JPH10251697A

JPH10251697A - 軽金属用洗浄剤組成物

Info

Publication number: JPH10251697A
Application number: JP9074646A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Saito; 浩斉藤; Norio Arai; 規夫新井; Chie Takahashi; 千恵高橋; Tsuneji Yanagihara; 恒司柳原; Makoto Saito; 信齋藤; Toru Yamamoto; 徹山本
Original assignee: Showa Denko KK; Daisan Kogyo Co Ltd
Current assignee: CxS Corp; Resonac Holdings Corp
Priority date: 1997-03-12
Filing date: 1997-03-12
Publication date: 1998-09-22
Anticipated expiration: 2017-03-12
Also published as: JP3747554B2

Abstract

(57)【要約】【目的】軽金属からなる各種設備や装置の硬表面洗浄
に適した軽金属用洗浄剤組成物であって、ＥＤＴＡのよ
うなキレート剤や珪酸塩を含まず、アルミニウム等の軽
金属表面に対する腐食の影響が小さく、さらに、微生物
分解性に優れ、かつ、硬度の高い水を稀釈水あるいは洗
浄水として使用しても優れた洗浄効果および発泡性を呈
し、特に、泡洗浄に適用される洗浄剤組成物を得る。【構成】キレート剤と、陰イオン界面活性剤および／
または非イオン界面活性剤からなる界面活性剤とを含む
洗浄剤組成物であって、前記キレート剤としてグルタミ
ン酸イミノ二酢酸アルカリ塩を用いたことを特徴とす
る。前記グルタミン酸イミノ二酢酸アルカリ塩は具体的
にはグルタミン酸イミノ二酢酸ナトリウム塩、カリウム
塩、またはアルカノールアミン塩であり、かつ、このグ
ルタミン酸イミノ二酢酸アルカリ塩と界面活性剤との配
合比率は重量比で１：２乃至４：１の範囲内であり、さ
らに、本発明洗浄剤組成物の水溶液のｐＨは９乃至11の
範囲内である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はアルミニウム材料等
の軽金属表面に対する腐食の影響が小さく、かつ硬度の
高い洗浄水を用いても優れた洗浄効果および発泡性を呈
して泡洗浄に適用され、さらに微生物分解性にも優れ、
特に、軽金属材料からなる各種設備や装置等の硬表面洗
浄に適した軽金属用洗浄剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、精密性が要求される飲料充填装置
や食品加工設備、あるいは軽量が要求される車輛、航空
機、コンテナ等に、アルミニウム材料を始めとする各種
軽金属材料が使用されている。

【０００３】これら軽金属材料を使用した装置、設備、
車輛、航空機、コンテナ等は外表面、すなわち硬表面を
洗浄効果の高い洗浄剤で洗浄する必要が生じる。

【０００４】このような洗浄効果の高い洗浄剤として従
来、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム（ＥＤ
ＴＡ）等のキレート剤を含み、かつｐＨ値の高い洗浄剤
が用いられていた。

【０００５】しかし、このような洗浄効果の高い洗浄剤
は軽金属材料表面を繰り返し洗浄して該表面に長時間接
触すると、軽金属材料表面を腐食し、あるいは白化現象
や、黒色化現象を起こして表面光沢を消失せしめ、さら
には該表面を溶解して孔を開ける等の問題を起こすこと
がある。

【０００６】また、最近では、広い硬表面を効率よく洗
浄するために、泡洗浄技術が採用されている。この場
合、洗浄剤には、発泡を増大させる目的で陰イオン界面
活性剤を含有する。

【０００７】しかし、この陰イオン界面活性剤は稀釈に
使用する水の硬度に大きく影響され、硬度の高い水で稀
釈すると、陰イオン界面活性剤が不溶化して起泡しなく
なり、同時に洗浄性能も低下する。

【０００８】このような問題点を解決するために、上記
陰イオン界面活性剤を含有する洗浄剤に上記と同様、エ
チレンジアミン四酢酸ナトリウム（ＥＤＴＡ）等のキレ
ート剤を含有せしめている。しかし、ＥＤＴＡのような
キレート剤を含有した洗浄剤では、軽金属材料に対して
上述のような問題を生じる。

【０００９】このようにして、アルミニウムのような軽
金属材料の洗浄に際しては、キレート剤を添加して洗浄
剤の洗浄効果を高めようとすると、軽金属材料表面への
問題を起こす。

【００１０】したがって、軽金属材料表面の洗浄剤とし
ては、稀釈水の硬度への影響が小さい界面活性剤を選定
し、かつ、ｐＨ値を中性に近い値に調整した洗浄剤、あ
るいはさらに、この洗浄剤に軽金属の腐食防止に有効な
珪酸塩を添加し、かつ、ＥＤＴＡ等のキレート剤を含有
する必要のない洗浄剤が求められている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この種の洗浄
剤では、洗浄性能が低く、このため、洗浄に際して軽金
属材料表面を長時間洗浄剤溶液と接触させるか、あるい
は該表面をこする等の物理的な手段が必要となる。

【００１２】さらに、ＥＤＴＡ等のキレート剤を使用し
ない洗浄剤は稀釈水の水の硬度に影響されて発泡し難く
なる。したがって、泡洗浄の場合には、洗浄剤中に多量
の界面活性剤が必要となる。

【００１３】また、珪酸塩を含有した洗浄剤の場合には
珪酸塩が金属表面に付着され易く、これが時として汚れ
の核となり、洗浄後の表面を汚れ易くする。

【００１４】そこで、本発明の目的は上述ＥＤＴＡのよ
うなキレート剤や珪酸塩を使用せずに、軽金属表面に対
する腐食の影響が小さく、かつ、硬度の高い水を稀釈水
あるいは洗浄水として使用しても優れた洗浄効果および
発泡性を呈し、さらに微生物分解性にも優れ、特に、軽
金属材料からなる各種設備や装置等の硬表面洗浄に適
し、上述の公知技術に存する欠点を改良した軽金属用洗
浄剤組成物を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
め、本発明によれば、キレート剤と、陰イオン界面活性
剤および／または非イオン界面活性剤からなる界面活性
剤とを含む洗浄剤組成物において、前記キレート剤とし
てグルタミン酸イミノ二酢酸アルカリ塩を用いたことを
特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的に詳述す
る。

【００１７】本発明は上述のとおり、キレート剤として
グルタミン酸イミノ二酢酸アルカリ塩を特定して用いた
ところに特徴を有する。

【００１８】上述グルタミン酸イミノ二酢酸アルカリ塩
は一般式

【化１】で表される化合物であって、好ましくはＬ−グルタミン
酸イミノ二酢酸アルカリ塩である。式中、Ｍｅはナトリ
ウム、カリウム、アルカノールアミン等のアミン類また
はアンモニウム類であるが、特に、ナトリウムが好まし
い。なお、これらのＭｅはそれぞれ、同一種類のもので
あってもよく、互いに異なるものであってもよい。

【００１９】上述のグルタミン酸イミノ二酢酸アルカリ
塩はアミノ酸であるグルタミン酸、好ましくはＬ−グル
タミン酸の誘導体であって、エチレンジアミン四酢酸ア
ルカリ塩（ＥＤＴＡ）に匹敵するほどの優れたカルシウ
ムイオン捕捉能を有する。この捕捉能は特にｐＨ９以上
のアルカリ領域で著しく向上する。

【００２０】しかも、グルタミン酸イミノ二酢酸アルカ
リ塩はキレート性能としてのカルシウムイオン捕捉能に
優れているにもかかわらず、アルミニウム等の軽金属材
料に対する腐食性はＥＤＴＡに比べて大幅に小さい。

【００２１】さらに、このグルタミン酸イミノ二酢酸ア
ルカリ塩はＥＤＴＡよりも脱脂性に優れ、硬表面上に付
着した油脂汚れを容易に洗浄する。しかも、これを陰イ
オン界面活性剤ないしは非イオン界面活性剤と併用する
と、脱脂効果は大幅に向上して発泡性も向上し、両者の
相乗効果が生じる。

【００２２】本発明に使用される界面活性剤は陰イオン
界面活性剤ないしは非イオン界面活性剤であって、軽金
属材料の硬表面に付着した油脂、たん白質、炭水化物等
の有機質汚れ、ほこり等の無機質汚れを洗浄する作用を
呈するのみならず、発泡剤としての作用をも兼ね備え
る。

【００２３】陰イオン界面活性剤としては、直鎖アルキ
ルベンゼンスルホネート、α−オレフィンスルホネー
ト、パラフィンスルホネート等のスルホン酸塩、高級ア
ルコールサルフェート、高級アルキルエーテルサルフェ
ート等の硫酸エステル塩、さらにはポリオキシエチレン
アルキルエーテルの酢酸アルカリ塩、あるいはリン酸エ
ステル等が挙げられる。

【００２４】また、非イオン界面活性剤としては、高級
アルコールエチレンオキサイド付加物やアルキルフェノ
ールエチレンオキサイド付加物、プルロニック型非イオ
ン界面活性剤等のポリエチレングリコール型非イオン界
面活性剤、脂肪酸アルカノールアミド、砂糖の脂肪酸エ
ステル、ソルビットやソルビタンの脂肪酸エステル等の
多価アルコール型非イオン界面活性剤、さらには、アル
キルアミンオキサイドやアルキルポリグリコシド等が挙
げられる。

【００２５】上述の陰イオン界面活性剤および非イオン
界面活性剤は本発明では使用目的に応じてそれぞれ単独
で、一種または複数種を用いてもよく、あるいはこれら
を組み合わせて複数種で用いることもできる。例えば、
本発明を泡洗浄に用いる場合には、界面活性剤として陰
イオン界面活性剤を選定することが好ましく、特に、ア
ルキルポリグリコシドと高級アルコール硫酸エステル塩
との混合物は発泡性に著しく優れているので好ましい。

【００２６】さらに、本発明におけるグルタミン酸イミ
ノ二酢酸アルカリ塩と界面活性剤との配合比率は重量比
でグルタミン酸イミノ二酢酸アルカリ塩：界面活性剤＝
１：２〜４：１の範囲内、好ましくは１：1.５〜２：１
の範囲であり、この範囲内で本発明効果が著しく発揮さ
れる。

【００２７】また、本発明にかかる洗浄剤組成物は水溶
液の状態でｐＨ値が９〜11、好ましくは９〜10の範囲の
弱アルカリ性であり、この範囲内で本発明効果が著しく
発揮される。

【００２８】なお、本発明組成物は上述成分のほかに、
ｐＨ値を上述範囲に維持するためのｐＨ緩衝剤、例え
ば、炭酸ナトリウム、エタノールアミン等のアルカリ剤
を含有することができ、さらに、所望に応じて可溶化
剤、水溶性溶剤等を含有することもできる。

【００２９】上述の本発明組成物は粒状体あるいは液体
の形態で調製され、使用に際して、洗浄すべき軽金属表
面の汚れの程度に応じ、あるいは、泡洗浄等の使用目的
に応じ、適宜濃度に水で稀釈して使用される。

【００３０】

【発明の実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説
明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるもの
ではない。

【００３１】なお、実施例で用いられる各化合物は以下
のように略記する。

【００３２】直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム：ＬＡＳヤシ脂肪酸ジメチルアミンオキサイド：ＡＯＬ−グルタミン酸イミノ二酢酸ナトリウム：ＧＬＤＡエチレンジアミン四酢酸ナトリウム：ＥＤＴＡトリエタノールアミン：ＴＥＡ

【００３３】実施例１ポリオキシエチレンアルキルエーテル系非イオン界面活
性剤（アデカトールＳＯ・１３５旭電化工業（株）製）
の0.１５％水溶液中に、キレート剤としてＬ−グルタミ
ン酸イミノ二酢酸ナトリウム（ＧＬＤＡ）およびエチレ
ンジアミン四酢酸ナトリウム（ＥＤＴＡ）（いずれも公
知の製造方法によって合成されたもの）をそれぞれ添加
混合してキレート剤がそれぞれ0.１Ｗ／Ｖ％含有され
た、表１に示す各ｐＨ値の試料水溶液を調製し、これら
各水溶液のカルシウムイオン捕捉能（ＣＶ値）を測定し
た。

【００３４】ＣＶ値測定は自動滴定装置を用い、光度滴
定法により行なった。すなわち、上述の試料水溶液１00
mlをそれぞれ２00mlビーカーに採取し、これら各試料水
溶液に指示薬として１％ラウリン酸ナトリウム水溶液５
mlと、イソプロピルアルコール10mlを添加し、光度滴定
電極の設置された自動滴定装置により、滴定溶液として
0.０１Ｍ酢酸ナトリウム水溶液をそれぞれ用いて滴定を
行った。カルシウムイオン捕捉能はキレート剤１ｇに対
する炭酸カルシウムのｍｇ数で示した。測定結果を表１
に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】表１から明らかなように、ＧＬＤＡを含む
本発明試料のカルシウムイオン捕捉能はｐＨ９−11の弱
アルカリ性の条件で著しく高くなり、従来使用されてい
るキレート剤ＥＤＴＡにほぼ匹敵する。

【００３７】実施例２実施例１と同様にしてアデカトールＳＯ・１３５の0.１
５％水溶液にキレート剤としてＧＬＤＡおよびＥＤＴＡ
を添加混合して、キレート剤が0.２Ｗ／Ｖ％含有した水
溶液を調製し、これら水溶液について、それぞれアルミ
ニウムに対する腐食試験を行なった。

【００３８】腐食試験は次のようにして行なった。ま
ず、0.２Ｗ／Ｖ％のキレート剤の含有した上記各水溶液
に、それぞれ0.２Ｍ炭酸ナトリウムおよび0.２Ｍ炭酸水
素ナトリウムを添加混合して表２に示す各ｐＨ値の試料
水溶液を調製した。

【００３９】次いで、得られた各ｐＨ値の水溶液に、予
め表面を清浄して重量を測定したアルミニウム板を水温
25℃の条件下で８時間浸漬した。その後、アルミニウム
板を水溶液から取り出して水ですすぎ、乾燥の後、重量
測定し、浸漬前と浸漬後の重量差を腐食率（％）として
求め、結果を表２に示した。

【００４０】

【表２】

【００４１】表２の結果から、ＧＬＤＡを含む本発明試
料のアルミニウム材質に対する腐食性はいずれのｐＨ値
についてもＥＤＴＡを含む試料に比べて著しく小さいこ
とがわかる。

【００４２】実施例３表３に示す各ｐＨ値の試料水溶液について、それぞれ、
油脂汚れの除去試験を行なった。

【００４３】油脂汚れの除去試験は次のようにして行っ
た。まず、0.２Ｗ／Ｖ％のキレート剤（ＧＬＤＡまたは
ＥＤＴＡ）と、0.０５Ｗ／Ｖ％のポリオキシエチレンア
ルキルエーテル系非イオン界面活性剤とをそれぞれ含む
水溶液に0.２Ｍ炭酸ナトリウムおよび0.２Ｍ炭酸水素ナ
トリウムを添加混合して表３に示される各ｐＨ値の試料
水溶液を調製した。

【００４４】なお、これとは別に牛脂汚れの付着したス
テンレス板（テストピース）を次のようにしてつくっ
た。まず、牛脂を同量のクロロホルムに溶解した。次い
で、この溶液に、あらかじめ表面を清浄して光沢度を測
定したステンレス板を浸漬し、引き上げの後、クロロホ
ルムを乾燥させることによりテストピースをつくった。

【００４５】次いで上述各ｐＨ値の試料水溶液に、上述
の牛脂汚れの付着したステンレス板（テストピース）を
水温25℃の条件下で15分間浸漬した。

【００４６】その後、ステンレス板を水溶液から引き上
げてオーバーフロー状態の静水中で軽くすすぎ、室温で
一夜乾燥の後、ステンレス板表面の洗浄状態を判定し
た。

【００４７】洗浄状態の判定は洗浄前と洗浄後のテスト
ピースの光沢度を測定し、下式より洗浄効率（％）を算
出することにより行った。

【００４８】

【数１】

【００４９】なお、本実施例で使用した上述ポリオキシ
エチレンアルキルエーテル系非イオン界面活性剤はアデ
カトールＳＯ１３５（旭電化工業（株））である。測定
結果を表３に示す。

【００５０】

【表３】

【００５１】表３から明らかなように、ＧＬＤＡを含む
本発明試料の牛脂汚れに対する洗浄性はｐＨが９−11の
範囲では、ＥＤＴＡを含む試料の洗浄性に比べて著しく
優れている。

【００５２】実施例４表４に示す各試料No.1〜５を調製し、これら各試料の水
溶液について、油脂汚れの除去性試験を行った。なお、
各試料水溶液のｐＨはいずれもｐＨ10である。

【００５３】各試料の水溶液は次のようにしてつくっ
た。まず、表４の各組成の0.５％水溶液をつくった。次
いで、これら各水溶液に0.２Ｍ炭酸ナトリウムと0.２Ｍ
炭酸水素ナトリウムをそれぞれ添加混合し、ｐＨ１0.０
に調整して各試料の水溶液を調製した。

【００５４】これら各試料水溶液に、実施例３と同じよ
うにしてつくった牛脂汚れテストピースを浸漬し、実施
例３と同様にして洗浄状態を判定し、油脂汚れの除去性
を試験した。結果を表４に示す。

【００５５】

【表４】

【００５６】表４から明らかなように、牛脂汚れに対す
る洗浄性はＬＡＳとＧＬＤＡの併用により著しく向上し
た。（試料No.4および５）。

【００５７】実施例５表５に示される各成分（％）を含有する試料No.1〜５を
調製し、これら各試料を、炭酸カルシウムがそれぞれ50
ppm および70ppm 含有した水に稀釈して２％洗浄剤水溶
液を調製した。これら水溶液について透明性を目視で観
察することにより、各硬度の水に稀釈したときの水溶液
の安定性について判定した。結果を表５に示す。

【００５８】

【表５】

【００５９】表５の結果から明らかなように、ＧＬＤＡ
が含有されない試料No.1では、炭酸カルシウムを70ppm
含有すると濁り（白濁）が生じた。これに対して、試料
No.2〜５（本発明）では、いずれも透明性が維持され、
高硬度の水に稀釈しても安定であった。

【００６０】また、これら試料No.1〜５の２％水溶液に
ついて、発泡スプレーを用いて垂直硬表面にスプレーし
たところ、透明稀釈水溶液（試料No. ２〜５）に比べ、
濁りを生じた試料No.1は発泡性が著しく劣った。

【００６１】実施例６ＬＡＳ５％、ＧＬＤＡ20％、硫酸ナトリウム75％からな
る洗浄剤組成物の0.５％水溶液を表７に示す各ｐＨに調
整して試料No.1〜５を得た。これら各試料について油脂
汚れ除去性およびアルミニウムに対する腐食試験を行っ
た。

【００６２】試料のｐＨは各試料に0.２Ｍ炭酸ナトリウ
ム、0.２Ｍ炭酸水素ナトリウムおよび0.２Ｍ水酸化ナト
リウムをそれぞれ添加混合して調整した。

【００６３】油脂汚れ除去性については、実施例３と同
様に作製した牛脂汚れテストピースを、水温25℃の各試
料に15分間浸漬の後、引き上げ、実施例３と同様にして
洗浄効率（％）を算出することにより行った。

【００６４】アルミニウムに対する腐食試験は各試料
に、予め表面を清浄して重量を測定したアルミニウム板
を実施例２と同様にして浸漬し、腐食率（％）を求める
ことにより行った。同時にアルミニウムの表面状態も観
察した。結果を表６に示す。表６中、○印は表面変化な
く、光沢を有することを示し、×印は表面腐食がみら
れ、白色化したことを示す。

【００６５】

【表６】

【００６６】表６の結果から、油脂汚れ除去性について
は試料No.1（ｐＨ８）ではやや劣るが、試料No.2〜５、
すなわち、ｐＨが９以上になると洗浄性が高くなること
がわかる。

【００６７】アルミニウムに対する腐食については、試
料No.5（ｐＨ12) ではアルミニウム板表面に腐食がみら
れ、白化していた。一方、試料No.1〜４、すなわち、ｐ
Ｈが11以下では、アルミニウム板表面に変化がなく、光
沢を有していた。

【００６８】以上の結果より、試料No.2〜４、すなわ
ち、洗浄剤水溶液のｐＨが９〜11の範囲では、油脂汚れ
除去性に優れ、かつ、アルミニウム板表面に対する変化
がみられず、光沢性を有しており、したがって、洗浄性
に優れるとともに、アルミニウム材質への影響も小さ
く、本発明の好ましい範囲であるということができる。

【００６９】実施例７表７の各成分（％）を含有する洗浄剤組成物を炭酸カル
シウムが１00ppm 含有する水に稀釈して２％洗浄剤水溶
液を調製し、試料No.1〜３とした。これら各試料を５時
間アルミニウム板表面上にスプレーしてアルミニウム板
表面の状態を目視観察した。

【００７０】

【表７】

【００７１】表７の結果より、キレート剤（ＥＤＴＡ、
ＧＬＤＡ）が含まれてない試料No.1では、発泡状態が悪
く、また、キレート剤としてＥＤＴＡを使用した試料N
o.2では、発泡状態は改善されたものの、アルミニウム
板表面への腐食が起こる。一方、キレート剤としてＧＬ
ＤＡを使用した試料No.3では、発泡状態およびアルミニ
ウムの表面状態のいずれも良好であった。

【００７２】実施例８本発明洗浄剤組成物（表４の試料No.4）をＣＯＤで５00
ppm になるように水で稀釈した、さらに、化学工業排水
を処理している活性汚泥設備から活性汚泥を採取し、こ
の活性汚泥を小型の３槽直列曝気型活性汚泥設備に上述
の稀釈液とともに供給し、曝気をして生物分解のテスト
を行った。

【００７３】７〜８日経過した後の処理排水中のＣＯＤ
は50〜75ppm 程度に低減されており、分解率が85〜90％
であった。

【００７４】

【発明の効果】以上のとおり、本発明にかかる洗浄剤組
成物は油脂除去性に優れ、アルミニウムを始めとする軽
金属材料への影響が少なく、微生物分解性にも優れ、し
かも発泡性が優れる等の特徴を有しており、泡洗浄およ
び軽金属用洗浄に適しているということができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ１１Ｄ 3:26） (72)発明者高橋千恵東京都品川区東五反田５丁目10番８号大三工業株式会社内 (72)発明者柳原恒司東京都品川区東五反田５丁目10番８号大三工業株式会社内 (72)発明者齋藤信神奈川県川崎市川崎区千鳥町２番３号昭和電工株式会社川崎工場内 (72)発明者山本徹神奈川県川崎市川崎区千鳥町２番３号昭和電工株式会社川崎工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】キレート剤と、陰イオン界面活性剤およ
び／または非イオン界面活性剤からなる界面活性剤とを
含む洗浄剤組成物において、前記キレート剤としてグル
タミン酸イミノ二酢酸アルカリ塩を用いたことを特徴と
する軽金属用洗浄剤組成物。
【請求項２】前記グルタミン酸イミノ二酢酸アルカリ
塩がグルタミン酸イミノ二酢酸ナトリウム塩、カリウム
塩、またはアルカノールアミン塩である請求項１に記載
の軽金属用洗浄剤組成物。
【請求項３】前記グルタミン酸イミノ二酢酸アルカリ
塩と界面活性剤との配合比率が重量比で１：２乃至４：
１の範囲内である請求項１または２のいずれかに記載の
軽金属用洗浄剤組成物。
【請求項４】前記洗浄剤組成物水溶液のｐＨが９乃至
11の範囲内である請求項１、２または３のいずれかに記
載の軽金属用洗浄剤組成物。
【請求項５】請求項１の洗浄剤組成物が泡洗浄に適用
される請求項１に記載の軽金属用洗浄剤組成物。