JP2010179285A - 光触媒体、光触媒担持体及び光触媒体キット - Google Patents

Abstract

【課題】紫外線強度の微弱な環境下においても、従来の可視光応答型光触媒に比して優れた光触媒活性を奏し得る光触媒体、当該光触媒体を担持してなる光触媒担持体、及び当該光触媒体を調製するために用いられる光触媒体キットを提供する。
【解決手段】光触媒体は、可視光線の照射により光触媒活性を奏さず、紫外線の照射により光触媒活性を奏する第１の触媒体と、少なくとも可視光の照射により光触媒活性を示す第２の触媒体とを含有し、第２の触媒体の含有量を、第１の触媒体の含有量に対して１／３倍量以上９倍量未満とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、光触媒体、光触媒担持体及び光触媒体キットに関するものである。

従来、太陽光等の光の照射により光触媒活性を奏することができ、当該光触媒活性に基づく消臭効果、抗菌効果等を発揮することのできる光触媒が知られており、このような光触媒として、酸化チタンを例示することができる。

酸化チタンは、紫外線の照射により光触媒活性を奏することのできる光触媒（紫外線応答型光触媒）であって、可視光線が照射されたとしても光触媒活性を奏することができないものであるため、室内のように紫外線強度が微弱な環境下においては、十分な光触媒活性を奏することができないという問題があった。

そこで、このような問題を解決すべく、従来、可視光線の照射により光触媒活性を奏することのできる光触媒（可視光応答型光触媒）や、セラミック多孔質体に紫外線応答型光触媒層とその上に可視光応答型光触媒層とが形成されてなる光触媒フィルタが提案されている（特許文献１，２等参照）。

特開２００１−２０５１０３号公報 特開２００８−２２１１１１号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているような可視光応答型光触媒であっても、室内等に設置された蛍光灯からの光の照射によって奏される光触媒活性が十分なものとはいえず、例えば、悪臭等を十分に除去することができないという問題があった。また、従来の可視光応答型光触媒は、紫外線応答型光触媒に比して高価なものであるため、不経済であるという問題もあった。

一方、特許文献２に記載されている光触媒フィルタは、紫外線応答型光触媒と可視光応答型光触媒とを有することで、照射される紫外線によって当該紫外線応答型光触媒が光触媒活性を奏することができるとともに、可視光によって可視光応答型光触媒が光触媒活性を奏することができるものである。しかしながら、紫外線応答型光触媒の担持量が、可視光応答型光触媒の担持量に比してはるかに多いことで、蛍光灯や太陽光等に含まれる紫外線の照射によって当該紫外線応答型光触媒による光触媒活性が奏されているにすぎず、紫外線強度が極めて微弱な環境下であって、ほぼ可視光のみが照射される環境下においては十分な光触媒活性が奏されるのを期待し得ないという問題がある。

特に、近年、窓ガラス等から入射する紫外線によって生じる家具等の日焼けによる劣化等を防止すべく、当該窓ガラス等からの紫外線の入射を遮断することを目的として窓ガラス等に貼付される紫外線遮断フィルムや、蛍光灯から照射される紫外線を遮断することを目的とする、紫外線遮断効果を有する蛍光灯等が提案されているが、このような紫外線強度が極めて微弱である環境下においては、上記特許文献２に記載の光触媒フィルタによる光触媒活性を期待することができないという問題がある。

このような課題に鑑みて、本発明は、紫外線強度が極めて微弱な環境下であって、ほぼ可視光のみが照射される環境下において、従来の可視光応答型光触媒に比して優れた光触媒活性を奏し得る光触媒体、当該光触媒体を担持してなる光触媒担持体、及び当該光触媒体を調製するために用いられる光触媒体キットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明者らが鋭意研究した結果、従来の可視光応答型光触媒に対して所定の割合で紫外線応答型光触媒を添加することで、紫外線強度が極めて微弱な環境下であって、ほぼ可視光のみが照射され得る環境下において（すなわち、可視光応答型光触媒による光触媒活性のみが奏される環境下において）、従来の可視光応答型光触媒と同等以上の光触媒活性が奏されることを見出した。

すなわち、本発明は、可視光線の照射により光触媒活性を奏さず、紫外線の照射により光触媒活性を奏する第１の触媒体と、少なくとも可視光の照射により光触媒活性を奏する第２の触媒体とを含有し、前記第２の触媒体の含有量が、前記第１の触媒体の含有量に対して１／３倍量以上９倍量未満であることを特徴とする光触媒体を提供する（請求項１）。

上記発明（請求項１）によれば、紫外線の照射によってのみ光触媒活性を奏する第１の触媒体と、可視光線の照射によって光触媒活性を奏する第２の触媒体とを混在させるとともに、第２の触媒体の含有量を、第１の触媒体の含有量に対して１／３倍量以上９倍量未満とすることで、紫外線強度が極めて微弱な環境下（紫外線強度＝１０μＷ／ｃｍ^２以下）であって、ほぼ可視光のみが照射される環境下において、従来の可視光応答型光触媒と同等以上の光触媒活性を奏することができる。また、従来の可視光応答型光触媒と比較すると、上記発明（請求項１）に係る光触媒体は、比較的高価な第２の触媒体の使用量を低減しても同等以上の光触媒活性を奏することができるため、光触媒体の製造コストを低減することができる。なお、本発明において紫外線とは、波長１０ｎｍ以上（好ましくは３００ｎｍ以上）３８０ｎｍ未満の光線のことを意味し、可視光線とは、波長３８０ｎｍ以上７６０ｎｍ未満の光線のことを意味する。

上記発明（請求項１）においては、前記第２の触媒体の含有量が、前記第１の触媒体の含有量に対して１倍量以上であるのが好ましい（請求項２）。第２の触媒体の含有量が、かかる発明（請求項２）のような含有量であれば、紫外線強度が極めて微弱な環境下であって、ほぼ可視光のみが照射される環境下においても、従来の可視光応答型光触媒に比して特に優れた光触媒活性を奏することができる。

上記発明（請求項１，２）においては、前記第１の触媒体として、アナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン及びブルッカイト型酸化チタンからなる群より選択される１種又は２種以上の酸化チタンからなる触媒体を用いることができる（請求項３）。

上記発明（請求項１〜３）においては、前記第２の触媒体として、アナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン及びブルッカイト型酸化チタンからなる群より選択される１種又は２種以上の酸化チタンに、窒素、炭素及び硫黄のうちの少なくとも１種がドープされてなる触媒体を用いてもよいし（請求項４）、前記第２の触媒体が、アナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン及びブルッカイト型酸化チタンからなる群より選択される１種若しくは２種以上の酸化チタン又は酸化タングステンに、鉄、銅、白金及び金からなる群より選択される１種又は２種以上の金属が担持されてなる触媒体、又は酸化タングステンからなる触媒体を用いてもよい（請求項５）。

また、本発明は、基材と、前記基材に担持された上記発明（請求項１〜５）に係る光触媒体とを備えることを特徴とする光触媒担持体を提供することを目的とする（請求項６）。

上記発明（請求項６）によれば、紫外線強度が極めて微弱な環境下においても優れた光触媒活性を奏することができる上記発明（請求項１〜５）に係る光触媒体が、光触媒担持体に担持されているため、当該光触媒担持体の存在環境が紫外線強度の極めて微弱な環境下であって、ほぼ可視光のみが照射される環境下において、悪臭の除去効果や抗菌効果に優れたものとすることができる。

上記発明（請求項６）においては、前記基材に対する前記第１の触媒体と前記第２の触媒体との合計担持量が、０．１〜５．０ｇ／ｍ^２であるのが好ましい（請求項７）。

上記発明（請求項７）のように、基材に担持される光触媒体（第１の触媒体及び第２の触媒体）の担持量が極めて少量であっても、紫外線強度が極めて微弱な環境下であって、ほぼ可視光のみが照射される環境下において、優れた光触媒活性を奏することができる。

さらに、本発明は、少なくとも可視光線の照射により光触媒活性を示す光触媒体を調製するためのキットであって、上記発明（請求項１〜５）における第１の触媒体が収容されている第１の容器と、上記発明（請求項１〜５）における第２の触媒体が収容されている第２の容器とを含み、前記第２の容器に収容されている前記第２の触媒体の全量が、前記第１の容器に収容されている前記第１の触媒体の全量に対して１／３倍量以上９倍量未満であることを特徴とする光触媒体キットを提供する（請求項８）。

上記発明（請求項８）によれば、第１の容器に収容されている第１の触媒体の全量と、第２の容器に収容されている第２の触媒体の全量とを混合するだけで、紫外線強度の極めて微弱な環境下であって、ほぼ可視光のみが照射される環境下において優れた光触媒活性を奏し得る光触媒体を、極めて簡単に調製することができる。また、従来の可視光応答型光触媒と比較すると、上記発明（請求項８）に係る光触媒体キットにより調製された光触媒体は、比較的高価な第２の触媒体の使用量を低減しても同等以上の光触媒活性を奏することができるため、光触媒体の製造コストを低減することができる。

上記発明（請求項８）においては、前記第２の触媒体の全量が、前記第１の触媒体の全量に対して１倍量以上であるのが好ましい（請求項９）。かかる発明（請求項９）によれば、紫外線強度が極めて微弱である環境下であって、ほぼ可視光のみが照射される環境下においても、従来の可視光応答型光触媒に比して特に優れた光触媒活性を奏することのできる光触媒体を、極めて簡単に調製することができる。

本発明によれば、紫外線強度が極めて微弱な環境下であって、ほぼ可視光のみが照射される環境下においても、従来の可視光応答型光触媒に比して優れた光触媒活性を奏し得る光触媒体、当該光触媒体を担持してなる光触媒担持体、及び当該光触媒体を調製するために用いられる光触媒体キットを提供することができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。
〔光触媒体〕
本実施形態に係る光触媒体は、第１の触媒体と第２の触媒体とを含有し、第２の触媒体の含有量が、第１の触媒体の含有量に対して１／３倍量以上９倍量未満のものである。

第１の触媒体は、可視光線の照射により光触媒活性を発揮せず、紫外線の照射により光触媒活性を発揮することのできる、粉末状（粒子状）の光触媒体であり、いわゆる、紫外線応答型光触媒（従来型光触媒）と称されるものである。この第１の触媒体としては、従来公知の方法により製造されたものを使用することができる。

このような第１の触媒体としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ_３）等の金属酸化物；硫化亜鉛（ＺｎＳ）等の金属硫化物等が挙げられる。

第２の触媒体は、紫外線の照射により光触媒活性を奏するものであってもよいし、紫外線の照射により光触媒活性を奏することのできないものであってもよいが、少なくとも可視光線の照射により光触媒活性を発揮することのできる、粉末状（粒子状）の光触媒体であり、いわゆる、可視光応答型光触媒（可視光型光触媒）と称されるものを用いることができる。この第２の触媒体としては、従来公知の方法により製造されたものを使用することができる。

このような第２の触媒体としては、例えば、酸化タングステン（ＷＯ_３）；酸化チタン又は酸化タングステンに白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）等の金属のうちの少なくとも１種を担持させた金属担持酸化チタン又は金属担持酸化タングステン；酸化チタンに窒素、炭素、硫黄等のうちの少なくとも１種をドープしたドープ酸化チタン；二酸化チタンの結晶から部分的に酸素原子を引き抜いた酸素欠損型酸化チタン等が挙げられる。

第１の触媒体及び第２の触媒体として酸化チタン（第２の触媒体としての酸化チタンは、金属が担持され、窒素等がドープされ、又は部分的に酸素原子が引き抜かれる対象としての酸化チタン）を用いる場合、当該酸化チタンの結晶構造としては、アナターゼ型、ルチル型、ブルッカイト型等が挙げられ、当該酸化チタンは、これらのうち１種の結晶構造を有するもののみであってもよいし、２種以上の結晶構造を有するものの混合物であってもよい。当該酸化チタンは、これらのうち、光触媒活性が比較的高いとされるアナターゼ型の結晶構造を有する酸化チタンを少なくとも含んでいるのが好ましい。

酸化チタンの結晶構造は、例えば、Ｘ線回折スペクトルのピーク位置に基づいて同定することができる。また、このときのピーク位置とその半価幅から、結晶子径を求めることができる。例えば、アナターゼ型の結晶構造を有する酸化チタンを用いる場合、その結晶子径は、通常１０ｎｍ以上であり、そのような光触媒であれば、光の照射に対して高い光触媒活性を示すものとなる。

本実施形態における光触媒体における第２の触媒体の含有量は、第１の触媒体の含有量に対して１／３倍量以上９倍量未満であり、１〜５．７倍量であるのが好ましく、１〜４倍量であるのが特に好ましい。第２の触媒体の含有割合が上記範囲内であれば、紫外線強度の微弱な環境下であって、ほぼ可視光のみが照射される環境下において、従来の可視光応答型光触媒と同等以上の光触媒活性を奏することができる。このように、比較的高価な従来の可視光応答型光触媒の使用量を低減させても、当該可視光応答型光触媒と同等以上の光触媒活性を奏することができるため、光触媒体の製造コストを効果的に低減することができる。

本実施形態に係る光触媒体は、第１の触媒体及び第２の触媒体のみからなるものであってもよいが、第１の触媒体及び第２の触媒体を分散させるための分散媒をさらに含むものであってもよい。このような分散媒としては、例えば、水；エチルアルコール、イソプロピルアルコール等の有機溶媒等が挙げられ、これらのうち水を分散媒として用いるのが好ましい。

本実施形態に係る光触媒体が分散媒を含む場合、光触媒体における分散媒の配合量は、分散媒中に第１の触媒体及び第２の触媒体が好適に分散し得る範囲内であれば特に限定されるものではなく、光触媒体を基材等に塗布する際の作業性等を考慮して適宜調整すればよい。

また、本実施形態に係る光触媒体は、バインダー成分をさらに含んでいてもよい。バインダー成分としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂等を用いることができる。

本実施形態に係る光触媒体におけるバインダー成分の配合量は、特に限定されるものではなく、例えば、基材表面に上記光触媒体を担持させる際に、当該光触媒体が基材表面に効果的に担持され得るように適宜調整すればよい。

なお、本実施形態に係る光触媒体は、さらに任意成分として、ジ−２−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム等の界面活性剤（浸透剤）；ゼオライト、シリカ等の消臭剤；イソプロピルアルコール、エチルアルコール等のアルコール類等を含有していてもよい。

特に、本実施形態に係る光触媒体に上記アルコール類を含有させることで、例えば、基材等に光触媒体を噴霧することにより塗布する場合に、噴霧される光触媒体の表面張力を小さくし、当該光触媒体の霧の大きさを小さくすることができるため、基材表面に光触媒体を略均一に塗布することができる。

界面活性剤（浸透剤）、消臭剤、アルコール類等の上記任意成分の光触媒体における含有量は、特に限定されるものでなく、それらの任意成分の配合目的等に応じて適宜決定すればよい。

本実施形態に係る光触媒体は、例えば、第２の触媒体の含有量が、第１の触媒体の含有量に対して１／３倍量以上９倍量未満になるように第１の触媒体と第２の触媒体とを混合し、さらにバインダー成分を混合し、当該混合物を分散媒に分散させるとともに、所望により上記任意成分を添加することにより製造することができる。

以上説明した本実施形態に係る光触媒体によれば、第２の触媒体の含有量が、第１の触媒体の含有量に対して１／３倍量以上９倍量未満であることで、室内等の紫外線強度の微弱な環境下であって、ほぼ可視光のみが照射される環境下においても、従来の可視光応答型光触媒と同等以上の光触媒活性を奏することができる。具体的には、光触媒体に照射される紫外線の強度が１０μＷ／ｃｍ^２以下、特に１μＷ／ｃｍ^２以下であっても、可視光線の照射によって優れた光触媒活性を奏することができる。また、従来の可視光応答型光触媒と比較すると、本実施形態に係る光触媒体は、比較的高価な第２の触媒体の使用量を低減してもそれと同等以上の光触媒活性を奏することができるため、光触媒体の製造コストを効果的に低減することができる。

〔光触媒キット〕
本実施形態に係る光触媒体キットは、第１の触媒体と、第２の触媒体とをそれぞれ別個の容器（第１の容器，第２の容器）に収容してなるものであって、第１の容器に収容されている第１の触媒体の全量と、第２の容器に収容されている第２の触媒体の全量とを混合して光触媒体を調製する際に、当該光触媒体における第２の触媒体の含有量が、第１の触媒体の含有量に対して１／３倍量以上９倍量未満になるように、第１の容器及び第２の容器のそれぞれに第１の触媒体及び第２の触媒体とが収容されているものである。なお、本実施形態に係る光触媒体キットにおける第１の触媒体及び第２の触媒体としては、上記第１の触媒体及び第２の触媒体と同様のものを用いればよい。

このような光触媒体キットによれば、光触媒体を使用する（光触媒体を基材等の表面に塗布する）直前に、それぞれの容器に収容されている第１の触媒体と第２の触媒体とを混合することにより、当該光触媒体を調製することもできるし、第１の触媒体又は第２の触媒体を基材表面に塗布した後に、その上に第２の触媒体又は第１の触媒体を塗布することもできる。

第１の容器には、第１の触媒体のみが収容されていてもよいし、第１の触媒体を分散媒に分散させた第１の触媒分散体が収容されていてもよい。このような第１の触媒分散体は、例えば、第１の触媒体とバインダー成分とを混合し、当該混合物を分散媒に分散させるとともに、所望により上記任意成分を添加することにより製造すればよい。

また、第２の容器には、第２の触媒体のみが収容されていてもよいし、第２の触媒体を分散媒に分散させた第２の触媒分散体が収容されていてもよい。このような第２の触媒分散体は、例えば、第２の触媒体とバインダー成分とを混合し、当該混合物を分散媒に分散させるとともに、所望により上記任意成分を添加することにより製造すればよい。なお、第１の触媒分散体及び第２の触媒分散体におけるバインダー成分及び分散媒は、上記光触媒体におけるバインダー成分及び分散媒と同様のものを用いればよい。

第１の容器及び第２の容器のそれぞれに収容される第１の触媒体及び第２の触媒体の含有量は、第２の触媒体の含有量が第１の触媒体の含有量に対して１／３倍量以上９倍量未満に設定されていればよく、具体的には、第２の触媒体の含有量が、第１の触媒体の含有量に対して１〜５．７倍量であるのが好ましく、１〜４倍量であるのが特に好ましい。このような含有量であれば、紫外線強度の極めて微弱な環境下であって、ほぼ可視光のみが照射される環境下においても、従来の可視光応答型光触媒と同等以上の光触媒活性を奏することができる。また、従来の可視光応答型光触媒と比較すると、本実施形態の光触媒キットは、比較的高価な第２の触媒体の使用量を低減してもそれと同等以上の光触媒活性を奏することができるため、光触媒体キットの製造コストを効果的に低減することができる。

第１の容器及び第２の容器のそれぞれに第１の触媒体及び第２の触媒体のみが（粉状体（粒状体）として）収容されている場合、バインダー成分、分散媒、上記任意成分のそれぞれを別個の容器に収容し、それらの容器をセットとする光触媒体キットとしてもよい。この場合、それぞれの容器に収容されている第１の触媒体、第２の触媒体、バインダー成分及び分散媒、並びに所望により上記任意成分を混合することで、光触媒体を調製することができる。

第１の容器及び第２の容器のそれぞれに第１の触媒体及び第２の触媒体のそれぞれとともに分散媒を収容する場合、分散媒の配合量は、分散媒中に第１の触媒体及び第２の触媒体のそれぞれが好適に分散し得る範囲内であれば特に限定されるものではなく、第１の触媒体及び第２の触媒体を基材等に塗布する際の作業性等を考慮して適宜調整すればよい。

第１の容器及び第２の容器のそれぞれに第１の触媒体及び第２の触媒体のそれぞれとともにバインダー成分を収容する場合、バインダー成分の配合量は、特に限定されるものではなく、例えば、基材表面に上記光触媒体（第１の触媒体及び第２の触媒体）を担持させる際に、当該光触媒体が基材表面に効果的に担持され得るように適宜調整すればよい。

本実施形態に係る光触媒キットによれば、別個の容器に収容されている第１の触媒体（第１の触媒分散体）と第２の触媒体（第２の触媒分散体）とを混合するだけで、紫外線強度の極めて微弱な環境下であって、ほぼ可視光のみが照射される環境下においても、従来の可視光型光触媒と同等以上の光触媒活性を奏することのできる光触媒体を、極めて簡単に調製することができる。また、このようにして調製された光触媒体は、従来の可視光型光触媒に比して、その製造コストを効果的に低減することができる。

〔光触媒担持体〕
本実施形態に係る光触媒担持体は、基材と、当該基材等の表面に担持されてなる上記光触媒体とを備えるものである。

基材としては、紫外線強度が極めて微弱な環境下であって、ほぼ可視光のみが照射される環境下に載置され得るものであるのが好ましく、例えば、壁材、壁紙、天井材、天井板、床材、ふすま、障子、カーテン、棚材、木質ボード、石こうボード、織布、不織布、繊維、衣類、寝具、カレンダー、ぬいぐるみ、人工樹木、造花等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

上記繊維としては、例えば、綿、麻、羊毛、絹、セルロース系繊維、アセテート系繊維、ポリエステル繊維、アクリル系繊維、ビニル系合成繊維、ポリプロピレン繊維、ガラス繊維、金属繊維、炭素繊維等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

基材への第１の触媒体及び第２の触媒体の合計担持量は、０．１〜５ｇ／ｍ^２であるのが好ましく、特に０．４〜１ｇ／ｍ^２であるのが好ましい。当該合計担持量が上記範囲内であれば、紫外線強度が微弱な環境下であって、ほぼ可視光のみが照射される環境下に当該光触媒担持体が載置された場合において、優れた光触媒活性を奏することができ、そのような環境下における消臭効果、抗菌効果等が効果的に発揮され得る。また、合計担持量が上記範囲内であることで、第１の触媒体及び第２の触媒体を基材に担持させた際における、基材の色調に与える影響を最小限にすることができる。

基材に光触媒体（第１の触媒体及び第２の触媒体）を担持させる方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、光触媒体（光触媒分散体）を基材表面に塗布する方法、光触媒体（光触媒分散体）を基材表面に噴霧する方法、光触媒体（光触媒分散体）に基材を含浸させる方法等が挙げられる。特に、基材として繊維や、繊維からなる織布、不織布、壁紙、カーテン等を用いる場合、当該繊維の製造過程において上記光触媒体を繊維に練り込むことにより、上記光触媒体を担持させてもよい。

光触媒体を基材表面に塗布する場合、例えば、ロールコーター、ナイフコーター、ロールナイフコーター、エアナイフコーター、ダイコーター、バーコーター、グラビアコーター、カーテンコーター等の塗工機を用いて光触媒体を基材表面に塗布して乾燥すればよい。また、光触媒体を基材表面に噴霧する場合、例えば、スプレーコーター等を用いて光触媒体を基材表面に噴霧して乾燥すればよい。

光触媒体に基材を含浸させる場合、その含浸時間は、光触媒体（第１の触媒体及び第２の触媒体）を基材に担持させることができる限り特に限定されるものではない。

本実施形態に係る光触媒担持体が、例えば、上記光触媒体が担持されてなる壁紙、カーテン等であれば、室内等の紫外線強度の極めて微弱な環境下において用いられることで、室内蛍光灯からの光のみが照射される場合、特に当該蛍光灯が例えば紫外線遮断効果を有し、主に可視光のみが照射されるものである場合であったとしても、従来の可視光応答型光触媒と同等以上の光触媒活性を奏することができ、これにより、例えば、室内の悪臭を効果的に除去することができたり（消臭効果）、室内に存在する菌類等を除去することができたりする（抗菌効果）。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。

〔比較例１〕
可視光応答型光触媒（ＬＰＣ−２１５，石原産業社製）とアクリル樹脂エマルジョン（ウルトラゾールＢ−７５０，ガンツ化成社製）とを混合し、水で希釈して、酸化チタン固形分４質量％、アクリル樹脂固形分１．０質量％の混合液Ａを製造した。得られた混合液Ａを綿布（目付量：１２０ｇ／ｍ^２）に、光触媒担持量が２０ｇ／ｍ^２となるように吹き付けて、その後乾燥させて、可視光応答型触媒担持体を得た。

〔比較例２〕
可視光応答型光触媒（ＴＳ−Ｓ４２３０，住友化学社製）とアクリル樹脂エマルジョン（ウルトラゾールＢ−７５０，ガンツ化成社製）とを混合し、水で希釈して、酸化チタン固形分４質量％、アクリル樹脂固形分１．０質量％の混合液Ｂを製造した。得られた混合液Ｂを綿布（目付量：１２０ｇ／ｍ^２）に、光触媒担持量が８０ｇ／ｍ^２となるように吹き付けて、その後乾燥させて、可視光応答型触媒担持体を得た。

〔比較例３〕
可視光応答型光触媒（ＭＰＴ−４２８，石原産業社製）とポリエステル樹脂エマルジョン（バイロナールＭＤ１２２０，東洋紡績社製）とを混合し、水で希釈して、酸化チタン固形分５質量％、ポリエステル樹脂固形分０．５質量％の混合液Ｃを製造した。得られた混合液Ｃを綿布（目付量：１２０ｇ／ｍ^２）に、光触媒担持量が２０ｇ／ｍ^２となるように吹き付けて、その後乾燥させて、可視光応答型触媒担持体を得た。

〔実施例１〕
紫外線応答型光触媒（ＳＴＳ−０１，石原産業社製）とアクリル樹脂エマルジョン（ライトエポックＢＸ−７１，共栄社化学社製）とを混合し、水で希釈して、酸化チタン固形分４質量％、アクリル樹脂固形分１．０質量％の混合液１を製造した。得られた混合液１を綿布（目付量：１２０ｇ／ｍ^２）に、紫外線応答型光触媒担持量が１０ｇ／ｍ^２となるように吹き付けて、その後乾燥させた。さらに、上記混合液Ａ（比較例１参照）を、可視光応答型光触媒担持量が１０ｇ／ｍ^２となるように吹き付けて、その後乾燥させて、光触媒担持体を得た。

〔実施例２〕
上記混合液１（実施例１参照）を綿布（目付量：１２０ｇ／ｍ^２）に、紫外線応答型光触媒担持量が２０ｇ／ｍ^２となるように吹き付けて、その後乾燥させた。さらに、上記混合液Ｂ（比較例２参照）を、可視光応答型光触媒担持量が６０ｇ／ｍ^２となるように吹き付けて、その後乾燥させて、光触媒担持体を得た。

〔実施例３〕
紫外線応答型光触媒（ＭＰＴ−４２２，石原産業社製）とポリエステル樹脂エマルジョン（バイロナールＭＤ１２２０，東洋紡績社製）とを混合し、水で希釈して、酸化チタン固形分５質量％、ポリエステル樹脂固形分０．５質量％の混合液２を製造した。得られた混合液２を綿布（目付量：１２０ｇ／ｍ^２）に、紫外線応答型光触媒担持量が１０ｇ／ｍ^２となるように吹き付けて、その後乾燥させた。さらに、上記混合液Ｃ（比較例３参照）を、可視光応答型光触媒担持量が１０ｇ／ｍ^２となるように吹き付けて、その後乾燥させて、光触媒担持体を得た。

〔実施例４〕
混合液２と混合液Ｃとの塗布の順番を変更する以外は実施例３と同様にして光触媒担持体を得た。

〔実施例５〕
紫外線応答型光触媒（ＳＴＳ−２１，石原産業社製）とポリエステル樹脂エマルジョン（バイロナールＭＤ１９３０，東洋紡績社製）とを混合し、水で希釈して、酸化チタン固形分５質量％、ポリエステル樹脂固形分０．５質量％の混合液３を製造した。得られた混合液３を綿布（目付量：１２０ｇ／ｍ^２）に、紫外線応答型光触媒担持量が１０ｇ／ｍ^２となるように吹き付けて、その後乾燥させた。さらに、上記混合液Ｃ（比較例３参照）を、可視光応答型光触媒担持量が１０ｇ／ｍ^２となるように吹き付けて、その後乾燥させて、光触媒担持体を得た。

〔アセトアルデヒド消臭試験〕
実施例１〜５の光触媒担持体及び比較例１〜３の可視光応答型光触媒担持体について、下記のようにしてアセトアルデヒド消臭試験を行った。

光触媒担持体（実施例１〜５）及び可視光応答型光触媒担持体（比較例１〜３）を５×５ｃｍに切断し、試料とした。ブラックライト（型式：ＦＬ４０Ｓ・ＢＬＢ−Ａ，東芝ライテック社製）を用い、試料表面での紫外線強度が１ｍＷ／ｃｍ^２となるようにブラックライトと試料との距離を調整し、前処理として紫外線を１２時間照射した。

容量１Ｌのテドラーバックの中に上記前処理を施した試料を収容した後、空気を抜いてから２０ｐｐｍのアセトアルデヒド１Ｌを注入した。

蛍光灯と試料との間に、市販のＵＶカットフィルムを貼付した透明なアクリル板を載置し、試料表面の照度が２５００Ｌｕｘ、紫外線強度が０．１μＷ／ｃｍ^２以下になるように調整した。

この状態でテドラーバック内の試料に蛍光灯からの光を４８時間照射し、その後、テドラーバック内のアセトアルデヒド濃度を、アセトアルデヒド用検知管（ガステック社製）を用いて測定した。

コントロールとして光触媒を担持させていない綿布のみについても上記と同様の操作を行ってアセトアルデヒド濃度を測定し、下記式によりアセトアルデヒド除去率（％）を算出した。

アセトアルデヒド除去率(％)＝Ａ／Ｂ×１００
式中、Ａは「試料のアセトアルデヒド濃度」を表し、Ｂは「コントロールのアセトアルデヒド濃度」を表す。
結果を表１に示す。

上記試験結果から明らかなように、可視光応答型光触媒と紫外線応答型光触媒とを混在させることによって、紫外線強度が極めて微弱な環境下（紫外線強度＝０．１μＷ／ｃｍ^２以下）であって、ほぼ可視光のみが照射される環境下においても、従来の可視光応答型光触媒に比して優れた光触媒活性を奏することができることが確認された。このように、比較的価格が高価である可視光応答型光触媒の使用量を低減することができるため、従来の可視光応答型光触媒と同等以上の光触媒活性を奏し得る光触媒体を安価に製造することができると考えられる。

〔比較例４〕
紫外線応答型光触媒（ＳＴ−０１，石原産業社製）を用い、析出沈殿法（「金属」，Ｖｏｌ．７３，Ｎｏ．１１，２００３）により金担持型光触媒体（２％Ａｕ／ＴｉＯ_２）を調製した。得られた金担持型光触媒体６ｍｇをすりガラス（５×５ｃｍ）に展開し、消臭試験用試料とした。

〔実施例６〕
上記比較例４で調製した金担持型酸化チタン０．３ｇと紫外線応答型光触媒（ＳＴ−０１，石原産業社製）０．１ｇとを混合し、光触媒体を調製した。得られた光触媒体６ｍｇをすりガラス（５×５ｃｍ）に展開し、消臭試験用試料とした。

実施例６及び比較例４の試料について、上記アセトアルデヒド消臭試験を行った。
結果を表２に示す。

表２に示すように、実施例６の光触媒体は、比較例４の金担持型光触媒体と同等の光触媒活性を奏することが確認された。この結果から、実施例６の光触媒体のように、非常に高価な金担持型光触媒の一部を安価な紫外線応答型光触媒に置き換えたとしても、比較例４の金担持型光触媒体と同等の光触媒活性を奏することができるため、従来の金担持型光触媒と同等の光触媒活性を有する光触媒体を、より安価に製造することができる。

〔第１の触媒体と第２の触媒体との含有比率の検討試験〕
紫外線応答型光触媒（ＭＰＴ−４２２，石原産業社製）と、可視光応答型光触媒（ＭＰＴ−４２８，石原産業社製）とを混合し、水で希釈して、酸化チタン固形分５質量％の混合液４を製造した。得られた混合液４を綿布（目付量：１２０ｇ／ｍ^２）に、光触媒担持量が１５ｇ／ｍ^２となるように吹き付けて、その後乾燥させて、光触媒担持体を得た。

上記紫外線応答型光触媒と可視光応答型光触媒との担持比率（混合液４における配合割合，質量基準）を変動させて（下記表３参照）、上記アセトアルデヒド消臭試験を行った。
結果を表３に示す。

表３に示すように、可視光応答型光触媒の担持量を、紫外線応答型光触媒の担持量に対して１／３倍量以上９倍量未満とすることで、紫外線強度が極めて微弱な環境下であって、ほぼ可視光のみが照射される環境下において、従来の可視光応答型光触媒と同等以上の光触媒活性を奏することが確認された。

特に、可視光応答型光触媒の担持量を、紫外線応答型光触媒の担持量に対して１倍量以上９倍量未満とすることで、従来の可視光応答型光触媒に比して特に優れた光触媒活性を奏することが確認された。

本発明の光触媒体は、特に室内等の紫外線強度の極めて微弱な環境下であって、ほぼ可視光のみが照射される環境下における消臭材料、抗菌材料等として有用である。

Claims (9)

1. 可視光線の照射により光触媒活性を奏さず、紫外線の照射により光触媒活性を奏する第１の触媒体と、少なくとも可視光の照射により光触媒活性を示す第２の触媒体とを含有し、
   前記第２の触媒体の含有量が、前記第１の触媒体の含有量に対して１／３倍量以上９倍量未満であることを特徴とする光触媒体。
2. 前記第２の触媒体の含有量が、前記第１の触媒体の含有量に対して１倍量以上であることを特徴とする請求項１に記載の光触媒体。
3. 前記第１の触媒体が、アナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン及びブルッカイト型酸化チタンからなる群より選択される１種又は２種以上の酸化チタンからなる触媒体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光触媒体。
4. 前記第２の触媒体が、アナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン及びブルッカイト型酸化チタンからなる群より選択される１種又は２種以上の酸化チタンに、窒素、炭素及び硫黄のうちの少なくとも１種がドープされてなる触媒体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光触媒体。
5. 前記第２の触媒体が、アナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン及びブルッカイト型酸化チタンからなる群より選択される１種若しくは２種以上の酸化チタン又は酸化タングステンに、鉄、銅、白金及び金からなる群より選択される１種又は２種以上の金属が担持されてなる触媒体、又は酸化タングステンからなる触媒体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光触媒体。
6. 基材と、
   前記基材に担持された請求項１〜５のいずれかに記載の光触媒体と
   を備えることを特徴とする光触媒担持体。
7. 前記基材に対する前記第１の触媒体と前記第２の触媒体との合計担持量が、０．１〜５．０ｇ／ｍ^２であることを特徴とする請求項５に記載の光触媒担持体。
8. 少なくとも可視光線の照射により光触媒活性を奏する光触媒体を調製するためのキットであって、
   請求項１〜５のいずれかに記載の第１の触媒体が収容されている第１の容器と、請求項１〜５のいずれかに記載の第２の触媒体が収容されている第２の容器とを含み、
   前記第２の容器に収容されている前記第２の触媒体の全量が、前記第１の容器に収容されている前記第１の触媒体の全量に対して１／３倍量以上９倍量未満であることを特徴とする光触媒体キット。
9. 前記第２の触媒体の全量が、前記第１の触媒体の全量に対して１倍量以上であることを特徴とする請求項８に記載の光触媒キット。