JPH11188266A - 光活性被膜担持体及びその製造方法 - Google Patents
光活性被膜担持体及びその製造方法Info
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- JPH11188266A JPH11188266A JP9366934A JP36693497A JPH11188266A JP H11188266 A JPH11188266 A JP H11188266A JP 9366934 A JP9366934 A JP 9366934A JP 36693497 A JP36693497 A JP 36693497A JP H11188266 A JPH11188266 A JP H11188266A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】担持体の表面に光活性被膜を形成してなる、強
度、耐摩耗性、抗菌性及び耐食性に優れ、長期間使用し
ても光活性度が低下しない光活性被膜担持体及びその製
造方法を提供する。 【解決手段】二酸化チタン分散液に珪酸塩を添加してな
る二酸化チタンゾルにて担持体の表面に光活性被膜を形
成後、燒結してなる。
度、耐摩耗性、抗菌性及び耐食性に優れ、長期間使用し
ても光活性度が低下しない光活性被膜担持体及びその製
造方法を提供する。 【解決手段】二酸化チタン分散液に珪酸塩を添加してな
る二酸化チタンゾルにて担持体の表面に光活性被膜を形
成後、燒結してなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光活性被膜担持体及
びその製造方法に関する。
びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】二酸化チタンは紫外線と併用することに
より光活性作用により殺菌処理や有機物の分解を促進す
ることが知られている。二酸化チタンは例えば珪藻土や
多孔質のセラミックに担持させたり、ガラスやガラス繊
維に担持させて、ガス系や水系の処理系中に配置され使
用される。
より光活性作用により殺菌処理や有機物の分解を促進す
ることが知られている。二酸化チタンは例えば珪藻土や
多孔質のセラミックに担持させたり、ガラスやガラス繊
維に担持させて、ガス系や水系の処理系中に配置され使
用される。
【０００３】担持体が珪藻土や多孔質のセラミック等の
場合は、二酸化チタンを水に分散させた水溶液に、珪藻
土や多孔質のセラミックを浸漬し、ファンデルワ−ルス
力の物理化学的引力によって付着させ、その後珪藻土や
多孔質のセラミックを乾燥炉等で乾燥させて作る。
場合は、二酸化チタンを水に分散させた水溶液に、珪藻
土や多孔質のセラミックを浸漬し、ファンデルワ−ルス
力の物理化学的引力によって付着させ、その後珪藻土や
多孔質のセラミックを乾燥炉等で乾燥させて作る。
【０００４】一方、ガラスやガラス繊維等の担持体に担
持させる場合は、二酸化チタンを硝酸の水溶液に分散さ
せたものにガラスやガラス繊維を浸漬し、化学的付着性
を強化して付着させ、その後ガラスやガラス繊維を乾燥
炉等で乾燥させて作る。
持させる場合は、二酸化チタンを硝酸の水溶液に分散さ
せたものにガラスやガラス繊維を浸漬し、化学的付着性
を強化して付着させ、その後ガラスやガラス繊維を乾燥
炉等で乾燥させて作る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
方法により担持体の表面に形成された二酸化チタンの被
膜は強度的に弱く、また摩耗性、耐食性、抗菌性も劣
り、使用による光活性度の低下が大きいものであった。
方法により担持体の表面に形成された二酸化チタンの被
膜は強度的に弱く、また摩耗性、耐食性、抗菌性も劣
り、使用による光活性度の低下が大きいものであった。
【０００６】本発明は、担持体の表面に光活性被膜を形
成してなる、強度、耐摩耗性、抗菌性及び耐食性に優
れ、長期間使用しても光活性度が低下しない光活性被膜
担持体及びその製造方法を提供することを目的としてい
る。
成してなる、強度、耐摩耗性、抗菌性及び耐食性に優
れ、長期間使用しても光活性度が低下しない光活性被膜
担持体及びその製造方法を提供することを目的としてい
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の光活性被膜担持
体及びその製造方法は、二酸化チタン分散液に珪酸塩を
添加してなる二酸化チタンゾルにて担持体の表面に光活
性被膜を形成後、燒結してなることを特徴とする。
体及びその製造方法は、二酸化チタン分散液に珪酸塩を
添加してなる二酸化チタンゾルにて担持体の表面に光活
性被膜を形成後、燒結してなることを特徴とする。
【０００８】二酸化チタンはアナタ−ス型が好ましく、
粒径はＸ線粒径で５〜２０ｎｍのものが好ましい。この
範囲外では光活性度が低下し好ましくない。
粒径はＸ線粒径で５〜２０ｎｍのものが好ましい。この
範囲外では光活性度が低下し好ましくない。
【０００９】二酸化チタン分散液の分散媒としては水が
使用される。分散剤としては、硝酸、塩酸等を使用でき
る。これら酸の使用量はｐＨ１．０〜２．０になる割合
が好ましく、この範囲外では二酸化チタンが凝集するの
で好ましくない。分散剤は後の燒結の際に蒸発する。
使用される。分散剤としては、硝酸、塩酸等を使用でき
る。これら酸の使用量はｐＨ１．０〜２．０になる割合
が好ましく、この範囲外では二酸化チタンが凝集するの
で好ましくない。分散剤は後の燒結の際に蒸発する。
【００１０】添加される珪酸塩としては例えばメタ珪酸
ナトリウム、ソ−ダライム等が使用できるが、これらに
限定するものではない。珪酸塩は燒結の際の加熱により
溶融して透明なガラス質となり二酸化チタンを互いに、
また担持体に結合させる結合材として作用する。
ナトリウム、ソ−ダライム等が使用できるが、これらに
限定するものではない。珪酸塩は燒結の際の加熱により
溶融して透明なガラス質となり二酸化チタンを互いに、
また担持体に結合させる結合材として作用する。
【００１１】珪酸塩の添加量は、例えば重量比で二酸化
チタン１に対して０．５〜２の範囲がよく、なかでも等
量の範囲が好ましい。添加量が０．５未満だと付着強度
が弱く、また２を超えると光活性が低下するので好まし
くない。
チタン１に対して０．５〜２の範囲がよく、なかでも等
量の範囲が好ましい。添加量が０．５未満だと付着強度
が弱く、また２を超えると光活性が低下するので好まし
くない。
【００１２】光活性被膜は燒結後、担持体の表面に０．
０１ｍｍ〜２．０ｍｍの厚さになるのが好ましい。被膜
が０．０１ｍｍ未満だと光活性度が弱く、また被膜が
２．０ｍｍを超えると担持体に化粧石を使用したときな
ど担持体の色や模様が見えずらくなり好ましくない。
０１ｍｍ〜２．０ｍｍの厚さになるのが好ましい。被膜
が０．０１ｍｍ未満だと光活性度が弱く、また被膜が
２．０ｍｍを超えると担持体に化粧石を使用したときな
ど担持体の色や模様が見えずらくなり好ましくない。
【００１３】二酸化チタンゾルには抗菌性を高めるため
に銅イオン又は（及び）銀イオンを添加してもよい。銅
イオンは例えば硫酸銅、硝酸銅として添加される。銀イ
オンは例えば、硝酸銀として添加される。添加される銅
イオン又は（及び）銀イオンの量は二酸化チタンゾルの
１０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍが好ましい。１０ｐｐｍ未満
だと抗菌性が弱く、また１００ｐｐｍを超えると銅や銀
イオンが溶出しやすくなり好ましくない。
に銅イオン又は（及び）銀イオンを添加してもよい。銅
イオンは例えば硫酸銅、硝酸銅として添加される。銀イ
オンは例えば、硝酸銀として添加される。添加される銅
イオン又は（及び）銀イオンの量は二酸化チタンゾルの
１０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍが好ましい。１０ｐｐｍ未満
だと抗菌性が弱く、また１００ｐｐｍを超えると銅や銀
イオンが溶出しやすくなり好ましくない。
【００１４】担持体としては、ガラス、ガラス繊維、セ
ラミック、金属などが使用でき、これらは板状、顆粒
状、ボ−ル状、布状で使用される。
ラミック、金属などが使用でき、これらは板状、顆粒
状、ボ−ル状、布状で使用される。
【００１５】また担持体として石材を使用してもよく、
例えば那智黒石、白玉石、五色石等の化粧石を使用して
もよい。担持体として那智黒石、白玉石、五色石等の化
粧石を使用した場合、屋内外の庭の川や池の底や、敷石
としてまた坪庭や植木鉢に配置して装飾を兼ねた水や空
気の浄化材として使用できる。
例えば那智黒石、白玉石、五色石等の化粧石を使用して
もよい。担持体として那智黒石、白玉石、五色石等の化
粧石を使用した場合、屋内外の庭の川や池の底や、敷石
としてまた坪庭や植木鉢に配置して装飾を兼ねた水や空
気の浄化材として使用できる。
【００１６】担持体の表面への光活性被膜の形成は、二
酸化チタンゾル中に担持体を浸漬したり、スプレ−法に
より吹き付けるなどにより行われその形成方法は問わな
い。浸漬する場合、二酸化チタンゾルを原液のまま又は
希釈して浸漬したり、或いは減圧しながら浸漬してもよ
い。減圧下で行うと担持体の表面又は中の孔中にまで光
活性被膜ができるので好ましい。
酸化チタンゾル中に担持体を浸漬したり、スプレ−法に
より吹き付けるなどにより行われその形成方法は問わな
い。浸漬する場合、二酸化チタンゾルを原液のまま又は
希釈して浸漬したり、或いは減圧しながら浸漬してもよ
い。減圧下で行うと担持体の表面又は中の孔中にまで光
活性被膜ができるので好ましい。
【００１７】燒結は、例えば熱風炉を使用して行われ、
２００℃〜７００℃の温度範囲で２０分〜６０分間加熱
して燒結させるのが好ましい。温度が２００℃未満だと
燒結構造が弱く、また７００℃を超えると結晶構造がル
チル型となり好ましくない。また加熱時間は２０分〜６
０分間が好ましく、この範囲外では経済的に好ましくな
い。
２００℃〜７００℃の温度範囲で２０分〜６０分間加熱
して燒結させるのが好ましい。温度が２００℃未満だと
燒結構造が弱く、また７００℃を超えると結晶構造がル
チル型となり好ましくない。また加熱時間は２０分〜６
０分間が好ましく、この範囲外では経済的に好ましくな
い。
【００１８】担持体の表面への光活性被膜の形成と燒結
は１回に限らず、複数回実施してもよい。重ねて形成す
ると二酸化チタン量が多くなり、光活性が向上する。
は１回に限らず、複数回実施してもよい。重ねて形成す
ると二酸化チタン量が多くなり、光活性が向上する。
【００１９】担持体の表面に光活性被膜を形成する場
合、油分があるとゾルがはじいて均一な成膜ができない
ので、担持体の表面をアルコ−ルで洗浄する等の脱脂処
理を行ってもよい。また担持体の表面が平滑で密着性が
悪いときは、粗にするためブラスト処理などの表面処理
を行ってもよい。
合、油分があるとゾルがはじいて均一な成膜ができない
ので、担持体の表面をアルコ−ルで洗浄する等の脱脂処
理を行ってもよい。また担持体の表面が平滑で密着性が
悪いときは、粗にするためブラスト処理などの表面処理
を行ってもよい。
【００２０】
【実施例】硝酸の濃度がｐＨ１．５でありメタ珪酸ナト
リウムを５．０重量％含む水溶液１リットルに、粒径５
〜２０ｎｍの二酸化チタン５０ｇを分散してなる二酸化
チタンゾルを調整し、これに担持体として直径５０ｍｍ
の那智黒石５００ｇを浸漬した。なお那智黒石は予めア
ルコ−ルにより洗浄して脱脂処理をした。二酸化チタン
ゾルの入った容器を３００ｍｍＨｇまで減圧して那智黒
石中の気泡を排除し、この状態で２時間放置した。那智
黒石を容器から出し風乾後、熱風炉を用いて５００℃で
２時間加熱した後、常温まで冷却したところ、那智黒石
の表面に厚さ１ｍｍの光活性被膜（二酸化チタンの被
膜）が形成された。
リウムを５．０重量％含む水溶液１リットルに、粒径５
〜２０ｎｍの二酸化チタン５０ｇを分散してなる二酸化
チタンゾルを調整し、これに担持体として直径５０ｍｍ
の那智黒石５００ｇを浸漬した。なお那智黒石は予めア
ルコ−ルにより洗浄して脱脂処理をした。二酸化チタン
ゾルの入った容器を３００ｍｍＨｇまで減圧して那智黒
石中の気泡を排除し、この状態で２時間放置した。那智
黒石を容器から出し風乾後、熱風炉を用いて５００℃で
２時間加熱した後、常温まで冷却したところ、那智黒石
の表面に厚さ１ｍｍの光活性被膜（二酸化チタンの被
膜）が形成された。
【００２１】
【発明の効果】本発明の光活性被膜を担持した担持体
は、光活性被膜の強度、耐摩耗性及び耐食性に優れ、水
処理やガス処理系において光触媒として長期間使用して
いても光活性度が低下せず、またリン酸や微生物群が付
着してスケ−ルができるようなこともない。
は、光活性被膜の強度、耐摩耗性及び耐食性に優れ、水
処理やガス処理系において光触媒として長期間使用して
いても光活性度が低下せず、またリン酸や微生物群が付
着してスケ−ルができるようなこともない。
【００２２】また光活性被膜は、担持体の形状や滑らか
さに関係なく、種々の担持体に強固に燒結形成すること
ができる。
さに関係なく、種々の担持体に強固に燒結形成すること
ができる。
【００２３】また銅イオンや銀イオンを添加することに
より抗菌性が向上する。
より抗菌性が向上する。
【００２４】さらに担持体として那智黒石、白玉石、五
色石等の化粧石を使用すると、屋内外の庭の川や池の底
や、敷石としてまた坪庭や植木鉢に配置して装飾を兼ね
た水や空気の浄化材として使用できる。
色石等の化粧石を使用すると、屋内外の庭の川や池の底
や、敷石としてまた坪庭や植木鉢に配置して装飾を兼ね
た水や空気の浄化材として使用できる。
Claims (6)
- 【請求項１】二酸化チタン分散液に珪酸塩を添加してな
る二酸化チタンゾルにて担持体の表面に光活性被膜を形
成後、燒結してなることを特徴とする光活性被膜担持体
の製造方法。 - 【請求項２】担持体の表面に形成される光活性被膜の厚
さが０．０１ｍｍ〜２．０ｍｍである請求項１に記載の
光活性被膜担持体の製造方法。 - 【請求項３】燒結が２００℃〜７００℃の温度範囲で２
０分〜６０分間行われる請求項１又は２に記載の光活性
被膜担持体の製造方法。 - 【請求項４】二酸化チタンゾルに銅イオン又は（及び）
銀イオンを１０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍになるよう添加し
てなる請求項１〜３のいづれか一つに記載の光活性被膜
担持体の製造方法。 - 【請求項５】担持体が、那智黒石、白玉石、五色石等の
化粧石である請求項１〜４のいづれか一つに記載の光活
性被膜担持体の製造方法。 - 【請求項６】二酸化チタン分散液に珪酸塩を添加してな
る二酸化チタンゾルにて担持体の表面に光活性被膜を形
成後、燒結してなることを特徴とする光活性被膜担持
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36693497A JP4048307B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 光活性被膜担持体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36693497A JP4048307B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 光活性被膜担持体及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11188266A true JPH11188266A (ja) | 1999-07-13 |
| JP4048307B2 JP4048307B2 (ja) | 2008-02-20 |
Family
ID=18488056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36693497A Expired - Fee Related JP4048307B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 光活性被膜担持体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4048307B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002088290A1 (en) * | 2001-04-27 | 2002-11-07 | Shinichi Sugihara | Bleaching composition and method for bleaching tooth |
| CN103191738A (zh) * | 2013-04-09 | 2013-07-10 | 云南大学 | 一种玻璃纤维负载氧化亚铜可见光催化剂及其用途 |
-
1997
- 1997-12-26 JP JP36693497A patent/JP4048307B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002088290A1 (en) * | 2001-04-27 | 2002-11-07 | Shinichi Sugihara | Bleaching composition and method for bleaching tooth |
| CN103191738A (zh) * | 2013-04-09 | 2013-07-10 | 云南大学 | 一种玻璃纤维负载氧化亚铜可见光催化剂及其用途 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4048307B2 (ja) | 2008-02-20 |
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