(57)【要約】本発明は、表面を処理及び／又は洗浄するための、固体又は流体組成物、キット、並びに方法に関する。一態様では、当該組成物は、金属オキシ水酸化物、修飾された金属オキシ水酸化物、及びこれらの混合物から成る群から選択されるナノ粒子構成成分と、緩衝剤／修飾剤構成成分とを含有する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）金属オキシ水酸化物、修飾された金属オキシ水酸化物及びこれらの混合物から成る群から選択されるナノ粒子構成成分、好ましくは、オキシ水酸化アルミニウム、修飾されたオキシ水酸化アルミニウム及びこれらの混合物から選択される物質と、
（ｉｉ）緩衝剤／修飾剤構成成分、好ましくは一酸、より好ましくは、乳酸、酢酸、ギ酸、リジン、アミノカプロン酸、グリコール酸、グリシン、グルコン酸及びこれらの混合物から成る群から選択される一酸と
の混合物を２０重量％〜１００重量％、好ましくは２５重量％〜９５重量％、より好ましくは２５重量％〜９０重量％含むことを特徴とする固体組成物であって、
前記組成物の、金属オキシ水酸化物及び修飾された金属オキシ水酸化物を組み合わせたものと、緩衝剤／修飾剤構成成分とのモル比が０．１〜４０、好ましくは０．１〜３０、より好ましくは０．２〜２０であり、ナノ粒子濃度が０．０１重量％〜４重量％の溶液を形成するのに十分な量の検水で希釈された時に、ｐＨが１〜６．５、好ましくはｐＨが１〜６である、固体組成物。
【請求項２】
前記組成物が、０．５重量％〜５０重量％、好ましくは５重量％〜３５重量％、より好ましくは５重量％〜２０重量％の界面活性剤、好ましくは非イオン性界面活性剤を含むことを特徴とする、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
ａ）０．５重量％〜５０重量％、好ましくは０．５重量％〜２５重量％、より好ましくは０．５重量％〜１５重量％の、金属オキシ水酸化物、修飾された金属オキシ水酸化物及びこれらの混合物から成る群から選択されるナノ粒子構成成分、好ましくは、オキシ水酸化アルミニウム、修飾されたオキシ水酸化アルミニウム及びこれらの混合物から選択される物質と、
ｂ）２．５重量％〜４０重量％、好ましくは３重量％〜４０重量％、より好ましくは４重量％〜４０重量％の緩衝剤／修飾剤構成成分、好ましくは一酸、より好ましくは、乳酸、酢酸、ギ酸、リシン、アミノカプロン酸、グリコール酸、グリシン、グルコン酸及びこれらの混合物から成る群から選択される酸と、
ｃ）任意で、補助成分と、
ｄ）極性溶媒である前記組成物の残部と
を含むことを特徴とする組成物であって、
ナノ粒子濃度が０．０１重量％〜４重量％の溶液を形成するのに十分な量の検水で希釈された時に、前記組成物のｐＨが１〜６．５、好ましくはｐＨが１〜６である、組成物。
【請求項４】
前記組成物が、０．１重量％〜５０重量％、好ましくは０．１重量％〜２５重量％、より好ましくは０．１重量％〜１５重量％の界面活性剤、好ましくは非イオン性界面活性剤を含むことを特徴とする、請求項３に記載の組成物。
【請求項５】
ａ）０．０１重量％〜４重量％、好ましくは０．２重量％〜３重量％、より好ましくは０．０３重量％〜２重量％の、金属オキシ水酸化物、修飾された金属オキシ水酸化物及びこれらの混合物から成る群から選択されるナノ粒子構成成分、好ましくは、オキシ水酸化アルミニウム、修飾されたオキシ水酸化アルミニウム及びこれらの混合物から選択される物質と、
ｂ）０．０５重量％〜７重量％、好ましくは０．１重量％〜５重量％、より好ましくは０．１５重量％〜４重量％の緩衝剤／修飾剤構成成分、好ましくは一酸、より好ましくは、乳酸、酢酸、ギ酸、リジン、アミノカプロン酸、グリコール酸、グリシン、グルコン酸及びこれらの混合物から成る群から選択される酸と、
ｃ）任意で、補助成分と、
ｄ）極性溶媒である前記組成物の残部と
を含むことを特徴とする組成物。
【請求項６】
前記組成物が、０．０１重量％〜７重量％、好ましくは０．０２重量％〜６重量％、より好ましくは０．０３重量％〜５重量％の界面活性剤、好ましくは非イオン性界面活性剤を含むことを特徴とする、請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
前記一酸が、少なくとも１つの窒素原子を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項８】
前記ナノ粒子構成成分が、２ｎｍ〜１２０ｎｍ未満の平均値を有する少なくとも１つの寸法を有するナノ粒子を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項９】
表面にコーティングを施す方法であって、前記方法が、表面を、前記表面の洗浄前、洗浄時、又は洗浄後に、請求項１〜８のいずれか一項に記載の組成物と接触させる工程を含むことを特徴とする、方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法に従って処理されることを特徴とする表面。
【請求項１１】
ａ）請求項１〜８のいずれか一項に記載の組成物と、
ｂ）前記組成物を表面に適用するための道具と
を含むことを特徴とするキット。
【請求項１２】
使用説明書を含むことを特徴とする、請求項１１に記載のキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄／表面修飾組成物、並びに当該組成物の製造及び使用プロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に、見た目の美しい、長時間持続する、耐久性のある仕上げ、例えば、水滴跡が残らない、又は輝きのある仕上げをもたらす洗浄製品が望まれている。理論的には、ナノ粒子を使用して、そのような仕上げを提供することができる。粒子が洗浄／表面修飾組成物に含有され、洗浄プロセス中に適用されることが理想的である。残念ながら、配合及び使用が困難であるので、そのような組成物及びプロセスの必要性は、未だ満たされていない。理論に束縛されるものではないが、本出願人らは、そのように配合が困難であることの根底には、ナノ粒子が、特に界面活性剤の存在下で、ブラウン運動を介して溶液中に分散したままになる傾向にあること、並びに、ナノ粒子が、特定の陰イオン及び陽イオン、例えばこれらだけに限るものではないが、通常、希釈液及び／又はすすぎ液として使用される水道水中に見られるイオン（すなわち、Ｍｇ2+、Ｃａ2+、Ｎａ+、ＳＯ42-、Ｃｌ-、Ｈ+、非溶解固体、及びＣＯ32-）と適合性がないことが挙げられると考えている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
研究の過程で、本出願人らは、驚くべきことに、緩衝剤／修飾剤及びナノ粒子の種類と、ｐＨとの適切な関係が達成された時に、前述の問題が解決されることを見出した。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、表面の表面特性を修飾し、任意で前記表面を洗浄するために使用できる、流体及び固体組成物に関する。当該組成物を含んだキット、当該組成物の製造プロセス、及び当該組成物の使用方法を開示する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
（定義）
本明細書で使用する時、修飾された金属オキシ水酸化物という用語は、少なくとも１つのカルボン酸が結合した金属オキシ水酸化物を意味する。
【０００６】
本明細書で使用する時、流体という用語は、圧力を受けると流動可能であることを意味する。流体の非限定例には、ゲル、懸濁液、及び溶液が挙げられる。
【０００７】
本明細書で使用する時、用語「検水」は、十分な量のＮａ2ＣＯ3が添加され、５０ｐｐｍのＮａ2ＣＯ3を示す蒸留脱イオン水を意味する。
【０００８】
本明細書で使用する時、冠詞「ａ」及び「ａｎ」は、明細書及び特許請求の範囲で使用される時には、請求される又は記載される物質の「少なくとも１つ」を意味する。
【０００９】
本明細書で使用する時、極性溶媒という用語は、水と混和可能な溶媒を指す。当然のことながら、水は、極性溶媒である。
【００１０】
特に記載しない限り、本明細書で使用する時、用語「ナノ粒子」は、３つの寸法を有する粒子であって、前記寸法のうちの１つが、本出願人らの低温透過電子顕微鏡法によって測定した時に約１ｎｍ〜約５００ｎｍ未満の平均値を有する粒子を意味する。
【００１１】
パーセンテージ及び比率はすべて、特に指示しない限り、重量で計算される。パーセンテージ及び比率はすべて、特に指示しない限り、総組成物を基準にして計算される。
特に記載しない限り、構成成分又は組成物の濃度はすべて、当該構成成分又は組成物の活性レベルに関するものであり、市販の供給源に存在し得る不純物、例えば残留溶媒又は副生成物は、除外される。したがって、本出願人らの組成物の固体形態は、実質的に溶媒を含まないが、当該組成物が、当該組成物を形成するのに使用される原材料又は加工助剤の一部である溶媒を含有する場合もあることを理解すべきである。
【００１２】
本明細書及び特許請求の範囲全体を通じて、本発明の実施形態は、物理的パラメータによって定義される。当該パラメータは、本明細書に記載の試験方法によって定量化される。
本明細書全体を通じて言及する、すべての特許、特許出願（及びそれらに基づいて発行された特許、並びに関連して公開された外国特許出願）、並びに刊行物の開示を、本明細書に参考として組み込む。ただし、本明細書に参考として組み込まれる文献のいずれも本発明を教示又は開示するものではないことを明言する。
【００１３】
本明細書全体を通じて与えられるあらゆる最大数値限界には、それよりも小さいあらゆる数値限界も、本明細書に明確に記載されたものとして含まれることを理解すべきである。本明細書全体を通じて与えられるあらゆる最小数値限界には、それよりも大きいあらゆる数値限界も、本明細書に明確に記載されたものとして含まれる。本明細書全体を通じて与えられるあらゆる数値範囲には、広い当該数値範囲内に入る、より狭いあらゆる数値範囲も、すべて本明細書に明確に記載されたものとして含まれる。
【００１４】
（組成物）
本出願人らの組成物は、表面修飾効果を提供し、さらに洗浄効果を提供することもできる。本出願人らの組成物によって修飾及び／又は洗浄できる表面には、これらだけに限るものではないが、コーティングされた／コーティングされていない金属、プラスチック、木材、セラミック、ガラス、又は複合表面が含まれる。当該組成物は、例えば、濃縮物、液体、ゲル、泡、顆粒、又は錠剤など、いかなる形態であってもよい。前記組成物は、金属オキシ水酸化物、修飾された金属オキシ水酸化物、及びこれらの混合物から成る群から選択されるナノ粒子と、通常は一酸である緩衝剤又は修飾剤とを含んでおり、流体形態の時には極性溶媒を含む。本出願人らの組成物は、通常、当該組成物のナノ粒子が使用条件下で正電荷をもつように配合される。本出願人らの組成物は、その形態に関わらず、通常、当該組成物がすぐに使用できる濃度の時又はすぐに使用できる濃度に希釈される時に、当該溶液が通常ｐＨが約１〜約６．５、又はｐＨが約１〜約６になるように配合される。理論に束縛されるものではないが、水溶液中で、ｐＨと緩衝剤／修飾剤の種類との組み合わせが適正であれば、本発明の金属オキシ水酸化物がナノ粒子サイズの修飾された金属オキシ水酸化物に転換されて維持されると考えられている。
【００１５】
好適な金属オキシ水酸化物には、オキシ水酸化アルミニウム；オキシ水酸化スカンジウム及びオキシ水酸化鉄のような、オキシ水酸化アルミニウムと同形の金属オキシ水酸化物；及びこれらの混合物から成る群から選択される、金属オキシ水酸化物が挙げられる。オキシ水酸化アルミニウムは、米国テキサス州ヒューストンのノース・アメリカン・サソル（North American Sasol）によって、商品名カタパール（Catapal）（登録商標）、ジスペラル（Disperal）（登録商標）、又はジスパール（Dispal）（登録商標）として販売されている。好適な修飾された金属オキシ水酸化物には、アルモキサン類（alumoxanes）、フェロキサン類（feroxanes）、スカンドキサン類（scandoxanes）、及びこれらの混合物から選択される、修飾された金属オキシ水酸化物が挙げられる。好適なアルモキサン類（alumoxanes）には、アクリアルモキサン（aklyalumoxane）、アキルアルミノキサン（akylaluminoxane）、ポリ（アルキルアルモキサン）（poly（alklyalumoxane））、ポリ（アルキルアルミニウムオキシド）、ポリ（ヒドロカルチルアルミニウムオキシド）（poly（hydrocartylaluminum oxide））、及びこれらの混合物から成る群から選択されるアルモキサン類が挙げられる。好適なフェロキサン類（feroxanes）には、アクリフェロキサン（aklyferoxane）、アキルフェロキサン（akylferoxane）、ポリ（アルキルフェロキサン）（poly（alklyferoxane））、ポリ（アルキルアイロンオキシド）（poly（alkyliron oxide））、ポリ（ヒドロカルチルアイロンオキシド）（poly（hydrocartyliron oxide））、及びこれらの混合物から成る群から選択されるフェロキサン類が挙げられる。好適なスカンドキサン類（scandoxanes）には、アクリスカンドキサン（aklyscandoxane）、アキルスカンドキサン（akylscandoxane）、ポリ（アルキルスカンドキサン）（poly（alklyscandoxane））、ポリ（アルキルスカンジウムオキシド）（poly（alkylscandium oxide））、ポリ（ヒドロカルチルスカンジウムオキシド）（poly（hydrocartylscandium oxide））、及びこれらの混合物から成る群から選択されるスカンドキサン類が挙げられる。アルモキサン類（alumoxanes）は、これだけに限るものではないが、ナノサイズ又はミクロンサイズの粒子を含む粒子状物質を、カルボン酸と反応させることによって調製することができる。アルモキサン類（alumoxanes）の調製方法の例が、米国特許第６，２０７，１３０号、第６，３２２，８９０号、及び第６，３６９，１８３号；欧州公開（European Publication）０５７５６９５Ｂ１；及びＰＣＴ国際公開特許ＷＯ９９／５０２０３Ａ１及びＷＯ００／０９５７８に記載されている。カルボン酸に依存して、反応混合物に加熱が必要な場合と必要でない場合とがあり、混合物の加熱が必要な場合、混合物は、還流のために最大数日間にわたって加熱される。好適なナノ粒子サイズの修飾された金属オキシ水酸化物の調製方法は、本明細書の実施例において開示される。
【００１６】
ナノ粒子は、これらだけに限るものではないが、球形、平行六面体状、管状、ロッド状、及び円盤若しくはプレート状を含め、様々な形状を有する。当該ナノ粒子は、その形状に関わらず、３つの寸法、すなわち、長さ、幅、及び高さを有する。本発明の一実施形態では、前記寸法の少なくとも１つは、本出願人らの低温透過電子顕微鏡法によって測定した時に、約１ｎｍ〜約５００ｎｍ未満の平均値を有する。本発明のさらに他の実施形態では、前記寸法の少なくとも１つは、約２ｎｍ〜約１２０ｎｍ未満の平均値を有する。本発明の一態様では、流体組成物は、前述した寸法限界を有する小板形のナノ粒子を含む。
【００１７】
好適なナノ粒子に加えて、本出願人らの組成物は、好適な緩衝剤／修飾剤を含んでおり、これは、多酸又は一酸にすることができる。使用される緩衝剤／修飾剤の親水性又は疎水性は、組成物が基材に適用された後の当該基材の親水性又は疎水性に影響を及ぼす場合がある。親水性の表面が望ましい場合、親水性の酸が有用であり、疎水性の表面が望ましい場合、疎水性の酸が有用である。好適な緩衝剤／修飾剤には、カルボン酸のような酸が含まれる。好適なカルボン酸の例には、これらだけに限るものではないが、アミノカプロン酸、リシン、酢酸、メトキシ酢酸、メトキシエトキシ酢酸、メトキシエトキシエトキシ酢酸、グリシン、グリコール酸、乳酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、没食子酸、グルコン酸、ギ酸、シトラマル酸、エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’−二酢酸（Ｎ，Ｎ’−エチレンジグリシン）、ジメチロールプロピオン酸（２，２−ビス−（ヒドロキシメチル）プロピオン酸）、ヘキサン酸、オクタン酸、４−アミノ安息香酸、安息香酸、３−フェニルプロピオン酸、８−フェニルオクタン酸、ビフェニル酢酸、ナフタレン−２−酢酸、ジフェノール酸（４，４−ビス（４−ヒドロキシフェニル）吉草酸）、Ｎ−アシル化サルコシネート類、１０−フェノチアジンプロピオン酸、フタル酸、ｏ−フェニレンジ酢酸、ｍ−フェニレンジ酢酸、ｐ−フェニレンジ酢酸、米国オハイオ州クリーブランドのノベオン社（Noveon,Inc.）のＵＬＴＲＡＳＩＬ（商標）ＣＡ−１（ジメチコーンＰＥＧ−７フタレート）、３−ヒドロキシプロピオン酸、マレイン酸、クエン酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、マロン酸、コハク酸、及びカルボキシシリコーン類、並びにこれらの混合物が挙げられる。当業者には理解されるように、酸又は酸混合物は、当業者が目的とする、組成物によって提供される所望の表面特性に応じて選択される。
【００１８】
本発明の一態様では、本出願人らの組成物の固体形態は、約２０％〜約１００％の、金属オキシ水酸化物、修飾された金属オキシ水酸化物、及びこれらの混合物から成る群から選択されるナノ粒子と、通常は一酸である緩衝剤又は修飾剤との混合物を含む。本発明のこのような態様では、金属オキシ水酸化物及び修飾された金属オキシ水酸化物を組み合わせたものと、緩衝剤／修飾剤構成成分とのモル比は、通常、約０．１〜約４０である。本発明の他の態様では、本出願人らの組成物の固体形態は、約２５％〜約９５％の、金属オキシ水酸化物、修飾された金属オキシ水酸化物、及びこれらの混合物から成る群から選択されるナノ粒子と、通常は一酸である緩衝剤又は修飾剤との混合物を含む。本発明のこのような態様では、金属オキシ水酸化物及び修飾された金属オキシ水酸化物を組み合わせたものと、緩衝剤／修飾剤構成成分とのモル比は、通常、約０．１〜約３０である。本発明のさらに他の態様では、本出願人らの組成物の固体形態は、約２５％〜約９０％の、金属オキシ水酸化物、修飾された金属オキシ水酸化物、及びこれらの混合物から成る群から選択されるナノ粒子と、通常は一酸である緩衝剤又は修飾剤との混合物を含む。本発明のこのような態様では、金属オキシ水酸化物及び修飾された金属オキシ水酸化物を組み合わせたものと、緩衝剤／修飾剤構成成分とのモル比は、通常、約０．２〜約２０である。任意の補助成分が、本出願人らの固体組成物の残部を構成する。
【００１９】
本発明の他の態様では、本出願人らの組成物の濃縮流体形態は、約０．５％〜約５０％、約０．５％〜約２５％、又は約０．５％〜約１５％の好適なナノ粒子と、約２．５％〜約４０％、約３％〜約４０％、又は約４％〜約４０％の好適な緩衝剤／修飾剤とを含む。
【００２０】
本発明のさらに他の態様では、本出願人らの組成物のすぐに使用できる流体形態／使用流体形態は、約０．０１％〜約４％、約０．０２％〜約３％、又は約０．０３％〜約２％の好適なナノ粒子と、約０．０５％〜約７％、約０．１％〜約５％、又は約０．１５％〜約４％の好適な緩衝剤／修飾剤とを含む。
【００２１】
本出願人らの組成物のいかなる流体形態も、それが濃縮形態にせよ、すぐに使用できる形態／使用形態にせよ、その残部は、極性溶媒である。好適な極性溶媒には、これらだけに限るものではないが、水、アルコール類、及びこれらの混合物が挙げられる。
【００２２】
（補助成分）
本出願人らの組成物は、これらだけに限るものではないが、界面活性剤、香料、着色剤、ヒドロキシエチルセルロースのような粘度調整剤、及びｐＨ調整剤を含む、任意の補助成分を含有してよい。洗浄組成物に好適な成分、したがって特に界面活性剤については、米国特許第５，８８８，９５５号、米国特許第６，１７２，０２１号、及び米国特許第６，２８１，１８１号に記載されている。任意の界面活性剤の例には、これらだけに限るものではないが、エトキシル化非イオン性アルコール類、アルキルグルコシド類、シリコン超湿潤剤（silicon super wetters）、及びこれらの混合物から成る群から選択される界面活性剤が挙げられる。エトキシル化非イオン性アルコール類は、オランダ、ロッテルダムの、ザ・ロイヤル・ダッチ・シェル・グループ（The Royal Dutch Shell Group）によって、商品名タージトール（Tergitol）（登録商標）、ネオドール（Neodol）（登録商標）、及びドバノール（Dobanol）（登録商標）として販売されている。アルキルグルコシド類は、米国オハイオ州シンシナティのコグニス社（Cognis Corporation）によって商品名ＡＰＧ（登録商標）として販売されている。シリコン超湿潤剤（silicon super wetters）は、米国ミシガン州ミッドランドのダウ・コーニング社（Dow Corning Co.）によって商品名Ｑ２−５２１１及びＱ２−５２１２として販売されている。このような界面活性剤は、通常、組成物単独では修飾すべき表面を所望の度合まで湿潤させない時に有用である。
【００２３】
本出願人らの組成物の固体形態は、好適な界面活性剤を約０．５％〜約５０％、約５％〜約３５％、又は約５％〜約２０％含んでよい。本出願人らの組成物の濃縮流体形態は、好適な界面活性剤を約０．１％〜約５０％、約０．１％〜約２５％、又は約０．１％〜約１５％含んでよい。本出願人らの組成物のすぐに使用できる流体形態／使用流体形態は、好適な界面活性剤を約０．０１％〜約７％、約０．０２％〜約６％、又は約０．０３％〜約５％含んでよい。
本出願人らの組成物の流体形態が１以上の任意の補助成分を含む時には、当該組成物が濃縮形態にせよ、すぐに使用できる形態／使用形態にせよ、その残部は、極性溶媒である。
【００２４】
（製造プロセス）
本発明の固体形態は、本出願人らの固体組成物の必要な構成成分を組み合わせることによって、又は、本明細書で詳述したように流体組成物を形成してから、極性溶媒を蒸発させ、若しくは他の何らかの方法で取り除くことによって、形成することができる。
【００２５】
本発明の濃縮形態及びすぐに使用できる形態／使用形態は、必要な別個の構成成分を組み合わせることによって、又は、ミクロンサイズ以上の無機粒子を極性溶媒中で有機酸と組み合わせることによってナノ粒子分散液が生成される「トップダウン」プロセスを介して形成することができる。本出願人らの「トップダウン」プロセスの一態様では、組成物が少なくとも数分間にわたって室温以上で加熱される。このようなプロセス条件は、より大きな粒子がナノ粒子に転換される速度を増大させると考えられている。「トップダウン」プロセスに従って生成される濃縮ナノ粒子分散液は、通常、追加的な極性溶媒と組み合わされ、さらに任意で追加的な洗浄物質と組み合わされる。
【００２６】
（使用方法）
本出願人らの組成物は、固体形態又は濃縮流体形態の時には、通常、すぐに使用できる溶液を形成するために所望の量の極性溶媒で希釈される。当該組成物が既にすぐに使用できる形態であるにせよ、そのようなすぐに使用できる形態が固体又は濃縮流体から作られるにせよ、本出願者らの発明の利益は、表面を、当該表面の洗浄前、洗浄中、又は洗浄後に、本発明と接触させることによって得ることができる。表面を本出願人らの組成物と接触させる方法には、これらだけに限るものではないが、噴霧器、スポンジ、又は布地の使用が挙げられる。所望により、前記表面を本出願人らの発明と接触させた後に、前記表面を、好ましくは水道水又は脱イオン水ですすいでもよい。使用方法の一態様では、本出願人らの組成物は、洗い過程後に、又は洗い過程とは独立して適用され、本出願人らの組成物の薄い湿潤被膜が表面に適用される。そのような薄い湿潤被膜に、気泡及び水滴跡のような欠点がないことが好ましい。
【００２７】
任意の表面の所望の接触角は、表面によって異なるが、一般に、表面は、当該表面の接触角が少なくとも１０％、少なくとも２０％、若しくは少なくとも３０％、減少又は増大するような、十分な量の本出願人らの組成物と接触する。本出願者らの発明の一態様では、表面を本出願人らの組成物と接触させて得られる乾燥被膜は、処理された表面１ｃｍ2当たり約０．０５μｇ以上のナノ粒子を含む。本発明の他の態様では、表面を本出願人らの組成物と接触させて得られる乾燥被膜は、処理された表面１ｃｍ2当たり約３μｇ以下のナノ粒子を含む。
【００２８】
本明細書に記載した組成物及び方法の多数の変形が可能である。本出願人らのナノ粒子組成物によって形成されるコーティングの耐久性を強めるために、変形及び／又は追加工程を採用することができる。例えば、コーティングの耐久性を強めるために、熱を加えることができる。
【００２９】
（洗浄キットの構成要素）
本明細書に記載の方法を実施するための構成物質及び道具は、キットの形態で提供することができる。非限定的な一実施形態では、当該キットの構成要素は、洗浄組成物のボトル、処理組成物（「仕上げ組成物」又は「コーティング組成物」とも呼ばれる）のボトル、アプリケータ、噴霧装置、及び噴霧装置用のフィルタを含んでよい。他の実施形態では、単一製品が、洗浄効果及び仕上げ効果を提供する。キットの構成要素が、単に当該キットの一例にすぎず、他のキットが、これより少ない若しくは多い数の構成要素、又は異なる構成要素を含むことができることを理解すべきである。好適ないかなる構成要素も使用することができる。例えば、アプリケータは、スポンジ、雑巾、布きれ、噴霧装置、スキージ、又は他の種類のアプリケータにすることができる。キットは、使用説明書をさらに含んでよい。このような使用説明書は、例えば、ユーザーに、噴霧器によるワンパスを使用して処理組成物を噴霧するように指示する説明書を含んでよい。説明書は、ユーザーに、車両表面のどの部分にも噴霧が遅れることなく表面の表面を完全に濡らすようにさらに指示するものであってもよく、又は所望のコーティングを形成するのに必要な他の指示であってもよい。他の実施形態では、例えば、説明書がユーザーに、車の一部分を完全に洗ってから（予備すすぎ、洗い、すすぎを実施してから）次の部分に移るように指示することができる。
【００３０】
（任意の利点及び利益）
当該組成物は、特定の実施形態では、前述したように、単に洗浄後の最終的なコーティングとしてではなく、洗浄組成物として表面に適用できる点で有利である。したがって、当該組成物は、特定の実施形態では、適用した時に擦ったり、又は他の何らかの方法でかき混ぜることができ、細かい適用方法に従う必要はなく、及び／又は精製水だけを使用して組成物を表面に適用する必要もない。当該組成物及び方法は、一部の実施形態では、表面に親水性コーティングを提供することができる。一部の実施形態では、当該組成物及び方法は、２．５μｇ／ｃｍ2のナノ粒子で処理された表面の接触角が約６０度以下の蒸留水の接触角を有するように、表面を修飾することができる。そのような実施形態の一部では、親水性を、水で何度もすすいだ後も持続する十分な耐久性のあるものにすることができる。一部の実施形態では、当該組成物は、表面上にほとんど又は全く残留物を残さない。
【００３１】
本発明の組成物、システム、及び方法は、自動車及び家庭用表面を手で洗って仕上げ処理する際に消費者が使用するのに非常に適している。本発明の組成物、システム、及び方法は、特定の実施形態では、車両の表面全体（又はその所望の一部分）を覆う、耐久性のある、透明な、残留物の残らない、親水性のナノ粒子被膜コーティングを提供する。被膜コーティングは、特定の実施形態では、水（例えば雨水）に繰返し接触した後で水滴跡を形成しない。特定の実施形態では、この方法によって処理される車両をワックスがけし（及び、磨き）、又は乾燥させる必要がない。加えて、本発明のシステム及び方法は、これだけに限るものではないが、洗車を含めた業務用事業での使用に適合させることができる。また、製造業者からその最終仕向地に輸送するために、新車及び他の車両上に少なくとも一時的なコーティングを提供するために、当該システム及び方法を使用してもよい。
【００３２】
（試験方法）
本明細書及び特許請求の範囲全体を通じて、本出願者らの発明の実施形態は、物理的パラメータによって定義される。当該パラメータは、以下の試験方法によって定量化される。
【００３３】
（低温透過電子顕微鏡法）
低温透過電子顕微鏡法研究のために、ナノ粒子を含有する試料が、Ｊ．Ｒ．ベラーレ（Bellare,J.R.）、Ｈ．Ｔ．デービス（Davis,H.T.）、Ｌ．Ｅ．シュライブン（Scriven,L.E.）、Ｙ．タルモン（Talmon,Y.）の、制御環境ガラス化技術（Controlled environment vitrification technique）、電子顕微鏡技術学会誌（J.Electron Microsc.Tech.）、１９８８年、１０、８７〜１１１に記載の、制御環境ガラス化システム（ＣＥＶＳ）で調製される。標準３００−メッシュＴＥＭグリッド（テッド・ペラ社（Ted Pella,Inc.））上に取り付けられた、炭素コーティングされた穴あきポリマー支持フィルム上に、水性懸濁液を１滴置く。この滴を、支持フィルムの穴（１〜１０μｍ）にわたる薄い被膜（１０〜３００ｎｍ）に減少するまで濾紙で吸い取る。次いで、試料を、ＣＥＶＳ底部において同期シャッターを通じてその凝固点で液体エタンに急速に沈めることによってガラス化させる。ガラス質試験体を、液体窒素下で、画像化のためにフィリップスＣＭ１２０透過電子顕微鏡に移す。試料の温度は、試験全体を通じて−１７５℃未満に保たれる。ＴＥＭの倍率は、回折格子レプリカ（Diffraction Grating Replica）（テッド・ペラ社（Ted Pella,Inc.））上のラテックス球体（Latex Spheres）を使用して較正される。次いで、この較正に照らして、ナノ粒子の寸法が約１０％誤差で測定される。
【００３４】
（接触角の決定）
（１）試料の調製
Ａ．０．１重量％のナノ粒子と、０．０７５重量％のネオドール（Neodol）（登録商標）９１−６とを含んだナノ粒子から、分散液を製造する。
Ｂ．分散液を、エアブラシによって車のパネル（４ｃｍ×５ｃｍ、ＢＡＳＦクリアコートＲ１０ＣＧ０６０Ｈ）に適用して、車のパネル上にナノ粒子２．５μｇ／ｃｍ2を与える。
Ｃ．車のパネルを水平に置き、周囲条件下で液体を蒸発させる。車のパネルは、液体が蒸発した後、最低４時間水平に維持される。
Ｄ．次いで、車のパネルを、水（逆浸透によって精製された水）を用いて、流量１８００ｍＬ／分で１０分間すすぐ。
Ｅ．パネル上に残っているすすぎ水を、周囲条件下で液体の蒸発によって乾燥させる。車のパネルは、液体が蒸発した後、最低４時間水平に維持される。
【００３５】
（２）接触角の測定
Ａ．脱イオン水（２５μＬ）をピペットで基材上に置く。
Ｂ．脱イオン水をピペットで基材上に置いた後すぐに、レーメ・ハートＮＲＬ  Ｃ．Ａ．（Reme-hart NRL C.A.）ゴニオメータ（モデル番号１００−００１１５、オリンパス（Olympus）ＴＧＨＭ光源使用）によって、接触角を測定する。接触角は、３回の測定の平均値である。
【００３６】
（所与のｐＨでの電荷の方法決定）
１）試料の調製
フィルタ処理された脱イオンミリポア水中で、ナノ粒子の５００ｐｐｍ原液を調製する。原液を激しく攪拌し、約２時間後に平衡に到達させる。次いで、２５ｍｌのアリコートを、５０ｍｌ使い捨てポリプロピレンバイアル瓶に移す。０．１ＮのＨＣｌ／ＮａＯＨを滴下して加えることによって、各試料のｐＨを調節する。４．０、７．０、及び１０．０標準緩衝溶液（ＶＷＲ）において３点較正した後、各試料のｐＨを、ｐＨメータによって記録する。
２）機器の較正
ゼータ・プラス（Zeta Plus）機器を、ＢＩ−ＺＲ３コロイド状顔料（ブルックヘブン（Brookhaven））を用いて較正する。フィルタ処理された脱イオンミリポア水中で、１０ｍＭのＫＣｌ溶液４００ｍｌを調製する。約１ｍｌのＢＩ−ＺＲ３濃縮物を、ＫＣｌ溶液４００ｍｌに加える。ゼータ・プラス（Zeta Plus）内に入れる。ゼータ・プラス（Zeta Plus）の内側のケーブルに電極を取り付ける。測定を開始する。伝導度は、約３２０μＳ（マイクロシーメンス）にすべきである。１０回の測定の平均ゼータ電位は、−５３±４ｍＶであるべきである。これよりも低い値は、電極の汚れを示す。（以下の洗浄手順を参照）
３）白金電極の洗浄手順
測定前に、電極を２％マイクロ−９０界面活性剤溶液で十分に洗浄し、エタノール及びフィルタ処理された脱イオンミリポア水で完全にすすぐ。最後に、電極を試料液ですすぐ。
４）試料の測定
ゼータ・プラス（Zeta Plus）（ブルックヘブン（Brookhaven））は、１０ｎｍ〜３０μｍの粒子の懸濁液と併せて使用される、自動電気泳動光散乱機器である。精度及び再現性は、一般に、試料の質に応じて±４％以内である。１．５ｍｌの試料を、４面型透明ポリエチレン製使い捨て１０ｍｍキュベット（ＢＩ−ＳＣＰブルックヘブン（Brookhaven））内に移す。洗浄済みの白金電極（前述の洗浄手順を参照）を、慎重にキュベット内に入れる。電極間に気泡が捉えられておらず、電極が試料溶液に完全に浸されていることに注意する。キュベットの外側から過剰分をすべて拭き取る。キュベットをゼータ・プラス（Zeta Plus）内に入れる。ゼータ・プラス（Zeta Plus）の内側のケーブルに電極を取り付ける。溶液を所望の温度で熱平衡に到達させる。試料が水よりも著しく粘稠である場合、初期設定の水のパラメータを使用して測定を開始するのではなく、絶対粘度を測定して試料パラメータに入力しなければならない。機器は、自動的に散乱光の量及び電流の大きさを最適化して、約１５Ｖ／ｃｍの電界を発生させる。粒子によって散乱される光は、粒子の速度に比例した量だけドップラー偏移している。この電界内の粒子の平均速度及び方向を使用してゼータ電位を計算する。各試料について１０回の測定の平均値を記録する。
【実施例】
【００３７】
以下に、本発明の非限定的な実施例をいくつか提供する。
【００３８】
（表１−実施例１〜１３）
表１の実施例は、濃縮物から、水道水、蒸留水、又は軟水で希釈して、洗浄組成物として使用するのに好適な所望の使用ナノ粒子濃度を達成することができる、使用配合を示す。
【００３９】
【表１】
2005526173.tif 000002
＊処方の残部は、水である。
【００４０】
（実施例１４）
（修飾された無機ナノ粒子の調製）
１．２５０ｍｌビーカー内で１６．３ｇのＬ−リシン（アルドリッチ（Aldrich）１６，９７１−４）を１５０ｍｌの蒸留Ｈ2Ｏに溶解させ、１５〜２０ｍｌの濃ＨＣｌでｐＨ２．５に調節する。
２．１Ｌ丸底フラスコ内で、１インチエッグバー式攪拌棒を用いて、２０．００ｇのカタパール（Catapal）（登録商標）Ｂベーマイトアルミナ（コンデア（Condea））を２００ｍｌ蒸留Ｈ2Ｏに分散させる。
３．カタパール（Catapal）（登録商標）Ｂ分散液にＬ−リシン溶液を加え、５０ｍｌの蒸留Ｈ2Ｏでビーカーをすすいで、このすすぎ液をフラスコに注ぎ込む。
４．室温で１０〜１５分間素早く攪拌する（溶液は、わずかに粘稠な非常に淡い黄色になり、アルミナの沈殿がなくなる）。
５．フラスコの内容物を２本の２５０ｍｌ遠心管に移し、６０００ｒｐｍ／１時間／４℃で遠心分離させる。３つの相、すなわち、上清相、ゲル相、及び微粒子相が得られるはずである。
６．上清を捨て、各管からゲル相を５００ｍｌビーカーに加える。３００ｍｌの蒸留Ｈ2Ｏを加え、攪拌してゲルを再分散させる。
７．再分散したゲルを２本の２５０ｍｌ遠心管に注ぎ、１３，５００ｒｐｍ／２時間／４℃で遠心分離させる。３つの相、すなわち、上清相、ゲル相、及び微粒子相が得られるはずである。
８．上清を捨て、ゲル相を丸底フラスコへと洗い流し、その際、微粒子相に大きな粒子を追加しないようにする。
９．７０℃で回転蒸発（rotovap）によって蒸発乾固させ、次いで、淡黄色固体を真空オーブンに移し、５０℃で一晩乾燥させる。
【００４１】
（実施例１５）
（修飾された無機ナノ粒子の調製）
修飾された無機ナノ粒子は、現場（in-situ）合成法又はトップダウン（top-down）合成法のいずれかによって調製することができる。現場（in-situ）法は、ナノ粒子状の金属オキシ水酸化物質を所望の緩衝剤／修飾剤と組み合わせて、修飾された無機ナノ粒子を生成する。金属オキシ水酸化物は、固体又は液体中の分散物として、固体又は溶液の形態の緩衝剤／修飾剤と組み合わせることができる。例えば、以下の手順で、ナノ粒子状のオキシ水酸化アルミニウム（ジスペラル（Disperal）（登録商標）Ｐ２）を緩衝剤／修飾剤と組み合わせて、修飾された無機ナノ粒子組成物を生成する。
１．所望量のナノ粒子を極性溶媒に分散させる。
２．所望量の固体又は液体形態の所望の有機酸を、ナノ粒子の分散液に加える。
３．任意の補助成分、すなわち、任意の界面活性剤、着色剤を、所望の濃度で加える。
【００４２】
トップダウン（top down）合成では、大きな粒子状の金属オキシ水酸化物質を所望の緩衝剤／修飾剤と組み合わせて、修飾された無機ナノ粒子を生成する。金属オキシ水酸化物は、固体又は液体中の分散物として、固体又は溶液の形態の緩衝剤／修飾剤組成物と組み合わせることができる。得られる組成物を、少なくとも数分間にわたって室温以上で加熱することができる。例えば、ナノ粒子状のオキシ水酸化アルミニウム（カタパール（Catapal）（登録商標）Ｂ）を緩衝剤／修飾剤と組み合わせて、修飾された無機ナノ粒子組成物を生成する。以下の実施例は、トップダウン法による、重量比２：１の組成のアミノカプロン酸：金属オキシ水酸化物の合成を示す。
１．１Ｌ丸底フラスコ内で、４０．００ｇの６−アミノカプロン酸を４００ｍＬの脱イオン（ＤＩ）Ｈ2Ｏに溶解させ、組成物のｐＨを濃ＨＣｌで２．０＜ｘ＜２．５に調節する。
２．酸溶液を攪拌しながら、２０．００ｇの金属オキシ水酸化物をゆっくり加える。
３．金属オキシ水酸化物が完全に分散するまで素早く攪拌する（約２０〜６０分）。
４．得られる混合物を、６０００ｒｐｍ、４℃で、６０分間遠心分離させる。この結果、３相、すなわち、過剰な酸を含有する透明な液体、混濁したアルモキサンゲル（alumoxane gel）、淡黄色の未反応の金属オキシ水酸化物固体の系が得られる。
５．１Ｌ丸底フラスコ内で液体とゲル相を組み合わせ（漏斗を使用する、漏斗はＥｔＯＨですすぐ）、振盪させて物質を再分散させる。
６．真空下で回転蒸発（rotovap）させて乾固させる（１００ｒｐｍ、４０℃の湯浴から始め、液体の半分が蒸発した後で７０℃まで上昇させる）。
７．試料を真空オーブン内で乾燥させる。
８．フラスコから乾燥生成物を取り出し、乳鉢及び乳棒を使用して生成物をすりつぶして粉末にする。
９．これで、カルボン酸／緩衝剤で修飾されたナノ粒子の固体形態が、固体又は流体形態に処方される準備のできた状態になる。
【００４３】
本発明の特定の実施形態について記載したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明の様々な変更及び修正を実施できることが、当業者には明らかである。さらに、本発明をその特定の実施形態に関連して説明したが、これが説明を目的とするものであって、制限しようとするものではなく、本発明の範囲が、従来技術が容認するのと同じほど広範に解釈されるべき添付の特許請求の範囲によってのみ定義されることを理解すべきである。
【国際調査報告】
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