JP2005253547A - 脱臭抗菌剤、及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、脱臭抗菌作用の持続性があり、多目的に使用でき、さらに、生成工程がより簡易で、生成コストの安い脱臭抗菌剤を提供する。
【解決手段】 水素化物（水素化ナトリウム、水素化カルシウム、及び水素化リチウムからなる群から少なくとも１つ）、金属酸化物（酸化亜鉛、及び二酸化ケイ素からなる群から少なくとも１つ）、及び金属元素（金属亜鉛、金属マグネシウム、金属アルミニウム、金属ケイ素、及び金属リチウムからなる群から少なくとも１つ）のうち少なくともいずれか１つと、ポリスチレン樹脂と、複合金属水素化物（テトラヒドロホウ酸ナトリウム、テトラヒドロホウ酸カリウム、テトラヒドロホウ酸アルミニウム、またはテトラヒドロホウ酸リチウムからなる群から少なくとも１つ）とからなる脱臭抗菌剤により、上記課題を解決する。
【選択図】 なし

Description

本発明は、水を分解して得られた高活性の水素やイオン及びラジカルの還元力を利用することによる、トイレの尿石分解及び脱消臭、女性生理の悪臭分解消臭、殺菌、食品の防腐及び乾燥防止、酸化防止等の効果を奏する脱臭抗菌剤、及びその製造方法に関する。

汚物除去、異臭消臭、殺菌など行う場合、地球環境の汚染防止の観点から洗剤、薬剤などの代替として、酸化還元電位（以下「ＯＲＰ」という。）の高い水（以下「酸化水」という。）、及びＯＲＰの低い水（以下「還元水」という。）を利用することが多くなってきた。還元水は水素の含有量が高くかつ還元力が強い。そのため、還元水を飲料水として体内に取り込むと、体内に存在する余剰の活性酸素と反応して、活性酸素を還元して無害化させるということで注目されている。

酸化水、還元水とは、水の分解によって得られる水溶液であり、一般にＯＲＰが約＋２００ｍV以上の水を酸化水、ＯＲＰが約＋２００ｍV以下の水を還元水と呼んでいる。
さて、本願の発明者は以前より、水の分解によって生成される水素を用いて還元水を生成することに注目していた（例えば、特許文献１。）。

特許文献１では、水と、ポリビニルアルコール、スクロース、シュウ酸、カルバゾール、アスコルビン酸とを混合させる第１の処理と、金属マグネシウムと、無水ホウ酸、金属アルミニウム、硫酸アンモニウムアルミニウム、メチオニン、シリカゲル、グルタミン酸ナトリウム、尿素よりなる群から選ばれた１以上の化合物とを混合させる第２の処理と、前記第１の処理による混合物と前記第２の処理による混合物とを混合させることにより酸化還元反応を開始させる第３の処理と、前記第３の処理により酸化還元反応が開始した混合物を冷却することにより前記酸化還元反応を停止させる第４の処理とを行うことで、水素による尿石分解・脱臭殺菌作用を有するペレットを製造している。このペレットは、常温・常圧下で水と反応して活性水素を発生させ、高還元性を有する水を生成する。
特開２００３−３３４５６９号公報

本発明は、特許文献１より脱臭抗菌作用の持続性があり、用途の幅も広がり、さらに、生成工程がより簡易で、生成コストの安い脱臭抗菌剤を提供する。

本発明は、水を分解して水素を発生させることを可能とする脱臭抗菌剤である。この脱臭抗菌剤を水に入れると、水を分解して水素が発生し、この水素の還元力（酸化還元反応）により酸化を抑制し、悪臭の脱消臭、抗菌、尿石除去、防腐等を目的とする。これを実現するために以下の手段を提供する。

上記課題は、特許請求の範囲の請求項１に記載の発明によれば、高分子化合物と複合金属水素化物とを少なくとも含む脱臭抗菌剤を提供することによって達成できる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項２に記載の発明によれば、前記高分子化合物は、ポリスチレンであり、前記複合金属水素化物は、テトラヒドロホウ酸ナトリウム、テトラヒドロホウ酸カリウム、テトラヒドロホウ酸アルミニウム、及びテトラヒドロホウ酸リチウムからなる群から少なくとも１つ選択される請求項１に記載の脱臭抗菌剤を提供することによって達成できる。

上記課題は、特許請求の範囲の請求項３に記載の発明によれば、さらに、水素化物、金属酸化物、及び金属元素のうち少なくともいずれか１つを含む請求項１、または２に記載の脱臭抗菌剤を提供することによって達成できる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項４に記載の発明によれば、前記水素化物は、水素化ナトリウム、水素化カルシウム、及び水素化リチウムからなる群から少なくとも１つ選択され、前記金属酸化物は、酸化亜鉛、及び二酸化ケイ素からなる群から少なくとも１つ選択され、前記金属元素は、金属亜鉛、金属マグネシウム、金属アルミニウム、金属ケイ素、及び金属リチウムからなる群から少なくとも１つ選択される請求項３に記載の脱臭抗菌剤を提供することによって達成できる。

上記課題は、特許請求の範囲の請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれか１項に記載の前記脱臭抗菌剤と水とを接触させる脱臭抗菌剤の使用方法を提供することによって達成できる。
上記課題は、特許請求の範囲の請求項６に記載の発明によれば、高分子化合物と複合金属水素化物とを混合して１８０℃〜２５０℃で１〜８時間焼成する脱臭抗菌剤の製造方法を提供することによって達成できる。

上記課題は、特許請求の範囲の請求項７に記載の発明によれば、前記高分子化合物は、ポリスチレンであり、前記複合金属水素化物は、テトラヒドロホウ酸ナトリウム、テトラヒドロホウ酸カリウム、テトラヒドロホウ酸アルミニウム、またはテトラヒドロホウ酸リチウムからなる群から少なくとも１つ選択される請求項６に記載の脱臭抗菌剤の製造方法を提供することによって達成できる。

上記課題は、特許請求の範囲の請求項８に記載の発明によれば、水素化物、金属酸化物、及び金属元素のうち少なくともいずれか１つと、高分子化合物と、複合金属水素化物とを混合して１８０℃〜２５０℃で１〜８時間焼成する脱臭抗菌剤の製造方法を提供することによって達成できる。

上記課題は、特許請求の範囲の請求項９に記載の発明によれば、前記高分子化合物は、ポリスチレンであり、前記複合金属水素化物は、テトラヒドロホウ酸ナトリウム、テトラヒドロホウ酸カリウム、テトラヒドロホウ酸アルミニウム、及びテトラヒドロホウ酸リチウムからなる群から少なくとも１つ選択され、前記水素化物は、水素化ナトリウム、水素化カルシウム、及び水素化リチウムからなる群から少なくとも１つ選択され、前記金属酸化物は、酸化亜鉛、及び二酸化ケイ素からなる群から少なくとも１つ選択され、前記金属元素は、金属亜鉛、金属マグネシウム、金属アルミニウム、金属ケイ素、及び金属リチウムからなる群から少なくとも１つ選択される請求項８に記載の脱臭抗菌剤の製造方法を提供することによって達成できる。

上記課題は、特許請求の範囲の請求項１０に記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれか１項に記載の脱臭抗菌剤と接触させた水を提供することによって達成できる。

本発明に係る脱臭抗菌剤を用いることで、水分解反応で発生する常温常圧下での水素ガスにより、悪臭の還元分解、脱消臭、抗菌、及び防腐等をすることができる。また、本発明に係る脱臭抗菌剤を水に入れることで生成されるアルカリ性還元水素水の作用により、尿石の分解水溶性化、脱臭、抗菌、油の水溶性化、及び洗浄作用等の効果が得られる。

また、本発明に係る脱臭抗菌剤は、特許文献１より脱臭抗菌作用の持続性があり、用途の幅も広がり、さらに、生成工程がより簡易で、生成コストも低く抑えることができる。

本発明は、水を分解して水素を発生させることを可能とする脱臭抗菌剤である。この脱臭抗菌剤を水に入れると、水を分解して水素が発生し、大気中においてこの水素の還元力（酸化還元反応）により対象物（悪臭の基となる物質やよごれ）を還元させる。また、この使用した水は、アルカリ性であって、ＯＲＰがマイナス値であって、水素が溶解した水（アルカリ性還元水素水、または還元水素水という）となっているので、この水も還元力がある。

ここで、本発明を用いた水の分解について説明する。樹脂に含まれる水素化金属化合物が水に接することにより、水が分解され水素が発生する。このとき、使用する水素化金属化合物や金属元素、樹脂等の種類や量を調整することで、発生する水素の発生期間、発生量等をコントロールするものである。それでは、以下に本発明の詳細を説明する。

表1は、本発明に係る脱臭抗菌剤の組成物を示している。

本発明に係る脱臭抗菌剤は、大きくＡ材とＢ材から構成されている。Ａ材は、樹脂（高分子化合物）からなる材料であり、ポリスチレン（Ｐ.Ｓ）が好ましい。Ｂ材は、少なくとも複合金属水素化物からなる材料であり、さらに水素化物、金属酸化物（両性・酸性酸化物）、金属元素（ルイス酸）のうち少なくともいずれか１つを含んでもよい。

Ｂ材の複合金属水素化物としては、テトラヒドロホウ酸ナトリウム（ＮａＢＨ₄）、テトラヒドロホウ酸カリウム（ＫＢＨ₄）、テトラヒドロホウ酸アルミニウム（Ａｌ（ＢＨ₄）₃）、またはテトラヒドロホウ酸リチウム（ＬｉＢＨ₄）等を用いることができる。これらは単一で用いてもよいし、または複数組み合わせても良い。

Ｂ材の水素化物としては、水素化ナトリウム（ＮａＨ）、水素化カルシウム（ＣａＨ）、または水素化リチウム（ＬｉＨ）等を用いることができる。これらは単一で用いてもよいし、または複数組み合わせても良い。
Ｂ材の金属酸化物として、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、または二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）等を用いることができる。これらは単一で用いてもよいし、または複数組み合わせても良い。

Ｂ材の金属元素（ルイス酸）として、金属亜鉛粉末（Ｚｎ²⁺）、金属マグネシウム粉末（Ｍｇ²⁺）、金属アルミニウム粉末（Ａｌ³⁺）、金属ケイ素粉末（Ｓｉ⁴⁺）、または金属リチウム粉末（Ｌｉ⁺）等を用いることができる。これらは単一で用いてもよいし、または複数組み合わせても良い。

さらに、Ｂ材の各材料について詳述する。複合金属水素化物について詳述すると、ＢＨ₄ ^-、ＡｌＨ₄などのヒドリド錯体の１分子は４個の極端に強い反応をするＨ^-原子を持ち、２分子のＨ₂ＯのＨ⁺を還元して、Ｈ₂を生成し、Ｏ₂ ^-はＢ−Ｏ，Ａｌ−Ｏを生成する。Ｎａ⁺ＢＨ₄ ^-、Ｌｉ⁺ＡｌＨ₄ ^-などの複合金属水素化物は、水中において水のＨ⁺を引き抜き、Ｈ₂を生成する。同時にＮａ⁺、Ｂ³⁺、Ｌｉ⁺、Ａｌ³⁺などの金属はルイス酸であり、水の酸素の非共有電子対と配位結合し、酸化物、水酸化物を生成する。

次に、水素化物について詳述する。水分子は極性があり、酸素原子には２つの孤立電子対があるために、陽イオンとも陰イオンとも配位結合性が高く、特にルイス酸（Ｌｉ⁺，Ｎａ⁺，Ｋ⁺，Ｍｇ²⁺，Ｃａ²⁺，Ａｌ³⁺，Ｓｉ⁴⁺，ＡｌＨ₃，ＢＨ₃，ＭｏＯ₃ ³⁺）と配位結合が強いため、水の構造を破壊し、Ｈ₂は水中に、ＯＨ^-及びＯ₂はルイス酸に結合して、金属酸化物か金属水酸化物を生成し、水中にはＨ₂が増大する。すなわち、Ｂ材の材料の１つとして水素化物を使用することにより、水素の発生を促進させることができる。

次に、金属酸化物について詳述する。酸化亜鉛ＺｎＯは、両性酸化物で、酸に対しては塩基として、塩基に対しては酸として作用し、還元反応には、触媒活性が大きく、ＺｎＯ自身が酸化還元を繰り返しながら反応を進める。複合金属水素化物や水素化物は、強還元剤であり、ＺｎＯを混ぜ同時に水分解に使用すると、還元触媒として作用する。また、二酸化ケイ素ＳｉＯ₂は酸性酸化物であり、水と化合して、オキソ酸となり、水分解に使用するとＰＨが低下する。

次に、金属元素について詳述する。金属元素は、ルイス酸として用いる。水（Ｈ₂Ｏ）は、硬いルイス塩基性溶媒で硬いルイス酸の金属類のＬｉ⁺，Ｎａ⁺，Ｍｇ²⁺，Ｃａ²⁺，Ａｌ³⁺，Ｓｉ⁴⁺などの電子対受容体とは強く溶媒和する。複合金属水素化物、水素化物なども水中においてヒドリドイオン（Ｈ^-）を脱離するとルイス酸であり、電子不足化合物（空孔）となる。

ルイス酸、及び電子不足化合物は、水分子の電子を引き抜き、受容し、水分子を分解して、水素イオン（Ｈ⁺）及び水酸化物イオン（ＯＨ^-）を生成する。複合金属水酸化物などのヒドリドイオン（Ｈ^-）は脱離基であり、水分解時の水素イオン（Ｈ⁺）とＨ₂を生成する（Ｈ⁺ ＋ Ｈ^- → Ｈ₂）。水はドナー（供与体ＤＮ数１８）であり、ルイス塩基であり、ルイス酸及び電子不足化合物はアクセプター（受容体ＡＮ）として働き、水分子の共有結合の電子を引き抜き分解する。

さらに、ルイス酸、例えばリチウムＬｉについて説明する。Ｌｉ原子は水中において、イオン化ポテンシャル５．３９ｅＶと小さく、電子供与体であるので電子を放出しやすく、水中に電子を与える。イオン化によって水中に放出された電子の一部が多数の水分子のＨ原子中心に電子を取り囲み、溶媒和電子（水和電子ｅ^- _aq）となる。残りの電子は、水分子と反応して発生した水素イオンＨ⁺と水和電子ｅ^- _aqと結合して水和水素Ｈ_aqを生成する（Ｈ⁺ ＋ ｅ^- _aq → Ｈ_aq）。Ｈは等核ニ分子原子分子Ｈ_2aqとなり、水中で安定なＨ_2aqとなる。よって、Ｂ材の材料の１つとして金属原子を使用することにより、水素を水中に留めておくことができる。

また、亜鉛Ｚｎについて説明する。Ｚｎは、酸性及び塩基性の両性を併せ持つ元素であり、１つの化合物で塩基性物質に対しては酸性、酸性物質に対しては塩基性を示す。本発明に係る脱臭抗菌剤による水分子の分解でマイナス電位にすれば水素が発生するが、水素発生と同時に水溶液のＰＨはアルカリ性となり、水素発生電位をさらにマイナス電位にすれば、アルカリ性が強くなる。このとき、脱臭抗菌剤の材料にＺｎを使用すると、水溶液はアルカリ性なので、ＰＨをある程度下げることができる。

Ａ材として使用する樹脂は、上記のＢ材を保持、また製造した脱臭抗菌剤としての取り扱い上の便宜、脱臭抗菌剤内のＢ材が水と接触する面積を調整する等の目的のために使用するのであるから、基本的には何でもよい。しかし、実際は、製造過程で１８０〜２５０℃に加熱すること、撥水性であること、また実用的、コスト的な面からポリスチレンを用いるのが好ましい。

それでは、本発明に係る脱臭抗菌剤の製造方法の概要を説明する。なお、以下において％は、重量％を示す。合成は、常温常圧下で行った。まず、Ａ材（Ｐ.Ｓ樹脂（粉末））にＢ材（Ｂ材の組成は、後述のように用途によって変わる）を容器に入れる。Ａ材及びＢ材は共に固体（粉状体）であり、この状態で均一に混合するまで攪拌する。攪拌後、電気炉又は乾燥機を用いて１８０℃〜２５０℃で約１〜８時間焼成する。この焼成の時間に幅があるのは、後述するように生成した脱臭抗菌剤の用途によって、その効果の持続時間を制御するためである。なお、これらの合成は、常湿下で行ったが、水素化物等を取り扱うため、乾燥気流化で行うのが好ましい。

焼成後、炉より取り出し、冷却のため約３０分間放置した後、真空パックする（脱臭抗菌剤は、吸湿性があるために空気中の水分を吸収しやすく長期保存するために真空パックする。）。
なお、上述の焼成時間について補足すると、焼成時間が短ければ、重合した樹脂間の隙間が大きいので、脱臭抗菌剤を水に入れたとき、Ｂ材が水と接触する確率は高くなるため、その分、水分解が急速に起こる。そのため、水素が大量に発生するが、その分持続時間は短くなる。

一方、焼成時間が長ければ、重合した樹脂間の隙間が小さくなるので、脱臭抗菌剤を水に入れたとき、Ｂ材が水と接触する確率は低くなるため、その分、水分解がゆっくり起こる。そのため、水素が少量発生するが、その分持続時間は長くなる。このようなことがら、使用目的、使用期間等に応じて、焼成時間を決定することができる。

また、焼成温度を低く設定すれば、樹脂間の結合及び樹脂とＢ材との密着度が低下するので、脱臭抗菌剤を水に入れたとき、Ｂ材が水と接触する確率は高くなるため、その分、水分解が急速に起こる。そのため、水素が大量に発生するが、その分持続時間は短くなる。

一方、焼成温度を高く設定すれば、樹脂間の結合及び樹脂とＢ材との密着度が高くなるので、脱臭抗菌剤を水に入れたとき、Ｂ材が水と接触する確率は低くなるため、その分、水分解がゆっくり起こる。そのため、水素が少量発生するが、その分持続時間は長くなる。このようなことからも、使用目的、使用期間等に応じて、焼成温度を決定することができる。

それでは、以下でＢ材の組成、及び、脱臭抗菌剤の効果等について説明する。なお、以下の実施例における脱臭抗菌剤の合成は、特に限定しない限り、焼成時間は約５〜６時間、焼成温度は約２２０℃で行った。

本実施例は、水素ガスの発生させるための脱臭抗菌剤の合成を目的とする。本実施例のＢ材として、複合金属水酸化物（ＮａＢＨ₄）を用いる。本実施例では、Ｅｘ１１−Ｅｘ１７の７つの脱臭抗菌剤を生成した。表２に脱臭抗菌剤の合成に用いる試料の組成比を示す。

表２において、表の右側へ行くほどＰ.Ｓの組成比が低くなるので、水分子分解時にＢ材が水と接触する面が多くなり、水素がより多く発生した。

本実施例は、水素ガスの発生させるための脱臭抗菌剤の合成を目的とする。本実施例のＢ材として、複合金属水酸化物（ＮａＢＨ₄）、水素化物（ＮａＨ）を用いる。本実施例では、Ｅｘ２１−Ｅｘ２５の５つの脱臭抗菌剤を生成した。表３に脱臭抗菌剤の合成に用いる試料の組成比を示す。

表３において、表の右側へ行くほどＰ.Ｓの組成比が低くなるので、水分子分解時にＢ材が水と接触する面が多くなり、水素がより多く発生した。

本実施例は、水素ガスの発生及び還元水素水の生成するための脱臭抗菌剤の合成を目的とする。本実施例のＢ材として、複合金属水酸化物（ＮａＢＨ₄）、金属元素（Ｌｉ）、金属元素（Ｓｉ）を用いる。本実施例では、Ｅｘ３１−Ｅｘ３９の９つの脱臭抗菌剤を生成した。表４に脱臭抗菌剤の合成に用いる試料の組成比を示す。

表４において、表の右側へ行くほどＰ.Ｓの組成比が低くなるので、水分子分解時にＢ材が水と接触する面が多くなり、水素がより多く発生した。

本実施例は、還元水素水の生成するための脱臭抗菌剤の合成を目的とするものである。本実施例のＢ材として、複合金属水酸化物（ＮａＢＨ₄）、金属酸化物（ＺｎＯ）を用いる。本実施例では、Ｅｘ４１−Ｅｘ４６の６つの脱臭抗菌剤を生成した。表５に脱臭抗菌剤の合成に用いる試料の組成比を示す。

表５において、表の右側へ行くほどＰ.Ｓの組成比が低くなるので、水分子分解時にＢ材が水と接触する面が多くなり、水素がより多く発生した。

本実施例は、還元水素水の生成するための脱臭抗菌剤の合成を目的とするものである。本実施例のＢ材として、複合金属水酸化物（ＮａＢＨ₄）、金属元素（Ｚｎ）を用いる。本実施例では、Ｅｘ５１−Ｅｘ５６の６つの脱臭抗菌剤を生成した。表６に脱臭抗菌剤の合成に用いる試料の組成比を示す。

表６において、表の右側へ行くほどＰ.Ｓの組成比が低くなるので、水分子分解時にＢ材が水と接触する面が多くなり、水素がより多く発生した。

本実施例は、還元水素水の生成するための脱臭抗菌剤の合成を目的とするものである。本実施例のＢ材として、複合金属水酸化物（ＮａＢＨ₄）、金属元素（Ｓｉ）を用いる。本実施例では、Ｅｘ６１−Ｅｘ６６の６つの脱臭抗菌剤を生成した。表７に脱臭抗菌剤の合成に用いる試料の組成比を示す。

表７において、表の右側へ行くほどＰ.Ｓの組成比が低くなるので、水分子分解時にＢ材が水と接触する面が多くなり、水素がより多く発生した。

本実施例は、還元水素水の生成するための脱臭抗菌剤の合成を目的とするものである。本実施例のＢ材として、複合金属水酸化物（ＮａＢＨ₄）、水素化物（ＮａＨ）、金属元素（Ｌｉ）、金属元素（Ｓｉ）、金属元素（Ｍｇ）を用いる。本実施例では、Ｅｘ７１−Ｅｘ７７の６つの脱臭抗菌剤を生成した。表８に脱臭抗菌剤の合成に用いる試料の組成比を示す。

表８において、表の右側へ行くほどＰ.Ｓの組成比が低くなるので、水分子分解時にＢ材が水と接触する面が多くなり、水素がより多く発生した。
＜実施例１−７についての考察＞
生成した脱臭抗菌剤を水中に入れると、水素が発生する。実施例１−実施例７では、この発生する水素の発生量を調整するものである。また、用途に応じて、発生させた水素を水中に留めておいたり、水面上（大気中）へ放出させたりするのを制御するものである。

実施例１−３では主に、その発生した水素を水面上（大気中）で抗菌・脱臭等の用途で使用するために、脱臭抗菌剤を合成した。
実施例２は、水素化物が加えられているため、実施例１と比べて脱臭抗菌剤を水に入れたとき、実施例１よりも水素がより多く発生する。実施例３は、金属元素が加えられているため、実施例１または実施例２と比べて、発生した水素が水面上へ逃げるのを抑制することができるので、還元水素水の生成する用途にも利用することができる。

実施例４−７では主に、その発生した水素を水中に留めておいて、その水を還元水素水としたものである。還元水素水には、抗菌、脱臭、洗浄、尿石除去等の用途で使用するために、脱臭抗菌剤を合成した。
実施例５、実施例６は、実施例３と同様に金属元素が加えられているので、発生した水素が水面上へ逃げるのを抑制することができ、その結果還元水素水の生成することができる。

実施例７では、水素化物が加えられているので、実施例５または実施例６と比べて洗浄力が向上し、より多目的用途に使用することができる。
なお、全ての実施例についていえることであるが、Ｂ材の複合水素化物や水素化物は水溶性で吸湿性のため、Ａ材のＰ.Ｓより多くなると、脱臭抗菌剤は水中において、水分子分解時にＢ材の水素化物などは水との接触面が多くなる。そのため、脱臭抗菌剤を水に入れると、水分解が急激に起こり、脱臭抗菌効果の持続性は短縮するが、短時間に水素ガスが大量に発生する。一方、Ａ材のＰ.Ｓは撥水性のため、あまり組成比率が多くなるとＢ材の水に対する接触面が小さくなり、水分解が低下するが、水素ガスは少量にしか発生しないが、水素ガス発生の持続性は向上する。

実施例１−７において、Ａ材及びＢ材の組成比を変えて、様々な脱臭抗菌剤を合成したが、本実施例では、そのうちのいくつかを選択して、ＯＲＰの測定を行った。この測定は、脱臭抗菌剤が水を還元する作用の強さ及び持続性の検証のために行った。ここで、測定について説明する前に、ＰＨ−ＯＲＰダイヤグラムについて説明する。

図１は、一般的に知られているＰＨ−ＯＲＰダイヤグラムを示す。このＰＨ−ＯＲＰダイヤグラムは、ＰＨとＯＲＰの相関関係に基づく水の酸化還元において、水がどういう状態（Ｈ₂Ｏ、Ｏ₂、Ｈ₂、ＯＨ^-、Ｈ⁺）にあるかを示している。
水の安定領域とは、水分子（Ｈ₂Ｏ）や水酸化物イオン（ＯＨ^-）の酸化と、水素イオン（Ｈ⁺）や水分子の還元反応により、電位領域の下限と上限との間の範囲の領域という。電位範囲はＰＨによって変化する。この中間の安定領域では、Ｈ₂の発生もＯ₂の発生も起こらず、Ｈ₂ＯとＨ⁺、ＯＨ^-が存在するのみである。

上限の等濃度線以上では、Ｏ₂が発生し、プラス（＋）の電位を示し、下限の等濃度線以下ではＨ₂が発生してマイナス（−）の電位を示す。表９にＯ₂の存在する領域を示しているＰＨとＯＲＰの関係を示し、表９にＨ₂の存在する領域（図１でいえば、斜線で示した領域）を示しているＰＨとＯＲＰの関係を示す。

以上を踏まえ、上記の実施例で生成した脱臭抗菌剤のＯＲＰの測定を行った。
（測定方法）使用した水：上水道水（５００ｍｌ）、実施例５のＥｘ５１の脱臭抗菌剤：１０ｇ（使用する水に対して２％）、水へ脱臭抗菌剤を漬け込んでおく時間：２４時間とし、ＰＨ、ＯＲＰ測定後、毎日新しい上水道に取り替え、これを６０日間繰り返した。この結果を表１１に示す。

表１１の結果を図１及び表１０で確認すると、すべてＨ₂の存在する領域（斜線で示した領域）に含まれることが分かる。例えば、６０日目について見てみると、ＯＲＰが−６８０ｍＶで、ＰＨが８.８９であるので、Ｈ₂の存在する領域（斜線で示した領域）となる。よって、実施例５のＥｘ５１の脱臭抗菌剤を加えた水は、還元水であって、水素が含まれていることが分かる。

本実施例でも、条件を変えて、上記の実施例で生成した脱臭抗菌剤のＯＲＰの測定を行った。
（測定方法）使用した水：上水道水（５００ｍｌ）、実施例６のＥｘ６１の脱臭抗菌剤：１０ｇ（使用する水に対して２％）、水へ脱臭抗菌剤を漬け込んでおく時間：２４時間とし、ＰＨ、ＯＲＰ測定後、毎日新しい上水道に取り替え、これを６５日間繰り返した。この結果を表１２に示す。

表１２の結果を図１及び表１０で確認すると、すべてＨ₂の存在する領域（斜線で示した領域）に含まれることが分かる。例えば、６５日目について見てみると、ＯＲＰが−７３５ｍＶで、ＰＨが９.０１であるので、Ｈ₂の存在する領域（斜線で示した領域）となる。よって、実施例６のＥｘ６１の脱臭抗菌剤を加えた水は、還元水であって、水素が含まれていることが分かる。

本実施例でも、条件を変えて、上記の実施例で生成した脱臭抗菌剤のＯＲＰの測定を行った。なお、本実施例は、水素ガス（水面上（大気中）に放出された水素）発生の検証を目的とする。
（測定方法）使用した水：上水道水（５０ｍｌ）、実施例３のＥｘ３３の脱臭抗菌剤：１０ｇ（使用する水に対して２０％）、水へ脱臭抗菌剤を漬け込んでおく時間：６０日間（水の取り替えなし）とし、ＰＨ、ＯＲＰを毎日測定し、これを６０日間繰り返した。この結果を表１３に示す。

表１３の結果を図１及び表１０で確認すると、すべてＨ₂の存在する領域（斜線で示した領域）に含まれることが分かる。つまり表１３のＯＲＰは全て−８２６ｍＶ以下であるので、Ｈ₂の存在する領域（斜線で示した領域）となる。よって、実施例３のＥｘ３３の脱臭抗菌剤を加えた水は、還元水であって、水素が含まれていることが分かる。

そして、本実施例では、（１）実施例８及び実施例９とは異なり、水を変えておらず、また、（２）実施例８及び実施例９の結果より脱臭抗菌剤は常時水素を発生させており、また、（３）水が水素を溶解する量には限度があり、（４）水素が発生する反応は不可逆である、ということから、溶解できなくなった水素は、水面上へ逃げる（大気中へ放出される）といえる。

本実施例でも、条件を変えて、上記の実施例で生成した脱臭抗菌剤のＯＲＰの測定を行った。なお、本実施例は、水素ガス（水面上（大気中）に放出された水素）発生の検証を目的とする。
（測定方法）使用した水：上水道水（５０ｍｌ）、実施例１のＥｘ１２、Ｅｘ１４、Ｅｘ１６を混合した脱臭抗菌剤（Ｅｘ１２：Ｅｘ１４：Ｅｘ１６＝１：１：１の重量比で混合）：１０ｇ（使用する水に対して２０％）、水へ脱臭抗菌剤を漬け込んでおく時間：６０日間（水の取り替えなし）とし、ＰＨ、ＯＲＰを毎日測定し、これを６０日間繰り返した。この結果を表１４に示す。なお、本実施例では、Ｅｘ１２の焼成時間：６時間、焼成温度：２２０℃、Ｅｘ１４の焼成時間：４時間、焼成温度：２００℃、Ｅｘ１６の焼成時間：２時間、焼成温度：１８０℃であるＥｘ１２、Ｅｘ１４、Ｅｘ１６を用いた。

表１４の結果を図１及び表１０で確認すると、すべてＨ₂の存在する領域（斜線で示した領域）に含まれることが分かる。つまり表１３のＯＲＰは全て−８２６ｍＶ以下であるので、Ｈ₂の存在する領域（斜線で示した領域）となる。よって、実施例１のＥｘ１２、Ｅｘ１４、Ｅｘ１６を混合した脱臭抗菌剤を加えた水は、還元水であって、水素が含まれていることが分かる。

そして、本実施例では、（１）実施例８及び実施例９とは異なり、水を変えておらず、また、（２）実施例８及び実施例９の結果より脱臭抗菌剤は常時水素を発生させており、また、（３）水が水素を溶解する量には限度があり、（４）水素が発生する反応は不可逆である、ということから、溶解できなくなった水素は、水面上へ逃げる（大気中へ放出される）といえる。

なお、混合させた脱臭抗菌剤を用いた理由は、この混合させた脱臭抗菌剤の構成要素の脱臭抗菌剤はそれぞれ、Ａ材及びＢ材の組成比及び組成物が異なっているため、水素を発生させるという効果に差異がある。なお、ここでいう効果の差異とは、主に水素発生の持続性、速効性、発生量等をいう。

Ｅｘ１２、Ｅｘ１４、Ｅｘ１６の効果を比較すると、Ｅｘ１６が最もＰＳの組成比が低いので水素発生が相対的に早く起こり、それに比べてＥｘ１２が最もＰＳの組成比が高いので水素発生が相対的に遅く起こる。このような効果を利用することで、混合脱臭抗菌剤の水素発生の持続性、速効性、発生量等をコントロールすることができ、用途に応じて、その構成要素の脱臭抗菌剤の構成比率を変更することができる。

＜実施例８−１１についての考察＞
実施例８−１１により、本発明に係る脱臭抗菌剤を水に入れると、還元力を有し、水素を含む水（還元水素水）が生成されることが分かった。そして、実施例１０及び実施例１１においては、大気中にも水素ガスが放出されていることが分かった。そこで、以下では、この脱臭抗菌剤の使用について述べる。

水素ガスの利用：水素ガスを発生させる場合には、用途に応じて複数の種類の脱臭抗菌剤（例えば、実施例１１を参照）を混合して使用する。例えば、車内の抗菌、脱臭を目的とする場合には、車内で水素ガスを発生させ、この発生した水素は高活性であるため、悪臭等の基となる物質を還元し、その結果、車内の抗菌・脱消臭を行うことができる。ここで、複数の種類の脱臭抗菌剤を混合させることで、水素発生の持続性、速効性、発生量をコントロールすることができる。それでは、以下に使用例を示す。

使用した車両は、普通乗用車である。脱臭抗菌剤は、実施例１のＥｘ１２，Ｅｘ１４，Ｅｘ１６及び実施例３のＥｘの４つの脱臭抗菌剤を各５ｇづつティーパック（フィルタ）に詰めて、車内において水を入れた容器に入れておいた。このようにすることで、脱臭抗菌剤が水に接触して発生した水素が水面上（車内）へ放出され、車内の空気、及び車内の物品等に対して脱臭、抗菌作用を示す。水素がこの場合には、抗菌、脱臭効果が４〜５か月持続した。なお、車内空間の大きさ、使用する期間等によって、脱臭抗菌剤の量や大きさ（表面積）を調整することで、抗菌、脱臭効果を効率的に持続させることができる。

還元水素水の利用：実施例７のＥｘ６５が入った水を霧吹きスプレーにより車両に直接噴霧し、３〜５分後に吹きかけた水をふき取る。これにより、車両の洗浄（こびりついたよごれの除去等）を行うことができる。また、車内で噴霧することにより、車内の消臭もできる。また、カーペット等にも吹きかけることで、それについた汚れも除去することができる。

トイレの給水タンクに入れておくことで、用を足した後に流す水が還元水素水となっているので、尿石除去及び脱臭をすることができる。また、野菜や鮮魚等の防腐目的にも使用することができる。また、油脂成分の分解等にも利用することができる。
また、還元水素水は、その還元水素水から脱臭抗菌剤を取り出した後、約３〜６ヶ月使用することができるが、この期間に限定されずに、使用する用途に応じて、脱臭抗菌剤の量、脱臭抗菌剤の組成比、及び接触させる水の量等を調整することで、試用期間の長短を制御することができる。

図１は、一般的に知られているＰＨ−ＯＲＰダイヤグラムを示す図である。

Claims (10)

1. 高分子化合物と複合金属水素化物とを少なくとも含む脱臭抗菌剤。
2. 前記高分子化合物は、ポリスチレンであり、
   前記複合金属水素化物は、テトラヒドロホウ酸ナトリウム、テトラヒドロホウ酸カリウム、テトラヒドロホウ酸アルミニウム、及びテトラヒドロホウ酸リチウムからなる群から少なくとも１つ選択される請求項１に記載の脱臭抗菌剤。
3. さらに、水素化物、金属酸化物、及び金属元素のうち少なくともいずれか１つを含む請求項１、または２に記載の脱臭抗菌剤。
4. 前記水素化物は、水素化ナトリウム、水素化カルシウム、及び水素化リチウムからなる群から少なくとも１つ選択され、
   前記金属酸化物は、酸化亜鉛、及び二酸化ケイ素からなる群から少なくとも１つ選択され、
   前記金属元素は、金属亜鉛、金属マグネシウム、金属アルミニウム、金属ケイ素、及び金属リチウムからなる群から少なくとも１つ選択される請求項３に記載の脱臭抗菌剤。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の前記脱臭抗菌剤と水とを接触させる脱臭抗菌剤の使用方法。
6. 高分子化合物と複合金属水素化物とを混合して１８０℃〜２５０℃で１〜８時間焼成する脱臭抗菌剤の製造方法。
7. 前記高分子化合物は、ポリスチレンであり、
   前記複合金属水素化物は、テトラヒドロホウ酸ナトリウム、テトラヒドロホウ酸カリウム、テトラヒドロホウ酸アルミニウム、またはテトラヒドロホウ酸リチウムからなる群から少なくとも１つ選択される請求項６に記載の脱臭抗菌剤の製造方法。
8. 水素化物、金属酸化物、及び金属元素のうち少なくともいずれか１つと、高分子化合物と、複合金属水素化物とを混合して１８０℃〜２５０℃で１〜８時間焼成する脱臭抗菌剤の製造方法。
9. 前記高分子化合物は、ポリスチレンであり、
   前記複合金属水素化物は、テトラヒドロホウ酸ナトリウム、テトラヒドロホウ酸カリウム、テトラヒドロホウ酸アルミニウム、及びテトラヒドロホウ酸リチウムからなる群から少なくとも１つ選択され、
   前記水素化物は、水素化ナトリウム、水素化カルシウム、及び水素化リチウムからなる群から少なくとも１つ選択され、
   前記金属酸化物は、酸化亜鉛、及び二酸化ケイ素からなる群から少なくとも１つ選択され、
   前記金属元素は、金属亜鉛、金属マグネシウム、金属アルミニウム、金属ケイ素、及び金属リチウムからなる群から少なくとも１つ選択される請求項８に記載の脱臭抗菌剤の製造方法。
10. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の脱臭抗菌剤と接触させた水。
    
    
    

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