JP7022958B2 - 二酸化塩素ガス発生組成物及び二酸化塩素ガス発生方法 - Google Patents

Description

本発明は、二酸化塩素ガス発生組成物及び二酸化塩素ガス発生方法に関するものである。

二酸化塩素ガスは、その酸化力によって強い殺菌力を有するため、空間の殺菌剤として使用されている。即ち、空中に浮遊する細菌やウイルス等を酸化することによって、そのタンパク質等を変形させて増殖を防止すると考えられる。

このように二酸化塩素ガスを空中に散布、それもできるだけ一定濃度で、長期間散布するようにした殺菌具が、二酸化塩素発生剤であり市販もされている。
しかし、この殺菌剤も、二酸化塩素は特有の臭気があり、人によっては耐えられない人もいる。

このような臭気を押さえるため、香料を混合した二酸化塩素剤も考案されている。しかし、基本的には香料は二酸化塩素によって酸化分解されるものが多い。そのようになると、香料の意味がないばかりか、その分解に二酸化塩素が使用され殺菌効果が薄れることになる。
これを解消したとするものも発表されている。例えば、特許文献１には、亜塩素酸塩と、水の存在下で亜塩素酸塩と反応して二酸化塩素を発生させる酸化剤（酸性化剤）と、発生させた二酸化塩素と反応しない香料を含む二酸化塩素発生剤が開示されている。
しかし、この文献のものでは、配合（使用開始）直後から数日間における二酸化塩素ガスの発生が著しく少なく、即ち二酸化塩素ガス発生の立ち上がりが著しく遅く、また経時過程での二酸化塩素ガス発生量の減衰も大きく、二酸化塩素ガスの発生が長期にわたって一定になっておらず実使用上の難点を有する。

特許文献２の二酸化塩素ガス発生具も、単に二酸化塩素ガス発生剤と芳香剤を同様の容器に収納しただけであり、二酸化塩素ガス発生については市販のものを利用したものである。よって、二酸化塩素ガスの発生量や経時的な変化を考慮したものではない。

特開２０１６－１０１３０３号公報 特開２０１１‐１５２２３４号公報

そこで、本発明では、二酸化塩素の臭気を香料でカバーし、且つ長期間に渡って一定量の二酸化塩素ガスを発生できる組成物を提供する。

以上のような状況に鑑み、本発明者は鋭意研究の結果、本発明の二酸化塩素ガス発生組成物及び二酸化塩素ガス発生方法を完成したものであり、その特徴とするところは、組成物にあっては、亜塩素酸塩、苛性アルカリ、高吸水性樹脂、リン酸塩、有機スルホン酸、酸性シリカゲル、香料及び水を含有する点にあり、発生方法にあっては、次のＡ及びＢを使用時に混合する点にある、
Ａ：亜塩素酸、苛性アルカリ、水を含む組成物
Ｂ：高吸水性樹脂、リン酸塩、有機スルホン酸、酸性シリカゲル、香料を含む組成物。

本発明は、一定期間二酸化塩素ガスを発生する二酸化塩素発生組成物、及びその発生方法であり、不快な臭気がなく芳香があるものである。
本発明は、原則として使用時に水溶液と粉体を混合するタイプのものであるが、最初から混合したものでもよい。

本発明二酸化塩素ガス発生組成物は、請求項１に記載の成分、亜塩素酸塩、苛性アルカリ、高吸水性樹脂、リン酸塩、有機スルホン酸、酸性シリカゲル、香料及び水を１度に混合して製造しても、特定の成分をＡ（Ａ剤）として混合し、他の成分をＢ（Ｂ剤）として混合し、使用する直前にＡ剤とＢ剤を混合してもよい。以下、それぞれの成分について説明する。

まず、亜塩素酸塩は、種々の金属塩が使用できるが、価格の問題等から通常は亜塩素酸ナトリウムが好適である。この量は、本発明二酸化塩素ガス発生組成物の濃度として、０．５～８重量％である。好適には３～６重量％である。

苛性アルカリは、亜塩素酸塩容液の安定化と最終配合物のｐＨが最適範囲となるよう前もって亜塩素酸塩溶液に混合しておく成分であり、具体的な成分としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物である。これらを複数用いてもよい。この混合量は、亜塩素酸溶液の常温でのｐＨは、１０．５～１３．０、好ましくは１１．０～１２．５であり、この範囲に入るために必要な量であり、本発明二酸化塩素ガス発生組成物の濃度として、０．０５～２重量％範囲である。

高吸水性樹脂は、自身の数十倍～数百倍の水を吸収してゲル化する樹脂である。これは、すでに市販されているものでよい。例えば、部分架橋ポリアクリル酸ナトリウム等である。混合量としては、本発明二酸化塩素ガス発生組成物の濃度として、２～２０重量％程度であり、好適には６～１２重量％の範囲である。

次にリン酸塩は、最終配合物から適切な量の二酸化塩素ガスを継続的に発生させるための亜塩素酸塩に対する酸性化剤（活性化剤）であり、基本的には亜塩素酸塩から亜塩素酸を生成し、その亜塩素酸から一定量の二酸化塩素ガスを発生させる亜塩素酸の安定化剤（緩衝剤）として有用な成分であり、最終配合物がかかる状態に存在するためには、その配合物ｐＨが、４．５～６．８範囲にあることが好ましく、更に好ましくは５.６～６．５の範囲に設定することである。
具体的な使用成分としては、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸三ナトリウム、リン酸三カリウム、トリポリリン酸ナトリウム等が使用可能である。これらのリン酸塩に中でどの成分を使用するかは、その他成分の配合量バランスによって適宜選定されるが、Ｂ組成物に配合するリン酸塩としては、リン酸二水素ナトリウムあるいはリン酸二水素カリウムの酸性塩の使用が好適である。また、その使用に際し単成分の選定使用、複数成分を選定し混合使用する方式とすることも可能である。

また、このリン酸塩は、Ａ組成物に配合しておくことも可能であり、この場合は、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素二カリウム、トリポリリン酸ナトリウム等塩基性塩の形態での使用が好ましい。
このリン酸塩の混合量は、本発明二酸化塩素ガス発生組成物の濃度として０．２～１．５重量％の範囲である。

酸性シリカゲルとは、粉末ないし平均径３ｍｍ以下の顆粒状物であり、Ａ型シリカゲル、Ｂ型シリカゲルのいずれも使用可能であるが、細孔径が大きく、細孔容積も大きい顆粒状のＢ型シリカゲルの使用が好適である。
その理由は、香料は液体形状品が多く、収着容量の大きい固形体に収着させ、固形体として取り扱え得る形態とし最終配合に供する方が香料の最終配合物中の均一分布性、長期の放散持続性が確保できるが、Ｂ型シリカゲルは、Ａ型より収着容量が大きいことより、香料の坦持体としての適性に優れ、保持物を必要時に放出し易いこと、多量に水分を吸着し最終配合物のゲル形状の保持に有効に機能するためである。また、顆粒状物が好適な理由は、顆粒状形態物が多い他の成分との均一混合性に優れるためである。

シリカゲルの混合量としては、本発明二酸化塩素ガス発生組成物の濃度として１～１０重量％、好ましくは２～５重量％の範囲である。また、シリカゲルが酸性であることは、シリカゲル自体の酸性化剤（活性化剤）としの効能も期待できる利点を有する。

香料は、二酸化塩素ガスによって酸化分解されないものが使用できる。香料は疎水性のものと親水性のものがあるが、本発明ではどちらでもよい。液状のものでは、上記したシリカゲルに吸着させて用いるのがよい。香料としては、エステル系、アルコール系、エーテル系等種々のものが使用できる。例えば、２－フェニルエチルアルコール、リナロール、ゲラニオール、トリシクロデシニールサセテート、p-t-ブチル シクロヘキシルアセテート、小脳、α-テレピノール、シトロネリロール、ボルネオール、ゲラニールアセテート、２-ヒドロオキシ安息香酸フェネチル、L-ラウリニール、２－アセチルナフタレン、ジプロピレングリコール、１－エトキシ－２－プロパノール等である。

これらの成分の中では、２－フェニルエチルアルコール、リナロール、ゲラニオールが特に好ましく使用できる。香料の好適な添加量は、最終配合物の０．５～３．０重量%の範囲が一般的であり、香料の種類、要求芳香臭気強度の強弱によって添加量は変動する。

有機スルホン酸とは、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ブタンスルホン酸等のアルカンスルホン酸と、トルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、フェニルエチルスルホン酸、メトキシベンゼンスルホン酸等のアラルキルスルホン酸区分に分けられる。本発明において、アルカンスルホン酸区分品の使用も可能であるが、アラルキルスルホン酸区分品は、固形形状物として取り扱えるものが多いこと、また使用効果の観点からアルカンスルホン酸区分品より優れていることより、アラルキルスルホン酸区分品の使用が特に好適である。またアラルキルスルホン酸の中では、キシレンスルホン酸が特に好適である。

有機スルホン酸の使用は、固体粉末ないし顆粒状物をＢ配合物の一成分として配合し、酸性剤（活性化剤）の成分要素としての活用することを主眼とし、併せて本系統薬剤は疎水性物質に対する可溶化効果（界面活性能）を保有していることが香料配合による二酸化塩素ガス発生への悪影響（ガス発生の遅延等）の解消、芳香臭放散の長期持続を狙ったものであり、実使用系でもその効果の発揮を確認している。

この有機スルホン酸は、Ｂ組成物に配合する場合、スルホン酸形態での使用が好ましいが、その一部をアルカリ金属塩の形態としＡ組成物に分割して配合しておくことにより配合効果に一部を発揮させることも可能である。
有機スルホン酸の好適な添加量は、本発明二酸化塩素ガス発生組成物の濃度として０．１～１．０重量%の範囲である。

以上のうちで、亜塩素酸塩と苛性アルカリを水溶液にしてＡ剤とし、高吸水性樹脂、リン酸塩、有機スルホン酸、酸性シリカゲル及び香料をＢ剤として、Ａ剤とＢ剤を使用直前に混合することによってその実応用が始まるものである。

本発明には、更に二酸化塩素ガスに発生遅延をカバーする手法として、Ｂ剤に顆粒状の過硫酸塩を加えておくことも有効である。即ち、この過硫酸塩を混合すると、その二酸化塩素ガス発生の遅延が防止又は軽減できるのである。
過流酸塩としては、ペルオキソ一硫酸、ペルオキソ二硫酸のアルカリ金属塩であり、好ましくは、ペルオキソ一硫酸であり、更に好ましくは、一過硫酸カリウム（ＫＨＳＯ_５）であり、硫酸カリウム・硫酸水素カリウム・一過硫酸カリウムの三重塩となった製品（２ＫＨＳＯ_５・ＫＨＳＯ_４・Ｋ_２ＳＯ_４）が市販されており、亜塩素酸塩との反応によって二酸化塩素が化学量論的に発生させ得ること、水溶性、取り扱い性に優れること、亜塩素酸塩の酸性化剤（活性化剤）としての作用も期待できることより、有効に使用できる。

過硫酸塩の好ましい濃度（添加量）は、Ａ剤とＢ剤混合初期の二酸化塩素ガス発生の遅延の解消を満足する添加量でよく、亜塩素酸塩有効成分に対し５～２０重量％範囲が適切であり、一般的にすべての亜塩素酸塩が二酸化塩素に転換される等モル量の添加系では、一時的な過剰の二酸化塩素ガスの発生を生起することとなり、好ましくない。

さらに、本発明組成物には、本発明の効果を阻害（効果をなくする）しない限り、上記以外の化合物を混合してもよい。例えば、ｐＨ調整剤、着色剤その他である。ｐＨ調整剤としては、クエン酸等の酸、炭酸カルシウム等のアルカリ等通常のものでよい。

次に本発明の発生方法について説明する。
Ａ及びＢを使用時に混合する方法である。
Ａ：亜塩素酸、苛性アルカリ、水を含む組成物
Ｂ：高吸水性樹脂、リン酸塩、有機スルホン酸、酸性シリカゲル、香料を含む組成物。
なお、配合成分をＡ剤，Ｂ剤二つの組成物に分けた理由は、各組成物を密閉状態に保管しておくことにより製品としての長期保存性の確保が可能となり、製品の使用利便性の向上に有用であることにある。さらに、不必要に二酸化塩素ガスが発生することもほとんどない。

また、Ｂ剤を調合（混合）する場合、一度にすべてを混合するのではなく、予め酸性シリカゲルと香料を混合し、香料をシリカゲルに吸着させておき、その後他のＢ剤成分と混合するのがよい。こうすれば、疎水性が多い香料の混合が容易になる。

本発明には次のような大きな利点がある。
（１） 一定の二酸化塩素ガスが発生できるため、空間（部屋）が殺菌できる。
（２） 香料が混合されているため、悪臭が香料の芳香によって、カバーされており、部屋が不快にならない。
（３） 二酸化塩素ガスが比較的安定して発生できる。
（４） 過硫酸塩を用いると、香料によって二酸化塩素ガスの発生が遅延するのを防止又は軽減することができる。

以下実施例に基づいて、本発明をより詳細に説明するが、実施例はその一例であって、本発明をこれに限定するものではない。
実施例１
Ａ剤とＢ剤をそれぞれ下記のよう配合調整した。
Ａ剤
・２５％亜塩素酸ナトリウム：１２．４８ｇ（有効成分３．１２ｇ）
・４８％水酸化ナトリウム：０．４６ｇ（有効成分０．２２ｇ）
・水：４７．０６ｇ
Ｂ剤
・高吸水性樹脂：５ｇ
・リン酸塩：０．５ｇ
・有機スルホン酸：０．２ｇ
・シリカゲル：２ｇ
・香料：０．６ｇ
（２－フェニルエチルアルコールを主成分とするローズ臭香料液であり、別工程にて顆粒状シリカゲルに収着させた流動性ある顆粒状態物として、他成分と攪拌混合した。）

二酸化塩素ゲルの作成：
容量１００ｍＬ、入口径３５ｍｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）ボトルで、Ａ剤とＢ剤を混合し、約７分後のゲルの生成を確認した後、蓋なしの状態で、常温室内に静置し、経時させた。
放出された二酸化塩素ガスの濃度測定：
蓋なしのゲル入りボトルを１２５Ｌの密閉チャンバー（チャンバー内空気撹拌用扇風機付き）内に３０分間静置し、チャンバー内二酸化塩素ガス濃度を二酸化塩素ガス濃度メーター（米国、Interscan 社製 Model4330-19.99）にて測定し、その測定値を１時間・１ｍ^３当たりのガス濃度に換算した。ガス濃度測定雰囲気は、気温２５±１℃、湿度５０±２％ＲＨ条件であった。

また、上記実施例１だけでなく、過硫酸を加えたもの、他の過硫酸を加えたもの、スルホン酸を変えたもの等についても同様に実験した。その実施例の配合割合を表１に示す。表１、表２の数値の単位はｇである。

さらに、比較例として、香料を入れないもの、スルホン酸を入れないもの等も同様に実験した。その配合割合を表２に示す。

次に各実施例の放出二酸化塩素（ＣｌＯ_２ガス）濃度を経時的に測定した。それを表３に示す。また、同様に比較例についても表４に示す。
２つの表から、二酸化塩素ガス濃度に相当の差があることがわかった。

また、実施例には香料が含まれているため、その芳香臭によって二酸化塩素臭の明らかな軽減が認められた。この効果は４０日経過後も残存していることが確認できた。
また、比較例の香料が含まれないものは、強い二酸化塩素臭の発生があり深いであった。香料を加えた比較例では、比較的悪臭は軽減できていたが、二酸化塩素の発生遅延が認められた。

Claims (6)

1. 亜塩素酸塩、苛性アルカリ、高吸水性樹脂、リン酸塩、アラルキルスルホン酸、酸性シリカゲル、香料及び水を含有することを特徴とする二酸化塩素ガス発生組成物。
2. さらに、過硫酸塩を含有するものである請求項１記載の二酸化塩素ガス発生組成物。
3. さらに、ｐＨ調整剤を含有するものである請求項１又は２記載の二酸化塩素ガス発生組成物。
4. 該アラルキルスルホン酸がキシレンスルホン酸である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の二酸化塩素ガス発生組成物。
5. 次のＡ及びＢを使用時に混合すること特徴とする二酸化塩素ガス発生方法、
   Ａ：亜塩素酸、苛性アルカリ、水を含む組成物
   Ｂ：高吸水性樹脂、リン酸塩、アラルキルスルホン酸、酸性シリカゲル、香料を含む組成物。
6. Ｂを調整するに際し、予め該酸性シリカゲルと該香料を混合し、該酸性シリカゲルに該香料を吸着させておくものである請求項５記載の二酸化塩素ガス発生方法。