JP2019508498A - 第4級アニオン性界面活性剤の相乗効果に基づく殺菌すすぎ - Google Patents

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Abstract

施設の機械殺菌を含む様々な用途のためのすすぎ助剤及び殺菌すすぎ助剤が開示される。特に、第4級アンモニウム化合物とアニオン性界面活性剤の相乗的組み合わせを使用する、濃縮液体すすぎ助剤組成物のような濃縮及び使用組成物が開示される。特に、本発明は、広範囲のスペクトラムのグラム陰性微生物に対する所望の抗微生物性の有効性、好適な発泡プロファイルを提供する殺菌すすぎの組成物及び方法を提供し、かつ、低温の殺菌すすぎを含む、その使用の有益な用途が提供される。【選択図】図4

Description

関連出願の相互参照
本願は、2016年3月1日出願の米国仮特許出願第62/301,822及び2016年9月23日出願の米国仮特許出願第62/398,642号の優先権を主張する、非仮特許出願であり、これらはいずれもそれらの全体が参照により本明細書に組み込まれている。
本発明は、様々な用途のための殺菌すすぎ助剤に関する。本発明は、殺菌すすぎ助剤組成物を含む濃縮液体すすぎ助剤組成物のような、様々な形態の濃縮または使用組成物に関する濃縮または使用組成物は、所望のすすぎ圧、ならびに清潔性及び速乾性を有利にももたらす低発泡または非発泡用途に特に好適である。特に、本発明は、第4級アンモニウム化合物とアニオン性界面活性剤の相乗効果的な組み合わせを含む、殺菌すすぎの組成物及び方法を提供する。
抗微生物薬は、微生物学的汚染、ならびに製品、材料、及びシステムの劣化を防止するために使用される化学組成物である。抗微生物薬及び組成物は、硬質面浄化、食品調理、動物飼料、冷却水、ホスピタリティサービス、病院及び医療用途、ならびにパルプ及び紙製造、ならびに織物の浄化に関連する消毒剤及び殺菌剤として使用される。抗微生物薬及び組成物の多様なカテゴリーの中で、第4級アンモニウム化合物は、使用される薬剤の最も大きなクラスの1つを表す。低濃度において、第4級アンモニウム型の抗微生物薬は、静菌性、静真菌性、静藻性、静胞子形成性及び結核菌抑制性である。中程度の濃度において、それらは、殺菌性、殺真菌性、殺藻性、及び親油性ウイルスに対して殺ウイルス性である。様々な用途における使用のためにそのような化学物質の抗微生物活性を増強することは望ましい。
食器洗い機を含む機械ウェア洗浄機(mechanical warewashing machine)は、施設環境及び家庭環境において、長年一般的になっている。そのような自動ウェア洗浄機は、最初に洗浄サイクル、そしてそれに続くすすぎサイクルが含まれ得る2つ以上のサイクルを使用して食器を浄化する。そのような自動ウェア洗浄機は、他のサイクル、例えば、浸漬サイクル、予洗サイクル、こすりサイクル、追加の洗浄サイクル、追加のすすぎサイクル、殺菌サイクル、及び/または乾燥サイクルも利用し得る。これらのサイクルのうちのいずれも、所望により反復され得、追加のサイクルが使用され得る。洗浄剤及び/または殺菌剤は、これらのウェア洗浄用途において、浄化、消毒、及び/または殺菌を提供するために従来使用されている。食器洗い機は、様々な洗浄剤及び/または殺菌剤、温度、ならびに/または水による機械的作用の組み合わせを用いて汚れを除去できる。殺菌剤が使用されていないいくつかの態様において、水が加熱されてウェアの消毒をもたらし、ウェア洗浄機のユーティリティの要求を増加させる。
洗浄剤及び殺菌剤に加えて、すすぎ助剤も、従来、乾燥を促進し、洗浄されているウェア上の斑点の形成を防ぐためのウェア洗浄用途で使用される。斑点の形成を低減するために、一般的に、すすぎ助剤を水に添加してすすぎ液を形成し、浄化が完了した後に、これをウェア上に噴霧する。米国特許第3,592,774号、同第3,625,901号、同第3,941,713号、同第4,005,024号、同第4,187,121号、同第4,147,559号、同第4,624,713号に開示されるものなどの多くのすすぎ助剤が、現在知られており、各々が、ある特定の利点及び欠点を有する。さらに、非イオン性界面活性剤を含むすすぎ助剤のさらなる開示は、Marcel Dekker及びJohn L.Wilsonによって出版されたSchick,「Nonionic Surfactants」Soap and Chemical Specialties,February 1958,pp.48−52 and 170−171に開示され、その全体は、参照により本明細書に組み込まれている。
代替及び改善されたすすぎ助剤組成物に対する継続的な必要性が依然として存在する。洗浄剤、殺菌剤及び/またはすすぎ助剤配合物の組み合わせの有効性を最大にすることを含む、食器洗い機の改善された有効性の継続的な必要性がさらに残存する。さらに、施設と家庭の両方の消費者の間で、そのような食器洗い機を操作するために必要なユーティリティを減らすことが望まれている。この背景に対し、本開示は、殺菌剤とすすぎ助剤とを組み合わせて単一の安定した配合物を開発している。
したがって、請求される発明の目的は、濃縮及び使用の液体組成物、ならびにウェア洗浄用途においてそれを用いる方法を開発して、E.coliのようなグラム陰性微生物に対して望ましくない有効性を有することが従来知られており、表面に不十分な被覆性能を有することによってさらに制限され、表面に染みがあり、膜状になる第4級アンモニウム化合物を用いる所望の殺菌すすぎ助剤を提供することである。
低温ウェア洗浄用途において効果的な第4級アンモニウム化合物を用いる殺菌すすぎ助剤を提供することもまた、本発明の目的である。
本発明のさらなる目的は、中鎖アニオン性界面活性剤と組み合わせて相乗的活性化を示す第4級アンモニウム化合物を用いる殺菌すすぎ助剤を提供することである。
本発明の他の目的、利点、及び特徴は、添付の図面と併せて以下の明細書から明らかになるであろう。
本発明の利点は、殺菌すすぎ助剤組成物を提供するための中鎖アニオン性界面活性剤による第4級アンモニウム化合物の相乗的活性化である。有益には、殺菌すすぎ助剤組成物は、業務用機械の殺菌を含む、低温と高温の両方のウェア洗浄用途における使用に好適である。抗微生物性の第4級アンモニウム化合物に基づいた処方は、例えば、自動食器すすぎ助剤と殺菌剤の組み合わせ製品、または2つの機能を持つ殺菌すすぎを含む、低温及び低発泡の用途に特に非常に好適である。
本発明のいくつかの実施形態において、組成物及びそれを作製する方法は、第4級アンモニウム化合物とアニオン性界面活性剤の相乗的な組み合わせを含む殺菌すすぎ組成物を提供する。一態様において、殺菌すすぎ組成物は、好ましくはC6〜C18鎖長を有し、直鎖状、分岐鎖状またはそれらの組み合わせである、アニオン性界面活性剤と組み合わされる、シランを含まないC20より短い鎖長(R1、R2、R3、及びR4)を有する第4級アンモニウム化合物を含む。いくつかの態様において、第4級アンモニウム化合物と組み合わされて使用されるアニオン性界面活性剤は、アルコキシル化または非アルコキシル化されており、直鎖または分枝鎖のカルボキシレートまたはスルフェート/スルホネートであり得る。さらなる態様において、殺菌すすぎ組成物のアニオン性界面活性剤は、C6〜C12カルボキシレートである。一態様において、殺菌すすぎ組成物は、1〜12の使用溶液pH、約1〜約8のpH、または約3〜約8のpHを有する。一態様において、殺菌すすぎ組成物は、酸化剤を実質的に含まず、かつ/または任意選択で非イオン性界面活性剤を含まない。
さらなる実施形態において、本発明の殺菌すすぎ組成物において使用される第4級アンモニウム化合物は、少なくとも1つのジアルキル第4級アンモニウムからなり、アニオン性界面活性剤は、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸またはそれらの混合物であってもよい。
さらなる実施形態において、殺菌すすぎ組成物は、約1モルのアニオン性界面活性剤対約1モルの第4級アンモニウム化合物の、アニオン性界面活性剤対第4級アンモニウム化合物のモル比で提供される。別の実施形態において、抗微生物性組成物は、約1モルのアニオン性界面活性剤対約10モルの第4級アンモニウム化合物の、アニオン性界面活性剤対第4級アンモニウム化合物のモル比で提供される。別の実施形態において、抗微生物性組成物は、約5モルのアニオン性界面活性剤対約1モルの第4級アンモニウム化合物の、アニオン性界面活性剤対第4級アンモニウム化合物のモル比で提供される。別の実施形態において、抗微生物性組成物は、約1モルのアニオン性界面活性剤対約2モルの第4級アンモニウム化合物の、アニオン性界面活性剤対第4級アンモニウム化合物のモル比で提供される。別の実施形態において、抗微生物性組成物は、約2モルのアニオン性界面活性剤対約1モルの第4級アンモニウム化合物の、アニオン性界面活性剤対第4級アンモニウム化合物のモル比で提供される。
一実施形態において、本発明は2つの機能を持つ殺菌すすぎ組成物を提供する。さらなる一実施形態において、本発明は2つの機能を持つ殺菌すすぎ組成物使用する方法を提供する。基材に、本発明の様々な実施形態によって開示されるような第4級アンモニウム化合物とアニオン性界面活性剤の組み合わせを塗布することを含む、表面または対象をすすぎ、かつ殺菌抗微生物性の有効性を提供する方法が提供される。一態様において、組み合わせは、少なくとも5logの殺滅を提供する。
さらなる実施形態において、抗微生物性すすぎ助剤組成物は、式中基R1、R2、R3、及びR4の各々が、C18未満の鎖長を有する第4級アンモニウム化合物と、C6〜C18の鎖長を有するアニオン性界面活性剤を含み、組成物が、水中に可溶性である、固形物または液体濃縮物であり、使用溶液において1〜12のpHを有し、高温及び低温において、組成物の接触角を約30度未満に低減するのに有効な量で存在する。
組成物を使用する方法はまた、本発明の実施形態に含まれる。
複数の実施形態が開示されているが、本発明のなお他の実施形態は、本発明の例証的な実施形態を図示及び説明する以下の詳細な説明から、当業者には明らかになるであろう。したがって、図面及び発明を実施するための形態は、本来は例示的であり、限定的ではないものとしてみなされるべきである。
実施例1に記載される5つの第4級アンモニウム組成物の平均動的表面張力を比較するグラフ描写を示す。 殺菌すすぎ助剤のような本発明の実施形態による低温及び低発泡用途に好適な組成物を評価するために用いられる、実施例2に記載される5つの第4級アンモニウム組成物の平均泡長グラフ描写を示す。 本発明の実施形態による実施例3に記載される第4級アンモニウム及び/またはアニオン性界面活性剤溶液の平均動的表面張力のグラフ描写を示す。 本発明の実施形態による実施例3に記載される第4級アンモニウム及び/またはアニオン性界面活性剤溶液の平均動的表面張力のグラフ描写を示す。 本発明の実施形態による実施例4に記載される比較の及び実験の溶液の平均接触角のグラフ描写を示す。 本発明の実施形態による実施例5に記載される第4級アンモニウム及び/またはアニオン性界面活性剤溶液の平均泡高のグラフ描写を示す。 本発明の実施形態による実施例5に記載される実験の溶液の平均泡高のグラフ描写を示す。 本発明の実施形態による実施例5に記載される実験の溶液の平均泡高のグラフ描写を示す。 本発明の実施形態による実施例6に記載される実験の及び比較の溶液の平均動的表面張力のグラフ表示を示す。 本発明の実施形態による実施例6に記載される実験の及び比較の溶液の平均動的表面張力のグラフ表示を示す。 本発明の実施形態による実施例6に記載される実験の及び比較の溶液の平均動的表面張力のグラフ表示を示す。 本発明の実施形態による実施例6に記載される実験の及び比較の溶液の平均動的表面張力のグラフ表示を示す。 本発明の実施形態による実施例6に記載される実験の及び比較の溶液の平均動的表面張力のグラフ表示を示す。 本発明の実施形態による実施例6に記載される実験の及び比較の溶液の平均動的表面張力のグラフ表示を示す。 Bardac 205M第4級アンモニウム化合物:アニオン性カルボキシレート界面活性剤のモル:モル比で調製された組成物の動的表面張力を示すプロットを示す。 本発明の実施形態によるモル比に基づく第4級アンモニウム化合物とカルボキシレート系アニオン性界面活性剤で調製された組成物のpHのプロットを示す。 本発明の実施形態によるモル比に基づく第4級アンモニウム化合物とカルボキシレート系アニオン性界面活性剤で調製された組成物のpHのプロットを示す。
図面を参照して本発明の様々な実施形態を詳細に説明するが、いくつかの図を通して、同様の参照番号は同様の部分を表す。様々な実施形態への言及は、本発明の範囲を限定しない。本明細書において示される図は、本発明による様々な実施形態の限定ではなく、本発明の例示的説明のために示される。
本発明の実施形態は、特定の組成物、作製方法、ならびに/またはすすぎ及び他の用途のためのその利用方法に限定されず、これらは異なり得、当業者によって理解される。本発明をより容易に理解し得るように、特定の用語をまず定義する。本明細書に使用される全ての専門用語は、単に特定の実施形態を説明する目的のためであり、いかなる様式または範囲においても限定的であることを意図されないことがさらに理解されるべきである。例えば、本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される場合、単数形「a」、「an」、及び「the」は、内容が別段明らかに示されない限り、複数形の指示対象を含み得る。さらに、全ての単位、接頭辞、及び記号は、そのSIによって認められた形態で示され得る。
本明細書内に記載される数値範囲は、範囲を定義する数字を含み、定義される範囲内の各整数を含む。本開示全体を通して、本発明の様々な態様が、範囲形式で示される。範囲形式における説明は単に便宜及び簡潔さのためであり、本発明の範囲への堅固な限定として解釈されるべきではないことを理解されたい。したがって、範囲の説明は、その範囲内の全ての可能性のある部分範囲及び個々の数値を具体的に開示していると見なされるべきである。例えば、1〜6等の範囲の説明は、その範囲内の1〜3、1〜4、1〜5、2〜4、2〜6、3〜6等の部分範囲、ならびに個々の数字、例えば、1、2、3、4、5、及び6を具体的に開示していると見なされるべきである。これは、範囲の幅に関わらず、適用される。
本発明をより容易に理解し得るように、特定の用語をまず定義する。別段に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術及び科学用語は、本発明の実施形態が関連する技術分野の当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に記載されるものと類似しているか、それを修正したか、またはそれと同等である多くの方法及び材料が、過度の実験を伴うことなく本発明の実施形態の実践に使用され得、好ましい材料及び方法が、本明細書に記載される。本発明の実施形態を説明及び請求する上で、以下に記載される定義に従って以下の専門用語が使用される。
用語「約」は、本明細書において使用される場合、例えば現実世界において濃縮物または使用溶液の作製に使用される典型的な測定及び液体取扱い手順;それらの手順における不慮の誤差;組成物の作製または方法の実行に使用される成分の製造、供給源、または純度の違い等によって生じ得る、数量のばらつきを指す。用語「約」はまた、特定の初期混合物から得られる組成物に関する異なる平衡条件によって異なる量も包含する。用語「約」により修飾されるか否かにかかわらず、特許請求の範囲は、その量の当量を含む。
用語「活性物質」または「活性物質のパーセント」または「活性物質の重量パーセント」または「活性物質濃度」は、本明細書において互換的に使用され、水または塩等の不活性成分を引いたパーセンテージとして表される、浄化に関与する成分の濃度を指す。
本明細書において使用する場合、用語「アルキル」または「アルキル基」は、1個以上の炭素原子を有する飽和炭化水素を指し、直鎖アルキル基(例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル等)、環式アルキル基(または「シクロアルキル」もしくは「脂環式」もしくは「炭素環式」基)(例えば、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル等)、分岐鎖アルキル基(例えば、イソプロピル、tert−ブチル、sec−ブチル、イソブチル等)、ならびにアルキル置換アルキル基(例えば、アルキル置換シクロアルキル基及びシクロアルキル置換アルキル基)を含む。
別段の定めがない限り、用語「アルキル」は、「非置換アルキル」及び「置換アルキル」の両方を含む。本明細書において使用する場合、用語「置換アルキル」は、炭化水素骨格の1個以上の炭素上の1個以上の水素を置換する置換基を有するアルキル基を指す。そのような置換基には、例えば、アルケニル、アルキニル、ハロゲノ、ヒドロキシル、アルキルカルボニルオキシ、アリールカルボニルオキシ、アルコキシカルボニルオキシ、アリールオキシ、アリールオキシカルボニルオキシ、カルボキシレート、アルキルカルボニル、アリールカルボニル、アルコキシカルボニル、アミノカルボニル、アルキルアミノカルボニル、ジアルキルアミノカルボニル、アルキルチオカルボニル、アルコキシル、ホスフェート、ホスホネート(phosphonato)、ホスフィネート(phosphinato)、シアノ、アミノ(アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリールアミノ、ジアリールアミノ、及びアルキルアリールアミノを含む)、アシルアミノ(アルキルカルボニルアミノ、アリールカルボニルアミノ、カルバモイル、及びウレイドを含む)、イミノ、スルフヒドリル、アルキルチオ、アリールチオ、チオカルボキシレート、スルフェート、アルキルスルフィニル、スルホネート、スルファモイル、スルホンアミド、ニトロ、トリフルオロメチル、シアノ、アジド、複素環式、アルキルアリール、または芳香族(複素芳香族を含む)基が含まれ得る。
本明細書において使用する場合、用語「浄化」は、汚れ除去、漂白、微生物群の減少、及びそれらの任意の組み合わせを促進するか、またはそれらを助けるために使用される方法を指す。本明細書において使用する場合、用語「微生物(microorganism)」は、あらゆる非細胞生物または単細胞(群体を含む)生物を指す。微生物には、全ての原核生物が含まれる。微生物は、細菌(シアノバクテリアを含む)、胞子、地衣類、菌類、原虫、ビリノ、ウイロイド、ウイルス、ファージ、及びいくつかの藻を含む。本明細書において使用する場合、用語「微生物(microbe)」は、微生物(microorganism)と同義である。
本特許出願の目的のため、良好な微生物低減は、微生物集団が少なくとも約50%低減されるときに達成され、またはそれを著しく超えるものは、水による洗浄によって達成される。微生物集団のより大きな低減は、より大きなレベルの保護を提供する。
本明細書で使用されるとき、用語「殺菌剤」は、細菌性汚染物質の数を公衆衛生要件によって判定される安全なレベルにまで低減する薬剤を指す。一実施形態では、本発明における使用のための殺菌剤は、少なくとも99.999%の低減(5logオーダーの低減)を提供するであろう。これらの低減は、Germicidal and Detergent Sanitizing Action of Disinfectants,Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists,15th Edition,1990(EPA Guideline 91−2)のパラグラフ960.09及び適用可能な章に提示される手順を使用して評定され得る。この参考文献によると、殺菌剤は、いくつかの試験有機体に対して、室温、25±2℃において30秒間以内に99.999%の低減(5logオーダーの低減)を提供しなくてはならない。本発明の実施形態によると、殺菌すすぎは、使用温度において、(細菌汚染を含む)目的の生物の99.999%の低減(5logオーダーでの低減)をもたらす。抗微生物性の「殺〜」または「静〜」活性の区別、有効性の程度を説明する定義、及びこの有効性を測定するための公式の実験室プロトコルが、抗微生物薬及び組成物の関連性を理解するための考慮点である。抗微生物組成物は、2種類の微生物細胞損傷に影響し得る。1つ目は、完全な微生物細胞の破壊または不能化をもたらす致死的な不可逆性作用である。2つ目の種類の細胞損傷は、可逆的であり、その結果、有機体がその薬剤を有さなくなると再び繁殖し得る。前者は殺微生物性(microbiocidal)、後者は静微生物性(microbistatic)と呼ばれる。殺菌剤及び消毒剤は、定義によると、抗微生物性または殺微生物性活性を提供する薬剤である。対照的に、防腐剤は概して、阻害剤または静微生物性組成物として説明される。
本明細書において使用される場合、用語「実質的に含まない」は、完全にその構成成分を有さない、または、その構成成分が組成物の性能に影響しない程度の少量の構成成分を有する組成物を指す。構成成分は、不純物としてまたは汚染物質として存在してもよく、0.5重量%未満でなければならない。別の実施形態では、構成成分の量は、0.1重量%未満であり、さらに別の実施形態では、構成成分の量は、0.01重量%未満である。
本明細書で使用される場合、用語「界面活性剤」は、親油性セグメント及び親水性セグメントを含み、水または溶媒に添加するとき、系の表面張力を低減する化合物である。
本明細書で使用される場合、用語「ウェア」は、食器道具及び調理道具、食器類、ならびにシャワー、シンク、トイレ、浴槽、天板、窓、鏡、運搬用車両、及び床等の他の硬質表面を指す。本明細書で使用される場合、用語「ウェア洗浄」は、ウェアの洗浄、浄化、またはすすぎを指す。ウェアは、プラスチック製のアイテムも指す。本発明による組成物で浄化され得るプラスチックの種類としては、ポリカーボネートポリマー(PC)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンポリマー(ABS)、及びポリスルホンポリマー(PS)を含むものが挙げられるが、これらに限定されない。本発明の化合物及び組成物を使用して浄化され得る別の例示的なプラスチックには、ポリエチレンテレフタレート(PET)が含まれる。
用語「重量パーセント(weight percent)」、「重量%(wt−%)」、「重量パーセント(percent by weight)」、「重量%(% by weight)」、及びそれらの変形は、本明細書で使用される場合、その物質の重量を組成物の総重量で除し、100を乗じた物質の濃度を指す。本明細書で使用される場合、「パーセント」、「%」等は、「重量パーセント」、「重量%」等と同義であることが意図されることが理解される。
本発明の方法及び組成物は、本発明の構成成分及び成分、ならびに本明細書に記載される他の成分を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなってもよい。本明細書で使用される場合、「から本質的になる」とは、方法及び組成物が、追加のステップ、構成成分、または成分を含んでもよいが、ただしその追加のステップ、構成成分、または成分が、特許請求される方法及び組成物の基本的及び新規の特徴を著しく変更しない場合に限ることを意味する。
2つの機能を持つ殺菌すすぎ組成物
本発明によると、少なくとも1つの第4級アンモニウム化合物と少なくとも1つのアニオン性界面活性剤(例えばカルボキシレート系アニオン性)を組み合せる殺菌すすぎ組成物は、単独で使用されるいずれかの成分よりも改善された抗微生物活性剤を提供する。本発明による殺菌すすぎ組成物は、相乗的な表面活性(例えばぬれ性)を有利にも提供し、さらに洗浄剤性能と干渉せず、低発泡性(または非発泡性)であり、効果的な殺菌を提供し、そして費用効果が高い。相乗的な殺菌の有効性の組み合わせもまた、アニオン性脂肪酸のような特定のアニオン性界面活性剤(例えばC6〜C10カルボキシル化アニオン性界面活性剤)の不快な臭いを低減するのに役立ち、本発明の組成物のさらに一層の利点を提供するということもさらに発見された。
一態様において、本発明による殺菌すすぎ組成物は、第4級アンモニウム化合物及びアニオン性界面活性剤を含み、それらからなり、かつ/またはそれらから本質的になる。別の態様において、本発明による殺菌すすぎ組成物は、C20以下の鎖長の各々のR基を有する第4級アンモニウム化合物、及び直鎖状または分岐鎖状の非アルコキシル化カルボキシレートのC10以下の鎖長を有するアニオン性界面活性剤を含み得、それらからなり得、かつ/またはそれらから本質的になる。アルコキシル化アニオン性界面活性剤を使用する追加の態様において、本明細書に記載されるように、より大きいアルキル鎖長を用いることができる。
本発明による2つの機能を持つ殺菌すすぎ組成物は、第4級アンモニウム化合物の不十分な表面活性を克服する一方で、効果的な殺菌能力を提供する。第4級アンモニウム化合物とアニオン性界面活性剤の複合体は、相乗的により表面活性及び効果的となり、過負荷条件においても改善された性能を有利にも提供する。有利にも、アニオン性界面活性剤及び第4級アンモニウム化合物の選択は、第4級アンモニウム化合物を、所望の表面活性を提供するように活性化する(すなわち相乗効果を生じる)。一態様において、特定の作用機序に限定されることなく、C10以下の鎖長を有するアニオン性界面活性剤は、殺菌すすぎ組成物を提供するのに好適な活性化を提供する。この、第4級アンモニウム化合物と所望のアニオン性頭部基及び鎖長を有するアニオン性界面活性剤の組み合わせは、第4級アンモニウム化合物複合体の表面活性及び抗微生物性の有効性を予想外の様式で高める非酸化的アプローチである。
実施形態
本発明による濃縮液体組成物中の2つの機能を持つすすぎ組成物の例示的な範囲は、各々重量パーセンテージとして表1に示す。
本発明による2つの機能を持つ殺菌すすぎ組成物は、モル比依存的である、第4級アンモニウム化合物の活性化と相乗効果を提供する。一態様において、組成物は、約1モル対モル比の第4級アンモニウム化合物とアニオン性界面活性剤を含む。他の態様において、組成物は、約10までから約1までのモル比の第4級アンモニウム化合物とアニオン性界面活性剤を含む。別の実施形態において、殺菌すすぎ組成物は、約1モルのアニオン性界面活性剤対約1モルの第4級アンモニウム化合物の、アニオン性界面活性剤対第4級アンモニウムのモル比で提供される。別の実施形態において、組成物は、約1モルのアニオン性界面活性剤対約4モルの第4級アンモニウム化合物の、アニオン性界面活性剤対第4級アンモニウム化合物のモル比で提供される。別の実施形態において、抗微生物性組成物は、約1.5モルのアニオン性界面活性剤対約1モルの第4級アンモニウム化合物の、アニオン性界面活性剤対第4級アンモニウム化合物のモル比で提供される。別の実施形態において、抗微生物性組成物は、約1モルのアニオン性界面活性剤対約10モルの第4級アンモニウム化合物の、アニオン性界面活性剤対第4級アンモニウム化合物のモル比で提供される。別の実施形態において、抗微生物性組成物は、約2モルのアニオン性界面活性剤対約1モルの第4級アンモニウム化合物の、アニオン性界面活性剤対第4級アンモニウム化合物のモル比で提供される。
本発明によると、表1に記述される濃縮の2つの機能を持つすすぎ組成物は、約1〜約12を含む、使用の用途のために、任意の好適なpHを有する。しかしながら、本発明の態様によると、希釈した使用溶液は、特定のそれらの使用の用途及びすすぎ助剤用途の所望の非腐食性に応じて、約1〜約12を含む、酸性または中性からアルカリ性までのpHを有し得る。ウェア洗浄機における溶液の用途のようないくつかの態様において、組成物は、約1〜約12のpHを有し得る。他の態様において、本発明の組成物は、約1〜約8のpHを有する。他の態様において、本発明の組成物は、約1〜約5.5のpHを有する。本発明の範囲を限定することなく、数値範囲は、範囲を定義する数字を含み、定義された範囲内の各整数を含む。
本発明による2つの機能を持つ殺菌及び/またはすすぎ組成物は、単一回使用または複数回使用組成物として提供できる。好ましい態様において、組成物は、濃縮液体または固体組成物である。本発明によって、本発明の範囲を限定することなく、様々な固体を使用することができる。本発明を具現化する組成物及び方法は、例えば、流し込み、押出、プレス、成形、または形成された固体ペレット、ブロック、錠剤等として、様々な固体組成物を調製するのに好適であることが理解されたい。いくつかの実施形態では、固体組成物は、50グラム以下の重量を有するように形成され得る一方で、他の実施形態では、固体組成物は、50グラム以上、500グラム以上、または1キログラム以上の重量を有するように形成され得る。
第4級アンモニウム化合物
本発明による2つの機能を持つ殺菌すすぎ組成物は、少なくとも1つの第4級アンモニウム化合物を含む。特定の第4級アンモニウム塩は、抗微生物活性を有すると知られている。したがって、抗微生物活性を有する様々な第4級アンモニウム化合物を本発明の組成物中で使用できる。一態様において、第4級アンモニウム化合物は、抗微生物性の「第4級アンモニウム塩(quat)」である。用語「第4級アンモニウム化合物」または「第4級アンモニウム塩は、一般的に、式:を有する任意の組成物を指し、
式中、R1〜R4は、同一であっても異なっていてもよく、置換または非置換、飽和または不飽和、分岐鎖または非分岐鎖、及び環状または非環式のアルキル基であり、エーテル、エステル、またはアミド結合を有してもよく、それらは、芳香族または置換芳香族基であってもよい。一態様において、基R1、R2、R3、及びR4は、各々C20未満の鎖長を有する。X−はアニオン性対イオンである。用語「アニオン性対イオン」は、第4級アンモニウムと塩を形成することができる任意のイオンを含む。好適な対イオンの例としては、塩化物及び臭化物のようなハロゲン化物、プロピオネート、メトサルフェート、サッカリネート(saccharinates)、エトサルフェート、水酸化物、酢酸塩、リン酸塩、炭酸塩(例えば LonzaからCarboquat Hとして市販される)、及び硝酸塩が挙げられる。好ましくは、アニオン性対イオンは塩化物である。
いくつかの実施形態において、20未満の炭素鎖を有する第4級アンモニウムは、本発明の組成物中に含まれる。いくつかの実施形態において、C6〜C18、C12〜C18、C12〜C16、及びC6〜C10の炭素鎖を有する第4級アンモニウムは、本発明の組成物中に含まれる。本発明において有用な第4級アンモニウム化合物の例としては、いくつか挙げると、アルキルジメチルベンジルアンモニウムクロリド、オクチルデシルジメチルアンモニウムクロリド、ジオクチルジメチルアンモニウムクロリド、及びジデシルジメチルアンモニウムクロリドが挙げられるがこれらに限定されない。単一の第4級アンモニウムまたは1つより多い第4級アンモニウムの組み合わせを本発明の組成物に含むことができる。本発明において有用な第4級アンモニウム化合物のさらなる例としては、ベンゼトニウムクロリド、エチルベンジルアルコニウムクロリド、ミリスチルトリメチルアンモニウムクロリド、メチルベンゼトニウムクロリド、セタルコニウムクロリド、セトリモニウムブロミド(CTAB)、カルニチン、ドファニウムクロリド、テトラエチルアンモニウムブロミド(TEAB)、ドミフェンブロミド、ベンゾドデシニウムブロミド、ベンゾオキソニウムクロリド、コリン、コカミドプロピルベタイン(CAPB)、デナトニウム、及びそれらの混合物が挙げられるがこれらに限定されない。一態様において、例えば市販品のBardac 205/208Mのような、第4級アンモニウム化合物の組み合わせは、本発明の組成物において特に好ましい。
R基、アニオンの性質、及び存在する第4級窒素原子の数に依存する、ある実施形態におおいて、抗微生物性の第4級アンモニウム塩は、以下の:モノアルキルトリメチルアンモニウム塩;モノアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩;ジアルキルジメチルアンモニウム塩;ヘテロ芳香族アンモニウム塩;多置換第4級アンモニウム塩;ビス−第4級アンモニウム塩;及びポリマー性第4級アンモニウム塩のカテゴリーの1つに分類され得る。各々のカテゴリーは、本明細書中で論じられるであろう。
モノアルキルトリメチルアンモニウム塩は、長鎖アルキル基である1つのR基を含み、残余のR基は、メチルまたはエチル基のような短鎖アルキル基である。モノアルキルトリメチルアンモニウムのいくつかの非限定的な例としては、商標名Rhodaquat M242C/29及びDehyquart Aで市販されるセチルトリメチルアンモニウムブロミド;Arquad 16として市販されるアルキルトリメチルアンモニウムクロリド;アルキルアリールトリメチルアンモニウムクロリド;ならびにAmmonyx DMEとして市販されるセチルジメチルエチルアンモニウムブロミドが挙げられる。
モノアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩は、長鎖アルキル基である1つのR基、ベンジルラジカルである第2のR基を含み、2つの残余のR基は、メチルまたはエチル基のような短鎖アルキル基である。モノアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩は、非イオン性界面活性剤、洗浄剤ビルダー、香料及び他の成分と一般に適合する。モノアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩のいくつかの非限定的な例としては、Barquat from Lonza Incとして市販されるアルキルジメチルベンジルアンモニウムクロリド;及びLonza IncからLonzagardとして市販されるベンゼトニウムクロリドが挙げられる。したがって、モノアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩は置換されていてもよい。そのような塩の非限定的な例としては、ドデシルジメチル−3,4−ジクロロベンジルアンモニウムクロリドが挙げられる。最終的に、Stepan CompanyからBTC 2125Mとして市販される、及びLonza IncよりBarquat 4250として市販される、アルキルジメチルベンジルとアルキルジメチル置換ベンジル(エチルベンジル)アンモニウムクロリドの混合物が存在する。
ジアルキルジメチルアンモニウム塩は、長鎖アルキル基である2つのR基を含み、残余のR基は、メチル基のような短鎖アルキル基である。ジアルキルジメチルアンモニウム塩のいくつかの非限定的な例としては、Lonza IncよりBardac 22として市販されるジデシルジメチルアンモニウムハライド;Lonza IncよりBardac 2250として市販されるジデシルジメチルアンモニウムクロリド;Lonza IncよりBardac LF及びBardac LF−80として市販されるジオクチルジメチルアンモニウムクロリド;ならびにLonza IncよりBardac2050及び2080として市販されるジデシル及びジオクチルジメチルアンモニウムクロリドとの混合物として販売されるオクチルデシルジメチルアンモニウムクロリドが挙げられる。
ヘテロ芳香族アンモニウム塩は、長鎖アルキル基である1つのR基を含み、残余のR基は、いくつかの芳香族系によって提供される。したがって、R基が結合する第4級窒素は、ピリジン、キノリン、またはイソキノリンのような芳香族系の部分である。ヘテロ芳香族アンモニウム塩のいくつかの非限定的な例としては、Zeeland Chemical IncよりSumquat 6060/CPCとして市販されるセチルピリジニウムハライド;The Dow Chemical CompanyよりDowicil 200として市販される1−[3−クロロアルキル]−3,5,7−トリアザ−1−アゾニアアダマンタン;及びアルキル−イソキノリニウムブロミドが挙げられる。
ポリ置換第4級アンモニウム塩は、分子のアニオン部分が、大きな高分子量(MW)の有機イオンである、モノアルキルトリメチルアンモニウム塩、モノアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、またはヘテロ芳香族アンモニウム塩である。ポリ置換第4級アンモニウム塩のいくつかの非限定的な例としては、アルキルジメチルベンジルアンモニウムサッカリネート、及びジメチルエチルベンジルアンモニウムシクロヘキシルスルファメートが挙げられる。
ビス−第4級アンモニウム塩は、2つの、一般式:を有する対照的な第4級アンモニウム部分を含む。
ここでR基は長鎖もしくは短鎖アルキル、ベンジルラジカルであってよく、または芳香族系によって提供されてもよい。Zは、各々の第4級窒素へと結合する炭素−水素鎖である。ビス−第4級アンモニウム塩のいくつかの非限定的な例としては、1,10−ビス(2−メチル−4−アミノキノリニウムクロリド)−デカン;1,6−ビス[1−メチル−3−(2,2,6−トリメチルシクロヘキシル)−プロピルジメチルアンモニウムクロリド]ヘキサン、またはトリクロビソニウムクロリドが挙げられる。
一態様において、第4級アンモニウム化合物は、8個の炭素〜約20個の炭素、8個の炭素〜約18個の炭素、約10〜約18個の炭素、及び約12〜約16個の炭素などの中〜長鎖のアルキルR基であり、可溶性で良好な抗微生物薬をもたらす。
一態様において、第4級アンモニウム化合物は、2個の炭素〜約12個の炭素、3個の炭素〜約12個の炭素、または6個の炭素〜約12個の炭素などのR基を有する短ジアルキル鎖の第4級アンモニウム化合物である。
好ましい態様において、第4級アンモニウム化合物は、アルキルベンジルアンモニウムクロリド、ジアルキルベンジルアンモニウムクロリド、アルキルベンジルアンモニウムクロリドとジアルキルベンジルアンモニウムクロリドの混合物、ドデシルジメチルアンモニウムクロリド、ジオクチルジメチルアンモニウムクロリド、ドデシルジメチルアンモニウムクロリドとジオクチルジメチルアンモニウムクロリドの混合物、またはそれらの混合物である。
いくつかの実施形態において、第4級アンモニウム化合物は、シランを含まない。
好ましい実施形態において、第4級アンモニウム化合物は、食品添加物としてのその配慮または分類に基づいて選択することができる。例えば、第4級アンモニウム化合物は、ベンザルコニウムクロリドを含んでもよく、したがって、食品と接触する殺菌すすぎにおける使用に好適である。
有効な量の第4級アンモニウム化合物が、アニオン性界面活性剤と組み合わせて提供され、E.coliのようなグラム陰性微生物を含む広範囲のスペクトラムの微生物に対して相乗的な抗微生物性及び殺菌の有効性をもたらす。使用溶液における第4級アンモニウム化合物の好適な濃度は、約50ppm〜約400ppmを含み、または軟化(非硬度)の水用途においては、(カルシウム及び水の温度に反比例する活性物質の結果として)約25ppmまで低い。使用溶液における、第4級アンモニウム化合物のさらなる好適な濃度は、約1ppm〜約10,000ppm、1ppm〜約1,000ppm、5ppm〜約400ppm、10ppm〜約400ppm、20ppm〜約400ppm、25ppm〜約400ppm、50ppm〜約400ppm、75ppm〜約400ppm、または100ppm〜約400ppmを含む。有利にも、低い活性物質の第4級アンモニウム化合物は、アニオン性界面活性剤との有益な相乗効果の結果である。本発明に従って限定されるものではないが、全ての列挙される範囲は、その範囲を定義する数を含み、その定義される範囲内の各整数を含む。
本発明の実施形態によると、第4級アンモニウム化合物は、濃縮組成物において、約0.001重量%〜75重量%、約0.1重量%〜75重量%、約0.01重量%〜75重量%、約1重量%〜75重量%、約1重量%〜50重量%、約1重量%〜30重量%、約5重量%〜30重量%の量で提供され得る。それに加えて、本発明に従って限定されるものではないが、全ての列挙される範囲は、その範囲を定義する数を含み、その定義される範囲内の各整数を含む。
アニオン性界面活性剤
本発明による2つの機能を持つ殺菌すすぎ組成物は、少なくとも1つのアニオン性界面活性剤を含む。他の態様において、本発明による2つの機能を持つ殺菌すすぎ組成物は、少なくとも2つのアニオン性界面活性剤を含む。アニオン性界面活性剤は、疎水性物質の電荷が負であるためアニオンとして分類され、またはもしpHが中性もしくはそれ以上に上昇しなければ分子の疎水性部分が電荷を持たない界面活性剤(例えば、カルボン酸)。カルボキシレート、スルホネート、スルフェート、及びホスフェートは、アニオン性界面活性剤中に見出される極性(親水性)可溶化基である。
一態様において、アニオン性界面活性剤は直鎖または分岐鎖である。一態様において、直鎖または分岐鎖のアニオン性界面活性剤は、6〜18個の炭素鎖長、好ましくは6〜12個の炭素鎖長、より好ましくは6〜10個の炭素鎖長を有する中鎖界面活性剤である。一態様において、直鎖または分岐鎖の、中鎖アニオン性界面活性剤は、アルコキシル化されている。一態様において、直鎖または分岐鎖のアニオン性界面活性剤は、6〜18個の炭素鎖長、好ましくは6〜13個の炭素鎖長、より好ましくは6〜10個の炭素を有するアルコキシル化中鎖界面活性剤である。一態様において、アニオン性界面活性剤はカルボキシレートである。代替的な態様において、アニオン性界面活性剤は、リン酸エステルのような弱酸のアニオン性のものである。さらに一層の代替的な態様において、アニオン性界面活性剤は、スルホネート及び/またはスルフェートである。
一態様において、本発明の組成物における使用に好適なアニオン性界面活性剤は、カルボキシレートを含む。本発明における使用に好適なアニオン性カルボキシレート界面活性剤としては、カルボン酸(及び塩)、例えば、アルカン酸(及びアルカノエート)、エステルカルボン酸(例えば、アルキルスクシネート)、エーテルカルボン酸、スルホン化脂肪酸、例えば、スルホン化オレイン酸などが挙げられる。好適なカルボン酸としては、例えば、デカン酸、オクタン酸、ノナン酸、エチルヘキシル酸、及びイソノナニオン酸(isononanionic acid)が挙げられる。かかるカルボキシレートとしては、アルキルエトキシカルボキシレート、アルキルアリールエトキシカルボキシレート、アルキルポリエトキシポリカルボキシレート界面活性剤、及び石鹸(例えば、アルキルカルボキシル)が挙げられる。本組成物において有用な第2級カルボキシレートとしては、第2級炭素に接続されたカルボキシル単位を含有するものが挙げられる。第2級炭素は、例えば、p−オクチル安息香酸におけるように、またはアルキル置換シクロヘキシルカルボキシレートにおけるように、環構造にあってもよい。第2級カルボキシレート界面活性剤は、典型的には、エーテル結合、エステル結合、及びヒドロキシル基を含有しない。さらに、それらは典型的には、頭部基(両親媒性部分)内に窒素原子を欠く。好適な第2級石鹸界面活性剤は、典型的には11〜13個の全炭素原子を含有するが、より多くの炭素原子(例えば、最大16個)が存在してもよい。好適なカルボキシレートとしてはまた、アシルアミノ酸(及び塩)、例えば、アシルグルタメート、アシルペプチド、サルコシネート(例えば、N−アシルサルコシネート)、タウレート(例えば、N−アシルタウレート、及びメチルタウリド(methyl tauride)の脂肪酸アミド)などが挙げられる。
好適なアニオン性界面活性剤は、次の式:R−O−(CHCHO)(CH−COXのアルキルまたはアルキルアリールエトキシカルボキシレートを含み、式中、Rは、C8〜C22アルキル基であるか、または
式中、R.sup.1は、C4〜C16アルキル基であり、nは、1〜20の整数であり、mは、1〜3の整数であり、Xは、水素、ナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウムなどの対イオンか、またはモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、もしくはトリエタノールアミンなどのアミン塩である。いくつかの実施形態では、nは、4〜10の整数であり、mは、1である。いくつかの実施形態では、Rは、C8〜C16アルキル基である。いくつかの実施形態では、Rは、C12〜C14アルキル基であり、nは、4であり、mは、1である。
かかるアルキル及びアルキルアリールエトキシカルボキシレートは、市販されている。これらのエトキシカルボキシレートは、典型的には酸の形態として入手可能であり、それらはアニオン性または塩の形態に容易に変換され得る。
一態様において、本組成物における使用に好適なアニオン性界面活性剤は、リン酸エステルを含む。
一態様において、本組成物における使用に好適なアニオン性界面活性剤は、スルホネート及び/またはスルフェートを含む。一態様では、本組成物における使用に好適なアニオン性界面活性剤としては、アルキルエーテルスルフェート、アルキルスルフェート、直鎖及び分岐第1級及び第2級アルキルスルフェート、アルキルエトキシスルフェート、脂肪オレイルグリセロールスルフェート、アルキルフェノールエチレンオキシドエーテルスルフェート、C5〜C17アシル−N−−(C1〜C4アルキル)及び−−N−−(C1〜C2ヒドロキシアルキル)グルカミンスルフェート、ならびにアルキル多糖類のスルフェート、例えば、アルキルポリグルコシドのスルフェートなどが挙げられる。また、アルキルスルフェート、アルキルポリ(エチレンオキシ)エーテルスルフェート、及び芳香族ポリ(エチレンオキシ)スルフェート、例えば、エチレンオキシド及びノニルフェノール(通常1分子当たり1〜6個のオキシエチレン基を有する)のスルフェートまたは濃縮生成物も挙げられる。本組成物における使用に好適なアニオン性スルホネート界面活性剤としてはまた、アルキルスルホネート、直鎖及び分岐第1級及び第2級アルキルスルホネート、ならびに置換基を有するかまたは有さない芳香族スルホネートが挙げられる。
2つの機能を持つ殺菌すすぎ組成物における使用に好適なアニオン性カルボキシレート界面活性剤の例としては、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、及びデカン酸のような有機酸が挙げられる。2つの機能を持つ殺菌すすぎ組成物における使用に好適な分岐鎖有機酸の例としては、エチルヘキシルカルボキシレート、イソノナン酸カルボキシレート、及びトリデシルカルボキシレートが挙げられる。2つの機能を持つ殺菌すすぎ組成物における使用に好適な市販の界面活性剤の例としては、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、Colatrope INC、イソノナニオニック(Isononanionic)酸、Marlowet 4539(Sasolより入手可能なC9−アルコールポリエチレングリコールエーテルカルボン酸)、Emulsogen CNO(Clariantより入手可能なC8−アルコール8モルポリエチレングリコールエーテルカルボン酸)、及びEmulsogen DTC(Clariantより入手可能なC13−アルコール7モルポリエチレングリコールエーテルカルボン酸)のような有機酸が挙げられる。リン酸エステルが第4級アンモニウム化合物の抗微生物活性を増強することに役立ち、したがって2つの機能を持つ殺菌すすぎ組成物における使用に好適であることは、本発明によってさらに発見された。
有効な量のアニオン性界面活性剤が第4級アンモニウム化合物と共に組み合わせて提供され、相乗的な抗微生物性及び/または殺菌の有効性をもたらす。使用溶液における、アニオン性界面活性剤の好適な濃度は、約1ppm〜約5,000ppm、約15ppm〜約2,500ppm、約1ppm〜約1,000ppm、約1ppm〜約100ppm、約1ppm〜約50ppm、または約1ppm〜約25ppmを含む。本発明に従って限定されるものではないが、全ての列挙される範囲は、その範囲を定義する数を含み、その定義される範囲内の各整数を含む。
本発明の実施形態によると、アニオン性界面活性剤は、濃縮組成物において、約0.0001重量%〜50重量%、約0.001重量%〜50重量%、約0.01重量%〜50重量%、約0.1重量%〜50重量%、約0.1重量%〜30重量%、約1重量%〜30重量%、約0.1重量%〜20重量%、または約1重量%〜20重量%の量で提供され得る。それに加えて、本発明に従って限定されるものではないが、全ての列挙される範囲は、その範囲を定義する数を含み、その定義される範囲内の各整数を含む。
追加の任意の成分
組成物の構成成分は、様々な機能性構成成分とさらに組み合わされてもよい。いくつかの実施形態では、第4級アンモニウム化合物及びアニオン性界面活性剤を含む組成物は、組成物の総重量の大部分、または実質的にその全てを構成する。例えば、いくつかの実施形態では、その中に追加の機能性成分はほとんど、または全く投入されない。他の実施形態では、追加の機能性成分が、本組成物中に含まれてもよい。機能性成分は、組成物に所望の特性及び機能性を提供する。本出願の目的において、用語「機能性成分」は、水性使用溶液中に分散または溶解された場合、特定の使用において有益な特性を提供する材料を含む。機能性材料のいくつかの特定の例は、以下により詳細に述べられるが、述べられている特定の材料は、単に例として与えられており、その多様な他の機能性成分が使用されてもよい。
いくつかの実施形態において、組成物は、例えば、非イオン性界面活性剤を含む追加の界面活性剤、増粘剤及び/または粘度調整剤、溶媒、溶解度調整剤、湿潤剤、金属保護剤、安定化剤、腐食防止剤、金属イオン封鎖剤及び/またはキレート剤、凝固剤、被覆剤、アルカリ性及び/または酸性源を含むpH調整成分、美感増強剤(すなわち、着色料、香料、または香水)、他の浄化剤、ヒドロトロープまたはカプラー、緩衝液などを含む、追加の機能性成分を含み得る。
本発明の実施形態によると、アニオン性ポリマーまたはキレート剤は、濃縮組成物において、約0.0001重量%〜50重量%、約0.001重量%〜50重量%、約0.01重量%〜50重量%、約0.1重量%〜50重量%、約0.1重量%〜30重量%、約1重量%〜30重量%、約0.1重量%〜20重量%、または約1重量%〜20重量%の量で提供され得る。それに加えて、本発明に従って限定されるものではないが、全ての列挙される範囲は、その範囲を定義する数を含み、その定義される範囲内の各整数を含む。
いくつかの実施形態において、本発明の組成物は非イオン性界面活性剤を含まず、ぬれ性、被覆及び/またはすすぎの特徴について、第4級アンモニウム化合物及びアニオン性界面活性剤を使用する殺菌すすぎ助剤の予測できない有効性を、非イオン性界面活性剤を含むことなく提供する。代替的に、本発明の予測できない有効性は、使用される殺生物剤、すなわち第4級アンモニウム化合物の結果としての表面活性である。第4級アンモニウム化合物及びアニオン性界面活性剤を使用するすすぎ助剤を提供することは直観に反するため、これは予測できない有効性である。さらに、組成物は、例えばアルカリ性洗浄剤のような1つ以上の従来のキレート剤と共に使用することができる。
アルカリ性及び/または酸性源
いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、アルカリ性源及び/または酸味料を含む。好ましい実施形態において、本発明の組成物は、酸味料を含む。酸味料は、所望の産生から中性のpHを有する濃縮組成物または使用溶液を形成するのに有効であり得る。酸味料は、約7、約6以下、約5以下、約4、約4以下、約3、約3以下、約2、約2以下などのpHを有する使用組成物を形成するのに有効であり得る。いくつかの実施形態において、組成物において使用されるアニオン性界面活性剤に応じて、酸味料を組成物に含ませる。一実施形態において、酸味料は、直鎖短鎖カルボキシレート(例えばpH3〜5)、及び/またはより広い範囲のpHを有する分岐鎖アルコキシル化カルボキシレートと組み合わせて使用される。
一実施形態において、酸味料は無機酸を含む。好適な無機酸は、硫酸、重硫酸ナトリウム、リン酸、硝酸、塩酸を含むがこれらに限定されない。いくつかの実施形態において、酸味料は有機酸を含む。好適な有機酸は、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸、キシレンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ギ酸、酢酸、モノ、ジまたはトリカルボン酸(コハク酸、クエン酸)、ピコリン酸、ジピコリン酸、及びそれらの混合物を含むがこれらに限定されない。いくつかの実施形態において、本発明の組成物は、リン系酸を含まないか、または実質的に含まない。いくつかの実施形態において、選択される酸味料は、安定化剤としても作用し得る。したがって、本発明の組成物は、追加の安定化剤を実質的に含まない場合がある。
特定の実施形態において、本組成物は、約0〜約80重量%の酸味料、約0.5〜約80重量%の酸味料、約0.1〜約50重量%の酸味料、約1〜約50重量%の酸味料、または約5〜約30重量%の酸味料を含む。これらの値及び範囲の間の全ての値及び範囲は、本発明の組成によって包含されることが理解される。
安定化剤
いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、1つ以上の安定化剤を含む。いくつかの実施形態では、酸性安定化剤が使用され得る。したがって、いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、追加の酸味料を実質的に含まない場合がある。好適な安定化剤は、例えばキレート剤または金属イオン封鎖剤を含む。好適な金属イオン封鎖剤には、溶液中の金属イオン、特に遷移金属イオンを封鎖する有機キレート化合物が含まれるが、これらに限定されない。そのような金属イオン封鎖剤には、(酸もしくは可溶性塩のいずれかの形態の)有機アミノ−もしくはヒドロキシ−ポリホスホン酸錯化剤、カルボン酸(例えば、ポリマーポリカルボキシレート)、ヒドロキシカルボン酸、アミノカルボン酸、もしくは複素環式カルボン酸、例えば、ピリジン−2,6−ジカルボン酸(ジピコリン酸)が含まれる。
いくつかの実施形態において、本発明の組成物は、安定化剤としてジピコリン酸を含む。ジピコリン酸を含む組成物を、リンを含まないか、または実質的に含まないように配合することができる。本発明の組成物中にジピコリン酸を含むことが、組成物の相安定性を達成することにおいて、例えば1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸(CHC(POOH)(HEDP)のような従来の他の安定化剤に匹敵することもまた観察されている。
他の実施形態では、金属イオン封鎖剤は、ホスホン酸もしくはホスホネート塩であり得るか、またはそれを含み得る。好適なホスホン酸及びホスホネート塩には、HEDP;エチレンジアミンテトラキスメチレンホスホン酸(EDTMP);ジエチレントリアミンペンタキスメチレンホスホン酸(DTPMP);シクロヘキサン−1,2−テトラメチレンホスホン酸;アミノ[トリ(メチレンホスホン酸)];(エチレンジアミン[テトラメチレン−ホスホン酸)];2−ホスフェンブタン−1,2,4−トリカルボン酸;またはアルカリ金属塩、アンモニウム塩、もしくはモノ、ジ、もしくはテトラ−エタノールアミン塩等のアルキロイルアミン塩;ピコリン酸、ジピコリン酸、またはそれらの混合物等の、それらの塩が含まれる。いくつかの実施形態において、有機ホスホネートは、本発明の組成物に含まれる。市販されている食物添加用キレート剤としては、例えば、DEQUEST(登録商標)2010としてMonsanto Industrial Chemicals Co.,St.Louis,MO.から入手可能な1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸;DEQUEST(登録商標)2000としてMonsantoから入手可能なアミノ(トリ(メチレンホスホン酸))、(N[CHPO);DEQUEST(登録商標)2041としてMonsantoから入手可能なエチレンジアミン[テトラ(メチレンホスホン酸)]を含む、DEQUEST(登録商標)の商品名で販売されているホスホネートと、Bayhibit AMとしてMobay Chemical Corporation,Inorganic Chemicals Division,Pittsburgh,PA.から入手可能な2−ホスホノブタン−1,2,4−トリカルボン酸と、が挙げられる。
金属イオン封鎖剤は、アミノカルボン酸型金属イオン封鎖剤であり得るか、またはそれを含み得る。好適なアミノカルボン酸型金属イオン封鎖剤には、酸またはそのアルカリ金属塩、例えばアミノ酢酸及びその塩が含まれる。好適なアミノカルボキシレートには、N−ヒドロキシエチルアミノ二酢酸;ヒドロキシエチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸(NTA);エチレンジアミン四酢酸(EDTA);N−ヒドロキシエチル−エチレンジアミン三酢酸(HEDTA);ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA);及び
アラニン−N,N−二酢酸など;ならびにそれらの混合物が含まれる。
金属イオン封鎖剤は、ポリカルボキシレートであり得るか、またはそれを含み得る。好適なポリカルボキシレートは、例えばポリアクリル酸、マレイン酸/オレフィンコポリマー、アクリル/マレイン酸コポリマー、ポリメタクリル酸、アクリル酸−メタクリル酸コポリマー、加水分解ポリアクリルアミド、加水分解ポリメタクリルアミド、加水分解ポリアミド−メタクリルアミドコポリマー、加水分解ポリアクリロニトリル、加水分解ポリメタクリロニトリル、加水分解されたアクリロニトリル−メタクリロニトリルコポリマー、ポリマレイン酸、ポリフマル酸、アクリル酸およびイタコン酸のコポリマー、ホスフィノポリカルボキシレート、それらの酸または塩形態、それらの混合物などを含む。
特定の実施形態において、本組成物は、約0〜約10重量%の安定化剤、約0.01〜約10重量%の安定化剤、約0.4〜約4重量%の安定化剤、約0.6〜約3重量%の安定化剤、約1〜約2重量%の安定化剤を含む。これらの値及び範囲内の全ての値及び範囲は、本発明の方法によって包含されることが理解される。
湿潤剤または脱泡剤
湿潤剤及び脱泡剤もまた、本発明の組成物中で有用である。湿潤剤は、本発明の抗菌組成物の表面接触または浸透活性を高めるように機能する。本発明の組成物中で使用できる湿潤剤は、本発明の組成物の表面活性を高めるために、当技術分野において既知の組成のいずれかを含む。本発明の態様において、配合物中にさらなる脱泡剤を使用することなく、様々な第4級アンモニウム化合物が、すすぎ助剤及び殺菌すすぎ助剤用途に好適である。市販の第4級アンモニウム化合物を使用する他の実施形態において、例えば、Bardac 2250、Bardac MB50、及びBardac 205Mを使用する組成物のように、組成物中の、または組成物と組み合わせた脱泡剤が好ましい。
一般的に、本発明によって使用できる脱泡剤は、好ましくはアルコールアルコキシレート及びEO/POブロックコポリマーを含む。いくつかの実施形態では、本発明の組成物は、本発明の方法の用途に与えられる食品グレード品質である消泡剤または脱泡剤を含むことができる。この目的のため、より効果的な消泡剤の1つに、シリコーンが含まれる。ジメチルシリコーン、グリコールポリシロキサン、メチルフェノールポリシロキサン、トリアルキルシランまたはテトラアルキルシラン、疎水性シリカ脱泡剤、及びこれらの混合物等のシリコーンは全て、脱泡用途に使用することができる。一般に入手可能な市販の脱泡剤としては、有機エマルション中で結合したシリコーンである、Armour Industrial Chemical Company製のArdefoam(登録商標);シリコーン及び非シリコーンタイプの脱泡剤及びシリコーンエステルである、Krusable Chemical Companyから入手可能であるFoam Kill(登録商標)またはKresseo(登録商標);ならびに中でも両方が食品グレードタイプシリコーンである、Dow Corning Corporation製のAnti−Foam A(登録商標)及びDC−200等のシリコーンが挙げられる。これらの脱泡剤は、約0.01重量%〜20重量%、0.01重量%〜20重量%、約0.01重量%〜5重量%、または約0.01重量%〜約1重量%の範囲の濃度で存在できる。
増粘剤またはゲル化剤
本発明の組成物は、様々な公知の増粘剤の任意のものを含み得る。好適な増粘剤は、キサンタンガム、グアーガム、または植物粘液由来の他のガムのような天然ガム;アルギン酸塩、デンプン、及びセルロース系ポリマー(例えば、カルボキシメチルセルロース)のような多糖系増粘剤;ポリアクリレート増粘剤;ならびにペクチンのような親水コロイド増粘剤を含む。一実施形態において、増粘剤は、対象物の表面に汚染残留物を残さない。例えば、増粘剤またはゲル化剤は、接触領域内の食品または他の敏感な製品と適合することができる。一般的に、本組成物または方法において使用される増粘剤の濃度は、最終組成物内における所望の粘度によって決定されるであろう。しかしながら、一般的なガイドラインとして、本組成物における増粘剤の粘度は、約0.1重量%〜約5重量%、約0.1重量%〜約1.0重量%、または約0.1重量%〜約0.5重量%の範囲である。
追加の界面活性剤
本発明による殺菌すすぎ組成物は、追加の界面活性剤を含み得る。特定の態様において、非イオン性界面活性剤は、追加の脱泡を必要とする使用の用途に特に有用である。一態様において、殺菌およびすすぎ組成物が低発泡表面活性のために非イオン性界面活性剤を有する配合物を必要としないことは有益である。しかしながら、いくつかの態様において、非イオン性界面活性剤が、本発明の組成物と組み合わせて望まれ得る(それらと組み合わされて使用される洗浄剤配合物に含まれるように)。例えば、特定の実施形態において、食品汚染脱泡用途のように、非イオン界面活性剤が望ましく、好ましくはアルコールアルコキシレート及びEO/POブロックコポリマーを含む。
有用な非イオン界面活性剤は、一般的に、有機疎水性基及び有機親水性基の存在を特徴とし、典型的には、有機脂肪族、アルキル芳香族、またはポリオキシアルキレン疎水性化合物と、一般的には、エチレンオキシドまたはその多水和生成物(polyhydration product)、ポリエチレングリコールである親水性アルカリ性オキシド部分との縮合によって生成される。具体的には、反応性水素原子を有するヒドロキシル、カルボキシル、アミノ、またはアミド基を有する任意の疎水性化合物を、エチレンオキシド、もしくはその多水和付加物、またはプロピレンオキシド等のアルコキシレンとのその混合物と縮合させて、非イオン表面活性剤を形成することができる。任意の特定の疎水性化合物と縮合する親水性ポリオキシアルキレン部分の長さは、親水性特性と疎水性特性との間の所望の程度のバランスを有する水分散性または水溶性化合物を生成するように、容易に調節され得る。有用な非イオン性界面活性剤は、以下を含む。
開始剤反応性水素化合物としてのプロピレングリコール、エチレングリコール、グリセロール、トリメチロールプロパン、及びエチレンジアミンをベースとしたブロックポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレンポリマー化合物。開始剤の逐次的プロポキシル化及びエトキシル化から作製されるポリマー化合物の例は、BASF Corp製のPluronic(登録商標)及びTetronico(登録商標)の商品名で市販されている。Pluronic(登録商標)は、エチレンオキシドを、プロピレングリコールの2つのヒドロキシル基へのプロピレンオキシドの付加によって形成される疎水性塩基と縮合させることによって形成される二官能性(2つの反応性水素)化合物である。分子のこの疎水性部分は、約1,000〜約4,000の分子量を有する。次いで、この疎水性物質を親水基の間に挟み込むようにエチレンオキシドが付加され、最終的な分子の約10重量%〜約80重量%を構成するように長さにより制御される。Tetronic(登録商標)化合物は、プロピレンオキシド及びエチレンオキシドのエチレンジアミンへの逐次付加から得られる四官能性ブロックコポリマーである。プロピレンオキシドハイドロタイプ(hydrotype)の分子量は、約500から約7,000の範囲であり;親水性のエチレンオキシドは、分子の約10重量%から約80重量%を構成するように付加される。
直鎖もしくは分岐鎖構成の、または単一もしくは二重アルキル構成物質のアルキル鎖が約8〜約18個の炭素原子を含有する1モルのアルキルフェノールの、約3〜約50モルのエチレンオキシドとの縮合生成物。アルキル基は、例えば、ジイソブチレン、ジ−アミル、重合プロピレン、イソ−オクチル、ノニル、及びジ−ノニルにより代表され得る。これらの界面活性剤は、アルキルフェノールのポリエチレン、ポリプロピレン、及びポリブチレンオキシド縮合物であってもよい。この化学構造の商業的化合物の例は、Rhodiaand製のIgepal(登録商標)、bow Chemical Company製のTriton(登録商標)の商品名で市販されている。
約6〜約24個の炭素原子を有する、1モルの飽和または不飽和直鎖または分岐鎖アルコールの、約3〜約50モルのエチレンオキシドとの縮合生成物。アルコール部分は、上述された炭素範囲内のアルコールの混合物からなってもよく、またはそれは、この範囲内の特定の数の炭素原子を有するアルコールからなってもよい。同様の市販の界面活性剤の例は、Shell Chemical Co.製のNeodol(登録商標)、及びSasol North America Inc.製のAlfonic(登録商標)の商品名で入手可能である。
約8〜約18個の炭素原子を有する、1モルの飽和または不飽和直鎖または分岐鎖カルボン酸の、約6〜約50モルのエチレンオキシドとの縮合生成物。酸部分は、上記に定義された炭素原子範囲内の酸の混合物からなってもよく、またはこの範囲内の特定の数の炭素原子を有する酸からなってもよい。
一般にポリエチレングリコールエステルと呼ばれるエトキシル化カルボン酸に加えて、グリセリド、グリセリン、及び多価(サッカリドまたはソルビタン/ソルビトール)アルコールとの反応により形成される他のアルカン酸エステルが、本発明において特別な実施形態への用途、特に間接的食品添加剤用途を有する。これらのエステル部分は全て、その分子上に、これらの物質の親水性を制御するためにさらなるアシル化またはエチレンオキシド(アルコキシド)付加に供され得る1つ以上の反応性水素部位を有する。これらの脂肪エステルまたはアシル化炭水化物を、アミラーゼ及び/またはリパーゼ酵素を含有する本発明の組成物に添加する場合、不適合性の可能性のため、注意しなければならない。
非イオン性低発泡界面活性剤の例は、以下を含む。
エチレンオキシドをエチレングリコールに付加して指定の分子量の親水性物質を提供し;次いでプロピレンオキシドを付加して分子の外側(端部)に疎水性ブロックを得ることにより改質され、本質的に反転された(1)からの化合物。分子の疎水性部分は、約1,000から約3,100の分子量を有し、中心の親水性物質は、最終的な分子の10重量%から約80重量%を含む。これらの反転したPluronics(登録商標)は、BASF CorporationによりPluronic(登録商標)R界面活性剤の商品名で製造されている。同様に、Tetronic(登録商標)R界面活性剤は、BASF Corporationにより、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドのエチレンジアミンへの逐次付加によって製造されている。分子の疎水性部分は、約2,100から約6,700の分子量を有し、中心の親水性物質は、最終的な分子の10重量%から約80重量%を含む。
プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、塩化ベンジル等の疎水性小分子;及び1から約5個の炭素原子を含有する短鎖脂肪酸、アルコールまたはアルキルハロゲン化物;ならびにそれらの混合物との反応により発泡を低減するために、(多官能性部分の)末端ヒドロキシ基(複数可)を「キャッピング」または「端部ブロッキング」することにより改質された、グループ(1)、(2)、(3)及び(4)からの化合物。また、末端ヒドロキシ基を塩化物基に変換する塩化チオニル等の反応物質も含まれる。末端ヒドロキシ基へのそのような修飾は、オールブロック、ブロック−ヘテリック(heteric)、ヘテリック−ブロックまたはオールヘテリック非イオン性物質をもたらし得る。
効果的な低泡性非イオン性物質の追加の例として、以下が挙げられる:
式中、Rが8〜9個の炭素原子のアルキル基であり、Aが3〜4個の炭素原子のアルキレン鎖であり、nが7〜16の整数であり、mが1〜10の整数である式
により表される、1959年9月8日にBrownらに対して発行された米国特許第2,903,486号のアルキルフェノキシポリエトキシアルカノール。
末端疎水性鎖の分子量、中間疎水性単位の分子量、及び連結親水性単位の分子量がそれぞれ縮合物の約3分の1を占める、交互親水性オキシエチレン鎖及び疎水性オキシプロピレン鎖を有する、1962年8月7日にMartinらに対して発行された米国特許第3,048,548号のポリアルキレングリコール縮合物。
一般式Z[(OR)OH]を有し、式中、Zはアルコキシル化可能な物質であり、Rは、エチレン及びプロピレンであり得るアルカリオキシド由来のラジカルであり、nは、例えば、10〜2,000以上の整数であり、zは、反応性のオキシアルキル化可能な基の数によって決定される整数である、Lissantらに対して1968年5月7日に発行された米国特許第3,382,178号に開示される消泡非イオン界面活性剤。
式中、Yが約1から6個の炭素原子及び1個の反応性水素原子を有する有機化合物の残基であり、nがヒドロキシル価により決定されるような少なくとも約6.4の平均値を有し、mがオキシエチレン部分が分子の約10重量%から約90重量%を構成するような値を有する式Y(CO)(CO)Hに対応する、1954年5月4日にJacksonらに対して発行された米国特許第2,677,700号に記載の共役ポリオキシアルキレン化合物。
式中、Yが約2から6個の炭素原子を有し、x個の反応性水素原子を含む有機化合物の残基であり、xが少なくとも約2の値を有し、nがポリオキシプロピレン疎水性塩基の分子量が少なくとも約900であるような値を有し、mが分子のオキシエチレン含量が約10重量%から約90重量%であるような値を有する式Y[(C(CO)H]を有する、1954年4月6日にLundstedらに対して発行された米国特許第2,674,619号に記載の共役ポリオキシアルキレン化合物。Yの定義の範囲内に含まれる化合物には、例えば、プロピレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、エチレンジアミン等が含まれる。オキシプロピレン鎖は、任意選択で、但し有利には、少量のエチレンオキシドを含有し、オキシエチレン鎖もまた、任意選択で、但し有利には、少量のプロピレンオキシドを含有する。
本発明の組成物において有利に使用される追加の共役ポリオキシアルキレン表面活性剤は、式:P[(CO) (CO)H]に対応し、式中、Pが約8から18個の炭素原子を有し、x個の反応性水素原子を含む有機化合物の残基であり、xがまたは2の値を有し、nがポリオキシエチレン部分の分子量が少なくとも約44であるような値を有し、mが分子のオキシプロピレン含量が約10重量%から約90重量%であるような値を有する。いずれの場合においても、オキシプロピレン鎖は、任意選択ではあるが有利に、少量のエチレンオキシドを含有してもよく、オキシエチレン鎖もまた、任意選択ではあるが有利に、少量のプロピレンオキシドを含有してもよい。
本組成物における使用に好適なポリヒドロキシ脂肪酸アミド界面活性剤は、構造式RCONR1Zを有するものを含み、式中、R1がH、C〜Cヒドロカルビル、2−ヒドロキシエチル、2−ヒドロキシプロピル、エトキシ、プロポキシ基、またはそれらの混合であり;Rが直鎖であってもよいC〜C31ヒドロカルビルであり;Zが鎖に直接接続された少なくとも3つのヒドロキシルを有するヒドロカルビル直鎖を有するポリヒドロキシヒドロカルビル、またはそのアルコキシル化誘導体(好ましくはエトキシル化もしくはプロポキシル化)である。Zは、還元アミン化反応において還元糖から得られてもよく、例えばグリシチル部分である。
脂肪族アルコールの約0から約25モルのエチレンオキシドとのアルキルエトキシレート縮合生成物は、本組成物における使用に好適である。脂肪族アルコールのアルキル鎖は、直鎖または分岐鎖であってもよく、第1級または第2級であってもよく、また一般に6〜22個の炭素原子を含有する。
エトキシル化C−C18脂肪アルコール及びC−C18 混合エトキシル化及びプロポキシル化脂肪アルコール、特に水溶性のものは、本組成物における使用に好適な界面活性剤である。好適なエトキシル化脂肪アルコールは、3から50のエトキシル化度を有するC〜C18エトキシル化脂肪アルコールを含む。
特に本組成物における使用に好適な非イオン性アルキルポリサッカリド界面活性剤には、1986年1月21日に発行された米国特許第4,565,647号、Llenadoにおいて開示されているものが含まれる。これらの界面活性剤は、約6〜約30個の炭素原子を含有する疎水基、及び約1.3〜約10のサッカリド単位を含有するポリサッカリド、例えばポリグリコシド親水基を含む。5または6個の炭素原子を含有する任意の還元サッカリドが使用されてもよく、例えば、グルコース、ガラクトース及びガラクトシル部分がグルコシル部分と置換されてもよい。(任意選択で、疎水基が2−、3−、4−等の位置に結合し、グルコシドまたはガラクトシドとは対照的にグルコースまたはガラクトースを生成する。)サッカリド間の結合は、例えば、追加のサッカリド単位の1つの位置と、その前のサッカリド単位上の2−、3−、4−、及び/または6−位との間であってもよい。
本組成物における使用に好適な脂肪酸アミド界面活性剤は、式:RCON(Rを有するものを含み、式中、Rが7から21個の炭素原子を含むアルキル基であり、各Rが独立して、水素、C〜Cアルキル、C〜Cヒドロキシアルキル、または−−(CO)Hであり、xが1から3の範囲内である。
非イオン性界面活性剤の有用なクラスは、アルコキシル化アミン、または、最も具体的には、アルコールアルコキシル化/アミノ化/アルコキシル化界面活性剤として定義されるクラスを含む。これらの非イオン性界面活性剤は、少なくとも部分的に、一般式:R20−−(PO)N−−(EO)H、R20−−(PO)N−−(EO)H(EO)H、及びR20−−N(EO)Hにより表され得、式中、R20がアルキル、アルケニルもしくは他の脂肪族基、または8から20個、好ましくは12から14個の炭素原子のアルキル−アリール基であり、EOがオキシエチレンであり、POがオキシプロピレンであり、sが1から20、好ましくは2〜5であり、tは、1〜10、好ましくは2〜5であり、uは、1〜10、好ましくは2〜5である。これらの化合物の範囲における他の変形例は、代替の式:R20−−(PO)−−N[(EO)H][(EO)H]により表され得、式中、R20が上で定義された通りであり、vが1から20(例えば、1、2、3、または4(好ましくは2))であり、w及びzが独立して、1〜10、好ましくは2〜5である。これらの化合物は、商業的には、非イオン性界面活性剤としてHuntsman Chemicalsにより販売されている製品ラインにより代表される。このクラスの好ましい化学薬品は、Surfonic(登録商標)PEA25アミンアルコキシレートを含む。本発明の組成物に好ましい非イオン性界面活性剤は、アルコールアルコキシレート、EO/POブロックコポリマー、アルキルフェノールアルコキシレート等を含む。
論文Nonionic Surfactants、Schick, M. J.編、Surfactant Science Seriesの第1巻、Marcel Dekker, Inc.、New York、1983は、本発明の実践において一般的に使用される広範な非イオン性化合物に関する優れた参考文献である。非イオン性のクラス、及びこれらの界面活性剤の種の典型的なリストは、1975年12月30日にLaughlin及びHeuringに対して発行された米国特許第3,929,678号に記載されている。更なる例は、「Surface Active Agents and detergents」(第I巻及び第II巻、Schwartz、Perry及びBerch著)に記載されている。
半極性非イオン性界面活性剤
半極性型の非イオン性表面活性剤は、本発明の組成物において有用な別のクラスの非イオン性界面活性剤である。一般に、半極性非イオン性物質は、高発泡物質及び泡安定剤であり、これはCIPシステムにおけるそれらの適用を制限し得る。しかしながら、高発泡浄化方法用に設計された本発明の組成上の実施形態では、半極性非イオン性物質は、即時的な実用性を有する。半極性非イオン性界面活性剤は、アミンオキシド、ホスフィンオキシド、スルホキシド及びそれらのアルコキシル化誘導体を含む。
アミンオキシドは、一般式、
式中、矢印は、半極性結合の従来の表現であり;R、R、及びRは、脂肪族、芳香族、複素環式、脂環式、またはそれらの組み合わせであってもよい。一般に、洗浄剤関連のアミンオキシドの場合、Rは、約8から24個の炭素原子のアルキルラジカルであり;R及びRは、1〜3個の炭素原子のアルキルもしくはヒドロキシアルキルまたはそれらの混合であり;R及びRは、例えば酸素または窒素原子を介して互いに結合し、環構造を形成してもよく;Rは、アルカリ、または2から3個の炭素原子を含有するヒドロキシアルキレン基であり;nは、0から約20の範囲である。
有用な水溶性アミンオキシド界面活性剤は、ヤシまたはタロウアルキルジ−(低級アルキル)アミンオキシドから選択され、その具体例は、ドデシルジメチルアミンオキシド、トリデシルジメチルアミンオキシド、エトラデシル(etradecyl)ジメチルアミンオキシド、ペンタデシルジメチルアミンオキシド、ヘキサデシルジメチルアミンオキシド、ヘプタデシルジメチルアミンオキシド、オクタデシルジメチルアイン(dimethylaine)オキシド、ドデシルジプロピルアミンオキシド、テトラデシルジプロピルアミンオキシド、ヘキサデシルジプロピルアミンオキシド、テトラデシルジブチルアミンオキシド、オクタデシルジブチルアミンオキシド、ビス(2−ヒドロキシエチル)ドデシルアミンオキシド、ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−ドデコキシ−1−ヒドロキシプロピルアミンオキシド、ジメチル−(2−ヒドロキシドデシル)アミンオキシド、3,6,9−トリオクタデシルジメチルアミンオキシド及び3−ドデコキシ−2−ヒドロキシプロピルジ−(2−ヒドロキシエチル)アミンオキシドである。
有用な半極性非イオン性界面活性剤はまた、以下の構造を有する水溶性ホスフィンオキシドを含む。
式中、矢印は、半極性結合の従来の表現であり;Rは、10から約24個の炭素原子の鎖長範囲のアルキル、アルケニルまたはヒドロキシアルキル部分であり;R及びRは、それぞれ、1から3個の炭素原子を含有するアルキルまたはヒドロキシアルキル基から別個の選択されるアルキル部分である。
有用なホスフィンオキシドの例としては、ジメチルデシルホスフィンオキシド、ジメチルテトラデシルホスフィンオキシド、メチルエチルテトラデシルホスフィンオキシド、ジメチルヘキサデシルホスフィンオキシド、ジエチル−2−ヒドロキシオクチルデシルホスフィンオキシド、ビス(2−ヒドロキシエチル)ドデシルホスフィンオキシド、及びビス(ヒドロキシメチル)テトラデシルホスフィンオキシドが挙げられる。
本明細書において有用な半極性非イオン性界面活性剤はまた、以下の構造を有する水溶性スルホキシド化合物を含む。
式中、矢印は、半極性結合の従来の表現であり;Rは、約8から約28個の炭素原子のアルキルまたはヒドロキシアルキル部分、0から約5個のエーテル連結部、及び0から約2個のヒドロキシル置換基であり;Rは、1から3個の炭素原子を有するアルキル及びヒドロキシアルキル基からなるアルキル部分である。
これらのスルホキシドの有用な例としては、ドデシルメチルスルホキシド;3−ヒドロキシトリデシルメチルスルホキシド;3−メトキシトリデシルメチルスルホキシド;及び3−ヒドロキシ−4−ドデコキシブチルメチルスルホキシドが挙げられる。
本発明の組成物のための半極性非イオン性界面活性剤は、ジメチルアミンオキシド、例えばラウリルジメチルアミンオキシド、ミリスチルジメチルアミンオキシド、セチルジメチルアミンオキシド、それらの組み合わせ等を含む。有用な水溶性アミンオキシド界面活性剤は、オクチル、デシル、ドデシル、イソドデシル、ヤシまたはタロウアルキルジ−(低級アルキル)アミンオキシドから選択され、その具体例は、オクチルジメチルアミンオキシド、ノニルジメチルアミンオキシド、デシルジメチルアミンオキシド、ウンデシルジメチルアミンオキシド、ドデシルジメチルアミンオキシド、イソ−ドデシルジメチルアミンオキシド、トリデシルジメチルアミンオキシド、テトラデシルジメチルアミンオキシド、ペンタデシルジメチルアミンオキシド、ヘキサデシルジメチルアミンオキシド、ヘプタデシルジメチルアミンオキシド、オクタデシルジメチルアイン(dimethylaine)オキシド、ドデシルジプロピルアミンオキシド、テトラデシルジプロピルアミンオキシド、ヘキサデシルジプロピルアミンオキシド、テトラデシルジブチルアミンオキシド、オクタデシルジブチルアミンオキシド、ビス(2−ヒドロキシエチル)ドデシルアミンオキシド、ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−ドデコキシ−1−ヒドロキシプロピルアミンオキシド、ジメチル−(2−ヒドロキシドデシル)アミンオキシド、3,6,9−トリオクタデシルジメチルアミンオキシド及び3−ドデコキシ−2−ヒドロキシプロピルジ−(2−ヒドロキシエチル)アミンオキシドである。
本発明の組成物と共に使用するのに好適な非イオン性界面活性剤としては、アルコキシル化界面活性剤が挙げられる。好適なアルコキシル化界面活性剤としては、EO/POコポリマー、末端処理EO/POコポリマー、アルコールアルコキシレート、末端処理アルコールアルコキシレート、それらの混合物などが挙げられる。溶媒としての使用のための好適なアルコキシル化界面活性剤としては、EO/POブロックコポリマー、例えば、Pluronic(登録商標)及び逆Pluronic(登録商標)界面活性剤など、アルコールアルコキシレート、例えば、Dehypon(登録商標)LS−54(R−(EO)(PO))及びDehypon(登録商標)LS−36(R−(EO)(PO))など、ならびに末端処理アルコールアルコキシレート、例えば、Plurafac(登録商標)LF221及びTegoten(登録商標)EC11など、それらの混合物などが挙げられる。
金属イオン封鎖剤
組成物は、有機もしくは無機の金属イオン封鎖剤または金属イオン封鎖剤の混合物を含み得る。クエン酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸(NTA)のアルカリ金属塩、ジカルボキシメチルグルタミン酸四ナトリウム塩(GLDA)、EDTA、アルカリ金属グルコン酸塩、ポリアクリル酸のような高分子電解質などのような有機金属イオン封鎖剤を、本明細書において使用し得る。金属封鎖剤と配合物ベースとの相溶性のために、最も好ましい金属イオン封鎖剤は、グルコン酸ナトリウムのような有機金属イオン封鎖剤である。
本発明はまた、トリポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウムなどを含む複合体リン酸塩金属イオン封鎖剤、及びそれらの混合物のような物質を含む金属封鎖剤を混合することができる。ナトリウム縮合リン酸塩硬度金属イオン封鎖剤成分であるリン酸塩は水軟化剤、浄化剤および洗浄剤ビルダーとして作用する。アルカリ金属(M)直鎖及び環状縮合リン酸塩は、約1:1〜2:1及びそれ以上のMO:Pのモル比を有する。この類の典型的なポリリン酸塩は、好ましいトリポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、メタリン酸ナトリウム、及びこれらのリン酸塩の対応するカリウム塩、ならびにこれらの混合物である。リン酸塩の粒経は重要ではなく、任意の微粉化または顆粒状の市販の製品を使用できる。
凝固剤または硬化剤
本発明の組成物を固体として調製することが望ましい場合、凝固剤を組成物に含み得る。いくつかの実施形態において、凝固剤は、組成物を固体すすぎ助剤組成物として形成及び/または維持することができる。他の実施形態において、凝固剤は有効成分の最終的な放出を許容できないほど損なうことなく、組成物を凝固させることができる。凝固剤は、例えば、中性の不活性特性を有するか、または本組成物に機能的に、安定化の点でまたは洗浄的に寄与する有機または無機の固体化合物を含むことができる。好適な有機凝固剤は、固体ポリエチレングリコール(PEG)、固体ポリプロピレングリコール、固体EO/POブロックコポリマー、アミド、尿素(カルバミドとしても知られる)、非イオン性界面活性剤(カプラーとして用いることができる)、アニオン性界面活性剤、水溶性にされたデンプン(例えば、酸またはアルカリ処理プロセスによって)、水溶性にされたセルロース、無機剤、ポリ(無水マレイン酸/メチルビニルエーテル)、ポリメタクリル酸、高い融点を有する他の概して官能性または不活性物質、それらの混合物などを含む。
好適なグリコール凝固剤は、固体ポリエチレングリコールまたは固体ポリプロピレングリコールを含み、例えば、約1,400〜約30,000の分子量を有し得る。特定の実施形態において、凝固剤は、例えばPEG 1500からPEG 20,000までの固体PEGを含むか、またはそれである。特定の実施形態において、PEGは、PEG 1450、PEG 3350、PEG 4500、PEG 8000、PEG 20,000などを含む。好適な固体ポリエチレングリコールは、CARBOWAXの商品名でUnion Carbideから市販されている。
好適なアミド凝固剤は、ステアリン酸モノエタノールアミド(stearic monoethanolamide)、ラウリン酸ジエタノールアミド、ステアリン酸ジエタノールアミド、ステアリン酸モノエタノールアミド(stearic monoethanol amide)、ココジエチレンアミド、アルキルアミド、それらの混合物などを含む。一実施形態において、本組成物はグリコール(例えばPEG)及びアミドを含み得る。
好適な無機凝固剤としては、リン酸塩(例えば、アルカリ金属リン酸塩)、硫酸塩(例えば、硫酸マグネシウム、硫酸ナトリウム、または重硫酸ナトリウム)、酢酸塩(例えば、無水酢酸ナトリウム)、ホウ酸塩(例えば、ホウ酸ナトリウム)、ケイ酸塩(例えば、沈殿または煙霧形態)(例えば、Evonik Degussaから入手可能なSipernat 50(登録商標))、炭酸塩(例えば、炭酸カルシウムまたは炭酸塩水和物)、他の既知の水和可能な(hydratable)化合物、それらの混合物などが挙げられる。一実施形態において、無機凝固剤は、E型組成物のような有機ホスホネート化合物及び炭酸塩を含み得る。
いくつかの実施形態において、本発明の組成物は、必要な程度の凝固及び水溶解性をもたらし、本組成物に含まれ得る、任意の剤または剤の組み合わせを含み得る。他の実施形態において、本組成物中の凝固剤の濃度を増加させることは、組成物の硬度を増加させる傾向にあり得る。さらに他の実施形態において、凝固剤の濃度を低下させることは、濃縮組成物を緩めるかまたは軟化させる傾向にあり得る。
いくつかの実施形態において、凝固剤は、例えば水性環境に置かれるとき、本組成物に固体の特徴を付与する、及び/またはその可溶性を制御する任意の有機または無機の化合物を含み得る。例えば、凝固剤は、それが組成物における他の成分と比較してより大きな水溶性を有する場合、制御された分散をもたらし得る。尿素はそのような凝固剤の1つであり得る。さらなる例として、より低い水溶性またはより遅い溶解速度から恩恵を受けることができる系に対しては、有機非イオン性またはアミド硬化剤が適切であり得る。
いくつかの実施形態において、本発明の組成物は、本組成物の簡便な加工または製造を提供する凝固剤を含み得る。例えば、凝固剤は、混合が終了した後約30〜約50℃の周囲温度において固体形態へと硬化することができ、約1分〜約3時間以内、または約2分〜約2時間以内、または約5分〜約1時間以内に混合物が混合系から分配される組成物を形成するよう選択され得る。
例示的な態様において、固体すすぎ助剤は、例えば、使用中の水性媒体中の組成物の溶解性を変動させ、すすぎ助剤及び/または他の活性成分が長期間にわたって固体組成物から分配することができるようにする尿素のような凝固剤または硬化剤の有効な量を含み得る。組成物は、最大約50重量%の範囲の量の硬化剤を含み得る。他の実施形態において、硬化剤は、約20重量%〜約40重量%の量で、または約5〜約15重量%の範囲で存在し得る。
本発明の組成物は、任意の有効な量で凝固剤を含み得る。本組成物中に含まれる凝固剤の量は、組成物の種類、組成物の成分、組成物の使用目的、使用中に経時的に固体組成物に適用される分注溶液の量、分注溶液の温度、分注溶液の硬度、固体組成物の物理的サイズ、他の成分の濃度、組成物中の洗浄剤の濃度等の要因によって異なり得る。好適な量は、約1〜約99重量%、約1.5〜約85重量%、約2〜約80重量%、約10〜約45重量%、約15%〜約40重量%、約20%〜約30重量%、約30%〜約70%、約40%〜約60%、約50重量%まで、約40%〜約50%を含み得る。
追加の例示的実施形態
いくつかの態様において、本発明の殺菌すすぎ組成物は、約0.001重量%〜約75重量%の量の第4級アンモニウム化合物と、約0.0001重量%〜約50重量%の量のアニオン性界面活性剤とを含み得、それらからなり得、かつ/またはそれらから本質的になり得る。
いくつかの態様において、本発明による殺菌すすぎ組成物は、約0.001重量%〜約75重量%の量の第4級アンモニウム化合物と、約0.0001重量%〜約50重量%の量のアニオン性界面活性剤と、約0.1重量%〜約50重量%の量の酸味料、約0.01重量%〜約10重量%の量の安定化剤、約0.01重量%〜約20重量%の量の脱泡剤、約0.1重量%〜約5重量%の量の粘度増強剤または増粘剤、約0.01重量%〜約50重量%の量の追加の界面活性剤、約0.01重量%〜約50重量%の量の金属封鎖剤、及び約0.01重量%〜約50重量%の量の凝固剤からなる群より選択される少なくとも1つの追加の機能性成分とを含み得、それらからなり得、かつ/またはそれらから本質的になり得る。
いくつかの態様において、本発明による殺菌すすぎ組成物は、約0.001重量%〜約75重量%の量の第4級アンモニウム化合物と、約0.0001重量%〜約50重量%の量のアニオン性界面活性剤と、約0.1重量%〜約50重量%の量の酸味料、約0.01重量%〜約10重量%の量の安定化剤、約0.01重量%〜約20重量%の量の脱泡剤、約0.1重量%〜約5重量%の量の粘度増強剤または増粘剤、約0.01重量%〜約50重量%の量の追加の界面活性剤、約0.01重量%〜約50重量%の量の金属封鎖剤、及び約0.01重量%〜約50重量%の量の凝固剤からなる群より選択される少なくとも2つの追加の機能性成分とを含み得、それらからなり得、かつ/またはそれらから本質的になり得る。
いくつかの態様において、本発明による殺菌すすぎ組成物は、約0.001重量%〜約75重量%の量の第4級アンモニウム化合物と、約0.0001重量%〜約50重量%の量のアニオン性界面活性剤と、約0.1重量%〜約50重量%の量の酸味料、約0.01重量%〜約10重量%の量の安定化剤、約0.01重量%〜約20重量%の量の脱泡剤、約0.1重量%〜約5重量%の量の粘度増強剤または増粘剤、約0.01重量%〜約50重量%の量の追加の界面活性剤、約0.01重量%〜約50重量%の量の金属封鎖剤、及び約0.01重量%〜約50重量%の量の凝固剤からなる群より選択される少なくとも3つの追加の機能性成分とを含み得、それらからなり得、かつ/またはそれらから本質的になり得る。
いくつかの態様において、本発明による殺菌すすぎ組成物は、約0.001重量%〜約75重量%の量の第4級アンモニウム化合物と、約0.0001重量%〜約50重量%の量のアニオン性界面活性剤と、約0.1重量%〜約50重量%の量の酸味料、約0.01重量%〜約10重量%の量の安定化剤、約0.01重量%〜約20重量%の量の脱泡剤、約0.1重量%〜約5重量%の量の粘度増強剤または増粘剤、約0.01重量%〜約50重量%の量の追加の界面活性剤、約0.01重量%〜約50重量%の量の金属封鎖剤、及び約0.01重量%〜約50重量%の量の凝固剤からなる群より選択される少なくとも4つの追加の機能性成分とを含み得、それらからなり得、かつ/またはそれらから本質的になり得る。
いくつかの態様において、本発明による殺菌すすぎ組成物は、約0.001重量%〜約75重量%の量の第4級アンモニウム化合物と、約0.0001重量%〜約50重量%の量のアニオン性界面活性剤と、約0.1重量%〜約50重量%の量の酸味料、約0.01重量%〜約10重量%の量の安定化剤、約0.01重量%〜約20重量%の量の脱泡剤、約0.1重量%〜約5重量%の量の粘度増強剤または増粘剤、約0.01重量%〜約50重量%の量の追加の界面活性剤、約0.01重量%〜約50重量%の量の金属封鎖剤、及び約0.01重量%〜約50重量%の量の凝固剤からなる群より選択される少なくとも5つの追加の機能性成分とを含み得、それらからなり得、かつ/またはそれらから本質的になり得る。
いくつかの態様において、本発明による殺菌すすぎ組成物は、約0.001重量%〜約75重量%の量の第4級アンモニウム化合物と、約0.0001重量%〜約50重量%の量のアニオン性界面活性剤と、約0.1重量%〜約50重量%の量の酸味料、約0.01重量%〜約10重量%の量の安定化剤、約0.01重量%〜約20重量%の量の脱泡剤、約0.1重量%〜約5重量%の量の粘度増強剤または増粘剤、約0.01重量%〜約50重量%の量の追加の界面活性剤、約0.01重量%〜約50重量%の量の金属封鎖剤、及び約0.01重量%〜約50重量%の量の凝固剤からなる群より選択される少なくとも6つの追加の機能性成分とを含み得、それらからなり得、かつ/またはそれらから本質的になり得る。
いくつかの態様において、本発明による殺菌すすぎ組成物は、約0.001重量%〜約75重量%の量の第4級アンモニウム化合物と、約0.0001重量%〜約50重量%の量のアニオン性界面活性剤と、約0.1重量%〜約50重量%の量の酸味料と、約0.01重量%〜約10重量%の量の安定化剤と、約0.01重量%〜約20重量%の量の脱泡剤と、約0.1重量%〜約5重量%の量の粘度増強剤または増粘剤と、約0.01重量%〜約50重量%の量の追加の界面活性剤と、約0.01重量%〜約50重量%の量の金属封鎖剤と、及び約0.01重量%〜約50重量%の量の凝固剤とを含み得、それらからなり得、かつ/またはそれらから本質的になり得る。
いくつかの態様において、本発明による殺菌すすぎ組成物は、約0.001重量%〜約75重量%の量の第4級アンモニウム化合物と、約0.0001重量%〜約50重量%の量のアニオン性界面活性剤と、約0.01重量%〜約50重量%の量の、追加の界面活性剤、増粘剤及び/または粘度調整剤、溶媒、溶解度調整剤、湿潤剤、金属保護剤、安定化剤、腐食防止剤、金属イオン封鎖剤及び/またはキレート剤、凝固剤、被覆剤、pH調整成分、美感増強剤、他の浄化剤、ヒドロトロープまたはカプラー、緩衝液などからなる群より選択される少なくとも1つの追加の機能性成分とを含み得、それらからなり得、かつ/またはそれらから本質的になり得る。
いくつかの態様において、本発明による殺菌すすぎ組成物は、約0.001重量%〜約75重量%の量の第4級アンモニウム化合物と、約0.0001重量%〜約50重量%の量のアニオン性界面活性剤と、約0.01重量%〜約50重量%の量の、追加の界面活性剤、増粘剤及び/または粘度調整剤、溶媒、溶解度調整剤、湿潤剤、金属保護剤、安定化剤、腐食防止剤、金属イオン封鎖剤及び/またはキレート剤、凝固剤、被覆剤、pH調整成分、美感増強剤、他の浄化剤、ヒドロトロープまたはカプラー、緩衝液などからなる群より選択される少なくとも2つの追加の機能性成分とを含み得、それらからなり得、かつ/またはそれらから本質的になり得る。
いくつかの態様において、本発明による殺菌すすぎ組成物は、約0.001重量%〜約75重量%の量の第4級アンモニウム化合物と、約0.0001重量%〜約50重量%の量のアニオン性界面活性剤と、約0.01重量%〜約50重量%の量の、追加の界面活性剤、増粘剤及び/または粘度調整剤、溶媒、溶解度調整剤、湿潤剤、金属保護剤、安定化剤、腐食防止剤、金属イオン封鎖剤及び/またはキレート剤、凝固剤、被覆剤、pH調整成分、美感増強剤、他の浄化剤、ヒドロトロープまたはカプラー、緩衝液などからなる群より選択される少なくとも3つの追加の機能性成分とを含み得、それらからなり得、かつ/またはそれらから本質的になり得る。
いくつかの態様において、本発明による殺菌すすぎ組成物は、約0.001重量%〜約75重量%の量の第4級アンモニウム化合物と、約0.0001重量%〜約50重量%の量のアニオン性界面活性剤と、約0.01重量%〜約50重量%の量の、追加の界面活性剤、増粘剤及び/または粘度調整剤、溶媒、溶解度調整剤、湿潤剤、金属保護剤、安定化剤、腐食防止剤、金属イオン封鎖剤及び/またはキレート剤、凝固剤、被覆剤、pH調整成分、美感増強剤、他の浄化剤、ヒドロトロープまたはカプラー、緩衝液などからなる群より選択される少なくとも4つの追加の機能性成分とを含み得、それらからなり得、かつ/またはそれらから本質的になり得る。
いくつかの態様において、本発明による殺菌すすぎ組成物は、約0.001重量%〜約75重量%の量の第4級アンモニウム化合物と、約0.0001重量%〜約50重量%の量のアニオン性界面活性剤と、約0.01重量%〜約50重量%の量の、追加の界面活性剤、増粘剤及び/または粘度調整剤、溶媒、溶解度調整剤、湿潤剤、金属保護剤、安定化剤、腐食防止剤、金属イオン封鎖剤及び/またはキレート剤、凝固剤、被覆剤、pH調整成分、美感増強剤、他の浄化剤、ヒドロトロープまたはカプラー、緩衝液などからなる群より選択される少なくとも5つの追加の機能性成分とを含み得、それらからなり得、かつ/またはそれらから本質的になり得る。
使用組成物
2つの機能を持つ(2−in−1)清浄用すすぎ組成物は、濃縮組成物を含んでもよく、または使用組成物を形成するために希釈されてもよい。概して、濃縮物は、水で希釈されて、処理を必要とする表面及び/または製品に接触して所望のすすぎ、清浄などを提供する使用溶液を提供することが意図される組成物を指す。処理を必要とする表面及び/または製品に接触する2つの機能を持つ清浄用すすぎ組成物は、本発明による方法に使用される配合物に依存して、濃縮物または使用組成物(もしくは使用溶液)と呼ぶことができる。組成物中の第4級アンモニウム化合物及びアニオン性界面活性剤の濃度は、組成物が濃縮物として用いられるか、または使用溶液として用いられるかに応じて変動するであろうことが理解されるべきである。
使用溶液は、所望の清浄及び/または他の抗微生物特性を有する使用溶液を提供する希釈比で濃縮物を水で希釈することによって、濃縮物から調製され得る。濃縮物を希釈して使用組成物を形成するために使用される水は、希釈水または希釈剤と称され得、場所によって変動し得る。典型的な希釈係数は、およそ1〜およそ10,000であるが、水の硬度、除去される汚れの量などの因子に依存するであろう。一実施形態では、濃縮物は、約1:10〜約1:10,000の濃縮物対水の比で希釈される。具体的には、濃縮物は、約1:100〜約1:5,000の濃縮物対水の比で希釈される。より具体的には、濃縮物は、約1:250〜約1:2,000の濃縮物対水の比で希釈される。
好ましい実施形態では、本発明の組成物は、濃縮組成物及び使用組成物を含む。一実施形態では、濃縮組成物は、対象物への塗布の前に使用溶液に希釈され得る。濃縮物が売られ、エンドユーザは、濃縮物を水または水性希釈剤で使用溶液に希釈することができる。濃縮組成物中の活性成分のレベルは、意図される希釈倍率及び抗微生物性組成物の所望の活性に依拠する。一般に、約1液量オンス対約10ガロンの水から、約10液量オンス対約1ガロンの水の希釈が本発明の水性組成物に使用される。いくつかの実施形態において、高温の使用温度(25℃超)または長時間の曝露時間(30秒超)が用いられ得る場合には、より高い使用希釈が用いられ得る。典型的な使用位置において、濃縮物は、一般に入手可能な水道水または上水を使用して、大部分の比率の水を用いて水100ガロン当たり約3〜約40オンスの濃縮物の希釈率で希釈される。
いくつかの実施形態において、濃縮組成物は、約0.1g/L〜約100g/Lの希釈剤に対する濃縮物、約0.5g/L〜約10.0g/Lの希釈剤に対する濃縮物、約1.0g/L〜約4.0g/Lの希釈剤に対する濃縮物、または約1.0g/L〜約2.0g/Lの希釈剤に対する濃縮物の希釈率において希釈できる。
他の実施形態では、使用組成物は、約0.01〜約10重量%の濃縮組成物及び約90〜約99.99重量%の希釈剤、または約0.1〜約1重量%の濃縮組成物及び約99〜約99.9重量%の希釈剤を含み得る。
使用組成物中の成分の量は、濃縮組成物について上記に列挙される量及びそれらの希釈倍率から計算することができる。いくつかの実施形態において、本発明の濃縮組成物は、第4級アンモニウム化合物が約10ppm〜約100ppm、または約20ppm〜約80ppmで存在するようになるように希釈される。他の実施形態において、本発明の濃縮組成物は、第4級アンモニウム化合物が約20ppm以上、約40ppm以上、約60ppm以上、約80ppm以上、約100ppm以上、約500ppm,約1000ppm,or約10,000〜約20,000ppmで存在するようになるように希釈される。これらの値及び範囲の間の全ての値及び範囲は、本発明の方法によって包含されることが理解される。
本発明の一実施形態において、濃縮組成物及び使用組成物は、それらの殺菌の有効性を維持する一方で、水硬度のような水条件に耐性であるか、または水条件に依存しない。本発明の実施形態によると、組成物は、本発明の実施形態による殺菌の有効性に影響を及ぼすことなく、100万当たり約0部(ppm)〜約500ppm(ガロン当たり約0〜約30グレイン)の水硬度の水条件に耐性である。本明細書において言及されるとき、水硬度のppmは、カルシウム、マグネシウム、及び水に見出され得、硬度レベルに寄与する、他の金属のppmを指す。
製造方法
本発明の組成物は、物質の単純な添加によって調製する。アニオン性界面活性剤を第4級アンモニウムに添加する。第4級アンモニウム化合物は、最小限の攪拌で、または攪拌することなく、より疎水性の有機酸を溶液に容易にカップリングさせる。
いくつかの態様において、本発明による組成物は、一般的に使用可能な容器及び混合装置を用いて、水性希釈剤中で成分を混合することによって作製できる。有利にも、第4級アンモニウム化合物及びアニオン性界面活性剤を用いる組成物の作製に特別な製造装置を必要としない。本発明の浄化組成物の好ましい製造方法は、攪拌中の生産容器に製品を導入することを含む。
使用方法
本発明による2つの機能を持つ殺菌すすぎ組成物は、第4級アンモニウム化合物及びアニオン性界面活性剤を含む配合組成物によって相乗的な有効性を有利にも提供する。本発明による特定の作用機序に制限されることなく、相乗効果的な組み合わせは、約150ppm活性分未満の濃度においてグラム陰性微生物(例えば、E.Coli)の殺滅有効性を保持することが困難であり、さらに低温においてより低い有効性であることが知られている、第4級アンモニウム化合物の殺菌剤としての使用の制限を予期せず克服した。さらに、すすぎ助剤としての第4級アンモニウム化合物の制限は、アニオン性界面活性剤との組み合わせを介してさらに克服され、染み及び/または膜をもたらすことなく増強された被覆性能を含む。特に有益な態様において、本発明による2つの機能を持つすすぎ組成物は、自動食器殺菌すすぎ助剤を含む低温用途に好適である。
一態様において、本発明は、本発明による水性溶液または使用溶液の低減された表面張力を有利にも提供する。一態様において、表面張力は、約35ダイン/cm未満、好ましくは約35〜15ダイン/cmにまで低減される。別の態様において、表面張力は、約35ダイン/cm未満、約30ダイン/cm未満、約25ダイン/cm未満、または約20ダイン/cm未満まで低減される。
一態様において、本発明は、本発明の第4級アンモニウム化合物及びアニオン性界面活性剤の代わりに非イオン性界面活性剤を含む従来のすすぎ助剤組成物の接触角と比べて、本発明の組成物によってぬれた表面の接触角における低減を有利にも提供する。一態様において、本発明の組成物は、少なくとも5度もしくは好ましくは少なくとも10度、組成物の接触角を低減するのに有効な量において存在し、または最も好ましくは、接触角は、従来のすすぎ助剤組成物の接触角と比べて、少なくとも15度低減する。さらなる態様において、表面の殺菌及びすすぎのための組成物は、約40度未満、約30〜約40度、約30度未満、約20度未満、または最も好ましくは約15度未満の接触角を提供する。
一態様において、本発明は、表面及び/または製品の殺菌及びすすぎのための組成物の使用を含む。別の態様において、本発明の組成物は、硬表面浄化剤及び/または殺菌剤、食品接触殺菌剤(直接または間接接触殺菌剤を含む)、組織接触殺菌剤(例えば、果物及び野菜を含む)、様々な硬表面のための速乾性殺菌剤(例えば、医療表面、器具、食品および/または飲料表面、加工表面などを含む)、任意の縞状またはスメア状の硬表面殺菌剤などとしての使用に特に好適である。本発明の方法は、米国特許第5,200,189号、米国特許第5,314,687号、米国特許第5,718,910号、米国特許第6,165,483号、米国特許第6,238,685B1号、米国特許第8,017,409号、及び米国特許第8,236,573号において記載及び/または請求される方法、プロセス、または手順において使用することができ、これらの各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
使用方法は、ウェア洗浄に特に好適である。ウェア洗浄のために殺菌すすぎ助剤組成物を使用するための好適な方法は、国特許第5,578,134号に記述され、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。有利にも、本発明の様々な実施形態によると、方法は、次の予測できない利点を提供する:改善された殺菌の有効性及び/またはすすぎ;ならびに光熱費及びエネルギー消費をさらに低減する、低温での使用。
本発明に従った清浄用すすぎ助剤組成物で処理され得る、ウェア洗浄産業における例示的物品には、プラスチック、食器類、カップ、グラス、平皿、及び調理器具が含まれる。本発明の目的上、用語「食器」及び「ウェア」は、施設または家庭の台所またはダイニングルームで一般的に利用可能な深鍋、平鍋、トレイ、ピッチャー、碗、皿、受け皿、カップ、グラス、フォーク、ナイフ、スプーン、ヘラ、及び他のガラス、金属、セラミック、プラスチック複合体物品を含む、食料品の調理、供卓、消費、及び廃棄で使用される様々な種類の物品を指すような最も広い意味で使用される。一般に、これらの種類の物品は、これらは、食品及び/または飲料と接触するために設けられた表面を有するため、食品または飲料接触物品と称され得る。これらのウェア洗浄用途で使用されるとき、すすぎ助剤は、有効な被覆作用及び低発泡(または非発泡)特性を提供するはずである。上述の望ましい特性を有することに加えて、清浄用すすぎ助剤組成物が生分解性され、環境に優しく、かつ概して無害であることも有用であり得る。この種類のすすぎ助剤は、「食品等級」と説明され得る。
使用方法は、様々な表面、製品、及び/またはウェアの他の対象の処理に好適である。例えば、これらは、食品アイテム、植物アイテム、及び/または食品アイテムまたは植物アイテムの栽培、保持、加工、包装、貯蔵、輸送、調製、調理もしくは提供のための媒体、容器、設備、システムもしくは施設の少なくとも一部を含み得る。本発明の方法は、任意の好適な植物アイテムを処理するために使用できる。いくつかの実施形態において、植物アイテムは、穀物、果物、野菜または花の植物アイテム、生植物アイテムまたは収穫された植物アイテムである。さらに、本発明の方法は、任意の好適な食品アイテム、例えば動物製品、動物の屠殺体または卵、果物のアイテム、野菜のアイテム、または穀物アイテムを処理するために使用できる。さらに他の実施形態において、食品アイテムは、果物、穀物及び/または野菜アイテムを含み得る。
またさらなる実施形態において、本発明の方法は、例えば、30秒以内に病原性微生物の少なくとも5logの低減を要求するEPAの食品接触殺菌剤、及び/または処理された病原性微生物の少なくとも5logの低減を同様に要求するNSF基準を含む様々な規制基準に合致するのに好適である。またさらなる態様において、本発明の範囲を限定することなく、本発明の方法は、そのような規制基準より多かれ少なかれ激しい条件において十分な殺菌の有効性をもたらし得る。
本発明の方法は、食品アイテムまたは植物アイテムの保持、加工、包装、貯蔵、輸送、調製、調理もしくは提供のための容器、設備、システムまたは施設の少なくとも一部である、対象を処理するのに使用できる。いくつかの実施形態において、対象は、食肉アイテム、果物アイテム、野菜アイテム、または穀物アイテムの保持、加工、包装、貯蔵、輸送、調製、調理もしくは提供のための容器、設備、システムまたは施設の少なくとも一部である。他の実施形態において、対象は、動物の屠殺体の保持、加工、包装、貯蔵、または輸送のための容器、設備、システムまたは施設の少なくとも一部である。さらに他の実施形態において、対象は、食品加工、食品サービスまたはヘルスケア産業において使用される容器、設備、システムまたは施設の少なくとも一部である。さらに他の実施形態において、対象は固定されたインプレース加工施設の少なくとも一部である。例示的な固定されたインプレース加工施設は、ミルクライン搾乳場、連続的醸造システム、ポンピング可能な食品システムまたは飲料加工ラインを含み得る。
本発明による殺菌すすぎの様々な方法は、第4級アンモニウム化合物及びアニオン性界面活性剤の任意の好適なレベルの使用を含み得る。いくつかの実施形態において、処理された対象組成物は、使用のために希釈されたときに、約1ppm〜約1000ppmの第4級アンモニウム化合物を含む。さらなる実施形態において、処理された対象組成物は、使用のために希釈されたときに、約1ppm〜約100ppm、5ppm〜約100ppm、10ppm〜約100ppm、20ppm〜約100ppm、25ppm〜約100ppm、10ppm〜約75ppm、20ppm〜約75ppm、25ppm〜約75ppm、または約50ppmの第4級アンモニウム化合物を含む。いくつかの実施形態において、処理された対象組成物は、使用溶液中の、約1ppm〜約1000ppmのアニオン性界面活性剤を含む。さらなる実施形態において、処理された対象組成物は、使用のために希釈されたときに、約1ppm〜約500ppm、5ppm〜約250ppm、10ppm〜約100ppm、20ppm〜約100ppm、25ppm〜約100ppm、10ppm〜約50ppm、20ppm〜約50ppm、25ppm〜約50ppm、または約50ppm〜約100ppmのアニオン性界面活性剤を含む。
本明細書に記載される使用の様々な用途は、殺菌及びすすぎを必要とする表面及び/または製品に対し、第4級アンモニウム化合物及びアニオン性界面活性剤の組成物を提供する。有利にも、本発明の組成物は、即効性である。しかしながら、本発明の方法は、十分な抗微生物効果を生じるために組成物と処理を必要とする表面または製品との一定の最小の接触時間を必要とする。接触時間は使用組成物の濃度、使用組成物の適用方法、使用組成物の温度、使用組成物のpH、処理すべき表面または製品の量、処理すべき表面または製品の上/内の汚れまたは基材の量などによって変動し得る。接触または曝露時間は、約15秒、少なくとも約15秒、約30秒、または30秒より大きくあり得る。いくつかの実施形態において、曝露時間は、約1〜5分である。他の実施形態において、曝露時間は、数分〜数時間である。他の実施形態において、曝露時間は、数時間〜数日である。接触時間は、本発明による組成物の活性分の使用濃度に基づいてさらに変動するであろう。
本発明の方法は、任意の好適な温度において実施できる。いくつかの実施形態において、本発明の方法は、約0℃〜約5℃、例えば約5℃〜約10℃、0℃〜約10℃、0℃〜約20℃、0℃〜約40℃、0℃〜約50℃、0℃〜約80℃の範囲の温度において、または、使用の特定の用途に好適な上述のものより高温において、実施される。有利にも、殺菌すすぎ助剤組成物は、室温のものを含む低温範囲において殺菌の有効性をもたらす。したがって、組成物及び方法は、水温単独で殺菌の結果をもたらすことのできないとしてしばしば化学殺菌すすぎサイクルとして言及される、約50℃以下、好ましくは48℃(120F)以下のような低温を用いるすすぎ用途における使用に好適である。代替的に、本発明は、化学殺菌を必要としない70℃を超える従来のすすぎ助剤として使用できる。
有利にも、2つの機能を持つ殺菌すすぎ組成物は、広範囲のスペクトラムの微生物に対する抗微生物性の有効性に関して好適であり、広範囲のスペクトラムの殺菌性及び静真菌性をもたらす。例えば、本発明のものは、細菌、酵母、カビ、真菌、藻類及び他の問題となる微生物を含む広範囲の異なる型の微生物(好気性と嫌気性微生物、グラム陽性とグラム陰性微生物の両方を含む)に対する広範囲のスペクトラムの活性を提供する。
本発明の方法は、対象または処理された対象組成物の中及び/または上の微生物集団の任意の好適な低減を達成するのに使用できる。いくつかの実施形態において、本発明の方法は、少なくとも1log10で対象または処理された対象組成物の中及び/または上の微生物集団を低減するのに使用できる。他の実施形態において、本発明の方法は、少なくとも2log10で対象または処理された対象組成物の中及び/または上の微生物集団を低減するのに使用できる。さらに他の実施形態において、本発明の方法は、少なくとも3log10で対象または処理された対象組成物の中及び/または上の微生物集団を低減するのに使用できる。さらに他の実施形態において、本発明の方法は、少なくとも5log10で対象または処理された対象組成物の中及び/または上の微生物集団を低減するのに使用できる。本発明の範囲を限定することなく、本明細書内に記載される数値範囲は、範囲を定義する数字を含み、定義された範囲内の各整数を含む。
一態様において、本発明の方法は、本発明の濃縮固体または液体組成物から使用溶液を作製することを含む。使用溶液は、所望の清浄及び/または他の抗微生物特性を有する使用溶液を提供する希釈比で濃縮物を水で希釈することによって、濃縮物から調製され得る。濃縮物を希釈して使用組成物を形成するために使用される水は、希釈水または希釈剤と称され得、場所によって変動し得る。典型的な希釈率は、約1〜約10,000の間である。一実施形態では、濃縮物は、約1:10〜約1:10,000の濃縮物対水の比で希釈される。具体的には、濃縮物は、約1:100〜約1:5,000の濃縮物対水の比で希釈される。より具体的には、濃縮物は、約1:250〜約1:2,000の濃縮物対水の比で希釈される。
一態様において、濃縮された2つの機能を持つ殺菌すすぎ組成物は、約0.001%(重量/容量)〜約10%(重量/容量)、または約0.001%(重量/容量)〜約5%(重量/容量)、または約0.001%(重量/容量)〜約2%(重量/容量)、または約0.01%(重量/容量)〜約1%(重量/容量)の濃度の使用溶液へと希釈される。濃縮された2つの機能を持つ殺菌すすぎ組成物の特定の希釈に限定することなく、いくつかの態様において、この希釈は食器洗い機のサイクル当たり約0.1mL〜約10mLの液体濃縮物に対応する(当業者であれば食器洗い機のすすぎ水容量に依存することを理解する)。本発明の範囲を限定することなく、本明細書内に記載される数値範囲は、範囲を定義する数字を含み、定義された範囲内の各整数を含む。
本発明の組成物は、そのまま使用するために、または溶媒または固体濃縮物として配合及び販売することができる。所望なら、そのような濃縮物は、殺菌すすぎ組成物としてそのままの濃度で使用できる。しかしながら、濃縮物は典型的には流体(例えば水)によって希釈され、続いて希釈相または使用溶液を形成するであろう。好ましくは、濃縮物はそのような希釈の前に単一相を形成し、それが販売される容器中の貯蔵されたままにされる。適切な希釈レベルで水または他の望ましい希釈流体と組み合わせ、ゆるやかな攪拌(例えば組成物の攪拌またはポンプ輸送)に供されるとき、本発明のいくつかの組成物は、擬似安定な分散物を形成し、本発明の他の組成物は透明または準安定の溶液または分散物を形成する。疑似安定な組成物が形成される場合、組成物は十分に長い間疑似安定の状態にとどまり、組成物が相分離の開始前に表面に適用できるようにされる。疑似安定状態は、噴霧のような適切な迅速な適用技術が採用されるとき、または適用中の攪拌が使用されるとき、数秒間だけ続く必要がある。疑似安定状態は、望ましくは少なくとも1分以上続き、一方で、組成物は、好適な容器に貯蔵されるとき、好ましくは混合後5分以上続く。多くの場合、アプリケーターの通常の補充または再補充(例えば、アプリケーターを組成物に浸漬することによる)は、適用中に組成物の擬似安定状態を保持するのに十分な攪拌を提供する。
組成物は、例えば、ウェア洗浄機、洗車用途におけるようなすすぎサイクルのようなすすぎ用途の間に、使用の用途に適用するか、または濃縮物もしくは使用溶液として分配することができる。いくつかの実施形態では、使用溶液の形成は、浄化機内、例えば食器ラック上に取り付けられた、2つの機能を持つ清浄用すすぎ組成物から生じ得る。2つの機能を持つ清浄用すすぎ組成物は、希釈され、浄化機上またはそれ内に装着された分注機から、または食器機械とは別個に、しかしそれと協働するように装着された分離した分注機から分注され得る。例えば、いくつかの実施形態では、液体すすぎ剤は、液体材料を含む互換性がある包装用品を、この液体を水で希釈して最終使用濃度にするように適合された分注機に組み込むことによって、注入され得る。本発明の液体すすぎ剤のための分注機のいくつかの例は、Ecolab Inc.,St.Paul,Minnによって販売されているDRYMASTER−Pである。
他の実施形態例において、固体生成物は、Ecolab Inc.,St.Paul,Minn.によって製造されているvolume SOL−ET controlled ECOTEMP Rinse Injection Cylinderシステム等の噴霧型分注機に、容器内のまたは封入容器なしの固体材料を挿入することによって、便利に分注され得る。そのような分注機は、すすぎサイクルにおいてウェア洗浄機と協働する。機械が要求するとき、分注機は、すすぎ剤の流し込み固体ブロック上に水の噴霧を向け、これがブロックの一部分を効果的に溶解して濃縮水性すすぎ溶液を作製し、次いでこれを、すすぎ水内へ直接供給し、すすぎ液を形成する。次いで、すすぎ液を食器に接触させて、完全なすすぎに影響を与える。この分注機及び他の類似の分注機は、分注される材料の量、すすぎ水中の材料の実際の濃度(電極で測定された電解質)を測定することによって、または流し込みブロック上への噴霧の時間を測定することによって、すすぎ液中の活性部分の有効濃度を制御することができる。一般に、すすぎ液中の活性部分の濃度は、好ましくは、液体すすぎ剤について上で特定されたのと同じである。噴霧型分注機のいくつかの他の実施形態は、米国特許第4,826,661号、同第4,690,305号、同第4,687,121号、同第4,426,362号、ならびに米国特許第Re 32,763号及び同第Re 32,818号に開示され、それらの開示は、本明細書に参照により組み込まれる。特定の生成物の形状の例は、米国特許出願第6,258,765号の図9に示され、これは、本明細書に参照により組み込まれる。
追加の使用の用途
相乗的な抗微生物性の有効性をもたらす第4級アンモニウム化合物及びアニオン性界面活性剤組成物を含む殺菌すすぎ組成物は、すすぎ及び湿潤用途(非殺菌用途を含む)、イオン性液体の形成、他の抗微生物性及び抗表面浄化用途、抗微生物エマルションの形成及びマイクロエマルション形成、本発明の実施形態による好適なアニオンとして開示されるようなカルボキシレートを含む脂肪酸の溶解及び脱臭、ならびに他の増強された抗微生物性用途(例えば、殺菌剤、消毒剤、医療機器のための高レベル消毒剤など)にさらに好適である。
本明細書における全ての刊行物及び特許出願は、本発明が関連する技術分野における通常の技術レベルを示している。全ての刊行物及び特許出願は、個々の刊行物または特許出願が参照により組み込まれるように具体的かつ個別に示されているのと同程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
本発明の実施形態を、以下の非限定的な実施例においてさらに定義する。これらの実施例は、本発明の特定の実施形態を示してはいるが、単に例証として付与されることが理解されるべきである。上記の考察及びこれらの実施例から、当業者は、本発明の本質的な特徴を確認し得、その精神及び範囲から逸脱することなく、様々な利用法及び条件にそれを適合するために本発明の実施形態の様々な変更及び修正を行い得る。したがって、本発明の実施形態の様々な修正は、本明細書に図示及び説明されるものに加えて、前述の説明から当業者に明らかとなろう。かかる修正もまた、添付の特許請求の範囲の範疇であることが意図される。
実施例1
第4級アンモニウム塩組成物の動的表面張力
SITA science line t60は、液体の動的表面張力を半静的範囲まで測定する。気泡は、既知の半径を有する毛細管から生成する。気泡の圧力は、気泡寿命時間の関数として測定され、ヤング−ラプラス方程式に従って表面張力に相関させることができる。動的表面張力は、動的条件下での界面活性剤および他の表面活性化合物の動的挙動、すなわちどれだけ迅速に界面活性剤が表面に到達することができるかについての洞察を提供する。界面活性剤の動的表面張力の挙動は、界面活性剤の迅速な応答が必要な用途、例えば自動化された食器洗いの短いすすぎサイクルにおいて特に重要である。
装置及び材料:
1.SITA T60(Sita Messtechnik, Germany)
2.攪拌棒を有するオイルバス
3.加熱及び攪拌プレート
4.ガラスビーカー
5.ガラスバイアル(20mL)
DI水によってSITA science line t60を校正した。校正後の清浄水サンプルは、72.0±1.0mN/mの表面張力を有するべきである(品質及び温度に依存する)。校正に続いて、所望の時間間隔(すなわち0.3、1.6、3.0、9.1秒)で測定を行うようにSITAをプログラミングした。表2に示されるように、100ppmの濃度の抗微生物性の第4級アンモニウム塩の5つの別個の溶液を試験のために調製した。
10〜15mLを20mLのバイアルに移し、水浴中で25℃±2℃に浸漬した。±2C.サンプルを10〜15分間平衡化した。サンプルを個別に試験した。各々のサンプルを試験した後、SITAの浄化手順を実施し、次いでSITAが適切に浄化されたことを確認するためにDI水の表面張力をチェックした。DI水測定が72.0±1.0mN/mの範囲内にない場合、浄化手順を再び実施した。75Fにおける表面張力(mN/m)対気泡寿命時間を記録し、実験データを図1及び以下の表3に提供する。部分的に、表3は、1〜5のスケールで、動的表面活性のランク分けを要約し、1が最も表面活性(すなわち、それぞれの濃度および気泡寿命における最も低い動的表面張力)であり、5が最も低い表面活性(すなわち、それぞれの濃度および気泡寿命における最も高い動的表面張力)である。これらの結果を図1に示す。
これらの実験からのデータは、試験した5つの第4級アンモニウム塩の間で変動する表面張力を実証する。例えば、Bardac 2250の表面張力は、気泡寿命時間の期間にわたって、着実に減少し、それが試験した4つの他の第4級アンモニウム塩溶液と比較して最も表面活性が高いことを示す。対照的に、Bardac LF80の表面張力は、気泡寿命時間の間にほとんど減少せず、それが試験した第4級アンモニウム塩溶液のうち最も表面活性が低いことを示す。驚くべきことに、Bardac 2250とBardac LF80は構造においてわずかに異なるのみであるが、前者が最も表面活性である一方で後者が最も表面活性が低い。これは、疎水性因子が界面におけるこれらの第4級アンモニウム塩分子の充填において非常に重要であることを示唆する。
実施例2
第4級アンモニウム塩組成物の発泡の評価
実施例1の5つの第4級アンモニウム塩溶液の発泡プロファイルを決定するために試験を実施した。以下の手順と組み合わせてGlewwe発泡装置をこの試験に使用した。第1に、各々の第4級アンモニウム塩を調製し、Glewweシリンダーにゆっくりと注入した。試験したサンプルは、示した抗微生物性第4級アンモニウム塩を50ppmの濃度で含んだ。シリンダーの側面に定規を取り付け、溶液を定規の底面の高さとした。ポンプの電源を入れた。泡高を、定規によって発泡の平均レベルを読み取ることによって評価した。ストップウォッチまたはタイマーと共に時間に対する泡高を測定した。ポンプの電源を落とし、様々な時間における泡高を記録した。各々のサンプルを75F、6.0psiの圧で試験した。発泡レベルは、攪拌の15秒後に測定し、所与の時間の攪拌の60秒後に再び測定した。攪拌の停止後、数分間泡が残るとき、安定な発泡であると定義する。部分的に安定な泡は、数分でゆっくりと壊れる。不安定な泡は、15秒未満で急速に壊れる。所望のすすぎは、不安定な発泡から非発泡までを有するべきである。対照的に抗微生物性ハンドソープは安定な発泡を有するべきである。
発泡試験の結果を図2に示し、以下の表3に記載する。部分的に、表3は、各々の溶液の発泡性能を1〜5のスケールでランク分けすることによって要約し、Glewweによって6psi、140Fで測定し、1のランク分けが最も高い発泡を示し、5のランク分けが最も低い発泡を示す。データは、少なくとも部分的に発泡プロファイルに基づいて、特定の用途に有用な第4級アンモニウム塩溶液の選択が特に有益であることを示す。例えば、図2及び表3に見出せるように、Bardac LF80は、低発泡の必要性が重要であるため、すすぎ助剤または殺菌すすぎのような用途に特に好適である。
表3に示すように、発泡プロファイルの値は、ほとんどの発泡に対して1を示し、ほとんどの表面活性に対しても1を示し、同様最も少ない量の発泡に対して5を示し、最も低い表面活性「界面活性剤」に対しても5を示す。これらの結果は、最も低い発泡プロファイルを提供するためにBardac LF80が好ましい第4級アンモニウム塩であることを示すが、それが非常に低い表面活性をも有するため、要求される表面活性を提供するためにアニオン性界面活性剤と組み合わせることが必要であろう。
この実施例の結果は、第4級アンモニウム塩単独(追加の界面活性剤を含まない)の発泡特性は、本発明による使用の用途に不十分であり、特定の鎖長のアニオン性界面活性剤を必要とすることを示す。
実施例3
第4級アンモニウム塩−アニオン性界面活性剤組成物の動的表面張力
第4級アンモニウム塩単独の発泡特性が本発明による使用の用途に不十分である実施例2の結果を促進するために、特定の鎖長のアニオン性界面活性剤との組み合わせを評価した。第4級アンモニウム塩−アニオン性界面活性剤の対の動的表面張力に対する効果を測定するために、SITA science line t60システムを用いて試験を実施した。実施例1に概説される手順によって、5つの溶液、5ppmのBardac LF80+12.5ppmのオクタン酸;50ppmのBardac LF80+12.5ppmのデカン酸;50ppmのBardac LF80単独;50ppmのオクタン酸単独;及び50ppmのデカン酸単独を分析した。図3に示すように、Bardac LF80単独の溶液は、非常に小さい表面活性を示し、実施例1の結果と一致する。さらに、オクタン酸単独の溶液及びデカン酸溶液は、Bardac LF80と比べて同様の表面活性を示す。興味深いことに、Bardac LF80をオクタン酸またはデカン酸と組み合わせるとき、組成物は、気泡の寿命時間の経過に沿って表面張力における有意な低下を示す。これらのデータは、第4級アンモニウム塩またはアニオン性界面活性剤単独において見られない増強された表面活性をもたらす、第4級アンモニウム塩とアニオン性界面活性剤との間の相乗的な相互作用を示す。一方で、試験された両方のアニオン性界面活性剤は、抗微生物性第4級アンモニウム塩と対になるときに動的表面張力を低下させることができ、これらのデータは、デカン酸が特に有効であることを示唆した。
第4級アンモニウム塩−アニオン性界面活性剤の対のさらなる試験は、上述の結果を確かにした。実施例1に概説される手順によって、以下の5つの溶液、5ppmのBardac 2250+12.5ppmのオクタン酸;50ppmのBardac 2250+12.5ppmのデカン酸;50ppmのBardac 2250単独;50ppmのオクタン酸単独;及び50ppmのデカン酸単独の表面活性を調査した。これらの結果を図3〜4に示す。Bardac 2250は、実施例1で試験された他の4つの第4級アンモニウム塩組成物と比べて中間的な表面張力を示した。上述のBardac LF80の結果と一致して、Bardac 2250+アニオン性界面活性剤において、第4級アンモニウム塩またはアニオン性界面活性剤組成物単独を超える相乗的相互作用を認識し、デカン酸の組み合わせが、特に効果的であるらしい(第4級アンモニウム塩と組み合わせたデカン酸が試験されたカルボン酸の最も低い表面張力をもたらした)。
実施例4
第4級アンモニウム塩−アニオン性界面活性剤組成物の接触角及び被覆
ぬれ性の観察のための最初の試験は、クーポンを浸漬するのに使用する以下の試験によって実施した。試験は、溶液の液滴が試験基材と接触する角、すなわち接触角を測定するために実施した。この試験のため、本発明による例示的なすすぎ助剤配合物(第4級アンモニウム塩+アニオン性界面活性剤)と共に、2つの比較例のすすぎ剤組成物、市販すすぎ剤1及び市販すすぎ剤2を用意した。接触角測定は、インラインすすぎ剤1、インラインすすぎ剤2、及び第4級アンモニウム塩/アニオン性(Bardac 2250 +デカン酸)のそれぞれについて、等しく活性な界面活性剤235pmで実施した。各々の組成物を調製した後、組成物の単一の液滴を試験基材へと送達する装置中に組成物を配置した。この試験において使用する試験基材は、ポリカーボネートクーポン、ランチトレイ、及びファイバーガラストレイを含んだ。液滴の基材への送達をカメラによって記録した。カメラによって捕らえられた動画は、接触角を測定するコンピュータに送った。任意の特定の理論に拘束されることを望まないが、接触角がより低いと、より良好に溶液が被覆を誘導すると考えられている。増加した被覆は、食器洗浄機から取り出されたときの、より迅速で、より少ない染みの食器ウェア乾燥をもたらすと考えられる。この試験の結果を図5に示す。
これらの試験の結果は、本発明による例示的な組成物は、全ての試験した基材上で、対照として評価した市販の配合物(市販のリンス剤1及び2)と比べて有意に低い接触角をもたらすことを示す。これは、ぬれ性を得、適切なすすぎ性能をもたらすのが従来困難な表面である、ポリカーボネート基材上で特に見られた。ポリカーボネートクーポン上の第4級アンモニウム塩−アニオン性界面活性剤の接触角は、比較例の組成物のものよりも50%未満であり、本発明による予測できない利点を実証する。
被覆試験のために、比較例の組成物(市販の製品A−非イオン性界面活性剤ベース)を、本発明の例示的な組成物(235ppmのBardac 2250+デカン酸)と共に試験した。以下の表4は、これらの試験の結果を示す。
これらの結果に見られるように、本発明の例示的な組成物は、試験した全ての物品上に完全な被覆をもたらした。一方で、比較例の組成物は、試験した全ての表面上に完全な被覆をもたらすことができなかった。これらの結果は、接触角の結果と一致し、第4級アンモニウム塩−デカン酸が、様々な表面の被覆に特に好適であることを示す。本発明による例示的な組成物は、試験した基材上に市販のリンス助剤と比べて有意に低い接触角をもたらす。これは、ポリカーボネート基材上で特にみられた。ポリカーボネートクーポン上の第4級アンモニウム塩−アニオン性界面活性剤の接触角は、比較例の組成物のものよりも50%未満であった。
実施例5
第4級アンモニウム塩−アニオン性界面活性剤組成物の発泡評価
別の発泡評価試験を、実施例2に記載される手順を用いて実施した。しかしながら、この試験のために5つの第4級アンモニウム塩−アニオン性界面活性剤組成物、50ppmのUniquat QAC−50+10ppmのデカン酸; 50ppmのBardac 205M+10ppmのデカン酸; 50ppmのBardac 2250+10ppmのデカン酸; 50ppmのBardac 2050+10ppmのデカン酸、50ppmのBardac LF80+10ppmのデカン酸;及び10ppmのデカン酸単独の発泡プロファイルを分析した。図6はこの試験の結果を示す。
このデータから見られるように、第4級アンモニウム塩−デカン酸の組み合わせは、図2の結果及びデカン酸単独の結果と比べるとき、成分との相乗効果をもたらす。全ての5つの第4級アンモニウム塩組成物の泡高及び安定性は、デカン酸と組み合わせたとき増加した。一方で、Bardac LF80+デカン酸の組み合わせは、試験した第4級アンモニウム塩の最も低い発泡性能を維持した。低い発泡が望ましいすすぎ助剤のような特定の用途のために、発泡を低減する追加の添加剤を含むことが好ましい。一般的に、望ましいすすぎ助剤または殺菌すすぎは、攪拌が終了した直後に低い泡を有し、破壊してまったくなくなり、非発泡が最良である。
追加の添加剤(脱泡剤及びEmulsogenのような可溶化剤/ブースター)を第4級アンモニウム塩−アニオン性界面活性剤の対に含むこともまた、実施例2に記載される手順を用いて分析され、以下の表5(5A〜5B)に提供する。これらの実験より得られるGlewwe試験結果を図7〜8に示す。
第4級アンモニウム塩−アニオン性界面活性剤の対単独を分析するデータは、望まれるような低いまたは非発泡用途を提供する本発明の組成物の限定された能力を明確に示す。最も低い発泡の第4級アンモニウム塩Bardac LF80を用いるときにのみ、発泡はより億カ的になる(組成物1〜4及び9〜12)。
実施例6
第4級アンモニウム塩−アニオン性界面活性剤組成物の動的表面張力
別の表面張力試験を、実施例1に記載される手順を用いて実施した。第4級アンモニウム塩−アニオン性界面活性剤の対の表面活性に対する追加の成分(脱泡剤及び可溶化剤)の効果を測定するために、様々な組成物を試験し、表5A〜5B及び表6に提供する。結果を図9〜14に提供し、以下の表7A〜7Bに要約する。
データは、改善された表面張力のために、他の添加剤の役割に加えて、アニオン性界面活性剤の重要性を示す。見て取れるように、可溶化剤はまた、第4級アンモニウム塩−アニオン性界面活性剤の対と組み合わせて、表面活性を動的に高める。相乗効果のデータは、第4級アンモニウム塩及びC8〜C10アルキルアニオン性界面活性剤から最大のDST低減において見られた。
実施例7
7サイクルウェア洗浄性能
以下の表8A〜8Bに見られる、好適なすすぎ助剤としての2つの実験組成物を試験するために、12の10オンスのLibbey耐熱ガラスタンブラーを以下の手順を用いて分析した。ガラスタンブラーを使用前に浄化した。
食品汚れ溶液を、ビーフシチューと温点の汚れの50/50組み合わせを用いて調製した。溶液の濃度は、約2000ppmであった。汚れは、2缶のDinty Mooreビーフシチュー(1360グラム)、1つの大きい缶のトマトソース(822グラム)、15.5スティックのBlue Bonnetマーガリン(1746グラム)、及び粉末ミルク(436.4グラム)を含んだ。
次いで、食器洗い機を、適切な量の水で満たした。食器洗い機を水で満たした後、ヒーターの電源を入れた。最終的なすすぎ温度を約180Fに調節した。Campbellのチキンスープクリーム:Kempsの全乳の1:1(容量)混合物中でガラスを3回転がすことによってガラスを汚した。ガラスを約160Fのオーブン中に約8分間配置した。ガラスを乾燥している間、食器洗い機を、ポンプ中約2000ppmの食品汚れに対応する、約120グラムの食品汚れ溶液で初期化した。
汚れたグラスタンブラーを、Raburnラック中に配置し、ラックを食器洗い機内部に配置した。次いで、食器洗い機を開始し、自動サイクルで実行した。サイクルが終了するとき、ガラスの頂部を乾燥タオルでモップした。汚れ除去の試験をしたガラスタンブラーを取り出し、スープ/ミルク汚れ手順を繰り返した。再付着ガラスタンブラーを取り出さなかった。各々のサイクルの開始時に、適切な量の洗浄剤及び食品汚れを洗浄タンク中に添加してすすぎ希釈液を作製した。汚れ及び洗浄ステップを7回繰り返した。
次いで、クマシーブリリアントブルーR染色、続く酢酸水溶液及び蒸留水中の50%メタノールの455mLによる脱染を用いてタンパク質蓄積に関してグラスタンブラーを等級分けした。脱染溶液は、蒸留水中45%メタノール及び10%酢酸からなった。脱染後にガラスガンブラー上に残るタンパク質の量は、1〜5のスケールで視覚的に評価した。1の評価は、脱染後にタンパク質が全く存在しなかったことを示した。2の評価は、脱染後にランダム領域(ほとんど知覚できない)がタンパク質で覆われていたことを示した。3の評価は、脱染後に表面の約4分の1がタンパク質で覆われていたことを示した。4の評価は、脱染後にガラス表面の約半分がタンパク質で覆われていたことを示した。5の評価は、脱染後に表面全体がタンパク質で覆われていたことを示した。S値は、染みの視覚的評価を指し、F値は、表面上の膜の視覚的評価を指す。
ガラスを、黒い背景に対するガラスの視認領域において視覚的に評価する。使用する評価スケールを表9に示し、結果を表10に示す。
実施例8
低温ウェア洗浄殺菌すすぎ試験
殺菌の有効性を、以下の手順を用いて表8A〜8Bの実験処方について測定した。
1. 我々の特別な設定に低温ウェア洗浄機を設定する(7サイクル手順を参照)
a. 水温を設定する(120F)
b. 水の硬度をチェックする(4〜6gpg)
c. 水の流速を設定する
d. 設定の必要のない化学薬品の用量を与える(50ppm第4級アンモニウム塩、50ppmブリーチ)
e. これらの変数を試験を通じて観察する
2. 各々の試験の化学薬品の実施に対して10個の処理したLibbyグラスを有する
a. 5個を非洗浄の対照とする
b. 5個を殺滅を検出するために洗浄する
3. グラスを保持するのに十分なMicroによって供給される滅菌タブを有する
a. タブ当たり、または2実施当たり最大で20個のグラス
4. 標本を採集するのに十分なMicroによって供給されるスワブを有する
a. 実施当たり2のスワブまたは5個のグラス当たり1のスワブを必要とする
5. 5個のグラス当たり1の、実施当たり2の、緩衝溶液チューブを有する
6. E.coli懸濁液に導入するMicroを有する
7. 簡単に手が届くように10個のグラスを準備する
8. 1個のグラスを頂部から1インチまでE.coli懸濁液で満たす
a. この時点で10分間のタイマーを開始する
9. 第1のグラスから第2のグラスにE.coli懸濁液を注ぎ入れ、第2から第3にと続く。
10. 各々の汚れたグラスの頂部1インチをE.coli懸濁液へと浸漬し、リムをコーティングする
11. 滅菌タブ中でグラスを上下逆さに配置し、10分間乾燥させる
12. 10個のグラスのうち5個を、試験対照群としてスワブする
a. 円形の動きでグラスの内側全体、グラスの底部の内側、および各々のグラスのリムをスワブする
b. スワブを緩衝液溶液チューブの1つに配置する
13. 食器ラック中に他の5個のグラスを、方向付けの後に配置する
14. 水温を二重にチェックする
15. 化学薬品の用量を機械内に与える
16. グラスを、ウェア洗浄サイクルのすすぎサイクル部分のみ実施する
a. 約20秒
17. 5個の洗浄グラスをスワブする
a. スワブを残余の緩衝液溶液チューブに配置する
18. 各々の残余の完了したい化学薬品試験実施について、ステップ7〜15を繰り返す
a. 化学薬品1つ当たり2〜3つの複製
これらの実験の結果は以下の表11〜13(13A〜13B)に示される。
第4級アンモニウム化合物それ自体は、優れたマイクロ効果を有するが、それらは表面活性物質ではない。第4級アンモニウム化合物を好適なアニオン性界面活性剤と対にするとき、組み合わせは2つ個別のものよりもより表面活性である。抗微生物性の有効性活性化における相乗作用は、デカノエートの場合を除いて、動的表面張力相乗作用と非常によく相関する。本研究において、最良の抗微生物の相乗作用は、オクタノエート/オクタン酸またはデカノエート/デカン酸によるものである。理論に拘束されず、我々は、電荷中和に起因する第4級アンモニウム塩とアニオン性界面活性剤の間の複合体またはイオン対が、親水性と疎水性の両方に非常に類似した有効断面積を有し、それらがもはや可溶性でない限り、界面におけるスタッキングを非常に好ましいものにすると考える。複合体形成は、非常に好ましいため、脂肪酸分子間の凝集力を克服することができる。
実施例9
殺菌すすぎ組成物成分のモル比の分析
第4級アンモニウム化合物と異なるアニオン性カルボキシレート界面活性剤のモル:モル比の動的表面張力を図15に示す。上述のような100ppmの濃度でのBardac 205Mを、モル:モル比において、48ppmのエチルヘキシル酸、52ppmのColatrope INC(Colonial Chemical Inc.から入手可能なナトリウムアルカノエート)、48ppmのオクタン酸、116ppmのMarolwet 4539SLS(Sasolから入手可能なC9アルコールポリエチレングリコールエーテルカルボン酸)、56ppmのデカン酸、及び65ppmのラウリン酸の各々と組み合わせた。
図15に示す結果は、カルボキシル化アニオン性界面活性剤及び第4級アンモニウム化合物は、第4級アンモニウム化合物(Bardac 205M)単独と比較して低減した表面活性を有することを実証する。
実施例10
殺菌すすぎ組成物成分のモル比及びpHの分析
第4級アンモニウム化合物:カルボキシレート系アニオン性界面活性剤のモル:モル比の組み合わせの表面張力を異なるpHで試験した。Bardac 205M第4級アンモニウムを、モル:モルベースでMarlowet 4539(Sasolから入手可能なC9−アルコールポリエチレングリコールエーテルカルボン酸)と組み合わせた。組み合せのpHを、HClを用いて調節し、pH4、6、9、及び9.5における組み合わせの表面張力を、100ppmのBardac 205M及び116ppmのMarlowet 4539と比べてプロットした。
図16〜17は、pH3〜9.5から非常に良好な表面ぬれ性(電荷なし)を示す。すなわち、表面ぬれ性は、pHに非依存的である。本発明の理論に拘束されず、データは、電荷中和の結果として存在する第4級アンモニウム塩とアニオン性界面活性剤の間の複合体またはイオン対が、親水性と疎水性の両方に非常に類似した有効断面積を有し、それらがもはや可溶性でない限り、界面におけるスタッキングを非常に好ましいものにすることを示す。複合体形成は、非常に好ましいため、脂肪酸分子間の凝集力を克服することができる。
実施例11
本発明による組成物の例示的な相乗効果及び活性化の分析
さまざまな組成物を評価し、第4級アンモニウム対アニオン性界面活性剤のモル−モル比に基づいた。好ましい表面活性及び改善された動的表面張力を評価する表14A〜B、ならびに好ましい抗微生物性の相乗効果(例えば、殺菌すすぎ助剤用途)を評価する表15A〜4Bに示されるように、任意の追加の脱泡剤を必要としない例示的な第4級アンモニウム化合物、すなわちBardac LFまたはBardac 2080を、様々なアニオン性界面活性剤と組み合わせて評価した。
表14〜15に言及されるように、「相乗効果」は、個別の界面活性剤と比べてより表面活性の界面活性剤または増強されたマイクロ効果の組み合わせを指し、「効果なし」は、アニオン性と独立してふるまう界面活性剤の組み合わせ、すなわちアニオン性が第4級アンモニウム塩単独のようにふるまう界面活性剤の組み合わせを指し、かつ「拮抗的」は、個別の界面活性剤と比べてより表面活性でない、または低減した効果である界面活性剤の組み合わせを指す。アニオン性界面活性剤におけるAOの量への言及は、本発明の用途に対する好ましくない効果を実証し、当業者は、表14〜15に見られる評価が評価時に市販される界面活性剤によって生じる測定によって限定されないことを理解するであろう。
有利には、表面ぬれ性単独のための本発明(すなわち非殺菌用途)によると、全ての第4級アンモニウム塩−アニオン性混合物は、組成物の主な推進力がぬれ性/被覆性/すすぎ可能性であるため、配合物に好適である。
実施例12
硬表面殺菌−硬水pH研究
硬水における様残なpH条件における第4級アンモニウム塩−アニオン性界面の混合物の抗微生物性の有効性を分析するためにさらなる試験を実施した。組成物(第4級アンモニウム化合物とアニオン性界面活性剤の両方を含まない対照)が条件を評価し、結果を表16〜20に示す。
表19〜20に見られるように、予測しない結果は、非常に硬水条件(ガロン当たり15グレイン、または2565ppm水硬度)においてさえ、第4級アンモニウム塩/デカン酸に示されるように、第4級アンモニウム塩/アニオン性組成物の組み合わせは、50ppmジオクチル第4級アンモニウム塩レベルという低さで、より困難なE.coliの5logの殺滅を提供することを示す。これは、第4級アンモニウム塩/アニオン性が、非常に硬水条件、及び中性以上のpHにおいて、硬表面に付着する微生物に対してより効果的であることを確かにした。汚水槽からのサンプリングは、微生物が表面から除去されるだけでなく、微生物が殺滅されることを確認する。
本発明はこのように説明されているが、これは多くの方法で変動し得ることは明らかであろう。かかる変動は、本発明の精神及び範囲からの逸脱とみなされるべきではなく、全てのかかる修正は、以下の特許請求の範囲の範疇に含まれることが意図される。上記の明細書は、開示される組成物及び方法の製造及び使用の説明を提供する。本発明の精神及び範囲から逸脱することなく多くの実施形態が作られ得るため、本発明は、特許請求の範囲の中にある。

Claims (53)

  1. 2つの機能を持つ殺菌すすぎ助剤組成物であって、前記組成物は:
    以下の式を有する第4級アンモニウム化合物であって、
    式中、基R1、R2、R3、及びR4の各々は、C20未満の鎖長を有する、第4級アンモニウム化合物と;
    C6〜C18の鎖長を有するアニオン性界面活性剤と
    を含み、
    前記組成物は、水に可溶性である固体または液体濃縮物であり、
    使用溶液において約1〜約12のpHを有し、処理表面上において少なくとも5logの微生物殺滅を提供する、組成物。
  2. 前記第4級アンモニウム化合物は、モノアルキルトリメチルアンモニウム塩、モノアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、ヘテロ芳香族アンモニウム塩、多置換第4級アンモニウム塩、ビス−第4級アンモニウム塩、ポリマー性第4級アンモニウム塩、及びそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記アニオン性界面活性剤は、アルコキシル化または非アルコキシル化の、直鎖または分岐鎖カルボキシレートである、請求項1に記載の組成物。
  4. 前記第4級アンモニウムは、少なくとも1つのジアルキルアンモニウムからなり、前記アニオン性界面活性剤は、オクタン酸、デカン酸、もしくはノナン酸、またはそれらの混合物からなる、請求項1〜3のいずれか1項に記載の組成物。
  5. 前記第4級アンモニウムは、8〜20個の炭素原子の炭素鎖長を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の組成物。
  6. アニオン性界面活性剤対第4級アンモニウム化合物のモル比が、約2モルのアニオン性界面活性剤対1モルの第4級アンモニウム化合物〜約1モルのアニオン性界面活性剤対10モルの第4級アンモニウム化合物までである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の組成物。
  7. 前記アニオン性界面活性剤は、C6〜C12直鎖または分岐鎖カルボキシレート、C6〜C18アルコキシル化カルボキシレート、C6〜C12直鎖または分岐鎖スルフェートもしくはスルホネート、またはC6〜C18アルコキシル化スルフェートもしくはスルホネートである、請求項1又は2に記載の組成物。
  8. 前記使用溶液の前記pHは、約3〜約8である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の組成物。
  9. 前記組成物は、使用溶液中に、約25ppm〜約400ppmの第4級アンモニウム化合物と、約1ppm〜約50ppmのアニオン性界面活性剤とを提供する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の組成物。
  10. 前記組成物は、シラン及び/または酸化剤を実質的に含まず、任意選択で非イオン性界面活性剤を含まない、請求項1〜9のいずれか1項に記載の組成物。
  11. 追加の界面活性剤、増粘剤及び/または粘度調整剤、溶媒、溶解度調整剤、湿潤剤、金属保護剤、安定化剤、腐食防止剤、金属イオン封鎖剤及び/またはキレート剤、凝固剤、被覆剤、pH調整成分(酸味料)、芳香剤及び/または染料、ヒドロトロープまたはカプラー、緩衝液、ならびにそれらの組み合わせからなる群より選択される追加の機能性成分をさらに含む、請求項1〜10のいずれか1項に記載の組成物。
  12. 前記追加の機能性成分は、可溶化剤、及び/または安定化剤である、請求項11に記載の組成物。
  13. 前記組成物は、前記組成物の水性溶液の表面張力を約35dynes/cm未満にまで低減し、かつ/または前記組成物は、前記組成物と前記処理表面との間の接触角を、前記処理表面と第4級アンモニウム化合物単独またはアニオン性界面活性剤単独との間の接触角と比べて少なくとも10度低減するのに有効な量で存在する、請求項1〜12のいずれか1項に記載の組成物。
  14. 前記殺菌すすぎ助剤組成物は、約0ppm〜約500ppmの水硬度の水条件に耐性である、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法。
  15. 2つの機能を持つ殺菌すすぎ助剤組成物であって、前記組成物は:
    以下の式を有する第4級アンモニウム化合物であって、
    式中、基R1、R2、R3、及びR4の各々は、C20未満の鎖長を有する、第4級アンモニウム化合物と;
    C6〜C10の鎖長を有するアニオン性界面活性剤と
    を含み、
    前記組成物は、水に可溶性である固体または液体濃縮物であり、
    使用溶液において約1〜約12のpHを有し、処理表面上において少なくとも5logの微生物殺滅を提供する、組成物。
  16. 殺菌すすぎ助剤組成物によって表面を殺菌する方法であって、前記方法は:
    請求項1〜15のいずれか1項に記載の液体または固体組成物を表面に提供することと、
    それを必要とする前記表面を、追加のすすぎステップを含まずにすすぐこと及び殺菌することと
    を含み、
    前記殺菌することは、約140F未満の温度において、表面上で少なくとも5logの微生物殺滅を提供する、方法。
  17. すすぐこと及び/または殺菌することを必要とする前記表面に適用する前に、前記固体すすぎ組成物を水性使用溶液中に混合する、請求項16に記載の方法。
  18. 前記組成物を希釈して、約25ppm〜約400ppmの第4級アンモニウム化合物と、約1ppm〜約50ppmのアニオン性界面活性剤とを提供する使用溶液を提供することをさらに含む、請求項16又は17に記載の方法。
  19. 前記殺菌表面は膜を含まず、かつ/または染みを含まない、請求項16〜18のいずれか1項に記載の方法。
  20. 前記殺菌の有効性は、前記表面に接触して30秒以内である、請求項16〜19のいずれか1項に記載の方法。
  21. 前記殺菌の有効性は、約120F未満の温度におけるものである、請求項16〜21のいずれか1項に記載の方法。
  22. 前記殺菌すすぎ助剤組成物は、約0ppm〜約500ppmの水硬度の水条件に耐性である、請求項16〜21のいずれか1項に記載の方法。
  23. 前記殺菌の有効性は、別個のすすぎステップを必要としない、請求項16〜22のいずれか1項に記載の方法。
  24. 表面張力を約35dynes/cm未満にまで低減するステップをさらに含む、請求項16〜23のいずれか1項に記載の方法。
  25. 表面張力を約25dynes/cm未満にまで低減するステップをさらに含む、請求項16〜24のいずれか1項に記載の方法。
  26. 表面張力の前記低減は、第4級アンモニウム化合物とアニオン性界面活性剤の組み合わせの相乗効果の結果であり、非イオン性界面活性剤を使用することなく、改善されたぬれ性、被覆、及びすすぎ性能を提供する、請求項16〜25のいずれか1項に記載の方法。
  27. 抗微生物性すすぎ助剤組成物であって、前記組成物は:
    以下の式を有する第4級アンモニウム化合物であって、
    式中、基R1、R2、R3、及びR4の各々は、C18未満の鎖長を有する、第4級アンモニウム化合物と;
    C6〜C18の鎖長を有するアニオン性界面活性剤と
    を含み、
    前記組成物は、水に可溶性である固体または液体濃縮物であり、使用溶液において約1〜約12のpHを有し、高温または低温において、前記組成物の前記接触角を約30度未満にまで低減するのに有効な量で存在する、組成物。
  28. 前記第4級アンモニウム化合物は、モノアルキルトリメチルアンモニウム塩、モノアルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、ヘテロ芳香族アンモニウム塩、多置換第4級アンモニウム塩、ビス−第4級アンモニウム塩、ポリマー性第4級アンモニウム塩、及びそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項27に記載の組成物。
  29. 前記アニオン性界面活性剤は、アルコキシル化または非アルコキシル化の、直鎖または分岐鎖カルボキシレートである、請求項27又は28に記載の方法。
  30. 前記第4級アンモニウムは、少なくとも1つのジアルキル第4級アンモニウムからなり、前記アニオン性界面活性剤が、オクタン酸、デカン酸、ノナン酸、またはそれらの混合物からなる、請求項27〜29のいずれか1項に記載の組成物。
  31. 前記第4級アンモニウムは8〜18個の炭素原子の炭素鎖長を有する、請求項27〜30のいずれか1項に記載の組成物。
  32. アニオン性界面活性剤対第4級アンモニウム化合物のモル比が、約2モルのアニオン性界面活性剤対1モルの第4級アンモニウム化合物〜約1モルのアニオン性界面活性剤対10モルの第4級アンモニウム化合物までである、請求項27〜31のいずれか1項に記載の組成物。
  33. 前記アニオン性界面活性剤は、第1級C6〜C10直鎖または分岐鎖のカルボキシレート、C6〜C14アルコキシル化カルボキシレート、C6〜C10直鎖スルフェートもしくはスルホネート、C6〜C12分岐鎖スルフェートもしくはスルホネート、またはC6〜C18アルコキシル化スルフェートもしくはスルホネートである、請求項27〜32のいずれか1項に記載の組成物。
  34. 前記アニオン性界面活性剤は第1級C6〜C10直鎖カルボキシレートであり、前記組成物は前記使用溶液中で約1〜約5.5のpHを有するか、または前記アニオン性界面活性剤は第1級C6〜C10分岐鎖カルボキシレートであり、前記組成物は前記使用溶液中で約1〜約12のpHを有する、請求項33に記載の組成物。
  35. 前記アニオン性界面活性剤は、C6〜C13アルコキシル化カルボキシレートであり、前記組成物は前記使用溶液中で約1〜約5.5のpHを有する、請求項33に記載の組成物。
  36. 前記組成物は水中に可溶性であり、使用溶液中に、約25ppm〜約400ppmの第4級アンモニウム化合物と、約1ppm〜約50ppmのアニオン性界面活性剤とを提供する、請求項27〜35のいずれか1項に記載の組成物。
  37. 前記組成物は、シラン及び/または酸化剤を実質的に含まず、任意選択に非イオン性界面活性剤を含まない、請求項27〜36のいずれか1項に記載の組成物。
  38. 追加の界面活性剤、増粘剤及び/または粘度調整剤、溶媒、溶解度調整剤、湿潤剤、金属保護剤、安定化剤、腐食防止剤、金属イオン封鎖剤及び/またはキレート剤、凝固剤、被覆剤、pH調整成分(酸味料)、芳香剤及び/または染料、ヒドロトロープまたはカプラー、緩衝液、ならびにそれらの組み合わせからなる群より選択される追加の機能性成分をさらに含む、請求項27〜37のいずれか1項に記載の組成物。
  39. 前記追加の機能性成分は、可溶化剤、及び/または安定化剤である、請求項38に記載の組成物。
  40. 前記組成物は、前記組成物の水性溶液の表面張力を約35dynes/cm未満にまで低減し、かつ/または前記組成物は、前記組成物と前記処理表面との間の前記接触角を、前記処理表面と第4級アンモニウム化合物単独またはアニオン性界面活性剤単独との間の接触角と比べて少なくとも10度低減するのに有効な量で存在する、請求項27〜39のいずれか1項に記載の組成物。
  41. 抗微生物性すすぎ助剤組成物によって表面をすすぐ方法であって、前記方法は:
    請求項27〜40のいずれかに記載の液体または固体組成物を表面に提供することと、 それを必要とする前記表面をすすぐことと
    を含む、方法。
  42. すすぎ及び/または抗微生物性の有効性を必要とする前記表面に適用する前に、前記固体すすぎ組成物を水性使用溶液中に混合する、請求項41に記載の方法。
  43. 前記組成物を希釈して、約25ppm〜約400ppmの第4級アンモニウム化合物と、約1ppm〜約50ppmのアニオン性界面活性剤とを提供する使用溶液を提供することをさらに含む、請求項41又は42に記載の方法。
  44. すすがれた前記表面は膜を含まず、かつ/または染みを含まない、請求項41〜43のいずれか1項に記載の方法。
  45. 前記抗微生物性すすぎは、低温及び/または高温において有効である、請求項41〜44のいずれか1項に記載の方法。
  46. 表面張力を約35dynes/cm未満にまで低減するステップをさらに含む、請求項41〜45のいずれか1項に記載の方法。
  47. 表面張力を約25dynes/cm未満にまで低減するステップをさらに含む、請求項41〜46のいずれか1項に記載の方法。
  48. 表面張力の前記低減は、前記第4級アンモニウム化合物及びアニオン性界面活性剤の組み合わせの相乗効果の結果であり、非イオン性界面活性剤を使用することなく、改善されたぬれ性、被覆、及びすすぎ性能を提供する、請求項41〜47のいずれか1項に記載の方法。
  49. 前記すすぎの有効性は、少なくとも約70℃の温度において、ぬれ性、被覆、及び低減した乾燥時間を提供する、請求項41〜48のいずれか1項に記載の方法。
  50. 前記組成物は、高温または低温において、前記組成物の前記接触角を約30度未満に低減するのに有効な量で提供される、請求項41〜49のいずれか1項に記載の方法。
  51. 前記組成物は、前記組成物の前記接触角を約25度未満に低減するのに有効な量で提供される、請求項50に記載の方法。
  52. 前記組成物は、前記組成物の前記接触角を約15度未満に低減するのに有効な量で提供される、請求項51に記載の方法。
  53. 前記抗微生物性すすぎ助剤組成物は、約0ppm〜約500ppmの水の硬度の水条件に耐性である、請求項41〜52のいずれか1項に記載の方法。
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