ES2349265T3 - Composición líquida de limpieza de superficies duras. - Google Patents

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Gianluca Lucchini
Francesca Goldoni
Sara Ferrari
Paolo Mondani
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Unilever PLC
Unilever NV
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Abstract

Una composición líquida acuosa de limpieza de superficies duras que comprende: (a) 1-10% en peso de un tensioactivo aniónico, seleccionado entre alquil C6-C9 sulfonatos; (b) 0,1-10% en peso de un disolvente soluble en agua o miscible en agua; y (c) 0,01-0,3% en peso de un polímero, seleccionado entre gomas naturales y sus derivados así como espesantes de polisacáridos y sus derivados. (d) agua y en la que la relación entre la concentración molar de tensioactivo en la composición y la CMC está por debajo de 5,0.

Description

Composición líquida de limpieza de superficies duras.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a composiciones líquidas de limpieza de superficies duras y a procedimientos para limpiar superficies duras. En particular, la invención se refiere a composiciones chispeantes (con burbujas).
Antecedentes de la invención
Tradicionalmente, en la limpieza del hogar los productos de limpieza de superficies han estado orientados a limpiar la superficie con cuidado.
Los consumidores de hoy en día asocian cada vez más diversas indicaciones sensoriales (tales como olor, color y sonido) con la limpieza eficaz. Por lo tanto, la presencia de indicaciones de este tipo llega a ser tan importante como limpiar eficazmente la superficie dura. La presencia de espuma da al consumidor la percepción de que el detergente está trabajando. Un color atractivo se asocia con higiene. Y un sonido chispeante se percibe como limpieza
activa.
Un objeto de la presente invención es proporcionar una composición chispeante de limpieza de superficies duras.
Los autores de la presente invención han encontrado que se puede obtener una composición chispeante mediante una mezcla detergente con propiedades tales que la formación y el colapso de la espuma dan como resultado un sonido chispeante.
La espuma se define como la dispersión de gas en un líquido y no se puede formar a partir de líquidos puros, sino que requiere un líquido más un agente activo de superficie tal como un tensioactivo. El aspecto de la espuma está relacionado con la cantidad de aire disperso en el líquido madre que contiene el tensioactivo. La cantidad y el aspecto de la espuma que genera el producto de limpieza del hogar se relacionan deseablemente con la expectativa que el consumidor tiene de dicho producto. Es deseable que se forme espuma fácilmente.
Así pues, otro objeto es que la composición se pueda aplicar mediante un dispensador de pulverización de
pistola.
Un objeto adicional de la invención es que se puedan obtener buenos resultados de limpieza con la composición de la invención.
Sorprendentemente, los autores de la presente invención han encontrado que composiciones que comprenden tensioactivo de cadena corta, disolvente y polímero, pueden tener las propiedades chispeantes que se han descrito anteriormente cuando se mezclan en la concentración correcta.
Se describen en la técnica composiciones que comprenden componentes similares, pero no en concentración tal que se obtengan las propiedades chispeantes. Por ejemplo en el documento WO99/61569 una composición ácida de limpieza que comprende decilsulfato, disolvente y polímero. En el documento WO99/18182 se describen composiciones de limpieza de superficies duras que comprenden sulfonato de alquilo inferior, polímero y disolvente, pero fuera de los límites de una composición chispeante.
El documento DE 10 2004 040 848 A1 describe composiciones de limpieza de inodoros que comprenden polímeros acrílicos modificados con Taurina, así como alquilsulfato, disolvente y goma Xantana. Según la solicitud, dichos polímeros dejan una película repelente de suciedad sobre la superficie que mejora la eliminación de suciedad fecal.
El documento WO 96/34933 describe composiciones de limpieza de vidrio que comprenden tensioactivos de alquilsulfato lineal, en particular tensioactivos de alquilsulfato de cadena larga para contribuir a la detergencia y proporcionar formación de película y formación de residuos reducidas.
Sumario de la invención
Por consiguiente, la presente invención proporciona una composición líquida acuosa de limpieza de superficies duras que comprende:
(a)
1-10% en peso de un tensioactivo aniónico, seleccionado entre alquil C_{6}-C_{9} sulfonatos;
(b)
0,1-10% en peso de un disolvente soluble en agua o miscible en agua; y
(c)
0,01-0,3% en peso de un polímero, seleccionado entre gomas naturales y sus derivados así como espesantes de polisacáridos y sus derivados.
(d)
agua
y en la que la relación entre la concentración molar de tensioactivo en la composición y la CMC está por debajo de 5,0.
La invención proporciona además un procedimiento para tratar superficies duras con la composición de la invención y un dispensador de pulverización que comprende la composición.
Estos y otros aspectos, características y ventajas se harán evidentes para los expertos ordinarios en la técnica a partir de la lectura de la siguiente descripción detallada y de las reivindicaciones que se adjuntan. Para evitar dudas, cualquier característica de un aspecto de la presente invención puede ser utilizada en otro aspecto de la invención. Es de destacar que los ejemplos dados en la siguiente descripción tienen la intención de clarificar la invención y no tienen la intención de limitar la invención a los ejemplos en sí mismos. De manera similar, todos los porcentajes son porcentajes peso/peso salvo que se indique otra cosa. Los intervalos numéricos expresados en el formato "de x a y" se entiende que incluyen x e y. Cuando para una característica específica se describen múltiples intervalos preferidos en el formato "de x a y", se entiende que también se consideran todos los intervalos que combinan los diferentes puntos finales.
Descripción detallada de la invención
Sin desear quedar comprometidos con una teoría particular, se cree actualmente que las propiedades chispeantes de la invención se consiguen mediante las siguientes características de la espuma. La composición es capaz de formar burbujas de aire (espuma). Las burbujas de aire en la espuma han de ser capaces de experimentar coalescencia rápidamente y entonces también se colapsan rápidamente. La coalescencia y el colapso dan un sonido chispeante. Para conseguir esto, las propiedades de espuma de la composición tienen cumplir unas características específicas que se explican a continuación en este documento.
La espuma se define como la dispersión de gas en un líquido. No se pueden formar espumas estables a partir de líquidos puros sino que requiere un líquido más un agente activo de superficie tal como un tensioactivo. El aspecto de la espuma está relacionado con la cantidad de aire disperso en el líquido madre que contiene el tensioactivo. Con cantidades pequeñas de gas, la espuma es espesa y cremosa mientras que con relaciones gas/líquido madre altas las burbujas de espuma se separan en láminas delgadas.
Generalmente se obtiene espuma máxima justo por debajo de la concentración micelar crítica del sistema tensioactivo. Para un nivel alto de espuma se tiene que absorber suficiente tensioactivo en la interfase aire-agua para proporcionar adecuados gradientes de tensión superficial, fuerzas de repulsión a través de las películas de espuma y tensión superficial suficientemente baja para inhibir los efectos de antiespumación. Se requieren gradientes de tensión superficial para restaurar las fuerzas que se oponen a cualquier tensión externa.
La concentración micelar crítica depende entre otras variables de la propia molécula (longitud de la cadena alquílica, nivel de ramificación, longitud de la cadena de OE, tipo de grupo de cabeza, contraión, etc.), de la fuerza iónica, la temperatura y del pH. Los tensioactivos aniónicos generalmente tienen una concentración micelar crítica mucho más alta que los no iónicos con la misma longitud de cadena alquílica.
En las composiciones chispeantes la espuma no sólo se forma fácilmente sino que también experimenta coalescencia y se colapsa con razonable rapidez, dando con ello un sonido chispeante.
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Tensioactivo aniónico de cadena corta
Un componente que tiene efecto sobre la formación de espuma es el tensioactivo. Las composiciones de la invención comprenden un tensioactivo aniónico de cadena corta. Este tipo de tensioactivos comprende una cadena alquílica corta y una cabeza cargada.
Para la finalidad de la invención con cadena corta se quiere dar a entender cualquier cadena alquílica de 6 a 9 átomos de carbono. La cabeza cargada del tensioactivo aniónico es sulfonato.
Así el tensioactivo aniónico de la invención es de fórmula general 1:
(1)R - SO_{3}^{-} M^{+}
En la que:
- R es alquilo -C_{6}, -C_{7}, -C_{8}, -C_{9} o mezclas de los mismos,
- M es un ión de metal alcalino, preferiblemente potasio (K^{+}) o sodio (Na^{+}), más preferiblemente sodio (Na^{+}).
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Son más preferidos tensioactivos de alquilo -C_{7} y -C_{8} según la fórmula general 1 anterior. Incluso son más preferidos tensioactivos de alquilo -C_{7} y -C_{8} según la fórmula general 1 anterior.
El tensioactivo aniónico está presente en la composición en una concentración de 1% peso/peso o superior y de 10% peso/peso o inferior. Más preferiblemente, la concentración es de 8% peso/peso o inferior, más preferiblemente de 6% peso/peso o inferior, lo más preferiblemente de 5% peso/peso o inferior. La concentración es preferiblemente de 2% peso/peso o superior, lo más preferiblemente de 2,5% peso/peso o superior.
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Polímero
Otro componente que tiene influencia sobre la espuma es un polímero espesante. El polímero de la invención es un polímero espesante que es de gomas naturales y sus derivados así como espesantes de polisacáridos y sus derivados.
Se prefieren especialmente las gomas naturales de polisacáridos, tales como goma Xantana, goma Guar, goma Garrofín, goma de Carragenano, etc. Las gomas Xantana están disponibles ampliamente. Ejemplos de gomas adecuadas son Rhodopol T (Rhodia), Kelzan ST y Rheozan (Rhodia), Keltrol (CP Kelco).
También se prefieren espesantes de polisacáridos basados en celulosa, en particular hidroxialquil celulosa, preferiblemente hidroxietil celulosa o hidroxipropil metil celulosa (por ejemplo Natrosol HR 250 de ISP o Mecellose de Sungsung).
El polímero está presente en la composición en una concentración de 0,01% peso/peso o superior y de 0,3% peso/peso o inferior. Más preferiblemente, la concentración es de 0,2% peso/peso o inferior, más preferiblemente de 0,1% peso/peso o inferior, lo más preferiblemente de 0,06% peso/peso o inferior. La concentración es preferiblemente de 0.02% peso/peso o superior.
Los polímeros de la invención son preferiblemente estables en medio ácido. No son preferidos los polímeros que son inestables en medio ácido. Uno de los polímeros que no son preferidos es polietilenglicol (PEG).
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Disolvente
Un tercer componente con efecto sobre la espuma es el disolvente que se usa en la composición.
El disolvente es un disolvente soluble en agua, en el que soluble significa que el disolvente es soluble o miscible con agua a lo largo del intervalo de concentración de la invención.
Los disolventes en la composición de la invención son preferiblemente alcoholes inferiores lineales o ramificados o éteres de glicol.
Alcoholes preferidos son metanol, etanol y/o alcohol propílico o butílico lineal o ramificado. El alcohol más preferido es propanol-2.
Éteres de glicol preferidos son éteres de propilenglicol, más preferiblemente éteres de dipropilenglicol, todavía más preferidos son mono- y di-alquil éteres de dipropilenglicol. El más preferido es n-butil éter de dipropilenglicol (DPnB).
El disolvente está presente en la composición en una concentración de 0,1% peso/peso o superior y de 10% peso/peso o inferior. Más preferiblemente, la concentración es de 8% peso/peso o inferior, más preferiblemente de 6% peso/peso o inferior, lo más preferiblemente de 5% peso/peso o inferior. La concentración es preferiblemente de 0,5% peso/peso o superior, más preferiblemente de 1% peso/peso o superior, todavía más preferiblemente de 2% o superior, lo más preferiblemente de 3% o superior.
Las composiciones de la invención son acuosas y en el conjunto de la composición la masa de la composición se ajusta a 100% con agua. Según la invención, el agua no es parte del disolvente.
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El pH de la composición
La composición de la invención es preferiblemente ácida a neutra, pH 1 a 7, preferiblemente pH 3 a 7.
Compuestos de ajuste de pH preferidos son ácidos orgánicos e inorgánicos. Ácidos preferidos son ácido fosfórico, ácido cítrico, ácido fórmico, ácido láctico, o una mezcla de ácidos dicarboxílicos y ácido sulfámico y mezclas de los mismos.
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Ingredientes adicionales
La composición puede comprender además aditivos comunes tales como conservante, hidrótropo, tampón, sal, perfume y/o colorante.
Sin desear quedar comprometidos con una teoría particular, es de destacar que algunos aditivos tienen influencia negativa sobre lo chispeante de la composición.
Antiespumantes, en particular silicona y sus emulsiones tienen efecto negativo en el efecto chispeante de las formulaciones.
La composición también puede comprender un tensioactivo adicional denominado co-tensioactivo. El co-tensioactivo, si está presente, se equilibra de tal manera que no afecte a las propiedades chispeantes de la composición. No iónicos y aniónicos son co-tensioactivos adecuados. Co-tensioactivos no iónicos adecuados son alcoholes C_{9}-C_{11} con 5-10 grupos óxido de etileno (por ejemplo Neodol 91.5 de Shell Chemicals) y alquil C_{12}-C_{15} poliglucósidos (por ejemplo Glucopon 215 CS UP, de Cognis). Co-tensioactivos aniónicos adecuados son alquil C_{14}-C_{17} sulfonatos secundarios de sodio (por ejemplo Hostapur SAS 30, de Clariant). Estos co-tensioactivos están presentes en una concentración de menos de 1,5%.
Las composiciones también pueden comprender una pequeña cantidad de óxido de alquil C_{12}-C_{18} amina o alquil C_{12}-C_{18} betaína. Estos co-tensioactivos están presentes en la composición en una concentración de menos de 1,0%.
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Concentración micelar crítica
Como se ha mencionado anteriormente, la concentración micelar crítica (CMC) es una de las propiedades importantes de la espuma que determinan el carácter chispeante de la composición.
La CMC se puede calcular, por ejemplo, según los métodos que se describen en Hiemenz, P.C., y Rajogopalan, R., Principles of Colloid and Surface Chemistry, p370-375, Marcel Dekker, Inc., 1997, Nueva York.
La CMC también se puede medir añadiendo tensioactivo a una disolución acuosa y midiendo la conductividad frente a la concentración. Por debajo de la CMC, la adición de tensioactivo a la disolución acuosa produce aumento del número de portadores de carga y consecuentemente aumento de conductividad. Por encima de la CMC, la adición de más tensioactivo aumenta la concentración micelar, pero la concentración de monómero permanece aproximadamente constante (al nivel de la CMC). Dado que una micela es mucho más grande que un monómero, se difunde más lentamente a través de la disolución y por ello es un portador de carga menos eficaz. Por lo tanto, es de esperar que una representación gráfica de conductividad frente a concentración de tensioactivo muestre una fractura en la CMC.
Para los tensioactivos de la invención, la CMC está preferiblemente por encima de 0,05 mol/l.
La relación entre la concentración molar del tensioactivo en la mezcla y la CMC está por debajo de 5,0, más preferiblemente por debajo de 2,0, lo más preferiblemente por debajo de 1,5.
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Formación y colapso de espuma
Como se ha mencionado anteriormente, lo chispeante de la composición de la invención se determina mediante la formación de espuma (burbujas), la coalescencia de las burbujas de espuma y el colapso de las burbujas. Se prefiere particularmente que la espuma colapse en menos de 300 segundos, más preferiblemente dentro de 60 segundos, todavía más preferiblemente dentro de 30 segundos, o incluso en menos de 20 segundos.
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Aplicación
La composición se aplica preferiblemente usando un aplicador de pulverización de pistola. La aplicación de pulverización de pistola permite un uso rápido y fácil para el consumidor y adicionalmente lleva una cantidad adecuada de aire a la composición, que ayuda a la formación a espuma.
Por consiguiente, las composiciones de la invención se pueden almacenar y dispensar por cualquier medio adecuado, pero se prefieren particularmente los aplicadores de pulverización. También son posibles los dispensadores de bomba (ya sean bombas de pulverización o de no pulverización). Así, la presente invención proporciona un recipiente para un limpiador líquido de superficies duras, recipiente que comprende un depósito que contiene la composición de limpieza de superficies duras de la invención, y dispensador de pulverización para dispensar la composición en forma de pulverización. El dispensador de pulverización es preferiblemente un pulverizador de pistola pero puede ser cualquier medio mecánico para proyectar el líquido en forma de pulverización o aerosol.
La invención proporciona además un procedimiento para proporcionar un sonido chispeante aplicando la composición de la invención a una superficie dura, por medio de un dispensador de pulverización.
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Ejemplos
La invención se ilustrará ahora por medio de los siguientes ejemplos no limitativos, en los que todas las partes y porcentajes están en peso salvo que se indique otra cosa.
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Ejemplo 1
En este ejemplo se muestra el efecto de la longitud de cadena del tensioactivo aniónico sobre el efecto chispeante.
Las propiedades de limpieza se miden como sigue: Se limpian y se secan azulejos esmaltados blancos (10 por 10 cm). Los azulejos se cubren con suciedad grasa típica de sebo de jabón principalmente basada en estearato de Ca (Nova Chimica código 26411) y sebo artificial (WFK, código 9D) usando un aplicador de pulverización. La suciedad se prepara mezclando 86 g de estearato de calcio, 14 g de sebo y 666,7 g de propanol-2. La cantidad de suciedad aplicada asciende a 0,04 g después del secado. Los azulejos se secan en estufa a 180ºC durante 35 minutos y se dejan enfriar a temperatura ambiente durante 2 horas.
La limpieza se lleva a cabo usando un dispositivo aplicador WIRA (Wool Industries Research Abrasion tester-medidor de abrasión en investigación de las industrias de la lana). El azulejo que se ha de limpiar se coloca en el "portamuestras" del dispositivo aplicador. Una bayeta de la marca Ballerina impregnada con 20 g de la composición de la Tabla 1 se sujeta al cabezal de limpieza del dispositivo aplicador, y se frota éste por la superficie del azulejo usando un patrón de movimiento preestablecido que cubre el azulejo entero durante 16 ciclos completos para cada una de las composiciones siguientes.
Después de que el dispositivo aplicador WIRA ha limpiado los azulejos según el procedimiento anterior, se aclaran los azulejos con agua corriente para eliminar el exceso de producto de limpieza. Se dejan secar los azulejos a temperatura ambiente durante la noche.
TABLA 1 Composiciones
1
La eliminación de manchas se mide volviendo a pesar los azulejos secos y calculando el porcentaje de suciedad eliminada según:
suciedad eliminada = \frac{\text{suciedad aplicada – suciedad después de limpiado}}{\text{suciedad aplicada}} x 100
Los resultados de la eliminación de suciedad se dan en la Tabla 2 a continuación. También muestra la Tabla 2 la CMC y la relación calculada de Concentración Molar/CMC de las composiciones.
La Tabla 2 muestra además el correspondiente volumen de espuma y la velocidad de coalescencia y desaparición de la espuma. El volumen de espuma y la coalescencia se califican mediante un panel de 5 miembros, en el que la ausencia de volumen de espuma y coalescencia se califica como 0 y un alto volumen y coalescencia se califica como 10. La desaparición de la espuma se mide por los segundos que se necesitan para que desaparezca la espuma.
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TABLA 2 Resultados
2 
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Se muestra que las composiciones con CMC > 0,05 (composiciones 1, 2 y 3) tienen mejor coalescencia y velocidad de desaparición de espuma que las composiciones 4 y 5, con CMC más baja. Así, las composiciones 1, 2 y 3 dieron un buen sonido chispeante, pero no lo dieron las composiciones 4 y 5. La CMC es la concentración micelar crítica calculada del tensioactivo.
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Ejemplo 2
En este ejemplo se muestran los efectos de disolvente y de polímero. Los procedimientos de limpieza y los cálculos son los mismos que en el ejemplo 1.
Se usan las composiciones de la Tabla 3.
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TABLA 3 Composiciones
3 
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Todas las composiciones de la Tabla 3 contienen el tensioactivo de cadena corta de la invención. Las composiciones 7 y 8 contienen ambas, polímero y disolvente, según la invención, mientras que la composición 6 no contiene polímero y la composición 9 no contiene disolvente.
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TABLA 4 Resultados
4
5
La Tabla 4 muestra que el volumen, coalescencia y velocidad de desaparición de espuma de las composiciones según la invención (composiciones 7 y 8) son excelentes y por lo tanto dan como resultado buen efecto chispeante. La composición sin disolvente no se colapsa adecuadamente, mientras que en la composición sin polímero apenas se forma espuma, dando efecto chispeante inadecuado. Todas las composiciones 6-9 dan adecuada eliminación de suciedad.

Claims (8)

1. Una composición líquida acuosa de limpieza de superficies duras que comprende:
(a)
1-10% en peso de un tensioactivo aniónico, seleccionado entre alquil C_{6}-C_{9} sulfonatos;
(b)
0,1-10% en peso de un disolvente soluble en agua o miscible en agua; y
(c)
0,01-0,3% en peso de un polímero, seleccionado entre gomas naturales y sus derivados así como espesantes de polisacáridos y sus derivados.
(d)
agua
y en la que la relación entre la concentración molar de tensioactivo en la composición y la CMC está por debajo de 5,0.
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2. Una composición de limpieza según la reivindicación 1, en la que el tensioactivo aniónico comprende además un alquil C_{6}-C_{9} sulfato.
3. Una composición de limpieza según una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en la que el tensioactivo aniónico es alquil C_{7} y/o C_{8} sulfonato.
4. Una composición de limpieza según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el pH es 1 a 7.
5. Un procedimiento para limpiar superficies duras que comprende la etapa de tratar la superficie con una composición de cualquiera de las reivindicaciones precedentes.
6. Un recipiente para una composición líquida de limpieza de superficies duras, recipiente que comprende un depósito que contiene la composición de limpieza según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, y un dispensador de pulverización para dispensar dicha composición en forma de una pulverización.
7. Un procedimiento para proporcionar un sonido chispeante que comprende la etapa de pulverizar la composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 desde el dispensador de pulverización según la reivindicación 6 a una superficie dura.
8. Uso de una composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 para eliminar suciedad de superficies duras.
ES07729309T 2006-06-09 2007-05-21 Composición líquida de limpieza de superficies duras. Active ES2349265T3 (es)

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EP06115210 2006-06-09
EP06115210 2006-06-09

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Publication Number Publication Date
ES2349265T3 true ES2349265T3 (es) 2010-12-29

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