JP3728452B2

JP3728452B2 - 工業用殺菌・静菌剤および工業的殺菌・静菌方法

Info

Publication number: JP3728452B2
Application number: JP2002316285A
Authority: JP
Inventors: 勝次辻; 英則平嶋
Original assignee: Katayama Chemical Works Co Ltd
Current assignee: Katayama Chemical Works Co Ltd
Priority date: 1992-05-22
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2005-12-21
Anticipated expiration: 2020-12-21
Also published as: JP2003221301A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、工業用殺菌・静菌剤および工業的殺菌・静菌方法に関する。さらに詳しくは、この発明は、紙・パルプ工業における抄紙工程水、各種工業用の冷却水や洗浄水、重油スラッジ、金属加工油剤、繊維油剤、ペイント、防汚塗料、紙用塗工液、ラテックス、糊剤などの防腐や殺菌・静菌に有用な工業用殺菌・静菌剤および工業的殺菌・静菌方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から紙・パルプ工業における抄紙工程や各種工業における冷却水系統には、細菌や真菌によるスライムが発生し、生産品の品質低下や生産効率の低下などの障害があることが知られている。
また、多くの工業製品、例えば重油スラッジ、金属加工油剤、繊維油剤、ペイント類、各種ラテックス、糊剤などでは細菌や真菌による腐敗や汚染が発生し、製品を汚損し価値を低下させる。
【０００３】
これらの微生物による障害を防止するため、多くの殺菌剤が使用されてきた。古くは有機水銀化合物や塩素化フェノール化合物などが使用されていたが、これらの薬剤は人体や魚介類に対する毒性が強く、環境汚染をひき起こすため、使用が規制されるようになり、最近では比較的低毒性のメチレンビスチオシアネート、1,2-ベンゾイソチアゾリン−３−オン、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンに代表される有機窒素硫黄系、2,2-ジブロモ−２−ニトロエタノール、2,2-ジブロモ−３−ニトリロプロピオンアミド、1,2-ビス（ブロモアセトキシ）エタン、1,4-ビス（ブロモアセトキシ）−２−ブテン、ビストリブロモメチルスルホンに代表される有機ブロム系および4,5-ジクロロ−1,2-ジチオール−３−オンに代表される有機硫黄系などの化合物が工業用殺菌・静菌剤として汎用されている（日本防菌防黴学会より昭和６１年発行の「防菌防黴剤事典」参照：非特許文献１）。
【０００４】
ジクロログリオキシムは、代表的なグラム陰性菌やグラム陽性菌の発育阻止効果を示すことが知られている〔Dirasat 13(7), 185〜188(1986）：非特許文献２〕。しかしながら特定の他の薬剤と組合わせて相乗的な殺菌効果が発揮されることは知られていない。
【０００５】
【非特許文献１】
日本防菌防黴学会より昭和６１年発行の「防菌防黴剤事典」
【非特許文献２】
Dirasat 13(7), 185〜188(1986）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記に示したジクロログリオキシムは殺菌作用を有するが比較的弱い。従って、少量の添加で種々の微生物に対して強力な殺菌効果を有する工業用殺菌・静菌剤を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かくして、この発明によれば、一般式（Ｉ）：
【０００８】
【化２】

【０００９】
（式中、Ｘはハロゲン原子である）
で表わされるジハロゲン化グリオキシムと、
（Ａ）２−ブロモ−２−ニトロ−1,3-ジアセトキシプロパン、トリブロモニトロメタン、β−ブロモ−β−ニトロスチレン、５−ブロモ−５−ニトロ−1,3-ジオキサンおよび５−ブロモ−２−メチル−５−ニトロ−1,3-ジオキサンから選択された有機ブロモニトロ化合物；メチレンビスブロモアセテートおよびベンジルブロモアセテートから選択された有機ブロム酢酸エステル；ならびにＮ−ブロモアセトアミドおよび２−ブロモアセトアミドから選択された有機ブロム酢酸アミド類から選択された少なくとも１種の有機ブロム系化合物、
（Ｂ）α−クロロベンズアルドキシム、５−クロロ−2,4,6-トリフルオロイソフタロニトリルおよび５−クロロ−2,4-ジフルオロ−６−メトキシイソフタロニトリルから選択された有機窒素系化合物、および
（Ｃ）ビス（トリブロモメチル）スルホンおよびビス（トリクロロメチル）スルホンから選択された有機硫黄系化合物
から選択された少なくとも１種の特定の工業用殺菌成分とを有効成分として含有することを特徴とする工業用殺菌・静菌剤が提供される。
【００１０】
また、この発明によれば、工業的殺菌・静菌対象系中に、上記の一般式（Ｉ）で表されるジハロゲン化グリオキシムと上記の特定の工業用殺菌成分とを同時にまたは別々に添加して殺菌を行うことを特徴とする工業的殺菌・静菌方法が提供される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明は、ジハロゲン化グリオキシムと上記の特定の工業用殺菌成分とを併用することにより、夫々単独よりも優れた殺菌作用が発揮され、すなわち抗菌スペクトルが拡大し、殺菌作用が増強されるという事実の発見に基づくものである。これは両者の相乗効果によるものと考えられる。
また、この発明の工業用殺菌・静菌剤は、還元性環境、例えば還元性物質が５ｍｇ／ｌ（亜硫酸イオン換算）以上存在する環境においても優れた殺菌力を発揮する。
【００１２】
一般式（Ｉ）においてＸで示される「ハロゲン原子」としては、塩素、臭素、フッ素またはヨウ素原子が挙げられ、中でも塩素が特に好ましい。
したがって、一般式（Ｉ）で表されるジハロゲン化グリオキシムとしては、ジクロログリオキシム、ジブロモグリオキシム、ジフルオログリオキシムおよびジヨードグリオキシムが挙げられ、中でもジクロログリオキシムが特に好ましい。このジハロゲン化グリオキシムは、グリオキシムのハロゲン化により簡単に合成することができる。
【００１３】
また、この発明に用いられる特定の工業用殺菌成分は、以下に示す特定の有機ブロム系化合物、有機窒素系および有機硫黄系化合物である。
（Ａ）有機ブロム系化合物は、
２−ブロモ−２−ニトロ−1,3-ジアセトキシプロパン、トリブロモニトロメタン、β−ブロモ−β−ニトロスチレン、５−ブロモ−５−ニトロ−1,3-ジオキサンおよび５−ブロモ−２−メチル−５−ニトロ−1,3-ジオキサンから選択された有機ブロモニトロ化合物；
メチレンビスブロモアセテートおよびベンジルブロモアセテートから選択された有機ブロム酢酸エステル；ならびに
Ｎ−ブロモアセトアミドおよび２−ブロモアセトアミドから選択された有機ブロム酢酸アミド類
から選択される。これらの化合物の中でも、２−ブロモ−２−ニトロ−1,3-ジアセトキシプロパン、β−ブロモ−β−ニトロスチレンおよび５−ブロモ−５−ニトロ−1,3-ジオキサンが特に好ましい。
【００１４】
（Ｂ）有機窒素系化合物は、α−クロロベンズアルドキシム、５−クロロ−2,4,6-トリフルオロイソフタロニトリルおよび５−クロロ−2,4-ジフルオロ−６−メトキシイソフタロニトリルから選択される。
【００１５】
（Ｃ）有機硫黄系化合物は、ビス（トリブロモメチル）スルホンおよびビス（トリクロロメチル）スルホンから選択される。
【００１６】
また、その他の特定の工業用殺菌成分としては、３−アセトキシ−1,1,2-トリヨード−１−プロペン、グルタルジアルデヒド、ジクロロフェン、過酸化水素および無水マレイン酸などが挙げられる。
なお、特定の工業用殺菌成分は、１種以上を組合せて使用してもよい。
【００１７】
この発明の有効成分であるジハロゲン化グリオキシムと特定の工業用殺菌成分との組合せにおいて相乗効果が発揮される比率（重量比）としては、２０：１〜１：２０とするのが適しており、５：１〜１：１０とするのが特に好ましい。
【００１８】
この発明の有効成分は、通常、液剤、特に水性製剤の形態で製剤化して用いるのが好ましい。しかし、これに限定されることなく、使用対象によっては粉剤などの形態で用いてもよい。
【００１９】
殺菌対象系が製紙工程のプロセス水や工業用冷却水などの各種水系の場合には、通常、液剤、特に水性製剤が用いられる。すなわち、有効成分を水および／または親水性溶媒に溶解し、さらに必要により、界面活性剤を添加して調製することができる。
【００２０】
なお、親水性有機溶媒としては、ジメチルホルムアミドなどのアミド類；エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコールなどのグリコール類；メチルセロソルブ、フェニルセロソルブ、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、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エーテル類；炭素数８までのアルコール類；メチルアセテートもしくはエチルアセテート、３−メトキシブチルアセテート、２−エトキシメチルアセテート、２−エトキシエチルアセテート、プロピレンカーボネートなどのエステル類などが挙げられる。
【００２１】
界面活性剤としては、カチオン性、アニオン性、ノニオン性または両性界面活性剤の何れであってもよいが、製剤としての安定性の点でノニオン性界面活性剤が特に好ましい。
このノニオン性界面活性剤としては、高級アルコールエチレンオキサイド付加物（エチレンオキサイドは以下「Ｅ．Ｏ」と略す）、アルキルフェノール（Ｅ．Ｏ）付加物、脂肪酸（Ｅ．Ｏ）付加物、多価アルコール脂肪酸エステル（Ｅ．Ｏ）付加物、高級アルキルアミン（Ｅ．Ｏ）付加物、脂肪酸アミド（Ｅ．Ｏ）付加物、油脂の（Ｅ．Ｏ）付加物、プロピレンオキサイド〔以下、「Ｐ．Ｏ」と略す〕（Ｅ．Ｏ）共重合体、アルキルアミン（Ｐ．Ｏ）（Ｅ．Ｏ）共重合体付加物、グリセリンの脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールの脂肪酸エステル、ソルビトールおよびソルビタンの脂肪酸エステル、ショ糖の脂肪酸エステル、多価アルコールのアルキルエーテル、アルキロールアミドなどが挙げられる。
【００２２】
これら製剤の配合割合は、工業用殺菌・静菌剤の有効成分の合計量１〜５０重量部、界面活性剤が該有効成分の合計１重量部に対して少なくとも０．０１重量部であり、残部を親水性有機溶媒とするのが好ましい。
【００２３】
また、殺菌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溶媒を用いて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。
【００２４】
さらに、この発明の有効成分がそれぞれに直接溶解または分散しうる殺菌対象系に対しては、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）で希釈した粉剤として用いてもよく、各種界面活性剤を用いてもよい。また、組合せによっては、溶媒や界面活性剤なしに有効成分のみで製剤としてもよい。
【００２５】
この発明の組成物の添加量は、組合わせた有効成分により、また、殺菌・静菌対象物により異なるが、ことに製紙工程のプロセス水系や工業用の冷却水系に添加される場合、微生物の発育を抑制する濃度（静菌濃度）としては、通常、有効成分の濃度として０．０５〜２０ｍｇ／ｌで十分である。
また、殺菌的に使用する場合には、有効成分の濃度として０．１〜２０ｍｇ／ｌで目的を達成することができる。
【００２６】
この発明の方法において、上記の有効成分を同時に添加する場合には、前述したように同一製剤として用いるのが簡便であるが、製剤の長期貯蔵安定性などの点でそれぞれ分離しておくのが好ましい場合や別々に添加される場合には、それぞれ別の製剤として用いられる。
この観点より、工業的殺菌・静菌対象系中に、上記の有効成分を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・静菌方法が提供される。
【００２７】
別々に添加する場合においても通常、それぞれ液剤とするのが簡便である。例えば、このような製剤は、前述の有機溶媒や界面活性剤を添加して調製することができる。
また、この発明の有効成分がそれぞれ直接溶解もしくは分散しうる工業的殺菌・静菌対象系に対しては直接または粉剤としても用いることができる。
【００２８】
上記の方法で、有効成分の添加濃度、ジハロゲン化グリオキシムと特定の工業用殺菌成分との配合割合は、殺菌・静菌対象系中の菌の種類と量、特定の工業用殺菌成分の種類によって異なるが、上記の添加濃度と配合割合とを考慮すればよい。
【００２９】
【実施例】
この発明を以下の合成例、製剤例、実施例および比較例により例示する。
【００３０】
合成例１〔グリオキシムの合成〕
硫酸ヒドロキシルアミン３２．８ｇを水７０ｍｌに溶解混合下に４０％グリオキザール溶液２９．０ｇを滴下混合した。さらに、４０％水酸化ナトリウム水溶液を添加して中和し、３０分後、析出した白色結晶を水で再結晶することにより、標題の化合物１０．６ｇを得た（ｍ.ｐ.１７８℃）。
【００３１】
合成例２〔クロログリオキシムおよびジクロログリオキシムの合成〕
合成例１の方法により得たグリオキシム８．８ｇをメタノール１００ｍｌに溶解混合する。この中に塩素ガスを少量ずつ吹き込み混合した。この時、系内の温度を１０〜１２℃に保持した。
反応生成物をＨＰＬＣで経時的に測定したところ、まずクロログリオキシムが生成（反応Ａ）し、ついでジクロログリオキシムが生成（反応Ｂ）した。
【００３２】
【化３】

【００３３】
反応をＡで停止し、溶媒を除去した後に水で再結晶したところ、クロログリオキシムの白色結晶（ｍ.ｐ.１５６℃）を得た（収率３６％）。
また、反応をＢで停止し、溶媒を除去した後にメタノールで再結晶したところジクロログリオキシムの白色結晶を得た（収率５５％）。
ジクロログリオキシムの物性値を以下に示す。
融点：１９９℃
¹³Ｃ−ＮＭＲｐｐｍ１３１．２、１３１．２
【００３４】
次に、供試薬剤の略記号を以下に示し、製剤例を表１に示す。
ＤＣＧ：ジクロログリオキシム
Ｅ：α−クロロベンズアルドキシム
Ｆ：ビス（トリブロモメチル）スルホン
Ｋ：２−ブロモ−２−ニトロ−1,3-ジアセトキシプロパン
Ｐ：５−クロロ−2,4,6-トリフルオロイソフタロニトリル
Ｑ：５−クロロ−2,4-ジフルオロ−６−メトキシイソフタロニトリル
Ｓ：β−ブロモ−β−ニトロスチレン
Ｔ：５−ブロモ−５−ニトロ−1,3-ジオキサン
Ｕ：ビス（トリクロロメチル）スルホン
【００３５】
【表１】

【００３６】
試験例１〔製紙工場白水に対する効力確認試験（その１）〕
某製紙工場（Ｉ）より採取した白水をNo.2濾紙で濾過したものを供試水とした（抄物：上質紙（酸性抄造）、ｐＨ：４．３、ＳＯ₃ ^2-：０ｍｇ／ｌ、生菌数：５．５×１０⁵個／ｍｌ、菌種：Pseudomonas sp., Flavobacterium sp.,Alcaligenessp., Bacillus sp.）。
【００３７】
供試水にブイヨン培地を加えたものを予め滅菌したＬ型試験管にとった。次いで、これに各薬剤を所定量添加し、３０℃で振盪培養した。２４時間後、菌の増殖に基づく濁りを６６０ｎｍの吸光度で測定し、効果の有無を判定した。
各薬剤の吸光度の増加が認められない最小添加量、即ち最小増殖抑制濃度（ＭＩＣ２４Ｈｒ）を求め、表２に示す。
【００３８】
【表２】

【００３９】
試験例２〔製紙工場白水に対する効力確認試験（その２）〕
某製紙工場（III）および（Ｖ）より採取した白水をNo.2濾紙で濾過したものを供試水とした（各白水の説明を表３に示す）。
【００４０】
【表３】

【００４１】
供試水にブイヨン培地を加えたものを予め滅菌したＬ型試験管にとった。次いで、これに各薬剤を所定量添加し、３０℃で振盪培養し、１時間毎に６６０ｎｍの吸光度で測定した。測定開始からの菌の増殖に基づく吸光度の増加が０．１を越えるまでの時間（ｔ）を求めた。
【００４２】
薬剤無添加時のｔの値をｔｏ、薬剤Ｘｍｇ／ｌ（ｐｐｍ）添加時のｔの値をｔｘとすると、増殖抑制時間ＴｘはＴｘ＝ｔｘ−ｔｏで求められる。
各薬剤のＴｘの値を表４に示す。
【００４３】
【表４】

【００４４】
試験例３〔製紙工場白水に対する効力確認試験（その３）〕
製紙工場（VI）より採取した白水に各薬剤を２ｍｇ／ｌ添加し、３０℃で３０分間振盪後、生菌数を測定した（抄物：中質紙、ｐＨ：７．３、ＳＯ₃ ^2-：１５ｍｇ／ｌ、生菌数：１．０×１０⁷個／ｍｌ、菌種：Pseudomonas sp.,Flavobacterium sp., Alcaligenes sp., Bacillus sp.）。
結果を表５に示す。
【００４５】
【表５】

【００４６】
試験例４〔製紙工場白水に対する抗菌効力確認試験〕
某製紙工場（VII)より採取した白水をNo.2濾紙で濾過したものを供試水とした（抄物：新聞、ｐＨ：５．４、ＳＯ₃ ^2-：１０ｍｇ／ｌ、生菌数：１．１×１０⁶個／ｍｌ、菌種：Pseudomonas sp., Flavobacterium sp., Alcaligenes sp.,Bacillus sp.）。
【００４７】
供試水に液体ブイヨン培地を加えたものを予め滅菌したＬ型試験管にとった。次いで、これに各薬剤を所定量添加し、３０℃で振盪培養した。２４時間後、菌の増殖に基づく濁りを６６０ｎｍの吸光度で測定し、効果の有無を判定した。
各薬剤の吸光度の増加が認められない最小添加量、即ち最小増殖抑制濃度（ＭＩＣ２４Ｈｒ）を求め、それらの結果を表６に示す。
【００４８】
【表６】

【００４９】
試験例５〔製紙工場白水に対する効力確認試験（その４）〕
某製紙工場（VIII）より採取した白水をNo.2濾紙で濾過したものを供試水とした。
供試水に液体ブイヨン培地を加えたものを予め滅菌したＬ型試験管にとった。次いで、これに各薬剤を０．５ｍｇ／ｌ添加し、３０℃で振盪培養し、１時間毎に、６６０ｎｍの吸光度で測定した。測定開始からの菌の増殖に基づく吸光度の増加が０．１を越えるまでの時間（ｔ）を求めた。
【００５０】
薬剤無添加時のｔの値をｔｏ、薬剤Ｘｍｇ／ｌ（ｐｐｍ）添加時のｔの値をｔｘとすると、増殖抑制時間ＴｘはＴｘ＝ｔｘ−ｔｏで求められる。
各薬剤のＴｘの値を表７に示す。
【００５１】
【表７】

【００５２】
【発明の効果】
少量の添加で種々の微生物に対して強力な殺菌効果を有する工業用殺菌・静菌剤を提供することができる。

Claims

一般式（Ｉ）：

（式中、Ｘはハロゲン原子である）
で表わされるジハロゲン化グリオキシムと、
（Ａ）２−ブロモ−２−ニトロ−1,3-ジアセトキシプロパン、トリブロモニトロメタン、β−ブロモ−β−ニトロスチレン、５−ブロモ−５−ニトロ−1,3-ジオキサンおよび５−ブロモ−２−メチル−５−ニトロ−1,3-ジオキサンから選択された有機ブロモニトロ化合物；メチレンビスブロモアセテートおよびベンジルブロモアセテートから選択された有機ブロム酢酸エステル；ならびにＮ−ブロモアセトアミドおよび２−ブロモアセトアミドから選択された有機ブロム酢酸アミド類から選択された少なくとも１種の有機ブロム系化合物、
（Ｂ）α−クロロベンズアルドキシム、５−クロロ−2,4,6-トリフルオロイソフタロニトリルおよび５−クロロ−2,4-ジフルオロ−６−メトキシイソフタロニトリルから選択された有機窒素系化合物、および
（Ｃ）ビス（トリブロモメチル）スルホンおよびビス（トリクロロメチル）スルホンから選択された有機硫黄系化合物
から選択された少なくとも１種の特定の工業用殺菌成分とを有効成分として含有することを特徴とする工業用殺菌・静菌剤。
一般式（Ｉ）で表されるジハロゲン化グリオキシムと特定の工業用殺菌成分との配合割合（重量比として）が、２０：１〜１：２０である請求項１に記載の工業用殺菌・静菌剤。
一般式（Ｉ）で表されるジハロゲン化グリオキシムと特定の工業用殺菌成分との配合割合（重量比として）が、５：１〜１：１０である請求項１に記載の工業用殺菌・静菌剤。
工業的殺菌・静菌対象系中に、請求項１の一般式（Ｉ）で表されるジハロゲン化グリオキシムと請求項１に記載の特定の工業用殺菌成分とを同時にまたは別々に添加して殺菌を行うことを特徴とする工業的殺菌・静菌方法。
一般式（Ｉ）で表されるジハロゲン化グリオキシムと特定の工業用殺菌成分との配合割合（重量比として）が２０：１〜１：２０であり、かつそれらの合計濃度が０．０５〜２０ｍｇ／ｌである請求項４に記載の工業的殺菌・静菌方法。