光触媒施工
光触媒とは
そもそも、光触媒のしくみとは植物の行う光合成によく似ています。
光合成ては葉緑素を【触媒】に、光エネルギーを使って、水と二酸化炭素から酸素を作り出します。光触媒の場合は、酸化チタンなどの光触媒半導体金属を【触媒】に、光エネルギー(紫外線)を使って、空気中の水と酸素から活性酸素を作りだします。日本発の技術として環境分野でも注目されています。
- 酸化チタンに太陽光や蛍光灯等に含まれる紫外線が照射されると、酸化チタン内部で正孔(h+)と電子(e-)の分離(励起状態)が生じます。
- この正孔(h+)と電子(e-)はそれぞれ酸化力、還元力を持ち、酸化チタン表面に接触する物質と化学反応(酸化還元反応)を起こします。
- 一般に大気中の水(H2O)や酸素(O2)と反応を起こすと、さらに強力な分解力を持つ物質を酸化チタン表面に生成するとも言われています
- 光触媒とは、これらの化学反応によって生じる分解力を用いて、有害な物質を分解・除去・無害化する新技術です。
光触媒の基本原理
光触媒とは、酸化チタンなどの光触媒半導体を外壁などの基盤にコーティングし、太陽光や蛍光灯など の紫外線を当てることで、強力な分解力を持つ活性酸素種を発生させ、空気中の汚れやニオイなどを除去する技術です。
酸化チタンに紫外線が当たると、電子と 正孔が発生し、電子が酸素をスーパーオキサイドアニオン(O2-)に、正孔が水をヒドロシキラジカル(・OH)という活性酸素に変えます。
この強力な酸化力を持つ活性酸素により、有機化合物が二酸化炭素と水に分解され、防汚、抗菌、脱臭などの効果を発揮します。
酸化チタンとは
酸化チタンとは、光触媒反応を行う金属として使用されており、人体に全く無害の金属・セラミックスで、白色顔料・歯磨き粉・クレオン・磁器原料・食品添加物などに幅広く利用されている安全な物質原料です。
この酸化チタンは、太陽光や蛍光灯の紫外線が当たることにより、活性酸素などを発生し、強い酸化分解作用(光触媒作用)を発揮する優れた機能を有していま す。 汚れや細菌・悪臭などが酸化されて分解し、最終的には二酸化炭素や水になります。 また親水性も高く、水滴の付着防止やくもり止め効果もあります。
光触媒酸化チタンが最も注目されている点は、化学的に安定し環境に無害であることと、クリーンな太陽光エネルギーや屋内の蛍光灯の光でランニングコストを かけることなく、常に安定した抗菌・脱臭が可能などセルフクリーニングを継続的に利用できる点にあります。
光触媒のメカニズム
光触媒分解反応
酸化チタンが触媒となって太陽または蛍光灯等から照射される光り(紫外線)エネルギーを吸収・利用 し起こる反応(抗菌・脱臭)=光エネルギーが不可欠=この反応は物質を分解してしまう現象です。例えば、有機物は二酸化炭素と水に分解されます。これは光 合成反応の逆で燃焼反応に相当します。しかし、光触媒反応では通常の燃焼反応とは全く異なり、燃焼反応ではいったん火がつくと物質がなくなるまで反応は続 きますが光触媒反応では、光があたるとき(照射される光の量の分)に光の量だけ反応が起こります。
光触媒の超親水性
親水化とは、ガラスなどの材料表面に水がよくなじむ現象です。多くの材料では、水を落とすと水滴がつきます。ところが、酸化チタンをコーティングした材料は紫外線をあてた(照射した)後では、その材料表面では水は水滴にならずに、ほぼ完全に拡散し広がってしまいます。
この現象は光触媒のもう一つの反応で、光親水化反応といいます。酸化チタンをコーティングした材料では、水がかかると汚れが簡単に洗い流されてしまった り、水滴が全くつかなくなる反応を利用して、人手をかけずに汚れを防ぐ防汚染効果(セルフクリーニング)が発揮されます。
処理前 | 処理後 |
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ティオスカイコート製品紹介
光触媒コーティング材 / 水溶液
光触媒技術は様々な場面で利用され、外壁をはじめ室内、車内、ペットなど、その用途は ますます広がっています。当社では、スプレータイプで気軽に使えるものなど、お客様の ニーズに合わせた新製品の開発にも積極的に取り組んでいます。
水素イオン濃度 | 粒子径 | 組成物 | 光活性 |
---|---|---|---|
ph=6.0~7.0 (中性) |
2~10nm | アモルファス型(非結晶) 過酸化チタン、水 |
無 (200℃以上加熱すると 光活性し始める |
水素イオン濃度 | 粒子径 | 組成物 | 光活性 |
---|---|---|---|
ph=6.0~7.0 (中性) |
2~20nm | アモルファス型(非結晶) 過酸化チタン、水 アナターゼ型酸化チタン |
有 (500℃以上加熱すると 光活性が弱くなり始める) |
ティオスカイコートは、単に溶剤を製造・販売するのではなく、基盤(塗布対象)や施工方法・溶剤の選定までを含めた確かな施工体制が信用と実績につながるものと考えます。 また、製品ラインアップに適した溶剤がない場合、特別に調合することもあります。溶剤は塗布後、乾燥とともに無色・透明となります。
建物外壁施工用/室内施工用/ガラス施工用/各種スプレー用
TSC-C 外壁・内壁用 (下塗り) |
TSC-A 外壁・内壁用 (上塗り) |
TSC-G 透明基盤用 (上塗り) |
ハンドスプレー 車内施工用 |
各種スプレー用 | 繊維製品用 |
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[ご注意] ・常温(最良は5℃~15℃)で保管し、急激な加熱や冷却はしないでください。 ・非危険物ですが、密閉した場所では換気をよくしてください。 ・基本的に人体に無害ですが、飲まないでください。 ・皮膚にかかった時や目に入った場合は水道水で洗い流して下さい。 |
車内の抗菌・防臭・ガス分解を目的とする塗布用酸化チタン水溶液スプレーや、車内コーティング用塗膜による風合い・色合い変化防止 | 防臭・抗菌を目的としたスプレー用酸化チタン水溶液 | 各種繊維製品への抗菌・防臭を目的とした酸化チタン水溶液ペルオキソチタン酸による着色を防ぐ白い繊維製品等にも対応可能 |
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光触媒について
光触媒塗料は、汚染・脱臭・抗菌の優れた複合効果と環境に優しい安全性、さらに取り扱い面での簡便性やメンテナンスの省力化効果によって、すでに私たちの生活環境のあらゆる場面で幅広く利用されはじめています。
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ティオスカイコートについて
ティオスカイコートは光触媒作用の材料に完全無機のアモルファス型過酸化チタン
(特許:第2938376号・他4件)を取り入れたことが大きな特徴です。
この過酸化チタン自体が持つ強い接着力により、これまで欠かせなかった有機系バインダーが不要となり、 あらゆる基盤に常温で且つ安全に光触媒膜を付着させることが可能となりました。
またこの過酸化チタンは有機基盤へのブロック層の役割を兼ね、二層工法(特許工法)を使用する事で、 従来から問題となっていた下地の有機基盤を損傷させるという事も解消されました。
この独自のシステムを取り入れる事により光触媒分解機能を最大限に高められるのです。- 記事数:
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光触媒施工事例
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