JP7308010B2 - 表面平滑化剤 - Google Patents

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本発明は、衛生陶器用の表面平滑化剤に関する。具体的には、便器等の衛生陶器の表面を平滑化して、汚れの付着を抑制し得る、衛生陶器の表面平滑化剤に関する。
従来、容易に便器等の衛生陶器の表面を清浄に保ち、美観を高く保つ観点から、種々の洗浄剤が開発され使用されている。例えば、水洗トイレの場合、フラッシュ時に、フラッシュ水と混合して便器内に流れることにより、便器内を洗浄し得る水洗トイレ用洗浄剤が知られている(特許文献1)。このような洗浄剤は、高い洗浄力を有し、使用が容易であるため広く利用されている。
一方、衛生陶器の表面への汚れの付着を抑制するために、当該表面を平滑にすることが知られている。例えば、特許文献2には、衛生陶器の釉薬層表面の表面粗さが一定以下であると、表面の凹凸に汚れが付着しにくくなり、付着汚れに対するセルフクリーニング機能が向上することが開示されている。
しかしながら、衛生陶器の表面の汚れがひどく、前述のような洗浄剤では汚れが十分に落ちない場合に、酸、アルカリ等の洗剤をタワシやブラシに付けて強くこすって洗浄すると、衛生陶器の表面に小さな傷がついて表面が平滑でなくなり、汚れが再び付着しやすくなるといった問題があった。
また、第4級アンモニウム塩型界面活性剤等のカチオン性界面活性剤は、除菌作用があり、黒ずみ等の微生物由来の汚れを防ぐ目的でトイレ用洗浄剤に配合されている。しかしながら、カチオン性界面活性剤は、硬質表面に対する水接触角を大きくする作用があり、その結果、特に脂質汚れを付着され易くするという欠点がある。
特開2000-273486号公報 特開2000-257139号公報
本発明の目的の一つは、簡便に衛生陶器の表面を平滑化することができる、表面平滑化剤を提供することである。また、本発明の他の目的は、カチオン性界面活性剤を含んでいながらも、衛生陶器の表面に対する汚れの付着防止効果に優れた表面平滑化剤を提供することである。
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を行ったところ、少なくともノニオン性界面活性剤を含有し、界面活性剤濃度が14ppmとなるように調製した希釈液中に、表面の算術平均粗さRaが14nmの衛生陶器の薄板片を、10秒間浸漬し、引き上げて50秒間保持する操作を6回繰り返すことにより、前記衛生陶器の薄板片の表面の算術平均粗さが10nm以下となり得ることを見出した。また、そのような表面粗さとなることにより、汚れの付着を抑制できることを見出した。
更に、前記算術平均粗さを満たす表面平滑化剤において、カチオン性界面活性剤を含有させると、操作後に衛生陶器の薄板片の表面の水接触角が65°以上になるにもかかわらず、衛生陶器の表面に対する汚れ(特に、糞便等の脂質汚れ)の付着を効果的に防止できることを見出した。
本発明は、これらの知見に基づいて更に検討を重ねることにより完成したものである。
即ち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項1. ノニオン性界面活性剤を含有し、
下記(1)~(4)の操作を行った後に、衛生陶器の薄板片の表面の算術平均粗さRaが10nm以下になる、衛生陶器用の表面平滑化剤。
[操作]
(1)界面活性剤の濃度が14ppmとなるように表面平滑化剤を水に希釈した表面平滑化剤希釈液を準備する。また、算術平均粗さRaが14nmの衛生陶器の薄板片を準備する。
(2)衛生陶器の薄板片を、表面平滑化剤希釈液に10秒間浸漬した後に取り出す。
(3)表面平滑化剤希釈液から取り出した状態で衛生陶器の薄板片を50秒間保持する。
(4)前記(2)及び(3)の操作を合計6回繰り返し行う。
項2. カチオン性界面活性剤を含有する、項1に記載の表面平滑化剤。
項3. アニオン性界面活性剤を含有する、項1に記載の表面平滑化剤。
項4. 前記(1)~(4)の操作を行った後に、衛生陶器の薄板片の表面の水接触角が65°以上になる、項2に記載の表面平滑化剤。
項5. ノニオン性界面活性剤が、界面活性剤総量100重量部に対して3~100重量部である、項1~4のいずれかに記載の表面平滑化剤。
項6. トイレ便器表面への便付着の防止用途に使用される、項1~5のいずれかに記載の表面平滑化剤。
項7. 項1~5のいずれかに記載の表面平滑化剤の希釈液を衛生陶器表面に流水する、衛生陶器表面の平滑化方法。
本発明によれば、便器等の衛生陶器の表面を平滑化し得る表面平滑剤を提供することができる。また、本発明の表面平滑化剤は、便器等の衛生陶器表面の微細な凹凸を平滑化することができるので、当該表面への汚れの付着を抑制することができる。
また、本発明の一態様によれば、カチオン性界面活性剤を含有することにより衛生陶器表面の水接触角が大きくなっても、衛生陶器表面の平滑化によって汚れの付着を効果的に防止できるので、衛生陶器表面への汚れの付着防止作用と共に、カチオン性界面活性剤に基づく除菌作用を効果的に発揮させることもできる。
実施例で使用した未処理の陶器パネルの表面のAFM画像である。 実施例1の表面平滑化剤で処理した陶器パネルの表面のAFM画像である。 実施例2の表面平滑化剤で処理した陶器パネルの表面のAFM画像である。 実施例3の表面平滑化剤で処理した陶器パネルの表面のAFM画像である。
1.表面平滑剤
本発明の衛生陶器用の表面平滑剤は、ノニオン性界面活性剤を含有し、下記(1)~(4)の操作を行った後に、衛生陶器の薄板片の表面の算術平均粗さRaが10nm以下になることを特徴とする。
[操作]
(1)界面活性剤の濃度が14ppmとなるように表面平滑化剤を水に希釈した表面平滑化剤希釈液を準備する。また、算術平均粗さRaが14nmの衛生陶器の薄板片を準備する。
(2)衛生陶器の薄板片を、表面平滑化剤希釈液に10秒間浸漬した後に取り出す。
(3)表面平滑化剤希釈液から取り出した状態で衛生陶器の薄板片を50秒間保持する。
(4)前記(2)及び(3)の操作を合計6回繰り返し行う。
以下に本発明の表面平滑剤について詳述する。
[界面活性剤]
ノニオン性界面活性剤
本発明の表面平滑剤は、界面活性剤として、少なくともノニオン性界面活性剤を含む。ノニオン性界面活性剤を含むことにより、便器等の衛生陶器の表面を平滑化することができる。
本発明において使用するノニオン性界面活性剤は、後述する表面平滑化特性を備えさせ得ることを限度として特に制限されず、公知のノニオン性界面活性剤を使用することができる。ノニオン性界面活性剤としては、具体的には、モノステアリン酸グリセリル、自己乳化型モノステアリン酸グリセリル、モノイソステアリン酸グリセリル等のグリセリン脂肪酸エステル;モノステアリン酸POEグリセリル、モノオレイン酸POEグリセリル等のポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル;モノステアリン酸ジグリセリル、トリステアリン酸テトラグリセリル、ペンタステアリン酸デカグリセリル等のポリグリセリン脂肪酸エステル;モノラウリン酸ソルビタン、セスキステアリン酸ソルビタン、モノオレイン酸ソルビタン等のソルビタン脂肪酸エステル;モノヤシ脂肪酸POEソルビタン、トリステアリン酸POEソルビタン、トリオレイン酸POEソルビタン等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル;モノラウリン酸POEソルビット、テトラオレイン酸POEソルビット等のポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル;モノラウリン酸ポリエチレングリコール、モノステアリン酸ポリエチレングリコール、モノオレイン酸ポリエチレングリコール、ジステアリン酸ポリエチレングリコール等のポリエチレングリコール脂肪酸エステル;プロピレングリコールモノラウリン酸エステル、プロピレングリコールモノミリスチン酸エステル等のアルキレングリコールモノ脂肪酸エステル類;グリセリンモノドデシルエーテル、グリセリンモノセチルエーテル、グリセリンモノステアリルエーテル、ペンタエリスリトールモノドデシルエーテル等のアルキル多価アルコールエーテル;ポリオキシエチレンアルキルエーテル(ラウリルエーテル、POEセチルエーテル、POEステアリルエーテル等)、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル(POE・POPセチルエーテル、POE・POPデシルテトラデシルエーテル等)等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル;ポリオキシアルキレンブロックポリマー;POEノニルフェニルエーテル、POEオクチルフェニルエーテル、POE分鎖オクチルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル;POEステアリルアミン、POEオレイルアミン等のポリオキシエチレンアルキルアミン;ヤシ脂肪酸ジエタノールアミド、ラウリン酸ジエタノールアミド、パーム核油脂肪酸ジエタノールアミド等の脂肪酸アルカノールアミド;ラウリン酸メチルグルカミド、ヤシ脂肪酸メチルグルカミド等のアシルメチルグルカミド;その他アセチレングリコール、POEアセチレングリコール、POEラノリン、POEラノリンアルコール、POEヒマシ油、POE硬化ヒマシ油、POEフィトステロール、POEコレスタノール、POEノニルフェニルホルムアルデヒド縮合物、アルキルポリグルコシド等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。なお、POEはポリオキシエチレンを示し、POPはポリオキシプロプレンを示す。
なかでも、本発明におけるノニオン性界面活性剤としては、後述する表面平滑化特性を好適に備えさせることによって便器等の衛生陶器の表面の細かい傷を修復してより表面を平滑にすることができる点で、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンブロックコポリマーが好ましい。
本発明において使用されるポリオキシアルキレンアルキルエーテルの好適な例としては、下記一般式(1)で示される化合物(A)、及び一般式(2)で示される化合物(B)が挙げられる。
(化合物(A))
1-O-[(EO)a/(PO)b]-H (1)
[一般式(1)中、R1は炭素数8~11の直鎖状又は分岐状のアルキル基、EOはオキシエチレン基、POはオキシプロピレン基、aはEOの平均付加モル数で5≦a、bはPOの平均付加モル数で0≦b、[(EO)a/(PO)b]はEOとPOのランダム付加又はブロック付加を示す。]
一般式(1)中、R1は、炭素数8~11の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示す。R1として、好ましくは炭素数9~10の直鎖状又は分岐状のアルキル基、更に好ましくは炭素数10の直鎖状又は分岐状のアルキル基、特に好ましくは炭素数10の分岐状のアルキル基、特に好ましくはイソデシル基が挙げられる。
また、一般式(1)中、EOはオキシエチレン基を示す。また、aはEOの平均付加モル数を示し、a≧5である。EOの平均付加モル数aは、好ましくは5≦a≦30、更に好ましくは5≦a≦15が挙げられる。
また、一般式(1)中、POはオキシプロピレン基を示す。また、bはPOの平均付加モル数を示し、0≦bである。POの平均付加モル数bは、好ましくは0≦b≦15、更に好ましくは0≦b≦10が挙げられる。
また、一般式(1)中、[(EO)a/(PO)b]は、EOとPOのランダム付加又はブロック付加を示す。
化合物(A)のHLB値としては、好ましくは14.3以下、より好ましくは12.0~14.3、更に好ましくは12.8~13.9が挙げられる。なお、本明細書において、(A)成分のHLB値は、グリフィン法によって算出される値である。
化合物(A)に該当するポリオキシアルキレンアルキルエーテル型非イオン性界面活性剤については、例えば、「FINESURF D-1305」、「FINESURF D-1307」、「FINESURF NDB-1000」、「FINESURF D-65」、「FINESURF D-85」、「ワンダサーフ ID-1033」、「セフティカット ID-1055」、「セフティカット ID-1061」、「ワンダサーフ ID-90」(以上、青木油脂工業株式会社製)、「ナロアクティー ID70」(三洋化成工業株式会社製)、「ノイゲン LF-60X」、「ノイゲン LF-80X」、「ノイゲン SD-70」、「ノイゲン SD-80」(以上、第一工業製薬株式会社製)等が市販されており、本発明では、これらの市販品を使用することもできる。
(化合物(B))
2-O-[(EO)c/(PO)d]-H (2)
[一般式(2)中、R2は炭素数12~14の直鎖状又は分岐状のアルキル基、EOはオキシエチレン基、POはオキシプロピレン基、cはEOの平均付加モル数で1≦c、dはPOの平均付加モル数で1≦d、[(EO)c/(PO)d]はEOとPOのランダム付加又はブロック付加を示す。]
一般式(2)中、R2は、炭素数12~14の直鎖状又は分岐状のアルキル基を示す。R2として、好ましくは炭素数12~13の直鎖状又は分岐状のアルキル基が挙げられる。
また、一般式(2)中、EOはオキシエチレン基を示す。また、cはEOの平均付加モル数を示し、1≦cである。EOの平均付加モル数cは、好ましくは1≦c≦30、更に好ましくは5≦c≦25が挙げられる。
また、一般式(2)中、POはオキシプロピレン基を示す。また、dはPOの平均付加モル数を示し、1≦dである。POの平均付加モル数dは、好ましくは1≦d≦15、更に好ましくは1≦d≦10が挙げられる。
また、一般式(2)中、[(EO)c/(PO)d]は、EOとPOのランダム付加又はブロック付加を示す。
化合物(B)に該当するポリオキシアルキレンアルキルエーテル型非イオン性界面活性剤については、例えば、「サンノニック FN140」(三洋化成工業株式会社製)、「ワンダサーフ 140」、「ワンダサーフ S-1400」(以上、青木油脂工業株式会社製)、「ノイゲン TDX-120D」(第一工業製薬株式会社製)等が市販されており、本発明では、これらの市販品を使用することもできる。
本発明において使用されるポリオキシアルキレンブロックコポリマーの好適な例としては、下記一般式(2)で示される化合物(C)が挙げられる。
(化合物(C))
H-O-[(EO)e/(BO)f/(PO)g/(BO)h/(EO)i]-H (3)
[一般式(3)中、EOはオキシエチレン基、BOはオキシブチレン基、POはオキシプロピレン基、e、iはEOの平均付加モル数で1≦e、1≦i、f、hはBOの平均付加モル数で1≦f、1≦h、gはPOの平均付加モル数で1≦g、[(EO)e/(BO)f/(PO)g/(BO)h/(EO)i]はEOとBOとPOのランダム付加又はブロック付加を示す。]
一般式(3)中、EOはオキシエチレン基を示す。e、iはEOの平均付加モル数を示し、1≦e、1≦iである。
また、一般式(3)中、BOはオキシブチレン基を示す。f、hはEOの平均付加モル数を示し、1≦f、1≦hである。
また、一般式(3)中、POはオキシプロピレン基を示す。また、gはPOの平均付加モル数を示し、1≦gである。
また、一般式(3)中、[(EO)e/(BO)f/(PO)g/(BO)h/(EO)i]は、EOとPOのランダム付加又はブロック付加を示す。
本発明におけるノニオン性界面活性剤としては、後述する表面平滑化特性を好適に備えさせ得るという観点から、好ましくは前記化合物(A)、化合物(B)、及び化合物(C)よりなる群から選択される少なくとも一種が挙げられる。
本発明の表面平滑化剤におけるノニオン性界面活性剤の含有量は、使用するノニオン性界面活性剤の種類や衛生陶器の表面に適用される際の希釈倍率等に応じて後述する表面平滑化特性を備えさせ得る範囲で適宜設定すればよいが、通常0.1~80重量%、好ましくは1~70重量%、より好ましくは2~60重量%が挙げられる。
カチオン性界面活性剤
本発明の表面平滑化剤は、後述する表面平滑特性を充足させることを限度として、カチオン性界面活性剤を含んでいてもよい。カチオン性界面活性剤には除菌作用があり、本発明の表面平滑化剤にカチオン性界面活性剤を含有させることによって、黒ずみ等の微生物由来の汚れが衛生陶器表面に付着するのを抑制する効果を具備させることが可能になる。カチオン性界面活性剤は、衛生陶器表面の水接触角を大きくする作用があるため、従来技術では、カチオン性界面活性剤の配合は、却って汚れが付着し易くなる一因になっていたが、本発明の表面平滑化剤では、衛生陶器表面の水接触角が大きくなっても、後述する表面平滑化特性を備えることによって、汚れの付着を効果的に抑制することが可能になっている。
本発明で使用されるカチオン性界面活性剤の種類については、特に制限されないが、例えば、塩化セチルトリメチルアンモニウム、塩化ステアリルトリメチルアンモニウム、塩化ジステアリルトリメチルアンモニウム、塩化セチルピリジニウム、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム、塩化ジデシルジメチルアンモニウム、塩化ベンゼトニウム、塩化ベンザルコニウム、ジデシルジメチルアンモニウムアジペート等の第4級アンモニウム塩型界面活性剤;ステアリン酸ジエチルアミノエチルアミドグルタミン酸塩、ラノリン脂肪酸ジエチルアミノエチルアミドグルタミン酸塩等のアミドアミン塩型カチオン性界面活性剤;ラウリン酸アミドグアニジン塩酸塩等が挙げられる。これらのカチオン性界面活性剤は、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。
なかでも、除菌作用と汚れ付着防止作用とを好適に兼ね備えさせるという観点から、好ましくは、第4級アンモニウム塩型界面活性剤、更に好ましくは塩化ジデシルジメチルアンモニウムが挙げられる。また、このような第4級アンモニウム塩型界面活性剤を配合することによって、後述する水接触角特性を好適に充足させることもできる。
本発明の表面平滑化剤にカチオン性界面活性剤を含有させる場合、その含有量は、後述する表面平滑特性を充足させることを限度として、使用するカチオン性界面活性剤の種類や衛生陶器の表面に適用される際の希釈倍率等に応じて適宜設定すればよいが、通常0.01~60重量%、好ましくは0.1~50量%、より好ましくは1~40重量%が挙げられる。
本発明の表面平滑化剤にカチオン性界面活性剤を含有させる場合、ノニオン性界面活性剤とカチオン性界面活性剤の含有量比については、前述する両界面活性剤の含有量に応じて定まるが、例えば、ノニオン性界面活性剤1重量部に対してカチオン性界面活性剤が好ましくは0.01~5重量部、より好ましくは0.1~3重量部、更に好ましくは0.1~1重量部が挙げられる。
他の界面活性剤
本発明の表面平滑剤は、後述する表面平滑特性を充足させることを限度として、前記界面活性剤以外に更に他の界面活性剤を含んでいてもよい。他の界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、両イオン性界面活性剤が挙げられる。なかでも、アニオン性界面活性剤が好ましく挙げられる。
アニオン性界面活性剤としては、具体的には、セッケン用素地、ラウリン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム、ヤシカリセッケン等の脂肪酸塩;POEラウリルエーテルカルボン酸塩、POP・POEエーテルミリスチン酸塩;高級アルキル硫酸エステル塩(例えばラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸カリウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン等)等のアルキルエーテルカルボン酸塩;POEラウリル硫酸トリエタノールアミン、POEラウリル硫酸ナトリウム等のアルキルエーテル硫酸エステル塩;ラウロイルサルコシンナトリウム、ラウロイル-N-メチル-β-アラニンナトリウム、N-ラウロイルグルタミン酸モノナトリウム、N-ステアロイルグルタミン酸ジナトリウム、N-ミリストイル-L-グルタミン酸モノナトリウム、N-パルミトイルアスパラギン酸ジエタノールアミン等のN-アシルアミン酸塩;N-ミリストイル-N-メチルタウリンナトリウム、ヤシ脂肪酸メチルタウリンナトリウム、ラウロイルメチルタウリンナトリウム、POEラウリルアミドエーテルスルホン酸ナトリウム等の高級脂肪酸アミドスルホン酸塩;POEオレイルエーテルリン酸ナトリウム、POEステアリルエーテルリン酸、POEラウリルアミドエーテルリン酸ナトリウム等のリン酸エステル塩;ジ-2-エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム、モノラウロイルモノエタノールアミドポリオキシエチレンスルホコハク酸ナトリウム、ラウリルポリプロピレングリコールスルホコハク酸ナトリウム等のスルホコハク酸塩;リニアドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、リニアドデシルベンゼンスルホン酸トリエタノールアミン、リニアドデシルベンゼンスルホン酸等のアルキルベンゼンスルホン酸塩;硬化ヤシ油脂肪酸グリセリン硫酸ナトリウム、ロート油などの硫酸化油、α-オレフィンスルホン酸塩、高級脂肪酸エステルスルホン酸塩、二級アルコール硫酸エステル塩等の高級脂肪酸エステル硫酸エステル塩;ラウロイルモノエタノールアミドコハク酸ナトリウム、及びカゼインナトリウム等の高級脂肪酸アルキロールアミド硫酸エステル塩;アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩、脂肪酸アミドエーテル硫酸エステル塩、アシルイセチオン酸塩、スルホコハク酸塩等の硫酸エステル塩型またはスルホン酸塩型界面活性剤;エーテルカルボン酸塩、脂肪酸アミドエーテルカルボン酸塩、N-アシルイミノジ酢酸、N-アシルアミノ酸塩等のカルボン酸型界面活性剤等が挙げられる。これらのアニオン性界面活性剤は、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。
なかでも、アニオン性界面活性剤として、後述する表面平滑特性を充足させるという観点から、好ましくは高級脂肪酸エステル硫酸エステル塩、更に好ましくはα-オレフィンスルホン酸塩が挙げられる。α-オレフィンスルホン酸塩としては、具体的には下記一般式(4)で示される化合物(D)が挙げられる。
(化合物(D))
n2n3SNa、Cn2n+14SNa (4)
[一般式(4)中、nは12~18の整数である。]
一般式(4)中、nとしては、好ましくは12~14の整数が挙げられる。
また、両性界面活性剤としては、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ラウリン酸アミドプロピルベタイン、2-アルキル-N-カルボキシメチル-N-ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ラウリルヒドロキシスルホベタイン等のベタイン型両性界面活性剤;β-ラウリルアミノプロピオン酸ナトリウム、ラウリルジアミノエチルグリシンナトリウム等のアミノ酸型両性界面活性剤;デシルジメチルアミンオキシド、ラウリルジメチルアミンオキシド等のアミンオキシド型両性界面活性剤等が挙げられる。これらの両性界面活性剤は、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。
これらの界面活性剤は1種単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
本発明の表面平滑化剤にアニオン性界面活性剤を含有させる場合、その含有量は、後述する表面平滑特性を充足させることを限度として、使用するアニオン性界面活性剤の種類や衛生陶器の表面に適用される際の希釈倍率等に応じて適宜設定すればよいが、通常0.1~70重量%、好ましくは1~60量%、より好ましくは1~50重量%が挙げられる。
本発明の表面平滑化剤にアニオン性界面活性剤を含有させる場合、ノニオン性界面活性剤とアニオン性界面活性剤の含有量比については、前述する両界面活性剤の含有量に応じて定まるが、例えば、ノニオン性界面活性剤1重量部に対してアニオン性界面活性剤が好ましくは0.01~5重量部、より好ましくは0.1~3重量部、更に好ましくは0.1~1重量部が挙げられる。
また、本発明の表面平滑化剤に両性界面活性剤を含有させる場合、その含有量は、後述する表面平滑特性を充足させることを限度として、使用する両性界面活性剤の種類や衛生陶器の表面に適用される際の希釈倍率等に応じて適宜設定すればよいが、通常0.01~50重量%、好ましくは0.1~40量%、より好ましくは1~30重量%が挙げられる。
本発明の表面平滑化剤に両性界面活性剤を含有させる場合、ノニオン性界面活性剤と両性界面活性剤の含有量比については、前述する両界面活性剤の含有量に応じて定まるが、例えば、ノニオン性界面活性剤1重量部に対して両性界面活性剤が好ましくは0.01~3重量部、より好ましくは0.01~1重量部、更に好ましくは0.01~0.5重量部が挙げられる。
界面活性剤の総含有量等
本発明の表面平滑化剤において、界面活性剤の総含有量(界面活性剤の全含有量)としては、使用する界面活性剤の種類や組み合わせ、前述する各界面活性剤の含有量等に応じて定まるが、例えば、0.1~80重量%、好ましくは1~70重量%、より好ましくは2~60重量%が挙げられる。
本発明の表面平滑化剤において、界面活性剤全量に対するノニオン性界面活性剤の比率としては、使用する界面活性剤の種類や組み合わせ、前述する各界面活性剤の含有量等に応じて定まるが、後述する表面平滑特性を好適に充足させるという観点から、含有する界面活性剤の総量100重量部当たり、ノニオン性界面活性剤が、3~100重量部、好ましくは30~100重量部、より好ましくは50~100重量部が挙げられる。
[その他の成分]
本発明の表面平滑化剤は、前述した界面活性剤以外に、必要に応じて他の成分を含んでいてもよい。
(香料)
本発明の表面平滑化剤は、後述する表面平滑特性を充足できる限り、更に香料成分を含んでいてもよい。香料成分を含むことにより、トイレ等、本発明の表面平滑化剤を使用する空間に所望の香気を付与することができる。
本発明の表面平滑化剤に含ませる香料成分としては、水洗トイレ用等の洗浄剤組成物に通常使用される香料であれば、特に制限されず、配合される香料成分は備えさせる香気に応じて適宜選択すればよい。本発明において使用される香料成分としては、例えば、天然香料の他、炭化水素系香料、エーテル系香料、エステル系香料、アルコール系香料、アルデヒド系香料、ケトン系香料等の合成香料が挙げられる。
具体的には、天然香料としては、例えば、レモン油、オレンジ油、ベルガモット油、イランイラン油、パチュリ油、シトロネラ油、レモングラス油、ボアドローズ油、チョウジ油、ユーカリ油、セダー油、ラベンダー油、ビャクダン油、ベチバー油、ゼラニウム油、ラブダナム油、ミント油、ペパーミント油、ローズ油、ジャスミン油、リッツアキュベバ油等が挙げられる。また、炭化水素系香料としては、例えば、リモネン、α-ピネン、カンフェン、p-サイメン、フェンチェン等が挙げられる。また、エーテル系香料としては、例えば、テトラヒドロ-2,4-ジメチル-4-フェニルフラン、1,8-シネオール、ローズオキサイド、セドロールメチルエーテル(セドランバー)、p-クレジルメチルエーテル、イソアミルフエェニルエチルエーテル、4-フェニル-2,4,6-トリメチル-1,3-ジオキサン、アネトール等が挙げられる。また、エステル系香料としては、例えば、ゲラニルアセテート、エチルアセテート、エチルプロピオネート、メチルブチレート、エチルイソブチレート、エチルブチレート、ブチルアセテート、エチル2-メチルブチレート、イソアミルアセテート、エチル2-メチルペンタノエート(マンザネート)、ヘキシルアセテート、アリルヘキサノエート、トリシクロデセニルプロピオネート(VERTOPRO;フロロシクレン)、アリルヘプタノエート、イソボルニルアセテート、リナリルアセテート、シトロネリルアセテート、2-ter-ブチルシクロヘキシルアセテート(ナルシドール)等が挙げられる。また、アルコール系香料としては、例えば、リナノール、3-オクタノール、2,6-ジメチル-ヘプタノール、10-ウンデセノール、ゲラニオール、ネロール、シトロネロール、ロジノール、ミルセノール、テトラヒドロリナロール、ターピネオール、セドロール、2,4-ジメチル-3-シクロヘキサン-1-メタノール、4-イソプロピルシクロヘキサノール、ネロリドール、9-デセノール、シス-3-ヘキセノール、トランス-2-ヘキセノール、オイゲノール等が挙げられる。また、アルデヒド系香料としては、例えば、シトロネラール、オクタナール、パラアルデハイド、ベンズアルデヒド、アルデヒドC-6、アルデヒドC-7、 アルデヒドC-8、アルデヒドC-9、アルデヒドC-10、トリプラール、p-エチルジメチルヒドロシンナミックアルデヒド(フローラゾン)、2-トリデセナール、アルデヒドC11等が挙げられる。また、ケトン系香料としては、例えば、1-(5,5-ジメチル-1-シクロヘキセン-1-イル)-4-ペンテン-1-オン、アセトイン、メチルアミルケトン、エチルアミルケトン、メチルヘキシルケトン、メチルノニルケトン、メチルヘプテノン、コアボン、カンファー、カルボン、メントン、d-プレゴン、ピペリトン、フェンチョン、ゲラニルアセトン、マルトール、エチルマルトール、2,5-ジメチル-4-ヒドロキシフラノン、プリカトン、アセトフェノン、p-メチルアセトフェノン、ベンジルアセトン、ベンジルケトン等が挙げられる。
これらの香料成分は、単品香料として1種単独で使用してもよく、また調合香料として2種以上を組み合わせて使用してもよい。
本発明の表面平滑化剤において、香料成分の含有量については、後述する表面平滑特性を充足できることを限度として特に制限されず、香料成分の種類や備えさせる香気の強さ等に応じて適宜設定すればよいが、例えば0.1~20重量%、好ましくは1~15重量%、更に好ましくは2~15重量%が挙げられる。
(基剤)
本発明の表面平滑化剤は、その形態、用途に応じて、基剤として、水、溶剤を必要に応じて含んでいてもよい。溶剤の種類については、特に制限されないが、例えば、エタノール、プロパノール、ブタノール等の1価の低級アルコール;エチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコール等が挙げられる。基剤の含有量は、後述する表面平滑特性を充足できることを限度として特に制限されず、基剤の種類等に応じて適宜設計することができるが、例えば、水の場合、20~99.9重量%、好ましくは30~99重量%、より好ましくは40~98重量%が挙げられる。
また、本発明の表面平滑化剤には、後述する表面平滑特性を充足できる限り、更に必要に応じて、酵素、殺菌剤、キレート剤、着色剤、顔料、消臭剤、油性成分の乳化可溶化剤、増量剤、溶解性調整剤、漂白剤、撥水剤、親水剤、充填剤、pH調整剤、増粘剤、成形性向上剤、滑沢剤、緩衝剤、白濁化剤、消泡剤等の添加剤を適量含むことができる。
[形態]
本発明の表面平滑化剤は、固形状、ゲル状、半固形状、又は液状のいずれの形態であってもよく、用途に応じて適宜設定すればよい。
[表面平滑特性]
本発明の表面平滑剤では、下記(1)~(4)の操作を行った後に、衛生陶器の薄板片の表面の算術平均粗さRaが10nm以下になることを特徴とする。
[操作]
(1)界面活性剤の濃度が14ppmとなるように表面平滑化剤を水に希釈した表面平滑化剤希釈液を準備する。また、算術平均粗さRaが14nmの衛生陶器の薄板片を準備する。
(2)衛生陶器の薄板片を、表面平滑化剤希釈液に10秒間浸漬した後に取り出す。
(3)表面平滑化剤希釈液から取り出した状態で衛生陶器の薄板片を50秒間保持する。
(4)前記(2)及び(3)の操作を合計6回繰り返し行う。
本発明の表面平滑剤は、前記(1)~(4)の操作を行うと、衛生陶器の表面の算術平均粗さRaを10nm以下にする特性があり、衛生陶器の表面を平滑化することができる。衛生陶器の表面を平滑化すると、当該表面へ汚れが付着するのを抑制することができる。汚れの付着抑制効果をより一層高めるという観点から、前記算術平均粗さRaとして、好ましくは1~10nm、より好ましくは2~8nmが挙げられる。
本発明において、算術平均粗さRaは、JIS B 0601:2001で規定される算術平均粗さRaである。本発明において、算術平均粗さRaは、原子間力顕微鏡(AFM)を用いて下記の条件で測定することにより、求められる値である。
(分析条件)
試験機器 :SIMADZU SPM-9700 (島津製作所社製)
測定プローブ :NanoWorld製NCH
モード :位相
スキャナ :30μm
範囲 :10μm
振動 :0.25Hz
算術平均粗さRaを測定するための前記(1)~(4)の操作について説明する。
(1)の操作では、本発明の表面平滑化剤を、表面平滑化剤に含まれる界面活性剤の合計濃度(全ての界面活性剤の合計濃度)が14ppmとなるように水で希釈し、希釈液を準備する。希釈に使用する水としては、特に制限されず、蒸留水、イオン交換水、純水のいずれであってもよいが、好ましくは蒸留水が挙げられる。
また、(1)の操作では、算術平均粗さRaが14nmの衛生陶器の薄板片を準備する。衛生陶器の薄板片とは、衛生陶器に使用される陶器製の表面を有する薄板片である。衛生陶器とは、便器、洗面台、浴槽、ビデ等の衛生的な設備に用いられる陶器製の器具である。(1)の操作で準備する衛生陶器の薄板片としては、表面の算術平均粗さRaが14nmであればよいが、具体的には、陶器タイル(KYタイル P4-100、日本テストパネル株式会社製)を使用することができる。
(2)の操作では、衛生陶器の薄板片を、表面平滑化剤希釈液に10秒間浸漬した後に取り出す。(2)の操作では、前記衛生陶器の薄板片を、前記(1)の操作で準備した表面平滑化剤希釈液に、例えば前記薄板片の表面が水平面に対して略70°になる状態で、10秒間浸漬した後、取り出せばよい。(2)の操作時の表面平滑化剤希釈液の温度は、測定値に影響を与えないと考えられるため、特に制限されないが、25℃程度が好ましい。
(3)の操作では、取り出した衛生陶器の薄板片を大気中で50秒間保持することによって乾燥させる。(2)の操作時の温度は、測定値に影響を与えないと考えられるため、特に制限されないが、25℃程度が好ましい。
(4)の操作では、前記(2)と(3)の操作を1サイクルとして、合計6サイクル行う。
そして、(4)の操作完了後に、衛生陶器の薄板片の表面を十分に乾かした後に、当該表面の算術平均粗さRaを測定する。
[水接触角特性]
本発明の表面平滑剤の一態様として、ノニオン性界面活性剤と共にカチオン性界面活性剤を含み、前記算術平均粗さRaの測定の場合と同様の(1)~(4)の操作を行った後に、衛生陶器の薄板片の表面の水接触角が65°以上になるものが挙げられる。本発明の表面平滑剤では、このようにカチオン性界面活性剤を含み、水接触角が大きくなっても、前述する表面平滑特性を具備することによって、衛生陶器表面への汚れ(特に糞便)の付着を効果的に抑制することができる。
本発明の表面平滑剤がカチオン性界面活性剤を含む場合の好適な態様として、前記(1)~(4)の操作の後の衛生陶器の薄板片の表面の水接触角として、好ましくは65~100°、より好ましくは70~95°、更に好ましくは70~90°が挙げられる。
前記水接触角は、前記算術平均粗さRaの測定の場合と同様の(1)~(4)の操作を行った後に、衛生陶器の薄板片の表面を十分に乾かした状態にして測定される。本発明において、水接触角を、液滴法を利用した接触角計を用いて測定される値である。
[使用形態]
本発明の表面平滑化剤は、衛生陶器用であり、衛生陶器の表面を平滑化して、汚れが付着するのを抑制し得るものである。衛生陶器としては、特に制限されず、陶製の便器、洗面器、浴槽、ビデ等が挙げられる。なかでも、本発明の表面平滑化剤は、便器表面への糞便の付着や黒ずみ発生の抑制等に優れているので、好ましくは便器に適用される。
本発明の表面平滑化剤は、洗浄対象となる便器等の衛生容器にそのまま塗布してもよいし、また、例えば、本発明の表面平滑化剤を水洗トイレに使用する場合は、水洗トイレのフラッシュ時にフラッシュ水に希釈されて流れることにより便器に塗布されるのであってもよい。本発明の表面平滑化剤が、水洗トイレのフラッシュ水に希釈されて使用される場合、その希釈倍率については、特に制限されないが、例えば1万~100万倍程度、好ましくは2万~50万倍程度が挙げられる。
本発明の表面平滑化剤をフラッシュ水に希釈して使用する場合は、水洗トイレのオンタンク用として使用してもよく、またリム部用として使用してもよい。オンタンク用は、水洗トイレの手洗い部の上に設置して使用されるものであって、表面平滑化剤が収容された容器に、手洗い部に供給された洗浄用のフラッシュ水と接触することにより、当該表面平滑化剤が容器から流出され、表面平滑化剤が溶け込んだフラッシュ水が便器内に放出されることによって、塗布される。また、リム部用では、水洗トイレのリム部に取り付けられて使用され、表面平滑化剤が収容された容器に、便器に放出されるフラッシュ水が接触することにより、当該表面平滑化剤が容器から流出され、表面平滑化剤が溶け込んだフラッシュ水が便器内に放出されることによって、塗布される。
本発明の表面平滑化剤を水洗トイレに適用する場合は、洗い落し式、サイホン式、サイホンゼット式、ブローアウト式、サイホンボルテックス式、パワードライブ式、トルネード式等、いずれの洗浄方式の便器であってもよいが、より広い範囲の便器表面に塗布できる点で、リム吐出口からフラッシュ水を勢いよく渦巻き状に噴出する渦巻き流(トルネード)洗浄方式の水洗トイレに適用することが好ましい。
以上のように、本発明の表面平滑化剤は、衛生陶器の表面を平滑化し、汚れの付着を抑制することができる。
2.衛生陶器表面の平滑化方法
本発明の衛生陶器表面の平滑化方法は、前述の表面平滑化剤の希釈液を衛生陶器表面に流水することを特徴とする。
前述の表面平滑化剤の希釈液を衛生陶器表面に流水することにより、衛生陶器表面を平滑化することができる。衛生陶器表面に傷等の微細な凹凸があると、汚れが付着しやすくなる。そのような衛生陶器表面に前記表面平滑化剤を適用すると、当該表面を平滑化することができ、汚れの付着を抑制することができる。
本発明における表面平滑化剤、その希釈液、衛生陶器としては、前述の「1.表面平滑化剤」に記載のとおりである。
また、流水の方法としては、例えば、前記表面平滑化剤を水洗トイレのフラッシュ水で希釈して、その希釈水を流す等、前述の「1.表面平滑化剤」に記載のとおりである。
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
実験例1
(表面平滑化剤の調製)
表1に示す処方となるように、各成分を混合して表面平滑化剤を調製した。なお表1中に示す界面活性剤については、具体的には下記のものを用いた。
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル1:「ノイゲンLF-80X」、第一工業製薬株式会社製
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル2:「サンノニックFN140」、三洋化成工業株式会社製
・ポリオキシアルキレントリデシルエーテル3:下記一般式(A)で示される化合物
2-O-[(EO)c/(PO)d]-H (A)
[一般式(A)中、R2は、12~14の直鎖もしくは分岐アルキル基、EOはオキシエチレン基、POはオキシプロピレン基、cはEOの平均付加モル数で1≦c、dはPOの平均付加モル数で1≦d、[(EO)c/(PO)d]はEOとPOのランダム付加又はブロック付加を示す。]
・ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー:下記一般式(B)で示される化合物
H-O-[(EO)e/(BO)f/(PO)g/(BO)h/(EO)i]-H (B)
[一般式(B)中、EOはオキシエチレン基、BOはオキシブチレン基、POはオキシプロピレン基、e、iはEOの平均付加モル数で1≦e、1≦i、f、hはBOの平均付加モル数で1≦f、1≦h、gはPOの平均付加モル数で1≦g、[(EO)e/(BO)f/(PO)g/(BO)h/(EO)i]はEOとBOとPOのランダム付加又はブロック付加を示す。]
・αオレフィンスルホン酸ナトリウム:「ネオゲンAO-90」、第一工業製薬社製
(陶器タイルの表面平滑化の評価)
衛生陶器の薄板片として、縦15mm×横15mm×厚み5mmの陶器タイル(KYタイル P4-100、日本テストパネル株式会社製)を準備した。
前記で調製した表面平滑化剤を、前記表面平滑化剤に含まれる界面活性剤の合計量が14ppmの濃度となるように蒸留水で適宜希釈して希釈液を調製した。この希釈液(25℃)中に、前記陶器タイルを、陶器表面が水平面に対して略70℃になるような状態で10秒間浸漬した後、試験液から引き上げて25℃で50秒間保持して乾燥させるのを1サイクルとし、計6サイクルの浸漬と乾燥を行った。その後、完全に表面が乾燥していることを確認し(一昼夜放置)、陶器タイルの表面を、原子間力顕微鏡(AFM)(SPM-9700、島津製作所社製)を用いて下記の条件にて測定し、算術平均粗さRaを求めた。また、前記陶器タイルについて、前記操作を行わず、未処理の状態の表面の算術平均粗さRaについても求めた。
(分析条件)
試験機器 :SIMADZU SPM-9700
測定プローブ :NanoWorld製NCH
モード :位相
スキャナ :30μm
範囲 :10μm
振動 :0.25Hz
Figure 0007308010000001
Figure 0007308010000002
結果を表2に示す。また、図1~4に、未処理の陶器パネル、実施例1~3の表面平滑剤で処理した陶器パネルのAFM画像をそれぞれ示す。表2より、ノニオン性界面活性剤を含む表面平滑化剤を界面活性剤の濃度が14ppmとなるように希釈した希釈液に、表面が算術平均粗さ14nmの陶器パネルを所定回数浸漬することにより、当該陶器パネルの表面の算術平均粗さが10nm以下となることが確認された。この結果から、ノニオン性界面活性剤を含む表面平滑化剤は、陶器表面を平滑化し得ることが確認された。
実験例2
実施例1~3の表面平滑化剤について、前記実験例1における「陶器タイルの表面平滑化の評価」と同様の操作で、衛生陶器の薄板片(KYタイル P4-100、日本テストパネル株式会社製)に対して、計6サイクルの浸漬と乾燥を行った。その後、完全に表面が乾燥していることを確認し(一昼夜放置)、衛生陶器の薄板片の表面に蒸留水を着滴させたときの水滴の接触角(水接触角)を接触角計(協和界面化学社製:DropMaster500 、測定解析統合ソフト:FAMAS、水滴量:6μl、測定待ち時間:1000ms)により測定した。水接触角の測定結果を表3に示す。
Figure 0007308010000003
また、実施例1及び2の表面平滑化剤を、オンタンク用トイレ洗浄剤用の容器に収容し、以下の実使用試験を実施した。なお、当該容器は、オンタンク用トイレ洗浄剤用として一般的に使用されているものであり、前記表面平滑化剤を収容した容器は、水洗トイレの貯水タンクの上の手洗い部に設置され、フラッシュ後に水が供給されると、供給水によって7万倍程度に希釈されて、フラッシュ水として貯水タンクに貯留されるように構成されている。
(実使用試験)
一般家庭の水洗トイレにて、実施例1及び2の表面平滑化剤を設置していない状態で、30日間、便器に大便が付着した回数を計測した。大便の付着回数の計測している間は、大便の付着が認められる度に磨き掃除を行った。次いで、大便の付着が認められた家庭を対象にして、水洗トイレの貯水タンクの上の手洗い部に、オンタンク用トイレ洗浄剤用の容器に収容した表面平滑化剤(実施例1又は2)を設置し、前記と同条件で30日間、便器に大便が付着した回数を計測した。
結果を表4に示す。実施例1及び2の表面平滑化剤を使用した場合、糞便の付着を効果的に抑制できていた。特に、ノニオン性界面活性剤とカチオン性界面活性剤を含む実施例2の表面平滑化剤を使用した場合では、前記操作後の水接触角が65°以上であり、汚れが付着しやすい表面環境であるにも拘わらず、糞便の付着回数が大幅に低減されていた。
Figure 0007308010000004

Claims (6)

  1. ノニオン性界面活性剤及びカチオン性界面活性剤を含有し、
    前記ノニオン性界面活性剤がポリオキシアルキレンアルキルエーテルであり、
    前記カチオン性界面活性剤が第4級アンモニウム塩型界面活性剤であり、
    下記(1)~(4)の操作を行った後に、衛生陶器の薄板片の表面の算術平均粗さRaが10nm以下、且つ衛生陶器の薄板片の表面の水接触角が65°以上になり、
    フラッシュ水を渦巻き状に噴出する渦巻き流洗浄方式の水洗トイレに使用される、
    脂質汚れを抑制するための衛生陶器用の表面平滑化剤。
    [操作]
    (1)界面活性剤の濃度が14ppmとなるように表面平滑化剤を水に希釈した表面平滑化剤希釈液を準備する。また、算術平均粗さRaが14nmの衛生陶器の薄板片を準備する。
    (2)衛生陶器の薄板片を、表面平滑化剤希釈液に10秒間浸漬した後に取り出す。
    (3)表面平滑化剤希釈液から取り出した状態で衛生陶器の薄板片を50秒間保持する。
    (4)前記(2)及び(3)の操作を合計6回繰り返し行う。
  2. アニオン性界面活性剤を含有する、請求項1に記載の表面平滑化剤。
  3. ノニオン性界面活性剤が、界面活性剤総量100重量部に対して3~100重量部である、請求項1又は2に記載の表面平滑化剤。
  4. 前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテルは、下記一般式(1)で示される化合物(A)、及び下記一般式(2)で示される化合物(B)よりなる群から選択される少なくとも一種である、請求項1~3のいずれかに記載の表面平滑化剤。
    化合物(A)
    1 -O-[(EO)a/(PO)b]-H (1)
    [一般式(1)中、R 1 は炭素数8~11の直鎖状又は分岐状のアルキル基、EOはオキシエチレン基、POはオキシプロピレン基、aはEOの平均付加モル数で5≦a、bはPOの平均付加モル数で0≦b、[(EO)a/(PO)b]はEOとPOのランダム付加又はブロック付加を示す。]
    化合物(B)
    2 -O-[(EO) c /(PO) d ]-H (2)
    [一般式(2)中、R 2 は炭素数12~14の直鎖状又は分岐状のアルキル基、EOはオキシエチレン基、POはオキシプロピレン基、cはEOの平均付加モル数で1≦c、dはPOの平均付加モル数で1≦d、[(EO) c /(PO) d ]はEOとPOのランダム付加又はブロック付加を示す。]
  5. トイレ便器表面への便付着の防止用途に使用される、請求項1~のいずれかに記載の表面平滑化剤。
  6. 請求項1~のいずれかに記載の表面平滑化剤の希釈液を衛生陶器表面に流水する、衛生陶器表面の平滑化方法。

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