(57)【要約】  オキシ−塩素塩、酸供給源、必要により遊離ハロゲン供給源、及び吸熱剤を含む安定化された二酸化塩素生成用組成物を開示している。吸熱剤は、吸熱剤の吸熱反応によるオキシ−塩素塩の発熱反応によって発せられる熱を緩和する。吸熱反応により、全質量の材料を通じて局所化された領域から、オキシ−塩素塩の発熱反応の伝搬を除去及び／又は緩和することから、二酸化塩素生成用組成物は、組成物の作製、貯蔵又は輸送中に安定化される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
約１質量％以上で且つ約８０質量％以下の少なくとも１種のオキシ−塩素塩と、
約１質量％以上で且つ約８０質量％以下の少なくとも１種の酸供給源と、
必要により、約０質量％以上で且つ約８０質量％以下の少なくとも１種の遊離ハロゲン供給源と、
約０．１質量％以上で且つ約９０質量％以下の少なくとも１種の、オキシ−塩素塩の発熱反応を緩和するための吸熱剤と、
を含む二酸化塩素生成用組成物。
【請求項２】
オキシ−塩素塩は、亜塩素酸ナトリウムを含む請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
オキシ−塩素塩は、塩素酸ナトリウム又は塩素酸ナトリウムと亜塩素酸ナトリウムとの組み合わせを含む請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
任意の遊離ハロゲン供給源は、ジクロロイソシアヌル酸、ジクロロイソシアヌル酸の塩、ジクロロイソシアヌル酸の水和塩、トリクロロシアヌル酸、次亜塩素酸の塩、ブロモクロロジメチルヒダントイン及びジブロモジメチルヒダントインからなる群から選択される材料を含む請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
吸熱剤は、１種以上の固体材料を含む請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
吸熱剤は、１種以上の液体を含む請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
吸熱剤は、１種以上の固体材料と１種以上の液体との組み合わせを含む請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
吸熱剤は、水和された固体材料を含む請求項５に記載の組成物。
【請求項９】
組成物に対して、吸熱剤を少なくとも約０．１質量％にて含む請求項８に記載の組成物。
【請求項１０】
吸熱剤は、水和された塩化物の塩を含む請求項８に記載の組成物。
【請求項１１】
吸熱剤は、水和されたリン酸塩の塩を含む請求項８に記載の組成物。
【請求項１２】
吸熱剤は、無水物の固体材料を含む請求項５に記載の組成物。
【請求項１３】
吸熱剤は、無水物のホスフェート塩を含む請求項１２に記載の組成物。
【請求項１４】
吸熱剤は、組成物に対して、少なくとも約５質量％にて含む請求項１２に記載の組成物。
【請求項１５】
吸熱剤は、１種以上のシリコーン油又はフルオロカーボン油を含む請求項６に記載の組成物。
【請求項１６】
吸熱剤は、少なくとも１つの溶融、気化、分解、結晶相の交換、粒子分解、及び溶解に関与可能である請求項１に記載の組成物。
【請求項１７】
吸熱剤は、吸熱剤の不在下におけるオキシ−塩素塩の発熱反応中に到達するピーク温度付近又はより低温の温度条件下での吸熱変換に関与可能である請求項１に記載の組成物。
【請求項１８】
吸熱剤は、摂氏約３０度以上で且つ摂氏６５０度以下の条件下において吸熱変換に関与する請求項１に記載の組成物。
【請求項１９】
吸熱剤は、Ｅ型の熱電対ホルダーを使用してＤＳＣ形式で作動するNetzsch Jupiter 449C熱分析器を用いて試験され、そして乾燥空気中において摂氏１０度／分の速度で加熱された場合、約−０．１マイクロV／ｍｇ以上で且つ約−１００マイクロV／ｍｇ以下の吸熱を有する請求項１に記載の組成物。
【請求項２０】
吸熱剤は、リン酸二水素ナトリウム、リン酸三ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸二水素アンモニウム、ホウ酸ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム二水和物、リン酸二水素カリウム二水和物、リン酸カルシウム一水和物、塩化マグネシウム六水和物、塩化カルシウム二水和物、硫酸カルシウム二水和物、及び硫酸マグネシウム七水和物からなる群から選択される材料を含む請求項１に記載の組成物。
【請求項２１】
更に、骨格形成剤を含む請求項１に記載の組成物。
【請求項２２】
組成物は、少なくとも１つの繊維、粉末、フレーク、粒子、顆粒、ペレット、及びタブレットの形態である請求項１に記載の組成物。
【請求項２３】
組成物は、多孔性のタブレット形態である請求項１に記載の組成物。
【請求項２４】
二酸化塩素を含む溶液の生成用組成物の安定化方法であって、
オキシ−塩素塩、酸供給源、必要により遊離ハロゲン供給源、及びオキシ−塩素塩の発熱反応により誘導される熱を緩和するための適当な量の吸熱剤を組み合わせる工程を含み、且つ組成物が水と接触する場合、組成物は、二酸化塩素を含む溶液を生成することを特徴とする組成物の安定化方法。
【請求項２５】
吸熱剤は、組成物中において、約０．１質量％以上で且つ約９０質量％以下にて吸熱剤の濃度を形成するように組み合わせられる請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
更に、少なくとも１種のオキシ−塩素塩、酸供給源、吸熱剤、及び必要により遊離ハロゲン供給源を乾燥した後に組み合わせる請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
更に、吸熱剤でのオキシ−塩素塩の発熱反応により発せられる熱を吸収する工程を含む請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
オキシ−塩素塩及び酸供給源を含む二酸化塩素生成性成分であって、且つ二酸化塩素生成性成分は、該二酸化塩素生成性成分が水と接触する場合、二酸化塩素を含む溶液を生成する二酸化塩素生成性成分と、
吸熱剤を含む、オキシ−塩素塩の発熱反応を緩和する成分と、
を含む二酸化塩素を生成する系。
【請求項２９】
オキシ−塩素塩の発熱反応を緩和する成分は、約０．１質量％以上で且つ約９０質量％以下の吸熱剤を含む請求項２８に記載の系。
【請求項３０】
組成物は、多孔性のタブレット形態である請求項２８に記載の系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔発明の分野〕
本発明は、一般に、安定化された二酸化塩素生成用組成物及び二酸化塩素の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
〔発明の背景〕
二酸化塩素は、殺菌剤並びに強力な酸化剤であることが知られている。また、二酸化塩素の殺バクテリア性、殺藻性、殺菌性、漂白性及び脱臭性についても知られている。
【０００３】
１０００ｐｐｍ以下等の低い濃度の二酸化塩素は、一般に、臭気及び微生物の処理に有用である。二酸化塩素は、多くの用途及び環境で殺菌剤及び燻蒸剤として一般に使用される。二酸化塩素は、望ましくない副生成物、例えばクロルアミン、又は単体の塩素を利用する場合に製造され得る塩素化有機化合物を形成することなく作用することが可能である。従って、二酸化塩素は、例えば、包装プロセス中及び包装プロセス後に食品に及び食品の周囲における微生物及び／又は有機体の臭気の防除に特に有用である。更に、二酸化塩素ガスは、脱臭に効果的で且つ殆どの抗菌性用途に効果的である低濃度条件下で人間と接触する場合に安全であると考えられている。
【発明の概要】
【０００４】
しかしながら、二酸化塩素は、５ｐｐｍを超える濃度条件下において人間に対して毒性の場合があり、そして二酸化塩素は、約０．１気圧の分圧条件下で爆発性の可能性がある。従って、二酸化塩素ガスは、他の工業用ガスと同じ圧力条件下で製造され、そして輸送されないのが一般的であり、そして現場製造法では、危険なほど高い濃度の生成を回避するために、高価な設備だけではなく、操縦者において高い水準の技術を必要とする。
【０００５】
〔発明の概要〕
以下に、本発明の態様に関する基本的な理解を提供する簡単にされた要約を示す。かかる要約は、本発明に関する広範囲な概観ではない。本発明における記号又は重大な要素を明らかにする目的でもなく、或いは本発明の範囲を明確にする目的でもない。むしろ、かかる要約の唯一の目的は、以下に示される発明の詳細な説明の前触れとして、本発明の幾つかの概念を簡素化された形で示すことである。
【０００６】
本発明は、水と接触した場合に二酸化塩素を迅速に製造する安定化された組成物及び系（system）に関する。二酸化塩素生成用組成物及び系は、オキシ−塩素塩、酸供給源、必要により遊離ハロゲン供給源、及び吸熱剤を含む。また、本発明は、二酸化塩素の生成方法に関する。本発明は、吸熱剤の吸熱反応によって上記の組成物を用いて生じる場合がある１種以上の発熱反応により発せられる熱を中和する吸熱剤を使用する。吸熱反応は、かかる組成物内にて発熱反応の伝搬を除去及び／又は緩和するので、二酸化塩素生成用組成物は、使用前に組成物の作製中、貯蔵中又は輸送中に安定化される。
【０００７】
上述の目的及び関連する目的を達成するために、本発明は、以下に十分に説明され且つ特許請求の範囲で特に指摘される特徴を含む。以下の説明及び添付図面では、本発明に関して実例となる所定の態様及び手段を詳細に記載している。しかしながら、これらは、本発明の原理を用いても良い種々の方法の表示であるものの、数例の方法である。本発明における他の目的、利点及び新規な特徴は、図面と一緒に考慮した場合、本発明の以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【０００８】
〔発明の詳細な説明〕
オキシ−塩素塩を使用して、二酸化塩素を生成することが可能である。オキシ−塩素塩、例えば亜塩素酸ナトリウムは、かかる塩を、その分解温度を超えて加熱する場合に発熱熱分解を受けることがある。また、かかる塩が反応開始温度を超えて加熱される場合、塩は、他の材料、例えば炭素質材料又は他の酸化性材料との発熱反応に関与することが可能である。これらをまとめて発熱反応と称し、そして発熱反応の開始温度は、発熱反応温度である。
【０００９】
かかる材料における僅かな領域を、その発熱反応温度を超えて加熱する場合、加熱された領域において、発熱反応を開始することが可能である。局所的な、加熱された領域における発熱反応によって放出される熱の結果、発熱反応は、材料の全体（total mass）を通じて迅速に広がることが可能である。
【００１０】
例えば、オキシ−塩素塩を含む組成物がタブレット形態で形成される場合、発熱反応は、時折生じる場合がある。タブレットの製造中、タブレットは、例えば、タブレットが圧縮ダイから放出されることによるタブレット側の表面の摩擦加熱によって生じる高温の局所領域に起因して、発熱反応を受ける場合がある。その後、発熱反応は、タブレットプレスの表面における粉末を通じて広がることが可能であり、且つかかる反応により、他のタブレット、場合によってはタブレットプレスへの供給ホッパにおけるタブレット粉末でさえ消費することが可能である。望ましくない結果は、タブレット及びタブレットの前駆体粉末を損失し、場合によっては、発熱反応により放出される熱によってタブレットプレス及び供給ホッパに損傷を与えることである。
【００１１】
本発明は、吸熱剤の吸熱反応での発熱反応によって発せられる熱を中和するためにオキシ−塩素塩に結合される吸熱剤を使用する。吸熱反応により、材料全体を通じて局所化された領域から、オキシ−塩素塩の発熱反応の伝搬を除去及び／又は緩和することから、本発明の二酸化塩素生成用組成物は、組成物の作製、貯蔵又は輸送中に安定化される。
【００１２】
二酸化塩素生成用組成物は、オキシ−塩素塩、酸供給源、必要より遊離ハロゲン供給源、及び吸熱剤を含む。二酸化塩素生成用組成物は、それが水と接触する場合、二酸化塩素及び必要により遊離ハロゲンを生成し、これにより、二酸化塩素及び必要により遊離ハロゲンを含む溶液を製造することである。
【００１３】
オキシ−塩素塩により、二酸化塩素生成用組成物が水と接触する場合、二酸化塩素を提供する。オキシ−塩素塩は、亜塩素酸塩アニオン（ＣｌＯ2-）、塩素酸塩アニオン（ＣｌＯ3-）か、又は亜塩素酸塩アニオンと塩素酸塩アニオンと組み合わせを含む１種以上の固体材料と定義されうる。特に、オキシ−塩素塩なる用語は、亜塩素酸塩アニオン又は塩素酸塩アニオンの一方又は両方を含む１種以上の金属塩と称することが可能である。オキシ−塩素塩なる用語には、個々の塩、塩の組み合わせ、及び２種以上の個々の及び／又は組み合わされた塩の組み合わせを含む混合物を含めることが可能である。一の実施形態において、オキシ−塩素塩は、水溶性である。
【００１４】
金属亜塩素酸塩の例示としては、アルカリ金属クロライト、例えばリチウムクロライト、ナトリウムクロライト及びカリウムクロライト；アルカリ土類金属クロライト、例えばカルシウムクロライト及びマグネシウムクロライトを含む。一の実施形態において、金属亜塩素酸塩は、ナトリウムクロライトであり、約８０質量％のナトリウムクロライトと２０質量％の他の塩とを含む乾燥した工業銘柄のナトリウムクロライトである。
【００１５】
金属塩素酸塩の例示としては、アルカリ金属クロレート、例えばナトリウムクロレート及びカリウムクロレート；及びアルカリ土類金属クロレート、例えばマグネシウムクロレートを含む。
【００１６】
二酸化塩素生成用組成物は、二酸化塩素を生成するために適量のオキシ−塩素塩を含む。一の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物は、約１質量％以上で且つ約８０質量％以下の少なくとも１種のオキシ−塩素塩を含む。他の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物は、約３質量％以上で且つ約７０質量％以下の少なくとも１種のオキシ−塩素塩を含む。更に別の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物は、約５質量％以上で且つ約６０質量％以下の１種以上のオキシ−塩素塩を含む。
【００１７】
二酸化塩素生成用組成物は、１種又は２種以上の酸供給源を含む。一の実施形態において、酸供給源は、乾燥した固体の酸供給源である。かかる乾燥した固体の酸供給源の例示としては、無機酸塩、例えば硫酸水素ナトリウム及び硫酸水素カリウム；強酸のアニオンと弱塩基のカチオンを含む塩、例えば塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、硝酸セリウム、及び硫酸鉄；水と接触した場合、プロトンを溶液中に放出することが可能である固体の酸、例えば、分子篩のＥＴＳ−１０（米国特許第４８５３２０２号を参照されたい）の酸性イオン交換形態と塩化ナトリウムの混合物；有機酸、例えばクエン酸及び酒石酸；これらの混合物を含む。一の実施形態において、固体の酸供給源は、固体の無機酸供給源、例えば硫酸水素ナトリウムである。
【００１８】
二酸化塩素生成用組成物は、二酸化塩素を生成するために適当な酸性環境を形成するために適量の酸供給源を含む。一の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物は、約１質量％以上で且つ約８０質量％以下の少なくとも１種の酸供給源を含む。他の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物は、約３質量％以上で且つ約７０質量％以下の少なくとも１種の酸供給源を含む。更に別の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物は、約５質量％以上で且つ約６０質量％以下の少なくとも１種の酸供給源を含む。
【００１９】
一の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物は、必要により遊離ハロゲン供給源を含まない。他の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物は、二酸化塩素の生成を促進するために、任意に遊離ハロゲン供給源を含む。二酸化塩素生成用組成物が必要により遊離ハロゲン供給源を含む場合、これにより得られる溶液中における遊離ハロゲンの濃度は、以下の通りである：
（ａ）質量基準で、溶液中における二酸化塩素のほぼ濃度未満で、そして溶液中における二酸化塩素及び亜塩素酸塩アニオンの濃度の合計に対する二酸化塩素の濃度の割合は、約０．２５：１質量％以上であり；或いは
（ｂ）質量基準で、溶液中における二酸化塩素の濃度とほぼ等しいか、又はそれを超え、そして溶液中における二酸化塩素及び亜塩素酸塩アニオンの濃度の合計に対して、二酸化塩素の濃度の割合は、約０．５０：１質量％以上である。
【００２０】
任意の遊離ハロゲン供給源により、二酸化塩素生成用組成物が水と接触する場合、遊離ハロゲンを提供する。遊離ハロゲン供給源は、＋１価の状態で、塩素、臭素、又は他のハロゲンを生成する材料であっても良い。遊離ハロゲン供給源の例示としては、ジクロロイソシアヌル酸及びその塩、例えばジクロロイソシアヌル酸ナトリウム及び／又はその二水和物（或いは、ジクロロイソシアヌル酸のナトリウム塩及び／又はその二水和物とも称され、以下、まとめて“ＮａＤＣＣＡ”と称する）、トリクロロシアヌル酸、次亜塩素酸の塩、例えば次亜塩素酸ナトリウム、カリウム及びカルシウム、ブロモクロロジメチルヒダントイン、ジブロモジメチルヒダントイン等を含んでいても良い。
【００２１】
二酸化塩素生成用組成物は、遊離ハロゲンを生成するために適量の遊離ハロゲン供給源を含んでいても良い。一の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物は、約０質量％以上で且つ約８０質量％以下の少なくとも１種の遊離ハロゲン供給源を含む。他の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物は、約１質量％以上で且つ約７０質量％以下の少なくとも１種の遊離ハロゲン供給源を含む。更に別の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物は、約５質量％以上で且つ約６０質量％以下の少なくとも１種の遊離ハロゲン供給源を含む。
【００２２】
吸熱剤は、吸熱変換（endothermic transformation）に関与可能であり、これにより、オキシ−塩素塩の発熱反応によって発せられる熱を吸収する。熱を受けたとき、吸熱剤は、少なくとも１つの（ａ）溶融、（ｂ）気化、（ｃ）分解、（ｄ）結晶相の交換、（ｅ）粒子分解、及び（ｆ）溶解に関与可能である。これらの変換は、まとめて吸熱変換と称される。吸熱剤は、これが加熱された場合、１つ以上の吸熱変換に関与することが可能である。
【００２３】
吸熱剤は、１種以上の固体材料、液体材料、又は固体材料と液体材料の組み合わせを含んでいても良い。液体の吸熱剤は、二酸化塩素生成用組成物における固体成分の細孔構造において吸収されても良い。
【００２４】
吸熱変換は、オキシ−塩素塩の発熱反応によって発せられる熱を吸収する（すなわち、熱吸収変換）。一の実施形態において、吸熱剤は、吸熱変換として溶融することが可能である。他の実施形態において、吸熱剤は、吸熱分解することが可能であり；屡々、少なくとも一部（例、水和物の水）の吸熱剤の気化と同時に起こる。
【００２５】
吸熱変換に関与する材料は、一般的な分析技術、例えば示唆走査熱量測定（ＤＳＣ）及び示唆熱分析（ＤＴＡ）を用いて容易に同定され得る。ＤＳＣ又はＤＴＡでは、サンプルの加熱中にサンプルの熱分布を提供することによって、サンプル材料の最大級熱ピークの温度（すなわち、吸熱ピーク温度）及び／又は吸熱の量を示すことが可能である。吸熱剤は、特定の温度条件下（すなわち、吸熱変換温度）で吸熱変換に関与することが可能である。
【００２６】
吸熱剤の吸熱変換温度は、吸熱変換の不在下におけるオキシ−塩素塩の発熱反応中に到達したであろピーク温度付近又はそれ未満であっても良い。吸熱変換温度は、二酸化塩素生成用組成物の最大貯蔵及び／又は使用温度付近又はそれ以上であっても良い。一の実施形態において、吸熱変換温度は、摂氏約３０度以上で且つ摂氏約６５０℃以下である。他の実施形態において、吸熱変換温度は、摂氏約５０度以上で且つ摂氏約６００度以下である。更に別の実施形態において、吸熱変換温度は、摂氏約７０度以上であり且つ摂氏約４５０度以下である。
【００２７】
例えば、一の実施形態において、吸熱剤は、摂氏約３０度以上で且つ摂氏約６５０℃以下の温度における吸熱ピークを有する。他の実施形態において、吸熱剤は、摂氏約５０度以上で且つ摂氏約６００度以下の温度における吸熱ピークを有する。更に別の実施形態において、吸熱剤は、摂氏約７０度以上で且つ摂氏約４５０度以下の温度における吸熱ピークを有する。
【００２８】
吸熱剤は、オキシ−塩素塩の発熱反応の伝搬を除去及び／又は緩和するために十分な量の吸熱を有する。比較的小さな吸熱変換（例えば、溶融変換のみ受ける化合物によって示されるもの）を有する吸熱剤は、二酸化塩素生成用組成物において、より多量で使用されても良い（例、５質量％以上）。比較的大きな吸熱変換（例えば、水和された材料によって示されるもの）を有する吸熱剤は、二酸化塩素生成用組成物において、より少量で使用されても良い（例、僅か０．１質量％）。
【００２９】
一の実施形態において、吸熱剤は、Ｅ型の熱電対ホルダーを使用するNetzsch Jupiter 449C熱分析器を用いる示唆走査熱量分析において、約−０．１マイクロV／ｍｇ以上で且つ約−１００マイクロV／ｍｇ以下の吸熱を有する。他の実施形態において、吸熱剤は、示唆走査熱量分析において、約−１マイクロV／ｍｇ以上で且つ約−８０マイクロV／ｍｇ以下の吸熱を有する。更に別の実施形態において、吸熱剤は、示唆走査熱量分析において、約−５マイクロV／ｍｇ以上で且つ約−７０マイクロV／ｍｇ以下の吸熱を有する。
【００３０】
吸熱剤は、１種以上の吸熱変換を示しても良い。吸熱剤が吸熱変換を示す場合、吸熱変換の大きさ（熱の放出に関して）は、その発熱変換の寸法より大きい必要がある。
【００３１】
吸熱溶融変換を受ける固体の吸熱剤の例示は、無水アルカリ金属ホスフェート、例えばリン酸二水素ナトリウム（ＮａＨ2ＰＯ4）、リン酸三ナトリウム（Ｎａ3ＰＯ4）、及びリン酸二水素カリウム（ＫＨ2ＰＯ4）；無水リン酸アンモニウム、例えばリン酸二水素アンモニウム（ＮＨ4Ｈ2ＰＯ4）；無水ボレート塩、例えばホウ酸ナトリウムを含んでいても良い。吸熱変換の寸法は、主として溶融変換を受ける試薬の場合より小さいのが一般的である。従って、主として溶融変換を示す試薬は、組成物全体に対して、５質量％以上の量で使用され得る。
【００３２】
吸熱気化変換及び／又は吸熱分解変換を受ける固体の吸熱剤の例示としては、水和されたホスフェート塩、例えばリン酸二水素ナトリウム二水和物（ＮａＨ2ＰＯ4・２Ｈ2Ｏ）、リン酸二水素カリウム二水和物（ＫＨ2ＰＯ4・２Ｈ2Ｏ）、及びリン酸カルシウム一水和物（Ｃａ（Ｈ2ＰＯ4）2・Ｈ2Ｏ）；水和されたクロリド塩、例えば塩化マグネシウム六水和物（ＭｇＣｌ6・６Ｈ2Ｏ）及び塩化カルシウム二水和物（ＣａＣｌ2・２Ｈ2Ｏ）；並びに水和されたスルフェート塩、例えば硫酸カルシウム二水和物（ＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ）及び硫酸マグネシウム七水和物（ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ）を含んでいても良い。吸熱変換の寸法は、主として気化又は化学的な分解変換を受ける試薬の場合より大きいのが一般的である。従って、気化又は化学的な分解変換を示す試薬は、組成物全体に対して、僅か０．１質量％の量で使用され得る。
【００３３】
液体の吸熱剤の例示としては、低分子量のシリコーン油、耐酸化性フルオロカーボン油並びに気化するか、その他の方法で吸熱変換に関与するものの、二酸化塩素の過度に早い放出を生じさせないか、又はその他の方法で、組成物との不相溶性をもたらさない任意の液体を含んでいても良い。
【００３４】
二酸化塩素生成用組成物は、オキシ−塩素塩の発熱反応の伝搬を除去及び／又は緩和するために有効な量の吸熱剤を含む。吸熱剤の量は、一般に、多くの要因、例えば二酸化塩素生成用組成物における成分の特定の組み合わせ、発熱反応の大きさ、発熱反応を抑制する所望の度合い、二酸化塩素生成用組成物が、組成物の作製、貯蔵又は輸送中に曝される温度等に応じて異なる。比較的小さな吸熱変換を有する吸熱剤は、組成物中においてより多量に使用されても良い（例、５質量％以上）。比較的大きな吸熱変換を有する吸熱剤は、より少量で使用されても良い（例、僅か０．１質量％）。
【００３５】
一の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物は、約０．１質量％以上で且つ約９０質量％以下の吸熱剤を含む。他の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物は、約１質量％以上で且つ約８０質量％以下の吸熱剤を含む。更に別の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物は、約５質量％以上で且つ約７０質量％以下の吸熱剤を含む。更に別の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物は、約１０質量％以上で且つ約５０質量％以下の吸熱剤を含む。更に別の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物は、約２５質量％以上で且つ約７５質量％以下の吸熱剤を含む。
【００３６】
二酸化塩素生成用組成物を、少量の遊離水、例えば水蒸気（すなわち、水分）と接触させる場合、二酸化塩素生成用組成物は反応し、そして二酸化塩素を生成することが可能である。すなわち、二酸化塩素生成用組成物は、感湿性であっても良い。二酸化塩素生成用組成物が、使用前に過剰の二酸化塩素を放出する場合、二酸化塩素生成用組成物は、その後に無用である。従って、二酸化塩素生成用組成物における成分は、組成物の使用前に会う温度条件下で、二酸化塩素生成用組成物において望ましくない水を形成しないことが可能である。
【００３７】
二酸化塩素生成用組成物は、実質的に遊離水を含まないか、又は比較的低濃度の遊離水を含み、これにより、二酸化塩素生成用組成物は、使用前に組成物の作製、貯蔵又は輸送中の貯蔵温度条件下で二酸化塩素生成用組成物において過剰な量の酸化塩素を生成しないように実質的に水を提供しない。遊離水は、成分と結合されない非水和水である。遊離水は、吸収水及び吸着水を含んでいても良い。一の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物は、約１質量％以下の遊離水を含む。他の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物約０．７質量％以下の遊離水を含む。更に別の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物は、約０．５質量％以下の遊離水を含む。
【００３８】
二酸化塩素生成用組成物における１種以上の成分は、混合前に適当な手段によって実質的に乾燥されても良く、これにより、二酸化塩素生成用組成物は、例えば、貯蔵温度条件下で、約１質量％以下の遊離水を含む。乾燥手段の例示としては、脱水、冷結乾燥、真空乾燥、溶剤抽出乾燥、臨界点乾燥等を含んでいても良い。一の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物における１種以上の成分は、空気等の乾燥気体との接触によって乾燥される。
【００３９】
吸熱剤は、吸熱変換、例えば吸熱気化、吸熱分解の場合に適量の水和水を含むことが可能である。一の実施形態において、吸熱剤は、二酸化塩素生成用組成物が約０．１質量％以上で且つ約１０質量％以下の水和水を含むように実質量の水和水を含む。他の実施形態において、吸熱剤は、二酸化塩素生成用組成物が約０．５質量％以上で且つ約８質量％以下の水和水を含むように実質量の水和水を含む。更に別の実施形態において、吸熱剤は、二酸化塩素生成用組成物が約１質量％以上で且つ約７質量％以下の水和水を含むように実質量の水和水を含む。
【００４０】
吸熱剤は、吸熱剤をオキシ−塩素塩と組み合わせる前、所望により適当な条件下で過剰の遊離水を除去するために乾燥されても良い。乾燥条件は、例えば、吸熱剤の水含有量、如何にして簡単に過剰の水を吸熱剤から除去又は放出させるか、及び／又は如何にして簡単に、得られた二酸化塩素生成用組成物が反応して、水との反応によって二酸化塩素を生成するかに応じて異なるのが一般的である。吸熱剤は、吸熱剤における過剰な水の除去を促進するために好適な時間に亘って適当な温度条件下で乾燥されても良い。一の実施形態において、吸熱剤は、摂氏約５０度以上で且つ摂氏約６５０度以下の温度条件下で、約１０分以上で且つ約２日間以下に亘って乾燥される。他の実施形態において、吸熱剤は、摂氏約７０度以上で且つ摂氏約６００度以下の温度条件下で、約３０分以上で且つ約１日以下に亘って乾燥される。更に別の実施形態において、吸熱剤は、摂氏約９０度以上で且つ摂氏約３５０度以下の温度条件下で、約１時間以上で且つ約１５時間以下に亘って乾燥される。
【００４１】
二酸化塩素生成用組成物が、適当な形態であっても良いことを十分に理解すべきである。二酸化塩素生成用組成物は、繊維、粉末、フレーク、粒子、顆粒、ペレット、及び／又はタブレットの形態であっても良い。二酸化塩素生成用組成物を圧縮して、固体の形態を形成しても良い。一の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物を圧縮して、多孔性の固体形態を形成しても良い。
【００４２】
固体形態の実質的に好適な形状を用いても良い。圧縮された組成物の形状の例示は、例えば、二酸化塩素生成用組成物の特定の用途と一致する寸法の円筒形、球形、楕円形、ディスク、細片、立方体、矩形、及び円錐を含む。多孔性の固体形態は、二酸化塩素生成用組成物における顆粒状の粒子成分の混合物であって、顆粒状粒子の寸法が、固体形態の寸法より実質的に小さい混合物を含むことが可能である。
【００４３】
二酸化塩素生成用組成物の固体形態は、実質的に好適な方法、例えばタブレット化、ブリケット、押出、焼結、顆粒化によって形成されても良い。一の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物の固体形態は、タブレット化としても知られている圧縮によって形成される。
【００４４】
二酸化塩素生成用組成物がタブレット形態である場合、亜塩素酸塩アニオン及び／又は塩素酸塩アニオンの、二酸化塩素への極めて高い転化率を、水との接触時に得ることが可能である。特に、二酸化塩素生成用組成物が、細孔構造を有するタブレット形態である場合、亜塩素酸塩アニオン及び／又は塩素酸塩アニオンの、二酸化塩素への極めて高い転化率を、水との接触時に得ることが可能である。従って、当量の、粉末形態のタブレット成分を、対応のタブレットとしての、所定体積の水に添加する場合、粉末と比較して、極めて多量の二酸化塩素をタブレットによって製造する。撹拌速度及び／又は水の温度に関して妥当な変更は、かかる結果に対して殆ど影響を有していない場合がある。
【００４５】
理論的な考察に拘泥されたくないものの、タブレットを使用することにより、亜塩素酸塩アニオン及び／又は塩素酸塩アニオンの、二酸化塩素への極めて高い転化率が生じると考えられる。なぜなら、タブレットが細孔構造を含むか、又はかかる構造を創出することが可能であるからである。かかる細孔構造により、細孔構造に対する水の浸透を容易にし、これにより、成分を、細孔内にて溶液に溶解させ、そして細孔内において、亜塩素酸塩アニオン及び／又は塩素酸塩アニオンの、二酸化塩素への転化に関する有利な状態を形成する。水がタブレットと接触する場合、水は、タブレットの細孔構造に浸透し、そしてタブレットから可溶性成分を溶解させ、これにより、細孔内にて亜塩素酸塩アニオン及び／又は塩素酸塩アニオンの実質的に飽和な酸性溶液を形成することが可能である。結果として、亜塩素酸塩アニオン及び／又は塩素酸塩アニオンの、二酸化塩素への転化率が高くなる。
【００４６】
一般的に酸性条件下における亜塩素酸塩アニオン及び／又は塩素酸塩アニオンの、二酸化塩素への転化率は、亜塩素酸塩アニオン及び／又は塩素酸塩アニオンの濃度と酸度との両方において、極めて高い水準（order）である。細孔内におけるかかる濃度が増大すると、二酸化塩素の形成速度を劇的に増大させる。それでもなお、二酸化塩素の形成の高い速度であるにもかかわらず、細孔の網状組織は、転化反応を所望の度合いまで進行させるのに十分な時間に亘って損なわれないままであることが可能である。成分（すなわち、オキシ−塩素塩、酸供給源、及び／又は必要な遊離ハロゲン供給源）が溶液に溶解すると、亜塩素酸塩アニオン及び／又は塩素酸塩アニオンの、二酸化塩素への更なる転化は、極めて少なくなるのが一般的である。
【００４７】
亜塩素酸塩アニオン及び／又は塩素酸塩アニオンの、二酸化塩素への望ましい転化度合いを促進するために必要とされる細孔の寸法及び細孔容積の範囲は、多くの要因、例えば、固体の二酸化塩素生成用組成物における成分の特定の組み合わせ、固体の二酸化塩素生成用組成物の寸法、固体の二酸化塩素生成用組成物の形態及び／又は形状、水の温度、水に溶解された他の化学物質、亜塩素酸塩アニオン及び／又は塩素酸塩アニオンの二酸化塩素への所望度合いの転化等に応じて異なるのが一般的である。従って、固体の二酸化塩素生成用組成物は、かかる要因に応じて異なる所望の結果を達成するのに好適な細孔の寸法及び細孔容積の範囲を有することが可能である。
【００４８】
実質的に好適な方法又は道具を用いて、固体の二酸化塩素生成用組成物における好適な細孔の寸法及び細孔容積を得ることが可能であることを認識すべきである。例えば、細孔の寸法及び細孔容積は、タブレット等の固体の二酸化塩素生成用組成物を調製するために使用される粉末成分の粒径を変更することにより、固体の二酸化塩素生成用組成物を形成するために使用される圧縮力を変更することにより、又は粒径と圧縮力の両方を変更することによって変更されうる。粉末の粒子を大きくすることにより、固体の二酸化塩素生成用組成物において大きな細孔及び更にいっそう大きい細孔を形成するのが一般的である。圧縮力を増大することにより、固体の二酸化塩素生成用組成物において細孔の寸法及び容積の両方を低減するのが一般的である。
【００４９】
二酸化塩素生成用組成物は、高度に転化された二酸化塩素溶液を製造することが可能である。タブレット形態、特に、多孔性のタブレット形態の二酸化塩素生成用組成物は、高度に転化された二酸化塩素溶液を製造することが可能である。一の実施形態において、亜塩素酸塩アニオン及び／又は塩素酸塩アニオンの、二酸化塩素への転化率は、約０．２５以上である。他の実施形態において、転化率は、約０．５以上である。更に別の実施形態において、転化率は、約０．６以上である。更に別の実施形態において、転化率は、約０．７以上である。“転化率”なる用語は、本発明で利用する場合、これにより得られる溶液中における遊離二酸化塩素と亜塩素酸塩イオン及び塩素酸塩イオンの濃度の合計に対する、これにより得られる溶液中における遊離二酸化塩素濃度の計算された質量比を意味する。
【００５０】
二酸化塩素生成用組成物は、二酸化塩素溶液を迅速に製造することが可能である。タブレット形態、特に、多孔性のタブレット形態の二酸化塩素生成用組成物は、二酸化塩素溶液を迅速に製造することが可能である。一の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物は、二酸化塩素溶液を約８時間以下で製造する。他の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物は、二酸化塩素溶液を約２時間以下で製造する。更に別の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物は、二酸化塩素溶液を約１時間以下で製造する。
【００５１】
二酸化塩素生成用組成物は、二酸化塩素溶液を安全で且つ制御された方法で製造することが可能である。二酸化塩素生成用組成物は、二酸化塩素溶液を、水道水を使用することによる経済的な方法で製造することが可能である。一の実施形態において、これにより得られる溶液中における二酸化塩素の濃度は、約０．１ｐｐｍ以上で且つ約１０００ｐｐｍ以下である。他の実施形態において、これにより得られる溶液中における二酸化塩素の濃度は、約０．２ｐｐｍ以上で且つ約５００ｐｐｍ以下である。更に別の実施形態において、これにより得られる溶液中における二酸化塩素の濃度は、約０．５ｐｐｍ以上で且つ約２００ｐｐｍ以下である。
【００５２】
一の実施形態において、これにより得られる二酸化塩素溶液は、中性のｐＨを有するのが一般的である。他の実施形態において、これにより得られる二酸化塩素溶液のｐＨは、溶液中における遊離二酸化塩素の実質的な濃度を形成するために通常必要とされるｐＨ付近又はそれ以上であるか（すなわち、ｐＨ約２）、或いは二酸化塩素が、溶液中において分解し始めるｐＨ付近又はそれ以下である（すなわち、ｐＨ約１２）。更に別の実施形態において、これにより得られる二酸化塩素溶液のｐＨは、例えば、溶液が接触する材料の潜在的腐食を最小限に抑えるために、約４以上であり且つ約９以下である。更に別の実施形態において、これにより得られる二酸化塩素溶液のｐＨは、約５以上であり且つ約９以下である。更に別の実施形態において、これにより得られる二酸化塩素溶液のｐＨは、約７である。所定の場合、約７のｐＨよりも既に高い又は低いｐＨ条件である溶液中において二酸化塩素を製造するのが有利な場合がある。
【００５３】
二酸化塩素生成用組成物を使用して、二酸化塩素濃度が一般的な使用レベルにあるときに溶液のｐＨを著しく変更することなく、二酸化塩素を上記の溶液中に搬送することが可能である。例えば、二酸化塩素生成用組成物を使用して、一般的な洗濯洗剤溶液中で二酸化塩素を製造する場合、洗剤溶液は、洗剤が良好に作用するアルカリのｐＨ（すなわち、約９以上のｐＨ）であるのが有利な場合がある。二酸化塩素生成用組成物を洗濯洗剤溶液に使用する場合、これにより得られる洗剤／二酸化塩素溶液のｐＨは、洗浄特性を保持するために約９以上で且つ約１２以下であっても良い。なぜなら、二酸化塩素は、約１２より高いｐＨ条件下で分解し始める場合があるからである。
【００５４】
一の実施形態において、これにより得られる二酸化塩素溶液は、実質的に遊離塩素又は他の遊離ハロゲンを含まない。他の実施形態において、これにより得られる二酸化塩素溶液中における遊離塩素又は他の遊離ハロゲンの濃度は、質量基準で、二酸化塩素の濃度より、ほぼ高い。他の実施形態において、これにより得られる二酸化塩素溶液中における遊離塩素又は他の遊離ハロゲンの濃度は、質量基準で、溶液中における二酸化塩素の濃度付近である。更に別の実施形態において、これにより得られる二酸化塩素溶液中における遊離塩素又は他の遊離ハロゲンの濃度は、質量基準で、溶液中における二酸化塩素の濃度の約５０％以下である。更に別の実施形態において、これにより得られる二酸化塩素溶液中における遊離塩素又は他の遊離ハロゲンの濃度は、質量基準で、溶液中における二酸化塩素の濃度の約２５％以下である。他の実施形態において、これにより得られる二酸化塩素溶液中における遊離塩素又は他の遊離ハロゲンの濃度は、質量基準で、溶液中における二酸化塩素の濃度の約１０％以下である。
【００５５】
一の実施形態において、これにより得られる二酸化塩素溶液中における遊離ハロゲンの濃度は、比較的低い。なぜなら、遊離ハロゲンにより、溶液が接触する材料の腐食に至る可能性があり、そして遊離ハロゲンは、有機材料と反応して、潜在的に毒性のハロゲン化炭化水素を製造することが可能であるからである。高度に転化された二酸化塩素溶液を製造するための二酸化塩素生成用組成物の能力に起因して、過剰量の遊離ハロゲンが、これにより得られる二酸化塩素溶液の一因となることなく、タブレット調剤において十分に低い量の遊離ハロゲン供給源を使用して、二酸化塩素形成反応を促進させることが可能である。かかる実施形態において、二酸化塩素生成用組成物は、遊離ハロゲン供給源を含まなくても良い。
【００５６】
他の実施形態において、これにより得られる二酸化塩素溶液は、比較的高い濃度の塩素又は他の遊離ハロゲンを含む。かかる溶液中において、二酸化塩素生成用組成物を用いて、二酸化塩素の、極めて高度に転化された水溶液を製造することが可能であり、且つ二酸化塩素、及び亜塩素酸塩アニオン及び／又は塩素酸塩アニオンの濃度の合計に対する、溶液中における二酸化塩素の濃度の割合は、質量基準で、約０．５以上である。これらの場合、溶液中における塩素又は遊離ハロゲンの濃度は、質量基準で、溶液中における二酸化塩素の濃度と等しいか、又は高いことでさえある。
【００５７】
二酸化塩素生成用組成物の全ての形態、特に、二酸化塩素生成用組成物のタブレット形態は、所望により、必要な化合物を含んでいても良く、これは、例えば、固体の二酸化塩素生成用組成物の形成処理（例、タブレット化処理）の助けとなり、これにより得られる固体の二酸化塩素生成用組成物、例えばタブレットの物理的又は審美的な特性を改良し、固体の二酸化塩素生成用組成物の揮発を助け、そしてこれにより得られる二酸化塩素の収率を改善するために有用な場合がある。かかる化合物の例示は、フィラー、例えばアタパルガイトクレー及び塩化ナトリウム；タブレット化及びタブレットダイ用の滑剤；安定剤；染料；固化防止剤；乾燥充填剤、例えば塩化カルシウム及び塩化マグネシウム；細孔形成剤、例えば膨張性の無機クレー、例えばSouthern Clay Products社製のLaponiteクレー；調剤中における１種以上の他の成分と反応して、二酸化塩素生成反応が進行し得る低溶解性の多孔性骨格構造を形成することが可能な骨格形成剤；及び発泡剤、例えば重炭酸ナトリウムを含む。
【００５８】
二酸化塩素生成用組成物の固体形態は、水に対して実質的に溶解性で、ゆっくりした溶解性で、又は完全に溶解しない場合がある。一の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物の実質的に溶解性の固体形態は、実質的に溶解性成分を含む。例えば、二酸化塩素生成用組成物の実質的に溶解性の固体形態は、実質的に溶解性の粉末化ナトリウムクロライト、実質的に溶解性の粉末化酸供給源、例えば硫酸水素ナトリウム、必要により実質的に溶解性の遊離ハロゲン供給源、及び実質的に溶解性の吸熱剤を含む。かかる化合物の混合物は、実質的に無傷のタブレットを製造するために十分な力、一般的には約１０００ｌｂ／ｉｎ2以上で且つ約１００００ｌｂ／ｉｎ2以下のタブレットダイにおいて圧縮されても良い。これにより得られるタブレットは、これを最初に十分に乾燥し、次に、水（液体又は蒸気）への曝露から保護する限り、貯蔵中に安定である。タブレットは、水に浸漬された場合、二酸化塩素を含む高度に転化された溶液を迅速に製造する。
【００５９】
二酸化塩素生成用組成物のゆっくりした溶解性の固体形態又は二酸化塩素生成用組成物の完全に溶解しない固体形態は、ゆっくりした溶解性又は低い溶解性の多孔性骨格構造を有していても良く、かかる構造において、二酸化塩素生成用組成物は、多孔性骨格での溶解前に、実質的な完了まで進行する場合がある。一般に、二酸化塩素生成用組成物のゆっくりした溶解性の固体形態及び二酸化塩素生成用組成物の完全に溶解しない固体形態は、上述の完全な溶解性タブレットと比較して、その亜塩素酸塩アニオン及び／又は塩素酸塩アニオン前駆体を二酸化塩素に高い割合で転化する。このような高い収率での転化が生じるのは、ゆっくりした溶解性又は低い溶解性の多孔性骨格により、反応材料の実質的な消耗まで進行する二酸化塩素生成反応に好適な環境を提供するためであると考えられている。
【００６０】
二酸化塩素生成用組成物のゆっくりした溶解性の固体形態及び二酸化塩素生成用組成物の完全に溶解しない固体形態は、例えば、粉末化ナトリウムクロライト、酸供給源としての粉末化硫酸水素ナトリウム、必要によりＮａＤＣＣＡ、吸熱剤、及び乾燥充填剤、例えば無水塩化カルシウム及び無水塩化マグネシウムを含んでいても良い。二酸化塩素生成用組成物のゆっくりした溶解性の固体形態及び二酸化塩素生成用組成物の完全に溶解しない固体形態は、乾燥粉末化クレー、例えばLaponiteクレーを含んで、二酸化塩素を製造する収率及び速度を更に改善することが可能である。かかる化合物の混合物は、実質的に無傷のタブレットを製造するために十分な力、一般的には約１０００ｌｂ／ｉｎ2以上で且つ約１００００ｌｂ／ｉｎ2以下のタブレットダイにおいて圧縮されても良い。これにより得られるタブレットは、これを最初に十分に乾燥し、次に、水（液体又は蒸気）への曝露から保護する限り、貯蔵中に安定である。タブレットは、水に浸漬された場合、遊離二酸化塩素の高度に転化された溶液を迅速に製造する。
【００６１】
固体の二酸化塩素生成用組成物におけるゆっくりした溶解性又は低い溶解性の多孔性骨格は、骨格形成剤を含んでいても良い。骨格形成剤は、使用前に二酸化塩素生成用組成物に対して水を実質的に提供しない。例えば、骨格形成剤は、無水化合物又は無水物化合物であっても良い。骨格形成剤の例示としては、低溶解性化合物、例えば無水硫酸カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸アルミニウム、リン酸マグネシウム、硫酸第二鉄、リン酸第二鉄及びリン酸亜鉛；低溶解性の無定形材料、例えばシリカ−アルミナゲル、シリカ−マグネシアゲル、シリカ−ジルコニアゲル、及びシリカゲル；クレー、例えばLaponiteクレー等を含んでいても良い。
【００６２】
ゆっくりした溶解性又は低い溶解性の多孔性骨格は、二酸化塩素の生成中、これにより得られる二酸化塩素溶液に対して、実質的に未溶解のままであっても良い。一の実施形態において、多孔性骨格は、反応時間中に完全に無傷のままの状態であり、これにより、二酸化塩素を生成する。他の実施形態において、多孔性骨格は、反応時間中に完全に無傷のままではなく、これにより二酸化塩素を形成する。更に別の実施形態において、固体形態の二酸化塩素生成用組成物（例、タブレット）は、二酸化塩素を溶液中に放出する実質的に不溶性（又はゆっくり溶解する）顆粒において分解する。顆粒の寸法は、細孔の寸法に対して、依然として大きいことから、顆粒は、細孔構造を含んでいても良く、これにより、必然的に凝縮された反応条件は、タブレットを顆粒に分解するにも拘わらず、顆粒内における細孔空間内で現れる。
【００６３】
二酸化塩素生成用組成物は、二酸化塩素溶液の生成を促進するために十分な量の骨格形成剤を含んでいても良い。一の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物は、約５質量％以上で且つ約９０質量％以下の骨格形成剤を含む。他の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物は、約７質量％以上で且つ約８０質量％以下の骨格形成剤を含む。更に別の実施形態において、二酸化塩素生成用組成物は、約１０質量％以上で且つ約７０質量％以下の骨格形成剤を含む。
【００６４】
二酸化塩素生成用組成物は、以下の方法で、固体の形態、例えばタブレットに形成されても良い。タブレット調剤における個々の化学成分を、使用前に、所望により乾燥しても良い。各成分の所望量を、プラスチック製バイアル等の容器に秤量する。以下の実施例において、調剤は、質量割合基準で得られる。タブレット調剤における全ての成分を含むバイアルを振り動かして、成分を完全に混合する。バイアル中における二酸化塩素生成用組成物を、適当に寸法形成されたダイ（例、約１ｇのタブレットに対して約１３ｍｍの直径）に移す。プランジャーをダイに配置し、そして約２０００ｌｂの力の実験室用油圧プレスによって、二酸化塩素生成用組成物をタブレットに圧縮する。これにより得られるタブレットをダイから取り除き、使用するまで密閉式のプラスチック製バイアルに配置する。
【００６５】
タブレットの性能は、以下の方法で測定される。タブレットは、公知の量の水道水が充填された容量フラスコ又は容器に配置される。黄色の出現からも明らかなように、二酸化塩素の放出が、直ちに又は速やかに開始する。タブレットは、完了まで反応することが可能である。反応の完了は、一部において、タブレットの種類及び寸法に応じて異なる。１ｇのタブレットが部分的に不溶性である場合、典型的な反応時間は、２時間以内であり、１ｇのタブレットが完全に溶解性である場合、０．５時間である。反応が完了した場合、フラスコ／容器を振り動かすか、又は撹拌して、内容物を混合する。その後、内容物を分析する。一般に、二酸化塩素は、Ｈａｃｈ社製のHach model DR2010分光器及びHach method 75を用いるｕｖ−ｖｉｓ分光法によって測定される。
【００６６】
二酸化塩素、亜塩素酸塩、塩素酸塩、及び塩素についても、テキスト、すなわちStandard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 第19版 (1995) 4-57及び4-58頁において見出される手順に相当する手順を用いる二酸化塩素溶液の滴定によって測定される。かかるテキストは、米国公衆衛生協会、米国水道協会及び水環境連盟が協同して発行した。発行所は、米国公衆衛生協会（Washington, D.C. 20005）である。
【００６７】
全オキシダント（すなわち、二酸化塩素及び塩素）についても、手動滴定及びスターチ指示器か、又は相当な白金電極が具備された、Brinkmann Instruments社製のBrinkmann Autotitration System, 716 DMS Titrino（登録商標）を用いてｐＨ７の条件下で滴定することによって測定される。かかる方法は、ｐＨ７でのヨウ素滴定（すなわち、ヨウ化物のヨウ素への酸化に基づく）及びその後の、滴定剤、すなわちチオ硫酸ナトリウムとの反応である。ヨウ素滴定に関する一般的な手順は、以下の通りである。１００ｍｌの二酸化塩素溶液及び撹拌棒をビーカーに配置し、そして２ｇのヨウ化カリウム（Reagent Crystals）及び１０ｍｌの、硫酸の１Ｎ溶液（Mallinckrodt）を撹拌しながら添加する。これにより得られる溶液を、０．１Ｎのチオ硫酸塩溶液（Aldrich Chemical社）で滴定する。終点は、Brinkmann Titrinoソフトウエアによって自動的に、又はスターチ終点指示器を用いて青色から透明への色の変化により目視にて測定される。かかる終点を用いて、サンプル中における全オキシダントの濃度を計算する。当初の二酸化塩素溶液のｐＨは、そのままの溶液において、又は約１０ｐｐｍ濃度の二酸化塩素を得るために十分な水で希釈された溶液において、ｐＨ電極を用いて測定される。
【００６８】
以下の実施例により、本発明を説明する。以下の実施例、そしてその他に明細書及び特許請求の範囲で特段示さない限り、全ての部及び百分率は、質量換算であり、全ての温度は、摂氏温度であり、そして圧力は、大気圧条件下又は大気圧付近である。
【００６９】
以下の実施例において、工業銘柄の亜塩素酸ナトリウム（ナトリウムクロライト）を使用する。一般に、工業銘柄の亜塩素酸ナトリウムにおける実際の亜塩素酸ナトリウム含有量は、約８０％であり、そして残りは、ほぼ塩化ナトリウム（８．５％）、炭酸ナトリウム（６．１％）及び硫酸ナトリウム（４．５％）である。二酸化塩素の質量収率は、タブレットの質量に基づいて計算され、すなわち、質量％収率＝１００×（ＣｌＯ2の質量／タブレットの質量）である。
【実施例】
【００７０】
実施例１
実施例１は、吸熱剤の吸熱ピーク温度の測定を示している。各々の以下の粉末は、ＴＧＡ（熱質量分析）及びＤＳＣを同時に用い、温度の関数として吸熱反応及び発熱反応に関して試験された：塩化カルシウム二水和物、硫酸マグネシウム七水和物、塩化マグネシウム六水和物、リン酸二水素カルシウム一水和物、リン酸二水素アンモニウム、リン酸二水素ナトリウム、及びリン酸二水素カリウムを試験した。約２０ｍｇを秤量したサンプルを、乾燥気流中において、摂氏１０度／分の速度で、室温から摂氏４００度まで加熱した。試験器具は、Netzsch Instruments社製の、Ｅ型の熱電対ホルダーを使用してＤＳＣ形式で作動するNetzsch Jupiter 449C熱分析器であった。
【００７１】
塩化カルシウム二水和物は、摂氏約１４０度にて約−１５マイクロＶ／ｍｇの小さな吸熱ピークを示し、そして摂氏約１７０度にて約−４５マイクロＶ／ｍｇの大きな吸熱ピークを示した。リン酸二水素カルシウム一水和物は、それぞれ摂氏約１８０度にて約−１８マイクロＶ／ｍｇ、摂氏約２６０度にて約−１７マイクロＶ／ｍｇ、及び摂氏約１９５度にて約−５マイクロＶ／ｍｇの２つの大きな吸熱ピーク及び１つの小さな吸熱ピークを示した。リン酸二水素アンモニウムは、摂氏約１８０度及び２１５度にて約−５マイクロＶ／ｍｇの単一の発熱ピークを示し、摂氏約２５０〜３００度の間で単一の大きな発熱ピークを示した。リン酸二水素ナトリウムは、摂氏約１８０度にて始まる単一の極めて小さな吸熱ピーク（約−１マイクロＶ／ｍｇにて評価された）を示した。リン酸二水素カリウムは、摂氏約１９０度から始まって、摂氏約２４０度で終了するまで、約−３．５マイクロＶ／ｍｇの単一であるが、デコボコした吸熱ピークを示した。硫酸マグネシウム七水和物は、摂氏約１２０〜２７５度の温度範囲に亘って、約−５０マイクロＶ／ｍｇの単一の大きな吸熱ピーク及び２つの小さな吸熱ピークを示した。塩化マグネシウム六水和物は、摂氏約１２０〜３００度の間で約−１０〜約−２５マイクロＶ／ｍｇの、広範で重複した一続きの吸熱ピークを示した。
【００７２】
実施例２
実施例２は、乾燥された塩化カルシウム二水和物を適当に含む組成物が、二酸化塩素の早期の放出に関して、十分に低い速度を有することを示している。組成物は、亜塩素酸ナトリウム、酸供給源としての硫酸水素ナトリウム、すなわちＮａＤＣＣＡ、骨格形成剤としての無水塩化カルシウム、及び吸熱剤と骨格形成剤の両方としての塩化カルシウム二水和物を含んでいた。塩化カルシウム二水和物は、実施例１で示されたように、摂氏約１４０度にて小さな吸熱ピーク有し、摂氏約１７０度にて大きな吸熱ピークを有していた。従って、摂氏約１４０度未満の温度条件下で乾燥される塩化カルシウム二水和物は、その、水和における水を保持すると共に、吸収水及び吸着水を除去するであろう。特に、摂氏約７５度〜摂氏約１０５度の温度条件下での乾燥により、十分な乾燥と、水和における十分な水の保持と、の両方に対して良好な条件を形成して、オキシ−塩素塩の発熱反応によって発せられる熱を吸収する。
【００７３】
１００ｌｂｓの塩化カルシウム二水和物（ＡＩＣ、フレーミングハム、ＵＳＰ銘柄０．１０〜０．１５ｍｍ  ＡＰＳ）を流動床乾燥器に充填し、そして３５ｆｔ／分の線速度の乾燥空気で流動化した。塩化カルシウム二水和物は、手動制御で、摂氏９０度まで加熱された。塩化カルシウム二水和物は、摂氏９０度に到達する前に、約４５分間に亘って摂氏約７５度であった。摂氏９０度の条件下、以下の時間：すなわち、１５分、３０分、６０分、９０分、及び１２０分の後、約５００ｇの乾燥塩化カルシウム二水和物のサンプルをガラス瓶において集めた。摂氏９０度で乾燥された各サンプルを、それぞれＣＣＤ−１５、ＣＣＤ−３０、ＣＣＤ−６０、ＣＣＤ−９０、及びＣＣＤ−１２０と称した。
【００７４】
各サンプルの一部は、微細な銘柄（高い反応性）と粗な銘柄（低い反応性）のＮａＤＣＣＡの両方を用いて、表１に示される組成物に処方された。
【００７５】
【表１−１】
2009541197.tif 000002
【００７６】
【表１−２】
2009541197.tif 000003
【００７７】
上記のサンプルの一部は、二酸化塩素の早期放出に関して試験された。各々の調剤により得られる３０ｇの粉末組成物を、１６オンスの広口褐色ガラス瓶に配置し、そして急速接続管用付属品を含むフタを取り付けた。組成物を、密閉された瓶において一晩保持し（約１６時間）、その後、各瓶の頭隙における二酸化塩素と塩素ガスの濃度を、Drager管（Chlorine 0.2/a型）を用いて測定した。表２は、サンプルに関して、瓶の頭隙における二酸化塩素と塩素の濃度を示している（二酸化塩素の早期放出）。
【００７８】
【表２】
2009541197.tif 000004
【００７９】
試験された全ての組成物は、かかる試験において、５ｐｐｍ未満の測定値を与える速度条件下、二酸化塩素を早々に放出した。５ｐｐｍ以下の測定値は、二酸化塩素の十分に低い早期放出を示していた。
【００８０】
実施例３
実施例３は、亜塩素酸ナトリウム、酸供給源としての硫酸水素ナトリウム、すなわちＮａＤＣＣＡ、骨格形成剤としての無水塩化カルシウム、及び吸熱剤と骨格形成剤の両方としての塩化カルシウム二水和物を含む組成物の熱安定性を示している。実施例２の粉末組成物に関する熱安定性は、以下の方法で試験された。１５ｇの各粉末組成物を、シャロー、すなわち２”直径のアルミニウム箔トレイ（約１／８”の深さ）の底部に均一に撒き散らした。１／３２”の熱電対を、トレイの一方の縁部で粉末に配置し、そして熱電対の正反対の位置で、プロパントーチの直火を用い、粉末を３０秒間加熱した。時間は、加熱の開始と、熱電対における最大温度点と、の間で測定された。また、ピーク温度についても記録した。最終的に、試験後にサンプルを再秤量して、分解の程度を測定した。試験において、３分内でピークが観察されなかった場合、試験を終了した。結果を、表３に示す。
【００８１】
【表３】
2009541197.tif 000005
【００８２】
吸熱剤としての塩化カルシウム二水和物を使用して作製された全てのサンプルは、トレイの全域において分解反応の伝搬を防いだ。全ての、塩化カルシウム二水和物を含むサンプルは、摂氏約４５度未満のピーク温度を有し、その試験は、３分にて温度スパイク無しに終了した。全ての、塩化カルシウム二水和物を含むサンプルは、対照より、高い質量の未反応粉末を有していた。
【００８３】
実施例４
実施例４は、乾燥された塩化カルシウム二水和物を適当に含む組成物を用いて作製されたタブレットが、二酸化塩素の早期の放出に関して、十分に低い速度を有することを示している。組成物は、亜塩素酸ナトリウム、酸供給源としての硫酸水素ナトリウム、すなわちＮａＤＣＣＡ、骨格形成剤としての無水塩化カルシウム、及び吸熱剤と骨格形成剤の両方としての塩化カルシウム二水和物を含んでいた。ダイの滑剤及びバインダーとして、実施例２の粉末組成物に対して、１質量％の乾燥Carbowax 8000（登録商標）（Union Carbide）を添加した。１ｇのサイズ形成タブレットを粉末から圧縮した。
【００８４】
各調剤から得られる３０ｇのタブレットを、１６オンスの広口褐色ガラス瓶に配置し、そして急速接続管用付属品を含むフタを取り付けた。タブレットを、密閉された瓶において一晩保持し（約１６時間）、その後、各瓶の頭隙における二酸化塩素ガスの濃度を、Drager管（Chlorine 0.2/a型）を用いて測定した。表４は、サンプルに関して、瓶の頭隙における二酸化塩素と塩素の濃度を示している（二酸化塩素の早期放出）。
【００８５】
【表４】
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【００８６】
塩化カルシウム二水和物を含む全てのタブレット化組成物により、約７．５ｐｐｍ未満の測定値を得て、これは、無水成分のみを含む対照と著しく異なっていなかった。
【００８７】
実施例５
実施例５は、亜塩素酸ナトリウム、酸供給源としての硫酸水素ナトリウム、すなわちＮａＤＣＣＡ、骨格形成剤としての無水塩化カルシウム、及び吸熱剤と骨格形成剤の両方としての塩化カルシウム二水和物を含むタブレット形態組成物の遊離オキシダント収率を示している。実施例４の各調剤の単一タブレットは、１Ｌ（リットル）の水道水中で１時間タブレットを反応させ、そしてｐＨ７の緩衝ＫＩ／チオ硫酸塩滴定により溶液の遊離オキシダント濃度を測定することによって、遊離オキシダントの収率に関して試験された（遊離オキシダントは、二酸化塩素と少量の塩素である）。その後、各タブレットの遊離オキシダント収率は、溶液中の遊離オキシダントの質量を、かかる溶液中で反応されるタブレットの質量で割る（そして１００％をかける）ことによって計算された。表５は、サンプルに関する遊離オキシダントの濃度及び収率を示している。
【００８８】
【表５】
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【００８９】
試験された全てのタブレット化組成物は、約９％を超える遊離オキシダント収率を有し、最も多くは、約１１％以上の収率を有していた。
【００９０】
実施例６
実施例６は、亜塩素酸ナトリウム、酸供給源としての硫酸水素ナトリウム、すなわち粗なＮａＤＣＣＡ、骨格形成剤としての無水塩化物塩、及び吸熱剤を含む組成物の熱安定性を示している。表６は、組成物の調剤を示している。
【００９１】
【表６】
2009541197.tif 000008
【００９２】
工業銘柄（８０％）の亜塩素酸ナトリウムを、摂氏９０度で一晩乾燥した。粉末化された硫酸水素ナトリウムを、摂氏５０度で一晩、その後、窒素流下、摂氏８５度で２〜６時間乾燥した。塩化マグネシウム粉末を、摂氏１６０度で一晩乾燥した。塩化カルシウム粉末を、摂氏２５０度で一晩乾燥した。ジクロロ−イソシアヌル酸ナトリウム二水和物粉末を、摂氏約１００〜１２５度で一晩乾燥した。以下の種類の粉末を、摂氏７５度で一晩乾燥した：塩化マグネシウム六水和物、塩化カルシウム二水和物、及び硫酸カルシウム二水和物。
【００９３】
表６の粉末混合物は、各化合物を、乾燥条件下にガラス瓶に秤量し、瓶にフタを取り付け、そして回転させて、内容物を混合することによって調製された。
【００９４】
表６における粉末組成物の分解速度は、１２ｇの２−Ｓ粉末又は１５ｇの２−Ｇ粉末をシャロー、すなわち２”直径のアルミニウム箔トレイ（約１／８”の深さ）の底部に均一に撒き散らすことによって試験された。２つの熱電対を、トレイの正反対の縁部において粉末に配置した。粉末は、ブタントーチの直火を用い、一方の熱電対（熱電対１）の位置で、２分間又は分解が完了するまで（反対側の熱電対における温度の急激な上昇により明らかである、熱電対２）加熱された。時間は、加熱の開始と、熱電対２における最大温度点と、の間で測定された。また、ピーク温度についても記録した。２分間の加熱後にピークが観察されなかった場合、試験を終了した。結果を、表７に示す。
【００９５】
【表７】
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【００９６】
＊加熱を終了した。分解反応は、トレイ全域に亘って伝搬しなかった。
【００９７】
熱源の炎は、摂氏約２０００度以上であり、全ての無水成分を含む２種類の対照サンプルは、８０秒以内で完全に分解した。熱源の反対側の熱電対（熱電対２）における温度は、両方の対照サンプルの場合、摂氏３００度を超えていた。
【００９８】
対照的に、水和された塩を含むサンプルは、分解反応を、２分間の加熱後であってもトレイ全域に亘って伝搬させなかった。熱電対２におけるピーク温度は、摂氏６５度を超えなかった。
【００９９】
実施例７
実施例７は、亜塩素酸ナトリウム、酸供給源としての硫酸水素ナトリウム、すなわち粗なＮａＤＣＣＡ、骨格形成剤、及び吸熱剤を含む組成物の熱安定性を示している。表８は、組成物の調剤を示している。
【０１００】
【表８】
2009541197.tif 000010
【０１０１】
工業銘柄（８０％）の亜塩素酸ナトリウムを、摂氏９０度で一晩乾燥した。粉末化された硫酸水素ナトリウムを、摂氏５０度で一晩、その後、窒素流下、摂氏８５度で２〜６時間乾燥した。塩化マグネシウム粉末を、摂氏１６０度で一晩乾燥した。硫酸マグネシウム粉末を、摂氏３００度で乾燥した。リン酸二水素ナトリウムを摂氏１８０度で３時間乾燥した。粗な顆粒粉末の形態のジクロロ−イソシアヌル酸ナトリウム二水和物粉末を、摂氏約１００〜１２５度で一晩乾燥した。
【０１０２】
表８の粉末混合物は、各材料を、乾燥条件下にガラス瓶に秤量し、瓶にフタを取り付け、そして回転させて、内容物を混合することによって調製された。
【０１０３】
表８における粉末の分解速度は、約１５ｇの粉末をシャロー、すなわち２”直径のアルミニウム箔トレイ（約１／８”の深さ）の底部に均一に撒き散らすことによって試験された。熱電対を、トレイの一方の縁部において粉末に配置した。粉末は、ブタントーチの直火を用い、熱電対の正反対の位置で加熱された。当初の一連の試験は、３０秒間の加熱によって行われ、次の一連の試験は、１分間の加熱によって行われた。ピーク温度までの時間を、加熱の開始と、熱電対における最大温度点と、の間で測定した。また、ピーク温度についても記録した。４分間の加熱後にピークが観察されなかった場合、試験を終了した。結果を、表９に示す。
【０１０４】
【表９】
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【０１０５】
＊分解反応は、トレイ全域に亘って伝搬しなかった。
【０１０６】
対照調剤を用いて行われた全ての試験は、トレイ全域に亘って熱分解反応を迅速に伝搬した。全ての対照において、熱電対での温度は、摂氏２７０度を超え、そのピークに、２分未満で到達した。
【０１０７】
対照的に、３−Ｓ  ４は、分解反応を伝搬したものの、そのピーク温度（摂氏約２００度）は、対照よりはるかに下回っており、ピーク温度に到達するために、約５％長い時間を必要とした。
【０１０８】
３−Ｓ  Ｐ、３−Ｓ  １、３−Ｓ  ３及び３−Ｓ  ５は、３０秒又は１分の加熱にて、分解反応を伝搬しなかった。熱電対の測定値は、炎とアルミニウムトレーを通じた熱伝導に起因して、室温に対して全て僅かに増大したものの、分解は、熱い領域から離れる連鎖反応を受けなかった。
【０１０９】
所定の特性に用いられる任意の図又は数の範囲に関して、図又は一の範囲によるパラメータを、同じ特性に対して、別の図又は異なる範囲のパラメータと組み合わせて、数に関する範囲を生成しても良い。
【０１１０】
本発明を所定の実施形態に関して説明したものの、その種々の変更は、明細書を読んだときに当業者に明らかとなるであろうことを理解すべきである。従って、本願の明細書に開示される発明は、添付の特許請求の範囲内に含まれる時に、かかる変更を包含する意図であることを理解すべきである。
【国際調査報告】
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