JPS5945601B2 - 過酸化水素水溶液 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は過酸化水素水溶液の安定化に関し、特にアルカ
リ性条件下の過酸化水素水溶液の安定化に関する。

本発明はまた、液状漂白製品用のペースとして使うこと
のできる、貯蔵安定性のアルカリ性過酸化水素溶液の製
造に関する。

過酸化水素は水と酸素とに分解し、適切に安定化しない
限り長期間保つことができない。

過酸化水素の分解は、主としてその活性触媒が銅、鉄、
コバルトおよびマンガンのイオンのような固有の（ｉｎ
ｄｉｇｅｎｏｕｓ ）遷移金属イオンの痕跡量である接
触反応中で起り、従って原理的には適当な金属錯化剤を
加えることによって軽減できる。

実際に、当業界で公知の過酸化水素用の多（の安定剤は
、錯化剤であり、そして多くの安定剤が過酸化水素溶液
の分解問題を、少くとも部分的に、解決するために示唆
され、そして使用された。

過酸化水素の安定化は、反応性ＨＯ２−イオン−過酸化
水素の活性形である−の濃度が最小である、酸性溶液す
なわちｐＨ＜＜７では比較的容易であるが、アルカリ性
条件下の過酸化水素を十分に安定化することは、実際上
不可能であるとこれまで考えられてきた。

本明細書で使う用語「アルカリ性」とは７より上のアル
カリ性ｐＨを示すことを意味し、とりわけ８と１４との
間のｐＨを意味する。

実際に、過酸化水素溶液とともに使用するための安定剤
としてこれまでに開発され、そして酸性条件下では過酸
化水素の十分な安定性を与える多くの錯化剤は弱い安定
剤であって、従ってアルカリ性条件下、とりわけ８以上
のｐＨで過酸化水素とともに使うのに不適当である。

この理由のために、過酸化水素は、一般に２〜５の範囲
、はとんど２と３との間のｐＨの濃縮物として市販され
ている。

しかしながら、酸性過酸化水素は、過酸化水素の活性形
であるＨＯ２−イオンが低濃度であるので漂白剤として
の使用には不適当である。

効果的漂白のためにはアルカリ性ｐＨが必要条件であり
、そのｐＨが高いほどＨＯ□−イオン濃度が高くなり、
より効果的漂白を与える。

使用ｐＨの選択は一般に漂白されるものの基質による。

織物漂白用には、適当なｐＨは８〜１２．５の範囲内、
好ましくは９と１１．５との間のｐＨであり、より高い
ｐＨでは過度の織物損傷を起す傾向があるであろう。

＊＊ 前記の市販の酸性過酸化水
素溶液を、例えば水酸化ナトリウムでアルカリ性とし、
所望の濃度まで水で希釈しまたは希釈しないで、適当な
漂白ｐＨとする場合には、不安定となって、急速にその
活性を失うので貯蔵できない。

過酸化水素溶液とともに使用するために示唆された安定
剤には米国特許第２６２４６５５号明細書に記載のジピ
コリン酸（ＤＰＡ）、英国特許第１２８５１５１号明細
書に記載のエチレンジアミンテトラ酢酸化合物（ＥＤＴ
Ａ）、英国特許第１１１９２２１号明細書に記載のアミ
ノトリー（低級アルキリデンホスホン酸）化合物、例え
ばニトリロトリー（メチレンホスホン酸）のナトリウム
塩、英国特許第９２５３７３号明細書に記載のアルキリ
デン−ジホスホン酸誘導体、例えばエタン−１−ヒドロ
キシ−１・１−ジホスホネート（ＥＨＤＰ）および米国
特許第３７０１８２５号明細書に記載のエチレンジアミ
ンテトラメチレンホスホン酸が含まれる。

これらの公知の安定剤の大部分は、酸性条件下では過酸
化水素の分解を抑制するある能力を有するが、しかしア
ルカリ性過酸化水素溶液に対しては貧弱な安定剤であっ
て、従って十分に貯蔵安定性のアルカリ性過酸化水素溶
液を製造するためにはあまり適当でないか不適当でさえ
ある。

従って、本発明の目的は、過酸化水素溶液、とりわけア
ルカリ性条件下の過酸化水素溶液の安定性を改善するこ
とにある。

本発明の別の目的は、アルカリ性過酸化水素溶液ととも
に使用するだめの、これまで知られた安定剤よりもはる
かに良好な過酸化水素用安定剤を提供することにある。

本発明のさらに別の目的は、受入れうる貯蔵寿命を得る
のに十分に貯蔵安定性のアルカリ性過酸化水素溶液を提
供することにある。

これらの目的および以下に明かにする他の目的は、過酸
化水素溶液が、一般式 （式中、ｎは１〜４であり、ＸはＨまたは水溶性のカチ
オンである） で表わされる安定化ホスホネート化合物を含むならば達
成できることを本発明者らは見出した。

前記の基Ｘは同一のものであっても異なるものであって
もよい。

有用なカチオンの代表例はアルカリ土類金属、アンモニ
ウム、置換アンモニウムおよびアルカリ土類金属、例え
ばカルシウムおよびマグネシウムである。

従って、本発明は、一般式 （式中、ｎは１〜４であり、ＸはＨまたは、アルカリ金
属、アンモニウム、置換アンモニウムおよびアルカリ土
類金属からなる群から選ばれた水溶性のカチオンである
） で表わされるホスホネートの安定化量を含む、分解に対
して安定化された過酸化水素水溶液を提供するものであ
る。

好ましい化合物は、ｎが１〜２であり、好ましいＸは水
素、アンモニウム、ナトリウムまたはカリウム、または
それらの混合したものである。

任意のｐＨおよび任意の濃度の過酸化水素溶液への前記
の安定化ホスホネート化合物の任意の量の添加は過酸化
水素の分解を抑制する有利な効果をもたらす。

しかしながら、本発明は、アルカリ条件下の過酸化水素
溶液の分解を抑制するのが特に重要である。

有利なことには、前記の安定化ホスホネート化合物は、
約５〜２０重量％の濃度の、約８〜１４のｐＨを有する
過酸化水素のアルカリ性溶液とともに使用することがで
きる。

安定化ホスホネート化合物の好ましい量は、過酸化水素
溶液のｐＨおよび安定化すべき過酸化水素中に入ってい
るかもしれない不純物の想定量によって変わる。

＝般には使用する安定化ホスホネート化合物の量は過酸
化水素水溶液中の過酸化水素の少くとも０．０１重量％
である。

好ましくは、酸性過酸化水素溶液の安定化用には０．０
３〜１．０重量％の量を使用し、アルカリ性過酸化水素
溶液の安定化用には、０．１〜１０重量％、より好まし
くは０．２〜５．０重量％の量で使用する。

なお、そのパーセントは過酸化水素溶液中の過酸化水素
の重量に基づ（ものである。

過酸化水素溶液中に存在することができる安定化ホスホ
ネート化合物の最大量は、実際的かつ経済的考慮によっ
てのみ制限されるものであって、前記の上限を超える濃
度は、安定化機能はあるけれども、より低いパーセント
のものを超える利点を殆んどまたは全く与えない。

安定化化合物のより高いレベルはまた、漂白剤（ｂｌｅ
ａｃｈｉｎｇｓｐｅｃｉｅｓ ）と安定化化合物との間
の相互作用によって減少された漂白を与える傾向があり
うる。

本発明の安定化された過酸化水素溶液は任意所望の濃度
および任意所望のｐＨであってもよいが、しかし約５〜
２０重量％の濃度および約ｐＨ８〜１２．５のアルカリ
性度を有する漂白用過酸化水素を安定化するのが好まし
い態様である。

安定化された過酸化水素の好ましい濃度は約５〜１０重
量％であり、安定化された過酸化水素の好ましいｐＨは
９〜１１．５の間である。

以下、例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本
発明はこれらの例によって限定されるものではない。

例 ５％（Ｗ／ｖ）Ｈ２０２溶液にツイテ、約１０のｐＨお
よび４０℃の温度で安定度試験を行った。

５％レベルでは、Ｈ２Ｏ２は（／１）液状塩素漂白に使
用される１０％Ｎａ０Ｃ１、または（ロ）粉末織物洗剤
に使われる２５％過硼酸ナトリウムと同程度の酸化能力
を有する。

４０℃という比較的高い温度は、試験を促進するために
慎重に選ばれた。

５％（Ｗ、／ ｖ ）Ｈ２０２試験溶液は、２８％（Ｗ
／Ｖ）Ｈ２０□溶液試料を脱イオン水で希釈してつくっ
た。

この２８％（Ｗ／■）Ｈ２０□溶液はｐＨ〜２であった
ので、試験目的のためにＮａＯＨで約１０にあげた。

試験溶液中の残存Ｈ２０□を、４０℃で貯蔵中沃素／チ
オ硫酸塩法を用いて周期的に監視した。

％残存Ｈ２０□対時間のプロットからその溶液の生分解
時間（ｈａｌｆ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｔｉｍ
ｅ）を求めた。

本発明の範囲に入る２種の式■で表わされる安定化ホス
ホネート化合物（試験番号１９および２０）を、種々の
他の公知の安定剤および金属イオン錯化剤（試験番号２
〜１８）と比較して、多くの場合にその溶液の０．０３
重量％のレベルで加えて試沫※験を行った。

試験番号ｌは安定剤を加えないで対照として用いた。

繰返し試験によって得られた平均生分解時間を第１表に
示す。

表中、％はすべて％（Ｗ／Ｖ）である。

上記第１表の結果は、本発明に属しない他の過酸化水素
溶液（試験番号２〜１８）と比較して、本発明の過酸化
水素溶液（試験番号１９および２０）の顕著な安定性を
示している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 過酸化水素水溶液が、一般式 （式中、ｎは１〜４であり、ＸはＨまたはアルカリ金属
   、アンモニウム、置換アンモニウムおよびアルカリ土類
   金属からなる群から選ばれた水溶性のカチオンである） で表わされるホスホネート化合物の安定化量を含むこと
   を特徴とする、分解に対して安定化された過酸化水素水
   溶液。 ２ ｎが１〜２であり、Ｘが水素、アンモニウム、ナト
   リウムおよびカリウムのカチオンからなる群から選ばれ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の過酸
   化水素水溶液。 ３ ホスホネート化合物が、安定化された過酸化水素水
   溶液中で過酸化水素の少くとも０．０１重量％の量で存
   在することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   過酸化水素水溶液。 ４ 溶液が７以上のｐＨを有することを特徴とする特許
   請求の範囲第３項に記載の過酸化水素水溶液。 ５ ホスホネート化合物が安定化された過酸化水素溶液
   中で過酸化水素の０．１〜１０重量％の量で存在するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の過酸化水
   素水溶液。 ６ ホスホネート化合物の量が安定化された過酸化水素
   溶液中過酸化水素の重量の０．２％と５％との間にある
   ことを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の過酸化
   水素水溶液。 ７ 溶液が５〜２０重量％のＨ２Ｏ２濃度および８〜１
   ２．５のｐＨを有することを特徴とする特許請求の範囲
   第４項に記載の過酸化水素水溶液。 ８ Ｈ２Ｏ２濃度が５〜１０重量％であり、ｐＨが９〜
   １１．５であることを特徴とする特許請求の範囲第７項
   に記載の過酸化水素水溶液。