(57)【要約】【課題】物質の構成分子を細分化するための分子細分化剤であって、例えば、有害物質の構成分子を細分化して無害な物質や化合物に変換するのに使用する分子細分化剤を提供する。【解決手段】物質を構成する分子を細分化するための分子細分化剤であって、炭素数２〜４のカルビノールを３５重量％〜５５重量％含有する水溶液を被処理液とし、同被処理液の水分子クラスターを細分化処理および安定化処理してなり、零下２０℃の密閉状態では不凍結性である。【選択図】  無し【特許請求の範囲】
【請求項１】
物質を構成する分子を細分化するための分子細分化剤であって、炭素数２〜４のカルビノールを３５重量％〜５５重量％含有する水溶液を被処理液とし、同被処理液を構成する水分子クラスターを細分化処理および安定化処理してなり、零下２０℃の密閉状態での温度下では不凍状態にあることを特徴とする物質の分子細分化剤。
【請求項２】
請求項１に記載の分子細分化剤であり、前記被処理液を構成するカルビノールは、エチルアルコールまたはイソプロピルアルコールであることを特徴とする物質の分子細分化剤。
【請求項３】
請求項１に記載の分子細分化剤であり、前記被処理液を構成する水は、純水または、精製度が９８％以上の精製水であることを特徴とする物質の分子細分化剤。
【請求項４】
請求項１に記載の分子細分化剤であり、前記細分化処理手段として、前記被処理液を構成する水およびカルビノールを噴霧状態で混合撹拌して水分子クラスターを細分化する手段を採用していることを特徴とする物質の分子細分化剤。
【請求項５】
請求項１に記載の分子細分化剤であり、前記安定化処理手段として、前記細分化処理を経た水分子クラスターとカルビノール分子を融合させる融合手段を採用していることを特徴とする物質の分子細分化剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油性物質、合成化学物質、天然化学物質、生物の蛋白質等を構成する分子を細分化するための剤に関する。本発明においては、当該用途に使用する剤を、物質の分子細分化剤と定義する。
【背景技術】
【０００２】
物質の分子細分化剤は、有害物質を分子細分化して無害な物質や化合物に変換する機能を有するものとして、また、有機物質を構成する蛋白質の結合組織を単位分解して特殊な用途の原材料に変換する機能を有するものとして有用である。従って、これらの機能を有する分子細分化剤を、簡単に製造できて安価に提供することが要請される。
【０００３】
本発明者は、水を構成する水分子クラスターについて鋭意研究した結果、特定のアルコールを含有する水溶液を被処理液とし、同被処理液を構成する水分子クラスターを細分化処理および安定化処理してなる処理液が、各種物質に対して極めて高い浸透性を有することを知得し、当該処理液を高浸透液として特許出願している（特許文献１を参照）。また、本発明者は、当該高浸透液の機能を有効に利用した剤を、有害物質の無害化処理剤として特許出願している（特許文献２を参照）。
【特許文献１】特開２００１−１６４２３４号公報
【特許文献２】特開２００４−１２２０７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者は、機能を高浸透液として特定して提案している処理液について、さらに鋭意研究した結果、当該処理液が物質を構成する分子を細分化する機能を有することを知得した。従って、本発明は、当該機能に着目してなされたもので、その主たる目的は、物質を構成する分子を細分化することができる、簡単に製造できて安価な分子細分化剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、物質を構成する分子を細分化するための分子細分化剤に関する。本発明に係る分子細分化剤は、炭素数２〜４のカルビノールを３５重量％〜５５重量％含有する水溶液を被処理液とし、同被処理液を構成する水分子クラスターを細分化処理および安定化処理してなり、零下２０℃の密閉状態での温度下では不凍状態にあることを特徴とするものである。
【０００６】
本発明に係る分子細分化剤にあっては、前記被処理液を構成するカルビノールは、エチルアルコールまたはイソプロピルアルコールであることが好ましく、また、前記被処理液を構成する水は純水、または、精製度が９８％以上の精製水であることが好ましい。
【０００７】
また、本発明に係る分子細分化剤にあっては、前記細分化処理手段として、前記被処理液を構成する水およびカルビノールを噴霧状態で混合撹拌して水分子クラスターを細分化する手段を採用することができ、また、前記安定化処理手段として、前記細分化処理を経た水分子クラスターとカルビノール分子を融合させる融合手段を採用することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る分子細分化剤は、自ら有する界面活性作用および浸透作用により、被処理物質に対して物質の表面から内部に容易にかつ迅速に侵入して、物質を構成する広範囲の分子と接触して、接触した分子を切断して細分化する。
【０００９】
このため、物質が有害物質である場合には、当該有害物質の分子を細分化して無害な物質や、無害な化合物に変換すべく機能する。有害物質が土壌に混在している場合には、当該分子細分化剤は土壌中に迅速に侵入して拡散して、土壌中に混在する有害物質を取り込んで、無害な物質や無害な化合物に変換する。また、有害物質が岩石、構造物、構造材料等に侵入している場合には、当該分子細分化剤は、岩石、構造物、構造材料等に迅速に侵入して拡散し、内部に混入している有害物質を取り込んで、無害な物質や無害な化合物に変換して、これらを岩石、構造物、構造材料等から外部に排出する。
【００１０】
また、対象とする物質が有機物質を構成する蛋白質、例えば蚕が製産する繭（蛋白質を主要成分とする）である場合には、当該分子細分化剤は繭内に迅速に侵入して拡散し、当該繭を構成する蛋白質の分子の結合組織を単位分解して、特殊な用途の原材料、例えば化粧品用の一原材料を生成する。
【００１１】
当該分子細分化剤は、実質的には、細分化された水分子クラスターを主体とするものであるが、少なくとも零下２０℃の密閉状態では不凍状態を呈することから、冷寒地や冷寒期等の過酷な環境下での保存および使用にも十分に耐えることができ、当該過酷な環境下でも機能を全く損なわれることはなく、そのままの状態で使用することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、物質を構成する分子を細分化するための分子細分化剤に関する。本発明に係る分子細分化剤は、炭素数２〜４のカルビノールを３５重量％〜５５重量％含有する水溶液を被処理液とし、同被処理液を構成する水分子クラスターを細分化処理および安定化処理してなるもので、零下２０℃の密閉状態での温度下では不凍状態にあることを特徴とするものである。
【００１３】
当該分子細分化剤は、不凍結機能、分子細分化機能、界面活性機能、分子の細分化結合の維持機能、浸透媒体への浸透記憶機能、化学結合物質の分子分解機能、含有物質の含有媒体からの溶出促進機能等、多くの特異の機能を有する。当該分子細分化剤が物質を構成する分子を細分化する機序は定かではないが、当該分子細分化剤の上記した複数の機能が互いに相乗して作用して、各種の形態を呈する物質を構成する分子を細分化するものと推測される。当該分子細分化剤は、上記したように、細分化された水分子クラスターを主体とする水溶液であり、油性物質、有害な多くの化学物質等を対象として、分子細分化機能を確認している。
【００１４】
細分化された水分子クラスターを主体とする水溶液が、物質を構成する分子を細分化する機能を有することは驚くべきことであり、本発明では、当該機能に着目して当該水溶液を分子細分化剤と称している。また、当該分子細分化剤は、少なくとも零下２０℃の下においても不透過性であることから、冷寒地や冷寒期等の過酷な環境下での保存に十分に耐え、何等の機能も損なうことがない。また、当該分子細分化剤は、このような過酷な環境下でも、そのままの状態で使用することができる。当該分子細分化剤は、本発明者が特開２００１−１６４２３４号公報にて提案している高浸透液の調製方法と同様の方法で生成することができる。
【００１５】
当該分子細分化剤は、炭素数２〜４のカルビノールを３５重量％〜５５重量％含有する水溶液を被処理液とし、同被処理液を構成する水分子クラスターを細分化処理および安定化処理して生成される。当該分子細分化剤の生成では、前記被処理液を構成するカルビノールとして、エチルアルコールまたはイソプロピルアルコールを採用すること、および、前記被処理液を構成する水として、純水または精製度が９８％以上の精製水を採用することが好ましい。
【００１６】
前記細分化処理手段としては、被処理液を構成する水およびカルビノールを噴霧状態で混合撹拌して水分子クラスターを細分化する手段を採用することができる。当該手段の一実施形態では、被処理液を構成する純水または精製水とカルビノールとを処理容器にそれぞれ噴霧状に供給し、設定された量が供給された時点で、撹拌機を処理容器内で約１０００回／分の回転速度で駆動して、噴霧状の被処理液を常温で約１０分間十分に撹拌する。これにより、被処理液中の水分子クラスターは細分化される。
【００１７】
また、当該安定化処理手段としては、前記細分化処理を経た水分子クラスターとカルビノール分子を融合させる融合手段を採用することができる。一実施形態では、水分子クラスターを細分化処理された処理液を融合容器に供給し、設定された量が供給された時点で、融合容器内で１０５℃〜８２℃の温度下、撹拌機を約５００回／分の回転速度で駆動し、処理液が融合温度（８０℃〜８３℃）に達した時点で加熱および撹拌を停止して処理液を自然冷却する。これにより、水分子クラスターの細分化された状態が安定化される。
【００１８】
このように生成された分子細分化剤については、下記に示す各種の機能を有することを確認している。その第１は少なくとも零下２０℃の下では凍結しない不凍結機能、その第２は分子細分化機能、その第３は界面活性機能、その第４は細分化結合の維持機能、その第５は浸透媒体への浸透記憶機能、その第６は化学結合物質の分子分解機能、その第７は含有物質の含有媒体からの溶出促進機能である。
【００１９】
なお、以下に示す実施例は、上記した各機能を確認するための実験例を示すものであるが、各実験では、分子細分化剤として、精製水とエタノールとの１：１（重量比）の水溶液を被処理液とする分子細分化剤を採用している。当該分子細分化剤の実際の使用に当たっては、処理の対象とする被処理物質の特性および処理の目的に応じて、当該分子細分化剤を原液として、当該原液を水で適宜に希釈した希釈水溶液の状態で使用することもできる。
【実施例１】
【００２０】
（不凍結機能）：当該分子細分化剤は、零下２０℃の温度下でも凍結しない不凍結機能を有する。当該分子細分化剤の凍結実験では、１００ｃｃの容器に当該分子細分化剤を１０ｃｃ収容して密閉した状態で、これを零下２０℃に設定した冷凍庫に一ヶ月保存して、密閉容器に収容されている当該分子細分化剤の凍結状態を経時的に観察した。観察結果では、一ヶ月を通して、当該分子細分化剤には凍結状態は認められなかった。
【００２１】
また、当該分子細分化剤１０ｃｃを当該容器に収容したそのままの状態（開放状態）で、これを零下２０℃に設定した冷凍庫に保存した状態では、３日目に、当該分子細分化剤の容器と接触している界面での凍結様の発生が認められ、５日目に、当該分子細分化剤の全体でわずかな凍結状態が認められた。この状態では、当該分子細分化剤は蒸発に起因して容量を１／３に低減させており、この凍結状態は、当該分子細分化剤が漸次乾燥状態に移行することに起因しているものと推測される。
【００２２】
以上の観察結果から、当該分子細分化剤は、密閉容器に収容されている限りにおいては、寒冷地や寒冷時期での保存には何等問題はなく、通常使用する自然環境では勿論のこと、最低零下２０℃という過酷な環境下での使用にも十分に使用できる機能を有することが確認された
【００２３】
（分子細分化機能）：当該分子細分化剤は、物質を構成する分子を細分化し、かつ、細分化した際の細分化結合を維持する機能を有する。当該分子細分化剤による分子細分化実験では、油性物質（植物油，鉱物油等）２００ｃｃに当該分子細分化剤を０．２重量％程度添加し、撹拌して十分に混合した後、油性物質と当該分子細分化剤との分離状態を観察した。また、当該分子細分化剤（供試剤１）と比較するため、当該分子細分化剤に替えて、水（供試剤２：精製水）、および、エタノール水溶液（供試剤３：精製水とエタノール）を油性物質にそれぞれ添加し、撹拌して十分に混合した後、油性物質とこれらの各供試剤２，３との分離状態を観察した。分離状態の結果を下記の表１に示す。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
表１の結果を参照すると、供試剤２（水）および供試剤３（エタノール水溶液）を油性物質に添加した場合には、撹拌中も、供試剤２，３と油性物質とはなお分離状態を維持し、撹拌停止後は速やかに完全な分離状態を呈した。これに対して、供試剤１（当該分子細分化剤）を添加した場合には、撹拌中には、供試剤１と油性物質とは互いに均等に分散した混合白濁状態を呈し、撹拌を停止しても、この混合白濁状態を長時間維持した。この結果は、供試剤２（水）および供試剤３（エタノール水溶液）では、油性物質に何等の変化も与えていないことを意味し、また、供試剤１（当該分子細分化剤）では、油性物質の構成分子を細分化していることを意味する。
【００２６】
（界面活性機能）：当該分子細分化剤は、高い界面活性機能を有する。当該分子細分化剤の界面活性実験では、当該分子細分化剤を発泡スチロール製ブロック、岩石、砂粒、抱油性植物等に垂らしたところ、当該分子細分化剤は、常用される界面活性剤を使用することなく、これらの発泡スチロール製ブロック、岩石、砂粒、抱油性植物等（浸透媒体）に浸透し、含浸されることを確認した。当該浸透現象や含浸現象は、当該分子細分化剤が浸透媒体に対する高い界面活性機能を有していることを意味する。なお、当該浸透現象や含浸現象は、当該分子細分化剤を原液として水で０．３％にまで希釈した希釈水溶液についても確認した。
【００２７】
（細分化結合の維持機能）：当該分子細分化剤は、細分化した分子の分子結合を維持する機能を有する。当該分子細分化剤の細分化分子結合維持実験では、上記した分子細分化実験で供試剤１（当該分子細分化剤の原液）を使用して、混合白濁状態とした分散液から油性物質を分離し、当該油性物質を分子細分化された油性物質（供試油物質）として本実験に供した。
【００２８】
本実験では、厚さ約３ｃｍの発泡スチロール製ブロックの表面に供試油物質を約１ｃｃ垂らし、当該供試油物質の発泡スチロール製ブロック内への浸透状態を観察した。観察して得た結果では、当該供試油物質は、発泡スチロール製ブロック内に約１分間で完全に浸透した。通常、油性物質は、発泡スチロール製ブロッック内に浸透することは不可能であり、当該供試油物質が発泡スチロール製ブロッック内に速やかに浸透する現象は、油性物質の構成分子が細分化されていること、および、構成分子を細分化された当該供試油物質の細分化結合が安定して維持されていることを意味している。
【００２９】
当該供試油物質と同様に細分化処理して得られた油性物質液であって、約２年間保存している油性物質液を用いて、上記した発泡スチロール製ブロックに対する浸透実験を行ったが、当該供試油物質と同等の浸透性を有していることを確認した。この浸透性は、当該分子細分化剤が当該供試油物質の細分化結合を長期間維持していることを意味している。
【００３０】
（物質の浸透誘導機能）：当該分子細分化剤は、発泡スチロール製ブロック、木材、土壌等の浸透可能材料（浸透媒体）に含浸された状態においては、当該浸透媒体の表面に垂らした油性液体を当該浸透媒体内に浸透状態に誘導する浸透誘導機能を有する。浸透誘導実験では、当該浸透媒体の表面に水溶性液体や油性液体を垂らした場合、これの液体は約１分間で当該媒体内に完全に浸透した。当該浸透現象は、当該浸透媒体の表面に載置した水溶性液体、油性液体が当該浸透媒体に含浸している当該分子細分化剤に接触した際に当該分子細分化剤中に取込まれてその構成分子が細分化され、当該浸透媒体内に浸透可能状態になったものと理解される。また、当該現象は、水溶性液体や油性液体が種々の微小物質を含有している状態でも確認された。
【００３１】
（浸透媒体への浸透記憶機能）：当該分子細分化剤は、浸透媒体への浸透記憶機能を有する。当該分子細分化剤の浸透記憶実験では、上記した浸透誘導実験を終了した状態の発泡スチロール製ブロックを採用して、含浸している当該分子細分化剤が一見乾燥されている状態の当該ブロックに、水溶性液体や油性液体を垂らした場合、これらの液体は当該浸透媒体内に速やかに浸透することを確認した。すなわち、当該ブロック上にこれらの液体を垂らした場合、これらの液体は約１分間で当該ブロック内に完全に浸透した。当該浸透現象は、当該分子細分化剤の浸透記憶機能によるものと理解される。当該浸透現象は、本実験では、当該分子細分化剤の細分化機能が劣化する、当該分子細分化剤量の１０〜２０倍量までの間、記憶機能を維持することを確認した。
【００３２】
（化学結合物質の分子分解機能）：当該分子細分化剤は、化学結合物質の分子分解機能を有する。分子分解実験では、当該分子細分化剤に蚕の繭を浸漬したところ、繭を構成する蛋白質を分離することを確認した。分離された蛋白質は、化粧品等の一原料としての用途がある。また、本実験では、当該分子細分化剤の分子分解機能に着目して、軽油、重油等の油類、ダイオキシン、ＰＣＢ、砒素系物質、ベンゼン系物質等の有害物質の無害化処理実験を試みた。当該分子細分化剤をこれらの有害物質に少量添加して十分に混合させたところ、各有害物質の結合分子が細分化され、各有害物質が無害な物質や化学物質に変換されることを確認した。
【００３３】
（媒体からの含有物質の溶出促進機能）：当該分子細分化剤は、土壌、砂粒、岩石等に含有する物質を溶出する溶出促進機能を有する。溶出促進実験では、土壌、砂粒、岩石等に当該分子細分化剤を散布等して混合または浸透させると、これらの含有物質は当該分子細分化剤に取込まれて構成分子を細分化され、当該分子細分化剤に溶解した状態でこれと一体に溶出する。当該分子細分化剤の当該溶出促進機能を利用すれば、土壌、砂粒、岩石等に含有する有害物質の構成分子を細分化して、有害物質を無害な物質や化学物質に変換して溶出することができる。換言すれば、当該分子細分化剤は、環境を汚染している有害物質を無害化するのに有効であって、有害物質に対して有効な無害化剤として使用することができる。
【００３４】
（当該分子細分化剤の無害化処理剤としての使用）：当該分子細分化剤を有害物質に対する無害化処理剤として使用する無害化処理実験を試みた。無害化処理実験では、下記の表２に示す汚染場所の土壌、灰を被処理物として、現場で無害化処理を行った。当該無害化処理実験では、無害化処理剤として、精製水とエタノールとの１：１（重量比）の水溶液を被処理液とする分子細分化剤を採用し、当該無害化処理剤を表２の「被処理物／剤使用量」の欄に示す割合で被処理物に散布し、十分に混合して所定の処理期間放置した。なお、必要により、当該無害化処理剤の散布に併せて、適度の量の水を散布した。当該無害化処理実験で得た無害化処理剤の効果を、表３の「汚染濃度」の欄に示す。
【００３５】
【表２】
2006104356.tif 000003
【００３６】
【表３】
2006104356.tif 000004