JPH11500480A - 表面クリーニングのためのプロセスと組成物 - Google Patents
表面クリーニングのためのプロセスと組成物Info
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Abstract
(57)【要約】
非イオン系又は非イオン/溶媒系の水性溶液を微細液滴として噴霧して不連続薄膜を形成する場合に、同一濃度の製品を使用する時にクリーニングの労力がより少なくて済み、一方、同一の労力を使用する時に製品の適用量が従来よりも少なくて済む。この効果は、メニスカス数の増加と、表面上の製品からの水性液又は溶媒の一部の蒸発との存在に起因すると考えれ、更に、この蒸発が、局所的濃度増大及び/又は局所的乱れを生じさせ、クリーニングプロセスを促進すると考えられる。従って、本発明の第1の側面は、噴霧の形で表面に対してクリーニング組成物を散布するのに適合した噴霧噴出口を備えた容器の中に封入した、水性又は溶媒含有の非イオンクリーニング組成物を提供し、この組成物は、噴霧装置の1回の操作毎に表面に対して付着させられる適用量が0.15mLから0.5mLの範囲内であり、且つ、噴霧噴出口を表面から15cm離れた位置で動作させる時に少なくとも50cm2の面積に亙って上記適用量が付着させられることを特徴とする。本発明の第2の側面は、封入した前記組成物を使用する方法に係わる。好ましい組成物は10より大きいpHを有し、水との混合物の形で非イオン界面活性剤、溶媒、アルカノールアミン、緩衝剤/アルカリ、及び、ポリマーを含む。
Description
【発明の詳細な説明】
表面クリーニングのためのプロセスと組成物 発明の分野
本発明は、表面をクリーニングするためのプロセスと組成物に係わる。発明の背景
界面活性剤を含むクリーニング組成物を、その組成物の液滴を表面上に噴霧す
ることによって、表面に付着させることが知られている。公知の噴霧プロセスで
は、表面上に付着させた組成物の薄膜は、表面の大部分に亙って連続しているが
、噴霧パターンの縁部に向かって液滴の不連続領域が観察される場合がある。こ
の付着方法は、付着させることが必要とされる表面のある特定の領域を標的とし
て製品を散布することを可能にする。クリーニング組成物を散布するために使用
するいわゆる「トリガーポンプ(trigger pump)」のような噴霧装
置は、一般的に、クリーニング組成物の連続薄膜を形成するように、表面上を流
れて合体する比較的大きい液滴の形で多量の製品を散布する。
定義上は小さなスケールでは均一である発泡体を、表面に対
して噴霧することも知られている。こうした発泡体の形で組成物を散布するため
に使用するトリガーポンプも、同様に、比較的多量の製品を散布することが知ら
れている。発明の簡単な説明
本出願人は、非イオン系又は非イオン/溶媒系の水性溶液を微細液滴として噴
霧して不連続薄膜を形成する場合に、同一濃度の製品を使用する時にクリーニン
グの労力が従来よりも少なくて済み、一方、同一の労力を使用する時に製品の適
用量が従来よりも少なくて済むことを発見している。この効果は、メニスカス数
の増加と、表面上の製品からの水性液又はいずれかの溶媒の一部の蒸発との存在
に起因すると考えられる。更に、この(特にメニスカスにおける)蒸発が、局所
的濃度増大及び/又は局所的乱れを生じさせ、クリーニングプロセスを促進する
と考えられる。本出願人は、同様の効果が発泡体でも得られることを発見してい
る。発明の詳細な説明
従って、本発明の第1の側面は、噴霧の形で表面に対してクリーニング組成物
を散布するのに適合した噴霧噴出口を備えた容器の中に封入した、水性又は溶媒
含有の非イオンクリーニン
グ組成物を提供し、この組成物は、噴霧装置の1回の操作毎に表面に付着させら
れる適用量が0.15mLから0.5mLの範囲内であり、且つ、噴霧噴出口を
表面から15cm離れた位置で動作させる時に少なくとも50cm2の面積に亙
って上記適用量が付着させられることを特徴とする。
本発明の第2の側面は、噴霧噴出口を備えた容器から噴霧の形で表面に対して
非イオン界面活性剤を含む組成物を噴霧する段階を含む硬質表面をクリーニング
するためのプロセスに係わり、このプロセスは、噴霧装置の1回の操作毎に表面
に付着させられる適用量が0.15mLから0.5mLの範囲内であり、且つ、
噴霧噴出口を表面から15cm離れた位置で動作させる時に少なくとも50cm2
の面積に亙って上記適用量が付着させられることを特徴とする。
上記のように、離散した液滴、及び/又は、連続薄膜を形成しない発泡体の形
で、製品を表面上に展着させることによって、クリーニングプロセスを補助する
メニスカスクリーニング効果が促進されると考えられる。製品が表面に合着して
連続薄膜を形成することが幾分か生じることは許容可能であるが、こうした合着
を最小限度に留めることが本発明の重要な特徴である。
典型的には、噴霧装置の1回の操作毎に表面に付着させられる組成物の適用量
は0.2mLから0.4mLまでの範囲内である。0.25mLから0.35m
Lまでの範囲内の適用量が特に好ましい。硬質表面清浄剤用として従来使用され
ている噴霧装置では、典型的には1回の噴霧動作につき0.7mL以上の量、即
ち、本発明の噴霧装置の場合よりも多い量が噴霧される。組成物の適用量が、8
0cm2の面積に亙って少なくとも0.3mLの製品が散布される量に等しい適
用量であることが、本発明の実行において特に好ましい。
好ましい噴霧の円錐角度は、0.15mLから0.5mLまでの製品が少なく
とも直径10cmの円形領域全体に亙って散布されるような角度である。表面上
の好ましい液滴パターンは、各ポンプサイクル毎に、表面積1m2当たりで計算
した場合に10mLから40mLまでの製品が散布されるようなパターンである
。
本発明の実施様態における典型的な円錐角度は25°から75°までの範囲内
である。硬質表面クリーニング剤用に従来使用されている噴霧装置では、比較的
狭い円錐又は噴流の形で製品が散布されるばかりでなく、各ポンプサイクル当た
りの製品
の散布量が著しく多い。上記のように、本発明の重要な特徴は、従来技術に比較
した場合の適用量の減少及び/又は到達範囲の増大である。
好ましい液滴の粒径分布は、放出量10gの場合に、7ミクロン未満の粒径を
有する液滴の形で350mg未満の製品が存在するような分布である。30ミク
ロン未満の粒径を有する液滴の形で700mg未満の製品が存在することが好ま
しい。
典型的には、平均粒径は50ミクロンから100ミクロンまでの範囲内だろう
。このことは、製品が空中に浮遊したまま残るのではなく表面に散布されること
を確実なものにるので、使用者が粒子を吸入する可能性という問題点が回避され
ると考えられる。更に、この範囲内の粒度分布の使用は、表面の良好な被覆をも
たらすと同時に、上記のメニスカスクリーニング効果を促進すると考えられる。
現時点で市販されている典型的な製品(CIF multiusoTM tri
gger pack)の液滴の粒径は、30ミクロンから700ミクロンの範囲
内であり、ピークでは約250ミクロンである。
クリーニング組成物は、噴霧形態で散布されることが可能な
ように一定の粘度を持たなければならない。こうしたクリーニング組成物が少な
くとも1つの非イオン界面活性剤を含むことが不可欠であると考えられている。
本発明による組成物は、単純な溶液であることも、又は、微細乳濁液のようなよ
り複雑な形態であることも可能である。
特に好ましい組成物は、2%から30%までの非イオン界面活性剤、更に好ま
しくは3%から13%までの非イオン界面活性剤を含む。アニオン界面活性剤を
随意に含むことが可能である。好ましい非イオン界面活性剤は、アルコキシル化
アルコール、特に、アルコール1モル当たり3モルから8モルまでのエチレンオ
キシドを有するエトキシル化C8−C18アルコールを含む。他の非イオン界面活
性剤を使用することが可能であり、こうした界面活性剤の幾つかがSchick
著Nonionic Surfactants(Arnold:surfact
ant science series,volume 1)に示されている。
界面活性剤の好ましい濃度は、界面活性剤全体で5重量%から15重量%まで
の範囲内であり、約10重量%の含量が特に好ましい。こうした濃度は、噴霧組
成物の場合に典型的に使用
される濃度よりも高いが、本発明を実行する場合に得られる組成物の適用量の低
減とクリーニング効率の向上とのために、界面活性剤の適用量全体を減少させる
ことが可能である。このことは、直接的に環境上の有益性をもたらすばかりでな
く、製品の包装に使用するための容器がより小型化され、且つ、製品の輸送に使
用する燃料の消費量が少なくて済むという理由から間接的な利点をもたらす。更
に、軽量でありながら効果的な散布装置を使用して効率の良いクリーニングが得
られるという、消費者にとっての直接的な利益も得られる。
疎水性油が本発明の組成物の随意の成分である。適した油は、トログリセリド
を迅速に溶解する油を含む。油が含まれる場合には、好ましい油は、リモネン、
パラシメン、ジブチルエーテル、及び、酪酸ブチルを含む。
溶媒が3重量%から20重量%までの含量で含まれることが好ましく、5重量
%から10重量%までの含量で含まれることが特に好ましい。グリコールエーテ
ル、及び/又は、1個から5個までの炭素原子を有する低級アルコールが溶媒と
して好ましいが、酢酸エチル及び/又はピロリドン(N−メチルピロリドンを含
む)を含む短アルキル鎖エステルを使用することも可
能である。
プロピレングリコールモノn−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ
n−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ第三ブチルエーテル、ジプロピ
レングリコールモノ第三ブチルエーテル、ジエチレングリコールヘキシルエーテ
ル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールモ
ノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、及び、これらの
混合物から、溶媒を選択することが好ましい。
特に好ましい溶媒は、エタノール(好ましくは工業用メタノール変性アルコー
ル)、プロピレングリコールモノn−ブチルエーテル(Dowanol PnBTM
として市販入手可能)、及び、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(B
utyl DigolTM又はButyl CarbitolTMとして市販入手可
能)を含むグループから選択される。コストと入手可能性と安全性という点から
、こうした溶媒が好ましい。本出願人は、溶媒のこうした選択によって、インク
と染料とに関するクリーニング性能の向上が得られることを発見している。
本発明の組成物はアルカリ性でも酸性でも中性でもよいが、
強アルカリ性であることが好ましく、10より大きいpHを有することが好まし
い。
本発明の組成物が1%から10%までのアルカノールアミンを含むことが好ま
しく、2重量%から6重量%までの含量でアルカノールアミンを含むことが特に
好ましい。
特に適したアルカノールアミンは、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノー
ル、モノエタノールアミン、及び、ジエタノールアミンを含む。これらの材料は
、落ちにくい汚れや時間を経た汚れのクリーニングを改善すると考えられる。
極度に微細な液滴、即ち、使用者が吸入して炎症を起こす可能性がある液滴の
形成の度合いを低下させるために、本発明の組成物中にポリマーを含むことが特
に有利であることを、本出願人は確認している。適したポリマーは、Polym
er PVP K−90として市販入手可能なPVPを含む。
PVPポリマーの適切な含量は50ppm以上である。500ppmから15
00ppmまでの含量が特に好ましい。
本発明の組成物は、10より大きいpHを有し、水との混合物の形で、
(a)非イオン界面活性剤 3%から13%、
(b)溶媒 0%から10%、
(c)アルカノールアミン 2%から6%、
(d)緩衝剤/アルカリ 0%から5%、及び、
(e)ポリマー 50ppmから1500ppm
を含む。
特に好ましい組成物は、10より大きいpHを有し、水との混合物の形で、
(a)非イオン界面活性剤(最も好ましくはC10−EO5非イオン界面活性
剤) 3%から13%、
(b)溶媒(最も好ましくはジエチレングリコールモノn−ブチルエーテル)
5%から10%、
(c)アルカノールアミン(最も好ましくは2−アミノ−2−メチル−1−プ
ロパノール) 2%から6%、
(d)緩衝剤/アルカリ(最も好ましくは炭酸ナトリウム又は炭酸カリウム)
1%から5%、及び、
(e)ポリマー(好ましくはPVP) 500ppmから1000ppm
を含む。
上記組成物を、噴霧操作1回当たり0.15mLから0.5
mLまでの噴霧を生じさせるのに適合した容器内に封入し、この噴霧は30ミク
ロンから300ミクロンまでの範囲内の平均液滴粒径を有する。
以下では、本発明をより適切に理解することを可能にするために、添付図面と
実施例を参照して本発明を説明する。実施例
汚したDECAMELTM(Formica製)シートを使用してクリーニング
性能を測定した。汚れ0.5mg/cm2(非揮発物を主成分とする)を、A4
サイズの面積のDECAMEL試験表面上に噴霧によって付着させた。この汚れ
は、メタノール変性アルコール中に、三パルミチン酸グリセロール1%、三オレ
イン酸グリセロール0.5%、カオリン0.5%、液体パラフィン0.2%、パ
ルミチン酸0.1%、カーボンブラック0.02%を含んだ。この汚れを、クリ
ーニング前に室温で24時間エージングした。
セルローススポンジクロスを用いて試験表面から上記汚れを取り除くために使
用した労力を測定した。実施例1
次の表1に示す成分を混合することによって組成物を調製し
た。
この表1から、界面活性剤約4重量%と溶媒5%とを含む従来の噴霧クリーニ
ング組成物と比較した場合に、本発明の組成物が(界面活性剤に関して)濃縮物
であることが理解できる。
表2と図1は、上記組成物を使用した6つのスプレーに関する試験結果を示す
。上記組成物を、様々なポンプを使用して、上記の通りに調製した非焼成の汚し
たDECAMELタイルの上に噴霧した。表2では、これらのポンプを、P1か
らP3、及び、C1からC3として示す。PシリーズのポンプをPerfect
ValoisTMから入手し、CシリーズのポンプをCALMARTMから入手し
た。Pシリーズのポンプは製造者コ
ードによって次のように識別される。P1: PZ2/290 4627、P2
: PZ2/290 3020、P3: PZ2/290 2502。 Cシリ
ーズのポンプは製造者コードによって次のように識別される。C1: M300
HV、C2: M300 60 degree orifice、C3: M
300 30 degree orifice。
表2と図1では、DSは、空中に噴霧してから5分間に亙って平均した直径7
ミクロン未満の粒子の1cc当たりの平均粒子濃度である。DSの値が大きいほ
ど、噴霧中の平均液滴直径が小さい。
より広範囲のデータをポンプP1からP3に関して得、これらのデータを下記
の表3に再び示す。これらのデータから、上記のように測定する液滴粒径DSと
噴霧装置によって生じさせられる平均粒径との間に相関があることが理解できる
。
再び表2に関して述べると、円錐直径は15cmと測定され、即ち、スプレー
ヘッドから15cmの距離における噴霧パターンの直径は15cmである。
適用量とは、噴霧される面積全体に亙って上記タイルに付着させられる製品の
適用量である。全ての実施例で、噴霧装置の1回以上の動作サイクルを使用した
。
労力とは、人間の操作者が及ぼす全労力(N単位)として測定した、タイルを
完全にクリーニングするために必要な全労力である。
表2に示す数値から、単位面積当たりの適用量と、従って、噴霧単位面積当た
り製品適用量当たりの必要労力としてのクリーニング効率とを計算することが可
能である。図1は、微細液滴の量として表した2組の液滴粒径(DS)測定値に
対してこの効率をプロットしたグラフである。この図から、DSの値が高いほど
効率が高い、即ち、より微細な液滴の形で分布した同一量の製品が、より少ない
労力で表面をクリーニングすることを可能にするということが明らかである。こ
れは、Pシリーズの噴霧装置とCシリーズの噴霧装置の両方に関して当てはまる
。実施例2
液滴粒径分布に対するポリマーの効果を実証するために、裏面からフィンガー
ポンプ(finger pump)として動作させたCalmarTM M300
6/35/BB034ポンプを使用して実験を行った。この実験から、ポリマ
ーが存在しない場合には、空中に噴霧してから5分間に亙って平均した粒径7ミ
クロン未満の粒子の1cc当たりの平均粒子濃度が315であったが、500p
pmのPVP(Polymer PVP K−90)の存在下では、平均粒子濃
度が79に低下したことが明らかになった。
次の表4は、フィンガーポンプ(全てCalmarから入手可能)をレバーで
操作した裏面に関する追加のデータを示す。
表4から、レバーと延長ポストの使用が、使用者が吸入する可能性がある液滴
の発生の度合いを更に低減させることが理解できる。実施例3
製品の使用方法の変化がもたらす影響を直接的に明らかにするために、次の表
5に示す成分を混合することによって組成物を調製した。
これらの組成物を、3つの方法で、即ち、従来通りのトリガースプレーによっ
て、ピペットによって、及び、本発明による
低適用量で、汚したDECAMELタイルに対して使用した。次の表6は、適用
量(mL)、クリーニングに要する労力(N)、及び、クリーニング効率(10
/[ln(労力)x適用量])の詳細を示す。この実施例では、噴霧到達範囲に
基づかずに効率を定義した。
表6に示す結果から、本発明の特徴である低適用量でのクリーニング組成物の
使用が、従来のトリガーパックにおいてより多くの適用量の製品を使用した場合
(分布の幾分かの不連続性が生じる可能性がある)と、ピペットによって極めて
多い適用量の製品を使用した場合(製品がプール状に付着した)との両方よりも
効率の高いクリーニングを実現することが理解できる。これらの実験では、製品
の濃度が実験結果に影響する可能性を
排除するために、各々の事例で同一の組成を使用したということを指摘しておか
なければならない。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M
C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG
,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN,
TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,SZ,U
G),UA(AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM
),AL,AM,AT,AU,AZ,BB,BG,BR
,BY,CA,CH,CN,CZ,DE,DK,EE,
ES,FI,GB,GE,HU,IS,JP,KE,K
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,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,
NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,S
I,SK,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,UZ
,VN
(72)発明者 ガーベイ,マイケル・ジヨージフ
イギリス国、マージーサイド・エル・60・
1・エツクス・ユー、ウイラル、ヘスウオ
ール、ナイジエル・ロード、ザ・ホリーズ
(番地なし)
(72)発明者 リーチ,マシユー・ジエイムズ
イギリス国、マージーサイド・エル・63・
2・ピー・エツクス、ウイラル、ベビント
ン、ホウムビル・ロード・87
(72)発明者 シヤープレス,マーテイン
イギリス国、マージーサイド・エル・63・
5・エル・ゼツド、ウイラル、ベビント
ン、キングズ・レーン・101
(72)発明者 グリフイス,ジリアン
イギリス国、オツクスフオードシャー・オ
ー・エツクス・17・1・エイチ・エヌ、ニ
ア・バンブリー、ハンウエル、グリコー
ト・レーン、コーナーストーンズ(番地な
し)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. 噴霧の形で表面に対してクリーニング組成物を散布するのに適合した噴霧 噴出口を備えた容器の中に封入した、水性又は溶媒含有の非イオンクリーニング 組成物であって、噴霧装置の1回の操作毎に前記表面に対して付着させられる適 用量が0.15mLから0.5mLの範囲内であり、且つ、前記噴霧噴出口を表 面から15cm離れた位置で動作させる時に少なくとも50cm2の面積に亙っ て前記適用量が付着させられることを特徴とする前記組成物。 2. 噴霧の形で表面に対してクリーニング組成物を散布するための噴霧噴出口 を備えた容器から、非イオン界面活性剤を含む組成物を噴霧する段階を含む、硬 質表面をクリーニングするためのプロセスであって、噴霧装置の1回の操作毎に 前記表面に対して付着させる適用量が0.15mLから0.5mLの範囲内であ り、且つ、前記噴霧噴出口を表面から15cm離れた位置で動作させる時に少な くとも50cm2の面積に亙って前記適用量を付着させることを特徴とする前記 プロセス。 3. 前記噴霧中の前記製品の液滴粒径分布が、10gの放出 量の場合に、7ミクロン未満の粒径を有する液滴の形で350mg未満の製品が 存在するような粒径分布である請求項2に記載のプロセス。 4. 前記組成物が1%から10%までのアルカノールアミンを含む請求項2に 記載のプロセス。 5. 前記組成物がポリマーを含む請求項2に記載のプロセス。 6. 前記組成物が10より大きいpHを有する請求項2に記載のプロセス。 7. 前記組成物が10より大きいpHを有し、水との混合物の形で、 (a)非イオン界面活性剤 3%から13%、 (b)溶媒 0%から10%、 (c)アルカノールアミン 2%から6%、 (d)緩衝剤/アルカリ 0%から5%、及び、 (e)ポリマー 50ppmから1500ppm を含む請求項2に記載のプロセス。 8. 10より大きいpHを有し、水との混合物の形で、 (a)非イオン界面活性剤 3%から13%、 (b)グリコールエーテル溶媒 5%から10%、 (c)アルカノールアミン 2%から6%、 (d)炭酸ナトリウム又は炭酸カリウム 1%から5%、及び、 (e)ポリマー(好ましくはPVP) 500ppmから1000ppm を含み、前記組成物を、噴霧操作1回毎に0.15mLから0.5mLまでの製 品の噴霧を生じさせるように適合させた容器に中に封入し、前記噴霧が30ミク ロンから300ミクロンまでの範囲内の平均液滴粒径を有する請求項2に記載の プロセス。
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