Materiales, composiciones y métodos antiformación de películas.

Una composición para inhibir la formación de incrustaciones, películas y/o manchas en una superficietratada con una solución acuosa que contiene iones calcio y/o magnesio caracterizada por que la composicióncomprende:

a) un material funcionalizado caracterizado por que el material funcionalizado se produce mediante un procesoque comprende funcionalizar un oligosacárido con un resto funcional tal que el material funcionalizado satisface elProtocolo de ensayo I;

b) un tensioactivo; y

c) uno o más ingredientes adyuvantes,

en donde el material funcionalizado tiene la fórmula:

en donde el resto funcional se selecciona, independientemente entre sí, del grupo que consiste en restos sulfonato, restoscarboxilato y mezclas de los mismos; y n es de 1 a 2000; y la muestra es un oligosacárido que tiene un peso molecularpromedio en peso en el intervalo de 300 daltons a 8000 daltons, y un grado de polimerización inferior a 20, en donde elmaterial funcionalizado tiene una relación molar de restos sulfonato a restos carboxilato de 1: 10 a 10: 1,

en donde el material funcionalizado además comprende un resto funcional no iónico seleccionado del grupo queconsiste en restos alcoxi, restos alquilo, restos éster y mezclas de los mismos, y

en donde el material funcionalizado tiene una relación molar de la suma de los restos sulfonato y carboxilato a restosno iónicos de 1: 20 a 20: 1.

Materiales, composiciones y métodos antiformación de películas Campo de la invención La presente invención se refiere a composiciones y métodos antiformación de películas. Más especialmente, la presente invención se refiere a composiciones y métodos para inhibir la formación de películas sobre superficies, especialmente superficies duras tales como vajilla, cubertería y cristalería y material de vidrio, y superficies blandas como tejidos y textiles.

Antecedentes de la invención Un problema bien conocido en regiones que tienen agua dura (es decir, agua que comprende un elevado nivel de iones calcio y/o magnesio) es la formación de depósitos de incrustaciones. Especialmente en aplicaciones en las que hay niveles muy altos de iones carbonato y/o fosfato, la formación de incrustaciones de Ca/Mg de estas especies puede llevar a acumulaciones que evitan la transferencia de calor, o perturban el flujo de fluidos, disminuyen el tiempo de vida en funcionamiento o la eficacia del equipo, que ocasiona un residuo desagradable a la vista (“tejido”) , o combinaciones de los mismos. Aquí y en cualquier otra parte, el término “incrustación de carbonato” e “incrustación de fosfato” se refieren a sales de estas especies con calcio, magnesio, u otros iones de metal que no sean totalmente solubles en las condiciones en cuestión.

Las incrustaciones de carbonato y de fosfato son especialmente problemáticas en las aplicaciones de lavado de vajillas automático porque dan lugar a residuos antiestéticos, o películas, en la superficie de la vajilla, cubertería y cristalería y, especialmente, material de vidrio. Este fenómeno se conoce de forma amplia como “película de agua dura”. En general, la presencia de fosfato y carbonato es deseable en dichas formulaciones debido a su potencia limpiadora o capacidad de carga, de forma que simplemente no se puede retirar de la fórmula. De ahí que se hayan descrito en la literatura de la técnica extensivamente tecnologías anti-formación de películas” para reducir la formación de incrustaciones de carbonato o de fosfato en lavavajillas.

De forma típica, dichas tecnologías anti-formación de películas han comprendido policarboxilatos como, por ejemplo, poliacrilatos, polimetacrilatos, etc., como se describe en US-5.591.703 y en las referencias descritas en la misma. Las tecnologías de policarboxilato ayudan significativamente a reducir la formación de películas en agua en lavavajillas, así como en aplicaciones de tratamiento de aguas más generales.

Otra clase de materiales anti-formación de películas para reducir la formación de incrustaciones de fosfato y de carbonato son los copolímeros de sulfonato/carboxilato como se describe en US-5.547.612, US-6.395.185 y en las referencias descritas en las mismas. Entre los ejemplos comerciales de dichos polímeros se incluyen Alcosperse® 240 (Alco Chemical) , y Acusol® &586 (Rohm Haas) .

Los copolímeros descritos en la técnica se derivan, de forma típica, de combinaciones de monómeros insaturados etilénicamente que contienen sulfonato y/o que contienen carboxilato como, por ejemplo, ácido acrílico, ácido metilalilsulfónico, ésteres etoxilados de ácidos acrílicos, y variaciones de los mismos. En la técnica se ha descrito una diversidad de dichos monómeros, comonómeros no iónicos y/o catiónicos adicionales, y combinaciones. El monómero sulfonado es caro y es el contribuyente principal al elevado coste del polímero que lo contiene. Como resultado de este elevado coste del polímero, su aplicación en detergentes para lavavajillas sigue siendo limitado.

Existe una necesidad desde hace mucho de que estos polímeros sean más baratos de forma que se puedan utilizar de forma más generalizada en detergentes para lavavajillas. Además, aunque la industria de tratamiento del agua ha sido capaz de abordar materiales de tipo acrilato funcionalizados con carboxilato/sulfonato convencionales, también existe una necesidad generalizada de polímeros más baratos también en este campo, para que las plantas y otras operaciones sean más económicas.

Además, es deseable derivar estos polímeros antiformación de películas de fuentes naturales que sean baratas, completas y, preferiblemente renovables, tales como las plantas, los animales o las bacterias.

Se ha descubierto ahora sorprendentemente que los materiales eficaces de sulfonato/carboxilato para obtener ventajas antiincrustantes, antipelícula y antimanchado se pueden derivar mediante el uso de “muestras” de ologosacáridos relativamente baratas y funcionalizándolas después con las funcionalidades carboxilato, sulfonato, y no iónica adecuadas.

Sumario de la invención El objeto de la presente invención es el definido mediante las reivindicaciones.

Descripción detallada de la invención Definiciones

El término “superficie” en la presente memoria se refiere a cualquier superficie inanimada tal como las superficies duras y/o superficies blandas. Los ejemplos no limitativos de superficies duras incluyen vajilla, cubertería y cristalería, material de vidrio, encimeras, espejos y automóviles. Los ejemplos no limitativos de superficies blandas incluyen tejido y textiles.

El término “oligómero” en la presente memoria se refiere a una molécula que tiene solamente algunas (preferiblemente no menos de aproximadamente 2) unidades monoméricas, y el término “polímero” en la presente memoria se refiere a una molécula que tiene considerablemente más (preferiblemente superior a aproximadamente 5) unidades monoméricas. A efectos de la presente invención, los oligómeros se definen como moléculas que tienen un peso molecular promedio en peso inferior a aproximadamente 1000 daltons y los polímeros son moléculas que tienen un peso molecular promedio superior a aproximadamente 1000 daltons, preferiblemente de aproximadamente 10.000 daltons hasta a aproximadamente 10.000.000 daltons, más preferiblemente de aproximadamente 50.000 daltons a aproximadamente 1.000.000 daltons. El “peso molecular se determina mediante la cromatografía de filtración en gel según el protocolo descrito en Colloids and Surfaces A Physico Chemical & Engineering Aspects”, vol. 162, 2000, págs. 107-121. Todos los pesos moleculares de los polímeros u oligómeros en la presente memoria se refieren a los pesos moleculares promedio en peso.

El término “material” en la presente memoria se refiere a un material que satisface el siguiente protocolo de ensayo I, en el que el material comprende un molde (tal como un polímero u oligómero no basado en una molécula etilénica o basado en vinilo) en el que los grupos funcionales, tales como grupos sulfonato y/o carboxilato, se pueden añadir (es decir, unir) a la muestra. El material resultante adecuado para su uso en la presente invención (es decir, que satisface el protocolo de ensayo I) puede tener la fórmula:

[Muestra]

!

[Resto funcional]n en el que el resto funcional se selecciona, independientemente entre sí, del grupo que consiste en: restos sulfonato, restos carboxilato, restos no iónicos y mezclas de los mismos; y n es de 1 a 2000, preferiblemente de 2 a 1000, más preferiblemente de 2 a 500.

El término “materiales basados en sustancias no etilénicas”, en la presente memoria se refiere a polímeros y/u oligómeros derivados de fuentes no basadas en el petróleo, que incluyen aunque no de forma limitativa almidón, sacáridos, proteínas y/o poliaminoácidos, ligninas y sustancias celulósicas.

El término “materiales basados en vinilo” en la presente memoria, se refiere a polímeros y/u oligómeros que incluyen, aunque no de forma limitativa, polímeros y/o oligómeros derivados de alcohol vinílico, acetato de vinilo, cloruro de vinilo, y mezclas de los mismos. Se entiende que los materiales basados en vinilo” excluyen específicamente aquellos polímeros y/u oligómeros derivados de (A) monómeros de vinilo que tienen grupos carbonilo directamente unidos a uno de los átomos de carbono del vinilo, tales como acrilatos, alquilacrilatos y derivados de los mismos; o (B) monómeros de vinilo que tienen grupos sulfonato unidos directa o indirectamente a uno de los átomos de carbono del vinilo. Los monómeros ilustrativos que tienen las estructuras A y B se muestran a continuación, en donde R es hidrógeno, alquilo C1-C18, arilo o alquilarilo C1-C18, oxialquilo, C (O) OR, hidroxialquilo, y mezclas de los mismos; X es alquileno C1-C18, arilo, arileno, arilalquileno, amino (alquilo) alquileno, aminoalquileno, oxialquileno, y n es 0-100. Los ejemplos de monómeros de tipo A incluirían los basados en ácido acrílico... [Seguir leyendo]

1. Una composición para inhibir la formación de incrustaciones, películas y/o manchas en una superficie tratada con una solución acuosa que contiene iones calcio y/o magnesio caracterizada por que la composición comprende:

a) un material funcionalizado caracterizado por que el material funcionalizado se produce mediante un proceso que comprende funcionalizar un oligosacárido con un resto funcional tal que el material funcionalizado satisface el Protocolo de ensayo I;

b) un tensioactivo; y

c) uno o más ingredientes adyuvantes,

en donde el material funcionalizado tiene la fórmula:

[Muestra]

!

[Resto funcional]n en donde el resto funcional se selecciona, independientemente entre sí, del grupo que consiste en restos sulfonato, restos carboxilato y mezclas de los mismos; y n es de 1 a 2000; y la muestra es un oligosacárido que tiene un peso molecular promedio en peso en el intervalo de 300 daltons a 8000 daltons, y un grado de polimerización inferior a 20, en donde el material funcionalizado tiene una relación molar de restos sulfonato a restos carboxilato de 1: 10 a 10: 1,

en donde el material funcionalizado además comprende un resto funcional no iónico seleccionado del grupo que consiste en restos alcoxi, restos alquilo, restos éster y mezclas de los mismos, y

en donde el material funcionalizado tiene una relación molar de la suma de los restos sulfonato y carboxilato a restos no iónicos de 1: 20 a 20: 1.

2. La composición según la reivindicación 1, caracterizada por que la composición es una composición para lavavajillas o una composición para el cuidado de tejidos.

3. La composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el ingrediente adyuvante comprende un ingrediente seleccionado del grupo que consiste en: aditivos reforzantes de la detergencia, enzimas, agentes blanqueantes, agentes antiespumantes, agentes de alcalinidad, y mezclas de los mismos.

4. La composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que los agentes blanqueantes se seleccionan del grupo que consiste en: agentes blanqueantes de cloro, agentes blanqueantes de oxígeno y mezclas de los mismos; y los aditivos reforzantes de la detergencia se seleccionan del grupo que consiste en: aditivos reforzantes de la detergencia de tipo fosfato, aditivos reforzantes de la detergencia de tipo ácido cítrico, aditivos reforzantes de la detergencia de tipo zeolita y mezclas de los mismos.

5. Un método para inhibir la formación de incrustaciones, películas y/o manchas sobre una superficie tratada con una solución acuosa que contiene iones calcio y/o magnesio, comprendiendo el método poner en contacto la superficie con un medio de lavado que comprende la solución acuosa y una composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.