JP2007077292A - 易洗浄性皮膜形成組成物およびブロック共重合体 - Google Patents

易洗浄性皮膜形成組成物およびブロック共重合体 Download PDF

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Abstract

【課題】 粘着性の汚れから細菌などの微小な汚れまでの幅広い汚れに対して高い易洗浄性を有する皮膜形成組成物を提供することである。
【解決手段】 本発明は、親水性モノマーから形成されるブロックと、疎水性モノマーから形成されるブロックからなるブロック共重合体を含有することを特徴とする易洗浄性皮膜形成組成物である。また、本発明は、親水性モノマーから形成されるブロックと、疎水性モノマーから形成されるブロックからなるブロック共重合体において、前記親水性モノマーは、側鎖にエチレンオキシド繰り返し単位を有するモノマーを含むことを特徴とするブロック共重合体である。
【選択図】 なし

Description

本発明は、易洗浄性皮膜形成組成物およびブロック共重合体に関する。
従来から、硬表面などの対象面における汚れを除去するために、水、界面活性剤、あるいは溶剤などに代表される洗浄剤を、スポンジや雑巾に代表される清浄具につけてこするという手法が広く採られている。
しかしながら、この手法では、汚れが付着する度に掃除をする必要が生じる。
特に、高齢者や体の不自由な人にとっては、このような労働は非常に苦痛なものであり、せめて掃除の頻度が少なくなって欲しいと望む人が多い。また、場合によっては、その家族や介護ヘルパー等が代わって掃除をすることも少なくない。
一方、汚れが付きやすい箇所としては、トイレ便器、浴室、キッチンのシンクや排水口などの水周りが挙げられ、この水周りの場所は掃除の負担も非常に大きい。
例えば、トイレ便器には、大便に代表される粘着性汚れ、水垢、尿石などの様々なタイプの汚れが付着する。また、浴室においては、皮脂や石鹸カス等の汚れが付きやすく、特に浴槽には、喫水面への汚れの吸着が多い。また、キッチンにおいては、シンクや排水口に、水垢や油性汚れが付着する。さらに、いずれの箇所においても、湿度が高いことから細菌、真菌に代表される微生物が付着、増殖し、最終的には悪臭を放つなどの問題がある。
したがって、特に水周りの対象面に付着した粘着性の汚れから細菌などの微小な汚れまでの幅広い汚れを、例えば通常は水で洗い流す程度の簡便な方法により、容易に除去できる洗浄性能(以下、「易洗浄性」という。)を有する洗浄剤等が望まれる。
前記要求に対しては、例えば、トイレ便器に関しては、水洗トイレの貯水タンクの蓋上の手洗い部分に収容容器とともに設置して使用するオンタンク式洗浄剤や、貯水タンク内に投入するインタンク式洗浄剤等が提案されている(例えば特許文献1参照)。
また、洗浄成分を含有させた衛生陶器を用い、この衛生陶器内の洗浄成分を浸水時に徐放出させることにより、汚れを自動的に除去する手法等も提案されている(例えば特許文献2参照)。
あるいは、衛生器の表面の易洗浄性を高めるために、水垢などの汚れの原因となる表面水酸基を撥水剤でシールドする手法等も提案されている(例えば特許文献3参照)。
さらには、シンクや排水口等の表面に、光触媒が含有された膜を形成することにより、光照射下での汚れ分解を狙った商品も多数提案されている(例えば特許文献4参照)。
特開平08−283796号公報 特開2000−240134号公報 特開2000−232948号公報 特開平09−192496号公報
しかしながら、オンタンク式洗浄剤や、特許文献1に記載されたインタンク式洗浄剤においては、水溶性の洗浄剤(薬剤)が用いられるため、主に有機物からなる大便などの粘着性の汚れに対する易洗浄性は充分ではない。
また、特許文献2〜3に記載された提案は、便器等の表面を化学的に修飾することによって防汚処理された衛生器の発明であり、通常の掃除に用いる洗浄剤等とは異なり、日常的なものではない。
また、特許文献4に記載された提案では、光の届きにくいシンクや排水口等の場所では光触媒の除菌効果が充分に発揮されず、易洗浄性は不充分である。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、粘着性の汚れから細菌などの微小な汚れまでの幅広い汚れに対して高い易洗浄性を有する皮膜形成組成物を提供することを課題とする。
本発明者らは鋭意検討した結果、上記課題を解決するために本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の第1の態様は、親水性モノマーから形成されるブロックと、疎水性モノマーから形成されるブロックからなるブロック共重合体を含有することを特徴とする易洗浄性皮膜形成組成物である。
また、本発明の易洗浄性皮膜形成組成物において、前記ブロック共重合体は水難溶性であることが好ましい。
また、本発明の易洗浄性皮膜形成組成物において、前記親水性モノマーはエチレンオキシド繰り返し単位を有するモノマーを含むことが好ましい。さらに、前記エチレンオキシド繰り返し単位を有するモノマーは側鎖にエチレンオキシド繰り返し単位を有することが好ましい。
また、本発明の易洗浄性皮膜形成組成物において、前記親水性モノマーはビニルピロリドンを含むことが好ましい。
また、本発明の第2の態様は、親水性モノマーから形成されるブロックと、疎水性モノマーから形成されるブロックからなるブロック共重合体において、前記親水性モノマーは、側鎖にエチレンオキシド繰り返し単位を有するモノマーを含むことを特徴とするブロック共重合体である。
また、本発明の第3の態様は、親水性モノマーから形成されるブロックと、疎水性モノマーから形成されるブロックからなるブロック共重合体において、前記親水性モノマーはビニルピロリドンを含むことを特徴とするブロック共重合体である。
本発明によれば、粘着性の汚れから細菌などの微小な汚れまでの幅広い汚れに対して高い易洗浄性を有する皮膜形成組成物を提供することができる。
<易洗浄性皮膜形成組成物>
本発明の易洗浄性皮膜形成組成物は、親水性モノマーから形成されるブロックと、疎水性モノマーから形成されるブロックからなるブロック共重合体を含有する。
(ブロック共重合体)
本発明に用いられるブロック共重合体は、親水性モノマーから形成されるブロックと、疎水性モノマーから形成されるブロックからなるものである。
ここで、本発明において「ブロック共重合体」とは、例えば、各ブロックを構成する親水性モノマー(X)と疎水性モノマー(Z)とが、
(1)XXX・・・XXZZZ・・・ZZ
(2)XXX・・・XX(ZZZ・・・ZZXXX・・・XX)
(3)ZZZ・・・ZZ(XXX・・・XXZZZ・・・ZZ)
(4)(XXX・・・XXZZZ・・・ZZ)
のように配列したものをいう。なお、mは繰り返し数を表す整数である。
本発明においては、上記(1)〜(4)のいずれのタイプのブロック共重合体でもよい。
なお、XXX・・・XXは親水性モノマーから形成されるブロックを表し、該親水性モノマーから形成されるブロックからなる領域を親水性ドメインという。
一方、ZZZ・・・ZZは疎水性モノマーから形成されるブロックを表し、該疎水性モノマーから形成されるブロックからなる領域を疎水性ドメインという。
また、本発明に用いられるブロック共重合体は、水難溶性であることが好ましい。水難溶性であることにより、水で洗い流す際、皮膜が汚れと一緒に洗い流されにくく、剥がれずに対象面に残存しやすくなることにより、長期間に渡って易洗浄性を発揮することができる。
ここで「水難溶性」とは、25℃の水に、ブロック共重合体の全量が溶解したときに5質量%に相当する量のブロック共重合体を添加した場合、添加したブロック共重合体の全量に対して、水に溶解するブロック共重合体の割合が20質量%以下であることをいう。
ブロック共重合体の合成方法は、特に限定されるものではなく、例えば、リビングアニオン重合、リビングカチオン重合等のリビングイオン重合、原子移動ラジカル重合(ATRP)、可逆付加開裂連鎖移動重合(RAFT)、ニトロキシル媒介重合(NMP)、有機テルル媒体リビングラジカル重合(TERP)、iniferter法等のリビング重合法が挙げられる。
また、主鎖あるいは側鎖に、アゾ基やペルオキシ基などの開始基、あるいは二重結合やメルカプタンなどの連鎖移動基を含む高分子化合物(高分子重合開始剤)を用いた重合法等により合成することもできる。
ブロック共重合体の重量平均分子量としては、好ましくは5,000〜1,000,000であり、より好ましくは10,000〜100,000である。該重量平均分子量が5,000以上であれば、皮膜強度が高まり、水流に対する皮膜の対象面からの剥がれにくさが向上する。一方、1,000,000以下であれば、適度な皮膜形成組成物の粘度が得られ、容器に充填したときの容器からの排出性が良好になり、対象面への塗布性が向上して充分な易洗浄性が得られる。
なお、前記重量平均分子量は、ポリスチレンを基準物質としたゲル濾過クロマトグラフィー(GPC)による測定値である。
ブロック共重合体中の親水性モノマーから形成されるブロック部分の重量平均分子量は、好ましくは1000〜500000であり、より好ましくは2000〜50000である。
ブロック共重合体中の疎水性モノマーから形成されるブロック部分の重量平均分子量は、好ましくは1000〜500000であり、より好ましくは2000〜50000である。
該範囲であることにより、親水性モノマーから形成されるブロックと疎水性モノマーから形成されるブロックの両方の効果がバランス良く得られるようになる。
また、ブロック共重合体中の親水性モノマーから形成されるブロック部分の含有量は、ブロック共重合体中、好ましくは30〜90質量%であり、より好ましくは40〜80質量%である。該範囲の上限値以下により、水流に対する皮膜の対象面からの剥がれにくさが向上し、一方、下限値以上により汚れの除去性が向上する。
本発明に用いられるブロック共重合体を構成する親水性モノマーとしては、25℃で水に溶解し得るモノマーが用いられる。具体的には、ビニル系モノマー、(メタ)アクリル系モノマー、高分子アゾ重合開始剤を構成するモノマー単位となるモノマーが好ましく用いられる。
ここで「25℃で水に溶解し得るモノマー」とは、重合前のモノマーを25℃の水に溶解させたときに、5質量%以上溶解するものをいう。
また、「高分子アゾ重合開始剤」とは、高分子セグメントとアゾ基が繰り返し結合した構造を有する高分子化合物であり、ラジカル重合性ビニルモノマー(例えば、(メタ)アクリル酸エステル、スチレン、塩化ビニル等)との反応に用いると、容易にこれらラジカル重合性ビニルモノマーからなるブロックに、この高分子アゾ重合開始剤のブロックが結合したブロックポリマーが得られるものである。
なお、本発明において「ビニル系モノマー」とは、ビニル基を有するモノマーの内、(メタ)アクリル系モノマーを除いたものとする。また、「(メタ)アクリル」とは、アクリルとメタクリルの一方あるいは両方を示す。
ビニル系モノマーとしては、ビニルアルコール、ビニルピロリドン、ビニルスルホン酸等が挙げられる。
(メタ)アクリル系モノマーとしては、(メタ)アクリル酸又はその塩(例えばNa塩、K塩など)、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド又はそのアンモニウム4級化物、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド又はそのアンモニウム4級化物、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル又はそのアンモニウム4級化物、(メタ)アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(以下、AMPSという。)、3−ジメチル(メタクリロイルオキシエチル)アンモニウムプロパンスルホン酸(以下、DMAPSという。)、メトキシポリエチレングリコール(P=2:エチレンオキシド(EO)付加モル数が2個。)(メタ)アクリレート(以下、M20Gという。)、メトキシポリエチレングリコール(P=4:EO付加モル数が4個。)(メタ)アクリレート(以下、M40Gという。)、メトキシポリエチレングリコール(P=9:EO付加モル数が9個。)(メタ)アクリレート(以下、M90Gという。)、メトキシポリエチレングリコール(P=23:EO付加モル数が23個。)(メタ)アクリレート(以下、M230Gという。)等が挙げられる。なお、「(メタ)アクリレート」は、アクリレートとメタクリレートの一方あるいは両方を示す。
高分子アゾ重合開始剤を構成するモノマー単位としては、下記一般式(E−1)で表されるモノマー単位等が挙げられる。
Figure 2007077292
[式中、xは10〜200の整数である。]
これらの中でも、易洗浄性が向上することから、ビニルアルコール、ビニルピロリドン;(メタ)アクリル酸又はその塩、AMPS;M20G、M40G、M90G、M230G、前記一般式(E−1)で表されるモノマー単位となるモノマー等のエチレンオキシド繰り返し単位を有するモノマーが好ましく、ビニルピロリドン、エチレンオキシド繰り返し単位を有するモノマーがより好ましい。
なお、「エチレンオキシド繰り返し単位を有する」とは、主鎖若しくは主鎖を構成する炭素に結合する側鎖中に、(CHCHO)で示されるエチレンオキシド繰り返し単位が2以上含まれることを示す。
前記エチレンオキシド繰り返し単位を有するモノマーとしては、エチレンオキシド繰り返し単位の繰り返し数が、好ましくは2〜100であり、より好ましくは4〜50であり、さらに好ましくは9〜30である。該範囲であることにより、親水性モノマーから形成されるブロックと疎水性モノマーから形成されるブロックの両方の効果がバランス良く得られるようになる。
また、前記エチレンオキシド繰り返し単位を有するモノマーは、側鎖にエチレンオキシド繰り返し単位を有することが好ましい。側鎖にエチレンオキシド繰り返し単位を有することにより、親水性モノマーから形成されるブロックの効果が向上する。
具体的には、(メタ)アクリル酸エステルから誘導される親水性モノマー中のエステル部、すなわち「−C(O)−O−R’」のR’に、エチレンオキシド繰り返し単位を有するモノマー等が好ましく用いられる。
さらに好適なものとしては、下記一般式(a0−1)で表される側鎖にエチレンオキシド繰り返し単位を有するモノマーが挙げられる。
Figure 2007077292
前記一般式(a0−1)中、Rは、水素原子又はメチル基を示す。
nは、エチレンオキシド繰り返し単位の繰り返し数を表す2〜100の整数であり、好ましくは4〜50であり、より好ましくは9〜30である。
前記一般式(a0−1)で表される親水性モノマーの具体例としては、M20G、M40G、M90G、M230G等である。
なお、「側鎖にエチレンオキシド繰り返し単位を有する」とは、主鎖を構成する炭素に結合する側鎖中に、(CHCHO)で示されるエチレンオキシド繰り返し単位が2以上含まれることを示す。
上記親水性モノマーは、1種単独で、又は2種以上組み合わせて用いることができる。
本発明に用いられるブロック共重合体を構成する疎水性モノマーとしては、25℃で水と分離するモノマーが用いられる。具体的には、ビニル系モノマー、(メタ)アクリル系モノマー、高分子アゾ重合開始剤を構成するモノマー単位となるモノマーが好ましく用いられる。
ここで「25℃で水と分離するモノマー」とは、重合前のモノマーを25℃の水に溶解させたときに溶解するモノマー量が5質量%未満であるものをいう。
ビニル系モノマーとしては、エチレン、プロピレン、1,3−ブタジエン、酢酸ビニル、スチレン、スチレンクロライド、4−ヘキシルスチレン、4−オクチルスチレン等が挙げられる。
(メタ)アクリル系モノマーとしては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ペンチル、(メタ)アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸t−ペンチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸イソヘキシル、(メタ)アクリル酸n−ヘプチル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n−デシル、(メタ)アクリル酸n−ドデシル、(メタ)アクリル酸n−ステアリル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル、アクリル酸−2−エチルフェニル、(メタ)アクリル酸−1−ナフチル、(メタ)アクリル酸−2−ナフチル、(メタ)アクリル酸ボルニル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸アダマンチル、メタクリロキシプロピルポリジメチルシロキサン(重量平均分子量1000;以下、PDMS1と略す。)、メタクリロキシプロピルポリジメチルシロキサン(重量平均分子量5000;以下、PDMS5と略す。)、メタクリロキシプロピルポリジメチルシロキサン(重量平均分子量10000;以下、PDMS10と略す。)、アクリル酸トリフルオロエチル(以下、Viscoat3Fと略す。)、メタクリル酸トリフルオロエチル(以下、Viscoat3FMと略す。)、アクリル酸テトラフルオロプロピル(以下、Viscoat4Fと略す。)、メタクリル酸テトラフルオロプロピル(以下、Viscoat4FMと略す。)、メタクリル酸ヘキサフルオロイソプロピル(以下、Viscoat6FMと略す。)、アクリル酸オクタフルオロペンチル(以下、Viscoat8Fと略す。)、メタクリル酸オクタフルオロペンチル(以下、Viscoat8FMと略す。)、アクリル酸ヘプタデカフルオロデシル(以下、Viscoat17Fと略す。)、メタクリル酸ヘプタデカフルオロデシル(以下、Viscoat17FMと略す。)等が挙げられる。
高分子アゾ重合開始剤を構成するモノマー単位としては、下記一般式(S−1)で表されるモノマー単位等が挙げられる。
Figure 2007077292
[式中、yは50〜200の整数である。]
これらの中でも、易洗浄性が向上することから、酢酸ビニル、スチレン、スチレンクロライド、4−ヘキシルスチレン、4−オクチルスチレン;(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ペンチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸n−ヘプチル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n−デシル、(メタ)アクリル酸n−ドデシル、(メタ)アクリル酸n−ステアリル、PDMS1、PDMS5、PDMS10、Viscoat3F、Viscoat3FM、Viscoat4F、Viscoat4FM、Viscoat6FM、Viscoat8F、Viscoat8FM、Viscoat17F、Viscoat17FM;前記一般式(S−1)で表されるモノマー単位となるモノマーが好ましく、4−ヘキシルスチレン、4−オクチルスチレン;(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ペンチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸n−ヘプチル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、PDMS1、PDMS5、Viscoat8F、Viscoat8FM、Viscoat17F、Viscoat17FM;前記一般式(S−1)で表されるモノマー単位となるモノマーがより好ましく、4−ヘキシルスチレン、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸n−ペンチル、メタクリル酸n−ヘキシル、前記一般式(S−1)で表されるモノマー単位となるモノマーがさらに好ましい。
上記疎水性モノマーは、1種単独で、又は2種以上組み合わせて用いることができる。
上記親水性モノマーから形成されるブロックと、上記疎水性モノマーから形成されるブロックからなるブロック共重合体の具体例を以下に示す。
ビニル系ブロック共重合体としては、ビニルアルコール・酢酸ビニルブロック共重合体、ビニルアルコール・スチレンブロック共重合体、ビニルアルコール・4−ヘキシルスチレンブロック共重合体、ビニルアルコール・4−オクチルスチレンブロック共重合体、ビニルピロリドン・酢酸ビニルブロック共重合体、ビニルピロリドン・スチレンクロライドブロック共重合体、ビニルピロリドン・4−ヘキシルスチレンブロック共重合体、ビニルピロリドン・4−オクチルスチレンブロック共重合体等が挙げられる。
これらの中でも、易洗浄性が良好なことから、ビニルアルコール・酢酸ビニルブロック共重合体、ビニルアルコール・4−ヘキシルスチレンブロック共重合体、ビニルアルコール・4−オクチルスチレンブロック共重合体、ビニルピロリドン・酢酸ビニルブロック共重合体、ビニルピロリドン・4−ヘキシルスチレンブロック共重合体、ビニルピロリドン・4−オクチルスチレンブロック共重合体、が好ましく、ビニルアルコール・4−ヘキシルスチレンブロック共重合体、ビニルピロリドン・4−ヘキシルスチレンブロック共重合体がより好ましく、ビニルピロリドン・4−ヘキシルスチレンブロック共重合体がさらに好ましい。
アクリル系ブロック共重合体としては、メタクリル酸・メタクリル酸n−ブチルブロック共重合体、メタクリル酸・メタクリル酸n−ペンチルブロック共重合体、メタクリル酸・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、メタクリル酸・メタクリル酸n−ヘプチルブロック共重合体、メタクリル酸・メタクリル酸n−オクチルブロック共重合体、メタクリル酸・アクリル酸n−ブチルブロック共重合体、メタクリル酸・PDMS1ブロック共重合体、メタクリル酸・PDMS5ブロック共重合体、メタクリル酸・Viscoat8Fブロック共重合体、メタクリル酸・Viscoat8FMブロック共重合体、メタクリル酸・Viscoat17Fブロック共重合体、メタクリル酸・Viscoat17FMブロック共重合体;AMPS・メタクリル酸n−ブチルブロック共重合体、AMPS・メタクリル酸n−ペンチルブロック共重合体、AMPS・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、AMPS・メタクリル酸n−ヘプチルブロック共重合体、AMPS・メタクリル酸n−オクチルブロック共重合体、AMPS・アクリル酸n−ブチルブロック共重合体、AMPS・アクリル酸n−オクチルブロック共重合体、AMPS・PDMS1ブロック共重合体、AMPS・PDMS5ブロック共重合体、AMPS・Viscoat8Fブロック共重合体、AMPS・Viscoat8FMブロック共重合体、AMPS・Viscoat17Fブロック共重合体、AMPS・Viscoat17FMブロック共重合体;
M20G・メタクリル酸n−ブチルブロック共重合体、M20G・メタクリル酸n−ペンチルブロック共重合体、M20G・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、M20G・メタクリル酸n−ヘプチルブロック共重合体、M20G・メタクリル酸n−オクチルブロック共重合体、M20G・アクリル酸n−ブチルブロック共重合体、M20G・PDMS1ブロック共重合体、M20G・PDMS5ブロック共重合体、M20G・Viscoat8Fブロック共重合体、M20G・Viscoat8FMブロック共重合体、M20G・Viscoat17Fブロック共重合体、M20G・Viscoat17FMブロック共重合体;M40G・メタクリル酸n−ブチルブロック共重合体、M40G・メタクリル酸n−ペンチルブロック共重合体、M40G・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、M40G・メタクリル酸n−ヘプチルブロック共重合体、M40G・メタクリル酸n−オクチルブロック共重合体、M40G・アクリル酸n−ブチルブロック共重合体、M40G・PDMS1ブロック共重合体、M40G・PDMS5ブロック共重合体、M40G・Viscoat8Fブロック共重合体、M40G・Viscoat8FMブロック共重合体、M40G・Viscoat17Fブロック共重合体、M40G・Viscoat17FMブロック共重合体;M90G・メタクリル酸n−ブチルブロック共重合体、M90G・メタクリル酸n−ペンチルブロック共重合体、M90G・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、M90G・メタクリル酸n−ヘプチルブロック共重合体、M90G・メタクリル酸n−オクチルブロック共重合体、M90G・アクリル酸n−ブチルブロック共重合体、M90G・PDMS1ブロック共重合体、M90G・PDMS5ブロック共重合体、M90G・Viscoat8Fブロック共重合体、M90G・Viscoat8FMブロック共重合体、M90G・Viscoat17Fブロック共重合体、M90G・Viscoat17FMブロック共重合体;M230G・メタクリル酸n−ブチルブロック共重合体、M230G・メタクリル酸n−ペンチルブロック共重合体、M230G・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、M230G・メタクリル酸n−ヘプチルブロック共重合体、M230G・メタクリル酸n−オクチルブロック共重合体、M230G・アクリル酸n−ブチルブロック共重合体、M230G・PDMS1ブロック共重合体、M230G・PDMS5ブロック共重合体、M230G・Viscoat8Fブロック共重合体、M230G・Viscoat8FMブロック共重合体、M230G・Viscoat17Fブロック共重合体、M230G・Viscoat17FMブロック共重合体等が挙げられる。
これらの中でも、易洗浄性が良好なことから、M90G・メタクリル酸n−ブチルブロック共重合体、M90G・メタクリル酸n−ペンチルブロック共重合体、M90G・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、M90G・PDMS1ブロック共重合体、M90G・Viscoat17Fブロック共重合体、M90G・Viscoat17FMブロック共重合体;M230G・メタクリル酸n−ブチルブロック共重合体、M230G・メタクリル酸n−ペンチルブロック共重合体、M230G・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、M230G・PDMS1ブロック共重合体、M230G・Viscoat17Fブロック共重合体、M230G・Viscoat17FMブロック共重合体が好ましく、M90G・メタクリル酸n−ブチルブロック共重合体、M90G・メタクリル酸n−ペンチルブロック共重合体、M90G・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、M230G・メタクリル酸n−ブチルブロック共重合体、M230G・メタクリル酸n−ペンチルブロック共重合体、M230G・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体がより好ましく、M90G・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、M230G・メタクリル酸n−ブチルブロック共重合体がさらに好ましい。
その他のブロック共重合体としては、VPE0201・メタクリル酸n−ブチルブロック共重合体、VPE0201・メタクリル酸n−ペンチルブロック共重合体、VPE0201・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、VPE0201・メタクリル酸n−ヘプチルブロック共重合体、VPE0201・メタクリル酸n−オクチルブロック共重合体、VPE0201・アクリル酸n−ブチルブロック共重合体、VPE0201・アクリル酸n−ペンチルブロック共重合体、VPE0201・アクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、VPE0201・アクリル酸n−ヘプチルブロック共重合体、VPE0201・アクリル酸n−オクチルブロック共重合体、VPE0201・PDMS1ブロック共重合体、VPE0201・PDMS5ブロック共重合体、VPE0201・Viscoat8Fブロック共重合体、VPE0201・Viscoat8FMブロック共重合体、VPE0201・Viscoat17Fブロック共重合体、VPE0201・Viscoat17FMブロック共重合体;VPE0401・メタクリル酸n−ブチルブロック共重合体、VPE0401・メタクリル酸n−ペンチルブロック共重合体、VPE0401・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、VPE0401・メタクリル酸n−ヘプチルブロック共重合体、VPE0401・メタクリル酸n−オクチルブロック共重合体、VPE0401・アクリル酸n−ブチルブロック共重合体、VPE0401・アクリル酸n−ペンチルブロック共重合体、VPE0401・アクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、VPE0401・アクリル酸n−ヘプチルブロック共重合体、VPE0401・アクリル酸n−オクチルブロック共重合体、VPE0401・PDMS1ブロック共重合体、VPE0401・PDMS5ブロック共重合体、VPE0401・Viscoat8Fブロック共重合体、VPE0401・Viscoat8FMブロック共重合体、VPE0401・Viscoat17Fブロック共重合体、VPE0401・Viscoat17FMブロック共重合体;VPE0601・メタクリル酸n−ブチルブロック共重合体、VPE0601・メタクリル酸n−ペンチルブロック共重合体、VPE0601・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、VPE0601・メタクリル酸n−ヘプチルブロック共重合体、VPE0601・メタクリル酸n−オクチルブロック共重合体、VPE0601・アクリル酸n−ブチルブロック共重合体、VPE0601・アクリル酸n−ペンチルブロック共重合体、VPE0601・アクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、VPE0601・アクリル酸n−ヘプチルブロック共重合体、VPE0601・アクリル酸n−オクチルブロック共重合体、VPE0601・PDMS1ブロック共重合体、VPE0601・PDMS5ブロック共重合体、VPE0601・Viscoat8Fブロック共重合体、VPE0601・Viscoat8FMブロック共重合体、VPE0601・Viscoat17Fブロック共重合体、VPE0601・Viscoat17FMブロック共重合体;メタクリル酸・VPS0501ブロック共重合体、メタクリル酸・VPS1001ブロック共重合体、アクリル酸・VPS0501ブロック共重合体、アクリル酸・VPS1001ブロック共重合体、AMPS・VPS0501ブロック共重合体、AMPS・VPS1001ブロック共重合体、M20G・VPS0501ブロック共重合体、M20G・VPS1001ブロック共重合体、M40G・VPS0501ブロック共重合体、M40G・VPS1001ブロック共重合体、M90G・VPS0501ブロック共重合体、M90G・VPS1001ブロック共重合体、M230G・VPS0501ブロック共重合体、M230G・VPS1001ブロック共重合体等が挙げられる。
これらの中でも、易洗浄性が良好なことから、VPE0201・メタクリル酸n−ブチルブロック共重合体、VPE0201・メタクリル酸n−ペンチルブロック共重合体、VPE0201・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、VPE0201・PDMS1ブロック共重合体、VPE0201・Viscoat17Fブロック共重合体、VPE0201・Viscoat17FMブロック共重合体;VPE0401・メタクリル酸n−ブチルブロック共重合体、VPE0401・メタクリル酸n−ペンチルブロック共重合体、VPE0401・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、VPE0401・PDMS1ブロック共重合体、VPE0401・Viscoat17Fブロック共重合体、VPE0401・Viscoat17FMブロック共重合体;VPE0601・メタクリル酸n−ブチルブロック共重合体、VPE0601・メタクリル酸n−ペンチルブロック共重合体、VPE0601・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、VPE0601・PDMS1ブロック共重合体、VPE0601・Viscoat17Fブロック共重合体、VPE0601・Viscoat17FMブロック共重合体;M40G・VPS0501ブロック共重合体、M40G・VPS1001ブロック共重合体、M90G・VPS0501ブロック共重合体、M90G・VPS1001ブロック共重合体、M230G・VPS0501ブロック共重合体、M230G・VPS1001ブロック共重合体が好ましく、VPE0201・メタクリル酸n−ブチルブロック共重合体、VPE0201・メタクリル酸n−ペンチルブロック共重合体、VPE0201・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、VPE0401・メタクリル酸n−ブチルブロック共重合体、VPE0401・メタクリル酸n−ペンチルブロック共重合体、VPE0401・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、VPE0601・メタクリル酸n−ブチルブロック共重合体、VPE0601・メタクリル酸n−ペンチルブロック共重合体、VPE0601・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、M40G・VPS0501ブロック共重合体がより好ましく、VPE0201・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、M40G・VPS0501ブロック共重合体がさらに好ましい。
なお、VPE0201、VPE0401、VPE0601(いずれも製品名、和光純薬工業(株)製)は、ポリエチレンオキシドセグメントがアゾ基を介して複数結合した構造を有する高分子アゾ重合開始剤であり、前記一般式(E−1)で表されるモノマー単位からなるものである。VPE0201は、ポリエチレンオキシド部分の数平均分子量(Mn)が約2000であり、VPE0401は、ポリエチレンオキシド部分の数平均分子量(Mn)が約4000であり、VPE0601は、ポリエチレンオキシド部分の数平均分子量(Mn)が約6000である。
また、VPS0501、VPS1001(いずれも製品名、和光純薬工業(株)製)は、ポリジメチルシロキサンセグメントがアゾ基を介して複数結合した構造を有する高分子アゾ重合開始剤であり、前記一般式(S−1)で表されるモノマー単位からなるものである。
VPS0501は、ポリジメチルシロキサン部分の数平均分子量(Mn)が約5000であり、VPS1001は、ポリジメチルシロキサン部分の数平均分子量(Mn)が約10000である。
上記ブロック共重合体は、1種単独で、又は2種以上組み合わせて用いることができる。
ブロック共重合体の含有量は、易洗浄性皮膜形成組成物の固形分全体に対して0.5〜100質量%であることが好ましく、1〜99質量%であることがより好ましく、2〜98質量%であることがさらに好ましい。該含有量が0.5質量%以上であると易洗浄性が向上する。
特に、本発明に係る易洗浄性皮膜形成組成物は、上記ブロック共重合体を主成分とすることが好ましい。主成分とすることにより、易洗浄性が向上する。ここで「主成分」とは、易洗浄性皮膜形成組成物の固形分全体の半分以上が上記ブロック共重合体であることをいう。なお、ブロック共重合体の含有量は、易洗浄性皮膜形成組成物中、100質量%であってもよい。
(その他の成分)
本発明に係る易洗浄性皮膜形成組成物を調製する際、必要に応じて上記ブロック共重合体を溶解するために溶剤が用いられる。
溶剤としては、例えば、水;メタノール、エタノール、プロパノール等の低級アルコール;フェノール等のフェノール類;エチレングリコール、プロピレングリコール等の多価アルコール;並びにエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコールにエチレンオキシド、プロピレンオキシド等のアルキレンオキシドが低モル(1〜50モル)付加してなるグリコールエーテル系溶媒;リモネン、流動パラフィン等が挙げられる。中でも、低温保存時の易洗浄性皮膜形成組成物の安定性と、洗浄力と仕上がり感(皮膜の透明性や平滑性に起因する外観の良さ)の点から、エタノール、プロパノール、グリコールエーテル系溶媒が好ましく用いられる。
溶剤は、1種単独で、又は2種以上組み合わせて用いることができる。
溶剤の使用量は、易洗浄性皮膜形成組成物中、好ましくは30〜99.9質量%であり、より好ましくは50〜99質量%である。
本発明の易洗浄性皮膜形成組成物には、必須成分の上記ブロック共重合体、必要に応じて用いられる上記溶剤以外に、本発明の効果を損なわない範囲で皮膜形成組成物に一般的に使用されるその他の成分、例えば、界面活性剤、アルカリ剤、酸、キレート剤、上記ブロック共重合体を溶解する目的以外に用いる有機溶媒、漂白剤、酵素、研磨剤、殺菌剤、除菌剤、抗菌剤、防カビ剤、再汚染防止剤、ツヤ出し剤、ワックス、ハイドロトロープ剤、油分、シリコーン油、保湿剤、紫外線吸収剤、防腐剤、可塑剤、増粘剤、pH調整剤、色素、香料等の任意成分を配合することができる。
これらの任意成分の配合量は、易洗浄性皮膜形成組成物中に、通常0.001〜30質量%程度である。
界面活性剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、アルキル硫酸エステル塩、アルキルエトキシ硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル塩、α−オレフィンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、脂肪酸塩、アルキルジグリセリルエーテル硫酸塩などのアニオン活性剤;アルコールエトキシレート、高級アルカノールアミド、アルキルアミンオキシド、アルキルグリセリルエーテル、アルキルポリグルコシド、アルキルメチルグルカミドなどのポリオール型活性剤等の非イオン性界面活性剤;イミダゾリン、スルホベタイン、カルボキシベタイン、N−アルキルベタインなどの両性界面活性剤;ベンザルコニウムクロライド、アルキルトリメチルアンモニウムクロライドなどのカチオン性界面活性剤等が挙げられる。
これらの界面活性剤は、1種単独で、又は2種以上組み合わせて用いることができ、易洗浄性皮膜形成組成物の用途に応じて適宜選定することができる。
アルカリ剤としては、例えば、炭酸ソーダ、苛性ソーダ、苛性カリ等の無機アルカリ;アンモニア、アルカノールアミン等の有機アルカリ等が挙げられる。中でも、液状を示しやすく、かつ対象面から皮膜が剥離した際の跡の残りにくさから、有機アルカリが好ましい。さらに、臭気等の点から、モノ、ジ、トリエタノールアミン等のアルカノールアミンがより好ましい。
これらのアルカリ剤は、1種単独で、又は2種以上組み合わせて用いることができる。なお、アルカリ剤は、pH調整剤として配合する場合もある。
酸としては、例えば、塩酸、硫酸等の無機酸;グリコール酸、リンゴ酸、乳酸、酢酸等の有機酸等が挙げられる。
なお、有機酸は、キレート剤としての作用を有する場合もある。
キレート剤としては、例えば、有機多価カルボン酸、アミノカルボン酸、ホスホン酸、リン酸、又はそれらの塩等が挙げられる。中でも、洗浄力や対象面から皮膜が剥離した際の跡の残りにくさの点から、クエン酸、リンゴ酸、エチレンジアミンテトラ酢酸、ヒドロキシエタンジホスホン酸、又はそれらの塩等が好ましく用いられる。
上記ブロック共重合体を溶解する目的以外に用いる有機溶媒としては、前記溶剤と同様のものが用いられる。
なお、これらの有機溶媒は、ブロック共重合体の溶解性や流動性改良剤として作用するものである。
香料としては、例えば、特開2002−146399号公報記載の表11〜18の香料成分A〜Dを適宜用いることができる。
本発明の易洗浄性皮膜形成組成物は、常法によって調製することができ、例えばブロック共重合体を溶剤に溶解した後に、他の任意成分を配合する方法等により調製することができる。
本発明に係る易洗浄性皮膜形成組成物からなる皮膜を対象面に形成する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、該組成物を乾燥させた固形物を対象面にフィルム状に貼り付けてもよく、前記組成物が溶液状の場合はエアゾール、スプレー、ミスト等の容器に充填して対象面に噴射、塗布等により供してもよい。
なお、対象面としては、該対象面に、粘着性の汚れから細菌などの微小な汚れが付着する場所であれば特に限定されるものではない。中でも、水周りの場所が好ましく、例えばトイレ便器、浴室、キッチンのシンクや排水口等が挙げられる。
<ブロック共重合体(A0)>
本発明のブロック共重合体(以下、ブロック共重合体(A0)という。)は、親水性モノマーから形成されるブロックと、疎水性モノマーから形成されるブロックからなるブロック共重合体において、前記親水性モノマーは、側鎖にエチレンオキシド繰り返し単位を有するモノマーを含むものである。
すなわち、該ブロック共重合体(A0)は、側鎖にエチレンオキシド繰り返し単位を有する親水性モノマー(a0)を有する。
側鎖にエチレンオキシド繰り返し単位を有するモノマーを含むことにより、親水性モノマーから形成されるブロックの効果が特に優れたものとなる。
ここで「側鎖にエチレンオキシド繰り返し単位を有する」とは、上記と同じである。
エチレンオキシド繰り返し単位の繰り返し数は、好ましくは2〜100であり、より好ましくは4〜50であり、さらに好ましくは9〜30である。該範囲であることにより、親水性モノマーから形成されるブロックと疎水性モノマーから形成されるブロックの両方の効果がバランス良く得られるようになる。
また、前記親水性モノマー(a0)は、好ましくは(メタ)アクリル酸エステルから誘導される親水性モノマーであり、そのエステル部、すなわち「−C(O)−O−R’」のR’に、エチレンオキシド繰り返し単位を有することが好ましい。
さらに好適なものとしては、前記一般式(a0−1)で示される親水性モノマーが挙げられる。前記一般式(a0−1)中のRとnは、前記と同じである。
前記一般式(a0−1)で示される親水性モノマーの具体例としては、M20G、M40G、M90G、M230G等である。
前記親水性モノマー(a0)は、1種又は2種以上組み合わせて用いることができる。
側鎖にエチレンオキシド繰り返し単位を有する親水性モノマー(a0)以外の親水性モノマーとしては、前記易洗浄性皮膜形成組成物に用いられるブロック共重合体の中でブロック共重合体(A0)に該当するブロック共重合体を構成する親水性モノマーの内、前記親水性モノマー(a0)以外のものと同様のものを用いることができる。
ブロック共重合体(A0)を構成する親水性モノマー中、前記親水性モノマー(a0)は30質量%以上含まれていることが好ましく、50質量%以上含まれていることがより好ましく、100質量%であってもよい。下限値以上であることにより、親水性モノマー(a0)から形成されるブロックの効果が向上する。
本発明のブロック共重合体(A0)を構成する疎水性モノマーとしては、前記易洗浄性皮膜形成組成物に用いられるブロック共重合体の中でブロック共重合体(A0)に該当するブロック共重合体を構成する疎水性モノマーと同様のものを用いることができる。該疎水性モノマーは、1種又は2種以上組み合わせて用いることができる。
本発明のブロック共重合体(A0)においては、その合成方法、ブロック共重合体(A0)の重量平均分子量、ブロック共重合体(A0)中の親水性モノマーから形成されるブロック及び疎水性モノマーから形成されるブロック部分の重量平均分子量は、いずれも前記易洗浄性皮膜形成組成物に用いられるブロック共重合体と同様である。
ブロック共重合体(A0)中の側鎖にエチレンオキシド繰り返し単位を有する親水性モノマー(a0)から形成されるブロック部分の重量平均分子量は、好ましくは1000〜500000であり、より好ましくは2000〜50000である。該範囲であれば、親水性モノマー(a0)から形成されるブロックの効果が向上する。
また、ブロック共重合体(A0)中の側鎖にエチレンオキシド繰り返し単位を有する親水性モノマー(a0)から形成されるブロック部分の含有量は、ブロック共重合体(A0)中、好ましくは10〜90質量%であり、より好ましくは20〜80質量%である。該範囲の上限値以下により、水流に対する皮膜の対象面からの剥がれにくさが向上し、一方、下限値以上により汚れの除去性が向上する。
ブロック共重合体(A0)としては、例えば、前記易洗浄性皮膜形成組成物に用いられるブロック共重合体において例示したものの中でブロック共重合体(A0)に該当するものが好適なものとして挙げられる。
具体的には、M20G・メタクリル酸n−ブチルブロック共重合体、M20G・メタクリル酸n−ペンチルブロック共重合体、M20G・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、M20G・メタクリル酸n−ヘプチルブロック共重合体、M20G・メタクリル酸n−オクチルブロック共重合体、M20G・アクリル酸n−ブチルブロック共重合体、M20G・PDMS1ブロック共重合体、M20G・PDMS5ブロック共重合体、M20G・Viscoat8Fブロック共重合体、M20G・Viscoat8FMブロック共重合体、M20G・Viscoat17Fブロック共重合体、M20G・Viscoat17FMブロック共重合体;M40G・メタクリル酸n−ブチルブロック共重合体、M40G・メタクリル酸n−ペンチルブロック共重合体、M40G・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、M40G・メタクリル酸n−ヘプチルブロック共重合体、M40G・メタクリル酸n−オクチルブロック共重合体、M40G・アクリル酸n−ブチルブロック共重合体、M40G・PDMS1ブロック共重合体、M40G・PDMS5ブロック共重合体、M40G・Viscoat8Fブロック共重合体、M40G・Viscoat8FMブロック共重合体、M40G・Viscoat17Fブロック共重合体、M40G・Viscoat17FMブロック共重合体;M90G・メタクリル酸n−ブチルブロック共重合体、M90G・メタクリル酸n−ペンチルブロック共重合体、M90G・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、M90G・メタクリル酸n−ヘプチルブロック共重合体、M90G・メタクリル酸n−オクチルブロック共重合体、M90G・アクリル酸n−ブチルブロック共重合体、M90G・PDMS1ブロック共重合体、M90G・PDMS5ブロック共重合体、M90G・Viscoat8Fブロック共重合体、M90G・Viscoat8FMブロック共重合体、M90G・Viscoat17Fブロック共重合体、M90G・Viscoat17FMブロック共重合体;M230G・メタクリル酸n−ブチルブロック共重合体、M230G・メタクリル酸n−ペンチルブロック共重合体、M230G・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体、M230G・メタクリル酸n−ヘプチルブロック共重合体、M230G・メタクリル酸n−オクチルブロック共重合体、M230G・アクリル酸n−ブチルブロック共重合体、M230G・PDMS1ブロック共重合体、M230G・PDMS5ブロック共重合体、M230G・Viscoat8Fブロック共重合体、M230G・Viscoat8FMブロック共重合体、M230G・Viscoat17Fブロック共重合体、M230G・Viscoat17FMブロック共重合体;M20G・VPS0501ブロック共重合体、M20G・VPS1001ブロック共重合体、M40G・VPS0501ブロック共重合体、M40G・VPS1001ブロック共重合体、M90G・VPS0501ブロック共重合体、M90G・VPS1001ブロック共重合体、M230G・VPS0501ブロック共重合体、M230G・VPS1001ブロック共重合体等である。
<ブロック共重合体(A1)>
本発明のブロック共重合体(以下、ブロック共重合体(A1)という。)は、親水性モノマーから形成されるブロックと、疎水性モノマーから形成されるブロックからなるブロック共重合体において、前記親水性モノマーはビニルピロリドンを含むものである。
ビニルピロリドンを含むことにより、親水性モノマーから形成されるブロックの効果が特に優れたものとなる。
ビニルピロリドン以外の親水性モノマーとしては、前記易洗浄性皮膜形成組成物に用いられるブロック共重合体の中でブロック共重合体(A1)に該当するブロック共重合体を構成する親水性モノマーの内、ビニルピロリドン以外のものと同様のものを用いることができる。
ブロック共重合体(A1)を構成する親水性モノマー中、ビニルピロリドンは30質量%以上含まれていることが好ましく、50質量%以上含まれていることがより好ましく、100質量%であってもよい。下限値以上であることにより、ビニルピロリドンから形成されるブロックの効果が向上する。
また、本発明のブロック共重合体(A1)を構成する疎水性モノマーとしては、前記易洗浄性皮膜形成組成物に用いられるブロック共重合体の中でブロック共重合体(A1)に該当するブロック共重合体を構成する疎水性モノマーと同様のものを用いることができる。中でも、4−ヘキシルスチレンを含むことが好ましい。4−ヘキシルスチレンを含むことにより、ブロック共重合体(A1)におけるビニルピロリドンから形成されるブロックと、4−ヘキシルスチレンから形成されるブロックの両方の効果がよりバランス良く得られる。 該疎水性モノマーは、1種又は2種以上組み合わせて用いることができる。
本発明のブロック共重合体(A1)においては、その合成方法、ブロック共重合体(A1)の重量平均分子量、ブロック共重合体(A1)中の親水性モノマーから形成されるブロック及び疎水性モノマーから形成されるブロック部分の重量平均分子量は、いずれも前記易洗浄性皮膜形成組成物に用いられるブロック共重合体と同様である。
ブロック共重合体(A1)中のビニルピロリドンから形成されるブロック部分の重量平均分子量は、好ましくは500〜500000であり、より好ましくは1000〜50000である。該範囲であれば、ビニルピロリドンから形成されるブロックの効果が向上する。
また、ブロック共重合体(A1)中のビニルピロリドンから形成されるブロック部分の含有量は、ブロック共重合体(A1)中、好ましくは10〜90質量%であり、より好ましくは20〜80質量%である。該範囲の上限値以下により、水流に対する皮膜の対象面からの剥がれにくさが向上し、一方、下限値以上により汚れの除去性が向上する。
ブロック共重合体(A1)としては、例えば、前記易洗浄性皮膜形成組成物に用いられるブロック共重合体において例示したものの中でブロック共重合体(A1)に該当するものが好適なものとして挙げられる。
具体的には、ビニルピロリドン・酢酸ビニルブロック共重合体、ビニルピロリドン・スチレンクロライドブロック共重合体、ビニルピロリドン・4−ヘキシルスチレンブロック共重合体、ビニルピロリドン・4−オクチルスチレンブロック共重合体等である。中でも、疎水性モノマーが4−ヘキシルスチレンを含むものが好ましく、例えばビニルピロリドン・4−ヘキシルスチレンブロック共重合体が好適なものとして挙げられる。
本発明のブロック共重合体(A0)及び(A1)は、例えば、前記易洗浄性皮膜形成組成物、汚垢除去用粘着剤組成物、つや出し皮膜形成組成物等に用いることができる。好ましくは、前記易洗浄性皮膜形成組成物に用いることができる。
本発明の易洗浄性皮膜形成組成物においては、粘着性の汚れから細菌などの微小な汚れまでの幅広い汚れに対して高い易洗浄性が得られる。好ましくは、長期間に渡って使用することができる。この理由は、定かではないが以下のように推測される。
本発明に係るブロック共重合体を含有する易洗浄性皮膜形成組成物により形成された皮膜には、親水性モノマーから形成されるブロックからなる領域(親水性ドメイン)と、疎水性モノマーから形成されるブロックからなる領域(疎水性ドメイン)とが存在する。
該皮膜は、例えば便器表面に形成された皮膜の場合、主に親水性ドメインは便器側、疎水性ドメインは便器とは反対の側(皮膜表面側)に存在していると考えられる。
そして、便器を水で洗い流す際、皮膜に水が接触すると、親水性モノマーから形成されるブロックと疎水性モノマーから形成されるブロックとが反転し、親水性ドメインが便器側から皮膜表面側に移動することによって、皮膜表面に付着していた汚れが浮き上がるために、水で洗い流すだけで汚れを容易に除去できると推測される。
また、洗い流した後は、親水性モノマーから形成されるブロックと疎水性モノマーから形成されるブロックとが反転し、親水性ドメインは皮膜表面側から便器側へと移動して元の状態に戻ることによって、皮膜は便器表面に維持され、好ましくは繰り返し使用することができると考えられる。
さらに、本発明に係るブロック共重合体は難溶性であることが好ましく、難溶性であることによって、より汚れと一緒に洗い流されにくくなり、該皮膜は便器表面に残存しやすくなると考えられる。
以上により、粘着性の汚れから細菌などの微小な汚れまでの幅広い汚れに対して高い易洗浄性が得られると推測される。
また、本発明のブロック共重合体(A0)及び(A1)は、例えば易洗浄性皮膜形成組成物に用いた場合、親水性モノマーから形成されるブロックと疎水性モノマーから形成されるブロックの両方の効果が特にバランス良く得られる構造を有していると推測される。
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。また、例中の「部」および「%」は、特に断らない限り、水を除いた固形分であり、それぞれ質量部および質量%を示す。
<ブロック共重合体の合成>
本発明に係るブロック共重合体のポリマー1〜4を、以下に示す製造方法により合成した。
[製造例1]
撹拌機、環流冷却器、及び窒素導入管を取り付けた100mLの4つ口セパラブルフラスコに、テトラヒドロフラン30g、n−ブチルリチウム0.044g、4−ヘキシルスチレン4.5gを入れ、−78℃で2時間撹拌した。
次いで、ビニルピロリドン5.9gを加え、さらに−78℃で10時間撹拌してビニルピロリドン・4−ヘキシルスチレンブロック共重合体(ポリマー1)を得た。
ポリマー1の重量平均分子量(Mw)は12,000であった。ポリマー1中の親水性モノマーから形成されるブロック部分の重量平均分子量は6800であり、疎水性モノマーから形成されるブロック部分の重量平均分子量は5200であった。
[製造例2]
撹拌機、環流冷却器、及び窒素導入管を取り付けた300mLの4つ口セパラブルフラスコに、エタノール70g、M90G 25g、4,4−アゾビス(4−シアノペンタン酸)0.05g、4−シアノペンタン酸ジチオベンゾエート0.1gを入れ、撹拌しながら窒素導入管より窒素ガスを導入した。
次いで、70℃のオイルバスで6時間加温した。続いて、メタクリル酸n−ヘキシル35g、4,4−アゾビス(4−シアノペンタン酸)0.05g、エタノール70gを混合した溶液を加え、窒素を導入しながら4時間加温を続けた後、M90G・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体(ポリマー2)を得た。
ポリマー2の重量平均分子量(Mw)は20,000であった。ポリマー2中の親水性モノマーから形成されるブロック部分の重量平均分子量は8300であり、疎水性モノマーから形成されるブロック部分の重量平均分子量は12000であった。
[製造例3]
撹拌機、環流冷却器、及び窒素導入管を取り付けた300mLの4つ口セパラブルフラスコに、エタノール70gを入れ、撹拌しながら窒素導入管より窒素ガスを導入した。
次いで、80℃のオイルバスで加温しながら、メタクリル酸n−ヘキシル30gとエタノール30gとを混合したモノマー溶液と、VPE0201 30gとをエタノール40gに溶解した開始剤溶液を2時間かけて連続的に滴下して重合反応を行った。
滴下終了後、窒素を導入しながら3時間加温を続けた後、VPE0201・メタクリル酸n−ヘキシルブロック共重合体(ポリマー3)を得た。
ポリマー3の重量平均分子量(Mw)は23,000であった。
[製造例4]
撹拌機、環流冷却器、及び窒素導入管を取り付けた300mLの4つ口セパラブルフラスコに、エタノール70gを入れ、撹拌しながら窒素導入管より窒素ガスを導入した。
次いで、80℃のオイルバスで加温しながら、M40G 35gと、エタノール30gとを混合したモノマー溶液と、VPS0501 25gとをエタノール40gに溶解した開始剤溶液を2時間かけて連続的に滴下して重合反応を行った。
滴下終了後、窒素を導入しながら3時間加温を続けた後、M40G・VPS0501ブロック共重合体(ポリマー4)を得た。
ポリマー4の重量平均分子量(Mw)は19,000であった。
対照(比較例用ポリマー)として、下記に示す比較品1〜4を用いた。
比較品1:ポリエチレングリコール20000(商品名、重量平均分子量20000、純正化学(株)製)
比較品2:エチレンオキシドプロピレンオキシド(EOPO)共重合体 ニューポールPE−71(商品名、重量平均分子量2500、三洋化成(株)製)
比較品3:ポリメタクリル酸メチル(重量平均分子量26000)
比較品4:M230G・メタクリル酸n−ヘキシルランダム共重合体(重量平均分子量87000)
[溶解率の測定]
上記ポリマーの水に対する溶解率(%)を以下に示す方法にて求めた。結果を表1〜2に示す。
ポリマー0.5gと水10gを混合し、ガラス容器に入れて25℃で24時間振とうさせた。その液体部分を、赤外線水分計(商品名:FD−620、(株)ケットエレクトリックラボラトリー製)に移し、温度110℃で2分間の水分変動幅が0.1質量%以下になった時を終点とするという条件で濃度[質量%]を測定した。そして、液体部分の質量と掛け合わせることによって、水に溶解しているポリマーの質量W[g]を求めた。
溶解率Rは、R=W/0.5×100 にて算出した。
なお、この測定においては、ポリマーが溶解した水の量の変化を、測定開始時を100とした時の割合で表示する。例えば、測定終了時のポリマーが溶解した水の量が前記割合で1であれば、ポリマーが溶解した水中のポリマー濃度は1質量%となる。よって、水10g中に溶解しているポリマーの質量W[g]は10g×1質量%=0.1gとなる。
<実施例1〜8及び比較例1〜8>
表1〜2に示す組成にて、上記ポリマーをエタノールに溶解し、実施例1〜8及び比較例1〜8の皮膜形成組成物を調製した。
得られた皮膜形成組成物を用いて、粘着性汚垢及び菌に対する易洗浄性の評価を、以下に示す方法にて行った。評価結果を表1〜2に示す。
[粘着性汚垢に対する易洗浄性の評価]
(人工粘着性汚垢の調製方法)
澱粉150gを水道水700gに溶かし、約65℃で30分間加熱した。この混合物を25℃に冷やした後、撹拌しながら、トマトケチャップ60g、マスタード80g、バター80g、ラード80g、小麦粉88g、卵180g、菜種油90g、生クリーム(脂肪分32質量%)180g、牛乳(脂肪分3.5質量%)170gを順次加えていった。
最後に、30分間撹拌して充分に均一化させ、人工粘着性汚垢を調製した。
(易洗浄性の評価)
タイル表面の100cmの面積の範囲に、厚さ0.05〜0.1cmの膜厚の膜が形成される量の皮膜形成組成物を塗布し、乾燥させた。
次いで、該タイル表面の範囲に、上記調製方法にて得た人工粘着性汚垢0.1gを付着させ、幅10cmに1秒あたり60mLの水流を30秒間流す操作を繰り返したときの易洗浄性を下記評価基準に従って評価した。
評価基準
○:汚垢が繰り返し10回以上除去された。
△:汚垢が繰り返し5〜9回除去された。
×:汚垢が4回以下除去された。
[菌に対する易洗浄性の評価]
タイル表面の5cmの面積の範囲に、厚さ0.05〜0.1cmの膜厚の膜が形成される量の皮膜形成組成物を塗布し、乾燥させた。
次いで、該タイル表面の範囲を、もやしから抽出した菌溶液1gと水1gを用いて交互にすすぎ、乾燥させた。この操作を5回繰り返した後、表面に残存する菌を蛍光試薬SYBR(登録商標)GreenIIで染色し、B励起条件(450〜490nmの波長の光の照射)で、40倍の倍率で顕微鏡観察して菌数を測定し、菌に対する易洗浄性を下記評価基準に従って評価した。
評価基準
○:菌数が1cmあたり10未満であった。
△:菌数が1cmあたり10以上10未満であった。
×:菌数が1cmあたり10以上であった。
Figure 2007077292
Figure 2007077292
表1〜2から、本発明に係るブロック共重合体とは異なるポリマーを用いた比較例1〜8に対し、本発明に係るブロック共重合体を用いた実施例1〜8は、粘着性汚垢及び菌に対して高い易洗浄性を有することが確認された。

Claims (7)

  1. 親水性モノマーから形成されるブロックと、疎水性モノマーから形成されるブロックからなるブロック共重合体を含有することを特徴とする易洗浄性皮膜形成組成物。
  2. 請求項1に記載の易洗浄性皮膜形成組成物において、前記ブロック共重合体は水難溶性である易洗浄性皮膜形成組成物。
  3. 請求項1又は2に記載の易洗浄性皮膜形成組成物において、前記親水性モノマーはエチレンオキシド繰り返し単位を有するモノマーを含む易洗浄性皮膜形成組成物。
  4. 請求項3に記載の易洗浄性皮膜形成組成物において、前記エチレンオキシド繰り返し単位を有するモノマーは側鎖にエチレンオキシド繰り返し単位を有する易洗浄性皮膜形成組成物。
  5. 請求項1又は2に記載の易洗浄性皮膜形成組成物において、前記親水性モノマーはビニルピロリドンを含む易洗浄性皮膜形成組成物。
  6. 親水性モノマーから形成されるブロックと、疎水性モノマーから形成されるブロックからなるブロック共重合体において、
    前記親水性モノマーは、側鎖にエチレンオキシド繰り返し単位を有するモノマーを含むことを特徴とするブロック共重合体。
  7. 親水性モノマーから形成されるブロックと、疎水性モノマーから形成されるブロックからなるブロック共重合体において、
    前記親水性モノマーはビニルピロリドンを含むことを特徴とするブロック共重合体。

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