ES2232024T3 - Composiciones detergentes para lavar ropa con polimeros basados en aminas ciclicas para proporcionar beneficios de aspecto e integridad a tejidos lavados con las mismas. - Google Patents
Composiciones detergentes para lavar ropa con polimeros basados en aminas ciclicas para proporcionar beneficios de aspecto e integridad a tejidos lavados con las mismas.Info
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Abstract
Una composición detergente de lavado de ropa para conferir ventajas en términos de aspecto e integridad a tejidos y textiles lavados en soluciones de lavado formadas a partir de las mismas, estando la composición caracterizada por: a) de 1 % a 80 % en peso de tensioactivos seleccionados del grupo que consta de tensioactivos no iónicos, aniónicos, catiónicos, de ión híbrido anfóteros y mezclas de los mismos b) de 0, 01 a 80 % en peso de un aditivo reforzante de la detergencia; y c) de 0, 01 % a 5, 0 %, preferiblemente de 0, 1 % a 4, 0 %, en peso de una mezcla de polímeros cíclicos basados en aminas, siendo moléculas con un peso molecular promedio superior a 1.000, oligómeros cíclicos basados en aminas, siendo moléculas con un peso molecular promedio inferior a 1.000 o copolímeros cíclicos basados en aminas, siendo polímeros o copolímeros en los que dos o más monómeros diferentes se han polimerizado de forma simultánea o sucesiva.
Description
Composiciones detergentes para lavar ropa con
polímeros basados en aminas cíclicas para proporcionar beneficios de
aspecto e integridad a tejidos lavados con las mismas.
La presente invención se refiere a composiciones,
en forma líquida o granulada, de uso en aplicaciones de lavado de
ropa, en la que las composiciones comprenden determinados polímeros,
oligómeros o copolímeros cíclicos basados en aminas que confieren
ventajas en términos de aspecto e integridad a tejidos y textiles
lavados en soluciones formadas por este tipo de composiciones.
Es, naturalmente, de sobra conocido que la
alternancia de ciclos de uso y lavado de tejidos y textiles, como
por ejemplo piezas de ropa y vestimenta gastados, inevitablemente
influirá negativamente en el aspecto y la integridad de los tejidos
y textiles usados y lavados de esta forma. Los tejidos y textiles
simplemente se desgastan con el tiempo y el uso. El lavado de
tejidos y textiles es necesario para eliminar la suciedad y las
manchas que se acumulan en y sobre los mismos durante el uso
ordinario. Sin embargo, la operación de lavado en sí, durante varios
ciclos, puede acentuar y contribuir al deterioro de la integridad y
del aspecto de estos tejidos y textiles.
El deterioro de la integridad y del aspecto de
los tejidos puede manifestarse de varias formas. Las fibras cortas
se sueltan de las estructuras tejidas y de punto de los
tejidos/textiles por efecto de la acción mecánica del lavado. Estas
fibras desprendidas pueden formar hilachas, pelusas o "motas"
que son visibles en la superficie de los tejidos y que merman el
aspecto de nuevo de la tela. Por otra parte, los continuos lavados
de tejidos y textiles, especialmente con productos de lavado de ropa
que contienen blanqueantes, puede eliminar los colores de los
tejidos y textiles y conferir un aspecto descolorado, desgastado,
como resultado de la pérdida de intensidad de color y, en muchos
casos, como resultado de cambios en matices o tonos de color.
Teniendo en cuenta lo antedicho, es evidente que
existe actualmente la necesidad de identificar productos que puedan
añadirse a productos detergentes para el lavado de ropa que sean
capaces de asociarse a las fibras de los tejidos y textiles lavados
con tales productos detergentes y, de este modo, reducir o minimizar
la tendencia al deterioro del aspecto de los tejidos/textiles
lavados. Naturalmente, cualquier tipo de aditivo para productos
detergentes debería favorecer el aspecto y la integridad del tejido
sin interferir indebidamente con la capacidad del detergente de
lavado de ropa de desempeñar la función limpiadora del tejido. La
presente invención está dirigida al uso de polímeros, oligómeros o
copolímeros cíclicos basados en aminas que funcionan de esta manera
deseada para aplicaciones de lavado de ropa.
La patente US A-6.013.787
describe determinados polímeros basados en piperacina para el uso en
el tratamiento y acondicionamiento del cabello. La patente EP
A-0 209 787 describe también determinados polímeros
basados en piperacina para el uso en tratamientos postcoloración de
textiles.
Los polímeros, oligómeros o copolímeros cíclicos
basados en aminas para el uso en operaciones de lavado de ropa y
para proporcionar las ventajas deseadas en términos de aspecto e
integridad de tejidos se caracterizan por la fórmula general
siguiente:
T \abrecg W -
R_{2} \cierracg{x} W - T \hskip0.5cm A
_{b},
en
donde;
- cada T se selecciona independientemente del grupo que consta de H, alquilo C_{1}-C_{12}, alquilo sustituido, alquilarilo C_{7}-C_{12},
- -
- en la que W comprende por lo menos un constituyente cíclico seleccionado del grupo que consta de:
- además de por lo menos un constituyente cíclico, W puede comprender asimismo un resto alifático o alifático sustituido con la estructura general;
- -
- cada B es, independientemente, alquileno C_{1}-C_{12}, alquileno sustituido C_{1}-C_{12}, alquenileno C_{3}-C_{12}, dialquilarileno C_{8}-C_{12}, dialquilarilendiilo C_{8}-C_{12} y -(R_{5}O)_{n}R_{5}-;
- -
- cada D es, independientemente, alquileno C_{2}-C_{6};
- -
- cada Q se selecciona independientemente del grupo que consta de grupos hidroxi, alcoxi C_{1}-C_{18}, hidroxialcoxi C_{2}-C_{18}, amino, alquilamino C_{1}-C_{18}, dialquilamino, trialquilamino, grupos monoamino y diamino heterocíclicos;
- -
- cada R_{1} se selecciona independientemente del grupo que consta de H, alquilo C_{1}-C_{8} e hidroxialquilo C_{1}-C_{8};
- -
- cada R_{2} se selecciona independientemente del grupo que consta de alquileno C_{1}-C_{12}, alquenileno C_{1}-C_{12}, -CH_{2}-CH(OR_{1})-CH_{2}, alcarileno C_{8}-C_{12}, dihidroxialquileno C_{4}-C_{12}, poli(C_{2}-C_{4} alquilenoxi)alquileno, -CH_{2}CH(OH)CH_{2}OR_{2}OCH_{2}CH(OH)CH_{2}- y restos hidrocarbilo C_{3}-C_{12};
- si R_{2} es un resto hidrocarbilo C_{3}-C_{12}, el resto hidrocarbilo puede comprender de aproximadamente 2 a aproximadamente 4 restos ramificados con la estructura general:
- -
- cada R_{3} se selecciona independientemente del grupo que consta de H, R_{2}, hidroxialquilo C_{1}-C_{20}, alquilo C_{1}-C_{20}, alquilo sustituido, arilo C_{6}-C_{11}, arilo sustituido, alquilarilo C_{7}-C_{11} y aminoalquilo C_{1}-C_{20};
- -
- cada R_{4} se selecciona independientemente del grupo que consta de H, alquilo C_{1}-C_{22}, hidroxialquilo C_{1}-C_{22}, arilo y alquilarilo C_{7}-C_{22};
- -
- cada R_{5} se selecciona independientemente del grupo que consta de alquileno C_{2}-C_{8}, alquileno C_{2}-C_{8} sustituido con alquilo; y
- A es un anión monovalente, divalente o polivalente compatible;
- M es un catión compatible;
- b = número necesario para equilibrar la carga;
- cada x es independientemente de 3 a 1.000;
- cada c es independientemente 0 ó 1;
- cada q es independientemente de 0 a 6;
- cada n es independientemente de 1 a 20;
- cada r es independientemente de 0 a 20; y
- cada t es independientemente de 0 a 1.
Los polímeros, oligómeros o copolímeros cíclicos
basados en aminas definidos anteriormente pueden usarse como aditivo
de solución de lavado en forma granulada o líquida. De forma
alternativa, puede mezclarse con detergentes granulados, disolverse
en composiciones detergentes líquidas o añadirse a composiciones
suavizantes de tejidos. La descripción anterior de usos de los
productos cíclicos basados en aminas para el tratamiento de tejidos,
definidos en la presente invención, pretende ser ilustrativa, y
otros usos serán evidentes para los expertos en la técnica y se
pretende que queden englobados en el ámbito de la presente
invención.
Las composiciones detergentes para el lavado de
ropa según la presente invención comprende de aproximadamente 1% a
80% en peso de un tensioactivo detersivo, de aproximadamente 0,01% a
80% en peso de un aditivo reforzante de la detergencia orgánico o
inorgánico y de aproximadamente 0,01% a 5% en peso de los productos
cíclicos a base de aminas para el tratamiento de tejidos según la
presente invención. El tensioactivo detersivo y los aditivos
reforzantes de la detergencia pueden ser cualquiera de los
utilizados en productos detergentes convencionales de lavado de
ropa.
Las soluciones acuosas de los polímeros,
oligómeros o copolímeros cíclicos a base de aminas descritas en la
presente invención comprenden de aproximadamente 0,01% a 80% en peso
de los productos cíclicos basados en aminas para el tratamiento de
tejidos disueltos en agua y otros ingredientes, como estabilizadores
y reguladores de pH.
En cuanto al método, la presente invención se
refiere al lavado de ropa o al tratamiento de tejidos y textiles en
soluciones de lavado o tratamiento acuosas, formadas de cantidades
eficaces de las composiciones detergentes descritas en la presente
invención, o formadas de los componentes individuales de tales
composiciones. El lavado de tejidos y textiles en este tipo de
soluciones de lavado, seguido de enjuague y secado, confiere
ventajas en términos de aspecto a los tejidos y textiles tratados de
esta forma. Estas ventajas pueden incluir un aspecto global
mejorado, reducción de motas/pelusa, protección contra el
desvanecimiento de los colores, resistencia mejorada a la abrasión
y/o suavidad mejorada.
Según se ha señalado, cuando tejidos o textiles
se lavan en soluciones de lavado que comprenden los polímeros,
oligómeros o copolímeros cíclicos basados en aminas según la
presente invención, mejora el aspecto y la integridad de los
tejidos. Los productos cíclicos a base de aminas para el tratamiento
de tejidos pueden añadirse a soluciones de lavado mediante
incorporación en una composición detergente, un suavizante de
tejidos o mediante adición separada a la solución de lavado. Los
productos cíclicos a base de aminas para el tratamiento de tejidos
se describen en la presente invención principalmente como aditivos
detergentes líquidos o granulados, sin que esto limite la presente
invención. A continuación, se describen más detalladamente los
productos cíclicos a base de aminas para el tratamiento de tejidos,
componentes de composición detergente, ingredientes opcionales para
estas composiciones y métodos para usar estas composiciones. Todos
los porcentajes son en peso salvo que se especifique lo
contrario.
El componente básico de las composiciones de la
presente invención comprende uno o más polímeros, oligómeros o
copolímeros cíclicos basados en aminas. Se ha comprobado que estos
productos confieren una serie de ventajas en términos de aspecto a
tejidos y textiles lavados en soluciones de lavado acuosas formadas
de composiciones detergentes que contienen estos productos cíclicos
basados en aminas para el tratamiento de tejidos. Estas ventajas
referidas al aspecto de los tejidos pueden incluir, por ejemplo, un
aspecto global mejorado de los tejidos lavados, la reducción de la
formación de motas y pelusa, la protección contra el desvanecimiento
de los colores, una mayor resistencia contra la abrasión, etc. Los
productos cíclicos basados en aminas para el tratamiento de tejidos
usados en las composiciones y los métodos en la presente invención
pueden conferir tales ventajas en términos de aspecto de los tejidos
con una pérdida aceptablemente pequeña o inexistente del poder
limpiador proporcionado por las composiciones detergentes para
lavado de ropa en las que se incorporan estos productos.
El componente polimérico, oligomérico o
copolimérico cíclico basado en aminas de las composiciones en la
presente invención puede comprender combinaciones de estos productos
cíclicos a base de aminas. Una mezcla de condensados de piperadina y
epihalohidrina puede combinarse, por ejemplo, con una mezcla de
condensados de morfolina y epihalohidrina para conseguir los
resultados de tratamiento de tejidos deseados. Por otra parte, el
peso molecular de los productos cíclicos basados en aminas para el
tratamiento de tejidos puede variar en la mezcla, según se ilustra
en los ejemplos inferiores.
Como resultará evidente para los expertos en la
técnica, un oligómero es una molécula que consta solamente de unas
pocas unidades monoméricas, mientras que los polímeros comprenden
considerablemente más unidades monoméricas. A efectos de la presente
invención, los oligómeros se definen como moléculas con un peso
molecular medio inferior a aproximadamente 1.000, y los polímeros
son moléculas con un peso molecular medio mayor que aproximadamente
1.000. Los copolímeros son polímeros u oligómeros en los que se han
polimerizado de forma simultánea o secuencial dos o más monómeros
diferentes. Los copolímeros de la presente invención pueden incluir,
por ejemplo, polímeros u oligómeros polimerizados a partir de una
mezcla de un monómero cíclico primario basado en aminas como, por
ejemplo, piperadina, y un monómero cíclico secundario a base de
amina como, por ejemplo, morfolina.
El componente cíclico a base de aminas para el
tratamiento de tejidos de las composiciones detergentes en la
presente invención comprenderá generalmente de aproximadamente 0,01%
a aproximadamente 5% en peso de la composición detergente. Más
preferiblemente, estos productos cíclicos basados en aminas para el
tratamiento de tejidos comprenderán de aproximadamente 0,1% a
aproximadamente 4% en peso de las composiciones detergentes, con
máxima preferencia de aproximadamente 0,75% a aproximadamente 3%.
Sin embargo, según se ha discutido anteriormente, cuando se usan
como aditivo de solución de lavado, es decir, cuando el componente
cíclico basado en aminas para el tratamiento de tejidos no se
incorpora en una composición detergente, la concentración del
componente cíclico basado en aminas puede comprender de
aproximadamente 0,1% a aproximadamente 80% en peso del producto
aditivo.
Los polímeros, oligómeros o copolímeros cíclicos
basados en aminas que son adecuados para el uso en procesos de
lavado de ropa y que proporcionan las ventajas deseadas en términos
de aspecto e integridad pueden caracterizarse mediante la fórmula
general expresada en el sumario de la invención. Los compuestos
preferidos que se engloban en esta estructura general incluyen los
compuestos:
- -
- en el que cada R_{1}, si R_{1} está presente, es H; y
- -
- por lo menos un W se selecciona del grupo que consta de:
Compuestos aún más preferidos para las ventajas
en términos de aspecto e integridad son los siguientes:
- -
- en el que cada R_{1}, si R_{1} está presente, es H; y
- -
- por lo menos un W se selecciona del grupo que consta de:
Y los compuestos más preferidos para las ventajas
en términos de aspecto e integridad son los siguientes:
- -
- en el que cada R_{1}, si R_{1} está presente, es H; y
- -
- por lo menos un W se selecciona del grupo que consta de:
Los compuestos preferidos para usar como grupo de
enlace R_{2} incluyen, pero no se limitan a: poliepóxidos,
etilencarbonato, propilencarbonato, urea, ácidos carboxílicos
\alpha, \beta insaturados, ésteres de ácidos carboxílicos
\alpha, \beta insaturados, amidas de ácidos carboxílicos
\alpha, \beta insaturados, anhídridos de ácidos carboxílicos
\alpha, \beta insaturados, ácidos dicarboxílicos o
policarboxílicos, ésteres de ácidos dicarboxílicos o
policarboxílicos, amidas de ácidos dicarboxílicos o
policarboxílicos, anhídridos de ácidos dicarboxílicos o
policarboxílicos, glucidilhalógenos, ésteres clorofórmicos, ésteres
cloroacéticos, derivados de ésteres clorofórmicos, derivados de
ésteres cloroacéticos, epihalohidrinas, glicerol diclorohidrinas,
bis-(halohidrinas), compuestos poliéter dihalo, fosgeno,
polihalógenos, éteres glicidilo funcionalizados y mezclas de los
mismos. Por otra parte, R_{2} puede comprende asimismo un producto
de reacción obtenido por reacción de una o más polieterdiaminas,
aliquilendiaminas, polialquilenpoliaminas, alcoholes,
alquilenglicoles y polialquilenglicoles con ácidos carboxílicos
\alpha, \beta insaturados, ésteres de ácidos carboxílicos
\alpha, \beta insaturados, amidas de ácidos carboxílicos
\alpha, \beta insaturados y anhídridos de ácidos carboxílicos
\alpha, \beta insaturados siempre que los productos de la
reacción contengan por lo menos dos dobles enlaces, dos grupo
carboxílicos, dos grupos amida o dos grupos éster.
Polímeros, oligómeros o copolímeros cíclicos
basados en aminas preferidos adicionalmente para el uso en la
presente invención incluyen compuestos de adición de dos o más
composiciones seleccionadas del grupo que consta de piperacina,
piperadina, epiclorhidrina, epiclorhidrina bencilo cuaternaria,
epiclorhidrina metilo cuaternaria, morfolina y mezclas de las
mismas.
Estos polímeros cíclicos basados en aminas pueden
ser lineales o ramificados. Un tipo específico de ramificación puede
introducirse usando un agente de reticulación polifuncional. A
continuación se ilustra un ejemplo de este tipo de polímero.
Las composiciones detergentes en la presente
invención comprenden de aproximadamente 1% a 80% en peso de un
tensioactivo detersivo. Estas composiciones comprenden
preferiblemente de aproximadamente 5% a 50% en peso del
tensioactivo. Los tensioactivos detersivos utilizados pueden ser de
tipo aniónico, no iónico, de ión híbrido, anfolítico o catiónico o
pueden comprender mezclas compatibles de estos tipos. Los
tensioactivos detergentes útiles en la presente invención se
describen en la patente US 3.664.961, concedida a Norris el 23 de
mayo de 1972, la patente US 3.919.678, concedida da Laughlin y col.
el 30 de diciembre de 1975, la patente US 4.222.905, concedida a
Cockrell el 16 de septiembre de 1980 y la patente US 4.239.659,
concedida a Murphy el 16 de diciembre de 1980. De entre todos los
tensioactivos, se prefieren los de tipo aniónico y no iónico.
Los tensioactivos aniónicos pueden ser de
diferentes tipos. Las sales hidrosolubles de ácidos grasos de peso
molecular alto, es decir, "jabones", son tensioactivos
aniónicos útiles en las composiciones de la presente invención. Esto
incluye jabones de metales alcalinos como, por ejemplo, las sales de
sodio, potasio, amonio y alquilolamonio de ácidos grasos de alto
peso molecular que contienen de aproximadamente 8 a aproximadamente
24 átomos de carbono y preferiblemente de aproximadamente 12 a
aproximadamente 18 átomos de carbono. Los jabones pueden obtenerse
mediante saponificación directa de grasas y aceites o mediante
neutralización de ácidos grasos libres. Particularmente útiles son
las sales de sodio y potasio de las mezclas de ácidos grasos
derivadas de aceite de coco y sebo, es decir, sebo de sodio o
potasio y jabón de coco.
Tensioactivos aniónicos adicionales, no
jabonosos, que son adecuados para su uso en la presente invención
incluyen las sales hidrosolubles, preferiblemente las sales de
metales alcalinos y de amonio, de productos orgánicos de reacción
sulfúrica que tienen en su estructura molecular un grupo alquilo que
contiene de aproximadamente 10 a aproximadamente 20 átomos de
carbono y un grupo éster de ácido sulfónico o ácido sulfúrico. (El
término "alquilo" incluye la fracción alquílica de grupos
acilo). Ejemplos de este grupo de tensioactivos sintéticos son a)
los alquilsulfatos de sodio, potasio y amonio, especialmente los
obtenidos por sulfatación de alcoholes de peso molecular alto
(C_{8}-C_{18} átomos de carbono) como, por
ejemplo, los producidos mediante reducción de los glicéridos de sebo
o aceite de coco; b) los alquilsulfatos polietoxilados de sodio,
potasio y amonio, particularmente aquellos en los que el grupo
alquilo contiene de 10 a 22, preferiblemente de 12 a 18 átomos de
carbono, y en los que la cadena de polietoxilato contiene de 1 a 15,
preferiblemente de 1 a 6 restos etoxilato; y c) los alquilbenceno
sulfonatos de sodio y potasio en los que el grupo alquilo contiene
de aproximadamente 9 a aproximadamente 15 átomos de carbono, en
configuración de cadena lineal o cadena ramificada como, por
ejemplo, los del tipo descrito en las patentes US 2.220.099 y
2.477.383. Son especialmente apreciados los alquilbenceno sulfonatos
de cadena lineal recta en los que el número medio de átomos de
carbono en el grupo alquilo es de aproximadamente 11 a 13, abreviado
como C_{11-13} LAS.
Los tensioactivos no iónicos preferidos son los
de fórmula R_{1}(OC_{2}H_{4})_{n}OH, en la que
R_{1} es un grupo alquilo C_{10}-C_{16} o un
grupo alquilfenilo C_{8}-C_{12}, y n es de 3 a
aproximadamente 80. Particularmente preferidos son los productos de
condensación de alcoholes C_{12}-C_{15} con de
aproximadamente 5 a aproximadamente 20 moles de óxido de etileno por
mol de alcohol como, por ejemplo, alcohol
C_{12}-C_{13} condensado con aproximadamente 6,5
moles de óxido de etileno por mol de alcohol.
Otros tensioactivos no iónicos adecuados incluyen
polihidroxiamidas de ácido graso con la fórmula:
R ---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}} ---
\uelm{N}{\uelm{\para}{R _{1} }} ---
Z
en la que R es un alquilo o
alquenilo C_{9-17}, R_{1} es un grupo metilo y Z
es glicitilo derivado de un azúcar reducido o un derivado alcoxilado
del mismo. Ejemplos son N-metil
N-1-desoxiglucitil cocoamida y
N-metil
N-1-desoxiglucitil oleamida. Los
procesos para obtener polihidroxiamidas de ácido grasos son
conocidos y pueden encontrarse en la patente US 2.965.576, concedida
a Wilson, y la patente US 2.703.798, concedida a
Schwartz.
Los tensioactivos preferidos de uso en las
composiciones detergentes descritas en la presente invención son
tensioactivo basados en aminas con la fórmula general:
R_{1} --- X
--- (CH_{2})_{n} ---
\melm{\delm{\para}{R _{4} }}{N}{\uelm{\para}{R _{3} }}
en la que R_{1} es un grupo
alquilo C_{6}-C_{12}; n es de aproximadamente 2
a aproximadamente 4, X es un grupo puente seleccionado de NH, CONH,
COO, o O o X puede estar ausente; y R_{3} y R_{4} se seleccionan
individualmente de H, alquilo C_{1}-C_{4} o
(CH_{2}-CH_{2}-O(R_{5})),
en los que R_{5} es H o metilo. Los tensioactivos basados en
aminas especialmente preferidos incluyen los
siguientes:
R_{1} -
(CH_{2})_{2} -
NH_{2}
R_{1} - O -
(CH_{2})_{3} -
NH_{2}
R_{1} -
C(O) - NH - (CH_{2})_{3} -
N(CH_{3})_{2}
R_{1} ---
\melm{\delm{\para}{CH _{2} --- CH(OH) ---
R _{5} }}{N}{\uelm{\para}{CH _{2} --- CH(OH) ---
R _{5} }}
en los que R_{1} es un grupo
alquilo C_{6}-C_{12} y R_{5} es H o CH_{3}.
Las aminas particularmente preferidas de uso en los tensioactivos
definidos anteriormente incluyen las seleccionadas del grupo que
consta de octilamina, hexilamina, decilamina, dodecilamina,
bis(hidroxietil)amina
C_{8}-C_{12},
bis(hidroxiisopropil)amina
C_{8}-C_{12}, amido-propil
dimetilamina C_{8}-C_{12} o mezclas de las
mismas.
En una realización altamente preferida, el
tensioactivo basado en aminas se describe mediante la fórmula:
R_{1} -
C(O) - NH - (CH_{2})_{3} -
N(CH_{3})_{2}
en la que R_{1} es alquilo
C_{8}-C_{12}.
Las composiciones detergentes en la presente
memoria pueden comprender además de aproximadamente 0,01% a 80% en
peso de un aditivo reforzante de la detergencia. Estas composiciones
en forma líquida comprenderán preferiblemente de aproximadamente 1%
a 10% en peso del aditivo reforzante de la detergencia. Estas
composiciones en forma granulada comprenderán preferiblemente de
aproximadamente 1% a 50% en peso del aditivo reforzante de la
detergencia. Los aditivos reforzantes de la detergencia son
sobradamente conocidos en la técnica y pueden comprender, por
ejemplo, sales de fosfato y diferentes aditivos reforzantes de la
detergencia orgánicos e inorgánicos no fosfóricos.
Los aditivos reforzantes de la detergencia
orgánicos hidrosolubles, no fosfóricos, útiles en la presente
invención incluyen los diferentes poliacetatos de metales alcalinos,
de amonio y de amonio sustituido, carboxilatos, policarboxilatos y
polihidroxisulfonatos. Ejemplos de aditivos reforzantes de la
detergencia de tipo poliacetato y policarboxilato son las sales de
sodio, potasio, litio, amonio y amonio sustituido de ácido
etilendiamintetraacético, ácido nitrilotriacético, ácido
oxidisuccínico, ácido melítico, ácidos bencenopolicarboxílicos y
ácido cítrico. Otros policarboxilatos adecuados de uso en la
presente invención son los poliacetalcarboxilatos descritos en la
patente US 4.144.226, concedida el 13 de marzo de 1979 a Crutchfield
y col., y la patente US 4.246.495, concedida el 27 de marzo de 1979
a Crutchfield y col. Aditivos reforzantes de la detergencia de tipo
policarboxilato particularmente preferidos son los oxidisuccinatos y
las composiciones de aditivos reforzantes de la detergencia de éter
de carboxilato que comprenden una combinación de tartrato
monosuccinato y tartrato disuccinato, descritos en la patente US
4.663.071, concedida a Bush y col. el 5 de mayo de 1987.
Ejemplos de aditivos reforzantes de la
detergencia inorgánicos, no fosfóricos, adecuados incluyen los
silicatos, aluminosilicatos, boratos y carbonatos. Particularmente
preferidos son los carbonatos de sodio y potasio, bicarbonatos,
sesquicarbonatos, tetraboratos decahidratados y los silicatos con
una relación de peso de SiO_{2} respecto a óxido de metal alcalino
de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 4,0, preferiblemente de
aproximadamente 1,0 a aproximadamente 2,4. Asimismo se prefieren los
aluminosilicatos, incluidas las zeolitas. Tales productos y su uso
como aditivos reforzantes de la detergencia se discuten más
detalladamente en la patente US 4.605.509, concedida a Corkill y
col. En la patente US 4.605.509 se discuten asimismo silicatos
laminares cristalinos adecuados para usar en las composiciones
detergentes de esta invención.
Además de los tensioactivos, aditivos reforzantes
de la detergencia y polímeros, oligómeros o copolímeros cíclicos
basados en aminas descritos anteriormente, las composiciones
detergentes de la presente invención pueden incluir cualquier número
de ingredientes opcionales adicionales. Estos incluyen componentes
convencionales de composiciones detergentes como, por ejemplo,
enzimas y agentes estabilizadores de enzimas, reforzadores de
formación de espuma o antiespumantes, agentes antivaho y
anticorrosión, agentes blanqueadores, suspensores de manchas,
agentes repelentes de manchas, germicidas, reguladores de pH,
fuentes de alcalinidad no reforzantes de la detergencia, agentes
quelantes, filtros orgánicos e inorgánicos, disolventes,
hidrótropos, abrillantadores ópticos, colorantes y aromas.
Los reguladores de pH pueden ser necesarios en
determinadas aplicaciones en las que el pH de la solución de lavado
es mayor que aproximadamente 10,0 porque las ventajas de las
composiciones definidas, referidas a la integridad de los tejidos,
comienzan a reducirse a valores de pH altos. Por tanto, si la
solución de lavado tiene un pH de más de aproximadamente 10,0
después de añadir los polímeros, oligómeros o copolímeros cíclicos
basados en aminas de la presente invención, debería usarse un
regulador de pH para reducir el pH de la solución de lavado a menos
de aproximadamente 10,0, preferiblemente a un pH de menos de
aproximadamente 9,5 y con máxima preferencia menos de
aproximadamente 7,5. Los reguladores de pH adecuados son conocidos
por los expertos en la técnica.
Los ingredientes opcionales preferidos para
incorporar en las composiciones detergentes en la presente invención
comprenden un agente blanqueador como, por ejemplo, un agente
blanqueador peroxigenado. Estos agentes blanqueadores peroxigenados
pueden ser de naturaleza orgánica o inorgánica. Los agentes
blanqueadores peroxigenados se utilizan a menudo en combinación con
un activador del blanqueador.
Agentes blanqueadores peroxigenados orgánicos
útiles incluyen agentes blanqueadores de tipo ácido percarboxílico y
sales del mismo. Entre los ejemplos adecuados de esta clase de
agentes se encuentra el hexahidrato de monoperoxiftalato magnésico,
la sal magnésica del ácido metacloroperbenzoico, el ácido
4-nonilamino-4-oxoperoxibutírico
y el ácido diperoxidodecanodioico. Este tipo de agentes
blanqueadores se describen en la patente US 4.483.781, concedida a
Hartman el 20 de noviembre de 1984; la solicitud
EP-A-133.354, presentada por Banks y
col. y concedida el 20 de febrero de 1985; y la patente US
4.412.934, concedida a Chung y col. el 1 de noviembre de 1983.
Agentes blanqueadores altamente preferidos incluyen asimismo el
ácido
6-nonilamino-6-oxoperoxicaproico
(NAPAA) según se describe en la patente US 4.634.551, concedida el 6
de enero de 1987 a Burns y col.
Asimismo pueden usarse agentes blanqueadores
peroxigenados inorgánicos, generalmente en forma de partículas, en
las composiciones detergentes de la presente invención. De hecho se
prefieren agentes blanqueadores inorgánicos. Tales compuestos
peroxigenados inorgánicos incluyen perboratos de metales alcalinos y
productos percarbonatados. Puede usarse, por ejemplo, perborato
sódico (por ejemplo, monohidratado o tetrahidratado). Los agentes
blanqueadores inorgánicos adecuados pueden incluir también carbonato
sódico o potásico peroxihidratado y blanqueantes
"percarbonatados" equivalentes, pirofosfato sódico
peroxihidratado, urea peroxihidratada y peróxido sódico. Puede
usarse también un blanqueante de persulfato (por ejemplo, OXONE,
fabricado comercialmente por DuPont). A menudo, los agentes
blanqueadores peroxigenados inorgánicos estarán recubiertos de
silicato, borato, sulfato o tensioactivos hidrosolubles. Las
partículas de percarbonato recubiertas las comercializan, por
ejemplo, diversos distribuidores como FMC, Solvay Interox, Tokai
Denka y Degussa.
Los agentes blanqueadores peroxigenados como, por
ejemplo, los perboratos, los percarbonatos, etc., se combinan
preferiblemente con activadores del blanqueador, que resultan en la
producción in situ en solución acuosa (es decir, durante el
uso de las composiciones de la presente invención para el
lavado/blanqueo de tejidos) del peroxiácido correspondiente al
activador del blanqueador. Diferentes ejemplos no limitantes de
activadores se describen en la patente US 4.915.854, concedida el 10
de abril de 1990 a Mao y col.; y la patente US 4.412.934, concedida
el 1 de noviembre de 1983 a Chung y col. Los activadores típicos
preferidos son el nonanoiloxibenceno sulfonato (NOBS) y la
tetraacetil etilendiamina (TAED). También pueden usarse mezclas de
los mismos. Véase asimismo la patente US 4.634.551, referida
anteriormente, para otros blanqueantes y activador típicos útiles en
la presente invención.
Otros activadores de blanqueador amidoderivados
son los que tienen la fórmula:
R^{1}N(R^{5})C(O)R^{2}C(O)L
\hskip0,5cmo
\hskip0,5cmR^{1}C(O)N(R^{5})R^{2}C(O)L
en las que R^{1} es un grupo
alquilo que contiene de aproximadamente 6 a aproximadamente 12
átomos de carbono, R^{2} es un alquileno que contiene de 1 a
aproximadamente 6 átomos de carbono, R^{5} es H o alquilo, arilo,
o alcarilo que contiene de aproximadamente 1 a aproximadamente 10
átomos de carbono, y L es cualquier grupo saliente adecuado. Un
grupo saliente es cualquier grupo que es desplazado del activador
del efecto blanqueador como consecuencia del ataque nucleófilo del
anión de perhidrólisis sobre el activador del efecto blanqueador. El
fenolsulfonato es un grupo saliente
preferido.
Los ejemplos preferidos de activadores del
blanqueador con las fórmulas anteriores incluyen
(6-octanamido-caproil)oxibencenosulfonato,
(6-nonanamidocaproil)oxibencenosulfonato,
(6-decanamido-caproil)oxibencenosulfonato
y mezclas de los mismos, según se describe en la patente US
4.634.551 referida anteriormente.
Otra clase de activadores del blanqueador útiles
comprende los activadores de tipo benzoxacina descritos por Hodge y
col. en la patente US 4.966. 723, concedida el 30 de octubre de
1990. Un activador de tipo benzoxacina sumamente preferido es:
Otra clase más de activadores del blanqueador
útiles incluyen los activadores de tipo
acil-lactama, especialmente las acilcaprolactamas y
las acilvalerolactamas con las fórmulas:
en las que R^{6} es H o un grupo
alquilo, arilo, alcoxiarilo o alcarilo que contiene de 1 a
aproximadamente 12 átomos de carbono. Los activadores lactámicos
especialmente preferidos incluyen benzoilcaprolactama,
octanoilcaprolactama,
3,5,5-trimetilhexanoilcaprolactama,
nonanoilcaprolactama, decanoilcaprolactama, undecenoilcaprolactama,
benzoilvalerolactama, octanoilvalerolactama, decanoilvalerolactama,
undecenoilvalerolactama, nonanoilvalerolactama,
3,5,5-tri-metilhexanoilvalerolactama
y mezclas de las mismas. Véase también la patente US 4.545.784,
concedida a Sanderson el 8 de Octubre de 1985, en la que se
describen acilcaprolactamas, incluyendo benzoilcaprolactama,
adsorbidas en perborato
sódico.
Si se utiliza, el agente blanqueador peroxigenado
comprenderá generalmente de aproximadamente 2% a 30% en peso de las
composiciones detergentes en la presente invención. Más
preferiblemente, el agente blanqueador peroxigenado comprenderá de
aproximadamente 2% a 20% en peso de la composición. Con máxima
preferencia, el agente blanqueador peroxigenado estará presente en
una cantidad de aproximadamente 3% a 15% en peso de la composición
en la presente invención. Si se utilizan, los activadores del
blanqueador pueden comprender de aproximadamente 2% a 10% en peso de
la composición detergente de la presente invención. A menudo, los
activadores se emplean de forma que la proporción molar de agente
blanqueador respecto al activador varía de aproximadamente 1:1 a
10:1, más preferiblemente de aproximadamente 1,5:1 a 5:1. Otro
ingrediente altamente preferido en las composiciones detergentes en
la presente invención es un componente enzimático detersivo. Las
enzimas pueden incluirse en las presentes composiciones detergentes
para diferentes propósitos, incluida la eliminación de manchas
derivadas de proteínas, hidratos de carbono o triglicéridos sobre
sustratos, para prevenir la transferencia de colorantes fugaces en
el lavado de tejidos y para la regeneración de tejidos. Las enzimas
adecuadas incluyen proteasas, amilasas, celulasas, peroxidasas, y
mezclas de las mismas de cualquier origen adecuado, tal como origen
vegetal, animal, bacteriano, fúngico y de levadura. Las selecciones
preferidas están influidas por factores tales como actividad y/o
estabilidad de pH, termoestabilidad óptima y estabilidad frente a
detergentes activos, aditivos reforzantes de la detergencia y
similares. A este respecto se prefieren las enzimas bacterianas o
fúngicas, tales como amilasas y proteasas bacterianas y celulasas
fúngicas.
Por "enzima detersiva", según se usa en la
presente invención, se entiende cualquier enzima con efecto
limpiador, quitamanchas o de algún otro modo ventajoso en una
composición detergente para el lavado de ropa. Las enzimas
preferidas con fines de lavado de ropa incluyen, pero no se limitan
a, proteasas, celulasas y peroxidasas.
Las enzimas se incorporan normalmente en
composiciones detergentes en niveles suficientes para proporcionar
una "cantidad eficaz en cuanto a la limpieza". La expresión
"cantidad eficaz en cuanto a la limpieza" se refiere a
cualquier cantidad capaz de producir un efecto de mejora en la
limpieza, eliminación de manchas, eliminación de suciedad, blanqueo,
desodorización o frescura sobre sustratos tales como tejidos. En
términos prácticos para las preparaciones comerciales actuales, las
cantidades típicas son de hasta 5 mg en peso, más típicamente de
0,01 mg a 3 mg, de enzima activa por gramo de la composición
detergente. Dicho de otra manera, las composiciones presentes
comprenderán de forma típica entre un 0,001% y un 5%,
preferentemente entre un 0,01% y un 1%, en peso de una preparación
enzimática comercial. Las enzimas proteasas están normalmente
presentes en dichas preparaciones comerciales a niveles suficientes
como para proporcionar entre 0,005 y 0,1 unidades Anson (AU; del
inglés, Anson unit) de actividad por gramo de composición. Puede que
sean deseables niveles activos superiores en las formulaciones
detergentes muy concentradas.
Son ejemplos adecuados de proteasas las
subtilisinas que se obtienen de cepas particulares de B.
subtilis y B. licheniformis. Una proteasa adecuada se
obtiene de una cepa de Bacillus que presenta una actividad
máxima en el intervalo de pH de 8-12 y que es
desarrollada y comercializada como ESPERASE® por Novo Industries A/S
de Dinamarca, en adelante "Novo". La preparación de esta enzima
y de enzimas análogas se describe en la patente GB 1.243.784, de
Novo. Otras proteasas adecuadas incluyen ALCALASE® y SAVINASE® de
Novo, y MAXATASE® de International Bio-Synthetics,
Inc., Países Bajos, así como una Proteasa A como la descrita en la
patente EP 130.756 A, concedida el 9 de Enero de 1985, y una
Proteasa B como la descrita en las patentes EP 303.761 A, concedida
el 28 de Abril de 1987, y EP 130.756 A, concedida el 9 de Enero de
1985. Véase también una proteasa de pH elevado procedente de
Bacillus sp. NCIMB 40338, descrita en el documento WO 9318140
A, a Novo. En el documento WO 9203529 A, a Novo, se describen
detergentes enzimáticos que comprenden proteasa, una o más enzimas
diferentes y un inhibidor reversible de proteasas. Otras proteasas
preferidas incluyen las descritas en el documento WO 9510591 A,
concedida a Procter & Gamble. Si se desea, existe una proteasa
con adsorción reducida e hidrólisis aumentada según se describe en
el documento WO 9507791, concedida a Procter & Gamble. En el
documento WO 9425583, a Novo, se describe una proteasa recombinante
de tipo tripsina para los detergentes aquí adecuados.
Las celulasas utilizables en la presente
invención incluyen tipos de origen bacteriano y fúngico,
preferiblemente con un pH óptimo entre 5 y 10. La patente US
4.435.307, concedida a Barbesgoard y col. el 6 de marzo de 1984,
describe celulasas fúngicas adecuadas de Humicola insolens o
la cepa Humicola DSM1800 o un hongo productor de celulasa
212, perteneciente al género Aeromonas, y celulasa extraída
del hepatopáncreas de un molusco marino, Dolabella Auricula
Solander. Celulasas adecuadas se describen asimismo en las
patentes GB-A-2.075.028;
GB-A-2.095.275 y
DE-OS-2.247.832. CAREZYME® y
CELLUZYME® (Novo) son especialmente útiles. Véase también el
documento WO 9117243, a Novo.
Las enzimas lipasas adecuadas para usar en
detergentes incluyen las producidas por microorganismos del grupo de
las Pseudomonas, como Pseudomonas stutzeri ATCC
19.154, según se describe en la patente GB 1.372.034. Véase también
la lipasa en la solicitud de patente JP 5.320.487, presentada el 24
de febrero de 1978. Esta lipasa es comercializada por Amano
Pharmaceutical Co. Ltd., Nagoya, Japón, con el nombre comercial
Lipase P "Amano," o "Amano-P." Otras
lipasas comerciales adecuadas incluyen Amano-CES,
lipasas de Chromobacter viscosum, por ejemplo Chromobacter
viscosum var. lipolyticum NRRLB 3673 de Toyo Jozo Co., Tagata,
Japón; lipasas de Chromobacter viscosum de U.S. Biochemical
Corp., EE.UU. y Disoynth Co., Países Bajos, y lipasas de
Pseudomonas gladioli. La enzima LIPOLASE® derivada de
Humicola lanuginosa y comercializada por Novo, véase también
la patente EP 341.947, es una lipasa preferida para uso en la
presente invención.
Las composiciones que contienen enzimas en la
presente invención pueden también comprender opcionalmente de
aproximadamente 0,001% a aproximadamente 10%, preferiblemente de
aproximadamente 0,005% a aproximadamente 8%, con máxima preferencia
de aproximadamente 0,01% a aproximadamente 6%, en peso de un sistema
estabilizador de enzimas. El sistema estabilizador de enzimas puede
ser cualquier sistema estabilizador que sea compatible con la enzima
detersiva. Tal sistema puede ser proporcionado, inherentemente, por
otras sustancias activas de formulación, o puede ser añadido por
separado, por ejemplo, por el formulador o por un fabricante de
enzimas de detergente preparadas. Tales sistemas estabilizadores
pueden, por ejemplo, comprender ión de calcio, ácido bórico,
propilenglicol, ácidos carboxílicos de cadena corta, ácidos
borónicos y mezclas de los mismos, y están diseñados para tratar los
diferentes problemas de estabilización dependiendo del tipo y forma
física de la composición detergente.
Las composiciones detergentes según la presente
invención pueden tener forma líquida, pastosa o granulada. Estas
composiciones pueden prepararse combinando los componentes
esenciales y opcionales, en las concentraciones requeridas, en
cualquier orden adecuado y mediante cualquier medio
convencional.
Las composiciones granuladas, por ejemplo, se
obtienen generalmente combinando ingredientes granulados básicos
como, por ejemplo, tensioactivos, aditivos reforzantes de la
detergencia, agua, etc., en forma de suspensión acuosa, y secando
por pulverización la suspensión acuosa resultante hasta un nivel
bajo de humedad residual (5-12%). Los ingredientes
secos restantes como, por ejemplo, gránulos de los productos
cíclicos esenciales a base de aminas para el tratamiento de tejidos,
pueden mezclarse en forma de polvo granulado con los gránulos
secados por pulverización en un tambor de mezclado giratorio. Los
ingredientes líquidos, por ejemplo, soluciones de productos cíclicos
esenciales a base de aminas para el tratamiento de tejidos, enzimas,
aglutinantes y aromas, pueden pulverizarse sobre los gránulos
resultantes para formar la composición detergente terminada. Las
composiciones granuladas, según la presente invención, pueden tener
también "forma compacta", es decir, pueden tener una densidad
relativamente mayor que los detergentes granulados convencionales,
es decir, de 550 a 950 g/l. En tal caso, las composiciones
detergentes granuladas según la presente invención, contendrán una
cantidad menor de "diluyente inorgánico" que los detergentes
convencionales; los diluyentes típicos son sales de metales
alcalinotérreos de sulfatos y cloruros, de forma típica sulfato
sódico; los detergentes "compactos" comprenden de forma típica
no más de 10% de diluyente.
Las composiciones detergentes líquidas pueden
prepararse mezclando los ingredientes esenciales y opcionales de las
mismas en el orden que se desee para proporcionar composiciones que
contengan los componentes en las concentraciones requeridas. Las
composiciones líquidas, según la presente invención, pueden tener
también "forma compacta", en cuyo caso las composiciones
detergentes líquidas según la presente invención contendrán una
cantidad de agua inferior a la de los detergentes líquidos
convencionales. La adición de los polímeros, oligómeros o
copolímeros cíclicos basados en aminas al detergente líquido o a las
composiciones acuosas de esta invención puede realizarse simplemente
mezclando con las soluciones líquidas los productos cíclicos a base
de aminas para el tratamiento de tejidos.
La presente invención proporciona asimismo un
método para lavar tejidos de una manera que confiere al tejido
ventajas en términos de aspecto debido a los polímeros, oligómeros o
copolímeros cíclicos basados en aminas usados en la presente
invención. Un método de este tipo consiste en poner estos tejidos en
contacto con una solución de lavado acuosa formada por una cantidad
eficaz de las composiciones detergentes anteriormente descritas o
formadas por componentes individuales de tales composiciones. El
contacto de los tejidos con la solución de lavado tendrá lugar
generalmente en condiciones de agitación, aunque las composiciones
de la presente invención pueden usarse también para formar
soluciones acuosas de remojo, sin agitación, para la limpieza y el
tratamiento de tejidos. Según se ha discutido anteriormente, se
prefiere que la solución de lavado tenga un pH inferior a
aproximadamente 10,0, preferiblemente un pH de aproximadamente 9,5 y
con máxima preferencia un pH de aproximadamente 7,5.
La agitación tendrá lugar preferiblemente en una
lavadora para conseguir una buena limpieza. El lavado irá seguido
preferiblemente del secado del tejido mojado en una secadora
convencional. Una cantidad eficaz de una composición detergente
granulada o líquida de alta densidad en una solución de lavado
acuosa en la lavadora es preferiblemente de aproximadamente 500 a
aproximadamente 7.000 ppm, más preferiblemente de aproximadamente
1.000 a aproximadamente 3.000 ppm.
Los polímeros, oligómeros o copolímeros cíclicos
basados en aminas, descritos anteriormente como componentes de las
composiciones detergentes de lavado de ropa en la presente
invención, pueden usarse también para tratar y acondicionar tejidos
y textiles en ausencia de los componentes tensioactivos y
reforzantes de la detergencia de las realizaciones de composiciones
detergentes de esta invención. Por tanto, una composición
acondicionadora de tejidos que comprenda, por ejemplo, solamente los
productos cíclicos basados en aminas para el tratamiento de tejidos,
o que comprenda una solución acuosa de los productos cíclicos
basados en aminas para el tratamiento de tejidos, puede añadirse
durante el ciclo de aclarado de un proceso de lavado doméstico
convencional con objeto de conferir las ventajas en términos de
aspecto e integridad descritos anteriormente.
Las composiciones de la presente invención
comprenden por lo menos aproximadamente 1%, preferiblemente de
aproximadamente 10%, más preferiblemente de aproximadamente 20% a
aproximadamente 80%, más preferiblemente a aproximadamente 60% en
peso de la composición, de una o más sustancias activas suavizantes
de tejidos.
Las sustancias activas suavizantes de tejidos
preferidas según la presente invención son aminas con la
fórmula:
compuestos de amonio cuaternario
con la
fórmula:
y mezclas de los mismos, en la que
cada R es, independientemente, alquilo
C_{1}-C_{6}, hidroxialquilo
C_{1}-C_{6}, bencilo y mezclas de los mismos;
R^{1} es preferiblemente alquilo C_{11}-C_{22}
lineal, alquil C_{11}-C_{22} ramificado,
alquenilo C_{11}-C_{22} lineal, alquenilo
C_{11}-C_{22} ramificado y mezclas de los
mismos; Q es un resto carbonilo seleccionado independientemente de
las unidades con la
fórmula:
en la que R^{2} es hidrógeno,
alquilo C_{1}-C_{4}, preferiblemente hidrógeno;
R^{3} es alquilo C_{1}-C_{4}, preferiblemente
hidrógeno o metilo; Q tiene preferiblemente la
fórmula:
--- O ---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}} --- \hskip0.5cmo
\hskip0.5cm--- NH ---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}} ---
;
X es un anión compatible con
suavizante, preferiblemente el anión de un ácido fuerte como, por
ejemplo, cloruro, bromuro, metilsulfato, etilsulfato, sulfato,
nitrato y mezclas de los mismos, más preferiblemente cloruro y
metilsulfato. El anión puede también, aunque menos preferiblemente,
tener doble carga, en cuyo caso X^{(-)} representa medio grupo. El
índice m tiene un valor de 1 a 3; el índice n tiene un valor de 1 a
4, preferiblemente 2 ó 3, más preferiblemente
2.
Una realización de la presente invención
proporciona, por ejemplo, para aminas y aminas cuaternizadas con dos
o más valores diferentes para el índice n por molécula, una
sustancia activa suavizadora preparada a partir de la amina
metil(3-aminopropil)(2-hidroxietil)amina
inicial.
Sustancias activas suavizantes más preferidas
según la presente invención tienen la fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que la unidad con la
fórmula:
--- O ---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}} ---
R^{1}
es un resto de acilo graso. Los
restos de acilo graso adecuados para usar en las sustancias activas
suavizantes de la presente invención se derivan de fuentes de
triglicéridos que incluyen sebo, aceites vegetales y/o aceites
vegetales parcialmente hidrogenados, incluidos inter alia
aceite de colza, aceite de cártamo, aceite de cacahuete, aceite de
girasol, aceite de maíz, aceite de soja, aceite de pulpa de madera y
aceite de salvado de arroz. Aún más preferidos son los compuestos
diéster de amonio cuaternario (DEQA) en los que el índice m es igual
a 2. Las unidades R^{1} son de forma típica mezclas de cadenas
lineales y ramificadas de ácidos grasos alifáticos saturados e
insaturados.
El formulador, dependiendo de las propiedades
físicas y de rendimiento deseadas para la sustancia activa final
suavizante de tejidos, puede elegir cualquiera de las fuentes
anteriormente señaladas de restos de acilo graso o, de forma
alternativa, el formulador puede mezclar fuentes de triglicéridos
para formar una "mezcla personalizada". Sin embargo, los
expertos en la técnica de grasas y aceites reconocen que la
composición de acilo graso puede variar, como en el caso de aceite
vegetal, de una cosecha a otra o de una variante de fuente de aceite
vegetal a otra. Se prefieren los DEQA que se preparan a base de
ácidos grasos derivados de fuentes naturales.
Una realización preferida de la presente
invención proporciona sustancias activas suavizantes que comprenden
unidades R^{1} con por lo menos aproximadamente 3%,
preferiblemente por lo menos aproximadamente 5%, más preferiblemente
por lo menos aproximadamente 10%, con máxima preferencia por lo
menos aproximadamente un 15% de alquenilo
C_{11}-C_{22}, incluidas unidades polialquenilo
(poliinsaturadas) inter alia oléico, linoléico,
linolénico.
Para los propósitos de la presente invención, el
término "unidades de acilo graso de cadenas mixtas" se define
como "una mezcla de unidades de acilo graso que comprende cadenas
alquílicas y alquenílicas de 10 a 22 átomos de carbono, incluido el
átomo de carbono de carbonilo, y, en el caso de las cadenas
alquenílicas, de uno a tres dobles enlaces, preferiblemente todo
dobles enlaces con la configuración cis". En relación con
las unidades R^{1} de la presente invención, se prefiere que por
lo menos un porcentaje sustancial de los grupos de acilo graso sea
insaturado, por ejemplo, de aproximadamente 25%, preferiblemente de
aproximadamente 50% a aproximadamente 70%, preferiblemente a
aproximadamente 65%. El nivel total de sustancia activa suavizante
de tejidos que contiene grupos de acilo graso poliinsaturado puede
ser de aproximadamente 3%, preferiblemente de aproximadamente 5%,
más preferiblemente de aproximadamente 10% a aproximadamente 30%,
preferiblemente a aproximadamente 25%, más preferiblemente a
aproximadamente 18%. Según se ha señalado anteriormente, pueden
usarse isómeros cis y trans, preferiblemente en una
proporción cis/trans de 1:1, preferiblemente por lo
menos 3:1, y más preferiblemente de aproximadamente 4:1 a
aproximadamente 50:1, más preferiblemente aproximadamente 20:1,
siendo el mínimo, no obstante,
1:1.
1:1.
El nivel de insaturación que contiene el sebo, la
colza u otra unidad de acilo graso puede medirse en base al índice
de yodo (IV) del ácido graso correspondiente, que en el presente
caso debería situarse preferiblemente en el intervalo de 5 a 100,
distinguiéndose dos categorías de compuestos, con un IV inferior o
superior a 25, respectivamente.
En efecto, para compuestos con la fórmula:
derivados de ácidos grasos de sebo,
cuando el índice de yodo es de 5 a 25, preferiblemente de 15 a 20,
se ha comprobado que una relación de peso de isómero
cis/trans mayor que aproximadamente 30/70,
preferiblemente mayor que aproximadamente 50/50 y más
preferiblemente mayor que aproximadamente 70/30, proporciona una
capacidad de concentración
óptima.
Para compuestos de este tipo fabricados a partir
de ácidos grasos de sebo con un índice de yodo superior a 25, se ha
comprobado que la proporción de isómeros cis/trans es
menos crítica, a menos que se necesiten concentraciones muy altas.
Otra realización preferida de la presente invención comprende DEQA
en los que el índice de yodo medio para R^{1} es aproximadamente
45.
Las unidades R^{1} adecuadas para usar en los
líquidos isótropos de la presente invención pueden caracterizarse
además en que el índice de yodo (IV) del ácido graso precursor,
dicho IV es preferiblemente de aproximadamente 10, más
preferiblemente de aproximadamente 50, con máxima preferencia de
aproximadamente 70, a un índice de aproximadamente 140,
preferiblemente a aproximadamente 130, más preferiblemente a
aproximadamente 115. Sin embargo, los formuladores, dependiendo de
la realización de la presente invención que elijan ejecutar, pueden
desear añadir una cantidad de unidades de acilo graso que tengan
índices de yodo fuera del intervalo especificado anteriormente en la
presente invención. Por ejemplo, "stock hidrogenado" (IV
inferior o igual a aproximadamente 10) puede combinarse con la
fuente de mezcla de ácidos grasos para ajustar las propiedades de la
sustancia activa suavizante final.
Una fuente preferida de unidades de acilo graso,
especialmente unidades de acilo graso con ramificación, por ejemplo,
"ramificación Guerbet", unidades metilo, etilo, etc.
sustituidas a lo largo de la cadena alquílica primaria; son
adecuadas también las fuentes sintéticas de unidades de acilo graso.
El formulador puede desear añadir, por ejemplo, una o más unidades
de acilo graso con una rama metilo en una posición "que no ocurre
naturalmente" como, por ejemplo, en el tercer carbono de una
cadena C_{17}. Por "que no ocurren naturalmente" se entienden
en la presente invención "unidades acilo que no se encuentran en
cantidades significativas (más de aproximadamente el 0,1%) en grasas
y aceites comunes que son la materia prima para la fuente de
triglicéridos descrita en la presente invención". Si la unidad de
acilo graso de cadena ramificada deseada no puede obtenerse de
existencias naturales inmediatamente disponibles, entonces el ácido
graso sintético puede mezclarse convenientemente con otros productos
sintéticos o con otras fuentes de unidades acilo derivadas de
triglicéridos naturales.
Suavizantes adicionales útiles en la presente
invención se describen en la patente US 5.643.865, concedida a
Mermelstein y col. el 1 de julio de 1997; la patente US
5.622.925, concedida a de Buzzaccarini y col. el 22 de abril
de 1997; la patente US 5.545.350, concedida a Baker y col. el
13 de agosto de 1996; la patente US 5.474.690, concedida a Wahl y
col. el 12 de diciembre de 1995; la patente US 5.417.868,
concedida a Turner y col. el 27 de enero de 1994; la patente
US 4.661.269, concedida a Trinh y col. el 28 de abril de
1987; la patente US 4.439.335, concedida a Burns el 27 de marzo de
1984; la patente US 4.401.578, concedida a Verbruggen el 30 de
agosto de 1983; la patente US 4.308.151, concedida a Cambre el 29 de
diciembre de 1981; la patente US 4.237.016, concedida a Rudkin y
col. el 27 de octubre de 1978; la patente US 4.233.164,
concedida a Davis el 11 de noviembre de 1980; la patente US
4.045.361, concedida a Watt y col. el 30 de agosto de 1977;
la patente US 3.974.076, concedida a Wiersema y col. el 10 de
agosto de 1976; la patente US 3.886.075, concedida a Bernadino el 6
de mayo de 1975; la patente US 3.861.870, concedida a Edwards y
col. el 21 de enero de 1975; y la solicitud EP 472.178,
presentada por Yamamura y col.
Los siguientes ejemplos ilustran las
composiciones y los métodos de la presente invención, pero no
pretenden limitar o definir necesariamente el ámbito de la
invención.
El condensado policatiónico se prepara haciendo
reaccionar el imidazol y la epiclorhidrina. En un matraz de fondo
redondo, equipado con agitador magnético, condensador y un
termómetro, se introduce imidazol (0,68 moles) y 95 mL de agua. La
solución se calienta a 50ºC y después se añade gota a gota la
epiclorhidrina (0,68 moles). Después de añadir toda la
epiclorhidrina, la temperatura se aumenta a 80ºC hasta que se ha
consumido completamente el agente de alquilado. Se obtuvo un
condensado con un peso molecular de aproximadamente 12.500.
En un matraz de fondo redondo, equipado con
agitador magnético, condensador y un termómetro, se introduce
imidazol (0,68 moles) y 95 mL de agua. La solución se calienta a
50ºC y después se añade gota a gota la epiclorhidrina (0,50 moles).
Después de añadir toda la epiclorhidrina, la temperatura se aumenta
a 80ºC hasta que se ha consumido completamente el agente alquilante.
Se obtuvo un condensado con un peso molecular de
aproximadamente
200.
200.
En un matraz de fondo redondo, equipado con
agitador, termómetro, embudo de goteo y condensador de reflujo, se
pesaron 154,8 g (1,8 moles) de piperacina, 69,6 g (0,8 moles) de
morfolina y 220 ml de agua. Después de obtener una solución
transparente a 40ºC, la solución se calentó a
55-65ºC y, agitando enérgicamente, se añadieron 185
g (2 moles) de epiclorhidrina con una velocidad tal que la
temperatura no superara 80ºC. Después de añadir toda la
epiclorhidrina, la mezcla de reacción se calentó a 85ºC hasta que se
hubieron consumido completamente los agentes alquilantes (test de
Preussmann negativo después de 4 horas). Se añadieron 108,8 g (0,68
moles) de NaOH 25% y 40 g de agua y la mezcla de reacción se agitó
durante otra hora a 85ºC. Después se añadieron otros 47 g de agua y
se dejó enfriar la mezcla hasta temperatura ambiente.
En un matraz de fondo redondo, equipado con
agitador magnético, condensador y un termómetro, se introduce
piperacina (0,68 moles) y 95 mL de agua. La solución se calienta a
50ºC y después se añade gota a gota la epiclorhidrina (0,68 moles).
Después de añadir toda la epiclorhidrina, la temperatura se aumenta
a 80ºC hasta que se ha consumido completamente el agente
alquilante.
Al condensado del ejemplo 4 se añaden 1,4 moles
equivalentes de cloruro de metilo basado en piperacina y se mezclan
hasta que se consume todo el cloruro de metilo.
68,8 g (1,0 moles) de imidazol y 260,6 g (3,0
moles) de piperacina se disolvieron en 700,2 g de agua a una
temperatura de 50-60ºC 370 g (4,0 moles) de
epiclorhidrina se añadieron gota a gota. Después de completar la
adición, la mezcla de reacción se agitó durante otras 5 horas a
80ºC.
600 g (3 moles) de
bis(aminopropil)piperacina se disolvieron en 750 g de
agua. Esta solución se calentó a 90ºC. Nada más alcanzar esta
temperatura, se añadieron 140,1 g (1,5 moles) de epiclorhidrina
durante 60 minutos a 90ºC. La mezcla de reacción se agitó a
continuación durante 150 minutos a 90ºC. Después de esto, no pudo
detectarse la presencia de epiclorhidrina. El producto de
condensación contenía grupos NH.
99,7 g (el contenido en grupos NH fue de 0,87
moles) del producto de condensación obtenido según (a) se mezclaron
con 100,3 g (2,18 moles) de ácido fórmico (99%) mediante agitación y
enfriamiento en un baño de hielo. Se añadieron 104,5 g (1,045 moles)
de formaldehído en forma de solución acuosa al 30% de concentración
en peso durante 20 minutos a temperatura ambiente. La mezcla de
reacción se calentó con precaución hasta 60ºC. La evolución de
dióxido de carbono de la mezcla de reacción comenzó a
aproximadamente 50ºC, tornándose vigorosa a 60ºC, lo que permitió
retirar la calefacción. Una vez debilitada la evolución del dióxido
de carbono, la mezcla de reacción se dejó refluir durante 12 horas.
Después de enfriar, se añadieron 100 ml de ácido hidroclórico
concentrado y se eliminó el agua de la mezcla de reacción. Se
obtuvieron 153,6 g de sólidos, que se disolvieron en agua formando
una solución al 50% de concentración en peso de un polímero cíclico
basado en amina prácticamente exento de grupos amino primarios y
secundarios. Según se determinó mediante espectroscopía de RMN 13C,
más del 90% de los grupos NH se habían convertido en átomos de
nitrógeno terciarios. La cantidad de grupos de amonio cuaternario en
el polímero fue inferior a 5%. El pH de la solución de polímero
acuoso fue de 9,58. El valor k del polímero
fue de 8,6.
fue de 8,6.
(a) Según se describe en el ejemplo 1 (a), 400 g
(2 moles) de bis(aminopropil)piperacina se disolvieron
en 520 g de agua y se condensaron con 124,5 g (1,33 moles) de
epiclorhidrina. La proporción molar de
bis(aminopropil)piperacina respecto a epiclorhidrina
fue de 1,5:1.
(b) 36,5 g (el contenido en grupos NH fue de
0,181 moles) del producto de reacción obtenido según (a) se
mezclaron en 10 minutos con 20,8 g de ácido fórmico (99%) mediante
agitación y enfriamiento en un baño de hielo. La mezcla de reacción
se calentó a 70ºC. Nada más alcanzarse esta temperatura, se
añadieron a la mezcla de reacción, en el intervalo de 36 minutos,
21,7 g (0,217 moles) de formaldehído en forma de una solución acuosa
al 30% a 70ºC-80ºC. Después de añadir dos gotas de
un desespumante, la mezcla de reacción se dejó refluir durante 17
horas. La solución polimérica se enfrió hasta temperatura ambiente
y, después de añadir 100 mL de ácido hidroclórico concentrado, se
eliminó el agua. Se obtuvo un polímero cíclico basado en aminas
prácticamente exento de grupos amino primarios y secundarios. Más
del 90% de los grupos NH originales que contenía el polímero se
habían convertido en grupos nitrogenados terciarios. El valor K del
polímero fue 11,1.
Se añadieron 633 g (el contenido en grupos NH fue
de 3,75 moles) del producto de condensación de
bis(aminopropil)piperacina y epiclorhidrina en
proporción molar de 2:1, obtenidos según el ejemplo 1 (a), mediante
agitación con 51,0 g (0,64 moles) de una solución acuosa de
hidróxido sódico al 50% de concentración en peso. La mezcla se
calentó en un autoclave cerrado herméticamente hasta una temperatura
de 120ºC y se hizo reaccionar a esta temperatura con 165 g (3,75
moles) de óxido de etileno introducidos en el autoclave en el curso
de 45 minutos. La presión en el autoclave es de entre 2 y 8 bar.
Acto seguido, la mezcla de reacción se agitó durante 1 hora a 120ºC
y se enfrió a temperatura ambiente. El óxido de etileno sin
reaccionar se eliminó mediante una corriente de nitrógeno. Se
obtuvieron 830,5 g de un líquido de color oscuro, con un contenido
en agua de 39,4%. El polímero tenía un valor K de 12,7. Más del 90%
de los grupos NH iniciales se habían convertido en grupos de amina
terciaria sustituidos con N-hidroxietilo. El
contenido de grupos de amonio cuaternario fue inferior a 5%.
Se mezclaron 290.3 g (el contenido en grupos NH
fue de 1,59 moles) del producto de condensación de
bis(aminopropil)piperacina y epiclorhidrina en
proporción molar de 1,5:1, obtenidos según el ejemplo 2 (a),
mediante agitación con 29,7 g (0,37 moles) de una solución acuosa de
hidróxido sódico al 50% de concentración en peso. La mezcla se
calentó hasta 95ºC en un autoclave cerrado herméticamente. Nada más
alcanzarse esta temperatura, se introdujeron en el autoclave 70 g
(1,59 moles) de óxido de etileno en el curso de 35 minutos a
temperaturas de 95ºC a 111ºC y una presión de 200.000 a 800.000 Pa.
Los contenidos del autoclave se calentaron durante 1 hora con
agitación a 120ºC y se enfriaron hasta la temperatura ambiente. El
óxido de etileno sin reaccionar se eliminó haciendo pasar una
corriente de nitrógeno a través de la mezcla de reacción. Se
obtuvieron 400 g de un líquido de color oscuro, con un contenido en
agua de 38,3%. El polímero tenía un valor K de 14,1. Más del 90% de
los grupos NH iniciales se habían convertido en grupos de amina
terciaria sustituidos con N-hidroxietilo. El
polímero contenía menos del 5% de grupos de amonio cuaternario.
Se prepararon diferentes composiciones
detergentes granuladas que contenían varios polímeros, oligómeros o
copolímeros cíclicos basados en aminas. Estas composiciones
detergentes granuladas tienen todas la fórmula básica siguiente:
\newpage
| Ejemplo | Comparativo | |
| Componente | % en peso | % en peso |
| Alquilbenceno C_{12} sulfonato sódico lineal | 9,40 | 9,40 |
| Alquil C_{14-15} sulfonato sódico | 11,26 | 11,26 |
| Aditivo reforzante de la detergencia de tipo zeolita | 27,79 | 27,79 |
| Carbonato de sodio | 27,31 | 27,31 |
| PEG 4000 | 1,60 | 1,60 |
| Dispersante, poliacrilato sódico | 2,26 | 2,26 |
| Alquil C_{12-13} etoxilato (E9) | 1,5 | 1,5 |
| Perborato sódico | 1,03 | 1,03 |
| Polímero/oligómero incluido en la tabla | nivel | 0 |
| señalado | ||
| abajo | ||
| Otros ingredientes adyuvantes | Equilibrio | Equilibrio |
| 100% | 100% |
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Las estructuras químicas mostradas en los
ejemplos inferiores son estructuras idealizadas. No se muestran las
reacciones secundarias que supuestamente tienen lugar durante la
condensación.
\vskip1.000000\baselineskip
Claims (6)
1. Una composición detergente de lavado de ropa
para conferir ventajas en términos de aspecto e integridad a tejidos
y textiles lavados en soluciones de lavado formadas a partir de las
mismas, estando la composición caracterizada por:
- a)
- de 1% a 80% en peso de tensioactivos seleccionados del grupo que consta de tensioactivos no iónicos, aniónicos, catiónicos, de ión híbrido anfóteros y mezclas de los mismos
- b)
- de 0,01 a 80% en peso de un aditivo reforzante de la detergencia; y
- c)
- de 0,01% a 5,0%, preferiblemente de 0,1% a 4,0%, en peso de una mezcla de polímeros cíclicos basados en aminas, siendo moléculas con un peso molecular promedio superior a 1.000, oligómeros cíclicos basados en aminas, siendo moléculas con un peso molecular promedio inferior a 1.000 o copolímeros cíclicos basados en aminas, siendo polímeros o copolímeros en los que dos o más monómeros diferentes se han polimerizado de forma simultánea o sucesiva, con la fórmula general:
T \abrecg W -
R_{2} \cierracg{x} W - T \hskip0.5cm A
_{b},
en
donde;
- cada T se selecciona independientemente del grupo que consta de H, alquilo C_{1}-C_{12}, alquilo sustituido, alquilarilo C_{7}-C_{12},
- -
- en la que W comprende por lo menos un constituyente cíclico seleccionado del grupo que consta de:
- además de por lo menos un constituyente cíclico, W puede comprender asimismo un resto alifático o alifático sustituido con la estructura general;
- -
- cada B es, independientemente, alquileno C_{1}-C_{12}, alquileno sustituido C_{1}-C_{12}, alquenileno C_{3}-C_{12}, dialquilarileno C_{8}-C_{12}, dialquilarilendiilo C_{8}-C_{12} y -(R_{5}O)_{n}R_{5}-;
- -
- cada D es, independientemente, alquileno C_{2}-C_{6};
- -
- cada Q se selecciona independientemente del grupo que consta de grupos hidroxi, alcoxi C_{1}-C_{18}, hidroxilalcoxi C_{2}-C_{18}, amino, alquilamino C_{1}-C_{18}, dialquilamino, trialquilamino, grupos monoamino y diamino heterocíclicos;
- -
- cada R_{1} se selecciona independientemente del grupo que consta de H, alquilo C_{1}-C_{8} e hidroxialquilo C_{1}-C_{8};
- -
- cada R_{2} se selecciona independientemente del grupo que consta de alquileno C_{1}-C_{12}, alquenileno C_{1}-C_{12}, -CH_{2}-CH(OR_{1})-CH_{2}, alcarileno C_{8}-C_{12}, dihidroxialquileno C_{4}-C_{12}, poli(C_{2}-C_{4} alquilenoxi)alquileno, -CH_{2}CH(OH)CH_{2}OR_{2}OCH_{2}CH(OH)CH_{2}- y restos hidrocarbilo C_{3}-C_{12};
- si R_{2} es un resto hidrocarbilo C_{3}-C_{12}, el resto hidrocarbilo puede comprender de 2 a 4 restos ramificados con la estructura general:
- cada R_{3} se selecciona independientemente del grupo que consta de H, R_{2}, hidroxialquilo C_{1}-C_{20}, alquilo C_{1}-C_{20}, alquilo sustituido, arilo C_{6}-C_{11}, arilo sustituido, alquilarilo C_{7}-C_{11} y aminoalquilo C_{1}-C_{20};
- -
- cada R_{4} se selecciona independientemente del grupo que consta de H, alquilo C_{1}-C_{22}, hidroxialquilo C_{1}-C_{22}, arilo y alquilarilo C_{7}-C_{22};
- -
- cada R_{5} se selecciona independientemente del grupo que consta de alquileno C_{2}-C_{8}, alquileno sustituido con alquilo C_{2}-C_{8}; y
- A es un anión monovalente, divalente o polivalente compatible;
- M es un catión compatible;
- b = número necesario para equilibrar la carga;
- cada x es, independientemente, de 3 a 1.000;
- cada c es independientemente 0 ó 1;
- cada q es independientemente de 0 a 6;
- cada n es independientemente de 1 a 20;
- cada r es independientemente de 0 a 20; y
- cada t es independientemente de 0 a 1.
2. La composición detergente de la reivindicación
1, en la que los polímeros, oligómeros o copolímeros cíclicos
basados en aminas son compuestos de adición seleccionados del grupo
que consta de piperacina, piperadina, epiclorhidrina, epiclorhidrina
bencilo cuaternario, epiclorhidrina metilo cuaternario, morfolina y
mezclas de los mismos.
3. La composición detergente de la reivindicación
1, en la que cada R_{1}, cuando R_{1} está presente, es H y por
lo menos un W se selecciona del grupo que consta de:
4. La composición detergente de la reivindicación
1, en la que cada R_{1}, cuando R_{1} está presente, es H y por
lo menos un W se selecciona del grupo que consta de:
5. La composición detergente de la reivindicación
1, en la que cada R_{1}, cuando R_{1} está presente, es H y por
lo menos un W se selecciona del grupo que consta de:
6. La composición detergente de la reivindicación
1, en la que R_{2} se selecciona del grupo que consta de
poliepóxidos, etilencarbonato, propilencarbonato, urea, ácidos
carboxílicos \alpha, \beta insaturados, ésteres de ácidos
carboxílicos \alpha, \beta insaturados, amidas de ácidos
carboxílicos \alpha, \beta insaturados, anhídridos de ácidos
carboxílicos \alpha, \beta insaturados, ácidos dicarboxílicos o
policarboxílicos, ésteres de ácidos dicarboxílicos o
policarboxílicos, amidas de ácidos dicarboxílicos o
policarboxílicos, anhídridos de ácidos dicarboxílicos o
policarboxílicos, glicidilhalógenos, ésteres clorofórmicos, ésteres
cloroacéticos, derivados de ésteres clorofórmicos, derivados de
ésteres cloroacéticos, epihalohidrinas, glicerol diclorohidrinas,
bis-(halohidrinas), compuestos poliéter dihalo, fosgeno,
polihalógenos, éteres glicidilo funcionalizados y mezclas de los
mismos.
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