Brevet FR2056907A1 — publié le 19710507

Ta présente invention concerne des compositions ger micides contenant de l'iode, liquides, détergentes et biodégre- dables, qui par acidification et dilution avec de l'eau conviennent particulièrement comme shampooings germicides. Plus particulièrement, le présente invention concerne des compositions germicides contenant de l'iode dans lesquelles l'iode est compléxé avec un agent tensio-actif biodégradable non ionique et miscible à l'eau possédant des caractéristiques moussantes améliorées. Les compositions détergentes contenant de l'iode, germicides et hygiéniques sont bien connues dans la technique ainsi que les divers besoins et avantages associés à ces compositions. Généralement, cs compositions sont préparées en complexant de l'iode avec un agent tensio-actif puis par acidification et dilu- tion avec de l'eau. Pour une discussion détaillée de ces compo- sitions, on peut se reporter aux brevets des Etats-Unis d'Amérique suivants : N 2.931.777, 2.977.315, 3.029.183, 3.277.010, 3.438.905, 3.438.906 et 3.438.907. Selon la présente invention, on botient de nouvelles compositions contenant e l'iode, très moussantes et germicides en mélangeant de l'iode élémentaire avec un tensio-actif non ionique, biodégradable, liquide et miscible à l'eau, préparé par copolymérisation (a) d'oxyde d'éthylène ou d'un mélange d'oxyde éthylène et d'un oxyde d'alcoylène de faible messe moléculaire contenant de 3 à 4 atomes de carbone et (b) d'un oxyde d'alpha-oléfine contenant de 10 à 20 atomes de carbone avec (c) un composé à hydrogène actif de faible masse molécu- laire.Il est clair que des mélanges d'oxydes d'alpha-oléfines et (ou) de composés de faible masse moléculaire contenant un hydrogène actif peuvent être utilisés pour la préparation des agents tensio-actifs non icuiones mis en oeuvre dans la -présente invention.Les agents tensio-actifs non ioniques utilisés dans -la présente invention font l'objet de la denande de brevet déposée aux Etats-Unis d'Amérique le 28 Juillet 1969 sous le numéro 845.516 pour "Biodegradable surface active agents having good foam properties andfoam stabilizing characteristics" Irving Rudolf SCHMOLKA et Reinhold Karl SEIZINGER Comme mentionné ci-dessus , - on utilise trois réactifs dans la préparation des agents tensio-actifs non ioniques dc la présente invention .Un réactif est un composé de bas poids moléculaire contenant de l'hydrogène actif ou un mélange de tels composés . lies composés de bas poids moléculaire contenant de l'hydrogène actlf qui peuvent être utilisés dans la préparation des agents tensio actifs mis en oeuvre dans la présente invention sont des alcool polyvalents ayant d'environ 2 à 10 atomes de carbone et d'envi- ron 2 à 6 groupes hydroxyles.Ils comprennent, par exemple 9 des polyols d'alcane, comme l'éthylène glycol, le propylène glycol, le butane diol-1,4, le butane diol-'1,2, le triméthylolopropane, le glycérol, l'hexane tétrol-2,3,5,6 , le sorbitol, le penta- érythritol et le glucose; des polyols d'alcène, comme le butene- 2-diol-1,4, $l'hexène-2-triol-1,4,6, l'heptène-3-tétro-1,2,6,7 et l'hexadiène-1,5-diol-3,4; des polyols d'alcyne, comme le butyne-2-diol-1,4, l'hexyne-2-triol-1,4,6 et l'octyne-4-tétrol1,2,7,8; et des polyols d'oxyalcoylène, comme le diéthylène glycol, le triéthylène glycol, le tétraéthylène glycol, le dipropylène glycol et le tripropylène glycol. lies alcools pré- férés sont les polyols d'alcane,et les polyols particulièrement préférés sont le propylène glycol, le glycérol et le triméthylol- propane. lies oxydes d'alpha-oléfines que l'on peut utilisez dans la préparation des agents tensio-actifs sont les oxydes qui contiennent d'environ 10 à 20 atomes de carbone. La quantit d'oxyde d'alpha-oléfine qu'il faut faire réagir avec un alcool polyvalent doit être d'au moins 1 mole d'oxyde d'alpha-oléfine par mole d'alcool polyvalent.Quand l'alcool est un triol, le rapport d'environ I mole à environ 1,5 mole d'oxyde d'alpha- oléfine par mole d'alcool polyvalent est le rapport préféré, et pour des alcools tétrafonctionnels et de fonctionnalité plus élevée, on préfère un rapport molaire de 2 à 3 moles d'oxyde d'alpha-oléfine par mole d'alcool polyvalent. Des exemples d'oxydes d'alpha-oléfines qui peuvent etre utilisées pour I mise en oeuvre de l'invention comprennent l'oxyde de décylène, l'oxyde d'undécylène, l'oxyde de dodécylène, l'oxyde de tridécylène, l'oxyde de tétradécylène, l'oxyde de pentadécylène, l'oxyde d'hexadécylène, l'oxyde d'heptadécylène, l'oxyde d'cetadécylène, l'oxyde de nonadécylène, l'oxyde d'eicosylène et ces mélanges de ceux-ci. L'oxyde d'éthylène est le troisième réactif qui est utilisé dans la préparation des agents tensio-actifs. D'autres oxydes d1alcoylène de bas poids moléculaire peuvent être utilisés conjointement avec l'oxyde d'éthylène. Ils comprennent l'oxyde de propylène-1,2, l'oxyde de butylène-1,2, l'oxyde de butylène-1,3, oxyde de butylène-1,4 et l'oxyde de butylène-2,3 . La quantité d'oxyde d'éthylène nécessaire polir la mise en oeuvre de l'invention est la quantité suffisante pour communiquer à l'agent tensioactif les caractéristiones moussantes et stabilisantes de mousse désirées.Des quantités supérieures à celle-ci déséquilibrent les caractéristiques hydrophile-hydrophobe désirées de l'agent tensio-actif résultant. On a trouvé qu'au moins 3 moles d'oxyde d'éthylène par mole d'alcool polyvalent sont nécessaires pour produire un agent tensio-actif à caractéristiques hydrophiles. En général, la quantité d'oxyde d'éthylène utilisée dans la préparation des agents tensio-actifs aot être telle qu'elle fourni- sse un agent tensio-actif non ionique contenant de 40 à 80',6, et de préférence de 40 à 60% en poids, d'oxyde d'éthylène. N'importe quel catalyseur alcalin convenable dans la technique peut être utilisé dans la préparation des agents tensioactifs. Ils comprennent par exemple des bases fortes, telles que l'hydroxyde de sodium, le méthylate de sodium, l'hydroxyde de potassium et similaires; des sels de bases fortes et d'acides faibles, comme l'acétate de sodium, le glycolate de sodium et similaires; et des composés d'ammonium quaternaire, comme l'hydroxyde de benzyl-diméthyl cétyl ammonium , et similaires. La concentration de ces catalyseurs dans le mélange réactionnel n'est pas critique et elle peut varier d'environ 0,1 à 5%' en poids de l'alcool polyvalent participant à la réaction. Un solvant inerte peut être utilisé dans les modes opératoires décrits ci-dessus. La quantité de solvant utilisé est telle qu'elle est suffisante pour produire un milieu réactionnel convenable et elle est en général en excès molaire par rapport à la quantité totale des réactifs. Des exemples de solvants convenables comprennent des hydrocarbures aliphatiques, tels que 1' hexane, l'heptane, l'iso-heptanel, des hydrocarbures aromatiques, tels que du benzène, du toluène, du xylèn ^; des hydrocarbures chlorés, tels que du tétrachlorure de carbone, du dichlorure d'éthylène, du dichlorure de propylène; et des hydrocarbures oxygénés, tels que de l'éther diethylique, l'éther diméthylique et l'anisole. lies compositions contenant de l'iode de l'invention sont préparées en disriolvant de l'iode élémentaire dans les agents tensio-actifs non ioniques décrits ci-dessus. La quantité diode dissoute dans l'agent tensio-actif doit être telle qu'elle procure une composition germicide. Dans le domaine courant des germicides, cette quantité est appelée "quantité -germicidiquement active" En général, on utilisera environ 0,01 à environ 0,50 partie, de préférence 0,15 à 0,30 partie en poids d'iode par partie d'agent tensio-actif non ionique, la quantité maximale étant fonction de la solubilité de l'iode dans l'agent tensio-actif particulier choisi.La quantité exacte d'iode à collplexer avec les agents tensio-actifs non ioniques varie aussi selon l'usage particulier recherché pour le complexe. Pour l'application pratique, les complexes d'iode de l'invention sont acidifies et dilués avec de l'eau. En général, sur la base de 190 parties en poids de composition diluée, on doit utiliser environ 2 parties à environ 50 parties, et de préférence environ 5 parties à environ 20 parties, de complexe d'iode. On obtient ainsi une composition diluée comprenant de 0,2 à 3,0 parties, de préférence de 1 à 2 parties, d'iode actif. I,'acidifi- cation est nécessaire puisqu'on désire un pll d'environ 2 à 4 dans les dilutions utilisées (c'est-à-dire à 25 et 12,5 ppm d'iode actif) pour que l'iode présente une activité germicide optimale. Dans ce domaine de pH, l'iode diatomique est libéré du support tensio-actif en quantités maximales. Dans la préparation des compositions diluées de l'invention, il est souvent souhaitable d'ajouter d'environ 1 à 20 parties5 pour 100 parties-en poids de composition diluée, -d'un agent stabilisant. N'importe quel agent .tensio-actif biodégradable peut être utilisé comme agent -tabilisant. De préférence, on utilise comme stabilisant le même agent tensioactif que celui utilisé pour complexer l'iode. On peut aussi utiliser comme stabilisants des alcools, en particulier l'éthanol et l'isopropanol. Un certain nombre d'acides peuvent être utilisés pour acidifier les compositions iodées diluées de l'invention. Bien que l'on pr-éfère utiliser l'acide phosphorique, ou peut utiliser des acides comme les acides chlorhydrique, sulfurique, sulfureux, sulfamique, hydroxyacétique, citrique, maléique, et leurs mélanges. La quantité d'acide utilisée doit être généralement telle qu'elle amène le pH des compositions iodées diluées dans le domaine compris entre 2 et 4.- En général, l'acide doit repré senter environ 0,5 à 35 parties en poids, pour 100 parties de composition diluée. La quantité d'acide utilisée dépendra généralement de l'usage recherché pour les compositions. On peut faire varier tres largement la quantité d'eau utilisée dans la préparation des compositions dilues de l'in- vention et cette quantité n'est pas essentielle. Sn général cependant, on peut utiliser cie 15 à 97,5 parties d'eau, pour 100 parties an poids de composition diluée. lies exemples suivants illustrent la mise an oeuvre de l'invention. Toutes les parties sont exprimées an poids sauf indication contraire. lies indices d'hydroxyle, dans les exemples s.ont déterminés par la méthode ASTM-D-1638-61T. Pour évaluer les caractéristiques de moussage des agents tensio-actifs utilisés dans la présente invention, on prépare une solution en dissolvant une quantité donnée de la dite composition, ou des mélanges de ladite composition, dans de l'eau du robinet et on place 10 litres de ladite solution dans un récipient en Pyrex de 25,4 cm de hauteur et de 25,4 cm de diamètre. Ce récipient en Pyrex est muni d'un agitateur du type à hélice, 'de- lames chauffantes, d'un thermostat et d'un thermomètre.Une petite pompe centrifuge fait circuler la solution contenue dans ce récipient à travers un débit-mètre calibre en verre jusqu'à l'orifice prparé à la base d'une aiguille hypodermique NO 20 de Becton-Dickinson lL Cie en agrandissant le trou situé à la base avec une perceuse calibre N 56 On monte coaxialement l'orifice de jet à l'intérieur d'un tube en verre Pyrex (51 mm sur. 910 mm) que l'on place verticalement dans la solution .On place le jet de liquide de telle façon qu'il soit à 700 mm au-dessus de la surface de la solution dans le récipient, et le tube de Pyrex est disposé de façon à déboucher 210 mm en dessous de la surface de la solution On chauffe la solution à 490C au moyen du réchauffeur à lame et on la maintient à température constante au moyen du thermostat. On met en route la pompe centrifuge et la vitesse d'écoulement de la solution à travers l'orifice est mesurée. lie débit est ajusté à 400 ml/min. en dérivant une partie du flux et on le faisant revenir dans le récipient de Pyrex avant le passage à travers le débit-mètre.On dirige la solution passant à travers l'orifice contre la paroi du tube vertical pendant qu'on règle le flux et que la température est équilibrée pour éviter la formation de mousse avant la détermination proprement dite. On dispose ensuite la jet -pour faire descendre la- solution coaxialement à travers le centre du tube pour qu'il frappe la surface de la -solution placée dans le tube de Pyrex. On déclenche le chronométrage à partir du moment où la solution frappe la surface du liquide et on le continue jusqu'à ce que la mousse atteigne 600 mm ou jusqu'à ce que le temps de moussage de 10 minutes se soit écoulé. A ce moment, on redéclenche le chronométrage pour déterminer la stabilité relative de mousse après 5 minutes. Les lectures de la hauteur de mousse sont obtenues à partir d'un étalonnage à l'extérieur du tube de Pyrex, avec un trait zéro à la surface de la solution. L'aptitude à la biodégradation des produits des exemples suivants est déterminée selon le procédé décrit dans l'article intitulé "Foam Generation Method for Evaluating Biodegradibility" (Méthode de formation de mousse pour la détermination de l'aptitude àla biodégradation) par B;R. Bacon, dans The Journal of telle American Oil Chemists Society, Janvier 1966, pages 18-25. Un-certain-nombre d'agents tensio-actifs non ioniques sont préparés en copolymérisant un oxyde dtalcoylène de bas poids moléculaire et un mélange d'oxydes d'alpha-oléfines avec un alcool polyvalent de bas poids moléculaire. lies agents tensio-actifs sont prépares de la manière suivante Un réacteur propre et sec est purgé avec de l'azote et rempli avec un mélange d'oxydes d'alpha-oléfines, d'alcool polyvalent et d'hydroxyde de potassium comme catalyseur. On applique ensuite une pression réduite d'environ 10 mm de mercure tout en chauffant à 80 C.On maintient la température à 80 C pendant 5 minutes, puis l'autoclave est mis en pression sous azote à 2,4 kg/cm2. lia température est ensuite portée à environ 130 C et on ajoute ensuite un oxyde d'alcoylène de faible masse moléculaire. L'addition de l'oxyde d'alcoylène a lieu à 130 C pendant une période de 2 heures. Le mélange -réaction- mal est ensuite maintenu à cette température pondant une heure supplémentaire, refroidi à 50 C et évacué du réacteur. lie cata- lyseur est neutralisé avec de 11 acide acétique glacial et les produits volatils sont éliminés à 1000C et sous 10 mm de mercure pendant une heure. Les détails spécifiques concernant la préparation sont indiqués dans le Tableau I A = Mélange d'oxydes d'oléfine en C11 - C14 ayant une masse moléculaire moyenne de 189. B = Mélange d'oxydes d'oléfine en C15 - C18 ay nt une masse moléculaire moyenne de 245. OE = Oxyde d'éthylène. Exemple Alcool poly- Oxyde d'o(- Oxyde d'al- Produit Aptitu- Propriétés moussantos valent oléfine coylène Indice OH de à la Temps de Lecture de descente (min) (parties) (parties) (parties) biodégra- montée Départ Fin (5 min) dation I Glycérol, 184 A,431 OE, 440 345,5 > 95 2 min.40" > 600 520 II Glycérol, 184 A,431 OE, 546 309,0 > 95 2 min.45" > 600 530 III Glycérol, 184 B,531 OE, 876 219,0 > 95 3 min. 5" > 600 520 IV Triméthylol- A,430 OE, 805 131,0 > 95 2 min.45" 600 430 propane, 134 TABLEAU I EXEMPLE V A 8 parties de l'agent tensio-actif non ionique. dc l'Exemple I, on ajoute 2 parties d'iode élémentaire. Le mélange est chauffé à 500C pendant environ 1 heure et à ce moment on ajoute 4 parties d'alcool iso-propylique, 10 parties d'acide phosphorique (85%), 5 parties d'acide chlorhydrique (37%), 15 parties de l'agent tensio-actif de l'Exemple I et 56 parties d'eau et on mélange jusqu'à obtention d'une solution homogène. La solution contient 1,556% d'iode actif. La formulation ci-dessus est testée comme germicide vis à vis du Staphylococcus Aureus ATCC 6538 de la façon décrite dans Official Methods of Analysis (Méthodes Officielles d'Analyse - Ass.ociation Américaine de Chi@ie Agricole) p. 87, "Germicidal and Detergent Sanitizors" (produits hygiéniques détorgents et germicides)-Dernière Communication officielle100 Edition, 1965. Dans son principe, le test nécessite la préparation d'un milieu de culturc contenant le micro-organisme cité ci-dessus et la détermination dc l'effet destructeur du micro-organisme des germicides essayés. Dans l'év luation de la composition germicide de cet exemple, on utilise comme témoin un germicide commercial étalon (hypochlorite de sodium). A une concentration dc 25 ppm d'iode actif, la composition de la présente invention est cfficaco pour détruirc le micro-organisme dans 7 des 10 essais, alors Que le témoin à 100 ppm de chlore est efficace dans 2 des 10 essais et avec 200 ppm de chlorc dans 5 des 10 essais. EXEMPLE VI Des compositions germicides sont préparées à partir des agents tensio-actifs décrits dans les Exemples II-"r. es compositions sont préparées en ajoutant do l'iode élémentaire aux agents tensio-actifs et e chauffant le mélange pendant environ 1 heure à 50 C. Les compositions préparées sont les suivantes CONSTITUANTS PARTIES A. Agent tensio-actif de l'Exemple II 80 Iode 20 B. Agent tensio-actif de l'Exemple III 8G Iode 20 C. Agent tensio-actif de l'Exemple IV 85 Iode 15 Toutes les compositions ci-dessus sont ensuite acidifiées avec un mélange d'acides phosphorique et chlorhydrique, stabilisées par addition du même agent tensio-actif que celui utilisé dans la préparation du complexe à l'iode, diluées avec de l'eau et essayées pour leur activité hygiénique, detergente et germicide on utilisant la méthode d'@ssai de Cantor Schelanski (Soaps and Sanitary Chemicals, 27, p.133, 135, 137 (Février 1951)) à des quantités d'iode actif de 25 et 12,5 ppm Les compositions diluées sont efficaces comme shampooings germi- cides. REVENDICATIONS 1. Composition détergente et germieide, caractérisée en ce qu'elle comprend essentiellement un mélange d'iode élémentaire et d'un agent tensio-actif non ionique, liquide, biodégradable et miscible à l'eau, préparé en copolymérisant (a) de l'oxyde d'éthylène ou un mélange d'oxyde d'éthylène et un oxyde d'alcoylène de bas poids moléculaire contenant de 3 à 4 atomos de carbone, et (b) un oxyde d'alpha-oléfine contenant de 1G à 0 atomes de carbone ou un mélange de tels oxydes. avec (c) un alcool polyvalent ayant de 2 à 10 atomes de carbone et de 2 à 6 groupes hydroxyles, le dit agent tensio-actif comprenant environ 40 à 80% en poids d'oxyde d'éthylène, ladite composition ayant un rapport, an poids, iode/agent tensio-actif de C),01/1 à 0,5/1 . 2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'oxyde d'alpha-oléfine est un mélange d'oxydes d'alphaoléfinosscontenant de 11 à 14 atomes de carbone. 3. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'oxyde d'alpha-oléfine est un mélange d'oxydes d'alpha-oléfines convenant de 15 à 18 atomes de carbone. 4. Composition selon la revendication 1, caractérisac en ce que l'alcool polyvalent est du propylène glycol , du glycérol ou du triméthylolpropane. 5. Composition détergente et ger icide caractérisée on ce qu'elle est essentiellement constituée de (pour 100 parties) A. 2 à 50 parties d'un mélange d'iode élémentaire et d'un agent tensio-actif non ionique, liquide, biodégradable et miscible à l'eau, prépare en copolymérisant (a) de l'oxyde d'éthylène ou un mélange d'oxyde d'éthylène et un oxyde d'alcoylè ne de bas poids moléculaire e contenant de 3 à 4 atomes de carbone, et (b) un oxyde d'alpha-oléfine contenant de 10 à 20 atomes de carbone, ou un mélange do tels oxydes, avec (c) un alcool poly- valent ayant de 2 à 10 atomes de carbone t de 2 à 6 groupes hy hydroxyles, ledit agent t sio actif comprenant environ 40 à 80% en poids d'oxyde d'éthylène, ladite composition ayant un rapport en poids iode/agent tensio-actif de 0,01/1 à 0,5/1 B. 0,5 à 35 partics d'un acide; et C. 15 à 97,5 parties d'eau 6. Composition selon la revendication 5, caractérisée en cc que l'acide est do l'acide phosphorique. 7. Composition selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'acide est un mélange d'acide phosph-rique et chlorhydrique. 8. Composition selon la revendication 5, caractéri- sée en ce que l'oxyde d'alpha-oléfine est un mélange d'oxudes d'alpha-oléfines contenant de 11 à 14 atomes de carbone. 9. Composition selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'oxyde d'alpha-cléfine est un mélange d'oxydes d'alpha-oléfines contenant de 15 à 18 atomes de carbone. 10. Composition selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'alcool polyvalent est du propylène glycol, du glycérol ou du triméthololpropane.