Una formulación que comprende entre el 0,1 y 99,9% en peso en total,

de uno o más ingredientes seleccionados entre el grupo que consiste en tensioactivos y agentes de humectación distintos de los que están de acuerdo con la fórmula (I); disolventes, hidróxidos de metal alcalino; resinas que contienen agua, dispersables en agua o solubles en agua; agentes de flujo; agentes de nivelado; pigmentos, adyuvantes de procesado, desespumantes, agentes solubilizantes, pesticidas; agentes modificadores del crecimiento vegetal; macromoléculas formadoras de película solubles en agua; alcoholes solubles en agua, glicoles o polioles; ácidos solubles en agua o sales de los mismos; hidróxido de tetrametilamonio; agentes emulsionantes; alcanolaminas; monoácidos orgánicos, biocidas, quelantes, aditivos detergentes; co-aditivos detergentes, colorantes, fragancias, adyuvantes anti-redeposición; agentes de protección solar, agentes solubilizantes, oligómeros, aditivos de cemento funcional; cloruro sódico, bromuro sódico, cloruro de calcio, bromuro de calcio, cloruro de cinc, bromuro de cinc; formiato de cesio, ácido clorhídrico, ácido fluorhídrico, ácido acético y ácido fórmico;

y entre el 0,001 y el 45% en peso de uno o más compuestos de acuerdo con la fórmula (I)

(I)R4OCH2CH(OH)CR2R3ZR1

en la que R4 se selecciona entre el grupo que consiste en restos alquilo ramificados o lineales C3-C30;

R2 y R3 son H;

R1 es -CH2(CHOH)nCH2OH

en la que n es 0 ó 1, o una mezcla de éstos y Z es S, SO, o SO2, en la que el agua está presente como el equilibrio hasta el 100% en peso; y

en la que dicho uno o más ingredientes no incluyen ningún componente de una mezcla de reacción de síntesis pre- o post-preparación, para la preparación de cualquiera del uno o más compuestos de acuerdo con la fórmula (I)

2-hidroxi-3-alcoxipropil sulfuros, sulfonas y sulfóxidos: nuevos agentes superficialmente activos.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a composiciones tensioactivas. Más particularmente, se refiere a aductos de tioles con glicidil éteres y su uso para reducir la tensión superficial en sistemas basados en agua.

Antecedentes de la invención

La capacidad para reducir la tensión superficial del agua es de gran importancia en la aplicación de formulaciones basadas en agua, debido a que una disminución en la tensión superficial se traduce en una humectación potenciada del sustrato durante el uso. Los ejemplos de composiciones basadas en agua que requieren una buena humectación incluyen recubrimientos, tintas, adhesivos, soluciones de distribuidor de tinta para impresión litográfica, composiciones de limpieza, fluidos para el trabajado de metales, formulaciones agrícolas, composiciones para la limpieza de elementos electrónicos y el procesado de semiconductores, productos para la higiene personal, y formulaciones para el procesado de telas y aplicaciones en campos petrolíferos. La reducción de la tensión superficial en sistemas basados en agua generalmente se consigue mediante la adición de tensioactivos, dando como resultado un cubrimiento potenciado de la superficie, menos defectos, y una distribución más uniforme. La tensión superficial de equilibrio (EST) es importante cuando el sistema está en reposo, aunque la tensión superficial dinámica (DST) proporciona una medida de la capacidad de un tensioactivo para reducir la tensión superficial y proporcionar humectación en condiciones de aplicación de alta velocidad.

La importancia de la capacidad de un tensioactivo para conseguir una baja tensión superficial a niveles de uso bajos, la capacidad para afectar al rendimiento de espumación, y la capacidad del tensioactivo para proporcionar una emulsificación y solubilización eficaces son todas de considerable importancia industrial, como se aprecia bien en la técnica. Y, aunque la eficacia de la reducción de la tensión superficial en equilibrio es importante para algunas aplicaciones, otras aplicaciones pueden requerir una reducción de la tensión superficial tanto en equilibrio como dinámica.

Las características de espumación de un tensioactivo son también importantes debido a que pueden ayudar a definir las aplicaciones para las que el tensioactivo podría ser adecuado. Por ejemplo, la espuma puede ser deseable para aplicaciones tales como flotación de mena y limpieza. Por otro lado, en recubrimientos, artes gráficas y aplicaciones adhesivas, la espuma es indeseable, debido a que puede complicar la aplicación y conducir a defectos. De esta manera, las características de espumación frecuentemente son un parámetro de rendimiento importante.

El documento JP 04 145094 A se refiere a la preparación de derivados de tioéter de azúcar como tensioactivos no iónicos. En particular, Katsumi et al. describen la preparación de 1-O-glucopiranosil-3-S-octiltioglicerol.

El documento GB-A-1 532 070 se refiere a un proceso para la preparación del agente superficialmente activo, no iónico, que comprende condensar glicidol, en presencia de un catalizador básico, con un compuesto orgánico que contiene un átomo de hidrógeno activo, que es un alquil-mercaptano específico, un alquil tioéter de glicerol específico, un alquilfenol específico o un alquilfenil éter de glicerol específico, un 1,2-alfa-diol específico o una mezcla de los mismos, una diglicolamida específica de un ácido graso o una mezcla de los mismos.

El documento US-A-4.095.029 se refiere a poli (2-hidroxi-3-alquilsulfoxipropil-1)_n ésteres de ácidos areno policarboxílicos. En particular, el documento US-A-4.095.029 se refiere a 2-hidroxi-3-alquilsulfoxipropil-1 ésteres de ácidos fenilpolicarboxilicos, 2-hidroxi-3-alquilsulfoxipropil-1 ésteres de ácidos bifenilpolicarboxilicos, 2-hidroxi-3-alquilsulfoxipropil-1 ésteres del acido naftilpolicarboxílico, 2-hidroxi-3-alquilsulfoxipropil-1 ésteres de ácidos antranilpolicarboxilícos, y 2-hidroxi-3-alquilsulfoxipropil-1 ésteres de ácidos fenantrilpolicarboxílicos.

La gran variedad de aplicaciones para las que se usan los tensioactivos, y la variación resultante en los requisitos de rendimiento, da como resultado una necesidad de un número correspondientemente grande de tensioactivos adaptados a estas diversas demandas de rendimiento, y una necesidad de métodos adecuados para prepararlos.

El documento GB-A-2160 521 A se refiere a un tensioactivo aniónico de la fórmula general (I):

en la que uno de Y₁ e Y₂ es hidrógeno y el otro es un grupo de fórmula (II):

R₁ y R₂ son hidrocarburos C_8-22 (R₁ + R₂ es C_18-32); X es O, S, sulfóxido o carboniloxi; u y v son cada uno 0 ó 1 (U es 0 cuando X es O, S o sulfóxido), p es 0-10; A es OH o un grupo que contienen grupos carboxilo; Z es H o - CH₂A₁, donde A₁, puede tener el mismo significado que A; n es 0-10.

Sumario de la invención

En un primer aspecto, la invención proporciona una formulación de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende un compuesto de acuerdo con la fórmula (I)

(I)R₄OCH₂CH(OH)CR₂R₃ZR₁.

En la fórmula (I), R₄ se selecciona entre el grupo que consiste en restos ramificados o lineales C3-C30; R₂ y R₃ son H; R₁ es -CH₂(CHOH)_nCH₂OH.

En la estructura anterior, n es 0 ó 1, o una mezcla de éstos, y Z es S, SO, o SO₂.

Un método de preparación de un compuesto de acuerdo con la fórmula (I) anterior incluye poner en contacto al menos un compuesto de acuerdo con la fórmula (II)

con un mercaptano R₁-SH, en la que R₁, R₂, R₃ y R₄ son como se han definido anteriormente.

La formulación anterior, de acuerdo con la invención incluye entre el 0,1 y 99,9% en peso en total de uno o más ingredientes seleccionados particularmente entre tensioactivos y agentes humectantes distintos de los que están de acuerdo con la fórmula (I); disolventes; hidróxidos de metal alcalino; resinas que llevan agua, dispersables en agua o solubles en agua; agentes de flujo; agentes de nivelación; pigmentos; adyuvantes de procesado; desespumantes, agentes solubilizantes, pesticidas, agentes modificadores del crecimiento vegetal; macromoléculas formadoras de película solubles en agua; alcoholes, glicoles o polioles solubles en agua; ácidos solubles en agua o sales de los mismos; hidróxido de tetrametilamonio, agentes emulsionantes; alcanolaminas; monoácidos orgánicos, biocidas; quelantes, aditivos detergentes; co-aditivos detergentes; colorantes, fragancias, adyuvantes anti-redeposición; agentes de protección solar; agentes solubilizantes; oligómeros; aditivos de cemento funcional; y agua. La formulación incluye particularmente, entre el 0,001 y el 45% en peso de uno o más compuestos de acuerdo con la fórmula (I) como se ha definido anteriormente, en la que, sin embargo, Z puede ser también S cuando R₁ es -CH₂(CHOH)_nCH₂OH.

En un aspecto adicional, la invención proporciona la formulación anterior como un fluido para perforar, completar, cementar, estimular, fracturar, acidificar, o trabajar sobre un pozo subterráneo de gas o petróleo o para tratar o potenciar la producción de petróleo o gas desde una formación que posee petróleo o gas. El fluido contiene entre el 5 y 99,85% en peso en total de al menos uno de un líquido orgánico y agua, y entre el 0,1 y el 80% en peso en total de uno o más ingredientes seleccionados entre el grupo que consiste en agentes de ponderación, viscosificantes, dispersantes, aceites base de lodo de perforación, emulsionantes, sales solubles, cementos, materiales de consolidación, ácidos minerales, ácidos orgánicos, biocidas, desespumantes, demulsionantes, inhibidores de corrosión, reductores de fricción, inhibidores de gas hidrato,...

1. Una formulación que comprende entre el 0,1 y 99,9% en peso en total, de uno o más ingredientes seleccionados entre el grupo que consiste en tensioactivos y agentes de humectación distintos de los que están de acuerdo con la fórmula (I); disolventes, hidróxidos de metal alcalino; resinas que contienen agua, dispersables en agua o solubles en agua; agentes de flujo; agentes de nivelado; pigmentos, adyuvantes de procesado, desespumantes, agentes solubilizantes, pesticidas; agentes modificadores del crecimiento vegetal; macromoléculas formadoras de película solubles en agua; alcoholes solubles en agua, glicoles o polioles; ácidos solubles en agua o sales de los mismos; hidróxido de tetrametilamonio; agentes emulsionantes; alcanolaminas; monoácidos orgánicos, biocidas, quelantes, aditivos detergentes; co-aditivos detergentes, colorantes, fragancias, adyuvantes anti-redeposición; agentes de protección solar, agentes solubilizantes, oligómeros, aditivos de cemento funcional; cloruro sódico, bromuro sódico, cloruro de calcio, bromuro de calcio, cloruro de cinc, bromuro de cinc; formiato de cesio, ácido clorhídrico, ácido fluorhídrico, ácido acético y ácido fórmico;

y entre el 0,001 y el 45% en peso de uno o más compuestos de acuerdo con la fórmula (I)

(I)R₄OCH₂CH(OH)CR₂R₃ZR₁

en la que R₄ se selecciona entre el grupo que consiste en restos alquilo ramificados o lineales C₃-C₃₀;

R₂ y R₃ son H;

R₁ es -CH₂(CHOH)_nCH₂OH

en la que n es 0 ó 1, o una mezcla de éstos y Z es S, SO, o SO₂, en la que el agua está presente como el equilibrio hasta el 100% en peso; y

en la que dicho uno o más ingredientes no incluyen ningún componente de una mezcla de reacción de síntesis pre- o post-preparación, para la preparación de cualquiera del uno o más compuestos de acuerdo con la fórmula (I).

2. La formulación de la reivindicación 1, en la que la formulación es una formulación de limpieza para superficie dura, que comprende agua y entre el 0,1 y el 99% en peso en total, de uno o más ingredientes seleccionados entre el grupo que consiste en tensioactivos aniónicos, tensioactivos catiónicos, tensioactivos no iónicos distintos de los que están de acuerdo con la fórmula (I), disolventes, hidróxidos de metal alcalino, y entre el 0,001 y 25% en peso de uno o más compuestos de fórmula (I).

3. La formulación de la reivindicación 1, en la que la formulación es una formulación de recubrimiento, que comprende entre el 5 y el 99,9% en peso de una resina que contiene agua, dispersable en agua o soluble en agua, y entre el 0,01 y 10% en peso en el total de uno o más aditivos distintos seleccionados entre el grupo que consiste en tensioactivos, agentes humectantes, agentes de flujo y nivelado, distintos de los que están de acuerdo con la fórmula (I), y entre el 0,001 y el 5% en peso de uno o más compuestos de fórmula (I).

4. La formulación de la reivindicación 1, en la que la formulación es una formulación de tinta, que comprende entre el 1 y el 50% en peso de un pigmento, entre el 5 y el 99,9% en peso de una resina que contiene agua, dispersable en agua o soluble en agua, entre el 0,01 y el 10% en peso de un tensioactivo o agente de humectación distinto del que está de acuerdo con la fórmula (I), y entre el 0,01 y el 10% en peso en total, de uno o más aditivos distintos seleccionados entre el grupo que consiste en adyuvantes de procesado, desespumantes, agentes solubilizantes y entre el 0,001 y el 5% en peso de uno o más compuestos de fórmula (I).

5. La formulación de la reivindicación 1, en la que la formulación es una formulación agrícola, que comprende entre el 0,1 y el 50% en peso de un pesticida o agente modificador del crecimiento vegetal y entre el 0,01 y el 10% en peso de un tensioactivo o agente humectante distinto del que está de acuerdo con la fórmula (I), y entre el 0,001 y el 5% en peso de uno o más compuestos de fórmula (I).

6. La formulación de la reivindicación 1, en la que la formulación es una formulación de una solución de distribuidor de tinta para impresión planográfica, que comprende entre el 0,05 y el 10% en peso de una macromolécula formadora de película, soluble en agua, entre el 1 y el 25% en peso de un alcohol, glicol o poliol soluble en agua, entre el 0,01 y el 20% en peso de un ácido soluble en agua o su sal, entre el 30 y el 98,9% en peso de agua, y entre el 0,001 y el 5% en peso de uno o más compuestos de fórmula (I).

7. La formulación de la reivindicación 1, en la que la formulación es una formulación de revelador fotorresistente, que comprende entre el 0,1 y el 3% en peso de hidróxido de tetrametilamonio, entre el 92,5 y el 99,9% en peso de agua, y entre el 0,001 y el 5% en peso de uno o más compuestos de fórmula (I).

8. La formulación de la reivindicación 1, en la que la formulación es una formulación de fluido para el trabajado de metales sintética, que comprende entre el 2,5 y el 10% en peso de un agente emulsionante, entre el 10 y el 25% en peso de una alcanolamina, entre el 2 y el 10% en peso de un monoácido orgánico, entre el 1 y el 5% en peso de un biocida, entre el 40 y el 84,4% en peso de agua, y entre el 0,001 y el 5% en peso de uno o más compuestos de fórmula (I).

9. La formulación de la reivindicación 1, en la que la formulación es una formulación de adyuvante de enjuagado, que comprende agua, entre el 5 y el 20% en peso de un quelante, y entre el 0,001 y el 45% en peso de uno o más compuestos de fórmula (I).

10. La formulación de la reivindicación 1, en la que la formulación es una formulación de detergente para lavandería en polvo, que comprende entre el 0,1 y el 50% en peso de uno o más tensioactivos detergentes, entre el 25 y el 60% en peso de un aditivo o co-aditivo, y entre el 0,001 y el 15% en peso de uno o más compuestos de fórmula (I).

11. La formulación de la reivindicación 1, en la que la formulación es una formulación de detergente para lavandería líquida acuosa, que comprende entre el 0,1 y el 65% en peso de uno o más tensioactivos detergentes, entre el 3 y el 36% en peso de un aditivo o co-aditivo, entre el 0,1 y el 5% en peso en total, de uno o más aditivos distintos seleccionados entre el grupo que consiste en fragancias y colorantes, y entre el 1 y el 75% en peso en total, de uno o más aditivos distintos seleccionados entre el grupo que consiste en agua, otros disolventes, y entre el 0,001 y el 30% en peso de uno o más compuestos de fórmula (I).

12. La formulación de la reivindicación 1, en la que la formulación es una formulación de detergente para lavandería no acuosa, que comprende entre el 0,1 y el 42% en peso de uno o más tensioactivos detergentes, entre el 25 y el 60% en peso de un aditivo o co-aditivo, entre el 0,5 y el 5% en peso de un adyuvante anti-redeposición, y entre el 0,001 y el 30% en peso de uno o más compuestos de fórmula (I).

13. La formulación de la reivindicación 1, en la que la formulación es una formulación de detergente para lavandería industrial o institucional, que comprende agua, entre el 0,01 y el 2% en peso de un adyuvante anti-redeposición, y entre el 0,001 y el 20% en peso de uno o más compuestos de fórmula (I).

14. La formulación de la reivindicación 1, en la que la formulación es una formulación de champú o gel de baño líquido, que comprende agua, entre el 0,1 y el 30% en peso de un tensioactivo aniónico, y entre el 0,001 y el 5% en peso de uno o más compuestos de fórmula (I).

15. La formulación de la reivindicación 1, en el que la formulación es una formulación acondicionadora del cabello, que comprende agua, entre el 0,1 y el 10% en peso de un tensioactivo no iónico distinto del que está de acuerdo con la fórmula (I), y entre el 0,001 y el 10% en peso de uno o más compuestos de fórmula (I).

16. La formulación de la reivindicación 1, en la que la formulación es una formulación de protección solar acuosa, que comprende agua, entre el 1 y el 30% en peso de un agente de protección solar, y entre el 0,001 y el 30% en peso de uno o más compuestos de fórmula (I).

17. La formulación de la reivindicación 1, en la que la formulación es una formulación de mezcla de cemento que comprende entre el 40 y el 75% en peso de agua, entre el 0,1 y el 20% en peso en total, de uno o más agentes solubilizantes, polímeros, oligómeros, o aditivos funcionales, y entre el 0,001 y el 5% en peso de uno o más compuestos de fórmula (I).

18. La formulación de la reivindicación 1 como un fluido para perforar, completar, cementar, estimular, fracturar, acidificar, o trabajar sobre un pozo de gas o petróleo subterráneo, o para tratar o potenciar la producción de petróleo o gas desde una formación que contiene petróleo o gas; comprendiendo el fluido entre el 5 y el 99,85% en total de al menos uno de un líquido orgánico y agua, y que comprende adicionalmente entre el 0,1 y el 80% en peso en total de uno o más ingredientes seleccionados entre el grupo que consiste en agentes de ponderación, viscosificantes, dispersantes, aceites base de lodo de perforación, emulsionantes, sales solubles, cementos, materiales de consolidación, ácidos minerales, ácidos orgánicos, biocidas, desespumantes, demulsionantes, inhibidores de corrosión, reductores de fricción, inhibidores de gas hidrato, aditivos para la retirada o control de sulfuro de hidrógeno, aditivos de control de asfalteno, aditivos de control de parafina, y aditivos de control de incrustación;

e incluyendo el fluido entre el 0,05 y el 10% en peso de uno o más compuestos de acuerdo con la fórmula (I).

19. Un método para perforar, completar, cementar, estimular, fracturar, acidificar, trabajar sobre, o tratar un pozo subterráneo, que comprende inyectar en el pozo un fluido que comprende uno o más compuestos de acuerdo con la fórmula (I)

(I)R₄OCH₂CH(OH)CR₂R₃ZR₁

en la que R₄ se selecciona entre el grupo que consiste en restos alquilo ramificados o lineales C₃-C₃₀;

R₂ y R₃ son H;

R₁ es -CH₂(CHOH)_nCH₂OH

en la que n es 0 ó 1, o una mezcla de éstos y Z es S, SO, o SO₂.

20. Un método para tratar una corriente producida de petróleo o gas desde una formación que contiene petróleo o gas, que comprende inyectar en la corriente producida un fluido que comprende uno o más compuestos de acuerdo con la fórmula (I)

(I)R₄OCH₂CH(OH)CR₂R₃ZR₁

en la que R₄ se selecciona entre el grupo que consiste en restos alquilo ramificados o lineales C₃-C₃₀;

R₂ y R₃ son H;

R₁ es -CH₂(CHOH)_nCH₂OH

en la que n es 0 ó 1, o una mezcla de éstos, y Z es S, SO, o SO₂;

21. Formulación que comprende:

i) un primer componente que consiste en uno o más compuestos de acuerdo con la fórmula (I)

(I)R₄OCH₂CH(OH)CR₂R₃ZR₁

en la que R₄ se selecciona entre el grupo que consiste en restos alquilo ramificados o lineales C₃-C₃₀;

R₂ y R₃ son H;

R₁ es -CH₂(CHOH)_nCH₂OH

en la que n es 0 ó 1, o una mezcla de éstos y Z es S, SO, o SO₂; y

ii) un segundo componente que consiste en uno o más materiales seleccionados entre el grupo que consistente en materiales orgánicos no volátiles y materiales inorgánicos no volátiles y mezclas de éstos, no incluyendo dicho segundo componente ningún componente de una mezcla de reacción de síntesis pre- o post-preparación, para la preparación de cualquiera del uno o más compuestos de acuerdo con la fórmula (I);

en el que la formulación es fluida a 25ºC.

22. La formulación de la reivindicación 19, en la que el segundo componente está presente en una mayor cantidad en peso que el primer componente.

23. La formulación de la reivindicación 21, en la que la formulación comprende un vehículo acuoso.

24. La formulación de la reivindicación 21, en la que el segundo componente consiste en uno o más materiales seleccionados entre el grupo que consiste en tensioactivos o agentes humectantes distintos de los que están de acuerdo con la fórmula (I); disolventes; hidróxidos de metal alcalino; resinas que contienen agua, dispersables en agua, o solubles en agua; agentes de flujo; agentes de nivelado, pigmentos, adyuvantes de procesado; desespumantes, agentes solubilizantes, pesticidas; agentes modificadores del crecimiento vegetal; macromoléculas formadoras de película solubles en agua; alcoholes, glicoles o polioles solubles en agua, ácidos solubles en agua o sales de los mismos; hidróxido de tetrametilamonio; agentes emulsionantes; alcanolaminas; monoácidos orgánicos, biocidas; quelantes, aditivos detergentes; co-aditivos detergentes; colorantes, fragancias, adyuvantes anti-redeposición; agentes de protección solar; agentes solubilizantes, oligómeros, y aditivos de cemento funcionales.

25. La formulación de la reivindicación 1 ó 21, en la que R₄ se selecciona entre el grupo que consiste en butilo, 2-etilhexilo, octilo, decilo, dodecilo, tetradecilo, y mezclas de cualquiera de estos; R₁ es -CH₂(CHOH)_nCH₂OH, en la que n es 0, 1 o una mezcla de éstos, y R₂ y R₃ son ambos H.

26. La formulación de la reivindicación 23, en la que Z es S.

27. El uso de uno o más compuestos de fórmula (I)

(I)R₄OCH₂CH(OH)CR₂R₃ZR₁

en la que R₄ se selecciona entre el grupo que consiste en restos alquilo ramificados o lineales C₃-C₃₀;

R₂ y R₃ son H,

R₁ es -CH₂(CHOH)_nCH₂OH

en la que n es 0 ó 1, o una mezcla de éstos, y Z es S, SO, o SO₂;

en una formulación de limpieza de superficie dura, una formulación de recubrimiento, un formulación de tinta, una formulación agrícola, una formulación de solución de distribuidor de tinta, una formulación de revelador fotorresistente, una formulación de fluido de trabajado de metal sintética, una formulación adyuvante de enjuagado, una formulación de detergente para lavandería en polvo, una formulación de detergente para lavandería líquida acuosa, una formulación de detergente para lavandería no acuosa, una formulación de detergente para lavandería industrial e institucional, un champú o una formulación de gel de baño líquido, una formulación acondicionadora del cabello, una formulación de protección solar acuosa, o una formulación de cemento.

28. La formulación de la reivindicación 25, en la que n es 0 y Z es S.

29. La formulación de la reivindicación 25, en la que R₄ es octilo lineal o 2-etilhexilo, y es Z es S.