JP3302549B2 - 洗浄剤組成物 - Google Patents

洗浄剤組成物

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欣隆 安藤
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】この発明は、金属,ガラス,
陶磁器,プラスチック等の硬表面の洗浄に適し、特に固
形洗浄剤として用いるのに適した洗浄剤組成物に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、ホテル,レストラン,給食会
社,病院,会社の食堂等において、使用後の食器を効率
よく洗浄するために、自動食器洗浄機が広く用いられて
いる。また、食品に限らず各種製造工場,加工工場等に
おいても、器具や容器、流通に用いられるプラスチック
コンテナ等を洗浄するために自動洗浄機が用いられてい
る。これらの自動洗浄機としては、従来から、粉末洗浄
剤を用いる方式のものが知られている。
【0003】しかしながら、上記粉末洗浄剤を用いるも
のは、上記自動洗浄機に接続される洗剤注入装置に、粉
末洗浄剤を定期的に投入しなければならず、その際、洗
浄剤の粉末が飛散するため、作業者の皮膚への粉末の付
着や吸引が生じ、衛生管理上問題となっている。また、
上記粉末洗浄剤は、装置内で水または湯に溶解され液体
として洗浄槽内に注入されるが、粉末洗浄剤の各成分の
溶解濃度を均一に溶解することが困難であるという問題
もある。
【0004】これに対し、粉末洗浄剤に代えて液体洗浄
剤を用いることが提案されている。しかし、上記液体洗
浄剤は、粉末のように飛散するおそれがなく衛生的であ
る反面、溶媒の割合が高く有効成分の割合が低いため、
比較的多量の洗浄剤が必要になるという問題がある。こ
のため、交換単位が重量物となり、交換作業が容易でな
いとともに、これを保管するのに多大なスペースを要す
る。また、液体洗浄剤の収容に汎用される肉厚ポリエチ
レン容器は、難燃性,難分解性であるため、その廃棄処
理が問題となる。
【0005】そこで、近年、固形洗浄剤を用いることが
提案され、一部で賞用されている。この方式によれば、
衛生的に、高濃度の洗浄剤を均一な濃度で供給すること
ができるという利点を有する。そして、コンパクトな紙
容器を用いることができるため、取扱が容易で、保管ス
ペースも少なくて済む。また、容器の処理も簡単であ
る。これらの利点から、固形洗浄剤に対する需要の増大
が見込まれている。
【0006】上記固形洗浄剤は、高濃度の洗浄剤を含有
する洗浄剤組成物を加熱溶融し、これを冷却固化して得
る方法が一般的であるが、加熱溶融を行うと、熱安定性
の悪い洗浄剤成分が熱分解するおそれがあることと、加
熱のためのエネルギーコストがかかるため、加熱溶融を
行わないか、できるだけ加熱温度を低くして効率よく洗
浄剤組成物を固化させることが重要な課題となってい
る。このような観点から、2種類の固形成分を粒状のま
ま注型したのち水を噴霧して固体成分同士を結着させる
立体固体注型洗剤組成物(特公昭59−4480号公
報)や、制限的に水を配合して加熱溶融工程を経由する
ことなく全体を固化させることのできる洗浄剤組成物
(特表平6−505280号公報)等、各種のものが提
案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の組成物において、完全に水の配合をゼロにしたものは
なく、いずれもある程度の水を加えるか、特定成分を溶
液の形にして加えたりしているため、組成物全体に水分
をゆきわたらせるのが困難であるという問題や、水と他
の成分との割合が微妙で組成物の調製が難しいという問
題を有する。
【0008】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、組成物全体が固体粒子で構成され、しかも全
く水を加えることなく非加熱・非加圧で自然固化する、
全く新しい洗浄剤組成物の提供をその目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の洗浄剤組成物は、金属イオン封鎖剤と
水酸化アルカリ金属塩,珪酸アルカリ金属塩,硫酸塩お
よび炭酸塩からなる群から選ばれた少なくとも一つの
浄剤とを含有する洗浄剤組成物であって、組成物全体
、平均粒子径が0.1〜1.5mmに設定された粉粒
状の固体粒子の集合体で構成されているとともに、上記
洗浄剤の少なくとも一部に水化物が用いられ、非加熱・
非加圧下で自然固化するという構成をとる。
【0010】なお、上記「水化物」とは、分子の形で水
を含む化合物のことをいう。
【0011】つぎに、この発明の実施の形態について説
明する。
【0012】
【発明の実施の形態】この発明に用いられる金属イオン
封鎖剤としては、燐酸アルカリ金属塩が好適であり、上
記燐酸としては、オルソ燐酸、ポリ燐酸、ピロ燐酸、メ
タ燐酸、ヘキサメタ燐酸等があげられる。また、これら
と化合させるアルカリ金属としては、ナトリウム、カリ
ウム等があげられる。そして、上記燐酸アルカリ金属塩
のなかでもトリポリリン酸ナトリウムが好適である。な
お、燐酸アルカリ金属塩以外に、エチレンジアミンテト
ラ酢酸塩,ニトリロ3酢酸3ナトリウム塩等を用いるこ
とができる。
【0013】また、この発明に用いられる洗浄剤として
は、水酸化アルカリ金属塩、珪酸アルカリ金属塩、硫酸
塩、炭酸塩があげられる。これらは、単独で用いても2
種以上を併用してもよい。
【0014】上記水酸化アルカリ金属塩としては、水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム等があげられる。
【0015】また、上記珪酸アルカリ金属塩としては、
下記の化学式(5)で示されるものが好適であり、なか
でも、洗浄性能および分散性能の点から、下記のx:y
が1:1〜3:1、特に1:1〜2:1のものが好適で
ある。例えば、メタ珪酸ナトリウム・9水塩が好まし
い。また、無水メタ珪酸ナトリウム,ジ珪酸ナトリウ
ム,層状珪酸ナトリウム(SKS−6,ヘキスト社製)
等を用いることもできる。
【0016】
【化5】xM2 O・ySiO2 ・zH2 O ……(5) 〔ただし、x,y,zは付加モル数。x:yは0.2
5:1〜5:1。zは0,1,5,9のいずれかの整
数。また、Mはカリウムまたはナトリウム。〕
【0017】さらに、上記硫酸塩としては、硫酸ナトリ
ウム・10水塩等が好適であり、上記炭酸塩としては、
炭酸ナトリウム・10水塩、炭酸水素ナトリウム、セス
キ炭酸ナトリウム等が好適である。
【0018】なお、この発明の洗浄剤組成物には、上記
金属イオン封鎖剤および洗浄剤の外、必要に応じて適宜
の添加剤を配合することができる。
【0019】たとえば、洗浄力向上のためのビルダーと
して、無水硫酸ナトリウム、無水炭酸ナトリウム、無水
炭酸カリウム等を用いることができる。また、クエン酸
ナトリウム、グルコン酸ナトリウム、酒石酸ナトリウ
ム、リンゴ酸ナトリウム、コハク酸ナトリウム等のカル
ボン酸塩等を用いることができる。さらに、その他の有
機ビルダーとして、エタン−1,1−ジホスホン酸塩、
エタン−1,1,2−トリホスホン酸塩、エタン−1−
ヒドロキシ−1,1−ジホスホン酸塩およびその誘導
体、エタンヒドロキシ−1,1,2−トリホスホン酸、
エタン−1,2−ジカルボキシ−1,2−ジホスホン
酸、メタンヒドロキシホスホン酸等のホスホン酸、2−
ホスホノブタン−1,2−ジカルボン酸、1−ホスホノ
ブタン−2,3,4−トリカルボン酸、α−メチルホス
ホノコハク酸等のホスホノカルボン酸塩、アスパラギン
酸、グルタミン酸等のアミノ酸塩等を用いることができ
る。
【0020】また、漂白効果を付与させる目的で、クロ
ロイソシアヌル酸塩等の塩素系酸化剤や、過炭酸ナトリ
ウム、過ほう酸ナトリウム、過フタル酸ナトリウム等の
酸素系酸化剤等を用いることができる。
【0021】さらに、汚れの乳化分散を向上させる目的
で、界面活性剤を用いることができる。上記界面活性剤
としては、低泡性のものが好ましく、例えばポリオキシ
エチレンポリオキシプロピレン重合物、燐酸エステル、
ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエー
テル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、
ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオ
キシエチレンソルビット脂肪酸エステル、ポリエチレン
グリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンひまし
油、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂
肪酸エステル、高級脂肪酸アルカノールアミド、アルキ
ルグルコシド、アルキルアミンオキサイド等があげられ
る。
【0022】また、分散剤として、ポリエチレングリコ
ール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等
の非解離高分子物質、カルボキシメチルセルロース、キ
サンタンガム等を用いることができる。
【0023】さらに、油汚れに対する洗浄効果を高める
ために、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、
トリエタノールアミン、N−メチル−2−ピロリドン、
ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレン
グリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール
モノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチ
ルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテ
ル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テ
トラエチレングリコールモノエチルエーテル等の溶剤を
配合できる。
【0024】また、漂白活性化剤、ハイドロトロープ
剤、シリコーン系消泡剤、香料、着色剤、腐食防止剤等
の公知成分を配合することもできる。
【0025】さらに、組成物の固化効果を高めるため
に、有機電解質高分子重合体を用いることができる。こ
のような有機電解質高分子重合体としては、ポリアクリ
ル酸、ポリアコニット酸、ポリイタコン酸、ポリシトラ
コン酸、ポリフマル酸、ポリマレイン酸、ポリメタコン
酸、ポリ−α−ヒドロキシアクリル酸、ポリビニルホス
ホン酸、スルホン化ポリマレイン酸、無水マレイン酸ジ
イソブチレン共重合体、無水マレイン酸スチレン共重合
体、無水マレイン酸メチルビニルエーテル共重合体、無
水マレイン酸エチレン共重合体、無水マレイン酸エチレ
ンクロスリンク共重合体、無水マレイン酸酢酸ビニル共
重合体、無水マレイン酸アクリロニトリル共重合体、無
水マレイン酸アクリル酸エステル共重合体、無水マレイ
ン酸ブタジエン共重合体、無水マレイン酸イソプレン共
重合体、無水マレイン酸と一酸化炭素から誘導されるポ
リ−β−ケトカルボン酸、イタコン酸エチレン共重合
体、イタコン酸アコニット酸共重合体、イタコン酸マレ
イン酸共重合体、イタコン酸アクリル酸共重合体、マロ
ン酸メチレン共重合体、イタコン酸フマール酸共重合
体、エチレングリコールエチレンテレフタレート共重合
体、ビニルピロリドン酢酸ビニル共重合体等があげられ
る。これらは、単独で用いても2種以上を併用してもよ
い。これらのなかでも、アリル酸、マレイン酸、メタ
クリル酸、フマール酸、イタコン酸等を単独もしくは組
み合わせてなる重合体や共重合体が好適である。
【0026】この発明の洗浄剤組成物は、これらの各成
分を適宜に配合することによって得られる。ただし、各
成分は、いずれも粉粒状の固体粒子として調製されてい
なければならない。すなわち、この発明では、後述する
水化物に含まれる水分によって、固体粒子同士を結着さ
せることにより、全体を一定形状に自然固化させるので
あり、水もしくは水溶液を全く配合しない。これがこの
発明の大きな特徴である。なお、組成物を均一に固化さ
せるには、組成物全体の平均粒子径を0.1〜1.5m
mに設定することが必要である。また、同様の趣旨か
ら、組成物を構成する各粒子の最大粒径が2mmを超え
ないようにすることが望ましい。
【0027】上記粉粒状の組成物を自然固化させるため
の水化物は、洗浄剤の一部もしくは全部として用いられ
る。上記水化物を含む好ましい組成の例としては、金属
イオン封鎖剤として燐酸アルカリ金属塩5〜50重量%
(以下「%」と略す)、洗浄剤として、水酸化アルカリ
金属塩1〜50%と、前記化学式(5)で示される珪酸
アルカリ金属塩のうち水化物5〜50%とを含有する組
成の洗浄剤組成物があげられる。
【0028】また、金属イオン封鎖剤として燐酸アルカ
リ金属塩5〜50%、洗浄剤として、水酸化アルカリ金
属塩1〜50%と、硫酸ナトリウム・10水塩および炭
酸ナトリウム・10水塩の少なくとも一方5〜50%と
を用いた組成の洗浄剤組成物や、同じく燐酸アルカリ金
属塩5〜50%、洗浄剤として、無水珪酸ナトリウム1
〜50%と、硫酸ナトリウム・10水塩および炭酸ナト
リウム・10水塩の少なくとも一方とを用いた組成の洗
浄剤組成物、さらに、上記と同様の組成であって無水珪
酸ナトリウムに代えて、前記化学式(5)で示される珪
酸アルカリ金属塩のうち水化物を用いた組成の洗浄剤組
成物等が好適である。
【0029】なお、この発明の洗浄剤組成物において、
前記界面活性剤等の液状成分(非水)を配合する場合に
は、その配合割合を10%以下に設定することが好適で
ある。そして、乳化分散性および洗浄性の点から、特に
0.1〜4.0%の範囲内に設定することが好適であ
る。
【0030】このようにして得られた洗浄剤組成物は、
洗浄剤の一部もしくは全部に水化物が用いられているた
め、上記水化物に含有される水分が、組成物攪拌混合時
に、これを取り込んでいる結晶構造から離脱して外部に
しみ出し、経時的に各粒子を湿潤させていく。このた
め、湿潤した粒子同士が互いに結着して最終的に全体が
自然固化する。この自然固化時間は、組成物全体の量に
よるが、例えば100gの組成物は、多くとも24時間
以内、通常1〜5時間で完全に固化する。したがって、
従来、固形洗浄剤を得るには、全体を加熱溶融により液
化して注型後、冷却して固化させるか、粉粒状組成物に
一定量の水や水溶液を付加する等の操作が必要であった
ところ、この発明の洗浄剤組成物によれば、これらの操
作が不要となり、粉粒状組成物を攪拌混合したのち所定
の型(容器)内に充填し放置しておくだけで、簡単に、
目的とする固形洗浄剤を得ることができる。このため、
製造コストを低く抑えることができる。また、加熱を要
しないため、熱安定性の悪い成分の性能を損なうことが
なく、洗浄力に優れた固体洗浄剤を提供することができ
る。さらに、組成物中に全く水を配合しないため、従来
用いることのできなかった加水分解しやすい高性能成分
をも用いることができるようになり、洗浄力を一層向上
させることができる。しかも、このようにして得られた
固形洗浄剤は、加圧されておらず、固体粒子同士が単に
互いの表面に結着しているにすぎないため、粒子間に微
妙な空隙が残留し、比重の軽い固形洗浄剤となる。ちな
みに、この発明の洗浄剤組成物を用いて得られる固形洗
浄剤は、その比重が0.9〜1.4で、従来のもの(比
重1.5〜2)に比べて軽い。したがって、この固形洗
浄剤を自動食器洗浄器等に装填し、水または湯に溶解さ
せて使用する場合、従来のものに比べて溶解しやすく、
使い勝手がよいという利点を有する。
【0031】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。
【0032】
【実施例1〜8】下記の表1,表2に示す組成(単位は
重量部、以下の表においても同じ)で洗浄剤組成物を調
製した。なお、各成分の粒径を調製して、組成物全体の
平均粒子径が0.8mmとなるようにするとともに、そ
の最大粒子径が1.5mmを超えないようにした。そし
て、各サンプルを100gずつ250ミリリットルのプ
ラスチック容器に充填し密閉したのち、室温(20〜2
5℃)で1日静置した。つぎに、上記洗浄剤組成物が充
填された容器を180°逆さにして、内容物の固化の程
度を、下記のとおり評価し、その結果を後記の表1,表
2に併せて示した。 〔固化の評価〕 ◎…逆さにして振っても崩れ落ちない。 ○…逆さにして振ると一部崩れ落ちるが、振らなければ
保持できる。 △…逆さにするだけで一部崩れ落ちる。 ×…逆さにすると全体が崩れ落ちる。
【0033】また、上記サンプルの固化したものを、従
来公知の、固形洗浄剤装填タイプの自動食器洗浄機(J
WD−6、石川島播磨重工業社製)に装填し、下記の条
件で実際に食器洗いに供し、その洗浄力を下記のとおり
評価した。その結果も後記の表1,表2に併せて示し
た。 〔洗浄力の設定条件〕 ・標準洗浄サイクル ・洗剤濃度 0.12% ・洗浄温度 55℃ ・すすぎ温度 80℃ ・使用水硬度(CaCO3 濃度として) 70〜75p
pm 〔評価手法〕マーガリン70部を適当な容器に入れ加温
溶解したのち、粉ミルク15部、無脂肪ミルク5部、小
麦粉10部を加えて均一に溶解し、さらに水30部を加
えてペースト状にしたものを標準汚れとした。そして、
直径20cmの陶器皿に、上記標準汚れを8g/1枚と
なるよう付着させ、常温で1時間乾燥させた。そして、
このようにして汚した皿を10枚1組として、上記の条
件で洗浄したのち、その汚れ落ち具合を、目視により下
記のとおり評価した。 ◎…90%以上汚れ除去 ○…70〜90%汚れ除去 △…50〜70%汚れ除去 ×…50%未満の汚れ除去
【0034】
【表1】
【0035】
【表2】
【0036】
【実施例9〜20】下記の表3〜表5に示す組成で洗浄
剤組成物を調製した。なお、組成物全体の平均粒子径お
よびその最大粒子径の設定は上記実施例と同様にした。
そして、上記実施例と同様にしてその固化の程度と洗浄
性を評価し、その結果を下記の表3〜表5に併せて示し
た。
【0037】
【表3】
【0038】
【表4】
【0039】
【表5】
【0040】
【実施例21〜25、比較例】組成物全体の平均粒子径
および最大粒子径が下記の表6,表7に示す値となるよ
う各成分の粒度を調製した。それ以外は前記実施例1と
同様にして、目的とする洗浄剤組成物を得た。そして、
上記実施例と同様にして、その固化の程度と洗浄性を評
価し、その結果を下記の表6,表7に併せて示した。
【0041】
【表6】
【0042】
【表7】
【発明の効果】以上のように、この発明の洗浄剤組成物
は、組成物全体が、平均粒子径が0.1〜1.5mmに
設定された粉粒状の固体粒子の集合体で構成されている
とともに、洗浄剤の一部もしくは全部に水化物が用いら
れており、この水化物に含有される水分が経時的に各粒
子を湿潤させるため、非加熱・非加圧下で全体が自然に
固化するようになっている。したがって、従来、固形洗
浄剤を得るには、全体を加熱溶融により液化して注型
後、冷却して固化させるか、粉粒状組成物に一定量の水
や水溶液を付加する等の操作が必要であったところ、こ
の発明の洗浄剤組成物によれば、これらの操作が不要と
なり、粉粒状組成物を攪拌混合したのち所定の型(容
器)内に充填し放置しておくだけで、簡単に、目的とす
る固形洗浄剤を得ることができる。このため、製造コス
トを低く抑えることができる。また、加熱を要しないた
め、熱安定性の悪い成分の性能を損なうことがなく、洗
浄力に優れた固体洗浄剤を提供することができる。さら
に、組成物中に全く水を配合しないため、従来用いるこ
とのできなかった加水分解しやすい高性能成分をも用い
ることができるようになり、洗浄力を一層向上させるこ
とができる。しかも、このようにして得られた固形洗浄
剤は、加圧されておらず、固体粒子同士が単に互いの表
面に結着しているにすぎないため、粒子間に微妙な空隙
が残留し、比重の軽い固形洗浄剤となる。したがって、
従来の固形洗浄剤に比べて溶解しやすく、使い勝手がよ
いという利点を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−342800(JP,A) 特開 昭62−277499(JP,A) 特開 昭64−51498(JP,A) 特公 昭59−4480(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C11D 17/06 C11D 17/00 C11D 7/00 - 7/60

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属イオン封鎖剤と、水酸化アルカリ金
    属塩,珪酸アルカリ金属塩,硫酸塩および炭酸塩からな
    る群から選ばれた少なくとも一つの洗浄剤とを含有する
    洗浄剤組成物であって、組成物全体が、平均粒子径が
    0.1〜1.5mmに設定された粉粒状の固体粒子の集
    合体で構成されているとともに、上記洗浄剤の少なくと
    も一部に水化物が用いられ、非加熱・非加圧下で自然固
    化することを特徴とする洗浄剤組成物。
  2. 【請求項2】 上記金属イオン封鎖剤として燐酸アルカ
    リ金属塩が5〜50重量%含有され、上記洗浄剤として
    水酸化アルカリ金属塩が1〜50重量%、下記の化学式
    (1)で示される珪酸アルカリ金属塩が5〜50重量%
    含有されている請求項1記載の洗浄剤組成物。 【化1】xM2 O・ySiO2 ・zH2 O ……(1) 〔ただし、x,y,zは付加モル数。x:yは0.2
    5:1〜5:1。zは1,5,9のいずれかの整数。ま
    た、Mはカリウムまたはナトリウム。〕
  3. 【請求項3】 上記珪酸アルカリ金属塩がメタ珪酸ナト
    リウム・9水塩である請求項2記載の洗浄剤組成物。
  4. 【請求項4】 上記金属イオン封鎖剤として燐酸アルカ
    リ金属塩が5〜50重量%含有され、上記洗浄剤として
    水酸化アルカリ金属塩が1〜50重量%、硫酸ナトリウ
    ム・10水塩および炭酸ナトリウム・10水塩の少なく
    とも一方が5〜50重量%含有されている請求項1記載
    の洗浄剤組成物。
  5. 【請求項5】 上記金属イオン封鎖剤として燐酸アルカ
    リ金属塩が5〜50重量%含有され、上記洗浄剤として
    下記の化学式(2)で示される珪酸アルカリ金属塩が1
    〜50重量%、硫酸ナトリウム・10水塩および炭酸ナ
    トリウム・10水塩の少なくとも一方が5〜50重量%
    含有されている請求項1記載の洗浄剤組成物。 【化2】xM2 O・ySiO2 ・zH2 O ……(2) 〔ただし、x,y,zは付加モル数。x:yは0.2
    5:1〜5:1。zは0,1,5,9のいずれかの整
    数。また、Mはカリウムまたはナトリウム。〕
  6. 【請求項6】 上記珪酸アルカリ金属塩が、下記の化学
    式(3)で示される珪酸アルカリ金属塩である請求項5
    記載の洗浄剤組成物。 【化3】xM2 O・ySiO2 ・zH2 O ……(3) 〔ただし、x,y,zは付加モル数。x:yは0.2
    5:1〜5:1。zは1,5,9のいずれかの整数。ま
    た、Mはカリウムまたはナトリウム。〕
  7. 【請求項7】 上記珪酸アルカリ金属塩が、下記の化学
    式(4)で示される珪酸アルカリ金属塩である請求項5
    記載の洗浄剤組成物。 【化4】xM2 O・ySiO2 ・zH2 O ……(4) 〔ただし、x,y,zは付加モル数。x:yは0.2
    5:1〜5:1。z=0。また、Mはカリウムまたはナ
    トリウム。〕
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