JP2002500263A - 飲料品に適合可能な抗微生物性コンベアー滑剤 - Google Patents
飲料品に適合可能な抗微生物性コンベアー滑剤Info
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Abstract
Description
コンベアーシステムに利用する抗微生物性滑剤に関連する。この滑剤は飲料品に
適合可能であり、そしてその滑剤はこぼれた飲料と接触したときの固形物質の沈
着の削減を発揮しうる。
られており、かかる容器はカートン、カン、ボトル、テトラパック包装、ワック
ス処理カートンパック及びその他の容器形態にある。ほとんどの包装作業におい
て、容器は通常は直立した状態で(容器の開口部を鉛直に上又は下に向けて)搬
送システムに沿って移動され、そしてステーション間を通され、そこで様々な作
業が行われる(例えば、充填、キャップ締め、ラベル付け、シーリング、等)。
これらの容器は、その数多くの可能な形式及び構造に加え、様々なタイプの材料
、例えば金属、ガラス、セラミックス、紙、処理紙、ワックス処理紙、複合品、
層状構造品及びポリマー材料(例えば、特にポリオレフィン類、例えばポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリスチレン及びそれらのブレンド、ポリエステル、例
えばポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンフタレート及びそのブレンド
、ポリアミド、ポリカーボネート、等)を含んで成りうる。
剤についての必須又は所望される多種多様な要件がある。このような必須条件は
、その材料がこのシステムのために許容されるレベルの滑性を供すること及びこ
の滑剤が許容される抗微生物活性を発揮することにある。また、この滑剤が慣用
のポンプ操作及び/又は飲料品コンベアー滑性化業界において汎用されている塗
布装置(例えば、スプレー、ローラーコーティング、ウェットベッドコーティン
グ、等)により塗布可能となる粘度を有すること、並びにこの滑剤が飲料品適合
可能であり、従ってあやまってコンベアーシステム上にこぼれた飲料と接触した
ときに固形沈着物を形成しないことが所望される。この最後の要件は極めて重要
であることがあり、なぜならコンベアー上での沈着物の形成はシステムの滑性を
変えてしまうことがあり、その結果洗浄し易くするために設備の運転中止を要す
ることがあるからである。沈着は特定の飲料及び使用する滑剤に依存して、飲料
と滑剤との組合せから多種多様な化学的工程で生じうる。沈着のかなり一般的な
形態の一つは物質、特に2種類の材料内の異なるイオン性物質間での相互作用に
由来するミセルの形成により生ずる。
が収められている。より一般的なタイプの滑剤は脂肪酸滑剤であり(その酸自体
又はアミン塩及び/又はそのエステル誘導体)、その一部は米国特許第5,39
1,308号に記載されている。この分野に利用されている別のタイプの滑剤は
、米国特許第4,521,321号、及び1994年7月18日出願の英国特許
出願94/14442.5号を基礎とするPCT公開番号WO96/02616
(PCT/GB95/01641)に示されている有機リン酸エステルである。
ステルを開示する(例えば、その第6欄、第11〜20行に記載の、アルキル又
は線形リン酸エステルとの組合せで用いられているアルキルアリールリン酸エス
テル)。この特許の滑剤システムは滑剤として水性系長鎖脂肪酸組成物のpH9.
0〜10.5での利用をも要し、コンベアーシステム上で搬送されるポリエチレ
ンテレフタレート(PET)製ボトルにおける応力亀裂を回避するための特殊な
混合成分が伴っている。芳香族ポリアルキルエステルが(アルキルエステルと共
に)エステルの組合せの一部として特に開示され、それは 「応力亀裂を著しく抑制し、それ故水性濃縮滑剤における「応力亀裂抑制剤及
び乳化剤として機能する。」(第3欄、第48〜52行)とされている。
剤としての水酸化カリウムの利用がP.E.T(ポリエチレンテレフタレート)
ボトルの応力亀裂に寄与し、且つ促進することが見い出された、と指摘している
。アルキルリン酸エステル及び芳香族リン酸エステルのブレンドが脂肪酸滑剤と
組合さって応力亀裂を抑制することが示されている。
族殺生物性第四級アンモニウム化合物、及びpHを5〜10にするのに足りる塩基
を含んで成る濃縮滑剤が記載されている。
ば、飽和又は部分不飽和線形アルキル)の希薄な水性系を含んで成るコンベアー
システムのための滑剤が記載されている。相乗物、例えば長鎖脂肪アルコール、
脂肪酸誘導化アミンオキシド又は尿素の利用は滑剤の特性を向上する。
んを含まない組成物を含んで成るコンベアーシステム用滑剤が記載されている。
これらの滑剤はアルキルベンゼンスルホネート、アルコキシル化脂肪族アルコー
ルを有する部分リン酸エステル及び脂肪族カルボン酸を含んで成るpH6〜8の組
成物を含んで成る。典型的な添加剤、例えば可溶化剤、溶媒、発泡抑制剤及び消
毒剤も入っていてよい。脂肪族カルボン酸はC6 −C12脂肪酸である。
用するためにデザインされたものは少なくとも下記の成分を含んで成る: a)アルキルアルコキシル化(例えばエトキシル化又はプロポキシル化、好ま
しくはエトキシル化)リン酸エステル、 b)アリール(例えば芳香族、例えばフェノール)アルコキシル化(例えばエ
トキシル化又はプロポキシル化)リン酸エステル、 c)芳香族又は線形第四級アンモニウム抗微生物剤、 及び d)液体担体、例えば水。
ノ酢酸キレート化剤、例えばエチレンジアミン四酢酸、EDTA)、洗浄剤(例
えば、非イオン性界面活性剤)及びpH調整剤、例えば水酸化カリウム又はナトリ
ウムが挙げられる。
しくはエトキシル化)リン酸エステル、 b)フェノールアルコキシル化(例えば、エトキシル化又はプロポキシル化)
リン酸エステル、 c)芳香族又は線形第四級アンモニウム抗微生物剤、及び d)液体担体、例えば水。
常は水)で400倍の希釈率にまで希釈され、滑性組成物の使用溶液にされる。
このような組成物は滑剤利用溶液として、そして特に飲料品の容器のための搬送
システムのための滑剤利用溶液としての数多くの有益な特性を供与できる。各成
分及びこの滑性組成物で期待される様々なタイプの特性を以下に説明する。「滑
性組成物」は濃縮滑剤及びこの濃縮物の適当なうすめ液、通常は水による希釈に
より形成される滑剤利用溶液の双方を包含するのに利用される用語である。
はエトキシル化)リン酸エステルは次の一般構造式を有する: R1 −O−(〔CH2 〕m −O)n −PO3 X2 (式中、R1 はアルキル基(例えば1〜20個の炭素原子、好ましくは8〜1
2個の炭素原子の線形、枝分れ又は環式アルキル基)を含んで成り、 mは2又は3であり、 nはmが3のとき3〜8、そしてmが2のとき3〜10であり、そして Xは水素、アルカノールアミン及び/又はアルカリ金属である)。
調整基の付加)及びイオン特性に関する物理特性に様々なささいな変化を供する
よう様々に置換されていてよい。リン酸エステルがエトキシル化リン酸エステル
構造を含んで成るとき、その他の代表的な式は次の通りである: R1 −O−(〔CH2 〕2 −O)n −PO3 X2 (式中、R1 はアルキル基(例えば1〜20個の炭素原子、好ましくは8〜1
2個、又は10〜12個の炭素原子の線形、枝分れ又は環式アルキル基である)
を含んで成り、 nは3〜8又は3〜10であり、好ましくは4〜6であり、約5の重量平均値
となっており、そして Xは水素、アルカノールアミン及び/又はアルカリ金属である)。
例えば、エトキシル化又はプロポキシル化)リン酸エステルは下記の一般式を有
する: R2 R3 C6 H3 −O−{R4 O}n −PO3 X2 (式中、R2 及びR3 は独立して水素及びアルキル基(例えば、1〜20個の
炭素原子、好ましくは8〜12個の炭素原子の線形、枝分れ又は環式アルキル基
であり)から成る群から選ばれてよく、 R4 は−CH2 CH2 −及び−CH2 CH2 CH2 −(エチレン及びプロピレ
ン)から選ばれ、そして n及びXは前述の通りである)。
ば可溶化性基又はpH調整基の付加)及びイオン特性に関する物理特性に様々なさ
さいな変化を供するよう様々に置換されていてよい。ここでは、R2 及びR3 が
水素であるのが好ましい。
一般に知られている物質とする。この化合物のクラスは一般に次式により表され
る: R5 R6 R7 R8 N+ X- (式中、R5 ,R6 ,R7 及びR8 はアリール(例えばフェニル、フリル、等
)、アルキルアレン(例えばベンジル)、水素及びアルキル基から成る群より選
ばれ、但しそのうちの二つ以下が水素であってよく、そしてそのうちの二つ以下
がアリール及び/又はアルキルアレンであってよいものとする。R5 ,R6 ,R 7 及びR8 のうちの1又は複数のいずれかのものがアリール又はアルキルアレン
である場合、この化合物は当業界において芳香族第四級アンモニウム化合物と称
されている。R5 ,R6 ,R7 及びR8 のうちで4個超の炭素原子を有するのは
そのうちの二つ以下であるのが好ましく、8〜18個の炭素原子が長め鎖のアル
キル基にとって好ましい。R5 ,R6 ,R7 及びR8 の四つ全てが1〜4個の炭
素原子、好ましくは8〜18個の炭素原子を有することができ、そしてこれらの
基の中の炭素原子の数の独立の変動及びこれらの化合物内のこれらの基の分布が
許容される。
をpHの調整のために含むのが好ましい。この組成物は好ましくは8.5未満のpH
を有し、より好ましくはそれは8.0未満のpHを有し、そしてより好ましくはそ
れは4.5〜8.0、又は6.0〜8.0のpHを有する。約6.0〜約8.5の
範囲内でのpHレベルの調整は本発明の組成物に別の固有な利益を供することが認
められた。この組成物の抗微生物活性はpH6.0〜8.5のこの組成物のpHレベ
ルが酸性飲料(ほとんどの商業的飲料品及びジュースはそうである)と接触して
下がったときに有意に高まる傾向にある。この滑剤のpHより低いpHを有する飲料
に対する曝露による活性の高まりは、その抗微生物活性を、例えば飲料がこぼれ
ることによる微生物の増殖のための栄養が供されたときのように最も活性が必要
とされるまで維持せしめる。飲料品の存在は滑剤のpHを下げがちであるため、こ
の抗微生物剤の活性はより一層維持され、そしてかかる活性化により一層効率良
く利用される。
ましくはエトキシル化)リン酸エステル、 b)芳香族(例えばフェノール)アルコキシル化(例えばエトキシル化又はプ
ロポキシル化)リン酸エステル、 c)芳香族又は線形第四級アンモニウム抗微生物剤の任意の組合せを有するこ
とで新規であるが(液体担体を有する又は有さずに)、幅広い範囲の組成物と比
べ向上した又は高められた性能を供するようなこれらの組合せの範囲及び比率が
ある。例えば、この滑性組成物中の陰イオン、対、陽イオン物質の相対比率(即
ち、重量を基準に総第四級アンモニウム微生物剤と比較してのリン酸エステル(
陰イオン性)の総量の相対比)は、この滑性組成物が飲料と接触したときに起こ
る沈降、沈殿、くもり及び沈着の程度に影響を及ぼす。陰イオン、対、陽イオン
の比率が高いほど、この組成物はより一層沈着しにくくなる。陰イオン、対、陽
イオンの比は少なくとも1.5であるのが好ましく、通常は2.0〜10.0の
範囲内とし、より好ましくは2.0〜8.0の範囲内とする。前述の通り、この
滑剤が曝露されがちな飲料の量が多いほど、陰イオン、対、陽イオンの比が高い
ほど好ましい。この濃縮組成物内の物質の比率は7〜30重量%の陰イオン物質
及び1〜5重量の陽イオン物質として記載してもよい。このような比率は約30
:1〜1.28:1の比といった陰イオン物質、対、陽イオン物質の最大の範囲
を可能にする。何らかのことわりのない限り、本実施例に記載の比率は全て重量
%で示す。図4はこのような相互作用効果の一部を示す。
加の成分が本発明の組成物の中に入っていてもよい。親水性及び疎水性物質の双
方に対する親和力を有する物質であるカップリング剤が当該組成物の中に含まれ
うる。カップリング剤はヒドロトロープとも呼ばれ、それは様々な弱溶性の有機
化合物の水性溶解度を高める特性を有する化学品である。このような化合物は往
々にして単一の分子内に親水性及び疎水性官能基の双方を有することで双方の環
境に対する親和力を発揮し、そして液体洗浄製剤に一般に利用される。
幅広い有用性を有する傾向にある点にある。特定の容器組成品及びコンベアー支
持材料に利用されるよう滑性組成物を特別にデザインすることは当業界で通常に
実施されてきている。コンベアー上の支持材料は布帛、金属、プラスチック、こ
れらの材料の複合品及び混合物を含んで成りうる。滑剤は好ましくは様々なこれ
らの表層と適合可能であろう。同様に、ボトル組成品は金属、ガラス、紙、処理
紙、コーティング紙、ラミネート、セラミックス、ポリマー及び複合品を含んで
成ってよく、そしてこの滑性組成物は好ましくはこのような材料の全ての所定の
適合能を有するであろう。所定の材料で性能品質にある程度の変動がありうるが
、本発明の滑剤は数多くの滑性組成物よりも広い範囲で様々な材料の許容性能を
発揮しがちである。
)、非イオン洗浄剤、及びアルカリ化剤、例えば水酸化カリウム、ナトリウム又
はアルカノールアミンが挙げられる。本発明の実施において利用するのに好適な
キレート化剤はアミン型酢酸である。このようなキレート化剤には一般に米国特
許第4,873,183号に記載の全てのポリ(アミン型)キレート化剤が挙げ
られる。その他のキレート化剤、例えばニトリロ三酢酸、グルコヘプタノエート
のアルカリ金属塩、及び有機置換化リン酸、並びにその均等物も本発明の実施に
おいて有用である。このようなキレート化剤は好ましくはこの濃縮滑性組成物の
0.05〜25重量%、好ましくは0.05〜15重量%で存在する。
線形第四級化合物が線形及びフェノールリン酸エステルとの組合せにおいて滑剤
として働く。関連文献の少なくとも一つ(例えばPCT GB95/01641
、第17頁、第12〜18行)は第四級アンモニウム化合物とアルキル(線形)
リン酸エステルとの組合せが滑性に影響を及ぼさないことを特に示している。本
発明の第四級アンモニウム抗微生物剤の組合せ及びエステルの組合せが滑性を事
実上高める(摩擦係数を低める)という発見は、一定の化学的分類の化合物にお
ける予期できない結果の主張の基礎を担う。
A、NaOH及び線形第四級アンモニウム抗微生物剤を含む。第二製剤は線形第
四級アンモニウム抗微生物剤を除き、同一である。
ラックコンベアー上に散布し、そのコンベアーはステンレススチールコンベアー
が100rpm で回転する際にガラスボトルが定常に保たれるように設定した。前
進力(drag)をロードセルで測定し、それは前進力及び負荷を基準にCOF
(動的)をプロットするコンピューターに接続されている。その結果を図1に示
す。それは摩擦係数(COF)、対、リン酸エステルと線形第四級アンモニウム
及びリン酸エステルのみについての時間を示すグラフである。
を含む滑剤よりも滑性を向上させる。
A、NaOH、非イオン性界面活性剤及び線形第四級アンモニウム抗微生物剤を
含む。第二製剤は線形第四級アンモニウム抗微生物剤をベンジル第四級アンモニ
ウムに代えてある。
ラックコンベアー上に散布し、そのコンベアーはステンレススチールコンベアー
が100rpm で回転する際にガラスボトルが定常に保たれるように設定した。前
進力をロードセルで測定し、それは前進力及び負荷を基準にCOF(動的)をプ
ロットするコンピューターに接続されている。その結果を図2に示す。それはC
OF、対、線形第四級又はベンジルアンモニウムのいずれかとのリン酸エステル
についての時間を対比を示す。
アリールリン酸エステルを含み、そして第二製剤はアルキルリン酸エステルだけ
を含む。双方の製剤はEDTA、非イオン性界面活性剤、NaOH及び線形第四
級アンモニウムを含む。
16°F(スピンドル#3、100rpm 、係数=10)にて三重測定した。結果
は以下の通りである。
は試験した温度全てにおいて粘度を下げ、そして得られる低い粘度は温度非依存
性のようであった。この特性は慣用のコンベアー装置に対する塗布のし易さを担
う。
オン及び陰イオン助剤により調製し、滑剤に対する影響を検討した。フェノール
リン酸エステルを含むコントロール、高めのレベルのアルキルリン酸エステルを
含むコントロール、及び助剤抜きのコントロールを比較の目的のために調製した
。組成は以下に示す。
ラックコンベアー上に散布し、そのコンベアーはステンレススチールコンベアー
が100rpm で回転する際にガラスボトルが定常に保たれるように設定した。前
進力をロードセルで測定し、それは前進力及び負荷を基準にCOFをプロットす
るコンピューターに接続されている。各サンプルを2回以上実験し、平均COF
を計算した。その結果を以下の表Aに示す。
の他の助剤はいずれもこの利点を供さなかった。
級アンモニウムの比を検討する。軟水中の40%のリン酸エステルを10%の活
性線形第四級アンモニウム水溶液及びコーラ飲料と様々なレベルで組合せた。翌
日、サンプルを透明度について観察した。サンプルを透明、くもり及び分離にラ
ンク分けした。(経時的に、くもったサンプルは全て沈殿物を形成した。)
活性剤の高い比率が必要であった。この比は非常に低レベルの飲料での約1.5
:1から、50%の飲料での2.5:1、そして非常に高レベルの飲料での16
:1に至る。
テルについての摩擦係数(動的)についてのデーターのグラフ。
ずれかを含むリン酸エステル滑性組成物の摩擦係数についてのデーターのグラフ
。
発明の滑性組成物についての摩擦係数(動的)についてのデーターのグラフ。
動効果の三角グラフ。
Claims (20)
- 【請求項1】 a)アルキルリン酸エステル b)アリールリン酸エステル c)第四級アンモニウム抗微生物剤、及び d)水、 を含んで成る抗微生物性コンベアー滑剤。
- 【請求項2】 前記アルキルリン酸エステル及び前記アリールリン酸エステ
ルが前記第四級アンモニウム抗微生物剤に対し1.5:1〜10.0:1の重量
比で入っている、請求項1記載の滑剤。 - 【請求項3】 前記アルキルリン酸エステル及び前記アリールリン酸エステ
ルの総重量が線形第四級アンモニウム抗微生物剤である前記第四級アンモニウム
抗微生物剤に対し2.0:1〜10.0:1の重量比である、請求項1記載の滑
剤。 - 【請求項4】 前記滑剤の中に水酸化ナトリウムが入っている、請求項1記
載の滑剤。 - 【請求項5】 前記滑剤の中に二価陽イオンのためのキレート化剤が入って
いる、請求項1記載の滑剤。 - 【請求項6】 前記キレート化剤がアミン型酢酸を含んで成る、請求項5記
載の滑剤。 - 【請求項7】 前記アリールリン酸エステルがフェノールエステルを含んで
成り、ここでそのフェノール基はアルキル基で置換されていないものである、請
求項1記載の滑剤。 - 【請求項8】 前記滑剤のpHが8.5未満である、請求項1記載の滑剤。
- 【請求項9】 前記滑剤のpHが4.5〜8.0である、請求項1記載の滑剤
。 - 【請求項10】 水、C10-12 アルキルリン酸エステル5EO単位、EDTA
、アルカリ化剤(alkalating agent)、ジデシルジメチルアン
モニウムクロリド、C12-15 線形アルコール及びフェノールエトキシル化リン酸
エステルを含んで成る、請求項1記載の滑剤。 - 【請求項11】 容器を搬送するのに利用されるコンベアーを滑性にする方
法であって、コンベアーの搬送面に組成物を塗布し、それから当該コンベアー上
で容器を移動させることを含んで成り、ここで前記組成物は a)アルキルアルコキシル化リン酸エステル、 b)アリールアルコキシル化リン酸エステル、 c)第四級アンモニウム抗微生物剤及び d)水 を含んで成る、方法。 - 【請求項12】 前記アルキルリン酸エステル及び前記アリールリン酸エス
テルが前記第四級アンモニウム抗微生物剤に対し1.5:1〜10.0:1の重
量比で入っている、請求項11記載の方法。 - 【請求項13】 前記アルキルリン酸エステル及び前記アリールリン酸エス
テルの総重量が線形第四級アンモニウム抗微生物剤である前記第四級アンモニウ
ム抗微生物剤に対し2.0:1〜10.0:1の重量比である、請求項11記載
の方法。 - 【請求項14】 前記滑剤の中に水酸化ナトリウムが入っている、請求項1
1記載の方法。 - 【請求項15】 前記滑剤の中に二価陽イオンのためのキレート化剤が入っ
ている、請求項11記載の方法。 - 【請求項16】 前記キレート化剤がアミン型酢酸を含んで成る、請求項1
5記載の方法。 - 【請求項17】 前記アリールリン酸エステルがフェノールエステルを含ん
で成り、ここでそのフェノール基はアルキル基で置換されていないものである、
請求項11記載の方法。 - 【請求項18】 前記滑剤のpHが8.5未満である、請求項11記載の方法
。 - 【請求項19】 前記滑剤のpHが4.5〜8.0である、請求項11記載の
方法。 - 【請求項20】 水、C10-12 アルキルリン酸エステル、エチレンジアミン
四酢酸又はその塩、アルカリ化剤、ジデシルジメチルアンモニウムクロリド、C 12-15 線形アルコール及びフェノールエトキシル化リン酸エステルを含んで成る
、請求項11記載の方法。
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