【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、居住空間内外に置いて抗菌、消臭、防汚あるいは環境浄化の効果を奏する環境改善用組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、紫外線で活性化する酸化チタン光触媒、可視光線に応答する酸化チタン光触媒、さらには無光で応答する酸化チタン触媒が相次いで開発され、消臭、殺菌、汚染物質の酸化分解除去などの環境改善の用途に用いる試みがなされているのは周知の通りである。
【０００３】
紫外線または可視光に応答する酸化チタン光触媒はおもに粉体として供給されることから、例えばタイルにうわ薬を塗った後で酸化チタン微粉末を含んだゾルを吹きかけて焼付けして酸化チタン層を形成させる、あるいは適当なバインダーと共にガラス表面やテントなどに施工するなどの方法が用いられている。
【０００４】
また、無光タイプの酸化チタン触媒は液状で供給され、浸漬またはスプレー法によって対象物に塗布する方法が採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来技術のうち、粉体で供給される紫外線または可視光に応答する光触媒は被塗布物への密着性の制限などの点から塗布対象物が限定されること、焼付けなどの操作上面倒であること、および施工する対象物によって酸化チタン層が厚く形成できない場合その効果が劣ることなどが指摘されていた。
【０００６】
また、無光タイプの酸化チタン触媒は液状であるため使い易い反面被塗布物への酸化チタン触媒層の形成が劣り、プライマーの使用や塗布回数をふやすなどの手段が必要とされている。
【０００７】
本発明は上述の現状に鑑みなされたもので、塗布や焼付などの操作の必要なしに酸化チタン光触媒を含んで光触媒としての機能、すなわち消臭、殺菌、汚染物質の分解除去などの環境改善効果をもたらすことのできる組成物を提供するのを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明者は、酸化チタン光触媒を液体担持能を有する成形物中に固定する方法とそれに適する材料を鋭意研究の結果、
（１）内部に微細孔構造を有する酸化アルミニウム、とくに、活性アルミナが液状の酸化チタン光触媒を３０〜６０重量％その内部に固定できること。
（２）効果の耐久性を向上させるには、担持させた後、加熱とくに電磁波加熱を施して触媒酸化チタン層を固着させることが有効であること。
を見出して本発明を完成したものである。
【０００９】
すなわち、本発明は多孔性酸化アルミニウムに液状酸化チタン光触媒を担持させた後、加熱処理したことを特徴とする環境改善用組成物を要旨としている。
【００１０】
【作用】
本発明の構成と作用とを説明すると、
まず、本発明で用いる酸化チタン光触媒としては紫外線で活性化する酸化チタン光触媒、可視光線領域に応答する酸化チタン光触媒あるいは無光状態で作用する無光タイプの酸化チタン触媒のいずれでもよく、その性状は液状であればよく懸濁液でも用いうる。無光タイプ酸化チタン触媒としては、とくに組成に制限はなくリン酸チタニウムタイプ、ケイ酸チタニウムタイプあるいはホウ酸チタニウムタイプのいずれでも用いうる。
【００１１】
本発明で用いる多孔性酸化アルミニウムとしては、構造的に微細孔をもつものであれば粉末状、粒状、成形物のいずれでもよく、液状酸化チタン光触媒を５〜６０重量％担持できるものであればその制限はないが、強度と酸化チタン光触媒との反応性の点から活性アルミナがより好適に用いられる。
【００１２】
本発明で用いる各成分の量比について述べると、酸化アルミニウムに対して重量比で液状酸化チタン光触媒５〜６０％、好ましくは２０〜６０％用いる。５％未満では触媒としての効果が劣ることから、また、６０％を超える使用は酸化アルミニウムの液体担持能の限度を超えるので無駄である。
【００１３】
本発明組成物の効果を向上させたい場合は、後述するように液状酸化チタン光触媒を反復して酸化アルミニウムに担持させることによって酸化チタン光触媒成分の酸化アルミニウムへの固着量を多くする手段が採用できる。
【００１４】
本発明組成物を調製するには、担体酸化アルミニウムに液状酸化チタン光触媒をスプレーや浸漬などの手段で担持させた後１００℃以上で加熱処理または電磁波加熱で３〜２０分の処理をすればよいが、担体内部までの均一な加熱処理を達成できる点で電磁波加熱処理が好適に用いられる。
【００１５】
本発明組成物を調製するにあたり、酸化アルミニウムに液状酸化チタン光触媒を担持させるだけで加熱処理を行わない場合は、２〜３回の使用については消臭などの効果を達成できるものゝ、効果の保持性と耐久性が劣り、とくに本発明組成物をある程度の使用後水で洗浄し日光下で乾燥する再生処理を行ってくり返し使用する際にその効果が低下する。
たゞ、本発明組成物をもっぱら電磁調理器内の消臭目的の用途に用いる場合は、ユーザーが使用時に同様の加熱処理を行うことになるので上記の担持後の加熱処理の工程を省略してもよい。
【００１６】
上記の加熱処理を行わない場合の効果の保持耐久性が劣る理由については、現段階では学問的に解明されていないが、加熱処理をすることによって酸化チタン光触媒成分が何らかの結合によって酸化アルミニウムに強固に固定されるからでないかと推考されている。
【００１７】
本発明組成物を調製するにあたり、より強力な消臭、殺菌などの効果を達成するためには、上述の加熱処理をして酸化チタン光触媒成分の分散剤である水または有機溶剤などを揮発させることにより酸化アルミニウムの液体担持能力を回復させた後、さらに液状酸化チタン光触媒を担持させて加熱処理をする操作をくり返す手段が採用できる。このくり返し処理によって酸化アルミニウム中の細孔への酸化チタン光触媒成分の固着密度をあげることが効果の向上につながるものと考えられている。
【００１８】
酸化チタン光触媒の選択は、おもに本発明組成物の使途に従って行えばよく、例えば、下駄箱など比較的光の当らない場所で用いる用途には無光型の触媒を用い、屋外や蛍光燈の光が当る場所で用いる用途には可視光や紫外線応答型の酸化チタン光触媒を用いるなどである。また、無光型と光応答型の触媒を併用して用いることは任意に行ってよい。
【００１９】
本発明組成物は、その機能が低下した場合酸化アルミニウムに付着した有機物分解生成物を水洗によって除去し、直射日光または可視光下に放置して乾燥すればその機能を回復するのでくり返し使用ができる利点がある。
【００２０】
本発明を実施例によって具体的に説明するが、これによって本発明は限定されるものではない。
なお、部および％はとくに明示しない限りそれぞれ重量部、重量％で示した。
【００２１】
【実施例１】
微細孔を有する酸化アルミニウムとして２〜４ｍｍφの粒状活性アルミナ（住友化学工業株式会社、品番ＮＫＨＤ−２４ＨＤ）１００部を用意する。
無光タイプの液状酸化チタン触媒（株式会社いこらジャーナル、品番ＥＣＯ−ＳＷ２Ｗ）５０部を上記アルミナビーズに均一にスプレーして担持させた。次に、家庭用電磁調理器内であたためモードで５分間加熱した後そのまゝ放置して本発明組成物とした。
【００２２】
１ｌの臭気測定用フツ化ビニル袋（商品名テドラーバツグ）内に上記本発明組成物５部を採り、所定量の悪臭源を封入して密封下６０分間放置してバツグ内の悪臭濃度を北川式検知管で測定して第１表の結果をえた。
【００２３】
【００２４】
上記本発明組成物の５０部を小皿にのせて電磁波調理器内に入れ、あたためモードで５分間加熱し、２０分後さらに１回加熱しそのまゝ放置３時間後官能テストにより３名で臭気を判定したところ食品臭が大巾に減少したことが確認された。
【００２５】
２〜４ｍｍφの市販活性アルミナ（住友化学工業株式会社、品番ＮＫＨＯ−２４）１００部に実施例１で用いた液状酸化チタン触媒２５部、光応答型の液状酸化チタン光触媒（株式会社いこらジャーナル、品番ＥＣＯ−ＳＷＫ０３）２５部を浸漬法で担持させ電気定温乾燥機内で１００±１℃で１０分間乾燥する。約７日間室内で放置したこの組成物を以下の方法で殺菌効果をテストした。
【００２６】
１ｌの脱イオン水中に上記組成物５部を入れ１２時間撹拌した。普通ブイヨン培地で培養した黄色ブドウ状球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ ＦＤＡ２０９Ｐ １Ｐ０１２７３２ 推定生菌数３×１０６）の培養液０．１ｍｌを上の水に接種しさらに撹拌を続ける。接種後２４時間目の水中に生存する生菌数を測定した。なお、本組成物を入れないものを対照として用いた。
生菌数の測定は衛生試験法・注解（１９９０）微生物試験法（４）生菌数（Ｐ．１４８）によって行った。結果は以下の通りであった。
【００２７】
【実施例２】
実施例１で用いた本発明組成物を用意する（Ａとする）。
一方、実施例１で加熱工程を省略した担持物（Ｂとする）を調製した。ＡとＢをそれぞれ５０部採りネットに入れて冷蔵庫内の消臭テストを行った結果いずれも消臭効果が認められた。テスト開始後３０日で消臭効果が低下したので水洗して直射日光下で約３時間乾燥した。（それぞれ、Ａ−再、Ｂ−再とする。）
【００２８】
ＡとＢの調製後の新品および上記の水洗乾燥して再生処理を施したＡ−再、Ｂ−再の消臭能の評価を実施例１同様テドラーバツグを用いて行ったところ、第２表の結果を示しＢは明らかに再生能が低いことが明らかになった。このことから、酸化アルミニウムに液状酸化チタン触媒を担持させた後加熱処理する有意性が明らかになった。
【００２９】
【００３０】
市販活性アルミナ粉末（住友化学工業株式会社、品番Ａ−１１）をアトマイザーで粉砕して８〜１０ミクロンの微粒とした粉末１００部に実施例１で用いた液状酸化チタン触媒２０部、実施例２で用いた光応答型の液状酸化チタン光触媒１０部を担持させた後電磁調理器内で１６分処理して本発明組成物とした。
【００３１】
市販の湿気硬化型アクリル・シリコーン樹脂液（信越化学工業株式会社、樹脂分５０％）１００部に上記本発明組成物２０部、市販酸化チタニウム５部、消泡剤０．３部を加えホモミクサーで混合分散して塗料とする。
【００３２】
７０ｍｍ×１５０ｍｍ×１ｍｍのＡＢＳ樹脂板の片面に上記塗料を刷毛塗りして約１００μｍ厚さの皮膜を形成した。こうしてえられた塗布樹脂板を３０ｍｍ×５０ｍｍに切断し実施例１同様のテドラーバツグ内に入れて悪臭物質としてホルムアルデヒドを用いて消臭効果をテストしたところ、初期濃度５０ｐｐｍが６０分後には３．０ｐｐｍに低下し消臭効果が確認できた。本実施例から、本発明組成物を塗料中に分散して塗布した板は例えば居住空間内外におけるホルムアルデヒドの分解消臭に利用できることが明らかになった。
【００３３】
本実施例でえられる粉末組成物は、例えば合成繊維用樹脂材やプラスチック成型樹脂材中に練り込んで繊維に紡糸するとか樹脂板に成型してこれらに消臭機能や除菌の機能を付与する用途に応用可能である。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成されているので、居住空間内外の消臭、殺菌、ホルムアルデヒドなどの有害物質の酸化分解に効果を発揮でき、しかも効果が低下した組成物は水洗、乾燥という簡単な処理で再生できくり返し使用ができることから従来市販品にない利便性をもつものである。[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to an environment-improving composition that exhibits antibacterial, deodorant, antifouling, or environmental purification effects when placed inside or outside a living space.
[0002]
[Prior art]
In recent years, titanium oxide photocatalysts that are activated by ultraviolet light, titanium oxide photocatalysts that respond to visible light, and titanium oxide catalysts that respond to no light have been developed one after another, and are used in environments such as deodorization, sterilization, and oxidative decomposition and removal of pollutants. It is well known that attempts have been made to use it for improved applications.
[0003]
Since the titanium oxide photocatalyst that responds to ultraviolet light or visible light is mainly supplied as a powder, for example, after applying a glaze to a tile, a sol containing titanium oxide fine powder is sprayed and baked to form a titanium oxide layer. Alternatively, a method of constructing a glass surface or a tent with an appropriate binder is used.
[0004]
The non-light type titanium oxide catalyst is supplied in a liquid state, and is applied to an object by dipping or spraying.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, among the above-mentioned conventional techniques, photocatalysts that respond to ultraviolet light or visible light supplied in the form of powder are limited in the application target in view of restrictions on adhesion to the application target, and operations such as baking. It has been pointed out that the surface is upside down, and the effect is poor when the titanium oxide layer cannot be formed thick depending on the object to be constructed.
[0006]
Further, since the non-light-type titanium oxide catalyst is in a liquid state and is easy to use, the formation of a titanium oxide catalyst layer on an object to be coated is inferior, and means such as using a primer and increasing the number of times of application are required.
[0007]
The present invention has been made in view of the above situation, and includes a titanium oxide photocatalyst function as a photocatalyst without the necessity of operations such as coating and baking, that is, environmental improvement effects such as deodorization, sterilization, and decomposition and removal of contaminants. It is intended to provide a composition that can provide
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present inventor has studied a method of fixing a titanium oxide photocatalyst in a molded product having a liquid carrying ability and a material suitable for the method,
(1) An aluminum oxide having a microporous structure therein, in particular, an active alumina capable of fixing a liquid titanium oxide photocatalyst in an amount of 30 to 60% by weight therein.
(2) In order to improve the durability of the effect, it is effective that after loading, the catalyst titanium oxide layer is fixed by heating, particularly by electromagnetic wave heating.
And completed the present invention.
[0009]
That is, the gist of the present invention is to provide a composition for improving the environment, in which a liquid titanium oxide photocatalyst is supported on porous aluminum oxide and then heated.
[0010]
[Action]
To explain the configuration and operation of the present invention,
First, the titanium oxide photocatalyst used in the present invention may be any one of a titanium oxide photocatalyst activated by ultraviolet light, a titanium oxide photocatalyst responding to a visible light region, and a non-light type titanium oxide catalyst acting in a non-light state. May be used as long as it is liquid. There is no particular limitation on the composition of the non-light-emitting type titanium oxide catalyst, and any of titanium phosphate type, titanium silicate type and titanium borate type can be used.
[0011]
The porous aluminum oxide used in the present invention may be any of powdery, granular, and molded products as long as it has structurally fine pores, as long as it can support 5 to 60% by weight of a liquid titanium oxide photocatalyst. Although there is no limitation, activated alumina is more preferably used in view of strength and reactivity with the titanium oxide photocatalyst.
[0012]
Describing the quantitative ratio of each component used in the present invention, 5 to 60%, preferably 20 to 60% of a liquid titanium oxide photocatalyst is used in a weight ratio to aluminum oxide. If it is less than 5%, the effect as a catalyst is inferior, and if it is more than 60%, it exceeds the limit of the liquid carrying capacity of aluminum oxide, so that it is useless.
[0013]
When it is desired to improve the effect of the composition of the present invention, a means for increasing the amount of the titanium oxide photocatalyst component fixed to the aluminum oxide by repeatedly carrying the liquid titanium oxide photocatalyst on aluminum oxide as described later can be adopted. .
[0014]
In order to prepare the composition of the present invention, a liquid titanium oxide photocatalyst is supported on a carrier aluminum oxide by means such as spraying or immersion, and then heat treatment at 100 ° C. or more or treatment by electromagnetic wave heating for 3 to 20 minutes may be performed. However, an electromagnetic wave heating treatment is preferably used in that a uniform heating treatment up to the inside of the carrier can be achieved.
[0015]
In preparing the composition of the present invention, when the heat treatment is not performed only by supporting the liquid titanium oxide photocatalyst on the aluminum oxide, the effect such as deodorization can be achieved for two or three uses. Inferior in the retention and durability, especially when the composition of the present invention is repeatedly used after being subjected to a regenerating treatment in which the composition is washed with water after some use and dried under sunlight.
However, when the composition of the present invention is used exclusively for the purpose of deodorizing in an electromagnetic cooker, the user performs the same heat treatment at the time of use, so the above-described heat treatment step after loading is omitted. You may.
[0016]
The reason why the durability and durability of the effect when heat treatment is not performed is inferior at this stage has not been elucidated yet at this stage, but by performing the heat treatment, the titanium oxide photocatalyst component is firmly bonded to the aluminum oxide by some bonding. It is speculated that it may be fixed to.
[0017]
In preparing the composition of the present invention, in order to achieve more powerful deodorizing and sterilizing effects, the above-mentioned heat treatment is performed to volatilize water or an organic solvent which is a dispersant for the titanium oxide photocatalytic component. After recovering the liquid carrying capacity of the aluminum oxide by this, a means of repeating the operation of carrying out heat treatment by further carrying a liquid titanium oxide photocatalyst can be adopted. It is thought that increasing the density of the titanium oxide photocatalytic component fixed to the pores in the aluminum oxide by this repetitive treatment leads to an improvement in the effect.
[0018]
The selection of the titanium oxide photocatalyst may be performed mainly in accordance with the intended use of the composition of the present invention. For example, a visible light or ultraviolet responsive titanium oxide photocatalyst may be used in applications where the light is applied. The use of a combination of a non-light type and a light responsive type catalyst may be arbitrarily performed.
[0019]
The composition of the present invention can be used repeatedly because, when its function is deteriorated, organic decomposition products adhered to aluminum oxide are removed by washing with water, and its function is recovered by drying under direct sunlight or visible light, so that the composition can be used repeatedly. There are advantages.
[0020]
The present invention will be specifically described by way of examples, but the present invention is not limited thereto.
Parts and% are indicated by parts by weight and% by weight, respectively, unless otherwise specified.
[0021]
Embodiment 1
100 parts of granular activated alumina (Sumitomo Chemical Co., Ltd., product number NKHD-24HD) of 2 to 4 mmφ is prepared as aluminum oxide having fine pores.
50 parts of a non-light type liquid titanium oxide catalyst (Ikora Journal Co., Ltd., product number ECO-SW2W) was uniformly sprayed and supported on the alumina beads. Next, it was heated in a mode for 5 minutes since it was in a home electromagnetic cooker, and then left as it was to obtain a composition of the present invention.
[0022]
Take 5 parts of the composition of the present invention into 1 l of a vinyl fluoride bag for odor measurement (trade name: Tedlar Bag), enclose a predetermined amount of a malodor source, leave it sealed for 60 minutes, and reduce the malodor concentration in the bag to the Kitagawa formula. Measurements were made with a detector tube to obtain the results shown in Table 1.
[0023]
50 parts of the composition of the present invention was placed on a small dish and placed in an electromagnetic wave cooker, heated in a warm mode for 5 minutes, heated again 20 minutes later, and then left for 3 hours. It was confirmed that the food odor was significantly reduced.
[0025]
100 parts of commercially available activated alumina (Sumitomo Chemical Co., Ltd., product number NKHO-24) of 2 to 4 mmφ, 25 parts of the liquid titanium oxide catalyst used in Example 1, and a light-responsive liquid titanium oxide photocatalyst (Ikora Journal, (Part number ECO-SWK03) 25 parts are supported by an immersion method and dried at 100 ± 1 ° C. for 10 minutes in an electric constant temperature dryer. This composition, which was left indoors for about 7 days, was tested for bactericidal effect in the following manner.
[0026]
5 parts of the above composition was placed in 1 liter of deionized water and stirred for 12 hours. 0.1 ml of a culture solution of Staphylococcus aureus FDA209P 1P012322 (estimated viable cell count: 3 × 10 6 ) cultured in an ordinary broth medium is inoculated into the upper water, and stirring is further continued. The number of viable bacteria surviving in water 24 hours after inoculation was measured. The composition without the composition was used as a control.
The viable cell count was measured according to the Hygiene Test Method and Commentary (1990) Microbial Test Method (4) Viable Cell Count (P.148). The results were as follows.
[0027]
Embodiment 2
The composition of the present invention used in Example 1 is prepared (referred to as A).
On the other hand, a carrier (referred to as B) in which the heating step was omitted in Example 1 was prepared. As a result of performing a deodorization test in a refrigerator by taking 50 parts of A and B each in a net, a deodorizing effect was recognized in each case. Thirty days after the start of the test, the deodorizing effect was reduced. Therefore, the sample was washed with water and dried under direct sunlight for about 3 hours. (A-re and B-re, respectively)
[0028]
The evaluation of the deodorizing ability of A-re and B-renewed after the preparation of A and B and the washed and dried and regenerated treatments described above were performed using a Tedlar bag as in Example 1. The results show that B has a clearly low regenerative ability. From this, the significance of performing the heat treatment after supporting the liquid titanium oxide catalyst on the aluminum oxide became clear.
[0029]
[0030]
A commercially available activated alumina powder (Sumitomo Chemical Co., Ltd., product number A-11) was pulverized with an atomizer into 100 parts of powder having a particle size of 8 to 10 microns. 20 parts of the liquid titanium oxide catalyst used in Example 1 and Example 2 were used. After supporting 10 parts of the photoresponsive liquid titanium oxide photocatalyst used in the above, the composition was treated in an electromagnetic cooker for 16 minutes to obtain the composition of the present invention.
[0031]
To 100 parts of a commercially available moisture-curable acrylic / silicone resin liquid (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., resin content: 50%), 20 parts of the above composition of the present invention, 5 parts of commercially available titanium oxide, and 0.3 part of an antifoaming agent were added, and a homomixer was added. Mix and disperse to make paint.
[0032]
The above-mentioned paint was brush-coated on one side of an ABS resin plate of 70 mm × 150 mm × 1 mm to form a film having a thickness of about 100 μm. The coated resin plate thus obtained was cut into a size of 30 mm × 50 mm and placed in the same Tedlar bag as in Example 1 to test the deodorizing effect using formaldehyde as a malodorous substance. The initial concentration of 50 ppm was 3.0 ppm after 60 minutes. And the deodorizing effect was confirmed. From this example, it was clarified that a plate coated with the composition of the present invention dispersed in a paint can be used for, for example, a formaldehyde emission odor inside and outside a living space.
[0033]
The powder composition obtained in this example is, for example, kneaded into a synthetic fiber resin material or a plastic molding resin material and spun into a fiber or molded into a resin plate to impart a deodorizing function or a sterilization function to these. It can be applied to the use which does.
[0034]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, it can exert an effect on deodorization inside and outside the living space, sterilization, oxidative decomposition of harmful substances such as formaldehyde, and a composition with a reduced effect is simply washed with water and dried. It can be used repeatedly and can be used repeatedly, so that it has conveniences not found in conventional products.