(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ルチル型結晶の酸化チタン（ＴｉＯ2）の微粉末を用い、
低温溶射法により、基板表面の温度が５０℃以上に上がらないようにしながら、前記ルチル型の酸化チタンの微粉末を基板上に溶射することにより、
基板上にアナターゼ型結晶１０〜４０重量％、及びルチル型結晶６０〜９０重量％の光触媒皮膜を形成することを特徴とする、光触媒機能体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙製品、布製品、プラスチック製品、金属製品、セラミックボール等の基材上に付着せしめられて優れた殺菌力、脱臭力等を長期間接続することができるとともに、基材を犯すことのない光触媒機能体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本件出願人は、我々の生活環境における細菌、ウィルス、有害物質等を分解する光触媒として、基材上に光半導体セラミックスと金属粉末とアパタイト等の吸着成分を含む混合物を溶射してなる光触媒機能体を特開平６−２５４１３９号により開示している。更に、特開平１０−１７８４７号においては、かかる光触媒を印刷用インクおよび塗料として利用したものを開示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本件出願人は、これら光触媒を更に展開発展させることにより、より汎用性が高く、しかも殺菌力、脱臭力を長期間維持できるような光触媒機能体を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明の光触媒機能体は、ルチル型結晶の酸化チタン（ＴｉＯ2）の微粉末を低温溶射法により基材上に溶射してアナターゼ型結晶１０〜４０重量％及びルチル型結晶６０〜９０重量％の光触媒皮膜を基材上に形成した。
【０００５】
更に、本発明の光触媒機能体は、酸化チタン（ＴｉＯ2）のアナターゼ型結晶微粒子１０〜５０重量％及びルチル型結晶微粒子５０〜９０重量％と、金属微粒子と吸着剤としてのセラミック微粒子をバインダー中に混入せしめて形成した塗料又は印刷インキを基材上に塗布又は印刷した。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の光触媒機能体は、低温溶射法によりポリエステル不織布、紙、織物、プラスチック、金属板、セラミックボール等の基材にバインダーなしで付着される場合と、バインダーを含有させた印刷用インク又は塗料として基材上に付着される場合とがある。
【０００７】
図１は、低温溶射法により基材表面に光触媒を付着せしめた状態を示すものであり、不織布、織布、紙、木材、セラミック板、金属板、プラスチック板等の基材１上に例えば融点が２０００℃以下である酸化チタン（ＴｉＯ2）の微粒子（５〜５０μｍ）と、金属の微粒子１〜１０μｍとを酸素、アセチレン等を使用したガス溶射法により約２９００〜３０００℃で溶融したセラミックスを溶射したものである。溶射した状態では、光触媒の粒子２は、一方の電極として作用する酸化チタン粒子２ａとこの酸化チタン粒子２ａに坦持された他方の電極として作用する金属の例えば銀粒子２ｂとからなる。光触媒粒子２は電気化学セルをなし、溶射後は、３０〜４０μの偏平積層粒子となり、ガスの高温により溶融しつつアンカー効果により基材１上に付着する。酸素、アセチレン等を使用するガス溶射による低温溶射法においては、溶融光触媒微粒子を噴射するガストーチと基材とを相対的に移動させて基材表面が５０℃以上に上がらないようにして行われ、したがって、紙、布等に対しても溶射が可能となるものである。しかしながら、ガス溶射であるため使用原料の粉体の融点は２０００℃以下に制限される。なお、トーチと基材との相対速度を調整することによりプラズマ溶射も可能となるが、プラズマ溶射だと使用原料の融点は３５００℃位のものまで溶射可能となる。
【０００８】
一般に、溶射においては、アンカー効果により基材上にパウダーを付着させるため、溶射用のパウダーは５μｍ以上の塊状のものが好適であり、溶射パウダーとして全てアナターゼがルチルに転移しているものが用いられている。アナターゼ結晶形態の酸化チタン（チタニア）は、強力な光触媒作用を有するが、溶射後の光触媒粒子がすべてアナターゼ結晶を有していると、その分解作用が強すぎて基材を犯してしまうので実用化できないこととなる。しかしながら、アナターゼ結晶粒子の粒径、溶射温度、基材表面温度及び使用加熱源をそれぞれ５〜２５μｍ、約２９００〜３０００℃、４０〜５０℃及びガスに調整選択することにより、アナターゼ結晶１０〜４０％を合成することができる。すなわち、アナターゼとルチルとの変態点である約７５０℃を超えれば、結晶はすべてルチル型結晶になるが、上述の低温溶射法によれば、全てルチル結晶の粒子を準備してこれを溶射すると、１０〜４０％のアナターゼ結晶が生成され、残りがルチル結晶となる。種々の実験によれば、溶射後のアナターゼ対ルチルの重量比は１：３が好適であることがＸ線分析の結果判明した。
【０００９】
また、光触媒粒子２にアパタイト、ゼオライト、活性炭等の菌、有害物質、臭い等を吸着する吸着材料３を混合して溶射すれば、基材を犯さないようにアナターゼ結晶の量を調整することによって光触媒作用が弱められた点が補強される。
【００１０】
すなわち、溶射後のハイドロキシアパタイト３は、雰囲気中の菌、有害物質、臭い等の処理対象を吸着保持し、この吸着保持した処理対象を２０〜３０重量％のアナターゼ結晶を有する光触媒粒子２が分解するので、光触媒作用が補強されることとなる。光触媒作用を強めるためには、粒子が対象物に触れる接触面積を増やす必要があるが、低温溶射法によれば、プラズマ溶射に比較して粒子が細かく表面積の大なる膜が形成されるので好ましい。
【００１１】
光半導体粉末としては、ＴｉＯ2の他、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＷＯ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＳｒＴｉＯ3、ＫＮｂＯ3等を挙げることができる。電極を形成する金属粉末としては、銀の他、金、白金、銅等の種々の金属粉末を用いることができる。光触媒としての金属粉末には、光触媒が本来的な機能を発揮するための不可欠な要素の一つとして水分が要求されるため、水の存在下で経時変化がなく安定していることが必要となることから、前記の金属粉末の中でも白金が最も好ましいが、経済性を考慮し、更に前記特性を具備しており、無毒でそれ自体も殺菌性を有しているため銀が好ましい。また、電極としては、必ずしも金属には限定されず、これら金属の代わりに例えば、ケイ素Ｓｉが使用可能であることが判明し、このケイ素電極によっても電子の移動が生じる。銀、金、白金等は価格が高くケイ素の使用は経済的に大きな効果を果たすものである。
【００１２】
前記吸着材料は、細菌、ウィルス、かびのほか、悪臭物質及び有害物質等の処理対象物を吸着、保持するためのものである。かかる吸着材料としては、アパタイト（リン灰石）、ゼオライト又はセピオライト等のセラミック粉末、活性炭及び絹繊維含有物によりなる群から選ばれる１以上を上げることができ、これらは必要に応じて２以上を組み合わせて用いることができる。ここでアパタイトとしては、細菌、ウィルス、かび等の蛋白質を選択的に吸着するハイドロキシアパタイト[Ｃａ10（ＰＯ4）6（ＯＨ）2]が好ましい。また、絹繊維含有物としては、絹繊維粉末のほか、顆粒状に成形したものやゲル状物等も含まれる。これらの吸着材料（絹繊維含有物は粉末の場合）の粒径はより大きな表面積を確保するとともに、良好な被着作業性を考慮すると０．００１〜１．０μｍが好ましく、特に０．０１〜０．０５μｍが好ましい。光半導体粉末と吸着材料の混合割合は、殺菌、脱臭作用等を好適に発揮するためには、光半導体粉末１００重量部に対して吸着材料が１〜５０重量部が好ましく、特に１０〜３０重量部が好ましい。
【００１３】
ハイドロキシアパタイトを混合した溶射皮膜の原料は、１例としてＴｉＯ2８０重量％、Ａｇ１０重量％、ハイドロキシアパタイト１０重量％が好適である。
【００１４】
図２は、基材１上に施された光触媒粒子４を含む印刷インク又は塗料の被膜状態を示すものであり、前記光触媒粒子４は酸化チタン粒子４ａとこれに坦持された銀粒子４ｂとからなる。光触媒粒子４は、図１に示した低温溶射法の場合の粒子と同一構造とすることができる。すなわち、金属電極としてはケイ素Ｓｉも使用可能である。
【００１５】
なお、これら光触媒粒子４は吸着剤としてのハイドロキシアパタイト５に被覆され、更にバインダー６によって基材１表面に付着されている。
【００１６】
全てがアナターゼ結晶形態の酸化チタン（ＴｉＯ2）はその酸化力が極端に強く基材をぼろぼろにしてしまうので、印刷インキ又は塗料においても、原料である酸化チタン粒子のアナターゼとルチルの重量比は２０〜５０％：５０〜８０％が好ましく、アナターゼがこれ以下の比率だと光触媒作用が弱いし、これ以上の比率だと光触媒作用が強すぎてバインダー６を分解してインク又は塗料がすぐに分解してしまうこととなる。特にアナターゼ対ルチルとの重量比が約３対７が最も好ましい。
【００１７】
なお、チタン原料は必ずしもアナターゼとルチルにする必要はなく、触媒活性の強いアナターゼと触媒活性の弱いアナターゼとの比較を調整することによっても適切な光触媒とすることができる。
【００１８】
前記印刷インキは、光半導体粉末、金属粉末及び吸着材料に加えて、少なくとも色料及びバインダー６としてのビヒクルを含有し、必要に応じてその他の成分を含有するものである。
【００１９】
色料としては、一般に印刷インキの色料として用いるもの、例えば、無機顔料、有機顔料のほか、油溶染料、分散染料等の染料を上げることができる。ビヒクルとしては、油、例えばアマニ油等の乾性油、大豆油等の半乾性油、ヒマシ油等の不乾性油を挙げることができ、樹脂、例えば、ロジン、変性ロジン、ギルソナイト等の天然樹脂又は天然樹脂誘導体、フェノール樹脂、アルキド樹脂、キシレン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ケトン樹脂、石油樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル、ウレタン樹脂、塩素化ポリプロピレン、塩素化ゴム、環化ゴム、セルロース誘導体、反応性樹脂をあげることができ、そのほかにも可塑剤を挙げることができる。また、その他の成分としては、天然ロウ又は合成ロウのロウ成分、乾燥剤、分散剤、湿潤剤、橋かけ剤、ゲル化剤、増粘剤、皮張り防止剤、安定剤、つや消し剤、消泡剤、色分かれ防止剤、光重合開始剤、かび防止剤等を挙げることができる。これらの各成分の配合割合には特別なものはなく、通常市販されている印刷インキと同じ配合割合を適用することができる。
【００２０】
印刷インキにおける光半導体粉末、金属粉末及び吸着材料の合計配合量は、殺菌、防臭等の作用を発揮し、適度な印刷性を確保するため、印刷インキ全量中３〜５５重量％が好ましく、特に１５〜３５重量％が好ましい。
【００２１】
このような印刷インキの形態及び種類は特に制限されるものではなく、ペーストインキ、ソルベントインキ又は無溶剤インキとし、それらを平版印刷インキ、凸版印刷インキ、グラビア印刷インキ、スクリーン印刷インキ、凹版印刷インキ、特殊印刷インキとして適用することができる。これらの中でも本発明の目的を最も効果的に達成するためには、紙用スクリーンインキ、プラスチック用スクリーンインキ、ガラス用スクリーンインキ、布地用スクリーンインキ等のスクリーン印刷用インキが好ましい。
【００２２】
塗料は、光半導体粉末、金属粉末及び吸着材料に加えて、少なくともバインダー６としての塗膜形成成分及び分散剤を含有し、必要に応じてその他の成分を含有するものである。
【００２３】
塗膜形成成分としては、セルロース誘導体、フタル酸樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、アミノアルド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、エマルジョン、水溶性樹脂等の合成樹脂を挙げることができる。分散剤としては、石油系溶剤、芳香族系溶剤、アルコール系溶剤、エステル系溶剤、ケトン系溶剤、セルソルブ系溶剤、無機シリコン系溶剤、水等を挙げることができる。なお、粉体塗料にする場合には、分散剤としての溶剤は不要となる。また、その他の成分としては、顔料、例えば、二酸化チタン、黄鉛、ベンガラ、酸化クロム、カーボンブラック等の無機顔料、ハンザイエロー、ノバパームオレンジ、キナクリドンバイオレット、銅フタロシアニン等の有機顔料、沈降性炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、クレー、ホワイトカーボン等の体質顔料、ジンククロメート、ストロンチウムクロメート、リン酸亜鉛、リン酸アルミニウム等の防食顔料に代表される特殊機能顔料等を挙げることができる。更に、上記成分以外にも、補助材料として、塗膜乾燥促進性の付与を目的とする乾燥剤、顔料分散剤、フラッディング防止剤、顔料沈降防止剤、塗料の流動性の調節を目的とする増粘剤、チキソトロピック剤、たれ止め剤、塗面の調整を目的とするレベリング剤、泡消し剤、はじき防止剤、フローティング防止剤のほか、可塑剤、皮張り防止剤、静電塗装助剤、すり傷防止剤、ブロッキング防止剤、紫外線防止剤、防染剤、防腐剤、防かび剤等を配合することができる。これらの各成分の配合割合には特別なものはなく、通常販売されている塗料と同じ配合割合を適用することができる。
【００２４】
塗料における光半導体粉末、金属粉末及び吸着材料の合計配合量は、殺菌、防臭等の作用を発揮し、適度な塗装性を確保するため、塗料全量中３〜５５重量％が好ましく、特に１５〜３５重量％が好ましい。
【００２５】
なお、光半導体粉末及び金属粉末（Ａｇ）対吸着材料（ハイドロキシアパタイト）の重量比は、７０〜８０重量％対１０〜２０重量％が好適である。
【００２６】
このような塗料の塗装方法は特に制限されるものではなく、刷毛塗り、エアスプレー塗装、静電塗装、粉体塗装、電着塗装、カーテンフロー塗装、ロール塗装等の方法を適用することができる。
【００２７】
本件出願人が使用している塗料の成分割合は以下の通りである。
【００２８】
１）アクリルラッカー塗料
【表１】
0004189074.tif 000002
【００２９】
２）液ウレタン塗料
（乾燥時の塗膜中）光触媒３０％、バインダー固形分７０％。
【表２】
0004189074.tif 000003
塗工の際には、主剤：硬化剤４：１にて混合。
【００３０】
３）焼付アクリル塗料
（乾燥時の塗膜中）光触媒３０％、バインダー固形分７０％。
【表３】
0004189074.tif 000004
【００３１】
４）水性アクリル塗料
（乾燥時の塗膜中）光触媒５０％、バインダー固形分５０％。
【表４】
0004189074.tif 000005
【００３２】
一般に、光触媒は非溶出系であり、光半導体粉末に坦持される金属は電極として作用し、それが液中に溶出して殺菌するわけではなく、水の存在下で発生するＯＨ-ラジカルにより殺菌効果を発揮するものである。これに対して、従来の溶出系抗菌剤、例えば、抗菌性を有する銀、銅、亜鉛等の金属を坦持したゼオライトからなる抗菌剤とバインダーとの混合物を必要個所に塗布し乾燥したようなものは、図３に示すように前記金属が直ちに液中に溶出して即効性を示すが、短時間でその効果は減少し、しかも金属が溶出した部分が細菌の巣となり却って害を及ぼすこととなる。
【００３３】
本発明の光触媒機能体は、図３に示すように、即効性については、従来の抗菌剤より劣る場合があるが、非溶出型であるため、殆ど、液中に溶け出すことはなく、その効果が長時間持続することとなる。
【００３４】
したがって、従来の抗菌剤、例えば、抗菌作用を有する金属イオン（Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ）を坦持したゼオライト微粒子を光触媒粒子（ＴｉＯ2＋Ａｇ）と混合させて低温溶射するとか、前記従来の金属イオンを坦持したゼオライト微粒子をバインダー中に混合して印刷インキ又は塗料として使用すれば、即効性があり、かつ持続性のある抗菌、殺菌剤とすることができる。
【００３５】
次に、光触媒使用時に対象物によっては、光触媒作用の強弱をコントロールする必要がある場合があるが、光触媒機能を弱める因子としては、各種金属イオン又は高級脂肪酸がある。すなわち、処理液中に銀イオン等の金属イオンを投入したり、金属イオンが電離しているミネラル水等を注入すると光触媒機能が減少する。また、皮膚疾患の場合、患部に高級脂肪酸である軟膏やクリームを薄く塗った上に、光触媒機能体を付着したタオルを当てると、その抗菌作用が低下することとなる。これらの場合、触媒表面に発生するラジカル（ＯＨ-）が金属イオンや高級脂肪酸にトラップされるからである。
【００３６】
逆に、光触媒機能を強める因子としては、過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）、オゾン（Ｏ3）及び紫外線が存在する。処理対象にこれらの因子を加えるとラジカル（ＯＨ-）が加速度的に発生して触媒作用を著しく強化せしめる。すなわち、Ｈ2Ｏ2又はＯ3を処理対象に１％〜数ｐｐｍ加えるのみで光触媒作用が加速する。また、Ｈ2Ｏ2又はＯ3を発生させる物質を光触媒とともに、処理対象内に設けても良い。例えば、ＰｂＯ2や貴金属若しくは貴金属酸化物（これらは通常溶出しない）を陽分極し、表面上でＨ2Ｏ2、Ｏ3を発生させれば、処理対象に強い光触媒作用を与えることができる。
【００３７】
更に、溶射又は塗料、インクの形態の光触媒に石こう粒子（ＣａＳＯ4）を混合させた皮膜を形成すると、エチレンガス（Ｃ2Ｈ4）の分解に有効である。このような皮膜は野菜、果物の鮮度保持に有効であり、かかる皮膜を形成した包装紙（紙、布等）で野菜、果物を包装すれば、それらを長く鮮度保持できる。
【００３８】
一般に、遠赤外線を放射する物質としてはセラミックスが優れているが、本発明の光触媒機能体であるＴｉＯ2粉末の低温溶射法による皮膜は、黒体に近い放射特性を有しており、良好な遠赤外線放射皮膜としても機能するものである。遠赤外線放射体としては、アナターゼとルチルとの比はあまり問題とならず、低温溶射された皮膜には吸収剤としてのアパタイト及び光触媒における電極としての金属は必ずしも必要でない。本発明の光触媒機能体は放射前に微粉体を使用するために緻密な皮膜が得られるとともに表面粗度の良いものが形成されるため実放射面積が大となり放射率が良好となる。なお、このように皮膜表面積が大で実放射面積が大きいことは、光触媒としても処理対象物との接触が条件とされることから良好な光触媒として機能することを意味する。
【００３９】
なお、光触媒の場合、基材が金属板である場合には電極としての金属は必ずしも必要でない。
【００４０】
【実施例】
以下、上述の光触媒機能体の具体的用途について説明する。
【００４１】
１）使用形態
上述のように、本発明の光触媒機能体は、アナターゼ結晶形態の割合を低くして基材を保護しつつ光触媒機能を有効に作用させようとするものであり、その使用形態は以下の通りである。
（ａ）紙、不織布、布生地、金属板等の基材表面に印刷、塗布（ディッピング）又は低温溶射により光触媒の皮膜を形成する（図４）。
【００４２】
このようなタイプの用途としては、布生地用として雑菌の繁殖が問題となる子供用の下着、タオル、オムツ、よだれ掛け、パジャマ、更には病院用のシーツ等が挙げられる。
【００４３】
金属板上に光触媒の膜を形成したものは、厨房の壁板、床板あるいは衛生管理のための食品保存庫、医療器具、保存庫等の壁材等に使用され得る。
【００４４】
このタイプの変形として一定の寸法の光触媒シートに離型紙を付着して使用に使ならしめることが考えられる。
【００４５】
例えば、図５に示すように、ポリエステル不織布２０に低温溶射法により光触媒皮膜２１を形成し、この裏側に粘着剤２２を有する離型紙２３を貼付け、現場で離型紙２３を剥がして壁に貼り付けたりする。一定寸法の小さなものとして、身体治療用の絆創膏に使用することが考えられる。基材としては、ＰＥＴ不織布のみならず、例えば、１００μ程度の厚さのステンレス板でも良い。かかる光触媒機能体については、一定寸法の光触媒ステンレスシートを現場に持って行き、そこで離型紙を剥がして食品プラントの床、壁面に付着せしめるようにする。
【００４６】
このように、シート状基材上に光触媒膜を形成する方法としては、上述のように、塗料として塗る方法、印刷により形成する方法及び低温溶射法があるが、低温溶射法の場合は、バインダーが不要であり、アパタイトのように吸着剤を混合する場合もあるし、混合しない場合もある。塗料あるいは印刷インキの場合は、バインダーが必要となるので、光触媒粒子がバインダー中に埋もれて処理対象に接する光触媒粒子が小さくなるので、触媒作用がバインダーなしの低温溶射法に比較して弱くなる。したがって、その弱点を補うためにアパタイト等の吸着剤が必要となる。
（ｂ）セラミック等の多孔質性のボール３０に低温溶射法により光触媒層を形成する（図６）。特に前記ボール３０は水よりも比重が小さく水面上に浮くような材料で作ることが望ましい。
（ｃ）シート状の基材ではなく、壁面等の固定壁あるいは、用途に応じて特定の形状を持った容器、衛生用器具（メス等の手術用器具）の表面４０に塗布するか、低温溶射法で皮膜４１を形成する。
【００４７】
２）具体的用途
次に、本発明の光触媒機能体の抗菌性能（有機物分解性能）、脱臭性能、遠赤外線性能を利用した具体的用途について説明する。
（ａ）本発明の光触媒は、食中毒の大腸菌（Ｏ−１５７）、水虫菌（白セン菌）、アトピー二次疾患（黄色ブドウ状球菌）、院内感染（メチリシン耐性黄色ブドウ球菌）、高齢者や病人の床ずれ（緑膿菌）に対して抗菌効果を発揮することが判明しており、人体の皮膚にも害がない。
【００４８】
そこで、図８に示すように、連続シート状のガーゼを、塗料を貯蔵した槽内にディッピングしたり、シート状のガーゼに印刷により光触媒を付着してマスク５０を形成すれば、インフルエンザ予防に好適である。
【００４９】
図９は、ニキビ、アトピー性皮膚炎用の顔に当てる滅菌布６０を示し、この滅菌布６０においては、それを顔に当てたときに鼻と目が露出するように開口６１が設けられている。この滅菌布６０はＰＥＴ不織布でも、タオル用生地でも良い。ＰＥＴ不織布の場合は低温溶射法が好ましく、タオル用生地の場合は、印刷インクで色の柄６２を印刷しておくのが良い。本発明の光触媒機能体は、非溶出型であり、皮膜成分は殆ど溶け出すことはないので効果が長持ちするが、多数回洗濯をすると皮膜が落ちることがあるので、色の柄を付けておけば、皮膜が落ちたときの表示となり便利である。
【００５０】
また、図１０に示すように、足の指に対応させて形成した指が別れている指挿入部７１を有する靴下７０にディッピングにより光触媒の塗膜を施せば、水虫治療に有効である。なお、水虫治療具としては、図１１に示すように、光触媒皮膜を形成したＰＥＴ不織布を足指挿入体８０として形成しても良く、この足指挿入体８０は指間に位置する仕切壁８１，８１…８１を有している。この仕切壁８１においてはその両側に光触媒皮膜が形成される。
【００５１】
患者の床ずれ治療用として、光触媒を付着せしめた床ずれ治療マット９０を患部に当てると有効である。なお、患者が身にまとう下着、パジャマ等、床ずれが生じる部分に接触する肌着の部分に光触媒を付着せしめても良い。
【００５２】
また、抗菌効果を期待する大衆が触れる電車の吊輪１００（図１３）に低温溶射法又は塗装により光触媒膜を形成しても良く、電車の手すり１１０（図１４）あるいはエスカレータの手すり（図示なし）等の表面にも光触媒を形成しても良い。
【００５３】
また、油分等の汚れを分解する作用を利用したものは、図３１に示すように網戸３００があり、この網戸のフレーム３０１及び網３０２条に光触媒が塗装あるいはディッピングにより付着される。また、図３２に示すように汚れ易い換気扇３１０のファン３１１上に光触媒の膜を形成すれば油の汚れが落ちる。更に、クーラーの屋外器３００の本体３２１内に設けられる熱交換器のファン等に光触媒皮膜を形成すればファン３１１に埃が付着しにくくなる。
（ｂ）脱臭、抗菌効果が必要な場合、例えば、図１５に示すような靴の中敷き１２０、図示しないスリッパ等にはディッピング等により光触媒が付着される。
【００５４】
また、たばこの臭いを消したい場合、例えば、乗用車の天井１３０、座席のカバー１３１等に光触媒を付着せしめたり、図１７に示すように、禁煙車の天井及び側壁等の壁面１４１に光触媒を付着せしめれば、たばこの“ヤニ”が分解されて汚れと臭いが消えることとなる。
【００５５】
更には、汗の臭いを消すために、図１８に示すように剣道の面１５０、胴着１５１及び小手１５２の特に内面に、スプレー塗装等により光触媒を付着せしめても良い。更に、また、図１９，２０に示すように、かつら１６０，１６１の頭に接する内面に光触媒塗装をすれば汗の臭いが消える。
【００５６】
また、図２１に示すように、馬蹄形の便座１７０の表面に光触媒膜を形成することも、抗菌、脱臭上好ましく、図２２に示すように入れ歯１８０の歯本体の周面１８１及び歯台１８２の周面にディッピング等の手段で光触媒を形成すれば、入れ歯特有の臭いが消えるし、他の歯が虫歯になるのを有効に防止できる。又、図２３に示すように、歯ブラシ１９０の柄１９１、特にブラシを植付ける植付け部１９２に光触媒皮膜を形成すれば、脱臭、抗菌効果が有効に発揮される。
（ｃ）次に水処理について説明する。
【００５７】
本発明の光触媒機能体を、例えば、図２４〜図２６に示すような形態で水に浸漬させれば、水苔の発生を抑制したり水中の雑菌を殺すので水が腐らないし、また、水中でのラジカルの発生により水をイオン化すると同時に水のＰＨを０．３〜０．５上昇せしめてアルカリ性のイオン水を作る。したがって、飲料水としてはアルカリのため健康上好ましく、植物等のためにも好適な水となる。
【００５８】
図２４は、水循環経路中に配設される光触媒ユニット２００を示し、このユニット２００は筒形の透明なケーシング２０１（内部に光が入るように透明が好ましい）と、この前後に着脱自在に取付られる端部閉塞体２０２，２０３とからなる。前記ケーシング２０１の水導入側には、規則正しく多数の開口を有する整流板２０４を備え、この整流板２０４の内側には、水中のごみを除去するためのフィルタ板２０５が設けられている。前記ケーシング２０１の水排出側にも整流板２０９が取付けられている。前記ケーシング２０１内には光触媒体２０６が収納され、この光触媒体２０６は、光触媒が付着され、円形に複数層巻かれたＰＥＴ不織布２０７，２０７…２０７（低温溶射法により形成され、吸着剤としてのアパタイトは存在しても存在しなくてもよい）と、このＰＥＴ不織布２０７間に設けられるスペーサとしてのメッシュ体２０８とからなっている。
【００５９】
また、図２６に示すように、光触媒体２１０としては、ケーシング２１１内に水の流れ方向と直交させて目の粗い布地に光触媒層を形成し、この布地間にメッシュ２１３，２１３…２１３を挿入したものでも良い。
【００６０】
図２７に示すように、水タンク２２０を介して飲料水を供給するシステムにおいては、水タンク２２０内の内壁に光触媒皮膜を形成したり、光触媒を付着した板状（布状）体２２１、２２１…２２１を水タンク２２０内に保持すれば良好な飲料水を蛇口２２５から供給できる。なお、水管２２３の中間に図２４，２６に示すような光触媒ユニット２２４を設けることもできる。このようにすることによって水管の錆の発生も有効に防止できる。
【００６１】
図２８はビル用のクーリングタワー２３０であり、このクーリングタワー２３０では水を循環させて空調用の空気を冷却しているが、この循環水の汚れを防ぐために循環系２３３の中間に図２４，２６に示すような光触媒ユニット２３１を設けると有効である。なお、水パン２３２の内面にも光触媒の皮膜を形成することも有効である。また、池の水を循環させたり、魚の養殖池の循環水等も池内に光触媒を付着した布、ユニット等を挿入しておけば、魚の病気を有効に防ぐことができるとともに水苔の発生も有効に防ぐことができる。
【００６２】
水苔等の発生を有効に防ぐためには、図２９に示すように、水に浮くセラミックスの光触媒ボール３０を池あるいは水タンク等の水平上に浮かしても良い。このように、光触媒ボール３０を水に浮かせば、光が良く光触媒皮に当たるし、ボール３０自身に付着する水あか等も分解するのでボール３０のセルフクリーニングが可能となる。
【００６３】
なお、図３０に示すように、水に沈む多孔質のボール２４０の周面に色の付いた光触媒塗装を施し、それを光透過性の花瓶等に沈めれば、水の汚れを有効に防止できるし、アルカリ性のイオン水となるので切花も長持ちする。なお、水面上には、前述の水に浮くボール３０を浮かしても良い。金魚等の水槽（通常透明）に底部には、上述の色の付いたボール２４０を沈めれば、光触媒作用に加えて装飾的効果も期待できる。
【００６４】
また、低温溶射法による光触媒皮膜は、殺菌性および耐熱性を有し、食品プラント又は医療器具のシャフト類の表面に適用し得る。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の光触媒機能体は、アナターゼとルチルとの比を適切に設定することにより、基材を犯すことがなく、良好な殺菌性、脱臭性を有するように形成でき、著しい汎用性のあるものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】体温溶射法による皮膜状態図である。
【図２】塗料又は印刷インキによる皮膜状態図である。
【図３】従来と本発明との光触媒としての効果の比較を示す図である。
【図４】シート状基材に光触媒を付着せしめた斜視図である。
【図５】離型紙を備えた一定寸法の光触媒機能体の断面図である。
【図６】セラミックボールに光触媒を坦持させた斜視図である。
【図７】一定形状を有する物体上に光触媒を付着せしめた図である。
【図８】光触媒を付着したマスクの斜視図である。
【図９】光触媒を付着した滅菌布の斜視図である。
【図１０】光触媒を付着した靴下の斜視図である。
【図１１】光触媒を付着した足指挿入体の斜視図である。
【図１２】光触媒を付着した床ずれ治療マットの斜視図である。
【図１３】光触媒を付着した吊輪の斜視図である。
【図１４】光触媒を付着した手すりの斜視図である。
【図１５】光触媒を付着した靴の中敷きの斜視図である。
【図１６】光触媒を付着した乗用車の斜視図である。
【図１７】光触媒を付着した禁煙車の斜視図である。
【図１８】光触媒を付着した剣道用道具の斜視図である。
【図１９】光触媒を付着したかつらの斜視図である。
【図２０】光触媒を付着したかつらの斜視図である。
【図２１】光触媒を付着した便座の斜視図である。
【図２２】光触媒を付着した入れ歯の斜視図である。
【図２３】光触媒を付着した歯ブラシの斜視図である。
【図２４】水処理用の光触媒ユニットの構造図である。
【図２５】光触媒ユニット内に収納される光触媒体の横断面図である。
【図２６】水処理用の他の光触媒ユニットの構造図である。
【図２７】水供給システムに光触媒を組込んだ構造図である。
【図２８】クーリングタワーの水循環経路に光触媒を組込んだ構成図である。
【図２９】水に浮く光触媒を付着したセラミックボールを水槽内に入れたときの構造図である。
【図３０】光触媒を組込んだ花瓶の構成図である。
【図３１】光触媒を付着せしめた網戸の正面図である。
【図３２】光触媒を付着せしめた換気扇の斜視図である。
【図３３】光触媒を付着せしめた熱交換器の屋外器の斜視図である。
【符号の説明】
１…基材
２，４…光触媒粒子
６…バインダー
２３…離型紙
３０…ボール
５０…マスク
６０…滅菌布
８１…仕切壁
９０…床ずれ治療マット
１８０…入れ歯
１９０…歯ブラシ
２３０…クーリングタワー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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