キトサンのアセチル化
変性Ｎ−アセチル化キトサンを製造する方法であって、ａ）酸水溶液中でキトサンの水溶液を形成する工程と、ｂ）工程ａ）で得た溶液とアセチル化剤を、キトサン対アセチル化剤の準化学量論的な量で混合する工程と、ｃ）アセチル化反応の実質的な終了に充分なの時間でキトサン及びアセチル化剤を反応させる工程と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はキトサンをアセチル化する工程、特にＮ−アセチル化キトサンの工程に関する。本発明は、工程に準じて入手できるキトサンを含む洗剤製品にも関する。
【背景技術】
【０００２】
キチンは甲殻類の外殻の主要構成成分であり、セルロースを除いて、最も豊富に天然に発生する生物高分子である。キトサンはキチンから誘導され、キチンの脱アセチル化により形成することができる。キトサンは多種多様な分子量（例えば、１０〜１，０００ｋＤａ）及び脱アセチル化の程度で市販されている。キトサンは、植物の手入れ、化粧品添加物、洗浄製品、食品と栄養補助製品、そして医療を含む、多種多様な目的に用いられる。
【０００３】
キトサンの特性と用途はその形態、構造、そして大きさに強く関連し、これらはキトサンの入手に用いられる工程に直接関連している。明確性を理由とし、本明細書では、キチンから初期製品として入手するキトサンを一次キトサンといい、この一次キトサンをその後処理して入手するキトサンを変性キトサンという。
【０００４】
従来の一次キトサン及び変性キトサンは、限定された溶解度を有する。キトサンは通常、酸性媒質、典型的に水素イオン指数（ｐＨ）が１〜５の範囲でのみ溶解可能であるため、用途はこれによって限定される。文献は、キトサンの溶解度はアセチル化、すなわち化学的改良（「Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈｉｔｉｎ ａｎｄ ｃｈｉｔｏｓａｎ ２：ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ Ｎ−ａｃｅｔｙｌａｔｅｄ ｏｒ Ｎ−ａｌｋｙｌａｔｅｄ ｐａｒｔｉａｌｌｙ ｄｅａｃｅｔｙｌａｔｅｄ ｃｈｉｔｉｎｓ」Ｈ．Ｓａｓｈｉｗａ ａｎｄ Ｙ．Ｓｈｉｇｅｍａｓａ，Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ３９（１９９９）１２７〜１３８）によって改善が可能であることを認めている。
【０００５】
研究論文「Ａ ｓｉｍｐｌｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｈａｌｆ Ｎ−ａｃｅｔｙｌａｔｅｄ ｃｈｉｔｏｓａｎ ｈｉｇｈｌｙ ｓｏｌｕｂｌｅ ｉｎ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ａｑｕｅｏｕｓ ｏｒｇａｎｉｃ ｓｏｌｖｅｎｔｓ」Ｎ．Ｋｕｂｏｔａ ｅｔ ａｌ．Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ３２４（２０００）２６８〜２７４も、置換の程度を調整することによってキチンとキトサンの溶解度が増大することに同意している。この研究論文では、キトサンをペルオキソホウ酸ナトリウムで処置して分解し、その後、水性酢酸中の無水酢酸によってＮ−アセチレン化して、半−Ｎアセチル化キトサンを調製した。反応は、過度の無水酢酸中で発生し、水酸化ナトリウムで終了した。反応混合物を透析し、その後アセチレン化キトサンをメタノール水酸カリウムで５時間処置して、遠心分離機を用いてメタノールで繰り返し洗浄した。最終的に、水に溶解させた。
【０００６】
Ｈ．ＳａｓｈｉｗａとＹ．Ｓｈｉｇｅｍａｓａの研究論文でも、キトサンは過度の塩化アセチルを用いて、氷で反応を終了させ、続いて透析と炭酸水素ナトリウムとを中和させることによってアセチル化された。
【０００７】
この文献で提案されるアセチル化の方法は、大量の反応物質と分離工程を要し、商業的加工で使用するにはあまりにも煩雑である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈｉｔｉｎ ａｎｄ ｃｈｉｔｏｓａｎ ２：ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ Ｎ−ａｃｅｔｙｌａｔｅｄ ｏｒ Ｎ−ａｌｋｙｌａｔｅｄ ｐａｒｔｉａｌｌｙ ｄｅａｃｅｔｙｌａｔｅｄ ｃｈｉｔｉｎｓ」Ｈ．Ｓａｓｈｉｗａ ａｎｄ Ｙ．Ｓｈｉｇｅｍａｓａ，Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ３９（１９９９）１２７〜１３８
【非特許文献２】「Ａ ｓｉｍｐｌｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｈａｌｆ Ｎ−ａｃｅｔｙｌａｔｅｄ ｃｈｉｔｏｓａｎ ｈｉｇｈｌｙ ｓｏｌｕｂｌｅ ｉｎ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ａｑｕｅｏｕｓ ｏｒｇａｎｉｃ ｓｏｌｖｅｎｔｓ」Ｎ．Ｋｕｂｏｔａ ｅｔ ａｌ．Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ３２４（２０００）２５８〜２７４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、工業規模で容易に実施することができる、キトサンをアセチル化する簡略方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、キトサンをアセチル化する工程を提供する。本明細書で使用するとき、用語「キトサン」は、キチンの脱アセチル化又は菌類の直接単離によって入手される天然の多糖類β−１，４−ポリ−Ｄ−グルコサミンだけではなく、合成的に製造されたβ−１，４−ポリ−Ｄ−グルコサミン及びキトサンと同等の構成であるその誘導体をも含む。「キトサンのアセチル化の工程」（本明細書でときには「キトサンのアセチル化」ともいう）は、初期のキトサンに関して、キトサンＮ−基中のアセチル基の数の増大をもたらす工程であることが理解される。キトサンの分子は、Ｎ−基とＯ−基という、アセチル化が可能である２種類の基を有する。本発明はＮ−基のアセチル化、すなわちＮ−アセチル化に関するが、特定量のＯ−アセチル化が発生する場合があることを理解されるべきである。本発明の工程におけるＯ−アセチル化は、Ｎ−アセチル化と比較して無視できる又は少量であると考えられる。
【００１１】
本発明の第１工程は、キトサンを酸水溶液に添加して水性キトサンの溶液又は分散液（本明細書で概して「キトサン溶液」という）を形成することである。その後、アセチル化剤を酸水溶液キトサン溶液に添加するが、好ましくは、キトサンが充分に分散した時点でアセチル化剤を添加する。アセチル化剤は、望ましい程度のアセチル化、すなわちキトサンがアセチル化剤以上のモルで存在するようにするため、キトサンＮ−基に関して準化学量論的なモル量でキトサン溶液に添加される。要するアセチル化剤の分量を、開始時のキトサンの分子量とＮ−アセチル化の程度、そして最終的な変性キトサンの望ましいアセチル化の程度を知ることによって、理論上算出することができる。
【００１２】
開始時キトサンの分子量とＮ−アセチル化の程度は、製造業者の仕様から知る、あるいは分析法によって決定することができる。分子量は、プルランを基準とする多角度光散乱法を用いた分子篩クロマトグラフィーと、「Ｃｈｉｔｉｎ Ｈａｎｄｂｏｏｋ」（Ｍｕｚｚａｒｅｌｌｉ ｅｔ．ａｌ，ＩＳＢＮ ８８−８６８８９−０１−１）、１０９〜１１４ページに公開される方法を用いた、アセチル化の程度によって決定することができる。この方法は、一次導関数紫外線分光測光法を用いて、アセチル化の程度対Ｎ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの較正曲線を定量化する。この方法の詳細を、本明細書で以下に記す。
【００１３】
所定の程度のアセチル化（ＤＡfinal）を達成するために要するアセチル化剤（ＭAct）の理論上のモル数は、
１）キトサンの初期のＮ−アセチル化（ＤＡinitial）の程度と所定の重量のキトサン中のＮ基の総数（ＭN）を決定することと、
２）使用できるアミン基の数量（ＡｖN＝ＭAct）を、初期のＮ−アセチル化の程度から要する最終的なアセチル化の程度を差し引いて、アセチル化されるアミン基の数で乗じた差として算出する：ＡｖN＝（ＤＡfinal−ＤＡinitial）×ＭN、ことと、
３）モル数を、分子量で乗じることによってアセチル化剤のグラムに変換することとにより、算出することができる。
【００１４】
あるいは、所与の反応条件の下で、アセチル化剤の量とキトサンのアセチル化の程度を相互に関連付ける較正曲線を構築することができる。この曲線は、決定した程度のアセチル化を達成するために要するアセチル化剤の数量を容易に決定することができる。
【００１５】
要するアセチル化剤の量は、キトサンの溶解度を用いて間接的に決定することができる。所定の分子量のキトサンについて、決定されたｐＨにおける溶解度は、アセチル化の程度により左右される。アセチル化の程度が高ければ高いほど、キトサンが溶解するｐＨは高くなる。較正曲線は、所定のｐＨにおけるアセチル化の程度を相互に関連付けて構築することができる。
【００１６】
本発明の工程に関連する大きな利点は、得られるキトサンは水溶液中にあり、そのままで直接使用若しくは処理する、又はより濃縮された溶液を必要とする場合には、一部の水を蒸発させることができ、複雑な分離工程の必要性と大量の危険な溶媒の取り扱いを回避できることである。これは、商業的規模での使用のために本発明の工程を理想的なものとする。
【００１７】
キトサン溶液の調製に用いる酸は、好ましくは、酢酸、マレイン酸、クエン酸、乳酸、サリチル酸、塩酸、及びそれらの混合物から選択する。本明細書での使用に好ましいものは、ｐＨの大きな低下を回避する緩衝能力により、酢酸である。希釈酸性溶液中の好ましいキトサンの濃度は約０．１〜約１０重量％、より好ましくは約０．５〜約３重量％であり、これらの値は、処置を容易にするレオロジーを持つ溶液を提供するために、工程の見地から好ましい。好ましくは、ｐＨは約１〜約５の範囲にある。反応物質は、実質的にアセチル化剤がなくなるまで、すなわち、アセチル化剤の少なくとも約９０％、好ましくは少なくとも約９５％がキトサンのアセチル化に消費される（本明細書で、「アセチル化反応の実質的な完了」という）まで反応させることができる。
【００１８】
アセチル化反応は水性媒質中で行われる。これは、安全と環境の見地から工程を単純化する、すなわち、有害溶媒を取り扱う必要が存在せず、したがって費用を大幅に削減する。
【００１９】
好ましい実施形態では、アセチル化剤は無水酢酸である。本明細書に用いるのに好適な他のアセチル化剤としては、アセチルハライド、具体的には塩化アセチルが挙げられる。
【００２０】
一部のアセチル化剤、特には無水酢酸は、加水分解のために水性環境中で不安定な傾向があり、キトサンのアセチル化に使用できるアセチル基の数を減少させる。これは、キトサン溶液に加水分解低減剤を、好ましくはアセチル化剤を添加する前に添加することによって改善することができることが今では判明している。これは、加水分解反応に対してアセチル化反応の促進を援助する。加水分解低減剤の追加によって、生じるキトサンのアセチル化の最終的な程度に関する反応の再現性が改善されることも判明している。
【００２１】
好ましい実施形態では、加水分解低減剤はアルコール、より好ましくはメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、及びこれらの混合物を含む、低分子アルコール（すなわちＣ１〜Ｃ６）である。
【００２２】
好ましい実施形態では、キトサンは約５０，０００〜約５００，０００Ｄａ、好ましくは約１００，０００〜３００，０００Ｄａの分子量を有する。好ましい実施形態では、初期キトサンのアセチル化の程度は約０〜約３０％、好ましくは約１０％〜約２５％である。
【００２３】
好ましい実施形態では、最終的なキトサンのアセチル化の程度は約３０％〜約８０％、より好ましくは約４０〜約７０％、そしてなお好ましくは約４２〜約５２％である。
【００２４】
本発明の工程は、異なるｐＨで溶解する様々な範囲のキトサン製品を製造することができ、キトサンの潜在的用途の数を拡大する。キトサン製品は、多種多様な製品における用途用のｐＨ誘発性水溶性被膜、塗装膜、そして高分子基材の製造において特に有益である。「ｐＨ誘発性」は、被膜又は基材が特定のｐＨ状態の下でのみ水性媒体中で溶解し、それ以外では水性媒体中で溶解しないことを意味するこれらの用途の１つとしては、洗剤用途におけるキトサンの使用、特には１回用量形態の洗剤製品の製造が挙げられる。製品は、洗浄工程中に決定されたｐＨで溶解するように設計することができる。
【００２５】
製品の態様に応じ、本発明の工程に従って入手することができる、あるいは入手されたアセチル化キトサンを含む被包物質とそれに包含される洗浄組成物を含む、１回用量洗剤製品を提供する。好ましい実施形態では、１回用量製品は２つ以上の区画を備え、少なくともそれらの１つは、本発明の工程に準じて入手することができるキトサンを含む被包物質から調製される。これにより、異なる区画が異なるｐＨで溶解することが可能となる。例えば、製品を自動食器洗い機で使用する場合、１つの区画を主要洗浄サイクル中に溶解させて別の区画をすすぎの際に溶解させることができる。
【００２６】
２つ以上の区画を備える製品の少なくとも１つの区画に使用するために好ましい被包物質は、約４２〜約５２％のアセチル化の程度を有するキトサンである。このキトサンは約８．５〜約９．５のｐＨで溶解し、それによって主要洗浄中での被包物質の溶解を遅らせて、すすぎ中に溶解させる。
【００２７】
１回用量洗剤製品は錠剤、小袋、カプセル、又は同等物の形態であることができる。本明細書では小袋、具体的には複数区画、特に二重区画の小袋であることが好ましい。本発明の１回用量洗剤製品の好ましい使用は、洗濯及び自動食器洗い、特に自動食器洗いである。
【００２８】
本発明の別の態様に従って、本発明に準じて入手することができる、又は入手されたアセチル化キトサンを洗剤製品中の放出制御剤として使用することを提示する。上述のように、キトサンのＮ−アセチル化の程度は、水溶液中でキトサンが溶解するｐＨを決定する。決定されたアセチル化の程度を有するキトサンは、洗剤構成成分若しくは洗剤が好ましいｐＨで放出され、かつその他のｐＨで放出されることを抑制若しくは防止するために、被覆、封入、又は洗剤構成成分若しくは洗剤と混合して使用することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明はキトサンのアセチル化の工程、具体的にはＮ−アセチル化の工程に関する。必要なアセチル化の程度を先験的に決定し、このアセチル化の程度を達成するために必要なアセチル化剤をしかるべく添加する。本発明の工程に準じて入手することができる又は入手したキトサンを含む１回用量洗剤包装物と、洗剤製品の放出制御剤としてのアセチル化キトサンの使用も、本発明は構想する。製品が溶解するｐＨは、キトサンのアセチル化の程度によって決定される。
【００３０】
開始時キトサンは市販されているキトサンのいずれかであることができる。好適なキトサンの供給源は甲殻類、昆虫に由来するものである場合があり、又は菌類に由来する場合がある。本明細書での使用に好ましいのは、約１０，０００〜約５００，０００Ｄａの分子量を有するキトサン物質である。
【００３１】
本発明の工程の第１段階は酸水溶液にキトサンを導入することである。通常、粉末状のキトサンを添加したら、キトサンが溶液中に分散して粉末が良好に湿潤するように、溶液を攪拌、あるいは別の方法で混合するべきである。粉末が溶解することは必須ではなく、通常、この段階では、粉末が良好な分散状態にあることで充分である。
【００３２】
この第１段階で使用する酸は、好ましくは酢酸、マレイン酸、クエン酸、乳酸、サリチル酸、塩酸、及びそれらの混合物から選択される。本明細書での使用に好ましいのは酢酸である。希釈酸性溶液中の好ましいキトサンの濃度は約０．１重量％〜約１０重量％、より好ましくは約０．５重量％〜約２重量％であり、これらの値は、適切な濃度と処置が容易な溶液を提供するために工程の見地から好ましい。好ましくは、ｐＨは約１〜約５の範囲内にある。例えば、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン）酸などの結晶化阻害物質を溶液に添加し、結晶成長の中心となることがある種晶が早期に形成することを回避する。得られる酸性キトサン溶液は必要に応じて濾過して不溶性不純物を除去することがある。
【００３３】
反応、すなわち、ａ）、ｂ）、及びｃ）段階は１台の反応器で発生することができ、あるいは、ａ）段階は第１反応器で、そしてｂ）とｃ）段階は第２反応器で発生することができる。いかなる攪拌反応器も本発明の目的に使用することができる。工程は連続してあるいはバッチ方式で実施することがある。好ましくは、工程は室温（すなわち約２３℃）と大気圧で実施する。滞留時間を減少するため、反応の温度と圧力の両方又はいずれかを増大させることがある。
【００３４】
アセチル化の程度の測定
約０．０１、０．０２、及び０．００３Ｍの３つの酢酸溶液を調製し、水に対して２４０〜１９０ナノメートルの第１微分スペクトラムを記録する。３つのスペクトラムの重畳が酸の零交差点を示す。
【００３５】
０．０１Ｍの１００ｍＬの酢酸中のＮ−アセチルグルコサミンが０．５〜３．５ｍｇの範囲である４つ又は５つの基準溶液を調製し、前回と同様にスペクトラムを記録する。
【００３６】
記録した全てのスペクトラムを重ね合わせて、零交差点上部のそれぞれの基準濃度について高さＨ（ｍｍ）を測定する。較正曲線（Ｈ対Ｎ−アセチルグルコサミンの濃度）を引く。曲線等式Ｈ＝ｆ（Ｃ）を決定する。
【００３７】
乾燥キトサン（すなわち、以前凍結乾燥したもの）５００ｍｇを０．１Ｍの酢酸５０ｍＬに溶解させてから水で５００ｍＬに希釈する。アセチル化の程度が高い場合は、１０倍の希釈を更に必要とする。
【００３８】
溶液を１０ｍｍ経路長の遠紫外線キュベットに移す。
【００３９】
例えば、Ｂｅｃｋｍａｎ ＤＵ ６４０、Ｋｏｎｔｒｏｎ Ｕｖｉｋｏｖ ８１０、そしてＰｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ ５５０ ＳＥなど、異なる分光光度計を使用することができる。誘導スペクトルを、光幅１ｎｍ、走査速度３０ｎｍ／分、そして時定数４秒、記録紙送り速度１０ｃｍ／分で入手する。
【００４０】
０．１１より低いアセチル化の程度については、補正曲線から推定する係数で最終結果を補正する必要がある。
【００４１】
被包物質
被包物質は追加高分子物質を更に含むことがある。高分子物質として用いるのに好適な好ましい重合体、共重合体、又はそれらの誘導体は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン、ポリアルキレンオキシド、アクリルアミド、アクリル酸、セルロース、セルロースエーテル、セルロースエステル、セルロースアミド、ポリビニルアセテート、ポリカルボン酸及びその塩、ポリアミノ酸若しくはペプチド、ポリアミド、ポリアクリルアミド、マレイン酸／アクリル酸の共重合体、デンプン及びゼラチンを含む多糖類、キサンタン及びカラゴムなどの天然ゴム類から選択される。より好ましい重合体は、ポリアクリレート並びに水溶性アクリレート共重合体、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、デキストリン、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、マルトデキストリン、ポリメタクリレートから選択され、最も好ましくは、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール共重合体並びにヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、及びこれらの組み合わせから選択される。
【００４２】
重合体混合物は、被包物質の用途と必要性に応じて機械的特性と溶解特性の両方又はいずれかを制御するために有益であることがある。好適な混合物としては、例えば、一方の重合体がもう一方の重合体より高い水溶解度を有する混合物と、一方の重合体がもう一方の重合体より高い機械的強度を有する混合物の両方又はいずれかが挙げられる。異なる平均分子量を有する重合体混合物も好適である。
【００４３】
最も好ましい重合体物質は、好ましくは１，０００Ｄａ〜１，０００，０００Ｄａ、より好ましくは１０，０００Ｄａ〜３００，０００Ｄａ、そして最も好ましくは、Ｃｈｒｉｓ−Ｃｒａｆｔ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（米国インディアナ州ゲイリー）から販売されている商品名Ｍｏｎｏｓｏｌ Ｍ８６３０などの、２０，０００Ｄａ〜１５０，０００Ｄａを有するＰＶＡである。
【００４４】
そのような重合体物質、具体的にはＰＶＡがアセチル化キトサンと一緒に被包物質に更に含まれる場合、追加重合物質に対するキトサンの重量比は０．１：１００〜５０：１００であることが好ましく、好ましくは１：１００〜１０：１００である。
【００４５】
本明細書で用いる被包物質は１つ以上の添加物成分を含むこともある。例えば、グリセロール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ソルビトール、及びこれらの混合物などの可塑剤を添加することは有益であることがある。その他の添加物としては、洗浄水に放出する機能性洗剤添加物、例えば、有機重合体分散剤が挙げられる。
【００４６】
被包物質は被膜、被覆、射出成形物、又は等価物の形状であることができる。好ましくは、被包物質は、洗剤の錠剤、又はボール、麺様物、円盤様物など、洗剤に用いられる他の挿入物を被覆するために用いられる。挿入物は、それ自体で、あるいは洗剤製品の一部として用いることができる。
【００４７】
被包物質を、粉末又は圧縮形態で、洗剤上に、（すなわち、錠剤及び他の固形物）に噴霧することができる。
【００４８】
本発明の工程に準じて入手されるＮ−アセチル化キトサンを含む洗浄組成物を製造する工程は、
（ａ）洗浄組成物を調製する工程と、
（ｂ）Ｎ−アセチル化キトサンを含む被膜又は組成物と、例えば、被覆、噴霧、封入、小袋形成、射出成形などによって多量の洗浄組成物を封入する工程と、からなる。
【００４９】
洗浄組成物は、錠剤被覆について既知のものなど従来の手順を用いて被覆されてもよい。本発明のＮ−アセチル化キトサンを、溶解物から、又は溶液若しくは分散液からの組成物上に噴霧することができる。この場合、被覆される組成物は流動床上又は錠剤被覆皿内に位置する。被覆される組成物は、後の処置によって噴霧による顆粒状物質を形成するため、溶融Ｎ−アセチル化キトサン中に分散することもできる。この目的のため、既知の噴霧冷却手順、噴霧凍結手順、又は回転ディスク手順を用いることができる。Ｎ−アセチル化キトサンの層は、水性溶媒、又は噴霧被覆された別の溶媒から適用することができる。この場合、被覆される組成物は錠剤被覆皿内又は流動床上に位置する。被覆される洗浄組成物をアミノアセチル化多糖類と一緒に溶液中に分散させてから、この分散液を噴霧乾燥することもできる。あるいは、コアセルベーション技術によってＮ−アセチル化キトサンを適用することもできる。
【００５０】
好ましくは、本発明に準じる１回用量洗剤製品は小袋の形状にある。小袋は国際公開第０２／４２４０８号に記載される工程に準じて製造することができる。
【００５１】
洗浄組成物
本明細書での洗浄組成物は従来の洗浄性成分を含むことがあり、また洗浄機能を有する有機溶媒と、担体又は希釈機能若しくは他の何らかの特化機能を有する有機溶媒を含むこともある。組成物は通常、漂白剤、界面活性剤、アルカリ度供給物質、酵素、増粘剤（液体、ペースト、クリーム、又はゲルの組成物の場合）、腐食防止剤（例えば、ケイ酸ナトリウム）、そして破壊剤並びに結合剤（粉末、顆粒、若しくは錠剤の場合）から選択される１つ以上の洗剤活性成分を含んで構築される。極めて好ましい洗剤構成成分としては、原材料化合物、アルカリ度供給源、界面活性剤、酵素、及び漂白剤が挙げられる。
【００５２】
界面活性剤
本発明の洗剤製品には、洗剤界面活性剤自体又は他の構成要素との組み合わせ（すなわち、石鹸泡抑制剤）において低気泡性であることが好ましい。本明細書において好適な界面活性剤としては、アルキル、アルケニル、又はアシル部分がＣ5〜Ｃ20、好ましくはＣ10〜Ｃ18の直鎖若しくは分枝鎖である、アルキルサルフェート、アルキルエーテルサルフェート、アルキルベンゼンスルホネート、アルキルグリセリルスルホネート、アルキル、並びにアルケニルスルホネート、アルキルエトキシカルボキシレート、Ｎ−アシルサルコシネート、Ｎ−アシルタウレート、及びアルキルサクシネート並びにスルホサクシネートなどのアニオン性界面活性剤、クロリンエステル（米国特許第Ａ−４２２８０４２号、同第Ａ−４２３９６６０号、及び同第Ａ−４２６０５２９号）、及び残りのＮ位がメチル基、ヒドロキシエチル基、若しくはヒドロキシプロピル基で置換されるモノＣ6〜Ｃ16Ｎ−アルキル若しくはアルケニルアンモニウム界面活性剤などのカチオン性界面活性剤、非イオン性アルコキシル化界面活性剤（特に、Ｃ6〜Ｃ18の第一級アルコールから誘導されるエトキシレート）、エトキシル化−プロポキシル化アルコール（例えば、ＢＡＳＦ Ｐｏｌｙ−Ｔｅｒｇｅｎｔ（登録商標）ＳＬＦ１８）、エポキシ末端処理ポリ（オキシアルキル化）アルコール（例えば、ＢＡＳＦ Ｐｏｌｙ−Ｔｅｒｇｅｎｔ（登録商標）ＳＬＦ１８Ｂ、国際公開第Ａ−９４／２２８００号参照）、エーテル末端処理ポリ（オキシアルキル化）アルコール界面活性剤、及びＢＡＳＦ−Ｗｙａｎｄｏｔｔｅ Ｃｏｒｐ．（ミシガン州ワイアンドット）のＰＬＵＲＯＮＩＣ（登録商標）、ＲＥＶＥＲＳＥＤ ＰＬＵＲＯＮＩＣ（登録商標）、及びＴＥＴＲＯＮＩＣ（登録商標）などのブロックポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン高分子化合物を含む、低曇点並びに高曇点の非イオン性界面活性剤、及びこれらの混合物、Ｃ12〜Ｃ20アルキルアミンオキシド（本明細書での使用に好ましいアミンオキシドとしては、Ｃ12ラウリルジメチルアミンオキシド、Ｃ14、並びにＣ16ヘキサデシルジメチルアミンオキシドが挙げられる）、及びＭｉｒａｎｏｌ（商標）Ｃ２Ｍなどのアルキル両性カルボン酸界面活性剤などの両性界面活性剤、及びベタイン並びにスルタインなどの双極性界面活性剤、及びこれらの混合物が挙げられる。本明細書で好適な界面活性剤は、例えば、米国特許Ａ−３，９２９，６７８号、同第Ａ−４，２５９，２１７号、欧州特許第Ａ−０４１４５４９号、国際公開第Ａ−９３／０８８７６号、及び同第Ａ−９３／０８８７４号に開示されている。界面活性剤は、典型的には組成物の約０．２重量％〜約３０重量％、より好ましくは約０．５重量％〜約１０重量％、最も好ましくは約１重量％〜約５重量％の濃度で存在する。本明細書での使用に好ましい界面活性剤は低気泡性であり、低曇点非イオン性界面活性剤と、より高い気泡性界面活性剤と、石鹸泡抑制剤として作用する低曇点非イオン性界面活性剤との混合物が挙げられる。
【００５３】
原材料
本明細書の洗浄組成物での使用に好適な原材料としては、クエン酸塩、炭酸塩、並びにポリリン酸塩（例えば、トリポリリン酸ナトリウムとトリポリリン酸ナトリウム六水和物、トリポリリン酸カリウム塩、及び混合ナトリウムとトリポリリン酸カリウム塩）などの水溶性原材料、及び結晶性層状ケイ酸塩（欧州特許第Ａ−０１６４５１４号及び同第Ａ−０２９３６４０号）、並びにゼオライトＡ、Ｂ、Ｐ、Ｘ、ＨＳ、及びＭＡＰを含むアルミノケイ酸塩などの部分的水溶性又は不溶性原材料が挙げられる。原材料は、典型的には、組成物の約１重量％〜約８０重量％、好ましくは約１０重量％〜約７０重量％、最も好ましくは約２０重量％〜約６０重量％の濃度で存在する。
【００５４】
二酸化ケイ素対酸化ナトリウムの比が１．８〜３．０、好ましくは１．８〜２．４、最も好ましくは２．０である非晶性ケイ酸ナトリウムも本明細書において使用することができるが、長期保存安定性の観点から、非常に好ましいのは、約２２％未満、望ましくは約１５％未満の全ケイ酸塩（非晶性及び結晶性）を含有する組成物である。
【００５５】
酵素
本明細書で好適な酵素としては、ＣａｒｅｚｍｅとＣｅｌｌｕｚｙｍｅ（Ｎｏｖｏ Ｎｏｒｄｉｓｋ Ａ／Ｓ）などの細菌と菌類セルラーゼ、ペルオキシダーゼ、Ａｍａｎｏ−Ｐ（Ａｍａｎｏ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｃｏ．）、Ｍ１Ｌｉｐａｓｅ（登録商標）とＬｉｐｏｍａｘ（登録商標）（Ｇｉｓｔ−Ｂｒｏｃａｄｅｓ）などのリパーゼ、そしてＬｉｐｏｌａｓｅ（登録商標）とＬｉｐｏｌａｓｅ Ｕｌｔｒａ（登録商標）（Ｎｏｖｏ）、クチナーゼ、Ｅｓｐｅｒａｓｅ（登録商標）、Ａｌｃａｌａｓｅ（登録商標）、Ｄｕｒａｚｙｍ（登録商標）、並びにＳａｖｉｎａｓｅ（登録商標）（Ｎｏｖｏ）、そしてＭａｘａｔａｓｅ（登録商標）、Ｍａｘａｃａｌ（登録商標）、Ｐｒｏｐｅｒａｓｅ（登録商標）とＭａｘａｐｅｍ（登録商標）（Ｇｉｓｔ−Ｂｒｏｃａｄｅｓ）などのプロテアーゼ、α及びβＰｕｒａｆｅｃｔ Ｏｘ Ａｍ（登録商標）（Ｇｅｎｅｎｃｏｒ）並びにＴｅｒｍａｍｙｌ（登録商標）、Ｂａｎ（登録商標）、Ｆｕｎｇａｍｙｌ（登録商標）、Ｄｕｒａｍｙｌ（登録商標）、そしてナタラーゼ（登録商標）（Ｎｏｖｏ）などのアミラーゼ、ペクチナーゼ、及びこれらの組み合わせが挙げられる。酵素は、本明細書では好ましくは顆粒状、粒状、又は混合粒状として添加し、典型的に組成物の約０．０００１〜約２重量％の範囲内の濃度の純粋酵素である。
【００５６】
漂白剤
本明細書での好適な漂白剤としては、塩素と酸素漂白剤、特に過ホウ酸ナトリウムの水和物と四水和物、そして制御放出速度を提供するため、任意で被覆した過炭酸ナトリウム（例えば、硫酸塩／炭酸塩被覆に関する英国特許第Ａ−１４６６７９９号を参照）などの無機過水和物塩、予備形成有機ペルオキシ酸と、有機ペルオキシ酸漂白剤前駆体を有するこれらの混合物、そして遷移金属含有漂白剤触媒（特に亜鉛又はコバルト）の全て又はいずれかが挙げられる。無機過水和物塩は典型的に組成物の約１重量％〜約４０重量％、好ましくは約２重量％〜約３０重量％、なお好ましくは約５重量％〜約２５重量％の範囲の濃度で取り入れられる。本明細書での使用に好ましいペルオキシ酸漂白剤前駆体としては、過安息香酸と置換過安息香酸前駆体、カチオン性ペルオキシ酸前駆体、ＴＡＥＤ、アセトキシベンゼンスルホン酸ナトリウム、並びにペンタアセチルグルコースなどの過酢酸前駆体、３，５，５−トリメチルヘキサノイルオキシベンゼンスルホン酸ナトリウム（イソ−ＮＯＢＳ）並びにノナノイルオキシベンゼンスルホン酸ナトリウム（ＮＯＢＳ）などの過ノナン酸前駆体、アミド置換アルキルペルオキシ酸前駆体（欧州特許第Ａ−０１７０３８６号）、及びベンゾオキサジンペルオキシ酸前駆体（欧州特許Ａ−０３３２２９４号と同第Ａ−０４８２８０７号）が挙げられる。典型的には漂白剤前駆体は、組成物の約０．５重量％〜約２５重量％、好ましくは約１重量％〜約１０重量％の範囲の濃度で取り入れられ、一方、予備形成有機ペルオキシ酸自体は典型的には、組成物の０．５重量％〜２５重量％、より好ましくは１重量％〜１０重量％の範囲の濃度で取り入れられる。本明細書での使用に好ましい漂白触媒としては、トリアザシクロノナンマンガンと関連錯体（米国特許第Ａ−４２４６６１２号及び同第Ａ−５２２７０８４号）、ビスピリジルアミンコバルト、ビスピリジルアミン銅、ビスピリジルアミンマンガン、そしてビスピリジルアミン鉄、並びに関連錯体（米国特許第Ａ−５１１４６１１号）、及びペンタミンアセテートコバルト（ＩＩＩ）並びに関連錯体（米国特許第Ａ−４８１０４１０号）が挙げられる。
【００５７】
低曇点非イオン性界面活性剤及び石鹸泡抑制剤
本明細書での使用に好適な石鹸泡抑制としては、低雲点を有する非イオン性界面活性剤が挙げられる。本明細書で用いられる「雲点」は、よく知られる非イオン性界面活性剤の特性であり、温度の上昇と共に界面活性剤がより溶解しにくくなる結果、二次位相の出現が観察される温度を「雲点」という（Ｋｉｒｋ Ｏｔｈｍｅｒ，ｐｐ．３６０〜３６２参照）。本明細書で使用するとき、「低曇点」非イオン性界面活性剤は、３０℃未満、好ましくは約２０℃未満、更に好ましくは約１０℃未満、最も好ましくは約７．５℃未満の曇点を有する非イオン性界面活性剤系成分として定義される。典型的な低曇点非イオン性界面活性剤としては、非イオン性アルコキシル化界面活性剤、特に第一級アルコールから誘導されるエトキシレート、及びポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレン／ポリオキシプロピレン（ＰＯ／ＥＯ／ＰＯ）逆ブロックポリマーが挙げられる。また、このような低曇点の非イオン性界面活性剤としては、例えば、エトキシル化−プロポキシル化アルコール（例えば、ＢＡＳＦのＰｏｌｙ−Ｔｅｒｇｅｎｔ（登録商標）ＳＬＦ１８）とエポキシ末端処理ポリ（オキシアルキル化）アルコール（例えば、米国特許第Ａ−５，５７６，２８１号に記載される、非イオン性のＢＡＳＦのＰｏｌｙ−Ｔｅｒｇｅｎｔ（登録商標）ＳＬＦ１８Ｂシリーズ）が挙げられる。
【００５８】
好ましい低曇点界面活性剤は、次式を有するエーテル末端処理ポリ（オキシアルキル化）石鹸泡抑制剤である。
【００５９】
【化１】
式中、Ｒ1は平均約７〜約１２個の炭素原子を有する直鎖アルキル炭化水素であり、Ｒ2は約１〜約４個の炭素原子を有する直鎖アルキル炭化水素であり、Ｒ3は約１〜約４個の炭素原子を有する直鎖アルキル炭化水素であり、ｘは約１〜約６の整数であり、ｙは約４〜約１５の整数であり、そしてｚは約４〜約２５の整数である。
【００６０】
他の低曇点非イオン性界面活性剤は、次式を有するエーテル末端処理ポリ（オキシアルキル化）である。
ＲIＯ（ＲIIＯ）nＣＨ（ＣＨ3）ＯＲIII
式中、ＲIは約７〜約１２個の炭素原子を有する、直鎖又は分枝鎖、飽和又は不飽和、置換又は非置換、脂肪族又は芳香族の炭化水素ラジカルからなる群から選択され、ＲIIは同一又は異なる、所定のいずれかの分子量を有する、分枝状又は直鎖Ｃ2〜Ｃ7アルキレンからなる群から独立して選択され、ｎは１〜約３０の数であり、そしてＲIIIは、
（ｉ）１〜３個のヘテロ原子を含む４〜８員環置換又は非置換複素環と、
（ｉｉ）約１〜約３０個の炭素原子を有する、直鎖又は分枝鎖、飽和又は不飽和、置換又は非置換、環状又は非環状、脂肪族又は芳香族の炭化水素ラジカルからなる群から選択され、
（ｂ）Ｒ2が（ｉｉ）である場合は、（Ａ）少なくとも１つのＲ1はＣ2又はＣ3アルキレン以外である、あるいは（Ｂ）Ｒ2は６〜３０個の炭素原子を有し、更にＲ2が８〜１８個の炭素原子を有する場合は、ＲはＣ1〜Ｃ5アルキルである。
【００６１】
本明細書において好適なその他の構成成分としては、組成物の約０．１重量％〜約３０重量％、好ましくは約０．５重量％〜約１５重量％、最も好ましくは約１重量％〜約１０重量％の濃度の、分散性、再付着防止性、汚れ放出性、又は発明されたその他の洗浄特性を有する有機重合体が挙げられる。本明細書において好ましい再析出防止重合体としては、Ｓｏｋａｌａｎ ＰＡ３０、ＰＡ２０、ＰＡ１５、ＰＡ１０、並びにＳｏｋａｌａｎ ＣＰ１０（ＢＡＳＦ ＧｍｂＨ）、Ａｃｕｓｏｌ ４５Ｎ、４８０Ｎ、４６０Ｎ（Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ）、Ｓｏｋａｌａｎ ＣＰ５などのアクリル酸／マレイン酸共重合体、及びアクリル／メタクリル共重合体などのアクリル酸含有重合体が挙げられる。本明細書おいて好ましい汚れ放出重合体としては、アルキル並びにヒドロキシアルキルセルロース（米国特許第Ａ−４，０００，０９３号）、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン並びにこれらの共重合体、及びエチレングリコール、プロピレングリコール並びにこれらの混合物のテレフタレートエステルをベースとする、非イオン性並びにアニオン性共重合体が挙げられる。
【００６２】
重金属イオン封鎖剤及び結晶成長阻害剤は、一般に組成物の約０．００５重量％〜約２０重量％、好ましくは約０．１重量％〜約１０重量％、より好ましくは約０．２５重量％〜約７．５重量％、最も好ましくは約０．５重量％〜約５重量％の濃度で本明細書で用いるのに好適であり、例えば、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホネート）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホネート）ヘキサメチレンジアミンテトラ（メチレンホスホネート）、エチレンジホスホネート、ヒドロキシ−エチレン−１、１−ジホスホネート、ニトリロトリアセテート、エチレンジアミノテトラアセテート、エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−ジスクシネートは、これらの塩及び遊離酸の形態である。
【００６３】
本明細書における組成物は、例えば、組成物の約０．０５重量％〜約１０重量％、好ましくは約０．１重量％〜約５重量％の濃度の有機銀被覆剤（特に、Ｗｉｎｔｅｒｓｈａｌｌ（ドイツ、ザルツベルゲン）から販売されているＷｉｎｏｇ７０などのパラフィン類）、窒素含有腐食防止化合物（例えば、ベンゾトリアゾール並びにベンズイマダゾール、英国特許第Ａ−１１３７７４１号参照）、及び組成物の約０．００５重量％〜約５重量％、好ましくは約０．０１重量％〜約１重量％、より好ましくは約０．０２重量％〜約０．４重量％の濃度のマンガン（ＩＩ）化合物、特に有機配位子のマンガン（ＩＩ）塩などの不織防止剤を含有することができる。
【００６４】
本明細書において好適なその他の構成成分としては、着色剤、約０．０１重量％〜約５％の濃度の水溶性ビスマス化合物（例えば、酢酸ビスマス並びにクエン酸ビスマス）、約０．０１重量％〜約６％の濃度の酵素安定剤（例えば、カルシウムイオン、ホウ酸、プロピレングリコール並びに塩素漂白剤スカベンジャー）、石灰石鹸分散剤（国際公開第Ａ−９３／０８８７７号参照）、石鹸泡抑制剤（国際公開第９３／０８８７６号、並びに欧州特許第Ａ−０７０５３２４号参照）、ポリマー染料移行阻害剤、蛍光増白剤、香料、充填剤、及び粘土が挙げられる。
【００６５】
液体洗剤組成物は少量のメタノール、エタノール、プロパノール、及びイソプロパノールなどの低分子量第一級又は第二級アルコールを含有することがある。本明細書において好適なその他の担体溶媒としては、グリセロール、プロピレングリコール、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、ソルビトール、及びこれらの混合物が挙げられる。
【実施例】
【００６６】
（実施例１）
約１３５，３００ＤＡの分子量と約１７％のアセチル化の程度を有する、２ｇのキトサンＣｈｉｔｏｃｌｅａｒ ｅｘ Ｐｒｉｍｅｘを、攪拌ビーズを備えた２５０ｍＬ３つ首丸底フラスコに移した。９０ｍＬの脱イオン水を攪拌しながらフラスコに添加した。０．５３ｇの酢酸を５ｇの脱イオン水に溶解して、激しく攪拌しながらその一部を反応混合物に添加した。攪拌を約１５時間続けた。その後、４ｇのエタノールを反応物に添加して、約２時間混合物を攪拌した。
【００６７】
０．３５ｇの無水酢酸を１ｇのエタノールに溶解して、激しく攪拌しながら液滴添加した。１時間後、約１７８，０００ＤＡの分子量と４８％のアセチル化の程度を有するキトサン含有溶液を得た。反応混合物の温度は、添加前と添加中、２３℃であった。
【００６８】
（実施例２）
実施例１に記載する、入手した溶液を、例えば０．０７６ｃｍ（０．０３インチ）〜０．１５２ｃｍ（０．０６インチ）の必要な厚さまでＡ４サイズのガラス薄板状に流し入れて、キトサン被膜を形成するために用いる。一晩室温に放置して被膜を乾燥させる。
【００６９】
（実施例３）
実施例１に記載した通り入手した溶液を用いて、ＰＶＡ／キトサン被膜を以下のように形成する。
１）２０ｇのＰＶＡを１００ｇの脱イオン水に溶解してから１００ｇのキトサン溶液（２％）を混合する。
２）溶液をガラス又はＡ４サイズのプラスチック薄板上に必要な厚さまで流し入れる。被膜は０．０７６ｃｍ（０．０３インチ）〜０．１５２ｃｍ（０．０６インチ）で流し入れた。
３）被膜を一晩室温で乾燥させる。
【００７０】
実施例２と３に記載する、入手した被膜を用いて二重区画被膜を以下のように形成する。ＰＶＡ被膜を型に入れて、一次洗浄組成物を導入し、実施例２と３に準じて得た第二被膜を配置し、二次洗浄組成物を導入し、実施例２と３に準じて得た第三被膜を配置し、熱又は溶媒密封した。
【００７１】
実施例１の組成物は、小袋又は錠剤に配置することができる被覆挿入物に用いることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明はキトサンをアセチル化する工程、特にＮ−アセチル化キトサンの工程に関する。本発明は、工程に準じて入手できるキトサンを含む洗剤製品にも関する。
【背景技術】
【０００２】
キチンは甲殻類の外殻の主要構成成分であり、セルロースを除いて、最も豊富に天然に発生する生物高分子である。キトサンはキチンから誘導され、キチンの脱アセチル化により形成することができる。キトサンは多種多様な分子量（例えば、１０〜１，０００ｋＤａ）及び脱アセチル化の程度で市販されている。キトサンは、植物の手入れ、化粧品添加物、洗浄製品、食品と栄養補助製品、そして医療を含む、多種多様な目的に用いられる。
【０００３】
キトサンの特性と用途はその形態、構造、そして大きさに強く関連し、これらはキトサンの入手に用いられる工程に直接関連している。明確性を理由とし、本明細書では、キチンから初期製品として入手するキトサンを一次キトサンといい、この一次キトサンをその後処理して入手するキトサンを変性キトサンという。
【０００４】
従来の一次キトサン及び変性キトサンは、限定された溶解度を有する。キトサンは通常、酸性媒質、典型的に水素イオン指数（ｐＨ）が１〜５の範囲でのみ溶解可能であるため、用途はこれによって限定される。文献は、キトサンの溶解度はアセチル化、すなわち化学的改良（「Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈｉｔｉｎ ａｎｄ ｃｈｉｔｏｓａｎ ２：ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ Ｎ−ａｃｅｔｙｌａｔｅｄ ｏｒ Ｎ−ａｌｋｙｌａｔｅｄ ｐａｒｔｉａｌｌｙ ｄｅａｃｅｔｙｌａｔｅｄ ｃｈｉｔｉｎｓ」Ｈ．Ｓａｓｈｉｗａ ａｎｄ Ｙ．Ｓｈｉｇｅｍａｓａ，Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ３９（１９９９）１２７〜１３８）によって改善が可能であることを認めている。
【０００５】
研究論文「Ａ ｓｉｍｐｌｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｈａｌｆ Ｎ−ａｃｅｔｙｌａｔｅｄ ｃｈｉｔｏｓａｎ ｈｉｇｈｌｙ ｓｏｌｕｂｌｅ ｉｎ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ａｑｕｅｏｕｓ ｏｒｇａｎｉｃ ｓｏｌｖｅｎｔｓ」Ｎ．Ｋｕｂｏｔａ ｅｔ ａｌ．Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ３２４（２０００）２６８〜２７４も、置換の程度を調整することによってキチンとキトサンの溶解度が増大することに同意している。この研究論文では、キトサンをペルオキソホウ酸ナトリウムで処置して分解し、その後、水性酢酸中の無水酢酸によってＮ−アセチレン化して、半−Ｎアセチル化キトサンを調製した。反応は、過度の無水酢酸中で発生し、水酸化ナトリウムで終了した。反応混合物を透析し、その後アセチレン化キトサンをメタノール水酸カリウムで５時間処置して、遠心分離機を用いてメタノールで繰り返し洗浄した。最終的に、水に溶解させた。
【０００６】
Ｈ．ＳａｓｈｉｗａとＹ．Ｓｈｉｇｅｍａｓａの研究論文でも、キトサンは過度の塩化アセチルを用いて、氷で反応を終了させ、続いて透析と炭酸水素ナトリウムとを中和させることによってアセチル化された。
【０００７】
この文献で提案されるアセチル化の方法は、大量の反応物質と分離工程を要し、商業的加工で使用するにはあまりにも煩雑である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈｉｔｉｎ ａｎｄ ｃｈｉｔｏｓａｎ ２：ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ Ｎ−ａｃｅｔｙｌａｔｅｄ ｏｒ Ｎ−ａｌｋｙｌａｔｅｄ ｐａｒｔｉａｌｌｙ ｄｅａｃｅｔｙｌａｔｅｄ ｃｈｉｔｉｎｓ」Ｈ．Ｓａｓｈｉｗａ ａｎｄ Ｙ．Ｓｈｉｇｅｍａｓａ，Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ３９（１９９９）１２７〜１３８
【非特許文献２】「Ａ ｓｉｍｐｌｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｈａｌｆ Ｎ−ａｃｅｔｙｌａｔｅｄ ｃｈｉｔｏｓａｎ ｈｉｇｈｌｙ ｓｏｌｕｂｌｅ ｉｎ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ａｑｕｅｏｕｓ ｏｒｇａｎｉｃ ｓｏｌｖｅｎｔｓ」Ｎ．Ｋｕｂｏｔａ ｅｔ ａｌ．Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ３２４（２０００）２５８〜２７４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、工業規模で容易に実施することができる、キトサンをアセチル化する簡略方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、キトサンをアセチル化する工程を提供する。本明細書で使用するとき、用語「キトサン」は、キチンの脱アセチル化又は菌類の直接単離によって入手される天然の多糖類β−１，４−ポリ−Ｄ−グルコサミンだけではなく、合成的に製造されたβ−１，４−ポリ−Ｄ−グルコサミン及びキトサンと同等の構成であるその誘導体をも含む。「キトサンのアセチル化の工程」（本明細書でときには「キトサンのアセチル化」ともいう）は、初期のキトサンに関して、キトサンＮ−基中のアセチル基の数の増大をもたらす工程であることが理解される。キトサンの分子は、Ｎ−基とＯ−基という、アセチル化が可能である２種類の基を有する。本発明はＮ−基のアセチル化、すなわちＮ−アセチル化に関するが、特定量のＯ−アセチル化が発生する場合があることを理解されるべきである。本発明の工程におけるＯ−アセチル化は、Ｎ−アセチル化と比較して無視できる又は少量であると考えられる。
【００１１】
本発明の第１工程は、キトサンを酸水溶液に添加して水性キトサンの溶液又は分散液（本明細書で概して「キトサン溶液」という）を形成することである。その後、アセチル化剤を酸水溶液キトサン溶液に添加するが、好ましくは、キトサンが充分に分散した時点でアセチル化剤を添加する。アセチル化剤は、望ましい程度のアセチル化、すなわちキトサンがアセチル化剤以上のモルで存在するようにするため、キトサンＮ−基に関して準化学量論的なモル量でキトサン溶液に添加される。要するアセチル化剤の分量を、開始時のキトサンの分子量とＮ−アセチル化の程度、そして最終的な変性キトサンの望ましいアセチル化の程度を知ることによって、理論上算出することができる。
【００１２】
開始時キトサンの分子量とＮ−アセチル化の程度は、製造業者の仕様から知る、あるいは分析法によって決定することができる。分子量は、プルランを基準とする多角度光散乱法を用いた分子篩クロマトグラフィーと、「Ｃｈｉｔｉｎ Ｈａｎｄｂｏｏｋ」（Ｍｕｚｚａｒｅｌｌｉ ｅｔ．ａｌ，ＩＳＢＮ ８８−８６８８９−０１−１）、１０９〜１１４ページに公開される方法を用いた、アセチル化の程度によって決定することができる。この方法は、一次導関数紫外線分光測光法を用いて、アセチル化の程度対Ｎ−アセチル−Ｄ−グルコサミンの較正曲線を定量化する。この方法の詳細を、本明細書で以下に記す。
【００１３】
所定の程度のアセチル化（ＤＡfinal）を達成するために要するアセチル化剤（ＭAct）の理論上のモル数は、
１）キトサンの初期のＮ−アセチル化（ＤＡinitial）の程度と所定の重量のキトサン中のＮ基の総数（ＭN）を決定することと、
２）使用できるアミン基の数量（ＡｖN＝ＭAct）を、初期のＮ−アセチル化の程度から要する最終的なアセチル化の程度を差し引いて、アセチル化されるアミン基の数で乗じた差として算出する：ＡｖN＝（ＤＡfinal−ＤＡinitial）×ＭN、ことと、
３）モル数を、分子量で乗じることによってアセチル化剤のグラムに変換することとにより、算出することができる。
【００１４】
あるいは、所与の反応条件の下で、アセチル化剤の量とキトサンのアセチル化の程度を相互に関連付ける較正曲線を構築することができる。この曲線は、決定した程度のアセチル化を達成するために要するアセチル化剤の数量を容易に決定することができる。
【００１５】
要するアセチル化剤の量は、キトサンの溶解度を用いて間接的に決定することができる。所定の分子量のキトサンについて、決定されたｐＨにおける溶解度は、アセチル化の程度により左右される。アセチル化の程度が高ければ高いほど、キトサンが溶解するｐＨは高くなる。較正曲線は、所定のｐＨにおけるアセチル化の程度を相互に関連付けて構築することができる。
【００１６】
本発明の工程に関連する大きな利点は、得られるキトサンは水溶液中にあり、そのままで直接使用若しくは処理する、又はより濃縮された溶液を必要とする場合には、一部の水を蒸発させることができ、複雑な分離工程の必要性と大量の危険な溶媒の取り扱いを回避できることである。これは、商業的規模での使用のために本発明の工程を理想的なものとする。
【００１７】
キトサン溶液の調製に用いる酸は、好ましくは、酢酸、マレイン酸、クエン酸、乳酸、サリチル酸、塩酸、及びそれらの混合物から選択する。本明細書での使用に好ましいものは、ｐＨの大きな低下を回避する緩衝能力により、酢酸である。希釈酸性溶液中の好ましいキトサンの濃度は約０．１〜約１０重量％、より好ましくは約０．５〜約３重量％であり、これらの値は、処置を容易にするレオロジーを持つ溶液を提供するために、工程の見地から好ましい。好ましくは、ｐＨは約１〜約５の範囲にある。反応物質は、実質的にアセチル化剤がなくなるまで、すなわち、アセチル化剤の少なくとも約９０％、好ましくは少なくとも約９５％がキトサンのアセチル化に消費される（本明細書で、「アセチル化反応の実質的な完了」という）まで反応させることができる。
【００１８】
アセチル化反応は水性媒質中で行われる。これは、安全と環境の見地から工程を単純化する、すなわち、有害溶媒を取り扱う必要が存在せず、したがって費用を大幅に削減する。
【００１９】
好ましい実施形態では、アセチル化剤は無水酢酸である。本明細書に用いるのに好適な他のアセチル化剤としては、アセチルハライド、具体的には塩化アセチルが挙げられる。
【００２０】
一部のアセチル化剤、特には無水酢酸は、加水分解のために水性環境中で不安定な傾向があり、キトサンのアセチル化に使用できるアセチル基の数を減少させる。これは、キトサン溶液に加水分解低減剤を、好ましくはアセチル化剤を添加する前に添加することによって改善することができることが今では判明している。これは、加水分解反応に対してアセチル化反応の促進を援助する。加水分解低減剤の追加によって、生じるキトサンのアセチル化の最終的な程度に関する反応の再現性が改善されることも判明している。
【００２１】
好ましい実施形態では、加水分解低減剤はアルコール、より好ましくはメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、及びこれらの混合物を含む、低分子アルコール（すなわちＣ１〜Ｃ６）である。
【００２２】
好ましい実施形態では、キトサンは約５０，０００〜約５００，０００Ｄａ、好ましくは約１００，０００〜３００，０００Ｄａの分子量を有する。好ましい実施形態では、初期キトサンのアセチル化の程度は約０〜約３０％、好ましくは約１０％〜約２５％である。
【００２３】
好ましい実施形態では、最終的なキトサンのアセチル化の程度は約３０％〜約８０％、より好ましくは約４０〜約７０％、そしてなお好ましくは約４２〜約５２％である。
【００２４】
本発明の工程は、異なるｐＨで溶解する様々な範囲のキトサン製品を製造することができ、キトサンの潜在的用途の数を拡大する。キトサン製品は、多種多様な製品における用途用のｐＨ誘発性水溶性被膜、塗装膜、そして高分子基材の製造において特に有益である。「ｐＨ誘発性」は、被膜又は基材が特定のｐＨ状態の下でのみ水性媒体中で溶解し、それ以外では水性媒体中で溶解しないことを意味するこれらの用途の１つとしては、洗剤用途におけるキトサンの使用、特には１回用量形態の洗剤製品の製造が挙げられる。製品は、洗浄工程中に決定されたｐＨで溶解するように設計することができる。
【００２５】
製品の態様に応じ、本発明の工程に従って入手することができる、あるいは入手されたアセチル化キトサンを含む被包物質とそれに包含される洗浄組成物を含む、１回用量洗剤製品を提供する。好ましい実施形態では、１回用量製品は２つ以上の区画を備え、少なくともそれらの１つは、本発明の工程に準じて入手することができるキトサンを含む被包物質から調製される。これにより、異なる区画が異なるｐＨで溶解することが可能となる。例えば、製品を自動食器洗い機で使用する場合、１つの区画を主要洗浄サイクル中に溶解させて別の区画をすすぎの際に溶解させることができる。
【００２６】
２つ以上の区画を備える製品の少なくとも１つの区画に使用するために好ましい被包物質は、約４２〜約５２％のアセチル化の程度を有するキトサンである。このキトサンは約８．５〜約９．５のｐＨで溶解し、それによって主要洗浄中での被包物質の溶解を遅らせて、すすぎ中に溶解させる。
【００２７】
１回用量洗剤製品は錠剤、小袋、カプセル、又は同等物の形態であることができる。本明細書では小袋、具体的には複数区画、特に二重区画の小袋であることが好ましい。本発明の１回用量洗剤製品の好ましい使用は、洗濯及び自動食器洗い、特に自動食器洗いである。
【００２８】
本発明の別の態様に従って、本発明に準じて入手することができる、又は入手されたアセチル化キトサンを洗剤製品中の放出制御剤として使用することを提示する。上述のように、キトサンのＮ−アセチル化の程度は、水溶液中でキトサンが溶解するｐＨを決定する。決定されたアセチル化の程度を有するキトサンは、洗剤構成成分若しくは洗剤が好ましいｐＨで放出され、かつその他のｐＨで放出されることを抑制若しくは防止するために、被覆、封入、又は洗剤構成成分若しくは洗剤と混合して使用することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明はキトサンのアセチル化の工程、具体的にはＮ−アセチル化の工程に関する。必要なアセチル化の程度を先験的に決定し、このアセチル化の程度を達成するために必要なアセチル化剤をしかるべく添加する。本発明の工程に準じて入手することができる又は入手したキトサンを含む１回用量洗剤包装物と、洗剤製品の放出制御剤としてのアセチル化キトサンの使用も、本発明は構想する。製品が溶解するｐＨは、キトサンのアセチル化の程度によって決定される。
【００３０】
開始時キトサンは市販されているキトサンのいずれかであることができる。好適なキトサンの供給源は甲殻類、昆虫に由来するものである場合があり、又は菌類に由来する場合がある。本明細書での使用に好ましいのは、約１０，０００〜約５００，０００Ｄａの分子量を有するキトサン物質である。
【００３１】
本発明の工程の第１段階は酸水溶液にキトサンを導入することである。通常、粉末状のキトサンを添加したら、キトサンが溶液中に分散して粉末が良好に湿潤するように、溶液を攪拌、あるいは別の方法で混合するべきである。粉末が溶解することは必須ではなく、通常、この段階では、粉末が良好な分散状態にあることで充分である。
【００３２】
この第１段階で使用する酸は、好ましくは酢酸、マレイン酸、クエン酸、乳酸、サリチル酸、塩酸、及びそれらの混合物から選択される。本明細書での使用に好ましいのは酢酸である。希釈酸性溶液中の好ましいキトサンの濃度は約０．１重量％〜約１０重量％、より好ましくは約０．５重量％〜約２重量％であり、これらの値は、適切な濃度と処置が容易な溶液を提供するために工程の見地から好ましい。好ましくは、ｐＨは約１〜約５の範囲内にある。例えば、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン）酸などの結晶化阻害物質を溶液に添加し、結晶成長の中心となることがある種晶が早期に形成することを回避する。得られる酸性キトサン溶液は必要に応じて濾過して不溶性不純物を除去することがある。
【００３３】
反応、すなわち、ａ）、ｂ）、及びｃ）段階は１台の反応器で発生することができ、あるいは、ａ）段階は第１反応器で、そしてｂ）とｃ）段階は第２反応器で発生することができる。いかなる攪拌反応器も本発明の目的に使用することができる。工程は連続してあるいはバッチ方式で実施することがある。好ましくは、工程は室温（すなわち約２３℃）と大気圧で実施する。滞留時間を減少するため、反応の温度と圧力の両方又はいずれかを増大させることがある。
【００３４】
アセチル化の程度の測定
約０．０１、０．０２、及び０．００３Ｍの３つの酢酸溶液を調製し、水に対して２４０〜１９０ナノメートルの第１微分スペクトラムを記録する。３つのスペクトラムの重畳が酸の零交差点を示す。
【００３５】
０．０１Ｍの１００ｍＬの酢酸中のＮ−アセチルグルコサミンが０．５〜３．５ｍｇの範囲である４つ又は５つの基準溶液を調製し、前回と同様にスペクトラムを記録する。
【００３６】
記録した全てのスペクトラムを重ね合わせて、零交差点上部のそれぞれの基準濃度について高さＨ（ｍｍ）を測定する。較正曲線（Ｈ対Ｎ−アセチルグルコサミンの濃度）を引く。曲線等式Ｈ＝ｆ（Ｃ）を決定する。
【００３７】
乾燥キトサン（すなわち、以前凍結乾燥したもの）５００ｍｇを０．１Ｍの酢酸５０ｍＬに溶解させてから水で５００ｍＬに希釈する。アセチル化の程度が高い場合は、１０倍の希釈を更に必要とする。
【００３８】
溶液を１０ｍｍ経路長の遠紫外線キュベットに移す。
【００３９】
例えば、Ｂｅｃｋｍａｎ ＤＵ ６４０、Ｋｏｎｔｒｏｎ Ｕｖｉｋｏｖ ８１０、そしてＰｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ ５５０ ＳＥなど、異なる分光光度計を使用することができる。誘導スペクトルを、光幅１ｎｍ、走査速度３０ｎｍ／分、そして時定数４秒、記録紙送り速度１０ｃｍ／分で入手する。
【００４０】
０．１１より低いアセチル化の程度については、補正曲線から推定する係数で最終結果を補正する必要がある。
【００４１】
被包物質
被包物質は追加高分子物質を更に含むことがある。高分子物質として用いるのに好適な好ましい重合体、共重合体、又はそれらの誘導体は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン、ポリアルキレンオキシド、アクリルアミド、アクリル酸、セルロース、セルロースエーテル、セルロースエステル、セルロースアミド、ポリビニルアセテート、ポリカルボン酸及びその塩、ポリアミノ酸若しくはペプチド、ポリアミド、ポリアクリルアミド、マレイン酸／アクリル酸の共重合体、デンプン及びゼラチンを含む多糖類、キサンタン及びカラゴムなどの天然ゴム類から選択される。より好ましい重合体は、ポリアクリレート並びに水溶性アクリレート共重合体、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、デキストリン、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、マルトデキストリン、ポリメタクリレートから選択され、最も好ましくは、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール共重合体並びにヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、及びこれらの組み合わせから選択される。
【００４２】
重合体混合物は、被包物質の用途と必要性に応じて機械的特性と溶解特性の両方又はいずれかを制御するために有益であることがある。好適な混合物としては、例えば、一方の重合体がもう一方の重合体より高い水溶解度を有する混合物と、一方の重合体がもう一方の重合体より高い機械的強度を有する混合物の両方又はいずれかが挙げられる。異なる平均分子量を有する重合体混合物も好適である。
【００４３】
最も好ましい重合体物質は、好ましくは１，０００Ｄａ〜１，０００，０００Ｄａ、より好ましくは１０，０００Ｄａ〜３００，０００Ｄａ、そして最も好ましくは、Ｃｈｒｉｓ−Ｃｒａｆｔ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ（米国インディアナ州ゲイリー）から販売されている商品名Ｍｏｎｏｓｏｌ Ｍ８６３０などの、２０，０００Ｄａ〜１５０，０００Ｄａを有するＰＶＡである。
【００４４】
そのような重合体物質、具体的にはＰＶＡがアセチル化キトサンと一緒に被包物質に更に含まれる場合、追加重合物質に対するキトサンの重量比は０．１：１００〜５０：１００であることが好ましく、好ましくは１：１００〜１０：１００である。
【００４５】
本明細書で用いる被包物質は１つ以上の添加物成分を含むこともある。例えば、グリセロール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ソルビトール、及びこれらの混合物などの可塑剤を添加することは有益であることがある。その他の添加物としては、洗浄水に放出する機能性洗剤添加物、例えば、有機重合体分散剤が挙げられる。
【００４６】
被包物質は被膜、被覆、射出成形物、又は等価物の形状であることができる。好ましくは、被包物質は、洗剤の錠剤、又はボール、麺様物、円盤様物など、洗剤に用いられる他の挿入物を被覆するために用いられる。挿入物は、それ自体で、あるいは洗剤製品の一部として用いることができる。
【００４７】
被包物質を、粉末又は圧縮形態で、洗剤上に、（すなわち、錠剤及び他の固形物）に噴霧することができる。
【００４８】
本発明の工程に準じて入手されるＮ−アセチル化キトサンを含む洗浄組成物を製造する工程は、
（ａ）洗浄組成物を調製する工程と、
（ｂ）Ｎ−アセチル化キトサンを含む被膜又は組成物と、例えば、被覆、噴霧、封入、小袋形成、射出成形などによって多量の洗浄組成物を封入する工程と、からなる。
【００４９】
洗浄組成物は、錠剤被覆について既知のものなど従来の手順を用いて被覆されてもよい。本発明のＮ−アセチル化キトサンを、溶解物から、又は溶液若しくは分散液からの組成物上に噴霧することができる。この場合、被覆される組成物は流動床上又は錠剤被覆皿内に位置する。被覆される組成物は、後の処置によって噴霧による顆粒状物質を形成するため、溶融Ｎ−アセチル化キトサン中に分散することもできる。この目的のため、既知の噴霧冷却手順、噴霧凍結手順、又は回転ディスク手順を用いることができる。Ｎ−アセチル化キトサンの層は、水性溶媒、又は噴霧被覆された別の溶媒から適用することができる。この場合、被覆される組成物は錠剤被覆皿内又は流動床上に位置する。被覆される洗浄組成物をアミノアセチル化多糖類と一緒に溶液中に分散させてから、この分散液を噴霧乾燥することもできる。あるいは、コアセルベーション技術によってＮ−アセチル化キトサンを適用することもできる。
【００５０】
好ましくは、本発明に準じる１回用量洗剤製品は小袋の形状にある。小袋は国際公開第０２／４２４０８号に記載される工程に準じて製造することができる。
【００５１】
洗浄組成物
本明細書での洗浄組成物は従来の洗浄性成分を含むことがあり、また洗浄機能を有する有機溶媒と、担体又は希釈機能若しくは他の何らかの特化機能を有する有機溶媒を含むこともある。組成物は通常、漂白剤、界面活性剤、アルカリ度供給物質、酵素、増粘剤（液体、ペースト、クリーム、又はゲルの組成物の場合）、腐食防止剤（例えば、ケイ酸ナトリウム）、そして破壊剤並びに結合剤（粉末、顆粒、若しくは錠剤の場合）から選択される１つ以上の洗剤活性成分を含んで構築される。極めて好ましい洗剤構成成分としては、原材料化合物、アルカリ度供給源、界面活性剤、酵素、及び漂白剤が挙げられる。
【００５２】
界面活性剤
本発明の洗剤製品には、洗剤界面活性剤自体又は他の構成要素との組み合わせ（すなわち、石鹸泡抑制剤）において低気泡性であることが好ましい。本明細書において好適な界面活性剤としては、アルキル、アルケニル、又はアシル部分がＣ5〜Ｃ20、好ましくはＣ10〜Ｃ18の直鎖若しくは分枝鎖である、アルキルサルフェート、アルキルエーテルサルフェート、アルキルベンゼンスルホネート、アルキルグリセリルスルホネート、アルキル、並びにアルケニルスルホネート、アルキルエトキシカルボキシレート、Ｎ−アシルサルコシネート、Ｎ−アシルタウレート、及びアルキルサクシネート並びにスルホサクシネートなどのアニオン性界面活性剤、クロリンエステル（米国特許第Ａ−４２２８０４２号、同第Ａ−４２３９６６０号、及び同第Ａ−４２６０５２９号）、及び残りのＮ位がメチル基、ヒドロキシエチル基、若しくはヒドロキシプロピル基で置換されるモノＣ6〜Ｃ16Ｎ−アルキル若しくはアルケニルアンモニウム界面活性剤などのカチオン性界面活性剤、非イオン性アルコキシル化界面活性剤（特に、Ｃ6〜Ｃ18の第一級アルコールから誘導されるエトキシレート）、エトキシル化−プロポキシル化アルコール（例えば、ＢＡＳＦ Ｐｏｌｙ−Ｔｅｒｇｅｎｔ（登録商標）ＳＬＦ１８）、エポキシ末端処理ポリ（オキシアルキル化）アルコール（例えば、ＢＡＳＦ Ｐｏｌｙ−Ｔｅｒｇｅｎｔ（登録商標）ＳＬＦ１８Ｂ、国際公開第Ａ−９４／２２８００号参照）、エーテル末端処理ポリ（オキシアルキル化）アルコール界面活性剤、及びＢＡＳＦ−Ｗｙａｎｄｏｔｔｅ Ｃｏｒｐ．（ミシガン州ワイアンドット）のＰＬＵＲＯＮＩＣ（登録商標）、ＲＥＶＥＲＳＥＤ ＰＬＵＲＯＮＩＣ（登録商標）、及びＴＥＴＲＯＮＩＣ（登録商標）などのブロックポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン高分子化合物を含む、低曇点並びに高曇点の非イオン性界面活性剤、及びこれらの混合物、Ｃ12〜Ｃ20アルキルアミンオキシド（本明細書での使用に好ましいアミンオキシドとしては、Ｃ12ラウリルジメチルアミンオキシド、Ｃ14、並びにＣ16ヘキサデシルジメチルアミンオキシドが挙げられる）、及びＭｉｒａｎｏｌ（商標）Ｃ２Ｍなどのアルキル両性カルボン酸界面活性剤などの両性界面活性剤、及びベタイン並びにスルタインなどの双極性界面活性剤、及びこれらの混合物が挙げられる。本明細書で好適な界面活性剤は、例えば、米国特許Ａ−３，９２９，６７８号、同第Ａ−４，２５９，２１７号、欧州特許第Ａ−０４１４５４９号、国際公開第Ａ−９３／０８８７６号、及び同第Ａ−９３／０８８７４号に開示されている。界面活性剤は、典型的には組成物の約０．２重量％〜約３０重量％、より好ましくは約０．５重量％〜約１０重量％、最も好ましくは約１重量％〜約５重量％の濃度で存在する。本明細書での使用に好ましい界面活性剤は低気泡性であり、低曇点非イオン性界面活性剤と、より高い気泡性界面活性剤と、石鹸泡抑制剤として作用する低曇点非イオン性界面活性剤との混合物が挙げられる。
【００５３】
原材料
本明細書の洗浄組成物での使用に好適な原材料としては、クエン酸塩、炭酸塩、並びにポリリン酸塩（例えば、トリポリリン酸ナトリウムとトリポリリン酸ナトリウム六水和物、トリポリリン酸カリウム塩、及び混合ナトリウムとトリポリリン酸カリウム塩）などの水溶性原材料、及び結晶性層状ケイ酸塩（欧州特許第Ａ−０１６４５１４号及び同第Ａ−０２９３６４０号）、並びにゼオライトＡ、Ｂ、Ｐ、Ｘ、ＨＳ、及びＭＡＰを含むアルミノケイ酸塩などの部分的水溶性又は不溶性原材料が挙げられる。原材料は、典型的には、組成物の約１重量％〜約８０重量％、好ましくは約１０重量％〜約７０重量％、最も好ましくは約２０重量％〜約６０重量％の濃度で存在する。
【００５４】
二酸化ケイ素対酸化ナトリウムの比が１．８〜３．０、好ましくは１．８〜２．４、最も好ましくは２．０である非晶性ケイ酸ナトリウムも本明細書において使用することができるが、長期保存安定性の観点から、非常に好ましいのは、約２２％未満、望ましくは約１５％未満の全ケイ酸塩（非晶性及び結晶性）を含有する組成物である。
【００５５】
酵素
本明細書で好適な酵素としては、ＣａｒｅｚｍｅとＣｅｌｌｕｚｙｍｅ（Ｎｏｖｏ Ｎｏｒｄｉｓｋ Ａ／Ｓ）などの細菌と菌類セルラーゼ、ペルオキシダーゼ、Ａｍａｎｏ−Ｐ（Ａｍａｎｏ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｃｏ．）、Ｍ１Ｌｉｐａｓｅ（登録商標）とＬｉｐｏｍａｘ（登録商標）（Ｇｉｓｔ−Ｂｒｏｃａｄｅｓ）などのリパーゼ、そしてＬｉｐｏｌａｓｅ（登録商標）とＬｉｐｏｌａｓｅ Ｕｌｔｒａ（登録商標）（Ｎｏｖｏ）、クチナーゼ、Ｅｓｐｅｒａｓｅ（登録商標）、Ａｌｃａｌａｓｅ（登録商標）、Ｄｕｒａｚｙｍ（登録商標）、並びにＳａｖｉｎａｓｅ（登録商標）（Ｎｏｖｏ）、そしてＭａｘａｔａｓｅ（登録商標）、Ｍａｘａｃａｌ（登録商標）、Ｐｒｏｐｅｒａｓｅ（登録商標）とＭａｘａｐｅｍ（登録商標）（Ｇｉｓｔ−Ｂｒｏｃａｄｅｓ）などのプロテアーゼ、α及びβＰｕｒａｆｅｃｔ Ｏｘ Ａｍ（登録商標）（Ｇｅｎｅｎｃｏｒ）並びにＴｅｒｍａｍｙｌ（登録商標）、Ｂａｎ（登録商標）、Ｆｕｎｇａｍｙｌ（登録商標）、Ｄｕｒａｍｙｌ（登録商標）、そしてナタラーゼ（登録商標）（Ｎｏｖｏ）などのアミラーゼ、ペクチナーゼ、及びこれらの組み合わせが挙げられる。酵素は、本明細書では好ましくは顆粒状、粒状、又は混合粒状として添加し、典型的に組成物の約０．０００１〜約２重量％の範囲内の濃度の純粋酵素である。
【００５６】
漂白剤
本明細書での好適な漂白剤としては、塩素と酸素漂白剤、特に過ホウ酸ナトリウムの水和物と四水和物、そして制御放出速度を提供するため、任意で被覆した過炭酸ナトリウム（例えば、硫酸塩／炭酸塩被覆に関する英国特許第Ａ−１４６６７９９号を参照）などの無機過水和物塩、予備形成有機ペルオキシ酸と、有機ペルオキシ酸漂白剤前駆体を有するこれらの混合物、そして遷移金属含有漂白剤触媒（特に亜鉛又はコバルト）の全て又はいずれかが挙げられる。無機過水和物塩は典型的に組成物の約１重量％〜約４０重量％、好ましくは約２重量％〜約３０重量％、なお好ましくは約５重量％〜約２５重量％の範囲の濃度で取り入れられる。本明細書での使用に好ましいペルオキシ酸漂白剤前駆体としては、過安息香酸と置換過安息香酸前駆体、カチオン性ペルオキシ酸前駆体、ＴＡＥＤ、アセトキシベンゼンスルホン酸ナトリウム、並びにペンタアセチルグルコースなどの過酢酸前駆体、３，５，５−トリメチルヘキサノイルオキシベンゼンスルホン酸ナトリウム（イソ−ＮＯＢＳ）並びにノナノイルオキシベンゼンスルホン酸ナトリウム（ＮＯＢＳ）などの過ノナン酸前駆体、アミド置換アルキルペルオキシ酸前駆体（欧州特許第Ａ−０１７０３８６号）、及びベンゾオキサジンペルオキシ酸前駆体（欧州特許Ａ−０３３２２９４号と同第Ａ−０４８２８０７号）が挙げられる。典型的には漂白剤前駆体は、組成物の約０．５重量％〜約２５重量％、好ましくは約１重量％〜約１０重量％の範囲の濃度で取り入れられ、一方、予備形成有機ペルオキシ酸自体は典型的には、組成物の０．５重量％〜２５重量％、より好ましくは１重量％〜１０重量％の範囲の濃度で取り入れられる。本明細書での使用に好ましい漂白触媒としては、トリアザシクロノナンマンガンと関連錯体（米国特許第Ａ−４２４６６１２号及び同第Ａ−５２２７０８４号）、ビスピリジルアミンコバルト、ビスピリジルアミン銅、ビスピリジルアミンマンガン、そしてビスピリジルアミン鉄、並びに関連錯体（米国特許第Ａ−５１１４６１１号）、及びペンタミンアセテートコバルト（ＩＩＩ）並びに関連錯体（米国特許第Ａ−４８１０４１０号）が挙げられる。
【００５７】
低曇点非イオン性界面活性剤及び石鹸泡抑制剤
本明細書での使用に好適な石鹸泡抑制としては、低雲点を有する非イオン性界面活性剤が挙げられる。本明細書で用いられる「雲点」は、よく知られる非イオン性界面活性剤の特性であり、温度の上昇と共に界面活性剤がより溶解しにくくなる結果、二次位相の出現が観察される温度を「雲点」という（Ｋｉｒｋ Ｏｔｈｍｅｒ，ｐｐ．３６０〜３６２参照）。本明細書で使用するとき、「低曇点」非イオン性界面活性剤は、３０℃未満、好ましくは約２０℃未満、更に好ましくは約１０℃未満、最も好ましくは約７．５℃未満の曇点を有する非イオン性界面活性剤系成分として定義される。典型的な低曇点非イオン性界面活性剤としては、非イオン性アルコキシル化界面活性剤、特に第一級アルコールから誘導されるエトキシレート、及びポリオキシプロピレン／ポリオキシエチレン／ポリオキシプロピレン（ＰＯ／ＥＯ／ＰＯ）逆ブロックポリマーが挙げられる。また、このような低曇点の非イオン性界面活性剤としては、例えば、エトキシル化−プロポキシル化アルコール（例えば、ＢＡＳＦのＰｏｌｙ−Ｔｅｒｇｅｎｔ（登録商標）ＳＬＦ１８）とエポキシ末端処理ポリ（オキシアルキル化）アルコール（例えば、米国特許第Ａ−５，５７６，２８１号に記載される、非イオン性のＢＡＳＦのＰｏｌｙ−Ｔｅｒｇｅｎｔ（登録商標）ＳＬＦ１８Ｂシリーズ）が挙げられる。
【００５８】
好ましい低曇点界面活性剤は、次式を有するエーテル末端処理ポリ（オキシアルキル化）石鹸泡抑制剤である。
【００５９】
【化１】
式中、Ｒ1は平均約７〜約１２個の炭素原子を有する直鎖アルキル炭化水素であり、Ｒ2は約１〜約４個の炭素原子を有する直鎖アルキル炭化水素であり、Ｒ3は約１〜約４個の炭素原子を有する直鎖アルキル炭化水素であり、ｘは約１〜約６の整数であり、ｙは約４〜約１５の整数であり、そしてｚは約４〜約２５の整数である。
【００６０】
他の低曇点非イオン性界面活性剤は、次式を有するエーテル末端処理ポリ（オキシアルキル化）である。
ＲIＯ（ＲIIＯ）nＣＨ（ＣＨ3）ＯＲIII
式中、ＲIは約７〜約１２個の炭素原子を有する、直鎖又は分枝鎖、飽和又は不飽和、置換又は非置換、脂肪族又は芳香族の炭化水素ラジカルからなる群から選択され、ＲIIは同一又は異なる、所定のいずれかの分子量を有する、分枝状又は直鎖Ｃ2〜Ｃ7アルキレンからなる群から独立して選択され、ｎは１〜約３０の数であり、そしてＲIIIは、
（ｉ）１〜３個のヘテロ原子を含む４〜８員環置換又は非置換複素環と、
（ｉｉ）約１〜約３０個の炭素原子を有する、直鎖又は分枝鎖、飽和又は不飽和、置換又は非置換、環状又は非環状、脂肪族又は芳香族の炭化水素ラジカルからなる群から選択され、
（ｂ）Ｒ2が（ｉｉ）である場合は、（Ａ）少なくとも１つのＲ1はＣ2又はＣ3アルキレン以外である、あるいは（Ｂ）Ｒ2は６〜３０個の炭素原子を有し、更にＲ2が８〜１８個の炭素原子を有する場合は、ＲはＣ1〜Ｃ5アルキルである。
【００６１】
本明細書において好適なその他の構成成分としては、組成物の約０．１重量％〜約３０重量％、好ましくは約０．５重量％〜約１５重量％、最も好ましくは約１重量％〜約１０重量％の濃度の、分散性、再付着防止性、汚れ放出性、又は発明されたその他の洗浄特性を有する有機重合体が挙げられる。本明細書において好ましい再析出防止重合体としては、Ｓｏｋａｌａｎ ＰＡ３０、ＰＡ２０、ＰＡ１５、ＰＡ１０、並びにＳｏｋａｌａｎ ＣＰ１０（ＢＡＳＦ ＧｍｂＨ）、Ａｃｕｓｏｌ ４５Ｎ、４８０Ｎ、４６０Ｎ（Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ）、Ｓｏｋａｌａｎ ＣＰ５などのアクリル酸／マレイン酸共重合体、及びアクリル／メタクリル共重合体などのアクリル酸含有重合体が挙げられる。本明細書おいて好ましい汚れ放出重合体としては、アルキル並びにヒドロキシアルキルセルロース（米国特許第Ａ−４，０００，０９３号）、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン並びにこれらの共重合体、及びエチレングリコール、プロピレングリコール並びにこれらの混合物のテレフタレートエステルをベースとする、非イオン性並びにアニオン性共重合体が挙げられる。
【００６２】
重金属イオン封鎖剤及び結晶成長阻害剤は、一般に組成物の約０．００５重量％〜約２０重量％、好ましくは約０．１重量％〜約１０重量％、より好ましくは約０．２５重量％〜約７．５重量％、最も好ましくは約０．５重量％〜約５重量％の濃度で本明細書で用いるのに好適であり、例えば、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホネート）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホネート）ヘキサメチレンジアミンテトラ（メチレンホスホネート）、エチレンジホスホネート、ヒドロキシ−エチレン−１、１−ジホスホネート、ニトリロトリアセテート、エチレンジアミノテトラアセテート、エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−ジスクシネートは、これらの塩及び遊離酸の形態である。
【００６３】
本明細書における組成物は、例えば、組成物の約０．０５重量％〜約１０重量％、好ましくは約０．１重量％〜約５重量％の濃度の有機銀被覆剤（特に、Ｗｉｎｔｅｒｓｈａｌｌ（ドイツ、ザルツベルゲン）から販売されているＷｉｎｏｇ７０などのパラフィン類）、窒素含有腐食防止化合物（例えば、ベンゾトリアゾール並びにベンズイマダゾール、英国特許第Ａ−１１３７７４１号参照）、及び組成物の約０．００５重量％〜約５重量％、好ましくは約０．０１重量％〜約１重量％、より好ましくは約０．０２重量％〜約０．４重量％の濃度のマンガン（ＩＩ）化合物、特に有機配位子のマンガン（ＩＩ）塩などの不織防止剤を含有することができる。
【００６４】
本明細書において好適なその他の構成成分としては、着色剤、約０．０１重量％〜約５％の濃度の水溶性ビスマス化合物（例えば、酢酸ビスマス並びにクエン酸ビスマス）、約０．０１重量％〜約６％の濃度の酵素安定剤（例えば、カルシウムイオン、ホウ酸、プロピレングリコール並びに塩素漂白剤スカベンジャー）、石灰石鹸分散剤（国際公開第Ａ−９３／０８８７７号参照）、石鹸泡抑制剤（国際公開第９３／０８８７６号、並びに欧州特許第Ａ−０７０５３２４号参照）、ポリマー染料移行阻害剤、蛍光増白剤、香料、充填剤、及び粘土が挙げられる。
【００６５】
液体洗剤組成物は少量のメタノール、エタノール、プロパノール、及びイソプロパノールなどの低分子量第一級又は第二級アルコールを含有することがある。本明細書において好適なその他の担体溶媒としては、グリセロール、プロピレングリコール、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、ソルビトール、及びこれらの混合物が挙げられる。
【実施例】
【００６６】
（実施例１）
約１３５，３００ＤＡの分子量と約１７％のアセチル化の程度を有する、２ｇのキトサンＣｈｉｔｏｃｌｅａｒ ｅｘ Ｐｒｉｍｅｘを、攪拌ビーズを備えた２５０ｍＬ３つ首丸底フラスコに移した。９０ｍＬの脱イオン水を攪拌しながらフラスコに添加した。０．５３ｇの酢酸を５ｇの脱イオン水に溶解して、激しく攪拌しながらその一部を反応混合物に添加した。攪拌を約１５時間続けた。その後、４ｇのエタノールを反応物に添加して、約２時間混合物を攪拌した。
【００６７】
０．３５ｇの無水酢酸を１ｇのエタノールに溶解して、激しく攪拌しながら液滴添加した。１時間後、約１７８，０００ＤＡの分子量と４８％のアセチル化の程度を有するキトサン含有溶液を得た。反応混合物の温度は、添加前と添加中、２３℃であった。
【００６８】
（実施例２）
実施例１に記載する、入手した溶液を、例えば０．０７６ｃｍ（０．０３インチ）〜０．１５２ｃｍ（０．０６インチ）の必要な厚さまでＡ４サイズのガラス薄板状に流し入れて、キトサン被膜を形成するために用いる。一晩室温に放置して被膜を乾燥させる。
【００６９】
（実施例３）
実施例１に記載した通り入手した溶液を用いて、ＰＶＡ／キトサン被膜を以下のように形成する。
１）２０ｇのＰＶＡを１００ｇの脱イオン水に溶解してから１００ｇのキトサン溶液（２％）を混合する。
２）溶液をガラス又はＡ４サイズのプラスチック薄板上に必要な厚さまで流し入れる。被膜は０．０７６ｃｍ（０．０３インチ）〜０．１５２ｃｍ（０．０６インチ）で流し入れた。
３）被膜を一晩室温で乾燥させる。
【００７０】
実施例２と３に記載する、入手した被膜を用いて二重区画被膜を以下のように形成する。ＰＶＡ被膜を型に入れて、一次洗浄組成物を導入し、実施例２と３に準じて得た第二被膜を配置し、二次洗浄組成物を導入し、実施例２と３に準じて得た第三被膜を配置し、熱又は溶媒密封した。
【００７１】
実施例１の組成物は、小袋又は錠剤に配置することができる被覆挿入物に用いることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）酸水溶液中でキトサンの水溶液を形成する工程と、
ｂ）工程ａ）で得た溶液とアセチル化剤を、キトサン対アセチル化剤の準化学量論的な量で混合する工程と、
ｃ）アセチル化反応の実質的な終了に充分な時間でキトサン及びアセチル化剤を反応させる工程と、
を含む、変性Ｎ−アセチル化キトサンを製造する方法。
【請求項２】
工程ａ）の前記溶液が、酢酸、マレイン酸、クエン酸、乳酸、サリチル酸、塩酸、及びこれらの混合物から選択される酸を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
工程ａ）の前記溶液中のキトサンの濃度が約０．１〜約５重量％であって、ｐＨが約１〜５の範囲にある、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記アセチル化剤が無水酢酸である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
アセチル化反応がキトサン溶液の約０．１〜１０重量％の加水分解低減剤の存在下で行われる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記加水分解低減剤がアルコールである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記キトサンが約５０，０００〜約５００，０００Ｄａの分子量を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
工程ａ）で添加した開始キトサンのアセチル化の程度が約０〜約３０％である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
変性Ｎ−アセチル化キトサンのアセチル化の程度が約４０〜約８０％である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
被包物質と前記被包物質に含まれる洗浄組成物を含む１回用量洗剤製品であって、前記被包物質は、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法で得ることができる変性Ｎ−アセチル化キトサンを含む、１回用量洗剤製品。
【請求項１１】
包装物は２つ以上の区画を備え、少なくとも１つの区画が請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法で得ることができるキトサンを含む被包物質から調製される、請求項１０に記載の１回用量洗剤。
【請求項１２】
前記キトサンのアセチル化の程度が約４０〜約８０である、請求項１０又は１１に記載の１回用量洗剤。
【請求項１３】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法で得ることができるキトサンの、洗剤製品中での放出制御剤としての使用。
【請求項１４】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法で得ることができる変性Ｎ−アセチル化キトサンを含む、ｐＨ誘発水溶性被膜又は高分子基材。
【請求項１】
ａ）酸水溶液中でキトサンの水溶液を形成する工程と、
ｂ）工程ａ）で得た溶液とアセチル化剤を、キトサン対アセチル化剤の準化学量論的な量で混合する工程と、
ｃ）アセチル化反応の実質的な終了に充分な時間でキトサン及びアセチル化剤を反応させる工程と、
を含む、変性Ｎ−アセチル化キトサンを製造する方法。
【請求項２】
工程ａ）の前記溶液が、酢酸、マレイン酸、クエン酸、乳酸、サリチル酸、塩酸、及びこれらの混合物から選択される酸を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
工程ａ）の前記溶液中のキトサンの濃度が約０．１〜約５重量％であって、ｐＨが約１〜５の範囲にある、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記アセチル化剤が無水酢酸である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
アセチル化反応がキトサン溶液の約０．１〜１０重量％の加水分解低減剤の存在下で行われる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記加水分解低減剤がアルコールである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記キトサンが約５０，０００〜約５００，０００Ｄａの分子量を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
工程ａ）で添加した開始キトサンのアセチル化の程度が約０〜約３０％である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
変性Ｎ−アセチル化キトサンのアセチル化の程度が約４０〜約８０％である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
被包物質と前記被包物質に含まれる洗浄組成物を含む１回用量洗剤製品であって、前記被包物質は、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法で得ることができる変性Ｎ−アセチル化キトサンを含む、１回用量洗剤製品。
【請求項１１】
包装物は２つ以上の区画を備え、少なくとも１つの区画が請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法で得ることができるキトサンを含む被包物質から調製される、請求項１０に記載の１回用量洗剤。
【請求項１２】
前記キトサンのアセチル化の程度が約４０〜約８０である、請求項１０又は１１に記載の１回用量洗剤。
【請求項１３】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法で得ることができるキトサンの、洗剤製品中での放出制御剤としての使用。
【請求項１４】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法で得ることができる変性Ｎ−アセチル化キトサンを含む、ｐＨ誘発水溶性被膜又は高分子基材。
【公表番号】特表２０１１−５１１１２３（Ｐ２０１１−５１１１２３Ａ）
【公表日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５４４８２１（Ｐ２０１０−５４４８２１）
【出願日】平成２１年１月２１日（２００９．１．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００９／０５０２２０
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０９５８１６
【国際公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【出願人】（５９０００５０５８）ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー (2,280)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２１日（２００９．１．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００９／０５０２２０
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０９５８１６
【国際公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【出願人】（５９０００５０５８）ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー (2,280)
【Ｆターム（参考）】
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