説明

胞子、細菌、真菌及び/又は酵素の安定な固体組成物

【課題】化学系洗浄剤と、胞子、細菌、真菌又は酵素との両方を含む固体組成物が必要とされている。
【解決手段】本発明は、ボレート塩及び胞子(細菌又は真菌)、植物性細菌、真菌又は酵素を含む安定な固体クリーニング組成物と、当該組成物を用いる方法とに関する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ボレート塩;及び胞子(細菌又は真菌)、植物性細菌、真菌又は酵素を含む安定な固体クリーニング組成物、並びに当該組成物を用いる方法に関する。
【背景技術】
【0002】
胞子、細菌及び真菌は、クリーニング組成物、特に、清掃用配水管及びグリーストラップ向けに用いられるものにおいて重要な役割を演じている。胞子、細菌又は真菌を含む現在のクリーニング組成物は、典型的には、生物系成分の第一の容器と、化学系クリーナーの第二の容器とを有する2成分型の液状生成物として供給されている。化学物質が、上記胞子、細菌又は真菌に悪影響を与える可能性があるため、上記化学系洗浄剤と生物系成分を混合し、次いで当該混合物を貯蔵することは不可能である。多くの酵素含有組成物は、同一の短所を有する。
【0003】
固体クリーニング組成物には、別の組の安定性の問題が存在する場合がある。反応性材料又は不安定な材料は、固体内でお互いに距離を保つことができ、安定性を増すことができる。しかし、多くの固体は混合された成分を含み、そして上記組成物中で、微生物、胞子又は酵素を安定化することが要求される。固体組成物用の一定のディスペンサーが、中間濃度又は高濃度の溶解した組成物並びに(所望による)固形物を含む湿った固体及び液体組成物を製造する固体上に、液体をスプレーする。一般的な組成物では、微生物、胞子又は酵素は、上記湿った固体又は液体組成物内で不安定となる場合がある。微生物、胞子又は酵素を含む固体組成物を効果的に分注すると、例えば、ディスペンサー内で生成させた上記湿った固体及び液体組成物内で、上記微生物、胞子又は酵素を安定に保つ利益が受けられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
化学系洗浄剤と、胞子、細菌、真菌又は酵素との両方を含む固体組成物に関する必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、ボレート塩及び胞子(細菌又は真菌)、植物性細菌、真菌又は酵素を含む安定な固体クリーニング組成物と、当該組成物を用いる方法とに関する。実施形態の一つでは、本発明の固体組成物には、ボレート塩と、クリーニングに有効な量の胞子、細菌又は真菌とが含まれる。上記ボレート塩には、アルカノールアミンボレートが含まれうる。本発明の組成物には、固化剤、界面活性剤又はその両方が含まれうる。
【0006】
本発明の方法は、本発明に従う組成物を含む水性混合物又は溶液を、クリーニングすべき物体又は表面に適用することが含むことができる。適用される組成物は、安定化された微生物配合物又はクリーニング組成物を含むことができる。上記クリーニングすべき物体又は表面には、1種又は2種以上の床、配水管又は床配水が含まれうる。実施形態の一つでは、本発明の方法は、表面の摩擦係数を高くすることを含むことができる。実施形態の一つでは、本発明は、グラウトをクリーニングすることを含むことができる。実施形態の一つでは、上記表面又はグラウトは、床又は床材である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
定義
本明細書において、微生物調製物は、防腐剤の中で提供されうる、1種又は2種以上の胞子(細菌又は真菌)、植物性細菌又は真菌を含む配合物を指す。本明細書において、細菌調製は、防腐剤内で提供されうる、細菌の胞子及び/又は植物性細菌を含む配合物を指す。上記防腐剤は、植物性細菌又は真菌の市販の調製物内に用いられている任意の又は種々の防腐剤組成物を含むことができる。上記防腐剤は、例えば、キレート化剤、界面活性剤、緩衝剤、水等を含むことができる。上記微生物調製物は、例えば、脂肪、油、油脂、糖、たんぱく質、炭水化物等を、例えば、消化又は分解することができる。
【0008】
本明細書において、重量%(wt−%)、重量によるパーセンテージ、重量による%等は、物質の重量を組成物の重量で割り、100をかけた物質の濃度を指す同義語である。
【0009】
本明細書において、ホウ酸塩及びボレート塩は、交換可能に用いられ、塩、例えば、ホウ酸カリウム、モノエタノールアミンボレート又はホウ酸の中和により得られるか、若しくはホウ酸の中和により得られるものとして視覚化できる別の塩を指す。本発明の組成物中のホウ酸塩又はボレート塩の重量%は、イオンを含むマイナスに帯電したホウ素(例えば、ボレート及び/又はホウ酸部分)の重量%として、又はホウ酸塩全体(例えば、マイナスに帯電した部分及びプラスに帯電した部分の両方)の重量%としてのいずれかで表現することができる。好ましくは、上記重量%は、ホウ酸塩全体を指す。クエン酸塩又は他の酸性塩の重量%をまた、好ましくは酸全体の塩に関連して、これらの方式において表現することができる。本明細書において、用語「総ホウ素化合物」は、ボレート及びホウ酸部分の合計を指す。
【0010】
本明細書において、塩基性又はアルカリ性のpHは、7超、8以上、約8〜約9.5、約8〜約11、約9超、又は約9〜約10.5のpHを指す。
【0011】
本明細書において、用語「床材」又は「床」は、人が歩く任意の水平面を指す。床材又は床を、無機材料、例えば、セラミックタイル又は天然石(例えば、四角形の(quarry)タイル)、又は有機材料、例えば、エポキシ、ポリマー、ゴム又は弾性材料から製造することができる。上記床材又は床は、任意の種々の環境、例えば、レストラン(例えば、ファーストフード店)、食品加工及び/又は調製施設、食肉処理場、食品包装工場、ショートニング生産プラント、調理室等に存在しうる。
【0012】
本明細書において、フレーズ「摩擦係数」及び「滑り抵抗」は、一般的な出版物、例えば、ASTM Method D−2047、Jamesの装置により測定されるような「Static Coefficient ofFriction of Polish Coated Floor Surface」及びASTM委員会D−21による報告書「この試験により測定される0.5以上の静的摩擦係数を有する床は、危険性のない歩道面を提供するものと認められる」により規定することができる。この値は、Robert J.Brungraberによる、NBS Technical Note 895「An Overview of Floor Slip−Resistance,With Annotated Bibliography」において認定され、そこでは、0.5の値は安全な係数を提供し、そして通常の歩幅をとる大部分の人は、上記値が0.3〜0.35を超える場合に、表面上でスリップしないであろうことが示されている。他の関連性のあり、そして同様の基準には、ANSI 1264.2−2001、ASTM C1028−89、ASTM D2047−93、ASTM F1679−00(英国製XL摩擦計に関連する)、ASTM試験方法 F1677−96及びUL410(1992)が含まれる。このパラグラフ内の各基準を参照し、本明細書に組み入れる。
【0013】
本明細書において、本発明の組成物中の、又は本発明の方法で用いられる成分の量を修飾する用語「約」は、例えば、現実の世界における濃縮物の製造又は溶液の使用のために用いられる典型的な測定手順及び材料取扱い手順により、これらの手順における不注意による誤りにより、上記組成物の製造又は上記方法の実施に用いられる成分の製造、供給源又は純度の違いにより生じうる数量の変動を指す。用語「約」により修飾されたか否かにかかわらず、特許請求の範囲は、当該量の等価量(equivalent)を含む。
【0014】
安定化された微生物調製物及び/又は酵素を含む固体組成物
本発明は、ボレート塩と、胞子(細菌又は真菌)、植物性細菌、真菌又は酵素とを含む固体組成物に関する。本発明の固体組成物は、例えば、固化剤及び安定化された微生物調製物を含むことができる。本発明の固体組成物は、例えば、固化剤及び安定化された酵素調製物を含むことができる。本発明の固体組成物は、例えば、固化剤、安定化された微生物調製物及び安定化された酵素調製物(例えば、安定化された微生物及び酵素調製物)を含むことができる。本発明の組成物はまた、1種又は2種以上の界面活性剤又は界面活性剤混合物、キレート剤、炭酸ナトリウム又はクリーニングに有用な他の成分を含むことができる。本発明はまた、これら組成物を用いる方法を含む。
【0015】
本発明の組成物は、胞子(細菌又は真菌)、植物性細菌、真菌又は酵素に、有用な安定性を付与することができる。実施形態の一つでは、ボレート塩を含む本発明の固体は、当該固体組成物中で、胞子(細菌又は真菌)、植物性細菌、真菌又は酵素の有用な安定性を付与することができる。例えば、上記固体は、1年、2年又はそれより長い期間、活性/生体胞子(細菌又は真菌)、植物性細菌、真菌又は酵素の許容可能な濃度(例えば、≧70%、初期活性)を保持することができる。
【0016】
実施形態の一つでは、ボレート塩を含む本発明の固体を上記組成物の表面の少なくとも一部を湿らすディスペンサー内で用いて、濃縮又は中間の液体組成物を生成することができる。実施形態の一つでは、ボレート塩を含む本発明の固体は、濃縮又は中間の液体組成物を提供することができ、そこでは、上記胞子(細菌又は真菌)、植物性細菌、真菌又は酵素は、例えば、ボレート塩のない上記組成物と比較して、有利な安定性を示す。例えば、上記濃縮又は中間の液体組成物は、6時間、1日、2日、4日、6日又はそれより長い期間、活性/生体胞子(細菌又は真菌)、植物性細菌、真菌又は酵素の許容可能な濃度(例えば、≧70%活性)を保持することができる。
【0017】
実施形態の一つでは、ボレート塩を含む本発明の固体は、濃縮又は中間の液体及び粒子組成物を提供することができ、そこでは、上記胞子(細菌又は真菌)、植物性細菌、真菌又は酵素は、例えば、ボレート塩を含まない組成物と比較して、有利な安定性を示す。例えば、上記濃縮又は中間の液体及び粒子組成物は、6時間、1日、2日、4日、6日又はそれより長い期間、活性/生体胞子(細菌又は真菌)、植物性細菌、真菌又は酵素の許容可能な濃度(例えば、≧70%活性)を保持することができる。実施形態の一つでは、ボレート塩を含む本発明の固体は、湿った固体組成物を提供することができ、そこでは、上記胞子(細菌又は真菌)、植物性細菌、真菌又は酵素は、例えば、ボレート塩を含まない組成物と比較して、有利な安定性を示す。例えば、上記湿った固体組成物は、6時間、1日、2日、4日、6日又はそれより長い期間、活性/生体胞子(細菌又は真菌)、植物性細菌、真菌又は酵素の許容可能な濃度(例えば、≧70%活性)を保持することができる。
【0018】
本発明の固体組成物は、ボレート塩及び微生物を含む安定化された微生物調製物を含むことができる。上記微生物は、胞子(細菌又は真菌)、植物性細菌又は真菌の状態であることができる。上記微生物調製物は、汚物、例えば、油脂、油(例えば、植物性油脂又は動物性脂肪)、たんぱく質、炭水化物等を消化又は分解することができる、例えば、胞子又は胞子混合物を含むことができる。上記微生物調製物はまた、例えば、油脂、油、脂肪、たんぱく質、炭水化物等の汚染の分解を助ける酵素を生産することができる。上記ボレート塩は、ホウ酸の種々の塩、例えば、アルカリ金属塩又はアルカノールアミン塩を含むことができる。上記ホウ酸塩は、安定化された微生物調製物を含む固体クリーニング組成物のために、アルカリ性源を供給することができる。
【0019】
上記ホウ酸塩は、上記微生物調製物に、例えば、クリーニング組成物中に用いられる一般的な微生物調製物と比較して有利な安定性を付与することができる。この安定性は、例えば、上記固体組成物中に、ディスペンサー内の湿った固体組成物中に、上記固体組成物から直接製造された液体組成物(例えば、懸濁液又は溶液、濃縮物、中間の組成物又は使用組成物)中に現れうる。
【0020】
実施形態の一つでは、本発明の安定化された微生物調製物は、クリーニング組成物の成分である。本発明を制限するものではないが、上記微生物調製物は、上記クリーニング組成物中で洗浄性酵素の供給源として考えることができる。上記クリーニング組成物はまた、上記微生物調製物によりその場では生産されない追加の酵素を含むことができる。上記微生物調製物は、例えば、酵素、例えば、プロテアーゼ、リパーゼ及び/又はアミラーゼを生産することができる。上記組成物はまた、他の添加された酵素、例えば、プロテアーゼ、リパーゼ及び/又はアミラーゼを含むことができる。本発明を制限するものではないが、上記添加された酵素は、上記クリーニング組成物の適用の際、即時のクリーニングを提供するものと考えることができ、そして上記微生物調製物は、すすぎの後でさえも、上記微生物が、クリーニングすべき製品上に残るので継続性のクリーニングを提供すると考えることができる。
【0021】
大部分のクリーナーは、汚染を一方の表面又は場所(例えば、床)から別の表面又は場所(例えば、配水管)に実際に移動させる汚物除去のみを提供することができる。ある実施形態では、本発明の安定化された微生物調製物を含むクリーニング組成物は、酵素により継続的に汚物を分解することにより、汚物除去及び継続性の汚染減少の両方を提供することができる。本発明の安定化された微生物調製物を含むクリーニング組成物は、床クリーナーとして、グラウトクリーナーとして、床及び配水管併用クリーナー並びに油とり/油脂消化剤として、グリーストラップ内の油脂消化剤として、地方自治体の廃棄物処理における流出液及び/又は排水処理(例えば、脂肪、油及び油脂の減少)のための動物性脂肪精製工場内の油脂消化剤として、を含む種々の用途のために、又はクルーズ船の廃水及び中水道水処理のために用いることができる。
【0022】
本発明の固体組成物は、ボレート塩及び酵素を含む安定化された酵素調製物を含むことができる。上記酵素は、洗浄性酵素であることができる。上記酵素調製物は、例えば、油脂、油(例えば、植物性油脂又は動物性脂肪)、たんぱく質、炭水化物等を消化又は分解することができる、例えば、酵素又は酵素混合物を含むことができる。上記ボレート塩は、種々のホウ酸塩、例えば、アルカリ金属塩又はアルカノールアミン塩を含むことができる。上記ホウ酸塩は、安定化された酵素調製物を含むクリーニング組成物のためにアルカリ性源を提供することができる。
【0023】
上記ホウ酸塩は、上記酵素調製物に、例えば、クリーニング組成物中で用いられる一般的な酵素調製物と比較して有利な安定性を付与することができる。この安定性は、例えば、上記固体組成物中に、ディスペンサー内の湿った固体組成物中に、上記固体組成物から直接製造された液体組成物(例えば、懸濁液又は溶液、濃縮物、中間の組成物、又は使用組成物)中に現れうる。実施形態の一つでは、本発明の安定化された酵素調製物は、固体クリーニング組成物の成分である。
【0024】
本発明の安定化された酵素調製物を含む固体クリーニング組成物は、床クリーナーとして、グラウトクリーナーとして、床及び配水管併用クリーナー並びに油とり/油脂消化剤として、グリーストラップ内の油脂消化剤として、地方自治体の廃棄物処理における流出液及び/又は排水処理(例えば、脂肪、油及び油脂の減少)のための動物性脂肪精製工場内の油脂消化剤として、を含む種々の用途のために、又はクルーズ船の廃水及び中水道水処理のために用いることができる。
【0025】
本発明を制限するものではないが、本発明の安定な微生物又は酵素組成物は、表面上で油脂又は油を分解することができると考えられる。油脂又は油を分解することにより、上記油脂又は油に張り付いた他の汚染を剥離することができる。従って、本発明の固体組成物は、表面をクリーニングすることができる。実施形態の一つでは、本発明は、本発明の固体の安定な微生物の又は酵素組成物の適用を繰り返すことを含む方法を含む。例えば、本発明の方法は、毎日の適用を含むことができる。5〜21日間の適用、又は一定の環境では5〜14日間の適用により、軽く汚染した表面をクリーニングすることができる。3〜6週間の間の適用により、激しく汚染した表面をクリーニングすることができる。
【0026】
本発明の固体組成物の実施形態
ある実施形態では、本発明の組成物を、下記の表に列挙する成分及び量により記載することができる。上記安定化された微生物配合物及び/又は安定化された酵素組成物の成分は、下記表に列挙しないが、本明細書に記載する。これらの表における量及び範囲をまた、「約」により修飾することができる。
【0027】
【表1】

【0028】
【表2】

【0029】
【表3】

【0030】
【表4】

【0031】
【表5】

【0032】
【表6】

【0033】
固化剤
本発明の組成物中の固化剤は、当該組成物を固形に保つために加えられる。上記固体組成物の他の成分もまた固体ではあるが、当該固化剤は、固体及び液体成分を含む組成物全体を固形に保つことができる。実施形態の一つでは、当該固化剤は、アルカリ性源が固体クリーニング組成物を固形に保つことを補助する。
【0034】
好適な固化剤には、固形のポリエチレングリコール(PEG)、固形のEO/POブロックコポリマー等;アミド、例えば、ステアリン酸のモノエタノールアミド、ラウリン酸のジエタノールアミド、アルキルアミド等;酸又はアルカリ処理工程により水溶性化したでん粉;水溶性化したセルロース;無機系薬剤、例えば、水酸化ナトリウム(例えば、苛性アルカリ水和物(caustic hydrate))、カーボネート系固化剤(例えば、E−form又は炭酸ナトリウム)、酢酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、リン酸のアルカリ金属塩(例えば、STPP、TKPP及びTSPP)、シリケート、例えば、ケイ酸ナトリウム及びメタケイ酸ナトリウム等;ポリ(無水マレイン酸/メチルビニルエーテル);ポリメタクリル酸;ウレア;高融点(high melt)アルコールエトキシレート(例えば、12、14、16、18又は20モルのエトキシレートを有するC12〜C14のアルコールエトキシレート、20モルのエトキシレートを有するC12〜15アルコールエトキシレート、13モルのエトキシレートを有するC14〜15アルコールエトキシレート、20モルのエトキシレートを有するC6アルコールエトキシレート等);高融点を有する他の一般官能性又は不活性材料;冷却の際に加熱した組成物に凝固特性を付与する種々の無機物等が含まれる。
【0035】
ある実施形態では、上記固化剤は、固形のPEG、例えば、PEG1500から、PEG20,000までを含む。ある実施形態では、上記PEGは、PEG1450、PEG3350、PEG4500、PEG8000、PEG20,000等を含む。さらに好適な固化剤には、EO/POブロックコポリマー、例えば、Pluronic 108、Pluronic F68の商品名の下で販売されるもの;アミド、例えば、ラウリン酸のジエタノールアミド又はココジエチレンアミド等が含まれる。ある実施形態では、上記固化剤には、固化剤の組合せ物、例えば、PEG及びEO/POブロックコポリマー(例えば、Pluronic)の組合せ物、並びにPEG及びアミド(例えば、ラウリン酸のジエタノールアミド又はステアリン酸のモノエタノールアミド)の組合せ物が含まれる。
【0036】
実施形態の一つでは、分注をさらに制御するために、上記固化剤は、水に極度の溶解性を有する固体ではない(例えば、ウレア)。この実施形態では、他の不利益ではない固化剤には、他の吸湿性固体が含まれる。
【0037】
ホウ酸塩
本発明は、塩基性pHにおいて、又は上記固体組成物から調製された水性濃縮物において、上記微生物調製物の安定性を改良するために、1種又は2種以上のホウ酸塩を用いる安定な微生物のクリーニング組成物に関する。好適なホウ酸塩は、アルカリ性を付与することができる。上記塩には、ホウ酸のアルカリ金属塩;ホウ酸のアミン塩、好ましくはホウ酸のアルカノールアミン塩等;又はそれらの組み合わせが含まれる。ある実施形態では、上記ホウ酸塩には、ホウ酸カリウム、モノエタノールアンモニウムボレート、ジエタノールアンモニウムボレート、トリエタノールアンモニウムボレート等、又はそれらの組み合わせが含まれる。実施形態の一つでは、上記ホウ酸塩には、モノエタノールアミンボレートが含まれる。
【0038】
上記ホウ酸塩、例えば、ホウ酸カリウム又はモノエタノールアミンボレートを、種々の経路により得ることができる。例えば、市販のホウ酸塩、例えば、ホウ酸カリウムを、上記組成物に添加することができる。あるいは、上記ホウ酸塩、例えば、ホウ酸カリウム又はモノエタノールアミンボレートは、ホウ酸をカリウム含有塩基(例えば、水酸化カリウム)等の塩基又はモノエタノールアミン等の塩基と中和することにより得ることができる。
【0039】
ある実施形態では、上記ホウ酸塩は、5又は10重量%を超えた濃度、例えば、11、12、13、14、15、16、17、18、19又は20重量%を超えた濃度において、上記固体組成物から調製された水性濃縮物に可溶である。ある実施形態では、上記ホウ酸塩は、最大35重量%、例えば、最大25、30又は35重量%の濃度において、上記固体組成物から調製された水性濃縮物中に可溶であることができる。ある実施形態では、上記ホウ酸塩は、12〜35重量%、15〜30重量%又は20〜25重量%、例えば、20〜25重量%において可溶であることができる。本発明の固体組成物は、用語「約」で修飾されていないホウ酸塩の任意の量又は範囲を含むことができる。
【0040】
実施形態の一つでは、アルカノールアミンボレート、例えば、モノエタノールアミンボレートは、他のホウ酸塩、特にホウ酸ナトリウムよりも高濃度で可溶である。アルカノールアミンボレート、例えば、モノエタノールアミンボレートを用いることができ、そして上記列挙された濃度において、好ましくは最大約30重量%、好ましくは約20〜約25重量%において、上記固体組成物から調製された水性濃縮物中に可溶である。実施形態の一つでは、この高い溶解性を、アルカリ性のpH、例えば、pH約9〜約10.5において得ることができる。
【0041】
実施形態の一つでは、ホウ酸カリウムは、他の金属ホウ酸塩、特に他のホウ酸のアルカリ金属塩、特にホウ酸ナトリウムよりも高濃度で可溶である。ホウ酸カリウムが用いられてもよく、そして上記列挙された濃度において、好ましくは最大約25重量%、好ましくは約15〜約25重量%において、上記固体組成物から調製された水性濃縮物中に可溶である。実施形態の一つでは、この高い溶解性は、アルカリ性pH、例えば、pH約9〜約10.5において得ることができる。
【0042】
上記ホウ酸塩は、約7超、約8超、約8〜約11又は約9〜約10.5のpHを保持するために好適な他の緩衝剤系と比較して、塩基性のpHにおける微生物調製物の安定性を望ましく高めることができる。アルカリ性のpHを保持することにより、より大きなクリーニング力を与えることができる。
【0043】
実施形態の一つでは、本発明のクリーニング組成物には、胞子、細菌又は真菌;及びアルカノールアミンボレートが含まれる。実施形態の一つでは、上記組成物は、使用組成物又は濃縮組成物として溶解させた場合に、9以上、例えば、約9〜約10.5のpHを有する組成物を与える成分を含むことができる。実施形態の一つでは、上記使用又は濃縮組成物は、8以上、例えば、約8〜約9.5のpHを有することができる。
【0044】
ある実施形態では、本発明の固体組成物は、ホウ酸塩(例えば、アルカノールアミンボレート、例えば、モノエタノールアミンボレート又はホウ酸ナトリウム)を、約2重量%〜約10重量%、約5〜約35重量%において、約5重量%〜約20重量%において、約5重量%〜約15重量%、約10重量%〜約30重量%において、約10〜約20重量%において、又は約25重量%〜約30重量%において含む。ある実施形態では、ボレート塩は、上記組成物の約5重量%において、約10重量%において、約15重量%において、約20重量%において、約25重量%において、又は約30重量%において存在する。本発明の固体組成物はまた、用語「約」により修飾されていないモノエタノールアミンボレートの任意の量又は範囲を含むことができる。
【0045】
微生物調製物
種々の胞子(細菌又は真菌)、植物性細菌又は真菌を、本発明の安定化された細菌組成物に用いることができる。例えば、本発明の固体組成物は、上記配合物及び目的とする使用環境を生き抜くことができるか、又は脂質、たんぱく質、炭水化物、家庭、施設及び産業の汚物又は流出液等に共通の他の有機物等を、消化する、分解する又は分解を進めることができる任意の生存可能な微生物を含むことができる。多くの好適な系統及び種が知られている。
【0046】
好適な胞子(細菌又は真菌)、植物性細菌又は真菌には、バシラス属(Bacillus)、シュードモナス属(Pseudomonas)、アルトロバクター属(Arthrobacter)、エンテロバクター属(Enterobacter)、シトロバクター属(Citrobacter)、コロニバクター属(Corynebacter)、ニトロバクター属(Nitrobacter)、それらの混合物等;アシネトバクター属(Acinetobacter)、アスペルギウス属(Aspergillus)、アゾスピリルム(Azospirillum)、ブルコルデリア(Burkholderia)、セリポリオプシス(Ceriporiopsis)、エシェリキア属(Escherichia)、乳酸菌(Lactobacillus)、パエンバシラス(Paenebacillus)、パラコッカス属(Paracoccus)、ロドコッカス属(Rhodococcus)、シフィンゴモナス(Syphingomonas)、連鎖球菌属(Streptococcus)、チオバシラス属(Bacillus)、トリコデルマ属(Trichoderma)、キサントモナス属(Xanthomonas)、乳酸菌(Lactobacillus)、ニトロソモナス属(Nitrosomonas)、アルカリアエンス(Alcaliaens)、クレブシエラ属(Klebsiella)、それらの混合物等;それらの混合物等が含まれる。
【0047】
好適なバシラス属(Bacillus)には、リケニホルミス菌(Bacillus licheniformis)、枯草菌(Bacillus subtilis)、ポリミキサ菌(Bacillus polymyxa)、それらの混合物等;バシラス・メタノリクス(Bacillus methanolicus)、バシラス・アミロキクエファシエンス(Bacillus amyloliquefaciens)、バシラス・パステウリ(Bacillus pasteurii)、バシラス・ラエボラクティクス(Bacillus laevolacticus)、巨大菌(Bacillus megaterium)、それらの混合物等;それらの混合物等が含まれる。好適なシュードモナス属(Pseudomonas)には、シュードモナス・アエルジノサ(Pseudomonas aeruginosa)、シュードモナス・アルカノリティカ(Pseudomonas alkanolytica)、シュードモナス・デントリフィカンス(Pseudomonas dentrificans)、それらの混合物等が含まれる。好適なアルトロバクター属(Arthrobacter)には、アルトロバクター・パラフィネウス(Arthorobacter paraffineus)、アルトロバクター・ペトロレオファガス(Arthorobacter Petroleophagus)、アルトロバクター・ルベルス(Arthorobacter rubellus)、アルトロバクター属種(Arthrobacter sp.)、それらの混合物等が含まれる。好適なエンテロバクター属(Enterobacter)には、エンテロバクター・クロアカエ(Enterobacter cloacae)、エンテロバクター属種(Enterobacter sp.)、それらの混合物等が含まれる。好適なシトロバクター属には、シトロバクター・アマロナティクス(Citrobacter amalonaticus)、シトロバクター・フレウンディ(Citrobacter freundi)、それらの混合物等が含まれる。好適なコリネ細菌属には、コリネ細菌・アルカナム(Corynebacterium alkanum)、コリネ細菌・フジオケンセ(Corynebacterium fujiokense)、コリネ細菌・ヒドロカルボオキシダノ(Corynebacterium hydrocarbooxydano)、コリネ細菌属種(Corynebacterium sp.)、それらの混合物等が含まれる。
【0048】
好適な胞子(細菌又は真菌)、植物性細菌又は真菌には、次のATCC受入番号:21417、21424、27811、39326、6051a、21228、21331、35854、10401、12060、21551、21993、21036、29260、21034、13867、15590、21494、21495、21908、962、15337、27613、33241、25405、25406、25407、29935、21194、21496、21767、53586、55406、55405、55407、23842、23843、23844、23845、6452、6453、11859、23492を有するもの、それらの混合物等が含まれる。
【0049】
本発明において用いることができる好適な微生物には、米国特許第4,655,794号明細書、同5,449,619号明細書及び同5,863,882号明細書;並びに米国特許出願公開第20020182184号明細書、同20030126688号明細書及び同20030049832号明細書(参照により本明細書に組み入れる)に開示されるものが含まれる。
【0050】
好適な胞子(細菌又は真菌)、植物性細菌又は真菌は、種々の供給者(例えば、Sybron Chemicals,Inc.,Semco Laboratories,Inc.,又はNovozymes)から市販されている。上記製品の商標名には、SPORZYME(商標)1B、SPORZYME(商標)Ultra Base 2,SPORZYME(商標)EB、SPORZYME(商標)BCC、SPORZYME(商標)WC Wash,SPORZYME(商標)FE, BI−CHEM(商標)MSB,BI−CHEM(商標)Purta Treat,BI−CHEM(商標)BDO,BI−CHEM(商標)SANI−BAC(商標)、BI−CHEM(商標)BIO−SCRUB(商標)、BI−CHEM(商標)GC600L(商標)、BI−CHEM(商標)Bioclean,GREASE GUARD(商標)等が含まれる。
【0051】
実施形態の一つでは、上記胞子(細菌又は真菌)、植物性細菌又は真菌には、特に、細胞外酵素、特に、プロテアーゼ、アミラーゼ及びセルラーゼの高い生産性に特に適合させたバシラス属(Bacillus)の系統が含まれる。上記系統は、廃棄物処理製品に一般的である。この混合物は、リケニホルミス菌(Bacillus licheniformis)、枯草菌(Bacillus subtilis)及びポリミキサ菌(Bacillus polymyxa)を含むことができる。追加の例の目的で、バシラス・パステウリ(Bacillus pasteurii)は、高水準のリパーゼ生産を示すことができる;バシラス・ラエボラクティクス(Bacillus laevolacticus)は、より早い発芽サイクルを示すことができる;バシラスアミロキクエファシエンス(Bacillus amyloliquefaciens)は、高水準のプロテアーゼ生産を示すことができる。
【0052】
上記処方中の胞子(細菌又は真菌)、植物性細菌又は真菌に関する好適な濃度には、約1×103〜約1×109CFU/mL、約1×104〜1×108CFU/mL、約1×105〜1×107CFU/mL等が含まれる。胞子(細菌又は真菌)、植物性細菌又は真菌の市販の組成物を、本発明の固体組成物で、例えば、約0.5〜約10重量%、約1〜約5(例えば、4)重量%、約2〜約10重量%、約1〜約3重量%、約2重量%、約3重量%又は約4重量%の有効なクリーニング組成物において用いることができる。本発明の固体組成物は、「約」により修飾されていないこれらの量又は範囲を含むことができる。
【0053】
酵素
本発明のクリーニング組成物は、1種又は2種以上の酵素を含むことができ、当該組成物は、クリーニングし、汚染を取り除き、そして予浸する場合に、たんぱく質系、炭水化物系又はトリグリセリド系汚染を、基材から取り除くための望ましい活性を付与することができる。本発明を制限するものではないが、本発明のクリーニング組成物向けに好適な酵素は、表面又はテキスタイル上で出会う、1種又は2種以上の汚染残差を分解する又は変質することにより作用し、そのようにして、当該汚染を除去するか、又は上記クリーニング組成物の界面活性剤若しくは他の成分により当該汚染を除去することができる。汚染残差の分解及び変質の両方により、上記汚染をクリーニングすべき表面又はテキスタイルに結合させる物理化学系の力を減らして、すなわち、上記汚染をさらに水溶性にして、洗浄性を改良することができる。例えば、1種又は2種以上のプロテアーゼは、汚染残差中に存在する錯体、高分子のたんぱく質構造体を、より簡素な短分子鎖分子に開裂させることができ、当該短分子鎖それら自体は、上記プロテアーゼを含む洗浄性溶液により、表面から容易に脱着するか、可溶化するか、又は容易に除去される。
【0054】
好適な酵素には、任意の好適な起源、例えば、野菜、動物、細菌、真菌又は酵母起源のプロテアーゼ、アミラーゼ、リパーゼ、グルカナーゼ(gluconase)、セルラーゼ、ペルオキシダーゼ、又はそれらの混合物が含まれる。好ましい選択は、例えば、pH−活性度及び/又は最適な安定性、熱安定性及び活性な洗浄剤への安定性、ビルダー等の要因により影響を受ける。この点では、細菌又は真菌酵素、例えば、細菌のアミラーゼ及びプロテアーゼ、並びに真菌のセルラーゼが好ましい。上記酵素は、プロテアーゼ、リパーゼ、アミラーゼ、又はそれらの組み合わせであることが好ましい。
【0055】
本明細書において、「洗浄性酵素」は、洗濯物、テキスタイル、商品洗浄(warewashing)、定置洗浄(cleaning−in−place)、配水管、床、カーペット、医療又は歯科医療機器、食肉用刃物、塗装面(hard surfaces)、パーソナルケア等向けの組成物の成分としてのクリーニング効果、汚染を取り除く効果又は有益な効果を有する酵素を意味する。好適な洗浄性酵素には、例えば、プロテアーゼ、アミラーゼ、リパーゼ、又はそれらの組み合わせ等のヒドロラーゼが含まれる。
【0056】
酵素は、洗浄又は予浸手順の際に有効に洗浄するために十分な量において、本発明に従う組成物中に導入されるのが通常である。洗浄するために有効量は、清潔な、衛生的な、そして好ましくは、腐食のない外観をクリーニングされた材料に生じさせる量を指す。クリーニングするために有効な量はまた、基材に、クリーニング、汚染除去、汚物除去、ホワイトニング、脱臭又は新しさ向上効果を付与する量を指す場合がある。概して、上記クリーニング効果は、上記クリーニング組成物の約0.1%〜約3重量%、好ましくは約1%〜約3重量%の酵素量を用いて得ることができる。高度に濃縮したクリーニング配合物において、より高い活性水準がまた望ましい。
【0057】
市販の酵素、例えば、アルカリ性プロテアーゼは、液状又は乾燥状態で得ることができ、粗水溶液として又は各種取り揃えられ、精製され、処理され、そして配合された状態として販売され、そして安定化剤、緩衝剤、補因子(cofactor)、不純物及び不活性ビヒクルと一般的に組み合わせて、約2%〜約80重量%の活性酵素を含む。実際の活性酵素含有率は、製造方法によって決まり、そして上記組成物が所望の酵素活性を有するのであれば、重要なものではない。本発明の方法及び生成物を用いるために選択される特定の酵素は、物理的な製品形態、使用pH、使用温度、及び消化、分解又は変質すべき汚物種によって決まる。上記酵素を、所与の一式の実用的な条件で、最適な活性及び安定性を与える様に選択することができる。
【0058】
本発明の組成物は、少なくともプロテアーゼを含むことが好ましい。驚くべきことに、本発明の組成物は、実質的に長い有効期間の間、プロテアーゼを安定化させることだけでなく、たんぱく質を分解し、かつ汚物除去を強化する方向にプロテアーゼ活性を大きく強化することが見出された。さらに、強化されたプロテアーゼ活性は、1種又は2種以上の追加の酵素、例えば、アミラーゼ、セルラーゼ、リパーゼ、ペルオキシダーゼ、エンドグルカナーゼ酵素及びそれらの混合物、好ましくはリパーゼ又はアミラーゼ酵素の存在下で生ずる。
【0059】
上記酵素を、上記クリーニング組成物により目標とされるか、又はクリーニングすべき表面又は現場に存在する汚物の種類に関して選択することができる。本発明を制限するものではないが、アミラーゼは、でん粉、例えば、ジャガイモ、パスタ、オートミール、ベビーフード、肉汁、チョコレート等を含む汚物をクリーニングするために有利でありうると考えられる。本発明を制限するものではないが、プロテアーゼは、たんぱく質、例えば、血液、皮膚のうろこ(cutaneous scale)、粘液、草、食品(例えば、卵、ミルク、ホウレンソウ、食肉残差、トマトソース)等を含む汚物をクリーニングするために有利でありうると考えられる。本発明を制限するものではないが、リパーゼは、脂肪、油又はろう、例えば、動物又は植物性脂肪、油又はろう(例えば、サラダ用ドレッシング、バター、ラード、チョコレート、口紅)を含む汚物をクリーニングするために有利でありうると考えられる。本発明を制限するものではないが、セルラーゼは、他の汚物のための付着点として作用するセルロース含有又はセルロース繊維含有汚物をクリーニングするために有利でありうると考えられる。
【0060】
上記酵素は、洗浄性酵素を含むことが出来る。上記洗浄性酵素は、プロテアーゼ、アミラーゼ、リパーゼ、セルラーゼ、ペルオキシダーゼ、グルカナーゼ、又はそれらの混合物を含むことができる。上記洗浄性酵素は、アルカリ性プロテアーゼ、リパーゼ、アミラーゼ、又はそれらの混合物を含むことができる。
【0061】
酵素に対する有用な参考文献は、「Industrial Enzymes」,Scott,D.,in Kirk−Othmer Encyclopedia of Chemical Technology,3rd Edition,(編集者、Grayson,M.及びEcKroth,D.)Vol.9,pp.173−224,John Wiley&Sons,New York,1980である。
【0062】
プロテアーゼ
本発明の組成物向けに好適なプロテアーゼは、植物、動物又は微生物に由来することができる。上記プロテアーゼは、微生物、例えば、酵母、カビ又は細菌に由来することが好ましい。好ましいプロテアーゼには、好ましくは、バシラス属(Bacillus)、例えば、枯草菌(Bacillus subtilis)又はリケニホルミス菌(Bacillus licheniformis)の系統に由来する、アルカリ性pHで活性なセリンプロテアーゼが含まれ;これらの好ましいプロテアーゼには、天然及び組換型サブチリシンが含まれる。上記プロテアーゼは、精製されるか、又は微生物抽出物の成分であり、そして野生型又は変異体(化学系又は組換型のどちらか)のどちらかであることができる。好ましいプロテアーゼは、金属キレート剤(金属イオン封鎖剤)又はチオール毒により抑制されることも、金属イオン又は還元剤により活性化されることもなく、広範な基質選択性を有し、ジイソプロピルフルオロホスフェート(DFP)により抑制され、約20,000〜約40,000の範囲の分子量を有し、そして約6〜約12のpH及び約20℃〜約80℃の範囲において活性である。
【0063】
本発明の組成物中で用いることができるたんぱく質分解酵素の例(商品名と共に)には、Savinase(商標);バシラス・レンタス(Bacillus lentus)型に由来するプロテアーゼ、例えば、Maxacal(商標)、Opticlean(商標)、Durazym(商標)及びProperase(商標);リケニホルミス菌(Bacillus licheniformis)に由来するプロテアーゼ、例えば、Alcalase(商標)及びMaxatase(商標);並びにバシラスアミロキクエファシエンス(Bacillus amyloliquefaciens)に由来するプロテアーゼ、例えば、Primase(商標)が含まれる。好ましい市販のプロテアーゼ酵素には、Novo Induxtries A/S(デンマーク)の、Alcalase(商標)、Savinase(商標)、Primase(商標)、Durazym(商標)又はEsperase(商標)の商標名の下市販されるもの;Gist−Brocades(オランダ)の、Maxatase(商標)、Maxacal(商標)又はMaxapem(商標)の商標名の下市販されるもの;Genencor Internationalの、Purafect(商標)、Purafect OX及びProperaseの商標名の下で市販されるもの;Solvay Enzymesの、Opticlean(商標)又はOptimase(商標)の商標名の下販売されるもの等が含まれる。
【0064】
上記プロテアーゼの混合物をまた用いることができる。例えば、Purafect(商標)は、約30℃〜約65℃のより低温のクリーニングプログラムにおいて用途を有する、本発明の洗浄剤組成物において用いるための好ましいアルカリ性プロテアーゼ(サブチリシン)である;一方、Esperase(商標)は、約50℃〜約85℃のより高温の洗浄性溶液のためのアルカリ性プロテアーゼの選択である。好適な洗浄性のプロテアーゼは、以下を含む特許公報に記載されている;Novoの英国特許第1,243,784号明細書、国際公開第9203529号パンフレット(酵素/阻害因子系)、同第9318140号パンフレット及び同第9425583号パンフレット(組換型トリプシン様プロテアーゼ);Procter&Gambleの国際公開第9510591号パンフレット、同第9507791号パンフレット(吸着が減り、そして加水分解が増したプロテアーゼ)、同第95/30010号パンフレット、同第95/30011号パンフレット、同第95/29979号パンフレット;Genencor Internationalの国際公開第95/10615号パンフレット(バシラスアミロキクエファシエンス(Bacillus amyloliquefaciens)サブチリシン);同第130,756A号明細書(プロテアーゼA);同第303,761号明細書(プロテアーゼB);及び欧州特許出願公開第130,756号明細書。本発明の固体組成物中で用いられる変異体プロテアーゼは、これらの参考文献中のプロテアーゼのアミノ酸配列と、好ましくは少なくとも80%の対応性(homologous)、好ましくは、少なくとも80%の配列同一性を有する。
【0065】
本発明の好ましい実施形態では、本発明の組成物中に存在する市販のアルカリ性プロテアーゼの量は、市販の酵素生成物の溶液の、洗浄性溶液の約0.1重量%〜約3重量%、好ましくは約1%〜約3重量%、好ましくは約2重量%の範囲にわたる。典型的な市販の洗浄性酵素は、約5〜10%の活性酵素を含む。
【0066】
要求される市販のアルカリ性プロテアーゼの重量%を固定することは、本発明の教示の実施形態を製造するために経験的に好都合である一方で、市販のプロテアーゼ濃縮物及びその場での周囲の添加剤の変化並びにプロテアーゼ活性に対する悪影響により、好ましい実施形態の酵素安定性及び汚物残差除去性能への相関を確立することと、酵素活性を定量化することとに対するプロテアーゼ検定のためのさらなる識別分析技法が要求される(濃縮物の場合には、使用希釈溶液まで)。本発明において用いるためのプロテアーゼの活性は、活性単位、さらに具体的には、当業者に周知のアゾカゼイン検定活性単位であるKilo−Novo Protease Unit(KNPU)に関して容易に表現される。当該アゾカゼイン検定手順のさらに詳細な考察を、Tomarelli,R.M.,Charney,J.及びHarding,M.L.の「The Use of Azoalbumin as a Substrate in the Colorimetric Determination of Peptic and Tryptic Activity」J.Lab.Clin.Chem.34,428(1949)と題する出版物に見出すことができる。
【0067】
本発明の好ましい実施形態では、使用溶液中に存在するプロテアーゼの活性は、約1×10-5KNPU/gm溶液〜約4×10-3KNPU/gm溶液の範囲にわたる。
【0068】
当然に、種々のたんぱく質分解酵素の混合物を、本発明に導入することができる。種々の特定の酵素を上述してきたが、上記組成物に所望のたんぱく分解活性を付与することができる任意のプロテアーゼを用いることができ、そして本発明のこの実施形態は、たんぱく質分解酵素の特定の選択により、決して制限されるものではないことが理解されるべきである。
【0069】
アミラーゼ
本発明の組成物に好適なアミラーゼは、植物、動物又は微生物に由来することができる。好ましくは、上記アミラーゼは、微生物、例えば、酵母、カビ又は細菌に由来する。好ましいアミラーゼには、バシラス属(Bacillus)、例えば、バシラス・リチェニフォルミス(B.licheniformis)、バシラス・アミロリクエファシエンス(B.amyloliquefaciens)、バシラス・サブティリス(B.subtilis)又はバシラス・ステアロテルモフィラス(B.stearothermophilus)に由来するものが含まれる。上記アミラーゼは、精製されるか、又は微生物抽出物の成分であり、そして野生型又は変異体(化学系又は組換型のどちらか)のどちらか、好ましくは、野生型アミラーゼよりも洗浄又は予浸条件の下で安定な変異体であることができる。
【0070】
本発明の組成物中で用いることができるアミラーゼ酵素の例には、Gist−Brocades(商標)(オランダ)の商品名、Rapidaseの下で市販されるもの;Novoの、商品名、Termamyl(商標)、Fungamyl(商標)又はDuramyl(商標)の下で市販されるもの;GenencorのPurastar STL又はPurastar OXAM等が含まれる。好ましい市販のアミラーゼ酵素には、Novoの商品名、Duramylの下で市販される安定性が強化された変異体アミラーゼが含まれる。アミラーゼの混合物をまた、用いることができる。
【0071】
本発明の組成物に好適なアミラーゼには、Novoの国際公開第95/26397号パンフレット、国際出願第PCT/DK96/00056号及び英国特許第1,296,839号明細書;並びにJ.Biol.Chem.,260(11):6518〜6521(1985)に記載される安定性が強化されたアミラーゼ;Novoの国際公開第9510603号パンフレット、同第9509909号パンフレット及び同第9402597号パンフレット;国際公開第9402597号パンフレットに開示される参考文献;並びにGenencor Internationalの国際公開第9418314号パンフレットに記載されるα−アミラーゼが含まれる。本発明の固体組成物中で用いられる変異体α−アミラーゼは、これらの参考文献中のたんぱく質のアミノ酸配列と、好ましくは少なくとも80%の対応性(homologous)、好ましくは、少なくとも80%の配列同一性を有する。
【0072】
本発明の組成物中で用いるために好適なアミラーゼは、一定のアミラーゼ、例えば、Termamyl(商標)と比較して、強化された安定性を有する。強化された安定性は、下記の1種又は2種以上における大きな又は重要な改良を指す:酸化安定性、例えば、pH9〜10において緩衝剤で処理された溶液中の過酸化水素/テトラアセチルエチレンジアミンに対する酸化安定性;熱安定性、例えば、一般洗浄温度、例えば、約60℃における熱安定性;及び/又はアルカリ安定性、例えば、約8〜約11のpHにおけるアルカリ安定性;それぞれは、好適な対照のアミラーゼ、例えば、Termamyl(商標)に匹敵する。
【0073】
当業者に公知の方法により、安定性を評価することができる。本発明の組成物中で用いるために好適な安定性が強化されたアミラーゼは、25℃〜55℃の範囲の温度、そして約8〜約10の範囲のpHにおいて、Termamyl(商標)の比活性度よりも少なくとも25%高い比活性度を有する。上記比較におけるアミラーゼ活性を、当業者に公知の、そして/又は市販の検定、例えば、Phadebas(商標)I−アミラーゼ検定により評価することができる。
【0074】
実施形態の一つでは、本発明の組成物中に存在する市販のアミラーゼの量は、市販の酵素生成物の溶液の、洗浄性溶液の約0.1重量%〜約3重量%、好ましくは約1%〜約3重量%、好ましくは約2重量%の範囲にわたる。典型的な市販の洗浄性酵素は、約0.25〜5%の活性アミラーゼを含む。
【0075】
要求されるアミラーゼの重量%を固定することは、本発明の教示の実施形態を製造するために経験的に好都合である一方で、市販のアミラーゼ濃縮物及びその場での周囲の添加剤の変化並びにアミラーゼ活性に対する悪影響により、実施形態の酵素安定性及び汚物残差除去性能への相関を確立することと、酵素活性を定量化することとに対するアミラーゼ検定のためのさらなる識別分析技法が要求される場合がある(濃縮物の場合には、使用希釈溶液まで)。本発明で用いるためのアミラーゼの活性を、公知のアミラーゼ検定及び/又は市販の検定、例えば、Phadebas(商標)α−アミラーゼ検定により、又は公知のユニットにおいて表現することができる。
【0076】
当然に、種々のアミラーゼ酵素の混合物を、本発明に導入することができる。種々の特定の酵素を上述してきたが、上記組成物に所望のアミラーゼ活性を付与することができる任意のアミラーゼを用いることができ、そしてアミラーゼ酵素の特定の選択により、本発明のこの実施形態は、決して制限されるものではないことが理解されるべきである。
【0077】
セルラーゼ
本発明の組成物に好適なセルラーゼは、植物、動物又は微生物に由来することができる。当該セルラーゼは、微生物、例えば、真菌又は細菌に由来することができる。好適なセルラーゼには、真菌、例えば、ヒュミコラインソレンズ(Humicola insolens)、ヒュミコラ(Humicola)系統DSM1800又はアエロモナス(Aeromonas)属に属するセルラーゼ212生産真菌及び海洋性軟体動物、ドラベララ・アウリキュラ・ソランダー(Dolabellala Auricula Solander)の肝すい臓から抽出されたものに由来するものが含まれる。上記セルラーゼは、精製されるか、又は微生物抽出物の成分であり、そして野生型又は変異体(化学系又は組換型のどちらか)のどちらかであることができる。
【0078】
本発明の組成物中で用いることができるセルラーゼ酵素の例には、Novoの商品名、Carezyme(商標)若しくはCelluzyme(商標)の下、又はGenencorのCellulaseの下で販売されるもの等が含まれる。セルラーゼの混合物をまた、用いることができる。好適なセルラーゼは、Novoの米国特許第4,435,307号明細書、英国特許出願公開第2.075.028号明細書、同第2.095.275号明細書、DE−OS−2.247.832、国際公開第9117243号パンフレット及び国際公開第9414951号パンフレット(安定化されたセルラーゼ)を含む特許明細書に記載されている。
【0079】
実施形態の一つでは、本発明の組成物中に存在する市販のセルラーゼの量は、市販の酵素生成物の溶液の、洗浄性溶液の約0.1重量%〜約3重量%、好ましくは約1%〜約3重量%の範囲にわたる。典型的な市販の洗浄性酵素は、約5〜10%の活性酵素を含む。
【0080】
要求されるセルラーゼの重量%を固定することは、本発明の教示の実施形態を製造するために経験的に好都合である一方で、市販のセルラーゼ濃縮物及びその場での周囲の添加剤の変化並びにセルラーゼ活性に対する悪影響により、実施形態の酵素安定性及び汚物残差除去性能への相関を確立することと、酵素活性を定量化することとに対するセルラーゼ検定のためのさらなる識別分析技法が要求される場合がある(濃縮物の場合には、使用希釈溶液まで)。本発明において用いるためのセルラーゼの活性を、公知のセルラーゼ検定及び/又は市販の検定により、又は公知の単位において表現することができる。
【0081】
当然に、種々のセルラーゼ酵素の混合物を、本発明に導入することができる。種々の特定の酵素を上述してきたが、上記組成物に所望のセルラーゼ活性を付与することができる任意のセルラーゼを用いることができ、そしてセルラーゼ酵素の特定の選択により、本発明のこの実施形態は、決して制限されるものではないことが理解されるべきである。
【0082】
リパーゼ
本発明の組成物に好適なリパーゼは、植物、動物又は微生物に由来することができる。態様の一つでは、当該リパーゼは、微生物、例えば、真菌又は細菌に由来することができる。好適なリパーゼには、シュードモナス属(Pseudomonas)、例えば、シュードモナス・スツツゼリ(Pseudomonas stutzeri)ATCC 19.154又はヒュミコラ(Humicola)、例えば、ヒュミコラ・ラヌギノサ(Humicola lanuginosa)(典型的には、こうじ菌(Aspergillus oryzae)内で組換えにより生産される)に由来するものが含まれる。上記リパーゼは、精製されるか、又は微生物抽出物の成分であり、そして野生型又は変異体(化学系又は組換型のどちらか)のどちらかであることができる。
【0083】
本発明の組成物中で用いることができるセルラーゼ酵素の例には、Amano Pharmaceutical Co.Ltd.,Nagoya,Japanの商品名、Lipase P「Amano」又は「Amano−P」の下、又はNovoの商品名、Lipolase(商標)の下販売されるもの等が含まれる。本発明の固体組成物中で用いることができる他の市販のリパーゼには、Amano−CES、Toyo Jozo Co.,Tagata,Japanのクロモバクテル・ビスコスム(Chromobacter viscosum)、例えば、クロモバクテルビスコスム・バール・リポリクタム(Chromobacter viscosum var.lipolyticum)NRRLB 3673に由来するリパーゼ;U.S.Biochemical Corp.及びDisoynth Co.のクロモバクテルビスコスム(Chromobacter viscosum)リパーゼ及びシュードモナス・グラディオリ(Pseudomonas gladioli)又はヒュミコラ・ラヌギノサ(Humicola lanuginosa)に由来するリパーゼが含まれる。
【0084】
好適なリパーゼは、Novoの商品名、Lipolase(商標)の下販売されている。好適なリパーゼは、Novoの国際公開第9414951号パンフレット(安定化されたリパーゼ)、国際公開第9205249号パンフレット、RD94359044、英国特許第1,372,034号明細書、1978年2月24日に出願公開されたAmano Pharmaceutical Co.Ltd.の特開昭53−20487号公報及び欧州特許第341,947号明細書を含む特許明細書に記載されている。
【0085】
実施形態の一つでは、本発明の組成物中に存在する市販のリパーゼの量は、市販の酵素生成物の溶液の、洗浄性溶液の約0.1重量%〜約3重量%、好ましくは約1%〜約3重量%の範囲にわたる。典型的な市販の洗浄性酵素は、約5〜10%の活性酵素を含む。
【0086】
要求されるリパーゼの重量%を固定することは、本発明の教示の実施形態を製造するために経験的に好都合である一方で、市販のリパーゼ濃縮物及びその場での周囲の添加剤の変化並びにリパーゼ活性に対する悪影響により、好ましい実施形態の酵素安定性及び汚物残差除去性能への相関を確立することと、酵素活性を定量化することとに対するリパーゼ検定のためのさらなる識別分析技法が要求される場合がある(濃縮物の場合には、使用希釈濃度まで)。本発明において用いるためのリパーゼの活性を、公知のリパーゼ検定及び/又は市販の検定により、又は公知の単位において表現することができる。
【0087】
当然に、種々のリパーゼ酵素の混合物を、本発明に導入することができる。種々の特定の酵素を上述してきたが、上記組成物に所望のリパーゼ活性を付与することができる任意のリパーゼを用いることができ、そしてリパーゼ酵素の特定の選択により、本発明のこの実施形態は、決して制限されるものではないことが理解されるべきである。
【0088】
追加の酵素
本発明の固体組成物中で用いるために好適な追加の酵素には、クチナーゼ、ペルオキシダーゼ、グルカナーゼ等が含まれる。好適なクチナーゼ酵素は、Genencorの国際公開第8809367号パンフレットに記載されている。公知のペルオキシダーゼには、セイヨウワサビペルオキシダーゼ、リグニナーゼ及びハロペルオキシダーゼ、例えば、クロロ−又はブロモ−ペルオキシダーゼが含まれる。組成物に好適なペルオキシダーゼは、Novoの国際公開第89099813号パンフレット及び同第8909813号パンフレットに開示されている。ペルオキシダーゼ酵素を、酸素源、例えば、ペルカーボネート、ペルボレート、過酸化水素等と組み合わせて用いることができる。本発明の固体組成物に導入するのに好適な追加の酵素は、Genencor Internationalの国際公開第9307263号パンフレット及び同第9307260号パンフレット、Novoの国際公開第8908694号パンフレット及びMcCartyらの米国特許第3,553,139号明細書、Placeらの米国特許第4,101,457号明細書、Hughesの米国特許第4,507,219号明細書及びHoraらの米国特許第4,261,868号明細書に開示されている。
【0089】
本発明の組成物に好適な追加の酵素、例えば、クチナーゼ又はペルオキシダーゼは、植物、動物又は微生物に由来することができる。上記酵素は、微生物に由来することが好ましい。上記酵素は、精製されるか、又は微生物抽出物の成分であり、そして野生型又は変異体(化学系又は組換型のどちらか)のどちらかであることができる。
本発明の好ましい実施形態では、本発明の組成物中に存在する追加の市販の酵素、例えば、クチナーゼ又はペルオキシダーゼの量は、市販の酵素生成物の溶液の、洗浄性溶液の約0.1重量%〜約3重量%、好ましくは約1%〜約3重量%の範囲にわたる。典型的な市販の洗浄性酵素は、約5〜10%の活性酵素を含む。
【0090】
要求される追加の酵素、例えば、クチナーゼ又はペルオキシダーゼの重量%を固定することは、本発明の教示の実施形態を製造するために経験的に好都合である一方で、市販の追加の酵素濃縮物及びその場での周囲の添加剤の変化並びにそれらの活性に対する悪影響により、好ましい実施形態の酵素安定性及び汚物残差除去性能への相関を確立することと、酵素活性を定量化することとに対する酵素検定のためのさらなる識別分析技法が要求される場合がある(濃縮物の場合には、希釈溶液まで)。本発明において用いるための追加の酵素、例えば、クチナーゼ又はペルオキシダーゼの活性を、公知若しくは市販の検定により、又は公知の単位において表現することができる。
【0091】
当然に、種々の追加の酵素の混合物を、本発明に導入することができる。種々の特定の酵素を上述してきたが、上記組成物に所望の酵素活性を付与することができる任意の追加の酵素を用いることができ、そして酵素の特定の選択により、本発明のこの実施形態は、決して制限されるものではないことが理解されるべきである。
【0092】
界面活性剤を含む固体組成物
本発明の界面活性剤又は界面活性剤混和材料を、水溶性若しくは水分散性の、非イオン性、半極性の非イオン性、アニオン性、カチオン性、両性若しくは双極性界面活性剤;又はそれらの任意の組み合わせから選択することができる。本発明の方法及び製品において用いるために選択される特定の界面活性剤又は界面活性剤混合物は、製造方法、物理的な製品形態、使用pH、使用温度、泡制御及び汚物種を含む最終的な実用性の条件によって決まる。本発明のクリーニング組成物中に導入される界面活性剤は、好ましくは、酵素相溶性を有し、上記組成物中で酵素向けの基質ではなく、そして上記酵素の阻害因子又は不活性化因子ではない。例えば、本発明の固体組成物中で、プロテアーゼ及びアミラーゼを用いる場合、上記界面活性剤は、ペプチド及びグリコシド結合を含まないことが好ましい。さらに、一定のカチオン性界面活性剤は、酵素の効果を減少させることが知られている。
【0093】
一般的に、本発明の安定化された組成物中で有用な界面活性剤又は界面活性剤混合物の濃度は、上記組成物の約0.5%〜約40重量%、好ましくは約2%〜約10%、好ましくは約5%〜約8%の範囲にある。これらのパーセンテージは、実際の界面活性剤に加えて、溶媒、染料、着臭剤等を含みうる、市販の界面活性剤組成物のパーセンテージを指すことができる。この場合には、実際の界面活性剤化学物質のパーセンテージは、列挙されたパーセンテージ未満であることができる。これらのパーセンテージは、実際の界面活性剤化学物質のパーセンテージを指すことができる。
【0094】
アニオン性界面活性剤
また、アニオン性として分類される表面活性物質が、本発明で有用である。というのは、当該疎水性物質の電荷がマイナスであるか、又はpHが中性又はそれ以上に高くならない限り、分子の疎水性部分が帯電しない(例えば、カルボン酸)からである。カルボキシレート、スルホネート、スルフェート及びホスフェートが、アニオン性界面活性剤に見出される極性の(親水性の)可溶化基である。これらの極性基に結合するカチオン(対イオン)に関して、ナトリウム、リチウム及びカリウムは、水溶性を付与し、アンモニウム及び置換されたアンモニウムイオンが、水溶性及び油溶性の両方を付与し、そして、カルシウム、バリウム及びマグネシウム油溶性を促進する。
【0095】
アニオン性界面活性剤は、優れた洗浄性の界面活性剤であり、そして強力な洗浄性組成物に添加することが有利である。しかし、一般的に、アニオン性界面活性剤は、発泡プロファイルが高く、厳格な発泡制御が要求されるCIP回路等のクリーニングシステムにおいて、それらの単体の使用又は高濃度での使用が制限される。さらに、アニオン性表面活性化合物は、上記組成物に、洗浄性以外の、特別な化学的又は物理的性質を与えることができる。アニオン性界面活性剤を、ゲル化剤又はゲル化若しくは増粘系の一部として用いることができる。アニオン性界面活性剤は優れた可溶化剤であり、そして屈水性効果及び曇り点制御のために用いることができる。
【0096】
市販の複数のアニオン性界面活性剤を、5種の主要な化学的分類及びさらに下位の群に細分化することができ、それらは、「Surfactant Encyclopedia」Cosmetics&Toiletries,Vol.104(2)71−86(1989)に記載されている。第一の分類には、アシルアミノ酸(及び塩)、例えば、アシルグルタメート、アシルペプチド、サルコシネート(sarcosinate)(例えば、N−アシルサルコシネート)、タウレート(taurate)(例えば、N−アシルタウレート及びメチルタウリド(tauride)の脂肪酸アミド)等が含まれる。第二の分類には、カルボン酸(及び塩)、例えば、アルカン酸(及びアルカノエート)、エステルカルボン酸(例えば、アルキルスクシネート)、エーテルカルボン酸等が含まれる。第三の分類には、リン酸エステル及びそれらの塩が含まれる。
【0097】
第四の分類には、スルホン酸(及び塩)、例えば、イセチオネート(例えば、アシルイセチオネート)、アルキルアリールスルホネート、アルキルスルホネート、スルホスクシネート(例えば、スルホスクシネートのモノエステル及びジエステル)等が含まれる。第五の分類には、硫酸エステル(及び塩)、例えば、アルキルエーテルスルフェート、アルキルスルフェート等が含まれる。これらの分類のアニオン性界面活性剤を、それぞれ、本発明の固体組成物に用いることができるが、一定のこれらのアニオン性界面活性剤は、上記酵素に適合しないことに留意すべきである。例えば、上記アシル−アミノ酸及び塩は、それらのペプチド構造のために、たんぱく質分解酵素に適合しない場合がある。
【0098】
本発明の固体組成物中で用いるのに好適なアニオン性スルフェート界面活性剤には、直鎖及び分岐鎖の第一級及び第二級のアルキルスルフェート、アルキルエトキシスルフェート、脂肪オレイルグリセロールスルフェート、アルキルフェノールエチレンオキシドエーテルスルフェート、C5〜C17アシル−N−(C1〜C4アルキル)及び−N−(C1〜C2ヒドロキシアルキル)グルカミンスルフェート及びアルキルポリ糖のスルフェート、例えば、アルキルポリグルコシドのスルフェート(非イオン性の非硫酸型化合物が、本明細書に記載されている)が含まれる。
【0099】
好適な合成の水溶性アニオン性洗浄剤化合物の例には、アンモニウム及び置換されたアンモニウム(例えば、モノ−、ジ−及びトリエタノールアミン)及びアルキル単核性芳香族スルホネート(例えば、直鎖又は分岐鎖の、アルキル基中に約5〜約18の炭素原子を含むアルキルベンゼンスルホネート)のアルカリ金属(例えば、ナトリウム、リチウム及びカリウム)塩、例えば、アルキルベンゼンスルホネート又はアルキルトルエン、キシレン、クメン及びフェノールスルホネートの塩;アルキルナフタレンスルホネート、ジアミルナフタレンスルホネート及びジノニルナフタレンスルホネート及びアルコキシル化誘導体が含まれる。
【0100】
本発明の固体組成物に用いるために好適なアニオン性カルボキシレート界面活性剤には、アルキルエトキシカルボキシレート、アルキルポリエトキシポリカルボキシレート界面活性剤及び石けん(例えば、アルキルカルボキシル)が含まれる。本発明の固体組成物に有用な第二の石けん界面活性剤(例えば、アルキルカルボキシル界面活性剤)には、第二級炭素に結合したカルボキシル単位が含まれる。上記第二級炭素は、例えば、p−オクチル安息香酸として、又はアルキルにより置換されたシクロヘキシルカルボキシレートとしての環構造体中に存在することができる。上記第二の石けん界面活性剤には、概して、エーテル結合、エステル結合及びヒドロキシル基が含まれない。さらに、それらは、概して、頭部基(両親媒性部分)に窒素原子がない。好適な第二の石けん界面活性剤は、概して、11〜13の総炭素原子を含むが、さらなる炭素原子(例えば、最大16)が存在することができる。
【0101】
本発明の固体組成物中で用いるために好適な他のアニオン性の洗浄剤には、オレフィンスルホネート、例えば、長分子鎖アルケンスルホネート、長分子鎖ヒドロキシアルカンスルホネート又はアルケンスルホネート及びヒドロキシアルカン−スルホネートの混合物が含まれる。また、アルキルスルフェート、アルキルポリ(エチレンオキシ)エーテルスルフェート及び芳香族ポリ(エチレンオキシ)スルフェート、例えば、エチレンオキシド及びノニルフェノールのスルフェート又は縮合生成物(通常、1分子当り、1〜6個のオキシエチレン基を有する)が含まれる。樹脂酸及び水素化樹脂酸、例えば、ロジン、水素化ロジン、並びに獣脂油中に存在するか又はそれに由来する樹脂酸及び水素化樹脂酸がまた、好適である。
【0102】
それらの特定の配合及び必要性によっては、特定の塩を好適に選択することができる。
好適なアニオン性界面活性剤のさらなる例は、Schwartz、Perry及びBerchの「Surface Active Agents and Detergents」(Vol.I and II)に記載されている。種々の上記界面活性剤がまた、概して、1975年12月30日に、Laughlinらに発行された米国特許第3,929,678号明細書、カラム23、58行目から、カラム29、23行目に開示されている。
【0103】
実施形態の一つでは、本発明の固体組成物には、アルキル又はアルキルアリールスルホネート又は置換されたスルフェート及び硫酸化された生成物が含まれる。ある実施形態では、本発明の固体組成物には直鎖アルカンスルホネート、直鎖アルキルベンゼンスルホネート、α−オレフィンスルホネート、アルキルスルフェート、第二級アルカンスルフェート若しくはスルホネート又はスルホスクシネートが含まれる。
【0104】
ある実施形態では、上記組成物は、約0.003〜約35重量%のアニオン性界面活性剤、例えば、約5〜約30重量%のアニオン性界面活性剤を含むことができる。上記アニオン性界面活性剤は、直鎖アルキルベンゼンスルホネート;α−オレフィンスルホネート;アルキルスルフェート;第二級アルカンスルホネート;スルホスクシネート;又はそれらの混合物を含むことができる。上記アニオン性界面活性剤は、アルカノールアンモニウムアルキルベンゼンスルホネートを含むことができる。上記アニオン性界面活性剤は、モノエタノールアンモニウムアルキルベンゼンスルホネートを含むことができる。
【0105】
非イオン性界面活性剤
本発明で有用な非イオン性界面活性剤は、一般的に、有機疎水性基及び有機親水性基の存在を特徴とし、概して、有機脂肪族、アルキル芳香族又はポリオキシアルキレン疎水性化合物を、親水性アルカリ性オキシド部分(一般的な方法では、エチレンオキシド又はそれらの多水和(polyhydration)生成物、ポリエチレングリコール)と縮合させて製造されている。実際には、反応性水素原子を有するヒドロキシル、カルボキシル、アミノ又はアミド基を有する疎水性化合物を、エチレンオキシド若しくはその多水和付加体又はそのアルコキシレン例えば、プロピレンオキシド)との混合物(と縮合させ、非イオン性界面活性剤を生成させることができる。特定の疎水性化合物と縮合する親水性のポリオキシアルキレン部分の長さを容易に調整して、親水性及び疎水性特性の所望の均衡度を有する水分散性又は水溶性化合物を生じさせることができる。
【0106】
実施形態の一つでは、本発明のクリーニング組成物には、固化剤;胞子、細菌又は真菌;及びホウ酸塩、例えば、アルカノールアミンボレートが含まれる。ある実施形態では、上記組成物はまた、約0.003〜約35重量%の非イオン性界面活性剤、例えば、約5〜約20重量%の非イオン性界面活性剤を含むことができる。上記非イオン性界面活性剤は、少なくとも(EO)y(PO)zの非イオン性ブロックコポリマー(式中、y及びzは、独立して2〜100である);2〜15モルのエチレンオキシドを有するC6〜24のアルキルフェノールアルコキシレート;2〜15モルのエチレンオキシドを有するC6〜24のアルコールアルコキシレート;2〜20モルのエチレンオキシドを有するアルコキシル化アミン;又はそれらの混合物を含むことができる。
【0107】
EOPO非イオン性界面活性剤
シリコーン系界面活性剤と共に用いる有用な非イオン性界面活性剤の例は、グラフト部分ホモポリマー又はブロック若しくはヘテロ系(heteric)コポリマー中のエチレンオキシド、プロピレンオキシドから調製されたポリエーテル化合物である。上記ポリエーテル化合物は、ポリアルキレンオキシドポリマー、ポリオキシアルキレンポリマー又はポリアルキレングリコールポリマーとして知られている。上記非イオン性界面活性剤は、約500〜約15,000の範囲の分子量を有する。
【0108】
一定の種類のポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレングリコールポリマー非イオン性界面活性剤が、特に有用であることが見出された。ポリオキシプロピレンの少なくとも1つのブロックを含み、そして当該ポリオキシプロピレンブロックに結合したポリオキシエチレンの少なくとも1つの他のブロックを有する界面活性剤を用いることができる。ポリオキシエチレン又はポリオキシプロピレンの追加のブロックが、分子中に存在することができる。約500〜約15,000の範囲の平均値分子量を有するこれらの材料を、BASF Corporationにより製造されたPLURONIC(商標)として一般に入手でき、そしてそれらの他の種々の商標の化学物質供給者の下で入手できる。
【0109】
さらにPLURONIC(商標)R(リバースPLURONIC構造)がまた、本発明の組成物に有用である。さらに、アルコール及びアルキルフェノール、脂肪酸又は他の上記基と共に用いられるアルキレンオキシド基が有用でありうる。有用な界面活性剤は、キャップ化されたポリアルコキシル化直鎖C6〜24アルコールを含むことができる。上記界面活性剤は、ポリオキシエチレン又はポリオキシプロピレン単位から製造することができ、そしてエーテル末端基を生成させる一般の薬剤でキャップすることができる。この界面活性剤の有用な種は、(PO)x化合物又はベンジルエーテル化合物ポリエトキシ化直鎖C12〜14アルコールである(米国特許第3,444,247号明細書を参照せよ)。特に有用なポリオキシプロピレンポリオキシエチレンブロックポリマーは、ポリオキシプロピレン単位の中心ブロックと、当該中心ブロックの両側にポリオキシエチレン単位のブロックを含むものである。
【0110】
これらのコポリマーは、次に示す式を有する:
(EO)n−(PO)m−(EO)n
(式中、mは21〜54の整数であり、nは7〜128の整数である)。
さらなる有用なブロックコポリマーは、ポリオキシエチレン単位の中心ブロックと、当該中心ブロックの両側のポリオキシプロピレン単位のブロックとを有するブロックポリマーである。
上記コポリマーは、次に示す式を有する:
(PO)n−(EO)m−(PO)n
(式中、mは14〜164の整数であり、nは9〜22の整数である)。
【0111】
本発明の組成物中で用いるために好適な非イオン性界面活性剤の一つには、次の式のアルキルフェノールアルコキシレートが含まれる:
【化1】

(式中、R’は、C2〜24の脂肪族基を含み、そしてAOは、エチレンオキシド基、プロピレンオキシド基、ヘテロ系の混合されたEOPO基、又はブロックEO−PO、PO−EO、EOPOEO又はPOEOPO基を表し、そしてZは、H又は(AO)ベンジル又は他のキャップを表す)。
好適な非イオン性界面活性剤には、次の式のアルキルフェノールエトキシレートが含まれる:
【化2】

(式中、R1は、C6〜18の脂肪族基、好ましくはC6〜12の脂肪族基を含み、そしてnは、約2〜約24の整数である)。
上記界面活性剤の第一の例は、エトキシレート基中に2.5〜14.5モルのEOを有するノニルフェノールエトキシレートである。上記エトキシレート基を、(PO)x基(xは2.5〜12.5である)又はベンジル部分でキャップすることができる。
【0112】
アルコキシル化アミン
本発明の固体組成物は、種々のアルコキシル化アミンを含むことができる。
実施形態の一つでは、上記アルコキシル化アミンは、次の一般式Iを有する:
N(R1)(R2)(R3)(R4)、
(式中、少なくとも1つのR1、R2又はR3は、アルコキシレート又はエーテル部分を含み、R4は、水素、直鎖若しくは分岐鎖のアルキル又は直鎖若しくは分岐鎖のアルキルアリールであることができる)。
上記アルコキシル化アミンは、第一級、第二級又は第三級アミンであることができる。実施形態の一つでは、上記アルコキシル化アミンは、第三級アミンである。ある実施形態では、R2及びR3は、それぞれ、アルコキシレート部分、例えば、1種又は2種以上のエトキシレート部分、1種又は2種以上のプロポキシレート部分、又はそれらの組み合わせを含み、そしてR4は水素である。例えば、R1、R2又はR3の一つは、エーテル部分を含むことができ、そして他の2つは、1種若しくは2種以上のエトキシレート部分、1種若しくは2種以上のプロポキシレート部分、又はそれらの組み合わせを含むことができる。
【0113】
さらなる例の目的で、アルコキシル化アミンを、次の各一般式IIa、IIb又はIIcで表すことができる:
IIa R5−(PO)sN−−(EO)tH、
IIb R5−(PO)sN−−(EO)tH(EO)uH、及び
IIc R5−N(EO)t
(式中、R5は、8〜20又は12〜14の炭素原子数のアルキル、アルケニル若しくは他の脂肪族基又はアルキル−アリール基であることができ、EOはオキシエチレンであり、POはオキシプロピレンであり、sは1〜20、2〜12又は2〜5であり、tは1〜20、1〜10、2〜12又は2〜5であり、そしてuは1〜20、1〜10、2〜12又は2〜5である。
【0114】
これらの化合物の範囲に対する他の変形は、次の式IIdにより表すことができる:
5−(PO)v−−N[(EO)wH][(EO)zH]
(式中、R5は上述の規定通りであり、vは1〜20(例えば、1、2、3若しくは4、又は実施形態の一つでは、2)であり、そしてw及びzは、独立して、1〜20、1〜10、2〜12又は2〜5である)。
【0115】
実施形態の一つでは、上記アルコキシル化アミンは、エーテルアミンアルコキシレートである。
エーテルアミンアルコキシレートは、次の式III:
【化3】

を有することができる。
式IIIにおいて、R1は、直鎖又は分岐鎖のアルキル又はアルキルアリールであることができ、R2は、各存在において独立して、水素又は1〜6の炭素数のアルキルであることができ、R3は、各存在において独立して、水素又は1〜6の炭素数のアルキルであり、mは約1〜約20の平均値であり、x及びyは、それぞれ独立して、約1〜約20の平均値であり、そしてx+yは、約2〜約40の平均値である。
【0116】
実施形態の一つでは、式IIIにおいて、R1は、8〜24の炭素原子数のアルキル、アルキルアリール(約7〜約30の炭素原子数を含む)又はアルキルアリール(例えば、アルキル基で二置換されたアルキルアリール)であることができ、R2は、1又は2の炭素原子数を含むか、又は水素であることができ、R3は、水素、1又は2の炭素原子数を含むアルキルであり、そしてx+yは、約1〜約3の範囲にわたることができる。
【0117】
上記エーテルアミンアルコキシレートは、米国特許第6,060,625号明細書及び同6,063,145号明細書に記載されている。
実施形態の一つでは、式IIIにおいて、R1は、6〜24の炭素原子数のアルキル、アルキルアリール(約7〜約30の炭素原子数を含む)又はアルキルアリール(例えば、アルキル基で二置換されたアルキルアリール)であることができ、R2は、1又は2の炭素原子数であるか又は水素であることができ、R3は、水素、1又は2の炭素数を含むアルキルであることができ、そしてx+yは、約1〜約20の範囲にわたることができる。
【0118】
実施形態の一つでは、式IIIにおいて、mは0〜約20であることができ、そしてx及びyは、それぞれ独立して、0〜約20の平均値であることができる。ある実施形態では、上記アルコキシ部分を、エチレンオキシド単位、プロピレンオキシド単位又はブチレンオキシド単位を用いてキャップ又は停止させることができる。
実施形態の一つでは、式IIIにおいて、R1は、C6〜C20のアルキル又はC9〜C13のアルキル、例えば、直鎖アルキルであることができ、R2はCH3であることができ、mは約1〜約10であることができ、R3は水素であることができ、そしてx+yは約5〜約12の範囲にわたることができる。
【0119】
実施形態の一つでは、式IIIにおいて、R1は、C6〜C14のアルキル又はC7〜C14のアルキル、例えば、直鎖アルキルであることができ、R2はCH3であることができ、mは約1〜約10であることができ、R3は水素であることができ、そしてx+yは約2〜約12の範囲にわたることができる。実施形態の一つでは、上記エーテルアミンアルコキシレートは、低発泡組成物を提供することができる、プロピレンオキシド単位又はブチレンオキシド単位で停止させたアルコキシレート部分を含むことができる。
【0120】
実施形態の一つでは、式IIIにおいて、R1は、C6〜C14のアルキル、例えば、直鎖アルキルであることができ、R2はCH3であることができ、mは約1〜約10であることができ、R3は水素であることができ、そしてx+yは、約2〜約20の範囲にわたることができる。
実施形態の一つでは、上記アルコキシル化アミンは、C12〜C14のプロポキシアミンエトキシレート(式IIIにおいて、R1はC12〜C14のアルキル、例えば、直鎖アルキルであることができ、R2はCH3であることができ、mは約10であることができ、R3は水素であることができ、xは約2.5であることができ、そしてyは約2.5であることができる)であることができる。
【0121】
実施形態の一つでは、上記アルコキシル化アミンは、C12〜C14のプロポキシアミンエトキシレート(式IIIにおいて、R1は、C12〜C14のアルキル、例えば、直鎖アルキルであることができ、R2はCH3であることができ、mは約5であることができ、R3は水素であることができ、xは約2.5であることができ、そしてyは約2.5であることができる)であることができる。
実施形態の一つでは、上記アルコキシル化アミンは、C12〜C14のプロポキシアミンエトキシレート(式IIIにおいて、R1は、C12〜C14のアルキル、例えば、直鎖アルキルであることができ、R2はCH3であることができ、mは約2であることができ、R3は水素であることができ、xは約2.5であることができ、そしてyは約2.5であることができる)であることができる。
【0122】
実施形態の一つでは、式IIIにおいて、R1は分岐鎖のC1Oアルキルであることができ、RはCH2であることができ、mは1であることができ、R3は水素であることができ、そしてx+yは約5であることができる。上記アルコキシル化アミンは、ポリ(5)オキシエチレンイソデシルオキシプロピルアミンとして知られている第三級エトキシ化アミンであることができる。
実施形態の一つでは、上記アルコキシル化アミンは、次の式:
R−(PO)−N−(EO)x
(式中、xは、1〜7モルのエチレンオキシドである)
により記載することができる第二級エトキシ化アミンであることができる。
【0123】
実施形態の一つでは上記アルコキシル化アミンは、次の式:
R−O−CH2CH2CH2N(H)(CH2CH2CH2NH2
(式中、Rは、例えば、分岐鎖のC1Oのアルキルである)
により記載することができるジアミンであることができる。
実施形態の一つでは、式IIIのエーテルアミンアルコキシレートは、次の式IV:
【化4】

のエーテルアミンエトキシレートプロポキシレートである。
式IVでは、R6は直鎖又は分岐鎖のアルキル又はアルキルアリールであることができ、aは、約1〜約20の平均であることができ、x及びyは、それぞれ独立して、0〜約10の平均をとることができ、そしてx+yは、約1〜約20の平均であることができる。上記エーテルアミンアルコキシレートは、エーテルアミンエトキシレートプロポキシレートと称されうる。ある実施形態では、上記アルコキシ部分を、エチレンオキシド単位、プロピレンオキシド単位又はブチレンオキシド単位を用いてキャップ又は停止させることができる。
【0124】
実施形態の一つでは、上記アルコキシル化アミンは、次の式:
R−(PO)2N[EO]2.5−H[EO]2.5−H
により記載することができるC12〜C14のプロポキシアミンエトキシレートであることができる。
実施形態の一つでは、上記アルコキシル化アミンは、次の式:
R−(PO)10N[EO]2.5−H[EO]2.5−H
により記載することができるC12〜C14のプロポキシアミンエトキシレートであることができる。
実施形態の一つでは、上記アルコキシル化アミンは、次の式:
R−(PO)5N[EO]2.5−H[EO]2.5−H
により記載することができるC12〜C14のプロポキシアミンエトキシレートであることができる。
実施形態の一つでは、上記アルコキシル化アミンは、エーテル酸素から分岐鎖のC1021アルキル基を有するポリ(5)オキシエチレンイソデシルオキシプロピルアミンとして知られている第三級エトキシ化アミンであることができる。
実施形態の一つでは、上記アルコキシル化アミンは、次の式:
R−O−CH2CH2CH2N(H)(CH2CH2CH2NH2
(式中、Rは、分岐鎖のC10アルキルである)
により記載することができるジアミンであることができる。
実施形態の一つでは、上記アルコキシル化アミンは、エーテル酸素から分岐鎖のC1021アルキル基を有する、イソ−(2−ヒドロキシエチル)イソデシルオキシプロピルアミンとして知られる第三級エトキシ化アミンであることができる。
【0125】
エーテルアミンアルコキシレートは、例えば、Surfonic(Huntsman Chemical)又はTomah Ether又はEthoxylated Amines等の商品名の下で市販されている。
【0126】
実施形態の一つでは、上記アルコキシル化アミンは、アルキルアミンアルコキシレートである。
好適なアルキルアミンアルコキシレートは、次の式Vを有することができる:
【化5】

【0127】
式Vでは、R1は、直鎖又は分岐鎖のアルキル又はアルキルアリールであることができ;R3は、各存在において独立して、水素又は1〜6の炭素数のアルキルであることができ;x及びyは、それぞれ独立して、0〜約25の平均値を有することができ;そしてx+yは、約1〜約50の平均値を有することができる。実施形態の一つでは、式Vにおいて、x及びyは、それぞれ独立して、0〜約10の平均値であることができ;そしてx+yは、約1〜約20の平均値であることができる。実施形態の一つでは、上記アルコキシ部分を、エチレンオキシド単位、プロピレンオキシド単位又はブチレンオキシド単位を用いてキャップするか又は停止させることができる。
【0128】
実施形態の一つでは、式Vのアルキルアミンアルコキシレートは、次の式VIのアルキルアミンエトキシレートプロポキシレートである。
【化6】

【0129】
式VIにおいて、R6は、直鎖又は分岐鎖のアルキル又はアルキルアリール(例えば、C18アルキル)であることができ;x及びyは、それぞれ独立して、0〜約25の平均値であることができ;そしてx+yは、約1〜約50の平均値の平均値であることができる。実施形態の一つでは、式VIにおいて、x及びyは、それぞれ独立して、0〜約10又は20の平均値であることができ;そしてx+yは、約1〜約20又は40の平均値であることができる。上記エーテルアミンアルコキシレートを、アミンエトキシレートプロポキシレートと称することができる。
【0130】
上記アルキルアミンエトキシレートプロポキシレートの一つを、CAS登録番号68213−26−3及び/又は化学式C6413018による、化学名N,N−ビス-2(ω−ヒドロキシポリオキシエチレン/ポリオキシプロピレン)エチルアルキルアミン又はN,N−ビス(ポリオキシエチレン/プロピレン)獣脂アルキルアミンにより記載することができる。
【0131】
アルキルアミンアルコキシレートは、例えば、Armoblen (Akzo Nobel)の商品名等の下で市販されている。Armoblen 600は、アルキルアミンエトキシレートプロポキシレートと称される。
実施形態の一つでは、上記アルコキシル化アミンは、エーテルアミンである。
好適なエーテルアミンは、次の一般式VII:
N(R1)(R2)(R3
(式中、R1、R2又はR3の少なくとも1つは、エーテル部分を含む)
を有することができる。
実施形態の一つでは、R1はエーテル部分を含み、そしてR2及びR3は水素である。
【0132】
上記エーテルアミンは、次の式VIII:
4O(R5)NH2
を有する。
式VIIIにおいて、R4は、C1〜C13アリールアルキル又はアルキルの直鎖又は分岐鎖であることができ、そしてR5は、C1〜C6アルキルの直鎖又は分岐鎖であることができる。
エーテルアミンは、Tomah3 Products等から市販されている。
【0133】
好適なアルコキシル化アミンには、エトキシ化アミン、プロポキシ化アミン、エトキシ化プロポキシ化アミン、アルコキシル化アルキルアミン、エトキシ化アルキルアミン、プロポキシ化アルキルアミン、エトキシ化プロポキシ化アルキルアミン、エトキシ化プロポキシ化第四級アンモニウム化合物、エーテルアミン(第一級、第二級又は第三級)、エーテルアミンアルコキシレート、エーテルアミンエトキシレート、エーテルアミンプロポキシレート、アルコキシル化エーテルアミン、アルキルエーテルアミンアルコキシレート、アルキルプロポキシアミンアルコキシレート、アルキルアルコキシエーテルアミンアルコキシレート等として知られているアミンが含まれうる。
【0134】
追加の非イオン性界面活性剤
本発明において、追加の有用な非イオン性界面活性剤には、下記が含まれる:
約8〜約18の炭素原子数を有する飽和又は不飽和の、直鎖又は分岐鎖のカルボン酸1モルを、エチレンオキシド約6〜約50モルの縮合生成物。
上記酸部分は、上記規定の炭素原子範囲内の酸の混合物から成ることができるか、又は上記範囲内の特定の炭素原子数を有する酸から成ることができる。この化学物質の市販の化合物の例は、Henkel Corporationにより製造されたNopalcol(商標)及びLipo Chemicals,Incにより製造されたLipopeg(商標)の商品名であり、市場で入手できる。
【0135】
一般に、ポリエチレングリコールエステルと称されるエトキシ化カルボン酸に加えて、グリセリド、グリセリン及び多水酸基(糖又はソルビタン/ソルビトール)アルコールと反応させることにより生成させた他のアルカン酸エステルは、特殊な実施形態、特に間接食品添加物用途向けに、本発明において用途を有する。これらのエステル部分の全てが、それらの分子上に1つ又は2つ以上の反応性水素部位を有し、さらなるアシル化又はエチレンオキシド(アルコキシド)付加を受けてこれらの物質の親水性を制御することができる。これらの脂肪エステル又はアシル化炭水化物を、アミラーゼ及び/又はリパーゼ酵素を含む本発明の組成物に添加する場合には、適合しない可能性があるため注意すべきである。
【0136】
非イオン性低発泡性界面活性剤の例には、疎水性小分子、例えば、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、ベンジルクロリド;及び、短分子鎖脂肪酸、アルコール又はアルキルハライド(1〜約5の炭素原子数を含む);及びそれらの混合物と反応させて発泡を減らすために、末端ヒドロキシ基又は複数の末端ヒドロキシ基(複数の官能性部分)を「キャップ」するか、又は「末端ブロック化」(end block)して変性させた上述の非イオン性界面活性剤が含まれる。また、末端ヒドロキシ基を、クロリド基に転換させるチオニルクロリド等の反応物質が含まれる。上記末端ヒドロキシ基への変性により、全ブロック(al1−block)、ブロック−ヘテロ(block−heteric)、ヘテロ−ブロック(heteric−block)、又は全ヘテロ(all−heteric)非イオン性界面活性剤がもたらされうる。
【0137】
本発明の固体組成物中で用いるために好適なポリヒドロキシ脂肪酸アミド界面活性剤には、次の式:
2CONR1
(式中、R1は、H、C1〜C4のヒドロカルビル、2−ヒドロキシエチル、2−ヒドロキシプロピル、エトキシ、プロポキシ基、又はそれらの混合物であり;R2は、直鎖であってもよいC5〜C31ヒドロカルビルであり;そしてZは、直鎖ヒドロカルビル鎖を、分子鎖に直接結合する少なくとも3個のヒドロキシルと共に有するポリヒドロキシヒドロカルビルであるか、又はそのアルコキシル化誘導体(好ましくは、エトキシ化又はプロポキシ化)である)
の構造を有するものが含まれる。
Zは、還元性アミノ化反応中で糖を還元して誘導することができる(例えば、グリシチル(glycityl)部分)。
【0138】
好適な非イオン性アルキルポリ糖界面活性剤、特に本発明の固体組成物で用いるための界面活性剤には、1986年1月21日に発行されたLlenadoの米国特許第4,565,647号明細書に開示されるものが含まれる。これらの界面活性剤には、約6〜約30の炭素原子数を含む疎水性基、及びポリ糖、例えば、ポリグリコシド、親水性基(約1.3〜約10の糖単位を含む)が含まれる。5又は6個の炭素原子を含む任意の還元糖類を用いることができ、例えば、グルコシル部分を、グルコース、ガラクトース及びガラクトシル部分で、置換することができる(所望により、疎水性基を、2位、3位、4位等に結合させ、グルコシド又はガラクトシドとは対照的に、グルコース又はガラクトースを得る。)。上記糖内部の結合は、例えば、上述の糖単位の2位、3位、4位及び/又は6位と、追加の糖単位のある位置との間であることができる。
【0139】
本発明の固体組成物中で用いるために好適な脂肪酸アミド界面活性剤には、次の式:
6CON(R72
(式中、R6は、7〜21の炭素原子数を含むアルキル基であり、そして各R7は、独立して、水素、C1〜C4アルキル、C1〜C4ヒドロキシアルキル又は−(C24O)xHであり、ここでxは、1〜3の範囲にある)
を有するものが含まれる。
【0140】
Schick,MJ.により編集されたThe treatise Nonionic Surfactants,Vol.1のSurfactant Science Series,Marcel Dekker,Inc.,New York,1983は、本発明の実施に一般的に用いられる多種多様の非イオン性化合物の優れた参考文献である。非イオン性種及びこれらの界面活性剤種の典型的なリストは、Laughlin及びHeuringに1975年12月30日に発行された米国特許第3,929,678号明細書に記載されている。さらなる例は、「Surface Active Agents and Detergents」(Schwartz,Perry及びBerchによるVol.I and Vol.II)に記載されている。
【0141】
半極性非イオン性界面活性剤
半極性種の非イオン性界面活性剤は、本発明の組成物中で有用な別の種類の非イオン性界面活性剤である。一般的に、半極性非イオン性界面活性剤は気泡性が高く、そして気泡安定化剤であり、CIPシステム内でのそれらの適用は制限される場合がある。しかし、高気泡型洗浄方法論向けに設計された本発明の組成物の実施形態では、半極性非イオン性界面活性剤は、即時の実用性を有するであろう。上記半極性非イオン性界面活性剤には、アミンオキシド、ホスフィンオキシド、スルホキシド及びそれらのアルコキシル化誘導体が含まれる。
【0142】
アミンオキシドは、次の一般式に相当する第三級アミンオキシドである:
【化7】

(式中、矢印は、半極性結合の一般的な描写であり;そしてR1、R2及びR3は、脂肪族、芳香族、複素環式、脂環式、又はそれらの組み合わせであることができる)。
一般的に、関心のある洗浄剤のアミンオキシドにおいて、R1は、約8〜約24の炭素原子数のアルキル基であり;R2及びR3は、1〜3の炭素原子数のアルキル若しくはヒドロキシアルキル又はそれらの混合物であり;R2及びR3は、例えば、酸素又は窒素原子を介してお互いに結合し、環構造を形成することができ;R4は、2〜3の炭素原子数を含むアルキレン(alkaline)又はヒドロキシアルキレン基であり;そしてnは、0〜約20の範囲にわたる。
【0143】
有用な水溶性アミンオキシド界面活性剤は、ココナッツ又は獣脂アルキルジ−(低級アルキル)アミンオキシドから選択され、それらの具体例は、ドデシルジメチルアミンオキシド、トリデシルジメチルアミンオキシド、テトラ(etra)デシルジメチルアミンオキシド、ペンタデシルジメチルアミンオキシド、ヘキサデシルジメチルアミンオキシド、ヘプタデシルジメチルアミンオキシド、オクタデシルジメチルアミンオキシド、ドデシルジプロピルアミンオキシド、テトラデシルジプロピルアミンオキシド、ヘキサデシルジプロピルアミンオキシド、テトラデシルジブチルアミンオキシド、オクタデシルジブチルアミンオキシド、ビス(2−ヒドロキシエチル)ドデシルアミンオキシド、ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−ドデコキシ−1−ヒドロキシプロピルアミンオキシド、ジメチル−(2−ヒドロキシドデシル)アミンオキシド、3,6,9−トリオクタデシルジメチルアミンオキシド及び3−ドデコキシ−2−ヒドロキシプロピルジ−(2−ヒドロキシエチル)アミンオキシドである。
【0144】
有用な半極性非イオン性界面活性剤にはまた、次の構造を有する水溶性ホスフィンオキシドが含まれる:
【化8】

(式中、矢印は、半極性結合の一般的な描写であり;そしてR1は、鎖長において10〜約24の炭素原子数にわたるアルキル、アルケニル又はヒドロキシアルキル部分であり;そしてR2及びR3は、それぞれ、1〜3個の炭素原子を含むアルキル又はヒドロキシアルキル基から別個に選択されるアルキル部分である)。
【0145】
有用なホスフィンオキシドの例には、ジメチルデシルホスフィンオキシド、ジメチルテトラデシルホスフィンオキシド、メチルエチルテトラデシルホスホンオキシド、ジメチルヘキサデシルホスフィンオキシド、ジエチル−2−ヒドロキシオクチルデシルホスフィンオキシド、ビス(2−ヒドロキシエチル)ドデシルホスフィンオキシド及びビス(ヒドロキシメチル)テトラデシルホスフィンオキシドが含まれる。
【0146】
本発明において有用な半極性非イオン性界面活性剤はまた、次の構造を有する水溶性スルホキシド化合物を含む:
【化9】

(式中、矢印は、半極性結合の一般的な描写であり;そしてR1は、約8〜約28の炭素原子数のアルキル又はヒドロキシアルキル部分、0〜約5のエーテル結合及び0〜約2ヒドロキシル置換基であり;そしてR2は、1〜3の炭素原子数を有するアルキル及びヒドロキシアルキル基から成るアルキル部分である)。
【0147】
これらのスルホキシドの有用な例には、ドデシルメチルスルホキシド;3−ヒドロキシトリデシルメチルスルホキシド;3−メトキシトリデシルメチルスルホキシド;及び3−ヒドロキシ−4−ドデコキシブチルメチルスルホキシドが含まれる。
【0148】
本発明の組成物のための好ましい半極性非イオン性界面活性剤には、ジメチルアミンオキシド、例えば、ラウリルジメチルアミンオキシド、ミリスチルジメチルアミンオキシド、セチルジメチルアミンオキシド、それらの組み合わせ等が含まれる。
【0149】
シリコーン系界面活性剤
上記シリコーン系界面活性剤は、変性されたジアルキル、例えば、ジメチルポリシロキサンを含むことができる。上記ポリシロキサンの疎水性基を、1種又は2種以上のペンダント型親水性ポリアルキレンオキシド基を用いて変性することができる。上記界面活性剤は、表面張力が低く、ヌレ性が高く、展開性(spreading)が良く、消泡性があり、そして汚染除去に優れている。本発明のシリコーン系界面活性剤には、例えば、ポリエーテル、典型的にはポリアルキレンオキシド基が、ヒドロシリル化(hydrosilation)反応によりグラフトされているポリジアルキルシロキサンが含まれる。上記反応により、アルキルペンダント型(AP型)コポリマーが生じ、そこでは、上記ポリアルキレンオキシド基が、一連の加水分解に安定なSi−C結合により、シロキサン主鎖に沿って結合している。
【0150】
これらの非イオン性の置換されたポリジアルキルシロキサン生成物は、次の一般式を有する:
【化10】

(式中、PEは、非イオン性基、例えば、−CH2−(CH2p−O−(EO)m(PO)n−Zを表し、ここでEOはエチレンオキシドを表し、POはプロピレンオキシドを表し、xは約0〜約100の範囲にわたる数であり、yは約1〜100の範囲にわたる数であり、m、n及びpは約0〜約50の範囲にわたる数であり、m+n≧1であり、そしてZは水素又はRを表し、ここで各Rは、独立して、直鎖又は分岐鎖の低級(C1〜6)アルキルを表す)。
上記界面活性剤は、約500〜20,000の分子量(Mn)を有する。
【0151】
他のシリコーン系非イオン性界面活性剤は、次の式を有する:
【化11】

(式中、xは、約0〜約100の範囲にわたる数であり、yは約1〜100の範囲にわたる数であり、a及びbは独立して約0〜約60の範囲にわたる数であり、a+b≧1であり、そして各Rは、独立して、H又は直鎖又は分岐鎖の低級(C1〜6)アルキルである)。
【0152】
第二の種類の非イオン性シリコーン系界面活性剤は、アルコキシ末端ブロック型(AEB型)であり、それらはそれほど好ましくない。というのは、当該Si−O結合は、中性又は若干アルカリ性の条件下で限られた耐加水分解性を有するが、酸性環境では直ちに切断するからである。
【0153】
好適な界面活性剤は、商品名、SILWET(商標)、TEGOPREN(商標)の下、又は商品名、ABIL(商標)Bの下で販売されている。
有用な界面活性剤の一つ、SILWET(商標)L77は、次の式を有する:
(CH33Si−O(CH3)Si(R1)O−Si(CH33
(式中、R1=−CH2CH2CH2−O−[CH2CH2O]ZCH3であり、ここでzは4〜16、好ましくは4〜12、最も好ましくは7〜9である)。
【0154】
他の有用な界面活性剤には、TEGOPREN 5840(商標)、ABEL B−8843(商標)、ABIL B−8852(商標)及びABIL B−8863(商標)が含まれる。
ある実施形態では、上記組成物はまた、約0.0005〜約35重量%のシリコーン系界面活性剤、例えば、約1〜約20重量%のシリコーン系界面活性剤を含むことができる。上記シリコーン系界面活性剤は、シリコーン主鎖と、約2〜100モルのアルキレンオキシドを有する少なくとも1つのペンダント型アルキレンオキシド基とを含むことができる。上記ペンダント型アルキレンオキシド基は、(EO)n(式中、nは3〜75である)を含むことができる。
【0155】
カチオン性界面活性剤
表面活性物質は、分子のヒドロトロープ部分がプラスである場合には、カチオン性に分類される。pHが中性に近いか又はそれ以下に低くない限り、上記ヒドロトロープは電荷を帯びないが、次いでカチオン性(例えば、アルキルアミン)になる界面活性剤はまた、この群に含まれる。理論的には、カチオン性界面活性剤を、「オニウム」構造RnX+Y−を含む要素の任意の組み合わせから合成することができ、そして当該カチオン性界面活性剤は、窒素(アンモニウム)以外の化合物、例えば、リン(ホスホニウム)及び硫黄(スルホニウム)を含むことができる。実際には、カチオン性界面活性剤分野は、窒素含有化合物が優位を占めている。その理由は、多分、窒素含有カチオン性界面活性剤への合成ルートが単純明快であり、そして生成物を高収率で生成し、それらをより安価にすることができるからであろう。
【0156】
カチオン性界面活性剤は、好ましくは少なくとも1つの長鎖炭素疎水性基及び少なくとも1つのプラスに帯電した窒素を含む化合物を含み、さらに好ましくは当該化合物を指す。上記長鎖炭素基を、単なる置換により窒素原子に直接結合させることができ、又はさらに好ましくはいわゆる割込みされた(interrupted)アルキルアミン及びアミドアミン内の、一又は複数の架橋官能基により間接的に結合させることができる。上記官能基により、上記分子を、より親水性且つ/若しくは水分散性にすることができ、共界面活性剤混合物によりさらに容易に水溶性化することができ、そして/又は水溶性であることができる。水溶性を増すために、追加の第一級、第二級又は第三級アミノ基を導入することができ、あるいは上記アミノ窒素を、低分子量アルキル基で四級化することができる。さらに、上記窒素は、種々の程度の不飽和度又は飽和若しくは不飽和の複素環の分岐鎖又は直鎖部分の一部であることができる。さらに、カチオン性界面活性剤は、1つ超のカチオン性窒素原子を有する錯体結合を含むことができる。
【0157】
アミンオキシドとして分類される界面活性剤化合物、両性イオン界面活性剤化合物及び双極性イオン界面活性剤化合物は、中性から酸性のpH溶液付近においてそれら自体が概してカチオン性であり、そして活性剤分類が部分的に重なりうる。ポリオキシエチル化カチオン性界面活性剤は、一般的に、アルカリ性溶液内で非イオン性界面活性剤様の挙動をし、そして酸性溶液中でカチオン性界面活性剤様の挙動をする。
最も簡潔なカチオン性アミン、アミン塩及び第四級アンモニウム化合物を、図解的に描写することができる:
【化12】

(式中、Rは、アルキル長鎖を表し、R’、R’’及びR’’’は、アルキル長鎖若しくはアルキル短鎖のいずれか又はアリール基若しくは水素であることができ、そしてXはアニオンを表す)。
上記アミン塩及び第四級アンモニウム化合物は、それらの水溶性度が高いため、有用な場合がある。
【0158】
複数の大量の市販のカチオン性界面活性剤は、当業者に知られている4種の主要な分類及びさらに下位の群に細分化することができ、そしてそれらは、「Surfactant Encyclopedia」Cosmetics&Toiletries,Vol.104(2)86−96(1989)に記載されている。第一の分類にはアルキルアミン及びそれらの塩が含まれる。第二の分類には、アルキルイミダゾリンが含まれる。第三の分類には、エトキシ化アミンが含まれる。第四の分類には、四級、例えば、アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩、アルキルベンゼン塩、複素環式のアンモニウム塩、テトラアルキルアンモニウム塩等が含まれる。カチオン性界面活性剤は、本発明の固体組成物で有益でありうる種々の特性を有することが知られている。これらの望ましい特性には、中性pH以下の組成物中での洗浄性、抗微生物効果、他の薬剤との連携における増粘又はゲル化等が含まれうる。
【0159】
本発明の組成物中で有用なカチオン性界面活性剤には、次の式を有するものが含まれる:
1m2xL
ここで、各R1は、所望により最大3個のフェニル基又はヒドロキシ基により置換され、そして所望により最大4個の次の構造体:
【化13】

により割り込まれた直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を含む有機基であるか、又はこれらの構造体の異性体又は混合物であり、そしてそれらは、約8〜22の炭素原子数を含む。
【0160】
1基は、最大12個のエトキシ基を含む。mは1〜3の数である。好ましくは、分子内の1つ以下のR1基は、mが2の場合に16以上の炭素原子数を有し、そしてmが3の場合に12超の炭素原子数を含む。各R2は、1〜4の炭素原子を含むアルキル基若しくはヒドロキシアルキル基又はベンジル基であり、そして分子内の1つ以下のR2はベンジルであり、そしてxは、0〜11、好ましくは0〜6の数である。Y基上の任意の炭素原子位置の残りは、水素で満たされている。
【0161】
Yは、下記を含む基又はそれらの混合物であることができる:
【化14】

【化15】

【0162】
好ましくは、Lは1又は2であり、そして複数のY基は、1〜約22の炭素原子数、及びLが2の場合には2つの遊離の炭素単結合を有するR1及びR2類似体(好ましくは、アルキレン又はアルケニレン)から選択される部分により分離される。Zは、カチオン性成分に電気的中性を付与する数における水溶性アニオン、例えば、ハライド、スルフェート、メチルスルフェート、ヒドロキシド又はニトレートアニオンであり、特に好ましいのは、クロリド、ブロミド、ヨージド、スルフェート又はメチルスルフェートアニオンである。
【0163】
両性界面活性剤
両性(amphoteric)又は両性(ampholytic)界面活性剤には、塩基性及び酸性の両方の親水性基と、有機疎水性基とが含まれる。これらのイオン性存在物は、他種の界面活性剤に関して本明細書に記載される任意のアニオン性又はカチオン性基であることができる。塩基性窒素及び酸性カルボキシレート基は、塩基性及び酸性の親水性基として用いられる典型的な官能基である。いくつかの界面活性剤では、スルホネート、スルフェート、ホスホネート又はホスフェートが、負電荷を付与する。
【0164】
両性界面活性剤は、脂肪族第二級及び第三級アミンの誘導体として広く記載される場合があり、そこでは、脂肪族基は、直鎖又は分岐鎖であることができ、そして当該脂肪族置換基の一つには、約8〜18の炭素原子数が含まれ、そして一つには、アニオン性水溶性基、例えば、カルボキシ、スルホ、スルファト(sulfato)、ホスファト(phosphato)又はホスホノが含まれる。両性界面活性剤は、当業者に公知の2つの主要な分類に細分化され、そして「Surfactant Encyclopedia」Cosmetics&Toiletries,Vol.104(2)69−71(1989)に記載されている。第一の分類には、アシル/ジアルキルエチレンジアミン誘導体(例えば、2−アルキルヒドロキシエチルイミダゾリン誘導体)及びそれらの塩が含まれる。第二の分類には、N−アルキルアミノ酸及びそれらの塩が含まれる。一部の両性界面活性剤は、両分類に適合すると考えることができる。
【0165】
両性界面活性剤は、当業者に公知の方法により合成することができる。例えば、2−アルキルヒドロキシエチルイミダゾリンは、長分子鎖カルボン酸(又は誘導体)を、ジアルキルエチレンジアミンと縮合させ、そして閉環させることにより合成される。市販の両性界面活性剤は、例えば、クロロ酢酸又はエチルアセテートを用いたアルキル化によるイミダゾリン環を、次に加水分解させ、そして開環させることにより誘導される。アルキル化の際、1つ又は2つのカルボキシ−アルキル基が反応し、第三級アミン及びエーテル結合を生成し、そして異なるアルキル化剤により、異なる第三級アミンが生成する。
【0166】
本発明に用途を有する長分子鎖イミダゾール誘導体は、一般的に、次の一般式を有する:
【化16】

(式中、Rは、約8〜18の炭素原子数を含むアシクリック(acyclic)疎水性基であり、そしてMは、上記アニオンの電荷を中和するためのカチオンであり、一般的に、ナトリウムである)。
【0167】
本発明の固体組成物中で用いることができる市販の著名なイミダゾリンから誘導した両性界面活性剤には、例えば、ココアンフォプロピオネート(cocoamphopropionate)、ココアンフォカルボキシ−プロピオネート、ココアンフォグリシネート、ココアンフォカルボキシ−グリシネート、ココアンフォプロピル−スルホネート及びココアンフォカルボキシ−プロピオン酸が含まれる。好ましい両性カルボン酸(amphocarboxylic acid)は、脂肪イミダゾリンから生成され、そこでは、両性ジカルボン酸のジカルボン酸官能基は、二酢酸及び/又は二プロピオン酸である。
【0168】
本明細書の上記に記載されているカルボキシメチル化化合物(グリシネート)は、ベタインと称されることが多い。ベタインは、本明細書において下記の「双極性イオン界面活性剤」と題するセクションで論じられている両性の特別な種類である。
【0169】
長分子鎖N−アルキルアミノ酸は、RNH2(式中、R=C8〜C18の直鎖又は分岐鎖アルキル)、脂肪アミンを、ハロゲン化したカルボン酸と反応させて簡易に調製される。アミノ酸の第一級アミノ基をアルキル化することにより、第二級及び第三級アミンがもたらされる。アルキル置換基は、1つ超の反応性窒素中心を提供する追加のアミノ基を有することができる。市販の大部分のN−アルキルアミン酸は、β−アラニン又はβ−N(2−カルボキシエチル)アラニンのアルキル誘導体である。本発明の用途を有する市販のN−アルキルアミノ酸両性電解質の例には、アルキルβ−アミノジプロピオネート、RN(C24COOM)2及びRNHC24COOMが含まれる。これらにおいて、Rは、好ましくは、約8〜約18の炭素原子数を含むアシクリック疎水性基であり、そしてMは、アニオンの電荷を中和するためのカチオンである。
【0170】
好ましい両性界面活性剤には、ココナッツ生成物、例えば、ココナッツ油又はココナッツ脂肪酸に由来するものが含まれる。さらに好ましいこれらのココナッツから誘導した界面活性剤には、それらの構造の一部として、エチレンジアミン部分、アルカノールアミド部分、アミノ酸部分、好ましくはグリシン、又はそれらの組み合わせ;及び約8〜18(好ましくは12)の炭素原子数の脂肪族置換基が含まれる。上記界面活性剤はまた、アルキル両性ジカルボン酸を考慮に入れることができる。ココアンフォジプロピオン酸二ナトリウムは、最も好ましい両性界面活性剤の一つであり、そしてRhodia Inc.,Cranbury,NJから商品名、Miranol(商標)FBSの下で市販されている。化学名ココアンフォ二酢酸二ナトリウムを有する、別の最も好ましいココナッツから誘導した両性界面活性剤が、Rhodia Inc.,Cranbury,NJから商品名、Miranol(商標)C2M−SF Conc.の下で市販されている。
【0171】
両性の分類及びこれらの界面活性剤の種の典型的なリストは、Laughlin及びHeuringに、1975年12月30日に発行された米国特許第3,929,678号明細書に記載されている。さらなる例は、「Surface Active Agents and Detergents」(Schwartz,Perry及びBerchによるVol.I and Vol.II)に記載されている。
【0172】
双極性界面活性剤
双極性界面活性剤を、上記両性界面活性剤の部分集合として考えることができる。双極性界面活性剤を、第二級及び第三級アミンの誘導体、複素環式の第二級及び第三級アミンの誘導体、又は第四級アンモニウム、第四級ホスホニウム若しくは第三級スルホニウム化合物の誘導体として広く記載することができる。概して、双極性界面活性剤には、正電荷を帯びた第四級アンモニウム、又はある場合では、スルホニウム若しくはホスホニウムイオン;負電荷を帯びたカルボキシル基;及びアルキル基が含まれる。
【0173】
双極性界面活性剤は、一般的に分子の等電部位にほぼ等しい程度に電離し、且つ正電荷中心及び負電荷中心の間に強い「内部塩」引力を発生させることができるカチオン性基及びアニオン性基を含む。上記双極性の合成界面活性剤の例には、脂肪族の第四級アンモニウム、ホスホニウム及びスルホニウム化合物の誘導体が含まれ、そこでは上記脂肪族基は、直鎖又は分岐鎖であることができ、そして当該脂肪族置換基の一つは、8〜18の炭素原子数を含み、そして一つは、アニオン性水溶性基、例えば、カルボキシ、スルホネート、スルフェート、ホスフェート又はホスホネートを含む。ベタイン及びスルタイン(sultaine)界面活性剤は、本明細書で用いるための例示的な双極性界面活性剤である。
【0174】
これらの化合物の一般式は、下記となる:
【化17】

(式中、R1は、0〜10個のエチレンオキシド部分及び0〜1個のグリセリル部分を有する、8〜18の炭素原子数のアルキル、アルケニル又はヒドロキシアルキル基を含み;Yは、窒素、リン及び硫黄原子から成る群から選択され;R2は、1〜3の炭素原子数を含むアルキル又はモノヒドロキシアルキル基であり;xは、Yが硫黄原子である場合は1であり、そしてYが窒素又はリン原子である場合は2であり、R3は、1〜4の炭素原子数のアルキレン又はヒドロキシアルキレン又はヒドロキシアルキレンであり、そしてZは、カルボキシレート、スルホネート、スルフェート、ホスホネート及びホスフェート基から成る群から選択される基である)。
【0175】
上記列挙の構造を有する双極性界面活性剤の例には、4−[N,N−ジ(2−ヒドロキシエチル)−N−オクタデシルアンモニオ]−ブタン−1−カルボキシレート;5−[S−3−ヒドロキシプロピル−S−ヘキサデシルスルホニオ(sulfonio)]−3−ヒドロキシペンタン−1−スルフェート;3−[P,P−ジエチル−P−3,6,9−トリオキサテトラコサン(cosane)ホスホニオ(phosphonio)]−2−ヒドロキシプロパン−1−ホスフェート;3−[N,N−ジプロピル−N−3−ドデコキシ−2−ヒドロキシプロピル−アンモニオ]−プロパン−1−ホスホネート;3−(N,N−ジメチル−N−ヘキサデシルアンモニオ)−プロパン−1−スルホネート;3−(N,N−ジメチル−N−ヘキサデシルアンモニオ)−2−ヒドロキシ−プロパン−1−スルホネート;4−[N,N−ジ(2(2−ヒドロキシエチル)−N(2−ヒドロキシドデシル)アンモニオ]−ブタン−1−カルボキシレート;3−[S−エチル−S−(3−ドデコキシ−2−ヒドロキシプロピル)スルホニオ]−プロパン−1−ホスフェート;3−[P,P−ジメチル−P−ドデシルホスホニオ]−プロパン−1−ホスホネート;及びS[N,N−ジ(3−ヒドロキシプロピル)−N−ヘキサデシルアンモニオ]−2−ヒドロキシ−ペンタン−1−スルフェートが含まれる。上記洗浄性界面活性剤に含まれるアルキル基は、直鎖又は分岐鎖、且つ飽和又は不飽和でありうる。
【0176】
本発明の固体組成物中で用いるために好適な双極性界面活性剤には、次の一般構造:
【化18】

のベタインが含まれる。
【0177】
これらの界面活性剤、ベタインは、概して、pH極値において、強カチオン又はアニオン特性を示さず、そしてそれらの等電範囲において水溶性が下がることもない。「外部」の第四級アンモニウム塩とは異なり、ベタインは、アニオン性界面活性剤と相溶する。好適なベタインの例には、ココナッツアシルアミドプロピルジメチルベタイン;ヘキサデシルジメチルベタイン;C12〜14アシルアミドプロピルベタイン;C8〜14アシルアミドヘキシルジエチルベタイン;4−C14〜16アシルメチルアミドジエチルアンモニオ−1−カルボキシブタン;C16〜18アシルアミドジメチルベタイン;C12〜16アシルアミドペンタンジエチルベタイン;及びC12〜16アシルメチルアミドジメチルベタインが含まれる。
【0178】
本発明において有用なスルタインには、次の式を有する化合物が含まれる:
(R(R12+2SO3-
(式中、Rは、C6〜C18のヒドロカルビル基であり、各R1は、概して、独立してC1〜C3のアルキル、例えば、メチルであり、そしてR2は、C1〜C6のヒドロカルビル基、例えば、C1〜C3のアルキレン又はヒドロキシアルキレン基である)。
【0179】
双極性の分類及びこれらの界面活性剤の種類の典型的なリストは、Laughlin及びHeuringに、1975年12月30日に発行された米国特許第3,929,678号明細書に記載されている。さらなる例は、「Surface Active Agents and Detergents」(Schwartz,Perry及びBerchによるVol.I and Vol.II)に記載されている。
【0180】
界面活性剤組成物
本明細書で上述した界面活性剤を、本発明の実施及び実用性において、単独又は組み合わせて用いることができる。特に、上記非イオン性界面活性剤及びアニオン性界面活性剤を組み合わせて用いることができる。上記半極性の非イオン性、カチオン性、両性及び双極性界面活性剤を、非イオン性界面活性剤又はアニオン性界面活性剤と組み合わせて用いることができる。上記例は、本発明の範囲内の用途を見出すことができる非常に多くの界面活性剤の特定の具体的な説明に過ぎない。上述の有機界面活性剤化合物を、開示された実用性を有する本発明のいくつかの商業的に望ましい組成物形態に配合することができる。
【0181】
上記組成物は、濃縮状態において汚染された表面向けの洗浄処理剤(水に分注又は溶解させ、適応装置により適度に希釈し、そして溶液、ゲル又は泡として目的の表面に適用された場合にクリーニングする洗浄処理剤)を含む。上記クリーニング処理剤は、一つの製品からなるか、又はそれぞれの割合が利用される二つの製品系を含む。上記製品は、概して、液体又はエマルションの濃縮物である。
【0182】
固体の安定化調製物向けの追加成分
本発明の安定化された微生物調製物及び/又はクリーニング組成物は、クリーニング又は他の使用に有用でありうる種々の成分を含むことができる。上記成分には、ヒドロトロープ、キレート剤、二価のカチオン、ポリオール、抗微生物剤、美観強化剤(aesthetic enhancing agent)、防腐剤等が含まれうる。
【0183】
ある実施形態では、上記組成物はまた、有効量の1種若しくは2種以上の抗微生物剤;有効量の1種若しくは2種以上のキレート剤;又はそれらの混合物を含むことができる。上記組成物は、約0.1〜30重量%のキレート剤を含むことができる。上記キレート剤は、カルボキシル基、又はその混合物を有する小化合物又は高分子量化合物を含むことができる。
ある実施形態では、上記組成物はまた、カルシウムイオン源、ポリオール、ビルダー、染料又はそれらの組み合わせ若しくは混合物を含むことができる。
【0184】
金属イオン封鎖剤
本発明のクリーニング組成物は、金属イオン封鎖剤を含むことができる。一般に、金属イオン封鎖剤は、金属イオンがクリーニング組成物の他の洗浄性成分の作用を妨げることを防ぐために、天然水中に一般的に見出される金属イオンと半極性結合(すなわち、結合)することができる分子である。一部のキレート/金属イオン封鎖剤はまた、有効量で含まれる場合に、スレショルド剤(threshold agent)として作用する場合がある。キレート剤/金属イオン封鎖剤のさらなる考察のために、Kirk−Othmer,Encyclopedia of Chemical Technology.Third Edition,volume 5,pages 339−366 and volume 23,pages 319−320を参照せよ。
【0185】
例えば、有機ホスホネート、アミノカルボン酸、濃縮されたホスフェート、無機ビルダー、高分子量のポリカルボキシレート、ジ又はトリカルボン酸、それらの混合物等を含む種々の金属イオン封鎖剤を、本発明の不均一クリーニング組成物中で用いることができる。上記金属イオン封鎖剤及びビルダーは市販されている。ある実施形態では、本発明の不均一クリーニング組成物は、約5〜約50重量%、約30〜約50重量%、約10〜約45重量%又は約20〜約40重量%の金属イオン封鎖剤を含む。ある実施形態では、本発明の不均一クリーニング組成物は、約20重量%、約25重量%、約30重量%、約35重量%又は約40重量%の金属イオン封鎖剤を含む。上記組成物は、「約」で修飾されていない任意のこれらの範囲又は量を含むことができる。
【0186】
好適な濃縮されたホスフェートには、オルトリン酸ナトリウム及びオルトリン酸カリウム、ピロリン酸ナトリウム及びピロリン酸カリウム、トリポリリン酸ナトリウム及びトリポリリン酸カリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、例えば、トリポリホスフェートが含まれる。実施形態の一つでは、本発明の不均一クリーニング組成物には、ビルダー、キレート化剤又は金属イオン封鎖剤として、濃縮されたホスフェート、例えば、トリポリリン酸ナトリウムが含まれる。
【0187】
金属イオン封鎖剤として用いるのに好適なポリカルボキシレートには、例えば、ポリアクリル酸、マレイン酸/オレフィンコポリマー(maleic/olefin copolymer)、アクリル酸/マレイン酸コポリマー(acrylic/maleic copolymer)、ポリメタクリル酸、アクリル酸−メタクリル酸コポリマー、加水分解されたポリアクリルアミド、加水分解されたポリメタクリルアミド、加水分解されたポリアミド−メタクリルアミドコポリマー、加水分解されたポリアクリロニトリル、加水分解されたポリメタクリロニトリル、加水分解されたアクリロニトリル−メタクリロニトリルコポリマー、ポリマレイン酸、ポリフマル酸、アクリル酸とイタコン酸とのコポリマー等が含まれる。実施形態の一つでは、上記ポリカルボキシレートには、ポリアクリレートが含まれる。
【0188】
好適なジ又はトリカルボン酸には、シュウ酸、クエン酸又はそれらの塩が含まれる。実施形態の一つでは、使用組成物中の鉄の濃度を減らすため、又はクリーニングすべき製品から鉄汚物を除去するためにシュウ酸を用いることができる。例えば、シュウ酸は、鉄抑制サワー又は鉄除去剤の一部であることができる。
【0189】
実施形態の一つでは、本発明の不均一クリーニング組成物には、金属イオン封鎖剤又はビルダーとして、濃縮されたホスフェート及びポリアクリレート又は別のポリマー、例えば、トリポリリン酸ナトリウム及びポリアクリル酸ナトリウムが含まれる。
【0190】
上記ビルダーは、有機ホスホネート、例えば、有機ホスホン酸及びそれらのアルカリ金属塩を含むことができる。
好適な有機ホスホネートの一部の例には、
1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸:CH3C(OH)[PO(OH)22
アミノトリ(メチレンホスホン酸):N[CH2PO(OH)23
アミノトリ(メチレンホスホネート)、ナトリウム塩:
【化19】

2−ヒドロキシエチルイミノビス(メチレンホスホン酸):HOCH2CH2N[CH2PO(OH)22
ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸):(HO)2POCH2N[CH2CH2N[CH2PO(OH)222
ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホネート)、ナトリウム塩:C9(28-X)3Nax155(x=7);
ヘキサメチレンジアミン(テトラメチレンホスホネート)、カリウム塩:C10(28-X)2x124(x=6);
ビス(ヘキサメチレン)トリアミン(ペンタメチレンホスホン酸):(HO)2POCH2N[(CH26N[CH2PO(OH)222;及び
リン酸:H3PO3;及び
他の類似の有機ホスホネート、並びに
それらの混合物が含まれる。
【0191】
上記金属イオン封鎖剤は、アミノカルボン酸型金属イオン封鎖剤であるか、又はそれを含むことができる。好適なアミノカルボン酸型金属イオン封鎖剤には、酸又はそれらのアルカリ金属塩、例えば、アミノアセテート及びそれらの塩が含まれる。
いくつかの例には、下記が含まれる;
N−ヒドロキシエチルアミノ二酢酸;
ヒドロキシエチレンジアミン四酢酸、
ニトリロ三酢酸(NTA);
メチルグリシン二酢酸(MGDA);
エチレンジアミン四酢酸(EDTA);
N−ヒドロキシエチル−エチレンジアミン三酢酸(HEDTA);
ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA);及び
アラニン−N,N−二酢酸;イミド二コハク酸等:並びに
それらの混合物。
【0192】
一つの有用なビルダー/キレート剤又はその塩には、高分子量のホスフィノカルボン酸(その塩及びその誘導体を含む)が含まれる。上記材料は、不飽和のカルボン酸モノマー、例えば、アクリル酸を、一般的に次の式により表される次亜リン酸又はその誘導体と反応させることにより調製することができる:
【化20】

(式中、R1は、基OXであり、ここでXは、水素又は1〜4個の炭素原子を含む直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基であり;そしてR3は、水素、1〜8個の炭素原子の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、5〜12個の炭素原子のシクロアルキル基、フェニル基、ベンジル基又は−OX基であり、ここでXは、水素又は1〜4個の炭素原子の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基である)。
上述の様に、ポリホスフィノカルボン酸の塩をまた用いることができる。上記材料の好ましい実施形態の一つは、Belsperse(商標)−161である。
【0193】
上記金属イオン封鎖剤は、生分解性金属イオン封鎖剤であるか、又はそれを含むことができる。好適な生分解性の金属イオン封鎖剤には、メチルグリシン二酢酸又はその塩が含まれる。上記金属イオン封鎖剤は、例えば、商品名、Trilon ESの下で市販されている。
【0194】
酵素安定化系
本発明の固体組成物はまた、1種又は2種以上の酵素を安定化させるための成分を含むことができる。例えば、本発明のクリーニング組成物は、カルシウムイオン及び/又はマグネシウムイオンの水溶性源を含むことができる。カルシウムイオンは、一般的にマグネシウムイオンよりも有効であり、そして一種のカチオンのみが用いられる場合に本明細書では好ましい。組成物、特に液体は、最終組成物1L当り、約1〜約30、好ましくは約2〜約20、さらに好ましくは約8〜約12ミリモルのカルシウムイオンを含むが、導入される酵素の多様性、型及び水準を含む要因によって別形も可能である。
【0195】
例えば、塩化カルシウム、水酸化カルシウム、蟻酸カルシウム、リンゴ酸カルシウム、マレイン酸カルシウム、水酸化カルシウム及び酢酸カルシウムを含む水溶性カルシウム塩又はマグネシウム塩を用いることが好ましく、より一般的には、硫酸カルシウム又は列挙されているカルシウム塩に相当するマグネシウム塩を用いることができる。例えば、あるタイプの界面活性剤の油落ち作用を促進するために、さらに高水準のカルシウム及び/又はマグネシウムが、当然ながら有用である場合がある。
【0196】
一定のクリーニング組成物の安定化系、例えば、商品洗浄組成物は、特にアルカリ性条件の下、上記酵素に作用し、かつそれらを不活性化する多くの給水中に存在する塩素系漂白剤種を妨げるために添加された塩素系漂白剤スカベンジャー0〜約10%、好ましくは約0.01%〜約6重量%をさらに含むことができる。水中の塩素水準は、概して、約0.5ppm〜約1.75ppmの範囲内と少ない場合があるが、例えば、商品洗浄の際、上記酵素と接触する水の総体積中の有効な塩素は、比較的多い場合がある。従って、使用時の塩素に対する酵素の安定性が問題となる場合がある。
【0197】
好適な塩素系スカベンジャーアニオンは、広く公知であり、そして容易に入手でき、そして使用する場合には、スルファイト、ビスルファイト、チオスルファイト、チオスルフェート、ヨージド等を用いたアンモニウムカチオンを含む塩であることができる。抗酸化物質、例えば、カルバメート、アスコルベート等、有機アミン、例えば、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)又はそのアルカリ金属塩、モノエタノールアミン(MEA)、及びそれらの混合物を同様に用いることができる。同様に、種々の酵素が最高の適合性を有するように、特別な酵素抑制システムを導入することができる。他の一般的なスカベンジャー、例えば、ビスルフェート、ニトレート、クロリド、過酸化水素源、例えば、過ホウ酸ナトリウム四水和物、過ホウ酸ナトリウム一水和物及び過炭酸ナトリウム、並びにホスフェート、濃縮されたホスフェート、アセテート、ベンゾエート、シトレート、ホルメート、ラクテート、マレート、タルトレート、サリチレート等、及びそれらの混合物を必要に応じて用いることができる。
【0198】
一般に、塩素系スカベンジャー作用を、良好な評価された作用の下で別途列挙される成分により実施することができるので、その作用を所望の範囲まで実施する化合物が、本発明の酵素含有実施形態にない限り、別途、塩素系スカベンジャーを添加する必要はない;その場合でも、上記スカベンジャーは、最適な結果を得るためのみに添加される。さらに、配合者は、配合の際に、他の反応性成分と認容できないほど適合しない任意の酵素スカベンジャー又は安定化剤の使用を避ける化学者の通常の技能を発揮するであろう。アンモニウム塩の使用に関して、上記塩は、上記組成物と単に混合することができるが、貯蔵の際、水を吸収しやすく、そして/又はアンモニアが遊離しやすい。従って、上記材料は、存在する場合には、例えば、Baginskiらの米国特許第4,652,392号明細書に記載されるように、粒子内で保護されることが望ましい。
【0199】
二価のイオン
本発明のクリーニング組成物は、上記組成物の0.05%〜5重量%、0.1%〜1重量%、又は約0.25重量%の濃度において、二価のイオン、例えば、カルシウムイオン及びマグネシウムイオンを含むことができる。実施形態の一つでは、カルシウムイオンは、本発明の固体組成物中に含まれうる。上記カルシウムイオンを、例えば、クロリド、ヒドロキシド、オキシド、ホルメート若しくはアセテート又はニトレート、好ましくはクロリド塩として添加することができる。
【0200】
ポリオール
上記安定化された微生物調製物又は本発明のクリーニング組成物はまた、ポリオールを含むことができる。上記ポリオールは、上記組成物に追加の安定性及びヒドロトロープ(hydrotrophic)特性を付与することができる。好適なポリオールには、グリセリン;グリコール、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール又はヘキシレングリコール;ソルビトール;アルキルポリグリコシド;及びそれらの混合物が含まれる。実施形態の一つでは、上記ポリオールには、プロピレングリコールが含まれる。
【0201】
本発明に従うポリオールとして用いるために好適なアルキルポリグリコシドは、次の式を有するものを含む:
(G)x−O−R
(式中、Gは、5個又は6個の炭素原子を含む還元糖、例えば、ペントース又はヘキソースに由来する部分であり、Rは、6〜20個の炭素原子を含む脂肪族基であり、そしてxは、ポリグリコシド中の単糖の繰返し単位数を表すポリグリコシドの重合度(DP)である)。
好ましくは、xは、約0.5〜約10である。実施形態の一つでは、Rは、10〜16個の炭素原子を含み、そしてxは0.5〜3である。
【0202】
実施形態の一つでは、上記ポリオールは、ポリエーテル状でありうる。好適なポリエーテルには、ポリエチレングリコールが含まれる。好適なポリエーテルには、溶媒又は共溶媒として下記に列挙されるものが含まれる。
【0203】
ある実施形態では、本発明の固体組成物には、約2〜約30重量%のポリオール、約2〜約10重量%のポリオール、約5〜約20重量%のポリオール、約5〜約10重量%のポリオール、又は約10〜約20重量%のポリオールが含まれる。ある実施形態では、本発明の安定化された微生物調製物には、約2〜約40重量%のポリオール、約2〜約20重量%のポリオール、約2〜約15重量%のポリオール、約2〜約10重量%のポリオール、約3〜約10重量%のポリオール、約4〜約15重量%のポリオール又は約4〜約8重量%のポリオール、約4重量%のポリオール、約8重量%のポリオール又は約12重量%のポリオールが含まれる。上記組成物は、「約」により修飾されていない、これらの範囲又は量を含むことができる。
【0204】
抗微生物剤
ある実施形態では、本発明の組成物は、抗微生物剤を含むことができる。例えば、酵素含有組成物は、上記酵素及び酵素活性に適合する種々の抗微生物剤を含むことができる。例えば、胞子含有組成物は、当該胞子に適合する種々の抗微生物剤を含むことができる。上記抗微生物剤は、上記胞子よりもより短時間存在するように選択することができる。上記抗微生物剤が十分なくなった後、上記胞子が発芽し、微生物を生成させることができ、当該微生物は、上記抗微生物剤により死ぬか又は抑制されることはない。例えば、微生物含有組成物は、その微生物に対して有効でない抗微生物剤を含むことができる。
【0205】
種々の好適な抗微生物剤を、有効な抗微生物剤濃度で用いることができる。抗微生物剤には、活性酸素化合物(例えば、過酸化水素、ペルカーボネート、ペルボレート等)、ハロゲン含有化合物、アミン又は第四級アンモニウム化合物等が含まれる。好適な抗微生物剤には、脂肪族アミン、エーテルアミン又はジアミンが含まれる。
【0206】
実施形態の一つでは、本発明の組成物は、有効量(例えば、抗微生物剤量)の次の式1:
1−O−R2−NH2
若しくは次の式2:
1−O−R2−NH−R3−NH2;又は
それらの混合物を含むことができる。
式1及び式2(独立して)では、R1は、直鎖の飽和又は不飽和のC6〜C18アルキルであることができ、R2は、直鎖又は分岐鎖のC1〜C8アルキルであることができ、そしてR3は、直鎖又は分岐鎖のC1〜C8アルキルであることができる。実施形態の一つでは、R1は直鎖C12〜C16アルキルであり;R2は、直鎖又は分岐鎖のC2〜C6アルキルであり;そしてR3は、直鎖又は分岐鎖のC2〜C6アルキルである。実施形態の一つでは、本発明の組成物には、式2の直鎖アルキルエーテルジアミン化合物が含まれ、式中、R1はC12〜C16であり、R2はC3であり、そしてR3はC3である。実施形態の一つでは、R1は、直鎖のC12〜C16アルキル又は直鎖のC10〜C12及びC14〜C16アルキルの混合物である。好適なエーテルアミンは、Tomah Products Incorporatedから、PA−19,PA−1618,PA−1816,DA−18,DA−19,DA−1618,DA−1816等として市販されている。
【0207】
実施形態の一つでは、上記抗微生物剤は、ジアミン、例えば、ジアミンアセテートであるか、又はそれを含むことができる。
上記アセテートとして示される好適なジアミンには、次の式を有するものが含まれる:
[(R1)NH(R2)NH3+(CH3COO)-
又は
[(R1)NH2(R2)NH3++(CH3COO)2-
(式中、R1は、C10〜C18の脂肪族基又は式R10OR11を有するエーテル基であることができ、ここでR10はC10〜C18の脂肪族基であり、そしてR11はC1〜C5のアルキル基であり;そしてR2はC1〜C5のアルキレン基である)。
好適なジアミンアセテートには、R1が脂肪酸に由来するC10〜C18の脂肪族基であり、そしてR2がプロピレンであるものが含まれる。上記ジアミンは、アセテート以外の対イオンを有することができる。
【0208】
有用なジアミンの典型例には、N−ココ−1,3−プロピレンジアミン、N−オレイル−1,3−プロピレンジアミン、N−タロー−1,3−プロピレンジアミン、及びそれらの混合物が含まれる。上記N−アルキル−1,3−プロピレンジアミンは、Akzo Chemie America,Armak Chemicalsから商標Duomeenの下で市販されている。
【0209】
上記組成物中のアミン化合物の量は、約0.1重量%〜90重量%、約0.25重量%〜75重量%、又は約0.5重量%〜50重量%であることができる。使用組成物中のアミン化合物の量は、約10ppm〜10000ppm、約20ppm〜7500ppm、及び約40ppm〜5000ppmであることができる。
【0210】
実施形態の一つでは、本発明の組成物は、5分の接触時間内に3log10超の細菌の減少を与えるができる。実施形態の一つでは、本発明の組成物は、5log10超の微生物の減少を与えることができる。これは、トリグリセリド脂肪及び脂質が汚物成分である食品調製及び食品加工及び他の分野で有利でありうる。
【0211】
酸味料
酸味料(acidulant)又はアルカリ化剤を用いて、本発明のクリーニング剤のために適切なpHを維持する。注意深いpH制御によりクリーニングを強化することができる。本発明のクリーナーを調製するために用いられる酸性成分又は酸味料は、pHを下げる方向に調整するために本発明の水性系に溶解させることができる酸を含む。好ましくは、一般の市販の弱無機酸及び弱有機酸を本発明において用いることができる。有用な弱無機酸には、リン酸及びスルファミン酸が含まれる。有用な弱有機酸には、酢酸、ヒドロキシ酢酸、クエン酸、酒石酸等が含まれる。有用性が見出された酸味料には、有機及び無機酸、例えば、クエン酸、乳酸、酢酸、グリコール酸、アジピン酸、酒石酸、コハク酸、プロピオン酸、マレイン酸、アルカンスルホン酸、シクロアルカンスルホン酸、並びにリン酸等又はそれらの混合物が含まれる。
【0212】
アルカリ分の追加の供給源
pH調整用に用いられうるアルカリ性材料には、弱アルカリ性材料及び強アルカリ性材料が含まれる。上記材料には、強塩基、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アルカリ金属塩、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、セスキ炭酸ナトリウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、リン酸ナトリウム及びリン酸カリウム、有機塩基、例えば、トリエタノールアミン、トリプロパノールアミン等、アルカリ金属シリケート、アルカリ金属塩が一般的に含まれる。
【0213】
アルカリ分の追加の供給源には、水酸化カリウム又は塩基性カリウム塩、例えば、炭酸カリウム、重炭酸カリウム、リン酸カリウム等が含まれうる。
【0214】
染料
本発明の組成物はまた、染料を含むことができる。染料により、パッケージ、ディスペンサー及び/又は上記組成物へのライン内で、生成物の視認性が有利に付与される。Acid Green 25及びDirect Blue 86を含む多種多様の染料が好適である。
【0215】
使用組成物
本発明の組成物及び方法は、種々の基材から、複雑な有機又は油脂性汚物及び無機系汚物を除去するために好適である。本発明の組成物を、水又は他の液体媒体に混合又は溶解させ、脱脂水溶液を生成させることができる。
【0216】
使用組成物は、希釈量で割った上記列挙の成分の重量%量を含むことができ、そして重量%又はppmとして表現することができる。特に、ホウ酸塩及び微生物成分若しくは胞子のための上記列挙の量は、固体組成物用である。例えば、使用組成物は、独立して、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000又は10000で割った、上記列挙の重量%量を含むことができる。実施形態の一つでは、上記希釈は、使用組成物1ガロンに対する濃縮物2オンスの係数による。
【0217】
発泡
実施形態の一つでは、本発明の固体組成物を、希釈剤と混合して、フォーマー中で用いられる使用組成物を生成させることができる。発泡の適用を、発泡適用装置、例えば、タンクフォーマー又は吸引型(aspirated)壁掛けフォーマー、例えば、トリガー噴霧器のフォーマーノズルを用いて達成することができる。発泡の適用は、上記使用組成物を、15ガロンの気泡適用圧力容器、例えば、混合プロペラを備える15ガロン容量ステンレス鋼圧力容器内におくことにより達成することができる。次いで、上記発泡する組成物を、発泡トリガー噴霧器により施行することができる。壁掛けフォーマーは、タンク又はラインから泡を放出させるために空気を用いることができる。実施形態の一つでは、圧縮空気を上記混合物中に注入し、次いで、発泡適用装置、例えば、タンクフォーマー又は吸引型壁掛けフォーマーにより目的物に適用することができる。
【0218】
気泡を発生させるために、本発明に従って用いられうる機械的な発泡ヘッドは、空気及び上記発泡する組成物を混合し、そして発泡した組成物を生成させるヘッドを含む。すなわち、上記機械的な発泡ヘッドは、空気及び上記発泡する組成物を混合チャンバー内で混合させ、次いで気泡を発生させるために開口部を通過させる。
【0219】
本発明に従って用いられうる好適な機械的な発泡ヘッドには、フロリダのポンパーノ(Pompano)ビーチのAirspray International,Inc.及びCrown Cork and Seal Co.の事業部であるZeller Plastikから入手可能なものが含まれる。本発明に従って用いることができる好適な機械的な発泡ヘッドは、例えば、米国特許第452,822号明細書;同第452,653号明細書;同第456,260号明細書;及び同第6,053,364号明細書に記載されている。本発明に従って用いることができる機械的な発泡ヘッドには、発泡する組成物及び空気を混合させ、そして気泡を発生させるトリガーに指で圧力をかけることより作動するか、又は作動することを目的とするヘッドが含まれる。すなわち、人の指の圧力により、トリガーが下に押され、それにより、発泡する組成物及び空気を上記ヘッドに汲み上げ、そして上記発泡する組成物及び空気を混合させ、そして気泡を発生させることができる。
【0220】
本発明の固体組成物を用いる方法
実施形態の一つでは、軟化させそして汚物除去を進めることを可能とする、本発明の固体組成物の水性分散液を、重度の汚物堆積物に直接適用する。一度、上記組成物が、上記汚物の再はく離性を強化すると、上記クリーナー及び除去された汚染を、すすぎ段階を用いて容易に除去することができる。実施形態の一つでは、上記方法では、すすぎが省略される。すなわち、本発明の固体組成物の水性分散液を適用することができ、そして当該表面にすすぎが適用されない。アニオン性界面活性剤を含む本発明の組成物を含む液体を、有機、油性又は油脂性汚物を除去するために、塗装面と直接接触させることができる。基材にもよるが、上記組成物は、アニオン性界面活性剤及びキレート剤を含む最終配合物を有するために、キレート剤をさらに含むことができる。これらの組成物を、実質的に非腐食性の表面、例えば、プラスチック、木材、コーティングされた木材、ステンレス鋼、複合材料、布帛、セメント及びその他に用いることができる。
【0221】
実施形態の一つでは、本発明の方法には、塗装面をクリーニングする方法が含まれる。当該方法には、胞子、細菌又は酵素;ボレート塩;及びアニオン性界面活性剤を含むクリーニング組成物を、上記表面に適用することが含まれうる。当該方法には、床、配水管、又はそれらの組み合わせに、上記組成物を適用することが含まれうる。
【0222】
実施形態の一つでは、本発明の方法には、床をクリーニングする方法が含まれる。当該方法には、床の摩擦係数を大きくすることが含まれうる。上記方法には、タイル床のグラウトをクリーニングすることが含まれうる。より一層その天然の色を示すように、グラウトをクリーニングすることが含まれうる。上記方法には、本発明に従う安定化された胞子組成物を床に適用することが含まれる。実施形態の一つでは、上記方法には、すすぎは含まれない(例えば、省略される)。実施形態の一つでは、本発明の方法には、濡れた場合に滑りやすい膜を、床材(例えば、タイル)から有効に除去することが含まれうる。上記方法には、上記床材をクリーニングすることと、その摩擦係数を上げることとが含まれうる。
【0223】
実施形態の一つでは、本発明の塗装面をクリーニングする方法には、本発明の固体組成物の分散液を、浴室表面、例えば、壁、床又は固定物に適用することが含まれうる。上記浴室表面は、シャワー壁又は表面であることができる。上記浴室表面は、タイル張りの壁であることができる。垂直面に用いるための組成物には、増粘剤、湿潤剤又は発泡する界面活性剤が含まれうる。上記組成物を垂直面に適用することには、上記組成物を発泡させることが含まれうる。実施形態の一つでは、本発明の固体組成物には、上記組成物を、水平面又は垂直面に保持することを助けることができる増粘剤又は湿潤剤が含まれる。実施形態の一つでは、本発明の塗装面をクリーニングする方法は、本発明の固体組成物の液体を商品に適用することが含まれうる。
【0224】
実施形態の一つでは、本発明の方法には、本発明の固体組成物の分散液を、その上に油脂を有する表面に適用することが含まれうる。上記表面には、床、パーキングロット、ドライブスルー用パッド、ガレージ床、パーキングランプ床等が含まれる。
実施形態の一つでは、本発明の方法は、本発明の固体組成物の分散液を用いて、表面をスプレーするか又はミスティングすることが含まれる。
【0225】
実施形態の一つでは、本発明の方法は、上記安定化された微生物配合物を表面に適用することと、当該表面に、長時間、例えば、1又は2時間、最大約8〜約16時間の間、湿度を保つこととが含まれる。上記表面に湿度を保つことは、上記組成物の繰返しの適用により、例えば、ミスティングすることにより達成することができる。上記表面に湿度を保つことは、当該表面を、長時間、上記組成物で湿ったスポンジ、ラグ又はモップと接触させることにより達成することができる。上記表面に湿度を保つことは、持続性の安定な微生物配合物を適用することにより達成することができる。持続性の安定な微生物配合物は、上記表面に残り、そして当該表面に湿度を保つことができる。例えば、増粘した組成物及び一定の発泡した組成物は、上記表面に残り、当該表面に湿度を保つことができる。本発明の固体組成物が広がって存在することにより、乾燥又は蒸発する組成物と比較して、より迅速なクリーニングをすることができる。
【実施例】
【0226】
本発明を、次の例に関連して良好に理解することができる。これらの例は、本発明の特定の実施形態を代表することを目的とし、そして本発明の範囲を制限することを目的とするものではない。
【0227】
例1−固体ボレート組成物による酵素安定化
本発明に従う組成物を、酵素の安定化に関して評価した。固体クリーニング組成物向けのディスペンサーは、湿った固体クリーニング組成物、固体クリーニング組成物及び水の混合物、並びに/又は溶解した固体クリーニング組成物の濃縮液を生成した。固体クリーニング組成物用のディスペンサーにより生成した湿った固体及び他の混合物並びに濃縮物を設計するための試みにおいて、実験条件を規定した。これらの実験モデルにおいて、固体クリーニング組成物から酵素の安定性を評価した。
【0228】
実験1
表1に列挙される成分を混合し、固体クリーニング組成物を生成させた。上記固体クリーニング組成物の一部を水と混合し、そして静置し、組成物2〜5を、同重量の水と混合した。組成物6及び8をいくつかの濃度にした。この水性混合物中の酵素の活性を、この結果に報告される間隔において測定した。上記酵素を、市販の試薬及び方法を用いて検定した。
【0229】
【表7】

【0230】
これらの組成物において、上記固化剤はPEG8000を含み、そして一定の組成物では、酢酸ナトリウム及び硫酸マグネシウムを含んでいた。上記ボレートは、ホウ酸として供給された。上記アルカノールアミンは、モノエタノールアミンであった。組成物1において、上記非イオン性界面活性剤は、アミンオキシド、例えば、アルキルジメチルアミンオキシド、例えば、ラウリルジメチルアミンオキシド(商品名、Barlox 12の下で入手できる)又はアミンオキシド(商品名、Incromine Oxide Sの下で入手できる)を加えた、直鎖アルコールアルコキシレート(例えば、Tomah3 Products,Inc.から、商品名、Tomadol 45−13の下で市販されるポリ(13)オキシエチレンC14〜15アルコール)又は直鎖アルコールエトキシレート(例えば、9モルのEOを有するC12〜C14のアルコールエトキシレート、例えば、商品名、Surfonic 24−9の下で市販されるもの)であった。組成物2〜5では、上記非イオン性界面活性剤は、直鎖アルコールアルコキシレート(例えば、Tomah3 Products,Inc.から、商品名、Tomadol 45−13の下で市販されるポリ(13)オキシエチレンC14〜15アルコール)であった。
【0231】
組成物6〜8では、上記非イオン性界面活性剤は、アルコール10〜12エトキシ6モルEO及びアルキルポリグリコシドであった(50%活性として供給された)。上記アニオン性界面活性剤は、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムフレークであった。上記キレート剤は、EDTAであった。上記シリコーン系界面活性剤は、商品名、Abil 8843及びAbilの下で入手できるものであった。上記両性界面活性剤は、ジカルボン酸のココナッツナトリウム塩(dicarboxylic coconut sodium salt)であった。上記リパーゼは、上記胞子のように、市販の製品であった。
【0232】
【表8】

【0233】
【表9】

【0234】
組成物3、4及び6中に残る活性を、他の生物に対して比較すると、上記ボレート塩は、本発明の固体組成物から製造された水性濃縮物中で酵素活性を優位に安定化させることが示された。
【0235】
実験2
表4に列挙される成分を混合し、固体クリーニング組成物を生成させた。当該固体クリーニング組成物の一部を水と混合し、そして静置した。次いで、この水性混合物中の酵素の活性を評価した。上記酵素を、クリーニング活性により評価した。商品洗浄装置においてクリーニング性能を評価した。上記性能評点は、陶磁器から焼けた(baked−on)オートミールを除去することに基づいていた。このクリーニングは、アミラーゼ活性に関する公知の試験である。
【0236】
【表10】

【0237】
【表11】

【0238】
【表12】

【0239】
対照組成物を実験組成物と比較すると、これらの組成物中で、ボレートがアミラーゼを安定化したことが示された。
【0240】
実験3
表7に列挙される成分を混合して、固体クリーニング組成物を生成させた。上記固体クリーニング組成物の一部を同重量の水と混合して、そして100°Fで48時間エージングした。次いで、この水性混合物中の酵素の活性を測定した。上記酵素を、市販の試薬及び方法を用いて検定した。簡潔には、プロテアーゼ活性を、Genencor International,Inc.により開発された標準試験方法を用いて測定した。この方法では、プロテアーゼ活性が、GSU(Genencor Subtilisin Units)として提示される。アミラーゼ活性は、アミラーゼ酵素に曝露した後、残余のでん粉の量を測定することにより評価された。分光光度計を用いて、620nmにおけるヨウ素−でん粉溶液の吸収度を測定した。高い吸収度により、でん粉が高濃度で残ることが示され、従って、アミラーゼ酵素が低活性であることが示された。
【0241】
【表13】

【0242】
これらの組成物では、上記固化剤は、炭酸ナトリウム及び水を含んでいた。上記ボレートは、ホウ砂を用いた組成物21を除いて、ホウ酸として供給した。上記非イオン性界面活性剤は、商品名、Plurafac SLF 18の下で市販されている低発泡性直鎖アルコールアルコキシレートと、エトキシ−プロポキシコポリマー(商品名、D−500の下で市販されている)と、ステアリン酸のモノエタノールアミドと、ポリエーテルシロキサン(商品名、Abil B8852の下で市販される)とを含んでいた。上記アミラーゼは、Genencor Internationalが、商品名、Purastar(例えば、Purastar ST 15000L及びPurastar OxAm 4000E)の下で販売している市販製品、α−アミラーゼであった。上記プロテアーゼは、Genencor Internationalが、商品名、Purafect(例えば、Purafect ST 4000L)及びProperase(例えば、Properase 1000E)の下で販売している市販製品、サブチリシンプロテアーゼ又は高アルカリプロテアーゼ(high alkaline protease)であった。
【0243】
【表14】

【0244】
これらの組成物の大部分では、当該組成物をエージングしないと、酵素活性が比較的低かった。組成物12、17及び21中に残る活性を、組成物13及び18中の活性と比較すると、上記ボレート塩は、高アルカリ組成物中で酵素活性を優位に安定化させることが示された。他には、ほとんど又は全く安定化が観察されなかった。これらの組成物は、アルカノールアミン、シリコーン系界面活性剤を欠き、そして低濃度の非イオン性界面活性剤のみを含んでいた。
【0245】
実験4
表9に列挙される成分を混合して、固体クリーニング組成物を生成させた。当該固体クリーニング組成物の一部を同重量の水と混合して、そして100°Fで64時間エージングした。次いで、この水性混合物中の酵素の活性を測定した。上記酵素を、市販の試薬及びGenencor International,Incにより開発された方法を用いて検定した。この方法では、プロテアーゼ活性が、GSU(Genencorサブチリシン単位)として報告される。
【0246】
【表15】

【0247】
この組成物では、固化剤は、炭酸ナトリウム及び水を含んでいた。上記非イオン性界面活性剤は、EO−POブロックコポリマー界面活性剤、アルカノールエトキシレート界面活性剤、ポリエーテルシロキサン及びステアリン酸のモノエタノールアミドを含んでいた。上記金属イオン封鎖剤は、EDTA、DTPA、ポリアクリル酸ナトリウム及びホスフィノカルボン酸を含んでいた。上記塩は、塩化亜鉛及びアルミン酸ナトリウムを含んでいた。上記プロテアーゼは、Genencor Internationalが商品名、Purafect(例えば、Purafect OX 4000E)及びProperase(例えば、Properase 1000E)の下で販売している市販製品、サブチリシンプロテアーゼ又は高アルカリ性プロテアーゼであった。
【0248】
【表16】

【0249】
例2−床の滑り抵抗を増す固体の安定化された酵素組成物
本発明に従い、ボレート塩及びリパーゼを含む固体組成物の液体組成物は、タイル床の滑り抵抗を優位に大きくするために有効であることが示された。
【0250】
材料及び方法
実験2の組成物を含む使用希釈溶液(表1、固形分0.16%)を、すすぎなしで、各日に、タイル床(具体的には、四角のタイル床)に適用した。ドライ及びウェット滑り抵抗を、2つのレストランの調理室において、6週間の期間にわたり測定した。上記6週間には、ベースライン測定のための2週間、及び4週間、すなわち実験2の組成物を適用した後の測定が含まれていた。本発明の組成物を用いてクリーニングする前(例えば、ベースライン期間の際及び前)に、一般的な床クリーニング生成物を用いて、上記床を毎日クリーニングした。
【0251】
滑り抵抗は、ASTM F1679−02に従い、English XL Variable Incidence Tribometerを用いて、摩擦係数(COF)として評価した。手順は、次の通りであった。それぞれのレストランの調理室において、15枚の四角のタイルを選択した。主要な歩行通路及び関心のある範囲(例えば、フライヤーの近く)において、各5枚のタイルを選択した。各レストランにおいて、同一の15枚のタイルを、各週、COFに関して評価した。各タイルのCOFを、4回評価した(各4方向のそれぞれにおける一つの方向は、90°隔てられていた)。各タイルを、ウェット及びドライの両方で測定した。各レストランにおいて、各条件の下の60回の測定の平均をとった。
【0252】
結果
図IAは、レストラン1の15枚のタイルにおいて、COF(滑り抵抗性)に関して得られた毎週の結果を具体的に説明するものである。4週間の試験時間により、ドライタイルのCOFは、0.73〜0.82のベースライン平均値から改良された。4週間の試験時間により、ウェットタイルのCOFは、0.33〜0.46のベースライン平均値から改良された。これらの増加は、それぞれ、95%超の信頼水準を有し、有意なものである。
【0253】
図IBは、レストラン2の15枚のタイルにおいて、COF(滑り抵抗性)に関して得られた毎週の結果を具体的に説明するものである。4週間の試験時間により、ドライタイルのCOFは、0.59〜0.70のベースライン平均値から改良された。4週間の試験時間により、ウェットタイルのCOFは、0.17〜0.31のベースライン平均値から改良された。これらの増加は、それぞれ、95%超の信頼水準を有し、有意なものである。
【0254】
結論
本発明に従う組成物は、レストラン調理室内の床等の滑りやすい表面の摩擦係数を有意に大きくする。
【0255】
例3−グラウトをクリーニングするための固体の安定化された酵素組成物
ボレート塩及びリパーゼを含む本発明に従う組成物は、タイル間のグラウトをクリーニングするために有効であることが示された。
【0256】
材料及び方法
例2に記載されるように、実験2の組成物の使用希釈溶液(表1、固形分0.16%)を、すすぎなしで、タイル床、具体的には、四角のタイル床に適用した。上記タイルを、本発明の組成物を適用する前後に撮影した。
【0257】
結果
図2A及び2Bの写真は、本発明の組成物(実験2)が、レストランの調理室内の四角のタイル床のグラウトをクリーニングしたことを具体的に説明するものである。図2Aは、本発明の組成物を適用する前の床を具体的に説明するものである。図2Bは、本発明の組成物を適用した後の床を具体的に説明するものである。
【0258】
結論
本発明の組成物は、一般的な組成物よりも、より有効にタイルグラウトをクリーニングする。
【0259】
本明細書及び添付の特許請求の範囲内で用いているように、単数形(「a」、「an」及び「the」)は、内容物が、明らかに他を指示しない限り、複数形の指示物を含むことに留意すべきである。従って、例えば、「単数の化合物」を含む組成物を参照する場合には、2種又は3種以上の化合物の混合物が含まれる。用語「又は、若しくは」は、内容物が、明らかに他を指示しない限り、「及び/又は、そして/又は等」を含む意味に一般的に用いられていることにもまた留意すべきである。
【0260】
この明細書中の全ての出版物及び特許出願は、本発明に属する当業者の水準に開示されている。
【0261】
本発明は、種々の特定の及び好ましい実施形態及び技術に関連して記載されている。しかし、本発明の精神及び範囲内で、多くの変形及び改良をなすことができることを理解すべきである。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
胞子、細菌、真菌又は酵素;
アルカノールアミンボレート;
固化剤;及び
界面活性剤:
を含む固体クリーニング組成物。
【請求項2】
前記アルカノールアミンボレートが、モノエタノールアンモニウムボレート、ジエタノールアンモニウムボレート、トリエタノールアンモニウムボレート、又はそれらの組み合わせを含む、請求項1に記載の組成物。
【請求項3】
約5〜約35重量%のアルカノールアミンボレートを含む、請求項1に記載の組成物。
【請求項4】
前記胞子又は細菌が、細菌の胞子を含む、請求項1に記載の組成物。
【請求項5】
約0.003〜約35重量%の非イオン性界面活性剤を含む、請求項1に記載の組成物。
【請求項6】
前記非イオン性界面活性剤が、下記を含む請求項5に記載の組成物;
少なくとも(EO)y(PO)zを含む非イオン性ブロックコポリマー、ここでy及びzは、独立して2〜100である;
2〜15モルのエチレンオキシドを有するC6〜24のアルキルフェノールアルコキシレート;
2〜15モルのエチレンオキシドを有するC6〜24のアルコールアルコキシレート;
2〜20モルのエチレンオキシドを有するアルコキシル化アミン:又は
それらの混合物。
【請求項7】
約0.05〜約70重量%のアニオン性界面活性剤を含む、請求項1に記載の組成物。
【請求項8】
前記アニオン性界面活性剤が、アルキルベンゼンスルホネートを含む、請求項7に記載の組成物。
【請求項9】
前記アニオン性界面活性剤が下記;
直鎖のアルキルベンゼンスルホネート;
α−オレフィンスルホネート;
アルキルスルフェート;
第二級アルカンスルホネート;
スルホスクシネート;又は
それらの混合物:
を含む、請求項7に記載の組成物。
【請求項10】
有効量の1種又は2種以上の抗微生物剤;
有効量の1種又は2種以上のキレート剤;又は
それらの混合物:
をさらに含む、請求項1に記載の組成物。
【請求項11】
前記酵素が、プロテアーゼ、アミラーゼ、リパーゼ、セルラーゼ、ペルオキシダーゼ、グルカナーゼ、又はそれらの混合物を含む、請求項1に記載の組成物。
【請求項12】
前記固化剤が、ポリエチレングリコール、酸性塩、又はそれらの混合物を含む、請求項1に記載の組成物。
【請求項13】
前記固化剤がカーボネートを含む、請求項1に記載の組成物。
【請求項14】
胞子、細菌、真菌又は酵素;
ボレート塩;
固化剤;及び
界面活性剤:
を含む、固体クリーニング組成物。
【請求項15】
アルカノールアミンをさらに含む、請求項12に記載の組成物。

【公開番号】特開2012−237012(P2012−237012A)
【公開日】平成24年12月6日(2012.12.6)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2012−183428(P2012−183428)
【出願日】平成24年8月22日(2012.8.22)
【分割の表示】特願2008−510031(P2008−510031)の分割
【原出願日】平成18年4月24日(2006.4.24)
【出願人】(500320453)イーコラブ インコーポレイティド (120)
【Fターム(参考)】