JP3215069B2 - 自動食器洗浄機用乾燥仕上げ剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動食器洗浄機用
乾燥仕上げ剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

【０００３】ホテル，レストラン，学校，病院，社員食
堂等、大量の食器を扱う厨房では、合理化のために、食
器の自動洗浄および自動乾燥を行う自動食器洗浄機を設
置しているところが多い。そして、上記自動食器洗浄機
では、通常、洗剤による洗浄に引き続き、乾燥仕上げ剤
を含む水によるすすぎが行われるようになっている。な
お、すすぎが複数回繰り返される場合には、最終すすぎ
時に、乾燥仕上げ剤を含む水によるすすぎが行われるよ
うになっている。

【０００４】上記乾燥仕上げ剤は、すすぎ後の食器の乾
燥を促進するとともに、食器に水滴跡（スポット）等が
形成されることのない良好な仕上がりを得るために用い
られるもので、従来から、乳化力，分散力等に優れ、し
かも食器に残留し口に入っても安全な、蔗糖脂肪酸エス
テル，ソルビタン脂肪酸エステル等が、その主成分とし
て用いられている。

【０００５】また、最近では、ポリグリセリン脂肪酸エ
ステルを用いることが提案され注目されている。例えば
「ＨＬＢ３〜１３のポリグリセリン脂肪酸エステルを必
須成分とするすすぎ助剤」（特開昭６０−５３５９９号
公報）や、「必須成分として炭素原子数６〜１８ケの脂
肪酸を脂肪酸残基としてもつポリグリセリン脂肪酸エス
テルを含有するすすぎ助剤」（特開昭５９−１８７０９
６号公報）が知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来か
ら広く用いられているポリグリセリン脂肪酸エステルを
構成するポリグリセリンの重合度は、水酸基価より計算
した平均重合度により命名されており、実際には幅広い
重合度分布を有するものである。例えばテトラグリセリ
ン，ヘキサグリセリン，デカグリセリンと区別されては
いるものの、いずれもその重合度は、水酸基価より計算
した平均重合度であり、重合度が１〜１０以上のグリセ
リン重合体の混合物である。このため、界面活性特性の
異なる種々のポリグリセリン脂肪酸エステルが混じった
ものを用いざるを得ず、乾燥仕上げ剤として用いるのに
最適なポリグリセリン脂肪酸エステルを選定することが
できず、その効果はいま一つ不充分であった。

【０００７】これに対し、最近、ポリグリセリン脂肪酸
エステルの性能向上のために、その純度を上げたもの
（特開昭６３−２３８３７号公報，特開平３−８１２５
２号公報等）や、重合度分布を狭くしたもの（特開平７
−３０８５６０号公報，特開平７−１００３５５公報
等）が提案され、起泡性，分散性，乳化性，可溶化性等
の界面活性特性の向上に一定の成果が得られている。

【０００８】しかし、前記乾燥仕上げ剤にあっては、起
泡性が高いと、逆にスポットの原因となったり、自動食
器洗浄機における給水配管の水圧低下を招くおそれがあ
り、また、好適な親水性の範囲も限られるため、必ずし
も上記界面活性特性に優れていることが即、優れた乾燥
仕上げ効果につながるのではない。したがって、どのよ
うな種類のポリグリセリン脂肪酸エステルを選定すれ
ば、乾燥仕上げ剤に用いるのに優れた特性を発現するの
かについては未だ充分に検討されていないのが実情であ
る。

【０００９】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、各種ポリグリセリン脂肪酸エステルのなかで
も、特定のものを用いることにより、優れた乾燥仕上げ
効果を奏する自動食器洗浄機用乾燥仕上げ剤の提供をそ
の目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の請求項１にかかる発明は、特定の重合度ｎ
（ｎ＝３，４，５のいずれか）である単一ポリグリセリ
ンを５０重量％以上含むポリグリセリン類と、炭素数が
（２ｎ）〜（２ｎ＋４）の脂肪酸とをエステル化してな
るポリグリセリン脂肪酸エステルが含有されている自動
食器洗浄機用乾燥仕上げ剤である。

【００１１】また、本発明の請求項２にかかる発明は、
上記ポリグリセリン脂肪酸エステルが、炭素数（２ｎ＋
２）の脂肪酸を用いたものである自動食器洗浄機用乾燥
仕上げ剤である。

【００１２】すなわち、本発明は、単一ポリグリセリン
を高い割合で含む特殊なポリグリセリン脂肪酸エステル
を用いることにより、低泡性と親水性のバランスに優
れ、濡れ性，分散性，可溶化性等にも優れた乾燥仕上げ
剤を得るようにしたものである。そして、上記特殊なポ
リグリセリン脂肪酸エステルのなかでも、特に、単一ポ
リグリセリンの重合度ｎに対し、炭素数（２ｎ＋２）の
脂肪酸を用いたものが、特に優れた効果を奏する。

【００１３】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態につ
いて説明する。

【００１４】本発明に用いるポリグリセリン脂肪酸エス
テルは、特定の重合度ｎ（ｎ＝３，４，５のいずれか）
を示す単一のポリグリセリンを５０重量％（以下「％」
と略す）以上含むポリグリセリン類をエステル化したも
のでなければならない。もちろん、ポリグリセリン全体
が、上記単一のポリグリセリンで構成されていても差し
支えはない。すなわち、重合度の異なる複数種類のポリ
グリセリン類に由来する、広範な重合度分布のポリグリ
セリン脂肪酸エステルが混在していては、乾燥仕上げ剤
に要求される、低泡性および適度の親水性を兼ね備えた
ものとならないからである。

【００１５】上記単一のポリグリセリンとは、具体的に
は、重合度ｎ＝３のトリグリセリン、重合度ｎ＝４のテ
トラグリセリン、重合度ｎ＝５のペンタグリセリンのい
ずれかである。ただし、上記「重合度」は、従来から広
く用いられている「水酸基価から算出した平均重合度」
ではなく、ガスクロマトグラフィー、高速液体クロマト
グラフィー等により、単一ポリグリセリンそのものの重
合度として求めたものである。上記重合度ｎを３〜５に
限定したのは、重合度ｎ＝１のモノグリセリンや重合度
ｎ＝２のジグリセリンを用いて得たエステル化物は、親
水性に劣るため、乾燥仕上げ剤として良好な品質のもの
が得られないからである。また、逆に重合度ｎが６以上
のポリグリセリンを用いて得たエステル化物は、親水性
は良好であるものの起泡性が高く、自動食器洗浄機に用
いるのに不都合を生じるからである。

【００１６】上記特定の重合度を有する単一のポリグリ
セリンを５０％以上含むポリグリセリン類を得るには、
通常、重合度分布にばらつきがあり未反応物も含むポリ
グリセリンに対し、例えば分子蒸留、水蒸気をキャリア
ーとする減圧蒸留、液体クロマトグラフィー等を行い、
特定重合度よりも低分子量の反応物を除去もしくは減少
させることによって、特定の重合度のポリグリセリンの
含有割合を高めることが行われる。

【００１７】上記分子蒸留とは、原料となるポリグリセ
リン類を伝熱面上に遠心力，ブラシまたはロールにて薄
膜状に延ばし、蒸発した分子同士が衝突しづらいよう
に、伝熱面とごく近い距離に凝縮面を設置した装置中で
高真空下、高温条件で、物質の蒸気圧の差を利用して低
分子量物質の除去を行うようにしたものである。

【００１８】また、上記減圧蒸留とは、水蒸気をキャリ
アーとし、従来公知の減圧装置、例えば流下薄膜減圧蒸
留装置、強制薄膜減圧蒸留装置等を用いて、高温、高真
空下で蒸留を行うことにより低分子量物質の除去を行う
ようにしたものである。

【００１９】さらに、上記液体クロマトグラフィーと
は、カラムに充填された固体粒子と流出溶媒の２相の間
に原料となるポリグリセリン類を通過させ、その分配係
数の差を利用して低分子量物質の除去を行うようにした
もので、例えばシングルカラム方式のものや、疑似移動
床式のものを用いることができる。

【００２０】そして、上記ポリグリセリン類と反応させ
る脂肪酸としては、ポリグリセリン類に５０％以上含ま
れる単一ポリグリセリンの重合度ｎとの関係において、
炭素数が一定の範囲内、すなわち（２ｎ）〜（２ｎ＋
４）のものが用いられる。具体的には、上記単一ポリグ
リセリンがトリグリセリン（ｎ＝３）の場合は炭素数が
６〜１０の脂肪酸を用い、テトラグリセリン（ｎ＝４）
の場合は炭素数が８〜１２の脂肪酸を用い、ペンタグリ
セリン（ｎ＝５）の場合は炭素数が１０〜１４の脂肪酸
を用いる必要がある。そして、なかでも、単一ポリグリ
セリンの重合度ｎとの関係において、２ｎ＋２の炭素数
を有する脂肪酸を組み合わせることが特に好適である。
これらの脂肪酸としては、飽和モノカルボン酸として、
カプロン酸（ヘキサン酸：Ｃ＝６）、カプリル酸（オク
タン酸：Ｃ＝８）、カプリン酸（デカン酸：Ｃ＝１
０）、ラウリン酸（ドデカン酸：Ｃ＝１２）、ミリスチ
ン酸（テトラデカン酸：Ｃ＝１４）があげられる。

【００２１】上記のように、脂肪酸の炭素数を、単一ポ
リグリセリンの重合度ｎとの関係で規定するのは、ポリ
グリセリン脂肪酸エステルの特性が、その親水基鎖長と
疎水基鎖長のバランスに左右されるためで、本発明にお
いては、脂肪酸が飽和脂肪酸である場合に、上記親水基
鎖長（Ｈ）／疎水基鎖長（Ｌ）が１．３〜２．４の範囲
のものが好ましく、なかでも１．７〜１．８の範囲のも
のが好適だからである。この範囲を満足させるには、上
記脂肪酸の炭素数と単一ポリグリセリンの重合度ｎとの
関係を、上記のように規定する必要がある。

【００２２】なお、上記親水基鎖長（Ｈ）と疎水基鎖長
（Ｌ）は、例えばトリグリセリンカプリル酸モノエステ
ルを例にとると、下記のように示すことができる。

【００２３】

【化１】

【００２４】本発明の自動食器洗浄機用乾燥仕上げ剤
は、上記特殊なポリグリセリン類と、それに含まれる単
一ポリグリセリンのグリセリン重合度に応じて選択され
る特定の脂肪酸とを、エステル化反応させることによっ
て得られるポリグリセリン脂肪酸エステルを含有するも
ので、通常、これを水に分散含有させた形態になってい
る。また、保存安定性や乾燥性の点から、水の一部をエ
タノール等の溶剤で置き換えたものも含まれる。

【００２５】このものは、自動食器洗浄機用乾燥仕上げ
剤として要求される、低泡性と親水性のバランスが非常
に良好で、優れた濡れ性、分散性、可溶化性等を備えて
いる。しかも、低泡性に優れ、泡立ちが少ないため、自
動食器洗浄機においてポンプで送液する際、水圧低下等
の支障を生じることがなく、また、起泡により食器の仕
上がりを劣化させることもない。

【００２６】そして、優れた可溶化性を備えていること
から、従来、比較的水に溶けにくいとしてエタノール等
の溶剤とともに配合されることのあるソルビタン脂肪酸
エステル等を、溶剤を配合することなく、もしくは溶剤
量を少なくして、有効な量を配合することができる。ま
た、難溶性であるため充分な効果を奏する程度の量を配
合することができなかったポリリジン等の殺菌剤や消臭
剤を、従来よりも多量に配合することができるため、優
れた殺菌作用または消臭機能を付与することができる。

【００２７】なお、本発明において、乾燥仕上げ剤にお
けるポリグリセリン脂肪酸エステルの含有量は、全量に
対し１０〜５０％に設定することが好適である。すなわ
ち、５０％を超えると、乾燥後に食器に残留する乾燥仕
上げ剤の量が多くなり、それ自体が汚れのよう跡を生じ
やすくなるからであり、逆に１０％未満では、充分な仕
上げ効果を得ることができにくい。そして、実際の使用
に際しては、すすぎ水中に含まれるポリグリセリン脂肪
酸エステルの量は７．５〜１５０ｍｇ／リットルである
ことが好適である。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、本発明の自動食器洗浄機
用乾燥仕上げ剤は、ポリグリセリンの重合度と脂肪酸の
炭素数とが特定の関係を有する、特殊なポリグリセリン
脂肪酸エステルを含有するものである。したがって、自
動食器洗浄機用乾燥仕上げ剤として要求される、低泡性
と親水性のバランスが非常に良好で、優れた濡れ性、分
散性、可溶化性等を備えている。しかも、低泡性に優
れ、泡立ちが少ないため、自動食器洗浄機においてポン
プで送液する際、水圧低下等の支障を生じることもな
い。そして、優れた可溶化性を備えていることから、従
来、溶剤とともに配合していた難溶性添加物や、配合が
困難と思われていた難溶性の殺菌剤や消臭剤等を、溶剤
を用いないか溶剤量を低減した状態で、充分に効果が得
られる程度に配合することができるため、脱溶剤化を図
りながら乾燥仕上げ剤の付加価値を高めることができ
る。

【００２９】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００３０】

【実施例１〜８、比較例１〜３】後記の表１〜表３に示
す組成（重量基準、以下同じ）の乾燥仕上げ剤を調製し
た。そして、各乾燥仕上げ剤の低泡性、乾燥性および食
器の透明感について、下記の方法により評価した。これ
らの結果を後記の表１〜表３に併せて示す。

【００３１】〔低泡性〕２００ｍｌ栓付メスシリンダー
に濃度１％、６０℃に調整した試料を５０ｍｌ入れ、２
０回上下逆さに振とうしたのち静置し、生起した泡の量
を測定した。そして、下記の基準で評価した。 ◎：２０ｍｌ以下 ○：２０ｍｌを超え６０ｍｌ以下 △：６０ｍｌを超え１００ｍｌ以下 ×：１００ｍｌを超える

【００３２】〔乾燥性〕上記乾燥仕上げ剤溶液（濃度
０．００５％、温度８０℃）２００ｍｌに、板状のガラ
ステストピース（５０ｍｍ×１００ｍｍ×厚み２ｍｍ）
を３０秒間浸漬したのち、ゆっくり引き上げて室温にて
静置し、水滴および水膜が消失するまでに要する時間を
測定した。そして、下記の基準で評価した。 ◎：１分以下 ○：１分を超え２分以内 △：２分を超え３分以内 ×：３分を超える

【００３３】〔食器の透明感〕ドアタイプ洗浄機（ＪＷ
Ｄ−６、ＩＨＩ社製）を用い、１７０ｍｌ容量の強化ガ
ラスコップ（ＨＳタンブラー、佐々木硝子社製）１０個
をラック中央にセットし、洗浄，すすぎ，乾燥を行っ
た。洗浄は、自動食器洗浄機用洗浄剤（デターシェルス
ーパー、ティーポール社製）の標準使用濃度（０．１２
％）溶液を、６０℃で４５秒間スプレーすることにより
行った。すすぎは、上記乾燥仕上げ剤（濃度０．００５
％）溶液を、８０℃で１２秒間すすぐことにより行っ
た。なお、洗浄とすすぎの間には、休止３秒間がおかれ
ている。そして、すすぎ後、コップを室温で１０分間自
然乾燥したのち、蛍光灯にかざし、表面の状態を観察し
た。評価基準は下記のとおりである。 ◎：スポットがなく、透明感に優れ均一な仕上がりであ
る ○：数滴スポットがあるが、透明感はある △：部分的（表面の半分以上）にスポットがあり、白く
曇っている ×：表面全体にスポットがあり、白く曇っている

【００３４】

【表１】

【００３５】

【表２】

【００３６】

【表３】

【００３７】上記の結果から、重合度ｎ＝３〜５の単一
ポリグリセリンを６０％含むポリグリセリンと炭素数
（２ｎ）〜（２ｎ＋４）、なかでも（２ｎ＋２）の脂肪
酸とのエステル化物を用いた実施例品が優れた特定を備
えていることがわかる。そして、エステル化度は、トリ
エステルよりもモノエステルおよびジエステルの方が良
好であることがわかる。

【００３８】

【実施例９、１０、比較例４〜７】下記の表４，表５に
示すように、単一ポリグリセリンの含量の異なるポリグ
リセリン脂肪酸エステルを用いて乾燥仕上げ剤を調製し
た。そして、各乾燥仕上げ剤の低泡性等について、上記
と同様にして評価した。これらの結果を下記の表４，表
５に併せて示す。なお、前出の実施例５についても参照
のため併せて示す。

【００３９】

【表４】

【００４０】

【表５】

【００４１】上記の結果から、ポリグリセリン脂肪酸エ
ステルに含まれる単一ポリグリセリンの含量は、５０％
以上でなければ、乾燥仕上げ剤として優れた効果が得ら
れないことがわかる。

【００４２】

【実施例１１〜１８】下記の表６〜表８に示すように、
ポリグリセリン脂肪酸エステルの配合量の異なる乾燥仕
上げ剤を調製した。そして、各乾燥仕上げ剤の低泡性等
について、上記と同様にして評価した。これらの結果を
下記の表６〜表８に併せて示す。なお、前出の実施例５
についても参照のため併せて示す。

【００４３】

【表６】

【００４４】

【表７】

【００４５】

【表８】

【００４６】上記の結果から、単一ポリグリセリンを６
０％含むポリグリセリン脂肪酸エステルは、乾燥仕上げ
剤全体に対し１０〜５０％、なかでも３０％以上配合す
ることが好適であることがわかる。

【００４７】

【比較例８〜１０】下記の表９に示すように、単一ポリ
グリセリンの含量が低いポリグリセリン脂肪酸エステル
を用いて乾燥仕上げ剤を調製した。そして、各乾燥仕上
げ剤の低泡性等について、上記と同様にして評価した。
これらの結果を下記の表９に併せて示す。なお、前出の
実施例５についても参照のため併せて示す。

【００４８】

【表９】

【００４９】上記の結果から、従来の、重合度分布の広
いポリグリセリン脂肪酸エステルを用いた乾燥仕上げ剤
は、実施例５品に比べて、低泡性，乾燥性，透明性のい
ずれかにおいて性能が劣っていることがわかる。

【００５０】

【実施例１９、比較例１１，１２】下記の表１０に示す
ように、ソルビタンカプリル酸モノエステルを含む組成
の乾燥仕上げ剤を調製した。そして、各乾燥仕上げ剤の
低泡性等について、上記と同様にして評価した。これら
の結果を下記の表１０に併せて示す。

【００５１】

【表１０】

【００５２】上記の結果から、水との相溶性が悪いソル
ビタン脂肪酸エステルを、エタノールを配合することな
く併用した場合、実施例１９品の方が優れた性能が得ら
れることがわかる。

【００５３】

【応用例１〜４】実施例５品の乾燥仕上げ剤を用い、そ
の希釈倍率を下記の表１１に示すように変えた。そし
て、実際に乾燥仕上げ剤としてすすぎ液に使用した場合
の性能（低泡性等）を、上記と同様にした評価した。こ
れらの結果を下記の表１１に併せて示す。

【００５４】

【表１１】

【００５５】上記の結果から、本発明の乾燥仕上げ剤を
すすぎ液として使用する場合には、ポリグリセリン脂肪
酸エステル（界面活性剤）濃度が２０〜８０ｍｇ／リッ
トルとなるよう希釈して用いることが好適であることが
わかる。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−53599（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−244045（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−100355（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−143513（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−308560（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−97791（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C11D 1/00 - 17/08 B01D 12/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 特定の重合度ｎ（ｎ＝３，４，５のいず
   れか）である単一ポリグリセリンを５０重量％以上含む
   ポリグリセリン類と、炭素数が（２ｎ）〜（２ｎ＋４）
   の脂肪酸とをエステル化してなるポリグリセリン脂肪酸
   エステルが含有されていることを特徴とする自動食器洗
   浄機用乾燥仕上げ剤。
2. 【請求項２】 上記ポリグリセリン脂肪酸エステルが、
   炭素数（２ｎ＋２）の脂肪酸を用いたものである請求項
   １記載の自動食器洗浄機用乾燥仕上げ剤。