(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分解されてアルデヒドを生成する揮発性有機化合物を、光触媒を用いて分解するステップと、
該ステップにより生成されたアルデヒドを、アミド硫酸アンモニウムにより捕捉するステップと、
を同一基材上に形成された同一層内で行うことを特徴とする揮発性有機化合物の除去方法。
【請求項２】
分解されてアルデヒドを生成する揮発性有機化合物の分解反応を促進する光触媒と、アミド硫酸アンモニウムとの混合物を、基材に備えたことを特徴とする揮発性有機化合物の除去材。
【請求項３】
前記光触媒は、酸化チタンであることを特徴とする請求項２に記載の揮発性有機化合物の除去材。
【請求項４】
分解されてアルデヒドを生成する揮発性有機化合物の分解反応を促進する光触媒と、アミド硫酸アンモニウムとの混合物を、基材に担持することを特徴とする揮発性有機化合物の除去材の製造方法。
【請求項５】
前記混合物を前記基材に担持する前に、前記基材にプライマを塗布することを特徴とする請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
前記混合物を前記基材に担持する前に、前記混合物をバインダと混練しておくことを特徴とする請求項４又は５に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、建材、家具、接着材等から発生する揮発性有機化合物による室内汚染を軽減するための揮発性有機化合物の除去材およびその製造方法ならびに揮発性有機化合物の除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、特にオフィスビルや住宅等の気密性が向上したことにより、各種建材、家具、接着剤等から発生する揮発性有機化合物（volatile organic compounds、以降ＶＯＣと記載）が室内空気を汚染し、人体等に悪影響を及ぼすことが問題とされるようになった。ＶＯＣの中でも、特にベンゼン、トルエンおよびキシレンは、接着剤や塗料等に使用され、住環境において健康被害を招く恐れが強い物質の代表例とされてきた。
【０００３】
このようなことから、トルエン、キシレン等のＶＯＣによる室内空気の汚染を軽減する対策として、▲１▼室内の換気、▲２▼空気清浄器による清浄、▲３▼汚染物質吸着紙の使用、▲４▼光触媒による分解等の方法が提案されてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の対策には、それぞれ次のような問題点がある。
【０００５】
▲１▼の室内換気は、ビルや住宅の冷暖房の効率を低下させてしまう。また、外気には、汚染物質とされる窒素酸化物等が含まれる場合もあり、必ずしも室内の有害物質を完全に除去できるとは限らない。
【０００６】
▲２▼の空気清浄器は、活性炭やフィルタ等に汚染物質を吸着させて空気を清浄するものであるが、その吸着能力は使用される活性炭、フィルタ等の種類および表面積に依存するため限界があり、また、吸着できる物質がかなり限られてしまう。さらに、フィルタ等を空気循環用の電気的手段に用いた場合、その維持に電力等が必要となり、割高になってしまう。
【０００７】
▲３▼の方法は、活性炭やゼオライト等を担持した紙、壁材等の汚染物質吸着手段にＶＯＣを吸着させるものであるが、その吸着能力には限界があり、吸着できる物質が相当限られているばかりか、吸着された物質が再放出（脱着）して汚染が発生する場合もある。
【０００８】
▲４▼の方法は、酸化チタン等の光触媒を使用して、ベンゼン、トルエンやキシレン等の有機化合物を主にＣＯ2 ガスならびにＨＣＨＯおよびＣＨ3 ＣＨＯ等のアルデヒドに速やかに分解するものであるが、この分解反応の結果、有害物質であるホルムアルデヒドが新たに発生するため、最良の対策であるとは言い難い。
【０００９】
ところで、本願出願人は特願平第９−３０１７１２号により、アルデヒドを捕捉する性質を有する新規な物質について出願している。これは、アルデヒドを安定な結晶に変換して捕捉することのできるアルデヒド捕捉物質に関する。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、新築建物等から発生するＶＯＣを、光触媒の酸化還元作用により速やかに分解し、生成されたアルデヒドをアルデヒド捕捉物質であるアミド硫酸アンモニウムにより簡便且つ効率的に捕捉することにより、他の有害物質を発生することなく室内空間のＶＯＣを軽減することができる除去材およびその製造方法、ならびにＶＯＣ除去方法を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、室内空間に設置するだけで上記のＶＯＣを除去することができ、室内清浄に電気的手段を必要とせず、また、冷暖房効率を低減することのない除去材およびその製造方法、ならびにＶＯＣ除去方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明にかかるＶＯＣの除去方法は、分解されてアルデヒドを生成する揮発性有機化合物を、光触媒を用いて分解するステップと、該ステップにより生成されたアルデヒドを、アミド硫酸アンモニウムにより捕捉するステップと、を同一基材上に形成された同一層内で行うことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかるＶＯＣを除去する除去材は、分解されてアルデヒドを生成する揮発性有機化合物の分解反応を促進する光触媒と、アミド硫酸アンモニウムとの混合物を、基材に備えたことを特徴とする。
【００１４】
前記光触媒は、酸化チタンであることを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明にかかるＶＯＣ除去材を製造する方法は、分解されてアルデヒドを生成する揮発性有機化合物の分解反応を促進する光触媒と、アミド硫酸アンモニウムとの混合物を、基材に担持することを特徴とする。
【００１６】
前記混合物を前記基材に担持する前に、前記基材にプライマを塗布してもよい。また、前記混合物を前記基材に担持する前に、前記混合物をバインダと混練しておくようにしてもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかるＶＯＣの除去方法ならびにＶＯＣの除去材およびその製造方法の実施形態について、添付図面を用いて説明する。
【００１８】
《ＶＯＣ除去材の構成要素》
本発明のＶＯＣの除去材およびその製造方法ならびにＶＯＣの除去方法に用いることのできる光触媒としては、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）や酸化亜鉛（ＺｎＯ）等があげられる。光触媒は、ベンゼン、トルエンやキシレン等の有機化合物を主にＣＯ2 ガスならびにＨＣＨＯおよびＣＨ3 ＣＨＯ等のアルデヒドに速やかに分解すべく用いられるものである。光触媒が一般に粉末状であることから、光触媒を基材上に担持する際に、バインダと混合して光触媒塗料としてもよい。この場合、バインダは、光触媒粉末の飛散および欠落を防止する結合剤として機能しうる。バインダとしては、アクリル樹脂、アクリルシリコン樹脂、オキシシラン樹脂、アクリルシラン樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、フッ素系樹脂、ポリシロキサン、コロイダルシリカおよびチタニアゾル等があげられる。
【００１９】
本発明のＶＯＣの除去材およびその製造方法ならびにＶＯＣの除去方法に用いるアルデヒド捕捉物質は、本願出願人による先の出願（特願平第９−３０１７１２号）に開示されているアミド硫酸アンモニウム〔ＮＨ４ＳＯ３ＮＨ２ 〕である。このアルデヒド捕捉物質であるアミド硫酸アンモニウム〔ＮＨ４ＳＯ３ＮＨ２ 〕は、液体状、粉末状または固形状のいずれであってもよい。
【００２０】
上記光触媒およびアミド硫酸アンモニウムを担持する、あるいは組込む基材としては、例えば紙、壁紙、繊維、布、樹脂、樹脂フィルム、プラスチック等の有機物をベースとする部材や、例えばタイル等の無機物をベースとする部材があげられる。
【００２１】
光触媒およびアミド硫酸アンモニウムと基材との間の接着性を向上させるために、光触媒およびアミド硫酸アンモニウムを担持する前に、基材にプライマを塗布してもよい。この場合、基材に塗布されたプライマは、基材と、光触媒層またはアミド硫酸アンモニウム層との間で接着層の役割を果たすとともに、基材が光触媒により侵食されるのを防止する保護層としても機能しうる。プライマとしては、アクリルシリコン樹脂、オキシシラン樹脂、アクリルシラン樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、水ガラス、コロイダルシリカ、フッ素系樹脂、ポリシロキサン樹脂およびセメント等があげられる。
【００２２】
《ＶＯＣの除去方法》
新築建物等の室内空間に存在するＶＯＣは、本発明により以下のように分解・除去される。
（１）光触媒に光を照射することにより、強い酸化還元作用を呈する電子および正孔を生成する。
（２）ベンゼン、トルエンおよびキシレン等の各種ＶＯＣを（１）の酸化還元作用により、ＣＯ２、ＨＣＨＯおよびＣＨ３ＣＨＯ等に分解する。
（３）（２）で生成されたアルデヒドをアミド硫酸アンモニウムにより安定な結晶に変換し捕捉する。
【００２３】
《本発明の第一の実施形態》
図１に示すように、本発明の第一の実施形態にかかるＶＯＣ除去材は、酸化チタン１を光触媒とし、アミド硫酸アンモニウム２をアルデヒド捕捉物質とする。酸化チタン１とアミド硫酸アンモニウム２とを担持する基材４として紙を用いる。また、酸化チタン１を予めバインダ３と混合し、光触媒塗料とる。
【００２４】
以上のような構成要素を用いて、光触媒およびアミド硫酸アンモニウムを備えたＶＯＣ除去材を製造する。
【００２５】
本発明の第一の実施形態のＶＯＣ除去材を製造する方法は、以下のステップを備えてなる。
(ｉ)酸化チタン１およびバインダ３からなる光触媒塗料を紙４に塗布し乾燥する。
(ii)光触媒塗料を担持した紙４に液状のアミド硫酸アンモニウム２を重ねて塗布し乾燥する。
【００２６】
上記のように製造されたＶＯＣ除去材を、ＶＯＣが存在する新築建物等の室内空間に、例えば壁紙として壁に貼付したり、室内に吊り下げたりすることにより、室内のＶＯＣを簡便に除去することができる。
【００２７】
《本発明の第二の実施形態》
図２に示すように、本発明の第二の実施形態にかかるＶＯＣ除去材は、酸化チタン１を光触媒とし、アミド硫酸アンモニウム２をアルデヒド捕捉物質とする。酸化チタン１とアミド硫酸アンモニウム２とを担持する基材４として布を用いる。また、酸化チタン１およびアミド硫酸アンモニウム２を予め混合し、さらにこの混合物をバインダ３と混練して光触媒塗料とする。さらに、酸化チタン１およびアミド硫酸アンモニウム２を担持する前にプライマ５を使用するものとする。
【００２８】
以上のような構成要素を用いて、光触媒およびアミド硫酸アンモニウムを備えたＶＯＣ除去材を製造する。
【００２９】
本発明の第二の実施形態のＶＯＣ除去材を製造する方法は、以下のステップを備えてなる。
(ｉ)布４にプライマ５を塗布する。
(ii)酸化チタン１、アミド硫酸アンモニウム２およびバインダ３を混合して作成した光触媒塗料を布４に塗布し乾燥する。
【００３０】
上記のように製造されたＶＯＣ除去材を、ＶＯＣが存在する新築建物等の室内空間に、シートとして家具の表面に貼付したり、室内に吊り下げたり、この布４を用いて作成されたクッション、枕等の製品として配置したりすることにより、室内のＶＯＣを簡便に除去することができる。
【００３１】
《本発明の第三の実施形態》
図３に示すように、本発明の第三の実施形態にかかるＶＯＣ除去材は、酸化チタン１を光触媒とし、アミド硫酸アンモニウム２をアルデヒド捕捉物質とする。酸化チタン１とアミド硫酸アンモニウム２とを担持する基材４として壁紙を用いる。また、酸化チタン１を予めバインダ３と混合し、光触媒塗料とする。さらに、酸化チタン１およびアミド硫酸アンモニウム２を担持する前にプライマ５を使用するものとする。
【００３２】
以上のような構成要素を用いて、光触媒およびアミド硫酸アンモニウムを備えたＶＯＣ除去材を製造する。
【００３３】
本発明の第三の実施形態のＶＯＣ除去材を製造する方法は、以下のステップを備えてなる。
(ｉ)壁紙４にプライマ５を塗布する。
(ii)液状のアミド硫酸アンモニウム２を担持し、乾燥する。
(iii)酸化チタン１およびバインダ３からなる光触媒塗料を壁紙４に重ねて塗布し乾燥する。
【００３４】
上記のように製造されたＶＯＣ除去材を、ＶＯＣが存在する新築建物等の室内空間に壁紙４として壁に貼付することにより室内のＶＯＣを簡便に除去することができる。
【００３５】
《本発明の第四の実施形態》
図４に示すように、本発明の第四の実施形態にかかるＶＯＣ除去材は、酸化チタン１を光触媒とし、アミド硫酸アンモニウム２をアルデヒド捕捉物質とする。酸化チタン１とアミド硫酸アンモニウム２とを担持する基材４としてタイル材を用いる。また、酸化チタン１を予めバインダ３と混合し、光触媒塗料とする。さらに、酸化チタン１およびアミド硫酸アンモニウム２を担持する前にプライマ５を使用するものとする。
【００３６】
以上のような構成要素を用いて、光触媒およびるアミド硫酸アンモニウムを備えたＶＯＣ除去材を製造する。
【００３７】
本発明の第四の実施形態のＶＯＣ除去材を製造する方法は、以下のステップを備えてなる。
(ｉ)タイル材４にプライマ５を塗布する。
(ii)酸化チタン１およびバインダ３からなる光触媒塗料をタイル材４に塗布することにより担持する。
(iii)光触媒塗料を担持したタイル材４に液状のアミド硫酸アンモニウム２を重ねて塗布し、タイル材４を加熱し焼付することにより担持する。
【００３８】
上記のように製造されたＶＯＣ除去材をタイル４として壁等に貼付して設置することにより室内のＶＯＣを簡便に除去することができる。
【００３９】
《本発明の第五の実施形態》図５に示すように、本発明の第五の実施形態にかかるＶＯＣ除去材は、酸化チタン１を光触媒とし、アミド硫酸アンモニウム２をアルデヒド捕捉物質とする。酸化チタン１を組込む基材４として紙を用いる。
【００４０】
以上のような構成要素を用いて、光触媒およびアミド硫酸アンモニウムを備えたＶＯＣ除去材を製造する。
【００４１】
本発明の第五の実施形態のＶＯＣ除去材を製造する方法は、以下のステップを備えてなる。
(ｉ)紙４に酸化チタン１を漉込むことにより組込む。
(ii)酸化チタン１を組込んだ紙４に液状の以上のような構成要素を用いて、アミド硫酸アンモニウム２を塗布し乾燥する。
【００４２】
このような方法の他にも、酸化チタン１の粉末を複数枚の紙４の間に挟み込んだり、酸化チタン１の溶液を紙４上に直接塗布し含浸させたり、酸化チタン１の溶液を紙４上に直接噴霧したりすることにより、酸化チタン１を紙４に組込む方法があげられる。
【００４３】
上記のように製造されたＶＯＣ除去材を、ＶＯＣが存在する新築建物等の室内空間に、例えば壁紙として壁に貼付したり、室内に吊り下げたりすることにより、室内のＶＯＣを簡便に除去することができる。
【００４４】
《本発明の第六の実施形態》
本発明の第六の実施形態にかかるＶＯＣ除去材は図５の場合と類似していて、酸化チタン１を光触媒とし、アミド硫酸アンモニウム２をアルデヒド捕捉物質とする。酸化チタン１を組込む基材４として布を用いる。
【００４５】
以上のような構成要素を用いて、光触媒およびアミド硫酸アンモニウムを備えたＶＯＣ除去材を製造する。
【００４６】
本発明の第六の実施形態のＶＯＣ除去材を製造する方法は、以下のステップを備えてなる。
(ｉ)酸化チタン１の粉末を繊維に混合し撚って、その繊維を用いて布４を織ることにより酸化チタン１を組込む。
(ii)液状のアミド硫酸アンモニウム２をこの布４に塗布し乾燥する。
【００４７】
このような方法の他にも、光触媒粉末を複数枚の布４の間に挟み込んだり、酸化チタン１の溶液を布４上に直接塗布し含浸させたり、酸化チタン１の溶液を織布用繊維に直接噴霧して繊維の表面に酸化チタン１の粒子を固着させたりすることにより、酸化チタン１を布４に組込む方法があげられる。
【００４８】
上記のように製造されたＶＯＣ除去材を、ＶＯＣが存在する新築建物等の室内空間に、シートとして家具の表面に貼付したり、室内に吊り下げたり、この布４を用いて作成されたクッション、枕等の製品として配置したりすることにより、室内のＶＯＣを簡便に除去することができる。
【００４９】
《本発明の第七の実施形態》
本発明の第七の実施形態にかかるＶＯＣ除去材も図５の場合と類似していて、酸化チタン１を光触媒とし、アミド硫酸アンモニウム２をアルデヒド捕捉物質とする。酸化チタン１を組込む基材４としてプラスチックを用いる。
【００５０】
以上のような構成要素を用いて、光触媒およびアミド硫酸アンモニウムを備えたＶＯＣ除去材を製造する。
【００５１】
本発明の第七の実施形態のＶＯＣ除去材を製造する方法は、以下のステップを備えてなる。
(ｉ)溶融状態のプラスチック４に粉末状の酸化チタン１を混練し、プラスチック４を硬化させて酸化チタン１を組込む。
(ii)酸化チタン１を含有するプラスチック４に液状のアミド硫酸アンモニウム２を塗布し乾燥する。
【００５２】
上記のように製造されたＶＯＣ除去材を例えばプラスチック製品として室内空間に設置することにより室内のＶＯＣを簡便に除去することができる。
【００５３】
上記実施形態にあっては光触媒として酸化チタンを例示して説明したが、酸化亜鉛を用いてもよい。
【００５４】
また、上記実施形態の図示例にあっては、光触媒およびアミド硫酸アンモニウムを共に基材の片面に担持したＶＯＣ除去材についてのみ説明したが、これらを基材の両面に担持してもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明にかかるＶＯＣ除去方法により、新築建物等から発生するＶＯＣを、光触媒の酸化還元作用により速やかにＣＯ２およびアルデヒドに分解し、生成されたアルデヒドをアルデヒド捕捉物質であるアミド硫酸アンモニウムにより安定な結晶に変換して簡便且つ効率的に捕捉することができる。これにより、他の有害物質を発生することなく、建物の室内空間のＶＯＣを軽減することができる。
【００５６】
また、本発明の除去材を室内空間に設置するだけで上記のＶＯＣを除去することができるので、室内清浄に電気的手段を必要とせず、また、冷暖房効率を低減することはない。
【００５７】
さらに、本発明のＶＯＣ除去材は、その構成がさほど複雑なものではないので、低コストで簡単に製造可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる揮発性有機化合物の除去材の第一の実施形態を示した概略縦断面図である。
【図２】本発明にかかる揮発性有機化合物の除去材の第二の実施形態を示した概略縦断面図である。
【図３】本発明にかかる揮発性有機化合物の除去材の第三の実施形態を示した概略縦断面図である。
【図４】本発明にかかる揮発性有機化合物の除去材の第四の実施形態を示した概略縦断面図である。
【図５】本発明にかかる揮発性有機化合物の除去材の第五の実施形態を示した概略縦断面図である。
【符号の説明】
１  酸化チタン（光触媒）
２  アミド硫酸アンモニウム（アンモニウム塩）
３  バインダ
４  基材
５  プライマ
【図１】
0003665213.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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