JPH1072664A

JPH1072664A - 光触媒被覆体

Info

Publication number: JPH1072664A
Application number: JP8247310A
Authority: JP
Inventors: Masahito Yoshikawa; 雅人吉川; Tomoko Noguchi; 智子野口; Nobuko Kato; 信子加藤; Toshio Naito; 壽夫内藤
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1996-08-29
Filing date: 1996-08-29
Publication date: 1998-03-17

Abstract

(57)【要約】【解決手段】家庭用品２の表面に光触媒膜４が形成さ
れてなることを特徴とする光触媒被覆体１。【効果】本発明によれば、家庭用品の表面に汚れが付
着することを防止することができると共に、家庭用品の
表面を構成する材質、形状によらずあらゆる種類の家庭
用品に適用することが可能であり、蛍光灯等の照明具の
反射板、カーテン，ブラインド，壁紙，蛍光灯カバー，
衣類，ふすま紙などの繊維製，紙製，プラスチック製の
室内装飾用品、換気扇，炊飯器，電子レンジ，オーブン
トースター，ポット，冷蔵庫，ナベやヤカン等の取っ手
などの台所用家電製品、台所用品等の家庭用品の表面の
防汚を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タバコのヤニ、ほ
こり、油等の汚れが付着し易い家庭用品の表面に光触媒
膜を形成したものであって、家庭用品の表面に汚れが付
着するのを有効に防ぐことができる光触媒被覆体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
蛍光灯等の照明具の背面には、光を有効利用するために
反射板が設けられており、この反射板は、光を室内全体
に拡散させる目的で白色塗膜が形成されている。このよ
うな反射板は、静電気の影響でホコリが付着し易く、付
着したホコリによって光の反射率が低下し、省エネルギ
ー効果が低減してしまうのみならず、反射板の表面は白
色塗膜であるために汚れが目立つという事態が生じてい
た。このような事態を避けるためには、反射板を清掃す
ればよいのであるが、反射板を清掃するためには、蛍光
灯を反射板から取り外す必要があり、このような高所作
業は危険であるため、できるだけ行わないですむことが
望まれていた。

【０００３】また、室内には、カーテン，絨毯，ソファ
ー等の繊維製品、壁紙，障子紙，ふすま紙，照明具の和
紙カバー等の紙製品、ブラインド，蛍光灯カバー等のプ
ラスチック製品などの室内装飾用品が置かれており、こ
れらも室内のタバコのヤニやホコリ等が付着し易いもの
であるが、その清掃が容易ではない。その上、これらの
室内装飾用品はタバコの臭いが吸着し易く、また、ホコ
リ等によりダニ等が繁殖し易くなるものである。更に、
冷蔵庫，電子レンジ，換気扇等の台所用家電製品や蛍光
灯カバー，ポット，鍋やヤカン等の台所用品は、台所で
使用されるために、その表面に油汚れが付着し易いが、
毎日このような油汚れを落とすことは、実際上困難であ
るが、その一方でこのような油汚れを放置しておくと、
油がこれら台所用家電製品や台所用品の表面にこびりつ
いてしまい、更に落とし難くなってしまうという問題が
ある。そのため、台所用で利用され、このような油汚れ
が付着し易い家庭用品についても油汚れを防ぐ方法が望
まれていた。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
家庭用品の表面に形成された光触媒膜の光触媒作用によ
って家庭用品の表面に付着したホコリを除去したり、タ
バコのヤニや油汚れを分解する光触媒被覆体であって、
被覆する家庭用品の種類を選ばず、取扱性、耐久性に優
れ、触媒効率が良好な光触媒膜で被覆することが可能な
光触媒被覆体を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った
結果、上記のような汚れが付着し易い家庭用品の表面に
光触媒膜を形成することにより、光触媒作用によって家
庭用品の表面に付着したホコリを除去したり、油汚れ等
を分解して、家庭用品の表面の防汚対策が可能となるこ
とを知見した。またこの場合、光触媒膜として、酸素分
子を有するガスを含有する不活性ガスの存在下において
金属ターゲットを用いてリアクティブスパッタリングす
ることにより得られる金属酸化物膜を使用すれば、被覆
される家庭用品の耐熱性も問題とならず、更に家庭用品
の表面と光触媒膜との間に下地膜を介在させれば、被覆
される家庭用品の材質も問題とならず、上記目的をより
有効に達成できることを見出し、本発明をなすに至っ
た。

【０００６】従って、本発明は、家庭用品の表面に光触
媒膜が形成されてなることを特徴とする光触媒被覆体、
光触媒膜が、酸素分子を有する不活性ガス中で金属ター
ゲットを用いてリアクティブスパッタリングを行うこと
によって得られる金属酸化物膜である上記光触媒被覆
体、及び家庭用品の表面に下地膜を介在させて光触媒膜
を形成した上記光触媒被覆体を提供する。

【０００７】以下、本発明につき更に詳述すると、本発
明の光触媒被覆体は、上述したように、家庭用品の表面
に光触媒膜を形成したものである。ここで、該家庭用品
としては、特にその種類が制限されるものではないが、
本発明の場合、具体的には蛍光灯等の照明具の反射板、
繊維製，紙製，プラスチック製の室内装飾用品、台所用
家電製品、台所用品等が好適に用いられる。また、光触
媒膜としては、ＴｉＯ₂，ＺｎＯ，ＷＯ₃，Ｆｅ₂Ｏ₃，Ｓ
ｒＴｉＯ₃等の金属酸化物膜が用いられる。

【０００８】このような光触媒膜を形成する方法は特に
制限はなく、公知のゾル−ゲル法、真空蒸着法、イオン
プレーティング法、ＣＶＤ法、スパッタリング法等の方
法によって成膜することができる。例えば、家庭用品が
蛍光灯の反射板の場合、白色塗料の白色顔料に代えてＴ
ｉＯ₂等の粉体を塗料に配合することによって反射板の
表面に光触媒膜を形成する方法、従来の白色塗料が塗布
された反射板の表面にゾル−ゲル法、真空蒸着法、イオ
ンプレーティング法、ＣＶＤ法、スパッタリング法等の
方法によって成膜する方法等が挙げられると共に、この
場合、反射板の表面に直接光触媒膜を形成する必要はな
く、例えば一方の面に光触媒膜、他方の面に粘着層を有
するプラスチックフィルムを反射板の表面に貼り付ける
方法も挙げることができる。なお、成膜法については、
加熱することなく金属酸化膜を成膜することができる点
から、リアクティブスパッタリング法が好適に使用さ
れ、例えば成膜される対象物（家庭用品）が繊維、紙、
プラスチック等の非耐熱性の材料からなる場合には、リ
アクティブスパッタリング法を採用して、その表面に光
触媒膜（金属酸化物膜）を形成することが推奨される。

【０００９】即ち、光触媒は、通常粉末状で用いられて
いる。この粉末状の光触媒を固定化するためには、例え
ば粉末にバインダーとして樹脂やゴムなどを混ぜて練
り、それを基材に塗って数百℃で焼結させるバインダー
固定法がある。しかし、このバインダー固定法の場合、
金属酸化物を基材に密着性よく担持することが難しく、
密着性を上げるために、バインダー量を多くすると触媒
効果が弱まり、少ないと密着できない。光触媒を基材に
膜状に密着させる方法として金属アルコキシド溶液を用
いてゲルコーティング膜を作成し、それを数百℃で加熱
するゾル−ゲル法で得た金属酸化物膜を光触媒に用いる
方法の場合、均一で薄い膜を基材に密着させることが難
しく、人目につきやすく、美観が重要視される家庭用品
の表面を被覆するにはあまり好ましいものではない。し
かも、バインダー固定法及びゾル−ゲル法は、上述した
ように金属酸化物膜の作成時に高温で加熱するため、耐
熱性の基材しか用いることができないので、非耐熱性の
材料からなる家庭用品には適用し難い。しかし、リアク
ティブスパッタリング法によればこのような不利がない
ので非常に好適である。

【００１０】ここで、このリアクティブスパッタリング
法は、酸素分子を含むガスを含有する不活性ガス中で金
属ターゲットを用いてスパッタリングを行うものである
が、用いる金属ターゲットとしては、所望する金属酸化
物ＭｅＯ_x（ＭｅはＦｅ，Ｗ，ＳｒＴｉ，Ｔｉ，Ｚｎ等
の金属を示し、ｘは金属の種類によって異なるが、０〜
１０、好ましくは０〜５の範囲の正数であり、ｘは必ず
しも金属の価数に相当していなくともよい）に対応した
金属である。この場合、特には光触媒として優れたＴｉ
Ｏ₂，ＺｎＯ，ＷＯ₃，Ｆｅ₂Ｏ₃，ＳｒＴｉＯ₃等に対応
した金属である。また、酸素分子を有するガス（酸化性
ガス）を含有する不活性ガスの存在下で上記金属ターゲ
ットより金属をスパッタさせ、上記家庭用品の表面にこ
のスパッタされた金属の酸化物膜を形成するものである
が、上記酸化性ガスとしては、酸素、オゾン、空気、水
等が挙げられ、通常は酸素が用いられる。一方、スパッ
タリング用の不活性ガスとしては、ヘリウム、アルゴン
等が用いられ、特に工業的に安価なアルゴンが好まし
い。また、リアクティブスパッタリング法の場合、上記
不活性ガスと酸化性ガスとの流量比（容量比）は適宜選
定されるが、不活性ガス：酸化性ガス＝１００：０．１
〜１００：１０００の範囲とすることが好ましい。

【００１１】また、本発明の場合、家庭用品の表面に下
地膜を介在させて光触媒膜を形成しても好適であり、特
に家庭用品が有機系材料からなるものであったり、その
表面に有機系材料からなる部分を含む場合は、下地膜を
介在させることによって、光触媒活性による家庭用品の
劣化を防止することができるので有効である。

【００１２】以下、図面を用いて上記のような下地膜を
介在させた光触媒被覆体をより詳細に説明する。図１
は、上記光触媒被覆体の構成を説明する光触媒被覆体１
の概略断面図である。この光触媒体１は、基材となる家
庭用品２の表面に下地膜３を介在させて光触媒膜４を形
成したものである。ここで、家庭用品２の材質や形状は
上述したように特に限定されず、通常の家庭用品として
用いられているものであればいずれのものでもよいが、
例えばその表面にポリメチルメタクリレート、ポリカー
ボネート、シリコーン、ポリスチレン等のプラスチック
材やポリエステル系，ポリアミド系，ポリビニルアルコ
ール系などの合成繊維、天然繊維、半合成繊維等からな
る織布又は不織布などの有機系材料を含むものが好適で
ある。

【００１３】下地膜３としては、家庭用品２の表面と光
触媒膜４との間に介在させることができるものであれ
ば、その種類は特に限定されないが、例えばＴｉ等の金
属薄膜やＳｉＯ₂等の光触媒作用を持たない金属酸化物
薄膜などが好適である。特に、図２、３に示すように、
家庭用品２が蛍光灯の反射板である場合、金属薄膜を下
地膜３として介在させて光触媒膜４を形成すれば、金属
薄膜（下地膜）３は可視光や近紫外領域で高い反射性を
有するので、光触媒膜４は光源である蛍光灯５からの入
射光及び金属薄膜３の反射光を光触媒反応に利用するこ
とができるので、劣化防止効果のみならず防汚効果もよ
り優れたものとなる。なお、下地膜として、例えばアル
ミ金、ブロンズ、黄銅、ＴｉＮ等の多様な色の金属薄
膜、金属酸化物薄膜、金属窒化物薄膜を形成すれば、家
庭用品の装飾効果も奏することができる。また、下地膜
は必ずしも家庭用品の表面に直接形成する必要はなく、
上述したように粘着層を有するフィルムを家庭用品の表
面に貼る場合、フィルムの反粘着層側に下地膜を形成
し、その上に光触媒膜を形成したものを家庭用品に貼る
ことによって、家庭用品の表面と光触媒膜との間に介在
させることもできる。ここで、下地膜の厚さは特に制限
されるものではないが、通常数十〜数千Åの範囲とする
ことが好ましい。なお、下地膜と光触媒膜との膜厚比
は、特に制限されるものではないが、通常下地膜／光触
媒膜＝０．１〜１０程度とすると好適である。

【００１４】本発明の下地膜は、公知の湿式めっき、無
電解めっき、真空蒸着法、イオンプレーティング法、Ｃ
ＶＤ法、ゾル−ゲル法等によって家庭用品の表面に膜形
成することもできるが、スパッタリング法又は上記リア
クティブスパッタリング法により成膜すれば、成膜に際
して家庭用品表面の材質を選ばないので好適である。

【００１５】即ち、スパッタリング法は、真空又は不活
性ガス中で金属ターゲット又は金属酸化物ターゲットを
用いてスパッタリングを行うものであるが、ここで用い
る金属ターゲットとしては、Ａｌ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｃｕ，
Ｆｅ，Ｉｎ，Ｍｇ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｚｎ等の光触媒活性を
示さない金属が好適であり、金属酸化物ターゲットとし
ては、Ｓｉ，Ａｌ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｉｎ，Ｍｇ，Ｓｎ等の
酸化物のように光触媒活性を示さない金属酸化物が好適
である。また、リアクティブスパッタリング法の場合、
光触媒活性を示さない所望の金属酸化物に対応する金属
を金属ターゲットとして使用して光触媒膜の場合と同様
にリアクティブスパッタリングを行うことによって、家
庭用品の表面に金属酸化物膜を形成することができる。

【００１６】なお、本発明において、スパッタリング装
置、リアクティブスパッタリング装置、スパッタリング
圧力等のスパッタリング条件などは特に制限されず、公
知の装置、条件を採用することができる。例えば、ＤＣ
マグネトロンスパッタリング、ＲＦスパッタリング、対
向スパッタリングなどの装置を用いることができ、また
スパッタリング時の圧力は高真空下から大気圧下とする
ことができるが、通常１ｍＴｏｒｒ〜１Ｔｏｒｒの真空
下で行われる。

【００１７】以上のようにして得られる本発明の光触媒
被覆体は、通常の家庭用品として使用するものである
が、例えばこの家庭用品の表面に光を照射することによ
って光触媒が励起し、光触媒活性によるホコリの付着防
止、タバコのヤニや油汚れの分解などの作用を発揮する
もので、家庭用品の表面に汚れが付着することを防止す
るのに用いることができるものである。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、家庭用品の表面に汚れ
が付着することを防止することができると共に、家庭用
品の表面を構成する材質、形状によらずあらゆる種類の
家庭用品に適用することが可能であり、蛍光灯等の照明
具の反射板、カーテン，ブラインド，壁紙，蛍光灯カバ
ー，衣類，ふすま紙などの繊維製，紙製，プラスチック
製の室内装飾用品、換気扇，炊飯器，電子レンジ，オー
ブントースター，ポット，冷蔵庫，ナベやヤカン等の取
っ手などの台所用家電製品、台所用品等の家庭用品の表
面の防汚を図ることができる。

【００１９】

【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限される
ものではない。

【００２０】〔実施例１，２及び比較例１〕塗料が塗ら
れていない蛍光灯の反射板に、顔料に代えてＴｉＯ₂の
粉体を８０重量％（固形分）となるように配合したウレ
タン塗料を塗膜厚さが５０μｍとなるように塗布、乾燥
して実施例１とした。一方、通常の白色塗料で塗布され
た反射板に対し、対向スパッタリング法（ターゲット
Ｔｉ）で、酸化用ガスとして酸素５ｍｌ／分をアルゴン
ガス５ｍｌ／分とともにスパッタ装置内に流し、ガス圧
５ｍＴｏｒｒ、ターゲット投入パワー１．２ｋＷで反射
板表面全体に６０分成膜を行って、３０００ÅのＴｉＯ
₂薄膜からなる光触媒膜を形成して実施例２とした。ま
た、実施例２で使用した通常の白色塗料で塗布された反
射板を比較例１とした。

【００２１】これらの反射板を通常の居間に配設された
４０Ｗの蛍光灯の反射板として使用し、３カ月使用後の
反射板の表面の汚れを目視により評価した。結果を表１
に示す。

【００２２】

【表１】表１によれば、本発明の光触媒被覆体はホコリ等による
汚れの付着が防止されることが認められる。

【００２３】〔実施例３，比較例２〕実施例３として、
４×５（ｃｍ²）のパルプシートの表面に対し、対向ス
パッタリング法（ターゲットＴｉ）で、酸化用ガスと
して酸素５ｍｌ／分をアルゴンガス５ｍｌ／分とともに
スパッタ装置内に流し、ガス圧５ｍＴｏｒｒ、ターゲッ
ト投入パワー１．２ｋＷでパルプシート表面全体に６０
分成膜を行って、３０００ÅのＴｉＯ₂薄膜からなる光
触媒膜を形成した。また、実施例３で使用したパルプシ
ートを比較例２とした。

【００２４】これらのパルプシートを煙草３本分の煙り
を充満させた箱に入れて、ヤニを付着させた後に、３０
０ｎｍ以下の波長をカットしたＵＶ光を６０分間照射し
て、そのヤニの付着量の変化を黄変度測定装置（カラー
コンピュータ）〔スガ試験機製〕で測定し、ヤニの分解
率を求めた。結果を表２に示す。

【００２５】

【表２】表２によれば、本発明の光触媒被覆体は付着したヤニが
分解され、防汚効果を奏することが認められる。

【００２６】〔実施例４，比較例３〕実施例４として、
４×５（ｃｍ²）のポリエステルフィルムの表面に対
し、対向スパッタリング法（ターゲットＴｉ）で、酸
化用ガスとして酸素５ｍｌ／分をアルゴンガス５ｍｌ／
分とともにスパッタ装置内に流し、ガス圧５ｍＴｏｒ
ｒ、ターゲット投入パワー１．２ｋＷでポリエステルフ
ィルム表面全体に６０分成膜を行って、３０００ÅのＴ
ｉＯ₂薄膜からなる光触媒膜を形成した。また、実施例
４で使用したポリエステルフィルムを比較例３とした。

【００２７】これらのポリエステルフィルムの表面にサ
ラダオイル０．２ｍｇを均一に塗布した後、３００ｎｍ
以下の波長をカットしたＵＶ光を６０分間照射して、各
ポリエステルフィルム表面のサラダオイルの付着量を赤
外分光計で測定し、サラダオイルの分解能を調べた。結
果を表３に示す。

【００２８】

【表３】表３によれば、本発明の光触媒被覆体は付着した油が分
解され、防汚効果を奏することが認められる。

【００２９】〔実施例５，比較例４〕実施例５として、
４×５（ｃｍ²）のポリエステルフィルムの表面に対
し、対向スパッタリング法（ターゲットＳｎＯ₂）
で、不活性ガスとしてアルゴンガス５ｍｌ／分をスパッ
タ装置内に流し、ガス圧５ｍＴｏｒｒ、ターゲット投入
パワー１．２ｋＷで基材表面全体に５分成膜を行って、
基材上に３０００ÅのＳｎＯ₂薄膜からなる下地膜を形
成した後、対向スパッタリング法（ターゲットＴｉ）
で、酸化用ガスとして酸素５ｍｌ／分をアルゴンガス５
ｍｌ／分とともにスパッタ装置内に流し、ガス圧５ｍＴ
ｏｒｒ、ターゲット投入パワー１．２ｋＷで基材表面に
形成された下地膜表面全体に６０分成膜を行って、３０
００ÅのＴｉＯ₂薄膜からなる光触媒膜を形成して、実
施例５の光触媒体を得た。一方、実施例５で使用したポ
リエステルフィルムを比較例４とした。

【００３０】これらのポリエステルフィルムの表面にサ
ラダオイル０．２ｍｇを均一に塗布した後、３００ｎｍ
以下の波長をカットしたＵＶ光を６０分間照射して、各
ポリエステルフィルム表面のサラダオイルの付着量を赤
外分光計で測定し、サラダオイルの分解能を調べた。結
果を表４に示す。

【００３１】

【表４】表４によれば、本発明の光触媒被覆体は付着した油が分
解され、防汚効果を奏することが認められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を説明する概略断面図である。

【図２】本発明の一使用例を説明する概略斜視図であ
る。

【図３】上記使用例の概略断面図である。

【符号の説明】

１光触媒被覆体２家庭用品３下地膜４光触媒膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】家庭用品の表面に光触媒膜が形成されて
なることを特徴とする光触媒被覆体。
【請求項２】家庭用品が、照明具の反射板である請求
項１記載の光触媒膜被覆体。
【請求項３】家庭用品が、繊維製、紙製又はプラスチ
ック製の室内装飾用品である請求項１記載の光触媒被覆
体。
【請求項４】家庭用品が、台所用家電製品又は台所用
品である請求項１記載の光触媒被覆体。
【請求項５】光触媒膜が、酸素分子を有する不活性ガ
ス中で金属ターゲットを用いてリアクティブスパッタリ
ングを行うことによって得られる金属酸化物膜である請
求項１乃至４のいずれか１項記載の光触媒被覆体。
【請求項６】家庭用品の表面に下地膜を介在させて光
触媒膜を形成した請求項１乃至５のいずれか１項記載の
光触媒被覆体。