JP2557832B2 - 新規なエーテルポリカルボキシレート - Google Patents

新規なエーテルポリカルボキシレート

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JP2557832B2
JP2557832B2 JP60256505A JP25650585A JP2557832B2 JP 2557832 B2 JP2557832 B2 JP 2557832B2 JP 60256505 A JP60256505 A JP 60256505A JP 25650585 A JP25650585 A JP 25650585A JP 2557832 B2 JP2557832 B2 JP 2557832B2
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    • C07C59/305Saturated compounds containing more than one carboxyl group containing ether groups, groups, groups, or groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、有効な金属イオン封鎖剤でありかつ家庭、
公共団体および工業用途用の洗剤組成物で有用である新
規エーテルポリカルボキシレート化合物に関する。
背景技術 給水中の「硬度」陽イオンを錯化することによって水
を軟化する際の金属イオン封鎖剤の役割は、周知であ
る。金属イオン封鎖剤は、セッケンおよび他の陰イオン
界面活性剤と反応し洗浄力に悪影響を及ぼすことがある
カルシウムイオンおよびマグネシウムイオンと可溶性錯
体を生成するので、洗浄プロセスにおいて認められた助
剤である。ポリホスフェート、例えばトリポリホスフェ
ートおよびピロホスフェートは、硬度イオンを封鎖する
性質のため、部分的に洗剤組成物中の成分として広く使
用されている。このようなリン含有化合物並びに窒素含
有化合物、例えばニトリロトリアセテートは、高度に有
効である。しかしながら、湖および流水の富栄養化への
これらの金属イオン封鎖剤のリン含量および窒素含量の
効果は、問題であり、そしてホスフェートを洗剤組成物
中で使用することは、管理規制または禁止を受けやす
い。
これらの状況は、高度に有効かつ効率良い無リン無窒
素金属イオン封鎖剤および洗浄力ビルダーの必要を生じ
ている。
本発明の目的は、特に界面活性剤を含有する洗剤組成
物においてビルダーとして使用される時に金属イオン封
鎖剤として有用であるような種類の化合物を提供するこ
とにある。
米国特許第3,293,176号明細書は、カルボン酸、リン
酸またはスルホン酸基を有するエーテルキレート化化合
物を開示している。
米国特許第3,692,685号明細書は、式 を有するエーテルポリカルボキシレートを含有する洗剤
組成物を開示している。
米国特許第4,228,300号明細書は、式 (式中、Mはアルカリ金属またはアンモニウムであり、
R1およびR2は水素、メチルまたはエチルであり、そして
R3は水素、メチル、エチルまたはCOOMである) を有するエーテルポリカルボキシレート金属イオン封鎖
剤および洗浄力ビルダーを開示している。
米国特許第3,923,679号明細書、および第3,835,163号
明細書は、5員環エーテルカルボキシレートを開示して
いる。米国特許第4,158,635号明細書、第4,120,874号明
細書、および第4,102,903号明細書は6員環エーテルカ
ルボキシレートを開示している。
本発明の目的は、新規の優れたエーテルポリカルボキ
シレート金属イオン封鎖剤、および前記金属イオン封鎖
剤の製法を提供することにある。
発明の概要 本発明は、化学構造 〔式中、Mは水素または陽イオン(得られる塩は水溶
性)であり、そしてR1およびR2は同一または異種である
ことができ、そして水素、ヒドロキシ、ヒドロキシメチ
ル、ヒドロキシエチルおよびカルボキシからなる群から
選択される〕によって表わされる金属イオン封鎖剤化合
物からなる。
この化学構造には、3,3−ジカルボキシ−4−オキサ
−1,6−ヘキサンジオン酸化合物、その水溶性塩および
それらの水和物が包含される。
本発明のなお別の面は、式 〔式中、Mは水素または陽イオン(得られる塩は水溶
性)であり、そしてR1およびR2は同一または異種である
ことができ、そして水素、ヒドロキシ、ヒドロキシメチ
ル、ヒドロキシエチルおよびカルボキシからなる群から
選択されるか、R2は1つの水素原子を置換する特定のメ
チレン炭素に対してのメチレンまたはエチレン結合であ
って5また6員飽和環を形成できる〕 によって表わされる化合物の製法である。
本法は、共役ジエン化合物をジアルキルケトマロネー
トと反応させ、その後得られるジエステルを加水分解し
てジカルボキシレートを生成し、そしてこのジカルボキ
シレートを酸化して合計少なくとも4個のカルボキシレ
ート基を含有するエーテルカルボキシレート化合物を生
成することからなる。
発明の具体的説明 以下の例は、3,3−ジカルボキシ−4−オキサ−1,6−
ヘキサンジオン酸の四ナトリウム塩の合成法の例示であ
る。
前記化合物(3)またはその異性体をアルカリ金属水
酸化物と反応させて次式 の化合物を生成する。この化合物(4)を酸化し、そし
て中和して次式 (式中、Mはナトリウムまたはカリウムである)の化合
物またはその水和物を生成する。
化合物3の生成 1,3−ブタジエン〔マテソン(Matheson)、G.P等級、
純度99.0%〕250mlを、無水条件下で水素化カルシウム
0.5gを含有するメスシリンダー中に凝縮した。次いで、
この物質を、ドライアイスで冷却されかつアセトニトリ
ル200ml、ヒドロキノン0.5gおよび水素化カルシウム0.1
gを含有するガラス製オートクレーブライナーに添加し
た。次いで、得られた溶液を化合物2(250g)と合流
し、そしてオートクレーブに入れ、そして窒素を使用し
て600ポンド/平方インチに加圧し、次いで少なくとも1
6時間かけて155℃に加熱した。冷却後、反応混合物を丸
底フラスコに移し、そして揮発物を吸引によって除去し
た。次いで、得られた液体を真空下で蒸留して3つの留
分を得た。
1) 0.1mmでbp20〜50℃、主として化合物2(20g) 2) 0.1mmでbp40〜90℃、50:50の化合物2および3
(30g) 3) 0.1mmでbp90〜150℃、化合物3(250g) 化合物3をNMR(1Hおよび13C)およびIR分光分析によ
って特徴づけた。
化合物4の生成 水640mlおよび水酸化ナトリウム56.2g(1.4モル)か
らなる溶液を冷却器、機械的撹拌機および正の窒素導入
部付きの21の3口フラスコに入れた。次いで、溶液を90
℃に加熱し、そして化合物3(160g、0.702モル)を添
加した。発熱反応が認められた。得られた混合物を30分
間撹拌し、そして室温に冷却させた。化合物4の生成溶
液は、0℃で貯蔵でき、そして化合物5の生成に使用で
きた。
化合物5の生成 化合物4(前工程からの水中溶液として)80g(0.37
モル)を30%過酸化水素62.9g(0.55モル)と一緒にガ
ラス製反応器に入れた。次いで、オゾン0.37モルを酸素
流中で反応溶液にバブリングしながら、この溶液を氷浴
中で冷却した。pHが少なくとも24時間9.5に保たれるま
で、水酸化ナトリウムを添加した。このことは、通常、
25%水酸化ナトリウム50〜60mlおよび約72時間かかっ
た。次いで、溶液を蒸発し、そして80℃で真空によって
乾燥して固体(通常白色)を与えた。この固体は、13C
および1HNMRおよび元素分析(対応のテトラメチルエス
テルの質量分析)によって化合物5と特徴づけられた。
化合物5は、通常、3水和物として得られた。
かくして得られた化合物5、即ち3,3−ジカルボキシ
−4−オキサ−1,6−ヘキサンジオン酸の四ナトリウム
塩の式とC13NMR(核磁気共鳴)に関するデータは次のと
おりである。
C13NMR カルボキシレート180.1,178.9,177.8ppm C2;41.6ppm C3;87.3ppm C5;65.0ppm D2Oにスペクトル」 3,3−ジカルボキシ−4−オキサ−1,6−ヘキサンジオ
ン酸の四ナトリウム塩以外の本発明の化合物は、1,3−
ブタジエンの代わりに適当な共役ジエンを使用すること
によって生成され得る。例えば、式CH2=CH-CH=CR1R2
(式中、R1およびR2は水素、メチル、エチル、ヒドロキ
シ、ヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル、カルボキ
シ、カルボキシメチルまたはカルボキシエチルであり、
そしてR1およびR2の両方は水素ではない)を有する化合
物は、ジアルキルケトマロネートと反応して中間体を生
成し、この中間体は加水分解され、酸化され、そして中
和されて本発明の化合物を生成できる。ランダムディー
ルスアルダー型の反応は、化合物の混合物を生ずること
が認識されるが、このような混合物は、本発明の洗剤組
成物において洗浄力ビルダーとして有用である。
次式 (式中、R1は水素である) の酸形態の環式エーテルポリカルボキシレート化合物
は、前期反応式で1,3−ブタジエンの代わりにそれぞれ
1,3−シクロヘキサジエンおよび1,3−シクロペンタジエ
ンを使用することによって生成される。
化合物6および7の生成において、化合物3に対応す
る初期中間体化合物は、それぞれ次の通りである。
これらのエステルのカルボキシレートへの加水分解お
よび酸化/中和工程は、前記化合物4の生成および化合
物5の生成に記載のように進行する。
一般法によって生成できる酸形態の追加の化合物は、
3,3,5−トリカルボキシ−4−オキサ−1,6−ヘキサンジ
オン酸、3,3−ジカルボキシ−4−オキサ−5−ヒドロ
キシ−1,6−ヘキサンジオン酸、3,3,5−トリカルボキシ
−4−オキサ−5−ヒドロキシメチル−1,6−ヘキサン
ジオン酸、3,3−ジカルボキシ−4−オキサ−5−ヒド
ロキシエチル−1,6−ヘキサンジオン酸を包含する。
ジメチルケトマロネートおよび他のジアルキルケトマ
ロネートが、例のジエチルケトマロネートの代わりに使
用され得る。
カルシウム結合定数の測定 デジタル電圧計を有するコンピューターシステム(ヒ
ューレット・パッカード)を使用してオリオン(Orio
n)カルシウム選択電極および線形注射器ビュレット
〔セージ(Sage)インストルメンツ注射器ポンプ+線形
電位差計〕からデータを補集しかつ分析した。アナログ
デバイス40J非反転操作増幅器電位計は、カルシウム電
極電圧を増幅し、そして10-7M範囲への電極のネルンス
ト挙動を与えた。体積測定の正確さは、±0.5%よりも
良かった。
〔遊離Ca(Ca free)〕の直線尺度である300データ対
の〔合計Ca(total)VS 10(E/S)を捕集し、そして各滴
定時の希釈に対して補正した。Sはネルンスト式の勾配
であり〔約29mV/ディケード(decade)〕、そしてEは
カルシウム電極の電圧である。カルシウムイオンを緩衝
液中で滴定した。ここで、Lは金属イオン封鎖配位子を
表わす。配位子を含まない標準滴定は、電極応答を校正
した。一定濃度の合計配位子〔合計L〕を含有する第二
滴定は、各種の〔合計Ca〕/〔合計L〕比におけるKCa
の計算を可能にした。Caイオンを一定〔合計L〕および
一定〔合計Mg〕の溶液に添加する第三滴定を異なる〔合
計Ca〕/〔合計L〕比におけるKCaと比較して同一比率
におけるKMgを明らかにした。
(式中、〔遊離L〕=〔合計L〕−〔合計Ca〕+〔遊離
Ca〕) (式中、〔MgL〕=〔合計L〕−〔CaL〕−〔遊離L〕、
〔遊離Mg〕=〔合計Mg〕−〔MgL〕、 〔CaL〕=〔合計Ca〕−〔遊離Ca〕) 〔合計Ca〕/〔合計L〕の高い比率においては、重合
計は、Caイオンで飽和となり、そして〔遊離Ca〕の直線
状増大が生じた。この線を〔遊離Ca〕=Oに外挿し、そ
してその点での〔合計Ca〕は、カルシウム結合容量の尺
度を表わした。
pHは常時9.55であり、温度は22℃であった。イオン強
度は約0.1Mであり、〔合計Ca〕は0〜1.4mM(0〜8.2グ
レン/ガロン)であり、〔合計配位子〕は3.52×10-4
であり、〔合計Mg〕は2.0mMであった。
これらの結果は、2種の従来技術のエーテルカルボキ
シレートおよびクエン酸ナトリウム、即ち洗剤ビルダー
物質として使用される別の非重合体カルボキシレート金
属イオン封鎖剤に比較して本発明の化合物DCOH、および
本発明の方法によって生成される化合物OCHTCがカルシ
ウム結合について明らかな利点を有することを実証す
る。DCOHおよびOCHTCは、リンおよび窒素を含まない
が、カルシウム結合においてトリポリリン酸ナトリウム
およびニトリロトリ酢酸ナトリウムと少なくとも等価で
ある。
結果は、本発明のポリカルボキシレートが技術上以前
に開示された他のエーテルカルボキシレートと比較して
優れた金属イオン封鎖剤であることを示す。
洗剤組成物 本発明の金属イオン封鎖剤を配合して洗剤組成物がつ
くられる。この組成物は必須成分として界面活性剤約0.
5%〜約98%および洗浄力ビルダーとしての本発明の金
属イオン封鎖剤化合物約2%〜約99.5%を含有する。
本発明の化合物を含む典型的な洗濯洗剤組成物は、界
面活性剤約5%〜約30%および合計洗浄力ビルダー約10
〜約80%を含有し、合計洗浄力ビルダーの約20〜100重
量%は本発明の金属イオン封鎖剤であることができる。
本発明の化合物を含む組成物は、約6〜12の広いpH範
囲にわたって有効である。組成物は、適当な塩の適切な
選択によって前記範囲内の所望のpHを与えるように処方
され得る。このように、例えば、洗剤および金属イオン
封鎖剤の両方に好ましい水溶性塩は、アルカリ金属塩、
例えばナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、および
アンモニウム塩またはアルキル置換アンモニウム、例え
ばトリエタノールアンモニウムである。ナトリウムおよ
びカリウムが、好ましい水溶性陽イオンである。
所望溶液のpHに応じて、塩は、部分的または完全に中
和される。
洗剤組成物は、固体(粒状、錠剤、粉末)または液体
(水性または非水性ベース)物理的形態として調製され
得る。
本発明の洗剤組成物は、洗濯用途用に特に好適である
が、硬質表面のクリーニング用および皿洗い用にも好適
である。自動皿洗い機で使用するように処方された洗剤
組成物は、典型的には、低い泡立ちの非イオン界面活性
剤約0.5%〜約6%、洗浄力ビルダー物質の混合物約40
%〜約99%および水溶液中で次亜塩素酸イオンを与える
成分を含有する。
各種の界面活性剤が、本発明の新規金属イオン封鎖剤
と併用され得る。有用な界面活性剤は、陰イオン界面活
性剤、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤、双性界面
活性剤、陽イオン界面活性剤またはこのような物質の混
合物を包含する。
(A) 陰イオンセッケンおよび非セッケン界面活性剤 この種の界面活性剤は、通常のアルカリ金属モノカル
ボン酸塩(セッケン)、例えば炭素数約8〜約24、好ま
しくは炭素数約12〜約18を有する高級脂肪酸のナトリウ
ム塩、カリウム塩、アンモニウム塩およびアルキロール
アンモニウム塩を包含する。好適な脂肪酸は、天然物、
例えば植物または動物エステル(例えば、パーム油、や
し油、ババス油、大豆油、ひまし油、タロー、鯨油およ
び魚油、グリース、ラード、およびそれらの混合物)か
ら得ることができる。また、脂肪酸は、合成的に生成さ
れ得る(例えば、石油の酸化により、またはフィッシャ
ー・トロプシュ法による一酸化炭素の水素添加によ
り)。樹脂酸、例えばトール油中の樹脂酸およびロジン
が、好適である。ナフテン酸も、好適である。ナトリウ
ムセッケンおよびカリウムセッケンは、油脂の直接ケン
化により、または別個の製法で生成される遊離脂肪酸の
中和により生成され得る。やし油およびタローから誘導
される脂肪酸の混合物のナトリウム塩およびカリウム
塩、即ちナトリウムまたはカリウムのタローセッケンお
よびココナッツセッケンが、特に有用である。
セッケンおよび脂肪酸は、沈殿によって多価イオンを
除去するので、洗剤組成物において洗剤ビルダーとして
も作用する。
陰イオン界面活性剤は、それらの分子構造内に炭素数
約8〜約22のアルキル基およびスルホン酸エステル基ま
たは硫酸エステル基を有する有機硫酸反応生成物の水溶
性塩、特にアルカリ金属塩も包含する(アルキルなる用
語には高級アシル基のアルキル部分が包含される)。本
発明の好ましいビルダー入り洗剤組成物の一部分を構成
するこの群の非セッケン陰イオン界面活性剤の例は、ア
ルキル硫酸ナトリウムまたはアルキル硫酸カリウム、特
にタローまたはやし油のグリセリドを還元することによ
り生成された高級アルコール(炭素数C8〜C18)を硫酸
化することによって得られるもの;アルキル基が直鎖ま
たは分枝鎖配置内に炭素数約9〜約15を有するアルキル
ベンゼンスルホン酸ナトリウムまたはアルキルベンゼン
スルホン酸カリウム、アルキルグリセリルエーテルスル
ホン酸ナトリウム、特にタローおよびやし油から誘導さ
れる高級アルコールのエーテル;やし油脂肪酸モノグリ
セリドスルホン酸ナトリウムおよびやし油脂肪酸モノグ
リセリド硫酸ナトリウム;高級脂肪アルコール(例え
ば、タローアルコールまたはやし油アルコール)1モル
とエチレンオキシド約1〜6モルとの反応生成物の硫酸
エステルのナトリウム塩またはカリウム塩;1分子当たり
約1〜約10単位のエチレンオキシドを有しかつアルキル
基が炭素数約8〜約12を有するアルキルフェノールエチ
レンオキシドエーテル硫酸のナトリウム塩またはカリウ
ム塩である。
本発明の用語の範囲内に入る非セッケン陰イオン界面
活性剤の追加例は、イセチオン酸でエステル化されかつ
水酸化ナトリウムで中和された脂肪酸の反応生成物(例
えば、脂肪酸はやし油から誘導される);メチルラウリ
ドの脂肪酸アミドのナトリウム塩またはカリウム塩(脂
肪酸は、例えばやし油から誘導される)である。
なお他の陰イオン界面活性剤は、スクシナメートと称
される種類を包含する。この種類は、N−オクタデシル
スルホスクシンアミド酸二ナトリウム、N−(1,2−ジ
カルボキシエチル)−N−オクタデシルスルホースクシ
ンアミド酸四ナトリウム、スルホコハク酸ナトリウムの
ジアミルエステル、およびスルホコハク酸ナトリウムの
ジヘキシルエステル、スルホコハク酸ナトリウムのジオ
クチルエステルなどの界面活性剤を包含する。
陰イオンホスフェート界面活性剤も、本発明で有用で
ある。これらは、疎水部分を連結する陰イオン可溶化基
がリンのオキシ酸である実質的洗浄能力を有する表面活
性物質である。勿論、最も普通の可溶化基は、−SO4H、
−SO3H、および−CO2Hである。アルキルリン酸エステ
ル、例えば(R-O)2PO2HおよびROPO3H2(式中、Rは炭素
数約8〜約20を有するアルキル鎖を表わす)が、有用で
ある。
これらのエステルは、分子内に1〜約40のアルキレン
オキシド単位、例えばエチレンオキシド単位を入れるこ
とによって変性され得る。
本発明で有用な特に有用な陰イオン界面活性剤は、ア
ルキルエーテルサルフェートである。これらの物質は、
式RO(C2H4O)XSO3M(式中、Rは炭素数約10〜約20のアル
キルまたはアルケニルであり、xは1〜30であり、そし
てMは前に定義された塩生成陽イオンである)を有す
る。
アルキルエーテルサルフェートは、エチレンオキシド
と炭素数約10〜約20を有する一価アルコールとの縮合物
である。好ましくは、Rは炭素数14〜18を有する。アル
コールは、脂肪、例えばやし油またはタローから誘導で
き、または合成できる。このようなアルコールは、1〜
30、特に3〜6モル割合のエチレンオキシドと反応さ
れ、そして例えばアルコール1モル当たり平均3〜6モ
ルのエチレンオキシドを有する分子種の混合物が、硫酸
化され、そして中和される。
本発明で利用される他の好適な界面活性剤は、炭素数
約12〜約24を有するオレフィンスルホネートおよびパラ
フィンスルホネートである。
(B) 非イオン界面活性剤 アルコキシ化非イオン界面活性剤は、アルキレンオキ
シド基(親水性)と、性状が脂肪族またはアルキル芳香
族であることができる有機疎水性化合物の縮合によって
生成される化合物と広く定義され得る。特定の疎水基と
縮合される親水性エレメントと疎水性エレメントとの間
の所望のバランスを有する水溶性化合物を生成するよう
に容易に調整され得る。
アルコキシ化非イオン界面活性剤は、次のものを包含
する。
(1) 直鎖または分枝鎖配置のいずれかに炭素数8〜
22を有する脂肪族アルコールと、アルコール1モル当た
り約5〜約20モルのエチレンオキシドとの縮合物。
(2) アルキルフェノールのポリエチレンオキシド縮
合物、例えば直鎖または分枝鎖配置のいずれかに炭素数
約6〜12を有するアルキル基を有するアルキルフェノー
ルと、エチレンオキシドとの縮合物(前記エチレンオキ
シドは、アルキルフェノール1モル当たり5〜25モルに
等しい量で存在する)。このような化合物中のアルキル
置換基は、例えば重合されたプロピレン、ジイソブチレ
ン、オクテンまたはノネンから誘導され得る。
(3) プロピレンオキシドと、反応性水素を有する化
合物(例えばグリコールおよびアミン)との反応から生
ずる生成物とエチレンオキシドとの縮合から誘導される
物質、例えばエチレンジアミンとプロピレンオキシドと
の反応生成物からなる疎水性ベースとエチレンオキシド
との反応から生ずるポリオキシエチレン約40〜約80重量
%を含有する化合物。
非極性非イオン界面活性剤は、アミンオキシドおよび
対応のホスフィンオキシドを包含する。有用なアミンオ
キシド界面活性剤は、式R1R2R3N…O(式中、R1は炭素
数約10〜約28、0〜約2個のヒドロキシ基および0〜約
5個のエーテル結合を有するアルキル基であり、炭素数
約10〜約18および0個のエーテル結合を有するアルキル
基であるR1の少なくとも1つの部分があり、そしてR2
よびR2は各々炭素数1〜約3を有するアルキル基および
ヒドロキシアルキル基からなる群から選択される)を有
するものを包含する。
アミンオキシド界面活性剤の特定例は、ジメチルドデ
シルアミンオキシド、ジメチルテトラデシルアミンオキ
シド、エチルメチルテトラデシルアミンオキシド、セチ
ルジメチルアミンオキシド、ジエチルテトラデシルアミ
ンオキシド、ジプロピルドデシルアミンオキシド、ビス
−(2−ヒドロキシエチル)ドデシルアミンオキシド、
ビス−(2−ヒドロキシプロピル)メチルテトラデシル
アミンオキシド、ジメチル−(2−ヒドロキシドデシ
ル)アミンオキシド、および前記化合物の対応のデシル
同族体、ヘキサデシル同族体およびオクタデシル同族体
である。
(C) 双性界面活性剤 双性界面活性剤は、脂肪族部分が直鎖または分枝鎖で
あることができ、そして脂肪族置換基の1つが炭素数約
8〜約24を有し、かつ1つが陰イオン水溶化基を含有す
る脂肪族アンモニウム、ホスホニウム、およびスルホニ
ウム化合物の誘導体を包含する。特に好ましい双性物質
は、米国特許第3,925,262号明細書および第3,929,678号
明細書に開示のエトキシ化アンモニウムスルホネートお
よびエトキシ化アンモニウムサルフェートである。
(D) 両性界面活性剤 両性界面活性剤は、脂肪族基が直鎖または分枝である
ことができ、そして脂肪族置換基の1つが炭素数約8〜
約24を有し、かつ少なくとも1つの脂肪族置換基が陰イ
オン水溶化基を含有する脂肪族複素環式第二級および第
三アミンの誘導体を包含する。
(E) 陽イオン界面活性剤 陽イオン界面活性剤は、陽イオン中の1以上の有機疎
水基により、一般に酸基と会合された第四級窒素により
特徴づけられる各種の化合物からなる。五価窒素環化合
物も、第四級窒素化合物とみなされる。好適な陰イオン
は、ハライド、メチルサルフェートおよびヒドロキシド
である。第三級アミンは、約8.5未満の洗浄液pH値にお
いて陽イオン界面活性剤と同様の特性を有することがで
きる。
陽イオン界面活性剤についての更に完全な開示は、米
国特許第4,228,044号明細書「高められた粒状汚れ除去
および再付着防止性能を有する洗濯洗剤組成物」に見出
され得る。
陽イオン界面活性剤が、陰イオン界面活性剤および或
る洗浄力ビルダー、例えばポリカルボキシレートと併用
される時には、相容性が考慮されなければならない。一
般に陰イオン界面活性剤およびポリカルボキシレートと
相容性である種類の陽イオン界面活性剤は、C8〜18
ルキルトリC1〜3アルキルアンモニウムクロリドまた
はC8〜18アルキルトリC1〜3アルキルアンモニウム
メチルサルフェートである。
洗剤組成物に配合するのに好適である界面活性剤につ
いての更に完全な開示は、米国特許第4,056,481号明細
書、第4,049,586号明細書、第4,040,988号明細書、第4,
035、257号明細書、第4,033,718号明細書、第4,019,999
号明細書、第4,019,998号明細書、および第3,985,669号
明細書に見出され得る。
任意の洗浄力ビルダー 本発明の化合物を含む洗剤組成物は、ここに記載の新
規な金属イオン封鎖剤化合物に加えて洗浄力ビルダーを
含有できる。
好適な追加のポリカルボキシレート洗浄力ビルダー
は、クエン酸、アスコルビン酸、フィチン酸、メリト
酸、ベンゼンペンタカルボン酸、オキシジ酢酸、カルボ
キシメチルオキシコハク酸、カルボキシメチルオキシマ
ロン酸、cis−シクロヘキサンヘキサカルボン酸、cis−
シクロペンタンテトラカルボン酸およびオキシジコハク
酸の酸形態およびアルカリ金属塩、アンモニウム塩およ
び置換アンモニウム塩を包含する。米国特許第3,364,10
3号明細書に記載の高分子ポリカルボキシレート物質、
および米国特許第3,308,067号明細書に記載のポリカル
ボキシレート重合体および共重合体も、好適である。
水性媒体中でのそれらの安定性を十分に配慮して、米
国特許第4,144,226号明細書および米国特許第4,146,495
号明細書に開示のポリアセタールカルボキシレートは、
本発明の化合物を含む組成物に配合され得る。
追加の好適なポリカルボキシレートは、窒素を含有す
るもの、例えばエチレンジアミンテトラ酢酸、ジエチレ
ントリアミンペンタ酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジ
アミントリ酢酸、およびニトリロトリ酢酸およびそられ
のアルカリ金属塩、アンモニウム塩および置換アンモニ
ウム塩である。
ポリホスホネート洗浄力ビルダーは、2以上の (式中、Mは水素または塩生成基である)を有する広範
囲の有機化合物からなる。好適なホスホネートは、エタ
ン−1−ヒドロキシ−1,1−ジホスホネート、エタンヒ
ドロキシ−1,1,2−トリホスホネートおよびそれらのオ
リゴマーエステル鎖縮合物を包含する。本発明の組成物
で使用するのに好適なポリホスホネートは、窒素含有ポ
リホスホネート、例えばエチレンジアミンテトラメチレ
ンホスホン酸およびジエチレントリアミンペンタメチレ
ンホスホン酸およびそれらのアルカリ金属塩、アンモニ
ウム塩および置換アンモニウム塩も包含する。他のリン
含有成分と共通に、ホスホネートの配合は、政府の規制
によって制限または禁止されることがある。
前記のように、C824アルキルモノカルボン酸および
その可溶性塩は、界面活性剤特性に加えて洗浄力ビルダ
ー機能を有する。
合計量0〜約75重量%で本発明の組成物で有用な無機
洗浄力ビルダーは、アルカリ金属リン酸塩、アルミノケ
イ酸ナトリウム、アルカリ金属ケイ酸塩およびアルカリ
金属炭酸塩を包含する。
粒状洗濯洗剤組成物は、一般に、無機塩少なくとも約
40%を含有し、そしてこのような塩の大部分は洗浄効果
に対する寄与を有することが望ましい。無機洗浄力ビル
ダーは、本発明の液体洗剤組成物においては次善に有用
であり、そして最適の物理的性質および必須成分の最適
量を与えるために省略され得る。
ホスフェート洗浄力ビルダーは、沈殿によって多価金
属陽イオンを洗濯液から除去するアルカリ金属オルトリ
ン酸塩および多価金属陽イオンを可溶性錯塩の形態で金
属イオン封鎖するポリホスフェート、例えばピロホスフ
ェート、トリポリホスフェートおよび水溶性メタホスフ
ェートを包含する。無水形態のアルカリ金属ポリリン酸
塩は、一般式Mn+2PnO3n+1(式中、Mはナトリウムまた
はカリウムであり、そしてnは少なくとも1である)を
有する。管理規制が洗剤組成物中でのリン含有化合物の
使用を制限または禁止しない程度で、ピロリン酸ナトリ
ウムおよびトリポリリン酸ナトリウムは、粒状洗剤組成
物で特に好適であり、そしてピロリン酸カリウムは、液
体洗剤組成物で好適である。
本発明の実施に有用な結晶性アルミノシリケートイオ
ン交換物質は、式Naz〔(AlO2)z・(SiO2)y〕・xH2O(式
中、zおよびyは少なくとも約6であり、z対yのモル
比は約1.0〜約0.5であり、そしてxは約10〜約264であ
る)を有する。好ましい具体例においては、アルミノシ
リケートイオン交換物質は、式Na12〔(AlO2)12(SiO2)12
l.xH2O(式中、xは約20〜約30、特に約27である)を有
する。
本発明で有用な非晶質水和アルミノシリケート物質
は、実験式Naz(zAlO2・ySiO2)(式中、zは約0.5〜約2
であり、yは1である)を有し、そして前記物質は無水
アルミノシリケート1g当たり少なくとも約50mg当量のCa
CO3硬度のマグネシウムイオン交換容量を有する。
本発明のアルミノシリケートイオン交換ビルダー物質
は、水和形態であり、そして結晶性ならば水約10〜約28
重量%を含有し、そして非晶質ならば潜在的に一層多量
の水を含有する。高度に好ましい結晶性アルミノシリケ
ートイオン交換物質は、それらの結晶マトリックス内に
水約18%〜約22%を含有する。結晶性アルミノシリケー
トイオン効果物質は、更に、粒径約0.1μ〜約10μによ
って特徴づけられる。非晶質物質は、しばしばより小さ
く、例えば約0.01μ未満である。好ましいイオン交換物
質は、粒径約0.2μ〜約4μを有する。ここで「粒径」
なる用語は、通常の分析枝術、例えば走査電子顕微鏡を
利用した顕微鏡測定法によって測定された時の所定のイ
オン交換物質の平均粒径を意味する。本発明の結晶性ア
ルミノシリケートイオン交換物質は、無水基準で計算し
て少なくとも約200mg当量のCaCO3水硬度/アルミノシリ
ケートgであり、一般に約300mg当量/g〜約352mg当量/g
の範囲内であるそれらのカルシウムイオン交換容量によ
って通常更に特徴づけられる。本発明のアルミノシリケ
ートイオン交換物質は、なお更に、カルシウムイオン硬
度に基づいて、少なくとも約2グレンCa++/ガロン/分
/アルミノシリケートg(無水基準)であり、一般に約
2グレン/ガロン/分/g〜約6グレン/ガロン/分/gの
範囲内であるそれらのカルシウムイオン交換速度によっ
て特徴づけられる。ビルダー目的用に最適のアルミノシ
リケートは、カルシウムイオン交換速度少なくとも約4
グレン/ガロン/分/gを示す。
非晶質アルミノシリケートイオン交換物質は、通常Mg
++交換容量少なくとも約50mg当量CaCO3/g(Mg++12mg/
g)およびMg++交換速度少なくとも約1グレン/ガロン
/分/g/ガロンを有する。非晶質物質は、Cu放射線(1.5
4Å単位)によって調べた時に観察可能な回折図を示さ
ない。
本発明の実施で有用なアルミノシリケートイオン交換
物質は、商業上入手可能である。本発明で有用なアルミ
ノシリケートは、構造が結晶性または非晶質であること
ができ、そして天然産アルミノシリケートであるか合成
的に誘導され得る。アルミノシリケートイオン交換物質
の製法は、米国特許第3,985,669号明細書に記載されて
いる。本発明で有用な好ましい合成結晶性アルミノシリ
ケートイオン交換物質は、ゼオライトA、ゼオライト
B、およびゼオライトXという名称で入手可能である。
好適なアルカリ金属ケイ酸塩は、SiO2:アルカリ金属
酸化物のモル比約1:1から約4:1を有する。本発明で好適
なアルカリ金属ケイ酸塩は、例えば次の反応 に従って各種の割合で一緒に融解された二酸化ケイ素と
アルカリ金属酸化物または炭素塩との組み合わせの商品
を包含する。
SiO2:Na2Oのモル比を示すmの値は、ケイ酸ナトリウ
ムの提案用途に応じて約0.5〜約4の範囲である。ここ
で使用する「アルカリ金属ケイ酸塩」なる用語は、SiO2
対アルカリ金属酸化物の如何なる比率も有するケイ酸塩
固体を意味する。ケイ酸塩固体は、通常、高いアルカリ
度含量を有する。更に、水和水は、しばしば存在する。
例えば、メタケイ酸塩においては、5、6、または9分
子の水を有するものが存在できる。SiO2:Na2モル比約
1.5〜約3.5を有するケイ酸ナトリウム固体は、粒状洗濯
洗剤組成物において好ましい。
ケイ酸塩固体は、しばしば、洗剤組成物が利用されて
いる洗濯機の金属部品に対する保護を与えるために腐食
抑制剤として粒状洗剤組成物に添加される。ケイ酸塩
は、塊状化およびケーク化を回避するのに非常に望まし
い洗剤粒状物への注加性およびぱりぱり度を与えるため
にも使用されている。
アルカリ金属炭酸塩は、沈殿によって洗浄液からカル
シウムイオンおよびマグネシウムイオンを除去するカル
ボネートイオンの能力のため、本発明の粒状組成物で洗
浄液アルカリ度源として有用である。
無機ホスフェートを含まない好ましい粒状組成物は、
炭酸ナトリウム約10%〜約40%、アルミノケイ酸ナトリ
ウム約0%〜約30%、ケイ酸ナトリウム固体約0.5%〜
約4%、本発明のエーテルカルボキシレート約10%〜約
35%および界面活性剤約10%〜約25%を含有する。
無機ホスフェートを含まない好ましい液体組成物は、
1%水溶液においてpH約6〜約8.5を有し、そして非セ
ッケン界面活性剤約10%〜約20%、C1218アルキルモ
ノカルボン酸、例えばパーム脂肪酸、パーム核脂肪酸よ
びココナッツ脂肪酸およびオレイン酸、ミリスチン酸お
よびラウリン酸約8〜約20重量%および本発明のエーテ
ルポリカルボキシレート金属イオン封鎖剤約2%〜約20
%を含有する。
追加の任意成分 本発明の化合物を含む粒状組成物は、サルフェート、
ボレート、ペルボレートおよび水和水などの物質を含有
できる。
本発明の化合物を含む液体組成物は、水および他の溶
媒を含有できる。メタノール、エタノール、プロパノー
ル、およびイソプロパノールによって例示される低分子
量第一級または第二級アルコールが、好適である。一価
アルコールは、界面活性剤を可溶化するのに好ましい
が、炭素数2〜約6および2〜約6個のヒドロキシ基を
有するポリオールが使用でき、改善された酵素安定性を
与えることができる。ポリオールの例は、プロピレング
リコール、エチレングリコール、グリセリンおよび1,2
−プロパンジオールを包含する。エタノールが、特に好
ましいアルコールである。
本発明の化合物を含む組成物は、タンパク分解酵素お
よびデンプン分解酵素、布帛増白剤、制泡剤、ヒドロト
ロープ、例えばトルエンスルホン酸ナトリウムまたはキ
シレンスルホン酸ナトリウム、香料、着色剤、乳白剤、
再付着防止剤およびアルカリ度制御剤または緩衝剤、例
えばモノエタノールアミンおよびトリエタノールアミン
のような物質を含有できる。これらの物質の使用は、洗
剤技術上既知である。
粘土汚れ除去/再付着防止上の利益を与える物質も、
本発明の化合物を含む洗剤組成物に配合でき、そして本
発明の化合物を含む液体組成物で特に有用である。
これらの粘土汚れ除去/再付着防止剤は、通常、組成
物の約0.1〜約10重量%の量で配合される。
一群の好ましい粘土汚れ除去/再付着防止剤は、欧州
特許出願第112,593号明細書に開示のエトキシ化アミン
である。別の群の好ましい粘土汚れ除去/再付着防止剤
は、欧州特許出願第111,965号明細書に開示の陽イオン
化合物である。使用できる他の粘土汚れ除去/再付着防
止剤は、欧州特許出願第111,984号明細書に開示のエト
キシ化アミン重合体、欧州特許出願第111,976号明細書
に開示の双性化合物、欧州特許出願第112,592号明細書
に開示の双性重合体、および1983年7月22日出願の米国
特許第516,612号明細書に開示のアミンオキシドを包含
する。
好ましい具体例においては、本発明の洗剤組成物は、
平均分子量約3,000〜約15,000を有するポリアクリレー
トおよびポリアクリレート−マレイン酸または無水物共
重合体などの有効な粒状分散剤約1%〜約8%を含有す
る、約0.2%〜約3%の量のアミノカルボキシレートお
よびアミノホスフェート、例えばジエチレントリアミン
ペンタアセテートおよびジエチレントリアミンペンタメ
チレンホスホネートは、特に粒状分散剤と組み合わせて
重金属イオンキレート化剤として有用である。
以下の具体例は、本発明の洗剤組成物を例示するもの
で、限定するものではない。
例I成分 重量% C14〜C15アルキルエトキシ硫酸ナトリウム 10.7 C13線状アルキルベンゼンスルホン酸 4.3 C12〜C14アルキルポリエトキシレート(6) 0.5 トルエンスルホン酸ナトリウム 1.0 3,3−ジカルボキシ−4−オキサ−1,6−ヘキサンジオン
酸四ナトリウム 32.9 炭酸ナトリウム 20.3 ケイ酸ナトリウム 5.8 微量成分および水 残部 100 成分を連続混合下に一緒に添加して水性スラリーを調
製し、次いでこの水性スラリーを噴霧乾燥して組成物を
調製する。
例II 液体洗剤組成物は、次の通りである。成分 重量% C14〜C15アルキルポリエトキシ(2.5)硫酸ナトリウム
8.3 C12〜C14アルキルジメチルアミンオキシド 3.3 トルエンスルホン酸カリウム 5.0 モノエタノールアミン 2.3 3,3−ジカルボキシ−4−オキサ−1,6−ヘキサンジオン
酸四カリウム 18.2 微量成分および水 残部 100 成分を連続混合下に一緒に添加して組成物を調製す
る。
例IIIおよびIV 液体洗剤組成物は、次の通りである。
成分を連続混合下に一緒に添加し、そしてpHを8.1に
調整することによって、例IIIおよびIVの組成物を調製
する。
例I〜IVの組成物は、洗濯洗剤として優秀な性能を与
える。
例I〜IVにおいて、3,3−ジカルボキシ−4−オキサ
−1,6−ヘキサンジオン酸またはそのナトリウム塩の代
わりに、それぞれオキサシクロヘキサン−2,2,3,6−テ
トラカルボン酸またはそのナトリウム塩およびオキサシ
クロペンタン−2,2,3,5−テトラカルボン酸またはその
ナトリウム塩を使用する。実質上等価の結果を得る。
例I〜IVにおいて、3,3−ジカルボキシ−4−オキサ
−1,6−ヘキサンジオン酸またはそのナトリウム塩の代
わりに以下の化合物を使用する。
3,3−ジカルボキシ−4−オキサ−5−ヒドロキシ−
1,6−ヘキサンジオン酸またはそのナトリウム塩。
3,3,5−トリカルボキシ−4−オキサ−1,6−ヘキサン
ジオン酸またはそのナトリウム塩。
3,3,5−トリカルボキシ−4−オキサ−5−ヒドロキ
シメチル−1,6−ヘキサンジオン酸またはそのナトリウ
ム塩。
実質上等価の結果を得る。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】化学構造 〔式中、Mは水素または陽イオン(得られる塩は水溶
    性)であり、そしてR1およびR2は同一または異種である
    ことができ、そしてH、OH、CH2OH、CH2CH2OHおよびCOO
    M(Mは前記と同一の意味を有する)からなる群から選
    択される〕 によって表わされる金属イオン封鎖剤化合物。
  2. 【請求項2】R1およびR2が水素である特許請求の範囲第
    1項に記載の化合物。
  3. 【請求項3】Mがナトリウムである特許請求の範囲第2
    項に記載の化合物。
  4. 【請求項4】1,3−ブタジエンを式 (式中、R5はメチルまたはエチルである) によって表わされる化合物と反応させて次式 の化合物またはその異性体を生成し、この化合物をアル
    カリ金属水酸化物と反応させて次式 の化合物を生成し、この化合物を酸化し、そして中和し
    て次式 の化合物またはその水和物を生成することを特徴とする
    (式中、Mはアルカリ金属である) によって表わされる化合物およびそれらの酸の製法。
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