JP2007217239A

JP2007217239A - 二酸化塩素発生組成物

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Publication number: JP2007217239A
Application number: JP2006040955A
Authority: JP
Inventors: Takashi Shibata; 高柴田; Koji Abe; 幸治安部
Original assignee: Taiko Pharmaceutical Co Ltd
Current assignee: Taiko Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 2006-02-17
Filing date: 2006-02-17
Publication date: 2007-08-30
Also published as: KR20080097415A; KR101370124B1; WO2007094345A1; CN101384507A; US20090078911A1; EP1985582A1; EP1985582A4; TW200736158A; CN101384507B

Abstract

【課題】適用可能な空間の広さが特に制限されず、尚且つ、二酸化塩素ガスの有する種々の効果が長期にわたって持続し得る二酸化塩素発生組成物を提供すること。
【解決手段】亜塩素酸塩と酸とが反応して二酸化塩素が発生し得る二酸化塩素発生組成物であって、固形の亜塩素酸塩、固形の酸、及び保持した水分を徐放し得る固形剤を含む二酸化塩素発生組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、亜塩素酸塩と酸とが反応して二酸化塩素が発生し得る二酸化塩素発生組成物に関する。

二酸化塩素は、常温ではガス状の物質であって、強い酸化力と殺菌性とを備えるため、消臭剤、防カビ剤、漂白剤等種々の用途で使用されている。
すなわち、二酸化塩素ガスを所定の空間に供給することによって、例えば、その空間の消臭や、あるいは、その空間におけるカビ発生を防止することが可能となる。
所定の空間やその空間に通ずる空調ダクト内等に配置することによって、二酸化塩素ガスを所定の空間に供給し得る従来の二酸化塩素発生組成物としては、例えば、亜塩素酸塩の水溶液をゲル化させたもの（特許文献１〜３参照）や、亜塩素酸塩とクエン酸とを含む水溶液をゲル化させたものが挙げられる（特許文献４参照）。

特開昭５７-２２１０２号公報特開昭６１-４０８０３号公報特開昭６１-１８１５３２号公報特許第３１１０７２４号公報

しかしながら、上記特許文献１〜３に記載される二酸化塩素発生組成物（亜塩素酸塩を含むゲル状の組成物）は、空気中の二酸化炭素を取り込むことによってその内部に炭酸を発生させ、その炭酸と亜塩素酸塩との反応によって二酸化塩素ガスが発生し得るように構成したものであるため、発生し得る二酸化塩素ガスが非常に低濃度であり、冷蔵庫などの非常に狭い空間でしか使用することができなかった。
一方、上記特許文献４に記載される二酸化塩素発生組成物（亜塩素酸塩とクエン酸とを含むゲル状の組成物）は、亜塩素酸塩とクエン酸とが反応することによって、比較的高濃度の二酸化塩素ガスを発生させることが可能であるが、亜塩素酸塩とクエン酸とがすでに水に溶解している状態にあるため反応性が高く、二酸化塩素ガスの発生量を制御することが非常に困難であった。すなわち、上記特許文献４に記載される二酸化塩素発生組成物は、使用の初期においては反応が急激に進み、多量の二酸化塩素ガスが発生し得るが、数日も経過すると二酸化塩素ガスがわずかしか発生しなくなり、二酸化塩素ガスの消臭効果やカビ発生防止効果等が長期にわたって持続し得るものではなかった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、適用可能な空間の広さが特に制限されず、尚且つ、二酸化塩素ガスの有する種々の効果が長期にわたって持続し得る二酸化塩素発生組成物を提供するものである。

本発明の第１特徴構成は、亜塩素酸塩と酸とが反応して二酸化塩素が発生し得る二酸化塩素発生組成物であって、固形の亜塩素酸塩、固形の酸、及び保持した水分を徐放し得る固形剤を含む二酸化塩素発生組成物である点にある。

〔作用及び効果〕
本発明の二酸化塩素発生組成物は、固形の亜塩素酸塩、固形の酸、及び保持した水分を徐放し得る固形剤（以下、水分徐放剤と称する）を含む（尚、本発明における水分とは、水蒸気（気体）、水（液体）、氷（固体）、あるいは、これらの水蒸気、水、及び氷を任意の割合で含む混合物を意味する）。そのため、本発明の二酸化塩素発生組成物においては、水分徐放剤から徐々に放出され得る少量の水分によって、固形の亜塩素酸塩と固形の酸とがそれぞれ溶解されて、高濃度の亜塩素酸塩水溶液と高濃度の酸溶液とが生成される。そして、その高濃度の亜塩素酸塩水溶液と高濃度の酸溶液とが反応することによって、高濃度の二酸化塩素ガスが発生し得る。従って、本発明の二酸化塩素発生組成物は、高濃度の二酸化塩素ガスを供給することが可能であり、冷蔵庫などの狭い空間だけでなく、人が居住し得る室内空間といった広い空間においても使用することが可能であり、適用可能な空間の広さは特に制限されるものではない。
さらに、前記高濃度の亜塩素酸塩水溶液と酸溶液は、前記水分徐放剤から徐々に放出される水分によって時間の経過と共に少しずつ生成され得るので、高濃度の二酸化塩素ガスが使用初期においてのみ多量に発生してしまうこともない。
すなわち、本発明の二酸化塩素発生組成物は、高濃度の二酸化塩素ガスの発生を長期にわたって維持することが可能であり、初めから全ての亜塩素酸塩と酸とが水中に溶解している従来の二酸化塩素組成物のように、使用初期に、反応の大部分が進んで、ほとんどの二酸化塩素が生成してしまうということもなく、二酸化塩素ガスの有する種々の効果（例えば、消臭効果やカビ発生防止効果等）が長期にわたって持続し得る。

本発明の第２特徴構成は、潮解性固形剤を含む点にある。
〔作用及び効果〕
本発明の二酸化塩素発生組成物は、その内部に含まれる潮解性固形材の存在によって、周りの空気中に存在する水分を積極的に取り込むことが可能である。前記潮解性固形剤によって取り込まれた水分は、前記水分徐放剤に一旦保持された後、徐放され得る。すなわち、本発明の二酸化塩素発生組成物は、固形の亜塩素酸塩と固形の酸とを溶解するための水分を、空気中から効率良く得ることが可能となるので、高濃度の二酸化塩素ガスを安定して発生させることができる。

本発明の第３特徴構成は、水及びゲル化剤を含む点にある。
〔作用及び効果〕
本発明の二酸化塩素発生組成物に含まれる水（本発明における水とは、液体を意味する）は、ゲル化剤によってゲル化され得る。そしておそらく、そのゲル化された水の一部は、前記水分徐放剤に移行して一旦保持された後、徐放され得る。
すなわち、本発明の二酸化塩素発生組成物は、固形の亜塩素酸塩と固形の酸とを溶解するための水分を、ゲル化された水から効率良く得ることが可能となるので、二酸化塩素ガスの発生が、使用される空間の湿度に依存し得る上述の第２特徴構成を有する二酸化塩素発生組成物と比べると、乾燥した空間においても、高濃度の二酸化塩素ガスをより安定して発生させることができる。尚、ゲル化された水による固形の亜塩素酸塩及び固形の酸の溶解は、ゲル化されていない通常の水による溶解と比べて非常に進行し難く、そのため本発明の二酸化塩素発生組成物においては、亜塩素酸塩と酸との急激な反応が抑えられ得るものと考えられる。
また、前記潮解性固形物をさらに含有する場合には、固形の亜塩素酸塩と固形の酸とを溶解するための水分を、ゲル化された水だけでなく、空気中の水分から得ることも可能となる。従って、例えば、蒸発等でゲル化された水が消失してしまったような場合でも、前記潮解性固形物によって引き続き空気中の水分を取り込むことが可能であるため、固形の亜塩素酸塩と固形の酸とを溶解するための水分をより安定して確実に得ることが可能であり、高濃度の二酸化塩素ガスをより長期にわたって安定して発生させることができる。

〔実施形態〕
本発明の二酸化塩素発生組成物は、以下に記載される固形の亜塩素酸塩、固形の酸、及び水分徐放剤（保持した水分を徐放し得る固形剤）を、それぞれ適当な配合割合において、公知の混合技術を用いて混合することによって製造することが可能である。
また、必要に応じて、上記成分（固形の亜塩素酸塩、固形の酸、及び水分徐放剤）の他に、水（液体）とゲル化剤、又は潮解性固形剤のうちの少なくともいずれか一方を添加して混合するようにしても良い。

（固形の亜塩素酸塩）
本発明の二酸化塩素発生組成物に適用可能な固形の亜塩素酸塩としては、亜塩素酸のアルカリ金属塩（例えば、亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸塩カリウム等）、又は亜塩素酸のアルカリ土類金属塩（例えば、亜塩素酸カルシウム、亜塩素酸マグネシウム等）が挙げられる。尚、本発明の二酸化塩素発生組成物における固形の亜塩素酸塩の含有量は、５重量％〜２５重量％が好ましい。固形の亜塩素酸塩の含有量が５重量％未満の場合には、高濃度の二酸化塩素ガスが発生し難い。また、固形の亜塩素酸塩の含有量が２５重量％よりも多い場合には、本発明の二酸化塩素発生組成物が危険物に該当し得るので、危険物取扱い上の法規の規制を受けて、取扱いに特別な資格が必要となり、非常に扱い難くなる。

（固形の酸）
本発明の二酸化塩素発生組成物に適用可能な固形の酸としては、例えば、リン酸二水素ナトリウム、クエン酸、酒石酸等が挙げられる。尚、本発明の二酸化塩素発生組成物における固形の酸の含有量は、使用の際、前記亜塩素酸塩とある程度過不足なく反応して二酸化塩素ガスが効率良く発生し得る量であって、詳細には、化学反応式において理論的に導き出される量（亜塩素酸塩の全量と反応するために必要とされる最少量の酸）であることが好ましい。即ち、固形の酸の含有量が少なすぎると未反応の亜塩素酸塩が多量に残留し得、また逆に、固形の酸の含有量が多すぎると未反応の酸が多量に残留し得るため、使用済みの本発明の二酸化塩素発生組成物を廃棄する際に不都合が生じ得る。
例えば、亜塩素酸塩として亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ₂）を使用し、固形の酸としてクエン酸（トリカルボン酸）を使用する場合、理論量は、１５ｍｏｌ（１３５８ｇ）の亜塩素酸ナトリウムと４ｍｏｌ（７６８ｇ）のクエン酸が反応して、１２ｍｏｌの二酸化塩素が発生し得る（１５ＮａＣｌＯ₂＋４Ｃ₆Ｈ₈Ｏ₇→１２ＣｌＯ₂＋４Ｃ₆Ｈ₅Ｎａ₃Ｏ₇＋３ＮａＣｌ＋６Ｈ₂Ｏ）。

（水分徐放剤）
本発明の二酸化塩素発生組成物に適用可能な水分徐放剤としては、例えば、珪藻土、ゼオライト、カオリン、パーライト、ベントナイト等の天然鉱物の粉粒体が挙げられる。また、本発明の二酸化塩素発生組成物における水分徐放剤の含有量は、本発明の二酸化塩素発生組成物に含まれる水分を適度に吸着し得る量であることが好ましい。水分徐放剤の含有量が少なすぎる場合には、本発明の二酸化塩素発生組成物から液漏れが発生してしまう虞が生じ、また逆に、水分徐放剤の含有量が多過ぎる場合には、固形の亜塩素酸塩と固形の酸とを溶解するための水分の供給に支障を来たして、亜塩素酸塩と酸との反応において不都合が生じ、発生する二酸化塩素ガスの濃度が低下し得る虞が生じる。尚、本発明における水分とは、水蒸気（気体）、水（液体）、氷（固体）、あるいは、これらの水蒸気、水及び氷を任意の割合で含む混合物を意味する。

（潮解性固形剤）
本発明の二酸化塩素発生組成物に適用可能な潮解性固形剤としては、例えば、塩化アルミニウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、リン酸一水素カリウム等の潮解性無機化合物や、グリセリン等の潮解性有機化合物が挙げられる。尚、本発明の二酸化塩素発生組成物における潮解性固形剤の含有量は、使用目的（例えば、使用する空間の広さや使用期間等）に応じて適宜調整していけば良い。即ち、潮解性固形剤の含有量が多いほど、反応速度が増加し、発生する二酸化塩素ガスの濃度は高くなるが、本発明の二酸化塩素発生組成物を使用し得る期間は短縮される。

（ゲル化剤）
本発明の二酸化塩素発生組成物に適用可能なゲル化剤としては、例えば、デンプン系、セルロース系、合成ポリマー系吸水性樹脂等が挙げられる。尚、本発明の二酸化塩素発生組成物におけるゲル化剤の含有量は、長期にわたる二酸化塩素発生の妨げとならず、尚且つ極端な製造コストの増大を招来しないような適当量であることが好ましい。即ち、ゲル化剤の含有量が少な過ぎる場合には、ゲル化が不十分となって、亜塩素酸塩と酸とが急激に反応し得るので、二酸化塩素の発生を長期にわたって維持することが困難となり、また逆に、ゲル化剤の含有量が多過ぎる場合には、製造コストが増大し、経済的に不利となる。

（使用可能な空間）
本発明の二酸化塩素発生組成物は、冷蔵庫などの狭い空間だけでなく、人が居住し得る室内空間といった比較的広い空間においても使用することが可能であり、適用可能な空間の広さは特に制限されるものではない。
また、特に、本発明の二酸化塩素発生組成物を通気性のある不織布の袋に入れて空調機ファンの出口又は空調ダクト等の通風のある場所に設置して、所定の空間に二酸化塩素ガスを供給するようにしたり、あるいは、本発明の二酸化塩素発生組成物を、開放口を有する適当な容器に入れて通気性のあまり無い所定の空間に設置することによってその空間に二酸化塩素ガスを供給するようにしても良い。

以下、本発明について、実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

（１．本発明の二酸化塩素発生組成物において発生する二酸化塩素ガスの濃度の経時変化の測定）
８０％亜塩素酸ナトリウム（固形の亜塩素酸塩）、リン酸二水素ナトリウム又はクエン酸（固形の酸）、多孔質粉粒体ウォーターリファインＮ（水分徐放剤：協栄カルシウム株式会社販売元）、塩化カルシウム（潮解性固形剤）、ゲル化剤アクアリック（ゲル化剤：日本触媒社製）の遊離水分を含まない各粒剤を用いて、以下の表１に示す配合割合において、乾燥室内で混合して二酸化塩素発生組成物の試料（実施例１〜８）を作製した。
作製した各試料を、２つの開放口を有する容器に充填し、一方の開放口よりエアーポンプで室内空気をその容器内に注入し（５Ｌ/分）、もう一方の開放口より発生した二酸化塩素ガス濃度（ｐｐｍ）の経時変化を検知管により測定した。尚、比較例として、上記特許文献４に記載される従来の二酸化塩素発生組成物と同様に、亜塩素酸ナトリウムとリン酸二水素ナトリウムとを含む水溶液をゲル化させた試料（比較例１〜２）を作製して、上記と同様に、二酸化塩素ガス濃度（ｐｐｍ）の経時変化を検知管により測定した。結果を図１（実施例１〜６、比較例１〜２）及び図２（実施例７〜８）に示す。

尚、以下の表２において、各試料における二酸化塩素ガスの最高濃度（Ａ）と３００時間後の濃度（Ｂ）、並びにその比（＝Ａ／Ｂ）を示した。

実施例１は、塩化カルシウム（潮解性固形剤）を含有していない。また、実施例２〜４は、塩化カルシウムを含有しており、各試料の塩化カルシウム含有量は、実施例２（1.96重量％）、実施例３（10重量％）、実施例４（２０重量％）である。
図１の実施例３及び実施例４のグラフに示されるように、特に、塩化カルシウム含有量が１０重量％〜２０重量％である場合、二酸化塩素ガスが長時間にわたってより安定して発生し得ることが分かる。
実施例５は、塩化カルシウムを含有していないが、水とゲル化剤を含有している。また、実施例６は、塩化カルシウム、水、ゲル化剤を含有している。図１に示されるように、実施例５及び実施例６については、水が作用しているためか、上記実施例１〜４の場合と比べて、初期に発生する二酸化塩素ガス濃度が高くなっていた。
実施例７〜８は、塩化カルシウムを２０重量％含有させており、実施例７については、クエン酸を含有しており、実施例８については、リン酸二水素ナトリウムを含有している。図２に示されるように、二酸化塩素ガスが長時間にわたって安定して発生していた。
一方、比較例１〜２は、上記特許文献４に記載される従来の二酸化塩素発生組成物と類似する構成を有しており、水分徐放剤を含有していない。図１に示されるように、比較例１及び比較例２については、初期に多量の二酸化塩素ガスが発生してしまい、３００時間後の二酸化塩素ガス濃度は、かなり低下していた。

（２．消臭試験）
上記実施例７の試料５０ｇをＰＥＴ/ＰＰ製の通気性のある不織布で作られた１０ｃｍ×１２ｃｍの大きさの袋に入れて熱シールして封入した。本発明の二酸化塩素発生組成物を封入したその袋を、空調機の室内ユニット内（ダイキン社製ＦＨＹＣＰ６３Ｈ）に設置し、この空調機を作動させて、室内空間（５ｍ×８ｍ×２．８ｍ＝１１２ｍ³）の空気を１５ｍ³/分で１日におよそ８時間、合計でおよそ５００時間程度循環させた。つまり、空調機を昼間の作業時間中においてのみ作動させて、夜は停止させた。尚、上記実施例７の試料（本発明の二酸化塩素発生組成物）の総使用（経過）時間は、およそ１５００時間（約２ヶ月間）となる。
前記室内空間におけるクーラー立上臭、タバコ臭、二酸化塩素臭、及び二酸化塩素ガス濃度を所定の経過時間毎に測定した。尚、クーラー立上臭、タバコ臭、及び二酸化塩素臭については、数人のパネラーによる官能試験を実施しており、臭気強度（０〜５までの６段階評価であり、０を無臭として、数字が大きくなるほど臭いが強いことを意味する）を評価した。
また、二酸化塩素濃度（ｐｐｂ）については、電解電流式二酸化塩素ガス濃度計（ダイソーエンジニアリング社製「ＡＭ-ＣｌＯ₂型」）を改造して測定した。
二酸化塩素発生量（ｍｇ/時間）については、前記二酸化塩素ガス濃度計を用いて測定された二酸化塩素濃度を基に、室内換気量を１１２ｍ³/時間、室内温度を２０℃として算出した。例えば、測定された二酸化塩素濃度が２０ｐｐｂであるときの二酸化塩素発生量（ｍｇ/時間）は、２０（ｐｐｂ）×１０^-6×６７．５×１０００／（０．０８２×２９３）×１１２（ｍ³/時間）＝６．３（ｍｇ／時間）である（尚、６７．５は二酸化塩素の分子量、０．０８２は気体定数、２９３は絶対温度を示す）。結果を以下の表３及び図３に示す。

上記実施例７の試料５０ｇ中に含まれる亜塩素酸ナトリウム量は、１２×５０／５９．５×０．８＝８．０ｇ（０．０８８ｍｏｌ）であり、クエン酸量は、５．５×５０／５９．５＝４．６ｇ（０．０２３ｍｏｌ）である。従って、理論上、実施例７の試料において、全てのクエン酸が亜塩素酸ナトリウムと反応した場合に発生し得る二酸化塩素量は、０．０２３×３×６７．５＝４．６ｇである。
ここで、実施例７の試料（本発明の二酸化塩素発生組成物）は、空調機の作動時間（昼間の８時間）中においてのみ二酸化塩素を発生すると仮定する（空気が積極的に導入され得る状態ほど、二酸化塩素が発生し易いと考えられるため）。そして、便宜的に上述の表３に示される二酸化塩素発生量（ｍｇ/時間）の平均値（３．１＝（０．０＋６．３＋４．７＋２．２＋２．８＋３．５＋３．８＋３．１＋１．９＋２．８）／１０）を算出し、その平均値（３．１ｍｇ/時間）から空調機の作動時間（５００時間）における二酸化塩素の総発生量（ｇ）を算出すると、１．５ｇ（＝３．１×５００／１０００）であった。
従って、上記実施例７の試料（本発明の二酸化塩素発生組成物）を上述のような使用方法において使用した場合、約２ヶ月間で発生した二酸化塩素量は、理論上発生し得る総二酸化塩素量の３２．６（＝１．５／４．６×１００）％程度であり、依然として高い二酸化塩素発生能力を有し得ることとなり、このままの状況が維持されるとすれば、実施例７の試料については、およそ６ヶ月もの間の使用が可能であると推察される。
以上より、本発明の二酸化塩素発生組成物は、長期にわたって高濃度の二酸化塩素ガスを発生させることが可能であり、その結果、二酸化塩素ガスの有する種々の効果（消臭効果等）が長期にわたって持続し得ることが確認された。

本発明の二酸化塩素発生組成物より発生する二酸化塩素ガスの濃度の経時変化を示した図本発明の二酸化塩素発生組成物より発生する二酸化塩素ガスの濃度の経時変化を示した図本発明の二酸化塩素発生組成物より発生する二酸化塩素ガスの濃度とその消臭効果を示した図

Claims

亜塩素酸塩と酸とが反応して二酸化塩素が発生し得る二酸化塩素発生組成物であって、
固形の亜塩素酸塩、固形の酸、及び保持した水分を徐放し得る固形剤を含む二酸化塩素発生組成物。
潮解性固形剤を含む請求項１に記載の二酸化塩素発生組成物。
水及びゲル化剤を含む請求項１又は２のいずれか１項に記載の二酸化塩素発生組成物。