WO1997032664A1

WO1997032664A1 - Produit moule a fonction photocatalytique

Info

Publication number: WO1997032664A1
Application number: PCT/JP1997/000620
Authority: WO
Inventors: Shiro Ogata
Original assignee: Tao Inc.
Priority date: 1996-03-04
Filing date: 1997-02-28
Publication date: 1997-09-12
Also published as: EP0824040A1; CA2220096A1; KR19990008279A; TW398993B; US6074748A; EP0824040A4; JPH09234376A

Description

明細害

光触媒機能を有する成形品

技術分野

本発明は、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。

背景技術

酸化チタン（ T i O 2 ) などの金属酸化物は、紫外線によって励起され、これに接触或いは接近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。

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 6 2 — 6 6 8 6 1 号公報には、フイノレム状、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 一 1 4 3 6 3 0 号公報には、格子状、板状、粒状、プリ一ッ状、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 一 6 1 9 3 3 号公報には、ステンレス銅管、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。

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（ 5 0 〜 5 0 0 ) 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。

発明の開示

本発明は、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稹ょ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を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、ガラスビーズのような単位粒子を集合して、これを相互に接着して全体を必要な形状に成形し、ついで、各粒子の表面に光触媒機能層を形成することにより成形品が製造される。

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、相互間を熟融着させる。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、粒子相互問に連通した間隙が形成されるようにする。接着材を使用する場合は、接着剤によつ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。

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状を作ることができる。

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イツビングして乾燥の後、焼き付ける。この際、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。

本発明の他の態様によれば、ガラスウールやガラスフア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することにより成形品が製造される。

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（アタリノレ、ポリスチレン、ポリカーボネートなど）である。単位線材には繊維状、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、フヱ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。

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、ァノレミ、スズ、鋼など）あるいは木材等も使用できる。

光触媒機能層は、前記と同様の方法で形成されるが、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。

成形前に、前記の単位粒子又は単位線材の集合に自発型紫外線放射材、蓄光型紫外線放射材の素材からなる粒子、又はこれらの放射材をガラスや有機高分子樹脂に混入した粒子を混合しておくことが出来る。

単位粒子や繊維の集合に自発型発光セラミックゃ蓄光型発光セラミックの粒子、或いはこれらセラミックの微粒子をガラスや有機高分子樹脂に混入して成形した粒子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ゃ喑閛での案内に用いることができる。

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 i O ₂に C r

O ₃を少量添加すると長波長側に吸収帯が変位する。これによつ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ぺ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。

光触媒半導体は、単位粒子の表面にのみ予め担持させておてもよいし、単位粒子に自発型発光セラミックゃ蓄光セラミックの粒子、或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てもよい。前者の方が自発型発光セラミックゃ蓄光型発光セラミックの粒子、或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、光触媒反応を促進補完するため、光触媒機能補助添加金属を付加することが出来る。

図面の簡単な説明

図 1 は、本発明による成形品（ブロック）を用いた壁の一部を示す斜視図、

図 2 は、図 1 に示した成形品の斜視図、

図 3 a は、図 2 の部分 ΙΠを拡大した斜視図、図 3 b はガラスビーズとガラスビーズに固定された光半導体粒子を示す模式図、図 3 c は、単位粒子としてのガラスビーズを示す図、

図 4 は、ガラスビーズに紫外線を放射する素材からなる粒子を混合して成形した成形品の拡大図、

図 5 は、本発明の成形品を用いた流体浄化装置の斜視図、

図 6 a は、本発明のよる光触媒体の構造例、図 6 b は従来の光触媒体の構造例、

図 7 は、実験装置の概略図、

図 8 は、本発明による管状に成形した成形品の例を示す斜視図、

図 9 は、本発明による半円筒形状に成形した成形品の例を示す斜視図、

図 1 0 は、本発明によるボール状に成形した成形品の例を示す斜視図（利用例）、

図 1 1 は、図 1 0 に示したポール状の成形品の拡大図図 1 2 は、単位線材を用いて成形した成形品の斜視図図 1 3 は、単位線材に紫外線を放射する素材からなる粒子を混合して成形した成形品の斜視図である。

発明を実施するための最良の形態図 1 に示すフィルター 1 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る。

フィルター 1 は、図 2 に示す如き、複数個の透光性かつ通気性のプロック 2 を積み重ねて構成されている。

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、本実施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他発型紫外線放射具である。

本実施例では、ブロック 2 は、図 3 a 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 の形態に成形したものである。各ガラスビーズ 5 ( 図 3 c ) 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 5 m m である。

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、 7 0 0 で 3 0 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プ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。加熱温度は、単位粒子の素材が本実施例のようにガラスビーズの場合は 6 5 0 ^〜 7 2 0 ¾程度であり、フリットの場合には 4 5 0 〜 8 0 0 で程度、ポリカーボネート樹脂では 1 2 O t S 0

0 程度で好適である。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。

単位粒子の素材はガラスに限らず、フリット、ポリ力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よい。又、単位粒子の形は図 3 c に示された如き球に限らず、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 2 0 μ m 程度から 1 O m m程度のものまで用いる。本実施例のように、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レ、力 2 0 μ m 〜 1 0 0 0 /x m ) 、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。更に、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ぺき大きさのものを用いることもある。単位粒子はガラスバノレーンのように中空であっても良い。ガラスビーズとして、市販されている G B 2 0 1 M ( 商品名東芝バロティ一二製、粒径 0 . 7 1 〜： I . 0 0 m m ) を用いることが出来る。

成形されたガラスビーズ 5 の集合体を、あらかじめ準備した「丁 O ゾル」（株式会社田中転写製）のゾル中に全体をディッビングし、十分に振り切って間隙 6 に目詰りを生じないよう〖こした後、 4 5 で 1 0 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、 4 0 0 で 3 0 分間の焼成を行ない、光半導体粒子（この場合 T i O 2 ) をガラスビーズ 5 の表面に固定し（図 3 b ) 、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 T i O 2 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。

光触媒半導体としては、 T i O 2 > Z n O 、 S r T i 0 ₃、 C d S 、 C d O 、 C a P 、 I n P 、 I n ₂〇 ₃、 C a A s 、 B a T i 0 ₃、 K ₂ N b O ₃ > F e ₂ O ₃ , T a ₂0 5、 W O 3 S a O 2 B i ₂ O ₃、 N i 0 、 C u ₂0 、 S i C 、 S i 0 ₂、 M o S ₂、 M o S ₃、 I n P b 、 R u 0 ₂、 C e o ₂等を用いることが出来る。

T i 0 ₂は、商品名「 S T S — 2 0 」（石原産業株式会社製〉、商品名「 T Oゾル」、「 P T oゾル」（株式会社田中転写製）としてゾルの状態で販売されている。ゾノレ中の T i 0 ₂の粒径は 0.01 / m 〜0.07 μ πι 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、防徽、殺菌などの機能補完用に P t 、 A g 、

R u 0 ₂、 N b 、 C u 、 S n N i Oなどを添加剤として用いることが出来る。

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、フイノレター 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、部屋內の蛍光灯（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。

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。

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 の內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。

フィルター 1 は、地下道にエアを供給するダクトの出ロフィノレターなどとしても禾 IJ用できる。

図 1 に示したブロック 2 は、図 4 に示す如く、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）の表面に予め光触媒機能層を形成した後、光触媒機能層を形成したガラスビーズ 5 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 と粒子 9 を粒子形状を維持して相互に接着して成形することが出来る。蓄光型紫外線放射材には、蓥光型発光セラミック「ルミノノく」（根本特殊化学製）を用いることが出来る。或いは、この蓄光型発光セラミック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 ' ) を用いることが出来、ビーズ 5 の粒径に合わせた大きさとしている。光触媒半導体には、「 T Oゾル」 ( 株式会社田中転写製）を用いることが出来、前述と同様な成形法によって成形品を得ることができる。

各ガラスビーズ 5 の表面に予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同士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 或いは混入粒子 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。

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、ラジュゥムゃ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。

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素材で、発光に紫外線領域を有している。「ルミノバ j ( 商品名株式会社根本特殊化学製）、「キブラス J ( 商品名株式会社ネクスト · アイ製）が市販されている。これらは、高純度のアルミナ、炭酸ストロンチゥム、ユウ口ピウム、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（ S r A 1 2 O 4 ) を主成分とするものである。吸収スぺクトノレの最大点は 3 60 ナノメータにあり、粒径 2 0 ^ m 〜 5 0 i tn である。し力し粉砕前の破碎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榭脂中に混入して用いることが出来る。

使用の態様は前述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 或いは混入粒子 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。従って、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。

なお、最初にガラスビーズ 5 と蓄光型発光セラミックの粒子 9 或いは混入粒子 9 ' を加熱 · 接着して成形し、それから全体を光触媒半導体のゾル中にディッビ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 、或いは混入粒子 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は低下する。

図 5 は、上下左右のガラス板 1 4 a 〜 1 4 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を示す。フィルターブロック 1 5 は、表面に光触媒機能層（この例では T i 0 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 1 4 c 及び 1 4 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イノレターブロック 1 5 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。

この種のフイノレターは、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一ブロック（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 6 a 及び図 6 b に示す光触媒体を用いた実験結果で示す。

光触媒体 A ( 本発明によるガラスビーズ成形品）

ガラスビーズ： G B 6 0 4 M ( 東芝バロティ一二製）粒径平均 4 . O m m

成形：素焼きの椀形容器に入れ、 7 0 0 雰囲気で 3 0 分加熱し、冷却。全体の形状が球体の一部を平面で力ットした形になった。平面部分の直径 1 3 O m m 、中央部の厚さ 1 5 m m。同じ大きさの中実物としての全体の表面積は 3 2 0 c m ²。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 1 9 9 c m ³ X 2 . 2 2 / 0 . 4 = 1 1 0 4 . 4 5 c m ²、空隙率は、 1 9 9 c m ³ X 2 5 . 9 5 % = 5 1 . 6 4 c m ³である。

光触媒半導体： S T S - 2 1 ( 石原産業株式会社製… T i O 2 の中性ゾノレ、粒径は 0 . 0 7 μ m ) 。 2 0 w % の溶液にして使用、デイツビングにてコーティングの後乾燥し 4 0 0 で 3 0 分焼成。ビーズの表面に形成された被膜の厚さは 2 μ m 〜 3 μ m 。

光触媒体 B ( 基板に光触媒半導体を担持させた従来品）基板：ケラミット化粧板（商品名株式会社クレーバ —ン · セラミックス製、 1 5 0 m m X 2 2 0 m m X厚さ

4 m m ) 、機能する表面積 3 3 0 c m ²。

光触媒半導体： S T S — 2 1 、前記に同じ条件、ディッビング後乾燥、焼成、被膜の厚さ 2 μ m 〜 3 /ί πι。

[ 実験装置（図 7 ) ]

厚さ 5 m m のフロートガラスで形成した容器 a ( 3 3

0 m m X 3 3 0 m m X 4 0 m m ) 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、ポルックスブル一 P M — B ( 商品名住友カラ一株式会社製）の 0 .

0 4 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 P H = 5 . 5 〜6 . 5 である。着色水を容器 a に注入するときの液温 1 3 、室温 2 0 であった , 容器 a の上方約 5 0 c m と下方約 8 0 c m にそれぞれブラックライト c ( 4 0 w ) を 2 本ずつ配置した。

なお、ポノレックスブノレー P M — B は、フタロシアニンブノレー Zポリォキシァノレキレンァノレキノレアリ一ノレエーテル Z有機窒素系防腐剤 Z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。

[ 実験結果 ]

ブラックライト c を点灯し、 3 0 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 に濩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 1 2 時間 3 0 分であつたのに対して、光触媒体 B は 6 1 時間 3 0 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。

図 8 及び図 9 は、本発明によって管状およびカバー上のブロック 2 に成形した成形品を示し、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。

図 1 0 及び図 1 1 は、本発明によってポール状のプロック 2 に成形した成形品を示し、例えば、飼育用水槽 1 0 に入れ、外部から紫外線放射器具 1 1 が照射される。ボ―ル状.のブロック 2 には多数の間隙 6 が連通しており濂過装置 1 2 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、洗浄の際に取极易い。配置する場所も格別に制限されることがない

図 1 2 は、平均の断面径が 1 0 0 μ πι のガラスフアイバー 1 3 ( 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 1 3 間に空隙を有した状態で筒状に成形したブロック 2 を示す。ファイバー 1 3 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一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「 T O ゾル j ( 株式会社田中転写製）にデイツビングし、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、ガラスファイノく一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。

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（アタリノレ、ポリスチレン、ポリカーボネートなど）である。

尚、ブロック 2 の横方向中央には孔 4 が設けられており、この孔 4 は、他からエネルギーを受けて発光する他発型紫外線放射具としての蛍光管を通すための装着孔として用いることが出来る。

図 1 3 は、図 1 2 に示し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 ' を保持させたものである。ガラスファイノく一 1 3 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イツビングしても良いし、図 1 2 に示した成形品に蓄光型発光セラミックの粒子 9 或いは混入粒子 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。

図 1 3 に示した例と同様に、ブロック 2 の横方向中央には孔 4 が設けられており、この孔 4 は、他からェネルギーを受けて発光する他発型紫外線放射具としての蛍光管を通すための装着孔として用いることが出来る。

尚、上記の成形品には、その製造過程で、光触媒反応を促進補完するために光触媒機能補助添加金属（ P t 、 A g 、 R h 、 R u 0 ₂、 N b 、 C u 、 S n 、 N i O等）を付加することが出来る。

本発明によれば、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。

Claims

請求の範囲

1 . 紫外線を透過する素材からなる単位粒子を集合し、前記単位粒子を粒子形状を維持して相互に接着することにより所望の形状に形成し、各粒子の表面に光触媒機能層を形成する方法により製造された、光触媒機能を有する成形品。

2 . 他からエネルギーを受けて発光する他発型紫外線放射具を挿通させるための孔が設けられている、請求の範囲第 1 項に記載の光触媒機能を有する成形品。

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、紫外線を放射する素材からなる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所望の形状とする方法により製造された、光触媒機能を有する成形品。

4 . 前記紫外線を放射する素材は、自発型紫外線放射材である、請求の範囲第 3 項に記載の光触媒機能を有する成形品。

5 . 前記紫外線を放射する素材は、蓄光型紫外線放射材である、請求の範囲第 3 項に記載の光触媒機能を有する成形品。

6 . 前記紫外線を放射する素材は、自発型紫外線放射材を、ガラス及び有機高分子樹脂の何れかに混入した粒子である、請求の範囲第 3 項に記載の光触媒機能を有する成形品。

7 . 前記紫外線を放射する素材は、蓄光型紫外線放射材を、ガラス及び有機高分子榭脂の何れかに混入した粒子である、請求の範囲第 3 項に記載の光触媒機能を有する成形品。

8 . 他からエネルギーを受けて発光する他発型紫外線放射具を揷通させるための孔が設けられている、請求の範囲第 3 項に記載の光触媒機能を有する成形品。

9 . 紫外線を透過する素材からなる単位粒子と、紫外線を放射する素材からなる粒子とを混合して集合し、前記単位粒子を粒子形状を維持して相互に接着することにより所望の形状とし、各粒子の表面に光触媒機能層を形成する方法により製造された、光触媒機能を有する成形品

1 0 . 前記紫外線を放射する素材は、自発型紫外線放射材である、請求の範囲第 9 項に記載の光触媒機能を有する成形品。

1 1 . 前記紫外線を放射する素材は、蓄光型紫外線放射材である、請求の範囲第 9 項に記載の光触媒機能を有する成形品。

1 2 . 前記紫外線を放射する素材は、自発型紫外線放射材を、ガラス及び有機高分子樹脂の何れかに混入した粒子である、請求の範囲第 9 項に記載の光触媒機能を有する成形品。

1 3 . 前記紫外線を放射する素材は、蓄光型紫外線放射材を、ガラス及び有機高分子樹脂の何れかに混入した粒子である、請求の範囲第 9 項に記載の光触媒機能を有する成形品。

1 4 . 他からエネルギーを受けて発光する他発型紫外線放射具を揷通させるための孔が設けられている、請求の範囲第 9 項に記載の光触媒機能を有する成形品。

1 5 . 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、前記線材相互をその接触点で固定することにより所望の形状とし、各線材の表面に光触媒機能層を形成する方法により製造された、光触媒機能を有する成形品。

1 6 . 他からエネルギーを受けて発光する他発型紫外線放射具を揷通させるための孔が設けられている、諸求の範囲第 1 5 項に記載の光触媒機能を有する成形品。

1 7 . 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所望の形状とし、各線材の表面に光触媒機能層を形成し、線材間の空隙の一部に紫外線を放射する素材からなる粒子を保持させる方法により製造された、光触媒機能を有する成形品。

1 8 . 前記紫外線を放射する素材は、自発型紫外線放射材である、請求の範囲第 1 7 項に記載の光触媒機能を有する成形品。

1 9 . 前記紫外線を放射する素材は、蓄光型紫外線放射材である、請求の範囲第 1 7 項に記載の光触媒機能を有する成形品。

2 0 . 前記紫外線を放射する素材は、自発型紫外線放射材を、ガラス及び有機高分子樹脂の何れかに混入した粒子である、請求の範囲第 1 7 項に記載の光触媒機能を有する成形品。

2 1 . 前記紫外線を放射する素材は、蓄光型紫外線放射材を、ガラス及び有機高分子榭脂の何れかに混入した粒子である、請求の範囲第 1 7 項に記載の光触媒機能を有する成形品。

2 2 . 他からエネルギーを受けて発光する他発型紫外線放射具を揷通させるための孔が設けられている、請求の範囲第 1 7 項に記載の光触媒機能を有する成形品。

2 3 . 紫外線を透過する素材から成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、前記線材間の空隙の一部に紫外線を放射する素材からなる粒子を保持させて、線材相互をその接触点で固定することにより所望の形状を作り、前記線材及び前記紫外線を放射する素材からなる粒子の表面に光触媒機能層を形成する方法により製造された、光触媒機能を有する成形品。

2 4 . 前記紫外線を放射する素材は、自発型紫外線放射材である、請求の範囲第 2 3 項に記載の光触媒機能を有する成形品。

2 5 . 前記紫外線を放射する素材は、蓄光型紫外線放射材である、請求の範囲第 2 3 項に記載の光触媒機能を有する成形品。

2 6 . 前記紫外線を放射する素材は、自発型紫外線放射材を、ガラス及び有機高分子樹脂の何れかに混入した粒子である、請求の範囲第 2 3 項に記載の光触媒機能を有する成形品。

2 7 . 前記紫外線を放射する素材は、蓄光型紫外線放射材を、ガラス及び有機高分子榭脂の何れかに混入した粒子である、請求の範囲第 2 3 項に記載の光触媒機能を有する成形品。

2 8 . 他からエネルギーを受けて発光する他発型紫外線放射具を揷通させるための孔が設けられている、請求の範囲第 2 3 項に記載の光触媒機能を有する成形品。 j 2 9 . 光触媒機能補助添加金属を付加してある、請求の範囲第 1 項〜第 2 8 項のいずれかに記載の光触媒機能を有する成形品。