JP2019119879A - 起泡性洗浄剤組成物 - Google Patents
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特許文献1には、固体で水に溶解して過酸化水素を遊離する化合物100重量部に対し、固体で水に溶解して次亜塩素酸を遊離する化合物を5〜500重量部と、アルカリビルダーを10〜1000重量部並びに前記過酸化水素を遊離する化合物と次亜塩素酸を遊離する化合物の合計量に対して酸化硼素を0.1〜10重量%量含有する起泡性組成物とした全自動洗濯機の洗浄剤が開示されている。
この際、固体で水に溶解して過酸化水素を遊離する化合物と、固体で水に溶解して次亜塩素酸を遊離する化合物の混合割合は、過酸化水素を遊離する化合物100重量部に対して次亜塩素酸を遊離する化合物5〜500重量部が好ましい旨記載されている。
このような排水口洗浄製剤は、ミクロで均一な持続性のある泡を洗浄液の液面より上部に生成させるために、活性剤として知られているα−オレフィンスルホン酸塩又は高級アルコールの硫酸エステル塩を極少量配合することが記載されている。
また、最適な起泡量を確保するための過酸化水素付加物の単独又は2種以上の併用の配合率は、ジクロロイソシアヌル酸アルカリ金属塩100重量部に対して10〜500重量部であることが記載されている。
また、このような起泡性洗浄剤を温度の低い水に投入した場合には、固形塩素剤と過酸化水素付加物が速やかに反応し起泡することに伴い、起泡時の水温が上昇し、低温の水に投入した際にも起泡力が低下せず、漂白力が優れることを見出した。
第1の発明は、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム及び過炭酸ナトリウムを含有する起泡性洗浄剤組成物であって、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムは目開き355μmの篩を通過しない粒子が50〜80重量%かつ355μmの篩を通過し150μmの篩を通過しない粒子が20〜50重量%の範囲であり、過炭酸ナトリウムは目開き355μmの篩を通過しない粒子が3〜85重量%かつ355μmの篩を通過し150μmの篩を通過しない粒子が15〜97重量%の範囲であり、起泡性洗浄剤組成物におけるジクロロイソシアヌル酸ナトリウムの配合割合X重量%と過炭酸ナトリウムの配合割合Y重量%が、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムと過炭酸ナトリウムのモル当量係数をMとした場合に、X−Y×M>0かつX+Y>50であることを特徴とする起泡性洗浄剤組成物である。
第2の発明は、更に0.5≦X/Y≦2.0であることを特徴とする第1の発明に記載の起泡性洗浄剤組成物である。
第3の発明は固形の陰イオン界面活性剤を更に含有することを特徴とする第1の発明又は第2の発明に記載の起泡性洗浄剤組成物である。
目開き355μmの篩を通過しない粒子が80重量%を超えると、ミキサーで撹拌混合した後に水に投入した際の初期に充分な泡量が得られず、50重量%を下回った場合は粒径の小さい粒子が多くなるため、流動性や保存安定性の観点から取扱いが困難となる。
150μmの篩を通過しない粒子が20重量%を下回り、150μmを通過する粒子が相対的に増えると、静電気や僅かな空気の流れの影響で飛散しやすくなり、取扱いが困難となる。一方、50重量%を上回った場合は、355μmの篩を通過しない粒子が50重量%を下回ることを意味し、流動性や保存安定性から取扱いが困難となる。
なお、ミキサーとしては、特に限定されないが、例えばSVミキサー(神鋼環境ソリューション社製)、ナウタミキサー(ホソカワミクロン社製)、ヘンシェルミキサー(FMミキサ)(日本コークス工業社製)、ロッキングミキサー(愛知電機社製)、ポットミキサー(光洋機械産業社製やアズワン社製等)、リボンブレンダー(ダルトン社製)、レーディゲミキサー(中央機工社製)等が使用できる。
目開き355μmの篩を通過しない粒子が3〜85重量%である場合には、ミキサーで撹拌混合した後に水に投入した際の初期の泡量がほとんど低下しないため好ましく、3〜15重量%の範囲であればより水に投入した際の初期の泡量が低下しないため更に好ましい。目開き355μmの篩を通過しない粒子が3重量%を下回った場合には粒径の小さい粒子が多くなるため、流動性や保存安定性の観点から取扱いが困難となる。
一方、150μmの篩を通過しない粒子が15重量%を下回り、150μmを通過する粒子が相対的に増えると、静電気や僅かな空気の流れの影響で飛散しやすくなり、取扱いが困難となるため好ましくない。一方、150μmの篩を通過しない粒子が97重量%を上回った場合は、355μmの篩を通過しない粒子が3重量%を下回ることを意味し、流動性や保存安定性から取扱いが困難となる。
<数式1>
有効塩素含有量(%)=a×f×0.35452/b
a:滴定に要した0.1Nチオ硫酸ナトリウム溶液(ml)
b:試料(g)
f:0.1Nチオ硫酸ナトリウム溶液のファクター
有効酸素含有量(%)=a×f×0.08000/b
a:滴定に要した0.1Nチオ硫酸ナトリウム溶液(ml)
b:試料(g)
f:0.1Nチオ硫酸ナトリウム溶液のファクター
なお、炭酸ナトリウム1分子に1.5分子の過酸化水素が付加している過炭酸ナトリウムの理論上の有項酸素含有量は15.3%である。
HClO+H2O2 → HCl+H2O+O2 ・・・(I)
ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムの分子量は220.0であり、過炭酸ナトリウムの分子量が157.0であるため、3mol(660g)のジクロロイソシアヌル酸ナトリウムから生じる次亜塩素酸と過不足無く反応するように過酸化水素を放出するために必要な過炭酸ナトリウムは4mol(628g)となる。このような場合には、当量モルの次亜塩素酸と過酸化水素を得るためのジクロロイソシアヌル酸ナトリウムと過炭酸ナトリムの重量比は1.051:1と考えることができる。
M=1.051×s/15.3×64.5/t
M:ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムと過炭酸ナトリウムのモル当量係数
s:過炭酸ナトリウムの実際の有効酸素含有量(%)
t:ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムの実際の有効塩素含有量(%)
例えば、実際の有効塩素含有量が64.0%のジクロロイソシアヌル酸ナトリウムと実際の有効酸素含有量が11.8(%)の過炭酸ナトリウムを用いる場合のジクロロイソシアヌル酸ナトリウムと過炭酸ナトリウムのモル当量係数Mは0.817と算出される。即ち、Xgのジクロロイソシアヌル酸ナトリウムから生じる次亜塩素酸と有効酸素含有量が11.8%の過炭酸ナトリウムYgから生じる過酸化水素が当量モルであるときX−Y×M(0.817)=0となる。なお、X及びYが起泡性洗浄剤組成物中の配合割合重量%で表示された場合も同様の関係が成り立つ。
X−Y×Mの値が0以下になると、起泡性洗浄剤組成物の水溶液には次亜塩素酸が存在しないこととなり、充分な殺菌・漂白作用が得られない。X−Y×Mの値が0より大きければ次亜塩素酸が存在するため好ましいが、X−Y×Mの値が1より大きければより高濃度の次亜塩素酸が残存するためより好ましく、X-Y×Mの値が10より大きければ更に高濃度の次亜塩素酸が残留するため更に好ましい。
またX+Yの値が50以下となると、固形塩素剤と過酸化水素付加物の反応により生じる酸素ガス量が不十分となり、十分な起泡量を得られない。また、固形塩素剤と過酸化水素付加物が反応して酸素ガスを生じる反応が発熱反応であるために、X+Yが50以下となると、起泡時の水温が上昇して低温の水に投入した際の起泡力が低下しないという本発明の効果が充分に得られない。従ってX+Yの値は50より大きいことが好ましく、60より大きいことがより好ましく、70より大きいことが更に好ましく、80より大きいことがより更に好ましい。
また、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムと過炭酸ナトリウムの配合比(X/Y)は、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム及び過炭酸ナトリウムの反応性の観点からジクロロイソシアヌル酸ナトリウムと過炭酸ナトリウムの配合比が0.5以上2.0以下の範囲であれば好ましく、0.8以上1.3以下の範囲であることがより好ましく、1.0以上1.2未満の範囲であることが更に好ましい。X/Yが大きすぎる場合はジクロロイソシアヌル酸ナトリウムの配合量に対する過炭酸ナトリウムの配合量が少なくなるために、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムと過炭酸ナトリウムの配合量の合計が同じ場合であっても、水に溶解した後の有効塩素濃度は高くなる一方で発泡が相対的に少なくなり好ましくない。また、X/Yが小さすぎる場合はジクロロイソシアヌル酸ナトリウムの配合量に対する過炭酸酸ナトリウムの配合量が多くなるために水に溶解した後の有効塩素濃度が消失することに加えて発泡が相対的に少なくなるため好ましくない。
アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルファオレフィンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム等の常温常圧下で固体の陰イオン界面活性剤が配合し易さや取扱い性の観点から好ましく、これらを組み合わせて用いても良い。泡のきめ細かさや泡もちの良さからアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが更に好ましい。なお、固形の陰イオン界面活性剤としてはこれらの常温常圧下で固体の陰イオン界面活性剤であることが好ましい。
また、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムとしては、アルキル基が直鎖でも分枝を有していても良く、アルキル基の炭素数は陰イオン界面活性剤として機能を損なわない範囲であれば特に限定されないが、入手のし易さや環境負荷が少ないという観点からアルキル基の炭素数が10〜14である直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが特に好ましい。
泡の持続性に優れるという観点から、カラギーナン、グアガム、ローカストビーンガム、アルギン酸、アルギン酸のアルカリ金属塩、デキストリン、キサンタンガム、ペクチン、デンプンあるいはこれらの誘導体等の多糖類や、ヘクトライト等の粘土状鉱物を配合することが好ましく、入手のし易さや取扱いの容易さの観点から、カラギーナン、グアガム、ローカストビーンガム、キサンタンガム、ヘクトライトが更に好ましい。
・ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム:四国化成工業社製、商品名「ネオクロール60G」(有効塩素含有量64.0%)
・ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム:四国化成工業社製、商品名「ネオクロール60MG」(有効塩素含有量64.0%)
・過炭酸ナトリウム:ADEKA社製、商品名「PC‐2」(有効酸素含有量11.8%)
・過炭酸ナトリウム:保土谷化学社製、商品名「PC‐F」(有効酸素含有量11.8%)
・過炭酸ナトリウム:保土谷化学社製、商品名「PC‐A」(有効塩素含有量11.8%)
・過炭酸ナトリウム:ADEKA社製、商品名「PC‐1」(有効酸素含有量11.8%)
・過炭酸ナトリウム:ADEKA社製、商品名「CPC‐A」(有効酸素含有量11.8%)
・酸化ホウ素:新日本電工社製
・アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム:ライオンスペシャリティケミカルスLSC社製、商品名「ライポンPS−260」
・グアガム:三晶社製、商品名「ネオビスコG」
・ヘクトライト:BYK Additives(ビックケミー・ジャパン)社製、商品名「ラポナイトRDS」
・炭酸ナトリウム:トクヤマ社製
・重炭酸ナトリウム:トクヤマ社製
・過炭酸ナトリウム:日本パーオキサイド社製
・コハク酸:日本触媒社製
・フマル酸:三井化学社製
・ポリオキシエチレンラウリルエーテル:ADEKA社製、商品名「アデカトールLA50」
・ラウリル硫酸ナトリウム:新日本理化社製、商品名「シノリン90TK−N」
[ポットミキサー]
・アズワン社製 型番PM−01
[篩振とう機]
・レッチェ社製「AS200CONTROL」
粒度が異なるジクロロイソシアヌル酸ナトリウム(ネオクロール60G、ネオクロール60MG)と、粒度違いの過炭酸ナトリウム(CPC‐A、PC‐2、PC‐1、PC‐F、PC‐A)の組み合わせを変えて、表2に記載した通りの配合組成及び配合率(配合割合)(重量%)で起泡性洗浄剤組成物を調製した。
各配合物200gを、2L容量のポット(容器)を装着したポットミキサーで、回転数56rpmで180分撹拌混合した。なお、比較試験として袋に同配合組成同配合率の起泡性洗浄剤組成物を入れて、手で1〜2分良く振ってブレンドしたサンプルについても同様の試験を実施した。
メスシリンダーに25℃の水400mlを入れ、その中にポットミキサーで180分混合した後の組成物20gを投入した。
同様に比較試験として、手で1〜2分良く振ってブレンドしたサンプルを用いてメスシリンダーに25℃の水道水400mlを入れ、起泡性洗浄剤組成物20gを投入した。
起泡量をメスシリンダーのメモリから、目視で読みとった。(例;メモリ1800mlまで泡が到達した場合、水400mlを差引いた1600mlが泡量となる)。
薬剤投入後、2分、5分、10分、20分、30分経過後の泡量(ml)を記録した。また、記録した泡量の中で最大泡量を100%とした場合の各測定時間の泡量の割合%を算出した。薬剤投入後2分後の泡量の割合%を初期起泡量とした。
ポットミキサーで180分間ブレンドした組成物の起泡量の推移を30分間観察し、30分間の泡量の推移の中で最大泡量を100%とした場合、薬剤投入2分後の泡量の割合%(初期起泡量)が90%以上の場合でかつ、組成物を手で1〜2分良く振ってブレンドした場合の初期発泡量に対してポットミキサーで180分間ブレンドした場合の初期発泡量の比率(初期発泡比率)が90%以上の場合を合格とした。ポットミキサーで180分間ブレンドした組成物の起泡量の推移を30分間観察し、30分間の泡量の推移の中で最大泡量を100%とした場合、薬剤投入2分後の泡量の割合%(初期起泡量)が90%以上であれば、組成物をミキサーで撹拌混合した場合であっても、初期発泡量が最大泡量に近い量まで迅速に到達することを意味するので好ましい。また、手で1〜2分良く振ってブレンドした組成物の初期発泡量に対してポットミキサーで180分間ブレンドした組成物の初期発泡量が90%以上であれば、組成物をミキサーで撹拌混合した場合であっても、手で1〜2分良く振ってブレンドした場合と比べて初期発泡量が劣化しないことを意味するので好ましい。また、本試験において、組成物を手で1〜2分良く振ってブレンドした場合の初期発泡量(ml)とポットミキサーで180分間ブレンドした場合の初期発泡量(ml)がいずれも1000mlを超えている場合は発泡量が多く洗浄対象物の隅々まで泡がいきわたるため好ましく、いずれも1400mlを超えている場合は更に発泡量が多いため更に好ましい。
ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムとしてネオクロール60MG、過炭酸ナトリウムとしてPC−F、酸化ほう素、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、グアガム、ヘクトライトを表2に示した配合組成及び配合率(重量%)となるように混合し、各配合物200gを、2L容量のポット(容器)を装着したポットミキサーで、回転数56rpmで180分混合した。なお、比較試験として実施例1と同じ配合組成の起泡性洗浄剤組成物を、ミキサーを使用せずに手で1〜2分良く振ってブレンドしたサンプルを調製した。ネオクロール60MGの有効塩素含有量は64.0%であり、PC−Fの有効酸素含有量(%)は11.8%であり、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムと過炭酸ナトリウムのモル当量係数(M)はM=0.817であった。これらの起泡性洗浄剤組成物のX−Y×M及びX+Yは表2に示した通りであった。
続いて、この起泡性洗浄剤組成物の泡量の測定試験を行ったところ、起泡量(ml)の結果は表3に示したとおりであった。また、起泡量の推移を30分間観察し、30分間の泡量の推移の中で最大泡量を100%とした場合の各測定時間の泡量の割合%は表4の通りであった。ポットミキサーで180分混合した場合も、ミキサーを使用せずに手で1〜2分良く振ってブレンドした場合も、初期起泡量が90%以上であり、かつ、ミキサーを使用せずに手で1〜2分良く振った場合の初期発泡量に対してポットミキサーで180分混合した場合の初期発泡量(初期発泡比率)が90%以上であった。従って泡量測定試験は合格と判定した。
実施例1と同様にして、表2に記載の配合組成及び配合率(重量%)を有する起泡性洗浄剤組成物を調製した。これらの起泡性洗浄剤組成物のX−Y×M及びX+Yは、表2に示した通りであった。また、代表値として実施例5の起泡性洗浄剤組成物の平均粒子径は309μmであり、実施例7の起泡性洗浄剤組成物の平均粒子径は387μmであった。実施例1〜10のいずれの起泡性洗浄剤組成物の平均粒子径も100μm〜600μmの範囲内であった。泡量の測定試験の結果は表3及び表4記載の通りであった。いずれの実施例においても、ポットミキサーで180分混合した場合も、ミキサーを使用せずに手で1〜2分良く振ってブレンドした場合も、初期起泡量が90%以上であり、かつ、ミキサーを使用せずに手で1〜2分良く振った場合の初期発泡量に対してポットミキサーで180分混合した場合の初期発泡量(初期発泡比率)が90%以上であった。従って、泡量判定試験は合格と判定した。
実施例1の場合と同様にして、表5に記載の組成を有する起泡性洗浄剤組成物を調製した。ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムと過炭酸ナトリウムのモル当量係数MはM=0.817であり、これらの起泡性洗浄剤組成物のX−Y×M及びX+Yは表5に示した通りであった。泡量の測定試験の結果は表6及び表7記載の通りであった。いずれの比較例においても、ポットミキサーで180分混合した場合の初期起泡量はいずれも90%未満であった。そのため、ポットミキサーで180分混合した場合の初期起泡量が90%以上であることとミキサーを使用せずに手で1〜2分良く振った場合の初期発泡量に対してポットミキサーで180分混合した場合の初期発泡量(初期発泡比率)が90%以上であること、の両方を満たす事は出来なかった。従って、泡量判定試験は不合格と判定した。
1Lビーカーに200mLの予め所定の温度(0℃、5℃、15℃、25℃、40℃)に調整した水を入れ、水に浸る位置に温度計を設置し、実施例5で、ポットミキサーで180分混合して調製した起泡性洗浄剤組成物20gを投入し、投入してからの経過時間が1分後、2分後、5分後、10分後、20分後、30分後の泡の温度を測定した結果は、表9に示した通りであった。なお、ここでの泡の温度とは、発泡している状態の水と起泡性洗浄剤組成物の混合物の温度を意味する。また、起泡性洗浄剤組成物を投入してからの経過時間が1分後、2分後、5分後、10分後、20分後、30分後の泡量(ml)は表10の通りであった。なお、実験時の室温は24℃であった。いずれの水温の試験でも起泡性洗浄剤組成物を投入してから1分後に温度上昇が観察された。更に、いずれの水温の試験でも泡量に大きな差がなく、いずれの水温でも起泡性洗浄剤組成物投入後1分後の泡量が1000mlを越えており、水温に依存することなく泡量を維持した。
実施例5、実施例6、実施例10で調製した起泡性洗浄剤組成物(ポットミキサーで180分混合撹拌したもの)及び比較例8で調製した起泡製洗浄剤組成物(ポットミキサーで180分混合撹拌したもの)を用いて、前記の[泡量の測定試験]において30分経過後の起泡性洗浄剤組成物の水溶液をそれぞれ200ml容量のガラスビーカーに50mlを入れ、5cm×5cmの紅茶で染色した綿布(STC EMPA 167 日本資材(株)製)を全体が浸かるように浸漬し、室温で5分間静置した。コントロール試験として起泡性洗浄剤組成物を含まない水道水50mlを用いて同様の試験を実施した。静置後に綿布を水道水ですすいだ後、50℃のオーブン内で1時間乾燥させた。
コントロール試験の紅茶で汚染した綿布と、起泡性洗浄剤組成物の水溶液に浸漬した紅茶で汚染した綿布を目視により比較し、コントロール試験の場合よりも明らかに漂白されていると判断される場合を合格と判定し、色調に変化が無く漂白効果が認められない場合を不合格と判定したところ、結果は表11の通りであった。実施例5、実施例6、実施例10で調製した起泡性洗浄剤組成物の水溶液は高い漂白効果を有していた。一方、比較例8で調製した起泡性洗浄剤組成物の水溶液は、漂白効果が認められなかった。これは、実施例5の起泡性洗浄剤組成物のX−Y×Mが12.0であり、0より大きい値であるのに対し、比較例8の起泡性洗浄剤組成物が0以下の値であることによると考えられた。
Claims (3)
- ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム及び過炭酸ナトリウムを含有する起泡性洗浄剤組成物であって、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムは目開き355μmの篩を通過しない粒子が50〜80重量%かつ355μmの篩を通過し150μmの篩を通過しない粒子が20〜50重量%の範囲であり、過炭酸ナトリウムは目開き355μmの篩を通過しない粒子が3〜85重量%かつ355μmの篩を通過し150μmの篩を通過しない粒子が15〜97重量%の範囲であり、起泡性洗浄剤組成物におけるジクロロイソシアヌル酸ナトリウムの配合割合X重量%と過炭酸ナトリウムの配合割合Y重量%が、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムと過炭酸ナトリウムのモル当量係数をMとした場合に、X−Y×M>0かつX+Y>50であることを特徴とする起泡性洗浄剤組成物。
- 更に、0.5≦X/Y≦2.0であることを特徴とする請求項1記載の起泡性洗浄剤組成物。
- 固形の陰イオン界面活性剤を更に含有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の起泡性洗浄剤組成物。
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