ES2332996T3 - Composicion liquida estabilizada que contiene cloro activo. - Google Patents

Composicion liquida estabilizada que contiene cloro activo. Download PDF

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Abstract

Procedimiento de estabilización de la viscosidad y/o del contenido de cloro activo de composiciones líquidas que contienen hipocloritos de metales alcalinos o alcalinotérreos, que comprende la adición a dichas composiciones del 0,001% al 5% en peso de compuestos que pertenecen a la clase de aminas estéricamente impedidas de fórmula general (I): ** ver fórmula** en la que R1, R2, R3 y R4, que pueden ser iguales o diferentes, representan metilos o etilos; X1 representa un átomo de oxígeno, un grupo -OH o un grupo OR5, en el que R5 representa un grupo alquilo C1-C4 lineal o ramificado o un ciclohexilo; X2 representa hidrógeno y X3 representa los grupos -OH o -NHR5, en el que R5 tiene el significado anteriormente descrito; o X 2 y X 3, considerados en conjunto, representan un átomo de oxígeno.

Description

Composición líquida estabilizada que contiene cloro activo.
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Campo técnico de referencia
La presente invención se refiere a composiciones líquidas que contienen hipocloritos de metales alcalinos o alcalinotérreos y, posiblemente, otros liberadores de cloro activo tales como ácido triclorocianúrico, ácido diclorocianúrico y sus sales básicas, con especial referencia a las usadas para el blanqueo y desinfección de materiales textiles y superficies.
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Antecedentes de la invención
Las composiciones líquidas que contienen agentes químicos blanqueadores y desinfectantes se usan mucho en limpieza doméstica e industrial, higiene personal y en la industria farmacéutica.
Como agentes activos, pueden contener sales del ácido hipocloroso, liberadores de cloro activo tales como ácido triclorocianúrico, ácido diclorocianúrico y sus sales básicas, peróxido de hidrógeno o sus peróxidos precursores.
Las composiciones basadas en hipoclorito de sodio son las más usadas debido a su rentabilidad.
Diversas patentes, tales como las patentes US5549842, US5279755, US5529711 y EP0649898 reivindican composiciones detergentes basadas en hipoclorito.
Sin embargo, las composiciones basadas en hipocloritos tienden a perder su viscosidad inicial con el tiempo, su contenido en cloro activo disminuye y otras características, tales como la actividad limpiadora y el color, se modifican.
Entre los sistemas diseñados para evitar este deterioro, el documento US6083422 desvela estabilizantes constituidos por una serie de bencenos sustituidos de forma diversa por grupos funcionales.
También son conocidos diversos sistemas que estabilizan el contenido de cloro activo; los más conocidos incluyen el uso de peryodato de sodio, ácido fosfónico, fosfatos y fosfonatos en general, ácido fítico, silicatos, amidas, 2-oxazolidinonas, arilsulfonamidas y derivados de las mismas, sistemas heroatómicos corona, heptonatos de metales alcalinos, boroheptonatos de metales alcalinos, ácido isocianúrico, ferrocianuro e imidodisulfato. Estos sistemas, y otros que actúan mediante mecanismos diferentes, se citan en las patentes US384,061, EP0565788, WO00/55291, US4065545, JP1164701, DE3308850, US3452137, US2438781, GB1282906, US5380458, US4898681, GB528125, US2918351, EP267707, US2170108, US3461202 y FR880965.
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El documento EP0315204 desvela una composición blanqueadora que comprende:
- peróxido de hidrógeno o un compuesto de adición de peróxido de hidrógeno
- una amina estéricamente impedida (HALS)
- un compuesto que contiene un halógeno activo capaz de formar un ión de un ácido hipohalogenoso en disolución acuosa.
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Las HALS se usan como aditivo para aumentar el efecto blanqueador sin decoloración; la amina es un desactivador del oxígeno singlete del peróxido presente en la composición, pero no se menciona o sugiere un efecto estabilizador.
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Resumen de la invención
Esta invención se refiere a un procedimiento de estabilización de la viscosidad y/o del contenido de cloro activo de composiciones líquidas que contienen hipocloritos de metales alcalinos o alcalinotérreos con o sin polímeros reguladores de la viscosidad y, opcionalmente, uno o más ingredientes adicionales tales como tensioactivos, agentes reguladores del pH, agentes de brillo óptico, tintes y perfumes.
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En concreto, la invención se refiere a la estabilización de dichas composiciones mediante la adición de estabilizantes pertenecientes a la clase de aminas estéricamente impedidas que tienen la siguiente fórmula I:
1
en la que R_{1}, R_{2}, R_{3} y R_{4}, que pueden ser iguales o diferentes, representan metilo o etilo; X_{1} representa oxígeno, el grupo -OH o el grupo OR_{5}, en el que R_{5} representa un grupo alquilo C_{1}-C_{4} lineal o ramificado o un grupo ciclohexilo; el símbolo X_{2} representa hidrógeno y el símbolo X_{3} representa los grupos funcionales -OH o -NHR_{5}, en el que R_{5} tiene el significado anteriormente descrito; y los símbolos X_{2} y X_{3}, considerados en conjunto, representan un átomo de oxígeno =O.
La invención también se refiere a composiciones líquidas con mayor viscosidad basadas en hipocloritos estabilizados como se describió anteriormente.
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Descripción detallada de la invención
Las composiciones líquidas que contienen hipocloritos de metales alcalinos o alcalinotérreos, en concreto el hipoclorito de sodio para uso doméstico o industrial que implica la limpieza o desinfección de materiales textiles o superficies, se estabilizan para mantener las propiedades generales de las preparaciones, con especial atención a su viscosidad y características reológicas en general, si dichas preparaciones contienen reguladores poliméricos de la viscosidad, y al contenido de cloro activo, mediante la adición del 0,001% al 5% de compuestos de fórmula I. Los compuestos de fórmula I se disuelven fácilmente en agua y se pueden añadir sin modificar a las preparaciones de la invención o pre-diluidos en una cantidad adecuada de agua.
El contenido de cloro activo de las composiciones es de entre el 0,5% y el 10%, preferiblemente de entre el 1% y el 5%. Los estabilizantes preferidos según la invención son compuestos de fórmula I, en la que R_{1}, R_{2}, R_{3} y R_{4} representan metilos y X_{1} representa oxígeno o el grupo OH; entre ellos, aquellos en los que X_{1} representa oxígeno, X_{2} representa H y X_{3} representa -OH son especialmente preferidos.
El pH es siempre básico, en concreto entre 10 y 14, y en la práctica son preferibles formulaciones con un pH de 12,5.
Otros ingredientes opcionales usados generalmente son tensioactivos, reguladores de la viscosidad, coadyuvantes y componentes secundarios tales como agentes de brillo óptico, agentes complejante y estabilizantes en general, sustancias abrasivas, tintes y perfumes.
Como tensioactivos se pueden usar tensioactivos aniónicos, no iónicos y anfóteros y mezclas de los mismos. La función de los tensioactivos es aumentar las propiedades humectantes de las preparaciones blanqueadoras y aumentar sus características limpiadoras.
Tensioactivos aniónicos adecuados para este propósito son alquil éter sulfatos, alquil éter fosfatos, alquil aril sulfonatos, jabones de ácidos grasos, alquil sulfatos, sulfonatos de parafina y sulfonato de decil difenilóxido. Ejemplos de tensioactivos no iónicos son alcoholes etoxilados, alquilfenoles etoxilados, ácidos grasos etoxilados, ésteres de azúcares, alcanolamidas y copolímeros en bloque de óxido de etileno / óxido de propileno.
Ejemplos de tensioactivos anfóteros son aminas etoxiladas, óxidos de aminas e imidazolina. La naturaleza específica del tensioactivo no es crítica para los propósitos de la invención.
Los reguladores reológicos son generalmente polímeros, usados en una proporción del 0,1% al 10% en peso de la composición blanqueadora. Estos polímeros pueden ser espesantes no asociativos, tales como homopolímeros o copolímeros de ácidos carboxílicos o anhídridos olefínicamente saturados tales como ácido acrílico y metaacrílico, anhídrido maleico o sus ésteres, con grupos carboxilo libres o en forma de sal, en forma de polvo o de una emulsión o dispersión soluble en agua, posiblemente tras la alcalinización, o espesantes asociativos tales como emulsiones acrílicas hidrófobamente modificadas solubles en bases, polioles poliméricos hidrófobamente modificados, polioles de uretano modificados o mezclas de los mismos. Los homopolímeros y copolímeros están generalmente reticulados de tal forma que producen un determinado tipo de comportamiento reológico. Estos polímeros también se podrían aplicar en asociación con silicatos modificados con peptizadores de polifosfatos inorgánicos tales como Laponite®.
Los polímeros descritos anteriormente son conocidos en el mercado, por ejemplo, por las marcas registradas Carbopol, Ultrez, Acusol, Acrysol, Polygel, Synthalen y Stabylen.
Los coadyuvantes son materiales que disminuyen la concentración activa de iones de calcio y magnesio. Se puede usar cualquier coadyuvante conocido, tal como fosfato de trisodio, pirofosfato de tetrasodio, tripolifosfato de sodio, silicatos de sodio o las sales de potasio correspondientes.
Ejemplos representativos de sustancias quelantes son sales básicas o ácido nitrilotriacético, ácido etilendiamintetraacético, ácido dietilenriaminpentaacético y aminopolifosfonatos.
Los agentes estabilizantes actúan como se describe a continuación: como agentes quelantes de impurezas metálicas, como estabilizantes en presencia de luz solar y para disminuir la descomposición de hipoclorito en formulaciones en general. Los estabilizantes principales que han proporcionado excelentes resultados en combinación con el objeto de la invención incluyen peryodato de metales alcalinos, compuestos yodados precursores de peryodato, dicromato de potasio, sales de calcio, ácido fosfónico, fosfatos y fosfonatos en general, ácido fítico, silicatos, amidas, 2-oxazolidinonas, arilsulfonamidas y derivados, sistemas heroatómicos corona, bromuros, cloruro férrico seguido de filtración, heptonato de metales alcalinos, boroheptonato de metales alcalinos, pentaeritritol, inositol, sorbitol, manitol, galactol, inositol, imidodisulfato, ferrocianuros, ácido isocianúrico, citrato de sodio, iones de cerio y EDTA. Los estabilizantes pueden estar presentes solos, en combinación unos con otros, o estar completamente ausentes de la formulación que contiene hipoclorito y el objeto de la invención.
Los valores necesarios de pH se pueden obtener con carbonatos, bicarbonatos, pirofosfatos, hidróxidos, fosfatos, tetraboratos o mezclas de los mismos.
De los agentes de brillo óptico, los derivados del distirildifenilo son los preferidos.
Parte experimental
Para demostrar las ventajas de la invención, a continuación se exponen ejemplos de composiciones detergentes estabilizadas según las reivindicaciones adjuntas.
Todos los porcentajes indicados están expresados en peso; los valores de viscosidad se determinaron con un viscosímetro Brookfield RVT a 20 rpm y 25ºC y se expresan en centipoises (1 centipoise = 1 mPa\cdots).
El contenido de cloro activo de las diversas preparaciones se midió con el conocido procedimiento yodométrico.
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Ejemplos 1 a 7
En los ejemplos descritos a continuación, las composiciones se prepararon según el procedimiento general siguiente:
Se añadió un polímero espesante a una cantidad adecuada de agua y, a continuación, después de una dispersión cuidadosa, un estabilizante según la invención. A continuación se añadió una sustancia alcalina para ajustar el pH hasta un valor superior a 10 y, finalmente, la sustancia que contenía el cloro activo, llamada posteriormente AvCl_{2} (cloro disponible). Otras sustancias que caracterizan la composición, especialmente tensioactivos, se añadieron posteriormente.
Cada composición se preparó con y sin los estabilizantes de la invención, para destacar cualquier diferencia en el comportamiento.
Algunos ejemplos incluyen una comparación con composiciones estabilizadas con p-metoxi-benzaldehido, un tipo de estabilizante reivindicado en la técnica anterior más reciente, representada por las patentes US6083422 y WO99/28427.
Las composiciones así preparadas se caracterizaron en términos de viscosidad y de contenido de cloro activo disponible (AvCl_{2}) y, a continuación, se colocaron en un horno con termostato a 40ºC, en recipientes cerrados de vidrio, para simular un envejecimiento acelerado. La duración de la estancia en el horno con termostato se expresa en semanas y la viscosidad en centipoises (1 centipoise = 1 mPa\cdots).
La fórmula de la composición se proporciona para cada ejemplo y la tabla correspondiente muestra la evolución de la viscosidad de las preparaciones con el tiempo.
Todos los porcentajes se expresan en peso, en referencia al peso de las composiciones.
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Ejemplo nº 1
2 
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TABLA 1
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Ejemplo nº 2 
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TABLA 2 
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Ejemplo nº 3 
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TABLA 3 
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Ejemplo nº 4
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TABLA 4
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Ejemplo nº 5 
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TABLA 5 
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Ejemplo nº 6 
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Ejemplo nº 7 
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TABLA 7 
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Ejemplo nº 8
Se diluyó una muestra de hipoclorito de sodio comercial al 14% en cloro activo con agua desmineralizada hasta logar un contenido de cloro activo del 5% y el pH se estabilizó hasta aproximadamente 14 con la adición de sosa cáustica.
La muestra se dividió en tres alícuotas del mismo peso. Una de ellas se no se modificó; a la segunda alícuota se añadió el 0,1% de estabilizante de fórmula (I), en la que X_{1} representa oxígeno, X_{2} = hidrógeno, X_{3} = OH y los grupos R_{1}, R_{2}, R_{3} y R_{4} representan metilos (TMP-NO); y a la tercera alícuota se añadió el 0,3% del mismo estabilizante TMP-NO.
Las muestras se sometieron a envejecimiento acelerado en un horno con termostato a 40ºC.
Los resultados se resumen en la tabla 8.
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TABLA 8
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Ejemplo nº 9
Se diluyó una muestra de hipoclorito de sodio comercial al 14% en cloro activo con agua desmineralizada hasta logar un contenido de cloro activo del 5% y el pH se estabilizó hasta aproximadamente 14 con la adición de sosa cáustica.
La muestra se dividió en tres alícuotas del mismo peso. Una de ellas se no se modificó; a la segunda alícuota se añadió ácido fosfónico; a la tercera alícuota se añadió el 0,1% de estabilizante de fórmula (I), en la que X_{1} representa oxígeno, X_{2} = hidrógeno, X_{3} = OH y los grupos R_{1}, R_{2}, R_{3} y R_{4} representan metilos (TMP-NO).
Las muestras se sometieron a envejecimiento acelerado en un horno con termostato a 40ºC.
Los resultados se resumen en la tabla 9.
TABLA 9 
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Ejemplo nº 10
Se diluyó una muestra de hipoclorito de sodio comercial al 14% en cloro activo con agua desmineralizada hasta logar un contenido de cloro activo del 5% y el pH se estabilizó hasta aproximadamente 14 con la adición de sosa cáustica.
La muestra también contenía el 3% de lauril éter sulfato. La muestra se dividió en tres alícuotas del mismo peso. Una de ellas se no se modificó; a la segunda alícuota se añadió el 0,05% de peryodato de sodio; y a la tercera alícuota se añadió el 0,1% de estabilizante de fórmula (I), en la que X_{1} representa oxígeno, X_{2} = hidrógeno, X_{3} = OH y los grupos R_{1}, R_{2}, R_{3} y R_{4} representan metilos (TMP-NO).
Las muestras se sometieron a envejecimiento acelerado en un horno con termostato a 40ºC.
Los resultados se resumen en la tabla 10.
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(Tabla pasa a página siguiente)
TABLA 10
18

Claims (12)

1. Procedimiento de estabilización de la viscosidad y/o del contenido de cloro activo de composiciones líquidas que contienen hipocloritos de metales alcalinos o alcalinotérreos, que comprende la adición a dichas composiciones del 0,001% al 5% en peso de compuestos que pertenecen a la clase de aminas estéricamente impedidas de fórmula general (I):
19
en la que R_{1}, R_{2}, R_{3} y R_{4}, que pueden ser iguales o diferentes, representan metilos o etilos; X_{1} representa un átomo de oxígeno, un grupo -OH o un grupo OR_{5}, en el que R_{5} representa un grupo alquilo C_{1}-C_{4} lineal o ramificado o un ciclohexilo; X_{2} representa hidrógeno y X_{3} representa los grupos -OH o -NHR_{5}, en el que R_{5} tiene el significado anteriormente descrito; o X_{2} y X_{3}, considerados en conjunto, representan un átomo de oxígeno.
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2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que los grupos R_{1}, R_{2}, R_{3} y R_{4} representan metilos.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que X_{1} representa oxígeno, X_{2} es hidrógeno, X_{3} es OH y los grupos R_{1}, R_{2}, R_{3} y R_{4} representan metilos.
4. Procedimiento según las reivindicaciones 1-3, en el que las composiciones líquidas que contienen cloro activo son espesadas con polímeros solubles o dispersables en agua.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que los polímeros espesantes son homopolímeros o copolímeros de ácido acrílico.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que los polímeros espesantes son homopolímeros o copolímeros de ácido acrílico reticulado.
7. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a 4, en el que la cantidad de estabilizante es del 0,005% al 3% en peso.
8. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a 4, en el que el cloro activo está presente en una cantidad de entre el 0,5% y el 10% en peso de la composición líquida.
9. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a 4, en el que las composiciones líquidas son composiciones detergentes para limpieza y desinfección domésticas e industriales.
10. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a 4, en el que las composiciones líquidas son composiciones detergentes para limpieza y desinfección domésticas e industriales que contienen agentes quelantes de iones metálicos presentes solos o en combinación unos con otros.
11. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a 4, en el que las composiciones líquidas son composiciones detergentes para limpieza y desinfección domésticas e industriales que contienen estabilizantes de hipoclorito, presentes generalmente solos o en combinación unos con otros.
12. Composiciones detergentes líquidas para limpieza doméstica e industrial que contienen hipocloritos de metales alcalinos o alcalinotérreos, estabilizadas tal como se reivindica en las reivindicaciones 1 a 11.
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