KR101117367B1 - Ｍｇｄａ를 주성분으로 하는 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼 - Google Patents

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Abstract

본 발명은
(a) 하기 화학식 (I)의 하나 이상의 글리신-N,N-디아세트산 유도체 5 중량% 내지 95 중량%와
화학식 (I)
Figure 112007009529118-pct00009
[상기 식 중, R은 C1 -12-알킬이고, M은 알칼리 금속임]
(b) 하나 이상의 폴리에틸렌 글리콜, 또는 하나 이상의 비이온성 계면활성제, 또는 이들의 혼합물, 또는 폴리비닐 알콜, 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리알킬렌 글리콜 및 이들의 유도체로 이루어진 군 중에서 선택된 중합체 5 중량% 내지 95 중량%
와의 혼합물 80 중량% 이상을 함유하는 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼;
이러한 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼을 제조하는 방법;
이러한 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼의 용도; 및
본 발명의 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼을 포함하는 고체 세탁용 세제 및 고체 식기세척기용 세제
를 기술하고 있다.

Description

ＭＧＤＡ를 주성분으로 하는 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼{MGDA-BASED POWDER MIXTURE OR GRANULATE MIXTURE}
본 발명은 글리신-N,N-디아세트산 또는 이것의 유도체를 주성분으로 하는 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼에 관한 것이다.
세제, 특히 세탁용 세제 또는 세척용 조성물, 특히 식기세척기용 세제를 제조하기 위해서는 고체 또는 액체 제제가 선택될 수 있다. 고체 제제는 예를 들면 분말 형태 또는 그래뉼 형태로 존재할 수 있다. 개별적인 분말 또는 그래뉼 세제 성분 또는 성분 혼합물의 제조는 성분의 종류에 따라 어렵거나 불가능할 수 있다. 분말 또는 그래뉼은 조성물의 제조 과정에서, 조성물의 혼합 과정에서, 그리고 조성물의 저장 과정에서 함께 뭉치지 않아야 하며, 그리고 분말 또는 그래뉼의 산란 또는 자유 유동 성능(free-flowing capability)을 손상시키지 않아야 한다.
고체 형태의 세탁용 세제에서의 킬레이트화제의 용도가 공지되어 있다. WO 95/29216은 금속 이온-킬레이트 착물 및 음이온성의 기능성 중합체를 포함하는 세제 분말 조성물에 관한 것이다. 이 세제 분말은 킬레이트화제와 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 아연 및 알루미늄 중에서 선택된 금속 이온과의 착물, 및 특히 카르복실기를 보유하는 중합체를 포함한다. 분말은 분무 건조(spray-drying)에 의해 생성된 다. 그 킬레이트화제는 다수의 화합물 중에서 선택될 수 있지만, 글리신-N,N-디아세트산 유도체가 언급되어 있지 않다. 이용가능한 중합체 중에서, 지방족 카르복실산의 단독중합체 및 공중합체의 수용성 염을 포함하는 폴리카르복실레이트가 열거되어 있다.
또한, EP-A-0 618 289는 킬레이트 및 중합체를 포함하는 고 활성 그래뉼 세제 조성물에 관한 것이다. 이 조성물은 음이온성 계면활성제, 킬레이트화제 및 중합체 또는 공중합체를 보유한다. 그 킬레이트화제는 차례로 다수의 화합물로부터 선택될 수 있다. 그러나, 글리산-N,N-디아세트산 유도체가 열거되어 있지 않다. 중합체 중에서, 특히 폴리카르복실레이트, 예컨대 폴리카르보네이트가 열거되어 있다.
세탁용 세제 및 세척용 조성물 내의 알칼리 토금속 및 중금속 이온을 위한 착화제로서의 글리신-N,N-디아세트산 유도체의 용도가 EP-A-O 845 456에 기술되어 있다. 여기서, 특히 글리신-N,N-디아세트산 유도체(MGDA 유도체)의 결정질 고체의 제조가 기술되어 있다. 이 경우, 특정한 결정화 공정이 이용된다.
40 몰% 이하의 카르복실기가 중화되어 있는 하나 이상의 폴리카르복실레이트 30 중량% 내지 95 중량%를 함유하는, 글리신-N,N-디아세트산을 주성분으로 하는 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼이 DE 199 37 345 A1에 기술되어 있다. 이들은 분말 또는 그래뉼 세탁용 세제를 제조하는 데 이용되고 있다.
본 발명의 목적은 고체 세탁용 세제 및 세척용 조성물에서 사용하기 위한 글리신-N,N-디아세트산 유도체를 포함하는 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼을 제공하는 데 있다. 특히, 분말 또는 그래뉼의 유동(pouring) 및 자유 유동(free-flowing) 성능이 보유되어야 한다.
본 발명에 따르면, 그 목적은
(a) 하기 화학식 (I)의 하나 이상의 글리신-N,N-디아세트산 유도체 5 중량% 내지 95 중량%와
화학식 (I)
Figure 112007009529118-pct00001
[상기 식 중, R은 C1 -12-알킬이고, M은 알칼리 금속임]
(b) 하나 이상의 폴리에틸렌 글리콜, 또는 하나 이상의 비이온성 계면활성제, 또는 이들의 혼합물, 또는 폴리비닐 알콜, 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리알킬렌 글리콜 및 이들의 유도체로 이루어진 군 중에서 선택된 중합체 5 중량% 내지 95 중량%
와의 혼합물 80 중량% 이상을 함유하는 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼에 의해 달성된다.
나머지 비율은 추가의 보조제, 예컨대 관용적인 세탁용 세제의 첨가제 또는 충전제의 경우에 고려될 수 있다. 그 혼합물은 실질적으로 성분 (a) 및 (b)를 포함하는 것이 바람직하거나, 또는 실질적으로 성분 (a) 및 (b) 만을 포함하는 것이 보다 바람직하다.
한 실시양태에서, 그 혼합물은 성분(b)로서 하나 이상의 폴리에틸렌 글리콜, 또는 하나 이상의 계면활성제, 또는 이들의 혼합물 5 중량% 내지 95 중량%를 포함한다.
본 발명에 따르면, 글리신-N,N-디아세트산 유도체의 알칼리 금속 염과 하나 이상의 폴리에틸렌 글리콜, 또는 하나 이상의 비이온성 계면활성제, 또는 이들의 혼합물, 또는 폴리비닐 알콜, 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리알킬렌 글리콜 및 이들의 유도체로 이루어진 군 중에서 선택된 중합체와의 조합물은 낮은 흡습성 및 우수한 저장 성능을 가지므로, 고체 세탁용 세제 및 세척용 조성물에서 유리하게 사용될 수 있는 분말 또는 그래뉼을 유도하는 것으로 밝혀졌다. 그 조성물은 매우 큰 저장 안정성을 지니며, 심지어는 장기간이 지난 후에도 여전히 유동성 및 자유 유동성을 지닌다.
글리신-N,N-디아세트산 유도체와 폴리카르복실레이트와의 혼합물과 비교하여, 상기 언급한 혼합물은 개선된 자유 유동 특성을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 글리신-N,N-디아세트산 유도체는, 예를 들면 EP-A-0 845 456에 기술되어 있다. 따라서, 적합한 글리신-N,N-디아세트산 유도체로는 하기 화학식 (I)의 화합물이 있다.
화학식 (I)
Figure 112007009529118-pct00002
상기 식 중,
R은 C1-C12 알킬이고,
M은 알칼리 금속이다.
화학식 (I)의 화합물에서, M은 알칼리 금속, 바람직하게는 나트륨 또는 칼륨, 보다 바람직하게는 나트륨이다.
R은 C1 -12 알킬 라디칼, 바람직하게는 C1 -6 알킬 라디칼, 보다 바람직하게는 메틸 또는 에틸 라디칼이다. 사용되는 성분 (b)은 메틸글리신디아세트산(MGDA)의 알칼리 금속 염인 것이 바람직하다. 메틸글리신디아세트산의 3나트륨 염을 사용하는 것이 매우 특히 바람직하다.
이러한 글리산-N,N-디아세트산 유도체의 제법은 참고 문헌 EP-A-0 845 456 및 여기에 인용된 문헌에 공지되어 있다.
사용되는 성분 (b)은 하나 이상의 폴리에틸렌 글리콜, 또는 하나 이상의 비이온성 계면활성제, 또는 이들의 혼합물, 또는 폴리비닐 알콜, 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리알킬렌 글리콜 및 이들의 유도체로 이루어진 군 중에서 선택되는 중합체이다.
사용되는 성분 (b)은 바람직하게는 폴리에틸렌 글리콜, 보다 바람직하게는 평균 분자량(중량 평균 분자량) 500 내지 30 000 g/mol를 갖는 폴리에틸렌 글리콜이다.
바람직한 실시양태에서, 성분 (b)로서 사용되는 폴리에틸렌 글리콜은 OH 말단기 및/또는 C1 -6 알킬 말단기를 보유한다. 본 발명의 혼합물에서 사용되는 성분 (b)는 OH 및/또는 메틸 말단기를 보유하는 폴리에틸렌 글리콜인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 혼합물에 사용되는 폴리에틸렌 글리콜은 분자량(중량 평균 분자량) 1000 내지 5000 g/mol를 보유하는 것이 바람직하고, 분자량 1200 내지 2000 g/mol을 보유하는 것이 가장 바람직하다.
성분 (b)로서 사용될 수 있는 적합한 화합물은 비이온성 계면활성제이다. 이 것은 알콕시화 1차 알콜, 알콕시화 지방 알콜, 알킬글리코사이드, 알콕시화 지방산 알킬 에스테르, 아민 옥사이드 및 폴리히드록시 지방산 아미드로 이루어진 군 중에서 선택되는 것이 바람직하다.
사용되는 비이온성 계면활성제는 바람직하게는 알콕시화되고, 유리하게는 에톡시화된, 특히 바람직하게는 8개 내지 18개의 탄소 원자 및 평균적으로 알콜 1 몰 당 1 내지 12 몰의 에틸렌 옥사이드(EO)를 보유하는 1차 알콜이며, 여기서 알콜 라디칼은 선형이거나 바람직하게는 2-메틸 분지형일 수 있거나, 또는 전형적으로 옥소 알콜 라디칼로 존재하는 바와 같이 선형 라디칼과 분지형 라디칼의 혼합물을 함유할 수 있다. 그러나, 매우 바람직한 알콜 에톡실레이트는 12개 내지 18개의 탄소 원자를 보유하는 자연 유래의 알콜, 예를 들면 코코넛, 팜, 탈로우 지방 또는 올레일 알콜의 선형 라디칼 및 평균적으로 알콜 몰 당 2개 내지 8개의 EO를 보유한다. 바람직한 에톡시화 알콜에는, 예를 들면 3개의 EO, 4개의 EO 또는 7개의 EO를 보유하는 C12 -14 알콜, 7개의 EO를 보유하는 C9 -11 알콜, 3개의 EO, 5개의 EO, 7개의 EO 또는 8개의 EO를 보유하는 C13 -15 알콜, 3개의 EO, 5개의 EO 또는 7개의 EO를 보유하는 C12-18 알콜 및 이들의 혼합물, 예컨대 3개의 EO를 보유하는 C12 -14 알콜과 7개의 EO를 보유하는 C12 -18 알콜의 혼합물이 포함된다. 특정한 에톡시화 정도는 특정 생성물에 대한 정수 또는 분수일 수 있는 통계적 평균 값이다. 바람직한 알콜 에톡실레이트는 좁은 동종성 분포(narrowed homologue distribution)(좁은 범위 에폭실레이트, NRE: narrow range ethoxylate)를 갖는다.
이러한 비이온성 계면활성제 이외에도, 12개 이상의 EO를 보유하는 지방 알콜을 사용하는 것도 가능하다. 이것의 예로는 14개의 EO, 25개의 EO, 30개의 EO 또는 40개의 EO를 보유하는 탈로우 지방 알콜이 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 분자 내에 EO 또는 PO 기를 함께 함유하는 비이온성 계면활성제를 사용하는 것도 가능하다. 이와 관련하여, EO-PO-블록 단위 또는 PO-EO 블록 단위를 보유하는 블록 공중합체 뿐만 아니라 EO-PO-EO 공중합체 또는 PO-EO-PO 공중합체도 사용될 수 있다. 또한, 혼성 알콕시화를 갖는 비이온성 계면활성제를 사용하는 것도 가능하며, 여기서 EO 및 PO 단위는 블록으로 분포되어 있는 것이 아니라 무질서하게 분포되어 있다. 이러한 생성물은 지방 알콜 상에 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드를 동시적으로 작용시킴으로써 얻어질 수 있다.
또한, 사용될 수 있는 추가의 비이온성 계면활성제로는 화학식 RO(G)의 알킬 글리코사이드가 있으며, 여기서 R은 1차 선형 또는 메틸 분지형, 특히 2-메틸 분지형의, 8개 내지 22개, 바람직하게는 12개 내지 18개의 탄소 원자를 보유하는 지방족 라디칼이고, G는 5개 또는 6개의 탄소 원자를 보유하는 글리코즈 단위, 바람직하게는 글루코즈를 나타내는 기호이다. 올리고머화의 정도(x)는, 모노글리코사이드 및 올리고글리코사이드의 분포를 특정화시키는 것으로, 1 내지 10 중 임의의 수이고, x는 1.2 내지 1.4인 것이 바람직하다.
바람직하게 사용되는 추가 부류의 비이온성 계면활성제는 단독 비이온성 계면활성제로서 사용되거나, 또는 다른 비이온성 계면활성제와 조합하여 사용되는 것으로, 알콕시화, 바람직하게는 에톡시화되거나, 또는 에폭시화 및 프로폭시화된, 지방산 알킬 에스테르, 바람직하게는 알킬 사슬내 1개 내지 4개의 탄소 원자를 보유하는 지방산 알킬 에스테르, 특히 지방산 메틸 에스테르의 부류이다.
아민 옥사이드 유형, 예를 들면 N-탈로우 알킬-N,N-디히드록시에틸아민 옥사이드의 비이온성 계면활성제 및 지방산 알칸올아미드 유형의 비이온성 계면활성제는 또한 적합하다. 이러한 비이온성 계면활성제의 양은 에톡시화 지방 알콜의 양 이하, 특히 1/2의 양 이하인 것이 바람직하다.
추가의 비이온성 계면활성제로는 화기 화학식 (II)의 폴리히드록시 지방산 아미드이며,
화학식 (II)
Figure 112007009529118-pct00003
상기 식 중, RC=O는 6개 내지 22개의 탄소 원자를 보유하는 지방족 아실 라디칼이고, R1은 수소, 1개 내지 4개의 탄소 원자를 보유하는 알킬 또는 히드록시알킬 라디칼이며, (Z)는 3개 내지 10개의 탄소 원자 및 3개 내지 10개의 히드록실기를 보유하는 선형 또는 분지형 폴리히드록시알킬 라디칼이다. 그 폴리히드록시 지방산 아미드는 공지되어 있는 물질이며, 전형적으로 환원 당(reducing sugar)을 암모니아, 알킬아민 또는 알칸올아민으로 환원적으로 아미노화 반응시키고, 이어서 지방산, 지방산 알킬 에스테르 또는 지방산 클로라이드로 아실화 반응시킴으로써 얻어질 수 있다.
또한, 폴리히드록시 지방산 아미드의 군에는 하기 화학식 (III)의 화합물이 포함되며,
화학식 (III)
Figure 112007009529118-pct00004
상기 식 중, R은 7개 내지 12개의 탄소 원자를 보유하는 선형 또는 분지형 알킬 또는 알케닐 라디칼이고, R2는 2개 내지 8개의 탄소 원자를 보유하는 선형, 분지형 또는 고리형 알킬 라디칼 또는 아릴 라디칼이며, R3은 1개 내지 8개의 탄소 원자를 보유하는 선형, 분지형 또는 고리형 알킬 라디칼 또는 아릴 라디칼 또는 옥시알킬 라디칼이고, 바람직하게는 C1 -4 알킬 또는 페닐 라디칼이며, (Z)는 알킬 사슬이 2개 이상의 히드록실기에 의해 치환된 선형 폴리히드록시알킬 라디칼이거나, 또는 알콕시화, 바람직하게는 에폭시화되거나 프로폭시화된, 그 라디칼의 유도체이다. (Z)는 당, 예를 들면 글루코즈, 프럭토즈, 말토즈, 락토즈, 갈락토즈, 만노즈 또는 크실로즈를 환원적으로 아미노화 반응시킴으로써 얻어지는 것이 바람직하다. N-알콕시- 또는 N-아릴옥시-치환된 화합물은 촉매로서 알콕사이드의 존재 하에 지방산 메틸 에스테르와 반응시킴으로써 소정의 폴리히드록시 지방산 아미드로 전환될 수 있다.
실온 이상의 융점을 갖는 저 발포성의 비이온성 계면활성제를 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 바람직한 혼합물은 20℃ 이상의 융점, 바람직하게는 25℃ 이상의 융점, 25℃ 내지 100℃의 융점, 특히 30℃ 내지 50℃의 융점을 지닌 비이온성 계면활성제(들)를 포함한다.
특정한 온도 범위 내에서 융점 및 연화점을 갖는 적합한 비이온성 계면활성제로는, 예를 들면 실온에서 고체 또는 고 점성일 수 있는 상대적으로 저 발포성인 비이온성 계면활성제가 있다. 실온에서 고 점도를 갖는 비이온성 계면활성제가 사용되는 경우, 이 비이온성 계면활성제는 20 Pas 이상, 바람직하게는 35 Pas 이상, 특히 40 Pas 이상의 점도를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 실온에서 왁스 유사 점조성(waxlike consistency)을 갖는 비이온성 계면활성제도 바람직하다.
실온에서 고체이며 바람직하게 사용되고 있는 비이온성 계면활성제는 알콕시화 비이온성 계면활성제, 특히 에톡시화 1차 알콜 및 이 계면활성제와 구조적 복합 계면활성제, 예컨대 폴리옥시프로필렌/폴리에틸렌/폴리옥시프로필렌(PO/EO/PO) 계면활성제와의 혼합물로 된 군으로부터 선택된다. 이러한 (PO/EO/PO) 비이온성 계면활성제는 부가적으로 우수한 폼 제어가 특히 주목할 만하다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 실온 이상의 융점을 지닌 비이온성 계면활성제는 6개 내지 20개의 탄소 원자를 보유하는 모노히드록시알칸올 또는 알킬페놀과 이 알콜 또는 알킬페놀 몰 당 바람직하게는 12 몰 이상, 보다 바람직하게는 15 몰 이상, 특히 20 몰 이상의 에틸렌 옥사이드의 반응으로부터 결과로 생성되는 에톡시화 비이온성 계면활성제이다.
실온에서 고체이며 특히 바람직하게는 사용되고 있는 비이온성 계면활성제는 16개 내지 20개의 탄소 원자를 보유하는 직쇄형 지방 알콜(C16-20 알콜), 바람직하게는 C18 알콜 및 12 몰 이상, 바람직하게는 15 몰 이상, 특히 20 몰 이상의 에틸렌 옥사이드로부터 얻어진다. 이들 중 "좁은 범위 에톡실레이트"(상기 참조)가 특히 바람직하다.
따라서, 특히 바람직한 본 발명의 혼합물은 C6 -20 모노히드록시알칸올 또는 C6-20 알킬페놀 또는 C16 -20 지방 알콜 및 알콜 몰 당 12 몰 이상, 바람직하게는 15 몰 이상, 특히 20 몰 이상의 에틸렌 옥사이드로부터 얻어진/얻어지는 에톡시화 비이온성 계면활성제(들)를 포함한다.
비이온성 계면활성제는 추가적으로 분자내에 프로필렌 옥사이드 단위를 보유하는 것이 바람직하다, 바람직하게, 그러한 PO 단위는 비이온성 계면활성제의 총 몰 질량의 25 중량% 이하, 보다 바람직하게는 20 중량% 이하, 특히 15 중량% 이하를 구성한다. 특히 바람직한 비이온성 계면활성제는 에톡시화 모노히드록시알칸올이거나 또는 부가적으로 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 공중합체 단위를 보유하는 알킬페놀이다. 그러한 비이온성 계면활성제 분자의 알콜 또는 알킬 페놀 부위는 그러한 비이온성 계면활성제의 총 몰 질량의 30 중량% 이하, 보다 바람직하게는 50 중량% 이하, 특히 70 중량% 이하를 구성하는 것이 바람직하다. 바람직한 린스 보조제는 분자내 프로필렌 옥사이드 단위가 비이온성 계면활성제의 총 몰 질량의 25 중량% 이하, 바람직하게는 20 중량% 이하, 특히 15 중량% 이하를 구성하고 있는 에톡시화 및 프로폭시화 비이온성 계면활성제를 포함한다.
실온 이상에서 고체이고 특히 바람직하게 사용되고 있는 추가의 비이온성 계면활성제는 17 몰의 에틸렌 옥사이드 및 44 몰의 프로필렌 옥사이드를 보유하는 폴리옥시에틸렌 및 폴리옥시프로필렌의 역(inverse) 블록 공중합체 75 중량%, 및 트리메틸올프로판에 의해 개시되고 트리메틸올프로판 몰 당 24 몰의 에틸렌 옥사이드 및 99 몰의 프로필렌 옥사이드를 함유하는 폴리옥시에틸렌과 폴리옥시프로필렌의 블록 공중합체 25 중량%를 포함하는 폴리옥시프로필렌/폴리옥시에틸렌/폴리옥시프로필렌 블록 중합체 블렌드 40 내지 70%를 함유한다.
본 발명의 혼합물은, 추가의 바람직한 비이온성 계면활성제로서, 하기 화학식 (IV)의 화합물을 포함하며,
화학식 (IV)
Figure 112007009529118-pct00005
상기 식 중, R4는 4개 내지 18개의 탄소 원자를 보유하는 선형 또는 분지형 지방족 탄화수소 또는 이들의 혼합물이고, R5는 2개 내지 26개의 탄소 원자를 보유하는 선형 또는 분지형 탄화수소 라디칼 또는 이들의 혼합물이며, x는 0.5 내지 1.5이고, y는 15 이상이다.
바람직하게 사용될 수 있는 추가의 비이온성 계면활성제로는 하기 화학식 (V)의 말단기-캡핑된 폴리(옥시알킬화) 비이온성 계면활성제가 있으며,
화학식 (V)
Figure 112007009529118-pct00006
상기 식 중, R6 및 R7은 1개 내지 30개의 탄소 원자를 보유하는 선형 또는 분지형의 포화 또는 불포화된 지방족 또는 방향족 탄화수소 라디칼이고, R8은 수소 또는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 2-부틸 또는 2-메틸-2-부틸 라디칼이며, z는 1 내지 30이고, k 및 j는 1 내지 12, 바람직하게는 1 내지 5이다. z ≥ 2인 경우, 화학식 (V)에서 각각의 R8은 상이할 수 있다. R6 및 R7은 바람직하게는 6개 내지 22개의 탄소 원자를 보유하는 선형 또는 분지형의 포화 또는 불포화된 지방족 또는 방향족 탄화수소 라디칼, 특히 바람직하게는 8개 내지 18개의 탄소 원자를 보유하는 라디칼이다. R8 라디칼은 수소, 메틸 또는 에틸이 특히 바람직하다. z의 경우에 바람직한 값은 1 내지 20 범위이고, 특히 6 내지 15 범위이다.
상기 설명한 바와 같이, 화학식 (V)에서 각각의 R8은 z ≥ 2인 경우 상이할 수 있다. 이는 꺽쇠 괄호 내의 알킬렌 옥사이드 단위를 다양하게 할 수 있게 한다. z가 예를 들어 3인 경우, R8 라디칼은 임의의 순서, 예를 들면 (EO)(PO)(EO), (EO)(EO)(PO), (EO)(EO)(EO), (PO)(EO)(PO), (PO)(PO)(EO) 및 (PO)(PO)(PO)로 함께 접합될 수 있는 에틸렌 옥사이드 단위(R8 = H) 또는 프로필렌 옥사이드 단위(R8 = CH3) 단위를 형성하도록 선택될 수 있다. z의 경우 값 3은 여기서 예를 들어 선택된 것이며, 전적으로 그 값은 보다 큰 것도 가능하며, z 값을 증가시키고 예를 들면 소수의 PO의 기와 조합된 다수의 EO 기, 또는 마찬가지로 그 반대의 경우를 포함시킴에 따라 변형의 범위가 증가하게 된다.
화학식 (V)의 매우 바람직한 말단기 캡핑된 폴리(옥시알킬화) 알콜은 k = 1 및 j = 1의 값을 가지므로, 화학식 (V)은 하기 화학식 (VI)으로 단순화된다.
화학식 (VI)
Figure 112007009529118-pct00007
화학식 (VI)에서, R6, R7 및 R8은 각각 화학식 (V)에서 정의한 바와 같고, z는 1 내지 30, 바람직하게는 1 내지 20, 특히 6 내지 18이다. 특히 바람직한 것은 R6 및 R7 라디칼이 각각 9개 내지 14개의 탄소 원자를 보유하고, R8이 수소이며, z가 6 내지 15의 값을 나타내는 계면활성제이다.
후자 설명을 요약하면, 화학식 (V)의 말단기-캡핑된 폴리(옥시알킬화) 화합물을 비이온성 계면활성제로서 포함하는 본 발명의 혼합물이 바람직하며, 상기 식 중에서 R6 및 R7은 1개 내지 30개의 탄소 원자를 보유하는 선형 또는 분지형의 포화 또는 불포화된 지방족 탄화수소 라디칼이고, R8은 수소이거나, 또는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 2-부틸 또는 2-메틸-2-부틸 라디칼이고, z는 1 내지 30이고, k 및 j는 1 내지 12, 바람직하게는 1 내지 5이다. 특히 바람직한 것은 z가 1 내지 30, 바람직하게는 1 내지 20, 특히 6 내지 18인 화학식 (VI)의 계면활성제이다.
매우 특히 바람직한 것은 상품명 플루로닉(Pluronic)(BASF AG) 하에 얻을 수 있는 성분 (b)로서 본 발명의 혼합물 내에 존재하는 비이온성 계면활성제이다.
성분 (a)의 비율은 5 중량% 내지 95 중량%, 바람직하게는 40 중량% 내지 60 중량%이다. 성분 (a)의 비율의 예는 50 중량%이고, 상응하게 성분 (b)는 5 중량% 내지 95 중량%, 바람직하게는 40 중량% 내지 60 중량%이다. 예로는 50 중량%의 양이 있다.
본 발명의 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼은 2가지 성분을 분말로서 혼합하고, 이어서 그 혼합물을 특히 성분 (b)의 융점 또는 연화점 이상의 온도로 가열함으로써 제조할 수 있다. 이는 성분 (a)와 친밀하게 혼합되는 성분 (b)를 용융시킨다. 후속적인 냉각 및 성형 공정에서, 분말 특성, 예컨대 입자 크기 및 벌크 밀도가 조절된다.
또한, 본 발명은 성분 (a) 및 성분 (b)을 분말로서 혼합하고, 이 혼합물을 가열하며, 후속적인 냉각 및 성형 공정에서 분말 특성을 조절함으로써 본 발명의 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼을 제조하는 방법에 관한 것이다.
또한, 성분 (a)을 이미 용융된 성분 (b)으로 과립화시키고, 이어서 이것을 냉각시키는 것도 가능하다.
적합한 (a)/(b) 혼합비의 경우에서, 또한 성분 (a)를 성분 (b)의 용융물 내로 넣어 교반하는 것도 가능하다. 후속적인 고화 및 성형은 용융 공정처리에 관한 공지된 방법에 따라, 예를 들면 프릴링(prilling)에 의해 또는 냉각 벨트 상에서 처리하고, 필요한 경우, 분말 특성을 조절하기 위한 후속 단계, 예컨대 분쇄 및 선별 단계를 수행한다.
본 발명의 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼은 또한 용매 중에 성분 (a) 및 성분 (b)를 용해시키고, 이 형성된 혼합물을 분무 건조시킴으로써(이어서, 후속적으로 과립화 단계를 수행할 수 있음) 제조할 수 있다. 이 공정에서는, 성분 (a) 및 성분 (b)를 개별적으로 용해시킬 수 있거나(이 경우에는 용액을 후속적으로 혼합함), 또는 성분들의 분말 혼합물을 수 중에 용해시킬 수 있다. 유용한 용매는 성분 (a) 및 성분 (b)를 용해시킬 수 있는 모든 것들이며, 예를 들면 알콜 및/또는 물을 사용하는 것이 바람직하고, 물을 사용하는 것이 특히 바람직하다.
따라서, 또한 본 발명은 성분 (a) 및 성분 (b)를 용매 중에 용해시키고, 이 형성된 혼합물을 분무 건조시킴으로써(이어서, 후속적으로 과립화 단계 및/또는 용융 과립화 단계를 수행할 수 있음, 상기 참조) 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼을 제조하는 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 직물을 세탁하거나 식탁용 식기류 및 주방용품을 세척하기 위한, 고체 세탁용 세제 및 세척용 조성물을 제조하는 데 있어서의 본 발명의 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼의 용도에 관한 것이다. 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼로서, 양쪽 성분들은 세탁용 세제 및 세척용 조성물, 예를 들면 기기 식기세척기에 유용한 식기세척기용 조성물 내에서 작용을 나타낸다.
이 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼은 덩어리를 형성하거나 뭉치는 일 없이 분말 세탁용 세제 및 세척용 조성물 내로 혼입될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 설명한 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼 및 필요한 경우 하나 이상의 추가 계면활성제를 포함하는 고체 세척용 조성물에 관한 것이다. 적합한 세척용 조성물은 공지되어 있으며, 예를 들면 WO 95/29216 및 EP-A-0 618 289에 설명되어 있다.
추가로, 본 발명은 상기 설명한 바와 같은 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼, 및 추가적으로 필요한 경우 하나 이상의 (추가) 계면활성제를 포함하는 고체 식기세척기용 세제에 관한 것이다, 이 조성물은 분말 또는 그래뉼 형태로 존재하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.
사용된 성분 (a)는 3나트륨 염의 형태인 메틸글리신디아세트산(MGDA)이었다. 사용된 성분 (b)는 분자량 대략 1500 g/mol을 보유하는 폴리에틸렌 글리콜(PEG 1500)이었다.
본 발명의 혼합물은 MGDA와 폴리에틸렌 글리콜의 혼합물을 용융 블렌딩 처리하여 제조하였다.
흡습성 및 저장 성능을 측정하기 위해서, 중량 증가는 24 시간 동안 20℃ 및 68% 상대 습도에서 측정하였다. 생성물이 자유 유동성(F), 고체이면서 비자유 유동성(S) 또는 점착성이면서 비자유 유동성(T)인지의 여부를 연구하였다. 본 발명의 혼합물에 대한 결과는 하기 표에 요약하였다. 약어 r.h.는 상대 습도를 의미한다.
표
MGDA:PEG 1500
혼합비		 흡습성
(20℃/68% r.h.; 24 h)		 자유 유동 성능
("우수/불량")		 수용액의 pH
(1%)
MGDA 50 중량% :
PEG 1500 5 중량%		 1.9% F(높은 자유 유동성) 11.5
MGDA 66 중량% :
PEG 1500 33 중량%		 6.1% F(자유 유동성) 11.2
MGDA 75 중량% :
PEG 1500 25 중량%		 6.5% F(자유 유동성) 11.2
MGDA 100 중량% 8.2% T(비자유 유동성) 11.7
상기 표의 결과로부터 명백히 알 수 있는 바와 같이, 성분 (a) 및 성분 (b)의 특정 함량을 지닌 본 발명의 혼합물은 매우 낮은 흡습성을 보유하고, 장기간 저장 시간 후일지라도 자유 유동성을 유지한다.

Claims (13)

  1. (a) 하기 화학식 (I)의 하나 이상의 글리신-N,N-디아세트산 유도체 5 중량% 내지 95 중량%와
    화학식 (I)
    Figure 112010042075092-pct00010
    [상기 식 중, R은 C1-12-알킬이고, M은 알칼리 금속임]
    (b) 하나 이상의 폴리에틸렌 글리콜, 또는 하나 이상의 비이온성 계면활성제, 또는 이들의 혼합물, 또는 폴리비닐 알콜, 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리알킬렌 글리콜 및 이들의 유도체로 이루어진 군 중에서 선택된 중합체 5 중량% 내지 95 중량%
    를 포함하는 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼.
  2. 제1항에 있어서, 성분 (a)가 메틸글리신 디아세트산의 알칼리 금속 염인 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 (b)에서 폴리에틸렌 글리콜의 평균 분자량(중량 평균 분자량)이 500 내지 30000 g/mol인 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 (b)에서 폴리에틸렌 글리콜은 OH 및/또는 C1-6 알킬 말단기를 보유하는 것인 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 (b)에서 비이온성 계면활성제는 알콕시화 1차 알콜, 알콕시화 지방 알콜, 알킬글리코사이드, 알콕시화 지방산 알킬 에스테르, 아민 옥사이드 및 폴리히드록시 지방산 아미드로 이루어진 군 중에서 선택되는 것인 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 (b)에서 비이온성 계면활성제의 융점이 20℃ 이상인 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼.
  7. 제1항 또는 제2항에 기재된 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼의 제조 방법으로서,
    성분 (a) 및 성분 (b)를 용매 중에 용해시키는 단계, 및
    이 형성된 혼합물을 분무 건조시키는 단계(후속적으로 과립화 단계를 수행할 수 있음)
    를 포함하는 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 기재된 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼의 제조 방법으로서,
    성분 (a) 및 성분 (b)를 분말로서 혼합하는 단계,
    이 혼합물을 가열하는 단계, 및
    분말 특성을 후속 냉각 및 성형 공정으로 조정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  9. 직물을 세탁하거나 식기류 및 주방용품을 세척하기 위한 고체 세탁용 세제 및 세척용 조성물을 제조하는데 제1항 또는 제2항에 기재된 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼을 이용하는 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 따른 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼을 포함하는 고체 세탁용 세제.
  11. 제1항 또는 제2항에 따른 혼성 분말 또는 혼성 그래뉼을 포함하는 고체 식기세척기용 세제.
  12. 제10항에 있어서, 분말 또는 그래뉼 형태인 고체 세탁용 세제.
  13. 제11항에 있어서, 분말 또는 그래뉼 형태인 고체 식기 세척기용 세제.
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