(57)【要約】 【課題】可視光反応型の光触媒製品の評価を正しく行うことができる光触媒性能の評価方法の提供。【解決手段】アゾ染料を含む試薬で可視光反応型の光触媒製品１を着色した後、光触媒製品１に可視光線を照射して試薬の色の変化を測定し、色の変化を指標にして光触媒性能を測定評価する。光触媒性能の評価試薬４はアゾ染料を含むから、アゾ染料を含む試薬は可視光線は非常に分解されにくいので、可視光反応型の光触媒製品１の評価を適正に行うことができる。【選択図】 図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光反応型の光触媒製品を着色し、かつ、前記光触媒製品の光触媒性能を、照射された光で変化する色から評価する試薬であって、
アゾ染料を含むことを特徴とする光触媒性能の評価試薬。
【請求項２】
請求項１に記載された光触媒性能の評価試薬において、
前記アゾ染料がシアングリーン、ブルー、レッドのいずれかであることを特徴とする光触媒性能の評価試薬。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載された試薬で前記可視光反応型の光触媒製品を着色した後、前記光触媒製品に可視光線を照射して前記試薬の色の変化を測定し、色の変化を指標にして光触媒性能を測定評価することを特徴とする光触媒性能の評価方法。
【請求項４】
請求項３に記載された光触媒性能の評価方法において、
前記光触媒製品を使用部位に設置することを特徴とする光触媒性能の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光反応型の光触媒製品の光触媒性能を評価するための試薬および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光触媒の空気浄化効果、水質浄化効果、セルフクリーニング効果、並びに抗菌効果等の光触媒性能を有する各種様々な光触媒製品が知られている。
この光触媒製品の品質を評価するため、従来、光透過性プラスチックフィルム上にリング形状の防波堤を設け、この防波堤の内側に脱色色素試薬を収容し、光透過性プラスチックフィルムの防波堤が設けられた側を光触媒製品に面密着させ、励起光源から放射される励起光を、光透過性プラスチックフィルム側から防波堤内に向けて照射することにより色素を脱色させ、色素の脱色を指標にして測定評価する方法がある（特許文献１）。
【０００３】
この特許文献１では、脱色色素試薬としてメチレンブルーが用いられており、このメチレンブルーは励起光源としての紫外線ＬＥＤ、紫外線レーザあるいは紫外線ランプから照射される紫外線で色素が脱色される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−６９８１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１で示される従来例では、脱色色素試薬としてメチレンブルーが使用されている。このメチレンブルーは紫外線では分解されないが、可視光線では、分解されることになる。
通常、人は可視光領域で色の変化を認識するが、特許文献１のように可視光線で分解されるメチレンブルーを試薬として使用すると、赤い波長の光を吸収、分解してしまうので、必ずしも正しい評価が行われるとは限らないという課題がある。
【０００６】
本発明の目的は、可視光反応型の光触媒製品の評価を正しく行うことができる光触媒性能の評価試薬および評価方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光触媒性能の評価試薬は、可視光反応型の光触媒製品を着色し、かつ、前記光触媒製品の光触媒性能を、照射された光で変化する色から評価する試薬であって、アゾ染料を含むことを特徴とする。
【０００８】
ここで、前記アゾ染料は、アゾ基−N＝N−を分子内にもつ合成染料の総称であり、芳香族第一アミンを亜硝酸でジアゾ化してジアゾニウム塩とし、これにフェノール類又は芳香族アミン類をカップリングさせて作製される。このアゾ染料はシアングリーン、ブルー、レッドを例示できる。
【０００９】
この構成の発明では、アゾ染料を含む試薬は可視光線は非常に分解されにくいので、可視光反応型の光触媒製品の評価を適正に行うことができる。
また、アゾ染料として入手が容易なシアングリーン、ブルー、レッドを用いることで、光触媒の評価を安価に実施することができる。この点、アゾ染料には、イエローやレッドがあるが、これらの染料は、従来例に比べて効果を有するものの、シアングリーン、ブルー、レッドに比べた効果が十分ではない。
【００１０】
本発明の光触媒性能の評価方法は、前述の構成の試薬で前記可視光反応型の光触媒製品を着色した後、前記光触媒製品に可視光線を照射して前記試薬の色の変化を測定し、色の変化を指標にして光触媒性能を測定評価することを特徴とする。
【００１１】
この構成の発明では、前述と同様の効果を奏することができる光触媒性能の評価方法を提供することができる。
【００１２】
光触媒性能の評価方法の発明において、前記光触媒製品を使用部位に設置することが好ましい。
この構成の発明では、実際に光触媒製品を用いる部位、例えば、室内に光触媒製品を設置し、この光触媒製品を試薬で着色する。この試薬に可視光線を照射して、その色の変化を測定評価する。
そのため、本発明では、実際に使用される使用部位に設置された光触媒製品を直接試薬で着色するから、使用環境に合った精度の高い光触媒の評価を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本実施形態にかかる光触媒性能の評価方法を説明する概略図であり、図２は評価方法を実施するための装置の概略構成図である。
図１（Ａ）には本実施形態の光触媒製品１が示されている。光触媒製品１は、建材２の表面に光触媒コート３を形成した構成である。光触媒コート３は、直接建材２に塗布してもよいが、障子紙や壁紙等の紙、布、その他の担持体に担持させるものであってもよい。光触媒は公知の可視光反応型の光触媒、例えば、窒素ドープ酸化チタン光触媒を用いることができる。
建材２としては種々のものが例示できるが、例えば、無機材料、木質材料等から形成されるタイル、壁材等が該当する。
【００１４】
図１（Ｂ）に示される通り、光触媒製品１の光触媒コート３に評価試薬４を着色する。この評価試薬４は、照射された可視光で色が変化するものであって、アゾ染料を含む。
このアゾ染料としては、シアングリーン、ブルー、レッド、グレー、イエロー、その他の材料が例示できる。これらのアゾ染料のうち、シアングリーン、ブルー、レッドは変色がわかりやすいので、最も適した材料である。イエローやグレーは、シアングリーン、ブルー、レッドに比べて変色がわかりにくいが、使用状況によっては、利用可能である。
シアングリーンとしては、ＯＧ（Kayanol Cyanne  Green Ｇ）を例示できる。
ブルーとしては、日本化薬株式会社製Kayanol Blue NR Ｑ−０５６を例示できる。
レッドとしては、日本化薬株式会社製Kayanol Red 3BL Ｐ−３７８を例示できる。
グレーとしては、日本化薬株式会社製Kyakalan Gray BL １６７を例示できる。
イエローとしては、日本化薬株式会社製Kayacyl Yellow GG Ｒ−３０５を例示できる。
【００１５】
評価試薬４は、例えば、アゾ染料を１００％使用してもよいが、アゾ染料を溶液に溶かして作製するものが好ましい。溶液としては、例えば、水、アルコールを例示することができる。
アゾ染料と溶液とは所定割合であり、例えば、布や紙を担持体として使用する場合では、アゾ染料の水に対する割合は、０．０５〜１．０ｇ／ｌの濃度である。この濃度が１．０ｇ／ｌを超えると、判定に時間がかかりすぎ、０．０５ｇ／ｌ未満であると、判断が難しくなる。
アゾ染料に他の材料を混ぜるには、攪拌機を用いる等、種々の手段が採用できる。
【００１６】
評価試薬４は光触媒製品１に対して一部設ければ足り、必ずしも光触媒製品１の全面に設けることを要しない。
評価試薬４を光触媒製品１に設ける手段としては、例えば、図１（Ｂ）に示される通り、ノズル５から評価試薬４を塗布する方法を採用することができる。ノズル５に設けられた図示しないタンクに評価試薬４を収納し、このタンクからノズル５を通じて評価試薬５を塗布する。
本実施形態では、ノズル５から評価試薬４を刷毛、ローラ等を用いて光触媒製品１に塗布する方法を採用してもよい。
評価試薬４を塗布された光触媒製品１を使用部位に設置する。ここで、使用部位とは光触媒製品１を実際に設置する場所や実際に設置する場所に近い環境の場所をいい、例えば、光触媒製品１を内壁として使用する場合には、内壁を設置する建物内の場所である。
【００１７】
その後、図１（Ｃ）に示される通り、評価試薬４に可視光を照射する。可視光は、図１（Ｃ）に示されるように、蛍光灯６から照射するものでもよく、蛍光灯以外の照明手段から照射するものでもよく、あるいは、太陽光であってもよい。
照射時間は適宜設定されるが、例えば、１週間から４週間である。照度も適宜設定されるものであり、例えば、２００ｌｘ〜１２００ｌｘである。
【００１８】
一定時間が経過したら、図１（Ｄ）に示される通り、評価試薬４で着色された光触媒製品１の変色の程度を観察する。
この方法は、例えば、建材２の表面に光触媒コート３を塗布して光触媒製品１と、光触媒コート３を塗布しない建材２とにおいて、それぞれ評価試薬４を塗布し、前述の設定照射時間を経過した後での色差（ΔＥ）の変化を測定するものである。ここで、色差（ΔＥ）は、例えば、図２で示される光触媒の評価装置で測定できる。
【００１９】
図２において、光触媒性能の評価装置は、色差を測定する色差測定器１０と、この色差測定装置１０からの測定信号を受けて演算する分析器２０とを備えて構成されている。
色差測定器１０は、市販の色彩色差計、例えば、コニカミノルタ製のＣＲ−４００／４１０をそのまま用いることができる。
分析器２０は、色差測定器１０からの測定信号を演算するための演算部２１と、この演算部２１で演算されたデータを記憶するメモリ２２と、演算部２１で演算した結果を表示する表示部２３とを備えている。
【００２０】
次に、光触媒性能の評価装置の利用方法について図３に基づいて説明する。図３は光触媒性能の評価装置の概要を示す図である。
本実施形態では、光触媒コート３およびアゾ染料含有の評価試薬４を建材２の可視光受光部位に設け、アゾ染料の光触媒分解に伴う色差の変化を色差測定器１０及び分析器２０で自動計測する（色差測定（１））。
また、本実施形態では、建材２の汚れ付着部位において、一般家庭での暴露下における光触媒をコートしない部位とコートする部位との色差を色差測定器１０によってそれぞれ測定し、これらの測定結果を演算部２１で演算処理して表示部２１に表示させることで、光触媒の光触媒の防汚性を評価する（色差測定（２）（３））。この際、色差の変化を経時的に記録しデータをメモリ２２に蓄積することで長時間の光触媒性能を分析する。
なお、本実施形態では、演算部２１は、色差測定器１０で自動計測されたアゾ染料を含有した評価試薬４の光触媒分解に伴う色差の変化のデータを取り込むとともに、光触媒性能の励起と効果の程度を出力結果として表示部２３に表示させる機能も合わせて有する。この際、暴露開始時にはアゾ染料の色の初期値を記録しておき、光触媒分解による色の経時的変化を測定し、この測定結果を演算部２１で演算した後、メモリ２２で記憶させる。
本実施形態では、住宅の居住者がアゾ染料を含有した評価試薬４と評価装置とのそれぞれを用いて独自に光触媒製品の防汚性の評価を行うことができる。仮に、居住者が評価装置を所有していなくても、業者（例えば、住宅メーカー）がアゾ染料を含有した評価試薬４を居住者に定期的に配布しておき、居住者に評価試薬４を光触媒をコートしない部位と光触媒をコートした部位とにそれぞれ貼り付け、これらの評価試薬４を所定時間暴露させた後、業者が回収し、その回収された評価試薬４を業者が測定することで、光触媒製品の防汚性評価を行うことができる。
【実施例】
【００２１】
次に、実施例について説明する。
［実施例１］
実施例１は、担持体として障子紙を用い、この障子紙に可視光反応型の光触媒を担持させたものを試験体とした。
この障子紙の試験体を評価試薬４で着色する。評価試薬４はシアングリーンを水で薄めたものであり、その濃度は１ｇ／ｌである。シアングリーンはＯＧ（Kayanol Cyanne  Green Ｇ）を用いた。
その後、蛍光灯を点灯し一定量の光を試験体に照射する。その際の照度は１２００ｌｘである。
この照射を１週間、２週間、３週間続けて行い、その際の色差（ΔＥ）を測定した。その結果を表１に示す。
なお、実施例１の効果を確認するために、障子紙に可視光反応型の光触媒を担持させず障子紙そのものを参考の試験体とし、この参考の試験体にシアングリーン１ｇ／ｌを塗布し、これに一定量の光を１週間、２週間、３週間続けて照射し、その際の色差（ΔＥ）を測定した。その結果を表１に示す。
【００２２】
［実施例２］
実施例２は、担持体として壁紙を用い、この壁紙に可視光反応型の光触媒を担持させたものを試験体とした。それ以外の条件は実施例１と同じである。
［比較例１］
比較例１は実施例１と同様の障子紙に光触媒を担持させた試験体を用い、この試験体をメチレンブルー４で着色する。この際、メチレンブルーは１５０ｍｏｌ／ｌ用いた。
それ以外の条件は実施例１と同じである。
［比較例２］
比較例２は実施例２と同様の壁紙に光触媒を担持させた試験体を用い、この試験体をメチレンブルー４で着色する。この際、メチレンブルーは比較例１と同量を用いた。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
［実施例３］
実施例３は、担持体として障子紙を用い、この障子紙に可視光反応型の光触媒を担持させたものを試験体とした。
この障子紙の試験体を評価試薬４で着色する。評価試薬４はシアングリーンを水で薄めたものであり、その濃度は０．１ｇ／ｌである。シアングリーンはＯＧ（Kayanol Cyanne  Green Ｇ）を用いた。
その後、蛍光灯を点灯し一定量の光を試験体に照射する。その際の照度は２００ｌｘである。
この照射を１日、３日、５日、７日（１週間）、１４日（２週間）続けて行い、その際の色差（ΔＥ）を測定した。その結果を表２に示す。
なお、実施例３の効果を確認するために、障子紙に可視光反応型の光触媒を担持させず障子紙そのものを参考の試験体とし、この参考の試験体にシアングリーン０．１ｇ／ｌを塗布し、これに一定量の光を１日、３日、５日、７日、１４日続けて照射し、その際の色差（ΔＥ）を測定した。その結果を表２に示す。
【００２５】
［実施例４］
実施例４は、試薬としてシアンブルーを用いた点で実施例３とは異なるが、それ以外の条件は実施例３と同じである。実験結果を表２に示す。
［実施例５］
実施例５は、試薬としてシアンレッドを用いた点で実施例３とは異なるが、それ以外の条件は実施例３と同じである。実験結果を表２に示す。
【００２６】
【表２】
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【００２７】
以上の表１および表２の結果から、実施例１〜３のシアングリーンを試薬として用いた場合には、光触媒がない場合には色の変化が殆どなく（実施例１，２ではΔＥが２未満）、光触媒がある場合には明らかに色の変化があり（実施例１，２ではΔＥが２以上）、性能評価が正確に行えることがわかる。しかも、実施例４のシアンブルーを試薬として用いた場合や実施例５のシアンレッドを試薬として用いた場合にも、光触媒がない場合には色の変化が殆どなく、光触媒がある場合には明らかに色の変化がある。
これに対して、比較例１，２のメチレンブルーを試薬として用いた場合には光触媒があってもなくても色が変化しており、正しい評価ができないことがわかる。
【００２８】
従って、本実施形態では、次の作用効果を奏することができる。
（１）光触媒性能の評価試薬４はアゾ染料を含むから、アゾ染料を含む試薬は可視光線で非常に分解されにくいので、可視光反応型の光触媒製品１の評価を適正に行うことができる。
（２）アゾ染料のうち入手が容易なシアングリーン、ブルー、レッドを用いたから、光触媒の評価を安価に実施することができる。
【００２９】
（３）光触媒性能を評価するにあたり、実際に使用される使用部位に設置された光触媒製品１を直接試薬で着色するから、使用環境に合った精度の高い光触媒の評価を行うことができる。
【００３０】
なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、光触媒製品１は、建材２の表面に光触媒コート３の層を形成した構成としたが、本発明では、必ずしも建材２に光触媒を設けるものでなくてもよく、例えば、基材に光触媒を塗布したものを建材とは別個に用いる構成としてもよい。
【００３１】
さらに、実際に使用される使用部位に光触媒製品１を設置することを必ずしもすることを要しない。仮に、使用部位に光触媒製品１を設置する場合であっても、前記実施形態のように評価試薬４を塗布した後の光触媒製品１を使用部位に設置するものに限らず、予め使用部位に設置した光触媒製品１に評価試薬４を塗布し、この光触媒製品に光を照射するものでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、タイル、壁紙等の内装建材、外壁、ガラス等の外装建材、その他の光触媒製品の可視光反応型光触媒性能の評価に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係る光触媒性能の評価方法を説明する概略図。
【図２】本発明の一実施形態に係る光触媒性能の評価装置を示す概略図。
【図３】前記実施形態の光触媒性能の評価装置の概要を示す図。
【符号の説明】
【００３４】
１‥光触媒製品、２‥建材、３‥光触媒コート、４‥評価試薬、１０…色差測定装置、２０…演算装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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