洗 浄 力 に 関 す る 共 同 研 究
江 田 善 昭 ・ 二 宮 信 治
工 業 化 学 担 当
S t u d y f o r P e r f o r m a n c e o f C l e a n i n g
Y o s h i a k i E D A a n d S h i n j i N I N O M I Y A
I n d u s t r i a l C h e m i s t r y G r o u p
要 旨
新 商 品 開 発 を 目 的 と し て ，株 式 会 社 シ ン シ ア の 貯 水 槽 用 洗 剤「 パ ー ル グ リ ー ン 」の 機 能 向 上（ 洗 浄 力 の 向 上 ）
に 取 り 組 ん だ ．戦 略 と し て ，（ 1 ）「 洗 浄 力 評 価 法 の 確 立 」，（ 2 ）「 洗 浄 液 の 成 分 ・ 組 成 の 検 討 」の2つ の 方 針 を 検
討 し た ．洗 浄 力 評 価 法 と し て「 半 分 浸 せ き 法 」を 確 立 し た ．こ の 評 価 法 を 用 い て 成 分 ・ 組 成 を 検 討 し た 結 果 ，2
種 類 の 新 洗 浄 液 を 提 案 し た ．
1. 序論
株式会社シンシアは，貯水槽用洗剤の市場において販
路拡大を行うために，競合他社製品を超える，より強い
洗浄力が必要であると考えていた．これまで自社内で製
造の技術に取り組んでいたが，このたび産業科学技術セ
ンターと共同で，課題解決に取り組むこととなった．
本研究は，洗浄力を向上する技術課題に関して，具体
的な研究手法として，①洗浄力向上に関する研究と②洗
剤の製造法と評価に関する研究を行い，洗剤の洗浄力を
向上させ新製品として商品化することを目的とする．
2. 実験
2.1 洗浄力評価法の確立
貯水槽において洗浄の対象となる汚れは「水垢」と呼
ばれる．水垢の化学組成は明確ではない．水道水・井水
中 に 溶 解 し て い る 微 量 の 金 属 イ オ ン の 酸 化 物 ・ 水 酸 化
物・炭酸塩等の無機系の混合物であり，それに生物由来
の タ ン パ ク 質 や 多 糖 類 が 絡 み 合 っ た 堆 積 物 と 考 え ら れ
る．対象となる貯水槽には鉄・マンガン系の水垢が多い
ことを蛍光Ｘ線分析で確認した．（Fig.1 参照）
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00
[keV] 0.00
10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 [cps]
Al Ka Si Ka P Ka
S Ka K Ka
Ca Ka Ti Ka
Mn Ka
Fe Ka
Fig.1 水垢の蛍光Ｘ線スペクトル
2.1.1 試験片の作製
アルミナ板（50mm 角）として，ニッカトーの SSA-S 板
を用いた．塩化鉄(Ⅲ)と硫酸マンガンは特級グレードの
試薬を用いた．
アルミナの平板に鉄・マンガンの化合物を塗布して試
験片を作成した．以下に鉄の試験片の調製の一例を記す．
塩化鉄(Ⅲ)0.25g を50mL の水に溶解した．微量の不溶分
をろ紙（5C）でろ去した．ろ液に水酸化ナトリウム水溶
液を滴下して，中性にした．これが水酸化鉄の懸濁液で
ある．この懸濁液をアルミナの平板に 1mL 滴下した．こ
れを自然乾燥したものが鉄の試験片である．同様にマン
ガンの試験片も作製した．（Fig.2 参照）
Fig.2 試験片の作製
2.1.2 評価方法
本研究では「半分浸せき法」を提案した．汚れの試験
片を下半分だけ薬液に浸せきさせ，一定時間反応させた．
薬液と反応した下半分と未反応の上半分をデジカメで撮
影してデータとして保存した．
2.2 洗浄力向上のための成分・組成の検討
「パールグリーン」は分解型洗浄剤に分類される．「パ
ールグリーン」の水垢に対する作用は，純粋な化学反応
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である．主な有効成分は成分Ａと成分Ｂの二成分である．
上述の洗浄力評価法を用いて，成分Ａと成分Ｂの組成・
役割について議論した．
3. 結果・考察
3.1 洗浄力評価法の確立
洗浄力評価法として「半分浸せき法」を提案した．上
述 の 試 験 片 を 下 半 分 だ け 薬 液 に 浸 せ き さ せ ， 一 定 時 間
（0.5-5 分間）反応させた．薬液と反応した下半分と未反
応の上半分を目視により比較した．この方法で 4 種の既
製洗剤（自社 A，B，他社C，D）の洗浄力を評価・比較し
た と こ ろ ， こ の 評 価 法 に よ る 順 位 (Fe: D>C>B>A, Mn:
B>C>A>D)と市場の評価が一致した．この結果は本評価法
が妥当であることを示している．
Fig.3 市販洗浄剤を用いた比較試験 (a)Fe,(b)Mn
3.2 洗浄力向上のための成分・組成の検討
3.2.1 高濃度型洗浄液の検討
理論（反応速度論）によると，有効成分の種類を変え
ずに反応性を高くするには，次の 2 つの方法しかない：
①高温にする，②高濃度にする．貯水槽洗浄という用途
に限れば，①高温は現実的ではない．②高濃度は可能性
がある．従来の「パールグリーン」において，成分Ａも
成分Ｂも濃度が溶解度の半分以下である．成分Ａと成分
Ｂを従来の 2 倍弱の濃度にして薬液を試作した．（高濃度
型洗浄液）
この高濃度型洗浄液の洗浄力を評価した．Fig.4 が示
すとおり，高濃度型洗浄液は従来型の「パールグリーン」
よりも高い洗浄力を示した．
Fig.4 薬液に下半分浸漬した試験片（Mn）
この高い洗浄力を示す高濃度型洗浄液は「HYPER パー
ルグリーン」（以下 HP）として商品化された．
3.2.2 単成分型洗浄液の検討
「 パ ー ル グリ ー ン」 の 有効 成分 は 成 分Ａ と 成分 Ｂ の 2
成分である．成分Ａの役割は重要かつ明確である．一方，
成分Ｂの役割は明確ではない．さらに成分Ａと成分Ｂは
液中で反応する．この反応により難溶性の結晶を析出す
る，という副作用もある．そこで本研究では成分Ｂを含
まない成分Ａのみを有効成分とする単成分型洗浄液を検
討した．
成 分 Ｂ の 是 非 を 明 確 に す る た め に 以 下 の 実 験 を 行 っ
た．①従来の「パールグリーン」(PG)と同濃度の成分Ａ
溶液（A1），②「ハイパー・パールグリーン」(HP)と同濃
度の成分Ａ溶液（A2）の洗浄力の比較を行った．それぞ
れの比較実験をMnとFeについて行った．4組の組み合
わせ全てにおいて成分Ｂのない方が高い洗浄力を示した
(Fig.5)．この傾向について明確に説明することは現時点
では難しい．
高い洗浄力を示す単成分型洗浄液(A2)は新製品として
商品化準備中である．
Fig.5 薬液に下半分浸漬した試験片（a）Fe,(b)Mn
4. まとめ
洗浄力評価法として「半分浸せき法」を確立した．PG
の成分・濃度を再検討して，「高濃度型」と「単成分型」
の 2 種類の新洗浄液を提案した．「高濃度型」は商品化さ
れて，「これまでにない売れ行き」を示している．「単成
分型」は現在商品化準備中である．
