ES2944468T3 - Agente de control de espuma de poliéter de silicona - Google Patents
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Abstract
Un agente de control de espuma que comprende un copolímero de bloque de poliorganosiloxano-polioxialquileno lineal que comprende un bloque único de poliorganosiloxano que tiene un DP de 10 a 200 y un bloque de polioxialquileno de bloque único que tiene un DP de 2 a 60. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Agente de control de espuma de poliéter de silicona
Referencia cruzada a solicitudes relacionadas
La presente solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud de Patente Provisional de EE. UU. con N.° de Serie 62/865560, presentada el 24 de junio de 2019 en virtud del artículo 35 U.S.C. §119 (e).
Campo
La invención se refiere a los copolímeros de bloque de poliorganosiloxano-poliéter (SPE) como agentes de control de espuma, incluyendo su uso en formulaciones de control de espuma y composiciones de limpieza tales como detergentes líquidos y productos para el cuidado personal.
Introducción
Las formulaciones de control de espuma de silicona se conocen bien para su uso en una amplia diversidad de aplicaciones (por ejemplo, procesamiento de pulpa y papel, productos químicos, tejidos, fermentación y remolacha azucarera, tratamiento de agua, trabajos metalúrgicos, etc.) junto con el uso en pinturas, látex, cemento, fertilizantes, jabones y detergentes. Dichas formulaciones incluyen tradicionalmente múltiples constituyentes, el más importante de los cuales es un “agente de control de espuma” de silicona. Dichos agentes a veces también se denominan antiespumantes, supresores de jabonaduras e inhibidores de espuma. Un agente de control de espuma es un material que, cuando se añade en baja concentración, reduce o controla la cantidad de formación de espuma en un líquido que de otro modo formaría espuma. Los poliorganosiloxanos, y más específicamente, los polidimetilsiloxanos (PDMS), son uno de los agentes de control de espuma más comunes. Las formulaciones de control de espuma de silicona también incluyen comúnmente rellenos inorgánicos hidrófobos (por ejemplo, sílice, zeolitas, etc.) y emulsionantes que promueven la dispersión de la formulación y brindan estabilidad cuando la formulación se proporciona como una emulsión. Véase, por ejemplo, el documento US3455839. Dichas formulaciones también incluyen comúnmente disolventes o dispersantes como modificadores del rendimiento, incluyendo copolímeros de poliéter de poliorganosiloxano (SPE). Véanse, por ejemplo, los documentos US3784479, US3984347, US4983316, US6372830, US6512015, US7294653 y US9777121. Se describen varias estructuras de SPE diferentes que incluyen estructuras de tipo lineal, ramificadas, “ rastrilladas” y “gémini” . Véase también el documento JP2001201403 que describe una formulación de control de espuma que incluye un SPE de bloque alterno, sílice y un emulsionante para su uso en aplicaciones de tinte.
Las formulaciones de control de espuma que contienen silicona pueden incorporarse en composiciones de limpieza utilizadas en aplicaciones de lavandería, utensilios de cocina y menaje de mesa, y cuidado personal. Véanse, por ejemplo: documentos US3933672, US6686327, US8492325, US9120997, US9133421, US10005110, US2017/0218 312 y US 2017/0233681.
En el documento US 4562223 se describe un polímero lineal en donde el número de unidades repetidas de siloxano n en un bloque es de 3 a 40, el número de unidades repetidas en un bloque de polioxialquileno es de 1 a 68, el número de bloques de polisiloxano m es de 1 a 15 y el número de bloques de polioxialquileno es m+2, es decir, al menos 3.
Debido a preocupaciones ambientales y de higiene industrial, existe un interés creciente en desarrollar nuevas formulaciones de control de espuma con cantidades reducidas de rellenos inorgánicos y/o siloxanos cíclicos. También hay interés en reducir aún más los costes y la complejidad de las formulaciones de control de espuma reduciendo o eliminando la inclusión de resinas de siloxano (resinas “ MQ” ). Desafortunadamente, la reducción o eliminación de estos constituyentes afecta negativamente al rendimiento del control de la espuma.
Resumen
La invención incluye un agente de control de espuma que comprende un copolímero de bloque de poliorganosiloxanopolioxialquileno lineal que comprende un bloque único de poliorganosiloxano que tiene un GP de 10 a 200 y un bloque de polioxialquileno de bloque único que tiene un GP de 2 a 60. El copolímero puede representarse por la Fórmula I:
en donde R es igual o diferente y se selecciona independientemente de un hidrocarburo monovalente o un grupo alcoxi que tiene de 1-30 átomos de carbono; R' es igual o diferente y se selecciona independientemente de un grupo hidrocarburo divalente que tiene de 2 a 6 átomos de carbono; Y se selecciona de un grupo hidrocarburo divalente que tiene de 2 a 6 átomos de carbono o un enlace de enlace (por ejemplo, cuando el polímero se prepara mediante una reacción de condensación); X se selecciona de un enlace de unión o un hidrocarburo bivalente que tiene de 2 a 22 átomos de carbono; Z se selecciona de: hidrógeno, R o un grupo acilo; m es un número entero de 10 a 200 y n es un número entero de 2 a 60.
En otra realización, la invención incluye una formulación de control de espuma que incorpora el agente de control de espuma descrito anteriormente. En aún otras realizaciones, la invención incluye una composición de limpieza que incluye el agente de control de espuma descrito anteriormente o una formulación que incluye el mismo. El presente agente de control de espuma proporciona un control eficaz de la espuma sin el uso de rellenos inorgánicos tradicionales. En realizaciones preferidas, la formulación de control de espuma en cuestión está esencialmente libre de rellenos inorgánicos y/o siloxanos cíclicos. En aún otra realización, la formulación de control de espuma en cuestión está esencialmente libre de resinas de siloxano.
Descripción detallada
La invención incluye un agente de control de espuma que comprende un copolímero de bloque de poliorganosiloxanopolioxialquileno lineal. Como se utiliza en el presente documento, el término “ lineal” significa que el copolímero tiene una estructura (AB) con menos del 5 % en peso del polímero total que comprende unidades repetidas ramificadas. En realizaciones preferidas, el copolímero tiene una estructura (AB)1 con un bloque único de poliorganosiloxano que tiene un grado de polimerización (“GP” ) de 10 a 200 (preferiblemente 20-100) y un bloque de polioxialquileno de bloque único que tiene un GP de 2 a 60 (preferiblemente 3-40). El copolímero en cuestión puede representarse por la Fórmula I como se ha mostrado anteriormente, definiéndose cada variable de la siguiente manera:
Cada aparición de R puede ser igual o diferente y se selecciona independientemente de un grupo hidrocarburo monovalente y un grupo alcoxi que tiene de 1 a 30 (más preferiblemente de 1 a 20 e incluso más preferiblemente de 1 a 8) átomos de carbono. A modo de aclaración, cada R puede ser igual o diferente entre sí dentro del copolímero, pero cada R es un hidrocarburo monovalente. Los grupos preferidos de hidrocarburos incluyen: alquilo, arilo y aralquilo con especies representativas que incluyen metilo, etilo, propilo, butilo, pentilo, hexilo, heptilo, octilo, undecilo, octadecilo, ciclohexilo, fenilo, tolilo, xililo, bencilo y 2-feniletilo. El grupo hidrocarburo puede estar sin sustituir o sustituido. El grupo hidrocarburo preferiblemente no incluye instauración alifática. Los grupos preferidos incluyen metilo (Me), etilo (Et) y fenilo (Ph). En un conjunto preferido de realizaciones, al menos el 50 %, el 75 % o el 99 % de los grupos R son Me. Cuando R es un alcoxi, los grupos alcoxi representativos incluyen metoxi, etoxi, propoxi y fenoxi.
Cada R' es igual o diferente y se selecciona independientemente (es decir, cada aparición de R' puede ser igual o diferente con el copolímero) de un grupo hidrocarburo divalente (por ejemplo, alquileno) que tiene de 2 a 6 átomos de carbono que puede estar sustituidos o sin sustituir (por ejemplo, con un grupo funcional hidroxilo o ácido carboxílico). Las especies preferidas incluyen etileno, propileno y butileno.
Y se selecciona de un grupo hidrocarburo divalente (por ejemplo, alquileno) que tiene de 2 a 6 átomos de carbono que puede estar sin sustituir o sustituido (por ejemplo, alquilo, alcoxi, hidroxilo, alquil-hidroxi (por ejemplo, -CH2OH) y ácido carboxílico) con grupos representativos que incluyen etileno, propileno y butileno. Como alternativa, Y puede ser un enlace de unión (por ejemplo, cuando el polímero se hace mediante una reacción de condensación)
X se selecciona de un enlace de unión o un hidrocarburo bivalente que tiene de 2 a 22 átomos de carbono (por ejemplo, alquileno) que puede estar sin sustituir o sustituido (por ejemplo, alquilo, alcoxi, hidroxilo, alquil-hidroxi (por ejemplo, -CH2OH), etc.).
Z se selecciona de: hidrógeno, R (incluyendo preferiblemente de 1 a 8 átomos de carbono) y un grupo acilo (por ejemplo, una cetona o un grupo éster).
“ m” es un número entero de 10 a 200 (preferiblemente de 20 a 100) y “ n” es un número entero de 2 a 60 (preferiblemente de 3 a 40).
Los copolímeros de bloque en cuestión tienen preferiblemente un peso molecular promedio en peso (Mw) de 600 a 20.000 Dalton y preferiblemente comprenden del 15 al 85 % en peso del bloque de poliorganosiloxano. El copolímero tiene preferiblemente una viscosidad dinámica (según lo medido por un Brookfield Cone & Plate a 25 0C) de 50 a 10.000 mPa.s.
Los copolímeros de bloque de SPE de la presente invención se pueden preparar utilizando metodologías convencionales utilizando reactivos disponibles comercialmente (poliorganosiloxanos y poliéteres). Un enfoque clásico es a través de una reacción de hidrosililación de un grupo terminal insaturado (por ejemplo, un grupo funcional alquinilo, alquenilo o “vinilo” ) de un poliéter con un grupo terminado en hidruro (-SiH) de un poliorganosiloxano. En el documento
US5869727 se describe una descripción general de la reacción. A continuación se ilustra una vía de reacción representativa.
Los poliorganosiloxanos aplicables para su uso en la preparación de los copolímeros de bloque en cuestión son lineales y se representan por las Fórmulas II y III, respectivamente. Cuando se utiliza el poliorganosiloxano de Fórmula III, uno de los grupos -SiH terminales se “protege con caperuza en su extremo” utilizando un reactivo que incluye un grupo Y' como se define a continuación, dando como resultado la formación de un grupo R como se ha definido previamente.
Los poliorganosiloxanos aplicables están disponibles comercialmente (por ejemplo, en Sigma Aldrich) o se pueden preparar utilizando técnicas bien conocidas. Véase, por ejemplo, el documento US5486635.
Los poliéteres aplicables para su uso en la preparación de los copolímeros de bloque de SPE en cuestión y se representan por la Fórmula IV:
en donde R', X, Z y n son como se han definido previamente e Y' se selecciona de un grupo orgánico insaturado tal como un grupo alquenilo o alquinilo que tiene de 2 a 6 átomos de carbono. Los ejemplos no limitantes de grupos alquenilo incluyen: H2C=CH-, H2C=C(CH3)CH2- y H2C=CH(CH2)a-, donde “a” es un número entero de 1 a 4. Los ejemplos no limitantes de grupos alquinilo incluyen: Hc e C-, HCECCH2-, HCeCC(CH3)-, HCeCC(CH3)2- y HCeCC(CH3)2CH2-.
Los grupos R' preferidos pueden ser iguales o diferentes e incluyen: -CH2CH2-, -CH2CH(CH3)- y -CH2CH2CH2-. La unidad repetida -[R'-O]- preferida incluye óxido de etileno (EO), óxido de propileno (PO) y combinaciones de unidades repetidas de EO y PO que pueden proporcionarse en bloques o en un orden aleatorio. X puede ser un hidrocarburo bivalente que tiene de 2 a 22 átomos de carbono. Los ejemplos no limitantes incluyen: -CH2CH2-, -CH2CH(CH3)-, -CH2CH2CH2- y -CH2CH(CH2OR")-, donde R" se selecciona de hidrógeno o un grupo alquilo (preferiblemente que tiene
de 1 a 16, y más preferiblemente de 1 a 14 átomos de carbono). En otra realización, X es un enlace de unión como se representa en la Fórmula V:
donde Z es preferiblemente hidrógeno o un grupo alquilo (preferiblemente que tiene de 1 a 8 átomos de carbono).
Los poliéteres utilizados para formar el copolímero de bloque en cuestión son lineales y preferiblemente incluyen un solo grupo insaturado ubicado en la posición terminal (Y'). Los ejemplos comerciales de dichos materiales incluyen: AM 250 o AM450 disponible en Clariant Corporation, Reasop SR-10 disponible en Adeka y PKA 7317 disponible en NOF Corporation.
La relación molar de grupos orgánicos insaturados (por ejemplo, “vinilo” ) del poliéter con respecto al grupo funcional hidruro del poliorganosiloxano (vinilo:SiH) puede ser de 1:1 y cuando se utiliza un poliorganosiloxano reactivo representado por la Fórmula III, es preferiblemente inferior a 1:1 y más preferiblemente inferior a 0,75:1.
La reacción de hidrosililación se realiza preferiblemente en presencia de un catalizador. Los catalizadores adecuados incluyen metales de transición del Grupo VIII, es decir, los metales nobles. Los ejemplos específicos incluyen los denominados catalizadores de Karstedt y Speier. Una clase preferida de catalizadores incluye un catalizador que contiene un metal del grupo del platino. Por grupo del platino se entiende rutenio, rodio, paladio, osmio, iridio y platino y complejos de los mismos. Ejemplos no limitantes de catalizadores que contienen metales del grupo del platino útiles en el presente documento son los complejos de platino preparados como se describe en: Documentos US2823218 US3159601, US3220972, US3296291, US3419593, US3516946, US3715334, US3814730, US392862, US3923705, US3989668, US5036117 y US5175325.
El catalizador que contiene platino puede ser platino metálico, platino metálico depositado sobre un soporte tal como gel de sílice o carbón en polvo, o un compuesto o complejo de un metal del grupo del platino. Los catalizadores que contienen platino típicos incluyen ácido cloroplatínico, ya sea en forma hexahidratada o anhidra, y/o un catalizador que contiene platino que se obtiene mediante un método que comprende hacer reaccionar ácido cloroplatínico con un compuesto de organosilicio alifáticamente insaturado tal como diviniltetrametildisiloxano o complejos de alquenoplatino-sililo como se describe en la Patente de EE. UU. N.° 6.605.734. La cantidad de catalizador utilizado típicamente depende del catalizador particular. El catalizador se utiliza típicamente en una cantidad suficiente para proporcionar al menos 2 partes por millón (ppm), típicamente de 4 a 200 ppm de platino basándose en el porcentaje de peso total de sólidos (todos los ingredientes no disolventes), basándose en un millón de partes del copolímero. En diversas realizaciones, el catalizador está presente en una cantidad suficiente para proporcionar de 1 a 150 ppm en peso de platino sobre la misma base. El catalizador puede añadirse como una sola especie o como una mezcla de dos o más especies diferentes.
Debido a la presencia de un bloque hidrófobo e hidrófilo, los agentes de control de espuma en cuestión son “ autoemulsionantes” . Como consecuencia, pueden dispersarse y estabilizarse en una diversidad de líquidos. Por ejemplo, el agente de control de espuma se puede utilizar mediante adición directa a un líquido espumante, por ejemplo, una composición de limpieza tal como un detergente líquido. Como alternativa, el agente de control de espuma puede combinarse con constituyentes adicionales para formar una “formulación” de control de espuma. Los constituyentes representativos incluyen poliorganosiloxanos, por ejemplo, polidimetilsiloxano (PDMS) disponible con el nombre comercial DOWSIL® 200 Fluid que tiene viscosidades de 2 a 100 x 10-6 mm2/s y más preferiblemente de 10 a 50 x 10-6 mm2/s. Cuando se combina con el agente de control de espuma (SPE) en cuestión como parte de una formulación de control de espuma, la relación en peso de PDMS con respecto a SPE es preferiblemente de 1:3 a 3:1. Otros constituyentes representativos incluyen aceites minerales, disolventes orgánicos y similares. Cuando se combina con constituyentes adicionales, la combinación puede mezclarse para formar una mezcla líquida orgánica. Como alternativa, la mezcla se puede combinar con un soporte dispersable en agua, tal como glicol de silicona, glicol de alquilo o aceite mineral, como se describe en el documento US5908891. En aún otra realización, el agente de control de espuma puede combinarse opcionalmente con dichos constituyentes junto con un agente tensioactivo adecuado (por ejemplo, ésteres de ácidos grasos, óxidos de polialquileno, etc.) y agentes espesantes opcionales y agua bajo cizallamiento para formar una emulsión de aceite en agua. Los métodos para preparar dichas emulsiones se conocen bien y se describen en la bibliografía. Véase, por ejemplo, el documento US6521586.
Tradicionalmente, las formulaciones de control de espuma han incluido uno o más de: rellenos inorgánicos, siloxanos cíclicos y resinas de siloxano. Los rellenos inorgánicos comunes incluyen partículas finamente divididas de sílice. La sílice es típicamente pirógena o precipitada. Otros rellenos inorgánicos incluyen silicatos, zeolitas, Al2O3, TiO2 , ZrO2 y combinaciones de los mismos. Las partículas típicamente tienen un área superficial específica de 50-300 m2/g. Los siloxanos cíclicos (por ejemplo, D4, D5 y D6) también suelen estar presentes en las formulaciones de control de espuma, pero ahora están regulados en muchas jurisdicciones. Las resinas de siloxano
también se utilizan comúnmente en formulaciones de control de espuma. Véanse, por ejemplo, los documentos US4145308, US5082590 y US6207722. Dichas resinas se conocen comúnmente como resinas “ MQ” y comprenden unidades predominantemente monofuncionales (R3 SiO1/2) y tetrafuncionales (SiO2) en relaciones molares relativas de 0,25-0,75 a 1.
En un conjunto de realizaciones, la formulación de control de espuma de la presente invención excluye o minimiza la inclusión tradicional de uno o más de: rellenos inorgánicos, siloxanos cíclicos y resinas de siloxano. Por ejemplo, en un conjunto de realizaciones, la formulación en cuestión incluye menos del 1 % en peso, menos del 0,5 % en peso, menos del 0,1 % en peso e incluso el 0 % en peso de un relleno inorgánico. Las formulaciones que incluyen menos del 0,1 % en peso de un relleno inorgánico se caracterizan en el presente documento como “sustancialmente libres” de relleno inorgánico. En otro conjunto de realizaciones, la formulación en cuestión incluye menos del 0,5 % en peso, menos del 0,1 % en peso, menos del 0,01 % en peso e incluso el 0 % en peso de siloxanos cíclicos. Las formulaciones que incluyen menos del 0,01 % en peso de siloxano cíclico se caracterizan en el presente documento como “ sustancialmente libres” de siloxano cíclico. En otro conjunto de realizaciones, la formulación en cuestión incluye menos del 1 % en peso, menos del 0,5 % en peso, menos del 0,1 % en peso e incluso el 0 % en peso de resina de siloxano. Las formulaciones que incluyen menos del 0,1 % en peso de resina de siloxano se caracterizan en el presente documento por estar “ sustancialmente libres” de resina de siloxano. Diversas realizaciones de la invención están sustancialmente libres de uno, dos o tres de los siguientes: relleno inorgánico, siloxano cíclico y resina de siloxano.
El agente de control de espuma en cuestión y las formulaciones del mismo pueden incorporarse en las composiciones de limpieza de la invención. Dichas composiciones de limpieza pueden proporcionarse en una diversidad de formas incluyendo, pero sin limitación, formas líquidas, en gel, pasta, barra, granulares y en polvo. Dichas composiciones pueden utilizarse en una diversidad de aplicaciones de limpieza que incluyen, pero sin limitación, lavandería, utensilios de cocina y menaje de mesa (incluyendo vajilla y cubertería), superficies duras junto con el cuidado personal, tal como el lavado del cuerpo y el cabello. En una realización preferida, la composición de limpieza en cuestión es una formulación de detergente líquido para lavar la ropa. Las formulaciones de detergente representativas incluyen al menos un tensioactivo. Los tensioactivos representativos se describen en McCutcheon's Emulsifiers and Detergents, 1989 Annual, publicado por M.C. Publishing Co. Los tensioactivos aplicables incluyen: tensioactivos no iónicos (por ejemplo, polisacáridos, oxilatos, óxidos de amina, amidas de ácidos grasos), anfóteros, zwitteriónicos, catiónicos (sales de alquilamonio) y aniónicos (por ejemplo, sulfonatos, carboxilatos polialcoxilados). Las formulaciones de detergente aplicables pueden incluir opcionalmente uno o más de: jabones (es decir, carboxilatos de ácidos grasos), soportes, mejoradores, perfumes, estructurantes, auxiliares, abrillantadores, enzimas, colorantes, hidrótropos, disolventes, dispersantes, agentes matizantes y modificadores de la reología. En una realización preferida, la formulación de detergente líquido comprende al menos un tensioactivo y del 0,001 al 4,0 % en peso (y más preferiblemente del 0,01 al 2,0 % en peso) del agente de control de espuma en cuestión.
Se han descrito muchas realizaciones de la invención y, en algunos casos, determinadas realizaciones, selecciones, intervalos, constituyentes u otras características se han caracterizado como “ preferidas” . Dichas designaciones de características “preferidas” de ninguna manera deben interpretarse como un aspecto esencial o crítico de la invención. Los intervalos expresados incluyen específicamente puntos extremos designados.
Ejemplos
Para demostrar el impacto de diversos SPE en la formación de espuma, se prepararon varias composiciones de limpieza de muestra mezclando diversos agentes de control de espuma de SPE en una composición de limpieza modelo (detergente líquido) utilizando un mezclador Herscheel. Los constituyentes de la composición de limpieza se enumeran a continuación en la Tabla 1. El rendimiento de control de espuma para cada composición de limpieza de ejemplo se midió añadiendo 0,7 g de la composición de limpieza (incluido un agente de control de espuma de SPE) a 300 ml de agua del grifo en un cilindro graduado. A continuación, se hizo girar el cilindro durante 9 minutos a 30 revoluciones por minuto, después de lo cual se midió la altura de la espuma. En la Tabla 2 se proporciona un resumen de los resultados. A continuación se proporciona el método para preparar cada SPE de ejemplo.
Ejemplo 1: En un matraz de fondo redondo de 3 bocas de 100 ml se mezclaron 50 g (1 equivalente) de MH-D150-MH con 3,47 g de alquilo ramificado con alilo-EO10 suministrado por Adeka con el nombre comercial Reasorp ER-10 (1,1 equiv.) La mezcla se agitó a temperatura ambiente (TA) utilizando un agitador magnético con un condensador en la parte superior, cargado con N2. Se añadió 1 ml de alcohol isopropílico (IPA) a la solución seguido de agitación a temperatura ambiente durante aproximadamente 10 minutos. La temperatura se elevó hasta 85 0C y cuando se alcanzó una temperatura de 80 0C, se añadió catalizador de Pt. El catalizador se tomó de una solución madre de ácido cloroplatínico en isopropanol y se añadieron al matraz 2 ppm de Pt. Se permitió que la reacción transcurriera durante 3 horas a 85 0C. Después de eso, se añadieron 1,27 g de viniltrietoxisilano (VTES) (1,5 equivalentes) con 2 ppm más de catalizador de Pt a los grupos -SiH restantes de la caperuza final. La temperatura se mantuvo a 85 °C durante 2 horas, después de lo cual se eliminó el exceso de VTES utilizando un fondo redondo de 50 ml colocado en cardice (hielo seco) durante aproximadamente 1 hora a una presión de aproximadamente 3 mbar a 85 0C mientras se agitaba a 1200 RPM.
Ejemplo 2: En un matraz de fondo redondo de 3 bocas de 100 ml se mezclaron 50 g (1 equivalente) de MH-D60-MH con 18,04 g de alilo-EO5PO21 suministrado por NOF con el nombre comercial PKA7317 (1,1 equiv.) La mezcla se agitó a TA utilizando un agitador magnético con un condensador en la parte superior, cargado con N2. Se añadió 1 ml de IPA a esta solución. El contenido se agitó a temperatura ambiente durante aproximadamente 10 minutos. La temperatura se aumentó a 85 0C. Cuando la temperatura alcanzó 80 0C, se añadió catalizador de Pt. El catalizador se tomó de una solución madre de ácido cloroplatínico en isopropanol y se añadieron al matraz 2 ppm de Pt. Se permitió que la reacción transcurriera durante 3 horas a 85 0C. El color era ámbar claro al cabo de tres horas. El IPA residual se eliminó abriendo el matraz mientras se mantuvo la agitación a 1200 RPM durante 1 hora. Los grupos -SiH restantes se dejaron sin reaccionar.
Ejemplo 3: En un matraz de fondo redondo de 3 bocas de 100 ml se mezclaron 50 g (1 equivalente) de MH-D60-MH con 5,41 g de alilo EO10Me suministrado por Clariant con el nombre AM450 (1,1 equiv.). La reacción se realizó de la misma manera que se ha descrito en el Ejemplo 2.
Ejemplo 4: En un matraz de fondo redondo de 3 bocas de 100 ml se mezclaron 50 g de MH-D60-Mbutil° (1 equiv.) con 2,98 g de alilo-EO5 suministrado por Clariant con el nombre AM250, 5,87 g, (1,1 equiv.). La reacción se realizó de la misma manera que se ha descrito en el Ejemplo 2.
Ejemplo 5: En un matraz de fondo redondo de 3 bocas de 100 ml se mezclaron 50 g (1 equivalente) de MH-D60-MH con 18,04 g de alilo EO5PO21 suministrado por NOF con el nombre comercial PKA7317 (1,1 equiv.). Se añadieron IPA y catalizador en las mismas condiciones de reacción que se han descrito en el Ej. 2. A continuación se añaden 1,42 g de alfa metilestireno (Aldrich) (1,1 equiv.) con 2 ppm más de Pt para proteger con caperuza en los extremos los grupos -SiH restantes. Se aumentó la temperatura a 85 0C durante 3 horas, después de lo cual se eliminó el exceso de metilestireno como se describe en el Ej. 1 con respecto a VTES.
Ejemplo 6: En un matraz de fondo redondo de 3 bocas de 100 ml se mezclaron 50 g (1 equivalente) de MH-D80-MH con 4,09 g de alilo EO10 suministrado por Clariant con el nombre AM450 (1,1 equiv.). Se añadieron IPA y catalizador en las mismas condiciones de reacción que se han descrito en el Ejemplo 1. A continuación, el producto resultante se dejó enfriar y después se añadieron 3,14 g de viniltrietoxisilano (VTES) (2 equivalentes) con 2 ppm más de Pt para proteger con caperuza en los extremos el SiH restante. La temperatura se fijó a 85 0C durante 3 horas. El exceso de VTES se eliminó como se describe en el Ej. 1.
Ejemplo 7: En un plástico de 50 ml adecuado para su uso en el mezclador Heerschel se mezclaron 10 g del fluido del Ejemplo 6 con 10 g de Dow Corning 200 Fluid 20 x 10-6 mm2/s.
Ejemplo 8: En un matraz de fondo redondo de 3 bocas de 100 ml se mezclaron 50 g (1 equivalente) de MH-D40-MH con 8,0 g de alilo EO10Me suministrado por Clariant con el nombre AM450 (1,1 equiv.) Se añadieron IPA y catalizador en las mismas condiciones de reacción que se han descrito en el Ejemplo 2 y el IPA residual se eliminó de manera similar.
Ejemplo 9: (Comparación con el Ej. 8 con la adición de sílice) En un vaso de plástico de 50 ml adecuado para su uso en el mezclador Heerschel se mezclaron 19 g del fluido del Ej. 8 con 1 g de sílice precipitada hidrófoba (Sipernat D10). A continuación, la mezcla obtenida se pasa a través de un mezclador de rotor y estator (Silverson®) para dispersar adecuadamente las partículas de sílice en el fluido.
Ejemplo 10: (Comparación con el Ejemplo 8 utilizando la estructura colgante A(B)) En un matraz de fondo redondo de 3 bocas de 100 ml se mezclaron 50 g (1 equivalente) de MD38DH 2 M con 8,8 g de alilo EO10 suministrado por Clariant con el nombre AM450 (1,1 equiv.) Se añadieron IPA y catalizador en las mismas condiciones de reacción que se han descrito en el Ejemplo 1. A continuación, el producto resultante se dejó enfriar y después se añadieron 4,65 g de viniltrietoxisilano (VTES) (1,5 equivalentes) y 2 ppm más de Pt para proteger con caperuza en los extremos los grupos -SiH restantes. La temperatura se mantuvo a 85 0C durante 3 horas y se eliminó el exceso de VTES como se ha descrito en el Ejemplo 1.
Ejemplo 11: (Comparación con el Ejemplo 2 utilizando la estructura ABA) En un matraz de fondo redondo de 3 bocas de 100 ml se mezclaron 50 g (1 equivalente) de MH-D60-MH con 36,08 g de alilo EO5PO21 suministrado por NOF con el nombre comercial PKA7317 (2,2 equiv.). Se añadieron IPA y catalizador en las mismas condiciones de reacción que se han descrito en el Ejemplo 2. El color era ámbar claro al cabo de tres horas. Se eliminó el IPA residual como se ha descrito en el Ejemplo 2.
Ejemplo 12: (Comparación con el Ejemplo 3 utilizando la estructura ABA) En un matraz de fondo redondo de 3 bocas de 100 ml se mezclaron 50 g (1 equivalente) de MH-D60-MH con 10,8 g de alilo EO10Me suministrado por Clariant con el nombre comercial AM450 (2,2 equiv.) Se añadieron IPA y catalizador en las mismas condiciones de reacción que se han descrito en el Ej. 2. El color era ámbar claro al cabo de tres horas. El IPA residual se eliminó como se ha descrito en el Ej. 2.
Ejemplo 13: (Comparación con el Ejemplo 3 utilizando la estructura (AB)2A) En un matraz de fondo redondo de 3 bocas de 100 ml se mezclaron 50 g (2 equivalentes) de MH-D60-MH con 11,48 g de alilo EO13 suministrado por NOF con el nombre comercial Uniox DMUS-5 (3 equiv.). La reacción se realizó de la misma manera que se ha descrito en el Ejemplo 2.
Ejemplo 14: (Comparación con el Ejemplo 3 utilizando la estructura (AB)2). En un matraz de fondo redondo de 3 bocas de 100 ml se mezcló una primera porción de 25 g (1 equivalente) de MH-D60-MH con 7,65 g de alilo EO13 suministrado por NOF con el nombre comercial Uniox DMUS-5 (2 equiv.) La reacción se realizó de la misma manera que se ha descrito en el Ejemplo 2, seguida de la adición gota a gota de 25 g (1 equivalente) de MH-D60-MH mientras se mantuvo la temperatura de reacción a 85 0C. Se permitió que la reacción transcurriera durante 3 horas a 85 0C. IPA residual de la misma manera que se ha descrito en el Ejemplo 2.
Tabla 1: Formulación de detergente líquido modelo
Tabla 2: Resultados de la prueba de formación de espuma
Como se ilustra en los resultados resumidos en la Tabla 2, los SPE que tienen composiciones químicas similares pero diferentes estructuras (es decir, A(B), ABA, (AB)2A y (AB)2) mostraron poca o ninguna mejora con respecto a la formulación de control; mientras que diversos SPE de la presente invención mostraron una formación de espuma reducida. También es sorprendente que la adición de un relleno de sílice (Ej. 9) no dé como resultado una mejora en la formación de espuma sobre el mismo SPE sin relleno (Ej. 8).
El rendimiento de control de espuma de las composiciones de limpieza (detergente líquido) se midió adicionalmente utilizando una lavadora de carga frontal (Miele W1914). Se añadieron 35 g de detergente líquido que contenía el 0,5 %
en peso del agente de control de espuma de SPE designado a la cuba de lavado de la lavadora junto con 15 litros de agua a 20 0C y 9 toallas de algodón. A continuación, se inició el lavado a máquina y se determinó visualmente el nivel de espuma a lo largo de los ciclos de lavado y aclarado. Los resultados se proporcionan a continuación en la Tabla 3.
Tabla 3: Prueba de espuma de la lavadora
Como se muestra en el Ejemplo 7, la inclusión de PDMS en combinación con el agente de control de espuma de SPE en cuestión dio como resultado un control de espuma adicional.
Claims (11)
- REIVINDICACI0NESi. Un agente de control de espuma que comprende un copolímero de bloque de poliorganosiloxanopolioxialquileno lineal que comprende un bloque único de poliorganosiloxano que tiene un GP de 10 a 200 y un bloque de polioxialquileno de bloque único que tiene un GP de 2 a 60.
- 2. El agente de control de espuma de la reivindicación 1, en donde el copolímero de bloque comprende del 15 al 85 % en peso del bloque de poliorganosiloxano.
- 3. El agente de control de espuma de la reivindicación 1, en donde el copolímero de bloque tiene un peso molecular promedio en peso (Mw) de 600 a 20.000 Dalton.
- 4. El agente de control de espuma de la reivindicación 1, en donde el copolímero de bloque tiene una viscosidad de 50 a 10.000 x 10-6 mm2/s.
- 5. El agente de control de espuma de la reivindicación 1, en donde el copolímero de bloque se representa por la siguiente fórmula:
en donde: R es igual o diferente y se selecciona independientemente de un hidrocarburo monovalente o un grupo alcoxi que tiene de 1 a 30 átomos de carbono; R' es igual o diferente y se selecciona independientemente de un hidrocarburo bivalente que tiene de 2 a 6 átomos de carbono; Y es un grupo hidrocarburo divalente que tiene de 2 a 6 átomos de carbono o un enlace de unión; X se selecciona de un hidrocarburo bivalente que tiene de 2 a 22 átomos de carbono o un enlace de unión; Z se selecciona de: hidrógeno, R y un grupo acilo; m es un número entero de 10 a 200; y n es un número entero de 2 a 60. - 6. El agente de control de espuma de la reivindicación 5, en donde: R es igual o diferente y se selecciona independientemente de: Me, Et o Ph; y Z se selecciona de: hidrógeno y R.
- 7. Una formulación de control de espuma que comprende el agente de control de espuma de la reivindicación 1, caracterizada por que está sustancialmente libre de al menos uno de: siloxanos cíclicos, rellenos inorgánicos y resinas de siloxano.
- 8. La formulación para el control de espuma de la reivindicación 7, caracterizada por que está sustancialmente libre de: siloxanos cíclicos, rellenos inorgánicos y resinas de siloxano.
- 9. La formulación de control de espuma de la reivindicación 7 que comprende además PDMS que tiene una viscosidad de 2 a 100 x 10-6 mm2/s.
- 10. Una composición de limpieza que comprende el agente de control de espuma de la reivindicación 1 y un tensioactivo.
- 11. La composición de limpieza de la reivindicación 9 caracterizada por que además comprende un detergente líquido.
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