JP2003520257A - 固めることができない粒子状殺生物剤から固めることができる殺生物剤への結合剤を用いない製造 - Google Patents
固めることができない粒子状殺生物剤から固めることができる殺生物剤への結合剤を用いない製造Info
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Abstract
Description
製造されそして販売されている製品は微細粉末の形態である。その主な用途は化
学合成において臭素化反応を行う際の臭素原料としてである。
物剤として広く使用されている。そのような物質に関して強調される特徴の一つ
は、使用時に殺生物剤から放出される塩素が水処理操作中に生成する不活性な臭
化物種から活性臭素を再生することである。換言すると、最初のN,N′−ブロ
モクロロ−5,5−ジアルキルヒダントイン中の塩素原子は公衆衛生目的のため
の追加活性臭素用の前駆体であると実際にみなされる。
れた有機性の水処理剤の欠点は使用中の望ましくない消毒副生物の生成である。
これらの副生物は環境問題の観点からそしてまた毒物学的理由の観点からの両方
で望ましくない。
れている限り、水処理用の殺生物剤群の1種として指示されているが、この化合
物はその純粋または濃縮状態で水処理における殺生物剤としての商業的な使用は
行われていない。その代わり、先行技術では、はるかに大量のN,N′−ブロモ
クロロ−5,5−ジメチルヒダントインとの混合時にのみ1,3−ジブロモ−5,
5−ジメチルヒダントインは水公衆衛生における使用に適すると思われていた。
の数人が、1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントインは水を処理する際に
使用される時にN,N′−ブロモクロロ−5,5−ジアルキルヒダントイン類の1
種または混合物の使用時に必要な量の半分だけの投与量水準において米国環境保
護局の条件に達することを予期せぬことに発見した。この発見により、同時に優
れた微生物学的抑制を行いながら水を効果的に消毒するための極端に低濃度の1
,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントインの使用が可能になる。さらに、そ
のような低濃度を有効利用できることは消毒副生物の生成における有意な減少を
もたらすことも予期される。
クリエーション用の水系中で表面上に生成しそして繁殖する微生物学的粘液であ
るバイオフィルムを防除する際にも非常に有効であることも発見された。
84,938にさらに完全に記載されている。
3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン粒子状固体のサンプルを結合剤を
用いずに形状保持性の錠剤に圧し固められえないという発見を包含する。結合剤
を用いずに錠剤を製造するための全ての試みは完全な失敗に終わり、固められた
粒子はダイからの除去中に離層しそして破壊して片になった。それ故、商業的に
製造される1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン粒子状固体は、最初
に商業的に製造される1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン粒子状固
体を一般的に結合剤(binder)と称する結合試薬(binding agent)と混合せずに水
処理用殺生物剤の一般的な使用形態である錠剤または大きな塊にすることはでき
ない。
ジメチルヒダントイン粒子状固体の固められた形態を結合剤を用いずに実際に製
造可能であることもさらに発見された。これは固めることができない1,3−ジ
ブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン粒子状固体を結合剤を用いずに顆粒化し
、そしてここでも結合剤を用いずに、顆粒化された1,3−ジブロモ−5,5−ジ
メチルヒダントインを圧し固めることにより実施することができる。
粒、錠剤、大きな塊、および成形パックの如き固められた製品の提供である。好
ましい形態では、そのような製品は2.54cmの厚さ当たり少なくとも6.81
kg(1インチ当たり15ポンド)の、そして典型的には2.54cmの厚さ当
たり6.81〜31.8kg(1インチ当たり15〜70ポンド)の範囲内の、破
砕強度を有する。
求項からさらに明らかになるであろう。
特定の1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン粒子状固体が、その固め
易さを増加させるための予備処理なしに、下記の条件を受ける場合に形状保持性
の錠剤に成功裡に転化されえないことを示すために使用される: 1)ハステロイ(Hastelloy)RC合金から製作される1.80cm(0.71インチ
)直径の円形ダイを超微粉ポリプロピレンワックス(マイクロプロ(MICROPRO)4
00ワックス;マイクロ・パウダーズ・インコーポレーテッド(Micro Powders,
Incorporated)、タリータウン、ニューヨーク、またはマイクロプロ400ワッ
クスが入手できない場合には同等品)で軽く拭く。 2)特定の1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントインの代表的な5グラム
サンプルを上記のダイ中に手動で置く。 3)5グラムサンプルをダイの中で34,475pKa(5000psi)にお
いてハステロイRC合金から製作されたパンチが装備されたシンテック(Sintech) R プレス(MTSシステムズ・コーポレーション(MTS Systems Corporation)、エ
デンプライリー、ミネソタ)を用いて圧し固めて1.80cm(0.71インチ)
直径の円形錠剤を生成する。休止時間は使用されず、すなわち圧力が34,47
5pKa(5000psi)に達したらすぐに圧力が解放される。 4)錠剤がダイから放出される時に離層または破壊が起きる場合には、特定の1
,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントインは「固めることができない」とみ
なされる。
5−ジメチルヒダントイン粒子状固体を直前の章に記載された条件下で形状保持
性の錠剤に成功裡に転化されうることを意味する。
5,5−ジメチルヒダントインの両方に適用可能である。しかしながら、一般的
に述べると、知られている限り、固めることができない1,3−ジブロモ−5,5
−ジメチルヒダントインをダイの中で結合剤を用いずに形状保持性製品に圧し固
める別の方法がないため、本発明を固めることができない1,3−ジブロモ−5,
5−ジメチルヒダントインと共に利用することが好ましい。
モ−5,5−ジメチルヒダントイン粒子状固体を結合剤の不存在下で0.16cm
〜1.27cm(1/16インチ〜1/2インチ)の範囲内の厚さのシートに圧縮し、 b)そのようなシートを80メッシュ〜3米国標準メッシュ寸法の範囲内の、好
ましくは8メッシュ〜3米国標準メッシュ寸法の範囲内の、粒子を含んでなる粒
子に細分し、そして c)80メッシュ〜3米国標準メッシュ寸法の範囲内の、好ましくは8メッシュ
〜3米国標準メッシュ寸法の範囲内の、b)からの粒子をダイの中でそれと混合
された結合剤の不存在下で圧し固める。
000〜30,000psi)の範囲内、そして好ましくは34,475kPa〜
172,375kPa(5000〜25,000psi)の範囲内、である適当な
圧縮圧力を適用しうるいずれかの適当なプレスの中で行うことができる。そのよ
うな圧縮用に好ましい装置は圧縮ロールのセットである。典型的にはシートの形
態または他の適当な破壊可能な形態の、生じた圧縮された形状を次に適当な装置
中で、例えば、チルソナトル(Chilsonator)Rブレーカー(ザ・フィッツパトリッ
ク・カンパニー(The Fitzpatrick Company)、エルムハースト、イリノイ)中で
破壊して小さい顆粒にする。b)で示された寸法範囲内の粒子は顆粒化された1
,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントインとみなされる。b)で示された選
択された寸法より大きいおよび/または小さい粒子がb)において生成する場合
にはb)で生成した粒子を(1)b)の選択された寸法範囲内の粒子を含有する
部分と(2)場合次第で(i)それより大きい粒子からなる部分および/または
(ii)それより小さい粒子からなる部分のいずれかまたは両方とに分類すること
が好ましい。(i)の部分が存在する場合にはそのような部分を好ましくはb)
に再循環させる。(ii)の部分が存在する場合にはそのような部分を好ましくは
a)に再循環させる。
められた製品のダイからの除去を促進させることができる。しかしながら、上記
のように、結合剤はこの操作では使用されないかまたはその問題に関しては段階
a)でも使用されない。
ン固体に適用される時間は厳密でない。適当な固めが得られる限り、固め時間は
ほとんどまたは全く関係ない。最適時間が予め決められていない状況では、数回
の簡単な予備試験により圧力時間を包含するそのような圧力条件が容易に決めら
れそして最適化できるはずである。
ロモ−5,5−ジメチルヒダントイン固体を用いて室温において始められる。し
かしながら、所望するなら、固めまたは圧縮を5〜80℃の範囲内の温度におい
て始めるように固体を予備加熱または予備冷却することができる。
例えば崩壊剤、潤滑剤、および型抜き剤の如き適当な賦形剤と共に調合すること
ができる。1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン粒子状固体からの製
品の調合において使用できる場合により使用される別の成分は、香料、安定剤、
腐食防止剤、染料、別の殺生物剤、界面活性剤、発泡剤、希釈剤、ビルダー、お
よびキレート剤を包含する。そのような補助物質はもちろん1,3−ジブロモ−
5,5−ジメチルヒダントインと混和性でなければならずしかも本発明の1,3−
ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン粒子状固体の優れた性能特性を重大に
妨害してはならない。そのような補助物質の使用量はもちろんそれまたはそれら
を使用する目的を達成するのに充分なものでなければならない。同時に、使用量
は調合される製品の物理的、機械的、または性能性質を著しく減じてはならない
。
にさらに完全に取り扱われている背景になる発見を説明する。一つのそのような
発見は、1,3−ジクロロ−5,5−ジメチルヒダントインおよびN,N′−ブロ
モクロロ−5,5−ジメチルヒダントイン粒子状固体を結合剤を用いずに形状保
持性の錠剤に圧し固められ得ることである。別のそのような発見は、3種の工程
から得られる商業的に入手可能な1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイ
ンのサンプルは結合剤を用いずに形状保持性の錠剤に圧し固められ得ないことで
ある。
トイン製品の5グラムサンプルを結合剤なしにハステロイRCから製作されたパ
ンチとダイとを装備したシンテックRプレス(MTSシステムズ・コーポレーシ
ョン、エデンプライリー、ミネソタ)の中で固めた。固める前に、器具表面の内
部を超微粉ワックスで軽く拭いて型からの錠剤の放出を促進させた。適用された
圧力は34,475kPa(5000psi)であり、休止時間なしであった。
各商業用製品の3個のサンプルをこれらの圧縮試験にかけた。比較用に、1,3
−ジクロロ−5,5−ジメチルヒダントインおよびN,N′−ブロモクロロ−5,
5−ジメチルヒダントインの4グラムサンプルを受容したままで同じ方法で結合
剤を用いずに試験した。1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントインの形状
保持性の錠剤はこれらの条件下で製造できなかったが、2種の他の1,3−ジハ
ロ−5,5−ジメチルヒダントイン製品は同じ条件下で成功裡に錠剤化されたこ
とが見いだされた。1,3−ジクロロ−5,5−ジメチルヒダントインからそして
N,N′−ブロモクロロ−5,5−ジメチルヒダントインから製造された錠剤をダ
イからの除去後に6日間にわたり室温において熟成した。そこで、錠剤をテスト
ワークス(Testworks)ソフトウエアを装備したシンテックR1/S圧縮装置(MTS
システムズ・コーポレーション、エデンプライリー、ミネソタ)を使用する破砕
強度試験にかけ、このソフトウエアはMTSシステムズ・コーポレーションによ
り供給される1/S圧縮装置の中に設置される。この装置はコンピューターとイン
ターフェース接続する水平の円形充填セル、これもコンピューターとインターフ
ェース接続するデジタルマイクロメーター、および充填セルの上部に置かれてお
り且つ充填セルに垂直な下向き力を適用するのに適している垂直スクリュー駆動
ピストンを包含する。破砕強度を測定するための工程は、マイクロメーターで錠
剤の厚さを測定してデジタル化された入力をコンピューターに提供することを包
含する。次に、錠剤をその端部を錠剤の上端と接触するピストンと共に充填セル
の上に置く。次に、装置を作動し、それによりピストンが徐々に増加する下向き
直径方向の力を錠剤に適用し始める。同時に、充填セルが錠剤に適用される下向
き力を連続的に測定し、そしてそのような測定の入力をコンピューターに伝達す
る。適用される力が力の量が直前の力の10%に突然減少する点に達する時に、
錠剤は破壊点に達し、そして力の適用がソフトウエアプログラムにより直ちに停
止される。コンピューターへの入力から、2つの値、すなわち錠剤の破壊点にお
ける力のポンド数および破壊点における錠剤のインチ厚さあたりの力のポンド数
、が与えられる。それ故、適用される力が大きければ大きいほど、破砕強度が大
きくなる。表1は5種の商業製品の受容したままの平均粒子寸法および粒子寸法
分布を示す。錠剤を生成することが可能な場合には、表1はそのような錠剤に対
する破砕強度試験の結果も与える。簡便にするために、下記の略語が表1で使用
される:DBDMHは1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントインであり、
DCDMHは1,3−ジクロロ−5,5−ジメチルヒダントインであり、そしてB
CDMHはN,N′−ブロモクロロ−5,5−ジメチルヒダントインである。
ンの固め特性はこれまでに商業的に入手可能な1,3−ジクロロ−5,5−ジメチ
ルヒダントインおよびN,N′−ジクロロ−5,5−ジメチルヒダントインの固め
特性と非常に異なることが実施例からわかる。
えば錠剤の如き形状保持性の製品に成功を収める一段階圧し固めを受けないタイ
プの1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン粒子状固体を、本発明に従
う固め方法を使用する場合には、結合剤を用いずに例えば錠剤の如き形状保持性
の製品に転化させうるという本発明に従う発見を説明するものである。
,5−ジメチルヒダントイン(アルベマルレ・コーポレーション(Albemarle Corp
oration)のサンプルを連続方式で専用のMS−75コンパクター・システム(MS-
75 compactor system)(ホソカワ・ベペックス(Hosokawa Bepex)、ミネアポリ
ス、ミネソタ)により圧縮してシート状にする。8〜30メッシュ寸法の範囲内
の1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントインの5グラムサンプルを結合剤
なしにハステロイRCから製作されたパンチとダイとを装備したシンテックRプレ
ス(MTSシステムズ・コーポレーション、エデンプライリー、ミネソタ)の中
で固めた。ダイに手動で充填する前に、ダイの内表面を超微粉ワックス(マイク
ロプロ400ワックス;マイクロ・パウダーズ・インコーポレーテッド、タリー
タウン、ニューヨーク)で軽く拭いて型からの錠剤の放出を促進した。適用され
た圧力は34,475kPa(5000psi)であり、休止時間なしで、すな
わち増加する圧力が34,475kPa(5000psi)に達したら直ちに圧
力を解放する。この一般的方法で行われた操作中に、突出部に幾らかの脆さの現
象がある完全な錠剤が得られた。錠剤を室温において6日間にわたり熟成した。
そこで、錠剤を以上の実施例1に記載された通りの破砕強度測定用の装置および
工程を使用する破砕強度試験にかけた。2回の測定で、錠剤は平均して2.54
cm当たり12.7kg(1インチ当たり28ポンド)の直径方向における平均
破砕強度を有することが見いだされた。
上の実施例1に記載された通りの装置および工程を使用して測定されたものであ
る。固められた製品が円筒状錠剤以外の形態である場合には、試験しようとする
製品を充填セルの上に且つ垂直位置にある製品の最長軸を有するスクリュー駆動
ピストンの下に置かれるべきである。さらに、マイクロメーターを使用して製品
が充填セルの上に且つ垂直位置にある製品の最長軸を有するスクリュー駆動ピス
トンの下に置かれる時の製品の最も厚い部分を測定する。
複数形のいずれで示されていても、それらが化学名または化学タイプにより示さ
れる別の物質(例えば、別の成分、または溶媒)と接触する前に存在すると同定
される。たとえあるとしても、生ずる混合物または溶液中で予備的な化学変化が
起きるかどうかは重要でなく、そのような変化はこの開示に従い必要な条件下で
特定の物質を一緒にすることの当然の結果である。また、請求項は現在形(例え
ば、「含んでなる」、「である」)での物質を指示するが、それが1種もしくは
それ以上の物質と本発明の開示に従い最初に接触、配合または混合される直前に
存在する物質が指示される。
製品が関与する単一部分に対する請求を意図するがそれらに限定されず、しかも
限定するものと考えてはならない。むしろ、冠詞「a」または「an」はここで
使用される場合には、明細書が特に断らない限り、1種もしくはそれ以上のその
ような部分を包括することが意図される。
が以上で示された特定の実施例に限定されることは意図せず、限定するものと考
えてはならない。むしろ、包括しようとするものは次の請求項で示されているも
のおよび法律問題として認められるその同等物である。
Claims (14)
- 【請求項1】 a)1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン粒子状
固体を結合剤を用いずに顆粒化し、そして b)ここでも結合剤を用いずに、80メッシュ〜3メッシュの範囲内の米国標準
メッシュ寸法を有する、a)で形成された顆粒化された1,3−ジブロモ−5,5
−ジメチルヒダントイン顆粒、を圧し固める ことを含んでなる、1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン粒子状固体
から形状保持性の固められた製品を製造する方法。 - 【請求項2】 a)で使用される該1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダ
ントイン粒子状固体がa)のような顆粒化なしでは、そのような固体の5グラム
サンプルを超微粉ポリプロピレンワックスで軽くごみを払われたハステロイ(Has
telloy)RC合金のダイの中に手動で置きそして、休止時間なしに、ダイの中で3
4,475kPa(5000psi)において1.80cm(0.71インチ)直
径の円形錠剤に圧し固められる工程において、ダイから放出された時に離層また
は破壊しない形状保持性の錠剤に成功裡に転化されえない、請求項1の方法。 - 【請求項3】 a)1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン粒子状
固体を結合剤の不存在下で0.16cm〜1.27cm(1/16インチ〜1/2インチ
)の範囲内の厚さのシートに圧縮し、 b)そのようなシートを80メッシュ〜3米国標準メッシュ寸法の範囲内の粒子
を含んでなる粒子に細分し、そして c)80メッシュ〜3米国標準メッシュ寸法の範囲内の、b)からの粒子を、ダ
イの中でそれと混合された結合剤の不存在下で圧し固める ことを含んでなる、1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン粒子状固体
から形状保持性の固められた製品を製造する方法。 - 【請求項4】 b)およびc)における該粒子が30メッシュ〜8米国標準
メッシュ寸法の範囲内である請求項3の方法。 - 【請求項5】 a)における圧縮が6,895〜206,850kPa(10
00〜30,000psi)の範囲内の圧縮圧力を適用して行われる請求項3ま
たは4の方法。 - 【請求項6】 a)における圧縮が圧縮ロールのセット中で34,475〜
172,375kPa(5000〜25,000psi)の範囲内の圧縮圧力を適
用して行われる請求項3または4の方法。 - 【請求項7】 b)で製造された粒子を(1)b)の寸法範囲内の粒子を含
有する部分と(2)場合次第で(i)それより大きい粒子からなる部分および/
または(ii)それより小さい粒子からなる部分のいずれかまたは両方とに分類す
る請求項3または4の方法。 - 【請求項8】 (i)が存在する場合には(i)の部分をb)に再循環させ
、そして(ii)が存在する場合には(ii)の部分をa)に再循環させる請求項7
の方法。 - 【請求項9】 a)1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン粒子状
固体を結合剤を用いずに顆粒化し、そして b)ここでも結合剤を用いずに、80メッシュ〜3メッシュの範囲内の米国標準
メッシュ寸法を有する、a)で形成された顆粒化された1,3−ジブロモ−5,5
−ジメチルヒダントイン顆粒、を圧し固める ことを含んでなる方法により製造される1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダ
ントインの圧し固められた製品。 - 【請求項10】 a)1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン粒子
状固体を結合剤の不存在下で0.16cm〜1.27cm(1/16インチ〜1/2イン
チ)の範囲内の厚さのシートに圧縮し、 b)そのようなシートを80メッシュ〜3米国標準メッシュ寸法の範囲内の粒子
を含んでなる粒子に細分し、そして c)80メッシュ〜3米国標準メッシュ寸法の範囲内の、b)からの粒子を、ダ
イの中でそれと混合された結合剤の不存在下で圧し固める ことを含んでなる方法による1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントインの
圧し固められた製品。 - 【請求項11】 b)およびc)における該粒子が30メッシュ〜8米国標
準メッシュ寸法の範囲内である請求項10の製品。 - 【請求項12】 a)における圧縮が6,895〜206,850kPa(1
000〜30,000psi)の範囲内の圧縮圧力を適用して行われる請求項1
0の製品。 - 【請求項13】 a)における圧縮が圧縮ロールのセット中で34,475
〜172,375kPa(5000〜25,000psi)の範囲内の圧縮圧力を
適用して行われる請求項10の製品。 - 【請求項14】 2.54cmの厚さ当たり6.8〜31.8kg(インチ当
たり15〜70ポンド)の範囲内の破砕強度を有する、請求項9−13のいずれ
かの圧し固められた製品。
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