JPWO2010113857A1 - 殺微生物剤 - Google Patents

Abstract

５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンを有効成分とし、その工業的製造工程で使用される有機溶媒の残留物及び加水分解物の含有量が低減された殺微生物剤を提供するための、スルフィドアミドの環化工程及び３−イソチアゾロン環を有する化合物のハロゲン化水素塩の中和工程を含む製造工程において、環化工程の反応溶媒として水分含有量０．１重量％以下の酢酸エステルを使用し、中和工程の前にハロゲン化水素塩の酢酸エステル分散液を濾過して得られる前記ハロゲン化水素塩に水分含有量０．１重量％以下の炭化水素化合物を添加して濾過し、溶媒交換をし、かつ、環化工程から溶媒交換までを水分含量０．１重量％以下の雰囲気中で実施して得られた５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンを有効成分として含有し、有効成分濃度が１０重量％である場合の有機溶媒及びその加水分解物の合計含有量が２００ｐｐｍ以下である殺微生物剤。

Description

本発明は、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンを有効成分とする殺微生物剤に関し、さらに詳細には、該有効成分の製造工程で使用される有機溶媒の残留物及びその加水分解物の含有量が低減された殺微生物剤に関する。

５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンは微生物の増殖を抑制する生物活性を有するので、各種の工業用製品の防腐剤や殺菌剤として使用されている。また、水処理装置や冷却水系において発生するバクテリア等の微生物や藻類由来の有機物等からなるスライムを防止するためのスライムコントロール剤の有効成分としても用いられている。

特に水処理装置や冷却水系においては、水処理の目的や冷却水系の装置態様（閉鎖系又は開放系等）等によって、水処理工程に対してスライムの抑制以外に異なる性能が求められる。例えば、放流水の高度浄化や各種排水の再利用のための水処理においては、被処理水中に含有するファウリング性物質の影響で分離膜の目詰りが大きな問題とされ、その原因となる多価金属イオンの低減が要求され（例えば、特許文献１参照。）、あるいは、分離膜のフラックス低下要因として被処理水中のタンパク質等の存在が問題とされ、その凝集除去が要求される（例えば、特許文献２参照）。また、工場排水のリサイクルのために生物処理水を膜分離処理する水処理においては、塩素による膜劣化や塩素による微生物死滅による全有機体炭素（ＴＯＣ）増加が問題とされ、これらに対処することが要求される（例えば、特許文献３参照。）。また、半導体装置製造に使用される洗浄用超純水の製造において、複数の膜装置ごとにスライムコントロール剤を添加する必要があり制御が困難である問題に対して、簡便に行うことが要求される（例えば、特許文献４参照。）。さらに、逆浸透膜（ＲＯ膜）処理方法において濃縮水は排水として系外に排出される問題に対して、水の高回収が要求される（例えば、特許文献５参照）。またさらに、ＲＯ膜分離装置を使用した純水製造装置用において、ＲＯ膜透過水のイオン濃度をさらに低下させるためにイオン交換装置を設けることが提案されている（例えば、特許文献６参照）。このようにスライムコントロールを含む水処理工程において要求される性能や問題とされる課題は様々であることがわかる。

近年、新たな課題として、高度処理水中のＴＯＣの一層の低減が求められている。ＲＯ膜の処理系においても、高度水質が求められる純水製造においては、用途によっては、数ｐｐｂ〜数十ｐｐｂ程度のＴＯＣが問題とされ、とくに、半導体等の電子材料製造のための極めて純度の高い純水が必要とされる用途等において、近年、深刻な問題となっている。また、冷却水系におけるレジオネラ属菌の殺菌処理及びスライムコントロールにおいては、低分子の有機化合物は水系で分解され、逆にスライムの栄養源として供給されることが問題となっている。特に閉鎖系でのスライムコントロールは、開放循環冷却水系に比べブロー水量が少ないため滞留時間が長くなることから、スライムコントロール効果が発揮しにくい場合がある。低分子有機化合物成分の混入はそのような系において微生物に素早く取り込まれるため、できるだけ系内に混入させないことが必要である。

これに対処するために、例えば、膜分離装置の性能を上げることを検討することができるが、充分なＴＯＣ低減は技術的に困難である。また、処理水のＴＯＣ低減のために後処理工程を追加することも検討することができるが、処理作業が煩雑になるだけでなく、処理コストが上昇する。従って、従来の処理工程に簡便に適用できる対策が求められている。

ところで、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンは、従来、スルフィドアミド中間体のハロゲン化環化工程及び該工程で得られた３−イソチアゾロン環を有する化合物のハロゲン化水素塩の中和工程を含む製造工程（例えば、特許文献７、８参照。）により製造され、市販されている。この製造方法においては、スルフィドアミド中間体のハロゲン化環化反応溶媒として、その反応転換率が高いことから、工業的には酢酸エステルが使用されている。また、化合物の洗浄・抽出工程でも有機溶媒が使用されている。これらの有機溶媒は製造工程の最終工程で除去されるが、完全な除去は困難であり、最終製品に不純物として残留している可能性がある。しかし、このような残留物は微量であり、例えば、水処理用途においてスライムコントロールに使用する５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン濃度は、被処理水中、通常数ｍｇ／Ｌ程度であるから、被処理水中の残留物の濃度も低く、従来、とくに問題とされることはなかった。

特開２００６−９５４２５号公報 特開２００４−２６７８３０号公報 特開平１１−３３３７１号公報 特開平０９−２９４９８９号公報 特開平１０−２０２０６６号公報 特開２０００−３１７４５７号公報 特開昭５９−３１７７２号公報 特公昭４５−３８３３０号公報

しかしながら、水処理用途においても、微量の残留物が問題となる用途、例えば、純水製造装置に使用される用途においては、このような残留物のうち、低分子有機化合物成分は、膜分離装置を透過し、処理水にリークしていることを本発明者らは確認した。ＲＯ膜の処理系においても、このようなリークが存在していることを確認した。ところが、従来、殺微生物剤自体の性能改善が課題とされることは少なく、塗装剤や接着剤による空気汚染を防止するために、３−イソチアゾロン環を有する化合物で揮発成分の含有量が少ないものが知られているが、スライムコントロール剤として使用することを目的にするものは知られていない。

本発明の目的は、従って、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンを有効成分とする殺微生物剤であって、該有効成分の工業的製造工程で使用される有機溶媒の残留物及びその加水分解物の含有量が従来品にくらべて充分低減された殺微生物剤を提供することにある。

本発明は、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンを有効成分として含有する殺微生物剤であって、有機溶媒及びその加水分解物の合計含有量と上記有効成分の濃度とが、以下の式（１）を満たすことを特徴とする殺微生物剤である。

ｐｐｍで表した有機溶媒及びその加水分解物の合計含有量×（１０／Ｂ）≦２００ｐｐｍ （１）

式（１）中、Ｂは重量％で表した有効成分濃度の数値を表す。
なお、本明細書中、ｐｐｍ、ｐｐｂは、重量比濃度である。
本発明の一態様において有機溶媒は、酢酸エステル及び／又は炭化水素化合物である。
本発明の別の一態様において有機溶媒は、酢酸エステル、又は、酢酸エステル及び炭化水素化合物である。
また、本発明の一態様において炭化水素化合物は、トルエンである。
本発明の一態様において、特に酢酸エステルは、酢酸エチル及び酢酸ブチルからなる群から選択される少なくとも１種である。
さらに本発明の一態様において、酢酸エステル及びその加水分解物の合計含有量と上記有効成分の濃度とが、以下の式（１′）を満たす。

ｐｐｍで表した酢酸エステル及びその加水分解物の合計含有量×（１０／Ｂ）≦６０ｐｐｍ （１′）

式（１′）中、Ｂは重量％で表した有効成分濃度の数値を表す。

さらに本発明の別の一態様において、酢酸の含有量と上記有効成分の濃度とが、以下の式（１′′）を満たす。

ｐｐｍで表した酢酸の含有量×（１０／Ｂ）≦１０ｐｐｍ （１′′）

式（１′′）中、Ｂは重量％で表した有効成分濃度の数値を表す。
本発明の別の態様においては、有効成分は、
スルフィドアミド中間体のハロゲン化環化工程及び、必要に応じて行われる、前記工程で得られた３−イソチアゾロン環を有する化合物のハロゲン化水素塩の中和工程を含む、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンの製造工程において、
前記ハロゲン化環化工程の反応溶媒として水分含有量０．１重量％以下の酢酸エステルを使用し、環化工程の後、かつ、前記中和工程が行われる場合はその前に、得られた前記ハロゲン化水素塩の酢酸エステル分散液を濾過して得られる湿潤ケーキに水分含有量０．１重量％以下の炭化水素化合物を添加して濾過することにより前記酢酸エステルを前記炭化水素化合物に溶媒交換するとともに、
前記ハロゲン化環化工程から少なくとも前記溶媒交換工程までを水分含量０．１重量％以下の雰囲気中で実施することにより得られた５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンである。
本発明の他の態様においては、有効成分を１〜３０重量％含有する。
本発明においては、逆浸透膜を有する純水製造装置用に好適であるスライムコントロール剤が提供される。
また、本発明においては、上記殺微生物剤を用いる、逆浸透膜を有する純水製造装置のスライムコントロール方法が提供される。

本発明は、上述の構成により、有効成分である５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンの、原料スルフィドアミド中間体のハロゲン化環化反応溶媒や反応産物の抽出・洗浄溶媒として使用された有機溶媒及びその加水分解物、換言すれば、上記有効成分の製造工程で使用される有機溶媒及びその加水分解物、の残留量が充分に低減された殺微生物剤を提供することができる。

本発明は、上述の構成により、有効成分である５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンの、原料スルフィドアミド中間体のハロゲン化環化反応溶媒として、その反応転換率が高い酢酸エステルを使用しても、酢酸エステル及びその加水分解物の残留量が充分に低減された殺微生物剤を提供することができる。とくに、酢酸の残留量が低減された殺微生物剤を提供することができる。

また、ＲＯ膜分離装置等の膜分離装置に本発明の殺微生物剤を使用してスライムコントロールすることにより、処理水中のＴＯＣを従来品を用いた場合に比べて大幅に低減することができる。

本発明の殺微生物剤において、有効成分である５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンの濃度と、製造工程で使用される有機溶媒及びその加水分解物の合計含有量とが下記式（１）を満たし、従って、製造工程で使用される有機溶媒及びその加水分解物を実質的に含まない。

ｐｐｍで表した有機溶媒及びその加水分解物の合計含有量×（１０／Ｂ）≦２００ｐｐｍ （１）

式（１）中、Ｂは重量％で表した有効成分濃度の数値を表す。
上記式（１）の右辺は、好ましくは１００ｐｐｍ、より好ましくは６０ｐｐｍ、さらに好ましくは、測定機器の感度が許すなら、４０ｐｐｍである。

有効成分である５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンは、遊離化合物として配合してもよく、又は、ハロゲン化水素（例えば、塩化水素、臭化水素等）塩として配合してもよい。

上記有機溶媒としては、例えば、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンの製造工程で使用される有機溶媒等であり、例えば、酢酸エステル（例えば、酢酸エチル、酢酸ブチルが好ましく、酢酸エチルがより好ましい。）、炭化水素化合物（例えば、トルエン、ヘキサン、シクロヘキサン等）、若しくはこれらの混合物、又はその他の有機溶媒（例えば、酢酸、アルコール等）であってよい。

また、酢酸エステル及びその加水分解物の合計含有量と上記有効成分の濃度とが、以下の式（１′）を満たすことが好ましい。

ｐｐｍで表した酢酸エステル及びその加水分解物の合計含有量×（１０／Ｂ）≦６０ｐｐｍ （１′）

式（１′）中、Ｂは重量％で表した有効成分濃度の数値を表す。式（１′）の右辺は、より好ましくは、測定機器の感度が許すなら、４０ｐｐｍである。

さらに、酢酸の含有量と上記有効成分の濃度とが、以下の式（１′′）を満たすことが好ましい。

ｐｐｍで表した酢酸の含有量×（１０／Ｂ）≦１０ｐｐｍ （１′′）

式（１′′）中、Ｂは重量％で表した有効成分濃度の数値を表す。式（１′′）の右辺は、さらに好ましくは、測定機器の感度が許すなら、５ｐｐｍである。酢酸の含有量を少なくすることにより、例えば、ＲＯ膜分離装置等の膜分離装置を透過しやすい、酢酸の量を低減することができる。

本発明において、有効成分である５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンは、不純物としての有機溶媒及びその加水分解物の合計含有量が市販製品よりも充分に低減されている。このような５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンとしては、如何なる製造方法によるものであっても、有機溶媒及びその加水分解物の合計含有量が本発明における上記条件を満たすかぎり使用することができる。

５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンの製造方法としては、スルフィドアミド中間体のハロゲン化環化工程及び前記工程で得られた３−イソチアゾロン環を有する化合物のハロゲン化水素塩の中和工程を含む５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンの工業的製造工程が知られている。３−イソチアゾロン環は以下の構造を有する。

ここで、スルフィドアミド中間体としては、モノスルフィドアミド中間体（例えば、Ｎ−アルキル−３−メルカプトプロピオン酸アミド）、ジスルフィドアミド中間体（例えば、Ｎ，Ｎ′−ジアルキル−３，３′−ジチオプロピオン酸ジアミド）などが知られており、モノスルフィドアミド中間体を用いた製造工程としては、例えば、特開昭５９−３１７７２号公報等に開示されている製造方法が知られている。その概略としては、例えば、まず、出発物質として３−チオプロピオン酸をエステル化して得られる３−チオプロピオン酸エステルをアミド化してモノスルフィドアミドをつくる。このアミド化は、通常、メタノールやトルエン等の有機溶媒中で行われる。反応終了によりモノスルフィドアミドを含むスラリーが得られるので、このスラリーから溶媒を除去する。ついで、このモノスルフィドアミドを再度、好ましくは酢酸エチルや酢酸ブチル等の酢酸エステル等の有機溶媒に分散させてスラリー化し、これにハロゲン化水素を作用させてハロゲン化環化反応を行う。このようにして得られたハロゲン化水素塩を中和して、目的化合物を主生成物として得る。この際に、ハロゲン化水素塩の中和に由来するアルカリ金属塩と水分とを目的化合物が実質的に含まないようにするために、３−イソチアゾロン環を有する化合物が可溶であり、かつ、アルカリ金属塩が不溶性である有機溶媒を用いて中和し、脱水及び有機溶媒留去を行う手法を採用することも知られている。

またジスルフィドアミド中間体を用いた製造工程としては、例えば、米国特許第３８４９４３０号、ヨーロッパ特許第０９５９０７号、特開昭５９−３１７７２公報等に開示されている製造方法が知られている。その概略としては、例えば、まず、出発物質としてジチオジプロピオン酸をエステル化して得られるジチオジプロピオン酸エステルをアミド化してジスルフィドアミドをつくる。このアミド化は、通常、メタノールやトルエン等の有機溶媒中で行われる。反応終了によりジスルフィドアミドを含むスラリーが得られるので、このスラリーから溶媒を除去する。ついで、このジスルフィドアミドを再度、好ましくは酢酸エチルや酢酸ブチル等の酢酸エステル等の有機溶媒に分散させてスラリー化し、これにハロゲン化水素を作用させてハロゲン化環化反応を行う。このようにして得られたハロゲン化水素塩を中和して、目的化合物を主生成物として得る。この際に、ハロゲン化水素塩の中和に由来するアルカリ金属塩と水分とを目的化合物が実質的に含まないようにするために、３−イソチアゾロン環を有する化合物が可溶であり、かつ、アルカリ金属塩が不溶性である有機溶媒を用いて中和し、脱水及び有機溶媒留去を行う手法を採用することも知られている。

しかしながら、このような製造方法によって得られた５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンを有効成分として含有する殺微生物剤は、不純物としての有機溶媒及びその加水分解物の合計含有量が、通常、上記条件を満たすことができない。すなわち、たとえ、トルエン等の炭化水素系有機溶媒を留去しても、酢酸エステルは留去することが難しく、最終製品中に残留溶媒として残ってしまう。その残留量は、本発明者の分析によれば、濃度１０重量％程度の５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン中、概ね合計５０００〜１５０００ｐｐｍである。酢酸エステルが残留しやすいことは一般に知られているので、この値は、従来の製造工程で酢酸エステルを使用して製造された５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンに含まれる残留有機溶媒及びその加水分解物の合計量の目安であるということができる。

このため、本発明においては、有効成分として、以下の製造方法で得られた５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンを好ましく使用することができる。すなわち、スルフィドアミド中間体のハロゲン化環化工程及び必要に応じて行われる、上記工程で得られた３−イソチアゾロン環を有する化合物のハロゲン化水素塩の中和工程を含む、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンの公知の製造工程において、上記ハロゲン化環化工程の反応溶媒として水分含有量０．１重量％以下、好ましくは０．０１重量％以下、の酢酸エステル（例えば、酢酸エチル、酢酸ブチルが好ましく、酢酸エチルがより好ましい。）を使用し、環化工程の後、該当する場合は上記中和工程の前に、得られた上記ハロゲン化水素塩の酢酸エステル分散液を濾過して得られる湿潤ケーキに、水分含有量０．１重量％以下、好ましくは０．０１重量％以下、の炭化水素化合物（例えば、トルエン、ヘキサン、シクロヘキサン等）を添加して濾過することにより上記分散液を上記炭化水素化合物に溶媒交換するとともに、上記ハロゲン化環化工程から少なくとも上記溶媒交換工程までを水分含量０．１重量％以下、好ましくは０．０５重量％以下、の雰囲気中、例えば、乾燥不活性ガス（例えば、窒素、アルゴン等）中又は乾燥空気中、で実施することにより得られた５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンを使用することが出来る。尚、上記ハロゲン化環化工程から少なくとも上記溶媒交換工程までを水分含量０．１重量％以下、好ましくは０．０５重量％以下、の雰囲気中で実施するとは、水分含量０．０１重量％以下、好ましくは０．００１重量％以下のガスをあらかじめ系中に吹き込むことで水分除去を行った後、水分含量０．０１重量％以下、好ましくは０．００１重量％以下のガスを系中に吹き込むことで水分を管理しながら作業を実施することを意味する。

上記製造工程において、ハロゲン化環化工程、中和工程、濃縮工程等は公知の方法を採用することができる。上記溶媒交換工程においては、具体的には、上記ハロゲン化水素塩の酢酸エステル分散液を濾過して得られる湿潤ケーキに、その１〜５倍量の炭化水素化合物を添加して、１〜５回、好ましくは１〜２回濾過することで、酢酸エステルから炭化水素化合物に溶媒交換できる。濾過は、減圧濾過あるいは遠心濾過などが好ましく、遠心濾過がより好ましい。また、ハロゲン化環化工程から少なくとも上記溶媒交換工程までの操作は乾燥不活性ガス雰囲気中で行うことが好ましい。上記製造工程によれば、得られた５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン中に、製造工程で使用される有機溶媒及びその加水分解物を実質的に含まないようにすることが可能であり、とくに、酢酸エステルやその加水分解物である酢酸やアルコール類をほとんど含有しない５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンを得ることができる。

さらに、上記製造工程において、濃縮工程時間が通常２０時間以上もの長時間を必要とするのに比べ、１０〜１５時間でよく、所要時間が２５〜５０％短縮される。また、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンの収率が通常よりも５〜１０％向上することができる。

本発明の殺微生物剤は、上記有効成分を水に溶解すればよい。

また、また必要に応じて、安定化剤として、２価金属塩、例えば、カルシウム、マグネシウム、マンガン、ニッケル、銅、亜鉛等の金属の硝酸塩や塩化物を、本発明の目的を阻害しない量で使用することができる。このような手法は公知であり、例えば、米国特許３８７０７９５号等に記載されている。

本発明の殺微生物剤において、上記有効成分濃度としては、通常、１〜３０重量％、好ましくは５〜２０重量％である。上記有効成分が濃い場合、例えば、上記有効成分が３０重量％を超える場合は、安定化剤を使用する場合、安定化剤として使用している金属の硝酸塩や塩化物が析出してくる可能性が高くなる。また、上記有効成分が薄い場合、例えば、上記有効成分が１重量％未満の場合は、上記有効成分の安定性が悪くなる傾向にあり、さらに使用時には大量に使用しなくてはならず商業的、配合的に効率が悪い。したがって、実用的な面からは５〜２０重量％で使用するのが良い。

上記安定化剤の使用量としては、例えば、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン水溶液１００重量部に対して、１〜３０重量部、好ましくは１５〜２５重量部である。

本発明の殺微生物剤は、塗料や接着剤、水処理用途として使用することができる。塗料用途や接着剤用途としては、例えば、抗菌剤、防カビ剤、抗菌・防カビ剤、防腐剤などの用途が挙げられる。水処理用途としては、例えば、スライムコントロール剤、抗菌剤、防カビ剤、抗菌・防カビ剤、防腐剤などの用途が挙げられる。

本発明の殺微生物剤は、水処理装置や冷却水系に適用することができる。水処理装置としては、例えば、膜分離装置を用いた水処理装置、例えば、限外濾過膜（ＵＦ膜）分離装置、Ｍｉｃｒｏ Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ膜（ＭＦ膜）分離装置、ＲＯ膜分離装置、又は、これらの組み合わせ、例えば、前段において、ＵＦ膜分離装置を用い、後段においてＲＯ膜分離装置を用いる純水製造装置をはじめとする公知の純水製造装置に好適に使用することができ、特にＲＯ膜を有する純水製造装置に好適である。また、スライムコントロール剤として、例えば、閉鎖系の循環型冷却水系にも使用することができ、あるいは水処理装置等に使用する薬剤の防腐剤として使用することができる。

本発明の殺微生物剤のスライムコントロール剤抗菌剤、防カビ剤、抗菌・防カビ剤、防腐剤などの水処理用途としての使用量としては、被処理水中、通常、上記有効成分濃度が０．１ｍｇ／Ｌ〜２０ｍｇ／Ｌであり、好ましくは０．１ｍｇ／Ｌ〜１０ｍｇ／Ｌ、さらに好ましくは０．１ｍｇ／Ｌ〜５ｍｇ／Ｌである。また、添加は、被処理水中に、１回又は複数回に分けて行うことができる。添加は、例えば、水処理装置の場合は、膜分離装置への供給水中にすればよく、好ましくは、少なくとも、ＲＯ膜分離装置への供給水に含有するように添加する。塗料用途や接着剤用途での使用量としては、塗料や接着剤中、通常有効成分濃度が１００ｍｇ／ｋｇ〜５０００ｍｇ／ｋｇであり、好ましくは５００ｍｇ／ｋｇ〜２０００ｍｇ／ｋｇである。

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、以下の記載は専ら説明のためであって、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１
５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンの製造
Ｎ，Ｎ′−ジメチル−３，３′−ジチオジプロピオンアミド（１５０ｇ、０．５４モル、水分含有量０．１重量％）を水分含有量０．０５重量％の酢酸エチル８００ｇで希釈し、水分含有量０．００１重量％の塩素ガスを吹き込んで反応させ、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン塩酸塩の酢酸エチルスラリーを得た。

得られたスラリーを濾過し、得られた湿潤ケーキを水分含有量０．０５重量％のトルエンで洗浄して、酢酸エチルをトルエンに溶媒交換した。得られた結晶の５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン塩酸塩２００ｇを水に溶解し、硝酸マグネシウム６水和物、酸化マグネシウム、塩酸を加えてｐＨ１〜４に調節し、水溶液を得た。得られた水溶液を４０〜８０℃で３時間減圧濃縮し、室温に冷却した後、自然濾過して、目的生成物１３００ｇを得た。尚、前記ハロゲン環化工程から溶媒交換工程までを水分含有量０．０５重量％の雰囲気中で実施した。

得られた５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンを用いて、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン１０重量％水溶液を調製した。１０重量％水溶液は、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンの定量を高速液体クロマトグラフィーにより行って、調製した。得られた水溶液の残留有機溶媒及びその加水分解物を、酢酸エチル、酢酸ブチル、エタノール、ブタノール、トルエンはガスクロマトグラフィーにより、酢酸はキャピラリー電気泳動により、それぞれ定量した。結果を表１に示した。測定条件は以下のとおり。
高速液体クロマトグラフィー分析条件
装置：島津ＨＰＬＣシステム
カラム：ＯＤＳ系カラム
検出器：ＵＶ
ガスクロマトグラフィー分析条件
装置：島津ＧＣシステム
カラム：極性カラム
検出器：ＦＩＤ
キャピラリー電気泳動分析条件
装置：ＨＰキャピラリー電気泳動システム
カラム：コーティングキャピラリーカラム
検出器：ＵＶ

実施例２
５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンの製造
塩素化反応における溶媒として、水分含有量０．０５重量％の酢酸エチルの代わりに水分含有量０．０５重量％の酢酸ブチルを用いたこと以外は実施例１と同様にして目的生成物を得た。

得られた５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンを用いて、実施例１と同様にして５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン１０重量％水溶液を調製し、その残留有機溶媒及びその加水分解物を、実施例１と同様にして定量した。結果を表１に示した。

比較合成例１
５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンの製造
塩素化反応
Ｎ，Ｎ′−ジメチル−３，３′−ジチオジプロピオンアミド（１５０ｇ、０．５４モル、水分含有量０．８重量％）を水分含有量０．５重量％の酢酸エチル８００ｇで希釈し、塩素ガスを吹き込んで反応させ、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン塩酸塩の酢酸エチルスラリーを得た。

濾過、中和及び濃縮
得られたスラリーを濾過して得られた結晶の５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン塩酸塩１８０ｇを水に溶解し、硝酸マグネシウム６水和物、酸化マグネシウム、塩酸を加えてｐＨ１〜４に調節し、水溶液を得た。得られた水溶液を４０〜８０℃で６時間減圧濃縮し、室温に冷却した後、自然濾過して、目的生成物１１５０ｇを得た。尚、前記ハロゲン環化工程から溶媒交換工程までを水分含有量０．０５重量％の雰囲気中で実施した。

得られた５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンを用いて、実施例１と同様にして５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン１０重量％水溶液を調製し、その残留有機溶媒及びその加水分解物を、実施例１と同様にして定量した。結果を表１に示した。

比較合成例２
５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンの製造
塩素化反応における溶媒として、水分含有量０．５重量％の酢酸エチルの代わりに水分含有量０．５重量％の酢酸ブチルを用いたこと以外は比較合成例１と同様にして目的生成物を得た。

得られた５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンを用いて、実施例１と同様にして５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン１０重量％水溶液を調製し、その残留有機溶媒及びその加水分解物を、実施例１と同様にして定量した。結果を表１に示した。

実施例３、比較例１、２
ＲＯ膜モジュールでの透過水のＴＯＣ低減効果
スライムコントロール剤として、実施例１及び比較合成例１〜２で製造した５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンの１０重量％水溶液を用いた。ＲＯ膜はＤＯＷ製ＢＷ−１０の４インチモジュールを用い、操作圧を１．５Ｍｐａとした。ＲＯ膜モジュールへの供給水は、活性炭に透過させた脱塩素水を用いた。脱塩素水の残留遊離塩素濃度は、ＤＰＤ法により、ゼロであることを確認した。スライムコントロール剤は、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンの供給水における濃度が０．１５ｍｇ／Ｌとなるように添加した。ＲＯ膜モジュールを透過した処理水のＴＯＣを測定した。結果（ｐｐｂ）を表２に示した。

表１から、本発明のスライムコントロール剤においては、残留有機溶媒及びその加水分解物の量は従来品に比べて大幅に低減していることがわかる。そして、表２から、このようなスライムコントロール剤を用いた場合、ＲＯ膜分離装置の透過水のＴＯＣは５〜１１ｐｐｂという極めて低い値にすることができた。

実施例４、比較例３
ＲＯシステムにおける透過水のＴＯＣ低減効果
スライムコントロール剤として、実施例１及び比較合成例１で製造した５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンを約０．１ｐｐｍになるよう供給水中に添加した。供給水は、工業用水を熱交換器にて２５℃、苛性ソーダ及び硫酸にてｐH７に調整し、１０μｍの保安フィルターを通したものをＲＯ膜の供給水とした。ＲＯユニットは、日東電工製８ｉｎｃｈの超低圧膜モジュールを、前段の膜モジュールの濃縮水を後段の膜モジュールの給水となるよう３列に接続（３バンク構成）したものを用い、供給水を１７８ｍ^３／ｈ、透過水１３５ｍ^３／ｈ（回収率：７５．８％）で運転した。まず、上記ＲＯユニットに比較合成例１で製造した５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンを約０．１ｐｐｍになるよう供給水中に添加して４５日間連続で運転した。その後、実施例１で製造した５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンをポンプの設定を同じ状態で引き続き添加して４５日間連続で運転した。各運転期間の透過水（３列の膜モジュールの透過水を一つに集水したもの）のＴＯＣの推移を測定した。透過水のＴＯＣの分析結果を下表３に示す。

比較例３では処理水のＴＯＣは目標値（３０ｐｐｂ未満）に達していなかったが、実施例４に変更することで、処理水のＴＯＣは回収率７５％でも大きく低下し、処理水の目標値を達成できた。

Claims (11)

1. ５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンを有効成分として含有する殺微生物剤であって、有機溶媒及びその加水分解物の合計含有量と前記有効成分の濃度とが、以下の式（１）を満たすことを特徴とする殺微生物剤。
   
   ｐｐｍで表した有機溶媒及びその加水分解物の合計含有量×（１０／Ｂ）≦２００ｐｐｍ （１）
   （式（１）中、Ｂは重量％で表した有効成分濃度の数値を表す。）
2. 有機溶媒は、酢酸エステル及び／又は炭化水素化合物である請求項１記載の殺微生物剤。
3. 有機溶媒は、酢酸エステル、又は、酢酸エステル及び炭化水素化合物である請求項２記載の殺微生物剤。
4. 炭化水素化合物は、トルエンである請求項２又は３記載の殺微生物剤。
5. 酢酸エステルは、酢酸エチル及び酢酸ブチルからなる群から選択される少なくとも１種である請求項２又は３記載の殺微生物剤。
6. 酢酸エステル及びその加水分解物の合計含有量と前記有効成分の濃度とが、以下の式（１′）を満たす請求項２〜５のいずれか記載の殺微生物剤。
   
   ｐｐｍで表した酢酸エステル及びその加水分解物の合計含有量×（１０／Ｂ）≦６０ｐｐｍ （１′）
   （式（１′）中、Ｂは重量％で表した有効成分濃度の数値を表す。）
7. 酢酸の含有量と前記有効成分の濃度とが、以下の式（１′′）を満たす請求項２〜５のいずれか記載の殺微生物剤。
   
   ｐｐｍで表した酢酸の含有量×（１０／Ｂ）≦１０ｐｐｍ （１′′）
   （式（１′′）中、Ｂは重量％で表した有効成分濃度の数値を表す。）
8. 有効成分は、
   スルフィドアミド中間体のハロゲン化環化工程及び、必要に応じて行われる、前記工程で得られた３−イソチアゾロン環を有する化合物のハロゲン化水素塩の中和工程を含む、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンの製造工程において、
   前記ハロゲン化環化工程の反応溶媒として水分含有量０．１重量％以下の酢酸エステルを使用し、環化工程の後、かつ、前記中和工程が行われる場合はその前に、得られた前記ハロゲン化水素塩の酢酸エステル分散液を濾過して得られる湿潤ケーキに水分含有量０．１重量％以下の炭化水素化合物を添加して濾過することにより前記酢酸エステルを前記炭化水素化合物に溶媒交換するとともに、
   前記ハロゲン化環化工程から少なくとも前記溶媒交換工程までを水分含量０．１重量％以下の雰囲気中で実施することにより得られた５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンである請求項１〜７のいずれか記載の殺微生物剤。
9. 有効成分を１〜３０重量％含有する請求項１〜８のいずれか記載の殺微生物剤。
10. ５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンを有効成分として含有し、スライムコントロール剤として用いられる請求項１〜９のいずれか記載の殺微生物剤。
11. 請求項１〜１０記載の殺微生物剤を用いる、逆浸透膜を有する純水製造装置のスライムコントロール方法。