Polímeros peine y su uso en detergentes y productos de limpieza.

Polímero peine, que se componen de una cadena principal de polímero y cadenas laterales de poliéster enlazadas con esta cadena principal de polímero a través de grupos éster, caracterizado

(i) por que la cadena principal de polímero es un ácido policarboxílico o un copolímero de ácido policarboxílico (A),

(ii) por que las cadenas laterales de poliéster contienen los componentes (B1) ácidos dicarboxílicos C8, que están eventualmente sulfonados, (B2) dioles y/o poliol-éteres con 2 grupos OH, así como (C) grupos extremos no iónicos de la fórmula -O(AO)xR, en donde A significa etileno, propileno o butileno, x significa un número de 1 a 100, y R significa un radical hidrocarbonado con 1 a 30 átomos de C;

(iii) por que la proporción porcentual de masa total de las cadenas laterales de poliéster B1 + B2 + C es de 80 a 99,9%, basado en la masa total del polímero peine;

(iv) por que las cadenas laterales de poliéster se obtienen mediante una reacción de esterificación de los componentes B1, B2 y C en la relación en masa B1 + B2 / C de 2:1 a 100:1.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/002647.

Solicitante: CLARIANT FINANCE (BVI) LIMITED.

Nacionalidad solicitante: Islas Vírgenes (Británicas).

Dirección: CITCO BUILDING, WICKHAMS CAY, P.O. BOX 662 ROAD TOWN, TORTOLA ISLAS VIRGENES.

Inventor/es: BORCHERS, GEORG, MORSCHHAEUSER, ROMAN, DR., SCHOLZ,HANS JUERGEN DR.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > ACEITES, GRASAS, MATERIAS GRASAS O CERAS ANIMALES... > COMPOSICIONES DETERGENTES; UTILIZACION DE UNA SOLA... > Otros compuestos que entran en las composiciones... > C11D3/37 (Polímeros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > ACEITES, GRASAS, MATERIAS GRASAS O CERAS ANIMALES... > COMPOSICIONES DETERGENTES; UTILIZACION DE UNA SOLA... > C11D3/00 (Otros compuestos que entran en las composiciones detergentes cubiertas por C11D 1/00)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones... > C08G63/20 (Poliésteres preparados en presencia de compuestos que tienen un grupo reactivo o más de dos grupos reactivos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones... > C08G63/668 (derivados de ácidos policarboxílicos y compuestos polihidroxilados)

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Fragmento de la descripción:

Polímeros peine y su uso en detergentes y productos de limpieza

La invención se refiere a polímeros peine solubles en agua y/o dispersables en agua, que se componen de una cadena principal de polímero que porta brazos laterales de poliéster enlazados a través de grupos éster, estando los brazos laterales de poliéster rematados en los extremos con grupos no iónicos. Estos poliésteres peine se utilizan en detergentes y productos de limpieza en calidad de poliésteres de desprendimiento de la suciedad.

En el documento US 4.427.557 se describen poliésteres con pesos moleculares en el intervalo de 2. y 1. g/mol, preparados a partir de los monómeros, etilenglicol (1), polietilenglicol (2) con pesos moleculares de 2 a 1. g/mol, ácidos dlcarboxílicos aromáticos (3) y sales de metales alcalinos de ácidos dicarboxílicos aromáticos sulfonados (4), y alaba su efecto desprendedor de la suciedad en tejidos de poliéster.

En el documento US 4.72.857 se reivindican poliésteres a base de etilenglicol, 1,2-propilenglicol o mezclas de los mismos (1), polietilenglicol con al menos 1 unidades de glicol, que está rematado en un extremo con un grupo alquilo de cadena corta, especialmente con un grupo metilo (2), un ácido o éster de ácido dicarboxílico (3) y, opcionalmente, sales de metales alcalinos de ácidos dicarboxílicos aromáticos sulfonados (4).

El documento US 4.721.58 da a conocer poliésteres con unidades de tereftalato y grupos extremos con contenido en sulfona, en particular grupos extremos sulfoetoxilados MOaSjChhChhOjn-H y alaba su uso en detergentes y

suavizantes.

El documento US 4.968.451 describe poliésteres con grupos extremos con contenido en sulfona, obtenidos por la copolimerización de alcohol (met)alílico, óxido de alquileno, ácido arildicarboxílico y glicol C2-C4 y posterior sulfonaclón.

En el documento US 5.415.87 se expone que los polímeros de desprendimiento de la suciedad con grupos extremos polletoxi/propoxi sulfonados tienden a la cristalización, de lo que resulta una reducción de los efectos de desprendimiento de la suciedad. El documento enseña que la tendencia a la cristalización de los SRP (siglas inglesas de efectos de desprendimiento de la suciedad) puede ser suprimida por la adición de hidrótropos.

En el documento US 5.691.298 se reivindican polímeros para el desprendimiento de la suciedad con una cadena principal ramificada, a base de di-o poli-hidroxisulfonatos, unidades de tereftalato y de 1,2-oxialquilenoxi con grupos extremos no iónicos o aniónicos.

En el documento WO 1/23515 se alaban poliésteres amónicos y su uso para la limpieza de superficies duras, caracterizados por que los poliésteres contienen grupos extremos con contenido en grupos sulfo. Estos tipos de poliésteres son pegajosos y problemáticos para aplicaciones fijas.

En el documento EP 1.35.194 se describen poliésteres en forma de peine que tienen grupos rematados en el extremo a base de monoalquil- o dialquil-aminas, alcoholes, ácidos carboxílicos, o grupos con contenido en grupos sulfona, así como su uso en detergentes y productos de limpieza.

Polímeros de desprendimiento de la suciedad hasta ahora conocidos no son totalmente satisfactorios en sus propiedades relevantes para la aplicación, especialmente con respecto al efecto de desprendimiento de la suciedad, solubilidad en agua, pero también higroscopicidad y consistencia, para su uso en detergentes y productos de limpieza. Con el aumento del grado de sulfonación se producen, además, durante la síntesis de los respectivos poliésteres, viscosidades de fusión fuertemente crecientes y, por lo tanto, considerables problemas de la técnica del procedimiento. En el caso de viscosidades de fusión superiores a 5. mPas a 2 °C, se dificulta cada vez más la agitación en el reactor y apenas es ya posible la descarga completa de la masa fundida de polímero del reactor.

La misión de la presente invención consistía en proporcionar poliésteres para uso en detergentes y productos de limpieza que sean bien solubles en agua, muestren un efecto de desprendimiento de la suciedad muy bueno, sean compatibles con aditivos y coadyuvantes habituales en detergentes y productos de limpieza, se puedan incorporar fácilmente en formulaciones y sean estables frente a la hidrólisis. Deberían ser bien y espontáneamente solubles en agua a temperaturas por debajo de 6 °C y desplegar por completo su efecto en detergentes y productos de limpieza, así como presentar, también en el caso de un consumo reducido de agua de aclarado, un perfil de limpieza y aclarado mejorado.

Además, estos poliésteres deben presentar viscosidades de 5. mPas como máximo a 2 °C.

Se ha encontrado, sorprendentemente, que esta misión se resuelve mediante determinados poliésteres peine, tal como se define a continuación.

Objeto de la invención son polímeros peine que se componen de una cadena principal de polímero y cadenas laterales de poliéster enlazadas con esta cadena principal de polímero a través de grupos áster, caracterizados

(i) por que la cadena principal de polímero es un ácido policarboxílico o un copolímero de ácido policarboxílico (A),

(ii) por que las cadenas laterales de poliéster contienen los componentes (B1) ácidos dicarboxílicos Cs, que están eventualmente sulfonados, (B2) dioles y/o poliol-éteres con 2 grupos OH, así como (C) grupos extremos no iónicos de la fórmula -(A)xR, en donde A significa etileno, propileno o butileno, x significa un número de 1 a 1, y R significa un radical hidrocarbonado con 1 a 3 átomos de C;

(iii) por que la proporción porcentual de masa total de las cadenas laterales de poliéster B1 + B2 + C es de 8 a 99,9%, preferiblemente de 9 a 99,8%, con especial preferencia de 93 a 99,5%, basado en la masa total del polímero peine;

(iv) por que las cadenas laterales de poliéster se obtienen mediante una reacción de esterificación de los componentes B1, B2 y C en la relación en masa B1 + B2 / C de 2:1 a 1:1, preferiblemente de 3:1 a 4:1, más preferiblemente de 4:1 a 15:1.

Los polímeros peine de acuerdo con la invención se distinguen por un buen efecto de desprendimiento de la suciedad y una buena capacidad de dispersión. Son bien y espontáneamente solubles en agua a temperaturas por debajo de 6 °C. Es particularmente ventajoso para el proceso de producción que presenten viscosidades de fusión a 2 °C en el intervalo de 1. a 5. mPas, preferiblemente de 5. a 45. mPas, de manera particularmente preferida de 15. a 35. mPas.

Las viscosidades de fusión se determinaron con un viscosímetro rotatorio Haake RV2 a 2 °C, así como a 23 °C.

Los pesos moleculares medios numéricos Mn de polímeros peine preferidos de acuerdo con la invención están en el intervalo de 8 a 25. g/mol, especialmente de 1. a 16. g/mol, de manera particularmente preferida

de 1.2 a 12. g/mol.

Poliésteres peine preferidos de acuerdo con la invención se caracterizan, además, por que presentan un factor de flujo de más de 8, preferiblemente de 1 a 3.

Poliésteres peine de acuerdo con la invención preferidos se caracterizan, además, por que presentan un punto de fusión (definido como el máximo del pico de calorimetría diferencial de barrido) de más de 4 °C, preferiblemente de más 5 °C, en particular de más de 55 °C.

Poliésteres peine particularmente preferidos de acuerdo con la invención se caracterizan por que comprenden, además del factor de flujo y el punto de fusión, tal como se definen más arriba, un peso molecular medio numérico Mn de 1.5 a 16. g/mol.

Los ácidos policarboxílicos (A) se derivan de ácidos policarboxílicos alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos poliméricos o bien sus derivados tales como, por ejemplo,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Polímero peine, que se componen de una cadena principal de polímero y cadenas laterales de poliéster enlazadas con esta cadena principal de polímero a través de grupos áster, caracterizado

(i) por que la cadena principal de polímero es un ácido policarboxílico o un copolímero de ácido pollcarboxílico (A),

(¡i) por que las cadenas laterales de poliéster contienen los componentes (B1) ácidos dicarboxílicos Cs, que están eventualmente sulfonados, (B2) dioles y/o poliol-éteres con 2 grupos OH, así como (C) grupos extremos no iónicos de la fórmula -(A)xR, en donde A significa etileno, propileno o butileno, x significa un número de 1 a 1, y R significa un radical hidrocarbonado con 1 a 3 átomos de C;

(i¡¡) por que la proporción porcentual de masa total de las cadenas laterales de poliéster B1 + B2 + C es de 8 a 99,9%, basado en la masa total del polímero peine;

(iv) por que las cadenas laterales de poliéster se obtienen mediante una reacción de esterificación de los componentes B1, B2 y C en la relación en masa B1 + B2 / C de 2:1 a 1:1.

2. Polímero peine según la reivindicación 1, caracterizado por que el ácido policarboxílico (A) es un ácido poli(met)acrílico.

3. Polímero peine según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que el componente (B1) es ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido ciclohexanodicarboxílico, un ácido sulfoisoftálico o una combinación de los mismos.

4. Polímero peine según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el componente (B2) es etilenglicol, un propanodiol, un butanodiol, un polietilenglicol, un polipropilenglicol o una combinación de los mismos.

5. Polímero peine según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el componente (C) se deriva de un compuesto polialcoxi de la fórmula HO-(AO)xR, en la que A significa A etileno, propileno o butileno, x significa un número de 2 a 1, y R significa metilo, etilo, propilo, butilo o triestirilfenilo.

6. Polímero peine según la reivindicación 5, caracterizado por que el compuesto polialcoxi es

trletllengllcolmonometll-éter, trletllengllcolmonobutil-éter, tetraetilenglicolmonometil-éter,

pentaetllengllcolmonometll-éter o polletoxllato de trlestirilfenol con 1 a 3 unidades de OE.

7. Polímero peine según una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la porción porcentual de masa total de las cadenas laterales de poliéster B1 + B2 + C es de 9 a 99,8%, basado en la masa total del

polímero peine.

8. Polímero peine según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque las cadenas laterales de poliéster se obtienen mediante una reacción de esterificación de los componentes B1, B2 y C en la relación en masa B1 + B2 / C de 3:1 a 4:1.

9. Polímero peine según una o varias de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por una viscosidad de fusión de como máximo 5. mPa-s, medida con un viscosímetro rotatorio Haake RV2 a una temperatura de 2 °C.

1. Procedimiento para la preparación de un polímero peine según una o varias de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que los componentes (A), (B1), (B2) y (C) se hacen reaccionar entre sí en presencia de un catalizador de esterificación.

11. Uso de un polímero peine según una o varias de las reivindicaciones 1 a 9 como polímero desprendedor de la suciedad en detergentes y productos de limpieza.

12. Detergente o producto de limpieza que contiene un polímero peine según una o varias de las reivindicaciones 1 a 9.

13. Detergente o producto de limpieza según la reivindicación 12, que contiene entre ,1 y 1% en peso de un polímero peine, basado en el agente acabado.