PT84886B - Processo para a preparacao de uma composicao de micro-emulsao liquida polivalente, para limpeza, contendo um perfume hidrocarboneto - Google Patents

Description

MEMÓRIA DESCRITIVA

DA

PATENTE DE INVENÇÃO

N2 84.886

NOME: COLGATE-PALMOLIVE COMPANY, norte-americana, industrial e comercial, com sede em 300 Park Auenue, Neui York N.Y. 10022, Estados Unidos da América do Norte

EPÍGRAFE: PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO DE I MICRO-EMULSÃO LÍQUIDA POLIVALENTE, PARA LIMPEZA, CONTENDO UM PERFUME HIDROCARBONETO

INVENTORES: Myriam Loth

Baudouin Valange Claude Blànvalet

Reivindicação do direito de prioridade ao abrigo do artigo 42 da convenção da União de Paris de 20 de Março de 1883.

Estados Unidos da América do Norte, sob ο N2 866,029 em de Maio de 1986

MEMÓRIA DESCRITIVA

Resumo

O presente invento diz respeito a um processo para a preparação de uma composição de micro-emulsão melhorada. 0 processo consiste em se incluir na referida composição um detergente aniónico, um co-agente tensio-activo, um ingrediente hidrocarboneto e água, e por se utilizar um perfume odorífero, insolúvel em água, como principal ingrediente hidrocarboneto numa proporção suficiente para formar

COLGATE-PALMOLIVE COMPANY

PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO DE MICRO-EMULSÃO LÍQUIDA POLIVALENTE, PARA LIMPEZA, CONTENDO UM PERFUME HIDRO CARBONETO quer uma composição de micro-emulsão diluída de óleo em água (o/a) contendo, em peso, 1% a 10% de um detergente aniónico, 2% a 10% de co-agente tensio-activo 0,4% a 10% de perfume, e a parte restante água, quer uma composição de micro-emulsão concentrada contendo, em peso, 18% a 65% do detergente aniónico e não iónico, 2% a 30% de co-agente tensio-activo, 10% a 50% de perfume, sendo a parte restante água, em que a referida composição, após diluição com água, produzirá a referida composição de micro-emulsão diluída de óleo em água.

presente invento diz respeito a um processo para a preparação de uma composição de limpeza líqui da, melhorada, polivalente na forma de uma micro-emulsão, destinada especificamente à limpeza de superfícies duras e que é eficaz na remoção de sujidades gordurosas e/ou sujidades do banho, deixando as superfícies não enxaguadas com uma aparên cia brilhante.

ENQUADRAMENTO DO INVENTO

Nos últimos anos, os detergentes líquidos polivalentes têm tido grande aceitação para a limpeza de superfícies duras, por ex., artigos de madeira e painéis pintados, paredes com azulejos, bacias de lavar, banheiras, soalhos de linóleo ou de ladrilhos, papel lavável de parede, etc.

Tais líquidos polivalentes consistem em misturas aquosas límpidas e opacas de detergentes orgânicos sintéticos solúveis em água e sais estruturadores, para detergentes solúveis em água. Para se alcançar um grau de eficácia de limpeza comparável ao das composições de limpeza polivalentes granulares ou em pó, na anterior técnica de líquidos polivalentes dava-se preferência à utilização de sais estruturadores de fosfatos inorgânicos solúveis em água. Por exemplo, tais antigas composições contendo fosfatos são descritas nas Patentes dos E.U.A. n^s 2.560.839; 3.234.138; 3.350.319; e na Patente Britânica n2 1.223.739.

Mais recentemente, dados os esforços dos defensores do ambiente para que se reduzam os níveis de fosfato nas águas subterrâneas, têm aparecido líquidos polivalentes aperfeiçoados contendo concentrações reduzidas de sais estruturadores de fosfatos inorgânicos ou sais estruturadores não fosfatados.

Um líquido auto-opacifiçado particularmente útil do último tipo é descrito na Patente dos E.U.A.

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ne 4,244.840.

No entanto estes detergentes líquidos polivalentes da anterior técnica da especialidade contendo sais estruturadores para detergentes ou outros equivalentes tendem a deixar películas, manchas ou traços nas superfícies limpas não enxaguadas, em particular em superfícies brilhantes, Assim, tais líquidos requerem um profundo enxaguamento das superfícies limpas, o que é um trabalho que leva tempo ao utilizador.

Para superar a desvantagem atrás referida dos líquidos polivalentes da anterior técnica da especialidade, a Patente dos E.U.A. n2 4.017.409 revela que se deve utilizar uma mistura de parafino-sulfonato e uma concentração reduzida de sal estruturador de fosfato inorgânico. No entanto, tais composições não são completamente aceitáveis sob um ponto de vista ambiental, devido ao teor em fosfato. Por outro lado, uma outra alternativa para se obterem líquidos polivalentes isentos de fosfato foi a utilização de uma proporção maior de uma mistura de detergentes aniónicos e não iónicos com quantidades menores de solvente de éter de glicol e amina orgânica, conforme mostrado na Patente dos E.U.A. n^ 3.935.130. De novo esta tentativa não foi completamente satisfatória e os elevados níveis de detergentes orgânicos necessários para se obter a limpeza provocam espuma, que, por sua vez, leva à necessidade de um profundo enxaguamento, que se mostrou ser indesejável para os consumidores de hoje.

Uma outra tentativa para formular composições detergentes líquidas polivalentes ou para superfícies duras, em que a homogeneidade do produto e a limpidez são considerações importantes, envolve a formação de micro-emulsões de óleo em água (0/a), que contém um ou mais compostos de tergentes tensio-activos, um solvente imiscível em água (tipicamente um solvente hidrocarboneto), água e um composto co-agente tensio-activo que proporciona estabilidade ao produto.

Por definição, uma micro-emulsão o/a é.uma dispersão coloidal de formação espontânea das partículas da fase oleosa, tendo uma dimensão de partículas na gama de cerca de 25 S a cerca de 800 S numa fase aquosa contínua. Devido à dimensão extremamente fina das partículas dispersas da fase oleosa, as micro-emulsões são translúcidas e límpidas e, normalmente, altamente, estáveis contra a separação de fases.

As revelações das patentes sobre a utilização de solventes para remoção de gorduras em micro-emulsões o/a incluem, por exemplo os Pedidos de Patentes Europeias EP 0137615 e EP 0137616 - Herbots et al; Pedido de Patente Europeia EP 0160762 - Johnston et al; e Patente dos E. U.A. n² 4.561.991 - Herbots et al. Todas estas revelações das patentes ensinam também a utilizar, pelo menos, 5% em peso de solvente para remoção de gorduras.

Sabe-se também pelo Pedido de Patente Britânica GB 2144763A de Herbots et al, publicado em 13 de Março de 1985, que os sais de magnésio aumentam o rendimento da remoção de gorduras dos solventes orgânicos para remoção de gorduras, tais como os terpenos, em composições detergentes líquidas de micro-emulsão o/a. As composições deste invento descritas por Herbots et al requerem pelo menos 5% da mistura de solvente para remoção de gorduras e sal de magnésio e de preferência, pelo menos 5% de solvente (que pode ser uma mistura de solvente não polar imiscível em água com um solvente ligeiramente polar pouco solúvel) e, pelo menos, 0,1% de sal de magnésio.

No entanto, dado a quantidade dos componentes imiscíveis em água ou pouco solúveis, que podem estar presentes numa micro-emulsão o/a com reduzido número de ingredientes activos totais sem prejuízo para a estabilidade da micro-emulsão, ser bastante limitada (por exemplo, até cerca de 18%, em peso, da fase aquosa), a presença daquelas elevadas quantidades de solvente para remoção de gorduras tende a redu zir a quantidade total de sujidades gordurosas ou oleosas, que podem ser abosrvidas pela micro-emulsão sem provocar separação de fases. As patentes seguintes, representativas da anterior técnica da especialidade também se referem a composições líquidas detergentes, para limpeza, na forma de micro-emulsões o/a: Patentes dos E.U.A. nss 4.472.291 - Rosário; 4.540.448 Gauteer et al; 3.723.330 - Sheflin, etc.

As composições detergentes líquidas que incluem terpenos nomeadamente d-limoneno, ou outro solvente para remoção de gorduras, embora não reveladas como tendo a forma de micro-emulsões o/a, são o tema dos seguintes documentos representativos: Pedido de Patente Europeia 0080749; Memória Descritiva da Patente Britânica 1.603.047, Pedido de Patente Inglesa GB 2033421A, Patentes dos E.U.A. n^s 4.017.409; 4.414.128; e 4.540.5=%. Por exemplo, a Patente dos E.U.A. ns 4.414.128 revela genericamente uma composição de tergente líquida aquosa caracterizada, em peso, por:

(a) de cerca de 1% a cerca de 20% de 1% de um agente tensio-activo sintético aniónico, não iónico, autotérico ou zwitteriónico ou de suas misturas;

(b) de cerca de 0,5% a cerca de 10% de um mono- ou sesquiterpeno ou suas misturas, numa relação em peso de (a):(b) situada na gama de 5:1 a 1:3; e (c) de cerca de 0,5% a cerca de 10% de um solvente polar tendo uma solubilidade em água a 15°C na gama de cerca de 0,2% a cerca de 10%. Outros ingredientes presentes nas formulações reveladas nesta patente incluem de cerca de 0,005% a cerca de 2%, em peso, de um metal alcalino, sabão de amónio ou al canolamónio de um ácido gordo ^q3^-C24' ^{um se<}J^uestrante de cálcio de cerca de 0,5% a cerca de 13%, em peso, solvente não aquoso, por ex., alcoóis e éteres de glicol, até cerca de 10% em peso; e hidrotropos, por ex., ureia etanolaminas, sais de alquil inferior-aril-sulfonatos, até cerca de 10%, em peso. Todas as formulações apresentadas nos Exemplos desta patente incluem quantidades relativamente grandes de sais estruturado-

dores para detergentes que são prejudiciais para o brilho das superfícies.

Para além disso, os presentes inventores descobriram que nas formulações contendo compostos de magnésio para ajuda à remoção de gorduras, a adição de quantidades menores de sais estruturadores, tais como polifosfatos de metais alcalinos, carbonatos de metais alcalinos, sais de ácidos nitrilotriacéticos, etc., tende para tornar mais difícil a formação de sistemas de micro-emulsão estáveis.

RESUMO DO INVENTO presente invento apresenta uma composição de limpeza líquida, límpida, melhorada, na forma de uma micro-emulsão que é adequada para limpar superfícies duras, tais como superfícies de plástico, de vidro e de metal, tendo um acabamento brilhante. Mais especificamente, as composições de limpeza melhoradas apresentam boas propriedades de remoção de sujidades gordurosas quando utilizadas em forma não diluída (pura) e deixam as superfícies limpas brilhantes, sem a necessidade de, ou requerendo apenas um enxaguamento ou limpeza adicional mínima. A última característica é evidenciada por poucos ou não visíveis resíduos nas superfícies limpas não enxaguadas e, deste modo, é superada uma das desvantagens dos produtos da anterior técnica da especialidade. Surpreendentemente, estes resultados desejáveis são alcançados mesmo na ausência de polisfosfato ou de outros sais estruturadores, para detergentes, inorgânicos ou orgânicos e também na ausência total ou quase total de solvente para remoção de gorduras.

Num primeiro aspecto, o invento apresenta, genericamente, uma composição, para limpeza de superfícies duras, estável, límpida e polivalente, especialmente eficaz na remoção de sujidades gordurosas e oleosas, que tem a forma de uma micro-emulsão de óleo em água substancialmente diluída. A fase aquosa da micro-emulsão o/a diluída inclui, numa base em peso:

de cerca de 1% a 10%, em peso, de um detergente aniónico primário ou cerca de 2% a 20%, em peso, de uma mistura de detergentes primários aniónicos e não iónicos, de cerca de 2% a cerca de 10% de um co-agente tensio-activo imiscível em água tendo ou capacidade limitada ou nenhuma capacidade para dissolver sujidades oleosas ou gordurosas; e 62% a 96,6% de água, sendo as referidas proporções baseadas no peso total da composição. A fase dispersa de óleo da micro-emulsão o/a é composta essencialmente por um perfume imiscível ou dificilmente solúvel em água, constituindo cerca de 0,4% a cerca de 10%, em peso, da composição total. De forma bastante surpreendente, embora o perfume não seja, per se, um solvente para sujidades oleosas ou gordurosas - ainda que alguns perfumes possam de facto, conter tanto como cerca de 80% de terpenos, que são conhecidos com bons solventes de gorduras - as composições do invento, em forma diluída, têm a capacidade de solubilizar até cerca de 10 vezes ou mais por peso do perfume de sujidades oleosas e gordurosas, que são removidas ou soltas da superfície dura devido à acção dos agentes tensio-activos aniónicos e não-iónicos, sendo as sujidades absorvidas pela fase oleosa da micro-emulsão o/a.

Num segundo aspecto, o invento apresenta, genericamente composições de micro-emulsões altamente concentradas, na forma quer de uma micro-emulsão de óleo em água (o/a) quer de uma micro-emulsão de água em óleo (a/o), que, quando diluída com água adicional antes da utilização, pode formar composições de micro-emulsões o/a diluídas. Em termos genéricos, as composições de micro-emulsões concentradas contêm, em peso, 10% a 35% de detergente aniónico primário, 8% a 30% de detergen te não-iónico solúvel em água, 2% a 30% de co-agente tensio-activo, 10% a 50% de perfume e 10% a 50% de água. As micro-emul sões concentradas podem ser diluídas com até 20 vezes o seu peso de água para formarem micro-emulsões (o/a).

MEMÓRIA DESCRITIVA DO INVENTO

As composições detergentes do pesente invento têm a forma de uma micro-emulsão de óleo em água, num primeiro aspecto, ou, após diluição em água, num segundo aspecto, sendo os ingredientes essenciais água, detergente, co-agente tensio-activo e hidrocarboneto.

De acordo com o presente invento, a função do hidrocarboneto é dada por um perfume não solúvel em água. Tipicamente, em composições de base aquosa, a presença de um solubilizante, tal como um hidrótropo de alquil inferior-aril sulfonato de metal alcalino, trietanolamina, ureia, etc., é necessária para a dissolução do perfume, em especial a níveis de perfume de cerca de 1% e superiores, dado os perfumes serem geralmente uma mistura de óleos essenciais fragrantes e compostos aromáticos que, geralmente, não são solúveis em água. Assim, quando se incorpora o perfume na composição aquosa de limpeza, como a fase de óleo (hidrocarboneto) da composição de micro-emulsão o/a final, alcançam-se várias e diferentes vantagens importantes.

Primeiro, as propriedades cosméticas da composição de limpeza final melhoraram: as composiçõs são ambas límpidas (como uma consequência da formação de uma micro-emulsão) e de elevada fragância (como uma consequência do nível de perfume).

Segundo, é eliminada a necessidade da utilização de solubilizantes, que não contribuem para o rendimento de limpeza.

Terceiro, pode obter-se uma capacidade melhorada de remoção de gorduras na utilização em puro (não diluída) da composição diluída ou após diluição do concentrado, sem estruturadores para detergentes, ou soluções tampão ou solventes convencionais para remoção de gorduras a um pH neutro

ou acídico e a baixos níveis de ingredientes ativos, enquanto se pode também alcançar um melhor rendimento de limpeza na utilização diluída.

Tal como aqui utilizado e nas reivindicações anexas, o termo perfume é usado no seu sentido habitual e inclui qualquer substância fragante não solúvel em água, ou mistura de substâncias contendo substâncias odoríferas naturais (i.é., obtidas por extracção de flor, erva, flor de planta frutífera ou planta), artificiais (i.é, uma mistura de óleos naturais ou constituintes de óleos) e sintéticas (isto é uma substância ou mistura de substâncias produzidas sinteticamente). Tipicamente, os perfumes são misturas complexas de misturas de vários componentes orgânicos tais como alcoóis, aldeídos, éteres, compostos aromáticos e quantidades variadas de óleos essenciais (p. ex. , terpenos), nomeadamente de cerca de 0% a cerca de 80%, normalmente de cerca de 10% a 70%, em peso, sendo os próprios óleos essenciais compostos odoríferos valáteis e servindo também para dissolver os outros componentes do perfume.

No presente invento, a composição exacta do perfume, não tem consequências específicas no rendimento de limpeza, desde que esteja em conformidade com os critérios de imiscibilidade em água e tendo um odor agradável. Natural e evidentemente, em especial para composições de limpeza destinadas para utilização doméstica, o perfume, bem como todos os outros ingredientes, devem ser cosmeticamente aceitáveis, isto é, não tóxicos, hipo-alergenéticos, etc.

perfume está presente na micro-emulsão o/a diluída numa quantidade de cerca de 0,4% a cerca de 10%, em peso, de preferência de cerca de 0,6% a cerca de 2%, em peso, muito preferivelmente de cerca de 0,9% a cerca de 1,1%, em peso, nomeadamente cerca de 1,0%, em peso.

Se a quantidade de perfume é inferior

a cerca de 0,4%, em peso, torna-se difícil formar a micro-emulsão o/a. Se o perfume é adicionado em quantidades superiores a cerca de 10%, em peso, o custo aumenta sem qualquer benefício de limpeza adicional e, de facto, com alguma diminuição e, do rendimento de limpeza na medida em que a quantidade total das sujidades oleosas ou gordurosas, que pode ser absorvida pe la fase oleosa de micro-emulsão, diminuirá proporcionalmente.

Para além disso, embora se alcance um rendimento de remoção de gordura superior com composições de perfume não contendo quaisquer solventes de terpeno, é manifestamente difícil para os perfumistas a formulação de composições à base de perfume suficientemente económicas para produtos deste tipo (isto é, produtos de tipo comercial sensíveis a elevados custos) que incluem menos de cerca de 20%, normalmente menos de cerca de 30% de tais solventes de terpeno. Assim, e unicamente por motivos práticos, com base em considerações de tipo económico, as composições de limpeza detergentes de micro-emulsão o/a diluída do presente invento incluem frequentemente cerca de 0,2% a cerca de 7%, em peso, com base na composição total, de solventes de terpeno nela introduzidos através do componente perfume. No entanto, mesmo quando a quantidade de solvente de terpeno na formulação de limpeza é inferior a 1,5% em peso, tal como até cerca de 0,6% em peso ou 0,4% em peso, ou menos, obtem-se uma satisfatória capacidade de remoção de gordura e de óleo com as micro-emulsões o/a diluídas do invento.

Assim, para uma formulação típica de uma micro-emulsão o/a diluída de acordo com este invento, uma amostra de 20 ml de micro-emulsão o/a contendo 1% em peso de perfume poderá solubilizar, por exemplo, até cerca de 2 a 3 ml de sujidade gordurosa e/ou oleosa, ao mesmo tempo que retém a sua forma como micro-emulsão independentemente ao facto de o perfume conter 0%, 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4%, 0,5%, 0,6%, 0,7% ou 0,8%, em peso, de solvente de terpeno. Por outras palavras, é uma característica essencial das composições deste invento o facto de a remoção de gordura ser uma função resultante da micro-emulão, per se, e não da presença ou ausência, na micro-emulsão, de um tipo de solvente para a remoção de sujidades oleosas.

Relativamente ao principal detergente nas micro-emulsões o/a, podem utilizar-se neste invento qualquer um dos detergentes aniónicos solúveis em água convencionalmente usados, ou misturas dos referidos detergentes aniónicos e detergentes não iónicos. Conforme aqui empregue, o termo agente tensio-activo principal pretende referir-se à classe de detergentes aniónicos e aniónicos-não iónicos misturados,que fornecem acção detersiva, e para se fazer a distinção do componente co-agente tensio-activo, cuja função é formar e estabilizar a micro-emulsão, mas sem necessáriamente precisar de ser um material activo detersivo.

Os materiais detergentes orgânicos solúveis em água que são utilizados para formar as composições finais de micro-emulsão o/a deste invento podem ser seleccionadas a partir do grupo formado por detergentes aniónicos sintéticos, solúveis em água, bem como misturas dos referidos detergentes aniónicos com detergentes não iónicos solúveis em água e ainda não iónicos polares. Nas composições preferidas de micro-emulsão o/a diluídas, utiliza-se uma mistura de detergentes aniónicos e não iónicos, enquanto que nos concentrados se prefere a mistura de detergentes aniónicos e não iónicos.

Os detergentes aniónicos sintéticos solúveis em água adequados incluem aqueles compostos detergentes ou tensio-activos que contêm um grupo hidrofóbico orgânico contendo geralmente 8 a 26 átomos de carbono e,de preferência, 10 a 18 átomos de carbono na sua estrutura molecular e, pelo menos um grupo solubilizante em água seleccionado a

partir do grupo de sulfonato, sulfato e carboxilato, de modo a formar um detergente solúvel em água. Normalmente, o grupo hidrofóbico incluirá um grupo acilo, aquenilo ou aquilo Cg ~C^2 Tais detergentes são utilizados na forma de sais solúveis em água e o catião para formação de sal é normalmente seleccionado a partir do grupo formado por sódio, potássio, amónio, mangésio e mono-,di-,ou tri-alcanol C₂ -Cg -amónio sendo de novo preferidos os catiões de sódio, magnésio e amónio

São exemplos de detergentes aniónico sulfonatados adequados os bem conhecidos alquil superior mono nuclear aromático-sulfonatados, nomeadamente alquil superior benzeno-sulfonatados contendo de 10 a 16 átomos de carbono no grupo alquilo superior numa cadeia linear ou ramificada, alquil Cg -θ₁₅ tolueno-sulfonatos e alquil ^C8~^C15 fenol-sulfonatos. Um sulfanato preferido é alquil linear benzeno-sulfonato tendo um elevado teor em isómeros 3-(ou mais elevado) fenilo e um correspondente baixo teor (bem inferior a 50%) de isómeros 2-(ou inferior) fenilo, isto é, em que o anel de benzeno está de preferência ligado, em grande parte, à posição 3 ou mais elevada (por exemplo, 4,5,6, ou 7) do grupo alquilo e o teor em isómeros aos quais o anel de benzeno está ligado na posição 2 ou 1 é correspondentemente baixo. Em particular, os materiais preferidos são indicados na Patente dos E.U.A. 3.320.174.

Outros detergentes aniónicos adequados são os olefino-sulfonatos, incluindo alqueno de cadeia longa-sulfonatos e hidroxialcano de cadeia longa-sulfonatos (ou misturas de alqueno-sulfonatos e hidroxialcano sulfonatos. Estes detergentes olefino-sulfonato podem ser preparados da forma conhecida, pela reacção de trióxido de enxofre (δΟθ) com olefinas de cadeia longa contendo 8 a 25, de preferência 12 a 21 átomos de carbono e tendo a fórmula RCH=CHR^ , em que R é um grupo alquilo superior de 6 a 23 carbonos e é um grupo alquilo de 1 a 17 carbonos ou hidrogénio para formar uma mistura de sultones e ácidos alqueno-sufónico que é a seguir sujeita a um tratamento para converter os sultones em sulfonatos. Os oleofino-sulfonatos preferidos contêm de 14 a 16 átomos de carbono no grupo alquilo R e obtêm-se por sulfonatação de uma ^-oleofina.Outros exemplos de detergentes aniónico-sulfonato adequados são os parafino-sulfonatos contendo cerca de 10 a 20, de preferência cerca de 13 a 17, átomos de carbono. Os principais parafino-sulfonatos são feitos através da reacção de alfa-olefinas de cadeia longa e bissulfitos e parafino-sulfonatos tendo o grupo sulfonato distribuído ao longo da cadeia parafina, conforme revelado nas Patentes dos E.U.A. n²s 2.503.280; 2.507.088; 3.260.744; 3.372.188 e na Patente Alemã 735.096.

São exemplos de detergentes aniónico-sulfato os sais alquil Cg-C-]_g sulfato e os sais alquil Cg-C^g ^R(0C2^H4⁾n^0S03^M’

5, e éter-polietenoxi-sulfato tendo a fórmula 0S0₃M, em que n é 1 a 12, de preferência 1 a catião solubilizante seleccionado a partir do por iões sódio, potássio, amónio, magnésio e trietanol-amónio. Os alquil-sulfatos podem sulfatação dos alcoóis obtidos por redução de ;

misturas e por neutralização do lado os alquil-éter-polietenoxipor sulfatação do produto de óleo de coco ou sebo ou suas produto resultante. Por outro -sulfatos diferem obtêm-se grupo ’ M é um formado di- e mono-, ι obter-se por glicerídeos de condensação de óxido de neutralização do produto etileno com um alcanol C_o-C- _o e por o lo resultante. Os alquil-éter-polieteno xi-sulfatos diferem uns dos outros no número de mol de óxido de etileno reagidos com uma mol de alcanol. Os alquil-sulfatos preferidos e os alquil-éter-polietenoxi-sulfatos preferidos contêm 10 a 16 átomos de carbono no grupo alquilo.

Os alquil Cg-C^g-fenil-éter-polietenoxi-sulfatos contendo de 2 a 6 mol de óxido de etileno na mo lécula também são adequados para utilização nas composições do invento. Estes detergentes podem ser preparados fazendo-se reagir um alquil-fenol com 2 a 6 mol de óxido de etileno e por sulfatação e neutralização do alquil-fenol etoxicado resultant

Outros detergentes aniónicos adequados são os alquil Cg-C^. ®ter-polietenoxi-carboxilatos tendo a fórmula estrutural RÍC^H^nOX COOH, em que n é um número de 4 a 12, de preferência 5 a 10, e X é seleccionado a partir do grupo formado por CH^CÍOR^ e C(0) , em que é um grupo alquileno C^-C^. Os compostos preferidos incluem alquil ^cg^-c^^ éter-polietenoxi (7-9) C(0)CH₂CH₂C00H, alquil éter polietenoxi (7-9) C(0) COOH e alquil C^q-C.^ éter-polietenoxi (5-7) CH₂C00H. Estes compostos podem ser preparados por condensação de óxido de etileno com o alcanol apropriado e fazendo-se reagir este produto de reacção com ácido cloro-acético para se obterem os ácidos éter-carboxílicos,conforme revelado na patente dos E.U.A. 3.741.911 ou com anidrido succínico ou anidrido ftálico. estes detergentes aniónicos estarão evidentemente presentes quer em forma de ácido quer em forma de sal, dependendo do pH da composição final, sendo o catião para formação de sal o mesmo que para os outros detergentes aniónicos.

Dos anteriores detergentes aniónicos sintéticos, os detergentes preferidos são os alquil li near-benzeno-sulfonatos e os parafino ^ou alcano-sulfonatos. Em particular, os compostos preferidos são alquil benzeno-sulfonato de sódio e alcano sulfonato de sódio.

Em geral, a proporção de detergente ani ónico situar-se-á na gama de 1% a 10%, de preferência de 2% a 6%, em peso, da composição de micro-emulsão o/a diluída.

Quando presentes, os detergentes não iónicos solúveis em água que são utilizados nas composições do invento são geralmente o produto de condensação de um composto alifático orgânico ou alquil-aromático-hidrofóbico e grupos de óxido de etileno hidrofílico, Na prática, qualquer composto hidrofóbico tendo um grupo carboxi, hidroxi, amido ou amino com um hidrogénio livre ligado aoçazoto pode ser condensado

com óxido de etileno ou com o seu produto de poli-hidratação, polietileno glicol, para formar um detergente não iónico. Para além disso, o comprimento da cadeia polietenoxi pode ser ajustado para se alcançar o desejado equilíbrio entre os elementos hidrofóbicos e hidrofílicos.

Os detergentes não iónicos particularmente adequados são os produtos de condensação de um álcool superior, contendo cerca de 8 a 18 átomos de carbono numa configuração de cadeia linear ou ramificaca condensado com cerca de 0,5 a 30, de preferência 2 a 10 mol de óxido de etileno. Um composto particularmente preferido é alcanol etoxilato (5E0), que é também abreviado como álcool E0 5:1, e alcanol C-^-Cis e toxilato (7E0), que é também abreviado com o álcool ^cq2^_Ci5 ^Εθ 7:1. Estes compostos preferidos são vendidos pela Shell Chemical Co., com os nomes comerciais de Dobanol 91-5 e Neodol 25-7.

Outros detergentes não iónicos adequados são os condensados de óxido de polietileno de uma mol de alquilfenol contendo de cerca de 6 a 12 átomos de carbono numa configuração de cadeia linear ou ramificada com cerca de 2 a 30, de preferência 2 a 15 mol de óxido de etileno, nomeadamente nonilfenol condensado com 9 mol de óxido de etileno, dodecil fenol condensado com 15 mol de etileno e dinonil fenol condensado com 15 mol de óxido de etileno. Estes compostos não são os mais preferidos dado não serem tão biogradáveis como os alcanóis etoxilados descritos anteriormente um outro grupo bem conhecido de detergentes não iónicos satisfatórios é vendido com a marca de Pluronics. Estes compostos são formados por condensação de óxido de etileno com uma base hidrofóbica formada pela condensação de óxido de propileno com proprileno glicol. O peso molecular da porção hidrofóbica da molécula é da ordem de 950 a 4.000 e de preferência 1200 a 2500. A adição de radicais polioxietileno à porção hidrofóbica tende a aumentar a solubilidade da molécula como um todo. 0 peso molecular dos polímeros em cadeia varia de 1000 a 15000 e o teor em óxido de polietileno pode compreender 20% a 80%, em peso.

Ainda um outro grupo de detergentes não iónicos satisfatórios é um condensado de um alcanol com

16 uma mistura hetérica de óxido de etileno e óxido de propileno. A relação molecular de óxido de etileno para óxido de propileno é de 1:1 a 4:1, de preferência de 1,5:1 a 3,0:1, sendo o total dos teores em óxido de etileno e óxido de propileno (incluindo o grupo etanol terminal ou grupo propanol) de 60% a 85%, de preferência 70% a 80% do peso molecular do detergente não iónico. De preferência, o alcanol superior contem 12 a 15 átomos de carbono e um composto preferido é o produto de condensação de alcanol com 4 mol de óxido de propileno e 7 mol de óxido de etileno. Tais compostos preferidos são vendidos pela BASF Company com o nome comercial de Lutensol LF.

São também adequados os detergentes não iónicos que são derivados da condensação de óxido de etileno com o produto resultante da reação de óxido de propileno e etileno diamina. Por exemplo, são satisfatórios os compostos contendo cerca de 40% a cerca de 80% de polioxietileno, em peso, tendo um peso molecular de cerca de 5000 a 11000 resultante da reacção de grupos de óxido de etileno com uma base hidrofóbica constituída pelo produto de reacção de etileno diamina e óxido de propileno em excesso, tendo as bases um peso molecular da ordem de 2500 3000.

Os detergentes não iónicos polares que podem substituir os detergentes não iónicos descritos anteriormente são aqueles em que o grupo hidrofílico contém uma ligação semi-polar directamente entre os dois átomos, por exemplo, N-^0 e P->0. Existe separação de carga entre os dois átomos directamente ligados, mas a molécula do detergente não possui carga líquida e não se dissocia em iões.

Os detergentes não iónicos polares ade18

quados incluem óxidos de alifático-amina de cadeia aberta da fórmula geral -Ι^Ν-τ) 0, em que é um radical alquilo, alquenilo ou mono-hidroxialquilo, tendo cerca de 10 a 16 átomos de carbono e R₂ e são ambos seleccionados a partir do grupo formado por radicais metilo, etilo, propilo, etanol e propanol. Os óxidos de amina preferidos são os óxidos de alquil ^ci0^-ci6 dimetil e di-hidroxi-etil-amina, por exemplo, óxido de lauril-dimetil-amina e óxido de lauril-miristil-di-hidroxi-etil-amina. Outros detergentes não iónicos polares operáveis são os óxidos alifático-fosfina de cadeia aberta afins tendo a fórmula geral ^Ri^R2^R3^P_^ 0, em que é um radical alquilo, alquenilo ou mono-hidroxialquilo variando no comprimento de cadeia de 10 a 18 átomos de carbono e R₂ e R^ são ambos radicais alquilo ou mono-hidroxialquilo contendo de 1 a 3 átomos de carbono. Tal como com os óxidos de amina, os óxidos de fosfina preferidos são os óxidos de alquil Cqg-Cqg dimetil e di-hidroxi-etil-fosfina.

Geralmente, nas composições de micro-emulsão o/a diluídas preferidas, o detergente não iónico estará presente, adicionado com misturação ao detergente aniónico. A proporção de detergente não iónico, com base no peso da composição de micro-emulsão o/a diluída final será 0,1% a 8%, mais preferivelmente 2% a 6%, em peso. Para além disso, nas composições mais preferidas, a relação em peso de detergente aniónico para detergente não ióncio situar-se-á na gama de 1:3 a 3:1, obtendo-se resultados especialmente bons a uma relação em peso de 1,3:1.

O co-agente tensio-activo tem uma função essencial na formação das composições de micro-emulsão o/a diluídas e de micro-emulsão concentradas. Muito brevemente, na ausência do co-agente tensio-activo, a água, o(s) detergente(s) e o hidrocarboneto (por ex., perfume) formação, quando misturados em proporções apropriadas, quer uma solução micelar (baixa concentração) ou formação uma emulsão de óleo em água, de acordo com o primeiro aspecto do invento. Com o

co-agente tensio-activo adicionado a este sistema, a tensão interfacial na ligação entre as gotículas da emulsão e a fase aquosa é temporariamente reduzida a um valor negativo (valor abaixo de zero). Esta redução temporária da tensão interfacial resulta em rotura espontânea das gotículas da emulsão em agregados sucessivamente mais pequenos até se formar o estado de uma emulsão transparente de tamanho coloidal, por ex., uma micro-emulsão. No estado de uma micro-emulsão, os factores termo-dinâmicos equilibram-se com vários graus de estabilidade relacionados com a energia total livre da micro-emulsão. Alguns dos factores termo-dinâmicos envolvidos na determinação da energia total livre dos sistema são (1) potencial partícula-a-partícula,· (2) tensão interfacial ou energia livre (alongamento e flexão); (3) entropia de dispersão de gotículas; e (4) alterações potenciais químicas em formação. Obtem-se um sistema termodinamicamente estável quando (2) a tensão interfacial ou a energia livre são reduzidas ao mínimo e (3) a entopia de dispersão de gotículas é maximizada. Assim, o papel do co-agente tensio-activo na formação de uma micro-emulsão o/a estável é (a) reduzir a tensão interfacial (2); e (b) modificar a estrutura da micro-emulsão e aumentar o número de configurações possíveis (3). 0 co-agente e tensio-activo diminuirá também (c) a rigidez.

Encontraram-se quatro classes principais de compostos para a formação de co-agentes tensio-activos muito adequados a gamas de temperaturas situadas entre 5°C e 43°C; por exemplo, (1) alcanóis C3-C4 solúveis em água, éteres de polipropileno glicol da fórmula H0(CH_qCHCH_o0) H, em que n é um número de 2 a 18 e éteres e ésteres mono-alqulicos de etileno glicol e propileno glicol tendo as fórmulas estruturais RO(X)_nH em que R é alquilo C^-C^, é grupo acilo C₂~C₄, X é (CH₂CH₂O) ou (CHgCHCHgO) e n é um número de 1 a 4; (2) ácidos alifático mono- e di-carboxílicos contendo 3 a 6 carbonos na molécula; (3) os ácidos alquil-éter-polietenoxi-carboxílicos anteriormente referidos, quando não está presente a forma carboxilato aniónico deste composto; e (4) trietilfosfato. Adicionalmente, podem utilizar-se misturas de duas ou mais das quatro classes de compostos co-agentes tensio-activos, em que são desejáveis pH específicos.

Os membros representativos dos éteres de polipropileno glicol incluem dipropileno glicol e polipropileno glicol tendo um peso molecular de 200 a 1000, por ex., polipropileno glicol 400. Outros éteres de glicol satisfatórios são éter monobutílico de etileno glicol (butil-celosolve), éter monobutílico de dietileno glicol (butil-carbitol), éter monobutílico de trietileno glicol, éter monobutílico de tetra-etilenoglicol, éter terc. -butílico de propileno glicol, mono-acetato de etileno glicol e propionato de dipropileno glicol.

Os membros representativos dos ácidos alifático-carboxílicos (2) incluem ácidos alquil e alquenil Ο^-Οθ monobásicos e ácidos dibásicos tais como ácido glutárico e misturas de ácido glutárico com o ácido adípico e ácido succínico, bem como misturas dos ácidos precedentes.

Ainda que todos os compostos de éter de glicol e compostos ácidos forneçam a referida estabilidade, os compostos co-agentes tensio-activos mais preferidos de cada tipo, com base no custo e aparência cosmética (em particular o aro ma) são éter monobutílico de dietileno glicol e uma mistura de ácidos adípico, glutáricoe succínico, respectivamente. A relação de ácidos na mistura anterior não é particularmente crítica e pode ser modificada para fornecer o aroma desejado. Em geral, para maximizar a solubilidade em água do ácido glutárico da mistura de ácidos, o mais solúvel em água destes três ácidos saturados alifáticos dibásicos, ele será utilizado como principal componente. Em geral, as relações em peso de ácido adípico: ácido glutárico: ácido succínico são de 1-3: 1-8: 1-5, podendo, de preferência ser utilizados, com resultados igualmente bons, relações de 1-2: 1-6: 1-3, nomeadamente 1:1:1, 1:2:1, 2:2:1,

1:2:1,5, 1:2:2, 2:3:2, etc.

Ainda outras classes de compostos co-agentes tensio-activos que fornecem composições de micro-emul são estáveis a baixas e elevadas temperaturas são os ácidos alquil-éter-polietenoxi-carboxílicos e os ésteres-, di-etrietílicos de ácido fosfórico, nomeadamente trietil-fosfato, anteriormente mencionados.

A quantidade de co-agente tensio-activo requerida para estabilizar as composições de micro-emulsão dependerá, evidentemente, de factores como as características tensio-activas do co-agente tensio-activo, o tipo e quantidades dos principais agentes tensio-activos e perfumes, e o tipo e quantidades de quaisquer outros ingredientes adicionais que podem estar presentes na composição e que têm influência nos factores termo-dinâmicos anteriormente enumerados. Em geral, quantidades de co-agente tensio-activo na gama de 2% a 10%, de preferência de cerca de 3% a 7% e muito preferivelmente de cerca de 3,5% a 6%, em peso, fornecem micro-emulsões o/a estáveis diluídas para os níveis anteriormente descritos de agentes tensio-activos principais, bem como perfume e outros ingredientes adicionais, conforme a seguir descritos.

Como será verificado pelo especialista, o pH da micro-emulsão final estará dependente da identidade do composto co-agente tensio-activo, efectuando-se a escolha do co-agente tensio-activo pelo custo e propriedades cosméticas, em particular o aroma. Por exemplo, as composições de micro-emulsão que têm um pH na gama de 1 a 10 podem incluir ou o co-agente tensio-activo da classe 1 ou da classe 4, como único agente tensio-activo, embora a gama de pH seja reduzida ala 8,5 quando o sal de metal polivalente está presente. Por outro lado, o co-agente tensio-activo da classe 2 pode apenas ser utilizado como único co-agente tensio-activo quando o pH do produto é inferior a 3,2. De forma semelhante, pode utilizar-se o co-agente tensio-activo da classe 3 como único agente tensio-activo quando o pH do produto é inferior a 5. No entanto, quando os co-agentes tensio-activos acídicos são utilizados em mistura com um co-agente tensio-activo de éter de glicol, as

composições podem ser formuladas a um pH substancialmente neutro (por ex., pH 7-1,5, de preferência 7- 0,2).

A possibilidade de formular produtos neutros e acídicos sem estruturadores, que têm capacidades de remoção de gordura, é um aspecto único do presente invento, pois as composições de micro-emulsão o/a da anterior técnica da especialidade são, na sua maioria, altamente alcalinas ou altamente estruturadas, ou ambas as coisas.

Para além da sua excelente capacidade para limpar sujidadas gordurosas e oleosas, as formulações de micro-emulsão o/a de baixo pH também revelam um excelente rendimento de limpeza e de remoção de escuma de sabão e depóstio calcário na utilização em puro (não diluído) bem como diluídas. A água é o ingrediente essencial final nas composições de micro-emulsão do invento. A proporção de água nas composições de o/a diluídas situa-se geralmente na gama de 62% a 96%, de preferência 79% a 92,4%, em peso, da composição de micro-emulsão o/a diluída normal.

Conforme se crê ter sido deixado claro da descrição anterior, as composições de micro-emulsão o/a líquidas diluídas polivalentes, para limpeza, deste invento são especilamente eficazes quando utilizadas tal qual são, isto é, sem mais diluição em água, dado as propriedades da composição, como uma micro-emulsão o/a, se manifestarem melhor na forma pura (não diluída). No entanto, deve simultaneamente entender-se que, dependendo dos níveis de agentes tensio-activos, co-agentes tensio-activos, perfume e outros ingredientes, é possível algum grau de diluição sem separação da micro-emulsão, per se. Por exemplo, aos níveis baixos preferidos dos compostos tensio-activos (isto é, principais detergentes aniónicos e não iónicos), poderão geralmente ser bem toleradas diluições até cerca de 50% sem que ocorra a separação de fases, isto é, manter-se-á o estado da micro-emulsão.

No entanto, mesmo quando multo diluídas, nomeadamente uma diluição de 2 a 10 vezes ou mais, por exemplo, as composições resulantes são ainda eficazes na limpeza de sujidades gordurosas, oleosas e de outros tipos. Para além disso, a presença de iões magnésio ou outros iões polivalentes, por ex. , alumínio, como será descrito a seguir em mais pormenor, serve ainda para aumentar o rendimento de limpeza dos principais detergentes na utilização em diluído. Por outro lado, está também no âmbito deste invento a formulação de micro-emulsões altamente concentradas que serão diluídas com mais água antes da utilização. Por exemplo, as micro-emulsões concentradas preparam-se pela mistura dos agentes tensio-activos principais, co-agente tensio-activo, perfume e água, nas seguintes quantidades:

Ingrediente

Agente tensio-activo iónico

Agente tensio-activo não iónico

Co-agente tensio-activo

Perfume

Água

Quantidade (% em peso)

Genérica Preferida

10-35

8-30

2-30

10-50

10-50

12-28

10-20

4-15

25-45

22-40

Estas micro-emulsões concentradas podem ser diluídas misturando-se com até cerca de 20 vezes ou mais, de preferência cerca de 4 a cerca de 10 vezes o seu peso em água para formar micro-emulsões o/a semelhantes às composições de micro-emulsão diluídas descritas anteriormente. Ainda que o grau de diluição seja escolhido de forma adequada para produzir uma composição de micro-emulsão o/a após a diluição, certamente que poderão encontrar sucessivamente, durante o curso da diluição, tanto micro-emulsão como não micro-emulsões.

Para além dos ingredientes essenciais anteriormente descritos necessários para a formação da composição de micro-emulsão, as composições deste invento podem frequente e preferivelmente conter um ou mais ingredientes adicionais que servem para melhorar o rendimento global do produto .

Um destes ingredientes é um sal inorgânico ou orgânico ou óxido ou um catião de metal multivalente, em particular Mg++. 0 óxido ou sal de metal oferece várias vantagens, incluindo um melhor rendimento de limpeza na utilização em diluído, particularmente em zonas de água macia, e quantidades mínimas de perfume necessárias à obtenção ao estado de micro-emulsão. 0 sulfato de magnésio, quer anidro quer hidratado (por ex., heptahidrato) é especilamente preferido como sal de magnésio. Também se têm obtido bons resultados com óxido de magnésio, cloreto de magnésio, acetato de magnésio, propionato de magnésio e hidróxido de magnésio. Estes sais de magnésio podem ser utilizados com formulações com um pH neutro ou acídico, visto o hidróxido de magnésio não precipitar a estes níveis de pH.

Embora o magnésio seja o metal multivalente preferido, a partir do qual se formam os sais (inclusivé de óxido e hidróxido), podem também utilizar-se outros iões metal polivalente desde que os seus sais sejam não tóxicos e sejam solúveis na fase aquosa do sistema ao nível de pH desejado. Assim, dependendo de factores como o pH do sistema, a natureza dos principais agentes tensio-activos e co-agentes tensio-activo, etc., bem como a disponibilidade e os factores de custo, outros iões metal polivalente adequados incluem alumínio, cobre, níquel, ferro, cálcio, etc. Deve notar-se, por exemplo, que com o detergente aniónico de parafino-sulfonato, os sais de cálcio se precipitam e não deverão ser usados. Também se verificou que os sais de alumínio funcionam da melhor maneira a níveis de pH inferiores a 5 ou quando um nível baixo, por exemplo, cerca de l%,em peso, de ácido cítrico é adicionado à composição que é prevista ter um pH neutro. Em alternativa o sal de alumínio pode ser directamente adicionado como o citrato nesse caso. Tal como o sal, podem utilizar-se as mesmas

classes gerais de aniões, como o referido para o sais de magnésio, nomeadamente haleto (por ex., brometo, cloreto), sulfato, nitrato, hidróxido, óxido, acetato, propionato, etc.

De preferência, nas composições diluídas o composto de metal é adicionado à composição numa quantidade suficiente para fornecer um equivalente estoiquiométrico entre o agente tensio-activo aniónico e o catião de metal multivalente. Por exemplo, para cada ião-grama de Mg++ haverá 2 mol-grama de parafino-sulfonato, alquil benzeno-sulfonato, etc., enquan3 + to que para cada ião grama de Al haverá 3 mol-grama de agente tensio-activo aniónico. Assim, a proporção do sal multivalente será em geral seleccionada de modo a que um equivalente de composto neutraliza de 0,5 a 1,5 equivalentes, de preferência 0,9 a 1,1,equivalentes, da forma ácida do detergente aniónico. A concentrações mais elevadas de detergente aniónico, a quantidade de sal multivalente situar-se-á na gama de 0,5 a 0,1 equivalentes por equivalente de detergente aniónico.

Pacultativamente, as composições de micro-emulsão o/a incluirão quantidades menores, isto é, de 0,1 a 2,0%, de preferência de 0,25% a 1,0%, em peso da composição de um ácido gordo Cg-C₂₂ ou sabão de ácido gordo, como supressor de espuma. A adição de ácido gordo ou sabão de ácido gordo proporciona uma melhoria na capacidade de enxaguamento da composição tanto aplicada na forma pura ou diluída. No entanto, é geralmente necessário aumentar o nível de co-agente tensio-activo para manter a estabilidade do produto, quando o ácido gordo ou o sabão estão presentes.

Como exemplos dos ácidos gordos que podem ser utilizados, como são, ou na forma de sabão, pode fazer-se referência aos ácidos gordos de óleo de coco destilado, ácidos gordos do tipo vegetal misto (por ex., elevada percentagem de cadeias C^g saturadas, mono- e/ou poli-instauradas) sendo aceitáveis ácido oleico, ácido esteárico, ácido palmítico, ácido eicosanóico, e afins, tendo estes ácidos geralmen te de 8 a 22 átomos de carbono.

A composição líquida polivalente de limpeza deste invento pode, se desejável, conter também outros componentes, quer para fornecer efeito adicional ou para tornar o produto mais atraente ao consumidor. Faz-se a seguir referência, a título de exemplo, a: corantes ou substâncias de tingimento em quantidades até 0,5%, em peso; bactericidas em quantidades até 1%, em peso; preservantes ou agentes anti-oxidantes, tais como formalina,5-bromo-5-nitro-dioxan-l,3; 5-cloro-2-metil-4-isotaliazolin-3-ona,2,6-di-terc.butil-p-cresol, etc., em quantidades até 2%, em peso; e agentes reguladores do pH, nomeadamente ácido sulfúrlco ou hidróxido de sódio, se necessário. Para além disso, se forem desejáveis composições opacas, pode adicionar-se até 4%, em peso, de um opacificador.

Na forma final, os líquidos polivalentes são micro-emulsões de óleo-em-água límpidas e apresentam estabilidade a baixas e altas temperaturas. Mais especificamente, tais composições permanecem límpidas e estáveis na gama de 5°C a 50°C,em especial 10°C a 43°C. Tais composições têm um pH entre ácido e neutro, dependendo da utilização final pretendida os líquidos são facilmente derramáveis e apresentam uma viscosidade na gama de 6 a 60 centipoises (cps.), quando medida a 25°C com um viscosimetro Brookfield RVT, utilizando-se um furo de #1 rodando a 20 RPM. De preferência, a viscosidade é mantida na gama de 10 a 40 cps.

As composições estão directamente prontas para serem utilizadas ou podem ser diluídas, conforme se pretenda e, em qualquer caso, não é necessário enxaguamento, ou apenas um mínimo, não restando qualquer resíduo ou outros vestígios. Para além disso, e dado as composições serem isentas de estruturadores para detergentes, tais como polifosfatos de metais alcalinos, eles são ecologicamente aceitáveis e fornecem um melhor brilho às superfícies duras limpas.

Quando destinado a ser utilizado na forma pura, as composições liquidas podem ser embaladas sob presão num recipiente aerosol ou num pulverizador de tipo bomba para o tipo de aplicação chamada de pulverizar e limpar.

Dado as composições, conforme preparadas, serem formulações líquidas aquosas e dado não ser necessá ria qualquer mistura específica para formar a micro-emulsão o/a, as composições são facilmente preparadas pela simples com binação de todos os ingredientes num recipiente adequado. A ordem para misturar os ingredientes não é particularmente importante e, em geral, os vários ingredientes podem ser adicionados em sequência, ou todos de uma vez ou na forma de soluções aquosas de cada ou de todos os detergentes principais e os co-agentes tensio-activos podem ser preparados separadamente e combinados uns com os outros e com o perfume. 0 sal de magnésio, ou de outro composto de metal multivalente, quando presente, pode ser adicionado como uma sua solução aquosa, ou então directamente. Não é necessário o emprego de temperaturas elevadas no passo da formação, sendo suficiente a temperatura ambiente.

Os exemplos seguintes ilustram compos_i coes líquidas de limpeza do presente invento. Salvo indicação em contrário, todas as percentagens são em peso. As composições exemplificadas são meramente ilustrativas e não limitam o âmbito do invento. Salvo especificação em contrário, as proporções nos exemplos e na memória descritiva são em peso.

Exemplo 1

Faz-se a preparação da seguinte composição:

Peso %

Parafino ^_χ3-0_χ7 sulfonato de sódio4

Álcool C₉-C_lx E05:l3

Éter monobutílico de etileno glicol5

Perfume (a)1

Mg S0₄.7 H₂01

Água A Perfazer pH 7.0+0.2

(a) contém cerca de 2%, em peso, de terpenos.

Esta composição é uma micro-emulsão o/a homogénea límpida estável. Para avaliar o poder de dissolução desta composição para líquidos insolúveis em água, co locam-se 100 gr de líquido num copo ao qual se adiciona, gota-a-gota, pentano líquido até que a composição passe de límpida a turva. 18 gramas de pentano são solubilizados e o líquido permanece límpido e homogéneo. De forma semelhante, quando se utiliza éter de petróleo (p.e. 60-80°C) como líquido insolúvel em água, 15 gramas podem dissolver-se na micro-emulsão o/a líquida sem que ocorra a separação de fases e sem que o líquido se torne turvo.

Para além disso, faz-se a comparação do poder de dissolução da micro-emulsão o/a deste exemplo com o poder de dissolução de uma composição idêntica com a excepção de se utilizar uma quantidade igual (5% em peso) de hidrótropo de cumeno-sulfonato de sódio no lugar do co-agente tensio-activo de éter monobutílico de etileno-glicol, num tes te em que se adiciona a ambas as composições heptano em concen trações iguais. A micro-emulsão o/a deste invento solubiliza 12,6% g da substância imiscível em água em comparação com 1,4 g na composição líquida contendo hidrótropo.

Num outro teste comparativo, utilizando-se óleo de cozinha de cor azul - uma sujidade de triglicerídeo gordo - a composição do Exemplo 1 é límpida após a adi ção de 0,2 g de óleo de cozinha, enquanto que o óleo de cozinha flutua na superfície de composição que contém o hidrótopo de sulfonato.

Quando a concentração de perfume é re duzida a 0,4% na composição do Exemplo 1, obtem-se uma composição de micro-emulsão o/a estável. De forma semelhante, obtem -se uma micro-emulsão o/a estável quando a concentração de perfume é aumentada para 2%, em peso, e a concentração de co-agente tensio-activo é aumentada para 6%, em peso, no Exem pio 1.

Exemplo 2

Este exemplo ilustra uma formulação típica de uma micro-emulsão o/a concentrada baseada no presente invento;

% em peso

Parafino sulfonato de sódio 20 Álcool Cg-Cn E05:l 15 Éter monobutílico de etileno glicol 20 Perfume (a) 15 Água 30 pH : 7,0-0,,2

Esta formulação concentrada pode ser facilmente diluída por exemplo, cinco vezes com água da tornei ra, para produzir uma composição de micro-emulsão o/a diluída. Assim, utilizando-se a tecnologia de micro-emulsões, torna-se possível fornecer um produto tendo elevados níveis de ingredientes activos para detergentes e perfume, que é bastante atrac tivo para o consumidor, em termos de limpidez, aroma e estabilidade e que é facilmente diluído na concentração usual de uti lização para composições líquidas polivalentes semelhantes para limpeza de superfícies duras, ao mesmo tempo que retêm os seus atributos cosmeticamente atractivos.

Estas formulações podem evidentemente ser utilizadas, quando desejado, sem mais diluição e podem tam bém ser utilizadas com toda a sua força, ou diluídas, para lavar tecidos sujos à mão ou numa máquina automática doméstica de lavar roupa.

Exemplo 3

Este exemplo ilustra uma composição de micro-emulsão o/a diluída, de acordo com o invento, tendo um pH acídico, e que também proporciona um melhor rendimento de limpeza na remoção de escuma de sabão e depósito calcário, bem como na limpeza de sujidades gordurosas.

% em peso

Parafino sulfonato4,0 de sódio

Álcool ^cg“^c-Q E0 5:13,0

Mg S0₄7H₂01,5

Mistura de ácido succínico/ácido5,0 glutârico/ácido adípico (1:1:1)

Perfume (b)1,0

Água, ingredientes menores (corante) - a parte restante até 100 pH = 2,5-^0,2 (b) contém cerca de 40%, em peso de terpeno

Exemplo 4

Este exemplo descreve uma composição de micro-emulsão o/a diluída, de acordo com o invento, em que o dodecil-benzeno-sulfonato de magnésio é o detergente aniónico e o referido detergente é formado in situ.

% em peso

Óxido de magnésio0,33

Ácido dodecilbenzeno-sulfónico5,25

Álcool Cg-Cn E0 7,5-8:11,75

Éter monobutílico de dietileno glicol4,0

Perfume (a)1,0

Água - a parte restante até100 pH = 7+0,2

A composição anterior é preparada fazendo-se a dispersão do óxido de magnésio em água, seguindo-se a adição do ácido dodecil-benzeno-sulfónico com agitação, para formar o sulfonato neutralizado. A seguir, adicionam-se em sequência o detergente não iónico, o co-agente tensio-activo e o perfume para formar uma composição de micro-emulsão o/a tendo um pH de 7,0+0,2.

Exemplo 5

As composições dos Exemplos 1 e 3 são preparadas fazendo a substituição do hepta-hidrato de sulfato de magnésio por 0,25%, em peso, de MgO (isto é, uma quantidade molar equivalente), obtendo-se composições de micro-emulsão o/a satisfatórias.

Exemplo 6

Este exemplo apresenta composições típicas de micro-emulsão o/a, de acordo com este invento, que contêm um supressor de espuma de ácido gordo·:

% em peso

Parafino Cq„-C1„ sulfonato de sódio	A	B
J_ <5 -L /		—
Álcool 09-01χ E0 5:1	4,0	4,0
Óxido de magnésio (MgO)	3,0	3,0
Ácidos gordos de óleo de coco
destilados*	0,25	0,25
Éter monobutílico de dietileno glicol	0,5	0,5
Éter monobutílico de etileno glicol	5,0	—

% em peso

Perfume

Corante h₂so₄

Formalina

Anti-oxidante h₂0 *Ácidos gordos C_a-C l,0(a) l,0(c)

0,0015 até um pH de

0-0,2

0-0,1

0,0015

6,8+0,2

0-0,2

0-0,1 a parte restante até 100 (c) contém cerca de 70%, em peso, de terpenos

Exemplo 7

Este exemplo ilustra outras micro-emul sões o/a diluídas típicas, de acordo com este invento, especial mente adequadas para aplicações do tipo pulverizar e limpar:

% em peso

				A_	B_
Parafino C-, 3-C,-sulfonato de	sódio		4,0	4,0
Álcool Cg-C-Li Εθ 5:1				3,0	4,0
MgO				0,25	0,25
Éter monobutílico de	dietileno glicol	3,75	—
Éter monobutílico de	etileno	glicol		—	3,75
Perfume				l,0(d)	l,0(c)
H2S04			até pH de 6,	8+0,2
Formalina				0-0,2	0-0,2
Anti-oxidante				0-0,1	0-0,1
Água			a	parte restante	até 100

(d) Contém cerca de 43%, em peso, de d-limoneno, 10% de óleo de toranja e 6% de outros terpenos.

Exemplo 8

Repete-se a composição do Exemplo 7A, com a excepção de se terem omitido a formalina e o anti-oxidan te e as propriedades de limpeza desta composição são comparadas com as de uma composição idêntica, em que se substituiu 1% de perfume por 1%, em peso, de água.

rendimento de limpeza é baseado no teste de remoção de sujidades gordurosas. No teste de remoção de sujidades gordurosas, pulverizam-se azulejos de Fórmica brancos (15cm x 15 cm) com uma solução à base de clorofórmio contendo 5% de gordura de cozinhar, 5% de sebo endurecido e uma quantidade suficiente de um corante solúvel em óleo para tornar a película visível. Depois de se deixarem secar os azulejos durante cerca de um quarto de hora à temperatura ambiente (24°C), os azulejos são colocados numa máquina Gardner equipada com duas esponjas de celulose medindo 5cm x 5cm x 5cm. Por meio de uma pipeta, colocam-se na esponja 2,5 g da composi ção líquida de limpeza a ser testada e determina-se o número de passagens necessários para remover a película de gordura. Os produtos são avaliados aos pares e, normalmente fazem-se seis réplicas de cada composição. Os produtos são tidos como diferindo em rendimento, se o número médio de passagens para cada produto diferir em pelo menos cinco (5) passagens.

Os resultados obtidos são indicados no Quadro A seguinte:

QUADRO A

Formulação

Ex. 7-A

Ex. 7-A sem perfume

Número médio de passagens

Os resultados no Quadro A revelam claramente que a presença de 1%, em peso, de perfume na composição do invento reduz o número de passagens necessárias para limpar em quase cinquenta por cento, isto é 48-25 _ ₂3/4θ _x 100⁹48 ou 48%. Um tal resultado é verdadeiramente surpreendente.

Exemplo 9

Apresenta-se este exemplo para mostrar tensio-activo que, na formulação deste invento, o co-agente não contribui para o rendimento de remoção de -se o teste de rendimento de limpeza utilizando-se a micro-emulsão o/a do ção preparada identicamente, com a tílico de dietilieno glicol ser substituído por um de água. Os resultados obtidos são indicados no Quadro B.

descrito gorduras. RepeteExemplo 8, uma composiéter monobupeso igual no

Exemplo 7-A e excepção de o

QUADRO B

Formulação

Ex.

Ex.

7-A

7-A sem co-agente tensio-activo

Número Médio de passagens tram

Enquanto os resultados anteriores mosclaramente que o co-agente tensio-activo não contribui pa rendimento de remoção de gordura, deve notar-se que a com

- « Z I « r· » q ra o posição sem co-agente tensio-activo é opaca e auto-opacifiçada após o fabrico. Para além disso, quando se repete o teste utilizando-se perfume (a) contendo 2% de terpenos em lugar do per fume contendo 60% de terpenos no Exemplo 7A, são 25 passagens para a limpeza para a composição do e para a composição sem co-agente tensio-activo. adicional da experiência, utilizando-se 1% me contendo 70% de terpenos (perfume c) na composição pio 7A, são necessárias 25 passagens para a referida composição e são necessárias 20 passagens para a composição sem co-agente tensio-activo. Assim, as experiências comparativas provam que o co-agente tensio-activo não está a funcionar como um solvente necessárias

Exemplo 7A

Numa variante em peso de um perfu do Exempara remoção de gordura nas composições de micro-emulsão do invento.

Quando se faz uma comparação adicional entre a composição do Exemplo 7A e uma composição idêntica, com a excepção de o co-agente tensio-activo de éter monobutílico de dietileno glicol (EMBDEG) ser substituído por um peso equivalente de uma mistura de 1/1/1 de ácido succínico/ácido glutárico/ácido adípico, obtem-se os seguintes resultados:

Formulação

Ex. 7-A

Ex. 7-A com mistura de diácidos em vez de EMBDEG

Número médio de passagens

As comparações anteriores demonstram também que a capacidade de remoção de gorduras das micro-emulsões o/a deste invento se baseia mais no poder de dissolução da micro-emulsão, per se, do que na presença ou ausência de solvente de remoção de gordura, porque se alcançam resultados de rendimento semelhantes com outros perfumes não contendo essencialmente quaisquer Terpenos, bem como com perfumes contendo 60% e 70%, e peso, de terpenos.

Exemplo 10

A capacidade das composições do invento para solubilizar sujidades de ácido oleico é ilustrada quando se faz a comparações das seguintes composições, utilizando-se o teste de poder de dissolução do Exemplo 1.

% em peso

Ingrediente	10A	10B	100	10D
Parafino Ο^-Ο^? Sulfonato de	sódio	4,0	4,0	4,0	4,0
Álcool Cg-C11 EO 5:1		3,0	3,0	3,0	3,0
Éter monobutílico de dietileno	glicol	4,0	4,0	—	—
Oxido de magnésio		0,25	0,25	0,25	0,25
Cumeno-sulfonato de sódio		—	—	4,0	4,0
Perfume (a)		1,0	0,4	1,0	0,4
Água	a	parte restante	‘ até	100

composições é indicado no

Formulação poder de dissolução de lOOg destas Quadro C seguinte.

QUADRO C

Gramas de Ácido

Oleico solubilizado

10A

10B

10C

1OD

1,2

1,2

Nas comparações anteriores, a composição diluida solubiliza cinco vezes mais ácido oleico que uma composição não micro-emulsão contendo hidrótropo de cumeno-sulfonato no lugar do co-agente tensio-activo.

de micro-emulsão o/a

Em resumo, o invento descrito diz genericamente respeito a um aperfeiçoamento das composições de micro-emulsão contendo um detergente aniónio, um dos co-agentes, tensio-activos especificados, um ingrediente hidrocarboneto e água, que consiste na utilização de um perfume odorífero insolúvel em água como ingrediente hidrocarboneto essencial, numa proporção suficiente para formar quer uma composição de micro-emulsão o/a diluída contendo, em peso 1% a

10% de um detergente aniónico, 2% a 10% de co-agente tensio-activo, 0,4% a 10% de perfume e água a perfazer, quer uma composição de micro-emulsão concentrada contendo, em peso, 18% a 65% de detergente aniónico e não iónico, 2% a 30% de co-agente tensio-activo, 10% a 50% de perfume e água a perfazer, que, após a diluição com água, fornecerá a referida composição de micro-emulsão o/a diluida.

Claims (20)

1. REIVINDICAÇÕES . Processo para a preparação de uma composição de micro-emulsão estável, caracterizado por se incluir na referida composição um detergente aniónico solúvel em água, um co-agente tensio-activo seleccionado a partir do grupo formado por alcanóis ^s°lúveis em água, éteres de polipropileno-glicol e éteres e ésteres alquílicos de etileno glicol ou propileno glicol, ácidos alifáticos mono- e dicarboxílicos contendo 3 a 6 carbonos na molécula, ácidos alquil ^Cg-Cq₅ éter-polietenoxi-carboxílicos da fórmula estrutural R(0C₂H₄)_n0XC00H, em que R é alquilo Cg-C^, n é um número de 4 a 12 e X é seleccionado a partir do grupo formado por CH₂, C(0)R₁ e C0(0) em que R^ é um grupo alquileno C^-Cg θ mono-, di- e trietilfosfato, um hidrocarboneto, água e, facultativamente um sal orgânico ou inorgânico de metal polivalente, cuja melhoria consiste na utilização de um perfume odorífero insolúvel em água, como essencial ingrediente hidrocarboneto, uma proporção suficiente para formar quer uma composição de micro-emulsão diluída de óleo em água (o/a), consistindo essencialmente, em peso, em 1% a 10% do referido detergente aniónico, 2% a 10% do referido co-agente tensio-activo, 0,4 a 10% do referido perfume e água a perfazer, quer uma composição de micro-emulsão concentrada, consistindo essencialmente, em peso, em 18% a 65% de uma mistura do referido detergente aniónico e um detergente não iónico solúvel em água, 2% a 30% do referido co-agente tensio-activo 10% a 50% do referido perfume e água a perfazer, em que a referida composição, após diluição com água, fornecerá a referida composição de micro-emulsão, o/a diluída.
2. 2a. _ Processo para a preparação de uma composição estável, límpida, polivalente, de limpeza de superfícies duras, que é especialmente eficaz na remoção de sujidades oleosas e gordurosas, em que a referida composição se apresenta na forma de uma micro-emulsão de óleo-em-água (o/a), caracterizado por se incluir na fase aquosa da referida composi39 ção de micro-emulsão numa base de peso, de cerca de 1% a 10% de um detergente aniónico; de cerca de 2% a cerca de 10% de um co-agente tensio-activo miscível em água não tendo substancialmente qualquer capacidade para dissolver sujidades oleosas ou gordurosas, seleccionado a partir do grupo formado por alcanóis C₃~C₄ solúveis em água, éteres de polipropileno glicol e éteres e ésteres alquílicos C^-C^ de etileno glicol ou propileno glicol, ácidos alifático mono- e dicarboxílicos contendo 3 a 6 carbonos na molécula, ácidos alquil Cg-C^^ éter polietenoxi-carboxílicos da fórmula estrutural R(0C₂H₄)_n OX COOH, em que R é alquilo n é um número de 4 a 12 e X é seleccionado a partir do grupo formado por CH₂, C(0)R^ e C(0) (0/ , em que é um grupo alquileno C^-C₃ e mono-, di- e trietilfosfato e água; por se incluir na fase oleosa da referida micro-emulsão essencialmente um perfume odorífero imiscível em água ou dificilmente solúvel em água numa quantidade de cerca de 0,4% a cerca de 10% de perfume, em peso, da composição completa; sendo a referida composição particularmente eficaz na remoção de sujidades oleosas e gordurosas de superfícies duras, pela solubilização da sujidade oleosa ou gordurosa na fase oleosa da referida micro-emulsão.
3. 3a. - Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por se incluir ainda na referida composição de 0,1% a 8%, em peso, de um detergente não iónico solúvel em água.
4. 4a. - Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por se incluir na referida composição de cerca de 2% a 6% do referido agente tensio-activo aniónico e de cerca de 2% a 6% do referido agente tensio-activo não iónico.
5. 5a. - Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por se incluir ainda na referida composição um sal de um catião de metal multivalente numa quantidade suficiente para formar 0,5 a 1,5 equivalentes do referido catião por equivalente do referido detergente aniónico.
6. 6^ã. - Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o catião de metal multivalente ser magnésio ou alumínio.
7. 7^â. - Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por se incluir na referida composição 0,9 a 1,1 equivalente do referido catião por equivalente de detergente aniónico.
8. 8-. - Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o referido sal multivalente ser óxido de magnésio ou sulfato de magnésio.
9. 9^â. - Processo de acordo com a reivindicação 2, caracetrizado por se incluir ainda na referida composição um ácido gordo ^Cg^-C22 ^{ou um sabao do} referido ácido gordo.
10. 10⁵. - Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por se incluir na referida composição cerca de 3% a cerca de 7%, em peso, do referido co-agente tensio-activo e cerca de 0,6% a cerca de 2,0%, em peso, do referido perfume.
11. 11 -. - Processo de acordo com a reivindicação 2, caratcerizado por o co-agente tensio-activo ser um éter de glicol solúvel em água.
12. 12^â. - Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o éter de glicol ser seleccionado a partir do grupo formado por éter monobutílico de etileno glicol, éter monobutílico de dietileno-glicol, éter monobutílico de trietileno-glicol, polipropileno glicol, tendo um peso molecular médio de cerca de 200 a 1000 e éter terc.-butíllco de propileno glicol.
13. 13^. - processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por o éter de glicol ser éter monobutílico de etilenoglicol ou éter monobutílico de dietileno glicol.
14. 14a. - Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o co-agente tensio-activo ser um ácido alifático C^-Cg carboxílico seleccionado a partir do grupo formado por ácido acrílico, ácido propiónico, ácido glutárico, misturas de ácidos glutárico e ácido succínico e ácido adípico e misturas de quaisquer dos anteriores.
15. 15a. - Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por o ácido alifático carboxílico ser uma mistura de ácido adípico, ácido glutárico e ácido succínico.
16. 16a. - Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o agente tensio-activo aniónico ser alquilCg-C^g-benzeno-sulfonato ou um alcano C_Xg-C2Q-sulfonato e por o agente tensio-activo não iónico ser um produto de condensação de alcanol tendo de 8 a 22 átomos de carbono quer com cerca de 2 a 30 mol de óxido de etileno por mol de alcanol quer um condensado de um alcanol C^g-C^g ^{com uma} mistura hetérica de óxido de etileno e óxido de propileno numa relação molar de óxido de etileno para óxido de propileno de 1:1 a 4:1, sendo o peso total de óxido de alquileno de 60% a 85% do produto de condensação.
17. 17a. - Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por se incluir na referida composição, em peso, 2% a 6% do referido detergente aniónico, 2% a 6% do referido detergente não iónico, 3% a 7% de um co-agente tensio-activo seleccionado a partir do grupo formado por éteres de glicol solúveis em água e ácidos alifáticos C^-Cg monoe di-básicos carboxílicos, 0,6% a 2% de um perfume contendo até um máximo de cerca de 70% de óleo de terpeno; e 0,5 a 1,5 equivalentes de um sal de magnésio por equivalentes de detergente aniónico e 79% a 92% de água.
18. 18^â. - Processo de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por o perfume conter até um máximo de cerca de 40% de óleo de terpeno.
19. 19-. - Processo para a preparação de uma composição líquida concentrada, de limpeza, na forma de uma micro-emulsão acídica, ou neutra, límpida, estável, isenta de estruturador para detergente, que consiste essencialmente, em peso, cerca de 10% a 35% de um detergente aniónico solúvel em água cerca de 8% a 30% de um detergente não iónico solúvel em água, cerca de 2% a 30% de um co-agente tensio-activo seleccionado a partir do grupo formado por alcanóis C3-C4 solúveis em água, éteres de polipropileno glicol e éteres e ésteres alquílicos C^-C^ de etilenoglicol ou propileno glicol, ácidos alifático mono- e di-carboxílicos contendo 3 a 6 carbonos, na molécula, ácidos alquil Cg-C₁₅ éter-polietenoxi-carboxílicos da fórmula estrutural R(OC„H.) Ox COOH, em que R é alquilo C_g-C₁₅, n é um número de 4 a 12 e x é seleccionado a partir do grupo formado por CH^, C(0)R^e C(0) © , em que é um grupo alquileno C₁~0θ e mono-, di- e trietil-fosfato, cerca de 10% a 50% de perfume e cerca de 10% a 50% de água.
20. 20^â. - Processo de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por se incluir na referida composição, em peso, essencialmente cerca de 12% a 28% de agente tensio-activo aniónico cerca de 10% a 20% de agente tensio-activo não-iónico, cerca de 4% a 15% do referido co-agente tensio-activo, cerca de 25% a 45% perfume e cerca de 22% a 40% de água.