JP2022042295A - 超音波噴霧器用の微生物制御剤 - Google Patents
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Abstract
Description
また、居住空間には、浴室等の水周り以外の様々な場所(例えば玄関、窓サッシ、押入れ、クローゼットなど)にも微生物が繁殖しやすい。しかし、このような場所は水で洗剤を容易に洗い流すことができず、塩素系カビ取り剤による手入れが困難である。
超音波噴霧器は液体を、住環境を濡らすことを抑制しつつ簡単に空間に噴霧できるため、有用である。また、超音波噴霧器は単純に液体を連続的に噴霧して湿度を調整する加湿器などにも用いられている。
本発明は、長時間噴霧しても噴霧性能に優れる超音波噴霧器用の微生物制御剤を提供することを目的とする。
[1] (A)成分:水溶性溶剤と、
(B)成分:水と、
(C)成分:電解質と、
を含有し、
25℃における電気伝導率が0.3~15mS/mである、超音波噴霧器用の微生物制御剤。
[2] 前記(C)成分が水溶性アルカリ金属塩及び水溶性アルカリ土類金属塩からなる群より選ばれる1種以上を含み、前記(C)成分の含有量が前記超音波噴霧器用の微生物制御剤の総質量に対して0.0002~0.015質量%である、前記[1]の超音波噴霧器用の微生物制御剤。
[3] 前記(A)成分/前記(C)成分で表される質量比が2000~150000である、前記[1]又は[2]の超音波噴霧器用の微生物制御剤。
[4] 前記(A)成分がグリコール溶剤を含む、前記[1]~[3]のいずれかの超音波噴霧器用の微生物制御剤。
[5] 前記(C)成分が塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウム及び炭酸ナトリウムからなる群より選ばれる1種以上を含む、前記[1]~[4]のいずれかの超音波噴霧器用の微生物制御剤。
[6] 前記(A)成分の含有量が前記超音波噴霧器用の微生物制御剤の総質量に対して1~85質量%である、前記[1]~[5]のいずれかの超音波噴霧器用の微生物制御剤。
[7] 前記(B)成分の含有量が前記超音波噴霧器用の微生物制御剤の総質量に対して10質量%以上である、前記[1]~[6]のいずれかの超音波噴霧器用の微生物制御剤。
[8] 前記(A)成分以外の除菌剤、抗菌剤、除カビ剤、防カビ剤、抗ウイルス剤、消臭剤、防臭剤及び香料からなる群より選ばれる1種以上をさらに含有する、前記[1]~[7]のいずれかの超音波噴霧器用の微生物制御剤。
[9] 居住空間に使用される、前記[1]~[8]のいずれかの超音波噴霧器用の微生物制御剤。
なお、本発明において「微生物制御」とは、微生物の増殖を防いだり、微生物の付着を防いだり、殺菌したりするなどして、微生物の働きを抑えることである。微生物制御により得られる効果は、除菌、殺菌、抗菌、防カビ、抗カビ等であり、本明細書においてはこれらの効果を総称して「微生物制御効果」ともいう。
また、本発明において「水溶性」とは、25℃の水100gに対して1g以上溶解し、かつその溶液が透明であることを意味する。
また、本明細書において「対象面」とは、微生物制御剤を適用する処理対象物の表面、例えば浴室、洗面所、キッチン、トイレ、玄関、リビング、押入れ、クローゼット、靴箱等の密閉空間の内面、エアコン内部に存在する面、窓サッシ、カーテン、靴、衣服、ソファー等の物品表面などのことである。
(A)成分は、水溶性溶剤であり、微生物制御効果を有する。
対象面に噴霧された(A)成分は、経時により揮発(乾燥)し、揮発するまでの間に微生物制御効果を有することが好ましい。これらの観点から、(A)成分の20℃での蒸気圧は0.5~8000Paが好ましく、5~1000がより好ましく、5~100がさらに好ましく、5~50が特に好ましい。(A)成分の蒸気圧が上記下限値以上であれば、対象面の乾燥が遅くなりにくく、処理対象物のべとつきを抑制できる。(A)成分の蒸気圧が上記上限値以下であれば、対象面へ到達する前に微生物制御剤が蒸発するのを抑制でき、微生物制御剤が対象面に充分に付着する。また、微生物制御剤が対象面に付着した後、揮発するまでの時間を充分に確保できるので、微生物制御効果の持続性に優れる。
これら溶剤は、1種単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わされて用いられてもよい。
アルコール溶剤は、1種単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わされて用いられてもよい。
グリコールエーテル溶剤としては、例えばメチルジグリコール、エチルジグリコール、イソプロピルジグリコール、ブチルジグリコール、ヘキシルグリコール、ヘキシルジグリコール、フェニルグリコール、フェニルジグリコールなどが挙げられる。これらの中でも、蒸気圧の観点からメチルジグリコール、イソプロピルジグリコールが好ましい。
グリコール溶剤は、1種単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わされて用いられてもよい。
ポリオール溶剤は、1種単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わされて用いられてもよい。
(B)成分は、水である。
(B)成分は(A)成分と混合され超音波噴霧器によって噴霧される。(B)成分は、(A)成分の粘度を調製し、噴霧性を向上させることができる。また、処理対象物への付着時には(A)成分の揮発時間を調整することができる。
(B)成分は、1種単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わされて用いられてもよい。
噴霧性を良好に維持できる観点では、(B)成分の含有量は、微生物制御剤の総質量に対して10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、35質量%以上がさらに好ましく、50質量%以上が特に好ましい。
微生物制御効果を良好に維持できる観点では、(B)成分の含有量は、微生物制御剤の総質量に対して98.9998質量%以下が好ましい。
(C)成分は、電解質である。
(C)成分によって、微生物制御剤の電気伝導率を所望の値に制御しやすくなる。
(C)成分としては、20℃の水100gに対して0.03g以上溶解し、かつその溶液が透明であることが好ましい。20℃の水100gに対する溶解度は、0.03g以上が好ましく、1g以上がより好ましく、5g以上がさらに好ましい。
無機電解質としては水溶性の塩が好ましく、水溶性アルカリ金属塩、水溶性アルカリ土類金属塩がより好ましく、水溶性アルカリ金属又は水溶性アルカリ土類金属の塩酸塩、炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩がさらに好ましく、水溶性アルカリ金属又は水溶性アルカリ土類金属の塩酸塩、炭酸塩、硫酸塩が特に好ましい。
水溶性アルカリ金属塩、水溶性アルカリ土類金属塩の具体例としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化ルビジウム、塩化セシウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化ストロンチウム、塩化バリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウム、硝酸バリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸三ナトリウムなどが挙げられる。これらの中でも対象面への影響が少なく、少量の配合で微生物制御剤が電気伝導度を示すことができることから塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウムが好ましい。
水溶性アルカリ金属塩及び水溶性アルカリ土類金属塩は、それぞれ1種単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わされて用いられてもよい。
任意成分としては、(A)成分以外の除菌剤、抗菌剤、除カビ剤、防カビ剤、抗ウイルス剤、消臭剤、防臭剤、香料などが挙げられる。
(A)成分以外の除菌剤、抗菌剤、除カビ剤、防カビ剤、抗ウイルス剤としては、例えば次亜塩素酸水、亜塩素酸水や銀、亜鉛、銅等の遷移金属を含有する無機系薬剤、イソプロピルメチルフェノール等の有機系薬剤、塩化ベンザルコニウム等のカチオン系界面活性剤、抗菌性香料などが挙げられる。また、これらを組み合わせて使用してもよい。
消臭剤、防臭剤としては、例えばレモングラス、ペパーミント、ユーカリ、ハッカ等の精油などが挙げられる。
香料としては特に限定されず、公知の香料を使用できる。公知の香料は、例えば「Perfume and Flavor Chemicals」,Vol.I and II,Steffen Arctander, Allured Pub.Co.(1994)、「合成香料 化学と商品知識」,印藤元一著,化学工業日報社(1996)、「Perfme and Flavor Materials of NaturalOrigin」,Steffen Arctander, Allured Pub.Co.(1994)、「香りの百科」,日本香料協会編,朝倉書店(1989)、「Perfumery MaterialPerformance V.3.3」,Boelens Aroma Chemical Information Service(1996)、「Flower Oils and Floral Compounds In Perfumery」,Danute Lajaujis Anonis,Allured Pub.Co.(1993)、特開2002-173698号公報の表3に記載されている香料成分が挙げられる。
任意成分は、それぞれ1種単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わされて用いられてもよい。
微生物制御剤の25℃における電気伝導率は0.3~15mS/mであり、0.5~15mS/mが好ましく、1.2~15mS/mがより好ましく、1.2~10mS/mがさらに好ましい。微生物制御剤の電気伝導率が上記範囲内であれば、超音波噴霧器を用いて微生物制御剤を長時間(例えば1時間)噴霧しても、安定して微生物制御剤を噴霧でき、噴霧性能に優れる。
微生物制御剤の電気伝導率は、(C)成分の種類や含有量により調節できる。例えば、微生物制御剤中の(C)成分の含有量が多くなるほど、微生物制御剤の電気伝導率は高くなる傾向にある。
微生物制御剤の電気伝導率は、JIS K 0130:2008に規定する「電気伝導率測定方法通則」に準拠した方法により測定される値である。
微生物制御剤は、(A)成分、(B)成分及び(C)成分と、必要に応じて任意成分とを混合することにより得られる。
微生物制御剤は、超音波噴霧器に充填して使用する。
超音波噴霧器への微生物制御剤の充填量及び噴霧量は、処理空間の大きさや対象面の面積等を勘案して決定される。微生物制御剤の噴霧量は、下記式で表される処理量が0.1~5g/m2となるようにすることが好ましい。
処理量=((A)成分の噴霧量)/(微生物制御剤が噴霧された対象面の面積)
なお、(A)成分の噴霧量は、噴霧した微生物制御剤の総質量に(A)成分の含有量(質量%)を乗することによって得られる。
超音波噴霧器としては、例えば微生物制御剤を収容するタンクと、第1の端部がタンク内に挿入された吸液芯と、吸液芯の第2の端部に装着された多数の孔を有する噴出部と、噴出部に取り付けられた超音波振動子と、超音波振動子を振動させる超音波発振器とを備えたものが挙げられる。
以下、超音波噴霧器の一実施形態について、図1、2を用いて説明する。ただし本発明で用いる超音波噴霧器は本実施形態に限定されるものではなく、容器の形状等を適宜変更することができる。
この例の超音波噴霧器100は、タンク1と、吸液芯ユニット2と、噴出口ユニット5と、超音波発振器8と、これらの部材と電池60を所定の位置に配置乃至収容するための前面ケース10と背面ケース50とを備える。
吸液芯3の直径は、5~17mmが好ましく、8~12mmがより好ましい。
吸液芯3は毛細管作用により液剤を吸い上げる芯材である。吸液芯3の材質としては、通常、吸液芯として用いられる、例えばスポンジ、フェルト、綿、多孔質材などが挙げられる。
屈曲した吸液芯3の所定の配置を保つよう、保持筒4も屈曲しており、吸液芯3と共に、一方の端部側はタンク1の底部に向かってほぼ鉛直線上に沿って伸び、他方の端部側は、水平に伸びるように配置されている。
保持筒4の微生物制御剤に浸漬される部分には、微生物制御剤が通液可能な複数の通液孔4aが設けられている。
保持筒4の屈曲した箇所の一方の端部側には、タンク給水口1aと嵌合する蓋部4bが形成されている。また、他方の端部には、噴出口ユニット5が嵌合する取付部4cが形成されている。取付部4cは、前面ケース10の内側に固定されるようになっている。
保持筒4は、吸液芯3を支持する強度があれば特に材質に限定はないが、成形が容易であること、軽量であることから、樹脂製であることが好ましい。
多数の微細孔の形成方法に特に限定はなく、例えば、網状としたり、平板に、レーザーを用いて多数の微細孔を設けたりする方法が挙げられる。中でも微細孔の大きさや数の調整によって噴霧量を容易に調整できるため、平板に微細孔を設ける方法が好ましい。
噴出部6全体の直径は、吸液芯3の直径と同等であることが好ましい。
噴出部6に存在する微細孔の径は、2~20μmが好ましく、5~10μmがより好ましい。
噴出部6の細孔数は、300~4000個が好ましく、500~2500個がより好ましい。
噴出口ユニット5は、保持筒4が、取付部4cにより前面ケース10の内側に取り付けられた際に、取付部4cと前面ケース10の間に挟まれて固定されるようになっている。
振動数は噴霧器の機能、製造面、汎用性、価格の面から90~120kHzが好ましく、100~120kHzがより好ましい。
前面ケース本体部20は、下面から見た際に左右の周縁が立ち上がった凹版であり、図2のように、背面から見た際に、右下部分が切り欠かれた略逆L字状とされている。この切り欠かれた右下部分に沿って、タンク嵌合部21が立設している。タンク嵌合部21は、図2に示すように略逆L字状とされており、この部分にタンク1が嵌合するようになっている。また、タンク嵌合部21には、係止凹部22が設けられ、タンク1をタンク嵌合部21に嵌合させた際に、タンク1のタンク給水口1aに嵌合した保持筒4の蓋部4bが、係止凹部22に係止されるようになっている。
前面ケース本体部20には、下面から見た際の左側の周縁とタンク嵌合部21との間が、電池収容部23とされている。電池収容部23の上方には、電池用開口部24が設けられ、電池用開口部24には、電池蓋61が開閉自在に取り付けられている。
連結部40は、約90度の角度でなだらかに屈曲した形状とされており、連結部40により、前面ケース本体部20と前面部30とが連結されている。
背面ケース本体部51は、平面視で前面ケース本体部20と重なり合う形状とされており、前面ケース本体部20と嵌合するようになっている。
また、背面ケース屈曲部52は、約90度の角度でなだらかに屈曲した形状とされており、連結部40の背面側を覆って、背面ケース本体部51と、前面部30の筒状部32とを連結するようになっている。
また、超音波噴霧器としては、例えば特開平6-320083号公報、特開平7-24374号公報、特開平7-256170号公報等に記載のピエゾ式噴霧装置などを用いてもよい。
以上説明した本発明の微生物制御剤は、(A)成分と(B)成分と(C)成分とを含有し、電気伝導率が上記範囲内であるため、超音波噴霧器を用いて長時間噴霧しても噴霧自身が止まったり、噴出部から液にじみが発生したりしにくく、噴霧性能に優れるので、安定な噴霧が可能である。
本発明の微生物制御剤の処理対象物としては、例えば浴室、洗面所、キッチン、トイレ、玄関、リビング、押入れ、クローゼット、靴箱、エアコン内部、窓サッシ、カーテン、靴、衣服、ソファーなどが挙げられる。
本実施例において使用した原料は下記の通りである。
(A)成分として、以下に示す化合物を用いた。
・A-1:プロピレングリコール(株式会社ADEKA製、商品名「化粧用プロピレングリコール」、20℃での蒸気圧10.7Pa)。
・A-2:3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノール(株式会社クラレ製、商品名「ソルフィット」、20℃での蒸気圧47.0Pa)。
・A-3:エチレングリコール(関東化学株式会社製、商品名「エチレングリコール(鹿1級)、20℃での蒸気圧7.0Pa)。
・B-1:超純水。
・C-1:塩化ナトリウム(関東化学株式会社製、商品名「塩化ナトリウム(特級)」、溶解度26.38g)。
・C-2:塩化カリウム(関東化学株式会社製、商品名「塩化カリウム(特級)」、溶解度25.5g)。
・C-3:塩化マグネシウム(関東化学株式会社製、商品名「塩化マグネシウム六水和物(特級)」、溶解度35.3g)。
・C-4:塩化カルシウム(関東化学株式会社製、商品名「塩化カルシウム(特級)」、溶解度42.7g)。
・C-5:硫酸ナトリウム(関東化学株式会社製、商品名「硫酸ナトリウム(特級)」、溶解度19.0g)。
・C-6:炭酸ナトリウム(富士フイルム和光純薬株式会社製、商品名「炭酸ナトリウム(試薬特級)」、溶解度18.1g)。
・C-7:リン酸水素二ナトリウム(関東化学株式会社製、商品名「リン酸水素二ナトリウム(特級)」、溶解度7.7g)。
なお、溶解度は、20℃の水100gに対する溶解する量である。
超音波噴霧器として、Jisu Technology社製の加湿器(商品名「SWEETDONUT」)の吸液芯を中央で斜めに切断し、角度を付けて繋ぎ直し、下端を液体薬剤の容器に浸漬した噴霧器を用いた。
・吸液芯:ポリエステル製、直径10mm、長さ(全長):205mm。
・超音波振動子:外径16mmのリング状。
・超音波発振器:振動数100kHz、駆動電源5V。
・噴霧量:15g/時間。
<微生物制御剤の調製>
表1~4の配合量に従い、(A)成分と(B)成分と(C)成分とを混合し、微生物制御剤を調製した。
得られた微生物制御剤について、以下に示す方法により電気伝導率を測定し、噴霧性能を評価した。これらの結果を表1~4に示す。
微生物制御剤の電気伝導率は、JIS K 0130:2008に規定する「電気伝導率測定方法通則」に準拠した方法により測定した。
微生物制御剤を超音波噴霧器のタンクに充填し、吸液芯の第1の端部をタンクに挿入して微生物制御剤を浸透させた。吸液芯の第2の端部に超音波振動子と一体成形された噴出部を装着した。超音波振動子に市販の超音波発振器(Jisu Technology社製、商品名「SWEETDONUT」)を取り付け、超音波噴霧器を25℃の屋内に水平に設置し、印加電圧5Vで通電し、噴霧を開始した。1時間稼働させた後、噴霧が持続しているか否か、及び、噴出部の液にじみの有無を目視にて観察し、以下の評価基準にて噴霧性能を評価した。
(評価基準)
A++:噴霧が持続し、噴出部の先端からの液のにじみも認められない。
A+:噴霧が持続し、噴出部の先端から僅かに液にじみが認められるが、液だれは認められず、噴出部の周囲も汚染されていない。
A:噴霧が持続し、噴出部から液にじみ認められ、ごくわずかに液だれが認められるが、噴出部の周囲は汚染されていない。
B:噴霧が持続するが、噴出部からの液にじみの程度がひどく、液だれし、噴出部の周囲が汚染されている。
C:噴霧が持続しない(噴霧が停止する)、又は、噴出部からの液にじみが極めて多く、液だれし、噴出部の周囲がかなり汚染されている。
なお、ここでいう「汚染」とは、微生物制御剤の液だれにより、噴出部の周囲を濡らしてしまうことを意味する。
また、表1~4中、「A/C比」は、(A)成分/(C)成分で表される質量比である。「塩濃度」は、微生物制御剤1L中に含まれる(C)成分の量(mg)である。
一方、表4から明らかなように、25℃における電気伝導率が0.3mS/m未満、又は15mS/m超である各比較例で得られた微生物制御剤は、噴霧性能に劣っていた。
2 吸液芯ユニット
3 吸液芯
3a 第1の端部
3b 第2の端部
4 保持筒
5 噴出口ユニット
6 噴出部
7 超音波振動子
8 超音波発振器
10 前面ケース
50 背面ケース
60 電池
100 超音波噴霧器
Claims (5)
- (A)成分:水溶性溶剤と、
(B)成分:水と、
(C)成分:電解質と、
を含有し、
25℃における電気伝導率が0.3~15mS/mである、超音波噴霧器用の微生物制御剤。 - 前記(C)成分が水溶性アルカリ金属塩及び水溶性アルカリ土類金属塩からなる群より選ばれる1種以上を含み、前記(C)成分の含有量が前記超音波噴霧器用の微生物制御剤の総質量に対して0.0002~0.015質量%である、請求項1に記載の超音波噴霧器用の微生物制御剤。
- 前記(A)成分/前記(C)成分で表される質量比が2000~150000である、請求項1又は2に記載の超音波噴霧器用の微生物制御剤。
- 前記(A)成分がグリコール溶剤を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の超音波噴霧器用の微生物制御剤。
- 前記(C)成分が塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウム及び炭酸ナトリウムからなる群より選ばれる1種以上を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の超音波噴霧器用の微生物制御剤。
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JP2020147661A JP2022042295A (ja) | 2020-09-02 | 2020-09-02 | 超音波噴霧器用の微生物制御剤 |
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