JP2002137324A - 表面に光触媒層を設けた成形体とその活性化方法 - Google Patents
表面に光触媒層を設けた成形体とその活性化方法Info
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Abstract
箇所でも、表面の光触媒層に含まれる光触媒を活性化さ
せて本来の光触媒作用を発揮させることができる成形体
と、その活性化方法を提供する。 【解決手段】 一端面から入射した光3を表面より徐々
に拡散、放出しながら他端面の方へ導く基材1の表面
に、光触媒2aを含む光触媒層2を設けた構成の成形体
10とする。活性化方法は、この成形体10の基材1の
一端面から光3を入射し、基材1の表面から光触媒層2
へ放出される光によって、光触媒層2に含まれる光触媒
2aを活性化させ、本来の光触媒作用を発揮させる。
Description
少ない場所や全く光のない箇所、例えば室内や、掃除
機、エアコン等のフィルターであっても、表面の光触媒
層に含まれる光触媒を活性化させて光触媒作用(還元又
は酸化による分解作用や超親水性作用など)を発揮させ
ることができる成形体と、その活性化方法に関する。
ム、シート、板などの成形体の生産量が増えている。こ
の成形体の光触媒層は、光触媒としてTiO2 ,Zn
O,SnO 2 ,SrTiO3 ,WO3 等の金属酸化物を
含んだ層であって、外部から光が当たると光触媒が活性
化されて還元又は酸化作用により分解力を発揮したり、
或は、超親水性となるため、成形体の防汚性や親水性を
向上させることができるといった利点を備えている。
成形体は、外部からの光量が少ない場所や全く光のない
箇所では、表面の光触媒層に含まれる光触媒が活性化さ
れないため、本来の優れた光触媒作用を発揮することが
できない。そのため、成形体表面に外部から光を当てな
ければならないが、光照射装置が大掛かりとなる上に、
広い場所も必要になるという問題があった。特に、エア
コンや掃除機のフィルターに成形体を使用しようとする
と、光照射装置を風の通過する所以外に置く必要があ
り、やはり光触媒作用を十分発揮させることができなか
った。
もので、その目的とするところは、外部からの光量が少
ない場所や全く光のない箇所でも、表面の光触媒層に含
まれる光触媒を充分に活性化させて、本来の優れた光触
媒作用を発揮させることができる成形体と、その活性化
方法を提供することにある。
め、本発明の請求項1に係る成形体は、一端面から入射
した光を表面より徐々に拡散、放出しながら他端面の方
へ導く基材の表面に、光触媒を含む光触媒層を設けたこ
とを特徴とするものであり、請求項2に係る成形体は、
基材の表面に光触媒を含む光触媒層を設けた成形体であ
って、成形体の一端面から入射した光が表面から放出さ
れることを特徴とするものであり、請求項3に係る成形
体は、上記請求項1又は2の成形体において、その基材
が透明な合成樹脂又はガラスからなることを特徴とする
ものである。
法は、前記の請求項1ないし3のいずれかに記載された
成形体の基材の一端面から光を入射して、表面の光触媒
層に含まれる光触媒を活性化させることを特徴とするも
のであり、請求項5に係る活性化方法は、上記の光が3
80nm以上の波長を有することを特徴とするものであ
る。
体は、基材の表面に光触媒層を設けたものであるため、
本発明の請求項4に係る活性化方法のように、導光基材
の一端面から光を入射すると、この入射した光が基材の
表面から光触媒層へ徐々に拡散、放出されつつ他端面の
方へ導かれ、この光触媒層へ拡散、放出された光によっ
て光触媒が活性化される。従って、外部からの光量が少
ない場所や光が全くない箇所でも、光触媒本来の作用
(還元又は酸化による分解作用や超親水性作用等)によ
って、良好な防汚効果や親水性等を発揮することができ
る。
よいが、請求項5の活性化方法のように380nm以上
の波長を有する光を使用すると、基材の劣化を著しく少
なくし、且つ、光触媒を充分に活性化させることを可能
にすることができる。
透明な合成樹脂又はガラスが好適である。
体的な実施形態を説明する。
断面図、図2は同成形体を用いた本発明の活性化方法の
説明図である。
上下の表面に、光触媒2aを含む透明な光触媒層2,2
を積層一体化した三層積層板状の成形体である。
ン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、
ポリ塩化ビニル、アクリル系樹脂、その他の公知の透明
な合成樹脂からなるもので、図2に示すように、基材1
の一端面から入射した光3を上下の表面より光触媒層
2,2へ徐々に拡散、放出しながら他端面の方へ導くこ
とができる導光基材である。この導光基材1は透明なガ
ラスからなるものであってもよい。これらの導光基材1
の全光線透過率は40%(5mm厚)以上、好ましくは
70%以上である透明なものであることが、光3を導く
うえで好ましい。
一又は相溶性のある透明な合成樹脂に、光触媒2aとし
てTiO2 ,ZnO,SnO2 ,SrTiO3 ,WO3
のいずれかの金属酸化物を含有させた層であり、光触媒
2aの含有率は10〜80重量%程度とすることが好ま
しく、また、光触媒層2の厚さは0.001〜5.0μ
m程度とすることが好ましい。
し、且つ、光触媒層の厚さを0.001μmより薄くす
る場合は、光触媒量が少な過ぎるため、光を当てても充
分な光触媒作用を発揮することが困難となる。一方、光
触媒の含有率を80重量%より多くし、且つ、光触媒層
の厚さを5.0μmより厚くしても、それに見合うだけ
の顕著な光触媒作用の向上が見られないので、材料の無
駄になる。
いずれか一方の表面のみに設けてもよい。その場合、光
触媒層2と反対側の表面に反射層を設けると、光が全て
光触媒層2を通じて放出されるため、光触媒作用が向上
する。
に、導光基材1の一端面から光3を入射することによっ
て、光触媒層2,2に含まれる光触媒2aを活性化させ
ることができる。
すると、この入射した光3は導光基材1の上下の表面よ
り光触媒層2,2へ徐々に拡散、放出されながら他端面
の方へ導かれ、この光触媒層2,2へ拡散、放出された
光3によって光触媒2aが活性化される。そのため、外
部からの光量が少ない場所や全く光がない箇所でも、光
触媒本来の作用(還元又は酸化による分解作用等)が発
揮され、良好な防汚効果等が奏されるのである。
も、紫外線でもよいが、基材1を劣化を最小限に抑えて
光触媒2aを活性化させるのに有効な380nm以上の
波長を有する近紫外線が特に好ましい。波長が380n
mより短くなると、基材1の劣化が促進されて、比較的
短期間で基材1の透明性や機械的物性が低下するように
なり、一方、波長が長くなって近紫外線の領域をはるか
に越えると、基材1の劣化は生じにくくなるが、光触媒
2aの活性化が低下するようになる。尚、入射する光3
に380nmより短い波長の紫外線が含まれていても、
その紫外線量が多くなければ勿論好適に使用される。
る近紫外線を使用すると、入射光量が少なくても光触媒
2aを充分に活性化させることができるので、消費電力
を節約することができる。従って、近紫外線ランプ4と
して出力の大きいものは不要であり、例えば、成形体1
0の一端面で0.1〜1.0mW/cm2 程度の小さな
出力を有するものが好ましく使用される。
つまり、導光基材1形成用の合成樹脂を板状に押出すと
同時に、その上下に光触媒2aを含んだ光触媒層2形成
用の合成樹脂を薄層状に共押出して、三層積層板状に成
形する方法により、効率良く製造することができる。ま
た、導光基材形成用の合成樹脂のカレンダーシートと、
光触媒を含んだ光触媒層形成用のカレンダーシートを重
ねてホットプレスする方法や、透明な合成樹脂又はガラ
スで導光基材1を先に形成し、その表面に光触媒を含ん
だ樹脂塗液を塗布、乾燥して光触媒層2を形成する方法
や、光触媒層を片表面に形成したフィルムを導光基材1
にラミネートやプレスで一体化する方法によって、製造
することもできる。
散剤が含有されていないが、場合によっては光拡散剤を
適量含有させてもよい。このように光拡散剤を含有させ
ると、一端面から入射した光3が導光基材1の内部で散
乱して上下の表面から光触媒層2,2へ拡散、放出され
やすくなり、導光基材1の他端面から逃げる光量が少な
くなるので、光損失を抑えることができる。光拡散剤と
しては、導光基材1の合成樹脂と光屈折率が異なる合成
樹脂のビーズ(平均粒径が0.1〜20μm程度のも
の)や金属粉などが好適に使用される。
面に直接光触媒層2を形成したが、図3の如く、プライ
マー層5を介して光触媒層2を形成してもよい。該プラ
イマー層5は、シリコン系やフッ素系の樹脂、シリカの
薄層よりなるもので、光触媒層2の光触媒作用を導光基
材1に及ぼさないようにする保護層の役目を果たすもの
である。これにより、導光基材1が長期に亘り光の拡
散、放出を所期と同様に行うことができる。
の斜視図である。
脂又はガラスで棒状や繊維状の導光基材1を形成すると
共に、この導光基材1の表面(外周面)に光触媒2aを
含む光触媒層2を設けた棒状又は繊維状の成形体であ
る。光触媒2aや光触媒層2は前述のものと同じである
ので、説明を省略する。なお、この成形体11の導光基
材1に適量の光拡散剤を配合させてもよい。
ら光を入射すると、その光が導光基材1の周囲の表面か
ら光触媒層2へ徐々に拡散、放出されつつ他端面の方へ
導かれ、この光触媒層2へ拡散、放出された光によって
光触媒2aが活性化されるため、外部からの光量が少な
い場所や全く光がない箇所でも、光触媒本来の作用(還
元又は酸化による分解作用等)により良好な防汚効果等
を発揮することができる。
如く、複数本の繊維状成形体11の一端面をそろえて配
置した通気性マットにすることができる。この通気性マ
ットをエアコンや掃除機等の空気の通過する部分に装着
し、繊維状成形体11の一端面より光を入射させて光触
媒を活性化すると、通過する空気が光触媒作用を受けて
脱臭され、防臭マットとして機能する。この通気性マッ
トの繊維状成形体11が重なっていても、光は一端面よ
り入射されるため、内部の繊維状成形体11表面の光触
媒まで活性化され、成形体全体で光触媒作用が発揮され
る。また、成形体11が棒状であれば、網状に組み合わ
せ、二端面より光を入射させることによって、同様の機
能を発揮できる。
基材1を板状、棒状もしくは繊維状に形成しているが、
本発明の成形体は、その用途に応じて、導光基材1の形
状をシート状、フィルム状、波板状、ストランド状、パ
イプ状、ネット状など、種々の形状とすることができる
ものであり、導光基材1をこれらの形状としても、一端
面から入射した光を表面から光触媒層へ徐々に拡散、放
出させつつ他端面の方へ導くことができるので、光触媒
層に含まれる光触媒を活性化させることができる。
の成形体は、導光基材の表面に光触媒層を設けたもので
あるため、本発明の活性化方法に従って導光基材の一端
面から光を入射すると、その光が導光基材の表面から光
触媒層へ徐々に拡散、放出されて、光触媒層に含まれる
光触媒を活性化させることが可能となり、それ故、外部
からの光量が少ない場所や全く光のない箇所でも、本来
の優れた光触媒作用を発揮できるといった顕著な効果を
奏する。
る。
である。
ある。
図である。
Claims (5)
- 【請求項1】一端面から入射した光を表面より徐々に拡
散、放出しながら他端面の方へ導く基材の表面に、光触
媒を含む光触媒層を設けたことを特徴とする成形体。 - 【請求項2】基材の表面に光触媒を含む光触媒層を設け
た成形体であって、成形体の一端面から入射した光が表
面から放出されることを特徴とする成形体。 - 【請求項3】基材が透明な合成樹脂又はガラスからなる
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の成形
体。 - 【請求項4】請求項1ないし請求項3のいずれかに記載
された成形体の基材の一端面から光を入射して、表面の
光触媒層に含まれる光触媒を活性化させることを特徴と
する活性化方法。 - 【請求項5】光が380nm以上の波長を有するもので
あることを特徴とする請求項4に記載の活性化方法。
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