ものづくりを支える工業用保存剤
近畿本部 化学部会 2023年10月度講演会
メインテーマ：マテリアルイノベーション
講演１ ものづくりを支える工業用保存剤
～微生物から製品を守る技術～
日 時： 2023年12月9日(土) 13：30～17：00
場 所： 近畿本部会議室 TeamsによるWeb併用
講 師： 島野 紘一 氏
技術士（化学部門） 大阪ガスケミカル株式会社
１．工業用保存剤における微生物制御技術
大阪ガスケミカル株式会社では、微生物や不快臭による品質劣化、美観低下、生活環境への悪影響を防ぐために、工業用原材料や製品に添加される「工業用保存剤」を開発している。基盤技術である微生物制御技術、有効成分原体、製剤化技術を組み合わせ、顧客毎のニーズに応じた製品開発を行っている。
島野 紘一氏
カビや細菌等の微生物は、栄養・水・温度・pH等の環境因子にて適度な条件が揃えば自然に増えていく。薬剤による化学的な微生物制御技術には、添加後の生菌数の変化から「静菌的薬剤（増殖抑制）」と、「殺菌的薬剤（生菌減少）」とに分類される（図1）。化学的微生物制御は、選択毒性を利用することが重要であるため、各々の防腐・防カビ剤の作用機構（細胞壁損傷、タンパク質合成阻害など）を理解し、有効な薬剤を選択する。
図1 薬剤添加後の生菌数の変化
２．有効成分原体の概要
防腐・防カビ・防藻剤に含まれる主成分である有効成分原体には有機系と無機系がある。有機系は即効性で特異性を持つものが多く、防カビ性も示すものもあるが、毒性が強い場合があり、低毒性のものを選定する必要がある。一方、無機系は遅効性で防カビ性を示すものが少ないが、高耐熱性、低毒性なものが多い。
水系製品に添加される防腐剤には、細菌・ビ活性、水混和性、長期安定性が必要とされる。細菌・カビ活性の指標としては、静菌的能力の評価指標であるMIC値（最小生育阻止濃度）が用いられ、この値が低いほど効果が高い。MIC値と安全性データ等から最適な原体を選定する。
防カビ・防藻・抗菌剤は、水系／油系に関わらず、用途に応じた原体を使用する。これらは建築物の美観維持に用いられることも多く、カビ・藻へのシャープな活性と、使用環境下での耐候性が重要となる。これら有効成分原体を、用途に応じた組み合わせで製剤化する。
３.製剤化技術
固体製剤（粉剤・粒剤）では乾式粉砕や造粒の技術を、液体製剤（溶液剤・懸濁剤・乳剤）では溶解性（HSP値）、湿式分散等の技術を活用し、効力と安全性を両立した薬剤を設計する。
４）今後の展望
今後の工業用保存剤の開発においては、化学物質管理の重要性が益々増大すると考えられる。また、有害性や環境負荷の小さい天然系有効成分の活用も期待される。
Ｑ&Ａ
Q. 化学物質管理の観点から、ユーザーから代替材料への変更を要望される事例はあるか？
A. 良くある。例えば、AMES試験（変異原性試験）で陽性の防腐剤（Cl-MIT等）を陰性の原体に変えてほしいという要望を製紙メーカーから受けたことがある。
文責：中田 将裕 監修：島野 紘一