JP2005505658A - 酸化エチレン/酸化プロピレンブロック共重合体界面活性剤を含む硬質表面洗浄剤 - Google Patents
酸化エチレン/酸化プロピレンブロック共重合体界面活性剤を含む硬質表面洗浄剤 Download PDFInfo
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Abstract
Description
【0001】
関連出願への相互参照は適用されない。
【0002】
連邦政府後援による研究開発に関する申し立ては適用されない。
【0003】
本発明は、硬質表面用の洗浄剤組成物に関する。これらは、便器、浴槽、シャワー室やその他洗面器具、浴室及び台所用の硬質表面、窓ガラス、及び床面を洗浄する際の使用に特に好適であるように見える。本発明の洗浄剤組成物は、処理面あるいは洗浄面を親水性にし、かかる表面に優れた曇り止め特性を付与している。本発明の組成物で処理あるいは洗浄されたこのような表面はまた、細菌やカビによる汚れやそれらの定着を阻止し、バイオフィルムの形成を抑制する。
【背景技術】
【0004】
BASF社による商標「PLURONIC」で販売されている製品は、連続する1つの近縁種のブロック共重合体であり、これらは総称的に、末端に一級ヒドロキシ基を備えたポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレン凝縮液として分類することができる。このようなブロック共重合体はノニオン性界面活性剤であり、多種多様の用途に用いられている。ブロック共重合体は、脂肪アルコール、特に、8個乃至20個の炭素を有する第一級アルコールで機能的にすることもできる(末端のアルコールがエーテルに変換される)。(脂肪アルコールでキャップされたブロック共重合体とも称される)かかるブロック共重合体は例えば、商標「DEHYPON」で販売され、コグニス社(Cognis Corporation)から入手できる。
【0005】
この技術は、ブロック共重合体(又はそのキャップされた誘導体)を含む一部を有する、種々の洗浄組成物及び/又は処理組成物を開発してきた。例えば、食器洗い工程で用いられる場合にブロック共重合体を含む泡切れのよい組成物が開示されている(特許文献1及び2を参照)。これら特許文献及びここに記載された他のすべての特許文献の開示は、本明細書中に十分に説明されるように参照によって組み込まれる。また、従来の技術として、かかるブロック共重合体が金属表面に対する泡切れのよい組成物に使用できることが教示されている(特許文献3を参照)。さらに、これらブロック共重合体が、ノニオン性界面活性剤として有用性があることが示され、これは、ハロフォー(halophor)含有洗浄組成物における場合(特許文献4及び5を参照)、コンタクトレンズの洗浄及び保存組成物における場合(特許文献6を参照)、曇りを防止するようにプラスチック表面を処理するための組成物における場合(特許文献7を参照)、消泡剤あるいは泡立ちの少ない洗剤としての場合(特許文献8及び9を参照)、トイレ用固形石けん洗浄ブロック組成物における可塑剤としての場合(特許文献10を参照)、有機シラン溶液における界面活性剤としての場合(特許文献11を参照)、処理水若しくは冷却水システムなどの工業用水システムと接触する表面上に細菌が付着するのを軽減するための界面活性剤としての場合(特許文献12を参照)である。
【0006】
先行技術はまた、種々の硬質表面洗浄組成物を開発している。例えば、ブロック共重合体界面活性剤、カルボキシレート含有ポリマー、及び2価対イオンを含む表面洗浄組成物が教示されている(特許文献13を参照)。このブロック共重合体は、洗浄面に有益とされる光沢をつける。さらに、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル溶媒、酸性物質、及び、ブロック共重合体であるノニオン性界面活性剤を含む、硬質表面洗浄組成物が開示されている(特許文献14を参照)。
【0007】
従来、ポリビニルアルコール、及び、ブロック共重合体などのノニオン性界面活性剤を含むアミン含有ポリマーを含む外窓ガラス用洗浄剤が開示されている(特許文献15を参照)。このブロック共重合体は、組成物の洗浄力を向上させると言われている。さらに、有機溶媒と水、ポリカルボキシレート共重合体、pH調整剤、及び特定のブロック共重合体界面活性剤を含む、硬質表面洗浄組成物もまた、開示されている(特許文献16を参照)。この組成物は、ガラス洗浄剤に特に有用であるとともに、光沢面あるいは透明面に塗布した時に実質的にすじ状の痕がつかないと言われている。
【0008】
このような種々の従来の技術による組成物は、硬質表面を処理及び/又は洗浄するための種々の方法を提供してきた一方で、かかる表面に対し残留性効果をもたらす能力は制限されている。この点について、洗浄中の硬質表面をさらに汚れにくくすること、特に、該表面に、細菌、カビ、バイオフィルムが定着しにくくなるような抗菌特性を備えることが望ましい。このように、使用時の洗浄に効果的であるばかりでなく、洗浄された表面に確かな残留性効果をもたらす硬質表面洗浄剤を開発する継続的必要性がある。
【特許文献1】
米国特許第5,589,099号
【特許文献2】
米国特許第6,025,314号
【特許文献3】
米国特許第5,286,300号
【特許文献4】
米国特許第5,049,299号
【特許文献5】
米国特許第5,169,552号
【特許文献6】
米国特許第3,882,036号
【特許文献7】
米国特許第5,030,280号
【特許文献8】
米国特許第5,691,292号
【特許文献9】
米国特許第5,858,279号
【特許文献10】
米国特許第4,911,858号
【特許文献11】
米国特許第5,411,585号
【特許文献12】
米国特許第6,039,965号
【特許文献13】
米国特許第5,990,066号
【特許文献14】
米国特許第4,247,408号
【特許文献15】
米国特許第4,539,145号
【特許文献16】
米国特許第5,126,068号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明の組成物は、平均分子量が大きいブロック共重合体などの、低濃度のブロック共重合体を利用することにり、このような必要性に対して当初の予想を超えて対処するものである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
一態様において、本発明は、硬質表面抗菌性洗浄剤を提供する。これは1つ以上の界面活性剤を有し、その1つはポリオキシエチレン/ポリオキシプロピレンブロック共重合体(例えば、末端にヒドロキシルを有するか、あるいは、その末端のヒドロキシルが脂肪アルコールで機能的にされる)でなければならない。ブロック共重合体は、組成物の0.2乃至5重量%であることが好ましい。
【0011】
例えば、「PLURONIC F127」の0.2乃至4重量%のレベル(量)が、処理されたガラス表面に対し親水性及び曇り防止性の優れた効果を付与することが見出されている。このような効果はさらに、処理されたポリメチル・メタクリレートとその他のプラスチック表面に対しても付与されるが、「PLURONIC F127」の1.5乃至5重量%のより高い好ましい量で付与される。
【0012】
通常、洗浄剤はさらに、水(含有量は洗浄剤の50%よりも多いことが好ましく、洗浄剤の90%よりも多いことがさらに好ましい)を含み、酸があってもよい。洗浄剤としては、ノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、及びこれらの混合物などの種々の界面活性剤が挙げられる。かかる界面活性剤の例は、「乳化剤と洗浄剤(Emulsifiers & Detergents)、by McCutcheon's, North American Edition (1995)」に記載されている。
【0013】
好適なノニオン性界面活性剤として、アルキルアミン酸化物(例えば、C8-20アルキルジメチルアミン酸化物)、アルキルフェノール・エトキシレート、直鎖/分岐アルコール・エトキシレート、カルボン酸エステル、アルカノールアミド、アルキルポリグリコシド、酸化エチレン/酸化プロピレン共重合体などが挙げられる。これらの中で、直鎖及び第二級アルコール・エトキシレート、オクチル−/ノニル−フェノール・エトキシレート、アルカノールアミド、及びアルキルポリグリコシドが特に好ましい。
【0014】
有用な両性イオン/両性界面活性剤として、アルキルアミノプロピオン酸、アルキルイミノプロピオン酸、イミドジアゾリンカルボン酸塩、アルキルベタイン、スルホベタイン、スルタイン(sultaine)などが挙げられる。
【0015】
有用なカチオン性界面活性剤として、例えば、第一級アミン塩、ジアミン塩、第四級アンモニウム塩、及びエトキシル化アミンが挙げられる。
【0016】
(仮にあったとしても、ノニオン性界面活性剤と共に限り使用されることが好ましい)有用なアニオン性界面活性剤として、カルボン酸塩、アルキル・ベンゼン・スルホン酸塩、第二級n−アルカン・スルホン酸塩、α−オレフィン・スルホン酸塩、ジアルキル酸化ジフェニレン・スルホン酸塩、スルホコハク酸エステル、イソエチオネート、直鎖アルコール硫酸塩(ラウリル硫酸ナトリウムなどのアルキル硫酸塩)、及び直鎖アルコール・エトキシ硫酸塩が挙げられる。
【0017】
請求されている硬質表面洗浄剤の特定の実施の形態において、組成物は酸を含むことができる。好ましい酸は、乳酸、スルファミン酸、クエン酸、吉草酸、ヘキサン酸、及びグリコール酸などの有機酸がある。その他の例として、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、グルコン酸、及び、過酢酸などの酸のペルオキソ基を含む変形が挙げられる。酸は、洗浄剤の10重量%未満であることが好ましく、5重量%未満であることがより一層好ましい。洗浄剤が水性溶液である場合の洗浄剤のpHは、5乃至11の範囲であることが好ましい。
【0018】
グリコールエーテル溶媒(最も好ましくは、エチレン・グリコール・ヘキシルエーテルあるいはエチレン・グリコール・ブチルエーテル)もまた含むことができる。これは、洗浄する必要があるかなりの油脂(グリース)がある場合に台所用洗浄剤や窓用洗浄剤に対して特に望ましいとされる。その他の可能性のある溶媒は、テルペン、脂肪族炭化水素系溶剤及びα−オレフィン類、及び、アルコールやエーテルなどの少なくとも1つの酸素原子を含む有機化合物である。例えば、イソプロパノールは、本発明の窓用洗浄剤組成物における溶媒として特に有益である。
【0019】
これら酸素含有溶媒の中で、8個以下の炭素原子から成る親水性アルコール類、特に、8個以下の炭素原子から成る第三級アルコール類、芳香族置換アルコール類、6個以下の炭素原子から成るアルキレン・グリコール類、アルキレン基当たり6個以下のの炭素原子を有するポリアルキレン・グリコール類、グリコール基当たり6個以下の炭素原子と各アルキル基ごとに6個以下の炭素原子を有するアルキレン・グリコール類若しくはポリアルキレン・グリコール類のモノアルキル・エーテル又はジアルキル・エーテル、グリコール基当たり6個以下の炭素原子と各エステル基ごとに6個以下の炭素原子を有するアルキレン・グリコール類若しくはポリアルキレン・グリコール類のモノエステル又はジエステルが挙げられる。
【0020】
溶媒の具体的な例として、t−ブタノール、t−ペンチル・アルコール、2,3−ジメチル−2−ブタノール、ベンジル・アルコール若しくは2−フェニル・エタノール、エチレン・グリコール、プロピレン・グリコール、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−n−プロピルエーテル、ジプロピレン・グリコール・モノ−n−プロピルエーテル、ジエチレン・グリコール・モノ−n−ブチルエーテル、ジエチレン・グリコール・モノメチルエーテル、ジプロピレン・グリコール・モノメチルエーテル、トリエチレン・グリコール、プロピレン・グリコール・モノアセテート、及びジプロピレン・グリコール・モノアセテートが挙げられる。
【0021】
かかる溶媒は、組成物の6重量%以下を構成することが好ましく、2重量%以下であることがより好ましい。
【0022】
さらに、特に窓ガラス用洗浄剤に関して、洗浄力を向上させ、pHを高めるように、水酸化アンモニウムの形式のアンモニアを含むことが望ましいこともある。
【0023】
便器用洗浄剤や浴室壁用洗浄剤などの一部の用途に対し、洗浄剤がさらに、セルロース増粘剤(シックナー)を含むことが特に望ましい。好ましい増粘剤はヒドロキシエチル・セルロースである。これは、全洗浄剤の5重量%未満で存在することが好ましい。その他の好適なセルロース増粘剤として、カルボキシ・メチル・セルロース、ヒドロキシプロピル・セルロース、キサンタン・ガムとその誘導体、グアールガムとその誘導体、アクリル系増粘剤、ウレタン増粘剤、ポリアクリルアミド系などのカチオン性増粘剤、ベントン若しくはアタパルガイトなどの粘土増粘剤が挙げられる。
【0024】
必要に応じて、殺菌剤(好ましくは、塩化ベンザルコニウム)を使用することができる。その他の可能性のある殺菌剤として、ポリヘキサメチレン・ビグアナイド剤、フェノール系殺菌剤、両性殺菌剤、アニオン性殺菌剤、及び金属性殺菌剤(例えば、銀)が挙げられる。
【0025】
本発明の洗浄剤組成物はまた、着色されていたり、さらに/あるいは芳香性であることもある。このような着色及び芳香は、洗浄剤組成物の技術に関する当業者には周知である。
【0026】
別の形態において、本発明は硬質表面を洗浄する方法を提供する。標準的な処理手段は、(例えば、吹き付けにより)硬質表面に上記種類の洗浄剤を塗布し、該表面に対し洗浄剤を擦りつけたり、若しくは、削り取り、洗浄剤が目に見えなくなるまで表面を水洗いし、その後、よどんだ水がなくなるまで表面を軽くふき取ることである。
【0027】
「硬質表面」に関しては、調理台、浴室タイル、洗面装置取付け用壁面、浴室用若しくは台所用の壁面、窓ガラス、リノリウム床面などの、固体の非可撓性表面を意味する。これは、繊維、カーペット、毛状面、皮革、あるいは、可撓性の高いその他の軟質材料は含まない。
【0028】
特定のブロック共重合体を硬質表面洗浄剤に添加することにより、該洗浄剤を用いて洗浄された表面に残留性効果を残すことになることは意外にも知られている。特に、こうした表面は、汚れにくく、汚れがついても取り除くことが簡単であり、細菌、カビ、及びバイオフィルムに対し耐性がある。このような効果は、洗浄剤の洗浄機能を阻害することなく達成されてきた。
【0029】
かかる用途のために、「抗菌剤」は、かかる処理の後に少なくとも1つの細菌の増殖に対し更なる耐性を付与することを意味し、ここでの効果はブロック共重合体(及び、存在することもある他の殺菌剤だけでなく)による少なくとも一部分にすぎない。
【0030】
本発明の組成物及び方法において有用なブロック共重合体は、例えば、反復酸化エチレン(EO)単位の第1及び第2のブロックと、これら反復酸化エチレン単位の第1及び第2のブロック間に置かれる酸化プロピレン(PO)単位のブロックと、を含むブロック共重合体から選択することができる。かかるブロック共重合体は、以下の一般構造(I)を有する。
【0031】
【化1】
【0032】
ここで、xは、0乃至1,000、yは1乃至1,000、さらにzは0乃至1,000であり、xとzがともに0でないことを条件とする。上記構造(I)のブロック共重合体は、酸化プロピレン(PO)単位に対する酸化エチレン(EO)単位の割合が1:10乃至10:1であることが好ましく、最も好ましくは4:6乃至6:4である。構造(I)のブロック共重合体の平均分子量は285乃至100,000であることが好ましく、より好ましくは2,000乃至40,000、最も好ましくは8,000乃至20,000である。
【0033】
本発明の組成物及び方法において有用なブロック共重合体の更なる例として、共重合体が、反復酸化プロピレン(PO)単位の第1及び第2のブロックと、これら反復プロピレン単位の第1及び第2のブロック間に置かれる反復酸化エチレン(EO)のブロックと、を含むものが挙げられる。かかるブロック共重合体は、以下の一般構造(II)を有することができる。
【0034】
【化2】
【0035】
ここで、xは0乃至1,000、yは1乃至1,000、さらにzは0乃至1,000であり、xとzがともに0でないことを条件とする。上記構造(II)のブロック共重合体は、PO単位に対するEO単位の割合が1:10乃至10:1であることが好ましく、最も好ましくは4:6乃至6:4である。構造(II)のブロック共重合体の平均分子量は、280乃至100,000であることが好ましく、より好ましくは2,000乃至40,000であり、最も好ましくは8,000乃至20,000である。
【0036】
構造(I)及び(II)のブロック共重合体は、BASF社から入手でき、商標「PLURONIC」で販売されている。「PLURONIC F127」は、xが約99、yが約67、zが約99である構造(I)に示されるものに応じた構造を有する。「PLURONIC F127」の平均分子量は、約12,600である。
【0037】
他の有用なEO/POブロック共重合体は、脂肪アルコールで機能的にされたり又はキャップされた構造(I)及び(II)に示されるブロック共重合体である。このような機能的にされたブロック共重合体は、構造(I)及び(II)に示されるブロック共重合体よりも生物分解性が高いことから、誘引的である。脂肪アルコールにより、8個乃至20個の炭素を有する直鎖の、若しくは、分岐した、飽和/不飽和第一級アルコールを意味する。このような機能的にされたブロック共重合体は、米国特許第5,030,280号、同第5,411,585号、同第6,025,314号に記載されている。かかるブロック共重合体は、12個乃至14個の炭素を有する脂肪アルコールで機能的にされる。
【0038】
脂肪アルコールで機能的にされた上記のブロック共重合体のPO単位に対するEO単位の好ましい割合は、構造(I)及び(II)に対して記載した通りである。これら機能的にされたブロック共重合体の好ましい平均分子量は、構造(I)及び(II)に対して記載した通りであるが、但し、平均分子量は、ブロック共重合体を機能的にするために使用される脂肪アルコールの平均分子量を占めるように調整されている。これらキャップ状にされたブロック共重合体はコグニス社(Cognis Corporation)から入手でき、商標「DEHYPON」で販売されている。2つの好ましいブロック共重合体は、「DEHYPON LS54」及び「DEHYPON LS34」であり、PO単位に対するEO単位の割合はそれぞれ、5:4及び3:4である。「DEHYPON LS54」が特に好ましい。
【0039】
一般に、本発明の組成物は、処理された表面に対し良好な曇り防止性能を与えるようにブロック共重合体の約2%を含有するものでなければならない。特に意外なことに、良好な曇り防止性能は、脂肪アルコールのわずか0.25%の機能的にされたブロック共重合体(例えば、DEHYPON LS54)を有する組成物を用いて処理された表面に付与することができることが見出された。機能的にされたブロック共重合体のわずか2%を含有する組成物が、これら化合物の生物分解性を考えると、処理された表面上に細菌が定着することを抑制する能力があったこともまた予想外であった。
【0040】
本発明の上記及びその他の利点は、以下の説明から明らかになるだろう。その説明において、一部を構成する添付図面を参照する。これら実施の形態は、本発明の全範囲を表すものではない。したがって、特許請求の範囲は、本発明の全範囲を判断するために注意すべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0041】
本発明の好ましい実例を以下に述べる。最初の5つは、2つの便器用洗浄剤、浴室/シャワー用洗浄剤、台所用洗浄剤、及び窓ガラス用洗浄剤である。
【0042】
【表1】
【0043】
【表2】
【0044】
【表3】
【0045】
【表4】
【0046】
【表5】
【0047】
好ましい実施の形態を形成する方法:
上記洗浄剤は、各成分を水に添加し、室温で混合させることによって調製することができる。
【0048】
試験
例6: 曇り防止試験
従来の洗浄剤製剤に対する本発明のブロック共重合体を含む製剤の洗浄及び曇り防止機能の改善効果を実証するために比較実験を行なった。
従来の製剤:
ブロック共重合体の製剤:
上記のように「PLURONIC F127」の2.0%を付加した。
【0049】
ブロック共重合体及び従来の製剤で(上記の標準処理で)処理された各鏡面を15分間にわたって湯気が出ている浴槽の上に置き、その表面を曇りの領域に対し連続的に監視した。従来の製剤で処理された鏡面は、2分以内に完全に曇った(図1a)。しかしながら、PLURONIC F127を含む製剤で処理された鏡面は、より長時間にわたって完全に澄んだ状態であって、良好な反射特性を維持した(図1b)。
【0050】
例7: 細菌試験
2%のPLURONIC F127(例えば、例1及び例2)を含んだ水性便器用洗浄剤の製剤による上記標準的な処理を用いて処理された、うわ塗りされた石器に細菌が定着される程度を調べるための調査を行なった。上記水性製剤で洗浄されたうわ塗りされた石器タイルを、大腸菌が混入された細菌培養液に(24時間)浸漬させた。(細菌培養液にさらした後で)これらタイルを顕微鏡で検査すると、従来の市販されている製剤(図2a)で処理されたタイルと比較して、例1及び2の製剤(図2b)で処理されたタイルの表面上に細菌が定着する程度が著しく軽減されたことが明らかにされた。
【0051】
このように、本発明は、硬質表面を洗浄するだけでなく、洗浄後の表面に望ましい残留性効果を残す、効果的な洗浄剤を提供する。好ましい実施の形態が種々の末端ヒドロキシ・ブロック共重合体を含んでいる一方で、その他のブロック共重合体(例えば、機能的にされた又はキャップされたブロック共重合体)も使用することができる。
【0052】
したがって、特定の実施の形態について説明してきたが、本発明の広がりと範囲内における種々の変更も可能である。添付された特許請求の範囲は、本発明の全範囲を理解するために注意すべきである。
【産業上の利用可能性】
【0053】
本発明は改良された硬質表面用洗浄剤を提供する。
Claims (19)
- 平均分子量が少なくとも8,000であり、洗浄剤の0.2乃至5重量%である、酸化エチレン/酸化プロピレンブロック共重合体と、
乳酸、スルファミン酸、クエン酸、吉草酸、ヘキサン酸、及びグリコール酸から成る群から選択される、0乃至10重量%未満の有機酸と、
有機酸が存在しない時にイソプロパノールを含む、6重量%以下の溶媒システムと、
有機酸が存在しない時の水酸化アンモニウムと、
担体と、
を含む、硬質表面用抗菌性洗浄剤。 - 前記担体が水である、請求項1に記載の硬質表面用抗菌性洗浄剤。
- 前記ブロック共重合体が、洗浄剤の0.2乃至4重量%である、請求項1に記載の硬質表面用抗菌性洗浄剤。
- 前記ブロック共重合体が、洗浄剤の1.5乃至5重量%である、請求項1に記載の硬質表面用抗菌性洗浄剤。
- 前記ブロック共重合体が、脂肪アルコールエーテルの一部分で機能的にされる、請求項1に記載の硬質表面用抗菌性洗浄剤。
- 前記ブロック共重合体の平均分子量が8,000乃至20,000であり、酸化プロピレン単位に対する酸化エチレン単位の割合が1:10乃至10:1である、請求項6に記載の硬質表面用抗菌性洗浄剤。
- 前記ブロック共重合体の平均分子量が8,000乃至20,000であり、酸化プロピレン単位に対する酸化エチレン単位の割合が1:10乃至10:1である、請求項9に記載の硬質表面用抗菌性洗浄剤。
- 有機酸が存在する時にグリコール・エーテル溶媒を含む、6重量%以下の溶媒システムをさらに含む、請求項1に記載の硬質表面用抗菌性洗浄剤。
- ノニオン性界面活性剤をさらに含む、請求項1に記載の硬質表面用抗菌性洗浄剤。
- セルロース系増粘剤をさらに含む、請求項1に記載の硬質表面用抗菌性洗浄剤。
- 殺菌剤をさらに含む、請求項1に記載の硬質表面用抗菌性洗浄剤。
- アニオン性界面活性剤をさらに含む、請求項14に記載の硬質表面用抗菌性洗浄剤。
- 前記水が前記洗浄剤の少なくとも50重量%である、請求項2に記載の硬質表面用抗菌性洗浄剤。
- 硬質表面に対し請求項1に記載の洗浄剤を塗布し、
該表面を水洗いし、さらに/あるいは、該表面をふき取ること、
を含む、硬質表面の洗浄方法。 - 前記溶媒システムは、有機酸が存在しない時にグリコール・エーテル溶媒をさらに含む、
請求項1に記載の硬質表面用洗浄剤。 - 硬質表面に対し請求項14に記載の洗浄剤を塗布し、
該表面を水洗いし、さらに/あるいは、該表面をふき取ること、
を含む、硬質表面の洗浄方法。 - 硬質表面に対し請求項23に記載の洗浄剤を塗布し、
該表面を水洗いし、さらに/あるいは、該表面をふき取ること、
を含む、硬質表面の洗浄方法。
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