(57)【要約】【課題】氷点下を下回る雰囲気下に晒された場合であっても、ＭＣＤＩを含む水溶液の凍結を防止する手段を提供する。【解決手段】ヨウ素を包接してなるメチル−β−シクロデキストリンと、ハロゲン酸、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる群より選択される溶解助剤とを含み、前記溶解助剤の濃度が、溶液の全質量に対して８〜４５質量％であることを特徴とする消臭および殺菌用水溶液によって、上記課題は解決される。【選択図】            なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨウ素を包接してなるメチル−β−シクロデキストリンと、ハロゲン酸、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる群より選択される溶解助剤とを含み、
前記溶解助剤の濃度が、溶液の全質量に対して８〜４５質量％であることを特徴とする消臭および殺菌用水溶液。
【請求項２】
水溶液中に含まれるメチル−β−シクロデキストリンの濃度が、溶液の全質量に対して１７〜２７質量％であることを特徴とする請求項１に記載の水溶液。
【請求項３】
前記溶解助剤は、ヨウ化ナトリウムまたはヨウ化カリウムであることを特徴とする請求項１または２に記載の水溶液。
【請求項４】
凝固点が−１℃以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の水溶液。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヨウ素を包接してなるメチル−β−シクロデキストリンを含む消臭および殺菌用水溶液に関し、より詳しくは、所定の溶解助剤を多量に含むことによって、凝固点が低下されられてなる消臭および殺菌用水溶液に関する。
【０００２】
【従来の技術】
消臭、殺菌、防腐などにヨウ素が有効であることは、旧来より広く知られている。しかしながら、ヨウ素は水に溶解しにくく、また、常温においても揮発しやすい。このため、ヨウ素を消臭などに用いる際には、用途が限定されていた。
【０００３】
このような欠点を補うべく、ヨウ素をシクロデキストリンで包接した化合物（以下、「ヨウ素−シクロデキストリン包接化合物」とも記載）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。ヨウ素−シクロデキストリン包接化合物は、ヨウ素およびヨウ素溶解助剤を含む水溶液に、シクロデキストリンを添加することによって製造されうる。ヨウ素は、上述のように難溶性であるため、ヨウ素を溶液中に溶解させておくためには、ヨウ素１モルに対して１．５〜５モルのヨウ素溶解助剤を溶解させてヨウ素を水溶液中に溶解させた後に、シクロデキストリンを添加することが好ましい（例えば、特許文献２）。特許文献２に記載の方法によれば、ヨウ素溶解助剤を所定量添加することによって、ヨウ素の溶解性を高めて、製造効率を向上させうる。
【０００４】
ヨウ素−シクロデキストリン包接化合物を構成するシクロデキストリンには、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン、およびメチル−β−シクロデキストリンのようなこれらの誘導体が含まれる。このうちメチル−β−シクロデキストリンからなるヨウ素−シクロデキストリン包接化合物（以下、「ＭＣＤＩ」と略記）は比較的優れた可溶性を示し、水溶液として使用するのに適している。
【０００５】
上述のように、ＭＣＤＩは水溶液として使用するのに適している。例えば、ＭＣＤＩを含む水溶液を散布することによって、畜舎内を効果的に消臭および殺菌しうる。しかしながら、ＭＣＤＩを含む水溶液は溶媒として水を用いているため、０℃を下回る環境で使用するとＭＣＤＩを含む水溶液が凍結してしまう恐れがある。場合によっては、パイプの破損などを招来してしまう。これでは、寒冷地にある畜舎においては、冬季に使用しづらい。これまでのところ、ＭＣＤＩを含む水溶液の凍結に関しては、特に考慮されていなかった。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭５１−８８６２５号公報
【特許文献２】
特開２００２−１９３７１９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明が目的とするところは、０℃を下回る雰囲気下に晒された場合であっても、ＭＣＤＩを含む水溶液の凍結を防止する手段を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ヨウ素を包接してなるメチル−β−シクロデキストリンと、ハロゲン酸、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる群より選択される溶解助剤とを含み、前記溶解助剤の濃度が、溶液の全質量に対して８〜４５質量％であることを特徴とする消臭および殺菌用水溶液である。
【０００９】
本発明の水溶液は、所定の溶解助剤を、所定量含む。溶解助剤は、通常は、ヨウ素の水溶液中への溶解を補助する化合物として作用する。この溶解助剤として作用する化合物を、所定量以上、水溶液中に含ませること、溶解助剤が凝固点降下剤としても有意義に作用する。つまり、一般的にはヨウ素を溶解させるために使用される溶解助剤によって、水溶液の凝固点を低下させうる。このため、寒冷地でＭＣＤＩを含む水溶液を使用する場合であっても、ＭＣＤＩを含む水溶液の凍結が防止されうる。
【００１０】
その上、本発明の水溶液は、凝固点降下剤として、ヨウ素を包接してなるメチル−β−シクロデキストリン（ＭＣＤＩ）と、ハロゲン酸、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる群より選択される溶解助剤を用いる。かような凝固点降下剤は、ヨウ素の水溶液中への溶解を補助する効果も有するため、一般にＭＣＤＩを含む水溶液が含む化合物である。かような化合物を凝固点降下剤として用いれば、容易に凝固点降下を図れ、凝固点降下剤によって生じる副次的な弊害も抑制される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
本発明は、ヨウ素を包接してなるメチル−β−シクロデキストリンと、ハロゲン酸、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる群より選択される溶解助剤とを含み、前記溶解助剤の濃度が、溶液の全質量に対して８〜４５質量％であることを特徴とする消臭および殺菌用水溶液である。
【００１３】
まず、本発明において用いられるＭＣＤＩについて説明する。本発明で用いられるＭＣＤＩは、ヨウ素（Ｉ２）を包接してなるメチル−β−シクロデキストリンである。ＭＣＤＩから放出されるヨウ素によって、殺菌、抗菌作用がもたらされる。そして、シクロデキストリン中に臭気成分が包接されることによって、消臭効果がもたらされる。つまり、ＭＣＤＩは、ヨウ素による殺菌効果およびシクロデキストリンによる消臭効果を兼ね備える。例えば、ＭＣＤＩが畜舎内の空気に散布された場合には、畜舎で発生する臭気を除去する効果に加えて、畜舎内および畜舎周辺の殺菌効果が得られる。なお、本発明は消臭および殺菌用水溶液に関するが、本発明の水溶液は、消臭効果および殺菌効果の双方を必然的に備える。つまり、消臭効果のみを期待する場合であっても、消臭効果と同時に殺菌効果も必然的に引き起こされる。したがって、いずれか一方の目的で、ＭＣＤＩおよび溶解助剤を含む水溶液を用いる場合であっても、本発明の技術的範囲から外れるものではない。本発明の消臭および殺菌用水溶液は、防腐などの他の目的を兼ね備えていてもよい。
【００１４】
ＭＣＤＩは、ヨウ素の包接量の保持および放出の制御が容易である。ＭＣＤＩからのヨウ素の放出は、ヨウ素及びシクロデキストリンの存在比を適宜調節することによって制御されうる。また、ＭＣＤＩは、他のヨウ素−シクロデキストリン包接化合物に比べて、高い水溶性を有する。このため、ＭＣＤＩは、消臭および殺菌用水溶液を調製する上で、適している。
【００１５】
ＭＣＤＩ中におけるヨウ素含有量については、特に限定はない。ＭＣＤＩ全体の質量に対して、好ましくは５〜３５質量％、より好ましくは１０〜３０質量％のヨウ素を含有する。ヨウ素含有量がこのような範囲内であると、不安定で長期保存に適さないヨウ素が長期間安定した形態で存在しうる。ＭＣＤＩにおけるヨウ素含有量は、ＭＣＤＩを製造する際に添加されるシクロデキストリンの添加量を調整することによって、制御されうる。ヨウ素含有量が多いほど、ＭＣＤＩの着色が大きくなる。しかしながら、ヨウ素含有量が多くても、ＭＣＤＩは、ヨウ素特有の臭気をほとんど持たない。
【００１６】
ＭＣＤＩの製造方法については、特に限定はない。特許文献１や特許文献２に記載されている公知の手法を適宜参照して、ＭＣＤＩを製造することができる。例えば、以下の手法によってＭＣＤＩは製造される。
【００１７】
まず、ヨウ素と溶解助剤とを、所定量含む水溶液を調製する。この水溶液に、ヨウ素１モルに対して０．６７〜１００モルのメチル−β−シクロデキストリンを添加する。かような処理によって、ＭＣＤＩを含む水溶液が調製される。この水溶液を、消臭および殺菌にそのまま用いてもよい。結晶または粉末状のＭＣＤＩを得るには、水溶液中に生成したＭＣＤＩを、凍結乾燥などの手法を用いて乾燥させればよい。シクロデキストリン内に包接されるヨウ素の量は、添加するシクロデキストリンの量を調整することによって制御される。条件によっては、ＭＣＤＩ全体の質量に対して１８質量％を超える多量のヨウ素を含量するＭＣＤＩを得ることも可能である。
【００１８】
ＭＣＤＩの製造に使用されるヨウ素の入手方法は、特に制限されるものではなく、市販品をそのまま使用してもよい。ヨウ素は、ヨウ化カリウムと重クロム酸カリウムとを加熱蒸留するなどの方法に従って合成されてもよい。
【００１９】
ＭＣＤＩの製造に使用されるメチル−β−シクロデキストリンの入手方法も、特に制限されるものではなく、市販品をそのまま使用してもよい。シクロデキストリンは、デンプンにＢａｃｉｌｌｕｓ  ｍａｃｅｒａｎｓ由来のアミラーゼを作用させる手法など、公知の方法に従って合成されてもよい。市販されているメチル−β−シクロデキストリンとしては、ＣＡＶＡＳＯＬ  Ｗ７  Ｍ、ＣＡＶＡＳＯＬ  Ｗ７  Ｍ  Ｐｈａｒｍａ及びＣＡＶＡＳＯＬ  Ｗ７  Ｍ  ＴＬとしてワッカーケミカルズ  イーストアジア株式会社から販売されているメチル−β−シクロデキストリンを用いることができる。
【００２０】
本発明の水溶液におけるメチル−β−シクロデキストリンの濃度は、水溶液の全質量に対して１７〜２７質量％であることが好ましい。１７質量％未満であると、臭気除去が十分得られない恐れがある。一方、２７質量％を超えると、薬液コストが上昇する。また、２７質量％もあれば十分な臭気除去効果が得られる。ただし、この範囲に限定されるわけではない。
【００２１】
本発明の消臭および殺菌用水溶液は、ＭＣＤＩに加えて、溶解助剤を含む。本発明において溶解助剤とは、ヨウ素の水溶液中への溶解を補助する化合物をいう。本発明の水溶液においては、溶解助剤は、ＭＣＤＩを含む水溶液に溶解して、ＭＣＤＩを含む水溶液の凝固点を下げる作用も有する。つまり、凝固点降下剤としての側面も有する。本発明の水溶液は、ＭＣＤＩから放出されるヨウ素（Ｉ２）によって、殺菌作用がもたらされる。このため、これらの凝固点降下剤として溶解助剤を用いることは、ヨウ素による殺菌作用を得る上で好適である。従来一般に溶解助剤はＭＣＤＩを含む水溶液に用いられていたため、設備投資的にも有利である。特性の異なる新たな化合物を添加する場合に比べて、新たに発生する設備コストが少ない。
【００２２】
溶解助剤は、ハロゲン酸、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる群より選択される。ハロゲン酸とは、ハロゲン原子および水素原子からなる酸を意味する。ハロゲン酸の具体例としては、塩酸（ＨＣｌ）、臭化水素酸（ＨＢｒ）、ヨウ化水素酸（ＨＩ）、フッ化水素酸（ＨＦ）が挙げられる。アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物の具体例としては、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化マグネシウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化バリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化バリウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化マグネシウム、臭化カルシウム、臭化バリウム等が挙げられる。２種以上の溶解助剤を組み合わせて良い。
【００２３】
溶解助剤は、好ましくは、ヨウ素原子を有する化合物である。ヨウ素はＭＣＤＩ中に含まれる成分であり、ＭＣＤＩを用いた消臭および殺菌に悪影響を及ぼす恐れがない。また、処理後の回収を考慮すると、塩素や臭素といった他のハロゲンが混入しないことが好ましい。ヨウ素原子を有する化合物の中では、ヨウ化ナトリウムまたはヨウ化カリウムが好ましい。ヨウ化ナトリウムおよびヨウ化カリウムの溶解度は非常に高く、それぞれ１８４．１ｇ／１００ｍｌ（水）および１４８．２ｇ／１００ｍｌ（水）である。これは、溶解度が３５．９ｇ／１００ｍｌ（水）である塩化ナトリウムと比較しても、高い数値である。かような高い溶解度を有するヨウ化ナトリウムおよびヨウ化カリウムは、凝固点を所望する温度にまで低下させる上で便利である。
【００２４】
溶解助剤は、ヨウ素の溶解を補助し、水溶液の凝固点を降下させるものであれば、上記例示した化合物に限定されるわけではない。ただし、水溶液をアルカリ性にする化合物は避けるべきである。水溶液がアルカリ性であると、水溶液中のヨウ素（Ｉ２）がイオン化してしまい、殺菌効果が薄れる恐れがある。
【００２５】
本発明の消臭および殺菌用水溶液においては、溶解助剤の濃度は、好ましくは、溶液の全質量に対して８〜４５質量％である。溶解助剤が少なすぎると、凝固点降下が不十分となる恐れがある。このため、本発明においては、水溶液中の溶解助剤の濃度は、溶液の全質量に対して８質量％以上であり、好ましくは１０質量％以上であり、より好ましくは１５質量％以上である。溶解助剤の濃度の上限は、凝固点を降下させる観点からは特に制限されない。しかしながら、必要以上の溶解助剤の使用は、製造コストの増加を招く。この観点からは、水溶液中の溶解助剤の濃度は、溶液の全質量に対して４５質量％以下であり、好ましくは４０質量％以下であり、より好ましくは３５質量％以下である。実際に水溶液を調製する際には、消臭および殺菌用水溶液が使用される環境などの各種条件を考慮して、濃度を決定すればよい。例えば、冬季の最低気温が−５℃である地域において本発明の水溶液を用いるのであれば、−５℃で凍結しない程度に溶解助剤を添加すればよい。冬季の最低気温が−１０℃程度である地域において本発明の水溶液を用いるのであれば、それ以上の溶解助剤を添加する必要がある。
【００２６】
本発明の水溶液は、溶解助剤の作用によって凝固点が低下するが、好ましくは凝固点が−１℃以下であり、より好ましくは凝固点が−５℃以下であり、さらに好ましくは凝固点が−１０℃以下であり、特に好ましくは凝固点が−２０℃以下である。かような低い凝固点を有することが所望される場合において、本発明の水溶液はとりわけ有益である。凝固点は低いほど好ましいが、必要以上に凝固点を下げても溶解助剤の使用量の増加によるコスト高を招く。したがって、使用環境に応じて、溶解助剤の使用量を決定すればよい。
【００２７】
本発明の水溶液の溶媒は、もちろん水であるが、必要に応じて他の溶媒とを併用することを制限するものではない。ただし、製造コストや薬液の処理コストを考慮すると、好ましくは溶媒の９０質量％以上が水であり、より好ましくは９５質量％が水であり、さらに好ましくは１００質量％が水である。
【００２８】
本発明の消臭および殺菌用水溶液は、ＭＣＤＩおよび溶解助剤を必須に含むが、必要に応じて他の成分を含んでもよい。例えば、本発明の水溶液は、木酢液を含有し得る。ヨウ素−シクロデキストリン包接化合物のみを、消臭成分として含む液体を用いて、臭気を除去してもよい。しかし、ヨウ素−シクロデキストリンは、材料単価が高く、ヨウ素−シクロデキストリンのみを用いた場合、消臭処理に必要なコストが嵩んでしまう。木酢液を含有させた場合、消臭効果を十分確保した上で、ヨウ素−シクロデキストリンの使用量を減少させうる。したがって、消臭処理に必要なコストを削減できる。また、木酢液を含む液体は、病害虫の忌避剤としての効果も有する。さらに、木酢液は芳しい芳香を放つため、木酢液の添加によって、マスキング効果が得られる。ここで、マスキング効果とは、一の化合物による芳香を、他の化合物の芳香によって、感覚上消し去る効果を意味する。市販の香水の大部分は、臭気の原因物質を除去または変質させるものではなく、より強い芳香を発することによって、臭気を感覚上消し去る。本願では、このような効果をマスキング効果と呼ぶ。なお、木酢液とは、製炭の際に窯から出る煙を蒸留させて得られる液体をいい、約２００種類以上の天然成分が含まれる。木酢液はこのように天然成分由来であるため、畜舎のような動物が存在する施設の臭気除去に適用する上で、好適である。木酢液の含有量は、ＭＣＤＩを含む水溶液の全質量に対して０．５〜３０質量％が好ましい。
【００２９】
他の成分を本発明の水溶液に加えてもよい。例えば、ヒドロキシ安息香酸メチル及びヒドロキシ安息香酸プロピル等の防腐剤が加えられ得る。
【００３０】
本発明の水溶液は、消臭や殺菌が必要である各種用途に用いられる。これらに限定されるものではないが、本発明の水溶液は、畜舎の消臭、畜舎の殺菌、食品の殺菌、食品の防腐、室内悪臭の消臭などに、利用される。
【００３１】
本発明の水溶液は、特別な手法を用いずに製造されうる。例えば、結晶または粉末状のＭＣＤＩを、所定の溶解助剤を含む水に溶解させればよい。溶解助剤およびヨウ素（Ｉ２）を溶解させた水溶液に、β−シクロデキストリンを添加して、ＭＣＤＩおよび溶解助剤を含む水溶液を直接製造してもよい。
【００３２】
【実施例】
続いて、本発明の水溶液の効果を以下の実施例を用いて説明する。
【００３３】
（比較例１）
日宝化学株式会社より「ＭＣＤＩ−６」として市販されている、水溶液中の有効ヨウ素量が６質量％であるＭＣＤＩを含む水溶液（１００ｇ）を準備した（なお、本願において「ＭＣＤＩ−Ｘ」とは、水溶液中の有効ヨウ素量がＸ質量％であるＭＣＤＩを含む溶液を意味する）。準備した水溶液において、溶解助剤としてのヨウ化カリウム（ＫＩ）の含有量は、水溶液全体に対して、７．８４質量％であった。また、この水溶液全体に対するメチル−β−シクロデキストリン（ＭＣＤ）の濃度は、２６．７６質量％であった。この水溶液の凝固点を測定する目的で水溶液を冷却していったところ、水溶液は０℃付近で凍結した。
【００３４】
（実施例１）
比較例１で得られたＭＣＤＩを含む水溶液に、溶解助剤としてヨウ化カリウム（ＫＩ）をさらに２０ｇ添加した。ＭＣＤＩおよび溶解助剤を含む水溶液中における、溶解助剤の濃度は２３．２質量％となった。この水溶液の凝固点を測定する目的で水溶液を冷却していったところ、水溶液は−１２℃付近で凍結した。
【００３５】
（実施例２）
比較例１で得られたＭＣＤＩを含む水溶液に、溶解助剤としてヨウ化カリウム（ＫＩ）をさらに３０ｇ添加した。ＭＣＤＩおよび溶解助剤を含む水溶液中における、溶解助剤の濃度は２９．１質量％となった。この水溶液の凝固点を測定する目的で水溶液を冷却していったところ、水溶液は−１６℃付近で凍結した。
【００３６】
（実施例３）
比較例１で得られたＭＣＤＩを含む水溶液に、溶解助剤としてヨウ化カリウム（ＫＩ）をさらに５０ｇ添加した。ＭＣＤＩおよび溶解助剤を含む水溶液中における、溶解助剤の濃度は３８．５６質量％となった。この水溶液の凝固点を測定する目的で水溶液を冷却していったところ、水溶液は−２０℃付近で凍結した。
【００３７】
【表１】
2004216025.tif 000002
【００３８】
図１は、溶解助剤の濃度と凝固点との関係を示すグラフである。図１に示されるように、溶解助剤の量を加えていくとともに、水溶液の凝固点が低下していくことがわかる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明のＭＣＤＩを含む水溶液は、水溶液の凝固点を低下させるために、溶解助剤を用い、溶解助剤に本来のヨウ素の溶解を補助する作用のみならず、水溶液の凝固点を降下させる。かような簡便な手法により、寒冷地における、ＭＣＤＩを含む水溶液の凍結が効果的に防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】溶解助剤の濃度と凝固点との関係を示すグラフである。
【図１】
2004216025.tif 000003