JPH10202110A

JPH10202110A - フレキシブルな光触媒体

Info

Publication number: JPH10202110A
Application number: JP9023120A
Authority: JP
Inventors: Shiro Ogata; 四郎緒方
Original assignee: Tao Corp
Current assignee: Tao Corp
Priority date: 1997-01-23
Filing date: 1997-01-23
Publication date: 1998-08-04

Abstract

(57)【要約】【課題】光源を設置し難く、しかも、時間経過に伴っ
て変形したり、複雑な凹凸を有する空間において、光触
媒機能による浄化、脱臭、殺菌等を効率良く行うこと。【解決手段】柔軟で紫外線に関して透明な素材からな
る導光体２、その表面に形成した光触媒機能層３および
導光体の一端に設けた紫外線源（光源４）を備えた光触
媒体１とする。一端から導入された紫外線は、導光体２
の内部を反射を繰り返しながら拡散し、導光体２の表面
から放射し、光触媒機能層３を励起する。導光体２の光
触媒機能層３と反対側の面に紫外線反射層７を形成した
り、導光体２の内部に紫外線拡散粒子８を混入すること
がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面に光触媒機能
層を備え、酸化還元作用による殺菌、浄化作用に効果の
ある光触媒体に関する。光触媒機能層の励起を行なう紫
外線放射体（紫外線源）を配置することが困難な空間に
もちいるのに好適な光触媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】酸化チタン（ＴｉＯ2)などのいわゆる光
触媒半導体には、光中の紫外線によって励起され、これ
に接触する有機物質を酸化・還元反応で分解する機能が
ある。この機能は、例えば、特開平８−６６６３５号公
報に記載のもののように、タイル、ガラス、衛生陶器等
の表面に光触媒機能層を形成して高い殺菌・脱臭能力を
持たせた光触媒体や、特開平８−１０１０号公報に記載
のもののように、表面に光触媒半導体の微粒子層を有
し、壁や天井に張り付けて使用するシート状の光触媒体
として利用されている。

【０００３】しかし、これらの光触媒体は、照明や太陽
からの紫外線を受けやすい箇所に配置されるものであっ
て、照明や太陽の光が届かない閉ざされた空間内では光
触媒機能を発揮することができない。また、仮設便所や
車両などでは太陽光の紫外線を利用して壁や天井に設け
た光触媒機能層を励起して脱臭や浮遊菌の殺菌を行うこ
とが可能であるが、紫外線の透過を目的とする壁、天井
パネルを利用すると太陽光の中の熱線もそのまま透過し
てしまい、限定された空間内部の居住性が悪化する。

【０００４】また、平板状発光体の表面に光触媒を固定
し、光源から光ファイバーバンドル等により導入された
光によって光触媒を励起させる光反応用発光体が特開平
８−１９６８９８号公報に開示されている。これによれ
ば、離れた位置にある光源から導入した光を平板体の全
面に拡散させて放射するので、光反応用発光体の表面全
面において比較的均一に、かつ、効率良く光触媒反応が
行われる。しかも、光触媒の励起に必要な紫外線を平板
体の外側から供給する必要がないので、閉ざされた空間
においても光触媒機能を発揮させることができる。しか
し、このものは、平板体として石英ガラス等の硬い素材
を用いているため、複雑な形状の空間や変形する空間に
設置しにくい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、紫外線源
（光源）を配置しにくい空間においても効率良く光触媒
機能を発揮し、かつ、複雑な形状の空間や変形する空間
に適応する光触媒体の提供を課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の光触媒体は導光
体とその表面に形成した光触媒機能層および導光体の端
面に配置した紫外線放射体を有する。導光体は、紫外線
に対して透明であるとともに柔軟な可撓性を有するフッ
素樹脂、ポリエステル、ポリプロピレンなどの素材で形
成してある。例えば、商品名「３ＭＴＨＶフッ素樹
脂」（住友３Ｍ株式会社）は、溶融加工温度の違いによ
り多種類有り、柔軟性、透明性に優れ、端面から板状体
（可撓性を有する）の内部に導光される導入効率は光源
出力に対して約５０％である。なお、この樹脂は、フッ
素樹脂特有の耐薬品性や低吸水性をも備える。また、商
品名「ハイブラー」（株式会社クラレ）は、ポリスチレ
ンとビニール・ポリイソプレンを結合させたものである
が、同様の柔軟性と透明性を有し、可撓性を有する導光
体として優れている。

【０００７】光触媒機能層は、導光体の表面にゾル状態
の光触媒半導体微粒子をスプレー、塗布、浸漬、スパッ
タリングなどの手段によってコーティングし、乾燥した
後、導光体の耐熱性を考慮して５０℃〜２００℃で熱加
工を施して固定する。なお、光触媒機能層の表面積を大
きくするために、導光体の表面をスリガラス状の粗雑面
にしたり、微細なガラスビーズを導光体の表面に固定し
ておいてからこれらビーズの表面に光触媒半導体の微粒
子を固定付着させ、焼き付けなどによって固定しても良
い。

【０００８】光触媒半導体には、ＴｉＯ2 ，ＺｎＯ，Ｓ
ｒＴｉＯ3 ，ＣｄＳ，ＣｄＯ，ＣａＰ，ＩｎＰ，Ｉｎ2
Ｏ3 ，ＣａＡｓ，ＢａＴｉＯ3 ，Ｋ2 ＮｂＯ3 ，Ｆｅ2
Ｏ3，Ｔａ2 Ｏ5 ，ＷＯ3 ，ＳａＯ2 ，Ｂｉ2 Ｏ3 ，Ｎ
ｉＯ，Ｃｕ2 Ｏ，ＳｉＣ，ＳｉＯ2 ，ＭｏＳ2 ，ＭｏＳ
3 ，ＩｎＰｂ，ＲｕＯ2 ，ＣｅＯ2 がある。これらの光
触媒半導体が吸収する紫外線は、波長が５０〜４００nm
で、可視光線よりも少し短波長側である。しかし、光触
媒半導体によっては、吸収波長が可視光線を領域とする
ものがある。例えば、ＳｉＣでは４１３nm、ＣｄＳでは
４９６nm、Ｆｅ2 Ｏ3 では５３９nmである。

【０００９】このように光触媒半導体を励起する光線の
波長は光触媒半導体の種類によって異なるので、紫外線
供給源の発光スペクトル特性に応じて適当なものを選択
する。また、複数種類の光触媒半導体を組み合わせるこ
とで調節することができる。さらに、無機顔料や金属を
添加して組成を調整したり、製造過程での熱処理を調整
することによって、光触媒半導体を励起する紫外線の波
長（吸収帯）を変えることができる。例えば、ＴｉＯ2
にＣｒＯ3 を少量添加すると、吸収帯は長波長側に移動
する。

【００１０】さらに、防黴・殺菌等の機能を補完するた
めに、Ｐｔ・Ａｇ・Ｒｈ・ＲｕＯ2・Ｎｂ・Ｃｕ・Ｓｎ
・ＮｉＯなどを添加剤として用いることがある。以上の
光触媒半導体のうち、ＴｉＯ2 （酸化チタン）は、市販
されていて、人体に無害である上、安価であり、利用し
やすい。商品名「ＳＴ−０１］（石原産業株式会社）は
粉末として提供され、商品名「ＴＯゾル」（株式会社田
中転写）、商品名「ＳＴＳ−０１」（石原産業株式会
社）はゾル状態で提供されている。粉末やゾルを構成し
ているＴｉＯ2 の粒径は７〜２０ｎｍで非常に細かい。
なお、光触媒機能層は、導光体の表面に直接に形成する
場合と、別体のシートやフィルム上に形成したものを導
光体の表面に接着することにより形成することもある。

【００１１】紫外線源は、太陽光或いは選択した光触媒
半導体の励起に適合した波長の紫外線を多く放射する発
光器具であって、熱陰極管、冷陰極管、ブラックライト
等がある。紫外線源を導光体の端面に配置する場合は、
アルミ板、ステンレス板、内面に金属箔を装着した板体
など、内面を反射面としたカバーで発光器具の背面側を
覆い、紫外線が散逸するのを防ぐ。

【００１２】このように構成された光触媒体では、紫外
線源が点灯されると導光体の端面から導入された紫外線
が、導光体の内部と外部（空気、液体）との境界面に小
さな入射角度で到達したものは、そのまま導光体の外部
に放射されてしまうが、導光体の内部を直進するものと
境界面に対して臨界角を越える角度で到達するものは全
反射を繰り返して導光体の内部を一端から他端へ進行す
る。そして、これらの紫外線は反射を繰返す間に、導光
体内部の密度差や導光体表面の微細な凹凸、あるいは導
光体が屈曲していることにより、前記境界面との角度が
臨界角よりも小さくなった箇所から導光体の外に放射さ
れる。この結果、端面から導入された紫外線は導光体の
ほぼ全面に拡散して放射される。そして、この紫外線に
よって、導光体表面に形成してある光触媒機能層が励起
されて殺菌・浄化作用が行われる。導光体の端面に配置
する紫外線源は、導光体が矩形の場合には四周に配置し
たり、対向する２端面や隣接する２端面に配置しても良
い。

【００１３】なお、導光体の表面をスリガラス状にして
おくと、導光体の内部を進行した紫外線が導光体から外
部へ広い範囲に放射（乱反射状態）しやすく、また、光
触媒機能層の表面積を大きくすることができる。さら
に、複数の薄シートを積層して１個の導光体としても良
い。導光体をフィルム状あるいは柔軟な可撓性のある板
状とし、その表面（一面）に光触媒機能層を形成し、裏
面（他面）に紫外線反射層を形成することがある。この
構成であると、媒質の密度差による境界面での全反射に
頼ることなく導光体に導入した紫外線を積極的に反射さ
せて、より強くまたより長い寸法の個所まで紫外線を誘
導して拡散させることができる。さらに、紫外線の放射
を光触媒機能層を形成してある表面に集中させることが
できるので、光触媒機能による殺菌・浄化作用を効率良
く行うことができる。

【００１４】なお、この構成の発展として、紫外線反射
層を内側にして２枚のこの種の導光体を貼り合わせ、全
体として表裏の両面に光触媒機能層を有し、厚み方向の
中央に紫外線反射層を有する導光体としたり、導光体の
成形時に紫外線反射層を厚み方向の中央部に一体に封入
した構成とすることもできる。紫外線反射層は、金属の
蒸着や反射材を塗布するなどして直接に形成することも
あるが、別途、シートやフィルムに加工を施したものを
導光体に接着したり、挟み込んで形成することもある。
導光体にある程度の厚みが許容される場合には、紫外線
反射層を導光体の内部に、断面において、一端の下縁か
ら他端の上縁に至る傾斜面として形成することがある。
そして、紫外線放射体（紫外線源）を導光体の一端と他
端の双方に配置する。

【００１５】このような紫外線反射層は、薄いフイルム
の両面に金属を蒸着して鏡面としたものを導光体の成形
時に挟着したり、あるいは、導光体の半製品（断面はく
さび形）の内面側に金属を蒸着して鏡面とした後、残り
の半分を一体に成形するなどの方法で形成する。反射層
としては、金属箔やいわゆる反射塗料等を利用できる。
この構成であると、紫外線放射層が表面あるいは裏面側
に向いて傾斜しているので、臨界角より大きな角度で導
光体の内部を進行する紫外線を効率良く表面あるいは裏
面に誘導し、光触媒効果を向上させることができる。

【００１６】導光体の内部に紫外線拡散粒子を、平面視
方向からの透視およびどの側面視方向からの透視のいず
れにおいても重合しない程度の密度で、また、紫外線放
射体から遠い側ほど密にして、配置することがある。紫
外線拡散粒子は、到達した紫外線を屈折したり、反射し
たり、吸収の後放射する素材の粉、粒、小片、の総称で
あって、ガラス、金属、白色のセラミックあるいは、商
品名「ルミノバ」（根元特殊化学）などの蓄光形発光セ
ラミックからなる。また、固体に限らず、導光体を構成
する素材（合成樹脂など）の内部に取り込んだ気泡、液
胞であることもある。

【００１７】この構成であると、臨界角より大きな角度
で導光体の内部を進行する紫外線を、一端側で一挙に放
射させてしまうことなく、一端から他端へ徐々に、表面
あるいは裏面に誘導するので、光触媒効果を向上させる
ことができる。なお、蓄光型発光セラミックは、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（ＳｒＡｌ2 Ｏ4 ）を主成分とした物質で、外部の
エネルギーを取り込んで蓄積し、その分を放出しながら
発光する。

【００１８】「ルミノバ」を例にとると、発光の波長ピ
ークは４４０〜５３０ｎｍ付近にあるが、通常の光触媒
半導体を励起するに必要な波長領域も有し、強い外部紫
外線のもとに４〜３０分放置して発光のための外部エネ
ルギーの吸収を飽和させると、１０００分にわたって発
光を続ける。「ルミノバ」の他に「キプラス」（商品名
株式会社ネクスト・アイ）等がある。したがって、蓄
光形発光セラミックの粒子を混入した導光体は、導入さ
れた紫外線を吸収した後に放射することによって紫外線
の拡散を行う。また、太陽光を光源とするため夜間や屋
内では紫外線が供給されなかったり、紫外線源である照
明器具が消灯された場合にも、紫外線を自己供給するの
で、光触媒機能をある程度維持することができる。

【００１９】導光体の表面の一部に光触媒機能層を、残
部に紫外線反射層を形成することがある。導光体の端部
から導入された紫外線は、境界面での全反射や紫外線反
射層での反射を繰り返しながら導光体の内部を進行し、
反射層がない光触媒機能層の個所で導光体から外部に放
射し、その個所の光触媒半導体を励起する。光触媒機能
層と紫外線反射層が導光体の表面に占める割合は任意で
あり、また、それぞれの領域の形態も、ストライプ状や
斑点状あるいはモザイク状等任意である。この構成であ
ると、機能上で導光体に表裏面がなくなるので、導光体
を棒または紐状に細長い形状に構成することができる。

【００２０】光触媒半導体は紫外線の照射によって励起
され、その酸化、還元作用で有機高分子化合物質を分解
するので、導光体がポリエステルなどの合成樹脂である
と光触媒機能層によって導光体そのものが分解されて劣
化することがある。このため、導光体の表面と光触媒機
能層との間に、不活性過酸化チタン、不活性酸化チタ
ン、シリカ、Ｎａ・Ｋイオン等を包含するフィルム等の
光触媒機能を有していない層からなる、光触媒作用を遮
断する基体保護層（厚さ５０ｎｍ〜５００ｎｍ程度）を
形成することがある。

【００２１】また、合成樹脂などの有機高分子化合物
は、紫外線によっても分解され、劣化する。例えば、ポ
リエステルは、波長３１８nmの紫外線で最も劣化しやす
く、ポリプロピレンは波長３００nmの紫外線で最も劣化
しやすい。このため、内部に誘導した紫外線によって導
光体が劣化するのを防ぐために、光触媒半導体を励起さ
せる紫外線の波長と、導光体の素材である有機高分子化
合物を最も劣化させる紫外線の波長が異なるように、紫
外線源の波長特性と導光体の素材の組み合わせを選択し
なければならない。また、導光体の素材となる合成樹脂
に、ユービトロキシベンゾフェノン系、トリアドール系
等の紫外線吸収材を混入して、導光体の内部に導入され
た紫外線を吸収すると、紫外線の到達距離及び放射する
量は減少するが、紫外線による導光体の劣化を抑えて耐
久性を増すことができる。

【００２２】樹脂用の紫外線吸収材の使用量を調整する
ことによって、光触媒機能層の励起に必要な波長の紫外
線は通過させ、樹脂を劣化させる波長の紫外線は吸収さ
せることができる。例えば、ポリエステル樹脂の吸収波
長は３２０ｎｍ前後がピークであり、酸化チタン（Ｔi
Ｏ3）が励起される波長は３６０〜３８０ｎｍである。
これから、ポリエステル樹脂に、ベンゾトリアゾール系
紫外線吸収剤である、商品名「TINUVIN 1577 F F」（日
本チバガイギー（株））を０．００４５ｗ％混入する
と、波長３２０ｎｍの紫外線をほぼ１００％吸収し、波
長３７０ｎｍ以上の紫外線を８０〜１００％透過させる
特性を備えた導光体を得ることができる。

【００２３】本発明の光触媒体は、ロッカーや靴箱の内
部等の光源を配置しにくい空間に収納して導光体の端面
（または、その一部）を空間外に露出させておけば、外
部に設置された紫外線源（光源）から紫外線が外部から
閉鎖された空間内部に誘導され、光触媒機能層を励起す
ることができる。これにより、空間内部の浮遊有機物が
分解されて脱臭・殺菌が行われる。また、この光触媒体
は柔軟な可撓性のある導光体の採用によってフレキシブ
ルなので、冷蔵庫の内面のように複雑な凹凸を有する面
に沿って装着したり、靴の内部のように使用中に変形す
る空間や、排水管の内部のように湾曲した空間に無理無
く収納することができ、かつ、狭い隙間を通して簡単に
出し入れすることも可能である。

【００２４】

【発明の実施の形態】

「第１の実施形態・・・図１」フレキシブルな光触媒体
１は、面状で、シート状の導光体２とその表面（一面）
に形成した光触媒機能層３および光源４（紫外線源）で
構成してある。導光体２は、透明で柔軟なポリエステル
であり、厚さ１０ｍｍ、幅３００ｍｍ、長さ１０００ｍ
ｍの帯状である。

【００２５】光触媒機能層３は、導光体２の表面をエン
ボス加工やショットピーニング等で粗面にした後、不活
性過酸化チタンを吹きつけて乾燥させて厚さ約１００ｎ
ｍ程度の基体保護層を形成し、その面に酸化チタン（Ｔ
iＯ2）のゾル材を均一にスプレーして乾燥させ、つい
で、約１５０°Ｃの雰囲気で３０分間加熱して固定する
ことにより、形成してある。導光体２の裏面は、導光体
２を生産したときのままで滑面となっている。

【００２６】光源４は、冷陰極蛍光管５を用いた蛍光灯
で、冷陰極蛍光管５は管径が１０ｍｍ、長さ１００ｍｍ
のものを導光体２の長手方向の一端面に装着している。
符号６は冷陰極蛍光管からの紫外線を導光体２側に向け
るリフレクターである。冷陰極蛍光管は短波長側の可視
光線を発光するものであるが、波長４００ｎｍ以下の紫
外線も多く放射する。なお、酸化チタンの光触媒機能を
活性化する励起波長は４１３ｎｍ以下の短波長領域であ
る。

【００２７】この光触媒体１は、図にも示すように柔軟
な可撓性を有してフレキシブルであり、端面の光源４か
ら放射された紫外線は、図に細線で例示するように、導
光体２の内部を反射をくり返しながら他端に拡散し、途
中、表面（空気との境界面）において入射角度が臨界角
よりも小さくなった個所から外部に放射し、光触媒機能
層３を励起する。通常、導光体の表面には微細な凹凸が
あるので、表面に到達した光は一部が外部に放射し、残
部が境界面で反射する。また、外部への放射は散乱状態
であって光触媒機能層３に広く作用する。この作用によ
って光源４からの紫外線は導光体２の表面の全般に拡散
して表面の光触媒機能層３を励起する。そして、励起さ
れた光触媒機能層３によって、気中、液中の有機物が酸
化・還元作用で分解され、あるいは殺菌されて浄化され
る。

【００２８】図２は、第２の実施形態で、光触媒体１
は、導光体２の表面（一面）に光触媒機能層３を、裏面
（他面）に紫外線反射層７を設け、対向した端面のそれ
ぞれに光源４を配置して構成している。紫外線反射層７
は、ポリエステルのフィルムにアルミを蒸着したものを
密封接着してある。導光体２、光触媒機能層３は第１の
実施形態と同じである。この光触媒体１では、端面の光
源４から導入され、反射層７に到達する紫外線は、どの
角度であっても全て紫外線反射層７で反射されるので、
光源４からの紫外線はほとんど光触媒機能層３を設けた
側の面から放射されることになるので、光触媒機能によ
る浄化、殺菌作用が効率よく行われる。

【００２９】図３は、第３の実施形態で、光触媒体１
は、導光体２の両面に光触媒機能層３，３を形成し、対
向した端面のそれぞれに光源４を配置し、さらに、導光
体２の内部に紫外線反射層７を、断面において、一方の
光源４側の端面における下縁から他方の光源４側の端面
における上縁にわたり、いわば断面において対角線方向
に封入して構成してある。光触媒機能層３は第１の実施
形態と同じである。導光体２は、透明で柔軟なポリエス
テルを断面くさび形のフィルム状に形成したものを２枚
重ねて接着してある。そして、接着の前に、一方のくさ
び形断面をしたフィルムの接着側面にアルミを蒸着し、
紫外線反射層７を形成してある。この光触媒体１では、
双方の光源４からの紫外線は、それぞれ紫外線反射層７
で表面側と裏面側に反射されてそれぞれの面から放射さ
れる。したがって、この光触媒体１は、導光体２の両面
で光触媒機能を発揮することができ、能率の良い浄化、
殺菌作用を行うことができる。

【００３０】図４は、第４の実施形態で、光触媒体１は
導光体２の表面に光触媒機能層３が、裏面に紫外線反射
層７を形成しており、一方の端面に光源４を配置してい
る。導光体２の素材は透明で柔軟なポリエステルで内部
に紫外線拡散粒子８を光源４側から他端側へ徐々に密と
なるように、かつ、光源４を配置している端面側から透
視しても、これと直角な方向の端面から透視しても、重
合する粒子８をできるだけ少なくして配置してある。こ
の実施形態において紫外線拡散粒子８は、微細な気泡で
ある。

【００３１】光触媒機能層３は第１の実施形態と同じで
ある。この光触媒体１では、端部の光源４からの紫外線
は、導光体２の表面（境界面）での反射を繰り返しなが
ら導光体２の内部に拡散し、また、外部に放射するが、
その際、紫外線は気泡（紫外線拡散粒子８）とも衝突し
て拡散し、衝突の度合いも光源４側は少なくしてあるの
で、導光体２の内部に誘導され、拡散される紫外線の割
合が均一化される。このため光触媒機能層３も広い範囲
で均一に励起され、斑の少ない浄化、殺菌作用を行うこ
とができる。紫外線拡散粒子８は、蓄光型発光セラミッ
クの粒子であっても良い。この粒子は反射機能によって
紫外線を拡散するし、また、吸収した紫外線をエネルギ
ーとして発光することで光源４からの紫外線を拡散する
結果となる。蓄光型発光セラミックの粒子であると、光
源４の消灯後も、微弱ながら浄化、殺菌作用を継続する
ことができる。

【００３２】図５は、第５の実施形態で、光触媒体１
は、導光体２ａと導光体２ｂのそれぞれの一面に光触媒
機能層３を形成し、これらを光触媒機能層３が表面とな
るようにして、蓄光型発光セラミックの粒子を混入した
ポリエステルフィルムを挟んで一枚に接着し、対向する
それぞれの端面に光源４を配置したものである。導光体
２ａ，２ｂ、光触媒機能層３の構成は第１の実施形態の
場合と同様である。光源４からの紫外線は、導光体２
ａ，２ｂの内部を反射して表面あるいは裏面の全面に拡
散し、光触媒機能層３を励起する。紫外線はまた、中央
の蓄光型発光セラミックの粒子に発光エネルギーを与
え、これを発光させ、これからの紫外線がさらに光触媒
機能層３を励起する。光源４からの紫外線を効率良く利
用できる。

【００３３】図６は、第６の実施形態で、光触媒体１
は、棒状または短冊状の導光体２、その表面に形成した
光触媒機能層３と紫外線反射層７および光源４とで構成
してある。導光体２の素材はポリエステルで、光触媒機
能層３と紫外線反射層７は、交互にリング状のストライ
プに形成してある。光触媒機能層３は酸化チタンのゾル
材を塗布した後加熱により導光体２の表面に固定し、紫
外線反射層７としては塗料を利用している。この光触媒
体１では、光源４から導入された紫外線が主として紫外
線反射層７の領域で反射を繰り返しながら、導光体２の
内部を拡散し、紫外線反射層７のない個所、すなわち、
光触媒機能層３の領域で外部に放射し、光触媒機能層３
を励起する。このとき、光触媒機能層３と紫外線反射層
７は導光体２の表面に均等に散らばっているので、棒
状、短冊状の導光体の全表面で均一な光触媒機能を発揮
することができる。

【００３４】図７は、第７の実施形態を示し、導光体２
の形状に特徴を有する。導光体２は柔軟で透明なポリエ
ステルを素材とし、レンズ部１０と、放射部１１とで断
面において全体が漏斗状に形成してある。そして、レン
ズ部１０の中央にこの部分を縦方向に２分する配置に紫
外線反射層７ａがまたレンズ部１０の傾斜面に紫外線反
射層７ｂを配置し、放射部１１の両面に光触媒機能層３
を形成してある。この光触媒体１は、レンズ部１０によ
り、広い面積で集めた太陽光あるいは照明の光を紫外線
反射層７（ａ，ｂ）で放射部１１に集め、これに包含さ
れた強力な紫外線で光触媒機能層３を励起することがで
き、強力な浄化、殺菌作用を行うことができる。

【００３５】図８は、第１の実施形態を使用した例で、
排水管１２の周壁に長手方向に沿って形成されたスリッ
ト１３を通してその内部に光触媒体１を挿入し、光触媒
機能層３を内側に向けて排水管１２の内面に装着してあ
る。光触媒体１の端面はスリット１３から排水管１２
の外へ露出され、露出した端面に臨んで排水管１２の外
部に光源４発光器具６を装着してある。光触媒体１の表
面が汚れたり、導光体２が劣化したら、外部に露出して
いる端部を掴んで取出し、簡単に新しいものと交換する
ことができる。

【００３６】図９は、第３の実施形態をロッカー１４に
使用した例で、左右の収納室の区画に用いられている。
この場合、それほどの可撓性は要求されないが、区画壁
として機能し、かつ、扉１５を閉じた密閉空間の浄化、
殺菌を行うことができる。靴箱などでは脱臭に効果があ
る。なお、第１〜７の実施形態は、ロッカーや靴箱の他
に、基本的に押し入れ、冷蔵庫等の収納スペースの内面
に適用することができる。

【００３７】図１０は、第６の実施形態をフィルター１
６として利用した例であり、柔軟な棒状の光触媒体１を
多数並設して、光源４のカバー１７から吊持し、各光触
媒体１の一端をそれぞれ光源４に接続した構成としてい
る。このフィルター１６は、例えば気体あるいは液体が
流動するダクト型処理装置の内部に配置し、ダクトを流
れる流体と接触させる。流体は、光触媒体１の間を通過
しながら各光触媒体１と広い面積で接触し、光触媒機能
層３によって、浄化、殺菌される。特に流体が液体の場
合には、流動抵抗によって、光触媒体１がなびいたり、
振動したりして流体中を浮遊する有機物との接触機会が
増大する。また、フィルターを積極的に振動させること
で、有機物との接触機会はさらに増大し、光触媒機能に
よる浄化、殺菌作用が向上する。

【００３８】図１１は、第４の実施形態を靴１７に使用
した例であって、光触媒体１を、靴の甲部の内面から靴
先および底面に積層し、その一端１８を靴１７の甲部で
外部に露出させる。靴１７を履いて屋外に出ると、太陽
光が光触媒体１の露出した一端部から靴１７の内部に誘
導され、靴の内部で光触媒機能層３が励起されて酸化、
還元作用により、靴１７の内部が脱臭・殺菌される。運
動靴の他、長靴、地下足袋など密閉性の高い靴に有効で
ある。

【００３９】図１２は、第２の実施形態を自動車１９の
後部ダッシュボード２０に光触媒体１を利用した例であ
って、光触媒機能層３を上面に向けて配置してある。配
置に際して光触媒体１がフレキシブルであることによ
り、予定した取り付け部分の多少の変形や、寸法の大小
に適合することができる。このダッシュボード２０は、
昼間は太陽光の紫外線でまた、夜間は、光源４からの紫
外線で表面の光触媒機能層３が励起されて車内空気の浄
化、脱臭、殺菌を行うので、車内の環境を常に快適に維
持することができる。

【００４０】この場合の光触媒体１を、実施形態４，５
のように蓄光型発光セラミックを用いたものにすると、
夜間無人の車内においても、昼間の太陽光でエネルギー
を蓄えた蓄光型の発光セラミックが紫外線を放射して光
触媒機能層３を励起するので、格別な光源を用いなくと
も、夜間に車内を浄化しておくことができる。さらに、
この種の光触媒体１は、そのフレキシブルな特性を利用
して、車のルーフ内面、サイド内面、フロント、あるい
はリアウインドに取り付け可能な共通形状に形成してお
くことができる。また、紫外線源は太陽光の他に、夜間
では車内用の蛍光ランプなどを利用することができる。

【００４１】図１３は、第６の実施形態を鑑賞魚用の水
槽２１に使用している。この場合の導光体２は、柔軟性
に富み、また、一本ずつを比較的細く形成し、水流によ
って藻のようにゆらゆらと揺れる程度としている。導光
体２は、断面円形（図ロ）や扁平（図ハ）で、中央部に
通気孔２２を有している。通気孔２２は導光体の長手方
向に貫通し、両端が開口している。導光体２の上端を光
源４（紫外線源）に結合し、下端は水中に垂らしてお
く。また、導光体２の通気孔２２の上端にコンプレッサ
ーからのチューブをつなぐ。

【００４２】光源４を点灯し、コンプレッサーを駆動す
ると、光源４からの紫外線が導光体２の内部を拡散し
て、導光体表面の光触媒機能層３を励起する。同時に、
導光体２の先端部における通気孔２２の開口から、空気
が送り出され、気泡として上昇する。すると、導光体２
は、気泡との衝突や気泡が作る水流によって、揺れ動
く。これにより、導光体２表面の光触媒機能層３と水中
の有機物との接触機会が増大し、効率の良い浄化、殺菌
が行われる。さらに、光触媒機能層３を励起する紫外線
は光源４から導光体２の内部を通じて直接に光触媒機能
層３に到達するので、水槽外や水中の光源から紫外線を
受ける場合に比較して、紫外線が途中で吸収されてしま
う量が少なく、この点からも効率の良い浄化、殺菌作用
を行うことができる。

【００４３】

【発明の効果】請求項１に記載の構成によれば；直接に
は光源を配置しにくい空間においても光触媒機能を発揮
して有害有機物を分解し、脱臭・殺菌等の環境浄化を行
うことができる、柔軟な可撓性を有するので、複雑な凹
凸を有する面に沿って装着したり、時間の経過に伴って
変形する空間や、湾曲した空間にも無理なく収納するこ
とができ、さらに、狭い隙間を通して簡単に出し入れす
ることも可能である、光触媒体が柔軟性を有すること
で、材の靱性による反発力や、弾性による振動で、処理
物質との接触機会が増大する、柔軟性や弾性を有するこ
とで、対象物（生物、処理物、器物）が光触媒体と接触
する場合でも、対象物を損傷してしまうことが少ない。
請求項２に記載の構成によれば、さらに、導光体の裏面
側に向かった紫外線が紫外線反射層により、光触媒機能
層側に向けられるので、光源からの紫外線を効率良く利
用することができる。

【００４４】請求項３に記載の構成によれば、さらに、
導光体の両面で光触媒機能を効率良く働かせることがで
き、能率の良い浄化、殺菌作用を得ることができる。請
求項４に記載の構成によれば、さらに、紫外線拡散粒子
によって、導光体の端面から導入される紫外線を光触媒
機能層へ均一に拡散させることができ、光触媒体の表面
において均一な浄化、殺菌作用を行うことができる。紫
外線拡散粒子を蓄光型発光セラミックの粒子とした場合
は、これらの粒子から放射される紫外線によって、夜間
に光源なしでも光触媒機能を維持することができる。

【００４５】請求項５に記載の構成によれば、さらに、
表面の領域を光触媒機能層と紫外線反射層とに振り分け
ることによって、表裏のない光触媒体を得ることがで
き、表面の全体で光触媒機能を発揮する棒状や短冊形の
光触媒体とすることができる。請求項６に記載の構成に
よれば、さらに、柔軟な棒状や短冊形の光触媒体を多数
取り付けて、流動体に対する抵抗が小さく、また、光触
媒機能層としての表面積がきわめて大きな光触媒装置を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態を示す光触媒体の断面図

【図２】第２の実施形態を示す光触媒体の断面図

【図３】第３の実施形態を示す光触媒体の断面図

【図４】第４の実施形態を示す光触媒体の断面図

【図５】第５の実施形態を示す光触媒体の断面図

【図６】第６の実施形態を示す光触媒体の正面図（一部
断面）

【図７】第７の実施形態を示す光触媒体の断面図

【図８】第１の実施形態の使用例を示す斜視図

【図９】第３の実施形態の使用例を示す断面による平面
図

【図１０】第６の実施形態をフィルターに使用した例の
斜視図

【図１１】第４の実施形態を靴に使用した例の断面図

【図１２】第２の実施形態を自動車に使用した例の斜視
図（一部）

【図１３】第６の実施形態を水槽に使用した例の正面図
（一部断面）

【符号の説明】

１光触媒体２導光体３光触媒機能層４光源５冷陰極蛍光管６リフレクター７紫外線反射層８紫外線拡散粒子（気泡）９蓄光型発光セラミックを混入したフィルム１０レンズ部１１誘導部１２排水管１３スリット１４ロッカー１５扉１６フィルター１７カバー１８一端１９自動車２０ダッシュボード２１水槽２２通気孔

【手続補正書】

【提出日】平成９年２月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】樹脂用の紫外線吸収材の使用量を調整する
ことによって、光触媒機能層の励起に必要な波長の紫外
線は通過させ、樹脂を劣化させる波長の紫外線は吸収さ
せることができる。例えば、ポリエステル樹脂の吸収波
長は３２０ｎｍ前後がピークであり、酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ２）が励起される波長は３６０〜３８０ｎｍである。
これから、ポリエステル樹脂に、ベンゾトリアゾール系
紫外線吸収剤である、商品名「ＴＩＮＵＶＩＮ１５７
７ＦＦ」（日本チバガイギー（株））を０．００４
５ｗ％混入すると、波長３２０ｎｍの紫外線をほぼ１０
０％吸収し、波長３７０ｎｍ以上の紫外線を８０〜１０
０％透過させる特性を備えた導光体を得ることができ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導光体の表面に光触媒機能層を形成する
とともに端面に紫外線放射体を配置してあり、導光体が
紫外線に対して透明であるとともに柔軟な可撓性を有す
る素材で形成してあることを特徴としたフレキシブルな
光触媒体。
【請求項２】表面および裏面を有する導光体の一面
（表面）に光触媒機能層を、他面（裏面）に紫外線反射
層を形成してあることを特徴とした請求項１に記載のフ
レキシブルな光触媒体。
【請求項３】紫外線反射層を導光体の内部に、断面に
おいて、一端の下縁から他端の上縁に至る傾斜面として
形成し、一端と他端の双方に紫外線放射体を配置してあ
ることを特徴とした請求項１に記載のフレキシブルな光
触媒体。
【請求項４】導光体の内部に紫外線拡散粒子を、平面
視方向からの透視およびどの側面視方向からの透視のい
ずれにおいても重合しない程度の密度で、また、紫外線
放射体から遠い側ほど密にして、配置してあることを特
徴とした請求項１に記載のフレキシブルな光触媒体。
【請求項５】導光体の表面の一部に光触媒機能層を、
残部に紫外線反射層を形成してあることを特徴とした請
求項１に記載のフレキシブルな光触媒体。
【請求項６】導光体が棒または紐状に細長い形状であ
ることを特徴とした請求項５に記載のフレキシブルな光
触媒体。