JPH09300515A - Building material having photocatalytic function and its production - Google Patents

Building material having photocatalytic function and its production

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JPH09300515A
JPH09300515A JP8115048A JP11504896A JPH09300515A JP H09300515 A JPH09300515 A JP H09300515A JP 8115048 A JP8115048 A JP 8115048A JP 11504896 A JP11504896 A JP 11504896A JP H09300515 A JPH09300515 A JP H09300515A
Authority
JP
Japan
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photocatalyst
adsorbent
building material
photocatalytic function
binder
Prior art date
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Pending
Application number
JP8115048A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kunio Kimura
邦夫 木村
Yasuhiro Fujii
康浩 藤井
Susumu Kobayashi
晋 小林
Atsushi Nishino
西野  敦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPH09300515A publication Critical patent/JPH09300515A/en
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  • Finishing Walls (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To develop functions such as deodorizing, non-staining or antibacterial functions by providing a film on the surface of a base material and providing photocatalyst function equipped with a layer containing a photocatalyst, an adsorbent and a binder to the film. SOLUTION: A foam layer 2 for imparting a three-dimensional feeling is formed on the surface of raw paper 1 becoming a base material by embossing processing and a surface coating layer erasing gloss and providing a high grade feeling is formed on the surface of the foam layer 2. This surface layer 3 contains a photocatalyst and an adsorbent. By adding the adsorbent, in the night-time or when a room is not used, the deodorizing by the adsorbent is performed. At a time of the irradiation with light, the purification of a malodor or a contaminant or antibacterial action are developed by both of the adsorbent and the photocatalyst. By adding the photocatalyst, a malodorous component adsorbed in the nighttime is oxidized and purified by photocatalytic action. By this constitution, functions such as deodorizing, non-staining and antibacterial functions can be developed over a long period of time.

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、光触媒による脱
臭、防汚、抗菌等の機能を備えた建築材料に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a building material having photocatalytic functions such as deodorization, antifouling and antibacterial.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の住環境の快適化への要望の高まり
から、防臭、防汚、抗菌等を目的とした商品が数多く開
発されている。そのなかで、室温で光が存在するところ
で機能する光触媒の特性を、種々の建築材料用途に利用
する提案がされている。例えば、特開平6−20998
5号公報には、表面に酸化チタンからなる光触媒膜を形
成したタイルについて提案されている。また、特開平6
−278241号公報には、表面に酸化チタン等の膜を
形成した壁材やガラス等の建築材料について提案されて
いる。これらの光触媒を含む膜の形成には、有機化合物
を出発原料とするゾルーゲル法、溶射により形成する方
法、あるいは繊維質の中に粉末として分散させる方法な
どがとられている。また、現在、吸着剤を混在させるか
もしくはコーティングし、脱臭機能を付与した壁紙が実
用化されている。
2. Description of the Related Art With the recent increasing demand for comfortable living environments, many products have been developed for the purpose of deodorizing, antifouling, antibacterial and the like. Among them, it has been proposed to utilize the properties of a photocatalyst, which functions in the presence of light at room temperature, for various building material applications. For example, JP-A-6-20998
Japanese Patent Publication No. 5 proposes a tile having a photocatalyst film made of titanium oxide formed on its surface. In addition, Japanese Unexamined Patent Publication
JP-A-278241 proposes a wall material having a film of titanium oxide or the like formed on its surface or a building material such as glass. To form a film containing these photocatalysts, a sol-gel method using an organic compound as a starting material, a method of forming by thermal spraying, a method of dispersing as a powder in a fiber, and the like are used. Further, at present, wallpaper in which an adsorbent is mixed or coated to provide a deodorizing function is put into practical use.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】建築材料のうち、例え
ば壁紙等、光に暴露される面積が大きいものに対して、
このような光触媒による防臭、防汚、抗菌性等を付与す
る要求が高まっている。しかし、光触媒層を形成するた
めに上記のような熱分解性のチタン化合物を用いた溶射
や、熱分解といった手法は、タイルやセラミックス、ガ
ラスなど比較的耐熱性の高い基材には適用可能である
が、壁紙等に用いる紙などの耐熱性の低い基材に対して
は適用できない。また、これらの手法は、大面積を必要
とする用途に対しては、経済性の観点から実用化が困難
である。また、上記のような光触媒を表面に添加した建
築材料は、光が照射されている間はその光触媒機能が期
待できるものの、夜間や光が照射されていない時には、
光触媒機能が作用しないという欠点を有する。一方、吸
着剤を壁紙中に含ませる手法は、一旦吸着量が飽和に達
すると、その効用が消滅するという致命的な欠点を抱え
ている。本発明は、これらの問題点を解決するものであ
り、脱臭、防汚、抗菌等の機能を長期間にわたって発揮
する建築材料を提供することを目的とする。
Among building materials, such as wallpaper, which have a large area exposed to light,
There is an increasing demand for imparting deodorant, antifouling, antibacterial properties, etc. by such a photocatalyst. However, the methods such as thermal spraying and thermal decomposition using a thermally decomposable titanium compound to form the photocatalyst layer are applicable to relatively high heat resistant substrates such as tiles, ceramics, and glass. However, it cannot be applied to a substrate having low heat resistance such as paper used for wallpaper. Further, it is difficult to put these methods into practical use from the viewpoint of economical efficiency for applications requiring a large area. In addition, the building material with the photocatalyst added to the surface as described above, while the photocatalytic function can be expected while light is being irradiated, at night or when the light is not irradiated,
It has a drawback that the photocatalytic function does not work. On the other hand, the method of including the adsorbent in the wallpaper has a fatal drawback that its utility disappears once the adsorbed amount reaches saturation. The present invention solves these problems, and an object thereof is to provide a building material that exhibits functions such as deodorization, antifouling, and antibacterial over a long period of time.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明の建築材料は、基
材表面に形成する皮膜の表面に光触媒、吸着剤および結
合材を含むものであり、特にその光触媒の一部を表面に
露出させるものである。これにより、吸着剤により臭気
成分を吸着除去するとともに、光触媒により抗菌作用を
発揮させることができる。また、吸着剤により吸着され
た臭気成分は、光触媒によって酸化分解することができ
るため、メンテナンスフリーで長期間脱臭作用が発揮さ
れる。
The building material of the present invention comprises a photocatalyst, an adsorbent and a binder on the surface of a film formed on the surface of a base material, and in particular, a part of the photocatalyst is exposed on the surface. It is a thing. As a result, the odor component can be adsorbed and removed by the adsorbent, and the antibacterial action can be exerted by the photocatalyst. Further, since the odorous component adsorbed by the adsorbent can be oxidatively decomposed by the photocatalyst, maintenance-free deodorizing action is exhibited for a long time.

【0005】光触媒は、半導体より構成され、これにバ
ンドギャップ以上の光を照射すると、きわめて大きな酸
化力を有するヒドロキシラジカル(・OH)とスーパー
オキサイドイオン(O2-)が生成される。生成したスー
パーオキサイドイオンは、室温でも非常に活性が高いた
め、臭気成分や汚れの成分である可燃性の化合物は、こ
のスーパーオキサイドイオンにより完全酸化されて、C
2やH2Oとなって浄化される。
The photocatalyst is composed of a semiconductor, and when the photocatalyst is irradiated with light having a band gap or more, a hydroxy radical (.OH) and a superoxide ion (O 2− ) having an extremely large oxidizing power are generated. Since the generated superoxide ion is very active even at room temperature, the combustible compound which is an odor component and a stain component is completely oxidized by the superoxide ion, and C
Purified as O 2 and H 2 O.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明の光触媒機能を有する建築
材料は、基材および基材の表面に形成された皮膜を備
え、かつ皮膜が、その表面に光触媒、吸着剤および結合
材を含む層を備えたものである。吸着剤を含むことによ
り、夜間や部屋を使用していない時にも、吸着剤による
脱臭が行われる。光が照射されている時は、吸着剤と光
触媒の双方により、臭気や汚れの浄化、あるいは抗菌等
の作用が発揮される。また、光触媒を含むことにより、
夜間等に吸着された臭気成分を光触媒作用によって酸化
浄化することができる。したがって、メンテナンスの必
要なく、長期間にわたって脱臭、防汚、あるいは抗菌作
用が有効に働くものである。さらに、本発明を構成する
光触媒、吸着剤および無機系結合材は、遠赤外線の高放
射体でもある。このため、本発明の建築材料は、上述し
た脱臭、防汚および抗菌の各効果の他に、遠赤外線の暖
房効果も期待できる。すなわち、エアコンや石油ストー
ブから対流によって得られた熱を、人体への吸収に優れ
た遠赤外線に変換させ、快適な暖房源となる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The building material having a photocatalytic function of the present invention comprises a base material and a film formed on the surface of the base material, and the film contains a photocatalyst, an adsorbent and a binder on the surface thereof. It is equipped with. By including the adsorbent, deodorization by the adsorbent is performed even at night or when the room is not used. When irradiated with light, both the adsorbent and the photocatalyst exert an action such as purification of odors and dirt, or antibacterial action. Also, by including a photocatalyst,
Odor components adsorbed at night or the like can be oxidized and purified by a photocatalytic action. Therefore, deodorization, antifouling, or antibacterial action works effectively for a long period of time without maintenance. Furthermore, the photocatalyst, the adsorbent, and the inorganic binder that constitute the present invention are also high radiators of far infrared rays. Therefore, the building material of the present invention can be expected to have a far-infrared heating effect in addition to the deodorizing, antifouling, and antibacterial effects described above. That is, the heat obtained by convection from the air conditioner or the oil stove is converted into far infrared rays which is excellent in absorption by the human body, and becomes a comfortable heating source.

【0007】また、光触媒がアナターゼ型TiO2であ
ることが好ましい。建築材料に光触媒機能を付与する光
触媒としては、従来より知られているTiO2、Zr
2、SrTiO3、Ta25などを用いることが可能で
ある。とりわけ、TiO2は、活性が高く、また入手が
容易であるので好ましい。TiO2の中でも、アナター
ゼ型で、なおかつ粒径の小さいものは、優れた光触媒能
を有する。また、TiO2は、光触媒としての他、白色
顔料として用いることができる点でも好ましい。従来よ
り、TiO2は、壁紙等の白色顔料として使用されてい
るが、皮膜の内層に添加されるため、空気との接触は断
たれており、光触媒能は発揮されない。本発明では、こ
れら光触媒を外表面に露出させ、その光触媒能を発揮さ
せるものである。
The photocatalyst is preferably anatase type TiO 2 . As a photocatalyst for imparting a photocatalytic function to a building material, TiO 2 , Zr, which has been conventionally known,
It is possible to use O 2 , SrTiO 3 , Ta 2 O 5 or the like. Among them, TiO 2 is preferable because it has high activity and is easily available. Among TiO 2 , those of anatase type and having a small particle size have excellent photocatalytic activity. Further, TiO 2 is preferable in that it can be used as a white pigment as well as a photocatalyst. Conventionally, TiO 2 has been used as a white pigment for wallpaper and the like, but since it is added to the inner layer of the film, contact with air is cut off, and the photocatalytic activity is not exhibited. In the present invention, these photocatalysts are exposed on the outer surface to exert their photocatalytic activity.

【0008】さらに、吸着剤が、ペンタシル型、モルデ
ナイト、およびY型からなる群より選択される少なくと
も一種のゼオライトであることが好ましい。臭気の吸着
機能に優れ、吸着剤として一般に用いられるゼオライト
には、結晶構造の違いから種々の型が天然に存在し、も
しくは人工的にも合成されている。これらの中で、本発
明に用いるゼオライトとしては、吸着機能の点で特に優
れるペンタシル型、モルデナイト、あるいはY型が望ま
しい。中でもペンタシル型ゼオライトのうち、水素イオ
ン交換したZSM−5型ゼオライト(H−ZSM−5)
およびナトリウムイオン交換したZSM−5型ゼオライ
ト(Na−ZSM−5)は、アルデヒドやジメチルジス
ルフィドなどの通常の吸着剤では吸着除去が困難な臭気
成分に対しても優れた吸着機能を示すことから好まし
い。
Further, the adsorbent is preferably at least one zeolite selected from the group consisting of pentasil type, mordenite and Y type. Zeolite, which has an excellent odor adsorption function and is generally used as an adsorbent, has various types that are naturally present or artificially synthesized due to the difference in crystal structure. Among these, the zeolite used in the present invention is preferably pentasil type, mordenite, or Y type, which is particularly excellent in the adsorption function. Among them, among pentasil-type zeolites, hydrogen ion-exchanged ZSM-5 type zeolites (H-ZSM-5)
And sodium ion-exchanged ZSM-5 type zeolite (Na-ZSM-5) is preferable because it exhibits an excellent adsorption function even for an odorous component which is difficult to be adsorbed and removed by an ordinary adsorbent such as aldehyde or dimethyl disulfide. .

【0009】また、結合材が、SiO2、Al23、お
よびアルミン酸カルシウムから選択される少なくとも一
種の無機化合物を含むことが好ましい。本発明では、光
触媒と吸着剤を基材表面に接着させる結合材として、有
機系結合材、無機系結合材の双方とも用いることが可能
である。結合材として無機系結合材を用いると、一般的
に熱処理することによって優れた強度が得られる。しか
しながら、紙や樹脂を基本組成とする壁紙に対しては、
100℃以上に加熱することが困難なため、使用可能な
結合材は限定される。そのため、本発明で用いる無機系
の結合材としては、SiO2、Al23、無水アルミン
酸カルシウム等が挙げられる。これらは、室温で結合さ
せることが可能なものであり、また結合力に優れるとと
もに、結合後の状態が多孔質であるため、光触媒機能を
十分に発揮させることができる。
It is preferable that the binder contains at least one inorganic compound selected from SiO 2 , Al 2 O 3 and calcium aluminate. In the present invention, both the organic binder and the inorganic binder can be used as the binder for adhering the photocatalyst and the adsorbent to the surface of the base material. When an inorganic binder is used as the binder, excellent strength is generally obtained by heat treatment. However, for wallpaper with paper or resin as the basic composition,
Since it is difficult to heat to 100 ° C. or higher, usable binders are limited. Therefore, examples of the inorganic binder used in the present invention include SiO 2 , Al 2 O 3 and anhydrous calcium aluminate. These can be bonded at room temperature, have excellent bonding strength, and can exhibit a photocatalytic function sufficiently because the state after bonding is porous.

【0010】一方、有機系の結合材もまた、壁紙の表面
に強固に密着させることができるため、優れた結着性を
示す。有機系結合材としては、本質的に種々のものが使
用可能であるが、現在広く壁紙の表面コート処理層に用
いられているポリ塩化ビニールは、強度、耐久性あるい
は経済性でも優れており、本発明でも光触媒と吸着剤の
結合材として用いることができる。しかし、有機系結合
材は、光触媒や吸着剤の表面の一部をコーティングして
しまい、これらの特性を十分に発揮させることが困難と
なる場合も生じる。したがって、結合材として有機系を
選択するか無機系を選択するかは、目的に応じて行う。
On the other hand, the organic binder can also firmly adhere to the surface of the wallpaper, and thus exhibits excellent binding property. As the organic binder, various kinds can be used essentially, but polyvinyl chloride, which is currently widely used for the surface coating layer of wallpaper, has excellent strength, durability, and economical efficiency. Also in the present invention, it can be used as a binder for a photocatalyst and an adsorbent. However, the organic binder may cover a part of the surface of the photocatalyst or the adsorbent, and it may be difficult to sufficiently exhibit these characteristics. Therefore, the organic material or the inorganic material is selected as the binder depending on the purpose.

【0011】配合する光触媒、吸着剤および結合材のう
ち、結合材の比率が小さいと、結合力が弱く、耐摩耗性
が劣るが、一方で触媒機能や脱臭機能は向上する。逆に
この比率が大きい場合は、結合力にはすぐれるものの、
触媒機能や脱臭機能は劣ってくる。したがって、光触媒
および吸着剤の配合比の和を、これら光触媒、吸着剤お
よび結合材の和に対して30〜60重量%とすることに
より、優れた触媒機能および脱臭機能を有するととも
に、機械的強度も優れた建築材料を得ることができる。
光触媒と吸着剤の比率は、除去を目的とする臭気などに
より決定されるが、光触媒は光が照射されてはじめて有
効に作用するため、できるだけ表面に露出させた方が効
率がよくなるのに対して、吸着剤は、必ずしも表面に露
出させなくとも吸着機能を発揮できるため、通常は光触
媒/吸着剤を重量比で1以上にすることが望ましい。
When the proportion of the binder is small among the photocatalyst, the adsorbent and the binder to be blended, the binding force is weak and the wear resistance is poor, but the catalytic function and the deodorizing function are improved. On the contrary, if this ratio is large, the binding force is excellent, but
The catalytic function and deodorizing function are inferior. Therefore, by setting the sum of the compounding ratios of the photocatalyst and the adsorbent to 30 to 60% by weight with respect to the sum of the photocatalyst, the adsorbent and the binder, it is possible to obtain an excellent catalytic function and a deodorizing function and to obtain a mechanical strength Can also obtain excellent building materials.
The ratio of the photocatalyst to the adsorbent is determined by the odor etc. for the purpose of removal, but since the photocatalyst works effectively only after being irradiated with light, it is more efficient to expose it to the surface as much as possible. Since the adsorbent can exhibit the adsorbing function without being necessarily exposed on the surface, it is usually desirable to set the photocatalyst / adsorbent to a weight ratio of 1 or more.

【0012】本発明の光触媒機能を有する建築材料の製
造法は、無水珪酸コロイド、無水アルミン酸コロイドお
よび無水アルミン酸カルシウムからなる群より選択され
る少なくとも一種の無機化合物と、光触媒と、吸着剤を
含んだスラリーを基材上に塗布し、乾燥させる工程を含
むものである。一例を挙げると、HxSiyz(x、y
およびzはいずれも整数)で表される無水珪酸コロイド
のコロイド状懸濁液を出発原料とする。この液に光触媒
や吸着剤を混合して得られたスラリーを基材に塗布し、
水分を除去することによって、無水珪酸コロイドは、乾
燥過程で重合し、SiO2となって結合材として働く。
このようにして、目的とする脱臭、防汚、抗菌等の機能
を有した建築材料が得られる。無水珪酸コロイドに代え
て無水アルミン酸コロイドを用いた場合も同様である。
出発原料を無水アルミン酸カルシウム(Al23・Ca
Oで通常セメントと呼ばれている)とした場合は、これ
に水を添加して室温で水和(Al23・CaO・nH2
O、nは整数)させることによって結合させる。本発明
では、無水アルミン酸カルシウムとして、ポルトランド
セメント、あるいはアルミナセメントなどが使用可能で
ある。市販されているポルトランドセメントは、鉄など
の不純物により着色しているため、白色であるアルミナ
セメントの方が適用範囲が広く、好ましい。上述した無
水珪酸コロイド、無水アルミン酸コロイドおよび無水ア
ルミン酸カルシウムは、単独もしくはこれらを混合して
結合材として用いることが可能である。必要により、粘
度などを調整するために、水、増粘剤などを添加するこ
とは任意である。また、必要に応じて有機系結合材を添
加し、耐摩耗性を向上させることもできる。
The method for producing a building material having a photocatalytic function of the present invention comprises at least one inorganic compound selected from the group consisting of silicic acid anhydride colloid, anhydrous aluminate colloid and anhydrous calcium aluminate, a photocatalyst and an adsorbent. It includes a step of applying the contained slurry on a substrate and drying. As an example, H x Si y O z (x, y
The starting material is a colloidal suspension of silicic acid anhydride represented by (and z are integers). Apply a slurry obtained by mixing a photocatalyst or an adsorbent to this liquid, and apply it to the substrate,
By removing the water content, the silicic acid anhydride colloid is polymerized in the drying process to become SiO 2 and acts as a binder.
In this way, the desired building material having the functions of deodorizing, antifouling, antibacterial, etc. can be obtained. The same is true when an anhydrous aluminate colloid is used instead of the anhydrous silicic acid colloid.
The starting material is anhydrous calcium aluminate (Al 2 O 3 · Ca
O), which is usually called cement), is hydrated at room temperature by adding water to it (Al 2 O 3 · CaO · nH 2
(O and n are integers) to bond them. In the present invention, as anhydrous calcium aluminate, Portland cement, alumina cement, or the like can be used. Since commercially available Portland cement is colored by impurities such as iron, white alumina cement is more applicable and preferable. The above-mentioned silicic acid anhydride colloid, anhydrous aluminate colloid, and anhydrous calcium aluminate can be used alone or in combination as a binder. If necessary, it is optional to add water, a thickener, etc. in order to adjust the viscosity and the like. Further, if necessary, an organic binder may be added to improve wear resistance.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の光触媒機能を有する建築材料
の実施例として、壁紙に用いた場合について、詳細に説
明する。
EXAMPLES As examples of the building material having a photocatalytic function of the present invention, the case of using it for wallpaper will be described in detail below.

【0014】《実施例1》光触媒としてTiO2粉末を
100g、吸着剤としてNa−ZSM−5を50g、お
よび結合材としてポリ塩化ビニール/アクリル混合樹脂
(固形分:18%、溶媒:メチルエチルケトン)を85
0g混合したものをボールミルで3時間、撹拌して、ス
ラリーを調製した。あらかじめ発泡剤を含むポリ塩化ビ
ニールを印刷塗布された基材原紙1の表面に、さらに上
記のスラリーを、グラビア印刷機を用いて目付量が乾燥
状態で5g/m2になるように印刷した。ついで、これ
を80℃で乾燥後、エンボス加工機で部分的に昇温さ
せ、エンボス加工を行い、図1に示す光触媒機能を備え
た壁紙を得た。
Example 1 100 g of TiO 2 powder as a photocatalyst, 50 g of Na-ZSM-5 as an adsorbent, and polyvinyl chloride / acrylic mixed resin (solid content: 18%, solvent: methyl ethyl ketone) as a binder. 85
The mixture of 0 g was stirred with a ball mill for 3 hours to prepare a slurry. The above-mentioned slurry was further printed on the surface of the base material base paper 1 on which polyvinyl chloride containing a foaming agent had been applied by printing so that the basis weight was 5 g / m 2 in a dry state using a gravure printing machine. Then, after drying this at 80 ° C., the temperature was partially raised by an embossing machine and embossing was performed to obtain a wallpaper having a photocatalytic function shown in FIG.

【0015】この壁紙は、基材となる原紙1の表面に、
立体感を付与させるための発泡層2がエンボス加工によ
り形成されている。さらに発泡層2の表面には、壁紙表
面のつやを消去し、高級感を持たせる表面コート層3が
形成されている。従来の壁紙では、表面コート層3に艶
消しのため、酸化ケイ素や炭酸カルシウム、水酸化アル
ミニウムなどが用いられているが、本実施例の壁紙は、
この表面コート層3に、これらの充填剤に代えて光触
媒、吸着剤を含むものである。なお、表面コート層3の
表面にさらに、種々の模様を施した化粧層を設けること
もできる。このようにして得られた壁紙を長さ30c
m、幅30cmに切断し、これを試験片として以下の検
討に用いた。
This wallpaper is formed on the surface of the base paper 1 as a base material.
The foam layer 2 for giving a three-dimensional effect is formed by embossing. Further, on the surface of the foam layer 2, a surface coat layer 3 is formed which erases the gloss of the wallpaper surface and gives a high-grade feeling. In the conventional wallpaper, silicon oxide, calcium carbonate, aluminum hydroxide or the like is used for the surface coat layer 3 for matting, but the wallpaper of this embodiment is
The surface coat layer 3 contains a photocatalyst and an adsorbent in place of these fillers. A decorative layer having various patterns may be further provided on the surface of the surface coat layer 3. The wallpaper thus obtained has a length of 30c.
It was cut into m and 30 cm in width and used as a test piece in the following examination.

【0016】得られた試験片の臭気の浄化能を、ガスク
ロマトグラフを用いて以下のようにして測定した。試験
片を、容量200リットルのアクリル樹脂製のボックス
内に配されたステンレス鋼製のバット内に配置した後、
バットの上に、外部から開けることが出来るようにひも
を付けたふたをして密封する。臭気成分として用いるア
セトアルデヒドを、初期濃度が10ppmとなるように
ボックス中に注入し、その後、ひもを引っ張ってふたを
開け、同時に30cmの高さより10Wのブラックライ
ト蛍光灯を用いて波長350nmの光を試験片に照射し
た。ボックス内部の空気をファンで攪拌しながら、シリ
ンジでガスを採取してそのガス中の臭気成分濃度を測定
した。また、同様に光触媒および吸着剤を含まない壁紙
について同様に臭気成分濃度の測定を行った。これらの
結果を図2に示す。これより、本実施例の壁紙は、臭気
成分に対して優れた浄化能を示すことがわかる。
The odor-purifying ability of the obtained test piece was measured as follows using a gas chromatograph. After placing the test piece in a stainless steel vat placed in an acrylic resin box with a capacity of 200 liters,
Seal the lid over the bat with a string attached so that it can be opened from the outside. Acetaldehyde used as an odor component was injected into the box so that the initial concentration was 10 ppm, and then the string was pulled to open the lid, and at the same time, a light of 350 nm wavelength was emitted from a black light fluorescent lamp of 10 W from a height of 30 cm. The test piece was irradiated. While agitating the air inside the box with a fan, the gas was sampled with a syringe and the concentration of the odorous component in the gas was measured. Similarly, the odorous component concentration was similarly measured for the wallpaper containing no photocatalyst or adsorbent. The results are shown in FIG. From this, it can be seen that the wallpaper of this example has an excellent purifying ability for odorous components.

【0017】《実施例2》TiO2粉末を100g、N
a−ZSM−5を50g、および結合材としてコロイダ
ルシリカ溶液(固形分:30wt%)を500g混合し
たものを、ボールミルで3時間撹拌して、スラリーを調
製した。実施例1と同様に、あらかじめ発泡剤を含むポ
リ塩化ビニールを印刷塗布された基材原紙の表面に、グ
ラビア印刷機を用いて上記のスラリーを目付量が乾燥状
態で3g/m2になるように印刷した。その後、この原
紙を80℃で乾燥し、部分的に昇温させてエンボス加工
を行って壁紙を得た。この壁紙を長さ30cm、幅30
cmに切断したものを試験片とした。この試験片につい
て実施例1と同様の評価を行った結果、アセトアルデヒ
ド濃度は、初期濃度に対してそれぞれ1時間経過後には
53%、2時間経過後には48%、3時間経過後には4
5%にまで低下しており、優れた浄化能を有することが
わかる。
Example 2 100 g of TiO 2 powder, N
A mixture of 50 g of a-ZSM-5 and 500 g of a colloidal silica solution (solid content: 30 wt%) as a binder was stirred with a ball mill for 3 hours to prepare a slurry. As in Example 1, the surface area of the base paper which was previously coated with polyvinyl chloride containing a foaming agent was gravure printing machine to make the above-mentioned slurry have a basis weight of 3 g / m 2 in a dry state. Printed on. Then, the base paper was dried at 80 ° C., partially heated to emboss, and a wallpaper was obtained. This wallpaper is 30 cm in length and 30 in width
A test piece was cut into cm. The test piece was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, the acetaldehyde concentration was 53% after 1 hour from the initial concentration, 48% after 2 hours, and 4 after 3 hours.
It has decreased to 5%, which shows that it has an excellent purifying ability.

【0018】同様の壁紙を用いて、以下のようにして抗
菌効果について試験を行った。まず、培養液に指標菌を
懸濁させて試験菌液を調製し、同時に生菌数測定を行っ
た。培養液には100倍に希釈した普通ブイヨン培地を
用い、また指標菌には、枯草菌(B.subtilis)、大腸菌
(E.coli)および黄色ブドウ状球菌(S.aureus)の3種を
それぞれ用いた。壁紙を幅5cm、長さ5cmに切断し
た試験片を無菌シャーレに入れ、その上に上記試験菌液
を撒きかけ、遮光下、蛍光灯下および実施例1と同様の
ブラックライト下の3種類の培養条件下でそれぞれ静置
培養した。12時間培養後、撒きかけた試験液を回収
し、その生菌数を測定した。
Using the same wallpaper, the antibacterial effect was tested as follows. First, a test bacterial solution was prepared by suspending an indicator bacterium in a culture solution, and at the same time, the viable cell count was measured. A 100-fold diluted normal broth medium was used for the culture solution, and three types of indicator bacteria were B. subtilis, E. coli, and S. aureus. Using. A test piece obtained by cutting the wallpaper into a width of 5 cm and a length of 5 cm is put in a sterile petri dish, and the test bacterial solution is sprinkled on the test piece. Static culture was performed under the culture conditions. After culturing for 12 hours, the sprinkled test solution was collected and the viable cell count was measured.

【0019】一般に、特定培養条件下の検体の抗菌効果
は、培養前生菌数(初発菌数)と、培養後生菌数の差と
なって現れる。すなわち、培養後生菌数が初発菌数に比
べて増加している場合、検体には細菌の増殖阻止能(鎮
菌効果)がないと判断される。また、培養後生菌数が初
発菌数とほぼ等しければ、検体は増殖阻止能を有すると
判断される。さらに培養後生菌数が初発菌数に比べて明
らかに減少している場合、検体は抗菌効果(殺菌効果)
を有すると判断される。本実験の結果を表1に示す。
In general, the antibacterial effect of a specimen under a specific culture condition appears as a difference between the number of pre-culture viable bacteria (initial number of bacteria) and the number of viable bacteria after culture. That is, when the number of viable cells after culturing is higher than the number of initial cells, it is determined that the sample does not have the bacterial growth inhibiting ability (bactericidal effect). Also, if the number of viable cells after culturing is approximately equal to the number of initial cells, the sample is judged to have growth inhibitory ability. Furthermore, if the viable cell count after culture is clearly lower than the initial bacterial count, the sample has an antibacterial effect (bactericidal effect).
Is determined to have. The results of this experiment are shown in Table 1.

【0020】[0020]

【表1】 [Table 1]

【0021】これより、本実施例の壁紙は、蛍光灯程度
の紫外線強度であっても明かな抗菌効果を有し、これよ
り太陽光等のより強力な紫外線源の下では極めて強い抗
菌効果を有することがわかる。
From the above, the wallpaper of this embodiment has a clear antibacterial effect even at an ultraviolet intensity of a fluorescent light level, and has an extremely strong antibacterial effect under a stronger ultraviolet ray source such as sunlight. You know that you have.

【0022】《実施例3》実施例2と同様のスラリーに
おいて、コロイダルシリカの代わりに水ガラス(固形
分:33%)を用い、さらに水100gを混合したスラ
リーと、同様にコロイダルシリカに代えてアルミナセメ
ント150gおよび水100gを混合したスラリーをそ
れぞれ調製した。これらのスラリーを用いて、それぞれ
実施例1と同様の試験片を作製し、臭気の浄化能の評価
を行った。その結果、水ガラスを用いた場合のアセトア
ルデヒドの濃度は、初期濃度に対してそれぞれ1時間経
過後で60%、2時間経過後で56%、3時間経過後で
53%まで低下し、優れた浄化能を有することが確認さ
れた。また、アルミナセメントを用いた場合は、それぞ
れ1時間経過後で55%、2時間経過後で50%、3時
間経過後で48%まで低下し、同様に優れた浄化能を有
することが確認された。
Example 3 In the same slurry as in Example 2, water glass (solid content: 33%) was used in place of the colloidal silica, and 100 g of water was further mixed with the slurry. A slurry was prepared by mixing 150 g of alumina cement and 100 g of water. Using these slurries, test pieces similar to those in Example 1 were produced and the odor purification performance was evaluated. As a result, the concentration of acetaldehyde in the case of using water glass was 60% after 1 hour, 56% after 2 hours and 53% after 3 hours, respectively, which was excellent. It was confirmed to have a purifying ability. Also, when alumina cement was used, it decreased to 55% after 1 hour, 50% after 2 hours, and 48% after 3 hours, and it was confirmed that it also has excellent purifying ability. It was

【0023】上記実施例1、2および3で作製した壁紙
を用い、防汚性の評価を行った。汚染材料として、あら
かじめ採取したたばこの「やに」を用い、これら試験片
に塗布した。これらの試験片を実施例1と同様の評価装
置に入れ、実施例1と同様のブラックライトを5時間照
射した後の浄化能(防汚性)の程度を、目視により評価
した。その結果、シリカゾル(実施例2)〜アルミナセ
メント(実施例3)>水ガラス(実施例3)>ポリ塩化
ビニール(実施例1)の順で浄化能が優れていた。この
うち、シリカゾルおよびアルミナセメントをそれぞれ結
合材として用いた壁紙は、やにをほぼ完全に浄化してお
り、優れた浄化能を有することが確認された。これは、
シリカあるいはアルミナ自体が浄化能を有するため、添
加した光触媒の作用に加えてその効果が発揮されたこと
によると考えられる。これらについで、結合材に水ガラ
スを用いたものが浄化能に優れ、ポリ塩化ビニールを用
いたものは、浄化能は認められるものの、かすかに汚れ
が残存してした。これは、有機系結合材は、密着性に優
れるため、光触媒の表面を被覆してしまい、光触媒機能
を十分に発揮できないものと考えられる。
Using the wallpaper produced in Examples 1, 2 and 3 above, the antifouling property was evaluated. As a contaminated material, "yani", which was previously collected, was used and applied to these test pieces. These test pieces were placed in the same evaluation apparatus as in Example 1, and the degree of purification ability (antifouling property) after irradiation with black light as in Example 1 for 5 hours was visually evaluated. As a result, the purification ability was excellent in the order of silica sol (Example 2) to alumina cement (Example 3)> water glass (Example 3)> polyvinyl chloride (Example 1). Of these, the wallpaper using silica sol and alumina cement as binders was found to be able to almost completely purify the sea urchin and to have an excellent cleaning ability. this is,
Since silica or alumina itself has a purifying ability, it is considered that the effect was exerted in addition to the action of the added photocatalyst. Following these, the one using water glass as the binder had excellent cleaning ability, and the one using polyvinyl chloride showed some cleaning ability, but a slight stain remained. It is considered that this is because the organic binder has excellent adhesiveness and thus covers the surface of the photocatalyst and cannot fully exhibit the photocatalytic function.

【0024】《実施例4》実施例2と同様のスラリーに
おいて、コロイダルシリカの代わりにコロイダルアルミ
ナ(固形分:30%)を用い、さらに水100gを混合
してスラリーを調製した。このスラリーを用いて、実施
例1と同様の評価を行った結果、アセトアルデヒドの濃
度は、1時間経過後で55%、2時間経過後で49%、
3時間経過後で47%まで低下し、優れた臭気浄化能を
有することが確認された。
Example 4 In the same slurry as in Example 2, colloidal alumina (solid content: 30%) was used instead of colloidal silica, and 100 g of water was further mixed to prepare a slurry. Using this slurry, the same evaluation as in Example 1 was performed. As a result, the acetaldehyde concentration was 55% after 1 hour, 49% after 2 hours,
After 3 hours, it decreased to 47%, and it was confirmed that it had an excellent odor purification ability.

【0025】同様の試料を用いて、以下に示す評価を行
った。評価試験装置は実施例1と同様とした。初期濃度
測定後、ふたを開け、ブラックライトを照射しない遮光
下で吸着のみによるアセトアルデヒドの濃度変化を測定
した。その結果、アセトアルデヒド濃度は1時間経過後
で62%、2時間経過後で56%、3時間経過後で54
%まで低下した。これより、優れた吸着機能を有するこ
とが確認された。
The following samples were evaluated using the same samples. The evaluation test device was the same as in Example 1. After the initial concentration was measured, the lid was opened, and the change in the concentration of acetaldehyde due to only adsorption was measured under the light-shielding condition without black light irradiation. As a result, the acetaldehyde concentration was 62% after 1 hour, 56% after 2 hours, and 54% after 3 hours.
%. From this, it was confirmed that it had an excellent adsorption function.

【0026】その後、ボックス内を大気中に解放し、ブ
ラックライトを3時間照射した。次いで、この試験片に
ついてブラックライトを照射して同様の評価を行ったと
ころ、アセトアルデヒドの濃度は、1時間経過後で56
%、2時間経過後で49%、3時間経過後で46%にま
で低下しており、実施例5の試験片とほぼ同等の結果が
得られた。したがって、光照射によって吸着剤により吸
着されたアセトアルデヒドは酸化分解され、吸着剤の吸
着機能は元の状態に戻っていることがわかる。これよ
り、実用に際しては、より紫外線強度の強い条件下で用
いられるため、光触媒により吸着剤の吸着機能は十分に
再生されることがわかる。
Then, the inside of the box was opened to the atmosphere, and black light was irradiated for 3 hours. Next, when this test piece was irradiated with black light and evaluated in the same manner, the acetaldehyde concentration was 56 after one hour.
%, It decreased to 49% after 2 hours, and to 46% after 3 hours, and the result almost equal to that of the test piece of Example 5 was obtained. Therefore, it can be seen that the acetaldehyde adsorbed by the adsorbent by light irradiation is oxidatively decomposed and the adsorbing function of the adsorbent returns to the original state. From this, it can be seen that in practical use, the adsorption function of the adsorbent is sufficiently regenerated by the photocatalyst because it is used under the condition of higher ultraviolet intensity.

【0027】上記実施例では、壁紙について説明した
が、光の照射される条件下で用いられるあらゆる建築材
料に対して同様な効果が得られる。
Although the wallpaper has been described in the above embodiments, the same effect can be obtained for all building materials used under the condition of being irradiated with light.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明によると、長期間にわたって浄化
能を発揮し、かつ防汚、抗菌等の機能を備えた建築材料
を提供することができる。
Industrial Applicability According to the present invention, it is possible to provide a building material which exhibits a purifying ability for a long period of time and has functions such as antifouling and antibacterial.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の建築材料の模式的な縦断面
図である。
FIG. 1 is a schematic vertical sectional view of a building material according to an embodiment of the present invention.

【図2】同建築材料の光の照射時間に対する臭気成分の
浄化能を示す特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the ability of the building material to purify odorous components with respect to light irradiation time.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 原紙 2 発泡層 3 表面コート処理層 1 Base paper 2 Foam layer 3 Surface coat treatment layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西野 敦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Atsushi Nishino 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基材および前記基材の表面に形成された
皮膜を備え、かつ前記皮膜が、その表面に光触媒、吸着
剤および結合材を含む層を備えた光触媒機能を有する建
築材料。
1. A building material having a photocatalytic function, comprising a substrate and a film formed on the surface of the substrate, and the film having a layer containing a photocatalyst, an adsorbent and a binder on the surface thereof.
【請求項2】 前記光触媒がアナターゼ型TiO2であ
る請求項1記載の光触媒機能を有する建築材料。
2. The building material having a photocatalytic function according to claim 1, wherein the photocatalyst is anatase type TiO 2 .
【請求項3】 前記吸着剤が、ペンタシル型、モルデナ
イト、およびY型からなる群より選択される少なくとも
一種のゼオライトである請求項1記載の光触媒機能を有
する建築材料。
3. The building material having a photocatalytic function according to claim 1, wherein the adsorbent is at least one zeolite selected from the group consisting of pentasil type, mordenite, and Y type.
【請求項4】 前記ペンタシル型ゼオライトが、H−Z
SM−5またはNa−ZSM−5のいずれかである請求
項3記載の光触媒機能を有する建築材料。
4. The pentasil-type zeolite is HZ
The building material having a photocatalytic function according to claim 3, which is either SM-5 or Na-ZSM-5.
【請求項5】 前記結合材が、SiO2、Al23、お
よびアルミン酸カルシウムから選択される少なくとも一
種の無機化合物を含む請求項1記載の光触媒機能を有す
る建築材料。
5. The building material having a photocatalytic function according to claim 1, wherein the binder contains at least one inorganic compound selected from SiO 2 , Al 2 O 3 and calcium aluminate.
【請求項6】 前記光触媒がアナターゼ型TiO2であ
り、かつ前記吸着剤がNa−ZSM−5ゼオライトであ
る請求項1記載の光触媒機能を有する建築材料。
6. The building material having a photocatalytic function according to claim 1, wherein the photocatalyst is anatase type TiO 2 , and the adsorbent is Na-ZSM-5 zeolite.
【請求項7】 無水珪酸コロイド、無水アルミン酸コロ
イドおよび無水アルミン酸カルシウムからなる群より選
択される少なくとも一種の無機化合物と、光触媒と、吸
着剤を含んだスラリーを基材上に塗布し、乾燥させる工
程を含む光触媒機能を有する建築材料の製造法。
7. A slurry containing at least one inorganic compound selected from the group consisting of anhydrous silicic acid colloid, anhydrous aluminate colloid and anhydrous calcium aluminate, a photocatalyst and an adsorbent is applied on a substrate and dried. A method for producing a building material having a photocatalytic function, which comprises a step of:
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