JP4026873B2 - 食器洗浄機用の洗浄剤組成物 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、食器洗浄機用として、主洗浄剤と分離されて組成され、洗浄操作時に主洗浄剤と併用される補助洗浄成分としての洗浄剤組成物の改良組成に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動食器洗浄機等の食器洗浄機用の洗剤としては、リン酸塩のほかケイ酸塩その他のアルカリ成分を含み、さらには次亜塩素酸塩又は塩素化イソシアヌル酸塩などの漂白剤を含むものも多い。また特に液状洗浄剤については、その組成成分の溶解性、溶液安定性及び洗浄力を向上させるため苛性アルカリが含有されているものが一般的である。
【0003】
このため、従来、液状洗剤については、各組成成分につき均一に溶解しかつ溶液安定性を保持させるという制約のため、十分な洗浄性能が得られない。特にウォータースポットの生成を防止できない、という欠点があった。
【0004】
また、粉末状や固形状の洗剤については、ウォータースポットの生成がなく洗い上がりのよいものは一般的には必ず強アルカリ性のものであり、このため、ガラス系の食器等にはアルカリエッチングを起生させたり、洗浄機の機能部、特に導管部等に化学的な障害を生じさせたり、さらには洗浄水が高PH値となるため公害源となるなどの欠点があった。またこの粉末状の洗剤について界面活性剤が配合されたものでは、ベタ付き性状となるために流動性が悪くなり、製造が困難となるという欠点に加え、配合された漂白剤が分解されてしまう欠点もあった。
【0005】
このような従来の食器洗浄機用洗剤における欠点を解消し、配合すべき主洗浄剤と界面活性剤等の補助洗浄成分とをそれぞれ有効に使用できると共に、それらの均一溶解性や安定性を考慮しなくてもよい点から、主洗浄剤と補助洗浄成分とを予め分離状態でそれぞれ組成し、洗浄操作時に併用する用法の洗剤組成が開発されるに至っている。この構成は、例えば、特開平2−55800号公報に開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
この特開平2−55800号公報に開示される分離された2種以上の洗浄剤成分からなる洗剤は、主洗浄剤と併用される補助洗浄成分が、低泡性界面活性剤の1種又は2種以上からなるものであるため、一般的に引火点があり危険物に該当するため、その取り扱いにおいて困難を伴った。
【0007】
この低泡性界面活性剤に対しては水を配合することによりその引火点を消失せしめ非危険物に変化させることが可能であるが、この組成においては、保存安定性を十分に図ることができないという欠点があり、また洗剤における抑泡性を十分に図るためにシリコン系消泡剤を配合する場合に均一に混合できず、これが保存安定性の低下の原因となっていた。
【0008】
そこで、本発明では、上記した補助洗浄成分としての洗浄剤組成物について、その所定の洗浄乾燥性能を有効に発揮すると共に、非危険物に該当する安全性を保持し、かつシリコン系消泡剤を配合する場合をも含めて、均一溶解性あるいは均一分散性と保存安定性を保持するものを提供することを目的とした。
【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、本発明では食器洗浄機用の洗浄剤組成物につき、次の構成とした。即ち、水酸化カリウム、炭酸カリウム、トリポリリン酸ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム及び水を配合成分とする液状の、水酸化カリウム、炭酸カリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム及び水を配合成分とする液状の、若しくは炭酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、結晶リン酸三ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、無水芒硝及び塩素化イソシアヌル酸ナトリウムを配合成分とする粉末状の主洗浄剤と分離状態で構成され、
洗浄操作時にこの主洗浄剤と併用される補助洗浄剤組成物であって、ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンジアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェノールエーテル、プルロニック型ブロックポリマー、リバーステトロニック型ブロックポリマー、テトロニック型ブロックポリマー及びリバースプルロニック型ブロックポリマーから選択される1種又は2種以上である60重量%以上90重量%以下の低泡性非イオン界面活性剤と、5重量%以上24重量%以下の多価アルコールの1種若しくは2種以上又は/及びグリコールエーテルの1種若しくは2種以上の有機溶剤と、
並びに5重量%以上16重量%以下の水とからなることを特徴とする。
【0010】
この洗浄剤組成物は、上記した低泡性界面活性剤、有機溶剤及び水を常温下に混合することによって得ることができる。
【0011】
なお、低泡性界面活性剤とは、その10%水溶液について曇点が40℃以下のものをいう。この低泡性界面活性剤としては、例えば、次の化学構造式で示されるポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル
【化1】
[Rはアルキル基で炭素数が12〜14、X≒5、Y≒3.5]若しくは[Rはアルキル基で炭素数が13〜15、X≒2、Y≒4]、
【0012】
また、次の化学構造式で示されるポリオキシアルキレンジアルキルエーテル
【化2】
[Rはアルキル基で炭素数が8、X≒5]、
【0013】
また、次の化学構造式で示されるポリオキシアルキレンアルキルフェノールエーテル
【化3】
[Rはアルキル基で炭素数が9、X≒7、Y≒7]、
【0014】
また、次の化学構造式で示されるプルロニック型ブロックポリマー
【化4】
[平均分子量;3500、EO含有率;総分子量の40%]若しくは[平均分子量;3800、EO含有率;総分子量の10%]、
【0015】
また、次の化学構造式で示されるリバーステトロニック型ブロックポリマー
【化5】
[平均分子量;7740、EO含有率;総分子量の20%]、
【0016】
また、次の化学構造式で示されるテトロニック型ブロックポリマー
【化6】
[平均分子量;3600、EO含有率;総分子量の10%]
【0017】
また、次の化学構造式で示されるリバースプルロニック型ブロックポリマー
【化7】
[平均分子量;3100、EO含有率;総分子量の20%]、などを挙げることができるが、これらに限定されるものではなく、またこれらの1種又は2種以上を混合して用いることもできる。
【0018】
この低泡性界面活性剤は当該洗浄剤中において、60重量%以上90重量%以下の量で配合することができる。この量が60重量%未満であると、洗浄乾燥時において、主洗浄剤に対する当該補助洗浄成分の必要量が多くなる。なぜなら、その洗浄乾燥性能、即ち、主洗浄剤による洗浄作用を補う洗浄作用及び洗浄後の乾燥を速めると共に仕上がり状態を向上させる作用を有効に発揮させるには、相当量の界面活性剤の混入を要するからである。このため、この場合には、当該洗浄剤製品のコンパクト化が図れず、またコスト的にも高価となる。また多価アルコール等の配合量が多くなると、それにより引火点が生じることもある。またその量が90重量%を超えると、それ自体に引火点が生じ危険物に該当するため、製造時、供給時等の取り扱い上において困難を伴うことになる。
【0019】
また、有機溶剤は多価アルコールの1種又は2種以上とグリコールエーテルの1種又は2種以上のいずれか一方を用いることができるほか、これらの混剤を用いることもできる。
【0020】
多価アルコールとしては、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、ソルビトール、ヘキシレングリコール及びペンタエリスリトールなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【0021】
また、グリコールエーテルとしては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、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ブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールプロピレングリコールモノブチルエーテル、3−メチル−メトキシブタノール等を用いることができるが、これに限定されるものではない。
【0022】
これらの有機溶剤については、この洗浄剤について、5重量%以上24重量%以下の配合量で配合することができる。なお、この配合量の範囲は前記した多価アルコールとグリコールエーテルとの混剤についても同じである。この量が5重量%未満であると、この洗浄剤について溶液の均一化と保存安定化を有効に図ることができなくなる。またその量が24重量%を超えると、他の成分の有効量を十分に配合できなくなり、その洗浄乾燥作用が不十分となり、またそれ自体に引火点が生じる結果となる。
【0023】
また、水は例えば精製水として5重量%以上16重量%以下の配合量でこの洗浄剤組成物中に配合できる。この量が5重量%未満では、引火点を消失せしめることができず、また非危険物化できない。また16重量%を超えると、水分過剰となってこの組成物溶液の安定化を十分に図れない。
【0024】
また、この洗浄剤組成物中には、主洗浄剤と併用する洗浄操作時における抑泡性能を向上させるためにシリコン系消泡剤を配合できる。このシリコン系消泡剤としては、シリコン樹脂(ポリシロキサン)のコンパウンド自体のほか、シリコン樹脂のポリエーテル変性剤やアルキル変性剤など水溶性剤あるいは非水溶性剤の液剤を適用することができる。例えば、ジメチルシロキサンを主成分とするものを採用することができる。
【0025】
このシリコン系消泡剤を配合する組成によれば、それ自体が化学的、生理的に不活性な性状で安全に使用でき食器洗浄用として好適であるのに加え、当該洗浄剤組成物の成分として含有される場合には、有効な消泡機能が持続的に発揮される。このシリコン系消泡剤の配合量については純分として10重量%以下の量であることが好ましい。この配合量が10重量%を超える量となるときは、この組成物溶液の安定化にとってマイナスとなるばかりか、消泡効果の向上はあまり期待できず、経済的に不利となるからである。また0.05重量%未満の量であると、上記した効果が有効に発揮されない。またこのシリコン系消泡剤のさらに好ましい配合量は、この溶液状の組成物中に均一かつ安定的、しかも経済的に用いることができる点から、0.1〜5重量%の量である。
【0026】
また、この洗浄剤組成物中には、本発明の作用及び効果に支障がない限り、消臭剤、帯電防止剤等の他機能成分を配合することができる。
【0027】
また、洗浄操作時において、この洗浄剤組成物は、主洗浄剤の有効成分100重量部に対し、非イオン界面活性剤の純分量として10〜40重量部の量的割合で使用することが好ましい。この使用量が10重量部未満では、食器等に対する洗浄、乾燥の強化作用が不十分となるからであり、また40重量部を超える場合には、その強化作用の増強はそれ以上望めず経済的に不利となるからである。
【0028】
また、主洗浄剤には液状、粉状ないし固形状のものがあり、液状洗浄剤としては、水酸化カリウム、炭酸カリウム、トリポリリン酸ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム及び水を配合成分とするものや、水酸化カリウム、炭酸カリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム及び水を配合成分とするものなど、また粉末状洗浄剤としては、炭酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、結晶リン酸三ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、無水芒硝及び塩素化イソシアヌル酸ナトリウムを配合成分とするものなどを例示できる。
【0029】
なお、この粉末状洗浄剤や固形洗浄剤については、予め水溶液状態とし、これを自動食器洗浄機上に自動供給可能に適用することができる。また、特に、主洗浄剤が液状剤である場合には、主洗浄剤とこの洗浄剤組成物とを二層分離状態で同一容器内に収容した状態での用法も可能である。この場合、両剤は静置状態で明確に二層分離状態となる。
【0030】
(実施例1)
本発明の実施例での食器洗浄機用の洗浄剤組成物を次表1の処方No. 1〜No. 9の配合各成分を常温下に混合することによりそれぞれ調製した。
【表1】
【0031】
なお、表1中、ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルとしては、次の化学式で表されるものである。
【化8】
式中、Rは炭素数10〜12の飽和第2級アルキル基で、xはエチレンオキサイド付加モル数の平均値約5、yはプロピレンオキサイド付加モル数の平均値約6である。またその曇点は16℃である。また、ポリオキシアルキレンジアルキルエーテルとしては、ポリオキシエチレンオクチルブチルエーテルであり、その曇点は0℃以下である。また、比較例として、処方No. 13〜No. 23の配合各成分により上記同様にそれぞれ調製した。
【0032】
また、表1中の処方No. 7、No. 14及びNo. 20におけるシリコン系消泡剤としては、シリコン樹脂コンパウンドを主成分とする次表2の製剤を用いた。
【表2】
【0033】
これらの各組成物について、冷時(−7℃)、室温時(20℃)及び温時(45℃)のそれぞれの保存安定性、並びに引火性について試験し、その結果を表1に示した。
【0034】
なお、保存安定性は、各組成物をそれぞれ密閉容器内に入れ、これを所定温度状態の恒温槽内に1ケ月間に亘り静置し、外観上の変化の有無を確認し、次の基準により判定した。即ち、透明又は均一な分散状態を維持しているとき○、液層分離あるいは沈殿物が生じたとき×、とした。また、引火性はクリーブランド開放式引火点測定器により引火点を測定し、次の基準により判定した。即ち、測定不能あるいは引火点が出ないとき○、引火点が出たとき×、とした。
【0035】
これらの保存安定性及び引火性についての結果によれば、処方No. 14〜No. 18の結果から、低泡性界面活性剤の配合量が90重量%を超えるときは、保存安定性が十分に図れないこと、また処方No. 21及びNo. 22の結果から、水量が50重量%を超えるときにも保存安定性が不十分となることが判る。
【0036】
また、処方No. 13、No. 14、No. 19及びNo. 20の結果から、水の配合量が5重量%未満のときは引火性となること。また、処方No. 23の結果から、多価アルコールの配合量が90重量%を超えるときにも引火性となることが判る。
【0037】
これに対し、処方No. 1〜No. 9の本発明に係る組成物によれば、いずれの場合にも保存安定性に優れ、引火性でない非危険物として構成できることが判る。
【0038】
(実施例2)
48%水酸化カリウム10重量%、無水炭酸カリウム20重量%、ニトリロ三酢酸ナトリウム(1水塩)10重量%及び精製水60重量%を混合することにより液状の主洗浄剤Aを作成した。
【0039】
この主洗浄剤Aと洗浄剤(処方No. 1、同No. 5又は同No. 7)とを次表3に示す混合量で後記する洗浄操作法により洗浄操作時に併用した。
【表3】
【0040】
なお、上表3中の数値単位は重量部であり、また洗浄剤の各処方については、それぞれ非イオン界面活性剤の純分が主洗浄剤Aの100重量部に対して約10重量部の割合で混入される量とした。
( イ) 洗浄操作方法
バッジ式タイプの自動食器洗浄機(ダイキン社製WM30型)を利用して、その洗浄タンク(24l容量)内に洗浄水(水温;57±3℃)を予め給入し、これに主洗浄剤を投入して濃度約0.2重量%の溶液とし、さらにこれに洗浄剤を投入して十分に溶解させ洗浄液とした。
【0041】
次に、後記する被洗浄コップをその口部が下向きにあるようにラック上の所定位置に配置し、これに対し、洗浄(1分45秒間)、すすぎ(15秒間、水温;80±4℃、4.5l)及び放置(2分間)を1サイクルとし、1サイクル毎度に被洗浄コップを入れ替えて、計5回このサイクルを繰り返した。なお、この連続洗浄では洗剤の補充は行われないので、前記した洗浄液は各サイクル毎度に希釈される。
【0042】
( ロ) 被洗浄コップの作成
(1)コップの前処理ガラス製コップをアルカリ洗浄剤(5%水溶液)中に約2時間浸漬しておく。その後コップを引き上げて湯水にてすすいだ後に、乾燥機(100℃恒温)内にて1時間乾燥した。その後これを室温にまで放冷した。
【0043】
(2)汚垢の調製精製水(90g)に小麦粉(10g)を加え、80〜90℃に10分間保って糊化させ、その後これを放冷した。また、天ぷら油、バター、卵黄、牛乳をそれぞれ20gずつ順にビーカー内に加入し、これに前記の糊化液20gを加えて30〜40℃の条件下で丸筆を用いてかき混ぜて、バターが完全に溶解するのを確めて、これを複合汚垢材とした。
【0044】
(3)汚垢の塗布前記した前処理後のコップに対し、上記した複合汚垢材の約1gを丸筆によりそのコップの内壁面上に口縁付近から底部方向へとラセン状に塗布した。
【0045】
(4)また、この汚垢を付着させた被洗浄コップは、上記塗布後12時間以上24時間内に前記した洗浄操作に供した。
【0046】
上記のように洗浄操作による洗浄結果を洗浄度及びスポットの発生度について次表4に示した。またこの表4には洗浄液濃度の変化、PH値の変化及び抑泡度につき示した。
【表4】
【0047】
なお、各洗浄結果についての事項の評価基準は次のとおりである。(i) 人工汚垢に対する洗浄度につき、◎は汚れが全く付着していないとき、○は汚れの付着が僅かに認められるとき、△は汚れが少し付着しているとき、及び×は汚れが多く付着しているとき、である。(ii)ウォータースポットの付着の程度につき、◎はその付着が全く認められないとき、○はその付着が僅かに認められるとき、△はその付着が少しあるとき、及び×はその付着が多いとき、である。
【0048】
(iii) 抑泡度の測定は次の操作によった。
(1)汚垢なしの場合、自動食器洗浄機の洗浄タンク内に0.2重量%濃度相当の洗浄液を調製し、この液温が41〜43℃であることを確認した後に、1分間の洗浄工程を施こし、その液面の状態を確認する。
【0049】
(2)汚垢ありの場合、自動食器洗浄機の洗浄タンク内に0.2重量%濃度相当の洗浄液を調製し、この液温が51〜53℃であることを確認して後、その洗浄液中にL寸の鶏卵をよく溶いてその10gを汚垢として投入した。これに1分間の洗浄工程を施こして直ちにその液面の状態を確認した。
【0050】
(3)上記(1)及び(2)の場合に、発生した泡の液面からの高さを測定し、次の基準で測定した。つまり、泡の高さが10mm未満のとき○、10mm以上30mm未満のとき△、及び30mm以上のとき×、とした。
【0051】
表4に示した実施No. 1〜同No. 3の結果から、実施No. 5の比較例との対比において、洗浄度及びスポットの発生度について優れた洗浄効果を発揮すると共に、抑泡℃につき良好であり、また低PH値下で利用できることを確認することができる。また、スポットの発生度の結果からも判断されるように、本発明の洗浄剤を併用する場合には、洗浄処理されたコップについて速乾性に優れ、乾燥仕上げ効果について良好であった。
【0052】
(実施例3)
メタケイ酸ナトリウム(5水塩)21重量%、結晶リン酸三ナトリウム(12水塩)6重量%、トリポリリン酸ナトリウム(無水)14.5重量%、ソーダ灰8重量%、無水芒硝49重量%及び塩素化イソシアヌル酸ナトリウム1.5重量%を混合することによって、粉末状の主洗浄剤Bを作成した。
【0053】
この主洗浄剤Bと洗浄剤(処方No. 1、同No. 5又は同No. 7)とを次表5に示す混合量で前記実施例2と同様の洗浄操作方法により洗浄操作時に併用した。
【表5】
【0054】
なお、表5中の数値単位は重量部であり、また洗浄剤の各処方については、それぞれ非イオン界面活性剤の純分が主洗浄剤Bの100重量部に対して約10重量部の割合で混入される量とした。
【0055】
この洗浄操作による洗浄結果を前記実施例2と同様の洗浄度後及びスポットの発生度の洗浄効果について、次表6に示した。またこの表6には洗浄濃度の変化、PH値の変化及び抑泡度につき示した。
【表6】
【0056】
表6に示した実施No. 6〜同No. 8の結果から、実施No. 10の比較例との対比において、本発明の洗浄剤を補助洗浄成分として主洗浄剤と併用する場合には、洗浄度及びスポットの発生度について優れた洗浄効果を発揮すると共に、抑泡度につき良好であり、また低PH値で利用できることを確認することができる。またスポットの発生度の結果からも判断されるように、本発明の洗浄剤を併用する場合には、洗浄処理されたコップについて速乾性に優れ、乾燥仕上げ効果について良好であった。
【0057】
【発明の効果】
上述のように本発明は構成されることから、次のような効果が発揮される。本発明によれば、補助洗浄成分としての洗浄剤組成物を非危険物として構成できることから取り扱い上において安全で容易に使用できる効果がある。
【0058】
また、均一溶解性あるいは均一分散性と共に保存安定性を保持するものとして得られることから、長期間に亘り、一定品質のものとして効率的かつ経済的に利用することができる。またシリコン系消泡剤を配合する場合にもその均一分散性及び保存安定性が確保できるから、抑泡効果の優れたものとして組成できる。
【0059】
また、液状、粉末状等の主洗浄剤との併用において、優れた洗浄効果と共にウォータースポットの生成を排除し、その食器等の乾燥を速める乾燥仕上げ効果が良好に得られ、補助洗浄成分として有効に適用できる。
【0060】
また、低PH値で利用できることから、特に、ガラス製食器に対してエッチングなどの障害の発生を防ぎ、また公害発生を防止できる。
Claims (4)
- 水酸化カリウム、炭酸カリウム、トリポリリン酸ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム及び水を配合成分とする液状の、水酸化カリウム、炭酸カリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム及び水を配合成分とする液状の、若しくは炭酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、結晶リン酸三ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、無水芒硝及び塩素化イソシアヌル酸ナトリウムを配合成分とする粉末状の主洗浄剤と分離状態で構成され、
洗浄操作時にこの主洗浄剤と併用される補助洗浄剤組成物であって、ポリオキシアルキレンモノアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンジアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェノールエーテル、プルロニック型ブロックポリマー、リバーステトロニック型ブロックポリマー、テトロニック型ブロックポリマー及びリバースプルロニック型ブロックポリマーから選択される1種又は2種以上である60重量%以上90重量%以下の低泡性非イオン界面活性剤と、5重量%以上24重量%以下の多価アルコールの1種若しくは2種以上又は/及びグリコールエーテルの1種若しくは2種以上の有機溶剤と、
並びに5重量%以上16重量%以下の水とからなることを特徴とする食器洗浄機用の補助洗浄剤組成物。 - 多価アルコールが、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、ソルビトール、ヘキシレングリコール及びペンタエリスリトールから選択される1種又は2種以上である請求項1に記載された食器洗浄機用の補助洗浄剤組成物。
- グリコールエーテルが、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、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ブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールプロピレングリコールモノブチルエーテル及び3−メチル−メトキシブタノールから選択される1種又は2種以上である請求項1又は2に記載された食器洗浄機用の補助洗浄剤組成物。
- さらにシリコン系消泡剤が純分として0. 05重量%以上10重量%以下の配合量で配合されてなる請求項1、2又は3に記載された食器洗浄機用の補助洗浄剤組成物。
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