ES2307784T3 - Composicion de limpieza que contiene un polimero hidrofilizante. - Google Patents

Composicion de limpieza que contiene un polimero hidrofilizante. Download PDF

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Abstract

Una composición de limpieza que comprende, en peso: a) 0,1% a 10% de un tensioactivo aniónico; b) 0,01% a 2% de un polímero hidrofilizante que es un copolímero de ácido maleico-olefina, en donde el polímero está parcialmente esterificado con polietilenglicol; y c) el resto es agua en donde dicho copolímero hidrofilizante se caracteriza por la fórmula: (Ver fórmula) en donde n es un número de 15 a 150, y es un número de 3 a 20, y R es un grupo alquilo que tiene 9 a 15 átomos de carbono, y en donde la composición no contiene un polímero que contenga amino, un polímero que contenga silicio, un tensioactivo no iónico que contenga grupos etoxilato, copolímeros de N-vinilimidazol-N-vinilpirrolidona (PVPVI), o vinilpirrolidona cuaternizada/acrilato o metacrilato de dialquil-aminoalquilo, ni polímeros de N-óxido de polivinilpiridina.

Description

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

Claims (5)

1. Una composición de limpieza que comprende, en peso:
a)
0,1% a 10% de un tensioactivo aniónico;
b)
0,01% a 2% de un polímero hidrofilizante que es un copolímero de ácido maleico-olefina, en donde el polímero está parcialmente esterificado con polietilenglicol; y
c)
el resto es agua
en donde dicho copolímero hidrofilizante se caracteriza por la fórmula:
5
en donde n es un número de 15 a 150, y es un número de 3 a 20, y R es un grupo alquilo que tiene 9 a 15 átomos de carbono, y en donde la composición no contiene un polímero que contenga amino, un polímero que contenga silicio, un tensioactivo no iónico que contenga grupos etoxilato, copolímeros de N-vinilimidazol-N-vinilpirrolidona (PVPVI), o vinilpirrolidona cuaternizada/acrilato o metacrilato de dialquil-aminoalquilo, ni polímeros de N-óxido de polivinilpiridina.
2. La composición de limpieza según la reivindicación 1, en la que el copolímero hidrolizante (b) tiene la fórmula:
6
en la que R es un grupo alquilo que tiene 9 a 15 átomos de carbono, y es un número de 3 a 20, y n es un número de 15 a 150, y el grado medio de esterificación del comonómero de ácido maleico por parte del grupo -(CH_{2}CH_{2}O)_{y}-R es de 10% en moles a 50% en moles.
3. La composición de limpieza según la reivindicación 2, en la que y es un número de 5 a 12.
4. La composición según la reivindicación 2, en la que n es un número de 25 a 100.
5. La composición de limpieza según la reivindicación 2, en la que R es un grupo alquilo que tiene 13 átomos de carbono, y es 7, y n es un número de 25 a 100.
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