JP4008364B2 - 硬質表面用防汚洗浄剤 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚れの除去と同時に汚れの付着を防止、もしくは付着した汚れを容易に除去することを可能にするものであり、特に住居内全般、特に台所や浴室、トイレ、洗面台などの、壁や床、器具、機器など、中でも特にトイレや洗面台、流しなどの水回りで使用した際に、汚れの除去と付着防止や易洗浄を可能にする硬質表面用防汚洗浄剤に関する。
【0002】
【従来の技術】
生活場面では様々な場所で汚れが発生する。それらの汚れを除去するために各種の洗浄剤が開発され、その洗浄力を強化すべく検討がなされてきた。しかしながら、清掃回数の低減等、汚れを除去するための手間を軽減させるには必ずしも至っておらず、防汚効果を有する洗浄剤の開発が望まれている。
【0003】
特許文献1〜3には陰イオン性ビニルモノマーと(メタ)アクリル酸ジアルキルアミノアルキル又はジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミドの四級化した分子量が1000〜1,000,000の両性型高分子化合物を用いた硬質表面用防汚洗浄剤が開示されている。
【0004】
特許文献4には、陰イオン界面活性剤と分子量100,000〜1,000,000の塩化ジメチルジアリルアンモニウムホモポリマー、分子量1,000,000〜10,000,000の塩化ジメチルジアリルアンモニウムとアクリルアミドのコポリマー、又は分子量1,700,000の塩化ジメチルジアリルアンモニウムとアクリル酸のコポリマー等の陽イオン性高分子化合物又は陽イオン界面活性剤と防汚基剤として用いることで便器内の表面張力を低下させ防汚効果を発揮するトイレ用防汚洗浄剤が開示されている。
【0005】
また、特許文献5には鉱酸、モノアルキル4級アンモニウム塩、非イオン界面活性剤と伴に、分子量500,000の塩化ジメチルジアリルアンモニウムとアクリルアミドとのコポリマーを含有する起泡性のトイレ用洗浄剤が開示されている。
【0006】
また特許文献6には、非イオン性界面活性剤と殺菌性の陽イオン界面活性剤及び硬質表面吸着性の非陰イオン性ポリマーを含有する多目的洗浄剤組成物が記載されており、非イオン性ポリマーとして、ポリジメチルジアリルアンモニウムクロライド(商品名:Merquat100(ex Merck))他のポリマーが開示されている。特許文献7には、防汚性ポリマーを用いた硬質表面液体洗浄剤組成物が開示されており、防汚性ポリマーとして、ベータ(トリアルキルアンモニウム)アルキルメタアクリレートのユニットを持つポリマーのような分子量が5、000〜50、000の陽イオン4級化ポリメタアクリレートが挙げられており、その他共重合可能なモノマーが例示されている。
【0007】
しかしながら、これら技術では防汚効果はある程度得られるものの満足できるレベルではなく、しかも、鉄やステンレスなどの金属表面に使用した場合、錆が生じるという問題があり、これらを解決する方法が求められている。
【0008】
また我々は先に、特許文献8において、陽イオン界面活性剤と4級アンモニウム基のモノマー単位を含む重合体とを併用した殺菌防汚剤が、殺菌効果を低下させることなく、硬質表面の防汚効果が向上させることを見い出している。しかしながら防汚効果を発揮するためには、重合体の硬質表面へ付着させる必要がある一方で、陽イオン界面活性剤も硬質表面に付着するため、互いに競争状態となり、重合体を多く配合する必要があった。
【0009】
一方、特許文献9には分子中に−SO2−をモノマー単位として含有する高分子化合物が、塗料や接着剤として有用であることが開示されている。また、特許文献10には−SO2−をモノマー単位として含有する高分子化合物が金属の腐食抑制剤として有用であることが開示されている。しかしながら、これら公報には防汚効果については何ら示唆するものではなく、また、これら公報の実施例に記載の高分子化合物を用いても満足できる防汚効果を得ることができない。
【0010】
【特許文献1】
特開2001−181353号公報
【特許文献2】
特開2001−271094号公報
【特許文献3】
特開2001−181601号公報
【特許文献4】
特開平9−169995号公報
【特許文献5】
特開平7−102299号公報
【特許文献6】
EP―A 342997
【特許文献7】
EP―A 467472
【特許文献8】
WO2002/16536号
【特許文献9】
特公昭51−18280号公報
【特許文献10】
特公昭53−10539号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は防汚効果に優れ、しかも金属材料の腐食性に対して全く問題のない硬質表面用防汚洗浄剤を提供することにある。そして更には、硬質表面に対してより吸着性の優れた重合体を用いることでより少量の効果を発揮することができ、また陽イオン界面活性剤を併用する場合においても、陽イオン界面活性剤に影響を与えず、また防汚効果に対しても十分な硬質表面用防汚洗浄剤を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、分子中に、アミノ基及び4級アンモニウム基から選ばれる基を1種以上有するモノマー単位Aと、−SO2−で表されるモノマー単位Bとを有し、モノマー単位Aを全モノマー単位に対して10〜99モル%含み、且つモノマー単位B/モノマー単位Aのモル比が0.01〜1である重合体〔以下、(a)成分という〕を含有する硬質表面用防汚洗浄剤を提供する。
【0013】
さらに、本発明は、上記本発明の硬質表面防汚洗浄剤で硬質表面を処理することにより硬質表面を防汚洗浄する方法に関する。硬質表面は特に便器内側表面または陶器タイルである。
【0014】
【発明の実施の形態】
(a)成分において、モノマー単位B/モノマー単位Aのモル比は、0.01〜1であり、好ましくは0.03〜0.75、特に好ましくは0.05〜0.5である。
【0015】
モノマー単位Aを構成するために用いられるモノマーとしては、下記一般式(1)の化合物及び一般式(2)の化合物から選ばれる1種以上が好適である。
【0016】
【化2】
【0017】
[式中、R1、R2、R3、R7、R8、R9は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基又は炭素数1〜3のアルキル基である。X、Yは、それぞれ独立して、炭素数1〜12のアルキレン基、−COOR12−、−CONHR12−、−OCOR12−、−R13−OCO−R12−から選ばれる基である。ここでR12、R13は、それぞれ独立して、炭素数1〜5のアルキレン基である。R4は炭素数1〜3のアルキル基もしくはヒドロキシアルキル基又はR1R2C=C(R3)−X−である。R5は炭素数1〜3のアルキル基、ヒドロキシアルキル基、ベンジル基であり、R6はヒドロキシ基、カルボキシル基、スルホン酸基、硫酸エステル基で置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基、又はベンジル基であり、R6がアルキル基、ヒドロキシアルキル基、又はベンジル基の場合は、Z-は陰イオンを示す。R6がカルボキシル基、スルホン酸基、硫酸エステル基を含む場合、Z-は存在せず、R6中のこれらの基は陰イオンとなる。Z-の陰イオンとしては、たとえばハロゲンイオン、硫酸イオン、炭素数1〜3のアルキル硫酸エステルイオン、炭素数1〜3のアルキル基で置換されていてもよい芳香族スルホン酸イオン、ヒドロキシイオンを挙げることができる。R10は水素原子、炭素数1〜3のアルキル基もしくはヒドロキシアルキル基又はR7R8C=C(R9)−Y−である。R11は水素原子、炭素数1〜3のアルキル基もしくはヒドロキシアルキル基である。]
【0018】
一般式(1)の化合物として具体的に好ましいものはアクリロイル(又はメタクリロイル)アミノアルキル(炭素数1〜5)−N,N,N−トリアルキル(炭素数1〜3)4級アンモニウム塩、アクリロイル(又はメタクリロイル)オキシアルキル(炭素数1〜5)−N,N,N−トリアルキル(炭素数1〜3)4級アンモニウム塩、N−(ω−アルケニル(炭素数2〜10))−N,N,N−トリアルキル(炭素数1〜3)4級アンモニウム塩、N,N−ジ(ω−アルケニル(炭素数2〜10))−N,N−ジアルキル(炭素数1〜3)4級アンモニウム塩が好適であり、特にジアリルジメチルアンモニウム塩が良好である。
【0019】
一般式(2)の化合物として具体的に好ましいものはアクリロイル(又はメタクリロイル)アミノアルキル(炭素数1〜5)−N,N−ジアルキル(炭素数1〜3)アミン、アクリロイル(又はメタクリロイル)オキシアルキル(炭素数1〜5)−N,N−ジアルキル(炭素数1〜3)アミン、N−(ω−アルケニル(炭素数2〜10))−N,N−ジアルキル(炭素数1〜3)アミン、N,N−ジ(ω−アルケニル(炭素数2〜10))−N−アルキル(炭素数1〜3)アミン、アリルアミン、ジアリルメチルアミン、ジアリルアミンが好適であり、特に、アリルアミン、ジアリルメチルアミン、ジアリルアミン、アクリロイル(又はメタクリロイル)アミノプロピル−N,N−ジメチルアミン、アクリロイル(又はメタクリロイル)オキシエチル−N,N−ジメチルアミンが良好である。モノマー単位Aは全モノマー単位に対して10〜99モル%の割合で含まれる。好ましくは20〜99モル%、より好ましくは30〜90モル%で割合で含まれる。
【0020】
(a)成分の重合体においてモノマー単位Bは−SO2−であり、このようなモノマー単位を重合体に導入する方法としては、所定量のSO2ガスを一般式(1)の化合物及び/又は一般式(2)の化合物を含有する溶液に吹き込み、過酸化ベンゾイル、t−ブチルハイドロペルオキシド、クメンハイドロペルオキシド、ジラウロイルペルオキシド、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソバレルニトリロ、2、2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)、t−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、過酢酸、過安息香酸、過硫酸塩、過酸化水素から選ばれる重合開始剤を用いて重合することで得られる。重合時には溶媒を用いることができ、具体的には水、メタノール、エタノール、プロパノールから選ばれるアルコール類、アセトン、メチルエチルケトンから選ばれるケトン類、ジメチルスルホキサイド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルイミダゾリジノン、アセトニトリル、プロピオニトリル、トルエン、キシレン、ヘキサンを用いることが可能である。重合温度は溶媒や開始剤の組み合わせにより異なり、好ましくは−20〜200℃、好ましくは−10〜100℃である。また、本発明では光や放射線によっても重合することが可能であり、特に300〜450nmの波長の光を照射することで効率良く重合することができる。
【0021】
モノマー単位Bを加えることにより、防錆効果に加えて、重合体の濃度が低い場合でも硬質表面に対する十分な付着性を示し、また陽イオン界面活性剤との併用による影響も受け難くなる。
【0022】
本発明では、さらに防汚効果を向上させる目的から、(a)成分が、下記(i)〜(iv)から選ばれるモノマーに由来するモノマー単位Cを含有することが好適である。
【0023】
(i)アクリル酸又はその塩、メタクリル酸又はその塩、マレイン酸又はその塩、無水マレイン酸、スチレンスルホン酸塩、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸塩、アリルスルホン酸塩、ビニルスルホン酸塩、メタリルスルホン酸塩、スルホプロピルメタクリレート、リン酸モノ−ω−メタクリロイルオキシアルキル(炭素数1〜12)
【0024】
(ii)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリル酸(又はメタクリル酸)アミド、N,N−ジメチルアクリル(又はメタクリル)アミド、N,N−ジメチルアミノエチルアクリル酸(又はメタクリル酸)アミド、N,N−ジメチルアミノメチルアクリル酸(又はメタクリル酸)アミド、N−ビニル−2−カプロラクタム、N−ビニル−2−ピロリドンから選ばれるアミド基含有化合物
【0025】
(iii)アクリル酸(又はメタクリル酸)アルキル(炭素数1〜5)、アクリル酸(又はメタクリル酸)2−ヒドロキシエチル、アクリル酸(又はメタクリル酸)−N,N−ジメチルアミノアルキル(炭素数1〜5)、酢酸ビニルから選ばれるエステル基含有化合物
【0026】
(iv)エチレン、プロピレン、n−ブチレン、イソブチレン、n−ペンテン、イソプレン、2−メチル−1−ブテン、n−ヘキセン、2−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、2−エチル−1−ブテン、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレンから選ばれるオレフィン系化合物
【0027】
これらの中でも特に防汚効果の点から(i)又は(ii)のモノマー由来のモノマー単位が好ましく、中でも(i)のモノマー由来のモノマー単位が最も好ましく、これらの中でもアクリル酸またはそのナトリウム塩もしくはカリウム塩、メタクリル酸またはそのナトリウム塩もしくはカリウム塩、マレイン酸またはそのナトリウム塩もしくはカリウム塩が好ましい。ここで(i)のモノマー由来のモノマー単位の対イオンは、含有する重合体のカチオン基部分であっても良い。
【0028】
(a)成分がモノマー単位Cを有する場合、モノマー単位C/モノマー単位Aのモル比は、防汚効果の点から、0.05〜1、更には0.1〜0.75、特には0.2〜0.5が好ましい。
【0029】
本発明の重合体は重量平均分子量が好ましくは1,000〜6,000,000、より好ましくは1,000〜500,000、さらに好ましくは1,000〜100,000、特に好ましくは5,000〜60,000であり、この重量平均分子量はアセトニトリルと水の混合溶媒(リン酸緩衝液)を展開溶媒とし、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーでポリエチレングリコールを標準物質として求めたものである。
【0030】
本発明で用いる(a)成分の重合体は、モノマー単位A、モノマー単位B及び好ましくはモノマー単位Cが、重合体中の主鎖または側鎖のいずれに存在していても構わない。これらはランダム重合したもの、ブロック重合したものでも、グラフト重合したものなどでも構わない。本発明ではモノマー単位A、モノマー単位B及びモノマー単位Cのみから構成される重合体を用いることが最も好ましい。
【0031】
(a)成分は、本発明の硬質表面用防汚洗浄剤中に好ましくは0.01〜35質量%、より好ましくは0.02〜25質量%含有され、トリガーやエアゾールなどの噴霧装置で噴霧する方法や、塗布するような方法にて対象の硬質表面を洗浄するような場合は、(a)成分の濃度は0.01〜10質量%、より好ましくは0.02〜5質量%、更に好ましくは0.05〜2質量%である。一方、トイレタンク内の水を利用した洗浄方法において、タンク内または任意の給水経路に装置を設けることでタンク内の水に適量な洗浄液を投与することができるトイレ用オートクリーナーに用いる場合は、2〜35質量%、より好ましくは3〜25質量%、更に好ましくは4〜15質量%含有される。なおタンク内の(a)成分の濃度は0.05〜15ppm(質量比、以下同様)が好ましく、さらに0.1〜10ppmが好ましい。
【0032】
更に本発明の重合体は、陽イオン界面活性剤と併用する際であっても、陽イオン界面活性剤の影響を受けにくく、少量で十分な防汚効果を発揮することができる。
【0033】
本発明の防汚洗浄剤の20℃におけるpHは、好ましくは2〜12、より好ましくは3〜11、特に好ましくは5〜8が防汚洗浄効果の点から好適である。pH調節剤としては塩酸や硫酸など無機酸や、クエン酸、コハク酸、リンゴ酸、フマル酸、酒石酸、マロン酸、マレイン酸などの有機酸などの酸剤や、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム、アンモニアやその誘導体、モノエタノールアミンやジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどのアミン塩など、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ剤を、単独もしくは複合して用いても構わない。また、これらの酸剤とアルカリ剤を組み合わせて緩衝剤系として用いても構わない。
【0034】
本発明の硬質表面用防汚洗浄剤には、防汚洗浄効果を高める目的や、使用時の洗浄効果感や付着性を高めるための起泡性を付与する目的から界面活性剤(以下(b)成分という)を含有することが好ましい。界面活性剤としては、陰イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤から選ばれる1種以上が好ましい。
【0035】
陰イオン界面活性剤としてはアルキル基の炭素数8〜18のアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、αオレフィンスルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレン(平均付加モル数1〜10)アルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレン(平均付加モル数1〜10)アルキルエーテル酢酸塩等を挙げることができ、中でも、アルキル基の炭素数10〜15のアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル基の炭素数8〜14アルキル硫酸エステル塩、アルキル基の炭素数10〜14のポリオキシエチレン(平均付加モル数1〜5)アルキルエーテル硫酸塩が好ましい。また塩としてはナトリウム塩またはカリウム塩が好ましい。
【0036】
非イオン界面活性剤としては下記一般式(3)の化合物及び/又は一般式(4)の化合物が防汚洗浄効果の点から好ましい。
【0037】
R14−T−[(R15O)a−R16]b (3)
〔式中、R14は、炭素数8〜20、好ましくは10〜18のアルキル基又はアルケニル基であり、R15は炭素数2又は3のアルキレン基であり、好ましくはエチレン基である。R16は、炭素数1〜3のアルキル基、又は水素原子である。aは1〜100、好ましくは3〜80、より好ましくは5〜40、特に好ましくは5〜20の数を示す。Tは−O−、−COO−,−CON−又は−N−であり、Tが−O−又は−COO−の場合はbは1であり、Tが−CON−又は−N−の場合はbは1又は2である〕。
【0038】
R17−(OR18)cGd (4)
〔式中、R17は直鎖の炭素数8〜16、好ましくは10〜16、特に好ましくは10〜14のアルキル基、R18は炭素数2〜4のアルキレン基、好ましくはエチレン基又はプロピレン基、特にエチレン基であり、Gは還元糖に由来する残基、cは平均値0〜6の数、dは平均値1〜10、好ましくは1〜5、特に好ましくは1〜2の数を示す。〕。
【0039】
一般式(3)の化合物の具体例として以下の化合物を挙げることができる。
R14−O−(C2H4O)e−H
〔式中、R14は前記の意味を示す。eは1〜100、好ましくは5〜20の数である。〕
R14−O−(C2H4O)f−(C3H6O)g−H
〔式中、R14は前記の意味を示す。f及びgはそれぞれ独立に1〜20、好ましくは1〜10の数であり、EOとプロピレンオキシドはランダムあるいはブロック付加体であってもよい。〕
【0040】
【化3】
【0041】
〔式中、R14は前記の意味を示す。h及びiはそれぞれ独立に0〜40、好ましくは0〜20の数であり、h+iは1〜20、好ましくは1〜15の数である。R19、R20はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基である。〕
【0042】
一般式(4)の化合物において、Gは還元糖に由来する残基であり、原料の還元糖としては、アルドースとケトースの何れであっても良く、また、炭素数が3〜6個のトリオース、テトロース、ペントース、ヘキソースを挙げることができる。アルドースとして具体的にはアピオース、アラビノース、ガラクトース、グルコース、リキソース、マンノース、アルドース、イドース、タロース、キシロースを挙げることができ、ケトースとしてはフラクトースを挙げることができる。本発明ではこれらの中でも特に炭素数5又は6のアルドペントースあるいはアルドヘキソースが好ましく中でもグルコースが最も好ましい。
【0043】
陽イオン界面活性剤としては下記一般式(5)〜一般式(7)の化合物が防汚効果の点から好ましい。
【0044】
【化4】
【0045】
[式中、R21は5〜18、好ましくは6〜14、特に好ましくは8〜12のアルキル基、又はアルケニル基、好ましくはアルキル基であり、R23、R24は炭素数1〜3のアルキル基又はヒドロキシアルキル基である。Uは−COO−、OCO−、−CONH−、−NHCO−、
【0046】
【化5】
【0047】
である。jは0又は1の数である。R22は、炭素数1〜6のアルキレン基、又は−(O−R31)k−である。ここでR31はエチレン基もしくはプロピレン基、好ましくはエチレン基でありであり、kは1〜10、好ましくは1〜5の数である。R25は炭素数1〜5、好ましくは1〜3のアルキレン基である。R26は炭素数8〜16のアルキル基である。また、R27、R28、R29、R30はこれらの内2つ以上(好ましくは2つ)は炭素数8〜18、好ましくは8〜12のアルキル基であり、残りが炭素数1〜3のアルキル基又はヒドロキシアルキル基である。さらにZ-は陰イオン基、好ましくはハロゲンイオン又は炭素数1〜3のアルキル硫酸イオンである。]
【0048】
本発明の最も好ましい陽イオン界面活性剤としては下記のものを挙げることができる。
【0049】
【化6】
【0050】
両性界面活性剤としては下記一般式(8)の化合物、及び一般式(9)の化合物が好ましい。
【0051】
【化7】
【0052】
[式中、R32は炭素数8〜16、好ましくは10〜16、特に好ましくは10〜14の直鎖アルキル基又はアルケニル基であり、R34、R35は炭素数1〜3のアルキル基又はヒドロキシアルキル基である。R33は炭素数1〜5、好ましくは2又は3のアルキレン基である。Aは−COO−、−CONH−、−OCO−、−NHCO−、−O−から選ばれる基であり、aは0又は1、好ましくは1の数である。]
【0053】
【化8】
【0054】
[式中、R36は炭素数9〜23、好ましくは9〜17、特に好ましくは10〜16のアルキル基又はアルケニル基であり、R37は炭素数1〜6、好ましくは1〜4、特に好ましくは2又は3のアルキレン基である。Bは−COO−、−CONH−、−OCO−、−NHCO−、−O−から選ばれる基であり、bは0又は1、好ましくは0である。R38、R39は、それぞれ独立して、炭素数1〜3のアルキル基又はヒドロキシアルキル基、好ましくはメチル基、エチル基又はヒドロキシエチル基であり、R40はヒドロキシ基で置換していてもよい炭素数1〜5、好ましくは1〜3のアルキレン基である。Dは−COO-、−SO3 -、−OSO3 -から選ばれる基であり、特に−SO3 -が目的の粘度に調整するために、−COO-が起泡性の点で良好である。]
【0055】
本発明では、防汚効果の点から非イオン界面活性剤または陽イオン界面活性剤が好ましく、特に一般式(3)の化合物及び一般式(4)の化合物から選ばれる非イオン界面活性剤または一般式(5)の化合物から選ばれる陽イオン界面活性剤が好ましく、一般式(5)の化合物から選ばれる陽イオン界面活性剤が最も好ましい。
【0056】
使用時の洗浄効果感や付着性を高めるための起泡性を付与するためには、非イオン界面活性剤及び両性界面活性剤が好ましく、特に一般式(3)の化合物及び一般式(4)の化合物から選ばれる非イオン界面活性剤、一般式(8)の化合物及び一般式(9)の化合物から選ばれる両性界面活性剤が好ましく、さらに一般式(4)の化合物から選ばれる非イオン界面活性剤、一般式(9)の化合物から選ばれる両性界面活性剤が好ましい。
【0057】
(b)成分は本発明の硬質表面用防汚洗浄剤中に、好ましくは0.001〜50質量%、特に好ましくは0.005〜30質量%、さらに好ましくは0.01〜25質量%含有されることが好適であり、トリガーやエアゾールなどの噴霧装置で噴霧する方法や、塗布するような方法にて対象の硬質表面を洗浄するような場合は、(b)成分の濃度は0.001〜10質量%、より好ましくは0.005〜5質量%、さらに好ましくは0.01〜3質量%であり、一方、トイレタンク内の水を利用した洗浄方法において、タンク内または任意の給水経路に装置を設けることでタンク内の水に適量な洗浄液を投与することができるトイレ用オートクリーナーに用いる場合は、0.1〜50質量%、より好ましくは1〜30質量%、更に好ましくは5〜25質量%含有される。なおタンク内の(b)成分の濃度は0.01〜20ppmが好ましく、特に0.1〜10ppmが好ましい。
【0058】
本発明で(b)成分として陰イオン界面活性剤を用いる場合、防汚効果を低下させる場合があるため、陰イオン界面活性剤の含有量を(b)成分の全量に対して75質量%以下、好ましくは50質量%以下、より好ましくは30質量%以下であることが、防汚効果の点から好ましい。特に、一般式(5)〜(7)で示される陽イオン界面活性剤と陰イオン界面活性剤を併用する場合、陽イオン界面活性剤の質量1に対して陰イオン界面活性剤の割合は質量比で1未満、特に0.75未満であることが好ましい。
【0059】
本発明では、任意成分の成分として、有機汚れに対する洗浄力向上の目的や貯蔵時の安定性の目的で水溶性溶剤[以下(c)成分とする]を配合することが好ましく、[1]炭素数1〜5の1価アルコール、[2]炭素数4〜12の多価アルコール、[3]下記の一般式(12)で表される化合物、[4]下記の一般式(13)で表される化合物及び[5]下記の一般式(14)で表される化合物から選ばれる一種以上が好ましい。
【0060】
【化9】
【0061】
〔式中、R41及びR42は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、フェニル基又はベンジル基を示すが、R41及びR42の双方が水素原子となる場合を除く。mは0〜10の数を、nは0〜10の数を示すが、m及びnの双方が0である場合を除く。R43及びR44は炭素数1〜3のアルキル基を示す。R45は炭素数1〜8のアルキル基を示す。〕
【0062】
[1]の炭素数2〜5の1価アルコールとしては、一般的にエタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコールが挙げられる。これらの低級アルコールを配合することにより低温における系の安定性を更に向上させることができる。
【0063】
[2]の炭素数4〜12の多価アルコールとしては、イソプレングリコール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリンの他、アルキル基の炭素数が3〜8のモノアルキルグリセリルエーテル等が挙げられる。
【0064】
[3]の化合物は、一般式(12)において、R41、R42がアルキル基である場合の炭素数は1〜4が特に好ましい。また、一般式(12)中、EO及びPOの平均付加モル数のs及びtは、それぞれ0〜10の数であるが、EOとPOの付加順序は特に限定されず、ランダム付加したものであってもよい。[3]の化合物の具体例としては、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ポリオキシエチレン(平均付加モル数=2〜3)ポリオキシプロピレン(平均付加モル数=2〜3)グリコールジメチルエーテル、ポリオキシエチレン(平均付加モル数=1〜4)グリコールフェニルエーテル、フェニルカルビトール、フェニルセロソルブ、ベンジルカルビトール等が挙げられる。このうち、洗浄力及び使用感の点から、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ポリオキシエチレン(平均付加モル数=1〜4)グリコールフェニルエーテルが好ましい。
【0065】
また、[4]の化合物としては、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジエチル−2−イミダゾリジノンが好適なものとして例示され、[5]の化合物としては3−メトキシ−3−メチルブタノール、3−エトキシ−3−メチルブタノール等が好ましい。
【0066】
これらのなかでもプラスチックやゴムなどの基材に対する損傷性の点から[1]、[2]及び[3]の化合物から選ばれる水溶性溶剤が好ましく、特にエタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、イソプレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル及びアルキル基の炭素数が3〜8のモノアルキルグリセリルエーテルから選ばれる水溶性溶剤が好ましく、さらにエタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、イソプレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ペンチルグリセリルエーテル、オクチルグリセリルエーテルから選ばれる水溶性溶剤が好ましい。
【0067】
(c)成分は本発明の硬質表面用防汚洗浄剤中に好ましくは0.1〜50質量%、更に好ましくは0.5〜30質量%含有され、トリガーやエアゾールなどの噴霧装置で噴霧する方法や、塗布するような方法にて対象の硬質表面を洗浄するような場合は、(c)成分の濃度は0.1〜20質量%、より好ましくは0.5〜10質量%、特に好ましくは0.5〜7質量%であり、一方、トイレタンク内の水を利用した洗浄方法において、タンク内または任意の給水経路に装置を設けることでタンク内の水に適量な洗浄液を投与することができるトイレ用オートクリーナーに用いる場合は、1〜50質量%、より好ましくは3〜40質量%、更に好ましくは5〜30質量%含有される。なおトイレのタンク内の(c)成分の濃度は0.01〜20ppmが好ましく、さらに0.1〜10ppmが好ましい。
【0068】
本発明では無機汚れを溶解し、洗浄力を向上させる目的や防汚効果をさらに向上する目的で、さらに(d)成分として、キレート剤を配合することが好ましい。キレート剤としては(d1)トリポリリン酸、ピロリン酸、オルソリン酸、ヘキサメタリン酸及びこれらのアルカリ金属塩、(d2)エチレンジアミン四酢酸、ヒドロキシイミノ二酢酸、ジヒドロキシエチルグリシン、ニトリロ三酢酸、ヒドロキシ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及びこれらのアルカリ金属塩もしくはアルカリ土類金属塩、(d3)アミノトリメチレンホスホン酸、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸、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、アミノトリメチレンホスホン酸、及びこれらのアルカリ金属塩もしくはアルカリ土類金属塩、(d4)アクリル酸及びメタクリル酸から選ばれるモノマーの単一重合体又は共重合体、アクリル酸−マレイン酸共重合体、ポリα−ヒドロキアクリル酸及びこれらのアルカリ金属塩、(d5)クエン酸、コハク酸、リンゴ酸、フマル酸、酒石酸、マロン酸、マレイン酸から選ばれる多価カルボン酸及びそれらのアルカリ金属塩から選ばれる1種以上、(d6)アルキルグリシン−N,N−ジ酢酸、アスパラギン酸−N,N−ジ酢酸、セリン−N,N−ジ酢酸、グルタミン酸二酢酸、エチレンジアミンジコハク酸又はこれらの塩が好ましく、特に(d2)、(d3)、(d5)の化合物が好ましい。
【0069】
(d)成分は本発明の硬質表面用防汚洗浄剤中に好ましくは0.1〜20質量%含有され、トリガーやエアゾールなどの噴霧装置で噴霧する方法や、塗布するような方法にて対象の硬質表面を洗浄するような場合は、(d)成分の濃度は好ましくは0.1〜10質量%、より好ましくは0.3〜7質量%であり、一方、トイレタンク内の水を利用した洗浄方法において、タンク内または任意の給水経路に装置を設けることでタンク内の水に適量な洗浄液を投与することができるトイレ用オートクリーナーに用いる場合は、好ましくは0.1〜20質量%、より好ましくは0.1〜10質量%含有される。なおトイレのタンク内の(d)成分の濃度は0.01〜20ppmが好ましい。
【0070】
本発明の硬質表面用防汚洗浄剤は、貯蔵安定性を向上させる目的や使用時の起泡性を高める目的でハイドロトロープ剤を含有することができる。具体的に好ましい化合物としては炭素数1〜3のアルキル基が1〜3個置換したベンゼンスルホン酸又はその塩を挙げることができる。より具体的に好ましい例としては、p−トルエンスルホン酸、m−キシレンスルホン酸、p−クメンスルホン酸、エチルベンゼンスルホン酸であり、塩を用いる場合にはナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩が良好である。これらの含有量は、本発明の硬質表面用防汚洗浄剤中好ましくは0.1〜10質量%、より好ましくは0.1〜5質量%、特に好ましくは0.1〜3質量%が好適である。
【0071】
本発明では使用時の付着性を持たせ使いやすさ向上の目的で、水溶性高分子の1種以上を添加することが出来る。水溶性高分子としては特に限定されるものではないが、特開平8−209194号公報6頁10欄〜7頁11欄に記載の水溶性高分子から選ばれる1種以上が好ましい。
【0072】
本発明の硬質表面用防汚洗浄剤には、上記成分の他に、本発明の効果を損なわない範囲で通常の洗浄剤に配合されている添加剤、例えば香料、抗菌剤、粘度調整剤、顔料、染料、懸濁剤などを添加することができる。
【0073】
本発明を使用する際には、(a)成分の重合体を、溶媒中に一剤として溶解または分散させても、任意成分との組み合わせによる、任意の剤数にしても構わない。また、任意成分を組み合わせることにより、水などの溶媒に対して、直ちに溶解する、あるいは徐放性を付与した、一剤以上の粉末や錠剤の形状で用いても構わない。さらに、(a)成分あるいは任意成分のいずれかが液状で他方が粉末などの固体状で用いることもできる。
【0074】
本発明の硬質表面用防汚洗浄剤は、(a)成分及び任意成分を含有し残部が水の液体防汚洗浄剤であることが好ましく、オートクリーナーとして用いる場合は、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸ジエステル、脂肪酸、又は塩等の凝固剤を用いて固体状もしくはゲル状としてもよい。水の含有量は液体防汚洗浄剤又はゲル状防汚洗浄剤の場合は好ましくは10〜99.99質量%、より好ましくは20〜98質量%である。固体状防汚洗浄剤の場合は好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下である。
【0075】
本発明の硬質表面用防汚洗浄剤の使用時の形態は、特に問わないが、▲1▼トリガーやエアゾール等のスプレーヤーを用いて直接対象物にスプレーする方法、▲2▼吸水性の可撓性材料に防汚洗浄剤を染み込ませ対象物を擦る方法、及び▲3▼防汚洗浄剤を溶解させた溶液に対象物を浸漬させる方法が好適である。
【0076】
▲1▼の方法では、トリガー式スプレーが好ましく、特に実開平4−37554号公報の第1図に示されているような液垂れや噴霧の均一性に優れる蓄圧式トリガーを用いることが良好であり、対象物100〜800cm2に対して、好ましくは0.2〜10gの割合でスプレーすることが好ましい。また、スプレー性の点から溶液の粘度は1〜200mPa・s、好ましくは2〜100mPa・sが良好である。
【0077】
▲2▼の方法では、吸水性の可撓性材料として布、不織布、スポンジ等を使用することができ、特にスポンジを使用することが汚れ除去効果の点で好ましい。
【0078】
▲3▼の方法では、濃縮液体防汚洗浄剤または固体状防汚洗浄剤を希釈した溶液を調製し、対象物を浸漬させることが好ましい。ここで、浸漬とは対象物が完全に浸される状態であり静置してもよく適度に攪拌を加えてもよい。浸漬時間としては0.5〜300分、好ましくは2〜150分が好適である。
【0079】
本発明の最も好ましい用途はトイレ用、特にトイレの便器内の洗浄剤にあり、オートクリーナータイプと噴霧又は塗布型の洗浄剤が挙げられる。具体的に好ましい例を次に示す。
【0080】
トイレ用の硬質表面用防汚洗浄剤として用いる場合は、一般式(1)のモノマー単位A、モノマー単位(B)及び前記(i)及び(ii)から選ばれる1種以上のモノマー単位Cとからなる共重合体であって、モノマー単位B/モノマー単位Aのモル比が0.05〜0.5であり、モノマー単位C/モノマー単位Aのモル比が0.2〜0.5であり、且つ重量平均分子量が5,000〜60,000の重合体〔以下、重合体(a−1)という〕が好ましい。
【0081】
<トイレ用オートクリーナー>
(A)(a)成分〔好ましくは前記重合体(a−1)〕 4〜15質量%
(B)界面活性剤(但し、一般式(5)の陽イオン界面活性剤を主成分とし、陰イオン性界面活性剤の配合量は全界面活性剤の30質量%以下である) 2〜25質量%
(C)水溶性溶剤(一般式(12)の化合物、一般式(14)の化合物、エタノール、エチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール等) 5〜30質量%
(D)キレート剤(クエン酸、EDTAなど) 0.1〜10質量%
(E)水 残部
(F)任意成分(ハイドロトロープ剤、凝固剤、その他添加剤)
であり、ゲル又は液体状態のもの。
【0082】
<トイレ用噴霧又は塗布式洗浄剤>
(A’)(a)成分〔好ましくは前記重合体(a−1)〕 0.05〜2質量%
(B’)界面活性剤(但し、一般式(5)の陽イオン界面活性剤を必須成分として配合し、陰イオン界面活性剤の配合量は全界面活性剤中の30質量%以下である) 0.01〜3質量%
(C’)水溶性溶剤(一般式(12)の化合物、一般式(14)の化合物、エタノール、エチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール等) 0.5〜30質量%
(D’)キレート剤(クエン酸、EDTA等) 0.1〜10質量%
(E’)水 残部
(F’)任意成分(ハイドロトロープ剤、その他添加剤)
を含有する液状洗浄剤が好ましい。
【0083】
【実施例】
実施例1<防錆性評価>
重合体A(ジアリルジメチルアンモニウムクロリド:マレイン酸:SO2=50:25:25(モル比)、重量平均分子量30,000)の20質量%溶液を、規格ビンPS-NO.11Kに50ml入れ、鉄片(縦50mm×横25mm×厚さ3mm)の半分を浸し、キャップをして40℃で1ヶ月間放置した。その後、鉄の表面の状態を目視で判定したところ、全く錆は見られなかった。
【0084】
比較例1
重合体D〔ジアリルジメチルアンモニウムクロリド:アクリル酸=64:36(モル比)、重量平均分子量1,700,000、マーコート280(Calgon社製)〕を用いた以外は実施例1と全く同様の方法で評価したところ、鉄の表面に腐食が見られた。
【0085】
実施例2
表1に示す組成の硬質表面用防汚洗浄剤を調製し、その防汚性について下記の方法で評価を行った。結果を表1に示す。
【0086】
<防汚性の評価>
(1)易洗浄性
防汚洗浄剤1mLを、面積10cm2の陶器タイル表面に塗布し、5分間放置した後、水200mLを45°の角度で流速25mL/秒の割合で流し、乾燥させることを5回繰り返して行った後、陶器タイル表面にスポット状にモデル汚れ(オレイン酸と菜種油を質量比で1:1で混合したもの)を0.5g滴下する。モデル汚れ(オレイン酸と菜種油を質量比で1:1で混合したもの)を滴下した陶器タイルを、モデル汚れ(オレイン酸と菜種油を質量比で1:1で混合したもの)が流れないよう、水槽の底に静置し、陶器タイルに直接水がかからないよう、静かに水槽中に水を満たしていく。その際のモデル汚れ(オレイン酸と菜種油を質量比で1:1で混合したもの)が陶器タイル表面から除去される面積の割合を判定し、次の5段階で評価した。なお、汚れ落ちの%はモデル汚染板10枚の平均値を採用した。
5:汚れ落ちが80%以上である。
4:汚れ落ちが60%以上80%未満である。
3:汚れ落ちが40%以上60%未満である。
2:汚れ落ちが20%以上40%未満である。
1:汚れ落ちが20%未満である。
【0087】
(2)汚れ付着防止性
市販の便器(C730B、東陶機器(株)製)を用い、汚れの付きにくさの評価を行った。即ち防汚洗浄剤で便器を洗浄し、1週間放置した際の汚れの付きにくさを、以下の基準を基に肉眼で測定した。
(評価基準)
◎:汚れが付いていない。
○:汚れが僅かに付いている。
△:汚れが少し付いている。
×:汚れがかなり付いている。
【0088】
【表1】
【0089】
表1中の成分は次の通りである。
・重合体A:塩化ジアリルジメチルアンモニウムとマレイン酸とSO2(モル比50/25/25)の共重合体、重量平均分子量3万。前記実施例1と同一の重合体。
・重合体B:塩化ジアリルジメチルアンモニウムとSO2(モル比50/50)の共重合体、重量平均分子量3万。
・重合体C:塩化ジアリルジメチルアンモニウムとマレイン酸とSO2 (モル比70/25/5)の共重合体、重量平均分子量2万。
・重合体D:塩化ジアリルジメチルアンモニウムとアクリル酸(モル比64/36)の共重合体、重量平均分子量170万、マーコート280(Calgon社製)。前記比較例1と同一の重合体。
・重合体E:塩化ジアリルジメチルアンモニウムの重合体、重量平均分子量50万、マーコート100(Calgon社製)。
・界面活性剤A:塩化ベンゼトニウム
・界面活性剤B:塩化ジデシルジメチルアンモニウム
・界面活性剤C:塩化ココアルキルジメチルベンザルコニウム
・界面活性剤D:塩化オクチルジメチルベンザルコニウム
・界面活性剤E:アルキルグルコシド(直鎖アルキル基の炭素数が12と14の混合物、糖平均縮合度1.2[縮合度1と2の混合物])
・界面活性剤F:ドデシルジメチルアミンオキシド
・界面活性剤G:N−ラウロイルアミノプロピル−N,N−ジメチル−N−カルボキシメチルアンモニウムベタイン
・EDTA−4Na:エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム塩
・pH調整剤:塩酸及び/又は水酸化ナトリウム(何れも水溶液で用いる)。
【0090】
実施例3
表2に示す組成の液が流れるように、トイレのタンク内に表2の成分の濃縮液を投入し、洋式便器を使用している家庭でトイレを通常通り使用した。1週間後汚れの付着状態を下記の基準で肉眼観察した。結果を表2に示す。なお、表2中の成分は表1と同じものである。
(評価基準)
◎:汚れが付いていない。
○:汚れが僅かに付いている。
△:汚れが少し付いている。
×:汚れがかなり付いている。
【0091】
【表2】
【0092】
実施例4
塗布用液体洗浄剤を想定して表3に示す組成の硬質表面用防汚洗浄剤組成物(本発明品4−1及び4−2,比較品4−1及び4−2)を調製した。各組成物を用いて実施例2に記載と同じ評価方法により、易洗浄性(汚れの付き難さ)を測定した。結果を表3に併せて示した。
【0093】
【表3】
【0094】
表中の組成物は、塩酸または水酸化ナトリウムを用いてpHを5(20℃)に調整した。表中の物質は下記の通りである。
・重合体1:塩化ジアリルジメチルアンモニウムとマレイン酸とSO2(モル比50/45/5)共重合体、重量平均分子量2万。
・重合体2:塩化ジアリルジメチルアンモニウムとマレイン酸(モル比50/50)共重合体、重量平均分子量2万。
・陽イオン界面活性剤:ココアルキルジメチルベンジルアンモニウムクロリド
【0095】
実施例5
トイレ用オ−トクリ−ナ−を想定して表4に示す濃度の水性組成物を(本発明品5−1及び5−2、比較品5−1及び5−2)を調製した。各組成物を用いて下記記載の測定方法により、易洗浄性(汚れの付き難さ)を測定した。なお、各配合成分は実施例4と同じものを用いた。
【0096】
<易洗浄性(汚れの付き難さ)の測定>
水性組成物100mLをビーカーに準備し、面積10cm2のスライドガラスを20秒間浸漬した後、室温で15分間放置しほとんど乾いた状態にする。この操作を10回繰り返して行った。このような処理をおこなったスライドガラス表面にモデル汚れ(オレイン酸と葉種油を質量比で1:1で混合したもの)0.5gをスポット状に滴下する。前記モデル汚れを滴下したスライドガラスをモデル汚れが流れないよう、水槽の底に静置し、スライドガラスに直接液がかからないよう、静かに水槽中の水性組成物を満たしていく。その際のモデル汚れが陶器タイル表面から除去される面積の割合を測定し、次の5段階で評価した。なお、汚れの落ちの%は5回の平均値を採用した。
(評価基準)
5:汚れ落ちが80%以上である。
4:汚れ落ちが60%以上80%未満である。
3:汚れ落ちが40%以上60%未満である。
2:汚れ落ちが20%以上40%未満である。
1:汚れ落ちが20%未満である。
【0097】
【表4】
【0098】
表中の水性組成物は、1000倍の濃縮液(硬質表面防汚洗浄剤)を調整し、これを水で希釈し、表4の濃度に調整した。pHは未調整であるが、水のpHと同一(5.8、20℃)であった。
【0099】
以上の実施例1〜5の結果より、本発明の硬質表面防汚洗浄剤は、防錆性、易洗浄性、汚れ付着防止性に優れるものであり、特に実施例4及び5において、陽イオン界面活性剤との併用において優れた易洗浄性を示すことが明らかである。
Claims (8)
- 分子中に、アミノ基及び4級アンモニウム基から選ばれる基を1種以上有するモノマー単位Aと、−SO2−で表されるモノマー単位Bと、下記(i)〜( ii )から選ばれるモノマーに由来するモノマー単位Cを有し、モノマー単位Aを全モノマー単位に対して10〜99モル%含み、且つモノマー単位B/モノマー単位Aのモル比が0.01〜1であり、モノマー単位C/モノマー単位Aのモル比が0.05〜1である重合体を含有する硬質表面用防汚洗浄剤。
(i)アクリル酸又はその塩、メタクリル酸又はその塩、マレイン酸又はその塩、無水マレイン酸、スチレンスルホン酸塩、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸塩、アリルスルホン酸塩、ビニルスルホン酸塩、メタリルスルホン酸塩、スルホプロピルメタクリレート、リン酸モノ−ω−メタクリロイルオキシアルキル(炭素数1〜12)
( ii )アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリル酸(又はメタクリル酸)アミド、N,N−ジメチルアクリル(又はメタクリル)アミド、N,N−ジメチルアミノエチルアクリル酸(又はメタクリル酸)アミド、N,N−ジメチルアミノメチルアクリル酸(又はメタクリル酸)アミド、N−ビニル−2−カプロラクタム、N−ビニル−2−ピロリドンから選ばれるアミド基含有化合物 - 前記重合体のモノマー単位Aが、下記一般式(1)で表される化合物及び/又は一般式(2)で表される化合物に由来する請求項1記載の硬質表面用防汚洗浄剤。
- 更に、界面活性剤(b)を含有する請求項1記載の硬質表面防汚洗浄剤。
- 界面活性剤(b)が陽イオン界面活性剤である請求項3記載の硬質表面防汚洗浄剤。
- トイレ用である請求項1〜4の何れか1項記載の硬質表面防汚洗浄剤。
- 前記重合体のモノマー単位Aが、N,N−ジ(ω−アルケニル(炭素数2〜10))−N,N−ジアルキル(炭素数1〜3)4級アンモニウム塩に由来する請求項1〜5の何れか1項記載の硬質表面用防汚洗浄剤。
- 請求項1〜6の何れか1項記載の硬質表面防汚洗浄剤で硬質表面を処理することにより硬質表面を防汚洗浄する方法。
- 硬質表面が便器内側表面または陶器タイルである請求項7記載の方法。
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