KR20190064672A - 이산화염소 가스의 발생 방법, 이산화염소 가스 발생용 키트 및 겔상 조성물 - Google Patents

이산화염소 가스의 발생 방법, 이산화염소 가스 발생용 키트 및 겔상 조성물 Download PDF

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Abstract

이산화염소 가스의 발생 방법은, 아염소산염 수성액에, 가스 발생제, 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제, 가스 발생 조절제, 및 흡수성 수지를 포함하는 겔화 활성제를 첨가하여 얻어지는 겔상 조성물로부터, 이산화염소 가스를 지속적으로 발생시킨다. 이에 의해, 초기의 이산화염소 가스의 급격한 발생을 억제함과 더불어 이산화염소 가스의 발생을 안정적으로 매우 장시간 지속시키는 이산화염소 가스의 발생 방법, 이산화염소 가스 발생용 키트 및 겔상 조성물이 제공된다.

Description

이산화염소 가스의 발생 방법, 이산화염소 가스 발생용 키트 및 겔상 조성물
본 발명은, 환경 정화, 세균 또는 바이러스 등의 제균 또는 살균, 옥내(실내외), 옥외 또는 식품 등의 탈취, 곰팡이 방지, 부패 방지 등에 사용되는 희박한 이산화염소 가스의 발생 방법, 이산화염소 가스 발생용 키트 및 겔상 조성물에 관한 것이다.
이산화염소는 강한 산화력을 갖고, 환경 정화, 세균 또는 바이러스 등의 제균 또는 살균, 가정, 병원 등의 옥내 혹은 옥외 또는 식품 등의 탈취, 곰팡이 방지, 부패 방지 등의 분야에 있어서, 제균제, 살균제, 탈취제, 곰팡이 방지제, 방부제, 또는 표백제 등으로서 널리 사용되고 있다.
상기 용도를 위해, 예를 들어, 일본국 특허 공개 평 11-278808호 공보(특허문헌 1)는, 용존 이산화염소 가스, 아염소산염 및 pH 조정제를 구성 성분으로 갖는 순수 이산화염소 액제, 이러한 순수 이산화염소 액제 및 고흡수성 수지를 함유하는 겔상 조성물, 및 이러한 순수 이산화염소 액제 또는 겔상 조성물을 이용하여 이산화염소 가스를 계속적으로 발생시키는 것을 개시한다.
또, 일본국 특허 공개 2003-12424호 공보(특허문헌 2)는, 이산화염소 가스의 방출량을 컨트롤하기 위해, 소성골재와, 물과, 용존 이산화염소를 함유하여 이루어지는 이산화염소 조성물, 이러한 이산화염소 조성물에 또한 겔화제를 함유하여 이루어지는 이산화염소 조성물을 개시한다.
또, 일본국 특허 공개 2005-29430호 공보(특허문헌 3)는, 이산화염소 가스의 발생 지속 시간을 더욱 늘리기 위해서, 아염소산염 수용액에 유기산 또는 무기산과 세피올라이트 등의 분상의 가스 발생 조절제 또는 이러한 가스 발생 조절제와 흡수성 수지를 첨가하고, 겔화시켜 이산화염소 가스를 지속적으로 발생시키는 이산화염소 가스의 발생 방법을 개시한다.
일본국 특허 공개 평 11-278808호 공보 일본국 특허 공개 2003-12424호 공보 일본국 특허 공개 2005-29430호 공보
일본국 특허 공개 평 11-278808호 공보(특허문헌 1)에 개시되는 겔상 조성물은, 이산화염소 가스를 장시간 계속해서 발생시킬 수 있으나, 고흡수성 수지의 첨가만으로는 이산화염소 가스의 증산 속도의 조절이 어려워, 예를 들면 온도의 상승으로 인해 그 증산 속도가 커진다는 문제점이 있다.
일본국 특허 공개 2003-12424호 공보(특허문헌 2) 및 일본국 특허 공개 2005-29430호 공보(특허문헌 3)에 개시되는 겔상 조성물은, 일본국 특허 공개 평 11-278808호 공보(특허문헌 1)에 개시되는 겔상 조성물에 비해, 이산화염소 가스의 발생 지속 시간을 더욱 늘릴 수 있으나, 이산화염소 가스의 발생량은 초기가 많고 시간의 경과와 함께 저감하므로, 환경 정화, 세균 또는 바이러스 등의 제균 또는 살균, 가정, 병원 등의 옥내 혹은 옥외 또는 식품 등의 탈취, 곰팡이 방지, 부패 방지 등의 관점에서, 이산화염소 가스의 발생 지속 시간을 더욱 연장시키는 것이 요구되고 있다.
본 발명은, 초기의 이산화염소 가스의 급격한 발생을 억제함과 더불어 이산화염소 가스의 발생을 안정적으로 매우 장시간 지속시키는 이산화염소 가스의 발생 방법, 이산화염소 가스 발생용 키트 및 겔상 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 어느 국면에 따르면, 아염소산염 수성액에, 가스 발생제, 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제, 가스 발생 조절제, 및 흡수성 수지를 포함하는 겔화 활성제를 첨가하여 얻어지는 겔상 조성물로부터, 이산화염소 가스를 지속적으로 발생시키는 이산화염소 가스의 발생 방법이다.
본 발명의 이러한 국면에 따르는 이산화염소 가스의 발생 방법에 있어서, 겔상 조성물은, 이산화염소 가스가 발생하는 표면을 평탄으로 할 수 있다. 아염소산염 수성액은, 겔화 활성제가 첨가되기 전에는, 기밀성 용기에 봉입될 수 있다. 겔화 활성제는, 아염소산염 수성액에 첨가하기 전에는, 기밀성 용기에 봉입될 수 있다.
본 발명은, 다른 국면에 따르면, 아염소산염 수성액을 포함하는 A제와, 가스 발생제, 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제, 가스 발생 조절제, 및 흡수성 수지를 포함하는 겔화 활성제를 포함하는 B제로 구성되고, A제에 B제를 첨가함으로써 이산화염소 가스를 지속적으로 발생시키는 이산화염소 가스 발생용 키트이다.
본 발명은, 또 다른 국면에 따르면, 아염소산염 수성액과, 가스 발생제, 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제, 가스 발생 조절제, 및 흡수성 수지를 포함하는 겔화 활성제를 포함하고, 이산화염소 가스를 지속적으로 발생시키는 겔상 조성물이다.
본 발명의 이러한 국면에 있어서의 겔상 조성물에 있어서, 이산화염소 가스가 발생하는 표면을 평탄으로 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 초기의 이산화염소 가스의 급격한 발생을 억제함과 더불어 이산화염소 가스의 발생을 안정적으로 매우 장시간 지속시키는 이산화염소 가스의 발생 방법, 이산화염소 가스 발생용 키트 및 겔상 조성물을 제공할 수 있다.
도 1은, 겔상 조성물이 들어간 용기의 일례를 나타내는 개략도이다.
도 2는, 겔상 조성물로부터 발생한 이산화염소 가스의 농도의 측정 방법을 나타내는 개략도이다.
도 3은, 비교예 1 및 실시예 1에 있어서의 아염소산염 수성액으로의 겔화 활성제 첨가로부터 240시간 경과까지 발생한 이산화염소 가스의 농도의 경시 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4는, 비교예 1 및 실시예 1에 있어서의 아염소산염 수성액으로의 겔화 활성제 첨가로부터 2600시간 경과까지 발생한 이산화염소 가스의 농도의 경시 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는, 비교예 2 및 실시예 2에 있어서의 아염소산염 수성액으로의 겔화 활성제 첨가로부터 240시간 경과까지 발생한 이산화염소 가스의 농도의 경시 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6은, 비교예 2 및 실시예 2에 있어서의 아염소산염 수성액으로의 겔화 활성제 첨가로부터 2600시간 경과까지 발생한 이산화염소 가스의 농도의 경시 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은, 비교예 3 및 실시예 3에 있어서의 아염소산염 수성액으로의 겔화 활성제 첨가로부터 240시간 경과까지 발생한 이산화염소 가스의 농도의 경시 변화를 나타내는 그래프이다.
도 8은, 비교예 3 및 실시예 3에 있어서의 아염소산염 수성액으로의 겔화 활성제 첨가로부터 2600시간 경과까지 발생한 이산화염소 가스의 농도의 경시 변화를 나타내는 그래프이다.
도 9는, 실시예 4에 있어서의 아염소산염 수성액으로의 겔화 활성제 첨가로부터 720시간 경과까지 발생한 이산화염소 가스의 농도의 경시 변화를 나타내는 그래프이다.
도 10은, 실시예 5에 있어서의 아염소산염 수성액으로의 겔화 활성제 첨가로부터 720시간 경과까지 발생한 이산화염소 가스의 농도의 경시 변화를 나타내는 그래프이다.
도 11은, 실시예 6에 있어서의 아염소산염 수성액으로의 겔화 활성제 첨가로부터 720시간 경과까지 발생한 이산화염소 가스의 농도의 경시 변화를 나타내는 그래프이다.
[실시형태 1:이산화염소 가스의 발생 방법]
본 발명의 어느 실시형태인 이산화염소 가스의 발생 방법은, 아염소산염 수성액에, 가스 발생제, 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제, 가스 발생 조절제, 및 흡수성 수지를 포함하는 겔화 활성제를 첨가하여 얻어지는 겔상 조성물로부터, 이산화염소 가스를 지속적으로 발생시키는 방법이다. 본 실시형태의 이산화염소 가스의 발생 방법은, 가스 발생 조정제 및 가스 발생 조절제에 의해, 초기의 이산화염소 가스의 급격한 발생을 억제함과 더불어 이산화염소 가스의 발생을 안정적으로 매우 장시간 지속시킬 수 있다. 여기서, 초기란, 예를 들어, 아염소산염 수성액으로의 겔화 활성제의 첨가로부터 72시간 경과(특히 24시간 경과)까지의 기간을 말한다.
본 실시형태의 이산화염소 가스의 발생 방법에 있어서, 「아염소산염 수성액에 겔화 활성제를 첨가」라고 규정하고 있는데, 「겔화 활성제에 아염소산염 수성액을 첨가」해도 본질적으로 동일한 작용 효과가 얻어진다. 즉, 「겔화 활성제에 아염소산염 수성액을 첨가」하는 경우에는, 「아염소산염 수성액에 겔화 활성제를 첨가하는 경우와 균등하다.
본 실시형태의 이산화염소 가스의 발생 방법에 있어서, 이산화염소 가스의 발생을 안정적으로 매우 장시간 지속시키는 관점에서, 겔상 조성물의 이산화염소 가스가 발생하는 표면은 평탄한 것이 바람직하다.
본 실시형태의 이산화염소 가스의 발생 방법에 있어서, 겔화 활성제가 첨가되기 전의 아염소산염 수성액 중의 아염소산염의 분해에 의한 이산화염소 가스의 생성 및 발생을 억제하여 장기간 안정적으로 보존할 수 있음과 더불어, 겔화 활성제가 첨가됨으로써 이산화염소 가스를 안정적으로 장시간 지속적으로 발생시키는 관점에서, 아염소산염 수성액은, 겔화 활성제가 첨가되기 전에는, 기밀성 용기에 봉입되어 있는 것이 바람직하다.
본 실시형태의 이산화염소 가스의 발생 방법에 있어서, 아염소산염 수성액에 첨가하기 전의 겔화 활성제의 열화를 억제하여 장시간 안정적으로 보존할 수 있음과 더불어, 아염소산염 수성액에 첨가함으로써 이산화염소 가스를 안정적으로 장시간 지속적으로 발생시키는 관점에서, 겔화 활성제는, 아염소산염 수성액에 첨가하기 전에는, 기밀성 용기에 봉입되어 있는 것이 바람직하다.
(아염소산염 수성액)
본 실시형태의 이산화염소 가스의 발생 방법에 있어서 이용되는 아염소산염 수성액은, 아염소산염을 포함하는, 물을 주성분(아염소산염 등의 용질 및/또는 분산질을 제외한 용매 및/또는 분산매 중의 물의 함유량이 50질량% 이상인 것을 말한다. 이하 동일.)으로 하는 액체이며, 가스 발생제, 가스 발생 조정제, 가스 발생 조절제, 및 흡수성 수지를 포함하는 겔화 활성제를 용해 및/또는 분산시킬 수 있는 액체이며, 겔화 활성제가 첨가됨으로써, 겔상 조성물을 형성하고, 형성된 겔상 조성물로부터 그 표면을 경유하여 이산화염소 가스를 지속적으로 발생시키는 액체이다. 아염소산염 수성액은, 겔화 활성제가 첨가되어 겔화하여 얻어지는 겔상 조성물로부터 이산화염소 가스를 안전하게 또한 장시간 안정적으로 지속적으로 발생시키는 관점에서, 수용액 또는 수분산액인 것이 바람직하다.
아염소산염 수성액에 포함되는 아염소산염은, 후술하는 가스 발생제의 존재로 인해, 이산화염소 가스를 발생시키는 아염소산염이면 특별히 제한은 없고, 예를 들어, 아염소산나트륨(NaClO2), 아염소산칼륨(KClO2), 아염소산리튬(LiClO2) 등의 수소를 제외한 제1족 원소(알칼리 금속 원소)의 아염소산염, 아염소산칼슘(Ca(ClO2)2), 아염소산스트론튬(Sr(ClO2)2), 아염소산바륨(Ba(ClO2)2), 아염소산마그네슘(Mg(ClO2)2) 등의 제2족 원소의 아염소산염 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 시판되고 있는 아염소산나트륨이 입수하기 쉽고 사용상에도 문제가 없다.
아염소산염 수성액은, 상기 아염소산염을 수성액에 소정 농도를 용해시킴으로써 얻어진다. 아염소산나트륨을 수성액에 용해시키는 경우에는, 액체에서는 표백제로서 사용되는 시판의 25질량%의 아염소산나트륨 수용액이나, 고체에서는 시판의 86질량% 제품, 80질량% 제품, 79질량% 제품 또는 76질량% 제품이 적합하게 이용된다. 또, 아염소산염 수성액의 농도는, 맹독물 및 위험물에 해당되지 않고 취급이 용이한 관점에서 25질량% 미만인 것이 바람직하고, 15질량% 미만이 보다 바람직하고, 10질량% 이하가 더욱 바람직하다.
아염소산염 수성액은, 알칼리성인 것이 바람직하고, 그 pH가 9 이상 13 이하가 보다 바람직하고, 10 이상 12.5 이하가 더욱 바람직하다. 겔화 활성제의 첨가 전의 아염소산염 수성액 중의 아염소산염의 분해에 의한 이산화염소 가스의 생성 및 발생을 억제해 장기간 안정적으로 보존할 수 있음과 더불어 겔화 활성제의 첨가에 의해 이산화염소 가스를 안정적으로 장시간 지속적으로 발생시킬 수 있다.
아염소산염 수성액은, 알칼리성으로 하기 위해서, 알칼리제를 추가로 포함하는 것이 바람직하다. 알칼리제는, 그것이 아염소산염 수성액 중에 용해 및/또는 분산함으로써, 아염소산염 수성액이 알칼리성을 나타내는 것이면 특별히 제한은 없는데, 겔화 활성제가 첨가됨으로써 산성 분위기하가 되어도, 이산화염소 가스의 발생을 방해하지 않는 관점에서, 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH) 등이 바람직하다. 수산화칼륨은, 수산화나트륨과 같이 대기중의 이산화탄소와 반응하여 중탄산나트륨 등의 염을 형성하지 않는 점, 수산화나트륨보다, 수화(水和)에 있어서 젖기 쉬워 침투하기 쉽고, 겔화 활성제와 서로 섞이기 쉬워, 겔상 조성물의 형성이 보다 촉진되는 점에서, 특히 바람직하다.
아염소산염 수성액은, 겔화 활성제가 첨가되기 전에는, 기밀성 용기에 봉입되어 있는 것이 바람직하다. 아염소산염 수성액을 기밀성 용기에 봉입함으로써, 겔화 활성제의 첨가 전의 아염소산염 수성액 중의 아염소산염의 분해에 의한 이산화염소 가스의 발생을 억제하여 아염소산염 수성액을 장기간 안정적으로 보존할 수 있음과 더불어, 겔화 활성제의 첨가에 의해 이산화염소 가스를 안정적으로 장시간 지속적으로 발생시킬 수 있다. 여기서, 기밀성 용기란, 수증기 등의 기체, 수분 등의 액체, 및 고체도 투과하지 않는 용기를 말하며, 구체적으로는, 8.7질량%의 아염소산나트륨 수용액 85g을 봉입하여 50℃의 항온조 내에 2개월(60일)간 정치(靜置)한 전후의 질량 변화가 0.7g 이하인 용기를 말한다. 아염소산염 수성액과의 반응성이 낮고, 아염소산염 수성액을 장기간 안정적으로 보존하는 관점에서, 각종 플라스틱제 용기가 바람직하다.
(가스 발생제)
본 실시형태의 이산화염소 가스의 발생 방법에 있어서 이용되는 가스 발생제는, 겔상 조성물 내의 pH 분위기를 아염소산염으로부터 이산화염소 가스의 발생에 필요한 약알칼리로부터 산성으로 안정적으로 유지함으로써 이산화염소를 발생시키는 기능을 갖는다. 가스 발생제는 겔화 활성제의 구성 요소이며, 고체이다. 여기서, 겔상 조성물 내의 pH 분위기는, 특별히 제한은 없지만, 이산화염소 가스를 안정적으로 장시간 지속적으로 생성시키는 관점에서, 2 이상 9 이하가 바람직하고, 3 이상 7 이하가 보다 바람직하다.
가스 발생제는, 특별히 제한은 없지만, 겔상 조성물 내의 pH 분위기를 바람직하게는 2 이상 9 이하로 유지하고 이산화염소 가스를 안정적으로 장시간 지속적으로 생성시키는 관점에서, 산해리상수 pKa가 2.5 이상인 약산의 염, 산해리상수 pKa가 3.8 이상인 약산, 산성 및 알칼리성의 양쪽의 관능기를 갖는 양성 화합물, 및 피리미딘 구조를 갖는 복소환식 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 물질을 포함하는 것이 바람직하다.
산해리상수 pKa가 2.5 이상인 약산의 염으로는, 구연산(pKa1이 2.90, pKa2가 4.35, pKa3이 5.69)의 염인 구연산나트륨, 사과산(pKa1이 3.23, pKa2가 4.77)의 염인 사과산나트륨 등을 들 수 있다. 여기서, 구연산나트륨에는, 구연산일나트륨(구연산모노나트륨), 구연산이나트륨(구연산디나트륨) 및 구연산삼나트륨(구연산트리나트륨)의 3종류가 있으며, 이들 중에서 구연산이나트륨 및 구연산삼나트륨이 보다 바람직하다. 또, 사과산나트륨에는, 사과산일나트륨(사과산모노나트륨) 및 사과산이나트륨(사과산디나트륨)의 2종류가 있고, 이들 중에서 사과산이나트륨이 보다 바람직하다. 여기서, 약산의 염이란, 무수염이어도 되고, 유수염이어도 된다.
산해리상수 pKa가 3.8 이상인 약산으로는, 숙신산(pKa1이 3.99, pKa2가 5.20), 붕산(pKa1이 9.23, pKa2가 12.74, pKa3이 13.52) 등을 들 수 있다.
양성 화합물로는, 산성의 관능기인 카르복실기(COOH기)와 알칼리성의 관능기인 아미노기(NH2기)를 갖는 아미노산 등을 들 수 있다. 아미노산으로는, 알킬쇄를 갖는 글리신, 알라닌, 발린, 로이신, 및 이소로이신, 히드록시기(OH기)를 갖는 세린 및 트리오닌, 아미드기(RCONH기)를 갖는 아스파라긴 및 글루타민, 이미노기(C=NH기 또는 CNHC기)를 갖는 프로인, 페닐기(C6H5기)를 갖는 페닐알라닌, 티로신 및 트립토판, 2 이상의 카르복실기(COOH기)를 갖는 아스파라긴산 및 글루타민산, 2 이상의 아미노기(NH2기)를 갖는 리신 및 아르기닌 등을 들 수 있다.
피리미딘 구조를 갖는 복소환식 화합물로는, 바르비투르산, 오로트산 등을 들 수 있다.
가스 발생제는, 겔상 조성물 내의 pH 분위기를 바람직하게는 2 이상 9 이하로 유지하면서 이산화염소 가스의 안정적인 장시간 지속적인 생성을 촉진시키는 관점에서, 산해리상수 pKa가 2.5 이상이고 제1 산해리상수 pKa1이 3.8 미만인 약산을 더욱 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 약산은, 안전성이 높은 관점에서, 식품첨가물로서 사용되는 유기산이 바람직하다. 산해리상수 pKa가 2.5 이상이고 제1 산해리상수 pKa1이 3.8 미만인 유기산으로는, 구연산(pKa1이 2.90, pKa2가 4.35, pKa3이5.69), 사과산(pKa1이 3.23, pKa2가 4.77), 포름산(pKa1이 3.54), 유산(pKa1이 3.64), 주석산((+)체이며 pKa1이 2.87, pKa2가 3.97:메소체이며 pKa1이 2.95, pKa2가 4.46) 등의 카르복실산류 등을 들 수 있다.
여기서, 산해리상수 pKa가 2.5 이상인 약산의 염과 산해리상수 pKa가 2.5 이상이고 제1 산해리상수 pKa1이 3.8 미만인 약산을 이용하는 경우에는, 상기 약산의 염과 약산은, 겔상 조성물 내의 pH 분위기를 보다 안정적으로 유지하는 관점에서, 공액(共役)의 염 및 산인 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 약산의 염으로서 구연산염을 이용한 경우에는 상기 약산으로서 구연산을 이용하는 것이 바람직하고, 상기 약산의 염으로서 사과산염을 이용한 경우에는 상기 약산으로서 사과산을 이용하는 것이 바람직하다.
(가스 발생 조정제)
본 실시형태의 이산화염소 가스의 발생 방법에 있어서 이용되는 가스 발생 조정제는, 상기 가스 발생제에 의한 아염소산염으로부터의 이산화염소의 발생을 화학적 작용에 의해 조정하는 기능을 갖는다. 가스 발생 조정제는, 겔화 활성제의 구성 요소이며, 고체이다. 가스 발생 조정제는, 탄산염 및 과산화수소를 포함한다. 가스 발생 조정제에 포함되는 탄산염은, 겔상 조성물 내의 pH 분위기를 아염소산염으로부터 이산화염소 가스의 발생에 필요한 약알칼리로부터 산성으로 안정적으로 유지하기 위한 가스 발생제와 반응해 탄산 가스를 발생한다. 이 때문에, 아염소산염 수성액에 겔화 활성제를 첨가한 초기의 겔상 조성물 형성에 있어서의 이산화염소 가스의 급격한 발생이 억제된다. 또, 발생한 탄산 가스는, 겔상 조성물의 표면으로부터 방출되므로, 겔상 조성물의 표면은 일정한 평탄한 면이 된다. 이로 인해, 이산화염소 가스는, 겔상 조성물로부터 표면을 경유하여 안정적으로 장시간 지속해서 발생한다. 또, 가스 발생 조정제에 포함되는 과산화수소는, 발생한 이산화염소 가스를 환원함으로써 저감시킨다. 이 때문에, 아염소산염 수성액에 겔화 활성제를 첨가한 초기의 겔상 조성물 형성에 있어서의 이산화염소 가스의 급격한 발생이 억제된다.
탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제는, 특별히 제한은 없지만, 아염소산염으로부터의 이산화염소의 급격한 발생을 억제함으로써 이산화염소의 발생을 안정적으로 장시간 지속시키는 관점에서, 탄산나트륨과산화수소화물(Na2CO3·1.5H2O2 또는 2Na2CO3·3H2O2로 표기됨), 탄산칼륨과산화수소화물(K2CO3·1.5H2O2 또는 2K2CO3·3H2O2로 표기됨) 등이 바람직하고, 또한 입수가 용이한 관점에서, 탄산나트륨과산화수소화물이 보다 바람직하다. 여기서, 탄산나트륨과산화수소화물은, 탄산나트륨과 과산화수소가 2:3의 몰비로 혼합된 부가 화합물을 말하며, 일본의 법령상은 탄산나트륨과산화수소 부가물이라 불린다.
(가스 발생 조절제)
본 실시형태의 이산화염소 가스의 발생 방법에 있어서 이용되는 가스 발생 조절제는, 상기 가스 발생제에 의한 아염소산염으로부터의 이산화염소의 발생을 물리적 작용에 의해 조절하는 기능을 갖는다. 즉, 가스 발생 조절제는, 아염소산염으로부터의 이산화염소 가스의 발생량이 다량일 때는 그 이산화염소 가스의 적어도 일부를 표면 및/또는 내부에 유지해, 아염소산염으로부터의 이산화염소 가스의 발생량이 소량 또는 없을 때에는 보유하고 있던 이산화염소 가스를 방출함으로써, 이산화염소 가스를 겔상 조성물로부터 지속적으로 발생시키는 기능을 갖는다. 가스 발생 조절제는, 겔화 활성제의 구성 요소이며, 고체이다.
가스 발생 조절제는, 이산화염소 가스의 발생을 효율적으로 분산할 수 있는 것이면 재질 및 형상에 특별히 제한은 없지만, 이산화염소 가스를 많이 보유할 수 있는 관점에서, 표면적이 큰 다공질의 것이 바람직하고, 세피올라이트, 몬모릴로나이트, 규조토, 탈크 및 제올라이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다. 또, 표면적을 크게 하는 관점에서, 분상, 입상 및/또는 다공질인 것이 바람직하다.
상기 가스 발생 조절제 중에서, 이산화염소 가스의 유지 및 방출이 뛰어난 관점에서, 세피올라이트가 바람직하다. 여기서, 세피올라이트는, 규산마그네슘염의 천연 광물이며 화학 조성식은 Mg8Si12O30(OH)4(OH2)4·8H2O로 표시되고, 그 결정 구조는 섬유형상으로 표면에 다수의 홈을 가짐과 더불어, 내부에 통형 터널 구조의 클리어런스를 다수 갖고, 매우 표면적이 큰 물질이다. 시판품으로는 상품명 Miraclay(Omi Mining Co., Ltd. 제조) 등을 들 수 있다. 또 분상의 규조토로는 상품명 Celite(Showa Chemical Co., Ltd. 제조) 등을 들 수 있다.
(흡수성 수지)
본 실시형태의 이산화염소 가스의 발생 방법에 있어서 이용되는 흡수성 수지는, 수분을 흡수하여 겔상 조성물을 형성하는 기능을 갖는다. 흡수성 수지는, 겔화 활성제의 구성 요소이며, 고체이며, 예를 들어, 녹말계 흡수성 수지, 셀룰로오스계 흡수성 수지, 합성 폴리머계 흡수성 수지 등이 바람직하게 이용된다. 녹말계 흡수성 수지로는 녹말/폴리아크릴산계 수지(Sanyo Chemical Industries, Ltd. 제조, 분말) 등이 있으며, 합성 폴리머계 흡수성 수지로는 가교 폴리아크릴산계 수지, 이소부틸렌/말레산계 수지, 포발/폴리아크릴산염계 수지, 폴리아크릴산염계 수지 등이 있고, 구체적으로는 폴리아크릴산나트륨 등이 이용된다.
(겔화 활성제)
본 실시형태의 이산화염소 가스의 발생 방법에 있어서 이용되는 겔화 활성제는, 아염소산염 수성액에 첨가함으로써, 겔상 조성물을 형성하고, 형성된 겔상 조성물로부터 이산화염소 가스를 안정적으로 지속적으로 발생시키는 기능을 갖고, 가스 발생제, 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제, 가스 발생 조절제, 및 흡수성 수지를 포함한다. 여기서, 균질의 겔상 조성물을 형성시키는 관점에서, 겔화 활성제는, 아염소산염 수성액에 첨가함으로써, 겔상 조성물을 형성해, 형성된 겔상 조성물로부터 이산화염소 가스를 안정적으로 지속적으로 발생시키는 기능을 가지며, 가스 발생제, 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제, 가스 발생 조절제, 및 흡수성 수지가 충분히 혼합된 것을 포함하는 것이 바람직하다.
겔화 활성제는, 아염소산염 수성액에 첨가하기 전에는, 기밀성 용기 내에 봉입되어 있는 것이 바람직하다. 아염소산염 수성액으로의 첨가 전에 있어서는, 겔화 활성제는, 기밀성 용기 내에 봉입되어 있음으로써, 대기중으로부터의 수분의 혼입이 방지되는 점에서, 열화가 방지되기 때문에, 장기간 안정적으로 보존할 수 있다. 여기서, 기밀성 용기란, 수증기 등의 기체, 수분 등의 액체, 및 고체도 투과하지 않는 용기를 말하며, 구체적으로는 8.7질량%의 아염소산나트륨 수용액 85g을 봉입하여 50℃의 항온조 내에 2개월(60일)간 정치한 전후의 질량 변화가 0.7g 이하인 용기를 말한다. 예를 들어, 각종 플라스틱제 용기 등을 들 수 있다.
(겔상 조성물의 이산화염소 가스가 발생하는 표면의 평탄성)
본 실시형태의 이산화염소 가스의 발생 방법에 있어서, 이산화염소 가스가 발생하는 표면의 표면적을 일정하게 유지함으로써, 이산화염소 가스의 발생을 안정적으로 매우 장시간 지속시키는 관점에서, 겔상 조성물의 이산화염소 가스가 발생하는 표면은 평탄한 것이 바람직하다. 여기서, 겔상 조성물의 이산화염소 가스가 발생하는 표면이 평탄하다는 것은, 아염소산염 수성액으로의 겔화 활성제의 첨가로 인한 표면의 국소적인 솟아오름이 없고, 육안상 평탄한 것을 의미한다. 또한, 이산화염소 가스가 발생하는 표면의 표면적을 일정하게 유지함으로써, 이산화염소 가스의 발생을 안정적으로 매우 장시간 지속시키는 관점에서, 겔상 조성물의 이산화염소 가스가 발생하는 표면은 평탄함과 더불어 균열이 발생하지 않는 것이 보다 바람직하다.
[실시형태 2:이산화염소 가스 발생용 키트]
본 발명의 다른 실시형태인 이산화염소 가스 발생용 키트는, 아염소산염 수성액을 포함하는 A제와, 가스 발생제, 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제, 가스 발생 조절제, 및 흡수성 수지를 포함하는 겔화 활성제를 포함하는 B제로 구성되고, A제에 B제를 첨가함으로써 이산화염소 가스를 지속적으로 발생시키는 키트이다. 본 실시형태의 이산화염소 가스 발생용 키트는, B제에 포함되는 가스 발생 조정제 및 가스 발생 조절제에 의해, 초기의 이산화염소 가스의 급격한 발생을 억제함과 더불어 이산화염소 가스의 발생을 안정적으로 매우 장시간 지속시킬 수 있다.
본 실시형태의 이산화염소 가스 발생용 키트에 있어서, 「A제에 B제를 첨가」라고 규정하고 있는데, 「B제에 A제를 첨가」해도 본질적으로 동일한 작용 효과가 얻어진다. 즉, 「B제에 A제를 첨가」하는 경우에는, 「A제에 B제를 첨가」하는 경우와 균등하다.
본 실시형태의 이산화염소 가스 발생용 키트에 있어서, B제의 첨가 전의 A제 중의 아염소산염 수성액 중의 아염소산염의 분해에 의한 이산화염소 가스의 발생을 억제하여 장기간 안정적으로 보존할 수 있음과 더불어 B제의 첨가에 의해, 초기의 이산화염소 가스의 급격한 발생을 억제함과 더불어 이산화염소 가스를 안정적으로 장시간 지속적으로 발생시키는 관점에서, A제에 포함되는 아염소산염 수성액은, 알칼리성인 것이 바람직하고, 그 pH가 9 이상 13 이하가 보다 바람직하고, 10 이상 12.5 이하가 더욱 바람직하다.
본 실시형태의 이산화염소 가스 발생용 키트를 구성하는 한 요소인 A제는, B제의 첨가 전에는, 기밀성 용기에 봉입되어 있는 것이 바람직하다. B제의 첨가 전의 A제 중의 아염소산염 수성액 중의 아염소산염의 분해에 의한 이산화염소 가스의 생성 및 발생을 억제하여 아염소산염 수성액을 포함하는 A제를 장기간 안정적으로 보존할 수 있음과 더불어 B제의 첨가에 의해 이산화염소 가스를 안정적으로 장시간 지속적으로 발생시킬 수 있다. 여기서, 기밀성 용기란, 수증기 등의 기체, 수분 등의 액체, 및 고체도 투과하지 않는 용기를 말하며, 아염소산염 수성액과의 반응성이 낮고, 아염소산염 수성액을 장기간 안정적으로 보존하는 관점에서, 각종 플라스틱제 용기가 바람직하다.
본 실시형태의 이산화염소 가스 발생용 키트를 구성하는 다른 요소인 B제는, A제에 첨가하기 전에는, 기밀성 용기 내에 봉입되어 있는 것이 바람직하다. B제 중의 겔화 활성제는, 기밀성 용기 내에 봉입되어 있음으로써, 대기중으로부터의 수분의 혼입이 방지되는 점에서, 열화가 방지되므로, 겔화 활성제를 포함하는 B제를 장기간 안정적으로 보존할 수 있다. 여기서, 기밀성 용기란, 수증기 등의 기체, 수분 등의 액체, 및 고체도 투과하지 않는 용기를 말하며, 예를 들어, 각종 플라스틱제 용기 등을 들 수 있다.
또, B제는, 균질의 겔상 조성물을 형성시켜, 이산화염소 가스를 매우 긴 시간에 걸쳐 지속적으로 발생시키는 관점에서, 가스 발생제, 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제, 가스 발생 조절제, 및 흡수성 수지가 충분히 혼합된 겔화 활성제를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시형태의 이산화염소 가스 발생용 키트에 있어서의 아염소산염 수성액, 가스 발생제, 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제, 가스 발생 조절제, 흡수성 수지 및 겔화 활성제는, 실시형태 1의 이산화염소 가스의 발생 방법에 있어서의 아염소산염 수성액, 가스 발생제, 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제, 가스 발생 조절제, 흡수성 수지 및 겔화 활성제와 동일하므로, 여기에서는 반복하지 않는다.
본 실시형태의 이산화염소 가스 발생용 키트는, 초기의 이산화염소 가스의 급격한 발생을 억제함과 더불어 이산화염소 가스의 발생을 안정적으로 매우 장시간 지속시키는 관점에서, 키트 전체에 대해, A제는 60질량%~90질량% 및 B제는 10질량~40질량%가 바람직하다. 또, A제의 전체에 대해, 아염소산 수성액 중의 아염소산염 성분은 순분 환산으로 2질량%~20질량% 및 아염소산염 수성액 중의 수성액 성분은 80질량%~98질량%가 바람직하다. 또, B제의 전체에 대해, 겔 활성제 중의 가스 발생제는 10질량%~60질량%, 겔 활성제 중의 가스 발생 조정제는 0.1질량%~15질량%, 겔 활성제 중의 가스 발생 조절제는 5질량%~60질량%, 겔 활성제 중의 흡수성 수지는 15질량%~90질량%인 것이 바람직하다.
본 실시형태의 이산화염소 가스 발생용 키트의 구체적인 형태는, 특별히 제한은 없고, A제(예를 들어 아염소산염 수용액)를 봉입한 기밀성 용기와, B제(예를 들어, 가스 발생제, 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제, 가스 발생 조절제, 흡수성 수지를 포함하는 겔화 활성제)를 봉입한 기밀성 용기가 함께 곤포된 형태, 혹은, A제(예를 들어 아염소산염 수용액)를 봉입한 용기를 곤포한 것과, B제(예를 들어, 가스 발생제, 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제, 가스 발생 조절제, 흡수성 수지를 포함하는 겔화 활성제)를 봉입한 용기를 곤포한 것을 조합한 형태 등을 들 수 있다.
[실시형태 3:겔상 조성물]
본 발명의 또 다른 실시형태인 겔상 조성물은, 아염소산염 수성액과 가스 발생제, 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제, 가스 발생 조절제, 및 흡수성 수지를 포함하는 겔화 활성제를 포함하고, 이산화염소 가스를 지속적으로 발생시키는 겔상의 조성물이다. 본 실시형태의 겔상 조성물은, 겔상 조성물에 포함되는 가스 발생 조정제 및 가스 발생 조절제에 의해, 초기의 이산화염소 가스의 급격한 발생을 억제함과 더불어 이산화염소 가스의 발생을 안정적으로 매우 장시간 지속시킬 수 있다.
본 실시형태의 겔상 조성물은, 실시형태 1의 이산화염소 가스 발생 방법에 따라, 아염소산염 수성액에, 가스 발생제, 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제, 가스 발생 조절제, 및 흡수성 수지를 포함하는 겔화 활성제를 첨가함으로써, 겔화한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 실시형태의 겔상 조성물은, 실시형태 2의 이산화염소 가스 발생용 키트를 이용하여, 아염소산염 수성액을 포함하는 A제에, 가스 발생제, 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제, 가스 발생 조절제, 및 흡수성 수지를 포함하는 겔화 활성제를 포함하는 B제를 첨가함으로써 겔화한 것이다.
본 실시형태의 겔상 조성물에 있어서, 이산화염소 가스가 발생하는 표면의 표면적을 일정하게 유지함으로써, 이산화염소 가스의 발생을 안정적으로 매우 장시간 지속시키는 관점에서, 겔상 조성물의 이산화염소 가스가 발생하는 표면은 평탄한 것이 바람직하다. 여기서, 겔상 조성물의 이산화염소 가스가 발생하는 표면이 평탄하다는 것은, 아염소산염 수성액으로의 겔화 활성제의 첨가로 인한 표면의 국소적인 솟아오름이 없고, 육안상 평탄한 것을 의미한다. 또한, 이산화염소 가스가 발생하는 표면의 표면적을 일정하게 유지함으로써, 이산화염소 가스의 발생을 안정적으로 매우 장시간 지속시키는 관점에서, 겔상 조성물의 이산화염소 가스가 발생하는 표면은 평탄함과 더불어 균열이 발생하지 않는 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 실시형태의 겔상 조성물에 있어서의 아염소산염 수성액, 가스 발생제, 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제, 가스 발생 조절제, 흡수성 수지 및 겔화 활성제는, 실시형태 1의 이산화염소 가스의 발생 방법에 있어서의 아염소산염 수성액, 가스 발생제, 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제, 가스 발생 조절제, 흡수성 수지 및 겔화 활성제와 동일하기 때문에, 여기에서는 반복하지 않는다.
본 실시형태의 겔상 조성물은, 초기의 이산화염소 가스의 급격한 발생을 억제함과 더불어 이산화염소 가스의 발생을 안정적으로 매우 장시간 지속시키는 관점에서, 아염소산염 수성액 중의 아염소산염 성분이 순분 환산으로 2.5질량%~10질량%, 아염소산염 수성액 중의 수성액 성분이 50질량%~95질량%, 가스 발생제가 2질량%~15질량%, 가스 발생 조정제가 0.03질량%~3질량%, 가스 발생 조절제가 1.5질량%~15질량%, 흡수성 수지가 2.5질량%~20질량%인 것이 바람직하다.
[실시예]
(이산화염소 가스 발생용 용기의 준비)
도 1에 나타낸 바와 같이, 플라스틱제 본체(10)와 플라스틱제 덮개(20)로 구성되는 이산화염소 가스 발생용 용기(1)를 준비했다. 플라스틱제 본체(10)는, 개구부를 갖는 대략 원기둥 형상의 용기이며, 바닥부의 외경 E1이 64mm 및 내경 I1이 60mm, 정상부의 개구부의 내경 I2가 37mm, 원기둥 통형상 몸체부의 높이 H1이 64mm, 원뿔대 통형상 어깨부의 높이 H2가 11mm, 원기둥 통형상 목부의 높이 H3이 15mm이며, 원기둥 통형상 몸체부의 용적이 174ml였다. 플라스틱제 덮개(20)는, 개구부(22w)를 갖는 내측 덮개(22)와 개구부(24w)를 갖는 외측 덮개(24)로 구성되고, 내측 덮개(22)와 외측 덮개(24)는 중앙부의 둘레에 슬라이딩 회전 가능하도록 배치되고, 내측 덮개(22)의 개구부(22w)와 외측 덮개(24)의 개구부(24w)의 중복 부분이 이산화염소 가스 발생용 용기(1)의 개구부(1w)를 구성하는 구조를 갖고 있었다.
(아염소산염 수성액의 조제)
아염소산염 수성액으로서 25질량%의 아염소산나트륨 수용액(Daiso Co., Ltd. 제조 25% 아염소산나트륨 수용액)을 순수로 희석함으로써, 8.7질량%의 아염소산나트륨 수용액을 조제했다.
(겔화 활성제의 조제)
실시예용 겔화 활성제로서, 가스 발생제로서의 구연산삼나트륨·이수화물 3195g 및 무수구연산 1755g과, 흡수성 수지로서의 폴리아크릴산계 흡수성 수지(Sanyo Kasei Co., Ltd. 제조 Sun Fresh ST-500D) 5040g과, 가스 발생 조절제로서의 세피올라이트 분말(Omi Kogyo Co., Ltd. 제조 Miraclay P-150D) 1800g과, 가스 발생 조정제로서의 탄산나트륨과산화수소화물 180g과, 균일하게 혼합한 혼합 분말을 조제했다. 또, 비교예용 겔화 활성제로서, 상기 실시예용 겔화 활성제로부터 가스 발생 조정제인 탄산나트륨과산화수소화물을 제외한 것을 균일하게 혼합한 혼합 분말을 조제했다.
(실시예 1)
온도 20.3℃ 및 습도(상대 습도를 말함, 이하 동일) 69%의 항온실 내에서, 도 1에 나타낸 이산화염소 가스 발생용 용기(1)의 플라스틱제 본체(10)에, 상기 아염소산염 수성액(8.8질량%의 아염소산나트륨 수용액) 117.25g을 넣고, 그 다음에, 상기 실시예용 겔화 활성제 33.25g(각 성분의 조성은, 구연산삼나트륨·이수화물 8.875g, 무수구연산 4.875g, 폴리아크릴산계 흡수성 수지 14g, 세피올라이트 분말 5g, 탄산나트륨과산화수소화물 0.5g)을 첨가했다. 그 후, 플라스틱제 본체(10)의 개구부(10w)를 플라스틱제 덮개(20)로 덮고, 내측 덮개(22)의 개구부(22w)와 외측 덮개(24)의 개구부(24w)의 중복부의 개구부(1w)가 최대가 되도록 내측 덮개(22) 및 외측 덮개(24)를 배치했다. 이산화염소 가스 발생용 용기(1)의 상기 최대의 개구부(1w)는, 상측 바닥 7mm, 하측 바닥 10mm 및 높이 5mm의 대략 사다리꼴 형상이며, 그 면적은 42.5mm2였다. 상기 아염소산염 수성액에 상기 겔화 활성제를 첨가하고 나서 4분 후에 겔화하여 겔상 조성물(30)이 얻어졌다. 겔 시간은 4분이었다. 얻어진 겔상 조성물(30)의 표면(30s)은, 평탄(아염소산염 수성액으로의 실시예용 겔화 활성제의 첨가로 인한 표면의 국소적인 솟아오름이 없고, 육안상 평탄)했다. 또, 겔상 조성물(30)의 표면(30s)에는, 균열은 발생하지 않았다.
그 다음에, 상기 아염소산염 수성액 및 실시예용 겔화 활성제를 넣은 이산화염소 가스 발생용 용기(1)를, 용량 1리터의 비커(2)에 넣고, 비커의 주둥이 부분을 남기고 플라스틱제 필름(3)으로 덮은 후, 온도 19.7℃~20.7℃ 및 상대 습도 36%~88%의 항온실 내에, 내부에 상기 겔상 조성물이 형성된 상기 이산화염소 가스 발생용 용기가 들어간 비커를 정치하여, 상기 아염소산염 수성액으로의 상기 실시예용 겔화 활성제의 첨가로부터 소정 시간 경과 후에, 비커의 주둥이로부터 기타가와식 검지관(4)을 삽입하여, 발생하는 이산화염소 가스의 농도를 측정해, 그 경시 변화를 조사했다. 결과를 표 1, 표 2, 도 3 및 도 4에 나타냈다.
(비교예 1)
상기 실시예용 겔화 활성제 33.25g 대신에, 상기 비교예용 겔화 활성제 32.75g(각 성분의 조성은, 구연산삼나트륨·이수화물 8.875g, 무수구연산 4.875g, 폴리아크릴산계 흡수성 수지 14g, 세피올라이트 분말 5g)을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 겔상 조성물을 형성했다. 겔 시간은 4분이었다. 얻어진 겔상 조성물의 표면은, 아염소산염 수성액으로의 비교예용 겔화 활성제의 첨가로 인한 국소적인 솟아오름이 형성되었다. 또, 겔상 조성물의 표면에는 균열이 발생했다.
그 다음에, 실시예 1과 동일하게 하여, 상기 아염소산염 수성액으로의 상기 비교예용 겔화 활성제의 첨가로부터 소정 시간 경과 후에, 발생하는 이산화염소 가스의 농도를 측정해, 그 경시 변화를 조사했다. 결과를 표 1, 표 2, 도 3 및 도 4에 정리했다.
Figure pct00001
Figure pct00002
표 1 및 도 3을 참조하여, 비교예 1에 있어서는, 상기 아염소산염 수성액으로의 상기 비교예용 겔화 활성제의 첨가로부터 72시간 경과까지(특히 24시간 경과까지)의 초기에 발생한 이산화염소의 농도가 높아졌는데, 실시예 1에 있어서는, 상기 아염소산염 수성액으로의 상기 비교예용 겔화 활성제의 첨가로부터 72시간 경과까지(특히 24시간 경과까지)의 초기에 발생한 이산화염소의 농도가 낮아졌다. 즉, 실시예 1은, 가스 발생 조절제에 더해 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제를 첨가함으로써, 아염소산염 수성액으로의 겔화 활성제의 첨가 후의 초기의 이산화염소 가스의 급격한 발생을, 비교예 1에 비해 억제할 수 있었다.
표 1, 표 2 및 도 4를 참조하여, 상기 아염소산염 수성액으로의 상기 겔화 활성제의 첨가로부터 2600시간 경과까지에 걸쳐서, 실시예 1은, 비교예 1에 비해, 이산화염소 가스의 농도의 변동이 적었다. 또, 40ppm 정도 이상의 이산화염소 가스의 농도의 유지 기간은, 비교예 1이 1918시간 경과 정도까지였던 것에 비해, 실시예 1은 2490시간 경과 정도까지 장기화할 수 있었다. 즉, 실시예 1은, 가스 발생 조절제에 더해 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제를 첨가함으로써, 이산화염소 가스를 매우 장시간 지속해서 또한 안정적으로 발생시킬 수 있었다. 따라서, 실시예 1에 의하면, 적어도 2160시간(90일)의 장기간 지속해서 또한 안정적으로 이산화염소 가스의 발생이 가능한 이산화염소 가스의 발생 방법, 이산화염소 가스 발생용 키트 및 겔상 조성물이 얻어졌다.
(실시예 2)
상기 아염소산염 수성액(8.8질량%의 아염소산나트륨 수용액) 70.32g에, 상기 실시예용 겔화 활성제 19.95g(각 성분의 조성은, 구연산삼나트륨 5.325g, 무수구연산 2.925g, 폴리아크릴산계 흡수성 수지 8.4g, 세피올라이트 분말 3g, 탄산나트륨 과산화수소화물 0.3g)을 첨가한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 겔상 조성물을 형성했다. 겔 시간은 3분이었다. 얻어진 겔상 조성물의 표면은, 평탄(아염소산염 수성액으로의 실시예용 겔화 활성제의 첨가로 인한 표면의 국소적인 솟아오름이 없고, 육안상 평탄)했다. 또, 겔상 조성물의 표면에는, 균열은 발생하지 않았다.
그 다음에, 실시예 1과 동일하게 하여, 상기 아염소산염 수성액으로의 상기 실시예용 겔화 활성제의 첨가로부터 소정 시간 경과 후에, 발생하는 이산화염소 가스의 농도를 측정해, 그 경시 변화를 조사했다. 결과를 표 3, 표 4, 도 5 및 도 6에 정리했다.
(비교예 2)
상기 실시예용 겔화 활성제 19.95g 대신에, 상기 비교예용 겔화 활성제 19.65g(각 성분의 조성은, 구연산삼나트륨·이수화물 5.325g, 무수구연산 2.925g, 폴리아크릴산계 흡수성 수지 8.4g, 세피올라이트 분말 3g)을 이용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여, 겔상 조성물을 형성했다. 겔 시간은 3분이었다. 얻어진 겔상 조성물의 표면은, 아염소산염 수성액으로의 비교예용 겔화 활성제의 첨가로 인한 국소적인 솟아오름이 형성되었다. 또, 겔상 조성물의 표면에는 균열이 발생했다.
그 다음에, 실시예 1과 동일하게 하여, 상기 아염소산염 수성액으로의 상기 비교예용 겔화 활성제의 첨가로부터 소정 시간 경과 후에, 발생하는 이산화염소 가스의 농도를 측정하여, 그 경시 변화를 조사했다. 결과를 표 3, 표 4, 도 5 및 도 6에 정리했다.
Figure pct00003
Figure pct00004
표 3 및 도 5를 참조하여, 비교예 2에 있어서는, 상기 아염소산염 수성액으로의 상기 비교예용 겔화 활성제의 첨가로부터 56시간 경과까지(특히 24시간 경과까지)의 초기에 발생한 이산화염소의 농도가 높아졌는데, 실시예 2에 있어서는, 상기 아염소산염 수성액으로의 상기 비교예용 겔화 활성제의 첨가로부터 56시간 경과까지(특히 24시간 경과까지)의 초기에 발생한 이산화염소의 농도가 낮아졌다. 즉, 실시예 2는, 가스 발생 조절제에 더해 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제를 첨가함으로써, 아염소산염 수성액으로의 겔화 활성제의 첨가 후의 초기의 이산화염소 가스의 급격한 발생을, 비교예 2에 비해 억제할 수 있었다.
표 3, 표 4 및 도 6을 참조하여, 상기 아염소산염 수성액으로의 상기 겔화 활성제의 첨가로부터 2600시간 경과까지에 걸쳐서, 실시예 2는, 비교예 2에 비해, 이산화염소 가스의 농도의 변동이 적었다. 또, 40ppm 정도 이상의 이산화염소 가스의 농도의 유지 기간은, 비교예 2가 1257시간 경과 정도까지였던 것에 비해, 실시예 2는 1616시간 경과 정도까지 장기화할 수 있었다. 즉, 실시예 2는, 가스 발생 조절제에 더해 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제를 첨가함으로써, 이산화염소 가스를 매우 장시간 지속해서 또한 안정적으로 발생시킬 수 있었다. 따라서, 실시예 2에 의하면, 적어도 1440시간(60일)의 장기간 지속해서 또한 안정적으로 이산화염소 가스의 발생이 가능한 이산화염소 가스의 발생 방법, 이산화염소 가스 발생용 키트 및 겔상 조성물이 얻어졌다.
(실시예 3)
상기 아염소산염 수성액(8.8질량%의 아염소산나트륨 수용액) 46.88g에, 상기 실시예용 겔화 활성제 13.30g(각 성분의 조성은, 구연산삼나트륨·이수화물 3.55g, 무수구연산 1.95g, 폴리아크릴산계 흡수성 수지 5.6g, 세피올라이트 분말 2g, 탄산나트륨과산화수소화물 0.2g)을 첨가한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 겔상 조성물을 형성했다. 겔 시간은 2분이었다. 얻어진 겔상 조성물의 표면은, 평탄(아염소산염 수성액으로의 실시예용 겔화 활성제의 첨가로 인한 표면의 국소적인 솟아오름이 없고, 육안상 평탄)했다. 또, 겔상 조성물의 표면에는, 균열은 발생하지 않았다.
그 다음에, 실시예 1과 동일하게 하여, 상기 아염소산염 수성액으로의 상기 실시예용 겔화 활성제의 첨가로부터 소정 시간 경과 후에, 발생하는 이산화염소 가스의 농도를 측정하여, 그 경시 변화를 조사했다. 결과를 표 5, 표 6, 도 7 및 도 8에 정리했다.
(비교예 3)
상기 실시예용 겔화 활성제 13.30g 대신에, 상기 비교예용 겔화 활성제 13.10g(각 성분의 조성은, 구연산삼나트륨·이수화물 3.55g, 무수구연산 1.95g, 폴리아크릴산계 흡수성 수지 5.6g, 세피올라이트 분말 2g)을 이용한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여, 겔상 조성물을 형성했다. 겔 시간은 2분이었다. 얻어진 겔상 조성물의 표면은, 아염소산염 수성액으로의 비교예용 겔화 활성제의 첨가로 인한 국소적인 솟아오름이 형성되었다. 또, 겔상 조성물의 표면에는 균열이 발생했다.
그 다음에, 실시예 1과 동일하게 하여, 상기 아염소산염 수성액으로의 상기 비교예용 겔화 활성제의 첨가로부터 소정 시간 경과 후에, 발생하는 이산화염소 가스의 농도를 측정하여, 그 경시 변화를 조사했다. 결과를 표 5, 표 6, 도 7 및 도 8에 정리했다.
Figure pct00005
Figure pct00006
표 5 및 도 7을 참조하여, 비교예 3에 있어서는, 상기 아염소산염 수성액으로의 상기 비교예용 겔화 활성제의 첨가로부터 56시간 경과까지(특히 24시간 경과까지)의 초기에 발생한 이산화염소의 농도가 높아졌는데, 실시예 3에 있어서는, 상기 아염소산염 수성액으로의 상기 비교예용 겔화 활성제의 첨가로부터 56시간 경과까지(특히 24시간 경과까지)의 초기에 발생한 이산화염소의 농도가 낮아졌다. 즉, 실시예 3은, 가스 발생 조절제에 더해 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제를 첨가함으로써, 아염소산염 수성액으로의 겔화 활성제의 첨가 후의 초기의 이산화염소 가스의 급격한 발생을, 비교예 3에 비해 억제할 수 있었다.
표 5, 표 6 및 도 8을 참조하여, 상기 아염소산염 수성액으로의 상기 겔화 활성제의 첨가로부터 2600시간 경과까지에 걸쳐, 실시예 3은, 비교예 3에 비해, 이산화염소 가스의 농도의 변동이 적었다. 또, 40ppm 정도 이상의 이산화염소 가스의 농도의 유지 기간은, 비교예 3이 836시간 경과 정도까지였던 것에 비해, 실시예 3은 1149시간 경과 정도까지 장기화할 수 있었다. 즉, 실시예 3은, 가스 발생 조절제에 더해 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제를 첨가함으로써, 이산화염소 가스를 매우 장시간 지속해서 또한 안정적으로 발생시킬 수 있었다. 따라서, 실시예 3에 의하면, 적어도 1080시간(45일)의 장기간 지속해서 또한 안정적으로 이산화염소 가스의 발생이 가능한 이산화염소 가스의 발생 방법, 이산화염소 가스 발생용 키트 및 겔상 조성물이 얻어졌다.
(실시예 4)
아염소산염 수성액으로서 9.0질량%의 아염소산나트륨 수용액 117.25g을 이용해, 실시예용 겔화 활성제로서 구연산삼나트륨·이수화물 8.125g, 무수구연산 4.875g, 폴리아크릴산계 흡수성 수지 14.5g, 세피올라이트 분말 5.25g, 및 탄산나트륨과산화수소화물 0.8g으로 이루어지는 혼합 분말 33.55g을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 겔상 조성물을 형성했다. 겔 시간은 4분이었다. 얻어진 겔상 조성물의 표면은, 평탄(아염소산염 수성액으로의 실시예용 겔화 활성제의 첨가로 인한 표면의 국소적인 솟아오름이 없고, 육안상 평탄)했다. 또, 겔상 조성물의 표면에는, 균열은 발생하지 않았다.
그 다음에, 실시예 1과 동일하게 하여, 상기 아염소산염 수성액으로의 상기 실시예용 겔화 활성제의 첨가로부터 소정 시간 경과 후에, 발생하는 이산화염소 가스의 농도를 측정하여, 그 경시 변화를 조사했다. 결과를 표 7 및 도 9에 정리했다.
Figure pct00007
(실시예 5)
실시예용 겔화 활성제로서 구연산삼나트륨·이수화물 8.125g, 무수구연산 4.875g, 폴리아크릴산계 흡수성 수지 14.5g, 세피올라이트 분말 5.25g, 및 탄산나트륨과산화수소화물 0.6g으로 이루어지는 혼합 분말 33.35g을 이용한 것 이외에는, 실시예 4와 동일하게 하여, 겔상 조성물을 형성했다. 겔 시간은 4분이었다. 얻어진 겔상 조성물의 표면은, 평탄(아염소산염 수성액으로의 실시예용 겔화 활성제의 첨가로 인한 표면의 국소적인 솟아오름이 없고, 육안상 평탄)했다. 또, 겔상 조성물의 표면에는, 균열은 발생하지 않았다.
그 다음에, 실시예 1과 동일하게 하여, 상기 아염소산염 수성액으로의 상기 실시예용 겔화 활성제의 첨가로부터 소정 시간 경과 후에, 발생하는 이산화염소 가스의 농도를 측정해, 그 경시 변화를 조사했다. 결과를 표 8 및 도 10에 정리했다.
Figure pct00008
(실시예 6)
실시예용 겔화 활성제로서 구연산삼나트륨·이수화물 8.125g, 무수구연산 4.875g, 폴리아크릴산계 흡수성 수지 14.5g, 세피올라이트 분말 5.25g, 및 탄산나트륨과산화수소화물 0.3g으로 이루어지는 혼합 분말 33.05g을 이용한 것 이외에는, 실시예 4와 동일하게 하여, 겔상 조성물을 형성했다. 겔 시간은 4분이었다. 얻어진 겔상 조성물의 표면은, 평탄(아염소산염 수성액으로의 실시예용 겔화 활성제의 첨가로 인한 표면의 국소적인 솟아오름이 없고, 육안상 평탄)했다. 또, 겔상 조성물의 표면에는, 균열은 발생하지 않았다.
그 다음에, 실시예 1과 동일하게 하여, 상기 아염소산염 수성액으로의 상기 실시예용 겔화 활성제의 첨가로부터 소정 시간 경과 후에, 발생하는 이산화염소 가스의 농도를 측정해, 그 경시 변화를 조사했다. 결과를 표 9 및 도 11에 정리했다.
Figure pct00009
표 7~표 9 및 도 9~도 11을 참조하여, 실시예 4~실시예 6 중 어느 것에서나, 아염소산염 수성액으로의 실시예용 겔화 활성제의 첨가 후의 72시간 경과(특히 24시간 경과)까지의 초기의 이산화염소 가스의 급격한 발생이 억제되고, 적어도 720시간(30일)의 장기간 지속해서 또한 안정적으로 이산화염소 가스의 발생이 가능한 이산화염소 가스의 발생 방법, 이산화염소 가스 발생용 키트 및 겔상 조성물이 얻어졌다.
이번에 개시된 실시형태 및 실시예는 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기 실시형태 및 실시예는 아니며 청구범위에 의해서 나타나고, 청구범위와 균등한 의미, 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
1:이산화염소 가스 발생용 용기
1w, 10w, 22w, 24w:개구부
2:비커
3:플라스틱제 필름
4:기타가와식 검지관
10:플라스틱제 본체
20:플라스틱제 덮개
22:내측 덮개
24:외측 덮개
30:겔상 조성물
30s:표면

Claims (7)

  1. 아염소산염 수성액에, 가스 발생제, 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제, 가스 발생 조절제, 및 흡수성 수지를 포함하는 겔화 활성제를 첨가하여 얻어지는 겔상 조성물로부터, 이산화염소 가스를 지속적으로 발생시키는, 이산화염소 가스의 발생 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 겔상 조성물은, 상기 이산화염소 가스가 발생하는 표면이 평탄한, 이산화염소 가스의 발생 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 아염소산염 수성액은, 상기 겔화 활성제가 첨가되기 전에는, 기밀성 용기에 봉입되어 있는, 이산화염소 가스의 발생 방법.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 겔화 활성제는, 상기 아염소산염 수성액에 첨가하기 전에는, 기밀성 용기에 봉입되어 있는, 이산화염소 가스의 발생 방법.
  5. 아염소산염 수성액을 포함하는 A제와, 가스 발생제, 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제, 가스 발생 조절제, 및 흡수성 수지를 포함하는 겔화 활성제를 포함하는 B제로 구성되고, 상기 A제에 상기 B제를 첨가함으로써 이산화염소 가스를 지속적으로 발생시키는, 이산화염소 가스 발생용 키트.
  6. 아염소산염 수성액과, 가스 발생제, 탄산염 및 과산화수소를 포함하는 가스 발생 조정제, 가스 발생 조절제, 및 흡수성 수지를 포함하는 겔화 활성제를 포함하고, 이산화염소 가스를 지속적으로 발생시키는, 겔상 조성물.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 이산화염소 가스가 발생하는 표면이 평탄한, 겔상 조성물.
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