JPH09225302A - 光触媒体および照明器具 - Google Patents

光触媒体および照明器具

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JPH09225302A
JPH09225302A JP8073864A JP7386496A JPH09225302A JP H09225302 A JPH09225302 A JP H09225302A JP 8073864 A JP8073864 A JP 8073864A JP 7386496 A JP7386496 A JP 7386496A JP H09225302 A JPH09225302 A JP H09225302A
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JP
Japan
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photocatalyst
adhesive layer
substrate
metal oxide
photocatalytic
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Withdrawn
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JP8073864A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Kamata
博士 鎌田
Hisashi Honda
久司 本田
Tsutomu Watanabe
力 渡辺
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
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  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 支持基体を広い範囲で選択でき、かつ良好な
光触媒作用および耐久性が確保された光触媒体および照
明器具の提供。 【解決手段】 基体1と;前記基体1上に設けられた基
体軟化点以下の低融点接着剤層2および前記接着剤層2
に分散担持された光触媒作用を有する金属酸化物粒子3
で形成され光触媒膜とを具備することを特徴とする光触
媒体である。または、基体1と;前記基体1上に設けら
れた光触媒作用を有する金属酸化物粒子3′を分散含有
する接着剤層2′と;前記接着剤層2′表面部に吹き付
けて担持された光触媒作用を有する金属酸化物粒子3と
を具備することを特徴とする光触媒体である。このよう
な構成を採ることにより、高触媒活性と耐久性のすぐれ
た光触媒として機能する。また、照明器具は、照明器具
の樹脂製構成部材面に、上記光触媒を一体的に具備させ
たことにより、汚染などの防止ひいては光束の低下を防
止するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は有機物などを光触媒
作用で酸化・分解除去する光触媒体、その製造方法およ
び殺菌・脱臭などの作用を有する照明器具に関する。
【0002】
【従来の技術】放電によって紫外線を放射する水銀など
を封有する放電ランプの外周面(外表面)に、光触媒作
用を有する物質(たとえば酸化チタン… TiO2 )から成
る光触媒膜を一体的に設けた放電ランプが知られている
(特開平1-169866号公報)。この種の放電ランプは、バ
ルブの外周面に設けた光触媒膜が、放電ランプ内部から
放出される紫外線を受けると表面が活性化し、酸化力を
有するようになり、付着もしくは接触した有機物を酸化
・分解して、脱臭や防汚などの作用を呈する。すなわ
ち、前記放電ランプを設置した雰囲気では、その雰囲気
中の有機成分の分解,除去などが行われる。
【0003】ここで、光触媒反応を示す照射光の波長
は、光触媒膜を形成する物質のエネルギーバンドギャッ
プに依存し、たとえば TiO2 のエネルギーバンドギャッ
プは 3eVであり、 400nmの光エネルギーに相当する。し
たがって、この値よりも大きなエネルギーを持つ短波長
の光は、 TiO2 に吸収されて光触媒作用を示し、物質に
よってはエネルギーバンドギャップの値が小さくなった
りする。また、不純物によってもエネルギーバンドギャ
ップの値は変動するので、光触媒作用は紫外線照射のみ
に限定されない。
【0004】なお、上記光触媒膜は、光触媒作用を有す
る金属酸化物の微粒子から成る粉体を水もしくはエタノ
ールなどの適当なバインダー成分に分散させて、たとえ
ば放電ランプを形成するバルブ外周面に塗布後、焼成し
て形成している。また、支持基体面に釉薬層を設け、こ
の釉薬層面に光触媒微粒子し、たとえばアナターゼ型結
晶の TiO2 微粒子をゾル状にして吹き付けた後、前記釉
薬層を 300〜 800℃程度の温度で加熱溶融させ、 TiO2
微粒子を露出させた形で担持する光触媒膜を形成するこ
とも知られている(特開平5-253544号公報)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平5-253544号
公報に開示された手段,構成の場合は、光触媒作用を有
する金属酸化物の微粒子がバインダー層中に、全体的に
埋め込まれた形態を採らず活性面を露出しているため、
光触媒作用の向上が期待されるが、実用上、なお膜強度
が十分でないなど不都合な問題がある。すなわち、光触
媒膜の実用化に当たっては、触媒活性,触媒膜の強度お
よび耐久性が要求される。しかし、釉薬層を 300〜 800
℃程度の温度で加熱溶融させる手段では、耐熱性の点か
ら支持基体が制約されることになり、一般的には、金属
類,ガラス,セラミックなどに限られてしまう。
【0006】ところで、照明器具の制光体や包囲体など
の光受面に光触媒膜を設けて、照明光源として機能させ
ながら、一方では、周辺部に浮遊している有機物や病原
菌の分解除去,殺菌などへ利用する要望が高まってい
る。しかし、照明器具などの器具本体や透光性カバーを
構成する部材として広く使用されている樹脂などは、 3
00〜 800℃程度の高温に耐えられないため、適用が困難
である。
【0007】一方、支持基体が金属類,ガラス,セラミ
ックなどの場合は、前記したように、光触媒作用が向上
するとはいえ、未だ光触媒活性(光触媒作用)が十分と
はいえず、その実用化の上では、さらなる光触媒作用の
向上が期待されている。
【0008】本発明は、支持基体を広い範囲で選択で
き、かつ良好な光触媒作用および耐久性が確保された光
触媒体および照明器具の提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、基体
と;前記基体上に設けられた基体軟化点以下の低融点接
着剤層および前記接着剤層に分散担持された光触媒作用
を有する金属酸化物粒子で形成され光触媒膜とを具備す
ることを特徴とする光触媒体である。 請求項2の発明
は、請求項1記載の光触媒体において、樹脂製の基体の
軟化点が 150℃以下であることを特徴とする。
【0010】請求項3の発明は、請求項1または請求項
2記載の光触媒体において、低融点接着剤層が無機質材
料製であることを特徴とする。
【0011】請求項4の発明は、請求項1ないし請求項
3いずれか一記載の光触媒体において、光触媒作用を有
する金属酸化物の粒子がアナターゼ型結晶の TiO2 であ
ることを特徴とする。
【0012】請求項5の発明は、請求項1ないし請求項
4いずれか一記載の光触媒体において、光触媒作用を有
する金属酸化物粒子は接着剤層に吹き付けて担持されて
構成されていることを特徴とする。
【0013】上記、請求項1〜5の発明において、光触
媒体は、通常、ポリアクリル,ポリイミドなどの合成樹
脂の成形体、樹脂製の塗膜面を有する成形体、金属系成
形体、ガラスやセラミックなどの成形体を支持体として
光触媒膜が設けられており、少なくともバインダー層
(低融点接着剤層)と光触媒作用を有する金属酸化物の
微粒子とで形成されている。ここで、接着剤層は、高々
150℃程度の焼成ないし硬化温度で、 TiO2 超微粒子な
どを一応、離脱しない程度に担持する接着性などを呈す
るものである。すなわち、低融点接着剤層として例示す
る SiO2 系は、たとえば TiO2 超微粒子を吹き付け法で
接着剤層面に担持させるとき、吹き付けられた TiO2
粒子が容易に離脱しない程度の接着性を有することを意
味し、その後の焼成ないし硬化における融点を基準とし
たものでない。低融点接着剤層の形成は、前記 SiO2
粒子の懸濁液の塗布・乾燥、比較的分子量の大きい金属
有機化合物(たとえばシリコーンアルキレート類)溶液
の塗布乾燥、あるいは金属有機化合物溶液の塗布・分解
による金属酸化物微粒子の析出などの手段が挙げられ
る。その他、たとえば SiO2 − ZrO2 , SiO2 − ZrO2
− TiO2 などであってもよい。 一方、請求項1〜8の
発明および請求項11において、光触媒作用を有する金属
酸化物は TiO2 である。 TiO2 以外に同等の作用効果が
認められれば、WO3 , LaRhO3 , FeTiO3 ,Fe2 O3
CdFe2 O 4 ,SrTiO 3 ,CdSe,GaAs, GaP, RuO2 など
の粒子、もしくは2種以上の粒子混合系を TiO2 に代え
て用いることができる。また、前記低融点接着剤層に、
分散・担持される粒子は、たとえば平均粒径 5〜70nm程
度のものが選ばれる。なお、この微粒子としてはアナタ
ーゼ型結晶の TiO2 を主体とした微粒子がさらに好まし
く、さらに、光触媒作用を有する TiO2 , ZnOなどの微
粒子の外に、要すれば脱臭性粒子(たとえば活性炭粉,
銅粉)や光散乱性粒子(たとえばガラスビーズなど)を
添加・混在させてもよい。
【0014】請求項6の発明は、基体と;前記基体上に
設けられた光触媒作用を有する金属酸化物粒子を分散含
有する接着剤層と;前記接着剤層表面部に吹き付けて担
持された光触媒作用を有する金属酸化物粒子とを具備す
ることを特徴とする光触媒体である。
【0015】請求項7の発明は、請求項6記載の光触媒
体において、接着剤層中に分散含有する光触媒作用を有
する金属酸化物粒子量が重量比で10〜60%であることを
特徴とする。
【0016】請求項8の発明は、請求項6もしくは請求
項7記載の光触媒体において、光触媒作用を有する金属
酸化物粒子はアナターゼ型結晶の TiO2 であることを特
徴とする。
【0017】上記、請求項6〜8の発明において、光触
媒体は、通常、ポリアクリル,ポリイミドなどの合成樹
脂の成形体、樹脂製の塗膜面を有する成形体、金属類値
セラミック,ガラス類などを支持体として光触媒膜が設
けられており、少なくともバインダー層(着剤層)と光
触媒作用を有する金属酸化物の微粒子とで形成されてい
る。すなわち、 SiO2 などの接着剤成分と光触媒作用を
有する TiO2 などの金属酸化物微粒子との混合分散系、
および混合分散系面に担持された光触媒作用を有する T
iO2 などの金属酸化物微粒子で形成されており、また、
前記 TiO2 超微粒子などは、接着剤成分によって離脱し
ない程度に担持されたものである。
【0018】なお、接着剤層として例示した SiO2
は、たとえば TiO2 超微粒子を吹き付け法などで接着剤
層面に担持させるとき、吹き付けられた TiO2 微粒子が
容易に離脱しない程度の接着性を有することを意味し、
その後の焼成ないし硬化における融点を基準としたもの
でない。そして、 TiO2 などの金属酸化物微粒子を分散
含有する接着剤層の形成は、前記 SiO2 微粒子の懸濁液
の塗布・乾燥、比較的分子量の大きい金属有機化合物
(たとえばシリコーンアルキレート類)溶液の塗布乾
燥、あるいは金属有機化合物溶液の塗布・分解による金
属酸化物微粒子の析出などの手段が挙げられる。この分
散含有系は、たとえば SiO2 − ZrO2 系, SiO2 − ZrO
2 − TiO2 系などであってもよい。
【0019】さらに、前記接着剤層における接着剤成分
と TiO2 などの金属酸化物微粒子との分散含有系におい
ては、接着剤成分40〜90重量%,光触媒金属酸化物微粒
子60〜10重量%程度が好ましい。
【0020】請求項9の発明は、器具本体と;前記器具
本体に取り付けられた光源と;前記光源を覆うように器
具本体に配設された樹脂製の透光性カバーと;前記透光
性カバーの少なくとも一部に一体的に配置された請求項
1記載の光触媒膜とを具備していることを特徴とする照
明器具である。
【0021】請求項10の発明は、少なくとも一部が樹脂
製の器具本体と;前記器具本体に取り付けられた光源
と;前記光源を覆うように器具本体に配設された樹脂製
の透光性カバーと;前記器具本体の樹脂構成部の少なく
とも一部に一体的に配置された請求項1記載の光触媒膜
とを具備していることを特徴とする照明器具である。
【0022】請求項11の発明は、少なくとも一部にメラ
ミン樹脂が塗装された器具本体と;前記器具本体に取り
付けられた光源と;前記メラミン樹脂塗装面に形成され
たSiO2 および ZrO2 を含む混合体からなる接着層と;
前記接着層面に形成された光触媒膜とを具備しているこ
とを特徴とする照明器具である。
【0023】請求項9〜11の発明において、光源は、一
般的にガラス管である透光性気密容器と、透光性気密容
器内に封入された発光手段で構成されており、前記光発
光手段は、放電を発生させる電極手段および希ガスなど
の放電媒体で形成される。さらに、 400nm以下の短波に
励起されて、 400nm以下の紫外線を含む発光を行う蛍光
体層を透光性気密容器内壁面に設けた構成の場合は、 4
00nm以下の短波長領域、たとえば 147nm, 172nmに発光
ピークのあるキセノンや、 147nm, 190nmに発光ピーク
のあるクリプトンなどとともに封入された希ガスなど紫
外線を生じる放電媒体が好ましい。また、前記 400nm以
下の短波に励起されて、 400nm以下の紫外線を含む発光
を行う蛍光体層を形成する蛍光体としては、一般的な照
明用蛍光ランプの構成に用いられる蛍光体でよいが、た
とえば YPO4 :Ce,Ce(Mg,Ba)Al11 O14,LaPO4 :Ceお
よびBaSi2 O 4 :Pbで示される少なくとも1種を主体と
したものを用いることが好ましい。つまり、前記式で例
示した蛍光体は、 200nm以下の波長で容易に励起され、
所要の紫外線を放射し易いからである。
【0024】本発明の照明器具において、前記光触媒系
膜は、光源の外周面に直接形成・配置してもよいが、た
とえば光源を内装する樹脂製の筐体(ここで、筐体は制
光体,包囲体,反射体なども含むものとする)の内壁面
および外壁面の少なくとも一部に一体的に配置した構成
としてもよい。
【0025】請求項1の発明では、光触媒膜が少なくと
も支持基体の軟化点以下の低融点接着剤層に一部が埋め
込まれ担持された形態で活性面を露出しているため、強
い膜強度,高い触媒活性,耐久性を備えた光触媒体とし
て機能する。
【0026】請求項2の発明では、基体が軟化点の低い
合成樹脂製であるため、汎用的な照明器具類や家具類な
どの防汚なども図られる。
【0027】請求項3の発明では、低融点接着剤層が無
機質材料製であるため、上記耐久性などの安定化などが
図られる。
【0028】請求項4の発明では、光触媒作用を有する
金属酸化物の粒子がアナターゼ型結晶の TiO2 としたこ
とにより、より触媒作用の高い光触媒体として機能す
る。
【0029】請求項5の発明では、光触媒作用を有する
金属酸化物の粒子の吹き付け担持により、光触媒作用面
の露出部が多いので、前記強い膜強度,耐久性に加え
て、より高い触媒活性を備えた光触媒体を歩留まり良好
に提供できる。
【0030】請求項6の発明では、接着剤層中に分散含
有された光触媒粒子と、接着剤層表面部に吹き付けて担
持された光触媒粒子との相互作用(活性の伝達)、光触
媒粒子活性面の露出度アップによって、光触媒活性がさ
らに高められため、耐久性と相俟って、さらにすぐれた
光触媒体として機能する。
【0031】請求項7の発明では、接着剤層中に分散含
有する光触媒粒子量が適量に選んだことにより、前記耐
久性のすぐれた高触媒活性が助長された光触媒体とな
る。
【0032】請求項8の発明では、光触媒作用を有する
金属酸化物の粒子がアナターゼ型結晶の TiO2 としたこ
とにより、より触媒作用の高い光触媒体として機能す
る。
【0033】請求項9の発明では、樹脂製の透光性カバ
ーが光触媒膜を外周面に備えているため、照明用光源と
して機能しながら、光触媒作用も効果的に行われ周辺部
の清浄化が図られる。
【0034】請求項10の発明では、樹脂製筐体の内壁面
および外壁面の少なくとも一部に光触媒膜が設けてある
ため、照明用光源として機能しながら、光触媒作用も効
果的に行われ周辺部の清浄化が図られる。
【0035】請求項11の発明では、メラミン樹脂系塗装
面に接着層を介して光触媒膜が設けてあるため、たとえ
ば白色塗装の黄変などが容易に防止されるとともに、接
着層の緻密性も向上して、すぐれた美観などが保持され
る。
【0036】
【発明の実施の形態】以下図1〜図6を参照して実施の
形態を説明する。
【0037】実施例1 図1はこの実施例に係る光触媒体の構成を断面的に示し
たもので、1は基体で、たとえばポリブチレンテレフタ
レート樹脂板(もしくはソーダライムガラス板)、2は
前記樹脂板1面に一体的に設けられた SiO2 系の低融点
接着剤層(バインダー層)、3は前記低融点系の接着剤
層2の表面部に担持されたアナターゼ結晶型の TiO2
微粒子である。ここで、 SiO2 系の低融点接着剤層2と
は、たとえば吹き付け法で TiO2 超微粒子を接着剤層面
に担持させるとき、吹き付けられた TiO2 超微粒子が容
易に離脱しない程度の接着性を有することを意味し、そ
の後の焼成ないし硬化における融点を基準としたもので
ない。
【0038】次に、前記光触媒体の形成方法の実施態様
を模式的に示す図2 (a), (b)を参照して説明する。
【0039】先ず、厚さ 5mmの樹脂板1を用意し、この
樹脂板1を、たとえば東燃株式会社製のポリシラザン溶
液に浸漬した後、30mm/ minの速度で引上げ、塗着溶液
が流出しない程度に風乾させた塗布膜2′を形成した
(図2 (a))。その後、予め調製,用意しておいた TiO
2 超微粒子を分散させて調製した懸濁液をスプレー法に
よって高圧噴射させて、前記塗布膜2′面に TiO2 超微
粒子3を被着・担持させた(図2 (b))。
【0040】次いで、75〜90℃程度の温度で30分間,加
熱処理を施して、前記塗布膜の熱分解によって SiO2
の低融点接着剤(連続膜)2を形成する一方、低融点接
着剤(連続膜)2表面に、平均粒径 1μm 以下(たとえ
ば0.05〜 0.2μm )のアナターゼ結晶型の TiO2 超微粒
子3が分散・担持された形態の光触媒体を作成した。上
記光触媒体を密閉型の容器内に配置し、この容器内をメ
チルメルカプタン濃度 500 ppmに調整する一方、予め設
置してある光源から光触媒体に紫外線を含む光を照射し
て、メチルメルカプタン濃度の変化から酸化・分解除去
率を測定したところ、ほぼ完全に除去されていた。ま
た、繰り返ししようにも耐え、すぐれた光触媒作用,高
い膜強度および耐久性など有することを確認した。な
お、この評価試験で容器内の雰囲気を撹拌した場合は、
さらに効率よく脱臭処理を行うことができる。
【0041】上記においてポリブチレンテレフタレート
樹脂板の代わりに、ポリカーボネート樹脂板もしくはガ
ラス板を使用し、同様の処理条件で作成した光触媒体の
場合も、上記の光触媒体と同様に、すぐれた光触媒作
用,高い膜強度および耐久性などを呈することを確認し
た。
【0042】また、上記において、樹脂板1に塗布した
ポリシラザン溶液の塗布膜2′を一部加熱分解させた状
態で、 TiO2 超微粒子3を分散させて調製した懸濁液を
スプレー法によって高圧噴射した他は同様の処理条件
で、 SiO2 系の低融点接着剤(連続膜)2を形成する一
方、低融点接着剤(連続膜)2表面にアナターゼ結晶型
の TiO2 超微粒子3が分散・担持された形態の光触媒体
を作成した。このようにして作成した光触媒体は、上記
の場合と同様にすぐれた光触媒作用,高い膜強度および
耐久性など有していた。
【0043】実施例2 図3はこの実施例に係る光触媒体の構成を断面的に示し
たもので、1は基体で、たとえばポリブチレンテレフタ
レート樹脂板(もしくはソーダライムガラス板)、2′
は前記樹脂板1面に一体的に設けられたアナターゼ結晶
型の TiO2 超微粒子3′を重量比で10〜60%分散・含有
した SiO2 系の接着剤層(バインダー層)、3は前記接
着剤層2′の表面部に担持されたアナターゼ結晶型の T
iO2 超微粒子である。ここで、 SiO2 系の接着剤層2′
とは、たとえば吹き付け法で TiO2 超微粒子3を接着剤
層面に担持させるとき、吹き付けられた TiO2 超微粒子
が容易に離脱しない程度の接着性を有することを意味
し、その後の焼成ないし硬化における融点を基準とした
ものでない。
【0044】次に、前記光触媒体の形成方法の実施態様
を模式的に示す図4 (a), (b)を参照して説明する。
【0045】先ず、厚さ 5mmの樹脂板1を用意し、この
樹脂板1を、たとえば平均粒径 1μm のアナターゼ結晶
型の TiO2 超微粒子3′を分散させた東燃株式会社製の
ポリシラザン懸濁溶液に浸漬した後、30mm/ minの速度
で引上げ、塗着溶液が流出しない程度に風乾させた塗布
膜2″を形成した(図4 (a))。その後、予め調製,用
意しておいた TiO2 超微粒子を分散させて調製した懸濁
液をスプレー法によって高圧噴射させて、前記塗布膜
2″面に TiO2 超微粒子3を被着・担持させた(図4
(b))。
【0046】次いで、75〜90℃程度の温度で30分間,加
熱処理を施して、前記塗布膜の熱分解によって、 TiO2
超微粒子3′を分散・含有した SiO2 系の接着剤(連続
膜)2′を形成する一方、接着剤(連続膜)2′表面
に、平均粒径 1μm 以下(たとえば0.05〜 0.2μm )の
アナターゼ結晶型の TiO2 超微粒子3をスプレー法で吹
き付け、表面に TiO2 超微粒子3が担持された形態の光
触媒体を作成した。
【0047】この光触媒体について、実施例1の場合と
同様に、試験評価を行ったところ、さらに良好な光触媒
作用を呈することが確認された。
【0048】上記においてポリブチレンテレフタレート
樹脂板の代わりに、ポリカーボネート樹脂板もしくはガ
ラス板を使用し、同様の処理条件で作成した光触媒体の
場合も、上記の光触媒体と同様に、すぐれた光触媒作
用,高い膜強度および耐久性などを呈することを確認し
た。
【0049】実施例3 先ず、バルブ内に所定量の水銀とアルゴンガスなどの不
活性ガスが封入され、バルブ両端部にリード線を介して
フィラメント電極(放電電極)が封入された一般的な構
造の環状蛍光ランプを用意した。この環状蛍光ランプ
は、水銀から放出された紫外線により励起されて可視光
に変換する蛍光体層が、たとえば3波長発光形蛍光体で
構成されている。
【0050】ここで、3波長発光形蛍光体はしては、た
とえば 610nm付近にピーク波長を有する赤系蛍光体とし
て Y2 O3 :Eu3+、 540nm付近にピーク波長を有する緑
系蛍光体として(La,Ce,Tb)PO4 、 450nm付近にピーク
波長を有する青系蛍光体としてBaMg2 Al16 O27:Eu2+
用いられている。なお、3波長発光形蛍光体に紫外線発
光蛍光体を点か混合してもよい。紫外線発光蛍光体とし
ては、ユーロピウム付活アルカリ土類金属ホウ酸塩、鉛
付活アルカリ土類ケイ酸塩、ユーロピウム付活アルカリ
土類金属リン酸塩、セリウム付活希土類リン酸塩、また
はユーロピウム付活アルカリ土類金属ホウ酸塩にハロゲ
ンが添加された蛍光体の少なくとも1種類以上が用いら
れている。ユーロピウム付活アルカリ土類金属ホウ酸塩
としては、たとえば 368nmにピーク波長をもつSr,B4 ,O
7 :Eu2+が有効であり、鉛付活アルカリ土類ケイ酸塩と
しては 370nmにピーク長をもつ(Ba,Sr,Mg)3 Si2
O7 :Pb2+や 350nmにピーク波長をもつBaSi2 O5 :Pb
2+などが好適し、またユーロピウム付活アルカリ土類金
属リン酸塩としては 358〜 360nmにピーク波長をもつも
のなどが有効である。
【0051】前記環状蛍光ランプを、予め用意しておい
たシリケート系化合物の溶液に浸漬した後引上げ、若干
の粘性を呈する程度に風乾した塗布膜を形成した。ひの
後、前記実施例1の場合と同様に、平均粒径 1μm 以下
(たとえば0.05〜 0.2μm )のアナターゼ型 TiO2 微粒
子を前記塗布膜に吹き付け・担持させてから 150℃で加
熱処理を施して、前記シリケート系化合物を熱分解さ
せ、表面にアナターゼ型TiO2 微粒子を露出・担持した
SiO2 系の接着剤層を形成した。
【0052】前記バルブ外周面に光触媒膜を設けた環状
蛍光ランプを、たとえば図5に示すような照明器具本体
に取り付けて照明器具を構成した。図5において、4は
天井吊り下げ形器具本体であり、この樹脂製の器具本体
4は、下面に白色の反射面を形成しており、環状蛍光ラ
ンプ5の支持片(ランプホルダー)4a,ランプソケット
4b,4cを具備している。そして、環状蛍光ランプ5を、
支持片4aおよびインバータ回路を含む点灯装置のランプ
ソケット4bに装着支持するとともに、ランプソケット4b
に樹脂製口金のピン(図示省略)を係合させて取り付け
られ、照明器具を構成している。
【0053】次に、本実施の形態の蛍光ランプおよび照
明器具の作用を説明する。
【0054】環状蛍光ランプ5を点灯すると,放電電極
間のアーク放電により水銀蒸気が水銀特有の 185nmおよ
び 254nmの紫外線を放出し、この紫外線は蛍光体層を励
起する。この場合、蛍光体層は3波長発光形蛍光体およ
び 300nm〜 400nmの紫外線を発する蛍光体を混合体で形
成されているので、3波長発光形蛍光体が3波長域にピ
ーク波長を有する可視光を発するとともに、紫外線発光
蛍光体が 300nm〜 400nmの紫外線を発する。そして、3
波長発光形蛍光体によって発せられた可視光は放電用バ
ルブの壁を透過し、放電用バルブ外周面に設けられた光
触媒膜を透過して外部に放出され、所定の可視光量が得
られので、所定の明るさに照らすことができる。
【0055】一方、紫外線発光蛍光体が 300nm〜 400nm
の紫外線を発するので、この紫外線はバルブの壁を透過
し、 TiO2 を主成分とする光触媒膜に達する。すなわ
ち、バルブの壁を透過した紫外線は、バルブ外周面に設
けられている光触媒膜に達する.このため、光触媒都市
手作用する TiO2 は紫外線を吸収し、光触媒作用で TiO
2 の内部に電子とホールを生させるとともに、このホー
ルを移動させて表面において電子移動反応を起こし、こ
のホールがほぼバンドギャップ(3.0 eV)分のエネルギ
ーだけ電子を引き抜く力、すなわち酸化力をもち、表面
に付着した物質を酸化させる。そして、このとき、 TiO
2 を主成分とする光触媒膜9などは、所要量の紫外線が
透過し得る適度な膜厚であるため、容易に所要の触媒活
性を呈して、環境を汚染している臭気,有機物などを、
より効率的に酸化・分解するように機能した。
【0056】たとえば、臭気(アセトアルデヒド濃度13
00 ppm)を有する密閉型の雰囲気下で、照明器具を点灯
して、点灯時間とアセトアルデヒド濃度の変化を測定し
たところ、 1時間後 300 ppm,24時間後10 ppm程度とす
ぐれた触媒機能を呈することが確認された。しかも、前
記光触媒膜は SiO2 を接着剤層としているため、耐剥離
性なども良好で、所要の光触媒作用を長期間に亘って保
持する。
【0057】なお、上記例示の照明器具において、樹脂
製の器具本体4の内壁面に、上記光触媒膜(接着剤層お
よびこの接着剤層に担持分散された光触媒粒子)を配設
した構成を採った場合も同様の作用効果が得られた。ま
た、照明器具本体4した面の反射面に、白色のメラミン
樹脂系塗装し、この塗装面に SiO2 − ZrO2 系の接着層
を介して光触媒膜を設けた構成としてもよい。
【0058】実施例4 図6は、光触媒膜付きの電球型蛍光ランプの要部構成を
示す断面図であり、6はW-U字型冷陰極蛍光ランプ、7
は透光性グローブ、8は前記透光性グローブ7とともに
外囲器(筐体)を構成する安定器など内装する口金部、
9は前記透光性グローブ7外周面に一体的に形成された
SiO2 系の連続膜中にアナターゼ結晶型の TiO2 超微粒
子が分散・担持されてなる光触媒膜をそれぞれ示す。な
お、図8で6aはフィラメント,6bはランプ入力端子,8
a,8bは仕切り板,8cは接着・封止材である。
【0059】上記光触媒膜付きの電球型蛍光ランプを密
閉型容器内に配置し、この容器内雰囲気をメチルメルカ
プタン濃度 500 ppmに調整して、電球型蛍光ランプを点
灯して紫外線を含む光(紫外線強度 1mW/cm2 )を照射
した。この電球型蛍光ランプの点灯にるメチルメルカプ
タンの濃度低減(メチルメルカプタンの分解・除去)を
繰り返し測定して、光触媒作用および持続性を評価した
ところ、良好な光触媒作用,耐久性(耐剥離性,膜強
度)を有することが確認された。
【0060】上記では、メチルメルカプタンの酸化・分
解除去の例について説明したが、たとえば硫化水素など
酸性のガスの酸化・分解除去においても、同様にすぐれ
た脱臭作用および脱臭作用の持続性が認められた。
【0061】本発明は、上記実施例に限定されるもので
なく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形を
採ることができる。たとえば、光源は 400nm以下の近紫
外線波長を放射する光源は、冷陰極蛍光ランプ以外の水
銀レス蛍光ランプなどであってもよく、また光触媒膜の
支持体の形状,材質なども、使用態様もしくは用途によ
って任意に適正な形状,材質など選択してもよい。
【0062】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、低融点接着剤
層に一部が埋め込まれ担持された形態で活性面を露出
し、かつ強い膜強度,高い触媒活性,耐久性を備えてい
るため、この種の光触媒体において実用上の要求を満た
すことが可能となる。
【0063】請求項2の発明によれば、耐防汚性など備
えた照明器具類や家具類などを提供できる。
【0064】請求項3の発明によれば、耐久性などの安
定化などが図られた光触媒体を提供できる。
【0065】請求項4の発明によれば、より触媒作用の
高い光触媒体を提供できる。
【0066】請求項5の発明によれば、強い膜強度,よ
り高い触媒活性,耐久性を備えた光触媒体を提供でき
る。
【0067】請求項6の発明によれば、接着剤層中に分
散含有された光触媒粒子と、接着剤層表面部に吹き付け
て担持された光触媒粒子との相互作用によって、光触媒
活性がさらに高められるため、耐久性と相俟って、すぐ
れた光触媒体として対応できる。
【0068】請求項7の発明によれば、耐久性のすぐれ
た高触媒活性が助長され、光触媒体の実用性がさらに高
められる。
【0069】請求項8の発明によれば、耐久性および触
媒作用の高い光触媒体ど提供される。 請求項9および
請求項10の発明によれば、照明用光源として機能しなが
ら、光触媒作用も効果的に行われ周辺部の清浄化が図ら
れる。
【0070】請求項11の発明によれば、メラミン樹脂系
の白色塗装が、黄変など容易に防止されるとともに、接
着層の緻密性と相俟って、美観性などすぐれた照明器具
を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例の光触媒体の要部構成を模式的に示す
断面図。
【図2】(a), (b)は図2に図示した光触媒体の製造方
法の実施態様例を工程順に示す模式図。
【図3】他実施例の光触媒体の要部構成を模式的に示す
断面図。
【図4】(a), (b)は図2に図示した光触媒体の製造方
法の実施態様例を工程順に示す模式図。
【図5】一実施例の照明器具の要部構成を示す断面図。
【図6】他実施例の照明器具の要部構成を示す断面図。
【符号の説明】
1……基体(樹脂板,ガラス板) 2……酸化ケイ素系接着剤層(連続膜) 2′……光触媒微粒子を分散含有した接着剤層(連続
膜) 2″……塗布膜 3……表面に担持された酸化チタン微粒子 3′……接着剤層中に分散含有する酸化チタン微粒子 4……器具本体 5……環状蛍光ランプ 6……W-U字型蛍光ランプ 7……ガラスグローブ 8……口金部 9……光触媒膜 8……電球型蛍光ランプ(照明器具) 9……密閉型容器

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基体と;前記基体上に設けられた基体軟
    化点以下の低融点接着剤層および前記接着剤層に分散担
    持された光触媒作用を有する金属酸化物粒子で形成され
    光触媒膜と;を具備することを特徴とする光触媒体。
  2. 【請求項2】 基体の軟化点が 150℃以下であることを
    特徴とする請求項1記載の光触媒体。
  3. 【請求項3】 低融点接着剤層が無機質材料製であるこ
    とを特徴とする請求項1または請求項2記載の光触媒
    体。
  4. 【請求項4】 光触媒作用を有する金属酸化物の粒子が
    アナターゼ型結晶のTiO2 であることを特徴とする請求
    項1ないし請求項3いずれか一記載の光触媒体。
  5. 【請求項5】 光触媒作用を有する金属酸化物粒子は接
    着剤層に吹き付けて担持されて構成されていることを特
    徴とする請求項1ないし請求項4いずれか一記載の光触
    媒体。
  6. 【請求項6】 基体と;前記基体上に設けられた光触媒
    作用を有する金属酸化物粒子を分散含有する接着剤層
    と;前記接着剤層表面部に吹き付けて担持された光触媒
    作用を有する金属酸化物粒子と;を具備することを特徴
    とする光触媒体。
  7. 【請求項7】 接着剤層中に分散含有する光触媒作用を
    有する金属酸化物粒子量が重量比で10〜60%であること
    を特徴とする請求項6記載の光触媒体。
  8. 【請求項8】 光触媒作用を有する金属酸化物粒子はア
    ナターゼ型結晶の TiO2 であることを特徴とする請求項
    6もしくは請求項7記載の光触媒体。
  9. 【請求項9】 器具本体と;前記器具本体に取り付けら
    れた光源と;前記光源を覆うように器具本体に配設され
    た樹脂製の透光性カバーと;前記透光性カバーの少なく
    とも一部に一体的に配置された請求項1記載の光触媒膜
    と;を具備していることを特徴とする照明器具。
  10. 【請求項10】 少なくとも一部が樹脂製の器具本体
    と;前記器具本体に取り付けられた光源と;前記器具本
    体の樹脂構成部の少なくとも一部に一体的に配置された
    請求項1記載の光触媒膜と;を具備していることを特徴
    とする照明器具。
  11. 【請求項11】 少なくとも一部にメラミン樹脂が塗装
    された器具本体と;前記器具本体に取り付けられた光源
    と;前記メラミン樹脂塗装面に形成された SiO2 および
    ZrO2 を含む混合体からなる接着層と;前記接着層面に
    形成された光触媒膜と;を具備していることを特徴とす
    る照明器具。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH11290698A (ja) * 1998-04-15 1999-10-26 Seiwa Electric Mfg Co Ltd 光触媒膜コーティング方法、当該方法によりコーティングされた光触媒膜並びに当該方法により光触媒膜がコーティングされた光透過性基材及びこの光透過性基材を用いた照明装置
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JP2008297184A (ja) * 2007-06-04 2008-12-11 Toyohashi Univ Of Technology 光触媒酸化チタン膜およびその製造方法

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