JP2013126623A - Catalyst body holding positive hole in light irradiation non-receiving state, method for producing the same, and antiviral/antibacterial cloth - Google Patents

Catalyst body holding positive hole in light irradiation non-receiving state, method for producing the same, and antiviral/antibacterial cloth Download PDF

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浩 白澤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To establish a means for measuring characteristics of a catalyst to be used in a light irradiation non-receiving state and to provide a non-photocatalyst body having a new structure.SOLUTION: A catalyst body holding a positive hole in the light irradiation non-receiving state is obtained by supporting a solid composition containing the positive hole, which is produced by drying one or more kinds selected from carboxylates of transition metals and/or transition metal oxides such as titanium oxalate, titanium lactate, zirconium acetate, zirconium oxalate, manganese oxalate, iron oxalate, cobalt oxalate, nickel oxalate, copper oxalate, zinc oxalate, ammonium titanyl oxalate, oxy-vanadium oxalate and oxy-zirconium acetate, on the surface of a base material in the presence of silicon dioxide as a catalyst layer.

Description

本発明は基材の表面に形成された触媒体に係り、紫外線などの光の照射を受けない環境下において正孔を保有する触媒体、その製造方法及び前記触媒体の特性を利用する抗ウイルス性・抗菌クロスに関する。   The present invention relates to a catalyst body formed on the surface of a substrate, and relates to a catalyst body that retains holes in an environment that is not exposed to light such as ultraviolet rays, a method for producing the same, and an antiviral effect that utilizes the characteristics of the catalyst body Concerning sex and antibacterial cloth.

光触媒は、紫外線等の光の照射を受けて発生した活性酸素により大気及び水中に存在するウイルス類、あるいは大腸菌などの病原菌、有害有機物を分解、殺菌、不活化するとされている。活性酸素とは、スーパーオキサイドアニオン、過酸化水素水、OHラジカル(ヒドキシラジカル)および一重項酸素を指すが、中でも光触媒として知られる半導体が紫外線などの光照射を受けて価電子帯の電子が導電帯に移動したあとに生成する正孔が水から電子を奪って生成するOHラジカルが、さまざまな物質を酸化させて分解・滅菌することから特に高い評価を得ている。   The photocatalyst is said to decompose, sterilize, and inactivate viruses existing in the atmosphere and water, pathogenic bacteria such as Escherichia coli, and harmful organic substances by active oxygen generated by irradiation with light such as ultraviolet rays. Active oxygen refers to superoxide anion, hydrogen peroxide solution, OH radical (hydroxy radical) and singlet oxygen. Among them, a semiconductor known as a photocatalyst is irradiated with light such as ultraviolet rays, and electrons in the valence band are generated. The OH radicals generated by holes generated after moving to the conductive band take electrons from the water oxidize and decompose and sterilize various substances, and are particularly highly evaluated.

かかる正孔を生ずる光触媒として二酸化チタンを利用する方法が広く知られており、その具体的な利用方法について多くの提案が行われている。また、シュウ酸チタン等の有機チタン化合物を、二酸化チタンの前駆体あるいは中間体として用いる方法(特許文献1,2)、あるいは、二酸化チタン粒子の密着性の向上のために用いる方法(特許文献3)、さらには、触媒活性の向上や耐摩耗性の向上を目的として用いる方法(特許文献4,5,6)も公知である。加えて、これらの光触媒の有機物分解性能を測定する手段として、メチレンブルーを用いる方法が公知である(非特許文献1,2)。なお、非特許文献1には、OHラジカルは反応性が高く寿命が短いので室温での直接観測は難しいが、OHラジカルを室温で反応させて安定なラジカルDMPO−OHに変換させてESR(電子スピン共鳴分光法)で検出する方法が紹介されている。   A method of using titanium dioxide as a photocatalyst for generating such holes is widely known, and many proposals have been made on specific methods of using it. Also, a method of using an organic titanium compound such as titanium oxalate as a titanium dioxide precursor or intermediate (Patent Documents 1 and 2), or a method of improving the adhesion of titanium dioxide particles (Patent Document 3). In addition, methods (Patent Documents 4, 5, and 6) used for the purpose of improving catalytic activity and wear resistance are also known. In addition, methods using methylene blue are known as means for measuring the organic matter decomposition performance of these photocatalysts (Non-Patent Documents 1 and 2). In Non-Patent Document 1, OH radicals have high reactivity and short lifetime, so direct observation at room temperature is difficult. However, OH radicals are reacted at room temperature to be converted into stable radical DMPO-OH to be ESR (electron The method of detecting by spin resonance spectroscopy is introduced.

しかしながら、光触媒は、正孔を生成させるのに、紫外線等の高エネルギー光源が必要である。太陽光が当たらない室内では、別途光源を設置するためにその設備コスト、消費電力コストなどがかかるなどの問題があり、未だ十分普及していない。この弊害を回避するために可視光応答光触媒の研究が進められているが、光励起で分離した電子―正孔対が再結合で元に戻り期待した性能を発揮しないことが多いといわれている。そのため、衛生マスクの芯や抗菌クロスなど光が届かない環境で用いられる材料として、無光下で機能する触媒が求められていた。   However, the photocatalyst requires a high energy light source such as ultraviolet rays to generate holes. In a room that is not exposed to sunlight, there is a problem such as the installation cost and power consumption cost for installing a separate light source, and it has not yet become widespread. In order to avoid this harmful effect, research on visible light responsive photocatalysts has been carried out, but it is said that electron-hole pairs separated by photoexcitation are restored by recombination and often do not exhibit the expected performance. Therefore, there has been a demand for a catalyst that functions in the absence of light as a material used in an environment where light does not reach, such as a sanitary mask core and antibacterial cloth.

特許文献7には、紫外線の光照射なしでの抗菌、消臭、防かび方法として、特定の配合比の水酸化チタン、リン酸、アルコールからなるリン酸チタン化合物が提案されている。また、特許文献8には、チタンなどの遷移金属の不定比酸化物がp型半導体を構成する金属欠乏型不定比酸化物を表面に担持した機能性構造体が、紫外線照射なしでOHラジカルを生成して光触媒と同等の機能を発揮することが開示されている。また、かかる機能構造体を得るために、前記金属欠乏型不定比酸化物の粉末を秒速100m以上の流速を有するキャリアガスを介して基体に衝突・固定させるという手段が記載されている。さらに、特許文献9には、本発明者により光がない状態でも事前に紫外線を照射すればウイルスを不活化するなどの環境浄化機能を有する触媒が提案されている。   Patent Document 7 proposes a titanium phosphate compound composed of titanium hydroxide, phosphoric acid, and alcohol having a specific blending ratio as an antibacterial, deodorant, and fungicidal method without ultraviolet light irradiation. Further, Patent Document 8 discloses that a functional structure having a metal-deficient non-stoichiometric oxide on which a non-stoichiometric oxide of a transition metal such as titanium forms a p-type semiconductor has an OH radical without ultraviolet irradiation. It is disclosed that it produces the same function as a photocatalyst. In addition, in order to obtain such a functional structure, a means is described in which the metal-deficient non-stoichiometric oxide powder is caused to collide and be fixed to a substrate via a carrier gas having a flow rate of 100 m / s or more. Further, Patent Document 9 proposes a catalyst having an environmental purification function such as inactivating a virus when irradiated with ultraviolet rays in advance in the absence of light by the present inventor.

特開S54−98716号公報JP S54-98716 A 特開2000−290533号公報JP 2000-290533 A 特開2000−271489号公報JP 2000-271489 A 特開2003−321778号公報JP 2003-321778 A 特開2005−132944号公報JP 2005-132944 A 特開2000−109343号公報JP 2000-109343 A 特開2002−308712号公報JP 2002-308712 A 特開2006−43574号公報JP 2006-43574 A 特開2008−296121号公報JP 2008-296121 A

野坂芳雄、野坂篤子「入門光触媒」2004年 東京図書Yoshio Nosaka and Atsuko Nosaka “Introductory Photocatalyst” 2004 Tokyo Book 堀切智ほか BUNSEKIKAGAKU vol. 52. No.10, pp881-885(2003) メチレンブルーの多孔質光触媒による分解と分解生成物の高速液体クロマトグラフィー及び質量分析Satoshi Horikiri et al. BUNSEKIKAGAKU vol. 52. No.10, pp881-885 (2003) Decomposition of methylene blue with porous photocatalyst and high-performance liquid chromatography and mass spectrometry of the decomposition products

特許文献7〜9に記載の触媒は、無光下、すなわち光の存在しない条件下において光触媒機能と同様の作用を期待することができる。しかし、特許文献7に記載の手段によって製造された組成物は、残留塩素の抗菌効果もあり、光照射なしで抗菌、消臭、防カビ、更には、揮発性有機化合物の低減効果が期待できるものの、ウイルスの不活化の機能は期待できない。   The catalysts described in Patent Documents 7 to 9 can be expected to have the same action as the photocatalytic function in the absence of light, that is, in the absence of light. However, the composition produced by the means described in Patent Document 7 also has an antibacterial effect of residual chlorine, and can be expected to have an antibacterial effect, deodorization, antifungal effect, and a reduction effect of volatile organic compounds without light irradiation. However, the virus inactivation function cannot be expected.

特許文献8は、「正孔を有するp型の半導体」が光の照射を受けることなく、従来の光触媒と同等な触媒機能を呈する基本原理を明らかにしている点で有意義である。しかしながら、「金属欠乏型不定比酸化物または金属欠乏型不定比窒化物を形成する方法として各種の方法がある。」としながら、具体的な不定比酸化物の製造方法としては、「密閉容器内に、対象となる金属の粉末または塊状形態品(サンプル)を挿入し、昇温、還元雰囲気下で、表面を活性状態とする。目標とする温度にサンプルを加熱し、所定分圧で酸素または窒素を導入する。時間経過と共に、酸素または窒素分圧が低下するので、所定分圧に調整保持する。酸素分圧の低下が認められなくなった時点で処理を終了とする。処理終了後はサンプルを可能な限りに急冷する。」とする例のみが記載されているに過ぎない。不定比酸化物を生成させるための具体的な温度条件や圧力調整条件は示されていない。加えて、得られた不定比酸化物を基体上に固定する手段も、大掛かりな設備を伴うものであり、現実の製造・販売には至っていない。   Patent Document 8 is significant in that it clarifies the basic principle that a “p-type semiconductor having a hole” exhibits a catalytic function equivalent to that of a conventional photocatalyst without being irradiated with light. However, there are various methods for forming a metal-deficient non-stoichiometric oxide or metal-deficient non-stoichiometric nitride. However, as a specific method for producing a non-stoichiometric oxide, Insert the target metal powder or bulk product (sample) into the active state under temperature rising and reducing atmosphere, heat the sample to the target temperature, oxygen or oxygen at a predetermined partial pressure Nitrogen is introduced, and the partial pressure of oxygen or nitrogen decreases with time, so it is adjusted and maintained at a predetermined partial pressure, and the process ends when the decrease in the oxygen partial pressure is no longer observed. Only an example of “cooling as quickly as possible” is described. Specific temperature conditions and pressure adjustment conditions for producing the non-stoichiometric oxide are not shown. In addition, the means for fixing the obtained non-stoichiometric oxide on the substrate also involves large-scale equipment and has not yet been actually manufactured or sold.

上記に加え、特許文献1〜5に記載の、いわゆる光触媒については、その有機物分解性能を測定する手段が非特許文献1〜2のとおり確立されているが、無光下、すなわち、光の照射を受けない状態で使用する触媒については、その特性を評価する手段も確立されていないのが現状である。   In addition to the above, for the so-called photocatalysts described in Patent Documents 1 to 5, means for measuring the organic matter decomposition performance has been established as described in Non-Patent Documents 1 and 2, but in the absence of light, that is, irradiation of light Currently, no means for evaluating the characteristics of catalysts used in a state where they are not subjected to the above has been established.

本発明は、光の照射を受けない状態で使用する触媒についてその特性を評価する手段を確立するとともに、新たな構成を有する無光触媒体を提案するものであって、これによって、安価で量産可能な光の照射を受けない状態で正孔を保有する触媒体、その製造方法及び抗ウイルス性・抗菌クロスを提供可能とするものである。   The present invention establishes a means for evaluating the characteristics of a catalyst used in a state where it is not irradiated with light, and proposes a non-photocatalyst having a new configuration, which enables mass production at low cost. The present invention makes it possible to provide a catalyst body that retains holes in a state that is not irradiated with light, a manufacturing method thereof, and an antiviral / antibacterial cloth.

本発明は、二酸化ケイ素が存在する状態の下で、遷移金属又は遷移金属酸化物のカルボン酸を乾燥させたとき生成する固形組成物が光の照射を受けない状態で正孔を保有することを確認し、これを利用する具体的手段を確立して本発明を完成した。   In the present invention, the solid composition produced when the carboxylic acid of the transition metal or transition metal oxide is dried in the presence of silicon dioxide retains holes without being irradiated with light. The present invention was completed by confirming and establishing a specific means for utilizing this.

本発明に係る光の照射を受けない状態で正孔を保有する触媒体は、基材の表面に下記の(A)、(B)及び(C)のいずれかの触媒層を有することを特徴とするものである。
(A)基材の表面に二酸化ケイ素層を形成後、金属のカルボン酸塩及び金属酸化物のカルボン酸塩から選んだ1種又は2種以上の塩を有効成分として含有する水性塗布剤を塗布・乾燥して形成された触媒層
(B)基材の表面に金属のカルボン酸塩及び金属酸化物のカルボン酸塩から選んだ1種又は2種以上の塩及び二酸化ケイ素を有効成分として含有させてなる水性塗布剤を塗布・乾燥して形成された触媒層
(C)基材の表面に二酸化ケイ素層を形成後、さらに、金属のカルボン酸塩及び金属酸化物のカルボン酸塩から選んだ1種又は2種以上の塩及び二酸化ケイ素を有効成分として含有させてなる水性塗布剤を塗布・乾燥して形成された触媒層
ここに、金属のカルボン酸塩とは、遷移金属のカルボン酸塩を、金属酸化物のカルボン酸塩とは、遷移金属酸化物のカルボン酸塩をいう。
The catalyst body that retains holes without being irradiated with light according to the present invention has a catalyst layer of any one of the following (A), (B), and (C) on the surface of the substrate. It is what.
(A) After forming a silicon dioxide layer on the surface of the substrate, an aqueous coating agent containing one or more salts selected from metal carboxylates and metal oxide carboxylates as an active ingredient is applied. -The catalyst layer (B) formed by drying contains, as active ingredients, one or more salts selected from metal carboxylates and metal oxide carboxylates and silicon dioxide on the surface of the substrate. After forming a silicon dioxide layer on the surface of the catalyst layer (C) substrate formed by applying and drying an aqueous coating agent, 1 selected from metal carboxylate and metal oxide carboxylate Catalyst layer formed by applying and drying an aqueous coating agent containing two or more kinds of salts and silicon dioxide as active ingredients. Here, the metal carboxylate is a transition metal carboxylate. What are metal oxide carboxylates? It refers to carboxylate of the transition metal oxide.

上記発明において、前記金属のカルボン酸塩が、シュウ酸チタン、乳酸チタン、酢酸ジルコニウム、シュウ酸ジルコニウム、シュウ酸マンガン、シュウ酸鉄、シュウ酸コバルト、シュウ酸ニッケル、シュウ酸銅及びシュウ酸亜鉛から選んだ1種又は2種以上であることとするのが好ましい。また、前記金属酸化物のカルボン酸塩が、シュウ酸チタニルアンモニウム、シュウ酸酸化バナジウム及び酢酸酸化ジルコウムから選んだ1種又は2種以上であることとするのが好ましい。   In the above invention, the metal carboxylate is composed of titanium oxalate, titanium lactate, zirconium acetate, zirconium oxalate, manganese oxalate, iron oxalate, cobalt oxalate, nickel oxalate, copper oxalate and zinc oxalate. It is preferable that the selected one type or two or more types. The metal oxide carboxylate is preferably one or more selected from titanyl ammonium oxalate, vanadium oxalate oxide, and zirconium oxide acetate.

前記金属のカルボン酸塩が、シュウ酸チタン又は乳酸チタンである場合において、該カルボン酸塩を含有する水性塗布剤を塗布・乾燥して形成された触媒層中のチタン原子の局所構造が、酸素原子の4配位構造となっていることとするのが好ましい。また、前記金属酸化物のカルボン酸塩が、シュウ酸チタニルアンモニウムであって、該カルボン酸塩を含有する水性塗布剤を塗布・乾燥して形成された触媒層中のチタン原子の局所構造が、酸素原子の4配位構造となっていることとするのが好ましい。   When the metal carboxylate is titanium oxalate or titanium lactate, the local structure of titanium atoms in the catalyst layer formed by applying and drying an aqueous coating agent containing the carboxylate is oxygen A 4-coordinate structure of atoms is preferable. The carboxylate of the metal oxide is titanyl ammonium oxalate, and the local structure of titanium atoms in the catalyst layer formed by applying and drying an aqueous coating agent containing the carboxylate, A 4-coordinate structure of oxygen atoms is preferable.

上記各発明に係る光の照射を受けない状態で正孔を保有する触媒体は、無光下メチレンブルー迅速分解試験値が60%以上であることとするのが好ましい。   It is preferable that the catalyst body that retains holes without being irradiated with light according to the above inventions has a methylene blue rapid decomposition test value of 60% or more in the absence of light.

上記各発明において、水性塗布剤がリン酸及び水溶性リン酸塩から選ばれた1種または2種以上を含有するものであることとするのが好ましい。   In each of the above inventions, the aqueous coating agent preferably contains one or more selected from phosphoric acid and water-soluble phosphate.

上記各発明において、基材が金属板、有機塗膜を有する金属板、セラミックス、織布又は不織布のいずれかであることとするのが好ましい。   In each of the above inventions, the substrate is preferably a metal plate, a metal plate having an organic coating film, ceramics, a woven fabric, or a nonwoven fabric.

上記各発明面に係る光の照射を受けない状態で正孔を保有する触媒体は、
二酸化ケイ素を含有する下地層を有する基材を準備する基材準備工程と、
前記下地層を有する基材上に金属のカルボン酸塩及び金属酸化物のカルボン酸塩から選んだ1種又は2種以上の塩を有効成分として含有する水性塗布剤を塗布する塗布工程と、
前記工程によって塗布された水性塗布剤を500℃以下の温度で乾燥して正孔を有する触媒層を生成する触媒層生成工程と、を順次行うことによって形成することができる。
ここに、金属のカルボン酸塩とは、遷移金属のカルボン酸塩を、金属酸化物のカルボン酸塩とは、遷移金属酸化物のカルボン酸塩をいう。
The catalyst body that retains holes in a state that is not irradiated with light according to each of the above aspects of the invention,
A base material preparation step of preparing a base material having a base layer containing silicon dioxide;
An application step of applying an aqueous coating agent containing, as an active ingredient, one or more salts selected from metal carboxylates and metal oxide carboxylates on a substrate having the underlayer;
The aqueous coating agent applied by the above process can be formed by sequentially performing a catalyst layer generating step of drying a catalyst layer having holes by drying at a temperature of 500 ° C. or lower.
Here, the metal carboxylate refers to a transition metal carboxylate, and the metal oxide carboxylate refers to a transition metal oxide carboxylate.

上記発明において、二酸化ケイ素を含有する下地層を有する基材を準備する基材準備工程を、表面に二酸化ケイ素を含有する下地層を有する基材又は該下地層を有さない基材を準備する基材準備工程とし、
準備された基材上に金属のカルボン酸塩及び金属酸化物のカルボン酸塩から選んだ1種又は2種以上の塩及び二酸化ケイ素を有効成分として含有させてなる水性塗布剤を塗布する水性塗布剤塗布工程と、
前記塗布された水性塗布剤を500℃以下の温度で乾燥して正孔を有する触媒層を生成する触媒層生成工程と、を順次行うこととすることができる。
ここに、金属のカルボン酸塩とは、遷移金属のカルボン酸塩を、金属酸化物のカルボン酸塩とは、遷移金属酸化物のカルボン酸塩をいう。
In the above invention, the base material preparing step for preparing the base material having the base layer containing silicon dioxide is prepared by preparing the base material having the base layer containing silicon dioxide on the surface or the base material not having the base layer. As a base material preparation process,
Aqueous coating in which an aqueous coating agent containing one or more salts selected from metal carboxylates and metal oxide carboxylates and silicon dioxide as active ingredients is applied to the prepared substrate. Agent coating process;
It is possible to sequentially perform a catalyst layer generation step of drying the applied aqueous coating agent at a temperature of 500 ° C. or less to generate a catalyst layer having holes.
Here, the metal carboxylate refers to a transition metal carboxylate, and the metal oxide carboxylate refers to a transition metal oxide carboxylate.

銀など従来の抗菌剤は細胞からなる細菌に有効なものしか存在しなかったので細胞を持たないウイルスを不活化出来る抗菌クロスは存在しなかったのに対し、前記触媒層を織布又は不織布に坦持させて抗ウイルス性・抗菌クロスとすることができる。   Since conventional antibacterial agents such as silver existed only for cells that are effective against bacteria, there was no antibacterial cloth that could inactivate viruses without cells, whereas the catalyst layer was made of woven or non-woven fabric. It can be carried to make an antiviral / antibacterial cloth.

本発明により、安価で量産可能な光の照射を受けない状態で正孔を保有する触媒体、その製造方法及び抗ウイルス性・抗菌クロスの提供が可能になる。   According to the present invention, it is possible to provide a catalyst body that retains holes without being irradiated with light that can be mass-produced at low cost, a manufacturing method thereof, and an antiviral / antibacterial cloth.

本発明に係る光の照射を受けない状態で正孔を保有する触媒体が、水分子から電子を奪って生成したOHラジカルがDMPOにトラップされて生成したDMPO−OHを証するESRのスペクトルである。FIG. 5 is an ESR spectrum demonstrating DMPO-OH generated by trapping OH radicals generated by removing electrons from water molecules in a catalyst body that retains holes without receiving light according to the present invention. .

本発明に係る触媒体は、基材の表面に触媒層を形成してなるものあって、光の照射を受けない状態で正孔を保有する。そのことは、本発明に係る触媒体に対し、紫外線等の光を事前あるいは使用中のいずれの段階においても照射を行うことなく、この触媒体と接触したDMPO水溶液をESR(電子スピン共鳴分光法)でOHラジカルを検出・実証できることにより確認できる。   The catalyst body according to the present invention is formed by forming a catalyst layer on the surface of a base material, and retains holes without being irradiated with light. This is because the DMPO aqueous solution in contact with the catalyst body is subjected to ESR (electron spin resonance spectroscopy) without irradiating the catalyst body according to the present invention with light such as ultraviolet rays at any stage in advance or in use. ) Can detect and verify OH radicals.

図1は、厚さ0.4mmのA5052Pアルミニウム合金板に非晶質シリカゾル(20%(質量比、以下同じ)、日産化学工業(株)製スノーテックスO、商標、以下同じ)を塗布し200℃のマッフル炉に入れ90秒後に取り出し、その表面にシュウ酸チタニルアンモニウム(TiO換算5%、テイカ(株)製TKC−305)10gに非晶質シリカゾル(20%、スノーテックスO)を14g及びリン酸(85%を0.7g配合してなる水性塗布剤を塗布して200℃の炉中で2分乾燥して得た触媒体を得た。得られた触媒体を40×40mmの試験片に調整し、その表面にラジカルトラップ剤DMPO(5,5−ジメチル−1−ピロリン−N−オキシド)の20倍希釈超純水300μlを滴下した後、ポリプロピレンフィルムを被せて2分間保持し、しかる後フィルムを剥離して、ラジカルトラップ剤水溶液をフラットセルに採取し、ESR測定を行った。得られた図1に示すようにESRのスペクトルには、強度比1:2:2:1の4本のピークが認められ、捕捉したラジカルの殆どがOHラジカルであると認定された。 FIG. 1 shows a case where an amorphous silica sol (20% (mass ratio, the same applies hereinafter), Snowtex O manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., trademark, the same applies hereinafter) is applied to an A5052P aluminum alloy plate having a thickness of 0.4 mm. After 90 seconds, put it in a muffle furnace at a temperature of 10 ° C., and 10 g of titanyl ammonium oxalate (5% TiO 2 conversion, TKC-305 manufactured by Teika Co., Ltd.) and 14 g of amorphous silica sol (20%, Snowtex O) on the surface. And phosphoric acid (applying an aqueous coating composition containing 0.7 g of 85% and drying in an oven at 200 ° C. for 2 minutes to obtain a catalyst body. The obtained catalyst body was 40 × 40 mm. After preparing a test piece, 300 μl of 20-fold diluted ultrapure water of radical trapping agent DMPO (5,5-dimethyl-1-pyrroline-N-oxide) was dropped on the surface, and then covered with a polypropylene film for 2 minutes. After that, the film was peeled off, and the radical trapping agent aqueous solution was collected in a flat cell and subjected to ESR measurement, and the ESR spectrum shown in FIG. : 4 peaks were observed, and it was confirmed that most of the trapped radicals were OH radicals.

本発明に係る触媒体を構成する触媒層は、基体上において、二酸化ケイ素が存在する条件下で、遷移金属のカルボン酸塩又はその酸化物のカルボン酸塩を乾燥する過程で生成する。その詳細は後述するが、その形成過程に照らし、触媒層中に二酸化ケイ素が存在することに特徴がある。   The catalyst layer constituting the catalyst body according to the present invention is formed in the process of drying the transition metal carboxylate or its oxide carboxylate on the substrate under the condition where silicon dioxide is present. Although details will be described later, it is characterized by the presence of silicon dioxide in the catalyst layer in light of the formation process.

前記触媒層は、その中に遷移金属の金属不足型の不定比酸化物を含有することが推定される。このことは、前記のとおり、触媒層が水と接触してOHラジカルを放出するものであること、及び、下記の実験により、本発明の触媒体を構成する代表的な金属元素であるチタンについて、その原子の周りの酸素の局所構造が4配位であることが解明されたことに基づいている。   It is estimated that the catalyst layer contains a metal-deficient non-stoichiometric oxide of a transition metal therein. As described above, this means that the catalyst layer is in contact with water and releases OH radicals, and the following experiment shows that titanium, which is a typical metal element constituting the catalyst body of the present invention, is used. This is based on the fact that the local structure of oxygen around the atom is tetracoordinated.

チタン原子の周りの局所構造を調査するために行った実験は下記のとおりである。
(1)試料の調整:Al−2.5%Mg板に20%シリカゾル(スノーテックスO)を塗布、200℃で乾燥して表面に二酸化ケイ素を含有する下地層を有する基材を準備した。得られた基材に対し、表1に示すNo.1〜3の成分を有効成分として含有する水性処理液を塗布し、表1に示す所定温度に保持した炉中に90秒間装入・乾燥して本発明に係る触媒体を形成した。なお、比較材として、No.4〜6に記載の試料を準備した。
The experiment conducted to investigate the local structure around the titanium atom is as follows.
(1) Preparation of sample: 20% silica sol (Snowtex O) was applied to an Al-2.5% Mg plate and dried at 200 ° C. to prepare a base material having a base layer containing silicon dioxide on the surface. No. 1 shown in Table 1 for the obtained base material. An aqueous treatment liquid containing components 1 to 3 as active ingredients was applied, and charged and dried in a furnace maintained at a predetermined temperature shown in Table 1 for 90 seconds to form a catalyst body according to the present invention. As a comparative material, No. Samples described in 4 to 6 were prepared.

(2)測定:得られた試料について、シンクロトロン放射光を用いてマイクロXAFS法による局所状態分析を行った。得られたスペクトルから,4966〜4967eV付近に強いピークが観察され、このピークの現れ方はチタン原子に4個の酸素が配位している場合のスペクトルと同定され、Ti原子の周りの局所構造がNo.1−3のいずれも4配位であると判定される。さらに,本試料から得られたスペクトルは金属チタンのものと形状もエネルギーも大きく異なっていることから,触媒層中のチタンは金属になっていないと言える。測定結果は、表1に示す。 (2) Measurement: The obtained sample was subjected to local state analysis by micro XAFS method using synchrotron radiation. From the obtained spectrum, a strong peak is observed in the vicinity of 4966 to 4967 eV. The appearance of this peak is identified as the spectrum in the case where four oxygens are coordinated to the titanium atom, and the local structure around the Ti atom. No. All of 1-3 are determined to be tetracoordinate. Furthermore, the spectrum obtained from this sample is significantly different in shape and energy from that of metallic titanium, so it can be said that titanium in the catalyst layer is not metallic. The measurement results are shown in Table 1.

(3)評価結果:本発明に従う組成を有する塗布剤を用いた実験No.1〜3の場合、すなわち、基材上に形成された二酸化ケイ素(SiO,シリカ)層、さらには、塗布剤中に配合された二酸化ケイ素の存在下において、シュウ酸チタンを有効成分として含有する塗布剤を用いた場合には、適用された乾燥条件の下で、Ti原子の周りの酸素の局所構造がすべて4配位であることが明らかとなった。これに対し、塗布剤中にシュウ酸チタンを含まず二酸化ケイ素とアナターゼ型二酸化チタンを有効成分として配合した場合(No.4)及びアナターゼ型二酸化チタンの粉末の場合(No.6)には、Ti原子の周りの酸素の局所構造がすべて6配位であった。なお、金属チタンの配位酸素数は0と判定された。 (3) Evaluation results: Experiment No. using a coating agent having a composition according to the present invention. 1 to 3, that is, a silicon dioxide (SiO 2 , silica) layer formed on the substrate, and further, titanium oxalate as an active ingredient in the presence of silicon dioxide blended in the coating agent When the coating agent to be used was used, it became clear that the local structure of oxygen around the Ti atom is all four-coordinated under the applied drying conditions. In contrast, when the coating agent does not contain titanium oxalate and silicon dioxide and anatase type titanium dioxide are blended as active ingredients (No. 4) and anatase type titanium dioxide powder (No. 6), All the local structures of oxygen around the Ti atom were 6-coordinated. The coordinate oxygen number of titanium metal was determined to be 0.

Figure 2013126623
Figure 2013126623


上記のほか、本発明に係る触媒体は、X線回折によれば非晶質状態にあることが判明している。しかしながら、さらに細かい結晶構造は不明であり、極めて微細なナノ結晶粒子である可能性もある。   In addition to the above, the catalyst body according to the present invention has been found to be in an amorphous state according to X-ray diffraction. However, the finer crystal structure is unknown and may be extremely fine nanocrystal particles.

本発明に係る光の照射を受けない状態で正孔を保有する触媒体は、下記(A),(B)又は(C)のいずれかの手段で形成された触媒層を基材上に有する。
(A)基材の表面に二酸化ケイ素層を形成後、金属のカルボン酸塩及び金属酸化物のカルボン酸塩から選んだ1種又は2種以上の塩を有効成分として含有する水性塗布剤を塗布・乾燥して形成された触媒層
(B)基材の表面に金属のカルボン酸塩及び金属酸化物のカルボン酸塩から選んだ1種又は2種以上の塩及び二酸化ケイ素を有効成分として含有させてなる水性塗布剤を塗布・乾燥して形成された触媒層
(C)基材の表面に二酸化ケイ素層を形成後、さらに、金属のカルボン酸塩及び金属酸化物のカルボン酸塩から選んだ1種又は2種以上の塩及び二酸化ケイ素を含有させてなる水性塗布剤を塗布・乾燥して形成された触媒層
The catalyst body that retains holes without being irradiated with light according to the present invention has a catalyst layer formed by any of the following means (A), (B), or (C) on the substrate. .
(A) After forming a silicon dioxide layer on the surface of the substrate, an aqueous coating agent containing one or more salts selected from metal carboxylates and metal oxide carboxylates as an active ingredient is applied. -The catalyst layer (B) formed by drying contains, as active ingredients, one or more salts selected from metal carboxylates and metal oxide carboxylates and silicon dioxide on the surface of the substrate. After forming a silicon dioxide layer on the surface of the catalyst layer (C) substrate formed by applying and drying an aqueous coating agent, 1 selected from metal carboxylate and metal oxide carboxylate Catalyst layer formed by applying and drying an aqueous coating agent containing seeds or two or more salts and silicon dioxide

基材としては、金属板、有機塗膜を有する金属板、ガラス板、プラスチック、天然繊維、合成繊維、鉱物繊維およびそれらの織布又は不織布のいずれかを用いることが出来る。   As the substrate, a metal plate, a metal plate having an organic coating film, a glass plate, a plastic, a natural fiber, a synthetic fiber, a mineral fiber, and a woven or non-woven fabric thereof can be used.

基材がガラスなど表面に二酸化ケイ素層が存在する場合はカルボン酸塩を含有する水性塗布剤を400℃以上500℃以下の温度で乾燥することにより基材に二酸化ケイ素層を有する下地層と同等の性能を得ることができる。また、シラン処理を施したガラスクロスを用いる場合は500℃以上の高温の熱処理を行うとシランの酸化により基材の表面に二酸化ケイ素層を得ることが出来る。   When a silicon dioxide layer is present on the surface of a substrate such as glass, an aqueous coating agent containing a carboxylate is dried at a temperature of 400 ° C. or more and 500 ° C. or less and is equivalent to an underlayer having a silicon dioxide layer on the substrate. Performance can be obtained. Moreover, when using the glass cloth which performed the silane process, if the heat processing of 500 degreeC or more is performed, a silicon dioxide layer can be obtained on the surface of a base material by the oxidation of a silane.

カルボン酸塩を構成する金属元素としては、遷移金属、なかでも、チタン、ジルコニウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ランタンおよびセリウムはシュウ酸塩が市販されており、入手が容易であるのでこれらを採択することが好ましい。特に、チタン金属のカルボン酸は、テトライソプロポキシドをシュウ酸水溶液に加えるだけで容易に製造できるという利点がある。また、酸化チタンのシュウ酸塩は商品として複数のメーカーから入手できるので特に好適である。さらに、チタンは重金属に該当しないので衛生マスクや抗菌クロスなどの用途に用いることもできるというメリットもある。   As the metal elements constituting the carboxylate, transition metals, especially titanium, zirconium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, lanthanum and cerium are commercially available oxalates and are easily available. Since there are, it is preferable to adopt these. In particular, titanium metal carboxylic acid has an advantage that it can be easily produced simply by adding tetraisopropoxide to an aqueous oxalic acid solution. Further, titanium oxide oxalate is particularly suitable because it can be obtained as commercial products from a plurality of manufacturers. Furthermore, since titanium does not correspond to a heavy metal, there is an advantage that it can be used for applications such as sanitary masks and antibacterial cloths.

上記遷移金属は、金属又はその酸化物のカルボン酸塩の形で水性塗布剤の1成分とされ、それが乾燥される過程において、基板上に形成された二酸化ケイ素を含有する下地層又は水性塗布剤に配合された二酸化ケイ素と共存する場合に正孔を有する触媒被膜層を形成する。   The transition metal is a component of an aqueous coating agent in the form of a metal or its oxide carboxylate, and in the process of drying, an undercoat layer or aqueous coating containing silicon dioxide formed on the substrate. When coexisting with silicon dioxide blended in the agent, a catalyst coating layer having holes is formed.

金属のカルボン酸塩としては、シュウ酸チタン、乳酸チタン、酢酸ジルコニウム、シュウ酸ジルコニウム、シュウ酸マンガン、シュウ酸鉄、シュウ酸コバルト,シュウ酸ニッケル、シュウ酸銅、シュウ酸亜鉛から選んだ1種又は2種以上を用いることができる。また、金属酸化物のカルボン酸塩としては、シュウ酸チタニルアンモニウム、シュウ酸酸化バナジウム及び酢酸酸化ジルコニウムから選んだ1種又は2種以上を用いることができる。また、チタンラクテートアンモニウムも用いることができる   As the metal carboxylate, one selected from titanium oxalate, titanium lactate, zirconium acetate, zirconium oxalate, manganese oxalate, iron oxalate, cobalt oxalate, nickel oxalate, copper oxalate, and zinc oxalate Or 2 or more types can be used. As the carboxylate of the metal oxide, one or more selected from titanyl ammonium oxalate, vanadium oxalate oxide, and zirconium acetate oxide can be used. Titanium lactate ammonium can also be used.

特に、金属のカルボン酸塩として、シュウ酸チタン又は乳酸チタンを選択した場合は、すでに述べたように、これを含む水性塗布剤を塗布・乾燥して形成された触媒層中のチタン原子の局所構造が、酸素原子の4配位構造となっていることが確認されており、6配位構造をとるルチル型やアナターゼ型二酸化チタンと異なり正孔を保有する金属欠乏型不定比酸化物が形成されていることを意味している。   In particular, when titanium oxalate or titanium lactate is selected as the metal carboxylate, as described above, the locality of titanium atoms in the catalyst layer formed by applying and drying an aqueous coating agent containing this is used. It has been confirmed that the structure is a four-coordinate structure of oxygen atoms, and unlike a rutile-type or anatase-type titanium dioxide having a six-coordinate structure, a metal-deficient non-stoichiometric oxide containing holes is formed. It means that

上記のとおり本発明に係る触媒体は、遷移金属又はその酸化物のカルボン酸塩を、二酸化ケイ素の共存下において乾燥させて光の照射を受けない状態で正孔を保有する触媒層を形成することによって製造される。かかるカルボン酸塩と共存させる二酸化ケイ素源としては、例えば、シリカの微粉末でもよいが水または有機溶媒に分散したシリカゾルを用いると塗布剤中で沈降することが無く利用できるので好都合である。代表的には日産化学工業(株)の各種スノーテックスを利用できる。二酸化ケイ素は、基材に対して下塗りされた形で、あるいは、水性塗布剤中にカルボン酸塩とともに配合された形で存在すればよい。なお、上記カルボン酸塩とシリカゾルの量比は、質量比で、カルボン酸塩1部に対し、シリカゾルを、シリカ分に換算して0.1〜40部とするのがよい。   As described above, the catalyst body according to the present invention forms a catalyst layer that retains holes in a state where the transition metal or its carboxylate salt is dried in the presence of silicon dioxide and is not irradiated with light. Manufactured by. As a silicon dioxide source coexisting with such a carboxylate, for example, fine silica powder may be used, but it is advantageous to use silica sol dispersed in water or an organic solvent because it can be used without being precipitated in the coating agent. Typically, various types of snowtex from Nissan Chemical Industries, Ltd. can be used. Silicon dioxide may be present in the form of being primed to the substrate or in the form of being blended with a carboxylate in an aqueous coating agent. In addition, it is good for the amount ratio of the said carboxylate salt and a silica sol to be 0.1-40 parts by conversion of a silica sol into a silica part with respect to 1 part of carboxylate by mass ratio.

水性塗布剤は、リン酸から選ばれた1種または2種以上を含有させることができる。このリン酸や水溶性リン酸塩の含有により、密着性の向上など製品特性の向上や後述する加熱処理温度を幅広く取ることができるようになり、処理工程の安定化が得られる。リン酸源としては、リン酸のほかにリン酸アルミニウム,リン酸マグネシウム,リン酸カルシウム、リン酸亜鉛、リン酸マンガンなどの水溶性リン酸塩を用いることができる。   The aqueous coating agent can contain 1 type, or 2 or more types selected from phosphoric acid. Inclusion of this phosphoric acid or water-soluble phosphate makes it possible to improve product characteristics such as improved adhesion and to take a wide range of heat treatment temperatures, which will be described later, and to stabilize the treatment process. As the phosphoric acid source, water-soluble phosphates such as aluminum phosphate, magnesium phosphate, calcium phosphate, zinc phosphate, and manganese phosphate can be used in addition to phosphoric acid.

上記水性塗布剤には、リン酸及び水溶性リン酸塩の添加に加え、着色顔料や光触媒性二酸化チタン粉末を加えることもできる。   In addition to the addition of phosphoric acid and water-soluble phosphate, a coloring pigment or photocatalytic titanium dioxide powder can also be added to the aqueous coating agent.

本発明に係る触媒体を構成する触媒層の基板上における目付量は、金属板などの板状物の場合は、乾燥膜厚としての目付量が0.1〜12g/mとするのがよい。0.1g/m以下では性能が不十分であり、12g/mを超えると形成された触媒層が粉状に剥離しやすいので好ましくない。一方、繊維製品の織布、不織布の場合は板状物に比べて非常に表面積が大きいので、目付量を0.5〜30g/mとするのが好ましい。塗布方法は特に限定されるものではなく小規模の場合は刷毛塗りが作業がし易く液濃度を変えることにより付着量を制御できる。大量生産には帯状基材を処理液に浸漬し、ロールの絞り加減で付着量を制御する方法、流れかけ塗装、やスプレー塗装でもよい。 In the case of a plate-like material such as a metal plate, the basis weight on the substrate of the catalyst layer constituting the catalyst body according to the present invention is that the basis weight as a dry film thickness is 0.1 to 12 g / m 2. Good. If it is 0.1 g / m 2 or less, the performance is insufficient, and if it exceeds 12 g / m 2 , the formed catalyst layer is easily peeled off in powder form, which is not preferable. On the other hand, in the case of a woven fabric or a non-woven fabric, the surface area is much larger than that of a plate-like product, so that the basis weight is preferably 0.5 to 30 g / m 2 . The application method is not particularly limited, and in the case of a small scale, brush coating is easy to work, and the amount of adhesion can be controlled by changing the liquid concentration. For mass production, a method of dipping the belt-shaped substrate in the treatment liquid and controlling the amount of adhesion by adjusting the squeezing of the roll, spray coating, or spray coating may be used.

本発明に係る触媒体は、上記遷移金属又はその酸化物のカルボン酸塩を二酸化ケイ素の共存下において塗布・乾燥させて触媒層に形成させることによって製造される。この工程において、光を受けることの有無は問わない。上記工程において、形成された触媒層を光の照射を受けない状態で正孔を保有するもの、水性塗布剤の塗布後の乾燥条件は広くとれる。ただし乾燥温度が、500℃より高い場合には、例えばチタンのカルボン酸塩を用いた場合には、乾燥のための保持時間が2時間以上の長時間になると結晶性の二酸化チタンが生成することがあり、本発明の目的を達成出来ない可能性がある。一般には、市販の乾燥機の上限温度300℃以下で十分である。なお、乾燥温度は、室温でもよいが時間がかかるので150℃以上とし、基材の厚さに応じて乾燥時間を調整するのがよい。乾燥時間は、通常、5分以下で十分である。乾燥は、一般の乾燥と同じく、空気が移動するように自然対流乾燥機やさらに強制対流乾燥機を用いるのがよい。   The catalyst body according to the present invention is produced by coating and drying the transition metal or its carboxylate salt in the presence of silicon dioxide to form a catalyst layer. In this step, it does not matter whether or not light is received. In the above step, the catalyst layer thus formed can retain a wide range of drying conditions after application of the aqueous coating agent, in which holes are retained without being irradiated with light. However, when the drying temperature is higher than 500 ° C., for example, when a titanium carboxylate is used, crystalline titanium dioxide is produced when the holding time for drying is longer than 2 hours. There is a possibility that the object of the present invention cannot be achieved. In general, an upper limit temperature of 300 ° C. or less of a commercial dryer is sufficient. Although the drying temperature may be room temperature, it takes time, so it is preferable to set the drying time to 150 ° C. or higher and adjust the drying time according to the thickness of the substrate. A drying time of 5 minutes or less is usually sufficient. As in general drying, it is preferable to use a natural convection dryer or a forced convection dryer so that air moves.

本発明に係る触媒体は、上記のようにして製造することができ、製品が光の照射を受けない状態で正孔を保有することは、すでに述べたように述べたように、DMPOを用いるOHラジカル検出試験によって確認することができる。しかしながら、OHラジカル検出試験は、その結果を得るのにESR(電子スピン共鳴分光測定用の大がかかりな設備を要する。このOHラジカル検出試験に代えて下記の無光下メチレンブルー迅速分解試験を行い、その測定値が60%以上のものを光の照射を受けない状態で正孔を保有するものと判定することができる。   The catalyst body according to the present invention can be manufactured as described above, and the product retains holes without being irradiated with light, as described above, using DMPO. This can be confirmed by an OH radical detection test. However, the OH radical detection test requires a large amount of equipment for ESR (electron spin resonance spectroscopy measurement) to obtain the result. Instead of this OH radical detection test, the following methylene blue rapid decomposition test in the absence of light is performed. It is possible to determine that a measured value of 60% or more holds holes in a state where it is not irradiated with light.

無光下メチレンブルー迅速分解試験法(触媒体が板状体の場合)
(1)試料の調整:触媒が表面に形成された1辺30mm角の平板状の試験片を準備する。
(2)メチレンブルー水溶液の調整:濃度100mg/lのメチレンブルー水溶液を準備する。
(3)シャーレに前記(1)により調整した平板状の試料を入れ、その表面に(2)により調整したメチレンブルー水溶液を0.1ml滴下し、1辺30mm角のプラスティックフィルムで覆う。
(4)その状態で、2分間放置した後、試料表面からプラスティックフィルムを剥離し、3mLの精製水を用いて洗浄して、洗浄液とともに分光光度計の吸光度測定用溶液とする。
(5)測定:吸光度の測定:前記(3)で得た吸光度測定用溶液の波長664nmにおける吸光度を測定し、測定値をaとする。併せて、濃度100mg/lのメチレンブルー水溶液0.1mlに精製水3mlを加えて希釈したメチレンブルー水溶液の吸光度を測定し、基準値、bとする。
(6) 無光下メチレンブルー迅速分解試験値の算出:[(b−a)/b]×100%をメチレンブルー迅速分解試験値として算出する。
Rapid methylene blue decomposition test method in the absence of light (when the catalyst is a plate)
(1) Preparation of sample: A flat test piece having a side of 30 mm square on which a catalyst is formed is prepared.
(2) Preparation of methylene blue aqueous solution: Prepare a methylene blue aqueous solution with a concentration of 100 mg / l.
(3) Place the flat sample prepared in (1) in a petri dish, drop 0.1 ml of the methylene blue aqueous solution prepared in (2) on the surface, and cover with a 30 mm square plastic film.
(4) After being left for 2 minutes in this state, the plastic film is peeled off from the sample surface, washed with 3 mL of purified water, and used as a solution for measuring absorbance in a spectrophotometer together with the washing solution.
(5) Measurement: Measurement of absorbance: The absorbance at a wavelength of 664 nm of the absorbance measurement solution obtained in (3) above is measured, and the measured value is a. At the same time, the absorbance of the methylene blue aqueous solution diluted by adding 3 ml of purified water to 0.1 ml of a 100 mg / l methylene blue aqueous solution is measured and set as the reference value b.
(6) Calculation of methylene blue rapid degradation test value in the absence of light: [(b−a) / b] × 100% is calculated as the methylene blue rapid degradation test value.

(触媒体が布状体の場合)
(1)試料の調整:触媒が表面に形成された1辺30mm角の平板状の試験片を準備する。
(2)メチレンブルー水溶液の調整:濃度20mg/lのメチレンブルー水溶液を準備する。
(3)30x30mmの プラスティックフィルムをシャーレに敷き濃度20mg/lのメチレンブルー水溶液を0.5ml滴下する。(1)で作成した試験片の上に別の30x30mmのプラスティックフィルムを重ね、滴下したメチレンブルー水溶液の液滴の上に乗せる。しかし、この水溶液が試験片とプラスティックフィルムの全面に廣がらない場合は0.5mlに加えて0.1ml単位で精製水を追加して滴下する。
(4)6分間放置した後、試料表面からプラスティックフィルムを剥離し、(2.6−追加滴下水量)mlの精製水を用いて洗浄して洗浄液とともに分光光度計の吸光度測定用溶液とする。
(5)測定:吸光度の測定:前記(3)で得た吸光度測定用溶液の波長664nmにおける吸光度を測定し、測定値をaとする。併せて、濃度100mg/Lのメチレンブルー水溶液0.1mlに精製水3mlを加えて希釈したメチレンブルー水溶液の吸光度を測定し、基準値、bとする。
(6)無光下メチレンブルー迅速分解試験値の算出:[(b−a)/b]×100%を無光下メチレンブルー迅速分解試験値として算出する。
(When the catalyst body is a cloth body)
(1) Preparation of sample: A flat test piece having a side of 30 mm square on which a catalyst is formed is prepared.
(2) Preparation of methylene blue aqueous solution: Prepare a methylene blue aqueous solution with a concentration of 20 mg / l.
(3) A 30 × 30 mm plastic film is spread on a petri dish, and 0.5 ml of a 20 mg / l methylene blue aqueous solution is dropped. Another 30 × 30 mm plastic film is placed on the test piece prepared in (1) and placed on the dropped methylene blue aqueous solution. However, when this aqueous solution does not spill over the entire surface of the test piece and the plastic film, purified water is added dropwise in units of 0.1 ml in addition to 0.5 ml.
(4) After being allowed to stand for 6 minutes, the plastic film is peeled off from the sample surface, washed with (2.6-added amount of added water) ml of purified water, and used as a solution for measuring absorbance in a spectrophotometer together with the washing solution.
(5) Measurement: Measurement of absorbance: The absorbance at a wavelength of 664 nm of the absorbance measurement solution obtained in (3) above is measured, and the measured value is a. In addition, the absorbance of a methylene blue aqueous solution diluted by adding 3 ml of purified water to 0.1 ml of a 100 mg / L methylene blue aqueous solution is measured and set as a reference value b.
(6) Calculation of methylene blue rapid degradation test value in the absence of light: [(b−a) / b] × 100% is calculated as the methylene blue rapid degradation test value in the absence of light.

水中のウイルスが無光下で不活化される機構は、この触媒が無光下で正孔を保有しメチレンブルーのHC−N結合を切断する機能を有するためと推測され、ウイルスの主成分であるタンパク質を構成するアミノ酸を分解したためではないかと考えられた。そこで触媒を担持したガラスクロスにアミノ酸として側鎖にC−N結合を持つアルギニン及びヒスチジンのそれぞれの水溶液を接触させてその前後のFT−IR赤外分光分析を行った。その結果、ヒスチジンの場合は変化が見られなかったのに対しアルギニンの場合は1000〜1500cm−1の領域で触媒処理により新規の強い吸収が発生しており、C−NH結合が切断された可能性が強く、この被膜が無光下で正孔を保有していることが裏付けられたといえる。 The mechanism by which viruses in water are inactivated in the absence of light is presumed to be due to the fact that this catalyst retains holes in the absence of light and has the function of cleaving the H 3 C—N bond of methylene blue. It was thought that it was because the amino acids constituting the protein were decomposed. Therefore, an aqueous solution of arginine and histidine each having a CN bond in the side chain as an amino acid was brought into contact with a glass cloth carrying a catalyst, and FT-IR infrared spectroscopic analysis was performed before and after that. As a result, no change was observed in the case of histidine, whereas in the case of arginine, new strong absorption was generated by the catalytic treatment in the region of 1000 to 1500 cm −1 , and the C—NH 2 bond was cleaved. The possibility is strong, and it can be said that this coating has retained holes under no light.

(実施例1)
基材として厚さ0.2mmの55%アルミニウム−43%亜鉛合金溶融めっき鋼板を準備した。この基材上に二酸化ケイ素を含有する20%シリカゾル(スノーテックスC)を刷毛塗り(以下同じ)したのち乾燥して二酸化ケイ素層を形成した。チタンの酸化物のカルボン酸塩としてシュウ酸チタニルアンモニウムを選択し、その5%水溶液(TiO換算)10gに二酸化ケイ素として20%スノーテックスOを14g及びリン酸アルミニウムの50%水溶液1gを配合した水性塗布剤を塗布した後、160℃の炉中で2分乾燥して触媒体を得た。得られた触媒体は、無光下メチレンブルー分解迅速試験値:79%を示し、光の照射を受けない状態で正孔を保有する触媒体であることが確認できた。
Example 1
A 55% aluminum-43% zinc alloy hot-dip steel sheet having a thickness of 0.2 mm was prepared as a base material. A 20% silica sol (Snowtex C) containing silicon dioxide was brush-coated (hereinafter the same) on this substrate and then dried to form a silicon dioxide layer. Titanyl ammonium oxalate was selected as the carboxylate of the titanium oxide, and 10 g of its 5% aqueous solution (in terms of TiO 2 ) was mixed with 14 g of 20% Snowtex O as silicon dioxide and 1 g of a 50% aqueous solution of aluminum phosphate. After applying the aqueous coating agent, it was dried in an oven at 160 ° C. for 2 minutes to obtain a catalyst body. The obtained catalyst body showed a methylene blue decomposition rapid test value of 79% in the absence of light, and was confirmed to be a catalyst body that retains holes without being irradiated with light.

(実施例2)
基材として、厚さ0.42mm、質量378g/m、密度33/33(本/25mm)の摸紗織り、ヒートクリーニング処理のガラスクロス(日東紡WAR420BH)を準備した。このガラスクロスに20%シリカゾル(スノーテックスO)を精製水で2倍に希釈して塗布後、300℃のマッフル炉に入れ60秒後に取り出して二酸化ケイ素の下地層を形成した。得られた二酸化ケイ素の下地層付きの基材に、金属酸化物のカルボン酸塩として、酢酸酸化ジルコニウム(ZrO(C、第一希元素化学工業(株)ジルコゾールZA−20)を20%含有する水溶液を精製水で2倍に希釈して塗布し、300℃に保持した炉に装入して、90秒保持した後に取り出し、触媒体を得た。得られた触媒体は、無光下メチレンブルー分解迅速試験値:83%を示した。
(Example 2)
As a base material, a glass cloth (Nittobo WAR420BH) having a thickness of 0.42 mm, a mass of 378 g / m 2 , a density of 33/33 (lines / 25 mm) and a heat cleaning treatment was prepared. A 20% silica sol (Snowtex O) was diluted to 2 times with purified water and applied to this glass cloth, then placed in a 300 ° C. muffle furnace and taken out after 60 seconds to form a silicon dioxide underlayer. Zirconium oxide oxide (ZrO (C 2 H 3 O 2 ) 2 , Zircozole ZA-20, a first rare element chemical industry), as a metal oxide carboxylate, was obtained on a base material with an underlayer of silicon dioxide. An aqueous solution containing 20%) was diluted 2 times with purified water, applied, placed in a furnace maintained at 300 ° C., held for 90 seconds, and then removed to obtain a catalyst body. The obtained catalyst body showed a methylene blue decomposition rapid test value of 83% in the absence of light.

(実施例3)
ポリエステル系着色有機塗膜を塗布した厚さ0.2mmの55%アルミニウム―43%亜鉛合金めっき鋼板を基材とし、その表面にシリカゾルとしてスノーテックスOまたはCを塗布したところ弾いて均一に塗布出来なかった。そこで、非晶質シリカ30%、IPA70%から成るアモルファスシリカゾル(日産化学工業(株)IPA−ST)を精製水で2倍に希釈して塗布したところ弾かずに塗布できたので200℃の炉内で90秒乾燥して、二酸化ケイ素下地層付きの基材とした。その上に下記組成の水性塗布液を塗布後、200℃の炉内で90秒乾燥した。乳酸チタン:44%、IPA:43%、残部水からなる乳酸チタン−IPA溶液(松本製薬工業(株)オルガチックスTC―310)10gを準備し、これに85%リン酸を0.7g、精製水10gを添加して水性塗布液とした。得られた水性塗布液を前記二酸化ケイ素下地層付きの基材に塗布し、200℃の炉内で90秒乾燥して、触媒体を得た。無光下メチレンブルー分解迅速試験値を算出したところ85%であった。
この本触媒を担持した有機被覆合金めっき鋼板と本触媒を担持しない有機被覆合金めっき鋼板とを家庭の浴室の壁に貼り3ヶ月後に観察したところ本触媒を担持しない鋼板は表面が黴で覆われていたのに対し本触媒を担持鋼板には全く黴が見られなかった。
(Example 3)
A 55% aluminum-43% zinc alloy-plated steel sheet with a thickness of 0.2mm coated with a polyester-based colored organic coating film is used as a base material, and the surface is coated with Snowtex O or C as a silica sol. There wasn't. Therefore, an amorphous silica sol composed of 30% amorphous silica and 70% IPA (Nissan Chemical Industry Co., Ltd. IPA-ST) was diluted twice with purified water and applied, so it could be applied without flipping. The substrate was dried for 90 seconds to obtain a substrate with a silicon dioxide underlayer. An aqueous coating solution having the following composition was applied thereon, followed by drying in a furnace at 200 ° C. for 90 seconds. Titanium lactate: 44%, IPA: 43%, 10 g of a titanium lactate-IPA solution (Matsumoto Pharmaceutical Co., Ltd. OlgaTicks TC-310) consisting of the remaining water was prepared, and 0.7 g of 85% phosphoric acid was purified. 10 g of water was added to make an aqueous coating solution. The obtained aqueous coating solution was applied to the substrate with the silicon dioxide underlayer and dried in a furnace at 200 ° C. for 90 seconds to obtain a catalyst body. The methylene blue decomposition rapid test value in the absence of light was calculated to be 85%.
When this organic catalyst coated steel sheet carrying this catalyst and an organic coated alloy plated steel sheet not carrying this catalyst were attached to the wall of a bathroom in the home and observed after 3 months, the surface of the steel sheet not carrying this catalyst was covered with cocoons. On the other hand, no wrinkles were observed on the steel sheet carrying the catalyst.

(実施例4)
厚さ0.21mm、平織りガラスクロスM200X(ユニチカ(株)製、質量200g/m,密度19/18(本/25mm),ヒートクリーニング(潤滑油を熱処理分解)後、アクリルリシン剤を処理したもの)を500℃のマッフル炉に入れ5分間加熱処理したものを基材とした。シュウ酸ジルコニウム10%水溶液(第一希元素化学工業(株)製)15gに20%のシリカゾル(スノーテックスO)を10gに85%リン酸1.1g及び精製水30gを加えて撹拌して水性処理液とした。得られた水性処理液を、前記加熱処理したガラスクロスに塗布し300℃の炉内で90秒加熱して、触媒体を得た。無光下メチレンブルー分解迅速試験値を測定し、90%であった。
Example 4
Thickness 0.21 mm, plain weave glass cloth M200X (manufactured by Unitika Ltd., mass 200 g / m 2 , density 19/18 (lines / 25 mm), heat cleaning (lubricating oil decomposed by heat treatment), and then treated with acrylic lysine agent Was heated in a muffle furnace at 500 ° C. for 5 minutes and used as a base material. Aqueous treatment by adding 20% silica sol (Snowtex O) to 15 g of zirconium oxalate 10% aqueous solution (Daiichi Elemental Chemical Co., Ltd.) and 1.1 g of 85% phosphoric acid and 30 g of purified water to 10 g. A liquid was used. The obtained aqueous treatment liquid was applied to the heat-treated glass cloth and heated in a furnace at 300 ° C. for 90 seconds to obtain a catalyst body. The methylene blue decomposition rapid test value in the absence of light was measured and found to be 90%.

(実施例5)
厚さ0.26mmのナイロン不織布(質量:40g/m,ユニチカ(株)製ナイエースP0403WTO)を基材とし、これにシュウ酸チタニルアンモニウム(TKC−305)の水溶液10gに20%シリカゾル(スノーテックスO)を20g及び50%リン酸アルミニウム0.5gを加え、精製水で3倍に希釈した水性処理液を塗布し、120℃の炉中で3分乾燥して触媒体を得た。無光下メチレンブルー分解迅速試験値を算出したところ82%であった。
(Example 5)
A nylon non-woven fabric having a thickness of 0.26 mm (mass: 40 g / m 2 , Niace P0403 WTO manufactured by Unitika Co., Ltd.) is used as a base material, and 20% silica sol (Snowtex) is added to 10 g of an aqueous solution of titanyl ammonium oxalate (TKC-305). 20 g of O) and 0.5 g of 50% aluminum phosphate were added, and an aqueous treatment solution diluted 3-fold with purified water was applied, and dried in a 120 ° C. oven for 3 minutes to obtain a catalyst body. The methylene blue decomposition rapid test value in the absence of light was calculated to be 82%.

(実施例6)
厚さ0.2mmの55%アルミニウム−43%亜鉛合金厚さ7μmを溶融めっきした鋼板に20%シリカゾル(スノーテックスO)を塗布後、200℃のマッフル炉に入れ30秒加熱して二酸化ケイ素の下地付き基材とした。シュウ酸チタニルアンモニウム(TKC−305)の水溶液10gに20%のシリカゾル(スノーテックスO)を14g、50%リン酸アルミニウムを1g配合した水性塗布剤を塗布後、300℃の炉に入れ90秒後に取り出し触媒体を得た。無光下メチレンブルー分解迅速試験値を算出したところ92%であった。
(Example 6)
After applying 20% silica sol (Snowtex O) to a steel plate hot-plated with 55% aluminum-43% zinc alloy with a thickness of 0.2 mm, 0.2 mm thick, it was placed in a 200 ° C. muffle furnace and heated for 30 seconds. A substrate with a base was used. After applying an aqueous coating agent containing 14 g of 20% silica sol (Snowtex O) and 1 g of 50% aluminum phosphate to 10 g of an aqueous solution of titanyl ammonium oxalate (TKC-305), it was placed in a furnace at 300 ° C. after 90 seconds. A catalyst body was taken out to obtain a catalyst body. The methylene blue decomposition rapid test value in the absence of light was calculated and found to be 92%.

(実施例7)
厚さ0.4mm、の2.5%Mg−Alアルミニウム合金板を基材とし、これに非晶質シリカ20%シリカゾル(スノーテックスC)を塗布し200℃のマッフル炉に入れ90秒後に取り出し、二酸化ケイ素の下地層付き基材とした。チタンテトライソプロポキシド(Ti(CO)):100gを9%シュウ酸(COOH)、濃度10.4%のイソプロピルアルコール及び濃度9.8%のシュウ酸チタンを含む水溶液114gを作成した。このシュウ酸チタン水溶液10gに対し、濃度20%シリカゾル(スノーテックスO)20gを配合して水性処理液とした。この水性処理液を前記二酸化ケイ素の下地層付き基材に塗布した後、400℃のマッフル炉に装入して、90秒保持し、触媒体を得た。無光下メチレンブルー分解迅速試験値を算出したところ96%であった。
(Example 7)
A 2.5% Mg-Al aluminum alloy plate with a thickness of 0.4 mm is used as a base material. Amorphous silica 20% silica sol (Snowtex C) is applied to the base plate, placed in a 200 ° C. muffle furnace, and taken out after 90 seconds. A substrate with an underlayer of silicon dioxide was obtained. Titanium tetraisopropoxide (Ti (C 3 H 7 O) 4 ): 100 g of an aqueous solution containing 9% oxalic acid (COOH) 2 , a concentration of 10.4% isopropyl alcohol and a concentration of 9.8% titanium oxalate It was created. An aqueous treatment liquid was prepared by blending 20 g of silica sol (Snowtex O) with a concentration of 20% to 10 g of this aqueous titanium oxalate solution. This aqueous treatment liquid was applied to the substrate with the silicon dioxide underlayer, and then charged in a muffle furnace at 400 ° C. and held for 90 seconds to obtain a catalyst body. The methylene blue decomposition rapid test value in the absence of light was calculated and found to be 96%.

(実施例8)
実施例7により得られた触媒体の抗ウイルス性について下記の試験を行った。

本触媒担持板を30x30mmに切断し、180℃30分滅菌したのちSindbisウイルス液(1.0×104 pfu/ml)50μlを滴下し、ポリプロピレン膜で覆い、30秒、5分、15分、45分室温処理した後にPBS 2mlでウイルスを回収し、ウイルス力価の測定を行った。結果は30秒で約80%が、45分後には殆どすべてが不活化することが判明した。
抗ウイルス試験に用いた試験片を室内で自然乾燥したのち、再び同じ抗ウイルス試験を実施したところ殆ど同じ結果が得られた。このことは本触媒が保有する正孔がウイルス液中で一旦失われても自然乾燥により回復することを示しており、本触媒を担持する基材が繰り返し使用できることが証明された。
(Example 8)
The antiviral properties of the catalyst body obtained in Example 7 were tested as follows.
The catalyst support plate was cut to 30 × 30 mm, sterilized at 180 ° C. for 30 minutes, then added with 50 μl of Sindbis virus solution (1.0 × 104 pfu / ml), covered with a polypropylene membrane, 30 seconds, 5 minutes, 15 minutes, After treatment at room temperature for 45 minutes, the virus was recovered with 2 ml of PBS, and the virus titer was measured. As a result, it was found that about 80% in 30 seconds, but almost all became inactivated after 45 minutes.
After the test piece used for the antiviral test was naturally dried indoors, the same antiviral test was performed again, and almost the same result was obtained. This indicates that even if the holes possessed by the catalyst are lost in the virus solution, they are recovered by natural drying, and it has been proved that the substrate carrying the catalyst can be used repeatedly.

(実施例9)
太さ1μm以下の極細ガラス繊維の湿式不織布のガラスクロス(厚さ0.65mm、質量90g/mのAGMペーパー、日本板硝子(株)製)を基材とし、これに濃度20%のシリカゾル(スノーテックスO)を精製水で3倍に希釈して塗布した後、200℃のマッフル炉に装入し、90秒保持し、二酸化ケイ素の下地層を有するガラスクロスとした。乳酸チタン44%、IPA43%、残部水の水溶液(オルガチックスTC―310)10gを精製水で3倍に希釈、85%リン酸を0.7g、20%シリカゾル(スノーテックスO)を30g配合した処理液を塗布して200℃の炉内で90秒処理した。無光下メチレンブルー分解迅速試験値を測定したところ89%であった。
Example 9
A glass cloth of wet nonwoven fabric of ultra fine glass fiber with a thickness of 1 μm or less (AGM paper with a thickness of 0.65 mm and a mass of 90 g / m 2 , manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd.), and a silica sol with a concentration of 20% ( Snowtex O) was diluted 3 times with purified water and applied, and then placed in a 200 ° C. muffle furnace and held for 90 seconds to form a glass cloth having a silicon dioxide underlayer. Titanium lactate 44%, IPA 43%, balance water 10g (OrgaTix TC-310) 10 times diluted with purified water, 85% phosphoric acid 0.7g, 20% silica sol (Snowtex O) 30g The treatment liquid was applied and treated in a furnace at 200 ° C. for 90 seconds. The methylene blue decomposition rapid test value in the absence of light was measured and found to be 89%.

(実施例10)
厚さ0.38mmのコットン不織布(質量60g/m(ユニチカ(株)製、商標:コットエースC60S/A01)を基材とした。シュウ酸チタニルアンモニウム(TiO換算5%TKC−305)10gに非晶質シリカゾル(スノーテックスO)10g及び50%リン酸アルミニウム0.5gを加え、精製水で3倍に希釈して水性処理塗布液とした。これを前記コットン不織布に塗布した後、120℃の炉中で3分乾燥して触媒体を得た。無光下メチレンブルー分解迅速試験値を算出、87%であった。
同じ本触媒担持コットン不織布を5日間水道水に浸漬し、自然乾燥後に無光下メチレンブルー分解迅速試験を行ったところ86%とほぼ同じ値が得られ、耐水性を有することが実証されたた。
(Example 10)
Cotton non-woven fabric with a thickness of 0.38 mm (based on a mass of 60 g / m 2 (trade name: Cotto Ace C60S / A01, manufactured by Unitika Co., Ltd.). 10 g of titanyl ammonium oxalate (5% TKC-305 in terms of TiO 2 ) 10 g of amorphous silica sol (Snowtex O) and 0.5 g of 50% aluminum phosphate were added and diluted with purified water three times to obtain an aqueous treatment coating solution, which was applied to the cotton nonwoven fabric, and then 120 The catalyst body was obtained by drying in an oven at 0 ° C. for 3 minutes, and the methylene blue decomposition rapid test value in the absence of light was calculated to be 87%.
When the same catalyst-supported cotton nonwoven fabric was immersed in tap water for 5 days and subjected to a methylene blue decomposition rapid test in the absence of light after natural drying, a value almost equal to 86% was obtained, demonstrating water resistance.

上記のように本発明に係る触媒体は、無光下メチレンブルー迅速測定試験結果から理解されるとおり、無光下で機能する触媒としての作用を呈し、有機物のC−N結合、特に、そのC−N結合の解離反応に寄与し、これによって水中汚染物質の分解作用、さらには、殺菌作用や抗ウイルス不活化作用が生ずる。また、NOやSOの酸化触媒として作用し、それにより環境汚染物質の無害化が期待される。 As described above, the catalyst body according to the present invention exhibits an action as a catalyst that functions in the absence of light, as understood from the results of the rapid measurement test for methylene blue in the absence of light. This contributes to the dissociation reaction of the -N bond, thereby causing the action of decomposing water pollutants, as well as bactericidal action and antiviral inactivation action. In addition, it acts as an oxidation catalyst for NO X and SO X , thereby making environmental pollutants harmless.

本発明はかかる効果を利用して、抗ウイルス性のある衛生マスク、抗菌クロス、エアフイルターなど多くの新しい製品が生み出される可能性が大きい。また従来から光源の設置が不可能という理由で光触媒の採用が見送られてきた、空気調和機(エアコン)のフインやフイルターなどにも適用が可能になった。これらは基材として繊維の織布、不織布を用いた用途であるが、大気中の室温で自然乾燥することから浴室の壁や天井に塗布して黴発生の防止にも利用できる。本触媒を担持した金属板を回転させながら水に浸漬、乾燥を繰り返すと薬品を使わずに水中のウイルスの不活化、細菌の殺菌ができるので漁業、農業にも貢献できる。
The present invention is highly likely to produce many new products such as antiviral sanitary masks, antibacterial cloths, and air filters using such effects. In addition, it has become possible to apply to air conditioner (air conditioner) fins and filters, where the use of photocatalysts has been postponed due to the inability to install a light source. These are applications using a woven or non-woven fabric of fiber as a base material. However, since they are naturally dried at room temperature in the atmosphere, they can be applied to bathroom walls and ceilings to prevent wrinkles. Repeated immersion and drying in water while rotating the metal plate carrying this catalyst can inactivate viruses in the water and sterilize bacteria without using chemicals, thus contributing to fishing and agriculture.

Claims (11)

基材の表面に下記の(A)、(B)及び(C)のいずれかの触媒層を有することを特徴とする光の照射を受けない状態で正孔を保有する触媒体。
(A)基材の表面に二酸化ケイ素層を形成後、金属のカルボン酸塩及び金属酸化物のカルボン酸塩から選んだ1種又は2種以上の塩を有効成分として含有する水性塗布剤を塗布・乾燥して形成された触媒層
(B)基材の表面に金属のカルボン酸塩及び金属酸化物のカルボン酸塩から選んだ1種又は2種以上の塩及び二酸化ケイ素を有効成分として含有させてなる水性塗布剤を塗布・乾燥して形成された触媒層
(C)基材の表面に二酸化ケイ素層を形成後、さらに、金属のカルボン酸塩及び金属酸化物のカルボン酸塩から選んだ1種又は2種以上の塩及び二酸化ケイ素を有効成分として含有させてなる水性塗布剤を塗布・乾燥して形成された触媒層
ここに、金属のカルボン酸塩とは、遷移金属のカルボン酸塩を、金属酸化物のカルボン酸塩とは、遷移金属酸化物のカルボン酸塩をいう。
The catalyst body which has a hole in the state which does not receive light irradiation characterized by having the catalyst layer in any one of following (A), (B) and (C) on the surface of a base material.
(A) After forming a silicon dioxide layer on the surface of the substrate, an aqueous coating agent containing one or more salts selected from metal carboxylates and metal oxide carboxylates as an active ingredient is applied. -The catalyst layer (B) formed by drying contains, as active ingredients, one or more salts selected from metal carboxylates and metal oxide carboxylates and silicon dioxide on the surface of the substrate. After forming a silicon dioxide layer on the surface of the catalyst layer (C) substrate formed by applying and drying an aqueous coating agent, 1 selected from metal carboxylate and metal oxide carboxylate Catalyst layer formed by applying and drying an aqueous coating agent containing two or more kinds of salts and silicon dioxide as active ingredients. Here, the metal carboxylate is a transition metal carboxylate. What are metal oxide carboxylates? It refers to carboxylate of the transition metal oxide.
金属のカルボン酸塩が、シュウ酸チタン、乳酸チタン、酢酸ジルコニウム、シュウ酸ジルコニウム、シュウ酸マンガン、シュウ酸鉄、シュウ酸コバルト、シュウ酸ニッケル、シュウ酸銅及びシュウ酸亜鉛から選んだ1種又は2種以上であることを特徴とする請求項1記載の光の照射を受けない状態で正孔を保有する触媒体。   The metal carboxylate is selected from titanium oxalate, titanium lactate, zirconium acetate, zirconium oxalate, manganese oxalate, iron oxalate, cobalt oxalate, nickel oxalate, copper oxalate and zinc oxalate The catalyst body that retains holes without being irradiated with light according to claim 1, wherein the catalyst body is two or more kinds. 金属酸化物のカルボン酸塩が、シュウ酸チタニルアンモニウム、シュウ酸酸化バナジウム及び酢酸酸化ジルコウムから選んだ1種又は2種以上であること特徴とする請求項1記載の光の照射を受けない状態で正孔を保有する触媒体。   The metal oxide carboxylate is one or more selected from titanyl ammonium oxalate, vanadium oxalate oxide, and zirconium oxide acetate. Catalytic body holding holes. 金属のカルボン酸塩が、シュウ酸チタン又は乳酸チタンであって、該カルボン酸塩を含有する水性塗布剤を塗布・乾燥して形成された触媒層中のチタン原子の局所構造が、酸素原子の4配位構造となっていることを特徴とする請求項2記載の光の照射を受けない状態で正孔を保有する触媒体。   The metal carboxylate is titanium oxalate or titanium lactate, and the local structure of titanium atoms in the catalyst layer formed by applying and drying an aqueous coating agent containing the carboxylate is oxygen atom The catalyst body having holes in a state where it is not irradiated with light according to claim 2, wherein the catalyst body has a four-coordinate structure. 金属酸化物のカルボン酸塩が、シュウ酸チタニルアンモニウムであって、該カルボン酸塩を含有する水性塗布剤を塗布・乾燥して形成された触媒層中のチタン原子の局所構造が、酸素原子の4配位構造となっていることを特徴とする請求項3記載の光の照射を受けない状態で正孔を保有する触媒体。   The carboxylate of the metal oxide is titanyl ammonium oxalate, and the local structure of titanium atoms in the catalyst layer formed by applying and drying an aqueous coating agent containing the carboxylate is oxygen atom 4. The catalyst body having holes in a state of not being irradiated with light according to claim 3, wherein the catalyst body has a four-coordinate structure. 無光下メチレンブルー迅速分解試験値が60%以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の光の照射を受けない状態で正孔を保有する触媒体。   6. The catalyst body that retains holes without being irradiated with light according to any one of claims 1 to 5, wherein the methylene blue rapid decomposition test value in the absence of light is 60% or more. 水性塗布剤がリン酸及び水溶性リン酸塩から選ばれた1種または2種以上を含有するものであることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の光の照射を受けない状態で正孔を保有する触媒体。
触媒体。
The aqueous coating agent contains one or more selected from phosphoric acid and a water-soluble phosphate, and does not receive light irradiation according to any one of claims 1 to 6 A catalyst body that retains holes in a state.
Catalyst body.
基材が金属板、有機塗膜を有する金属板、ガラス板、プラスチック、天然繊維、合成繊維、鉱物繊維およびこらの織布又は不織布のいずれかであることを特徴とする請求項1〜7記載のいずれかに記載の光の照射を受けない状態で正孔を保有する触媒体。   The base material is any one of a metal plate, a metal plate having an organic coating film, a glass plate, a plastic, a natural fiber, a synthetic fiber, a mineral fiber, and a woven or non-woven fabric of these. The catalyst body which retains a hole in the state which does not receive irradiation of the light in any one of. 表面に二酸化ケイ素を含有する下地層を有する基材を準備する基材準備工程と、
前記下地層を有する基材上に金属のカルボン酸塩及び金属酸化物のカルボン酸塩から選んだ1種又は2種以上の塩を有効成分として含有する水性塗布剤を塗布する水性塗布剤塗布工程と、
前記塗布された水性塗布剤を500℃以下の温度で乾燥して正孔を有する触媒層を生成させる触媒層生成工程と、を順次行うことを特徴とする光の照射を受けない状態で正孔を保有する触媒体の製造方法。
ここに、金属のカルボン酸塩とは、遷移金属のカルボン酸塩を、金属酸化物のカルボン酸塩とは、遷移金属酸化物のカルボン酸塩をいう。
A base material preparation step for preparing a base material having a base layer containing silicon dioxide on the surface;
An aqueous coating agent coating step of coating an aqueous coating agent containing one or more salts selected from a metal carboxylate and a metal oxide carboxylate as an active ingredient on the substrate having the base layer. When,
A catalyst layer generating step of drying the applied aqueous coating agent at a temperature of 500 ° C. or less to generate a catalyst layer having holes, and sequentially performing holes without receiving light. The manufacturing method of the catalyst body which holds.
Here, the metal carboxylate refers to a transition metal carboxylate, and the metal oxide carboxylate refers to a transition metal oxide carboxylate.
表面に二酸化ケイ素を含有する下地層を有する基材又は該下地層を有さない基材を準備する基材準備工程と、
前記いずれかの基材上に金属のカルボン酸塩及び金属酸化物のカルボン酸塩から選んだ1種又は2種以上の塩及び二酸化ケイ素を有効成分として含有させてなる水性塗布剤を塗布する水性塗布剤塗布工程と、
前記塗布された水性塗布剤を500℃以下の温度で乾燥して正孔を有する触媒層を生成する触媒層生成工程と、を順次行うことを特徴とする光の照射を受けない状態で正孔を保有する触媒体の製造方法。
ここに、金属のカルボン酸塩とは、遷移金属のカルボン酸塩を、金属酸化物のカルボン酸塩とは、遷移金属酸化物のカルボン酸塩をいう。
A base material preparation step for preparing a base material having a base layer containing silicon dioxide on the surface or a base material not having the base layer;
Aqueous coating for applying an aqueous coating agent containing one or more salts selected from metal carboxylates and metal oxide carboxylates and silicon dioxide as active ingredients on any of the above-mentioned substrates. A coating agent coating process;
A catalyst layer generating step of drying the applied aqueous coating agent at a temperature of 500 ° C. or less to generate a catalyst layer having holes, and sequentially performing holes without receiving light. The manufacturing method of the catalyst body which holds.
Here, the metal carboxylate refers to a transition metal carboxylate, and the metal oxide carboxylate refers to a transition metal oxide carboxylate.
織布又は不織布に請求項1〜8のいずれかに記載の触媒層を坦持させてなることを特徴とする抗ウイルス性・抗菌クロス。

An antiviral / antibacterial cloth characterized in that the catalyst layer according to any one of claims 1 to 8 is supported on a woven fabric or a nonwoven fabric.

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