JP2001098458A

JP2001098458A - 光触媒処理体、及びその製造方法。

Info

Publication number: JP2001098458A
Application number: JP27387099A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Sakurada; 司桜田; Masanobu Akiyama; 政信秋山
Original assignee: SHINSHU CERAMICS KK; Shinshu Ceramics Co Ltd; Funayama Co Ltd
Current assignee: SHINSHU CERAMICS KK; Shinshu Ceramics Co Ltd; Funayama Co Ltd
Priority date: 1999-09-28
Filing date: 1999-09-28
Publication date: 2001-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】光触媒をより発展させ、汎用性の高いものと
することを目的とし、具体的にはテント、人工芝、建材
およびカーペット等に殺菌性、防臭性等の作用を持たせ
る。また、様々な基材上へ光触媒機能体をムラ無く、簡
便に付着せしめる。【解決手段】前記のテント、人工芝、建材およびカー
ペット等に光触媒機能体をディッピング、塗装、噴霧等
により付着せしめる。また、光触媒機能体を含有する塗
料を用いて、静電塗装法により様々な基材上に光触媒機
能体を付着せしめる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紙製品、布製品、
プラスチック製品、金属製品等の基材上に付着されて優
れた殺菌性、有機物の分解性等を長期間持続することが
できるとともに、基材を侵すことのない光触媒機能体が
付着せしめられた光触媒処理体及び光触媒処理体の製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光触媒機能体とは、優れた殺菌性、有機
物の分解性等を有するものである。近頃、前記光触媒機
能体の性質は非常に注目されており、現在用途開発が盛
んに進められている。

【０００３】しかし、光触媒についての研究はまだ初期
段階であり、今日まで以下のような状況での光触媒機能
体の利用はなされていなかった。

【０００４】具体的には、例えば、救急医療活動等をす
る際に使用する大型のテントなどは、その衛生管理が非
常に大切であるが、屋外で使用するものであるためテン
トの外装は、雨風等により当然汚れてしまい、一方テン
ト内部においても、その立地条件等により通気性があま
りよくなかったり、また医療行為で発生する独特の臭い
がテント内に充満することがあり、このような場合に衛
生面またその臭い等で問題となっていることが多い。

【０００５】また、上述したような問題は救急医療活動
用のテントに限ったものではない。現在、大型のテント
は組立・分解等が比較的簡単であり、また様々な形・模
様・色等があることからあらゆる場所で使用されてお
り、例えば、サーカス会場としてや、万博等における各
展示場（パビリオン）として使用されている場合や、野
菜等を出荷前一時的に格納しておくための食品倉庫など
がある。このような場合であっても、テント内で飲食を
したり、動植物をテント内へ入れた場合などは、当然衛
生面やその臭い等は問題となっている。

【０００６】また、上述したテントと同様に衛生管理や
臭い等が問題となるものとして、ドーム球場や屋内テニ
ス場の人工芝がある。

【０００７】人工芝、特に屋内の人工芝は、清掃がしに
くく人の汗等により不衛生になりがちであり、また直接
日光が当たらないことも重って、悪臭を放つこともあり
関係当事者の間では問題となっている。

【０００８】また、通常の家屋等においても衛生管理や
臭いが問題となることは多い。例えば、たばこのヤニが
壁等の建材に染みついたり、臭いがカーペットについた
りすることは日常茶飯事であり、効果的な解決手段はな
く改善する余地がある。

【０００９】従来、光触媒機能体を基材上へ付着せしめ
る方法は、本願出願人らにより開発された低温溶射法
や、塗料中に光触媒機能体を混入しディッピング等によ
り付着せしめる方法等が使われてきた。これらの方法に
より光触媒機能体を付着せしめる場合、その装置は非常
に大きくまた付着せしめる際にムラが生じる場合がある
といった問題が生じることがあった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題に鑑
みなされたものであり、光触媒をより発展させ、汎用性
の高いものとすることを最大の目的とし、具体的には、
上述したようなテント、人工芝、建材、カーペット等を
より衛生的に保つことであり、また様々な基材にムラ無
く簡便に光触媒機能体を付着せしめる方法を提供するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、請求項１で、少なくとも、光半導体粉末、
及び吸着材料からなる光触媒機能体が付着せしめられた
テントとしての光触媒処理体を提供し、請求項２で、請
求項１に記載の光触媒機能体が付着せしめられた人工芝
としての光触媒処理体を提供する。

【００１２】さらに、請求項３で、請求項１に記載の光
触媒機能体が付着せしめられた建材としての光触媒処理
体を提供し、請求項４において、請求項１に記載の光触
媒機能体が付着せしめられたカーペットとしての光触媒
処理体を提供する。

【００１３】テント、人工芝、建材、カーペットに光触
媒機能体を付着せしめ、光触媒処理体とすることによ
り、光触媒機能体の有する殺菌力、有機物の分解能力等
により、テント等を衛生的に保つことが可能となる。

【００１４】そして、本発明では請求項５において、少
なくとも、光半導体粉末、及び吸着材料からなる光触媒
機能体を塗料として用い、塗布する際に前記塗料及び被
塗装物を帯電させることを特徴とする静電塗装法を利用
する光触媒処理体の製造方法を提供する。

【００１５】静電塗装法により光触媒機能体を付着せし
めることにより、簡便にまたムラ無く均一に光触媒機能
体を様々な目的基材上に付着せしめることが可能とな
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の具体的な実施の
形態について図面を参照しながら説明する。

【００１７】まず、本発明すべてに共通する光触媒機能
体について説明する。

【００１８】図１に示す光触媒機能体は、光半導体粉末
２ａと、電極としての微粒子２ｂと、吸着材料３とから
なるものである。

【００１９】上記光半導体粉末２ａとしては、ＴｉＯ₂
の他、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＷＯ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＳｒＴｉ
Ｏ₃、ＫＮｂＯ₃等を挙げることができる。この中でも、
ＴｉＯ ₂は、ほとんどの酸、塩基、有機溶媒に侵されず
化学的に安定であり、また、ＴｉＯ₂は中毒を起こすこ
とはなく、発ガン性もないことが動物実験等で確認され
ており、この様な点からＴｉＯ₂が最も好ましい。

【００２０】上記電極としての微粒子２ｂは、通常金属
微粒子を使用することが多い。そして、電極を形成する
金属微粒子としては、銀の他、金、白金、銅等の種々の
金属微粒子を用いることができる。光触媒が本来的な機
能を発揮するための不可欠な要素の一つとして水分が要
求されるため、電極を形成する金属微粒子は、水の存在
下で経時変化が無く安定していることが必要となり、前
記の金属微粒子の中でも白金が最も好ましいが、経済性
を考慮し、更に前記特性を具備しており、無毒でそれ自
体も殺菌性を有しているため銀が好ましい。

【００２１】また、電極として金属ではなく、ケイ素微
粒子を使用することも可能である。金属の代りにケイ素
を使用することにより、光触媒機能体自体が安価にな
り、また、光触媒処理体を水中で使用する場合、「水中
に含まれているイオンと電極としての金属が反応してし
まい光触媒機能が低下する」といった問題を解消するこ
とができる。

【００２２】そして、ケイ素以外でも、周期表でケイ素
と同族（４族）である炭素などは、電極として使用可能
である。

【００２３】また、電極は、光触媒機能体にとって必ず
しも必要なものではない。後述するが、光半導体粉末と
してＴｉＯ₂を使用した場合、前記ＴｉＯ₂には、その結
晶構造によりルチル型とアナターゼ型とがあり、光触媒
機能（有機物の分解等）を有するのはアナターゼ型結晶
構造のＴｉＯ₂である。光触媒機能体中の電極は、アナ
ターゼ型結晶構造のＴｉＯ₂の光触媒機能を助けるため
に用いるものであり、光触媒機能体中にアナターゼ型結
晶構造のＴｉＯ₂が多量に含有している場合には、あえ
て電極を用いる必要はない。

【００２４】前記吸着材料３は、細菌、ウィルス、カビ
の他、悪臭物質及び有害物質等の処理対象物を吸着、保
持するために用いられるものである。係る吸着材料とし
ては、アパタイト（リン灰石）、ゼイライト又はセピオ
ライト等のセラミック粉末、活性炭及び絹繊維含有物に
よりなる群から選ばれる１以上を挙げることができ、こ
れらは必要に応じて２以上を組み合わせて用いることが
できる。ここでアパタイトとしては、細菌、ウィルス、
カビ等の蛋白質を選択的に吸着するハイドロキシアパタ
イト［Ｃａ₁₀（ＰＯ₄）₆（ＯＨ）₂］が好ましい。ま
た、絹繊維含有物としては、絹繊維粉末の他、顆粒状に
成形したものやゲル状物等も含まれる。これらの吸着材
料（絹繊維含有物は粉末の場合）の粒径はより大きな表
面積を確保するとともに、良好な被着作業性を考慮する
と０．００１〜１．０μｍが好ましく、特に０．０１〜
０．０５μｍが好ましい。光半導体粉末と吸着材料の混
合割合は、光半導体粉末１００重量部に対して吸着材料
は１〜５０重量部が好ましく、特に１０〜３０重量部が
好ましい。

【００２５】次に、上記で述べた光半導体粉末、金属微
粒子、吸着材料等から成る光触媒機能体を基材上に付着
せしめる方法について説明する。ここでは光触媒機能体
を基材上に付着せしめる方法として、１）低温溶射法、
２）印刷により付着せしめる方法、３）塗料により付着
せしめる方法、４）静電塗装法、について説明する。

【００２６】まず、１）低温溶射法ついて説明する。

【００２７】図１は、低温溶射法により基材表面に光触
媒機能体を付着せしめた状態（電極には金属を使用）を
示すものであり、不織布、織布、紙、木材、セラミック
板、金属板、プラスチック板等の基材１上に例えば融点
が２０００℃以下である酸化チタン（ＴｉＯ₂）の微粒
子（５〜５０μｍ）と、金属の微粒子１〜１０μｍとを
酸素、アセチレン等を使用したガス溶射法により約２９
００〜３０００℃で溶融したセラミックスを溶射したも
のである。溶射した状態では、光触媒の粒子２は、一方
の電極として作用する酸化チタン粒子２ａとこの酸化チ
タン粒子２ａに坦持された他方の電極として作用する金
属の例えば銀粒子２ｂとからなる。光触媒粒子２は電気
化学セルをなし、溶射後は、３０〜４０μの扁平積層粒
子となり、ガスの高温により溶融しつつアンカー効果に
より基材１上に付着する。酸素、アセチレン等を使用す
るガス溶射による低温溶射法においては、溶融光触媒粒
子を噴射するガストーチと基材とを相対的の移動させて
基材表面が５０℃以上にならないようにして行われ、し
たがって、紙、布等に対しても溶射が可能となるもので
ある。しかしながら、ガス溶射であるため使用原料の粉
体の融点は２０００℃以下に制限される。なお、トーチ
と基材との相対速度を調整することによりプラズマ溶射
も可能となるが、プラズマ溶射だと使用原料の融点は３
５００℃位のものまで溶射可能となる。

【００２８】一般に、溶射においては、アンカー効果に
より基材上にパウダーを付着させるため、溶射用のパウ
ダーは５μｍ以上の塊状のものが好適であり、溶射パウ
ダーとして全てアナターゼがルチルに転移しているもの
が用いられている。アナターゼ結晶形態の酸化チタン
（チタニア）は、強力な光触媒作用を有するが、溶射後
の光触媒粒子がすべてアナターゼ結晶を有しているとそ
の分解作用が強すぎて基材を犯してしまうので実用化で
きないこととなる。しかしながら、アナターゼ結晶粒子
の粒径、溶射温度、基材表面温度及び使用加熱源をそれ
ぞれ５〜２５μｍ、約２９００〜３０００℃、４０〜５
０℃及びガスに調整選択することにより、アナターゼ結
晶１０〜４０％を合成することができる。すなわち、ア
ナターゼとルチルとの変態点である約７５０℃を超えれ
ば、結晶はすべてルチル型結晶になるが、上述の低温溶
射法によれば、全てルチル結晶の粒子を準備してこれを
溶射すると、１０〜４０％のアナターゼ結晶が生成さ
れ、残りがルチル結晶となる。種々の実験によれば、溶
射後のアナターゼ対ルチルの重量比は１：３が好適であ
ることがＸ線分析の結果判明した。

【００２９】次に、２）印刷により付着せしめる方法、
３）塗料により付着せしめる方法、について説明する。

【００３０】図２は、基材１上に施された光触媒粒子４
を含む印刷インキ又は塗料の皮膜状態を示すものであ
り、前記光触媒粒子４は、酸化チタン粒子４ａとこれに
坦持された銀粒子４ｂとからなる。光触媒粒子４は、図
１に示した低温溶射法の場合の粒子と同一構造とするこ
とができる。

【００３１】また、全てがアナターゼ結晶形態の酸化チ
タン（ＴｉＯ₂）はその酸化力が極端に強く基材をぼろ
ぼろにしてしまう場合があるので、印刷インキ又は塗料
においても、原料である酸化チタン粒子のアナターゼと
ルチルの重量比は２０〜５０％：５０〜８０％が好まし
く、アナターゼがこれ以下の比率だと光触媒作用が弱い
し、これ以上の比率だと光触媒作用が強すぎてバインダ
ー６を分解してインク又は塗料がすぐに分解してしまう
こととなる。特にアナターゼ対ルチルとの重量比が約３
対７が最も好ましい。

【００３２】なお、チタン原料は必ずしもアナターゼと
ルチルにする必要はなく、触媒活性の強いアナターゼと
触媒活性の弱いアナターゼとの比較を調整することによ
っても適切な光触媒とすることができる。

【００３３】また、光触媒機能体を印刷インキとして用
いる場合、その印刷インキは光半導体粉末、金属粉末及
び吸着材料に加えて、少なくとも色料及びバインダー６
としてのビヒクルを含有し、必要に応じてその他の成分
を含有するものである。

【００３４】色料としては、一般に印刷インキの色料と
して用いるもの、例えば、無機顔料、有機顔料のほか、
油溶染料、分散染料等の染料を上げることができる。ビ
ヒクルとしては、油、例えばアマニ油等の乾性油、大豆
油等の半乾性油、ヒマシ油等の不乾性油を挙げることが
でき、樹脂、例えば、ロジン、変性ロジン、ギルソナイ
ト等の天然樹脂又は天然樹脂誘導体、フェノール樹脂、
アルキド樹脂、キシレン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹
脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ケ
トン樹脂、石油樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニ
ル、ウレタン樹脂、塩素化ポリプロピレン、塩素化ゴ
ム、環化ゴム、セルロース誘導体、反応性樹脂をあげる
ことができ、そのほかにも可塑剤を挙げることができ
る。また、その他の成分としては、天然ロウ又は合成ロ
ウのロウ成分、乾燥剤、分散剤、湿潤剤、橋かけ剤、ゲ
ル化剤、増粘剤、皮張り防止剤、安定剤、つや消し剤、
消泡剤、色分かれ防止剤、光重合開始剤、かび防止剤等
を挙げることができる。これらの各成分の配合割合には
特別なものはなく、通常市販されている印刷インキと同
じ配合割合を適用することができる。

【００３５】印刷インキにおける光半導体粉末、金属粉
末及び吸着材料の合計配合量は、殺菌、防臭等の作用を
発揮し、適度な印刷性を確保するため、印刷インキ全量
中３〜５５重量％が好ましく、特に１５〜３５重量％が
好ましい。

【００３６】このような印刷インキの形態及び種類は特
に制限されるものではなく、ペーストインキ、ソルベン
トインキ又は無溶剤インキとし、それらを平版印刷イン
キ、凸版印刷インキ、グラビア印刷インキ、スクリーン
印刷インキ、凹版印刷インキ、特殊印刷インキとして適
用することができる。これらの中でも本発明の目的を最
も効果的に達成するためには、紙用スクリーンインキ、
プラスチック用スクリーンインキ、ガラス用スクリーン
インキ、布地用スクリーンインキ等のスクリーン印刷用
インキが好ましい。

【００３７】塗料は、光半導体粉末、金属粉末及び吸着
材料に加えて、少なくともバインダー６としての塗膜形
成成分及び分散剤を含有し、必要に応じてその他の成分
を含有するものである。

【００３８】塗膜形成成分としては、セルロース誘導
体、フタル酸樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、ア
ミノアルド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタ
ン樹脂、塩化ビニル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹
脂、エマルジョン、水溶性樹脂等の合成樹脂を挙げるこ
とができる。分散剤としては、石油系溶剤、芳香族系溶
剤、アルコール系溶剤、エステル系溶剤、ケトン系溶
剤、セルソルブ系溶剤、無機シリコン系溶剤、水等を挙
げることができる。なお、粉体塗料にする場合には、分
散剤としての溶剤は不要となる。また、その他の成分と
しては、顔料、例えば、二酸化チタン、黄鉛、ベンガ
ラ、酸化クロム、カーボンブラック等の無機顔料、ハン
ザイエロー、ノバパームオレンジ、キナクリドンバイオ
レット、銅フタロシアニン等の有機顔料、沈降性炭酸カ
ルシウム、硫酸バリウム、タルク、クレー、ホワイトカ
ーボン等の体質顔料、ジンククロメート、ストロンチウ
ムクロメート、リン酸亜鉛、リン酸アルミニウム等の防
食顔料に代表される特殊機能顔料等を挙げることができ
る。更に、上記成分以外にも、補助材料として、塗膜乾
燥促進性の付与を目的とする乾燥剤、顔料分散剤、フラ
ッディング防止剤、顔料沈降防止剤、塗料の流動性の調
節を目的とする増粘剤、チキソトロピック剤、たれ止め
剤、塗面の調整を目的とするレベリング剤、泡消し剤、
はじき防止剤、フローティング防止剤のほか、可塑剤、
皮張り防止剤、静電塗装助剤、すり傷防止剤、ブロッキ
ング防止剤、紫外線防止剤、防染剤、防腐剤、防かび剤
等を配合することができる。これらの各成分の配合割合
には特別なものはなく、通常販売されている塗料と同じ
配合割合を適用することができる。

【００３９】塗料における光半導体粉末、金属粉末及び
吸着材料の合計配合量は、殺菌、防臭等の作用を発揮
し、適度な塗装性を確保するため、塗料全量中３〜５５
重量％が好ましく、特に１５〜３５重量％が好ましい。

【００４０】なお、光半導体粉末及び金属粉末（Ａｇ）
対吸着材料（ハイドロキシアパタイト）の重量比は、７
０〜８０重量％対１０〜２０重量％が好適である。

【００４１】このような塗料の塗装方法は特に制限され
るものではなく、刷毛塗り、エアスプレー塗装、静電塗
装、粉体塗装、電着塗装、カーテンフロー塗装、ロール
塗装等の方法を適用することができる。

【００４２】本件出願人が使用している塗料の成分割合
は以下の通りである。

【００４３】１）アクリルラッカー塗料

【表１】

【００４４】２）液ウレタン塗料（乾燥時の塗膜中）光触媒３０％、バインダー固形分７
０％。

【表２】

【００４５】３）焼付アクリル塗料（乾燥時の塗膜中）光触媒３０％、バインダー固形分７
０％。

【表３】

【００４６】４）水性アクリル塗料（乾燥時の塗膜中）光触媒５０％、バインダー固形分５
０％。

【表４】

【００４７】図３は、光触媒機能体を有する印刷インキ
を基材に印刷するグラビア印刷機３０の基本的な構造を
示している。このグラビア印刷機３０は、印刷インキ３
１を貯蔵するインキタンク３２と、インキタンク３２か
ら印刷インキ３１を汲取るための円柱状に形成されたフ
ァニッシャロール３３と、その上側にファニッシャロー
ル３３に接するように設けられ、基材３５に印刷インキ
３１を付着せしめるための円筒状の版胴３４とこの版胴
３４の上側に版胴３４に接するように設けられ、基材３
５を版胴３４とで挟み込んでいる円柱状の圧胴３６とを
備えている。基材３５は、版胴３４と圧胴３６との間で
これらの回転方に長手方向を一致させて搬送される。

【００４８】ファニッシャロール３３は、その径の半分
程度がインキタンク３２内部の印刷インキ３１に浸漬さ
れ、回転軸を中心に回転してインキタンク３２から印刷
インキ３１を汲み上げ、版胴３４の表面に印刷インキ３
１を付着せしめている。

【００４９】版胴３４の表面には、全周にわたり格子状
のグラビア目が刻まれている。この版胴３４は、ファニ
ッシャロール３３と同一の方向に回転している。ファニ
ッシャロール３３により表面に付着せしめられた印刷イ
ンキ３１は版胴３４の表面全体に一様に付着され、反動
の回転に伴い上方へ持ち上げられる。一方、持ち上げら
れた印刷インキ３１が約１／４回転した位置に、先端の
版胴３４の表面に接触している薄板状の鋼板３７を備え
たドクター３８が設けられている。版胴３４の回転に伴
い持ち上げられた印刷インキ３１の内グラビア目に入り
込んだもの以外はドクター３８により掻き落とされ、基
材３５が搬送されている版胴３４の上側には、グラビア
目に残された印刷インキのみが到達する。

【００５０】圧胴３６は、その下端部を反動の上端部に
押圧するようにして基材３５を挟み込み、版胴３４の回
転方向とは逆の方向に回転している。そして、版胴３４
のグラビア目に入り込んだ印刷インキが版胴３４と圧胴
３６とによって基材３５に向けて押圧されて、基材に付
着することで印刷される。

【００５１】また、図４は原反に光触媒機能体を付着せ
しめる際に使用するディッピング装置４０である。この
ディッピング装置４０により原反の状態において、光触
媒機能体を付着せしめることも可能である。この装置で
は、原反４１から生地をその長さ方向に引き出して、生
地に塗料４２を付着させる。ディッピング装置４０は、
原反の中心に挿入され、原反が回転自在に取り付けられ
る回転軸４３と光触媒を含有する塗料４２を収容するタ
ンク４４と、塗料が付着された生地を巻き取るための巻
き取り軸４５を備えている。

【００５２】タンク４４には、生地をタンク４４内に案
内する案内ローラー４６と、タンク内部で生地を横断さ
せるように案内している２つのローラー４７と、タンク
外部へ搬送される生地を巻き取り軸の方へ案内する案内
ローラー４８とを備えている。また、このタンクの底面
には、塗料中の光触媒が均一に分散するように撹拌する
撹拌装置４９が設けられている。

【００５３】このディッピング装置４０によれば、生地
がローラーの間を通過している間に塗料が生地の表面層
部に付着する（図２に示す状態になる）。なお、生地が
案内ローラーを通過後、巻き取り軸４５により巻き取ら
れるまでに、図示しない乾燥装置によって生地は乾燥さ
れる。

【００５４】次に、本発明の特徴である、４）静電塗装
法により光触媒機能体を付着せしめる方法について説明
する。

【００５５】図５（ａ）は、静電塗装装置５０の概略図
である。図５（ａ）中の噴霧装置５１は、塗料を蓄えて
おくための塗料タンク５２と、塗料タンクに蓄えられて
いる塗料を噴霧装置のノズル部５３まで運ぶための配管
５４と、塗料を噴霧するためのモーター部５５とモータ
ー部５５等を支持するための支持脚５６とから構成され
ている。また、被塗装物５７は吊り手５８によってつり
下げられている。

【００５６】ここで、静電塗装法が他の塗装法と異なる
ことは、塗料と被塗装物を帯電させることである。した
がって、図５（ａ）に示すように噴霧装置には直流高圧
電源５９が配線されており、図５（ａ）では、塗料が負
（マイナス）に帯電するようになっている。また図５
（ａ）に示すように被塗装物５７は、吊り手５８により
つり下げられている途中から接地（グランド）のための
配線６０を採っている。図５（ａ）では、塗料を負（マ
イナス）、被塗装物を正（プラス）に帯電させている
が、電荷を逆（被塗装物を負、塗料を正）にしてもよ
い。

【００５７】上述するように、静電塗装法では被塗装物
５７と塗料とをそれぞれ逆の電荷に帯電させることによ
り、被塗装物と塗料とは静電気力により引っ張り合うの
で塗料が無駄に分散してしまうことを防ぐことができ、
また被塗装物５７に付着することなく通過した塗料が、
静電気力によって被塗装物５７に引き寄せられるので、
被塗装物５７の裏側まで塗装することができる。

【００５８】ここで、本発明の特徴は上述した静電塗装
法により光触媒機能体を被塗装物に付着せしめることで
あるが、使用する塗料は上述した塗料をそのまま使用す
ることが可能であるので、ここでの説明は省略する（表
１〜４を参照）。また、前記静電塗装法で用いられてい
るモーターその他の装置は、特に限定されるものではな
く、各装置の役割を果たすものであればいかなるもので
あってもよい。

【００５９】例えば、図５（ａ）中の支持脚５６は、そ
の高さを被塗装物の大きさに合わせて調節できるものが
好ましく、更には、塗装中に上下に移動するものである
ことも好ましい。また、自動塗装機（ロボット）を使用
することも可能である。

【００６０】そして、図５（ａ）では、噴霧装置５１と
被塗装物５７は対向して配置されているが、噴霧装置と
被塗装物との配置の仕方はこれに限定されるされること
はなく、例えば、円状に被洗濯物を配置し、前記円の中
心に噴霧装置を配置して噴霧装置自体を回転させながら
光触媒機能体を含む塗料を塗布することも可能である。

【００６１】図５（ｂ）は、被塗装物が生地等の原反等
である場合に使用する静電塗装装置６２の平面図であ
る。

【００６２】図５（ｂ）に示す静電塗装装置６２は、原
反の中心に挿入され、原反が回転自在に取り付けられる
回転軸６３と、光触媒を含有し負（マイナス）に帯電し
た塗料を噴霧する噴霧装置６４と、塗料が付着された生
地を巻き取るための巻き取り軸６５を備えている。

【００６３】この装置によれば、回転軸６３に取り付け
られた原反は、図中の矢印の方向へ進み、巻き取り軸６
５へ巻き取られる間に噴霧装置６４により噴霧される塗
料によって光触媒処理体となり、図示しない乾燥装置に
より乾燥される。

【００６４】ここで、光触媒を含有する塗料、及び噴霧
装置６４は、上述したものと変わりないので説明は省略
する。また、図中の６６は、噴霧した塗料が周りへ飛び
散ることを防ぐための囲いである。

【００６５】静電塗装法は、いかなるものであっても塗
装することができ、通常通電性が悪いと思われる生地等
が被塗装物であっても塗装可能である。また、被塗装物
がプラスチック等の場合は、静電塗装をする前に、プラ
スチックの表面を銅などのメッキ膜で覆うことで通電性
をよくすることができ、塗装効率を上げることができ
る。

【００６６】一般に、光触媒は非溶出系であり、光半導
体粉末に坦持される金属は電極として作用し、それが液
中に溶出して殺菌するわけではなく、水の存在下で発生
するＯＨ^-ラジカルにより殺菌効果を発揮するものであ
る。これに対して、従来の溶出系抗菌剤、例えば、抗菌
性を有する銀、銅、亜鉛等の金属を坦持したゼオライト
からなる抗菌剤とバインダーとの混合物を必要個所に塗
布し乾燥したようなものは、図６に示すように前記金属
が直ちに液中に溶出して即効性を示すが、短時間でその
効果は減少し、しかも金属が溶出した部分が細菌の巣と
なり却って害を及ぼすこととなる。

【００６７】上記の方法等で付着せしめられた本発明の
光触媒機能体は、図６に示すように、即効性について
は、従来の抗菌剤より劣る場合があるが、非溶出型であ
るため、殆ど、液中に溶け出すことはなく、その効果が
長時間持続することとなる。

【００６８】したがって、従来の抗菌剤、例えば、抗菌
作用を有する金属イオン（Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ）を坦持し
たゼオライト微粒子を光触媒粒子（ＴｉＯ₂＋Ａｇ）と
混合させて低温溶射するとか、前記従来の金属イオンを
坦持したゼオライト微粒子をバインダー中に混合して印
刷インキ又は塗料として使用すれば、即効性があり、か
つ持続性のある抗菌、殺菌剤とすることができる。

【００６９】次に、上述してきた光触媒機能体の付着方
法により光触媒機能体が付着せしめられた光触媒処理体
についてそれぞれ図面を用いて説明する。

【００７０】図７は、光触媒機能体が付着せしめられた
テントの一例を示す図であり、図８はその断面図であ
る。図７、図８に示すように、テント７０は各部分によ
り様々な種類のシートや布が使用されている。図中７１
は、テント７０の外装であるから不燃性のキャンパスが
用いられている。また、図８に示すようにテント７０の
内装には内張り用シート７２が用いられており、テント
７０の側面には、半透明の採光シート７３が用いられて
いる。本発明は、何れのシート、布等に光触媒機能体を
付着するかを限定されるものではなく、いかなるシート
等に付着せしめてもよい。

【００７１】ここで、光触媒機能体の付着方法は、上述
した４つの方法１）〜４）のいかなる方法であってもよ
い。例えば、テントに使用されている材質が、従来から
使用されている帆布であれば、帆布を特定の色に着色す
る際に前記ディッピング装置を使用して光触媒機能体を
付着せしめることができ、またポリプロピレン等の化学
繊維に塩化ビニル加工が施されているような材質のもの
であっても、前記ディッピング装置、低温溶射法または
静電塗装法により光触媒機能体を付着せしめることが可
能である。

【００７２】しかしながら、テントとして完成してから
光触媒機能体を付すことはその形状、大きさ等により困
難であるため、それぞれのシート等が原反の状態で付着
せしめることが好ましく、図４に示すような装置を使用
してディッピングにより付着せしめる方法や、静電塗装
法により付着せしめることが特に好ましい。

【００７３】また、光触媒機能体をシート等の両面に付
すことも、また片面に付すことも可能であり、本発明は
特にこの点を限定するものではなくそれぞれのテントの
用途に合わせて付着せしめることが好ましい。例えば、
救急医療用のテントであれば、その内装に使用するシー
トにはより抗菌性を高めるため両面に光触媒機能体を付
着せしめることが可能である。

【００７４】上記のような方法でテントに光触媒機能体
を付着せしめることにより、テント内を清潔に保つこと
ができ、またテント内での臭いの問題も解消することが
できる。

【００７５】図９は、従来から一般的に使用されている
人工芝の断面図である。

【００７６】図９に示すように、人工芝９０は繊維基材
９１の上面に弾性シート９２を一体的に接合した基布
に、芝葉が弾性シート９２側に植設されるべく合成樹脂
製パルプ糸９３をタフティングするとともに、繊維基材
９１の下面にバッキング材９４を設けたものが使用され
ている。

【００７７】本発明の光触媒処理体は、図９に示すよう
な人工芝に光触媒機能体を付着せしめたことに特徴を持
っている。具体的には、パルプ糸９３を着色する際に、
光触媒機能体を含む塗料を用いることによりパルプ糸光
触媒処理体とすることが可能である。また図９に示す人
工芝の製造においては、小さなタイル型で製造すること
はほとんどなく、通常は帯状の原反として製造されてい
る。そこで光触媒機能体を人工芝に付着せしめる方法と
して、前記のように原反として製造された人工芝を巻き
取る際に図４に示すディッピング装置を利用して人工芝
９０全体に光触媒機能体を付着せしめることも可能であ
る。

【００７８】前記ディッピング装置（図４参照）により
光触媒機能体を人工芝へ付着せしめる方法は、従来から
使用している人工芝の製造装置等をそのまま使用するこ
とができ、後加工として光触媒機能体を付着せしめるこ
とが可能であるため好適である。また、現在すでにテニ
スコート等で使用されている人工芝を光触媒処理体とす
る場合は、静電塗装法により光触媒処理することが好ま
しい。

【００７９】上述したような方法で人工芝に光触媒機能
体を付着せしめることにより、人工芝の悪臭成分を分解
することができ、殺菌効果により人工芝を清潔に保つこ
とができる。

【００８０】また、様々な建材に光触媒機能体を付着せ
しめて光触媒処理体とすることも本発明の特徴の一つで
ある。本発明で光触媒機能体を付着せしめる建材の種類
は特に限定されるものではなく、いかなる建築材料であ
ってもよい。具体的には、木材であれば、低温溶射法や
光触媒機能体を含有する塗料を塗布することにより光触
媒処理体とすることができ、合成樹脂等からなる建材で
あっても、低温溶射法や、静電塗装法により光触媒処理
体とすることができる。また、コンクリートであって
も、コンクリートが固まる前の段階で光触媒機能体自体
をコンクリートに混ぜ込むことにより、光触媒機能を有
するコンクリートとすることが可能である。

【００８１】さらに、カーペット等の敷物に光触媒機能
体を付着せしめることも可能である。カーペットの種類
には、絹を原料とする絹カーペット、ウールカーペット
や化学繊維や合成樹脂を原料とするタイルカーペット、
パンチカーペット等があり、絹カーペットやウールカー
ペットは主に家庭内で使用されることが多く、またタイ
ルカーペット、パンチカーペット等はオフィス内やレス
トラン等で使用されている場合が多い。

【００８２】本発明のカーペットは、その種類を特に限
定されるものではなく、上記のいかなるカーペットであ
ってもよく、上記以外のカーペットでよい。

【００８３】また、カーペットへ光触媒機能体を付着せ
しめる方法も、上述してある１）〜４）の何れの方法で
あってもよい。例えば、ウールカーペットであれば、ウ
ールを染色する際の塗料中に光触媒機能体を混入せしめ
ることが可能であり、またパンチカーペットであれば、
完成した製品に低温溶射法や静電塗装法により光触媒機
能体を付着せしめることが可能である。また、光触媒機
能体を含有する水性塗料を用い、これをスプレー缶とし
て、カーペットへ吹き付けることも可能である。この場
合、スプレーでなくても家庭用の霧吹きに、前記光触媒
機能体を含有する水性塗料を入れて使用することによ
り、同様の効果が得られる。

【００８４】

【実施例】以下に、風呂用カーペット（バスマット）に
低温溶射法により光触媒機能体を付着せしめて光触媒処
理体とした場合のダニに対する殺虫抗力を調べた結果を
示す。

【００８５】（実施例）１０ｃｍ×１０ｃｍの風呂用カ
ーペットに低温溶射法により光触媒機能体を付着せしめ
た物を実施例の試験材とした。

【００８６】（比較例）１０ｃｍ×１０ｃｍの通常の風
呂用カーペットを比較例の試験材とした。

【００８７】（試験方法）試験は、温度約２８℃、湿度
約７０％の暗室内で、それぞれの試験材を二つ折りにし
てテープで押えた中に、３０頭のダニを閉じこめて実施
した。調査は、試験を開始した後、２４時間毎にダニの
死亡数を観察し、７日連続して、２回行った。

【００８８】（結果）試験の結果を以下の表５（実施
例）、表６（比較例）に示す。また、殺虫率は（殺虫
率）％＝（死亡ダニ数／３０）×１００によって算出し
た。

【００８９】

【表５】

【００９０】

【表６】

【００９１】本試験における、実施例のダニに対する死
虫率は、試験開始後９６時間までは比較例より高い値を
示した。試験開始後７２時間までは、死亡数に顕著な差
が見られることから、光触媒機能体の効果が確認でき
る。

【００９２】

【発明の効果】本発明により、テントや人工芝または建
材やカーペット等を衛生的に保つことができる。また、
光触媒処理体を製造する際に静電塗装法を用いることに
より、光触媒機能体を含有する塗料を基材上へムラ無く
塗装することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】低温溶射法による皮膜状態図である。

【図２】塗料または印刷インキによる皮膜状態図であ
る。

【図３】基材に光触媒を含有する塗料を付着するグラビ
ア印刷機の概要を示す縦断面図である。

【図４】生地に光触媒を含有する塗料を付着するディッ
ピング装置の概要を示す縦断面図である。

【図５】被塗装物に光触媒を含有する塗料を付着する静
電塗装装置の概略をしめす概略断面図、および原反用の
静電塗装装置の平面図である。

【図６】従来と本発明との光触媒としての効果の比較を
示す図である。

【図７】光触媒を付着せしめたテントの斜視図である。

【図８】光触媒を付着せしめたテントの縦断面図であ
る。

【図９】光触媒を付着せしめた人工芝の断面図である。

【符号の説明】

１…基材２、４…光触媒粒子６…バインダー３０…グラビア印刷機４０…ディッピング装置５０…静電塗装装置７０…テント９０…人工芝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｄ 201/00 Ｅ０４Ｈ 15/54 Ｅ０４Ｈ 15/54 Ｄ０６Ｍ 11/12 (72)発明者秋山政信東京都中央区月島２−20−15 船山株式会社内Ｆターム(参考） 2E141 AA00 AA01 EE01 EE02 EE03 EE04 EE05 4C058 AA02 AA03 AA07 AA23 AA26 AA30 BB02 BB07 CC08 JJ04 JJ21 JJ23 JJ24 4J038 BA021 BA192 CD021 CD091 CG001 DA031 DA111 DB001 DD061 DD121 DG001 DL031 HA026 HA066 HA216 HA346 HA356 HA386 HA436 HA556 KA04 KA12 KA20 NA02 NA05 NA20 PB02 PB05 PC02 PC08 PC10 4L031 BA09 DA12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、光半導体粉末、及び吸着材
料からなる光触媒機能体が付着せしめられたテントとし
ての光触媒処理体。
【請求項２】請求項１に記載の光触媒機能体が付着せ
しめられた人工芝としての光触媒処理体。
【請求項３】請求項１に記載の光触媒機能体が付着せ
しめられた建材としての光触媒処理体。
【請求項４】請求項１に記載の光触媒機能体が付着せ
しめられたカーペットとしての光触媒処理体。
【請求項５】少なくとも、光半導体粉末、及び吸着材
料からなる光触媒機能体を塗料として用い、塗布する際
に前記塗料及び被塗装物を帯電させることを特徴とする
静電塗装法を利用する光触媒処理体の製造方法。