JP4833414B2 - 抗微生物性物品 - Google Patents
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Description
本発明は、抗微生物組成物を含む物品に関する。特に、本発明は、脂肪酸モノエステルおよびエンハンサーを含むコーティングされた物品に関する。
【0002】
押し出し成形前に、抗微生物剤をポリマー高温溶融物に直接混合することにより、抗微生物性の不織物品および他のタイプの押し出し成形された材料が作成されてきた。この方法により、抗微生物剤は不織物品に直接組み込まれ、表面上を移動することができる。ある期間にわたって抗微生物剤が不織物品表面を連続的に移動するために、このような工程から耐久性のある抗微生物性物品が得られる。しかしながら、高温溶融工程は非常に高い温度(例えば、300℃以上)を必要とする。このような温度では、多くの抗微生物剤(特に、有機分子)が耐熱性および揮発性に関する問題に直面する。従って、抗微生物剤を不織材料に組み込む別の方法が必要とされる。
【0003】
本発明は、脂肪酸モノエステルとエンハンサー(enhancer)の相乗効果的な組み合わせには、乾燥物品または本質的に乾燥した物品において抗微生物活性があることを発見したことに基づいている。このような分子を含む組成物でコーティングされ、乾燥させられた物品には自己殺菌作用がある(すなわち、この物品の表面と接触した微生物は殺傷される)。一般に、本発明に有用な脂肪酸モノエステルおよびエンハンサーは哺乳動物への毒性が低く、そのため、本発明の物品を様々な用途(結果として食物と直接接触するか、またはヒトおよび動物と直接接触する用途を含む)に使用することができる。
【0004】
一態様では、本発明は、コーティングを備える抗微生物性物品を特徴とする。このコーティングは脂肪酸モノエステルおよびエンハンサーを含み、脂肪酸モノエステルおよびエンハンサーは、微生物(例えば、グラム陽性細菌もしくはグラム陰性細菌)またはウイルスの少なくとも99.9%を殺傷するのに有効量で存在する。ある実施態様では、脂肪酸モノエステルおよびエンハンサーは、微生物の少なくとも99.99%を殺傷するのに有効量で存在する。脂肪酸モノエステルは、グリセロールモノラウレート、グリセロールモノカプリレート、グリセロールモノカプレート、プロピレングリコールモノラウレート、プロピレングリコールモノカプリレート、またはプロピレングリコールモノカプレートでもよい。エンハンサーは、キレート剤(例えば、酸性ピロリン酸ナトリウム、酸性ヘキサメタリン酸ナトリウム、もしくはエチレンジアミン四酢酸およびその塩)または有機酸(例えば、乳酸、酒石酸、アジピン酸、コハク酸、クエン酸、アスコルビン酸、リンゴ酸、マンデル酸、酢酸、ソルビン酸、安息香酸、およびサリチル酸からなる群から選択される有機酸)でもよい。乳酸およびマンデル酸は特に有用なエンハンサーである。コーティングは界面活性剤をさらに含んでもよい。
【0005】
抗微生物性物品は、不織材料、織布もしくはウェブ材料、スポンジ材料、繊維バット材料、発泡材料、サージカルドレープもしくは手術衣、フェースマスク、外傷用医薬材料、使い捨ておむつ、濾過材、キャストパディング、ストッキネット、呼吸用マスク、食品包装材、デンタルフロス、スポンジ、織物、またはふき取り用布でもよい。抗微生物性物品は、コーティングのない対応する物品と比較して親水性が増していてもよい。
【0006】
本発明はまた、コーティングを備えるサージカルドレープまたはフェースマスクを特徴とし、コーティングは脂肪酸モノエステルおよびエンハンサーを含み、脂肪酸モノエステルおよびエンハンサーは微生物の少なくとも99.9%を殺傷するのに有効量で存在する。コーディングは界面活性剤をさらに含んでもよい。
【0007】
別の態様では、本発明は、抗微生物性物品を作成する方法を特徴とする。この方法は、物品を抗微生物組成物で処理することと、処理された物品を乾燥させることを含む。ここで抗微生物組成物は、0.001重量%〜30重量%の脂肪酸モノエステルと0.001重量%〜85重量%のエンハンサーを含む。この抗微生物性物品は、微生物の少なくとも99.9%を殺傷するのに有効である。脂肪酸モノエステルは、好ましくは、抗微生物組成物中に0.01重量%〜5.0重量%で存在してもよい。エンハンサーは、好ましくは、抗微生物組成物中に0.5重量%〜5.0重量%で存在してもよい。抗微生物組成物は、抗微生物組成物の0.001重量%〜30重量%(例えば、0.5重量%〜5.0重量%)の界面活性剤をさらに含んでもよい。
【0008】
本発明はまた、抗微生物性物品を作成する別の方法を特徴とする。この方法は、物品を、0.001重量%〜30重量%の脂肪酸モノエステルを含む第1の組成物で処理することと、物品を、0.001重量%〜85重量%のエンハンサーを含む第2の組成物で処理することと、処理された物品を乾燥させることを含む。ここで抗微生物性物品は、微生物の少なくとも99.9%を殺傷するのに有効である。脂肪酸モノエステルは、好ましくは、第1の組成物に0.01重量%〜5.0重量%で存在してもよい。エンハンサーは、好ましくは、第2の組成物に0.5重量%〜5.0重量%で存在してもよい。第1の組成物は、第1の組成物の0.001重量%〜30重量%(例えば、0.5重量%〜5.0重量%)の界面活性剤をさらに含んでもよい。
【0009】
本発明では、選択された物品は、脂肪酸モノエステルおよびエンハンサーを含む液体組成物でコーティングされる。乾燥後、驚くべきことに、この物品には相乗効果的な抗微生物活性があることが発見された。本発明の乾燥した物品または本質的に乾燥した物品は、99.9%を超えて細菌攻撃負荷を減少させる。ある場合では、グラム陽性細菌とグラム陰性細菌の両方の細菌負荷が99.9%減少する。対照的に、脂肪酸モノエステルまたはエンハンサーだけを含む液体組成物でコーティングされた同じ物品は、一般に、細菌負荷を99.9%減少させず、特に、グラム陽性細菌およびグラム陰性細菌の負荷を99.9%減少させない。
【0010】
従って、本発明の抗微生物性物品は、この物品に接触すると微生物の少なくとも99.9%を殺傷するのに有効量で存在する脂肪酸モノエステルおよびエンハンサーを有するコーティングを備える。ある実施態様では、微生物の少なくとも99.99%が殺傷される。本明細書で使用する「抗微生物性の」または「抗微生物活性」は、American Association of Textile and Color Chemists(AATCC)試験法100−1993(AATCC技術マニュアル,1997,143〜144頁)により測定される抗微生物活性が物品にあることを意味する。この試験法は、選択された時間および温度で、本発明の処理された物品を、培地に溶解した既知の生細菌株または容易に入手可能な生細菌株(例えば、Klebsiella pneumonia、Escherichia coli、Staphylococcus aureus、およびStaphylococcus epidermidis)に暴露することを伴う。一般に、処置された物品を、約24時間、約22℃〜約35℃の温度で暴露する。特定の暴露時間の後、処置試料と未処理対照試料の効力をなくし、細菌数を標準的な微生物学的技術により測定する。処理試料の細菌数と対照(ゼロ時での処理試料または未処理試料)の細菌数を比較することにより、抗微生物処理に起因する細菌減少のパーセントを計算することができる。
【0011】
本明細書で使用する「有効量」は、脂肪酸モノエステルおよびエンハンサーの全体の量が、物品上の大部分の微生物を殺傷するのに十分な広範囲の抗微生物活性をもたらすことを意味する。抗微生物活性は、ウイルス、菌類、ならびに細菌(グラム陽性細菌およびグラム陰性細菌を含む)、病原菌または望ましくない細菌(例えば、ヒトにおいて食中毒を引き起こすか、食中毒に付随することが知られている細菌、および食品の品質低下に関連または付随する細菌)にまで及ぶことが好ましい。これらの各成分の濃度または量は、単独で使用される場合、併用される場合ほど広範囲の病原菌または望ましくない細菌を殺傷せず、このような微生物の数を許容レベルまで減少させない。従って、前記組成物の成分は併用されると、単独かつ同じ条件下で使用される同じ成分と比較して、物品に相乗効果的な抗微生物活性をもたらす。
【0012】
細菌負荷を減少させる能力は、暴露期間の間一貫して維持されることが好ましい。例えば、本発明の抗微生物性物品の貯蔵寿命は少なくとも約1年、より好ましくは少なくとも約2年である。特定の機構に拘束されるものではないが、物品は乾燥した状態にあるので、脂肪酸モノエステルと他の成分との反応が妨げられると考えられる。脂肪酸モノエステルおよびエンハンサーの液体組成物には相乗効果的な抗微生物活性がある。しかしながら、本来、脂肪酸モノエステルは、特に、有機酸またはキレート剤などのエンハンサーの存在下では反応性が高い。例えば、モノエステルは水性媒質中で加水分解して対応する脂肪酸となり、水酸基を含むエンハンサー(例えば、乳酸)とエステル交換反応するか、水酸基を含む溶媒とエステル交換反応する。これらの反応の結果として、液体組成物の抗微生物活性は減少する可能性があり、貯蔵寿命は1年未満まで短くなる可能性がある。本発明のほとんどの物品は包装または貯蔵される時に乾燥しているので、これらの物品は水溶液または他の溶媒ビヒクルと本質的に接触していない。結果として、脂肪酸モノエステルは、ある期間にわたって加水分解またはエステル交換反応などの反応を受けない。
【0013】
脂肪酸モノエステルおよびエンハンサー
本発明での使用に適した脂肪酸モノエステルは、一般に食品用の等級とみなされている、一般に安全と認められている(GRAS)、および/またはFDAにより認可された食品添加物であるモノエステルである。特に、C8〜C12脂肪酸から誘導される脂肪酸モノエステル(例えば、ラウリン酸、カプリル酸、もしくはカプリン酸のグリセロールモノエステル、および/またはラウリン酸、カプリル酸、もしくはカプリン酸のプロピレングリコールモノエステル)が有用である。本発明に有用なモノグリセリドは、一般に、未反応グリセロール、モノグリセリド、ジグリセリド、およびトリグリセリドの混合物の形で利用可能である。しかしながら、高濃度の(例えば、約85重量%を超える、好ましくは約90重量%を超える、より好ましくは約92%を超える)モノグリセリドを含む材料を使用することが好ましい。特に有用な市販されている材料の例として、グリセロールモノラウレート(GML)(商標名LAURICIDINTMでMed−Chem Laboratories,East Lansing,MIから入手可能)、グリセロールモノカプリレート(GM−C8)およびグリセロールモノカプレート(GM−C10)(それぞれ、商標名POEMTMM−100およびPOEMTMM−200でRiken Vitamin Ltd.,Tokyo,Japanから入手可能)、ならびに商標名「MONOMULSTM90 L−12」でHenkel Corp.,Germanyから入手可能な材料が挙げられる。プロピレングリコールモノカプリレート(PG−C8)およびプロピレングリコールモノカプレート(PG−C10)は、Uniquema International,Chicago,ILから入手可能である。
【0014】
適切なエンハンサーは有機酸およびキレート剤である。エンハンサーは、食品用の等級であり、GRAS承認された、および/またはFDAにより認可された食品添加物であることが好ましい。有機酸として、例えば、乳酸、酒石酸、アジピン酸、コハク酸、クエン酸、アスコルビン酸、リンゴ酸、マンデル酸、酢酸、ソルビン酸、安息香酸、およびサリチル酸を挙げることができる。キレート剤として、例えば、酸性ピロリン酸ナトリウム、酸性ヘキサメタリン酸ナトリウム(例えば、SPORIXTM酸性ヘキサメタリン酸ナトリウム)、ならびにエチレンジアミン四酢酸(EDTA)およびその塩を挙げることができる。乳酸およびマンデル酸が特に有用である。
【0015】
本発明の物品の作成
液体組成物を形成するために、脂肪酸モノエステル、エンハンサー、および他の許容可能な材料(例えば、乳化剤)を、液体ビヒクル(例えば、水、アルコール、もしくはプロピレングリコール)中で溶解、分散、および/または乳化する。乳化剤の限定しない例として、陰イオン界面活性剤および非イオン界面活性剤(例えば、スルホコハク酸ジオクチルナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム)、アシル乳酸塩(例えば、ラウロイル乳酸ナトリウム)、ソルビタンエステル(例えば、ソルビタンモノラウレート、ドデシルベンゼンスルホネート、およびその塩)、ポリグリセロールエステル(例えば、デカグリセリルテトラオレエート)、ならびにポリアルキレンオキシド(例えば、BASFからPluronicsTMおよびTetronicsTMとして入手可能なポリエチレンオキシドおよびポリプロピレンオキシド)のブロックコポリマーが挙げられる。スルホコハク酸ジオクチルナトリウムは、Finetex Inc.,Spencer,North CarolinaからGEMTEXTMSC40界面活性剤(40%スルホコハク酸ジオクチルナトリウムイソプロパノール溶液)として市販されている。
【0016】
一般に、脂肪酸モノエステルは、本発明の物品を作成するために使用される液体組成物の約0.001〜30重量%であり、エンハンサーは約0.001〜85重量%である。例えば、脂肪酸モノエステルは液体組成物の0.01〜5.0重量%でもよく、エンハンサーは液体組成物の約0.5〜5.0重量%でもよい。界面活性剤が存在する場合、一般に、液体組成物の0.001〜30重量%であり、好ましくは液体組成物の0.5重量%〜5.0重量%である。液体組成物はまた、液体キャリアまたは溶媒(例えば、水またはアルコール)を含んでもよい。従来の塗布技術(例えば、好ましくは約10℃〜約100℃の温度での浸漬、噴霧、捺染、ブラッシング、スポンジング、またはたんぽずり)を用いて物品の外面の一部または外面全体に液体組成物を塗布することにより、液体組成物を物品にコーティングする。あるいは、物品を、脂肪酸モノエステルと任意に界面活性剤を含む第1の液体組成物で処理し、別々に、エンハンサーを含む第2の組成物で処理することにより作成してもよい。物品のコーティングされる表面または表面の一部を液体組成物で完全にぬらすことが好ましい。次いで、液体キャリアまたは溶媒が存在する場合、エンハンサー材料およびモノエステルの本質的に乾燥したコーティングを物品表面上に形成するために、液体キャリアまたは溶媒を、例えば、オーブンまたは風乾により物品から除去する。物品上の乾燥固体のパーセントは約4%〜約45%でもよい。本明細書で使用する「乾燥コーティング」、「本質的に乾燥したコーティング」、「乾燥固体」などは、乾燥された物品が、少なくとも約50重量%の固体、好ましくは少なくとも約75重量%の固体、より好ましくは少なくとも約95重量%の固体を有する乾燥コーティングを備えることを意味する。この方法により作成される抗微生物性物品は、物品表面上の微生物の少なくとも99.9%を殺傷するのに有効であり、好ましくは、微生物の少なくとも99.99%を殺傷するのに有効である。
【0017】
任意に、許容可能なキャリア材料を添加することにより、脂肪酸モノエステルおよびエンハンサーを、本質的に無溶媒の液体または溶融した組成物として最も便利に塗布することができる。皮膚に接触する物品の場合、適切なキャリア材料として、米国特許第5,951,993号に記載のような皮膚軟化薬および湿潤薬が挙げられる。さらに、油(例えば、炭化水素およびアルキルエステル)などの皮膚軟化薬、皮膚用に認可されたアルキルアルコールおよびポリエトキシル化アルコール、ならびにその組み合わせもまた、コーティングされた物品の肌触りを改善することができる。一般に、溶融した組成物は、材料を適切に溶融したままにするのに必要とされる最も低い温度でほとんどの物品に塗布される。これは、一般に、約50℃〜150℃である。これらの組成物は、0.5〜25g/m2、より好ましくは1〜20g/m2、最も好ましくは約2〜10g/m2の荷重で、ほとんどの不織物品、織った物品、または編んだ物品に塗布される。
【0018】
さらに、典型的なサイジングタイプの操作において、本発明の繊維物品および糸物品を抗微生物組成物で処理することができる。良好なサイジングを確実にするために、油および他の潤滑剤を添加してもよい。
【0019】
本発明の物品の特徴付け
本発明の物品として、合成および天然の繊維またはフィラメントが挙げられる。適切な合成の繊維、フィラメント、および糸として、ポリオレフィン、ポリエステル、およびポリアミド(例えば、ナイロン、ポリウレタン、ハロゲン化ポリオレフィン、ポリアクリレート、ポリウレア、ポリアクリロニトリル、ならびにコポリマーおよびポリマーブレンド)が挙げられるが、これらに限定されない。適切な天然繊維として、綿、レーヨン、ジュート、麻などが挙げられる。これらはステープルファイバとして存在してもよいし、紡いで糸にされてもよい。
【0020】
本発明の物品として、発泡材料、不織布または不織ウェブ、織布または織ったウェブ、および編布または編んだウェブ、繊維バット、およびスポンジを含む様々な材料も挙げられる。用語「不織ウェブ」または「不織布」は、不規則的に差し込まれた個々の繊維からなる構造を有するウェブまたは布をいう。対照的に、編布または織布は、規則的に差し込まれた繊維を有する。本発明の好ましい物品は、スパンボンド法およびメルトブローン法により作成される。「スパンボンド」は、溶融した熱可塑性材料を、スピナレットの微細な(通常、円形の)複数の細孔からフィラメントの形に押出し、次いで、押出されたフィラメントの直径を急速に小さくすることにより「紡績」された直径が小さな繊維をいう。スパンボンド法の説明については、例えば、米国特許第4,340,563号および同第3,692,618号を参照のこと。フィラメントは、加熱されたカレンダーのロールを通過することにより束ねられる。「メルトブローン」は、溶融した熱可塑性材料を、溶融した糸またはフィラメントとして、微細な(通常、円形の)複数の金型細孔から高速度の(一般に、加熱された)ガス流(例えば、空気)に押出して、フィラメントの直径を小さくし、フィラメントを収集面上に付着させて、ランダムに撒き散らされたメルトブローン繊維のウェブを形成するプロセスをいう。
【0021】
特定の物品の限定しない例として、単層および多層の不織の構造および外傷用医薬材料、医療用ドレープおよび医療用ガウン、使い捨ておむつ、濾過材、フェースマスク(例えば、サージカルマスク)、整形外科用キャストパディング/ストッキネット、織物、呼吸用マスク、食品包装材、デンタルフロス、家庭用および産業用のふき取り用布、ならびに電池セパレーターが挙げられる。
【0022】
本発明は、抗微生物フェースマスク(例えば、サージカルマスク)、または抗微生物医療用ドレープもしくは医療用ガウン(例えば、サージカルドレープ)として特に有用であり得る。フェースマスクは、着用者と環境との間の障壁として使用され、当該分野で、例えば、米国特許第Re.28,102号(Mayhew)で十分に述べられている。その濾過作用により、フェースマスクは、入ってくる息または出ていく息から微粒子(有機、無機、または微生物)を除去することができる。フェースマスクは、病原体が伝染する危険性を最小限する方法として医療でよく用いられているが、一般に抗微生物活性がない。本発明は、マスクに接触した微生物を殺傷することができるマスクである、抗微生物活性を有するフェースマスクを含む。この活性は、細菌、菌類、およびウイルス(例えば、感冒の原因であるインフルエンザAウイルスおよびライノウイルス)などの、このようなありふれた生物の抗微生物的殺傷まで及ぶ。サージカルドレープは、単層の繊維ウェブ材料から作られてもよいし、例えば、米国特許第3,809,077号(Hansen)および同第4,522,203号(Mays)に記載のような1または複数のフィルム層を含む多層ラミネートを含んでもよい。サージカルドレープは使用前に滅菌を必要とし、一般にサージカルドレープにはもともと抗微生物活性がないので、ドレープ表面が細菌に汚染されたままである可能性がある。本発明は、抗微生物コーティングをサージカルドレープ表面に塗布することにより自己滅菌することができるサージカルドレープを含む。本発明の自己滅菌サージカルドレープなどの抗微生物活性のある表面は、ドレープ表面と接触した微生物を、長期間、抗微生物殺傷することができる。
【0023】
本発明の抗微生物性物品は、脂肪酸モノエステルで処理されていない対応する物品より親水性があってもよい。従って、本発明の好ましい物品は、水および/または水性組成物で容易に湿ることができる。たいていの場合、このような親水性物品は、少なくとも自重の5倍の水を吸収できることが好ましい。有利なことに、吸収材である抗微生物性物品は、多量の創傷滲出物を吸収し、吸収層の(場合によっては創傷の)細菌増殖を遅らせることができるので、外傷用医薬材料として使用することができる。本発明の物品のさらなる利点は、抗微生物活性があるために、外傷用医薬材料を包装前または後に(例えば、エチレンオキシドへの暴露により)滅菌する場合、この装置に関連する滅菌の負担を軽くすることができることである。
【0024】
本発明を、特許請求の範囲に記載した本発明の範囲を制限しない以下の実施例においてさらに説明する。
【0025】
実施例
用語解説
モノエステル
GML:グリセロールモノラウレート,商標名「LAURICIDINTM」でMed−Chem Laboratories,East Lansing,Michiganから入手可能。
GM−C8:グリセロールモノカプリレート,Riken Vitamin LTD,Tokyo,JapanからPOEMTMM−100として入手可能。
GM−C10:グリセロールモノカプレート,Riken Vitamin LTD,Tokyo,JapanからPOEMTMM−200として入手可能。
PG−C8:プロピレングリコールモノカプリレート,Uniquema International,Chicago,ILから入手可能。
PG−C10:プロピレングリコールモノカプレート,Uniquema International,Chicago,ILから入手可能。
【0026】
界面活性剤
SC40:GEMTEXTMSC40界面活性剤(40%スルホコハク酸ジオクチルナトリウムイソプロパノール溶液),Finetex Inc.,Spencer,North Carolinaから市販されている。
【0027】
エンハンサー材料
LA:乳酸,USP,J.T.Baker,Phillipsburg,NJから市販されている。
MA:マンデル酸,USP,Avocado Research Chemicals,Ltd.,Heysham,UKから市販されている。
SA:サリチル酸,USP,J.T.Bakerから市販されている。
【0028】
基材
PAD−1:吸収パッドとして獣肉および鶏肉包装の下に一般に用いられる吸収パッド(Cub food store,St.Paul,Minnesotaから入手可能)
PAD−2:獣肉および鶏肉包装において吸収パッドを作るために多層で用いられる市販の紙(セルロースベース,Great Lakes Tissue Co.,Cheboygan,MIから入手可能)
PAD−3:100%綿の布
PAD4:トイレットペーパー(Kimberly Clark Corporationから2−Ply White Tissue#0780500 Scott Surpass JRT Junior Jumbo Roll Bath Tissueとして市販されている)
MASK:不織ポリプロピレンBMFで作られたサージカルマスク(3M Company,St.Paul,Minnesotaから市販されている。製品番号1818)
DRAPE−1:熱積層ポリエチレンフィルムと不織ポリプロピレンBMFで作られたサージカルドレープ(商標名BIOCADETMのサージカルドレープとして3M Company,St.Paul,Minnesotaから市販されている)
DRAPE−2:ポリプロピレンBMFサージカルドレープ(商標名PREVENTIONTMのサージカルドレープとして3M Company,St.Paul,Minnesotaから市販されている)
【0029】
試験法
メルトブローン押し出し成形手順:本発明の不織ウェブを作成するために、Wente,Superfine Thermoplastic Fibers,48 INDUS.ENG G CHEM.1342(1956)またはWenteら,MANUFACTURE OF SUPERFINE ORGANIC FIBERS(Naval Research Laboratories Report No.4364,1954)に記載のものと同様のプロセスを用いた。特に指定のない限り、結果として得られるウェブの坪量は60±5g/m2(GSM)であり、マイクロファイバーの望ましい直径は7〜12マイクロメートルであった。ウェブの幅は約12インチ(30.5cm)であった。特に指定のない限り、押し出し成形の温度は255℃であり、初期空気温度は258℃であり、圧力は124kPa(18psi)であり、エアギャップ幅は0.076cmであり、ポリマースループット速度は約180g/hr/cmであった。
【0030】
抗微生物試験:本発明の材料を3.8cm×3.8cmの正方形試料(未滅菌)に切り、AATCC技術マニュアル,1997,143〜144頁に掲載されるAmerican Association of Textile and Color Chemists(AATCC)試験法100−1993に従って抗微生物活性について評価した。この試験法の改良には、普通ブイヨンとして、および全ての希釈用にTryptic Soy Brothを使用することと、普通寒天としてTryptic Soy Agarを使用することが含まれる。Letheen Broth(VWR Scientific Products,Batavia,IL)を中和溶液として使用した。
【0031】
吸水度:本発明のある不織ポリプロピレン物品の吸水度の評価を、以下の試験手順を用いて測定した。3.8cm×3.8cmの試料を秤量し、22℃の脱イオン水に10秒間浸し、次いで、パッドの端をできるだけ少なくつかんで水から取り出した。余分な水が自由に落ちなくなるまで、一端から滴り落とした。次いで、試料を再度秤量した。次いで、試料の吸水度パーセントを、式:吸水度(%)=(試料の湿重量−乾燥重量)×100÷試料の乾燥重量を用いて計算した。報告された結果は10回の繰り返しの平均である。
【0032】
実施例1〜3および比較例C1〜C3:メルトブローン押し出し成形の手順とExxon 3866ポリプロピレン(Exxon Chemical Co.,Baytown,TX)を用いて作成した、複数の不織ポリプロピレンBMFウェブ(坪量63g/m2)試料を、1.0%のGMLと1.0%の様々なエンハンサー材料(すなわち、乳酸(LA)、サリチル酸(SA)、およびマンデル酸(MA))のイソプロパノール溶液に浸けた。
【0033】
試料を、約10秒間、上記のイソプロパノール溶液に入れ、取り出し、風乾させ、抗微生物試験を用いてStaphylococcus aureus(グラム陽性細菌)とKlebsiella pneumoniae(グラム陰性細菌)に対する抗微生物効力について評価した。結果(各データポイントは一回の評価を表す)を表1に示す。実施例3は、Staphylococcus epidermidis(グラム陽性細菌)に対する抗微生物効力についても評価された。実施例のそれぞれの評価において、コーティングされたウェブをコーティングされていないウェブである対照と比較した。負の数値は、ベースラインの細菌数から増加したことを示す。
【0034】
【表1】
【0035】
データから、有効量のGMLとエンハンサー材料の組み合わせだけが、グラム陰性細菌とグラム陽性細菌の両方に対して高い抗微生物活性を生じたことが分かる。
【0036】
実施例4〜11:これらの実施例では、GMLとエンハンサー材料(任意に、界面活性剤SC40)でコーティングされた様々な繊維基材の抗微生物効力を評価した。コーティングされた試験材料の複数の3.8cm×3.8cm試料を、約10秒間、エタノール溶液(実施例4〜5)、イソプロパノール溶液(実施例6〜8)、またはSC40界面活性剤を含む水性分散液(実施例9〜11)に浸けた。試料を風乾させ、Staphylococcus aureusとKlebsiella pneumoniaeを使用した抗微生物試験により抗微生物活性について評価した。試料材料と、溶液および水性分散液の組成と、抗微生物試験の結果(各データポイントは一回の評価を表す)を表2にまとめる。どの場合でも、処理試料を未処理対照と比較した。サージカルマスクを伴う実施例では、マスク全体をイソプロパノール溶液または水性分散液に浸し、乾燥後、抗微生物試験に使用するために3.8cm×3.8cm試料を切った。負の数値は、細菌数がベースラインから増加したことを示す。
【0037】
データから、25℃〜35℃で24時間の暴露時間により処理された場合、全ての実施例が、グラム陰性細菌とグラム陽性細菌の両方を少なくとも99.9%減少させたことが分かる。1つを除く全ての試料が、これらの条件で両タイプの細菌を少なくとも99.99%減少させた。
【0038】
【表2】
【0039】
実施例12〜13:ポリウレタン連続気泡発泡材料(キャリアフィルムとバッキングフィルムが手で除去されているPOLYCRILTM400,Fulflex,Middleton,RI)の3.8cm×3.8cm×0.7cm試料を、1.0%GMLおよび1.6%LAのイソプロパノール溶液を含むガラスジャーの中に入れた。ジャーに蓋をし、約2分間振盪し、試料を取り出し、換気フード内で72時間乾燥させた。試験溶液と接触させる前後に試料を秤量し、乾燥固体%を、以下:乾燥重量(コーティング後)−乾燥重量(コーティング前)×100÷乾燥重量(コーティング後)のように計算した。結果(3回の繰り返し)を実施例12として表3に報告する。抗微生物試験(1時間および24時間の試験暴露時間、両方とも34〜35℃)を用いて、同様にコーティングされた発泡材料試料をStaphylococcus aureusおよびStaphylococcus epidermidis(両方ともグラム陽性細菌)ならびにPseudomonas aeruginosa(グラム陰性細菌)に対する抗微生物効力について評価した。結果(各データポイントは一回の評価を表す)をまた表3に示す。どの抗微生物評価でも、コーティングされた発泡試料をコーティングされていない発泡試料である対照と比較した。負の数値は、ベースラインの細菌数から増加したことを示す。
【0040】
(イソプロパノール溶液の代わりに)コーティング組成物がGML(1.5%)、LA(1.5%)、SC40界面活性剤(5.0%)、および脱イオン水の水性組成物であったことを除いて、実施例12を繰り返した。乾燥固体%および抗微生物試験の結果を実施例13として表3に示す。
【0041】
【表3】
【0042】
表3のデータから、コーティングされた発泡試料(実施例12および13)は両方とも、3種類全ての細菌種に対して高い抗微生物活性(34〜35℃で24時間暴露した後、一般に少なくとも約99%の細菌減少、多くの場合、少なくとも約99.99%の細菌減少)を示したことが分かる。
【0043】
実施例14〜25:メルトブローン押し出し成形手順とExxon3866ポリプロピレン(Exxon Chemical co.,Baytown,TX)を用いて作成された不織ポリプロピレンBMFウェブ(坪量63g/m2)の試料(3.8cm×3.8cm)を、脂肪酸モノエステル(GMLまたはPG−C8)と様々なエンハンサー材料(LAまたはMA)を含むイソプロパノール溶液に浸けた。試料を、約10秒間、イソプロパノール溶液に入れ、取り出し、風乾させた。試験溶液と接触させる前後に試料を秤量し、乾燥固体%を前記のように計算した。結果(10回の繰り返し)を実施例14〜18として表4に報告する。抗微生物試験(1時間および24時間の試験暴露時間、両方とも22〜23℃)を用いて、試料をまたStaphylococcus aureus(グラム陽性細菌)およびEscherichia coli(グラム陰性細菌)に対する抗微生物効力について評価した。結果(各データポイントは一回の評価を表す)をまた表4に示す。どの抗微生物評価でも、コーティングされた不織試料をコーティングされていない不織試料である対照と比較した。負の数値は、ベースラインの細菌数から増加したことを示す。
【0044】
(イソプロパノール溶液の代わりに)コーティング組成物が脂肪酸モノエステル、エンハンサー、SC40界面活性剤、および脱イオン水の水性組成物であったことを除いて、追加実験を実施例14〜18と同様に行った。乾燥固体%および抗微生物試験の結果を実施例19〜25として表4に示す。
【0045】
【表4】
【0046】
表4にデータから、コーティングされた不織試料(実施例14〜25)の全てが、2種類の細菌種の少なくとも1種類に対して高い抗微生物活性(22〜23℃で24時間の暴露後に、一般に少なくとも約99.9%の細菌減少)を示したことが分かる。いくつかの試料(例えば、実施例17、20、21、および24)は、S.aureus細菌およびE.coli細菌の両方を100%減少させた。
【0047】
実施例26〜40:メルトブローン押し出し成形手順とExxon3866ポリプロピレンを用いて作成された不織ポリプロピレンBMFウェブ(坪量63g/m2)の試料(3.8cm×3.8cm)を、実施例14〜25に記載のように脂肪酸モノエステルとエンハンサー材料でコーティングした。ある特定の試料(実施例26〜31)をイソプロパノール溶液に浸し、他の試料(実施例32〜40)を、SC40界面活性剤を含む水性組成物に浸した。抗微生物試験を用いて、全試料をStaphylococcus aureusおよびEscherichia coliに対する抗微生物効力について評価し、乾燥固体%を計算した。結果(各データポイントは一回の評価を表す)を表5に示す。どの抗微生物評価でも、コーティングされた不織試料をコーティングされていない不織試料である対照と比較した。負の数値は、ベースラインの細菌数から増加したことを示す。
【0048】
【表5】
【0049】
表5のデータから、コーティングされた不織試料(実施例26〜40)の全てが、2種類の細菌種の少なくとも1種類に対して高い抗微生物活性(22〜23℃で24時間の暴露後に、一般に少なくとも約99.9%の細菌減少)を示したことが分かる。これらの条件で、1つ(実施例39)を除く全ての試料がStaphylococcus aureus細菌を100%減少させ、5つ(実施例26、30、34、39、および40)を除く全ての試料が、Escherichia coli細菌を100%減少させた。
【0050】
実施例41:本実施例は、未処理対照ウェブと比較した本発明の処理不織ウェブ構造の吸水度を示す。
【0051】
実施例19〜25に記載のように、メルトブローン押し出し成形手順とExxon3866ポリプロピレンを用いて作成された不織ポリプロピレンBMFウェブ(坪量63g/m2)の試料(3.8cm×3.8cm)を、GML(1.0%)、LA(1.5%)、SC40界面活性剤(5.0%)、および脱イオン水の水性組成物で処理した。
【0052】
試料(実施例41)の水吸水量および吸水度パーセントを、前記の吸水度法により測定した。結果を表6に示し、処理されていない同一の不織試料の試験結果と比較した。これらのデータから、処理試料は非常に水を吸収し、自重の8倍を超える水を吸収し、未処理試料が吸収した水の10倍を超える水を吸収したことが分かる。
【0053】
【表6】
Claims (3)
- 乾燥コーティングの総重量を基準として少なくとも50重量%の固形分を含む、乾燥コーティング又は本質的に乾燥したコーティングを備える吸収性抗微生物性物品であって、前記コーティングはグリセロール及び/又はプロピレングリコールのC8−C12脂肪酸モノエステルおよびエンハンサーを含み、前記エンハンサーはキレート剤または有機酸であり、
前記脂肪酸モノエステルはコーティング組成物が乾燥する前に該コーティング組成物の0.01〜5.0重量%の量で存在し、
前記脂肪酸モノエステルは前記コーティング組成物に添加されるときに85重量%を超えるモノグリセリドを含み、
前記エンハンサーはコーティング組成物が乾燥する前に該コーティング組成物の0.5〜5.0重量%の量で存在し、
前記脂肪酸モノエステルおよび前記エンハンサーは、乾燥コーティング又は本質的に乾燥したコーティングの状態で試験したときに、前記物品の表面上の微生物の少なくとも99.9%を殺傷するのに有効量で存在する、抗微生物性物品。 - 請求項1記載の抗微生物性物品を作成する方法であって、
0.01重量%〜5.0重量%の、グリセロール及び/又はプロピレングリコールのC8−C12脂肪酸モノエステルであって、85重量%を超えるモノグリセリドを含む脂肪酸モノエステルと、0.5重量%〜5.0重量%のエンハンサーであって、キレート剤または有機酸であるエンハンサーとを含む抗微生物組成物で物品を処理することと、
前記処理された物品を乾燥させて、乾燥コーティングの総重量を基準として少なくとも50重量%の固形分を含む、乾燥コーティング又は本質的に乾燥したコーティングを形成させることとを含み、
前記抗微生物性物品は乾燥コーティング又は本質的に乾燥したコーティングの状態のときに、微生物の少なくとも99.9%を殺傷するのに有効である、方法。 - 前記有機酸は乳酸、酒石酸、アジピン酸、コハク酸、クエン酸、アスコルビン酸、リンゴ酸、マンデル酸、酢酸、ソルビン酸、安息香酸、サリチル酸及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる、請求項1記載の抗微生物性物品。
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