JPH08165215A

JPH08165215A - 防菌、防カビ、防臭、汚れ分解用噴霧剤

Info

Publication number: JPH08165215A
Application number: JP33147994A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Maekawa; 正明前川; Satoshi Takeuchi; 聡竹内; Zenichi Yamada; 善市山田; Susumu Minowa; 晋蓑輪
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 1994-12-09
Filing date: 1994-12-09
Publication date: 1996-06-25

Abstract

(57)【要約】【目的】付着性、耐水性に優れた二酸化チタンのコ−
ティング層を、プラスチック、金属、ガラス、セラミッ
クス、紙、繊維など材料の種類を問わずに成形すること
ができる防菌、防カビ、防臭汚れ分解用噴霧剤を提供す
ることを目的とする。【構成】平均粒子径が０．２μm以下の二酸化チタン
０．１〜２０重量％、表面処理剤０．０１〜５重量％、
分散媒４．８９〜６０重量％、及び噴霧剤１．５〜９５
重量％からなる防菌、防カビ、防臭汚れ分解用噴霧剤

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二酸化チタンの光触媒
作用により、風呂などの壁・天井の雑菌・カビの増殖防
止、台所・風呂用品のぬめり防止、トイレ臭の分解、事
務所・家庭の部屋に付着したタバコ臭の分解、キッチン
の壁に飛散した油汚れの分解、換気扇の油汚れの分解、
テーブルクロスの汚れの分解、便器・タイルの微生物に
よる汚れ防止など生活空間の環境浄化に広く利用できる
二酸化チタンを含んだ防菌防カビ用噴霧剤に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術と問題点】水溶液に半導体の粉末を分散
し、その物質のバンドギャップ以上のエネルギーを持つ
光を照射すると、光励起により生成した電子と正孔が半
導体粒子表面に移動し、水溶液中のイオン種や分子種に
作用して、水の分解など様々な反応を引き起こすこと
は、半導体光触媒反応としてよく知られている。二酸化
チタンはバンドギャップが 3 eＶと大きいことから、エ
ネルギーの大きな紫外光しか利用できないと考えられて
いたが、最近になって、二酸化チタンの粒子径が小さく
なるに連れて活性が飛躍的に高まる（約 0.2μm以下で
飽和）ことが分ってきた。その理由は粒子径が小さくな
るに従って、粒子内部で生成した電子と正孔が再結合す
る前に、粒子表面に達しやすくなるからであると考えら
れている。

【０００３】このような微粒子の二酸化チタンに蛍光灯
や自然光などの弱い光を照射すれば、有機物質（微生
物、微生物によるぬめり、油汚れ、悪臭、有害化学物質
など）が速やかに分解されることを利用して、生活環境
の様々な場面における浄化が可能となる。例えば、トイ
レ臭の分解、事務所・家庭の部屋に付着したタバコ臭の
分解、キッチンの壁に飛散した油汚れの分解、換気扇の
油汚れの分解、風呂などの壁・天井の雑菌・カビの増殖
防止、台所・風呂用品のぬめり防止、テーブルクロスの
汚れの分解、便器・タイルの微生物による汚れ防止、院
内感染防止、空気中の細菌の殺菌などが挙げられる。こ
れら用途には微粉末の二酸化チタンでは取扱が困難であ
るため、特開平6-65012号公報には、チタンのアルコキ
シドから二酸化チタンのゾルを作り、ディップコーティ
ング法によってガラス基板上にコーティングした後、乾
燥、焼成し、透明で耐水性、耐熱性、耐久性に優れた二
酸化チタン膜光触媒が提案されているが、これはガラス
・セラミックスなど無機物質にしか利用できなかった。
その他の用途では、手っ取り早いのは二酸化チタンを材
料であるプラスチックに混ぜ、または塗料に混ぜて製品
に塗布することであるが、二酸化チタンは有機物である
プラスチックも塗料も分解してしまうので利用できなか
った。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
に鑑みて成されたもので、生活空間の環境浄化に広く利
用でき、簡便かつ安価で、しかも付着性・耐水性に優れ
た二酸化チタンのコーティング層を、プラスチック、金
属、ガラス、セラミックス、紙、繊維など材料の種類を
問わずに形成することができる防菌、防カビ、防臭、汚
れ分解用噴霧剤を提供することを目的とするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明における防菌、防カビ、防臭、汚れ分解用
噴霧剤は平均粒子径が 0.2μｍ以下の二酸化チタン 0.1
〜20重量％、表面処理剤0.01〜5重量％、分散媒4.89〜6
0重量％、及び噴射剤15〜95重量％からなることを特徴
とする。本発明に係わる二酸化チタンは、平均粒子径が
0.2μｍ以下のアナターゼ及びルチルの結晶形態のもの
を用いることができる。平均粒子径が小さいほど、少量
で大きな面積をカバーでき、表面に付着したとき目立た
ないのでより望ましい。また、平均粒子径が 0.2μｍを
越えると活性が劣る。

【０００６】本発明に係わる表面処理剤としては、イソ
プロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピ
ルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルトリクミ
ルフェニルチタネート、イソプロピルトリドデシルベン
ゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリ（ジオク
チルホスフェート）チタネート、イソプロピルトリ（N-
アミドエチル・アミノエチル）チタネート、イソプロピ
ルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネート
イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネー
ト、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネー
ト、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイ
ト）チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデシルホ
ススファイト）チタネート、テトラ（2,2-ジアリルオキ
シメチル-1-ブチル）ビス（ジトリデシル）ホスファイ
トチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）
オキシアセテートチタネート、ビス（ジオクチルパイロ
ホスフェート）エチレンチタネート、ジクミルフェニル
オキシアセテートチタネート、ジイソステアロイルエチ
レンチタネートなどのチタネート系カップリング剤、ア
ルミニウムエチレート、アルミニウムイソプロピレー
ト、アルミニウムイソプロピレートモノセカンダリーブ
チレート、アルミニウムセカンダリーブチレートなどの
アルミニウムアルコレート、アルミニウムアルキルアセ
トアセテートジイソプロピレート、アルミニウムビスエ
チルアセトアセテートモノアセチルアセトネートなどの
アルミニウムキレート剤、アルキルリン酸エステル類、
アスパラギン酸エステル類、ビニルトリクロルシラン、
ビニルトリス（βメトキシエトキシ）シラン、ビニルト
リエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニル
トリアセトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルト
リメトキシシラン、β-(3,4エポキシシクロヘキシル）
エチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン、

【０００７】γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキ
シシラン、N-β-(アミノエチル)-γ-アミノプロピルト
リメトキシシラン、N-β-(アミノエチル)-γ-アミノプ
ロピルメチルジメトキシシラン、N-β-(N-ビニルベンジ
ルアミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラ
ン塩酸塩、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-
フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-
メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ-クロロプ
ロピルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラ
ン、メチルトリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザ
ン、オクタデシルジメチル［3-（トリメトキシシリル）
プロピル］アンモニウムクロライド、ポリメチルグリシ
ジロキシプロピルシロキサン，ポリオキシエチレンポリ
アルキルシロキサン，ポリアルキルアルコキシシロキサ
ン共重合体などのシラン系カップリング剤、フッ素化炭
素鎖含有アルミニウム化合物、及び、ポリフルオロアル
キルリン酸エステル類、パーフルオロアルキルリン酸塩
類、パーフルオロアルキルシラン類、パーフルオロアル
キルシラザン類、ポリヘキサフルオロプロピレンオキシ
ド類、パーフルオロアルキル基含有直鎖状オルガノシロ
キサン、パーフルオロアルキル基含有環状オルガノシロ
キサン、パーフルオロポリエーテルなどのフッ素油剤な
どが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
これら表面処理剤は、親水性の表面を有す二酸化チタン
とよく結合する加水分解性の親水性基部分と、プラスチ
ックとよく接着する疎水基部分とを持っており、プラス
チックに転写、または噴霧された二酸化チタンは、加熱
により表面処理剤の働きでプラスチックによく接着し、
簡単に脱落することがない。また、対象とするプラスチ
ック、金属、ガラス、セラミックス、紙、繊維などと親
和性を持った官能基部分を有する表面処理剤を選定する
ことがより好ましい。

【０００８】本発明に係わる分散媒は、エタノール、メ
タノール、N-プロパノール、N-プロパノール、イソプロ
パノール、第二ブタノールなどのアルコール類、N-ヘキ
サン、ベンゼン、トルエンなどの炭化水素類、塩化メチ
レン、四塩化炭素、1,1,1-トリクロルエタン、フロン14
1b、フルオロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類、エ
チレングリコールなどの多価アルコール類、アセトン、
メチルエチルケトンなどのケトン類、酢酸エチルなどの
エステル類、ジメチルシリコーンオイルなどのシリコン
油類、及び水などが挙げられるが、これらに限定される
ものではない。

【０００９】本発明に係わる防菌、防カビ、防臭、汚れ
分解用噴霧剤は、平均粒子径が 0.2μｍ以下の二酸化チ
タン 0.1〜20重量％、表面処理剤0.01〜5重量％、分散
媒4.89〜60重量％、及び噴射剤15〜95重量％からなる。
二酸化チタンの量は噴霧剤に対して 0.1重量％未満で
は、多量にスプレーしなければ十分な効果が得られず、
20重量％を越えると噴霧したとき二酸化チタン粒子が凝
集して、白さが目立ち過ぎ、また何層にも付着すること
になり表層部の二酸化チタンが取れやすくなる。なお、
二酸化チタンを分散媒に分散させるために公知の湿式粉
砕機、攪拌機、超音波分散機などを利用することが望ま
しい。本発明に用いる噴射剤としては、公知の液化石油
ガス（ＬＰＧ）、ジメチルエ−テル（ＤＭＥ）、フロン
類、窒素ガス、及び炭酸ガス等を使用することができ、
噴射剤の量は、噴射剤の単位重量当たりの気化気体の容
積、粘度、比重、及び、分散液の比重、粘度等によって
も異なるが、噴霧剤に対して、15〜95重量％の範囲とす
ることが必要である。15％未満であると使用後の缶中に
噴霧液が残る恐れがあり、95％を越えると使用後の缶中
に主として噴射剤だけが残り、ほとんど噴射剤だけが噴
射されることになり意味がない。

【００１０】

【作用】本発明による二酸化チタンを含む防菌、防カ
ビ、防臭、汚れ分解用噴霧剤を、生活空間で使用されて
いるプラスチック、金属、ガラス、セラミックス、紙、
繊維などの材料の表面に噴霧すると、表面処理剤の作用
でこれら材料に強く付着し、耐水性も良好な二酸化チタ
ンのコーティング層が形成される。このコーティング層
に蛍光灯や自然光などの弱い光が照射されれば、有機物
質（微生物、微生物によるぬめり、油汚れ、悪臭、有害
化学物質など）が速やかに分解され、生活環境の様々な
場面における浄化が可能となる。また、二酸化チタンは
表面に接着された状態となっているので、光触媒として
の性能にも優れ、母材が分解される速度も遅く、例え、
二酸化チタンが脱落したとしても外観は全く変化がない
という特徴もある。

【００１１】

【実施例】

１．噴霧剤の調製［実施例１］エタノール 1kgに二酸化チタン（ P25、デ
グサ社製、平均粒子径 21nm）10gとチタネート系カップ
リング剤（味の素製、品番KR TTS）0.1gを加え、ホモ
ジナイザーで10分間分散混合して二酸化チタンを1重量
％含む分散液を得た。その120gをＬＰＧ155gと共に充填
して容量420mlのスプレー缶を得た。

【００１２】２．試験片の調製［実施例２］実施例１で得たスプレ−を用いアクリル変
性塩化ビニルシート（カイダック1715、50mmx 50mm、筒
中プラスチック製）に噴霧剤を１秒間噴霧した後、室温
で乾燥してから試験片を水道水中に 1時間沈めてから取
り出し、再び乾燥して試験片（以下、試験片Ａ１とす
る）を得た。同様にして、ステンレス板、ガラス板、ろ
紙の試験片（以下、試験片Ｂ１、試験片Ｃ１、及び試験
片Ｄ１とする）を得た。なお、噴霧してないブランクの
試験片も用意した（試験片Ａ０，試験片Ｂ０、試験片Ｃ
０、及び試験片Ｄ０）。

【００１３】３．防カビ試験［実施例３］実施例２で得た試験片について防カビ試験
を行なった。あらかじめ滅菌しておいたポテトデキスト
ロース寒天培地をシャーレに入れ固化させた。その寒天
培地の上に試験片（25x50x2.5mm）を置いた。 0.005％
スルホコハク酸ジオクチルナトリウム水溶液10ｍlに別
途培養したアスペルギルス・ニガー(IFO 4414)を 5白金
耳取り、遠心分離により胞子を分離する。その胞子をＧ
ＰＬＰ培地10ｍlに入れた菌液をシャーレのテストピー
スの上に噴霧し、室温で14日間蛍光灯（ 100Ｗ）を照射
した。その結果（表１）から、本発明の製造方法による
試験片は、顕著な防カビ効果が認められた。

【００１４】

【表１】

【００１５】４．抗菌性試験［実施例４］実施例２で得た試験片を30mm×30mmに切り
直して抗菌性試験を行なった。試験菌は乾燥に強い黄色
ブドウ球菌（IFO 12732)を普通寒天培地に移植し、35±
1℃で16〜24時間培養（前培養）した菌を普通ブイヨン
培地に１白金耳移植し、35±1℃で16〜20時間静置培養
する。この静置培養した菌液 0.5 を普通寒天培地50ml
に混合してから、滅菌シャーレに流し込んで平板状に固
化させ、35±1℃で16〜20時間培養する。次に、接種用
菌の培地表面に滅菌ビロード布（直径28mm）を置き、直
ちにその上に重り（約30gシリコン栓）を乗せ、瞬時に
重りを取り去ることにより、ビロード布に菌を付着させ
る。菌が付着したビロード布を、滅菌シャーレに入れた
試験片（30mm×30mm）の上に置いた後、重りを乗せて菌
を試験片に転写(1〜 5×105 の菌が転写される）する。
これら操作を行った後、室温で、3時間蛍光灯（ 100
Ｗ）を照射した。3時間後の試験片について、それぞれ
試験片に付着している菌を SCDLP培地10mlを用いて滅菌
シャーレ中に十分に洗い出し、この洗い出し液中の生菌
数を、標準寒天培地を使用した寒天平板培養法( 35〜37
℃で48時間培養）により測定した。その結果（表２）か
ら、本発明の製造方法による試験片は、顕著な抗菌性が
認められた。

【００１６】

【表２】

【００１７】

【発明の効果】本発明による二酸化チタンを含む防菌、
防カビ、防臭、汚れ分解用噴霧剤は、安全性が極めて高
く蛍光灯や自然光などの弱い光があれば、有機物質（微
生物、微生物によるぬめり、油汚れ、悪臭、有害化学物
質など）を速やかに分解することができ、簡便かつ安価
に生活空間で使用されているプラスチック、金属、ガラ
ス、セラミックス、紙、繊維などの材料の表面に二酸化
チタンのコーティング層を形成できるので、生活環境の
浄化に資すること大である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平均粒子径が 0.2μｍ以下の二酸化チタ
ン 0.1〜20重量％、表面処理剤0.01〜5重量％、分散媒
4.89〜60重量％、及び噴射剤15〜95重量％からなる防
菌、防カビ、防臭、汚れ分解用噴霧剤