JP2003502310A - 新規のペルオキシカルボン酸及びその水性組成物 - Google Patents

新規のペルオキシカルボン酸及びその水性組成物

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JP2003502310A JP2001503823A JP2001503823A JP2003502310A JP 2003502310 A JP2003502310 A JP 2003502310A JP 2001503823 A JP2001503823 A JP 2001503823A JP 2001503823 A JP2001503823 A JP 2001503823A JP 2003502310 A JP2003502310 A JP 2003502310A
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ジョン ピー サンキー
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、化合物HO-(CH2)5-COOOHつまり6-ヒドロキシペルカプロン酸、その調製方法すなわちε-カプロラクトンからの調製方法、その水性組成物及びそれらの消毒薬又は漂白剤としての使用に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、新規のペルオキシカルボン酸、ペルオキシカルボン酸を含有する水
性組成物に係り、さらに詳細にはそれらの調製及び消毒のための使用に関する。 ペルオキシカルボン酸(過酸)は、その特性のため、種々多様な用途、とりわ
け例えば酸化剤として、しみ抜き剤として及び殺菌剤として考慮される。最も周
知の先行技術のペルオキシカルボン酸平衡溶液は、過酢酸、又は過グルタル酸を
含有する。前者は非常に有効な殺菌剤であるが、非常に希釈した場合でさえ不快
臭に悩まされる。過グルタル酸はそれほど臭くないが、特にpH>3で、また酵
母菌に対して過酢酸よりも殺菌特性が劣る。広範な酸(すなわちクエン酸、酪酸
、コハク酸、アジピン酸等)に基づき、他の無臭過酸溶液について述べられてい
るが、これら過酸はすべて溶液中で不安定か(すなわち酪酸)又は殺菌特性が制
限されている。 過酢酸又は過グルタル酸を含有する組成物の代替として、Solvay Interox Lim
itedに対するWO95/34537及びWO98/28267は、一連の条件で低臭かつ有効な殺菌特
性を有するエステル過酸に基づいた組成物を明らかにしている。
【0002】 本発明の目的は、新規のペルオキシカルボン酸を提供することである。本発明
の別の局面により、不快臭がなく、かつ良いレベルの殺菌性能を有する水性過酸
組成物の新規かつ効率的な調製方法が提供される。本発明の他の目的は、貯蔵安
定性の水性過酸組成物及びその消毒薬としての使用に関する。 本発明により、新規のペルオキシカルボン酸化合物、すなわち式HO-(CH2) 5 -CO3Hの化合物が提供され、本テキストでは6-ヒドロキシペルカプロン酸と
も呼ぶ。 さらなる局面では、本発明は水性ペルオキシカルボン酸組成物の調製方法であ
って、6-ヒドロキシペルカプロン酸の前駆体を過酸素化合物と接触させる工程
を含む方法を提供する。
【0003】 特に好ましい実施形態では、6-ヒドロキシペルカプロン酸の前駆体は、ε-カ
プロラクトン又はε-カプロラクトンの水溶性ダイマー及び/又はオリゴマーで
ある。ε-カプロラクトン使用の特有の利点は、水性媒体中におけるその高い溶
解性による。 本発明のさらなる実施形態では、6-ヒドロキシペルカプロン酸が、式HO-(
CH2)5-COOHの6-ヒドロキシカプロン酸及び/又はそのエステルから直接
得られる。 接触工程時、前駆体は、好ましくは該前駆体、過酸素化合物、水及び生成され
る6-ヒドロキシペルカプロン酸を含有する反応混合物の全質量の約30質量%ま
で、通常は約0.01質量%〜約20質量%の量で添加される。 この工程で用いられる過酸素化合物は、該前駆体を6-ヒドロキシペルカプロ
ン酸に過酸化可能ないずれの適切な有機又は無機過酸素化合物でもよい。過酸化
水素は、過炭酸ナトリウム又は過ホウ酸ナトリウムのような別の過酸素化合物で
は生じる中和又は部分中和のような付加工程を回避するので、特に好ましい。過
酸素化合物は、上述したような反応混合物の全質量の約30質量%まで、通常は約
0.01質量%〜約20質量%の量で添加される。
【0004】 前駆体と過酸素化合物、例えば過酸化水素との反応は、酸触媒の存在なしで遂
行することができる。代わりに、触媒として作用する強酸の存在下で反応させる
ことができる。この強酸は、硫酸、リン酸及びメタンスルホン酸のような鉱酸又
は有機スルホン酸でよく、特に硫酸がよい。酸触媒は、反応混合物の全質量の0.
1〜5質量%の量で添加され、0.5〜2質量%の量で添加されることが多い。酸触
媒の高濃度を選択すると、高い反応温度の必要もなく、都合のよい速度で過酸化
を起こさせることができる。 本発明の方法は、10〜50℃の範囲内の温度で実行できる。もっと高温を使用す
ると、組成物から利用できる酸素(Avox)の損失を顕著に速める傾向がある。多
くの場合、本方法はおおよそ周囲温度、すなわち15〜30℃、好ましくは周囲温度
で行われる。
【0005】 本方法の別の変形では、接触工程後、6-ヒドロキシペルカプロン酸の濃度が
その最大又は少なくともその実質的フラクションに達するまで平衡化工程が続く
。これは、組成物の過酸含量及び未反応過酸素化合物の割合を監視することによ
って、例えば周期的な試料分析によって達成することができる。 上述したように、前に特定した範囲内の酸触媒の適切な濃度を使用すると、平
衡化工程は1日未満乃至約10日かかり、該組成物を調製するために用いる過酸素
化合物の前駆体の性質及び選択した温度によって決まる。平衡化工程は、接触工
程についてと同一範囲内の温度で実施でき、好ましくはやはり周囲温度である。
【0006】 本発明の組成物中の任意成分には、安定剤及び触媒、界面活性剤、キレート剤
、腐食防止剤、増粘剤、染料、香料、鉱酸若しくは有機酸のようなスケール除去
剤等のような他の添加剤が含まれる。任意成分は、広範な濃度で存在することが
できるが、多くの場合、これら成分の全濃度は、上述したような反応混合物の全
質量の25質量%を超えない。 望ましくは、安定剤を使用して本発明の組成物の貯蔵安定性を高めることがで
きる。好適な安定剤としては、ヒドロキシ置換芳香族カルボン酸及びそれらのエ
ステル誘導体、特にp-ヒドロキシ安息香酸のようなフェノールカルボン酸及び
メチル又はエチルエステルのようなエステル誘導体が挙げられる。また、エチリ
デンジホスホン酸のような有機ポリリン酸金属イオン封鎖剤、及びアミノポリメ
チレン−リン酸、ピリジンカルボン酸、特にジピコリン酸及びそれらの混合物が
挙げられる。さらに、無機安定剤も使用できる。無機安定剤の例は、コロイド性
スズである。これら化合物は、上述の反応混合物の5質量%まで、通常は0.025
〜1質量%の範囲で取り込まれる。酸安定剤を使用する場合、それは触媒として
も作用しうる。
【0007】 本発明のさらなる実施形態では、本発明の方法によって得られる水性ペルオキ
シカルボン酸が提供される。 本発明の別の実施形態では、6-ヒドロキシペルカプロン酸及び過酸化水素を
含む水性ペルオキシカルボン酸組成物が提供される。 好ましくは、これら組成物は、20質量%までの6-ヒドロキシペルカプロン酸
、20質量%までの過酸化水素及び任意に全濃度が25質量%までの触媒、界面活性
剤、キレート剤、腐食防止剤、増粘剤、染料、香料、スケール除去剤等のような
1種以上の他の添加剤を含む。
【0008】 本組成物は、それ自体で使用でき或いは水との混合物で希釈してもよい。希釈
の程度は、作業オペレータの自由裁量であり、また所期の用途によって決まる。
溶液が約0.0001〜2質量%の範囲の過酸濃度になるまで希釈すると好都合なこと
が多い。このような濃度の過酸を含有する組成物は、工業的及び家庭的な消毒用
途に好適な消毒薬組成物に容易に使用できる。 従って、本発明は、上述の組成物の消毒薬としての使用にも関する。本発明の
消毒法は、消毒すべき物質を本組成物と接触させる工程を含む。本組成物は希釈
して或いは希釈せずに利用できる。組成物を希釈する場合、希釈は通常該物質に
よって、溶液中の6-ヒドロキシペルカプロン酸濃度が約1ppm〜10000ppmとなる
ように選択される。本消毒法は、広範囲の温度を使用でき、典型的には約4℃〜
該消毒薬の沸点までである。
【0009】 本発明の組成物は、一連の消毒用途:例えば、微生物混入水性媒体、例えば紙
とパルプ、食品加工例えば精糖、醸造、ワイン製造、下水処理作業からの漏出、
食肉加工工場、屠殺体脂肪精製及び家畜飼育のような産業からの細菌、藻類、酵
母菌及び/又はウイルスを含有するプロセス水の消毒に使用できる。他の物質と
しては、園芸業における潅漑水、汚染冷却水、例えば食品加工、園芸、飲食業、
家庭内又は病院内環境における汚染面が挙げられる。本発明の組成物を使用して
、作物及び収穫植物又は植物製品を処理できる。 それにもかかわらず、本発明の過酸組成物又は本発明の方法によって製造され
た過酸組成物は、所望により、漂白を含む過酸が使用される他の目的のため、或
いは洗浄プロセスにおける漂白添加剤としても利用できることも認められる。
【0010】 一般的条件の本発明について述べたが、以下、本発明の特有の実施形態につい
て、例示のためだけに説明する。 実施例1〜4 5又は10%ε-カプロラクトン(CAPAモノマー)、7又は10%過酸化水素
、1%のH2SO4、0.6%の1-ヒドロキシエタン-1,1-ジホスホン酸(HEDP
)及び水(DMW)を含有する一連の溶液を周囲温度で調製した。各試料100g
を調製し、10日間周囲環境で平衡化した。そして、試料を通気ポリエチレンボト
ル内に6週間32℃及び80%RHで貯蔵した。過酸含量及びH22含量を測定した
。結果を表1に示した。
【0011】
【表1】
【0012】
【表2】
【0013】 これら条件下で6週間貯蔵後、すべての溶液は、周囲条件における最初の分析
に基づき、少なくとも80%の過酸回収率、及び90%のH22回収率を示した。 しかし、32℃で該溶液を再び平衡にした後の過酸濃度の低下を斟酌すると、す
べての溶液は1〜6週間からほどんど過酸損失を示さなかった。
【0014】 実施例5 7%CAPAモノマー、7%過酸化水素、1%の硫酸、0.6%HEDP、0.2%
p-ヒドロキシ安息香酸(pHBA)及び水(DMW)を含有する溶液を調製し
た。この溶液100gを調製し、9日間周囲環境で平衡化した。そして試料を通気
ポリエチレンボトル内で18週間32℃及び80%RHで貯蔵した。過酸含量及び過酸
化水素含量を測定した。結果を表2に示した。
【0015】 表2
【0016】 実施例6〜8 さらに、上記同様に20%までのε-カプロラクトン及び15〜20%H22を含有
する溶液を、安定剤としてHEDPに加え、ジピコリン酸又は4-オキシ安息香
酸(pHBA)を添加して調製した。結果を表3に示した。
【0017】 表3
【0018】 これらデータは、溶液中に少なくとも4%の過酸を含有する溶液を生成できる
ことを示している。
【0019】 比較例9〜12 5又は10%グリコール酸、7又は10%過酸化水素、1%のH2SO4、1%HE
DP及び水(DMW)を含有する一連の溶液を周囲温度で調製した。各試料100
gを調製し、7日間周囲環境で平衡化した。過酸含量及びH22含量を測定した
。結果を表4に示した。
【0020】 表4
【0021】 比較例9〜12の結果は、実施例1〜4に比し、過酸含量の実質的な減少を示
しており、明らかにε-カプロラクトンのH22との反応の有効性を実証してい
る。
【0022】 実施例13 この実施例では、実施例6〜8について述べたように組成物を調製し、表5の
濃度に希釈して、それらの消毒能力を評価し、かつ同一濃度の過酸(Proxitane
0510)を含有する消毒薬組成物の性能と比較した。 使用した試験手順はCEN試験法prEN 1040:1996 化学消毒薬及び防腐薬
−基礎殺菌力である。5分接触時間を用いた。 表5に、Proxitane 0510と比較した6-ヒドロキシペルカプロン酸の殺菌力を
示した。
【0023】 表5 大腸菌に対する過酸の殺菌力 示される数字は、所定濃度における生体の対数減少因子(LRF)である。 濃度 mg/l >5=CENパス 黄色ブドウ球菌に対する過酸の殺菌力 示される数字は、所定濃度における生体の対数減少因子(LRF)である。 濃度 mg/l >5=CENパス
【0024】 試験は、本発明の組成物の殺菌性能について良いレベル、すなわちたった10mg
/lの過酸濃度で、約105まで黄色ブドウ球菌及び大腸菌の濃度の減少を示して
いる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C11D 7/32 C11D 7/32 7/34 7/34 7/36 7/36 7/38 7/38 7/54 7/54 // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT, AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,C H,CN,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DZ ,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM, HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,K G,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT ,LU,LV,MA,MD,MG,MK,MN,MW, MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,S D,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR ,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VN,YU, ZA,ZW Fターム(参考) 4H003 EA03 EB08 EB09 EB20 EB24 ED02 EE04 EE06 FA25 FA34 FA44 4H006 AA01 AA02 AA03 AB03 AC40 AC41 BA66 BB31 BC19 BC35 BC36 BE32 4H011 AA02 AA03 BA01 BB06 BC18 DA12 4H039 CA64 CH70

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式HO-(CH2)5-CO3Hの化合物。
  2. 【請求項2】 水性ペルオキシカルボン酸組成物の調製方法において、式H
    O-(CH2)5-CO3Hの化合物の前駆体を、過酸素化合物と接触させる工程を含
    むことを特徴とする方法。
  3. 【請求項3】 前記前駆体がε-カプロラクトン、そのダイマー及び/又は
    オリゴマーであることを特徴とする請求項2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記前駆体が、式HO-(CH2)5-COOHの6-ヒドロキシ
    カプロン酸及び/又はそのエステルであることを特徴とする請求項2に記載の方
    法。
  5. 【請求項5】 前記前駆体が、20質量%までの量で添加されることを特徴
    とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記過酸素化合物が、20質量%までの量で添加されること
    を特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記過酸素化合物が、過酸化水素であることを特徴とする請
    求項2〜6のいずれか1項に記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記接触が、酸触媒の存在下で達成されることを特徴とする
    請求項2〜7のいずれか1項に記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記酸触媒が、0.1〜5質量%の量で添加されることを特徴
    とする請求項2〜8のいずれか1項に記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記酸触媒が、硫酸であることを特徴とする請求項2〜9
    のいずれか1項に記載の方法。
  11. 【請求項11】 前記接触工程後、式HO-(CH2)5-CO3Hの化合物の濃
    度が、その最大に達するまで平衡化工程が続くことを特徴とする請求項2〜10
    のいずれか1項に記載の方法。
  12. 【請求項12】 前記平衡化工程が、1日未満乃至10日かかることを特徴
    とする請求項11に記載の方法。
  13. 【請求項13】 前記平衡化工程が、周囲温度で行われることを特徴とする
    請求項10〜12のいずれか1項に記載の方法。
  14. 【請求項14】 安定剤、触媒、界面活性剤、キレート剤、腐食防止剤、増
    粘剤、染料、香料、鉱酸若しくは有機酸のようなスケール除去剤及びそれらの混
    合物からなる群より選択される1種以上の添加剤が添加されることを特徴とする
    請求項2〜13のいずれか1項に記載の方法。
  15. 【請求項15】 前記安定剤が、5質量%までの濃度で使用されることを特
    徴とする請求項14に記載の方法。
  16. 【請求項16】 使用される前記安定剤が、1-ヒドロキシエタン-1,1-ジホ
    スホン酸、ジピコリン酸、4-ヒドロキシ安息香酸及びそれらの混合物からなる
    群より選択されることを特徴とする請求項14又は15に記載の方法。
  17. 【請求項17】 請求項2〜16のいずれか1項に記載の方法によって得ら
    れる水性ペルオキシカルボン酸組成物。
  18. 【請求項18】 式HO-(CH2)5-CO3Hの化合物と、過酸化水素とを含
    む水性ペルオキシカルボン酸組成物。
  19. 【請求項19】 20質量%までの式HO-(CH2)5-CO3Hの化合物と、
    20質量%までの過酸化水素とを含む、請求項18に記載の水性ペルオキシカル
    ボン酸組成物。
  20. 【請求項20】 安定剤、触媒、界面活性剤、キレート剤、腐食防止剤、増
    粘剤、染料、香料、鉱酸若しくは有機酸のようなスケール除去剤及びそれらの混
    合物からなる群より選択される1種以上の添加剤を含むことを特徴とする請求項
    17〜19のいずれか1項に記載の水性ペルオキシカルボン酸組成物。
  21. 【請求項21】 請求項17〜20のいずれか1項に記載の組成物の消毒薬
    としての使用。
  22. 【請求項22】 請求項17〜20のいずれか1項に記載の組成物の漂白剤
    としての使用。
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