説明

工業用殺菌・防腐剤およびそれを用いた工業的殺菌・防腐方法

【課題】 細菌、カビ、酵母など広範な種類の微生物に対して有効な殺菌効果のみならず、十分な防腐効果を有し、その効果が持続する工業用殺菌・防腐剤を提供することを課題とする。
【解決手段】 特定の第4級アンモニウム塩とイソチアゾロン系化合物とを相乗効果を奏する割合で含有することを特徴とする工業用殺菌・防腐剤により、上記の課題を解決する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、工業用殺菌・防腐剤およびそれを用いた工業的殺菌・防腐方法に関する。さらに詳しくは、この発明は、金属加工油剤、繊維油剤、ペイント類、各種ラテックス、防汚塗料、紙用塗工液、糊剤、澱粉スラリー、木材などの工業製品の殺菌および防腐用として有用である工業用殺菌・防腐剤およびそれを用いた工業的殺菌・防腐方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、多くの工業製品、例えば金属加工油剤、繊維油剤、ペイント類、各種ラテックス、防汚塗料、紙用塗工液、糊剤、澱粉スラリー、木材などでは細菌やかびによる腐敗や汚染が発生し、これらが製品を汚損し、製品価値を低下させることが知られている。
【0003】
これらの微生物による障害を防止するため、工業用殺菌剤、防腐防カビ剤等が汎用されている。一方、特開2003−292405号公報(特許文献1)には、特定の第4級アンモニウム塩を有効成分とするスライムコントロール剤およびそれを含有する水処理用薬剤組成物が提案されている。
【0004】
しかしながら、上記の水処理用薬剤組成物は、冷却水系統の殺菌やスライムコントロール効果は有しているが、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)等が用いられている製紙工場の防腐対象系で使用する場合、薬剤を添加する前の生菌数が低く、腐敗していない防腐対象系においては有効な防腐効果が期待できるが、すでに腐敗した防腐対象系においては一次的に菌数を下げることはできるが、持続力がなく十分な防腐効果が期待できないという問題があった。したがって、広範な微生物に対して有効な殺菌効果のみならず十分な防腐効果も有し、その効果が持続するより優れた工業用殺菌・防腐剤が求められている。
【0005】
【特許文献1】特開2003−292405号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
この発明は、細菌、カビ、酵母など広範な種類の微生物に対して有効な殺菌効果のみならず、十分な防腐効果を有し、その効果が持続する工業用殺菌・防腐剤を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この発明の発明者は、種々の工業用殺菌・防腐剤の組み合わせについて研究した結果、特定の4級アンモニウム塩とイソチアゾロン化合物とを相乗効果を奏する割合で含有することにより、広範な種類の微生物に対して有効な殺菌効果のみならず、十分な防腐効果を有することを見出した。さらに、イソチアゾロン系化合物の経時的な分解が特定の4級アンモニウム塩を併用することによって抑制されることにより、殺菌・防腐効果が持続するという意外な事実を見出し、この発明を完成するに到った。
【0008】
かくしてこの発明によれば、一般式(1)
【化1】


式中、R1〜R4はそれぞれ同一または異なる、炭素数がC〜C20の直鎖もしくは分岐の脂肪族炭化水素基、X-は超強酸のアニオンを表す。)で表される第4級アンモニウム塩とイソチアゾロン系化合物とを相乗効果を奏する割合で含有することを特徴とする工業用殺菌・防腐剤で表される第4級アンモニウム塩とイソチアゾロン系化合物とを相乗効果を奏する割合で含有することを特徴とする工業用殺菌・防腐剤が提供される。
【0009】
またこの発明によれば、殺菌・防腐対象系に、本発明の工業用殺菌・防腐剤を、有効成分の合計濃度として0.5〜500mg/リットルとなるように同時にまたは別々に添加することを特徴とする工業的殺菌・防腐方法が提供される。
【発明の効果】
【0010】
この発明の工業用殺菌・防腐剤は、新規な有効成分の組み合わせからなり、抗菌スペクトルが広く、優れた殺菌効果のみならず、十分な防腐効果を有し、その効果が持続する。また、耐性菌(菌、カビ)が発生し、すでに腐敗している対象系においても、この発明の工業用殺菌・防腐剤は、その効果を発揮することができ、産業上極めて有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
本発明の有効成分である一般式(1)で示される第4級アンモニウム塩を構成する第4級アンモニウム基の具体例としては、トリメチルドデシルアンモニウム、トリメチルテトラデシルアンモニウム、トリメチルヘキサデシルアンモニウム、トリメチルオクタデシルアンモニウム、トリメチル−2−エチルヘキシルアンモニウム、ジメチルエチルドデシルアンモニウム、ジメチルエチルテトラデシルアンモニウム、ジメチルエチルヘキサデシルアンモニウム、ジメチルエチルオクタデシルアンモニウム、ジメチルエチル−2−エチルヘキシルアンモニウム、メチルジエチルドデシルアンモニウム、メチルジエチルテトラデシルアンモニウム、メチルジエチルヘキサデシルアンモニウム、メチルジエチルオクタデシルアンモニウム、およびメチルジエチル−2−エチルヘキシルアンモニウム、ジメチルジヘキシルアンモニウム、ジメチルジオクチルアンモニウム、ジメチルジデシルアンモニウムおよびジメチルジドデシルアンモニウムが挙げられる。このうちジメチルジデシルアンモニウム、トリメチルヘキサデシルアンモニウムが特に好ましい。
【0012】
一般式(1)においてXで表されるアニオンを構成する超強酸は、ハメットの酸度関数において100%硫酸がH0=-11.93であるため、この-11.93よりも小さい値をもつものと定義されている。超強酸の具体例としては、トリフルオロメタンスルホン酸、ペンタフルオロエタンスルホン酸、ハロゲン化水素(フッ化水素、三フッ化硼素、五フッ化アンチモン、五フッ化砒素、四フッ化硼素酸、六フッ化リン酸、塩化フッ化硼素酸、六フッ化アンチモン酸、六フッ化砒酸などが挙げられる。上記の超強酸のうち四フッ化硼素酸、トリフルオロメタンスルホン酸が特に好ましい。
【0013】
本発明の有効成分である一般式(1)で示される第4級アンモニウム塩は、市販のものとして「ネオジャーミ」(三洋化成工業株式会社製)等を好適に用いることができる。
【0014】
本発明の有効成分であるイソチアゾロン化合物としては、2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン、1,2−ベンゾイソチアゾリン−3−オン等が挙げられる。
【0015】
本発明の有効成分である一般式(1)で示される第4級アンモニウム塩と5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンは、その配合割合が重量比で100:1〜1:10、好ましくは10:1〜1:5である。
【0016】
本発明の有効成分である一般式(1)で示される第4級アンモニウム塩と1,2−ベンゾイソチアゾリン−3−オンは、その配合割合が重量比で20:1〜1:10、好ましくは10:1〜1:5である。
【0017】
この発明の工業用殺菌・防腐剤は、通常液剤の形態で、一液製剤化して用いるのが好ましいが、その殺菌・防腐対象系およびその使用目的に応じて、ペースト剤、粉剤、粒剤などに製剤化して用いてもよい。また、製剤の長期貯蔵安定性などの点でそれぞれの有効成分を分離して保管するのが好ましい場合には、有効成分をそれぞれ別々に製剤化し、使用に際して併用しても差し支えない。
【0018】
一液製剤とする場合には、通常の有機溶媒や界面活性剤が用いられる。有機溶媒としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール、tert−ブタノールなどのアルコール系溶媒;エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルなどのグリコール系溶媒などが挙げられ、殺菌・防腐対象系が水系の場合には、親水性のものが好ましく、油系の場合には、親油性のものが好ましい。これらの溶媒は、単独で、または2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0019】
界面活性剤としては、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤または両性界面活性剤がいずれも使用できる。
【0020】
これら製剤の配合割合は、製剤100重量部に対して、この発明の工業用殺菌・防腐剤の有効成分の合計量0.5〜50重量部、界面活性剤が該有効成分の合計量1重量部に対して少なくとも0.01重量部であり、残部を有機溶媒とするのが好ましい。
【0021】
また、殺菌・防腐対象系が重油スラッジ、切削油、油性塗料などの油系の場合には、灯油、重油、スピンドル油などの炭化水素系溶媒を用いた液剤とするのが好ましく、各種界面活性剤を用いてもよい。
【0022】
さらに、この発明の工業用殺菌・防腐剤の有効成分がそれぞれに直接溶解または分散し得る殺菌・防腐対象系に対しては、有効成分を直接、または固体希釈剤(例えば、カオリン、クレー、ベントナイト、CMCなど)で希釈された粉剤として用いてもよく、上記の界面活性剤を併用してもよい。また、有効成分の組み合わせによっては、溶媒や界面活性剤を用いずに有効成分のみを用いてもよい。
【0023】
この発明の工業用殺菌・防腐剤の添加量は、殺菌・防腐対象系の種類により適宜設定すればよいが、この発明の工業用殺菌・防腐剤は、有効成分が合計濃度として0.5〜500mg/リットル、好ましくは1〜300mg/リットルとなるように同時にまたは別々に添加される。
有効成分の合計濃度が上記の範囲であれば、相乗的な殺菌効果が顕著に発揮される。
例えば、PVAが用いられている製紙工場の殺菌・防腐対象系の場合には、有効成分の合計濃度は、5〜300mg/リットル、より好ましくは、10〜150mg/リットルである。
この発明の工業用殺菌・防腐剤は、殺菌・防腐対象系に添加する際に、必要に応じて水に希釈して用いてもよい。
【実施例】
【0024】
この発明を以下の製剤例および試験例により説明するが、これらの製剤例および試験例により限定されるものではない。
【0025】
製剤例および試験例で用いられる化合物の略称を以下に示す。なお、製剤例の化合物の数値は全て重量%である。
【0026】
DBF:ジメチルジデシルアンモニウム・四フッ化ホウ素酸塩
Cl−MIT:5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン20%+2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン6%溶液
DBNE:2,2−ジブロモ−2−ニトロエタノール75%溶液
BIT:1,2−ベンゾイソチアゾリン−3−オン85%水溶液
DDAC:ジメチルジデシルアンモニウムクロライド50%水溶液
MDG:ジエチレングリコールモノメチルエーテル
【0027】
製剤例1
DBF 30
Cl−MIT 20
MDG 50
製剤例2
DBF 30
BIT 4
MDG 66
製剤例3
DDAC 30
Cl−MIT 20
MDG 50
製剤例4
DDAC 30
BIT 4
MDG 66
【0028】
試験例1(腐敗した塗料用モルタル混和剤における殺菌効果確認試験)
腐敗した塗料用モルタル混和剤から分離した供試菌を液体ブイヨン培地に1%加え、さらに6時間振盪した培養液を種菌とした。種菌を1%加えた滅菌純水をL字型試験管に10ml分注し、各薬剤を所定の濃度となるように添加した。30℃で24時間振とうさせた後、殺菌率が99.9%以上の有効濃度となるように、L字型試験管中の生菌数を測定した。測定結果を表1に示す。なお、腐敗した塗料用モルタル混和剤中に含まれる細菌およびその生菌数を以下に示す。
【0029】
細菌 :Microbacterium sp.
生菌数 :1.0×10cfu/ml
【0030】
【表1】

【0031】
表1の結果から、この発明の工業用殺菌・防腐剤は、DBFとイソチアゾロン系化合物以外の殺菌剤とを組み合わせた場合に比べて、腐敗した塗料用モルタル混和剤中の細菌に対して、有効な殺菌効果を有することがわかる。
【0032】
試験例2(PVAにおける防腐効果確認試験)
某製紙工場より採取したポリビニルアルコール35gを、滅菌純水1リットルに少量ずつ加えて攪拌し、溶解させたものを試料として用いた。30mlのポリビンに20gずつ入れて、薬剤の有効成分濃度が100%となるように添加した。30℃の恒温槽に保存し、7日後の生菌数を測定した後、殺菌率が99%以上となる点を測定した。測定結果を図1及び図2に示す。なお、試料中に含まれる細菌およびその生菌数を以下に示す。
【0033】
細菌 :Psedomonas sp. 、Flavobacterium sp.、Micrococcus sp.
生菌数 :2.1×10cfu/ml
【0034】
図1の結果から、この発明の工業用殺菌・防腐剤は、DBFとBITの配合割合を変化させた時に低濃度で殺菌効果を示していることから、有効成分として用いられている成分が相乗的な防腐効果を有することがわかる。図2のDBFとDBNEの配合割合を変化させた時には、低濃度で殺菌効果を示さなかった。
【0035】
試験例3(イソチアゾロン系化合物の安定性確認試験)
製剤例1〜4の薬剤を、40℃で1ヶ月間保存したときの外観及びBIT、Cl−MITの残留量を高速液体クロマトグラフィーで測定した。なお、BIT、Cl−MITの試験前の濃度と試験後の濃度から、それぞれの残留率(%)を算出した。測定結果を表2に示す。
【0036】
【表2】

【0037】
表2の結果から、この発明の工業用殺菌・防腐剤である製剤例1及び2は、外観観察において濁りが見られたが、イソチアゾロン系化合物が分解せずに長期間残存していたことがわかる。DBFの代わりにDDACを用いた製剤例3及び4は、結晶が析出し、イソチアゾロン系化合物は分解してしまい残存していなかった。
【産業上の利用可能性】
【0038】
金属加工油剤、繊維油剤、ペイント類、各種ラテックス、防汚塗料、紙用塗工液、糊剤、澱粉スラリー、木材などの工業製品等において適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】薬剤〔DBF+BIT〕のPVAにおける防腐効果確認試験の結果を示す図である(試験例2)。
【図2】薬剤〔DBF+DBNE〕のPVAにおける防腐効果確認試験の結果を示す図である(試験例2)。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一般式(1)
【化1】


(式中、R1〜R4はそれぞれ同一または異なる、炭素数がC〜C20の直鎖もしくは分岐の脂肪族炭化水素基、X-は超強酸のアニオンを表す。)で表される第4級アンモニウム塩とイソチアゾロン系化合物とを相乗効果を奏する割合で含有することを特徴とする工業用殺菌・防腐剤。
【請求項2】
イソチアゾロン系化合物が、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンまたは1,2−ベンゾイソチアゾリン−3−オンである請求項1記載の工業用殺菌・防腐剤。
【請求項3】
第4級アンモニウム塩と5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オンとの配合割合が、重量比で100:1〜1:10である請求項1または2に記載の工業用殺菌・防腐剤。
【請求項4】
第4級アンモニウム塩と1,2−ベンゾイソチアゾリン−3−オンとの配合割合が、重量比で20:1〜1:10である請求項1または2記載の工業用殺菌・防腐剤。
【請求項5】
殺菌・防腐対象系に、請求項1〜4のいずれかに記載の工業用殺菌・防腐剤を、有効成分の合計濃度として0.5〜500mg/リットルとなるように同時にまたは別々に添加することを特徴とする工業的殺菌・防腐方法。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2007−191411(P2007−191411A)
【公開日】平成19年8月2日(2007.8.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−9972(P2006−9972)
【出願日】平成18年1月18日(2006.1.18)
【出願人】(000154727)株式会社片山化学工業研究所 (82)
【Fターム(参考)】