JP2023515601A - 機械器物洗浄にアミン系界面活性剤を用いる新規の二機能一体型殺菌およびすすぎ助剤組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書に開示される洗剤組成物およびその使用がより容易に理解されるように、ある特定の用語を最初に定義する。別段定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本開示の実施形態に関連する当業者によって一般的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、それらを修正したか、またはそれらと同等である多くの方法および材料が、必要以上の実験を伴うことなく本開示の実施形態の実践に使用されることができ、好ましい材料および方法が、本明細書に記載されている。本開示の実施形態についての記載および特許請求において、以下に記載の定義に従って、以下の専門用語が使用されるであろう。
本開示は、少なくとも1つの殺菌アミン界面活性剤を有する食器洗浄組成物および/またはすすぎ助剤組成物に関し、また非イオン性界面活性剤を含んでもよい。すすぎ組成物の例示的な範囲は、表1A~1Cに、洗剤組成物の重量パーセントで示される。
本開示による二機能一体型殺菌すすぎ組成物は、少なくとも1つの殺菌アミン化合物を含む。ある特定のアミンは、抗微生物活性を有することが知られている。したがって、抗微生物活性を有する様々なアミン系化合物を、本開示の組成物に使用することができる。「アミン系」という用語は、概して、以下の式を有する任意の化合物を指し、
本開示の実施形態では、本明細書に開示される組成物は、消泡剤を含んでもよい。一実施形態では、本明細書に開示される組成物は、消泡剤を含む。好ましい実施形態では、消泡剤は、非イオン性界面活性剤である。好ましい実施形態では、消泡剤は、非イオン性アルコキシル化界面活性剤である。別の好ましい実施形態では、消泡剤は、式RO-(PO)0-5(EO)1-30(PO)1-30、またはRO-(PO)1-30(EO)1-30(PO)1-30を有する非イオン性界面活性剤であり、式中、RはC8-18直鎖または分岐アルキル基、EO=エチレンオキシド、PO=プロピレンオキシドである。例示的な好適なアルコキシル化界面活性剤としては、エチレンオキシド/プロピレンブロックコポリマー(EO/POコポリマー)、ポロキサマー、エチレンオキシドに加えてより高級のアルケンオキシドを有する、アルコキシル化され大部分は分岐していない脂肪アルコール、キャップEO/POコポリマー、部分キャップEO/POコポリマー、完全キャップEO/POコポリマー、アルコールアルコキシレート、キャップ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。
R20--(PO)sN-(EO)tH、
R20--(PO)sN-(EO)tH(EO)tH、および
R20--N(EO)tHによって表されてもよく、
式中、R20は、8~20個、好ましくは12~14個の炭素原子のアルキル、アルケニル、もしくは他の脂肪族基、またはアルキル-アリール基であり、EOは、オキシエチレンであり、POは、オキシプロピレンであり、sは、1~20、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の他の変動は、代替式:
R20--(PO)v--N[(EO)wH][(EO)zH]によって表されてもよく、
式中、R20は、上記の定義のとおりであり、vは、1~20(例えば、1、2、3、または4(好ましくは2))であり、wおよびzは、独立して、1~10、好ましくは2~5である。
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、アミン界面活性剤および消泡剤を含む組成物は、組成物の総重量の大部分またはさらには実質的に全部を構成する。例えば、いくつかの実施形態では、追加の機能性成分は、ほとんどまたはまったく、その中に入っていない。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および機能性を提供する。本出願の目的では、「機能性成分」という用語は、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を以下でより詳細に考察するが、考察される特定の材料は単に例として挙げられているだけであり、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では、本開示の組成物は、酵素を含む。好ましい酵素には、プロテアーゼ、アミラーゼ、セルラーゼ、リパーゼ、およびそれらの組み合わせが含まれる。より好ましい酵素はプロテアーゼである。酵素は、好ましくは、約0重量%~約30重量%、約0重量%~約20重量%、または約0重量%~約15重量%の量である。
選択された酵素が所望のpH範囲(約6~約9)で安定であるという条件で、任意の供給源からの任意のプロテアーゼまたはプロテアーゼの混合物を酵素洗剤組成物に使用することができる。例えば、プロテアーゼ酵素は、植物、動物、または酵母、黴、もしくは細菌などの微生物に由来し得る。好ましいプロテアーゼ酵素には、Bacillus subtilis、Bacillus lentus、Bacillus licheniformis、およびStreptomyces griseusに由来する酵素が含まれるが、これらに限定されない。B.subtilisに由来するプロテアーゼ酵素が最も好ましい。プロテアーゼは、精製されても、微生物抽出物の構成成分であってもよく、野生型であっても、(化学的または遺伝子組換による)変異型であってもよい。例示的なプロテアーゼには、スブチリシン、セリンエンドペプチダーゼ、E.C.3.4.21が含まれる。
選択された酵素が所望のpH範囲(約6~約9)で安定であるという条件で、任意の供給源からの任意のアミラーゼまたはアミラーゼの混合物(E.C.3.2.1.1)を酵素洗剤組成物に使用することができる。例えば、アミラーゼ酵素は、植物、動物、または酵母、黴、もしくは細菌などの微生物に由来し得る。好ましいアミラーゼ酵素には、Bacillus、例えば、B.licheniformis、B.amyloliquefaciens、B.subtilis、またはB.stearothermophilusに由来するものが含まれるが、これらに限定されない。B.subtilisに由来するアミラーゼ酵素が最も好ましい。アミラーゼは、精製されても、微生物抽出物の構成成分であってもよく、野生型であっても、(化学的または遺伝子組換による)変異型であってもよい。
選択された酵素が所望のpH範囲(約6~約9)で安定であるという条件で、任意の供給源からの任意のセルラーゼまたはセルラーゼの混合物(E.C.3.2.1.4)を酵素洗剤組成物に使用することができる。例えば、セルラーゼ酵素は、植物、動物、または真菌もしくは細菌などの微生物に由来し得る。好ましいセルラーゼ酵素には、Humicola insolensに由来するもの、Humicola株DSM1800、またはAeromonas科に属するセルラーゼ212生成真菌および海洋軟体動物Dolabella Auricula Solanderの肝膵臓から抽出されるものが含まれる。セルラーゼは、精製されても、微生物抽出物の構成成分であってもよく、野生型であっても、(化学的または遺伝子組換による)変異型であってもよい。
選択された酵素が所望のpH範囲(約6~約9)で安定であるという条件で、任意の供給源からの任意のリパーゼまたはリパーゼの混合物(E.C.3.1.1)を酵素洗剤組成物に使用することができる。例えば、リパーゼ酵素は、植物、動物、または真菌もしくは細菌などの微生物に由来し得る。好ましいプロテアーゼ酵素には、Pseudomonas stutzeri ATCC 19.154などのPseudomonas、またはHumicola lanuginosaなどのHumicola(典型的にはAspergillus oryzae中で遺伝子組換生成される)に由来するものが含まれる。リパーゼは、精製されても、微生物抽出物の構成成分であってもよく、野生型であっても、(化学的または遺伝子組換による)変異型であってもよい。
酵素洗剤組成物は、上記に加えて追加の酵素を含むことができる。追加の好適な酵素には、クチナーゼ、ペルオキシダーゼ、グルコナーゼ、またはそれらの混合物が含まれ得るが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、本開示の組成物は、アルカリ性源および/または酸味料を含む。好ましい実施形態では、本開示の組成物は、酸味料を含む。酸味料は、所望の酸性から中性の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では、本開示の組成物は、一つ又は複数の安定化剤を含む。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、本開示の組成物は、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。
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。
湿潤剤もまた、本開示の組成物中で有用である。湿潤剤は、本開示の抗微生物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。本開示の組成物中で使用できる湿潤剤は、本開示の組成物の表面活性を高めるために、当該技術分野において既知の組成のいずれかを含む。本開示の態様では、配合物中にさらなる湿潤剤を使用することなく、様々なアミン界面活性剤が、洗浄/すすぎ助剤および殺菌洗浄/すすぎ助剤用途に好適である。これらの湿潤剤は、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。
本開示の組成物は、様々な既知の増粘剤のうちのいずれを含んでもよい。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、およ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。一実施形態では、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。概して、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ことになる。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。
本開示による殺菌すすぎ組成物は、追加の界面活性剤を含んでもよい。特定の態様において、非イオン性界面活性剤は、追加の消泡を必要とする使用の用途に特に有用である。一態様では、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、いくつかの態様では、非イオン性界面活性剤は、本開示の組成物と組み合わされることが望まれてもよい(一緒に組み合わされて使用される洗浄剤配合物に含まれるなど)。例えば、食品汚染消泡用途などのある特定の実施形態では、非イオン界面活性剤は、好ましくはアルコールアルコキシレートおよびEO/POブロックコポリマーを含むことが望ましくてもよい。
半極性タイプの非イオン表面活性剤は、本開示の組成物において有用な別のクラスの非イオン界面活性剤である。概して、半極性非イオン性物質は、高発泡物質および泡安定剤であり、これはCIPシステムにおけるそれらの適用を限定することができる。しかしながら、高発泡洗浄方法用に設計された本開示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、スルホキシドおよびそれらのアルコキシル化誘導体を含む。
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。金属イオン封鎖剤と配合物塩ベースとの適合性のために、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。
本開示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めてもよい。いくつかの実施形態では、凝固剤は、組成物を固体の洗浄/すすぎ助剤組成物として形成および/または維持することができる。他の実施形態では、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。
二機能一体型殺菌すすぎ組成物は、濃縮組成物を含んでも、希釈されて使用組成物を形成してもよい。概して、濃縮物は、水で希釈されて、処理を必要とする表面および/または製品に接触して所望のすすぎ、殺菌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および/または製品に接触する二機能一体型殺菌すすぎ組成物は、本発明による方法に用いられる配合に応じて、濃縮物または使用組成物(または使用溶液)と称され得る。組成物中の四級アンモニウム化合物およ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提供されるか、使用溶液として提供されるかに応じて変動することになると理解されるべきである。
本開示による二機能一体型殺菌すすぎ組成物は、アミン系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提供する。特に有益な態様では、本開示による二機能一体型殺菌すすぎ組成物は、他の塩素、酸化剤、および/または四級アンモニウムクロリドを含まない。
抗微生物有効性を提供するアミン界面活性剤組成物を含む殺菌すすぎ組成物は、すすぎおよび湿潤用途(非殺菌用途を含む)、イオン性液体の形成、他の抗微生物性および硬表面洗浄用途、抗微生物エマルションの形成およびマイクロエマルション形成、本開示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および脱臭、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。
本明細書に開示される洗剤組成物は、本明細書に開示される重量パーセントおよび割合で構成要素を組み合わせることにより形成され得る。本明細書に開示される洗剤組成物は、固体として提供することができ、あるいは器物洗浄プロセス(または他の使用の用途)中に使用溶液が形成される。
アミン系界面活性剤が、洗浄/すすぎ助剤として機能するために表面張力を十分に減少させることができるかどうかをまず決定するため、様々なpHにある、様々な濃度の単一のアミン界面活性剤であるビス(3-アミノプロピル)ドデシルアミンか、クロロ酢酸とのN-C10-16-アルキルトリメチレンジアミン反応生成物のアミンミックスを例とするアミン界面活性剤の混合物かのいずれかの臨界ミセル濃度(CMC)を決定した。
異なるpH値によって決定される様々な環境におけるアミン系界面活性剤の有効性を決定するために、界面活性剤を、E.coliおよびStaphylococcus aureusに対する抗微生物有効性について試験した。AOAC Official Method 960.09(Germicidal and Detergent Sanitizing Action of Disinfectants)に従って、組成物を、約pH5、約pH7、および約pH9で、約12.5~約400ppmの範囲の濃度で試験した(ビス(3-アミノプロピル)ドデシルアミンについては図3~5、クロロ酢酸とのN-C10-16-アルキルトリメチレンジアミン反応生成物のミックスについては図6~8)。
界面活性剤の発泡プロファイルを制御する消泡剤の能力も試験した。ビス(3-アミノプロピル)ドデシルアミンは、E.coliおよびStaphylococcus aureusの両方に対して、実施例2において、25ppm、pH9で良好な抗微生物特性を示したため、25ppm、pH8.5で、アルコキシル化アルキルアルコール非イオン消泡剤との異なる割合にわたって、100または120°Fで、Glewwe発泡試験を使用して試験した。
他の実施例が、抗微生物有効性を含めて、特性にpHへの感受性を有するアミン系界面活性剤を示すとき、それらを消泡剤と混合することがそれらの抗微生物有効性にどのように影響するのかは不明であった。実施例2と同じプロトコルに従って、異なる濃度および割合のビス(3-アミノプロピル)ドデシルアミンおよび脂肪アルコールアルコキシレート(アルコキシル化アルキルアルコール非イオン性界面活性剤)消泡剤を、pH9で試験した(図9)。
本開示の組成物の適合性を、酵素などの他の化合物でさらに試験した。最初の試験は、図10に示すように、中性洗剤、酵素、および/またはアミン界面活性剤を個々でまたは組み合わせで使用して行った。器物を7サイクル洗浄し、1を最高の洗浄力、5を最低として、残っているタンパク質フィルムを評価した。図10に示すように、単独の、または中性pH洗剤と組み合わせたビス(3-アミノプロピル)ドデシルアミン系すすぎ助剤は、タンパク質の除去性能が不良であった。約10ppmのプロテアーゼを加えると、洗剤およびアミン界面活性剤と組み合わせたときに、わずかな改善があった。しかしながら、改善は、異なる組み合わせの中で最高の洗浄力を有した酵素および洗剤単独だけよりも小さかった。したがって、中性pHでは、酵素を用いても、アミン界面活性剤は、洗剤単独だけ、または洗剤および酵素よりも性能が不良である。
Claims (20)
- 酵素をさらに含む、請求項1に記載の殺菌洗浄/すすぎ助剤組成物。
- 前記消泡剤が非イオン性界面活性剤である、請求項1~3のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記アミン界面活性剤が、N-アルキルアミノプロピルグリセリン、ビス(3-アミノプロピル)ドデシルアミン、N-C10-16-アルキルトリメチレンジアミンとクロロ酢酸との反応生成物、および/またはそれらの組み合わせで構成される、請求項1~4のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記消泡剤が、一つ又は複数のアルコキシル化アルキル界面活性剤で構成される、請求項1~5のいずれか一項に記載の組成物。
- R1は、炭素鎖長が6~18炭素原子である、請求項1~6のいずれか一項に記載の組成物。
- 消泡剤とアミン界面活性剤とのモル比が、約2対1~約1対3である、請求項1~7のいずれか一項に記載の組成物。
- 使用溶液のpHが、約5~約11である、請求項1~8のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、水に可溶性であり、使用溶液中に、約20ppm~約400ppmのアミン界面活性剤と、約10ppm~約400ppmの消泡剤とを提供する、請求項1~9のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、塩素、酸化剤、および四級アンモニウムクロリドを実質的に含まない、請求項1~10のいずれか一項に記載の組成物。
- 追加の界面活性剤、増粘剤および/または粘度調整剤、溶媒、溶解度調整剤、保湿剤、金属保護剤、安定化剤、腐食防止剤、金属イオン封鎖剤および/またはキレート剤、凝固剤、被覆剤、pH調整成分、芳香剤および/または染料、ヒドロトロープ、酵素、またはカプラー、緩衝液、ならびにこれらの組み合わせからなる群から選択される、追加の機能性成分をさらに含む、請求項1~11のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記追加の機能性成分が酵素である、請求項1~12のいずれか一項に記載の組成物。
- 殺菌活性を有する洗浄/すすぎ助剤組成物であって、
約0.001重量%~約95重量%のアミン界面活性剤と、
約0.001~約50重量%の消泡界面活性剤と、
最大約80重量%の任意選択の追加の機能性成分、あるいは、追加の界面活性剤、ビルダー、酵素、増粘剤および/もしくは粘度調整剤、溶媒、溶解度調整剤、保湿剤、金属保護剤、安定化剤、腐食防止剤、金属イオン封鎖剤、キレート剤、凝固剤、被覆剤、pH調整成分、ヒドロトロープ、カプラー、ならびに/または緩衝液のうちの一つ又は複数と、を含み、
前記組成物が、塩素、酸化剤、および/または四級アンモニウムクロリドを実質的に含まない、洗浄/すすぎ助剤組成物。 - ビルダーまたは酵素をさらに含む、請求項14に記載の洗浄/すすぎ助剤組成物。
- 洗浄/すすぎ助剤組成物により表面を殺菌する方法であって、
請求項1~15のいずれか一項に記載の組成物を表面に提供することと、
前記組成物を前記表面からすすぐことと、を含み、
前記表面が、追加のすすぎステップを必要とすることなく殺菌され、さらに、前記殺菌により、前記表面上で少なくとも5対数の微生物が死滅する、方法。 - 前記組成物が、洗浄および/または殺菌を必要とする前記表面に適用される前に、水性使用溶液中に混合される、請求項16に記載の方法。
- 前記組成物を希釈して、約25ppm~約400ppmのアミン界面活性剤と、約12.5ppm~約400ppmの消泡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または17に記載の方法。
- 前記殺菌表面がフィルムを含まず、かつ/または染みを含まない、請求項16~18のいずれか一項に記載の方法。
- 前記殺菌有効性が、前記表面への接触から30秒以内である、請求項16~19のいずれか一項に記載の方法。
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