CN102414090A - 用于无菌填充的润湿剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及润湿剂组合物以及用于制备和使用该润湿剂组合物的方法。本发明的组合物包含成片助流剂、消泡剂和缔合离解剂。与常规的润湿剂相比，本发明的润湿剂组合物在大多数基材上产生更快的排干/干燥时间。本发明的润湿剂组合物尤其适用于塑料基材。

Description

用于无菌填充的润湿剂
发明领域
本发明涉及润湿剂组合物以及制造和使用该润湿剂组合物的方法。该润湿剂组合物通常包括成片助流剂(sheeting agent)、消泡剂和一种或多种缔合离解(association disruption)剂。该润湿剂可用于在制品上的水溶液，所述的制品包括例如炊具、餐具、扁平餐具、眼镜、杯子、硬表面、玻璃表面、车辆表面等。润湿剂尤其在塑性表面上有效。该润湿剂也可用作用于无菌填充方法的润湿剂。
背景
将润湿剂用于各种应用以降低水的表面张力以使得溶液更有效地润湿表面。润湿剂包含在包括但不限于清洗液、抗菌溶液、涂料、粘合剂和墨水的各种组合物中。许多润湿剂普遍已知，各自具有一定的优点和缺点。存在着对于替代的润湿剂组合物发展的需求。
概述
在一些方面，本发明涉及用于食品、饮料或药物的无菌包装的方法。该方法包括将包装与基本上由润湿剂和抗微生物剂组成的组合物接触。该润湿剂基本上由成片助流剂、消泡剂、一种或多种缔合离解剂以及另外的成分组成；所述另外的成分选自载体、水溶助长剂、螯合/多价螯合剂及其组合。该方法还包括用选自食物、饮料、药物及其组合的物质填充该包装并密封该包装。
在一些具体实施方案中，接触的步骤包括将该组合物施加到包装上以足以减少在包装上存在的微生物群体的时间量。在其他具体实施方案中，将组合物施加到包装以至少3秒。在仍然其他具体实施方案中，接触步骤包括将该组合物在约0℃～约100℃的温度下施加到该包装。
在一些具体实施方案中，该成片助流剂包括至少一种具有下式I表示的结构的化合物：
R-O-(CH2CH2O)n-H  (I)
其中R是(C1-C12)烷基以及n是在1到100范围内的整数。在一些具体实施方案中，n是在15到30范围内的整数。在其他具体实施方案中，n是21。
在一些具体实施方案中，消泡剂包含包括一个或多个亚乙氧基的聚合物。在仍然其他具体实施方案中，该消泡剂包括由环氧乙烷、环氧丙烷或其混合物制备的聚醚化合物。在其他具体实施方案中，该消泡剂包括聚氧化丙烯-聚氧化乙烯嵌段共聚物表面活性剂。在仍然其他具体实施方案中，该一种或多种缔合离解剂包括醇烷氧基化物。在一些具体实施方案中，缔合离解剂的烷氧基化物部分选自氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯、氧化并环戊二烯、氧化己烯、氧化庚搭烯、氧化艾氏剂(octalene)、氧化nonalene、氧化癸烯及其混合物和衍生物。
在一些具体实施方案中，该组合物包括至少两种缔合离解剂。在其他具体实施方案中，该组合物包括至少三种缔合离解剂。
在一些具体实施方案中，成片助流剂∶消泡剂∶缔合离解剂的比例为约1.0∶1.5∶30到约1∶2∶1。在其他具体实施方案中，缔合离解剂以将组合物的接触角降低约5°到约15°的有效量存在。在仍然其他具体实施方案中，抗微生物剂选自过氧化合物、过羧酸、二羧酸单酯、二羧酸的二酯及其混合物。
在一些具体实施方案中，润湿剂以从约20ppm到约2000ppm的量存在于该组合物中。在其他具体实施方案中，该方法进一步包括在将该包装与组合物接触的步骤以及用物质填充该包装之间的漂洗步骤。
在一些方面，本发明提供了基本上由成片助流剂、消泡剂、至少一种缔合离解剂以及选自载体、水溶助长剂、螯合/多价螯合剂及其组合的另外的成分组成的润湿剂组合物。
在其他方面，本发明提供了基本上由润湿剂组合物组成的组合物，该润湿剂组合物基本上由成片助流剂、消泡剂、至少一种缔合离解剂、选自载体、水溶助长剂、螯合/多价螯合剂及其组合的另外的成分以及抗微生物剂组成。
在一些方面，本发明涉及用于无菌包装的方法。该方法包括形成无菌包装使用溶液，将包装与该无菌包装使用溶液接触、用选自食物、饮料、药物及其组合的物质填充该包装以及密封该包装。
在一些具体实施方案中，形成无菌包装使用溶液的步骤包括将组合物稀释到在约0.01wt％到约10wt％之间的使用浓度，其中该组合物基本上由润湿剂和抗微生物剂组成。在其他具体实施方案中，该润湿剂基本上由成片助流剂、消泡剂、至少一种缔合离解剂以及选自载体、水溶助长剂、螯合/多价螯合剂及其组合的另外的成分组成。在一些具体实施方案中，该抗微生物剂选自过氧化合物、过羧酸、二羧酸的单酯、二羧酸的二酯及其混合物。
附图简要说明
图1是如实施例2所述各种测试溶液的平均接触角的图示。
图2是如实施例3所述各种测试溶液的平均接触角的图示。
图3a到3f是用于本发明的组合物的示例性的成片助流剂、消泡剂和缔合离解剂的G′和G″的图示。
图3g是本发明的示例性的组合物的G′和G″的图示。
详细说明
本发明涉及润湿剂组合物以及制备和使用该润湿剂组合物的方法。该润湿剂当用于包装方法例如无菌包装/填充时尤其有效。在一些方面，本发明提供润湿剂组合物，其包括成片助流剂、消泡剂和一种或多种缔合离解剂。已经发现成片助流剂、消泡剂和一种或多种缔合离解剂的组合协同地起作用，产生具有适当地低的粘弹性和提高的湿润性的低泡润湿剂组合物。进一步，本发明的组合物具有提高的干燥和排干(draining)时间。
该润湿剂可与一种或多种抗微生物剂组合使用。本发明的组合物可在各种应用中用作润湿剂，例如无菌包装/填充、药物包装、就地清洗(CIP)或非就地清洗(clean-out-of-place)(COP)体系。以便本发明可更清楚地理解，首先定义某些术语。
如本文所用的，术语“抗再沉积剂”指的是协助保持污垢组分悬浮在水中而不是再沉积到正在清洗的对象上的化合物。
本文所用的术语“器具”指的是物品如吃、烹调和服务器具。器具的示例性物品包括但不限于：盘例如碟和碗；餐具例如餐叉、餐刀和餐勺；杯子和玻璃杯例如饮料杯和玻璃杯；大盘子例如纤维玻璃托盘、隔离盘盖子。本文所用的“器具清洗”指的是清洗、洗涤或漂洗器具。能与本发明的组合物接触例如清洗或漂洗的器具的物品可由任何材料制备。例如，器具包括由木材、金属、陶瓷、玻璃等制得的器具。器具也指由塑料制备的物品。可用根据本发明的组合物洗涤或漂洗的塑料的类型包括但不限于聚碳酸酯聚合物(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物(ABS)和聚砜聚合物(PS)。能用根据本发明的方法和组合物洗涤的另一种示例性的塑料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
本文所使用的术语“硬表面”是指淋浴喷头、水槽、厕所、浴缸、柜台面、窗户、镜子、运输车辆、地板等。
本文所使用的措辞“健康护理表面”是指用作健康护理活动的一部分的仪器、装置、手推车、护架、家具、结构体、建筑物等的表面。健康护理表面的实例包括医疗或牙科仪器的表面，医疗或牙科装置的表面，高压釜和灭菌器的表面，监控患者健康所使用的电子装置的表面，其中发生健康护理的地板、墙壁或结构体的夹具的表面。健康护理表面可存在于医院、外科手术、诊所、出生、太平间和临床诊断室中。这些表面可分为下述的那些：“硬表面”(例如，墙壁、地板、便盆等)，或织物表面，例如针织物、织造和非织造表面(例如，外科服装、悬挂织物、床的衬里、绷带等)，或患者护理设备(例如，呼吸机、诊断设备、分流器、身体显示器、轮椅、床等)，或外科和诊断设备。健康护理表面包括在动物健康护理中使用的制品和表面。
本文所使用的术语“仪器”是指可受益于使用本发明的方法处理的水来清洁的各种医疗或牙科仪器或装置。
本文所述的措辞“医疗仪器”、“牙科仪器”、“医疗装置”、“牙科装置”、“医疗设备”或“牙科设备”是指在内科或牙科中使用的仪器、装置、工具、用具、器械和设备。这种仪器、装置和设备可冷灭菌、浸泡或洗涤，然后加热灭菌，或者在其他情况下受益于使用本发明的方法处理的水来清洁。这些各种仪器、装置和设备包括但不限于诊断仪器、托盘、锅、容器、支架、镊子、剪刀、大剪刀、锯子(例如，骨锯及其刀片)、止血器、小刀、凿子、咬骨钳、锉刀、钳子、钻头、钻尖、木锉、牙钻、喷洒器、破碎机、起子、夹子、针保持器、支持体、夹钳、钩子、圆凿、刮器、曳取器、矫直机、冲孔器、抽出器、勺子、角膜刀、刮刀、压榨器、套针、扩张器、护架、玻璃器皿、管道、导管、插管、塞子、展幅机(stents)、镜类(例如，内镜、听诊器和关节镜)和相关设备等、或其组合。
用于描述本发明组合物的术语“固体”指的是硬化的组合物不会可感觉到地流动，以及在适当的应力或压力或仅仅是重力下基本上保持其形状，例如当从模具中移出时的模具的形状、在从挤出机中挤出时形成的物品的形状等。固体组合物的硬度可以在从熔凝固体块(其相对致密和坚硬)例如混凝土至特征在于有延展性的和海绵状的(类似于嵌缝材料)的稠度的范围。
表面活性剂漂洗或成片助流剂的“浊点”定义为当受热时表面活性剂的1wt.％水溶液变得浑浊的温度。
本文使用的术语“烷基”是指直链或支链一价烃基，任选含有一个或多个杂原子取代基，独立地选自S、O、Si或N。烷基通常包括具有1-20个原子的那些。烷基可以是未取代的或者被那些不会干扰所述组合物的特定功能的取代基取代。取代基包括例如烷氧基、羟基、巯基、氨基、烷基取代的氨基、或卤素。本文使用的“烷基”的实例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、异丁基和异丙基等。另外，“烷基”可以包括“亚烷基”、“亚烯基”或“亚炔基”。
本文使用的术语“亚烷基”是指直链或支链二价烃基，其任选地含有一个或多个独立地选自S、O、Si或N的杂原子取代。亚烷基通常包括具有1-20个原子的那些。亚烷基可以是未取代的或者被那些不会干扰所述组合物的特定功能的取代基取代。取代基包括例如烷氧基、羟基、巯基、氨基、烷基取代的氨基、或卤素。本文使用的“亚烷基”的实例包括但不限于亚甲基、亚乙基、丙烷-1，3-二基、丙烷-1，2-二基等。
本文使用的术语“亚烯基”是指具有一个或多个碳碳双键的直链或支链二价烃基，其任选地含有一个或多个独立地选自S、O、Si或N的杂原子取代。亚烯基通常包括具有1-20个原子的那些。亚烯基可以是未取代的或者被那些不会干扰所述组合物的特定功能的取代基取代。取代基包括例如烷氧基、羟基、巯基、氨基、烷基取代的氨基、或卤素。本文使用的“亚烯基”的实例包括但不限于乙烯-1，2-二基、丙烯-1，3-二基等。
本文使用的术语“亚炔基”是指具有一个或多个碳碳三键的直链或支链二价烃基，其任选地含有一个或多个独立地选自S、O、Si或N的杂原子取代。亚炔基通常包括具有1-20个原子的那些。亚炔基可以是未取代的或者被那些不会干扰所述组合物的特定功能的取代基取代。取代基包括例如烷氧基、羟基、巯基、氨基、烷基取代的氨基、或卤素。
本文所用的术语“烷氧基”指的是-O-烷基，其中烷基如上定义。
本文所用的术语“卤素”或“卤”应包括碘、溴、氯和氟。
本文所用的术语“巯基”和“硫氢基”指的是取代基-SH。
本文所用的术语“羟基”指的是取代基-OH。本文所用的术语“氨基”指的是取代基-NH2。
本文所用的“重量百分数(wt％)”、“重量百分数”、“％wt”等是同义词，其指的是作为物质的重量除以组合物总重并乘以100的物质的浓度。
本发明的方法和组合物可包含所列步骤或成分，由其组成或者基本上由其组成。本文所用的术语“基本上由……组成”应解释为包含所列成分或步骤以及不实质上影响该组合物或方法的基本和新颖的性质的其他成分或步骤。在一些实施方案中，“基本上由所述成分组成的”根据本发明的实施方案的组合物不包括改变组合物的基本的和新颖的性质例如组合物的干燥时间、成片助流性能、玷污或成膜性质的任何另外的成分。
如本文所用的，修饰在本发明的组合物的成分的量或者应用于本发明的方法的术语“大约”指的是例如通过在实际工作中用于制造浓缩物或使用溶液的一般的测量和液体处理程序；通过在这些程序中非故意的误差；通过用于制造该组合物或进行该方法的成分的制造、来源或纯度的差值可能发生的数值量上的变化。术语大约也包括对于由特定的起始混合物产生的组合物的不同平衡条件而不同的数量。不管是否用术语“大约”修饰，权利要求包括该量的等价物。
正如在本说明书和所附权利要求书中所使用的，单数形式“一”、“一种”和“该”包括复数对象，除非该内容清楚地另作指示。正如在本说明书和所附权利要求书中所使用的，术语“或”通常以包括“和/或”的含义使用，除非该内容清楚地另作指示。
润湿剂组合物
在一些方面，本发明提供能用作润湿剂的组合物。已经发现本发明的润湿剂组合物提供与常规的润湿剂相比在各种基材上改善的成片作用。本发明的润湿剂也已经发现提高其他成分例如抗微生物剂的铺展和渗透性质。当用于无菌填充使用溶液时，本发明的润湿剂尤其有效。
本发明的润湿剂组合物包括成片助流剂、消泡剂和一种或多种缔合离解剂。用于本发明的润湿剂的成片助剂包括易于缔合，导致更高的薄膜粘弹性的表面活性剂。即成片助流剂产生具有相对慢的排干时间的比较高且稳定的泡沫。已经发现这些成片助流剂能采用相对简单的消泡剂来消泡。尽管包含在本发明的组合物中主要用于对成片助流剂消泡，用于本发明的消泡剂还有助于本发明的组合物的成片助流性能。
本发明的润湿剂组合物还包括缔合离解剂。本文所用的术语“缔合离解剂”或“缔合断裂剂”指的是一类能打断包含在本发明的组合物中的成片助流剂和消泡剂之间的缔合的表面活性剂。不希望受到任何特定理论的约束，认为缔合离解剂在润湿剂组合物从接触的基材干燥/排干时间方面有所促进。即，认为通过打断或减小润湿剂的其他活性组分的缔合，缔合离解剂减少了润湿剂从表面的排干时间。然而，类似于消泡剂，缔合离解剂还有助于本发明的组合物的成片助流性能。
成片助流剂
在一些方面，本发明的润湿剂组合物包含成片助流剂。在一些具体实施方案中，成片助流剂包括包含具有12或更少个碳原子的烷基的一种或多种醇乙氧基化物化合物。例如，用于本发明的润湿剂的醇乙氧基化物化合物可各自独立地具有下式I的结构：
R-O-(CH2CH2O)n-H(I)
其中R是(C1-C12)烷基以及n是在1到100范围的整数。在一些具体实施方案中，R可以是(C8-C12)烷基或可以是(C8-C10)烷基。类似地，在一些具体实施方案中，n是在10-50范围，或在15-30范围，或在20-25范围内的整数。在一些具体实施方案中，一种或多种醇乙氧基化物化合物是直链疏水物。
在至少一些具体实施方案中，成片助流剂包括至少两种不同的分别具有由式I表示的结构的醇乙氧基化物化合物。即，式I的R和/或n变量或者二者可以在存在于成片助流剂中的两种或多种不同的醇乙氧基化物化合物中不同。例如，在一些具体实施方案中成片助流剂可包含其中R是(C8-C10)烷基的第一醇乙氧基化物化合物以及其中R是(C10-C12)烷基的第二醇乙氧基化物化合物。在至少一些具体实施方案中，该成片助流剂不包含任何包括具有多于12个碳原子的烷基的醇乙氧基化物化合物。在一些具体实施方案中，该成片助流剂仅包含包括具有12个或更少的碳原子的烷基的醇乙氧基化物化合物。
在其中例如成片助流剂包括至少两种不同的醇乙氧基化物化合物的具体实施方案中，不同的醇乙氧基化物化合物的比例可以不同以实现最终组合物要求的特征。例如，在包括第一醇乙氧基化物化合物和第二醇乙氧基化物化合物的一些具体实施方案中，第一醇乙氧基化物化合物重量-百分比对第二化合物的重量-百分比的比例可在约1∶1到约10∶1或更大的范围。例如，在一些具体实施方案中，该成片助流剂可包含在约50重量百分数以上的范围的第一化合物，以及在约50重量百分数以下的范围的第二化合物，和/或在约75重量百分数以上的范围的第一化合物，以及在约25重量百分数以下的范围的第二化合物，和/或在约85重量百分数以上的范围内的第一化合物以及在约15重量百分数以下的范围的第二化合物。类似地，第一化合物对第二化合物的摩尔比的范围可以为约1∶1到约10∶1，以及在一些具体实施方案中，在约3∶1到约9∶1的范围内。
在一些具体实施方案中，用于成片助流剂的醇乙氧基化物可选择使得他们具有一定的特征，例如对环境无害、适用于饮食服务工业和/或类似的。例如，用于该成片助流剂的具体的醇乙氧基化物可满足环境或饮食服务管理要求，例如可生物降解性要求。
可使用的合适的成片助流剂的一些具体实例包括醇乙氧基化物组合，其包括其中R是C10烷基和n是21(即21摩尔氧化乙烯)的第一醇乙氧基化物和其中R是C12烷基以及n也是21(即21摩尔氧化乙烯)的第二醇乙氧基化物。这样的组合可被称作醇乙氧基化物C10-12，21摩尔EO。在一些特定的具体实施方案中，该成片助流剂可包括约85wt％以上的范围的C10醇乙氧基化物和约15wt％以下的C12醇乙氧基化物。例如，该成片助流剂可包括在约90wt.％范围的C10醇乙氧基化物和约10wt％的C12醇乙氧基化物。这样的醇乙氧基化物混合物的一个实例可作为NOVEL II 1012-21从Sasol商购。
取决于要求的性质，成片助流剂组分可包含非常宽范围重量百分数的全部组合物。例如，在一些具体实施方案中，当把成片助流剂组分包含入作为抗菌组合物的一部分配制的润湿剂时，成片助流剂的量可能低于当不将润湿剂作为抗菌组合物的一部分配制时。在一些具体实施方案中，该成片助流剂可以全部组合物的约0.1到约10wt％存在。在其它具体实施方案中，该成片助流剂可以以全部组合物的约0.2wt％到约5wt％存在。对于一些稀释的或者使用溶液例如含水使用溶液，成片助流剂可以全部使用溶液的约5到约250ppm，全部使用溶液的约50到约150ppm或全部使用溶液的约60到100ppm存在。当理解的是，在这些值和范围之间的所有的值包括在本发明内。
消泡剂组分
在一些方面，润湿剂组合物还可包含消泡剂。消泡剂以降低可能由在水溶液中醇乙氧基化物成片助流剂所产生的泡沫稳定性的有效量存在。
消泡剂也可促进本发明的组合物的成片性能。可以使用众多合适消泡剂中的任一种，例如众多非离子的含氧化乙烯(EO)的表面活性剂中的任一种。许多非离子氧化乙烯衍生物表面活性剂是水溶性的而且具有所述润湿剂组合物的预期使用温度以下的浊点，因此可能是有用的消泡剂。
虽然不希望受理论束缚，但是认为合适的非离子含EO表面活性剂于相对较低的温度、例如将使用该润湿剂的温度以下的温度下为亲水性和水溶性的。理论上EO组分与水分子形成氢键，由此使该表面活性剂增溶化。然而，随着温度升高，这些氢键变弱，含EO的表面活性剂变得较不可溶、或者不溶于水中。在某个时候，随着温度升高，达到浊点，此时该表面活性剂从溶液中沉淀出来，并且充当消泡剂。在该浊点或者该浊点以上的温度使用时，该表面活性剂可以因此起作用从而使成片助流剂组分消泡。
可以用作消泡剂的氧化乙烯衍生物表面活性剂的一些实例包括聚氧化乙烯-聚氧化丙烯嵌段共聚物、醇烷氧基化物、低分子量含EO的表面活性剂等、或其衍生物。聚氧化乙烯-聚氧化丙烯嵌段共聚物的一些实例包括具有下列式的那些：
(EO)x(PO)y(EO)x
(PO)y(EO)x(PO)y
(PO)y(EO)x(PO)y(EO)x(PO)y
Figure BPA00001461930300111
其中EO表示亚乙氧基，PO表示氧化丙烯基团，以及x和y反映整个嵌段共聚物组成中每种氧化烯烃单体的平均分子比例。一些实施方案中，x为约10-约130，y为约15-约70，以及x+y为约25-约200。当理解分子中的每个x和y可以不同。一些实施方案中，嵌段共聚物的全部聚氧化乙烯组分可以是该嵌段共聚物的至少约20mol％，一些实施方案中是该嵌段共聚物的至少约30mol％。一些实施方案中，该材料可以具有大于约400的分子量，一些实施方案中大于约500。例如，一些实施方案中，该材料可以具有约500-约7000或更大、或者约950-约4000或更大、或者约1000-约3100或更大、或者约2100-约6700或更大的分子量。
尽管上面提供的示例性的聚氧化乙烯-聚氧化丙烯嵌段共聚物结构具有3-8个嵌段，但是应当理解到所述非离子嵌段共聚物表面活性剂可以包括少于3个或多于8个的嵌段。另外，该非离子嵌段共聚物表面活性剂可以包括另外的重复单元例如氧化丁烯重复单元。此外，可以根据本发明使用的非离子嵌段共聚物表面活性剂的特征可以在于杂-聚氧化乙烯-聚氧化丙烯嵌段共聚物。合适的嵌段共聚物表面活性剂的一些实例包括如可从BASF购得的PLURONIC
Figure BPA00001461930300112
和TETRONIC
Figure BPA00001461930300113
表面活性剂的商品。例如，PLURONIC
Figure BPA00001461930300114
25-R2是可从BASF购得的可用嵌段共聚物表面活性剂的一个实例。
取决于要求的性质，该消泡剂组分可包括非常宽范围的重量百分数的全部组合物。例如，在一些具体实施方案中，当把消泡剂组分包含入作为抗菌组合物的部分配制的润湿剂中时，消泡剂组分的的量可能低于不把润湿剂作为抗菌组合物的一部分配制时。例如，对于浓缩的具体实施方案，消泡剂组分可包含全部组合物的0.1到约10wt％的范围，在一些具体实施方案中在全部组合物的约0.2到约5wt％的范围内，在一些具体实施方案中在全部组合物的约20到约50wt％范围内以及在一些具体实施方案中在全部组合物的约40到约90wt％范围内。
对于一些稀释的或使用溶液，该消泡剂组分可包含全部使用溶液的5到约60ppm的范围，在一些具体实施方案中在全部使用溶液的约50到约150ppm的范围，在一些具体实施方案中，在全部使用溶液的约100到约250ppm，以及在一些具体实施方案中在使用溶液的约200到约500ppm的范围。
存在于该组合物中的消泡剂的量还可取决于存在于该组合物中成片助流剂的量。例如，存在于该组合物中较少的成片助流剂可保证使用较少的消泡剂组分。在一些具体实施方案中，成片助流剂的重量-百分比对消泡剂组分的重量-百分比的比例可在约1∶5到约5∶1的范围，或在约1∶3到约3∶1的范围内。成片助流剂组分对消泡剂组分的比例可取决于使用的一种和/或两种实际组分的性质，以及这些比例可能不同于用以达到要求的消泡效果的实例范围。
缔合离解剂
在一些方面，该润湿剂组合物还可包含缔合离解剂。在一些具体实施方案中，该润湿剂组合物包括一种或多种缔合离解剂。适用于本发明的组合物的缔合离解剂包括能打断包含在本发明的润湿剂中的其他活性剂例如成片助流剂和消泡剂之间的缔合的表面活性剂。
在一些具体实施方案中，包含在本发明的润湿剂组合物中的缔合离解剂降低了润湿剂组合物的接触角。例如，在一些具体实施方案，缔合离解剂降低润湿剂组合物的接触角约5°，约10°或约15°。不希望受任何特定的理论约束，认为接触角越低，越多的组合物将促成成片。即，具有较低的接触角的组合物将在基材上形成表面积大于具有较高的接触角的组合物的液滴。提高的表面积导致更快的干燥时间，在基材上形成较少的斑点。
各种缔合离解剂可用于本发明的润湿剂组合物。在一些具体实施方案中，该缔合离解剂包括醇烷氧基化物。在一些具体实施方案中，醇烷氧基化物包括聚氧化乙烯-聚氧化丙烯共聚物表面活性剂(“醇EO/PO表面活性剂”)。醇EO/PO表面活性剂可包括压制的醇EO/PO表面活性剂，其中EO和PO基团以小的嵌段形式或无规形式存在。在其他具体实施方案中，醇烷氧基化物包括氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯、氧化并环戊二烯、氧化己烯、氧化庚搭烯、氧化艾氏剂、氧化nonalene、氧化癸烯及其混合物。
可商购的示例性的缔合离解剂包括但不限于Genapol EP-2454
Figure BPA00001461930300131
(可从Clariant商购)、Plurafac LF-221
Figure BPA00001461930300132
(可从BASF商购)、PlurafacLF-500
Figure BPA00001461930300133
(可从BASF商购)和DehyponLS-54(可从Cognis商购)。
在一些具体实施方案中，本发明的润湿剂组合物包括至少一种缔合离解剂。在其他具体实施方案中，本发明的润湿剂组合物包括至少两种、至少三种或至少四种缔合离解剂。
取决于要求的性质，缔合离解剂(一种或多种)可包括非常宽范围的全部组合物的重量百分数。例如，在一些具体实施方案中，当缔合剂(一种或多种)包含如作为抗菌组合物的部分配制的润湿剂中时，缔合剂(一种或多种)的量可能低于当润湿剂不作为抗菌组合物的部分配制时。该缔合离解剂可以在约0.1wt％到约25wt％之间存在于润湿剂组合物中。在一些具体实施方案中，缔合离解剂以约1wt％到约20wt％之间存在于润湿剂组合物中。在仍然其他具体实施方案中，缔合离解剂以大约15wt％存在于润湿剂组合物中。
在一些具体实施方案中，选择成片助流剂、消泡剂和缔合离解剂的比例以使本发明的润湿剂组合物的排干/干燥时间最大化。在一些具体实施方案中，成片助流剂对消泡剂对缔合离解剂的比例为从约1∶1.5∶30到约1∶2∶1。在一些具体实施方案中，成片助流剂对消泡剂对缔合离解剂的比例为约1∶1.6∶6.8。当理解的是在这些数值和范围之间的所有数值和范围包括进本发明。
附加的成分
本发明润湿剂组合物可任选包括许多另外的添加剂和/或官能材料。另外组分可作为润湿剂本身的一部分包含。在其他具体实施方案中，另外的成分可作为组合物中的单独组分提供，其中该组合物也包括本发明的润湿剂组合物。合适的另外的组分包括但不限于载体、螯合/多价螯合剂、漂白和/或漂白活化剂、消毒剂和/或抗微生物剂、活化剂、洗涤增效助剂或填料、抗再沉积剂、荧光增白剂、染料、芳香剂或香料、防腐剂、稳定剂、加工助剂、防腐剂、填料、固化剂、硬化剂、溶解度改性剂、pH调节剂、湿润剂、水溶助长剂(hydrotope)、水处理聚合物和/或膦酸盐、官能聚二甲基硅氧烷等，或者任何其他合适的添加剂或其混合物或结合。
载体
在一些具体实施方案中，本发明的组合物作为液体组合物配制。可将载体包含入这样的液体配方。可将任何适用于润湿剂组合物的载体用于本发明。例如，在一些具体实施方案中，该组合物包含水作为载体。
在一些具体实施方案，根据本发明的液体组合物将包含不多于约98wt％的水和一般不多于约90wt％。在其他具体实施方案，液体组合物将包含至少50wt％水或至少60wt％水作为载体。
水溶助长剂
在一些具体实施方案中，本发明的组合物可包含水溶助长剂。可将水溶助长剂用来促进保持成片助流剂或润湿剂的溶解度。可将水溶助长剂用于改进产生对于有机材料提高的溶解度的水溶液。在一些具体实施方案中，水溶助长剂是低分子量芳香族磺酸盐材料如二甲苯磺酸盐、二烷基二苯基氧化物磺酸盐材料和异丙基苯磺酸盐。
水溶助长剂或水溶助长剂的组合可以在约1wt％到约50wt％之间的量存在于该组合物中。在其他具体实施方案中，水溶助长剂或水溶助长剂的组合以该组合物的约10wt％到约30wt％存在。
抗微生物剂
该润湿剂可任选包含抗微生物剂。抗微生物剂可以各种方式提供。例如，在一些具体实施方案中，抗微生物剂作为润湿剂组合物的一部分包含入。在其他具体实施方案中，该抗微生物剂能作为包含润湿剂组合物的组合物的单独组分包含入，例如作为在用于无菌包装/填充中的组合物中的单独组分。
抗微生物剂是能用作官能材料以防止微生物污染和材料体系、表面等的劣化的化学组合物。通常，这些材料落在包括酚、卤素化合物、季铵化合物、金属衍生物、胺、链烷醇胺、硝基衍生物、analides、有机硫和硫-氮化合物和其他化合物的具体类别。
在一些具体实施方案中，适用于本发明的润湿剂组合物的抗微生物剂包括过羧酸组合物和/或二酯的混合物。例如，在一些具体实施方案中，包含的抗微生物剂为至少一种过乙酸、过辛酸及其混合物和衍生物。在其他具体实施方案中，该抗微生物剂可以是两种溶剂抗菌组合物如公开在美国专利No.6,927,237中的组合物，其全部内容在此引入作为参考。
在其它具体实施方案中，该抗微生物剂可包括二羧酸酯的单或二酯的组合物。合适的二羧酸酯的单或二酯包括丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸或癸二酸的单或二甲基、单或二乙基、单或二丙基(正-或异)或单或二丁酯(正-、仲-或叔)或戊酯(正-、仲-、异-或叔-)或其混合物。还可以是适用混合酯(例如单甲基/单乙基，或者单丙基/单乙基)。优选的二羧酸酯单或二酯是可商购的，且可以用于抗菌活性有效的浓度溶于水或另一种载体。
优选的二羧酸酯单酯或二酯对微生物是有毒的，但在配制或使用条件下不显示出不能接受的毒性。示例性的组合物包括公开在美国专利No.7,060,301中的二羧酸酯单-或二酯，该专利的全部内容在此引入作为参考。
还应当理解的是活性氧化合物例如过氧化物(如描述在漂白剂部分的那些)也可用作抗微生物剂且能提供消毒活性。在一些具体实施方案中，活性氧化合物充当抗微生物剂的能力降低了在组合物内对额外的抗微生物剂的需求。例如，已经证明过碳酸盐和过羧酸组合物提供优异的抗菌作用。用于本发明的合适的过羧酸化合物包括但不限于过乙酸、过辛酸或过酸酯。在其他具体实施方案中，过羧酸组合物是短链、中等链或长链过羧酸或其组合物。
适用于本发明的组合物和方法的示例性的过氧化物包括但不限于过氧化氢及其加合物如过碳酸钠和过氧化脲、过硫酸钠、高硼酸钠或对应的锂、钾、钡、钙或镁盐。取决于化学组合物和浓度，给定的抗微生物剂可简单地限制若干微生物的繁殖或者除灭所有或部分微生物群体。术语“微生物”和“细菌”一般主要指的是细菌、病毒、酵母、孢子和真菌微生物。在使用中，一般将抗微生物剂形成固体官能材料，该材料当稀释和调配，任选地例如采用水流时形成含水的杀菌剂或消毒剂组合物，其能与各种表面接触，结果防止部分微生物群落的增长或杀灭部分微生物群落。微生物群落的三个对数的减少导致形成消毒剂组合物。可将抗微生物剂封装，例如以改善其稳定性。
常见的抗微生物剂的一些实例包括酚抗菌剂如五氯苯酚、邻苯基酚、氯-对-苄基苯酚、对-氯-间二甲苯酚。含卤素的抗菌剂包括三氯异氰脲酸钠、二氯异氰酸钠(无水或二水合物)、碘-聚(乙烯基吡咯烷酮)配合物、溴化合物如2-溴-2-硝基丙烷-1，3-二醇和季抗微生物剂如氯化苯甲烃铵、二癸基二甲基氯化铵、胆碱二碘二氯化物(cholinediiodochloride)、四甲基磷鎓三溴化物。其他抗菌组合物如六氢-1，3，5-三(2-羟乙基)-s-三嗪、二硫代氨基甲酸盐如二甲基二硫代氨基甲酸钠和各种其他材料以其抗菌性质在本领域是已知的。在一些具体实施方案中，该洗涤组合物以有效提供要求的消毒水平的量包含消毒剂。在一些具体实施方案中，抗菌组分能以组合物的直至约75％的范围包含，组合物的直至约20wt.％，在约1.0wt％到约20wt％的范围，在约5wt％到约10wt％的范围内，在约0.01到约1.0wt.％的范围内或者在0.05到0.05wt％的范围内。
螯合/多价螯合剂
润湿剂可任选包含一种或多种螯合/多价螯合剂作为另外的组分。螯合/多价螯合剂可包含例如氨基羧酸、缩合磷酸盐、膦酸盐、聚丙烯酸酯及其混合物和衍生物。通常，该螯合剂是能将通常存在于天然的水中的金属离子配位(即结合)以防止金属离子干扰润湿剂或其他清洗组合物的其他组分的作用的分子。当以有效量包含时，螯合/多价螯合剂也可起到阈值剂的作用。在一些具体实施方案中，该润湿剂组合物可包含直至约70wt.％的范围，或者约0.1到约60wt.％的范围，或者约0.1到约5.0wt.％的螯合/多价螯合剂。在一些具体实施方案中，本发明的组合物包含小于约1.0wt％或小于约0.5wt％的螯合/多价螯合剂。
该组合物可包含膦酸盐如1-羟基乙烷-1，1-二磷酸CH3C(OH)[PO(OH)2]2；氨基三(亚甲基膦酸)N[CH2PO(OH)2]3；氨基三(亚甲基膦酸盐)、钠盐
Figure BPA00001461930300171
2-羟乙基亚氨基双(亚甲基膦酸)HOCH2CH2N[CH2PO(OH)2]2；二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)(HO)2POCH2N[CH2CH2N[CH2PO(OH)2]2]2；二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸盐)、钠盐C9H(28-x)N3NaxO15P5(x＝7)；己二胺(四亚甲基膦酸盐)、钾盐C10H(28-x)N2KxO12P4(x＝6)；双(六亚甲基)三胺(五亚甲基膦酸)(HO2)POCH2N[(CH2)6N[CH2PO(OH)2]2]2；和亚磷酸H3PO3。在一些具体实施方案中，可使用膦酸盐组合如ATMP和DTPMP。可在加入混合物之前使用中和的或碱性的膦酸盐或者膦酸盐与碱源的组合，使得当加入膦酸盐时，有很少或没有由中和反应产生的热量或气体。
适用于作为多价螯合剂的聚合的聚羧酸酯的一些实例包括那些具有侧基羧酸酯(-CO2)基团的以及包括例如聚丙烯酸、马来酸/烯烃共聚物、丙烯酸/马来酸共聚物、聚甲基丙烯酸、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物、水解聚丙烯酰胺、水解聚甲基丙烯酰胺、水解聚酰胺-甲基丙烯酰胺共聚物、水解聚丙烯腈、水解聚甲基丙烯腈、水解丙烯腈-甲基丙烯腈共聚物等。
对于螯合剂/多价螯合剂的进一步的论述，参见Kirk-Othmer，Encyclopedia of Chemical Technology，第三版，第5卷，第339-366页以及第23卷，第319-320页，其公开内容在此引入作为参考。
漂白剂
润湿剂可任选包括漂白剂。可将漂白剂用于使基材变亮或变白，其可包括能在清洗过程期间一般遇到的条件下释放出活性卤素物质如Cl2、Br2、-OCl-和/或-OBr-等的漂白化合物。适合使用的漂白剂可包括例如含氯化合物如氯气、次氯酸盐、氯胺等。释放卤素的化合物的一些实例包括碱金属二氯异氰酸盐、氯化磷酸三钠、碱金属次氯酸盐、单氯胺和二氯胺等。也可将封装的氯源用来提高在组合物中氯源的稳定性。
漂白剂还可包括含有活性氧的来源或者起到活性氧来源作用的试剂。起到提供活性氧的来源的作用的活性氧化合物例如可在水溶液中释放活性氧。活性氧化合物可以是无机或有机的或者可以是其混合物。活性氧化合物的一些实例包括过氧化合物或过氧化合物加合物。活性氧化合物或来源的一些实例包括过氧化氢、过硼酸盐、碳酸钠过氧水合物、磷酸盐过氧水合物、过单硫酸钾和高硼酸钠单和四水合物，有和没有活化剂如四乙酰乙二胺等。润湿剂组合物可包括次要但有效数量的漂白剂，例如，在一些具体实施方案中，在直至约10wt.％范围，以及在一些具体实施方案中，在约0.1到约6wt.％的范围内。
活化剂
在一些具体实施方案中，可通过加入当组合物处于使用时与活性氧反应以形成活化的组分的材料来提高润湿剂的抗菌活性或漂白活性。例如，在一些具体实施方案中，形成过酸或过酸盐。例如，在一些具体实施方案中，可将四乙酰乙二胺包含在该组合物中以与活性氧反应并形成起抗微生物剂作用的过酸或过酸盐。活性氧活化剂的其他实例包括过渡金属及其化合物、包含羧基、腈类或酯部分的化合物或者在本领域已知的其他这样的化合物。在具体实施方案中，活化剂包括四乙酰乙二胺；过渡金属；包含羧基、腈类、胺或酯部分的化合物；或其混合物。
在一些具体实施方案中，活化剂组分可包含组合物的直至约75wt％的范围，在一些具体实施方案中，在约0.01到约20wt％的范围内，或者在一些具体实施方案中，在组合物的约0.05到10wt％的范围内。在一些具体实施方案中，用于活性氧化合物的活化剂与活性氧结合以形成抗微生物剂。
助洗剂(Builders)或填料
该润湿剂可任选包含次要但有效量的一种或多种填料，其不一定本身作为漂洗和/或洗涤剂，但可与漂洗剂配合以提高该组合物的整体性能。合适的填料的一些实例包括硫酸钠、氯化钠、淀粉、糖、C1-C10烷撑二醇如丙二醇等。在一些具体实施方案中，填料可以在直至约20wt.％的范围的量包含，以及在一些具体实施方案中，在约1-15wt.的范围。
抗再沉积剂
润湿剂组合物可任选地包括能促进污垢悬浮在漂洗溶液中并防止除去的污垢再沉积到漂洗的基材上的抗再沉积剂。合适的抗再沉积剂的一些实例可包括脂肪酸酰胺、氟碳表面活性剂、复合磷酸酯、苯乙烯马来酸酐共聚物和纤维素质衍生物如羟乙基纤维素、羟基丙基纤维素等。润湿剂组合物可包含直至约10wt.％，以及在一些具体实施方案中，在约1到约5wt.％的抗再沉积剂。
染料/芳香剂
还可将各种染料、包括香料的芳香剂和其他美观增强剂包含入润湿剂。可将染料包括以改变该组合物的外观，例如FD & C Blue 1(Sigma Chemical)、FD & C Yellow 5(Sigma Chemical)、Direct Blue 86(Miles)、Fastusol Blue(Mobay Chemical Corp.)、Acid Orange 7(American Cyanamid)、Basic Violet 10(Sandoz)、Acid Yellow 23(GAF)、Acid Yellow 17(Sigma Chemical)、Sap Green(KeystonAnaline and Chemical)、Metanil Yellow(Keystone Analine andChemical)、Acid Blue 9(Hilton Davis)、Sandolan Blue/Acid Blue 182(Sandoz)、Hisol Fast Red(Capitol Color and Chemical)、Fluorescein(Capitol Color and Chemical)、Acid Green 25(Ciba-Geigy)等。
可包含在该组合物中的香精或香料包括例如萜类如香茅醇、醛如戊基肉桂醛、茉莉类如CIS-茉莉或乙酸苄酯、香草醛等。
硬化/固化剂/溶解度改性剂
在一些具体实施方案中，本发明的组合物作为含水的液体润湿剂组合物配制。在其他具体实施方案中，本发明的组合物是固体润湿剂组合物。
润湿剂可包含有效量的硬化剂，例如酰胺如硬脂酸单乙醇酰胺或月桂酸二乙醇酰胺或者烷基酰胺等；固体聚乙二醇、脲或固体EO/PO嵌段共聚物等；已经通过酸或碱处理方法使得水可溶的淀粉；在冷却下赋予固化性质至加热过的组合物的各种无机物等。这样的化合物也可改变在使用期间在水介质中组合物的溶解性使得润湿剂和/或其他有效成分在延长的一段时间内从固体组合物中分配。该组合物可以在直至约50wt％范围的量包含硬化剂，或者在一些具体实施方案中，在约20wt％到约40wt％的范围内或者约5到约15wt-％。
官能聚二甲基硅氧烷
该组合物还可以任选包含一种或多种官能聚二甲基硅氧烷。例如，在一些具体实施方案中，可将聚氧化烯改性的聚二甲硅氧烷、非离子表面活性剂或聚甜菜碱-改性的聚硅氧烷两性表面活性剂作为添加剂使用。在一些具体实施方案中，二者为线性的聚硅氧烷共聚物，往它上面已经通过硅氢化作用反应将聚醚或聚甜菜碱接枝。具体的硅氧烷表面活性剂的一些实例作为可从UnionCarbide获得的SILWET
Figure BPA00001461930300201
表面活性剂或可从Goldschmidt Chemical Corp.获得并描述在美国专利No.4,654,161的ABIL
Figure BPA00001461930300202
聚醚或聚甜菜碱聚硅氧烷共聚物已知，将其中的美国专利No.4,654,161在此引入作为参考。在一些具体实施方案中，使用的特定硅氧烷可描述为具有例如低表面张力、高润湿能力以及优异的润滑性。例如，这些表面活性剂据说是少数能润湿聚四氟乙烯表面的一类。作为添加剂使用的硅氧烷表面活性剂可单独使用或者与含氟表面活性剂结合使用。在一些具体实施方案中，作为添加剂任选与硅烷结合使用的含氟表面活性剂可以是例如非离子的氟代烃，例如氟化烷基聚氧化乙烯乙醇、氟化烷基烷氧基化物和氟化烷基酯。
这样的官能聚二甲基硅氧烷和/或含氟表面活性剂的进一步的说明描述在美国专利Nos.5,880,088；5,880,089和5,603,776，所有专利在此引入作为参考。我们已经发现例如使用在与烃表面活性剂的混合物中的某些聚硅氧烷共聚物在塑料器具上提供了优异的润湿剂。我们也已经发现某些硅树脂聚硅氧烷共聚物和氟碳表面活性剂与普通的烃表面活性剂的组合也在塑料器具上提供了优异的润湿剂。该组合已经被认为比单独的组分好，除了采用某些聚氧化烯-改性的聚二甲硅氧烷和聚甜菜碱聚硅氧烷共聚物，在这种情况下效力大约相当。因此，一些具体实施方案包括单独的聚硅氧烷共聚物，以及与氟碳表面活性剂的组合能包括聚醚聚硅氧烷，非离子硅氧烷表面活性剂。两性硅氧烷表面活性剂、聚甜菜碱聚硅氧烷共聚物可作为添加剂在润湿剂中单独使用以提供相同的结果。
在一些具体实施方案中，该组合物可以以直至约10wt-％的范围的量包括官能聚二甲基硅氧烷。例如，一些具体实施方案中可包括在约0.1到10wt-％范围的聚氧化烯-改性的聚二甲基硅氧烷或聚甜菜碱-改性的聚硅氧烷，任选与约0.1到10wt-％的氟化烃非离子表面活性剂结合。
湿润剂
该组合物还可以任选包含一种或多种湿润剂。湿润剂是对水有亲合力的物质。湿润剂以足以降低在基材表面上的薄膜的可见度的量提供。当漂洗水包含超过200ppm的总溶解固体时，在基材表面上的薄膜的可见度是特别有关的。因此，在一些具体实施方案中，与不包含湿润剂的漂洗剂组合物相比，当漂洗水包含超过200ppm的总溶解固体时，将湿润剂以足以降低在基材表面上的薄膜的可见度的量提供。术语“水固体成膜”或“成膜”指的是在基材表面上物质的可见的连续层的存在，其产生了基材表面不清洁的外观。
能使用的一些实例湿润剂包括那些在50％相对湿度和室温下平衡的包含大于5wt.％的水(基于干湿润剂)的材料。能使用的示例性的湿润剂包含丙三醇、丙二醇、山梨糖醇、烷基聚糖苷、聚甜菜碱聚硅氧烷及其混合物。在一些具体实施方案中，该润湿剂组合物可以基于全部组合物在直至约75％的范围的量包含润湿剂，以及在一些具体实施方案，在基于组合物的重量约5wt.％到约75wt.％的范围。在其中存在湿润剂的具体实施方案中，该湿润剂对成片助流剂的重量比可在约1∶3或更大的范围内，以及在一些具体实施方案中，在约5∶1和约1∶3的范围内。
其他成分
也可包含可提供配制包含要求的性质或官能的特定组合物有用的各种各样的其他成分。例如，该润湿剂可包含其他活性成分如pH缓冲剂、洗涤酶、载体、加工助剂、用于液体配方的溶剂或其他的以及类似物。
此外，可将润湿剂配制使得在含水操作例如在含水的洗涤操作的使用期间，漂洗水将具有要求的pH。例如，可配制设计用于漂洗的组合物使得含水的漂洗操作中的使用期间，漂洗水将具有在约3到约5范围的pH，或者在约5到约9范围内。在一些具体实施方案中的液体产品配方具有在约2到约4范围内的pH(10％稀释)，或者在约4到约9范围内。用于控制pH在推荐的使用水平的方法包括使用缓冲剂、碱、酸等，且对本领域熟练技术人员是熟知的。用于控制pH的合适的酸的一个实例包括柠檬酸。在一些具体实施方案中，不往润湿剂组合物加入附加的酸。
使用方法
本发明的润湿剂组合物可用于各种家庭或工业应用。该组合物可施加在各种区域，包括厨房、浴室、工厂、医院、牙科办公室、制药厂或制药辅助包装厂(co-packers)以及食品厂或食品辅助包装厂，以及可用于具有光滑、不规则或多孔外形的各种硬或软的表面。合适的硬表面包括例如建筑表面(例如地板、墙壁、窗户、水槽、桌子、柜台和标牌)；餐具；硬面内科或外科仪器和装置；以及硬表面包装。这样的硬质表面可从各种材料制备，包括例如陶瓷、金属、玻璃、木材或硬塑料。合适的软表面包括例如纸、过滤介质、医院和外科病房制服和衣装、软表面内科或外科仪器和装置以及软表面包装。这样的软表面可由各种材料制备，包括例如纸、纤维、织造或非制造的织物、软塑料和弹性体。
本发明的润湿剂组合物可用于各种应用。例如，在一些具体实施方案中，本发明的组合物可配制用于无菌包装和填充操作。在其他具体实施方案中，润湿剂可特别配制用于器具洗涤机。在商用的器具洗涤机中存在两种普遍类型的漂洗循环。由于使用通常热的漂洗水(约180℉)，第一类漂洗循环可称作热水消毒漂洗循环。第二类漂洗循环可称为化学消毒漂洗循环以及其通常使用较低温度的漂洗水(约120℉)。
在一些具体实施方案中，相信本发明的润湿剂组合物可用于高含固量水环境以减少由于提供在水中的溶解的固体的水平引起的可看见的薄膜的出现。通常，高含固量水被认为是具有超过200ppm的总溶解固体(TDS)的水。在某些位置，工业水包含超过400ppm的总溶解固体含量，以及甚至超过800ppm。其中在洗涤基材后存在可见的薄膜是特别的问题的应用包括餐馆或器具洗涤行业、洗车行业以及硬质表面的一般清洗。
在器具洗涤工业中能用根据本发明的润湿剂处理的示例性的制品包括塑料制品、碟、杯、玻璃杯、扁平餐具和炊具。对于本发明的目的，术语“碟”和“器具”以最宽泛的含义使用以指用于食品的制备、服务、使用和处理的各种类型制品，包括锅、平底锅、托盘、罐子、碗、盘、茶盘、杯、玻璃、叉子、刀、匙子、刮刀和通常在公共或家用厨房或餐厅可获得的其他玻璃、金属、陶瓷、塑料复合材料制品。通常，这些类型的制品被称作食品或饮料接触制品，因为它们具有提供接触食品和/或饮料的表面。当用于这些器具清洗应用时，润湿剂应当提供有效的成片助流作用和低泡性质。除了具有如上所述的合乎需要的性质外，其还对于润湿剂为可生物降解、对环境无害和通常无毒是有用的。这类润湿剂可描述为“食品级”。
该润湿剂组合物也可用于不同于器具的表面和对象，包括但不限于内科和牙科仪器，以及硬表面如车辆表面。该组合物还可在用于各种表面的各种应用中用作润湿剂，例如作为用于塑料容器的无菌包装/填充的润湿剂。
在一些具体实施方案中，本发明的润湿剂可用于制造饮料、食品和药物材料，包括果汁、乳制品、麦芽饮料、基于大豆的产品、酸奶酪、婴儿食品、瓶装水产品、茶、咳嗽药、药品和软饮料。可将润湿剂包含入用于无菌包装和填充的组合物。该润湿剂有助于促进用于这样的方法中的某些高度不溶的抗微生物剂的溶解。此外，当包含在用于包装的抗菌组合物时，本发明的润湿剂提高了组合物在接触的基材上的覆盖度。该提高的覆盖度已经发现提高的基材的灭菌作用。不希望任何特定理论的约束，还认为由于更快的排干/干燥，本发明的润湿剂基本上降低了化学物质进入塑料表面的吸附。此外，相对容易地将本发明的润湿剂从表面漂洗掉。
本发明的润湿剂可包含入用于消毒、杀菌、作为杀孢子剂或者用于制造这样的饮料的灭菌瓶子、泵、管道、储罐和混合设备的组合物中。该润湿剂还可包含在用于无菌、冷填充操作的抗菌组合物，在其中的无菌、冷填充操作中，食品、饮料或药物容器的内部在填充之前消毒或灭菌。在这样的操作中，将容器与包括润湿剂的抗菌组合物接触，一般采用喷雾、或浸渍、或填充装置以用该组合物密切地接触该容器的里面以足以减少容器内微生物的总数的足够的时间。然后将该容器排出所用的量的抗菌组合物。在排空之后，然后将该容器用饮用水或无菌水漂洗并再次排空；然而，这不是必须的步骤。在漂洗之后，然后将该容器用饮料、食品或药物填充。然后将该容器密封、封盖或密闭，然后包装用于运输以最终销售。可将密封的容器高压消毒或干馏用于加入的微生物灭除。
在其他具体实施方案中，本发明的润湿剂可用于冷无菌填充方法。在这样的方法中，可将金属的、铝或钢罐填充，可将玻璃瓶或容器填充，或者塑料(PET或PBT或PEN)瓶等可用冷无菌填充方法填充。在用碳酸饮料填充之前，可将本发明的润湿剂包含入用于消毒饮料容器内部的抗菌组合物中。在该应用中的一般的碳酸饮料包括可乐饮料、水果饮料、姜汁汽水饮料、无醇饮料、可以是非碳酸的冰茶饮料和其他被认为是软饮料的常见饮料。本发明的润湿剂可包含入用于消毒用来制造和储存软饮料材料的罐、管线、泵和其他设备以及用于饮料的瓶子或容器的组合物中。
实施例
本发明在下面仅用于举例说明的实施例中更具体地描述。除非另有说明，报导在下面的实施例中的所有份数、百分比和比例基于重量，以及用于该实施例的试剂可从下面所述的化学供应商或者通过常规方法合成而获得或可得到。
实施例1-
进行测试来测量当与抗微生物剂一起使用时的与比较的润湿剂比较(比较组合物B)本发明的示例性的润湿剂(组合物A)的成片助流能力。比较的组合物B包括5-8wt％脂肪醇乙氧基化物、2-5wt％二丙二醇醚、16-19wt％烷基乙氧基-丙氧基化物以及1-2wt％有机酸的混合物作为活性成分。组合物A包括用下表显示的重量比的组分形成的润湿剂。
表1.
组合物A还包含0.48％的水溶助长剂。
将每一种上述组合物用于配制该测试组合物。该测试组合物包括两种抗菌组合物。第一抗菌组合物是过乙酸产物，以及第二抗微生物剂是二酯的低溶解度混合物(己二酸的二甲酯和癸二酸二甲酯)。第一抗微生物剂包括4200ppm的活性剂以及第二抗微生物剂包括1250ppm的活化剂。下表显示了测试的四种组合物的组分。
表2.
Figure BPA00001461930300261
配制测试组合物1和3以具有200ppm活性润湿剂浓度。测试组合物2和4分别具有50ppm活性润湿剂浓度。为了制备这些组合物，首先将抗菌组合物1和2混合在一起。然后在初始混合之后将水和组合物A或者比较组合物B加入。
为了进行成片试验，将PET滑片从底部1厘米蚀刻并放入在150ml烧杯中的保持在140℉的100mL的上述一种测试溶液。当移去滑片(在约30秒之后)，将它们放入干燥架中。记录溶液通过低于蚀刻线所花的时间。结果显示在下面的表中。
表3
  测试组合物   时间(分钟)   观察
  1   6:17   小的气泡成片
  2   6:04   不完全成片
  3   4:28   完全成片
  4   4:11   不完全成片
从这些结果可看出，包括本发明的示例性的润湿剂的测试组合物(测试组合物3和4)具有短得多的排干/干燥时间。对于使用本发明的示例性的润湿剂的组合物，平均排干/干燥时间更快大约30％。
在400mL的烧杯中使用300mL的每种测试组合物再次进行测试。这是由于如下事实，当使用在150mL的烧杯中的100mL时，仅大约一半的滑片浸没。采用300mL的测试导致滑片完全覆盖。制备如上所述的相同的测试溶液，以及测试方法相同(除了所用的溶液量)。然而，对于该测试，该滑片从滑片底部3厘米处蚀刻。此外，在该测试中测量每块滑片的前面和后面的排干/干燥时间。结果显示在下表中。
表4.
Figure BPA00001461930300271
从这些结果可看出，包含本发明的示例性的润湿剂的测试组合物(测试组合物3和4)具有短得多的排干/干燥时间。包含200ppm活性组合物A的测试溶液(测试组合物3)具有最短的排干/干燥时间，以及还是给出完全的成片的唯一溶液。该组合物的排干/干燥时间比包含200ppm的比较的组合物B的测试组合物的排干/干燥时间快超过一分钟。
实施例2-
进行测试以比较包含本发明的组合物的测试溶液以及具有其他比较润湿剂的类似的测试组合物的接触角。对于该测试，测试溶液不加热高于室温。测试溶液也显示在下面的表中。
表5
Figure BPA00001461930300281
组合物A、比较组合物B、抗菌组合物1和抗菌组合物2与实施例1中所述相同。这些溶液的接触角在室温下在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)滑片上测量。在制备每一组合物之后，将该组合物放入设备中，其中将一滴组合物输送到PET滑片。这一滴到基材的传送由相机记录。将通过相机捕捉的影像送到电脑，在该电脑中确定接触角。该测试的结果显示在下表中。
表6.
Figure BPA00001461930300282
这些结果也显示在图1中。从这些结果可看出，包含本发明的示例性的润湿剂的测试组合物(测试溶液3和4)具有比包含常规的润湿剂的测试溶液(测试溶液1和2)低得多的接触角。平均起来，包含200ppm的活性的组合物A的测试溶液(测试溶液3)具有比以相同的浓度包含比较组合物B的测试溶液低15°的接触角。总而言之，发现包含本发明的示例性的润湿剂导致比以相同浓度使用常规的润湿剂的那些低的接触角。
实施例3-
进行测试来测量与当与抗微生物剂使用时，与比较的润湿剂相比，本发明的示例性的润湿剂的成片能力和排干/干燥时间。对于该测试，测试如实施例1所述的相同的润湿剂组合物。即，比较组合物B包含5-8wt％脂肪醇乙氧基化物、2-5wt％二丙二醇醚、16-19wt％烷基乙氧基-丙氧基化物和1-2wt％的有机酸的混合物作为活性成分。包含本发明的示例性的润湿剂组合物的组合物A的配方显示在下表中。
表7.
组合物A还包含0.48wt％的水溶助长剂。
这些润湿剂组合物的每一种以50ppm活性和200ppm活性剂浓度测试。使用的抗微生物剂包含4200ppm过乙酸作为活性抗微生物剂。测试组合物显示在下表中。
表8.
Figure BPA00001461930300301
为了进行成片试验，将PET滑片从底部3厘米蚀刻并放入在400mL烧杯中保持在约140℉的300mL的上述测试溶液之一。当在约30秒之后将滑片从测试溶液移出时，将它们放在干燥架中。记录在前面和后面(总时间)溶液通过低于蚀刻线所花的时间。结果显示在下表中。
表9.
Figure BPA00001461930300302
从这些结果可看出，尽管包含200ppm活性成分的两种测试溶液(测试组合物1和3)产生完全的成片，包含本发明的示例性润湿剂的测试组合物(测试组合物3)在短得多的时间内产生完全的成片以及排干/干燥。以200ppm的活性润湿剂，测试组合物3导致比包含比较的润湿剂的测试组合物1快几乎1分钟的完全排干/干燥。
这些溶液的接触角在室温下在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)滑片上测量。在制备每一组合物之后，将该组合物放入设备中，其中将一滴组合物输送到PET滑片。这一滴到基材的传送由相机记录。将通过相机捕捉的影像送到电脑，在该电脑中确定接触角。该测试的结果显示在下表中。
表10.
Figure BPA00001461930300311
这些结果也图示说明于图2中。从这些结果可看出，包含本发明的示例性的润湿剂的测试组合物(测试溶液3和4)具有比包含常规润湿剂的那些溶液低的接触角。以200ppm包含本发明的润湿剂的组合物(测试溶液3)具有比具有200ppm常规的润湿剂的相当的组合物(测试溶液1)小约30％的接触角。
实施例4-粘弹性测试
进行研究以测量本发明的示例性润湿剂组合物和比较组合物的粘弹性。不希望受到任何特定理论的约束，但相信溶液的薄膜粘弹性与溶液在所施加的基材上的整体成片、排干和干燥相关。认为一定的弹性对于液体通常保持“片状物”是重要的。然而，太高的弹性水平会阻止漂洗助剂从该基材的排干和干燥。
对于该研究的粘弹性测量采用Bohlin CVO 120 HR NFRheometer来进行。该测试对于单独的表面活性剂和表面活性剂的组合的纯物质或高浓度溶液(在100％该材料在室温下是固体的情况)进行。测试在线性粘弹性范围测量。绘出的数据是G′和G″-应变。G′是复数模量的弹性分量，G″是复数模量的粘性分量。研究表面活性剂分子的缔合效应。研究的结果显示在图3A至图3G。在这些图中，X轴表示应变。在该实施例中，张力是两个长度的比例，没有单位，其由下式定义：
剪切应变＝δu/h。
在这些图中Y轴是显示帕斯卡单位(“Pa”)。帕斯卡是压力、应力、杨氏模量和拉伸应力的SI导出单位。其是每单位面积的力的量度，即相当于每平方米一个牛顿。
从这些图可看出，示例性的成片助流剂表面活性剂Novel1012GB-21具有大的G′和G″，这表明强的缔合效应。测试的示例性的消泡剂表面活性剂Pluronic
Figure BPA00001461930300321
25R2具有大的G″，但是低的G′。这些表明活性剂的50/50的组合(图3C)显示大的G′和G″，这表明强的缔合效应，其未被两种表面活性剂的混合而破坏。
缔合离解类型表面活性剂例如Genapol EP-2454
Figure BPA00001461930300322
PlurafacLF-221
Figure BPA00001461930300323
以及Plurafac LF-500
Figure BPA00001461930300324
均具有相对低的G′和G″(图3D、3E和3F)。由于其非缔合的性质，这是预料到的。然而，显示于图3G的所有上述类型表面活性剂的组合具有非常低的G′和G″，表明缔合离解剂类型的表面活性剂破坏了成片助流剂和消泡剂类型表面活性剂的缔合。
实施例5-发泡评价
进行测试以测定根据本发明的几种示例性润湿剂的泡沫分布型。将Glewwe泡沫设备用于该测试。采用以下方法。首先，制备每种配方以及轻轻注入Glewwe机筒。测试的样品包含待评测的50ppm的漂洗辅助添加剂或表面活性剂的组合的活性组分。将标尺附于机筒的侧面，使溶液与标尺的底部相齐。打开泵。通过读取根据标尺的平均泡沫水平而评价泡沫高度。泡沫高度读数用计时表或定时器来对时间读取。在各个时间关闭泵并记录泡沫的高度。在运行时间一分钟之后加入食品污垢。每个样品在140℉以及6.0psi的压力下测试。对于给定时间在搅动一分钟之后以及再搅动5分钟之后读取泡沫水平。稳定的泡沫在搅动停止之后保持几分钟。部分稳定的泡沫在一分钟内缓慢破碎。不稳定的泡沫在小于15秒内快速破碎。合乎需要的漂洗助剂将具有不稳定的泡沫至没有泡沫。
下面的表显示了测试的表面活性剂以及在该研究中其对应类别。
表9.
Figure BPA00001461930300331
泡沫试验的结果显示在下面的表中。
表10.
Figure BPA00001461930300341
从该表可看出，作为成片助流剂类型表面活性剂Novel
Figure BPA00001461930300342
1012GB-21优于Neodol 45-13。包含Neodol表面活性剂的测试的所有表面活性剂组合具有过量的泡沫。对于漂洗助剂应用的Neodol表面活性剂消泡，没有缔合离解剂或消泡剂的组合是有效的。还发现缔合离解剂不能单独给成片助流剂消泡。相反，消泡剂和缔合离解剂的组合对有效使测试的成片助流剂消泡是必需的。
其他具体实施方案
应当理解，尽管本发明已经结合其详细说明描述，但是上面的说明用于举例说明，而非限制由所附权利要求的范围限定的发明的范围。其他方面、益处和改进在以下权利要求的范围内。
此外，在上面述及的所有专利出版物的内容由该引用而将其整体引入。
应当理解，无论在本文何处提供数值和范围，由数值和范围包括的所有数值和范围意指包括在本发明的范围内。此外，落入这些范围的数值、以及一定范围的值的上限或下限也由本申请构思。

Claims (31)

1.用于无菌包装食物、饮料或药物的方法，其包括：
(a)将包装与基本上由润湿剂和抗微生物剂组成的组合物接触，其中该润湿剂基本上由如下组分组成：
(i)成片助流剂；
(ii)消泡剂；
(iii)一种或多种缔合离解剂；以及
(iv)选自载体、水溶助长剂、螯合/多价螯合剂及其组合的另外的成分，
(b)用选自食物、饮料、药物及其组合的物质填充该包装；以及
(c)密封该包装。
2.权利要求1的方法，其中接触的步骤包括将该组合物施加于该包装以足以减少存在于包装上的微生物群落的时间量。
3.权利要求2的方法，其中将该组合物施加到该包装至少3秒。
4.权利要求1的方法，其中该接触步骤包括在约0℃～约100℃的温度将组合物施加到该包装。
5.权利要求1的方法，其中该成片助流剂包括至少一种具有下式I表示的结构的化合物：
R-O-(CH2CH2O)n-H    (I)
其中R是(C1-C12)烷基和
n是1到100范围内的整数。
6.权利要求5的方法，其中n为在15到30范围内的整数。
7.权利要求5的方法，其中n是21。
8.权利要求1的方法，其中该消泡剂包括包含一个或多个亚乙氧基的聚合物。
9.权利要求1的方法，其中该消泡剂包括由氧化乙烯、氧化丙烯或其混合物制备的聚醚化合物。
10.权利要求1的方法，其中该消泡剂包括聚氧化丙烯-聚氧化乙烯嵌段共聚物表面活性剂。
11.权利要求1的方法，其中该一种或多种缔合离解剂包括醇烷氧基化物。
12.权利要求11的方法，其中该缔合离解剂的烷氧基化物部分选自氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯、氧化并环戊二烯、氧化己烯、氧化庚搭烯、氧化艾氏剂、氧化nonalene、氧化癸烯及其混合物和衍生物。
13.权利要求1的方法，其中该组合物包括至少两种缔合离解剂。
14.权利要求1的方法，其中该组合物包括至少三种缔合离解剂。
15.权利要求1的方法，其中成片助流剂∶消泡剂∶缔合离解剂的比例为约1.0∶1.5∶30到约1∶2∶1。
16.权利要求1的方法，该缔合离解剂以有效降低组合物的接触角约5°到约15°的量存在。
17.权利要求1的方法，其中该抗微生物剂选自过氧化合物、过羧酸、二羧酸的单酯、二羧酸的二酯及其混合物。
18.权利要求1的方法，其中该润湿剂以从约20ppm到约2000ppm的量存在于该组合物中。
19.权利要求1的方法，其中该方法进一步包括在将包装与该组合物接触的步骤以及用物质填充包装的步骤之间的漂洗步骤。
20.润湿剂组合物，基本上由如下组分组成：
(a)成片助流剂；
(b)消泡剂；
(c)至少一种缔合离解剂；以及
(d)选自载体、水溶助长剂、螯合/多价螯合剂及其组合的另外的成分。
21.基本上由以下组分组成的组合物：
(a)基本上由如下组分组成的润湿剂组合物：
(i)成片助流剂；
(ii)消泡剂；
(iii)至少一种缔合离解剂；
(iv)选自载体、水溶助长剂、螯合/多价螯合剂及其组合的另外的成分；和
(b)抗微生物剂。
22.无菌包装的方法，其包括：
(a)形成无菌包装使用溶液；
(b)将包装与该无菌包装使用溶液接触；
(c)用选自食物、饮料、药物及其组合的物质填充该包装；以及
(d)密封该包装。
23.权利要求22的方法，其中形成无菌包装使用溶液的步骤包括将组合物稀释到约0.01wt％到约10wt％的使用浓度，其中该组合物基本上由润湿剂和抗微生物剂组成。
24.权利要求23的方法，其中该润湿剂基本上由如下组分组成：
(a)成片助流剂；
(b)消泡剂；
(c)至少一种缔合离解剂；以及
(d)选自载体、水溶助长剂、螯合/多价螯合剂及其组合的另外的成分。
25.权利要求24的方法，其中该成片助流剂以约0.1wt％到约10wt％存在。
26.权利要求24的方法，其中该成片助流剂以约0.2wt％到约5wt％存在。
27.权利要求24的方法，其中该消泡剂以约0.1wt％到约10wt％存在。
28.权利要求24的方法，其中该消泡剂以约0.2wt％到约5wt％存在。
29.权利要求24的方法，其中该一种或多种缔合离解剂以约0.1wt％到约25wt％存在。
30.权利要求24的方法，其中该离解剂以约1wt％到约20wt％存在。
31.权利要求23的方法，其中该抗微生物剂选自过氧化合物、过羧酸、二羧酸的单酯、二羧酸的二酯及其混合物。
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