光触媒工業会 標準化委員会

光触媒工業会
空気浄化：ＵＶ（ホルムアルデヒド）
性能判定基準説明資料
2010年 12月 15日
光触媒工業会 標準化委員会

空気浄化：UV （ホルムアルデヒド） 性能について
・光触媒は、太陽光などに含まれる紫外線を吸収して有機物質を分解するため、窓からの太陽光を利用できる室内では、シックハウス症候群の原因となるような化学物質や、悪臭物質を分解・除去し、その濃度を低減する機能を有する。
・ホルムアルデヒドは、厚生労働省が定める室内濃度基準値の対象物質であり、ホルムアルデヒド濃度を基準値以下に保つため、建築基準法で機械換気設備の設置義務化と内装部材の制限が規定されている。
よって、光触媒により室内空気中のホルムアルデヒドを除去することには、大きな意味がある。
・すでに、アセトアルデヒドについては性能判定基準を定めており、ホルムアルデヒドについても、同様の考え方に基づいて、性能判定基準案を策定する。

1

空気浄化：UV （ホルムアルデヒド） 性能の評価法(JIS R 1701-4) 2
評価方法：JIS R 1701試験機（流通式試験機）に光触媒製品サンプル（50×100mm）を設置し、1ppmのホルムアルデヒドを含有する空気を3.0L/minで流通させ、1mW/cm2の紫外線照射下において、ホルムアルデヒドの濃度低減量からホルムアルデヒド除去量を算出する。ただし、除去率が5%未満で正しい測定ができないサンプルの試験では、空気量を1.5L/min、サンプルを2枚として試験することができる。
試験結果例

試験装置

光照射開始
供給濃度[F]01.0

HCHO濃度(ppm)

光照射停止

0.8

出口濃度[F]

濃度低減量0.60.40.200306090120150180210240

時間(min)

除去率 R ＝

[F]0 - [F]×100[F]0

除去量 Q ＝R ×

1[F]0× f ×1.016×60×n100×22.4

f ：試験ガス流量
n ：試験片枚数

性能判定基準値であるホルムアルデヒド除去量0.17μmol/hは、 試験用ガス流量を1.5L/min、試験片枚数を2枚とした条件 における除去率8.3%（入口濃度に対する濃度減少率8.3%）に相当する。

空気浄化：UV （ホルムアルデヒド） 性能の判定基準値

3■空気浄化：UV （ホルムアルデヒド）性能判定 基準値
製品認証を受けるためには、下記の初期性能を満足しなければならない。

・JIS R 1701-4によるホルムアルデヒド除去量Q ： 0.17μmol/h以上
設定の根拠：上記性能を有する光触媒製品を気積率1m2/m3施工した場合、窓からの太陽光を利用できる一般的な居室においては、ホルムアルデヒド濃度を10%低減させる効果を期待できるため。
なお、同時に、ホルムアルデヒド発散等級がF☆☆☆☆であるか、規制対象外であることが必要である。

・気積率1m2/m3は、一般的な居室の場合、たとえば窓ガラス＋床面＋天井面程度の面積に相当する。一般的な６畳間の気積は24m3であるため表面積24m2に相当し、たとえば表面積2m2の製品のみでこの値を満たすには12個以上設置する必要がある。
・上記の性能の製品を気積率1m2/m3施工すると、0.05回/hの換気回数増大効果を有する。これは、居室の換気量（建築基準法による機械換気回数0.5回/h）が10%増大した効果に相当する。居室空気中の汚染物質濃度は、換気量に反比例するため、この効果は、ホルムアルデヒド濃度がほぼ10%低減することに相当する。
以上の効果は、平成15～17年度NEDOプロジェクト「光触媒利用高機能住宅用部材プロジェクト」の室内環境浄化部材の性能目標値として設定された0.05回/h（10%）の換気回数増大効果にほぼ匹敵する。空気浄化の効果としては十分と見なせる最低限のレベルであり、性能判定基準として適切であると考える。

空気浄化：UV （ホルムアルデヒド） 性能の判定基準

１．空気浄化機能：UV （ホルムアルデヒド） 性能評価試験方法
空気浄化機能（ホルムアルデヒド）のデータを取得するにあたり、以下の試験法にて実施すること
なお、試験実施機関は、当事者間の同意においてでも試験内容を一切変更してはならない
・JIS R 1701-4 ファインセラミックス－光触媒材料の空気浄化性能試験方法－
第4部：ホルムアルデヒドの除去性能

２．空気浄化機能：UV （ホルムアルデヒド） 性能評価試験機関
認証申請に必要なJIS評価試験を実施できる機関は、ＮＩＴＥ技能試験を経て、JNLAに登録された機関のみとする。
但し、光触媒工業会が推奨した試験機関をJIS評価試験を実施可能な機関とすることができる。

３．空気浄化機能：UV （ホルムアルデヒド） 性能判定基準
製品認証を受けるためには、下記の初期性能を満足しなければならない。
・JIS R 1701-4によるホルムアルデヒド除去量： 0.17μmol/h以上(なお、試験用ガス流量を1.5L/min、試験片枚数を2枚とした条件で測定することを可とする)

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空気浄化：UV （ホルムアルデヒド） 性能の判定基準
４．効果の持続性効果持続性に関するデータ(促進試験、曝露試験)を取得し、消費者等へ開示できる状況を維持すること。会員が実施した促進試験後に、ＪＩＳ試験を実施し、性能判定基準を満足すること。

５．安全性
製品認証を受けるためには、製品を使用した安全性試験、または、構成原料のMSDSなどから安全性を評価し、下記の安全性基準を満足すること。
●必須試験項目(1)経口急性毒性： LD50 ≧ 2,000mg/kg または、
GHS分類 区分に該当しない（JIS分類の場合）
GHS分類 区分5 または 区分に該当しない（国連GHSの場合）(2)皮膚一次刺激性試験 ： 刺激無し、または、弱い刺激性 または、GHS分類 区分に該当しない（JIS分類の場合）
GHS分類 区分3 または 区分に該当しない（国連GHSの場合）(3)変異原性試験： 突然変異誘起性が陰性であること または、GHS分類 区分に該当しない
皮膚に長時間直接接触する使用が常態として考えられる製品あるいは食品と接触する可能性のある製品は、更に(4)皮膚感作性試験： 陰性であること または、GHS分類 区分に該当しないの追加確認が必要
会員は安全性に関するデータ取得に努め、消費者等へ開示できる状況を維持すること。

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空気浄化：UV （ホルムアルデヒド） 性能の判定基準

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６．ホルムアルデヒド発散に関する確認
申請製品が、建築基準法施行令第20 条の7 に示す第一種、第二種あるいは第三種ホルムアルデヒド発散建築材料に該当しないこと、すなわち、・ホルムアルデヒド放散等級が「F☆☆☆☆」である・ホルムアルデヒド発散建築材料として国土交通大臣が定める建築材料に該当しない（規制対象外）
・令20 条の7 第4 項の規定（ホルムアルデヒドの発散量が0.005mg/m2･h を超えないものとした国土交通大臣認定）に該当するのいずれかであることを示すエビデンスを提出すること。

７．表示の制限
光触媒工業会の認証を取得した製品について、光触媒工業会が建築基準法に関するホルムアルデヒドの発散について、なんらの保証等を行うものではない。カタログや製品への表示で、建築基準法による制限に関して法令に定める範囲を逸脱する等の消費者への誤解を招くような表示をした場合には、光触媒工業会の製品認証を取り消すものとする。

空気浄化：UV （ホルムアルデヒド） 性能の製品表示
表示法-1 ： 製品の気積率を1m2/m3としてホルムアルデヒドの低減効果を表示【表示例】
空気浄化：ＵＶ（ホルムアルデヒド）
商品名
光触媒等の種類
光触媒等加工部位又は製品の形態
光触媒等の効果
空気浄化効果：UV（ホルムアルデヒド）
性能の標準有効期間の設定
使用できる場所
安全性
使用上の注意○○コーティング
酸化チタン
壁・天井等の内装材表面へ塗工
測定方法はJIS R 1701-4に準拠しました。
認証基材
ガラス・セラミックス
ホルムアルデヒド
除去量 *1

この製品を部屋の容積1m3あたり1m2の面積使用すると、昼間に0.50μmol/h 室内空気中のホルムアルデヒドを23%低減させる効果を期待できます。

設定あり：自社にて確認済み
窓から太陽光が入ってくる住宅・建造物の室内急性経口毒性、皮膚一次刺激性、変異原性（、皮膚感作性）について、光触媒工業会の安全性基準を満足していることを確認しています。
表面に過度の汚れが付着していると、十分な効果が得られませんので、定期的な洗浄をお勧めします。また、実際の効果は、本製品が使用される面積、本製品に照射される紫外光の強さ、使用される部屋の容積、使用される部屋の換気量に依存します。

*1 光触媒工業会の認証基準はホルムアルデヒド除去量0.17μmol/h以上です。この数値は、50cm2あたりのホルムアルデヒド除去量であり、この数値が高いほど室内のホルムアルデヒドを低減させる効果が高くなります。
※光触媒工業会の表示ガイドラインを遵守して表示しています。

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空気浄化：UV （ホルムアルデヒド） 性能の製品表示
表示法-2 ： ホルムアルデヒドを10%低減する効果を出す気積率を表示【表示例】
空気浄化：ＵＶ（ホルムアルデヒド）
商品名
光触媒等の種類
光触媒等加工部位又は製品の形態
光触媒等の効果○○光触媒加工品
酸化チタン
製品の外側全面に光触媒加工 ： 光触媒加工面積2m2
測定方法はJIS R 1701-4に準拠しました。
認証基材

空気浄化効果：UV（ホルムアルデヒド）

ホルムアルデヒド
除去量 *1

ガラス・セラミックス
この製品を部屋の容積1m3あたり0.34m2の面積使用すると、昼間0.50μmol/h に室内空気中のホルムアルデヒドを10%低減させる効果を期待できます。

性能の標準有効期間の設定
使用できる場所設定あり：自社にて確認済み
窓から太陽光が入ってくる住宅・建造物の室内安全性

急性経口毒性、皮膚一次刺激性、変異原性（、皮膚感作性）について、光触媒工業会の安全性基準を満足していることを確認しています。

使用上の注意表面に過度の汚れが付着していると、十分な効果が得られませんので、定期的な洗浄をお勧めします。また、実際の効果は、本製品が使用される面積、本製品に照射される紫外光の強さ、使用される部屋の容積、使用される部屋の換気量に依存します。

*1 光触媒工業会の認証基準はホルムアルデヒド除去量0.17μmol/h以上です。この数値は、50cm2あたりのホルムアルデヒド除去量であり、この数値が高いほど室内のホルムアルデヒドを低減させる効果が高くなります。
※光触媒工業会の表示ガイドラインを遵守して表示しています。

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空気浄化：UV （ホルムアルデヒド）

以下、補足資料9空気浄化：:UV （ホルムアルデヒド） 性能の考え方

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光触媒製品
面積S 気積率L（＝S/V）
換気

換気給気量：q
換気回数ｎ（＝q/V）
給気濃度：Cin

光触媒による分解除去
居室気積V 濃度C

光（UV含む）
放散量E

排気量：q
排気濃度：Cout

ホルムアルデヒド
放散源

・室内空気質の考え方では、汚染物質は放散源より継続的に放散され、換気効果により濃度が定常に達するとする。
C＝E／q （汚染物質濃度＝放散量／換気量）・光触媒による分解除去は、換気量が増大した効果に換算し、換気量換算値Qd（換気量増大＝Qd・S，換気回数増大＝Qd・L）という考え方で取り扱う。 （吸着等により空気を浄化する建材と同じ考え方）
C＝E／（q＋Qd・S）

JIS R 1701-4試験による換気量換算値の求め方

11試験結果例

試験装置

光照射開始
供給濃度[F]01.0

HCHO濃度(ppm)

光照射停止

0.8

出口濃度[F]

濃度低減量

0.60.40.200306090120150180210240

時間(min)

除去率 R ＝

[F]0 - [F]
×100
[F]0

除去量 Q ＝R ×

[F]0× f ×1.016×60×100×22.4

1nf ：試験ガス流量n ：試験片枚数

本試験における換気量換算値 Qd[m3/m2h]は、以下の式で求められる。
Qd[m3/m2h]＝／n[F]0 - [F][F]0× ｆ [L/min] × 60[min/h] ／ 1000[L/m3] ／ 0.005[m2]（流量の単位換算）（サンプルの表面積）

空気浄化：UV （ホルムアルデヒド） 性能判定基準の前提

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・居室の空気浄化においては、気流の拡散の問題等があり、空気清浄装置のように積極的に居室の空気を集めて処理しないかぎり、光触媒による空気浄化は大面積の確保（特に大きな気積率：居室の気積に対する表面積の確保）が不可欠である。
・しかし、個別の光触媒製品の気積率は、居室の大きさによって も変化するため、事実上予測は不可能である。
また、単独製品で十分な気積率の確保は、一部の商品群しか想定できない。
（壁紙や壁材等の建材、内装ｺｰﾃｨﾝｸﾞ材など）
・よって、本基準は、光触媒製品の普及を前提とし、複数製品の組み合わせによって十分な気積率を確保して空気浄化効果を発現する想定のもとに作成した。
なお、個別の光触媒製品の空気浄化効果は、下記の式で推定できる。
・JIS R 1701-4によるホルムアルデヒド除去量Q[μmol/h]から、個別の光触媒製品のホルムアルデヒド除去性能は、換気量増大値q [m3/h]として下記式からおおよそ推定できる。
q [m3/h]＝0.3×Q×IUV [mW/cm2]／0.034×S [m2]
IUV [mW/cm2]：使用される環境の紫外線強度 S [m2]：光触媒製品表面積モデル計算例 ： 対象 6畳間居室（床面積10m2、気積24m3、換気量12m3/h＝換気回数0.5回/h）・ホルムアルデヒド除去量Qが1.0μmol/hである光触媒製品を天井面全面（面積10m2）使用・天井面の平均紫外線強度が0.01mW/cm2であるとすると、
この光触媒製品は、換気量が0.88m3/h増大、すなわち換気回数が0.036回/h増大した効果と推定できる

性能判定基準値の設定根拠：試験条件と実条件の差
性能判定基準であるJIS R 1701-4によるホルムアルデヒド除去量
Q： 0.17μmol/hは、換気量換算値で0.75m3/m2hに相当する。
しかし、JIS R 1701-4の条件と実際の居室では、光触媒の性能に影響する条件が、大きく異なる。
JIS R 1701-4

実際の居室レベル

紫外線強度

1mW/cm2

0.01～0.1mW/cm2

ホルムアルデヒド濃度

1ppm（1200μg/m3）

0.08ppm（100μg/m3）

上記の条件差から、JIS R 1701-4における換気量換算値0.75m3/m2hは、実際の居室においては、1/15の0.05m3/m2hに相当すると予測した。
（紫外線強度影響により1/30・濃度影響により2倍）
換気量換算値0.05m3/m2hの性能は、気積率1m2/m3のとき換気回数が0.05回/h増加する効果に相当し、濃度を10%低減する効果が見込める。

13性能判定基準値の設定根拠：紫外線強度の影響
JIS R 1702「ファインセラミックス－光照射下での光触媒抗菌加工製品の抗菌性試験方法・抗菌効果」の付属書より、室内の紫外線強度分布を以下のように見積もり、算出した。
（日中で、ある程度日射が利用できる居室を想定）

室内対象面積の1/10面積 ： 0.1mW/cm2
室内対象面積の3/10面積 ： 0.05mW/cm2
室内対象面積の3/10面積 ： 0.02mW/cm2
室内対象面積の3/10面積 ： 0.01mW/cm2
これを面積あたりのUV強度に平均すると0.034mW/cm2となる。
光触媒のホルムアルデヒド除去性能は紫外線強度に比例するため、実際の居室における光触媒製品の性能は、紫外線強度の影響については、JIS R 1701-4の評価値の約1/30と見積もられる14

性能判定基準値の設定根拠：濃度の影響①
濃度の影響は複雑であり、光触媒によるホルムアルデヒド除去が、0次反応速度領域（反応律速）か、1次反応速度領域（拡散律速）のどちらに該当するかで、大きく異なる。
■0次反応速度領域 ： ホルムアルデヒド濃度が高い
ホルムアルデヒド除去量 Q＝C0
換気量換算値 Qd ∝ Q／[HCHO]=C0／[HCHO]→除去量は、ホルムアルデヒド濃度に関係なく一定
換気量換算値は、ホルムアルデヒド濃度に反比例■1次反応速度領域 ： ホルムアルデヒド濃度が低い
ホルムアルデヒド除去量 Q＝C1[HCHO]
換気量換算値 Qd ∝ Q/[HCHO]＝C1→除去量は、ホルムアルデヒド濃度に比例
換気量換算値は、ホルムアルデヒド濃度に関係なく一定
C0，C１：光量に比例する定数[HCHO]：ホルムｱﾙﾃﾞﾋﾄﾞ濃度

JIS R 1701-4の試験条件濃度域は0次反応速度領域で、実際の居室の濃度域は1次反応速度領域 → 除去量と換気量換算値の関係が異なる

15

性能判定基準値の設定根拠：濃度の影響②16濃度と反応速度領域の関係について、部会にてデータを収集・検討
除去速度（μg/m 2 h）

濃度と除去速度の関係（一例）
200
1次反応
150

0次反応

100
50
000.5

11.5

22.5

33.54

濃 度 （ ppm）

上記事例では、0.3ppm程度で、0次と1次の反応速度領域がわかれる。
JIS R 1701-4の濃度（1ppm）から実際の居室の濃度（0.08ppm）まで変化させると、光触媒の換気量換算値Qdは、約3倍（1ppm→0.3ppmで約3倍 0.3ppm→0.08ppmは一定）になると予測される。
今後もデータ蓄積が必要だが、安全率も加味して、濃度による影響は、2倍程度の換気量換算値増大に相当すると予測される。

性能判定基準値の設定根拠：補足○JIS R 1701-4では、CO2発生量も測定対象とすることができるが、下記の理由から性能判定基準として採用しなかった。
・CO2発生量は一般に測定バラツキが大きく、精度を確保できない恐れがある。
・光触媒製品に光照射した際、自己分解によりCO2を発生する場合があり、ホルムアルデヒドの分解に伴い発生するCO2量よりも多く測定され、性能を過大に評価する危険性がある。
○本基準は、窓からの日光を利用できる居室での性能を対象とするものであり、日光を利用できない居室や夜間の性能は対象としない。室内光による性能判定については、今後JIS化が予定されている可視光応答型光触媒のJIS試験法をもとに、検討する必要がある。
○ホルムアルデヒドについては、建築基準法で規制対象となっているため、本性能判定基準を用いた製品規格においては、別途、法令で定めるホルムアルデヒド発散
等級がF☆☆☆☆であるか、規制対象外であることを示すエビデンスを求めることとする。

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