WO2020149217A1 - 水処理剤 - Google Patents

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WO2020149217A1
WO2020149217A1 PCT/JP2020/000550 JP2020000550W WO2020149217A1 WO 2020149217 A1 WO2020149217 A1 WO 2020149217A1 JP 2020000550 W JP2020000550 W JP 2020000550W WO 2020149217 A1 WO2020149217 A1 WO 2020149217A1
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water treatment
treatment agent
present technology
polymer
carboxyl group
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PCT/JP2020/000550
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English (en)
French (fr)
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肇 中野
直宏 永井
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栗田工業株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F5/00Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/08Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/10Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/50Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/66Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/76Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with halogens or compounds of halogens

Definitions

  • This technology relates to the technology of water treatment such as water treatment agents.
  • hypochlorous acid eg, hypochlorous acid, hypobromite, etc.
  • hypochlorous acid eg, hypochlorous acid, hypobromite, etc.
  • hypobromic acid has a higher bactericidal activity than hypochlorous acid, and therefore attention is paid to the use of hypobromous acid in an aqueous system.
  • Patent Document 1 discloses a method for sterilizing water by adding a chlorine-based oxidant and a stabilized hypobromous acid composition to water, wherein the stabilized hypobromous acid composition is bromine. It is described that it is a method of sterilizing water containing a sulfamic acid compound and a system oxidant or a reaction product of a bromine compound and a chlorine oxidant.
  • Patent Document 3 as a method for producing a stabilized bromine solution for controlling biofouling, a. Combining a sodium bromide solution as a bromine source with solid sulfamate as a stabilizer to form a mixture; b. Slowly adding a sodium hypochlorite solution as an oxidant to the mixture; and c. A step of slowly adding a sodium hydroxide solution as an alkali source to the mixture to adjust the pH of the mixture to at least 13; and a method of producing a stabilized bromine solution is proposed (for example, , Claim 1 and paragraph [0022], etc.).
  • the main purpose of this technology is to provide a water treatment technology in which the effect of hypobromite is exhibited well when added to a water system.
  • a water treatment agent containing the following components (a) to (c) and having a pH of 10 or more.
  • [4] A product obtained by mixing a mixed solution of the chloramine compound (a) and the bromide salt (b) of the water treatment agent, in which an alkaline agent, a stabilizer and a bromide salt are mixed, and an oxidant.
  • the water treatment agent according to any one of the above [1] to [3].
  • the above-mentioned water treatment agent has a total chlorine detection rate after production of 95% or more and a free chlorine content rate in the total chlorine concentration of 0.05% (as Cl 2 ) or less, [1] to [1] 4] The water treatment agent according to any one of 4).
  • a method for producing a water treatment agent which comprises mixing a mixed solution obtained by mixing an alkali agent, a stabilizer and a bromide salt with an oxidizing agent.
  • the oxidizing agent is a chlorine-based oxidizing agent.
  • a water treatment agent containing an alkaline agent, a chloramine compound, and a bromide salt A water treatment agent having a total chlorine detection rate of 95% or more after production and a free chlorine content rate of 0.05% (as Cl 2 ) or less in the total chlorine concentration.
  • the water treatment agent according to the above [13] wherein the pH of the water treatment agent is 13 or more.
  • the main purpose of the present technology is to provide a water treatment technology in which the effect of hypobromous acid is exhibited well when added to an aqueous system. Then, the present technology can provide the water treatment technology of the first embodiment according to the present technology and the water treatment technology of the second embodiment according to the present technology. This makes it possible to provide a water treatment technique in which the effect of hypobromous acid is exhibited well when added to a water system.
  • a water treatment agent containing the following components (a) to (c) and having a pH of 10 or more; (a) chloramine compound, (b) bromide salt, (c) polymer It is possible to provide 1 to 18% by mass of a carboxyl group polymer having a carboxyl group content of 0.8 g-COOH/g-polymer or less.
  • a water treatment technology such as a one-pack type water treatment agent capable of effectively exerting the effect of hypobromite when added to an aqueous system and also exerting the drug effect of other compounds. be able to.
  • a second embodiment of the present technology a mixed solution in which an alkaline agent, a stabilizer and a bromide salt are mixed, and an oxidizing agent are mixed, a method for producing a water treatment agent and a water treatment agent obtained by the method, and A water treatment agent containing an alkaline agent, a chloramine compound, and a bromide salt, the total chlorine detection rate after production is 95% or more, and the free chlorine content rate in the total chlorine concentration is 0.05% (as Cl 2 ) or less.
  • a certain water treatment agent or the like can be provided. According to the second embodiment, it is possible to provide a water treatment technology such as a water treatment agent that exhibits excellent effects of hypobromite when added to an aqueous system and is excellent in chemical quality stability.
  • this technique can combine the techniques of the first and second embodiments. Thereby, it is possible to provide a water treatment technique in which the effect of hypobromite is exhibited well when added to a water system, and further, the water treatment technique can also exert the drug effect of other compounds well. It has the advantage that it can be made into a liquid form and/or has excellent quality stability of the drug.
  • the present technology can be applied to a water treatment device or water treatment system that expects the effect of hypobromite.
  • the first embodiment and/or second embodiment of the present technology is incorporated into a conventional water treatment apparatus or water treatment system that expects the effect of bromic acid, and the water treatment apparatus of the present technology configured to be implemented or It is also possible to provide a water treatment system.
  • the water treatment device or water treatment system of the present technology includes a storage device for each component used in the present technology; a device for adding each component or a mixed component; a mixing device or piping for mixing each component (for example, (Mixing by stirring, convection, etc.) is preferable.
  • the water treatment device or the water treatment system of the present technology may further include a control unit or a control device described below. It is also possible to provide a water treatment agent of the present technology or an addition device for adding each component.
  • the water treatment method for exerting the effect of hypobromous acid of the present technology is a CPU or the like for controlling the addition timing, the addition amount, the mixing ratio, etc. of each component or water treatment agent used in the present technology. It can also be realized by a control unit (for example, a computer or the like) including the. Further, the method of the present technology can be stored as a program in a hardware resource including a recording medium (nonvolatile memory (USB memory or the like), HDD, CD, or the like), and can be realized by the control unit. It is also possible to provide a control device or an addition device for controlling the chemicals to be added to the water to be treated by the control unit. Furthermore, the present technology can also provide a water treatment system or a water treatment device including the control device, the addition device, or the like.
  • the first embodiment according to the present technology is that water such as a one-pack type water treatment agent that can effectively exert the effect of hypobromite when added to a water system and also exert the drug effect of other compounds. Its main purpose is to provide processing technology.
  • a polymer having a carboxyl group (hereinafter, also referred to as “carboxyl group polymer”) is used as a drug for slime control, anticorrosion, scale prevention, etc.
  • a base polymer for example, a maleic acid-based or acrylic acid-based polymer
  • a base polymer is blended to prepare a one-pack type water treatment agent, and when this water treatment agent is added to the water system, hypobromous acid is excellently exerted.
  • the present inventor expected that the drug effect of the carboxyl group polymer could be exerted in addition to the effect.
  • the present inventor can obtain good stability over time when added to an aqueous system by adjusting the characteristics and content of the carboxyl group polymer in a water treatment agent containing a chloramine compound and a bromide salt. It was found that a one-pack type water treatment agent can be obtained. Then, the present inventor has found that, in addition to the effect of the hypobromous acid being satisfactorily exhibited, the drug effect of the carboxyl group polymer can also be satisfactorily exhibited, and completed the present technology. That is, the present technology can employ the following.
  • the first embodiment of the present technology can provide a water treatment agent containing the following components (a) to (c) and having a pH of 10 or more.
  • the molar ratio of the chloramine compound to the bromide salt is preferably 1:0.1 to 1.0.
  • the water treatment agent is at least one of slime control agent, anticorrosion agent, and scale inhibitor.
  • the water treatment agent according to the first embodiment of the present technology includes a chloramine compound that produces hypobromite and a bromide salt, and further includes a specific amount of a specific carboxyl group polymer while adjusting the water treatment agent to an alkaline region.
  • hypobromite is less likely to be generated over time in the water treatment agent.
  • the water treatment agent of the first embodiment of the present technology is excellent in the stability of the drug quality over time, so that it is possible to maintain stable quality even when it is marketed as a one-component type, and for a certain period of time. Even if the one-component water treatment agent of the first embodiment of the present technology is used in an aqueous system after storage, a good effect can be expected.
  • the water treatment agent according to the first embodiment of the present technology contains a specific amount of a specific carboxyl group polymer so that when the water treatment agent according to the first embodiment of the present technology is added to the water system, The production of bromic acid can be controlled. Therefore, the water treatment agent according to the first embodiment of the present technology can be controlled so as not to rapidly generate hypobromite in a water system in a short period of time. Then, the water treatment agent of the first embodiment of the present technology can gradually generate hypobromite in the water system over time, so that the effect of hypobromite in the water system can be obtained over a longer period of time. It can be sustained.
  • the water treatment agent according to the first embodiment of the present technology can be used as a sustained-release water treatment agent even though it is a one-pack type agent.
  • hypobromous acid When hypobromous acid is rapidly released in the water system, it is likely to be corroded or deteriorated in the water system, but the water treatment agent of the first embodiment of the present technology makes the generation rate of hypobromous acid slow. Since it can be controlled, it is possible to reduce corrosion or deterioration in the water system, and it is possible to continuously obtain an effect (for example, a sterilizing action) caused by hypobromite over a long period of time. Therefore, the water treatment agent according to the first embodiment of the present technology is more beneficial to be applied to an open-circulation device having a cooling water system, a heat storage water system, a dust collection water system, a scrubber water system, or the like.
  • the carboxyl group polymer used in the first embodiment of the present technology is a component that can be used for applications such as slime control agents, anticorrosion agents and scale inhibitors. Therefore, the water treatment agent of the first embodiment of the present technology, when added to the water system, can effectively exert the effect of hypobromite and also exert the drug effect of the carboxyl group polymer which is another compound. ..
  • the present inventor has made the following hypothesis about the mechanism of generating hypobromite in the water system when the water treatment agent of the first embodiment of the present technology is used.
  • the mechanism of action of the embodiment is further studied.
  • the water treatment agent of the first embodiment of the present technology is preferably a one-pack type agent, a chloramine compound in which a sulfamic acid compound and hypochlorous acid are bound (hereinafter, chloramine compound), and a bromide ion. It is preferable that the polymer is present in the form of and is designed to contain the specific carboxyl group polymer in a specific amount.
  • the carboxyl group polymer it is important to use the one in which the characteristics of the carboxyl group polymer are adjusted, and therefore the carboxyl group content in the carboxyl group polymer is adjusted to a predetermined range.
  • a specific amount of such a specific carboxyl group polymer is contained in a one-pack type agent and used in an aqueous system.
  • the chloramine compound and the bromide salt react with each other to produce sulfamic acid, hypobromic acid, or the like.
  • the hypobromite generated in the water system it is possible to exert the medicinal effect of the carboxyl group polymer which was difficult in the conventional one-pack type water treatment agent, Further, the effect of hypobromite can be exerted continuously.
  • the chloramine compound used in the first embodiment of the present technology is not particularly limited, but for example, hypochlorous acid (HOCl) and a primary amino group can be prepared by the reactions shown in the following reaction formulas (1) and (2).
  • a compound (XNHCl) obtained by reacting a compound (XNH 2 ) having a compound (XNH 2 ) having a hydrogen atom of an amino group with a chlorine atom is preferable. Since this compound has a weak oxidizing effect on the metal or film in the water system, it can suppress the progress of corrosion and film deterioration, and can be used continuously and/or continuously in the water system.
  • the chloramine compound used in the first embodiment of the present technology is not particularly limited, but any one of a compound having a primary amino group, ammonia, and an ammonium salt (hereinafter, these are also referred to as “NH 2 compound”). , Those obtained by mixing with hypochlorous acid and/or hypochlorite are preferable.
  • the compound having a primary amino group is not particularly limited, and examples thereof include aliphatic amine, aromatic amine, sulfamic acid, sulfanilic acid, sulfamoylbenzoic acid, amino acid and the like.
  • examples of the ammonium salt include ammonium chloride and ammonium sulfate. One kind selected from the group consisting of these may be used alone, or two or more kinds may be mixed and used.
  • sulfamic acid (more preferably NH 2 SO 2 OH) is preferable.
  • monochlorosulfamine is produced using sulfamic acid, it becomes a stable chloramine compound.
  • the sulfamic acid compound include compounds represented by the following general formula [1] or salts thereof.
  • R 1 and R 2 are each independently hydrogen or a hydrocarbon having 1 to 8 carbon atoms.
  • sulfamic acid compound examples include N-methylsulfamic acid, N,N-dimethylsulfamic acid, and N-phenylsulfamic acid, in addition to sulfamic acid in which both R 1 and R 2 are hydrogen.
  • One kind selected from the group consisting of these may be used alone, or two or more kinds may be mixed and used.
  • the salt of the compound used in the first embodiment of the present technology is not particularly limited, and examples thereof include alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt; alkaline earth metal salts such as calcium salt, strontium salt and barium salt; manganese.
  • alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt
  • alkaline earth metal salts such as calcium salt, strontium salt and barium salt
  • Other metal salts such as salts, copper salts, zinc salts, iron salts, cobalt salts, nickel salts
  • amine salts such as ammonium salts and guanidine salts, amino acid salts and the like, and one selected from the group consisting of these Alternatively, two or more kinds may be combined and used as appropriate.
  • alkali metal salts preferably sodium
  • These salts can be used as salts of sulfamic acid compounds.
  • Examples of the sulfamic acid compound used in the first embodiment of the present technology include sodium sulfamate, potassium sulfamate, calcium sulfamate, strontium sulfamate, barium sulfamate, iron sulfamate, zinc sulfamate, and the like. One kind selected from the group consisting of these may be used alone, or two or more kinds may be mixed and used. In the first embodiment of the present technology, as the sulfamic acid and these sulfamic acid salts, one selected from the group consisting of these may be used alone, or two or more may be used in combination.
  • hypochlorite to be reacted with the NH 2 compound an alkali metal salt of hypochlorous acid such as sodium hypochlorite; an alkaline earth metal salt of hypochlorous acid such as calcium hypochlorite Etc. can be used.
  • an alkali metal salt of hypochlorous acid such as sodium hypochlorite
  • an alkaline earth metal salt of hypochlorous acid such as calcium hypochlorite Etc.
  • One kind selected from the group consisting of these may be used alone, or two or more kinds may be mixed and used.
  • the Cl 2 /N molar ratio which is the molar ratio of available chlorine (Cl 2 ) derived from chloric acid and/or hypochlorite, and the nitrogen atom N derived from an NH 2 -based compound, is 0.1 to 1. Such use is preferable from the viewpoint of chloramine production efficiency and stability.
  • the lower limit of the content of the chloramine compound in the water treatment agent of the first embodiment is preferably 4% by mass or more, more preferably 6% by mass or more, and further preferably 8% by mass or more.
  • the upper limit value is preferably 24% by mass or less, more preferably 22% by mass or less, and further preferably 20% by mass or less.
  • the numerical range is preferably 4 to 24% by mass, more preferably 6 to 22% by mass, and further preferably 8 to 20% by mass.
  • the bromide salt used in the first embodiment of the present technology is not particularly limited, and examples thereof include alkali metal bromide salt, ammonium bromide salt, hydrobromic acid and amine bromide salt, and the group consisting of these. One or two or more selected from the above can be used.
  • alkali metal bromide examples include, but are not limited to, sodium bromide, potassium bromide, lithium bromide and the like.
  • amine bromide salt straight chain, branched chain, cyclic alkyl group or alkenyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • diethylamine hydrogen bromide diethylamine hydrogen bromide
  • allylamine hydrogen bromide cyclohexylamine hydrogen bromide
  • monomethylamine hydrogen bromide examples thereof include, but are not limited to, dimethylamine hydrogen bromide, trimethylamine hydrogen bromide, normal-butylamine hydrogen bromide, and ethylamine hydrogen bromide.
  • the bromide salt one kind or two or more kinds selected from the group consisting of these can be used.
  • the content of the bromide salt, in the water treatment agent of the first embodiment, as a lower limit of bromide, is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, It is preferably 1.0% by mass or more, and the upper limit thereof is preferably 10% by mass or less, more preferably 9% by mass or less, and further preferably 8% by mass or less.
  • the numerical range is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.5 to 9% by mass, and further preferably 1.0 to 8% by mass.
  • bromide (Br ⁇ ) measuring method The bromide (Br ⁇ ) in the present technology can be analyzed and its concentration can be measured based on the method of JIS-K0101 (1998) 28.4.
  • the pH in this technology is a general pH meter at room temperature of 25°C (for example, "Portable pH meter D-54 (pH/mV(ORP)/COND/electrical resistivity/salt/TDS)" manufactured by HORIBA, Ltd.). Or, it can be measured with a subsequent model).
  • the carboxyl group polymer used in the first embodiment of the present technology is not particularly limited as long as it is a polymer compound having a specific amount of carboxyl groups.
  • the carboxyl group polymer used in the first embodiment of the present technology preferably has a carboxyl group content in the carboxyl group polymer (hereinafter, also referred to as “in the polymer”) at a specific rate.
  • the present inventors have found that by controlling the carboxyl group content in the carboxyl group polymer and the carboxyl group concentration in the water system, it is possible to control so that the hypobromite in the water system is not decomposed. It was Further, the present inventor can determine the content of the carboxyl group polymer to be contained in the water treatment chemical by examining the relationship between the carboxyl group content in the carboxyl group polymer and the concentration of the carboxyl group in the water system. I also found that
  • the present inventor shall design a one-pack type water treatment agent containing a component (a) chloramine compound and a component (b) bromide salt, and a component (c) containing a specific carboxyl group polymer in a specific amount.
  • this water treatment agent is a one-component type, it can suppress the decomposition of other components due to the mixed components.
  • This water treatment agent can maintain the quality in a stable manner, and when added to the water system, can effectively exhibit the respective effects of the hypobromous acid and the carboxyl group polymer.
  • the specific carboxyl group polymer in a specific amount in an aqueous system, the effect of hypobromous acid can be exerted continuously and for a longer period of time.
  • the water treatment agent of the first embodiment of the present technology the viewpoint of reducing the number of times of addition to the water system due to sustained release, the viewpoint of simplifying the work process by one-component type, hypobromite. It is also excellent from the viewpoint that the effect can be continuously exhibited by reducing the decomposition of acid or the cost can be reduced.
  • the carboxyl group polymer of the first embodiment of the present technology has a carboxyl group content in the polymer of 0.8 g-COOH/g-polymer or less, and the carboxyl group polymer is the first embodiment. It is preferable that the amount is 1 to 18% by mass in the water treatment agent.
  • the upper limit of the carboxyl group content in the polymer is preferably 0.8 g-COOH/g-polymer or less, more preferably 0. 0.77 g-COOH/g-polymer or less, more preferably 0.72 g-COOH/g-polymer or less, and the lower limit thereof is preferably 0.1 g-COOH/g-polymer or more. , And more preferably 0.2 g-COOH/g-polymer or more.
  • the numerical range is more preferably 0.8 to 0.1 g-COOH/g-polymer, and even more preferably 0.77 to 0.2 g-COOH/g-polymer.
  • Carbon (180-182 ppm) derived from a carboxyl group can be quantified using 13 C-NMR spectrum measurement (carbon 13 nuclear magnetic resonance) (measurement temperature 30° C.).
  • carbon derived from a carboxyl group can be quantified from the concentration of sodium 3-(trimethylsilyl)propionate.
  • decoupling with a gate (1J (C, H)) can be used to remove the influence of NOE.
  • the lower limit of the content of the carboxyl group polymer in the water treatment agent of the first embodiment is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 0.75% by mass or more, and further preferably 1 0.0% by mass or more, more preferably 1.5% by mass or more, and as its upper limit, preferably 25% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and further preferably 18% by mass.
  • the numerical range is preferably 0.5 to 25% by mass, more preferably 0.75 to 20% by mass, and further preferably 1 to 18 from the viewpoints of cost, work efficiency, and exerting effects. It is% by mass.
  • the weight average molecular weight of the water-soluble polymer used in the present technology can be measured by GPC (gel permeation chromatography) analysis using standard polystyrene as a standard substance (for example, Patent Document 4 (Reference Document 1): (See JP 2014-140056, etc.).
  • the type of the carboxyl group polymer used in the first embodiment of the present technology is not particularly limited, and examples thereof include a water-soluble homopolymer and/or copolymer having a carboxyl group, and more specifically, for example, maleic acid-based polymer. Examples thereof include coalescing and (meth)acrylic acid-based polymers.
  • the "polymer” is meant to include monopolymers and copolymers.
  • carboxyl group polymer more specifically, for example, a homomaleic acid polymer, a homo(meth)acrylic acid polymer, a copolymer of maleic acid or a copolymerizable unsaturated monomer with (meth)acryl. And the like, and one or a combination of two or more selected from the group consisting of these can be used.
  • the carboxyl group polymer in the first embodiment of the present technology is preferably one containing a maleic acid polymer and/or a (meth)acrylic acid polymer.
  • the content ratio (content) of the maleic acid-based polymer and/or the (meth)acrylic acid-based polymer in the carboxyl group polymer is preferably 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, It is preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, even more preferably 99% by mass or more, even more preferably substantially 100% by mass, and the content ratio in the carboxyl group polymer is The higher the value, the easier it is to obtain the expected effect of this technology.
  • Examples of unsaturated monomers copolymerizable with maleic acid or (meth)acrylic monomers include 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and 2-hydroxy-3-allyloxy-1-propanesulfone. Acid, styrene sulfonic acid, vinyl sulfonic acid, acrylamide, ethylene, propylene, isopropylene, butylene, isobutylene, hexene, 2-ethylhexene, pentene, isopentene, octene, isooctene, vinyl alcohol, vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, etc. And their salts and the like.
  • the weight average molecular weight of the carboxyl group polymer is preferably in the order of 10 3 to 4 in order to expect a chemical effect such as anticorrosive action, and more specifically in the range of 200 to 50,000. It is preferably in the range of 500 to 30,000, more preferably in the range of 800 to 30,000, still more preferably 1,000 to 20,000.
  • the weight average molecular weight is preferably 500 or more in order to obtain a chemical effect such as anticorrosion effect, and from the viewpoint of handling property, the weight average molecular weight is preferably 20,000 or less so that the viscosity of the aqueous solution is low, and more preferably 16,000 or less. is there.
  • the weight average molecular weight of the carboxyl group polymer can be measured by ⁇ Method for measuring weight average molecular weight of water-soluble polymer>.
  • the amount of the carboxyl group polymer added to the aqueous system is preferably such that the concentration in the aqueous system is 1 to 100 mg-polymer/L, more preferably 2 to 50 mg-polymer/L, from the viewpoint of obtaining chemical effects such as anticorrosion effect. More preferably, an amount of 5 to 30 mg-polymer is more preferable.
  • the pH of the water treatment agent according to the first embodiment of the present technology is in the alkaline region, more preferably 10 or more, further preferably 11 or more, still more preferably 12 from the viewpoint of the stability of the agent over time. As mentioned above, it is 13 or more more suitably.
  • ⁇ Content and mass content ratio of each component in the water treatment agent of the first embodiment of the present technology > [Mole ratio of the chloramine compound and bromide salt]
  • the molar ratio of the chloramine compound and the bromide salt it is preferable to adjust the molar ratio of the chloramine compound and the bromide salt, the molar ratio of the chloramine compound and the bromide salt, when the chloramine compound is 1, Preferably 1:0.05-3.0, more preferably 1:0.1-1.5, even more preferably 1:0.1-1.0, even more preferably 1:0. It is 2 to 1.0.
  • the preferable range of the carboxyl group content in the polymer is as described above in [Carboxyl group content in the polymer], and more preferably 0. 3 to 0.72 (g-COOH/g-polymer).
  • the concentration of hypobromite in the aqueous system (%) is not particularly limited, but is preferably 75% or more, more preferably 80% or more, further preferably
  • the water treatment agent of the first embodiment of the present technology is preferably prepared to be 85% or more, more preferably 90% or more, or the water treatment agent of the first embodiment of the present technology or the water treatment agent of the first embodiment of the present technology is used.
  • the total oxidant concentration (%) in the water system is not particularly limited, but is preferably 80% or more, more preferably 85% or more, and further preferably 90%. It is preferable to prepare the water treatment agent according to the first embodiment of the present technology or to add the water treatment agent according to the first embodiment of the present technology so as to be at least %.
  • the water treatment agent of the first embodiment of the present technology is excellent in stability over time due to the finding that a specific amount of a specific carboxyl group polymer is used as described above.
  • the total oxidant concentration of the water treatment agent of the first embodiment of the present technology after a certain period of time is preferably 98% or more, more preferably, when stored at 20° C. for 20 days in a constant temperature bath. It can be 99% or more, and can be preferably 85% or more, more preferably 90% or more when stored at 50° C. for 20 days.
  • the water treatment agent according to the first embodiment of the present technology can obtain excellent sustained release properties by adjusting the properties of the carboxyl group polymer, the specific usage amount, and the like, as described above.
  • the water treatment agent of the first embodiment of the present technology has a hypobromite concentration of preferably 0.25 to 1.5 mg/L as CL 2 , and more preferably 0 when 48 hours have passed after the addition of the water system. It can be adjusted to be 0.5 to 1 mg/L as CL 2 .
  • the first embodiment of the present technology can also employ the technology of the second embodiment of the present technology described below.
  • a one-pack type in which the effect of hypobromous acid can be satisfactorily exerted when added to an aqueous system and the drug effect of other compounds can be satisfactorily exerted.
  • the water treatment technology can be provided, and the one-pack type water treatment technology has an advantage that the quality stability of the drug is excellent.
  • the (a) chloramine compound and the (b) bromide salt in the first embodiment of the present technology are an alkali agent, a stabilizer, and It may be a mixture containing the above-mentioned (a) and (b), which is obtained by mixing a mixed solution in which a bromide salt is mixed with an oxidizing agent.
  • the water treatment agent according to the first embodiment of the present technology has a total chlorine detection rate of 95% or more after production and a total chlorine concentration of It is also possible to make the free chlorine content of 0.05% (as Cl 2 ) or less.
  • the water treatment agent according to the first embodiment of the present technology can be used in combination with any agent as long as the effect of the present technology is not impaired.
  • optional agents include, but are not limited to, anticorrosion agents (corrosion inhibitors), scale inhibitors, slime control agents, solvents or dispersion media such as water, dispersant enzymes, bactericides and defoamers. It is also possible to use various chemicals which are not limited to the above and can be generally used for water treatment. One kind or two or more kinds can be appropriately selected from the group consisting of these.
  • the water treatment agent according to the first embodiment of the present technology can be obtained by appropriately mixing each of the above-mentioned essential components or optional components, each agent, and the like, or a general method for producing a water treatment agent or It can be manufactured according to the manufacturing method of the second embodiment of the present technology described below.
  • the anticorrosive agent (corrosion inhibitor) other than the carboxyl group polymer is not particularly limited, but an anticorrosive agent for cooling water system is suitable. Azoles such as benzotriazole and tolyltriazole are preferred.
  • the scale inhibitor other than the carboxyl group polymer is not particularly limited, but, for example, a phosphoric acid-based scale inhibitor and/or a phosphonic acid-based scale inhibitor is known.
  • scale inhibitor examples include orthophosphoric acid, sodium tripolyphosphate, sodium hexametaphosphate, 2-phosphono-1,2,4-tricarboxybutane, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, and aminotrimethylene.
  • Phosphonic acid, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid (also known as 1-hydroxyethane-1,1-diylbisphosphonic acid, HEDP), 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid (PBTC), etc. Can be mentioned. One or more selected from the group consisting of these can be used.
  • the content of the anticorrosive agent and/or scale inhibitor in the water treatment agent according to the first embodiment of the present technology is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 30% by mass, more preferably 1 to 20% by mass.
  • the water treatment agent according to the first embodiment of the present technology is expected to have the medicinal effect of the specific carboxyl group polymer in addition to the effect of hypobromite (for example, bactericidal action, slime control action, etc.).
  • hypobromite for example, bactericidal action, slime control action, etc.
  • it can be used as at least one of slime control, anticorrosion, scale prevention, and the like.
  • the first embodiment of the present technology can provide the use or use method of the water treatment agent of the first embodiment of the present technology, and as the purpose of use, for example, water treatment in a water system, a sterilization method in a water system, Examples thereof include a slime control method in a water system, a corrosion prevention method in a water system, and a film scale prevention method in a water system. Further, the first embodiment of the present technology provides a water treatment method, a sterilization method, a slime control method, an anticorrosion method, or a scale prevention method, in which the water treatment agent of the first embodiment of the present technology is added to an aqueous system. Can also It should be noted that configurations that are the same as the configurations described for the water treatment agent of the present technology are omitted as appropriate.
  • the pH of the aqueous system in the method of the first embodiment of the present technology is in the alkaline region, more preferably 7 to 10, and even more preferably 8 to 9 from the viewpoint of temporal stability.
  • the following components (a) to (c) are added to the water system at the same time or different times and/or at the same place or different places.
  • a water treatment method, a sterilization method, a slime control method, an anticorrosion method, or a scale prevention method can be provided.
  • the timing of adding the drug or each component in the water system is not particularly limited, and may be added at the same time or separately. And/or the addition location of the drug or each component in the water system is not particularly limited, and may be added at the same location or different locations.
  • each of the components (a) to (c) may exhibit the effect expected in the first embodiment of the present technology by being added to and mixed with an aqueous system. It may be added to the water system in the form of a treating agent.
  • the target of the first embodiment of the present technology is preferably a cooling water system, and preferably the cooling water system is a cooling water system including a cooling tank, a cooling tower, a metal such as a heat exchanger, or a metal pipe. More preferably, there is.
  • the component (a) chloramine compound and the component (b) bromide salt may be added in a molar ratio of 1:0.1 to 1.0. It is suitable. The molar ratio may be the same as the molar ratio in the water treatment agent.
  • the component (c) carboxyl group polymer is added to an aqueous system so as to have a predetermined concentration.
  • the predetermined concentration in the water system is not particularly limited, but the lower limit thereof is preferably 0.5 mg/L or more, more preferably 1 mg/L or more, further preferably 2 mg/L or more, As its upper limit, it is preferably 500 mg/L or less, more preferably 80 mg/L or less, even more preferably 60 mg/L or less, even more preferably 50 mg/L or less, further preferably 40 mg/L or less. Is.
  • the concentration of the component (c) carboxyl group polymer in the aqueous system is preferably 1 to 80 mg/L, more preferably 2 to 60 mg/L, and even more preferably Is to add 2 to 50 mg/L.
  • each of the components (a) to (c) may be contained in a separate container, or the two-component mixture component and one component may be contained in separate containers. .. Moreover, you may mix
  • the use or method of the water treatment agent kit can be performed in the same manner as the use or method of the water treatment agent described above.
  • the second embodiment according to the present technology has the main purpose of providing a water treatment agent which exhibits excellent effects of hypobromous acid when added to an aqueous system and which is excellent in quality stability of the drug. To do.
  • the present inventor as a result of diligent studies, showed that a water treatment agent obtained by mixing an oxidizing agent in a mixed solution in which an alkali agent, a stabilizer and a bromide salt were mixed was used to detect total chlorine even after a lapse of a certain time after production. It was found that the rate is kept high and the content of free chlorine in the total chlorine concentration is kept low. That is, the present inventor was able to obtain a water treatment agent excellent in the quality stability of the drug while exhibiting the effect of hypobromite favorably when added to an aqueous system, and completed the present technology. .. That is, the present technology can employ the following.
  • the second embodiment of the present technology can provide a method for producing a water treatment agent, which comprises mixing a mixed solution in which an alkali agent, a stabilizer, and a bromide salt are mixed with an oxidizing agent.
  • the stabilizer is a sulfamic acid compound.
  • the oxidizing agent is a chlorine-based oxidizing agent.
  • the pH of the mixed solution is preferably 13 or more.
  • the mixed solution is preferably a mixture of powdered bromide salt as the bromide salt.
  • the second embodiment of the present technology is a water treatment agent containing an alkaline agent, a chloramine compound, and a bromide salt, and the total chlorine detection rate after production is 95% or more and the free chlorine content rate in the total chlorine concentration. Of less than 0.05% (as Cl 2 ) can be provided. It is preferable that the water treatment agent according to the second embodiment of the present technology is obtained by mixing a mixed solution in which an alkali agent, a stabilizer, and a bromide salt are mixed with an oxidizing agent. It is preferable that the pH of the water treatment agent according to the second embodiment of the present technology is 13 or more.
  • the second embodiment of the present technology can provide a method for producing a water treatment agent, which comprises mixing a mixed solution in which an alkali agent, a stabilizer and a bromide salt are mixed with an oxidizing agent.
  • a mixed solution in which the alkali agent, the stabilizer and the bromide salt are mixed the order of mixing the alkali agent, the stabilizer and the bromide salt may be any, and is not particularly limited.
  • the second embodiment of the present technology can provide a water treatment agent obtained by mixing an oxidizing agent with a mixed solution in which an alkali agent, a stabilizer, and a bromide salt are mixed.
  • a water treatment agent containing an alkaline agent, a chloramine compound, and a bromide salt the total chlorine detection rate after production is higher than a certain level and/or free chlorine in the total chlorine concentration. It is possible to provide a water treatment agent having a low content rate of less than a certain value.
  • the second embodiment of the present technology can provide a water treatment agent that exhibits excellent effects of hypobromite when added to an aqueous system and has excellent chemical quality stability.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Publication No. 2005-519089.
  • hypochlorite and sulfamic acid are mixed in a sodium hydroxide solution to prepare a hypochlorite solution having a pH of 11 or more, and sodium bromide is added to the solution.
  • sodium bromide is added to the solution.
  • the present inventor has examined a method of adding sodium bromide in a liquid form instead of a powder in the biocide preparation method of Patent Document 2, but it is necessary to simultaneously add water as an aqueous solution to sodium bromide. Therefore, the present inventor has noticed that there is a problem that the concentration that can be blended decreases.
  • Patent Document 3 Japanese Patent Publication No. 2002-540297
  • Patent Document 3 Japanese Patent Publication No. 2002-540297
  • a sodium hypochlorite solution and a sodium hydroxide solution are added to obtain a stabilized bromine solution.
  • the present inventor considered that the formation of hypobromite can be suppressed because a concentrated bromide solution is not produced in a part of the solution when the solution is prepared.
  • the oxidizing agent is mixed with the aqueous solution containing sodium bromide and sulfamic acid, the pH of the oxidizing agent is lowered.
  • unstable components with high oxidizing power such as dichlorosulfamic acid and bromochlorosulfamic acid
  • the active ingredients contained in the stabilized bromine solution are The present inventor has noticed that there is a problem that the effect is reduced.
  • a mixed solution obtained by mixing the alkali agent, the stabilizer and the bromide salt is prepared.
  • the water treatment agent obtained by mixing an oxidizing agent has a higher total chlorine detection rate, a higher total chlorine concentration, and a higher total chlorine concentration than the water treatment agents of Patent Documents 2 and 3 as shown in [Examples] below. It was excellent in the overall viewpoint of the free chlorine content in the chlorine concentration. That is, the water treatment agent of the second embodiment of the present technology thus obtained was excellent in the effect of hypobromous acid when added to the water system, and was excellent in the quality stability of the agent. ..
  • Patent Documents 2 and 3 when manufacturing a water treatment agent containing a chloramine compound and a bromide salt, the order of mixing the bromide salt with the solution is first or last. I was sticking. It is considered that this is because the stable chloramine compound was obtained from the alkali agent-stabilizer-oxidant, so that the mixing of these agents was regarded as one step. Since the present inventor has been able to break through this conventional persistence, it is possible to obtain an excellent water treatment agent of the second embodiment of the present technology, and the found mixing order is predicted even from the prior art. It is impossible to do.
  • the method for producing a water treatment agent according to the second embodiment of the present technology is characterized in that a mixed solution obtained by mixing an alkali agent, a stabilizer, and a bromide salt is mixed with an oxidizing agent. Moreover, the method for producing a water treatment agent according to the second embodiment of the present technology has an advantage that it is possible to obtain a one-pack type water treatment agent that can stably maintain the quality of the agent for a long period of time.
  • the free chlorine concentration, the combined chlorine concentration and the total chlorine concentration are determined according to the DPD method using N,N-diethyl-1,4-phenylenediamine, which is shown in JIS K 0400-33-10:1999, to measure Cl 2 It can be measured as the concentration.
  • JIS K 0400-33-10:1999 the following definitions are given. That is, free chlorine is regarded as chlorine existing in the form of hypochlorous acid, hypochlorite ion or dissolved chlorine.
  • Bound chlorine is chlorine existing in the form of chloroamine and organic chloroamine, and is not included in the above-mentioned free chlorine, but is total chlorine measured by the DPD method. Total chlorine is defined as free chlorine, bound chlorine, or chlorine existing in the form of both.
  • Total chlorine detection rate (%) is the residual rate (%) of the total chlorine concentration that is an active ingredient in the water treatment agent, and the "measured value of the total chlorine concentration in the water treatment agent ( % As Cl 2 )/logical value of total chlorine concentration in water treatment agent (% as Cl 2 )” ⁇ 100 (%).
  • the logical value of the total chlorine concentration is the value of the total chlorine concentration formed in the water treatment agent in calculation when the oxidizing agent and the stabilizer are mixed at the time of production.
  • content rate of free chlorine in total chlorine concentration is defined as [free chlorine concentration in water treatment agent (% as Cl 2 )/total amount in water treatment agent] It can be calculated by chlorine concentration (% as Cl 2 )] ⁇ 100%.
  • ⁇ bromide (Br -) measuring method> in the second embodiment and ⁇ pH measurement method> is ⁇ bromide - Measurement methods (Br)> of the first embodiment described the above in the same manner as and ⁇ pH Measurement Method> Can be done by
  • the alkaline agent used in the second embodiment of the present technology is not particularly limited, and examples thereof include a basic inorganic salt and a basic organic salt.
  • alkali metal eg, lithium, sodium, potassium, etc.
  • alkaline earth metal eg, calcium, magnesium, barium, etc.
  • salt oxide eg, sodium oxide, calcium oxide etc.
  • salt hydroxide eg, water
  • the oxide, salt hydroxide, or carbonate is preferably an alkali metal or alkaline earth metal. You may use it in combination of 1 type selected from the group which consists of these, or 2 or more types.
  • alkaline agents basic inorganic salts are preferable, and among these, salt hydroxides are more preferable from the viewpoint of workability and cost.
  • salt hydroxides alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide are more preferable, and sodium hydroxide is further preferable from the viewpoint of cost.
  • the acidic agent for adjusting the pH of the water treatment agent according to the second embodiment of the present technology is not particularly limited, and examples thereof include acidic inorganic salts and acidic organic salts. Examples thereof include citric acid, phosphoric acid, tartaric acid, acetic acid, boric acid, phthalic acid, maleic acid and succinic acid, and one or more kinds selected from the group consisting of these can be used.
  • the stabilizer used in the second embodiment of the present technology is not particularly limited, but a chlorine stabilizer that produces a combined chlorine agent by reaction with an oxidizing agent (preferably an inorganic chlorine agent) is preferable.
  • an oxidizing agent preferably an inorganic chlorine agent
  • examples of the chlorine stabilizer include compounds having a primary amino group, ammonia, and ammonium salts (hereinafter, these are also referred to as “NH 2 -based compounds”), and the like. 1 is selected from these.
  • One kind or two or more kinds can be used.
  • the compound having a primary amino group is not particularly limited, and examples thereof include aliphatic amine, aromatic amine, sulfamic acid, sulfanilic acid, sulfamoylbenzoic acid, amino acid, and the like, and are selected from the group consisting of these.
  • One kind or two or more kinds can be used.
  • the ammonium salt include ammonium chloride and ammonium sulfate, and one or more selected from the group consisting of these can be used.
  • More specific chlorine stabilizers include, for example, sulfamic acid compounds; isocyanuric acid; hydantoins such as 5,5′-dimethylhydantoin, urea, biuret, methyl carbamate, ethyl carbamate, acetamide, nicotinic acid amide, Amide compounds such as methanesulfonamide, toluenesulfonamide; imide compounds such as maleimide, succinimide, phthalimide; amino acids such as glycine, alanine, histidine, lysine; methylamine, hydroxylamine, morpholine, piperazine, imidazole, histamine, etc. Amine compounds; ammonia; ammonium salts such as ammonium sulfate and the like, and one or more selected from the group consisting of these can be used.
  • sulfamic acid compounds are preferable from the viewpoint of environmental load, and the sulfamic acid compounds include, for example, sulfamic acid, sulfamic acid derivatives, and salts thereof.
  • the sulfamic acid compounds include, for example, sulfamic acid, sulfamic acid derivatives, and salts thereof.
  • One kind or two or more kinds selected from the group can be used.
  • sulfamic acid (more preferably NH 2 SO 2 OH) is preferable.
  • the production of monochlorosulfamine using sulfamic acid is preferable because it gives a stable chloramine compound.
  • the sulfamic acid compound includes the compound represented by the general formula [1] shown in the first embodiment of the present technology or a salt thereof.
  • the salt of the compound used for the stabilizer is not particularly limited, and the “salt of the compound used in the first embodiment of the present technology” can be adopted.
  • alkali metal salts preferably sodium are preferable from the viewpoint of cost and easy handling.
  • the sulfamic acid compound used in the second embodiment of the present technology is not particularly limited, and the “sulfamic acid compound used in the first embodiment of the present technology” described above can be adopted. Of the above stabilizers, sulfamate is more preferred.
  • the bromide salt used in the second embodiment of the present technology is not particularly limited, and the “bromide salt used in the first embodiment of the present technology” described above can be adopted.
  • the alkali metal bromide salt and the amine bromide salt used in the second embodiment of the present technology are not particularly limited, but the above-mentioned “the alkali metal bromide salt used in the first embodiment of the present technology” is used.
  • the amine bromide salt can be employed.
  • the form of the bromide salt when mixed with the solution may be either a chloride solution state or a powdered chloride salt state, but from the viewpoint of increasing the concentration of the active ingredient, it is preferable to use powdered bromide. is there.
  • the oxidizing agent used in the second embodiment of the present technology is not particularly limited, but a halogen-based oxidizing agent is preferable, and the halogen-based oxidizing agent is not particularly limited, but a chlorine-based oxidizing agent is preferable, and the chlorine-based oxidizing agent is preferable. It is preferable from the viewpoint that a chloramine compound can be obtained from the agent and the chlorine-based stabilizer.
  • the chlorine-based oxidizer used in the second embodiment of the present technology is not particularly limited, and examples thereof include chlorine gas, chlorine dioxide, hypochlorous acid or a salt thereof, chlorous acid or a salt thereof, chloric acid or a salt thereof, and a peroxidic acid. Examples thereof include chloric acid or a salt thereof, chlorinated isocyanuric acid or a salt thereof, and one or more kinds selected from the group consisting of these can be used.
  • salt form examples include, but are not limited to, alkali metal hypochlorites such as sodium hypochlorite and potassium hypochlorite; calcium hypochlorite, barium hypochlorite.
  • Alkaline earth metal hypochlorite such as; chlorite alkali metal salt such as sodium chlorite, potassium chlorite; barium chlorite alkaline earth metal salt; nickel chlorite, etc.
  • One or more selected from the group consisting of can be used.
  • hypochlorite one or more selected from the group consisting of hypochlorite, chlorine dioxide and chlorine gas is preferable, and among these, hypochlorite is easy to handle. From the viewpoint, it is more preferable.
  • ⁇ 3-2-2 Method for producing water treatment agent according to second embodiment of the present technology>
  • medical agent of 2nd embodiment of this technique mixes the mixed solution (henceforth "3 chemical
  • Example 1 of the embodiment in the manufacturing method of the second embodiment of the present technology includes at least a step of mixing an oxidizing agent with a mixed solution in which an alkali agent, a stabilizer, and a bromide salt are mixed. ..
  • the step of mixing the oxidizing agent will be described later in ⁇ 3-2-2-2.
  • the three drug mixed solution may be prepared in advance, or may be prepared in the same production line or in another production line.
  • the three-medicine mixed solution for example, the one prepared in ⁇ Step of preparing a mixed solution in which an alkali agent, a stabilizer and a bromide salt are mixed> described later can be used. From the viewpoint of the quality stability of the water treatment agent, it is more preferable to mix the three agents and then immediately mix the oxidizing agent with the three-agent mixture to obtain the water treatment agent.
  • Example 2 of the embodiment in the manufacturing method of the second embodiment of the present technology includes a step of preparing a mixed solution in which an alkali agent, a stabilizer, and a bromide salt are mixed, and an oxidizing agent is mixed in the three drug mixed solution. Is more preferable from the viewpoint of work efficiency and from the viewpoint of easily adjusting the active ingredient in the water treatment agent.
  • the solvent of the solution used in the second embodiment of the present technology is not particularly limited as long as it can dissolve the alkali agent, the stabilizer, the bromide salt and the oxidizing agent, but from the viewpoint of safety, handleability and cost, water is preferable.
  • the water may contain other solvent as long as the effect of the present technology is not impaired, but it is preferable that 99% or more of the solvent is water.
  • Examples of the other solvent include hydrophilic organic solvents
  • examples of the hydrophilic organic solvent include glycols (eg, ethylene glycol, diethylene glycol, etc.), glycol ethers (eg, diethylene glycol monomethyl ether, etc.), glymes, Examples thereof include ketones, esters (eg, methyl acetate, etc.), alcohols (eg, ethanol, aminoethanol, etc.), acid amides (eg, N,N-dimethylacetamide, etc.), and of these, glycols, glycols Ethers, esters and alcohols are preferred. You may use 1 type(s) or 2 or more types selected from the group which consists of these.
  • the amount of the solvent (preferably water) to be added is not particularly limited, but is preferably 5 to 50% by mass, more preferably 5% by mass in the water treatment agent of the second embodiment. Is preferably blended so as to be 10 to 40% by mass.
  • the manufacturing conditions of the manufacturing method of the second embodiment of the present technology can be carried out by referring to known manufacturing conditions, for example, batch or continuous process can be performed, and the temperature can be about 4 to 40° C. Can be implemented.
  • the manufacturing method of Example 2 of the embodiment of the second embodiment of the present technology includes a step of preparing a three-medicine mixed solution and a step of mixing an oxidizing agent with the mixed solution.
  • step of preparing a mixed solution in which an alkali agent, a stabilizer and a bromide salt are mixed hereinafter, also referred to as “3 drug mixed solution preparation step” in the production of the second embodiment of the present technology
  • the order of mixing the agent and the bromide salt components is not particularly limited.
  • the three-agent mixed solution of the second embodiment of the present technology can be obtained by adding and mixing three agents of an alkali agent, a stabilizer and a bromide salt at the same time or separately. More specifically, the three drugs may be sequentially added separately, or the two drugs may be mixed and then the remaining drugs may be mixed, or the three drugs may be mixed at the same time.
  • an alkaline agent, a stabilizer and a bromide salt in the order for example, (1) an alkaline agent, a stabilizer and a bromide salt in the order, (2) an alkaline agent, a bromide salt and a stabilizer in the order, (3) stabilization Agent, bromide salt and alkaline agent in that order, (4) stabilizer, alkali agent and bromide salt in this order, (5) bromide salt, stabilizer and alkaline agent in that order, (6) bromide salt, alkaline agent and stability And the like in the order of the agent.
  • the pH of the solution can be adjusted to an alkaline region with an alkaline agent, and specifically, it is preferably 11 or more, more preferably 12 or more, and even more preferably 13 or more.
  • the quality stability of each drug mixed in this solution is also good.
  • a water treatment agent having excellent quality stability can be obtained by sequentially or appropriately adding chemicals to a solution adjusted to an alkaline region.
  • the alkaline agent, the stabilizer and the bromide salt in this order it is more preferable to mix the alkaline agent, the stabilizer and the bromide salt in this order, or the alkaline agent, the bromide salt and the stabilizer in this order. Is.
  • the treatment temperature in the three drug mixed solution preparing step of the second embodiment of the present technology is not particularly limited, and the step can be performed under a temperature condition of about 4 to 40°C.
  • a known means for example, a stirring means capable of mixing each medicine and the solution can be adopted.
  • the pH of the prepared three drug mixed solution is adjusted with the alkaline agent. It is desirable to do.
  • the pH of the three-medicine mixed solution is more preferably 10 or higher, further preferably 11 or higher, even more preferably 12 or higher, and even more preferably 13 or higher.
  • the respective concentrations of the stabilizer and the bromide salt contained in the prepared three-medicine mixed solution are as follows from the viewpoint of maintaining the quality stability of the medicine of the water treatment agent of the second embodiment of the present technology. It can be adjusted by such a blending amount.
  • the amount of the stabilizer (preferably chlorine-based stabilizer) used in the preparation of the three-medicine mixed solution is not particularly limited, and is preferably 5 to 80% in the three-medicine mixed solution, more preferably It is 10 to 70%, more preferably 16 to 60%.
  • the compounding amount of the stabilizer (preferably chlorine-based stabilizer) used for the preparation of the mixed solution of the three drugs is not particularly limited.
  • the oxidizing agent is an inorganic chlorine agent, from the viewpoint of sufficient reactivity with these, the amount is preferably 1 to 5 mol, and more preferably 1 mol, relative to 1 mol of the oxidizing component contained in the inorganic chlorine agent. -4 mol, more preferably 1.2-3 mol. Thereby, even if it is a one-pack type water treatment agent, an active ingredient can be maintained favorably.
  • the amount of the bromide salt used in the preparation of the mixed solution of three drugs is not particularly limited, and is preferably 3 to 50%, more preferably 6 to 40%, further preferably 12 to 10% in the mixed solution of three drugs. 30%.
  • Oxidizing agent mixing process In the step of mixing the oxidant with the three drug mixed solution (hereinafter, also referred to as “oxidant mixing step”) in the production of the second embodiment of the present technology, the alkaline agent prepared in the above step, the stabilizing agent The oxidizing agent is mixed with the mixed solution of the agent and the bromide salt. As a result, a 4 drug mixed solution can be obtained.
  • the stabilizer and the oxidant react with each other to generate a haloamine compound (preferably a chloramine compound), and the haloamine compound (preferably a chloramine compound) and a bromide are produced in an alkaline region.
  • a water treatment agent containing salt can be prepared.
  • the compounding amount of the oxidizing agent when mixed with the three-medicine mixed solution is not particularly limited, and is preferably 20 to 55%, more preferably 30 to 55%, further preferably 40 to 40% in the four-medicine mixed solution. 50%.
  • the mixing mass ratio of the three-medicine mixed solution and the oxidizing agent is not particularly limited, but the oxidizing agent is preferably 0.5 to 1.5, and 0.7 to 1. 3 is more preferable.
  • the water treatment agent obtained by the production method of the second embodiment of the present technology exhibits excellent effects of hypobromite when added to an aqueous system, and is excellent in quality stability of the agent. Furthermore, the one-pack type drug obtained by the manufacturing method can exert the intended effect even when stored in this one-pack type state for a long time, and can maintain a certain quality.
  • the water treatment agent obtained by the production method of the second embodiment of the present technology contains an alkali agent, a haloamine compound (preferably a chloramine compound), and a bromide salt. After that, the total chlorine detection rate (%) is 95% or more and/or the free chlorine concentration is 0.05% (as Cl 2 ) or less of the total chlorine concentration, which is maintained for a long period of time. Is suppressed, which is preferable.
  • the content of the stabilizer in the water treatment agent of the second embodiment of the present technology is, as its lower limit, preferably 3% or more, more preferably 5% or more, further preferably 8% or more, and
  • the upper limit is adjusted to preferably 40% or less, more preferably 35% or less, further preferably 30% or less, and a more preferable numerical range is more preferably 5 to 35%, further preferably Is 8 to 30%.
  • the content of the bromide salt in the water treatment agent of the second embodiment of the present technology is, as its lower limit, preferably 1% or more, more preferably 3% or more, further preferably 6% or more, and its upper limit.
  • the value is adjusted to preferably 25 or less, more preferably 20% or less, further preferably 15% or less, and a more preferable numerical range is more preferably 3 to 20%, further preferably 6%. ⁇ 15%.
  • the content of the oxidizing agent in the water treatment agent of the second embodiment of the present technology is, as its lower limit, preferably 20% or more, more preferably 30% or more, further preferably 40% or more, and its upper limit.
  • the value is adjusted to preferably 60% or less, more preferably 55% or less, further preferably 50% or less, and a more preferable numerical value range is more preferably 30 to 55%, further preferably 40 to 50%.
  • the “total chlorine detection rate (%)” in the water treatment agent of the second embodiment is more preferably 96% or more, further preferably 97% or more, and still more preferably 97.5% or more.
  • the “content of free chlorine in the total chlorine concentration (% (as Cl 2 ))” in the water treatment agent of the second embodiment is more preferably 0.05% or less, still more preferably 0.04. % Or less.
  • the “total chlorine concentration (% as Cl 2 )” when the water treatment agent of the second embodiment is used is more preferably 4.1% or more, still more preferably 4.2% or more, and even more preferably Is 4.3% or more. According to the manufacturing method of the second embodiment of the present technology, it is considered that it can be manufactured so that the total chlorine concentration (% as Cl 2 ) in the water treatment agent of the second embodiment is increased to 4.4% to 4.7%. Therefore, as the upper limit value, 4.7% or less, 4.6% or less, 4.5% or less, or 4.4% or less can be obtained.
  • the total chlorine detection rate (%), the total chlorine concentration (% as Cl 2 ), and the content rate of free chlorine in the total chlorine concentration in the water treatment agent of the second embodiment of the present technology are From the viewpoint of efficiently adding it to the water system with less decomposition, the concentration is preferably after storage for 4 hours after production, more preferably after storage for 1 hour after production.
  • the water treatment agent according to the second embodiment of the present technology has a high total chlorine detection rate and a high total chlorine concentration and is stable up to about 4 hours after production even if it is not used immediately after production for 0 hours. Therefore, it is possible to cope with transportation without installing a water treatment agent manufacturing apparatus in the immediate vicinity of the water-based addition site.
  • the total chlorine detection rate (%) and the total chlorine concentration (%) in the water treatment agent are about 3 months after the production. It is possible to suppress a rapid decrease in as Cl 2 ) and to suppress a rapid increase in free chlorine concentration in the total chlorine concentration.
  • the storage conditions for storing the water treatment agent of the second embodiment of the present technology after production are not particularly limited, but are preferably room temperature storage or room temperature dark storage, and more preferably about 4 to 40°C. It is temperature control.
  • the water treatment agent of the second embodiment obtained by the production method of the second embodiment of the present technology can be marketed at room temperature of about 4 to 40°C, and can be marketed for a long time (for example, about 3 months after production). ), it is possible to suppress a decrease in the concentration of the active ingredient even if it is stored at room temperature.
  • the water treatment agent of the second embodiment of the present technology can prevent the formation of a concentrated bromide solution during the mixing in the manufacturing process, whereby the water treatment agent of the second embodiment thus obtained contains hypochlorite. It is possible to suppress the production of chloric acid and reduce the decrease in the concentration of the active ingredient, and thus it is possible to provide a product of stable quality.
  • the water treatment agent obtained by the production method of the second embodiment of the present technology has a higher total chlorine concentration after production and free chlorine as compared with the water treatment agent of Patent Document 2 or the water treatment agent of Patent Document 3. Since the concentration is as low as or lower than the same level, the desired effect can be satisfactorily exhibited and the stability of the drug quality is excellent.
  • quality stability of a drug means that the active ingredient in the drug is hardly decomposed and the active ingredient concentration is maintained within a certain range when the drug is stored for a certain period. More specifically, it is desirable that hypochlorous acid is less likely to be produced in the drug and that the concentration of the active ingredient is less reduced.
  • the molar ratio of the chloramine compound and the bromide salt when the chloramine compound is 1, Preferably 1:0.05-3.0, more preferably 1:0.1-1.5, even more preferably 1:0.1-1.0, even more preferably 1:0. It is 2 to 1.0.
  • the molar ratio may be appropriately adjusted.
  • the water treatment agent of the second embodiment of the present technology is excellent in quality stability of a drug, and when added to an aqueous system, based on an alkaline agent, a haloamine compound (preferably a chloramine compound) and a bromide salt in the drug, The effect of hypochlorous acid can be exhibited well. Then, the water treatment agent of the second embodiment of the present technology can gradually generate hypobromite in an aqueous system over time, so that the effect of hypobromous acid in the aqueous system can be obtained over a longer period of time. It can be sustained.
  • Another aspect of the water treatment agent according to the second embodiment of the present technology is that although it is a one-pack type agent, it can also be used as a sustained release water treatment agent.
  • hypobromous acid is rapidly released in the water system, it is likely to lead to corrosion or deterioration in the water system, but the water treatment agent according to the second embodiment of the present technology is configured to slow the generation rate of hypobromite. Since it can be controlled, it is possible to reduce corrosion or deterioration in the water system, and it is possible to continuously obtain an effect (for example, a sterilizing action) caused by hypobromite over a long period of time. Therefore, the water treatment agent according to the second embodiment of the present technology is more beneficial to be applied to an open-circulation device having a cooling water system, a heat storage water system, a dust collection water system, a scrubber water system, or the like.
  • any agent as an optional component can be mixed as long as the effect of the present technology is not impaired.
  • the optional agent include, but are not limited to, anticorrosive agents (corrosion inhibitors), scale inhibitors, slime control agents, solvents or dispersion media such as water, dispersant enzymes, bactericides and defoamers.
  • various chemicals that are generally used for water treatment may be used. One or more selected from the group consisting of these can be used.
  • the drug described in the first embodiment can be appropriately adopted.
  • the anticorrosive agent (corrosion inhibitor) is not particularly limited, but an anticorrosive agent for cooling water system is suitable.
  • an anticorrosive agent for cooling water system is suitable.
  • polymers such as carboxyl group polymers; azoles such as benzotriazole and tolyltriazole are preferable.
  • the type of the carboxyl group polymer is not particularly limited, and examples thereof include a carboxyl group-containing water-soluble homopolymer and/or copolymer, and more specifically, for example, a maleic acid-based polymer and a (meth)acrylic acid-based polymer. Polymers may be mentioned.
  • the "polymer” is meant to include monopolymers and copolymers.
  • carboxyl group polymer more specifically, for example, a homomaleic acid polymer, a homo(meth)acrylic acid polymer, a copolymer of maleic acid or a copolymerizable unsaturated monomer with (meth)acryl. And the like, and one or more selected from the group consisting of these can be used in combination.
  • the carboxyl group polymer in the second embodiment of the present technology is preferably one containing a maleic acid polymer and/or a (meth)acrylic acid polymer.
  • the content ratio (content) of the maleic acid-based polymer and/or the (meth)acrylic acid-based polymer in the carboxyl group polymer is preferably 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, The content is preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, further preferably 99% by mass or more, and the higher the content ratio in the carboxyl group polymer is, the better the effect expected by the present technology can be obtained.
  • Cheap the content ratio in the carboxyl group polymer is, the better the effect expected by the present technology can be obtained.
  • Examples of unsaturated monomers copolymerizable with maleic acid or (meth)acrylic monomers include 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and 2-hydroxy-3-allyloxy-1-propanesulfone. Acid, styrene sulfonic acid, vinyl sulfonic acid, acrylamide, ethylene, propylene, isopropylene, butylene, isobutylene, hexene, 2-ethylhexene, pentene, isopentene, octene, isooctene, vinyl alcohol, vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, etc. And their salts and the like.
  • One or more selected from the group consisting of homopolymers, copolymers, copolymers of the above-mentioned monomers and isobutylene, etc. obtained using one or more monomers selected from these Examples include polymers.
  • the weight average molecular weight of the carboxyl group polymer is preferably in the order of 10 to the third power to the fourth power in the case of expecting a drug effect such as anticorrosion action, and more specifically in the range of 200 to 50,000. It is preferably in the range of 500 to 30,000, more preferably in the range of 800 to 30,000, still more preferably 1,000 to 20,000.
  • the carboxyl group polymer the carboxyl group polymer and the amount used in the first embodiment of the present technology described above can be adopted.
  • a mixed solution obtained by mixing an alkaline agent, a stabilizer and a bromide salt, and an oxidant, which is obtained is a mixture containing a chloramine compound and a bromide salt, It is preferable, and it is more preferable to mix the mixture with the carboxyl group polymer to provide a water treatment agent or a water treatment agent kit using the components (a) to (c) of the first embodiment. is there.
  • a one-part water treatment that can better exert the drug effect of other compounds. It would be possible to provide the technology.
  • the ⁇ measurement method of weight average molecular weight of water-soluble polymer> in the second embodiment can be performed in the same manner as the ⁇ measurement method of weight average molecular weight of water-soluble polymer> described in the first embodiment.
  • the scale inhibitor used in the second embodiment of the present technology is not particularly limited, but the ⁇ scale inhibitor> used in the above-described first embodiment of the present technology can be adopted.
  • the content of the anticorrosive agent and/or scale inhibitor in the water treatment agent of the second embodiment of the present technology is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 30% by mass, more preferably 1 to 20% by mass.
  • the water treatment agent according to the second embodiment of the present technology is, for example, for slime control, anticorrosion, or scale, in expectation of the effect of hypobromite (for example, disinfection effect, slime control effect, etc.). It can be used for at least one of prevention and the like.
  • the second embodiment of the present technology can provide the use or use method of the water treatment agent of the second embodiment of the present technology, and as the purpose of use, for example, water treatment in a water system, a sterilization method in a water system, Examples thereof include a slime control method in a water system, a corrosion prevention method in a water system, and a film scale prevention method in a water system.
  • the second embodiment of the present technology provides a water treatment method, a sterilization method, a slime control method, an anticorrosion method, or a scale prevention method, in which the water treatment agent of the second embodiment of the present technology is added to an aqueous system.
  • Configurations that are the same as the configurations described for the water treatment agent of the present technology are omitted as appropriate.
  • the pH of the aqueous system in the method of the second embodiment of the present technology is in the alkaline region from the viewpoint of stability over time, more preferably 7 to 10, and even more preferably 8 to 9.
  • the water temperature of the water system is not particularly limited, and usually about 4 to 40°C.
  • the amount of the water treatment agent of the second embodiment of the present technology added to the water system is not particularly limited and is appropriately adjusted according to various water systems to be treated, but usually, for each water system to be treated, the concentration Continuous addition or intermittent addition at 1 to 1000 mg/L is preferable.
  • the timing of adding the drug or each component in the water system is not particularly limited, and may be added at the same time or separately. And/or the addition location of the drug or each component in the water system is not particularly limited, and may be added at the same location or different locations.
  • the target of the second embodiment of the present technology is preferably a cooling water system, and preferably the cooling water system is a cooling water system including a cooling tank, a cooling tower, a metal such as a heat exchanger, or a metal pipe. More preferably, there is.
  • the carboxyl group content of the polymer is 0.8 g-COOH/g-polymer or less, and when these are mixed, the carboxyl group polymer becomes 1 to 18% by mass.
  • a water treatment agent kit having a pH of 10 or more can be provided.
  • each component may be contained in a separate container, or the two-type mixed component and one component may be contained in separate containers. Moreover, you may mix
  • the use or method of the water treatment agent kit can be performed in the same manner as the use or method of the water treatment agent described above.
  • a water treatment agent containing the following components (a) to (c) and having a pH of 10 or more.
  • (b) Chloramine compound (b) Bromide salt (c) 1 to 18% by mass of carboxyl group polymer having a carboxyl group content in the polymer of 0.8 g-COOH/g-polymer or less [2] The water treatment agent according to [1] above, wherein the molar ratio of the chloramine compound to the bromide salt is 1:0.1 to 1.0.
  • the water treatment agent is obtained by mixing a mixed solution obtained by mixing an alkali agent, a stabilizer and a bromide salt with an oxidizing agent.
  • the method of [1] to [3] above The water treatment agent according to any one of the above.
  • the above water treatment agent has a total chlorine detection rate after production of 95% or more and a free chlorine content rate of 0.05% (as Cl 2 ) or less in the total chlorine concentration, [1] to The water treatment agent according to any one of [4].
  • the carboxyl group polymer contains a maleic acid polymer and/or a (meth)acrylic acid polymer, and preferably 50% by mass or more is contained in the carboxyl group polymer,
  • the water treatment agent according to any one of [1] to [5] above.
  • the bromide salt is one or more selected from alkali metal bromide salts, ammonium bromide salts, hydrobromic acid and amine bromide salts.
  • a water treatment method, a sterilization method, a slime control method, an anticorrosion method, or a scale prevention method which comprises adding the water treatment agent according to any one of [1] to [8] to an aqueous system.
  • the water system is a cooling water system, and preferably the cooling water system is a cooling water system including a metal such as a cooling tank, a cooling tower, a heat exchanger or a metal pipe. 12].
  • a method for producing a water treatment agent which comprises mixing a mixed solution obtained by mixing an alkali agent, a stabilizer and a bromide salt with an oxidizing agent.
  • an oxidizing agent is added to the mixed solution and mixed.
  • the stabilizer is a sulfamic acid compound.
  • the sulfamic acid compound is the compound represented by the general formula (1) or a salt thereof. Among these, sulfamic acid or its salt is more preferable.
  • [16] The method for producing a water treatment agent according to the above [14] or [15], wherein the oxidizing agent is a chlorine-based oxidizing agent.
  • the chlorine-based oxidizing agent is preferably one or more selected from hypochlorite, chlorine dioxide, and chlorine gas.
  • [17] The method for producing a water treatment agent according to any one of [14] to [16], wherein the pH of the mixed solution is 12 or more (preferably 13 or more). It is preferable that the pH of the mixed solution is adjusted when the oxidizing agent is mixed.
  • [18] The method for producing a water treatment agent according to any one of [14] to [17], wherein the mixed solution is a mixture of powdered bromide salt as the bromide salt.
  • the carboxyl group polymer is mixed in an amount of 1 to 18% by mass, and the carboxyl group content in the carboxyl group polymer is 0.8 g-COOH/g-polymer or less, [14] to The method for producing the water treatment agent according to any one of [18]. It is preferable to further mix the mixed liquid and the carboxyl group polymer.
  • the mixed solution of the alkali agent, the stabilizer and the bromide salt is obtained by mixing the alkali agent with the solution, and then mixing the stabilizer and/or the bromide salt at the same time or separately. The method for producing the water treatment agent according to any one of [14] to [19] above.
  • the molar ratio of the chloramine compound to the bromide salt in the water treatment agent is adjusted to be 1:0.05 to 3.0 when the chloramine compound is 1, and the above [14] to The method for producing the water treatment agent according to any one of [20].
  • the water treatment agent contains an alkaline agent, a haloamine compound (preferably a chloramine compound), and a bromide salt.
  • the carboxyl group polymer preferably contains a maleic acid polymer and/or a (meth)acrylic acid polymer, and more preferably contains 50% by mass or more of the carboxyl group polymer. ..
  • the preservative and/or scale inhibitor is contained in an amount of 0.5 to 30% by mass.
  • the water treatment agent obtained by the method for producing a water treatment agent according to any one of [14] to [21] or the water treatment agent according to any one of [22] to [28]. A water treatment method, a sterilization method, a slime control method, an anticorrosion method, or a scale prevention method. It is preferably applied to a water treatment device. It is to be applied to an open circulation type device having a cooling water system, a heat storage water system, a dust collection water system, a scrubber water system, etc.
  • the water treatment agent is continuously or intermittently added at a concentration of 1 to 1000 mg/L to each water system to be treated.
  • a water treatment apparatus or system comprising a water treatment agent or an apparatus or system for adding each component used in the water treatment agent, A water treatment apparatus or a water treatment system, wherein the water treatment agent is the water treatment agent according to any one of [1] to [14] and the water treatment agent according to any one of [23] to [28].
  • the water treatment device or system may further comprise a device or system for storage and/or a device or piping or system for mixing.
  • a control device or a control system for controlling any one of the methods [9] to [13] and/or the method [29] may be provided.
  • each component used in the water treatment agent of any of [1] to [14] and each component used in the water treatment agent of any of [22] to [28] are You may mix and use it suitably.
  • the effects of hypobromous acid may be exerted by mixing the respective components to form a water treatment agent and adding it to the water system. Further, each component may be added to the water system at the same time or sequentially and the effects of hypobromite may be exhibited by mixing these components in the water system.
  • Test Examples 1 to 28 (first embodiment)> [Test Examples 1 to 4: Combination of components: Samples 1 to 4]
  • samples 1 to 4 were added to open-circulation cooling water (pH 8 to 9) at a concentration of 0.8 g of sample (water treatment agent)/L of water, and the total oxidant concentration in the water system was increased. The change over time is shown.
  • the water treatment agent (x) of Sample 1 in Test Example 1 contains a chloramine compound concentration of 9%.
  • the water treatment agent ( ⁇ ) of Sample 2 in Test Example 2 contains a chloramine compound concentration of 9% and a bromide concentration of 3.9%.
  • the water treatment agent ( ⁇ ) of Sample 3 in Test Example 3 contains a chloramine compound concentration of 9% and a carboxyl group polymer concentration of 1.6%.
  • the water treatment agent ( ⁇ ) of Sample 4 in Test Example 4 had a chloramine compound concentration of 9%, a carboxyl group polymer concentration of 1.6%, and a bromide concentration of 3.9%, and had a pH of 13.
  • the chloramine compound used in Test Examples 1 to 28 was obtained by reacting hypochlorous acid and sulfamic acid (HN 2 SO 2 OH), and had a Cl 2 /N molar ratio of 0.1. It is prepared to be ⁇ 1.
  • the bromide salt used in Test Examples 1 to 28 is potassium bromide.
  • the carboxyl group polymer used in Test Examples 1 to 4 was a maleic acid polymer (99% by mass or more), and the carboxyl group content in the polymer was 0.77 g-COOH/g-polymer.
  • the weight average molecular weight of the polymer is 3,900.
  • the content of the carboxyl group in the carboxyl group polymer was measured by the above ⁇ Method for measuring content of carboxyl group (g-COOH/g-polymer)>.
  • the weight average molecular weight of the carboxyl group polymer was measured by the above ⁇ Method for measuring weight average molecular weight of water-soluble polymer>.
  • ⁇ Total oxidizer concentration> The total of chloramine, hypochlorous acid, and hypobromite was measured with a DPD total reagent. The total oxidant concentration is converted into chlorine and shown in mg/L, as Cl 2 .
  • the DPD method used in the present technology is performed according to the DPD method using JIS K 0400-33-10:1999 N,N-diethyl-1,4-phenylenediamine.
  • FIG. 1 shows the change with time in the total oxidant concentration when the concentration of the chloramine compound alone was 100% and the carboxyl group polymer and the bromide were coexistent.
  • the carboxyl group polymer and bromide were individually added to the chloramine compound, there was no difference in the residual rate.
  • the residual rate was 10% or more. Fell. Only when the chloramine compound, the brominating agent, and the carboxyl group polymer coexisted, the residual ratio was remarkably reduced. Therefore, it was considered that the hypobromous acid generated in the water system was decomposed by reacting with the carboxyl group polymer.
  • Test Examples 5 to 16 Carboxyl Group Content of Carboxyl Group Polymer
  • Each of the water treatment agents used in Test Examples 5 to 16 was prepared on the basis of a pH of 13 containing a chloramine compound concentration of 9%, a carboxyl group polymer concentration of 1.6%, and a bromide concentration of 3.9%. It was used.
  • the carboxyl group polymer used in each of the water treatment agents used in Test Examples 5 to 16 was a maleic acid polymer having a weight average molecular weight in the range of 1,000 to 16,000.
  • carboxyl group polymer of each water treatment agent those having a carboxyl group content rate (g-COOH/g-polymer) in the carboxyl group polymer as shown in Table 1 and Table 2 were used.
  • Test Examples 5 and 11 0.63 g-COOH/g-polymer
  • Test Example 6 And 12 0.43 g-COOH/g-polymer
  • Test Examples 7 and 13 0.49 g-COOH/g-polymer
  • Test Examples 8 and 14 0.52 g-COOH/g-polymer
  • Test Examples 9 and 15 0.71 g-COOH/g-polymer
  • Test Example 10 and 16 0.77 g-COOH/g-polymer.
  • each water treatment agent was prepared so that the concentration of the carboxyl group polymer in the water treatment agent would be 5 mg of the carboxyl group polymer-polymer/L when added to 1 L of water. used.
  • each water treatment agent was prepared so that the concentration of the carboxyl group polymer in the water treatment agent would be 30 mg of the carboxyl group polymer-polymer/L when added to 1 L of water. used.
  • the molar ratio of the chloramine compound to the bromide salt of each water treatment agent used in Test Examples 5 to 16 was 1:0.2 to 1.0 when the chloramine compound was 1.
  • each water treatment agent was added to the open-circulation cooling water (pH 8 to 9) so that the concentration of the carboxyl group polymer was 5 mg-polymer/L.
  • the hypobromite concentration (mg/L as CL 2 ) was measured. The results are shown in FIG. 2 and Table 1.
  • each water treatment agent was added to the open-circulation cooling water (pH 8 to 9) so that the concentration of the carboxyl group polymer was 30 mg-polymer/L.
  • the hypobromite concentration (mg/L as CL 2 ) was measured. The results are shown in FIG. 3 and Table 2.
  • Test Examples 17 to 27 Concentration of carboxyl group polymer in water system
  • the carboxyl group polymer concentration in the water system shown in Table 3 was changed to obtain each water treatment agent used in Test Examples 17 to 29.
  • each water treatment agent was added to open-circulation cooling water (pH 8 to 9) so that the concentration of the carboxyl group polymer in the water system shown in Table 3 below (mg-polymer/L) was obtained. did.
  • the hypobromite concentration (mg/L as CL 2 ) in the water system was measured 48 hours later. The results are shown in FIG. 4 and Table 3.
  • the results of Test Examples 5 to 16 are shown in FIGS. 2 and 3 and Tables 1 and 2.
  • the results of Test Examples 17 to 27 are shown in FIG. 4 and Table 3.
  • the carboxyl group polymer used in the water treatment agent can maintain the concentration of hypobromite in the added water system at about 80% when the carboxyl group content in the polymer is 0.77. Furthermore, the carboxyl group content in the polymer was more preferably 0.35 to 0.75 from the viewpoint that the concentration of hypobromite in the added aqueous system could be 90% or more.
  • the concentration of the carboxyl group polymer in the water system when the water treatment agent is added to the water system is 5 to 30 mg-polymer/L, the total oxidant concentration (%) and the hypobromite concentration (%) in the water system was high and good.
  • the amount of the water treatment agent added to the water system is preferably 40 to 200 mg/L from the viewpoint of effects and cost.
  • the concentration of the carboxyl group polymer in the water system when the water treatment agent is added to the water system is preferably 5 to 30 mg-polymer/L
  • the concentration of the carboxyl group polymer contained in the water treatment agent is considered. Is preferably set to 18% by mass or less (more preferably 15% by mass or less), and 1% by mass or more (more preferably 1.5% by mass or more) in terms of cost and work efficiency. It is desirable from the standpoints of achieving effects and the like.
  • the maleic acid polymer used in the water treatment agent of Test Example 7 was changed to an acrylic acid polymer (carboxyl group content in the polymer: 0.5 g-COOH/g-polymer; weight average molecular weight of 1,000 to 16,000). Even with the replaced water treatment agent, the same effect as that of the water treatment agent of Test Example 7 could be obtained.
  • each water treatment agent of Test Examples 5 to 16 was 98% or more when stored at 20° C. for 20 days and stored at 50° C. for 20 days in a constant temperature bath. Sometimes it was over 90%.
  • Test Example 28 Sustained release and weight average molecular weight of carboxyl group polymer
  • the water treatment agent used in Test Example 5 was added to open-circulation cooling water (pH 8 to 9) so that the concentration of the carboxyl group polymer was 0.2 g/L, and The hypobromous acid concentration (mg/L as CL 2 ) of was measured over time.
  • the content of the carboxyl group in the polymer was measured by the above ⁇ Method for measuring content of carboxyl group (g-COOH/g-polymer)>.
  • the weight average molecular weight of the carboxyl group polymer was measured by the above ⁇ Method for measuring weight average molecular weight of water-soluble polymer>.
  • the water treatment agent of the first embodiment has a hypobromite concentration of preferably 0.25 to 1.5 mg/L as CL 2 after 48 hours from the addition of the aqueous system, and more preferably 0.5 to It can be adjusted to be 1 mg/L as CL 2 .
  • ⁇ Test Examples 29 to 31 (second embodiment)> The measurement methods used in each [Test Example] are shown below.
  • the DPD method used in the present technology is performed according to the DPD method using JIS K 0400-33-10:1999 N,N-diethyl-1,4-phenylenediamine.
  • each component of Table 5 was mixed with water (about 10 to 20° C.) in the mixing order shown in Table 5 to prepare each one-pack type water treatment agent.
  • each component shown in Table 5 was adjusted so as to have 20% by mass of water (residual), 10% by mass of sodium sulfamate, 5% by mass of sodium bromide, and pH of 14. Compounded.
  • Sodium hydroxide was used as the alkaline agent and powdered sodium bromide was used as the sodium bromide.
  • Sodium hypochlorite was used in an amount of 1 mol of hypochlorous acid (free type) to 1.5 mol of sulfamic acid (free type).
  • Test Example 29 (Example 1) and Test Examples 30 and 31 (Comparative Examples 1 and 2) a water treatment agent that is calculated to be produced when sodium sulfamate and sodium hypochlorite are mixed.
  • the total chlorine concentration (%) (as Cl 2 ) in the logic value is 4.4%.
  • the “total chlorine detection rate (%)” of Test Example 29 (Example 1) and Test Examples 30 and 31 (Comparative Examples 1 and 2) shown in Table 2 and FIG. 5 means “total chlorine in water treatment agent”.
  • the actual concentration was measured (% as Cl 2 )/the logical value of the total chlorine concentration in the water treatment agent (% as Cl 2 )” ⁇ 100 (%).
  • Example 1 Regarding the method for producing the water treatment agent of Test Example 29 (Example 1); To 1.0 L of water, 500 g of sodium hydroxide was added and mixed to adjust the pH to 14 or more to obtain an alkaline agent mixed aqueous solution. To this alkaline agent mixed aqueous solution, 400 g of sodium sulfamate and then 250 g of powdered sodium bromide were added and mixed to obtain a three drug mixed aqueous solution. 2000 g of sodium hypochlorite was added to and mixed with this three-agent mixed aqueous solution to obtain a water treatment agent.
  • the order of addition of sodium sulfamate and powdered sodium bromide was changed in the preparation of the three-agent mixed aqueous solution. That is, powdered sodium bromide and then sodium sulfamate were added to and mixed with the alkaline agent mixed aqueous solution to prepare a three drug mixed aqueous solution.
  • the total chlorine concentration in the water treatment agent of Test Example 32 (Example 2) was 4.3 (% as CL 2 ), and the content rate of free chlorine in the total chlorine concentration was 0.04 ( % As CL 2 ). Therefore, the water treatment agent of Test Example 32 (Example 2) had substantially the same quality stability as the quality stability of the water treatment agent of Test Example 29 (Example 1).
  • Each water treatment agent (Test Example 29 (Example 1), Test Examples 30 and 31 (Comparative Examples 1 and 2)) was stored at a temperature of the aqueous solution of about 15 to 25° C. for a certain period of time after production.
  • the total chlorine concentration and free chlorine in each water treatment agent were measured at each elapsed time (1, 2, 3, 4 hr) after production, and the results are shown in Table 6.
  • Test Example 29 (Example 1) in Tables 5 to 7, a mixed solution in which a drug other than a bromide salt was mixed was prepared, and a bromide salt was added to the mixed solution and mixed to give a chloramine compound+ It is possible to obtain a one-pack type water treatment agent containing bromide ion, and in such a manufacturing procedure, the effect of hypobromite is exerted well when added to an aqueous system, while the quality stability of the drug is maintained. An excellent water treatment agent could be obtained. Specifically, the water treatment agent of Test Example 29 (Example 1) had a total chlorine detection rate (%) of about 98% and a total chlorine concentration (% as Cl 2 ) of 4 hours after 4 hours from the production.
  • the water treatment agent according to the second embodiment of the present technology can maintain the active ingredient at a high level, and therefore, when added to the water system, the effect of hypobromous acid is satisfactorily exerted, and the stability of the drug quality is improved. It can be said that it is excellent.
  • the total chlorine concentration (% as Cl 2 ) of the water treatment agent of Test Example 30 (Comparative Example 1) after 2 hours is 4.1% or less
  • the water treatment agent of the second embodiment of the present technology The total chlorine concentration (% as Cl 2 ) is maintained at least 4.2% or more even after 2 hours, and the water treatment agent obtained by the production method of the second embodiment of the present technology is a novel one. It can be said to be a water treatment agent.
  • the water treatment agent of the second embodiment of the present technology produced by such a procedure has excellent quality stability of the drug and can greatly suppress the decrease of the active ingredient.
  • Bromous acid can be generated at high concentrations. Therefore, the water treatment agent of the second embodiment of the present technology can generate hypobromite at a higher concentration when added to the water system, compared with other water treatment agents, that is, The effect of bromic acid can be exhibited well. Therefore, the water treatment agent according to the second embodiment of the present technology can further exert the effects of hypobromite such as a high bactericidal effect and a high slime preventing effect.
  • the water treatment agent according to the second embodiment of the present technology does not express such an effect by mixing a special device or another agent, but by designing a mixing procedure of each component, It was possible to exert such an excellent effect. That is, the production method of the second embodiment of the present technology derived in this way and the water treatment agent obtained by the production method can reduce the cost, improve the work efficiency, and improve the quality stability. From this point of view, it can be said that the second embodiment of the present technology has found an unpredictable configuration and an unpredictable effect.

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Abstract

水系に添加したときに次亜臭素酸の効果が良好に発揮する水処理剤を提供すること。 次の成分(a)~(c);(a)クロラミン化合物、(b)臭化物塩、(c)ポリマー中のカルボキシル基含有率が0.8g-COOH/g-ポリマー以下であるカルボキシル基ポリマー1~18質量%;を含有し、pH10以上である、水処理剤、並びに/又は、アルカリ剤、クロラミン化合物、及び臭化物塩を含む水処理剤であり、 製造後における全塩素検出率が95%以上かつ全塩素濃度中の遊離塩素含有率が0.05%(as Cl2)以下である、水処理剤。前記クロラミン化合物と臭化物塩のモル比が、1:0.1~1.0が好適である。

Description

水処理剤
 本技術は、水処理剤などの水処理の技術に関する。
 蓄熱水系、紙パルプ工程水系、集塵水系、スクラバー水系等の種々の水系において、水系の配管内や濾過膜等に対して、生物付着防止、スライム防止や殺微生物(例えば、細菌、真菌、藻類等)等の効果を得る目的のために、次亜ハロゲン酸(例えば、次亜塩素酸、次亜臭素酸等)を使用している。一例として、冷却水の開放循環冷却水等に次亜ハロゲン酸を流して上述の効果を得ている。この次亜ハロゲン酸のうちでも、次亜塩素酸よりも次亜臭素酸の方がより高い殺菌力を有するため、次亜臭素酸における水系への使用が着目されている。
 例えば、特許文献1には、水に、塩素系酸化剤と、安定化次亜臭素酸組成物とをそれぞれ添加する水の殺菌方法であって、前記安定化次亜臭素酸組成物が、臭素系酸化剤、または臭素化合物と塩素系酸化剤との反応物と、スルファミン酸化合物と、を含む水の殺菌方法であることが記載されている。
 例えば、特許文献2では、水系中の微生物による汚れを制御するために、(a)安定化されていない次亜塩素酸ナトリウムを、安定剤としてのスルファミン酸とアルカリ溶液中で混合することによって、pHが少なくとも11である安定化されたアルカリ金属又はアルカリ土類金属の次亜塩素酸塩を調製する工程;(b)臭化物イオン源としての臭化ナトリウムを調製する工程;及び(c)前記工程(b)で調製した該臭化物イオン源を、前記工程(a)で調製した該安定化されたアルカリ金属またはアルカリ土類金属の次亜塩素酸塩に加える工程を含む、殺生物剤の調製方法が、提案されている(例えば、請求項1及び段落〔0047〕等参照)。
 また、例えば、特許文献3では、生物付着制御のための安定化臭素溶液の製造方法として、a.臭素源としての臭化ナトリウム溶液と、安定化剤としての固体スルファミン酸塩とを化合させて、混合物を生成する工程と;b.前記混合物に、酸化剤としての次亜塩素酸ナトリウム溶液をゆっくりと添加する工程と;そして、c.前記混合物に、アルカリ源としての水酸化ナトリウム溶液をゆっくり添加して、前記混合物のpHを少なくとも13に調整する工程と;からなる、安定化臭素溶液を製造する方法が、提案されている(例えば、請求項1及び段落〔0022〕等参照)。
特開2016-209837号公報 特表2005-519089公報 特表2002-540297公報 特開2014-140056号公報
 本技術は、水系に添加したときに次亜臭素酸の効果が良好に発揮する水処理の技術を提供することを主な目的とする。
 本発明者らは、上述の課題を解決するために鋭意研究を行った結果、水系に添加したときに次亜臭素酸の効果が良好に発揮する水処理の技術を提供できることを見出し、本技術を完成するに至った。
 すなわち、本技術は、以下のとおりである。
[1] 次の成分(a)~(c)を含有し、pH10以上である、水処理剤。
(a)クロラミン化合物
(b)臭化物塩
(c)ポリマー中のカルボキシル基含有率が0.8g-COOH/g-ポリマー以下であるカルボキシル基ポリマー1~18質量%
[2] 前記クロラミン化合物と臭化物塩のモル比が、1:0.1~1.0である、前記[1]記載の水処理剤。
[3] 前記水処理剤が、スライムコントロール用、防食用又はスケール防止用の少なくとも何れかである、前記[1]又は[2]記載の水処理剤。
[4] 前記水処理剤の前記(a)クロラミン化合物及び前記(b)臭化物塩が、アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩を混合した混合溶液と、酸化剤と、を混合して得られるものである、前記[1]~[3]の何れか記載の水処理剤。
[5] 前記水処理剤が、製造後における全塩素検出率が95%以上かつ全塩素濃度中の遊離塩素含有率が0.05%(as Cl)以下である、前記[1]~[4]の何れか記載の水処理剤。
[6] アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩を混合した混合溶液と、酸化剤と、を混合する、水処理剤の製造方法。
[7] 前記安定化剤が、スルファミン酸化合物である、前記[6]記載の水処理剤の製造方法。
[8] 前記酸化剤が、塩素系酸化剤である、前記[6]又は[7]記載の水処理剤の製造方法。
[9] 前記混合溶液のpHは、13以上である、前記[6]~[8]の何れか記載の水処理剤の製造方法。
[10] 前記混合溶液は、前記臭化物塩として粉末臭化物塩を混合したものである、前記[6]~[9]の何れか記載の水処理剤の製造方法。
[11] さらに、カルボキシル基ポリマー1~18質量%になるように混合し、当該カルボキシル基ポリマー中のカルボキシル基含有率が0.8g-COOH/g-ポリマー以下である、前記[6]~[10]の何れか記載の水処理剤の製造方法。
[12] アルカリ剤、クロラミン化合物、及び臭化物塩を含む水処理剤であり、
 製造後における全塩素検出率が95%以上かつ全塩素濃度中の遊離塩素含有率が0.05%(as Cl)以下である、水処理剤。
[13] 前記水処理剤が、アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩を混合した混合溶液と、酸化剤と、を混合して得られる、前記[12]記載の水処理剤。
[14] 前記水処理剤のpHが13以上である、前記[13]記載の水処理剤。
 本技術によれば、水系に添加したときに次亜臭素酸の効果が良好に発揮する水処理の技術を提供することができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本明細書中に記載された何れかの効果であってもよい。
各試料1~4を添加したときの水系(pH8~9)中の全酸化剤濃度の経時的変化を示す。試料1:クロラミン化合物(×)、試料2:クロラミン化合物+臭化物(△)、試料3:クロラミン化合物+カルボキシル基ポリマー(□)、試料4:クロラミン化合物+カルボキシル基ポリマー+臭化物(◇)。当該カルボキシル基ポリマーのカルボキシル基量は0.77g-COOH/g-ポリマー。クロラミン化合物のみを添加した際の濃度を100%とした。 水処理剤中のカルボキシル基ポリマーのカルボキシル基含有率(g-COOH/g-ポリマー)を変化させ、各水処理剤を水系(pH8~9)に添加したときの水系中の次亜臭素酸濃度(%)及び全酸化剤濃度(%)との関係を示す。カルボキシル基ポリマーの水系中の濃度は5mg-ポリマー/Lであり、添加後48時間のときの測定。カルボキシル基ポリマーを加えない場合の次亜臭素酸濃度を100%とした。 水処理剤中のカルボキシル基ポリマーのカルボキシル基含有率(g-COOH/g-ポリマー)を変化させ、各水処理剤を水系(pH8~9)に添加したときの水系中の次亜臭素酸濃度(%)及び全酸化剤濃度(%)との関係を示す。カルボキシル基ポリマーの水系中の濃度は30mg-ポリマー/Lであり、添加後48時間のときの測定。カルボキシル基ポリマーを加えない場合の次亜臭素酸濃度を100%とした。 水処理剤中のカルボキシル基ポリマーの含有量を変化させ、各水処理剤を水系(pH8~9)に添加したときの水系中のカルボキシル基ポリマーの濃度(mg/L)及び次亜臭素酸濃度(%)との関係を示す。カルボキシル基ポリマーを加えない場合の次亜臭素酸濃度を100%とした。 本技術の水処理剤を水系(pH8~9)に添加したときの水系中の次亜臭素酸濃度(mg/L as Cl2)の経時的変化を示す。 試験例29(実施例1)、試験例30及び31(比較例1及び比較例2)の各水処理剤について、各水処理剤が製造後一定時間経過したときの、各水処理剤中の全塩素検出率(%)の変化を示す。
 以下、本技術を実施するための形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が限定されて解釈されることはない。
 なお、本明細書において百分率は特に断りのない限り質量による表示である。また、各数値範囲の上限値と下限値は、所望により、任意に組み合わせることができる。
<1.本技術の概要>
 本技術は、水系に添加したときに次亜臭素酸の効果が良好に発揮する水処理の技術を提供することを主な目的とする。
 そして、本技術は、本技術に係る第一実施形態の水処理の技術、本技術に係る第二の実施形態の水処理の技術を提供することができる。これにより、水系に添加したときに次亜臭素酸の効果が良好に発揮する水処理の技術を提供することができる。
 本技術の第一実施形態は、次の成分(a)~(c)を含有し、pH10以上である、水処理剤;(a)クロラミン化合物、(b)臭化物塩、(c)ポリマー中のカルボキシル基含有率が0.8g-COOH/g-ポリマー以下であるカルボキシル基ポリマー1~18質量%;などを提供することができる。
 第一実施形態により、水系に添加したときに次亜臭素酸の効果が良好に発揮すると共に他の化合物の薬剤効果も良好に発揮できる一液型の水処理剤などの水処理技術を提供することができる。
 本技術の第二実施形態は、アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩を混合した混合溶液と、酸化剤と、を混合する、水処理剤の製造方法及びこれにより得られる水処理剤、並びに、アルカリ剤、クロラミン化合物、及び臭化物塩を含む水処理剤であり、製造後における全塩素検出率が95%以上かつ全塩素濃度中の遊離塩素含有率が0.05%(as Cl)以下である、水処理剤などを提供することができる。
 第二実施形態により、水系に添加したときに次亜臭素酸の効果が良好に発揮するとともに、薬剤の品質安定性に優れた水処理剤などの水処理技術を提供することができる。
 さらに、本技術は、第一実施形態及び第二実施形態の技術を組み合わせることができる。これにより、水系に添加したときに次亜臭素酸の効果が良好に発揮する水処理の技術を提供できると共に、さらに、当該水処理の技術は、他の化合物の薬剤効果も良好に発揮できる一液型にすることができるという利点及び/又は薬剤の品質安定性に優れているという利点を有する。
 また、本技術は、次亜臭素酸の効果を期待する水処理装置又は水処理システムに適用することも可能である。本技術の第一実施形態及び/又は第二実施形態を、亜臭素酸の効果を期待する従来の水処理装置又は水処理システムに組み込み、実施できるように構成された本技術の水処理装置又は水処理システムを提供することも可能である。本技術の水処理装置又は水処理システムは、本技術で使用される各成分の貯留装置;各成分もしくは混合成分を添加するための装置;各成分を混合するための混合装置もしくは配管(例えば、撹拌や対流による混合など)などを備えることが好適である。本技術の水処理装置又は水処理システムは、後述する制御部又は制御装置をさらに備えてもよい。また、本技術の水処理剤又は各成分を添加する添加装置などを提供することも可能である。
 また、本技術の次亜臭素酸の効果を発揮させる水処理方法は、本技術で使用される各成分又は水処理剤の、添加タイミング、添加量、配合割合などを制御するための、CPU等を含む制御部(例えば、コンピュータ等)によって実現させることも可能である。また、本技術の方法を、記録媒体(不揮発性メモリ(USBメモリ等)、HDD、CD等)等を備えるハードウェア資源にプログラムとして格納し、前記制御部によって実現させることも可能である。当該制御部によって、被処理水に薬剤を添加するように制御する制御装置又は添加装置を提供することも可能である。さらに、本技術は、前記制御装置又は前記添加装置などを備える水処理システム又は水処理装置を提供することも可能である。
 本技術に係る第一実施形態の水処理技術、本技術に係る第二実施形態の水処理技術は、以下に、詳述する。また、本技術の説明において、第一実施形態及び第二実施形態において、重複する構成、成分などについては、適宜省略する。
<2.本技術に係る第一の実施形態の水処理剤>
 以下、本技術の第一実施形態を実施するための形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本技術の第一実施形態の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の第一実施形態の範囲が限定されて解釈されることはない。
 本技術に係る第一の実施形態は、水系に添加したときに次亜臭素酸の効果が良好に発揮すると共に他の化合物の薬剤効果も良好に発揮できる一液型の水処理剤などの水処理技術を提供することを主な目的とする。
 一般的に、カルボキシル基を有するポリマー(以下、「カルボキシル基ポリマー」ともいう)は、スライムコントロール用、防食用やスケール防止用等の薬剤として用いられているので、クロラミン化合物及び臭化物塩に、カルボキシル基ポリマー(例えば、マレイン酸系やアクリル酸系のポリマー)を配合して一液型の水処理剤を調製し、この水処理剤を水系に添加したときに次亜臭素酸が良好に発揮する効果に加えてカルボキシル基ポリマーの薬剤効果も発揮できると本発明者は期待した。
 しかしながら、クロラミン化合物及び臭化物塩に、カルボキシル基ポリマーを配合した水処理剤を水系に添加した場合、カルボキシル基ポリマーによって水系中の次亜臭素酸の分解が急速に進行し、水系中の次亜臭素酸の経時安定性が低下し、次亜臭素酸の効果持続性に欠けることを本発明者は見出した(図1参照)。しかしながら、敢えて、本発明者は、水系において次亜臭素酸が発揮する効果に加えてカルボキシル基ポリマーの薬剤効果も発揮できる一液型の水処理剤について、鋭意検討を行った。
 その結果、本発明者は、クロラミン化合物及び臭化物塩を含む水処理剤において、カルボキシル基ポリマーの特性及び含有量を調整することで、水系に添加したときに良好な経時安定性を得ることができる一液型の水処理剤を得ることができることを見出した。そして、当該次亜臭素酸の効果が良好に発揮できることに加えてカルボキシル基ポリマーの薬効効果も良好に発揮できることを本発明者は見出し、本技術を完成させた。
 すなわち、本技術は、以下を採用することができる。
 本技術の第一実施形態は、次の成分(a)~(c)を含有し、pH10以上である、水処理剤を提供することができる。
(a)クロラミン化合物
(b)臭化物塩
(c)ポリマー中のカルボキシル基含有率が0.8g-COOH/g-ポリマー以下であるカルボキシル基ポリマー1~18質量%。
 また、前記クロラミン化合物と臭化物塩のモル比が、1:0.1~1.0であることが好適である。
 また、前記水処理剤が、スライムコントロール用、防食用又はスケール防止用の少なくとも何れかであることが好適である。
 本技術の第一実施形態の水処理剤は、次亜臭素酸を生成するクロラミン化合物及び臭化物塩を含み、さらに特定のカルボキシル基ポリマーを特定量を含みつつ、当該水処理剤をアルカリ領域に調整することで、一液型の水処理剤でありながら、当該水処理剤中で次亜臭素酸が経時的に生成されにくくなる。これにより、本技術の第一実施形態の水処理剤は、薬剤品質の経時安定性に優れているので、一液型として市場流通させても安定的な品質を維持することができ、一定期間保管した後に本技術の第一実施形態の一液型の水処理剤を水系に使用した場合でも良好な効果を期待することができる。
 さらに、本技術の第一実施形態の水処理剤は特定のカルボキシル基ポリマーを特定量含有させることによって、本技術の第一実施形態の水処理剤を水系に添加したときに、水系中の次亜臭素酸の生成を制御できる。よって、本技術の第一実施形態の水処理剤は、水系において次亜臭素酸を短期間に急激に生成させないように制御することができる。そして、本技術の第一実施形態の水処理剤は、水系中で次亜臭素酸を経時的に徐々に生成させることができるので、水系における次亜臭素酸の効果をより長期間に亘りより持続的に維持することができる。
 本技術の第一実施形態の水処理剤の別の側面として、一液型の剤でありながら、徐放性の水処理剤としても使用可能である。水系内で次亜臭素酸が急激に放出されると水系内の腐食又は劣化に繋がり易いが、本技術の第一実施形態の水処理剤は次亜臭素酸の発生速度を緩やかになるように制御できるので、水系内の腐食又は劣化を低減することができると共に、長期間に亘り持続的に次亜臭素酸に起因する効果(例えば、除菌作用等)を得ることができる。このため、本技術の第一実施形態の水処理剤は、冷却水系や蓄熱水系、集塵水系、スクラバー水系等を有する開放循環式装置等に適用することがより有益である。
 さらに、本技術の第一実施形態で用いられるカルボキシル基ポリマーは、スライムコントロール剤、防食剤やスケール防止剤等の用途に用いることが可能な成分である。このため、本技術の第一実施形態の水処理剤は、水系に添加したときに次亜臭素酸の効果が良好に発揮できると共に他の化合物であるカルボキシル基ポリマーの薬剤効果も良好に発揮できる。
 本発明者は、本技術の第一実施形態の水処理剤を用いたときに、水系内で次亜臭素酸を生成させる機構について以下のような仮説を立てているが、本技術の第一実施形態の作用機序についてはさらに鋭意検討している。
 本技術の第一実施形態の水処理剤は、一液型の剤であることが好適であり、スルファミン酸化合物と次亜塩素酸とが結合したクロラミン化合物(以下、クロラミン化合物)と臭化物イオンとの形で存在し、前記特定のカルボキシル基ポリマーを特定量含有するように設計することが好適である。本技術の第一実施形態では、カルボキシル基ポリマーの特性を調整したものを使用することが重要であり、このためカルボキシル基ポリマー中のカルボキシル基含有率を所定の範囲に調整している。また、このような特定のカルボキシル基ポリマーを一液型の剤中に特定量含有させ、水系に使用することが重要である。本技術の第一実施形態は、pHを高くし過剰量のスルファミン酸を共存させた状態の水処理剤に調整することが好適であり、これにより、クロラミン化合物から次亜臭素酸を生成する反応がほとんど起きないように制御することができる。
 そして、本技術の第一実施形態の水処理剤を水系に加えると、クロラミン化合物及び臭化物塩とが反応して、スルファミン酸及び次亜臭素酸等が生成される。これにより、水系において生成された次亜臭素酸等による除菌効果等を発揮させることができると共に、従来の一液型水処理剤で難しかったカルボキシル基ポリマーの薬効効果も発揮させることができ、さらに次亜臭素酸の効果も持続的に発揮させることができる。
<2-(a)クロラミン化合物>
 本技術の第一実施形態に用いられるクロラミン化合物は、特に限定されないが、例えば、以下の反応式(1),(2)に示すような反応で次亜塩素酸(HOCl)と1級アミノ基を有する化合物(XNH)とを反応させて得られる、アミノ基の水素原子が塩素原子に置換した化合物(XNHCl)であるものが好ましい。この化合物は、水系内の金属又は膜等に対して酸化作用が弱いため、腐食や膜劣化の進行を抑えることができ、連続的に及び/又は持続的に水系に使用することができる。
 XNH+HOCl⇔XNHCl+HO (1)
 XNH+OCl-⇔XNHCl+OH (2)
 本技術の第一実施形態に用いられるクロラミン化合物は、特に限定されないが、1級アミノ基を有する化合物、アンモニア、及びアンモニウム塩の何れか(以下、これらを「NH系化合物」ともいう)と、次亜塩素酸及び/又は次亜塩素酸塩とを混合することにより生成させて得られるものが好ましい。
 前記1級アミノ基を有する化合物として、特に限定されないが、例えば、脂肪族アミン、芳香族アミン、スルファミン酸、スルファニル酸、スルファモイル安息香酸、アミノ酸等が挙げられる。また、前記アンモニウム塩としては、例えば、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム等が挙げられる。これらからなる群から選択される、1種を単独で用いてもよく、又は2種以上を混合して用いてもよい。
 これらのNH系化合物の中でもスルファミン酸(より好適には、NHSOOH)が好ましい。スルファミン酸を用いてモノクロロスルファミンを生成させると安定なクロラミン化合物となる。
 前記スルファミン酸化合物としては、下記一般式[1]で表される化合物又はその塩が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
(ただし、一般式[1]において、R及びRは、各々独立に、水素又は炭素数1~8の炭化水素である。)
 このようなスルファミン酸化合物として、例えば、RとRがともに水素であるスルファミン酸のほかに、N-メチルスルファミン酸、N,N-ジメチルスルファミン酸、N-フェニルスルファミン酸等が挙げられる。これらからなる群から選択される、1種を単独で用いてもよく、又は2種以上を混合して用いてもよい。
 本技術の第一実施形態で用いられる化合物の塩として、特に限定されず、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩;カルシウム塩、ストロンチウム塩、バリウム塩等のアルカリ土類金属塩;マンガン塩、銅塩、亜鉛塩、鉄塩、コバルト塩、ニッケル塩等の他の金属塩;アンモニウム塩及びグアニジン塩等のアミン塩やアミノ酸塩等が挙げられ、これらからなる群から選択される1種又は2種以上組み合わせて適宜使用してもよい。このうち、アルカリ金属塩(好適には、ナトリウム)が、コストや取り扱い容易の観点から、好適である。
 前記これら塩は、スルファミン酸化合物の塩として用いることができる。
 本技術の第一実施形態で用いられるスルファミン酸化合物として、例えば、スルファミン酸ナトリウム、スルファミン酸カリウム、スルファミン酸カルシウム、スルファミン酸ストロンチウム、スルファミン酸バリウム、スルファミン酸鉄、スルファミン酸亜鉛等が挙げられる。これらからなる群から選択される、1種を単独で用いてもよく、又は2種以上を混合して用いてもよい。
 本技術の第一実施形態において、スルファミン酸及びこれらのスルファミン酸塩は、これらからなる群から選択される、1種を単独で用いることもでき、又は2種以上を組み合わせて用いることもできる。
 一方、NH系化合物と反応させる次亜塩素酸塩としては、次亜塩素酸ナトリウム等の次亜塩素酸のアルカリ金属塩;次亜塩素酸カルシウム等の次亜塩素酸のアルカリ土類金属塩等を用いることができる。これらからなる群から選択される1種を単独で用いてもよく、又は2種以上を混合して用いてもよい。
 NH系化合物と次亜塩素酸及び/又は次亜塩素酸塩を混合してクロラミン化合物を生成させる場合、NH系化合物と次亜塩素酸及び/又は次亜塩素酸塩とは、次亜塩素酸及び/又は次亜塩素酸塩由来の有効塩素(Cl)と、NH系化合物由来の窒素原子Nとのモル比であるCl/Nモル比が、0.1~1となるように用いることが、クロラミンの生成効率と安定性の観点において好ましい。Cl/Nモル比が、上記上限以下であると遊離塩素が生成するのを抑えることができ、上記下限以上であると使用したNH系化合物に対してクロラミンの生成効率が低くなるのを抑えることができる。
 前記クロラミン化合物の含有量は、第一実施形態の水処理剤中に、その下限値として、好適には4質量%以上、より好適には6質量%以上、さらに好適には8質量%以上であり、また、その上限値として、好適には24質量%以下、より好適には22質量%以下、さらに好適には20質量%以下である。当該数値範囲として、好適には4~24量%、より好適には6~22質量%であり、さらに好適には8~20質量%である。
<2-(b)臭化物塩>
 本技術の第一実施形態に用いられる臭化物塩は、特に限定されず、例えば、臭化アルカリ金属塩、臭化アンモニウム塩、臭化水素酸及び臭化アミン塩等が挙げられ、これらからなる群から選ばれる1種又は2種以上のものを使用することができる。
 前記臭化アルカリ金属塩として、例えば、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化リチウム等が挙げられるが、これに限定されない。
 前記臭化アミン塩(炭素数1~6の直鎖、分岐鎖、環状のアルキル基又はアルケニル基)として、ジエチルアミン臭化水素、アリルアミン臭化水素、シクロヘキシルアミン臭化水素、モノメチルアミン臭化水素、ジメチルアミン臭化水素、トリメチルアミン臭化水素、ノルマル-ブチルアミン臭化水素、或いは、エチルアミン臭化水素等が挙げられるが、これに限定されない。
 前記臭化物塩は、これらからなる群から選ばれる1種又は2種以上のものを使用することができる。
 前記臭化物塩の含有量は、第一実施形態の水処理剤中に、臭化物換算で、その下限値として、好適には0.1質量%以上、より好適には0.5質量%以上、さらに好適には1.0質量%以上であり、また、その上限値として、好適には10質量%以下、より好適には9質量%以下、さらに好適には8質量%以下である。当該数値範囲として、好適には0.1~10質量%、より好適には0.5~9質量%であり、さらに好適には1.0~8質量%である。
<臭化物(Br)測定方法>
 本技術における臭化物(Br)は、JIS-K0101 (1998) 28.4の方法を基に分析して濃度を測定することができる。
<pH測定方法>
 本技術におけるpHは、常温25℃で一般的なpHメーター(例えば、(株)堀場製作所製「ポータブルpHメーターD-54(pH/mV(ORP)/COND/電気抵抗率/塩分/TDS)」又はその後継機種)で測定することができる。
<2-(c)カルボキシル基ポリマー>
 本技術の第一実施形態で用いられるカルボキシル基ポリマーは、特定量のカルボキシル基を有する高分子化合物であれば特に限定されない。
 そして、本技術の第一実施形態で用いられるカルボキシル基ポリマーは、当該カルボキシル基ポリマー中(以下、「ポリマー中」ともいう)にカルボキシル基含有率を特定率にすることが好適である。これにより、本技術の第一実施形態の水処理剤を水系に添加したときに当該カルボキシル基ポリマー特有の作用を発現させることができると共に水系内で発生する次亜臭素酸をあまり分解させることなく次亜臭素酸の作用も有効に発現させることができる。
 ここで、本発明者は、カルボキシル基ポリマー中のカルボキシル基含有率と水系中のカルボキシル基濃度とを制御することによって、水系中の次亜臭素酸が分解されないように制御することができることを見出した。さらに、本発明者は、カルボキシル基ポリマー中のカルボキシル基含有率と水系中のカルボキシル基濃度との関連性を検討することで、水処理薬剤中に含有させるカルボキシル基ポリマーの含有量を特定することができることも見出した。
 これにより、本発明者は、成分(a)クロラミン化合物及び成分(b)臭化物塩を含み、成分(c)特定のカルボキシル基ポリマーを特定量含有させた一液型の水処理剤を設計することができた。この水処理剤は、一液型でありながら、混ぜた成分によって他の成分が分解等を生じるのを抑制することができる。この水処理剤は、品質を安定的に維持することができるとともに、水系に添加されたときに、次亜臭素酸及びカルボキシル基ポリマーのそれぞれの効果を良好に発揮させることができる。さらに、当該特定のカルボキシル基ポリマーを特定量で水系に使用することで、次亜臭素酸の効果を持続的に、より長期間発揮させることができる。このようなことから、本技術の第一実施形態の水処理剤は、徐放性による水系への添加回数の低減化の観点、一液型使用による作業工程の簡略化の観点、次亜臭素酸の分解低減によって持続的に効果を発現できる観点又はコスト低減の観点等からも優れている。
 このようなことから、本技術の第一実施形態のカルボキシル基ポリマーは、ポリマー中のカルボキシル基含有率が0.8g-COOH/g-ポリマー以下であり、当該カルボキシル基ポリマーは、第一実施形態の水処理剤中に1~18質量%するものであることが好適である。
〔ポリマー中のカルボキシル基含有率〕
 本技術の第一実施形態の水処理剤において、前記ポリマー中のカルボキシル基の含有率は、その上限値として、好適には0.8g-COOH/g-ポリマー以下であり、より好適には0.77g-COOH/g-ポリマー以下であり、さらに好適には、0.72g-COOH/g-ポリマー以下であり、また、その下限値として、好適には0.1g-COOH/g-ポリマー以上、より好適には0.2g-COOH/g-ポリマー以上である。当該数値範囲は、より好適には、0.8~0.1g-COOH/g-ポリマー、さらに好適には、0.77~0.2g-COOH/g-ポリマーである。
<カルボキシル基含有率の測定方法(g-COOH/g-ポリマー)>
 13C-NMRスペクトル測定(炭素13核磁気共鳴)を用い、カルボキシル基由来の炭素(180~182ppm)を定量することができる(測定温度30℃)。標準物質として3-(トリメチルシリル)プロピオン酸ナトリウムを使用し、3-(トリメチルシリル)プロピオン酸ナトリウム濃度からカルボキシル基由来の炭素を定量することができる。また、ゲートつきデカップリング(1J(C,H))で、NOEの影響を除去するでことができる。
 前記カルボキシル基ポリマーにおける第一実施形態の水処理剤中の含有量は、その下限値として、好適には0.5質量%以上、より好適には0.75質量%以上、さらに好適には1.0質量%以上、より好適には1.5質量%以上であり、また、その上限値として、好適には25質量%以下、より好適には20質量%以下、さらに好適には18質量%以下、よりさらに好適には15質量%以下である。当該数値範囲として、コスト面、作業効率や効果発揮等の観点から、好適には0.5~25質量%、より好適には0.75~20質量%であり、さらに好適には1~18質量%である。
<水溶性ポリマーの重量平均分子量の測定方法>
 本技術に用いられる水溶性ポリマーの重量平均分子量は、標準ポリスチレンを標準物質として、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)分析により、測定することができる(例えば、特許文献4(参考文献1):特開2014-140056号公報等参照)。
 本技術の第一実施形態において用いるカルボキシル基ポリマーの種類として、特に限定されないが、カルボキシル基を有する水溶性ホモポリマー及び/又はコポリマー等が挙げられ、さらに具体的には、例えば、マレイン酸系重合体、(メタ)アクリル酸系重合体が挙げられる。なお、当該「重合体」には、モノポリマー及びコポリマーを含む意味である。
 前記カルボキシル基ポリマーとして、より具体的には、例えば、ホモマレイン酸重合体、ホモ(メタ)アクリル酸重合体、マレイン酸又は(メタ)アクリルと共重合可能な不飽和単量体との共重合体等が挙げられ、これらからなる群から選択される1種又は組み合わせた2種以上を使用することができる。
 本技術の第一実施形態におけるカルボキシル基ポリマーは、マレイン酸系重合体及び/又は(メタ)アクリル酸系重合体を含むものが好適である。当該カルボキシル基ポリマー中の、マレイン酸系重合体及び/又は(メタ)アクリル酸系重合体の含有割合(含有量)は、好適には50質量%以上、より好適には80質量%以上、さらに好適には90質量%以上であり、より好適には95質量%以上、さらに好適には99質量%以上、よりさらに好適には実質的に100質量%であり、カルボキシル基ポリマー中の含有割合が高い方が、本技術の期待する効果を得やすい。
 また、マレイン酸又は(メタ)アクリルの単量体と共重合可能な不飽和単量体として、例えば、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、2-ヒドロキシ-3-アリロキシ-1-プロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、アクリルアミド、エチレン、プロピレン、イソプロピレン、ブチレン、イソブチレン、ヘキセン、2-エチルヘキセン、ペンテン、イソペンテン、オクテン、イソオクテン、ビニルアルコール、ビニルメチルエーテル、及びビニルエチルエーテル等及びそれらの塩等が挙げられる。
 これらからなる群から選ばれる1種又は2種以上の単量体を用いて得られた、ホモポリマー、コポリマー、及び前記単量体とイソブチレンとのコポリマー等からなる群から選ばれる1種又は2種以上のポリマーが挙げられる。
 前記カルボキシル基ポリマーは、防食作用等の薬剤効果を期待する場合、重量平均分子量が、10の3乗オーダー~4乗オーダーであることが好ましく、より具体的には200~50,000の範囲にあるものが好ましく、500~30,000の範囲にあるものがより好ましく、800~30,000の範囲にあるものがさらに好ましく、より好ましくは1,000~20,000である。防食効果等の薬剤効果を得るために重量平均分子量が500以上が好ましく、ハンドリング性の観点から水溶液の粘度が少ないように重量平均分子量が20,000以下が好ましく、より好ましくは16,000以下である。
 前記カルボキシル基ポリマーの重量平均分子量は、前記<水溶性ポリマーの重量平均分子量の測定方法>によって測定することができる。
 前記カルボキシル基ポリマーの水系に対する添加量は、防食効果等の薬剤効果を得る観点から、水系中の濃度が1~100mg-ポリマー/Lになる量が好ましく、より好ましくは2~50mg-ポリマー/L、さらに好ましくは5~30mg-ポリマーになる量がより好適である。
<本技術の第一実施形態の水処理剤のpH>
 本技術の第一実施形態の水処理剤のpHは、薬剤の経時的安定性の観点から、アルカリ領域であり、より好適には10以上、さらに好適には11以上、よりさらに好適には12以上、より好適には13以上である。pH調整剤(特にアルカリ剤)で薬剤をアルカリ領域に調整することで、水処理剤中での次亜臭素酸の発生を抑制することができ、経時的安定性を維持又は向上させることができる。
<本技術の第一実施形態の水処理剤中の各成分の含有量及び質量含有比等>
〔前記クロラミン化合物と臭化物塩のモル比〕
 本技術の第一実施形態の水処理剤において、前記クロラミン化合物と前記臭化物塩のモル比を調整することが好ましく、前記クロラミン化合物と臭化物塩のモル比は、クロラミン化合物を1としたときに、好適には1:0.05~3.0、より好適には1:0.1~1.5、さらに好適には1:0.1~1.0、よりさらに好適には1:0.2~1.0である。
 本技術の第一実施形態の水処理剤において、ポリマー中のカルボキシル基含有率の好適な範囲は、上述した〔ポリマー中のカルボキシル基含有率〕のとおりであるが、より好適には、0.3~0.72(g-COOH/g-ポリマー)である。
 上述したポリマー中のカルボキシル基含有率の好適な範囲内において、水系中の次亜臭素酸濃度(%)は、特に限定されないが、好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上になるように、本技術の第一実施形態の水処理剤を調製することが好ましく、又は本技術の第一実施形態の水処理剤もしくはこれに使用した各成分を添加することが好ましい。
 上述したポリマー中のカルボキシル基含有率の好適な範囲内において、水系中の全酸化剤濃度(%)は、特に限定されないが、好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、さらに好ましくは90%以上になるように、本技術の第一実施形態の水処理剤を調製すること又は本技術の第一実施形態の水処理剤を添加することが好ましい。
 本技術の第一実施形態の水処理剤は、上述のように、特定のカルボキシル基ポリマーを特定量用いることを見出したことによって、経時安定性に優れている。本技術の第一実施形態の水処理剤の一定期間経過後の全酸化剤濃度は、恒温槽静置保存において、20℃で20日保管したときに好適には98%以上、より好適には99%以上にすることができ、また、50℃で20日保管したときに好適には85%以上、より好適には90%以上にすることができる。
 また、本技術の第一実施形態の水処理剤は、上述のように、カルボキシル基ポリマーの特性及び特定使用量等を調整することによって、優れた徐放性を得ることができる。本技術の第一実施形態の水処理剤は、水系添加後48時間経過したときの次亜臭素酸濃度が、好適には0.25~1.5mg/L as CL、より好適には0.5~1mg/L as CLになるように調整することができる。
 さらに、本技術の第一の実施形態は、後述する本技術の第二の実施形態の技術を採用することことも可能である。
 第一実施形態の技術及び第二実施形態の技術を組み合わせることにより、水系に添加したときに次亜臭素酸の効果が良好に発揮すると共に他の化合物の薬剤効果も良好に発揮できる一液型の水処理の技術を提供でき、当該一液型の水処理の技術は、薬剤の品質安定性に優れているという利点を有する。
 後述する本技術の第二の実施形態の技術を採用した一例として、例えば、本技術の第一実施形態における前記(a)クロラミン化合物及び前記(b)臭化物塩が、アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩を混合した混合溶液と、酸化剤と、を混合して得られる、前記(a)及び(b)を含む混合物であってもよい。この得られた前記(a)及び(b)を含む混合物を使用することで、本技術の第一実施形態の水処理剤が、製造後における全塩素検出率が95%以上かつ全塩素濃度中の遊離塩素含有率が0.05%(as Cl)以下にすることも可能である。
<2-(d)本技術の第一実施形態の任意成分>
 なお、本技術の第一実施形態の水処理剤は、本技術の効果を損なわない範囲で、任意の薬剤と併用することができる。任意の薬剤として、防食剤(腐食抑制剤)、スケール防止剤、スライムコントロール剤、水等の溶媒又は分散媒体、分散剤酵素、殺菌剤及び消泡剤等が挙げられるが、これに限定されるものではなく、また一般的に水処理に使用できる各種薬剤を使用してもよい。これらからなる群から1種又は2種以上を適宜選択することができる。
 また、本技術の第一実施形態の水処理剤は、上述した必須成分又は任意成分の各成分や各剤などを適宜混合して得ることができ、また一般的な水処理剤の製造方法又は後述の本技術の第二実施形態の製造方法に従って製造することが可能である。
<防食剤(腐食抑制剤)>
 上記のカルボキシル基ポリマー以外の防食剤(腐食抑制剤)として、特に限定されないが、冷却水系用の防食剤が好適である。ベンゾトリアゾールやトリルトリアゾール等のアゾール類が好適である。
<スケール防止剤>
 上記のカルボキシル基ポリマー以外のスケール防止剤としては、特に限定されないが、例えば、リン酸系スケール防止剤及び/又はホスホン酸系スケール防止剤等が知られている。
 前記スケール防止剤としては、例えば、オルトリン酸、トリポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、2-ホスホノ-1,2,4-トリカルボキシブタン、1-ヒドロキシエチリデン-1,1-ジホスホン酸、及びアミノトリメチレンホスホン酸、1-ヒドロキシエチリデン-1,1-ジホスホン酸(別称:1-ヒドロキシエタン-1,1-ジイルビスホスホン酸、HEDP)、2-ホスホノブタン-1,2,4-トリカルボン酸(PBTC)等が挙げられる。これらからなる群から選択される1種又は2種以上を使用することができる。
 本技術の第一実施形態の水処理剤中の防食剤及び/又はスケール防止剤の含有量は、特に限定されないが、0.5~30質量%が好ましく、1~20質量%がさらに好ましい。
<2-2.本技術の第一実施形態の水処理剤の使用方法、及び当該水処理剤を使用する水処理方法>
 本技術の第一実施形態の水処理剤は、上述のとおり、次亜臭素酸の効果(例えば、除菌作用、スライムコントロール作用等)の他、前記特定のカルボキシル基ポリマーの薬効効果も期待して、例えば、スライムコントロール用、防食用又はスケール防止用等の少なくとも何れかとして使用することができる。
 本技術の第一実施形態は、本技術の第一実施形態の水処理剤の使用又は使用方法を提供することができ、当該使用目的として、例えば、水系における水処理、水系内の殺菌方法、水系内のスライムコントロール方法、水系内の防食方法、又は水系内の膜スケール防止方法等が挙げられる。
 また、本技術の第一実施形態は、本技術の第一実施形態の水処理剤を水系に添加する、水処理方法、殺菌方法、スライムコントロール方法、防食方法、又はスケール防止方法を提供することもできる。なお、上述の本技術の水処理剤で説明した構成と重複する構成については適宜省略する。
 本技術の第一実施形態の方法における水系のpHは、経時的安定性の観点から、アルカリ領域であり、より好適には7~10、さらに好適には8~9である。
 また、本技術の第一実施形態の別の側面として、次の成分(a)~(c)を、同時期若しくは別々の時期に、及び/又は、同一場所若しくは異なる場所で、水系に添加する、水処理方法、殺菌方法、スライムコントロール方法、防食方法、又はスケール防止方法を提供することができる。
(a)クロラミン化合物;(b)臭化物塩;(c)ポリマー中のカルボキシル基含有率が0.8g-COOH/g-ポリマー以下であるカルボキシル基ポリマー1~18質量%。
 本技術の第一実施形態において、水系における薬剤又は各成分の添加時期は、特に限定されず、同時期に又は別々に添加してもよい。及び/又は、水系における薬剤又は各成分の添加場所は、特に限定されず、同一場所又は異なる場所に添加してもよい。また、この各成分(a)~(c)は、水系に添加し混合させることで本技術の第一実施形態で期待する効果を発揮させてもよく、また、この各成分は混合して水処理剤の形態にして水系に添加してもよい。
 例えば、膜に対するスライムコントロール又はスケール防止であれば、膜処理の前に薬剤を添加することが好ましい。また、水系内の配管等に対するスライムコントロール又は殺菌、防食であれば、水系の何れの時期、何れの場所であっても、本技術の効果を得ることができる。
 本技術の第一実施形態の対象は、冷却水系であることが好適であり、好適には、当該冷却水系が、冷却槽、冷却塔、熱交換器等の金属又は金属管を備える冷却水系であることがより好適である。
 また、本技術の第一実施形態の方法において、前記成分(a)クロラミン化合物と前記成分(b)臭化物塩のモル比が、1:0.1~1.0になるように添加することが好適である。当該モル比は、前記水処理剤中のモル比と同じ構成を採用することができる。
 本技術の第一実施形態の方法において、前記成分(c)カルボキシル基ポリマーは、水系中に所定の濃度になるように添加することが好適である。当該水系中の所定の濃度として、特に限定されないが、その下限値として、好適には0.5mg/L以上、より好適には1mg/L以上、さらに好適には2mg/L以上であり、また、その上限値として、好適には500mg/L以下、より好適には80mg/L以下、さらに好適には60mg/L以下、よりさらに好適には50mg/L以下、さらに好適には40mg/L以下である。
 また、本技術の第一実施形態の方法において、前記成分(c)カルボキシル基ポリマーの水系中の濃度は、好適には1~80mg/L、より好適には2~60mg/L、さらに好適には2~50mg/Lになるように添加することである。
 なお、本技術の第一実施形態では、水処理剤キットとして使用してもよい。水処理剤キットの場合、各成分(a)~(c)ごとに別個の容器に収容されていてもよく、また、2種混合成分と1成分とで別個の容器に収容されていてもよい。また、各容器に、任意成分を適宜配合してもよい。水処理剤キットの使用又は方法は、上述した水処理剤の使用又は方法と同様に行うことができる。
<3.本技術に係る第二の実施形態の水処理剤の製造方法及び水処理剤>
 以下、本技術の第二実施形態を実施するための形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本技術の第二実施形態の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の第二実施形態の範囲が限定されて解釈されることはない。
 本技術に係る第二の実施形態は、水系に添加したときに次亜臭素酸の効果が良好に発揮するとともに、薬剤の品質安定性に優れた水処理剤を提供することを主な目的とする。
 本発明者は、鋭意検討した結果、アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩を混合した混合溶液に酸化剤を混合することにより得られる水処理剤は、製造後一定時間経過後も、全塩素検出率が高く維持されると共に全塩素濃度中の遊離塩素の含有率も低く維持されることを見出した。すなわち、本発明者は、水系に添加したときに次亜臭素酸の効果が良好に発揮する一方で、薬剤の品質安定性に優れた水処理剤を得ることができ、本技術を完成させた。
 すなわち、本技術は、以下を採用することができる。
 本技術の第二実施形態は、アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩を混合した混合溶液と、酸化剤と、を混合する、水処理剤の製造方法を提供することができる。
 前記安定化剤が、スルファミン酸化合物であることが好適である。
 前記酸化剤が、塩素系酸化剤であることが好適である。
 前記混合溶液のpHは、13以上であることが好適である。
 前記混合溶液は、前記臭化物塩として粉末臭化物塩を混合したものであることが好適である。
 また、本技術の第二実施形態は、アルカリ剤、クロラミン化合物、及び臭化物塩を含む水処理剤であり、製造後のにおける全塩素検出率が95%以上かつ全塩素濃度中の遊離塩素含有率が0.05%(as Cl)以下である、水処理剤を提供することができる。
 本技術の第二実施形態の水処理剤が、アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩を混合した混合溶液と、酸化剤と、を混合して得られることが好適である。
 本技術の第二実施形態の水処理剤のpHが13以上であることが好適である。
<3-1.本技術の第二実施形態の水処理剤及びその製造方法>
 本技術の第二実施形態は、アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩を混合した混合溶液と、酸化剤とを混合することを特徴とする、水処理剤の製造方法を提供することができる。アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩を混合した混合溶液を得る際の、アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩の混合順序は、何れが先でもよく、特に限定されない。
 また、本技術の第二実施形態は、アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩を混合した混合溶液に、酸化剤を混合することにて得られる水処理剤を提供することができる。
 また、本技術の第二実施形態において、アルカリ剤、クロラミン化合物、及び臭化物塩を含む水処理剤であり、製造後の全塩素検出率が一定以上に高い及び/又は全塩素濃度中の遊離塩素の含有率が一定以下に低い水処理剤を提供することができる。
 これにより、本技術の第二実施形態は、水系に添加したときに次亜臭素酸の効果が良好に発揮するとともに、薬剤の品質安定性に優れた水処理剤を提供することができる。
<3-2.本技術の第二実施形態の水処理剤の製造方法>
 本発明者は、特許文献2(特表2005-519089公報)の殺生物剤の調製方法について検討を行った。具体的には、特許文献2では、次亜塩素酸塩及びスルファミン酸を、水酸化ナトリウム溶液中で混合し、少なくともpH11以上の次亜塩素酸塩溶液を調製し、その溶液に臭化ナトリウムを最後に混合して、安定化させた次亜臭素酸塩溶液を殺生物剤として得ている。
 しかしながら、特許文献2の殺生物剤の調製方法で粉体の臭化ナトリウムを混合した場合、酸化力が高く、不安定な次亜臭素酸が生成することが分かった。このように次亜臭素酸の安定性が低くなることで、殺生物剤に含まれる有効成分の効果も低下する傾向がみられることに、本発明者は気づいた。この原因を本発明者は検証した結果、次亜塩素酸溶液に粉体の臭化ナトリウムを添加すると、粉体が溶解する際に溶液内の一部分で濃厚な臭化物溶液が生成される。この臭化物溶液の濃厚な部分が生成された際に共存した次亜塩素酸と反応することで不安定な次亜臭素酸が生成すると本発明者は考えた。
 一方で、特許文献2の殺生物剤の調製方法で臭化ナトリウムに関し粉体ではなく液体にて添加する方法も本発明者は検討したが、臭化ナトリウムに水溶液として水を同時に添加する必要があるため、配合できる濃度が下がるという問題があることに本発明者は気づいた。
 また、本発明者は、特許文献3(特表2002-540297公報)の生物付着制御のための安定化臭素溶液の製造方法について検討を行った。具体的には、特許文献3では、臭化ナトリウム溶液と固体スルファミン酸塩を混合した後、次亜塩素酸ナトリウム溶液、水酸化ナトリウム溶液を加えて、安定化臭素溶液を得ている。
 この特許文献3の方法であれば、溶液を調製する際に溶液内の一部に濃厚な臭化物溶液が生成しないため、次亜臭素酸の生成は抑制できると本発明者は考えた。しかし、この特許文献3の方法では臭化ナトリウム及びスルファミン酸を含む水溶液に酸化剤を混合するため、これにより酸化剤のpHが低下する。酸化剤のpHが低下すると、酸化力の高い不安定な成分(例えばジクロロスルファミン酸やブロモクロロスルファミン酸等)が生成し、この不安定な成分のため、安定化臭素溶液に含まれる有効成分の効果が低下するという問題があることに本発明者は気がついた。
 そして、本発明者はさらに鋭意検討した結果、アルカリ剤、安定化剤、臭化物塩及び酸化剤を使用して得られる水処理剤において、アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩を混合した混合溶液に、酸化剤を混合することによって得られた水処理剤が、後記〔実施例〕に示すように、特許文献2及び特許文献3の水処理剤よりも、全塩素検出率、全塩素濃度及び全塩素濃度中の遊離塩素含有率の総合的な観点において優れていた。すなわち、このようにして得られた本技術の第二実施形態の水処理剤は、水系に添加したときに次亜臭素酸の効果が良好に発揮するとともに、薬剤の品質安定性に優れていた。
 従来は、特許文献2及び特許文献3に示すように、クロラミン化合物及び臭化物塩を含む水処理剤を製造する際に、臭化物塩を溶液に混合する順序を、最初にするか最後にするかに固執していた。これは、アルカリ剤-安定化剤-酸化剤から安定的なクロラミン化合物が得られるため、これら薬剤の混合を1まとまりの工程として見ていたためと考えられる。本発明者は、この従来の固執を突破することができたため、優れた本技術の第二実施形態の水処理剤を得ることができ、見出された混合順序は従来技術からしても予測し得ないことである。
 すなわち、本技術の第二実施形態の水処理剤の製造方法は、アルカリ剤、安定化剤、臭化物塩を混合した混合溶液と、酸化剤とを混合することを特徴とする。しかも、本技術の第二実施形態の水処理剤の製造方法では、長期間に亘り薬剤の品質を安定的に維持できる一液型水処理剤を得ることができるという利点がある。
<遊離塩素濃度、結合塩素濃度及び全塩素濃度の測定方法>
 本技術において、遊離塩素濃度、結合塩素濃度および全塩素濃度は、JIS K 0400-33-10:1999に示される、N,N-ジエチル-1,4-フェニレンジアミンを用いるDPD法によりClの濃度として測定され得る。JIS K 0400-33-10:1999では、次の定義が与えられている。
 すなわち、遊離塩素は次亜塩素酸、次亜塩素酸イオン又は溶存塩素の形で存在する塩素とされている。結合塩素はクロロアミンおよび有機クロロアミンなどの形で存在する塩素とされており、上記遊離塩素に含まれないが、DPD法により測定される全塩素とされている。全塩素は遊離塩素、結合塩素又は両者の形で存在する塩素とされている。
<全塩素検出率(%)及び遊離塩素含有率(%)>
 本技術において、「全塩素検出率(%)」とは、水処理剤中の有効成分である全塩素濃度の残存率(%)であり、「水処理剤中の全塩素濃度の実測値(% as Cl)/水処理剤中の全塩素濃度の論理値(% as Cl)」×100(%)で算出することができる。この全塩素濃度の論理値とは、製造時に酸化剤と安定化剤とを混合したときに、計算上、水処理剤中に形成される全塩素濃度の値である。
 また、本技術において、「全塩素濃度中の遊離塩素の含有率(%(as Cl))」は、〔水処理剤中の遊離塩素濃度(% as Cl)/水処理剤中の全塩素濃度(% as Cl)〕×100%で算出することができる。
 なお、第二実施形態における<臭化物(Br)測定方法>及び<pH測定方法>は、上述した第一実施形態記載の<臭化物(Br)測定方法>及び<pH測定方法>と同様にして行うことができる。
<2-2-1.原材料(アルカリ剤、安定化剤、臭化物塩及び酸化剤)>
 本技術の第二実施形態の製造方法で原材料として用いる、アルカリ剤、安定化剤、臭化物塩及び酸化剤は以下のとおりである。
 <3-2-1(a)アルカリ剤>
 本技術の第二実施形態で用いるアルカリ剤は、特に限定されないが、例えば、塩基性無機塩、塩基性有機塩等が挙げられる。
 例えば、アルカリ金属(例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等)、アルカリ土類金属(例えば、カルシウム、マグネシウム、バリウム等)、塩酸化物(例えば、酸化ナトリウム、酸化カルシウム等)、塩水酸化物(例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等)、炭酸塩(炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム等)等が挙げられ、これらからなる群から選ばれる1種又は2種以上のものを使用することができる。
 当該酸化物、塩水酸化物、炭酸塩は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のものが好適である。これらからなる群から選択される1種又は2種以上組み合わせて使用してもよい。
 前記アルカリ剤のうち、塩基性無機塩が好ましく、さらにこのうち塩水酸化物が、作業性及びコストの観点から、より好ましい。当該塩水酸化物のうち、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物が、より好ましく、水酸化ナトリウムが、コストの観点からさらに好ましい。
 なお、本技術の第二実施形態の水処理剤のpHを調整するための酸性剤は、特に限定されないが、例えば酸性無機塩、酸性有機塩等が挙げられる。例えば、クエン酸、リン酸、酒石酸、酢酸、硼酸、フタル酸、マレイン酸、コハク酸等が挙げられ、これらからなる群から選ばれる1種又は2種以上のものを使用することができる。
 <3-2-1(b)安定化剤>
 本技術の第二実施形態に用いる安定化剤は、特に限定されないが、酸化剤(好適には、無機系塩素剤)との反応により結合塩素剤を生成するような、塩素安定化剤が好適である。
 前記塩素安定化剤としては、例えば、1級アミノ基を有する化合物、アンモニア、及びアンモニウム塩の何れか(以下、これらを「NH系化合物」ともいう)等が挙げられ、これらから選ばれる1種又は2種以上のものを使用することができる。
 前記1級アミノ基を有する化合物として、特に限定されないが、例えば、脂肪族アミン、芳香族アミン、スルファミン酸、スルファニル酸、スルファモイル安息香酸、アミノ酸等が挙げられ、これらからかなる群から選ばれる1種又は2種以上のものを使用することができる。
 また、前記アンモニウム塩としては、例えば、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム等が挙げられ、これらからなる群から選ばれる1種又は2種以上のものを使用することができる。
 さらに具体的な前記塩素安定化剤として、例えば、スルファミン酸化合物;イソシアヌル酸;5,5’-ジメチルヒダントイン等のヒダントイン類、尿素、ビウレット、カルバミン酸メチル、カルバミン酸エチル、アセトアミド、ニコチン酸アミド、メタンスルホンアミド、トルエンスルホンアミド等のアミド化合物;マレイミド、コハク酸イミド、フタルイミド等のイミド化合物;グリシン、アラニン、ヒスチジン、リジン等のアミノ酸;メチルアミン、ヒドロキシルアミン、モルホリン、ピペラジン、イミダゾール、ヒスタミン等のアミン化合物;アンモニア;硫酸アンモニウム等のアンモニウム塩等が挙げられ、これらからなる群から選ばれる1種又は2種以上のものを使用することができる。
 前記塩素系安定化剤のうち、環境への負荷等の観点から、スルファミン酸化合物が好ましく、当該スルファミン酸化合物として、例えば、スルファミン酸、スルファミン酸誘導体、及びこれらの塩が挙げられ、これらからなる群から選ばれる1種又は2種以上のものを使用することができる。
 前記塩素安定化剤(好適にはNH系化合物)の中でも、スルファミン酸(より好適には、NHSOOH)が好ましい。スルファミン酸を用いてモノクロロスルファミンを生成させると安定なクロラミン化合物となるので好ましい。
 なお、前記スルファミン酸化合物としては、本技術の第一実施形態に示した一般式[1]で表される化合物又はその塩が挙げられる。
 前記安定化剤に用いられる化合物の塩として、特に限定されず、上述した「本技術の第一実施形態で用いられる化合物の塩」を採用することができる。このうち、アルカリ金属塩(好適には、ナトリウム)が、コストや取り扱い容易の観点から、好適である。  
 本技術の第二実施形態で用いられるスルファミン酸化合物として、特に限定されず、上述した「本技術の第一実施形態で用いられるスルファミン酸化合物」を採用することができる。
 前記安定化剤のうち、スルファミン酸塩が、より好適である。
 <3-2-1(c)臭化物塩>
 本技術の第二実施形態に用いられる臭化物塩は、特に限定されず、上述した「本技術の第一実施形態で用いられる臭化物塩」を採用することができる。
 また、本技術の第二実施形態に用いられる臭化アルカリ金属塩及び臭化アミン塩として、特に限定されないが、上述した「本技術の第一実施形態で用いられる「前記臭化アルカリ金属塩」及び「前記臭化アミン塩」を採用することができる。
 また、溶液に混合する際の臭化物塩の形態は、塩化物溶液の状態又は粉末塩化物塩の状態の何れでもよいが、有効成分の濃度を高める観点から、粉末臭化物を使用することが好適である。
 <3-2-1(d)酸化剤>
 本技術の第二実施形態に用いられる酸化剤は、特に限定されないが、ハロゲン系酸化剤が好ましく、当該ハロゲン系酸化剤として、特に限定されないが、塩素系酸化剤が、好ましく、この塩素系酸化剤と塩素系安定化剤とからクロラミン化合物を得ることができる観点から好適である。
 本技術の第二実施形態で用いる塩素系酸化剤は、特に限定されないが、例えば、塩素ガス、二酸化塩素、次亜塩素酸又はその塩、亜塩素酸又はその塩、塩素酸又はその塩、過塩素酸又はその塩、塩素化イソシアヌル酸又はその塩等が挙げられ、これらからなる群から選ばれる1種又は2種以上のものを使用することができる。
 これらのうち、塩形のものの具体例としては、特に限定されないが、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム等の次亜塩素酸アルカリ金属塩;次亜塩素酸カルシウム、次亜塩素酸バリウム等の次亜塩素酸アルカリ土類金属塩;亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸カリウム等の亜塩素酸アルカリ金属塩;亜塩素酸バリウム等の亜塩素酸アルカリ土類金属塩;亜塩素酸ニッケル等の他の亜塩素酸金属塩;塩素酸アンモニウム、塩素酸ナトリウム、塩素酸カリウム等の塩素酸アルカリ金属塩;塩素酸カルシウム、塩素酸バリウム等の塩素酸アルカリ土類金属塩等が挙げられ、これらからなる群から選ばれる1種又は2種以上のものを使用することができる。
 前記塩素系酸化剤の中で、次亜塩素酸塩、二酸化塩素、塩素ガスからなる群から選択される1種又は2種以上のものが好ましく、このうち次亜塩素酸塩が、取り扱いが容易な観点から、より好ましい。
<3-2-2.本技術の第二実施形態の水処理剤の製造方法>
 本技術の第二実施形態の水処理薬剤の製造方法は、アルカリ剤、安定化剤、臭化物塩を混合した混合溶液(以下、「3薬剤混合溶液」ともいう)と、酸化剤と、を混合することを少なくとも行うことが好適である。さらに、3薬剤混合溶液に、酸化剤を添加し混合することがより好適である。当該酸化剤を混合することは、後述する<3-2-2-2.酸化剤混合工程>を参照にして行うことができる。
 本技術の第二実施形態の製造方法における実施形態の例1は、アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩を混合した混合溶液に、酸化剤を混合する工程とを少なくとも含むことが、好適である。当該酸化剤を混合する工程は、後述する<3-2-2-2.酸化剤混合工程>と同様にして行うことができる。
 前記3薬剤混合溶液は、予め調製されているものを使用してもよいし、同じ製造ラインにて又は別の製造ラインにて調製されたものを使用してもよい。3薬剤混合溶液は、例えば、後述する<3-2-2-1アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩を混合した混合溶液を調製する工程>にて調製されたものを使用することができる。
 水処理剤の品質安定性の観点から、3薬剤を混合した後、速やかにこの3薬剤混合液に酸化剤を混合して水処理剤を得ることが、より好ましい。
 また、本技術の第二実施形態の製造方法における実施形態の例2は、アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩を混合した混合溶液を調製する工程と、当該3薬剤混合溶液に酸化剤を混合する工程とを含むことが、作業効率の観点から、また、水処理剤中の有効成分を調整しやすい観点から、より好適である。
 本技術の第二実施形態で用いる溶液の溶媒は、アルカリ剤、安定化剤、臭化物塩及び酸化剤を溶解させることができれば特に限定されないが、安全性、取扱性やコストの観点から、水が好ましい。当該水に他の溶媒が本技術の効果を損なわない範囲であれば含まれていてもよいが、溶媒中99%以上は水であることが好ましい。他の溶媒として、親水性有機溶媒等が挙げられ、当該親水性有機溶媒として、例えば、グリコール類(例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール等)、グリコールエーテル類(例えば、ジエチレングリコールモノメチルエーテル等)、グライム類、ケトン類、エステル類(例えば、メチルアセテート等)、アルコール類(例えば、エタノール、アミノエタノール等)、酸アミド(例えば、N,N-ジメチルアセトアミド等)等が挙げられ、このうち、グリコール類、グリコールエーテル類、エステル類、アルコール類が好ましい。これらからなる群から選択される、1種又は2種以上のものを使用してもよい。
 本技術の第二実施形態の製造方法において、溶媒(好適には水)の配合量は、特に限定されないが、第二実施形態の水処理剤中に、好ましくは5~50質量%、より好ましくは10~40質量%になるように配合されることが好適である。
 本技術の第二実施形態の製造方法の製造条件は、公知の製造条件を参考にして行うことができ、例えば、バッチ又は連続プロセスで実施することができ、また温度も4~40℃程度で実施することができる。
 本技術の第二実施形態の水処理剤の製造方法の一つの例について、以下に、本技術の実施形態の例2の製造方法を用いて説明するが、本技術の第二実施形態の製造方法はこの説明に限定されない。また、本技術の第二実施形態の製造方法は、3薬剤混合溶液の調製工程をスキップすることができる。
 本技術の第二実施形態の実施形態の例2の製造方法は、3薬剤混合溶液を調製する工程と、当該混合溶液に酸化剤を混合する工程とを含むものである。
<3-2-2-1.アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩を混合した混合溶液を調製する工程>
 本技術の第二実施形態の製造における「アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩を混合した混合溶液を調製する工程」(以下、「3薬剤混合溶液調製工程」ともいう)において、アルカリ剤、安定化剤、及び臭化物塩の各成分を混合する順序は、特に限定されない。
 本技術の第二実施形態の3薬剤混合液は、アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩の3薬剤を、同時期に又は別々に添加し混合して得ることができる。より具体的には、当該3薬剤を別々に順次添加してもよく、また、2薬剤を混合した後に残りの薬剤を混合してもよく、3薬剤を同時期に混合してもよい。
 前記3薬剤を別々に順次添加するような場合、例えば、(1)アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩の順に、(2)アルカリ剤、臭化物塩及び安定化剤の順に、(3)安定化剤、臭化物塩及びアルカリ剤の順に、(4)安定化剤、アルカリ剤及び臭化物塩の順に、(5)臭化物塩、安定化剤及びアルカリ剤の順に、(6)臭化物塩、アルカリ剤及び安定化剤の順に、等が挙げられる。
 本技術の第二実施形態の3薬剤混合調製工程において、アルカリ剤を最初に溶液に混合することが好適である。後述のように、アルカリ剤で、溶液のpHをアルカリ領域に調整することができ、具体的には、好適には11以上、より好適には12以上、よりさらに好適には13以上である。溶液をアルカリ領域にすることで、この溶液に混合した各薬剤の品質安定性も良好である。
 アルカリ領域に調整された溶液に、順次又は適宜薬剤を配合することで、優れた品質安定性を有する水処理剤を得ることができる。
 また、本技術の第二実施形態の3薬剤混合調製工程において、アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩の順に、又は、アルカリ剤、臭化物塩及び安定化剤の順に、混合することが、より好適である。
 本技術の第二実施形態の3薬剤混合溶液調製工程における処理温度は特に限定されず、当該工程は4~40℃程度の温度条件下で行うことができる。また、当該3薬剤混合溶液調製工程における混合手段は、各薬剤と溶液とが混合できる公知の手段(例えば、撹拌手段等)を採用することができる。
 前記調製された3薬剤混合溶液のpHは、本技術の第二実施形態の水処理剤の薬剤の品質安定性の維持の観点から、前記アルカリ剤にて、前記3薬剤混合溶液のpHを調整することが望ましい。当該3薬剤混合溶液のpHは、より好適には10以上、さらに好適には11以上、よりさらに好適には12以上、より好適には13以上である。このように前記3薬剤混合溶液のpHを調整することにより、最終的に得られる本技術の第二実施形態の水処理剤のpHをアルカリ領域にすることができ、これにより本技術の第二実施形態の水処理剤の有効成分の効果を良好に発揮させることができる。また、本技術の効果を損なわない範囲で、第二実施形態の水処理剤のpHを調整するために、適宜アルカリ剤を添加してもよい。
 また、前記調製された3薬剤混合溶液中に含まれる安定化剤及び臭化物塩の各濃度は、本技術の第二実施形態の水処理剤の薬剤の品質安定性の維持の観点から、下記のような配合量によって調整することができる。
 前記3薬剤混合溶液の調製に用いられる安定化剤(好適は塩素系安定化剤)の配合量は、特に限定されず、前記3薬剤混合溶液中に、好ましくは5~80%、より好ましくは10~70%、さらに好ましくは16~60%である。
 前記3薬剤混合溶液の調製に用いられる安定化剤(好適には塩素系安定化剤)の配合量は、特に限定されない。酸化剤が無機系塩素剤の場合には、これらにおける十分な反応性の観点から、無機系塩素剤に含まれる酸化成分1モルに対して1~5モルであることが好ましく、より好ましくは1~4モル、さらに好ましくは1.2~3モルである。これにより、一液型水処理剤であっても有効成分を良好に維持することができる。
 前記3薬剤混合溶液の調製に用いられる臭化物塩の配合量は、特に限定されず、前記3薬剤混合溶液中に、好ましくは3~50%、より好ましくは6~40%、さらに好ましくは12~30%である。
<3-2-2-2.酸化剤混合工程>
 本技術の第二実施形態の製造における「前記3薬剤混合溶液に、酸化剤を混合する工程」(以下、「酸化剤混合工程」ともいう)において、前記工程で調製されたアルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩を混合した溶液に、酸化剤を混合する。これにより、4薬剤混合溶液を得ることができる。
 そして、4薬剤を混合したときに安定化剤及び酸化剤が反応してハロアミン化合物(好適には、クロラミン化合物)が生成され、アルカリ領域下で、ハロアミン化合物(好適には、クロラミン化合物)及び臭化物塩を含む水処理剤を調製することができる。
 前記3薬剤混合溶液に混合する際の酸化剤の配合量は、特に限定されず、前記4薬剤混合溶液中に、好ましくは20~55%、より好ましくは30~55%、さらに好ましくは40~50%である。
 また、前記3薬剤混合溶液と酸化剤との混合質量割合は、特に限定されないが、3薬剤混合溶液 1に対して、酸化剤は0.5~1.5が好ましく、0.7~1.3がより好ましい。
 本技術の第二実施形態の製造方法で得られた水処理剤は、水系に添加したときに次亜臭素酸の効果が良好に発揮するとともに、薬剤の品質安定性に優れたものである。さらに、当該製造方法で得られた一液型薬剤は、この一液型の状態で長期間保管しても目的の効果を発揮することができ、一定の品質を維持することができる。
 本技術の第二実施形態の製造方法にて得られた水処理剤は、アルカリ剤、ハロアミン化合物(好適には、クロラミン化合物)、及び臭化物塩を含むものであり、当該水処理剤は、製造後の全塩素検出率(%)が95%以上及び/又は遊離塩素濃度が全塩素濃度中の0.05%(as Cl)以下で長期間維持されるものが、製造後の有効成分濃度が低下が抑制されていることとなり、好適である。
 本技術の第二実施形態の水処理剤中の安定化剤の含有量は、その下限値として、好ましくは3%以上、より好ましくは5%以上、さらに好ましくは8%以上に、また、その上限値として、好ましくは40%以下、より好ましくは35%以下、さらに好ましくは30%以下に、なるように調整されており、より好適な数値範囲は、より好ましくは5~35%、さらに好ましくは8~30%である。
 本技術の第二実施形態の水処理剤中の臭化物塩の含有量は、その下限値として、好ましくは1%以上、より好ましくは3%以上、さらに好ましくは6%以上に、また、その上限値として、好ましくは25以下、より好ましくは20%以下、さらに好ましくは15%以下に、なるように調整されており、より好適な数値範囲は、より好ましくは3~20%、さらに好ましくは6~15%である。
 本技術の第二実施形態の水処理剤中の酸化剤の含有量は、その下限値として、好ましくは20%以上、より好ましくは30%以上、さらに好ましくは40%以上に、また、その上限値として、好ましくは60%以下、より好ましくは55%以下、さらに好ましくは50%以下に、なるように調整されており、より好適な数値範囲として、より好ましくは30~55%、さらに好ましくは40~50%である。
 前記第二実施形態の水処理剤中の「全塩素検出率(%)」は、より好ましくは96%以上、さらに好ましくは97%以上であり、よりさらに好ましくは97.5%以上である。
 前記第二実施形態の水処理剤中の「全塩素濃度中の遊離塩素の含有率(%(as Cl))」は、より好ましくは0.05%以下であり、さらに好ましくは0.04%以下である。
 前記第二実施形態の水処理剤を使用したときの「全塩素濃度(% as Cl)」は、より好ましくは4.1%以上、さらに好ましくは4.2%以上であり、よりさらに好ましくは4.3%以上である。本技術の第二実施形態の製造方法であれば、第二実施形態の水処理剤における全塩素濃度(% as Cl)は4.4%~4.7%まで高めるように製造可能と考えるので、この上限値として、4.7%以下、4.6%以下、4.5%以下、又は4.4%以下のものを得ることができる。
 また、本技術の第二実施形態の水処理剤中の、全塩素検出率(%)、全塩素濃度(% as Cl)、及び全塩素濃度中の遊離塩素の含有率は、有効成分の分解を少なくして効率よく水系に添加する観点の場合には、好ましくは製造後~4時間保存したときであり、より好ましくは製造後~1時間保存したときの濃度である。本技術の第二実施形態の水処理剤は、製造後0時間と直ちに使用しなくとも、製造後も4時間程度までは全塩素検出率や全塩素濃度が高く安定的である。このため、水系の添加現場の直近に水処理剤の製造装置を設置しなくとも、搬送等の対応も可能になる。また、本技術の第二実施形態の製造方法にて得られた水処理剤であれば、製造後~3ヶ月程度は、水処理剤中の全塩素検出率(%)や全塩素濃度(% as Cl)の急激な減少を抑制することができ、また、全塩素濃度中の遊離塩素濃度の急激な増加を抑制することができる。
 また、本技術の第二実施形態の水処理剤を製造後保存するときの保存条件は、特に限定されないが、常温保存、又は常温暗所保存が好ましく、より好ましくは4~40℃程度での温度管理である。
 また、本技術の第二実施形態の製造方法にて得られる第二実施形態の水処理剤は、4~40℃程度の常温で市場流通可能であり、長期間(例えば製造後~3ヶ月程度)に亘り常温保管しても有効成分の濃度の低下を抑制することができる。また、本技術の第二実施形態の水処理剤は、製造工程において混合中に濃厚な臭化物溶液を生成させないことができる、これにより、得られた第二実施形態の水処理剤中に次亜塩素酸が生成するのを抑制し、有効成分濃度の低下を少なくすることができ、このようにして品質的に安定的な製品を提供することができる。
 本技術の第二実施形態の製造方法で得られた水処理剤は、特許文献2の水処理剤又は特許文献3の水処理剤と比較して、製造後の全塩素濃度が高くかつ遊離塩素濃度が同等程度以下に低いものであり、目的の効果が良好に発揮できると共に薬剤の品質安定性にも優れている。
 なお、本技術において、薬剤の品質安定性とは、薬剤を一定期間保管したときに、薬剤中の有効成分が分解されにくく、有効成分濃度がある程度の範囲内で維持されていることをいう。より具体的には、薬剤中で、次亜塩素酸が生成されにくく、かつ有効成分濃度の低下が少ないことが望ましい。
 本技術の第二実施形態の水処理剤において、前記クロラミン化合物と前記臭化物塩のモル比を調整することが好ましく、前記クロラミン化合物と臭化物塩のモル比は、クロラミン化合物を1としたときに、好適には1:0.05~3.0、より好適には1:0.1~1.5、さらに好適には1:0.1~1.0、よりさらに好適には1:0.2~1.0である。なお、本技術の第二実施形態の水処理剤の製造方法において、このモル比になるように、適宜調整してもよい。
 本技術の第二実施形態の水処理剤は、薬剤の品質安定性に優れており、水系に添加したときに薬剤中のアルカリ剤、ハロアミン化合物(好適にはクロラミン化合物)及び臭化物塩に基づき、次亜塩素酸の効果が良好に発揮することができる。そして、本技術の第二実施形態の水処理剤は、水系中で次亜臭素酸を経時的に徐々に生成させることができるので、水系における次亜臭素酸の効果をより長期間に亘りより持続的に維持することができる。
 本技術の第二実施形態の水処理剤の別の側面として、一液型の剤でありながら、徐放性の水処理剤としても使用可能である。水系内で次亜臭素酸が急激に放出されると水系内の腐食又は劣化に繋がり易いが、本技術の第二実施形態の水処理剤は次亜臭素酸の発生速度を緩やかになるように制御できるので、水系内の腐食又は劣化を低減することができると共に、長期間に亘り持続的に次亜臭素酸に起因する効果(例えば、除菌作用等)を得ることができる。このため、本技術の第二実施形態の水処理剤は、冷却水系や蓄熱水系、集塵水系、スクラバー水系等を有する開放循環式装置等に適用することがより有益である。
<3-2-3.本技術の第二実施形態の任意成分>
 本技術の第二実施形態の水処理剤の製造工程の何れかにおいて、本技術の効果を損なわない範囲で、任意成分としての任意の薬剤を混合することができる。
 任意の薬剤として、例えば、防食剤(腐食抑制剤)、スケール防止剤、スライムコントロール剤、水等の溶媒又は分散媒体、分散剤酵素、殺菌剤及び消泡剤等が挙げられるが、これに限定されるものではなく、また一般的に水処理に使用できる各種薬剤を使用してもよい。これらからなる群から選択される1種又は2種以上を使用することができる。任意の薬剤は、第一実施形態に記載された薬剤を適宜採用することができる。
<防食剤(腐食抑制剤)>
 防食剤(腐食抑制剤)として、特に限定されないが、冷却水系用の防食剤が好適である。例えば、カルボキシル基ポリマー等のポリマー;ベンゾトリアゾールやトリルトリアゾール等のアゾール類が好適である。
 前記カルボキシル基ポリマーの種類として、特に限定されないが、カルボキシル基を有する水溶性ホモポリマー及び/又はコポリマー等が挙げられ、さらに具体的には、例えば、マレイン酸系重合体、(メタ)アクリル酸系重合体が挙げられる。なお、当該「重合体」には、モノポリマー及びコポリマーを含む意味である。
 前記カルボキシル基ポリマーとして、より具体的には、例えば、ホモマレイン酸重合体、ホモ(メタ)アクリル酸重合体、マレイン酸又は(メタ)アクリルと共重合可能な不飽和単量体との共重合体等が挙げられ、これらからなる群から選択される1種又は2種以上組み合わせて使用することができる。
 本技術の第二実施形態におけるカルボキシル基ポリマーは、マレイン酸系重合体及び/又は(メタ)アクリル酸系重合体を含むものが好適である。当該カルボキシル基ポリマー中の、マレイン酸系重合体及び/又は(メタ)アクリル酸系重合体の含有割合(含有量)は、好適には50質量%以上、より好適には80質量%以上、さらに好適には90質量%以上であり、より好適には95質量%以上、さらに好適には99質量%以上であり、カルボキシル基ポリマー中の含有割合が高い方が、本技術の期待する効果を得やすい。
 また、マレイン酸又は(メタ)アクリルの単量体と共重合可能な不飽和単量体として、例えば、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、2-ヒドロキシ-3-アリロキシ-1-プロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、アクリルアミド、エチレン、プロピレン、イソプロピレン、ブチレン、イソブチレン、ヘキセン、2-エチルヘキセン、ペンテン、イソペンテン、オクテン、イソオクテン、ビニルアルコール、ビニルメチルエーテル、及びビニルエチルエーテル等及びそれらの塩等が挙げられる。
 これらから選ばれる1種又は2種以上の単量体を用いて得られた、ホモポリマー、コポリマー、及び前記単量体とイソブチレンとのコポリマー等からなる群から選ばれる1種又は2種以上のポリマーが挙げられる。
 前記カルボキシル基ポリマーは、防食作用等の薬剤効果を期待する場合、重量平均分子量が、10の3乗オーダー~4乗オーダーであることが好ましく、より具体的には200~50,000の範囲にあるものが好ましく、500~30,000の範囲にあるものがより好ましく、800~30,000の範囲にあるものがさらに好ましく、より好ましくは1,000~20,000である。
 前記カルボキシル基ポリマーは、上述した本技術の第一実施形態で用いるカルボキシル基ポリマー及び使用量を採用することができる。さらに、第二実施形態において、アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩を混合した混合溶液と、酸化剤と、を混合して得られるものは、クロラミン化合物及び臭化物塩を含む混合物であることが、好適であり、当該混合物と前記カルボキシル基ポリマーとを混合して、前記第一実施形態の成分(a)~(c)を使用する水処理剤又は水処理剤キットを提供することがより好適である。これにより、本技術の第二実施形態の効果に加えて、本技術の第一実施形態で示したように、より良好に、他の化合物の薬剤効果も良好に発揮できる一液型の水処理技術を提供することも可能うである。
 第二実施形態における<水溶性ポリマーの重量平均分子量の測定方法>は、上述した第一実施形態記載の<水溶性ポリマーの重量平均分子量の測定方法>と同様にして行うことができる。
<スケール防止剤>
 本技術の第二実施形態で用いるスケール防止剤としては、特に限定されないが、上述した本技術の第一実施形態で用いる<スケール防止剤>を採用することができる。
 本技術の第二実施形態の水処理剤中の防食剤及び/又はスケール防止剤の含有量は、特に限定されないが、0.5~30質量%が好ましく、1~20質量%がさらに好ましい。
<3-3.本技術の第二実施形態の水処理剤の使用方法、及び当該水処理剤を使用する水処理方法>
 本技術の第二実施形態の水処理剤は、上述のとおり、次亜臭素酸の効果(例えば、除菌作用、スライムコントロール作用等)を期待して、例えば、スライムコントロール用、防食用又はスケール防止用等の少なくとも何れかとして使用することができる。
 本技術の第二実施形態は、本技術の第二実施形態の水処理剤の使用又は使用方法を提供することができ、当該使用目的として、例えば、水系における水処理、水系内の殺菌方法、水系内のスライムコントロール方法、水系内の防食方法、又は水系内の膜スケール防止方法等が挙げられる。
 また、本技術の第二実施形態は、本技術の第二実施形態の水処理剤を水系に添加する、水処理方法、殺菌方法、スライムコントロール方法、防食方法、又はスケール防止方法を提供することもできる。なお、上述の本技術の水処理剤で説明した構成と重複する構成については適宜省略する。
 本技術の第二実施形態の方法における水系のpHは、経時的安定性の観点から、アルカリ領域であり、より好適には7~10、さらに好適には8~9である。また、水系の水温は特に限定されず、通常4~40℃程度が挙げられる。
 本技術の第二実施形態の水処理剤の水系への添加量は、特に限定されず、処理対象の各種水系に応じて適宜調整されるが、通常、処理対象の各水系に対して、濃度1~1000mg/Lで連続添加又は間欠添加されることが、好ましい。
 本技術の第二実施形態において、水系における薬剤又は各成分の添加時期は、特に限定されず、同時期に又は別々に添加してもよい。及び/又は、水系における薬剤又は各成分の添加場所は、特に限定されず、同一場所又は異なる場所に添加してもよい。
 例えば、膜に対するスライムコントロール又はスケール防止の使用目的の場合、膜処理の前に薬剤を添加することが好ましい。また、水系内の配管等に対するスライムコントロール又は殺菌、防食であれば、水系の何れの時期、何れの場所であっても、本技術の効果を得ることができる。
 本技術の第二実施形態の対象は、冷却水系であることが好適であり、好適には、当該冷却水系が、冷却槽、冷却塔、熱交換器等の金属又は金属管を備える冷却水系であることがより好適である。 
 なお、本技術の第二実施形態では、本技術の第二実施形態水処理剤と任意成分とを別々に有する、水処理剤キットとして使用してもよい。
 例えば、1つの容器Aに収容された、第二実施形態の水処理剤の製造方法にて得られた、(a)クロラミン化合物及び(b)臭化物塩を含む混合物と、1つの容器Bに収容された(c)ポリマー中のカルボキシル基含有率が0.8g-COOH/g-ポリマー以下であるカルボキシル基ポリマーと有し、これらを混合したときに、前記カルボキシル基ポリマーが1~18質量%となり、pH10以上となる、水処理剤キットなどを提供することができる。
 水処理剤キットの場合、各成分ごとに別個の容器に収容されていてもよく、また、2種混合成分と1成分とで別個の容器に収容されていてもよい。また、各容器に、任意成分を適宜配合してもよい。水処理剤キットの使用又は方法は、上述した水処理剤の使用又は方法と同様に行うことができる。
 本技術は、以下の構成を採用することも可能である。
・〔1〕 次の成分(a)~(c)を含有し、pH10以上である、水処理剤。
(a)クロラミン化合物
(b)臭化物塩
(c)ポリマー中のカルボキシル基含有率が0.8g-COOH/g-ポリマー以下であるカルボキシル基ポリマー1~18質量%
・〔2〕 前記クロラミン化合物と臭化物塩のモル比が、1:0.1~1.0である、前記〔1〕記載の水処理剤。
・〔3〕 前記水処理剤が、スライムコントロール用、防食用又はスケール防止用の少なくとも何れかである、前記〔1〕又は〔2〕記載の水処理剤。
・〔4〕 前記水処理剤が、アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩を混合した混合溶液と、酸化剤と、を混合して得られるものを使用する、前記〔1〕~〔3〕の何れか記載の水処理剤。
・〔5〕 前記水処理剤が、製造後における全塩素検出率が95%以上かつ全塩素濃度中の遊離塩素含有率が0.05%(as Cl)以下である、前記〔1〕~〔4〕の何れか記載の水処理剤。
・〔6〕 前記カルボキシル基ポリマーが、マレイン酸系重合体及び/又は(メタ)アクリル酸系重合体を含むものであり、好適には、前記カルボキシル基ポリマー中に50質量%以上含むである、前記〔1〕~〔5〕の何れか記載の水処理剤。
・〔7〕 前記水処理剤のpHが、13以上である、前記〔1〕~〔6〕の何れか記載の水処理剤。
・〔8〕 前記臭化物塩が、臭化アルカリ金属塩、臭化アンモニウム塩、臭化水素酸及び臭化アミン塩から選ばれる1種又は2種以上のものである、前記〔1〕~〔7〕の何れか記載の水処理剤。
・〔9〕 前記〔1〕~〔8〕の何れかの水処理剤を水系に添加する、水処理方法、殺菌方法、スライムコントロール方法、防食方法、又はスケール防止方法。
・〔10〕 前記水処理剤を、水系中のカルボキシル基濃度が1~100mg/Lになるように、水系に添加する、前記〔9〕記載の方法。
・〔11〕 次の成分(a)~(c)を、同時期若しくは別々の時期に、及び/又は、同一場所若しくは異なる場所で、水系に添加する、水処理方法、殺菌方法、スライムコントロール方法、防食方法、又はスケール防止方法。
(a)クロラミン化合物
(b)臭化物塩
(c)ポリマー中のカルボキシル基含有率が0.8g-COOH/g-ポリマー以下であるカルボキシル基ポリマー1~18質量%
・〔12〕 前記成分(a)クロラミン化合物と前記成分(b)臭化物塩のモル比が、1:0.1~1.0になるように添加する、及び/又は
 前記成分(c)が、水系中のカルボキシル基濃度が5~50mg/Lになるように添加する、前記〔10〕~〔12〕の何れかに記載の方法。
・〔13〕 前記水系が、冷却水系であり、好適には、当該冷却水系が、冷却槽、冷却塔、熱交換器等の金属又は金属管を備える冷却水系である、前記〔9〕~〔12〕の何れかの方法。
 また、本技術は、以下の構成を採用することも可能である。
・〔14〕 アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩を混合した混合溶液と、酸化剤と、を混合することを特徴とする、水処理剤の製造方法。好適には、当該混合液に、酸化剤を添加し混合することである。
・〔15〕 前記安定化剤が、スルファミン酸化合物である、前記〔14〕記載の水処理剤の製造方法。好適には、当該スルファミン酸化合物は、前記一般式(1)で表される化合物又はその塩である。このうち、スルファミン酸又はその塩が、より好適である。
・〔16〕 前記酸化剤が、塩素系酸化剤である、前記〔14〕又は〔15〕記載の水処理剤の製造方法。前記塩素系酸化剤は、好適には、次亜塩素酸塩、二酸化塩素、及び塩素ガスから選択される1種又は2種以上のものである。
・〔17〕 前記混合溶液のpHは、12以上(好適には13以上)である、〔14〕~〔16〕の何れか記載の水処理剤の製造方法。前記酸化剤を混合するときに、前記混合溶液のpHが調整されていることが好適である。
・〔18〕 前記混合溶液は、前記臭化物塩として粉末臭化物塩を混合したものである、前記〔14〕~〔17〕の何れか記載の水処理剤の製造方法。
・〔19〕 さらに、カルボキシル基ポリマー1~18質量%になるように混合し、当該カルボキシル基ポリマー中のカルボキシル基含有率が0.8g-COOH/g-ポリマー以下である、前記〔14〕~〔18〕の何れか記載の水処理剤の製造方法。前記混合液と、前記カルボキシル基ポリマーとを、さらに混合することが好適である。
・〔20〕 前記アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩を混合溶液は、アルカリ剤を溶液に混合した後に、次いで、安定化剤及び/又は臭化物塩を同時期に又は別々に混合して得られたものである、前記〔14〕~〔19〕の何れか記載の水処理剤の製造方法。
・〔21〕 前記水処理剤中にクロラミン化合物と臭化物塩のモル比が、クロラミン化合物を1としたときに、1:0.05~3.0になるように調整する、前記〔14〕~〔20〕の何れか記載の水処理剤の製造方法。
・〔22〕 前記〔14〕~〔21〕の何れか記載の水処理剤の製造方法にて得られる、水処理剤。好適には、当該水処理剤が、アルカリ剤、ハロアミン化合物(好適にはクロラミン化合物)、及び臭化物塩を含むものである。
・〔23〕 アルカリ剤、クロラミン化合物、及び臭化物塩を含む水処理剤であり、
 製造後における全塩素検出率が95%以上かつ全塩素濃度中の遊離塩素含有率が0.05%(as Cl)以下である、水処理剤。さらに、製造後における全塩素濃度が、4.1%(as Cl)以上であることが好適である。
・〔24〕 前記水処理剤が、アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩を混合した混合溶液と、酸化剤と、を混合して得られる、前記〔22〕又は〔23〕記載の水処理剤。
・〔25〕 さらに、カルボキシル基ポリマー1~18質量%になるように混合し、当該カルボキシル基ポリマー中のカルボキシル基含有率が0.8g-COOH/g-ポリマー以下である、前記〔22〕~〔24〕の何れか記載の水処理剤。
 前記カルボキシル基ポリマーが、好適には、マレイン酸系重合体及び/又は(メタ)アクリル酸系重合体を含むものであり、より好適には、前記カルボキシル基ポリマー中に50質量%以上含むである。
・〔26〕 前記水処理剤のpHが13以上である、前記〔21〕~〔24〕の何れか記載の水処理剤。
・〔27〕 前記水処理剤が、次亜臭素酸の徐放性製剤である、前記〔21〕~〔26〕の何れか記載の水処理剤。
・〔28〕 さらに、防腐剤及び/又はスケール防止剤を含む、前記〔21〕~〔27〕の何れか記載の水処理剤。好適には、防腐剤及び/又はスケール防止剤を、0.5~30質量%含むものである。
・〔29〕 前記〔14〕~〔21〕の何れか記載の水処理剤の製造方法にて得られた水処理剤又は、前記〔22〕~〔28〕の何れか記載の水処理剤を、を水系に添加する、水処理方法、殺菌方法、スライムコントロール方法、防食方法、又はスケール防止方法。
 好適には、水処理装置に適用することである。冷却水系や蓄熱水系、集塵水系、スクラバー水系等を有する開放循環式装置等に適用することである。
 好適には、前記水処理剤を、処理対象の各水系に対して、濃度1~1000mg/Lで連続添加又は間欠添加する。
・〔30〕 水処理剤又は当該水処理剤に使用される各成分を添加する装置又はシステムを備える、水処理装置又は水処理システムであり、
 前記水処理剤が、前記〔1〕~〔14〕の何れかの水処理剤、前記〔23〕~〔28〕の何れか記載の水処理剤である、水処理装置又は水処理システム。
 前記水処理装置又は水処理システムは、さらに、貯留するための装置又はシステムを備えてもよく、及び/又は、混合するための装置もしくは配管又はシステムを備えてもよい。さらに、前記〔9〕~〔13〕の何れかの方法、及び/又は、前記〔29〕の方法を制御するための制御装置又は制御システムを備えてもよい。
 なお、前記〔1〕~〔14〕の何れかの水処理剤で使用される各成分と、前記〔22〕~〔28〕の何れか記載の水処理剤で使用される各成分とを、適宜配合して使用してもよい。各成分を混合して水処理剤の状態にして水系に添加することで、次亜臭素酸の効果を発揮させてもよい。また、各成分を、同時期に又は順次に、水系に添加し、水系中でこれら各成分が混合することで、次亜臭素酸の効果を発揮させてもよい。
 以下の試験例、実施例及び比較例等を挙げて、本技術の実施形態について説明をする。なお、本技術の範囲は試験例、実施例等に限定されるものではない。
<試験例1~28(第一実施形態)>
〔試験例1~4:各成分の組み合わせ:試料1~4〕
 図1に、開放循環式の冷却水(pH8~9)に対し、各試料1~4を試料(水処理剤)0.8g/水Lになるように添加し、水系中の全酸化剤濃度の経時的変化を示す。
 試験例1における試料1の水処理剤(×)は、クロラミン化合物濃度9%を含むものである。
 試験例2における試料2の水処理剤(△)は、クロラミン化合物濃度9%と臭化物濃度3.9%を含むものである。
 試験例3における試料3の水処理剤(□)は、クロラミン化合物濃度9%、カルボキシル基ポリマー濃度1.6%を含むものである。
 試験例4における試料4の水処理剤(◇)は、クロラミン化合物濃度9%、カルボキシル基ポリマー濃度1.6%、臭化物濃度3.9%を含み、pH13である。
 なお、試験例1~28で使用したクロラミン化合物は、次亜塩素酸及びスルファミン酸(HNSOOH)とを反応させて得られたものであり、Cl/Nモル比が0.1~1になるように調製されている。
 また、試験例1~28で使用した臭化物塩は、臭化カリウムである。
 また、試験例1~4で使用したカルボキシル基ポリマーは、マレイン酸ポリマー(99質量%以上)であり、当該ポリマー中のカルボキシル基含有量は0.77g-COOH/g-ポリマーであり、カルボキシル基ポリマーの重量平均分子量は、3,900である。
 カルボキシル基ポリマー中のカルボキシル基の含有率は、上記<カルボキシル基含有率の測定方法(g-COOH/g-ポリマー)>で測定を行った。
 カルボキシル基ポリマーの重量平均分子量は、上記<水溶性ポリマーの重量平均分子量の測定方法>で測定を行った。
 各〔試験例〕において使用した各測定方法について下記に示す。
 <全酸化剤濃度>: クロラミン、次亜塩素酸、次亜臭素酸の合計をDPD total試薬で測定した。全酸化剤濃度は塩素で換算し、mg/L,as Clで示す。
 <次亜臭素酸>: 遊離塩素をグリシンと反応させた後、残った次亜臭素酸をDPDfree試薬で測定した。次亜臭素酸濃度は塩素で換算し、mg/L,as Clで示す。
 なお、本技術で用いるDPD法は、JIS K 0400-33-10:1999 N,N-ジエチル-1,4-フェニレンジアミンを用いるDPD法に準じて行う。
 クロラミン化合物のみを添加した際の濃度を100%とし、カルボキシル基ポリマー、臭化物を共存させた際の、全酸化剤濃度の経時変化を図1に示す。
 クロラミン化合物にカルボキシル基ポリマー、臭化物をそれぞれ単独で添加した場合には残留率に違いは見られなかったが、クロラミン化合物にカルボキシル基ポリマーと臭化物の両方を添加した際には残留率が10%以上低下した。
 クロラミン化合物と臭化剤、カルボキシル基ポリマーが共存したときのみ、残留率が顕著に低下していることから、水系内で生成した次亜臭素酸がカルボキシル基ポリマーと反応し分解されたと考えた。
 このように試料4の水処理剤では、カルボキシル基ポリマーの薬理効果が期待できる。しかし、試料4は、次亜塩素酸よりも強い次亜臭素酸を利用しようと設計しているにもかかわらず、試料4は、水系において次亜臭素酸の経時的安定性があまり良くないため、次亜臭素酸の効果(例えば、除菌効果等)も持続性に欠けると考えた。このため、試料4では、水系に添加したときに次亜臭素酸の効果が良好に発揮すると共に他の化合物の薬剤効果も良好に発揮できる一液型の水処理剤を提供することが難しいと考えた。
〔試験例5~16:カルボキシル基ポリマーのカルボキシル基含有率〕
 試験例5~16で使用した各水処理剤は、クロラミン化合物濃度9%、カルボキシル基ポリマー濃度1.6%、臭化物濃度3.9%を含み、pH13であるものをベースにして、調製したものを使用した。
 試験例5~16で使用した各水処理剤で使用したカルボキシル基ポリマーは、マレイン酸ポリマーであり、重量平均分子量1,000~16,000の範囲内のものを使用した。
 このとき、各水処理剤のカルボキシル基ポリマーは、表1及び表2に示すような、カルボキシル基ポリマー中のカルボキシル基含有率(g-COOH/g-ポリマー)のものを使用した。
 具体的には、試験例5~16の各水処理剤における、カルボキシル基ポリマー中のカルボキシル基含有率を測定したところ、試験例5及び11:0.63g-COOH/g-ポリマー、試験例6及び12:0.43g-COOH/g-ポリマーで、試験例7及び13:0.49g-COOH/g-ポリマー、試験例8及び14:0.52g-COOH/g-ポリマー、試験例9及び15:0.71g-COOH/g-ポリマー、試験例10及び16:0.77g-COOH/g-ポリマーであった。
 さらに、水処理剤中のカルボキシル基ポリマー濃度が、水1Lに添加したときにカルボキシル基ポリマー濃度5mg-ポリマー/Lになるように、各水処理剤を調製し、それぞれを試験例5~10で使用した。
 また、水処理剤中のカルボキシル基ポリマー濃度が、水1Lに添加したときにカルボキシル基ポリマー濃度30mg-ポリマー/Lになるように、各水処理剤を調製し、それぞれを試験例11~16で使用した。
 試験例5~16に使用する各水処理剤のクロラミン化合物と臭化物塩のモル比は、クロラミン化合物を1としたときに、1:0.2~1.0であった。
 試験例5~10において、開放循環式の冷却水(pH8~9)に対し、各水処理剤をカルボキシル基ポリマー濃度5mg-ポリマー/Lになるように添加し、48時間後における、水系中の次亜臭素酸濃度(mg/L as CL)を測定した。この結果を図2及び表1に示した。
 試験例11~16において、開放循環式の冷却水(pH8~9)に対し、各水処理剤をカルボキシル基ポリマー濃度30mg-ポリマー/Lになるように添加し、48時間後における、水系中の次亜臭素酸濃度(mg/L as CL)を測定した。この結果を図3及び表2に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
〔試験例17~27:水系中のカルボキシル基ポリマー濃度〕
 試験例5で使用した水処理剤をベースに、表3に示す水系中のカルボキシル基ポリマー濃度になるように変更し、試験例17~29に使用する各水処理剤を得た。
 試験例17~27において、開放循環式の冷却水(pH8~9)に対し、各水処理剤を、下記表3の水系中のカルボキシル基ポリマー濃度(mg-ポリマー/L)になるように添加した。各水処理剤を添加した後、48時間後における、水系中の次亜臭素酸濃度(mg/L as CL)を測定した。この結果を図4及び表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
<小括>
 試験例5~16の結果を図2及び図3、表1及び表2に示す。試験例17~27の結果を図4及び表3に示す。
 水処理剤で使用するカルボキシル基ポリマーは、ポリマー中のカルボキシル基含有率が0.77のとき、添加した水系の次亜臭素酸濃度を約80%は維持できる。さらに、当該ポリマー中のカルボキシル基含有率は、添加した水系の次亜臭素酸濃度を90%以上にできる観点から、より好適には0.35~0.75のときより良好であった。
 また、水処理剤を水系に添加したときの水系中のカルボキシル基ポリマーの濃度が5~30mg-ポリマー/Lのとき、水系中の全酸化剤濃度(%)及び次亜臭素酸濃度(%)が高く、良好であった。
 さらに、水系に対する水処理剤の添加量は、効果及びコストの観点から、40~200mg/Lが好ましい。さらに、上述の如く、水処理剤を水系に添加したときの水系中のカルボキシル基ポリマーの濃度が5~30mg-ポリマー/Lが好ましいことを考慮すると、水処理剤中に含有させるカルボキル基ポリマー濃度は、18質量%以下(より好適には15質量%以下)に設定することが望ましく、また1質量%以上(より好適には1.5質量%以上)にすることが、コスト面、作業効率や効果発揮等の観点から望ましい。これは、例えば、〔水系中のポリマー濃度30mg-ポリマー/L〕/〔水系に対する水処理剤の添加量200mg/L〕=水処理剤中のポリマー含有量0.15mg-ポリマー/mg(すなわち、15質量%)を求めることができる。
 また、試験例7の水処理剤で使用したマレイン酸ポリマーを、アクリル酸ポリマー(ポリマー中のカルボキシル基含有率0.5g-COOH/g-ポリマー;重量平均分子量1,000~16,000)に代えた水処理剤でも、試験例7の水処理剤と同様の効果を得ることができた。
 また、試験例5~16の各水処理剤の全酸化剤濃度は、恒温槽静置保存において、20℃で20日保管したときに98%以上であり、また、50℃で20日保管したときに90%以上であった。
〔試験例28:徐放性及びカルボキシル基ポリマーの重量平均分子量〕
 表4に示すように、開放循環式の冷却水(pH8~9)に対し、試験例5で使用した水処理剤を、カルボキシル基ポリマー濃度0.2g/Lになるように添加し、水系中の次亜臭素酸濃度(mg/L as CL)を経時的に測定した。
 また、試験例5の水処理剤で使用した重量平均分子量3,900のカルボキシル基ポリマーを、重量平均分子量が800、14,000、20,000のものに、それぞれ置き換えて同様の試験を行った。これらの10の3乗オーダー~4乗オーダーの範囲の重量平均分子量のカルボキシル基ポリマーであっても、重量平均分子量3,900のカルボキシル基ポリマーのときとほぼ同程度の次亜臭素酸濃度を得ることができた。重量平均分子量約1,000~20,000のカルボキシル基ポリマーを用いたときに、より優れた次亜臭素酸濃度(約40~60%)にすることができた。
 ポリマー中のカルボキシル基の含有量は、上記<カルボキシル基含有率の測定方法(g-COOH/g-ポリマー)>で測定を行った。
 カルボキシル基ポリマーの重量平均分子量は、上記<水溶性ポリマーの重量平均分子量の測定方法>で測定を行った。
 第一実施形態の水処理剤は、水系添加後48時間経過したときの次亜臭素酸濃度が、好適には0.25~1.5mg/L as CL、より好適には0.5~1mg/L as CLになるように調整することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
<試験例29~31(第二実施形態)>
 各〔試験例〕において使用した各測定方法について下記に示す。
 <全酸化剤濃度>: クロラミン、次亜塩素酸、次亜臭素酸の合計をDPD total試薬で測定した。全酸化剤濃度は塩素で換算し、mg/L,as Clで示す。
 <次亜臭素酸>: 遊離塩素をグリシンと反応させた後、残った次亜臭素酸をDPDfree試薬で測定した。次亜臭素酸濃度は塩素で換算し、mg/L,as Clで示す。
 なお、本技術で用いるDPD法は、JIS K 0400-33-10:1999 N,N-ジエチル-1,4-フェニレンジアミンを用いるDPD法に準じて行う。
〔試験例:試験例29(実施例1)、試験例30(比較例1)及び試験例31(比較例2)〕
 本試験において、表5に示す混合順序にて、表5の各成分を水(10~20℃程度)に配合し、各一液型水処理剤を調製した。
 このとき、製造直後(0時間)の水処理剤中、水20質量%(残余)、スルファミン酸ナトリウム10質量%、臭化ナトリウム5質量%、pH14になるように、表5に示す各成分を配合した。アルカリ剤として水酸化ナトリウム、臭化ナトリウムとして粉末臭化ナトリウムを使用した。次亜塩素酸ナトリウムは、スルファミン酸(遊離型)1.5モルに対し、次亜塩素酸(遊離型)1モルになるように使用した。
 また、試験例29(実施例1)、試験例30及び31(比較例1及び2)において、スルファミン酸ナトリウムと、次亜塩素酸ナトリウムとを混合したとき、計算上、生成される水処理剤中の全塩素濃度(%)(as Cl)の論理値は、4.4%である。表2及び図5に示す試験例29(実施例1)、試験例30及び31(比較例1及び2)の各「全塩素検出率(%)」とは、「水処理剤中の全塩素濃度の実測値(% as Cl)/水処理剤中の全塩素濃度の論理値(% as Cl)」×100(%)で算出した。
 試験例29(実施例1)の水処理剤の製造方法について;
 水1.0Lに、水酸化ナトリウム500gを添加し混合し、pH14以上とし、アルカリ剤混合水溶液を得た。
 このアルカリ剤混合水溶液に、スルファミン酸ナトリウム400g次いで粉末臭化ナトリウム250gを添加し混合し、3薬剤混合水溶液を得た。
 この3薬剤混合水溶液に、次亜塩素酸ナトリウム2000gを添加し混合し、水処理剤を得た。次亜塩素酸(遊離型)1モルに対し、スルファミン酸(遊離型)1.5モルなるように、次亜塩素酸ナトリウムを添加し調製した。
 なお、スルファミン酸ナトリウムは東京化成工業社製、粉末臭化ナトリウムは東京化成工業社製、次亜塩素酸ナトリウムは日本軽金属社製を使用した。
 一液型水処理剤中の各成分の濃度は上述のとおりである。
 また、「全塩素濃度中の遊離塩素の含有率(%)」は、〔水処理剤中の遊離塩素濃度(% as Cl)/水処理剤中の全塩素濃度(% as Cl)〕×100(%)で算出した。
 また、試験例32(実施例2)の水処理剤として、3薬剤混合水溶液調製の際に、スルファミン酸ナトリウム及び粉末臭化ナトリウムの添加順序を変更した。すなわち、アルカリ剤混合水溶液に、次いで粉末臭化ナトリウム次いでスルファミン酸ナトリウムを添加し混合し、3薬剤混合水溶液を調製した。製造後4時間経過後、試験例32(実施例2)の水処理剤中の全塩素濃度4.3(% as CL)、及び当該全塩素濃度中の遊離塩素の含有率0.04(% as CL)であった。よって、試験例32(実施例2)の水処理剤は、試験例29(実施例1)の水処理剤の品質安定性と実質同じ程度の品質安定性を有していた。
 各水処理剤(試験例29(実施例1)、試験例30及び31(比較例1及び2))について、製造後から一定時間、水溶液の温度15~25℃程度で、保管した。製造後からの経過時間(1、2、3、4hr)ごとに、各水処理剤中の全塩素濃度及び遊離塩素について、測定を行い、その結果を、表6に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 表5~7中の試験例29(実施例1)に示すように、臭化物塩以外の薬剤を混合した混合溶液を調製し、その混合溶液に、臭化物塩を添加し混合して、クロラミン化合物+臭化イオンを含む一液型水処理剤を得ることができ、このような製造手順にて、水系に添加したときに次亜臭素酸の効果が良好に発揮する一方で、薬剤の品質安定性に優れた水処理剤を得ることができた。
 具体的には、試験例29(実施例1)の水処理剤は、製造後4時間経過したときに全塩素検出率(%)は約98%及び全塩素濃度(% as Cl)は4.3%で横ばいとなり、全塩素濃度中の遊離塩素含有率も0.04%で横ばいとなっていた。この横ばい状態になることで、水処理剤中の有効成分が安定的な状態になっていると考えられることから、この安定的な状態は数週間以上は持続すると考えられる。
 一方で、試験例31(比較例2)の水処理剤は、製造後4時間経過しても全塩素濃度の減少が依然続いており、全塩素検出率60%及び全塩素濃度(% as Cl)2.8%をその後大きく下回るであろうと考えられる。また、試験例30(比較例1)の水処理剤は、製造後4時間経過後、全塩素検出率約93%及び全塩素濃度(% as Cl)4.1%で横ばいとなり、全塩素濃度中の遊離塩素含有率も0.05%で横ばい状態となっていた。
 製造後1時間と製造後4時間経過したときの試験例29(実施例1)の水処理剤の全塩素検出率のロスは約3%であったが、試験例30(比較例1)の水処理剤の全塩素検出率は約7%であった。試験例29(実施例1)の水処理剤中の全塩素濃度のロス率と、試験例30(比較例1)の水処理剤の全塩素濃度のロス率とを比較したときに、試験例29(実施例1)の水処理剤は、ロス率を半分以下に抑えることができ、かつ、実質100%に近い状態を維持することができたので、非常に品質安定性に優れているといえる。
 このように、本技術の第二実施形態の水処理剤は、有効成分を高く維持できるため、水系に添加したときに次亜臭素酸の効果が良好に発揮するとともに、薬剤の品質安定性に優れているといえる。
 また、2時間経過後における試験例30(比較例1)の水処理剤の全塩素濃度(% as Cl)4.1%以下であるが、本技術の第二実施形態の水処理剤の全塩素濃度(% as Cl)は、2時間経過しても少なくとも4.2%以上を維持しており、本技術の第二実施形態の製造方法で得られた水処理剤は、新規な水処理剤といえる。
 このような手順にて製造される本技術の第二実施形態の水処理剤は、薬剤の品質安定性に優れ、有効成分の減少を非常に抑制できているので、水系に添加したときに次亜臭素酸が高濃度で発生することができる。よって、本技術の第二実施形態の水処理剤は、他の水処理剤と比較しても、水系に添加したときに次亜臭素酸をより高濃度に生成することができ、すなわち、次亜臭素酸の効果を良好に発揮させることができる。よって、本技術の第二実施形態の水処理剤は、高い殺菌効果や高いスライム防止効果等の次亜臭素酸の効果をより発揮させることができる。
 また、本技術の第二実施形態の水処理剤は、特殊な装置や別の薬剤を配合してこのような作用効果を発現させたのではなく、各成分の混合手順をデザインすることで、このような優れた効果を発揮させることができた。すなわち、このようにして導きだされたの本技術の第二実施形態の製造方法及び当該製造方法にて得られた水処理剤は、低コスト化、作業効率化、品質安定向上ができたものであり、このような観点からも、本技術の第二実施形態は予測し得ない構成及びそれによる予測し得ない効果を見出したといえる。

Claims (14)

  1.  次の成分(a)~(c)を含有し、pH10以上である、水処理剤。
    (a)クロラミン化合物
    (b)臭化物塩
    (c)ポリマー中のカルボキシル基含有率が0.8g-COOH/g-ポリマー以下であるカルボキシル基ポリマー1~18質量%
  2.  前記クロラミン化合物と前記臭化物塩のモル比が、1:0.1~1.0である、請求項1記載の水処理剤。
  3.  前記水処理剤が、スライムコントロール用、防食用又はスケール防止用の少なくとも何れかである、請求項1又は2記載の水処理剤。
  4.  前記水処理剤中の前記(a)クロラミン化合物及び前記(b)臭化物塩が、アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩を混合した混合溶液と、酸化剤と、を混合して得られるものである、請求項1~3の何れか記載の水処理剤。
  5.  前記水処理剤が、製造後における全塩素検出率が95%以上かつ全塩素濃度中の遊離塩素含有率が0.05%(as Cl)以下である、請求項1~4の何れか記載の水処理剤。
  6.  アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩を混合した混合溶液と、酸化剤と、を混合する、水処理剤の製造方法。
  7.  前記安定化剤が、スルファミン酸化合物である、請求項6記載の水処理剤の製造方法。
  8.  前記酸化剤が、塩素系酸化剤である、請求項6又は7記載の水処理剤の製造方法。
  9.  前記混合溶液のpHは、13以上である、請求項6~8の何れか記載の水処理剤の製造方法。
  10.  前記混合溶液は、前記臭化物塩として粉末臭化物塩を混合したものである、請求項6~9の何れか記載の水処理剤の製造方法。
  11.  さらに、カルボキシル基ポリマー1~18質量%になるように混合し、当該カルボキシル基ポリマー中のカルボキシル基含有率が0.8g-COOH/g-ポリマー以下である、請求項6~10の何れか記載の水処理剤の製造方法。
  12.  アルカリ剤、クロラミン化合物、及び臭化物塩を含む水処理剤であり、
     製造後における全塩素検出率が95%以上かつ全塩素濃度中の遊離塩素含有率が0.05%(as Cl)以下である、水処理剤。
  13.  前記水処理剤が、アルカリ剤、安定化剤及び臭化物塩を混合した混合溶液と、酸化剤と、を混合して得られる、請求項12記載の水処理剤。
  14.  前記水処理剤のpHが13以上である、請求項13記載の水処理剤。
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