(57)【要約】【課題】本発明は、対象となる表面の材質、形状に関わらず、物理的に強固であり且つ薬剤による除去も困難なケイ酸塩化合物の析出を抑制できる析出抑制剤を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の析出抑制剤は、Ｎ，Ｎ−ジ（２−ヒドロキシエチル）グリシンおよび／またはその塩を含むことを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ，Ｎ−ジ（２−ヒドロキシエチル）グリシンおよび／またはその塩を含むことを特徴とするケイ酸塩化合物の析出抑制剤。
【請求項２】
さらにキレート剤を含む請求項１に記載のケイ酸塩化合物の析出抑制剤。
【請求項３】
前記キレート剤が、アミノカルボン酸系キレート剤、有機ホスホン酸系キレート剤、および、ヒドロキシカルボン酸系キレート剤から選ばれる少なくとも１種である請求項２に記載のケイ酸塩化合物の析出抑制剤。
【請求項４】
前記アミノカルボン酸系キレート剤が、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ミン六酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、メチルグリシン二酢酸、エチレンジアミン二こはく酸、グルタミン酸−Ｎ，Ｎ−二酢酸、アスパラギン酸−Ｎ，Ｎ−二酢酸、および、ニトリロ三酢酸から選択される少なくとも１種である請求項３に記載のケイ酸塩化合物の析出抑制剤。
【請求項５】
前記有機ホスホン酸系キレート剤が、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸、ニトリロトリメチレンホスホン酸、２−ホスホノ−１，２，４−ブタントリカルボン酸、および、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸から選択される少なくとも１種である請求項３に記載のケイ酸塩化合物の析出抑制剤。
【請求項６】
前記ヒドロキシカルボン酸系キレート剤が、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、および、グルコン酸から選択される少なくとも１種である請求項３に記載のケイ酸塩化合物の析出抑制剤。
【請求項７】
さらに界面活性剤を含む請求項１〜６のいずれかに記載のケイ酸塩化合物の析出抑制剤。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の析出抑制剤を含有することを特徴とする洗浄剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属とケイ酸とを含有する水（水溶液）の乾燥時においても、ケイ酸塩化合物の析出を抑制することができる析出抑制剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
水道水や雨水等の水と接触する表面（金属、ガラス、樹脂等の平面、曲面等）において、この水に含まれるカルシウムやマグネシウム等の金属や、ケイ酸は、湿潤、乾燥のサイクルにより会合し、炭酸塩、ケイ酸塩等の水に不溶の固形物（いわゆる水垢）となって析出する。この水垢の付着によって、表面の美観が損なわれるだけでなく、前記湿潤、乾燥のサイクルの繰り返しにより、発生した水垢が起点となって更なる水垢の析出を招く場合がある。このような水垢の中でも、ケイ素とカルシウムとが会合して形成するケイ酸カルシウム等のケイ酸塩化合物は非常に強固な物質であり、表面に固着した場合には、研磨等の物理的な除去方法や、次亜塩素酸ナトリウム等の強力な酸化剤で溶解する除去方法などにより除去する他なく（特許文献１）、これらの方法では適用対象となる表面の材質も限られていた。
【０００３】
このため、水垢の付着を防止する方法としては、水垢がこびりつかないように、予め表面処理をする方法が提案されており、その例として撥水皮膜処理が挙げられる（特許文献２）。しかしながら、このような撥水皮膜処理では、傾斜のある表面については水が表面張力により水玉となって転げ落ち、水分が残留しないため水垢の析出を抑制できるが、水平面では水玉が移動せず撥水皮膜上に残るため、水玉中の水分の蒸発により水垢となって表面に付着してしまう場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２８５０９７号公報
【特許文献２】特開２０００−２５６０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであり、その目的は、対象となる表面の材質、形状に関わらず、物理的に強固であり且つ薬剤による除去も困難なケイ酸塩化合物の析出を抑制できる析出抑制剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、特定構造を有する化合物を用いることによって、物理的に強固であり且つ薬剤による除去も困難なケイ酸塩化合物の析出を抑制できることを見出して、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、上記課題を解決することのできた本発明のケイ酸塩化合物の析出抑制剤は、Ｎ，Ｎ−ジ（２−ヒドロキシエチル）グリシンおよび／またはその塩を含有することを特徴とする。また、本発明の析出抑制剤は、さらに、キレート剤を含むことが好ましい。前記キレート剤としては、アミノカルボン酸系キレート剤、有機ホスホン酸系キレート剤、および、ヒドロキシカルボン酸系キレート剤から選ばれる少なくとも１種が好ましい。
【０００８】
また、前記アミノカルボン酸系キレート剤としては、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ミン六酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、メチルグリシン二酢酸、エチレンジアミン二こはく酸、グルタミン酸−Ｎ，Ｎ−二酢酸、アスパラギン酸−Ｎ，Ｎ−二酢酸、および、ニトリロ三酢酸から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
有機ホスホン酸系キレート剤としては、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸、ニトリロトリスメチレンホスホン酸、２−ホスホノ−１，２，４−ブタントリカルボン酸、および、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸から選択される少なくとも１種であるであることが好ましい。
ヒドロキシカルボン酸系キレート剤としては、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、および、グルコン酸から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【０００９】
本発明の析出抑制剤は、さらに、界面活性剤を含むことが好ましい。本発明の析出抑制剤を含有する洗浄剤も本発明の技術的範囲に包含される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の析出抑制剤は、Ｎ，Ｎ−ジ（２−ヒドロキシエチル）グリシンおよび／またはその塩を含むことにより、水道水、雨水等の水中に含まれるケイ酸と相互作用するとともにカルシウムやマグネシウム等の金属をキレートする（金属に配位する）ことができ、対象表面におけるケイ酸塩化合物の析出を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施例１〜４の析出抑制剤について析出試験を行った結果を示すものである。
【図２】図２は、比較例１〜３の析出抑制剤について析出試験を行った結果を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
１．析出抑制剤
本発明のケイ酸塩化合物の析出抑制剤（以下、単に「析出抑制剤」という。）は、Ｎ，Ｎ−ジ（２−ヒドロキシエチル）グリシンおよび／またはその塩（以下、単に「ジヒドロキシエチルグリシン」という。）を含有することを特徴とする。ジヒドロキシエチルグリシンは、カルシウム、マグネシウム等の金属とケイ酸とを含む水（以下「金属・ケイ酸含有水」ということがある。）中において、ケイ酸と相互作用し、金属に対してキレート作用を発揮する結果、物理的に強固であり且つ薬剤による除去も困難なケイ酸塩化合物の析出を抑制することができる。そのため、本発明の析出抑制剤を添加した金属・ケイ酸含有水では、乾燥後に乾燥残渣が生じることはあっても、この乾燥残渣は水洗等により容易に溶解除去できるものとなる。
【００１３】
本発明において、ケイ酸塩化合物の析出の「抑制」は、ケイ酸塩化合物の析出の低減を意味する狭義の「抑制」のみならず、析出の抑止を意味する「防止」を含むものとし、さらに析出したケイ酸塩化合物を事後的に「除去」、「洗浄」する概念も含むものとする。
【００１４】
また、前記金属・ケイ酸含有水は、金属とケイ酸とを含む水であればよい。水中の金属とケイ酸の会合により、ケイ酸塩化合物が生成するためである。また、本発明の析出抑制剤に含まれるジヒドロキシエチルグリシンは、金属とケイ酸の両方に対して作用することができるものであり、ジヒドロキシエチルグリシンの使用量を金属、ケイ酸の含有量に対して決定する際には、金属の質量（或いはモル数）と、ケイ酸の質量（或いはモル数）とを合計したものを基準として計算すればよい。
【００１５】
なお、本発明において、ケイ酸塩化合物の析出の有無は、金属・ケイ酸含有水が付着していた表面を乾燥した後に、表面に乾燥残渣が残っているか否かではなく、前記乾燥残渣が水洗等により容易に除去できるものであるか否かで判断する。水垢として問題となるケイ酸塩化合物は、常温（２５℃）では水に不溶であるため、前記手法により、ケイ酸塩化合物が析出したか否かを判断できる。なお、金属・ケイ酸含有水の乾燥により生成するケイ酸塩化合物には、金属・ケイ酸含有水に含まれる成分にも依るが、一般にＣａＳｉＯ3、ＭｇＳｉＯ3等が含まれるものと考えられる。
【００１６】
本発明の析出抑制剤において、ジヒドロキシエチルグリシンとしては、遊離酸（塩を形成していない酸）であるＮ，Ｎ−ジ（２−ヒドロキシエチル）グリシンの他、Ｎ，Ｎ−ジ（２−ヒドロキシエチル）グリシンの金属塩、アミン塩等を用いることができる。ジヒドロキシエチルグリシンは、窒素原子に２つのヒドロキシエチル基が結合しているため、特異的にケイ酸と相互作用することが可能になると考えられる。
前記金属塩としては、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩等が挙げられ、金属とのキレート形成促進、ケイ酸との相互作用促進の観点から、アルカリ金属塩であることが好ましく、より好ましくはナトリウム塩、カリウム塩である。
【００１７】
また、前記アミン塩としてはエチレンジアミン塩、ジエチレントリアミン塩等のポリアミン塩；Ｎ−エチルアミン塩等の第１級アルキルアミン塩、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミン塩等の第２級アルキルアミン塩、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルアミン塩等の第３級アルキルアミン塩等のアルキルアミン塩；Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）アミン塩等の第１級ヒドロキシアルキルアミン塩、Ｎ，Ｎ−ジ（２−ヒドロキシエチル）アミン塩等の第２級ヒドロキシアルキルアミン塩、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（２−ヒドロキシエチル）アミン塩等の第３級ヒドロキシアルキルアミン塩等のヒドロキシアルキルアミン塩；ピリジニウム塩；アンモニウム塩；等が挙げられる。アミン塩としては、金属とのキレート形成促進、ケイ酸との相互作用促進の観点からは、第１級アルキルアミン塩、第１級ヒドロキシアルキルアミン塩等の第１級アミン塩；アンモニウム塩；であることが好ましく、アンモニウム塩であることが特に好ましい。
【００１８】
本発明において、ジヒドロキシエチルグリシンとしては、金属とのキレート形成促進、ケイ酸との相互作用促進の観点から、Ｎ，Ｎ−ジ（２−ヒドロキシエチル）グリシンの塩であることが好ましく、より好ましくは金属塩又はアミン塩であり、さらに好ましくはナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩である。
【００１９】
本発明の析出抑制剤において、ジヒドロキシエチルグリシンの含有量は、析出抑制剤１００質量％中、１０質量％以上であることが好ましく、より好ましくは２０質量％以上であり、さらに好ましくは３０質量％以上である。ジヒドロキシエチルグリシンの含有量が多いほど、特にケイ酸との相互作用を促進することができる。また、ジヒドロキシエチルグリシンの含有量の上限は、析出抑制剤１００質量％中、１００質量％以下であれば特に限定されないが、例えば、８０質量％以下であってもよいし、７０質量％以下であってもよい。
【００２０】
本発明の析出抑制剤において、ジヒドロキシエチルグリシンの使用量は、金属・ケイ酸含有水中の金属とケイ酸の含有量により適宜調整して使用できるが、通常、金属・ケイ酸含有水１００質量部に対して０．００１質量部以上であることが好ましく、０．００５質量部以上であることがより好ましい。ジヒドロキシエチルグリシンの使用量が多いほど、ケイ酸塩化合物の析出を効果的に抑制することができる。また、ジヒドロキシエチルグリシンの使用量は、金属・ケイ酸含有水１００質量部に対して１０質量部以下であることが好ましく、より好ましくは５質量部以下である。ジヒドロキシエチルグリシンの使用量が上記範囲にあると、工業的にも有利にケイ酸塩化合物の析出を抑制できる。
【００２１】
金属・ケイ酸含有水中の金属、ケイ酸の濃度が明らかな場合、ジヒドロキシエチルグリシンの使用量は、金属とケイ酸の合計１質量部に対して、１質量部以上であることが好ましく、より好ましくは１．２質量部以上であり、さらに好ましくは１．３質量部以上である。ジヒドロキシエチルグリシンの使用量が多いほど、ケイ酸塩化合物の析出を効果的に抑制できる。また、ジヒドロキシエチルグリシンの使用量は、金属とケイ酸の合計１質量部に対して、１０質量部以下であることが好ましく、より好ましくは７質量部以下であり、さらに好ましくは５質量部以下である。ジヒドロキシエチルグリシンの使用量が前記範囲にあると、ケイ酸塩化合物の析出を抑制しながら、工業的にも有利となる。
また、本発明の析出抑制剤において、ジヒドロキシエチルグリシンの使用量は、金属・ケイ酸含有水中の金属とケイ素の合計１モルに対して、等モル以上であることが好ましく、より好ましくは２倍モル以上である。ジヒドロキシエチルグリシンの使用量が多いほど、ケイ酸との相互作用が促進され、一層ケイ酸化合物の析出を抑制できる。また、ジヒドロキシエチルグリシンの使用量の上限は、特に限定されないが、金属・ケイ酸含有水中の金属とケイ素の合計１モルに対して、５００モル以下であることが好ましく、より好ましくは１００モル以下である。
【００２２】
また、金属・ケイ酸含有水が通常の水道水である場合は、ジヒドロキシエチルグリシンの使用量は、水道水１００質量部に対して０．０１質量部以上であることが好ましく、５質量部以下であることが好ましい。ジヒドロキシエチルグリシンの使用量が多いほど、ケイ酸塩化合物の析出を効果的に抑制できる。また、ジヒドロキシエチルグリシンの使用量は、水道水１００質量に対して、５質量部以下であることが好ましく、１質量部以下であることがさらに好ましい。ジヒドロキシエチルグリシンの使用量が前記範囲にあると、ケイ酸塩化合物の析出を抑制しながら、工業的にも有利となる。
【００２３】
本発明の析出抑制剤によりケイ酸塩化合物の析出を抑制できる金属・ケイ酸含有水としては、金属とケイ酸とを含有する水であれば特に限定されないが、例えば、水道水、工業用水等の上水；河川水、湖沼水、地下水、温泉水等の天然由来の水；等が挙げられる。また、これらの水に、さらに金属（金属イオン）やケイ素（ケイ素イオン）等を添加したものであってもよい。
【００２４】
金属・ケイ酸含有水中、金属元素（例えばカルシウム）の含有量が、１００ｐｐｍ以上５００ｐｐｍ以下（好ましくは２００ｐｐｍ以上４００ｐｐｍ以下）であり、ケイ素の含有量が１０ｐｐｍ以上１００ｐｐｍ以下（好ましくは４０ｐｐｍ以上５０ｐｐｍ以下）であると、一層好ましくケイ酸塩化合物の析出を抑制できる。
【００２５】
本発明の析出抑制剤は、さらに、キレート剤を含むことが好ましい。ここで、キレート剤とは、一分子中に複数の配位座を有する配位子を意味するものとする。キレート剤は、一分子中に複数の配位座を有しているため、配位している金属と強く結合する。このため、キレート剤を配合すると、金属・ケイ酸含有水に含まれる金属が配位（キレート）される結果、ケイ酸と金属との反応が効果的に抑制され、ケイ酸塩化合物の析出を一層効果的に抑制することができる。
【００２６】
本発明において、キレート剤としては、水溶性の観点からは、アミノカルボン酸系キレート剤、有機ホスホン酸系キレート剤、および、ヒドロキシカルボン酸系キレート剤から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００２７】
前記アミノカルボン酸系キレート剤としては、Ｎ原子を１〜４個有するアミノカルボン酸系キレート剤を好ましく用いることができる。
Ｎ原子を１個有するアミノカルボン酸系キレート剤としては、イミノ二酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸等のイミノ系キレート剤；メチルグリシン二酢酸、ニトリロ三酢酸、ニトリロトリプロピオン酸等のメチルグリシン系キレート剤；β−アラニン−Ｎ，Ｎ−二酢酸等のアラニン系キレート剤；アスパラギン酸−Ｎ，Ｎ−二酢酸等のアスパラギン酸系キレート剤；セリン−Ｎ，Ｎ−二酢酸等のセリン系キレート剤；グルタミン酸−Ｎ，Ｎ−二酢酸等のグルタミン酸系キレート剤：等が挙げられる。
Ｎ原子を２個有するアミノカルボン酸系キレート剤としては、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン二酢酸、エチレンジアミン二プロピオン酸、エチレンジアミン二こはく酸、エチレンジアミンジ（ｏ−ヒドロキシフェニル）酢酸、ヒドロキシエチレンジアミン三酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸等のエチレンジアミン系キレート剤；１，３−ジアミノプロパン四酢酸、１，２−ジアミノプロパン四酢酸、１，３−ジアミノ−２−ヒドロキシプロパン四酢酸、１，３−ジアミノプロパン二こはく酸等のジアミノプロパン系キレート剤、ヘキサメチレンジアミン四酢酸等のアルキルジアミン系キレート剤；ｔｒａｎｓ−１，２−シクロヘキサンジアミン四酢酸等のシクロアルキルジアミン系キレート剤；グリコールエーテルジアミン四酢酸等のオキシアルキレンジアミン系キレート剤等のジアミン系キレート剤；ジエチレントリアミン五酢酸等のジエチレントリアミン系キレート剤；等が挙げられる。
Ｎ原子を３個有するアミノカルボン酸系キレート剤としては、ジエチレントリアミン五酢酸等のジエチレントリアミン系キレート剤が挙げられ、Ｎ原子を４個有するキレート剤としては、トリエチレンテトラミン六酢酸等のトリエチレンテトラミン系キレート剤が挙げられる。
【００２８】
中でも、アミノカルボン酸系キレート剤としては、イミノ系キレート剤、メチルグリシン系キレート剤、アスパラギン酸系キレート剤、グルタミン酸系キレート剤等のＮを１個有するアミノカルボン酸系キレート剤；エチレンジアミン系キレート剤等のＮを２個有するアミノカルボン酸系キレート剤；ジエチレントリアミン系キレート剤等のＮを３個有するアミノカルボン酸系キレート剤；トリエチレンテトラミン系キレート剤等のＮを４個有するアミノカルボン酸系キレート剤；が好ましく、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、メチルグリシン二酢酸、ニトリロ三酢酸、アスパラギン酸−Ｎ，Ｎ−二酢酸、グルタミン酸−Ｎ，Ｎ−二酢酸、エチレンジアミン四酢酸、エチレンジアミン二こはく酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸がより好ましい。
【００２９】
前記有機ホスホン酸系キレート剤としては、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸、ニトリロトリメチレンホスホン酸、２−ホスホノ−１，２，４−ブタントリカルボン酸、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、ジエチレントリアミンペンタメチレンホスホン酸、ヘキサメチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、ホスホノヒドロキシ酢酸、ヒドロキシエチルジメチレンホスホン酸等が挙げられ、中でも、ヒドロキシエチリデンジホスホン酸、ニトリロトリメチレンホスホン酸、２−ホスホノ−１，２，４−ブタントリカルボン酸、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸が好ましい。
【００３０】
前記ヒドロキシカルボン酸系キレート剤としては、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、アスコルビン酸、グルコン酸、ヘプトグルコン酸等のヒドロキシ酸等が挙げられ、中でも、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、グルコン酸が好ましい。
【００３１】
本発明においては、キレート剤として、上記の化合物の塩をそれぞれ用いることもできる。このような塩としては、例えば、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、エチレンジアミン塩、ジエチレントリアミン塩、モノエチルアミン塩、ジエチルアミン塩、トリエチルアミン塩などのアルキルアミン塩；モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩などのアルカノールアミン塩；ピリジニウム塩；アンモニウム塩；等が挙げられる。工業的に有利であることから、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩が好ましい。
【００３２】
中でも、本発明の析出抑制剤に用いられるキレート剤としては、アミノカルボン酸系キレート剤又はその塩であることが好ましく、エチレンジアミン系キレート剤又はその塩であることがより好ましく、エチレンジアミン系キレート剤の塩であることが特に好ましい。前記エチレンジアミン系キレート剤の塩としては、アルカリ金属塩が好ましい。
【００３３】
本発明の析出抑制剤において、キレート剤を使用する場合、その含有量は、析出抑制剤１００質量％中、１０質量％以上であることが好ましく、より好ましくは１５質量％以上、さらに好ましくは２０質量％以上である。キレート剤の含有量が多いほど、金属に対するキレート作用が促進され、一層ケイ酸塩化合物の析出を抑制できる。またキレート剤の含有量は、析出抑制剤１００質量％中、６０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは５０質量％以下であり、さらに好ましくは４０質量％以下である。キレート剤の含有量が前記範囲であると、金属に対するキレート作用と、ジヒドロキシエチルグリシンとケイ酸塩化合物との相互作用とのバランスが良好となり、効果的にケイ酸塩化合物の析出を抑制できる。
【００３４】
また本発明の析出抑制剤において、キレート剤を使用する場合、その含有量は、ジヒドロキシエチルグリシン１質量部に対して０．１質量部以上であることが好ましく、より好ましくは０．２質量部以上であり、さらに好ましくは０．３質量部以上である。キレート剤の含有量が多いと、金属に対するキレート作用が促進することで、効果的にケイ酸塩化合物の析出を抑制できる。また、キレート剤の含有量は、ジヒドロキシエチルグリシン１質量部に対して５質量部以下であることが好ましく、より好ましくは４質量部以下であり、さらに好ましくは３質量部以下である。キレート剤の含有量が適度な範囲にあれば、ジヒドロキシエチルグリシンによるケイ酸の相互作用と、金属に対するキレート作用とのバランスが良好である。
【００３５】
また、本発明の析出抑制剤において、キレート剤を使用する場合、その使用量は、金属・ケイ酸含有水中の金属１モルに対して、１モル以上であることが好ましく、より好ましくは２モル以上である。キレート剤の使用量が多いほど、金属に対するキレート作用が促進され、一層ケイ酸塩化合物の析出を抑制できる。また、キレート剤の使用量の上限は、特に限定されないが、金属・ケイ酸含有水中の金属１モルに対して、５００モル以下であることが好ましく、より好ましくは１００モル以下である。
【００３６】
本発明の析出抑制剤は、さらに界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤としては、特に限定されず、従来公知のものを使用することができる。このような界面活性剤としては、例えば、ステアリン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアニオン性界面活性剤；ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ノニルフェニルポリオキシエチレンアルキルエーテル等のノニオン性界面活性剤、ドデシルメチルアンモニウムクロリド、Ｎ−アルキルピリジウムハライド、テトラアルキルアンモニウム等のカチオン性界面活性剤等を挙げることができる。中でも、ジヒドロキシエチルグリシンやキレート剤の存在下でも界面活性作用を発揮できる観点からは、アニオン性界面活性剤が好ましい。
【００３７】
本発明の析出抑制剤が界面活性剤を含む場合、その含有量は、所望とする界面活性作用に応じて適宜調整できるが、例えば、析出抑制剤１００質量％中、０．００１質量％以上であることが好ましく、より好ましくは０．０１質量％以上である。界面活性剤の含有量が多いほど、界面活性作用が促進される結果、金属・ケイ酸含有水中に油性成分が含まれている場合であっても、水垢がこのような油性成分を取り込むことがなくなり、水垢の表面への固着を一層低減できる。また、界面活性剤の含有量の上限は特に限定されないが、例えば、析出抑制剤１００質量％中、１０質量％である。
【００３８】
また、本発明の析出抑制剤が界面活性剤を含む場合、その含有量は、ジヒドロキシエチルグリシン（キレート剤を含む場合は、ジヒドロキシエチルグリシンとキレート剤の合計）１００質量部に対して、０．００１質量部以上であることが好ましく、より好ましくは０．０１質量部以上である。界面活性剤の含有量が多いほど、界面活性作用が良好である。また、界面活性剤の含有量の上限は特に限定されないが、例えばジヒドロキシエチルグリシン（キレート剤を含む場合は、ジヒドロキシエチルグリシンとキレート剤の合計）１００質量部に対して１０質量部以下である。
【００３９】
本発明の析出抑制剤は、その他の成分を含んでもよいが、ジヒドロキシエチルグリシン、キレート剤、および、界面活性剤のみで構成されるものであることが好ましく、ジヒドロキシエチルグリシン、および、キレート剤のみで構成されるものであることがより好ましい。前記成分はいずれも化学的・物理的に安定であり、混合した状態で貯蔵、保管可能である。
【００４０】
本発明の析出抑制剤の使用量は、金属・ケイ酸含有水中の金属とケイ酸の含有量により適宜調整して使用できるが、通常、金属・ケイ酸含有水１００質量部に対して０．００１質量部以上であることが好ましく、０．００５質量部以上であることがより好ましい。析出抑制剤の使用量が多いほど、ケイ酸塩化合物の析出を効果的に抑制することができる。また、析出抑制剤の使用量は、金属・ケイ酸含有水１００質量部に対して１０質量部以下であることが好ましく、より好ましくは５質量部以下である。析出抑制剤の使用量が上記範囲にあると、工業的にも有利にケイ酸塩化合物の析出を抑制できる。
【００４１】
金属・ケイ酸含有水中の金属、ケイ酸の濃度が明らかな場合、析出抑制剤の使用量は、金属とケイ酸の合計１質量部に対して、１質量部以上であることが好ましく、より好ましくは１．２質量部以上であり、さらに好ましくは１．３質量部以上である。析出抑制剤の使用量が多いほど、ケイ酸塩化合物の析出を効果的に抑制できる。また、析出抑制剤の使用量は、金属とケイ酸の合計１質量部に対して、１０質量部以下であることが好ましく、より好ましくは７質量部以下であり、さらに好ましくは５質量部以下である。析出抑制剤の使用量が前記範囲にあると、ケイ酸塩化合物の析出を抑制しながら、工業的にも有利となる。
【００４２】
また、本発明の析出抑制剤において、析出抑制剤の使用量は、金属・ケイ酸含有水中の金属とケイ素の合計１モルに対して、等モル以上であることが好ましく、より好ましくは２倍モル以上である。析出抑制剤の使用量が多いほど、ケイ酸との相互作用が促進され、一層ケイ酸化合物の析出を抑制できる。また、析出抑制剤の使用量の上限は、特に限定されないが、金属・ケイ酸含有水中の金属とケイ素の合計１モルに対して、５００モル以下であることが好ましく、より好ましくは１００モル以下である。
【００４３】
また、金属・ケイ酸含有水が通常の水道水である場合は、析出抑制剤の使用量は、水道水１００質量部に対して０．０１質量部以上であることが好ましく、５質量部以下であることが好ましい。析出抑制剤の使用量が多いほど、ケイ酸塩化合物の析出を効果的に抑制できる。また、析出抑制剤の使用量は、水道水１００質量部に対して、５質量部以下であることが好ましく、１質量部以下であることがさらに好ましい。析出抑制剤の使用量が前記範囲にあると、ケイ酸塩化合物の析出を抑制しながら、工業的にも有利となる。
【００４４】
本発明の析出抑制剤は、前記成分を従来公知の方法により混合することで製造することができる。また、前記成分は、固体のまま混合してもよく、溶剤（好ましくは水）と混合した液体として混合してもよい。
【００４５】
本発明の析出抑制剤は、ケイ酸塩化合物の析出前に使用することが好ましい。このような使用方法としては、金属・ケイ酸含有水に添加する方法を挙げることができる。これにより、金属とケイ酸との会合によりケイ酸塩化合物が析出する前に、析出抑制剤が金属とケイ酸に作用できるため、ケイ酸塩化合物の析出をより一層効果的に抑制することができる。
【００４６】
また、析出抑制剤を後述する洗浄剤に調製し、これを析出抑制の対象となる表面に噴霧する方法等によっても、対象表面におけるケイ酸塩化合物の析出を抑制することができる。本発明の析出抑制剤が対象表面の近傍に存在すると、前記金属・ケイ酸含有水中の金属に対してキレート作用を発揮するとともにケイ酸と相互作用するため、ケイ酸塩化合物が生成したとしても、対象表面に固着することはなく、結果として、その析出を防ぐことができるためである。
【００４７】
なお、本発明の析出抑制剤は、どのような表面に対しても特に制限なく使用することができる。このような表面を構成する物質としては、金属、ガラス、セラミックス等の無機酸化物、樹脂等が挙げられ、また、表面の形状も、平面、曲面のいずれであってもよい。中でも、表面としては、効果的にケイ酸塩化合物の析出を抑制できる観点から、金属、無機酸化物、樹脂等で構成される親水性表面が好ましい。特に、表面が金属で構成されているものであると、本発明の析出抑制剤に含まれるジヒドロキシエチルグリシンが表面を構成する金属に配位することができ、ケイ酸塩化合物の析出をより一層抑制できる。このような金属としては、鉄鋼を始めとする鉄基金属、アルミニウム、チタンなどの非鉄金属、又はこれらの合金が挙げられ、好ましくは鉄基金属又はその合金であり、特に好ましくはステンレス鋼である。
【００４８】
２．洗浄剤
本発明の洗浄剤は、本発明の析出抑制剤を含有することを特徴とする。本発明の洗浄剤は、析出抑制剤を含有することにより、洗浄の対象となる表面が金属・ケイ酸含有水と接触した場合でも、物理的に強固であり且つ薬剤による除去も困難なケイ酸塩化合物の析出を抑制できる。
【００４９】
本発明の洗浄剤において、析出抑制剤の含有量は、洗浄剤１００質量％中、０．１質量％以上であることが好ましく、より好ましくは０．５質量％以上であり、さらに好ましくは０．７質量％以上である。析出抑制剤の含有量が多いほど、ケイ酸塩化合物の析出を効果的に抑制できる。析出抑制剤の含有量の上限は、特に限定されないが、例えば１０質量％以下であり、より好ましくは５質量％以下、さらに好ましくは３質量％以下である。析出抑制剤の含有量が前記範囲であると、調製が容易である。
【００５０】
本発明の洗浄剤は、析出抑制剤と溶剤とを混合したものであることが好ましい。前記溶剤としては、従来公知の溶剤を使用できるが、親水性溶剤であることが好ましい。このような親水性溶剤としては、水；メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロピル、１−ブタノール、２−ブタノール、２−メチル−１−プロパノール、２−メチル−２−プロパノール等のアルコール溶剤；エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、プロピレングリコール、１，２−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、ペンチレングリコール、１，２−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール等のグリコール溶剤；メチルグリコール、メチルジグリコール等のグリコールエーテル溶剤；等が挙げられる。これらの溶剤は、１種を単独で使用しても、２種以上を混合して使用しても良い。中でも、親水性溶剤としては、水が好ましい。
【００５１】
本発明の洗浄剤において、溶剤の含有量は、洗浄剤１００質量％中、９０質量％以上であることが好ましく、より好ましくは９５質量％以上であり、さらに好ましくは９８質量％以上である。溶剤の含有量が多いほど、調製が容易である。また、溶剤の含有量は、洗浄剤１００質量％中、９９．９質量％以下であることが好ましく、より好ましくは９９．７質量％以下であり、さらに好ましくは９９．５質量％以下である。溶剤の含有量が前記範囲であると、析出抑制剤によるケイ酸塩化合物の析出抑制効果を効果的に発揮できる。
【００５２】
本発明の洗浄剤は、さらに、増粘剤等の他の成分を含有していてもよい。前記増粘剤としては、従来公知のものを使用でき、例えば、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド等の親水性高分子が挙げられる。
本発明の洗浄剤が他の成分を含有する場合、他の成分の含有量は、洗浄剤１００質量％に対して１質量％以下であることが好ましく、より好ましくは０．５質量％以下であり、さらに好ましくは０．１質量％以下である。他の成分の含有量が前記範囲であると、析出抑制剤によるケイ酸塩化合物の析出抑制効果を効果的に発揮できる。他の成分を含む場合、その含有量の下限は特に限定されないが、例えば０．００１質量％以上である。
【００５３】
本発明の洗浄剤は、対象表面に噴霧、塗布すること等によって、使用することができる。前記噴霧、塗布の方法は、特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。なお、以下においては、特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「％」は「質量％」を意味する。本発明で使用した試験方法は以下の通りである。
【００５５】
（ケイ酸含有水垢の析出試験）
２００ｍｌのＳＵＳビーカー（ＳＵＳ３０４製）に、実施例１〜４、比較例１〜３の析出抑制剤を入れた。次いで、模擬水垢水溶液を加えて全量を３０ｇとした後、軽く攪拌して、６０℃に調整した乾燥器内で水分を完全に蒸発させた。この状態において、実施例１〜４、比較例１〜３のいずれの析出抑制剤を用いた場合にも乾燥残渣が存在することを確認した。
さらに、この乾燥残渣を含むＳＵＳビーカーに精製水３０ｍｌを入れて７２時間静置し、水を捨てて精製水で軽く洗浄した後乾燥器で６０℃で乾燥させた。ケイ酸塩化合物をメチレンブルーで染色し、その析出状態を確認した。
ＳＵＳビーカーの底面において、ケイ酸塩化合物の析出が全面に確認された場合を×、ケイ酸塩化合物の析出が一部確認された場合を△、ケイ酸塩化合物の析出が確認されなかった場合を○として析出抑制度を評価した。
【００５６】
（模擬水垢水溶液の作製）
前記模擬水垢水溶液は、以下のように調製した。
まず、１Ｌビーカーに炭酸カルシウム０．５ｇを秤取り、精製水で８００ｍｌとした後、塩酸を添加して炭酸カルシウムを溶解させてからｐＨを７．０に調整し、さらに精製水で全量を１０００ｇとすることによりカルシウム溶液（カルシウム：４６０ｐｐｍ）を調製した。次に、５００ｍｌビーカーに炭酸カルシウム水溶液１３０ｇとケイ素標準原液（関東化学製、Ｓｉ：１０００ｐｐｍ）９．５ｇを添加し、精製水で１６０ｇにした後、塩酸を用いてｐＨを７．０に調整した。その後、精製水で全量を２００ｇとし、模擬水垢水溶液を調製した。
【００５７】
（実施例１〜４、比較例１〜３）
表１に示す通りに、ジヒドロキシエチルグリシン及びキレート剤を秤量し、混合した。ジヒドロキシエチルグリシンとしては、Ｎ，Ｎ−ジ（２−ヒドロキシエチル）グリシンナトリウム塩を５１％水溶液の状態で使用した。また、キレート剤としては、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム塩を３９％水溶液の状態で、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸三ナトリウム塩を３６％水溶液の状態で、それぞれ使用した。なお、表１に示す値は、水溶液中のジヒドロキシエチルグリシン及びキレート剤そのものの含有量を示す。
【００５８】
【表１】
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【００５９】
図１及び図２に示す通り、ジヒドロキシエチルグリシンを含む実施例１〜４の析出抑制剤では、ＳＵＳビーカーの底面において、青色に染色された部分が存在せず、ケイ酸塩化合物の析出が抑制されていた。これに対して、ジヒドロキシエチルグリシン、キレートのいずれも含まない比較例１ではＳＵＳビーカーの全面にケイ酸塩化合物が析出しており、比較例２、３のキレート剤のみを用いた場合にもケイ酸塩化合物の析出が確認された。
【００６０】
以上のことから、本発明の析出抑制剤は、ジヒドロキシエチルグリシンを含むことにより、ケイ酸塩化合物の析出を効果的に抑制できるものであることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の析出抑制剤は、Ｎ，Ｎ−ジ（２−ヒドロキシエチル）グリシンおよび／またはその塩を含むものであり、対象表面において、物理的に強固であり且つ薬剤による除去も困難なケイ酸塩化合物の析出を抑制できる。このため、本発明の析出抑制剤は、水滴が残って水分が蒸発することにより水垢が発生する用途全般、例えば、金属洗浄剤；業務用食器洗浄剤；自動車洗浄剤等の洗浄剤；水周りや窓ガラス、自動車ボディー等に付着した水の拭き仕上げ剤；等に用いることが可能であり、工業的にも極めて有用である。
【図１】
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【図２】
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