JP2002523567A - 安定な自由流動性の固体キレート化剤 - Google Patents

安定な自由流動性の固体キレート化剤

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JP2002523567A JP2000567498A JP2000567498A JP2002523567A JP 2002523567 A JP2002523567 A JP 2002523567A JP 2000567498 A JP2000567498 A JP 2000567498A JP 2000567498 A JP2000567498 A JP 2000567498A JP 2002523567 A JP2002523567 A JP 2002523567A
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Dow Chemical Co
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Dow Chemical Co
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C227/00Preparation of compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C227/38Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C227/44Stabilisation; Use of additives

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (a)キレート化剤の水溶液のpHを、無機酸の添加により約1.2〜約3.0の値に調整し、そして(b)前記pHが調整された水性キレート化剤生成物を乾燥させること、を含む方法により製造される安定な自由流動性の固体キレート化剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は安定な自由流動性の固体キレート化剤およびその製造方法に関する キレート化剤(chelantsまたはchelating agents)は、金属イオンと配位共有
結合を形成してキレート化合物を形成する化合物である。キレート化合物は、中
心金属原子が少なくとも1つの他の分子またはイオン(配位子と呼ばれる)中の
2つ以上の他の原子に結合し、少なくとも1つの複素環が各環の一部としての金
属原子により形成される配位化合物である。
【0002】 キレート化剤は、食品加工、石鹸、洗剤、クリーニング製品、パーソナルケア
製品、医薬品、パルプおよび紙の加工、水処理、金属加工および金属メッキ用溶
液、繊維加工用溶液、肥料、飼料、除草剤、ゴムおよびポリマー化学、写真仕上
げ、および油田化学等の様々な用途で使用されている。
【0003】 市販入手可能なキレート化剤は典型的には、約40質量%から約60質量%の
キレート化剤活性(chelant activity)を有する水溶液である
。 上記用途の幾つかにおいては、固体の自由流動性キレート化剤を使用すること
が都合よく望ましいため、安定な自由流動性の固体キレート化剤を製造するため
の多くの試みがこれまでなされてきた。
【0004】 米国特許第4,259,200号明細書(P. S. Sims等)には、マグネシウム
、亜鉛またはアルミニウムイオンと錯化したホスホネートが開示されており、ホ
スホネートに対する金属イオンのモル比は少なくとも1:1である。マグネシウ
ムとホスホネートを任意の好適な溶剤(水等)中で予備混合し、場合に応じて他
の洗剤成分と混合し、そして噴霧乾燥させることが開示されている。漂白剤組成
物の貯蔵安定性が改善されたと主張されている。
【0005】 ヨーロッパ特許出願公開第0225309B1号(Monsanto Europe S.A.)に
は、自由流動性および貯蔵性を改善するために、ジエチレントリアミンペンタ(
メチレンホスホン酸)を含む粒子にアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩を
添加することが開示されている。スルフェートの量はキレート化剤の質量の60
〜200%であり、この量はキレート化剤に対する金属イオン塩の質量比0.6
:1〜2:1に対応する。噴霧乾燥後の好ましい含水量は、粒子の10質量%未
満である。
【0006】 1997年9月24日に公開されたヨーロッパ特許出願公開第0796911
A1号(The Procter & Gamble Company)には、高いキレート化剤活性を有する
自由流動性粒子の形態にある噴霧乾燥された成分が開示されている。この成分は
、(i)少なくとも50質量%のキレート化剤と、(ii)1質量%〜25質量%
のアルカリ金属またはアルカリ土類金属硫酸塩と、(iii)好ましくは10質量
%未満の自由水分を含む。
【0007】 しかしながら、1つ以上の求められる製品の特性において、これらおよび他の
試みはこれまで成功していない。例えば、キレート化剤水溶液は、乾燥させるの
が往々にして困難であり、乾燥された場合でも、空気に曝されると往々にして塊
になったり、および/または自由流動性のままで存在しなくなる。従って、噴霧
乾燥後のキレート化剤組成物の含水量が10質量%未満であることがあるが、こ
れらの組成物は通常吸湿性が非常に高く、空気に曝された後では自由流動性を保
持しない。
【0008】 洗剤業界で、安定な自由流動性の固体キレート化剤が依然として非常に必要と
されていることは明らかである。 まずキレート化剤水溶液のpHを特定の狭いpH範囲に調整し、次に乾燥させ
る場合に、低吸湿性ないしは非吸湿性であるとともに空気に曝された場合でも自
由流動性のまま存在する固体キレート化剤が得られることが意外にも発見された
【0009】 1つの側面において、本発明は、 (a)キレート化剤の水溶液のpHを、無機酸の添加により約1.2〜約3.
0に値に調整し、そして (b)前記pHが調整された水性キレート化剤生成物を乾燥させること、 による、安定な自由流動性の固体キレート化剤の製造方法である。
【0010】 もう1つの側面において、本発明は、前記方法により得られる安定な自由流動
性の固体キレート化剤組成物である。 本発明は、安定な自由流動性固体の形態のキレート化剤、特にアミノカルボキ
シレートキレート化剤を製造するのに特に好適である。
【0011】 いかなる周知のアミノカルボキシレートキレート化剤も、本発明の方法におい
て使用するのに好適である。本発明において有用な好適なアミノカルボキシレー
トキレート化剤としては、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)、N−ヒド
ロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA)、トリエチレンテトラアミ
ン六酢酸(TTHA)、N−ヒドロキシエチルイミノ二酢酸(HEIDA)、ジ
ヒドロキシエチルグリシン(DHEG)、エチレンジアミン−N,N’−二コハ
ク酸(EDDS)、S,S−エチレンジアミン−N,N’−二コハク酸(S,S
−EDDS)、エチレンジアミンテトラプロピオン酸(EDTP)、α−アラニ
ン二酢酸およびβ−アラニン二酢酸が挙げられるが、これらに限定されない。ジ
エチレントリアミン五酢酸(DTPA)が特に好適なアミノカルボキシレートキ
レート化剤である。
【0012】 いかなる周知の無機酸も本発明の方法において使用するのに好適である。好適
な無機酸としては、硫酸、塩酸、リン酸および硝酸が挙げられるが、これらに限
定されない。本発明の方法での使用に、硫酸が最も好ましい酸である。
【0013】 本発明の方法において、アミノカルボキシレートキレート化剤の水溶液に、そ
の水溶液のpHが約1.2〜約3.0、好ましくは約1.5〜約2.9、最も好
ましくは約2.0〜約2.9の値に調整されるまで、酸を徐々に加える。次に、
pHが調整された生成物を乾燥させて、安定な自由流動性の固体アミノカルボキ
シレートキレート化剤を生成させる。
【0014】 pH調整された水性アミノカルボキシレートキレート化剤生成物の乾燥は、い
かなる周知の乾燥法によっても行うことができる。適切に昇温された減圧オーブ
ン内で、又はアミノカルボキシレートキレート化剤生成物を常用の向流式又は並
流式噴霧乾燥塔内に噴霧することにより、乾燥を都合良く行うことができる。噴
霧乾燥塔において、固体アミノカルボキシレートキレート化剤が粉末または顆粒
状で得られる程度まで、熱いガス、通常は熱い空気により水を蒸発させる。
【0015】 以下の例により本発明を例示するが、本発明を限定するものではない。百分率
、比および部は、特に断らない限り、質量で表わされている。比較例C−1 VERSENEX* 80キレート化剤(ジエチレントリアミン五酢酸の五ナトリウム塩を
含む40.2%活性溶液)を減圧オーブン内60℃で乾燥させた。2週間後、少
量の結晶性物質が形成されていたが、その物質の大部分は硬くガラス状であった
。少量のこの結晶性物質は吸湿性であり、空気に曝されるとその自由流動性を失
った。VERSENEXはThe Dow Chemical Companyの商標である。
【0016】例1〜4および比較例C−2〜C−7 VERSENEX 80キレート化剤(20グラム)と脱イオン水(10グラム)の混合
物を、硫酸の添加により様々なpH値に調整した。およそ3グラムの各pH調整
された混合物を減圧オーブン内60℃で乾燥させた。次に、生成物を取り出し、
空気に24時間曝した後に、乾燥性、質量増加および自由流動性を求めた。結果
を下記表1に示す。
【0017】
【表1】
【0018】 このデータから、本発明の方法により達成された驚くべき利点が判る。比較例C−8〜C−11 脱イオン水(17グラム)を含むVESENEX 80キレート化剤(30グラム、0.
024モル)にMgSO4・7H2O(5.93グラム、0.024モル)を添加
することによって、硫酸マグネシウム/VESENEX 80キレート化剤溶液を調製した
。断続的に硫酸を添加することによりpHをおよそ10に調製した。約30分後
、キレート化剤に対して1.0のモル比でマグネシウムを含む澄んだマグネシウ
ム溶液を得た。同様にして、キレート化剤1モル当たり0.25モル、0.5モ
ルおよび0.75モルのマグネシウムを含む溶液を調製した。次に、各溶液を減
圧オーブン内60℃で乾燥させた。次に、生成物を取り出し、空気に24時間曝
した後で、乾燥性、質量増加および自由流動性を求めた。結果を下記表2に示す
【0019】
【表2】

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 安定な自由流動性の固体キレート化剤組成物の製造方法であ
    って、 (a)キレート化剤の水溶液のpHを、無機酸の添加により約1.2〜約3.
    0の値に調整し、そして (b)前記pHが調整された水性キレート化剤生成物を乾燥させること、 による方法。
  2. 【請求項2】 キレート化剤がアミノカルボキシレートキレート化剤である
    請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 アミノカルボキシレートキレート化剤がジエチレントリアミ
    ン五酢酸、N−ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、トリエチレンテトラ
    アミン六酢酸、N−ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、ジヒドロキシエチルグリシ
    ン、エチレンジアミン−N,N’−二コハク酸、S,S−エチレンジアミン−N
    ,N’−二コハク酸、エチレンジアミンテトラプロピオン酸、α−アラニン二酢
    酸およびβ−アラニン二酢酸からなる群から選ばれる請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 アミノカルボキシレートキレート化剤がジエチレントリアミ
    ン五酢酸である請求項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】 無機酸が硫酸である請求項1〜4のいずれか1項に記載の方
    法。
  6. 【請求項6】 工程(a)においてキレート化剤の水溶液のpHが約1.5
    〜約2.9の値に調整される請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
  7. 【請求項7】 工程(a)においてキレート化剤の水溶液のpHが約2.0
    〜約2.9の値に調整される請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
  8. 【請求項8】 請求項1に記載の方法により製造される安定な自由流動性の
    固体キレート化剤組成物。
  9. 【請求項9】 請求項2に記載の方法により製造される安定な自由流動性の
    固体アミノカルボキシレートキレート化剤組成物。
  10. 【請求項10】 請求項3に記載の方法により製造される、ジエチレントリ
    アミン五酢酸、N−ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、トリエチレンテ
    トラアミン六酢酸、N−ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、ジヒドロキシエチルグ
    リシン、エチレンジアミン−N,N’−二コハク酸、S,S−エチレンジアミン
    −N,N’−二コハク酸、エチレンジアミンテトラプロピオン酸、α−アラニン
    二酢酸およびβ−アラニン二酢酸からなる群から選ばれる安定な自由流動性の固
    体アミノカルボキシレートキレート化剤。
  11. 【請求項11】 請求項4に記載の方法により製造される安定な自由流動性
    の固体ジエチレントリアミン五酢酸。
  12. 【請求項12】 請求項5に記載の方法により製造される安定な自由流動性
    の固体キレート化剤組成物。
  13. 【請求項13】 請求項6に記載の方法により製造される安定な自由流動性
    の固体キレート化剤組成物。
  14. 【請求項14】 請求項7に記載の方法により製造される安定な自由流動性
    の固体キレート化剤組成物。
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