JP5634821B2 - 硬質表面用液体洗浄剤組成物 - Google Patents

Description

本発明は金属、プラスチックス、ガラス、陶磁器等に付着した汚れを洗浄・除去する硬質表面用液体洗浄剤組成物に関する。特に、食品、飲料工場の製造設備等に付着した汚れをＣＩＰ洗浄にて洗浄・除去するための硬質表面用液体洗浄剤組成物である。

飲料工場や食品工場等では、製造設備の大型化や、製造品種の増加による洗浄頻度の増加に伴い、設備の分解洗浄は困難となり、これに代わって配管、殺菌機及び充填機などの製造設備内に洗浄液を満たして循環させたり、さらには洗浄液をスプレーしたりして、残留汚れを洗浄・除去するＣＩＰ洗浄（Cleaning in place：定置洗浄）方式が広く採用されている。

このＣＩＰ洗浄には、アルカリ洗浄剤、酸洗浄剤、さらには殺菌剤などが使用されている。一般に、１．水洗浄、２．アルカリ洗浄、３．水すすぎ、４．酸洗浄、５．水すすぎ、６．殺菌、７．水すすぎという工程で行われているが、洗浄剤の配合成分、汚れの種類や状態に応じて、一部が省略されたり、順序が変更されたり、あるいは同じ工程が繰り返し実施される場合もある。また、対象となる汚れは食品残渣であり、タンパク質、油脂及び炭水化物などの有機質汚れ、炭酸カルシウム、燐酸カルシウム及びケイ酸カルシウムなどの無機質汚れが挙げられる。さらに有機質汚れについては殺菌機などで見られる加熱変性した強固なものも存在する。

このうち、主に比較的軽度な汚れに使用されるアルカリ洗浄剤としては、従来、有機質汚れの分解・除去性と経済性に優れる水酸化ナトリウム、および使用水に含まれる硬度成分と無機質汚れの溶解性に著しく優れるエチレンジアミン四酢酸および／またはその塩が配合され、さらに必要に応じて、ポリカルボン酸および／またはその塩、ホスホン酸および／またはその塩、低泡性の界面活性剤などを配合した洗浄剤が用いられている。
こうした洗浄剤を使用して工場設備等でＣＩＰ方式等の洗浄を行う場合、通常、容量の大きなタンク等に高濃縮化した洗浄剤を保存している。こうした高濃縮化した洗浄剤は、通常、水酸化ナトリウム濃度が０.５〜５質量％になるよう希釈して使用され、その場合のエチレンジアミン四酢酸および／またはその塩の濃度は、使用水の硬度、汚れの組成・成分や量などによって０.０５〜０．５質量％で用いられている。

このように洗浄剤を高濃縮化することは、製造、容器及び輸送費用などのコスト、加えてそれに伴う二酸化炭素排出量削減などからも望まれるが、２６質量％以上の水酸化ナトリム中にエチレンジアミン四酢酸および／またはその塩を含む洗浄剤については長期保存において結晶析出や凍結等の安定性に問題が生じる場合がある。タンクに保存した場合の具体例としては、洗浄剤の液面低下に伴い、タンク上部壁面に付着している洗浄剤の水分が蒸発し固形分が生じる場合があり、次の洗浄剤が補充されて該固形物に洗浄剤溶液が接すると、溶解性に劣るエチレンジアミン四酢酸および/またはその塩が析出し、それが核となって結晶析出や凍結を促進し、洗浄剤供給口や洗剤供給ポンプを詰まらせ、しいては洗剤供給ポンプを故障させる原因となる。

アルカリ洗浄剤として、強アルカリ剤２５〜４０質量％、ＨＬＢ３〜１８の非イオン界面活性剤０．１〜７質量％、アミノポリカルボン酸型キレート剤およびオキシカルボン酸型キレート剤から選ばれる一種以上のキレート剤０．２〜１０質量％、および２−メチル酪酸、３−メチル酪酸、およびそれらのアルカリ金属塩もしくは低級アミン塩から選ばれる一種以上の化合物０．５〜１５質量％を含有する高濃度強アルカリ性水溶液組成物（例えば、特許文献１参照）や、水酸化ナトリムなどのアルカリ剤に、エチレンジアミン４酢酸（ＥＤＴＡ）若しくはその塩を含む金属イオン封鎖剤と、平均分子量１０００〜３０００のマレイン酸ホモポリマー又はこれらの重合物の水溶性塩から選ばれる少なくとも１種を配合してなる洗浄機用洗剤組成物（例えば、特許文献２参照）が開示されている。しかしながらこれらの洗浄剤組成物であっても、洗浄剤受け入れタンクに長期保存した場合等の結晶の成長や凍結等の問題は解決しておらず、依然として長期保存における安定性に乏しいという課題が残されていた。

特開平５−２３０４９８号公報 特開２００２−３６３５９６号公報

本発明が解決しようとする課題は、２６〜４０質量％の水酸化ナトリウムと０．４〜５質量％のエチレンジアミン四酢酸及び／又はその塩を含有する洗浄剤組成物において、常温、つまり−５〜４０℃において長期間結晶析出、あるいは凍結することのない安定で且つ高濃縮化した硬質表面用液体洗浄剤組成物を提供することにある。

本発明者らは、この課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、特定の可溶化剤が、高濃度の水酸化ナトリウム及びエチレンジアミン四酢酸及び／又はその塩の水溶液を、長期間安定化させることを発見し、本発明の完成に至った。
すなわち本発明は、（Ａ）成分として水酸化ナトリウムを２６〜４０質量％、（Ｂ）成分としてエチレンジアミン四酢酸及び／又はその塩を０．４〜５質量％、（Ｃ）成分としてトリエチレンテトラアミン六酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、エチレンジアミン二コハク酸およびこれらの塩から選ばれる少なくとも１種の可溶化剤、および（Ｄ）成分として水を含有することを特徴とする硬質表面用液体洗浄剤組成物である。

本発明の硬質表面用液体洗浄剤組成物は、特定の可溶化剤を配合することで、２６〜４０質量％の水酸化ナトリウムと０．４〜５質量％のエチレンジアミン四酢酸及び／又はその塩を含有する系が、常温、つまり−５〜４０℃において長期間結晶析出、あるいは凍結することがない製品安定性の高く、且つ高濃縮化した洗浄剤組成物を提供したことにある。

本発明の洗浄剤組成物に用いられる（Ａ）成分である水酸化ナトリウムの配合量は洗浄剤全量に対して２６〜４０質量％であるが、２８〜３５質量％が好ましい。２６質量％未満では析出あるいは凍結等の問題が生じる場合はないが、高濃縮化の効果が少なく現実的ではない。また４０質量％を超えると水酸化ナトリウム自体の析出や凍結の問題は避けられず長期保存安定性が悪くなる。

本発明の洗浄剤組成物に用いられる（Ｂ）成分であるエチレンジアミン四酢酸およびその塩の具体例としては、エチレンジアミン四酢酸およびそれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩若しくはアルカノールアミン塩等が挙げられ、塩は部分中和物であっても完全中和物であってもよい。またアルカリ金属塩としてはナトリウム塩、カリウム塩が挙げられる。これらのうち、低臭性の点からエチレンジアミン四酢酸およびそのアルカリ金属塩が好ましく、特に経済性の点でエチレンジアミン四酢酸およびそのナトリウム塩がより好ましい。（Ｂ）成分の配合量に特に指定はないが、洗浄剤全量に対して０．４〜５質量％が好ましく、１〜３．５質量％がより好ましい。０．４質量％未満では洗浄剤として使用したときに無機物汚れに対する洗浄力が不十分になる場合があり、５質量％を超えると洗浄剤は結晶が生じやすくなり、保存安定性が悪くなる場合がある。

また、本発明の洗浄剤組成物に用いられる（Ｃ）成分である可溶化剤の具体例としては、例えば、トリエチレンテトラアミン六酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、エチレンジアミン二コハク酸およびそれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩若しくはアルカノールアミン塩等が挙げられ、塩は部分中和物であっても完全中和物であってもよい。またアルカリ金属塩としてはナトリウム塩、カリウム塩が挙げられる。これらのうち、低臭性およびエチレンジアミン四酢酸および／またはその塩の可溶化性からトリエチレンテトラアミン六酢酸およびそれらのアルカリ金属塩が好ましい。

（Ｃ）成分は一般的に金属イオン封鎖剤として知られているが、本願においては、エチレンジアミン四酢酸および／またはその塩の可溶化剤として作用する。エチレンジアミン四酢酸および／またはその塩および高濃度の水酸化ナトリウム水溶液を含む洗浄剤は、析出や凍結の問題が生じる場合が多く、特に、タンク等に長期保存し、タンク内に洗浄剤を継ぎ足す場合に多発する。原理的には、タンク内の洗浄剤の液面低下に伴い、タンク上部壁面に付着している洗浄剤の水分が蒸発し固形分が生じた場合、次の洗浄剤が補充されて該固形物に洗浄剤が接すると、溶解性に劣るエチレンジアミン四酢酸および/またはその塩が析出し、それが核となって結晶析出や凍結を促進するためである。（Ｃ）成分には、エチレンジアミン四酢酸および/またはその塩が析出しないように、洗浄剤内に安定的に可溶化させる効果がある。

（Ｃ）成分の配合量に特に指定はないが、洗浄剤全量に対して０．２〜２質量％が好ましく、０．５〜１質量％がより好ましい。０．２質量％未満ではエチレンジアミン四酢酸および／またはその塩を可溶化することが難しくなり、長期保存安定性が良好になる効果が見られない場合がある。また２質量％を超えると配合量に見合った効果が得られない場合がある。

さらに、本発明の洗浄剤組成物に用いられる（Ｄ）成分である水としては、純水、イオン交換水、水道水、天然水などが挙げられる。なかでも、経済性や貯蔵安定性の点からイオン交換水および水道水が好ましく、特に経済性の点で水道水が好ましい。

本発明の硬質表面用洗浄剤組成物は、上記の（Ａ）〜（Ｄ）成分を任意の方法で混合することで得ることができる。各成分に関する混合の順序や混合時間等に指定はないが、水分の蒸発を防ぐために６０℃以下で混合することが好ましく、４０℃以下がより好ましい。また（Ａ）成分に関しては、混合を容易にするために原料として高濃度の水酸化ナトリウム水溶液を使用することが好ましく、４０質量％以上の水酸化ナトリウム水溶液を使用することがより好ましい。少量のサンプルを製造する場合であれば固体の水酸化ナトリウムを使用しても問題ないが、大量の製品を製造するときは、溶解に時間がかかる場合や溶解熱が発生して冷却設備が必要となる場合がある。

本発明の硬質表面用洗浄剤組成物は、ガラス、プラスチック、金属等の硬質表面であればいずれの硬質表面においても使用可能であり、具体的な洗浄場所としては、台所、業務用の厨房、調理器具、浴室、工場設備等が挙げられる。これらの中でも、タンク等に長期保存しても結晶の析出た凍結が起こらない本発明の洗浄剤の特性から、工場設備等へのＣＩＰ洗浄（定置洗浄）による使用が好ましい。なお、本発明の硬質表面用洗浄剤組成物は、結晶等が出やすいタンク等への長期保存に対応するが、ドラム缶、一斗缶、ポリ容器等の一般的な容器内での保存においても長期保存安定性に優れるものである。こうした小さな容器においても、一部を使用して残りを保存した場合に、大型タンクへの保存時と同じ現象が起こる場合がある。なお、本発明の硬質表面用清浄剤組成物を使用する場合は、使用用途にあわせて、任意の濃度に水で希釈してから使用すればよい。希釈濃度としては（Ａ）成分が０．５〜５質量％になるように希釈するのが好ましく、１〜３．５質量％がより好ましい。

本発明の洗浄剤組成物には、本発明の効果を損なわない範囲において、その他の任意成分を含有することもできる。具体的には、ポリカルボン酸塩、ホスホン酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩、非イオン系界面活性剤、腐食防止剤、殺菌剤などが挙げられる。

つぎに、実施例により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

表１に示す実施例１〜１４の洗浄剤組成物及び表２に示す比較例１〜１２の洗浄剤組成物を調製し、その保存安定性について評価した。その結果を表１および２に併せて示す。尚、保存安定性の試験方法は以下に示すとおりである。
＜保存安定性試験＞
３００ｍｌの透明な樹脂製容器に表１及び表２で作成した２５０ｇの洗浄剤組成物、さらには粒状のエチレンジアミン四酢酸四ナトリウム四水和物（クレワットＳ２）を１粒（約０．５ｇ）入れ、−５℃、２５℃、４０℃、５０℃に設定された恒温槽に１ヶ月間放置し、結晶の成長及び凍結の有無を以下の基準で目視評価した。

＜各温度での評価＞
○：安定（結晶成長なし）
×：不安定（結晶成長あり）
−：凍結
＜総合評価＞
◎：−５〜５０℃で結晶の成長及び凍結なし
○：−５〜４０℃で結晶の成長及び凍結なし
×：−５〜４０℃で結晶の成長或いは凍結あり

なお実際の使用に際しては、−５〜４０℃で安定であることが望まれるため、総合評価で◎及び○を合格とし、×を不合格とした。なお、実施例及び比較例中の数値は純分の質量％である。また、水は各使用成分に含まれる水とさらにそれ以外の加えられた水との総和であり、合計を１００にするように調整して添加してある。

表１の結果より、本発明の硬質表面用液体洗浄剤組成物である実施例１〜１４は、特定の金属イオン封鎖剤を配合することで、２６％以上４０％以下の水酸化ナトリウム水溶液中でのエチレンジアミン四酢酸および／またはその塩の安定性を著しく向上し、さらに凍結もしないことがわかる。なお、比較例１は３５質量％の水酸化ナトリウム水溶液のみの結果であり、Ｂ成分を添加しないと安定な溶液であることを示している。

Claims (5)

1. （Ａ）成分として水酸化ナトリウムを２６〜４０質量％、（Ｂ）成分としてエチレンジアミン四酢酸及び／又はその塩を０．４〜５質量％、（Ｃ）成分としてトリエチレンテトラアミン六酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、エチレンジアミン二コハク酸及びこれらの塩から選択される少なくとも１種の可溶化剤、および（Ｄ）成分として水を含有することを特徴とする硬質表面用液体洗浄剤組成物。
2. 上記（Ｃ）成分の可溶化剤が０．２〜２質量％であることを特徴とする請求項１に記載の硬質表面用液体洗浄剤組成物。
3. 上記（Ｅ）成分として水酸化カリウムを含有することを特徴とする請求項１または２に記載の硬質表面用液体洗浄剤組成物。
4. 上記（Ｃ）成分の可溶化剤がトリエチレンテトラアミン六酢酸及びこれらの塩から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の硬質表面用液体洗浄剤組成物。
5. 上記の洗浄剤組成物がＣＩＰ洗浄に用いられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の硬質表面用液体洗浄剤組成物。