JP4937728B2

JP4937728B2 - 機械洗浄前洗い用食器洗浄剤組成物

Info

Publication number: JP4937728B2
Application number: JP2006342378A
Authority: JP
Inventors: 孝大谷; 匡士西森
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2026-12-20
Also published as: JP2008150545A

Description

本発明は、食器洗浄において、自動食器洗浄機等の機械洗浄の前洗いに適した洗浄剤組成物に関する。

従来、各種商業施設等や一般家庭における食器類の洗浄において、自動食器洗浄機が多く用いられるが、とりわけ業務用途での食器洗浄機は、家庭用のものに比べて一度に多量の食器類を洗浄することがあり、且つ洗浄時間が極端に短いことから、機械洗浄を行う前に洗浄剤を希釈した洗浄溶液を満たしたシンクなどに食器類をつけ置き洗浄することが行われている。このような機械洗浄を行う前の洗浄は食器類の洗い上がりにとって重要な要素である。特許文献１には予備洗浄工程を有する業務用の自動食器洗浄機が開示されている。

前洗い用の洗浄剤としては、コストパフォーマンスに優れ、洗浄力が高い点からアルキルベンゼンスルホン酸塩（ＬＡＳ）系のものが主流であるが、脱脂性が強く、手荒れの原因となる。一方、硫酸エステル型界面活性剤系のものは、手荒れは少ないものの洗浄力に劣る欠陥がある。また、特許文献２には、カルボン酸類に硫酸塩または塩酸塩を配合し、界面活性剤として非イオン界面活性剤と酵素を含有する予備洗浄剤組成物が開示されている。
特表平９−５０９０７３号公報特開２００４−１９６９０１号公報

このような機械洗浄における前洗いにおいて、シンクに張った水（湯）に洗浄剤を加えた洗浄水浴中で食器等を洗浄する洗浄方法を行う場合、洗浄液が希薄であるため、処理できる枚数が限られており、頻繁に洗浄液の入れ替えを行わなければならない。また、洗浄液の入れ替え回数を減らす方法としては洗浄剤の濃度を上げることが考えられるが、残留洗剤による泡立ちが後の機械洗浄に悪影響を及ぼし、ランニングコストさらには環境にも負荷を与える。

即ち、機械洗浄による前洗いのための洗浄水において、洗浄剤の濃度が低濃度であっても洗浄持続性（処理出来る食器の枚数などが増える意味）に優れ、且つ、洗い上がりが良好である機械洗浄前洗い用食器洗浄剤が強く求められている。しかし、特許文献２の技術では、洗浄力や洗い上がりに劣る。

また、高濃度で界面活性剤を含有する組成に、無機マグネシウム塩等の無機物を配合する場合、特に低温での安定性（無機塩等の析出）が懸念される。

本発明の課題は、自動食器洗浄機、特に業務用自動食器洗浄機により食器類を洗浄する際に、低濃度に希釈された場合においても、高洗浄力および高洗浄持続性を有し、且つ低温安定性にも優れた機械洗浄前洗い用食器洗浄剤組成物を提供することにある。

本発明は、（ａ）炭素数１０〜１５のアルキル基を有する、アルキルベンゼンスルホン酸アルカノールアミン塩〔以下、（ａ）成分という〕１〜１０質量％、（ｂ）炭素数８〜１６のアルキル基を有する、硫酸エステル型界面活性剤〔以下、（ｂ）成分という〕１０〜３０質量％、（ｃ）下記一般式（１）で表されるアミンオキシド型界面活性剤及び下記一般式（２）で表されるベタイン型界面活性剤から選ばれる界面活性剤〔以下、（ｃ）成分という〕１〜１５質量％、（ｄ）下記一般式（３）で表されるアルキルグリコシド型界面活性剤〔以下、（ｄ）成分という〕１０〜２０質量％、（ｅ）硫酸マグネシウム及び／又は塩化マグネシウム〔以下、（ｅ）成分という〕無水換算として０．１〜５質量％を含有し、（ｃ）成分／（ｂ）成分の質量比が、０．０６７〜０．５０である、機械洗浄前洗い用食器洗浄剤組成物。

〔式中、Ｒ¹は炭素数８〜１６のアルキル基又はアルケニル基であり、Ｒ²は炭素数１〜５のアルキレン基であり、Ｒ³、Ｒ⁴はそれぞれ炭素数１〜３のアルキル基又はヒドロキシアルキル基である。Ａは−ＣＯＯ−、−ＣＯＮＨ−、−ＯＣＯ−、−ＮＨＣＯ−、−Ｏ−から選ばれる基であり、ａは０又は１の数である。〕

〔式中、Ｒ⁵は炭素数９〜２３のアルキル基又はアルケニル基であり、Ｒ⁶は炭素数１〜６のアルキレン基であり、Ｒ⁷、Ｒ⁸はそれぞれ炭素数１〜３のアルキル基又はヒドロキシアルキル基であり、Ｒ⁹はヒドロキシ基で置換してもよい炭素数１〜５のアルキレン基である。Ｂは−ＣＯＯ−、−ＣＯＮＨ−、−ＯＣＯ−、−ＮＨＣＯ−、−Ｏ−から選ばれる基であり、ｂは０又は１の数である。Ｄは−ＣＯＯ^-、−ＳＯ₃ ^-、−ＯＳＯ₃ ^-から選ばれる基である。〕
Ｒ¹⁰−（ＯＲ¹¹）_cＧ_d （３）
〔式中、Ｒ¹⁰は炭素数８〜１６のアルキル基、Ｒ¹¹は炭素数２〜４のアルキレン基、Ｇは還元糖に由来する残基、ｃは平均値０〜６の数、ｄは平均値１〜１０の数である。〕

また、本発明は、上記本発明の機械洗浄前洗い用食器洗浄剤組成物を含む洗浄水浴中にて被洗浄物を前洗浄した後、食器洗浄機を用いて本洗浄を行う洗浄方法に関する。

業務用洗浄機では連続式で洗浄時間が４０〜５０秒と非常に短いため、前洗浄することが好ましく、本発明の組成物は、このような業務用の洗浄機を用いる場合の前洗い用の洗浄剤として有効である。

本発明の機械洗浄前洗い用食器洗浄剤組成物は、希釈された洗浄剤濃度が希薄であっても高洗浄力を維持し、洗浄持続性が向上するため、シンクに張った洗浄液の入れ替え頻度が減少し、労力、ランニングコストさらには環境にも低負荷である。さらには、残留洗剤による機械洗浄工程への影響もない。このため、特に希薄洗浄方法に使用する機械洗浄前洗い用食器洗浄剤組成物として適している。また、低温での保存安定性にも優れるため、結晶析出等の問題も著しく低減される。

＜（ａ）成分＞
本発明の（ａ）成分は、炭素数１０〜１５のアルキル基を有する、アルキルベンゼンスルホン酸アルカノールアミン塩であり、組成物中の含有量は１〜１０質量％、好ましくは２〜５質量％である。含有量が前記範囲内であると、十分な洗浄力を発現することが出来、特に組成物の濃度が低いときの洗浄力に効果が発現される。

アルカノールアミンは、アンモニアの水素原子の１〜３個が炭素数２〜４のアルカノール基によって置換されている１級〜３級のアミン化合物を指す。具体的には、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，Ｎジエチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎジメチルエタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン等を挙げることができ、本発明では、モノエタールアミンが最も好ましい。

＜（ｂ）成分＞
本発明の（ｂ）成分は、炭素数８〜１６、好ましくは炭素数１０〜１４のアルキル基を有する硫酸エステル型界面活性剤である。（ｂ）成分としては、炭素数８〜１６、好ましくは炭素数１０〜１４のアルキル基と、平均付加モル数１．５〜４、好ましくは１．６〜４モル、特に好ましくは２〜３モルのオキシエチレン基を有するポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩〔以下、（ｂ１）成分という〕が挙げられる。（ｂ１）成分のアルキル基は、洗浄効果の点から分岐鎖を含むものが好ましく、全ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステル塩中のポリオキシアルキレン分岐鎖アルキルエーテル硫酸エステル塩の質量比は２０〜７０質量％、さらに２０〜６０％質量％であることが洗浄効果の点から好ましい。このような（ｂ１）成分は直鎖１−アルケンをヒドロホルミル化して得られたアルコールを原料にして製造することが出来る。ここで、ヒドロホルミル化とは、鉄、コバルトあるいはニッケル等のカルボニル錯体を触媒として用い、直鎖１−アルケンに一酸化炭素を付加させてアルコールを得る方法であり、直鎖アルキル基とメチル分岐鎖アルキル基を含有するアルコールが得られる。（ｂ１）成分のポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステル塩は、このようなアルコールにさらにエチレンオキサイド（以下、ＥＯと表記する）を必須とするアルキレンオキシド、例えばＥＯの単独、ＥＯとプロピレンオキサイド（以下、ＰＯと表記する）等、好ましくはＥＯの単独を付加させ、さらに三酸化イオウあるいはクロルスルホン酸で硫酸化し、アルカリ剤で中和して得ることが出来る。アルキレンオキサイドの平均付加モル数は、１．５〜４、更に１．６〜４、特に２〜３が優れた洗浄性能を達成するために好ましい。中和に用いるアルカリ剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウムが好ましく、さらに好ましくは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウムである。

（ｂ）成分は、単独で、あるいは、２種以上の組み合わせで配合出来る。組成物中の含有量としては、１０〜３０質量％、好ましくは１５〜３０質量％、特に好ましくは２０〜３０質量％である。

＜（ｃ）成分＞
（ｃ）成分は、前記一般式（１）で表されるアミンオキシド型界面活性剤及び前記一般式（２）で表されるベタイン型界面活性剤から選ばれる界面活性剤である。一般式（１）中、Ｒ¹は好ましくは炭素数１０〜１６、特に好ましくは１０〜１４のアルキル基又はアルキレン基である。Ｒ²は好ましくは炭素数２又は３のアルキレン基である。ａは好ましくは１の数である。また、一般式（２）中、Ｒ⁵は好ましくは炭素数９〜１７、特に好ましくは１０〜１６のアルキル基又はアルケニル基、Ｒ⁶は好ましくは炭素数１〜４、特に好ましくは２又は３のアルキレン基、ｂは好ましくは０である。また、Ｒ⁷、Ｒ⁸はメチル基、エチル基又はヒドロキシエチル基が好ましく、Ｒ⁹はヒドロキシ基で置換してもよい炭素数１〜３のアルキレン基が好ましい。Ｄは洗浄効果の点から−ＳＯ₃ ^-が良好である。

（ｃ）成分は、単独で、あるいは、２種以上の組み合わせで配合出来る。組成物中の含有量としては、１〜１５質量％、好ましくは１〜１０質量％、特に好ましくは３〜１０質量％である。

（ｃ）成分と（ｂ）成分の質量比は、組成物の洗浄力および安定性の観点から、（ｃ）成分／（ｂ）成分が０．０６７〜０．５０であり、より好ましくは０．１２５〜０．２５である。

＜（ｄ）成分＞
（ｄ）成分は、前記一般式（３）で表されるアルキルグリコシド型界面活性剤である。一般式（３）中、Ｒ¹⁰は好ましくは炭素数１０〜１６、特に好ましくは１０〜１４のアルキル基、Ｒ¹¹は好ましくはエチレン基又はプロピレン基、特に好ましくはエチレン基、ｄは好ましくは平均値１〜５、特に好ましくは１〜２の数である。（ｄ）成分の組成物中の含有量は、１０〜２０質量％であり、好ましくは１０〜１５質量％である。

＜（ｅ）成分＞
本発明の（ｅ）成分は硫酸マグネシウム及び／又は塩化マグネシウムであり、配合の際には、水和物が好ましく用いられる。水和物としては、室温で安定な硫酸マグネシウム７水和物、塩化マグネシウム６水和物を挙げることができる。（ｅ）成分の組成物中の含有量は無水換算で０．１〜５質量％、好ましくは０．２〜２．５質量％である。含有量が前記範囲内であると、十分な洗浄力を発現することが出来、組成物の安定性を高めることが出来る。

＜その他の成分＞
本発明の機械洗浄前洗い用食器洗浄剤組成物には、本発明の課題を解決出来る範囲で、溶剤、ハイドロトロープ剤、抗菌剤、香料、顔料、染料等を添加することが出来る。

＜機械洗浄前洗い用食器洗浄剤組成物＞
本発明の機械洗浄前洗い用食器洗浄剤組成物は、上記した（ａ）〜（ｅ）成分及び必要に応じて他の成分を水と混合して得られるものであり、２０℃で透明液体のものが好ましい。水は、イオン交換水又は蒸留水を用いることが出来る。また、水を殺菌又は滅菌する目的から少量の塩素を含有してもよい。

本発明の機械洗浄前洗い用食器洗浄剤組成物の粘度（２０℃、測定法は実施例に記載）は、１００（ｍＰａ・ｓ）以上が好ましく、より好ましくはハンドリングのため２００〜５００（ｍＰａ・ｓ）である。

本発明でいう粘度は、次のようにして測定する。まずＴＯＫＩＭＥＣ．ＩＮＣ製Ｂ型粘度計モデルＢＭに、ローター番号Ｎｏ．３のローターを備え付けたものを準備する。試料をトールビーカーに充填し２０℃の恒温槽内にて２０℃に調整する。恒温に調整された試料を粘度計にセットする。ローターの回転数を６０ｒ／ｍに設定し、回転を始めてから６０秒後の粘度を本発明の粘度とする。

本発明の機械洗浄前洗い用食器洗浄剤組成物のｐＨ（２５℃）は、組成物安定性のため、６．０〜８．０が好ましい。より好ましくは、洗浄性能をより効果的に発現するため及び安定性確保のために６．０〜７．０とする。ｐＨの測定は、ＪＩＳＺ８８０２７．２（測定方法）により行う。

ｐＨ調整剤としては、塩酸、硫酸、燐酸などの無機酸やクエン酸、コハク酸、りんご酸、乳酸などの有機酸を酸剤として用いることが出来、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなど、または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などをアルカリ剤として用いることが出来る。好ましくは、アルカノールアミンを用いることにより、組成物の低温安定性を高めることが出来る。

＜洗浄方法＞
本発明の洗浄方法は、上記した機械洗浄前洗い用食器洗浄剤組成物を低濃度で含む洗浄水浴中にて被洗浄物を前洗浄した後、本洗浄として食器洗浄機を用いて機械洗浄を行う洗浄方法である。

洗浄方法としては、具体的に次の洗浄操作を挙げることが出来る。
（Ｉ）本発明の機械洗浄前洗い用食器洗浄剤組成物を含む洗浄水浴中に食器、調理器具などの被洗浄物を適当な時間つけ置き後、洗浄水浴中で食器などを洗浄した後、機械洗浄を行う方法。
（II）つけ置きせずに本発明の機械洗浄前洗い用食器洗浄剤組成物を含む洗浄水浴中で食器、調理器具などの被洗浄物を洗浄した後、機械洗浄を行う方法。

これら洗浄方法は、機械洗浄にかける前に、本発明の機械洗浄前洗い用食器洗浄剤組成物を含む洗浄水浴中で、簡単にスポンジや布巾等で擦るなどの操作をして前洗浄することが好ましいが、つけ置き後、擦るなどの操作を行うことなく、洗浄水浴から取り出し、そのまま機械洗浄にかける方法であってもよい。本発明の洗浄方法は、特に（II）による機械洗浄の前洗いに適している。なお、いずれの洗浄方法においても、必要に応じてスポンジ等の可撓性吸収体や布巾等の布製品を使用することが出来る。

本発明の洗浄方法（希薄洗浄方法）では、洗浄水浴中における機械洗浄前洗い用食器洗浄剤組成物の濃度は、０．００５〜０．５質量％が好ましく、０．０１〜０．１質量％がより好ましく、０．０１〜０．０５質量％が更に好ましい。

実施例１
表１に示す成分を用いて、機械洗浄前洗い用食器洗浄剤組成物を調製し、それら組成物のｐＨ、粘度、低温安定性を後述の方法で評価した。結果を表１に示す。

＜ｐＨ＞
ｐＨは、機械洗浄前洗い用食器洗浄剤組成物（原液）を、２５℃にて、堀場製作所製のｐＨメーターＦ−５２を用い、に発現するため及び安定性確保のために６．０〜７．０とする。ｐＨの測定は、「ＪＩＳＺ８８０２７．２」のｐＨ測定法により測定した。

＜粘度＞
ＴＯＫＩＭＥＣＩＮＣ．製Ｂ型粘度計モデルＢＭに、ローター番号Ｎｏ．３のローターを備え付けたものを準備する。表１の機械洗浄前洗い用食器洗浄剤組成物を粘度測定用ビーカーに充填し、２０℃の恒温水槽中で充分に温度調節する。組成物の入ったビーカーを粘度計にセットし、ローター回転数を６０ｒ／ｍｉｎにて６０秒後の粘度を測定した。

＜低温安定性評価＞
容量２Ｌのボトルに、容量の約１／５（４００ｍＬ）の機械洗浄前洗い用食器洗浄剤組成物（原液）を充填し、０℃に調節した恒温室に保存する。１日に１回、充填した組成物でボトル内壁面を満遍なく濡らし、２０日保存後の組成物の外観の評価を行った。結果を表１に簡単に示した。

本発明品１及び２は、低温保存による外観に変化は見られなかった。表１では“変化無”として表示した。一方本発明品３及び４は低温保存時は濁りを生じたが、室温に戻すことで液体洗浄剤組成物の外観は貯蔵前の状態に回復した。表１では“濁り”として表示した。なお比較品1及び２は、液体組成物中に結晶が析出し、室温に戻した場合、結晶は残っており貯蔵前の液相に回復しなかった。表１では“結晶析出”として表示した。また比較例３〜５は何れも低温貯蔵後に白濁し、沈殿を生じた。また室温に戻した場合、白濁し沈殿を形成した回復することはなかった。表１では“沈殿白濁”として表示した。

（注）表中の記号は以下のものを表す。
・ＬＡＳ−ＭＥＡ：ドデシルベンゼンスルホン酸をモノエタノールアミンで中和したもの
・ＡＥＳ：ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステルナトリウム〔原料アルコールは１−デセンおよび１−ドデセン５０／５０（質量比）を原料にヒドロホルミル化して得られたアルコールである。このアルコールにＥＯを平均２モル付加させた後、三酸化イオウにより硫酸化し、水酸化ナトリウムで中和した。全ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステルナトリウム中の全ポリオキシエチレン分岐鎖アルキルエーテル硫酸エステルナトリウムの割合は４２質量％であった。〕
・両性１：Ｎ−ラウロイルアミノプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミンオキシド
・両性２：Ｎ−ラウリル−Ｎ−Ｎ−ジメチル−Ｎ−（２−ヒドロキシ−３−スルホプロピル）アンモニウムスルホベタイン
・ＡＰＧ：アルキル基の組成が炭素数１２／炭素数１４＝６０／４０（質量比）の直鎖混合アルキル、グルコシド平均縮合度１のアルキルグルコシド
・ＬＡＳ−Ｎａ：ドデシルベンゼンスルホン酸をＮａＯＨで中和したもの
・ノニオン：ポリオキシエチレンラウリルエーテル〔ＥＯ平均付加モル数４〕
・防腐剤：プロキセルＢＤＮ〔アーチ・ケミカルズ・ジャパン株式会社〕

実施例２
表１の本発明品１〜４の液体洗浄剤組成物の洗浄力を下記方法に従って測定した。結果を表２に示した。
＜洗浄力評価＞
プラスティック製洗い桶に、水（温度３０℃、ドイツ硬度３．５°ＤＨ）を１０Ｌ張り、機械洗浄前洗い用食器洗浄剤組成物の所定量（洗浄剤組成物濃度０．０４質量％）を溶かし良く攪拌する。予め用意しておいたモデル汚れ付き食器〔牛脂／ナタネ油＝１／１（質量比）の２ｇをポリプロピレン皿に塗布し、室温で２４時間放置したもの〕を、洗い桶中の洗浄水浴（希釈した組成物）に浸漬した状態で、新品のスポンジ（キクロン株式会社製の商品名キクロン、１１５ｍｍ×７５ｍｍ×３５ｍｍの可撓性吸収体）にて擦り洗いする。ヌルつきを感じなくなった時点で次の皿に移り、これを繰り返す。洗浄中、洗い桶中の洗浄水浴は、汚れが溜まってくるため洗浄力が低下する。洗浄の終点は、スポンジで洗浄するときにヌルつきが取れなくなった皿の１つ前の皿数とした。

通常、皿等の食器類を機械洗い前に大まかに前洗いした後に機械洗浄機にセットして本洗浄を行うが、本実施例では、前洗い洗浄の効果、洗浄力の持続性を明確にするために、希薄洗浄系での洗浄力評価、すなわち機械洗浄にかける前の時点での評価を行った。

Claims

（ａ）炭素数１０〜１５のアルキル基を有する、アルキルベンゼンスルホン酸アルカノールアミン塩１〜１０質量％、（ｂ）炭素数８〜１６のアルキル基を有する、硫酸エステル型界面活性剤１０〜３０質量％、（ｃ）下記一般式（１）で表されるアミンオキシド型界面活性剤及び下記一般式（２）で表されるベタイン型界面活性剤から選ばれる界面活性剤１〜１５質量％、（ｄ）下記一般式（３）で表されるアルキルグリコシド型界面活性剤１０〜２０質量％、（ｅ）硫酸マグネシウム及び／又は塩化マグネシウムを無水換算として０．１〜５質量％を含有し、（ｃ）成分／（ｂ）成分の質量比が、０．０６７〜０．５０である、機械洗浄前洗い用食器洗浄剤組成物。

〔式中、Ｒ¹は炭素数８〜１６のアルキル基又はアルケニル基であり、Ｒ²は炭素数１〜５のアルキレン基であり、Ｒ³、Ｒ⁴はそれぞれ炭素数１〜３のアルキル基又はヒドロキシアルキル基である。Ａは−ＣＯＯ−、−ＣＯＮＨ−、−ＯＣＯ−、−ＮＨＣＯ−、−Ｏ−から選ばれる基であり、ａは０又は１の数である。〕

〔式中、Ｒ⁵は炭素数９〜２３のアルキル基又はアルケニル基であり、Ｒ⁶は炭素数１〜６のアルキレン基であり、Ｒ⁷、Ｒ⁸はそれぞれ炭素数１〜３のアルキル基又はヒドロキシアルキル基であり、Ｒ⁹はヒドロキシ基で置換してもよい炭素数１〜５のアルキレン基である。Ｂは−ＣＯＯ−、−ＣＯＮＨ−、−ＯＣＯ−、−ＮＨＣＯ−、−Ｏ−から選ばれる基であり、ｂは０又は１の数である。Ｄは−ＣＯＯ^-、−ＳＯ₃ ^-、−ＯＳＯ₃ ^-から選ばれる基である。〕
Ｒ¹⁰−（ＯＲ¹¹）_cＧ_d （３）
〔式中、Ｒ¹⁰は炭素数８〜１６のアルキル基、Ｒ¹¹は炭素数２〜４のアルキレン基、Ｇは還元糖に由来する残基、ｃは平均値０〜６の数、ｄは平均値１〜１０の数である。〕
請求項１記載の機械洗浄前洗い用食器洗浄剤組成物を含む洗浄水浴中にて被洗浄物を前洗浄した後、食器洗浄機を用いて本洗浄を行う洗浄方法。