JP4813551B2 - 強化酵素適合性を有する有機触媒 - Google Patents

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Description

本発明は、有機触媒を含む洗浄組成物、並びにそのような洗浄製品を作製及び使用する方法に関する。
酸素漂白剤、例えば、過酸化水素は、典型的には、衣類及び種々の表面から染み及び汚れを除去するのを容易にするために使用される。残念ながら、このような剤はきわめて温度率(temperature rate)依存性が高い。結果として、このような試剤が温度のより低い溶液中で使用される場合、このような溶液の漂白作用は顕著に減少する。
前記性能の課題を解決するため、産業界は、「漂白活性化剤」として周知の部類の材料を開発した。しかしながら、前記材料は、40℃未満の溶液温度で急速にその有効性を失うので、3,4−ジヒドロ−2−[2−(スルホオキシ)デシル]イソキノリミウム分子内塩等の新しい有機触媒が開発された。一般に、前記現行技術の触媒は、低温度水状態で有効であるが、特定の酵素を不活性にする可能性がある。ほとんどの洗濯及び洗浄組成物は、酵素が配合されているので、前記触媒で洗浄製品を配合すると問題を生じる可能性がある。
それ故に、処方柔軟性、低水温漂白性及び酵素適合性を組み合わせた効果を提供できる有機触媒を含む安価な洗浄組成物に対してニーズがある。
本発明は、強化酵素適合性を有する有機触媒を含む洗浄組成物、並びにそれを作製及び使用する方法に関する。
定義
本明細書で使用する時、用語「洗浄組成物」は、他に指示がない限り、顆粒又は粉末形態の万能又は「重質」洗浄剤、特に洗濯洗剤、液体、ゲル又はペースト形態の万能洗浄剤、特にいわゆる重質液体型、液体の高級布地用洗剤、手洗い食器洗浄剤、又は軽質食器洗浄剤、特に高起泡型のもの、種々の錠剤、顆粒、液体及び家庭及び業務用のためのリンス補助型を含む機械食器洗浄剤、抗菌ハンドウォッシュ型、物干し棒、うがい薬、義歯クリーナー、車又はカーペット用シャンプー、浴室クリーナーを含む液体洗浄剤及び消毒剤、ヘアシャンプー及びヘアリンス、シャワージェル(ボディソープ)及び泡浴及び金属クリーナー、並びに、漂白添加物質及び「染み用スティック」、又は前処理型のような洗浄補助剤を含む。
本明細書で使用する「独立して、〜から成る群から選択される」という言い回しは、引用されるマーカッシュ群から選択される部分又は要素が同じか、異なるか、又は任意の要素の混合物であってもよいことを意味する。
本出願の試験方法の項で開示する試験方法を用いて、本出願人らの発明のパラメータの各値を求めなければならない。
特に記載のない限り、構成成分又は組成物の濃度は全て、前記構成成分又は組成物の活性レベルに関するものであり、市販の供給源類に存在し得る不純物類、例えば残留溶媒類又は副生成物類は除外される。
百分率及び比率はすべて、特に指示がない限り、重量で計算される。百分率及び比率はすべて、特に指示がない限り、組成物全体を基準にして計算される。
本明細書を通じて与えられるあらゆる最大数の限定は、あらゆるより小さい数値の限定を、あたかもそのようなより小さい数値の限定がここに明確に書かれているかのように包含すると理解されるべきである。本明細書全体を通じて記載されるあらゆる最小数値限定は、それよりも大きいあらゆる数値限定を、あたかもこうしたそれよりも大きい数値限定が本明細書に明確に記載されているかのように含む。本明細書全体を通じて記載されるあらゆる数値範囲は、こうしたより広い数値範囲内に入る、それよりも狭いあらゆる数値範囲を、あたかもこうしたそれよりも狭い数値範囲が全て本明細書に明確に記載されているかのように含む。
引用する全ての文書は、関連部分において本明細書に参考として組み込み、任意の文書の引用は、それが本発明に関して先行技術であるということの承認として解釈すべきではない。
有機触媒を含む洗浄組成物
出願人らは、本発明の有機触媒のR及びR部分の賢明な選択が改善された酵素適合性をもたらすことを見出した。理論により制限されないとはいえ、出願人らは、このことは、前記部分の前記賢明な選択の結果、水性環境の触媒の好ましい分配によると理解している
出願人らの発明の1つの態様において、出願人らの洗浄組成物は、70以上又は更に80以上のの酵素適合性値を有する有機触媒を含む。
出願人らの発明の1つの態様において、出願人らの洗浄組成物は、下記の式1若しくは式2又はその混合物を有する有機触媒を含む。
Figure 0004813551
Figure 0004813551
ただし、上式中、Gは、−O−、−CHO−、−(CH−、及び−CH−から選択される。Rは、水素又はC〜Cアルキルから選択される。好適なC〜Cアルキル部分は、メチル、エチル、イソ−プロピル及び第三級−ブチルを包含するがこれらに限定されない。各Rは、独立してC〜Cアルキル、ベンジル、2−メチルベンジル、3−メチルベンジル、4−メチルベンジル、4−エチルベンジル、4−イソ−プロピルベンジル及び4−第三級−ブチルベンジルから選択される。好適なC〜Cアルキル部分は、n−ブチル、n−ペンチル、シクロペンチル、n−ヘキシル、シクロヘキシル、シクロヘキシルメチル、n−ヘプチル及びオクチルを含むがこれらに限定されない。
発明の1つの態様において、Gは、−O−及び−CH−から選択される。Rは、水素、メチル、エチル、イソ−プロピル及び第三級−ブチルから選択される。各Rは、独立してC〜Cアルキル、ベンジル、2−メチルベンジル、3−メチルベンジル及び4−メチルベンジルから選択される。
発明の1つの態様において、Gは、−CH−であり、Rは、水素であり、各Rは、独立してn−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、ベンジル、2−メチルベンジル、3−メチルベンジル及び4−メチルベンジルから選択される。
前記洗浄組成物の任意の態様の残部は、1以上の補助剤材料で作製される。
好適な有機触媒を作製する方法
好適な有機触媒は、バッチ、半バッチ及び連続プロセスを含む種々の反応槽並びに方法を使用し製造できる。触媒(式1)の一種を含有する好適なイミニウムは、実施例及びそこに包含される参照に記載された一般の手順に従って製造できる。前記触媒の一種を含有するオキサジリディニウム(oxaziridinium)環は、前記触媒の一種を含有するイミニウムをペルオキシカルボン酸又はペルオキシ一硫酸等の酸素移動剤と接触することにより製造できる。このような種は、その場で形成することができ、精製せずに使用することができる。
出願人の有機触媒を含む洗浄組成物及び洗浄組成物添加物
本発明の洗浄組成物は、例えば、洗濯用途、硬質表面洗浄、自動食器洗浄用途、並びに義歯、歯、毛髪及び皮膚のような化粧用途において有利に使用されることができる。しかしながら、低温溶液中での効率向上と優れた酵素適合性の両方の特有の利点により、本発明の有機触媒は、洗剤又は洗濯漂白添加剤を含有する漂白剤の使用による布地の漂白等の洗濯アプリケーションに理想的に好適である。さらに、本発明の有機触媒は、顆粒及び液体組成物の両方で使用してもよい。
本発明の有機触媒は、洗浄添加剤製品にも用いられてもよい。本発明の有機触媒を包含する洗浄添加剤は、理想的には、追加的な漂白効果が望まれる時に洗浄プロセスに包含するのに好適である。前記の例として、低温溶液洗浄アプリケーションが挙げられるが、これに限定されない。添加物製品は、最も単純な形態における出願人の有機触媒になる可能性がある。好ましくは、添加物は、過酸素供給源が使用され、漂白効果が増大することが望まれる洗浄工程に追加するための剤形でパッケージできる。このような単一剤形は、丸薬、錠剤、ジェルキャップ又は予め測定された粉末若しくは液体のような他の単一用量単位を含んでもよい。充填剤又は担体物質は、このような組成物の体積を増加させるために包含されてもよい。適した充填剤又は担体物質としては、硫酸塩、炭酸塩及びケイ酸塩という様々な塩、並びにタルク、粘土等が挙げられるが、これらに限定されない。液体組成物のための充填剤又は担体物質は、水又はポリオール及びジオールを含めた低分子量の一級及び二級アルコールであってもよい。このようなアルコールの例としては、メタノール、エタノール、プロパノール及びイソプロパノールが挙げられるが、これらに限定されない。該組成物は、このような物質を約5%〜約90%含有してもよい。酸性充填剤は、pHを下げるために使用することができる。あるいは、洗浄添加物は、以下に規定される活性化過酸化物供給源、又は以下に完全に規定されるような補助剤成分を含んでもよい。
出願人の洗浄組成物及び洗浄添加物は、触媒的に有効量の出願人の有機触媒を必要とする。このような触媒の必要濃度は、出願人の有機触媒を1種以上添加することによって達成させることができる。この発明を制限するのではなく、実用的な方法として、本明細書の組成物及び洗浄方法は、調整でき、洗浄溶液中に少なくとも0.001ppm、約0.001ppm〜約500ppm、約0.005ppm〜約150ppm、更に約0.05ppm〜約50ppm程度の出願人らの有機触媒を備える。洗浄溶液中の前記レベルを得るため、本明細書の典型的な組成物は、洗浄組成物の約0.0002重量%〜約5重量%、更に約0.001重量%〜約1.5重量%の有機触媒を含んでよい。
出願人の有機触媒が、顆粒状組成物中で使用される場合、出願人の有機触媒がカプセル化粒子の形態であり、保存中に、顆粒状組成物の湿気及び/又は他の成分から出願人の有機触媒を保護することが望ましい場合がある。それに加えて、カプセル化はまた、洗浄方法中の出願人の有機触媒の利用可能性を制御する手段であり、出願人の有機触媒の漂白性能を高めることができる。この観点において、出願人の有機触媒は、当該分野で既知の任意のカプセル化材料を用いてカプセル化することができる。
カプセル化材料は、典型的には、出願人の有機触媒の少なくとも一部分、好ましくはすべてをカプセル化する。典型的には、カプセル化材料は水溶性及び/又は水分散性である。カプセル化材のガラス転移温度(Tg)は0℃以上であってもよい。
カプセル化材料は、好ましくは、炭水化物類、天然又は合成ガム、キチン及びキトサン、セルロース及びセルロース誘導体、シリケート類、ホスフェート類、ボレート類、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、石蝋並びにこれらの組み合わせから成る群から選択される。好ましくはカプセル化材は炭水化物であり、典型的には単糖類、オリゴ糖、多糖類、及びこれらの組み合わせから成る群から選択する。最も好ましくはカプセル化材はデンプンである。好ましいデンプン類は、EP0922499;米国特許第4,977,252号;米国特許第5,354,559及び米国特許第5,935,826号中に記載されている。
カプセル化材は、熱可塑性樹脂、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリロニトリル及びこれらの混合物等のプラスチックから作製される微小球であってよく;使用可能な市販の微小球は、スウェーデン、ストックビクスベルケン(Stockviksverken)のエクスパンセル(Expancel)により商標エクスパンセル(登録商標)のもとに供給されるもの、並びにアメリカ合衆国、ペンシルバニア州、バレー・フォージ(Valley Forge)のPQ社(PQ Corp)により商品名PM6545、PM6550、PM7220、PM7228、エクステンドスフィアズ(Extendospheres)(登録商標)、ラクシル(Luxsil)(登録商標)、Q−セル(Q-cel)(登録商標)及びスフェリセル(Sphericel)(登録商標)のもとに供給されるものである。
本明細書の洗浄組成物は、好ましくは、水性洗浄操作に使用時、洗浄水が約6.5〜約11、又は更に約7.5〜約10.5のpHを有するように配合されるものとする。液体皿洗い製品処方は、約6.8〜約9.0のpHを有してよい。洗濯製品は、典型的に約9〜約11のpHを有する。推奨使用レベルでpHを制御する技術としては、緩衝剤、アルカリ、酸等の使用が挙げられ、当業者に周知である。
補助剤物質
本発明の目的には必須でないが、以下に例示される補助剤の非限定的なリストは、当該組成物において使用するのに適しており、例えば、洗浄性能を補助若しくは向上させるために、洗浄されるべき基材の処理のために、または香料、着色剤、染料などを用いる場合のように洗浄組成物の審美性を変化させるために、本発明の特定の実施形態に組み込まれるのが望ましい。このような追加的成分の明確な性質、及びそれを組み込む濃度は、組成物の物理的形態及び使用されるべき洗浄作業の性質に依存する。好適な補助剤材料としては、界面活性剤、ビルダー、キレート剤、移染防止剤、分散剤、酵素および酵素安定剤、触媒作用性物質、漂白活性化剤、過酸化水素、過酸化水素供給源、予備形成過酸類、ポリマー分散剤、粘土汚れ除去/再付着防止剤、増白剤、起泡抑制剤、染料、香料、構造伸縮性付与剤、柔軟仕上げ剤、キャリア、向水性物質、加工助剤、溶媒、および/または顔料が挙げられるが、これらに限定されない。下記の開示に加え、このようなその他の補助剤の適した例及び使用濃度は、米国特許第5,576,282号、米国特許第6,306,812B1号及び米国特許第6,326,348B1号に見出され、これらを本明細書に参考として組み込む。
上述の如く、前記補助成分は、本出願人らの組成物にとって必須ではない。従って、本出願人らの組成物の特定の実施形態は、次の補助剤材料の1以上を含有しない:界面活性剤、ビルダー、キレート剤、移染防止剤、分散剤、酵素、および酵素安定剤、触媒材料、漂白活性化剤、過酸化水素、過酸化水素源、予備形成過酸類、ポリマー分散剤、粘土汚れ除去/再付着防止剤、増白剤、起泡抑制剤、染料、香料、構造弾性化剤、柔軟仕上げ剤、キャリア、向水性物質、加工助剤、溶媒および/または顔料。しかしながら、1以上の補助剤が存在する場合、当該1以上の補助剤は、以下に詳細に記載されるように存在してもよい。
漂白剤−本発明の洗浄組成物は、1以上の漂白剤を含んでよい。漂白触媒類以外の好適な漂白剤としては、光漂白剤、漂白活性化剤、過酸化水素、過酸化水素供給源、予備形成過酸及びこれらの混合物が挙げられる。一般的に、漂白剤が使用される場合、本発明の組成物は、標記洗浄組成物の約0.1重量%〜約50重量%又は更に約0.1重量%〜約25重量%の漂白剤を含んでよい。好適な漂白剤の例としては、
(1)光漂白剤、例えばスルホン酸化亜鉛フタロシアニン、
(2)プレフォーム過酸:好適なプレフォーム過酸としてはペルカルボン酸及び塩、ペル炭酸及び塩、ペルイミド酸及び塩、ペルオキシ一硫酸及び塩、例えばオキシゾン(Oxzone)(登録商標)並びにこれらの混合物から成る群から選択される化合物が挙げられるがこれらに限定されない。好適なペルカルボン酸としては、式R−(C=O)O−O−M(式中、Rは、過酸が疎水性の場合、6〜14炭素原子、過酸が親水性の場合、6炭素原子未満又は更に4炭素原子未満を有する所望により分枝したアルキル基であり、Mは、対イオン、例えば、ナトリウム、カリウム又は水素である)を有する疎水性及び親水性の過酸が挙げられる。
(3)アルカリ金属塩類、例えば過ホウ酸塩(通常は、一又は四−水和物)、過炭酸塩、過硫酸塩、過リン酸塩、過ケイ酸塩のナトリウム塩類及びこれらの混合物を含む、過酸化水素供給源(例えば、無機過水和物塩類)。発明の1つの態様では、前記無機過水和物塩は、過ホウ酸塩のナトリウム塩、過炭酸塩及びこれらの混合物から成る群から選択される。無機過水和物塩(用いた場合)は、典型的には、全組成物の0.05〜40重量%、又は1〜30重量%の量で存在し、典型的には、当該組成物中へ結晶固形物(コーティングされていてもよい)として組み込まれる。好適なコーティングとしては、無機塩(アルカリ金属ケイ酸塩、炭酸塩若しくはホウ酸塩又はこれらの混合物など)、又は有機物質(水溶性若しくは分散性ポリマー、ワックス、油又は脂肪石鹸など)が挙げられる。及び、
(4)R−(C=O)−Lを有する漂白活性化剤類。[式中、Rはアルキル基であり、所望により分岐しており、前記漂白活性化剤が疎水性の場合には、6〜14個の炭素原子、又は8〜12個の炭素原子を有し、前記漂白活性化剤が親水性の場合、6個未満の炭素原子、又は更に4個未満の炭素原子を有し、Lが、脱離基である。]好適な脱離基の例は、安息香酸及びその誘導体(特に、ベンゼンスルホネート)である。好適な漂白活性化剤類としては、ドデカノイルオキシベンゼンスルホネート、デカノイルオキシベンゼンスルホネート、デカノイルオキシ安息香酸又はその塩類、3,5,5−トリメチルヘキサノイルオキシベンゼンスルホネート、テトラアセチルエチレンジアミン(TAED)及びノナノイルオキシベンゼンスルホネート(NOBS)が挙げられる。又、好適な漂白活性化剤が、PCT国際公開特許WO98/17767に開示されている。任意の好適な漂白活性化剤が使用されてよいが、発明の1つの態様において、主題の洗浄組成物は、NOBS、TAED又はその混合物含んでよい。
過酸及び/又は漂白活性化剤(存在する場合)は、一般に、組成物を基準にして、約0.1〜約60重量%、約0.5〜約40重量%又は更に約0.6〜約10重量%の量で、組成物中に存在する。1以上の疎水性過酸類又はその前駆体は、1以上の親水性過酸又はその前駆体と組み合わせて使用してもよい。
過酸化水素供給源及び過酸又は漂白活性化剤の量は、有効酸素(過酸化物供給源より供給される)対過酸のモル比が、1:1〜35:1、又は更に2:1〜10:1となるように選択してよい。
界面活性剤−本発明による洗浄組成物は、界面活性剤又は界面活性剤系を含んでよく、界面活性剤は、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、双極性界面活性剤、半極性非イオン性界面活性剤及びこれらの混合物から選択されることができる。界面活性剤(存在する場合)は、典型的には、標記組成物の約0.1重量%〜約60重量%、約1重量%〜約50重量%又は更に約5重量%〜約40重量%の濃度で存在する。
ビルダー類−本発明の洗剤組成物は、1以上の洗剤ビルダー又はビルダー系を含んでよい。ビルダーを使用する場合、標記組成物は、典型的には、標記組成物の少なくとも約1重量%、約5重量%〜約60重量%、又は更に約10重量%〜約40重量%のビルダーを含む。
ビルダー類には、ポリホスフェートのアルカリ金属塩、アンモニウム塩及びアルカノールアンモニウム塩、アルカリ金属ケイ酸塩、アルカリ土類及びアルカリ金属の炭酸塩、アルミノケイ酸塩ビルダー類とポリカルボキシレート化合物、エーテルヒドロキシポリカルボキシレート、無水マレイン酸とエチレン又はビニルメチルエーテルとのコポリマー、1,3,5−トリヒドロキシベンゼン−2,4,6−トリスルホン酸及びカルボキシメチルオキシコハク酸、エチレンジアミン四酢酸及びニトリロ三酢酸のようなポリ酢酸の様々なアルカリ金属塩、アンモニウム塩及び置換アンモニウム塩、並びに、例えばメリト酸、コハク酸、クエン酸、オキシジコハク酸、ポリマレイン酸、ベンゼン1,3,5−トリカルボン酸、カルボキシメチルオキシコハク酸などのポリカルボキシレート、並びにこれらの可溶性塩が挙げられるが、これらに限定されない。
キレート剤−本明細書の洗浄組成物は、キレート剤を含有してもよい。好適なキレート剤としては、銅、鉄及び/又はマンガンキレート剤及びこれらの混合物が挙げられる。キレート剤を使用する場合、標記組成物は、標記組成物の約0.005重量%〜約15重量%、又は更に約3.0重量%〜約10重量%のキレート剤を含んでよい。
染料移行防止剤−本発明の洗浄組成物はまた、1以上の染料移行抑制剤を含んでもよい。好適な高分子染料移行防止剤には、ポリビニルピロリドンポリマー類、ポリアミンN−オキシドポリマー類、N−ビニルピロリドン及びN−ビニルイミダゾールのコポリマー類、ポリビニルオキサゾリドン類及びポリビニルイミダゾール類、又はこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。標記組成物中に存在する場合、染料移行防止剤は、組成物の約0.0001重量%〜約10重量%、約0.01重量%〜約5重量%、又は更に約0.1重量%〜約3重量%の濃度で存在してよい。
増白剤−本発明の洗浄組成物は、洗浄される物品に色合いを付けることもできる追加成分(蛍光光沢剤など)を含有することもできる。好適な蛍光増白剤濃度としては、約0.01重量%、約0.05重量%、約0.1重量%、更には約0.2重量%の低い濃度から、0.5重量%又は更に0.75重量%の高い濃度までが挙げられる。
分散剤−本発明の組成物はまた、分散剤を含むことができる。好適な水溶性有機物質類としては、ホモポリマー又はコポリマーの酸類又はそれらの塩類が挙げられ、それらのうちのポリカルボン酸は、互いに炭素原子2個を超えない程度に離れている少なくとも2個のカルボキシルラジカルを含む。
酵素類−洗浄組成物は、クリーニング性能及び/又は布地ケア効果を提供する1以上の酵素を含むことができる。好適な酵素の例としては、ヘミセルラーゼ、ペルオキシダーゼ、プロテアーゼ、セルラーゼ、キシラナーゼ、リパーゼ、ホスホリパーゼ、エステラーゼ、クチナーゼ、ペクチナーゼ、マンナナーゼ、ペクチン酸リアーゼ、ケラチナーゼ、レダクターゼ、オキシダーゼ、フェノールオキシダーゼ、リポオキシゲナーゼ、リグニナーゼ(ligninases)、プルラナーゼ、タンナーゼ、ペントサナーゼ(pentosanases)、マラナーゼ(malanases)β−グルカナーゼ、アラビノシターゼ(arabinosidases)、ヒアルロニダーゼ、コンドロイチンナーゼ、ラッカーゼ、及びアミラーゼ又はその混合物が挙げられるが、これらに限定されない。典型的な組み合わせは、例えば、プロテアーゼ及びリパーゼをアミラーゼとともに含んでよい酵素反応混液である。洗浄組成物中に存在する場合、上述した酵素類は、組成物の約0.00001重量%〜約2重量%、約0.0001重量%〜約1重量%、又は更に約0.001重量%〜約0.5重量%の濃度の酵素タンパク質で存在してよい。
酵素安定剤−種々の技法によって、洗剤で使用する酵素類を安定化させることができる。本明細書に用いられる酵素類は、カルシウムイオン及び/又はマグネシウムイオンを酵素に供給する、最終組成物中のカルシウム及び/又はマグネシウムイオンの水溶性供給源の存在によって安定化させることができる。プロテアーゼを含む水性組成物の場合、更に安定性を改善するために、可逆性蛋白質分解酵素抑制剤(ホウ素化合物など)を添加することができる。
触媒金属錯体−本出願人らの洗浄組成物は、触媒金属錯体を含むことができる。金属含有漂白触媒の1つの種類は、銅、鉄、チタン、ルテニウム、タングステン、モリブデン、又はマンガンの陽イオンのような、限定された漂白触媒活性の遷移金属陽イオン、亜鉛又はアルミニウムの陽イオンのような、漂白触媒活性をほとんど又は全くもたない補助金属陽イオン、並びに触媒金属および補助金属の陽イオンに対して限定された安定度定数を有する金属イオン封鎖剤、特にエチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)及びそれらの水溶性の塩類を含む触媒系である。このような触媒は、米国特許第4,430,243号に開示される。
所望する場合、本明細書の組成物はマンガン化合物を用いて触媒作用され得る。このような化合物及び使用濃度は当該技術分野で周知であり、例えば、米国特許第5,576,282号に開示されるマンガン系触媒が挙げられる。
本明細書で有用なコバルト漂白剤触媒は周知であり、例えば、米国特許第5,597,936号、同第5,595,967号に記載されている。前記コバルト触媒は、例えば米国特許第5,597,936号及び同第5,595,967号で教示等の既知の手順で容易に調製される。
又、本明細書の組成物は、好適にビスピドン(bispidones)(WO05/042532A1)等の配位子及び/又はマクロ多環剛性配位子−「MRLs」と略す−の遷移金属錯体を含む。この発明を制限するのではなく、実用的な方法として、本明細書の組成物及び方法は、調整でき、水性洗浄媒質中に少なくとも1ppm程度の活性MRL種を備え、典型的には、洗浄液中に約0.005ppm〜約25ppm、約0.05ppm〜約10ppm、又は更に約0.1ppm〜約5ppmのMRLを備える。
本遷移金属漂白触媒における好適な遷移金属としては、例えばマンガン、鉄及びクロムが挙げられる。好適なMRLとしては、5,12−ジエチル−1,5,8,12−テトラアザビシクロ[6.6.2]ヘキサデカンが挙げられる。
好適な遷移金属MRLは、既知の手順、例えば、PCT国際公開特許WO00/32601、及び米国特許第6,225,464号にて教示される手順によって容易に調製される。
溶媒−好適な溶媒としては、水及び他の溶媒(例えば、親油性流体)が挙げられる。好適な親油性流体の例としては、シロキサン類、その他のシリコーン類、炭化水素類、グリコールエーテル類、例えばグリセリンエーテル類などのグリセリン誘導体類、ペルフルオロ化アミン類、ペルフルオロ化及びハイドロフルオロエーテル溶媒類、低揮発性の非フッ素化有機溶媒類、ジオール溶媒類、環境に優しいその他の溶媒類、並びにこれらの混合物が挙げられる。
洗浄及び/又は処理用組成物の製造方法
本発明の洗浄組成物は、任意の好適な形態に配合でき、配合者によって選ばれる任意の方法で調製できる、その非限定的な実施例が、出願人らの実施例及び米国特許第5,879,584号、同第5,691,297号、同第5,574,005号、同第5,569,645号、同第5,565,422号、同第5,516,448号、同第5,489、392号、同第5,486,303号に記載されており、その全てが参照により本明細書に組み入れられる。
使用方法
本発明は、ある場所(situs)、とりわけ表面又は布地を洗浄するための方法を含む。前記方法は、本出願人らの洗浄組成物の実施形態を希釈していない形態で又は洗浄溶液中に希釈して表面又は布地の少なくとも一部分に接触させ、次に所望により前記表面又は布地を濯ぐ工程を含む。表面又は布地は前述のすすぎ工程の前に洗浄工程にさらされてもよい。本発明の目的上、洗浄することは、擦ること及び機械的攪拌を含むが、これらに限定されない。当業者に理解されるように、本発明の洗浄組成物は理想的には洗濯用途に用いるのに適している。それ故に、本発明は布地を洗濯するための方法を含む。この方法は、洗濯されるべき布地を本出願の洗浄組成物の少なくとも1つの実施形態、洗浄添加物、又はこれらの混合物を含む前記洗浄洗濯溶液と接触させる工程を含む。布地は、通常の消費者の使用条件で洗濯され得るほとんどいかなる布地を含んでもよい。好ましくは、溶液は、約8〜約10.5のpHを有する。組成物は、溶液中約500ppm〜約15,000ppmの濃度で使用されてよい。水温は、典型的には約5℃〜約90℃の範囲である。水対布地の比率は、典型的には約1:1〜約30:1である。
有機触媒/酵素適合性試験
下記の試験は、αアミラーゼ活性検定を使用し、有機触媒の酵素に及ぼす影響を測定する。
装置415ナノメートルで測定可能なUV/Vis分光光度計、40℃にすることが可能な加熱磁性攪拌器、5mLルアーロック(Luer lock)注射器、及びフィルター(アクロデイスク(Acrodisc)0.45μm)、pH計、並びにはかり(4桁分析)<mu>m)
試薬メルク社アミラーゼキット(Merck Amylase Kit)(メルク社欧州研究所(Merck Eurolab)、Cat.No.1.19718.0001);トリズマベース(Trizma Base)(シグマ(Sigma)Cat#T−1503又は同等物);塩化カルシウム二水和物(シグマ(Sigma)Cat#C−5080又は同等物);チオ硫酸ナトリウム五水和物(シグマ(Sigma)Cat#S−6672又は同等物);塩酸(VWR Cat#JT9535−0又は同等物);硬度溶液(CTC族、3.00g/cc又は同等物);過炭酸ナトリウム;過酢酸(アルドリッヒ(Aldrich)、Cat#26933−6又は同等物);アミラーゼ酵素;ターマミル(Termamyl)、ナタラーゼ(Natalase)及びデュラミル(Duramyl)(デンマークのノボザイムス(Novozymes));酵素を含有しない粒状洗剤マトリックス、有機触媒又は漂白剤
1.)溶液の調製:以下を調製する。
a.)トリス検定緩衝剤1リットルの0.1Mトリス緩衝剤、0.5%チオ硫酸ナトリウム(W/V)、0.11%塩化カルシウム(W/V)をpH8.3で調製する。
b.)ブランク洗剤溶液250ppmH(0.77g過炭酸塩)及び10gpg硬度(880UI硬度)である1リットルの脱イオン水(W/V)中0.5%酵素及び漂白剤の無い粒状洗剤を調製する。
c.)ターマミル(Termamyl)、デュラミル(Duramyl)及びナタラーゼ(Natalase)在庫トリス緩衝剤1mL当たり0.1633mgの活性ターマミル(Termamyl)、トリス緩衝剤1mL当たり0.1159mgの活性ナタラーゼ(Natalase)及びトリス緩衝剤1mL当たり0.1596mgの活性デュラミル(Duramyl)各々の100mL溶液を作製する。
d.)有機触媒在庫メタノール溶液中500ppmの有機触媒を作製する。
e.)過酢酸在庫脱イオン水3955ppmの過酢酸溶液を作製する。
f.)アミラーゼ(Amylase)試薬小びん3を使用し小びん(容器)1及び2を調製して、その後1及び2を混合するメルクキット(Merck kit)手順に従いアミラーゼ活性分析に使用する最終試薬を作製する。
2.)試料分析
a.)酵素だけを用いた試料の分析:100mLのブランク洗剤溶液を150mLのビーカーに添加する。ビーカーを加熱攪拌プレート上に置き、攪拌した状態で温度を40℃にする。酵素在庫YμLをビーカーに添加する、ここでデュラミル(Duramyl)の場合はY=612μL、ターマミル(Termamyl)の場合はY=306μL、又はナタラーゼ(Natalase)の場合はY=918μLである。対象となっている酵素だけを加える。試料を1分間攪拌する。タイマーをスタートする。7分45秒で試料を取り出し、0.45μm注射器フィルター(5mL注射器)を使用して試料を濾過する。6mLの濾過した試料を250mLのアミラーゼ試薬とキュベット内で混合し、キュベットをUV/VIS分光光度計内に定置し、415ナノメートルで吸光度の変化をモニターする。吸光度指数1.0を得るために必要な秒単位での時間長さ(t)を酵素毎に決定する。以下の工程2.)b.)及び2.)c.)において、各酵素のtを使用する。
b.)酵素及び過酢酸だけを用いた試料の分析。酵素添加後以外は工程2.)a.)に従い、溶液を1分間攪拌させ、次に127μLの過酢酸在庫を添加し、タイマーをスタートする。工程2.)a.)のように7分45秒で試料を取り出す。試料と試薬が混合したら、それぞれの酵素についてtでの吸光度を記録する。前記吸光度Aを示す。
c.)酵素、過酢酸及び有機触媒を用いた試料の分析。酵素添加後以外は工程2.)a.)に従い、溶液を1分間攪拌させ、次に127μLの過酢酸在庫と100μLの有機触媒在庫を添加し、タイマーをスタートする。工程2.)a.)のように7分45秒で試料を取り出す。試料と試薬が混合したら、それぞれの酵素についてtでの吸光度を記録する。前記吸光度Aを示す。
3.)酵素適合性値(ECV)の計算
a.)具体的な酵素、すなわちターマミル(termamyl)(ECVter)、デュラミル(duramyl)(ECVdur)及びナタラーゼ((ECVnat)毎にECVを計算する。任意の具体的な酵素のECVは、(A/A)x100であり、式中、A及びAは、その酵素について工程2.)b.)及び2.)c.)で各々決定された値である。
b.)所定の有機触媒のECVは、3つの酵素の個々のECV値の平均である。従って、ECV=(ECVter+ECVdur+ECVnat)/3となる。
指示がない限り、材料は、アメリカ合衆国、ウイスコンシン州、ミルウオーキー(Milwaukee)、私書箱2060から入手できる。
(実施例1):3,4−ジヒドロ−4,4−ジベンジル−2−(3−スルホプロピル)イソキノリニウム、内部塩の調製
Figure 0004813551
工程1.α,α−ジブチル−ベンゼンアセトニトリル(2)の調製:乾燥アルゴン入口、磁気攪拌棒及び温度計を備えた火焔乾燥500mL三つ口丸底フラスコにシアン化ベンジル((1)、5.0g;0.043モル)及びテトラヒドロフラン(100mL)を添加する。水素化ナトリウム(油中60%)(7.2g、0.1075モル)を1時間にわたってゆっくり反応物に添加する。添加が完了すると、反応物を室温で1時間攪拌する。臭化ベンジル(18.4g、0.043モル)を反応物に添加し、その反応物を50℃で18時間攪拌する。反応物を蒸発乾固し、残留物をトルエンに溶解し、1N HClで洗う。有機相をNaSOで乾燥し、濾過蒸発し、α,α−ジブチル−ベンゼンアセトニトリル(2)、重量=7.7g(65%)を得る。
工程2.1−アミノ−2,2、ジブチル−2−フェニルエタン(3)の調製:α,α−ジブチル−ベンゼンアセトニトリル((2)、7.0g、0.0237モル)を室温で18時間ボラン−THF錯体中に溶解する(1.1当量)。反応が完了したら、エタノール(50mL)を添加し、反応物を乾燥度に蒸発する。乾燥後、残留物を100mLの1M HClに懸濁し、該懸濁液をロータリーエバポレータで蒸発乾固する。この手順を3回繰り返す。最終蒸発後、白色残留物を1M NaOH(100mL)中に溶解し、ジエチルエーテル(2x150mL)で抽出する。抽出物を、一緒にし、NaSOで乾燥し、濾過し、乾燥度に蒸発し、1−アミノ−2,2、ジブチル−2−フェニルエタン(3)、重量=6.4g(90%)を得る。
工程3.3,4−ジヒドロ−4,4−ジベンジル−イソキノリン(5)の調製:追加の漏斗、乾燥アルゴン入口、磁気攪拌棒、温度計、ディーンスタークトラップ及び加熱浴を備えた火焔乾燥100mL三つ口丸底フラスコに1−アミノ−2,2、ジブチル−2−フェニルエタン((3)、5.0g、0.0166モル)とトルエン(25mL)を添加する。追加の漏斗にギ酸(5.0g)を添加する。ギ酸を、攪拌している反応溶液に60分かけてゆっくりと添加し、固体が生成する。添加が完了すると、反応物を還流させ、水をディーンスタークトラップを介して除去する。反応が完了したら、トルエンを除去し、N−ホルミル−β,β−ジブチル−β−フェネチルアミン(4)、重量=4.9g(90%)を得る。次に、ホルムアミド(4)を標準ビシュラー(Bischler)/ナピラルスキー(Napieralski)条件を使用し、170℃で18時間、ポリリン酸(30g)/五酸化リン(6g)と接触する。次に、反応物を水性NaOHで中和し、温度を60〜80℃に維持する。中性になったら、製品をトルエンで抽出し、3,4−ジヒドロ−4,4−ジベンジル−イソキノリン(5)を得る。製品は、シリカゲル上で更に精製されてよい。
工程4.3,4−ジヒドロ−4,4−ジブチル−2−(3−スルホプロピル)イソキノリニウム、内部塩(6)の調製:火焔乾燥100mL底フラスコに3,4−ジヒドロ−4,4−ジベンジル−イソキノリン((5)3.0g;0.010モル)とアセトニトリル(25mL)を添加する。溶液をアルゴンの下で室温で攪拌し、溶液に1,2−オキサチオラン−2,2−ジオキシド(1.34g;0.011モル)を添加する。反応物を50℃に暖め、18時間攪拌する。反応物を室温に冷却し、終夜室温のままにする。形成した固体を濾過により収集し、冷アセトニトリルで洗浄し、3,4−ジヒドロ−4,4−ジブチル−2−(3−スルホプロピル)イソキノリニウム(6)を得る。
(実施例2):3,4−ジヒドロ−4,4−ジペンチル−2−(3−スルホプロピル)イソキノリニウム、内部塩の調製
工程1の塩化ベンジルを塩化ペンチルで置換し、実施例1により所望の製品を調製する。
(実施例3):3,4−ジヒドロ−4,4−ジヘキシル−2−(3−スルホプロピル)イソキノリニウム、内部塩の調製
工程1の塩化ベンジルを塩化ヘキシルで置換し、実施例1により所望の製品を調製する。
(実施例4):3,4−ジヒドロ−4,4−ジブチル−2−(3−スルホプロピル)イソキノリニウム、内部塩の調製
工程1の塩化ベンジルを塩化ブチルで置換し、実施例1により所望の製品を調製する。
(実施例5):3,4−ジヒドロ−4,4−ジ(2−メチルフェニルメチル)−2−(3−スルホプロピル)イソキノリニウム、内部塩の調製
工程1の塩化ベンジルを2−メチルベンジルクロリドで置換し、実施例1により所望の製品を調製する。
(実施例6):3,4−ジヒドロ−4,4−ジ(3−メチルフェニルメチル)−2−(3−スルホプロピル)イソキノリニウム、内部塩の調製
工程1の塩化ベンジルを3−メチルベンジルクロリドで置換し、実施例1により所望の製品を調製する。
(実施例7):3,4−ジヒドロ−4,4−ジ(4−メチルフェニルメチル)−2−(3−スルホプロピル)イソキノリニウム、内部塩の調製
工程1の塩化ベンジルを4−メチルベンジルクロリドで置換し、実施例1により所望の製品を調製する。
(実施例8):3,4−ジヒドロ−4,4−ジ(シクロヘキシルメチル)−2−(3−スルホプロピル)イソキノリニウム、内部塩の調製
工程1の塩化ベンジルをクロロメチルシクロヘキサン(ポリヘドロン(Polyhedron)1992年、11(24)巻、3123〜8頁、コエ(Coe)らによりシクロヘキサンメタノールから調製された)で置換し、実施例1により所望の製品を調製する。
(実施例9):3,4−ジヒドロ−4,4−ジ(フェニルメチル)−2−(3−スルホプロピル)イソキノリニウム、内部塩の調製
工程4の1,2−オキサチオラン−2,2−ジオキシドを1,2−オキサチアン−2,2−ジオキシドで置換し、実施例1により所望の製品を調製する。
(実施例10):3,4−ジヒドロ−4,4−ジ(フェニルメチル)−2−[3−(スルホオキシ)エチル]イソキノリニウム、内部塩の調製
工程4の1,2−オキサチオラン−2,2−ジオキシドを1.3.2−ジオキサチオラン−2,2−ジオキシドで置換し、実施例1により所望の製品を調製する。
(実施例11):3,4−ジヒドロ−4,4−ジ(フェニルメチル)−2−[3−(スルホオキシ)プロピル]イソキノリニウム、内部塩の調製
工程4の1,2−オキサチオラン−2,2−ジオキシドを1.3.2−ジオキサチオラン−2,2−ジオキシドで置換し、実施例1により所望の製品を調製する。
(実施例12):3,4−ジヒドロ−4,4−ジ(4−メチルフェニルメチル)−7−メチル−2−(3−スルホプロピル)イソキノリニウム、内部塩の調製
工程1:4−メチル−α−(4−メチルフェニル)−α−[(4−メチルフェニル)メチル]−ベンゼンプロパンニトリルの調製
パートa.シリカ触媒の調製:シリカ(MKC−500、比表面積497m−1;ニッキケミカル(Nikki Chemical)から入手した)を6NHCLで処理して活性化し、真空中120℃で乾燥した。活性シリカゲル7.0gとトルエン80mLの混合物をフラスコ内に定置し、1時間攪拌する。次に、25mLのN−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(SH−6020;トロイ(Troy)シリコンから入手した)を注射器により注入し、生じた混合物を8時間オイルバスで還流する。冷却後、シリカゲルを濾過し、ソキシレット抽出器(soxhlet extractor)中でベンゼンで12時間洗浄する。精製シリカをジエチルエーテルで再度3回洗浄し、空気中で終夜そのままにする。次に、精製シリカ1グラムを1.5mLジオキサン中に8時間吊るし、その後、4.3mLの1,10−ジブロモデカンを添加し、混合物をオイルバス内で終夜80℃で攪拌する。次に、シリカをガラスフィルターで濾過し、ジオキサン、アセトン及び1%NHOHで洗浄し、続いてアセトン及びジエチルエーテルで洗浄する。そのようにして得られたシリカを減圧下50℃で終夜乾燥する。
パートb.4−メチル−α−(4−メチルフェニル)−α−[(4−メチルフェニル)メチル]−ベンゼンプロパンニトリルの調製:5mLの50%NaOH水溶液に溶解した1.0g(2モル)のシアン化ナトリウム(95%)を収容するフラスコに0.3gのシリカ触媒を仕込み、その後で4−メチルベンジルクロリド(6.8モル)と1mLのトルエンを仕込む。フラスコをオイルバス中に定置し、48時間、攪拌した状態で40℃で加熱し、その後10mLのトルエンを添加する。有機層を濾過し、ろ液を蒸発し、4−メチル−α−(4−メチルフェニル)−α−[(4−メチルフェニル)メチル]−ベンゼンプロパンニトリルを得る。
工程2.4−メチル−α−(4−メチルフェニル)−α−[(4−メチルフェニル)メチル]−ベンゼンプロパンアミンの調製:α、α−ジブチル−ベンゼンアセトニトリルを4−メチル−α−(4−メチルフェニル)−α−[(4−メチルフェニル)メチル]−ベンゼンプロパンニトリルで置換し、実施例1、工程2により所望の製品を調製する。
工程3.3,4−ジヒドロ−4,4−ジ(4−メチルフェニルメチル)−7−メチル−イソキノリンの調製:1−アミノ−2,2−ジブチル−2−フェニルエタンを4−メチル−α−(4−メチルフェニル)−α−[(4−メチルフェニル)メチル]−ベンゼンプロパンアミンで置換し、実施例1、工程3により所望の製品を調製する。
工程4.3,4−ジヒドロ−4,4−ジ(4−メチルフェニルメチル)−7−メチル−2−(3−スルホプロピル)イソキノリニウム、内部塩の調製:3,4−ジヒドロ−4,4−ジベンジル−イソキノリンを3,4−ジヒドロ−4,4−ジ(4−メチルフェニルメチル)−7−メチル−イソキノリンで置換し、実施例1、工程4により所望の製品を調製する。
(実施例13):3,4−ジヒドロ−4,4−ジ(4−イソ−プロピルフェニルメチル)−7−イソ−プロピル−2−(3−スルホプロピル)イソキノリニウム、内部塩の調製
4−メチルベンジルクロリドを4−イソ−プロピルベンジルクロリドで置換し、実施例12により所望の製品を調製する。
(実施例14):式3(式中、Rは、独立して水素、メチル、エチル、及びこれらの混合物)の触媒を含む有機触媒混合物の同時調製。
Figure 0004813551
4−メチルベンジルクロリドを塩化ベンジル(R=Hの場合の供給源)、4−メチルベンジルクロリド(R=メチルの場合の供給源)、及び4−エチルベンジルクロリド(アメリカ合衆国、サウスカロライナ州29172、ウエストコロンビア(West Columbia)のオークウッド・プロダクツ社(Oakwood Products, Inc.);R=エチルの場合の供給源)の混合物で置換し、実施例12により所望の製品の混合物を調製する。これにより18の異なる有機触媒化合物の混合物が生じる。
(実施例15)
顆粒洗濯洗剤の形態を有する漂白洗剤組成物は、以下の配合によって例示される。
Figure 0004813551
* 実施例1〜14又はその混合物により調製された有機触媒
上記組成物の全てが、水中の濃度3500ppm、25℃、水:布比25:1で布地を洗濯するために使用される。典型的なpHは、約10であるが、アルキルベンゼンスルホン酸塩の酸とNa塩形態の比率を変えることにより調節できる。
(実施例16)
顆粒洗濯洗剤の形態を有する漂白洗剤組成物は、以下の配合によって例示される。
Figure 0004813551
* 実施例1〜14又はその混合物により調製された有機触媒
上記組成物の全ては、水中の濃度10,000ppm、20〜90℃、水:布比5:1で布地を洗濯するために使用される。典型的なpHは、約10であるが、アルキルベンゼンスルホン酸塩の酸とNa塩形態の比率を変えることにより調節できる。
(実施例17)
顆粒洗濯洗剤の形態を有する漂白洗剤組成物は、以下の配合によって例示される。
Figure 0004813551
* トルエンスルホン酸ナトリウム等のその他の向水性物質も使用されてよい。
** 実施例1〜14又はそれらの混合物により調製された有機触媒。
*** ウルトラマリンブルー(Ultramarine Blue)又はアゾ−CM−セルロース(Azo-CM-Cellulose)(アイルランド、ウィックロウ(Wicklow)のメガザイム(Megazyme))等
**** PCT国際公開特許WO00/02991により調製した。
上記組成物の全てが、水中の濃度500〜1500ppm、5〜25℃、水:布比15:1−25:1で布地を洗濯するために使用される。典型的なpHは、約9.5〜10であるが、アルキルベンゼンスルホン酸塩の酸とNa塩形態の比率を変えることにより調節できる。
(実施例18)
以下にリストアップした有機触媒を、[過酢酸]=5.0ppm、[有機触媒]=0.5ppmを使用した出願人らの有機触媒/酵素適合性試験により試験し、以下の結果を得る。
Figure 0004813551
* 項目1及び2は、各々硫酸モノ−[2−(3,4−ジヒドロ−イソキノリン−2−イル)−1−(1,1−ジメチルエトキシ)メチル)エチル]エステル、内部塩及び硫酸モノ−[2−(3,4−ジヒドロ−イソキノリン−2−イル)−1−(2−エチル−ヘキシルオキシメチル)−エチル]エステル、内部塩であり、それらは出願人らの式1及び2に包含されない。
** Rは、項目3〜5の場合水素である。
本発明の特定の実施形態が例示および説明されてきたが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を行えることが当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのような全ての変更及び修正を、添付の特許請求の範囲で扱うものとする。

Claims (8)

  1. 洗浄組成物であって、
    a.)(i) 下式で表される有機触媒、
    Figure 0004813551
    (ただし、上式中、Gは、−O−、−CHO−、−(CH−、及び−CH−から選択され;は、水素又はC〜Cアルキルから選択され;各Rは、独立してC〜Cアルキル、ベンジル、2−メチルベンジル、3−メチルベンジル、4−メチルベンジル、4−エチルベンジル、4−イソ−プロピルベンジル及び4−第三級−ブチルベンジルから選択される)と、
    b.)1以上の補助剤成分と
    を含む、洗浄組成物。
  2. 前記式中、Gは、−O−及び−CH から選択され;R は、水素、メチル、エチル、イソ−プロピル及び第三級−ブチルから選択され;各R は、独立してC 〜C アルキル、ベンジル、2−メチルベンジル、3−メチルベンジル及び4−メチルベンジルから選択される、請求項1に記載の洗浄組成物。
  3. 前記式中、Gは、−CH −であり;R は、水素であり;各R は、独立してn−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、ベンジル、2−メチルベンジル、3−メチルベンジル及び4−メチルベンジルから選択される、請求項1に記載の洗浄組成物。
  4. 前記1以上の補助剤成分の少なくとも1つが、過酸化水素供給源、酵素、界面活性剤及びこれらの混合物から選択される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
  5. 前記組成物が、以下の補助剤成分、すなわち過酸化水素供給源、酵素及び界面活性剤を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
  6. 前記触媒が、70以上の酵素適合性値を有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
  7. 前記触媒が、80以上の酵素適合性値を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の洗浄組成物。
  8. 表面又は布地を洗浄する方法であって、前記表面又は布地を、請求項1〜のいずれか一項に記載の洗浄組成物と接触させて、次に前記表面又は布地を洗濯及び/又は濯ぐ工程を含む、方法。
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