JPH08277147A

JPH08277147A - 板ガラス

Info

Publication number: JPH08277147A
Application number: JP7100445A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kawashima; 孝一川島; Ryuji Masuda; 竜司増田; Kazuhiro Kitamura; 一浩北村
Original assignee: Nippon Muki Co Ltd
Current assignee: Nippon Muki Co Ltd
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1995-03-31
Publication date: 1996-10-22

Abstract

(57)【要約】【構成】板ガラスの表面にＴｉＯ₂光触媒を担持さ
せ、前記板ガラスと前記光触媒との界面がＴｉ−Ｏ−Ｓ
ｉ結合で接合された板ガラス。【効果】板ガラスの表面に光触媒が担持されているの
で、特別な脱臭装置を設けることなく室内のタバコ臭等
の悪臭を容易に分解できる。また、ＴｉＯ₂光触媒は、
通常の室内で得られる蛍光灯や白熱電灯などの４ｅＶ以
下の低エネルギ光や板ガラスを透過してくる太陽光によ
り光触媒反応を起こすので、ニコチン、タール、ヤニ等
のタバコ臭やペット臭やトイレ臭等の種々の臭いを分解
除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は板ガラスに関し、特に部
屋の中の様々な臭いを分解除去することができる窓ガラ
ス等の内装材に用いられる板ガラスに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、部屋の中の様々な臭いを除去する
装置として、実開平３−３０３１４号に示されるよう
に、蛍光灯の上部に２５４ｎｍの光透過面を作製し、そ
こを通過した２５４ｎｍの光で蛍光灯の上方に設けられ
た光触媒を励起して脱臭処理する脱臭機構付き蛍光灯照
明器具が知られている。また、空気清浄機等も知られて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の照明器具の場合、蛍光灯内部に蛍光塗料を塗布しな
い面を作るという通常の製造工程では行わない新たな、
非常に難しい工程を経る必要がある。また、蛍光灯菅の
材質も２５４ｎｍの光を透過するものである必要があ
り、それには高価な石英質ガラスを用いねばならず、コ
ストアップにつながる。また、光触媒についても、２５
４ｎｍ（４．８８ｅＶ）と高いエネルギの光でしか光触
媒反応を起こさないものであるので、エネルギコスト的
にも不利である。なお、この２５４ｎｍの光は一般には
殺菌灯として用いられている光であり、人体、特に目に
対しては有害な光であるので、この波長の光を用いるこ
とは好ましくない。

【０００４】また、空気清浄機等の室内に新たに設置す
る装置は高価であり、そのイニシャルコストに加え、ユ
ーティリティ等のランニングコストや、定期的に掃除す
るなどのメンテナンスを必要とする。本発明の目的は、
部屋の中の様々な臭いを、複雑な装置や新たな装置を設
けることなく、通常の蛍光灯や白熱電灯からの光や太陽
光で分解除去できるようにした板ガラスを提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の板ガラスは、上
記目的を達成すべく、光触媒をその表面に担持したこと
を特徴とする。本発明でいう「板ガラス」には、例え
ば、建築物、自動車等の分野において内装材などとして
用いられるガラスが包含される。即ち、住宅・オフィス
などの居住空間の開口部に設けられるガラス、外界或い
は居住空間内部の透視性のために設けられるガラス、外
界からの自然光の導入のために或いは外界との障壁とし
て用いるガラスなどがある。具体的には、例えば、室内
と屋外とをあるいは部屋と部屋とを隔離する窓ガラス、
扉等に取り付けられているガラス板、部屋の中に置くガ
ラス製の間仕切りやブラインド、食器棚や本棚等の家具
に取り付けられているガラス板、自動車用窓ガラス等が
あるが、本発明はこれらの種類に限定されるものではな
い。また、これらの板ガラスは透明ガラス、曇ガラス、
模様ガラス、装飾ガラス等であってよい。

【０００６】該光触媒としては、４ｅＶ以下の低エネル
ギ光で光触媒反応を起こすもの、特に酸化チタンが適し
ている。該酸化チタンはルチル形あるいはアナターゼ
形、またはこれらの共存形のいずれでもかまわない。よ
り低エネルギの光に反応させるにはルチル形が適してお
り、また反応の活性を高めるためにはアナターゼ形が適
している。

【０００７】板ガラスの表面に酸化チタン光触媒を担持
させる場合、その界面をＴｉ−Ｏ−Ｓｉ結合で接合させ
ることが望ましい。このようにＴｉ−Ｏ−Ｓｉ結合で接
合させることは、以下述べるように、加熱により酸化チ
タンとなる酸化チタンの前駆体と有機物樹脂との溶液を
出発原料として用いることにより可能である。かかる酸
化チタンの前駆体としては、チタンアルコキシド、チタ
ン塩化物、チタン硫化物、チタン酢酸塩等が使用できる
が、有機物樹脂との相溶性の関係から、アルコール類を
相溶性溶媒として用いる場合はチタンアルコキシド、水
を相溶性溶媒として用いる場合はチタン塩化物、チタン
硫化物、チタン酢酸塩を選択することが好ましい。しか
し、前記先駆体と有機物樹脂とが相溶する場合はどの組
み合わせを選択してもかまわない。

【０００８】また、有機物樹脂としては、アクリル系、
オレフィン系等が一般的であるが、製造工程中の焼成工
程で酸化分解することが必要であるため、分解温度が２
００℃以上かつ焼成温度以下の樹脂であって、更に該酸
化チタンの前駆体との相溶性があれば良く、モノマーの
種類や分子量によって限定されるものではない。

【０００９】上記したように、選定された前駆体と有機
物樹脂とを相溶性のある溶媒に溶解してなる溶液を酸化
チタン光触媒製造用の出発原料とする。即ち、この出発
原料から光触媒を得るためには、例えば担持体となる板
ガラスをこの原料液にディップするか、または板ガラス
に該原料液を塗布するかスプレーし、乾燥した後焼成す
ればよい。この乾燥は、１５０℃以下で３０分以上行う
ことが好ましい。液担持後乾燥までおよび乾燥後焼成ま
での昇温速度は１０℃／分以下が好ましい。また最終焼
成工程は基材の耐熱性を考慮して行う必要があるが、５
５０℃以下の温度で焼成することが好ましい。本発明の
光触媒担持板ガラスは、上記したようにして得られる
が、これらの方法に限定されるものではなく、例えば、
フロートガラスのような板ガラスの場合、ガラス製造時
のオンラインでスプレー適用してもよいことは言うまで
もない。

【００１０】

【作用】上記酸化チタン等の光触媒は、そのバンドギャ
ップが３〜３．２ｅＶと小さいので、エネルギの小さい
光でも容易に励起される。日常生活で通常用いられる蛍
光灯や白熱電灯の光には、４．５ｅＶ以上の高いエネル
ギを有する紫外光はほとんど含まれていないが、酸化チ
タンのバンドギャップ以上のエネルギを有する光は含ま
れているので、これらの通常光により本発明で用いる光
触媒は容易に励起され光触媒反応を引き起こす。また、
通常の透明板ガラスを透過してくる太陽光は３．７ｅＶ
以下のエネルギ光であるが、これも酸化チタンのバンド
キャップ以上のエネルギを有するので、これら板ガラス
を透過してくる太陽光により本発明で用いる光触媒は容
易に励起され光触媒反応を引き起こす。この光触媒反応
によりニコチン、タール、ヤニ等のタバコ臭やペット臭
やトイレ臭などの室内に発生する悪臭は容易に分解され
る。

【００１１】また、ガラスはＳｉＯ₂が主成分であり、
これに光触媒としての酸化チタンを担持させ、該板ガラ
スの表面と該光触媒との界面をＴｉ−Ｏ−Ｓｉ結合で接
合せしめる場合には、光触媒の出発原料として有機物樹
脂と酸化チタンの前駆体との混合液を用い、これらを構
成している有機残基の酸化分解反応によって生成する燃
焼熱により板ガラスの表面にＴｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成
させている。かくして基材と光触媒とは強固な結合で接
合されることになり、光触媒は脱落しない。上記方法で
作製した光触媒担持板ガラスによれば、蛍光灯や白熱電
灯などの通常の照明器具より発生する光や板ガラスを透
過してくる太陽光で光触媒反応が進行し、周囲のタバコ
臭等の室内で発生する悪臭が分解除去される。

【００１２】

【実施例】透明な窓ガラスに、酸化チタンの前駆体であ
るチタンイソプロポキシド７６０ｇと有機物樹脂４００
ｇとをエチルアルコール８４０ｇに溶解した溶液を塗布
した。この窓ガラスを、６０℃で１時間乾燥し、その後
毎分１℃の速度で３５０℃まで昇温し、３５０℃で１２
時間焼成した。この処理で有機物樹脂は完全に除去さ
れ、更にチタンイソプロポキシドはアナターゼ型を主体
とする酸化チタンに変化し、窓ガラスの表面に強固に酸
化チタンを被覆できた。得られた酸化チタンの膜厚は約
０．３ミクロンであった。

【００１３】脱臭・消臭効果の実験を以下の通りに行っ
た。広さ３．６ｍ×２．７ｍ、天井高さ２．６ｍの会議
室をＡおよびＢの二室使用した。各部屋には１．２ｍの
蛍光灯（４０Ｗ）６本が天井に取り付けられており照明
は点灯されている。実験は夜行ったため太陽光はない。
両室とも高さ１４５０ｍｍ、幅８２０ｍｍの窓ガラスが
４枚づつ取り付けられている。Ａ室には前記光触媒を担
持した窓ガラス４枚、Ｂ室には光触媒を担持していない
通常の窓ガラス４枚が取り付けられている。両室とも換
気扉はない。この両室に６名のタバコ愛用者（男性）が
それぞれ入室し、常に二人が喫煙するようにして１時間
喫煙を行った。喫煙実験終了後、被験者全員が退室し、
その直後と１時間後にタバコ非愛用者（女性）５名がＡ
室、Ｂ室にそれぞれ入室し、その時のタバコ煙による臭
気や生理的反応の程度を評価し、その結果を表１に示
す。

【００１４】臭気の評価は次の６段階で行った。ランク０：「無臭」；全く感知しえない。ランク１：「明確」；正常な人に容易に嗅ぎだしうる
が、不快ではない。ランク２：「普通」；愉快ではないが不快でもない。室
内での許容の強さ。ランク３：「強し」；不快である。空気は嫌悪される。ランク４：「猛烈」；猛烈であり不快である。ランク５：「耐えれず」；嘔吐を催す。

【００１５】

【表１】

【００１６】光触媒を担持した窓ガラスを取り付けたＡ
室は、通常の窓ガラスを取り付けたＢ室と比べ、５人の
パネラの臭気判定の平均値は直後で１．２、１時間後で
０．４と小さい値であった。このように、光触媒を担持
した窓ガラスを設置した部屋ではタバコ臭等の悪臭が分
解されていることが確認できた。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、板ガラスの表面に光触
媒が担持されているので、特別な脱臭装置を設けること
なく室内のタバコ臭等の悪臭を容易に分解できる。ま
た、本発明で用いる光触媒は、通常の室内で得られる蛍
光灯や白熱電灯などの４ｅＶ以下の低エネルギ光や板ガ
ラスを透過してくる太陽光により光触媒反応を起こすの
で、ニコチン、タール、ヤニ等のタバコ臭やペット臭や
トイレ臭等の種々の臭いを分解除去することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光触媒を表面に担持したことを特徴とす
る板ガラス。
【請求項２】前記光触媒がＴｉＯ₂であることを特徴
とする請求項１記載の板ガラス。
【請求項３】前記光触媒と板ガラスとの界面がＴｉ−
Ｏ−Ｓｉ結合で接合されていることを特徴とする請求項
２記載の板ガラス。
【請求項４】前記光触媒が４ｅＶ以下のエネルギ光で
光触媒反応を起こすものであることを特徴とする請求項
１乃至３の何れかに記載の板ガラス。