複合型新光触媒（暗所タイプ・光輝タイプ・透水性タイプ）・製品名エコミィ

＜繰り返し使用できる吸着剤：活性炭とハイブリッド光触媒の組み合わせによる新機能性吸着剤＞
特許 第3837517号（出願2001. 9）
1．目的と効果：空気や水などの環境浄化（空気浄化、水質浄化、脱臭、シックハウス対策、院内感染防止など）を行うため、有害化学物質や悪臭、VOC、雑菌、病原菌、ウィルスなどの環境汚染物質を吸着・分解する機能性吸着剤を開発しました。これは、通常の活性炭などとは異なり、吸着したものを分解するため何回も繰り返し使用できるとともに、外観が青く美しいため、インテリアとしても優れています。
［適用分野］有害化学物質などで汚染された環境の浄化、脱臭、シックハウス対策、院内感染防止、インテリア
2．技術の概要、特徴：活性炭は有害化学物質や悪臭、VOCなどを吸着して環境を浄化することができますが、飽和すると、もうそれ以上吸着することができません。一方、光触媒は有害化学物質や悪臭、VOC、雑菌、病原菌、ウィルスなどを水や二酸化炭素などに分解することができますが、光がなければ働きません。そこで、活性炭に光触媒を付けると、光がなくても活性炭が有害化学物質や悪臭、VOCなどを吸着し、光が当たれば、光触媒がそれらを分解してくれるので、効率よく環境を浄化できることが予想されます。しかし、光触媒の活用には、1つ大きな問題があります。それは、光触媒は光が当たると有害化学物質や悪臭、VOCだけでなく、活性炭自体までも二酸化炭素などに分解してしまうことです。そこで、その問題を解決するために、光触媒粒子の表面に光触媒による分解反応を受けないアパタイトを部分的に付けたハイブリッド光触媒を開発し、それを活性炭に付けた機能性吸着剤を開発しました。これは、外観が青く美しい活性炭になっており、アパタイトが光触媒粒子と活性炭の接触を防いでいるため、活性炭の分解が抑制され、有害化学物質や悪臭、VOC、雑菌、病原菌、ウィルスなどの環境汚染物質を効率よく吸着し、光が当たると光触媒がそれらを分解してくれるので、繰り返し使用することができます。しかも、大きな活性炭を用いた場合、水墨画の岩山のような外観になり、環境浄化機能を持った美しいインテリアとして使うことができます。
3．発明者からのメッセージ：木や竹、落ち葉、生ゴミなどを原料にしたさまざまな炭を基材として使うことができ、備長炭のように密度が高い炭を基材に使うと色調が濃い青色になり、密度が低い炭を使うと明るい青色になります。この技術を用いると、アイディア次第で機能だけでなく美しさも併せ持ったさまざまな環境浄化製品を生み出すことができます。

新光触媒に期待する効果とは！

下記の効果は、光触媒では当たり前の効果のようですが、実は大きな違いがあります。それは、従来の光触媒を室内や家具内部に塗布施工しても効果を発揮しませんでした。なぜなら、太陽光や紫外線がないため光触媒効果が出ないからです。そのため各社とも室内にブラックライトを設置しなければ機能を発揮しませんでした。そこで、この複合型新光触媒は、分子構造・結晶の複合合成で、暗いところでも金属が腐食する原理で、暗所でも効果を発揮する新光触媒塗して、数年間にわたり、家具内部・トイレ・喫煙室・トンネル等で試験施工を実施して、効果を確認してきました。

下記が、新光触媒に期待する効果です。

（１）シックハウスの原因である有害化学物質の分解除去

化学物質過敏症の原因となるホルムアルデヒドやアセトアルデ、トルエン、キシレン等の有害物質を分解除去して軽減します。外部からの衣類に付着して持ち込まれた有害物質も分解除去します。

（２）消臭の持続効果

生活臭・腐敗臭・ペット臭（硫化水素等）・トイレ臭・汗臭（アンモニア等）、タバコ臭（アセトアルデヒド等）などの気になる臭いを分解して除去するため、消臭効果が持続します。また、衣類・インテリア用品・寝具などへ幅広く活用できます。消臭剤と違って、即効性はありませんが、触媒効果で、分解除去するため無臭で効果は長期間持続します。

（３）防汚・除汚に持続効果

素材をコーティングするので汚れにくく、親水性により汚れても水拭き等で簡単に汚れを落とします。掃除をしないで済むということではなく、汚れにくくなり、掃除が楽になります。

（１）通常の光触媒酸化チタンの機能とは

光触媒とは、酸化チタンを触媒（触媒とは仲人の役割）に、光を浴びると非常に強い酸化力で、室内等に付着する有害成分や微生物等を分解して、消臭・抗菌・汚れ防止効果を生じさせるものです。例えば、怪我をした時、オキシドールを塗りますが、この効果と同じ働きです。また、植物の光合成と同じ様な働きをします。光触媒は、外部では大気汚染の有害ガスを分解して無害化する役割も果たします。

　

（２）光触媒の問題点

従来の光触媒は、光が当たることで、化学反応が発生・促進されますが、光がなければほとんど効果を生じないと言うことになります。しかし本当に抗菌消臭効果が要求されるのは、光の当たらない場所・当たりにくい場所です。と言うことは、従来の光触媒だけでは充分な抗菌消臭効果を得られないことになります。

　

（３）複合型新光触媒の特徴

複合型新光触媒は、安全無害な酸化チタン系とある結晶を形成する複合体を利用しながら、光のみを触媒としない（分子構造の中に結合活性で自ら活性を示す）ため、暗室内でも効果を発揮できる画期的な溶剤です。また、光のある場所（空気と接触する部分のみ活性）では光触媒効果も発生し、他社の光触媒と違い、生活空間の有害ガス等を分解する機能に抑えているためカーテン・クロス等の基盤を痛めません。（空気と接触する部分のみ活性するためバインダーが要りません。）

家具内部、押し入れの中、流し台の下等にも消臭効果を発揮します。

（光触媒でいう活性酸素の安全性）
活性酸素は、病気の原因だとか、老化の原因だとか言われて嫌われていますが、それは体内にできたときの話です。私たちが都市ガスに火をつけるとき、電気火花を飛ばします。これは活性酸素をつくっているのです。いちどガスに火がつくと、炎の中では次々と活性酸素ができて燃焼反応が持続します（連鎖反応という）。木炭の火でも、マッチの火でも、タバコの火でも、火の中では必ず活性酸素ができています。燃焼反応は活性酸素がなければ起こりませんから、活性酸素がなければ、煮炊きもできないし、暖房もできないし、自動車も走りません。燃焼反応では、活性酸素は高温でしかできません。しかし、酸化チタンは光によって活性酸素を室温でつくることができます。低温でも酸化できる（活性酸素をつくる）能力があるので、酸化力が強いと言われるのです。また、怪我をしたとき、オキシドールを塗って、皮膚の表面に、活性酸素を発生させ消毒抗菌治療をします。まさに、この原理で、新光触媒は、有害ガスや悪臭を分解して無害化します。

一般的な光触媒とは何か？

 

触媒とは「それ自身は変化することなく化学反応を促進する物質」と定義されます。

光触媒は光があたると触媒になる物質です。

　光触媒という言葉を聞いたことが無いという人もいるかもしれませんが、実は光触媒は身近に見られるのです。緑色植物が二酸化炭素と水から炭水化物と酸素をつくる光合成作用をしていることは、小学校の理科の時間に学習されたかと思います。そこで重要な働きをしている光触媒が、葉緑素（クロロフィル）なのです。
　私たちは、クロロフィルのつくった炭水化物を食べ、放出した酸素を呼吸して生活しているのです。この光触媒が無くては、地上の生物は存在しないほど重要なのです。しかし、残念ながら光合成をできる光触媒を人類はまだ作り出せていません。

 

　最近、世間で注目を集めている光触媒は、葉緑素のような有機色素ではなく二酸化チタン（TiO₂）という物質です。ふつう、単に酸化チタンと呼ばれています。酸化チタンは、昔から白色ペンキや化粧品、あるいは食品添加剤（おもに白色顔料）として使われてきました。白色ペンキが長期間、太陽にさらされるとボロボロになる、チョーキングという現象をご存知の方もいるでしょう。このチョーキング現象（白華現象）は、酸化チタンの光触媒作用（光酸化）によるものなのです。この原因は、酸化チタンが活性酸素をつくるためです（ここが重要、そして基盤を痛めないように下地剤、バインダー、複合合成等々の技術が各社の特許）が、その仕組みは実に４０年以上も前から知られていました。
　

酸化チタン光触媒の一般的機能としては、汚れの分解、消臭・脱臭、抗菌・殺菌、有害物質の除去、ガラス・鏡の曇り防止、防汚、などがあります。

住友金属工業と大阪チタニウムテクノロジーズはこのほど、新しいタイプの高活性可視光応答型光触媒を共同開発した。光触媒の世界市場規模は現在900億円程度といわれている。大半は紫外線応答型光触媒による屋外での使用。今後は紫外線の少ない屋内、夜間の照明下で可視光応答型光触媒が適用されることで市場はさらに拡大すると期待される。現在のところ、可視光応答型光触媒の性能は十分とはいえず、性能向上が求められていた。今回、両社が開発した触媒はアセトアルデヒドやトルエン等のVOCの分解速度で、従来品の約5倍の性能を発揮する。さらにアンモニア等の臭気物質も効果的に分解する。蛍光灯照射下で、数ppm程度の低濃度のアセトアルデヒド、トルエンを完全に二酸化炭素まで分解する。また数百ルクス程度の低い照度下でも、付着した水が水滴とならず極めて薄い水膜を形成する親水化を確認。曇り止めや汚れ落としの効果も見込める。従来品は可視光領域、紫外線領域の両方で光触媒としての活性度を維持することが困難だったが、今回の触媒は酸化チタンをベースに、他の金属酸化物を加えることで、光を吸収する構造を見直し、可視光領域・紫外線領域の両方で光触媒としての活性度を高く維持することに成功した。製品は粉末、粉末を液剤に分散させたゾルを用意している。製品に直接塗布したり、必要に応じて塗料化することで、光触媒を製品表面に固定することができる。大阪チタニウムテクノロジーズでは今年度中にこの触媒の量産化を進め、今後の需要拡大に対応する。

新光触媒の施工研修会を佐賀県と関西の代理店様と合同で開催しました。
溶剤の種類と塗布の仕方で、光輝性とつや消しの仕上げ方ができる。
又、親水性と疎水性の仕上げ方ができることを現場実習。

この車のフロントガラスは、新光触媒の親水性効果の溶剤を仕上げとして塗布しました。
はっきり親水性効果を確認できます。
施工後、４ヶ月経過です。

この車のフロントガラスは、新光触媒の撥水性効果の溶剤を仕上げとして塗布しました。
上の車の横に並べて、同じ条件の写真です。
雨水の水玉が確認できます。このように仕上げ溶剤を変えることで、自在に表現できます。

複合型新光触媒をトンネル内部の壁面に塗布施工（下塗り・中塗り・仕上げ）しました。1年経過後に、付着したススを分析して、排気ガス等の有害ガスがどのようになっているかも専門の分析機関に依頼しました。

塗布していない壁面と比較して、硫酸イオン、硝酸イオンが多くなっていました。数年前から、熊本県のトンネルでも実験していますが、定期清掃の水洗いだけで、汚れが簡単に落ちると好評です。この実験でもわかるように、外壁に新光触媒を塗布すれば、雨が降れば汚れが落ちることが理解できます。また、大気汚染の油汚れを分解するので、更に汚れが落ちやすくなります。

岩手県工業技術センターの研究成果発表会は２５日、盛岡市飯岡新田の同センターで行われた。岩手発の技術開発事例１０件が披露された。業界関係者ら約１５０人が参加。岩手東芝エレクトロニクス（北上市）の高須信賢社長が「東芝半導体　イノベーション」と題し基調講演。ＮＡＮＤ型フラッシュメモリー生産の状況、拡張する岩手東芝の概要などを説明し、「（グループ全体の）売上高は現在の７兆円から２０１０年には１０兆円を目指す」と営業、生産、開発の相乗効果の重要性を指摘した。　釜石電機製作所が「光触媒技術を用いた製品開発」、岩手情報システム（盛岡市）が「ＺｎＯ（酸化亜鉛）紫外線センサーの製品開発」を発表。県工業技術センターの食品見本市のほか、開発段階の食品や電子情報、機械産業などの７件が紹介され、参加者は新産業・製品の実用化に期待感を高めた。

　同センターの酒井俊巳理事長は「発表会を通じてセンターが一層成長発展するよう努力していきたい」と話していた。