(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023153784
(43)【公開日】2023-10-18
(54)【発明の名称】洗剤添加剤
(51)【国際特許分類】
C11D 7/32 20060101AFI20231011BHJP
C11D 7/22 20060101ALI20231011BHJP
C11D 7/26 20060101ALI20231011BHJP
C11D 17/04 20060101ALI20231011BHJP
【FI】
C11D7/32
C11D7/22
C11D7/26
C11D17/04
【審査請求】有
【請求項の数】1
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023112592
(22)【出願日】2023-07-07
(62)【分割の表示】P 2020501786の分割
【原出願日】2018-07-10
(31)【優先権主張番号】62/539,166
(32)【優先日】2017-07-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】502141050
【氏名又は名称】ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100092783
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100095360
【弁理士】
【氏名又は名称】片山 英二
(74)【代理人】
【識別番号】100120134
【弁理士】
【氏名又は名称】大森 規雄
(72)【発明者】
【氏名】チェン、シュエ
(72)【発明者】
【氏名】チン、シン
(72)【発明者】
【氏名】グリャス、ギョンギィ
(72)【発明者】
【氏名】キング、スティーブ ダブリュー.
(57)【要約】 (修正有)
【課題】一部に水を含む液体洗剤配合物での使用に適するように改善した、テトラアセチルエチレンジアミン(TAED)およびトリアセチルエチレンジアミン(TriAED)のうちの一方または両方を含む洗剤添加剤を提供する。
【解決手段】テトラアセチルエチレンジアミン、トリアセチルエチレンジアミンのうちの一方または両方を含む活性物質と、プロトン受容性(コ)ポリマーおよびプロトン供与性(コ)ポリマーの両方を含む高分子間錯体とを含む、洗剤添加剤とする。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
テトラアセチルエチレンジアミンまたはトリアセチルエチレンジアミンのうちの一方
または両方を含む活性物質と、
高分子間錯体であって、プロトン受容性(コ)ポリマーおよびプロトン供与性(コ)
ポリマーの両方を含む高分子間錯体と、を含む洗剤添加剤。
【請求項2】
前記プロトン供与性(コ)ポリマーが、ポリ(メタ)アクリル酸、カルボキシメチル
セルロース、エチレンアクリル酸コポリマー、ペクチン、キサンタンガム、およびアルギ
ン酸から成る群から選択される、請求項1に記載の洗剤添加剤。
【請求項3】
前記プロトン受容性(コ)ポリマーが、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコ
ール、ポリプロピレングリコール、ポリプロピレンオキシド、エチレンオキシド/プロピ
レンオキシドコポリマー、ポリビニルアルコールおよびメチルセルロースから成る群の1
つ以上から選択されるホモポリマーまたはコポリマーである、請求項1~2のいずれか一
項に記載の洗剤添加剤。
【請求項4】
90重量パーセント以下の前記活性物質および10重量パーセント以上の前記高分子
間錯体を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の洗剤添加剤。
【請求項5】
25重量パーセント以下の前記活性物質および75重量パーセント以上の前記高分子
間錯体を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の洗剤添加剤。
【請求項6】
90重量パーセント以下の前記活性物質および10重量パーセント以上の前記高分子
間錯体を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の洗剤添加剤。
【請求項7】
25重量パーセント以下の前記活性物質および75重量パーセント以上の前記高分子
間錯体を含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の洗剤添加剤。
【請求項8】
前記洗剤添加剤のpHが2~4である、請求項1~7のいずれか一項に記載の洗剤添
加剤。
【請求項9】
前記添加剤中の前記活性物質のカプセル化効率が60~100パーセントである、請
求項1~8のいずれか一項に記載の洗剤添加剤。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
衣料用布地などの織物は、通常、洗剤成分と漂白剤などの他の任意の活性物質の組み
合わせである洗剤配合物と織物を接触させることにより洗浄される。使いやすいように、
多くの洗剤配合物ユーザーは、洗剤と任意の活性物質を単一の製品に組み込んだ一体型の
製品を好む。さらに、多くのユーザーは、固体または粒状製品と比較して、この製品が液
体であることを好む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0002】
一般的な洗浄活性物質の1つは、テトラアセチルエチレンジアミン(TAED)であ
る。TAEDは、ペルオキシ漂白活性化剤および微生物制御剤として機能する。TAED
は、固形洗剤製品で広く使用されている。TAEDは、一部に水を含む液体洗剤配合物で
は、加水分解されると、TAEDが反応して、洗剤活性物質として有効ではないN,N’
ジアセチルエチレンジアミン(DAED)を形成するため、洗剤活性物質としての有効性
を失う。そのため、TAEDは、変性させずに使用する場合、水性洗剤配合物の活性物質
としては理想的ではない。トリアセチルエチレンジアミン(TriAED)は、別の洗剤
活性物質である。水を含む液体洗剤配合物での使用に適したTAEDおよびTriAED
のうちの一方または両方を含む洗剤添加剤が望ましい。
【課題を解決するための手段】
【0003】
テトラアセチルエチレンジアミンまたはトリアセチルエチレンジアミンのうちの一方
または両方を含む活性物質と、高分子間錯体であって、プロトン受容性(コ)ポリマーお
よびプロトン供与性(コ)ポリマーの両方を含む高分子間錯体とを含む、洗剤添加剤。
【発明を実施するための形態】
【0004】
本開示は、改善された洗剤添加剤について記載する。一態様では、本開示は、活性物
質、例えばテトラアセチルエチレンジアミン(TAED)、および高分子間錯体を含む洗
剤添加剤について記載する。高分子間錯体には、プロトン受容性(コ)ポリマーおよびプ
ロトン供与性(コ)ポリマーの両方が含まれる。本明細書で使用される場合、「(コ)ポ
リマー」は、ポリマーまたはコポリマーのいずれかを指す。本明細書に記載の洗剤添加剤
の改善は、TAEDの加水分解安定性の向上であり、これにより水性洗剤配合物の長期安
定性が向上する。高分子間錯体では、プロトン供与性(コ)ポリマーが水素結合を介して
プロトン受容性(コ)ポリマーと結合する。高分子間ネットワークが、本明細書に記載の
添加剤の構造を定義し、添加剤が活性物質をカプセル化する。
【0005】
プロトン供与性(コ)ポリマーは、ポリ(メタ)アクリル酸、カルボキシメチルセル
ロース、エチレンアクリル酸コポリマー、ペクチン、キサンタンガム、およびアルギン酸
から成る群から選択される。本明細書で使用される場合、「(メタ)アクリル」は、アク
リルおよびメタクリルの両方の機能性を指す。
【0006】
プロトン受容性(コ)ポリマーは、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール
、ポリプロピレングリコール、ポリプロピレンオキシド、エチレンオキシド/プロピレン
オキシドコポリマー、ポリビニルアルコールおよびメチルセルロースから成る群の1つ以
上から選択されるホモポリマーまたはコポリマーである。
【0007】
プロトン供与性(コ)ポリマーとプロトン受容性(コ)ポリマーのモル比は、1:1
0~10:1であり得る。プロトン供与性(コ)ポリマーとプロトン受容性(コ)ポリマ
ーのモル比は、好ましくは1:5~5:1である。プロトン供与性(コ)ポリマーとプロ
トン受容性(コ)ポリマーのモル比は、より好ましくは1:2~2:1である。プロトン
受容性(コ)ポリマーの重量平均分子量は、1,000~10,000,000である。
プロトン受容性(コ)ポリマーの重量平均分子量は、好ましくは5,000~5,000
,000である。プロトン受容性(コ)ポリマーの重量平均分子量は、より好ましくは1
0,000~1,000,000である。プロトン供与性(コ)ポリマーの重量平均分子
量は、1,000~10,000,000である。プロトン供与性(コ)ポリマーの重量
平均分子量は、好ましくは10,000~5,000,000である。プロトン供与性(
コ)ポリマーの重量平均分子量は、より好ましくは100,000~1,000,000
である。
【0008】
洗剤添加剤は、プロトン供与性(コ)ポリマー、プロトン受容性(コ)ポリマーおよ
び活性物質の機械式混合により調製されてもよい。洗剤添加剤はまた、プロトン供与性(
コ)ポリマーおよびプロトン受容性(コ)ポリマーの溶液を活性物質の顆粒に噴霧乾燥す
ることにより調製されてもよい。場合によっては、カプセル化効率および均一性を高める
ために、界面活性剤を洗剤添加剤調製物に含む。適切な界面活性剤の例は、脂肪族アルコ
ールエトキシレート、アルキルフェノールエトキシレート、脂肪酸エステルエトキシレー
ト、アルキルポリグリコシド、ランダムおよびブロックコポリマーを含むエチレンオキシ
ド/プロピレンオキシドコポリマー、ポリオール、ならびにエトキシ化ポリオールを含む
非イオン性界面活性剤である。非イオン性界面活性剤を選択する場合、界面活性剤のエト
キシル化部分および疎水性部分の両方が高分子間錯体と相互作用し、プロトン供与性(コ
)ポリマーの結合部位についてプロトン受容性(コ)ポリマーと競合することを考慮する
ことが重要である。
【0009】
高分子間錯体(IPC)の調製中、調製された溶液のpHにより、IPC形成の有効
性が決定される。pHは、プロトン供与性および受容性(コ)ポリマーのタイプ、プロト
ン供与性および受容性(コ)ポリマーの分子量、プロトン供与性(コ)ポリマーの中和の
程度、存在する他の種(界面活性剤または無機塩など)のタイプ、ならびにプロトン供与
性および受容性(コ)ポリマーと選択された活性物質の量の比率によって異なる。好まし
くは、調製された溶液のpHは、活性物質がTAEDまたはTriAEDである場合、2
~4である。不溶性IPC複合体の形成は、このpH範囲で最大になることが観察されて
いる。
【0010】
洗剤添加剤は、90重量パーセント以下のTAEDおよび10重量パーセント以上の
高分子間錯体である。一例では、洗剤添加剤は、75重量パーセント以下のTAEDおよ
び25重量パーセント以上の高分子間錯体である。好ましくは、洗剤添加剤は、50重量
パーセント以下のTAEDおよび50重量パーセント以上の高分子間錯体である。
【0011】
本明細書に記載されるように、添加剤は、活性物質をカプセル化するか、または部分
的にカプセル化する。本明細書で使用される場合、「カプセル化された」とは、高分子間
錯体内に結合または保持されている活性物質を指す。本明細書に記載の添加剤は、誘因事
象(本開示の文脈では、誘因事象は洗濯機内での使用であり得る)中に活性物質を放出す
るように設計される。カプセル化された活性物質に言及するとき、それは、誘因事象の前
に高分子間錯体内に保持されている活性物質を指す。本開示の方法に従って調製された添
加剤は、30~100パーセントのカプセル化効率を有する。好ましくは、本開示の方法
に従って調製された添加剤は、60~100パーセントのカプセル化効率を有する。より
好ましくは、本開示の方法に従って調製された添加剤は、90~100パーセントのカプ
セル化効率を有する。本明細書で使用される場合、「カプセル化効率」とは、添加剤の高
分子間錯体にカプセル化される見込みのある活性物質の割合を指す。
【0012】
本明細書に記載の洗剤添加剤は、TAED単独よりも水溶液系での優れた長期安定性
を有する。洗剤添加剤が洗濯機で使用される場合、TAEDが高分子間錯体から放出され
、TAEDが洗浄システムで使用可能になり、そのペルオキシ漂白活性化機能が実行され
る。
【0013】
本明細書に記載の方法は、他のタイプの固体粉末系の調製に適している。例えば、本
明細書に記載の方法には、布地柔軟剤、洗剤活性物質、漂白剤活性物質、肥料、微量栄養
素、害虫駆除剤(殺真菌剤、殺菌剤、殺虫剤、殺ダニ剤、殺線虫剤など)、殺生物剤、微
生物防除剤、ポリマー潤滑剤、難燃剤、顔料、染料、尿素阻害剤、食品添加物、香料、医
薬品、組織、抗酸化剤、化粧品成分(香料、香水など)、土壌改良剤(防汚剤、汚れ放出
剤など)、触媒、診断薬、光保護薬(UVブロッカーなど)をカプセル化することが含ま
れるが、これらに限定されない。
【実施例0014】
材料およびサンプル調製
材料
TAED固体をSigma-Aldrichから購入し、80μmのふるいを使用し
て粉末に粉砕した。POLYOX Water-Soluble Resins WSR
N-3000、WSR N-10およびWSR-205を、The Dow Chem
ical Companyから購入した。WSR N-3000およびWSR N10は
、7重量%濃度で脱イオン水に別々に溶解させたが、WSR-205は5重量%濃度で脱
イオン水に溶解させた。重量平均分子量250,000の35%ポリアクリル酸(PAA
)溶液を、Sigma-Aldrichから購入した。数平均分子量(Mn)が40Kの
メチルセルロース(MC)を、Sigma-Aldrichから入手し、室温で、2.5
重量%のレベルで脱イオン(DI)水に溶解させた。
【0015】
実験手順
試薬およびその量を表1にまとめる。カプセル化は、2つの異なる手順を使用して実
行された。実施例1では、混合機ベースの手順について記載し、残りのサンプルは撹拌フ
ラスコにて調製された。
【0016】
実施例1では、表1に記載された処方に従って、ポリマー溶液(上記のように調製さ
れたWSR N3000およびPAA)を、機械式撹拌機を備えたプラスチック容器内で
混ぜ合わせ、2500rpmで10分間撹拌してポリマーブレンドを得た。TAED粉末
は、中速に設定された金属ブレンダーに加えられ、ポリマーブレンドが、それにゆっくり
と加えられた。すべてのポリマーブレンドが添加された後、混合物は白色ペーストに変わ
った。撹拌を30分間続けた。内容物をアルミニウムパンに移し、減圧した真空オーブン
中、40℃で16時間乾燥させた。得られた材料は、白色固体複合材料である。それは、
ドライアイスを使用した金属混合機により微粉末に粉砕された。
【0017】
この段落で説明した手順を使用して、実施例2~7を調整した。サンプル量を表1に
まとめる。TAED、PEO、およびメチルセルロース溶液を、機械式撹拌機を備えた2
50mlの3つ口フラスコで秤量した。混合物を2500rpmで2分間撹拌し、次いで
撹拌速度を下げて、1000rpmでさらに2分間撹拌した。所定量のPAA溶液は、2
0mlの添加漏斗に加えられ、漏斗はフラスコに取り付られた。PAA溶液を1000r
pmで撹拌しながら、フラスコに滴下した。すべてのPAA溶液が加えられた後、混合物
をさらに5分間撹拌した。生成物を、遠心分離により分離し、DI水で3回洗浄した。溶
液のpHは、2.5~2.8の範囲だった。生成物を、室温で薄層として乾燥させた。得
られた材料は、白色固体複合材料である。それは、ドライアイスを使用した金属混合機に
より微粉末に粉砕された。
【表1】
【0018】
材料特性
示差走査熱量測定
示差走査熱量計(DSC)測定は、TA Instrumentsの示差走査熱量計
Q2000モデルを使用して実施された。5~10mgのサンプルは密閉パンに入れられ
、-50~200℃で10℃/分のスキャンにより分析された。DSC測定では、PEO
のみ、PAAのみ、TAEDのみ、およびTAEDを含まないIPCを用いて実行した比
較試験と比較して、PEO溶解吸熱の消失を実証することにより、IPCの形成を検証す
る熱流曲線が生成された。
IPC形成に対するpHの影響
【0019】
高分子間錯体に対するpHの影響については、実施例2に記載された試薬比を使用し
た。配合物は3つの部分に分けられ、PAAの完全添加後に水酸化ナトリウムを使用して
、反応混合物のpHを3、5および8に調整したことを除き、実施例2~7に記載された
ものと同じ方法で、TAEDカプセル化が実施された。pH=3の場合、得られた固体沈
殿物は、遠心分離により分離され、乾燥され、DSCにより分析された。より高いpH(
pH=5およびpH=8)では、得られた固体はペースト状だった。この凝集した固体を
乾燥させ、また、DSCで分析した。DSC分析は、pH=3の配合物についてのみPE
O溶解吸熱を示したが、pH=5およびpH=8の配合物は、PEO溶解吸熱を示さなか
った。
【0020】
理論に制限されるものではないが、低pHは水素結合を促進するが、PAAが脱プロ
トン化される場合(ナトリウム塩のような場合)、水素結合は形成されない。
【0021】
TAEDのジアセチルエチレンジアミン(DAED)への加水分解を測定するための
HPLC分析
【0022】
カプセル化されていない0.5グラムの未加工のTAEDおよび上記の例からカプセ
ル化されたTAED粉末を、20gのall(商標)Mighty Pac(商標)の洗
剤に添加し、10分間振盪させた。1液滴(約0.1g)の各混合物を、10gの1:3
アセトニトリル/H2O溶媒に別々に添加し、15分間超音波処理してTAED固体を
完全に溶解させた。調製したサンプルのDAED濃度は、クォータナリポンプおよびダイ
オードアレイ検出器を備えたAgilent 1100高速液体クロマトグラフィ(Hi
gh-Performance Liquid Chromatography(HPL
C))を使用して測定された。HPLC法の条件を表2にまとめる。
【表2】
【表3】
【0023】
表4に示すように、全くカプセル化されていないTAEDの場合、DAED濃度は劇
的に増加するが、高分子間錯体でカプセル化された他の例では、DAEDはゆっくり増加
した。DAEDは、TAEDの加水分解から生成されるため、DAEDのゆっくりとした
放出特性は、カプセル化効率が良好であることを示す。
【0024】
さらに、カプセル化効率は、実施例5(PEO Mw 400,000)のように、
PEOの分子量の影響をあまり受けず、実施例6(PEO Mw 100,000)およ
び実施例7(PEO Mw 600,000)は、非常に類似したDAED濃度を有する
。実施例2および4、ならびに実施例1および3は、TAEDの量を増やしても、高分子
間錯体によって効率的にカプセル化されたことを示している。PAAとPEOの比率を変
えた場合、実施例2、3および5はまた、効果的なカプセル化をもたらした。