ES2914836T3 - Composiciones sólidas que comprenden aminopolicarboxilato - Google Patents
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Abstract
Producto de detergente conformado, comprendiendo el producto una composición sólida, comprendiendo la composición sólida: · del 25 al 92% en peso, basado en el peso total de la composición sólida, de equivalente de ácido libre de aminopolicarboxilato; · del 0,3 al 50% en peso, basado en el peso total de la composición sólida, de equivalente de ácido libre de polímero de policarboxilato; y · del 2 al 30% en peso, basado en el peso total de la composición sólida, de agua; en el que la composición sólida puede obtenerse mediante el procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11.
Description
DESCRIPCIÓN
Composiciones sólidas que comprenden aminopolicarboxilato
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un producto de detergente conformado que comprende una composición sólida, en el que la composición sólida comprende aminopolicarboxilato. Particularmente, la presente invención se refiere a una composición sólida que comprende aminopolicarboxilato, polímero de policarboxilato y agua. Antecedentes de la invención
Los productos de detergente contienen normalmente varios componentes activos diferentes, incluyendo coadyuvantes, tensioactivos, enzimas y agentes blanqueantes. Los tensioactivos se emplean para eliminar manchas y suciedad y para dispersar los componentes liberados en el líquido de limpieza. Las enzimas ayudan a eliminar manchas rebeldes de proteínas, almidón y lípidos al hidrolizar estos componentes. Se usa blanqueador para eliminar manchas al oxidar los componentes que constituyen estas manchas. Con el fin de reducir los efectos negativos de, en particular, los iones de calcio y magnesio sobre la eliminación de manchas/suciedad se aplican habitualmente los denominados “coadyuvantes” (agentes complejantes) en los productos de detergente. Durante muchos años se han usado coadyuvantes a base de fósforo en una amplia variedad de productos de detergente. Algunos de los coadyuvantes a base de fósforo, tales como el fosfato de trisodio y el tripolifosfato de sodio (STPP), se han convertido en un punto de referencia en la industria de detergentes para lavavajillas por su excelente rendimiento. Como tal, generalmente se considera que los componentes de coadyuvantes que contienen fósforo son coadyuvantes “de alto rendimiento”. El uso de coadyuvantes a base de fósforo en productos de detergente ha conducido a problemas medioambientales tales como la eutrofización. Para reducir tales problemas, muchas jurisdicciones han emitido, o están en proceso de emitir, leyes y reglamento para restringir la cantidad máxima de fósforo en los productos de detergente. Como tal, ha existido la necesidad de coadyuvantes alternativos más respetuosos con el medioambiente, que tengan una eficacia equivalente y que también sean económicos. Ejemplos de tales coadyuvantes alternativos son aminopolicarboxilatos, tales como ácido glutámico-ácido N,N-diacético (GLDA), ácido metilglicinodiacético (MGDA) y ácido etilendiaminotetraacético (EDTA). Un inconveniente de muchos de estos aminopolicarboxilatos es que tienden a ser higroscópicos.
Algunos aminopolicarboxilatos están disponibles comercialmente en forma sólida. Dissolvine® GL-PD-S, por ejemplo, es un polvo de GLDA disponible comercialmente que consiste esencialmente en la sal de tetrasodio de GLDA.
Pueden usarse composiciones sólidas que comprenden múltiples componentes de detergente en la producción de una variedad de productos de detergente. Los productos de detergente conformados, tales como las pastillas de detergente, se producen habitualmente combinando los componentes que son sólidos a temperatura ambiente y los componentes que son líquidos a temperatura ambiente. Los componentes sólidos están presentes habitualmente en forma granular para facilitar el procesamiento y acelerar la disolución/dispersión. Las pastillas se preparan normalmente mediante el mezclado de los componentes de la pastilla seguido por la compactación para dar un cuerpo conformado.
En la técnica se conocen productos de detergente conformados en forma de pastillas de múltiples fases. Estas pastillas de múltiples fases contienen una o más formulaciones de componentes presentes habitualmente en una disposición/cuerpo en capas con formación de inserto. Las formulaciones de componentes contenidas en las pastillas de múltiples fases están compuestas habitualmente por materiales comprimidos opacos.
El documento WO 2014/086662 da a conocer un material sólido de GLDA (es decir, un aminopolicarboxilato) que comprende una combinación de GLDA, ácido sulfúrico y sulfato de sodio. También se describe un procedimiento para producir una composición sólida de GLDA que comprende las etapas consecutivas de:
• combinar una sal de sodio de GLDA y ácido sulfúrico en una fase de alta actividad acuosa; y
• permitir la evaporación del agua a partir de dicha fase para producir un precipitado.
Sería deseable disponer de composiciones sólidas de aminopolicarboxilato disponibles que puedan usarse en la fabricación de productos de detergente para proporcionar uno o más beneficios importantes de producto, tales como aspecto atractivo, estabilidad mejorada, propiedades de disolución/dispersión mejoradas y plasticidad. Un objeto de la presente invención es proporcionar un producto de detergente conformado que comprenda una composición sólida que contenga aminopolicarboxilato que proporcione uno o más de tales beneficios.
Sumario de la invención
El objetivo anterior se logra, en un primer aspecto de la invención, mediante un producto de detergente conformado, comprendiendo el producto una composición sólida, comprendiendo la composición sólida:
• del 25 al 92% en peso, basado en el peso total de la composición sólida, de equivalente de ácido libre de aminopolicarboxilato;
• del 0,3 al 50% en peso, basado en el peso total de la composición sólida, de equivalente de ácido libre de polímero de policarboxilato;
• del 2 al 30% en peso, basado en el peso total de la composición sólida, de agua;
en el que la composición sólida puede obtenerse mediante el procedimiento de la invención.
El procedimiento de la invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de la composición sólida, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:
I. proporcionar una disolución acuosa que comprende aminopolicarboxilato y polímero de policarboxilato; y II. retirar agua de la disolución acuosa.
La composición sólida de la presente invención puede usarse ventajosamente en la producción de una variedad de productos de detergente. La composición sólida puede proporcionarse en forma translúcida o incluso transparente y puede ser brillante. Pueden producirse productos de detergente muy atractivos, por ejemplo, productos de detergente conformados, mediante la incorporación de una composición sólida translúcida/transparente de este tipo como elemento visible.
La composición sólida también puede aplicarse como recubrimiento externo sobre un producto de detergente conformado, protegiendo de ese modo a los componentes de detergente que están contenidos en el núcleo del producto (por ejemplo, protegiendo a estos componentes frente a la humedad).
Sorprendentemente, se halló que al preparar una composición sólida que contiene aminopolicarboxilato, polímero de policarboxilato y agua en las concentraciones anteriormente mencionadas, puede obtenerse una composición sólida que presenta plasticidad. Esta plasticidad es beneficiosa porque hace que las composiciones sólidas sean más fáciles de mecanizar (mecánicamente) y facilita la fabricación de un producto de detergente que comprende la composición sólida.
Un segundo aspecto de la invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de la composición sólida. Preferiblemente, el producto de detergente conformado comprende la composición sólida en una cantidad de desde el 1 hasta el 90% en peso, basado en el peso total del producto de detergente conformado.
Descripción detallada
Definiciones
El porcentaje en peso (% en peso) se basa en el peso total de la composición sólida o del producto de detergente conformado o de la mezcla desecada líquida según se indique, a menos que se declare lo contrario. Se apreciará que la cantidad total en peso de los componentes no superará el 100% en peso. Siempre que se cuantifique una cantidad o concentración de un componente en el presente documento, a menos que se indique lo contrario, la cantidad cuantificada o concentración cuantificada se refiere a dicho componente por sí mismo, aunque sea una práctica habitual añadir un componente de este tipo en forma de una disolución o de una mezcla con uno o más de los demás componentes. Además, debe entenderse que el verbo “comprender” y sus conjugaciones se usan en su sentido no limitativo para significar que se incluyen los elementos que siguen a la palabra, pero no se excluyen los elementos no mencionados específicamente. Por último, la referencia a un elemento mediante el artículo indefinido “un/o” o “una” no excluye la posibilidad de que esté presente más de uno de los elementos, a menos que el contexto requiera claramente que haya uno y sólo uno de los elementos. Por tanto, el artículo indefinido “un/o” o “una” significa habitualmente “al menos uno”. A menos que se especifique lo contrario, todas las mediciones se toman en condiciones convencionales. Siempre que se mencione que un parámetro, tal como una concentración o una razón, es menor que un determinado límite superior, debe entenderse que, en ausencia de un límite inferior especificado, el límite inferior para dicho parámetro es 0.
El término “aminopolicarboxilato” incluye sus ácidos parciales y completos, a menos que se especifique lo
contrario. Se prefieren más las sales, en lugar de los ácidos completos, de los aminopolicarboxilatos, y se prefieren particularmente las sales alcalinas de los mismos.
El término “ácido” incluye sales alcalinas parciales o completas del mismo, a menos que se especifique lo contrario.
El término “polímero de policarboxilato” incluye tanto polímeros de ácido policarboxílico completamente protonados como sales de los mismos.
El término “sólido” según la invención es según su uso habitual. Por ejemplo, una copa de vino se considera un sólido en el uso habitual, aunque en un sentido físico estricto es un líquido extremadamente viscoso.
Las concentraciones expresadas en % en peso de “equivalente de ácido libre” se refieren a la concentración de un aminopolicarboxilato o un ácido expresada como % en peso, suponiendo que el aminopolicarboxilato de ácido está presente exclusivamente en forma completamente protonada. La siguiente tabla muestra cómo pueden calcularse las concentraciones de equivalente de ácido libre para algunos aminopolicarboxilatos (anhidros) y algunas sales de ácido (anhidras).
El término “translucidez”, tal como se usa en el presente documento, se refiere a la capacidad de la luz en el espectro visible de pasar a través de la composición sólida, al menos en parte. Para su cuantificación, preferiblemente se evalúa basándose en una longitud de paso de 0,5 cm a través de la composición sólida, midiendo la cantidad de luz que pasa a su través. Se considera que la composición sólida es translúcida si, dentro del intervalo de longitudes de onda de 400 a 700 nm, presenta una transmitancia máxima de al menos el 5%. Se considera que la composición sólida es transparente si, dentro del intervalo de longitudes de onda anteriormente mencionado, presenta una transmitancia máxima de al menos el 20%. En este caso, la transmitancia se define como la razón (en %) entre la intensidad de luz medida después de que la luz haya pasado a través de la muestra de composición sólida y la intensidad de luz medida cuando se ha retirado la muestra.
El brillo es la fracción de luz que se refleja en una dirección especular (similar a un espejo). El ángulo de la luz incidente a la que se mide el brillo es de 20 grados para obtener una medición de “acabado de brillo alto”, 60 grados para “acabado de brillo medio” y 85 grados para “acabado mate”. Buenos atributos de brillo proporcionan una mejor apariencia visual y un mejor rendimiento de limpieza de vidrio de la composición sólida. Estos valores de brillo se miden usando un dispositivo Rhopoint IQ (goniofotómetro; proveedor: Rhopoint Instruments) según las instrucciones del proveedor. Para medir el brillo de la composición sólida, esto se realiza sobre una muestra (aislada, continua) de la composición sólida, que tiene un grosor de 0,5 cm, una superficie lisa plana (por ejemplo, conformada como un disco o una placa) y usando papel blanco como fondo (papel 100% reciclado, blanco brillante; proveedor: Office Depot).
Ventajosamente, la composición sólida presenta las siguientes propiedades de brillo para proporcionar una apariencia visual incluso mejor:
• Una reflectancia especular a 20 grados de luz incidente de al menos el 5%, el 10%, el 15%, el 20%, el 25%, el 30%, el 35%, el 40%, el 45%, el 50%, el 55% e incluso más preferiblemente al menos el 60%. Preferiblemente, una reflectancia a 20 grados de como máximo el 95%, el 90%, el 85%, el 80% y más preferiblemente como máximo el 75%. Siendo la reflectancia más ventajosa a 20 grados de desde el 40 hasta el 85%, más preferiblemente desde el 50 hasta el 80% e incluso más preferiblemente desde el 55 hasta el 75%.
• Una reflectancia especular a 60 grados de luz incidente de al menos el 5%, el 10%, el 15%, el 20%, el 25%, el 30%, el 35%, el 40%, el 45%, el 50%, el 55%, el 60%, el 65%, el 70%, el 75%, el 80%, el 85%. Preferiblemente, una reflectancia a 60 grados de como máximo el 99,5%, el 99,0%, el 98,5% y más preferiblemente el 98,0%. Siendo la reflectancia más ventajosa a 60 grados de desde el 50 hasta el 99,5%, más preferiblemente desde el 70 hasta el 99,0% e incluso más preferiblemente desde el 80 hasta el 98,5%.
• Una reflectancia especular a 85 grados de luz incidente de al menos el 5%, el 10%, el 15%, el 20%, el 25%,
el 30%, el 35%, el 40%, el 45%, el 50%, el 55% e incluso más preferiblemente al menos el 60%. Preferiblemente, una reflectancia a 85 grados de como máximo el 95%, el 90%, el 85%, el 80% y más preferiblemente como máximo el 75%. Siendo la reflectancia más ventajosa a 85 grados de desde el 40 hasta el 85%, más preferiblemente desde el 50 hasta el 80% e incluso más preferiblemente desde el 55 hasta el 75%.
Por supuesto, incluso más ventajosamente, la composición sólida presenta la reflectancia preferida a 20, 60 y 85 grados en combinación (es decir, presenta un buen acabado de brillo alto y un buen acabado de brillo medio y un buen acabado mate).
Aminopolicarboxilato
Los aminopolicarboxilatos se conocen bien en la industria de detergentes y a veces se denominan quelantes de aminocarboxilato. Generalmente son apreciados como fuertes coadyuvantes.
Según una realización preferida, el aminopolicarboxilato empleado según la presente invención es un aminopolicarboxilato quiral. La quiralidad es una propiedad geométrica de las moléculas inducida por las moléculas que tienen al menos un centro quiral. Las moléculas quirales no son superponibles sobre su imagen especular. El aminopolicarboxilato quiral, tal como se usa en la invención, puede comprender todas sus imágenes especulares moleculares.
Aminopolicarboxilatos quirales y preferidos son ácido glutámico-ácido N,N-diacético (GLDA), ácido metilglicinodiacético (MGDA), ácido etilendiaminodisuccínico (EDDS), ácido iminodisuccínico (IDS), ácido iminodimálico (IDM), o una mezcla de los mismos, son más preferidos GLDA, MGDA, EDDS, o una mezcla de los mismos, y son incluso más preferidos GLDA y MGDA, o una mezcla de los mismos. Preferiblemente, el aminopolicarboxilato, tal como se usa en la composición sólida, es esencialmente GLDA y/o MGDA. En el caso de GLDA, preferiblemente está presente predominantemente (es decir, en más del 80% molar) en una de sus formas quirales.
Ejemplos de aminopolicarboxilatos no quirales son ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), ácido nitrilotriacético (NTA), ácido iminodiacético (IDA), ácido dietilentriaminopentaacético (DTPA), ácido hidroxietiliminodiacético (HEIDA) ácido aspártico-ácido dietoxisuccínico (AES), ácido aspártico-ácido N,N-diacético (ASDA), ácido hidroxietilendiaminotetraacético (HEDTA), ácido h i drox i eti l eti lendiaminotri acéti co (HEEDTA), ácido iminodifumárico (IDF), ácido iminoditartárico (IDT), ácido iminodimaleico (IDMAL), ácido etilendiaminodifumárico (EDDF), ácido etilendiaminodimálico (EDDM), ácido etilendiaminoditartárico (EDDT), ácido etilendiaminodimaleico (EDDMAL) y ácido dipicolínico. Los aminopolicarboxilatos no quirales están presentes preferiblemente en una cantidad de como máximo el 10% en peso, más preferiblemente como máximo el 5% en peso e incluso más preferiblemente están esencialmente ausentes de la composición sólida de la invención. La composición sólida de la invención comprende preferiblemente desde el 30 hasta el 80% en peso de equivalente de ácido libre de aminopolicarboxilato. Más preferiblemente, el contenido de aminopolicarboxilato es de desde el 32 hasta el 70% en peso de equivalente de ácido libre e incluso más preferiblemente desde el 35 hasta el 65% en peso de equivalente de ácido libre.
En una realización preferida, la composición sólida contiene al menos el 25% en peso, más preferiblemente al menos el 30% en peso, incluso más preferiblemente al menos el 32% en peso la composición comprende al menos el 35% en peso de equivalente de ácido libre de aminopolicarboxilato seleccionado de ácido glutámicoácido N,N-diacético (GLDA), ácido metilglicinodiacético (MGDA), ácido etilendiaminodisuccínico (EDDS), ácido iminodisuccínico (IDS), ácido iminodimálico (IDM), y combinaciones de los mismos.
En otra realización preferida, la composición sólida contiene al menos el 25% en peso, más preferiblemente al menos el 30% en peso, incluso más preferiblemente al menos el 35% en peso de equivalente de ácido libre de aminopolicarboxilato seleccionado de GLDA, MGDA, EDDS, y combinaciones de los mismos.
Polímero de policarboxilato
La composición sólida de la presente invención comprende del 0,3 al 50% en peso de equivalente de ácido libre de polímero de policarboxilato. Más preferiblemente, la composición sólida comprende desde el 0,6 hasta el 25% en peso de polímero de policarboxilato y se prefiere todavía más una cantidad de desde el 1 hasta el 8% en peso, basado en el equivalente de ácido libre. Se prefiere particularmente una composición sólida que comprende del 1,8 al 6% en peso de equivalente de ácido libre de polímero de policarboxilato.
Los polímeros de policarboxilato adecuados tienen una masa molar promedio Mw de desde 500 hasta 500.000. Pueden estar modificados o no modificados, pero preferiblemente no están modificados. También pueden ser copolímeros u homopolímeros, aunque los homopolímeros se consideran más beneficiosos.
Sorprendentemente, se observó que si la composición sólida comprendía polímero de policarboxilato, se reducía la higroscopicidad. Esta reducción era más pronunciada si el polímero de policarboxilato usado tenía un menor peso molecular. Por supuesto, presentar una higroscopicidad reducida es beneficioso porque ayuda a mejorar la estabilidad del producto de detergente conformado, y generalmente aumenta la vida útil de almacenamiento. Los polímeros de policarboxilato que tenían una masa molar promedio (Mw) de desde 900 hasta 100.000, más preferiblemente de 1100 a 10.000, proporcionaron resultados particularmente buenos.
En una realización preferida, la composición sólida comprende al menos el 0,3% en peso, más preferiblemente al menos el 0,6% en peso, incluso más preferiblemente al menos el 1% en peso y lo más preferiblemente al menos el 1,8% en peso de equivalente de ácido libre de polímero de policarboxilato seleccionado de poliacrilato, copolímeros de poliacrilato, polimaleato, copolímeros de polimaleato, polimetacrilato, copolímeros de polimetacrilato, poli(metacrilato de metilo), copolímeros de poli(metacrilato de metilo), poliaspartato, copolímeros de poliaspartato, polilactato, copolímeros de polilactato, poliitaconatos, copolímeros de poliitaconatos, y combinaciones de los mismos.
Incluso más preferiblemente, la composición comprende al menos el 0,3% en peso, más preferiblemente al menos el 0,6% en peso, incluso más preferiblemente al menos el 1% en peso y lo más preferiblemente al menos el 1,8% en peso de equivalente de ácido libre de polímero de policarboxilato seleccionado de poliacrilato, copolímeros de poliacrilato, polimetacrilato, copolímeros de polimetacrilato, y combinaciones de los mismos. Polímeros de policarboxilato altamente preferidos son los poliacrilatos. Los poliacrilatos adecuados están disponibles comercialmente, tales como de BASF con el nombre comercial Sokalan PA 13 PN, Sokalan PA 15, Sokalan PA 20 PN, Sokalan PA 20, Sokalan PA 25 PN, Sokalan PA 30, Sokalan 30 CL, Sokalan PA 40, Sokalan PA 50, Sokalan PA 70 PN, Sokalan PA 80 S y Sokalan PA 110 S.
Se prefieren los poliacrilatos que están parcial o completamente neutralizados.
Como tal, son altamente preferidos para su uso en la composición sólida de la invención los poliacrilatos que presentan las siguientes propiedades combinadas:
• presentes en una cantidad de desde el 1 hasta el 25% en peso, basado en el equivalente de ácido libre; y • que están parcial o completamente neutralizados; y
• que tienen una masa molar promedio (Mw) de desde 500 hasta 500.000; y
• que son homopolímeros.
Dado lo anterior, se deduce que son todavía más preferidos los poliacrilatos que presentan las siguientes propiedades combinadas:
• usados en una cantidad de desde el 1,8 hasta el 10% en peso, basado en el equivalente de ácido libre; y • que están parcial o completamente neutralizados; y
• que tienen una masa molar promedio (Mw) de desde 900 hasta 100.000; y
• que son homopolímeros.
Agua
La composición sólida según la invención comprende desde el 2 hasta el 30% en peso de agua. Se halló sorprendentemente que el uso de un contenido de agua de este tipo proporcionaba una composición sólida con un buen equilibrio de dureza y plasticidad. Dependiendo del nivel de agua, la composición sólida puede ser un sólido duro (nivel de agua de desde el 2 hasta el 20% en peso) o un sólido blando (nivel agua por encima del 20 hasta el 30% en peso). La plasticidad general y el comportamiento termoplástico ofrecen la ventaja práctica significativa de que la composición sólida puede mecanizarse (a máquina) con baja probabilidad de rotura o de formación de fisuras. Además, no sin importancia, puede proporcionar una experiencia sensorial mejorada cuando se manipula por parte del consumidor. Se lograron mejores resultados con desde el 5 hasta el 25% en peso de agua y todavía mejores con desde el 6 hasta el 20% en peso de agua. Estos últimos intervalos proporcionan un óptimo adicional entre dureza adecuada, fragilidad reducida y plasticidad. La actividad acuosa, aw, de la composición sólida según la invención puede ser de 0,7 o inferior. Se prefiere una actividad acuosa, aw, de como máximo 0,6, y se prefiere además de como máximo 0,5. El límite inferior preferido de la actividad acuosa, aw, puede ser de 0,15.
Ácido
Según una realización particularmente preferida, la composición sólida comprende del 10 al 60% en peso de equivalente de ácido libre de un ácido, no siendo dicho ácido un aminopolicarboxilato o polímero de policarboxilato.
La inclusión de ácido ofrece la ventaja de que puede reducirse adicionalmente la higroscopicidad de la composición sólida.
En una realización preferida, el ácido es un ácido orgánico. El ácido orgánico usado en la composición sólida según la invención puede ser cualquier ácido orgánico. Se lograron resultados particularmente buenos con ácidos orgánicos que son poliácidos (es decir, ácidos que tienen más de un grupo ácido carboxílico), y más particularmente con ácidos orgánicos que son dicarboxilatos o tricarboxilatos.
El ácido orgánico empleado según la invención comprende preferiblemente de 3 a 25 átomos de carbono, más preferiblemente de 4 a 15 átomos de carbono.
En general, puede usarse cualquier ácido orgánico, pero en vista de la aceptación por parte del consumidor, los ácidos orgánicos son preferiblemente aquellos que también se producen de manera natural, tales como en plantas. Como tal, los ácidos orgánicos a destacar son ácido acético, ácido cítrico, ácido aspártico, ácido láctico, ácido adípico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido málico, ácido tartárico, ácido maleico, ácido fumárico, ácidos sacáricos, sus sales, o mezclas de los mismos. De estos, son de particular interés ácido cítrico, ácido aspártico, ácido acético, ácido láctico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido glucónico, sus sales, o mezclas de los mismos. Se prefieren incluso más ácido cítrico, ácido láctico, ácido acético y ácido aspártico. El ácido cítrico y/o su sal son especialmente beneficios ya que, además de actuar como coadyuvante, también son altamente biodegradables. Como tal, la composición sólida más preferida de la invención comprende (y esencialmente es) ácido cítrico, sal de citrato, o una mezcla de los mismos. En general, se prefieren más los ácidos de los ácidos orgánicos que sus equivalentes de sal alcalina.
En una realización preferida, la composición sólida comprende desde el 15 hasta el 55% en peso de equivalente de ácido libre del ácido. Se prefiere más una cantidad total del ácido de desde el 20 hasta el 52% en peso de equivalente de ácido libre, más preferiblemente de desde el 25 hasta el 50% en peso de equivalente de ácido libre.
Se lograron mejores resultados con determinadas razones en peso del aminopolicarboxilato y el ácido en la composición sólida. Por tanto, se prefiere que la razón en peso de aminopolicarboxilato con respecto a ácido sea desde 1:2 hasta 1:0,15, preferiblemente desde 1:1,5 hasta 1:0,4, más preferiblemente desde 1:1,4 hasta 1:0,5, basado en el peso de los equivalentes de ácido libre.
Preferiblemente, la composición sólida contiene al menos el 10% en peso, más preferiblemente al menos el 15% en peso, incluso más preferiblemente al menos el 20% en peso, lo más preferiblemente al menos el 25% en peso de equivalente de ácido libre de un ácido seleccionado de ácido acético, ácido cítrico, ácido aspártico, ácido láctico, ácido adípico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido málico, ácido tartárico, ácido maleico, ácido fumárico, ácidos sacáricos, ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, y combinaciones de los mismos.
En una realización particularmente preferida, la composición sólida contiene al menos el 10% en peso, más preferiblemente al menos el 15% en peso, incluso más preferiblemente al menos el 20% en peso de equivalente de ácido libre de un ácido dicarboxílico y/o tricarboxílico que tiene un peso molecular de menos de 500 Dalton, más preferiblemente de menos de 400 Dalton y lo más preferiblemente de menos de 300 Dalton.
En una realización particularmente preferida de la invención, la composición sólida contiene al menos el 10% en peso, más preferiblemente al menos el 15% en peso, incluso más preferiblemente al menos el 20% en peso, lo más preferiblemente al menos el 25% en peso de equivalente de ácido libre de ácido cítrico.
Las combinaciones más preferidas de aminopolicarboxilato y ácido comprenden un aminopolicarboxilato quiral y un ácido orgánico.
Se prefieren particularmente combinaciones que comprenden GLDA y ácido cítrico; o MGDA y ácido cítrico. Perfil de pH
La composición sólida de la invención tiene preferiblemente el siguiente perfil de pH: el pH de una disolución de la composición sólida preparada disolviendo la composición sólida en agua en una razón en peso de 1:1 es de como máximo 10,0, tal como se mide a 25°C. Un perfil de pH de este tipo mejora la estabilidad de la composición sólida. Se lograron resultados particularmente buenos para dicho perfil de pH, que es de como máximo 9,0, más preferiblemente de como máximo 8,0. En general, muchos productos de detergente son alcalinos. Como tal, por
motivos prácticos y para aumentar la libertad de formulación, preferiblemente el pH de una disolución preparada disolviendo el 1% en peso de la composición sólida en agua es de al menos 5,0 y más preferiblemente de al menos 6,0 y lo más preferiblemente de al menos 6,5.
Composición sólida
Según una realización particularmente preferida de la invención, la composición sólida es una composición amorfa sólida. Están presentes aminopolicarboxilato, polímero de policarboxilato y agua en la fase amorfa sólida en forma no cristalina. La fase amorfa sólida puede contener otros componentes en forma cristalina, pero sólo en cantidades tan pequeñas que la fase amorfa sólida tenga una transmitancia máxima en el intervalo de longitudes de onda de 400 a 700 nm de al menos el 2%. Lo más preferiblemente, la fase amorfa sólida no contiene componentes cristalinos.
Se descubrió inesperadamente que es posible preparar una composición amorfa sólida que contiene aminopolicarboxilato, polímero de policarboxilato y agua. Se halló que esta composición sólida estaba libre de cristales del aminopolicarboxilato y del polímero de policarboxilato, tal como se mide mediante WAXS usando el método expuesto en los ejemplos. Sin desear estar restringidos por la teoría, se cree que la interacción molecular del aminopolicarboxilato con el ácido (aunque no esté unido covalentemente al mismo) impide la cristalización de cualquiera de estos componentes. Por tanto, otro beneficio de la composición según la invención es que la composición puede estar libre de inhibidores de la formación de cristales adicionalmente añadidos.
La composición sólida de la presente invención es preferiblemente translúcida/transparente, más preferiblemente también brillante. Según una realización particularmente preferida, la composición sólida translúcida/transparente es amorfa y más preferiblemente también brillante.
La composición sólida tiene preferiblemente una transmitancia máxima dentro del intervalo de longitudes de onda de 400 a 700 nm de al menos el 5%, más preferiblemente de al menos el 10%, incluso más preferiblemente de al menos el 20%, aún más preferiblemente de al menos el 25% y lo más preferiblemente de al menos el 30%. Según otra preferencia, la composición sólida tiene una transmitancia promedio en el intervalo de longitudes de onda de 400 a 700 nm de al menos el 5%, más preferiblemente de al menos el 10%, incluso más preferiblemente de al menos el 20% y lo más preferiblemente de al menos el 25%.
Preferiblemente, la temperatura de transición vítrea (Tg) de la composición sólida es de menos de 80°C, más preferiblemente desde 10 hasta 60°C, incluso más preferiblemente desde 15 hasta 50°C y lo más preferiblemente desde 20 hasta 40°C.
La composición sólida de la invención puede estar coloreada, dependiendo del aminopolicarboxilato y del ácido usados, y, por ejemplo, tiene un matiz amarillento. La translucidez de tal composición sólida puede mejorarse adicionalmente mediante la adición de un colorante opuesto de la rueda de colores, que es preferiblemente un tinte. Por ejemplo, el amarillo es el opuesto al azul en la rueda de colores, y el violeta es el opuesto al verde. Esto hará que la composición sólida, en esencia, sea más incolora, lo que puede ser preferido. Cabe destacar que es necesario que los tintes típicos se añadan en cantidades relativamente pequeñas para que sean eficaces. Por tanto, se sugiere que su nivel no esté por encima del 0,5% en peso y preferiblemente sea de como máximo el 0,2% en peso.
Preferiblemente, la composición sólida contiene no más del 30% en peso de componentes distintos de aminopolicarboxilato, polímero de policarboxilato, ácido, colorantes y agua, más preferiblemente no más del 20% en peso, todavía incluso más preferiblemente no más del 10% en peso, todavía incluso más preferiblemente no más del 5% en peso, todavía incluso más preferiblemente no más del 2% en peso y todavía incluso más preferiblemente que no haya presente esencialmente ningún componente adicional.
Procedimiento para fabricar la composición sólida
Un segundo aspecto de la invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de la composición sólida de la invención, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:
I. proporcionar una disolución acuosa que comprende aminopolicarboxilato y polímero de policarboxilato; y II. retirar agua de la disolución acuosa.
Preferiblemente, la disolución acuosa comprende:
• del 5 al 45% en peso de equivalente de ácido libre de aminopolicarboxilato;
• del 0,2 al 1% en peso de equivalente de ácido libre del polímero de policarboxilato;
• al menos el 35% en peso de agua;
En una realización preferida, el procedimiento según la invención comprende:
• retirar agua de la disolución acuosa mediante evaporación a una temperatura de al menos 50°C para producir una mezcla desecada líquida que tiene un contenido de agua de no más del 30% en peso basado en el peso total de la mezcla desecada líquida; y
• reducir la temperatura de la mezcla desecada hasta menos de 25°C para obtener la composición sólida. La combinación de los componentes en la etapa I puede realizarse en cualquier orden. La cantidad de agua que va a usarse en proporcionar la disolución acuosa de manera beneficiosa es suficiente para disolver por completo los componentes a) y b) a la temperatura de ebullición para simplificar el procesamiento. Tanto el aminopolicarboxilato como el polímero de policarboxilato pueden añadirse como disoluciones acuosas previamente preparadas independientes, lo que se prefiere para simplificar adicionalmente el procesamiento. Puede aplicarse calor para disolver (más rápidamente) los componentes a) y b). Se prefiere aplicar calor en la etapa I ya que no sólo reduce el tiempo para disolver (si es necesario) los componentes a) y b), sino que también puede reducir la cantidad de agua necesaria para proporcionar la disolución, ahorrando costes. Además, tener menos agua en la disolución proporcionada en la etapa I puede ahorrar tiempo para completar la etapa II del procedimiento. Preferiblemente, en la etapa I, se proporciona una disolución acuosa que tiene una temperatura de al menos 50°C, más preferiblemente de al menos 70°C e incluso más preferiblemente de al menos 90°C y lo más preferiblemente de al menos 100°C.
La disolución acuosa en la etapa I debe ser homogénea al menos en lo que respecta al aminopolicarboxilato, al polímero de policarboxilato y al agua. Más preferiblemente, la disolución acuosa es completamente homogénea. Como tal, se prefiere particularmente que la disolución acuosa de la etapa I se someta a mezclado físico. La disolución acuosa proporcionada en la etapa I puede ser viscosa.
Añadir una gran cantidad de agua en la etapa I significa que es necesario retirar más agua en la etapa II, lo que requiere tiempo y/o energía adicionales. Como tal, preferiblemente la disolución acuosa proporcionada en la etapa I comprende desde el 40 hasta el 95% en peso de agua, preferiblemente desde el 45 hasta el 85% en peso.
Pueden obtenerse resultados particularmente buenos cuando la disolución acuosa empleada en la etapa I del presente procedimiento contiene adicionalmente ácido tal como se definió anteriormente en el presente documento. El ácido puede introducirse en la disolución acuosa en forma pura o como una disolución acuosa. Preferiblemente, el ácido se introduce como una disolución acuosa.
En la etapa II del procedimiento, se retira agua de la disolución acuosa proporcionada en la etapa I mediante evaporación a una temperatura de al menos 50°C, para proporcionar un contenido de agua del 2 al 30% en peso. Preferiblemente, se retira agua de la disolución acuosa mediante evaporación a una temperatura de al menos 70°C, más preferiblemente al menos 90°C y lo más preferiblemente al menos 100°C.
El modo preferido de retirar agua en la etapa II es aplicando calor suficiente para llevar a ebullición la disolución acuosa proporcionada en la etapa I. Esto permite una rápida retirada de agua, lo que es ventajoso para obtener los beneficios de la composición sólida según la invención. Como tal, la retirada de agua puede realizarse mediante cualquier medio adecuado, pero preferiblemente es tal que la retirada de agua sea simultánea con la ebullición en condiciones ambientales por lo demás convencionales o más rápida.
Se prefiere que la etapa II no implique secado por pulverización. En particular, se considera que el secado por pulverización fomenta la formación de cristales y, por tanto, reduce la translucidez de la composición sólida resultante.
La temperatura de la mezcla desecada se reduce hasta menos de 25°C para obtener una composición sólida. Preferiblemente, la temperatura se reduce hasta desde 20 hasta 25°C mediante enfriamiento pasivo o activo. El enfriamiento activo puede realizarse usando cualquier medio convencional, tal como mediante refrigeración. Se prefiere particularmente el enfriamiento de la mezcla desecada mediante intercambio de calor con el resto de las partes del producto de detergente. En este sentido, se prefiere particularmente que la “composición sólida” se aplique en forma líquida/viscosa que tiene una temperatura elevada sobre el resto del producto de detergente y se permita que solidifique in situ para su solidificación (adicional). Un beneficio sorprendente adicional proporcionado por la composición sólida de la invención es que puede volver a calentarse para aumentar su plasticidad para facilitar el mecanizado con máquina.
Preferiblemente, la composición sólida según la invención puede obtenerse mediante el procedimiento según la invención. Se mostró que las composiciones sólidas preparadas según el procedimiento de la invención eran altamente beneficiosas en vista de los atributos previamente indicados.
Producto de detergente
La invención se refiere a un producto de detergente conformado que comprende la composición sólida según la invención en una cantidad de desde el 1 hasta el 90% en peso, basado en el peso total del producto de detergente conformado. Preferiblemente, el producto de detergente comprende la composición sólida según la invención en una cantidad del 2 al 85% en peso, más preferiblemente del 5 al 80% en peso, incluso más preferiblemente del 10 al 85% en peso.
La composición sólida puede estar presente en el producto de detergente de la invención en cualquier forma o formas adecuada(s), tal(es) como en una o más capas, líneas (por ejemplo, varillas, barritas), formas esféricas o cuboides, o combinaciones de los mismos. Las siguientes son formas preferidas: cuboide, cilindro, esfera, barra, barra en X, pirámide, prisma, cono, cúpula y tubo (circular). De estas, las formas más preferidas son barra, barra en X, cilindro, cuboide, tubo (circular) y esfera.
Cualquiera que sea la disposición geométrica de la composición sólida de la invención dentro del producto de detergente global, se prefiere que al menos parte de la composición sólida forme parte de la superficie del producto de detergente. Más preferiblemente, al menos el 10%, el 20%, el 30%, el 40%, más preferiblemente al menos el 50% del área de superficie del producto de detergente está formada por la composición sólida. Preferiblemente, como máximo el 95%, el 90% y más preferiblemente como máximo el 85% del área de superficie del producto de detergente está formada por la composición sólida.
Preferiblemente, al menos parte de la composición sólida es visualmente distinta del resto del producto de detergente. En este sentido, la composición sólida de la invención puede usarse para formar un recubrimiento (parcial) translúcido. Además, y este es otro uso preferido, la composición sólida actúa como matriz translúcida que contiene diferentes cuerpos visualmente distintos (por ejemplo, esferas, cubos u otras formas, preferiblemente esferas, más preferiblemente esferas coloreadas). Los cuerpos se preparan preferiblemente a partir de principios activos de detergente.
En general, el experto tiene la capacidad de usar la composición sólida de la invención en su propio beneficio cuando prepara productos de detergente más atractivos. En particular, la composición sólida puede usarse para proporcionar un producto de detergente (parcialmente) translúcido y/o para proporcionar un producto de detergente (parcialmente) brillante. Tal como se describió anteriormente, son altamente preferidos modos de usar la composición sólida en un producto de detergente en los que el sólido permanece visible y puede apreciarse por su naturaleza translúcida y/o brillante.
En una realización preferida, el producto de detergente es un producto de detergente de dosis unitaria.
En una realización preferida, el producto de detergente conformado tiene un peso unitario de 5 a 50 gramos, más preferiblemente un peso unitario de 10 a 30 gramos, incluso más preferiblemente un peso unitario de 12 a 25 gramos.
El producto de detergente es un producto de detergente conformado, más preferiblemente una pastilla. La composición sólida está presente preferiblemente en el producto de detergente conformado en forma de una fase sólida independiente. Esta fase sólida está presente preferiblemente en al menos un volumen coherente de desde 0,1 hasta 20 cm3, más preferiblemente desde 0,2 hasta 5 cm3. Dichos volúmenes preferidos permiten que la composición sólida distintiva de la invención sea fácilmente visible a simple vista, lo que le permite que se aprecie por su apariencia visual. La fase sólida que compone la composición sólida de la presente invención constituye preferiblemente del 1 al 99% en peso, más preferiblemente del 10 al 85% en peso del producto de detergente conformado.
Un producto de detergente conformado según la invención puede comprender además una o más de otras fases, preferiblemente al menos otra fase sólida. Preferiblemente, la una o más fases están presentes en una cantidad del 10 al 99% en peso. Ventajosamente, el producto de detergente conformado comprende del 15 al 90% en peso de la composición sólida y del 10 al 85% en peso de una segunda fase sólida. Ejemplos de productos de detergente conformados que contienen la composición sólida en combinación con una segunda fase sólida son pastillas que se recubren con la composición sólida. Otro ejemplo son pastillas multicapa que contienen una o más capas de la composición sólida y una o más capas de una segunda fase sólida.
Preferiblemente, la segunda fase sólida es visualmente distinta de la composición sólida. Según una realización particularmente preferida, la composición sólida es translúcida/transparente y la segunda fase sólida es opaca. Preferiblemente, el producto de detergente conformado de la invención es un producto de detergente para lavado
en lavavajillas, un producto de detergente para el lavado de ropa o un producto de detergente de bloque para el borde de la taza del inodoro. Lo más preferiblemente, el producto de detergente conformado es un producto de detergente para lavado en lavavajillas.
En el caso de productos de detergente para lavado en lavavajillas, la cantidad particularmente preferida de la composición sólida es de desde el 5 hasta el 60% en peso, más preferiblemente del 10 al 50% en peso e incluso más preferiblemente del 15 al 40% en peso.
En el caso de productos de detergente para el lavado de ropa, la cantidad particularmente preferida de la composición sólida de la invención es de desde el 10 hasta el 60% en peso, más preferiblemente del 20 al 50% en peso e incluso más preferiblemente del 25 al 35% en peso.
En el caso de productos de detergente de bloque para el borde de la taza del inodoro, la cantidad particularmente preferida de la composición sólida de la invención es de desde el 10 hasta el 85% en peso, más preferiblemente del 20 al 80% en peso e incluso más preferiblemente del 40 al 70% en peso.
Puede potenciarse el carácter distintivo de la composición sólida del producto de detergente conformado mediante una coloración distintiva adecuada. Esto puede realizarse haciendo que sea de un color más o menos intenso (por ejemplo, incolora). Preferiblemente, por supuesto, cuando se aplica coloración, se mantiene la translucidez en un grado apreciable. Generalmente, los colorantes, tales como tintes y/o pigmentos, son eficaces en bajas cantidades y, como tal, normalmente esto no es problemático. En cualquier caso, se prevé particularmente que la composición sólida de la invención se use en un producto de detergente y mejore la apariencia visual del mismo.
El producto de detergente según la invención comprende la composición sólida según la invención. Como tal, el producto de detergente (como conjunto) comprenderá aminopolicarboxilato, policarboxilato y agua en virtud de esto. El producto de detergente comprende además, preferiblemente en la(s) otra(s) parte(s), al menos un principio activo de detergente adicional, y preferiblemente uno o más de enzimas, estabilizadores de enzimas, agentes blanqueantes, activadores de blanqueador, catalizadores de blanqueador, neutralizantes de blanqueador, adyuvantes del secado, silicatos, agentes para el cuidado de metales, colorantes, perfumes, dispersantes de jabón de cal, agentes antiespumantes, agentes antideslustre, agentes anticorrosión, tensioactivos y coadyuvantes adicionales.
Coadyuvantes adicionales
Los materiales coadyuvantes adicionales pueden seleccionarse de 1) materiales secuestrantes de calcio, 2) materiales precipitantes, 3) materiales de intercambio de iones de calcio, y 4) mezclas de los mismos. Los ejemplos de materiales coadyuvantes secuestrantes de calcio incluyen polifosfatos de metales alcalinos, tales como tripolifosfato de sodio, y secuestrantes orgánicos, tales como ácido etilendiaminotetraacético. Los ejemplos de materiales coadyuvantes precipitantes incluyen ortofosfato de sodio y carbonato de sodio. Preferiblemente, el producto de detergente comprende carbonato de sodio en el intervalo de desde el 5 hasta el 50% en peso, lo más preferiblemente del 10 al 35% en peso.
Los ejemplos de materiales coadyuvantes de intercambio de iones de calcio incluyen los diversos tipos de aluminosilicatos insolubles en agua, cristalinos o amorfos, de los cuales las zeolitas son los representantes mejor conocidos, por ejemplo, zeolita A, zeolita B (también conocida como zeolita P), zeolita C, zeolita X, zeolita Y así como la zeolita tipo P tal como se describe en el documento EP-A-0.384.070.
El producto de detergente también puede contener el 0-65% de un coadyuvante o agente complejante tal como ácido etilendiaminotetraacético, ácido dietilentriaminopentaacético, ácido alquil o alquenilsuccínico, ácido nitrilotriacético o los otros coadyuvantes mencionados a continuación. Muchos coadyuvantes también son agentes estabilizantes de blanqueador en virtud de su capacidad para complejar iones metálicos. La zeolita y el carbonato (carbonato (incluyendo bicarbonato y sesquicarbonato) son coadyuvantes adicionales preferidos. El coadyuvante puede ser aluminosilicato cristalino, preferiblemente un aluminosilicato de metal alcalino, más preferiblemente un aluminosilicato de sodio. Este está presente normalmente a un nivel de menos del 15% en peso. Los aluminosilicatos son materiales que tienen la fórmula general: 0,8-1,5 M2O.AhO3.0,8-6 SiO2 , en la que M es un catión monovalente, preferiblemente sodio. Estos materiales contienen algo de agua unida y se requiere que tengan una capacidad de intercambio de iones de calcio de al menos 50 mg de CaO/g. Los aluminosilicatos de sodio preferidos contienen 1,5-3,5 unidades de SiO2 en la fórmula anterior. Pueden prepararse fácilmente mediante la reacción entre silicato de sodio y aluminato de sodio, tal como se describe ampliamente en la bibliografía. La razón de tensioactivos con respecto a aluminosilicato (cuando está presente) es preferiblemente mayor de 5:2, más preferiblemente mayor de 3:1.
Alternativa o adicionalmente a los coadyuvantes de aluminosilicato, pueden usarse coadyuvantes de fosfato. En esta invención, el término “fosfato” abarca difosfato, trifosfato y especies de fosfonato. Otras formas de
coadyuvante incluyen silicatos, tales como silicatos solubles, metasilicatos, silicatos en capas (por ejemplo, SKS-6 de Hoechst). Sin embargo, preferiblemente, el producto de detergente es un producto de detergente preparado sin fosfato, es decir, contiene menos del 1% en peso de fosfato y preferiblemente no contiene esencialmente fosfato.
En vista de las preocupaciones medioambientales asociadas con el uso de altos niveles de coadyuvantes a base de fósforo en las composiciones de detergente, se prefiere que el producto de detergente según la invención comprenda como máximo el 5% en peso, más preferiblemente como máximo el 1% en peso y particularmente no comprenda esencialmente coadyuvantes a base de fósforo. Ejemplos de coadyuvantes a base de fósforo son ácido 1-hidroxietano-1,1-difosfónico (HEDP), ácido dietilentriaminopenta(metilenfosfónico) (DTPMP), etilendiaminotetrametilenfosfonato (EDTMP), tripolifosfato, pirofosfato.
Se aprecia el carbonato alcalino en vista de su doble función como coadyuvante y tampón, y está presente preferiblemente en el producto de detergente. Si está presente, la cantidad preferida de carbonato alcalino en el producto de detergente es de desde el 2 hasta el 75% en peso, más preferiblemente desde el 3 hasta el 50% en peso e incluso más preferiblemente desde el 5 hasta el 20% en peso. Tal nivel de carbonato alcalino proporciona una buena neutralización de iones Ca2+ y Mg2+ para la mayoría de los tipos de niveles de dureza del agua, así como otros efectos coadyuvantes, tales como proporcionar una buena capacidad de tamponamiento. Los carbonatos alcalinos preferidos son carbonato de sodio y/o potasio, de los cuales el carbonato de sodio se prefiere particularmente. El carbonato alcalino presente en el producto de detergente de la invención puede estar presente como tal o como parte de un componente más complejo (por ejemplo, carbonato de sodio en percarbonato de sodio).
Tensioactivo
El producto de detergente de la invención comprende el 0,5% en peso de tensioactivo, preferiblemente del 1 al 70% en peso, más preferiblemente del 2 al 50% en peso de tensioactivo. El tensioactivo puede ser no iónico o aniónico.
En el caso de productos de detergente para lavado en lavavajillas, la cantidad particularmente preferida de tensioactivo es de desde el 0,5 hasta el 25% en peso, preferiblemente del 2 al 15% en peso. En el caso de productos de detergente de bloque para el borde de la taza del inodoro, la cantidad particularmente preferida de tensioactivo es de desde el 0,5 hasta el 55% en peso, preferiblemente del 10 al 40% en peso. En el caso de productos de detergente para el lavado de ropa, la cantidad particularmente preferida de tensioactivo es de desde el 2 hasta el 70% en peso, preferiblemente del 10 al 35% en peso.
Los tensioactivos no iónicos y aniónicos del sistema de tensioactivos pueden elegirse de los tensioactivos descritos en “Surface Active Agents”, vol. 1, por Schwartz y Perry, Interscience 1949, vol. 2, por Schwartz, Perry y Berch, Interscience 1958, en la última edición de “McCutcheon's Emulsifiers and Detergents” publicado por Manufacturing Confectioners Company o en “Tenside-Taschenbuch”, H. Stache, 2a ed., Car1Hauser Verlag, 1981. Preferiblemente, los tensioactivos usados están saturados.
Tensioactivos no iónicos
Los tensioactivos no iónicos adecuados que pueden usarse incluyen, en particular, los productos de reacción de compuestos que tienen un grupo hidrófobo y un átomo de hidrógeno reactivo, por ejemplo, alcoholes, ácidos, amidas o alquilfenoles alifáticos con óxidos de alquileno, especialmente óxido de etileno ya sea solo o con óxido de propileno.
Preferiblemente, se usan tensioactivos no iónicos de baja espumación particularmente del grupo de alcoholes alcoxilados. Como tensioactivos no iónicos se usan preferiblemente, en particular, alcoholes primarios alcoxilados, ventajosamente etoxilados, con preferiblemente de 8 a 18 átomos de C y, en promedio, de 1 a 12 moles de óxido de etileno (OE) por mol de alcohol, en los que el residuo de alcohol puede ser lineal o preferiblemente ramificado con metilo en la posición 2, o pueden contener residuos lineales y ramificados con metilo en la mezcla, tal como están presentes habitualmente en residuos de oxoalcohol. En particular, sin embargo, se prefieren etoxilatos de alcohol con residuos lineales preparados a partir de alcoholes de origen natural con de 12 a 18 átomos de C, por ejemplo, de coco, palma, grasa de sebo o alcohol oleílico, y, en promedio, de 2 a 8 moles de OE por mol de alcohol. Los alcoholes etoxilados preferidos incluyen, por ejemplo, alcoholes C12-14 con de 3 OE a 4 OE, alcohol C9-12 con 7 OE, alcoholes C13-15 con 3 OE, 5 OE, 7 OE u 8 OE, alcoholes C12-18 con 3 OE, 5 OE o 7 OE, y mezclas de los mismos, tales como mezclas de alcohol C12-14 con 3 OE y alcohol C12-19 con 5 OE. Los alcoholes grasos de sebo preferidos con más de 12 OE tienen desde 60 hasta 100 OE, y más preferiblemente desde 70 hasta 90 OE. Alcoholes grasos de sebo particularmente preferidos con más de 12 OE son alcoholes grasos de sebo con 80 OE.
Del mismo modo, se usan de manera particularmente preferente tensioactivos no iónicos del grupo de alcoholes alcoxilados, de manera particularmente preferible del grupo de alcoholes alcoxilados mixtos y, en particular, del
grupo de tensioactivos no iónicos de OE-OA-OE. Los tensioactivos no iónicos preferiblemente usados proceden de los grupos que comprenden tensioactivos no iónicos alcoxilados, en particular alcoholes primarios etoxilados y mezclas de estos tensioactivos con tensioactivos estructuralmente complejos tales como polioxipropileno/polioxietileno/polioxipropileno (OP/OE/OP). Tales tensioactivos no iónicos (OP/OE/OP) se distinguen además por su buen control de espumas.
Los tensioactivos no iónicos más preferidos son según la fórmula:
en la que n es desde 0 hasta 5 y m es desde 10 hasta 50, más preferiblemente en la que n es desde 0 hasta 3 y m es desde 15 hasta 40, e incluso más preferiblemente en la que n es 0 y m es desde 18 hasta 25. Los tensioactivos según esta fórmula fueron particularmente útiles en reducir las manchas de vajillas tratadas en un lavavajillas. Preferiblemente, al menos el 50% en peso del tensioactivo no iónico comprendido por el producto de detergente de la invención es tensioactivo no iónico según esta fórmula. Tales tensioactivos no iónicos están disponibles comercialmente, por ejemplo, con el nombre comercial Dehypon WET (proveedor: BASF) y Genapol EC50 (proveedor: Clariant).
El producto de detergente conformado de la invención comprende preferiblemente desde el 0,5 hasta el 15% en peso de tensioactivo no iónico. La cantidad total más preferida de tensioactivos no iónicos es de desde el 2,0 hasta el 8% en peso, e incluso se prefiere más una cantidad de desde el 2,5 hasta el 5,0% en peso. El tensioactivo no iónico usado en el producto de detergente de la invención puede ser un tensioactivo no iónico individual o una mezcla de dos o más tensioactivos no iónicos.
El tensioactivo no iónico está presente preferiblemente en cantidades del 25 al 90% en peso basado en el peso total del sistema de tensioactivos. Los tensioactivos aniónicos pueden estar presentes, por ejemplo, en cantidades en el intervalo de desde el 5 hasta el 40% en peso del sistema del de tensioactivos.
Tensioactivos aniónicos
Los tensioactivos aniónicos adecuados que pueden usarse son preferiblemente sales de metales alcalinos solubles en agua de sulfatos y sulfonatos orgánicos que tienen radicales alquilo que contienen desde aproximadamente 8 hasta aproximadamente 22 átomos de carbono, usándose el término alquilo para incluir la porción alquilo de radicales acilo superiores. Ejemplos de tensioactivos aniónicos sintéticos adecuados son alquilsulfatos de sodio y potasio, especialmente aquellos obtenidos mediante la sulfatación de alcoholes C8 a C18 superiores producidos, por ejemplo, a partir de sebo o aceite de coco, (alquil C9 a C20)bencenosulfonatos de sodio y potasio, particularmente (alquil C10 a C15)bencenosulfonatos de sodio secundarios lineales; y alquil gliceril éter sulfatos de sodio, especialmente aquellos éteres de los alcoholes superiores derivados de sebo o aceite de coco y alcoholes sintéticos derivados del petróleo. Tensioactivos aniónicos preferidos son (alquil C11 a C15)bencenosulfonatos de sodio y (alquil C12 a C18)sulfatos de sodio. También son aplicables tensioactivos tales como aquellos descritos en el documento e P-A-328 177 (Unilever), que muestran resistencia a la precipitación por adición de sales, los tensioactivos de alquilpoliglicósido descritos en el documento EP-A-070 074 y los alquilmonoglicósidos.
Sistema de blanqueamiento
Se prefiere que el producto de detergente conformado según la invención comprenda al menos el 5% en peso, más preferiblemente al menos el 8% en peso e incluso más preferiblemente al menos el 10% en peso de agente blanqueante por peso total del producto. El agente blanqueante comprende preferiblemente un agente de liberación de cloro o bromo o un compuesto de peroxígeno. Preferiblemente, el agente blanqueante se selecciona de peróxidos (incluyendo sales de peróxido tales como percarbonato de sodio), perácidos orgánicos, sales de perácidos orgánicos, y combinaciones de los mismos. Más preferiblemente, el agente blanqueante es un peróxido. Lo más preferiblemente, el agente blanqueante es un percarbonato.
El producto de detergente conformado de la invención puede contener uno o más activadores de blanqueador tales como precursores de blanqueador de peroxiácido. En la técnica se conocen bien los precursores de blanqueador de peroxiácido. Como ejemplos no limitativos pueden nombrarse N,N,N’,N’-tetraacetiletilendiamina
(TAED), nonanoiloxibencenosulfonato de sodio (SNOBS), benzoiloxibencenosulfonato de sodio (SBOBS) y el precursor de peroxiácido catiónico (SPCC) tal como se describe en el documento US-A-4.751.015.
Preferiblemente, el producto de detergente conformado comprende un catalizador de blanqueador. Se prefiere particularmente un catalizador de blanqueador que sea un complejo de manganeso, tal como Mn-Me TACN, tal como se describe en el documento e P-A-0458397, y/o las sulfoniminas de los documentos US-A-5.041.232 y US-A-5.047.163. Es ventajoso que el catalizador de blanqueador esté separado físicamente del blanqueador en el producto de detergente (para impedir la activación prematura del blanqueador). También pueden usarse catalizadores de cobalto o de hierro.
Enzimas
El producto de detergente conformado de la invención comprende preferiblemente además una o más enzimas elegidas de proteasas, alfa-amilasas, celulasas, lipasas, peroxidasas/oxidasas, pectato liasas y mananasas. Se prefiere particularmente proteasa, amilasa, o una combinación de las mismas. Si está presente, el nivel de cada enzima es de desde el 0,0001 hasta el 1,0% en peso, más preferiblemente del 0,001 al 0,8% en peso.
Silicatos
Los silicatos son componentes de detergente conocidos, y a menudo se incluyen para proporcionar beneficios para el cuidado del lavado de vajillas y reducir la corrosión de la vajilla. Silicatos particularmente preferidos son disilicato de sodio, metasilicato de sodio y filosilicatos cristalinos, o mezclas de los mismos. Si están presentes, la cantidad total de silicatos es preferiblemente de desde el 1 hasta el 15% en peso, más preferiblemente desde el 2 hasta el 10% en peso e incluso más preferiblemente desde el 2,5 hasta el 5,0% en peso por peso del producto de detergente conformado.
Perfume
Preferiblemente, el producto de detergente conformado de la invención comprende uno o más colorantes, perfumes, o una mezcla de los mismos, en una cantidad de desde el 0,0001 hasta el 8% en peso, más preferiblemente desde el 0,001 hasta el 4% en peso e incluso más preferiblemente desde el 0,001 hasta el 1,5% en peso.
El perfume está presente preferiblemente en el intervalo de desde el 0,1 hasta el 1% en peso. Se proporcionan muchos ejemplos adecuados de perfumes en la CTFA (Cosmetic, Toiletry and Fragrance Association) 1992 International Buyers Guide, publicado por CFTA Publications, y OPD 1993 Chemicals Buyers Directory, 80a edición anual, publicado por Schnell Publishing Co. En las mezclas de perfumes, preferiblemente del 15 al 25% en peso son notas de cabeza. Las notas de cabeza se definen por Poucher (Journal of the Society of Cosmetic Chemists 6(2):80 [1955]). Las notas de cabeza preferidas se seleccionan de aceites de cítricos, linalool, acetato de linalilo, lavanda, dihidromircenol, óxido de rosa y cis-3-hexanol.
Tintes matizantes
En particular, para las composiciones de detergente para el lavado de ropa según la invención, se prefiere que estas comprendan un tinte matizante. Los tintes matizantes se añaden, por ejemplo, a las formulaciones de detergente para el lavado de ropa para potenciar la blancura de los tejidos. Los tintes matizantes son preferiblemente los tintes azul o violeta que son sustantivos para el tejido. Puede usarse una mezcla de tintes matizantes y, de hecho, se prefiere para el tratamiento de materiales textiles de fibras mixtas. La cantidad preferida de tintes matizantes es de desde el 0,00001 hasta el 1,0% en peso, preferiblemente del 0,0001 al 0,1% en peso, y se prefiere particularmente una cantidad del 0,001 al 0,01% en peso. Los tintes matizantes se comentan en los documentos WO2005/003274, WO2006/032327, WO2006/032397, WO2006/045275, WO2006/027086, W002008/017570, WO 2008/141880, WO2009/132870, WO2009/141173, WO 2010/099997, WO 2010/102861, WO2010/148624, WO2008/087497 y WO2011/011799.
Forma del producto de detergente conformado
Debido a la presencia de la composición sólida, el producto de detergente conformado contiene al menos una parte sólida. El resto del producto de detergente también puede ser no sólido, tal como en forma de un líquido, pero contiene preferiblemente al menos una parte sólida adicional.
El producto de detergente se proporciona preferiblemente como una dosis unitaria soluble en agua o dispersable en agua. Las dosis unitarias particularmente preferidas están en forma de bolsas que comprenden al menos un componente estable sin forma adicional, tal como un líquido y/o polvo; o en forma de pastillas. Para facilitar su uso, la dosis unitaria se dimensiona y conforma para su ajuste en el vaso de detergente de un lavavajillas, una lavadora o un soporte para el borde de la taza del inodoro domésticos convencionales, tal como se conoce en la técnica.
Las bolsas de dosis unitaria ventajosas tienen preferiblemente más de un compartimento.
Las pastillas de dosis unitaria ventajosas son aquellas que tienen más de una región de pastilla visualmente distinta. Tales regiones pueden estar formadas, por ejemplo, por dos capas (coloreadas) distintas o una pastilla que tiene un cuerpo principal y un inserto distinto, tal como formando un huevo anidado. Cualquiera que sea la orientación, un beneficio de usar bolsas de múltiples compartimentos/pastillas de múltiples regiones es que pueden usarse para reducir/impedir reacciones químicas no deseadas entre dos o más componentes durante el almacenamiento por segregación física.
Especialmente en el caso de que el producto de detergente sea un producto de detergente para lavado en lavavajillas, la dosis unitaria más preferida es una pastilla.
Preferiblemente, el producto de detergente de dosis unitaria está envuelto para mejorar la higiene y la seguridad del consumidor. El envoltorio se basa ventajosamente en una película soluble en agua que es preferiblemente una película a base de poli(alcohol vinílico) (PVA). Tal envoltorio impide el contacto directo del producto de detergente con la piel del consumidor cuando coloca la dosis unitaria en el vaso/soporte de detergente de, por ejemplo, un lavavajillas. Un beneficio adicional, por supuesto, es que tampoco es necesario que el consumidor retire el envoltorio soluble en agua antes de su uso.
Los productos de detergente según la invención pueden prepararse usando métodos y equipos conocidos en el campo de la fabricación de detergentes. El producto de detergente según la invención puede prepararse combinando la composición sólida de la invención junto con el resto de los componentes de detergente. En vista de preparar pastillas, un modo particularmente preferido de combinación es prensando la composición sólida de la invención sobre (o en) el resto de los componentes de pastilla y/o añadiendo la composición sólida en forma (líquida) calentada.
Formulaciones de producto de detergente preferidas
Una formulación de producto de detergente general altamente preferida es la siguiente:
En el caso de un producto de detergente para lavado en lavavajillas, el producto es preferiblemente una pastilla de dosis unitaria con la siguiente composición:
En el caso de un producto de detergente para el borde de la taza del inodoro, el producto es preferiblemente una composición de bloque sólida, por ejemplo, que no comprende partes líquidas y/o partes de polvo/granulares, e incluso más preferiblemente que tiene la siguiente composición:
En el caso de un producto de detergente para el lavado de ropa, esto tiene ventajosamente la siguiente composición:
A menos que se indique lo contrario, los aspectos preferidos en el contexto de un aspecto de la invención (por ejemplo, la composición sólida) también son aplicables como aspectos preferidos en el contexto de uno de los otros aspectos de la invención haciendo los cambios necesarios.
La invención se ilustra ahora mediante los siguientes ejemplos no limitativos.
Ejemplos
Métodos analíticos
Difracción de rayos X (XRD)
Se usó XRD para detectar la presencia de material cristalino en la composición sólida usando la técnica de dispersión de rayos X de ángulo amplio (WAXS). Se llevó a cabo la XRD usando un difractómetro de rayos X D8 Discover de Bruker AXS (número de activo: 114175). Se realizaron las mediciones de XRD usando los siguientes ajustes:
Calorimetría diferencial de barrido
Se usó calorimetría diferencial de barrido (DSC) para medir la temperatura de transición vítrea (Tg) de la composición sólida. El equipo usado en el análisis de DSC fue un dispositivo DSC8000 de potencia compensada de Perkin Elmer equipado con un dispositivo Intracooler III como medio de enfriamiento. Se usó la bandeja de muestra de acero inoxidable que el proveedor proporciona con el equipo y se llenó según las instrucciones del proveedor con el material que va a analizarse. La cantidad de material añadida a la bandeja de muestra (peso de muestra) fue de desde 10 hasta 40 mg. Se usaron los siguientes ajustes en la ejecución de la medición:
Se midió la Tg de las muestras con el segundo calentamiento (es decir, la última etapa de calentamiento en el régimen de temperaturas de DSC).
Ejemplos 1-4
Se prepararon composiciones sólidas a partir de una disolución acuosa que tenía una composición tal como se expone en la siguiente tabla A (las cantidades se proporcionan en partes en peso).
Tabla A
Se calentaron las disoluciones acuosas hasta ebullición en una sartén. A continuación, se continuó la ebullición para permitir la evaporación de agua. Se vertió el líquido en una placa de Petri totalmente transparente y se permitió que se enfriara de manera pasiva hasta temperatura ambiente, a la que se formó un sólido.
Los niveles de agua finales y la actividad acuosa (Aw) de las composiciones sólidas resultantes se proporcionan en la siguiente tabla (tabla B):
Tabla B
Posteriormente se analizaron las composiciones sólidas según los ejemplos 1 a 4. En primer lugar, se evaluó la translucidez a simple vista. Todas las composiciones sólidas según los ejemplos eran translúcidas (incluso transparentes) y brillantes.
Se usó difracción de rayos X para evaluar la presencia de cristales en las composiciones sólidas. Ninguna de las composiciones sólidas de los ejemplos mostró estructuras cristalinas detectables y, por tanto, eran composiciones totalmente amorfas.
Los sólidos de los ejemplos 1-3 mostraron una plasticidad sustancialmente mejorada en comparación con el sólido del ejemplo 4. Los sólidos de los ejemplos 2 y 3 eran más plásticos que el sólido del ejemplo 1.
Ejemplos 5-7
Se prepararon composiciones sólidas a partir de una disolución acuosa que tenía una formulación tal como se expone en la siguiente tabla D (las cantidades se proporcionan en partes en peso). Excepto para el ácido acético, se usaron los mismos componentes que en los ejemplos 1-4. Además, el método de fabricación fue el mismo que en los ejemplos 1-4.
Tabla D
Los niveles de agua finales y la actividad acuosa (Aw) de las composiciones sólidas resultantes se proporcionan en la siguiente tabla (tabla E):
Tabla E
Posteriormente se analizaron las composiciones sólidas según los ejemplos 5 a 8. En primer lugar, se evaluó la translucidez a simple vista. Todas las composiciones sólidas eran translúcidas (incluso transparentes) y brillantes.
Se usó difracción de rayos X para evaluar la presencia de cristales en las composiciones sólidas. Ninguna de las composiciones sólidas de los ejemplos mostró estructuras cristalinas detectables y, por tanto, eran composiciones totalmente amorfas.
Las composiciones sólidas de los ejemplos 5-7 eran blandas y podían deformarse fácilmente. La composición del ejemplo 6 era menos pegajosa que las otras dos composiciones.
Claims (15)
1. Producto de detergente conformado, comprendiendo el producto una composición sólida, comprendiendo la composición sólida:
• del 25 al 92% en peso, basado en el peso total de la composición sólida, de equivalente de ácido libre de aminopolicarboxilato;
• del 0,3 al 50% en peso, basado en el peso total de la composición sólida, de equivalente de ácido libre de polímero de policarboxilato; y
• del 2 al 30% en peso, basado en el peso total de la composición sólida, de agua;
en el que la composición sólida puede obtenerse mediante el procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11.
2. Producto de detergente conformado según la reivindicación 1, en el que la composición sólida es amorfa.
3. Producto de detergente conformado según la reivindicación 1 ó 2, en el que la composición sólida comprende al menos el 30% en peso, basado en el peso total de la composición sólida, de equivalente de ácido libre de aminopolicarboxilato seleccionado de ácido glutámico-ácido N,N-diacético (GLDA), ácido metilglicinodiacético (MGDA), ácido etilendiaminodisuccínico (EDDS), ácido iminodisuccínico (IDS), ácido iminodimálico (IDM), y combinaciones de los mismos.
4. Producto de detergente conformado según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la composición sólida comprende al menos el 0,3% en peso, basado en el peso total de la composición sólida, de equivalente de ácido libre de polímero de policarboxilato seleccionado de poliacrilato, copolímeros de poliacrilato, polimaleato, copolímeros de polimaleato, polimetacrilato, copolímeros de polimetacrilato, poli(metacrilato de metilo), copolímeros de poli(metacrilato de metilo), poliaspartato, copolímeros de poliaspartato, polilactato, copolímeros de polilactato, y combinaciones de los mismos.
5. Producto de detergente conformado según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la composición sólida contiene del 10 al 60% en peso, basado en el peso total de la composición sólida, de equivalente de ácido libre de ácido distinto de aminopolicarboxilato o polímero de policarboxilato.
6. Producto de detergente conformado según la reivindicación 5, en el que la composición sólida comprende al menos el 10% en peso, basado en el peso total de la composición sólida, de equivalente de ácido libre de un ácido seleccionado de ácido acético, ácido cítrico, ácido aspártico, ácido láctico, ácido adípico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido málico, ácido tartárico, ácido maleico, ácido fumárico, ácidos sacáricos, ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, y combinaciones de los mismos.
7. Producto de detergente conformado según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la composición sólida comprende del 5 al 25% en peso, basado en el peso total de la composición sólida, de agua.
8. Producto de detergente conformado según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la composición sólida comprende no más del 30% en peso, basado en el peso total de la composición sólida, de componentes distintos de aminopolicarboxilato, polímero de policarboxilato, ácido distinto de aminopolicarboxilato o polímero de policarboxilato, y agua.
9. Procedimiento para la fabricación de la composición sólida según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo dicho procedimiento:
I. proporcionar una disolución acuosa que comprende aminopolicarboxilato y polímero de policarboxilato; y II. retirar agua de la disolución acuosa.
10. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que el procedimiento comprende:
• retirar agua de la disolución acuosa mediante evaporación a una temperatura de al menos 70°C para producir una mezcla desecada líquida que tiene un contenido de agua de no más del 30% en peso, basado en el peso total de la mezcla desecada líquida; y
• reducir la temperatura de la mezcla desecada hasta menos de 30°C para obtener la composición sólida.
11. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que se retira agua de la disolución acuosa mediante
evaporación a una temperatura de al menos 95°C.
12. Producto de detergente conformado que comprende la composición sólida según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 en una cantidad de desde el 1 hasta el 90% en peso, basado en el peso total del producto de detergente conformado.
13. Producto de detergente conformado según la reivindicación 12, en el que al menos parte de la composición sólida es visualmente distinta del resto de las partes del producto de detergente.
14. Producto de detergente conformado según una cualquiera de la reivindicación 12 ó 13, en el que el producto de detergente es un producto de detergente para lavado en lavavajillas, un producto de detergente para el lavado de ropa o un producto de detergente de bloque para el borde de la taza del inodoro.
15. Producto de detergente conformado según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, en el que el producto de detergente es un producto de detergente de dosis unitaria.
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