ES2307784T3 - Composicion de limpieza que contiene un polimero hidrofilizante. - Google Patents
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Abstract
Una composición de limpieza que comprende, en peso: a) 0,1% a 10% de un tensioactivo aniónico; b) 0,01% a 2% de un polímero hidrofilizante que es un copolímero de ácido maleico-olefina, en donde el polímero está parcialmente esterificado con polietilenglicol; y c) el resto es agua en donde dicho copolímero hidrofilizante se caracteriza por la fórmula: (Ver fórmula) en donde n es un número de 15 a 150, y es un número de 3 a 20, y R es un grupo alquilo que tiene 9 a 15 átomos de carbono, y en donde la composición no contiene un polímero que contenga amino, un polímero que contenga silicio, un tensioactivo no iónico que contenga grupos etoxilato, copolímeros de N-vinilimidazol-N-vinilpirrolidona (PVPVI), o vinilpirrolidona cuaternizada/acrilato o metacrilato de dialquil-aminoalquilo, ni polímeros de N-óxido de polivinilpiridina.
Description
Composición de limpieza que contiene un polímero
hidrofilizante.
La presente invención se refiere a una
composición de limpieza para superficies de cerámica o vidrio, en
donde la composición incluye un tensioactivo aniónico, un polímero
hidrofilizante que es un copolímero de ácido
maleico-olefina parcialmente esterificado por
polietilenglicol y agua.
Numerosas composiciones de limpieza han sido
descritas en diversas patentes. Sin embargo, un problema importante
con estas composiciones de limpieza es que la superficie muestra
marcas, huellas o manchas de agua cuando la superficie se trata con
la composición de limpieza y, subsiguientemente, se seca.
La Patente de EE.UU. 5.759.980 describe una
composición de limpieza que supuestamente reduce las manchas. Estas
composiciones utilizan un polímero de silicio y un polímero que hace
que la superficie tratada sea hidrófila.
El documento
DE-A-2161591 describe una
composición de limpieza que contiene un polímero que contiene
amino.
El documento WO00/77143A1 describe un polímero
sustantivo de superficie que hace que la superficie tratada sea
hidrófila, en donde el polímero es un copolímero de
N-vinilimidazol-N-vinilpirrolidona
(PVPVI), un copolímero de vinilpirrolidona cuaternizada/acrilato o
metacrilato de dialquil-aminoalquilo, o un polímero
de N-óxido de polivinilpiridina.
El documento US 5.534.184 describe detergentes
líquidos para superficies duras que comprenden un copolímero de
ácido maleico-olefina y un tensioactivo detergente,
junto con un sistema de disolvente/tampón.
El documento US 5.008.032 se refiere a un
copolímero parcialmente esterificado, obtenido de olefinas
C_{4}-C_{28} y anhídrido dicarboxílico.
La presente invención se refiere a una
composición de limpieza para el vidrio que comprende un tensioactivo
aniónico, un copolímero hidrofilizante de ácido
maleico-olefina y agua, en la cual la composición no
contiene tensioactivos no iónicos que contengan grupos etoxilato,
polímeros que contengan silicio, polímeros que contengan amino,
copolímeros de
N-vinilimidazol-N-vinilpirrolidona
(PVPVI) o copolímeros de vinilpirrolidona cuaternizada/acrilato o
metacrilato de dialquil-aminoalquilo, ni polímeros
de N-óxido de polivinilpiridina.
Es un objeto de la presente invención
proporcionar una composición de limpieza para vidrios en la que el
polímero hidrofilizante hace que la superficie tratada sea
hidrófila, de manera que el ángulo de contacto del agua sobre la
superficie tratada es menor que 40º, más preferentemente menor que
30º y, de forma especialmente preferida, menor que 20º.
Un objeto adicional de la presente invención es
proporcionar una composición de limpieza para vidrios que hace que
la superficie tratada quede libre de rayas, marcas de agua, huellas
y manchas después de tratar la superficie con la composición de
limpieza y secarla subsiguientemente.
La presente invención se refiere a una
composición de limpieza según se define en la reivindicación 1. Esta
composición de limpieza para cerámica o vidrio hace que la
superficie tratada sea hidrófila, y comprende, en peso:
- a)
- 0,1% a 10% de un tensioactivo aniónico;
- b)
- 0,01% a 2% de un polímero hidrofilizante, según se define en la reivindicación 1; y
- c)
- el resto está formado por agua, en donde la composición no contiene un polímero que contenga amino, un polímero que contenga silicio, un tensioactivo no iónico que contenga grupos etoxilato, copolímeros de N-vinilimidazol N-vinilpirrolidona (PVPVI), o copolímeros de vinilpirrolidona cuaternizada/acrilato o metacrilato de dialquil-aminoalquilo, o polímeros de N-óxido de polivinilpiridina.
Los tensioactivos aniónicos de sulfonato que se
pueden utilizar en la composición de esta invención son
hidrosolubles e incluyen las sales de sodio, potasio, amonio y
etanol-amonio de sulfonatos de
alquil-(C_{8}-C_{16})-bencenos
lineales; sulfonatos de
parafinas-(C_{10}-C_{20}), sulfonatos de
alfa-olefinas que contienen aproximadamente
10-24 átomos de carbono, y sulfatos de
alquilo-(C_{8}-C_{18}), sulfatos éter de alquilo
etoxilados, y sus mezclas. El tensioactivo aniónico de sulfonato
preferido es un tensioactivo de sulfato éter de alquilo etoxilado
de alquilo.
Los sulfonatos de parafina pueden ser
monosulfonatos o disulfonatos y, habitualmente, son mezclas de los
mismos, obtenidos por la sulfonación de parafinas de 10 a 20 átomos
de carbono. Sulfonatos de parafina preferidos son los de cadenas de
átomos de carbono C_{12-18} y, más
preferentemente, son cadenas de C_{14-17}. En las
Patentes de EE.UU. 2.503.280; 2.507.088; 3.260.744; y 3.372.188, así
como en la Patente Alemana 735.096 se describen sulfonatos de
parafina que tienen el(los) grupo(s) sulfonato
distribuido(s) a lo largo de la cadena de parafina. Estos
compuestos pueden ser preparados según especificaciones y, de manera
deseable, el contenido en sulfonatos de parafina fuera del
intervalo C_{14-17} será mínimo y se reducirá al
mínimo, al igual que el contenido en di- o polisulfonatos.
Ejemplos de otros detergentes aniónicos
sulfonados apropiados son los bien conocidos sulfonatos aromáticos
mononucleares de alquilo superior tales como los sulfonatos de
alquil-superior-benceno que
contienen 9 a 18 y, preferentemente, 9 a 16 átomos de carbono en el
grupo alquilo superior en una cadena lineal o ramificada, o
sulfonatos de
alquil-(C_{8-15})-tolueno. Un
sulfonato de alquil-benceno preferido es un
sulfonato de alquil-benceno lineal que tiene un
contenido mayor de isómeros 3-fenilo (o superiores)
y un contenido correspondientemente más bajo (muy por debajo de
50%) de isómeros 2-fenilo (o inferiores), tales como
aquellos sulfonatos en los que el anillo benceno está fijado
principalmente en la posición 3 o superior (por ejemplo, 4, 5, 6 ó
7) del grupo alquilo, y el contenido de los isómeros en los que
anillo de benceno está fijado en la posición 2 ó 1 es,
correspondientemente, bajo. En la Patente de EE.UU. se exponen los
materiales preferidos, en especial aquéllos en los que los alquilos
tienen 10 a 13 átomos de carbono.
Los tensioactivos de sulfato éter de alquilo
etoxilado C_{8-18} tienen la estructura:
R-(OCH_{2}CH_{2})_{n}OSO_{3}-M^{+}
en donde n es aproximadamente 1
hasta aproximadamente 22, más preferentemente 1 a 3, y R es un grupo
alquilo que tiene aproximadamente 8 hasta aproximadamente 18 átomos
de carbono, más preferentemente 12 a 15 y cortes naturales, por
ejemplo, C_{12-14} ó C_{12-16},
y M es un catión amonio o un catión metálico, más preferentemente
sodio.
El sulfato éter de alquilo etoxilado se puede
preparar sulfatando el producto de condensación de óxido de etileno
y alcanol-(C_{8-10}), y neutralizando el producto
resultante. Los sulfatos éter de alquilo etoxilados difieren entre
sí en el número de átomos de carbono en los alcoholes, y en el
número de moles de óxido de etileno que han reaccionado con un mol
de ese alcohol. Los polietenoxi-sulfatos éter de
alquilo etoxilados preferidos contienen 12 a 15 átomos de carbono
en los alcoholes y en los grupos alquilo de los mismos, por
ejemplo, miristilsulfato sódico (3 OE) o laurilsulfato sódico (2
OE).
Los sulfatos éter de
alquil-(C_{8-18})-fenilo etoxilado
que contienen de 2 a 6 moles de óxido de etileno en las moléculas
son apropiados también para su uso en las composiciones según la
invención. Estos detergentes se pueden preparar haciendo reaccionar
un alquilfenol con 2 a 6 moles de óxido de etileno, y sulfatando y
neutralizando el alquilfenol etoxilado resultante. La concentración
del tensioactivo de sulfato éter de alquilo etoxilado es de
aproximadamente 1 hasta aproximadamente 8% en peso.
Un ejemplo del polímero hidrofilizante es un
copolímero de ácido maleico-olefina producido por
BASF bajo el nombre EP 2040, que se distingue por la fórmula
en donde R es un grupo alquilo de 9
a 15 átomos de carbono, preferentemente 13 átomos de carbono, y es
un número de 3 a 20, preferentemente 5 a 12, más preferentemente 7,
y n es un número de 15 a 150, preferentemente 25 a 100, y el grado
medio de esterificación del comonómero de ácido maleico por parte
del grupo -(CH_{2}CH_{2}O)_{y}-R es
de 10% en moles a 50% en
moles.
El tensioactivo aniónico y el copolímero
hidrofilizante se solubilizan en el agua. También se pueden agregar
a la composición sales hidrotrópicas solubles en agua que incluyen
sales de sodio, potasio, amonio y de mono-, di- y trietilamonio.
Mientras que el medio acuoso es principalmente agua, preferentemente
dichos agentes solubilizadores se incluyen con el fin de controlar
la viscosidad de la composición líquida y controlar las propiedades
de ausencia de nube a baja temperatura. Habitualmente, es deseable
conservar la claridad a una temperatura dentro del intervalo de 5ºC
a 10ºC. Por lo tanto, la proporción de solubilizador será, por lo
general, de 1% a 15%, preferentemente 2% a 12% y, de forma
especialmente preferida 2% a 8% en peso de la composición
detergente, en la que la proporción de etanol, cuando se encuentra
presente, es de 5% en peso o menor, con el fin de proporcionar una
composición que tiene un punto de inflamabilidad mayor que 46ºC.
Preferentemente, el ingrediente solubilizador será una mezcla de
etanol y xilenosulfonato sódico o cumenosulfonato sódico, o una
mezcla de dichos sulfonatos, o etanol y urea. Se pueden agregar
sales inorgánicas tales como sulfato sódico, sulfato de magnesio,
cloruro sódico y citrato sódico a concentraciones de 0,5 hasta 4,0%
en peso para controlar la bruma de la solución resultante. Como
agentes solubilizadores se pueden usar otros diversos ingredientes
tales como urea a una concentración de 0,5 a 4,0% en peso, o urea a
la misma concentración de 0,5 a 4,0% en peso. Otros ingredientes
que se han agregado a las composiciones, a concentraciones de 0,1
hasta 4,0% en peso son perfumes, bisulfito sódico, ETDA y HETDA.
Los citados ingredientes solubilizadores facilitan, igualmente, la
fabricación de las composiciones según la invención, porque tienden
a inhibir la formación de gel.
Además de los componentes esenciales y
opcionales anteriormente mencionados del detergente líquido suave
para las manos, es posible utilizar coadyuvantes normales y
convencionales, con la condición de que no afecten adversamente a
las propiedades del detergente. De esta forma, se pueden usar
diversos agentes colorantes y perfumes; absorbentes de luz
ultravioleta tales como los Uvilnus, producidos por la compañía GAF
Corporation; agentes secuestrantes tales como tetraacetatos de
etilendiamina; sulfato de magnesio heptahidrato; agentes perlantes
y opacificantes; modificadores de pH; etc. La proporción de estos
materiales coadyuvantes, en total, normalmente no será mayor que
15% en peso de la composición detergente, y los porcentajes de la
mayor parte de estos componentes individuales será, como máximo, de
5% en peso y, preferentemente, menor que 2% en peso. En la fórmula,
se puede incluir formiato sódico como conservante, a una
concentración de 0,1 a 4,0%. Se puede utilizar bisulfito sódico
como estabilizador de color a una concentración de 0,01 hasta 0,2%
en peso. Las presentes composiciones se fabrican fácilmente
mediante métodos de mezcladura sencillos de componentes fácilmente
disponibles que, durante su almacenamiento, no afectan adversamente
a la composición completa.
Los siguientes ejemplos son ejemplos
comparativos.
Si no se especifica lo contrario, las
proporciones en los ejemplos y en el resto de la memoria descriptiva
se expresan en peso.
\vskip1.000000\baselineskip
Se prepararon las fórmulas siguientes a
temperatura ambiente, mediante procedimientos sencillos de mezclas
líquidas, usando los materiales siguientes:
- EP 2040:
- Copolímero de ácido maleico-olefina con un resto anfífilo de alcohol graso etoxilado, sal de potasio, fabricado por BASF.
- HP80:
- Sokalan HP80, de BASF, policarboxilato de óxido de polietileno, sal sódica.
- CP9:
- Sokalan CP9, de BASF, copolímero de ácido maleico-olefina, sal sódica.
Se llevaron a cabo ensayos de mojabilidad en las
Muestras A a G. Se trataron azulejos de cerámica negra con las
Muestras A a G sumergiendo los azulejos durante 1 minuto en las
soluciones. Los azulejos se extraen y se les deja secar
horizontalmente durante 24 horas a temperatura ambiente. Los
azulejos tratados se depositan en un dispositivo vertical y se
pulveriza una cantidad media de 3 g de agua que contiene
CaCl_{2}\cdot2H_{2}O en una concentración de 0,44 g/l sobre
su superficie, a una distancia de aproximadamente 20 cm, usando un
pulverizador a gatillo (4 a 5 accionamientos del gatillo). Se
efectúa una evaluación visual de la propiedad de formar una
película de agua, usando una escala de 0 a 10. La puntuación 0 es
para la formación de gotas de agua y corresponde a la ausencia de
formación de película, en tanto que 10 corresponde a la formación de
una película de agua uniforme sobre la superficie. Las puntuaciones
intermedias corresponden a una superficie que no está completamente
cubierta por una película
de agua.
de agua.
Se trataron portaobjetos de vidrio para
microscopio con las Muestras A a G, sumergiendo los portaobjetos
durante 1 minuto en las soluciones. Se deja que los portaobjetos
eliminen el agua y se sequen verticalmente a temperatura ambiente.
Se mide el ángulo de contacto producido por 2 microlitros de gotas
de agua sobre la superficie de vidrio tratada con las Muestras A a
G. Como control, se utiliza agua desionizada en los experimentos
descritos anteriormente.
A partir de los resultados que se presentan en
el Ejemplo 1, se puede ver que el copolímero experimental usado en
la composición A es capaz de modificar la superficie que ha sido
tratada con este copolímero, haciéndola hidrófila. La composición A
da lugar a una marcada reducción del ángulo de contacto del agua
medido en la superficie de vidrio, en comparación con el control.
Asimismo, la composición A demuestra ser más efectiva en este
sentido, en comparación con la composición C. Las composiciones A, D
y E imparten la propiedad de formar películas de agua a las
superficies cerámicas tratadas. La composición F no es tan eficaz
para impartir la capacidad de formación de la película de agua como
la composición D. La composición B no demuestra ser efectiva en
ninguno de los ensayos y se comporta como el control.
Las fórmulas siguientes se prepararon a
temperatura ambiente por procedimientos sencillos de mezclas
líquidas, usando los materiales siguientes:
- HP80:
- Sokalan HP80, de BASF, policarboxilato de óxido de polietileno, sal sódica.
- SLS:
- Laurilsulfato sódico.
- AEOS\cdot2EO
- Alcohol etoxisulfato, portador de dos grupos etoxi en promedio.
Se llevaron a cabo ensayos de mojabilidad con
las Muestras H a O, según el procedimiento descrito en el Ejemplo
1. En el Ejemplo 1 se utiliza como control agua desionizada.
A partir de las composiciones K y M que se
presentan en el Ejemplo 2 se puede observar que la combinación del
copolímero de policarboxilato de óxido de polietileno Sokalan HP 80
y un tensioactivo aniónico tal como laurilsulfato sódico o alcohol
etoxisulfato portador de dos grupos etoxi, permite modificar la
superficie que ha sido tratada con dichas mezclas para hacerla
hidrófila. La composición N muestra que la mojabilidad superficial
mejora en presencia de contraiones alcalino-térreos
tales como iones calcio, con la condición de que el alcohol
etoxisulfato sea el tensioactivo aniónico incorporado. Se observa la
cobertura total de la superficie de los azulejos de cerámica con
una película de agua en los azulejos tratados con la composición O,
cuando se pulveriza sobre la superficie del azulejo agua que
contiene CaCl_{2}\cdot2H_{2}O en una concentración de 0,44
g/l, tal como se ha descrito en el procedimiento experimental
anterior.
Claims (5)
1. Una composición de limpieza que comprende, en
peso:
- a)
- 0,1% a 10% de un tensioactivo aniónico;
- b)
- 0,01% a 2% de un polímero hidrofilizante que es un copolímero de ácido maleico-olefina, en donde el polímero está parcialmente esterificado con polietilenglicol; y
- c)
- el resto es agua
en donde dicho copolímero hidrofilizante se
caracteriza por la fórmula:
en donde n es un número de 15 a
150, y es un número de 3 a 20, y R es un grupo alquilo que tiene 9 a
15 átomos de carbono, y en donde la composición no contiene un
polímero que contenga amino, un polímero que contenga silicio, un
tensioactivo no iónico que contenga grupos etoxilato, copolímeros de
N-vinilimidazol-N-vinilpirrolidona
(PVPVI), o vinilpirrolidona cuaternizada/acrilato o metacrilato de
dialquil-aminoalquilo, ni polímeros de N-óxido de
polivinilpiridina.
2. La composición de limpieza según la
reivindicación 1, en la que el copolímero hidrolizante (b) tiene la
fórmula:
en la que R es un grupo alquilo que
tiene 9 a 15 átomos de carbono, y es un número de 3 a 20, y n es un
número de 15 a 150, y el grado medio de esterificación del
comonómero de ácido maleico por parte del grupo
-(CH_{2}CH_{2}O)_{y}-R es de 10% en
moles a 50% en
moles.
3. La composición de limpieza según la
reivindicación 2, en la que y es un número de 5 a 12.
4. La composición según la reivindicación 2, en
la que n es un número de 25 a 100.
5. La composición de limpieza según la
reivindicación 2, en la que R es un grupo alquilo que tiene 13
átomos de carbono, y es 7, y n es un número de 25 a 100.
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