JP2001504526A - 再利用可能なプラスチック容器または再利用可能なプラスチック被覆されたガラス容器のための洗浄剤ならびに該容器の洗浄方法 - Google Patents
再利用可能なプラスチック容器または再利用可能なプラスチック被覆されたガラス容器のための洗浄剤ならびに該容器の洗浄方法Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、再使用可能なプラスチック容器または再使用可能なプラスチック被覆されたガラス容器のための洗浄剤に関するものであり、該洗浄剤は少なくとも１つの錯化剤を含む。また本発明は容器を洗浄する方法に関する。錯化剤は、食品工業において一般に用いられている洗浄液によって引き起こされる黄色ないし褐色の変色および臭気変化を除去または防止するのを助ける。
Description
【発明の詳細な説明】
再利用可能なプラスチック容器または再利用可能なプラスチック被覆された
ガラス容器のための洗浄剤ならびに該容器の洗浄方法
本発明は、回収可能なプラスチック容器または回収可能なプラスチック被覆さ
れたガラス容器のための洗浄組成物、ならびにそのような容器を洗浄するための
方法に関する。
近年、プラスチック容器は、食品を梱包するのに使用することが多くなってい
る。特に飲料工業において、回収可能なプラスチックパックをガラスびんまたは
缶に対する代替品として使用する。ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカ
ーボネート(PC)の回収可能なびん、層の連続したいわゆる多層びん(例えばPET-
ポリアリール-PETの多層びん)およびプラスチックフィルムで被覆された従来の
ガラスびんが特に普及している。全プラスチック製容器に加えて、プラスチック
フィルム、一般的にはポリウレタンのフィルムで被覆されたガラスびんは、ガラ
ス壁の厚みが比較的小さいためにパック重量を大きく低下させ得るので、特に飲
料工業において重要である。さらに、プラスチックフィルムで被覆されたガラス
びんが破裂または破損する際に、破片および内容物をプラスチック被覆物中に回
収することができる。
しかし、このような種類のプラスチック容器は、回収可能な容器として用いる
場合に、従来のガラス容器を使用する際に起きない欠点を示す。特に、ポリマー
被覆は、その洗浄挙動において従来のガラスとは異なる。プラスチック表面の完
全な湿潤は、従来のガラス表面と比較すると、より困難であり、一般には特別な
界面活性剤を含有する添加剤の添加によって達成することができる。このように
して、ポリマー層は、より均一に湿潤し、その後のラベル貼りがより容易になる
。さらに、水滴の乾燥によるびんの外側での水硬度皮膜の形成は殆ど完全に回避
することができる。
しかし、実地試験において、このポリマー層は、通常のガラス容器とは異なる
別の特性を示した。特に、びん洗浄機において用いた洗浄液の残留物が、プラス
チックに取り込まれる。これは、実際には、被覆の色および臭いにおいて望まし
くない変化を導く。実地試験では、特に主に使用される洗浄剤、即ち苛性ソーダ
の使用の後に、ポリマー層の典型的な「苛性アルカリ臭」および黄褐色の着色を
持つびんが得られることが多かった。
従って、本発明が指向する課題は、一方では、最初から変色および苛性アルカ
リ臭の形成を回避すること、または後にそれらを除去することである。
この課題の解決は、他方においてこの梱包の概念の応用範囲が大きく制限され
るため、上記種類のプラスチック容器の全面的な導入に非常に重要である。即ち
、上記種類のプラスチック容器に、外来の風味および臭気に敏感な食品、例えば
ミネラルウォーター、食卓用ウォーターおよび蒸留水を詰めることは殆ど不可能
であろう。
欧州特許出願公開No.0 527 799[ヘンケル社(Henkel KGaA)]の教示によると、
上記の課題は、洗浄機の主洗浄浴において、好ましくは0.001〜1重量％の濃度の
少なくとも１つの有機溶剤を使用することによって解決されている(使用時濃度
のレベルが洗浄の結果に反映される)。欧州特許出願公開No.0 527 799の組成物
を別の工程で用いるときには、この溶剤は100％までの濃度で水との混合物の形
態で用いることができる。
ドイツ特許出願公開No.43 22 328の教示によると、回収可能なプラスチック容
器から移行した成分を、酸化剤(例えば、水溶液の形態の二酸化塩素、有機過酸
、アルカリ性次亜塩素酸塩、過酸化水素、過ホウ酸塩およびアルカリ性過炭酸塩
)の使用によって除去することができる。
ここに、適当な量で錯化剤を含有する組成物が、欧州特許出願公開No.0 52779
9に記載されている溶剤の添加をすることなく、最初から苛性アルカリ臭および
変色の形成を回避できること、または後にそれらを除去することができることを
見い出した。
即ち、本発明は、以下の成分：
(a)カルボキシル基および所望によるヒドロキシル基の合計が少なくとも
５個であるポリカルボン酸、
(b)窒素を含有するモノまたはポリカルボン酸、
(c)gem-ジホスホン酸、
(d)アミノホスホン酸、
(e)ホスホノポリカルボン酸、
(f)シクロデキストリン、
から選択された少なくとも１つの錯化剤を含有する回収可能なプラスチック容器
または回収可能なプラスチック被覆されたガラス容器のための洗浄組成物であっ
て、その使用時溶液が0.2〜10重量％の錯化剤を含有する洗浄組成物に関する。
変色および苛性アルカリ臭の問題の原因を調査および発見するために、新しい
プラスチックびんおよび変色したプラスチックびんを、半定量的エネルギー分散
Ｘ線微量分析によって分析した。被覆中に導入された不純物が、実際の苛性アル
カリの典型的な苛性アルカリ組成を有するということを見い出した。即ち、苛性
ソーダからのナトリウム、水硬度からのマグネシウムおよびカルシウム、ガラス
粒子からのケイ素、ラベルに使用した印刷インクからのクロムおよび鉄、とりわ
けラベルからのカリウム、およびおそらくは被覆中のメラミン樹脂からの硫黄を
検出することができた。鉄または他の機械および過程に関連するパラメーターの
有意の影響は確かめることができなかった。
任意の既知の錯化剤を本発明の目的に用いることができる。これらは、様々な
化学的な群に属していてよい。以下に挙げる物質を個々に、または互いとの混合
物の形態で用いるのが好ましい：
(a)カルボキシル基および所望によるヒドロキシル基の合計が少なくとも
５個であるポリカルボン酸、例えばグルコン酸、
(b)窒素を含有するモノまたはポリカルボン酸、例えばエチレンジアミン
四酢酸(EDTA)、N-ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ジエチレン
トリアミン五酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、ニトリロ二酢酸-3-
プロピオン酸、イソセリン二酢酸、N,N-ジ-(β-ヒドロキシエチル)-
グリシン、N-(1,2-ジカルボキシ-2-ヒドロキシエチル)-グリシン、N-(1,2
-ジカルボキシ-2-ヒドロキシエチル)-アスパラギン酸またはニトリロ三酢
酸(NTA)、
(c)gem-ジホスホン酸、例えば1-ヒドロキシエタン-1,1-ジホスホン酸(HED
P)、８個までの炭素原子を含有するその高級同族体およびそのヒドロキシ
官能またはアミノ官能誘導体、および1-アミノエタン-1,1-ジホスホン酸
、８個までの炭素原子を含有するその高級同族体およびそのヒドロキシ官
能またはアミノ官能誘導体、
(d)アミノホスホン酸、例えばエチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン
酸)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)またはニトリロ
トリ(メチレンホスホン酸)、
(e)ホスホンポリカルボン酸、例えば2-ホスホノブタン-1,2,4-トリカルボ
ン酸、および
(f)シクロデキストリン。
本発明において、ポリカルボン酸a)は、分子中に存在するカルボキシル基およ
びヒドロキシル基の合計が少なくとも５個であるカルボン酸およびモノカルボン
酸を包含すると解される。窒素を含有するポリカルボン酸の群からの錯化剤、よ
り具体的にはEDTAが好ましい。これらの錯化剤は、本発明に従って要求される処
理溶液のアルカリ性pH値で少なくとも部分的に陰イオンとして存在する。これら
錯化剤が酸または塩の形態で導入されるかどうかは問題ではない。これらが塩の
形態で用いられる場合、アルカリ金属、アンモニウムまたはアルキルアンモニウ
ム塩、特にナトリウム塩が好ましい。
本発明の１つの好ましい態様において、本洗浄組成物は、食品工業において用
いられる洗浄組成物の既知の成分をさらに含んでいてよい。特に、これらは汚れ
分解成分、特にアルカリ金属水酸化物、溶剤、界面活性剤、腐食防止剤、金属イ
オン封鎖剤、発泡抑制剤、防塵剤、香料、充填剤、指示薬および酵素から選択さ
れる食品工業において使用される洗浄組成物の成分を包含する。これらの成分は
、例えば「ウルマン(Ullmann)の工業化学の事典」、第４版、Vol.20、p.153〜
155から知られている。食品工業において、回収可能なガラスびんは、びん洗浄
機中で、汚れ分解成分としての1.5〜2.5重量％の水酸化ナトリウムに加えて、特
に0.2重量％の他の成分を含む希釈した苛性ソーダによって洗浄されるのが普通
である。
最後に、錯化剤を含有する本発明の洗浄組成物は、唯一の活性成分として欧州
特許出願公開No.0 527 799に記載されている種類の溶剤と組合わせてもよい。し
かし、この場合には、錯化剤の使用時濃度が、0.2〜10重量％、好ましくは0.5〜
2重量％の本発明による限定の範囲内にあるということが非常に重要である。溶
剤濃度は、使用時溶液を基準に0.001〜1重量％、より好ましくは0.001〜0.5重量
％であるのが好ましい。
プラスチック被覆されたガラスびんの洗浄の際は、70〜95℃の温度が望ましい
。洗浄浴に対して選択する温度は、主として、洗浄されるプラスチック材料に依
存する。
主洗浄浴および次の洗浄工程で用いられる洗浄組成物の濃度は、限定的ではな
い。これは、不適当な濃度は洗浄結果に直接的に反映されるためである。即ち、
錯化剤の濃度は、使用時溶液を基準に0.2〜10重量％、より具体的には0.2〜2重
量％であるのが好ましい。この場合において、使用時溶液は、びん洗浄機の主洗
浄浴中の洗浄組成物を意味する。
本発明において、好ましいプラスチック容器は、回収可能なプラスチック容器
または回収可能なプラスチック被覆されたガラス容器である。
本発明は、上記の洗浄組成物の使用を特徴とする、回収可能なプラスチック容
器または回収可能なプラスチック被覆されたガラス容器を洗浄するための方法に
関する。
本発明の方法の１つの態様においては、容器を、ある温度(洗浄するプラスチ
ック材料に依存して選択する)のびん洗浄機の主洗浄浴において、錯化剤と食品
工業において用いられる洗浄組成物の既知成分との組合わせ物と接触させる。即
ち基本的には、上記の洗浄組成物を、食品工業において自体既知の洗浄組成物に
対する洗浄添加剤として使用する。
実地試験は、変色の問題が洗浄液中の有機化合物のレベルの増加につれて増加
することを示した。この問題は、単なる物理的吸着の問題であると考えられる。
洗浄液中の有機化合物のレベル増加が表面張力を低下させ、従ってポリマーへ
の浸透を容易にする。液体それ自体の重量の約２重量％を吸収する能力(この能
力をポリウレタン層が特に保持する)のゆえに、有機汚染物質がポリマー中に入
るが、これは十分にすすぎ流すことができず、水が徐々に蒸発するにつれて後に
残る。
第一に示されたことは、表面極性がこの問題には大きく影響しないことである
。
明らかに低い湿気吸収能力を持つ他のプラスチック材料、例えばボリエチレン
テレフタレートおよびポリカーボネートを用いると、黄褐色の変色の現象は減少
して現れた。しかし、基本的には、この現象はこれらプラスチックに対しても同
様であり、物理的拡散の問題が関与するという仮説を支持する。即ち、変色は、
酸化または酸／塩基反応によって生じるのではなく、むしろポリマー層における
水分の吸収による有機および無機物質の蓄積によって生じるようである。観察さ
れる効果に対する追加の寄与は、製造過程におけるポリマー層の加熱中および処
理中に、接着剤、ラベル、活性物質、飲料残留物、不純物、ポリマーの大きい層
厚みおよび高温によって為される。
以下に挙げる試験結果は、観察される褐色化および臭気吸収の現象が、有機不
純物の酸化によっては部分的にのみ補償されるが、本発明に従って錯化剤および
所望による溶剤を用いることによって完全に補償されることを示す。
プラスチック被覆した表面の臭気吸収を、５人の独立した試験者によって嗅覚
的に測定した。試験者は、以下の基準に基づいて臭気吸収を評価した：「臭気吸
収がない」、「殆ど知覚できない臭気吸収」、「わずかな臭気吸収」、「明確にわかる
臭気吸収」および「強い臭気吸収」。結果は、試験者が付与した値の平均である。
同じ尺度を用い、比較組成物と本発明の組成物を用いることにより、臭気低下を
評価した。実施例 比較例1(比較洗浄溶液)
：
市販の回収可能なびんのポリウレタン被覆の規格化した試料片を調製し、次の
試験条件下で調べた。80℃の温度で24時間にわたり脱イオン化水を用いて、次の
結果を得た。市販のプラスチック被覆されたガラスびんを同じ試験に供したとき
には、これらも特定の試験溶液に完全に浸漬した。比較例1.1
：
比較例１に従って、水の作用への暴露の後に、被覆の変色および臭気吸収は観
察されなかった。比較例1.2
：
比較例１に従って、２重量％の苛性ソーダへの暴露の後に、淡黄色／無色の被
覆が観察されたが臭気吸収は観察されなかった。比較例1.3
：
比較例１に従って、リン酸、ホスホン酸およびアルコキシル化脂肪アルコールを
基本とする0.2重量％の通常の洗浄添加剤を含む２重量％の苛性ソーダへの暴露
の後に、淡黄色〜黄色の被覆およびわずかな臭気吸収が観察された。比較例1.4
：
比較例１に従って、0.5％のカゼイン接着剤をさらに含む比較例1.3の溶液への
暴露の後に、黄色〜黄褐色の被覆および強い臭気吸収が観察された。比較例1.5
：
比較例１に従って、アルミニウム塩を含む醸造所からの実際の苛性アルカリへ
の暴露の後に、褐色の被覆および強い臭気吸収が観察された。
比較例1.2〜1.5の変色が、空気中で長く放置した後に若干薄れることが判った
。苛性アルカリ臭の強さも時間と共にわずかに低下した。
比較例1.4の黄褐色のポリマー試料片を次の処理に60時間供した。即ち、室温
で空気中でのブランク試験に供すると、淡褐色の被覆が得られた。比較例2.1(比較ＵＶ照射)
：
また、室温で水中でのＵＶ光への暴露の後に、淡黄色〜黄色の被覆が観察さ
れた。臭いの低下はわずかのみであった。比較例2.2(Ｈ2Ｏ2を用いる比較酸化)
：
室温で約10％の過酸化水素溶液を用いた化学酸化は、被覆のわずかな淡色化を
導いただけであった。淡黄色の被覆が得られた。この処理による臭気低下は、明
らかにわかるものであった。比較例2.3(比較熱処理)
：
90℃の温度でのポリマー試料片の熱処理は、淡黄色〜黄色の被覆およびわずか
な臭気低下を生じただけであった。比較例2.4(比較酸処理)
：
5.0％のクエン酸を用いると、被覆の淡色化だけが観察された。被覆は、認識
しうる臭気低下のない黄褐色と評価された。
以下の実施例では、溶液を比較例1.4に従って調製したが、各実施例に挙げた
本発明に係る錯化剤をさらに含有していた。臭気吸収を上記と同様に嗅覚的に測
定した。実施例2
：
2.0重量％のEDTAを用いると、変色および臭気吸収は観察されなかった。実施例3
：
1.5重量％のNTAを用いると、被覆の変色および臭気吸収は観察されなかった。実施例4
：
1.5重量％のN,N-ジ-(β-ヒドロキシエチル)-グリシンを用いると、被覆の変色
は観察されず、苛性アルカリ臭は検出できなかった。実施例5
：
3.0重量％のグルコン酸を用いると、変色は観察されず、プラスチックは全く
臭気を吸収しなかった。実施例6
：
2.0重量％のシクロデキストリンを用いると、変色は観察されず、ごくわずか
のかろうじて知覚できる臭気吸収が観察された。実施例7
：
2.0％のトリリン酸塩を用いると、変色は観察されず、ごくわずかの臭気吸収
が観察された。実施例8
：
2.0重量％のヘキサメタリン酸塩を用いると、変色は観察されず、かろうじて
知覚できる臭気吸収が観察された。実施例9
：
2.0重量％のピロリン酸塩を用いたときにも、変色は観察されず、ごくわずか
のかろうじて知覚できる臭気吸収が観察された。比較例3
：
第四アンモニウム化合物を含むアルコキシル化脂肪アルコールを基本とする、
食品工業において普通に用いられる20重量％の市販の標準的な消泡剤を用いると
、レモンイエローへの被覆の変色が観察された。被覆は完全に不透明になった。
材料はその形状を失い、そのため実使用には不適当であった。さらに、強い苛性
アルカリ臭が観察された。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1．回収可能なプラスチック容器または回収可能なプラスチック被覆されたガ ラス容器のための洗浄組成物であって、組成物が、以下の成分： (a)カルボキシル基および所望によるヒドロキシル基の合計が少なくとも ５個であるポリカルボン酸、 (b)窒素を含有するモノまたはポリカルボン酸、 (c)gem-ジホスホン酸、 (d)アミノホスホン酸、 (e)ホスホノポリカルボン酸、 (f)シクロデキストリン、 から選択された少なくとも１つの錯化剤を含み、その使用時溶液が0.2〜10重量 ％の錯化剤を含むことを特徴とする洗浄組成物。 2．食品工業において使用される洗浄組成物の既知成分をさらに含有すること を特徴とする請求項１に記載の洗浄組成物。 3．食品工業において使用される洗浄組成物の既知成分が、汚れ分解成分、よ り具体的にはアルカリ金属水酸化物、有機溶剤、界面活性剤、腐食防止剤、発泡 抑制剤、防塵剤、香料、充填剤、指示薬および酵素から選択されることを特徴と する請求項２に記載の洗浄組成物。 4．以下の群： (a)1〜10個の炭素原子を含有する直鎖、分岐鎖または環式の飽和または不 飽和の一価または多価アルコール、 (b)2〜10個の炭素原子を含有する直鎖、分岐鎖または環式の飽和または不 飽和のケトンおよびアルデヒド、 (c)一般式(I)： ［式中、Ｘは単結合またはメチレン基であり、Ｙは水素またはメチル基で あり、Ｒ1およびＲ2は互いに独立して水素または1〜4個の炭素原子を含有 する直鎖または分岐鎖のアルキル鎖であり、ｎは1〜6の整数である］ で示されるアルキレンアルキルエーテル、 (d)カルボン酸分子中に2〜10個の炭素原子およびアルコール分子中に１〜 10個の炭素原子を含有する直鎖、分岐鎖または環式の飽和または不飽和の エステル、 (e)アルキル鎖あたり1〜8個の炭素原子を含む直鎖または分岐鎖のアルキ ル鎖を含有する対称または非対称のジアルキルエーテル、および (f)ジメチルアセタール、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド 、ジメチルスルホキシド、テトラメチルスルホン、Ｎ-メチルピロリドン およびヘキサメチルリン酸トリアミド、 から選択される少なくとも１つの有機溶剤を含有することを特徴とする請求項３ に記載の洗浄組成物。 5．溶剤の濃度が、使用時溶液を基準に0.001〜1重量％、好ましくは0.001〜0. 5重量％であることを特徴とする請求項４に記載の洗浄組成物。 6．錯化剤の濃度が使用時溶液を基準に0.2〜2重量％であることを特徴とする 請求項1〜5のいずれかに記載の洗浄組成物。 7．回収可能なプラスチック容器または回収可能なプラスチック被覆されたガ ラス容器のための請求項1〜6のいずれかに記載の洗浄組成物。 8．請求項1〜6のいずれかに記載の洗浄組成物を用いることを特徴とする回収 可能なプラスチック容器または回収可能なプラスチック被覆されたガラス容器を 洗浄するための方法。 9．容器を、びん洗浄機の主洗浄浴において、食品工業で用いる洗浄組成物の 既知成分と溶剤との組合わせ物と接触させることを特徴とする請求項８に記載の 方法。 10．主洗浄サイクルの後に、容器を洗浄組成物と接触させることを特徴とする 請求項８に記載の方法。 11．回収可能なプラスチックびんまたは回収可能なプラスチック被覆された ガラスびんを洗浄するための請求項8〜10のいずれかに記載の方法。
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