JP5429465B2 - 洗浄剤組成物 - Google Patents

Description

本発明は、洗浄剤組成物に関し、詳しくは、乳幼児の身体洗浄剤、哺乳瓶などの乳幼児食器、生鮮食品、食品製造機器などの洗浄に好適に用いられる洗浄剤組成物に関する。

近年、消費者の安全性志向の高まりから、人が接触して使用する洗浄剤組成物に対しては、口に入っても安全であることや皮膚に対する刺激が小さいことなど、高い安全性が要求されている。特に、哺乳瓶などの乳幼児食器、生鮮食品、食品製造機器などの洗浄においては、洗浄剤の誤飲や界面活性剤の残留などが懸念されることから、問題意識が高い。
そこで、これまで食品又は食品添加物のみで構成され、ショ糖脂肪酸エステルやポリグリセリン脂肪酸エステルを主洗浄成分とした洗浄剤組成物が提案されている。しかし、ショ糖脂肪酸エステルは加水分解安定性が悪く、洗浄剤に配合した際に経時でショ糖と脂肪酸に加水分解するため、脂肪酸由来の沈殿を発生するなどの問題があり、ポリグリセリン脂肪酸エステルは、一般に脂肪酸モノグリセライドなどの不純物を多く含むため、洗浄剤に配合した際に低温保存下で沈殿が発生するという問題があった。

上記の問題を解決すべく、特許文献１〜３ではポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルを使用し、食品又は食品添加物のみで構成された洗浄剤組成物が提案されている。特許文献１では、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルとポリグリセリン脂肪酸エステル又はショ糖脂肪酸エステルとを含有する洗浄剤組成物であって、沈殿の発生が抑制されるなど組成物の保存安定性が改善されるばかりでなく、洗浄力や起泡力にも優れた洗浄剤組成物が報告されている。また、特許文献２には、加水分解酵素（Ｃ）を必須成分とし、特定のモノグリセリド多価カルボン酸エステル（Ａ）及び／又は特定の化合物群から選ばれる成分（Ｂ）を含有する、食品などに付着している微生物の洗浄除去性に優れた食品用洗浄剤組成物が記載され、化合物群の１選択肢として、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルが例示されている。さらに、特許文献３では、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル及びソルビタン脂肪酸エステルから選ばれる少なくとも１種を必須成分として含む、ビン詰め飲料及びカン詰め飲料用水切り剤を提案している。
しかし、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルは、主洗浄成分として使用した場合、パラベンや安息香酸などの防腐剤を不活化するため、組成物の防腐効力を低下させるという問題、並びに、起泡性は良好であるが、泡の持続性において不十分であるという問題があった。そのため、特許文献１の洗浄剤組成物においても、防腐効力が不十分であり菌汚染が懸念されるばかりでなく、泡の持続性も不十分であり何度も洗浄剤を継ぎ足して洗わなければならないという問題があった。また、特許文献２の洗浄剤組成物は、加水分解酵素を主たる洗浄成分とし、むしろ低泡性が求められる種類であって、界面活性剤を主たる洗浄成分とする本発明の洗浄剤組成物とは、洗浄剤の類型が異なる。特許文献３の水切り剤も、その用途から見て、起泡性よりむしろ低泡性が望まれることはあきらかであるから、同文献に、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルを含有する水切り剤が記載されていても、その配合が起泡性や泡の持続性の良好な組成物を示唆しているとはいえない。

また、特許文献４には、高級脂肪酸及びそのカリウム塩を含有し、高級脂肪酸：高級脂肪酸カリウム塩重量比が、１５：８５〜１：９９である液体身体洗浄剤組成物が記載されている。当該高級脂肪酸は、ラウリン酸、ミリスチン酸、及びパルミチン酸を必須成分とする混合物であって、カリウム石鹸でありながら、豊かでクリーミィな泡を与えるというものである。仮に、当該特定の組成によって形成される泡が持続性の良いものであったとしても、フリーの高級脂肪酸、とくにラウリン酸及び／又はミリスチン酸のみによって、同様の泡が形成されることの示唆はない。
よって、食品又は食品添加物のみで構成され、かつ、優れた起泡性と泡の持続性を両立し、十分な防腐効力を有し、しかも保存安定性にも優れた洗浄剤組成物は、未だ提供されていない。

特開２００４−９９７７３号公報 特開平８−１２９９５号公報 特開平４−２８３３００号公報 特開平８−１３３９６２号公報

本発明が解決しようとする課題は、食品又は食品添加物のみで構成され、かつ、優れた起泡性と泡の持続性をともに有し、十分な防腐効力があり、しかも保存安定性にも優れた、洗浄剤組成物を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明者らは鋭意検討した結果、以下の知見を得た。ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルを主洗浄成分とする洗浄剤に対して、ラウリン酸又はミリスチン酸を所定量配合することで、パラベン等の一般的な防腐剤と異なり、ポリグリセリンモノ脂肪酸エステル存在下で相乗的に防腐効力を発揮し、さらに起泡性、泡の持続性、低温安定性にも優れる洗浄剤組成物を見出すに至った。
すなわち、本発明は、以下に示すものである。
（ａ）けん化価が４０〜５５KOHｍｇ／ｇ、かつオキシエチレン基含量が６０．０〜８０．０質量％のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル
（ｂ）ポリグリセリンの平均重合度が４〜２０であるポリグリセリンモノ脂肪酸エステル
（ｃ）ラウリン酸又はミリスチン酸
（ｄ）水
上記(ａ)〜(ｄ)を、ａ成分とｂ成分の質量比[ａ／b]が１／１〜１８／１、ａ成分とｂ成分の和［ａ＋ｂ］が組成物全量に対して５〜３０質量％、ａ成分とｃ成分の質量比[ａ／c ] が５／１〜２５／１の割合で含有し、さらに、２０℃におけるｐＨが６〜８である、洗浄剤組成物。

本発明の洗浄剤組成物は、けん化価が４０〜５５KOHｍｇ／ｇ、かつオキシエチレン基含量が６０．０〜８０．０質量％のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルと、ポリグリセリンの平均重合度が４〜２０であるポリグリセリンモノ脂肪酸エステルと、ラウリン酸又はミリスチン酸、及び水を、所定の比率で配合するによって得られる低温保存安定性に優れた洗浄剤組成物である。
起泡性及び泡の持続性は、ともに極めて良好であり、防腐効力にも優れ、また、食品添加物のみで構成されているため、食器、例えば哺乳瓶などの乳幼児用食器、生鮮食品、食品製造機器などの洗浄に、特に適する。

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の洗浄剤組成物におけるａ成分である、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルは、ソルビトール又はソルビタンと脂肪酸との部分エステルであるソルビタン脂肪酸エステルに、エチレンオキシドを付加させた非イオン性界面活性剤である。本発明のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル（ａ成分）は、特定の範囲のけん化価及びオキシエチレン基含量を有している。けん化価は４０〜５５KOHｍｇ／ｇであり、好ましくは４２〜５５KOHｍｇ／ｇ、さらに好ましくは４５〜５５KOHｍｇ／ｇである。けん化価が４０KOHｍｇ／ｇ未満のものは、泡の持続性が不十分となり易く、５５KOHｍｇ／ｇを超えると、起泡性、低温保存安定性において不十分となり易い。オキシエチレン基含量は、全量に対し６０．０〜８０．０質量％であり、好ましくは６２．０〜７６．０質量％、より好ましくは６５．０〜７４．０質量％である。オキシエチレン基含量が６５．０質量％未満のものは、起泡性や低温安定性が低下し、７４質量％を超えると、泡の持続性が低下する傾向にある。
ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルを構成する脂肪酸は、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ベヘン酸、アラキン酸等の炭素数８〜２２の飽和又は不飽和脂肪酸から選ばれる１種、又は２種以上の混合物であり、好ましくは炭素数１０〜１８の飽和又は不飽和脂肪酸から選ばれる１種、又は２種以上の混合物であり、より好ましくは、ラウリン酸、オレイン酸、又はステアリン酸等の炭素数１２〜１８の飽和又は不飽和脂肪酸から選ばれる１種、又は２種以上の混合物であり、本発明のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルとしては、これら脂肪酸の、モノエステル、ジエステルエステル、トリエステル等が用いられる。
具体的には、ポリソルベート２０（ポリオキシエチレン（２０mol）ソルビタンモノラウレート）、ポリソルベート６０（ポリオキシエチレン（２０mol）ソルビタンモノステアレート）、ポリソルベート８０（ポリオキシエチレン（２０mol）ソルビタンモノオレート）等が挙げられ、これポリソルベート２０及びポリソルベート８０が、起泡力や低温安定性の点で特に好ましい。

本発明のポリグリセリンモノ脂肪酸エステル（ｂ成分）は、ポリグリセリンの平均重合度が４〜２０であり、好ましくは６〜１６、より好ましくは８〜１２である。重合度が４未満のものは、起泡性や低温安定性が低く、２０を超えるものは、泡の持続性が低くなる。これらのポリグセリンの平均重合度は、ポリグリセリン脂肪酸エステルを加水分解し、得られたポリグリセリンの水酸基価の実測値から求めた平均重合度で表される。例えば、テトラグリセリンの理論水酸基価は１０７２、ペンタグリセリンの理論水酸基価は１０１２、デカグリセリンの理論水酸基価は８８８と、ポリグリセリンの重合度が上がるにつれて、その理論水酸基価は下がっていく。よって、得られたポリグリセリンの水酸基価の実測値が１０７２以下であれば、平均重合度は４以上ということになる。

ｂ成分であるポリグリセリンモノ脂肪酸エステルを構成する脂肪酸は、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、ベヘン酸、アラキン酸等の炭素数８〜２２の飽和又は不飽和脂肪酸から選ばれる１種、又は２種以上の混合物であり、好ましくは炭素数１０〜１６の飽和又は不飽和脂肪酸から選ばれる１種、又は２種以上の混合物であり、より好ましくは、ラウリン酸等の炭素数１２の飽和又は不飽和脂肪酸から選ばれる１種、又は２種以上の混合物である。
ｂ成分であるポリグリセリンモノ脂肪酸エステルの製造法としては、ポリグリセリンと脂肪酸とのエステル化反応、ポリグリセリンと脂肪酸エステルとのエステル交換反応、グリシドールと脂肪酸との付加重合反応などの周知方法が例示されるが、いずれの製造法から得られるものでも良い。また、場合によっては蒸留精製や脱色を行っても構わない。

本発明のｃ成分は、ラウリン酸又はミリスチン酸である。ラウリン酸は起泡性及び防腐効力の向上に、ミリスチン酸は泡の持続性の向上に特に効果があり、ラウリン酸とミリスチン酸を併用して使用することもできる。炭素数が１２未満の脂肪酸は、皮膚への刺激性に問題があり、炭素数が１４を超える脂肪酸は、起泡性、防腐効力、低温安定性において不十分である。また、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であるならば、ヤシ脂肪酸のようなラウリン酸やミリスチン酸を主成分とする混合脂肪酸を使用してもよい。
本発明のｄ成分は水であり、蒸留水やイオン交換水等の精製水を好ましく用いることができる。

ａ成分とｂ成分の質量比[ａ／ｂ]は、１／１〜１８／１であり、好ましくは２／１〜９／１であり、より好ましくは３／１〜６／１である。ａ成分とｂ成分の質量比[ａ／ｂ]が１／１未満の場合は、泡の持続性及び低温安定性が低下する。［ａ／ｂ］が１８／１を超える場合は、防腐効力が不十分となり、起泡性がやや低下する。
ａ成分とｂ成分の和[ａ＋ｂ]は５〜３０質量％であり、好ましくは８〜２５質量％、より好ましくは１０〜２５質量％である。ａ成分とｂ成分の和[ａ＋ｂ]が５質量％未満の場合は、泡の持続性や起泡性が不十分であり、３０質量％を超える場合は、粘度の異常な上昇などによる不具合を生じる懸念があり、コスト的にも不利である。
ａ成分とｃ成分の質量比[ａ／ｃ] は、５／１〜２５／１であり、好ましくは１０／１〜２２／１、より好ましくは１５／１〜２０／１である。ａ成分とｃ成分の質量比[a／ｃ]が５／１未満の場合、低温安定性が低下し、２５／１を超える場合は、防腐効力や起泡性が不十分である。
ａ成分とｂ成分とｃ成分の質量の和が組成物中に占める割合は特に限定されるものではないが、通常、６〜３２質量％、好ましくは１０〜３０質量％であり、より好ましくは１５〜２５重量％である。

本発明の洗浄剤組成物の２０℃におけるｐＨは６〜８であり、より好ましくは６．５〜７．５である。ｐＨは、組成物原液をｐＨメーター等で直接測定することもできるが、洗浄剤組成物中の固形分濃度が高い場合は組成物原液を５ｗｔ％程度に希釈して測定すると測定ぶれが小さい。ｐＨが６未満であると、低温安定性が低下し、起泡力も不十分である。ｐＨが８を超えると、泡の持続性が低下するばかりでなく、アルカリ性であるため手肌への低刺激性の点で好ましくない。また、本発明のｃ成分は脂肪酸であるので、そのまま洗浄剤組成物に配合するとｐＨが酸性になるが、リン酸水素二ナトリウムやクエン酸三ナトリウムなどの弱塩基でｐＨを調整することで、液性を中性付近にすることができる。

さらに、本発明の洗浄剤組成物は、必要に応じて、その他の添加成分を含んでいてもよく、その他添加成分としては、ａ成分、ｂ成分以外の乳化剤、エタノール、プロピレングリコール、グリセリンなどの溶剤、クエン酸塩、コハク酸塩、リンゴ酸塩、酒石酸塩などのビルダー、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等の増粘安定剤、トコフェロール等の抗酸化剤、香料、着色剤等を適宜配合することができる。

以下に、実施例及び比較例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
＜ａ成分について＞
表１に、本発明のａ成分であるポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、及び比較成分（ａ´成分）について、成分名、一般名、製品名、メーカーを示す。また、表２には、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルのけん化価及びオキシエチレン基含量を示す。なお、けん化価及びオキシエチレン基含量は以下に示す試験方法に従って測定した。
※
けん化価の測定方法 ； 食品添加物公定書 香料試験法（２．０ｇ）
※
オキシエチレン基含量の測定方法 ； 食品添加物公定書（ポリソルベート２０[９００５−６４−５]、同６０[９００５−６７−８]、同６５[９００５−７１−４]、同８０[９００５−６５−６]） オキシエチレン基（-ＯＣＨ_２ＣＨ_２-）含量定量法

＜ｂ成分について＞
表３に、ｂ成分であるポリグリセリン脂肪酸エステルとその成分名、ポリグリセリンの平均重合度、製品名、メーカー名を示す。

＜洗浄剤の調製＞
表４に示された成分をビーカーに全て秤量し、ウォーターバス中、プロペラで攪拌しながら８０℃まで加温した。溶解確認後、攪拌しながら室温まで空冷し、組成物を得た。

＜評価方法＞
１） 防腐効力
１−１） 試験菌種
・細菌(３種)
Escherichia coli IFO3972（大腸菌）
Staphylococcus aureus IFO13276（黄色ブドウ球菌）
Pseudomonas aeruginosa IFO13275（緑膿菌）
・真菌(２種)
Candida albicans IFO1594（カンジダ菌）
Aspergillus niger IFO9455（黒コウジカビ）
１−２） 培養温度

細菌３種：３５℃；真菌２種：２８℃
１−３） 菌の接種
菌体を滅菌水に懸濁して調製した菌液３００μlを、調製した洗浄剤３０mlに添加し、よく混合することにより接種するものとした。なお、Aspergillus niger（黒コウジカビ）は胞子のラピゾールA-80（日油製）１００ppm水溶液)懸濁液を菌液とした。
１−４） 菌数測定
それぞれの菌の各試料への接種時、及び接種後１、３及び７日後の生菌数を寒天平板混釈法で測定した。測定培地は、細菌はSCDLP寒天培地を、真菌はGPLP寒天培地をそれぞれ使用した。サンプルの希釈にはLP希釈液を使用した。培養条件は、細菌については３５℃、４８〜７２時間、真菌は２８℃、４８〜１２０時間とした。
１−５） 判定基準
○
； 細菌３種全ての生菌数が接種の１日後に６桁以上低減し、かつ、真菌２種どちらかの生菌数が接種の７日後に６桁以上低減する。
×
； 上記基準に合格しない。

２） 起泡性
洗浄剤の５質量％水溶液をミルサー試験機（Ｉｗａｔａｎｉ（株）製、ＩＦＭ−１００）で５秒間攪拌し、１分間静置した後の泡の高さを測定した。判定は下記の基準で行い、ＡＡ、Ａ、及びＢを合格とした。
（評点） ： （評価）

ＡＡ ： 泡の高さが３０ｍｍ以上

Ａ ： 泡の高さが２５ｍｍ以上〜３０ｍｍ未満

Ｂ ： 泡の高さが２０ｍｍ以上〜２５ｍｍ未満

Ｃ ： 泡の高さが１５ｍｍ以上〜２０ｍｍ未満

Ｄ ： 泡の高さが１５ｍｍ未満

３） 泡の持続性
上記評価２の起泡性試験で泡立てた泡を、さらに１０分間静置し、泡の高さを測定した。以下の式から泡の安定性を算出し、泡の持続性を評価した。
泡の安定性（％）＝
［１０分後の泡の高さ（ｍｍ）／１分後の泡の高さ（ｍｍ）］×１００
判定は下記の基準で行い、ＡＡ、Ａ、及びＢを合格とした。
（評点） ： （評価）

ＡＡ ： 泡安定性が９５％以上

Ａ ： 泡安定性が８０％以上〜９５％未満

Ｂ ： 泡安定性が７０％以上〜８０％未満

Ｃ ： 泡安定性が６０％以上〜７０％未満

Ｄ ： 泡安定性が６０％未満

４） 低温保存安定性
調製した洗浄剤１００ｇを１００ｍＬのガラス瓶に充填し、密閉した後、−５℃の恒温槽で１ヶ月間保存した。試験後のサンプルの性状を確認し、以下の基準で評価を行った。
○
； 洗浄剤の外観の変化が確認されない。
×
； 洗浄剤に沈殿の発生など外観の変化が確認される。

表４に、洗浄剤組成物の処方並びにそれらの評価結果を示す。実施例１〜４より、本発明の洗浄剤組成物は乳化性が良好で、防腐効力、起泡性、泡の持続性、低温保存安定性のいずれも優れていた。
一方、比較例１〜９では十分な効果が得られていない。比較例１では、けん化価とオキシエチレン基含量が本発明の範囲から外れるポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル（ａ´成分）を使用しているため、起泡性や低温保存安定性において不十分であった。比較例２では、ｃ成分の代わりにグリセリンモノラウレートが使用されているため、起泡性、泡の持続性において不十分であった。比較例３では、ｃ成分の代わりにステアリン酸を使用しているため、起泡性、低温保存安定性において不十分であった。比較例４では、ｐＨが本発明の範囲から外れるため、起泡性、低温保存安定性において不十分であった。比較例５では、ａ成分とｂ成分の重量比［ａ／ｂ］が本発明の範囲から外れているため、泡の持続性、低温保存安定性において不十分であった。比較例６では、ｂ成分が使用されていないため、防腐効力において不十分であった。比較例７では、ａ成分とｂ成分の重量の和［ａ＋ｂ］が本発明の範囲を外れるため、防腐効力、起泡性、泡の持続性において不十分であった。比較例８では、ａ成分とｃ成分の重量比［ａ／ｃ］が本発明の範囲を外れるため、低温安定性において不十分であった。比較例９では、ｃ成分を含有していないため、防腐効力において不十分であった。

Claims (1)

1. （ａ）けん化価が４０〜５５KOHｍｇ／ｇ、かつオキシエチレン基含量が６０．０〜８０．０質量％のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル
   （ｂ）ポリグリセリンの平均重合度が４〜２０であるポリグリセリンモノ脂肪酸エステル
   （ｃ）ラウリン酸又はミリスチン酸
   （ｄ）水
   上記(ａ)〜(ｄ)を、ａ成分とｂ成分の質量比[ａ／ｂ]が１／１〜１８／１、ａ成分とｂ成分の和［ａ＋ｂ］が組成物全量に対して５〜３０質量％、ａ成分とｃ成分の質量比[ａ／c ] が５／１〜２５／１の割合で含有し、さらに、２０℃におけるｐＨが６〜８である、洗浄剤組成物。