JP2012193227A - 食器洗浄機用液体洗浄剤組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】食器洗浄機による食器の洗浄において、優れた洗浄力を示し、洗浄機内のスケール付着が抑制され、且つ食器の使用、洗浄の繰り返しによる色素汚れの付着遅延性にも優れた食器洗浄機用液体洗浄剤組成物を提供する。
【解決手段】(A)塩素系の漂白成分(有効塩素濃度として)0.1〜10質量%、(B)ポリカルボン酸又はその塩5〜30質量%、(C)オルト珪酸塩及びメタ珪酸塩から選ばれる1種以上1〜20質量%、(D)アルカリ金属水酸化物0〜5質量%、並びに(E)水40〜90質量%を含有し、炭酸塩の含有量が1質量%以下である食器洗浄機用液体洗浄剤組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は食器洗浄機で使用するための液体洗浄剤組成物に関するものである。
食器洗浄機は、汚れた皿、グラス、料理器具などの食器を洗浄する設備であり、家庭やレストラン、喫茶店などの厨房で使用されている。通常、食器洗浄は、洗浄工程―濯ぎ工程の順で行われる家庭用のものと比較すると短時間で行われる必要があり、そのため、洗浄工程では、手洗い用食器洗浄剤と異なり高pH領域で無泡性或いは低泡性の食器洗浄機用洗浄剤が使用されている。さらに食器洗浄機用洗浄剤では、食器類への茶、コーヒー等、食品由来の色素汚れの付着遅延を促す為、漂白剤が配合されることがある。
特許文献1には、(a)アルカリ剤と(b)金属イオン捕捉能を有するポリアクリル酸又はマレイン酸系の高分子物質と(c)漂白剤を特定条件で含有する自動食器洗浄機用洗浄剤組成物が記載されている。また、特許文献2には、界面活性剤と塩素系又は酸素系漂白剤とを含有するプラスチックコンテナ表面洗浄用洗浄剤組成物が記載されている。
特開平8−199194号公報 特開2005−23120号公報
自動食器洗浄機用洗浄剤(以下ADDと略す)で食器類を洗浄することで食器は清浄な状態となるが、使用、洗浄を繰り返すことで、茶渋等の色素汚れのわずかな付着が累積し、ひいては食器(コップ等)全体が茶褐色になることがある。そのような状態になった場合、通常のADDでは除去が困難であるため、塩素系漂白剤を用いた浸漬漂白を別途実施する必要がある。しかしながら、浸漬漂白を行うスペースを確保することは設備の規模によっては難しい場合が有る。また、このような浸漬漂白には余計な労力、時間を要することになる。
一般に、液体ADDへの漂白機能の付加は次亜塩素酸Naを配合することで達成できるが、ADDにはスケール付着防止効果も要求される。スケール付着防止にはキレート分散剤が一般に用いられるが、よく知られているEDTA、NTA等のアミノカルボン酸系キレート剤及びクエン酸等の分子内に水酸基を有するキレート剤は次亜塩素酸Naと反応して漂白効果を失活させるため併用は困難である。そのため、一般にはリン系のキレート分散剤が用いられている。但し、周知の如くリン化合物は排水として河川に流れると富栄養化の原因として環境面からの課題がある。
本発明の課題は、食器洗浄機による食器の洗浄において、わずかな茶渋等の色素汚れの付着ですら残留しないほどの優れた洗浄力を示し、洗浄機内のスケール付着が抑制され、且つ食器の使用、洗浄の繰り返しによる色素汚れの付着遅延性にも優れた食器洗浄機用液体洗浄剤組成物を提供することにある。
本発明は、課題の解決手段として、下記(A)〜(E)成分を含有し、炭酸塩の含有量が1質量%以下である食器洗浄機用液体洗浄剤組成物を提供する。
(A)成分:塩素系の漂白成分(有効塩素濃度として) 0.1〜10質量%
(B)成分:ポリカルボン酸又はその塩 5〜30質量%
(C)成分:オルト珪酸塩及びメタ珪酸塩から選ばれる1種以上 1〜20質量%
(D)成分:アルカリ金属水酸化物 0〜5質量%
(E)成分:水 40〜90質量%
本発明によれば、食器洗浄機による食器の洗浄において、わずかな茶渋等の色素汚れの付着ですら残留しないほどの優れた洗浄力を示し、洗浄機内のスケール付着が抑制され、且つ食器の使用、洗浄の繰り返しによる色素汚れの付着遅延性にも優れた食器洗浄機用液体洗浄剤組成物が提供される。
<(A)成分>
(A)成分の塩素系漂白成分として、次亜塩素酸及びその金属塩、ジクロロイソシアヌル酸及びその金属塩、トリクロロイソシアヌル酸及びその金属塩、サラシ粉、高度サラシ粉、亜塩素酸及びその金属塩、二酸化塩素等が挙げられるが、好ましくは次亜塩素酸及びその金属塩、ジクロロイソシアヌル酸及びその金属塩である。更に、次亜塩素酸金属塩及びジクロロイソシアヌル酸金属塩がより好ましい。金属塩は、アルカリ金属塩が好ましい。
本発明の組成物は、(A)成分を、漂白機能の観点より、有効塩素濃度として組成物中に0.1〜10質量%、好ましくは0.5〜5質量%、更に好ましくは0.5〜3質量%含有する。(A)成分の含有量がこの範囲であれば、十分な漂白効果が得られ、また各基材の損傷も引き起こさない。
<(B)成分>
(B)成分のポリカルボン酸又はその塩としては、不飽和カルボン酸のホモポリマー、2種以上の不飽和カルボン酸のコポリマー及び1種以上の不飽和カルボン酸とオレフィンとのコポリマー、並びにこれらの塩が挙げられる。塩は、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩が好ましい。
不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、メチルフマル酸等が挙げられ、これらの中でもアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸が好ましく、特にアクリル酸、マレイン酸が好ましい。また、オレフィンとしては、炭素数3〜12のオレフィンが好ましく、特に炭素数4〜10のオレフィンが好ましい。
(B)成分の具体例として、ポリアクリル酸又はその塩、アクリル酸−マレイン酸共重合体又はその塩(アクリル酸/マレイン酸のモル比は99/1〜1/99が好ましい。)、ブチレン−マレイン酸共重合体又はその塩、ジブチレン−マレイン酸共重合体又はその塩等が挙げられる。
(B)成分であるポリカルボン酸又はその塩の重量平均分子量は、スケール付着防止性の観点から、1000〜100000が好ましく、3000〜50000がより好ましい。この重量平均分子量は、アセトニトリルと水の混合溶媒(リン酸緩衝溶液)を展開溶媒とし、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーでポリアクリル酸を標準物質として求めることができる。
本発明の組成物は、(B)成分を、洗浄性及び防スケール性の観点から、5〜30質量%、好ましくは、5〜20質量%、更に好ましくは、8〜15質量%含有する。
<(C)成分>
(C)成分は、オルト珪酸塩及びメタ珪酸塩から選ばれる1種以上の珪酸塩であり、オルト珪酸塩が好ましい。塩は、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩が好ましく、カリウム塩がより好ましい。
本発明の組成物は、(C)成分を、洗浄性及び防スケール性の観点から、1〜20質量%、好ましくは、2〜16質量%、更に好ましくは、3〜12質量%含有する。
食器洗浄機用液体洗浄剤組成物のアルカリ剤として配合される珪酸塩として一般的には1号珪酸や2号珪酸が知られるが、本発明の(C)成分はこれらに比較して洗浄性が高く、防スケール性が著しく良好である。本発明における作用機作の詳細は不明であるが、(C)成分を用いた場合、その緩衝能等により珪酸イオンと水中のカルシウムイオン等の金属イオンとの相互作用が弱く難溶性の塩形成が抑制されるためと推定している。
尚、1号珪酸や2号珪酸等の(C)成分以外の珪酸塩は(C)成分と併用して使用することはできるが、洗浄性、防スケール性の観点から、組成物中の含有量は20質量%以下とすることが好ましい。
<(D)成分>
(D)成分は、アルカリ金属水酸化物であり、具体的には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。本発明の組成物は、(D)成分を、洗浄性及び防スケール性の観点から、0〜5質量%、好ましくは、1〜5質量%、更に好ましくは、3〜5質量%含有する。
<食器洗浄機用液体洗浄剤組成物>
本発明の食器洗浄機用液体洗浄剤組成物における(A)〜(D)成分の含有量は上述の通りであるが、次亜塩素酸Naの安定性及びスケール付着防止の観点より、(A)成分と(B)成分の質量比(A)/(B)は70/30〜2/98が好ましく、より好ましくは50/50〜3/97、更に好ましくは25/75〜5/95である。
また、防スケール性と洗浄性のの観点より、(B)成分と(C)成分の質量比(B)/(C)は10/90〜90/10が好ましく、より好ましくは20/80〜80/20、更に好ましくは30/70〜70/30、より更に好ましくは50/50〜70/30である。
また、(B)成分と(C)成分及び(D)成分の合計の質量比(B)/[(C)+(D)]は、20/80〜95/5が好ましく、より好ましくは25/75〜70/30、更に好ましくは30/70〜60/40、特に好ましくは35/65〜55/45である。この範囲ではスケール発生の抑制効果が良好で、また長時間にわたり良好に操業することができる。
本発明の食器洗浄機用液体洗浄剤組成物は、(A)〜(E)成分の含有量の合計100質量部に対して、洗浄性、次亜塩素酸Naの安定性及びスケール付着防止性の観点から(B)成分の含有量が5〜30質量部であることが好ましく、より好ましくは6〜20質量部、更に好ましくは8〜15質量部である。つまり、(B)/〔(A)+(B)+(C)+(D)+(E)〕の質量比が好ましくは5/100〜30/100、より好ましくは6/100〜20/100、更に好ましくは8/100〜15/100である。
また、本発明の食器洗浄機用液体洗浄剤組成物は、(A)〜(E)成分の含有量の合計100質量部に対して、洗浄性、次亜塩素酸Naの安定性の観点から(C)成分の含有量が1〜20質量部であることが好ましく、より好ましくは2〜15質量部、更に好ましくは4〜10質量部である。つまり、(C)/〔(A)+(B)+(C)+(D)+(E)〕の質量比が好ましくは1/100〜20/100、より好ましくは2/100〜15/100、更に好ましくは4/100〜10/100である。
また、本発明の食器洗浄機用液体洗浄剤組成物は、(A)〜(E)成分の含有量の合計100質量部に対して、洗浄性、取り扱い時の安全性の観点から(D)成分の含有量が0〜5質量部であることが好ましく、より好ましくは3〜5質量部である。つまり、(D)/〔(A)+(B)+(C)+(D)+(E)〕の質量比が好ましくは0/100〜5/100、より好ましくは3/100〜5/100である。
本発明の食器洗浄機用液体洗浄剤組成物は、(E)成分の水を40〜90質量%、好ましくは45〜85質量%、より好ましくは50〜80質量%するが、(A)〜(E)成分の含有量の合計100質量部に対して、経済性、取り扱い時の安全性の観点から(E)成分の含有量が40〜90質量部であることが好ましく、より好ましくは50〜85質量部、更に好ましくは60〜80質量部である。つまり、(E)/〔(A)+(B)+(C)+(D)+(E)〕の質量比が好ましくは40/100〜90/100、より好ましくは50/100〜85/100である。更に好ましくは60/100〜80/100である。
本発明の食器洗浄機用液体洗浄剤組成物は、(A)〜(E)成分を合計で好ましくは80〜100質量%、より好ましくは90〜100質量%、更に好ましくは95〜100質量%含有する。
本発明の(C)成分は、洗浄性を改善するアルカリ剤の一部として配合される。アルカリ剤としては洗浄性の観点からアルカリ金属水酸化物が用いられるが、安全性面、又、法的な制約から5質量%以下が好ましい。より高い洗浄性を得るためにアルカリ金属炭酸塩が用いられるのが一般的であるが、使用水や残留する食品汚れ中に含まれると考えられるカルシウムイオン等と難溶性の塩を形成しスケール付着を引き起こす。本発明の洗浄剤組成物はこのような観点から、アルカリ金属炭酸塩は、洗浄剤組成物中に1質量%以下が好ましく、更に好ましくは0.8質量%、より好ましくは、0.5質量%、特に好ましくは、0質量%である。
本発明の食器洗浄機用洗浄剤組成物の形態は、作業性の確保の観点から、液状である。
本発明の食器洗浄機用液体洗浄剤組成物は、該組成物の1重量%水溶液(25℃)のpHが10以上、好ましくは10.5〜13.5、更に11〜13.5であることが好ましい。
本発明の食器洗浄機用液体洗浄剤組成物は、使用にあたっては水等で適当な濃度に希釈した洗浄液として用いることができ、その場合には、該組成物の濃度が例えば0.03〜0.5質量%となるように希釈して用いることができる。
本発明の食器洗浄機用液体洗浄剤組成物は、(B)〜(D)成分以外のビルダーと称される化合物を含有することができる。ビルダーの作用機構としては、金属キレート作用、アルカリ緩衝作用、及び固体粒子分散作用が重要である。なかでも、キレート剤を含有することが好ましいが、非4級化窒素原子を含有するエチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ニトリロ三酢酸(NTA)等のアミノポリカルボン酸型キレート剤は、(A)成分と反応し、漂白効果を損なうので本発明の食器洗浄機用液体洗浄剤組成物への使用は適さない。本発明の食器洗浄機用液体洗浄剤組成物に使用することができるキレート剤としては、トリポリリン酸、1−ジホスホン酸等のリン酸系キレート剤、α−メチルホスホノコハク酸、2−ホスホノブタン−1,2ジカルボン酸等のホスホノカルボン酸などが挙げられる。
その他、国際公開第99/58633号パンフレットに記載されているアニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、酵素、漂白剤、消泡剤、防錆剤、ハイドロトロープ剤、表面改質剤、香料などを含有することができる。
本発明の食器洗浄機用液体洗浄剤組成物は、業務用及び家庭用の食器洗浄機用として使用することができるが、特に一回あたりの洗浄時間が短く、一回あたりの洗浄物が大量であり、かつ1日に何度も洗浄を行う業務用の食器洗浄機用として適している。また、対象とする食器も、陶磁器、ガラス、メラミン樹脂、ポリカーボネート樹脂、木、金属等の種々の材料からなるコップ、グラス、ボウル、椀、箸、皿、ナイフ、フォーク、スプーン等、食器洗浄機用での洗浄が可能なものが挙げられる。
本発明の効果発現機構の詳細は不明であるが以下のように考察している。洗浄性向上を目的とする場合、アルカリ金属水酸化物を高濃度で用いるには作業性が悪い為、一般的には強アルカリ性を求める場合には、アルカリ剤としてアルカリ金属炭酸塩を用いるが、スケール付着には不利であり、洗浄性とスケール付着防止性を両立するのは困難であった。本発明においては、珪酸塩の中でも、特にオルト珪酸塩、メタ珪酸塩を主アルカリ剤としてアルカリ金属水酸化物と併用することによって、驚くべきことに、アルカリ金属水酸化物やアルカリ金属炭酸塩より弱いアルカリ度であってもアルカリ金属水酸化物やアルカリ金属炭酸塩と同等以上の洗浄性を示し、特に本発明のアルカリ剤系においては、ポリカルボン酸又はその塩によるスケール付着抑制効果が良好に発現される。更に、色素汚れ除去を目的に用いられる塩素系漂白剤とスケール付着抑制効果を目的とするポリカルボン酸の相互作用が弱く、塩素系漂白剤の安定性向上にも寄与したものと考えられる。この結果、従来、達成が難しかった洗浄性、色素汚れ除去性、スケール付着防止性のすべてを満足させることができたものと推測している。
業務用食器洗浄機では、食器を連続洗浄する場合、洗浄液はポンプで循環させて繰り返し使用されることになる。本発明の組成物から調製された洗浄液は、保存安定性に優れ、有効塩素濃度の低下が少ないため、このような連続して循環させる使用態様においても優れた洗浄効果を得ることができる。その結果、このような連続して循環させる使用態様においても優れた洗浄力と色素汚れ及びスケールの付着防止効果を得ることができるものと考えられる。
本発明の食器洗浄機用液体洗浄剤組成物から調製される洗浄液を用いた業務用食器洗浄機による洗浄の際には、該組成物は、供給装置によって業務用食器洗浄機内部に一定量任意に移送され、適正な洗浄液の濃度が維持される。業務用食器洗浄機により食器を連続洗浄する場合、食器による洗浄液の持ち出しや、洗浄槽への濯ぎ水のキャリーオーバーなどによって、洗浄回数とともに洗浄液の濃度が減少する。適切な洗浄液の濃度を維持するため、自動供給装置によって適正濃度となるように食器洗浄機用液体洗浄剤組成物が供給される。食器洗浄機用液体洗浄剤組成物の自動供給装置としては、特に限定されるものではないが、洗浄液の濃度をセンシングし、シグナルを受信して、チューブポンプ等で必要量の食器洗浄機用液体洗浄剤組成物を供給する。この自動供給装置は、1日の洗浄回数が非常に多い業務用には好適に用いられ、洗浄回数毎の手投入に比べ、格段に手間が省けるという利点があり、またそれ以外に、1日中(洗浄中)適正濃度を維持することが容易となる。
表1に示した配合組成の食器洗浄機用液体洗浄剤組成物を調製し、以下の方法で洗浄性、スケール付着防止性、及び次亜塩素酸Naの安定性を評価した。結果を表1に示す。
〔1〕洗浄性評価
三洋電機(株)製自動食器洗浄機(SANYO DR53)の洗浄槽(38L)に表1の食器洗浄機用液体洗浄剤組成物38gを投入して、60℃の温水で溶解させた。一方、磁器製皿1枚当りに卵黄2gを全面に塗布し、80℃で30分間乾燥、室温下にて1Hr放置したものをモデル汚垢として用いた。その際、エリスロシン色素1質量%水溶液にて着色させ、画像処理ソフトを用い着色部分を含む一定領域を切り出し、当該領域における着色部分の面積率(%)を求めておく。専用ラックにモデル汚垢を塗布した磁器製皿4枚をセットして、60℃の洗浄液にて40秒間洗浄した後、80℃の濯ぎ水にて10秒間濯いだ。専用ラックから磁器製皿を取り出し、乾燥後、磁性皿にエリスロシン色素1質量%水溶液にて着色させた。その後、洗浄前と同一箇所の領域を切り出し、洗浄後の着色部分の面積率(%)を求めた。洗浄前の着色部分の面積率(S0)と洗浄後の着色部分の面積率(S1)とから、〔1−(S1/S0)〕×100により、洗浄率(%)を求めた。モデル汚垢を塗布した磁器製皿4枚についてそれぞれ洗浄率を求め、その平均値を表1に示した。
〔2〕スケール付着防止性評価
<試験条件>
使用洗浄機:三洋電機(株)製自動食器洗浄機(SANYO DR53)
洗浄温度:60℃
洗浄時間:40秒
すすぎ温度:80℃
すすぎ時間:10秒
洗浄濃度:0.10質量%
使用水:6°dH硬水(塩化カルシウムにて調整)
<評価方法>
SUS304のテストピース(100mm×130mm)5枚を洗浄ラックの所定の位置に設置し、上記試験条件にて、洗浄→すすぎ→室温での風乾の操作を1000回繰り返した後、テストピースの外観を下記の評価基準にて目視判定した。表1には、5枚の平均値を示した。
<評価基準>
5:試験前と比較して差が無く光沢がある
4:わずかに変色しているがスケールは付着せず、光沢がある
3:変色しているがスケールは付着せず、光沢がある
2:全体がスケールで覆われ、光沢がない
1:全体がスケールで覆われ、光沢がなく表面がざらついている
〔3〕次亜塩素酸Naの安定性評価
表1の食器洗浄機用液体洗浄剤組成物を、100mLのポリプロピレン製ボトルに100g充填し、フタをした状態で40℃の乾燥機中で1か月保存する。保存後、食器洗浄機用液体洗浄剤組成物中の次亜塩素酸NaをJIS K 1425の方法で測定した。保存前の次亜塩素酸Naの量に対し、保存後の次亜塩素酸Naの残存量の比率により次亜塩素酸Naの残存率(%)を算出した。その結果を表1に示す。
Figure 2012193227
(注)表中の成分は以下のものである。
*ポリアクリル酸Na:Sokalan PA25CL Granules(BASF社製)(重量平均分子量=4,000、純度=92%)
*NTA・3Na:ニトリロ三酢酸三ナトリウム塩(ディゾルビン A−92;アクゾノーベル社製)
*EDTA4Na・2H2O:エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム塩・2水和物
本発明の実施例1〜10は、洗浄性、スケール付着防止性、次亜塩素酸Naの安定性のバランスに優れている。一方、比較例1〜6は、これらの評価のうち全てを同時に満足できず、本発明の効果が得られていないことが分かる。

Claims (7)

  1. 下記(A)〜(E)成分を含有し、炭酸塩の含有量が1質量%以下である食器洗浄機用液体洗浄剤組成物。
    (A)成分:塩素系の漂白成分(有効塩素濃度として) 0.1〜10質量%
    (B)成分:ポリカルボン酸又はその塩 5〜30質量%
    (C)成分:オルト珪酸塩及びメタ珪酸塩から選ばれる1種以上 1〜20質量%
    (D)成分:アルカリ金属水酸化物 0〜5質量%
    (E)成分:水 40〜90質量%
  2. (A)成分と(B)成分の質量比(A)/(B)が70/30〜2/98である、請求項1記載の食器洗浄機用液体洗浄剤組成物。
  3. (B)成分と(C)成分の質量比(B)/(C)が10/90〜90/10である、請求項1又は2記載の食器洗浄機用液体洗浄剤組成物。
  4. (B)成分と(C)成分及び(D)成分の合計との質量比(B)/[(C)+(D)]が20/80〜95/5である、請求項1〜3の何れか1項記載の食器洗浄機用液体洗浄剤組成物。
  5. (A)成分が、次亜塩素酸塩及び塩素化イソシアヌル酸塩から選ばれる少なくとも1種である、請求項1〜4の何れか1項記載の食器洗浄機用液体洗浄剤組成物。
  6. (B)成分が、ポリアクリル酸又はその塩である、請求項1〜5の何れか1項記載の食器洗浄機用液体洗浄剤組成物。
  7. (C)成分が、オルト珪酸塩である、請求項1〜6の何れか1項記載の食器洗浄機用液体洗浄剤組成物。
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