JPH10501286A - 向上したくもり止め性を有するガラスクリーナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 最適なくもり止め性を有する水性ガラスクリーニング組成物は、第４級化合物と、式（Ｉ）の両性界面活性剤とを含有しており、式（Ｉ）中、Ｒ¹及びＲ²は独立的にアルキル基であるか、又はＲ²は単結合（ここでＲ¹＋Ｒ²はＣ_6-14である）であり、ｋは０又は１であり、ｌは１〜６であり、ｍは１〜４であり、Ｒ³は−ＣＨ₂ＯＨ又は−ＣＯＯＭ（ここでＭはＨ又はアルカリ金属である）であり、ｎは１〜４であり、ｐは１〜４であり、またＲ⁴は−ＣＯＯＭである。

Description

【発明の詳細な説明】 向上したくもり止め性を有するガラスクリーナー 技術分野 本発明は広範には、ガラス表面を洗浄するための組成物に関する。特に、本発 明は改良されたくもり止めガラス洗浄組成物に関する。 背景技術 良好なガラスクリーナーは単一の組成物内で種々の異なる特性を提供すると一 般的に考えられている。これらの特性は最適には、良好な洗浄力、許容できる蒸 発性、耐すじ性(streak-resistance)等を含む。これらの特性にはしばしば矛盾 する性質が存在することに鑑み、それらのすべてを達成するガラスクリーナーを 製造することは非常に困難であることがわかっている。 典型的な従来の液体ガラスクリーナーは、洗浄剤及び有機溶媒を有する水ベー スの系を利用している。家庭用の安全性及び商業的容認の理由で、ガラスクリー ナーはほとんど例外無しに水をベースとしている。しかしながら、水溶性の有機 洗浄剤は通常洗浄力に乏しい。洗浄剤ビルダーは、多価金属イオンを封鎖するこ とによって洗浄力を上昇するが、無機ビルダーは、フィルミング(filming)及び ストリーキング(streaking)を発生させると当業界では考えられている。 一般的に、ガラスクリーナーを汚染された表面に適用して、オイル及びグリー スを乳化して汚れを解放する。その後、目障りな溶解物を汚染された表面から拭 き取る。オイル及びグリースが完全には乳化されていないかまたは拭き取り材料 に完全に移っていない場合に、ストリーキング及びスミアリング(smearing)が生 じる。米国 特許第４，３１５，８２８号は水性ガラスクリーニング組成物に関し、この組成 物は、ポリエチレングリコールまたはメトキシポリエチレングリコールを含み、 乳化されたオイル及びグリースはじくコーティングをガラス上に提供し、それに よって、タオルへのその移りを強化し、ストリークレスクリーナーを提供する。 かなり冷たい非孔質な面を温湿大気に曝すとき、冷たい面がくもるので、別の 問題が生じる。特に、非孔質面の表面温度が露点以下である場合、ガラスくもり は蒸気または水蒸気の結露によって起こる。したがって、不透明なくもりは非孔 質表面の水滴の結露によって生じる。もちろん、これは窓、鏡、フェースマスク 、眼鏡等にとって好ましくない。 先行技術は、二重パネルシート(double-pane sheets)を提供して温湿大気から より冷たいガラスパネルを分離することを含む種々な手段によってくもりを防ぐ ことができることを認識している。しかしながら、これは鏡のような多くのデバ イスにとって実用的でない。しかし、表面の多孔度を増すことは鏡、窓等の光学 的特性を明らかに悪化させる。くもりを防止する多くの方法には、水滴形成率を 減少する傾向のある親水性薬剤での非孔性表面の処理がある。一般的に、そのよ うな表面活性剤は表面張力を減少させ、個々の水滴をシート状に合体させる。し かしながら、これらの物質もまた、好ましくない光学的性質を処理表面に与える 。それらの方法には米国特許第５，２５４，２８４号によって教示されているも のがある。この米国特許はシリコーングリコールを含むクリーニング組成物に関 し、その目的のためのヘキサメチルシクロトリシロキサン及びシリコフルオロカ ーボン化合物の従来の使用を述べている。 米国特許第５，１０８，６６０号は、フィルミング及びストリーキングの水準 を低くするためのヒドロカルビルーアミノアルキレンスルホベタイン洗浄剤表面 活性剤を含む水性クリーニング組成物に関する。これらの組成物もまた、先行技 術よりもより多量の香料を可溶化しそして、特に、別のアニオン性または非イオ ン性表面活性剤（一般的にはＣ_12-18アシルアミドアルキレンアミノアルキレン スルホネート）と組み合わされた場合に、くもりを減少させる傾向を示す、とい われる。 それでもなお、他の材料は、ほとんど明かでない理由で大気の水分によるくも りを防止する。例えば、米国特許第５，２５４，２８４号はまた、シリコーング リコールのくもり止め特性が、キサンガム（キサンガム自体はくもり止め剤では ないが）の共添加によって改良されるということを示している。 米国特許第３，９３９，０９０号は、(i)エチレン性不飽和カルボン酸無水物 又は部分エステル及び(ii)エチレン性不飽和非カルボン酸含有モノマーのモノマ ー単位を有する共重合体からなるガラスクリーニング用組成物に関する。この共 重合体は、窓クリーナを使用した後にガラス上に残る残留物を硬化せしめるよう な柔らかい(mild)フィルム形成剤であるといわれている。 米国特許第３，８１９，５２２号は、アセチレン性グリコールを含有する、く もりのないガラスクリーニング用組成物に関する。アセチレン性グリコールは、 それ自身では顕著なくもり止め特性を何等発現しないものであるが、アニオン性 又は非イオン性界面活性剤を配合することによってくもり止め性能がもたらされ る。 発明の概略的開示 新規なくもり止めガラスクリーニング組成物を提供することが本発明の目的で ある。 また、優れた湿潤特性及び優れたシート状に広がる特性をもつガラスクリーニ ング組成物を提供することも本発明の目的である。 水の斑点が形成するのを防止しうるガラスクリーニング組成物を提供すること が本発明の更なる目的である。 加えて、本発明の更なる目的は、良好な耐ストリーク性(streak resistance) をもったガラスクリーニング組成物を提供することである。 これらの目的及びそのほかの目的は、第四級化合物及び、親油性部分、カチオ ン性部分、エーテル結合を含有するアニオン性部分を有する両性界面活性剤を含 む、新規な水性組成物によりもたらされる。 特に、本発明に係る組成物は優秀なくもり止め特性を発揮するものである。本 発明の組成物は現在市場にて入手できる窓クリーニング液に完全に有利に同等で ある。市販されているクリーニング液としては、例えば、商品名、Rain-X（登録 商標）Anti-Fog、Amway SEE Spray（登録商標）Steam-Barrier Formulaなどがあ る。Amway SEE Spray（登録商標）Steam-Barrier Formulaは、エトキシル化シリ コーン、アンモニア及びアニオン界面活性剤を用いて、許容し得るくもり止め活 性を与える。Rain-X（登録商標）Anti-Fogは、脂肪酸セッケンを利用してかなり なくもり止め活性を与えると思われるが、処理したガラス表面は筋やしまがあり くもり(with blooming)のあるものとなる。発明を実施するための最良の態様 上記の特徴や長所は、最も一般的には、少なくとも一つの両性化合物及び少な くとも一つの第四級化合物の組み合わせを含む水性のガラスクリーニング組成物 に関する本発明のよりもたらされる。必要に応じて、これらの組成物は、次のも の、即ち、有機溶剤、着色剤、芳香剤の一つ又はそれ以上を含有することもでき る。また、この組成物には、そのほかの従来の材料をも含ませることができ、こ のような材料にはアンモニア、酢、キレート化剤、ｐＨ調節剤、屈水性誘発物質 （hydrotropes）、抗菌性化合物などが含まれるが、こら等に限定されるもので はない。 本発明に利用される両性化合物は界面活性剤である。一般に、非イオン性及び カチオン性両性界面活性剤は、さまざまな程度まで、筋やしま(streaking)の問 題をもつガラスクリーナとなる。従って、本発明に用いるのが好適な両性界面活 性剤はアルカリ性の条件の下で用い、両性化合物のアニオン性部分を活性化させ る。 この点に関し、本発明者は、両性化合物のくもり止め活性が両性界面活性剤の アニオン性部分(portion or moiety)によって促進されることを見いだした。親 油性部分はくもり止め機能に関しては臨界的でないと思われ、また両性化合物の カチオン性部分は特にくもり止め活性の原因となっていないと思われる。 好ましくは、本発明で使用する両性界面活性剤は、以下の式で示される。 ここで、Ｒ¹およびＲ²は独立してアルキル基あるいはＲ²は一重結合（ここで Ｒ¹＋Ｒ²はＣ_6-14）、ｋは０または１、ｌは１−６、ｍは１−４、Ｒ³は−ＣＨ₂ ＯＨあるいは−ＣＯＯＭ（ここでＭはＨまたはアルカリ金属）、ｎは１−４、ｐ は１−４およびＲ⁴は−ＣＯＯＭを示す。 好ましくは、Ｒ¹およびＲ²は独立してアルキル基あるいはＲ²は一重結合（こ こでＲ¹＋Ｒ²はＣ_8-12）、ｋは０または１、ｌは１−４、ｍは１−３、Ｒ³は− ＣＨ₂ＯＨあるいは−ＣＯＯＭ（ここでＭはＨまたはアルカリ金属）、ｎは１− ３、ｐは１−３およびＲ⁴は−ＣＯＯＭである。 より好ましくは、Ｒ¹はＣ_8-12、Ｒ²は一重結合、ｋは１、ｌは１−３、ｍは１ または２、Ｒ³は−ＣＯＯＭ（ここでＭはＨまたはアルカリ金属）、ｎは１また は２、ｐは１または２およびＲ⁴は−ＣＯＯＭである。 最も好ましくは、Ｒ¹はＣ₉アルキル、Ｒ²は一重結合、ｋは１、ｌは２、ｍは ２、Ｒ³は−ＣＯＯＭ（ここでＭはＨまたはアルカリ金属）、ｎは２、ｐは１お よびＲ⁴は−ＣＯＯＭである。 好ましくは、両性界面活性剤は高い洗浄力を示し、および低起泡特性を有する 。このような両性化合物の好ましい例はつぎの式（Ｉ）および（ＩＩ）を包含す るものである。 （Ｉ） （ＩＩ） 化合物（Ｉ）は、カプリロアムホジプロピオネートであり、ロンザ社（Ｌｏｎ ｚａ）よりアムホテルジ（Amphoterge（登録商標））ＫＪ−２（Lonza Amphoter ge ＫＪ−２の中には、アミド炭素を含む脂肪親和性末端の鎖の長さは、Ｃ₆、 ４％：Ｃ₈、５７％：Ｃ₁₀、３８％：Ｃ₁₂、１％である。）として市販されてい る。化合物（ＩＩ）は、ココアムホジプロピオネートであり、ロンザ社からアム ホテルジ（Amphoterge（登録商標））Ｋ−２およびビッコ社（witco Corporatio n）からレボテリック（Rewoteric（登録商標））ＡＭ２ＣＳＦとして市販されて いる。 両性界面活性剤は好ましくは、とくにもしガラスクリーニング系が洗剤を含む 場合に、ガラスクリーナー中でのそれらの相溶性を最大にするために、それらの 塩を含まない(salt-free)形で利用するのがよい、 本発明の第４級化合物は、両性界面活性剤のくもり止め作用を増加させるいか なる化合物でもよい。この発明の目的のために、そのような化合物は、プラスに 帯電した窒素原子がマイナスに帯電した酸基と結合した４個の有機基と結合して いるどのような従来型の第 ４級アンモニウム塩化合物でも含むものである。第４級化合物はまたベタインお よびスルホベタインを含む、その他のプラスに帯電した４価の窒素原子塩を含む ものである。 この説明に限定されることなく、第４級化合物の存在は、ガラスの表面での表 面張力を低下させることによりくもり止め作用を促進しない両性化合物のアニオ ン部分をそのままにしておき、ガラス表面に両性のカチオン基とともに両性界面 活性剤（カチオンであるかもしれない。）のアミド端部と結合を高めるものと発 明者は考えている。 本発明に使用する好ましい４級化合物は一般に巨大で且つ式 ｛式中、Ｒ⁵は直鎖又は分枝鎖の飽和又は不飽和Ｃ_8-18アルキル、Ｒ⁶及びＲ⁷は 互いに独立に２ーヒドロキシエチル又は（ポリ）エトキシエタノール、Ｒ⁸は直 鎖又は分枝鎖の飽和又は不飽和Ｃ_1-8有機部分、そしてＸはハロゲン、メチル硫 酸又はエチル硫酸である。好ましくはＲ⁵はＣ_8-18脂肪酸、Ｒ⁶及びＲ⁷は-(CH₂-C H₂-O)_nCH₂CH₂-OH、ここでｎは１乃至５０ポリアルコキシ基（より好ましくは１ ０乃至２５ポリアルコキシ基である）、Ｒ⁸はメチルまたはエチル、Ｘは塩素で ある｝で特徴づけられる。 適当な４級化合物はエチルビス（ポリエトキシエタノール）獣脂 アンモニウムクロリドとして知られているWitco Variquat（商標）６６及びアル キルポリグリコールエーテルアンモニウムメチル硫酸として知られているNobel Berol（商標）５６３を含む。 Variquat ６６は式 （式中、Ｒ⁵はメチル、Ｒ⁶は獣脂、及びＲ⁷及びＲ⁸は共にボリエトキシである） を有する。他の適当な４級化合物はWitco Variquat（商標）６３８及びVariquat （商標）Ｋ-１２１５、Rhone-PoulencRhodameen（商標）VP-532/SPB及びMiramin e（商標）ＯＣを含む。 代表的には、本発明によって製造されるガラス磨き組成物は０．０５乃至２． ０重量％の両性界面活性剤及び０．０１乃至２．０重量％の４級化合物を含む。 好ましくは組成物は０．２５乃至１．２５重量％の両性界面活性剤及び０．０７ ５乃至１．２５重量％の４級化合物を、そして最も好ましくは０．５乃至１．０ 重量％の両性界面活性剤及び０．１乃至１．０重量％の４級化合物を含む。 その他の薬品を所望により加える事が出来る。例えば、有機溶剤を、乾燥時間 を早めるため、発泡を抑えるため及び磨き向上のために、使用し得る。有機溶剤 はアルコールであり得る。ここで使用される「アルコール」はジオール類及び同 様にグリコール類に対して 包括的に使用される。好ましくはアルコールはＣ_1-9であり、より好ましくはＣ_{3 -6} である。特に好ましいアルコールはプロパノール、イソプロパノール及びヘキ サノールである。 代表的には本発明の組成物中に、アルコールは０乃至５．０重量％、好ましく は０乃至４．０重量％及びより好ましくは１．０乃至３．０重量％の量で存在す る。 好ましく使用されるその他の化合物はアミン類であり、これらはｐＨを好まし い範囲に上げるのを助け、カプリロアンフォジプロピオネート(capryloamphodi- propionate)を生じて、よりアニオン性及び親水性となる。適当なアミン類は、 例えば、モノエタノールアミンであり、これはまた磨きの向上及び界面張力の低 下を助ける。 代表的には本発明の組成物中に、モノエタノールアミンは０乃至１．５重量％ 、好ましくは０乃至１．０重量％及びより好ましくは０．２乃至０．６重量％の 量で存在する。 本発明の組成物の好ましいｐＨは、両性界面活性剤がよりアニオン性及び、上 記で論議したように、より親水性となるために、塩基性である。勿論選択される 特定のｐＨは使用される個々の両性界面活性剤に大きく依存する。一般的には、 しかしながら、組成物のｐＨは約７、より好ましくは８乃至１３、理想的には１ ０乃至１１である。 実施例 下記の組成物は、本発明の種々の代表的実施態様の例示的実施例又はそれらの 比較例のいずれかである。実施例Ｉ 本発明に従うくもり止めガラスクリーニング組成物を下記の処方 に従って製造した。 カプリロアンホジプロピオネート ０．７５００ｗｔ．％ (capryloamphodipropionate) エチル ビス（ポリエトキシ エタノール）タロー アンモニウム クロライド ０．２５００ モノエタノールアミン ０．４０００ 芳香剤 ０．０４００ イソプロピル アルコール ２．００００ デレクト ブルー(direct blue)８６ ０．０００４ 水 残り実施例II 本発明に従うくもり止めガラスクリーニング組成物を下記の処方に従って製造 した。 カプリロアンホジプロピオネート ０．３７５ｗｔ．％ ココアンホジプロピオネート ０．３７５ (cocoamphodipropionate) エチル ビス（ポリエトキシ エタノール）タロー アンモニウム クロライド ０．２５００ モノエタノールアミン ０．４０００ 芳香剤 ０．０４００ イソプロピル アルコール ２．００００ デレクト ブルー ８６ ０．０００４ 水 残り比較例Ｉ 下記の処方に従って組成物を製造した。 カプリロアンホジプロピオネート ０．７５００ｗｔ．％ エチル ビス（ポリエトキシ エタノール）タロー アンモニウム クロライド ０．７５００ モノエタノールアミン ０．４０００ 芳香剤 ０．０４００ イソプロピル アルコール ２．００００ デレクト ブルー８６ ０．０００４ 水 残り比較例II カプリロアンホジプロピオネートを０．７５００ｗｔ．％ Lonza Corp.Ampho terge（登録商標）Ｋに代えた以外は、実施例Ｉと同様にして組成物を製造した 。Amphoterge（登録商標）Ｋはココアンホジプロピオネートであり、また下記の 式を有する。 評価 当業界で利用されているように、表面湿潤性及び低接触角の両者 がくもり止め活性の良い指標であることは理解されよう。しかしながら、本発明 者は高い表面張力示度がくもり止め活性に何らかの関連性を与えるとは認められ ないことを決定した。むしろ、ガラス表面を非常に親水性になるように処理する ことが良いくもり止め特性の必須条件であるようである。表面湿潤性及び接触角 は親水性の良い指標である。 ガラス表面は上記の組成物で洗浄することにより処理し、次いで７２°Ｆ（約 ２２℃）及び４０〜６０％の相対湿度（ＲＨ）の環境条件下、沸騰水からの６〜 ２０インチのスチームに曝すことにより定性的に評価した。本発明にかかる組成 物は、５〜６日間連続的にスチームに曝した後でもクリーンさを維持する強力な くもり抵抗性の処理した表面を提供することを見い出した。これはすぐにくもる 比較例のものとは対照的である。 処理したガラス表面はさらに、０．０４ｇの水道水の水滴をミラーに垂らし、 ２分後の広がりの程度を測定した水滴試験により定量的に評価した。実施例Ｉに かかる組成物で処理したガラスに垂らした水は１７〜１８ｍｍに広がり、一方、 未処理ミラーに垂らした水滴はわずか８〜１０ｍｍに広がることを見い出した。 さらに、実施例ＩＩにかかる組成物で処理したガラスに垂らした水は１９〜２０ ｍｍに広がることを見い出した。 実施例Ｉ及び比較例Ｉにかかる組成物をさらにミラー上の組成物の接触角を測 定することによりくもり止め活性の強度を評価した。実施例Ｉの組成物は１３． ７の接触角を示し、一方、比較例Ｉの組成物は３１．７の接触角を示した。上で 説明した如く、ガラス表面を親水性にすることがくもり止め活性に必須条件であ るようである。 実施例Ｉにかかる組成物は、すじが無く、こすっている間もあわ立ちが少なく、 クリーンであり、そして非常によいくもり止め活性を与える。 さらに、比較例ＩＩの組成物は実施例Ｉの組成物のわずか約半分のくもり止め 活性を示すことが認められた。この相違はココアンホプロピオネートのアニオン 性部分がカプリロアンホージプロピオネートのアニオン性部分のエーテル結合を 有してないという事実に主としてよるものである。 産業上の利用性 本発明のガラスクリーナーは従来の混合法及び充填法を使用して容易に製造で きる。従って、何ら新しい製造装置を必要としない。 本発明を好ましい態様により説明してきたが、本発明はここで説明した特定の ものに限定されるものではないことは理解されよう。当業者であれば本発明の精 神及び範囲内で種々の変換及び修飾ができ、全てのそのような変換及び修飾は以 下の特許請求の範囲で定義する本発明によってカバーされることは容易に理解さ れよう。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ガラスクリーニング用くもり止め組成物であって、 水； 式： （式中、Ｒ¹及びＲ²は独立的にアルキル基であるか、又はＲ²は単結合（ここ でＲ¹＋Ｒ²はＣ_6-14である）であり、ｋは０又は１であり、ｌは１〜６であり、 ｍは１〜４であり、Ｒ³は−ＣＨ₂ＯＨ又は−ＣＯＯＭ（ここでＭはＨ又はアルカ リ金属である）であり、ｎは１〜４であり、ｐは１〜４であり、またＲ⁴は−Ｃ ＯＯＭである）を有する両性界面活性剤約０．０５乃至約２．０重量％：及び 第４級化合物であって、陽性に帯電した４価窒素原子塩からなる群より選ば れた化合物約０．０１乃至約２．０重量％とを含んで成り、水蒸気に対する少な くとも５日間の連続暴露後も清浄なままである、高度にくもり止め処理した表面 を提供する組成物。 ２．前記第４級化合物が式： （式中、Ｒ⁵はＣ_8-18アルキルであり、Ｒ⁶及びＲ⁷は独立的に２−ヒドロキシ エチル又は（ポリ）エトキシエタノールであり、Ｒ⁸はＣ_1-8であり、またＸはハ ロゲン、硫酸メチル又は硫酸エチルである）を有する請求項１記載のくもり止め ガラスクリーニング組成物。 ３．Ｒ⁵がＣ_8-18脂肪酸であり、Ｒ⁶及びＲ⁷が独立的に−（ＣＨ₂−ＣＨ₂−Ｏ）_n ＣＨ₂ＣＨ₂−ＯＨ（ここでｎ＝１〜５０ポリアルコキシ基である）である請求項 ２記載のくもり止めガラスクリーニング組成物。 ４．Ｒ⁷がメチル又はエチルであり、かつＸが塩素である請求項３記載のくもり 止めガラスクリーニング組成物。 ５．前記両性界面活性剤が０．２５〜１．２５重量パーセントの量で存在し、前 記第４級化合物が０．０７５〜１．２５重量パーセントの量で存在する請求項３ 記載のくもり止めガラスクリーニング組成物。 ６．前記両性界面活性剤が０．５〜１．０重量パーセントの量で存在し、前記第 ４級化合物が０．１〜１．０重量パーセントの量で存在する請求項４記載のくも り止めガラスクリーニング組成物。 ７．更に０〜５．０重量パーセントのアルコールと０〜１．５重量パーセントの モノエタノールアミンとを含んで成る請求項１記載のくもり止めガラスクリーニ ング組成物。 ８．更に０〜４．Ｏ重量パーセントのアルコールと０〜１．０重量パーセントの モノエタノールアミンとを含んで成る請求項５記載のくもり止めガラスクリーニ ング組成物。 ９．更に１．０〜３．０重量パーセントのアルコールと０．２〜０．６重量パー セントのモノエタノールアミンとを含んで成る請求項６記載のくもり止めガラス クリーニング組成物。 10．Ｒ¹及びＲ²が独立的にアルキル基であるか、又はＲ²が単結合（ここでＲ¹＋ Ｒ²はＣ_8-12である）であり、ｋが０又は１であり、ｌが１〜４であり、ｍが１ 〜３であり、Ｒ³が−ＣＨ₂ＯＨ又は−ＣＯＯＭ（ここでＭはＨ又はアルカリ金属 である）であり、ｎが１〜３であり、ｐが１〜３であり、且つＲ⁴が−ＣＯＯＭ である請求項２記載のくもり止めガラスクリーニング組成物。 11．Ｒ¹がＣ_8-12アルキルであり、Ｒ²が単結合であり、ｋが１であり、ｌが１〜 ３であり、ｍが１又は２であり、Ｒ³が−ＣＯＯＭ（ここでＭはＨ又はアルカリ 金属である）であり、ｎが１又は２であり、ｐが１又は２であり、且つＲ⁴が− ＣＯＯＭである請求項１０記載のくもり止めガラスクリーニング組成物。 12．Ｒ¹がＣ₉アルキルであり、Ｒ²が単結合であり、ｋが１であり、ｌが２であ り、ｍが２であり、Ｒ³が−ＣＯＯＭ（ここでＭはＨ又はアルカリ金属である） であり、ｎが２であり、ｐが１であり、且つＲ⁴が−ＣＯＯＭである請求項１１ 記載のくもり止めガラスクリーニング組成物。