JPS62283200A - カスレ傷抑制剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔技術分野〕 本発明は、たとえば、ガラスビン等のケイ酸質含有無機
製品をアルカリ洗浄する際に、発生又は拡大するカスレ
傷を抑制する組成物に関する。

〔従来技術〕

一般に、ガラスビン等のケイ酸質含有無機製品は１回収
後、熱アルカリ水溶液により洗浄されて。

再生使用されるが、その際、回収工程で衝突や摩擦によ
りその表面に微細な傷（カレント傷）がつく。

この部分はアルカリ洗浄工程で更に侵蝕されカスレ錫（
表面が特に白化した部分）が発生する。この方スレ傷は
、ガラスビンの再生使用回数の増加とともに拡大し、ガ
ラスビンの美観を悪化させ、ビン詰め飲料の商品価値を
低下させる。

従来、この方スレ傷を抑制する方法としては。

「ガラスビン表面に耐水性シリコン系樹脂をコーディン
グする方法」（特開昭５７−１７９０５３号公報）、あ
るいは「アルカリ水溶液にカスレ傷抑制剤としてグルコ
ン酸ソーダを少量添加した洗浄液を用いる方法」（「食
品工業の洗浄」第５章洗瓶剤、洗瓶方法Ｐ、　１２０〜
１２６）が知られている。

しかしながら、前者の方法は、アルカリ洗浄工程の他、
耐水性シリコン系樹脂をガラスビン表面にコーティング
するための工程を付設しなければならず、そのプロセス
が複雑化する上、高価なシリコン系樹脂を用いるために
薬剤コストが高くなるという欠点がある。

これに対して、後者の方法は、洗浄プロセスが簡単で、
しかも薬剤コストが安価であるという利点を有するもの
の、グルコン酸ソーダのガラスビンに対するカスレ傷抑
制効果が低いため、その再生使用回数が少ないという欠
点を有している。

〔目　　　的〕 本発明の目的は、アルカリ洗浄液の洗浄力を低下させる
ことなく、ケイ酸質含有無機製品のカスレ傷を効果的に
抑制できる新規なカスレ傷抑制剤を提供することにある
。

〔構　　成〕

本発明によれば、アルカリ洗浄剤の侵蝕にょリケイ酸質
含有無機製品の表面に生じるカスレ傷を抑制するもので
あって、主成分として下記（Ａ）又は（Ｉｔ）で示され
る化合物の少なくとも１種を含むことを特徴とするカス
レ傷抑制剤が提供される。

（Ａ）官能比（ＯＨ／Ｃ００Ｈ）が１．０〜２．０の脂
肪族系オキシジカルボン酸又はそのアルカリ金属塩。

（Ｂ）分子量が５０００〜２００００のポリカルボン酸
又はそのアルカリ金属塩。

本発明のカスレ傷抑制剤は前記（Ａ）又は（８）で示さ
れる化合物の少なくとも１種を主成分として含むことか
ら、このものをガラスビン等のケイ酸質含有無機製品の
洗浄工程におけるカスレ傷の発生また拡大を防止するた
めの添加剤として使用すると、該カスレ傷の面積増加率
を従来品（グルコン酸ソーダ）の約１／３程度までに低
減することができ、このため前記無ｌ１ｋＨ品の再生利
用回数を約３倍にも増加させることができる。

本発明に係るカスレ傷抑制剤がこのような顕著な作用効
果を奏する理由は、現時点においては必ずしも明らかで
ないが、ケイ酸質含有無機製品の表面で、前記（Ａ）又
は（Ｂ）で示される化合物とカスレ傷の原因物質と思わ
れるカルシウムやマグネシウム等の金属イオンとの間に
キレート化あるいはイオン架橋化が生じて水不溶性化合
物が生成し、このものが無機製品の表面に選択的に吸着
され、保護膜が形成されるため、シリカネットワークに
対するアルカリの攻撃が防止されるものと推察される。

本発明のカスレ傷抑制剤の主成分として用いる前記（Ａ
）又は（８）に包含される化合物としては、以下のもの
が挙げられる。

（＾）官能基比（ＯＨ／Ｃ００Ｉ＋）　＝　１〜２の脂
肪族オキシジカルボン酸またはそのアルカリ金属塩の具
体例。

（１）官能基比（０１１／Ｃ００Ｈ）　＝　１（７）脂
肪族オキシジカルボン酸又はそのアルカリ金属塩。

酒石酸又はそのアルカリ金属塩 （２）官能基比（ＯＲ／Ｃ００Ｉ＋）　＝　１．５の脂
肪族オキシジカルボン酸又はそのアルカリ金属塩。

トリオキシグルタル酸又はそのアルカリ金属塩 （３）官能基比（ＯＨ／Ｃ００Ｈ）　＝　２の脂肪族オ
キシジカルボン酸又はそのアルカリ金属塩。

アロネンエキ酸又はそのアルカリ金属 （Ｂ）分子量が５０００〜２００００のポリカルボン酸
又はそのアルカリ金属塩の具体例６ アクリル酸単独重合体 メタクリル酸単独重合体 アクリル酸−無水マレイン酸共重合体 メタクリル酸−無水マレイン酸共重合体アクリル酸−フ
マール酸共重合体 メタクリル酸−フマール酸共重合体 アクリル酸−イタコン酸共重合体 メタクリル酸−イタコン酸共重合体 この場合、後記比較例の結果等が示すように、カスレ傷
抑制剤として、■タルトロン酸、リンゴ酸（ＯＨ／にＯ
ＯＨ＝　０．５）、クエン酸（０１１／Ｃ０ＯＨ＝　０
．３）等のように本発明と同様な構造を有する脂肪族オ
キシ多価カルボン酸であっても、その官能基比が本発明
の範囲外の化合物、■グリセリン酸（０１１／Ｃ０ＯＨ
＝２）、乳酸、ヒドロアクリル酸、α−オキシ酪酸（Ｏ
Ｈ／Ｃ０ＯＨ＝　１　）のように本発明と同様な官能基
比を有するものであってもその構造が本発明と異る脂肪
族オキシモノカルボン酸、■グルコン酸、シュウ酸、コ
ハク酸等のように官能基比および構造のいずれもが本発
明と異なる脂肪族カルボン酸。

■α−オキシ安息香酸、没食子酸、マンデル酸、トロバ
酸のような芳香族オキシカルボン酸、■エチレンジアミ
ンテトラ酢酸、ニトリロトリ酢酸、ジエチレントリアミ
ンペンタ酢酸等の７ミノカルボン酸、■ピロリン酸、ト
リポリリン酸、ヘキサメタリン酸等の重合リン酸系化合
物、■分子量が５０００未満のポリカルボン酸、■分子
量が２００００を超えるポリカルボン酸等を用いた場合
には、本発明のような顕著なカスレ傷抑制剤を得ること
ができない。

この理由は、定かでないが、前記■〜■で示される化合
物は、カスレ傷の原因物質と思われるカルシウムやマグ
ネシウム等の金属イオンを捕集する能力が小さく、また
これらの金属イオンをキレート化により捕集したとして
も、形成される物質は１本発明のものと異なり水溶性で
あることから、ケイ酸質含有無機製品表面への吸着度合
が小さく。

本発明のようにその表面にアルカリの侵蝕を阻止する堅
固な保護膜を形成できないことによるものと考えられる
。

本発明のカスレ傷抑制剤は、ケイ酸質含有無機製品、た
とえばガラス製品あるいはセラミックス製品等をアルカ
リ洗浄する際に発生または拡大するカスレ傷を抑制する
ために用いられる。

ガラス製品としては、ガラスビン、ガラス食器等が、セ
ラミックス製品としては、電子部品基盤　・（特殊ガラ
ス、水晶）、セラミック食器等が挙げられる。

カスレ傷抑制剤は、ケイ酸質含有無機製品をアルカリ洗
浄する前に単独で使用してもよいが１通常は、アルカリ
洗浄工程で用いるアルカリ水溶液中に添加される。この
場合、その添加量は、アルカリ（苛性ソーダ）に対して
、１．０〜２０重ｔ％、好ましくは５．０〜１５．０電
歇％とするのが適当である。

アルカリ水溶液としては、苛性ソーダ、苛性カリ、リン
酸ソーダ、ケイ酸ソーダ、炭酸ソーダあるいは炭酸カリ
が用いられるが、洗浄力やコストの面から特に苛性ソー
ダ又は炭酸ソーダを用いることが好ま−しく、その濃度
も０．５〜１０重量％、望ましくは１〜６重景電歇する
のが良い。

洗浄方式は特に制約されないが、短時間に多量の洗浄が
可能な浸漬洗浄法を特に多槽浸漬式洗浄法を適用するこ
とが好ましく、また洗浄温度は。

特にアルカリによる動植物油の分解力を高めるために６
０〜１００℃、望ましくは７０〜９０℃とするのがよい
。

また、本発明の一般式（Ａ）及び／又は一般式（Ｂ）で
示される化合物は、複数の洗浄槽に連続的に移動させる
方法により１例えば王冠等から発生する鉄サビがその口
部に付着したガラスビンを洗浄する方法におけるカスレ
傷抑制剤としても好適に使用される。

通常、この種の鉄サビが付着したガラスビンの洗浄法と
しては、洗浄液として、グルコン酸塩を用い、多槽式洗
浄法において同一のカスレ傷抑制剤を使用する洗浄法が
知られているが、この方法では口部に付着した鉄サビは
除去できるものの。

アルカリ洗浄によって生じるカスレ傷を抑制する効果が
不満足なものであるという難点があった。

しかしながら、本発明のカスレ傷抑制剤を含む洗浄液と
グルコン酸塩を含む洗浄液とを組合せた多槽式洗浄法に
よれば、これらの難点が解消され。

カスレ傷抑制効果と鉄サビ除去性の両者を共に満足する
実用的に極めて優れた洗浄効果が得られる。

このような洗浄方法の具体的な態様としては、例えば、
第１洗浄工程の洗浄液として、０．５〜１０重量２、好
ましくは１〜６重量２濃度のアルカリ溶液及び該アルカ
リ（固形分換算）に対して１．０〜２０重量％。

好ましくは５．０〜１５．０ｆｆｉｆ％の前記一般式（
Ａ）及び／又は一般式（ＩＩ）で表わされる化合物を含
むものを用い、第２洗浄工程の洗浄液Ｂとして０．４〜
７重＋ｉ％濃度、好ましくは０．４〜４重量％濃度のア
ルカリ溶液及び該アルカリ（固形分換算）に対して１．
０〜２０重量％、好ましくは５．０〜１５重量％のグル
コン酸塩を含むものを用いて洗浄操作を行う方法等が例
示される。

この場合、第１洗浄工程においては、上記の成分および
濃度からなる洗浄液晶を含む１〜５槽の洗浄槽で洗浄し
、ついで第２洗浄工程において、上記で規定した成分お
よび濃度からなる洗浄液Ｂを含む１〜５槽の洗浄槽で洗
浄する、というように、合計２〜１０４９の洗浄槽を用
いて洗浄を順次に行う洗浄方法も本発明の実施態様とし
て包含されるが、実用的には５〜１０槽による洗浄方法
が有利である。

また、第２洗浄工程におけるアルカリ濃度は、第１洗浄
工程におけるアルカリ濃度より低く定めるのが好ましく
、第１洗浄工程で用いた濃度１に対して第２洗浄工程の
濃度は０．２〜０．７であることが好ましい結果を与え
る。

〔効　　果〕

本発明のカスレ傷抑制剤は、アルカリ洗浄液の洗浄力を
低下させることなく、ガラスビン等のケイ酸質含有無機
製品のカスレ傷の発生または拡大を効果的に抑制できる
ため、前記無機製品の再生使用回数を大幅に伸ばすこと
ができるという利点を有する。

〔実施例〕

本発明を更に詳細に説明するため、以下に実施例を示す
。

実施例１（カスレ傷抑制剤の種類の効果）３ｃ０１　Ｘ
　５Ｃ１１（縦×横）の大きさに切断したガラスビンの
テストピースを作成し、テストピース同士をこすり合わ
せて、その表面に、一定面積の微細な傷をつける。その
テストピースを苛性ソーダ４重量％、表−１に示す種々
のカスレ傷抑制剤０．４重量％（対アルカリ：１０重量
％）を溶解した洗浄液を満たした、ウォータバスの中へ
浸漬し、温度８０℃一定の条件下で６０分間、洗浄処理
を行なった。次にテストピースを取り出し、水洗乾燥後
、アルカリにより発生したカスレ傷面積を工業用リニア
カメラ画像解析装置を用いて洞定し、（１）式によりカ
スレ傷面積増加率（％）を算出した。

また、アルカリ洗浄の洗浄力評価は、同様なテストピー
スの表面にダイズ油汚垢を一定量付着させ、洗浄処理後
、ソックスレー抽出器で残油分を定量し、（２）式を用
いて汚垢除去率を算出し１行なった。

−Ａ （＋）カスレ傷面積増加率（％）＝−Ｘ１００Ａ：洗浄
処理前のカスレ傷面積（ａＩｌ）Ｂ：洗浄処理後のカス
レ傷面積（ｄ） Ｗ、：洗浄処理前のダイズ油付着量（ｇ）Ｗ２：洗浄処
理後のダイズ油付着量（ｇ）その結果を表−１に示す。

実施例２ 実施例１と同様な方法で、酒石酸ソーダおよびポリアク
リル酸ソーダ（Ｍｗ＝　１００００）のアルカリに対す
る添加量の影響を検討した。その結果を表−２に示す。

実施例３ 実施例１と同様な方法で、酒石酸ソーダおよびポリアク
リル酸ソーダ（Ｍ讐＝　１００００）をアルカリに対し
てｌＯ重菫％添加し、アルカリ濃度の影響を検討した。

その結果を表−３に示す。

３ｃｍ　Ｘ　５ｃｍ　（縦×横）の大きさに切断したガ
ラスコツプのテストピースを作成し、テストピース同士
をこすり合わせて、その表面に一定面積の微細な傷をつ
ける。そのテストピースを苛性ソーダ２重量％、表−４
に示す種々のカスレ傷抑制剤０．２重量％（対アルカリ
：１０重量％）を溶解した洗浄液を満たしたウォーター
パスの中へ浸漬し、温度８０℃、一定の条件下で６０分
間洗浄処理を行なった。以下、実施例１と同様な方法で
操作し、カスレ傷面積増加率及び油汚垢除去率を算出し
た。その結果を表−４に示す。

実施例５（ケイ酸質電子基板に対するカスレ傷抑制剤の
効果） ３ｃｍ　Ｘ　５ｃ＋＋＋　（縦×横）の大きさに切断し
た電子基板用ガラスのテストピースを作成し、テストピ
ース同士をこすり合わせて、その表面に一定面積の微細
な傷をつける。そのテストピースを苛性ソーダ１重量％
１表−５に示す種々のカスレ傷抑制剤０．１重量％（対
アルカリ：１０重電歇）を溶解した洗浄液を満たしたウ
ォーターバスの中へ浸漬し、温度７０℃、一定条件下で
６０分間洗浄処理を行なった６以下、実施例１と同様な
方法で操作し、カスレ傷面積増加率及び油汚垢除去率を
算出した。その結果を表−５に示す６ 実施例６（多段洗浄槽による洗浄方法）ｌ　　サビ、去
　　　（予備試験） 厚さ１■の鋼板（２５ｍ＋＋＋　Ｘ　７５ｍｍ）　１５
枚を水道水（７００ｍＱ）に６０℃加温で２日間浸し、
サビを発生させ、サビを遠心分離で濃縮し、サビ液を調
製した。このサビ液０．２＋ａＱをスライドガラスに均
一に塗布し、水分を風乾除去後、１０５℃で１時間乾燥
し、徐冷後、その重量を測定した。

このサビ汚垢板を台所用洗浄剤の洗浄力試験に用いられ
るリーナッッ洗浄力試験機に取付け、下記の洗浄液Ａ及
び洗浄液Ｂからなる洗浄液１００ｔａ　Ｑを用い、洗浄
温度８０℃で回転数２５０ｒρｍｌｏ分間撹拌し、洗浄
する。洗浄終了後の汚垢板を１０５℃１時間で乾燥し、
下式よりサビ除去率を算出した。

−Ｃ Ａ：洗浄前のサビ汚垢板の重量 Ｂ：　〃　後の Ｃニスライドガラスの重量 その結果を表−６に示す。

なお、洗浄液としては、以下の洗浄液Ａ及び洗浄液Ｂを
用い、またＡＱＩ！ラベル洗浄液中に入ってくるＡ２の
影響を除くために、各洗浄液には各々アルミン酸ソーダ
（ＡＱとして３０００ｐｐ＋ｗ）を含有させた。

洗浄液Ａ：苛苛性ソーダ４ロ０ 示される添加剤０．４重量％ 洗浄剤Ｂ：苛苛性ソーダ２．型 示される添加剤０．２重量％ 表−６洗浄試験（鉄サビ除去性） 本発明の如く、洗浄液Ａに酒石酸Ｎａを洗浄液口にグル
コン酸Ｎａを添加すると、良好な鉄サビ除去性を示すこ
とが判った。

そこで次に実用ビンを用いて，カスレ傷抑制効果と鉄サ
ビ除去性について検討した。

〔カスレ傷抑制効果試験〕 試料としては、スカッフ塩の目立つものの代表例として
ビールビンを使用した。またビールビンは洗浄試験前の
傷が同じ程度のものを回収ビンの中から選択した。洗浄
試験はビールビンを予熱後２０Ｑの槽の前記予備試験と
同様な洗浄液に４本ずつ８０℃、３０分間撹拌下に浸漬
した。洗浄後、サンプルビンを取り出し、ビン温度を下
げながら、ビン表面を水洗する。ビン表面を乾燥させた
後、スカッフ塩の面積をスカッフ塩の評価試験機を用い
て測定した。

〔鉄サビ除去試験〕

試料としては１回収されたビールビンの中から同程度の
０錆（鉄サビ）が付着してＣするビンを用いた。試料ビ
ンを逆にし８０℃に加温した前記予備試験と同じ洗浄液
を入れたＩＱビーカに浸漬し、３０分間マグネチックス
ターラーで撹拌し、洗浄した後、サンプルビンを乾燥さ
せ１口鎖（鉄サビ）の除去性を目視で判定した。

○；口口鎖鉄サビ）が完全に除去されている６Δ；若千
口錆（鉄サビ）が除去されている。

Ｘ；はとんど０錆が除去されていない。

以上の結果を表−７に示す。

表−７洗浄試験（カスレ傷抑制効果と鉄サビ除去性）表
−７より添加剤として、洗浄液＾および洗浄液８共にグ
ルコン酸Ｎａを使用した場合は鉄サビ除去性は良好であ
るが、カスレ傷の拡大率が大きい（試料Ｎｏ５１）、又
、酒石酸Ｎａを洗浄液Ａおよび洗浄液Ｂの添加剤として
共に使用するとカスレ傷の拡大率は最も小さいが、鉄サ
ビ除去性が劣化する（試料Ｎｏ５２）−洗浄液Ａに酒石
ｆａＮａ、洗浄液Ｂにグルコン酸Ｎａを用いると鉄サビ
除去性が良好でかつカスレ傷の拡大が小さくなることが
わかった（試料Ｎｏ５４）。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルカリ洗浄剤の侵蝕によりケイ酸質含有無機製
   品の表面に生じるカスレ傷を抑制するものであって、主
   成分として下記（Ａ）又は（Ｂ）で示される化合物の少
   なくとも１種を含むことを特徴とするカスレ傷抑制剤。 （Ａ）官能基比（ＯＨ／ＣＯＯＨ）が、１．０〜２．０
   の脂肪族系オキシジカルボン酸又はそのアルカリ金属塩
   。 （Ｂ）分子量が５０００〜２００００のポリカルボン酸
   又はそのアルカリ金属塩。
2. （２）ケイ酸質含有無機製品がガラスビンである特許請
   求の範囲第１項記載のカスレ傷抑制剤。
3. （３）ケイ酸質含有無機製品が電子部品基盤である特許
   請求の範囲第１項記載のカスレ傷抑制剤。
4. （４）ケイ酸質含有無機製品が食器類である特許請求の
   範囲第１項記載のカスレ傷抑制剤。