(57)【要約】【課題】電極強度を維持しつつ、水の浄化性能を向上する。【解決手段】活性炭、導電材、結着剤及び平均一次粒径０．０５μｍ〜１．０μｍの金属酸化物を含有する電極組成物から形成されてなる流水通過式キャパシタ用脱イオン電極である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性炭、導電材、結着剤及び平均一次粒径０．０５μｍ〜１．０μｍの金属酸化物を含有する電極組成物から形成されてなる流水通過式キャパシタ用脱イオン電極。
【請求項２】
前記金属酸化物が酸化チタンである請求項１に記載の電極。
【請求項３】
前記酸化チタンがアナタース型である請求項２に記載の電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を浄化する流水通過式キャパシタに用いられる脱イオン電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
汚染水等の水を浄化するにあたり、イオン性汚染物質を削減する方法は数多く知られている。例えば、濾過膜、逆浸透圧などのフィルタリング方法、又はイオン交換、樹脂床吸収式等が実用化されている。しかし、これらの方法は、フィルタやイオン交換膜などの脱イオン層の再生が必要となる。再生するために有害な化学物質を使うため、環境への悪影響が懸念されている。
【０００３】
環境負荷を低減できる技術として、脱イオン層を電気的に再生可能である流水通過式キャパシタ使用による脱イオン技術が注目されている（特許文献１、２参照）。この技術では充電、放電を繰り返すことで、脱イオン、再生ができるために有害な化学物質を使用する必要がない。このような流水通過式キャパシタに用いられる脱イオン電極として、特許文献１には、活性炭とバインダーとを含む電極を用いたものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００９／０６２８７２号公報
【特許文献２】特開２００９−１９００１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１に記載の流水通過式キャパシタ用電極は疎水性の材料で構成されているため、含水性（水の浸み込み性）が悪く、脱イオン性が十分でない場合があった。また、バインダー量を低減させることで含水性を改善することはできるが、電極の強度が不十分である場合があった。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、電極強度を維持しつつ、水の浄化性能を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る流水通過式キャパシタ用脱イオン電極は、活性炭、導電材、結着剤及び平均一次粒径０．０５μｍ〜１．０μｍの金属酸化物を含有する電極組成物から形成されてなる。
【０００８】
本発明に係る流水通過式キャパシタ用脱イオン電極において、前記金属酸化物としては、酸化チタンを用いることができる。この場合において、前記酸化チタンとしては、アナタース（アナターゼ）型の酸化チタンを用いることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、平均一次粒径０．０５μｍ〜１．０μｍの金属酸化物を含有させた電極組成物から電極を形成しているため、電極強度をそれ程低下させることなく、滅菌性及び含水性を向上することができ、従って、電極強度を維持しつつ、水の浄化性能を向上することができるという効果がある。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態に係る流水通過式キャパシタ用脱イオン電極について、具体的に説明する。本実施形態に係る流水通過式キャパシタ用脱イオン電極は、電極活物質としての活性炭、導電材、結着剤（バインダー）及び平均一次粒径０．０５μｍ〜１．０μｍの金属酸化物を含有する電極組成物（電極材料）から形成される。この脱イオン電極は、電極層として、電極層のみで又は集電体上に積層されて用いられる。
【００１１】
＜電極組成物＞
本実施形態の電極組成物は、電極活物質（活性炭）、導電材、結着剤（バインダー）及び金属酸化物を少なくとも含有している。
【００１２】
（電極活物質）
電極活物質としては、活性炭の粉末が用いられ、具体的にはフェノール樹脂、レーヨン、アクリロニトリル樹脂、ピッチ、及びヤシ殻等を原料とする活性炭の粉末を例示することができる。
【００１３】
電極活物質の体積平均粒子径は、通常０．１〜１００μｍ、好ましくは１〜５０μｍ、更に好ましくは５〜２０μｍである。これらの電極活物質は、それぞれ単独で又は二種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００１４】
電極活物質の比表面積は、３０ｍ２／ｇ以上、好ましくは５００〜５，０００ｍ２／ｇ、より好ましくは１，０００〜３，０００ｍ２／ｇであることが好ましい。電極活物質の比表面積が大きいほど得られる電極活物質層の密度は小さくなる傾向があるので、電極活物質を適宜選択することで、所望の密度を有する電極層を得ることができる。
【００１５】
電極活物質の形状は、粒状に整粒されたものが好ましい。粒子の形状が球形であると、電極成形時により高密度な電極が形成できる。
【００１６】
（導電材）
導電材としては、カーボンブラック、天然黒鉛、人造黒鉛等の粉末等が用いられる。これらのうち、少量でも導電性を向上させる効果が大きいことから、カーボンブラックの１種であるケッチェンブラック又はアセチレンブラックを使用するのが好ましい。
【００１７】
導電材の体積平均粒子径は、電極活物質の体積平均粒子径よりも小さいものが好ましく、その範囲は通常０．００１〜１０μｍ、好ましくは０．０５〜５μｍ、より好ましくは０．０１〜１μｍである。導電材の体積平均粒子径がこの範囲にあると、より少ない使用量で高い導電性が得られる。これらの導電材は、単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１８】
導電材の量は、電極活物質１００重量部に対して、好ましくは０．５〜１５重量部、より好ましくは１〜１０重量部の範囲である。導電材の量がこの範囲にあると、得られる電極の内部抵抗を低くすることができる。
【００１９】
（結着剤）
電極をスラリーから形成する場合、スラリーに混合する結着剤としては、ハロゲン系重合体、ジエン系重合体、アクリレート系重合体、ポリイミド、ポリアミド、ポリウレタン等の高分子化合物が挙げられる。これらの結着剤は単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２０】
ハロゲン系重合体は、ハロゲン原子を含む単量体単位を含有する重合体である。ハロゲン原子の中でも、フッ素原子や塩素原子を含むフッ素系重合体や塩素系重合体が好ましい。フッ素系重合体及び塩素系重合体の具体例としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体、パーフルオロエチレン・プロペン共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、ポリクロロプレンが挙げられる。
【００２１】
ジエン系重合体は、共役ジエンの単独重合体もしくは共役ジエンを含む単量体混合物を重合して得られる共重合体、又はそれらの水素添加物である。ジエン系重合体の具体例としては、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、などの共役ジエン単独重合体；ブチルゴムなどの共役ジエン共重合体；カルボキシ変性されていてもよいスチレン・ブタジエン共重合体（ＳＢＲ）などの芳香族ビニル・共役ジエン共重合体；アクリロニトリル・ブタジエン共重合体（ＮＢＲ）などのシアン化ビニル・共役ジエン共重合体；水素化ＳＢＲ、水素化ＮＢＲ等が挙げられる。
【００２２】
アクリレート系重合体は、アクリル酸エステルもしくはメタクリル酸エステルの単独重合体又はこれらを含む単量体混合物を重合して得られる共重合体である。
【００２３】
上記の中でも、結着剤としては、集電体との接合性や強度、耐酸性に優れた活物質層が得られるという観点から、好ましくはハロゲン系重合体、ジエン系重合体が挙げられ、より好ましくは、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロプレン、クロロスルホン化ポリエチレン、ＳＢＲが挙げられる。
【００２４】
結着剤の形状は、特に制限はないが、集電体との接合性が良く、また、水浄化性能の低下や繰り返し使用による劣化を抑えることができるため、粒子状であることが好ましい。粒子状の結着剤としては、例えば、ラテックスのごとき結着剤の粒子が水に分散した状態のものや、このような分散液を乾燥して得られる粉末状のものが挙げられる。
【００２５】
結着剤のガラス転移温度（Ｔｇ）は、好ましくは５０℃以下、さらに好ましくは−４０〜０℃である。結着剤のガラス転移温度（Ｔｇ）がこの範囲にあると、少量の使用量で結着性に優れ、電極強度が強く、柔軟性に富み、電極形成時のプレス工程により電極密度を容易に高めることができる。
【００２６】
結着剤が粒子状である場合、その数平均粒子径は、格別な限定はないが、通常は０．０００１〜１００μｍ、好ましくは０．００１〜１０μｍ、より好ましくは０．０１〜１μｍである。結着剤の数平均粒子径がこの範囲であるときは、少量の使用でも優れた結着力を電極層に与えることができる。ここで、数平均粒子径は、透過型電子顕微鏡写真で無作為に選んだ結着剤粒子１００個の径を測定し、その算術平均値として算出される個数平均粒子径である。粒子の形状は球形、異形、どちらでもかまわない。これらの結着剤は単独で又は二種類以上を組み合わせて用いることができる。
【００２７】
結着剤の量は、電極活物質１００重量部に対して、好ましくは０．５〜２０重量部、より好ましくは１．０〜１５重量部の範囲である。結着剤の量が０．５重量部未満では電極強度が不十分となる場合があり、２０重量部を越えると含水性が悪化するため、この範囲にあると、電極の強度を維持でき、かつ含水性も十分とすることができる。
【００２８】
（金属酸化物）
本発明に用いる金属酸化物微粒子はラジカル生成機能を有するものであり、電極活物質としては機能しない。ラジカル生成機能を有する金属酸化物微粒子を電極層に含有させることにより、水中の有害な有機化合物を酸化分解させることが可能である。
【００２９】
このような金属酸化物としては、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）及び酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる群から選ばれる金属酸化物が挙げられる。これらの中でも、キャパシタの特性への影響が少ないことから、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ニオブ、酸化タングステン、酸化スズ及びチタン酸ストロンチウムからなる群から選ばれる金属酸化物を用いることが好ましく、酸化チタンを用いることが特に好ましい。さらに、酸化チタンの中でもアナターゼ型の結晶構造を有するものがラジカル発生機能に優れるために特に好ましい。
【００３０】
本発明において、これらの金属酸化物微粒子は、単独で用いてもよく、また２種類以上を混合して用いても構わない。
【００３１】
金属酸化物の量は、電極活物質１００重量部に対して、好ましくは５〜３５重量部、より好ましくは１０〜３０重量部の範囲である。金属酸化物の量が５重量部未満では滅菌性及び含水性が不十分となる場合があり、３５重量部を越えると電極強度が弱くなるとともに、電極内の細孔が減る（活性炭の割合が少なくなるため）のでイオンの補足能力が悪化する。
【００３２】
金属酸化物の粒径は、平均一次粒径（体積平均）で、好ましくは０．０５〜１．０μｍ、より好ましくは０．０７〜０．９μｍ、さらに好ましくは０．１〜０．８μｍの範囲である。金属酸化物の平均一次粒径が０．０５μｍ未満では電極強度が弱くなるとともに、表面積が大きくなりすぎて含水性が悪化する場合があり、１．０μｍを越えると表面積が少なくなり滅菌性が悪化するため、この範囲にあると、電極の強度を維持でき、かつ含水性及び滅菌性も十分とすることができる。
【００３３】
なお、金属酸化物の平均一次粒径は、レーザー回折散乱法による粒径測定器（例えば、ＳＡＬＤ２０００Ｊ、島津製作所（株）製）を用いて、試料粉末を水に添加して超音波洗浄器で３分間よく分散させた後、体積基準の累積粒径分布を測定し、累積値５０％に相当する粒径とする。
【００３４】
（界面活性剤、有機溶剤）
電極組成物には、上記電極活物質（活性炭）、導電材、結着剤及び金属酸化物に加えて、界面活性剤及び／又は沸点が特定範囲にある有機溶剤が含まれてもよい。界面活性剤及び有機溶剤は、いずれか一方が含まれていてもよく、また両者が含まれていてもよい。
【００３５】
界面活性剤を使用する場合、その配合量は、電極活物質１００重量部に対して、０．５〜２０重量部の範囲であり、１．０〜１０重量部が好ましく、２．０〜５重量部が特に好ましい。界面活性剤の配合量がこの範囲であると、耐久性に優れる。
【００３６】
有機溶剤を使用する場合、その配合量は、電極活物質１００重量部に対して、０．５〜２０重量部の範囲であり、１．０〜１０重量部が好ましく、２．０〜５重量部が特に好ましい。有機溶剤の配合量がこの範囲であると、耐久性に優れる。
【００３７】
また、上記の界面活性剤と有機溶剤とを併用することが特に好ましい。界面活性剤と有機溶剤とを併用することにより、電極組成物スラリーの表面張力をより低下させ、生産性が向上する。この場合、界面活性剤と有機溶剤との合計量は、電極活物質１００重量部に対して、０．５〜２０重量部の範囲であり、１．０〜１０重量部が好ましく、２．０〜５重量部が特に好ましい。
【００３８】
（分散剤）
電極組成物は、上記電極活物質（活性炭）、導電材、結着剤及び金属酸化物に加えて、これら各成分を均一に分散するため、分散剤を含んでいてもよい。
【００３９】
分散剤の具体例としては、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース誘電体；ポリ（メタ）アクリル酸ナトリウムなどのポリ（メタ）アクリル酸塩；ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド；ポリビニルピロリドン、ポリカルボン酸、酸化スターチ、リン酸スターチ、カゼイン、各種変性デンプン、キチン、キトサン誘導体などが挙げられる。これらの中でもセルロース誘導体が特に好ましい。
【００４０】
セルロース誘導体は、セルロースの水酸基の少なくとも一部をエーテル化又はエステル化した化合物であり、水溶性のものが好ましい。セルロース誘導体は、通常、ガラス転移点を有さない。具体的には、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルエチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース及びヒドロキシプロピルセルロースなどが挙げられる。また、これらのアンモニウム塩及びアルカリ金属塩が挙げられる。中でも、カルボキシメチルセルロースの塩が好ましく、カルボキシメチルセルロースのアンモニウム塩が特に好ましい。セルロース誘導体のエーテル化度は、好ましくは０．５〜２、より好ましくは０．５〜１．５である。なお、ここでエーテル化度とは、セルロースのグルコース単位あたりに３個含まれる水酸基が、平均で何個エーテル化されているかを表す値である。エーテル化度がこの範囲であると、電極組成物を含むスラリーの安定性が高く、固形物の沈降や凝集が生じにくい。さらに、セルロース誘導体を用いることにより、塗料の塗工性や流動性が向上する。
【００４１】
これらの分散剤の使用量は、特に限定されないが、電極活物質１００重量部に対して、通常は０．１〜１０重量部、好ましくは０．５〜５重量部、より好ましくは０．８〜２重量部の範囲である。
【００４２】
＜集電体＞
集電体を構成する材料の種類は、例えば、金属、炭素、導電性高分子等を用いることができ、好適には金属が用いられる。例えば電池やキャパシタなどの用途で提案されている種々の材質を用いることができ、集電体にはステンレス、チタニウム、アルミニウム、銅、ニッケル等を用いることができる。
【００４３】
集電体の厚さは特に限定されないが、厚さ５〜１００μｍ程度であり、大きさや形状も特に限定されないが、例えば、直径３〜３０ｃｍ程度の円板とすることができる。
【００４４】
＜電極の形成＞
電極の形成方法としては、特に限定されないが、例えば、（１）活性炭、導電材、結着剤及び平均一次粒径０．０５μｍ〜１．０μｍの金属酸化物を混練してなる電極形成用組成物を、電極形成用組成物のみで又は基材フィルム若しくは集電体上に、シート成形する方法（混練シート成形法）；（２）活性炭、導電材、結着剤、平均一次粒径０．０５μｍ〜１．０μｍの金属酸化物及び溶媒を含んでなるスラリー状の電極形成用組成物を調製し、これを基材フィルム若しくは集電体上に塗布し、乾燥する方法（湿式成形法）；（３）活性炭、導電材、結着剤及び平均一次粒径０．０５μｍ〜１．０μｍの金属酸化物を含んでなる複合粒子を調製し、これを複合粒子のみで又は基材フィルム若しくは集電体上に、シート成形、ロールプレスして得る方法（乾式成形法）などが挙げられる。
【００４５】
流水通過式キャパシタ用脱イオン電極の厚みは、これが用いられる流水通過式キャパシタの種類により異なるが、通常５０〜４００μｍ、好ましくは１００〜３５０μｍ、特に好ましくは１５０〜３００μｍである。電極の厚みがこの範囲にあると、内部抵抗とエネルギー密度のバランスがとれ、好ましい。
【００４６】
上記のようにして製造された電極は電極層として、そのまま又は集電体上に積層されて、流水通過式キャパシタに用いられる。電極の集電体に対する積層は、例えば、電極を導電性接着剤を用いて集電体に接着することにより、行うことができる。
【実施例】
【００４７】
以下に、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。尚、本実施例における部及び％は、特記しない限り質量基準である。実施例及び比較例において、各種物性は以下のように評価する。
【００４８】
＜評価方法＞
（滅菌性の評価）
実施例・比較例で得られたシート状電極を直径１２ｍｍの円形状に打ち抜く。抗菌試験大腸菌と黄色葡萄状球菌をリン酸バッファーに懸濁させて懸濁溶液を得る。そして、２００ｍＬの三角フラスコに、前記懸濁溶液７５ｍＬと前記円形状に打ち抜いた電極とを入れ、２５℃±５℃に保持して、回転数３３０ｒｐｍで１時間振動処理した。振動処理前後における生菌数（大腸菌と黄色葡萄状球菌の数）を測定して滅菌率を算出し、以下の基準で評価を行った。
【００４９】
滅菌率＝（振動処理前の生菌数−振動処理後の生菌数）／（振動処理前の生菌数）×１００
Ａ：滅菌率が１００％
Ｂ：滅菌率が９９％以上１００％未満
Ｃ：滅菌率が９５％以上９９％未満
Ｄ：滅菌率が９５％未満
Ａ〜Ｃは良好、Ｄは不良と評価する。
【００５０】
（電極への含水性評価）
実施例・比較例で得られたシート状電極を直径１２ｍｍの円形状に打ち抜く。そして、マイクロピペットで前記電極に５μＬの液滴を滴下し、液滴が完全に含浸するまでの時間を測定した。測定は３回行い平均値を算出した。液滴が完全に含浸するまでの時間が１０分以下の場合には良好、１０分を越える場合には不良と評価する。液滴が完全に含浸するまでの時間が短いほど、含水性に優れることを意味する。
【００５１】
（電極の機械的強度）
実施例・比較例で得られたシート状電極を、室温で、ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準じ、ダンベル型の試験片を用いて引張試験を行い、破断強度（ＭＰａ）を測定した。測定は３回行い、その平均値を算出した。０．１ＭＰａ以上の場合には良好、０．１ＭＰａ未満の場合は不良と評価する。破断強度が大きいほど、電極強度が大きいことを意味する。
【００５２】
（電気伝導度）
２枚の電極を直径１２ｍｍの円形状に打抜き、これらが電気的に接触しないように１００ｍＬの水道水（水道水の電気伝導度は２００μＳ／ｃｍ）を入れたビーカー中に配置した。その後、１分間、電極間に１Ｖの電圧を付与した後、電気伝導度計（堀場製作所社製、商品名：ＥＳ−１２）を用いて水道水の電気伝導度を測定した。１２０μＳ／ｃｍ以下は良好、１２０μＳ／ｃｍを越える場合は不良と評価する。電圧付与後の水道水の電気伝導度が低いほど、浄水性能に優れることを意味する。
【００５３】
＜実施例１＞
（電極の製造）
活性炭粉末（日本エンバイロケミカルズ社製  製品名：白鷺ＰＣ）１００部と、導電材料としてのアセチレンブラック（電気化学工業社製  製品名：デンカプラック粉状）６．５部と、バインダーとしてのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）（ダイキン工業社製  製品名：Ｄ−２１０Ｃ）１２部と、金属酸化物としてのアナタース型酸化チタン（堺化学社製  製品名：Ａ−１１０）１４部とを、イソプロピルアルコールを添加しつつ混練し、次いで圧延し、その後１５分間加熱処理（１２０℃）して、厚み０．３ｍｍのシート状の電極を得た。金属酸化物としての酸化チタンの平均一次粒径（Ｄ５０）は０．２μｍであった。その結果を表１に示す。
【００５４】
（評価）
滅菌性は評価Ａであり、極めて良好であった。含水性は２分（ｍｉｎ）であり良好であった。破断強度は０．３ＭＰａであり、十分な強度を得られた。電気伝導度は６０μＳ／ｃｍであり、十分な浄化性能を実現することができた。
【００５５】
＜実施例２＞
（電極の製造）
酸化チタンの含有量を２８部と実施例１よりも増加させた以外は、上述した実施例１と同様にした。その結果を表１に示す。
【００５６】
（評価）
滅菌性は評価Ａであり、極めて良好であった。含水性は１分（ｍｉｎ）であり、実施例１よりも向上することができた。破断強度は０．１５ＭＰａであり、実施例１よりも低下したが、十分な強度を得られた。電気伝導度は６０μＳ／ｃｍであり、十分な浄化性能を実現することができた。
【００５７】
＜実施例３＞
（電極の製造）
酸化チタンの含有量を３５部と実施例２よりもさらに増加させた以外は、上述した実施例１と同様にした。その結果を表１に示す。
【００５８】
（評価）
滅菌性は評価Ｂであり、実施例１及び実施例２よりも低下したものの、良好であった。含水性は０．５分（ｍｉｎ）であり、実施例１及び実施例２よりも向上することができた。破断強度は０．１ＭＰａであり、実施例１及び実施例２よりも低下したが、ほぼ十分な強度を得られた。電気伝導度は９０μＳ／ｃｍであり、実施例１及び実施例２よりもやや低下したが、十分な浄化性能を実現することができた。
【００５９】
＜実施例４＞
（電極の製造）
酸化チタンの含有量を８部と実施例１よりも減少させた以外は、上述した実施例１と同様にした。その結果を表１に示す。
【００６０】
（評価）
滅菌性は評価Ｂであり、実施例１よりも低下したものの、良好であった。含水性は５分（ｍｉｎ）であり、実施例１よりも低下した。破断強度は０．３５ＭＰａであり、実施例１よりも向上し、十分な強度を得られた。電気伝導度は９０μＳ／ｃｍであり、実施例１よりもやや低下したが、十分な浄化性能を実現することができた。
【００６１】
＜実施例５＞
（電極の製造）
金属酸化物として、アナタース型酸化チタン（富士チタン社製  製品名：ＴＡ−１００、平均一次粒径（Ｄ５０）：０．６μｍ）１４部を用いた以外は、上述した実施例１と同様にした。即ち、酸化チタンとして、その平均一次粒径が実施例１よりも大きいものを用いた。その結果を表１に示す。
【００６２】
（評価）
滅菌性は評価Ｂであり、実施例１よりも低下したものの、良好であった。含水性は２分（ｍｉｎ）であり、実施例１と同等であった。破断強度は０．２ＭＰａであり、実施例１よりは減少したが、十分な強度を得られた。電気伝導度は８０μＳ／ｃｍであり、実施例１よりもやや低下したが、十分な浄化性能を実現することができた。
【００６３】
＜実施例６＞
（電極の製造）
金属酸化物として、アナタース型酸化チタン（石原産業社製  製品名：ＰＴ−４０１Ｍ、平均一次粒径（Ｄ５０）：０．０８μｍ）１４部を用いた以外は、上述した実施例１と同様にした。即ち、酸化チタンとして、その平均一次粒径が実施例１よりも小さいものを用いた。その結果を表１に示す。
【００６４】
（評価）
滅菌性は評価Ｂであり、実施例１よりも低下したものの、良好であった。含水性は２分（ｍｉｎ）であり、実施例１と同等であった。破断強度は０．１５ＭＰａであり、実施例１よりは減少したが、十分な強度を得られた。電気伝導度は８０μＳ／ｃｍであり、実施例１よりもやや低下したが、十分な浄化性能を実現することができた。
【００６５】
＜実施例７＞
（電極の製造）
金属酸化物として、アナタース型酸化チタン（富士チタン社製  製品名：ＳＴ−７５０、平均一次粒径（Ｄ５０）：１．０μｍ）１４部を用いた以外は、上述した実施例１と同様にした。即ち、酸化チタンとして、その平均一次粒径が実施例５よりもさらに大きいものを用いた。その結果を表１に示す。
【００６６】
（評価）
滅菌性は評価Ｃであり、実施例１よりも低下したものの、ほぼ良好であった。含水性は５分（ｍｉｎ）であり、実施例１よりも低下した。破断強度は０．１ＭＰａであり、実施例１よりは減少したが、ほぼ十分な強度を得られた。電気伝導度は１２０μＳ／ｃｍであり、実施例１よりも低下したが、十分な浄化性能を実現することができた。
【００６７】
＜実施例８＞
（電極の製造）
金属酸化物として、酸化亜鉛（堺化学社製  製品名：酸化亜鉛１種、平均一次粒径（Ｄ５０）：０．２μｍ）１４部を用いた以外は、上述した実施例１と同様にした。即ち、金属酸化物として酸化チタンに代えて酸化亜鉛を用いた。その結果を表１に示す。
【００６８】
（評価）
滅菌性は評価Ｃであり、実施例１よりも低下したものの、ほぼ良好であった。含水性は１０分（ｍｉｎ）であり、実施例１よりも低下した。破断強度は０．２ＭＰａであり、実施例１よりは減少したが、十分な強度を得られた。電気伝導度は１００μＳ／ｃｍであり、実施例１よりも低下したが、十分な浄化性能を実現することができた。
【００６９】
＜実施例９＞
（電極の製造）
ディスパー付きのプラネタリーミキサーに、活性炭粉末（日本エンバイロケミカルズ社製  製品名：白鷺ＰＣ）１００部、導電材料としてのアセチレンブラック（電気化学工業社製  製品名：デンカプラック粉状）６．５部と、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ、第一工業製薬株式会社製「ＢＳＨ−１２」）増粘剤の１．５％水溶液を１００部をそれぞれ加え、イオン交換水で固形分濃度４０％に調整した後、２５℃で６０分混合した。次に、イオン交換水で固形分濃度３２％に調整した後、さらに２５℃で１５分混合し混合液を得た。
【００７０】
上記混合液に、ガラス転移温度−６℃、粒子径１００ｎｍのＳＢＲ水分散液を５部（固形分基準）、及びイオン交換水を入れ、最終固形分濃度３０％となるように調整し、さらに１０分間混合した。これを減圧下で脱泡処理してスラリー組成物を得た。
【００７１】
上記スラリー組成物を、コンマコーターで、厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムの上に、乾燥後の膜厚が０．３ｍｍ程度になるように塗布し、１５分間乾燥（０．５ｍ／分の速度、６０℃）し、１５分間加熱処理（１２０℃）後、ＰＥＴフィルムから剥がして電極を得た。
【００７２】
（評価）
滅菌性は評価Ａであり、実施例１と同等であり、極めて良好であった。含水性は１分（ｍｉｎ）であり、実施例１よりもやや低下したが、良好であった。破断強度は０．１５ＭＰａであり、実施例１よりは減少したが、ほぼ十分な強度を得られた。電気伝導度は６０μＳ／ｃｍであり、実施例１と同等であり、十分な浄化性能を実現することができた。
【００７３】
＜比較例１＞
（電極の製造）
金属酸化物を全く含有させなかったこと以外は、上述した実施例１と同様にした。その結果を表１に示す。
【００７４】
（評価）
滅菌性は評価Ｄであり、実施例１よりも大きく低下し、不良であった。含水性は１２０分（ｍｉｎ）であり、実施例１よりも極めて大きく低下した。破断強度は０．３ＭＰａであり、実施例１と同等であった。電気伝導度は１６０μＳ／ｃｍであり、実施例７よりも低下し、十分な浄化性能を実現することができなかった。
【００７５】
＜比較例２＞
（電極の製造）
金属酸化物として、アナタース型酸化チタン（石原産業社製  製品名：ＭＣ−５０、平均一次粒径（Ｄ５０）：０．０３μｍ）１４部を用いた以外は、上述した実施例１と同様にした。即ち、酸化チタンとして、その平均一次粒径が実施例６よりもさらに小さいものを用いた。その結果を表１に示す。
【００７６】
（評価）
滅菌性は評価Ｂであり、実施例１よりも低下したものの、良好であった。含水性は２分（ｍｉｎ）であり、実施例１と同等であった。しかしながら、破断強度は０．０３ＭＰａであり、実施例１及び実施例６よりも大きく低下し、十分な強度を得られなかった。電気伝導度は９０μＳ／ｃｍであり、実施例１及び実施例６よりもやや低下した。
【００７７】
＜比較例３＞
（電極の製造）
金属酸化物として、アナタース型酸化チタン（富士チタン社製  製品名：ＳＴ−７５０を分級したもの、平均一次粒径（Ｄ５０）：１．２μｍ）１４部を用いた以外は、上述した実施例１と同様にした。即ち、酸化チタンとして、その平均一次粒径が実施例７よりもさらに大きいものを用いた。その結果を表１に示す。
【００７８】
（評価）
滅菌性は評価Ｃであり、実施例７と同程度であった。含水性は１０分（ｍｉｎ）であり、実施例７よりも低下した。破断強度は０．０５ＭＰａであり、実施例７よりもさらに低下し、十分な強度を得られなかった。電気伝導度は１６０μＳ／ｃｍであり、実施例７よりも低下し、十分な浄化性能を実現することができなかった。
【００７９】
【表１】
2012200638.tif 000002
【００８０】
＜結論＞
以上の実施例及び比較例より以下の結論を導き出すことができる。
（金属酸化物の有無）
実施例１と比較例１との対比から、活性炭、導電材及び結着剤に加えて、金属酸化物を含有させた電極組成物から形成されてなる電極は、金属酸化物を含有させていない電極に対して、破断強度は同等であり、滅菌性、含水性、電気伝導度において優れていることがわかる。
【００８１】
（金属酸化物の種類）
含有させる金属酸化物の種類としては、実施例１と実施例８との対比から、酸化亜鉛よりも酸化チタンの方が、滅菌性、含水性、破断強度、電気伝導度の全てにおいて、優れていることがわかる。
【００８２】
（金属酸化物の含有量）
含有させる金属酸化物（酸化チタン）の含有量としては、実施例１〜実施例４の対比から、活性炭１００部に対して、少なくとも酸化チタン８〜３５部の範囲で、滅菌性、含水性、破断強度、電気伝導度の全てにおいて、良好であることがわかる。酸化チタン８〜３５部の範囲においては、部数が大きくなるにつれて破断強度は悪化するが、含水性は向上し、これに対して、部数が小さくなるにつれて破断強度は向上するが、含水性が悪化する傾向があり、特に、酸化チタン１４〜２８部の範囲が滅菌性、含水性、破断強度、電気伝導度の全てにおいて、優れていることがわかる。これらの傾向から、酸化チタン５部未満の場合には滅菌性、含水性の点で不十分であり、３５部を越える場合には破断強度（電極強度）、電気伝導度（イオン補足能力）の点で不十分であると推測される。
【００８３】
（金属酸化物の粒径）
含有させる金属酸化物（酸化チタン）の平均一次粒径（Ｄ５０）としては、実施例１、実施例５〜実施例７、比較例２〜比較例３の対比から、少なくとも粒径０．０８〜１．０μｍの範囲で、滅菌性、含水性、破断強度、電気伝導度の全てにおいて、良好であることがわかる。粒径０．０３以下又は１．２以上では、破断強度において不十分であることがわかる。粒径０．０３〜１．２μｍの範囲において、滅菌性は粒径０．２μｍに対して粒径が大きくなる又は小さくなるにつれて悪化し、含水性は粒径大きくなるにつれて悪化し、破断強度は粒径０．２μｍに対して粒径が大きくなる又は小さくなるにつれて悪化し、電気伝導度は粒径０．２μｍに対して粒径が大きくなる又は小さくなるにつれて悪化する傾向があり、これらの傾向から、粒径０．０５〜１．０μｍの範囲が良好であり、粒径０．０７〜０．９μｍの範囲がより良好であり、０．１〜０．８μｍの範囲がさらに良好であると推測される。
【００８４】
なお、以上説明した実施形態及び実施例は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。従って、上述した実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。