JP5806632B2 - 自動食器洗浄機用液体洗浄剤 - Google Patents
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Description
上記硬度成分は、炭酸イオンと結合して炭酸塩を生成することにより、炭酸系スケールが形成される。
特許文献1に記載の洗浄剤では、NTA等の金属イオン封鎖剤(キレート剤)が、洗浄液中のカルシウムイオン及びマグネシウムイオン等の金属イオンを封鎖することにより、炭酸系スケールの付着を防止することができる。
そして、上記硬度成分がケイ酸イオンと結合してケイ酸塩を生成したり、シリカ(コロイド状シリカも含む)がそのまま付着したり、上記硬度成分とシリカとの混合物が付着したりすることにより、シリカスケール(ケイ酸系スケールともいう)が形成される。
特許文献1に記載の洗浄剤では、炭酸系スケールだけでなく、シリカスケールの付着も防止することができる。
スルホン酸基含有ポリマー(A)が洗浄剤に含有されていると、シリカスケールの付着を防止することができる。また、ポリカルボン酸又はその塩(C)が洗浄剤に含有されていると、炭酸系スケールの付着を防止することができる。
さらに、スルホン酸基含有ポリマー(A)及びポリカルボン酸又はその塩(C)は、アミノカルボン酸系キレート剤(E)と異なり、塩素系漂白剤中の有効塩素を分解することがない。
しかしながら、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。
スルホン酸基含有ポリマー(A)としては、例えば、炭素数3〜6のモノエチレン性不飽和モノカルボン酸とスルホン酸基含有モノマーとの共重合体を挙げることができる。
炭素数3〜6のモノエチレン性不飽和モノカルボン酸の中では、アクリル酸が好ましい。
スルホン酸基含有モノマーの中では、アクリルアミドt−ブチルスルホン酸(ATBS)、スチレンスルホン酸、又は、ビニルスルホン酸が好ましく、アクリルアミドt−ブチルスルホン酸(ATBS)がより好ましい。
スルホン酸基含有モノマーの共重合比率が10重量%未満である場合、及び、90重量%を超える場合、シリカスケールの付着を防止する効果が弱くなる。
スルホン酸基含有ポリマー(A)の重量平均分子量が3,000未満である場合、及び、200,000を超える場合、シリカスケールの付着を防止する効果が弱くなる。
スルホン酸基含有ポリマー(A)の含有量が0.1重量%未満であると、シリカスケールの付着を防止する効果を充分に発揮することができない。
また、スルホン酸基含有ポリマー(A)の含有量は、10重量%以下であることが好ましく、より好ましくは6重量%以下である。
アルカリ金属水酸化物としては、水酸化カリウム、及び、水酸化ナトリウム等が挙げられる。
炭酸塩としては、炭酸カリウム、及び、炭酸ナトリウム等が挙げられる。
ケイ酸塩としては、ケイ酸カリウム、及び、ケイ酸ナトリウム等が挙げられる。
アルカリ剤(B)の中では、水酸化カリウムのみ、水酸化ナトリウムのみ、水酸化カリウムと水酸化ナトリウムとの組み合わせ、水酸化カリウムと炭酸塩又はケイ酸塩との組み合わせ、及び、水酸化ナトリウムと炭酸塩又はケイ酸塩との組み合わせが好ましい。
アルカリ剤(B)の含有量の下限は、10重量%でもよく、15重量%でもよく、20重量%でもよい。また、アルカリ剤(B)の含有量の上限は、35重量%でもよく、30重量%でもよい。
なお、アルカリ剤(B)は、洗浄剤の洗浄力を補強するものである。そのため、アルカリ剤(B)の含有量が5〜40重量%である限り、洗浄剤の有効塩素濃度(AvCl)安定性及びスケール防止能に影響を及ぼさないと考えられる。
ポリカルボン酸又はその塩(C)は、炭酸系スケールの表面に吸着し、スレッシュホールド効果(閾値効果)によって、炭酸系スケールの付着を防止することができると考えられている。
ポリカルボン酸又はその塩(C)としては、例えば、ポリアクリル酸、ポリマレイン酸、アクリル酸/マレイン酸共重合体、アクリル酸/メタクリル酸共重合体、アクリル酸/イタコン酸共重合体、アクリル酸/アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸/メチルビニルエーテル共重合体、アクリル酸/オレフィン類共重合体、マレイン酸/スチレンスルホン酸共重合体等又はこれらの塩を挙げることができる。これらの中では、ポリアクリル酸又はその塩が好ましい。
ポリカルボン酸又はその塩(C)の重量平均分子量が500未満である場合、及び、50,000を超える場合、炭酸系スケールの付着を防止する効果が弱くなる。
ポリカルボン酸又はその塩(C)の含有量が0.5重量%未満であると、炭酸系スケールの付着を防止する効果を充分に発揮することができない。
また、ポリカルボン酸又はその塩(C)の含有量は、20重量%以下であることが好ましく、より好ましくは10重量%以下である。
塩素系漂白剤(D)の中では、次亜塩素酸ナトリウムが好ましい。
塩素系漂白剤(D)の含有量が1重量%未満であると、充分な洗浄効果を発揮することができない。
また、塩素系漂白剤(D)の含有量は、30重量%以下であることが好ましく、より好ましくは20重量%以下である。
洗浄剤の有効塩素濃度(AvCl)が0.1%未満であると、塩素系漂白剤(D)の含有量が多い場合であっても、充分な洗浄効果を発揮することができない。
また、本発明の自動食器洗浄機用液体洗浄剤において、有効塩素濃度(AvCl)は、3%以下であることが好ましく、より好ましくは2%以下である。
まず、洗浄剤にヨウ化カリウム水溶液及び酢酸水溶液を添加することにより混合液を調製する。次に、上記混合液をチオ硫酸ナトリウム水溶液で滴定する。そして、チオ硫酸ナトリウム水溶液の滴定量に基づいて有効塩素濃度(AvCl)を算出する。
アミノカルボン酸系キレート剤(E)は、洗浄液中のカルシウムイオン及びマグネシウムイオン等の金属イオンを等量的に封鎖することにより、炭酸系スケールの付着を防止することができる。また、アミノカルボン酸系キレート剤(E)を含有する洗浄剤では、シリカスケールの付着も防止することができる。
しかしながら、上述した通り、洗浄剤に塩素系漂白剤が含有される場合には、アミノカルボン酸系キレート剤(E)に含まれるアミノ基によって、塩素系漂白剤中の有効塩素が分解すると推測されるため、洗浄剤の洗浄作用を向上させることができない。
従って、本発明の自動食器洗浄機用液体洗浄剤には、アミノカルボン酸系キレート剤(E)が含有されていない。
本発明の自動食器洗浄機用液体洗浄剤は、スルホン酸基含有ポリマー(A)と、アルカリ剤(B)と、ポリカルボン酸又はその塩(C)と、塩素系漂白剤(D)と、必要に応じて水等の補助成分とを添加し、ミキサーを用いて攪拌することにより製造することができる。
本発明の自動食器洗浄機用液体洗浄剤を含む洗浄液により、自動食器洗浄機を用いて、食器等の被洗浄物を洗浄することができる。
洗浄液としては、本発明の自動食器洗浄機用液体洗浄剤を原液状態で使用することもできるし、水道水等に洗浄剤を溶解させた洗浄液、又は、水道水等で洗浄剤を適宜希釈した洗浄液を使用することもできる。
本発明の自動食器洗浄機用液体洗浄剤を水道水等に溶解させるか、又は、水道水等で希釈する場合、洗浄液中の自動食器洗浄機用液体洗浄剤の濃度は、0.1〜1重量%であることが好ましいが、被洗浄物の状態等に応じて適宜調整することができる。
シリカスケールの具体例としては、シリカ、二酸化ケイ素を重合単位とするコロイド状シリカ、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、並びに、シリカ及び硬度成分(カルシウムイオン及びマグネシウムイオン等)の混合物等が挙げられる。
炭酸系スケールの具体例としては、炭酸カルシウム、及び、炭酸マグネシウム等が挙げられる。
スルホン酸基含有ポリマー(A)としてアクリル酸とアクリルアミドt−ブチルスルホン酸(ATBS)との共重合体(純度:100%、アクリル酸:ATBS=3:7(重量比)、重量平均分子量:約11,000)を1.0重量%と、アルカリ剤(B)としてNaOH(純度:100%)を10.0重量%と、アルカリ剤(B)として1号ケイ酸ナトリウム(Na2O・2SiO2・nH2O、純度:100%)を3.0重量%と、ポリカルボン酸又はその塩(C)としてポリアクリル酸ナトリウム(純度:100%、重量平均分子量:約8,000)を10.0重量%と、塩素系漂白剤(D)として次亜塩素酸ナトリウム(NaClO、純度:12%)を10.0重量%と、水66.0重量%とを混合し、攪拌することにより、実施例1の自動食器洗浄機用液体洗浄剤を製造した。
NaOHに代えてKOH(純度:100%)を使用し、1号ケイ酸ナトリウムに代えて炭酸カリウム(K2CO3、純度:100%)を使用し、配合比率を下記する表1に記載したように変更したこと以外は、実施例1と同様にして自動食器洗浄機用液体洗浄剤を製造した。
1号ケイ酸ナトリウムを使用せず、配合比率を下記する表1に記載したように変更したこと以外は、実施例1と同様にして自動食器洗浄機用液体洗浄剤を製造した。
1号ケイ酸ナトリウムに代えてKOH(純度:100%)を使用し、配合比率を下記する表1に記載したように変更したこと以外は、実施例1と同様にして自動食器洗浄機用液体洗浄剤を製造した。
1号ケイ酸ナトリウムを使用せず、配合比率を下記する表1に記載したように変更したこと以外は、実施例1と同様にして自動食器洗浄機用液体洗浄剤を製造した。
スルホン酸基含有ポリマー(A)としてアクリル酸とアクリルアミドt−ブチルスルホン酸(ATBS)との共重合体(純度:100%、アクリル酸:ATBS=3:7(重量比)、重量平均分子量:約30,000)を使用し、1号ケイ酸ナトリウムに代えてKOH(純度:100%)を使用し、配合比率を下記する表1に記載したように変更したこと以外は、実施例1と同様にして自動食器洗浄機用液体洗浄剤を製造した。
アルカリ剤(B)としてNaOH(純度:100%)を10.0重量%と、アルカリ剤(B)として1号ケイ酸ナトリウム(Na2O・2SiO2・nH2O、純度:100%)を5.0重量%と、ポリカルボン酸又はその塩(C)としてポリアクリル酸ナトリウム(純度:100%、重量平均分子量:約8,000)を10.0重量%と、塩素系漂白剤(D)として次亜塩素酸ナトリウム(NaClO、純度:12%)を10.0重量%と、水65.0重量%とを混合し、攪拌することにより、比較例1の自動食器洗浄機用液体洗浄剤を製造した。
NaOHに代えてKOH(純度:100%)を使用し、1号ケイ酸ナトリウムに代えて炭酸カリウム(K2CO3、純度:100%)を使用し、配合比率を下記する表1に記載したように変更したこと以外は、比較例1と同様にして自動食器洗浄機用液体洗浄剤を製造した。
1号ケイ酸ナトリウム及びポリアクリル酸ナトリウムを使用せず、アミノカルボン酸系キレート剤(E)としてエチレンジアミン四酢酸四ナトリウム(純度:100%)を添加し、配合比率を下記する表1に記載したように変更したこと以外は、比較例1と同様にして自動食器洗浄機用液体洗浄剤を製造した。
1号ケイ酸ナトリウムを使用せず、配合比率を下記する表1に記載したように変更したこと以外は、比較例1と同様にして自動食器洗浄機用液体洗浄剤を製造した。
NaOHに代えてKOH(純度:100%)を使用し、1号ケイ酸ナトリウムに代えて炭酸カリウム(K2CO3、純度:100%)を使用し、アミノカルボン酸系キレート剤(E)としてニトリロ三酢酸三ナトリウム(純度:100%)を添加し、配合比率を下記する表1に記載したように変更したこと以外は、比較例1と同様にして自動食器洗浄機用液体洗浄剤を製造した。
各実施例及び各比較例で製造した自動食器洗浄機用液体洗浄剤を用いて、洗浄剤の有効塩素濃度(AvCl)の安定性を以下のようにして評価した。
次に、各実施例及び各比較例で製造した自動食器洗浄機用液体洗浄剤を45℃で10日間保管した後の有効塩素濃度(AvCl)を算出した(以下、10日後AvClという)。
なお、有効塩素濃度(AvCl)は、以下の方法により算出した。
洗浄剤2gを300mL三角フラスコに精秤し、10%ヨウ化カリウム水溶液5mLと50%酢酸水溶液9mLを添加して充分に混合することにより混合液を作製した。次に、得られた混合液を冷暗所に10分間静置した。その後、0.1Nのチオ硫酸ナトリウム水溶液で混合液を滴定し、褐色が消えて無色になった点を終点とした。その時のチオ硫酸ナトリウム水溶液の滴下量に基づき、次式(1)によって有効塩素濃度(AvCl)を算出した。
有効塩素濃度(AvCl)[%]=チオ硫酸ナトリウム水溶液の滴下量[mL]×0.3546/洗浄剤の重量[g]・・・(1)
残存率[%]=(10日後AvCl[%]/初期AvCl[%])×100・・・(2)
表2では、残存率が1%以下である場合を×、それ以外の場合を○として、AvCl安定性を評価した。
各実施例及び各比較例で製造した自動食器洗浄機用液体洗浄剤を用いて、スケール防止能を以下のようにして評価した。
また、30mMの重炭酸ナトリウム水溶液を調製することにより、炭酸水を作製した。
上記硬度水に、硬度水の半分量(等モル量)の炭酸水を添加することにより、調整液Bを作製した。
各実施例及び各比較例で製造した自動食器洗浄機用液体洗浄剤を混合液に添加することにより、洗浄剤濃度0.2%、全硬度300ppm、シリカ濃度50ppmの試験液を作製した。
ステンレスビーカーの底及び内壁に付着しているスケールの量を目視観察し、下記基準にて評価した。
○:スケールが付着していない。又は、スケールが少し付着している。
×:スケールが多量に付着している。
IR分析には、赤外分光光度計(日本分光(株)製、FT/IR−4100 typeA)を使用した。測定条件は、ATR法を用い、分解能:4.0cm−1、積算回数:16回である。
表2では、シリカスケールについて、1000cm−1付近にピークが確認された場合を「あり」、確認されなかった場合を「なし」とした。また、炭酸系スケールについて、1400cm−1付近及び870cm−1付近にピークが確認された場合を「あり」、確認されなかった場合を「なし」とした。
表2において、AvCl安定性の評価及びスケール防止能の評価のうち、いずれかが×である場合、総合評価を×とし、いずれも×でない場合、総合評価を○とした。
なお、比較例1、2、4及び5の自動食器洗浄機用液体洗浄剤では、ポリカルボン酸又はその塩(C)が含有されているにも関わらず、炭酸系スケールの付着を防止することができなかった。この理由については明らかではないが、洗浄液中のシリカ濃度が高い場合、ポリアクリル酸ナトリウム等が炭酸系スケールの表面に吸着することが抑制されるためではないかと推測される。
しかしながら、比較例3及び6の自動食器洗浄機用液体洗浄剤では、塩素系漂白剤(D)及びアミノカルボン酸系キレート剤(E)の両方が含有されているため、洗浄剤の有効塩素濃度(AvCl)が著しく低下した。
Claims (6)
- スルホン酸基含有ポリマー(A)0.1重量%以上と、アルカリ剤(B)5〜40重量%と、ポリカルボン酸又はその塩(C)0.5重量%以上と、塩素系漂白剤(D)1重量%以上とを必須成分として含有し、かつ、アミノカルボン酸系キレート剤(E)及びトリポリリン酸ナトリウムのいずれも含有しないことを特徴とする自動食器洗浄機用液体洗浄剤。
- 前記スルホン酸基含有ポリマー(A)は、アクリル酸とスルホン酸基含有モノマーとの共重合体であり、
前記スルホン酸基含有モノマーは、アクリルアミドt−ブチルスルホン酸(ATBS)、スチレンスルホン酸、又は、ビニルスルホン酸である請求項1に記載の自動食器洗浄機用液体洗浄剤。 - 前記スルホン酸基含有モノマーの共重合比率は、10〜90重量%である請求項2に記載の自動食器洗浄機用液体洗浄剤。
- 前記スルホン酸基含有ポリマー(A)の重量平均分子量は、3,000〜200,000である請求項1〜3のいずれかに記載の自動食器洗浄機用液体洗浄剤。
- 前記ポリカルボン酸又はその塩(C)は、ポリアクリル酸ナトリウムである請求項1〜4のいずれかに記載の自動食器洗浄機用液体洗浄剤。
- 前記塩素系漂白剤(D)は、次亜塩素酸ナトリウムである請求項1〜5のいずれかに記載の自動食器洗浄機用液体洗浄剤。
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