JP3486004B2 - 内装シート - Google Patents

内装シート

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孝一 川島
竜司 増田
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は部屋の中の様々な臭いを
分解除去することができる内装シートに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、部屋の中の様々な臭いを除去する
装置として、実開平3−30314号に示されるよう
に、蛍光灯の上部に254nmの光透過面を作製し、そ
こを通過した254nmの光で蛍光灯の上方に設けられ
た光触媒を励起して脱臭処理する脱臭機構付き蛍光灯照
明器具が知られている。また、空気清浄機等も知られて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の照明器具の場合、蛍光灯内部に蛍光塗料を塗布しな
い面を作るという通常の製造工程では行わない新たな、
非常に難しい工程を経る必要がある。また、蛍光灯菅の
材質も254nmの光を透過するものである必要があ
り、それには高価な石英質ガラスを用いねばならず、コ
ストアップにつながる。また、光触媒についても、25
4nm(4.88eV)と高いエネルギの光でしか光触
媒反応を起こさないものであるので、エネルギコスト的
にも不利である。なお、この254nmの光は一般には
殺菌灯として用いられている光であり、人体、特に目に
対しては有害な光であるので、この波長の光を用いるこ
とは好ましくない。
【0004】また、空気清浄機等の室内に新たに設置す
る装置は高価であり、そのイニシャルコストに加え、ユ
ーティリティ等のランニングコストや、定期的に掃除す
るなどのメンテナンスを必要とする。本発明の目的は、
部屋の中の様々な臭いを、複雑な装置や新たな装置を設
けることなく、通常の蛍光灯や白熱電灯からの光や太陽
光で分解除去できるようにした内装シートを提供するこ
とにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の内装シートは、
上記目的を達成すべく、光触媒を少なくとも表面に担持
した内装シートであって、前記光触媒がTiO 2 であ
り、前記内装シート本体がSiO 2 を含む無機質繊維で
構成され、前記光触媒と前記無機質繊維との界面がTi
−O−Si結合で接合されていることを特徴とする。本
発明でいう「内装シート」には、例えば、壁や天井に張
る壁紙やクロス、唐紙、障子紙などのような一般的な有
機質繊維で構成されたもの、ならびにガラス質やセラミ
ック質からなる無機質繊維を主体として構成された耐熱
クロスや耐熱紙や不燃紙等が包含され、特に後者の無機
質繊維を主体として構成されたものには、例えばポンプ
室、機械室等の断熱吸音材などの表皮として使用される
ものも包含されるが、本発明の内装シートはこれらの種
類に制限されるものではなく、部屋の内面を構成する天
井材、壁材、床材等であれば何でも良い。
【0006】該光触媒としては、4eV以下の低エネル
ギ光で光触媒反応を起こすもの、特に酸化チタンが適し
ている。該酸化チタンはルチル形あるいはアナターゼ
形、またはこれらの共存形のいずれでもかまわない。よ
り低エネルギの光に反応させるにはルチル形が適してお
り、また反応の活性を高めるためにはアナターゼ形が適
している。
【0007】内装シートに酸化チタンを担持させる場合
には、内装シートの材質は酸化チタンとの接合力の点か
らSiO2 を含有しているものが好ましい。具体的に
は,SiO2 を含むガラス質やセラミック質などの無機
質繊維を主体として構成された内装シートが適してい
る。なお、内装シートの材質自体がSiO2 を含んでい
ない場合には、内装シートの表面にSiO2 含有層を設
けるようにしてもよい。
【0008】内装シートをSiO2 を含むガラス質やセ
ラミック質の無機質繊維を主体として構成し、酸化チタ
ン光触媒を担持させた場合、その界面をTi−O−Si
結合で接合させることが望ましい。このようにTi−O
−Si結合で接合させることは、以下で述べるように、
加熱により酸化チタンとなる酸化チタンの前駆体と有機
物樹脂との溶液を出発原料として用いることにより可能
である。かかる酸化チタンの前駆体としては、チタンア
ルコキシド、チタン塩化物、チタン硫化物、チタン酢酸
塩等が使用できるが、有機物樹脂との相溶性の関係か
ら、アルコール類を相溶性溶媒として用いる場合はチタ
ンアルコキシド、水を相溶性溶媒として用いる場合はチ
タン塩化物、チタン硫化物、チタン酢酸塩を選択するこ
とが好ましい。しかし、前記先駆体と有機物樹脂とが相
溶する場合はどの組み合わせを選択してもかまわない。
【0009】また、有機物樹脂としては、アクリル系、
オレフィン系等が一般的であるが、製造工程中の焼成工
程で酸化分解することが必要であるため、分解温度が2
00℃以上かつ焼成温度以下の樹脂であって、更に該酸
化チタンの前駆体との相溶性があれば良く、モノマーの
種類や分子量によって限定されるものではない。上記し
たように、選定された前駆体と有機物樹脂とを相溶性の
ある溶媒に溶解してなる溶液を酸化チタン光触媒製造用
の出発原料とする。即ち、この出発原料から光触媒を得
るためには、担持体となる内装シートをこの原料液にデ
ィップするか、または内装シートに該原料液を塗布する
かスプレーし、乾燥した後焼成すればよい。この乾燥
は、150℃以下で30分以上行うことが好ましい。液
担持後乾燥までおよび乾燥後焼成までの昇温速度は10
℃/分以下が好ましい。また最終焼成工程は基材の耐熱
性を考慮して行う必要があるが、550℃以下の温度で
焼成することが好ましい。
【0010】光触媒を担持させるものが天然繊維や合成
繊維等の有機質繊維を主体としてなる内装シートである
場合には、例えば前記酸化チタンの前駆体あるいは単に
1ミクロン以下の酸化チタン微粉末を有機系の接着剤に
分散あるいは混合し、これを有機質繊維からなる内装シ
ートに塗布するかスプレーするだけでもかまわない。あ
るいは、紙を抄造する場合に、紙の原料に予め上記酸化
チタン微粉末を混合し、抄造することにより、光触媒酸
化チタンを混抄してもかまわない。また、上記光触媒に
貴金属類を担持させたものも本発明の範囲に入る。この
場合の貴金属類としては、白金、パラジウム、ロジウ
ム、金、銀、銅等の貴金属あるいはそれらの貴金属の硝
酸塩、硫酸塩、酢酸塩等が好ましい。貴金属類の担持方
法としては、光析出法詳しくは金属イオン水を吹き付け
るか、金属イオン水にディップした後光を照射する方
法、あるいは金属イオン水にディップした状態で光を照
射する方法によって光還元メッキにより固定化する方法
を用いれば容易である。
【0011】
【作用】本発明の内装シートでは、担持された上記酸化
チタン等の光触媒は、そのバンドギャップが3〜3.2
eVと小さいので、エネルギの小さい光でも容易に励起
される。日常生活で通常用いられる蛍光灯や白熱電灯の
光には、4.5eV以上の高いエネルギを有する紫外光
はほとんど含まれていないが、酸化チタンのバンドギャ
ップ以上のエネルギを有する光は含まれているので、こ
れらの通常光により本発明で用いる光触媒は容易に励起
され、光触媒反応を引き起こす。また、通常の透明窓ガ
ラスを透過してくる太陽光は3.7eV以下のエネルギ
光であるが、これも酸化チタンのバンドキャップ以上の
エネルギを有するので、これら窓ガラスを透過してくる
太陽光により本発明で用いる光触媒は容易に励起され、
光触媒反応を引き起こす。この光触媒反応によりニコチ
ン、タール、ヤニ等のタバコ臭やペット臭やトイレ臭な
どの室内に発生する悪臭は容易に分解される。
【0012】また、本発明で、SiO2 を含有する無機
質繊維を主体として構成された内装シートに光触媒とし
ての酸化チタンを担持させ、該内装シートと該光触媒と
の界面をTi−O−Si結合で接合せしめる場合には、
光触媒の出発原料として有機物樹脂と酸化チタンの前駆
体との混合液を用い、これらを構成している有機残基の
酸化分解反応によって生成する燃焼熱により内装シート
と光触媒との界面にTi−O−Si結合を形成させてい
る。かくして基材と光触媒とは強固な結合で接合される
ことになり、光触媒は脱落しない。
【0013】上記方法で作製した光触媒担持内装シート
によれば、蛍光灯や白熱電灯などの通常の照明器具より
発生する光や窓ガラスを透過してくる太陽光で光触媒反
応が進行し、周囲のタバコ臭のような室内で発生する悪
臭が分解除去される。また、この酸化チタンなどの光触
媒の表面に貴金属類を担持させても光触媒反応は引き起
こされ、特に抗菌効果を持つ銀、銅等の金属を担持させ
れば、強力な酸化・還元力による抗菌作用をもつので、
光触媒作用とあわせて、さらにMRSA、大腸菌、緑膿
菌に対する抗菌効果を高めることが出来る。
【0014】
【実施例】
(実施例1)ガラス繊維を主体として構成された不燃壁
紙に、酸化チタンの前駆体であるチタンイソプロポキシ
ド760gと有機物樹脂400gとをエチルアルコール
840gに溶解した溶液を塗布した。この壁紙を、60
℃で1時間乾燥し、その後毎分1℃の速度で350℃ま
で昇温し、350℃で12時間焼成した。この処理で有
機物樹脂は完全に除去され、更にチタンイソプロポキシ
ドはアナターゼ型を主体とする酸化チタンに変化し、壁
紙を構成するガラス繊維の表面に強固に酸化チタンを被
覆できた。得られた酸化チタンの膜厚は約0.3ミクロ
ンであった。
【0015】脱臭・消臭効果の実験を以下の通りに行っ
た。広さ3.6m×2.7m、天井高さ2.6mの会議
室をAおよびBの二室使用した。各部屋には1.2mの
蛍光灯(40W)6本が天井に取り付けられており照明
は点灯されている。実験は夜行ったため太陽光はない。
両室とも天井(3.6m×2.7m)と壁(3.6m×
2.6m×2面)に壁紙が張られている。A室には前記
光触媒を担持した壁紙、B室には光触媒を担持していな
い通常の壁紙が張られている。両室とも換気扉はない。
この両室に6名のタバコ愛用者(男性)がそれぞれ入室
し、常に二人が喫煙するようにして1時間喫煙を行っ
た。喫煙実験終了後、被験者全員が退室し、その直後と
1時間後にタバコ非愛用者(女性)5名がA室、B室に
それぞれ入室し、その時のタバコ煙による臭気や生理的
反応の程度を評価し、その結果を表1に示す。
【0016】臭気の評価は次の6段階で行った。 ランク0:「無臭」;全く感知しえない。 ランク1:「明確」;正常な人に容易に嗅ぎだしうる
が、不快ではない。 ランク2:「普通」;愉快ではないが不快でもない。室
内での許容の強さ。 ランク3:「強し」;不快である。空気は嫌悪される。 ランク4:「猛烈」;猛烈であり不快である。 ランク5:「耐えれず」;嘔吐を催す。
【0017】
【表1】
【0018】光触媒を担持した壁紙を張り付けたA室
は、通常の壁紙を張り付けたB室と比べ、5人のパネラ
の臭気判定の平均値は直後で1.2、1時間後で0.2
と小さい値であった。このように、光触媒を担持した壁
紙を張った部屋ではタバコ臭等の悪臭が分解されている
ことが確認できた。
【0019】(実施例2)通常のパルプ紙の壁紙に水溶
性酸化チタンゾルを塗布し、乾燥し、光触媒を担持せし
めた。この光触媒を担持した壁紙と光触媒を担持してい
ない通常の壁紙を用い、以下実施例1と同じ方法で脱臭
・消臭効果を調べた。その結果、何も処理を行わない通
常の壁紙を張り付けたB室の臭気判定の平均値が、直後
が3.4、1時間後が2.8であったのに対して、光触
媒を担持した壁紙を張り付けたA室の臭気判定の平均値
は、直後が1.6、1時間後が0.8と小さい値であっ
た。このように光触媒を担持した壁紙を張り付けた部屋
ではタバコ臭等の悪臭が分解除去されていることが確認
できた。
【0020】(実施例3)通常の壁紙を抄造する場合の
パルプ原料80部と平均粒子径0.5ミクロンの酸化チ
タン20部とを混合した種を調合し、これを抄造するこ
とにより光触媒含有壁紙を抄造した。この光触媒を担持
した壁紙と光触媒を担持していない通常の壁紙を用い、
以下実施例1と同じ方法で脱臭・消臭効果を調べた。そ
の結果、何も処理を行わない通常の壁紙を張り付けたB
室の臭気判定の平均値が、直後が3.4、1時間後が
2.8であったのに対して、光触媒を担持した壁紙を張
り付けたA室の臭気判定の平均値は、直後が1.8、1
時間後が1.0と小さい値であった。このように光触媒
を担持した壁紙を張り付けた部屋ではタバコ臭等の悪臭
が分解除去されていることが確認できた。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、内装シートに光触媒が
担持されているので、特別な脱臭装置を設けることなく
室内のタバコ臭等の悪臭を容易に分解できる。また、本
発明で用いる光触媒は、通常の室内で得られる蛍光灯や
白熱電灯などの4eV以下の低エネルギ光や窓ガラスを
透過してくる太陽光により光触媒反応を起こすので、ニ
コチン、タール、ヤニ等のタバコ臭やペット臭やトイレ
臭等の種々の臭いを分解除去することができる。また、
光触媒に貴金属類特に銀又は銅を担持したものでは、前
記光触媒反応に加え、MRSA、大腸菌、緑膿菌等に対
する抗菌効果を更に高めることができる。また、たとえ
暗時でも前記抗菌効果を有することになる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−218836(JP,A) 特開 平3−69695(JP,A) 特開 昭51−1708(JP,A) 特開 昭49−26509(JP,A) 特開 平2−242999(JP,A) 特開 平1−111100(JP,A) 特開 平8−257360(JP,A) 特開 平8−173763(JP,A) 特開 平8−120594(JP,A) 特開 平8−173805(JP,A) 特開 平5−214263(JP,A) 特開 平6−256540(JP,A) 特開 平9−206602(JP,A) 実公 昭35−24806(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D21H 11/00 - 27/42 E04F 13/00 - 13/18 D06M 11/00 - 23/18

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光触媒を少なくとも表面に担持した内装
    シートであって、前記光触媒がTiO 2 であり、前記内
    装シート本体がSiO 2 を含む無機質繊維で構成され、
    前記光触媒と前記無機質繊維との界面がTi−O−Si
    結合で接合されていることを特徴とする内装シート。
  2. 【請求項2】 前記光触媒が4eV以下のエネルギ光で
    光触媒反応を起こすものであることを特徴とする請求項
    記載の内装シート。
  3. 【請求項3】 前記光触媒が、光触媒に貴金属類を担持
    させたものであることを特徴とする請求項1又は2に記
    載の内装シート。
  4. 【請求項4】 前記貴金属類が銀又は銅であることを特
    徴とする請求項記載の内装シート。」
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WO2007049346A1 (ja) * 2005-10-26 2007-05-03 Misuo Fujiwara 内装用素材並びにそのコーティング方法及びコーティング材

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