JP3493393B2 - Photocatalytic powder for environmental purification, powder-containing polymer composition and molded article thereof, and methods for producing them - Google Patents

Photocatalytic powder for environmental purification, powder-containing polymer composition and molded article thereof, and methods for producing them

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JP3493393B2
JP3493393B2 JP37668498A JP37668498A JP3493393B2 JP 3493393 B2 JP3493393 B2 JP 3493393B2 JP 37668498 A JP37668498 A JP 37668498A JP 37668498 A JP37668498 A JP 37668498A JP 3493393 B2 JP3493393 B2 JP 3493393B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、悪臭の除去や空気
中の有害物質または汚れの分解除去、排水処理や浄水処
理、あるいは水の殺菌や殺藻などを行うための環境浄化
材料として用いられ、特に有機繊維やプラスチックなど
への練り込み、または埋め込みなどにより添加された形
態で使用するのに適した環境浄化用光触媒粉体およびそ
の製造方法;該粉体を含有する重合体組成物;該重合体
組成物の成形品および該成形品の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used as an environmental purification material for removing offensive odors, decomposing and removing harmful substances or dirt in the air, drainage treatment, water purification treatment, or water sterilization or algae killing. , An environment-cleaning photocatalyst powder suitable for use in a form added by kneading or embedding in, for example, organic fibers or plastics; and a method for producing the same; a polymer composition containing the powder; The present invention relates to a molded article of a polymer composition and a method for producing the molded article.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、悪臭を防止ないし除去する方法あ
るいは空気中の有害物質を除去する方法として酸やアル
カリなどの吸収液や吸着剤などに吸収する方法がよく用
いられているが、この方法は廃液や使用済みの吸着剤の
処理が問題で二次公害を起こす恐れがある。また、芳香
剤を使用して悪臭を隠蔽する方法もあるが、芳香剤の臭
いが食品に移ったりして芳香剤自体の臭いによる被害が
出る恐れがあるなどの欠点を持っている(例えば、西田
耕之助、平凡社「大百科事典」1巻、p.136(19
84)参照)。
2. Description of the Related Art Heretofore, a method of absorbing or absorbing an odor such as an acid or an alkali or an adsorbent has been often used as a method of preventing or removing a bad odor or a method of removing a harmful substance in the air. May cause secondary pollution due to problems with the treatment of waste liquid and used adsorbent. There is also a method of masking offensive odors by using a fragrance, but it has a drawback such that the odor of the fragrance may be transferred to food and damage may be caused by the odor of the fragrance itself (for example, Konosuke Nishida, Heibonsha "Large Encyclopedia," Vol. 1, p. 136 (19)
84)).

【0003】酸化チタンに光を照射すると強い還元作用
を持つ電子と強い酸化作用を持つ正孔とが生成し、接触
してくる分子種を酸化還元作用により分解する。酸化チ
タンのこのような作用、すなわち光触媒作用を利用する
ことによって、水中に溶解している有機溶剤、農薬や界
面活性剤などの環境汚染物質、空気中の有害物質や悪臭
などを分解除去することができる。この方法は酸化チタ
ンと光を利用するだけで繰り返し使用することができ
る。反応生成物は無害な炭酸ガスなどであり、微生物を
用いる生物処理などの方法に比べて、温度、pH、ガス
雰囲気、毒性などの反応条件の制約が少なく、しかも生
物処理法では処理しにくい有機ハロゲン化合物や有機リ
ン化合物のようなものでも容易に分解、除去できるとい
う長所を持っている。
When titanium oxide is irradiated with light, electrons having a strong reducing action and holes having a strong oxidizing action are generated, and the molecular species coming into contact with each other are decomposed by the redox action. By utilizing such an action of titanium oxide, that is, a photocatalytic action, it is possible to decompose and remove organic solvents dissolved in water, environmental pollutants such as pesticides and surfactants, harmful substances in the air and bad odors. You can This method can be used repeatedly only by utilizing titanium oxide and light. The reaction product is harmless carbon dioxide gas, etc., and there are less restrictions on reaction conditions such as temperature, pH, gas atmosphere, toxicity, etc. compared to biological treatment methods using microorganisms, and moreover, it is difficult to treat by biological treatment methods. It has the advantage that even halogen compounds and organic phosphorus compounds can be easily decomposed and removed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
で行われてきた二酸化チタン光触媒による有機物の分解
除去の研究では、光触媒として二酸化チタンの粉末がそ
のまま用いられていた(例えば、エー・エル・プルーデ
ンおよびディ・エフ・オリス,ジャーナル・オブ・キャ
タリシス(A.L.Pruden and D.F.Ollis,Journal of Cata
lysis)82巻404(1983) ;エイチ・ヒダカ、エイチ・ジョ
ウ、ケイ・ノハラ、ジェイ.ザオ.ケモスフェア(H.Hi
daka,H.Jou,K.Nohara,J.Zhao,Chemosphere)25 巻 1589
(1992);久保輝明、原田賢二、田中啓一、工業用水、第3
79 号、12(1990)参照)。そのため、使用後の光触媒の
回収が困難であるなど、取り扱いや使用が難しく、なか
なか実用化することができなかった。そこで二酸化チタ
ン光触媒を取り扱いの容易な繊維やプラスチックなどの
媒体に練り込んで使用することが試みられたが、その強
力な光触媒作用によって有害有機物や環境汚染物質だけ
でなく繊維やプラスチック自身も分解され極めて劣化し
やすいため、繊維やプラスチックに練り込んだ形での使
用は困難であった。
However, in the researches on decomposition and removal of organic substances by titanium dioxide photocatalyst conducted so far, titanium dioxide powder was used as it is as a photocatalyst (for example, A. L. Pruden and D. F. Oris, Journal of Cata (ALPruden and DFOllis, Journal of Cata)
lysis) Vol. 82 404 (1983); H. Hidaka, H. Joe, Kay Nohara, Jay. Zao. Chemosphere (H.Hi
daka, H.Jou, K.Nohara, J.Zhao, Chemosphere) 25 volumes 1589
(1992); Teruaki Kubo, Kenji Harada, Keiichi Tanaka, Industrial Water, No. 3
79, 12 (1990)). Therefore, it is difficult to handle and use the photocatalyst after use, and it is difficult to put the photocatalyst into practical use. Therefore, it was attempted to use the titanium dioxide photocatalyst by kneading it into a medium such as fiber or plastic that is easy to handle, but its strong photocatalytic action decomposes not only harmful organic substances and environmental pollutants but also fiber and plastic itself. Since it is extremely susceptible to deterioration, it was difficult to use it in the form of kneading it into fiber or plastic.

【0005】特開平9−239277号公報には、二酸
化チタンの表面にアルミニウム、珪素、ジルコニウムな
どの光不活性化合物を島状に担持せしめた光触媒担体が
提案されている。しかし、このような担持方法、つまり
二酸化チタンの表面をアルミニウム、珪素、ジルコニウ
ムなどの光不活性化合物で処理して担持せしめる方法
は、本来化粧品あるいは顔料の分野において二酸化チタ
ンの触媒活性を大幅に減ずることを目的として開発され
てきた手法であるが、酸化チタンと繊維やプラスチック
との反応を抑制しようとすると、同時に光触媒としての
働きも大幅に低減するという矛盾点がある。また、そう
した表面処理二酸化チタンを光触媒とし、また抗菌、防
かび材料として用いる場合、流水下などでは菌が光触媒
に付着し難いため、光触媒効果が発揮し難く、効率が悪
く、しかも耐久性に劣るという問題があった。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 9-239277 proposes a photocatalyst carrier in which a surface of titanium dioxide is loaded with a photoinactive compound such as aluminum, silicon or zirconium in an island shape. However, such a supporting method, that is, a method of supporting the surface of titanium dioxide by treating it with a photo-inactive compound such as aluminum, silicon or zirconium, originally greatly reduces the catalytic activity of titanium dioxide in the field of cosmetics or pigments. However, there is a contradiction that the action as a photocatalyst is significantly reduced when the reaction between titanium oxide and fiber or plastic is suppressed. In addition, when such surface-treated titanium dioxide is used as a photocatalyst and as an antibacterial and antifungal material, it is difficult for the bacteria to adhere to the photocatalyst under running water, so the photocatalytic effect is difficult to exert, the efficiency is poor, and the durability is poor. There was a problem.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、上記の
ような従来技術のもつ問題点に鑑み、悪臭の除去や、空
気中の有害物質または汚れの分解除去、排水処理や浄化
処理、抗菌や防かびなど、環境の浄化を効果的かつ経済
的で安全に行うことができ、特に有機繊維やプラスチッ
クなどの有機重合体媒体に練り込み、埋め込みなどによ
り担持せしめて使用した場合において、媒体の劣化を生
じることなく耐久性の面からも優れた光触媒作用を示す
環境浄化用粉体を提供することにある。
In view of the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to remove a bad odor, to decompose and remove harmful substances or dirt in the air, to treat wastewater or to purify, It can effectively and economically and safely purify the environment such as antibacterial and antifungal, especially when it is kneaded into an organic polymer medium such as organic fiber or plastic and used by being supported by embedding. Another object of the present invention is to provide a powder for environmental purification which exhibits excellent photocatalytic action from the viewpoint of durability without causing deterioration of

【0007】本発明の他の目的は、そのような環境浄化
用光触媒粉体の製造方法を提供することにある。本発明
のさらに他の目的は、そのような環境浄化用光触媒粉体
を含有する有機重合体組成物を提供することにある。本
発明のさらに他の目的は、該有機重合体組成物から成形
される成形品、および該成形品の製造方法を提供するこ
とにある。
Another object of the present invention is to provide a method for producing such a photocatalyst powder for environmental purification. Still another object of the present invention is to provide an organic polymer composition containing such a photocatalyst powder for environmental purification. Still another object of the present invention is to provide a molded article molded from the organic polymer composition and a method for producing the molded article.

【0008】本発明者は上記の目的を達成するため鋭意
研究を重ねた結果、あらかじめ、陰イオン性界面活性剤
を含む水性スラリー中にて二酸化チタン微粒子を分散処
理した後、該二酸化チタン微粒子の全表面または表面の
一部にリン酸カルシウムの被覆を形成することによっ
て、耐久性のあるリン酸カルシウム被覆が得られ、この
被覆が雑菌などを吸着する性質をもつことと多孔質であ
ることから、二酸化チタンがもつ光触媒機能を損なうこ
となく、同時に有機重合体などの媒体に担持して使用す
る場合に該媒体の耐久性が飛躍的に高められることを見
出し、本発明を完成するに至った。
The present inventor has conducted extensive studies in order to achieve the above object. As a result, titanium dioxide fine particles are dispersed in an aqueous slurry containing an anionic surfactant in advance, and then the titanium dioxide fine particles are dispersed. By forming a coating of calcium phosphate on the entire surface or a part of the surface, a durable calcium phosphate coating is obtained, and since this coating has the property of adsorbing various bacteria and is porous, titanium dioxide is The present invention has been completed by finding that the durability of the medium can be dramatically improved when the medium is used while being supported on a medium such as an organic polymer without impairing its photocatalytic function.

【0009】かくして本発明によれば、二酸化チタン微
粒子の表面の少なくとも一部に多孔質リン酸カルシウム
被覆層が形成されてなる粉体からなり、該多孔質リン酸
カルシウム被覆層と、二酸化チタン微粒子との少くとも
界面に陰イオン性界面活性剤が存在することを特徴とす
る環境浄化用光触媒粉体が提供される。
Thus, according to the present invention, it comprises a powder having a porous calcium phosphate coating layer formed on at least a part of the surface of titanium dioxide fine particles, and at least the porous calcium phosphate coating layer and the titanium dioxide fine particles are present. Provided is a photocatalyst powder for environmental purification, which is characterized in that an anionic surfactant is present at the interface.

【0010】さらに本発明によれば、陰イオン性界面活
性剤を含む水性スラリー中において二酸化チタン微粒子
を分散処理し、次いで、該二酸化チタン微粒子の表面の
少なくとも一部に多孔質リン酸カルシウムの被覆層を形
成することを特徴とする環境浄化用光触媒粉体の製造方
法が提供される。
Further, according to the present invention, titanium dioxide fine particles are dispersed in an aqueous slurry containing an anionic surfactant, and then a coating layer of porous calcium phosphate is formed on at least a part of the surface of the titanium dioxide fine particles. Provided is a method for producing a photocatalyst powder for environmental purification, which is characterized by being formed.

【0011】さらに本発明によれば、有機重合体と、組
成物全重量に基づき0.01〜80重量%の上記環境浄
化用光触媒粉体とからなる重合体組成物が提供される。
さらに本発明によれば、上記重合体組成物を成形してな
る環境浄化機能を有する重合体成形品が提供される。さ
らに本発明によれば、上記重合体組成物を押出機中にて
混練し、該押出機より押出し成形することからなる環境
浄化機能を有する重合体成形品の製造方法が提供され
る。
Further, according to the present invention, there is provided a polymer composition comprising an organic polymer and 0.01 to 80% by weight based on the total weight of the composition of the above photocatalytic powder for environmental purification.
Further, according to the present invention, there is provided a polymer molded article having an environmental purification function, which is formed by molding the above polymer composition. Further, according to the present invention, there is provided a method for producing a polymer molded article having an environmental purifying function, which comprises kneading the above polymer composition in an extruder and extruding from the extruder.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の環境浄化用光触媒粉体
は、二酸化チタン微粒子と、その表面の少なくとも一部
に形成された多孔質リン酸カルシウムの被覆層との少な
くとも界面に陰イオン性界面活性剤が存在することを特
徴としている。陰イオン性界面活性剤は、通常は、二酸
化チタン微粒子と、その表面に形成された多孔質リン酸
カルシウムの被覆層との界面に存在するのみならず、多
孔質リン酸カルシウムの被覆層の中にも存在する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The photocatalyst powder for environmental purification of the present invention comprises an anionic surfactant at least at the interface between titanium dioxide fine particles and a coating layer of porous calcium phosphate formed on at least a part of the surface thereof. Is characterized by the existence of. The anionic surfactant is usually present not only at the interface between the titanium dioxide fine particles and the coating layer of the porous calcium phosphate formed on the surface thereof, but also in the coating layer of the porous calcium phosphate. .

【0013】そのような環境浄化用光触媒粉体の製造に
用いられる二酸化チタン微粒子は、光触媒として高性能
である点で、結晶形がアナターゼを主成分とするものが
好ましい。本発明において用いる二酸化チタン微粒子は
その一次粒子の平均粒径が0.001〜0.2ミクロン
であることが好ましい。平均粒径が0.001ミクロン
を下回ると効率よく生産するのが困難であり実用的でな
い。逆に、平均粒径が0.2ミクロンを超えると光触媒
としての性能が大幅に減じる。より好ましい一次粒子の
平均粒径は0.005〜0.1ミクロンである。
The titanium dioxide fine particles used for producing such a photocatalyst powder for environmental purification are preferably those having a crystal form of anatase as a main component in terms of high performance as a photocatalyst. The titanium dioxide fine particles used in the present invention preferably have an average primary particle diameter of 0.001 to 0.2 micron. If the average particle size is less than 0.001 micron, it is difficult to produce efficiently and not practical. On the contrary, if the average particle size exceeds 0.2 micron, the performance as a photocatalyst is significantly reduced. A more preferable average particle diameter of the primary particles is 0.005 to 0.1 micron.

【0014】また、本発明において用いる二酸化チタン
は基本的には光触媒能を有するのであれば、その製法は
格別限定されるものではないが、一次粒子分散性に優れ
ていることから、ハロゲン化チタンを原料とし気相反
応、すなわち気相酸化および/または気相加水分解反応
により製造された一次分散粒子が好ましい。ここでいう
一次分散粒子とは、例えば透過型電子顕微鏡を用いて粒
子を観察した場合に、粒子同士の凝集が少ない状態を指
す。
The titanium dioxide used in the present invention is not particularly limited as long as it has a photocatalytic ability, but the titanium halide is excellent in primary particle dispersibility. The primary dispersed particles produced by the gas phase reaction, that is, the gas phase oxidation and / or the gas phase hydrolysis reaction, are preferable. The term “primary dispersed particles” as used herein refers to a state in which particles are less aggregated when the particles are observed using a transmission electron microscope, for example.

【0015】本発明の環境浄化用光触媒粉体を製造する
には、前記二酸化チタン微粒子を多孔質リン酸カルシウ
ムで被覆処理する工程に先立ち、あらかじめ陰イオン性
界面活性剤を含む水性スラリー中において二酸化チタン
の分散処理を行う。ここでいう「陰イオン性界面活性
剤」とは、比較的低濃度で著しい表面活性を示し、特に
界面現象の調節に用いられるものの内で、水溶液中で電
離して活性剤の主体が陰イオンとなるものを指す。
In order to produce the photocatalyst powder for environmental purification of the present invention, prior to the step of coating the titanium dioxide fine particles with porous calcium phosphate, the titanium dioxide particles are preliminarily prepared in an aqueous slurry containing an anionic surfactant in advance. Perform distributed processing. The term "anionic surfactant" as used herein indicates remarkable surface activity at a relatively low concentration, and among those used for controlling interfacial phenomena, the anionic surfactant is the main anionic agent that is ionized in an aqueous solution. Refers to

【0016】陰イオン性界面活性剤の具体例としては、
脂肪酸ソーダ石鹸、オレイン酸カリ石鹸、アルキルエー
テルカルボン酸塩などのカルボン酸塩、ラウリル硫酸ナ
トリウム、高級アルコール硫酸ナトリウム、ラウリル硫
酸トリエタノールアミン、ポリオキシエチレンラウリル
エーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキル
エーテル硫酸ナトリウムなどの硫酸塩、ドデシルベンゼ
ンスルフォン酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルフ
ォン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスル
フォン酸ナトリウム、アルカンスルフォン酸ナトリウ
ム、芳香族スルフォン酸ホルマリン縮合物のナトリウム
塩などのスルフォン酸塩、アルキルリン酸カリウム塩、
ヘキサメタリン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク
酸などがあげられる。これらは単独で用いてもよいし、
あるいは複数を組み合わせて用いてもよい。
Specific examples of the anionic surfactant include:
Sodium fatty acid soap, potassium oleate soap, carboxylate such as alkyl ether carboxylate, sodium lauryl sulfate, higher alcohol sodium sulfate, triethanolamine lauryl sulfate, sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate, sodium polyoxyethylene alkyl ether sulfate Sulfates such as sodium dodecylbenzene sulfonate, sodium alkylnaphthalene sulfonate, sodium alkyl diphenyl ether disulphonate, sodium alkane sulfonate, sodium sulfonate of aromatic sulfonic acid formalin condensate, alkyl phosphonate potassium salt ,
Examples thereof include sodium hexametaphosphate and dialkylsulfosuccinic acid. These may be used alone,
Alternatively, a plurality of them may be used in combination.

【0017】陰イオン性界面活性剤を含むスラリーで前
処理することによって、多孔質リン酸カルシウムの被覆
層を形成する工程において、リン酸カルシウムの析出反
応速度が向上し、その析出が短時間に完了する。また、
陰イオン性界面活性剤が界面に存在することによって、
リン酸カルシウム被覆層の二酸化チタン微粒子に対する
付着力が向上する。陰イオン性界面活性剤を含有する水
性スラリー中の該界面活性剤の量は、二酸化チタン10
0重量部に対して、好ましくは0.02〜20重量部、
より好ましくは1〜10重量部使用される。陰イオン性
界面活性剤の相対量が0.02重量部を下回ると界面活
性剤としての効果が現れ難く、多孔質リン酸カルシウム
の付着力ひいては耐久性が低下する。一方、20重量部
を上回ると添加量に応じた効果が出なくなり経済的にも
実用的でなくなる。
By pretreatment with a slurry containing an anionic surfactant, the precipitation reaction rate of calcium phosphate is improved in the step of forming the coating layer of porous calcium phosphate, and the precipitation is completed in a short time. Also,
By the presence of anionic surfactant at the interface,
The adhesion of the calcium phosphate coating layer to the titanium dioxide fine particles is improved. The amount of the surfactant in the aqueous slurry containing the anionic surfactant is titanium dioxide 10
0 to 20 parts by weight, preferably 0.02 to 20 parts by weight,
More preferably, 1 to 10 parts by weight is used. When the relative amount of the anionic surfactant is less than 0.02 part by weight, the effect as a surfactant is hard to appear, and the adhesive force of the porous calcium phosphate and eventually the durability are lowered. On the other hand, if it exceeds 20 parts by weight, the effect depending on the added amount is not obtained and it becomes economically impractical.

【0018】陰イオン性界面活性剤を含有する水性スラ
リー中にて分散処理を行った後、二酸化チタン微粒子の
表面の少なくとも一部に多孔質リン酸カルシウムの被覆
を形成する。多孔質リン酸カルシウムの被覆を形成する
には、通常、少なくともカルシウムイオンとリン酸イオ
ンを含む疑似体液と二酸化チタン微粒子を接触させて微
粒子表面にリン酸カルシウムを析出させる方法が採られ
る。
After performing dispersion treatment in an aqueous slurry containing an anionic surfactant, a coating of porous calcium phosphate is formed on at least a part of the surface of the titanium dioxide fine particles. In order to form a coating of porous calcium phosphate, a method is usually employed in which a pseudo body fluid containing at least calcium ions and phosphate ions is brought into contact with fine particles of titanium dioxide to deposit calcium phosphate on the surfaces of the fine particles.

【0019】ここで用いる疑似体液とは、リン酸三カル
シウムCa3(PO42をはじめとする種々の示性式で
表されるリン酸カルシウム化合物を与える加工液であ
り、例えばNaCl、NaHCO3、KCl、K2HPO
4・3H2O、MgCl2・6H2O、CaCl2とNa2
4またはNaFなどを水に溶かすことによってこの加
工液は調製される。また、HClや(CH2OH)3CN
2などによりpHを7〜8、特に7.4に調整するこ
とが好ましい。ここで用いる疑似体液のCa2+イオン濃
度は0.1〜50mM、リン酸イオン濃度は0.1〜2
0mMであることが望ましい。Ca2+イオンおよびリン
酸イオンの濃度がこれにより希薄であるとリン酸カルシ
ウムの析出に時間がかかり、逆にこれより濃度が高いと
生成が急激に起きすぎてしまい、多孔質度や膜厚の制御
が難しくなる。
The simulated body fluid used herein is a working fluid that gives calcium phosphate compounds represented by various rational formulas such as tricalcium phosphate Ca 3 (PO 4 ) 2 and is, for example, NaCl, NaHCO 3 , KCl, K 2 HPO
4 · 3H 2 O, MgCl 2 · 6H 2 O, CaCl 2 and Na 2 S
This working fluid is prepared by dissolving O 4 or NaF in water. In addition, HCl and (CH 2 OH) 3 CN
It is preferable to adjust the pH to 7 to 8, especially 7.4 with H 2 or the like. The simulated body fluid used here has a Ca 2+ ion concentration of 0.1 to 50 mM and a phosphate ion concentration of 0.1 to 2
It is preferably 0 mM. If the concentration of Ca 2+ ion and phosphate ion is dilute, the precipitation of calcium phosphate will take time. On the contrary, if the concentration is higher than this, generation will occur too rapidly, and the control of porosity and film thickness will occur. Becomes difficult.

【0020】生成される多孔質リン酸カルシウムは、リ
ン酸イオンおよびカルシウムイオンからなる多孔質リン
酸カルシウムであればいずれでもよい。これらはCa9
(PO46を基本単位とする化合物であって、その具体
例としては、第三リン酸カルシウムCa3(PO42
ヒドロキシアパタイトCa10(PO46(OH)2、第
二リン酸カルシウム・2水塩CaHPO4・2H2O、オ
クタカルシウムホスフェートCa87(PO46・5H
2O、テトラカルシウムホスフェートCa4O(PO42
などが含まれる。これらの中でも、ヒドロキシアパタイ
トが好ましく、特にアモルファス状のヒドロキシアパタ
イトがより好ましい。また、被覆形態についても特に問
わないが二酸化チタン表面をできるだけ均一に被覆する
ことが好ましい。
The porous calcium phosphate produced may be any porous calcium phosphate composed of phosphate ions and calcium ions. These are Ca 9
A compound having (PO 4 ) 6 as a basic unit, and specific examples thereof include tricalcium phosphate Ca 3 (PO 4 ) 2 ,
Hydroxyapatite Ca 10 (PO 4) 6 ( OH) 2, dicalcium phosphate-dihydrate CaHPO 4 · 2H 2 O, octacalcium phosphate Ca 8 H 7 (PO 4) 6 · 5H
2 O, tetracalcium phosphate Ca 4 O (PO 4 ) 2
Etc. are included. Among these, hydroxyapatite is preferable, and amorphous hydroxyapatite is particularly preferable. The coating form is not particularly limited, but it is preferable to coat the titanium dioxide surface as uniformly as possible.

【0021】二酸化チタン微粒子表面に析出した多孔質
リン酸カルシウムの量は、二酸化チタン重量に基づき
0.01〜50重量%程度であることが好ましい。多孔
質リン酸カルシウムの量が過少であると、多孔質リン酸
カルシウムによる有害物質、悪臭源物質などの吸着量が
低下するので、それらの物質の分解除去効率が低下し、
また、光触媒粉体の担持媒体の劣化を招き、光触媒機能
の持続性が低下する。また、その量が過大であると二酸
化チタンの光触媒機能が十分に発現し難い。最終的に多
孔質リン酸カルシウムによる被覆処理が終了した二酸化
チタンスラリーは乾燥され、環境浄化用光触媒粉体が得
られる。
The amount of porous calcium phosphate deposited on the surface of titanium dioxide fine particles is preferably about 0.01 to 50% by weight based on the weight of titanium dioxide. If the amount of porous calcium phosphate is too small, the amount of adsorption of harmful substances, malodorous substances, etc. by the porous calcium phosphate will decrease, so the decomposition and removal efficiency of those substances will decrease,
Further, the carrier of the photocatalyst powder is deteriorated, and the sustainability of the photocatalytic function is reduced. Further, if the amount is too large, the photocatalytic function of titanium dioxide is difficult to sufficiently develop. Finally, the titanium dioxide slurry that has been coated with the porous calcium phosphate is dried to obtain a photocatalyst powder for environmental purification.

【0022】本発明の環境浄化用光触媒粉体は、その微
粒子の表面に白金やロジウム、ルテニウム、パラジウ
ム、銀、銅、鉄、亜鉛などの金属が担持されたものであ
ってもよい。そのような場合は化学物質の酸化分解速度
がさらに大きくなり、殺菌、殺藻作用も大きくなる。ま
た、金属の担持は、被覆処理前の原料二酸化チタン微粒
子になされてもよい。
The photocatalyst powder for environmental purification according to the present invention may have fine particles carrying a metal such as platinum, rhodium, ruthenium, palladium, silver, copper, iron or zinc on the surface thereof. In such a case, the rate of oxidative decomposition of the chemical substance is further increased, and the bactericidal and algicidal actions are also increased. Further, the metal may be supported on the raw material titanium dioxide fine particles before the coating treatment.

【0023】本発明の環境浄化用光触媒粉体は、微粒子
表面を覆うリン酸カルシウム膜が多孔質であるため、細
孔中に二酸化チタン表面が被覆されずに露出した部分が
存在し、この部分において光照射下二酸化チタンによる
環境浄化触媒作用を起こすことができる。すなわち、光
の照射下に上記光触媒粉体によって生成した電子と正孔
の酸化還元作用により、リン酸カルシウムによって吸着
された悪臭源となる有機物質や空気中の有害物質あるい
は水中に溶解している有機溶剤や農薬などの環境を汚染
している有機化合物が容易に分解除去される。
In the photocatalyst powder for environmental purification of the present invention, since the calcium phosphate film covering the surface of the fine particles is porous, there is an exposed portion where the surface of titanium dioxide is not covered in the pores. Under irradiation, titanium dioxide can act as a catalyst for environmental purification. That is, by the redox action of electrons and holes generated by the photocatalyst powder under irradiation of light, an organic substance which is a malodor source adsorbed by calcium phosphate, a harmful substance in the air, or an organic solvent dissolved in water Organic compounds that pollute the environment such as agricultural chemicals and pesticides are easily decomposed and removed.

【0024】また、上記方法によって得られた耐久性の
ある多孔質リン酸カルシウム膜が二酸化チタンと媒体と
の直接接触を防ぐため、環境浄化用光触媒粉体を有機繊
維やプラスチックなどの有機重合体媒体に練り込みなど
により添加して使用する場合でも、繊維やプラスチック
自身は分解などの劣化を生じ難く、長時間その光触媒効
果を持続させることができる。
Further, since the durable porous calcium phosphate film obtained by the above method prevents direct contact between titanium dioxide and the medium, the photocatalytic powder for environmental purification is applied to an organic polymer medium such as organic fiber or plastic. Even when it is added by kneading or the like, the fiber or the plastic itself is less likely to undergo deterioration such as decomposition and the photocatalytic effect can be maintained for a long time.

【0025】さらに、多孔質リン酸カルシウム膜が雑
菌、蛋白質、アミノ酸、水中や空気中の細菌、ウイル
ス、悪臭源となる有機物質、窒素酸化物などを吸着する
性質を持つため、吸着した雑菌などを、光の照射により
二酸化チタンに生じる強力な酸化力によって確実にしか
も効率よく死滅または分解することができる。光照射の
光源としては、蛍光灯、白熱灯、ブラックライト、UV
ランプ、水銀灯、キセノンランプ、ハロゲンランプ、メ
タルハライドランプなどからの人工光や太陽光などを利
用することができる。そして、光の照射によって二酸化
チタンに生成した電子と正孔との酸化還元作用により、
多孔質リン酸カルシウム膜が吸着した蛋白質やアミノ
酸、細菌、ウイルスなどを迅速かつ連続的に分解除去す
ることができる。
Further, since the porous calcium phosphate membrane has a property of adsorbing bacteria, proteins, amino acids, bacteria in water and air, viruses, organic substances as a source of malodor, nitrogen oxides, etc., adsorbed bacteria etc. The strong oxidizing power generated in titanium dioxide by irradiation of light can surely and efficiently kill or decompose it. Light sources for light irradiation include fluorescent lamps, incandescent lamps, black lights, and UV.
It is possible to use artificial light from a lamp, a mercury lamp, a xenon lamp, a halogen lamp, a metal halide lamp, or sunlight. Then, due to the redox action of electrons and holes generated in titanium dioxide by irradiation of light,
It is possible to rapidly and continuously decompose and remove proteins, amino acids, bacteria, viruses, etc. adsorbed on the porous calcium phosphate membrane.

【0026】特に上記環境浄化用光触媒粉体を有機繊維
やプラスチックなどの有機重合体媒体に練り込んでまた
は埋め込んで使用した場合、上記有機繊維やプラスチッ
クの分解を生じることなく、悪臭やNOXなどの空気中
有害物質、または水中に溶解している有機溶剤や農薬な
どの、環境を汚染している有機化合物を吸着し、蛍光
灯、白熱灯、ブラックライト、UVランプ、水銀灯、キ
セノンランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ
などからの人工光や太陽光の照射によって二酸化チタン
に生成した電子と正孔の酸化還元作用によって迅速かつ
連続的に分解除去することができる。しかも、光を照射
するだけでそのような効果が得られるので、低コスト、
省エネルギー的でかつメンテナンスフリーで使用でき
る。
In particular, when the above-mentioned photocatalyst powder for environmental purification is kneaded or embedded in an organic polymer medium such as an organic fiber or a plastic, the organic fiber or the plastic is not decomposed and a foul odor or NO x is generated. Adsorbs environmentally polluting organic compounds such as toxic substances in the air or organic solvents and pesticides dissolved in water, fluorescent lamps, incandescent lamps, black lights, UV lamps, mercury lamps, xenon lamps, halogens It can be rapidly and continuously decomposed and removed by the redox effect of electrons and holes generated in titanium dioxide by irradiation of artificial light from a lamp or a metal halide lamp or sunlight. Moreover, since such an effect can be obtained simply by irradiating light, low cost,
It is energy saving and maintenance free.

【0027】二酸化チタン粒子としてその表面に白金、
ロジウム、ルテニウム、パラジウム、銀、銅、鉄、亜鉛
などの金属を担持したものを用いた場合には、その触媒
作用により有機化合物の分解除去効果や殺菌、抗かび効
果などの環境浄化効果が一層増大する。
Platinum on its surface as titanium dioxide particles,
When a metal carrying a metal such as rhodium, ruthenium, palladium, silver, copper, iron, zinc is used, the catalytic action further enhances the effect of decomposing and removing organic compounds and the effect of environmental purification such as sterilization and antifungal effect. Increase.

【0028】本発明の環境浄化用光触媒粉体は、ポリエ
チレン、ナイロン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンオキ
サイド、ポリエチレングリコール、ポリエチレンテレフ
タレート、シリコン樹脂、ポリビニルアルコール、ビニ
ルアセタール樹脂、ポリアセテート、ABS樹脂、エポ
キシ樹脂、酢酸ビニル樹脂、セルロース、セルロース誘
導体、ポリアミド、ポリウレタン、ポリカーボネート、
ポリスチレン、尿素樹脂、フッ素樹脂、ポリフッ化ビニ
リデン、フェノール樹脂、セルロイド、キチン、澱粉シ
ートなどのあらゆる種類の有機重合体からなる有機繊維
やプラスチック成形品に適用可能であって、上記光触媒
粉体と有機重合体とからなる組成物を成形することによ
って環境浄化機能を有する重合体成形品が得られる。一
般に、有機繊維やプラスチック成形品の製造工程におい
て光触媒粉体が練り込み、埋め込みなどの手段によって
担持される。特に、押出機を用いて有機重合体と光触媒
粉体とを混練し、押出成形することによって環境浄化機
能を有する重合体成形品を得ることが好ましい。光触媒
粉体と有機重合体からなる重合体組成物中の光触媒粉体
の濃度は、該重合体組成物の重量に基づき、通常0.0
1〜80重量%、好ましくは1〜50重量%である。
The photocatalyst powder for environmental purification of the present invention comprises polyethylene, nylon, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyester, polypropylene, polyethylene oxide, polyethylene glycol, polyethylene terephthalate, silicone resin, polyvinyl alcohol, vinyl acetal resin and poly. Acetate, ABS resin, epoxy resin, vinyl acetate resin, cellulose, cellulose derivative, polyamide, polyurethane, polycarbonate,
It is applicable to organic fibers and plastic molded products made of all kinds of organic polymers such as polystyrene, urea resin, fluororesin, polyvinylidene fluoride, phenolic resin, celluloid, chitin and starch sheet. By molding a composition composed of a polymer, a polymer molded article having an environmental purification function can be obtained. Generally, a photocatalyst powder is kneaded and carried by a means such as embedding in the manufacturing process of an organic fiber or a plastic molded product. In particular, it is preferable to obtain a polymer molded product having an environmental purification function by kneading the organic polymer and the photocatalyst powder using an extruder and extrusion molding. The concentration of the photocatalyst powder in the polymer composition composed of the photocatalyst powder and the organic polymer is usually 0.0 based on the weight of the polymer composition.
It is 1 to 80% by weight, preferably 1 to 50% by weight.

【0029】以下、実施例によって本発明の環境浄化用
光触媒粉体を具体的に説明する。なお、各実施例および
比較例において、光活性度は次の方法により測定した。
加藤らの研究(工業化学雑誌、63,5,748−75
0(1960))を参照して、容量約100mLの密閉
耐熱ガラス製反応容器にテトラリン20mLと二酸化チ
タン0.02gを封入し、O2雰囲気下、反応温度を一
定(40.1℃)に維持して、紫外線を照射し、テトラ
リンの液相酸化反応による酸素吸収速度を求めた。すな
わち、反応器内の所定時間ごとの圧力を差圧計により読
み取り、その圧力変化(単位:mmH2O/分)を酸素
吸収速度とし、光活性度の目安とした。
The photocatalyst powder for environmental purification of the present invention will be specifically described below with reference to examples. In each Example and Comparative Example, photoactivity was measured by the following method.
Research by Kato et al. (Industrial Chemistry, 63, 5, 748-75
0 (1960)), 20 mL of tetralin and 0.02 g of titanium dioxide are sealed in a sealed heat-resistant glass reaction vessel having a capacity of about 100 mL, and the reaction temperature is kept constant (40.1 ° C.) under an O 2 atmosphere. Then, it was irradiated with ultraviolet rays and the oxygen absorption rate by the liquid phase oxidation reaction of tetralin was determined. That is, the pressure in the reactor at every predetermined time was read by a differential pressure gauge, and the pressure change (unit: mmH 2 O / min) was taken as the oxygen absorption rate, which was used as a measure of photoactivity.

【0030】[0030]

【実施例】実施例1 250Lの純水の中に市販のポリカルボン酸型高分子界
面活性剤(花王(株)製ポイズ530)を600g添加
し、そこへ二酸化チタン超微粒子(昭和タイタニウム
(株)製F4、一次粒子の平均粒径0.03ミクロン)
12kgを投入して分散処理を行った。別に、純水中に
NaCl、NaHPO4、KH2PO4、KCl、MgC
2・6H2O、CaCl2を添加し、二酸化チタンスラ
リーと混合した後のNa+が139mM、K+が2.8m
M、Ca2+が1.8mM、Mg2+が0.5mM、Cl-
が、144mM、HPO4 -が1.1mMとなるように
調製した疑似体液を350L作製した。前記方法によっ
て得た二酸化チタンスラリー250Lと疑似体液350
Lとを混合し、さらに温度を40℃に維持して24時間
保持した。なお、4時間経過時にリン酸カルシウムの析
出量を分析したところ、最終的に析出した量の約90重
量%が析出したことが確認された。その後、スラリーを
乾燥して10kgの環境浄化用光触媒粉体を取得した。
この析出物を分析したところ、ヒドロキシアパタイトを
含むリン酸カルシウムであった。
Example 1 To 250 L of pure water, 600 g of a commercially available polycarboxylic acid type polymer surfactant (Poise 530 manufactured by Kao Corporation) was added, and titanium dioxide ultrafine particles (Showa Titanium Co., Ltd.) were added thereto. ) F4, average particle size of primary particles 0.03 micron)
12 kg was added to carry out dispersion treatment. Separately, in pure water, NaCl, NaHPO 4 , KH 2 PO 4 , KCl, MgC
l 2 · 6H 2 O, was added CaCl 2, the Na + after mixing with titanium dioxide slurry 139 mm, K + is 2.8m
M, Ca 2+ 1.8 mM, Mg 2+ 0.5 mM, Cl
Was prepared at a concentration of 144 mM and HPO 4 was 1.1 mM to prepare 350 L of a simulated body fluid. 250 L of titanium dioxide slurry obtained by the above method and 350 of simulated body fluid
L was mixed, and the temperature was kept at 40 ° C. and kept for 24 hours. When the amount of calcium phosphate deposited was analyzed after 4 hours, it was confirmed that about 90% by weight of the finally deposited amount was deposited. Then, the slurry was dried to obtain 10 kg of photocatalyst powder for environmental purification.
When this precipitate was analyzed, it was calcium phosphate containing hydroxyapatite.

【0031】得られた環境浄化用光触媒粉体を用い、テ
トラリンの酸化反応を利用した光活性度を測定したとこ
ろ10.0(mmH2O/分)と光触媒能が高いことが
わかった。次に、この粉体1kgとポリエチレンテレフ
タレート樹脂とから、市販の二軸混練押し出し機
((株)テクノベル製KZW15−30MG)にて二酸
化チタン濃度40重量%のコンパウンドを製造した。得
られたコンパウンドは着色もなく樹脂の劣化も認められ
なかった。
The photocatalyst powder for environmental purification thus obtained was used to measure the photoactivity utilizing the oxidation reaction of tetralin. It was found that the photocatalytic activity was as high as 10.0 (mmH 2 O / min). Next, a compound having a titanium dioxide concentration of 40% by weight was produced from 1 kg of this powder and a polyethylene terephthalate resin using a commercially available twin-screw kneading extruder (KZW15-30MG manufactured by Technobel Co., Ltd.). The obtained compound was neither colored nor resin deterioration was observed.

【0032】実施例2 陰イオン性界面活性剤としてアルキルナフタレンスルフ
ォン酸ナトリウム(花王(株)ペレックスNB−L)を
用いた他は実施例1と同一の方法で環境浄化用光触媒粉
体を得、さらに該粉体とポリエチレンテレフタレート樹
脂とから二酸化チタン濃度20重量%のコンパウンドを
作製した。得られた粉体の光活性度は10.3であっ
た。また、コンパウンドには実施例1と同様に着色が認
められなかった。
Example 2 A photocatalyst powder for environmental purification was obtained in the same manner as in Example 1 except that sodium alkylnaphthalene sulfonate (Perex NB-L, Kao Corporation) was used as the anionic surfactant. Further, a compound having a titanium dioxide concentration of 20% by weight was prepared from the powder and a polyethylene terephthalate resin. The photoactivity of the obtained powder was 10.3. Further, no coloring was observed in the compound as in Example 1.

【0033】実施例3 陰イオン性界面活性剤としてヘキサメタリン酸ナトリウ
ム(純正化学(株)製特級試薬)を用いた他は実施例1
と同一の方法で環境浄化用光触媒粉体を得、さらに該粉
体とポリエステル樹脂とから二酸化チタン濃度20重量
%のコンパウンドを作製した。得られた粉体の光活性度
は10.9(mmH2O/分)であった。また、コンパ
ウンドには同様に着色が認められなかった。
Example 3 Example 1 was repeated except that sodium hexametaphosphate (special grade reagent manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.) was used as the anionic surfactant.
A photocatalyst powder for environmental purification was obtained by the same method as above, and a compound having a titanium dioxide concentration of 20% by weight was prepared from the powder and the polyester resin. The photoactivity of the obtained powder was 10.9 (mmH 2 O / min). Also, the compound was not similarly colored.

【0034】実施例4 二酸化チタン微粒子として一次粒子の平均粒径が0.0
6ミクロンのもの(昭和タイタニウム(株)製F2)を
用いた他は実施例1と同一の方法で環境浄化用光触媒粉
体を得た。得られた粉体の光活性度は9.8(mmH2
O/分)であった。また、実施例1と同様に該粉体とポ
リエチレンテレフタレート樹脂とから二酸化チタン濃度
30重量%のコンパウンドを作製したが着色は認められ
なかった。
Example 4 As titanium dioxide fine particles, the average primary particle size was 0.0
A photocatalyst powder for environmental purification was obtained in the same manner as in Example 1 except that the one having a size of 6 microns (F2 manufactured by Showa Titanium Co., Ltd.) was used. The photoactivity of the obtained powder was 9.8 (mmH 2
O / min). Further, a compound having a titanium dioxide concentration of 30% by weight was prepared from the powder and the polyethylene terephthalate resin in the same manner as in Example 1, but no coloring was observed.

【0035】実施例5 実施例1において二酸化チタンスラリーと疑似体液との
混合後のCa2+が0.9mM、HPO4 -が9.6mMと
なるように疑似体液の組成を調製した他は実施例1と同
一の手順にて環境浄化用光触媒粉体を得、さらに該粉体
とポリエステル樹脂とから二酸化チタン濃度25重量%
のコンパウンドを作製した。得られた粉体の光活性度は
11.1(mmH2O/分)であった。またコンパウン
ドには同様に着色が認められなかった。
Example 5 The procedure of Example 1 was repeated except that the composition of the simulated body fluid was adjusted so that Ca 2+ was 0.9 mM and HPO 4 was 9.6 mM after mixing the titanium dioxide slurry and the simulated body fluid. A photocatalyst powder for environmental purification was obtained by the same procedure as in Example 1, and the titanium dioxide concentration was 25% by weight from the powder and the polyester resin.
The compound of The photoactivity of the obtained powder was 11.1 (mmH 2 O / min). Similarly, no coloring was observed in the compound.

【0036】比較例1 実施例1において陽イオン性界面活性剤であるラウリル
トリメチルアンモニウムクロライド(花王(株)コータ
ミン24P)を用いた他は実施例1と同様の方法で二酸
化チタンを主成分とする粉体を得た。この粉体の光活性
度は10.2(mmH2O/分)であった。しかし、こ
れを用いて実施例1と同様のコンパウンドを作製したと
ころ着色が認められた。
Comparative Example 1 Titanium dioxide is used as a main component in the same manner as in Example 1 except that lauryltrimethylammonium chloride (Kotamin 24P, Kao Corporation), which is a cationic surfactant, is used. A powder was obtained. The photoactivity of this powder was 10.2 (mmH 2 O / min). However, when a compound similar to that of Example 1 was prepared using this, coloring was observed.

【0037】比較例2 実施例1において界面活性剤の添加を行わずに二酸化チ
タンスラリーを250L調製した。その後、実施例1に
記載したと同一のイオン濃度となるように疑似体液を調
製し、二酸化チタンスラリーと混合した。さらに40℃
で24時間加熱処理を行った。24時間加熱後において
もリン酸カルシウムの析出は完全には終了していなかっ
た。生成物を乾燥して二酸化チタンを主成分とする粉体
を得た。この粉体の光活性度は11.5(mmH2O/
分)であった。次に実施例1と同様に該粉体とポリエチ
レンテレフタレート樹脂とからコンパウンドを作製しよ
うと試みたが、着色するとともに樹脂の劣化が認められ
た。
Comparative Example 2 250 L of titanium dioxide slurry was prepared without adding a surfactant in Example 1. Then, a simulated body fluid was prepared to have the same ion concentration as described in Example 1 and mixed with the titanium dioxide slurry. 40 ° C
It heat-processed for 24 hours. Even after heating for 24 hours, the precipitation of calcium phosphate was not completely completed. The product was dried to obtain a powder containing titanium dioxide as a main component. The photoactivity of this powder is 11.5 (mmH 2 O /
Minutes). Next, an attempt was made to make a compound from the powder and a polyethylene terephthalate resin in the same manner as in Example 1, but coloration and deterioration of the resin were observed.

【0038】比較例3 600Lの純水の中に二酸化チタン超微粒子(昭和タイ
タニウム(株)製F4、一次粒子の平均粒径0.03ミ
クロン)12kgを投入して攪拌後、アルミン酸ナトリ
ウム水溶液(昭和電工(株)製SA2019)1800
gを添加し、温度を40℃に保持した状態を保ったまま
0.3M硫酸を滴下し、pH値が7.5になるように処
理を行った。次いで、このスラリーを乾燥して二酸化チ
タンを主成分とし酸化アルミで被覆処理された粉体を得
た。この粉体の光活性度は8.5(mmH2O/分)と
低かった。また、この粉体を用いて実施例1と同様のコ
ンパウンドを得たが着色が認められた。
Comparative Example 3 12 kg of titanium dioxide ultrafine particles (F4 manufactured by Showa Titanium Co., Ltd., average particle size of primary particles: 0.03 micron) was put into 600 L of pure water, and after stirring, an aqueous solution of sodium aluminate ( Showa Denko KK SA2019) 1800
g was added, and 0.3 M sulfuric acid was added dropwise while maintaining the temperature at 40 ° C., and treatment was carried out so that the pH value became 7.5. Then, this slurry was dried to obtain a powder containing titanium dioxide as a main component and coated with aluminum oxide. The photoactivity of this powder was as low as 8.5 (mmH 2 O / min). A compound similar to that of Example 1 was obtained using this powder, but coloration was observed.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明の環境浄化用光触媒粉体によれ
ば、雑菌、蛋白質、アミノ酸、水中や空気中の細菌、ウ
イルス、悪臭源となる有機物質、窒素酸化物などが多孔
質リン酸カルシウムによって良好に吸着され、そして吸
着した雑菌などは、光の照射により二酸化チタンに生じ
る強力な酸化力によって確実にしかも効率よく死滅また
は分解することができる。従って、悪臭の除去や、空気
中の有害物質または汚れの分解除去、排水処理や浄化処
理、抗菌や防かびなど、環境の浄化を効率的かつ経済的
で安全に行うことができる。特に有機繊維やプラスチッ
ク成形品などの有機重合体成形品中に練り込み、または
埋め込みなどにより担持せしめて使用した場合におい
て、重合体媒体の劣化を生じることなく耐久性に優れた
光触媒作用を示す。
Industrial Applicability According to the photocatalyst powder for environmental purification of the present invention, various bacteria, proteins, amino acids, bacteria in water and air, viruses, organic substances as a source of malodor, nitrogen oxides, etc. are excellent by the porous calcium phosphate. The bacteria and the like that are adsorbed on and adsorbed on the can be securely and efficiently killed or decomposed by the strong oxidizing power generated in titanium dioxide by irradiation of light. Therefore, it is possible to efficiently and economically and safely purify the environment, such as removing offensive odors, decomposing and removing harmful substances or stains in the air, drainage treatment, purification treatment, antibacterial treatment and fungi prevention. In particular, when used by being kneaded or embedded in an organic polymer molded product such as an organic fiber or a plastic molded product, the photocatalytic action excellent in durability is exhibited without causing deterioration of the polymer medium.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI B01J 33/00 B01J 33/00 Z 37/03 37/03 Z C01B 25/32 C01B 25/32 B C01G 23/04 C01G 23/04 Z C02F 1/32 C02F 1/32 1/72 101 1/72 101 D01F 1/10 D01F 1/10 // A61L 9/01 A61L 9/01 B 9/16 9/16 D (73)特許権者 597039869 野浪 亨 愛知県名古屋市千種区希望ヶ丘3丁目9 番6号 (74)上記3名の代理人 100070792 弁理士 内田 幸男 (72)発明者 垰田 博史 愛知県名古屋市名東区平和が丘一丁目70 番地 猪子石住宅4棟301号 (72)発明者 野浪 亨 愛知県名古屋市名東区平和が丘一丁目70 番地 猪子石住宅1棟302号 (72)発明者 伊藤 桂 長野県塩尻市大字宗賀1 昭和電工株式 会社 総合研究所 塩尻研究室内 (72)発明者 萩原 浩行 長野県塩尻市大字宗賀1 昭和電工株式 会社 総合研究所 塩尻研究室内 (56)参考文献 特開 平8−322923(JP,A) 特開 平9−52052(JP,A) 特開 昭62−101496(JP,A) 特開 平9−299809(JP,A) 特開 平7−69691(JP,A) 特開 平9−262481(JP,A) 特開 平10−193500(JP,A) 特開 平4−308513(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01J 21/00 - 38/74 B01J 2/00,2/20 C01B 25/32 C01G 23/07 C02F 1/32,1/72 D01F 1/10 JICSTファイル(JOIS)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (51) Int.Cl. 7 Identification Code FI B01J 33/00 B01J 33/00 Z 37/03 37/03 Z C01B 25/32 C01B 25/32 B C01G 23/04 C01G 23 / 04 Z C02F 1/32 C02F 1/32 1/72 101 1/72 101 D01F 1/10 D01F 1/10 // A61L 9/01 A61L 9/01 B 9/16 9/16 D (73) Patent holder 597039869 Nonami Toru 3-9-6 Kibogaoka, Chikusa-ku, Nagoya-shi, Aichi (74) The above three agents 100070792 Patent attorney Yukio Uchida (72) Inventor Hiroshi Amada, Heiwagaoka, Meito-ku, Nagoya, Aichi 70 Address 4 Inokoishi Housing No. 301 (72) Inventor Toru Nonami 1-70 Heiwagaoka, Meito-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture No. 302 Inoshikoishi Housing No. 302 (72) Inventor Katsura Ito Soga, Nagano Prefecture 1 Showa Denko Stock market Shiojiri Laboratory, Research Institute (72) Hiroyuki Hagiwara, Inoue, Shiojiri City, Nagano 1 Suga, Showa Denko Co., Ltd. Research Institute, Shiojiri Laboratory (56) Reference JP-A-8-322923 (JP, A) JP 9 -52052 (JP, A) JP-A-62-101496 (JP, A) JP-A-9-299809 (JP, A) JP-A-7-69691 (JP, A) JP-A-9-262481 (JP, A) ) JP-A-10-193500 (JP, A) JP-A-4-308513 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B01J 21/00 -38/74 B01J 2 / 00,2 / 20 C01B 25/32 C01G 23/07 C02F 1 / 32,1 / 72 D01F 1/10 JISST file (JOIS)

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 二酸化チタン微粒子の表面の少なくとも
一部に多孔質リン酸カルシウムの被覆層が形成されてな
る粉体からなり、該多孔質リン酸カルシウムの被覆層
と、二酸化チタン微粒子との少くとも界面に陰イオン性
界面活性剤が存在することを特徴とする環境浄化用光触
媒粉体。
1. A powder comprising a coating layer of porous calcium phosphate formed on at least a part of the surface of titanium dioxide fine particles, wherein the coating layer of the porous calcium phosphate and titanium dioxide fine particles are at least at the interface. Photocatalyst powder for environmental purification characterized by the presence of an ionic surfactant.
【請求項2】二酸化チタン微粒子は、その一次粒子の平
均粒径が0.001〜0.2ミクロンである請求項1に
記載の環境浄化用光触媒粉体。
2. The photocatalyst powder for environmental purification according to claim 1, wherein the titanium dioxide fine particles have an average primary particle diameter of 0.001 to 0.2 μm.
【請求項3】 二酸化チタン微粒子が、ハロゲン化チタ
ンを原料とする気相反応により製造された一次分散粒子
よりなる粉体である請求項1または請求項2に記載の環
境浄化用光触媒粉体。
3. The photocatalytic powder for environmental purification according to claim 1 or 2, wherein the titanium dioxide fine particles are powders composed of primary dispersed particles produced by a gas phase reaction using titanium halide as a raw material.
【請求項4】 多孔質リン酸カルシウムの量が、二酸化
チタン微粒子重量に基づき0.01〜50重量%である
請求項1〜請求項3のいずれかに記載の環境浄化用光触
媒粉体。
4. The photocatalytic powder for environmental purification according to claim 1, wherein the amount of porous calcium phosphate is 0.01 to 50% by weight based on the weight of titanium dioxide fine particles.
【請求項5】 陰イオン性界面活性剤を含む水性スラリ
ー中において二酸化チタン微粒子を分散処理し、次い
で、該二酸化チタン微粒子の表面の少なくとも一部に多
孔質リン酸カルシウムの被覆を形成することを特徴とす
る環境浄化用光触媒粉体の製造方法。
5. Titanium dioxide fine particles are dispersed in an aqueous slurry containing an anionic surfactant, and then a porous calcium phosphate coating is formed on at least a part of the surface of the titanium dioxide fine particles. Method for producing photocatalyst powder for environmental purification.
【請求項6】 二酸化チタン微粒子の分散処理に用いる
水性スラリーが、二酸化チタン100重量部に対して
0.02〜20重量部の陰イオン性界面活性剤を含む請
求項5に記載の環境浄化用光触媒粉体の製造方法。
6. The environmental purifying agent according to claim 5, wherein the aqueous slurry used for the dispersion treatment of titanium dioxide fine particles contains 0.02 to 20 parts by weight of an anionic surfactant with respect to 100 parts by weight of titanium dioxide. Method for producing photocatalyst powder.
【請求項7】 二酸化チタン微粒子は、その一次粒子の
平均粒径が0.001〜0.2ミクロンである請求項5
または請求項6に記載の環境浄化用光触媒粉体の製造方
法。
7. The titanium dioxide fine particles have an average primary particle diameter of 0.001 to 0.2 micron.
Alternatively, the method for producing a photocatalyst powder for environmental purification according to claim 6.
【請求項8】 二酸化チタン微粒子が、ハロゲン化チタ
ンを原料とする気相反応により製造された一次分散粒子
よりなる粉体である請求項5〜請求項7のいずれかに記
載の環境浄化用光触媒粉体の製造方法。
8. The photocatalyst for environmental purification according to claim 5, wherein the fine particles of titanium dioxide are powders of primary dispersed particles produced by a gas phase reaction using titanium halide as a raw material. Powder manufacturing method.
【請求項9】 少なくともカルシウムイオンおよびリン
酸イオンを含む疑似体液と二酸化チタン微粒子とを接触
させることによって、二酸化チタン微粒子の表面の少な
くとも一部に多孔質リン酸カルシウムを析出させ、その
被覆を形成する請求項5〜請求項8のいずれかに記載の
環境浄化用光触媒粉体の製造方法。
9. A method in which a pseudo-body fluid containing at least calcium ions and phosphate ions is contacted with titanium dioxide fine particles to precipitate porous calcium phosphate on at least a part of the surface of the titanium dioxide fine particles to form a coating thereof. Item 9. A method for producing a photocatalyst powder for environmental purification according to any one of items 5 to 8.
【請求項10】 疑似体液中のカルシウムイオン濃度が
0.1〜50mM、リン酸イオン濃度が0.1〜20m
Mである請求項9に記載の環境浄化用光触媒粉体の製造
方法。
10. The calcium ion concentration in the simulated body fluid is 0.1 to 50 mM, and the phosphate ion concentration is 0.1 to 20 m.
The method for producing a photocatalyst powder for environmental purification according to claim 9, wherein M is M.
【請求項11】 有機重合体と、組成物全重量に基づき
0.01〜80重量%の請求項1〜4のいずれかに記載
の環境浄化用光触媒粉体とからなる重合体組成物。
11. A polymer composition comprising an organic polymer and 0.01 to 80% by weight based on the total weight of the composition, of the photocatalyst powder for environmental purification according to claim 1.
【請求項12】 請求項11に記載の重合体組成物を成
形してなる環境浄化機能を有する重合体成形品。
12. A polymer molded product having an environmental purification function, which is obtained by molding the polymer composition according to claim 11.
【請求項13】 請求項11に記載の重合体組成物を押
出機中にて混練し、該押出機より押出成形することから
なる環境浄化機能を有する重合体成形品の製造方法。
13. A method for producing a polymer molded article having an environmental purification function, which comprises kneading the polymer composition according to claim 11 in an extruder and extrusion-molding from the extruder.
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