JP6883583B2 - 伸長鎖の界面活性剤の組合せを使用する高められた可溶化 - Google Patents

伸長鎖の界面活性剤の組合せを使用する高められた可溶化 Download PDF

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Description

関連出願の交差引用
本出願は、2016年3月31日出願の米国仮出願第62/316,203号明細書(その開示全体は引用することにより本明細書に組み込まれる)の利益を主張する。
連邦に支援される研究又は開発に関する声明
該当しない。
本開示は、伸長鎖の(extended chain)陰イオン性界面活性剤及び伸長鎖の中間(intermediate)界面活性剤を含んでなる界面活性剤ブレンド、並びに家庭用及び工業用−業務用洗浄製品、個人的ケア及び金属加工におけるような多様な応用におけるその使用を提供する。
伸長鎖の界面活性剤は、ポリプロピレンオキシド又はプロピレンオキシドとエチレンオキシドのコポリマーのような中間の極性の基が炭化水素のテールと親水性のヘッド基の間に挿入されている界面活性剤である。生じる分子構造のため、該界面活性剤は油及び水双方の相中にさらに伸長し、該2相間のより大きな相互作用をもたらし、並びに親水性領域と疎水性領域の間の界面のより円滑な移行を提供する。これは親水性分子及び親油性分子を可溶化するためのより適する環境を提供する。
従来技術の伸長鎖の界面活性剤及び多様な応用におけるそれらの使用は、例えば:
正に荷電したポリエチレンイミン(PEI)ポリマー及び伸長鎖の陰イオン性界面活性剤を含有するソーキング組成物を開示する特許文献1;
伸長鎖の非イオン性界面活性剤、並びにモノ及びジグリセリド並びに/又は脂肪酸及び脂肪二酸を包含するリンカー補助界面活性剤を含有する洗浄組成物を開示する特許文献2;
伸長鎖の陰イオン性界面活性剤、アミンオキシド若しくはスルホコハク酸ジオクチルのようなリンカー、又はモノグリセリド、ジグリセリド、脂肪酸若しくは脂肪二酸のようなリンカー補助界面活性剤、並びに油性及び脂性のしみの除去におけるそれらの使用を開示する特許文献3;
エトキシ化、プロポキシ化された伸長鎖の界面活性剤、及び洗浄組成物中のアルキルポリグルコシドとの組合せのその使用を開示する特許文献4;並びに
伸長鎖の陰イオン性界面活性剤及び高HLB非イオン性界面活性剤並びに/又は電解質、並びに硬及び軟表面からのグリース及び油性物質の除去におけるそれらの使用を開示する特許文献5
を包含する。
これら従来技術の界面活性剤系にもかかわらず、親水分子及び親油性分子の可溶化を高める油相と水相の間の超低界面張力を提供する新たな多能性界面活性剤系を開発することの必要性が存在する。
米国特許第9,034,813号明細書 米国特許第8,697,622号明細書 米国特許第8,454,709号明細書 米国特許第8,172,953号明細書 米国特許第7,467,633号明細書
[発明の要約]
一局面において:(i)伸長鎖の陰イオン性界面活性剤;及び(ii)伸長鎖の中間界面活性剤を含んでなる界面活性剤ブレンドが提供される。
第二の局面において、本開示の界面活性剤ブレンドを含有する洗浄組成物が提供される。
第三の局面において、本開示の界面活性剤ブレンドと、水及び油成分を含んでなる単一相マイクロエマルションが提供される。
第四の局面において、洗浄組成物又は単一相マイクロエマルションが、限定されるものでないが、家庭用洗浄剤、又はシャンプー、手及び身体用洗浄料、身体用ローション、身体用クリーム中のような個人的ケアの用途、ハード・サーフェィス・クリーナー(hard surface cleaners)及び洗濯用若しくは食器用洗剤を包含する用途において有用でありうる用途が提供される。
[発明の詳細な記述]
本明細書に出現する場合、「含んでなる(こと)(comprising)」という用語及びその派生語は、それが本明細書に開示されるにしろしないにしろ、いかなる追加の成分、ステップ又は手順の存在も除外することを意図していない。いかなる疑いも回避するため、「含んでなる(こと)」という用語の使用により本明細書で特許請求されるすべての組成物は、逆に述べられない限りいかなる追加の添加物、補助物質又は化合物も包含しうる。対照的に、本明細書に出現する場合の「より本質的になる(こと)(consisting essentially of)」という用語は、機能的に不可欠でないものを除くいかなる他の成分、ステップ又は手順もいかなる後続する引用の範囲からも除外し、そして、「よりなる(こと)(consisting of)」という用語は、使用される場合、具体的に言葉で描写若しくは列挙されないいかなる成分、ステップ又は手順も除外する。「又は(若しくは、或いは)(or)」という用語は、別の方法で述べられない限り、列挙されたメンバーを個別に、ならびにいずれかの組合せを指す。
冠詞「ある(a)」及び「ある(an)」は該冠詞の文法上の目的語の1つ又は1つより多い(すなわち最低1つ)を指すために本明細書で使用される。例として、「ある伸長鎖の界面活性剤(an extended chain surfactant)」は、1種の伸長鎖の界面活性剤又は1より多い伸長鎖の界面活性剤を意味している。「一態様において」、「一態様により」という句及び類似のものは、全般として、該句の後に続く特定の構成(feature)、構造又は特徴(characteristic)が本開示の最低1態様に包含され及び本開示の1より多い態様に包含されうることを意味している。重要なことに、こうした句は同一の態様を必ずしも指さない。本明細が、ある成分又は構成(feature)が包含され又はある特徴(chracteristic)を有し「うる」、「得る」、「得るとみられる」又は「うるとみられる」ことを述べる場合、その特定の成分又は構成(feature)は、包含されるか若しくは該特徴(characteristic)を有することを必要とされない。
「界面活性剤」という用語は、水及び油又は溶媒に添加される場合に該系の表面張力を低下させる、親油性セグメントと親水性セグメントを含有する化合物を意味している。
「伸長鎖の界面活性剤」という用語は、界面活性剤の慣習的な親油性セグメントと親水性セグメントの間に挿入されているポリプロピレンオキシドのブロック若しくはポリエチレンオキシドのブロック又はそれらの混合物のような中間の極性の連結鎖を有する界面活性剤である。
「電解質」という用語は、水に溶解される場合又はそれと接触している場合にイオン伝導度を提供することができる物質を指し;こうした化合物は固体又は液体いずれでもありうる。
「ハード・サーフェィス」という用語は、カウンター甲板、タイル、床、壁、羽目板、窓、衛生器具、台所及び浴室装備品、家電製品、エンジン、回路板及び皿のような、固体の実質的に非可撓性の表面を指す。
「ソフト・サーフェィス」という用語は、織物、カーペット、毛髪及び皮膚のようなより柔らかい高度に可撓性の物質を指す。
「汚れ」又は「しみ」は、鉱物粘土、砂、天然の鉱物質、カーボンブラック、グラファイト、カオリン、環境粉塵などのような、微粒子物質を含有しても又はしなくてもよい非極性の油性物質を指す。
「マイクロエマルション」という用語は、その成分が水性媒体との接触にもたらされる場合に自動的に又は実質上自動的に形成される透明のコロイド分散系を指す。マイクロエマルションは熱力学的に安定でありかつ約300nm未満、例えば約250nm未満、150nm未満、100nm未満の平均径の分散された粒子を含有し、及び標準的光散乱技術により測定されるところの約2〜4nmより大きいことができる。
「実質的に含まない」という用語は、ある物質の実質的非存在に関して使用される場合、こうした物質が仮にあったとしても偶発的な不純物又は副生成物として存在することを意味している。例えば、いくつかの態様において、該物質は、100ppmを超えない、いくつかの例において20ppm未満、及びなお他の例において1ppm未満の量で問題の組成物中に存在しうる。
一局面により、本開示は、(i)伸長鎖の陰イオン性界面活性剤;及び(ii)伸長鎖の中間界面活性剤を含んでなる界面活性剤ブレンドを提供する。当業者が知るとおり、伸長鎖の界面活性剤は、最適塩度において油相と水相の間の超低界面張力を見込む。塩は水溶解性を低下させるよう作用し、界面活性剤の若干を油相中に押し込む。塩濃度が増大するにつれ、伸長鎖の界面活性剤はより低水溶性になり、油相と水相の間を分ける。界面の両側の相互作用が等しくなる場合に、界面張力の最小が達成される。本開示の界面活性剤ブレンドは、油相と水相の間の超低界面張力を提供することが可能であり、従って、限定されるものでないが、鉱物油、植物油、動物油、シリコーン油、フレグランスオイル、エーテル、エステルなどを包含する多量の水不溶性の油が電解質(及び/又はアルコール)を使用することなく可溶化されることが認められることが、驚くことに見出された。
一局面により、該界面活性剤ブレンドは:(i)式(I)
R−(L)x−(O−CH2−CH2y−O−SO3−A (I)
の伸長鎖の陰イオン性界面活性剤、
及び(ii)式(II)
R−(L)x−(O−CH2−CH2)y−OH (II)
の伸長鎖の中間界面活性剤を包含し、
式中、Rは約6から約36炭素原子までを有する直鎖又は分枝状、飽和又は不飽和、置換
又は未置換、脂肪族又は芳香族炭化水素基であり;Lはポリプロピレンオキシドのブロック若しくはポリエチレンオキシドのブロック又はそれらの混合物のような連結基であり;Aは、水素又はアルカリ金属陽イオン若しくはアルカリ土類金属陽イオン、アンモニウム陽イオン若しくは有機基置換されたアンモニウム陽イオンのような一価又は二価金属陽イオンのような電荷の中性用として存在するいずれかの陽イオン種であり;xは約2から約20までの範囲にわたる連結基Lの平均アルコキシ化度であり;そしてyは0から約5までの範囲にわたる平均エトキシ化度である。
一態様において、Rは直鎖状C8ないしC20アルキル鎖又は分枝状C8ないしC20アルキル鎖である。別の態様において、Rは直鎖及び分枝状のC8ないしC20アルキル鎖の混合物である。さらなる他の態様において、Rのアルキル分枝の数は0から7まで、さらなる態様において0から4まで、その上さらなる態様において0から3までの範囲にあることができる。分枝は、第二の炭素原子から(B−1)炭素原子までの範囲にわたる炭素原子のいずれかに存在し得、ここでBは該アルキル鎖中の炭素原子の数である。特定の一態様において、分枝は第二の炭素原子に存在する。存在する場合、分枝の長さは1から8炭素原子までの範囲にわたることができる。
別の態様によれば、Aはナトリウム、カリウム、マグネシウム及びアンモニウムよりなる群から選択される。別の態様において、Aは置換アンモニウム、例えばN+(CH34又はN+(C254又はN+(C24OH)4又はN+3CH3又はN+2(CH32又はNH+(CH33又はN+H(C24OH)3又はN+2(C24OH)2又はN+3(C24OH)又はN+H(CH3)(C24OH)2である。別の態様において、Aはナトリウムである。
さらに別の態様において、平均アルコキシ化度xは、約2から約18まで、又は約3から約18まで、又は約4から約18まで、又は約5から約18まで、又は約6から約18まで、又は約7から約18まで、又は約8から約18まで、又は約9から約18まで、又はなお約10から約18までの範囲にわたることができる。
さらに別の態様において、平均エトキシ化度yは、約1から約5まで、又は約2から約5まで、又は約3から約5までの範囲にわたることができる。
まだ、その上の別の態様において、平均アルコキシ化度x+平均エトキシ化度yは、約6から約24まで、又は約8から22まで、又は約10から20までの範囲にわたることさえできる。
式(I)の伸長鎖の陰イオン性界面活性剤は、チーグラー(Ziegler)、オキソ(Oxo)、ゲルベ(Guerbet)のような適切なアルコール、又は、約6から約36炭素原子までの範囲にわたる、及びいくつかの態様において約8から約20炭素原子までの範囲にわたる変動する鎖長及びアルキル鎖分布の天然のアルコール、の例えばプロポキシ化、エトキシ化及び硫酸化により得ることができる。適切なアルコールの例としては、限定されるものでないが、ALFOL(登録商標)(Vista Chem.Co.)、SAFOL(登録商標)(Sasol Ltd.)、NEODOL(登録商標)(Shell)及びLOROL(登録商標)(BASF)アルコールのような商業的に入手可能なアルコールを挙げることができる。
式(I)の伸長鎖の陰イオン性界面活性剤を製造するための適する化学的方法は、アルコキシ化アルコールを製造するための水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメトキシド、カリウムメトキシド又はG2触媒のような塩基触媒の存在下でプロピレンオキシド及びエチレンオキシドと適切なアルコールの反応を包含する。アルコキシ化アルコー
ルをその後、スルファミン酸、クロロスルホン酸、空気/SO3、発煙硫酸、硫酸などと反応させてサワーエステル(sour ester)を製造し、それを水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン又はトリエタノールアミンを包含する多様な塩基で中和して、伸長鎖の陰イオン性界面活性剤を製造し得る。
同様に、式(II)の伸長鎖の中間界面活性剤は、チーグラー(Ziegler)、オキソ(Oxo)のような適切なアルコール、又は約6から約36炭素原子までの範囲にわたる、及びいくつかの態様において約8から約20炭素原子までの範囲にわたる変動する鎖長及びアルキル鎖分布の天然のアルコールの例えばプロポキシ化及びエトキシ化により得ることができる。再度、適切なアルコールの例としては、限定されるものでないが、ALFOL(登録商標)(Vista Chem.Co.)、SAFOL(登録商標)(Sasol Ltd.)、NEODOL(登録商標)(Shell)及びLOROL(登録商標)(BASF)アルコールのような商業的に入手可能なアルコールを挙げることができる。
式(II)の伸長鎖の中間界面活性剤を製造するための化学的方法は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム又はナトリウムメトキシドのような塩基触媒の存在下でのプロピレンオキシド及びエチレンオキシドとの適切なアルコールの反応を包含する。
特定の一態様において、適切なアルコールを最初に、塩基触媒の存在下にプロピレンオキシド及び/又はエチレンオキシドと反応させて式(II)の伸長鎖の中間界面活性剤を製造することができ、これをその後第一及び第二の部分に分離し、第一の部分を式(II)の伸長鎖の界面活性剤として使用する一方、第二の部分をクロロスルホン酸又はHSO3Clと反応させ、及びその後中和して式(I)の伸長鎖の陰イオン性界面活性剤を製造する。かように、式(I)の伸長鎖の陰イオン性界面活性剤及び式(II)の伸長鎖の中間界面活性剤は同一の分子構造を有することができ、例外は、末端ヒドロキシル基上の水素の―SO3−A基での置換である。
別の態様により、式(I)の伸長鎖の陰イオン性界面活性剤及び式(II)の伸長鎖の中間界面活性剤を組合せて、水及び水不溶性の油又は溶媒と組合せられる場合に単一相マイクロエマルションを提供するのに十分であるモル比の界面活性剤ブレンドを形成する。いくつかの態様において、式(II)の伸長鎖の中間界面活性剤に対する式(I)の伸長鎖の陰イオン性界面活性剤のモル比は、約15:1ないし約1:15の間、又は約12:1ないし1:12の間、又は約9:1ないし約1:9の間、又はなおおよそ約7:1から約1:7までの間の範囲にわたる。
別の態様において、界面活性剤ブレンドは、式(I)の伸長鎖の陰イオン性界面活性剤及び式(II)の伸長鎖の中間界面活性剤よりなる。一態様において、界面活性剤ブレンドは、1:1より大きい又は1.1:1より大きい式(II)の伸長鎖の中間界面活性剤に対する式(I)の伸長鎖の陰イオン性界面活性剤の重量%比を包含する。まだその上の別の態様において、界面活性剤ブレンドは、1:1より大きい又は1.1:1より大きい式(I)の伸長鎖の陰イオン性界面活性剤に対する式(II)の伸長鎖の中間界面活性剤の重量%比を包含する。
別の局面において、界面活性剤ブレンドは、汚された又はしみを付けられた軟又は硬表面に直接塗布し得る水性洗浄組成物として提供される。接触に際して、単一相マイクロエマルションが表面上に形成され、油性又は脂性物質が可溶化され及び該表面から除去されたようになることを可能にする。該洗浄組成物は、約1重量%から約60重量%までの界面活性剤ブレンド、及び洗浄組成物の総重量に基づき約5%から約99.5重量%までの水を含みうる。他の態様において、該洗浄組成物は、約20重量%から約55重量%まで
、又は約30重量%から約50重量%までの界面活性剤ブレンドを含むことができ、該重量%は洗浄組成物の総重量に基づく。なお他の態様において、該洗浄組成物は、最低約5重量%、又は最低約10重量%、又はなお最低約15重量%、又はなおさらに最低約20重量%の水を含有し、該重量%は洗浄組成物の総重量に基づく。
別の態様において、該界面活性剤ブレンドは例えば濃縮洗浄組成物の形態で提供され、それはすぐに使える洗浄組成物を形成するために使用者により水で後に希釈され得る。濃縮洗浄組成物は、一般に、約5重量%と約90重量%の間の界面活性剤ブレンド、及び約50重量%未満、又は約40重量%未満、又はなお約30重量%未満の水を包含する。従って、該洗浄組成物は、濃縮洗浄組成物がすぐに使える洗浄組成物の総重量に基づき約95〜99重量%までの水ですでに希釈されている、すぐに使える洗浄組成物としてもまた使用者に提供されうる。
界面活性剤ブレンド及び水に加え、該洗浄組成物は、油成分と本明細書で称される1種若しくはそれ以上の水不溶性溶媒若しくは油又はそれらの混合物もまた包含することができ、それにより単一相マイクロエマルションを形成する。油成分は単一相マイクロエマルションを形成するのを助け、及び同時に汚れ又はしみを表面から除去するための溶媒又は軟化剤として作用しうる。該油成分は、単一相マイクロエマルションの総重量に基づき約0.5重量%ないし約75重量%の間の範囲にわたる量で、又は、他の態様において単一相マイクロエマルションの総重量に基づき約1重量%ないし約50重量%の間の範囲にわたる量で、及びなお別の態様において約2重量%ないし約35重量%の間、並びになお別の態様において単一相マイクロエマルションの総重量に基づき約3重量%ないし約25重量%の間の範囲にわたる量で提供されうる。
一態様において、油成分は:グリコールエーテル又はPPGブチルエーテルのようなエーテル;スクアラン、リモネン、流動パラフィン、流動イソパラフィン、a−オレフィンオリゴマー、ヘキサデカン、ヘキサン、ジペンテン、オクチルベンゼン、ミネラルスピリット、鉱物油などのような炭化水素又は溶媒;ミリスチン酸イソプロピル、ミリスチン酸オクチルドデシル、オレイン酸オレイル、オレイン酸デシル、イソステアリン酸2−ヘキシルデシル、ジメチルオクタン酸ヘキシルデシル、パルミチン酸イソプロピル、パルミチン酸エチルヘキシル、メトキシケイヒ酸オクチル(OMC)、ラウリン酸ヘキシル、ステアリン酸ブチル、アジピン酸ジイソプロピルなどのような液体エステル;モーターオイル;アボカド油、キャノーラ油、アーモンド油、ホホバ油、オリーブ油、ゴマ油、サザンカ油、サフラワー油、ダイズ油、ヒマシ油、椿油、トウモロコシ油、菜種油、米油、par
chic油、パーム核油、パーム油、ティーツリー油、ヒマワリ種子油、グレープシード油、綿実油、麻実油、ラベンダー油などのような植物油;タートル油、ミンク油、卵黄脂肪油、藻類油などのような動物油;及びジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、メチル水素ポリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサンなどのようなシリコーン油;並びにそれらの混合物を包含しうる。
特定の一態様において、単一相マイクロエマルションはアルコールを実質的に含まない。別の態様において、単一相マイクロエマルションは電解質を実質的に含まない。なお別の態様において、単一相マイクロエマルションはアルコール及び電解質を実質的に含まない。
なお別の態様において、本明細書の洗浄組成物は中性組成物であり、そして従って、約6〜8、又は約6.5〜7.5から、又はなお約7の25℃で測定されるところのpHを有する。他の態様において、本明細書の洗浄組成物は4の上のpHを有し、及び、あるいは10の下のpHを有する。
従って、本明細書の洗浄組成物はそのpHを調節するための適する塩基及び酸を含みうる。使用しうる塩基は有機及び/又は無機塩基を包含する。こうした塩基の例は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び/若しくは水酸化リチウムのような苛性アルカリ、並びに/又は酸化ナトリウム及び/若しくはカリウムのようなアルカリ金属酸化物、或いはそれらの混合物、アンモニア、炭酸アンモニウム、K2CO3、Na2CO3、CaCO3、MgCO3などのような全部の利用可能な炭酸塩、アルカノールアミン(例えばモノエタノールアミンのような)、尿素及び尿素誘導体、並びにポリアミンである。こうした塩基の典型的なレベルは、存在する場合、洗浄組成物の総重量に基づき約0.01重量%から約5.0重量%まで、又は約0.05重量%から約3.0重量%まで、及びなお約0.1重量%から約0.6重量%までである。
本明細書の洗浄組成物は、そのpHを必要とされるレベルに調整するための酸もまた含むことができ、及び、該酸の存在にもかかわらず、本明細書の洗浄組成物は上で記述されたところのそれらのpHを維持することができる。使用のための酸は有機及び/又は無機酸を包含する。有機酸は6未満のpKaを有することができ、並びに、クエン酸、乳酸、グリコール酸、コハク酸、グルタール酸、アジピン酸及びそれらの混合物よりなる群から選択しうる。無機酸は塩酸、硫酸、リン酸及びそれらの混合物よりなる群から選択しうる。こうした酸の典型的なレベルは、存在する場合、洗浄組成物の総重量に基づき約0.01重量%から約5.0重量%まで、又は約0.04重量%から約3.0重量%まで、及びなお約0.05重量%から約1.5重量%までである。
本開示の洗浄組成物は、所期の技術上の利点及び処理されるべきである表面に依存して多様な補助成分もを含みうる。
補助成分の例は、抗酸化剤、懸濁化補助物質、キレート剤、補助界面活性剤、ラジカルスカベンジャー、香料、洗浄及び表面改質ポリマー、ビルダー、抗菌剤、殺菌剤、ヒドロトロープ、着色剤、安定化剤、漂白剤、漂白活性化物質、脂肪酸、酵素、汚れ懸濁化剤のような石鹸泡促進及び石鹸泡抑制双方のための石鹸泡制御剤、腐食阻害剤(anti−corrosion inhibitor)、増白剤、抗粉立ち剤(anti−dusting agent)、分散助剤、顔料、染料、真珠箔剤、レオロジー調節物質、並びに皮膚軟化剤、保湿剤及び/又は状態調節ポリマーのような皮膚保護有効成分を包含する。これら補助成分のレベルは、洗浄組成物の総重量に基づき約0.00001重量%から約90重量%までの範囲にわたることができる。
洗浄組成物に場合によっては添加される抗酸化剤又は保存剤は、ホルマリン、5−クロロ−2−メチル−4−イソタリアゾリン(isothaliazolin)−オン及び2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾールのような化合物を包含する。2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール(BHT)、カルバメート、アスコルベート、チオサルフェート、モノエタノールアミン(MEA)、ジエタノールアミン及びトリエタノールアミンのような、洗剤組成物中で使用されるいかなる他の慣習的抗酸化剤もまた包含しうる。存在する場合、これら成分は、洗浄組成物の総重量に基づき約0.001重量%から約5重量%までの範囲にわたる量で包含されうる。
腐食阻害剤及び/又は防錆補助物質もまた、存在する場合、低レベルで、例えば洗浄組成物の重量に基づき約0.01重量%から約5重量%まで組み込まれ、並びに、メタケイ酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム又はマグネシウムのようなアルカリ金属ケイ酸塩、ビスマス塩、マンガン塩、ベンゾトリアゾール、ピラゾール、チオール、メルカプタン、アルミニウム脂肪酸塩及びそれらの混合物を包含する。
いずれかの蛍光増白剤又は増白剤又は漂白剤を本開示の洗浄組成物中で使用しうる。典
型的には、増白剤は、洗浄組成物中に組み込まれる場合、洗浄組成物の総重量に基づき約0.01重量%から約1.2重量%までの範囲にわたるレベルにある。増白剤は、スチルベン、ピラゾリン、クマリン、カルボン酸、メチンシアニン(methinecyanine)、ジベンゾチオフェン−5,5−ジオキシド、アゾール、5及び6員環複素環の誘導体、並びに他の雑多な剤を包含しうる。加えて、過酸、過ホウ酸塩、過炭酸塩及び塩素漂白剤を、一般に、洗浄組成物の総重量に基づき約1重量%から約30重量%までの範囲にわたるレベルで使用しうる。漂白剤は、アミド、イミド、エステル及び無水物並びに/又は漂白安定化剤のような漂白活性化物質とともにもまた使用しうる。
洗浄組成物中に存在しうる抗菌剤は、塩化ベンザルコニウム、ポリヘキサメチレンビグアニド、フェノール性消毒剤、両親媒性消毒剤、陰イオン性消毒剤及び金属消毒剤(例えば銀)のような消毒剤を包含する。他の抗菌剤は過酸化水素、過酸、オゾン、次亜塩素酸塩(hypochloride)及び二酸化塩素を包含する。洗浄組成物中に組み込まれうる抗菌剤の量は、洗浄組成物の総重量に基づき約0.1重量%から約10重量%までの範囲にわたる。
包含されうる殺菌剤は硫酸銅のような化合物である。存在する場合、殺菌剤は、洗浄組成物の総重量に基づき約0.01重量%ないし約5重量%の間からの範囲にわたり得る。
洗浄組成物中でゲル化、増粘又は懸濁化剤として典型的に使用されるいかなる適する有機及び無機懸濁化補助物質も本明細書で使用しうる。有機懸濁化補助物質は、多糖ポリマー、ポリカルボン酸ポリマー増粘剤、層状ケイ酸塩板状体(layered silicate platelet)例えばヘクトライト、ベントナイト又はモンモリロナイト、ヒドロキシル含有脂肪酸のようなヒドロキシル含有結晶構造化剤(crystalline structuring agent)、12−ヒドロキシステアリン酸、9,10−ジヒドロキシステアリン酸、トリ−9,10−ジヒドロキシステアリン及びトリ−12−ヒドロキシステアリン、硬化ヒマシ油(castor wax)すなわち硬化ヒマシ油(hydrogenated castor oil)のような脂肪エステル又は脂肪石鹸蝋様物質を包含する。本明細書の使用のための特定の多糖ポリマーは、カルボキシメチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシメチルセルロースのような置換セルロース物質;ミクロフィブリルセルロース(MFC)、スクシノグリカン、並びにキサンタンガム、ゲランガム、グアールガム及びその誘導体、ローカストビーンガム、トラガカントガム、スクシノグルカンガムのような天然に存在する多糖ポリマー又はそれらの誘導体を包含する。存在する場合、懸濁化補助物質は、洗浄組成物の総重量に基づき約0.01重量%から約10重量%までの範囲にわたる量で使用しうる。
キレート剤は、存在する場合、洗浄組成物の総重量に基づき約0.01重量%から約10.0重量%までの範囲にわたる量で本明細書の組成物中に組み込まれ得る。本明細書の使用のためのキレート剤の例は、アルカリ金属エタン1−ヒドロキシジホスホネート(ethan 1−hydroxy diphosphonate)(HEDP)、アルキレンポリ(アルキレンホスホネート)、ならびにアミノアミノトリ(メチレンホスホン酸)(amino aminotri(methylene phosphonic acid))(ATMP)、ニトリロトリメチレンホスホネート(NTP)、エチレンジアミンテトラメチレンホスホネート、及びジエチレントリアミンペンタメチレンホスホネート(DTPMP)を包含するアミノホスホネート化合物、1,2−ジヒドロキシ−3,5−ジスルホベンゼンのようなジヒドロキシジスルホベンゼン、エチレンジアミンN,N’−ジコハク酸、又はアルカリ金属若しくはアルカリ土類、そのアンモニウム若しくは置換アンモニウム塩或いはそれらの混合物、エチレンジアミンテトラアセテート、ジエチレントリアミンペンタアセテート、ジエチレントリアミンペンタアセテート(DTPA)、N−ヒ
ドロキシエチルエチレンジアミントリアセテート、ニトリロトリアセテート、エチレンジアミンテトラプロピオネート、トリエチレンテトラアミンヘキサアセテート、エタノールジグリシン、双方ともそれらの酸の形態の又はそれらのアルカリ金属、アンモニウム及び置換アンモニウム塩の形態のプロピレンジアミン四酢酸(PDTA)及びメチルグリシン二酢酸(MGDA)、サリチル酸、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、マロン酸或いはそれらの混合物を包含しうる。
使用しうる補助界面活性剤は、非イオン性、陰イオン性、双性イオン性、両親媒性、陽イオン性界面活性剤又はそれらの混合物を包含する。適する界面活性剤の例はMcCutcheonのVol.1:Emulsifiers and Detergents、北米版(North American Ed.)、McCutcheon Division、MC Publishing Co.、2002に記述されている。本明細書の組成物は、洗浄組成物の総重量に基づき約0.01%から約50重量%まで、又は約0.5%から約40重量%まで、又はなお約1%から約36重量%までの補助界面活性剤又はそれらの混合物を含みうる。
非イオン性界面活性剤の制限しない例は、アルキル多糖、アミン酸化物、脂肪酸アミド、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドのブロックコポリマー、フルオロ界面活性剤(fluoro surfactant)、及びケイ素に基づく界面活性剤又はそれらの混合物を包含する。
本明細書の使用のための陰イオン性界面活性剤の制限しない例は、アルキルスルホネート、アルキルアリールスルホネート、アルキル硫酸塩、アルキルアルコキシ化硫酸塩界面活性剤、C6−C20アルキルアルコキシ化直鎖若しくは分枝状ジフェニルオキシドジスルホネート、又はそれらの混合物を包含する。
両親媒性及び双性イオン性界面活性剤の制限しない例は、アルキルベタイン、アミン酸化物、ポリカルボン酸、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、イミダゾリンカルボキシレート、スルホベタイン及びスルテインを包含する。
陽イオン性界面活性剤の制限しない例は、一級アミン塩、ジアミン塩、四級アンモニウム塩、エトキシ化アミン及びそれらの混合物を包含する。
ヒドロトロープは、存在する場合、限定されるものでないがキシレンスルホン酸ナトリウム、クメンスルホン酸ナトリウム、トルエンスルホン酸ナトリウム、プロピレングリコール、グリセロール、ソルビトールプロピレングリコール(sorbitol propylene glycol)、エタノール及び尿素を挙げることができる。存在する場合、存在するヒドロトロープの量は、一般に、洗浄組成物の総重量に基づき約0.5重量%から約40重量%までの範囲にある。
本明細書の使用のためのラジカルスカベンジャーは、公知の置換モノ及びジヒドロキシベンゼン並びにそれらの類似物、アルキル及びアリールカルボン酸塩並びにそれらの混合物を包含する。本明細書の使用のための好ましいラジカルスカベンジャーは、ジ−tert−ブチルヒドロキシトルエン(BHT)、ヒドロキノン、ジ−tert−ブチルヒドロキノン、モノ−tert−ブチルヒドロキノン、tert−ブチルヒドロキシアニソール、安息香酸、トルイル酸、カテコール、t−ブチルカテコール、ベンジルアミン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、没食子酸n−プロピル又はそれらの混合物を包含し、及びジ−tert−ブチルヒドロキシトルエンが高度に好ましい。ラジカルスカベンジャーは、使用される場合、洗浄組成物の総重量に基づき約10重量%までの量で本明細書の組成物中に存在しうる。
適するビルダーは、リン酸塩及びポリリン酸塩、とりわけナトリウム塩;炭酸塩、重炭酸塩、セスキ炭酸塩及び炭酸又はセスキ炭酸ナトリウム以外の炭酸塩鉱物;有機一、二、三及び四カルボン酸塩、とりわけ酸、ナトリウム、カリウム又はアルカノールアンモニウム塩の形態の水溶性非界面活性剤カルボン酸塩、ならびに脂肪族及び芳香族の種類を包含するオリゴマー又は水溶性低分子量ポリマーカルボン酸塩;並びに硫酸塩、クエン酸塩、ゼオライト、アルミノケイ酸塩及びフィチン酸のような無機ビルダーよりなる群から選択し得る。これらは、例えばpH緩衝の目的上のホウ酸塩、又は硫酸塩とりわけ硫酸ナトリウム、並びに安定な界面活性剤及び/又はビルダーを含有する洗剤組成物の工作に重要でありうるいずれかの他の増量剤又は担体により補うことができる。ときに「ビルダー系」と称されるビルダー混合物もまた使用し得、及び、キレート剤、pH緩衝剤又は増量剤により場合によっては補われる2種若しくはそれ以上の慣習的ビルダーを典型的に含み得るとは言え、これら後者の物質は一般に、本明細書の物質の量を記述する場合に別個に説明される。存在する場合、ビルダーは、洗浄組成物の総重量に基づき約1重量%から約90重量%までを含んでなる。
適する着色剤及び香料は当業者に公知である。着色剤は、ダイレクトブルー86(Miles)、Fastusol Blue(Mobay Chemical Corp.)、アシッドオレンジ7(American Cyanamid)、ベーシックバイオレット10(Sandoz)、アシッドイエロー23(GAF)、アシッドイエロー17(Sigma Chemical)、サップグリーン(Keyston Analine and Chemical)、メタニルイエロー(Keystone Analine and Chemical)、アシッドブルー9(Hilton Davis)、Sandolan Blue/アシッドブルー182(Sandoz)、Hisol Fast Red(Capitol Color and Chemical)、フルオレセイン(Capitol Color and Chemical)及びアシッドグリーン25(Ciba−Geigy)を包含する。香料の例は、竜涎香、ベンゾイン、海狸香(castoreum)、霊猫香、丁字油、ガルバヌム、ジャスミン、ローズマリー油、白檀、オレンジ油、レモン油、バラ抽出液、ラベンダー、麝香、松根油、ヒマラヤスギなどのような天然の産物を包含する。芳香化学物質の例は、限定されるものでないが酢酸イソアミル(バナナ);プロピオン酸イソブチル(ラム);アントラニル酸メチル(ブドウ);酢酸ベンジル(モモ);酪酸メチル(リンゴ);酪酸エチル(パイナップル);酢酸オクチル(オレンジ);酢酸n−プロピル(セイヨウナシ);及びフェニル酢酸エチル(蜂蜜)を挙げることができる。本開示の洗浄組成物は、臭気遮蔽効果を生じる又は望まれない臭気を許容できるレベルに低下させるために必要な有効量の上の種類の化合物のいずれかの組合せを含有し得、並びに、いくつかの態様において、上で列挙された油及びエステルを油成分として使用しうる。使用される量は当業者により容易に決定可能であることができ、及び洗浄組成物の総重量に基づき約0.01重量%から約5重量%までの範囲にわたることができる。
ポリマー性石鹸水の泡安定化剤は、(N,N−ジアルキルアミノ)アルキルエステル及び(N,N−ジアルキルアミノ)アルキルアクリレートエステルのホモポリマー、及びメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロースを包含する疎水性に改変されているセルロースポリマー並びにそれらの混合物から選択しうる。ポリマー性石鹸水の泡安定化剤の量は、洗浄組成物の総重量に基づき約0.01重量%から約15重量%までの範囲にわたることができる。
所望の場合は、酵素を、洗浄性能の利点を提供するため洗浄組成物中に包含しうる。酵素は、存在する場合、洗浄組成物の総重量に基づき約0.0001重量%から約5重量%までの活性の酵素の範囲にわたり、並びに、セルラーゼ、ヘミセルラーゼ、ペルオキシダ
ーゼ、プロテアーゼ、グルコアミラーゼ、アミラーゼ、リパーゼ、クチナーゼ、ペクチナーゼ、キシラナーゼ、還元酵素、酸化酵素、フェノール酸化酵素、リポキシゲナーゼ、リグニナーゼ、プルラナーゼ、タンナーゼ、ペントサナーゼ、マラナーゼ(malanase)、β−グルカナーゼ及びアラビノシダーゼの1種若しくは混合物を包含する。
酵素が存在する場合、酵素安定化剤もまた、洗浄組成物の総重量の約0.001重量%から約10重量%までの範囲にわたる量で洗浄組成物中に包含しうる。酵素安定化剤は酵素と適合性である化合物であり、並びに、カルシウムイオン、ホウ酸、プロピレングリコール、短鎖カルボン酸、ボロン酸及びそれらの混合物を包含する。例えば、アルカリ金属ホウ酸塩若しくはアミン(例えばアルカノールアミン)ホウ酸塩、又はアルカリ金属ホウ酸塩のようなホウ酸塩、或いはホウ酸カリウム、塩化カルシウム、水酸化カルシウム、ギ酸カルシウム、リンゴ酸カルシウム、マレイン酸カルシウム、水酸化カルシウム及び酢酸カルシウムは、本発明の洗浄組成物中で使用しうる酵素安定化剤である。
本明細書の組成物を作成するため、上の成分を当該技術分野で公知の手段により一緒に組合せる。成分の相対レベルは、一方で成分が有効であるために十分なレベルで存在すること、しかし他方で過剰な費用を成分の上の範囲を制限することにより回避することを確実にすることを考え、硬表面又は軟表面洗浄の応用における組成物の必要とされる性能を与えるように選択する。
本明細書の組成物は一般に液体製剤として製造されるため、及び特定の混合が単一相マイクロエマルションを形成するために必要とされないため、該組成物はいずれかの適する容器(vessel)又は容器(container)中で容易に製造しうる。成分を混合することの順序はとりわけ重要ではなく、そして一般に、多様な成分を順次又は水性溶液の形態で全部一度に添加し得る。
驚くことに、上の成分からのマイクロエマルション形成は、成分を一緒に混合する際の形成の好都合な自由エネルギーにより自発的に進行する。マイクロエマルションが熱力学的に好まれるとは言え、速度障壁がいくつかの場合においてそれらの形成を妨げうる。従って、混合エネルギー又は温度の穏やかな増大の適用が、マイクロエマルションの形成におけるこうした速度障壁を克服するために必要な場合に適用され得る。
一旦ブレンドされれば、本開示の組成物は、鋼、スズ又はアルミニウム缶、プラスチック又はガラス瓶、及び紙又は段ボール容器のような多様な容器に包装し得る。
上で記述された洗浄組成物(所望の成分を一緒に混合することにより製造する)に加え、本開示の洗浄組成物は、棒状物を付着性の可溶性の形態に一緒に保持するための結合剤を使用することにより棒状物としてもまた配合しうる。結合剤は天然若しくは合成のデンプン、ガム、増粘剤又はそれらのいずれかの混合物でありうる。さらに、該洗浄組成物は、フュームドシリカ、有機ガム、ポリマー、パラフィン蝋、ベントナイト粘土及びセルロースエーテルのような増粘又はゲル化剤の添加によりペースト又はゲルとして配合しうる。
別の態様において、本開示の洗浄組成物は低ないし中かさ密度粉末として提供される。低ないし中かさ密度粉末は、本発明の洗浄組成物を含んでなる液体スラリーを噴霧乾燥すること、及び場合によってはさらなる成分を乾式混合することにより製造しうる。別の態様において、該低ないし中かさ密度粉末は、高速ミキサー/造粒機を使用して該粉末組成物を混合及び造粒すること、又は他のタワー乾燥以外の工程により濃縮又は圧縮される。なお別の態様において、錠剤を、本開示の洗浄組成物を含んでなる濃縮粉末を圧縮することにより製造しうる。
本開示の洗浄組成物は多様な応用で使用することができ、及び、特定の一態様において、硬表面又は軟表面を洗浄するのにとりわけ適する。
従って、別の局面において、本開示は硬表面又は軟表面からの汚れ又はしみの除去方法を提供する。標準的一処理手段は、本開示の洗浄組成物を多様な適用手段、例えばエアゾル形態での若しくは標準的スプレーノズルによるような噴霧、摩擦、掻き取ること、はけ塗り、浸漬、塗被、ゲルの形態での塗布、又は洗浄組成物を硬表面若しくは軟表面上に若しくはそれに対し注ぐことで、硬表面又は軟表面に又はそれに対し接触又は塗布することである。洗浄組成物は、その後、該洗浄組成物がもはや眼に見えなくなるまで水ですすぐこと及び/又は拭い取りにより硬表面又は軟表面から除去しうる。該硬又は軟表面は、表面から該洗浄組成物又は残存する水を除去するため風乾してもまたよい。
該界面活性剤ブレンドは洗浄組成物中でとりわけ有用である一方、それらは高度に融通が利くこともまた見出されており、並びに、油田の応用、水に基づく金属加工の応用、ポリウレタンフォームの応用、又は化粧品及び皮膚科の応用での使用のための水性組成物又はマイクロエマルションに包含しうる。
従って、別の態様において、本開示の界面活性剤ブレンド及び水を含んでなる個人保護組成物が提供される。「個人的ケア」は、人の毛髪又は皮膚に局所で適用されるべきであるがしかし経口で飲み込まれるべきでない組成物に関する。好ましくは、個人的ケア成物はすすぎ落としの応用中に人の皮膚に局所適用されるべきである。身体用洗浄料、シャワーゲル、剥離組成物、シャンプー、すすぎ落としのコンディショナー、シェービングフォーム、洗顔料、クレンザー、手洗浄料、クレンジングクリーム/乳液、収斂ローション、化粧水又は清涼剤、泡風呂、可溶性浴剤及び棒状石鹸を包含する界面活性剤ブレンドを含んでなる個人的ケア組成物を企図している。
いくつかの態様により、個人的ケア組成物は0.05重量%又はそれ以上、場合によっては0.1重量%又はそれ以上の界面活性剤ブレンドを含んでなり、ここで重量%は該個人的ケア組成物の総重量に基づく。別の態様において、個人的ケア組成物は、10重量%若しくはより少ない、又は5重量%若しくはより少ない界面活性剤ブレンドを含んでなり、ここで重量%は該個人的ケア組成物の総重量に基づく。
該個人的ケア組成物中に包含されうる他の成分(及びそれらの量)は当業者に公知であり、そして上で列挙されたものを包含しうる。例えば、包含されうる他の成分は、保湿剤(humectant)、保存剤、pH調節物質、アロエベラ、PEG−7グリセリルココエート、カモミール、アボカド油若しくはスイートアーモンド油のような保湿剤(moisturizer)及び/又は抗刺激剤、染料或いは香料である。
なお別の態様において、本開示の界面活性剤ブレンド、及び石油に基づく油、植物油、動物由来油又は合成油のような基油を含んでなる、金属成形又は切削の応用で有用な潤滑油濃縮物が提供される。潤滑油製剤及びそれらの成分/量は、第US 20150051132号明細書(その内容全体は引用することにより本明細書に組み込まれる)に記述されている。
特定の一態様において、潤滑油濃縮物は水性媒体に分散及び切削工程で使用しうる。潤滑油濃縮物製剤は、100重量部分の水性媒体(例えば水のため)あたり約5重量部分ないし20重量部分の油濃縮物の濃度で水性媒体に分散させることができ、及び以下を包含しうる:
Figure 0006883583
別の態様において、潤滑油濃縮物は、水性媒体中に分散及びアルミニウム切削又は研削工程に使用しうる。アルミニウム切削又は研削工程のための潤滑油濃縮物製剤は、100部分の水性媒体(例えば水のため)あたり約5重量部分ないし約20重量部分の油濃縮物の濃度で水性媒体中に分散させることができ、及び以下を包含しうる:
Figure 0006883583
実施例
多様な油を使用するマイクロエマルションの製造。
以下の表は、多様な油を使用して単一相マイクロエマルションを形成するために組合せられた成分を特定する:
Figure 0006883583
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Figure 0006883583
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Figure 0006883583
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Figure 0006883583
Figure 0006883583
Figure 0006883583
Figure 0006883583
洗浄力効果
該界面活性剤ブレンドの洗浄力を、ポリエステル及びポリエステル/綿サンプルについて表15及び16に下に示す:
Figure 0006883583
Figure 0006883583
前述は本開示の態様に向けられる一方、該開示の他の及びさらなる態様を、その基本的範囲から逸れることなく考案することができ、及びその範囲は後に続く請求の範囲により決定される。

Claims (13)

  1. (i)式(I)
    R−(L)x−(O−CH 2 −CH 2 y−O−SO3−A (I)
    の伸長鎖の陰イオン性界面活性剤及び
    (ii)式(II)
    R−(L)x−(O−CH 2 −CH 2 y−OH (II)
    の伸長鎖の中間界面活性剤を含んでなる界面活性剤ブレンドであって、
    上式中、
    は6ら36炭素原子までを有する直鎖又は分枝状、飽和又は不飽和、置換又は未置換、脂肪族又は芳香族炭化水素基であり;
    Lはポリプロピレンオキシドのブロック又はポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドの混合物を含んでなる連結基であり;
    Aは水素原子、一価金属陽イオン、二価金属陽イオン、アンモニウム陽イオン及び有機基置換アンモニウム陽イオンから選択され;
    は2ら20までの範囲にわたる連結基Lの平均アルコキシ化度であり;そして
    yは0から5までの範囲にわたる平均エトキシ化度であかつ、
    xとyの合計は10から24までの範囲内にあり、
    前記界面活性剤ブレンドは1.1:1より大きい式(I)の伸長鎖の陰イオン性界面活性剤に対する式(II)の伸長鎖の中間界面活性剤の重量%比を含む、
    ことを特徴とする界面活性剤ブレンド。
  2. Rが直鎖状C8ないしC20アルキル鎖若しくは分枝状C8ないしC20アルキル鎖又はそれらの混合物である、請求項1に記載の界面活性剤ブレンド。
  3. Aがナトリウム、カリウム、マグネシウム及びアンモニウムよりなる群から選択される、請求項1に記載の界面活性剤ブレンド。
  4. 式(II)の伸長鎖の中間界面活性剤に対する式(I)の伸長鎖の陰イオン界面活性剤のモル比が9:1ないし1:9の間の範囲にわたる、請求項1に記載の界面活性剤ブレンド。
  5. 請求項1に記載の界面活性剤ブレンド、水及び油成分を含んでなる単一相マイクロエマルション。
  6. 界面活性剤ブレンドが、単一相マイクロエマルションの総重量に基づき1重量%から60重量%までの範囲にわたる量で存在する、請求項5に記載の単一相マイクロエマルション。
  7. 油成分が、単一相マイクロエマルションの総重量に基づき0.5重量%から75重量%までの範囲にわたる量で存在する、請求項5に記載の単一相マイクロエマルション。
  8. 油成分が、エーテル、液体エステル、鉱物油、植物油、動物油及びそれらの混合物から選択される、請求項7に記載の単一相マイクロエマルション。
  9. 最低1種の抗酸化剤、懸濁化補助物質、キレート剤、補助界面活性剤、ラジカルスカベンジャー、香料、洗浄及び表面改質ポリマー、ビルダー、抗菌剤、殺菌剤、ヒドロトロープ、着色剤、安定化剤、漂白剤、漂白活性化物質、石鹸泡制御剤、酵素、汚れ懸濁化剤、腐食阻害剤、増白剤、抗粉立ち剤、分散助剤、顔料、染料、真珠箔剤、レオロジー調節物質及び皮膚保護有効成分を含んでなる補助成分をさらに含んでなる、請求項5に記載の単一相マイクロエマルション。
  10. 請求項1に記載の界面活性剤ブレンドを水及び油成分と混合することを含んでなる単一相マイクロエマルションの製造方法。
  11. 請求項1に記載の界面活性剤ブレンドを含んでなる水性洗浄組成物。
  12. 最低1種の抗酸化剤、懸濁化補助物質、キレート剤、補助界面活性剤、ラジカルスカベンジャー、香料、洗浄及び表面改質ポリマー、ビルダー、抗菌剤、殺菌剤、ヒドロトロープ、着色剤、安定化剤、漂白剤、漂白活性化物質、石鹸泡制御剤、酵素、汚れ懸濁化剤、腐食阻害剤、増白剤、抗粉立ち剤、分散助剤、顔料、染料、真珠箔剤、レオロジー調節物質及び皮膚保護有効成分を含んでなる補助成分をさらに含んでなる、請求項11に記載の水性洗浄組成物。
  13. 請求項11に記載の水性洗浄組成物及び硬表面又は軟表面を接触させることを含んでなる、硬表面又は軟表面からの汚れ又はしみの除去方法。
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