KR20100039855A - 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에틸렌디아민 디숙신산 1 몰 당 적어도 1.6 몰의 알칼리 토금속을 포함하는, 에틸렌디아민 디숙신산의 염을 제공한다. 본 발명의 염은 향상된 안정성을 갖는 과산화 수소를 포함하는 조성물을 제공하는 데 유용한 것으로 밝혀졌다.

Description

조성물 {Composition}
본 발명은 에틸렌디아민 디숙신산 (또는 EDDS)의 염에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 염의 제조 방법, 그의 용도 및 상기 염을 함유하는 조성물에 관한 것이다. 특히 본 발명은 EDDS의 마그네슘-함유 염에 관한 것이다.
에틸렌디아민 디숙신산은 하기 화학식 1에 나타낸 구조를 갖는다.
Figure pct00001
상기 구조는 2개의 입체 중심을 포함하며 3개의 가능한 입체이성질체가 존재한다. 특히 바람직한 형태는 S,S 에틸렌디아민 디숙신산이며, 이는 상기 화합물이 쉽게 생분해될 수 있기 때문이다.
에틸렌디아민 디숙신산 및 그의 나트륨 염을 포함하는 조성물은 특히 킬레이트화제로서 매우 널리 사용된다.
본 명세서에서, "EDDS"라는 약칭이 화학식 1에 나타낸 구조, 및 다수의 히드록실 수소 원자가 치환된 상기 구조를 의미하도록 사용되고, "EDDS"는 또한 산 기의 1, 2, 3 또는 4개가 중화되거나 부분적으로 중화된 숙시네이트 염을 의미하도록 사용될 수도 있다.
하나의 시판되는 물질은 트리소듐 에틸렌디아민 디숙시네이트이다. 이는 30 중량%의 EDDS(유리 산으로 표시) 또는 37 중량%의 트리소듐 EDDS(반대 이온 포함)을 포함하는 수용액으로 구입될 수 있다.
에틸렌디아민 디숙신산은 또한 고체 분말의 형태로도 시판된다. 이는 산으로서 65 중량%의 고체 [S,S] EDDS, 및 결정수를 함유한다.
EDDS는 특히 중금속 및 전이금속의 효과적인 킬레이트화제이므로, 이는 종종 세탁용 및 자동 식기세척기용 제제에 포함된다. 상기 조성물은 표백제로서 과산화물의 공급원을 종종 함유한다.
EDDS는 또한 과산화물 표백제의 안정성을 향상시키기 위해 펄프 및 종이 표백에 킬레이트화제로서 사용된다. 그러나, 이들 공정에서 과산화물 표백제의 안정성을 향상시키는 데 더욱 효과적인 조성물을 제공하는 데 대한 지속적인 요구가 존재한다.
그러한 개선은 비용 효율 및 전체적인 성능의 면에서 유익하거나, 동등한 성능을 제공하는 데 보다 낮은 처리 비용을 가능하게 한다.
본 발명의 목적은 과산화물을 포함하는 조성물에 포함될 경우 향상된 과산화물 안정성을 초래하는, EDDS의 공급원을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 국면에 따르면 에틸렌디아민 디숙신산 1 몰 당 적어도 1.6 몰의 알칼리 토금속을 포함하는, 에틸렌디아민 디숙신산의 염이 제공된다.
바람직하게는, 상기 염은 에틸렌디아민 디숙신산 1 몰 당 적어도 1.7 몰, 더욱 바람직하게는 적어도 1.75 몰, 예를 들면 적어도 1.8 몰, 바람직하게는 적어도 1.9 몰, 더욱 바람직하게는 적어도 1.95 몰, 가장 바람직하게는 대략 2몰의 알칼리 토금속을 포함한다.
바람직하게는 상기 알칼리 토금속은 칼슘, 마그네슘 및 이들의 혼합물에서 선택된다.
적합한 염의 예는 디마그네슘 에틸렌디아민 디숙신산, 즉, 에틸렌디아민 디숙신산 1 몰 당 2 몰의 마그네슘을 갖는 것 (화학식 1의 4개의 모든 히드록실 수소 원자가 2개의 마그네슘 이온으로 치환된 화합물); EDDS 1 몰 당 2 몰의 칼슘을 갖는 디칼슘 EDDS; 에틸렌디아민 디숙신산 1 몰 당 1몰의 칼슘 및 1 몰의 마그네슘을 갖는 칼슘 마그네슘 EDDS; 및 이들의 비-화학량론적 동등물을 포함한다.
본 발명의 염의 "EDDS" 부분은 입체이성질체 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 즉, 이는 [R,R]-EDDS, [R,S]-EDDS, [S,S]-EDDS 및 이들의 임의 조합에서 선택될 수 있다.
바람직하게는 상기 염은 적어도 50%, 바람직하게는 적어도 70%, 더욱 바람직하게는 적어도 90%의 [S,S]-EDDS를 포함한다. 일부 바람직한 구현예에서 상기 염은 [S,S]-EDDS의 알칼리 토금속 염으로 주로 이루어진다.
본 발명의 제2 국면에 따르면, 제1 국면의 염을 포함하는 조성물이 제공된다.
상기 조성물은 제1 국면의 염으로 주로 이루어지거나, 1종 이상의 추가 성분을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 조성물은 과산화물의 공급원을 더 포함한다. 과산화물의 공급원은 과산화 수소, 기타 과산소-함유 화합물 및 그의 전구체를 포함한다. 예를 들면, 상기 조성물은 과붕산염 또는 과탄산염 화합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물의 특별한 장점은 그것이 수용액 중 과산화 수소의 안정성을 향상시킨다는 점이다. 특히, 본 발명은 상기 제1 국면의 염의, 알칼리 용액 중 과산화 수소 또는 기타 과산소-함유 화합물 또는 그의 전구체의 안정성을 향상시키기 위한 용도를 제공한다. 상기 제1 국면의 염 및 과산화물의 공급원을 포함하는 상기 제2 국면의 조성물은 바람직하게는 7.5를 초과하는, 예를 들면 8 내지 14 사이의 pH를 갖는다.
따라서, 본 발명은 또한 상기 제1 국면의 염의, 과산화 수소 또는 기타 과산소-함유 화합물 또는 그의 전구체를 포함하는 조성물의 안정성을 향상시키기 위한 용도를 제공한다.
과산화물-함유 조성물의 안정성을 측정하는 하나의 방법은 과산화물의 농도가 시간 경과에 따라 어떻게 감소하는지를 측정하는 것이다. 그러한 방법의 하나를 본원 실시예 2에 기재한다.
바람직하게는 본 발명의 염은 과산화 수소를 포함하는 조성물을, 초기 과산화 수소의 적어도 65%, 바람직하게는 적어도 70%, 더욱 바람직하게는 적어도 75%, 예를 들면 적어도 80%가 1 시간 후에 남아 있도록 하는 정도로 안정화한다.
적합하게는, 본 발명의 염은 과산화 수소를 포함하는 조성물에 포함될 경우, 상기 염이 존재하지 않는 동등한 조성물에 비하여 1 시간 후에 바람직하게는 적어도 15%의 추가 과산화 수소가 남아 있고, 더욱 바람직하게는 적어도 20%의 추가 과산화 수소가 남아 있으며, 바람직하게는 적어도 25%, 적합하게는 적어도 30%, 예를 들면 적어도 35% 또는 적어도 40%의 추가 과산화 수소가 남는다.
본 발명자들은 또한, 상기 제1 국면의 염의, 과산화 수소 또는 기타 과산소 함유 화합물 또는 그의 전구체를 포함하는 조성물 중 안정성이, 과산화 수소 또는 기타 과산소 함유 화합물 또는 그의 전구체를 포함하는 조성물 중 유리 테트라 산 EDDS 또는 EDDS의 나트륨 염의 안정성보다 크다는 것을 발견하였다.
따라서, 본 발명은 또한 상기 제1 국면의 염, 및 과산화 수소 또는 기타 과산소 함유 화합물 또는 그의 전구체를 포함하는 조성물을 제공하며, 상기 조성물은 당량의 트리소듐 EDDS 및 과산화 수소 또는 기타 과산소 함유 화합물 또는 그의 전구체를 갖는 용액과 비교할 때 증가된 안정성을 갖는다.
바람직하게는 본 발명의 염이 과산화 수소를 포함하는 조성물에서 당량의 트리소듐 EDDS를 대체하도록 사용될 경우, 적어도 10% 이상, 예를 들면 적어도 15% 이상, 바람직하게는 적어도 20%의 과산화 수소가 1 시간 후에 남는다.
상기 조성물은 고체 조성물 또는 액체 조성물일 수 있다. 상기 조성물은 트리소듐 EDDS 또는 에틸렌디아민 디숙신산이 이전에 도입되었던 임의의 조성물의 형태일 수도 있다.
상기 조성물은 예를 들면 세탁용 조성물 또는 자동 식기세척기용 조성물일 수 있다. 상기 조성물은 분말, 예를 들면 자유 유동 분말의 형태일 수 있다. 그렇지 않으면 상기 조성물은 압축된 정제의 형태이거나, 또는 수용성 중합체성 물질의 외피 중에 액체 또는 고체 형태로 넣어질 수 있다.
상기 조성물은 과립형 조성물일 수 있다.
본 발명의 고체 세탁용 조성물은 바람직하게는 0.01 내지 10 중량%, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 2 중량%, 가장 바람직하게는 0.1 내지 0.5 중량%의 상기 제1 국면의 염을 포함한다.
본 발명의 액체 세탁용 조성물은 바람직하게는 0.01 내지 25 중량%, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 10 중량%, 가장 바람직하게는 1 내지 5 중량%의 제1 국면의 염을 포함한다.
본 발명의 자동 식기세척기용 조성물은 바람직하게는 0.1 내지 60 중량%, 더욱 바람직하게는 1 내지 30 중량%, 가장 바람직하게는 2 내지 15 중량%의 상기 제1 국면의 염을 포함한다.
본 발명의 세탁 및 식기세척 조성물은 바람직하게는 계면활성제, 빌더, 표백제, 표백 활성화제, 재부착 첨가제, 염료 전이 저해제, 효소, 착색제 및 방향제에서 선택된 추가의 성분을 포함한다.
본 발명의 조성물은 표백 조성물일 수 있다. 이는 세제 조성물일 수 있다. 이는 개인 위생용 조성물일 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 본 발명의 조성물은 0.001 내지 50 중량%, 바람직하게는 1 내지 35 중량%, 예를 들면 5 내지 10 중량%의 과산화 수소 및 0.001 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.01 내지 1 중량%의 상기 제1 국면의 염을 함유한다. 상기 조성물은 적합하게는 수성 조성물이다.
상기 조성물은 종이 및 펄프 표백에 특히 유용하며, 세탁 및 식기세척 응용에 사용될 수도 있다.
본 발명의 제3 국면에 따르면, 상기 제1 국면에 따르는 염의 제조 방법이 제공된다.
바람직하게는 상기 제3 국면의 방법은 알칼리 토금속의 염기를 에틸렌디아민 디숙신산에 가하는 것을 포함한다. 바람직하게는 상기 방법은 마그네슘 염기를 에틸렌디아민 디숙신산의 현탁액, 바람직하게는 수성 현탁액에 가하는 것을 포함한다. 바람직하게는 상기 현탁액은 물 1 리터 당 10 내지 450, 예를 들면 50 내지 200 그램의 산을 포함한다.
임의의 적합한 염기가 사용될 수 있다. 예를 들면, 염기는 탄산염, 수산화물, 수소화물, 아미드 및 산화물에서 선택될 수 있다. 바람직하게는, 염기는 수산화 마그네슘이다.
염이 혼합된 염을 포함하는 일부 구현예에서, 상기 제3 국면의 방법은 알칼리 금속 염기를 에틸렌디아민 디숙신산에 가하는 것을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, EDDS-함유 물질이 사용되는 임의의 방식으로 상기 제1 국면의 염의 용도를 제공한다.
전술한 바와 같이, 상기 제1 국면의 염은 표백 응용에 특히 유용하다.
본 발명은 또한 상기 제1 국면의 염의 킬레이트화제로서의 용도를 제공한다. 특히, 본 발명의 제1 국면의 염은 전이 금속 및 중금속, 예를 들면 구리, 철 및 망간을 결합시키기 위한 킬레이트화제로서 사용된다.
따라서, 본 발명은 상기 제1 국면의 염의, 세제 조성물, 예를 들면 세탁 또는 자동 식기세척기용 조성물에서의 용도를 포함한다.
본 발명은 상기 제1 국면의 염의 농업 응용에서의 용도를 포함한다. 예를 들면, 상기 염은 슬러그 펠렛, 제초제, 엽질 사료, 영양 사료 및 수경법에 사용될 수 있다.
본 발명은 상기 제1 국면의 염의 펄프 및 종이 표백에서의 용도를 제공한다. 이는 기계적 표백 및 화학적 표백 뿐만 아니라 열-기계적 표백을 포함한다. 상기 제1 국면의 염은 금속이 제거되는 세척인 펄프 표백의 Q 단계 및 P 단계, 및 표백이 일어나는 과산화물 단계에서 사용될 수 있다. 이들 용어는 당업자에게는 잘 이해된다.
본 발명은 상기 제1 국면의 염의 개인 위생 응용에서의 용도를 제공한다. 예를 들면, 상기 염은 모발 보호 조성물, 예를 들면 모발 염료 및 샴푸에 도입될 수 있다. 이는 또한, 예를 들면 썬 크림 등과 같은 크림에 산화방지제로서 포함될 수도 있다.
본 발명은 상기 제1 국면의 염의 살생물제 강화제로서의 용도를 포함한다. 이와 같이, 이는 살생물제의 효능을 증가시킬 수 있고, 넓은 응용 분야를 찾을 수 있다. 예를 들면, 이는 개인 위생 응용에 사용될 수 있다.
본 발명은 상기 제1 국면의 염의 가정, 기관 및 산업에서의 세정 응용에서의 용도를 제공한다. 이는 단단한 표면 세정제, 욕실 및 주방 세정제, 병 세척 응용 또는 착유 장비의 세정에 포함될 수 있다.
본 발명은 또한 상기 제1 국면의 염의 스케일-방지 물질, 예를 들면 칼슘 및 마그네슘 염의 금속이온 봉쇄제(sequestrant)로서의 용도를 제공한다.
본 발명의 염은 스케일 제거제로서, 예를 들면 바륨 및 스트론튬 염을 제거하기 위해 유전 응용에서 사용될 수 있다.
본 발명은 상기 제1 국면의 염의, 예를 들면 인쇄 회로 기판 또는 무전해 도금 응용과 같은 금속 세정 응용에서의 용도를 제공할 수 있다.
본 발명은 상기 제1 국면의 염의 의약 응용에서, 예를 들면 해독 물질로서의 용도를 제공할 수 있다. 본 발명은 금속을 신체의 부분에 전달하는 것을 돕기 위해 사용될 수 있다.
그렇게 하는 것이 합리적이라면, 본 발명의 임의의 국면의 임의의 특성은 임의의 다른 국면의 임의의 특성과 조합될 수 있다. 특히, 상기 제1 국면의 염의 용도는 적절하다면, 상기 제2 국면의 조성물의 용도를 포함할 수 있다.
<실시예>
이제 본 발명을 이하의 비제한적인 실시예로 더욱 설명할 것이다.
실시예 1: 화합물의 합성
표 1에 나타낸 생성물들은 다음 방법에 의해 제조되었다: 각 경우, 100.0 g의 엔비오멧 (Enviomet) C320(에틸렌디아민 디숙신산 (65% 활성))[0.2 몰]을 1L의 탈이온수에 슬러리화하고, 언급된 양의 Mg(OH)2 및/또는 Ca(OH)2 및/또는 NaOH를 가하였다. 상기 혼합물을 17 시간 동안 교반한 다음 여과하였다. 용액을 농축하였고, 생성물을 결정이 석출되게 두었다. 백색의 결정성 생성물을 여과에 의해 수거하고, 40℃의 진공 오븐에서 밤새 건조시켰다. EDDS 함량을 HPLC로 측정하고, 금속 함량을 ICP로 측정하였다.
Figure pct00002
실시예 2
다양한 염의 안정성 성능을 단순한 과산화물 계에서 비교하였다. 비이커에서, 0.1 밀리몰의 EDDS 화합물과 물(총 부피 125 cm3)을 혼합하고 40℃로 가열하였다. 25 cm3의 30% 과산화 수소 용액을 가하고 pH를 10으로 조절하였다. 상기 용액의 분액을 10 분마다 취하여 과망간산 칼륨에 대하여 적정하였다. 이는 과산화물의 농도를 계산하기 위해 사용되었다. 결과를 표 2에 나타낸다. 도 1은 상기 결과를 그래프로 나타낸 것이며, 여기에서 각 세트의 데이터에 대하여 최적합 라인을 그렸다. "공" 시료는 EDDS 화합물을 함유하지 않았다.
Figure pct00003

Claims (12)

  1. 에틸렌디아민 디숙신산 1 몰 당 적어도 1.6 몰의 알칼리 토금속을 포함하는, 에틸렌디아민 디숙신산의 염.
  2. 제1항에 있어서, 알칼리 토금속이 칼슘, 마그네슘 및 이들의 혼합물에서 선택되는 염.
  3. 제1항 또는 2항에 따르는 염을 포함하는 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 과산화 수소 또는 기타 과산소 함유 화합물 또는 그의 전구체를 더 포함하는 조성물.
  5. 알칼리 토금속의 염기를 에틸렌디아민 디숙신산에 가하는 것을 포함하는, 제1항 내지 4항 중 어느 한 항에 따르는 염의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 4항 중 어느 한 항에 따르는 염의, 과산화 수소 또는 기타 과산소-함유 화합물 또는 그의 전구체를 포함하는 조성물의 안정성을 향상시키기 위한 용도.
  7. 조성물이 당량의 트리소듐 EDDS 및 과산화 수소 또는 기타 과산소 함유 화합물 또는 그의 전구체를 갖는 용액에 비하여 증가된 안정성을 갖는, 제1항 내지 4항 중 어느 한 항에 따르는 염, 및 과산화 수소 또는 기타 과산소 함유 화합물 또는 그의 전구체를 포함하는 조성물.
  8. 제1항 내지 4항 중 어느 한 항에 따르는 염의, 킬레이트화제로서의, 스케일 방지제 또는 스케일 제거제로서의 용도.
  9. 제1항 내지 4항 중 어느 한 항에 따르는 염의, 세제 조성물, 개인 위생 조성물 또는 세정 조성물에서의 용도.
  10. 제1항 내지 4항 중 어느 한 항에 따르는 염의, 농업 응용, 또는 의약 응용에서의 용도.
  11. 제1항 내지 4항 중 어느 한 항에 따르는 염의, 펄프 또는 종이 표백에서의 용도.
  12. 제4항 또는 7항에 따르는 조성물의, 펄프 또는 종이 표백에서의 용도.
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