KR20090122269A

KR20090122269A - 순수 이산화염소 액제, 이것을 함유하는 겔상 조성물 및 발포성 조성물

Info

Publication number: KR20090122269A
Application number: KR1020097020526A
Authority: KR
Inventors: 고지 아베
Original assignee: 다이꼬 야꾸힝 가부시끼가이샤
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2008-02-15
Publication date: 2009-11-26
Also published as: TW200848363A; HK1211180A1; CN104705342B; JP5627133B2; EP2130794B1; JP2013075820A; TWI510429B; TW201536670A; US8790630B2; CN101631741A; JP2013032286A; HK1209971A1; EP2130794A1; JP2013230974A; JPWO2008111357A1; US20100086493A1; CA2680934C; CN104705342A; EP2130794A4; JP5593423B2

Abstract

용존 이산화염소 가스, 아염소산염 및 pH 조정제를 구성 성분으로 가지며, 상기 pH 조정제가 25℃에서의 5% 수용액의 pH가 2.5~6.8이 되는 완충성이 있는 산 또는 그 염인 것을 특징으로 하는 순수 이산화염소 액제.

Description

순수 이산화염소 액제, 이것을 함유하는 겔상 조성물 및 발포성 조성물{PURE CHLORINE DIOXIDE SOLUTION, AND GEL-LIKE COMPOSITION AND FOAMABLE COMPOSITION EACH COMPRISING THE SAME}

본 발명은 순수 이산화염소 액제, 이것을 함유하는 겔상 조성물 및 발포성 조성물에 관한 것이다.

이산화염소 가스는 강력한 산화제이며, 그 산화 작용에 의해 멸균하거나 악취 성분을 분해하거나 하는 것이 알려져 있다. 그 때문에, 이산화염소는 살균제, 소취제 등으로 사용되고 있다. 이산화염소는 물에 대해 그 용적의 20배 용해하여 황갈색의 수용액으로 되므로, 취급의 용이성의 관점에서 수용액의 형태로 사용하는 것이 요망되지만, 이산화염소 수용액은 공기에 접촉하면 이산화염소 가스를 급격히 발생시킨다. 따라서, 이산화염소 가스를 과산화 탄산나트륨(Na₂C₂O₆) 수용액에 용해시켜서 아염소산나트륨(NaClO₂)을 주성분으로 하는 pH9로 유지한 수용액, 이른바 안정화 이산화염소 수용액으로 함으로써 안정성을 유지하면서 이산화염소 가스를 지속적으로 발생시키는 것이 제안되고 있다(특허문헌 1을 참조).

그러나, 안정화 이산화염소 수용액은 그 안정성을 유지하기 위해서 pH9의 알 칼리성으로 유지되고 있기 때문에, 아염소산나트륨은 수용액중에서는 다음의 식 (1)로 나타내는 바와 같이 해리하고 있다.

그 때문에, 살균, 소취 등의 작용을 발현시키는 유리(遊離)의 이산화염소 가스의 발생이 매우 적고, 살균, 소취 등의 효과를 충분히 발휘할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

따라서, 사용 직전에 안정화 이산화염소 수용액에 자극제를 첨가하거나, 또 산을 첨가하여 그 pH를 7 이하로 하거나 하여, 이산화염소 가스를 발생시키는 것이 제안되고 있으나, 그것을 위한 기구, 설비 등을 필요로 하기 때문에 비용이 든다고 하는 문제가 있었다.

또, 안정화 이산화염소 수용액에 미리 자극제나 산을 첨가했을 경우에는 이산화염소 가스의 발생 농도 및 발생 지속성은 안정화 이산화염소 수용액의 농도에만 의존하므로, 사용 목적에 따라 이산화염소 가스의 발생 농도 및 발생 지속성을 제어할 수 없다고 하는 문제가 있었다. 또한, 공장 등의 사업소에서 발생하는 폐(廢)가스, 유기 폐기물 등을 대규모로 소취 처리하거나 하는데 효과적으로 적용할 수 있어도 실내, 자동차내, 냉장고내 등에 있어서 간편하게 살균하거나 소취하는데 효과적으로 사용할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

또한, 안정화 이산화염소 수용액을 한천, 젤라틴, 고(高)흡수성 수지 등의 겔화제로 겔화하여 겔상 조성물로 하는 것이 제안되고 있으나, 이러한 겔상 조성물 도 이산화염소 가스의 발생이 극히 적어 살균, 소취 등의 효과를 충분히 발휘할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

따라서, 상기의 문제를 해결하기 위해 아염소산염에 구연산 등의 유기산을 첨가한 것을 용존 이산화염소 액제에 첨가하고, 이에 의해 이산화염소 농도를 장기간 대략 일정하게 유지시킨다고 하는 제안이 이루어졌다(특허문헌 2를 참조).

특허문헌 1: 일본 특개 소61-181532호 공보

특허문헌 2: 일본 특허 제3110724호 공보

특허문헌 2에 기재된 기술에 의하면 가스 발생을 급격히 일으키는 일 없이 이산화염소 농도를 장기간 일정하게 유지할 수 있어 이산화염소가 조금씩 가스로 계속 방출되더라도 이산화염소 농도를 대략 일정한 범위 내로 유지시킬 수 있다. 그러나, 보존 안정성의 점에서는 반드시 충분하지 않아 개선의 여지가 남아 있었다.

본 발명은 상기의 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 나아가 보존 안정성이 뛰어나 이산화염소 농도를 더욱 장기간, 대략 일정한 범위 내로 유지시킬 수 있는 순수 이산화염소 액제를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 순수 이산화염소 액제의 특징 구성은 용존 이산화염소 가스, 아염소산염 및 pH 조정제를 구성 성분으로 가지며, 상기 pH 조정제가 25℃에서의 5% 수용액의 pH가 2.5~6.8이 되는 완충성이 있는 산(유기산, 무기산) 또는 그 염인 점에 있다. 여기서, 본 명세서에 있어서 「순수 이산화염소」란 이산화염소 가스로서 존재하는 이산화염소를 의미하는 것으로 하며,「순수 이산화염소 액제」란 이산화염소가 이산화염소 가스로서 용존하고 있는 액제를 의미하는 것으로 한다.

여기서, 상기 아염소산염이 아염소산나트륨이면 매우 적합하다.

또, 상기 pH 조정제가 인산 또는 그 염이면 매우 적합하다.

또, 상기 pH 조정제가 인산2수소나트륨, 또는 인산2수소나트륨과 인산수소2나트륨의 혼합물이면 매우 적합하다.

본 발명에 관한 겔상 조성물의 특징 구성은 용존 이산화염소 가스, 아염소산염 및 pH 조정제를 구성 성분으로 가지는 순수 이산화염소 액제 및 고흡수성 수지를 함유하여, 상기 pH 조정제가 25℃에서의 5% 수용액의 pH가 2.5~6.8이 되는 완충성이 있는 산 또는 그 염인 점에 있다.

여기서, 상기 고흡수성 수지가 전분계 흡수성(吸水性) 수지, 셀룰로오스계 흡수성 수지 또는 합성 폴리머계 흡수성 수지이면 매우 적합하다.

또, 상기 아염소산염이 아염소산나트륨이면 매우 적합하다.

또, 상기 pH 조정제가 인산 또는 그 염이면 매우 적합하다.

본 발명에 관한 발포성 조성물의 특징 구성은 용존 이산화염소 가스, 아염소산염 및 pH 조정제를 구성 성분으로 가지는 순수 이산화염소 액제 및 거품제를 함유하며, 상기 pH 조정제가 25℃에서의 5% 수용액의 pH가 2.5~6.8이 되는 완충성이 있는 산 또는 그 염인 점에 있다.

여기서, 상기 거품제가 계면활성제 및 거품안정제로 구성되어 있으면 매우 적합하다.

또, 상기 거품제가 계면활성제, 거품안정제 및 에어로솔 분사제로 구성되어 있으면 매우 적합하다.

또, 상기 아염소산염이 아염소산나트륨이면 매우 적합하다.

또, 상기 pH 조정제가 인산 또는 그 염이면 매우 적합하다.

본 발명에 의하면 용존 이산화염소를 고농도로 함유시킬 수 있음과 더불어, 고농도로부터 저농도에 이르는 농도로 자유롭게 조절하여 함유시킬 수 있으며, 게다가 대략 일정한 약효 농도로 유지된 이산화염소 가스를 장시간 계속하여 방출시킬 수 있는 순수 이산화염소 액제를 제공할 수 있다. 또, 이를 함유하는 겔상 조성물 및 발포성 조성물을 저비용으로 제공할 수 있다. 그리고, 이러한 순수 이산화염소 액제 및 이를 함유하는 겔상 조성물 및 발포성 조성물은 간편하게, 게다가 효과적으로 항균ㆍ제균제, 항바이러스제, 곰팡이 제거ㆍ곰팡이 방지제 및 소취ㆍ방취제로 사용할 수 있다.

본 발명에 의하면 이산화염소를 함유하는 액제에서의 이산화염소 농도를 장기간 일정하게 유지할 수 있어, 상기 액제로부터 이산화염소가 조금씩 가스로 계속 방출되더라도(혹은 적극적으로 이산화염소 가스를 계속 방출하더라도), 이 액제에서의 이산화염소 농도를 대략 일정한 범위 내로 유지시킬 수 있다고 하는 뛰어난 보존 안정성을 얻을 수 있다. 여기서 「조금씩 가스로 계속 방출된다」라는 것은 예를 들어 반송중 혹은 보존 중, 뚜껑을 닫고 있어도 이산화염소가 가스로 자연스럽게 빠져 나오고 마는 것을 의미하며, 「적극적으로 이산화염소 가스를 계속 방출한다」라고 하는 것은 방취 작용이나 살균 작용을 기대하기 위해 기상(氣相)중에 가스를 방출시키는 것을 의미한다.

pH 조정제로서 인산 또는 그 염을 사용한 경우에 있어서는 그 외의 무기산이나 유기산을 사용하는 경우와 비교하여, 보존 안정성이 더욱 향상되며(보존 안정기간이 더욱 연장되며), 또 보존중에서의 액성(pH)의 경시적인 변동도 작아진다고 하는 작용 효과를 나타낸다. 그 중에서도, 인산2수소나트륨, 또는 인산2수소나트륨과 인산수소2나트륨의 혼합물을 사용하는 것이 보존 안정성의 점에서 바람직하다.

인산2수소나트륨, 또는 인산2수소나트륨과 인산수소2나트륨의 혼합물을 선택하고, 이것을 아염소산나트륨과 조합하여 이용함으로써, 아염소산나트륨이 이산화염소로 바뀌는 반응의 과잉 진행이 매우 일어나기 어렵게 된다. 그 때문에, 자연 분해나 용기의 뚜껑 부분 혹은 용기의 벽면으로부터의 방산에 의해서 상실되는 이산화염소만이 아염소산나트륨 유래의 아염소산 이온으로부터 보충된다고 하는 가스 평형 상태가 유지된다. 이와 같이, 아염소산나트륨의 불필요한 소모가 억제되어 아염소산나트륨이 효율적으로 소비되므로, 보존 안정성이 더욱 향상되며(연장되며), 또 보존중에서의 이산화염소 농도의 경시적인 변동이 더욱 작아지므로(농도의 저하뿐만 아니라, 농도의 상승도 억제됨) 적합하다. 또, 이 액제에서의, 아염소산나트륨으로부터 이산화염소를 장기에 걸쳐서 보급하는 메커니즘은 해당 액제를 도포, 분무 혹은 방산한 공간이나 피대상물상에서도 발현한다. 이는 상기 액제를 도포, 분무 혹은 방산한 후의 살균이나 소취의 효과가 오래 계속된다고 하는 뛰어난 지속 효과를 사용자에게 가져오므로, 사용상의 커다란 잇점을 제공할 수 있다.

발명을 실시하기 위한 바람직한 형태

이하, 본 발명의 한 실시예를 설명하겠으나, 본 발명은 이에 의해서 한정되는 것은 아니다.

(아염소산염)

본 발명에서 사용할 수 있는 아염소산염으로는 예를 들어 아염소산 알칼리 금속염이나 아염소산 알칼리토류 금속염을 들 수 있다. 아염소산 알칼리 금속염으로는 예를 들어 아염소산나트륨, 아염소산칼륨, 아염소산리튬을 들 수 있으며, 아염소산 알칼리토류 금속염으로는 아염소산칼슘, 아염소산마그네슘, 아염소산바륨을 들 수 있다. 그 중에서도 입수가 용이하다는 이유뿐만 아니라, 이산화염소 가스 발생의 지속성의 점에서 아염소산나트륨, 아염소산 칼륨이 바람직하고, 아염소산나트륨이 더욱 바람직하다.

(pH 조정제)

본 발명에서 사용할 수 있는 pH 조정제로는 25℃에서의 5% 수용액의 pH가 2.5~6.8이 되는 완충성이 있는 산(무기산, 유기산) 또는 그 염이면 된다. 상기 pH가 2.5 미만이라도, 또 6.8을 넘어도, 용존 이산화염소의 보존 안정성이 저하하고, 보존 중에서의 이산화염소 액제의 액성(pH)의 변동이 커진다. 또한, 25℃에서의 5% 수용액의 pH가 3.5~6.0이 되는 완충성이 있는 산(무기산, 유기산) 또는 그 염을 사용하는 것이 바람직하며, pH 4.0~5.5인 것이 더욱 바람직하다. 구체적으로는 인산, 붕산, 메타인산, 피로인산, 술팜산, 아세트산 등을 들 수 있으며, 뛰어난 보존 안정성을 얻을 수 있다고 하는 점에서 무기산 또는 그 염이 바람직하다. 또 그 염으로는 예를 들어 인산2수소나트륨, 인산2수소나트륨과 인산수소2나트륨의 혼합물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 보존 안정성이 뛰어나, 보존 중에서의 액성(pH)의 변동을 최소한으로 억제할 수 있으며, 그에 의해 뛰어난 살균 작용, 항바이러스 작용, 곰팡이 방지작용, 방취 작용 등의 효과를 발휘할 수 있다고 하는 점에서 인산 또는 그 염을 사용하는 것이 바람직하며, 인산2수소나트륨을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, pH 조정제는 1종을 단독으로 사용해도 되며, 2종 이상을 병용해도 된다. 최종적으로 얻어지는 순수 이산화염소 액제의 pH는 4.5~6.5로 하는 것이 장기에 걸친 보존 안정성이 뛰어나고, 보존중의 pH 변동도 적다고 하는 이유에서 바람직하며, 5.5~6.0으로 하는 것이 더욱 바람직하다.

(고흡수성 수지)

본 발명의 용존 이산화염소 가스, 아염소산염 및 pH 조정제(25℃에서의 5% 수용액의 pH가 2.5~6.8(바람직하게는 3.5~6.0, 더욱 바람직하게는 4.0~5.5)이 되는 완충성이 있는 산 또는 그 염)을 함유하는 순수 이산화염소 액제는 고흡수성 수지와 혼합하여 겔상 조성물로 할 수 있다. 고흡수성 수지로는 전분계 흡수성 수지(전분-아크릴로니트릴 그래프트 공중합체, 전분-아크릴산 그래프트 공중합체, 전분-스티렌 술폰산 그래프트 공중합체, 전분-비닐 술폰산 그래프트 공중합체 등의 그래프트화 전분계 고흡수성 수지 등), 셀룰로오스계 흡수성 수지(셀룰로오스-아크릴로니트릴 그래프트 공중합체, 셀룰로오스-스티렌 술폰산 그래프트 공중합체, 가교 카르복시메틸 셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 고흡수성 수지, 종이나 천을 인산 에스테르화한 것, 천을 카르복시메틸화한 것 등) 및 합성 폴리머계 흡수성 수지(가교 폴리비닐알코올 등의 폴리비닐알코올계 고흡수성 수지, 가교 폴리아크릴산염, 폴리아크릴로니트릴계 중합체 비누화물, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트 가교체 등의 아크릴계 고흡수성 수지, 가교 폴리에틸렌 옥시드계 고흡수성 수지 등)를 들 수 있다.

시판되고 있는 것으로는 예를 들어 전분/폴리아크릴산계 수지[산웨트(산요 화성사제, 분말)], 가교 폴리아크릴산계 수지[아크아릭(니혼쇼쿠바이사제, 분말), 아라소브(아라카와 화학사제, 분말), 원더겔(카오사제, 분말), 아쿠아킵(스미토모 정화사제, 분말), 다이아 웨트(미쓰비시 유화사제, 분말)], 이소부틸렌/말레인산계 수지[KI겔(쿠라레사제, 분말)] 및 포발/폴리아크릴산염계 수지[스미카겔(스미토모 화학사제, 분말)] 등이 있으며, 이들의 사용도 본 발명을 방해하는 것은 아니다.

(거품제)

또한, 본 발명의 용존 이산화염소 가스, 아염소산염 및 pH 조정제(25℃에서의 5% 수용액의 pH가 2.5~6.8(바람직하게는 3.5~6.0, 더욱 바람직하게는 4.0~5.5)이 되는 완충성이 있는 산 또는 그 염)을 함유하는 순수 이산화염소 액제를 거품제와 혼합하여 발포성 조성물로 할 수 있다.

상기 거품제는 (1) 계면활성제 및 거품안정제로 구성되거나, 또는 (2) 계면활성제, 거품안정제 및 에어로졸 분사제로 구성된다.

상기 계면활성제는 예를 들어 (1) 폴리옥시에틸렌알킬에테르카르복시산 등의 카르복시산염, 알킬벤젠술폰산염, 알킬나프탈렌술폰산염 등의 술폰산염, 고급 알코올 황산 에스테르 등의 황산 에스테르염, 폴리옥시에틸렌알킬에테르인산염 등의 인산에스테르염으로부터 선택되는 적어도 1종의 음이온계 계면활성제, (2) 지방산 제4급 암모늄염 등의 양이온계 계면활성제, (3) 카르복시베타인형 양성 계면활성제, (4) 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌글리세린 지방산 에스테르 폴리에틸렌글리콜 지방산 에스테르, 지방산 알칸올 아미드 등의 비이온계 계면활성제, (5) 불소계 계면활성제, 혹은 (6) 사포닌 등을 들 수 있으나, 이들에 의해서 한정되는 것은 아니다.

상기 거품안정제는 예를 들어 (7) 상기 음이온계 계면활성제에 모노 또는 디에탄올아민을 첨가한 것, (8) 상기 비이온계 계면활성제에 장쇄 알코올 또는 알킬술폭시드를 첨가한 것, 혹은 (9) 유동 파라핀 등을 들 수 있으나, 이들에 의해서 한정되는 것은 아니다.

상기 에어로졸 분사제는 예를 들어 액화 천연 가스(LPG), 액화 부탄, 디메틸에테르 등의 저(低)독성성의 고압가스 등을 들 수 있으나, 이들에 의해서 한정되는 것은 아니다.

(이산화염소 액제의 조제예)

본 발명의 순수 이산화염소 액제는 예를 들어 다음과 같이 제조된다. 즉, (a) 아염소산염을 물에 용해하여 2,000~180,000ppm의 아염소산염 수용액을 조정하고, (b) 이산화염소 가스를 수중에 버블링하여 용해함으로써 100~2,900ppm의 이산화염소 수용액을 조정하며, 그리고, (c) 아염소산염을 물에 용해하여 2,000~180,000ppm의 아염소산염 수용액을 조정한 후, 이 용액에 그 1,000㎖당 pH 조정제(25℃에서의 5% 수용액의 pH가 2.5~6.8이 되는 완충성이 있는 산 또는 그 염) 0.5~100g을 용해하여 pH 조정제를 함유하는 아염소산염 수용액을 조정한다. 다음으로, 상기 (a)의 아염소산 수용액 5.0~990㎖, 바람직하게는 50~300㎖, 상기 (b)의 이산화염화 수용액 5.0~990㎖, 바람직하게는 50~800㎖ 및 상기 (c)의 pH 조정제를 함유하는 아염소산 수용액 5.0~990㎖, 바람직하게는 50~400㎖를 혼합하여 실온에서 충분히 교반하여 순수 이산화염소 액제로 한다.

또한, 순수 이산화염소 액제의 최종적인 pH는 4.5~6.5로 하는 것이 바람직하다. 이 범위로부터 벗어나면 보존 안정성이 저하하여, 보존중의 약리 활성이 변동하거나, 예를 들어 2년 후와 같은 장기 보존 후의 약리 활성이 약해지거나 할 가능성이 있다. 본 발명에서의 순수 이산화염소 액제의 더욱 바람직한 pH 범위는 5.5~6.0이다.

(겔상 조성물)

고흡수성 수지와 혼합하여 겔상 조성물로 하는 경우는 예를 들어 상기와 같이 조정된 순수 이산화염소 액제 50~99 중량%를 고흡수성 수지(분말) 1.0~50 중량%에 첨가하고, 이것들을 실온에서 충분히 교반하여 제조된다. 이와 같은 「겔상 조성물」은 예를 들어 적어도 한쪽에 개구부를 가지는 용기(일본 특개소61-40803호 공보)에 충전하여 일반 용도에 제공할 수 있으나, 합성 섬유를 구성 섬유로 하는 종이 또는 부직포에 의해 형성된 용기로서, 이 용기의 테두리가 합성 섬유의 열융착 또는 합성수지 접착제에 의해 실링된 용기중에 충전하여 일반 용도에 제공할 수도 있다. 상기 합성 섬유는 예를 들어 폴리프로필렌 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리아미드 섬유 등, 종래 공지의 열가소성 합성 섬유이다. 이와 같은 합성 섬유를 구성 섬유로 하는 종이 또는 부직포에 의해 형성된 용기는 「겔상 조성물」의 부착에 의한 눈 막힘을 방지하면서, 「겔상 조성물」로부터 이산화염소를 지속적으로 기화시킬 수 있다.

(발포성 조성물)

거품제를 포함시켜서 발포성 조성물로 하는 경우는 예를 들어 밀폐 용기 내에 있어서, 상기와 같이 조정된 순수 이산화염소 액제 1.0~20 중량%에 거품안정제 5.0~20 중량% 및 계면활성제 60~95 중량%를 첨가하고, 이들을 실온에서 충분히 교반함으로써 제조된다. 이와 같은 「발포성 조성물」은 예를 들어 화장품, 세제, 곰팡이 제거제 등을 넣는 용기로서 종래 공지의 트리거식 거품형성 용기, 펌프식 거품형성 용기 등에 봉입하여 일반 용도에 제공된다.

(그 외, 사용 방법, 용도 등)

본 발명의 「순수 이산화염소 액제」는 그 주성분이 용존 이산화염소 가스이므로 사람, 동물 등에 대한 안전성이 뛰어나며, 예를 들어 음료수, 식품의 처리수, 수영장 용수 등에 첨가하여 그것들을 살균(바이러스 불활성화를 포함함. 이하 동일), 소취 처리할 수 있다. 또, 10배 정도로 물로 희석한 수용액에 야채, 식기, 행주 등을 침지하여 살균할 수 있으며, 또한 5배 정도로 희석하여 호텔, 레스토랑, 외식산업, 학교, 가정 등의 부엌의 설비, 가정의 실내, 변기, 혹은 자동차내에 스프레이함으로써 이들을 살균, 소취할 수 있다.

또, 본 발명의 「순수 이산화염소 액제」는 고흡수성 수지에 혼합하여 겔상 조성물로 함으로써, 냉장고내, 화장실내, 가정의 실내, 자동차내 등의 항균, 소취에 이용할 수 있다.

또한, 본 발명의 「순수 이산화염소 액제」는 거품제를 혼합하여 발포성 조성물로 함으로써, 예를 들어 간호 분야에서 사용되는 기저귀, 음식점의 주방에서의 그리스 트랩(grease trap), 음식물 쓰레기장 및 오니(汚泥) 등의 산업 폐기물의 항균, 소취에 유용하며, 또 타일, 벽 등의 곰팡이를 제거하는데 유효하게 이용된다. 상기 거품제로는 (1) 계면활성제 및 거품안정제로 구성되어 있는 것과, (2) 계면활성제, 거품안정제 및 에어로졸 분사제로 구성되어 있는 것이 있다. 후자는 제조 비용이 들지만, 공기를 수용하기 때문에 소량의 약제로 다량의 거품을 형성할 수 있으므로, 상기 간호 분야에서 사용되는 기저귀, 음식점의 주방에서의 그리스 트랩 등의 처리 대상물이 작고, 부가가치가 높은 것에 유효하다. 본 발명의 발포성 조성물은 거품에 의해 항균, 소취하려고 하는 대상물을 광범위하게 덮을 수 있고, 또 거품이 층을 형성하므로, 확실하게 항균, 소취할 수 있음과 더불어 항균, 소취 효과의 지속성을 높일 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 순수 이산화염소 액제 및 이를 함유하는 겔상 조성물 및 발포성 조성물은 간편하게, 게다가 효과적으로 각종의 용도에 제공할 수 있다.

도 1은 반응 당량 이상의 인산2수소나트륨을 사용한 경우와, 반응 당량 이상 의 구연산을 사용한 경우의 용존 이산화염소 가스 농도를 나타낸 그래프도(개시시의 농도는 l00ppm)이며,

도 2는 반응 당량 이상의 인산2수소나트륨을 사용한 경우와, 반응 당량 이상의 구연산을 사용한 경우의 용존 이산화염소 가스 농도를 나타낸 그래프도(개시시의 농도는 500ppm)이다.

(실시예 1)

다음과 같이 하여 이산화염소 액제를 조제하였다. 즉, 이산화염소 가스 2,000ppm 용존수 250㎖에 물 680㎖를 첨가하였다. 그 후, 먼저 아염소산나트륨 25% 용액 80㎖를 첨가하여 교반하고, 뒤이어서 이 용액의 pH가 5.5~6.0이 되는 양의 인산2수소나트륨(25℃에서의 5% 수용액의 pH는 4.1~4.5)을 첨가하여 교반하였다. 이와 같이 하여, 용존 이산화염소 가스, 아염소산나트륨 및 인산2수소나트륨으로 이루어지는 이산화염소 액제 1,000㎖를 얻었다.

(비교예 1)

인산2수소나트륨 대신에, 구연산(25℃에서의 5% 수용액의 pH는 1.8~2.2)을 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 비교 대조용 이산화염소 액제를 조제하였다.

(실시예 2)

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 조정한 이산화염소 액제 384㎖를 가교 폴리아크릴산염계의 고흡수성 수지[아쿠아릭(니혼쇼쿠바이사 제품, 분말)]16g에 첨가 하고, 이를 실온에서 충분히 교반하여 담황색의 겔상 조성물 400g을 얻었다.

(실시예 3)

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 조정한 이산화염소 액제 160㎖, 알킬술폰산나트륨으로 이루어지는 계면활성제 30㎖, 유동 파라핀 10g 및 액화 부탄으로 이루어지는 에어로졸 분사제 100g을 밀폐 용기에 넣고 실온에서 충분히 교반하여 담황색의 발포성 조성물 300g을 얻었다.

다음으로, 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같이 된다. 이산화염소 가스를 물에 용해한 경우의 평형 반응 및 평형 정수는 예를 들어 다음의 식 (2) 및 식 (3)으로 각각 표시된다.

상기 식 (2) 및 식(3)에 의해, 이산화염소 가스(ClO₂)는 상온에서는 압도적으로 용존 이산화염소로서 존재한다.

이러한 용존 이산화염소의 수용액에 아염소산염 및 pH 조정제(25℃에서의 5% 수용액의 pH가 2.5~6.8이 되는 완충성이 있는 산 또는 그 염)로서, 각각 아염소산나트륨 및 인산2수소나트륨을 첨가하면 이 액의 pH가 산성으로 유지됨과 더불어 그 pH의 급격한 변화가 억제된다. 그 때문에 아염소산나트륨은 인산2수소나트륨이 존재하는 것에 의해 다음의 식(4)에 나타내는 바와 같이 수중에서 전리하여 아염소산 을 생성한다.

이와 같이 아염소산이 생성되면 평형 상태에 있는 식 (2)에 있어서는 반응이 왼쪽 방향으로 진행하는 즉 역반응이 진행하게 되므로, 이산화 가스 수용액에 아염소산나트륨 및 인산2수소나트륨이 각각 존재하면 상기 용존 이산화염소의 최대 농도의 2,900ppm 이하에서는 용존 이산화염소 가스 농도가 증대하게 된다. 그 때문에 본 발명의 「순수 이산화염소 액제」는 용존 이산화염소를 고농도로 함유할 수 있다.

또한, 식 (2)에서의 4종의 화합물 중 ClO₂가 가장 반응성이 높고, 또한 수용액중으로부터 휘발하기 쉽기(비점 11℃, 증기압 500 토리첼리(0℃)) 때문에, 식 (2)에서의 반응이 왼쪽 방향으로 진행하는 즉 역반응이 진행하게 되므로 용존 이산화염소의 감소가 아염소산나트륨 유래의 아염소산에 의해서 항상 보충되게 된다.

게다가, 인산2수소나트륨은 본 발명의 순수 이산화염소 액제의 pH를 산성으로 할 뿐만 아니라 pH의 급격한 변동을 억제하는 버퍼로 작용하여, 상기 식(4)에서의 아염소산나트륨으로부터 아염소산으로의 급격한 변화를 억제하고, 식 (2)에서의 용존 이산화염소의 급격한 방출 증가를 방지하여 이 액제의 항균, 소취 등에 관련된 효력의 지속성의 저하를 억제한다.

따라서, 본 발명의 「순수 이산화염소 액제」에 의하면, 용존 이산화염소를 고농도로 함유시킬 수 있음과 더불어, 고농도로부터 저농도에 이르는 농도로 자유 롭게 조절하여 함유시킬 수 있으며, 게다가 이 용존 이산화염소를 방출하더라도 보충시킴으로써 대략 일정한 약효 농도로 유지된 이산화염소 가스를 장시간 계속하여 방출시킬 수 있다. 나아가서는 용존 이산화염소의 급격한 방출 증가를 방지하여, 이 액제의 항균, 소취 등에 관련된 효력의 지속성의 저하를 억제할 수 있다. 이와 같은 본 발명의 「순수 이산화염소 액제」의 뛰어난 작용은 본 발명의 「겔상 조성물」 및 「발포성 조성물」에 있어서도 동일하게 발휘된다.

또, 본 발명의 「순수 이산화염소 액제」는 그 주성분이 용존 이산화염소 가스이므로, 예를 들어 대장균(O-157), 살모넬라균, 황색 포도상 구균 및 보툴리누스균의 항균ㆍ제균, 인플루엔자 바이러스, 조류 인플루엔자 바이러스, 노로 바이러스(고양이칼리시 바이러스), 인체 유두종 바이러스, 콕사키 바이러스, 에이즈 바이러스, B형 간염 바이러스, 개 파보바이러스, 로타바이러스, HHV-1(단순 헤르페스 바이러스 1형(HSV-1)), HHV-2(단순 헤르페스 바이러스 2형(HSV-2)), HHV-3(수두ㆍ대상 포진 바이러스(VZV)), HHV-5(사이토메갈로 바이러스(CMV)) 등의 바이러스에 대한 항바이러스, 각종 곰팡이의 곰팡이 방지ㆍ곰팡이 제거 및 담배 냄새, 체취 및 각종 식품 냄새의 방취ㆍ소취에 대해 매우 유효하게 작용한다.

종래 기술의 「안정화 이산화염소」가 아염소산나트륨(NaClO₂)을 주성분으로 하는 pH9(알칼리성)로 유지한 수용액일 것 및 NaClO₂가 상기 식 (1)에 나타나는 바와 같이 해리하는 것은 상술한 바와 같은 바, ClO₂ ^-는 수용액 중에서는 물분자와 수 소 결합을 형성하고 있으므로 유리 이산화염소 가스(ClO₂)의 휘발은 매우 적고 그 산화력은 매우 약하다. 또한, 본 명세서에 있어서 「안정화 이산화염소」란 이산화염소 가스가 아염소산나트륨으로서 형태를 바꾸어 존재하는 이산화염소를 의미한다. 이에 대해 본 발명의 「순수 이산화염소 액제」의 산화력은 물에 용존하고 있는 ClO₂에 기인하는 것이므로 매우 강하다. 그러므로 본 발명의 「순수 이산화염소 액제」의 항균력은 종래의 「안정화 이산화염소」의 항균력과 비교하면 360배에 이르는 효력이 있고, 또 본 발명의 「순수 이산화염소 액제」의 항균 농도는 0.1ppm 이상인 데 비하여, 종래의 「안정화 이산화염소」의 항균 농도는 300ppm 이상이며, 또한 본 발명의 「순수 이산화염소 액제」에 의한 이산화염소 가스의 세균과의 접촉 확률은 종래의 「안정화 이산화염소」에 의한 것보다도 압도적으로 뛰어나다.

종래의 「안정화 이산화염소」의 수용액에 그 사용 직전에 자극제를 충분히 첨가하거나, 또 산을 첨가하여 그 pH를 7 이하의 산성으로 유지하거나 함으로써, 그 농도를 일시적으로 증대시키는 것이 제안되어 있음은 상술한 바와 같으나, 본 발명의 「순수 이산화염소 액제」는 그와 같은 자극제나 산을 첨가하지 않아도, 용존 이산화염소를 고농도로 함유시킬 수 있음과 더불어, 고농도로부터 저농도에 이르는 농도로 자유롭게 조절하여 함유시킬 수 있으며, 게다가 대략 일정한 약효 농도로 유지된 이산화염소 가스를 장시간 계속하여 방출시킬 수 있으므로 높은 약효를 장시간 지속적으로 유지시킬 수 있다. 또, 본 발명에서는 이미 제안된 기술(일본 특허 제3110724호 공보에 기재된 기술)보다도 해당 순수 이산화염소 액제의 보 존 안정성이 뛰어나 보다 장기에 걸쳐 높은 약효를 지속시킬 수 있다. 본 발명의 순수 이산화염소 액제 및 이를 함유하는 겔상 조성물 및 발포성 조성물은 항균ㆍ제균제, 항바이러스제, 곰팡이 제거ㆍ곰팡이 방지제 및 소취ㆍ방취제로서 간편하게, 또한 효과적으로 적용할 수 있다.

(안정화 시험)

실시예 1에서 얻은 이산화염소 액제를 종래 공지의 방법을 사용하여 희석하고, l00ppm과 500ppm의 농도를 갖는 이산화염소 액제로 하였다. 마찬가지로, 비교예 1에서 얻은 이산화염소 액제를 100ppm과 500ppm의 이산화염소 농도로 조정하였다.

이들 액제의 보존 안정성을 조사하기 위해, 용존 이산화염소 농도(ppm)의 경시적 변화를 측정하였다. 또한, 안정화 시험은 종래 공지의 방법에 따라서 가속 시험(측정 온도 : 54℃. 14일간이 상온의 1년에 상당)에 의해 실시하였다. 보존 안정성의 결과를 하기 [표] 및 [도면]에 나타낸다(반응 당량 이상의 인산2수소나트륨을 첨가한 경우와, 반응 당량 이상의 구연산을 첨가한 경우의 비교 데이터를 나타낸다).

[표 1]

[표 2]

상기한 [표] 및 별지의 [도면]으로부터 명백한 바와 같이, 25℃에서의 5% 수용액의 pH가 2.5~6.8이 되는 pH 조정제를 사용하는 쪽이 pH2.5~6.8로부터 벗어나는 완충성이 있는 산을 사용하는 것보다도 이산화염소 액제의 보존 안정성이 비약적으로 향상되며, 또 보존중의 액성(pH)의 변동도 작은 것을 알 수 있다.

본 발명은 항균ㆍ제균제, 항바이러스제, 곰팡이 제거ㆍ곰팡이 방지제 및 소취ㆍ방취제 등에 적절하게 이용할 수 있다.

Claims

용존 이산화염소 가스, 아염소산염 및 pH 조정제를 구성 성분으로 가지며,

상기 pH 조정제가 25℃에서의 5% 수용액의 pH가 2.5~6.8이 되는 완충성이 있는 산 또는 그 염인 것을 특징으로 하는 순수 이산화염소 액제.
청구항 1에 있어서,

상기 아염소산염이 아염소산나트륨인 것을 특징으로 하는 순수 이산화염소 액제.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 pH 조정제가 인산 또는 그 염인 것을 특징으로 하는 순수 이산화염소 액제.
청구항 3에 있어서,

상기 pH 조정제가 인산2수소나트륨, 또는 인산2수소나트륨과 인산수소2나트륨의 혼합물인 것을 특징으로 하는 순수 이산화염소 액제.
용존 이산화염소 가스, 아염소산염 및 pH 조정제를 구성 성분으로 가지는 순수 이산화염소 액제 및 고흡수성 수지를 함유하며,

상기 pH 조정제가 25℃에서의 5% 수용액의 pH가 2.5~6.8이 되는 완충성이 있는 산 또는 그 염인 것을 특징으로 하는 겔상 조성물.
청구항 5에 있어서,

상기 고흡수성 수지가 전분계 흡수성 수지, 셀룰로오스계 흡수성 수지 또는 합성 폴리머계 흡수성 수지인 것을 특징으로 하는 겔상 조성물.
청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,

상기 아염소산염이 아염소산나트륨인 것을 특징으로 하는 겔상 조성물.
청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,

상기 pH 조정제가 인산 또는 그 염인 것을 특징으로 하는 겔상 조성물.
청구항 8에 있어서,

상기 pH 조정제가 인산2수소나트륨, 또는 인산2수소나트륨과 인산수소2나트륨의 혼합물인 것을 특징으로 하는 겔상 조성물.
용존 이산화염소 가스, 아염소산염 및 pH 조정제를 구성 성분으로 가지는 순수 이산화염소 액제 및 거품제를 함유하며,

상기 pH 조정제가 25℃에서의 5% 수용액의 pH가 2.5~6.8이 되는 완충성이 있 는 산 또는 그 염인 것을 특징으로 하는 발포성 조성물.
청구항 10에 있어서,

상기 거품제가 계면활성제 및 거품안정제로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 발포성 조성물.
청구항 10에 있어서,

상기 거품제가 계면활성제, 거품안정제 및 에어로졸 분사제로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 발포성 조성물.
청구항 10 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,

상기 아염소산염이 아염소산나트륨인 것을 특징으로 하는 발포성 조성물.
청구항 10 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,

상기 pH 조정제가 인산 또는 그 염인 것을 특징으로 하는 발포성 조성물.
청구항 14에 있어서,

상기 pH 조정제가 인산2수소나트륨, 또는 인산2수소나트륨과 인산수소2나트륨의 혼합물인 것을 특징으로 하는 발포성 조성물.