Un método para preparar una dispersión detergente acuosa, que comprende mezclar al menos un compuesto de silano y partículas de sílice coloidal,

en una relación en peso de silano a sílice de 0,01 a 1,5, en una dispersión acuosa que opcionalmente comprende un solvente orgánico miscible en agua en una cantidad de 1 a 20% en volumen del volumen total de la dispersión, para formar una dispersión acuosa de partículas de sílice coloidal silanizadas, añadir a dicha dispersión un detergente que comprende al menos un tensioactivo para formar una dispersión detergente acuosa que comprende partículas de sílice coloidal silanizadas, en el que dicho detergente se añade en una cantidad que da lugar a un contenido de detergente de 2 a 80% en peso de la dispersión detergente y en el que en la dispersión acuosa no se mezcla un organosiloxano o una silicona para preparar un revestimiento de silicona sobre cualquiera de las partículas de sílice o las partículas de sílice modificadas con silano

Composición detergente.

La presente invención se refiere a una composición detergente que comprende partículas de sílice modificadas con silano.

Antecedentes de la invención

Actualmente las composiciones detergentes se usan en muchas aplicaciones de limpieza que incluyen la limpieza de superficies duras y blandas, por ejemplo materiales textiles, y otras muchas aplicaciones en uso doméstico e industrial.

La solicitud de patente de EE.UU. 2002/0111287 A1 describe un método para proporcionar una composición detergente que comprende partículas que contienen silicatos hidrófilos. Sin embargo, se ha encontrado que estas clases de composiciones detergentes no siempre son suficientemente estables y son propensas a la precipitación con el tiempo, lo que desde luego es perjudicial para el efecto de limpieza. La patente de EE.UU 2002/0192367 se refiere a un método para tratar tejidos que comprende aplicar al tejido una composición de tratamiento que comprende partículas revestidas con un núcleo sólido en el intervalo de 10-700 nm y un revestimiento de un polímero de silicona enlazado covalentemente al núcleo sólido.

De este modo, es deseable proporcionar una dispersión detergente acuosa estable y preferiblemente muy concentrada que se pueda usar en las aplicaciones antes mencionadas. También es deseable proporcionar un método conveniente y económico para producir tal dispersión.

La invención

La invención se refiere a un método para preparar una dispersión detergente acuosa, que comprende mezclar al menos un compuesto de silano, partículas de sílice coloidal y un detergente, como se describe en la reivindicación 1, para formar una dispersión detergente acuosa que comprende partículas de sílice coloidal silanizadas.

Este método se puede realizar sin problemas de riesgo ambiental y de salud para los operadores de elaboración que manipulan los componentes de la dispersión detergente acuosa que se forma.

Preferiblemente, la mezcla de silano y partículas de sílice coloidal se lleva a cabo en continuo, preferiblemente a una temperatura de aproximadamente 20 a aproximadamente 95ºC, más preferiblemente de aproximadamente 50 a aproximadamente 75ºC, y lo más preferiblemente de aproximadamente 60 a aproximadamente 70ºC. Preferiblemente, el silano se añade lentamente a las partículas de sílice bajo una vigorosa agitación a una temperatura de aproximadamente 60ºC y a una velocidad controlada, que convenientemente es aproximadamente 0,01 a aproximadamente 100, preferiblemente aproximadamente 0,1 a aproximadamente 10, más preferiblemente aproximadamente 0,5 a aproximadamente 5, y lo más preferiblemente aproximadamente 1 a aproximadamente 2 moléculas de silano por nm² de área superficial de sílice coloidal (en las partículas de sílice coloidal) y hora. La adición de silano se puede continuar durante cualquier tiempo adecuado dependiendo de la velocidad de adición, cantidad de silano a añadir y grado de silanización deseado. Sin embargo, preferiblemente la adición de silano se continua durante aproximadamente 0,1 a aproximadamente 6, preferiblemente de aproximadamente 0,3 a aproximadamente 3, y lo más preferiblemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 2 moléculas de silano por nm² de área superficial de sílice coloidal. La adición continua de silano a las partículas coloidales puede ser particularmente importante cuando se preparan dispersiones de sol de sílice silanizadas muy concentradas que tienen un contenido de sílice de hasta aproximadamente 80% en peso. Sin embargo, convenientemente el contenido de sílice es aproximadamente 20 a aproximadamente 80, preferiblemente aproximadamente 25 a aproximadamente 70, y lo más preferiblemente aproximadamente 30 a aproximadamente 60% en peso.

Las partículas de sílice coloidal y el silano se mezclan con una relación en peso de silano a sílice de 0,01 a 1,5, preferiblemente 0,05 a 1, y más preferiblemente 0,1 a 0,5.

Preferiblemente, el(los) compuesto(s) de silano se diluye(n) antes de mezclarlo(s) con las partículas de sílice coloidal, preferiblemente con agua para formar una premezcla de silano y agua, convenientemente en una relación en peso de aproximadamente 1:8 a aproximadamente 8:1, preferiblemente de aproximadamente 3:1 a aproximadamente 1:3, y lo más preferiblemente de aproximadamente 1,5:1 a aproximadamente 1:1,5. La solución de silano-agua resultante es substancialmente transparente y estable y fácil de mezclar con las partículas de sílice coloidal. En la adición continua de silano a las partículas de sílice coloidal, la mezcladura continúa preferiblemente de aproximadamente 1 segundo a aproximadamente 30 minutos, preferiblemente de aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 10 minutos después de que se detiene la adición de silano.

En la dispersión acuosa no se mezcla un organosiloxano o una silicona para preparar un revestimiento de silicona sobre cualquiera de las partículas de sílice o las partículas de sílice modificadas con silano.

La mezcladura según la invención se puede llevar a cabo a un pH de aproximadamente 1 a aproximadamente 13, preferiblemente aproximadamente 6 a aproximadamente 12, más preferiblemente aproximadamente 7,5 a aproximadamente 11, y lo más preferiblemente aproximadamente 9 a aproximadamente 10,5.

Mediante la expresión "estable", particularmente en el contexto de una "dispersión estable", se indica un compuesto, mezcla o dispersión estable que sustancialmente no se gelifica o precipita en un periodo de preferiblemente al menos aproximadamente 2 meses, más preferiblemente al menos aproximadamente 4 meses, y lo más preferiblemente al menos aproximadamente 5 meses, en un almacenamiento normal a temperatura ambiente, es decir a una temperatura de aproximadamente 15 a aproximadamente 35ºC.

Preferiblemente, el aumento relativo de la viscosidad de la dispersión dos meses después de su preparación es menor que aproximadamente 100%, más preferiblemente menor que aproximadamente 50%, y lo más preferiblemente menor que aproximadamente 20%. Preferiblemente, el aumento relativo de la viscosidad de la dispersión cuatro meses después de su preparación es menor que aproximadamente 200%, más preferiblemente menor que aproximadamente 100%, y lo más preferiblemente menor que aproximadamente 40%.

Las partículas de sílice coloidal, también referidas aquí como soles, se pueden derivar de, por ejemplo, sílice precipitada, microsílice (humo de sílice), sílice pirogénica (sílice ahumada) o geles de sílice con una suficiente pureza, y sus mezclas.

Las partículas de sílice coloidal y los soles de sílice según la invención se pueden modificar o pueden contener otros elementos, tales como aminas, aluminio y/o boro, que pueden estar presentes en las partículas y/o la fase continua. Los soles de sílice modificados con boro se describen, por ejemplo, en la patente de EE.UU. 2.630.410. Convenientemente, las partículas de sílice modificadas con aluminio tienen un contenido de Al₂O₃ de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 3% en peso, preferiblemente aproximadamente 0,1 a aproximadamente 2% en peso. El procedimiento de preparación de un sol de sílice modificado con aluminio se describe además en, por ejemplo, "The Chemistry of Silica", por Iler, K. Ralph, páginas 407-409, John Wiley & Sons (1979) y en la patente de EE.UU. 5.368.833.

Convenientemente, las partículas de sílice coloidal tienen un diámetro medio que varía de aproximadamente 2 a aproximadamente 150 nm, preferiblemente aproximadamente 3 a aproximadamente 50 nm, y lo más preferiblemente aproximadamente 5 a aproximadamente 40 nm. Convenientemente, las partículas de sílice coloidal tienen un área superficial específica de aproximadamente 20 a aproximadamente 1.500, preferiblemente aproximadamente 50 a aproximadamente 900, y lo más preferiblemente aproximadamente 70 a aproximadamente 600 m²/g.

Preferiblemente las partículas de sílice coloidal tienen una estrecha distribución del tamaño de partículas, es decir una baja desviación típica relativa del tamaño de partículas. La desviación típica relativa de la distribución del tamaño de partículas es la relación de la desviación típica de la distribución del tamaño de partículas al tamaño de partículas medio por números. Preferiblemente la desviación típica relativa de la distribución del tamaño de partículas es menor que aproximadamente 60% por números, más preferiblemente menor que aproximadamente 30% en número, y lo más preferiblemente menor que aproximadamente...

1. Un método para preparar una dispersión detergente acuosa, que comprende mezclar al menos un compuesto de silano y partículas de sílice coloidal, en una relación en peso de silano a sílice de 0,01 a 1,5, en una dispersión acuosa que opcionalmente comprende un solvente orgánico miscible en agua en una cantidad de 1 a 20% en volumen del volumen total de la dispersión, para formar una dispersión acuosa de partículas de sílice coloidal silanizadas, añadir a dicha dispersión un detergente que comprende al menos un tensioactivo para formar una dispersión detergente acuosa que comprende partículas de sílice coloidal silanizadas, en el que dicho detergente se añade en una cantidad que da lugar a un contenido de detergente de 2 a 80% en peso de la dispersión detergente y en el que en la dispersión acuosa no se mezcla un organosiloxano o una silicona para preparar un revestimiento de silicona sobre cualquiera de las partículas de sílice o las partículas de sílice modificadas con silano.

2. Un método según la reivindicación 1, en el que el compuesto de silano es un silano epoxídico.

3. Un método según la reivindicación 1 ó 2, en el que el compuesto de silano es un silano epoxídico con un grupo glicidoxi.

4. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que el silano se mezcla con las partículas de sílice en una relación en peso de silano a sílice de 0,05 a 1.

5. Una dispersión acuosa, que comprende partículas de sílice coloidal silanizadas y un detergente que comprende al menos un tensioactivo que tiene un contenido de 2 a 80% en peso, en la que la relación en peso de silano a sílice es 0,01 a 1,5, en el que las partículas de sílice coloidal silanizadas no tienen un revestimiento de silicona.

6. Una dispersión según la reivindicación 5, en la que el contenido de sílice es 0,01 a 20% en peso.

7. El uso de la dispersión según se define en la reivindicación 5 ó 6 para aplicaciones de limpieza.

8. El uso de la dispersión según se define en la reivindicación 5 ó 6 para tratamiento antisuciedad.