KR101863562B1 - 다용도의 효소 세정제 및 사용 용액을 안정화시키는 방법 - Google Patents

Abstract

세정 조성물을 위한 효소를 사용하는 인 저함량의 알칼리 금속 카르보네이트 세정제의 안정화된 사용 용액이 기재된다. 특히, 본 발명은 안정화된 효소 세정 조성물 즉, 이의 사용 용액을 사용한, 오물의 제거, 단백질 오물의 재부착 방지 및 포말 감소를 위한 조성물 및 방법이다.

Description

다용도의 효소 세정제 및 사용 용액을 안정화시키는 방법 {MULTIUSE, ENZYMATIC DETERGENT AND METHODS OF STABILIZING A USE SOLUTION}

관련 출원의 교차 참조

본 출원은 35 U.S.C. § 119 하에 그 전체가 참조로서 본원에 통합된 2013년 11월 11일 출원된 미국 가출원 일련 번호 61/902,490에 대한 우선권을 청구한다.

본 출원은 제목 "High Alkalkine Warewash Detergent with Enhanced Scale Control and Soil Dispersion"인 미국 출원 일련 번호 ____[Ecolab PT10230USU1]에 관한 것이다. 비제한적으로, 명세서, 청구범위 및 요약은 물론 이의 도면, 표 또는 도면을 포함하는 본 특허 출원의 전체 내용은 본원에 분명히 참조로서 통합된다.

발명의 분야

본 발명은 일반적으로 세정 조성물 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 안정화된 세정 조성물 즉, 이의 사용 용액을 사용하여 오물의 제거/재부착 방지를 위한 다용도 조성물 및 방법이며, 여기에서 세정 조성물은 유익하게는 효소를 포함한다. 본 발명에 따른 사용 용액은 바람직하게는, 유익하게는 효소를 사용하는 제한된 자가-안정성 액체 포뮬레이션과 구별되는 것으로서 효소-함유 고체 조성물에 대한 자가-안정성을 제공하는 효소 안정화제 및 효소를 함유하는 고체 조성물로부터 생성된다.

발명의 배경

세정력은 오물을 습화시키고, 유화시키고, 현탁시키고, 침투하고 분산시키는 능력으로서 정의된다. 웨어세척(warewashing) 및 세탁 산업에서 사용되는 통상적인 세정제는 알칼리성 세정제를 포함한다. 업소용 및 가정용 둘 모두로 의도된, 알칼리 금속 카르보네이트 및/또는 알칼리 금속 하이드록사이드를 사용하는 알칼리성 세정제 포뮬레이션은 특히 인-함유 화합물과 사용할 경우 효과적인 세정력을 제공하는 것으로 공지되어 있다.

포스페이트는 물 경도를 감소시킬 뿐만 아니라 세정력, 재부착 방지 및 결정 변형을 증가시키기 위해 세정제 중에 흔히 사용되는 다작용성 구성요소이다. 특히, 폴리포스페이트 예컨대, 소듐 트리폴리포스페이트 및 이들의 염은 탄산칼슘 침전을 방지하는 이들의 능력 및 오물을 분산시키고 현탁시키는 이들의 능력으로 인해 세정제에 사용된다. 탄산칼슘이 침전 허용되는 경우, 결정이 세정될 표면에 부착될 수 있으며 바람직하지 않은 효과를 초래할 수 있다. 예를 들어, 웨어 표면 상의 탄산칼슘 침전은 웨어의 미적 외관에 부정적인 영향을 끼칠 수 있으며 웨어에 깨끗하지 않은 모습을 부여한다. 세탁 분야에서, 탄산칼슘이 침전되어 섬유 표면 상에 부착되는 경우, 결정은 섬유에 딱딱하고 거친 촉감을 느끼게 할 수 있다. 탄산칼슘의 침전을 방지하는 것에 더하여, 소듐 트리폴리포스페이트가 오물을 분산하고 현탁시키는 능력은 오물이 세척액 또는 세척수로 재부착되는 것을 방지함으로써 용액의 세정을 촉진한다.

그러나, 세정제에서 인 함유 원료의 사용은 환경적 이유를 포함한 다양한 이유로 바람직하지 않게 되었다. 최근의 규제로 인해, 최근 세정제에 인을 대체시키는 노력을 기울였다. 따라서, 포스페이트, 포스포네이트, 포스파이트 및 아크릴 포스피네이트 폴리머와 같은 인-함유 화합물의 특성을 대체할 수 있는 친환경적인 다작용성 구성요소에 대한 요구가 본 기술분야에 존재한다.

효소는 20세기 초반부터 세정 조성물에 사용되었다. 세정제 적용을 위한 pH 안정성 및 오물 반응성 둘 모두를 갖는 효소가 시중에서 입수가능한 때인 1960년 중반 까지는 그렇지 못하였다. 효소는 세정제 및 기타 세정제와 사용되어 오물을 분해하는데 효과적인 화학물질로서 공지되어 있다. 효소는 오물을 분해하여 이들을 더욱 가용성이 되게 하고 계면활성제가 이들을 표면으로부터 제거 가능하게 하여 기재(substrate)의 향상된 세정을 제공한다.

효소는 예를 들어, 기재로부터 단백질-기재, 탄수화물-기재 또는 트리글리세리드-기재 얼룩의 제거를 위한 바람직한 활성을 제공할 수 있다. 그 결과, 효소는 그리스, 오일 (예를 들어, 식물성 오일 또는 동물성 지방), 단백질, 탄수화물 또는 기타 등등과 같은 오물을 소화 또는 분해하기 위해 다양한 세정 적용에 사용되었다. 예를 들어, 효소는 세탁물, 직물, 웨어 세척, 제자리 세정, 배수, 플로어, 카페트, 의료 또는 치과 기구, 고기 절단 도구, 경질 표면, 퍼스널 케어, 또는 기타 등등을 위한 조성물의 구성요소로서 첨가될 수 있다. 효소 생성물이 알칼리성 프로테아제를 함유하는 단순 분말로부터 다중 효소를 함유하는 더욱 복잡한 과립 조성물 및 여전히 추가로 효소들을 함유하는 액체 조성물로 진화되었지만, 안정화된 효소들을 사용하는 대안적인 세정 적용에 대한 요구가 여전히 존재한다. 그 전체가 참조로서 통합된 미국 특허 번호 8,227,397에 기재된 바와 같은, 액체 조성물 즉, 액체 세정제 조성물 중에 저장하기 위해 효소의 안정성을 증대시키기 위한 수 많은 메카니즘이 이용되었다. 그러나, 사용 조건하에 높은 온도, pH 및/또는 연장된 기간에 노출되는 경우 액체 사용 조성물이 세정력 및 세정능을 유지하게 하는 개선에 대한 요구가 여전히 존재한다.

따라서, 조성물의 저장 및/또는 수송이 제한되지 않도록 프로테아제 효소 및 안정화제를 갖는 안정화된 고체 세정제 조성물을 개발하는 것이 본 발명의 목적이다. 게다가, 그 후 이러한 고체 조성물은 증가된 사용 온도 및 pH 조건 하에서 적합한 효소 안정성을 유지할 수 있는 안정화된 사용 용액을 생성시키는데 적합하다.

본 발명의 추가의 목적은 증가된 온도 및 pH 조건하에 효소 안정성을 향상시켜 개선된 세정력을 제공하기 위한 효소 및 세정제 조성물의 다용도의 안정화된 사용 용액을 개발하는 것이다.

본 발명의 목적은 개선된 세정력을 위한 효소를 함유하는 안정화된 사용 용액 및/또는 안정화된 효소의 사용 방법을 개발하는 것이다.

본 발명의 추가의 목적은 안정화된 효소 및/또는 안정화된 사용 용액을 사용하여 pH 약 9 내지 약 11.5의 알칼리성 조건하에 약 65-80℃ 또는 그 초과의 온도에서 적어도 약 20분 또는 그 초과 동안 효소 및 사용 용액 안정성을 유지하는 방법을 개발하는 것이다. 유익하게는, 이러한 목적은 세정제 조성물에서 효소 안정성의 기술 상태의 심각한 한계, 즉 비안정화된 효소 활성이 5-20분 만큼이나 짧은 기간 내를 포함하는 시간에 걸쳐 현저하게 감소한다는 한계를 극복한다.

본 발명의 양태에서, 효소 활성은 효소-함유 세정제 조성물 및/또는 세정제 사용 용액의 안정화에 의해 증가된 온도 및 pH 조건하에 유지된다.

본 발명의 추가의 목적은 인 저함량 세정제 특히, 소듐 카르보네이트 기재 세정제의 단백질 제거 및 채부착 방지 특성을 개선하기 위한 다용도 조성물 및 이를 사용하는 방법을 개발하는 것이다.

본 발명의 이러한 목적 및 기타 목적, 이점 및 특징은 본원에 제시된 청구범위와 함께 취해진 하기 명세서로부터 자명해질 것이다.

발명의 간략한 요약

세정제 및 다용도 조성물 특히, 고온 세정제 적용에서 세정제 웨어세척용 사용 용액을 안정화시키고 효소를 안정화시켜 효소 안정성 및 세정능을 연장시키기 위한 방법이 본 발명에 따라 제공된다. 본 발명의 이점은 본원에 기재된 안정화제를 포함하지 않는 조성물 및 조성물의 사용 용액과 비교하여 고온에서 다양한 세정제 적용을 위한 세정 조성물의 사용 용액의 연장된 안정성 및 효소 즉, 프로테아제 효소의 연장된 안정성이다.

구체예에서, 본 발명은 단백질 오물을 포함하는 오물을 기재의 표면으로부터 제거하고 기재의 표면 상으로의 단백질 오물의 재부착을 방지하기 위한 세정제 사용 용액을 포함한다. 세정제 사용 용액은 유익하게는, 세정 적용에서 포말을 감소하고/거나 방지하여 추가의 사용 이점을 제공한다. 본 발명의 구체예에 따른 사용 용액은 알칼리 금속 카르보네이트 알칼리도 공급원, 프로테아제 효소 및 안정화제, 예컨대, 예를 들어, 아민 예컨대, 카세인 또는 젤라틴 (질소-함유 안정화제) 또는 폴리 슈가 (전분-기재 안정화제)를 포함한다.

추가의 구체예에서, 본 발명은 다용도 세정제 사용 용액을 안정화시키고 이를 사용하여 단백질 오물을 포함하는 오물을 기재의 표면으로부터 제거하고 단백질 오물의 기재 표면 상으로의 재부착을 방지하는 방법을 포함한다. 본 방법은 세척 사이클의 세척 단계 동안 안정화된 효소-함유 세정제 사용 용액을 생성시켜 도입하고, 세척 사이클 동안 기재 표면을 사용 용액으로 세척하고, 후속하여 기재 표면을 (린스 보조제의 존재 또는 부재하에) 헹구는 것을 포함한다. 기재를 세척하기 위한 본 발명에 따른 세척 사이클 및 사용 용액의 생성은 예를 들어, 적어도 20 분, 또는 적어도 30 분, 또는 여전히 더욱 바람직하게는, 적어도 40 분의 기간 동안 약 9를 초과하는 pH에서 약 65℃를 초과하는 온도를 포함하는, 연장된 기간에 걸쳐 높은 온도 및 pH에서 사용하기에 적합하다.

본 발명의 구체예에 따른 효소-함유 다용도 세정제 사용 용액은 효소-함유 세정제 조성물을 물과 접촉시키고/거나 효소 공급원을 세정제 사용 용액에 첨가함으로써 수득될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 구체예에 따르면, 수성 사용 용액은 세정제 조성물 및 효소 조성물을 물 공급원과 접촉시키고/거나 조합 세정제/효소 조성물을 물 공급원과 접촉시키고/거나 효소 공급원을 세정제 조성물의 수성 사용 용액에 직접적으로 공급함으로써 수득될 수 있다. 따라서, 세정제 조성물 및 효소 조성물 (또는 효소 공급원)은 본 발명의 방법에서의 사용에 따라 함께 또는 별도로 포뮬레이션될 수 있다. 수성 사용 용액의 활성 수준은 변수 예컨대, 세정제 및 효소 조성물에서 활성 효소의 양, 물과 세정제 및 효소 조성물이 접촉하는 온도 및 기간, 및 기타 등등의 조정을 통해 요망되는 수준으로 조절된다.

본 발명의 구체예에 따라 사용하기 위한 특정 효소 또는 효소의 조합물은 예를 들어, 안정화된 사용 용액의 사용 적용, 물리적 제품 형태, 이용 pH, 이용 온도 및 세정될 오물 유형을 포함하는 인자에 따라 다양할 수 있다. 본 발명에 따르면, 당업자가 청구된 발명의 기재내용을 기반으로 하여 인지할 바와 같이 효소(들)는 주어진 일련의 활용 조건에 대해 최적의 활성 및 안정성을 제공하도록 선택된다. 바람직한 양태에서, 프로테아제 효소는 특히 고온 세정제 적용 하에 사용하기에 적합하다.

다수의 구체예가 기재되지만, 본 발명의 추가의 기타 구체예는 본 발명의 예시적 구체예를 보여주고 기술한 하기 상세한 설명으로부터 당업자에게 자명해질 것이다. 따라서, 도면 및 상세한 설명은 제한적인 것인 아니라 사실상 예시적인 것으로서 간주되어야 한다.

도 1-2는 40분 섬프 인큐베이션 후 측정되는, 본 발명의 구체예에 따른 효소 세정제를 이용한 유리 기재 (도 1) 및 플라스틱 기재 (도 2)에 대한 단백질 제거 스코어를 보여준다.
도 3a-3c는 본 발명의 구체예에 따른 효소 에스퍼라제를 사용한 포말 방지 이점을 보여준다.
도 4a-4d는 본 발명의 구체예에 따른 효소 스테인자임을 사용한 포말 방지 이점을 보여준다.
본 발명의 다양한 구체예가 도면을 참조로 하여 상세히 기술될 것이며, 여기에서 유사 참조 번호는 여러 도면에 걸쳐 유사 부분을 나타낸다. 다양한 구체예에 대한 언급은 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 본원에 나타낸 도면은 본 발명에 따른 다양한 구체예로 제한되지 않으며, 본 발명의 예시적 설명으로서 제시된다.

바람직한 구체예의 상세한 설명

본 발명의 구체예는 이용되는 세정제 적용에서 효소를 사용하여 다용도 세정제 사용 용액 및 이들의 조성물을 안정화시키는 특정 방법으로 국한되지 않으며, 이는 다양할 수 있고, 당업자들에 의해 이해된다. 또한 본원에서 사용되는 모든 용어는 단지 특정 구체예를 기술할 목적이고, 어떠한 방식 또는 범위를 한정하는 것으로 의도되지 않음이 추가로 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용되는 단수 형태들은 내용이 명확하게 달리 기술되지 않는 한 복수 대상을 포함할 수 있다. 추가로, 모든 단위, 접두어, 및 기호는 이의 SI 승인된 형태로 표기될 수 있다. 명세서내 인용된 수치 범위는 범위를 한정한 숫자들을 포함하며, 한정된 범위 내에 있는 각각의 정수를 포함한다.

다르게 명시되지 않는 한, 본원에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명의 구체예가 속하는 당해 기술자들에 의해 보편적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 기술되는 것들과 유사하거나, 변형되거나 동등한 다수의 방법 및 물질이 과도한 실험 없이 본 발명의 구체예를 실시하는데 사용될 수 있으며, 바람직한 물질 및 방법이 본원에 기술된다. 본 발명의 구체예를 기술하고 주장함에 있어서, 하기 용어는 하기에서 서술되는 정의에 따라 사용될 것이다.

본원에서 사용되는 용어 "약"은 예를 들어, 실세계에서 농축물 또는 사용 용액을 제조하기 위해 사용되는 통상적인 측정 또는 액체 조작 절차를 통해; 이러한 절차에서 의도하지 않은 오차를 통해; 본 조성물을 제조하거나 본 방법을 수행하기 위해 사용되는 성분들의 제조, 공급원, 또는 순도의 차이, 및 기타 등등을 통해, 일어날 수 있는 수치 양의 변동을 나타낸다. 이러한 용어 "약"은 또한 특정 개시 혼합물로부터 얻어진 조성물에 대한 상이한 평형 조건으로 인하여 차이가 나는 양을 포함한다. 용어 "약"에 의해 수식되던지 또는 그렇지 않던지 간에, 청구항들은 발생할 수 있는 수치 양의 변동을 나타내는 이러한 양에 대한 등가량을 포함한다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "세정"은 오물 제거, 표백, 미생물 군집 감소, 및 임의의 이들의 조합을 촉진하거나 보조하는데 이용된 방법을 지칭한다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "미생물"은 임의의 비세포성 또는 단세포성 (군집성 포함) 유기체를 나타낸다. 미생물은 모든 원핵생물을 포함한다. 미생물은 박테리아 (시아노박테리아 포함), 스포어, 지의류, 진균류, 원충, 비리노, 비로이드, 바이러스, 파아지 및 일부 조류(algae)를 포함한다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "마이크로브(microbe)"는 미생물의 유사어다.

본원에 사용된 바와 같은 문구 "식품"은 추가의 제조물의 존재 또는 부재하에 식용이며 항미생물 제제 또는 조성물로의 처리가 필요할 수 있는 임의의 음식 물질을 포함한다. 식품은 고기 (예를 들어, 붉은 고기 및 돼지고지), 해산물, 가금류, 농작물 (예를 들어, 과일 및 채소), 알, 생 알, 난제품, 조리 완료 식품, 밀, 씨앗, 뿌리, 괴경, 잎, 줄기, 옥수수, 꽃, 싹, 조미료, 또는 이들의 조합물을 포함한다. 용어 "농작물"은 전형적으로 요리되지 않고 종종 비포장되어 판매되며 때때로 익히지 않고 먹을 수 있는 과일 및 채소 및 식물 또는 식물-유래된 물질과 같은 식품을 지칭한다.

본원에서 사용되는 용어 "웨어(ware)"는 식사 및 조리 기구, 식기 및 그 밖의 경질 표면, 예컨대 샤워기, 싱크, 변기, 욕조, 조리대, 창문, 거울, 수송 차량 및 플로어(floor)와 같은 품목들을 지칭한다. 본원에서 사용되는 용어 "웨어세척"은 웨어를 세척(washing), 세정(cleaning), 또는 헹구는 것을 지칭한다. 웨어는 또한 플라스틱으로 제조된 품목들을 나타낸다. 본 발명에 따른 조성물로 세정될 수 있는 플라스틱 타입은 폴리카르보네이트 폴리머 (PC), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 폴리머 (ABS), 및 폴리설폰 폴리머 (PS)를 포함하는 것들을 포함하나, 이로 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 화합물 및 조성물을 사용하여 세정될 수 있는 또 다른 예시적인 플라스틱은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET)를 포함한다.

본원에 사용된 바와 같은 용어 "물" 및 "물 공급원" 및 기타 등등은 본 발명에 따른 사용의 웨어 세척 및 기타 세정제 적용에 사용된 물 공급원을 지칭한다. 물은 본 발명의 구체예에 따라 사용되어 세정제 사용 용액을 생성시키고 다양한 표면을 처리하기 위해 세정 적용에 사용된 세정제(detergent) 또는 기타 세정 제제(cleaning agent) (효소 포함)를 함유하는 물을 순환시키거나 재순환시킨다. 특정한 규제된 세정 적용에 따르면, 물 공급원은 세정 적용에 사용하기 위한 세정수를 정기적으로 폐기하고 대체하는데 필요하다. 예를 들어, 특정 규제는 세정 적용에 충분하게 깨끗한 물 공급원을 유지하기 위해 적어도 매 4시간마다 대체될 물이 필요하다. 본 발명에 따라서, 물의 공급원에 따른 물은 제한되지 않는다. 사용에 적합한 예시적인 물 공급원은 비제한적으로, 도시 용수 공급원 또는 사설 용수 시스템 예를 들어, 공설 급수 또는 우물, 또는 경도 이온을 함유하는 것을 포함하는 임의의 물 공급원으로부터의 물을 포함한다. 본원에서 사용되는 용어, "중량 퍼센트(weight percent)", "wt-%", "중량퍼센트(percent by weight)", "중량%(% by weight)" 및 이의 변형어는 물질의 중량을 조성물의 총 중량으로 나누고 100을 곱한 것으로서 물질의 농도를 지칭한다. 본원에서 사용되는 "퍼센트", "%" 및 기타 등등은 "중량 퍼센트", "wt-%" 등과 동의어로 의도되는 것으로 이해된다.

용어 "활성물("active)" 또는 "활성물 %(percent active)" 또는 "활성물 중량%(percent by weight active)" 또는 "활성물 농도(actives concentration)"는 본원에서 상호교체가능하게 사용되는 것으로서, 물 또는 염과 같은 불활성 성분들을 제외한, 백분율로서 표시되는 세정에서 수반되는 이러한 성분들의 농도를 지칭한다. 출원 전반에 걸쳐 언급된 효소의 농도 및 중량 백분율은 "활성물" (예를 들어, 활성 효소 단백질)로 나타낸 것이 아니며 대신 원료의 농도 및 중량 백분율을 지칭한다.

본 발명의 구체예에 따르면, 효소는 본 발명의 방법에 따른 세정제 사용 용액에 포함되어 오물을 효과적으로 제거하고 오물 재부착을 방지하여 인 저함량 세정제 조성물을 사용하여 기재를 세정한다.

세정제 사용 조성물

본 발명에 따른 고체 세정제 조성물의 예시적 범위는 세정제 조성물의 중량 백분율로 표 1에 제시되어 있다.

표 1

세정제 사용 조성물은 유익하게는 본 발명의 구체예에 따른 개선된 세정력을을 위한 안정화된 효소를 제공하며, 즉 적어도 20분의 기간 동안의 고온을 포함하는 웨어세척 조건하에 사용하기 위한 효소의 안정성을 제공한다. 사용된 다양한 효소 바람직하게는, 프로테아제 효소는 안정화제(들)와 조합되어 세정 조건 즉, 증가된 온도 및 pH 조건하에 세정 조성물의 안정성 및 세정 효율을 조정한다. 한 양태에서, 안정화된 사용 조성물은 적어도 약 60℃ 및 적어도 약 9의 pH의 온도 및 pH 조건, 적어도 약 65℃ 및 적어도 약 9의 pH의 온도 및 pH 조건, 및 바람직하게는, 적어도 약 65-80℃ 및 약 9 내지 약 11.5의 pH의 온도 및 pH 조건 하에 효소 효율을 유지한다. 효소 안정성은 이러한 증가된 온도 및 pH 조건에서 적어도 약 20 분 또는 그 초과 동안 사용 용액이 적어도 실질적으로 유사한 세정력을 유지함을 입증하는 효소 검정법을 이용하여 확인된다. 일부 양태에서, 증가된 온도 및 pH 조건하의 효소 안정성은 적어도 약 40 분, 적어도 약 60 분, 적어도 약 90 분, 적어도 약 2 시간 또는 그 초과 동안이다.

효소 안정화제를 사용하는 다용도 세정제 사용 조성물은 본원에 제시된 연장된 기간 동안 높은 알칼리도 및 높은 온도 조건에서 적어도 약 30% 효소 활성 보유, 적어도 약 35% 효소 보유, 적어도 약 40% 효소 보유, 적어도 약 45% 효소 보유, 적어도 약 50% 효소 보유, 적어도 약 55% 효소 보유, 적어도 약 60% 효소 보유, 적어도 약 65% 효소 보유, 적어도 약 70% 효소 보유, 또는 적어도 약 75% 또는 그 초과의 효소 보유를 발생시킨다. 본 발명에 따르면, 높은 알칼리도 및 높은 온도 조건하에서 사용 용액 중의 효소 활성의 이러한 보유는 이전에는 달성되지 않았으며 본 발명의 현저한 이점을 입증한다.

본 발명에 따른 조성물은 바람직하게는 희석될 다용도 또는 다용량 고체 농축물로서 제공되어 사용 조성물 또는 수성 사용 용액을 형성한다. 농축물은 물로 희석되어 사용 용액을 제공하는 것으로 의도된 조성물을 지칭하며, 상기 사용 용액은 물체와 접촉하여 요망되는 세정, 헹굼 및 기타 등등을 제공한다. 세척될 물품과 접촉하는 세정제 조성물은 본 발명에 따른 방법에 사용되는 포뮬레이션에 따라 농축물 또는 사용 조성물 (또는 사용 용액)으로서 언급될 수 있다. 세정제 조성물에서 알칼리 금속 카르보네이트, 효소, 효소 안정화제 및 기타 선택적인 작용 성분의 농도는 세정제 조성물이 농축물 또는 사용 용액으로서 제공되는 지의 여부에 따라 다양할 것임이 이해되어야 한다. 본 발명에 따라 추가로 제시되는 바와 같이, 모든 구성요소는 농축물로서 제조될 필요는 없다; 예를 들어, 세정제 조성물은 사용 용액으로서 구성요소 (예를 들어, 효소 및/또는 안정화제)와 조합되어 제공될 수 있다.

대안적 구체예에서, 다용도 세정 조성물은 사용 준비된(ready-to-use)(RTU) 조성물로서 제공될 수 있다. 세정 조성물이 RTU 조성물로서 제공되는 경우, 더욱 상당량의 물이 희석제로서 세정 조성물에 첨가된다. 농축물이 고형물로서 제공되는 경우, 제 1 수용액이 수득되며 이어서 추가로 희석되어 이를 유동성 형태로 제공할 수 있어 펌핑되거나 흡입될 수 있다. 소량의 액체를 정확하게 펌핑시키는 것이 일반적으로 어려운 것으로 밝혀졌다. 더 많은 양의 액체를 펌핑시키는 것이 일반적으로 더욱 효과적이다. 따라서, 비록 수송 비용을 감소시키기 위해 가능한 가장 적은 물을 갖는 농축물을 제공하는 것이 바람직하지만, 정확하게 분산될 수 있는 농축물을 제공하는 것이 또한 바람직하다.

본 발명의 양태에서, 사용 용액은 약 1:10 내지 1:10,000의 희석 범위를 갖는 표 1의 다용도 고체 세정제 조성물로부터 생성된다. 본 발명의 양태에서, 안정화된 세정제 조성물의 사용 용액은 약 1 ppm 내지 약 2500 ppm의 알칼리 금속 카르보네이트, 약 1 ppm 내지 약 1000 ppm의 활성 안정화제, 및 1 ppm 내지 약 200 ppm의 효소를 갖는다. 또한, 본 발명에 따라 제한되지 않으면서, 인용된 모든 범위는 범위를 한정하는 수들을 내포하며, 한정된 범위 내의 각 정수를 포함한다.

본 발명의 일부 구체예에서, 상기 기술된 다용도 고체 조성물 및/또는 사용 용액은 인을 실질적으로 비함유하거나 인을 함유하지 않을 수 있다. 추가의 양태에서, 상기 기술된 고체 조성물 및/또는 사용 용액은 NTA를 실질적으로 비함유하거나 NTA를 함유하지 않을 수 있다. 추가적인 양태에서, 상기 기술된 고체 조성물 및/또는 사용 용액은 0.5 wt-% 미만의 인 및/또는 NTA를 함유한다.

다용도 고체 세정제 조성물은 바람직하게는, 프로테아제 효소를 함유하는 조성물에 대해 자가-안정성을 부여하는 고체 블록이다. 업소 및 산업적 작업을 위한 고체화 기법 및 고체 블록 세정제의 사용은 예를 들어, 미국 재발행 특허 번호 32,762 및 32,818에서 기재된 바와 같은 SOLID POWER® 브랜드 기법에 있어서 제시되며, 헤일 (Heile) 등의 미국 특허 번호 4,595,520 및 4,680,134에 기재된 바와 같은 소듐 카르보네이트 하이드레이트 캐스트 고체 생성물을 포함한다. 이들 참고문헌 각각은 그 전체가 본원에 참조로서 통합된다. 활동 메카니즘에 따라 제한되지 않으면서, 고체화 메카니즘은 애쉬(ash) 수화 또는 소듐 카르보네이트와 물의 상호작용이다. 본 발명에 따르면, 고체 세정제 조성물은 임의의 가압, 압출 또는 캐스트 고체 조성물 및 느슨한 분말 형태를 포함한다. 바람직한 양태에서, 고체 세정제 조성물은 가압되고/거나 압출된다.

세정제 조성물

본 발명에 따른 방법은 알칼리성 세정제 조성물, 바람직하게는, 알칼리 금속 카르보네이트 세정제, 효소(들) 및 안정화제를 포함하고/거나 이들로 구성되고/거나 필수적으로 이들로 구성된 수성 사용 용액을 이용한다. 세정제 조성물 및 효소(들)의 안정화된 사용 용액은 유익하게는 효소 및/또는 사용 용액 자체의 안정화를 유도한다. 기타 양태에서, 효소 및/또는 안정화제는 별도의 조성물로 포뮬레이션될 수 있고/거나 사용 시점에 공급되어 알칼리성 세정제 조성물, 바람직하게는, 알칼리 금속 카르보네이트 세정제, 효소(들) 및 안정화제를 포함하고/거나 이들로 구성되고/거나 필수적으로 이들로 구성된 사용 용액을 생성시킬 수 있다.

당해 기술분야에 현재 공지된 대부분의 세정 조성물과 달리, 세정 조성물은 효과적이게 될 포스페이트를 포함할 필요가 없다. 따라서, 본 발명의 세정 조성물은 통상적인 세정 조성물에 대한 친환경 대체물을 제공한다. 세정제 조성물은 인-비함유 및/또는 니트릴로트리아세트산 (NTA)-비함유일 수 있어 더욱 환경적으로 유익한 세정 조성물을 제조할 수 있다. 인-비함유는 조성물이 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 대략 0.5% 미만, 더욱 특히, 대략 0.1 wt % 미만, 및 심지어 더욱 특히, 대략 0.01 wt % 미만의 인을 지님을 의미한다. 이는 포스페이트, 포스포네이트, 포스파이트 또는 이들의 혼합물을 포함한다. NTA-비함유는 조성물이 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여 대략 0.5 wt % 미만, 대략 0.1 wt % 미만, 및 특히 대략 0.01 wt % 미만의 NTA를 지님을 의미한다. 일부 양태에서, 조성물이 NTA를 함유하지 않는 경우, 이는 또한 재부착 방지제 및 얼룩 제거제로서 작용하는 염소와 양립가능할 수 있다. 그러나, 본 발명의 일부 양태에서, 조성물은 효소와의 불화합성으로 인해 염소를 포함하지 않는다.

알칼리도 공급원

세정제 조성물은 유효량의 하나 이상의 알칼리도 공급원을 포함한다. 물이 세정제 조성물에 첨가되어 사용 용액을 형성할 경우, 유효량의 하나 이상의 알칼리성 공급원은 생성된 사용 용액의 pH를 조정하는 양으로서 간주되어야 한다. 사용 용액의 pH는 충분한 세정 특성을 제공하기 위해 알칼리성 범위로 유지되어야 한다. 한 구체예에서, 사용 용액의 pH는 대략 9 내지 대략 13이다. 사용 용액의 pH가 너무 낮은 경우, 예를 들어, 대략 9 미만이면, 사용 용액은 적절한 세정 특성을 제공할 수 없다. 사용 용액의 pH가 너무 높은 경우, 예를 들어, 대략 13을 초과한다면, 사용 용액은 너무 알칼리성이어서 세척될 표면을 공격하거나 손상시킬 수 있다.

바람직한 구체예에 따르면, 알칼리도 공급원은 약 7 내지 약 12의 pH를 갖는 조성물을 제공한다. 특정 구체예에서, 세정 조성물의 pH는 약 8 내지 약 12일 것이다. 특정 구체예에서, 세정 조성물의 pH는 약 9 내지 약 11.5일 것이다. 세척 사이클 동안, 사용 용액의 pH는 약 8 내지 약 11.5, 바람직하게는, 약 9 내지 약 11.5일 것이다. 본 발명에 따른 사용 용액이 효소 조성물을 포함하기 때문에, pH는 효소 조성물 유효성을 위한 최적의 pH 범위를 제공하기 위해 추가로 조절될 수 있다. 세정 조성물에 안정화된 효소 조성물을 혼입시키는 본 발명의 특정 구체예에서, 최적의 pH는 약 9.0 내지 약 11.5이다. 본 발명의 또 다른 특정 구체예에서, 약 0.01 내지 0.5 wt-%의 활성물 농도를 갖는 사용 용액의 pH는 약 9 내지 약 13이거나, 바람직하게는, 약 0.01 내지 0.25 wt-%의 활성물 농도를 갖는 사용 용액의 pH는 약 9 내지 약 11.5이다.

세정 조성물의 적합한 알칼리성 공급원의 예는 비제한적으로, 예를 들어, 카르보네이트 염 예컨대, 알칼리 금속 카르보네이트를 포함하는 카르보네이트-기재 알칼리도 공급원; 예를 들어, 알칼리 금속 하이드록사이드를 포함하는 부식제-기재 알칼리도 공급원을 포함하며; 기타 적합한 알칼리도 공급원은 금속 실리케이트, 금속 보레이트, 및 유기 알칼리도 공급원을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 세정제 조성물은 바람직하게는, 알칼리 금속 카르보네이트 세정제이다. 사용될 수 있는 예시적인 알칼리 금속 카르보네이트는 비제한적으로, 소듐 또는 포타슘 카르보네이트, 바이카르보네이트, 세스퀴카르보네이트, 및 이들의 혼합물을 포함한다.

대안적 구체예에서, 세정제 조성물은 알칼리 금속 실리케이트를 추가로 포함할 수 있다. 알칼리 금속 실리케이트의 예는 비제한적으로, 소듐 또는 포타슘 실리케이트 또는 폴리실리케이트, 소듐 또는 포타슘 메타실리케이트 및 수화된 소듐 또는 포타슘 메타실리케이트 또는 이들의 조합물을 포함한다. 바람직한 양태에서, 세정제 조성물은 알칼리 금속 실리케이트를 포함하지 않는다.

추가적인 구체예에서, 세정제 조성물은 예를 들어, 알칼리 금속 하이드록사이드를 포함하는 부식제-기재 알칼리도 공급원과 같은 추가의 알칼리도 공급원을 포함할 수 있다. 사용될 수 있는 예시적인 알칼리 금속 하이드록사이드는 비제한적으로, 소듐, 리튬, 또는 포타슘 하이드록사이드를 포함한다. 바람직한 양태에서, 세정제 조성물은 알칼리 금속 하이드록사이드를 포함하지 않는다.

여전히 추가의 대안적 구체예에서, 세정제 조성물은 예를 들어, 암모니아, 아민, 알카놀아민, 및 아미노 알콜을 포함하는 강 질소 염기를 포함하는 유기 알칼리도 공급원을 추가로 포함할 수 있다. 아민의 전형적인 예는 적어도 하나의 질소 연결된 탄화수소 기를 수반하는 일차, 이차 또는 삼차 아민 및 디아민을 포함하며, 상기 탄화수소는 적어도 10개 탄소 원자 및 바람직하게는 16-24개 탄소 원자를 갖는 포화되거나 불포화된 선형 또는 분지형의 알킬 기, 또는 24개 이하의 탄소 원자를 함유하는 아릴, 아랄킬, 또는 알크아릴 기를 나타내며, 여기에서 선택적인 기타 질소 연결 기가 치환되거나 비치환된 알킬 기, 아릴 기 또는 아르알킬 기 또는 폴리알콕시 기에 의해 형성된다. 알카놀아민의 전형적인 예는 모노에탄올아민, 모노프로판올아민, 디에탄올아민, 디프로판올아민, 트리에탄올아민, 트리프로판올아민 및 기타 등등을 포함한다. 아미노 알콜의 전형적인 예는 2-아미노-2-메틸-1-프로판올, 2-아미노-1-부탄올, 2-아미노-2-메틸-1,3-프로판디올, 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올, 하이드록시메틸 아미노메탄, 및 기타 등등을 포함한다. 바람직한 양태에서, 세정제 조성물은 유기 알칼리도 공급원을 포함하지 않는다.

알칼리성 세정제 조성물, 바람직하게는, 조성물의 알칼리 금속 카르보네이트는 수화가능한 염으로서 또한 작용하여 고체 세정제 즉, 캐스트 고형물을 형성할 수 있다. 수화가능한 염은 실질적으로 무수성으로서 언급될 수 있다. 실질적으로 무수성에 있어서, 이는 구성요소가 수화가능한 구성요소의 중량을 기준으로 하여 약 2 중량% 미만의 물을 함유함을 의미한다. 물의 양은 약 1 중량% 미만일 수 있으며, 약 0.5 중량% 미만일 수 있다. 수화가능한 구성요소가 완전히 무수성일 필요는 없다.

본 발명에 따르면, 세정제 조성물은 당업자에 의해 이해되는 바와 같이 예를 들어, 몰딩된 조성물을 포함하는 고체 또는 액체일 수 있다. 페이스트 및 겔은 액체 유형으로 간주될 수 있다. 분말, 응집체, 펠렛, 정제 및 블록은 고체 유형으로 간주될 수 있다. 예를 들어, 세정제 조성물은 실온 및 대기압 조건하에서 블록, 펠렛, 분말 (즉, 과립 건조 물질의 혼합물), 응집체 및/또는 액체의 형태로 제공될 수 있다. 분말 세정제는 건조 물질을 혼합함으로써 또는 슬러리를 혼합하고 슬러리를 건조시킴으로써 종종 제조된다. 세정제 조성물이 통과하여 압축되는 몰드 또는 압출기의 형상 또는 형태에 의해 결정되는 크기를 갖는 펠렛 및 블록은 전형적으로 제공된다. 펠렛은 일반적으로 약 0.5 cm 내지 약 2 cm의 평균 직경을 가짐을 특징으로 한다. 블록은 일반적으로 약 2 cm 초과, 바람직하게는, 약 2 cm 내지 약 2 ft의 평균 직경을 가짐을 특징으로 하며, 약 2 cm 내지 약 1 ft의 평균 직경을 가질 수 있다. 바람직한 구체예에 따르면, 고체 블록은 적어도 50 그램이다.

본 발명에 따라 사용하기에 적합한 세정제 조성물, 및 이의 형성 방법의 추가적인 설명은 예를 들어, 미국 특허 번호 7,674,763, 7,153,820, 7,094,746, 7,037,886, 6,924,257 및 6,730,653에 기재되어 있으며, 이의 내용은 그 전체가 참조로서 통합된다.

효소 조성물

본 발명에 따른 조성물 및 방법에 사용하기 위한 효소 조성물은 오물의 향상된 제거, 재부착의 방지 및 추가적으로 세정 조성물의 사용 용액에서 포말 감소를 위한 효소를 제공한다. 효소 조성물의 목적은 전형적으로 더러워진 표면에서 발견되어 세정제 조성물에 의해 세척수 공급원으로 제거되는, 부착된 오물 예컨대, 전분 또는 단백질성 물질을 분해하는 것이다. 효소 조성물은 기재로부터 오물을 제거하고 기재 표면 상의 오물의 재부착을 방지한다. 효소는 추가적인 세정 및 세정력 이점 예컨대, 소포성을 제공한다. 본 발명에 따른 사용 용액의 세정력에 따른 특정 작용 메카니즘에 제한되지 않으면서, 세정제 사용 용액 중의 효소는 유익하게는, 오물의 제거, 특히 프로테아제 효소를 사용한 단백질 제거를 향상시키고, 오물의 채부착을 방지하고, 예를 들어, 세정제 및 효소 조성물의 사용 용액에서 포말 높이를 포함하는, 포말을 감소시킨다. 낮은 포말의 세정성 효소 사용 용액의 조합된 이점은 웨어세척 적용에 사용하기 위한 용수의 연장된 수명 및 개선된 웨어 (및 기타 물품)의 세정 둘 모두를 허용한다.

세정제 조성물 또는 세정제 사용 용액에 혼입될 수 있는 예시적 유형의 효소는 아밀라제, 프로테아제, 리파제, 셀룰라제, 쿠티나제, 글루코나제, 퍼옥시다제 및/또는 이들의 혼합물을 포함한다. 본 발명에 따른 효소 조성물은 임의의 적합한 기원 예컨대, 채소, 동물, 박테리아, 진균류 또는 효모 기원으로부터의 하나 초과의 효소를 사용할 수 있다. 그러나, 본 발명의 바람직한 구체예에 따르면, 효소는 프로테아제이다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "프로테아제" 또는 "프로테이나제"는 펩티드 결합의 가수분해를 촉매작용할 수 있는 효소를 지칭한다.

당업자가 확인할 바와 같이, 효소는 특정 유형의 오물과 작업하도록 설계된다. 예를 들어, 본 발명의 구체예에 따르면, 웨어 세척 적용은 프로테아제 효소를 사용할 수 있는데, 이는 고온의 웨어 세척 머신에서 효과적이며 단백질-기재 오물을 감소하는데 효과적이기 때문이다. 프로테아제 효소는 단백질 예컨대, 혈액, 피부 스케일, 점액, 잔디, 식품 (예를 들어, 알, 우유, 시금치, 고기 찌꺼기, 토마토 소스) 또는 기타 등등 함유 오물을 세정하는데 특히 유리하다. 프로테아제 효소는 아미노산 잔기의 거대분자 단백질 링크를 절단할 수 있어 기재를 수성 사용 용액 중에 용이하게 용해되거나 분산되는 작은 단편으로 전환시킨다. 프로테아제는 가수분해로서 공지된 화학 반응을 통해 오물을 분해하는 능력으로 인해 세정성 효소로서 종종 언급된다. 프로테아제 효소는 예를 들어, 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 바실러스 리체니포르미스(Bacillus licheniformis) 및 스트렙토마이세스 그리세우스(Streptomyces griseus)로부터 수득될 수 있다. 프로테아제 효소는 또한 세린 엔도프로테아제로서 시중에서 입수가능하다.

시중에서 입수가능한 프로테아제 효소의 예는 하기 상표명으로 입수가능하다: Esperase, Purafect, Purafect L, Purafect Ox, Everlase, Liquanase, Savinase, Prime L, Prosperase 및 Blap.

본 발명에 따르면, 효소 조성물은 특정 세정 적용 및 세정이 필요한 오물의 유형을 기초로 하여 변화될 수 있다. 예를 들어, 특정 세정 적용의 온도는 본 발명에 따른 효소 조성물을 위해 선택된 효소에 영향을 끼칠 것이다. 웨어 세척 적용 예를 들어, 대략 60℃, 또는 대략 70℃ 초과, 또는 대략 65-80℃의 온도에서의 깨끗한 기재, 및 효소 예컨대, 프로테아제는 이러한 증가된 온도에서 효소 활성을 보유하는 이들의 능력으로 인해 바람직하다.

본 발명에 따른 효소 조성물은 독립적인 실체일 수 있고/거나 세정제 조성물과 조합되어 포뮬레이션될 수 있다. 본 발명의 구체예에 따르면, 효소 조성물은 액체 또는 고체 포뮬레이션으로 세정제 조성물로 포뮬레이션될 수 있다. 또한, 효소 조성물은 다양한 지연형 또는 제어된 방출 포뮬레이션으로 포뮬레이션될 수 있다. 예를 들어, 고체 몰딩된 세정제 조성물은 열 부가 없이 제조될 수 있다. 당업자가 이해할 바와 같이, 효소는 열의 적용에 의해 변성되는 성향이 있으며 따라서, 세정제 조성물 내에서의 효소의 사용은 형성 공정 예컨대, 고체화 단계로서 열에 의해 좌우되지 않는 세정제 조성물을 형성하는 방법이 필요하다.

효소 조성물은 고체 (즉, 퍼크(puck), 분말 등) 또는 액체 포뮬레이션에서 상업적으로 추가로 수득될 수 있다. 시중에서 입수가능한 효소는 일반적으로, 안정화제, 완충제, 보조인자 및 불활성 비히클과 조합된다. 실제적인 활성 효소 함량은 제작 방법에 의존적이며, 이는 당업자에게 널리 공지되어 있으며, 이러한 제작 방법은 본 발명에 중요하지 않다.

대안적으로, 효소 조성물은 세정제 조성물로부터 별도로 공급될 수 있으며, 예컨대, 예를 들어, 식기세척기 사용의 특정 적용의 세척액 또는 세척수로 직접적으로 첨가될 수 있다.

본 발명에 따라 사용하기에 적합한 효소 조성물의 추가적인 설명은 예를 들어, 미국 특허 번호 7,670,549, 7,723,281, 7,670,549, 7,553,806, 7,491,362, 6,638,902, 6,624,132, 및 6,197,739 및 미국 특허 공개 번호 2012/0046211 및 2004/0072714에 기재되어 있으며 이들 각각은 그 전체가 본원에 참조로서 통합된다. 또한, 참고문헌 ["Industrial Enzymes", Scott, D., in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 3rd Edition, (editors Grayson, M. and EcKroth, D.) Vol. 9, pp. 173-224, John Wiley & Sons, New York, 1980]은 그 전체가 본원에 통합된다.

바람직한 양태에서, 효소 조성물은 고체 조성물 중에 약 0.01% 내지 약 40%, 약 0.01% 내지 약 30%, 약 0.01% 내지 약 10%, 약 0.1% 내지 약 5%, 및 바람직하게는, 약 0.5% 내지 약 1%의 양으로 제공된다.

안정화제

본 발명의 방법에 사용하기 위한 효소 조성물은 세정제 조성물 및/또는 효소 조성물의 사용 용액으로 수동으로 또는 자동으로 분산되어 활성 (즉, 알칼리성 및 고온 조건하에 단백질분해 활성 또는 효소 보유성 보유)의 손실로부터 효소를 안정화시킬 수 있는 안정화제(stabilizer) (본원에서 안정화제(stabilizing agent)(들)로서 언급됨)를 추가로 포함한다. 바람직한 구체예에서, 안정화제 및 효소는 본 발명에 따른 알칼리 금속 카르보네이트 세정제로 직접적으로 포뮬레이션된다. 세정제 조성물 및/또는 효소 조성물의 포뮬레이션은 사용된 특정 효소 및/또는 안정화제를 기반으로 하여 변화될 수 있다. 전분-기재 및/또는 단백질-기재 안정화제가 바람직한 안정화제이다. 한 양태에서, 안정화제는 전분, 폴리 슈가, 아민, 아미드, 폴리아미드 또는 폴리 아민이다. 여전히 추가의 양태에서, 안정화제는 상기 언급된 임의의 안정화제의 임의의 조합물일 수 있다.

단백질 안정화제

구체예에서, 안정화제는 4가 질소 기를 포함하는 질소-함유 기를 포함하여 효소의 안정성을 증가시킬 수 있다. 바람직한 양태에서, 안정화제는 단백질성 물질이다. 단백질 또는 단백질성 물질은 카세인, 젤라틴, 콜라겐, 또는 기타 등등을 포함할 수 있다. 구체예에서, 단백질 안정화제는 사용 용액 중에 약 100-2000 ppm의 활성물, 바람직하게는 약 100-2000 ppm의 활성물, 또는 더욱 바람직하게는, 약 100-1000 ppm의 활성물의 농도로 존재한다. 구체예에서, 안정화제 대 효소 비는 약 10:1 내지 약 200:1, 또는 약 10:1 내지 약 100:1이다.

양태에서, 단백질 안정화제의 평균 분자량은 약 10,000 내지 500,000, 약 30,000 내지 250,000, 또는 약 50,000 내지 200,000이다 (예컨대, 카세인에 있어서). 본 발명에 따라 사용하기에 적합한 예시적 단백질은 예를 들어, 카세인 및 젤라틴을 포함한다. 이러한 예시적 단백질의 조합물은 또한, 본 발명에 따라 사용될 수 있다. 시중에서 입수가능한 예는 카세이네이트와 젤라틴 단백질의 조합물을 기타 성분 예컨대, 비타민 E 및 콩 레시틴과 함께 제공하는 아미노 1000 (GNC)이다. 일부 양태에서, 단백질 안정화제는 본원에 제시된 확인된 범위 미만의 분자량을 갖는 소분자 아미노산을 포함하지 않는다.

한 양태에서, 단백질 안정화제는 물 중에 가용화되거나 분산될 수 있다. 추가의 양태에서, 단백질 안정화제는 변성된 또는 풀어진 단백질을 포함할 수 있다. 다양한 시중에서 입수가능한 단백질 (예를 들어, 카세인)은 분말로서 판매되며 긴 화학적 사슬로서 존재한다. 상업적으로 분말로서, 단백질 사슬은 이들 자체를 폴딩하고 수소 결합을 형성시켜 구형 형태의 단백질을 유지한다. 한 양태에서, 단백질을 풀거나 변성시키는 것은 더욱 불규칙적인 구조를 형성시키며 당해 기술에 공지된 방법 예컨대, 물에서의 비등에 의해 달성될 수 있다. 한 양태에서, 변성된 단백질은 효소 안정성을 위해 사용된다.

한 양태에서, 단백질 안정화제는 또한, 단백질 가수분해물, 폴리펩티드, 또는 단백질 가수분해물 또는 폴리펩티드의 천연 또는 합성 유사체를 포함할 수 있다. 용어 "가수분해물"은 임의의 특정 가수분해 방법에 의해 생성된 특정 물질로 제한되지 않으면서, 가수분해에 의해 생성된 임의의 물질을 지칭한다. 용어는 효소 반응 뿐만 아니라 비-효소 반응에 의해 생성된 "가수분해물"을 포함하는 것으로 의도된다. "단백질 가수분해물"은 임의의 유형 또는 부류의 단백질의 가수분해에 의해 생성된 가수분해물을 지칭하며, 이는 또한 효소 또는 비-효소 방법에 의해 생성될 수 있다. 예시적 단백질 가수분해물은 하기를 포함할 수 있다: 밀 글루텐, 콩 단백질 산 가수분해물, 소 우유로부터의 카세인 산 가수분해물, 및 기타 등등.

한 양태에서, 단백질 안정화제는 항미생물제, 예컨대, 아민이 아니다. 아민은 일차, 이차, 또는 삼차 아민을 지칭한다. 한 양태에서, 단백질 안정화제는 항미생물 아민 및/또는 사차 암모늄 화합물이 아니다.

전분-기재 안정화제

구체예에서, 안정화제는 전분-기재 안정화제 및 선택적으로 추가적인 음식 오물 구성요소 (예를 들어, 전분-기재 안정화제를 개질시키기 위한 지방 및/또는 단백질)를 포함할 수 있다. 한 양태에서, 안정화제는 전분, 폴리사카라이드, 또는 폴리 슈가이다. 구체예에서, 전분 안정화제는 사용 용액 중에 약 10-2000 ppm 활성물, 바람직하게는, 약 100-2000 ppm 활성물, 또는 더욱 바람직하게는, 약 100-1000 ppm 활성물의 농도로 존재한다. 구체예에서, 안정화제 대 효소 비는 약 10:1 내지 약 200:1, 또는 약 10:1 내지 약 100:1이다.

전분은 본 발명에 따른 적합한 안정화제이다. 전분은 식물 및/또는 동물로부터의 식품 리버스 물질 (food reverse material)을 지칭한다. 전분은 2개의 일차 폴리사카라이드 구성요소, 선형 종의 아밀로즈 및 고도로 분지된 종의 아밀로펙틴을 함유한다.

폴리사카라이드는 본 발명에 따른 적합한 안정화제이다. 본원에 언급된 바와 같이, 폴리사카라이드는 모노사카라이드 잔기, 가장 통상적으로 5개 또는 그 초과의 모노사카라이드 잔기의 축합 폴리머를 포함하는, 고분자량의 탄수화물이다. 폴리사카라이드는 치환된 또는 치환되고/거나 분지형 또는 선형일 수 있으며 사카라이드 모노머 (예를 들어, 글루코스, 아라비노스, 만노스, 등) 간의 α 연결 및/또는 β 연결 또는 결합을 가질 수 있다.

한 양태에서, 폴리사카라이드는 α-1,4 연결되고 치환되거나 치환된 글루코스 모노머, 무수글루코스 모노머, 말단 무수글루코스 모노머, 또는 이들의 조합물을 갖는 말단 기를 지닌다. 본원에 사용된 "말단"은 폴리사카라이드의 끝 또는 말단 부분에 존재하는 모노머 또는 모노머들의 그룹을 의미한다. 본원에 기술된 바와 같은 모든 폴리사카라이드는 적어도 2개의 말단 부분을 지니며, 비치환된 선형 폴리사카라이드는 2개의 말단 부분을 지니며, 치환된 선형 폴리사카라이드는 적어도 2개의 말단 부분을 지니며, 치환되거나 비치환된 분지된 폴리사카라이드는 적어도 3개의 말단 부분을 갖는다.

또 다른 양태에서, 폴리사카라이드는 적어도 3개의 α-1,4 연결된 치환되거나 비치환된 글루코스 모노머, 무수글루코스 모노머, 말단 무수글루코스 모노머, 또는 이들의 조합물을 갖는 말단 기를 지닌다.

구체예에서, 폴리사카라이드 효소 안정화제는 호모 또는 헤테로 폴리사카라이드, 예컨대, 사카라이드 모노머 간의 단지 α-연결 또는 결합을 포함하는 폴리사카라이드이다. 사카라이드 모노머 간의 α-연결에 있어서, 이는 이의 통상적인 의미를 갖는 것으로 이해되며, 즉 사카라이드 모노머 간의 연결이 아노머, 예컨대, 예를 들어, 디사카라이드 (+) 말토스 또는 4-O-(α-D-글루코피라노실)-D-글루코피라노스, 디사카라이드 (+)-셀룰로비오스 또는 4-O-(β-D-글루코피라노실)-D-글루코피라노스이다.

또 다른 양태에서, 폴리사카라이드 효소 안정화제는 호모 또는 헤테로 폴리사카라이드이며, 단지 글루코스 모노머, 또는 단지 글루코스 모노머를 포함하는 폴리사카라이드를 포함할 수 있으며, 여기에서 대부분의 글루코스 모노머는 α-1,4 결합에 의해 연결된다. 글루코스는 6개 탄소 원자를 함유하는 알도헥소스 또는 모노사카라이드이다. 이는 또한, 환원 슈가 (예를 들어, 글루코스, 아라비노스, 만노스, 등, 대부분의 디사카라이드, 즉, 말토스, 셀룰로비오스 및 락토스)이다.

또 다른 구체예에서, 폴리사카라이드 효소 안정화제는 임의의 비의 α-1,4 연결된 모노머 대 α-1,6 연결된 모노머를 갖는 치환되거나 비치환된 글루코스 모노머이다. 따라서, 글루코스 모노머는 임의의 적합한 위치 (예를 들어, 1, 4 또는 6번 위치)를 통해 폴리사카라이드 사슬에 연결될 수 있다. α-1,4, α-1,6, α-1,3, α-2,6 결합의 수는 임의의 특정 효소 안정화제의 ¹H NMR 스펙트럼 (양성자 NMR)을 시험함으로써 측정될 수 있다.

폴리 슈가는 본 발명에 따른 적합한 안정화제이다. 유익하게는, 폴리 슈가는 생분해가능하며 종종 일반적으로 안전한 것으로 인정됨 (Generally Recognized As Safe (GRAS))로서 분류된다.

예시적인 안정화제는 비제한적으로 하기를 포함한다: 아밀로즈, 아밀로펙틴, 펙틴, 이눌린, 개질된 이눌린, 감자 전분 (예를 들어, 감자 싹/플레이크), 개질된 감자 전분, 옥수수 전분, 개질된 옥수수 전분, 밀 전분, 개질된 밀 전분, 쌀 전분, 개질된 쌀 전분, 셀룰로즈, 개질된 셀룰로즈, 덱스트린, 덱스트란, 말토덱스트린, 사이클로덱스트린, 글리코겐, 올리기오프룩토즈 및 기타 가용성 또는 부분적으로 가용성인 전분. 특히 적합한 안정화제는 비제한적으로 하기를 포함한다: 이눌린, 카르복시메틸 이눌린, 감자 전분, 소듐 카르복시메틸셀룰로즈, 선형의 설폰화된 알파-(1,4)-연결된 D-글루코스 폴리머, 사이클로덱스트린 및 기타 등등. 안정화제의 조합물은 또한 본 발명의 구체예에 따라 사용될 수 있다. 개질된 안정화제가 또한 사용될 수 있으며, 여기에서 추가의 음식 오물 구성요소는 안정화제 (예를 들어, 지방 및/또는 단백질)과 조합된다.

구체예에서, 전분-기재 안정화제는 전분 함유 아밀로펙틴 및/또는 아밀로즈이다. 추가의 구체예에서, 안정화제는 감자 전분이다. 여전히 추가의 구체예에서, 전분-기재 안정화제는 단백질로 개질된 (예를 들어, 조합된) 감자 전분과 같은 전분을 함유하는 아밀로펙틴 및/또는 이눌린이다.

안정화제 포뮬레이션

본 발명에 따른 안정화제는 독립적일 실체일 수 있고/거나 세정제 조성물 및/또는 효소 조성물과 조합되어 포뮬레이션될 수 있다. 본 발명의 구체예에 따르면, 안정화제는 액체 또는 고체 포뮬레이션 중의 다용도 세정제 조성물 (효소 존재 또는 부재)로 포뮬레이션될 수 있다. 또한, 안정화제 조성물은 다양한 지연된 또는 제어된 방출 포뮬레이션으로 포뮬레이션될 수 있다. 예를 들어, 고체 몰딩된 세정제 조성물은 열 공급의 부재하에 제조될 수 있다. 대안적으로, 안정화제는 세정제 및/또는 효소 조성물로부터 별도로 공급될 수 있으며, 예컨대 예를 들어, 식기세척기 사용의 특정 적용의 세척액 또는 세척수에 직접적으로 첨가될 수 있다.

바람직한 양태에서, 안정화제는 효소를 지니는 농축된 고체 세정제로 포뮬레이션된다.

바람직한 양태에서, 안정화제는 세정제 포뮬레이션에서 단지 효소에 필요한 안정화를 부여한다. 이러한 바람직한 양태에서, 예를 들어, 하기 안정화제 중 임의의 하나 이상과 같은 기타 안정화제는 사용되지 않는다: 보론 화합물 (예를 들어, 보락스, 보릭 옥사이드, 알칼리 금속 보레이트, 보릭산 에스테르, 보릭산의 알칼리 금속 염, 및 기타 등등), 및 칼슘 화합물. 바람직한 구체예에서, 안정화제 및 세정제 조성물은 보릭산 또는 보릭산 염을 함유하지 않는다.

물

본 발명의 구체예는 세정제 조성물 및/또는 사용 용액 중에 물을 포함할 수 있다. 당업자는 요망되는 수준의 물의 경도 및 그레인(grain)을 갖는 요망되는 등급의 물을 선택할 수 있을 것이다.

추가적인 구성요소

수성 세정제 사용 용액을 사용한 본 발명에 따른 조성물 및 방법은 효소, 안정화제, 및 세정제 조성물과 조합되어 사용될 추가적인 구성요소를 추가로 포함할 수 있다. 효소 조성물, 세정제 조성물, 조합된 효소 및 세정제 조성물로 혼입될 수 있고/거나 물 공급원에 독립적으로 첨가될 수 있는 추가적인 구성요소는 예를 들어, 용매, 폴리머, 염료, 향료, 재부착 방지제, 용해도 개질제, 분산제, 린스 보조제, 부식 억제제, 완충제, 소포제, 항미생물제, 보존제, 킬레이터, 표백제, 추가적인 안정화제 및 이들의 조합물을 포함한다.

추가적인 작용 성분은 본 발명의 조성물에 요망되는 특성 및 작용성을 제공한다. 본 출원의 목적에 있어서, 용어 "작용성 성분"은 사용 및/또는 농축물 용액 예컨대, 수용액에 분산되거나 용해될 때 특정 사용에서 유익한 특성을 제공하는 물질을 포함한다. 작용성 물질의 일부 특정 예는 하기에서 더욱 상세히 논의되며, 그러나 논의된 특정 물질은 단지 예로서 제시되며, 광범위한 기타 작용 성분이 사용될 수 있다. 예를 들어, 하기 논의된 많은 작용성 물질은 세정 특히, 웨어 세척 적용에 사용된 물질에 관한 것이다. 그러나, 기타 구체예는 기타 적용에 사용하기 위한 작용 성분을 포함할 수 있다.

폴리머 시스템

본 발명은 적어도 하나의 폴리카르복실 산 폴리머, 코폴리머, 및/또는 테르폴리머로 구성된 폴리머 시스템을 포함한다. 바람직한 구체예에서, 폴리머 시스템은 적어도 2개의 폴리카르복실 산 폴리머, 코폴리머, 및/또는 테르폴리머를 포함한다. 가장 바람직한 구체예에서, 폴리머 시스템은 적어도 3개의 폴리카르복실 산 폴리머, 코폴리머, 및/또는 테르폴리머를 포함한다. 본 발명의 특히 적합한 폴리카르복실 산 폴리머는 비제한적으로, 폴리말레 산 호모폴리머, 폴리아크릴 산 코폴리머, 및 말레산 무수물/올레핀 코폴리머를 포함한다. 폴리말레 산 (C₄H₂O₃)x 또는 가수분해된 폴리말레산 무수물 또는 시스-2-부탄디오산 호모폴리머는 하기 구조식을 갖는다:

상기 식에서, n 및 m은 임의의 정수이다. 본 발명에 사용될 수 있는 폴리말레 산 호모폴리머, 코폴리머, 및/또는 테르폴리머 (및 이의 염)의 염의 예는 약 0 내지 약 5000, 더욱 바람직하게는, 약 200 내지 약 2000의 분자량을 갖는 것들 (이들 MW를 확인할 수 있음)이 특히 바람직하다. 시중에서 입수가능한 폴리말레 산 호모폴리머는 BWA^TM Water Additives (979 Lakeside Parkway, Suite 925 Tucker, GA 30084, USA)로부터의 말레 산 호모폴리머의 Belclene 200 시리즈 및 AkzoNobel로부터 입수가능한 Aquatreat AR-801을 포함한다. 폴리말레 산 호모폴리머, 코폴리머, 및/또는 테르폴리머는 폴리머 시스템에 약 25 wt-% 내지 약 55 wt-%, 약 30 wt-% 내지 약 50 wt-%, 또는 약 35 wt-% 내지 약 47 wt-%의 활성물 농도로서 존재할 수 있다.

본 발명의 다용도 세정제 조성물은 폴리아크릴 산 폴리머, 코폴리머, 및/또는 테르폴리머를 사용할 수 있다. 폴리 아크릴 산은 하기 구조식을 갖는다:

상기 식에서, n은 임의의 정수이다. 적합한 폴리아크릴 산 폴리머, 코폴리머, 및/또는 테르폴리머의 예는 비제한적으로, 폴리아크릴 산, (C₃H₄O₂)_n 또는 2-프로페노익 산, 아크릴 산, 폴리아크릴 산, 프로페노익 산의 폴리머, 코폴리머, 및/또는 테르폴리머를 포함한다.

본 발명의 구체예에서, 특히 적합한 아크릴 산 폴리머, 코폴리머, 및/또는 테르폴리머는 약 100 내지 약 10,000, 바람직한 구체예에서, 약 500 내지 약 7000, 더욱 더 바람직한 구체예에서, 약 1000 내지 약 5000, 및 가장 바람직한 구체예에서, 약 1500 내지 약 3500의 분자량을 갖는다. 본 발명에 사용될 수 있는 폴리아크릴 산 폴리머, 코폴리머, 및/또는 테르폴리머 (또는 이의 염)의 예는 비제한적으로, The Dow Chemical Company (Wilmington Delaware, USA)로부터의 Acusol 448 및 Acusol 425를 포함한다. 특정 구체예에서, 분자량이 약 10,000을 초과하는 아크릴 산 폴리머 (및 이의 염)를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 예로는 비제한적으로 둘 모두 Dow Chemical로부터 또한 입수가능한 Acusol 929 (10,000 MW) 및 Acumer 1510 (60,000 MW), AkzoNobel (Strawinskylaan 2555 1077 ZZ Amsterdam Postbus 75730 1070 AS Amsterdam)로부터의 AQUATREAT AR-6 (100,000 MW)을 포함한다. 폴리아크릴 산 폴리머, 코폴리머, 및/또는 테르폴리머는 폴리머 시스템 중에 약 25 wt-% 내지 약 55 wt-%, 약 30 wt-% 내지 약 50 wt-%, 또는 약 35 wt-% 내지 약 47 wt-%의 활성물 농도로 존재할 수 있다.

말레산 무수물/올레핀 코폴리머는 폴리말레산 무수물과 올레핀의 코폴리머이다. 말레산 무수물 (C2H2(CO)2O은 하기 구조식을 갖는다:

말레산 무수물의 일부는 말레이미드, N-알킬(C_1-4) 말레이미드, N-페닐-말레이미드, 푸마르 산, 이타콘 산, 시트라콘 산, 아코니틱 산, 크로톤 산, 신나믹 10 산, 상기 산의 알킬 (C_1-18) 에스테르, 상기 산의 사이클로알킬(C_3-8) 에스테르, 설페이트화된 피마자유, 또는 기타 등등에 의해 대체될 수 있다. 적어도 95 wt%의 말레산 무수물 폴리머, 코폴리머, 또는 테르폴리머는 약 700 내지 약 20,000, 바람직하게는, 약 1000 내지 약 100,000 범위의 수 평균 분자량을 갖는다.

다양한 선형 및 분지형의 사슬 알파-올레핀이 본 발명의 목적에 사용될 수 있다. 특히 유용한 알파-올레핀은 4 내지 18개 탄소 원자를 함유하는 디엔, 예컨대, 부타디엔, 클로로프렌, 이소프렌, 및 2-메틸-1,5-헥사디엔; 4 내지 8개 탄소 원자를 함유하는 1-알켄, 바람직하게는 C_4-10, 예컨대, 이소부틸렌, 1-부텐, 1-헥센, 1-옥텐 및 기타 등등이다.

본 발명의 구체예에서, 특히 적합한 말레산 무수물/올레핀 코폴리머의 분자량은 약 1000 내지 약 50,000, 바람직한 구체예에서, 약 5000 내지 약 20,000, 및 가장 바람직한 구체예에서, 약 7500 내지 약 12,500이다. 본 발명에 사용될 수 있는 말레산 무수물/올레핀 코폴리머의 예는 비제한적으로, The Dow Chemical Company (Wilmington Delaware, USA)로부터의 Acusol 460N을 포함한다. 말레산 무수물/올레핀 코폴리머는 폴리머 시스템 중에 약 5 wt-% 내지 약 35 wt-%, 약 7 wt-% 내지 약 30 wt-%, 또는 약 10 wt-% 내지 약 25 wt-%의 활성물 농도로 존재할 수 있다.

일반적으로, 조성물은 폴리머 시스템을 약 0 wt-% 내지 약 20 wt-%, 약 0.01 wt-% 내지 약 15 wt-%, 및 약 1 wt-% 내지 약 10 wt-%의 활성물 농도의 양으로 포함할 것으로 예상된다. 본 발명의 폴리머 시스템은 적어도 하나의 폴리말레 산 호모폴리머, 코폴리머, 및/또는 테르폴리머; 적어도 하나의 폴리아크릴 산 폴리머, 코폴리머, 및/또는 테르폴리머; 및 적어도 하나의 말레산 무수물/올레핀 코폴리머를 포함하거나, 이들로 필수적으로 구성되거나 이들로 구성될 수 있다. 본 발명의 구체예에서, 폴리머 시스템은 적어도 하나의 폴리말레 산 호모폴리머, 코폴리머, 및/또는 테르폴리머; 적어도 하나의 폴리아크릴 산 폴리머, 코폴리머, 및/또는 테르폴리머; 및 적어도 하나의 말레산 무수물/올레핀 코폴리머를 약 1:1:1 내지 약 2:2:1, 또는 약 2:2:1 내지 약 3:3:1의 비율 관계로 포함한다. 또한, 본 발명에 따라 비제한적으로, 언급된 비율에 대한 모든 범위는 범위를 한정하는 수를 내포하며, 비율의 한정된 범위 내의 각각의 정수를 포함한다.

추가적인 양태에서, 폴리카르복실 산 폴리머는 또한 폴리메타크릴 산 폴리머를 포함할 수 있다. 예시적인 폴리머는 Akzonobel로부터 입수가능한 상표명 Alcosperse 125 (30%)로서 입수가능하다.

폴리머 시스템은 사용 용액에 사용되는 경우 요망되는 수준의 규모 규제 및 오물 분산을 제공하기에 충분한 양일 수 있다. 폴리머 시스템은 요망되는 규모 규제 억제 효과를 제공하기에 충분한 양이어야 한다. 폴리머 시스템에 대한 상한치는 용해도에 의해 결정될 것으로 예상된다. 바람직한 구체예에서, 폴리머 시스템은 사용 용액 중에 약 1 ppm 내지 500 ppm, 더욱 바람직하게는, 약 10 ppm 내지 100 ppm, 및 가장 바람직하게는, 약 20 ppm 내지 약 50 ppm으로 존재한다.

계면활성제

일부 구체예에서, 본 발명의 조성물은 계면활성제를 포함한다. 계면활성제 구성요소는 본 발명에 따른 사용 용액을 위한 소포제로서 및 습윤제로서 주로 작용한다. 본 발명의 조성물에 사용하기에 적합한 계면활성제는 비제한적으로, 비이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 및 쯔비터이온 계면활성제를 포함한다. 일부 구체예에서, 본 발명의 조성물은 약 0 wt-% 내지 약 50 wt-% 활성물 농도의 계면활성제를 포함한다. 기타 구체예에서, 본 발명의 조성물은 약 0.1 wt-% 내지 약 30 wt-% 활성물 농도의 계면활성제를 포함한다. 일부 구체예에서, 본 발명의 조성물은 약 100 ppm 내지 약 10,000 ppm 활성물 농도의 계면활성제를 포함한다.

비이온성 계면활성제

유용한 비이온성 계면활성제는 일반적으로 유기 소수성 기 및 유기 친수성 기의 존재를 특징으로 하며, 전형적으로, 일반적인 실행에서 에틸렌 옥사이드 또는 이의 다가 생성물(polyhydration product), 폴리에틸렌 글리콜인 친수성 알칼리성 옥사이드 모이어티와 유기 지방족, 알킬 방향족 또는 폴리알킬렌 소수성 화합물의 축합에 의해 형성된다. 실제적으로, 반응성 수소 원자를 갖는 하이드록실, 카르복실, 아미노, 또는 아미도 기를 갖는 임의의 소수성 화합물은 에틸렌 옥사이드, 또는 이의 다가 부가생성물(polyhydration adduct), 또는 프로필렌 옥사이드와 같은 알콕실렌과의 이의 혼합물들과 축합되어 비이온성 표면-활성제를 형성시킬 수 있다. 임의의 특정 소수성 화합물과 축합되는 친수성 폴리옥시알킬렌 모이어티의 길이는 친수성 성질과 소수성 성질 간에 요망되는 정도의 균형을 갖는 수분산성 또는 수용성 화합물을 수득하기 위해 용이하게 조정될 수 있다. 유용한 비이온성 계면활성제들은 하기를 포함한다:

1. 개시제 반응성 수소 화합물로서 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 글리세롤, 트리메틸올프로판, 및 에틸렌디아민을 기반으로 한 블록 폴리옥시프로필렌-폴리옥시에틸렌 폴리머 화합물. 개시제의 순차적인 프로폭실화 및 에톡실화로부터 제조된 폴리머 화합물의 예는 BASF Corp에 의해 제작된 상표명 Pluronic^® 및 Tetroni^®로 상업적으로 입수 가능하다. Pluronic® 화합물은 프로필렌 글리콜의 두 개의 하이드록실 기에 프로필렌 옥사이드를 첨가함으로써 형성된 소수성 염기와 에틸렌 옥사이드를 축합시킴으로써 형성된 이작용성(두 개의 반응성 수소) 화합물이다. 분자의 이러한 소수성 부분은 약 1,000 내지 약 4,000의 중량이다. 에틸렌 옥사이드는 이후에 첨가되어 친수성 기들 사이에 이러한 소수성 물질(hydrophobe)을 샌드위칭시켜, 최종 분자의 약 10 중량% 내지 약 80 중량%를 구성하도록 길이 조절된다. Tetronic^® 화합물은 에틸렌디아민에 프로필렌 옥사이드 및 에틸렌 옥사이드의 순차적 첨가로부터 유도된 사작용성 블록 코폴리머이다. 프로필렌 옥사이드 하이드로타입(hydrotype)의 분자량은 약 500 내지 약 7,000 범위이며; 친수성 에틸렌 옥사이드는 분자의 약 10 중량% 내지 약 80 중량%를 구성하도록 첨가된다.

2. 약 3 내지 약 50 mol의 에틸렌 옥사이드와, 직쇄 또는 분지쇄 구성, 또는 단일 또는 이중 알킬 성분의 알킬 사슬이 약 8 내지 약 18개의 탄소 원자를 함유하는 1 mole의 알킬 페놀의 축합 생성물. 알킬 기는 예를 들어, 디이소부틸렌, 디-아밀, 중합된 프로필렌, 이소-옥틸, 노닐, 및 디-노닐로 표시될 수 있다. 이러한 계면활성제는 알킬 페놀의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 폴리부틸렌 옥사이드 축합물일 수 있다. 이러한 화학의 상업적 화합물의 예는 Rhodia에 의해 제작된 상표명 Igepal®, 및 Dow Chemical Company에 의해 제작된 Triton^®로 시중에서 입수가능하다.

3. 약 3 내지 약 50 mole의 에틸렌 옥사이드와, 1 mole의 약 6개 내지 약 24개의 탄소 원자를 갖는 포화되거나 불포화된, 직쇄 또는 분지쇄 알콜의 축합 생성물. 알콜 모이어티는 상기 나열된 탄소 범위의 알콜의 혼합물로 이루어질 수 있거나, 이러한 범위 내에서 특정 수의 탄소 원자를 갖는 알콜로 이루어질 수 있다. 유사 상업적 계면활성제의 예는 Shell Chemical Co.에 의해 제작된 상표명 Neodol^®, 및 Sasol North America Inc.에 의해 제작된 상표명 Alfonic^®으로 입수 가능하다.

4. 약 6 내지 약 50 mole의 에틸렌 옥사이드와, 1 mole의 약 8개 내지 약 18개의 탄소 원자를 갖는 포화되거나 불포화된, 직쇄 또는 분지쇄 카르복실산의 축합 생성물. 산 모이어티는 상기에서 규정된 탄소 원자 범위의 산의 혼합물로 이루어질 수 있거나, 이러한 범위 내에서 특정 수의 탄소 원자를 갖는 산으로 이루어질 수 있다. 이러한 화학의 상업적 화합물의 예는 Lipo Chemicals, Inc.에 의해 제작된 상표명 Lipopeg^TM으로 시중에서 입수될 수 있다.

통상적으로 폴리에틸렌 글리콜 에스테르로 불리는 에톡실화된 카르복실산 이외에, 글리세리드, 글리세린 및 다가 (사카라이드 또는 소르비탄/소르비톨) 알콜과의 반응에 의해 형성된 다른 알칸산 에스테르가 특정 구체예, 특히 간접 식품 첨가제 적용을 위한 본 발명에 적용된다. 이러한 에스테르 모이어티 모두는, 이러한 물질의 친수성을 조절하기 위해 추가 아실화 또는 에틸렌 옥사이드(알콕사이드) 첨가를 일으킬 수 있는 이들의 분자 상에 하나 이상의 반응성 수소 사이트를 갖는다. 잠재적인 불양립성으로 인하여, 아밀라제 및/또는 리파제 효소를 함유한 본 발명의 조성물에 이를 지방 에스테르 또는 아실화된 탄수화물을 첨가할 때 조심스럽게 수행되어야 한다.

비이온성의 낮은 포말(foaming) 계면활성제의 예는 하기를 포함한다:

5. 에틸렌 글리콜에 에틸렌 옥사이드를 첨가하여 명시된 분자량의 친수성 물질을 제공하고 이후에 프로필렌 옥사이드를 첨가하여 분자의 외측(단부) 상에 소수성 블록을 수득함으로써 개질되는, 본질적으로 역 (1)로부터의 화합물. 분자의 소수성 부분은 약 1,000 내지 약 3,100의 중량이며, 중심 친수성 부분은 최종 분자의 10 중량% 내지 약 80 중량%를 포함한다. 이러한 역(reverse) Pluronics^®는 BASF Corporation에 의해 상표명 Pluronic^® R 계면활성제로 제작된다. 마찬가지로, Tetronic^® R 계면활성제는 에틸렌디아민에 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드의 순차적인 첨가에 의한 BASF Corporation에 의해 생산된 것이다. 분자의 소수성 부분은 약 2,100 내지 약 6,700의 중량이며, 중심 친수성 부분은 최종 분자의 10 중량% 내지 80 중량%를 포함한다.

6. 작은 소수성 분자, 예를 들어 프로필렌 옥사이드, 부틸렌 옥사이드, 벤질 클로라이드; 및 1 내지 약 5개의 탄소 원자를 함유한 단쇄 지방산, 알콜 또는 알킬 할라이드; 및 이들의 혼합물과의 반응에 의한 포말을 감소시키기 위해 (다작용성 모이어티의) 말단 하이드록시 기 또는 기들을 "캡핑" 또는 "말단 블로킹" 시킴으로써 개질되는 그룹 (1), (2), (3) 및 (4)로부터의 화합물. 또한, 말단 하이드록시 기를 클로라이드 기로 전환시키는 티오닐 클로라이드와 같은 반응물이 포함된다. 말단 하이드록시 기로의 이러한 개질은 모든-블록, 블록-헤테릭, 헤테릭-블록 또는 모든-헤테릭 비이온성물을 야기시킬 수 있다.

효과적인 낮은 포말 비이온성물질의 추가 예는 하기를 포함한다:

7. 1959년 9월 8일에 발행된 미국 특허 번호 2,903,486(Brown et al.)의 하기 화학식으로 표시된 알킬페녹시폴리에톡시알칸올:

상기 식에서, R은 8 내지 9개의 탄소 원자의 알킬 기이며, A는 3 내지 4개의 탄소 원자의 알킬렌 사슬이며, n은 7 내지 16의 정수이며, m은 1 내지 10의 정수이다.

교대 친수성 옥시에틸렌 사슬 및 소수성 옥시프로필렌 사슬을 갖는, 1962년 8월 7일에 발행된 미국 특허 번호 3,048,548(Martin et al.)의 폴리알킬렌 글리콜 축합물로서, 여기서 말단 소수성 사슬의 중량, 중간 소수성 단위체의 중량 및 연결 친수성 단위체의 중량은 각각 축합물의 약 1/3을 나타낸다.

일반식 Z[(OR)_nOH]_z (상기 식에서, Z는 알콕실화 가능한 물질이며, R은 에틸렌 및 프로필렌일 수 있는 알칼리성 옥사이드로부터 유도된 라디칼이며, n은 예를 들어 10 내지 2,000 또는 그 이상의 정수이며, z는 반응성 옥시알킬화 가능한 기의 수에 의해 결정된 정수임)를 갖는, 1968년 5월 7일에 발행된 미국 특허 번호 3,382,178 (Lissant et al.)에 기술된 소포 비이온성 계면활성제.

화학식 Y(C₃H₆0)_n(C₂H₄0)_mH (상기 식에서, Y는 약 1 내지 6개의 탄소 원자 및 하나의 반응성 수소 원자를 갖는 유기 화합물의 잔기이며, n은 하이드록실 가에 의해 결정되는 경우에, 적어도 약 6.4의 평균 값을 가지며, m은 옥시에틸렌 부분이 분자의 약 10 중량% 내지 약 90 중량%를 구성하게 하는 값을 가짐)에 해당하는, 1954년 5월 4일에 발행된 미국 특허 번호 2,677,700(Jackson et al.)에 기술된 컨쥬게이션된 폴리옥시알킬렌 화합물.

화학식 Y[(C₃H₆0_n(C₂H₄0)_mH]_x (상기 식에서, Y는 약 2 내지 6개의 탄소 원자를 가지고 x개의 반응성 수소 원자를 함유한 유기 화합물의 잔기이며, 여기서, x는 적어도 약 2의 값을 가지며, n은 폴리옥시프로필렌 소수성 염기의 분자량이 적어도 약 900이 되게 하는 값을 가지며, m은 분자의 옥시에틸렌 함량이 약 10 중량% 내지 약 90 중량%가 되게 하는 값을 가짐)을 갖는 1954년 4월 6일에 발행된 미국 특허 번호 2,674,619(Lundsted et al.)에 기술된 컨쥬게이션된 폴리옥시알킬렌 화합물. Y에 대한 정의 범위 내에 속하는 화합물은, 예를 들어, 프로필렌 글리콜, 글리세린, 펜타에리트리톨, 트리메틸올프로판, 및 에틸렌디아민 등을 포함한다. 옥시프로필렌 사슬은 임의적으로, 그러나 유리하게 소량의 에틸렌 옥사이드를 함유하며, 옥시에틸렌 사슬은 또한 임의적으로, 그러나 유리하게 소량의 프로필렌 옥사이드를 함유한다.

본 발명의 조성물에서 유리하게 사용되는 추가의 컨쥬게이션된 폴리옥시알킬렌 표면-활성제는 화학식 P[(C₃H₆0)_n(C₂H₄0)_mH]_x에 해당하며, 여기서 P는 약 8 내지 18개의 탄소 원자를 가지며 x개의 반응성 수소 원자를 함유한 유기 화합물의 잔기이며, 여기에서 x는 1 또는 2의 값을 가지며, n은 폴리옥시에틸렌 부분의 분자량이 적어도 44가 되게 하는 값을 가지며, m은 분자의 옥시프로필렌 함량이 약 10 중량% 내지 약 90 중량%가 되게 하는 값을 갖는다. 이 중 어느 하나의 경우에서, 옥시프로필렌 사슬은 임의적으로, 그러나 유리하게 소량의 에틸렌 옥사이드를 함유할 수 있으며, 옥시에틸렌 사슬은 또한, 임의적으로 그러나 유리하게 소량의 프로필렌 옥사이드를 함유할 수 있다.

8. 본 조성물에서 사용하기에 적합한 폴리하이드록시 지방산 아미드 계면활성제는 구조식 R₂CON_R1Z 를 갖는 것을 포함하며, 여기서, R¹은 H, C₁-C₄ 하이드로카르빌, 2-하이드록시 에틸, 2-하이드록시 프로필, 에톡시, 프로폭시 기, 또는 이들의 혼합물이며; R₂는 C₅-C₃₁ 하이드로카르빌로서, 이는 직쇄일 수 있으며; Z는 사슬에 직접 연결된 적어도 3개의 하이드록실을 갖는 선형의 하이드로카르빌 사슬을 갖는 폴리하이드록시하이드로카르빌, 또는 이의 알콕실화된 유도체(바람직하게, 에톡실화되거나 프로폭실화됨)이다. Z는 글리시틸 모이어티와 같은, 환원성 아민화 반응에서 환원당으로부터 유도될 수 있다.

9. 약 0 내지 약 25 mole의 에틸렌 옥사이드와 지방족 알콜의 알킬 에톡실레이트 축합 생성물이 본 조성물에서 사용하기에 적합하다. 지방족 알콜의 알킬 사슬은 직쇄형 또는 분지형의 일차 또는 이차일 수 있으며, 일반적으로 6 내지 22개의 탄소 원자를 함유할 수 있다.

10. 에톡실화된 C₆-C₁₈ 지방 알콜 및 C₆-C₁₈ 혼합된 에톡실화되고 프로폭실화된 지방 알콜은 본 조성물, 특히 수용성인 조성물에서 사용하기에 적합한 계면활성제이다. 적합한 에톡실화된 지방 알콜은 3 내지 50의 에톡실화도를 갖는 C₆-C₁₈ 에톡실화된 지방 알콜을 포함한다.

11. 특히 본 조성물에서 사용하는데 적합한 비이온성 알킬폴리사카라이드 계면활성제는 1986년 1월 21일에 발행된 미국 특허 번호 4,565,647(Llenado)에 기술된 것을 포함한다. 이러한 계면활성제는 약 6개 내지 약 30개의 탄소 원자를 함유한 소수성 기 및 폴리사카라이드, 예를 들어 폴리글리코사이드, 약 1.3 내지 약 10개의 사카라이드 단위체를 함유하는 친수성 기를 포함한다. 5개 또는 6개의 탄소 원자를 함유한 임의 환원 사카라이드가 사용될 수 있으며, 예를 들어 글루코즈, 갈락토즈 및 갈락토실 모이어티가 글루코실 모이어티에 대해 치환될 수 있다(임의적으로, 소수성 기는 2-, 3-, 4-, 등의 위치에서 부착되며, 이에 따라 글루코시드 또는 갈락토시드와는 대조적으로 글루코즈 또는 갈락토즈를 제공한다). 사카라이드 간 결합은 예를 들어 추가 사카라이드 단위체의 한 위치와 상기 사카라이드 단위 체상의 2-, 3-, 4-, 및/또는 6-위치 사이에 존재할 수 있다.

12. 본 조성물에서 사용하기에 적합한 지방산 아미드 계면활성제는 화학식 R₆CON(R₇)₂를 갖는 것을 포함하며, 여기서 R₆은 7개 내지 21개의 탄소 원자를 함유한 알킬 기이며, 각 R⁷은 독립적으로 수소, C₁-C₄ 알킬, C₁-C₄ 하이드록시알킬, 또는 --(C₂H₄0)_XH이며, 여기서 x는 1 내지 3 범위이다.

13. 유용한 부류의 비이온성 계면활성제는 알콕실화된 아민, 또는 가장 특히 알콜 알콕실화된/아민화된/알콕실화된 계면활성제로서 규정된 부류를 포함한다. 이러한 비이온성 계면활성제는 적어도 부분적으로 하기 일반식으로 표시될 수 있다: R²⁰--(PO)_SN-(EO)_tH, R²⁰--(PO)_sN--(EO)_tH(EO)_tH, 및 R²⁰--N(EO)_tH; 상기 식에서, R²⁰은 알킬, 알케닐 또는 다른 지방족 기, 또는 8 내지 20개, 바람직하게 12개 내지 14개의 탄소 원자의 알킬-아릴 기이며, EO는 옥시에틸렌이며, PO는 옥시프로필렌이며, s는 1 내지 20, 바람직하게 2 내지 5이며, t는 1 내지 10, 바람직하게 2 내지 5이며, u는 1 내지 10, 바람직하게 2 내지 5이다. 이러한 화합물의 범위에 대한 다른 변형은 대안적인 하기 화학식으로 표시될 수 있다: R²⁰--(PO)_v--N[(EO)_wH][(EO)_zH]; 상기 식에서, R²⁰은 상기에서 정의된 바와 같으며, v는 1 내지 20 (예를 들어, 1, 2, 3, 또는 4 (바람직하게 2))이며, w 및 z는 독립적으로 1 내지 10, 바람직하게 2 내지 5이다. 이러한 화합물은 Huntsman Chemicals에 의해 비이온성 계면활성제로서 판매되는 한 라인의 제품에 의해 상업적으로 제시된다. 이러한 부류의 바람직한 화학물질은 Surfonic^® PEA 25 Amine Alkoxylate를 포함한다. 본 발명의 조성물에 바람직한 비이온성 계면활성제는 알콜 알콕실레이트, EO/PO 블록 코폴리머, 알킬페놀 알콕실레이트 및 기타 등등을 포함한다.

논문 [Nonionic Surfactants, edited by Schick, M. J., Vol. 1 of the Surfactant Science Series, Marcel Dekker, Inc., New York, 1983]은 본 발명의 실행에서 일반적으로 사용되는 매우 다양한 비이온성 화합물들에 대한 우수한 참조문헌이다. 이러한 계면활성제의 비이온성 부류, 및 종류의 통상적인 목록은 1975년 12월 30일에 발행된 미국 특허 번호 3,929,678(Laughlin and Heuring)에 제공되어 있다. 추가 예는 문헌["Surface Acitve Agents and Detergents" (Vol. I and II by Schwartz, Perry and Berch)]에 제공되어 있다.

반-극성 비이온성 계면활성제

반-극성 타입의 비이온성 표면 활성제는 본 발명의 조성물에 유용한 다른 부류의 비이온성 계면활성제이다. 일반적으로, 반-극성 비이온물은 높은 발포제 및 포말 안정화제로서, 이는 CIP 시스템에서 이들의 적용을 제한할 수 있다. 그러나, 높은 포말 세정 방법을 위해 설계된 본 발명의 조성적 구체예 내에서, 반-극성 비이온물은 즉각적인 활용성을 가질 것이다. 반-극성 비이온성 계면활성제는 아민 옥사이드, 포스핀 옥사이드, 설폭사이드, 및 이들의 알콕실화된 유도체를 포함한다.

14. 아민 옥사이드는 하기 일반식에 상응하는 삼차 아민 옥사이드이다:

상기 식에서, 화살표는 반-극성 결합의 통상적인 표현이며, R¹, R², 및 R³은 지방족, 방향족, 헤테로사이클릭, 지환족, 또는 이들의 조합일 수 있다. 일반적으로, 관심 세제의 아민 옥사이드에 있어서, R¹은 약 8 내지 약 24개 탄소 원자의 알킬 라디칼이며; R² 및 R³은 1 내지 3개의 탄소 원자의 알킬 또는 하이드록시알킬, 또는 이들의 혼합물이며; R² 및 R³은 서로, 예를 들어 산소 또는 질소 원자를 통해 부착되어 고리 구조를 형성시킬 수 있으며; R⁴는 2 내지 3개 탄소 원자를 함유한 알칼리성 또는 하이드록시알킬렌 기이며; n은 0 내지 약 20 범위이다.

유용한 수용성 아민 옥사이드 계면활성제는 코코넛 또는 우지 알킬 디-(저급 알킬)아민 옥사이드로부터 선택되며, 이의 특정 예에는 도데실디메틸아민 옥사이드, 트리데실디메틸아민 옥사이드, 테트라데실디메틸아민 옥사이드, 펜타데실디메틸아민 옥사이드, 헥사데실디메틸아민 옥사이드, 헵타데실디메틸아민 옥사이드, 옥타데실디메틸아민 옥사이드, 도데실디프로필아민 옥사이드, 테트라데실디프로필아민 옥사이드, 헥사데실디프로필아민 옥사이드, 테트라데실디부틸아민 옥사이드, 옥타데실디부틸아민 옥사이드, 비스(2-하이드록시에틸)도데실아민 옥사이드, 비스(2-하이드록시에틸)-3-도데크옥시-1-하이드록시프로필아민 옥사이드, 디메틸-(2-하이드록시도데실)아민 옥사이드, 3,6,9-트리옥타데실디메틸아민 옥사이드 및 3-도데크옥시-2-하이드록시프로필디-(2- -하이드록시에틸)아민 옥사이드가 있다.

유용한 반-극성 비이온성 계면활성제는 또한, 하기 구조를 갖는 수용성 포스핀 옥사이드를 포함한다:

상기 식에서, 화살표는 반-극성 결합의 통상적인 표현이며; R¹은 사슬 길이가 10 내지 약 24개 탄소 원자 범위인 알킬, 알케닐 또는 하이드록시알킬 모이어티이며; R² 및 R³은 각각 1 내지 3개의 탄소 원자를 함유한 알킬 또는 하이드록시알킬 기로부터 별도로 선택된 알킬 모이어티이다.

유용한 포스핀 옥사이드의 예는 디메틸데실포스핀 옥사이드, 디메틸테트라데실포스핀 옥사이드, 메틸에틸테트라데실포스폰 옥사이드, 디메틸헥사데실포스핀 옥사이드, 디에틸-2-하이드록시옥틸데실포스핀 옥사이드, 비스(2-하이드록시에틸)도데실포스핀 옥사이드, 및 비스(하이드록시메틸)테트라데실포스핀 옥사이드를 포함한다.

본원에서 유용한 반-극성 비이온성 계면활성제는 또한, 하기 구조를 갖는 수용성 설폭사이드 화합물을 포함한다:

상기 식에서, 화살표는 반-극성 결합의 통상적인 표현이며; R¹은 약 8 내지 약 28개의 탄소 원자의 알킬 또는 하이드록시알킬 모이어티, 0 내지 5개의 에테르 연결 및 0 내지 약 2개의 하이드록실 치환기이며; R²는 1 내지 3개의 탄소 원자를 갖는 알킬 및 하이드록시알킬 기로 이루어진 알킬 모이어티이다.

이러한 설폭사이드의 유용한 예는 도데실 메틸 설폭사이드; 3-하이드록시 트리데실 메틸 설폭사이드; 3-메톡시 트리데실 메틸 설폭사이드; 및 3-하이드록시-4-도데크옥시부틸 메틸 설폭사이드를 포함한다.

본 발명의 조성물을 위한 반-극성의 비이온성 계면활성제는 디메틸 아민 옥사이드 예컨대, 라우릴 디메틸 아민 옥사이드, 미리스틸 디메틸 아민 옥사이드, 세틸 디메틸 아민 옥사이드, 이들의 조합물, 및 기타 등등을 포함한다. 유용한 수용성 아민 옥사이드 계면활성제는 옥틸, 데실, 도데실, 이소도데실, 코코넛, 또는 우지 알킬 디-(저급 알킬) 아민 옥사이드로부터 선택되며, 이의 특정 예는 옥틸디메틸아민 옥사이드, 노닐디메틸아민 옥사이드, 데실디메틸아민 옥사이드, 운데실디메틸아민 옥사이드, 도데실디메틸아민 옥사이드, 이소-도데실디메틸 아민 옥사이드, 트리데실디메틸아민 옥사이드, 테트라데실디메틸아민 옥사이드, 펜타데실디메틸아민 옥사이드, 헥사데실디메틸아민 옥사이드, 헵타데실디메틸아민 옥사이드, 옥타데실디메틸아민 옥사이드, 도데실디프로필아민 옥사이드, 테트라데실디프로필아민 옥사이드, 헥사데실디프로필아민 옥사이드, 테트라데실디부틸아민 옥사이드, 옥타데실디부틸아민 옥사이드, 비스(2-하이드록시에틸)도데실아민 옥사이드, 비스(2-하이드록시에틸)-3-도데크옥시-1-하이드록시프로필아민 옥사이드, 디메틸-(2-하이드록시도데실)아민 옥사이드, 3,6,9-트리옥타데실디메틸아민 옥사이드 및 3-도데크옥시-2-하이드록시프로필디-(2-하이드록시에틸)아민 옥사이드이다.

본 발명의 조성물에 사용하기에 적합한 비이온성 계면활성제는 알콕실화된 계면활성제를 포함한다. 적합한 알콕실화된 계면활성제는 EO/PO 코폴리머, 캡핑된 EO/PO 코폴리머, 알콜 알콕실레이트, 캡핑된 알콜 알콕실레이트, 이들의 혼합물 또는 기타 등등을 포함한다. 용매로서 사용하기에 적합한 알콕실화된 계면활성제는 EO/PO 블록 코폴리머, 예컨대, Pluronic® 및 역 Pluronic® 계면활성제; 알콜 알콕실레이트, 예컨대, Dehypon® LS-54 (R-(EO)₅(PO)₄) 및 Dehypon® LS-36 (R-(EO)₃(PO)₆); 및 캡핑된 알콜 알콕실레이트, 예컨대, Plurafac® LF221 및 Tegoten® EC11; 이들의 혼합물, 또는 기타 등등을 포함한다.

음이온성 계면활성제

또한, 본 발명에서 소수성 물질(hydrophobe) 상의 전하가 음성이기 때문에 음이온성 물질로서 분류되는 표면 활성 물질; 또는 pH가 중성 또는 그 보다 높게 상승되지 않는 한 분자의 소수성 섹션이 어떠한 전하도 운반하지 않는 계면활성제(예를 들어, 카르복실산)가 유용하다. 카르복실레이트, 설포네이트, 설페이트, 및 포스페이트는 음이온성 계면활성제에서 발견되는 극성(친수성) 가용화 기이다. 이러한 극성 기와 관련된 양이온(반대 이온) 중에서, 소듐, 리튬 및 포타슘은 수용해성을 부여하며; 암모늄 및 치환된 암모늄 이온은 수용해성 및 유용해성(oil solubility) 둘 모두를 제공하며, 칼슘, 바륨 및 마그네슘은 유용해성을 증진시킨다. 당업자가 이해하는 바와 같이, 음이온성 물질은 우수한 세척성의 계면활성제이고, 이에 따라 강력한(heavy duty) 세제 조성물에 첨가하기에 좋다.

본 조성물에서 사용하기에 적합한 음이온성 설페이트 계면활성제는 알킬 에테르 설페이트, 알킬 설페이트, 선형 및 분지형 일차 및 이차 알킬 설페이트, 알킬 에톡시설페이트, 지방 올레일 글리세롤 설페이트, 알킬 페놀 에틸렌 옥사이드 에테르 설페이트, C₅-C₁₇ 아실-N-(C₁-C₄ 알킬) 및 -N-(C₁-C₂ 하이드록시알킬)글루카민 설페이트, 및 알킬폴리사카라이드의 설페이트, 예를 들어, 알킬폴리글루코시드의 설페이트 및 기타 등등을 포함한다. 또한, 알킬 설페이트, 알킬 폴리(에틸렌옥시)에테르 설페이트 및 방향족 폴리(에틸렌옥시)설페이트, 예를 들어 에틸렌 옥사이드 및 노닐 페놀(대개, 분자 당 1 내지 6개의 옥시 에틸렌 기를 가짐)의 설페이트 또는 축합 생성물이 포함된다.

본 조성물에 사용하기에 적합한 음이온성 설포네이트 계면활성제는 또한 알킬 설포네이트, 선형 및 분지형의 일차 및 이차 알킬 설포네이트, 및 치환기가 존재 또는 부재의 방향족 설포네이트를 포함한다.

본 조성물에 사용하기에 적합한 음이온성 카르복실레이트 계면활성제는 카르복실산 (및 염), 예를 들어 알칸산 (및 알카노에이트), 에스테르 카르복실산(예를 들어, 알킬 석시네이트), 및 에테르 카르복실산, 설폰화된 지방산 예컨대, 설폰화된 올레산 및 기타 등등을 포함한다. 이러한 카르복실레이트는 알킬 에톡시 카르복실레이트, 알킬 아릴 에톡시 카르복실레이트, 알킬 폴리에톡시 폴리카르복실레이트 계면활성제 및 비누 (예를 들어, 알킬 카르복실)을 포함한다. 본 조성물에 유용한 이차 카르복실레이트는 이차 탄소에 연결된 카르복실 단위체를 함유하는 것들을 포함한다. 이차 탄소는 예를 들어, p-옥틸 벤조산, 또는 알킬-치환된 사이클로헥실 카르복실레이트에서와 같이, 고리 구조에 존재할 수 있다. 이차 카르복실레이트 계면활성제는 통상적으로 에테르 연결, 에스테르 연결 및 하이드록실 기를 함유하지 않는다. 또한, 이러한 것들은 통상적으로 해드-기(head-group)(양쪽성 부분)에 질소 원자가 결여되어 있다. 적합한 이차 비누 계면활성제는 통상적으로 총 11 내지 13개의 탄소 원자를 함유하지만, 보다 많은 탄소 원자(예를 들어, 최대 16개)가 존재할 수 있다. 적합한 카르복실레이트는 또한, 아실아미노산 (및 염), 예를 들어 아실글루아메이트, 아실 펩티드, 사크로시네이트(예를 들어, N-아실 사르코시네이트), 타우레이트(예를 들어, N-아실 타우레이트 및 메틸 타우라이드의 지방산 아미드), 및 기타 등등을 포함한다.

적합한 음이온성 계면활성제는 하기 화학식의 알킬 또는 알킬아릴 에톡시 카르복실레이트를 포함한다:

R - O - (CH₂CH₂O)_n(CH₂)_m - CO₂X (3)

상기 식에서, R은 C₈ 내지 C₂₂ 알킬 기 또는

이며, 여기에서 R¹은 C₄-C₁₆ 알킬 기이며; n은 1-20의 정수이며; m은 1-3의 정수이고; X는 반대 이온 예컨대, 수소, 소듐, 포타슘, 리튬, 암모늄, 또는 아민 염 예컨대, 모노에탄올아민, 디에탄올아민 또는 트리에탄올아민이다. 일부 구체예에서, n은 4 내지 10의 정수이고 m은 1이다. 일부 구체예에서, R은 C₈-C₁₆ 알킬 기이다. 일부 구체예에서, R은 C₁₂-C₁₄ 알킬 기이고, n은 4이며, m은 1이다.

기타 구체예에서, R은

이고, R¹은 C₆-C₁₂ 알킬 기이다. 여전히 추가의 기타 구체예에서, R¹은 C₉ 알킬 기이고, n은 10이며 m은 1이다.

이러한 알킬 및 알킬아릴 에톡시 카르복실레이트는 시중에서 입수가능하다. 이들 에톡시 카르복실레이트는 전형적으로 산 형태로서 입수가능하며, 이는 음이온 또는 염 형태로 용이하게 전환될 수 있다. 시중에서 입수가능한 카르복실레이트는 Neodox 23-4, C_12-13 알킬 폴리에톡시 (4) 카르복실 산 (Shell Chemical), 및 Emcol CNP-110, C₉ 알킬아릴 폴리에톡시 (10) 카르복실 산 (AkzoNobel)을 포함한다. 카르복실레이트는 또한 예를 들어, 생산품 Sandopan^® DTC, C₁₃ 알킬 폴리에톡시 (7) 카르복실 산은 Clariant로부터 입수가능하다.

양이온성 계면활성제

표면 활성 물질은 분자의 하이드로트로프 부분 상의 전하가 양성인 경우에 양이온성으로서 분류된다. pH가 중성에 가깝거나 보다 낮게 떨어지지 않는 한 하이드로트로프가 전하를 수반하지 않지만 이후에 양이온성인 계면활성제(예를 들어, 알킬 아민)가 또한, 이러한 그룹에 포함된다. 이론적으로, 양이온성 계면활성제는 "오늄" 구조 R_nX+Y--를 함유한 요소의 임의 조합으로부터 합성될 수 있고, 질소(암모늄) 이외의 화합물, 예를 들어 인(포스포늄) 및 황(설포늄)을 포함할 수 있다. 실제로, 양이온성 계면활성제 분야는 아마도, 질소 함유 양이온성 물질에 대한 합성 경로가 단순하고 쉽고 생성물의 높은 수율을 제공하여, 이러한 물질을 보다 저렴하게 제조할 수 있기 때문에, 질소 함유 화합물이 지배적이다.

양이온성 계면활성제는, 바람직하게 적어도 하나의 긴 탄소 사슬의 소수성 기 및 적어도 하나의 양으로 하전된 질소를 함유한 화합물들을 포함하고, 더욱 바람직하게 이러한 화합물을 지칭한다. 긴 탄소 사슬 기는 질소 원자에 단순 치환에 의해 직접적으로 또는 더욱 바람직하게 소위 중단된 알킬아민 및 아미도 아민에서의 브릿징 작용기 또는 기들에 의해 간접적으로 부착될 수 있다. 이러한 작용기는 분자를 더욱 친수성 및/또는 더욱 수분산성으로 만들어서, 공-계면활성제 혼합물에 의해 보다 용이하게 수용화되고/거나 수용성이 될 수 있게 한다. 증가된 수용해도를 위하여, 추가 일차, 이차 또는 삼차 아미노 기가 도입될 수 있거나, 아미노 질소는 저분자량 알킬 기로 사차화될 수 있다. 또한, 질소는 다양한 불포화도의 분지쇄 또는 직쇄 모이어티 또는 포화되거나 불포화된 헤테로사이클 고리의 일부일 수 있다. 또한, 양이온성 계면활성제는 하나 초과의 양이온성 질소 원자를 갖는 복잡한 연결을 함유할 수 있다.

아민 옥사이드, 양쪽성 물질, 및 쯔비터이온으로서 분류되는 계면활성제 화합물 자체는 통상적으로 거의 중성 내지 산성의 pH 용액에서 양이온성이고, 계면활성제 분류를 겹치게 할 수 있다. 폴리옥시에틸화된 양이온성 계면활성제는 일반적으로 알칼리성 용액에서 비이온성 계면활성제와 같이 거동하고 산성 용액에서 양이온성 계면활성제와 같이 거동한다.

가장 단순한 양이온성 아민, 아민 염 및 사차 암모늄 화합물은 이에 따라 하기와 같이 계략적으로 도시될 수 있다:

상기 식에서, R은 알킬 사슬을 나타내며, R', R", 및 R'"은 알킬 사슬 또는 아릴 기 또는 수소일 수 있으며, X는 음이온을 나타낸다. 아민 염 및 사차 암모늄 화합물은 이들의 높은 정도의 수용해도로 인하여 본 발명에서 실제적인 사용을 위해 바람직하다.

대부분의 대량의 상업적 양이온성 계면활성제는 당업자에게 공지되고 문헌["Surfactant Encyclopedia," Cosmetics & Toiletries, Vol. 104 (2) 86-96 (1989)]에 기술된 4개의 주 부류 및 추가 하위-그룹으로 세분화될 수 있다. 제 1 부류는 알킬아민 및 이들의 염을 포함한다. 제 2 부류는 알킬 이미다졸린을 포함한다. 제 3 부류는 에톡실화된 아민을 포함한다. 제 4 부류는 사차 물질, 예를 들어 알킬벤질디메틸암모늄 염, 알킬벤젠 염, 헤테로사이클릭 암모늄 염, 및 테트라 알킬암모늄 염, 및 기타 등등을 포함한다. 양이온성 계면활성제는 본 조성물에서 유익할 수 있는 다양한 성질들을 갖는 것으로 알려져 있다. 이러한 바람직한 성질들은 중성 또는 그 미만의 pH의 조성물에서의 세정력, 항균 효능, 및 다른 제제들과 협력하여 농후화 또는 겔화, 및 기타 등등을 포함할 수 있다.

본 발명의 조성물에서 유용한 양이온성 계면활성제는 화학식 R¹ _mR² _xY_LZ를 갖는 계면활성제를 포함하며, 상기 식에서, 각 R¹은 임의적으로 최대 3개의 페닐 또는 하이드록시 기로 치환되고 임의적으로 최대 4개의 하기 구조, 또는 이러한 구조의 이성질체 또는 혼합물에 의해 중단되고 약 8개 내지 22개의 탄소 원자를 함유한, 직쇄형 또는 분지형 알킬 또는 알케닐 기를 함유한 유기 기이다:

R¹ 기는 추가적으로 최대 12개의 에톡시 기를 함유할 수 있다. m은 1 내지 3의 수이다. 바람직하게, 분자 중에 하나 이하의 R¹ 기는 m이 2일 때, 16개 또는 그 초과의 탄소 원자를 가지거나, m이 3일 때, 12개 초과의 탄소 원자를 갖는다. 각 R²는 1개 내지 4개의 탄소 원자를 함유한 알킬 또는 하이드록시알킬 기, 또는 벤질 기이며, 분자 중 하나 이하의 R²는 벤질이며, x는 0 내지 11, 바람직하게 0 내지 6의 수이다. Y 기 상의 임의 탄소 원자 위치의 나머지는 수소에 의해 채워진다. Y는 하기를 포함하지만 이로 제한되지 않는 기 또는 이들의 혼합물일 수 있다:

바람직하게, L은 1 또는 2이며, Y 기는 L이 2일 때 두 개의 자유 탄소 단일 결합 및 1 내지 약 22개의 탄소 원자를 갖는 R¹ 및 R² 유사체(바람직하게, 알킬렌 또는 알케닐렌)로부터 선택된 모이어티에 의해 분리된다. Z는 양이온성 구성요소의 전기적 중성을 제공하기 위한 수의 수용성 음이온, 예를 들어 할라이드, 설페이트, 메틸설페이트, 하이드록사이드, 또는 니트레이트 음이온이며, 특히 바람직하게는 클로라이드, 브로마이드, 아이오다이드, 설페이트 또는 메틸 설페이트 음이온이다.

양쪽성 계면활성제

양쪽성 또는 양성(ampholytic) 계면활성제는 염기성 및 산성 친수성 기 및 유기 소수성 기 둘 모두를 함유한다. 이러한 이온성 실체(entity)는 다른 타입의 계면활성제에 대해 본원에 기술된 임의의 음이온성 또는 양이온성 기일 수 있다. 염기성 질소 및 산성 카르복실레이트 기는 염기성 및 산성 친수성 기로서 사용되는 통상적인 작용기이다. 수 개의 계면활성제에서, 설포네이트, 설페이트, 포스포네이트 또는 포스페이트는 음 전하를 제공한다.

양쪽성 계면활성제는 넓게 지방족 이차 및 삼차 아민의 유도체로서 기술될 수 있으며, 여기서 지방족 라디칼은 직쇄 또는 분지쇄일 수 있으며, 지방족 치환기들 중 하나는 약 8 내지 18개의 탄소 원자를 함유하며, 하나는 음이온성 수용성 기, 예를 들어 카르복시, 설포, 설페이토, 포스페이토, 또는 포스포노를 함유한다. 양쪽성 계면활성제는 당업자에게 알려져 있는 두 개의 주요 부류로 세분화되며 그 전체가 본원에 참조로 통합된 문헌["Surfactant Encyclopedia," Cosmetics & Toiletries, Vol. 104 (2) 69-71 (1989)]에 기술되어 있다. 제 1 부류는 아실/디알킬 에틸렌디아민 유도체(예를 들어, 2-알킬 하이드록시에틸 이미다졸린 유도체) 및 이들의 염을 포함한다. 제 2 부류는 N-알킬아미노 산 및 이들의 염을 포함한다. 일부 양쪽성 계면활성제는 두 부류 모두에 적절한 것으로서 고려될 수 있다.

양쪽성 계면활성제는 당업자에게 공지된 방법에 의해 합성될 수 있다. 예를 들어, 2-알킬 하이드록시에틸 이미다졸린은 장쇄 카르복실산(또는 유도체)과 디알킬 에틸렌디아민의 축합 및 고리 폐쇄에 의해 합성된다. 상업적 양쪽성 계면활성제는 후속 가수분해 및 예를 들어, 클로로아세트산 또는 에틸 아세테이트와의 알킬화에 의한 이미다졸린 고리의 개환에 의해 유도체화된다. 알킬화 동안에, 하나 또는 두 개의 카르복시-알킬 기는 삼차 아민 및 상이한 삼차 아민을 수득하는 상이한 알킬화제와의 에테르 연결을 형성시키기 위해 반응한다.

본 발명에 적용되는 장쇄 이미다졸 유도체는 일반적으로 하기 일반식을 갖는다:

상기 식에서, R은 약 8 내지 18개의 탄소 원자를 함유한 비환형 소수성 기이며, M은 음이온의 전하를 중화시키기 위한 양이온, 일반적으로 소듐이다. 본 조성물에서 사용될 수 있는 상업적으로 지배적인 이미다졸린-유도된 양쪽성 물질은 예를 들어, 코코암포프로피오네이트, 코코암포카르복시-프로피오네이트, 코코암포글리시네이트, 코코암포카르복시-글리시네이트, 코코암포프로필-설포네이트, 및 코코암포카르복시-프로피온산을 포함한다. 암포카르복실산은 지방 이미다졸린으로부터 생성될 수 있으며, 여기서 암포디카르복실산의 디카르복실산 작용성은 디아세트산 및/또는 디프로피온산이다.

본원의 상기에 기술된 카르복시메틸화된 화합물(글리시네이트)은 흔히 베타인으로 불린다. 베타인은 쯔비터이온 계면활성제 섹션에서 하기에서 논의된 양쪽성의 특정 부류이다.

장쇄 N-알킬아미노 산은 RNH₂(상기 식에서, R은 C₈-C₁₈ 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 지방 아민임)를 할로겐화된 카르복실산과 반응시킴으로써 용이하게 제조된다. 아미노산의 일차 아미노 기의 알킬화는 이차 및 삼차 아민을 야기시킨다. 알킬 치환기는 하나 초과의 반응성 질소 중심을 제공하는 추가 아미노 기를 가질 수 있다. 대부분의 상업적인 N-알킬아민 산은 베타-알라닌 또는 베타-N(2-카르복시에틸)알라닌의 알킬 유도체이다. 본 발명에서 적용되는 상업적 N-알킬아미노 산 양쪽성 물질의 예는 알킬 베타-아미노 디프로피오네이트, RN(C₂H₄COOM)₂ 및 RNHC₂H₄COOM을 포함한다. 구체예에서, R은 약 8 내지 약 18개의 탄소 원자를 함유한 비환형 소수성 기이며, M은 음이온의 전하를 중화시키기 위한 양이온이다.

적합한 양쪽성 계면활성제는 코코넛 오일 또는 코코넛 지방산과 같은 코코넛 제품들로부터 유도된 것을 포함한다. 추가적인 적합한 코코넛 유도된 계면활성제는 이들 구조의 일부로서, 에틸렌디아민 모이어티, 알칸올아미드 모이어티, 아미노산 모이어티, 예를 들어, 글리신, 또는 이들의 조합물; 및 약 8 내지 18개(예를 들어, 12개)의 탄소 원자의 지방족 치환기를 포함한다. 이러한 계면활성제는 또한 알킬 암포디카르복실산이 고려될 수 있다. 이들 양쪽성 계면활성제는 하기로 나타낸 화학 구조를 포함할 수 있다: C₁₂-알킬-C(O)-NH-CH₂-CH₂-N⁺(CH₂-CH₂-CO₂Na)₂-CH₂-CH₂-OH 또는 C₁₂-알킬-C(O)-N(H)-CH₂-CH₂-N⁺(CH₂-CO₂Na)₂-CH₂-CH₂-OH. 디소듐 코코암포 디프로피오네이트는 하나의 적합한 양쪽성 계면활성제이고, Rhodia Inc.(Cranbury, N.J.)로부터 상표명 Miranol® FBS로 상업적으로 입수 가능하다. 화합물명 디소듐 코코암포 디아세테이트를 갖는 기타 적합한 코코넛 유도된 양쪽성 계면활성제는 또한 Rhodia Inc.(Cranbury, N.J.)로부터 상표명 Mirataine® JCHA로 판매된다.

양쪽성 부류 및 이러한 계면활성제의 종의 통상적인 목록은 1975년 12월 30일에 발행된 미국 특허 번호 3,929,678(Laughlin and Heuring)에 제공된다. 다른 예는 문헌["Surface Active Agents and Detergents" (Vol. I and II by Schwartz, Perry and Berch).]에 제공된다. 이들 각 참고문헌은 그 전체가 본원에 참조로서 통합된다.

쯔비터이온성 계면활성제

쯔비터이온성 계면활성제는 양쪽성 계면활성제의 하위그룹으로서 사료될 수 있으며 음이온 전하를 포함할 수 있다. 쯔비터이온성 계면활성제는 이차 및 삼차 아민의 유도체, 헤테로사이클릭 이차 및 삼차 아민의 유도체, 또한 사차 암모늄, 사차 포스포늄 또는 삼차 설포늄 화합물의 유도체로서 널리 기술될 수 있다. 통상적으로, 쯔비터이온성 계면활성제는 양으로 하전된 사차 암모늄, 또는 일부 경우에, 설포늄 또는 포스포늄 이온, 음하전된 카르복실 기; 및 알킬 기를 포함한다. 쯔비터이온성 물질은 일반적으로 분자의 등전위 영역에서 거의 동일한 정도로 이온화시키고 양-음 전하 중심들 간에 강력한 "내부-염" 인력을 발달시킬 수 있는 양이온성 기 및 음이온성 기를 함유한다. 이러한 쯔비터이온성 합성 계면활성제의 예는 지방족 사차 암모늄, 포스포늄, 및 설포늄 화합물의 유도체를 포함하며, 여기서 지방족 라디칼은 직쇄 또는 분지쇄일 수 있으며, 지방족 치환기 중 하나는 8 내지 18개의 탄소 원자를 함유하며, 하나는 음이온성 수용해화 기, 예를 들어 카르복시, 설포네이트, 설페이트, 포스페이트, 또는 포스포네이트를 함유한다.

베타인 및 설타인 계면활성제는 본원에서 사용하기 위한 예시적 쯔비터이온성 계면활성제이다. 이러한 화합물에 대한 일반식은 하기와 같다:

상기 식에서, R¹은 0 내지 10개의 에틸렌 옥사이드 모이어티 및 0 내지 1개의 글리세릴 모이어티를 갖는 8 내지 18개의 탄소 원자의 알킬, 알케닐, 또는 하이드록시알킬 라디칼을 함유하며; Y는 질소, 인, 및 황 원자로 이루어진 군으로부터 선택되며; R²는 1 내지 3개의 탄소 원자를 함유한 알킬 또는 모노하이드록시 알킬 기이며; x는 Y가 황 원자일 때 1이고, Y가 질소 또는 인 원자일 때 2이며, R³은 1 내지 4개의 탄소 원자의 알킬렌 또는 하이드록시 알킬렌 또는 하이드록시 알킬렌이며, Z는 카르복실레이트, 설포네이트, 설페이트, 포스포네이트, 및 포스페이트 기로 이루어진 군으로부터 선택된 라디칼이다.

상술된 구조를 갖는 쯔비터이온성 계면활성제의 예는 4-[N,N-디(2-하이드록시에틸)-N-옥타데실암모니오]-부탄-1-카르복실레이트; 5-[S-3-하이드록시프로필-S-헥사데실설포니오]-3-하이드록시펜탄-1-설페이트; 3-[P,P-디에틸-P-3,6,9-트리옥사테트라코산포스포니오]-2-하이드록시프로판-1-포스페이트; 3-[N,N-디프로필-N-3-도데크옥시-2-하이드록시프로필-암모니오]-프로판-1-포스포네이트; 3-(N,N-디메틸-N-헥사데실암모니오)-프로판-1-설포네이트; 3-(N,N-디메틸-N-헥사데실암모니오)-2-하이드록시-프로판-1-설포네이트; 4-[N,N-디(2(2-하이드록시에틸)-N(2-하이드록시도데실)암모니오]-부탄-1-카르복실레이트; 3-[S-에틸-S-(3-도데크옥시-2-하이드록시프로필)설포니오]-프로판-1-포스페이트; 3-[P,P-디메틸-P-도데실포스포니오]-프로판-1-포스포네이트; 및 S-[N,N-디(3-하이드록시프로필)-N-헥사데실암모니오]-2-하이드록시-펜탄-1-설페이트를 포함한다. 상기 세제 계면활성제에 함유된 알킬 기는 직쇄형 또는 분지형이고 포화되거나 불포화될 수 있다.

본 조성물에서 사용하기에 적합한 쯔비터이온성 계면활성제는 하기 일반 구조의 베타인을 포함한다:

이러한 계면활성제 베타인은 통상적으로 극도의 pH에서 강력한 양이온성 또는 음이온성 특징을 나타내지 않고 이들은 이들의 등전위 범위에서 감소된 수용해도를 나타내지 않는다. "외부" 사차 암모늄 염과는 달리, 베타인은 음이온성 물질과 혼화 가능하다. 적합한 베타인의 예는 코코넛 아실아미도프로필디메틸 베타인; 헥사데실 디메틸 베타인; C_12-14 아실아미도프로필베타인; C_8-14 아실아미도헥실디에틸 베타인; 4-C_14-16 아실메틸아미도디에틸암모니오-1-카르복시부탄; C_16-18 아실아미도디메틸베타인; C_12-16 아실아미도펜탄디에틸베타인; 및 C_12-16 아실메틸아미도디메틸베타인을 포함한다.

본 발명에서 유용한 설타인은 화학식 (R(R¹)₂N⁺R²S0^{3 -}을 갖는 화합물을 포함하며, 상기 식에서, R은 C₆-C₁₈ 하이드로카르빌 기이며, 각 R¹은 통상적으로 독립적으로 C₁-C₃ 알킬, 예를 들어, 메틸이며, R²는 C₁-C₆ 하이드로카르빌 기, 예를 들어 C₁-C₃ 알킬렌 또는 하이드록시알킬렌 기이다.

쯔비터이온 물질 부류, 및 이러한 계면활성제의 종의 통상적인 목록은 1975년 12월 30일에 발행된 미국 특허 번호 3,929,678(Laughlin and Heuring)에 제공된다. 추가 예는 문헌["Surface Active Agents and Detergents" (Vol. I and II by Schwartz, Perry and Berch)]에 제공된다. 이들 각 참고문헌은 그 전체가 본원에 참조로서 통합된다.

추가적인 효소 안정화제

당업자는 예를 들어, 그 전체가 본원에 통합된 미국 특허 번호 7,569,532 및 6,638,902에 기술된 것과 같은 본 발명에 따라 사용하는데 적합한 효소 조성물을 위한 적합한 효소 안정화제 및/또는 안정화 시스템을 알 수 있을 것이다. 본 발명의 구체예에 따르면, 효소 안정화 시스템은 카르보네이트와 바이카르보네이트의 혼합물을 포함할 수 있으며, 또한 기타 성분을 포함하여 특정 효소를 안정화시키거나 카르보네이트와 바이카르보네이트의 혼합물의 효과를 향상시키거나 유지할 수 있다. 효소 안정화제는 보론 화합물 또는 칼슘 염을 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 효소 안정화제는 보론 산, 보릭 산, 보레이트, 폴리보레이트 및 이들의 조합물로 구성된 군으로부터 선택된 보론 화합물일 수 있다.

효소 안정화제는 또한, 제공된 염소 표백 종이 특히 알칼리성 조건하에 효소를 공격하고 불활성화시키는 것을 방지하기 위해 첨가된 염소 표백 스캐빈저를 포함할 수 있다. 따라서, 적합한 염소 스캐빈저 음이온은 효소 안정화제로서 첨가되어 본 발명에 따른 효소 조성물의 탈활성화를 방지할 수 있다. 예시적인 염소 스캐빈저 음이온은 설파이트, 바이설파이트, 티오설파이트, 티오설페이트, 아이오다이드 등과 암모늄 양이온을 함유하는 염을 포함한다. 항산화제 예컨대, 카르바메이트, 아스코르베이트 등, 유기 아민 예컨대, 에틸렌디아민테트라아세트 산 (EDTA) 또는 이의 알칼리 금속 염, 모노에탄올아민 (MEA), 및 이의 혼합물이 또한 이용될 수 있다.

린스 보조제

세정 조성물은 고체 조성물에서 다른 임의의 성분과 조합된 습윤제 또는 시팅제(sheeting agent)를 함유한 린스 보조 조성물 예를 들어, 린스 보조 포뮬레이션을 선택적으로 포함할 수 있다. 린스 보조 구성요소는 시팅 작용을 촉진시키고/거나 예를 들어, 웨어세척 공정에서 린싱이 완료된 후에 방울방울 맺힌 물(beaded water)에 의한 얼룩(spotting) 또는 줄무늬 형성(streaking)을 방지하기 위해 린스 물의 표면 장력을 감소시킬 수 있다. 시팅제의 예는 비제한적으로 하기를 포함한다: 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 또는 호모폴리머 또는 블록 또는 헤테릭 코폴리머 구조의 혼합물로부터 제조된 폴리에테르 화합물. 이러한 폴리에테르 화합물은 폴리알킬렌 옥사이드 폴리머, 폴리옥시알킬렌 폴리머 또는 폴리알킬렌 글리콜 폴리머로서 공지되어 있다. 이러한 시팅제는 분자에 계면활성제 성질을 제공하기 위해 상대적 소수성의 영역, 및 상대적 친수성의 영역을 필요로 한다. 린스 보조 조성물이 사용될 때, 이는 사이클 당 약 1 내지 약 5 밀리리터로 존재할 수 있으며, 여기에서 하나의 사이클은 약 6.5 리터의 물을 포함한다.

증점제

본 발명에 유용한 증점제는 알칼리성 시스템과 양립가능한 것들을 포함한다. 세정 조성물의 점도는 증점제 양에 따라 증가하며, 점성 조성물은 세정 조성물이 표면에 매달리게 하는 경우에 사용하기에 유용하다. 적합한 증점제는 처리될 표면 상에 오염 잔여물을 남겨놓지 않는 것들을 포함할 수 있다. 일반적으로, 본 발명에 사용될 수 있는 증점제는 천연 검 예컨대, 잔탄 검, 구아르 검, 개질된 구아르, 또는 식물 점액으로부터의 기타 검; 폴리사카라이드 기재 증점제, 예컨대, 알기네이트, 전분, 및 셀룰로즈 폴리머 (예를 들어, 카르복시메틸 셀룰로즈, 하이드록시에틸 셀룰로즈, 및 기타 등등); 폴리아크릴레이트 증점제; 및 하이드로콜로이드 증점제, 예컨대, 펙틴을 포함한다. 일반적으로, 본 조성물 또는 방법에 사용된 증점제의 농도는 최종 조성물 내의 요망되는 점도에 의해 좌우될 것이다. 그러나, 일반적인 가이드라인로서, 존재하는 경우, 본 조성물 내의 증점제의 점도는 약 0.1 wt % 내지 약 3 wt %, 약 0.1 wt % 내지 약 2 wt %, 또는 약 0.1 wt % 내지 약 0.5 wt %의 범위이다.

염료 및 향료

다양한 염료, 퍼퓸을 포함하는 향료, 및 기타 심미 향상제가 또한 세정 조성물에 포함될 수 있다. 염료, 예를 들어, 임의의 다양한 FD&C 염료, D&C 염료, 및 기타 등등이 조성물의 외관을 변형시키기 위해 포함될 수 있다. 추가적인 적합한 염료는 다이렉트 블루(Direct Blue) 86 (Miles), 파스투솔 블루(Fastusol Blue) (Mobay Chemical Corp.), 액시드 오렌지(Acid Orange) 7 (American Cyanamid), 베이직 바이올렛(Basic Violet) 10 (Sandoz), 액시드 엘로우(Acid Yellow) 23 (GAF), 액시드 엘로우 17 (Sigma Chemical), 사프 그린(Sap Green) (Keyston Analine and Chemical), 메타닐 엘로우(Metanil Yellow) (Keystone Analine and Chemical), 액시드 블루(Acid Blue) 9 (Hilton Davis), 산돌란 블루(Sandolan Blue)/액시드 블루 182 (Sandoz), 히솔 패스트 레드(Hisol Fast Red) (Capitol Color and Chemical), 플루오레세인(Fluorescein) (Capitol Color and Chemical), 액시드 그린(Acid Green) 25 (Ciba-Geigy), 파이레이커 액시드 브라이트 레드(Pylakor Acid Bright Red)(Pylam)및 기타 등등을 포함한다. 조성물에 포함될 수 있는 향수 또는 퍼퓸, 예를 들어 테르페노이드, 예를 들어 시트로넬롤, 알데하이드, 예를 들어 아밀 신남알데하이드, 및 자스민, 예를 들어 C1S-자스민 또는 자스말, 바닐린, 및 기타 등등을 포함한다.

표백제

세정 조성물은 선택적으로 기재를 밝게 하거나 미백화시키기 위한 표백제를 포함할 수 있으며, 세정 공정 동안에 통상적으로 부딪히는 조건 하에서 활성 할로겐 종 예를 들어, Cl₂, Br₂, --OCl-- 및/또는 --OBr--, 또는 기타 등등을 유리시킬 수 있는 표백 화합물을 포함할 수 있다. 적합한 표백제의 예는 비제한적으로, 염소-함유 화합물, 예를 들어 염소, 하이포클로라이트 또는 클로라민을 포함하며; 그러나, 본 발명의 양태에서, 염소-함유 화합물은 효소와의 양립성으로 인해 사용되지 않는다. 적합한 할로겐-방출 화합물의 예는 비제한적으로, 알칼리 금속 디클로로이소시아누레이트, 알칼리 금속 하이포클로라이트, 모노클로라민 및 디클로라민을 포함한다. 조성물 중에서 염소 공급원의 안정성을 향상시키기 위해 캡슐화된 염소 공급원이 또한 사용될 수 있다 (참조, 예를 들어 미국 특허 번호 4,618,914 및 4,830,773, 이러한 문헌의 내용은 본원에 참고로 포함된다). 표백제는 또한, 활성 산소의 공급원으로서 작용하거나 이를 함유하는 제제를 포함할 수 있다. 활성 산소 화합물이 작용하여 활성 산소의 공급원을 제공하며 수용액 중의 활성 산소를 방출할 수 있다. 활성 산소 화합물은 무기, 유기 또는 이의 혼합물일 수 있다. 적합한 활성 산소 화합물의 예는 비제한적으로, 테트라아세틸에틸렌 디아민과 같은 활성제의 존재 및 부재하의, 과산소(peroxygen) 화합물, 과산소 화합물 부산물, 과산화수소, 퍼보레이트, 소듐 카르보네이트 퍼옥시하이드레이트, 포스페이트 퍼옥시하이드레이트, 포타슘 퍼모노설페이트, 및 소듐 퍼보레이트 모노 및 테트라하이드레이트를 포함한다.

살균제/항- 미생물제

세정 조성물은 선택적으로, 살균제 (또는 항미생물제)를 포함할 수 있다. 항미생물제로서 또한 공지된 살균제는 물질 시스템, 표면 등의 미생물 오염 및 악화를 방지하기 위해 사용될 수 있는 화학 조성물이다. 일반적으로, 이러한 물질은 페놀(phenolics), 할로겐 화합물, 사차 암모늄 화합물, 금속 유도체, 아민, 알칸올 아민, 니트로 유도체, 아닐리드, 유기황 및 황-질소 화합물 및 여러 가지 종류의 화합물을 포함하는 특정 부류에 속한다.

제공된 항미생물제는 화학적 조성 및 농도에 따라, 단순하게 미생물의 수의 추가 증식을 제한할 수 있거나 미생물 군집의 모두 또는 일부를 파괴할 수 있다. 용어 "미생물(microbe, 및 microorganism)"은 통상적으로 주로 박테리아, 바이러스, 효모, 스포어 및 진균 미생물을 지칭한다. 사용 시에, 선택적으로 예를 들어, 수성 스트림을 사용하여 희석시키고 분산시킬 때, 다양한 표면과 접촉되어 미생물 군집의 일부의 성장의 방지 또는 사멸을 발생시킬 수 있는 수성 소독제 또는 살균제 조성물을 형성시키는 항미생물제가 전형적으로 고체 작용 물질로 형성된다. 미생물 군집의 3 log 감소는 살균제 조성물을 발생시킨다. 항미생물제는 캡슐화되어 예를 들어, 이의 안정성을 개선시킬 수 있다.

적합한 항미생물제의 예는 비제한적으로, 페놀 항미생물제, 예를 들어 펜타클로로페놀; 오르토페닐페놀; 클로로-p-벤질페놀; p-클로로-m-자일레놀; 사차 암모늄 화합물 예컨대, 알킬 디메틸벤질 암모늄 클로라이드; 알킬 디메틸에틸벤질 암모늄 클로라이드; 옥틸 데실디메틸 암모늄 클로라이드; 디옥틸 디메틸 암모늄 클로라이드; 및 디데실 디메틸 암모늄 클로라이드를 포함한다. 적합한 할로겐 함유 항박테리아제의 예는 비제한적으로, 소듐 트리클로로이소시아누레이트, 소듐 디클로로이소시아네이트(무수 또는 디하이드레이트), 아이오딘-폴리(비닐피롤리디논) 착물, 브롬 화합물, 예를 들어 2-브로모-2-니트로프로판-1,3-디올, 및 사차 항미생물제, 예를 들어 벤즈알코늄 클로라이드, 디데실디메틸 암모늄 클로라이드, 콜린 디아이오도클로라이드, 및 테트라메틸 포스포늄 트리브로마이드를 포함한다. 기타 항미생물 조성물 예컨대, 헥사하이드로-1,3,5-트리스(2-하이드록시에틸)-s-트리아진, 디티오카바메이트, 예를 들어 소듐 디메틸디티오카바메이트, 및 다양한 기타 물질은 이들의 항미생물 특성에 대해 당해 분야에 공지되어 있다.

표백제 섹션에서 상기 논의된 것과 같은 활성 산소 화합물이 또한 항미생물제로서 작용할 수 있으며, 심지어 살균 활성을 제공할 수 있는 것으로 또한 이해되어야 한다. 사실상, 일부 구체예에서, 항미생물제로서 작용하는 활성 산소 화합물의 능력은 조성물 내에서 추가적인 항미생물제에 대한 요구를 감소시킨다. 예를 들어, 퍼카르보네이트 조성물은 탁월한 항미생물 활동을 제공하는 것으로 입증되었다.

활성제

일부 구체예에서, 세정 조성물의 항미생물 활성 또는 표백 활성은, 세정 조성물이 사용되게 될 때 활성 산소와 반응하여 활성화된 구성요소를 형성하는 물질의 첨가에 의해 향상될 수 있다. 예를 들어, 일부 구체예에서, 과산 또는 과산 염이 형성된다. 예를 들어, 일부 구체예에서, 테트라아세틸에틸렌 디아민이 세정제 조성물 내에 포함되어 활성 산소와 반응하고 항미생물제로서 작용하는 과산 또는 과산 염을 형성할 수 있다. 활성 산소 활성제의 기타 예는 전이 금속 및 이들의 화합물, 카르복실, 니트릴 또는 에스테르 모이어티를 함유하는 화합물, 또는 당업계에 공지된 기타 그러한 화합물을 포함한다. 일부 구체예에서, 활성제는 테트라아세틸에틸렌 디아민; 전이 금속; 카르복실, 니트릴, 아민, 또는 에스테르 모이어티를 포함하는 화합물; 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 일부 구체예에서, 활성 산소 화합물을 위한 활성제는 활성 산소와 조합되어 항미생물제를 형성한다.

일부 구체예에서, 세정 조성물은 고체 블록 형태로 존재하며, 활성 산소를 위한 활성제 물질은 고체 블록에 커플링된다. 활성제는 하나의 고체 세정제 조성물을 또 다른 것에 커플링시키기 위한 다양한 방법 중 임의의 방법에 의해 고체 블록에 커플링될 수 있다. 예를 들어, 활성제는 고체 블록에 결합되거나, 고정되거나, 접착되거나 그렇지 않으면 부착되는 고체 형태로 존재할 수 있다. 대안적으로, 고체 활성제는 블록 주위에 형성되어 블록을 감쌀 수 있다. 추가의 예에 의해, 고체 활성제는 세정제 조성물을 위한 컨테이너 또는 패키지에 의해 예컨대, 플라스틱 또는 수축 랩 또는 필름에 의해 고체 블록으로 커플링될 수 있다.

빌더 또는 충전제

세정 조성물은 선택적으로 소량의 그러나 유효량의 하나 이상의 충전제를 포함할 수 있으며, 이는 반드시 세정제 그 자체로서 작용할 필요는 없으나 세정제와 협력하여 조성물의 전반적인 세정 능력을 향상시킬 수 있다. 적합한 충전제의 예는 비제한적으로, 소듐 설페이트, 소듐 클로라이드, 전분, 슈가, 및 C1-C10 알킬렌 글리콜 예컨대, 프로필렌 글렌콜을 포함한다.

소포제

세정 조성물은 포말의 안정성을 감소시키기 위한 소량의 그러나 유효량의 소포제를 선택적으로 포함할 수 있다. 적합한 소포제의 예는 비제한적으로, 실리콘 화합물 예컨대, 폴리디메틸실록산에 분산된 실리카, 지방 아미드, 하이드로카본 왁스, 지방 산, 지방 에스테르, 지방 알콜, 지방 산 비누, 에톡실레이트, 미네랄 오일, 폴리에틸렌 글리콜 에스테르, 및 알킬 포스페이트 에스테르 예컨대, 모노스테아릴 포스페이트를 포함한다. 소포제에 대한 논의는 예를 들어, 미국 특허 번호 3,048,548 (Martin et al.), 미국 특허 번호 3,334,147 (Brunelle et al.), 및 미국 특허 번호 3,442,242 (Rue et al.)에서 찾아볼 수 있으며, 이의 기재내용은 본원에 참조로서 통합된다.

재부착 방지제

세정 조성물은 또한, 세정 용액에 오물의 지속적인 현탁(sustained suspension)을 촉진시킬 수 있으며 세정될 기재 상에 제거된 오물이 재부착되는 것을 방지할 수 있는 추가적인 재부착 방지제를 선택적으로 포함할 수 있다. 적합한 재부착 방지제의 예는 비제한적으로 지방산 아미드, 플루오로카본 계면활성제, 착물 포스페이트 에스테르, 폴리아크릴레이트, 스티렌 말레산 무수물 코폴리머, 및 셀룰로즈 유도체, 예를 들어 하이드록시에틸 셀룰로즈, 하이드록시프로필 셀룰로즈를 포함한다.

추가적인 안정화제

세정 조성물은 추가의 안정화제를 또한 포함할 수 있다. 적합한 안정화제의 예는 비제한적으로 보레이트, 칼슘/마그네슘 이온, 프로필렌 글리콜, 및 이들의 혼합물을 포함한다.

분산제

세정 조성물은 분산제를 또한 포함할 수 있다. 고체 세정제 조성물에 사용될 수 있는 적합한 분산제의 예는 비제한적으로, 말레 산/올레핀 코폴리머, 폴리아크릴 산, 및 이들의 혼합물을 포함한다.

경화제/용해도 개질제

세정 조성물은 소량의 그러나 유효량의 경화제를 포함할 수 있다. 적합한 경화제의 예는 비제한적으로, 아미드 예컨대, 스테아릭 모노에탄올아미드 또는 라우릭 디에탄올아미드, 알킬아미드, 고체 폴리에틸렌 글리콜, 고체 EO/PO 블록 코폴리머, 산성 또는 알칼리성 처리 공정에 걸쳐 수용성으로 되게하는 전분, 및 냉각시 가열된 조성물에 고체화 특성을 부여하는 다양한 무기물을 포함한다. 이러한 화합물은 또한, 세정제 및/또는 기타 활성 성분이 연장된 기간에 걸체 고체 조성물로부터 분산되도록, 사용 동안 수성 매질에서 조성물의 용해도를 변화시킬 수 있다.

애쥬번트

본 조성물은 많은 애쥬번트를 또한 포함할 수 있다. 특히, 세정 조성물은 조성물에 첨가될 수 있는 많은 기타 구성성분 중에서 안정화제, 습윤제, 기포제, 부식 억제제, 살생제 및 과산화수소를 포함할 수 있다. 이러한 애쥬번트는 본 조성물과 사전-포뮬레이션될 수 있거나 본 조성물의 첨가와 동시에 또는 심지어 그 이후에 시스템에 첨가될 수 있다. 세정 조성물은 또한 적용에 필요한 경우 많은 다른 구성성분을 함유할 수 있으며, 이들은 공지되어 있으며 본 조성물의 활성을 촉진할 수 있다.

사용 방법

세정 조성물은 기재를 세정하고 안정화된 효소 (및/또는 안정화된 사용 용액)를 함유하는 카르보네이트 알칼리성 세정제 조성물의 세정력을 향상시키는 것을 포함하는 많은 유익한 이점을 제공하기 위한 웨어세척 (업소용 및 가정용), 식품 및 음료, 건강 관리 및 직물 관리를 포함하는 다양한 산업계에 이용될 수 있으며, 여기에서 세정제 조성물은 오물 제거, 오물의 재부착 방지 및 세척수의 낮은-포말 유지에 더욱 효과적이다. 특히, 세정 조성물은 예를 들어, 세라믹, 세라믹 타일, 그라우트, 화강암, 콘크리트, 거울, 에나멜링된 표면, 알루미늄, 황동, 스테인레스 강철을 포함하는 금속, 유리, 플라스틱 및 기타 등등을 포함하는 다양한 표면을 세정하는데 안전하게 사용될 수 있다. 본 발명의 조성물은 또한 오염된 리넨 예컨대, 타월, 시트 및 부직포 웹을 세정하는데 사용될 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 조성물은 수동이든 또는 자동이든 경질 표면 크리너, 세탁 세정제, 오븐 크리너, 손 비누, 자동차 세정제 및 웨어세척 세정제를 포뮬레이션하는데 유용하다. 본 발명의 바람직한 양태에서, 세정 조성물 및 사용 방법은 웨어세척 적용에 특히 적합하다.

본 발명에 따른 조성물은 고체, 액체, 또는 겔, 또는 이들의 조합으로서 제공될 수 있다. 조성물의 설명에 제시된 바와 같이, 세정 조성물은, 알칼리 금속 카르보네이트, 효소 및 안정화제를 포함하기 위해 세정제 조성물의 포뮬레이션과 같이 하나 이상의 부분으로 제공될 수 있다. 대안적으로, 세정 조성물은 두 개 이상의 부분으로 제공될 수 있어, 전체적인 세정 조성물이 2개 이상의 조성물의 조합시 안정화된 사용 용액에 형성된다. 이들 구체예 각각은 본 발명의 방법의 하기 설명 내에 포함된다.

한 구체예에서, 세정 조성물은 농축물로서 제공될 수 있어 세정 조성물은 임의의 첨가된 물을 실질적으로 함유하지 않거나 농축물은 공칭량 (nominal amount)의 물을 함유할 수 있다. 농축물은 어떠한 물 없이 포뮬레이션될 수 있거나 농축물 수송 비용을 감소시키기 위해 상대적으로 소량의 물이 제공될 수 있다. 예를 들어, 조성물 농축물은 예를 들어, 수용성 물질을 함유하거나 함유하지 않는 압축된 분말의 캡슐 또는 펠렛, 가압, 압출 및/또는 캐스트 고형물, 또는 느슨한 분말로서 포함하는 다양한 고체 조성물로 제공될 수 있다. 물질에 조성물의 캡슐 또는 펠렛을 제공하는 경우, 캡슐 또는 펠렛은 소정 부피의 물로 도입될 수 있으며, 존재하는 경우, 수용성 물질은 가용화되거나, 분해되거나, 분산되어 조성물 농축물이 물과 접촉되게 한다. 이러한 기재 목적에 있어서, 용어 "캡슐" 및 "펠렛"은 예시적 목적을 위해 사용되며 본 발명의 전달 방식을 특정 형상으로 제한하고자 하는 것은 아니다. 액체 농축물 조성물로서 제공되는 경우, 농축물은 흡입기, 연동 펌프, 기어 펌프, 질량 유량계 및 기타 등등을 사용하여 분산 장치를 통해 희석될 수 있다. 이러한 액체 농축물 구체예는 또한 보틀, 자르(jar), 투여 보틀, 투여 캡을 지닌 보틀, 및 기타 등등에 전달될 수 있다. 액체 농축물 조성물은 다중-챔버 카트리지 삽입물 내로 충전될 수 있으며, 이는 이어서 사전 측정된 양의 물로 충전된 스프레이 보틀 및 기타 전달 디바이스에 첨가된다.

추가의 또 다른 구체예에서, 농축물 조성물은 컨테이너에 위치될 때까지 붕해 또는 기타 분해에 저항하는 고체 형태로 제공될 수 있다. 이러한 컨테이너는 컨테이너에 조성물 농축물을 첨가하기 전에 물로 충전될 수 있거나, 조성물 농축물이 컨테이너에 첨가된 후에 물로 충전될 수 있다. 어느 한 경우에, 고체 농축물 조성물은 물과 접촉시 분해되거나, 용해되거나 그렇지 않으면 붕해된다. 특정 구체예에서, 고체 농축물 조성물은 신속하게 용해되어 농축물 조성물이 사용 조성물이 되게 하고 추가로 최종 사용자가 사용 조성물을 세정이 필요한 표면에 적용하게 한다.

또 다른 구체예에서, 고체 농축물 조성물은 분산 장비를 통해 희석될 수 있으며 이에 의해 물은 고체 조성물(예를 들어, 압축된 고형물)에 분무되어 사용 용액을 형성한다. 물 흐름은 기계적, 전기적 또는 유압 조절 및 기타 등등을 사용하여 상대적으로 일정한 속도로 전달된다. 고체 농축물 조성물은 또한 분산 장비를 통해 희석될 수 있으며 이에 의해 물은 고체 주위로 흘러 고체 농축물이 용해될 때 사용 용액을 생성한다. 고체 농축물 조성물은 또한 펠렛, 정제, 분말 및 페이스트 디스펜서 및 기타 등등을 통해 희석될 수 있다.

통상적인 세정제 분산 장비가 본 발명에 따라 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따라 사용될 수 있는 시중에서 입수가능한 세정제 분산 장비는 Ecolab, Inc.로부터 상표명 Solid System^TM으로 입수가능하다. 이러한 분산 장비의 사용은 물 공급원에 의한 세정제 조성물의 침식을 발생시켜 본 발명에 따른 수성 사용 수용액을 형성한다.

농축물을 희석하는데 사용된 물 (희석수)은 희석 현지 또는 현장에서 입수가능할 수 있다. 희석수는 지역에 따라 경도 수준을 변화시키면서 함유할 수 있다. 많은 지방 자치 단체로부터 입수가능한 상수는 다양한 수준의 경도를 갖는다. 다양한 지방 자치 단체의 상수에서 발견된 경도 수준을 조작할 수 있는 농축물을 제공하는 것이 바람직하다. 농축물을 희석하는데 사용되는 희석수는 적어도 1 그레인 경도를 포함하는 경우 경수로서 특성 규명될 수 있다. 희석수는 적어도 5 그레인 경도, 적어도 10 그레인 경도, 또는 적어도 20 그레인 경도를 포함할 수 있는 것으로 예상된다.

사용 용액은 요망되는 세정 특성을 갖는 사용 용액을 제공하는 희석 비로 농축물을 물로 희석함으로써 농축물로부터 제조될 수 있다. 농축물을 희석하여 사용 조성물을 형성하는데 사용되는 물은 희석수 또는 희석제로서 언급될 수 있으며, 지역마다 다양할 수 있다. 전형적인 희석 비율은 대략 1 내지 대략 10,000이나, 물 경도, 제거될 오물의 양 및 기타 등등을 포함하는 인자에 의존적일 것이다. 일 구체예에서, 농축물은 약 1:1 내지 약 1:10,000의 농축물 대 물의 비율로 희석된다. 특히, 농축물은 약 1:1 내지 약 1:1,000의 농축물 대 물의 비율로 희석된다. 사용 용액이 거친 또는 심한 오물을 제거하기 위해 필요한 경우, 농축물은 적어도 1:1 내지 최대 1:8의 중량 비로 희석수로 희석될 수 있음이 예상된다. 약한(light duty) 세정 사용 용액이 요망되는 경우, 농축물은 최대 약 1:256의 농축물 대 희석수의 중량비로 희석될 수 있는 것으로 예상된다.

본 발명의 일부 양태에서, 사용 용액에서, 세정제 조성물은 약 1 ppm 내지 약 10,000 ppm, 바람직하게는, 약 10 ppm 내지 약 5000 ppm, 더욱 바람직하게는, 약 10 ppm 내지 약 2000 ppm, 및 가장 바람직한 구체예에서, 약 10 ppm 내지 약 5000 ppm으로 존재한다.

본 발명에 따른 방법은, 안정화된 효소를 함유하는 선택적은 저함량-인의 카르보네이트 알칼리성 세정제 조성물 (및/또는 안정화된 사용 용액)의 세정력을 향상시키는 것을 포함하는 많은 유익한 결과를 갖는 웨어세척 적용에서 웨어와 같은 기재를 세정하는 것에 관한 것이며, 여기에서 세정제 조성물은 오물 제거, 오물 재부착 방지 및 세척수의 낮은-포말 유지에 더욱 효과적이다.

사용시, 안정화된 효소를 포함하는 세정 조성물은 세척 사이클의 세척 단계 동안 세척될 표면에 적용된다. 세척 사이클은 적어도 세척 단계 및 헹굼 단계를 포함할 수 있으며, 선택적으로 또한 헹굼 전 단계를 포함할 수 있다. 세척 사이클은 세정 조성물을 용해시키는 것을 포함하며, 이는 본 발명에 따른 구성요소 예컨대, 예를 들어, 알칼리 금속 카르보네이트 알칼리도 공급원, 프로테아제 효소 및 안정화제, 및 선택적으로 기타 작용성 성분 예컨대, 빌더, 계면활성제, 부식 억제제 및 기타 등등을 포함할 수 있다. 헹굼 단계 동안, 일반적으로 온수 또는 고온수는 세척될 표면 위로 흐른다. 린스 물은 구성요소 예컨대, 예를 들어, 계면활성제 또는 린스 보조제를 포함할 수 있다. 세정 조성물은 세척 사이클의 세척 단계 동안에만 사용되는 것으로 의도되며, 헹굼 단계 동안에는 사용되지 않는다.

본 발명의 추가의 구체예에 따르면, 특정 적용의 사용을 위해 오물을 세정하고 제거하는데 필요한 효소의 양은 세정 적용의 유형 및 이러한 적용에서 접하게 되는 오물에 따라 다양하다. 본 발명의 다양한 구체예에 따르면, 사용 수용액에서 효소의 수준은 대략 0.1 ppm, 0.5 ppm, 1 ppm, 10 ppm, 100 ppm, 또는 200 ppm 또는 그 미만에서 효과적이다. 구체예에 따르면, 효소의 사용 수준은 200 ppm 만큼 많을 수 있다.

본 발명에 따르면, 사용 수용액에서 효소의 활성 수준은 세정 적용의 정확한 요건에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 효소 조성물로 포뮬레이션된 효소의 양은 다양할 수 있다. 대안적으로, 당업자가 이해할 바와 같이, 수성 사용 용액의 활성 수준은 세척 시간, 사용 수용액을 형성하기 위해 물 공급원이 효소 조성물 또는 효소 및 세정제 조성물과 접촉되는 물 온도, 및 세정제 선택 및 농도의 조정을 통해 요망되는 수준으로 조절될 수 있다. 바람직한 구체예에 따르면, 안정화된 사용 수용액은 대략 0.1 ppm 내지 100 ppm의 효소, 바람직하게는, 약 0.5 ppm 내지 약 50 ppm, 및 더욱 바람직하게는, 대략 1 ppm 내지 20 ppm의 효소를 포함한다.

세척 단계 동안, 세정 조성물은 표면과 접촉하여 웨어와 같은 표면으로부터 단백질 및 기타 잔류물 및/또는 오물을 세정 작업한다. 또한, 세정 조성물의 안정화된 사용 용액은 오물의 표면 상으로의 부착 방지를 보조한다. 안정화제 및 효소 (예를 들어, 프로테아제)가 일반적으로 세정 조성물의 일부인 것으로 논의되지만, 안정화제 및/또는 효소는 선택적으로 별도의 구성요소로서 세척 사이클의 세척 단계에 선택적으로 첨가될 수 있다. 따라서, 일 구체예에서, 안정화제 및/또는 효소는 세정제 조성물과 무관하게 세척 사이클의 세척 단계에 도입된다. 한 양태에서, 별도의 구성요소로서 제공되는 경우, 안정화제 및/또는 효소는 액체 또는 고체 형태로 최대 약 100%의 상대적으로 높은 수준의 안정화제 및/또는 효소로 제공될 수 있으며 수동으로 또는 자동으로 도입될 수 있다.

유익하게는, 본 발명의 방법에 따르면, 안정화된 사용 용액은 효소가 적어도 20분의 기간 동안 고온하에 사용을 위해 포뮬레이션되게 한다. 또 다른 양태에서, 안정화된 사용 용액은 효소가 적어도 20분 내지 약 2시간 또는 그 초과의 기간 동안 고온하에 사용하기 위해 포뮬레이션되게 한다. 한 양태에서, 조성물은 적어도 약 150℉, 적어도 약 160℉, 적어도 약 170℉, 및 적어도 약 180℉의 온도에서 적어도 20분 또는 그 초과 동안 사용하기에 적합하다. 바람직한 양태에서, 조성물은 약 65℃ 내지 적어도 약 80℃의 온도에서 적어도 약 20 분 동안 사용하기에 적합하다. 효소의 안정화는 이러한 기간 동안 고온 조건 하에서의 효소 활성 및 세정 성능 보유에 의해 측정될 수 있다.

추가의 이점으로서, 본 발명에 따른 방법은 임의의 세정 작용에 추가로 사용될 수 있으며, 여기에서 물이 실질적으로 요망된다. 본 발명의 구체예에 따르면, 안정화된 효소 세정제 조성물의 사용은 물로부터 오물을 제거하는 이점을 추가로 제공하여, 물 교체가 요구되는 기간을 증가시켜, 세척수 (또는 웨어 세척 적용에서 용수) 교체에 대한 감소된 요구로 인해 더 적은 물이 사용되게 한다. 이러한 연장된 사용은 세정 적용에 사용된 세정 수의 부피를 감소시키며 다양한 세정 적용을 위한 세척수 공급원을 가열하는데 사용되는 에너지의 양을 감소시킨다.

잔여 물의 양을 감소시키기는 세정 조성물의 능력은 세척 사이클의 린싱 단계 동안 웨어를 린스 보조 조성물과 접촉시킴으로써 향상될 수 있다. 린스 보조 조성물은 세정 조성물로 세정된 웨어 상에 남겨진 잔여 물의 양을 현저하게 감소시킨다. 린스 보조 조성물은 린스 사이클 당 약 1 내지 약 5 mL으로 린싱 단계 동안 존재한다 (이는 린스 사이클의 전체 용적에 따라 변화될 수 있으며, 이는 기계 크기 및 유형에 따라 변화된다).

본 명세서에서 모든 간행물 및 특허 출원은 본 발명이 속하는 당업자들의 수준을 나타낸다. 모든 간행물 및 특허 출원은 각각의 개별 간행물 또는 특허 출원이 구체적으로, 그리고 개별적으로 참고로 나타내어 지는 것과 동일한 정도로 본원에 참고로 포함된다.

실시예

본 발명의 구체예는 하기 비제한적 실시예에서 추가로 정의된다. 본 발명의 특정 구체예를 나타내고 있지만 이들 실시예는 단지 예시에 의해 제시되는 것으로 이해해야 한다. 상기 논의 및 이들 실시예로부터, 당업자는 본 발명의 본질적 특징을 인지할 수 있으며, 본 발명의 사상 및 범위에서 벗어나지 않고, 구체예가 다양한 용도 및 조건에 맞도록 본 발명의 구체예를 다양하게 변경하고 변형시킬 수 있다. 따라서, 본원에서 보여지고 기술된 것들 이외에 본 발명의 구체예의 여러 변형은 상기 설명으로부터 당업자들에게 자명할 것이다. 이러한 변형은 또한 첨부되는 청구범위의 범위 내에 속한 것으로 의도된다.

실시예 1

다중-사이클 스팟(Multi-Cycle Spot), 필름(Film) 및 오물 제거 평가(Soil Removal Test). 프로테아제 효소를 포함하는 세정제 사용 용액의 안정화를 평가하는 테스트를 유리 및 플라스틱을 세정하는 조성물의 능력을 평가하기 위해 수행하였다. 표 2에 도시된 세정 포뮬레이션은 대조군 세정제로서 사용하였다. 그 후, 이러한 세정제를 본 발명의 구체예에 따른 효소 및 잠재적인 안정화제를 추가로 포함하도록 개질시켰다.

표 2

대조군 포뮬레이션을 사용하여 유리 및 플라스틱 웨어 상의 음식 오물을 세정하고/거나 이의 재부착을 방지하는 예시적 효소 함유 세정제 사용 용액의 능력을 평가하였다. 6개의 10 oz. Libbey 열 저항 유리 텀블러 및 2개의 플라스틱 텀블러를 사용하였다. 유리 텀블러는 업소용 식기세척기에서 사용 전에 세정하였다. 새로운 플라스틱 텀블러를 각 다중-사이클 오물 제거 실험을 위해 사용하였다.

음식 오물 용액을 캠벨(Campbell)의 치킨 크림 스프 (Cream of Chicken Soup) 및 켐프(Kemp)의 전유(Whole Milk)의 1:1 (부피) 조합물을 사용하여 제조하였다. 유리 및 플라스틱 텀블러는 캠벨의 치킨 크림 스프: 켐프의 전유의 1:1 혼합물 오물로 3회 잔을 롤링함으로써 오물을 묻혔다. 이어서 잔을 약 8분 동안 약 160℉에서의 오븐에 두었다.

식기 세척기에 15-17 그레인의 물로 충전시킨 후, 히터를 켰다. 세척수 온도를 약 155℉-160℉로 조절하였다. 최종 린스 온도를 약 180℉-185℉로 조절하였다. 린스 압력은 약 20-25 psi로 조절하였다. 식기세척기를 표 3에 제시된 바와 같은 세정제 조성물, 효소 및 잠재적 효소 안정화제의 사용 용액으로 프라이밍시켰다. 시험한 잠재적 효소 안정화제는 하기를 포함하였다: 글리세롤, 가수분해된 단백질 공급원 (GNC Pro Performance, 아미노 1000), 및 수용성 전분 공급원으로서 매쉬 포테이토 플레이크/싹 (Clear Value).

표 3

오물 묻은 유리 및 플라스틱 텀블러를 Raburn 랙에 넣고 (배치에 있어서는 하기 도면 참조; P=플라스틱 텀블러; G=유리 텀블러), 랙을 식기세척기 안에 넣었다.

식기세척기를 시작하고, 자동 사이클을 진행시켰다. 사이클이 종료되면, 유리 및 플라스틱 텀블러의 상단을 건조 타월로 닥았다. 유리 및 플라스틱 텀블러를 제거하고 스프/우유 오물처리 과정을 반복하였다. 각 사이클의 시작 시에, 적당한 양의 세정제를 세척 탱크에 첨가하여 린스 희석물을 구성시켰다. 효소 또는 첨가제가 사용될 경우, 다중-사이클 평가의 출발시에 단지 초기 용량만을 섬프에 충전시켰음을 주목하라. 오물처리 및 세척 단계를 총 7회 사이클 동안 반복하였다.

이어서 유리 및 플라스틱 텀블러를 Commassie Brilliant Blue R 스테인(stain) 이어서 수성 아세트산/메탄올 용액으로의 얼룩제거를 이용하여 단백질 축적에 대해 등급을 매겼다. Commassie Brilliant Blue R 스테인은 0.05wt% Commassie Brilliant Blue R 염료와 40wt% 메탄올, 10wt% 아세트산 및 ~50wt% DI 수와 조합시킴으로써 제조하였다. 모든 염료가 용해될 때까지 용액을 혼합하였다. 얼룩제거 용액은 40wt% 메탄올, 10wt% 아세트산, 및 50wt% DI 수로 구성되었다. 얼룩제거 후 유리 및 플라스틱 텀블러에 남아 있는 단백질의 양은 1 내지 5 등급으로 육안으로 등급을 매겼다.

1 등급은 얼룩제거 후 단백질이 검출되지 않았음을 나타내었다. 2 등급은 얼룩제거 후 표면의 20%가 단백질로 덮여 있음을 나타내었다. 3 등급은 얼룩제거 후 표면의 40%가 단백질로 덮여 있음을 나타내었다. 4 등급은 얼룩제거 후 표면의 60%가 단백질로 덮여 있음을 나타내었다. 5 등급은 얼룩제거 후 표면의 적어도 80%가 단백질로 덮여 있음을 나타내었다. 오물 제거에 대해 평가된 유리 및 플라스틱 텀블러의 등급을 평균화하여 평균 오물 제거 등급을 결정하였다. 결과는 하기 표 4-5 및 도 1-2에 도시되어 있다. 얼룩지지 않은 및 얼룩 후 등급매긴 유리잔 및 플라스틱 텀블러의 사진을 분석하여 차등 스코어를 결정하였다. 섬프 체류 시간 (sump dwell time)은, 효소 및/또는 효소를 함유하는 사용 용액의 안정성을 평가하기 위해 다중-사이클 평가의 출발 전에 가열된 온도 및 pH 조건하에 섬프에 유지되는 다양한 포뮬레이션의 시간을 지칭한다.

표 4 - 평균 차등 스코어 (유리잔)

표 5 - 평균 차등 스코어 (플라스틱 텀블러)

섬프 체류 대한 T=40 시간은 본 발명의 구체예에 따른 효율에 대한 최소 데이타 지점을 나타내기 때문에 모든 체류 시간은 얼룩 후 데이터 지점을 제공한다. 본 발명에 따른 세정 조성물의 사용 양태에서, 최대 약 2 시간의 체류 시간을 기초로 하는 세정 성능을 필요로 하는 것이 타당할 것이다.

평가는, 성능 평가에 의해 결정되는 바와 같이, 업소용 웨어세척 기기에 사용된 프로테아제 효소의 안정성 및 세정제 효율에 대한 섬프 체류 시간 (또는 인큐베이션 시간)의 영향을 설명해준다. 효소를 지닌 섬프로의 다양한 첨가제의 효율을 비교하였다. 본원에 언급된 바와 같이, "체류 시간"은 본원에 기술된 실시예에 따른 기기 평가를 시작하기 전의 비가동 인큐베이션 기간을 지칭한다. 따라서, 기재된 체류 시간은 다양한 평가 사이클에 필요한 전체 평가 시간 (예를 들어, 다중 사이클 평가에 요구되는 대략 1.5 시간) 이외의 시간이다.

특히, 본 발명에 따른 세정제 사용 용액을 사용한 다중-사이클 세정 결과는, 소듐 카르보네이트 기재 포뮬레이션으로 포뮬레이션되는 경우 섬프로의 세정제 첨가와 다중사이클 실험의 시작 사이의 체류 시간 없이 효소 첨가가 단백질 제거를 향상시킴을 보여준다 (포뮬레이션 2, T=0으로 표시). 섬프로의 세정제 첨가와 다중사이클 평가의 시작 사이에 40분 지연이 발생하는 경우 소듐 카르보네이트 기재의 효소 세정제의 단백질 제거는 신속하게 감소되었다 (T=40, 포뮬레이션 2 참조). 고분자량 감자 전분을 함유하는 포뮬레이션 5는 40분 체류 시간의 존재 및 부재하에 동일하게 작용하였으며, 이는 본 발명에 따른 효소 안정화제의 효율을 보여준다. 이에 반해, 특정 단백질 (포뮬레이션 4) 또는 저분자량 슈가 (글리세롤, 포뮬레이션 3)을 함유하는 포뮬레이션으로 40분의 기간에 걸쳐 성능을 유지하는데 실패하였다. 결과는 소듐 카르보네이트 기재의 효소 세정제의 성능이 감자 전분과 같은 고분자량 폴리 슈가의 첨가를 수반한 산업용 식기세척 조건하에 유지될 수 있음을 나타낸다.

실시예 2

효소의 연장된 효율을 위한 안정화를 필요로 하는, 효소를 함유하는 소듐 카르보네이트 (또는 알칼리 금속 카르보네이트) 세정제의 재부착 방지 이점을 추가로 분석하여 효율을 입증하였다.

핫 포인트/비프 스튜 음식 오물을 물이 증발되는 것을 방지하기 위해 커버링된 용기에서 15.5 스틱의 Blue Bonnet 마가린을 용융시킴으로써 제조하였다. 하기 성분들을 상업적 블렌더를 사용하여 혼합하였다: 용융된 마가린; 헌트(Hunt)의 토마토 소스 29 oz. 캔; 436.4 g 네슬레 카네이션 인스탄트 무지방 분유(Nestle Carnation Instant Nonfat Dry Milk); 및 딘티 무어 비프 스튜(Dinty Moore Beef Stew) 2개의 24 oz. 캔. 모든 덩어리 및 응어리가 부서질 때 까지 적어도 3분 동안 내용물을 블렌딩시켰다. 유리잔 위에 단백질 오물을 시각화시키기 위한 청색 염료 (Commassie Brilliant Blue R)를 0.05 wt% 염료와 40 wt% 메탄올, 10 wt% 아세트산, 및 대략 50 wt% DI 수와 조합함으로써 제조하였다. 모든 염료가 용해될 때 까지 용액을 혼합하였다. 얼룩제거 용액은 40wt% 메탄올, 10wt% 아세트산, 및 50wt% DI 수로 구성하였다.

음식 오물을 이용한 50회 사이클 평가를 17 gpg 물을 사용하여 업소용 기기를 사용하여 수행하였다. 평가는 표 6에서 1000 ppm의 포뮬레이션을 사용하여 진행하였다.

표 6

도 3에 도시된 바와 같이, 오물의 존재하에 웨어세척 섬프에서 1 ppm 만큼 적은 효소가 재부착을 효과적으로 방지하였다. 최대 4000 ppm 핫 포인트 (Hot Point) 오물 (HPS)의 존재하에 효소의 효율은 도 3에 도시하였다. 이와 반대로, 웨어세척 섬프에 존재하는 효소의 부재 (대조군 세정제 참조)는 단백질 재부착에 대한 양성 Commassie 블루 반응을 보여주는 유리잔을 발생시켰다. 존재하는 효소를 이용하여 단백질 오물이 웨어 상에 재부착되는 것을 방지하지 못한다. 또한, 효소의 포함은 필름 방지 이점을 제공한다.

실시예 3

효소를 함유하는 소듐 카르보네이트 (또는 알칼리 금속 카르보네이트) 세정제의 소포 이점이, 효소의 연장된 효율을 위한 안정화를 필요로 하는 효율의 또 다른 양태를 입증하기 위해 추가로 분석되었다.

우유 오물을 이용한 Glewwe 절차에 대한 평가 방법은 하기를 포함하였다. Glewwe를 사용되는 유형의 물로 헹구었다. 3 L의 물을 첨가하고, 1분 동안 펌프를 키고, 배수시켰다. 3L의 물을 실린더에 첨가하였다. 뚜껑으로 잠그고, 펌프를 키고, 스팀 밸브를 열었다. 물을 160℉로 가열하였다. 스팀 밸브를 막았다. 펌프를 끄고, 음식 오물 (분유)에 애쉬 및 에스퍼라제 8.0L를 첨가하였다. 펌프를 키고, 뚜껑으로 막고, 8 psi에서 1 분 동안 진행시켰다. 펌프를 끄고 0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 및 5 분에서 포말 높이를 기록하였다.

지연된 출발 평가에 있어서, 요망되는 온도에 도달하면 화합물질을 용액에 첨가하였다. 펌프를 3초 동안 진행시켜 용액을 혼합하였다. 요망되는 시간 동안 용액을 납두었다. 펌프를 키고, 뚜껑으로 막고, 1분 동안 8 psi에서 진행시켰다. 펌프를 끄고, 0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 및 5 분에서 포말 높이를 기록하였다. 포뮬레이션 및 결과는 하기 표 7에 제시하였다. 30ppm 활성 용량의 폴리머를 지닌 폴리머 블렌드를 사용하였다.

표 7

도 4a-c에 도시된 바와 같이, 알칼리 금속 카르보네이트 세정제로의 효소의 포함은 포말을 경감시킴으로써 웨어세척 공정에 전반적인 이점을 보여준다. 감소된 포말은 식기세척 펌프가 효율적으로 작동하게 한다. 예를 들어, 높은 포말 적용에서 펌프는 기포를 만들어 압력을 손실하여 세정 효율을 감소시킨다. 유익하게는, 본 발명의 양태에서, 세정제 사용 용액에서 효소의 소포 이점은 세정제 조성물에 필요한 소포 계면활성제의 농도를 감소시킨다.

실시예 4

실시예 3의 방법을 이용하여 효소를 함유하는 소듐 카르보네이트 (또는 알칼리 금속 카르보네이트) 세정제의 소포 이점을 추가로 분석하였다. 쌀 오물 (실시예 3의 우유 오물 대신) 및 프로테아제 효소로서의 스테인자임 12L를 평가하였다. 1 컵의 요리된 자스민 쌀 (5 gpg 물 사용)을 100g의 차가운 5 gpg 물이 담긴 블렌더에 첨가하고 슬러리로 블렌딩시킴으로써 쌀 슬러리를 제조하였다. 평가를 시작하기 전 10초 동안 슬러리를 혼합하였다.

평가된 포뮬레이션 및 결과는 하기 표 8에 제시되어 있다. 30 ppm의 활성 용량을 갖는 폴리머 블렌드를 사용하였다. 사용된 효소는 50 ppm의 스테인자임 12L이다.

표 8

도 5a-d에서 추가로 도시된 바와 같이, 알칼리 금속 카르보네이트 세정제로의 효소의 포함은 포말을 경감시킴으로써 웨어세척 공정에 전반적인 이점을 보여준다. 감소된 포말은 식기세척 펌프가 효율적으로 작동하게 한다. 예를 들어, 높은 포말 적용에서 펌프는 기포를 만들어 압력을 손실하여 세정 효율을 감소시킨다. 유익하게는, 본 발명의 양태에서, 세정제 사용 용액의 효소의 소포 이점은 세정제 조성물에 필요한 소포 계면활성제의 농도를 감소시킨다.

실시예 5

포뮬레이션 중의 효소 활성 (보유 %)의 검정을 웨어세척 적용과 관련된 화학작용, 온도 및 pH 조건을 이용하여 비이커에서 세척 조건을 모의함으로써 수행하였다. 효소 활성은 섬프 (이는 높은 pH, 온도 및 희석의 조건하에 있음)내의 세정제 특히, 수성 사용 용액에서 프로테아제 효소의 안정성의 지표이다. 본 발명에 따른 다양한 효소 안정화제를 평가하여 어떤 제제가 프로테아제 안정성을 현저하게 향상시키는 지를 결정하였다.

프로테아제 검정에 의한 분석은 하기와 같이 수행하였다. 검정에 있어서, 다양한 효소 안정화제를 함유하는 고체 세정제 조성물을 사용하여 본원에서 평가된 수성 사용 용액을 생성시켰다.

웨어세척 조건하의 효소 활성은 표준 프로테아제 검정을 이용하여 정량적으로 추적하였다. 샘플을 벤치 탑 (bench top) 조건하에서 제조하였으며, 이에 의해 안정화제를 갖는 세정제 포뮬레이션을 물에 용해/현탁시키고 교반 수 배쓰에서 웨어세척 온도에서 유지하였다. 피펫을 통해 효소 첨가를 수행하고 효소 안정성 평가를 위한 시간 경과를 시작하였다. 다양한 시점에서 분취액을 취하고 급속 냉동하였다. 각 시리즈에 대한 시간 = 0 샘플을, 세정제 포뮬레이션, 안정화제 및 효소를 실온에서 용해시키고, 완전하게 혼합하고 급속 냉동시킴으로써 제조하였다. 샘플을 해동하고 프로테아제 검정에 사용하기 위한 검정 완충제 중에 필요에 따라 희석하였다. 검정은 소량의 시중에서 입수가능한 펩티딜 기재에 대한 프로테아제의 직접 반응을 모니터링하였으며, 생성물의 유리는 활성 효소 함량에 대한 상관관계를 제시한다. 주목할만한 역동성 범위 (기구의 흡광도 상한치 > 3.5)를 갖는 생성물을 플레이트 판독기를 사용하여 검출하였다. 효소 활성 수준은 웨어세척 사용 조건 하에 프로테아제 안정성을 맵핑하는데 사용된 반복검증 평가에 대한 평균 값을 갖는 검량선과 비교하여 평가하였다. 각 시점에서의 효소 보유는 시간 = 0 샘플과 비교하여 효소 활성 %로서 계산하였다.

표 9

표 9에 도시된 바와 같이, 평가된 효소 안정화제는 높은 알칼리도 및 고온 조건에서 사용을 위한 효소 안정성을 개선시켰다. 많은 경우에, 안정화제는 높은 알칼리도 및 고온 조건에서 20분 동안 적어도 약 30% 효소 보유, 적어도 약 35% 효소 보유, 적어도 약 40% 효소 보유, 적어도 약 45% 효소 보유, 적어도 약 50% 효소 보유, 적어도 약 55% 효소 보유, 적어도 약 60% 효소 보유, 적어도 약 65% 효소 보유, 적어도 약 70% 효소 보유, 또는 적어도 약 75% 효소 보유를 발생시켰다.

또한, 표 9에 도시된 바와 같이, 아미노 1000 안정화제는 평가에서 관찰된 여분의 이점으로 인해 연장된 4 시간 지점에서 평가하였다. 그러나, 기타 아민 및 전분/사카라이드 안정화제로부터 보여진 바와 같이, 2 시간의 효율 결과 (보유된 효소)는 충분한 웨어세척 적용 효율을 제공한다. 본 발명의 측정에 따르면, 적어도 70% 효소 보유는 특정 사용 조건 (온도 및 pH 조건에서의 기간) 하에 웨어세척 적용 효율을 위한 효소 보유를 제공한다.

효소 및 효소 안정화제를 사용한 본 발명에 따른 세정제 조성물의 유익한 사용 안정성은 본 발명에 따른 세정력 및 기타 이점을 위한 조성물의 충분한 안정성을 제공한다. 유익하게는, 본 발명에 따른 안정화된 사용 조성물은 심지어 세척 사이클 동안 기계에서의 사용과 함께 섬프에서의 긴 체류 시간의 환경하에서 극적으로 향상된 효소 안정성을 제공하였다.

실시예 6

다양한 효소 안정화제는 다중-사이클 스팟, 필름 및 오물 제거 평가를 이용하여 오물 제거를 위해 추가로 평가하였다. 고체 조성물을 사용하여 수성 사용 용액을 생성시켰다. 유리 및 플라스틱을 세정하는 조성물의 능력을 평가하기 위해, 6개의 10 oz. Libbey 열 저항 유리 텀블러 및 2개의 Newport 플라스틱 텀블러를 사용하였다. 유리 텀블러는 사용하기 전에 세정하였다. 새로운 플라스틱 텀블러는 각 다중사이클 실험에 사용하였다. 음식 오물 용액을 실시예 1에 제시된 방법에 따라 제조하였다. 유리 및 플라스틱 텀블러는 캠벨의 치킨 크림 스프: 켐프의 전유의 1:1 혼합물 오물로 3회 잔을 롤링함으로써 오물을 묻혔다. 이어서 잔을 약 8분 동안 약 160℉에서의 오븐에 두었다.

식기 세척기에 5 그레인의 물로 충전시킨 후, 히터를 켰다. 세척수 온도를 약 155℉-160℉로 조절하였다. 최종 린스 온도를 약 180℉-185℉로 조절하였다. 린스 압력은 약 20-25 psi로 조절하였다. 식기세척기를 세정제 조성물, 효소 및/또는 잠재적 효소 안정화제의 사용 용액으로 프라이밍시켰다.

오물 묻은 유리 및 플라스틱 텀블러를 Raburn 랙에 넣었다 (실시예 1의 방법에 묘사된 바와 같음). 식기세척기를 시작하고, 자동 사이클을 진행시켰다. 사이클리 종료되면, 유리 및 플라스틱 텀블러의 상단을 건조 타월로 닥았다. 유리 및 플라스틱 텀블러를 제거하고 스프/우유 오물처리 과정을 반복하였다. 각 사이클의 시작 시에, 적당한 양의 세정제를 세척 탱크에 첨가하여 린스 희석물을 구성시켰다. 효소 또는 첨가제가 사용된 경우, 다중-사이클 평가의 출발시에 단지 초기 용량만을 섬프에 충전시켰음을 주목하라. 오물처리 및 세척 단계를 총 7회 사이클 동안 반복하였다.

이어서 유리 및 플라스틱 텀블러를 Commassie Brilliant Blue R 스테인 이어서 수성 아세트산/메탄올 용액으로의 얼룩제거를 이용하여 단백질 축적에 대해 등급을 매겼다. Commassie Brilliant Blue R 스테인은 0.05wt% 염료를 40wt% 메탄올, 10wt% 아세트산 및 대략 50wt% DI 수와 조합시킴으로써 제조하였다. 얼룩제거 용액은 40wt% 메탄올, 10wt% 아세트산, 및 50wt% DI 수로 구성시켰다. 얼룩제거 후 유리 및 플라스틱 텀블러에 남아 있는 단백질의 양은 1 내지 5 등급으로 육안으로 등급을 매겼다. 1 등급은 얼룩제거 후 단백질이 검출되지 않았음을 나타내었다. 2 등급은 얼룩제거 후 표면의 20%가 단백질로 덮여 있음을 나타내었다. 3 등급은 얼룩제거 후 표면의 40%가 단백질로 덮여 있음을 나타내었다. 4 등급은 얼룩제거 후 표면의 60%가 단백질로 덮여 있음을 나타내었다. 5 등급은 얼룩제거 후 표면의 적어도 80%가 단백질로 덮여 있음을 나타내었다.

오물 제거에 대해 평가된 유리 텀블러의 등급을 평균화하여 유리 표면으로부터의 평균 오물 제거 순위를 결정하고, 오물 제거에 대해 평가된 플라스틱 텀블러의 등급을 평균화하여 플라스틱 표면으로부터의 평균 오물 제거 순위를 결정하였다. 결과는 표 10에 제시되어 있으며, 여기에서 잔여 효소 활성은 t=0 (즉, 100% 효소 활성)의 표준화를 기초로 하여 결정하였다.

표 10

시간 지연을 갖는 다중-사이클 웨어세척 기계 평가 결과는 단백질/전분 기재 안정화제의 존재하에 잔여 효소 활성에 대한 비이커-모의된 결과와 상관관계를 갖는다. 두 방법을 상호관련시키는 것에는 한계가 있다. 웨어세척 결과는 시간 지연 (약 2 시간)을 갖는 평가 완료 후 유리 및 플라스틱 등급을 보여주는 반면; 비어커-모의된 결과는 40 분 (시간 지연을 갖는 다중-사이클 평가의 출발)에서 잔여 효소 활성을 보여준다. 비이커-모의된 결과는 액체/액체 계면에서의 활성을 보여주는 반면, 웨어세척 기계는 고체/액체 계면 (불용성 오물을 포함하는 고체 및 일반적 웨어)에 대한 효소 활성을 보여준다. 이러한 한계에도 불구하고, 제시된 안정화제의 존재 및 부재하의 잔여 효소 활성에서 동일한 성향이 관찰되었다.

존재하는 음식 오물 미립자 때문에 완전하게 가용화되지 않으며 웨어 표면 상에서 오물과 상호작용하는 효소에 대한 고형물-용액 계면을 본질적으로 포함하는 시스템에서, 웨어세척 기계 평가는 웨어 표면으로부터 오물 제거의 정도를 드러나게 했다. 결과는, 웨어세척 기계 평가에서의 높은 단백질 제거 효율에 의해 입증된 바와 같이 본 발명에 따른 안정화된 효소 조성물을 사용한 향상된 효소 활성 보유를 입증하였으며, 잔여 효소 활성은 효소 검정에 의해 40 분에서 30%를 크게 초과하였다.

본 발명은 이와 같이 기술되었으며, 많은 방식으로 본 발명이 변화될 수 있음이 분명할 것이다. 이러한 변화는 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어난 것으로 간주되지 않으며 모든 이러한 변형은 하기 청구범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (23)

1. 알칼리 금속 카르보네이트 알칼리도 공급원;
   프로테아제 효소;
   안정화제; 및
   물을 포함하는 다용도 고체 세정제 조성물로서,
   상기 다용도 고체 세정제는 고체 블록이고,
   상기 세정제의 사용 용액은 적어도 9의 알칼리성 pH를 지니며;
   상기 프로테아제 효소는 상기 사용 용액에서 적어도 65℃의 온도에서 적어도 20분 동안 적어도 40%의 효소 활성을 유지하고,
   상기 세정제 조성물이 50 wt-% 내지 85 wt-%의 알칼리 금속 카르보네이트 알칼리도 공급원, 5 wt-% 내지 30 wt-%의 물, 0.01 wt-% 내지 5 wt-%의 프로테아제 효소, 및 0.01 wt-% 내지 30 wt-%의 안정화제를 포함하고,
   상기 안정화제가 카세인, 젤라틴 또는 카세인과 젤라틴의 조합물인 조성물.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서, 계면활성제 또는 계면활성제 시스템, 킬레이팅제, 추가적인 효소 안정화제 또는 이들의 조합물을 추가로 포함하는 조성물.
6. 제 1항에 있어서, 상기 세정제가 인 및/또는 니트릴로트리아세트산(NTA)을 비함유하는 조성물.
7. 알칼리 금속 카르보네이트 알칼리도 공급원; 프로테아제 효소; 안정화제; 및 물을 포함하는 다용도 고체 세정제 조성물을 제공하는 단계로서, 여기서 상기 세정제 조성물은 하나 이상의 고체 블록으로 제공되는 단계;
   고체 세정제 조성물을 희석제와 접촉시켜 사용 용액을 생성시키는 단계를 포함하는 공정에 의해 생성되는 안정화된 다용도 세정제 사용 용액 조성물로서,
   상기 사용 용액이 적어도 9의 알칼리성 pH를 지니며;
   상기 프로테아제가 상기 사용 용액에서 65-80℃의 온도에서 적어도 20분 동안 적어도 40%의 효소 활성을 유지하고,
   상기 다용도 고체 세정제 조성물이 50 wt-% 내지 85 wt-%의 알칼리 금속 카르보네이트 알칼리도 공급원, 5 wt-% 내지 30 wt-%의 물, 0.01 wt-% 내지 5 wt-%의 프로테아제 효소, 및 0.01 wt-% 내지 30 wt-%의 안정화제를 포함하고,
   상기 안정화제가 카세인, 젤라틴 또는 카세인과 젤라틴의 조합물인 조성물.
8. 삭제
9. 삭제
10. 제 7항에 있어서, 상기 프로테아제가 상기 사용 용액에서 적어도 20분 동안 적어도 60%의 프로테아제 효소 활성을 유지하고, 상기 사용 용액이 10 ppm 내지 2000 ppm의 안정화제 및 0.1 ppm 내지 100 ppm의 프로테아제 효소를 포함하는 조성물.
11. 제 7항에 있어서, 상기 세정제 조성물이 소포제, 재부착 방지제, 표백제, 계면활성제, 용해도 개질제, 분산제, 린스 보조제, 폴리머, 금속 보호제, 추가적인 안정화제, 부식 억제제, 격리제 또는 킬레이팅제, 향료 또는 염료, 리올로지 조절제 또는 증점제, 하이드로트로프(hydrotrope) 또는 커플러(coupler), 완충제, 용매 또는 이들의 조합물을 포함하는 작용성 성분을 추가로 함유하는 조성물.
12. 안정화된 다용도 세정제 조성물을 사용하여 세정하는 방법으로서,
    알칼리 금속 카르보네이트 알칼리도 공급원; 프로테아제 효소; 안정화제; 및 물을 포함하는 다용도 고체 세정제 조성물의 사용 용액을 생성시키는 단계로서, 상기 세정제 조성물이 하나 이상의 다용도 고체 블록으로 제공되고, 상기 세정제 조성물이 50 wt-% 내지 85 wt-%의 알칼리 금속 카르보네이트 알칼리도 공급원, 5 wt-% 내지 30 wt-%의 물, 0.01 wt-% 내지 5 wt-%의 프로테아제 효소, 및 0.01 wt-% 내지 30 wt-%의 안정화제를 포함하는 단계; 및
    표면을 상기 사용 용액과 접촉시키는 단계를 포함하고,
    상기 사용 용액이 적어도 9의 알칼리성 pH를 지니며,
    상기 프로테아제가 상기 사용 용액에서 65-80℃의 온도에서 적어도 20분 동안 적어도 40%의 효소 활성을 유지하고,
    상기 안정화제가 카세인, 젤라틴 또는 카세인과 젤라틴의 조합물인 방법.
13. 제 12항에 있어서, 상기 프로테아제가 상기 사용 용액에서 적어도 20분 동안 적어도 60%의 효소 활성을 유지하는 방법.
14. 제 12항에 있어서, 상기 프로테아제가 상기 사용 용액에서 적어도 9의 pH 및 65-80℃의 온도에서 적어도 60 분 동안 적어도 30%의 효소 활성을 유지하는 방법.
15. 제 12항에 있어서, 상기 효소가 0.1 ppm 내지 100 ppm으로 사용 용액에 존재하며, 상기 안정화제가 0.1 ppm 내지 10,000 ppm으로 사용 용액에 존재하는 방법.
16. 제 12항에 있어서, 상기 효소가 0.1 ppm 내지 100 ppm으로 사용 용액에 존재하며, 상기 안정화제가 10 ppm 내지 1,000 ppm으로 사용 용액에 존재하는 방법.
17. 제 12항에 있어서, 상기 표면이 웨어(ware)의 표면인 방법.
18. 제 12항에 있어서, 상기 사용 용액이 세척 사이클의 세척 단계에 도입되어 오물 제거를 향상시키고/거나 오물의 재부착을 방지하고 세척수 공급원의 낮은 포말을 유지하는 방법.
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