JP2011508821A - アミノカルボキシレートを使用した凝固マトリックス - Google Patents
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Abstract
Description
水和した凝固マトリックス、または結合剤は、追加の機能性材料等の追加の成分または試薬を含む固体洗剤組成物を生成させるために使用できる。したがって、いくつかの態様において、例えば、そこに配置したいくらかの追加の機能性材料を有するかまたは全く有さない態様において、アミノカルボキシレート、水、および炭酸ナトリウムを含む凝固マトリックスは、洗剤組成物の全重量の大部分の量またはすべてまでもを提供できる。機能性材料は、固体洗剤組成物に所望の特性および機能性を提供する。本出願の目的のために、「機能性材料」の用語は、水溶液等の使用および/または濃縮溶液中に分散されたまたは溶解された場合、特別な使用において有益な特性を提供する材料を含む。記載された特別な材料は、一例としてだけであり、そして広範な他の機能性材料が使用できるが、機能性材料のいくつかの特定例を以下にさらに詳細に記載する。例えば、下記に記載された機能性材料の多くは、クリーニングおよび/または脱染用途で使用される材料に関する。しかし、他の態様は、他の用途における使用のための機能性材料を含むことができる。
固体洗剤組成物は、基材のクリーニングを高め、そして固体洗剤組成物の汚れ除去性能を改善する有効量の1種または2種以上のアルカリ源を含むことができる。一般的に、組成物は、少なくとも約5wt%、少なくとも約10wt%、または少なくとも約15wt%の量でアルカリ源を含むであろうと予想される。濃縮物中の他の成分に充分な余地を提供するために、アルカリ源は、約75wt%未満、約60wt%未満、約40wt%未満、約30wt%未満、または約20wt%未満の量で濃縮物中に提供できる。アルカリ源は、固体洗剤組成物の全重量の約0.1wt%〜約90wt%、約0.5wt%〜約80wt%、および約1wt%〜約60wt%を構成できる。
固体洗剤組成物は、界面活性剤または界面活性剤系を含む少なくとも1種のクリーニング剤を含むことができる。種々の界面活性剤は、アニオン性、非イオン性、カチオン性、および両性イオン性界面活性剤を含むがこれらに限られない固体洗剤組成物において使用できる。界面活性剤は、固体洗剤組成物の任意選択的成分であり、そして濃縮物から除くことができる。使用できる例示的な界面活性剤は、多くの供給元から市販されている。界面活性剤の記載については、Kirk−Othmer、Encyclopedia of Chemical Technology Third Edition、Volume 8、pages 900〜912を参照のこと。固体洗剤組成物がクリーニング剤を含む場合、クリーニング剤は、所望のレベルのクリーニングを提供するのに効果的な量で提供される。固体洗剤組成物は、濃縮物として提供された場合、約0.05wt%〜約20wt%、約0.5wt%〜約15wt%、約1wt%〜約15wt%、約1.5wt%〜約10wt%、約2wt%〜約8wt%の範囲でクリーニング剤を含むことができる。濃縮物中での界面活性剤のさらなる例示的な範囲は、約0.5wt%〜約8wt%、約1wt%〜約5wt%を含む。
固体洗剤組成物は、縮合リン酸塩、ホスホン酸塩、アミノカルボン酸、またはポリアクリレートを含むがこれに限られない、キレートまたは金属イオン封鎖剤(例えば、ビルダー)とも呼ばれる1種または2種以上のビルダー剤を含むことができる。一般的に、キレート剤は、天然水中で一般的に見いだされる金属イオンと配位できる(すなわち、結合できる)分子であり、金属イオンがクリーニング組成物の他の洗剤成分の作用を妨げることを防ぐ。キレートまたは金属イオン封鎖剤であることもできるビルダーのための好ましい添加レベルは、約0.1wt%〜約70wt%、約1wt%〜約60wt%、または約1.5wt%〜約50wt%である。固体洗剤が濃縮物として提供される場合、濃縮物は、約1wt%〜約60wt%、約3wt%〜約50wt%、および約6wt%〜約45wt%のビルダーを含むことができる。ビルダーのさらなる範囲は、約3wt%〜約20wt%、約6wt%〜約15wt%、約25wt%〜約50wt%、および約35wt%〜約45wt%を含む。
固体洗剤組成物はまた、ビルダーに加えて、またはビルダーの形態で、硬化剤を含むことができる。硬化剤は、組成物の均一の凝固に著しく寄与する化合物または化合物の系、有機または無機である。好ましくは、硬化剤は、クリーニング剤および組成物の他の活性成分と相溶性であり、そして有効量の硬度および/または水性溶解度を、加工された組成物に提供できる。硬化剤はまた、混合され、そして凝固された場合に、使用の間に固体洗剤組成物からのクリーニング剤の均一の溶解を提供するために、クリーニング剤および他の成分を有する均質のマトリックスを生成できることが好ましい。
漂基材を美白(lightening)または増白するための固体洗剤組成物での使用に好適な漂白剤は、典型的には、洗浄工程の間に直面する条件下で、Cl2、Br2、−OCl−および/または−OBr−等の活性ハロゲン種を放出できる漂白化合物を含む。固体洗剤組成物における使用のために好適な漂白剤は、塩素、ハイポクロライト、またはクロラミン等の塩素含有化合物を含むがこれらに限られない。例示的なハロゲン放出化合物は、アルカリ金属ジクロロイソシアヌレート、塩素化リン酸三ナトリウム、アルカリ金属次亜塩素酸塩、モノクロラミン、およびジクロラミンを含むがこれらに限られない。封入された塩素源はまた、組成物中の塩素源の安定性を高めるために使用できる(例えば、米国特許第4、618、914号明細書および4、830、773号明細書(その開示を参照により本明細書に取り込む)を参照のこと)。漂白剤はまた、テトラアセチルエチレンジアミン等の活性化剤ありおよびなしの過酸化水素、過ホウ酸塩、炭酸ナトリウムペルオキシ水和物(peroxyhydrate)、カリウムパーモノサルフェート、および過ホウ酸ナトリウム・1および4水和物(mono and tetrahydrate)等のペルオキシジェンまたは活性酸素源であることができる。濃縮物が漂白剤を含む場合には、約0.1wt%〜約60wt%、約1wt%〜約20wt%、約3wt%〜約8wt%、および約3wt%〜約6wt%の量で含むことができる。
固体洗剤組成物は、それ自体クリーニング剤として機能しないが、クリーニング剤と協力して組成物の全体的なクリーニング能力を高める有効量の洗剤フィラーを含むことができる。本クリーニング組成物中での使用のために好適な洗剤フィラーの例は、硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、澱粉、および糖を含むがこれらに限られない。濃縮物は、洗剤フィラーを含む、約50wt%まで、約1wt%〜約30wt%、または約1.5wt%〜約25wt%の量を含むことができる。
泡の安定性を低下させるための消泡剤はまた、食器洗浄組成物に含まれることができる。消泡剤の例は、Pluronic N−3の名称の元で入手可能なもの等のエチレンオキサイド/プロピレンブロックコポリマー;ポリジメチルシロキサン中に分散したシリカ、ポリジメチルシロキサン、およびAbil B9952の名称の元で入手可能なもの等の官能化されたポリジメチルシロキサン等のシリコーン化合物;脂肪アミド、炭化水素ワックス、脂肪酸、脂肪エステル、脂肪アルコール、脂肪酸石鹸、エトキシレート、鉱物性油、ポリエチレングリコールエステル、およびモノステアリルリン酸塩等のアルキルリン酸塩エステルを含むがこれらに限られない。消泡剤の記載は、例えば、Martinらの米国特許第3、048、548号明細書、Brunelleらの米国特許第3、334、147号明細書およびRueらの米国特許第3、442、242号明細書(参照によりそれらの開示を本明細書中に取り込む)に見いだすことができる。濃縮物が消泡剤を含む場合、消泡剤は、約0.0001wt%〜約10wt%、約0.001wt%〜約5wt%、または約0.01wt%〜約1.0wt%の量で提供されることができる。
固体洗剤組成物は、クリーニング溶液中の汚れの維持された懸濁を促進し、そしてクリーニングされる基材上に、除去された汚れが再堆積するのを防ぐための再付着防止剤を含むことができる。好適な再付着防止剤の例は、ポリアクリレート、スチレン無水マレイン酸コポリマー、ヒドロキシエチルセルロース、およびヒドロキシプロピルセルロース等のセルロース誘導体を含むがこれらに限られない。濃縮物が、再付着防止剤を含む場合、再付着防止剤は、約0.5wt%〜約10wt%、および約1wt%〜約5wt%の量で含まれることができる。
固体洗剤組成物は、安定剤をまた含むことができる。好適な安定剤の例は、ホウ酸塩、カルシウム/マグネシウムイオン、プロピレングリコール、およびそれらの混合物を含むがこれらに限られない。濃縮物は、安定剤を含む必要はないが、濃縮物が安定剤を含む場合、濃縮物の所望のレベルの安定性を提供する量で含まれることができる。安定剤の例示的な範囲は、約20wt%まで、約0.5wt%〜約15wt%、および約2wt%〜約10wt%を含む。
固体洗剤組成物は、分散剤をまた含むことができる。固体洗剤組成物中で使用可能である好適な分散剤の例は、マレイン酸/オレフィンコポリマー、ポリアクリル酸、およびそれらの混合物を含むがこれらに限られない。濃縮物は、分散剤を含む必要はないが、分散剤が含まれる場合、所望の分散特性を提供する量で含まれることができる。濃縮物中での分散剤の例示的な範囲は、約20wtまで%、約0.5wt%〜約15wt%、および約2wt%〜約9wt%であることができる。
固体洗剤組成物中に含まれることができる酵素は、澱粉および/またはタンパク質のしみの除去を助ける酵素を含む。例示的なタイプの酵素は、プロテアーゼ、α−アミラーゼ、およびそれらの混合物を含むがこれらに限られない。使用できる例示的なプロテアーゼは、Bacillus licheniformix、Bacillus lenus、Bacillus alcalophilusおよびBacillus amyloliquefacinsから誘導されたものを含むがこれらに限られない。例示的なα−アミラーゼは、Bacillus subtilis、Bacillus amyloliquefaceinsおよびBacillus licheniformisを含む。濃縮物は、酵素を含む必要はないが、濃縮物が酵素として含まれる場合、固体洗剤組成物が使用組成物として提供される場合に、所望の酵素活性を提供する量で含まれることができる。濃縮物中での酵素の例示的な範囲は、約15wt%まで、約0.5wt%〜約10wt%、および約1wt%〜約5wt%を含む。
固体洗剤組成物は、約50wt%、約1wt%〜約40wt%まで、または約3wt%〜約30wt%の量の金属腐食防止剤を含むことができる。腐食防止剤は、腐食防止剤がないことを除けば他の点で同一である使用溶液のガラスの腐食および/またはエッチングの速度より小さいガラスの腐食および/またはエッチングの速度を示す使用溶液を提供するのに充分な量で固体洗剤組成物中に含まれる。使用溶液は、所望の腐食抑制特性を提供するために、少なくとも約6百万分の1(ppm)の腐食防止剤を含むであろうと期待されている。より大量の腐食防止剤が、有害な効果なしに使用溶液中で使用できると期待されている。ある点では、腐食防止剤濃度の増加と共に、増加した腐食および/またはエッチング耐性の添加物効果が失われ、そして追加の腐食防止剤は、固体洗剤組成物を使用するコストを単に増加させるであろうと期待される。使用溶液は、約6ppm〜約300ppmの腐食防止剤、および約20ppm〜約200ppmの腐食防止剤を含むことができる。好適な腐食防止剤の例は、アルミニウムイオン源と、亜鉛イオン源との組み合わせ、およびアルカリ金属ケイ酸塩またはそれらの水和物を含むがこれらに限られない。
種々の染料、香水を含む着臭剤、および他の美観改良剤はまた、組成物中に含まれることができる。組成物の外観を変更するように含まれる好適な染料は、Mac Dye−Chem Industries、Ahmedabad、Indiaから入手可能であるDirect Blue 86;Mobay Chemical Corporation、Pittsburgh、PAから入手可能であるFastusol Blue;American Cyanamid Company、Wayne、NJから入手可能であるAcid Orange 7;Sandoz、Princeton、NJから入手可能であるBasic Violet 10およびSandolan Blue/ Acid Blue 182;Chemos GmbH、Regenstauf、Germanyから入手可能であるAcid Yellow 23;Sigma Chemical、St.Louis、MOから入手可能であるAcid Yellow 17;Keyston Analine and Chemical、Chicago、ILから入手可能であるSap GreenおよびMetanil Yellow;Emerald Hilton Davis、LLC、Cincinnati、OHから入手可能であるAcid Blue 9;Capitol Color and Chemical Company、Newark、NJから入手可能であるHisol Fast Red およびFluorescein;およびAcid Green 25、Ciba Specialty Chemicals Corporation、Greenboro、NCを含むがこれらに限られない。
固体洗剤組成物は、レオロジー調整剤または増粘剤を含むことができる。レオロジー調整剤は、組成物の粘度を増加させること;スプレーノズルを通して吐出する場合に、液体の使用溶液の粒径を増加させること;表面に垂直に付着する使用溶液(the use solutions with vertical cling to surfaces)を提供すること;使用溶液内で粒子の懸濁液を提供すること;または使用溶液の蒸発速度を低下させること、といった機能を提供できる。
一般的に、本発明の凝固マトリックスを使用して固体洗剤組成物は、アミノカルボキシレート、炭酸ナトリウム、水、および任意の追加の機能性成分を混合すること、および成分を相互作用させそして凝固させることによって、作ることができる。例えば、第1の態様において、固体洗剤組成物は、アミノカルボキシレート、水、ビルダー、炭酸ナトリウム、および界面活性剤を含むことができる。例示的な態様では、固体洗剤組成物は、約1wt%〜約20wt%の活性アミノカルボキシレート、特に約2wt%〜約18wt%の活性アミノカルボキシレート、およびさらに特に約3wt%〜約16wt%の活性アミノカルボキシレートを含む。別の例示的な態様では、固体洗剤組成物は、約2重量〜約50wt%の水、特に約2wt%〜約40wt%の水、およびさらに特に約2wt%〜約35wt%の水を含む。別の例示的な態様では、固体洗剤組成物は、約40wt%未満のビルダー、特に約30wt%未満のビルダー、およびさらに特に約25wt%未満のビルダーを含む。別の例示的な態様では、固体洗剤組成物は、約20wt%〜約70wt%の炭酸ナトリウム、特に約25wt%〜約65wt%の炭酸ナトリウム、およびさらに特に約45wt%〜約65wt%の炭酸ナトリウムを含む。別の例示的な態様では、固体洗剤組成物は、約0.5wt%〜約10wt%の界面活性剤、特に約0.75wt%〜約8wt%の界面活性剤、およびさらに特に約1wt%〜約5wt%の界面活性剤を含む。
Versene HEIDA、52%:Dow Chemical、Midland、 MIから入手可能であるNa2EDG、エタノールジグリシン二ナトリウム。
凝固マトリックスの一部としてアミノカルボキシレートを使用した約50グラムバッチの製品を、最初に1平方インチ当り約1000ポンド(psi)のダイ中で約20秒間プレスして錠剤を生成させた。錠剤の直径および高さを測定し、そして記録した。錠剤を室温で1日間維持し、そして次に約120°Fの温度のオーブン中に置いた。錠剤をオーブンから除去した後で、錠剤の直径および高さを測定し、そして記録した。約2%未満の膨張、または増大がある場合、錠剤は寸法安定性を示すと考えた。
例1、2、3、4、5および6は、凝固マトリックスの一部としてアミノカルボキシレートを使用した本発明の組成物である。特に、凝固マトリックスの一部として、例1の組成物としてHEIDAを使用し、例2の組成物としてTrilon Mを使用し、例3の組成物としてIDSを使用し、例4の組成物としてDissolvine GLDAを使用し、例5の組成物としてOctaquest EDDSを使用し、そして例6の組成物としてHIDSを使用した。さらに、例1、2、3、4、5、および6の組成物はまた、表1に記載したような(重量%の)濃度の、炭酸ナトリウム(ソーダ灰または重灰)、重炭酸ナトリウム、メタケイ酸塩ナトリウム、ビルダー、ポリアクリレート、界面活性剤、消泡剤、および水の成分を含んでいた。炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、メタケイ酸塩ナトリウム、ビルダー、ポリアクリレート、界面活性剤、および消泡剤を予混合して、粉末予混合物を生成させ、そしてアミノカルボキシレートおよび水を予混合して、液体予混合物を生成させた。水和水の遊離水としてか、または水和したアミノカルボキシレート中に含まれるかのいずれかで提供した。粉末予混合物および液体予混合物を次に共に混合して、組成物を生成させた。約50グラムの組成物を錠剤に、約1000psiで約20秒間プレスした。
凝固マトリックスの一部としてアミノカルボキシレートを使用した製品の約4000グラムバッチを、最初にカプセルに注いだ。カプセルの直径を測定し、そして記録した。カプセルを室温で1日間保ち、約104°Fの温度でオーブン中に2日間保持し、そして次に室温に戻した。カプセルを室温に戻した後で、カプセルの直径を測定し、そして記録した。約2%未満の膨張、または増大があった場合、カプセルは、寸法安定性を示したと考えた。
例7、8、9、10、11および12は、凝固マトリックスの一部として、アミノカルボキシレートを使用した本発明の組成物である。特に、凝固マトリックスの一部として、例7の組成物では、HEIDAを使用し、例8の組成物では、Trilon Mを使用し、例9の組成物ではIDSを使用し、例10の組成物ではDissolvine GLDAを使用し、例11の組成物では、Octaquest EDDSを使用し、そして例12の組成物では、HIDSを使用した。例7、8、9、10、11および12のそれぞれの組成物はまた、表3に記載したような(重量%の)濃度の軟水、ビルダー、水質調整剤、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム(重灰)、アニオン性界面活性剤、および非イオン性界面活性剤の成分を含んでいた。液体予混合物を生成させるために、液体(軟水、ビルダー、水質調整剤、アミノカルボキシレート、および水酸化ナトリウム)を予混合し、そして粉末予混合物を生成させるために、粉末(炭酸ナトリウム、アニオン性界面活性剤、および非イオン性界面活性剤)を予混合した。液体予混合物および粉末予混合物を混合して組成物を生成させ、その後にこの組成物をカプセルに注いだ。
表4
Claims (25)
- (a)生分解性アミノカルボキシレートと、
(b)炭酸ナトリウムと、
(c)水と、
を含んで成る、凝固マトリックスであって、
(d)該凝固マトリックスが、水和物の固体である、凝固マトリックス。 - 該生分解性アミノカルボキシレートが、該凝固マトリックスの約1wt%〜約20wt%を構成する、請求項1に記載の凝固マトリックス。
- 該炭酸ナトリウムが、該凝固マトリックスの約20wt%〜約70wt%を構成する、請求項1に記載の凝固マトリックス。
- 該水が、該凝固マトリックスの約2wt%〜約50wt%を構成する、請求項1に記載の凝固マトリックス。
- 生分解性アミノカルボキシレートが、エタノールジグリシン二ナトリウム、メチルグリシン三ナトリウム二酢酸三ナトリウム塩溶液、イミノジコハク酸ナトリウム塩溶液、L−グルタミン酸、二酢酸四ナトリウム塩、およびエチレンジアミンジコハク酸三ナトリウム、および3−ヒドロキシ−2、2’−イミノジコハク酸四ナトリウムからなる群から選択される、請求項1に記載の凝固マトリックス。
- 該水和物の固体が、約3%未満の増大指数を有する、請求項1に記載の凝固マトリックス。
- (a)該固体洗剤組成物の約1wt%〜約20wt%の生分解性アミノカルボキシレートと、
(b)該固体洗剤組成物の約2wt%〜約50wt%の水と、
(c)該固体洗剤組成物の約40wt%未満のビルダーと、
(d)該固体洗剤組成物の約20wt%〜約70wt%の炭酸ナトリウムと、
(e)該固体洗剤組成物の約0.5wt%〜約10wt%の界面活性剤と、
を含んで成る、固体洗剤組成物。 - 該生分解性アミノカルボキシレートが、該固体洗剤組成物の約2wt%〜約18wt%を構成する、請求項7に記載の固体洗剤組成物。
- 該水が、該固体洗剤組成物の約2wt%〜約40wt%を構成する、請求項7に記載の固体洗剤組成物。
- 該ビルダーが、該固体洗剤組成物の約30wt%未満を構成する、請求項7に記載の固体洗剤組成物。
- 該炭酸ナトリウムが、該固体洗剤組成物の約25wt%〜約65wt%を構成する、請求項7に記載の固体洗剤組成物。
- 該界面活性剤が、該固体洗剤組成物の約0.75wt%〜約8wt%を構成する、請求項7に記載の固体洗剤組成物。
- 該固体洗剤組成物が、約3%未満の増大指数を有する、請求項7に記載の固体洗剤組成物。
- (a)炭酸ナトリウム、水、および生分解性アミノカルボキシレートを含む、凝固マトリックスであって、該生分解性アミノカルボキシレートが、エタノールジグリシン二ナトリウム、メチルグリシン三ナトリウム二酢酸三ナトリウム塩溶液、イミノジコハク酸ナトリウム塩溶液、L−グルタミン酸、二酢酸四ナトリウム塩、およびエチレンジアミンジコハク酸三ナトリウム、および3−ヒドロキシ−2、2’−イミノジコハク酸四ナトリウムからなる群から選択される、凝固マトリックスと、
(b)少なくとも1種の官能性成分と、
を含んで成る、組成物であって、
(c)該組成物が約3%未満の増大指数を有する、組成物。 - 該機能性成分が、キレート剤、金属イオン封鎖剤、無機洗剤、有機洗剤、アルカリ源、界面活性剤、リンス助剤、漂白剤、殺菌剤、活性化剤、洗剤ビルダー、フィラー、消泡剤、再付着防止剤、蛍光増白剤、染料、着臭剤、酵素、腐食防止剤、分散剤、および溶解度調整剤からなる群から選択される、請求項14に記載の組成物。
- 該生分解性アミノカルボキシレートが、該凝固マトリックスの約1wt%〜約20wt%を構成する、請求項14に記載の組成物。
- 該炭酸ナトリウムが、該凝固マトリックスの約20wt%〜約70wt%を構成する、請求項14に記載の組成物。
- 該組成物が、約2%未満の増大指数を有する、請求項14に記載の組成物。
- 組成物を凝固させる方法であって、
(a)炭酸ナトリウム、水、および生分解性アミノカルボキシレートを含む凝固マトリックスを混合させる工程であって、該生分解性アミノカルボキシレートが、該凝固マトリックスの約1%〜約20wt%を構成する工程と、
(b)該組成物に該凝固マトリックスを加えて、凝固させた材料を生成させる工程と、
を含む、方法。 - 該材料をブロックに形成させることをさらに含む、請求項19に記載の方法。
- 包装容器中に該材料をキャスティングすることをさらに含む、請求項19に記載の方法。
- 該材料をペーストに形成させることをさらに含む、請求項19に記載の方法。
- 組成物を凝固させる方法であって、該方法が、
(a)炭酸ナトリウム、水、および生分解性アミノカルボキシレートを含む凝固マトリックスを混合する工程と、
(b)該組成物に該凝固マトリックスを加えて、凝固させた材料を生成させる工程と、
を含み、
(c)該組成物が、約1分〜約3時間で凝固する、
方法。 - 該組成物が、約1分〜約2時間で凝固する、請求項23に記載の方法。
- 該組成物が、約1分〜約20分で凝固する、請求項24に記載の方法。
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