JPH09234375A - 光反応性有害物除去材 - Google Patents

光反応性有害物除去材

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JPH09234375A
JPH09234375A JP8044448A JP4444896A JPH09234375A JP H09234375 A JPH09234375 A JP H09234375A JP 8044448 A JP8044448 A JP 8044448A JP 4444896 A JP4444896 A JP 4444896A JP H09234375 A JPH09234375 A JP H09234375A
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Kazuchiyo Takaoka
和千代 高岡
Michihiko Sato
道彦 佐藤
Yoichiro Azuma
洋一郎 東
Yasuhiro Aizawa
泰洋 相澤
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Mitsubishi Paper Mills Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 酸化チタン等の光反応性半導体を利用した、
悪臭等の有害物の除去能に優れると共に、光反応性半導
体の保持性に優れ、かつ簡便に製造することができる光
反応性有害物除去材を提供する。 【解決手段】 支持体上に、少なくとも光反応性半導
体、コロイダルシリカ、及び熱可塑性高分子エマルジョ
ンよりなる光反応性有害物除去層を設けてなる光反応性
有害物除去材、また少なくとも光反応性半導体及びコロ
イダルシリカ複合熱可塑性高分子エマルジョンよりなる
光反応性有害物除去層を支持体上に設けてなる光反応性
有害物除去材、また少なくとも光反応性半導体、担体、
及びコロイダルシリカ複合熱可塑性高分子エマルジョン
よりなる光反応性有害物除去層を支持体上に設けてなる
光反応性有害物除去材。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光反応性半導体の
光触媒反応を利用し、悪臭物質や環境汚染物質等の有害
物質を分解し除去することができる、光反応性半導体を
含有する光反応性有害物除去材に関するものであり、更
に詳しくは光反応性半導体が支持体上に簡便に塗設さ
れ、更に光反応性半導体が高い効率で利用できる光反応
性有害物除去材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境問題に対する関心の高まりに
伴い、工業排気及び排水等工業レベルでの低濃度環境汚
染有害物質の除去だけでなく、日常生活の中に於ても悪
臭や室内汚染物質の除去の要求が増加している。そし
て、従来このような低濃度有害物の除去には、特に日常
生活に於ける悪臭除去材としては一般的に活性炭やシリ
カ、アルミナ、及び金属酸化物等の複合化された無機吸
着剤等が使用されている。
【０００３】ところが、このような吸着剤を用いた除去
方法では、吸着剤に有害物が吸着されるに従い、次第に
吸収能力が低下して行く。そこで、実用的吸着能力を喪
失した場合には、吸着材を取り替える必要があった。ま
たそれがため、吸着能力が有効に働く期間を見極める必
要があるなど、使用上の数々の問題点があった。
【０００４】これに対し、近年光反応性半導体を用いた
有害物の除去方法が注目を集めている。特開昭６１−１
３５６６９号公報には、酸化亜鉛等の光反応性半導体に
紫外光を照射して、悪臭物質である硫黄化合物を分解す
る方法が述べられている。また、特公平２−６２２９７
号公報には、酸化チタンと活性炭混合物により低濃度窒
素酸化物を除去する方法が記載されている。酸化チタン
や酸化亜鉛等の光反応性半導体による悪臭物質の分解
は、紫外線の照射により表面に発生したラジカルや正孔
による酸化分解作用により発現するので、被分解物が有
機物だけでなく硫化物、アンモニア等の含窒素化合物に
まで及ぶ、光反応性半導体自身は悪臭物質の分解で消費
及び劣化を被らず、その能力は紫外線照射されている限
り基本的に低下せず、吸着剤のみを使用する場合に比べ
て大きな利点を有する。
【０００５】これら光反応性半導体による分解能は、分
解しようとする有害物質との接触の機会が多い程向上す
るから、最も効果的使用形態は有害物質との接触する反
応面積の減ずることのない粉体の状態で使用することで
ある。しかしながら、実際には粉体を粉体のまま使用す
る訳にはゆかず、これを取り扱うためには何らかの加工
が必要である。
【０００６】特開平３−７５０６２号公報には光反応性
半導体がラテックスを用いて担持できることが記載され
ている。樹脂ラテックスは高い皮膜形成能力を持ち、水
分散性であることから簡便に塗設することができるが、
この方法で光反応性半導体をラテックスに混合させシー
ト上に担持させると、光反応性半導体の強い酸化力で樹
脂自身が分解作用を受け、特に光触媒活性の強い酸化チ
タン等では使用に耐えなかった。更に大気中の有害物を
除去するという目的には、樹脂が光反応性半導体の表面
を覆い尽くすために、有害物の光反応性半導体上への吸
着を阻害するため、有効な手段となり得なかった。
【０００７】また特開平６−３１５６１４号公報には、
大気浄化を行うにあたり、光触媒である光反応性半導体
の粉末を合成樹脂粉末を用いてシート材或いはパネル材
とすることや、同じく粉末を接着剤を用いてシート材や
パネル材の表面に付着させることを提案している。樹脂
としては、光触媒の強い酸化力に侵されないポリテトラ
フルオロエチレン等の高価なフッ素樹脂が用いらてお
り、大気清浄のために必要な大規模な大面積化には有効
とは言い難く、更に耐久性の高すぎるフッ素樹脂では燃
焼等の廃棄処理ができず、環境に対する逆汚染の問題も
あった。更に同特許には高粘度エポキシ等の樹脂も用い
ることができるとあるが、その特性は優秀とは言い難
い。
【０００８】一方、触媒の表面が絶えず大気と接触する
ように、取りも直さず大気中の有害物を効率よく除去す
る方法として、特開平２−１８７１４７号公報にはコロ
イダルシリカと脱硝触媒としての酸化チタンの混合が述
べられている。しかしコロイダルシリカと酸化チタンの
混合膜は、耐水性がなく、皮膜強度も弱く、これらの欠
点を克服するには、皮膜形成後の焼結等の後処理が必要
であり、支持体の選択を狭める結果になっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、光反
応性半導体の光触媒能力を利用した、悪臭等の有害物除
去能力に優れ、かつ優れた光反応性半導体の保持性を持
ち、更には簡便に製造することのできる光反応性有害物
除去材を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討し
た結果、支持体上に、少なくとも光反応性半導体、コロ
イダルシリカ、及び熱可塑性高分子エマルジョンよりな
る光反応性有害物除去層を設けてなる光反応性有害物除
去材により、上記課題を解決した。
【００１１】また、支持体上に、少なくとも光反応性半
導体及びコロイダルシリカ複合熱可塑性高分子エマルジ
ョンよりなる光反応性有害物除去層を設けてなる光反応
性有害物除去材により、上記課題を解決した。
【００１２】また、支持体上に、少なくとも光反応性半
導体、担体、及びコロイダルシリカ複合熱可塑性高分子
エマルジョンよりなる光反応性有害物除去層を設けてな
る光反応性有害物除去材により、上記課題を解決した。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に本発明の光反応性有害物除
去材に係わる構成要素を詳細に説明する。本発明に係わ
る光反応性有害物除去材は、光反応性有害物除去層及び
支持体よりなる。本発明に係わる光反応性有害物除去層
に用いる光反応性半導体としては、微細酸化チタン粒子
や酸化亜鉛粒子、酸化タングステン粒子、酸化セリウム
粒子等を用いることができるが、紫外線照射下での水中
での安定性や毒性等の問題から酸化チタンを用いるのが
好ましい。
【００１４】酸化チタンの光触媒作用は、表面に形成さ
れるラジカル種による反応が主として作用するが、より
強く電子による還元性の性質を付与するために白金、
金、パラジウム、銀、銅、亜鉛、ロジウム等の金属微粒
子の被覆処理や、或いはより強く正孔による酸化性の性
質を付与するために酸化ルテニウム等の金属酸化物被覆
処理等を行っても構わない。
【００１５】酸化チタンは四塩化チタニルや硫酸チタニ
ルの加水分解や、四塩化チタニルの気相燃焼法によって
工業的に製造される。硫酸チタニルを加水分解して得ら
れるメタチタン酸は安価で優れた光反応性半導体であ
る。これらの製造方法の他には有機チタネートからの製
造法があり、均一性が高く透明性の高い光反応性皮膜が
得られる。
【００１６】本発明に係わるコロイダルシリカとは、コ
ロイド珪酸とも呼ばれ、一般には水化物として水中に懸
濁している二酸化珪素を指すが、非水懸濁液や微粉状の
ものもある。製法としては四ハロゲン化珪素を水中に加
えるか、珪酸アルカリの水溶液を除除に中和しながら、
アルカリイオン等のイオンを除去して得られる。
【００１７】本発明に係わる熱可塑性高分子エマルジョ
ンとは、主に水中で分散された熱可塑性高分子の総称で
あるが、高分子成分としては、アクリル樹脂、スチレン
−アクリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、
エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニ
ル共重合体、エチレン−酢酸ビニル−塩化ビニル共重合
体、ポリプロピレン、ポリエステル、フェノキシ樹脂、
フェノール樹脂、ブチラール樹脂等が使用できる。
【００１８】これらの熱可塑性高分子エマルジョンは支
持体上に塗設されると皮膜形成性があり、更に耐水性も
保持できるが、先にも述べたように光反応性半導体と直
接混合し塗設すると光反応性半導体の表面が熱可塑性高
分子で覆われるため、有害物質が光反応性半導体と接触
できなくなって、その良好な光触媒作用が失われるだけ
でなく、光反応性半導体がこの高分子を酸化分解してし
まう。このために光照射下では皮膜強度の低下や着色等
の劣化現象が発現して好ましくない。
【００１９】しかしながら、光反応性半導体と熱可塑性
高分子エマルジョンとにコロイダルシリカを併用する
と、光反応性半導体と高分子の間にコロイダルシリカが
入り込むため、ある程度劣化現象は抑えられることにな
る。この様な緩衝効果を更に高めるのが、コロイダルシ
リカ複合熱可塑性高分子エマルジョンである。
【００２０】本発明に係わるコロイダルシリカ複合熱可
塑性高分子エマルジョンとは、高分子エマルジョン表面
をコロイダルシリカが覆っている形状のものであり、支
持体上に皮膜を形成した後も高分子成分とコロイダルシ
リカ成分が分離して海島構造を保つメカニズムを持って
いる。光反応性半導体がコロイダルシリカ複合熱可塑性
高分子エマルジョンと共に塗設された場合、光反応性半
導体の集合部と高分子成分の間にコロイダルシリカ層が
形成され、高分子成分は光反応性半導体の強い酸化分解
反応を直接被ることはなくなる。更に好都合なことに、
この様にして形成された皮膜は多孔質になっており、耐
水性が付与されているにも拘わらず、吸水性があり、ガ
ス吸着性及び有害物の光除去能力も向上される。
【００２１】コロイダルシリカ複合熱可塑性高分子エマ
ルジョンは、特開昭５９−７１３１６号公報や特開昭６
０−１２７３７１号公報に記載されているように、共重
合性単量体と、分子内に重合性不飽和二重結合とアルコ
キシシラン基を有する単量体やビニルシランと、コロイ
ダルシリカ混合し、高分子成分を乳化重合し製造する過
程でシリカ成分をエマルジョン表面に固定する方法によ
って得られる。他の方法として「Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏ
ｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｉ
ｃ Ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ Ｐｒｉｎｔｓ」１９９
１年、１８１ページに記載されているように、オルソ珪
酸エチル等の水に相溶しない加水分解性のアルコキシシ
ランを用いて、予め形成されているエマルジョンの表面
にシリカ成分を析出させ、固定させる方法によっても得
られる。
【００２２】本発明に係わる担体としては、活性白土、
ゼオライト、セピオライト、ハロイサイト、酸化亜鉛、
シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化カルシウ
ム、活性炭、及びこれらの複合物等が挙げられる。シリ
カやアルミナはコロイダルシリカやコイダルアルミナと
して、光反応性有害物除去層中に含有させることができ
る。粒状については多種のものが使用できるが、担体の
粒径や形状を適宜選択することにより、得られる光反応
性有害物除去層の多孔質性等をコントロールすることが
できる。通常光反応性半導体として使用する酸化チタン
の粒子径は数十ｎｍで、コロイダルシリカも同様に数か
ら数十ｎｍであり、担体として数ミクロンクラス以上の
ものを使用すると、細孔が層を縦断するような構造を持
つ光反応性有害物除去層が形成できる。
【００２３】本発明で云う光反応性有害物除去層とは、
これら光反応性半導体、コリダルシリカ、担体、熱可塑
性高分子エマルジョン等の本発明に係わる構成要素が混
在した層で、これらの構成要素を主に水中で混合した
後、支持体上に塗設して皮膜を形成する。この時、成膜
性の関係からメタノール、エタノール、２−プロパノー
ル、シクロヘキサノール等の水相溶性アルコールや、同
じく水相溶性のケトン、エステル類も併用しても良い。
膜厚しては数百ｎｍから数百μｍ程度が可能であるが、
高分子自身の光劣化を考慮して、膜の耐久性を高めるた
めに数μｍから数十μｍ以上が好ましい。
【００２４】本発明に係わる支持体として、紙、布、不
織布、木材、合板、コンクリート板や壁材、石膏、塩化
ビニールやポリエステル等のプラスティックフィルムや
ボード、鋼板、鉄板、アルミ板、トタン等の面状物が使
用できる他、コルゲートやハニカム等の構造体も使用で
きる。
【００２５】これら支持体と本発明に係わる光反応性有
害物除去層の複合の結果、光反応性有害物除去材とし
て、衣類、カーテン、ブラインド、電気器具、照明器
具、壁、ドアー、天井、床、テーブルクロス、家具、自
動車や列車、飛行機等の内装の生活空間に、空調機や空
気清浄機のフィルターとして、また家屋やビル等の建造
物や電柱、信号機、道路、路側帯、橋と云った構造物の
外装や表面等に応用することができる。
【００２６】
【作用】本発明によって、光反応性半導体の光触媒能力
を利用した、悪臭等の有害物除去能力に優れ、かつ優れ
た光反応性半導体の保持性を持ち、更には簡便に製造す
ることのできる光反応性有害物除去材を提供することが
でる。
【００２７】
【実施例】以下、実施例により更に本発明を詳細に説明
するが、本発明はその主旨を越えない限り、これらに限
定されるものではない。
【００２８】実施例１ 酸化チタン分散液の作製 低温乾燥メタチタン酸（石原産業製 ＭＣＨ）１００重
量部とポリカルボン酸アンモニウム塩（互応化学工業製
ミクロゾール ＫＥ−５１１ ４０ｗ％）１．２重量
部を水に混合し、横型ディスクタイプのミルであるダイ
ノミル（ＷＡＢ製）で分散して固形分量２０ｗ％の酸化
チタン分散液を作製した。
【００２９】塗設用塗液（１）の作製 市販のコロイダルシリカ（触媒化成工業製 カタロイド
ＳＡ ３０ｗ％）１００重量部、市販の熱可塑性高分子
エマルジョン（東洋紡製 バイロナール ＭＤ−１９３
０ ４０ｗ％）２００重量部及び先に作製した酸化チタ
ン分散液２００重量部を混合し、塗設用塗液（１）を作
製した。
【００３０】支持体の選定と光反応性有害物除去材
（Ａ）の作製 厚さ８ｍｍの合板を支持体として、この合板上に乾燥後
の塗設量が１５０ｇ／ｍ2となるように吹き付け塗装し
て光反応性有害物除去層を形成し、光反応性有害物除去
材（Ａ）を作製した。
【００３１】光触媒効果の確認 この光反応性有害物除去材（Ａ）を１０ｃｍ角に切断
し、５．６リットルのポリ容器の中に入れ、容器内の濃
度が１０ｐｐｍになるように飽和アセトアセルデヒドガ
スを注入した。更に６ｗブラックランプを４ｃｍの距離
から照射して５分後の容器内のガス濃度をＦＩＤ検出器
のついたガスクロマトグラフで測定したところ、５．５
ｐｐｍであった。
【００３２】皮膜性の確認 塗設された光反応性有害物除去層はセロテープを貼り付
けて剥がしても、層がセロテープ側に付くことはなかっ
た。手で擦っても酸化チタンが脱離することはなかっ
た。水洗しても層が剥がれることはなかった。
【００３３】光反応性有害物除去材（Ａ）の耐久性の確
認 この光反応性有害物除去材（Ａ）を太陽光下に５日間曝
したところ、僅かに黄色みを帯びたが重量損はなかっ
た。また、再度光触媒効果を確認したところ、ブラック
ランプ照射５分後のアセトアルデヒド濃度は５．４ｐｐ
ｍであり、ほとんど変化はなかった。
【００３４】実施例２ コロイダルシリカ複合熱可塑性高分子エマルジョン
（ａ）の作製 フェノキシ樹脂エマルジョン（東都化成製 ＫＥ−３１
６ ４８ｗ％）１４６重量部に水１０４重量部を加え、
撹拌しながら６０℃に加熱し、エタノールで希釈したオ
ルソ珪酸エチル（４０ｗ％）２６０重量部をゆっくりと
滴下した。更に加熱を続けエタノールを系内より除去し
て、コロイダルシリカ複合熱可塑性高分子エマルジョン
（ａ）（４０ｗ％）を作製した。
【００３５】塗設用塗液（２）の作製 上記コロイダルシリカ複合熱可塑性高分子エマルジョン
（ａ）２５０重量部に実施例１で作製した酸化チタン分
散液（２０ｗ％）５００重量部を加え、塗設用塗液
（２）を作製した。
【００３６】支持体の選定と光反応性有害物除去材
（Ｂ）の作製 支持体として厚さ２０ｍｍソーダガラス板を選び、この
表面に乾燥後の塗設量が５０ｇ／ｍ2となるように吹き
付け塗装して光反応性有害物除去層を形成し、光反応性
有害物除去材（Ｂ）を作製した。
【００３７】光触媒効果の確認 光反応性有害物除去材（Ｂ）を１０ｃｍ角に切断し、実
施例１と同様にアセトアルデヒドの除去テストを行った
ところ、容器内のアセトアルデヒド濃度はブラックラン
プ照射５分後で２．７ｐｐｍにまで減少した。
【００３８】皮膜性の確認 塗設された光反応性有害物除去層はセロテープを貼り付
けて剥がしても、層がセロテープ側に付くことはなかっ
た。手で擦っても酸化チタンが脱離することはなかっ
た。水洗しても層が剥がれることはなかった。
【００３９】光反応性有害物除去材（Ｂ）の耐久性の確
認 この光反応性有害物除去材（Ｂ）を太陽光下に５日間曝
したところ、黄変することなく重量損もなかった。ま
た、再度光触媒効果を確認したところ、ブラックランプ
照射５分後のアセトアルデヒド濃度は２．５ｐｐｍであ
り、ほとんど変化はなかった。
【００４０】実施例３ 担体の分散液（あ）の作製 担体として酸化亜鉛含有複合フィロ珪酸塩（水澤化学製
ミズカナイトＡＰ粒径約３μｍ）１００重量部と実施
例１で用いたポリカルボン酸アンモニウム塩３．５重量
部を水に混合し、横型ディスクタイプのミルであるダイ
ノミル（ＷＡＢ製）で分散して固形分量２０ｗ％の担体
分散液（あ）を作製した。
【００４１】塗設用塗液（３）の作製 熱可塑性高分子としてアクリル樹脂を用い、これをコロ
イダルシリカ複合熱可塑性高分子エマルジョンとしたヘ
キスト合成製モビニール８０２０（４３ｗ％）を２３３
重量部と実施例１で作製した酸化チタン分散液２００重
量部、及び担体分散液（あ）２００重量部を混合し、塗
設用塗液（３）とした。
【００４２】支持体の選定と光反応性有害物除去材
（Ｃ）の作製 支持体として幅６０ｃｍ、長さ２００ｍ、厚さ０．２ｍ
ｍの鉄板を選定し、この表面に乾燥後の塗設量が３０ｇ
／ｍ2となるようにファウテンコーターで連続塗布して
光反応性有害物除去層を形成し、光反応性有害物除去材
（Ｃ）を作製した。
【００４３】支持体の選定と光反応性有害物除去材
（Ｄ）の作製 支持体として幅８０ｃｍ、長さ３００ｍ、厚さ０．１ｍ
ｍの塩化ビニルを主成分とする難燃性シート上に乾燥後
の塗設量が２０ｇ／ｍ2となるようにコンマコータで連
続塗布して光反応性有害物除去層を形成し、光反応性有
害物除去材（Ｄ）を作製した。
【００４４】支持体の選定と光反応性有害物除去材
（Ｅ）の作製 支持体としてＮＢＫＰよりなる坪量８０ｇ／ｍ2の紙
に、塗設量１０ｇ／ｍ2となるようにコンマコータで連
続塗布して光反応性有害物除去層を形成し、光反応性有
害物除去材（Ｅ）を作製した。
【００４５】光触媒効果の確認 光反応性有害物除去材（Ｃ）、（Ｄ）、及び（Ｅ）をそ
れぞれ１０ｃｍ角に切断し、実施例１と同様にアセトア
ルデヒドの除去テストを行ったところ、容器内のアセト
アルデヒド濃度はブラックランプ照射５分後で、それぞ
れ１．２、１．１、及び１．１ｐｐｍにまで減少した。
【００４６】皮膜性の確認 光反応性有害物除去材（Ｃ）及び（Ｄ）では、塗設され
た光反応性有害物除去層にセロテープを貼り付けて剥が
しても、層がセロテープ側に付くことはなかった。手で
擦っても酸化チタンが脱離することはなかった。水洗し
ても層が剥がれることはなかった。（Ｅ）は、手で擦っ
ても酸化チタンと担体が脱離することはなかったが、セ
ロテープを接着させ剥がすと、繊維ごと僅かに剥がれ
た。
【００４７】光反応性有害物除去材(Ｃ)、（Ｄ）、及び
（Ｅ）の耐久性の確認 光反応性有害物除去材（Ｃ）、（Ｄ）、及び（Ｅ）を太
陽光下に５日間曝したところ、黄変することなく重量損
もなかった。また、再度光触媒効果を確認したところ、
ブラックランプ照射５分後のアセトアルデヒド濃度は、
それぞれ１．０、０．９、及び１．０ｐｐｍであり、ほ
とんど変化はなかった。
【００４８】実施例４ 担体分散液（い）の作製 担体として酸化マグネシウム（協和化学製）１００重量
部と実施例１で用いたポリカルボン酸アンモニウム塩
１．２重量部を水に混合し、横型ディスクタイプのミル
であるダイノミル（ＷＡＢ製）で分散して固形分量２０
ｗ％の担体分散液（い）を作製した。
【００４９】コロイダルシリカ複合熱可塑性高分子エマ
ルジョン（ｂ）の作製 予めエチルアクリレート（ＥＡ）と２−ヒドロキシエチ
ルメタクリレート（ＨＥＭＡ）の乳化重合液（固形分２
６ｗ％ モノマー比 ＥＡ／ＨＥＭＡ＝５０／１）５０
０重量部を作製し、７０℃に加熱したまま、オルソ珪酸
エチル２４３重量部をゆっくり滴下した。更に６時間加
熱を続けてエタノールを除去し、コロイダルシリカ複合
熱可塑性高分子エマルジョン（ｂ）（４０ｗ％）を作製
した。
【００５０】塗設用塗液（４）の作製 実施例１で作製した酸化チタン分散液１００重量部、実
施例３で作製した担体分散液（あ）５０重量部、先に作
製した担体分散液（い）５０重量部、コロイダルシリカ
（日産化学製 スノーテックスＵＰ ２０％）２０重量
部、及びコロイダルシリカ複合熱可塑性高分子エマルジ
ョン（ｂ）６０重量部を混合して塗設用塗液（４）を作
製した。
【００５１】支持体の選定と光反応性有害物除去材
（Ｆ）の作製 支持体として幅９０ｃｍ、長さ１８０ｃｍ、厚さ３５ｍ
ｍのコンクリートパネル上に、乾燥後の塗設量が１５０
ｇ／ｍ2となるように塗設用塗液（４）を吹き付け塗装
して光反応性有害物除去層を形成し、光反応性有害物除
去材（Ｆ）を作製した。
【００５２】支持体の選定と光反応性有害物除去材
（Ｇ）の作製 ポリエステル繊維を主体として湿式抄造された目付量８
０ｇ／ｍ2の不織布に、乾燥後の塗設量が２０ｇ／ｍ2と
なるように塗設用塗液（４）を含浸させて光反応性有害
物除去層を形成し、光反応性有害物除去材（Ｇ）を作製
した。
【００５３】光触媒効果の確認 光反応性有害物除去材（Ｆ）及び（Ｇ）をそれぞれ１０
ｃｍ角に切断し、実施例１と同様にアセトアルデヒドの
除去テストを行ったところ、容器内のアセトアルデヒド
濃度はブラックランプ照射５分後で、それぞれ１．３及
び１．２ｐｐｍにまで減少した。
【００５４】皮膜性の確認 光反応性有害物除去材（Ｆ）及び（Ｇ）は、塗設された
光反応性有害物除去層にセロテープを貼り付けて剥がし
ても、それぞれ層がセロテープ側に付くことはなかっ
た。手で擦っても酸化チタンが脱離することはなかっ
た。水洗しても層が剥がれることはなかった。
【００５５】光反応性有害物除去材（Ｆ）及び（Ｇ）の
耐久性の確認 光反応性有害物除去材（Ｆ）及び（Ｇ）を太陽光下に５
日間曝したところ、黄変することなく重量損もなかっ
た。また、再度光触媒効果を確認したところ、ブラック
ランプ照射５分後のアセトアルデヒド濃度は、それぞれ
１．２及び１．１ｐｐｍであり、ほとんど変化はなかっ
た。
【００５６】実施例５ コロイダルシリカ複合熱可塑性高分子エマルジョン
（ｃ）の作製 共重合ポリエステル樹脂の乳化重合液（東洋紡製 バイ
ロナール 固形分２６ｗ％）５００重量部を７５℃に加
熱したまま、エタノールで希釈したオルソ珪酸エチル
（濃度５０ｗ％）４８５重量部をゆっくり滴下した。更
に６時間加熱を続けてエタノールを除去し、コロイダル
シリカ複合熱可塑性高分子エマルジョン（ｃ）（４０ｗ
％）を作製した。
【００５７】塗設用塗液（５）の作製 実施例１で作製した酸化チタン分散液１００重量部、実
施例３で作製した担体分散液（あ）５０重量部、実施例
４で作製した担体分散液（い）５０重量部、及びコロイ
ダルシリカ複合熱可塑性高分子エマルジョン（ｃ）８０
重量部を加えて塗設用塗液（４）を作製した。
【００５８】支持体の選定と光反応性有害物除去材
（Ｈ）の作製 支持体として幅６０ｃｍ、長さ５０ｍ、厚さ０．２ｍｍ
のアルミ板に、乾燥後の塗設量が６０ｇ／ｍ2となるよ
うにファウンテンコーターで連続塗布して光反応性有害
物除去層を形成し、光反応性有害物除去材（Ｈ）を作製
した。
【００５９】支持体の選定と光反応性有害物除去材
（Ｉ）の作製 支持体として綿よりなる目付量１５０ｇ／ｍ2の織布
に、乾燥後の含浸量が４０ｇ／ｍ2となるように、ゲー
トロールコーターで連続含浸させて光反応性有害物除去
層を形成し、光反応性有害物除去材（Ｉ）を作製した。
【００６０】光触媒効果の確認 光反応性有害物除去材（Ｈ）及び（Ｉ）をそれぞれ１０
ｃｍ角に切断し、実施例１と同様にアセトアルデヒドの
除去テストを行ったところ、容器内のアセトアルデヒド
濃度はブラックランプ照射５分後で、それぞれ１．１及
び１．２ｐｐｍにまで減少した。
【００６１】皮膜性の確認 光反応性有害物除去材（Ｈ）及び（Ｉ）は、塗設された
光反応性有害物除去層にセロテープを貼り付けて剥がし
ても、それぞれ層がセロテープ側に付くことはなかっ
た。手で擦っても酸化チタンが脱離することはなかっ
た。水洗しても層が剥がれることはなかった。
【００６２】光反応性有害物除去材（Ｈ）及び（Ｉ）の
耐久性の確認 光反応性有害物除去材（Ｈ）及び（Ｉ）を太陽光下に５
日間曝したところ、黄変することなく重量損もなかっ
た。また、再度光触媒効果を確認したところ、ブラック
ランプ照射５分後のアセトアルデヒド濃度は、双方とも
１．１ｐｐｍであり、ほとんど変化はなかった。
【００６３】実施例６ 塗設用塗液（６）の作製 実施例１で作製した酸化チタン分散液２００重量部と実
施例３で用いたコロイダルシリカ複合熱可塑性高分子エ
マルジョン８０重量部を混合し、塗設用塗液（６）とし
た。
【００６４】支持体の選定と光反応性有害物除去材
（Ｊ）の作製 支持体として実施例３で用いた厚さ０．２ｍｍの鉄板を
選定し、この表面に乾燥後の塗設量が３０ｇ／ｍ2とな
るようにファウンテンコーターで連続塗布して光反応性
有害物除去層を形成し、光反応性有害物除去材（Ｊ）を
作製した。
【００６５】光触媒効果の確認 光反応性有害物除去材（Ｊ）を１０ｃｍ角に切断し、実
施例１と同様にアセトアルデヒドの除去テストを行った
ところ、容器内のアセトアルデヒド濃度はブラックラン
プ照射５分後で、３．２ｐｐｍにまで減少した。
【００６６】皮膜性の確認 光反応性有害物除去材（Ｊ）の光反応性有害物除去層
は、セロテープを貼り付けて剥がしても、層がセロテー
プ側に付くことはなかった。手で擦っても酸化チタンが
脱離することはなかった。水洗しても層が剥がれること
はなかった。
【００６７】光反応性有害物除去材（Ｊ）の耐久性の確
認 この光反応性有害物除去材（Ｊ）を太陽光下に５日間曝
したところ、黄変することなく重量損もなかった。ま
た、再度光触媒効果を確認したところ、ブラックランプ
照射５分後のアセトアルデヒド濃度は２．９ｐｐｍであ
り、ほとんど変化はなかった。
【００６８】比較例１ 塗設用塗液（比１）の作製 コロイダルシリカ（日産化学製 スノーテックスＮ ２
０ｗ％）５０重量部と実施例１で作製した酸化チタン分
散液１００重量部を混合し、塗設用塗液（比１）を作製
した。
【００６９】支持体の選定と比較材（Ａ）の作製の試み 支持体として実施例３の光反応性有害物除去材（Ｄ）に
用いた難燃性シートに、乾燥後での塗設量が３０ｇ／ｍ
2となるようにコンマコータで連続塗布を行ったが、塗
設した光反応性有害物除去層は支持体から羽毛状に剥が
れ、比較材（Ａ）は作製できなかった。
【００７０】比較材（Ｂ）の作製 比較材（Ａ）と同様にこの難燃性シートに、乾燥後の塗
設量が０．５ｇ／ｍ2になるようにコンマコータで連続
塗布を行い、比較材（Ｂ）を得た。
【００７１】光触媒効果と皮膜性の確認 比較材（Ｂ）を１０ｃｍ角に切断し、実施例１と同様に
アセトアルデヒドの除去テストを行ったところ、ブラッ
クランプ照射５分後では、アセトアルデヒド濃度は７．
５ｐｐｍにまで減少したが、比較材（Ｂ）の塗布層に貼
り付けたセロテープを剥すと塗布層は剥がれ、また水洗
しても塗布層が剥がれてしまい、実用に耐えれるもので
はなかった。
【００７２】比較例２ 塗設用塗液（比２）の作製 アクリル樹脂エマルジョンとして（カネボウ・エヌエス
シー製 ２Ｖ−５０１１ ５０ｗ％）５０重量部と実施
例１で作製した酸化チタン分散液１００重量部を混合
し、塗設用塗液（比２）を作製した。
【００７３】支持体の選定と比較材（Ｃ）の作製 片面がコロナにより親水化処理が施されている厚さ７０
μｍのＰＥＴフィルムを支持体として、塗設用塗液（比
２）を乾燥後の塗設量が１５ｇ／ｍ2となるようにコン
マコータで連続塗布を行い、比較材（Ｃ）を作製した。
【００７４】光触媒効果と皮膜性の確認 比較材（Ｃ）の塗布層はセロテープを貼り付けて剥がし
ても、塗布層がセロテープ側に付くことはなかった。手
で擦っても酸化チタンが脱離することはなかった。水洗
しても層が剥がれることはなかった。しかし、比較材
（Ｃ）を１０ｃｍ角に切断し、実施例１と同様にアセト
アルデヒドの除去テストを行ったところ、ブラックラン
プ照射５分後にも、アセトアルデヒド濃度は１０ｐｐｍ
のままで全く減少せず、光反応性有害物除去材と呼べる
ものではなかった。
【００７５】比較例３ 比較材（Ｄ）の作製 比較例１で用意した塗装用塗液（比１）をソーダガラス
に塗装し、更に４００℃で１時間加熱して、比較材
（Ｄ）を作製した。この時焼結後の膜厚は０．５μｍで
あった。
【００７６】光触媒効果の確認 この比較材（Ｄ）を１０ｃｍ角に切断し、実施例１と同
様にアセトアルデヒドの除去テストを行ったところ、光
照射５分後では容器内のアセトアルデヒド濃度は９．５
ｐｐｍとやや低下傾向にはあるが、実施例には遠く及ば
ず、実用に耐えるものではなかった。
【００７７】以上の結果より明らかなように、本発明に
よる光反応性有害物除去材は優れた光触媒効果を有する
と共に、光反応性半導体である酸化チタンを良好な状態
で支持体上に保持し、かつ支持体に塗布や含浸させて乾
燥させるたけで簡便に製造することができる光反応性有
害物除去材を提供することができる。
【００７８】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の光反応性有
害物除去材は支持体の材質形状を問わず、簡便に製造で
きて優れた光触媒効果を発現させることができる。光触
媒効果はブラックランプだけでなく、紫外線を照射しう
る太陽、蛍光灯などが利用できるために、生活空間のあ
らゆる場所で使用することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相澤 泰洋 東京都千代田区丸の内３丁目４番２号三菱 製紙株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 支持体上に、少なくとも光反応性半導
    体、コロイダルシリカ、及び熱可塑性高分子エマルジョ
    ンよりなる光反応性有害物除去層を設けてなる光反応性
    有害物除去材。
  2. 【請求項２】 支持体上に、少なくとも光反応性半導体
    及びコロイダルシリカ複合熱可塑性高分子エマルジョン
    よりなる光反応性有害物除去層を設けてなる光反応性有
    害物除去材。
  3. 【請求項３】 支持体上に、少なくとも光反応性半導
    体、担体、及びコロイダルシリカ複合熱可塑性高分子エ
    マルジョンよりなる光反応性有害物除去層を設けてなる
    光反応性有害物除去材。
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