JPH1133100A

JPH1133100A - 光触媒微粒子含有中実多孔質シリカ粒子とその使用方法、および光触媒含有高分子固体

Info

Publication number: JPH1133100A
Application number: JP9194391A
Authority: JP
Inventors: Hisanori Shinohara; 久典篠原; Toshio Kadoi; 寿雄角井
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 1997-07-18
Filing date: 1997-07-18
Publication date: 1999-02-09

Abstract

(57)【要約】【課題】光触媒微粒子をシリカ粒子の中に含有させる
ことにより、樹脂、繊維等と複合化して用いた場合に
も、樹脂等を劣化させることなく、紫外線照射により有
機物を分解し得る光触媒微粒子含有シリカ粒子を提供す
る。【解決手段】一次粒子径が０．００１μｍ〜０．３μ
ｍである光触媒微粒子を、ＳｉＯ₂含有率が５．０ｍｏ
ｌ／ｄｍ³以上であるアルカリ金属珪酸塩水溶液に分散
させ、乳化剤の存在下で有機溶媒中に乳化して油中水型
の乳化液を調製し、この乳化液を前記アルカリ金属珪酸
塩に対して不溶性シリカ形成反応を示す化合物の水溶液
に混合し、光触媒微粒子を０．０１〜５０重量％の割合
で含有する光触媒微粒子含有中実多孔質シリカ粒子を製
造した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粒子内に光触媒微
粒子を分散含有する光触媒微粒子含有粒子とその使用方
法、およびこの粒子を含む高分子固体に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境汚染が社会問題としてクロー
ズアップされ、人間の生活環境、特に不快な臭気や細菌
に対する意識が向上してきている。

【０００３】不快な臭気ガスとしては、アンモニア、メ
チルメルカプタン、硫化水素、トリメチルアミン、アセ
トアルデヒド、酢酸エチル、トルエン、キシレン等が挙
げられる。これら臭気ガスに起因する悪臭を除去するた
めに、比表面積の大きな活性炭が多用されている。しか
し、活性炭は黒色であるため清潔感をイメージした商品
には適していない。そこで、特公平３−３３０２２号公
報には、白色脱臭剤として酸化亜鉛と二酸化チタンと水
との緊密結合体粒子が提案されている。この粒子は、種
々の色に着色でき、比表面積が大きいという長所がある
が、ガスを吸着消臭するため、耐久性、持続性に問題が
あった。また、特開平４−６５３１２号公報には、透明
性に優れた粉末消臭剤として、金属化合物を含有する中
実多孔質シリカビーズが提案されている。

【０００４】悪臭とともに、人間の生活環境に影響を及
ぼす細菌の例としては、大腸菌、黄色ブドウ球菌、緑濃
菌等がある。これらの菌から我々を保護する手段として
は、塩化ベンザルコニウム等の有機系の抗菌剤がある
が、有機系抗菌剤は、耐熱性等耐久性に乏しいという問
題がある。

【０００５】消臭性と抗菌性とを兼ね備え、さらに耐久
性もある物質としては光触媒が挙げられる。光触媒の例
としては、Ｓｅ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ａ
ｌ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｃ、Ｃｄ、
Ｓ、Ｔｅ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｓｒ、Ｗ、
Ｃｒ、Ｂａ、Ｐｂ等の酸化物等化合物で水に不溶のもの
が挙げられる。これら光触媒を利用する方法としては、
例えば、特開平２−２８０８１８号公報や特開平３−９
４８１４号公報に記載の脱臭方法が知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記光触媒を利用した
脱臭方法は、いずれも光触媒を担持したセラミックスに
紫外線を照射するものであるが、この光触媒担持体を樹
脂、繊維、紙等に複合化した場合には、光触媒そのもの
の特性、つまり有機物を分解するという特性により、前
記樹脂等が劣化してしまうという問題があった。

【０００７】本発明は、かかる問題を解決すべく、樹脂
等と複合化した際の樹脂等の劣化を抑制しながら光触媒
の特性を発揮し得る光触媒含有体を提供することを目的
とし、さらに、この光触媒含有体を含む高分子固体およ
びこの高分子固体を用いた有機物分解方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らが鋭意研究を
重ねた結果、完成するに至った本発明の第１の光触媒含
有体は、一次粒子径が０．００１μｍ〜０．３μｍの範
囲にある光触媒微粒子を０．０１〜５０重量％の割合で
多孔質シリカからなる粒子内に含有する光触媒微粒子含
有中実多孔質シリカ粒子であって、この中実多孔質シリ
カ粒子を含む高分子固体を、有機物、カビおよび細菌か
ら選ばれる少なくとも一つの被作用体と接触させながら
紫外線を照射したときに、前記光触媒微粒子の作用によ
る高分子固体の劣化が前記多孔質シリカの存在により抑
制されながら、前記被作用体が分解されるかまたは死滅
することを特徴とする光触媒微粒子含有中実多孔質シリ
カ粒子である。

【０００９】また、本発明の第２の光触媒含有体は、一
次粒子径が０．００１μｍ〜０．３μｍの範囲にある光
触媒微粒子を分散含有させた、ＳｉＯ₂含有率が少なく
とも５．０ｍｏｌ／ｄｍ³であるアルカリ金属珪酸塩水
溶液を、乳化剤の存在下で有機溶媒中に乳化して油中水
型の乳化液を調製し、この乳化液を前記アルカリ金属珪
酸塩に対して不溶性シリカ形成反応を示す化合物の水溶
液に混合して製造し得る、前記光触媒微粒子を０．０１
〜５０重量％の割合で多孔質シリカからなる粒子内に含
有する光触媒微粒子含有中実多孔質シリカ粒子であっ
て、この中実多孔質シリカ粒子を含む高分子固体を、有
機物、カビおよび細菌から選ばれる少なくとも一つの被
作用体と接触させながら紫外線を照射したときに、前記
光触媒微粒子の作用による高分子固体の劣化が前記多孔
質シリカの存在により抑制されながら、前記被作用体が
分解されるかまたは死滅することを特徴とする光触媒微
粒子含有中実多孔質シリカ粒子である。

【００１０】本発明の光触媒含有中実多孔質シリカ粒子
は、樹脂、繊維、紙、不織布、塗膜等高分子固体に含ま
せても、この高分子固体を大きく劣化させることなく、
脱臭、抗菌等光触媒の機能を発揮し得る汎用性の高い光
触媒含有体である。

【００１１】また、本発明の光触媒含有高分子固体は、
一次粒子径が０．００１μｍ〜０．３μｍの範囲にある
光触媒微粒子を０．０１〜５０重量％の割合で粒子内に
含有する光触媒微粒子含有中実多孔質シリカ粒子を含む
ことを特徴とする。なお、この中実多孔質シリカ粒子
は、前記第２の光触媒微粒子含有中実多孔質シリカ粒子
であってもよい。

【００１２】この光触媒含有高分子固体によれば、母体
となっている高分子固体を光触媒の作用により大きく劣
化させることなく、前記光触媒の機能を発揮させること
ができる。この高分子固体を利用して行う本発明の光触
媒微粒子含有中実多孔質シリカ粒子の使用方法は、前記
第１または第２の光触媒微粒子含有中実多孔質シリカ粒
子を含む光触媒含有高分子固体と、有機物、カビおよび
細菌から選ばれる少なくとも一つの被作用体とを接触さ
せながら紫外線を照射することにより、前記光触媒微粒
子の作用による高分子固体の劣化を前記多孔質シリカの
存在により抑制しながら、前記被作用体を分解するかま
たは死滅させることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、油中水型の乳化液を経由し
て本発明の光触媒微粒子含有中実多孔質シリカ粒子を製
造する方法について説明する。

【００１４】アルカリ金属珪酸塩としては、式Ｍ₂Ｏ・
ｘＳｉＯ₂（ＭはＮａ、Ｋ等のアルカリ金属から選ばれ
る少なくとも１種の元素であり、ｘは１〜４．５）で表
されるものが挙げられる。具体的には、例えば、Ｎａ₄
ＳｉＯ₄、Ｎａ₂Ｓｉ₂Ｏ₅、Ｎａ₂Ｓｉ₄Ｏ₉、Ｋ₂Ｓｉ
Ｏ₃、Ｋ₂ＳｉＯ₄、Ｋ₂ＳｉＯ₈・Ｈ₂Ｏ、Ｌｉ₂ＳｉＯ₃等
を用い得るが、ＳｉＯ₂／Ｎａ₂Ｏのモル比が３以上の珪
酸ナトリウムの使用が望ましい。

【００１５】アルカリ金属珪酸塩の水溶液に分散する光
触媒は、溶液中において珪酸ナトリウムと実質的に反応
しない水不溶性のものであれば特に制限されない。具体
的には、Ｓｅ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｌ、
Ｓｎ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｃ、Ｃｄ、Ｓ、Ｔ
ｅ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｓｒ、Ｗ、Ｃｒ、
Ｂａ、Ｐｂ等の酸化物等の化合物である。光触媒は、酸
化チタンおよび酸化タングステンから選ばれる少なくと
も１種からなることが好ましい。

【００１６】光触媒は、紫外線照射によりその表面で電
子と正孔とが分離し、この正孔が周囲の水、酸素等から
強力な酸化作用を有する活性酸素を生成させる。そし
て、この活性酸素が有機物や微生物を酸化分解する。

【００１７】アルカリ金属珪酸塩の水溶液中のＳｉＯ₂
含有率は５．０ｍｏｌ／ｄｍ³（モル／リットル）以上
である。５．０ｍｏｌ／ｄｍ³未満とすると、得られる
シリカ粒子が、球状ではなく中空状やカプセル状となり
易い。シリカ粒子が中空状やカプセル状の構造を有する
と、光触媒の機能が十分に発揮されなかったり、高分子
固体と複合化した場合に高分子固体を劣化させることと
なる。また、粒子の中空率を減少させるためには、Ｓｉ
Ｏ₂含有率は５．５ｍｏｌ／ｄｍ³以上とすることが好ま
しい。一方、５．０ｍｏｌ／ｄｍ³水溶液中のＳｉＯ₂含
有率の上限は、水溶液中のアルカリ金属珪酸塩の飽和濃
度に対応する値であって、特に制限はない。

【００１８】また、水溶液中の光触媒微粒子濃度は、生
成するシリカ粒子中に含まれる光触媒微粒子含有率（乾
燥シリカ粒子基準）で０．１〜５０重量％である。光触
媒微粒子濃度を５０重量％超となるようにすると、光触
媒微粒子がアルカリ金属珪酸塩水溶液中で凝集し易くな
り、カプセル状構造のシリカ粒子が生じやすくなる。ま
た、球状のシリカ粒子が得られず、光触媒微粒子がシリ
カ粒子内に含有されない状態で存在することとなる。一
方、０．１重量％未満とすると光触媒の効果が十分に得
られない。同様の観点から、水溶液中の光触媒微粒子濃
度は、前記基準で１．０〜３０重量％であることが好ま
しい。

【００１９】添加される光触媒微粒子は、一次粒子の凝
集体(二次粒子)であってもよく、このような凝集体は、
アルカリ金属珪酸塩水溶液中での撹拌や超音波処理によ
り一次粒子として分散される。従って、一次粒子径が
０．００１μｍ〜０．３μｍの範囲にあれば、二次粒子
径には特に制限はない。なお、光触媒微粒子をアルカリ
金属珪酸塩水溶液中に分散させるためには、ディスパー
ザー等や超音波ホモジナイザーの一般的な分散機を用い
ることができる。

【００２０】光触媒微粒子を分散含有するアルカリ金属
珪酸塩水溶液（以下、「水溶液Ａ」ということがあ
る。）を乳化剤の存在下で有機溶媒中に乳化して、油中
水型(Ｗ／Ｏ型)乳化液とする。この場合、使用する乳化
剤はあらかじめ有機溶媒に溶解させて用いることが好ま
しい。乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンソ
ルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビ
タンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタント
リオレート、ポリオキシソルビタンモノオレート、ソル
ビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレート、ポ
リオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシ
エチレン硬化ヒマシ油等を用いることができる。また、
有機溶媒としては、例えば、ヘキサン、シクロヘキサ
ン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチル
ベンゼン、クロロホルム、酢酸エチル等を用いることが
できる。

【００２１】これらの乳化剤や有機溶媒は２種以上を混
合して用いることもできる。水溶液Ａと有機溶媒との混
合比は、Ｗ／Ｏ型の乳化液が得られる範囲であれば、特
に制限されないが、一般には体積比で１／９〜２／１の
範囲とすることが好ましい。

【００２２】次いで、調整した乳化液を、この乳化液中
のアルカリ金属珪酸塩に対して不溶性シリカ形成反応を
示す化合物の水溶液（以下、「水溶液Ｂ」ということが
ある。）を混合し、反応させる。この反応操作によって
粒子内に光触媒微粒子が均一に分散した、実質的に中実
である（中空でない）シリカ粒子が生成する。乳化液と
水溶液Ｂの混合は、水溶液Ｂを撹拌しながら、この撹拌
液に乳化液を注入するように行うことが好ましい。ま
た、乳化液の注入は、特に、撹拌液の下部において行う
ことが好ましい。

【００２３】乳化液と水溶液Ｂとの混合比は特に限定さ
れないが、一般には、体積比で１／９〜４／１の範囲と
することが好ましい。また、乳化液と水溶液との混合反
応は、一般には、常温、常圧の条件で行われるが、必要
に応じて、加圧下や減圧下、あるいは加熱下や冷却下で
行ってもよい。反応時間は５分〜１時間程度で十分であ
る。なお、生成する中実シリカ粒子の粒径は、乳化条件
や撹拌条件等によって調節することができる。

【００２４】アルカリ金属珪酸塩に対して不溶性シリカ
形成反応を示す化合物としては、例えば、硫酸アンモニ
ウム、塩化アンモニウム等の無機酸のアンモニウム塩
や、硫酸、塩酸等の無機酸の水溶液、その他亜硫酸水素
ナトリウム等が挙げられる。これらの化合物は、アルカ
リ金属珪酸塩１モルに対し、１．０〜１０モル、好まし
くは１．５〜５モルの割合で用いられる。

【００２５】得られた光触媒微粒子含有中実シリカ粒子
は、遠心分離やろ過等の固液分離操作によって反応液か
ら分離、回収することができる。回収されたシリカ粒子
は、そのまま乾燥して製品とすることもできるが、水や
アルコール等の洗浄液で１回〜数回洗浄した後、乾燥、
加熱処理を行って製品とすることもできる。

【００２６】このような製造方法により、平均粒径が
０．１〜５０μｍの範囲にあり、かつ比表面積が１０ｍ
²／ｇ以上、好ましくは６０ｍ²／ｇ以上のシリカ粒子を
効率よく製造することができる。このシリカ粒子は、そ
の表面に多数の細孔を含む多孔質粒子である。細孔の孔
径は１０ｎｍ以下であることが好ましく、平均細孔径が
２ｎｍ〜８ｎｍであることが好ましい。

【００２７】また、この多孔質シリカ粒子は実質的に中
実構造を有し、好ましくは、０．３μｍ以上の空孔を実
質的に有しないものである。分散含有する光触媒微粒子
も可視光の波長に比べて十分に小さい粒子であるため、
このようなシリカ粒子は、高い透明性を有するという特
徴も有する。

【００２８】得られた光触媒微粒子含有中実多孔質シリ
カ粒子を含有させる高分子固体の材料には、特に制限は
なく、各種の合成樹脂、繊維、紙、不織布、塗膜等を適
宜用いることができる。また、光触媒による分解の対象
も、前述の悪臭物質の他、各種の液体または気体の有機
物とすることができる。同様に、光触媒による抗菌作用
の対象となる細菌も、大腸菌、黄色ブドウ球菌、緑濃菌
等の他、特に限られるものではなく、さらに光触媒をカ
ビ類に対して作用させてもよい。なお、光触媒に照射す
る紫外線としては、太陽光に含まれる紫外線の他、各種
人工照明に含まれる紫外線を利用してもよい。

【００２９】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明する。（実施例１〜４）３号水ガラスの原液（ＳｉＯ₂含有
率：６．９ｍｏｌ／ｄｍ³）８０ｃｍ³に、表１に示す光
触媒微粒子を表１に示す割合で加え、ディスパーザーで
５分間分散させた。この分散液を、混合乳化剤（Ｓｐａ
ｎ−８０とＴｗｅｅｎ−８５との混合物、混合重量比＝
２：１)を０．７重量％含有するシクロヘキサン１６０
ｃｍ³に加え、ホモジナイザーで７０００ｒｐｍの条件
で１分間処理して、Ｗ／Ｏ型乳化液を調製した。次に、
この乳化液を、濃度３．０ｍｏｌ／ｄｍ³の硫酸アンモ
ニウム水溶液３００ｃｍ³中に撹拌下、足長ロートを用
いて下部から注入した。室温で１時間反応を行った後、
得られた反応液を遠心分離により処理して、生成した粒
子を分離し、次いで、これを水洗し、温度１０５℃で乾
燥して光触媒微粒子含有シリカ粒子（シリカビーズ）を
得た。得られたシリカ粒子の特性を表１に示す。

【００３０】（比較例１）実施例２において、光触媒粒
子として粒径１〜２μｍの二酸化チタンを用いた以外は
同様にして二酸化チタン含有シリカ粒子を得た。得られ
たシリカ粒子の特性を表１に示す。

【００３１】（比較例２）実施例３において、３号水ガ
ラスの原液の代わりに、これを水で希釈してＳｉＯ₂含
有率：４．０ｍｏｌ／ｄｍ³の水溶液として用いた以外
は同様にしてＴｉＯ ₂含有シリカ粒子を得た。得られた
シリカ粒子の特性を表１に示す。

【００３２】［表１］光触媒重量平中空率平均細球形率光触媒番号均粒径孔径の含有種類粒径添加量状態 (μｍ) (ｇ) (μｍ) (％) (ｎｍ) (％) −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 実施例１ TiO₂ 0.007 4 7.5 ＜0.1 3.4 100 均一分散実施例２ TiO₂ 0.007 8 8.8 ＜0.1 4.5 100 均一分散実施例３ TiO₂ 0.007 33 10.9 ＜0.1 2.5 100 均一分散実施例４ ZnO 0.1 14 9.6 ＜0.1 3.3 100 均一分散比較例１ TiO₂ 1.5 8 9.1 ＜0.1 2.4 100 カプセル状比較例２ TiO₂ 0.007 33 5.5 40 3.3 85 均一分散

【００３３】なお、表１に示した中空率、平均細孔径お
よび光触媒微粒子の含有状態は、以下のようにして評価
したものである。（１）中空率（％）シリカ粒子の割断面のＳＥＭ写真から内部に０．３μｍ
以上の空孔を有する粒子の割合を求めた。（２）平均細孔径（ｎｍ）ＢＥＴ法による窒素吸着量から求めた。（３）球形率（％）全粒子の内、球形粒子の割合をＳＥＭ写真から求めた。（４）光触媒微粒子の含有状態シリカ粒子の割断面をＥＰＭＡ（日本電子(株)製ＪＸＡ
-８６００）面分析によって観察した。

【００３４】（実施例５）実施例３において、光触媒と
して、種々の粒径の酸化チタンを用いた以外は同様にし
てシリカ粒子を得た。その特性を同様に評価した。結果
を表２に示す。

【００３５】［表２］光触媒重量平中空率平均細球形率光触媒番号均粒径孔径の含有種類粒径添加量状態 (μｍ) (ｇ) (μｍ) (％) (ｎｍ) (％) −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− TiO₂ 0.007 33 10.9 ＜0.1 2.5 100 均一分散 TiO₂ 0.3 33 10.6 ＜0.1 3.2 100 均一分散 TiO₂ 0.4 33 9.9 ＜0.1 2.8 100 凝集

【００３６】（実施例６）実施例１において、酸化チタ
ンの添加量を種々変化させた以外は同様にしてシリカ粒
子を得た。その特性を同様にして評価した。結果を表３
に示す。

【００３７】［表３］光触媒重量平中空率平均細球形率光触媒番号種類含有率均粒径孔径の含有 (wt％) (μｍ) (％) (nm) (％) 状態 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− TiO₂ 5 7.7 ＜0.1 2.6 100 均一分散 TiO₂ 15 8.5 ＜0.1 3.6 100 均一分散 TiO₂ 50 10.9 ＜0.1 4.5 100 均一分散 TiO₂ 60 6.1 15 4.1 50 凝集

【００３８】（実施例７）実施例１において、アルカリ
金属珪酸塩水溶液として、３号水ガラスの原液の水希釈
または水分蒸発により得られた種々のＳｉＯ₂含有率を
有する水溶液を用いた以外は同様にしてシリカ粒子を得
た。その特性を同様に評価し、その結果を表４に示す。

【００３９】［表４］水ガラス水溶液重量平中空率平均細球形率光触媒番号のSiO₂含有率均粒径孔径の含有 (mol/dm³) (μｍ) (％) (nm) (％) 状態 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 7.5 7.7 ＜0.1 4.1 100 均一分散 5.5 6.9 ＜0.1 2.9 100 均一分散 5.0 5.8 1 3.8 100 均一分散 4.5 5.6 10 4.0 90 均一分散

【００４０】実施例１〜４および比較例１〜２で調製し
た粉体をポリスチレン樹脂に１０％添加したプレートを
作成し、それらの特性を評価した。結果を表５に示す。

【００４１】［表５］消臭性有機物樹脂 (ppm) 抗菌性分解性劣化性トルエン酢酸エチル (％) −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− フ゛ランク 160 320 無し 0 色調変化無し (PS樹脂のみ) 実施例1 15 20 有り 52 色調変化無し実施例2 0 10 有り 58 色調変化無し実施例3 0 10 有り 63 色調変化無し実施例4 10 20 有り 55 色調変化無し比較例1 120 280 無し 11 色調変化あり比較例2 30 100 無し 39 色調変化あり

【００４２】なお、表５に示した消臭性、抗菌性、有機
物分解性および樹脂劣化性は、以下のようにして評価し
たものである。（１）消臭性１ｃｍ×１０ｃｍ×１ｍｍのプレート１０本を５００ｃ
ｍ³のバイアル瓶に入れ、密栓する。そこに、一定量の
悪臭物質をシリンジを用いて添加し、０．５ｍＷ／ｃｍ
²の紫外線を３時間照射した後、プレートを入れなかっ
たバイアル瓶（ブランク）と、ガス濃度を比較する。な
お、ガス濃度は、検知管を用いて測定した。（２）抗菌性１０ｃｍ×１０ｃｍ×１ｍｍのプレート上に、大腸菌を
含んだ菌液を塗布し、０．５ｍＷ／ｃｍ²の紫外線を３
０分間照射する。その後、プレート上の菌液の１部をサ
ンプリングし、培養を行い、菌の有無を確認した。（３）有機物分解性１０ｃｍ×１０ｃｍ×１ｍｍのプレート上に、サラダオ
イルを均一に塗布し、１．０ｍＷ／ｃｍ²の紫外線を６
時間照射する。その後、プレート全体の重量を測定し、
サラダオイルの重量減少を測定した。（４）樹脂劣化性１０ｃｍ×１０ｃｍ×１ｍｍのプレートに２．０ｍＷ／
ｃｍ²の紫外線を２４時間照射した後、目視で色調変化
の有無を確認した。

【００４３】前記各実施例で作製したシリカ粒子には光
触媒微粒子が微細状態で均一に分散しているため、その
光触媒微粒子による効果発現は効率よく行われる。すな
わち、多孔質表面に吸着した気体または液体の有機物
は、粒子内部に拡散した光触媒微粒子による迅速な分解
作用を受ける。その一方、樹脂、繊維等固体の有機物は
シリカ粒子内部に拡散しないため光触媒微粒子の作用を
実質的に受けない。

【００４４】さらに、このシリカ粒子は、粒子内に微細
な光触媒微粒子が均一に分散した中実構造を有している
ため、光の散乱や反射が少なく、外観上も透明性に優れ
たものであった。

【００４５】

【発明の効果】本発明の光触媒微粒子含有中実多孔質シ
リカ粒子によれば、多孔質シリカの特性と光触媒の特性
とが相俟って発揮される。すなわち、多孔質表面に吸着
された吸着物、例えば、アンモニア、メルカプタン、ア
ルデヒド等の悪臭ガスやタバコのヤニ、サラダオイル等
の液状有機物は、紫外線の照射とともに、光触媒微粒子
による分解作用を受ける。その一方、樹脂、繊維等の固
体はシリカ粒子内部に拡散しないため、光触媒微粒子の
作用を受けず劣化が抑制される。本発明の光触媒微粒子
含有中実多孔質シリカ粒子は、カビ、細菌等の死滅低減
にも有効である。

【００４６】また、本発明の光触媒含有高分子固体は、
前記光触媒微粒子含有中実多孔質シリカ粒子の特性を利
用したものであり、この高分子固体を利用して実施され
る本発明の光触媒微粒子含有中実多孔質シリカ粒子の使
用方法によれば、有害な悪臭ガス等の有機物、カビ、細
菌等を、樹脂、繊維、紙、不織布、塗膜等高分子固体自
体の劣化を抑制しながら、光触媒の作用により分解した
り死滅させたりすることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０１Ｂ 33/12 Ｂ０１Ｄ 53/36 ＪＨ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一次粒子径が０．００１μｍ〜０．３μ
ｍの範囲にある光触媒微粒子を０．０１〜５０重量％の
割合で多孔質シリカからなる粒子内に含有する光触媒微
粒子含有中実多孔質シリカ粒子であって、この中実多孔
質シリカ粒子を含む高分子固体を、有機物、カビおよび
細菌から選ばれる少なくとも一つの被作用体と接触させ
ながら紫外線を照射したときに、前記光触媒微粒子の作
用による高分子固体の劣化が前記多孔質シリカの存在に
より抑制されながら、前記被作用体が分解されるかまた
は死滅することを特徴とする光触媒微粒子含有中実多孔
質シリカ粒子。
【請求項２】一次粒子径が０．００１μｍ〜０．３μ
ｍの範囲にある光触媒微粒子を分散含有させた、ＳｉＯ
₂含有率が少なくとも５．０ｍｏｌ／ｄｍ³であるアルカ
リ金属珪酸塩水溶液を、乳化剤の存在下で有機溶媒中に
乳化して油中水型の乳化液を調製し、この乳化液を前記
アルカリ金属珪酸塩に対して不溶性シリカ形成反応を示
す化合物の水溶液に混合して製造し得る、前記光触媒微
粒子を０．０１〜５０重量％の割合で多孔質シリカから
なる粒子内に含有する光触媒微粒子含有中実多孔質シリ
カ粒子であって、この中実多孔質シリカ粒子を含む高分
子固体を、有機物、カビおよび細菌から選ばれる少なく
とも一つの被作用体と接触させながら紫外線を照射した
ときに、前記光触媒微粒子の作用による高分子固体の劣
化が前記多孔質シリカの存在により抑制されながら、前
記被作用体が分解されるかまたは死滅することを特徴と
する光触媒微粒子含有中実多孔質シリカ粒子。
【請求項３】一次粒子径が０．００１μｍ〜０．３μ
ｍの範囲にある光触媒微粒子を０．０１〜５０重量％の
割合で多孔質シリカからなる粒子内に含有する光触媒微
粒子含有中実多孔質シリカ粒子を含むことを特徴とする
光触媒含有高分子固体。
【請求項４】請求項１または２に記載の光触媒含有中
実多孔質シリカ粒子を含む光触媒含有高分子固体と、有
機物、カビおよび細菌から選ばれる少なくとも一つの被
作用体とを接触させながら紫外線を照射することによ
り、前記光触媒微粒子の作用による高分子固体の劣化を
前記多孔質シリカの存在により抑制しながら、前記被作
用体を分解するかまたは死滅させることを特徴とする光
触媒微粒子含有中実多孔質シリカ粒子の使用方法。