JPH09512300A - 金属イオン−キレート化剤錯体および陰イオン官能重合体を含む洗剤粉末組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、噴霧乾燥によって調製される自由流動性洗剤粉末〔該粉末は（ａ）錯体（該錯体は（ｉ）キレート化剤、（ii）マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、亜鉛およびアルミニウム、およびそれらの混合物からなる群から選ばれる金属イオンからなる）１０〜９０重量％および（ｂ）重合体（該重合体は陰イオンである官能基を含む）１０〜９０重量％を含む〕に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 金属イオン−キレート化剤錯体および陰イオン官能重合体を 含む洗剤粉末組成物 技術分野 本発明は、本質上錯化キレート化剤および陰イオン重合体を含んでなる洗剤粉 末に関する。粉末は、噴霧乾燥によって容易に調製できる。 背景技術 洗剤成分および洗剤組成物は、多年にわたり各種の噴霧乾燥技術を使用して調 製されてきた。典型的には、各種の洗剤活性物質は、水溶液に溶解または分散さ れ、次いで、これを高圧下でノズル、スピニングディスクなどのアトマイザーに ポンプ供給している。 次いで、過剰の水は、乾燥ガス、通常、熱風によって微粒化小滴から除去して いる。次いで、乾燥された小滴は、自由流動性粒状製品を形成する。このように して調製された大抵の粒状製品は、有機物質と無機物質の両方を含んでなる。主 要な洗剤活性物質が錯化キレート化剤である洗剤成分の１つの従来技術の開示は 、次の通りである。 １９８１年３月３１日に発行の米国特許第４２５９２００号明細書は、キレー ト化剤と金属イオンとの錯体を開示している。錯体は、漂白組成物で改善された 化学的安定性を有すると言われている。四ホウ酸塩、トリリン酸塩、硫酸塩など の無機塩を配合することによって金属／キレート化剤錯体を含む粒状製品を得る 各種の方法、例えば、噴霧乾燥法も、開示されている。 事実、キレート化剤は、しばしば、マグネシウムと共に予備錯化して漂白剤の 存在下における分解から保護している。しかしながら、３：１より大きいマグネ シウム：キレート化剤のモル比は、水溶液からの沈殿のため得ることが困難であ る。噴霧乾燥法における沈殿は、ノズルの迅速な閉塞をもたらす。更に、本質上 キレート化剤／マグネシウム錯体からなる粉末は、非常に低い溶解速度を有する 。 陰イオン官能基を含む各種の重合体の添加は、沈殿問題を回避し、噴霧乾燥に よって調整されるもののキレート化剤対マグネシウムのより高いモル比を得るこ とを可能にし且つ得られる粉末の溶解速度を大幅に増大することが今や見出され た。 陰イオン重合体の添加は、非常に高い有機物含量、好ましくは８０％より高い 有機物含量を有する粉末を調製することも可能にする。他の手段によって調製す ることが困難であるこのような粉末は、有機重合体を取扱い且つ加工するのに好 都合な方法を提供する。 発明の開示 本発明は、噴霧乾燥によって調製される自由流動性洗剤粉末であって、該粉末 が （ａ）錯体（該錯体は （ａ）（ｉ）キレート化剤および （ａ）（ii）マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、亜鉛および アルミニウム、およびそれらの混合物からなる群から選ばれる金属イオン からなる） を１０〜９０重量％、 （ｂ）重合体（該重合体は陰イオンである官能基を含む）１０〜９０重量％、 を含んでなることを特徴とする自由流動性洗剤粉末に関する。 好ましくは、粉末は、金属イオン（ａ）（ii）以外の無機成分２０重量％未満 、より好ましくは１０重量％未満（無水基準で）を含む。最も好ましくは、アル ミ ノシリケートとカーボネートとの合計量（無水基準で）は、１０重量％未満であ る。 キレート化剤は、好ましくは、ホスホン酸、コハク酸、ホスホン酸の塩、コハ ク酸の塩、またはそれらの混合物からなる群から選ばれ、一層好ましくは、キレ ート化剤は、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）、またはエチ レンジアミン−Ｎ，Ｎ′−ジコハク酸、またはそれらの塩、またはそれらの混合 物である。好ましい金属イオンは、マグネシウムである。金属イオン対キレート 化剤のモル比は、好ましくは、３：１より大きい。 重合体は、カルボキシレート官能基、特にアクリル酸、マレイン酸、ビニル酸 、イタコン酸、メサコン酸、フマル酸、アコニット酸、シトラコン酸、メチレン マロン酸などの脂肪族カルボン酸の単独重合体および共重合体の水溶性塩ならび にそれらの混合物を含んでもよい。 好ましい重合体は、分子量２０００〜１０００００を有するマレイン酸とアク リル酸との共重合体である。 場合によって、自由流動性洗剤粉末は、陽イオン界面活性剤も含んでもよい。 存在する場合には、陽イオン界面活性剤は、１〜８０重量％で存在してもよく、 ジメチルエトキシアンモニウムクロリド２〜２０重量％が好ましい。 発明を実施するための最良の形態 本発明の必須成分は、キレート化剤および陰イオン官能基を含む重合体である 。これらの例を、以下より詳細に記述する。 キレート化剤 本発明で使用するのに好適なキレート化剤は、当業者に既知である広範囲の化 学薬品から選ぶことができる。好適なキレー卜化剤の例は、ホスホン酸およびコ ハク酸およびそれらの塩である。 ポリホスホネートは、エチレンジホスホン酸のナトリウム塩およびカリウム塩 、 エタン１−ヒドロキシ−１，１−ジホスホン酸のナトリウム塩およびカリウム塩 、ならびにエタン１，１，２−トリホスホン酸のナトリウム塩およびカリウム塩 である。特に好適なキレート化剤の例は、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）である。 別の好ましいキレート化剤は、エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ′−ジコハク酸（Ｅ ＤＤＳ）またはそのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩また は置換アンモニウム塩、またはそれらの混合物である。好ましいＥＤＤＳ化合物 は、遊離酸形およびそのナトリウム塩またはマグネシウム塩である。ＥＤＤＳの このような好ましいナトリウム塩の例としては、ＮａＥＤＤＳ、Ｎａ₂ＥＤＤＳ およびＮａ₄ＥＤＤＳが挙げられる。ＥＤＤＳのこのような好ましいマグネシウ ム塩の例としては、ＭｇＥＤＤＳおよびＭｇ₂ＥＤＤＳが挙げられる。マグネシ ウム塩が、本発明に係る組成物への配合に最も好ましい。 酸形のＥＤＤＳの構造は、次の通りである。 ＥＤＤＳは、例えば、無水マレイン酸、エチレンジアミンなどの容易に入手でき る安価な出発物質から次の通り合成できる。 市販の出発物質からのＥＤＤＳの合成法のより完全な開示は、１９６４年１１ 月２４日発行のカゼリアンおよびラムゼイの米国特許第３，１５８，６３５号明 細書で見出すことができる。 無水マレイン酸とエチレンジアミンとからのＥＤＤＳの合成は、２個の不斉炭 素原子のため３種の光学異性体〔Ｒ，Ｒ〕、〔Ｓ，Ｓ〕および〔Ｓ，Ｒ〕の混合 物を調製する。ＥＤＤＳの生分解は、光学異性特異性であって、〔Ｓ，Ｓ〕異性 体は最も迅速且つ大規模に分解し、この理由で〔Ｓ，Ｓ〕異性体が本発明の組成 物への配合に最も好ましい。 ＥＤＤＳの〔Ｓ，Ｓ〕異性体は、Ｌ−アスパラギン酸および１，２−ジブロモ エタンから次の通り合成できる。 ＥＤＤＳの〔Ｓ，Ｓ〕異性体を生成するためのＬ−アスパラギン酸と１，２−ジ ブロモエタンとの反応のより完全な開示は、ニールおよびローズのエチレンジア ミンジコハク酸の立体特異性配位子およびそれらの錯体、Inorganic Chemistry ，Vol.７（１９６８），第２４０５頁〜第２４１２頁で見出すことができる。 本発明で使用するのに好適であるカルボキシレートおよび他のキレート化剤の 特定例は、以下に与えられる。 イミノ二酢酸−Ｎ−２−ヒドロキシプロピルスルホン酸 アスパラギン酸−Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−２−ヒドロキシプロピル−３− スルホン酸 β−アラニン−Ｎ，Ｎ−二酢酸 アスパラギン酸−Ｎ，Ｎ−二酢酸 アスパラギン酸−Ｎ−一酢酸 イミノジコハク酸 アミノ酸をベースとするキレート化剤、例えば、下記のもの イソセリン二酢酸（ＩＳＤＡ） ２−ホスホノブタン−１，２，４−トリカルボン酸 ＧＡＤＳ アルキルイミノ二酢酸、ジピコリン酸、ヒドロキシ−１，１−エチリデンジホ スホン酸（ＨＥＤＰ）および誘導体も、キレート化剤として有用である。 重合体および／または共重合体 本発明の重合体および共重合体は、広範囲の有機重合体（それらのいくつかは 洗浄力を改善するためにビルダーとしても機能することがある）から選んでもよ い。このような重合体としては、カルボキシ低級アルキルセルロースナトリウム 、低級アルキルセルロースナトリウムおよびヒドロキシ低級アルキルセルロース ナトリウム、例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム、メチルセルロー スナトリウムおよびヒドロキシプロピルセルロースナトリウム、ポリアクリレー ト、ポリアスパルテートおよび各種の共重合体、例えば、マレイン酸とアクリル 酸との共重合体を挙げることができる。このような重合体の分子量は、広く変化 するが、大部分は２，０００〜１００，０００の範囲内である。 高分子ポリカルボキシレートビルダーは、１９６７年３月７日発行のディール の米国特許第３，３０８，０６７号明細書に記載されている。このような物質と しては、マレイン酸、イタコン酸、メサコン酸、フマル酸、アコニット酸、シト ラコン酸、メチレンマロン酸などの脂肪族カルボン酸の単独重合体および共重合 体の水溶性塩が挙げられる。 分子量２０００〜１０００００を有するマレイン酸とアクリル酸との共重合体 、カルボキシメチルセルロースおよびそれらの混合物が、本発明で使用するのに 最も好ましい。 本発明の噴霧乾燥粉末中の任意成分は、陽イオン界面活性剤である。有用な陽 イオン界面活性剤としては、式 Ｒ₄Ｒ₅Ｒ₆Ｒ₇Ｎ⁺Ｘ^-（式中、Ｒ₄は炭素数１０ 〜２０、好ましくは１２〜１８のアルキルであり、Ｒ₅はＣ₁〜Ｃ₂₀であり、Ｒ₆ およびＲ₇各々Ｃ₁〜Ｃ₇アルキル、好ましくはメチルであり、Ｘ^-は陰イオン、例 えば、クロリドである）の水溶性第四級アンモニウム化合物が挙げられる。この ようなトリメチルアンモニウム化合物の例としては、Ｃ_12〜14アルキルトリメチ ルアンモニウムクロリド、Ｃ_12〜14アルキルジメチルエトキシア ンモニウムクロリドおよびＣ_12〜14アルキルトリメチルアンモニウムメトサルフ ェートが挙げられる。 加工 本発明の噴霧乾燥粉末の製法の必須の工程は、キレート化剤と金属イオンとの 錯体の生成である。好ましくは、このことは、金属イオンの塩をキレート化剤の 溶液に所要の比率で溶解することによって行う。金属イオン対キレート化剤のモ ル比は、好ましくは少なくとも１：１であり、本発明は３：１のより高いモル比 を得ることを可能にし、約５：１のモル比が最も好ましい。いかなる金属塩も使 用してもよいが、硫酸マグネシウムが最も好ましい。 陰イオン重合体は、他の任意成分と一緒に錯体を含む溶液に加える。次いで、 得られたスラリーまたは溶液を通常の手段によって噴霧乾燥する。 最も好ましい噴霧乾燥法は、スピニングディスクアトマイザーの使用である。 完成洗剤組成物の調製 本発明の最も単純な態様においては、自由流動性噴霧乾燥粉末を他の洗剤粉末 と混合して完成粒状洗剤製品を調製する。噴霧乾燥粉末が水に迅速に溶解してキ レート化剤および重合体を洗浄プロセスにできるだけ早く放出することが、本発 明の重要な利点である。完成洗剤組成物の成分は、非常に広い範囲の洗剤活性物 質から選んでもよい。普通の例としては、界面活性剤、ビルダー、漂白剤、漂白 活性剤、酵素、光学増白剤、防汚剤、移染防止剤、柔軟化粘土、香料などが挙げ られる。 或いは、本発明の噴霧乾燥粉末は、例えば、追加の造粒工程、凝集工程、コン パクト化工程によって更に加工してもよい。特に好ましい方法は、１９９２年１ ０月１４日に公開のＥＰ第５０８５４３号明細書に記載されている。この出願に は、高活性界面活性剤ペーストを構造化するかコンディショニングし、次いで、 洗剤粉末の存在下で造粒する方法が開示されている。噴霧乾燥粉末は、コンディ ショニング工程または造粒工程のいずれかまたは両方の工程の成分であってもよ いことが予知される。このプロセスを本発明の噴霧乾燥粉末と併用することは、 界面活性剤含量少なくとも４０重量％および嵩密度少なくとも６００ｇ／ｌを有 する自由流動性洗剤粒状物を調製することを可能にする。 例 （すべての％は重量基準である）例１ 下記の自由流動性粉末組成物を調製した。 アクリル酸／マレイン酸共重合体（分子量＝５００００） ７２％ ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸） １０％ ＭｇＳＯ₄ １０％ 水 ８％ １００％ 組成物は、この共重合体のナトリウム塩の４０％活性溶液、ホスホン酸の２５ ％活性溶液およびサルフェート粉末（ＭｇＳＯ₄・７Ｈ₂Ｏ）を混合してスラリー を与えることによって調製した。 次いで、スラリーを塔の頂部における並流空気入口および回転ディスク（１５ ０００ｒｐｍ）を有する連続噴霧乾燥機によって加工した。塔の底から出た後、 直列の２個の流動床は、噴霧乾燥製品の更なる乾燥および冷却を与える。振動篩 による分級（微粉および大粒の除去）後、得られた噴霧乾燥粉末は、嵩密度４５ ０ｇ／ｌ（再注加カップ法によって測定）を有していた。例２ ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）を３３％活性溶液として 使用するエチレンジアミン−Ｎ，Ｎ−ジコハク酸に取り替える以外は、下記の自 由流動性粉末組成物は例１と同じ方法によって調製した。 アクリル酸／マレイン酸共重合体（分子量＝５００００） ４３．５％ エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ−ジコハク酸 １５．５％ ＭｇＳＯ₄ ３１．０％ 水 １０．０％ １００％ 得られた粉末は、自由流動性であり且つ嵩密度４６０ｇ／ｌを有する。例３ 下記の自由流動性粉末組成物は、例１と同じ方法によって調製した。 アクリル酸／マレイン酸共重合体（分子量＝５００００） ４２．０％ エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ−ジコハク酸 ２４．５％ ＭｇＳＯ₄ ２４．５％ 水 ９．０％ １００％ 得られた粉末は、自由流動性であり且つ嵩密度４５０ｇ／ｌを有する。例４ 下記の自由流動性粉末組成物は、例１と同じ方法によって調製した。 アクリル酸／マレイン酸共重合体（分子量＝５００００） ６２．０％ エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ−ジコハク酸 １４．０％ ＭｇＳＯ₄ １４．０％ 水 １０．０％ １００％ 得られた粉末は、自由流動性であり且つ嵩密度４３０ｇ／ｌを有する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベガ，ホセ ルイス ベルギー国ストロムベーク−ベベル、ブレ ーメンダールラーン、47

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 噴霧乾燥によって調製されてなる自由流動性洗剤粉末であって、該粉末 が （ａ）錯体（ただし、該錯体は （ａ）（ｉ）キレート化剤および （ａ）（ii）マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、亜鉛および アルミニウム、およびそれらの混合物からなる群から選ばれる金属イオン からなる） を１０〜９０重量％、 （ｂ）重合体（該重合体は陰イオンである官能基を含む）１０〜９０重量％、 を含んでなることを特徴とする、自由流動性洗剤粉末。 ２． 粉末が、金属イオン（ａ）（ii）以外の無機成分２０重量％未満（無水 基準で）を更に含んでなる、請求項１に記載の自由流動性洗剤粉末。 ３． 粉末が、金属イオン（ａ）（ii）以外の無機成分１０重量％未満（無水 基準で）を更に含んでなる、請求項２に記載の自由流動性洗剤粉末。 ４． 粉末が、アルミノシリケートおよびカーボネート１０重量％（無水基準 で）を更に含んでなる、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の自由流動性洗 剤粉末。 ５． キレート化剤（ａ）（ｉ）がホスホン酸、コハク酸、ホスホン酸塩、コ ハク酸塩、またはそれらの混合物からなる群から選ばれ且つ金属イオン（ａ）（ ii）がマグネシウムである、請求項１に記載の自由流動性洗剤粉末。 ６． キレート化剤（ａ）（ｉ）がジエチレントリアミンペンタ（メチレンホ スホン酸）、またはエチレンジアミン−Ｎ，Ｎ′−ジコハク酸、またはそれらの 塩、またはそれらの混合物からなる群から選ばれる、請求項５に記載の自由流動 性洗剤粉末。 ７． 金属イオン（ａ）（ii）対キレート化剤（ａ）（ｉ）のモル比が３：１ より大きい、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の自由流動性洗剤粉末。 ８． 重合体（ｂ）がカルボキシレート官能基を含んでなる、請求項１に記載 の自由流動性洗剤粉末。 ９． 重合体（ｂ）がアクリル酸、マレイン酸、ビニル酸、イタコン酸、メサ コン酸、フマル酸、アコニット酸、シトラコン酸、メチレンマロン酸などの脂肪 族カルボン酸の単独重合体および共重合体の水溶性塩ならびにそれらの混合物か らなる群から選ばれる、請求項８に記載の自由流動性洗剤粉末。 １０． 重合体（ｂ）が分子量２０００〜１０００００を有するマレイン酸と アクリル酸との共重合体である、請求項９に記載の自由流動性洗剤粉末。 １１． 陽イオン界面活性剤１〜８０重量％を更に含んでなる、請求項１に記 載の自由流動性洗剤粉末。 １２． ジメチルエトキシアンモニウムクロリド２〜２０重量％を含む、請求 項１１に記載の自由流動性洗剤粉末。