Disoluciones de peróxido de hidrógeno estabilizadas.

Una disolución de peróxido de hidrógeno estabilizada que comprende

(a) peróxido de hidrógeno en una cantidad de 20 a 70% en peso,

basado en la disolución total;

(b) un primer compuesto estabilizante ácido aminometanodifosfónico cíclico;

(c) un segundo estabilizante basado en ácido fosfónico, diferente de dicho primer compuesto estabilizante 5 ácido aminometanodifosfónico cíclico; y

(d) agua,

en la que la relación en peso de (b) a (c) es al menos 2:1.

Disoluciones de peróxido de hidrógeno estabilizadas.

Campo de la invención El campo de la invención se refiere a la estabilización de peróxido de hidrógeno. Más en particular, se refiere a disoluciones de peróxido de hidrógeno que contienen estabilizantes específicos y a procedimientos para preparar formulaciones que contienen un peróxido de hidrógeno estabilizado.

Antecedentes de la invención Normalmente se añaden estabilizantes a disoluciones de peróxido de hidrógeno para combatir la descomposición debido a las impurezas en trazas, principalmente metales disueltos. Estos compuestos normalmente son agentes secuestrantes y pueden tener muchas formas. Se han usado muchos tipos de compuestos para cumplir esta función, tales como dioles, quinonas, sales de estannato, pirofosfatos, diferentes compuestos aromáticos y sales de ácidos aminocarboxílicos. Sin embargo, muchos de los compuestos previamente sugeridos tienen diferentes problemas y dificultades asociados con ellos, tales como toxicidad, impacto medioambiental y un resultado pobre.

Los ejemplos de compuestos específicos que se han sugerido para usar en disoluciones para proteger contra la descomposición del peróxido de hidrógeno incluyen fenolsulfato de sodio; estannato de sodio; N, N- (alquil inferior) anilina, ácido sulfámico, sulfolona y sulfonas y sulfóxidos de di (alquilo inferior normal) ; ácidos fosfónicos y sus sales; polímeros de ácido acrílico; polifosfatos; poliamino-poli (ácidos fosfónicos) y/o sus sales; y combinaciones (o mezclas) de dichos compuestos. Sin embargo, además de las cuestiones de toxicidad y de impacto medioambiental, muchos de estos compuestos o mezclas sugeridos tienen otros inconvenientes. Por ejemplo, el uso del o de los estabilizantes específicos requiere condiciones específicas para proporcionar la estabilidad adecuada del peróxido de hidrógeno, tales como niveles de pH específicos, p. ej., condiciones ácidas o concentraciones de peróxido de hidrógeno relativamente bajas, o tienen un resultado bajo de estabilidad. El resultado bajo de estabilidad puede ser resultado bajo de estabilidad en general o resultado bajo de estabilidad en formulaciones específicas que contienen otros componentes desestabilizantes, p. ej., tensioactivos.

Además, el peróxido de hidrógeno se ha usado ampliamente como ingrediente en diferentes disoluciones de limpieza. Muchas de dichas disoluciones de limpieza requieren un pH alcalino y otros ingredientes diferentes, que tienen un efecto desestabilizantes en el peróxido de hidrógeno, para lograr el resultado de limpieza deseado. Por consiguiente, sería conveniente proporcionar dicha disolución de limpieza en la que se minimice la descomposición de peróxido de hidrógeno.

A pesar de los considerables esfuerzos que se han hecho con compuestos estabilizantes disponibles para resolver el problema, todavía existe una necesidad de proporcionar disoluciones de peróxido de hidrógeno que sean muy estables, sin los inconvenientes mencionados antes.

Sumario de la invención La presente invención se dirige a una disolución de peróxido de hidrógeno estabilizada que contiene estabilizantes que evitan los inconvenientes asociados con otros estabilizantes, como se ha discutido antes. La presente disolución de peróxido de hidrógeno estabilizada mantiene la estabilidad del peróxido de hidrógeno relativamente alta tanto en forma concentrada como cuando se formula en una disolución de limpieza que tiene un pH de 6 o superior y contiene componentes que normalmente tendrían un efecto desestabilizante en el peróxido de hidrógeno.

En un primer aspecto, la invención se dirige a una disolución de peróxido de hidrógeno estabilizada que incluye: (a) peróxido de hidrógeno en una cantidad de aproximadamente 20 a aproximadamente 70% en peso, basado en la disolución total; (b) un primer compuesto estabilizante ácido aminometanodifosfónico cíclico; (c) un segundo estabilizante basado en ácido fosfónico, diferente del compuesto estabilizante ácido aminometanodifosfónico cíclico; y (d) agua, en la que la relación en peso de (b) a (c) es al menos aproximadamente 2:1. Como se define más específicamente a continuación, debe entenderse que el compuesto estabilizante ácido aminometanodifosfónico cíclico incluye tanto sales como productos de descomposición del compuesto descrito.

Preferiblemente, el compuesto estabilizante ácido aminometanodifosfónico cíclico corresponde a la siguiente fórmula en la que R1 se selecciona de hidrógeno, alquilo C1-C4 y fenilo; Q representa los átomos o enlaces químicos necesarios para completar un anillo de 6 miembros; y X1 a X4, independientemente entre sí, se seleccionan de hidrógeno, metal alcalino y amonio. El compuesto estabilizante ácido aminometanodifosfónico cíclico preferiblemente es una sal del ácido morfolinometanodifosfónico.

En una realización el estabilizante basado en ácido fosfónico (diferente del compuesto estabilizante ácido aminometanodifosfónico cíclico) contiene nitrógeno en su estructura. Preferiblemente, este estabilizante basado en ácido fosfónico es un compuesto basado en ácido aminofosfónico. En una realización, el estabilizante basado en ácido fosfónico contiene tres o más grupos ácido fosfónico.

En una realización, el estabilizante basado en ácido fosfónico se selecciona del grupo que consiste en ácido dietilentriaminopenta (metilenfosfónico) , ácido aminotri (metilenfosfónico) y ácido hexametilendiaminotetra (metilenfosfónico) , sus sales, sus productos de degradación y combinaciones de los mismos.

En una realización, el peróxido de hidrógeno está presente en una cantidad de aproximadamente 30 a aproximadamente 60% en peso, basado en la disolución total. En otra realización, el peróxido de hidrógeno está presente en una cantidad de aproximadamente 35 a aproximadamente 55% en peso, basado en la disolución total.

El compuesto estabilizante ácido aminometanodifosfónico cíclico preferiblemente está presente en una cantidad de aproximadamente 0, 01 a aproximadamente 10% en peso, más preferiblemente de aproximadamente 0, 1 a aproximadamente 5% en peso, y lo más preferiblemente de aproximadamente 0, 3 a aproximadamente 1, 5% en peso, basado en la cantidad de peróxido de hidrógeno. La relación del primer estabilizante al segundo estabilizante está preferiblemente en el intervalo de aproximadamente 2:1 a aproximadamente 100.000:1, más preferiblemente de aproximadamente 5:1 a aproximadamente 5.000:1, y lo más preferiblemente de aproximadamente 10:1 a aproximadamente 500:1.

Preferiblemente, el primer y segundo estabilizantes están presentes en cantidades suficientes para proporcionar una disolución de ensayo con una estabilidad del peróxido de hidrógeno de al menos aproximadamente 50% después de 16 h a aproximadamente 97ºC y un pH de aproximadamente 9, 5 a aproximadamente 9, 6. La disolución de ensayo se prepara combinando la disolución de peróxido de hidrógeno estabilizada, en una cantidad suficiente para proporcionar la disolución de ensayo con un contenido inicial de peróxido de hidrógeno de aproximadamente 3 a 3, 5% en peso, con una mezcla de tensioactivos no iónico/catiónico en una cantidad de aproximadamente 5% en peso, basado en el peso de la disolución de ensayo, y sosa cáustica en una cantidad para llevar el pH de la disolución de ensayo a aproximadamente de 9, 5 a 9, 6. Preferiblemente, la estabilidad del peróxido de hidrógeno es al menos aproximadamente 60% y más preferiblemente al menos aproximadamente 65%.

En una realización, la disolución de peróxido de hidrógeno estabilizada contiene menos de 10 ppm de metales.

En otro aspecto, la invención se dirige a una disolución de limpieza que contiene: (a) peróxido de hidrógeno; (b) un primer compuesto estabilizante ácido aminometanodifosfónico cíclico; (c) un segundo estabilizante basado en ácido fosfónico, diferente del compuesto estabilizante ácido aminometanodifosfónico cíclico; y (d) un tensioactivo; en la que el pH de la disolución de limpieza es aproximadamente 6 y la relación en peso de (b) a (c) es al menos aproximadamente 2:1.

El compuesto estabilizante ácido aminometanodifosfónico cíclico y el estabilizante basado en ácido fosfónico (diferente del compuesto estabilizante ácido aminometanodifosfónico cíclico) preferiblemente son los descritos anteriormente, con respecto a la disolución de peróxido de hidrógeno estabilizada.

El peróxido de hidrógeno preferiblemente está presente en una cantidad de aproximadamente 0, 1 a aproximadamente 20% en peso, más preferiblemente de aproximadamente 0, 3 a aproximadamente 15% en peso, y lo más preferiblemente de aproximadamente 0, 5 a aproximadamente... [Seguir leyendo]

1. Una disolución de peróxido de hidrógeno estabilizada que comprende

(a) peróxido de hidrógeno en una cantidad de 20 a 70% en peso, basado en la disolución total;

(b) un primer compuesto estabilizante ácido aminometanodifosfónico cíclico;

(c) un segundo estabilizante basado en ácido fosfónico, diferente de dicho primer compuesto estabilizante ácido aminometanodifosfónico cíclico; y

(d) agua, en la que la relación en peso de (b) a (c) es al menos 2:1.

2. Una disolución según la reivindicación 1, en la que dicho compuesto estabilizante ácido aminometanodifosfónico 10 cíclico corresponde a la siguiente fórmula:

en la que R1 se selecciona de hidrógeno, alquilo C1-C4 y fenilo; Q representa los átomos o enlaces químicos necesarios para completar un anillo de 6 miembros; y X1 a X4, independientemente entre sí, se seleccionan de hidrógeno, metal alcalino y amonio.

3. Una disolución según la reivindicación 1 ó 2, en la que dicho compuesto estabilizante ácido aminometanodifosfónico cíclico es una sal del ácido morfolinometanodifosfónico.

4. Una disolución según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que dicho segundo estabilizante basado en ácido fosfónico contiene nitrógeno en su estructura.

5. Una disolución según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que dicho segundo estabilizante 20 basado en ácido fosfónico es un compuesto basado en ácido aminofosfónico.

6. Una disolución según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que dicho segundo estabilizante basado en ácido fosfónico se selecciona del grupo que consiste en ácido dietilentriaminopenta (metilenfosfónico) , ácido aminotri (metilenfosfónico) y ácido hexametilendiaminotetra (metilenfosfónico) , sus sales, sus productos de degradación y combinaciones de los mismos.

7. Una disolución según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que dicho segundo estabilizante basado en ácido fosfónico contiene tres o más grupos ácido fosfónico en su estructura.

8. Una disolución según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que dicho primer compuesto estabilizante ácido aminometanodifosfónico cíclico está presente en una cantidad de 0, 01 a 10% en peso, basado en la cantidad de peróxido de hidrógeno.

9. Una disolución según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que la disolución contiene menos de 10 ppm de metales.

10. Una disolución según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 9, en la que (b) y (c) están presentes en cantidades suficientes para proporcionar una disolución de ensayo con una estabilidad del peróxido de hidrógeno de al menos 50% después de 16 h a aproximadamente 97ºC y pH de 9, 5 a 9, 6, en la que dicha disolución se prepara combinando dicha disolución de peróxido de hidrógeno estabilizada, en una cantidad suficiente para proporcionar dicha disolución de ensayo con un contenido inicial de peróxido de hidrógeno de 3 a 3, 5% en peso, con una mezcla de tensioactivos no iónico/catiónico en una cantidad de aproximadamente 5% en peso basado en el peso total de la disolución de ensayo, y sosa cáustica en una cantidad para llevar el pH de la disolución de ensayo de 9, 5 a 9, 6.

11. Una disolución de limpieza que comprende la disolución de peróxido de hidrógeno estabilizada según una 40 cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, y un tensioactivo, en la que el pH de dicha disolución de limpieza es superior a 6.

12. Una disolución de limpieza de acuerdo con la reivindicación 11, en la que dicho peróxido de hidrógeno está presente en una cantidad de 0, 1 a 20% en peso, basado en la disolución de limpieza total, y el pH de la disolución de limpieza está en el intervalo de 7 a 10, 5.

13. Una disolución de limpieza de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 ó 12, en la que el tensioactivo es un tipo seleccionado del grupo que consiste en un tensioactivo no iónico, un tensioactivo catiónico, un tensioactivo aniónico y combinaciones de los mismos, preferiblemente un tensioactivo aniónico que tiene una estructura fenilsulfónica.

14. Una disolución de limpieza de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en la que (b) y

(c) están presentes en cantidades suficientes para proporcionar una estabilidad del peróxido de hidrógeno de al menos 50%, después de 16 h a aproximadamente 97ºC.

15. Un procedimiento para preparar una disolución de limpieza que comprende combinar una disolución de peróxido de hidrógeno estabilizada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, con un tensioactivo, agua y un agente alcalino en una cantidad para llevar el pH de la disolución de limpieza a al menos 6; en la que dicha disolución de limpieza comprende de 0, 5 a 20% en peso de peróxido de hidrógeno.