MXPA98001081A

MXPA98001081A - Composiciones de limpieza reopecticas pigmentadascon propiedades tixotropicas

Info

Publication number: MXPA98001081A
Application number: MXPA/A/1998/001081A
Authority: MX
Inventors: A Chang David; W Cavanagh James
Original assignee: Reckitt & Colman Inc
Priority date: 1995-08-10
Filing date: 1998-02-09
Publication date: 1998-04-01

Abstract

Una composición limpiadora de superficies duras que contiene blanqueador pigmentado comprende un hipoclorito de metal alcalino, arcilla bentonita, unóxido de mono-(alquilo de cadena larga)-amina terciaria, una sal de metal alcalino, un estabilizador de pH para lograr un pH de 11 o mayor, un alquilsarcosinato de metal alcalino, un alquilbencensulfonato y un pigmento inorgánico que de preferencia es azul ultramarino. La composición limpiadora tiene excelente estabilidad del color asícomo estabilidad de fase y estabilidad de hipoclorito.

Description

COMPOSICIONES DE LIMPIEZA REOPÉCTICAS PIGMENTADAS CON PROPIEDADES TIXOTRÓPICAS CAMPO DB LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a composiciones que contienen un líquido blanqueador espesado útiles para la limpieza de superficies ásperas y, en especial, a aquellas composiciones que incluyen pigmentos estables en presencia de blanqueadores.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las composiciones blanqueadoras espesadas ofrecen una cantidad de ventajas respecto de las composiciones blanqueadoras no espesadas. Las soluciones más viscosas y espesas se adhieren a superficies verticales e inclinadas por un período más prolongado asimismo la actividad desinfectante de las composiciones espesas es más efectiva en las zonas elegidas. A fin de proporcionar una composición de hipoclorito espesada que tenga una duración en estanterías aceptable, se debe tener en cuenta el índice de descomposición del hipoclorito metálico alcalino y el comportamiento de fase de la composición. Como se sabe, la degradación del hipoclorito metálico alcalino se puede ilustrar mediante la siguiente ecuación: P1087/98MX NaOCI NaCI + % 02 Muchos de los agentes espesantes convencionales aceleran la degradación del hipoclorito y, por consiguiente, su uso en composiciones de hipoclorito resulta problemático debido a que la composición de hipoclorito resultante tiende a separarse en dos o más fases, en especial en condiciones de alta temperatura. Muchos de los agentes espesantes son inestables en presencia de hipoclorito metálico alcalino. Por lo tanto, no resulta fácil lograr la viscosidad suficiente en composiciones de hipoclorito utilizando agentes y aditivos convencionales y proporcionar, además, una composición de hipoclorito con una estabilidad adecuada. También es deseable, por motivos estéticos y comerciales, proporcionar composiciones limpiadoras que contengan blanqueadores espesados que presenten una coloración que los distinga. El ámbito de los colorantes estables en presencia de blanqueadores es bastante pequeño debido a la tendencia de las tinturas orgánicas a degradarse frente a oxidantes fuertes. La Patente de los Estados Unidos N° 4.474.677 (Foxlee) sugiere utilizar ciertos pigmentos de ftalocianina cúprica halogenada con composiciones acuosas de hipoclorito metálico alcalino. Si bien esta clase de pigmentos se P1087/98MX consideran estables en presencia de blanqueadores, la lenta degradación de la molécula de pigmento libera cobre que cataliza la degradación del hipoclorito. La Patente de los Estados Unidos N° 4.271.030 (Brierley) describe una suspensión de azul ultramarino utilizando escamas de jabón de calcio. El uso de jabón de calcio en escamas no es conveniente debido a la alta concentración que exige, 50% por volumen de la composición o bien, en términos de limpieza, debido a que tiende a precipitar en superficies ásperas. La Patente de los Estados Unidos N° 4.952.333 (Cramer) describe una composición blanqueadora que aviva los colores y se vale de polímeros para suspender el pigmento azul ultramarino en una matriz polimérica emulsionada. Esta composición, sin embargo, no es un buen limpiador de superficies ásperas debido a su poca capacidad detergente. La Patente de los Estados Unidos N° 4.917.814 (Maclntyre) describe el uso de aluminato de cobalto con soluciones de hipoclorito espesadas y coloreadas. Los pigmentos de cobalto presentan mejores propiedades de suspensión que el azul ultramarino. Cabe destacar, a menos que se demuestre lo contrario, que en condiciones de temperaturas mayores que las utilizadas por Maclntyre las composiciones tensoactivas espesadas pierden viscosidad y permiten la sedimentación del pigmento. Los productos para el consumidor deben ser estables cuando se los expone a P1087/98MX tales temperaturas durante el periodo de almacenamiento y de distribución.

SUMARIO INVENCIÓN Esta invención proporciona composiciones de hipoclorito espesadas con propiedades reológicas mejoradas capaces de permitir la suspensión de pigmentos inorgánicos de forma estable. El sistema de espesamiento consiste en una mezcla reopéctica de ingredientes tensoactivos y arcillas a baja velocidad de esfuerzo de porte y tixotrópicas a alta velocidad de esfuerzo de corte, que permite dispensar el producto fácilmente de un envase para proceder a la limpieza de superficies ásperas. Por definición, la reopexia y la tixotropia son propiedades de flujo opuestas. La presencia de ambas propiedades en un mismo fluido es particularmente ventajosa. Se puede utilizar una cantidad ilimitada de ejemplos de colorantes inorgánicos, entre ellos el azul ultramarino, el azul de aluminato de cobalto, el dióxido de titanio y el carbonato de calcio. Esta invención se concentra en el uso de azul ultramarino, pigmento preferido por su aceptación entre los consumidores, baja toxicidad e intensidad de color en comparación con otros pigmentos. Las composiciones se comportan como líquidos altamente estructurados y presentan propiedades de flujo P1087/98MX únicas e inesperadas. Esto se produce a pesar del bajo contenido de sólidos, menor que el 10%, de la fórmula en comparación con otros líquidos estructurados, muchos de ellos conocidos en la categoría de detergentes líquidos para el lavado de ropa. Esta característica ayuda a resolver el problema de la sedimentación de los pigmentos sin perder las propiedades de flujo de fluido de capa delgada que permite que productos como los limpiadores de inodoros logren una mayor cobertura de superficie. La composición presenta buena estabilidad de fase y es estable en presencia de hipoclorito. Las composiciones de la invención comprenden: a) un hipoclorito metálico alcalino, preferentemente hipoclorito de sodio, b) arcilla de bentonita, c) un óxido de amina terciaria que presenta un grupo alquilo de cadena larga compuesto por 10 a 16 átomos de carbono y dos grupos alquilo inferiores, d) una sal metálica alcalina, preferentemente cloruro de sodio, e) un estabilizador de pH para alcanzar un pH de 11 o mayor, f) un sarcosinato de alquilo Cío-Cis metálico alcalino, g) un sulfonato de alquilbenceno C10-C16 de cadena lineal y P1087/98MX h) un pigmento inorgánico, preferentemente azul ultramarino. Las propiedades reológicas deseadas y la estabilidad de fase descripta con anterioridad se logran mezclando cuidadosamente la arcilla, los elementos tensoactivos y los electrolitos. En especial, la relación molar entre el óxido de amina terciaria (c) y el sulfonato de alquilbenceno (g) debe estar comprendida entre 5:1 y 11:1. Las composiciones sin pigmentos útiles, análogas a las composiciones de esta invención se pueden preparar sin el pigmento (h) . La viscosidad de la composición puede variar entre 200 cps y 1000 cps. El rango preferido es de 300 a 500 cps.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las Figuras 1 y 2 son gráficos que muestran las propiedades reológicas de una forma de realización preferida de esta invención. Las Figuras 3 y 4 son gráficos que muestran ciertas propiedades reológicas de una formulación de acuerdo con la presente invención (Figura 3) y propiedades comparables de una composición similar sin arcilla (Figura 4).

P1087/98MX DESCRIPCIÓM nwtat.t.-u)A DE LA INVENCIÓN La composición de la invención es una composición blanqueadora de hipoclorito espesada de una sola fase, estable en presencia de hipoclorito capaz de adherirse a superficies verticales o inclinadas por períodos más prolongados que las composiciones diluyentes. La composición es un agente efectivo para desinfectar y quitar manchas. El alto nivel de estabilidad en presencia de hipoclorito y el comportamiento de fase de la solución única permiten que la duración en estanterías de la composición sea aceptable. Las composiciones incluyen además un pigmento orgánico en suspensión. En estas composiciones pigmentadas, la estabilidad del color, en especial cuando se trata de azul ultramarino, resulta singularmente ventajosa. El metal alcalino del hipoclorito metálico alcalino se selecciona preferentemente entre litio, potasio o sodio. En términos, de costos y disponibilidad actualmente se prefiere el hipoclorito de sodio. El hipoclorito metálico alcalino puede tener otros productos derivados del proceso de elaboración sin que ello afecte desfavorablemente la composición. La cantidad de hipoclorito metálico alcalino empleado oscila entre el 0.5 y el 10% por peso, preferentemente entre el 1.0 y el 5.0% por peso y más preferentemente entre el 1.5 y el 3.0 % por P1087/98MX peso. La arcilla de bentonita es una arcilla de silicato de aluminio hidratada coloidal que se encuentra en América del Norte. Esta arcilla está compuesta principalmente por montmorillonita (AI2O3 • 4SÍO2 -H 0) y, por lo general, contiene un poco de magnesio, hierro y carbonato de calcio. Si bien en la presente invención se prefiere utilizar arcilla de bentonita, se pueden utilizar también otras arcillas de estructura y/o propiedades similares. La cantidad de arcilla de bentonita presente en la composición debe oscilar entre el 0.15 y el 1.5 % por peso, preferentemente entre el 0.25 % y el 1.0 % por peso. El óxido de amina terciaria presenta la siguiente fórmula: donde R es un grupo alquilo que contiene de 10 a 16 átomos de carbono y cada R 2 y R3 es un grupo alquilo inferior que contiene de 1 a 3 átomos de carbono. R , R y R3 pueden ser de cadena lineal o ramificada; R puede contener una cantidad par o impar de átomos de carbono. Se pueden utilizar óxidos de amina de distinta longitud de cadena, P1087/98MX donde pueden predominar una o varias longitudes. Preferentemente, el óxido de amina terciaria se selecciona de un grupo compuesto por óxido de miristildimetilamina, óxido de laurildimetilamina o mezclas de dichas sustancias. Se usa con mayor preferencia el óxido de miristildimetilamina. La cantidad de óxido de amina terciaria empleado se encuentra comprendida entre el 0.5 y el 2.5% por peso, más preferentemente entre el 0.9 y el 1.8% por peso y más preferentemente aún entre el 1.0 y el 1.5% por peso. La sal metálica alcalina se puede seleccionar entre las sales metálicas alcalinas solubles en agua y sus mezclas; como metal alcalino se prefiere litio, potasio o sodio y como ion anión, un haluro (como por ejemplo, cloruro, fluoruro, bromuro y yoduro) . Más preferentemente, la sal metálica alcalina se selecciona de un grupo compuesto por cloruro de sodio, cloruro de litio, cloruro de potasio y las mezclas de estas sustancias. La sal metálica alcalina más preferida en términos de costos y disponibilidad es el cloruro de sodio que se puede utilizar en distintas cantidades a fin de reducir la degradación de hipoclorito, con la única limitación de evitar el "desalado" de la solución, en cuyo caso los agentes tensoactivos se vuelven insolubles en agua) . Si se utiliza cloruro de sodio, la cantidad preferida se encuentra P1087/98MX comprendida entre el 0.25 y el 2.0% por peso, más preferentemente entre el 0.5 y el 1.5% por peso. Si bien se puede utilizar cualquier estabilizador de pH siempre y cuando no afecte la estabilidad y la viscosidad de la composición, se prefiere incluir en la composición como estabilizador de pH un hidróxido metálico alcalino. Se pueden utilizar otros estabilizadores de pH , como por ejemplo, aquellos que incluyen tampones de carbonato. El metal alcalino del hidróxido preferido puede ser litio, potasio o sodio. El hidróxido de sodio y el hidróxido de potasio resultan especialmente útiles como estabilizadores de pH debido su costo y disponibilidad, siendo el hidróxido de sodio el más preferido. El hidróxido metálico alcalino se incorpora a la composición en una cantidad efectiva para llevar el pH de la composición a un nivel de 11 como mínimo, más preferentemente de 12 a 13.5 y más preferentemente de 12 a 13. El sarcosinato de alquilo metálico alcalino se puede representar mediante la siguiente fórmula: CH3 R4 - C - N - CH2COO M+ P1087/98MX donde R4 es un grupo alquilo C?o~Ci6 de cadena lineal o ramificada y M es un catión metálico alcalino (como por ejemplo, litio, potasio o sodio) . Se emplea más preferentemente lauroilsarcosinato sódico. La cantidad de sarcosinato de alquilo metálico alcalino que se puede utilizar oscila entre el 0.10 y el 0.75 % por peso, más preferentemente entre el 0.12 y el 0.60 % por peso y más preferentemente aún entre el 0.15 y el 0.30 % del peso. El sulfonato de alquilbenceno de cadena lineal de 10 a 14 átomos de carbono metálico alcalino contienen preferentemente potasio, litio o sodio como metal alcalino. Se emplea más preferentemente dodecilbencenosulfonato sódico. Preferentemente la cantidad de sulfonato utilizada se encuentra comprendida entre el 0.08 y el 0.8% por peso, más preferentemente entre el 0.1 y el 0.5% por peso y más preferentemente aún entre el 0.15 y el 0.4% por peso. En estas composiciones pigmentadas, el pigmento preferido es el azul ultramarino que es un silicato orgánico. Si bien este material es inerte a la oxidación del hipoclorito y no cataliza la descomposición del hipoclorito, es insoluble y debe ser suspendido en la solución de hipoclorito. Dicha suspensión no se puede lograr distribuyendo partículas de azul ultramarino en solución de hipoclorito debido a que el pigmento tiene una densidad de 2.35 y sedimenta aún cuando el tamaño de las P1087/98MX partículas sea muy fino. El sistema de espesamiento utilizado en la composición de la presente invención proporciona condiciones excelentes de suspensión para las partículas de pigmento azul ultramarino. La cantidad de azul ultramarino en la composición de la invención oscila entre el 0.01 y el 0.50 % por peso, preferentemente el 0.05%. La relación molar entre el óxido de amina terciaria y el sulfonato alquilbenceno metálico alcalino debe estar comprendida entre 5:1 y 11:1; preferentemente entre 6:1 y 10:1 y más preferentemente entre 7:1 y 9:1. La composición ofrece mayor viscosidad para los blanqueadores de hipoclorito metálico alcalino al mismo tiempo que proporciona una composición pigmentada aceptable en términos comerciales con excelente estabilidad del color. Si bien no se pretende apoyar ninguna teoría en particular, se cree que la interacción primaria se produce entre los componentes correspondientes a la arcilla y el óxido de amina de la fórmula. En la forma de realización preferida del ejemplo que se presenta más adelante, como consecuencia de la combinación de arcilla, cloruro de sodio e hidróxido de sodio en solución las plaquetas de arcilla se alinean conforme a una estructura canto-cara. Parte del óxido de amina actúa como estabilizador de la estructura por interacción iónica o estérica. Los ingredientes P1087/98MX tensoactivos del sulfonato y del sarcosinato se combinan con el resto del óxido de amina para formar estructuras orgánicas o micelas que aumentan la viscosidad. La teoría indica además que las micelas interactúan con la estructura de la arcilla para otorgar a la composición propiedades reológica únicas. La presente invención proporciona un sistema de espesamiento coloreado ventajoso en términos comerciales que presenta propiedades tixotrópicas que permiten dispensar el producto fácilmente, en especial, si se utiliza un envase atomizador. Los productos de limpieza que emplean este sistema de espesamiento tienen un grado de viscosidad quiescente suficiente para mantener en suspensión las partículas de pigmento inorgánico. La invención se comprenderá mejor si se hace referencia a los siguientes ejemplos que se incluyen con fines ilustrativos y no se los debe interpretar de forma restrictiva.

Ejemplo 1 Se preparó un limpiador de superficies manual de color azul que contiene los siguientes ingredientes, todos los porcentajes corresponden a porcentajes por peso.

P1087/98MX Ingrediente arcilla de bentonita (Gelwhite H) 1.00 % azul ultramarino 0.05 % cloruro de sodio 1.00 % hidróxido de sodio 2.50 % óxido de miristildimetilamina 5.60 % hipoclorito de sodio 2.50 % dodecilbencenosulfonato sódico 0.72 % lauroilsarcosinato sódico 1.00 % fragancia 0.065 % agua desionizada c.s.p.lOO % Para preparar la composición del limpiador se colocó en el recipiente principal (1) Gelwhite H, arcilla de montmorillonita (Southern Clay Products) en agua y se utilizó un homogeneizador hasta que la arcilla se deshidrató por completo. Se agregó azul ultramarino y se agitó la composición. En un recipiente aparte (2) se disolvieron en agua cloruro de sodio y una solución de hidróxido de sodio al 25%. Mientras se agitaba el recipiente se agregaron los ingredientes restantes en el siguiente orden: Ammonyx MO, una solución de óxido de miristildimetilamina, Stepan Company; una solución de blanqueador de hipoclorito de sodio al 16,67%; Biosoft D-40, una solución de dodecilbencenosulfonato sódico, Stepan P1087/98MX Company; y Hamposyl L-30, una solución de lauroilsarcosinato sódico, W. R. Grace & Company. La Figura 1 muestra el perfil reológico de esta forma de realización preferida. En ella se resume el esfuerzo de corte en función del tiempo en cuatro velocidades de esfuerzo de corte. La fórmula presenta propiedades reopécticas tanto a 1 como a 10 seg~ en condiciones constantes de esfuerzo de corte. El carácter tixotrópico es evidente a los 50 seg" . La Figura 2 capta el aumento de la tensión al iniciarse el flujo en la primera velocidad de esfuerzo de corte. Las pruebas se realizaron con un reómetro Rheometrics Scientific OFSII, de placa paralela de 50 mm, 0,9 mm de espaciado, maquinado 316SS, 25C, ajuste de equilibrio de fuerzas de 0,002-10 g/cm. Una fórmula análoga que no incluye arcilla ni pigmentos muestra propiedades reológica radicalmente distintas. Véanse las Figuras 3 y 4. Si se examina el trazado de G', una medición de la resistencia elástica de un fluido viscoelástico, y G", una medición de la energía mecánica disipada durante la deformación de un fluido estructurado, se verá que la fórmula que presenta arcilla se comporta como un fluido altamente estructurado con una dependencia significativa al esfuerzo. La fórmula análoga se comporta como un fluido predominantemente viscoso con P1087/98MX una dependencia poco significativa al esfuerzo. Esta diferencie denota una interacción significativa entre el componente arcilloso y los ingredientes tensoactivos presentes en la fórmula.

E emplos 2-s Las siguientes composiciones adicionales se prepararon de acuerdo con el procedimiento descrito en el Ejemplo 1: P1087/98MX Ejemplo comparativo Se preparó una composición de limpieza que contiene pigmento azul ultramarino pero que no contiene arcilla. Las características de sedimentación del pigmento se compararon con la composición del Ejemplo l. La composición comparativa se preparó de acuerdo con el método aplicado en el Ejemplo 1. Las dos composiciones se mantuvieron en estado quiescente durante un período de 6 semanas a 40°C. La tabla siguiente muestra los ingredientes de las composiciones y los datos reológicos pertinentes.

P1087/98MX TABLA Estos datos indican que, a diferencia de las excelentes características de suspensión del Ejemplo 1, en el Ejemplo comparativo que contiene sólo la mitad de pigmento, éste sedimenta dentro de las tres semanas.

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Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes REIVINDICACIONES! 1. Una composición de hipoclorito acuosa pigmentada y espesada CARACTERIZADA PORQUE comprende los siguientes ingredientes expresados en porcentaje por peso a) entre el 0.50 y el 10% de un hipoclorito metálico alcalino; b) entre el 0.25 y el 1 % de arcilla de bentonita; c) entre el 0.50% y el 2.5 % de un óxido de amina terciaria representado por la siguiente fórmula donde R es un grupo alquilo que contiene de 10 a 16 2 3 átomos de carbono y cada R y R es un grupo alquilo que contiene de l a 3 átomos de carbono; d) entre el 0.25 y el 2.0% de una sal metálica alcalina; e) cantidad suficiente de un estabilizador de pH para alcanzar un pH de 11 o mayor P1087/98MX f) entre el 0.10 y el 0.75% de un sarcosinato metálico alcalino representado por la siguiente fórmula donde R es un grupo alquilo que contiene de 10 a 16 átomos de carbono de cadena lineal y M es litio, potasio o sodio; g) entre el 0.08 y el 0.80% de un alquilbencenosul- fonato metálico alcalino cuyo grupo alquilo es de cadena ramificada y tiene entre 10 y 14 átomos de carbono y h) entre el 0.01 y el 0.5% de un pigmento inorgánico con un relación molar entre c) y g) varía entre 5:1 y 11.1.
2. La composición de hipoclorito de la reivindicación 1, CARACTERIZADA PORQUE el pigmento del componente h) es azul ultramarino.
3. La composición de hipoclorito de la reivindicación 2, CARACTERIZADA PORQUE: a) el hipoclorito metálico alcalino es hipoclorito de sodio; c) el óxido de amina es óxido de laurildimetilamina, P1087/98MX óxido de miristildimetilamina o una mezcla de dichas sustancias; d) la sal metálica alcalina es cloruro de sodio; e) el estabilizador de pH es hidróxido de sodio en cantidad suficiente para alcanzar un pH comprendido entre 12 y 13.5, f) el sarcosinato sódico es lauroilsarcosinato sódico; g) el sulfonato de alquilbenceno metálico alcalino es dodecilbencenosulfonato sódico.
4. La composición de hipoclorito de la reivindicación 3, CARACTERIZADA PORQUE en el componente c) el óxido de amina es óxido de laurildimetilamina.
5. La composición de hipoclorito de la reivindicación 4, CARACTERIZADA PORQUE comprende los siguientes ingredientes expresados en porcentajes por peso: a) entre el 1 y el 5% de hipoclorito de sodio, b) entre el 0.25 y el 1% de arcilla de bentonita. c) entre el 0.9 y el 1.8% de óxido de laurildimetilamina . d) entre el 0.5 y el 1.5% de cloruro de sodio f) entre el 0.12% y el 0.60% de lauroilsarcosinato sódico, g) entre el 0.10% y el 0.50% de dodecilbencenosulfonato sódico y h) el 0.05% de pigmento azul ultramar P1087/98MX donde la relación molar entre c) y g) es de 6:1 a 10:1.
6. La composición de hipoclorito de la reivindicación 5, CARACTERIZADA PORQUE comprende los siguientes ingredientes expresados en porcentaje por peso: a) entre el 1.5 y el 3.0% de hipoclorito de sodio, c) entre el 1.0 y el 1.5% de óxido de laurildimetilamina, f) entre el 0.15 y el 0.30% de lauroilsarcosinato sódico y g) entre el 0.15 y el 0.40% de dodecilbencenosulfonato sódico, donde la relación molar entre c) y g) se encuentra comprendida entre 7:1 y 9:1. P1087/98MX