[发明专利]清洁剂制剂

说明书

技术领域

本发明涉及包含甲基甘氨酸-N,N-二乙酸(MGDA，也称为α-丙氨酸-N,N-二乙酸)或其盐的有色制剂，其具有提高的稳定性，包括着色剂物种(species)本身的稳定性。本发明还涉及该制剂作为清洁剂的用途，例如在洗衣或洗碗应用中的用途。

背景技术

洗衣或自动机器洗碗清洁剂中通常存在的一种成分是助洗剂。这是用于辅助除去或者俘获水溶液中的金属离子的络合或者螯合剂。通过使用它，自动洗衣机中的金属离子类沉积物的沉淀，如水垢，得到减少，并且清洁过程得到强化(某些污渍包含金属离子成分，例如包含钙/单宁络合物的茶渍)。

历史上，磷酸盐类化合物一直是清洁剂助洗剂的主流，但是对于开发无磷酸盐清洁剂有不断增长的环境和监管驱动力。

MGDA是在清洁剂领域的名声不断增长的无磷酸盐助洗剂(参见例如WO94/29421)。其甚至在硬水条件下的优异的清洁性能和经济实用性的组合赋予了相对于其他无磷助洗剂的优势。MGDA具有下述化学结构：

MGDA具有水溶性，一般在水溶液中合成；其作为三钠盐的40％水溶液(来自BASF公司的Trilon^TM M液体)以及由此水溶液获得的固体形式(例如也来自BASF公司的Trilon^TM M粉末、Trilon^TM M颗粒)市售。固体形式具有白色或浅黄色，而水溶液是澄清或浅黄的。许多其他常用清洁剂成分也不是强烈着色的。对于消费产品，如洗衣或洗碗清洁剂，存在对于消费者有吸引力的有色制剂的商业驱动力。因此，可以将染料或颜料混入含有MGDA的制剂中。

不过，在制备各种有色制剂时，本发明人注意到专门伴随含有MGDA的制剂发生的显著的颜色稳定性的问题。例如，这可以表现为制剂的颜色或色调的经时变化，或者是均匀的，或者在初始均一的制剂中出现不同颜色的“色斑”或“污点”。这样的问题在本领域中似乎之前尚未认识到。

例如，WO 2012/025740披露了一种包含MGDA、草酸锰和漂白剂的清洁剂组合物。在组合物中没有具体提到染料或颜料。多个其他文献披露了包含一长列的可选成分的清洁剂制剂，其中可以找到MGDA和染料/颜料。不过，这些文献并未具体披露含有MGDA和染料/颜料的组合物，也没有讨论后者的颜色稳定性问题。

本发明人的研究显示其观察到颜色稳定性的问题可能出人意料地与制剂中的水有关。由水溶液获得的固体形式的MGDA常常为水合物；无定形固体形式，特别是通过喷雾干燥制造的微粒粉末形式，一般也是吸湿性的。因此，如WO 2009/103822中所讨论的，已知在存储时，MGDA可以从大气中吸收水。技术人员可能假设这种吸收水对着色剂物种几乎没有危害；会发生的最坏的情况是染料部分地溶解于吸收水中。不过，发现相当比例的这种制剂的颜色稳定性较差，因此必定推定在吸收水后发生化学反应，并非简单的物理变化，尽管发明人不能基于着色剂的化学性质的知识预测颜色稳定性。

本发明人发现水凝胶形式会加剧颜色稳定性较差的问题，但如果将组合物配制为非水性液体、凝胶或糊剂则看不到该问题。

其原因尚不完全清楚；可能涉及很多因素。从化学反应性的观点出发，已知固体MGDA在干燥、阴凉条件下单独存储时相对稳定。不过，如US 7,671,234中所讨论的，用于合成MGDA的工艺(其通常终止于甲基甘氨酸二乙腈(MGDN)的碱性水解)可能在最终产物中产生大量杂质。MGDN在碱性溶液十分热不稳定，解离和副反应可能产生副产物，如氰化物、乙醛、亚氨基二乙腈、甲醛、亚氨基二乙酸盐、次氮基三乙酸盐、碳酸盐、乙酸盐、甲酸盐、羟基乙酸盐、乳酸盐、甘氨酸盐和/或丙氨酸盐。

不希望受限于理论，可能的是来自最初的MGDA合成的一种或多种残留杂质可能易于与染料或颜料物种反应。在固体制剂的情况中，MGDA在存储时吸收的水可以溶解水溶性杂质，使其与染料或颜料接近并促进其相互作用。这在水性制剂的情况中会更为显著。作为选择或补充，MGDA分子本身可能易于与着色剂、与作为催化剂或降低反应的动力学势垒的手段的的水反应。在非水性、非固体基质(例如液体、凝胶或糊剂组合物)中提供MGDA将MGDA与大气屏蔽，从而抑制湿气的吸收。还推测MGDA原料中的问题杂质和/或MDGA本身不溶于非水性液体，使得它们不太移动，可以阻止与制剂中的着色剂物种的反应。

无论机理如何，本发明人的工作提供了在存储时稳定、更尤其是颜色稳定的含有MGDA的有色制剂。

发明内容