JP7381536B2

JP7381536B2 - 食器洗浄機用洗浄剤組成物

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Publication number: JP7381536B2
Application number: JP2021151335A
Authority: JP
Inventors: 諭岡村; 恵野田
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2021-09-16
Filing date: 2021-09-16
Publication date: 2023-11-15
Anticipated expiration: 2041-09-16
Also published as: JP2023043619A

Description

本発明は、食器洗浄機用洗浄剤組成物に関する。

食器洗浄機を用いた食器の洗浄は作業が非常に簡便である反面、用いる洗浄剤の効果を高めるためには洗浄形態を考慮した観点での検討が求められる。例えば、食器洗浄機の庫内で過度の泡立ちが生じると洗浄機の運転が止まってしまうため、起泡に関与する成分、とりわけ界面活性剤の種類や組み合わせ、また、界面活性剤と併用する成分の種類や組み合わせなどには、非常に注意が必要となる。

特許文献１には、（ａ）陰イオン界面活性剤と、（ｂ）分子量８００以下のキレート剤と、（ｃ）酵素と、（ｄ）特定のハイドロトロープとを、所定条件で含有する食器洗い機用液体洗浄剤が開示されている。
特許文献２には、（ａ）洗浄力のある量の界面活性剤を含む洗浄剤、（ｂ）特定のアルカリ源及び（ｃ）特定の腐食防止剤を含む、自動食器洗い機用の物品洗浄組成物が開示されている。

また、手洗いによる食器の洗浄において、洗浄時の豊かな泡立ちとすすぎ時の速やかな泡消えを両立するために、例えば、特許文献３には、（ａ）特定のスルホコハク酸ジ若しくはモノアルキルエステル又はその塩、（ｂ）炭素数８～２１の炭化水素基と、硫酸エステル塩基又はスルホン酸塩基とを有する陰イオン界面活性剤〔但し（ａ）を除く〕５～３５質量％、及び（ｃ）スルホベタイン型界面活性剤を含有する手洗い用食器洗浄剤組成物が開示されており、更に該組成物は含マグネシウム無機化合物を含有できることが開示されている。

特開２０１５－１０１８７号公報特開２００９－５４４８０２号公報特開２０１３－１００４６２号公報

食器洗浄機で使用する洗浄剤では、過度の泡立ちを防止するために、例えば、泡立ちが問題ないレベルになるように界面活性剤の量を低減することが考えられるが、その場合、油汚れのような強力な汚れの洗浄力が低下する。そのため、少量の界面活性剤を用いても高い洗浄効果を有する食器洗浄機用洗浄剤組成物が強く求められる。

本発明は、洗浄力に優れた食器洗浄機用洗浄剤組成物を提供する。

本発明は、（ａ）炭素数８以上１２以下の分岐アルキル基を有するスルホコハク酸分岐アルキルエステル［以下（ａ）成分という］、及び（ｂ）水溶性多価金属塩［以下（ｂ）成分という］を含有する食器洗浄機用洗浄剤組成物に関する。

本発明によれば、洗浄力に優れた食器洗浄機用洗浄剤組成物が提供される。

本発明では、（ａ）成分と（ｂ）成分とを組み合わせることで、洗浄力に優れた食器洗浄機用洗浄剤組成物が得られる。このような効果が得られる作用機構は定かではないが、食器洗浄機内での希釈および洗浄工程において、（ａ）成分と（ｂ）成分が静電的に相互作用し、汚れへの吸着が促進されることで、洗浄力が向上するものと考えられる。

（ａ）成分は、炭素数８以上１２以下の分岐アルキル基を有するスルホコハク酸分岐アルキルエステルである。

（ａ）成分は、エステルがモノエステルであるもの、ジエステルであるものが挙げられる。好ましくは、分岐アルキル基が炭素数９以上１１以下の分岐アルキル基であるスルホコハク酸分岐アルキルジエステルである。

（ａ）成分の分岐アルキル基は、炭素数６又は７の主鎖と１以上の側鎖とを有し側鎖の炭素数の合計が２以上４以下である分岐アルキル基が好ましい。
（ａ）成分の分岐アルキル基は、２－エチルヘキシル基、２－プロピルヘプチル基、４－メチル２－プロピルヘキシル基、５－メチル２－プロピルヘキシル基、及び３，５，５－トリメチルヘキシル基から選ばれる分岐アルキル基が好ましく、２－プロピルヘプチル基及び３，５，５－トリメチルヘキシル基から選ばれる分岐アルキル基がより好ましい。

（ａ）成分としては、下記一般式（ａ１）で表されるスルホコハク酸分岐アルキルエステルが挙げられる。

〔式中、Ｒ^１ａ、Ｒ^２ａは、それぞれ独立して、炭素数８以上１２以下の分岐アルキル基である。Ａ^１、Ａ^２はそれぞれ独立に炭素数２以上４以下のアルキレン基、ｘ、ｙは平均付加モル数でありそれぞれ独立に０以上６以下である。Ｍ^１は水素原子又は陽イオンである。〕

更に（ａ）成分としては、下記一般式（ａ１－１）で表されるスルホコハク酸分岐アルキルエステルが挙げられる。この化合物は、一般式（ａ１）でｘ＝０、ｙ＝０の化合物である。

〔式中、Ｒ^１ａ、Ｒ^２ａは、それぞれ独立して、炭素数８以上１２以下の分岐アルキル基である。Ｍ^１は水素原子又は陽イオンである。〕

以下の説明は、一般式（ａ１）及び一般式（ａ１－１）のそれぞれについて適用できる。
Ｒ^１ａ、Ｒ^２ａの炭素数は、同一あるいは異なっていてもよい。
本発明においては、第２級アルコールから水酸基を除去した炭化水素残基を、鎖式分岐炭化水素基に含める。

本発明において、Ｒ^１ａ、Ｒ^２ａの鎖式分岐炭化水素基のうち、酸素原子に結合している炭素原子から数えて炭素数が最も大きい炭化水素鎖を主鎖とし、主鎖から分岐して結合している炭化水素鎖を側鎖とする。
主鎖が２つ以上考えられる場合、即ち炭素数が最も大きい炭化水素鎖（以下、最長炭化水素鎖ともいう）が２つ以上ある場合、下記の順序で主鎖を決める。
１．最長炭化水素鎖から分岐する側鎖の炭素原子数が大きい方を主鎖とする。
２．次に、最長炭化水素鎖から分岐する側鎖の炭素原子数が同じである場合は、最長炭化水素鎖から分岐する側鎖の数が多い方を主鎖とする。
３．次に、最長炭化水素鎖から分岐する側鎖の数が同じである場合は、酸素原子に結合している炭素原子から数えて、酸素原子により近い炭素原子に側鎖を有する方を主鎖とする。
４．次に、酸素原子に最も近い、側鎖を有する炭素原子の位置が同じ場合は、酸素原子に最も近い側鎖の炭素原子数が多い方を主鎖とする。
なお、２つ以上の最長炭化水素鎖が、同一の対称構造を有する場合は、どちらを主鎖としてもよい。

Ｒ^１ａ、Ｒ^２ａのそれぞれの分岐アルキル基において、側鎖を構成する炭素数の合計は、同一あるいは異なっていてもよく、洗浄力の観点から、好ましくは３である。
本発明において、側鎖を構成する炭素数の合計とは、一つの分岐アルキル基において、主鎖以外の全側鎖の炭素数を合計したものであり、側鎖が複数ある場合は、それら全側鎖の炭素数の合計である。

Ｒ^１ａ、Ｒ^２ａの側鎖の数は、同一あるいは異なっていてもよく、洗浄力の観点から、１以上、そして、好ましくは３以下、より好ましくは２以下である。
本発明において、側鎖の数とは、主鎖から分岐する側鎖の数であり、側鎖が、更に当該側鎖から分岐する側鎖を有していても側鎖の数としては変わらない。但し、洗浄力の観点から、側鎖が更に当該側鎖から分岐する側鎖を有していてもよい。

Ｒ^１ａ、Ｒ^２ａの分岐炭素の数は、同一あるいは異なっていてもよく、洗浄力の観点から、１以上、そして、好ましくは３以下、より更に好ましくは２以下である。
本発明において、分岐炭素の数とは、鎖式分岐炭化水素基中の第３級炭素原子と第４級炭素原子の数の合計である。

Ｒ^１ａ、Ｒ^２ａの好ましい態様は、Ｒ^１ａ、Ｒ^２ａの鎖式分岐炭化水素基の総炭素数が、それぞれ独立して、炭素数９以上１１以下、更に９又は１０、主鎖の炭素数が、それぞれ独立して、６又は７、側鎖を構成する炭素数が、それぞれ独立して、１以上３以下、側鎖の数が、それぞれ独立して、１である。

Ｒ^１ａ、Ｒ^２ａの分岐アルキル基は、同一でも異なっていてもよく、具体的には、２－エチルヘキシル基、２－プロピルヘプチル基、４－メチル２－プロピルヘキシル基、５－メチル２－プロピルヘキシル基、及び３，５，５－トリメチルヘキシル基から選ばれる分岐アルキル基が挙げられる。

一般式（ａ１）中、Ａ^１、Ａ^２は、それぞれ独立に、炭素数２以上、そして、炭素数４以下、好ましくは３以下のアルキレン基である。
一般式（ａ１）中、ｘ、ｙは、平均付加モル数であり、洗浄力の観点から、それぞれ独立に、０以上、そして、６以下、好ましくは４以下、より好ましくは２以下であり、更に好ましくは０である。
また、ｘ＋ｙは、洗浄力の観点から、好ましくは０以上、そして、好ましくは１２以下、より好ましくは６以下、更に好ましくは３以下、より更に好ましくは０である。

一般式（ａ１）中、Ｍ^１は、水素イオン、あるいはナトリウムイオン、アンモニウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン等の無機陽イオン、モノエタノールアンモニウムイオン、ジエタノールアンモニウムイオン、トリエタノールアンモニウムイオン、モルホリニウムイオン等の有機陽イオンであり、好ましくはナトリウムイオン、アンモニウムイオン、カリウムイオン及びマグネシウムイオンから選ばれる無機陽イオンである。

一般式（ａ１）中、Ｒ^１ａ、Ｒ^２ａが同一の化合物の調製方法としては、特に限定されるものではないが、例えば米国特許明細書第２，０２８，０９１号公報に記載の方法を参考にして製造することができ、また、Ｒ^１ａ、Ｒ^２ａが異なる非対称の化合物の調製方法としては、例えば特開昭５８－２４５５５号公報を参考にして製造することができる。（ａ）成分の原料として、所定炭素数のアルコールにアルキレンオキシドを付加したものを用いることもできる。
本発明の（ａ）成分の製造に用いられる好適なアルコールとしては、
（１）３，５，５－トリメチルヘキサン－１－オール、２－プロピルヘプタン－１－オールなどに代表される第１級アルコール、（２）５－ノナノール、２，６－ジメチル－４－ヘプタノールなどに代表される第２級アルコールが挙げられる。

本発明の食器洗浄機用洗浄剤組成物は、（ａ）成分を、洗浄力の観点から、例えば０．０１質量％以上、更に０．０５質量％以上、更に０．１質量％以上、そして、貯蔵安定性の観点から、例えば３質量％以下、更に２質量％以下、更に１質量％以下含有することができる。なお、本発明では、（ａ）成分の量に関する記述（質量％など）は、ナトリウム塩に換算した化合物の質量、例えば、前記一般式（ａ１）中のＭ^１をナトリウムと仮定したときの質量に基づくものとする。

本発明の食器洗浄機用洗浄剤組成物は、界面活性剤を含有し、界面活性剤として（ａ）成分を含有する。本発明の食器洗浄機用洗浄剤組成物は、界面活性剤として、（ａ）成分以外の界面活性剤を任意に含有してもよい。本発明の食器洗浄機用洗浄剤組成物は、組成物中の界面活性剤の含有量が、例えば、０．１質量％以上、更に１質量％以上、そして、１０質量％以下、更に５質量％以下であってよい。
また、本発明の食器洗浄機用洗浄剤組成物は、界面活性剤中、（ａ）成分の割合が、例えば、０．１質量％以上、更に１質量％以上、更に１０質量％以上、そして、１００質量％以下、更に５０質量％以下、更に２５質量％以下であってよい。

（ｂ）成分は、水溶性多価金属塩である。（ｂ）成分は、水溶性無機多価金属塩が好ましい。
（ｂ）成分について、水溶性とは、２５℃の水１００ｇに１ｇ以上溶解することをいう。
（ｂ）成分の多価金属は、２価以上４価以下であってよい。多価金属は、好ましくは２価である。
（ｂ）成分の多価金属は、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、銅、アルミニウムが挙げられ、マグネシウムが好ましい。
（ｂ）成分は、水溶性マグネシウム塩が好ましい。
（ｂ）成分としては、具体的には、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム、炭酸マグネシウム、硫化マグネシウムが挙げられる。
（ｂ）成分としては、硫酸マグネシウム及び塩化マグネシウムから選ばれる化合物が好ましい。

本発明の食器洗浄機用洗浄剤組成物は、（ｂ）成分を、洗浄力の観点から、例えば０．１質量％以上、好ましくは０．３質量％以上、更に０．６質量％以上、更に０．８質量％以上、そして、貯蔵安定性の観点から、例えば１０質量％以下、更に５質量％以下、更に３質量％以下含有することができる。なお、本発明では、（ｂ）成分の量に関する記述（質量％など）は、多価金属としての質量に基づくものとする。

本発明の食器洗浄機用洗浄剤組成物は、（ａ）成分の含有量と（ｂ）成分の含有量（ただし多価金属としての含有量である）との質量比である、（ｂ）／（ａ）が、洗浄力の観点から、好ましくは０．０５以上、より好ましくは０．１以上、そして、好ましくは５０以下、より好ましくは１０以下、更に好ましくは７以下、より好ましくは５以下である。

本発明の食器洗浄機用洗浄剤組成物は、（ｃ）成分として金属封鎖剤〔（ｂ）成分を除く〕を含有することができる。
（ｃ）成分としては、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、コハク酸、メチルグリシン二酢酸、グルタミン酸二酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、エチレンジアミン二コハク酸、ニトリロ三酢酸、１，３－プロパンジアミン三酢酸、１，３－ジアミノ－２－ヒドロキシプロパン四酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、トリエチレンテトラアミン六酢酸、ジヒドロキシエチルグリシン、及びヒドロキシエチルエチレンジアミンジカルボキシメチルグルタミン酸等のポリカルボン酸又はその塩、トリポリリン酸又はその塩を用いることができる。（ｃ）成分の塩は、ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩が挙げられる。
（ｃ）成分としては、クエン酸、リンゴ酸、エチレンジアミン四酢酸、メチルグリシン二酢酸、グルタミン酸二酢酸、トリポリリン酸、及びこれらの塩から選ばれる１種以上が好ましく、クエン酸、クエン酸三ナトリウム、グルタミン酸二酢酸、及びこれらの塩から選ばれる１種以上がより好ましい
本発明の食器洗浄機用洗浄剤組成物が（ｃ）成分を含有する場合、該組成物は、（ｃ）成分を、例えば、２質量％以上、更に５質量％以上、更に１０質量％以上、そして、３０質量％以下、更に２５質量％以下、更に２０質量％以下含有することができる。

本発明の食器洗浄機用洗浄剤組成物は、（ｄ）成分として無機過酸化物〔（ｂ）成分を除く〕を含有することができる。
（ｄ）成分としては、過炭酸ナトリウム、過ホウ酸塩（１水和物又は４水和物）、過炭酸塩、過硫酸塩、過ケイ酸塩などが挙げられる。
（ｄ）成分としては、過炭酸ナトリウム、過硫酸ナトリウム、及び過ホウ酸ナトリウムから選ばれる１種以上の無機過酸化物がより好ましい
本発明の食器洗浄機用洗浄剤組成物が（ｄ）成分を含有する場合、該組成物は、（ｄ）成分を、例えば、５質量％以上、更に１０質量％以上、更に１５質量％以上、そして、４０質量％以下、更に３５質量％以下、更に３０質量％以下含有することができる。

本発明の食器洗浄機用洗浄剤組成物は、更なる任意成分として、溶剤、ハイドロトロープ剤、分散剤、アルカリ剤、ｐＨ調整剤、増粘剤、粘度調整剤、香料、着色剤、酸化防止剤、防腐剤、抑泡剤、漂白剤、漂白活性化剤、防錆剤、粉末性向上剤、工程剤（水、芒硝など）、酵素などの成分を含有することができる。

本発明の食器洗浄機用洗浄剤組成物の形態は、特に限定されず、固体、液体のいずれであってもよい。固体であれば、例えば、粉末、顆粒、粒状などの固体の組成物であってもよい。

本発明の食器洗浄機用洗浄剤組成物は、洗浄力の観点から、０．２質量％濃度の水希釈液の２５℃でのｐＨが、好ましくは５以上、より好ましくは５．５以上、更に好ましくは６以上、そして、好ましくは１２以下、より好ましくは１１．５以下、更に好ましくは１１以下である。なお、ｐＨはガラス電極法で測定することができる。

本発明では、本発明の食器洗浄機用洗浄剤組成物を水により、例えば、１０倍以上１００００倍未満、更に５０倍以上５０００倍未満に希釈して洗浄液を調製し、洗浄に用いる方法が好適である。

本発明の食器洗浄機用洗浄剤組成物は、食器洗浄機による食器の洗浄に用いられる。食器は、皿、椀、コップ等のような食品の収容に用いる物品や箸、フォーク、ナイフ、スプーン等のような食品の取り分け等に用いる物品などが挙げられる。本発明では、食器とは、これらの物品の他に、タッパー、瓶等の保存容器、包丁、まな板、鍋、フライパン、魚焼きグリル等の調理器具、フードプロセッサー、ミキサー等の調理家電等の食品が接触する物品やその部品であって、食器洗浄機での洗浄が可能な物品を含む意味であってよい。食器の材質は、プラスチック（シリコーン樹脂などを含む）、金属、陶器、木、及びそれらの組み合わせが挙げられる。本発明の食器洗浄機用洗浄剤組成物は、疎水性表面を有する食器、例えばプラスチック製食器の洗浄に好適に用いられる。本発明の洗浄剤組成物を用いた洗浄は、通常の食器洗浄機による洗浄に準ずる。

基本粉末組成物又は基本液体組成物に、表１～２の成分を、表の割合で配合して食器洗浄機用洗浄剤組成物を調製した。ここで、基本粉末組成物は、クエン酸ナトリウムを１１質量％、炭酸ナトリウムを４５質量％、残部の硫酸ナトリウム（芒硝）（合計が１００質量％）含有するものであった。また、基本液体組成物は、キサンタンガムを０．５質量％、クエン酸を６質量％、残部の水（合計が１００質量％）を含有するものであった。食器洗浄機用洗浄剤組成物を自動食器洗浄機で用いて、洗浄性を以下の方法で評価した。結果を表に示した。

（１）油汚れの洗浄性
自動食器洗浄機（NP-TZ200、Panasonic社製）内に、ポリプロピレン製の皿４枚を設置した。皿のうち２枚は、豚脂／菜種油＝１／１（質量比）の複合汚れを、１枚あたり、１．５ｇ又は３ｇ塗った汚染皿であり、残りの２枚は未汚染の皿であった。粉末の食器洗浄機用洗浄剤組成物を用いる場合は、複合汚れを１．５ｇ塗布した汚染皿を用い、液体の食器洗浄機用洗浄剤組成物を用いる場合は、複合汚れを３ｇ塗布した汚染皿を用いた。
表の食器洗浄機用洗浄剤組成物を６．０ｇ投入し、標準コースで洗浄を行った。洗浄後、１名のパネラーがの全ての皿を触り、それぞれの皿について以下の基準で評価点をつけた。すべての皿の評価点から平均値を算出し、表に示した。
なお、食器に適用される洗浄液（洗浄剤組成物が水で希釈されて形成された洗浄液）は、食器洗浄機用洗浄剤組成物の濃度が２０００ｐｐｍであった。
＊洗浄性の評価基準
３：完全に洗浄されており、手で触ると食器本来のきしみ感を感じる。
２：ほとんど洗浄できているが、手で触るときしみ感を感じない。
１：汚れが残留しており、手で触るとぬるつきを感じる。
０：全く洗浄されておらず、汚れの残留を目視で確認できる。
尚、洗浄後の皿のぬるつきは油汚れの再付着が原因であり、この評価方法では、きしみ感は汚れの再付着を抑制した事を意味する。

表中の成分は以下の意味である。なお、表中、（ｂ）成分の質量％の括弧内の数字は多価金属（Ｍｇ）としての質量％である。
・Ａ－１：ジ（２－エチルヘキシル）スルホコハク酸ナトリウム
・Ａ－２：ジ（２－プロピルヘプチル）スルホコハク酸ナトリウム
・ＡＳ：アルキル（炭素数１２）硫酸エステルナトリウム（（ａ）成分の比較成分）

Claims

（ａ）炭素数８以上１２以下の分岐アルキル基を有するスルホコハク酸分岐アルキルエステル［以下（ａ）成分という］、及び（ｂ）水溶性多価金属塩［以下（ｂ）成分という］を含有する食器洗浄機用洗浄剤組成物であって、（ｂ）成分が水溶性マグネシウム塩である、食器洗浄機用洗浄剤組成物。
（ａ）成分の含有量が０．０１質量％以上３質量％以下である、請求項１に記載の食器洗浄機用洗浄剤組成物。
（ａ）成分の分岐アルキル基が、炭素数６又は７の主鎖と１以上の側鎖とを有し側鎖の炭素数の合計が２以上４以下である分岐アルキル基である、請求項１又は２に記載の食器洗浄機用洗浄剤組成物。
（ａ）成分の含有量と（ｂ）成分の含有量（ただし多価金属としての含有量である）との質量比である、（ｂ）／（ａ）が０．０１以上５０以下である、請求項１～３の何れか１項に記載の食器洗浄機用洗浄剤組成物。