JP2010022973A - トリクロサンのナノ粒子分散液の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】保存安定性の優れるトリクロサンのナノ粒子分散液の製造方法を提供する。
【解決手段】トリクロサンのナノ粒子分散液の製造方法は、トリクロサンを溶解させたアルカリ性水溶液の第１液及び酸の第２液をそれぞれ流動させて、それらが混在状態になるように接触させる液接触ステップと、液接触ステップで混在状態になった第１液及び第２液を混合用細孔２２に流通させて混合することによりトリクロサンのナノ粒子分散液を得る液混合ステップと、を備える。第１液及び／又は第２液に、総含有量がトリクロサンに対する質量比で０．１〜０．５となるようにポリビニルピロリドンを溶解含有させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、トリクロサンのナノ粒子分散液の製造方法に関する。

トリクロサン（5-chloro-2-[2,4-dichlorophenoxyl]phenol）は、フェノール系抗菌剤の一種であって、優れた抗菌剤として知られ、多くのスキンケア製品、家庭用品に配合されている。このトリクロサンは常温固体で水難溶解性であるため、その一般的な利用形態は、界面活性剤を使用して可溶化させて用いる場合、或いは、油性成分や有機溶媒に溶解させて用いる場合がほとんどである。しかしながら、多くの界面活性剤は、製品中でトリクロサンの抗菌・殺菌性を低下させることが知られている。また、油性成分や有機溶媒の使用は製品の配合処方に制約を与えることになる。

例えば、特許文献１には、トリクロサン等のフェノール性殺菌剤とポリビニルピロリドン類からなる水不溶性の殺菌性複合体を含む殺菌性コーティング組成物を用いて、空調設備の生体膜成長を抑制した例が開示されている。この組成物は液状物であるが、対象の表面上で溶媒を揮発させることでフィルムを形成させ、得られるフィルム内に殺菌性複合体を均一に分配させて用いる。しかしながら、有機溶剤を多量に使用する点で、安全性の観点からスキンケア製品や家庭用品に適用することはできない。

ところで、特許文献２には、分子量１０００以下の有機化合物をそれに対する溶解度が相対的に高い第１溶媒に溶解させた溶液を含む第１液と、溶解度が相対的に低い第２溶媒を含む第２液とを、それぞれ流動させて、それらが混在状態になるように接触させ、次いで混合用細孔に流通させて層流混合させることにより上記有機化合物の微粒子が分散析出した混合溶液を得る方法が開示されている。
特表２００７−５３３７８１号公報 特開２００７−８９２４号公報

この特許文献２に開示された方法によれば、水難溶性の有機化合物を、微粒子分散させた水性分散液の状態で利用することが可能である。

しかしながら、トリクロサンを微粒子分散させた際、分散安定性を高めるために粒子径を数１００ｎｍまで小さくしていくと、粒子が物理化学的に不安定化して分散液中で結晶成長が促進されやすくなり、経時保存後に沈殿が生じるなどの問題が生じる。

本発明は、保存安定性の優れるトリクロサンのナノ粒子分散液の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明者らは鋭意検討の結果、汎用の分散安定剤であるポリビニルピロリドンをトリクロサンに対して特定の範囲の量含有させ、混合用細孔に流通させることによりトリクロサンのナノ粒子分散液を製造すれば、従来に得られなかったような保存安定性の優れるトリクロサンのナノ粒子分散液が得られることを見出した。

すなわち上記目的を達成する本発明のトリクロサンのナノ粒子分散液の製造方法は、
トリクロサンを溶解させたアルカリ性水溶液の第１液及び酸の第２液をそれぞれ流動させて、それらが混在状態になるように接触させる液接触ステップと、
上記液接触ステップで混在状態になった上記第１液及び上記第２液を混合用細孔に流通させて混合することによりトリクロサンのナノ粒子分散液を得る液混合ステップと、
を備え、
上記第１液及び／又は上記第２液に、総含有量がトリクロサン含有量に対する質量比で０．１〜０．５となるようにポリビニルピロリドンを溶解含有させる。

本発明のトリクロサンのナノ粒子分散液の製造方法は、従来の技術を更に改良したものであり、これによれば、簡便な方法により従来では得られなかったような保存安定性の優れるトリクロサンのナノ粒子分散液を得ることができる。

以下、本実施形態に係るトリクロサンのナノ粒子分散液の製造方法について説明する。

（液混合システムＡ）
まず、トリクロサンのナノ粒子分散液の製造に用いる液混合システムＡについて説明する。

図１は、その液混合システムＡを示す。

この液混合システムＡは、２種の液の混合に用いられるものであり、一対の液流入部１０１及び単一の液流出部１０２を有するマイクロミキサー１００と液供給系等の付帯部とで構成されている。

マイクロミキサー１００の一方の液流入部１０１には、第１液を貯蔵する第１貯槽３１ａから延びた第１供給管３２ａが接続されている。第１供給管３２ａには、第１液を流通させる第１ポンプ３３ａ、第１液の流量を検知する第１流量計３４ａ及び第１液の夾雑物を除去する第１フィルタ３５ａが上流側から順に介設されており、第１流量計３４ａと第１フィルタ３５ａとの間の部分に第１液の圧力を検知する第１圧力計３６ａが取り付けられている。第１ポンプ３３ａ、第１流量計３４ａ及び第１圧力計３６ａのそれぞれは、流量コントローラ３７に電気的に接続されている。

マイクロミキサー１００の他方の液流入部１０１には、第２液を貯蔵する第２貯槽３１ｂから延びた第２供給管３２ｂが接続されている。第２供給管３２ｂには、第２液を流通させる第２ポンプ３３ｂ、第２液の流量を検知する第２流量計３４ｂ及び第２液の夾雑物を除去する第２フィルタ３５ｂが上流側から順に介設されており、第２流量計３４ｂと第２フィルタ３５ｂとの間の部分に第２液の圧力を検知する第２圧力計３６ｂが取り付けられている。第２ポンプ３３ｂ、第２流量計３４ｂ及び第２圧力計３６ｂのそれぞれは、流量コントローラ３７に電気的に接続されている。

流量コントローラ３７は、第１液の設定流量及び設定圧力の入力が可能に構成されていると共に演算素子が組み込まれており、第１液の設定流量情報、第１流量計３４ａで検知された流量情報及び第１圧力計３６ａで検知された圧力情報に基づいて第１ポンプ３３ａを運転制御する。同様に、流量コントローラ３７は、第２液の設定流量及び設定圧力の入力も可能に構成されており、第２液の設定流量情報、第２流量計３４ｂで検知された流量情報及び第２圧力計３６ｂで検知された圧力情報に基づいて第２ポンプ３３ｂを運転制御する。

マイクロミキサー１００の液流出部１０２からは混合液回収管３８が延びて回収槽３９に接続されている。

マイクロミキサー１００は、図２に示すように、液接触部２１とそれに連続して設けられた混合用細孔２２とを有する。液接触部２１は、液流入部１０１から供給された第１液及び第２液を、それぞれ流動させた状態で且つそれらが混在状態になるように接触させる。混合用細孔２２は、混在状態になった第１液及び第２液を流通させて混合する。混合用細孔２２は、空間のマイクロ化効果により第１液及び第２液を混合するものであるので非常に小さく、混合性を考慮すると、孔径Ｄが０．１〜１．０ｍｍ、或いは、孔面積Ｓが０．０１〜１．０ｍｍ２であるのが好ましい。ここで、孔径Ｄが０．１ｍｍ以上、或いは、孔面積Ｓが０．０１ｍｍ^２以上であると、圧力損失を小さくできる。かかる観点から、孔径Ｄについては、０．２ｍｍ以上、孔面積Ｓについては０．０４ｍｍ^２以上であるのがより好ましい。一方、孔径Ｄが１．０ｍｍ以下、或いは、孔面積Ｓが１．０ｍｍ^２以下で、混合性が優れている。かかる観点から、孔径Ｄについては、０．８ｍｍ以下、孔面積Ｓについては０．６４ｍｍ^２以下であるのがより好ましく、０．６ｍｍ以下、孔面積Ｓについては０．３６ｍｍ^２以下であるのがさらに好ましい。なお、孔径Ｄは、混合用細孔２２の横断面外郭を内包する最小円の直径である。

上記のように小さい混合用細孔２２では、その孔長さＬの孔径Ｄに対する比が４０以下であることが好ましい。孔長さＬの孔径Ｄに対する比が４０以下であれば、混合用細孔２２内での乱流の発達が抑えられ、そのため均一な混合を行うことができる。Ｌ／Ｄが小さい方が圧力損失が小さく、送液系の負担も小さくなることを考慮すると、Ｌ／Ｄ≦４０であることが好ましく、Ｌ／Ｄ≦２０であることがより好ましく、Ｌ／Ｄ≦１０であることがさらに好ましい。一方、耐圧強度の観点から、孔長さＬは孔径Ｄの１／２以上、つまり、Ｌ／Ｄ≧０．５であることがより好ましく、Ｌ／Ｄ≧１とするのがさらに好ましい。

混合用細孔２２は、その横断面外郭形状が特に限定されるものでなく、例えば、円形、半円形、楕円形、半楕円形、正方形、長方形、台形、平行四辺形、星形、不定形等である。また、混合用細孔２２は、長さ方向に沿って均一に形成されていても、長さ方向に沿って不均一に形成されていてもいずれでもよい。

マイクロミキサー１００は、第１液及び第２液の合流形態として、対向型、直角型、Ｙ字型、並行型、二重管型等、特に限定されるものではなく、また、管によって構成されたものであっても、溝が形成された基板の積層構造により内部に液流路が構成されたものであってもいずれでもよい。

なお、一般の空間マイクロ化による混合促進効果については、非特許文献（V.Hessel, et al. Chemical Engineering Science 60 (2005) 2479-2501）に記載されている。

以下に、３種類のマイクロミキサー１００の具体的構成について説明する。

＜第１の構成＞
図３は、第１の構成のマイクロミキサー１００を示す。

このマイクロミキサー１００は、両端部がそれぞれ液流入部１０１とされた直線管部分１１０と、その直線管部分１１０の中央部分から分岐して直交方向に延び管端が液流出部１０２とされた分岐管部分１２０とからなるＴ字管により構成されている。Ｔ字管によるこのようなマイクロミキサー１００は、装置構成が簡易であり、分解洗浄によるメンテナンスも容易である。

直線管部分１１０は、中央部分の流路が狭くなっており、その中央部分のうち、一方の液流入部１０１側が第１液流路１１ａに、また、他方の液流入部１０１側が第２液流路１１ｂにそれぞれ構成されている。分岐管部分１２０には、管軸に沿って延びて直線管部分１１０内に連通した混合用細孔２２が形成されている。そして、直線管部分１１０の中央部、つまり、分岐管部分１２０への分岐部の管内が混合用細孔２２に連続する液接触部２１に構成されている。第１液流路１１ａ及び第２液流路１１ｂのそれぞれは、流路断面積、つまり、孔面積が混合用細孔２２と同一乃至同程度であり、また、圧損を小さく抑えることができるように流路長さ、つまり、孔長さも混合用細孔２２と同一乃至同程度であることが好ましい。

このマイクロミキサー１００は、第１液及び第２液の液接触部２１に向かうそれぞれの流動方向と混合用細孔２２の延びる方向とが相互に異なる構成となっている。このように、第１液及び第２液の液接触部２１に向かうそれぞれの流動方向と混合用細孔２２の延びる方向とが相互に異なると、図４に示すように、第１液及び第２液の液接触部２１に向かうそれぞれの流動方向のいずれか一方が混合用細孔２２の延びる方向と同じである構成に比べて、高い混合性能を得ることができる。

なお、図３に示したものは、直線管部分１１０の中央部分の流路が狭くなった構成であるが、特にこれに限定されるものではなく、図５に示すように、そのような部分がなく、一方の液流入部１０１から他方の液流入部１０１まで一様な流路を有する構成であってもよい。

また、図３に示したものは、分岐管部分１２０に混合用細孔２２が形成された構成であるが、特にこれに限定されるものではなく、分岐管部分に連続して混合用細孔が形成された部材を別途接続した構成であってもよい。

＜第２の構成＞
図６は、第２の構成のマイクロミキサー１００を示す。なお、第１の構成と同一名称の部分は第１の構成と同一符号で示す。

このマイクロミキサー１００は、基板積層型のものであって、各々、基板面内を延びる第１液流路１１ａ及び第２液流路１１ｂ、並びに、基板面に対して角度を有する方向に延びる混合用細孔２２がそれぞれ内部に形成されている。第１液流路１１ａ及び第２液流路１１ｂは、一端同士が結合して開くように延びて略Ｖ字状の軌跡を形成しており、前者の他端が一方の液流入部１０１に、また、後者の他端が他方の液流入部１０１にそれぞれ構成されている。混合用細孔２２は、一端が第１液流路１１ａ及び第２液流路１１ｂの結合部に繋がっており、他端が液流出部１０２に構成されている。そして、この第１液流路１１ａ及び第２液流路１１ｂ、並びに、混合用細孔２２の結合部が液接触部２１に構成されている。

このマイクロミキサー１００もまた、第１の構成のものと同様に、第１液及び第２液の液接触部２１に向かうそれぞれの流動方向と混合用細孔２２の延びる方向とが相互に異なる構成となっている。

なお、図６に示したものは、第１液流路１１ａ及び第２液流路１１ｂがそれぞれ単一のものであるが、特にこれに限定されるものではなく、図７に示すように、第１液流路１１ａ及び第２液流路１１ｂがそれぞれ複数ある構成であってもよい。

また、このように液流路が３以上ある構成の場合、第１液及び第２液とは異なる第３液をいずれかの液流路に流通させることも可能である。

＜第３の構成＞
図８（ａ）〜（ｃ）は、第３の構成のマイクロミキサー１００を示す。なお、第１の構成と同一名称の部分は第１の構成と同一符号で示す。

このマイクロミキサー１００は、配管経路に設けられた液流通管１０とその液流出側に連続して設けられた液混合部２０とを備えている。

液流通管１０は、大径管１２とそれに導入されて挿通された１本の小径管１３とにより二重管構造に構成されている。これにより、液流通管１０は、小径管１３の内側の第１液流路１１ａと大径管１２の内側で且つ小径管１３の外側の部分の第２液流路１１ｂとの２つの液流路が管内部に相互に並行に延びて長さ方向に沿って構成されている。そして、小径管の管端が一方の液流入部１０１に構成され、液流通管１０の外部に露出した大径管１２の管端が他方の液流入部１０１に構成されている。二重管構造の液流通管１０を有するこのようなマイクロミキサー１００は、装置構成が簡易であり、分解洗浄によるメンテナンスも容易である。

液混合部２０は、液流通管１０の液流出端に連続して内部領域を形成している。この内部領域は、液流通管１０から流出した第１液及び第２液が接触する液接触部２１に構成されている。液混合部２０には、液接触部２１に連続して設けられた混合用細孔２２が穿孔されている。混合用細孔２２は、第１液流路１１ａ及び第２液流路１１ｂの延びる方向と同一方向に延びるように形成されている。そして、混合用細孔２２に連続して設けられた回収管接続部が液流出部１０２に構成されている。

このマイクロミキサー１００は、第１の構成のものや第２の構成のものとは異なり、第１液及び第２液の液接触部２１に向かうそれぞれの流動方向、並びに、混合用細孔２２の延びる方向がいずれも同じ構成となっている。

ところで、流体流通管１０から流出して液接触部２１で接触した第１液及び第２液は、最終的には混合用細孔２２により混合される。このとき、より高速な混合性能を得るためには、液接触部２１でのそれらの混在状態が、各液の微小なセグメントで構成されていればよい。従って、第１液流路１１ａの数がより多いことが好ましく、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、小径管１３が１本である場合よりも、図９（ａ）及び（ｂ）に示すように小径管１３が複数本である場合の方が、より高速な混合特性を得ることができる。

また、このように液流路が３以上ある構成の場合、第１液及び第２液とは異なる第３液をいずれかの液流路に流通させることも可能である。

なお、この第３の構成において、小径管１３の内側を第２液流路及び大径管１２の内側で且つ小径管１３の外側の部分を第１液流路として使用することもできる。

（トリクロサンのナノ粒子分散液の製造方法）
次に、この液混合システムＡを用いたトリクロサンのナノ粒子分散液を製造する方法について説明する。

＜第１液及び第２液＞
第１液は、トリクロサンを溶解させたアルカリ性水溶液である。

アルカリ性水溶液は、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等の水溶液であって、さらにトリクロサンを溶解させたものである。

アルカリ性水溶液におけるトリクロサンの濃度は、分散安定性や抗菌性能の観点から２０〜１００００ｍｇ／Ｌであることが好ましく、５０〜５０００ｍｇ／Ｌであることがより好ましい。

アルカリ性水溶液は、ｐＨが９以上であることが好ましく、１０以上であることがより好ましい。

なお、アルカリ性水溶液には、その他にトリクロサンの抗菌性に大きな影響を及ぼさない程度に界面活性剤や有機溶剤が含まれていてもよい。界面活性剤としては、例えば、ドデシル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ラウリルメチルタウリン塩等のアニオン性のものが挙げられる。有機溶剤としては、例えば、水混和性のエタノール、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、グリセリン、プロピレングリコール等が挙げられる。

第２液は、酸、すなわち酸性の水性液である。

酸は、無機酸であってもよく、また、有機酸であってもよい。具体的には、無機酸としては、塩酸（希塩酸）、硫酸（希硫酸）、リン酸等が挙げられ、有機酸としては、例えば、酢酸、クエン酸等が挙げられる。

酸のｐＨは１〜６であることが好ましく、２〜５であることがより好ましい。

酸は、酸性の緩衝液であってもよい。かかる酸性の緩衝液としては、例えば、Ｂｉｓ−Ｔｒｉｓ（Bis(2-hydroxyethyl)iminotris(hydroxymethyl)methane）水溶液、ＨＥＰＥＳ（2-[4-(2-Hydroxyethyl)-1-piperazinyl]ethanesulfonic acid）水溶液、リン酸２水素ナトリウム水溶液、クエン酸・リン酸水素二ナトリウム水溶液等が挙げられる。

酸には、アルカリ性水溶液の場合と同様、トリクロサンの抗菌性に大きな影響を及ぼさない程度に界面活性剤や有機溶剤が含まれていてもよい。

第１液及び／又は第２液、従って、第１液及び第２液のうちいずれか一方、又は、第１液及び第２液の両方にポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）を溶解含有させる。

ポリビニルピロリドンは、得られるトリクロサンのナノ粒子分散液の粒径分布の均一性向上及び粘度の増加抑制の観点から、重量平均分子量が６０００〜３００００００であることが好ましく、３００００〜２００００００であることがより好ましい。ポリビニルピロリドンの重量平均分子量は、粘度の測定値からFikentscherの公式に基づいて計算されたＫ-値によって決定される。

ポリビニルピロリドンは、総含有量がトリクロサン含有量に対する質量比で０．１〜０．５となるように第１液及び／又は第２液に溶解含有させる。つまり、単位時間に流動する第１液に含まれるトリクロサンの量に対し、単位時間に流動する第１液及び第２液に含まれるポリビニルピロリドンの量が、質量比で０．１〜０．５である。なお、ポリビニルピロリドンの総含有量は、第１液及び第２液のうちいずれか一方のみにポリビニルピロリドンが含まれる場合には、単位時間に流動する当該液に含まれるポリビニルピロリドンの含有量を意味し、第１液及び第２液の両方にポリビニルピロリドンが含まれる場合には、単位時間に流動する両液に含まれるポリビニルピロリドンを合わせた含有量を意味する。

この質量比は、得られるトリクロサンのナノ粒子の粒径を小さくする観点及び得られるトリクロサンのナノ粒子分散液の保存安定性を高める観点から、質量比で０．２〜０．４５とすることが好ましく、０．２５〜０．４とすることがより好ましい。

＜トリクロサンのナノ粒子分散液の製造＞
液混合システムＡを稼働させると、第１ポンプ３３ａは、第１液を、第１貯槽３１ａから第１供給管３２ａを介し、第１流量計３４ａ及び第１フィルタ３５ａを順に経由させてマイクロミキサー１００の一方の液流入部１０１に継続的に供給する。第１流量計３４ａは、検知した第１液の流量情報を流量コントローラ３７に送る。また、第１圧力計３６ａは、検知した第１圧力計３６ａの圧力情報を流量コントローラ３７に送る。

第２ポンプ３３ｂは、第２液を、第２貯槽３１ｂから第２供給管３２ｂを介し、第２流量計３４ｂ及び第２フィルタ３５ｂを順に経由させてマイクロミキサー１００の一方の液流入部１０１に継続的に供給する。第２流量計３４ｂは、検知した第２液の流量情報を流量コントローラ３７に送る。また、第２圧力計３６ｂは、検知した第２圧力計３６ｂの圧力情報を流量コントローラ３７に送る。

続いて、流量コントローラ３７は、第１液の設定流量情報及び設定圧力情報、並びに、第１流量計３４ａで検知された流量情報及び第１圧力計３６ａで検知された圧力情報に基づいて、第１液の設定流量及び設定圧力がそれぞれ維持されるように第１ポンプ３３ａを運転制御する。それと共に、流量コントローラ３７は、第２液の設定流量情報及び設定圧力情報、並びに、第２流量計３４ｂで検知された流量情報及び第２圧力計３６ｂで検知された圧力情報に基づいて、第２液の設定流量及び設定圧力がそれぞれ維持されるように第２ポンプ３３ｂを運転制御する。マイクロミキサー１００では、第１液及び第２液が混在状態、つまり、各液の小さいセグメントが混在した状態になるように接触し（液接触ステップ）、それが混合用細孔２２を流通し、混合用細孔２２において、それが混合用細孔２２への縮流及び混合用細孔２２内及び／又は混合用細孔２２出口での剪断により引き延ばされて微細なセグメントとなり、分子拡散による混合速度が一気に増大して混合が瞬時に完結し、トリクロサンのナノ粒子が分散析出した分散液が得られる（液混合ステップ）。

このとき、第１液及び第２液のそれぞれの流量設定は、均一性の高い混合性能を得る観点から第１液の第２液に対する体積比が５／９５〜９５／５、好ましくは１０／９０〜９０／１０となるようにするのがよい。また、第１液及び第２液の流量設定は、第１液及び第２液を合わせた混合用細孔２２への流量が０．１〜１０００ｍＬ／ｍｉｎで流通するようにするのがよいが、後述する様に、混合用細孔２２内の線速度が特定の値以上になる条件で運転することがより好ましい。

第１液及び第２液のそれぞれの圧力設定は、送液の圧力が０．０１〜３ＭＰａとなるようにすればよい。

混合前の第１液及び第２液のそれぞれの温度調整は、第１液及び第２液の凝固点から沸点までの温度にされていればよいが、熱効率やトリクロサンの融点を考慮して、１〜５０℃とすることが好ましく、５〜４０℃とすることがより好ましい。

そして、最後に、トリクロサンのナノ粒子が分散析出した分散液は、混合液回収管３８を介して回収槽３９に回収される。

以上のようなトリクロサンのナノ粒子分散液の製造方法によれば、簡便な方法により従来では得られなかったような平均粒径が５００ｎｍ以下（条件によっては３００ｎｍ以下、或いは、１００ｎｍ以下）で、且つ保存安定性の優れるトリクロサンのナノ粒子分散液を製造することができる。ここで、平均粒径は、動的光散乱法を測定原理とする粒度分布測定装置により測定可能な微粒子の平均粒径である。

また、このトリクロサンのナノ粒子分散液の製造方法においては、後に実施例で明確にするが、混合用細孔２２に流通させる液の孔内線流速の３乗を混合用細孔２２の孔径で除した値を操作することにより、マイクロミキサー１００の種類やサイズに依らず、トリクロサンのナノ粒子の平均粒径を制御することができる。具体的には、混合用細孔２２に流通させる液の孔内線流速の３乗を混合用細孔２２の孔径で除した値が１０００（ｍ^２／ｓ^３）以上となるように設定すれば、十分な混合性能が得られ、好ましくは１００００（ｍ^２／ｓ^３）以上、更に好ましくは１０００００（ｍ^２／ｓ^３）以上となるように設定すれば、平均粒径が１００ｎｍ以下のトリクロサンのナノ粒子分散液を製造することができる。

［試験評価１］
（ナノ粒子分散液）
以下の実施例１〜９及び比較例１〜５のトリクロサンのナノ粒子分散液を調製した。

＜実施例１＞
１００ｍＬメスフラスコに、１Ｍ水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液（キシダ化学）６ｍＬ、トリクロサン（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ）８０ｍｇ、及びポリビニルピロリドン（ＩＳＰ：ＰＶＰ−Ｋ３０，重量平均分子量：６００００）１０ｍｇを入れ、そこにさらに水を加えて１００ｍＬとし、そのトリクロサン及びポリビニルピロリドンを溶解させたアルカリ性水溶液を第１液とした。第１液における水酸化ナトリウム、トリクロサン、及びポリビニルピロリドンの濃度は、それぞれ６０ｍＭ、８００ｍｇ／Ｌ、及び１００ｍｇ／Ｌである。リン酸２水素ナトリウム（和光純薬）を濃度が１００ｍＭとなるように水に溶解させた水溶液を第２液とした。第１液及び第２液をそれぞれ２０℃に調温した。ポリビニルピロリドン／トリクロサンの質量比は０．１２５である。

図３に示す第１の構成のマイクロミキサー１００を用い、第１液及び第２液を、混合体積比が前者／後者＝１／１で且つ総流量が６ｍｌ／ｍｉｎとなるようにそれぞれシリンジポンプで送液し、それらを混合用細孔２２に流通させ、これによりトリクロサンのナノ粒子分散液を調製した。得られたトリクロサンのナノ粒子分散液を実施例１とした。なお、マイクロミキサー１００の混合用細孔２２は、円筒孔であって、孔径が０．１５ｍｍ、及び孔長さが１．０ｍｍであった。

＜実施例２＞
第１液のポリビニルピロリドンの含有量を１６ｍｇとしたことを除いて実施例１と同様にして得たトリクロサンのナノ粒子分散液を実施例２とした。第１液におけるポリビニルピロリドンの濃度は１６０ｍｇ／Ｌである。ポリビニルピロリドン／トリクロサンの質量比は０．２である。

＜実施例３＞
第１液のポリビニルピロリドンの含有量を２８ｍｇとしたことを除いて実施例１と同様にして得たトリクロサンのナノ粒子分散液を実施例３とした。第１液におけるポリビニルピロリドンの濃度は２８０ｍｇ／Ｌである。ポリビニルピロリドン／トリクロサンの質量比は０．３５である。

＜実施例４＞
第１液のポリビニルピロリドンの含有量を４０ｍｇとしたことを除いて実施例１と同様にして得たトリクロサンのナノ粒子分散液を実施例４とした。第１液におけるポリビニルピロリドンの濃度は４００ｍｇ／Ｌである。ポリビニルピロリドン／トリクロサンの質量比は０．５である。

＜実施例５＞
第１液にポリビニルピロリドンを溶解させず、且つ第２液にポリビニルピロリドンを濃度が４００ｍｇ／Ｌとなるように溶解させたことを除いて実施例１と同様にして得たトリクロサンのナノ粒子分散液を実施例５とした。ポリビニルピロリドン／トリクロサンの質量比は０．５である。

＜実施例６＞
第１液のトリクロサンの含有量を１６０ｍｇ、及びポリビニルピロリドンの含有量を５６ｍｇとしたことを除いて実施例１と同様にして得たトリクロサンのナノ粒子分散液を実施例６とした。第１液におけるトリクロサン及びポリビニルピロリドンの濃度は、それぞれ１６００ｍｇ／Ｌ及び５６０ｍｇ／Ｌである。ポリビニルピロリドン／トリクロサンの質量比は０．３５である。

＜実施例７＞
第１液のトリクロサンの含有量を３２０ｍｇ、及びポリビニルピロリドンの含有量を１１２ｍｇとしたことを除いて実施例１と同様にして得たトリクロサンのナノ粒子分散液を実施例７とした。第１液におけるトリクロサン及びポリビニルピロリドンの濃度は、それぞれ３２００ｍｇ／Ｌ及び１１２０ｍｇ／Ｌである。ポリビニルピロリドン／トリクロサンの質量比は０．３５である。

＜実施例８＞
１００ｍＬメスフラスコに、１Ｍ水酸化ナトリウム水溶液１２ｍＬ、トリクロサン１６０ｍｇ、及びポリビニルピロリドン５６ｍｇを入れ、そこにさらに水を加えて１００ｍＬとし、そのトリクロサン及びポリビニルピロリドンを溶解させた水溶液を第１液とした。第１液における水酸化ナトリウム、トリクロサン、及びポリビニルピロリドンの濃度は、それぞれ１２０ｍＭ、１６００ｍｇ／Ｌ、及び５６０ｍｇ／Ｌである。リン酸２水素ナトリウム（和光純薬）を濃度が６７ｍＭとなるように水に溶解させた水溶液を第２液とした。第１液及び第２液をそれぞれ２０℃に調温した。ポリビニルピロリドン／トリクロサンの質量比は０．３５である。

実施例１で用いたマイクロミキサー１００を用い、第１液及び第２液を、混合体積比が前者／後者＝１／３で且つ総流量が６ｍｌ／ｍｉｎとなるようにそれぞれシリンジポンプで送液し、それらを混合用細孔２２に流通させ、これによりトリクロサンのナノ粒子分散液を調製した。得られたトリクロサンのナノ粒子分散液を実施例８とした。

＜実施例９＞
１００ｍＬメスフラスコに、１Ｍ水酸化ナトリウム水溶液４ｍＬ、トリクロサン５３．３ｍｇ、及びポリビニルピロリドン１８．７ｍｇを入れ、そこにさらに水を加えて１００ｍＬとし、そのトリクロサン及びポリビニルピロリドンを溶解させた水溶液を第１液とした。第１液における水酸化ナトリウム、トリクロサン、及びポリビニルピロリドンの濃度は、それぞれ４０ｍＭ、５３３ｍｇ／Ｌ、及び１８７ｍｇ／Ｌである。リン酸２水素ナトリウム（和光純薬）を濃度が２００ｍＭとなるように水に溶解させた水溶液を第２液とした。第１液及び第２液をそれぞれ２０℃に調温した。ポリビニルピロリドン／トリクロサンの質量比は０．３５である。

実施例１で用いたマイクロミキサー１００を用い、第１液及び第２液を、混合体積比が前者／後者＝３／１で且つ総流量が６ｍｌ／ｍｉｎとなるようにそれぞれシリンジポンプで送液し、それらを混合用細孔２２に流通させ、これによりトリクロサンのナノ粒子分散液を調製した。得られたトリクロサンのナノ粒子分散液を実施例９とした。

＜比較例１＞
第１液にポリビニルピロリドンを溶解させなかったことを除いて実施例１と同様にして得たトリクロサンのナノ粒子分散液を比較例１とした。ポリビニルピロリドン／トリクロサンの質量比は０である。

＜比較例２＞
第１液のポリビニルピロリドンの含有量を２００ｍｇとしたことを除いて実施例１と同様にして得たトリクロサンのナノ粒子分散液を比較例２とした。第１液におけるポリビニルピロリドンの濃度は２０００ｍｇ／Ｌである。ポリビニルピロリドン／トリクロサンの質量比は２．５である。

＜比較例３＞
１００ｍＬメスフラスコに、１Ｍ水酸化ナトリウム水溶液１０ｍＬ、トリクロサン５０ｍｇ、及びポリビニルピロリドン６．３ｍｇを入れ、そこにさらに水を加えて１００ｍＬとし、そのトリクロサン及びポリビニルピロリドンを溶解させた水溶液を第１液とした。第１液における水酸化ナトリウム、トリクロサン、及びポリビニルピロリドンの濃度は、それぞれ１００ｍＭ、５００ｍｇ／Ｌ、及び６３ｍｇ／Ｌである。リン酸（和光純薬）を濃度が２５０ｍＭとなるように水で希釈した水溶液を第２液とした。第１液及び第２液をそれぞれ２０℃に調温した。ポリビニルピロリドン／トリクロサンの質量比は０．１２５である。

５０ｍｌ試験管に第１液２０ｍＬを入れてタッチミキサーで攪拌しながら、そこに第２液５ｍＬを一括投入し、これによりトリクロサンのナノ粒子分散液を調製した。得られたトリクロサンのナノ粒子分散液を比較例３とした。

＜比較例４＞
第１液のポリビニルピロリドンの含有量を１７．５ｍｇとしたことを除いて比較例３と同様にして得たトリクロサンのナノ粒子分散液を比較例４とした。第１液におけるポリビニルピロリドンの濃度は１７５ｍｇ／Ｌである。ポリビニルピロリドン／トリクロサンの質量比は０．３５である。

＜比較例５＞
第１液のポリビニルピロリドンの含有量を２５ｍｇとしたことを除いて比較例３と同様にして得たトリクロサンのナノ粒子分散液を比較例５とした。第１液におけるポリビニルピロリドンの濃度は２５０ｍｇ／Ｌである。ポリビニルピロリドン／トリクロサンの質量比は０．５である。

（試験評価方法）
実施例１〜９及び比較例１〜５のそれぞれについて、平均粒径の測定と外観評価（調製直後及び調整から室温１日保存後）を行った。粒径測定には、ゼータ電位・粒径測定システム（大塚電子社製 型番：ＥＬＳ−Ｚ２）を用いた。なお、比較例４及び５については、白色の沈殿物を含有していたため、目開き１．２ミクロンのメンブレンフィルター（ザルトリウス）を用いて濾過した濾液を平均粒径測定に供した。

（試験評価結果）
表１に、実施例１〜９及び比較例１〜５のそれぞれの平均粒径及び外観評価を示す。

表１によれば、平均粒径は、実施例１が２０４ｎｍ、実施例２が１２３ｎｍ、実施例３が５１ｎｍ、実施例４が１５３ｎｍ、実施例５が１３２ｎｍ、実施例６が８０ｎｍ、実施例７が１３３ｎｍ、実施例８が５８ｎｍ、及び実施例９が５５ｎｍ、並びに、比較例１が１１３０ｎｍ、比較例２が２９ｎｍ、比較例３が１９３ｎｍ、比較例４が１６９ｎｍ、及び比較例５が１０８ｎｍであった。

また、外観評価は、実施例１〜９では、調整直後、実施例３、６、８、及び９が透明、実施例１、２、及び７が半透明、実施例４及び５が若干沈殿有りであり、１日保存後、実施例１〜９のいずれも変化は無かった。比較例１〜５では、調整直後、比較例２が透明、比較例１が懸濁、比較例３が若干沈殿有り、比較例４及び５が沈殿有りであり、１日保存後、比較例１〜５のいずれも沈殿有りであった。

以上のことから、平均粒径に関しては、実施例１〜９は比較例１〜５よりも同程度あるいは小さく、外観に関しては、比較例１〜５は、調製から１日保存後に顕著に沈殿が生成（比較例４〜５は調製直後から生成）したのに対し、実施例１〜９は、沈殿の生成がほとんどなく、且つ状態変化が見られないことが分かる。

［試験評価２］
（ナノ粒子分散液）
以下の実施例１０〜１７のトリクロサンのナノ粒子分散液を調製した。

＜実施例１０及び１１＞
第１液及び第２液の合計流量（総流量）を３ｍＬ／ｍｉｎとしたことを除いて実施例３と同様にして得たトリクロサンのナノ粒子分散液を実施例１０とした。また、第１液及び第２液の合計流量（総流量）を１ｍＬ／ｍｉｎとしたことを除いて実施例１０と同様にして得たトリクロサンのナノ粒子分散液を実施例１１とした。第１液及び第２液合計の孔内線流速（Ｕ）の３乗を混合用細孔２２の孔径（ｄ）で除した値（Ｕ^３／ｄ）は、実施例３の調製時が１２１００００ｍ^２／ｓ^３、実施例１０の調製時が１５１０００ｍ^２／ｓ^３、及び実施例１１の調製時が５５９０ｍ^２／ｓ^３である。

＜実施例１２〜１４＞
図３に示す第１の構成であって、円筒孔の混合用細孔２２の孔径が０．３ｍｍ及び孔長さが０．９ｍｍであるマイクロミキサー１００を用い、第１液及び第２液の合計流量（総流量）を４８ｍＬ／ｍｉｎとしたことを除いて実施例３と同様にして得たトリクロサンのナノ粒子分散液をそれぞれ実施例１２とした。また、第１液及び第２液の合計流量（総流量）を１２ｍＬ／ｍｉｎとしたことを除いて実施例１２と同様にして得たトリクロサンのナノ粒子分散液を実施例１３とした。第１液及び第２液の合計流量（総流量）を３ｍＬ／ｍｉｎとしたことを除いて実施例１２と同様にして得たトリクロサンのナノ粒子分散液を実施例１４とした。第１液及び第２液合計の孔内線流速（Ｕ）の３乗を混合用細孔２２の孔径（ｄ）で除した値（Ｕ^３／ｄ）は、実施例１２の調製時が４８３００００ｍ^２／ｓ^３、実施例１３の調製時が７５５００ｍ^２／ｓ^３、及び実施例１４の調製時が１１８０ｍ^２／ｓ^３である。

＜実施例１５〜１７＞
１００ｍＬメスフラスコに、１Ｍ水酸化ナトリウム水溶液２ｍＬ、トリクロサン８０ｍｇ、及びポリビニルピロリドン２８ｍｇを入れ、そこにさらに水を加えて１００ｍＬとし、そのトリクロサン及びポリビニルピロリドンを溶解させた水溶液を第１液とした。第１液における水酸化ナトリウム、トリクロサン、及びポリビニルピロリドンの濃度は、それぞれ２０ｍＭ、８００ｍｇ／Ｌ、及び２８０ｍｇ／Ｌである。ＨＥＰＥＳ（和光純薬）を濃度が１００ｍＭとなるように水に溶解させた水溶液を第２液とした。第１液及び第２液をそれぞれ２０℃に調温した。ポリビニルピロリドン／トリクロサンの質量比は０．３５である。

図８に示す第３の構成のマイクロミキサー１００を用い、第１液及び第２液を、混合体積比が前者／後者＝１／１で且つ総流量が３０ｍｌ／ｍｉｎとなるようにそれぞれシリンジポンプで送液し、それらを混合用細孔２２に流通させ、これによりトリクロサンのナノ粒子分散液を調製した。得られたトリクロサンのナノ粒子分散液を実施例１５とした。マイクロミキサー１００の混合用細孔２２は、円筒孔であって、孔径が０．３ｍｍで、孔長さが０．８ｍｍであった。また、第１液及び第２液を、混合体積比が前者／後者＝１／１で且つ総流量が１２ｍｌ／ｍｉｎとなるようにそれぞれシリンジポンプで送液したことを除いて実施例１５と同様にして得たトリクロサンのナノ粒子分散液を実施例１６とした。第１液及び第２液を、混合体積比が前者／後者＝１／１で且つ総流量が３ｍｌ／ｍｉｎとなるようにそれぞれシリンジポンプで送液したことを除いて実施例１５と同様にして得たトリクロサンのナノ粒子分散液を実施例１７とした。第１液及び第２液合計の孔内線流速（Ｕ）の３乗を混合用細孔２２の孔径（ｄ）で除した値（Ｕ^３／ｄ）は、実施例１５の調製時が１１８００００ｍ^２／ｓ^３、実施例１６の調製時が７５５００ｍ^２／ｓ^３、及び実施例１７の調製時が１１８０ｍ^２／ｓ^３である。

（試験評価方法）
実施例１０〜１７のそれぞれについて、平均粒径の測定を行った。粒径測定には、ゼータ電位・粒径測定システム（大塚電子社製 型番：ＥＬＳ−Ｚ２）を用いた。

（試験評価結果）
表２に、実施例１０〜１７のそれぞれの平均粒径を示す。また、表２に、混合用細孔に流通させる液の孔内線流速Ｕの３乗を混合用細孔の孔径ｄで除した値（単位：ｍ^２／ｓ^３）について計算したものも示した。

表２によれば、平均粒径は、実施例３が５１ｎｍ、実施例１０が９４ｎｍ、実施例１１が１２３ｎｍ、実施例１２が６１ｎｍ、実施例１３が１０３ｎｍ、実施例１４が１４４ｎｍ、実施例１５が８３ｎｍ、実施例１６が１１４ｎｍ、及び実施例１７が１５９ｎｍであった。

また、図１０は、上記実施例３及び実施例１０〜１７の結果に基づいて、孔内線流速（Ｕ）の３乗を混合用細孔の孔径（ｄ）で除した値（Ｕ^３／ｄ）と平均粒径との関係を示したものである。

図１０によれば、孔内線流速（Ｕ）の３乗を混合用細孔の孔径（ｄ）で除した値（Ｕ^３／ｄ）と平均粒径との間には、マイクロミキサーの種類やサイズによらず相関関係があることが分かる。具体的には、当該値（Ｕ^３／ｄ）が１０００（ｍ^２／ｓ^３）より大きくなるのに従って平均粒径が小さくなり、当該値（Ｕ^３／ｄ）が１０００００（ｍ^２／ｓ^３）より大きくなると平均粒径は約１００ｎｍ以下となることが分かる。

本発明は、家庭用、医療用、業務用の洗浄剤、防汚剤、消臭防臭剤の他、化粧品、香粧品、衛生品等に添加されて用いられるトリクロサンのナノ粒子分散液の製造方法について有用である。

流体混合システムの構成を示す図である。 液接触部及び混合用細孔を示す説明図である。 第１の構成のマイクロミキサーを示す断面図である。 第１の構成のマイクロミキサーの変形例を示す断面図である。 第１の構成のマイクロミキサーの他の変形例を示す断面図である。 第２の構成のマイクロミキサーを示す図である。 第２の構成のマイクロミキサーの変形例を示す図である。 第３の構成のマイクロミキサーを示す（ａ）縦断面図、（ｂ）図８（ａ）におけるVIIIB-VIIIB横断面図及び（ｃ）図８（ａ）におけるVIIIC-VIIIC横断面図である。 第３の構成のマイクロミキサーの変形例を示す（ａ）縦断面図及び（ｂ）図９（ａ）におけるIXB-IXB横断面図である。 孔内線流速（Ｕ）の３乗を混合用細孔の孔径（ｄ）で除した値（Ｕ^３／ｄ）と平均粒径との関係を示すグラフである。

符号の説明

２２ 混合用細孔

Claims (3)

1. トリクロサンを溶解させたアルカリ性水溶液の第１液及び酸の第２液をそれぞれ流動させて、それらが混在状態になるように接触させる液接触ステップと、
   上記液接触ステップで混在状態になった上記第１液及び上記第２液を混合用細孔に流通させて混合することによりトリクロサンのナノ粒子分散液を得る液混合ステップと、
   を備え、
   上記第１液及び／又は上記第２液に、総含有量がトリクロサン含有量に対する質量比で０．１〜０．５となるようにポリビニルピロリドンを溶解含有させるトリクロサンのナノ粒子分散液の製造方法。
2. 上記液混合ステップにおいて、上記混合用細孔に流通させる上記第１液及び上記第２液合計の孔内線流速を、該孔内線流速の３乗を該混合用細孔の孔径で除した値が１０００（ｍ^２／ｓ^３）以上となるように設定する請求項１に記載のトリクロサンのナノ粒子分散液の製造方法。
3. 上記液混合ステップにおいて、得られるナノ粒子分散液に含まれるトリクロサンのナノ粒子の平均粒径が１００ｎｍ以下である請求項１又は２に記載のトリクロサンのナノ粒子分散液の製造方法。

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