JP2022065439A - Photocatalyst composition, photocatalyst composition solution, photocatalyst member, method for using photocatalyst composition, and space-disinfecting method - Google Patents

Photocatalyst composition, photocatalyst composition solution, photocatalyst member, method for using photocatalyst composition, and space-disinfecting method Download PDF

Info

Publication number
JP2022065439A
JP2022065439A JP2020174034A JP2020174034A JP2022065439A JP 2022065439 A JP2022065439 A JP 2022065439A JP 2020174034 A JP2020174034 A JP 2020174034A JP 2020174034 A JP2020174034 A JP 2020174034A JP 2022065439 A JP2022065439 A JP 2022065439A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
skeleton
photocatalyst
compound
photocatalytic
composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020174034A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6950067B1 (en
Inventor
元太 中村
Genta Nakamura
康正 大橋
Yasumasa Ohashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yushiro Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Yushiro Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yushiro Chemical Industry Co Ltd filed Critical Yushiro Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP2020174034A priority Critical patent/JP6950067B1/en
Priority to PCT/JP2021/034723 priority patent/WO2022080101A1/en
Priority to US18/030,955 priority patent/US20230415137A1/en
Priority to KR1020237016073A priority patent/KR20230087558A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6950067B1 publication Critical patent/JP6950067B1/en
Publication of JP2022065439A publication Critical patent/JP2022065439A/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

To provide a photocatalyst composition that exhibits strong photocatalyst effect with visible light, a photocatalyst composition including the photocatalyst composition, a photocatalyst member, a method for using the photocatalyst composition, and a space-disinfecting method.SOLUTION: A photocatalyst composition contains a compound having an isoalloxazine skeleton or alloxazine skeleton, and a sacrificial agent. The compound having an isoalloxazine skeleton or alloxazine skeleton contains at least one selected from riboflavin and riboflavin derivatives. The sacrificial agent contains at least one selected from ascorbic acids, polyols, polyphenols, and alkanolamines.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、光触媒組成物、光触媒組成物溶液、光触媒部材、光触媒組成物の使用方法、及び空間除菌方法に関する。 The present invention relates to a photocatalyst composition, a photocatalyst composition solution, a photocatalyst member, a method of using the photocatalyst composition, and a method of space sterilization.

光を照射することにより触媒作用を示す光触媒が知られている。光触媒は光照射するだけで有機物の分解や、殺菌処理などを容易に行うことができることから、様々な応用が検討されている。
現行、光触媒としては酸化チタンが広く用いられている。酸化チタンが触媒作用を発現するためには、紫外光を照射する必要があり、また酸化チタンは発がん性が指摘されており、適用場面が限定されることがある。そのため、様々な用途に適用可能な光触媒が検討されている。
Photocatalysts that exhibit catalytic action by irradiating with light are known. Since photocatalysts can easily decompose organic substances and sterilize them simply by irradiating them with light, various applications are being studied.
Currently, titanium oxide is widely used as a photocatalyst. In order for titanium oxide to exhibit a catalytic action, it is necessary to irradiate it with ultraviolet light, and it has been pointed out that titanium oxide is carcinogenic, so its application may be limited. Therefore, photocatalysts applicable to various uses are being studied.

例えば特許文献1には、アスコルビン酸からなる還元性有機物と、特定の鉄供給原料を、40~100℃で10秒~10日間の条件で、水存在化にて特定の割合で混合し、得られた前記還元性有機物のFe2+錯体を含む反応生成物を活性成分としてなる光触媒が開示されている。 For example, in Patent Document 1, a reducing organic substance composed of ascorbic acid and a specific iron supply raw material are mixed at a specific ratio in the presence of water at 40 to 100 ° C. for 10 seconds to 10 days. A photocatalyst containing the reaction product containing the Fe 2+ complex of the reducing organic substance as an active ingredient is disclosed.

また特許文献2には、ポリマー材料に放射性増感剤を与えるステップと、当該ポリマー材料を滅菌するのに有効な線量および時間で、好適な放射線を照射するステップを含むポリマー材料の滅菌方法が開示されており、前記放射線増感剤として200μg/mL以上のリボフラビンを用いることが記載されている。 Further, Patent Document 2 discloses a method for sterilizing a polymer material, which comprises a step of applying a radioactive sensitizer to the polymer material and a step of irradiating the polymer material with suitable radiation at a dose and time effective for sterilizing the polymer material. It is described that 200 μg / mL or more of riboflavin is used as the radiation sensitizer.

特開2018-023977号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-023977 特表2010-508403号公報Special Table 2010-508403 Gazette

本発明の課題は、可視光で強い光触媒効果が得られる光触媒組成物、当該光触媒組成物を用いた光触媒組成物、光触媒部材、当該光触媒組成物の使用方法、及び空間除菌方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a photocatalytic composition capable of obtaining a strong photocatalytic effect with visible light, a photocatalytic composition using the photocatalytic composition, a photocatalytic member, a method of using the photocatalytic composition, and a method of space sterilization. Is.

本発明に係る光触媒組成物は、イソアロキサジン骨格又はアロキサジン骨格を有する化合物と、犠牲剤と、を含有する。 The photocatalytic composition according to the present invention contains an isoaroxadin skeleton or a compound having an alloxazine skeleton, and a sacrificial agent.

上記光触媒組成物の一実施形態は、前記イソアロキサジン骨格又はアロキサジン骨格を有する化合物が、下記一般式(1)で表される化合物、又は下記一般式(2)で表される化合物を含む。 In one embodiment of the photocatalyst composition, the isoaroxadin skeleton or the compound having an alloxazine skeleton includes a compound represented by the following general formula (1) or a compound represented by the following general formula (2).

Figure 2022065439000002
式(1)中、
、R、R及びRは、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、又は、置換基を有していてもよい炭化水素基であり、
及びRは、水素原子、若しくは、置換基を有していてもよい炭化水素基であり、
式(2)中、
11、R12、R13及びR14は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、又は、置換基を有していてもよい炭化水素基であり、
15及びR16は、水素原子、若しくは、置換基を有していてもよい炭化水素基である。
Figure 2022065439000002
In equation (1),
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are hydrocarbon groups which may independently have a hydrogen atom, a halogen atom, or a substituent, respectively.
R 5 and R 6 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups which may have a substituent and may have a substituent.
In equation (2),
R 11 , R 12 , R 13 and R 14 are hydrocarbon groups which may independently have a hydrogen atom, a halogen atom, or a substituent, respectively.
R 15 and R 16 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups which may have a substituent.

上記光触媒組成物の一実施形態は、前記犠牲剤が、アスコルビン酸類、ポリオール類、ポリフェノール類、及びアルカノールアミン類より選択される1種以上を含む。 In one embodiment of the photocatalytic composition, the sacrificial agent comprises one or more selected from ascorbic acids, polyols, polyphenols, and alkanolamines.

上記光触媒組成物の一実施形態は、前記イソアロキサジン骨格又はアロキサジン骨格を有する化合物が、リボフラビン及びリボフラビン誘導体より選択される1種以上を含む。 One embodiment of the photocatalytic composition comprises one or more selected from the riboflavin and the riboflavin derivative in which the isoaroxadin skeleton or the compound having the alloxazine skeleton is selected.

上記光触媒組成物の一実施形態は、前記イソアロキサジン骨格又はアロキサジン骨格を有する化合物(A)と、前記犠牲剤(C)との質量比(A/C)が、1/10~1/200である。 In one embodiment of the photocatalyst composition, the mass ratio (A / C) of the compound (A) having the isoaroxadin skeleton or the alloxazine skeleton and the sacrificial agent (C) is 1/10 to 1/200. ..

上記光触媒組成物の一実施形態は、更に、鉄イオンを含有する。 One embodiment of the photocatalytic composition further contains iron ions.

本発明は、上記光触媒組成物と、溶媒とを含有する、光触媒組成物溶液を提供する。
本発明は、基材上に上記光触媒組成物を含む被膜を備える、光触媒部材を提供する。
The present invention provides a photocatalytic composition solution containing the above photocatalytic composition and a solvent.
The present invention provides a photocatalyst member having a coating film containing the photocatalyst composition on a substrate.

上記光触媒組成物の使用方法の一実施形態は、
(I)前記イソアロキサジン骨格又はアロキサジン骨格を有する化合物と、溶媒とを含有する組成物溶液、又は
(II)基材上に、前記イソアロキサジン骨格又はアロキサジン骨格を有する化合物を含む被膜を備える部材に、犠牲剤を供給する。
One embodiment of the method of using the photocatalyst composition is
(I) Sacrifice to a composition solution containing the isoaroxadin skeleton or a compound having an alloxazine skeleton and a solvent, or (II) a member having a coating film containing the compound having the isoaroxadin skeleton or the alloxazine skeleton on a substrate. Supply the agent.

また、本発明は、上記光触媒組成物を空間に噴霧する、空間除菌方法を提供する。 The present invention also provides a space sterilization method for spraying the photocatalytic composition into a space.

本発明により、可視光で強い光触媒効果が得られる光触媒組成物、当該光触媒組成物を用いた光触媒組成物、光触媒部材、当該光触媒組成物の使用方法、及び空間除菌方法が提供される。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a photocatalytic composition that can obtain a strong photocatalytic effect with visible light, a photocatalytic composition using the photocatalytic composition, a photocatalytic member, a method of using the photocatalytic composition, and a method of space sterilization.

持続性試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the sustainability test result.

以下、本発明に係る光触媒組成物(以下、本光触媒組成物ともいう)、当該光触媒組成物を用いた光触媒組成物、光触媒部材、当該光触媒組成物の使用方法、及び空間除菌方法について順に説明する。
なお、数値範囲を示す「~」は特に断りのない限りその下限値及び上限値を含むものとする。
Hereinafter, the photocatalyst composition according to the present invention (hereinafter, also referred to as the present photocatalyst composition), the photocatalyst composition using the photocatalyst composition, the photocatalyst member, the method of using the photocatalyst composition, and the space sterilization method will be described in order. do.
Unless otherwise specified, "~" indicating the numerical range includes the lower limit value and the upper limit value.

[光触媒組成物]
本光触媒組成物は、前記イソアロキサジン骨格又はアロキサジン骨格を有する化合物と、犠牲剤とを含有する。本光触媒組成物において、前記イソアロキサジン骨格又はアロキサジン骨格を有する化合物が光増感剤として機能し、犠牲剤の電子を励起した光増感剤を介して分子状酸素に供給し、活性酸素を生成させ、有機物の分解や殺菌作用を行うものである。イソアロキサジン骨格を有する化合物を用いることで可視光(例えば波長400~600nm)の光を効率よく吸収して光触媒効果を発現する。また犠牲剤を組み合わせることで、例えば白色LEDなど比較的出力の小さい光源を用いた場合でも優れた光触媒効果が得られる。更に、前記イソアロキサジン骨格又はアロキサジン骨格を有する化合物と犠牲剤とを組み合わせることで、例えば本光触媒組成物を溶液で用いる際に、低濃度でも光触媒効果が得られるため、溶液の色味を抑えることも可能である。
本光触媒組成物は、少なくとも前記イソアロキサジン骨格又はアロキサジン骨格を有する化合物と、犠牲剤とを含有すればよく、本発明の効果を奏する範囲で更に他の成分を含有してもよいものである。以下、本光触媒組成物に含まれ得る各成分について説明する。
[Photocatalytic composition]
The photocatalytic composition contains the isoaroxadin skeleton or a compound having an alloxazine skeleton, and a sacrificial agent. In this photocatalyst composition, the isoaroxadin skeleton or the compound having an alloxazine skeleton functions as a photosensitizer and supplies the electrons of the sacrificial agent to molecular oxygen via the excited photosensitizer to generate active oxygen. , Decomposes organic substances and has a bactericidal action. By using a compound having an isoaroxazine skeleton, it efficiently absorbs visible light (for example, a wavelength of 400 to 600 nm) and exhibits a photocatalytic effect. Further, by combining the sacrificial agent, an excellent photocatalytic effect can be obtained even when a light source having a relatively small output such as a white LED is used. Furthermore, by combining the above isoaroxadin skeleton or a compound having an alloxazine skeleton with a sacrificial agent, for example, when this photocatalytic composition is used in a solution, a photocatalytic effect can be obtained even at a low concentration, so that the color of the solution can be suppressed. It is possible.
The photocatalyst composition may contain at least the above-mentioned compound having an isoaroxadin skeleton or an alloxazine skeleton and a sacrificial agent, and may further contain other components as long as the effects of the present invention are exhibited. Hereinafter, each component that may be contained in the present photocatalyst composition will be described.

<イソアロキサジン骨格又はアロキサジン骨格を有する化合物>
前記イソアロキサジン骨格又はアロキサジン骨格を有する化合物(以下、イソアロキサジン骨格等を有する化合物ともいう)は、当該イソアロキサジン骨格等が可視光線等を吸収する光増感剤として機能する。
本光触媒組成物においては、優れた光触媒作用が得られる点から、イソアロキサジン骨格等を有する化合物が下記一般式(1)で表される化合物、又は下記一般式(2)で表される化合物であることが好ましい。
<Compounds having an isoaroxazine skeleton or an alloxazine skeleton>
The isoaroxazine skeleton or the compound having an alloxazine skeleton (hereinafter, also referred to as a compound having an isoaroxazine skeleton or the like) functions as a photosensitizer in which the isoaroxazine skeleton or the like absorbs visible light or the like.
In this photocatalytic composition, the compound having an isoaroxazine skeleton or the like is a compound represented by the following general formula (1) or a compound represented by the following general formula (2) from the viewpoint of obtaining an excellent photocatalytic action. Is preferable.

Figure 2022065439000003
式(1)中、
、R、R及びRは、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、又は、置換基を有していてもよい炭化水素基であり、
及びRは、水素原子、若しくは、置換基を有していてもよい炭化水素基であり、
式(2)中、
11、R12、R13及びR14は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、又は、置換基を有していてもよい炭化水素基であり、
15及びR16は、水素原子、若しくは、置換基を有していてもよい炭化水素基である。
Figure 2022065439000003
In equation (1),
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are hydrocarbon groups which may independently have a hydrogen atom, a halogen atom, or a substituent, respectively.
R 5 and R 6 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups which may have a substituent and may have a substituent.
In equation (2),
R 11 , R 12 , R 13 and R 14 are hydrocarbon groups which may independently have a hydrogen atom, a halogen atom, or a substituent, respectively.
R 15 and R 16 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups which may have a substituent.

~R、R11~R14におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などが挙げられる。
~R、R11~R14における炭化水素基としては、炭素数1~6の直鎖又は分岐を有するアルキル基、置換基として直鎖又は分岐を有するアルキル基を有していてもよい炭素数6~12のシクロアルキル基又はアリール基などが挙げられる。直鎖又は分岐を有するアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-ブチル基、tert-ブチル基、ヘキシル基などが挙げられる。シクロアルキル基としては、シクロヘキシル基などが挙げられる。またアリール基としてはフェニル基、ナフチル基などが挙げられる。R~R、R11~R14における炭化水素基が有していてもよい置換基としては、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ハロゲン原子などが挙げられる。
光触媒能の点から、R、R、R11及びR14は各々独立に水素原子であることが好ましい。また、光触媒能の点から、R、R、R12及びR13は各々独立に、置換基を有しない直鎖又は分岐を有するアルキル基が好ましく、炭素数1~4のアルキル基がより好ましく、メチル基が更に好ましい。
Examples of the halogen atom in R 1 to R 4 and R 11 to R 14 include a fluorine atom, a chlorine atom and a bromine atom.
The hydrocarbon group in R 1 to R 4 and R 11 to R 14 may have a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a linear or branched alkyl group as a substituent. Examples thereof include a cycloalkyl group or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. Examples of the linear or branched alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-butyl group, a tert-butyl group, a hexyl group and the like. Examples of the cycloalkyl group include a cyclohexyl group. Examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group. Examples of the substituent that the hydrocarbon group in R 1 to R 4 and R 11 to R 14 may have include a hydroxy group, a carboxy group, a halogen atom and the like.
From the viewpoint of photocatalytic activity, it is preferable that R 1 , R 4 , R 11 and R 14 are independently hydrogen atoms. Further, from the viewpoint of photocatalytic activity, R 2 , R 3 , R 12 and R 13 are each independently preferably a linear or branched alkyl group having no substituent, and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable. Preferably, a methyl group is even more preferred.

、R15及びR16における炭化水素基としては、前記R等と同様のものが挙げられ、好ましい態様も同様である。光触媒能の点から、R、R15及びR16は各々独立に水素原子が好ましい。 Examples of the hydrocarbon group in R 6 , R 15 and R 16 include the same groups as those in R 1 and the like, and the preferred embodiment is also the same. From the viewpoint of photocatalytic activity, R 5 , R 15 and R 16 are preferably hydrogen atoms independently.

における炭化水素基としては、前記R等と同様のものが挙げられる。Rにおける炭化水素基が有していてもよい置換基としては、ヒドロキシ基又はそのエステルなどが挙げられる。Rにおける置換基としては、中でも、リビチル基(-CH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH)又は、当該リビチル基のOHのエステル化体が好ましい。 Examples of the hydrocarbon group in R 5 include the same groups as those in R 1 and the like. Examples of the substituent that the hydrocarbon group in R5 may have include a hydroxy group or an ester thereof. As the substituent in R5, a ribityl group ( -CH2 -CHOH-CHOH-CHOH- CH2 OH) or an esterified form of the OH of the ribityl group is preferable.

更に前記イソアロキサジン骨格又はアロキサジン骨格を有する化合物は、リボフラビン又はリボフラビン誘導体が特に好ましい。リボフラビンは、ビタミンB2としても知られ安全性が高く、例えばヒトや生物の体内に取り込まれる可能性のある用途にも好適に用いることができる。
リボフラビン誘導体の具体例としては、リボフラビンテトラブチレート、リボフラビンテトラアセテート、ルミクローム(7,8-ジメチルアロキサジン)、リボフラビンリン酸エステル、及びその塩(ナトリウム塩、カリウム塩など)、フラビンアデニンジヌクレオチドなどが挙げられる。
Further, the compound having an isoaroxadin skeleton or an alloxazine skeleton is particularly preferably riboflavin or a riboflavin derivative. Riboflavin, also known as vitamin B2, is highly safe and can be suitably used, for example, in applications that may be taken up by humans or living organisms.
Specific examples of the riboflavin derivative include riboflavin tetrabutyrate, riboflavin tetraacetate, luminomy (7,8-dimethylaloxazine), riboflavin phosphate ester, and salts thereof (sodium salt, potassium salt, etc.), flavin adenine dinucleotide. And so on.

リボフラビン及びリボフラビン誘導体はこれらの中でも、光触媒能、安全性、工業的入手の容易性などから、リボフラビン、リボフラビンテトラブチレート、ルミクローム、リボフラビンリン酸ナトリウムが好ましい。
本光触媒組成物において、前記イソアロキサジン骨格又はアロキサジン骨格を有する化合物は1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
Among these, riboflavin and riboflavin derivatives are preferably riboflavin, riboflavin tetrabutyrate, luminome, and sodium riboflavin phosphate because of their photocatalytic activity, safety, and easy industrial availability.
In this photocatalyst composition, the compound having the isoaroxadin skeleton or the alloxazine skeleton can be used alone or in combination of two or more.

<犠牲剤>
本光触媒組成物において犠牲剤は、光触媒反応において自らは分解されながら反応を進行させる化合物をいう。前記イソアロキサジン骨格等を有する化合物と組み合わせて用いることで、可視光線により優れた光触媒効果を得ることができる。
<Sacrifice>
In the present photocatalytic composition, the sacrificial agent refers to a compound that advances the reaction while being decomposed by itself in the photocatalytic reaction. When used in combination with the compound having an isoaroxazine skeleton or the like, an excellent photocatalytic effect can be obtained with visible light.

犠牲剤としては、光触媒能、安全性、工業的入手の容易性などから、アスコルビン酸類、ポリオール類、ポリフェノール類、及びアルカノールアミン類が好ましい。犠牲剤はこれらの中から1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 As the sacrificial agent, ascorbic acids, polyols, polyphenols, and alkanolamines are preferable because of their photocatalytic activity, safety, and easy availability in the industry. The sacrificial agent may be used alone or in combination of two or more.

アスコルビン酸類としては、アスコルビン酸、イソアスコルビン酸(エリソルビン酸)及びこれらの塩が挙げられる。塩のカウンターイオンは特に限定されないが、例えば、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、鉄イオンなどが挙げられる。 Examples of ascorbic acids include ascorbic acid, isoascorbic acid (erythorbic acid) and salts thereof. The counter ion of the salt is not particularly limited, and examples thereof include lithium ion, sodium ion, potassium ion, calcium ion, magnesium ion, and iron ion.

ポリオール類としては、1分子中に2個以上のヒドロキシ基、好ましくは1分子中に3個以上のヒドロキシ基を有する化合物が挙げられる。中でも電気供与能力が高い点から、組成式がC2n-2(nは2以上の整数)を満たすポリオール及びそのポリエーテルが好ましい。当該組成式を満たすポリオールの具体例としては、グリセリン、トレイトール、アラビトール、キシリトール、リビトールなどが挙げられ、そのポリエーテルとしてはポリグリセリンなどが挙げられる。なお、使用温度(例えば25℃)で液体のポリオール類は後述する溶媒としても機能し得る。 Examples of the polyols include compounds having two or more hydroxy groups in one molecule, preferably three or more hydroxy groups in one molecule. Among them, a polyol having a composition formula of Cn H 2n-2 On ( n is an integer of 2 or more) and a polyether thereof are preferable because of their high electric power donating capacity. Specific examples of the polyol satisfying the composition formula include glycerin, threitol, arabitol, xylitol, ribitol and the like, and examples of the polyether include polyglycerin and the like. The polyols that are liquid at the operating temperature (for example, 25 ° C.) can also function as a solvent described later.

ポリフェノール類としては、1分子中に2個以上のフェノール性水酸基を有する化合物が挙げられ、水酸基は塩になっていてもよい。ポリフェノール類は、環境負荷が低く、生体への安全性も高い点から、天然由来のポリフェノール類が好ましい。具体的には、フェルラ酸、タンニン酸、カテキン酸、没食子酸エピガロカテキン、没食子酸、クロロゲン酸、コーヒー酸、エラグ酸、クルクミン、リグナン、ルチン、ヘスペリジン、ケンフェロール、ケルセチン、イソフラボン、アントシアニン、テアフラビン、テアフラビンガレート、シアニジン、レスベラトロール、カルコン酸、エラグ酸、ケルシトリン、イソケルシトリン、ミリシトリン、ミリセチン、デルフィニジン、デルフィン、ナスニン、ペオニジン、ペオニン、ネオヘスペリジン、ヘスペレチン、ナリンギン、リンゲニン、プルニン、アストラガリン、アピイン、アピゲニ、ダイゼイン、ダイジン、グリシテイン、グリシチン、ゲニステイン、ゲニスチン、マルビジン、マルビン、エニン、ロイコシアニジン、シアニン、クリサンテミン、ケラシアニン、イデイン、メコシアニン、ペラルゴニジン、カリステフィン、p-クマル酸、セサミン、セサミノール、セサモリン及びこれらのナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩などが挙げられ、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the polyphenols include compounds having two or more phenolic hydroxyl groups in one molecule, and the hydroxyl groups may be salts. As the polyphenols, naturally derived polyphenols are preferable because they have a low environmental load and high safety to the living body. Specifically, ferulic acid, tannic acid, catechinic acid, gallic acid epigallocatekin, gallic acid, chlorogenic acid, caffeic acid, ellagic acid, curcumin, lignan, rutin, hesperidin, kenferol, quercetin, isoflavone, anthocyanin, theaflavin. , Theaflavingalate, cyanidin, resveratrol, carconic acid, ellagic acid, kelcitrin, isokercitrin, myricitrin, mylicetin, delphinidin, Delphin, nasnin, peonidin, peonin, neohesperidin, hesperetin, naringin, lingenin, purnin, astragaline , Apiin, Apigeni, Dizein, Daijin, Glycytein, Glycytin, Genistane, Genistin, Malvidin, Malvin, Enin, Leucocianidin, Cyanin, Chrysantemin, Kerasianin, Idein, Mecocyanin, Pelargonidin, Calistefin, p-kumalic acid, Sesamine, Examples thereof include sesamolin and sodium salts, potassium salts, calcium salts and the like thereof, and one kind alone or two or more kinds can be used in combination.

また、アルカノールアミン類としては、1分子中に1個以上のヒドロキシ基と1個以上のアミノ基を有する化合物及び当該化合物のアミノ基が、有機酸やオキソ酸などの酸と塩などが挙げられる。アルカノールアミン類の具体例としては、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、エタノールアミン、メタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、イソプロパノールアミン、ブチルエタノールアミン、2,2’-(シクロヘキシルイミノ)ビスエタノール、N-tert-ブチルジエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、N-ピペリジンエタノール、N-モルホリンエタノール、2-(メチルアミノ)エタノール、2-[(ヒドロキシメチル)アミノ]エタノールなどが挙げられる。
アルカノールアミン類と塩形成する酸としては、例えば、酢酸、乳酸、コハク酸、サリチル酸、クエン酸、グルコン酸、酒石酸、乳酸、フマル酸、リンゴ酸、リン酸、アスコルビン酸、エリソルビン酸、リンゴ酸、オレイン酸、フィチン酸、オクチルホスホン酸、などの有機酸; リン酸、ホウ酸、硫酸、硝酸、ポリリン酸、ケイ酸などのオキソ酸などが挙げられる。
Examples of alkanolamines include compounds having one or more hydroxy groups and one or more amino groups in one molecule, and acids and salts in which the amino group of the compound is an organic acid, an oxo acid, or the like. .. Specific examples of alkanolamines include triethanolamine, diethanolamine, ethanolamine, methanolamine, triisopropanolamine, diisopropanolamine, isopropanolamine, butylethanolamine, 2,2'-(cyclohexylimino) bisethanol, N-. Examples thereof include tert-butyldiethanolamine, dimethylaminoethanol, N-piperidinethanol, N-morpholinethanol, 2- (methylamino) ethanol, 2-[(hydroxymethyl) amino] ethanol and the like.
Examples of acids that form salts with alkanolamines include acetic acid, lactic acid, succinic acid, salicylic acid, citric acid, gluconic acid, tartaric acid, lactic acid, fumaric acid, malic acid, phosphoric acid, ascorbic acid, erythorbic acid, and malic acid. Organic acids such as oleic acid, phytic acid, octylphosphonic acid, and the like; oxo acids such as phosphoric acid, boric acid, sulfuric acid, nitric acid, polyphosphoric acid, silicic acid and the like.

犠牲剤は、これらの中でも、光触媒能、安全性、工業的入手の容易性などから、アスコルビン酸類を含むことが特に好ましい。 Among these, the sacrificial agent is particularly preferably containing ascorbic acid because of its photocatalytic activity, safety, and easy industrial availability.

本光触媒組成物において、イソアロキサジン骨格等を有する化合物(A)と、前記犠牲剤(C)との質量比(A/C)は、1/10~1/200が好ましい。A/Cが1/200以上であれば光触媒効果に優れている。一方、A/Cは1/10以下で十分な光触媒効果を発揮する。ただし、犠牲剤は使用時に減少していくことから、予め過剰に入れておいてもよく、犠牲剤の量が低下した場合には新たに添加してもよい。また、使用温度で液体のポリオール類を溶媒としても機能させる場合には、A/Cを1/10以上としてもよく、この場合も十分な光触媒効果を発揮する。 In this photocatalyst composition, the mass ratio (A / C) of the compound (A) having an isoaroxazine skeleton and the like and the sacrificial agent (C) is preferably 1/10 to 1/200. If the A / C is 1/200 or more, the photocatalytic effect is excellent. On the other hand, A / C is 1/10 or less and exhibits a sufficient photocatalytic effect. However, since the sacrificial agent decreases at the time of use, it may be added in excess in advance, and if the amount of the sacrificial agent decreases, it may be newly added. Further, when the liquid polyols also function as a solvent at the operating temperature, the A / C may be set to 1/10 or more, and a sufficient photocatalytic effect is exhibited in this case as well.

<他の成分>
本光触媒組成物は、本発明の効果を奏する範囲で更に他の成分を含有してもよい。他の成分としては、鉄イオンの供給源となる鉄化合物、銅イオンの供給源となる銅化合物、ニッケルイオンの供給源となるニッケル化合物や、後述する光触媒組成物溶液及び光触媒部材において例示される各成分が挙げられる。
本光触媒組成物は、中でも、鉄化合物、銅化合物、及びニッケル化合物より選択される1種以上を含むことが好ましい。
鉄イオン、銅イオン、ニッケルイオンのいずれかを含む本光触媒組成物は、光で励起した光増感剤を介して犠牲剤の電子を分子状酸素に与え、過酸化水素を発生させる。更に、その過酸化水素はフェントン反応を起こし、ヒドロキシラジカルが生じることで、より優れた、有機物の分解作用や殺菌作用が得られる。本光触媒組成物においては中でも鉄イオンを含むことが好ましい。
<Other ingredients>
The photocatalyst composition may further contain other components as long as the effects of the present invention are exhibited. Examples of other components include an iron compound as a source of iron ions, a copper compound as a source of copper ions, a nickel compound as a source of nickel ions, and a photocatalyst composition solution and a photocatalyst member described later. Each component is mentioned.
The photocatalyst composition preferably contains at least one selected from an iron compound, a copper compound, and a nickel compound.
This photocatalytic composition containing any of iron ion, copper ion, and nickel ion gives the electron of the sacrificial agent to the molecular oxygen via the photosensitizer excited by light to generate hydrogen peroxide. Further, the hydrogen peroxide causes a Fenton reaction to generate hydroxyl radicals, so that more excellent decomposition action and bactericidal action of organic substances can be obtained. The photocatalyst composition preferably contains iron ions.

鉄イオンを組み合わせる場合には、前記本光触媒組成物に解離性のある鉄化合物を添加すればよい。鉄化合物は、2価の鉄イオンを含むものであってもよく、3価の鉄イオンを含むものであってもよい。鉄イオンは光触媒反応において2価の状態と3価の状態を繰り返すためである。
鉄化合物としては、例えば塩化鉄(II)、硫酸鉄(II)、硝酸鉄(II)、水酸化鉄(II)、酸化鉄(II)、酢酸鉄(II)、乳酸鉄(II)、クエン酸鉄(II)ナトリウム、グルコン酸鉄(II)、炭酸鉄(II)、フマル酸鉄(II);塩化鉄(III)、硫酸鉄(III)、クエン酸鉄(III)、クエン酸鉄(III)アンモニウム、EDTA鉄(III)、酸化鉄(III)、硝酸鉄(III)、水酸化鉄(III)、ピロリン酸鉄(III)、アスコルビン酸鉄(II)などが挙げられる。なお、アスコルビン酸鉄(II)は、鉄イオンの供給源と前記犠牲剤の機能とを兼ね備える。
鉄イオンを用いる場合には、本光触媒組成物は、光触媒反応時に鉄化合物が乖離する程度に水分を含んでいることが好ましい。
When combining iron ions, a dissociative iron compound may be added to the photocatalyst composition. The iron compound may contain divalent iron ions or may contain trivalent iron ions. This is because iron ions repeat a divalent state and a trivalent state in a photocatalytic reaction.
Examples of the iron compound include iron (II) chloride, iron (II) sulfate, iron (II) nitrate, iron (II) hydroxide, iron (II) oxide, iron (II) acetate, iron (II) lactate, and quen. Iron (II) acid sodium, iron (II) gluconate, iron (II) carbonate, iron (II) fumarate; iron (III) chloride, iron (III) sulfate, iron (III) citrate, iron citrate (II) III) Ammonium, EDTA iron (III), iron oxide (III), iron nitrate (III), iron hydroxide (III), iron pyrophosphate (III), iron ascorbate (II) and the like can be mentioned. In addition, iron (II) ascorbic acid has both a source of iron ions and a function of the sacrificial agent.
When iron ions are used, it is preferable that the photocatalytic composition contains water to such an extent that the iron compound dissociates during the photocatalytic reaction.

前記鉄イオンの供給源となる鉄化合物(B)と、前記犠牲剤(C)との質量比(B/C)は、特に限定されないが、光触媒効果に優れる点から、1/40~1/200であることが好ましい。 The mass ratio (B / C) of the iron compound (B), which is the source of the iron ions, and the sacrificial agent (C) is not particularly limited, but is 1/40 to 1 / from the viewpoint of excellent photocatalytic effect. It is preferably 200.

[光触媒組成物溶液]
本光触媒組成物溶液は、前記本光触媒組成物と、溶媒とを含有する。
溶媒としては、前記光触媒組成物の各成分を溶解又は分散するものの中から適宜選択して用いることができる。光触媒組成物の各成分を溶解可能な点から、溶媒として、水及び水溶性溶媒より選択される1種以上の溶媒を含むことが好ましく、水を含むことがより好ましい。水溶性溶媒としては、エタノール、イソプロパノール、プロピレングリコール、グリセリン等のアルコール系溶媒などが挙げられる。なお、プロピレングリコール、グリセリン等のポリオール類は、前記犠牲剤としても機能し得る。
水と水溶性溶媒との混合溶媒を用いる場合、溶媒100質量%中、水溶性溶媒は10質量%以下が好ましく、5質量%以下が好ましい。更に、溶媒は、種々の用途に使用可能な点あら、実質的に水のみからなる溶媒であることが好ましい。
[Photocatalytic composition solution]
The photocatalyst composition solution contains the photocatalyst composition and a solvent.
As the solvent, an appropriate solvent can be selected from those that dissolve or disperse each component of the photocatalyst composition. From the viewpoint that each component of the photocatalyst composition can be dissolved, the solvent preferably contains one or more solvents selected from water and a water-soluble solvent, and more preferably contains water. Examples of the water-soluble solvent include alcohol-based solvents such as ethanol, isopropanol, propylene glycol, and glycerin. In addition, polyols such as propylene glycol and glycerin can also function as the sacrificial agent.
When a mixed solvent of water and a water-soluble solvent is used, the water-soluble solvent is preferably 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, based on 100% by mass of the solvent. Further, the solvent is preferably a solvent consisting substantially only of water, since it can be used for various purposes.

本光触媒組成物溶液中のイソアロキサジン骨格又はアロキサジン骨格を有する化合物の割合は、溶液の体積を基準に、1~100μg/mLが好ましく、2~80μg/mLがより好ましく、5~50μg/mLが更に好ましい。上記下限値以上とすることで、優れた光触媒性能を発現する。一方上記上限値以下とすることで、着色を抑えた光触媒組成物溶液が得られる。着色する光触媒組成物溶液を用いた場合には光の透過が不十分となり、光源から離れた部分で光触媒効果が得られない場合があるという課題があった。本光触媒組成物溶液は、着色を抑えることで、多量に用いる場合であっても光が届かないという問題が抑えられる。また、光触媒組成物溶液内を視認したい場合にも好適である。 The ratio of the isoaroxadin skeleton or the compound having an alloxazine skeleton in the photocatalyst composition solution is preferably 1 to 100 μg / mL, more preferably 2 to 80 μg / mL, and further preferably 5 to 50 μg / mL based on the volume of the solution. preferable. By setting it to the above lower limit value or more, excellent photocatalytic performance is exhibited. On the other hand, when the value is not more than the above upper limit, a photocatalyst composition solution with suppressed coloring can be obtained. When the photocatalyst composition solution to be colored is used, there is a problem that the light transmission becomes insufficient and the photocatalytic effect may not be obtained in a portion away from the light source. By suppressing the coloring of this photocatalyst composition solution, the problem that light does not reach even when used in a large amount can be suppressed. It is also suitable when it is desired to visually recognize the inside of the photocatalyst composition solution.

本光触媒組成物溶液中の犠牲剤の割合は、溶液の体積を基準に、5~2000μg/mLが好ましく、10~1500μg/mLがより好ましく、15~1200μg/mLが更に好ましい。上記範囲内とすることで光触媒効果に優れた溶液を得ることができる。なお、犠牲剤は消費されるため一時的に上記範囲外となっていてもよい。犠牲剤の割合が低くなった場合には、適宜添加してもよい。 The ratio of the sacrificial agent in the solution of the photocatalyst composition is preferably 5 to 2000 μg / mL, more preferably 10 to 1500 μg / mL, still more preferably 15 to 1200 μg / mL based on the volume of the solution. Within the above range, a solution having an excellent photocatalytic effect can be obtained. Since the sacrificial agent is consumed, it may be temporarily out of the above range. If the proportion of sacrificial agent is low, it may be added as appropriate.

鉄イオンを用いる場合、本光触媒組成物溶液中の鉄イオンの割合は、溶液の体積を基準に、0.01~10μg/mLが好ましく、0.02~5μg/mLがより好ましく、0.1~2μg/mLが更に好ましい。0.01μg/mL以上とすることで、鉄イオンの効果が十分に発揮され更に光触媒効果に優れた溶液となる。 When iron ions are used, the ratio of iron ions in the solution of the photocatalyst composition is preferably 0.01 to 10 μg / mL, more preferably 0.02 to 5 μg / mL, and 0.1 to 0.1, based on the volume of the solution. It is more preferably ~ 2 μg / mL. When the value is 0.01 μg / mL or more, the effect of iron ions is fully exhibited and the solution has an excellent photocatalytic effect.

本光触媒組成物溶液は、本発明の効果を奏する範囲で、用途等に応じて更に他の成分を含有してもよい。他の成分としては、例えば、界面活性剤、消泡剤、防腐剤、pH調整剤などが挙げられる。
界面活性剤は、基材等への濡れ性を付与することなどを目的に用いられ、用途に応じて、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤など、公知の界面活性剤の中から適宜選択して用いることができる。
The photocatalyst composition solution may further contain other components depending on the intended use and the like, as long as the effects of the present invention are exhibited. Examples of other components include surfactants, antifoaming agents, preservatives, pH adjusters and the like.
Surfactants are used for the purpose of imparting wettability to a substrate or the like, and are known interfaces such as anionic surfactants, nonionic surfactants, and cationic surfactants, depending on the application. It can be appropriately selected from the activators and used.

本光触媒組成物溶液は、光触媒が用いられている従来公知のあらゆる用途に適用することができる。更に、本光触媒組成物溶液は仮に人や生物の体内に取り込まれても安全性が高いため、例えば、空気清浄機や加湿器のタンク内の水の浄化;室内などの空間に噴霧する空間除菌用途;水棲生物の飼育用水槽内の水;植物育成用の水などが挙げられる。 This photocatalyst composition solution can be applied to any conventionally known application in which a photocatalyst is used. Furthermore, since this photocatalyst composition solution is highly safe even if it is taken into the body of humans or living organisms, for example, purification of water in the tank of an air purifier or a humidifier; space removal by spraying into a space such as a room. Uses for fungi; water in aquariums for breeding aquatic organisms; water for growing plants and the like.

[光触媒部材]
本光触媒部材は、基材上に、前記本光触媒組成物を含む被膜を備えるものである。
基材は、樹脂、不織布、金属、ガラス、セラミックスなどの基材の中から部材の用途に応じて適宜選択すればよい。光触媒効果により劣化する恐れのある樹脂などを基材とする場合、光触媒組成物の皮膜を形成する前にアンダーコート層として、シリコーン皮膜を設けてもよい。
[Photocatalyst member]
The photocatalyst member includes a coating film containing the photocatalyst composition on a substrate.
The base material may be appropriately selected from base materials such as resin, non-woven fabric, metal, glass, and ceramics according to the use of the member. When a resin or the like that may be deteriorated due to the photocatalytic effect is used as a base material, a silicone film may be provided as an undercoat layer before forming the film of the photocatalytic composition.

光触媒組成物の皮膜は、本発明の効果を奏する範囲で、用途等に応じて更に他の成分を含有してもよい。他の成分としては、前記光触媒組成物溶液で例示される各成分や、バインダー樹脂を含有してもよい。
バインダー樹脂を用いることで基材への密着性が向上する。本光触媒部材において用いられるバインダー樹脂としては、水性有機樹脂が好ましい。具体的には水性ウレタン系樹脂、水性アクリル系樹脂、水性ポリエステル樹脂、水性エポシキ樹脂、水性フッ素樹脂、水性シリコーン樹脂、水性ポリエチレン樹脂などが挙げられる。
光触媒組成物の皮膜は、例えば、前記本光触媒組成物、前記本光触媒組成物溶液又はこれらと上記バインダー樹脂との混合物を基材表面に吹き付けることにより形成することできる。
The film of the photocatalyst composition may further contain other components depending on the intended use and the like, as long as the effect of the present invention is exhibited. As other components, each component exemplified in the photocatalyst composition solution or a binder resin may be contained.
Adhesion to the substrate is improved by using the binder resin. As the binder resin used in the photocatalyst member, an aqueous organic resin is preferable. Specific examples thereof include water-based urethane resin, water-based acrylic resin, water-based polyester resin, water-based epoxy resin, water-based fluororesin, water-based silicone resin, and water-based polyethylene resin.
The film of the photocatalyst composition can be formed, for example, by spraying the photocatalyst composition, the photocatalyst composition solution, or a mixture thereof with the binder resin onto the surface of the substrate.

本光触媒部材は、例えば建物の外壁、窓ガラスや、室内の床材、壁紙など建材や、多孔質の基材を用いて光触媒性能を有するフィルター用途などとして好適に用いることができる。 This photocatalytic member can be suitably used, for example, as a building material such as an outer wall of a building, a window glass, an indoor floor material, a wallpaper, or a filter having photocatalytic performance by using a porous base material.

[光触媒組成物の使用方法]
本光触媒組成物の使用方法の一例として、
(I)イソアロキサジン骨格又はアロキサジン骨格を有する化合物と、溶媒とを含有する組成物溶液、又は
(II)基材上に、イソアロキサジン骨格又はアロキサジン骨格を有する化合物を含む被膜を備える部材に、
犠牲剤を供給する方法が挙げられる。
[How to use the photocatalytic composition]
As an example of how to use this photocatalyst composition,
(I) A composition solution containing an isoaroxadin skeleton or a compound having an alloxazine skeleton and a solvent, or (II) a member having a coating film containing a compound having an isoaroxadin skeleton or an alloxazine skeleton on a substrate.
There is a method of supplying the sacrificial agent.

上記本使用方法によれば、犠牲剤が減少した組成物溶液や部材に犠牲剤が供給されて、光触媒性能を容易に再生することができる。溶液の場合には、犠牲剤、又は犠牲剤溶液を添加することで犠牲剤が供給される。また、部材の場合には、犠牲剤、又は犠牲剤溶液を皮膜に吹き付けることで犠牲剤が供給される。 According to the above method of use, the sacrificial agent is supplied to the composition solution or the member in which the sacrificial agent is reduced, and the photocatalytic performance can be easily regenerated. In the case of a solution, the sacrificial agent or the sacrificial agent is supplied by adding the sacrificial agent solution. In the case of a member, the sacrificial agent or the sacrificial agent solution is sprayed onto the film to supply the sacrificial agent.

以上のように、本光触媒組成物は、イソアロキサジン骨格又はアロキサジン骨格を有する化合物と、犠牲剤とを組み合わせることにより、可視光の光を吸収して、低濃度であっても優れた光触媒効果が得られる。低濃度で用いることが可能であるから、例えば着色が抑えられた水溶液の形態でも散ることができる。また、各成分ともに生物への安全性に優れているため、生体内に取り込まれる可能性の高い用途にも好適に用いることができる。 As described above, this photocatalytic composition absorbs visible light by combining a compound having an isoaroxazine skeleton or an alloxazine skeleton with a sacrificial agent, and obtains an excellent photocatalytic effect even at a low concentration. Be done. Since it can be used at a low concentration, it can be dispersed even in the form of an aqueous solution in which coloring is suppressed, for example. In addition, since each component is excellent in safety to living organisms, it can be suitably used for applications that are likely to be taken into living organisms.

以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明について具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下「ppm」は「μg/mL」を表す。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Hereinafter, "ppm" represents "μg / mL".

[実施例1:光触媒組成物溶液の調製]
リボフラビン10質量部、L-アスコルビン酸ナトリウム100質量部、グルコン酸鉄(II)10質量部に水を加えて、表1に記載の濃度となるように調製し、実施例1の光触媒組成物溶液を得た。
[Example 1: Preparation of photocatalytic composition solution]
Water was added to 10 parts by mass of riboflavin, 100 parts by mass of sodium L-ascorbate, and 10 parts by mass of iron (II) gluconate to prepare the photocatalytic composition solution of Example 1 so as to have the concentration shown in Table 1. Got

[実施例2~18:光触媒組成物溶液の調製]
実施例1において各成分及び配合量を表1~3に記載の濃度となるように変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例2~18の光触媒組成物溶液を得た。
[Examples 2 to 18: Preparation of photocatalytic composition solution]
Photocatalytic composition solutions of Examples 2 to 18 were obtained in the same manner as in Example 1 except that each component and the blending amount were changed to the concentrations shown in Tables 1 to 3 in Example 1.

[比較例1~12:溶液の調製]
実施例1において各成分及び配合量を表1~3に記載の濃度となるように変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例1~12の溶液を得た。
なお、表中の「アスコルビン酸鉄錯体」は、特開2018-023977号公報(上記特許文献1)の実施例3の記載に従って合成した。
[Comparative Examples 1 to 12: Preparation of solution]
Solutions of Comparative Examples 1 to 12 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the respective components and blending amounts were changed to the concentrations shown in Tables 1 to 3 in Example 1.
The "iron ascorbic acid complex" in the table was synthesized according to the description of Example 3 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-023977 (Patent Document 1 above).

[評価]
<殺菌性評価>
超音波式加湿器から採取した常在菌を所定濃度に調製後、オートクレーブ滅菌した普通ブイヨン培地(栄研化学(株)製、栄研(登録商標))に加え、30℃、120rpmの振とう培養機で24時間振とう培養し、細菌数が1.5×10CFU/ml程度に到達したものを植種用菌液とした。
これとは別に、上記実施例及び比較例で得られた光触媒組成物溶液についてもオートクレーブ滅菌を行った。
前記植種用菌液を、前記実施例及び比較例の光触媒組成物溶液で各々希釈し、菌数1.5×10CFU/mlとなるように調製し、これを試験溶液とした。
各実施例及び比較例について同様のものを2つずつ作成し、下記2つの条件で保存した後、「サニーチェックBF」(バイオサンラボラトリーズ社製)を使用して菌数を測定し、下記の評価基準に従って評価した。結果を表1~3に示す。
(1)25℃条件下、光源として白色LED(FHF32W2;三洋電機株式会社製)を用い、光量子束密度20.25μmol・m-2・s-1で2時間照射した。
(2)25℃条件下、暗所で2時間保管した。
(評価基準)
◎:菌数が0~1.0×10CFU/ml未満であった。
〇:菌数が1.0×10CFU/ml以上、1.0×10CFU/ml未満であった。
△:菌数が1.0×10CFU/ml以上、1.0×10CFU/ml未満であった。
×:菌数が1.0×10CFU/ml以上、1.5×10CFU/ml以下であった。
[evaluation]
<Evaluation of bactericidal properties>
After preparing the indigenous bacteria collected from an ultrasonic humidifier to a predetermined concentration, add to an autoclave-sterilized ordinary bouillon medium (Eiken Chemical Co., Ltd., Eiken (registered trademark)) and shake at 30 ° C. and 120 rpm. The cells were shake-cultured in an incubator for 24 hours, and the cells in which the number of bacteria reached about 1.5 × 109 CFU / ml were used as the seeding solution.
Separately, the photocatalytic composition solutions obtained in the above Examples and Comparative Examples were also autoclaved.
The seeding bacterial solution was diluted with the photocatalytic composition solutions of the Examples and Comparative Examples, respectively, to prepare a bacterial count of 1.5 × 107 CFU / ml, which was used as a test solution.
Two similar examples were prepared for each example and comparative example, stored under the following two conditions, and then the bacterial count was measured using "Sunny Check BF" (manufactured by Bio-Sun Laboratories), and the following was performed. It was evaluated according to the evaluation criteria. The results are shown in Tables 1 to 3.
(1) Under the condition of 25 ° C., a white LED (FHF32W2; manufactured by Sanyo Electric Co., Ltd.) was used as a light source, and irradiation was performed at a photon flux density of 20.25 μmol · m −2 · s -1 for 2 hours.
(2) Stored in a dark place for 2 hours under the condition of 25 ° C.
(Evaluation criteria)
⊚: The number of bacteria was 0 to 1.0 × 10 3 CFU / ml or less.
◯: The number of bacteria was 1.0 × 10 3 CFU / ml or more and less than 1.0 × 10 4 CFU / ml.
Δ: The number of bacteria was 1.0 × 10 4 CFU / ml or more and less than 1.0 × 10 6 CFU / ml.
X: The number of bacteria was 1.0 × 10 6 CFU / ml or more and 1.5 × 10 7 CFU / ml or less.

<着色性評価>
5cm×5cmに裁断した試験用標準布に、10cm離れた位置から、スプレーボトルに入れた実施例及び比較例で得た各光触媒組成物を所定量吹き付けたものを評価用サンプルとし、塗布前後の下記式で表される色差を測定した。結果を表1~3に示す。
標準布:クレシアテクノワイプC100-M 日本製紙クレシア株式会社製
色差ΔE=[(ΔL)+(Δa)+(Δb)2]1/2
ΔL=L値(塗布後)-L値(塗布前)
Δa=a値(塗布後)-a値(塗布前)
Δb=b値(塗布後)-b値(塗布前)
<Coloring evaluation>
A predetermined amount of each photocatalyst composition obtained in Examples and Comparative Examples in a spray bottle was sprayed on a standard test cloth cut into 5 cm × 5 cm from a position 10 cm away, and used as an evaluation sample before and after application. The color difference represented by the following formula was measured. The results are shown in Tables 1 to 3.
Standard cloth: Crecia Techno Wipe C100-M Nippon Paper Crecia Co., Ltd. Color difference ΔE = [(ΔL) 2 + (Δa) 2 + (Δb) 2] 1/2
ΔL = L value (after application) -L value (before application)
Δa = a value (after application) -a value (before application)
Δb = b value (after application) -b value (before application)

Figure 2022065439000004
Figure 2022065439000004

Figure 2022065439000005
Figure 2022065439000005

Figure 2022065439000006
Figure 2022065439000006

[表1~3のまとめ]
比較例3に示されるように、特許文献1のアスコルビン酸鉄錯体は、光量子束密度の低い今回の光源では十分な殺菌効果が得られなかった。比較例4に示すように1%濃度であればやや殺菌効果が得られるものの、高濃度のため例えば、水棲生物の飼育用水槽内の水などの用途に用いるには現実的ではない。
イソアロキサジン骨格又はアロキサジン骨格を有する化合物を含有し、犠牲剤を含有しない比較例11の溶液は、十分な殺菌効果が得られなかった。本発明者らは別途リボフラビンリン酸エステルナトリウムを10,000ppmとした場合には、ある程度の殺菌効果があるとの知見を得たが、比較例11の着色性評価に示されるようにリボフラビンリン酸エステルナトリウムを200ppm含む溶液は明らかな着色が確認され、溶液の内部を視認する用途に用いる場合には、問題となることが明らかとなった。
実施例1~18に示されるように、イソアロキサジン骨格又はアロキサジン骨格を有する化合物と、犠牲剤と、を含有する本光触媒組成物は、イソアロキサジン骨格等を有する化合物の濃度を抑えながら、優れた殺菌効果が得られることが明らかとなった。
[Summary of Tables 1 to 3]
As shown in Comparative Example 3, the iron ascorbic acid complex of Patent Document 1 did not have a sufficient bactericidal effect with the current light source having a low photon flux density. As shown in Comparative Example 4, a slightly bactericidal effect can be obtained at a concentration of 1%, but the high concentration makes it impractical to use, for example, for water in aquariums for breeding aquatic organisms.
The solution of Comparative Example 11 containing an isoaroxazine skeleton or a compound having an alloxazine skeleton and not containing a sacrifice did not have a sufficient bactericidal effect. The present inventors have found that there is a certain degree of bactericidal effect when the sodium riboflavin phosphate is separately set to 10,000 ppm, but as shown in the evaluation of the colorability of Comparative Example 11, riboflavin phosphate A solution containing 200 ppm of sodium ester was confirmed to be clearly colored, and it became clear that it would be a problem when used for visually recognizing the inside of the solution.
As shown in Examples 1 to 18, this photocatalytic composition containing an isoaroxadin skeleton or a compound having an alloxazine skeleton and a sacrificial agent has an excellent bactericidal effect while suppressing the concentration of the compound having an isoaroxadin skeleton or the like. It became clear that

[実施例19~27]
実施例1において各成分及び配合量を表4に記載の質量部となるように変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例19~27の光触媒組成物溶液を得た。なお表4中の各成分の数値は質量部を示している。
得られた光触媒組成物は、前記の評価方法と同様方法により、殺菌性、着色性を評価した。結果を表4に示す。
[Examples 19 to 27]
Photocatalytic composition solutions of Examples 19 to 27 were obtained in the same manner as in Example 1 except that each component and the blending amount were changed to be parts by mass shown in Table 4 in Example 1. The numerical values of each component in Table 4 indicate parts by mass.
The obtained photocatalyst composition was evaluated for bactericidal property and colorability by the same method as the above-mentioned evaluation method. The results are shown in Table 4.

Figure 2022065439000007
Figure 2022065439000007

表4に示される通り、イソアロキサジン骨格等を有する化合物(A)と前記犠牲剤(C)との質量比(A/C)が1/10~1/200の実施例20~22の本光触媒組成物は、特に光触媒効果が優れていることが示された。
また、鉄化合物(B)と、前記犠牲剤(C)との質量比(B/C)が1/40~1/200の実施例24~26の本光触媒組成物は、特に光触媒効果が優れていることが示された。
As shown in Table 4, the photocatalytic composition of Examples 20 to 22 in which the mass ratio (A / C) of the compound (A) having an isoaroxadin skeleton and the like and the sacrificial agent (C) is 1/10 to 1/200. The compound was shown to be particularly excellent in photocatalytic effect.
Further, the photocatalytic compositions of Examples 24 to 26 having a mass ratio (B / C) of 1/40 to 1/200 of the iron compound (B) and the sacrificial agent (C) are particularly excellent in photocatalytic effect. Was shown to be.

<殺菌力持続性評価>
前記実施例2の光触媒組成物溶液100mlを3つと、比較のため精製水100mlを準備し、各々1.0×10CFU/mlに調製した前記植種用菌液を24時間ごとに0.1mLずつ加え、当該植種用菌液を加える直前に菌数を測定した。実施例2の光触媒組成物溶液は以下の(1)~(3)の条件で保管及び操作を行った。精製水は下記(2)の条件で保管した。結果を図1に示す。
(1)25℃条件下、光源として白色LED(FHF32W2;三洋電機株式会社製)を用い、光量子束密度20.25μmol・m-2・s-1で光照射を続けた。
(2)25℃条件下、暗所で保管した。
(3)上記(1)の条件で光照射を続け、24時間ごとにアスコルビン酸Naの20ppm相当を添加した。
<Evaluation of bactericidal activity sustainability>
Three 100 ml photocatalyst composition solutions of Example 2 and 100 ml of purified water were prepared for comparison, and the seeding bacterial solution prepared at 1.0 × 10 3 CFU / ml, respectively, was prepared every 24 hours. 1 mL each was added, and the number of bacteria was measured immediately before adding the inoculum solution. The photocatalyst composition solution of Example 2 was stored and operated under the following conditions (1) to (3). Purified water was stored under the condition of (2) below. The results are shown in FIG.
(1) Under the condition of 25 ° C., a white LED (FHF32W2; manufactured by Sanyo Electric Co., Ltd.) was used as a light source, and light irradiation was continued at a photon flux density of 20.25 μmol · m -2 · s -1 .
(2) Stored in a dark place under the condition of 25 ° C.
(3) Light irradiation was continued under the conditions of (1) above, and 20 ppm of Na ascorbic acid was added every 24 hours.

図1に示される通り、実施例2の光触媒組成物は5日程度まで菌数の増加を抑制することが可能であった。また、24時間ごとに犠牲剤を添加することにより、長期間にわたって光触媒効果を持続できることが明らかとなった。 As shown in FIG. 1, the photocatalytic composition of Example 2 was able to suppress the increase in the number of bacteria for up to about 5 days. It was also clarified that the photocatalytic effect can be maintained for a long period of time by adding the sacrificial agent every 24 hours.

[実施例28]
ポリウレタン系コーティング剤(ユシロ化学工業株式会社製、RB6)に、リボフラビン100ppm、エリソルビン酸ナトリウム1000ppm、鉄化合物5ppmとなるように配合し、光触媒樹脂組成物を調製した。
シャーレ上に前記光触媒樹脂組成物を塗布し、乾燥させて、触媒組成物を含む被膜を形成した。
得られた被膜上に、菌数1.0×10CFU/mlの菌液0.5mlをスプレー照射した。次いで、波長450nm、1000lxの青色光を2時間照射した。
照射後の被膜を、SAN-AI EZ-DipTTC(三愛石油株式会社製)を用いてスタンピング測定を行い、菌数を測定した。
また、対照実験として、上記光触媒樹脂組成物の代わりに、ポリウレタン系コーティング剤(RB6)を用いて、上記と同様にして菌数を測定した。
光触媒組成物を含まない被膜上の菌数はおよそ1.0×10CFU/mlであったのに対し、実施例28の被膜上の菌数は1.0×10CFU/ml未満であった。このように、本光触媒組成物はバインダー樹脂と組み合わせて被膜とした場合であっても殺菌効果が得られることが示された。
[Example 28]
A photocatalytic resin composition was prepared by blending a polyurethane coating agent (manufactured by Yushiro Chemical Industry Co., Ltd., RB6) with riboflavin 100 ppm, sodium erythorbate 1000 ppm, and an iron compound 5 ppm.
The photocatalytic resin composition was applied onto a petri dish and dried to form a film containing the catalyst composition.
The obtained film was spray-irradiated with 0.5 ml of a bacterial solution having a bacterial count of 1.0 × 107 CFU / ml. Then, blue light having a wavelength of 450 nm and 1000 lpx was irradiated for 2 hours.
The film after irradiation was stamped using SAN-AI EZ-DipTTC (manufactured by San-Ai Oil Co., Ltd.), and the number of bacteria was measured.
In addition, as a control experiment, a polyurethane-based coating agent (RB6) was used instead of the photocatalytic resin composition, and the number of bacteria was measured in the same manner as above.
The number of bacteria on the coating without the photocatalytic composition was approximately 1.0 × 10 4 CFU / ml, whereas the number of bacteria on the coating of Example 28 was less than 1.0 × 10 3 CFU / ml. there were. As described above, it was shown that this photocatalyst composition can obtain a bactericidal effect even when it is combined with a binder resin to form a film.

[比較例1~13:溶液の調製]
実施例1において各成分及び配合量を表1~3に記載の濃度となるように変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例1~13の溶液を得た。
なお、表中の「アスコルビン酸鉄錯体」は、特開2018-023977号公報(上記特許文献1)の実施例3の記載に従って合成した。
[Comparative Examples 1 to 13 : Preparation of Solution]
Solutions of Comparative Examples 1 to 13 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the respective components and blending amounts were changed to the concentrations shown in Tables 1 to 3 in Example 1.
The "iron ascorbic acid complex" in the table was synthesized according to the description of Example 3 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-023977 (Patent Document 1 above).

Figure 2022065439000011
Figure 2022065439000011

Claims (10)

イソアロキサジン骨格又はアロキサジン骨格を有する化合物と、犠牲剤と、を含有する光触媒組成物。 A photocatalytic composition containing an isoaroxadin skeleton or a compound having an alloxazine skeleton and a sacrificial agent. 前記イソアロキサジン骨格又はアロキサジン骨格を有する化合物が、下記一般式(1)で表される化合物、又は下記一般式(2)で表される化合物を含む、請求項1に記載の光触媒組成物。
Figure 2022065439000008
式(1)中、
、R、R及びRは、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、又は、置換基を有していてもよい炭化水素基であり、
及びRは、水素原子、若しくは、置換基を有していてもよい炭化水素基であり、
式(2)中、
11、R12、R13及びR14は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、又は、置換基を有していてもよい炭化水素基であり、
15及びR16は、水素原子、若しくは、置換基を有していてもよい炭化水素基である。
The photocatalytic composition according to claim 1, wherein the isoaroxadin skeleton or the compound having an alloxazine skeleton comprises a compound represented by the following general formula (1) or a compound represented by the following general formula (2).
Figure 2022065439000008
In equation (1),
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are hydrocarbon groups which may independently have a hydrogen atom, a halogen atom, or a substituent, respectively.
R 5 and R 6 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups which may have a substituent and may have a substituent.
In equation (2),
R 11 , R 12 , R 13 and R 14 are hydrocarbon groups which may independently have a hydrogen atom, a halogen atom, or a substituent, respectively.
R 15 and R 16 are hydrogen atoms or hydrocarbon groups which may have a substituent.
前記犠牲剤が、アスコルビン酸類、ポリオール類、ポリフェノール類、及びアルカノールアミン類より選択される1種以上を含む、請求項1又は2に記載の光触媒組成物。 The photocatalytic composition according to claim 1 or 2, wherein the sacrificial agent comprises one or more selected from ascorbic acids, polyols, polyphenols, and alkanolamines. 前記イソアロキサジン骨格又はアロキサジン骨格を有する化合物が、リボフラビン及びリボフラビン誘導体より選択される1種以上を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の光触媒組成物。 The photocatalytic composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the isoaroxadin skeleton or the compound having an alloxazine skeleton contains at least one selected from riboflavin and a riboflavin derivative. 前記イソアロキサジン骨格又はアロキサジン骨格を有する化合物(A)と、前記犠牲剤(C)との質量比(A/C)が、1/10~1/200である、請求項1~4のいずれか一項に記載の光触媒組成物。 Any one of claims 1 to 4, wherein the mass ratio (A / C) of the compound (A) having the isoaroxadin skeleton or the alloxazine skeleton to the sacrificial agent (C) is 1/10 to 1/200. The photocatalytic composition according to the section. 更に、鉄イオンを含有する、請求項1~5のいずれか一項に記載の光触媒組成物。 The photocatalytic composition according to any one of claims 1 to 5, further comprising iron ions. 請求項1~6のいずれか一項に記載の光触媒組成物と、溶媒とを含有する、光触媒組成物溶液。 A photocatalytic composition solution containing the photocatalytic composition according to any one of claims 1 to 6 and a solvent. 基材上に、請求項1~6のいずれか一項に記載の光触媒組成物を含む被膜を備える、光触媒部材。 A photocatalyst member comprising a film containing the photocatalyst composition according to any one of claims 1 to 6 on a substrate. (I)イソアロキサジン骨格又はアロキサジン骨格を有する化合物と、溶媒とを含有する組成物溶液、又は
(II)基材上に、イソアロキサジン骨格又はアロキサジン骨格を有する化合物を含む被膜を備える部材に、
犠牲剤を供給する、光触媒組成物の使用方法。
(I) A composition solution containing an isoaroxadin skeleton or a compound having an alloxazine skeleton and a solvent, or (II) a member having a coating film containing a compound having an isoaroxadin skeleton or an alloxazine skeleton on a substrate.
How to use a photocatalytic composition to supply a sacrificial agent.
請求項1~6のいずれか一項に記載の光触媒組成物を空間に噴霧する、空間除菌方法。 A space sterilization method for spraying the photocatalytic composition according to any one of claims 1 to 6 into a space.
JP2020174034A 2020-10-15 2020-10-15 Photocatalyst composition, photocatalyst composition solution, photocatalyst member, method of using photocatalyst composition, and space sterilization method Active JP6950067B1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020174034A JP6950067B1 (en) 2020-10-15 2020-10-15 Photocatalyst composition, photocatalyst composition solution, photocatalyst member, method of using photocatalyst composition, and space sterilization method
PCT/JP2021/034723 WO2022080101A1 (en) 2020-10-15 2021-09-22 Photocatalyst composition, photocatalyst composition solution, photocatalyst member, method for using photocatalyst composition, and space sterilization method
US18/030,955 US20230415137A1 (en) 2020-10-15 2021-09-22 Photocatalyst composition, photocatalyst composition solution, photocatalyst member, method for using photocatalyst composition, and space disinfection method
KR1020237016073A KR20230087558A (en) 2020-10-15 2021-09-22 Photocatalyst composition, photocatalyst composition solution, photocatalyst member, method of using photocatalyst composition, and space disinfection method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020174034A JP6950067B1 (en) 2020-10-15 2020-10-15 Photocatalyst composition, photocatalyst composition solution, photocatalyst member, method of using photocatalyst composition, and space sterilization method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6950067B1 JP6950067B1 (en) 2021-10-13
JP2022065439A true JP2022065439A (en) 2022-04-27

Family

ID=78001378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020174034A Active JP6950067B1 (en) 2020-10-15 2020-10-15 Photocatalyst composition, photocatalyst composition solution, photocatalyst member, method of using photocatalyst composition, and space sterilization method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6950067B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7011100B1 (en) 2021-08-10 2022-01-26 ユシロ化学工業株式会社 Photocatalyst composition, photocatalyst composition solution, photocatalyst member, and space sterilization method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05317399A (en) * 1992-05-15 1993-12-03 Mitsubishi Electric Corp Deodorizing material
JP2003126701A (en) * 2001-10-29 2003-05-07 Japan Science & Technology Corp Photocatalyst
JP2010508403A (en) * 2006-10-31 2010-03-18 エシコン・インコーポレイテッド Improved sterilization of polymer materials
WO2016010092A1 (en) * 2014-07-16 2016-01-21 国立研究開発法人科学技術振興機構 Benzothiazole compound and medicine containing same
JP2018023977A (en) * 2017-11-02 2018-02-15 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 Photocatalyst using reductive organic article

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05317399A (en) * 1992-05-15 1993-12-03 Mitsubishi Electric Corp Deodorizing material
JP2003126701A (en) * 2001-10-29 2003-05-07 Japan Science & Technology Corp Photocatalyst
JP2010508403A (en) * 2006-10-31 2010-03-18 エシコン・インコーポレイテッド Improved sterilization of polymer materials
WO2016010092A1 (en) * 2014-07-16 2016-01-21 国立研究開発法人科学技術振興機構 Benzothiazole compound and medicine containing same
JP2018023977A (en) * 2017-11-02 2018-02-15 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 Photocatalyst using reductive organic article

Also Published As

Publication number Publication date
JP6950067B1 (en) 2021-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2895851T3 (en) Photosensitizer dispersion and use thereof
JP5507787B2 (en) Aqueous composition containing metal composition, and deodorant, antibacterial agent and antifungal agent comprising the aqueous composition
EP0087049B1 (en) Concentrate of disinfecting agent
EA002646B1 (en) Disinfectant and method of use
JP6950067B1 (en) Photocatalyst composition, photocatalyst composition solution, photocatalyst member, method of using photocatalyst composition, and space sterilization method
CN112218714A (en) Preparation effective in the same way as light irradiation without light irradiation and its preparation method
US20100143496A1 (en) Two-part disinfectant system and related methods
JP6706614B2 (en) Bactericidal composition containing silver ions and a quaternary salt
EP3094174B1 (en) Activated hydrogen peroxide biocide composition
ES2850286T3 (en) Antimicrobial agent for coating composition
CN111990411A (en) Composite intermediate-effect disinfectant and preparation process thereof
EP2898775B1 (en) Alcohol-based disinfectant
KR20050006267A (en) Antibacterial and anti-staining paint for building material and building material coated therewith
WO2022080101A1 (en) Photocatalyst composition, photocatalyst composition solution, photocatalyst member, method for using photocatalyst composition, and space sterilization method
US3385654A (en) Sterilizing method and composition therefor
JP2020186374A (en) Biofilm removal composition for water system
JP7011100B1 (en) Photocatalyst composition, photocatalyst composition solution, photocatalyst member, and space sterilization method
JP5603701B2 (en) Antibacterial composition and use thereof
WO2021246507A1 (en) Cerium oxide nanoparticles, liquid dispersion, antioxidant agent, oxidizing agent, and method for producing cerium oxide nanoparticles
KR20050018738A (en) Photoless-catalysis compositions and wallpaper which have Anti-bacterial, deodorizing, and anti-mold effects
JPH10328280A (en) Antibacterial and deodorant composition
KR20100092649A (en) Composition for antibacterial and deodorizing action having platinium particles
CN111011380A (en) Gas-phase antibacterial mildew preventive
CN105851015A (en) Decontaminating disinfectant wet tissue for floor
KR101401445B1 (en) Composition for reducing volatile organic compounds and preparation method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210402

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20210402

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20210420

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210608

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210719

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210824

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210922

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6950067

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250