JP6586652B1 - 二酸化塩素発生紛体及び二酸化塩素発生剤 - Google Patents

Abstract

【課題】包装材の酸化損傷を抑制し、かつ、優れた除菌及び脱臭効果を発揮することが可能な二酸化塩素発生紛体、及び、該二酸化塩素発生紛体を用いて得られた二酸化塩素発生剤を提供することを課題とする。【解決手段】二酸化塩素発生紛体は、二酸化塩素を発生する紛体であって、金属亜塩素酸塩と、活性化剤と、吸湿性調整剤として二酸化ケイ素とを含み、前記二酸化ケイ素の含有量は、前記金属亜塩素酸塩及び前記活性化剤の合計量に対して、５〜１０重量％である。【選択図】なし

Description

本発明は、二酸化塩素発生紛体、及び、該二酸化塩素発生紛体を用いて得られた二酸化塩素発生剤に関する。

従来、二酸化塩素は、低濃度で強い酸化力を発揮することから、除菌性、脱臭性等に優れることが知られている。これらの効果を利用して、二酸化塩素は、例えば、プール、浄水処理施設等における消毒、室内の空間除菌等に広く用いられている。

二酸化塩素は、反応性が高く不安定であるため、ガス（気体）状で市場に流通させることが難しい。そこで、近年では、長期保存が可能で、かつ、使用時に二酸化塩素を発生させることができる製剤が種々提案されている。このような製剤としては、例えば、金属亜塩素酸塩からなる紛体を多孔質担体に担持した製剤が広く知られている（特許文献１）。該製剤は、例えば、使用時に空気中の水分と反応させることにより、二酸化塩素を発生させることができる。また、金属亜塩素酸塩からなる紛体を圧縮成型した製剤（錠剤）も広く知られている（特許文献２）。該製剤は、例えば、使用時に水に溶解させることにより二酸化塩素を発生させて、二酸化塩素水を調製することができる。

二酸化塩素を発生させる製剤は、長期保存する際、該製剤が空気中の水分と反応して劣化することを防止するため、例えば、アルミニウム箔と樹脂フィルム（ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリプロピレン等）とからなる包装材を用いて包装される（特許文献３）。

特表２００１−５１６２１３号公報 特表２００３−５２１５２６号公報 特開２０１７−０２４９６２号公報

近年、除菌性、脱臭性等を向上させるため、製剤から発生する二酸化塩素の濃度をより高くすることが求められている。しかしながら、このような製剤は、長期保存により包装材を酸化損傷させるという問題があった。

本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、包装材の酸化損傷を抑制し、かつ、優れた除菌及び脱臭効果を発揮することが可能な二酸化塩素発生紛体、及び、該二酸化塩素発生紛体を用いて得られた二酸化塩素発生剤を提供することを課題とする。

本発明者らは、包装材内において、二酸化塩素発生紛体に含まれる金属亜塩素酸塩及び活性化剤が、該二酸化塩素発生紛体中のごく微量の水分と反応することにより二酸化塩素を発生し、包装材を酸化損傷させることに気が付いた。そして、本発明者らは、二酸化塩素発生紛体に所定量の二酸化ケイ素含有させることにより、該二酸化ケイ素が吸湿性調整剤として機能し、包装材内における前記二酸化塩素発生紛体中の水分量を適切な範囲に調整することで、二酸化塩素の発生を抑制することを見出した。本発明の要旨は、以下の通りである。

本発明に係る二酸化塩素発生紛体は、二酸化塩素を発生する紛体であって、金属亜塩素酸塩と、活性化剤と、吸湿性調整剤として二酸化ケイ素とを含み、前記二酸化ケイ素の含有量は、前記金属亜塩素酸塩及び前記活性化剤の合計量に対して、５〜１０重量％である。

斯かる構成により、前記二酸化塩素発生紛体は、包装材内では、前記二酸化ケイ素が吸湿性調整剤として機能し、包装材内における前記二酸化塩素発生紛体中の水分量を適切な範囲に調整することができる。これにより、前記二酸化塩素発生紛体は、包装材内における二酸化塩素の発生を抑制し、包装材の酸化損傷を抑制することができる。一方、前記二酸化塩素発生紛体は、使用時、すなわち、包装材の開封後には、大気中の水分と反応する、又は、水に溶解することにより二酸化塩素を発生させ、優れた除菌及び脱臭効果を発揮する。

本発明に係る二酸化塩素発生紛体において、前記二酸化ケイ素の平均粒子径は、１００〜５００μｍであることが好ましい。

斯かる構成により、前記二酸化塩素発生紛体は、包装材内における前記二酸化塩素発生紛体中の水分量をより適切な範囲に調整することができる。これにより、前記二酸化塩素発生紛体は、包装材内における二酸化塩素の発生をより抑制し、包装材の酸化損傷をより抑制することができる。

本発明に係る二酸化塩素発生剤は、前記二酸化塩素発生紛体が圧縮成型された二酸化塩素発生剤である。

前記二酸化塩素発生剤は、前記二酸化塩素発生紛体を用いて得られることから、包装材内では二酸化塩素の発生を抑制することができる。また、前記二酸化塩素発生剤は、取扱い性に優れることから、使用時、すなわち、開封後には、容易に水に溶解させて、安定した二酸化塩素水を調製することができる。

本発明に係る二酸化塩素発生剤は、前記二酸化塩素発生紛体が多孔質担体に担持された二酸化塩素発生剤である。

前記二酸化塩素発生剤は、前記二酸化塩素発生紛体を用いて得られることから、包装材内では二酸化塩素の発生を抑制することができる。また、前記二酸化塩素発生剤は、表面積が大きいことから、使用時、すなわち、開封後には、空気中の水分と反応しやすくなり、より濃度の高い二酸化塩素を発生させることができる。

本発明によれば、包装材の酸化損傷を抑制し、かつ、優れた除菌及び脱臭効果を発揮することが可能な二酸化塩素発生紛体、及び、該二酸化塩素発生紛体を用いて得られた二酸化塩素発生剤を提供することができる。

以下、本発明の実施形態に係る二酸化塩素発生紛体について説明する。

＜二酸化塩素発生紛体＞
本実施形態に係る二酸化塩素発生紛体は、金属亜塩素酸塩と、活性化剤と、吸湿性調整剤として二酸化ケイ素とを含む。

（金属亜塩素酸塩）
前記金属亜塩素酸塩は、水分と反応することにより、二酸化塩素を発生させる成分である。前記金属亜塩素酸塩としては、例えば、亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸カリウム、亜塩素酸リチウム等のアルカリ金属亜塩素酸塩、亜塩素酸カルシウム、亜塩素酸マグネシウム、亜塩素酸バリウム等のアルカリ土類金属亜塩素酸塩等が挙げられる。これらの中でも、入手し易く、かつ、二酸化塩素を安定して発生させる観点から、亜塩素酸ナトリウムであることが好ましい。なお、これらは単独で用いても、二種以上を併用してもよい。

前記金属亜塩素酸塩の含有量は、発生する二酸化塩素の濃度をより高くする観点から、前記紛体全体に対して、１重量％以上であることが好ましく、５重量％以上であることがより好ましく、１０重量％以上であることがさらに好ましい。また、前記含有量は、３５重量％以下であることが好ましく、３０重量％以下であることがより好ましく、２５重量％以下であることがさらに好ましい。なお、前記金属亜塩素酸塩が二種以上含まれる場合、前記含有量は、前記金属亜塩素酸塩の合計含有量である。

（活性化剤）
前記活性化剤は、前記金属亜塩素酸塩と水分との反応を促進させる成分である。前記活性化剤としては、例えば、無機酸、有機酸、水素塩等が挙げられる。前記無機酸としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、ホウ酸等が挙げられる。前記有機酸としては、例えば、クエン酸、リンゴ酸、酢酸、ギ酸、乳酸、酒石酸、シュウ酸、マレイン酸、コハク酸等のカルボン酸類等が挙げられる。前記水素塩としては、例えば、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等が挙げられる。これらの中でも、取扱い性の観点から、硫酸水素ナトリウムであることが好ましい。なお、これらは単独で用いても、二種以上を併用してもよい。

前記活性化剤の含有量は、前記金属亜塩素酸塩と水分との反応をより促進させることにより、発生する二酸化塩素の濃度をより高くする観点から、前記紛体全体に対して、１重量％以上であることが好ましく、１０重量％以上であることがより好ましく、２０重量％以上であることがさらに好ましい。また、前記含有量は、４０重量％以下であることが好ましく、３５重量％以下であることがより好ましく、３０重量％以下であることがさらに好ましい。なお、前記活性化剤が二種以上含まれる場合、前記含有量は、前記活性化剤の合計含有量である。

（二酸化ケイ素）
前記二酸化ケイ素は、吸湿性調整剤として機能し、包装材内における前記二酸化塩素発生紛体中の水分量を適切な範囲に調整する成分である。

前記二酸化ケイ素の平均粒子径は、包装材内における二酸化塩素の発生をより抑制する観点から、１００〜５００μｍであることが好ましい。また、前記平均粒子径は、１５０μｍ以上であることがより好ましく、４００μｍ以下であることがより好ましい。なお、前記平均粒子径は、体積平均粒子径であり、レーザー回折散乱法を用いて測定することができる。

前記二酸化ケイ素の含有量は、前記金属亜塩素酸塩及び前記活性化剤の合計量に対して、５〜１０重量％である。また、前記含有量は、６重量％以上であることが好ましく、９重量％以下であることが好ましい。

上述の二酸化塩素発生紛体は、包装材内では、前記二酸化ケイ素が吸湿性調整剤として機能し、包装材内における前記二酸化塩素発生紛体中の水分量を適切な範囲に調整することができる。これにより、前記二酸化塩素発生紛体は、包装材内における二酸化塩素の発生を抑制し、包装材の酸化損傷を抑制することができる。一方、前記二酸化塩素発生紛体は、使用時、すなわち、包装材の開封後には、大気中の水分と反応する、又は、水に溶解することにより、二酸化塩素を発生させ、優れた除菌及び脱臭効果を発揮する。

なお、前記二酸化塩素発生紛体は、より高い濃度の二酸化塩素を発生する紛体として特に有用だが、前記二酸化塩素発生紛体が発生する二酸化塩素の濃度は特に限定されるものではない。

本実施形態に係る二酸化塩素発生紛体の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、金属亜塩素酸塩、活性化剤及び二酸化ケイ素を個別に乾燥させて各成分の水分を除去した後、各成分を混合することにより製造することができる。なお、上述の工程は、湿度が低い環境下で行うことが望ましい。

＜二酸化塩素発生剤＞
本実施形態に係る二酸化塩素発生剤は、上述の二酸化塩素発生紛体が圧縮成型された二酸化塩素発生剤（例えば、錠剤等）である。

前記二酸化塩素発生剤の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、上述の二酸化塩素発生紛体を市販の打錠機に投入し、圧力をかけて打錠加工することにより、前記二酸化塩素発生紛体を圧縮成型することができる。得られた二酸化塩素発生剤を、必要に応じて乾燥させてもよい。なお、上述の工程は、湿度が低い環境下で行うことが望ましい。

前記二酸化塩素発生剤は、水を含む溶液中に投入又は浸漬させて溶解させることにより、二酸化塩素を発生させて、二酸化塩素水を調製することができる。該二酸化塩素水の濃度は、優れた除菌及び脱臭効果を発揮する観点から、０．５〜１００ｐｐｍであることが好ましい。前記水としては、特に限定されるものではなく、例えば、水道水等を用いることができる。また、得られた二酸化塩素水のｐＨは、５〜９であることが好ましい。

前記二酸化塩素水は、前記二酸化塩素発生剤の溶解開始後、約８時間未満、好ましくは約２時間未満、より好ましくは約１時間未満で調製される。前記二酸化塩素発生剤の１錠当たりの重量は、溶解時間を短くする観点から、０．１〜３０ｇであることが好ましい。

前記二酸化塩素発生剤は、上述の二酸化塩素発生紛体を用いて得られることから、包装材内では二酸化塩素の発生を抑制することができる。また、前記二酸化塩素発生剤は、取扱い性に優れることから、使用時、すなわち、開封後は、容易に水に溶解させて、安定した二酸化塩素水を調製することができる。

また、別の実施形態に係る二酸化塩素発生剤は、前記二酸化塩素発生紛体が多孔質担体に担持された二酸化塩素発生剤である。

前記多孔質担体としては、例えば、ゼオライト、セピオライト、パリゴルスカイト、モンモリロナイト、珪藻土、パーライト等が挙げられる。これらの中でも、空気中の水分と反応しやすくする観点から、ゼオライトであることが好ましい。なお、これらは単独で用いても、二種以上を併用してもよい。

前記二酸化塩素発生剤の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、上述の二酸化塩素発生紛体を含む溶液を乾燥させた前記多孔質担体に含浸させるか（含浸法）、前記溶液を前記多孔質担体に吹き付け（スプレー法）、その後、必要に応じて乾燥させることにより、前記二酸化塩素発生紛体を前記多孔質担体に担持させることができる。なお、上述の工程は、湿度が低い環境下で行うことが望ましい。前記二酸化塩素発生剤は、前記二酸化塩素発生紛体の担持量が、前記多孔質担体に対して、１〜１０重量％であることが好ましい。

前記二酸化塩素発生剤は、大気中の水分と反応させることにより、二酸化塩素を発生させることができる。前記二酸化塩素発生剤１ｇ当たりの発生した二酸化塩素の濃度は、優れた除菌及び脱臭効果を発揮する観点から、１リットルの空間中で０．０２〜０．２ｐｐｍであることが好ましい。

前記二酸化塩素発生剤は、上述の二酸化塩素発生紛体を用いて得られることから、包装材内では二酸化塩素の発生を抑制することができる。また、前記二酸化塩素発生剤は、表面積が大きいことから、使用時、すなわち、開封後は、空気中の水分と反応しやすくなり、より濃度の高い二酸化塩素を発生させることができる。

上述の二酸化塩素発生剤は、必要に応じて、その他の添加材を含んでいてもよい。その他の添加材としては、例えば、充填剤、潤滑剤、充填乾燥剤、安定化剤、染料、固化防止剤等が挙げられる。

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

（二酸化塩素発生剤の作製）
まず、表１に示す各成分を個別に５０℃で１０時間乾燥させた。その後、表１に示す含有量となるように各成分を混合することにより、各実施例及び各比較例の二酸化塩素発生紛体を得た。次に、得られた各二酸化塩素発生紛体２０ｇを１，０００ｍＬの水に溶解させた後、該溶液にゼオライト（日東ゼオライト、日東粉化工業社製）を含浸させた。その後、二酸化塩素発生紛体が付着したゼオライトを天日で７２時間乾燥させることにより、各実施例及び各比較例の二酸化塩素発生剤を得た。各二酸化塩素発生剤における二酸化塩素発生紛体の担持量は、ゼオライトに対して５重量％であった。

表１に示す各成分の詳細は以下の通りである。
亜塩素酸ナトリウム：日本カートリット社製
亜塩素酸カリウム：関東化学社製
硫酸水素ナトリウム：日本化学工業社製
クエン酸：関東化学社製
二酸化ケイ素：水澤化学工業社製

（平均粒子径の測定）
二酸化ケイ素の平均粒子径は、微粒子測定器（シロ産業社製）を用いて測定した。測定結果を表１に示す。

（包装材の酸化損傷評価）
各錠剤を５錠ずつ、それぞれ包装材（サイズ：１０ｃｍ×１０ｃｍ、フィルムの構成：アルミニウム箔（厚さ９μｍ）／ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ１２μｍ）／ポリエチレンフィルム（厚さ２０μｍ））に入れて封止し、３０℃で最大２年間保存した。酸化損傷の評価は、下記の基準に基づき、目視で行った。評価結果を表１に示す。
×：１年未満で酸化損傷が発生した。
△：１年以上、１年６ヶ月未満で酸化損傷が発生した。
○：１年６ヶ月以上、２年未満で酸化損傷が発生した。
◎：２年以上経っても酸化損傷は発生しなかった。

表１に示すように、本発明で規定する要件をすべて満たす実施例１〜１４の二酸化塩素発生剤は、１年６ヶ月保存しても酸化損傷が発生しなかった。また、二酸化ケイ素の平均粒子径が１００〜５００μｍである実施例１〜１２の二酸化塩素発生剤は、２年保存しても酸化損傷が発生しなかった。一方、二酸化ケイ素の含有量が本発明で規定する範囲を満たさない比較例１〜１２の二酸化塩素発生剤は、保存期間が１年６ヶ月未満で酸化損傷が発生した。

Claims (4)

1. 二酸化塩素を発生する紛体であって、
   金属亜塩素酸塩と、活性化剤と、吸湿性調整剤として二酸化ケイ素とを含み、
   前記二酸化ケイ素の含有量は、前記金属亜塩素酸塩及び前記活性化剤の合計量に対して、５〜８重量％である、二酸化塩素発生紛体。
2. 前記二酸化ケイ素の平均粒子径は、１００〜５００μｍである、請求項１に記載の二酸化塩素発生紛体。
3. 請求項１又は２に記載の二酸化塩素発生紛体が圧縮成型された、二酸化塩素発生剤。
4. 請求項１又は２に記載の二酸化塩素発生紛体が多孔質担体に担持された、二酸化塩素発生剤。