JPH09234376A - 光触媒機能を有する成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 任意な形状に成形することができ、大きな接
触面積を有し、かつ、必要に応じて内面にいたるまで十
分に紫外線を照射することができる光触媒機能を有する
成形品の提供。 【解決手段】 １個のガラスビーズ５のような単位粒子
またはファイバー１３のような線材を集合し、これを相
互に接着して全体を必要な形状（ブロック２）に成形す
る。ついで、各粒子５の表面に光触媒機能層を形成す
る。自発型紫外線放射材や蓄光型紫外線放射材の粒子９
を加えることがある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、消臭、殺菌、防
汚に効果のある光触媒機能を有する成形品に関する。

【０００２】

【従来の技術】酸化チタン（ＴｉＯ₂ ）などの金属酸化
物は、紫外線によって励起され、これに接触する有機化
合物を酸化・還元作用により分解する機能を有するの
で、光触媒半導体と呼ばれる。

【０００３】この機能はすでに良く知られており、種々
の態様で利用されている。例えば、特開昭６２−６６８
６１号公報には、フィルム状、ビーズ状、ボード状、あ
るいは繊維状の基体の表面に光触媒半導体を担持させた
光触媒体を、ガラス管の中に配置し、ガラス管に気体や
液体を流通させる構成が開示され、特開平１−１４３６
３０号公報には、格子状、板状、粒状、プリーツ状、あ
るいは網目状とした基体の表面に光触媒半導体を担持さ
せた光触媒体に、気体や液体を流通させる構成が開示さ
れ、さらに、特開平４ー６１９３３号公報には、ステン
レス鋼管、多孔質細管に光触媒半導体を直接に担持させ
る構成が開示されている。

【０００４】従来の光触媒体の構造をみると、用途に応
じて形があらかじめ定まっている部材（管や板）を基体
としてその表面に光触媒半導体を担持させている。この
場合、光触媒半導体が機能する面積を基体の表面積より
も大量に大きくすることは困難である。また、光触媒半
導体を基体の表面に担持させるには、ゾル状態とした光
触媒半導体を基体の表面に付着させた後、所定の温度
（５０℃〜５００℃）で焼き付けるのが普通であるが、
基体の形状が入り組んだものになると、内面側に光触媒
半導体を付着させるのが困難になったり、基体が熱変形
してしまう恐れがある。さらに、基体の形状が入り組む
と内側の面に紫外線を照射するのが困難になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、任意な形
状に成形することができ、成形品の形状が有する外形の
表面積よりも大量に大きな接触面積を有し、かつ、必要
に応じて内面にいたるまで十分に紫外線を照射すること
ができる光触媒機能を有する成形品の提供を課題とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】１個のガラスビーズのよ
うな単位粒子を集合し、これを相互に接着して全体を必
要な形状に成形する。ついで、各粒子の表面に光触媒機
能層を形成することとする。

【０００７】単位粒子の素材はガラスに限らず、フリッ
ト、ポリカーボネート樹脂などを用いることができ、少
なくとも紫外線に関してある程度透明なものであれば好
適である。単位粒子の形は球に限らず、砕粒のような凹
凸のある多面体であってもよく、大きさは、用途によっ
て異なるが通常、平均径で２０μm 程度から１０ｍｍ程
度のものまで用いる。気体を流通させる目的のもので
は、単位粒子は小さくても良いが（２０μm 〜１０００
μm ）、液体の流通を予定したものでは、粒径を大きく
し、間隙を大きくする必要がある。斜面に粒子を敷き詰
め、流体を流下させるタイプのものでは、ビーズという
よりはボールと呼ぶべき大きさのものを用いることもあ
る。

【０００８】単位粒子はガラスバルーンのように中空で
あっても良い。ガラスビーズの例として、ＧＢ２０１Ｍ
（商品名 東芝バロティーニ 粒径０．７１〜１．００
ｍｍ）が市販されている。

【０００９】単位粒子は、成形型内に充填して集合さ
せ、自重等の軽い圧迫下で加熱することにより、相互間
を熱融着させる。あるいは、接着材を使用して相互に接
着する。この際、圧迫の程度や温度は、粒子がその形状
を維持して接着される程度とし、粒子相互間に連通した
間隙が形成されるようにする。単位粒子の素材がフリッ
トの場合４５０℃〜８００℃程度、ガラスビーズの場合
６５０℃〜７２０℃程度であり、ポリカーボネート樹脂
では１２０℃〜２００℃程度である。

【００１０】接着材を使用する場合は、接着剤によって
単位粒子や光触媒半導体を変質してしまわないようにこ
れらの素材に応じたもので、かつ、成形品が光触媒体と
して使用される時に耐久性のあるもの（例えば、水ガラ
スや低融点ガラスフリット）を使用する。

【００１１】単位粒子を集合した成形品は、自由な形状
の成形品を得られる点に特徴があり、種々の立体形状を
持つブロックとして、管、樋、容器、波板状などの形態
をとる。特に、従来、物理的、経済的に製作が困難であ
った部材とか、機器の用途に応じた適切な形状を選択す
ることができる。さらに、例えば、魚や動物あるいは木
の葉等自然の形態を作ることができる。

【００１２】光触媒機能層を形成する方法は、例えば、
光半導体粉末のゾルに成形品をディッピングして乾燥の
後、焼き付ける。このような方法は公知であるが、成形
品の間隙が光半導体の層で塞がれてしまわないように、
かつ、焼き付けの際に成形品の変形や粒子の変質、分解
を起こさないように注意する必要がある。

【００１３】光触媒半導体は、ＴｉＯ₂ 、ＺｎＯ、Ｓｒ
ＴｉＯ₃ 、ＣｄＳ、ＣｄＯ、ＣａＰ、ＩｎＰ、Ｉｎ₂ Ｏ
₃ 、ＣａＡｓ、ＢａＴｉＯ₃ 、Ｋ₂ ＮｂＯ₃ 、Ｆｅ₂ Ｏ
₃ 、Ｔａ₂ Ｏ₅ 、ＷＯ₃ ＳａＯ₂ Ｂｉ₂ Ｏ₃ 、ＮｉＯ、
Ｃｕ₂ Ｏ、ＳｉＣ、ＳｉＯ₂、ＭｏＳ₂ 、ＭｏＳ₃ 、Ｉ
ｎＰｂ、ＲｕＯ₂ 、ＣｅＯ₂ 等である。ＴｉＯ₂ が商品
名「ＳＴＳ−２０」（石原産業株式会社）、「ＴＯゾ
ル」「ＰＴＯゾル」（商品名 株式会社田中転写）とし
てゾルの状態で販売されている。ゾル中のＴｉＯ₂ の粒
径は0.01μm 〜0.07μm である。なお、これらを励起す
るための紫外線の波長はそれぞれに異なる。さらに、防
黴、殺菌などの機能補完用にＰｔ、Ａｇ、ＲｕＯ₂ 、Ｎ
ｂ、Ｃｕ、ＳｎＮｉＯなどを添加剤として用いることが
ある。

【００１４】ガラスウールやガラスファイバーなどの単
位線材を相互に絡ませて集合し、加熱成形で全体を必要
とする形状に成形し、ついで、各線材の表面に光触媒機
能層を形成した構成とすることもできる。単位線材は繊
維状、糸状、あるいはファイバーやストリング状のもの
を用いることができる。ただし、少なくとも紫外線に関
してある程度透明な素材を用いる事が必要であり、成形
状態は、ランダムに屈曲した線材が相互に接点を有し、
その接触点で固定された構造とする。固定は相互間の摩
擦によることが多いが、接着によることもある。成形品
における線材の密度は、フェルト状から目の粗い籠状ま
で様々であり、用途によって異なるが、いずれにしても
線材間に空隙を有している。

【００１５】単位線材の素材は、ガラス（ソーダガラ
ス、硼珪酸ガラス、石英ガラス等）、合成樹脂（アクリ
ル、ポリスチレン、ポリカーボネートなど）である。成
形品の全体に紫外線をほぼ均等に照射できるものにおい
ては、金属（ステンレス、アルミ、スズ、鋼など）ある
いは木材等も使用できる。

【００１６】光触媒機能層を形成する方法は、前記と同
様に、公知の手段を用いるが、線材間の間隙が光半導体
の層で塞がれてしまわないように、かつ、焼き付けの際
に成形品の変形や線材の溶断、分解を起こさないように
注意する必要がある。

【００１７】成形前に、前記の単位粒子、単位線材の集
合に自発型紫外線放射材または蓄光型紫外線放射材の素
材からなる粒子あるいはこれらの放射材を混入した粒子
を混合しておくことがある。自発型紫外線放射材（自発
型発光セラミック）は、内部のエネルギーを消費して自
ら発光する材で、ラジュウムやプロメチウムの放射崩壊
を利用しており、発光に紫外線領域を有している。な
お、現状ではこのような成分を含む岩石の精製粉末を固
めたものを再度粉砕した破砕粒子を利用する。

【００１８】蓄光型紫外線放射材（蓄光型発光セラミッ
ク）は、外部のエネルギーを取り込み、その分を放出し
ながら発光する材で、発光に紫外線領域を有している。
「ルミノバ」（商品名 株式会社 根本特殊化学）、
「キプラス」（商品名 株式会社ネクスト・アイ）が市
販されている。これらは、高純度のアルミナ、炭酸スト
ロンチウム、ユウロピウム、ジスプロシウムなどの成分
を含んだストロンチウムアルミネート（ＳｒＡｌ
₂ Ｏ₄ ）を主成分とするものである。吸収スペクトルの
最大点は360 ナノメータにあり、粒径20μm 〜50μm で
ある。しかし、粉砕前の破砕した状態のものをそのまま
破砕粒子として得ることもできる。なお、これら市販品
の中には、湿気を吸収すると性能が大きく低下してしま
うものがあるので、あらかじめガラスやポリカーボネー
トのような透明な有機高分子樹脂中に混入して用いるこ
とがある。

【００１９】このように、単位粒子や繊維の集合に自発
型発光セラミックや蓄光型発光セラミックの粒子あるい
はこれらセラミックの微粒子を混入して成形した粒子
（以下、混入粒子と呼ぶ）を混合して成形品にすると、
成形品に対する紫外線の照射が中断されても、自発型発
光セラミック粒子から放射される紫外線、あるいは、蓄
光型発光セラミックの粒子がそれまでに蓄積したエネル
ギーを消費して発する紫外線によって、成形品の光半導
体が励起され、光触媒機能を持続する。また、自発型発
光セラミックや蓄光型発光セラミックの粒子は通常、緑
とか青あるいは橙色の可視光線も発するので、これを利
用して装飾や暗闇での案内に用いることができる。

【００２０】なお、光触媒半導体は、その組成を調整
（無機顔料や金属の添加）したり、製造過程での熱処理
を調整するによって、触媒機能の発揮に必要とする紫外
線の波長（吸収帯）を変えることができる。例えば、Ｔ
ｉＯ₂ にＣｒＯ₃ を少量添加すると長波長側に吸収帯が
変位する。これによって光触媒体側を自発型紫外線放射
材または蓄光型紫外線放射材の発光スペクトル特性に合
わせることができ、供給される紫外線の波長に合わせた
光触媒半導体を選択することができる。

【００２１】光触媒半導体は、単位粒子の表面にのみあ
らかじめ担持させておく場合と、単位粒子に自発型発光
セラミックや蓄光セラミックの粒子あるいは混入粒子を
混合して成形品にした後、全体の表面に担持させる場合
がある。前者の方が自発型発光セラミックや蓄光型発光
セラミックの粒子あるいは混入粒子の表面に光触媒半導
体が付着せず、これら粒子から放射される紫外線の量が
多くなる。また、蓄光型発光セラミック粒子の場合は、
外部からの紫外線を効率よく吸収することができる。成
形品には、その製造過程で、光触媒機能補助添加金属
（Ｐｔ、Ａｇ、Ｒｈ、ＲｕＯ₂ 、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｎ
ｉＯなど）を付加することがある。これらは光触媒反応
を促進補完するものとしてよく知られている。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は、第１の例を示し、壁面を
利用した一種のフィルター１を形成している。このフィ
ルターは隣接する部屋間の区画壁に嵌め込まれ、両側の
部屋間で空気の流通を図るために利用されている。フィ
ルター１は複数個の透光性かつ通気性のブロック２（図
２）を積み重ねて構成してある。

【００２３】ブロック２は、組み合わせによって任意の
面積を埋め尽くすことができるように全体の形態がモジ
ュール化されており、この例では横方向中央に蛍光管３
を通す装着孔４が設けられている。蛍光管３は照明と紫
外線放射を兼用している。蛍光管３は他からエネルギー
を受けて発光するから、他発型紫外線放射具である。こ
の例では、ブロック２は、図３（ロ）のように、多数の
ガラスビーズ５（単位粒子）の集合を、目的とするブロ
ック２の形態に成形している。各ガラスビーズ５（図３
ハ）は素材が紫外線に関して透明なソーダガラスで大き
さは直径約５ｍｍである。

【００２４】目的とする形態を付与する素焼きの型にガ
ラスビーズ５を充填し、振動を加えて内部のビーズ５を
型に馴染ませた後、全体を電気炉に入れ、電流強の状態
としてビーズの自重によって上方から僅かに圧迫を加え
つつ、７００℃で３０分加熱し、加熱後は十分に時間を
かけて自然冷却する。加熱によって、各ビーズ５は点接
着に近い形で相互に接着し、ガラスビーズ５の集合全体
の形態が固定する。加熱温度と時間は、ビーズの材質と
大きさおよびブロックの形態によって異なる。加熱温度
と時間の調整は、各ビーズ５が球形（粒子形状）を維持
して相互に接着されることを目安とする。このようにし
てできたガラスビーズ５の集合からなる成形品は、各ビ
ーズ５間に連通した間隙６を有し、また、場所によって
はビーズ５が欠落し、空間となることもある。

【００２５】成形されたガラスビーズ５の集合を、あら
かじめ準備した「ＴＯゾル」（田中転写）のゾル中に全
体をディッピングし、十分に振り切って間隙６に目詰り
を生じないようにした後、４５℃で１０時間乾燥する。
このようにして、中間成形品を構成する各ビーズ５の表
面に光触媒半導体８をコーティングし、ついで、４００
℃で３０分間の焼成を行ない、光半導体粒子（この場合
ＴｉＯ₂ ）をガラスビーズ５の表面に固定し（図３
イ）、光触媒機能層（この場合、被膜）を形成する。な
お、焼成の温度と時間はＴｉＯ₂ の固定に必要なもので
あるが、成形品の変形や粒子形状の変化を来さないよう
に十分に注意する必要がある。

【００２６】完成したブロック２（光触媒機能を有する
成形品）は透明感のある白色をし、間隙６がつながった
多数の連通孔を有し、その表面積の合計は、中実なブロ
ックが有する表面積の３〜４倍に達する。ブロック２を
図１のように組み上げ、フィルター１として壁面の一部
を形成する。すると、ドアの開閉や人の動きにともなっ
て、フィルター１の両側に位置する空間の空気が、多数
の間隙６を通じて相互に流通する。その際、部屋内の蛍
光灯（他発型紫外線放射具）などでフィルター１の表面
に紫外線が照射されていると、ブロック２の光触媒機能
層は活性化しており、これに接触する空気中の有機化合
物が分解（酸化・還元）され、消臭、有害な浮遊有機物
の除去が行われる。また、殺菌効果がある。

【００２７】ブロック２が厚かったり、一方の空間が暗
い場合には、ブロック２の装着孔４に蛍光管３を挿入し
て点灯する。するとフィルター１の壁面は輝いて部屋内
部の照明となり、また、ブロック２は内部から紫外線を
照射されて光触媒機能層は高いレベルに活性化される。
その結果、消臭、殺菌機能が一段と強化される。

【００２８】ガラスビーズ５を集合しただけの中間成形
品は、紫外線に関してかなりの程度まで透明であるが、
光触媒半導体は半透明なのと表面の光触媒半導体が紫外
線を吸収するために、光触媒機能層を備えた成形品（完
成品）では表面からの紫外線が内部や内面側に十分に届
かない傾向がある。このような場合に、ブロック２の内
部に蛍光管のような他発型紫外線放射具を配置すること
は、ブロック２の光触媒機能を発揮させる上で極めて有
効な手段である。蛍光管３は、水銀灯、キセノン灯、ブ
ラックライトあるいはハロゲン灯などの他発型紫外線放
射具に変えることができる。このフィルター１は、地下
道にエアを供給するダクトの出口フィルターなどとして
も利用できる。

【００２９】図４は、第２の例を示し、成形前の各ガラ
スビーズ５（紫外線を透過する素材からなる単位粒子）
の表面にあらかじめ光触媒機能層を形成した後、これと
蓄光型紫外線放射材を素材とする粒子９とを混合して集
合し、粒子５，９相互を粒子形状を維持して接着し、ブ
ロック２（光触媒機能を有する成形品）に成形したもの
である。蓄光型紫外線放射材は、蓄光型発光セラミック
「ルミノバ」（根本特殊化学）で、これの細砕粒をガラ
スや有機高分子樹脂に混入してビーズ状に成形したもの
（混入粒子９´）であり、ビーズ５の粒径に合わせた大
きさとしている。光触媒半導体は「ＴＯゾル」（田中転
写）であり、第１の例と同様な成形法によって成形品を
得ることができる。

【００３０】各ガラスビーズ５の表面にあらかじめ光触
媒機能層が形成されていても、加熱中にガラスビーズど
うしの表面が接触して接着し、また、蓄光型発光セラミ
ックの粒子９あるいは混入粒子９´は、周囲のガラスビ
ーズ５に取り囲まれてこれらに捕捉されるものと考えら
れる。

【００３１】使用の態様も第１の例と同様であるが、蛍
光管３が消灯された後は、それまでに紫外線を受けてエ
ネルギーを蓄積した蓄光型発光セラミックの粒子９ある
いは混入粒子９´から引き続き紫外線が放射されて周囲
の光触媒機能層を活性化し、触媒機能が持続される。し
たがって、人の居なくなる夜間においても脱臭、殺菌作
用が行われて、部屋に臭いが残る不快感を払拭すること
ができる。

【００３２】なお、先に、ガラスビーズ５と蓄光型発光
セラミックの粒子９あるいは混入粒子９´を加熱・接着
して成形しておいてから、全体を光触媒半導体のゾル中
にディッピングし、乾燥後に焼成する手順によっても同
様な成形品を得られる。ただし、表面に付着する光触媒
機能層によって蓄光型発光セラミックの粒子９あるいは
混入粒子９´に対する紫外線の照射効率やこの粒子９，
９´からの紫外線の放射効率が悪くなる。

【００３３】図５は、上下左右のガラス板１４（ａ〜
ｄ）によって構成された通路内にフィルターブロック１
５を複数個配置した流体浄化装置である。フィルターブ
ロック１５は、表面に光触媒機能層（この例ではＴｉＯ
₂ の被膜）を有するガラスビーズ５を直方体に成形した
ものである。左右のガラス板１４（ｃ，ｄ）に沿ってそ
れぞれ３本の蛍光管３を配しており、これを点灯した状
態で前方から後方へ気体または液体を通過させる。気体
または液体はフィルターブロック１５を通過中に光触媒
機能層と接し、消臭、有毒物の分解あるいは殺菌等の作
用を受ける。

【００３４】この種のフィルターは、使用時間が長くな
ると、フィルターブロックに分解物が付着して性能が低
下して来るので、定期的に洗浄する必要が生じる。その
際、この例のように、フィルター機能を発揮する各単位
粒子が接着して成形されているフィルターブロック（成
形品）は、ユニットのように簡単に脱着して洗浄するこ
とができる。これに加え、細かなビーズ５をばらばらに
扱わないので、大きな浄化装置であってもメインテナン
スが容易である。

【００３５】例示した図１のフィルターや図５の流体浄
化装置が発揮する有機化合物を分解する能力は、光触媒
機能層の表面積が大きなことから、従来の光触媒体に比
較して各段に大きい。この点を図６Ａ，Ｂに示す光触媒
体を用いた実験結果で示す。光触媒体Ａ（図６Ａ ガラ
スビーズ成形品）

【００３６】ガラスビーズ…ＧＢ６０４Ｍ（東芝バロテ
ィーニ） 粒径 平均４．０ｍｍ 成形 …素焼きの椀形容器に入れ、７００℃雰囲
気で３０分加熱し、冷却。全体の形状が球体の一部を平
面でカットした形になった。平面部分の直径１３０ｍ
ｍ、中央部の厚さ１５ｍｍ。同じ大きさの中実物として
の全体の表面積は３２０ｃｍ² 。ガラスビーズの配列
は、角錐状配列（図６）であり、全表面積は １９９ｃｍ³ ×２．２２／０．４＝１１０４．４５ｃｍ
² 空隙率は、 １９９ｃｍ³ ×２５．９５％＝５１．６４ｃｍ³ である。

【００３７】光触媒半導体…ＳＴＳ−２１（石原産業…
ＴｉＯ₂ の中性ゾル、粒径は０．０７μm ） ２０ｗ％の溶液にして使用、ディッピングにてコーティ
ングの後、乾燥し４００℃で３０分焼成。ビーズの表面
に形成された被膜の厚さは２μm 〜３μm 。 光触媒体Ｂ（図６Ｂ 基板を有する従来品） 基板 …ケラミット化粧板（商品名 株式会社ク
レーバーン・セラミックス、１５０ｍｍ×２２０ｍｍ×
厚さ４ｍｍ）、機能する表面積３３０ｃｍ² 光触媒半導体…ＳＴＳ−２１、前記に同じ条件、デイッ
ピング後乾燥、焼成、被膜の厚さ２μm 〜３μm 。

【００３８】実験装置（図７） 厚さ５ｍｍのフロートガラスで形成した容器ａ（３３０
ｍｍ×３３０ｍｍ×４０ｍｍ）を２個準備し、一方に光
触媒体Ａを、他方に光触媒体Ｂを入れ、ポルックスブル
ーＰＭ−Ｂ（商品名 住友カラー株式会社）の０．０４
９％溶液による着色水ｂを光触媒体Ａ，Ｂが埋没するま
で、同量だけ充填し、フロートガラスで蓋をする。この
着色水はＰＨ＝５．５〜６．５である。着色水を容器ａ
に注入するときの液温１３℃、室温２０℃であった。容
器ａの上方約５０ｃｍと下方約８０ｃｍにそれぞれブラ
ックライトｃ（４０ｗ）を２本ずつ配置した。

【００３９】なお、ポルックスブルーＰＭ−Ｂは、フタ
ロシアニンブルー／ポリオキシアルキレンアルキルアリ
ールエーテル／有機窒素系防腐剤／シリコン系消泡材の
組成を有し、非イオン性で、着色成分は紫外線で分解さ
れず、有機分解作用でのみ分解される。

【００４０】実験結果 ブラックライトｃを点灯し、３０分毎に着色水ｂの色の
変化を観察した。その結果、光触媒体Ａ，Ｂのいずれに
おいても、時間の経過と共に、明らかに色が薄くなり、
容器ａに濃紺の沈殿物が見られるようになったが、着色
成分のほとんどが沈殿となって着色水がほぼ透明になる
までには、光触媒体Ａの場合１２時間３０分であったの
に対して、光触媒体Ｂは６１時間３０分を要した。光触
媒体ＡはＢに対して約５倍の分解能力をもつことが分か
る。

【００４１】図８、図９は、第３の例であり、第１、第
２の成形品を管状およびカバー上のブロック２としたも
のであり、照明灯に使用している。内部に納める蛍光管
３が発する紫外線によって、カバーの光触媒機能層が活
性化されると共に、蛍光管３が発する光によって、カバ
ーの間隙６を通り抜ける気流が発生し、脱臭や殺菌機能
が発揮される。通常のカバーに比べ、光触媒機能を有す
る層の表面積が各段に大きく、光触媒機能の効果が高
い。また、必要によって複雑な形態を比較的自由に成形
することができる。

【００４２】図１０，図１１は、第４の例で、第１、第
２の成形品をボール状のブロック２としたものであり、
例えば、飼育用水槽１０に入れ、外部から紫外線放射器
具１１を照射する。ボール状のブロック２には多数の間
隙６が連通しており、濾過装置１２から発生する気泡と
水流がブロック２の内部を通過し、水中の有害な有機化
合物（老廃物）が分解される。従来の、管内にイオン交
換樹脂の粒子を単に充填したものに比べ、水の流通抵抗
が少ないし、洗浄の際に取扱易い。配置する場所も格別
に制限されることがない。

【００４３】図１２は、第５の例であり、平均の断面径
が１００μm のガラスファイバー１３（紫外線を透過す
る素材からなる線材…単位線材）をランダムに絡ませて
集合し、ファイバー１３間に空隙を有した状態で筒状に
成形したブロック２である。ファイバー１３は加熱して
成形すると表面での形態が固まるために、内部の絡んだ
ファイバー間ではファイバー相互の接触点が摩擦により
固定される。このため、成形品の全体としての形状が崩
れてしまうということはない。この中間成形品を「ＴＯ
ゾル」（田中転写）にディッピングし、乾燥の後、型崩
れを防止するために再び型に入れて焼成する。これによ
り、各線材の表面に光触媒機能層を備えた成形品が完成
する。ビーズ５を用いた第１、第２の例と同様に、比較
的自由な形態に成形することができる。また、ガラスフ
ァイバーの断面径を変えることによって種々な用途に適
したものを得ることができる。

【００４４】図１３は、第６の例で、第５の例で得られ
た成形品に蓄光型発光セラミックの粒子９や前記の混入
粒子９´を保持させたものに相当する。ガラスファイバ
ー１３と蓄光型発光セラミックの粒子９あるいは混入粒
子９´を混合しておいて、加熱成形し、その全体を光半
導体のゾルにディッピングしても良いし、第５の例によ
る成形品に蓄光型発光セラミックの粒子９あるいは混入
粒子９´を絡ませ、再度緩く焼成して、抜け出ないよう
に固定しても良い。

【００４５】

【発明の効果】単位粒子や単位線材の集合としての成形
品なので、光触媒機能を有する成形品を比較的自由な形
態に作ることができる。成形品が有する表面積、すなわ
ち、光触媒機能層の面積が各段に大きく、光触媒効果が
大きい。内部に他発型紫外線放射具を配置すると光触媒
機能層の広い表面積をさらに有効に利用し、かつ、強力
な光触媒機能を得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の例（フィルター）の斜視図

【図２】ブロックの斜視図

【図３】図２のＡ部分を拡大した斜視図

【図４】図２のＡ部分を拡大した斜視図（他の例）

【図５】流体浄化装置の斜視図

【図６】光触媒体の構造例（実験試料）

【図７】実験装置の概略図

【図８】第２の例（管）の斜視図

【図９】第２の例（カバー）の斜視図

【図１０】第３の例の斜視図（利用例）

【図１１】第３の例の斜視図（ブロック）

【図１２】第４の例の斜視図

【図１３】第４の例の斜視図（他の例）

【符号の説明】

１ フィルター ２ ブロック ３ 蛍光管 ４ 装着孔 ５ ガラスビーズ ６ 間隙 ７ 空間 ９ 蓄光型セラミック粒子 １０ 水槽 １１ 紫外線放射器具 １２ 濾過装置 １３ ファイバー １４（ａ〜ｄ） ガラス板 １５ フィルターブロック

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紫外線を透過する素材からなる単位粒子
   を集合し、粒子相互を粒子形状を維持して接着すること
   により目的とする形態を作り、各粒子の表面に光触媒機
   能層を形成してあることを特徴とした光触媒機能を有す
   る成形品。
2. 【請求項２】 紫外線を透過する素材からなる線材を線
   材間に空隙を有した状態で相互に絡ませて集合し、線材
   相互をその接触点で固定することにより目的とする形態
   を作り、各線材の表面に光触媒機能層を形成してあるこ
   とを特徴とした光触媒機能を有する成形品。
3. 【請求項３】 表面に光触媒機能層を形成した紫外線を
   透過する素材からなる単位粒子と自発型紫外線放射材ま
   たは蓄光型紫外線放射材を素材とする粒子あるいはこれ
   らの放射材を混入した粒子とを混合して集合し、粒子相
   互を粒子形状を維持して接着することにより目的とする
   形態を作ってあることを特徴とした光触媒機能を有する
   成形品。
4. 【請求項４】 紫外線を透過する素材からなる線材を線
   材間に空隙を有した状態で相互に絡ませて集合し、線材
   相互をその接触点で固定することにより目的とする形態
   を作り、各線材の表面に光触媒機能層を形成し、かつ、
   線材間の空隙の一部に自発型紫外線放射材または蓄光型
   紫外線放射材を素材とする粒子あるいはこれらの放射材
   を混入した粒子を保持させてあることを特徴とした光触
   媒機能を有する成形品。
5. 【請求項５】 紫外線を透過する素材からなる単位粒子
   と自発型紫外線放射材または蓄光型紫外線放射材を素材
   とする粒子あるいはこれらの放射材を混入してある粒子
   とを混合してを集合し、粒子相互を粒子形状を維持して
   接着することにより目的とする形態を作り、各粒子の表
   面に光触媒機能層を形成してあることを特徴とした光触
   媒機能を有する成形品。
6. 【請求項６】 紫外線を透過する素材からなる線材を線
   材間に空隙を有した状態で相互に絡ませて集合し、か
   つ、線材間の空隙の一部に自発発光性または蓄光性の素
   材からなる粒子あるいはこれらの放射材を混入した粒子
   を保持させて、線材相互をその接触点で固定することに
   より目的とする形態を作り、各線材および自発型紫外線
   放射材または蓄光型紫外線放射材を素材とする粒子ある
   いはこれら放射材を混入した粒子の表面に光触媒機能層
   を形成してあることを特徴とした光触媒機能を有する成
   形品。
7. 【請求項７】 光触媒機能補助添加金属を付加してある
   ことを特徴とした請求項１〜請求項６のいずれか一つに
   記載の光触媒機能を有する成形品。