JPH11164877A

JPH11164877A - 有害物質除去剤及び光触媒担持体

Info

Publication number: JPH11164877A
Application number: JP9350171A
Authority: JP
Inventors: Madoka Minagawa; 円皆川; Teiji Sato; 悌治佐藤; Eiji Nomura; 英司野村; Koichi Yamaguchi; 浩市山口
Original assignee: Ishihara Sangyo Kaisha Ltd; Mizusawa Industrial Chemicals Ltd
Current assignee: Ishihara Sangyo Kaisha Ltd; Mizusawa Industrial Chemicals Ltd
Priority date: 1997-12-05
Filing date: 1997-12-05
Publication date: 1999-06-22

Abstract

(57)【要約】【課題】光反応による分解促進性やその持続性に優
れ、しかも基体への塗布性や粒状物等の成形体への成形
性に優れた有害物質除去剤を提供し、その有害物質除去
剤を用いてハニカム等の基体への塗布性、密着性、耐久
性に優れた担持層を備えしかも光反応性やその持続性に
優れた光触媒担持体を提供するにある。【解決手段】（Ａ）水膨潤性のトリオクタヘドラル型
スメクタイトと、（Ｂ）光反応性半導体と、或いは更に
（Ｃ）含アルミニウムフィロケイ酸亜鉛乃至そのケイ酸
質複合体とを含有する無機組成物から成る有害物質除去
剤。また、基体と、上記無機組成物の層とからなること
を特徴とする光触媒担持体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基体への塗布性や
成形性に優れ、光反応による分解促進性やその持続性に
優れた有害物質除去剤に関し、更にハニカム等の基体へ
の塗布性、密着性、耐久性に優れた担持層を備えた光触
媒担持体にも関する。

【０００２】

【従来の技術】二酸化チタン等の光反応性半導体が光
（紫外線）により励起され、優れた酸化力等の化学的作
用を呈することは、古くから知られており、この酸化力
を有害成分の分解除去に用いることもよく知られてい
る。

【０００３】例えば、特開平１−２３４７２９号公報に
は、空気調和機内に設置される吸着剤の表面に光触媒層
を形成する例として、活性炭ハニカムにアナターゼ型二
酸化チタン系光触媒層を形成したものが記載されてい
る。

【０００４】特開平３−１５７１２５号公報には、脱臭
方法として立体的多孔体（アルミナセラミック繊維多孔
質体）にチタニアゾルをディップして含浸し、乾燥後４
００〜７００℃で熱処理して酸化チタンを担持した脱臭
剤が記載されている。

【０００５】特開平７−１５５５９８号公報には、タイ
ル等の表面が平滑な基板に酸化チタン粒子膜を焼結させ
るに際し、その粒子間に酸化チタンよりも蒸気圧が高い
物質を凝集させることによりクラックが生じず膜強度の
強い光触媒被膜が得られることが記載されている。

【０００６】特開平９−１０５８２号公報には二酸化チ
タンとベントナイト（モンモリロナイト）を含有した造
粒体乃至成形体から成る有害物質除去剤が記載され、特
公平７−８７８９１号公報には０．５〜５ｅＶの禁止帯
幅を有する半導体を添加した粘土成形体を用いた被酸化
性有害物質除去剤が記載されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】二酸化チタン等の光反
応性半導体は、一般に粒子であり、ハニカム等の基体に
直接担持させることは困難であり、このため何らかのバ
インダーを用いる必要がある。従来、このバインダーと
しては、シリカゾル、アルミナゾル等の無機バインダー
や、有機高分子バインダーが一般に使用されているが、
これらのバインダーは、ハニカム基体表面への塗布性や
付着性に未だ問題があると共に、形成される光触媒層の
反応性においても未だ十分満足しうるものではなかっ
た。

【０００８】先ず、ハニカム等の基体表面のコーティン
グ層中には、光反応性半導体が高い濃度で含有されてい
ることが、光反応性の点で重要であるが、このようにバ
インダー当たりの光反応性半導体の量比が大きくなる
と、塗布液の粘度を適切な範囲に調節することが困難と
なったり、塗布液を乾燥するときに凝集しやすいという
問題がある。

【０００９】即ち、塗布液の粘度が低い場合には、ハニ
カム等の基体に浸漬塗布を行う液中で光反応性半導体等
の固体成分が沈降したり、或いは乾燥時にハニカム表面
から固体成分が流れ落ちる傾向があり、一方粘度が高す
ぎると、浸漬塗布そのものが困難となったり、光反応層
の厚みの調節が困難となる傾向がある。

【００１０】更に、塗布液を乾燥させる際の凝集傾向も
重要な問題点であり、バインダー同士あるいはバインダ
ーと光反応性半導体との間に凝集が生じるとハニカム等
の基体表面への均一なコーティングが困難になると共に
コーティングの密着性も著しく低下する。これらの傾向
は、シリカゾル等の無機バインダーを用いた場合に顕著
である。

【００１１】また、光反応性半導体の活性低下も問題で
あり、光反応性半導体の表面がバインダーで覆われる場
合には光反応性が低下する傾向がある。この傾向は有機
バインダーを用いた場合に顕著であると共に、有機バイ
ンダーの場合にはバインダーそのものが光酸化作用によ
り劣化し、光反応層の寿命が短くなるという欠点もあ
る。

【００１２】従って、本発明の目的は、光反応による分
解促進性やその持続性に優れ、しかも基体への塗布性や
粒状物等の成形体への成形性に優れた有害物質除去剤を
提供するにある。本発明の他の目的は、ハニカム等の基
体への塗布性、密着性、耐久性に優れた担持層を備えし
かも光反応性やその持続性に優れた光触媒担持体を提供
するにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、（Ａ）
水膨潤性のトリオクタヘドラル型スメクタイトと、
（Ｂ）光反応性半導体と、或いは更に（Ｃ）含アルミニ
ウムフィロケイ酸亜鉛乃至そのケイ酸質複合体とを含有
する無機組成物から成る有害物質除去剤が提供される。
本発明によればまた、基体と、上記無機組成物の層とか
らなることを特徴とする光触媒担持体が提供される。本
発明においては、１）前記（Ａ）水膨潤性のトリオクタヘドラル型スメク
タイトと前記（Ｂ）光反応性半導体とが（Ａ）：（Ｂ）
＝１：４乃至１９：１の重量比で存在すること、２）（Ｃ）含アルミニウムフィロケイ酸亜鉛乃至そのケ
イ酸質複合体が前記成分（Ａ）及び（Ｂ）の合計量１０
０重量部当たり１乃至４０重量部の量で存在すること、３）前記（Ｂ）光反応性半導体が二酸化チタンであるこ
と、４）前記（Ａ）トリオクタヘドラル型スメクタイトが、
下記式（１）Ｔｘ＝η₁／η₂ ‥‥（１）式中、η₁は試料濃度２％の水性分散液について、Ｂ型
粘度計を用いて、回転数６ｒｐｍで測定した粘度（セン
チポイズ）であり、η₂は試料濃度２％の水性分散液に
ついて、Ｂ型粘度計を用いて、回転数６０ｒｐｍで測定
した粘度（センチポイズ）である、で定義されるチクソ
トロピー指数（Ｔｘ）が３乃至１０の範囲にあるもので
あること、５）前記（Ａ）トリオクタヘドラル型スメクタイトが５
０乃至７００ｍ²／ｇのＢＥＴ比表面積を有するもので
あること、６）前記（Ａ）トリオクタヘドラル型スメクタイトが波
長４００乃至２５０ｎｍで測定して、６０％以下の紫外
線吸光度を有するものであること、７）前記（Ａ）トリオクタヘドラル型スメクタイトがス
チブンサイト、ヘクトライト、サポナイトであること、
が好ましい。また、本発明の光触媒担持体においては、８）（Ａ）、（Ｂ）及び／または（Ｃ）を含有する無機
組成物の層が基体表面積当たり２乃至５０ｇ／ｍ²の担
持量で設けられていること、９）基体がハニカムであること、１０）さらに、上記１）〜７）からなる有害物質除去剤
を溶剤に分散させてなる分散液であること、が好ましい。

【００１４】

【発明の実施形態】［作用］本発明の有害物質除去剤
は、バインダーとして、水膨潤性のトリオクタヘドラル
型スメクタイトを選択し、これを光反応性半導体と組み
合わせたことが特徴である。

【００１５】トリオクタヘドラル（３−八面体）型スメ
クタイトは、水膨潤性を有すると共に、その分散液はチ
クソトロピーを示すという特徴がある。このため、トリ
オクタヘドラル型スメクタイトを光反応性半導体に対す
るバインダーとして使用すると、高い光反応性半導体／
バインダー比においても、塗布液における光反応性半導
体粒子の沈降や基体からの流失が防止されるような適切
な粘度に維持され、しかもその分散液が有するチクソト
ロピーにより、基体への塗布時には攪拌により比較的低
い粘度に維持されて優れた塗布作業性が奏されると共
に、乾燥時には塗布層が静置されることにより増粘し
て、塗布層の流失が防止されるという顕著な効果があ
る。

【００１６】更に後述する実施例・比較例からも明らか
な通り、スメクタイト粘土の中でもトリオクタヘドラル
型のスメクタイトが塗布性や付着性に優れ、ベントナイ
ト等のジオクタヘドラル型スメクタイトでは十分な効果
が得られない。

【００１７】加えて、トリオクタヘドラル型スメクタイ
トは、高い比表面積を有していて、吸着特性に優れてお
り、光反応の効率を高めるという付加的な利点を有す
る。即ち、反応体（有害物質）をトリオクタヘドラル型
スメクタイトに吸着させて、光反応性半導体の周囲に反
応体が濃縮した環境を作ることが可能となり、光反応を
能率良くしかも高い反応速度で行うことが可能となる。

【００１８】更に、トリオクタヘドラル型スメクタイト
は、紫外線に対する吸光度が、他の無機バインダーに比
して小さく、光反応性半導体の光による活性化を阻害し
にくいという利点を有する。

【００１９】上記の作用は、多数の実験の結果、現象と
して見い出されたものであり、その理由は、必ずしも本
発明を何らかの意味で拘束するものではないが、次のよ
うなものと思われる。トリオクタヘドラル型スメクタイ
トは、ＭｇＯ₆八面体層を二個のＳｉＯ₄シリカ四面体
層でサンドイッチされた三層構造を基本層とし、この基
本層が積層された構造を有するが、ＭｇＯ₆八面体層の
一部がアルカリ金属イオンで同形置換され、あるいは空
位となったり、シリカＳｉＯ₄四面体層が、アルミニウ
ムで同形置換された構造となっている。この同形置換あ
るいは空位による電荷の不足を補う形で基本層層間にカ
チオンが存在している。

【００２０】このため、トリオクタヘドラル型スメクタ
イトを水に分散させると、基本層の層間に水が入り、膨
潤して増粘作用が生じると共に、攪拌状態では基本層が
バラバラとなって比較的低い粘度となり、静置状態で
は、所謂カードハウス構造となってチクソトロピーが発
現される訳である。

【００２１】また、トリオクタヘドラル型スメクタイ
ト、特に合成のトリオクタヘドラル型スメクタイトで
は、基本三層構造の積層の程度が小さく、また、基本三
層構造の面方向の寸法が小さいこともあって、大きな比
表面積を示すものと認められる。さらに、光反応性半導
体が共存する分散液の乾燥では光反応性半導体との電荷
の相互作用により、基本三層構造の積層に乱れを生じや
すく、これも比表面積の増大に役立っているものと推定
される。

【００２２】本発明の有害物質除去剤は、含アルミニウ
ムフィロケイ酸亜鉛乃至そのケイ酸質複合体を含有する
ことが好ましい。含アルミニウムフィロケイ酸亜鉛は、
ＳｉＯ₄及びＡｌＯ₄の四面体層とＭＯ₆（ＭはＺｎ及
びＡｌを表わす）の八面体層とが二層に結合した基本構
造を有し、この基本構造が場合により積層されたもので
あり、これらの層構成により、塩基性物質及び酸性物質
の両方に対して強い吸着性を示すことが特徴である。含
アルミニウムフィロケイ酸亜鉛乃至そのケイ酸質複合体
は、基本構造が微細であること及び多層構造の層間に基
づく物理吸着と、各層に基づく化学吸着により、各種物
質に対して優れた吸着性能を示すものであり、有害物質
の吸着及びその分解助長に優れた作用を呈する。

【００２３】以上が総合されて、本発明によれば、光反
応による分解促進性やその持続性に優れ、しかも粒状物
等の成形体への成形性や基体への塗布性に優れた有害物
質除去剤が提供され、また、この組成物は、ハニカム等
の基体への塗布性、密着性、耐久性に優れており、この
担持層を備えたものは光反応性やその持続性に優れてい
るという利点を与える。

【００２４】［トリオクタヘドラル型スメクタイト］本
発明に用いるトリオクタヘドラル型スメクタイトは、チ
クソトロピー性の点で、下記式（１）Ｔｘ＝η₁／η₂ ……（１）式中、η₁は試料濃度２％の水性分散液について、Ｂ型
粘度計を用いて、回転数６ｒｐｍで測定した粘度（セン
チポイズ）であり、η₂は試料濃度２％の水性分散液に
ついて、Ｂ型粘度計を用いて、回転数６０ｒｐｍで測定
した粘度（センチポイズ）である、で定義されるチクソ
トロピー指数（Ｔｘ）が３乃至１０特に６乃至８の範囲
にあることが好ましい。チクソトロピー指数が上記範囲
よりも小さいと、有害物質の吸着性が劣り、乾燥時に塗
布液の流失が生じやすく、一方上記範囲よりも大きい
と、塗布作業性が悪くなり、膜厚の調節も困難となる。

【００２５】更に、本発明に用いるトリオクタヘドラル
型スメクタイトは光反応性に関連して５０乃至７００、
特に２００乃至７００ｍ²／ｇのＢＥＴ比表面積を有す
るものであることが好ましい。比表面積が上記範囲より
も小さいと、有害物質の吸着性が劣り、光分解の促進作
用が得られず、一方上記範囲よりも大きいものは、成形
性や塗布性に劣っている。

【００２６】トリオクタヘドラル型スメクタイトが波長
４００乃至２５０ｎｍで測定して、６０％以下の紫外線
吸光度を有するものであることが光分解性の点で重要で
ある。

【００２７】本発明に用いるトリオクタヘドラル型スメ
クタイトは、上記物性を有するものであれば特に限定さ
れないが、入手の容易さから、スチブンサイト、ヘクト
ライト、サポナイトであることが好ましい。

【００２８】ｉ）スチブンサイトスチブンサイトとしては、天然に産出するスチブンサイ
トも或いは合成のスチブンサイトも、前記条件を満足す
るものであれば何れをも使用することができる。本発明
の目的に好適なスチブンサイトは、金属成分が実質上マ
グネシウム、ナトリウム及びケイ素のみから成る合成ス
チブンサイトであり、このものは、エチレングリコール
処理した状態で面間隔１６乃至２６オングストロームに
Ｘ線回折ピークを有する。

【００２９】好適な合成スチブンサイトは、実質上下記
式（２）ＭｇｘＮａｙＳｉ₄Ｏ₁₀（ＯＨ）₂・Ｎａｚ ……（２）式中、ｘとｙはｘ＋ｙ＜３という条件下でｘは２以上の
数であり、ｙは０乃至０．１の数であり、ｚは０乃至
１．０の数である、で表わされる化学組成を有する。

【００３０】上記合成スチブンサイトにおいては、層内
のＭｇとＮａとの合計原子数が３よりも小さいという事
実は、ＭｇＯ₆八面体層におけるＭｇ原子の一部がＮａ
で置換されると共に、残りの一部が空位となっているこ
とを物語っている。更には、Ｍｇ原子の他の一部が水素
原子で置換されている場合もある。Ｍｇ原子の一部がＮ
ａで置換されていること及びＭｇ原子の残りの一部が空
位となっていることによる価電荷の不足を補う形で、Ｍ
ｇ（Ｎａ）Ｏ₆八面体層−ＳｉＯ₄四面体層−Ｍｇ（Ｎ
ａ）Ｏ₆八面体層から成る基本層構造の積層層間には、
Ｎａイオンが存在している。

【００３１】上記合成スチブンサイトにおいては、ｘ＋
ｙは３よりも小さく、特に２以上の範囲が好ましい。ｘ
は、この条件を満足する範囲内で２以上の値であり、
２．６乃至２．８の範囲が好適である。ｙも、前記条件
を満足する範囲内で０乃至０．１の値であり、特に０乃
至０．０５の範囲が好適である。ｚの値は一般に０乃至
１．０の範囲である。理論上、陽イオン交換容量（ｚ−
α）の値は、下記式ｚ−α＝ｙ＋２（３−ｘ−ｙ） ……（３）ただし、αは単に付着しているＮａの原子数を表わす。
で表わされる。

【００３２】この合成スチブンサイトのＸ線回折像を図
１に示す。図１から、この合成スチブンサイトは、スメ
クタイト粘土鉱物に特有のＸ線回折像を示すことが分か
る。また、スメクタイトおよび含スメクタイト混合層鉱
物にエチレングリコール処理したものはＸ線底面反射
が、１６乃至２６オングストロームに現われる。

【００３３】さらに、この合成スチブンサイトは示差熱
分析において７５０乃至８２０℃に最大の発熱ピークを
有する。また、この合成スチブンサイトは不純金属成分
を含まない形で得られ、一般にハンター白色度が８０％
以上、特に９０％以上の白色粉末である。更に、この合
成スチブンサイトの陽イオン交換容量は、一般に０．２
０乃至１．５８ミリイクイバレント（meq/g ）、特に
０．２０乃至１．０meq/g の範囲内にある。

【００３４】また、この合成スチブンサイトは、微細な
層状化合物の特性として、トリオクタヘドラル型スメク
タイトの中でも特に大きな比表面積を有しており、ＢＥ
Ｔ比表面積は一般に３００乃至６００ｍ²／ｇ、特に３
５０乃至５５０ｍ²／ｇの範囲内にある。この合成スチ
ブンサイトの粒子集合体の表面の走査型電子顕微鏡写真
を添付の図２に示す。この図２から、合成スチブンサイ
トは、微細且つ大きな比表面積を有することがわかる。
このため、合成スチブンサイトを使用すると、有害物質
の吸着性を高めて、光分解性を助長させる効果が特に大
きい。更に、合成スチブンサイトの紫外線吸光度は、一
般に２０％以下であって、トリオクタヘドラル型スメク
タイトの中でも紫外線吸光度が特に小さく、光反応を阻
害する程度が特に小さいという利点がある。

【００３５】更に、この合成スチブンサイトは、水によ
り膨潤し、透明な増粘液を与え、バインダーとしての作
用、チクソトロピー付与性能においても特に優れてい
る。

【００３６】上記の合成スチブサイトは、塩基性炭酸マ
グネシウムとケイ酸ナトリウム又は非晶質シリカ及び水
酸化ナトリウムの組合せとを含有する水性混合物を水熱
処理に賦することにより得られる。

【００３７】水熱反応に先立って、用いる原料を可及的
に均一に混合させて、均質化した水性スラリーを形成さ
せることが、収率及び純度向上の見地から望ましい。こ
の均質混合は強剪断攪拌下に行なうのがよく、この目的
に、高速剪断ミキサー、ボールミル、サンドミル、コロ
イドミル、超音波照射等を用いることができる。水性混
合物中の固形分濃度は、一般に１乃至３０重量％、特に
５乃至１５重量％の範囲内にあることが望ましい。

【００３８】この混合物をオートクレーブに仕込み、水
熱処理を行なう。水熱処理条件は、従来法に比して比較
的温和な条件であってよく、例えば一般に１００乃至３
００℃、特に１５０乃至２００℃の温度で、０乃至１０
０Kg/cm²Ｇ（ゲージ）、特に６乃至４０Kg/cm²Ｇの圧力
下に行なうのがよい。反応時間は一般に０．５乃至２０
時間のオーダーで十分である。反応により得られる合成
スチブンサイトは母液から固−液分離し、水洗し、乾燥
して製品とする。

【００３９】ii）ヘクトライトヘクトライトとしては、天然に産出するヘクトライトも
或いは合成のヘクトライトも、前記条件を満足するもの
であれば何れをも使用することができる。

【００４０】ヘクトライトは、基本的には下記式（４）Ｎａ_2/3(Ｍｇ_16/3 Ｌｉ_2/3)Ｓｉ₈Ｏ₂₀(ＯＨ)_4-xＦ_x ……（４）で表わされる基本骨格を有している。通常容易に得られ
るヘクトライトは、フッ素イオンを含むものである。

【００４１】好適なヘクトライトは、金属成分が実質上
マグネシウム、ケイ素、ナトリウム及びリチウムから成
り、且つ実質上下記式（５）ａＮａ₂Ｏ（ｂＭｇＯ・ｃＬｉ₂Ｏ）［８ＳｉＯ₂］ｎＨ₂Ｏ ‥（５）式中、ａ，ｂ，ｃ及びｎは、式０＜ａ＜２、４＜ｂ＜
６，０＜ｃ＜１及びｎ≧２を満足する数である、で表わ
される組成を有する合成ヘクトライトである。

【００４２】本発明に用いるヘクトライトのＸ線回折像
を図６，８に示す。図６，８から、このヘクトライト
も、スメクタイト粘土鉱物に特有のＸ線回折像を示すこ
とが分かる。

【００４３】このヘクトライトも、上記金属成分のみか
ら形成されることに関連して、一般にハンター白色度が
８０％以上、特に９０％以上の白色粉末である。

【００４４】また、このヘクトライトは、微細な層状化
合物の特性として、やはり比較的大きな比表面積を有し
ており、ＢＥＴ比表面積は一般に５０乃至２５０ｍ²／
ｇの範囲内にある。このため、ヘクトライトを使用する
と、有害物質の吸着性を高めて、光分解性を助長させる
効果が特に大きい。更に、ヘクトライトの紫外線吸光度
は、一般に２０％以下であって、紫外線吸光度が特に小
さく、光反応を阻害する程度が小さいという利点があ
る。

【００４５】上記ヘクトライトは、（ａ）塩基性炭酸マ
グネシウム（4MgCO₃・Mg(OH)₂・4H₂O)と、（ｂ）(ｉ)
ケイ酸ナトリウム、 (ii) ケイ酸ナトリウム及び非晶質
シリカの組合せ、 (iii) 非晶質シリカ及び水酸化ナト
リウムの組合せから成る群より選ばれたシリカ−ナトリ
ウム成分と、（ｃ）水酸化リチウム及び／又は炭酸リチ
ウムとを実質上前記式（５）で表わされる組成比で含有
する均質懸濁組成物を製造し、該組成物を水熱処理する
ことにより合成される。

【００４６】合成に際して、反応混合物のｐＨは一般に
８乃至１１、特に８．５乃至１０の範囲内にあることが
望ましい。ｐＨの調節は、必要に応じアルカリ金属の水
酸化物或いは炭酸塩を反応系に添加することにより行わ
れる。水熱反応は一般に水性スラリーの状態で行うが、
固形分濃度を１乃至３０重量％、特に５乃至１５重量％
の範囲とすることが操作性の点で有利である。水熱処理
は、上記原料をオートクレーブに仕込み、加熱すること
により行われる。反応条件は、一般に１１０乃至２００
℃の温度で０．５乃至１０時間の処理で十分である。こ
の際、反応系の圧力は０．５乃至１５．５Kg/cm²Ｇに維
持される。

【００４７】iii ）サポナイトサポナイトとしては、天然に産出するサポナイトも或い
は合成のサポナイトも、前記条件を満足するものであれ
ば何れをも使用することができる。

【００４８】サポナイトは、基本的には下記式（６）Ｎａ_2/3（Ｍｇ₆）（Ｓｉ_2/3Ａｌ_2/3）Ｏ₂₀（ＯＨ）_4-xＦ_x ……（６）で表わされる基本骨格を有して成る。サポナイトには、
フッ素イオンを含まないものも知られているが、実用上
得られるものは殆んどフッ素イオンを含むものである。

【００４９】本発明の目的に特に好適なサポナイトは、
金属成分が実質上マグネシウム、ケイ素、アルミニウ
ム、ナトリウム及びリチウムから成り、実質上下記式
（７）ａＮａ₂Ｏ（６ＭｇＯ）［ｂＳｉＯ₂・ｃＡｌ₂Ｏ₃］ｎＨ₂Ｏ‥（７）式中のａ，ｂ，ｃ及びｎは、式０＜ａ＜２，６＜ｂ＜
８，ｃ＝（ｂ−６）／２及びｎ≧２を満足する数であ
る、で表わされる組成を有するサポナイトである。

【００５０】本発明に用いる天然サポナイトのＸ線回折
像を図１１に示す。図１１から、この天然サポナイト
も、スメクタイト粘土鉱物に特有のＸ線回折像を示すこ
とが分かる。

【００５１】このサポナイトも、上記金属成分のみから
形成されることに関連して、一般にハンター白色度が８
０％以上、特に９０％以上の白色粉末である。

【００５２】また、このサポナイトは、微細な層状化合
物の特性として、やはり比較的大きな比表面積を有して
おり、ＢＥＴ比表面積は一般に３０乃至２５０ｍ²／ｇ
の範囲内にある。このため、サポナイトを使用すると、
有害物質の吸着性を高めて、光分解性を助長させる効果
が特に大きい。更に、サポナイトの紫外線吸光度は、一
般に２０％以下であって、紫外線吸光度が特に小さく、
光反応を阻害する程度が小さいという利点がある。

【００５３】このサポナイトは、（ａ）塩基性炭酸マグ
ネシウムと、（ｂ）（ｉ）ケイ酸ナトリウム、（ii）ケ
イ酸ナトリウム及び非晶質シリカの組合せ、（iii）非晶
質シリカ及び水酸化ナトリウムの組合せから成る群より
選ばれたシリカ−ナトリウム成分と、（ｃ）（ｉ）アル
ミン酸ナトリウム、（ii）アルミン酸ナトリウム及び非
晶質アルミナ、から成る群より選ばれたアルミナ−ナト
リウム成分とを実質的に上記式（７）で表わされる組成
比で含有する均質懸濁組成物を製造し、該組成物を水熱
処理することにより合成される。

【００５４】反応原料混合物のｐＨは一般に８乃至１
１、特に８．５乃至１０の範囲内にあることが望まし
い。ｐＨの調節は、必要に応じアルカリ金属の水酸化物
或いは炭酸塩を反応系に添加することにより行われる。
水熱反応に先立って、用いる原料を可及的に均一に混合
させて、均質化した水性スラリーを形成させることが、
収率及び純度向上の見地から望ましい。この均質混合は
強剪断攪拌下に行うのがよく、この目的に、高速剪断ミ
キサー、ボールミル、サンドミル、コロイドミル、超音
波照射等を用いることができる。

【００５５】また、少量のケイ酸ナトリウムは水溶液中
で塩基性炭酸マグネシウムを均一に分散させる効果があ
るので、原料としてケイ酸ナトリウムで分散させた分散
スラリーを調合してから残りの原料を加えても、均一混
合の目的を達成できる。この場合に用いるケイ酸ナトリ
ウムは水性スラリーに対して０．０１乃至１０重量％の
範囲で用いるのが望ましい。

【００５６】また、水性混合物中の固形分濃度は、一般
に１乃至３０重量％、特に５乃至１５重量％の範囲にあ
ることが望ましい。この混合物をオートクレーブに仕込
み、水熱処理を行なう。水熱処理条件は、従来法に比し
て比較的温和な条件であってよく、例えば一般に１００
乃至３００℃、特に１５０乃至２００℃の温度で、０乃
至１００Kg/cm²Ｇ、特に６乃至４０Kg/cm²Ｇの圧力下に
行なうのがよい。反応時間は一般に０．５乃至２０時間
のオーダーで十分である。

【００５７】［光反応性半導体］本発明に用いる光反応
性半導体は、主に波長が４００ｎｍ以下の紫外線の照射
により電子・正孔対が生成し、接触している臭気物質な
どを酸化還元反応で分解することができる物質であり、
例えば、酸化チタン、酸化タングステン、酸化亜鉛、酸
化セリウム、チタン酸ストロンチウム、及びニオブ酸カ
リウム等が挙げられる。これらの内でも、特に酸化チタ
ン、更にアナターゼ型の酸化チタンが好ましく、この場
合正孔のもつ強い酸化力が脱臭能力に関係すると思われ
る。

【００５８】更に、酸化力をより一層高めるために、酸
化チタン、酸化タングステン、酸化亜鉛などの粒子の表
面又は内部に銅、銀、金、亜鉛、バナジウム、鉄、コバ
ルト、ニッケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、
白金などの金属や金属酸化物の内少なくとも一種を存在
させても良い。

【００５９】これらの光半導体は粉末またはゾルの形態
で用いられ、その一次粒径は５乃至５０ｎｍの範囲にあ
ることが好ましい。これらの光反応性半導体は、分散
性、非溶解性の改良のため、脱臭能力をあまり低下させ
ない程度に無機または有機物質で表面処理を行うことも
可能である。

【００６０】表面を覆う無機物としては、シリカゾル、
エアロジル、疎水処理エアロジル等の微粒子シリカ、ケ
イ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム等のケイ酸塩、カ
ルシア、マグネシア、チタニア等の金属酸化物、水酸化
マグネシウム、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物、
炭酸カルシウム等の金属炭酸塩、ハイドロタルサイト、
Ａ型、Ｘ型、Ｙ型、Ｐ型等の合成ゼオライト及びその酸
処理物又はその金属イオン交換物から成る定形粒子等が
あり、有機物としてはシラン系、アルミニウム系、チタ
ン系或いはジルコニウム系のカップリング剤、高級脂肪
酸、金属石鹸或いは樹脂酸石鹸、または界面活性剤等が
目的に応じて使用される。

【００６１】［含アルミニウムフィロケイ酸亜鉛乃至そ
のケイ酸質複合体］本発明において、所望により使用さ
れる含アルミニウムフィロケイ酸亜鉛は、シリカまたは
シリカ−アルミナの四面体層と、ＺｎＯ₆−ＡｌＯ₆の
八面体層とが二層に積層されたものを基本骨格とし、こ
の基本骨格がｃ軸方向に積層された構造を有するもので
ある。

【００６２】典型的な含アルミニウムフィロケイ酸亜鉛
は、下記式（８）（Ｚｎ_3-xＡｌ_x）（Ｓｉ_2-xＡｌ）Ｏ₅（ＯＨ） ‥（８）式中、ｘは０．１乃至１．７５の数であるで表わされる
化学構造を有し、フライポンタイトと呼ばれる。含アル
ミニウムフィロケイ酸亜鉛乃至そのケイ酸質複合体は、
白色性に優れており、一般に９０％以上のハンター白色
度を有する。

【００６３】含アルミニウムフィロケイ酸亜鉛は、塩化
アンモニウム等の水溶性塩類水溶液中に、ケイソウ土や
クリストバライト等のケイ酸分原料と、酸化亜鉛等の亜
鉛原料と、ベーマイトゲル等のアルミナ成分とを加え、
オートクレーブ容器中で１１０乃至１６０℃で水熱合成
反応を行なうことにより製造される。

【００６４】フライポンタイト型含アルミニウムフィロ
ケイ酸亜鉛の構造、物性及び製造方法の詳細は、特開昭
６１−１００２１号、６１−２７５１２８号、及び６１
−２７５１２７号公報に記載されている。

【００６５】本発明では、含アルミニウムフィロケイ酸
亜鉛のケイ酸質複合体を用いるのが特に好ましい。この
複合体は、より詳細には、非晶質で多孔質のシリカ又は
シリカアルミナとその一次粒子表面に形成された含アル
ミニウムフィロケイ酸亜鉛層とから成っている。

【００６６】その化学的組成は、全体として、３成分組
成比でＳｉＯ₂５乃至８０モル％、ＺｎＯ５乃至６５
モル％、及びＡｌ₂０₃１乃至６０モル％である。

【００６７】このケイ酸質複合体は、Ｘ線回折で、面間
隔ｄＸ８．４０〜６．４０オングストロームに実質上
ピークを有していなく、面間隔ｄＸ２．７１〜２．５
６オングストロームと、面間隔ｄＸ１．５６〜１．５
２オングストロームにピークを有し、比表面積が２００
ｍ²／ｇ以上であり、細孔半径１０乃至３００オングス
トロームにおける細孔容積が０．２５ｃｃ／ｇ以上であ
る。

【００６８】この複合型の含アルミニウムフィロケイ酸
亜鉛のＸ線回折像を添付図面の図１７に、またその粒子
構造を図１８の走査型電子顕微鏡写真に示す。

【００６９】［有害物質除去剤組成物］本発明の有害物
質除去剤は、（Ａ）水膨潤性のトリオクタヘドラル型ス
メクタイトと（Ｂ）光反応性半導体とを（Ａ）：（Ｂ）
＝１：４乃至１９：１の重量比で含有するのが好まし
く、特に好適には１：２乃至２：１の重量比で含有する
のが良い。水膨潤性のトリオクタヘドラル型スメクタイ
トの含有量が上記範囲を下回ると、バインダーとしての
作用が不十分となって、成形性や塗布性が低下し、また
吸着性も低下して、光分解促進作用も低下する傾向があ
る。一方、光反応性半導体の含有量が上記範囲を下回る
と、やはり光反応性が低下するようになる。

【００７０】また、（Ｃ）含アルミニウムフィロケイ酸
亜鉛乃至そのケイ酸質複合体は、前記（Ａ）トリオクタ
ヘドラル型スメクタイト及び（Ｂ）光反応性半導体の合
計量１００重量部当たり１乃至４０重量部、特に２０乃
至３４重量部の量で用いるのがよい。含アルミニウムフ
ィロケイ酸亜鉛乃至そのケイ酸質複合体の量が上記範囲
よりも低い場合には、極性物質の吸着やそれによる光分
解促進作用が不十分となる傾向があり、一方上記の量よ
りも多い量で使用しても格別の効果はなく、かえって光
分解作用が低下する傾向がある。

【００７１】本発明の有害物質除去剤組成物は、種々の
基体表面に塗布し、光触媒担持体としての用途に供する
こともできるし、またこの組成物を造粒して有害物質除
去剤としての用途に供することもできる。

【００７２】基体塗布用分散液の場合、前記の有害物質
除去剤を溶媒に分散させて用いることができる。溶媒と
しては水又は有機溶媒を用いることができ、一般に固形
分濃度が０．２５乃至１．５重量％、特に０．５乃至１
重量％となる水性分散体を調製するのがよい。

【００７３】［有害物質除去剤及び光触媒担持体］本発
明の有害物質除去剤を施す基体としては、各種ハニカ
ム、シート、パイプ、リング、粒状物等の成形体を挙げ
ることができるが、この中でも表面積が大きく、圧力損
失が少ないという点で、ハニカムが優れている。

【００７４】ハニカム基体としては、耐酸化性を有する
素材であれば何れでもよく、例えばアルミニウム、アル
ミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、スチール、ス
テンレススチール、チンフリースチール等の金属製ハニ
カムや、アルミナ、ジルコニア、シリカ、窒化アルミニ
ウム、窒化ホウ素、窒化珪素、窒化チタン、炭化珪素、
炭化ホウ素、炭化チタン、炭化タングステン、各種粘土
鉱物等のセラミックハニカム等を挙げることができる。

【００７５】一般に金属製のハニカム構造体は、自動車
用の触媒や脱臭剤担体などの用途に大量に使用されてい
るため、容易にしかも安価に入手しうるという利点があ
る。金属製ハニカムは、成形加工がしやすく、セル壁を
極限まで薄くできるので、単位断面積中のセル数を多く
とることができ、経済性にも優れている。その中でも特
にアルミニウムを用いたハニカムは耐腐食性においても
優れるため、好ましい。

【００７６】ハニカムのセル数は、ハニカム素材や用途
によっても相違するが、一般に単位面積（ｉｎ²）当た
り１００乃至１０００個の範囲、特に１２０乃至２５０
の範囲にあるのが好ましい。

【００７７】本発明の有害物質除去剤を担持させる基体
としては、上記ハニカム類の他に、例えば、ガラス繊
維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、チタン酸カリウム繊
維、金属繊維、炭素繊維、ホルマイト族鉱物繊維等の無
機繊維から成るシートを挙げることができる。即ち、こ
れらの繊維のステープル繊維或いはフィラメントから成
る織布、編布或いは不織布等が何れも使用される。

【００７８】基体の他の例としては、種々の無機粒状物
をも挙げることができる。無機粒状物の径は一般に０．
１乃至１０ｍｍ、特に１乃至５ｍｍの範囲にあることが
好ましく、無機粒状物としては、ガラスビーズ、発泡ガ
ラスビーズ、シラスバルーン、各種粒状ゼオライト乃至
その非晶質化物、クレー粒状体、粒状活性炭、シリカビ
ーズ、アルミナビーズ、シリカ−アルミナビーズ等を挙
げることができる。

【００７９】ハニカムやシートに担持させる有害物質除
去剤の塗布量は、その用途等によっても相違するが、一
般に単位表面積当たり２乃至５０ｇ／ｍ²、特に５乃至
１０ｇ／ｍ²の範囲にあるのが好ましい。塗布量が上記
範囲を下回ると、光分解作用の持続性の点で不満足であ
り、一方上記範囲よりも多い量で塗布しても、格別の利
点はなく、経済的に不利となる。

【００８０】一方、無機粒状物に担持させる場合には、
粒状物の密度によっても相違するが、一般に粒状物１０
０重量部当たり、０．１乃至１００重量部、特に１乃至
１０重量部の量で担持させることが、同様な理由で好ま
しい。

【００８１】塗布用の分散液は、次のように調製する。
即ち、水膨潤性のトリオクタヘドラル型スメクタイトを
水中に分散させ、次いでこの分散液に光反応性半導体及
び必要に応じ含アルミニウムフィロケイ酸亜鉛乃至その
ケイ酸質複合体を分散させる。

【００８２】基体への分散液の塗布は、それ自体公知の
手段、例えば浸漬塗布、スプレー塗布、ロールコート、
ドクターコート等で行うことができる。本発明の有害物
質除去剤は、優れたチクソトロピー的特性を有している
ため、簡単な浸漬塗布により、一定の膜厚のコート層を
確実に形成させ得るという利点がある。

【００８３】形成される担持体は、乾燥及び焼成により
製品となる。好ましくは、最終焼成温度を２５０℃以
上、より好ましくは３００℃乃至６５０℃、さらに好ま
しくは３００℃乃至４５０℃とするのが耐水性の面でも
好ましい。

【００８４】既に述べたとおり、本発明の有害物質除去
剤は、格別の基体に担持させることなく、粒状物の形で
有害物質除去剤として用いることができる。粒状物の製
造には、転動造粒、押出造粒、圧縮造粒、スプレー乾燥
造粒等のそれ自体公知の造粒法を用いることができる。
粒状物の形態は、球状、タブレット、円柱状、角柱状、
ダイス状等の任意の形状であってよく、その粒径は一般
に０．１乃至１０ｍｍ、特に１乃至５ｍｍの範囲にあっ
てよい。

【００８５】本発明の有害物質除去剤や光触媒担持体
は、大気中や水中の有害物質の除去に広く使用すること
ができる。このような有害成分としては、アルデヒド、
ケトン等の揮発性炭化水素、フェノール類等の芳香族系
酸、メルカプタン等の有機含硫黄化合物、有機リン化合
物、有機含窒素化合物、アンモニア、硫化水素、ＮＯｘ
等が挙げられる。

【００８６】これらの有害物質を除去するためには、有
害物質除去剤や光触媒担持体とを、光反応性半導体が活
性化される光の照射下に、処理すべき気体或いは液体と
接触させればよく、その方法は特に限定されない。

【００８７】照射する光としては、一般に波長が４００
乃至２００ｎｍの紫外線が使用しやすく、光源として
は、ブラックライト、低圧水銀灯、高圧水銀灯等が使用
される。

【００８８】

【実施例】本発明を次の例で説明する。本実施例で行わ
れた測定方法は、以下のとおりである。

【００８９】（１）ＢＥＴ比表面積カルロエルバ社製ＳｏｒｐｔｏｍａｔｉｃＳｅｒｉｅ
ｓ１９００を使用し、ＢＥＴ法により測定した。（２）チクソトロピー指数、粘度東機産業（株）製Ｂ型粘度計を使用し、粘度を測定し
た。（３）紫外線吸光度日本分光（株）製可視紫外分光光度計ＵＶＩＤＥＣ−６
５０型を用いて吸光度を測定した。（４）Ｘ線回折測定理学電機（株）製のＲＡＤ−ＩＢシステムを用いて、Ｃ
ｕ−Ｋαにて測定した。ターゲットＣｕフィルター湾曲結晶グラファイトモノクロメーター検出器ＳＣ電圧４０ＫＶ電流２０ｍＡカウントフルスケール１００００ｃ／ｓスムージングポイント２５走査速度４°／ｍｉｎステップサンプリング０．０３３° スリットＤＳ１° ＲＳ０．１５ｍｍＳＳ１° 照角６° （５）走査型電子顕微鏡観察日立(株)製走査電子顕微鏡Ｓ−５７０を用いて観察、撮
影した。（６）静的脱臭能力測定ガス採取用シリコンゴム栓付き１．８リットル密閉ガラ
ス容器に試料を一定量秤取した。次に注射器にてアルデ
ヒドガス及びエチルメルカプタンガスをそれぞれ５０
０、７５０ｐｐｍ添加し１時間後容器中のガス濃度をガ
スクロマトグラフィーにより定量した。（７）動的脱臭能力測定（吸着容量、分解速度）各試料ハニカム（８０×８０ｍｍ、厚さ１０ｍｍ、１２
０セル／ｉｎ²）をプラスチック容器（５．５リット
ル）に入れた。次に注射器にてアルデヒドガスを１２０
０ｐｐｍ添加し、一定時間毎に容器中のガス濃度をガス
クロマトグラフィーにより定量し、吸着容量を求めた。
１時間経過後ブラックライトを連続照射し、更に一定時
間毎に容器中のガス濃度をガスクロマトグラフィーによ
り定量し、吸着容量を求め、分解速度を算出した。（８）展開性測定アルミ箔に塗液を適当量滴らし６０℃で乾燥した。乾燥
後の膜形成の状態を観察した。評価基準は下記の通りと
した。 ○：非常に展開しやすく、均一で密着性のよい膜ができ
る。 △：展開しやすく、密着性の良い膜ができる。 ×：展開しにくく、膜に剥離が見られる。（９）塗膜強度測定アルミ板上に塗液を適当量滴らし、バーコーター（２２
ミル）により膜厚を一定にした後６０℃で乾燥し試料を
調製した。得られた試料を本不二（株）製鉛筆引っ掻き
値試験機（荷重１Kg）により塗膜強度を測定した。評価
は次の通りとする。硬い7H>6H>5H>4H>3H>2H>H>HB>B>2B>3B>4B>5B>6B>7B軟ら
かい

【００９０】（実施例１）水４００ｇに合成スチブンサ
イト（イオナイト：ＳｉＯ₂ ６０％，ＭｇＯ３０％：水
澤化学工業製）１ｇと光反応性半導体としてアナターゼ
型酸化チタンスラリー（ＴｉＯ₂含有量４０．５％）
（ＳＴＳ−２１：石原産業製）２．４７ｇを添加し、室
温で十分撹拌混合して分散液を得た。この分散液を１１
０℃で２４時間乾燥し白色粉末（試料１−１）を得た。
用いた合成スチブンサイトのチクソトロピー指数、粘
度、ＢＥＴ比表面積、紫外線吸光度を表１に示し、Ｘ線
回折像を図１に、走査型電子顕微鏡写真を図２に示す。
この試料１−１の静的脱臭能力、展開性、塗膜強度を表
２に示す。更に、この分散液にセル数が２５０セル／ｉｎ
²、厚さ１ｃｍの金属アルミニウム製ハニカムを浸漬
し、その表面に担持し６０℃で２４時間かけて乾燥した
後、１５０℃恒温乾燥機で乾燥し試料ハニカム（試料１
−２）を得た。得られたハニカム試料１−２の担持量、
吸着容量、分解速度を表３に示す。

【００９１】（実施例２）水４００ｇに実施例１の合成
スチブンサイト２ｇと光反応性半導体としてアナターゼ
型酸化チタンスラリー（ＴｉＯ₂含有量４０．５％）
２．４７ｇを添加し、室温で十分撹拌混合して分散液を
得た。この分散液を１１０℃で２４時間乾燥し白色粉末
（試料２−１）を得た。この試料２−１の静的脱臭能
力、展開性、塗膜強度を表２に示す。更に、この分散液
にセル数が２５０セル／ｉｎ²、厚さ１ｃｍの金属アルミ
ニウム製ハニカムを入れ、その表面に担持し６０℃で２
４時間かけて乾燥した後、１５０℃恒温乾燥機で乾燥し
試料ハニカム（試料２−２）を得た。得られたハニカム
試料２−２の担持量、吸着容量、分解速度を表３に示
す。

【００９２】（実施例３）水４００ｇに実施例１の合成
スチブンサイト１ｇと光反応性半導体としてアナターゼ
型酸化チタンスラリー（ＴｉＯ₂含有量４０．５％）
４．９４ｇを添加し、十分撹拌混合して分散液を得た。
この分散液を１１０℃で２４時間乾燥し白色粉末（試料
３−１）を得た。この試料３−１の静的脱臭能力、展開
性、塗膜強度を表２に示す。更に、この分散液にセル数
が２５０セル／ｉｎ²、厚さ１ｃｍの金属アルミニウム
製ハニカムを入れ、その表面に担持し６０℃で２４時間
かけて乾燥した後、１５０℃恒温乾燥機で乾燥し試料ハ
ニカム（試料３−２）を得た。得られたハニカム試料３
−２の担持量、吸着容量、分解速度を表３に、動的消臭
能力を図３に示す。

【００９３】（実施例４）水４００ｇに合成スチブンサ
イト１ｇと光反応性半導体としてアナターゼ型酸化チタ
ンスラリー（ＴｉＯ₂ 含有量４０．５％）２．７４ｇと
含アルミニウムフィロケイ酸亜鉛ケイ酸質複合体（ミズ
カナイトＨＰ：ＳｉＯ₂ ５０％、Ａｌ₂Ｏ₃１６％、Ｚｎ
Ｏ３４％：水澤化学工業製）０．５ｇを添加し、室温で
十分撹拌混合して分散液を得た。この分散液を１１０℃
で２４時間乾燥し白色粉末（試料４−１）を得た。この
試料４−１の静的脱臭能力、展開性、塗膜強度を表２に
示す。更に、この分散液にセル数が２５０セル／ｉ
ｎ²、厚さ１ｃｍの金属アルミニウム製ハニカムを入
れ、その表面に合成スチブンサイトとアナターゼ型酸化
チタンと含アルミニウムフィロケイ酸亜鉛ケイ酸質複合
体を担持し６０℃で２４時間かけて乾燥した後、１５０
℃恒温乾燥機で乾燥し試料ハニカム（試料４−２）を得
た。得られたハニカム試料４−２の担持量、吸着容量、
分解速度を表３に示す。

【００９４】（実施例５）水４００ｇに合成スチブンサ
イト２ｇと光反応性半導体としてアナターゼ型酸化チタ
ンスラリー（ＴｉＯ₂含有量４０．５％）２．４７ｇと
含アルミニウムフィロケイ酸亜鉛ケイ酸質複合体（ミズ
カナイトＨＰ：水澤化学工業製）０．２５ｇを添加し、
十分撹拌混合して分散液を得た。この分散液を１１０℃
で２４時間乾燥し白色粉末（試料５−１）を得た。この
試料５−１の静的脱臭能力、展開性、塗膜強度を表２に
示す。更に、この分散液にセル数が２５０セル／ｉ
ｎ²、厚さ１ｃｍの金属アルミニウム製ハニカムを入
れ、その表面に合成スチブンサイトとアナターゼ型酸化
チタンと含アルミニウムフィロケイ酸亜鉛ケイ酸質複合
体を担持し６０℃で２４時間かけて乾燥した後、１５０
℃恒温乾燥機で乾燥し試料ハニカム（試料５−２）を得
た。得られたハニカム試料５−２の担持量、吸着容量、
分解速度を表３に示す。

【００９５】（実施例６）水４００ｇに合成スチブンサ
イト２ｇと光反応性半導体としてアナターゼ型酸化チタ
ンスラリー（ＴｉＯ₂含有量４０．５％）１．２４ｇと
含アルミニウムフィロケイ酸亜鉛ケイ酸質複合体（ミズ
カナイトＨＰ：水澤化学工業製）０．２５ｇを添加し、
十分撹拌混合して分散液を得た。この分散液を１１０℃
で２４時間乾燥し白色粉末（試料６−１）を得た。この
試料６−１の静的脱臭能力、展開性、塗膜強度を表２に
示す。更に、この分散液にセル数が２５０セル／ｉ
ｎ²、厚さ１ｃｍの金属アルミニウム製ハニカムを入
れ、その表面に合成スチブンサイトとアナターゼ型酸化
チタンと含アルミニウムフィロケイ酸亜鉛ケイ酸質複合
体を担持し６０℃で２４時間かけて乾燥した後、１５０
℃恒温乾燥機で乾燥し試料ハニカム（試料６−２）を得
た。得られたハニカム試料６−２の担持量、吸着容量、
分解速度を表３に、動的消臭能力を図４に示す。

【００９６】（実施例７）水４００ｇに合成スチブンサ
イト２ｇと光反応性半導体としてアナターゼ型酸化チタ
ンスラリー（ＴｉＯ₂含有量４０．５％）ｇと含アルミ
ニウムフィロケイ酸亜鉛ケイ酸質複合体（ミズカナイト
ＨＰ：水澤化学工業製）０．２５ｇと微粉末活性炭０．
２５ｇを添加し、十分撹拌混合して分散液を得た。この
分散液を１１０℃で２４時間乾燥し粉末（試料７−１）
を得た。この粉末を実施例６同様に処理し、試料ハニカ
ム７−２を得た。試料７−１の静的脱臭能力、展開性、
塗膜強度を表２に示す。得られたハニカム試料７−２の
担持量、吸着容量、分解速度を表３に、動的消臭能力を
図５に示す。

【００９７】（実施例８〜９）実施例３、６の合成スチ
ブンサイトを合成ヘクトライトに変更した以外は同様に
各粉末試料８−１〜９−１を得た。用いた合成ヘクトラ
イトのチクソトロピー指数、粘度、ＢＥＴ比表面積、紫
外線吸光度を表１に示し、Ｘ線回折像を図６に示す。こ
の静的脱臭能力、展開性、塗膜強度を表２に示す。更に
実施例３，６と同様にして試料ハニカム８−２〜９−２
を得た。この担持量、吸着容量、分解速度を表３に、試
料ハニカム９−２の動的消臭能力を図７に示す。

【００９８】（実施例１０〜１１）実施例３、６のイオ
ナイトを天然ヘクトライトに変更した以外は同様に各粉
末試料１０−１〜１１−１を得た。用いた天然ヘクトラ
イトのチクソトロピー指数、粘度、ＢＥＴ比表面積、紫
外線吸光度を表１に示し、Ｘ線回折像を図８に、走査型
電子顕微鏡写真を図９に示す。この静的脱臭能力、展開
性、塗膜強度を表２に示す。更に実施例３，６と同様に
して試料ハニカム１０−２〜１１−２を得た。この担持
量、吸着容量、分解速度を表３に、試料ハニカム１１−
２の動的消臭能力を図１０に示す。

【００９９】（実施例１２〜１３）実施例３、６のイオ
ナイトを天然サポナイトに変更した以外は同様に各粉末
試料１２−１〜１３−１を得た。用いた天然サポナイト
のチクソトロピー指数、粘度、ＢＥＴ比表面積、紫外線
吸光度を表１に示し、Ｘ線回折像を図１１に、走査型電
子顕微鏡写真を図１２に示す。この静的脱臭能力、展開
性、塗膜強度を表２に示す。更に実施例３，６と同様に
して試料ハニカム１２−２〜１３−２を得た。この担持
量、吸着容量、分解速度を表３に、試料ハニカム１３−
２の動的消臭能力を図１３に示す。

【０１００】（比較例１）水４００ｇに合成スチブンサ
イト１ｇと天然ゼオライト（平均粒径５μｍ）１ｇを添
加し、十分撹拌混合して分散液を得た。この分散液を１
１０℃で２４時間乾燥し白色粉末（試料１４−１）を得
た。この試料１４−１の静的脱臭能力、展開性、塗膜強
度を表３に示す。更に、この分散液にセル数が２５０セ
ル／ｉｎ²、厚さ１ｃｍの金属アルミニウム製ハニカム
を入れ、その表面に担持し６０℃で２４時間かけて乾燥
した後、１５０℃で乾燥し試料ハニカム（試料１４−
２）を得た。得られたハニカム試料１４−２の担持量、
吸着容量、分解速度を表３に示す。

【０１０１】（比較例２）水４００ｇに天然ベントナイ
ト（ＢＥＴ比表面積２４ｍ²／ｇ）１ｇと光反応性半導
体としてアナターゼ型酸化チタンスラリー（ＴｉＯ₂含
有量４０．５％）２．４７ｇを添加し、室温で十分撹拌
混合して分散液を得た。この分散液を１１０℃で２４時
間乾燥し白色粉末（試料１５−１）を得た。この試料２
−１の静的脱臭能力、展開性、塗膜強度を表２に示す。
更に、この分散液にセル数が２５０セル／ｉｎ²、厚さ
１ｃｍの金属アルミニウム製ハニカムを入れ、その表面
に担持し６０℃で２４時間かけて乾燥した後、１５０℃
で乾燥し試料ハニカム（試料１５−２）を得た。得られ
たハニカム試料１５−２の担持量、吸着容量、分解速度
を表３に示す。

【０１０２】（比較例３）実施例６のアナターゼ型酸化
チタンスラリーを除いた以外は実施例６と同様にして粉
末試料（試料１６−１）を得た。この試料１６−１の静
的脱臭能力、展開性、塗膜強度を表２に示す。更に実施
例６と同様にし、試料ハニカム１６−２を得た。この担
持量、吸着容量、分解速度を表３に、動的消臭能力を図
１４に示す。

【０１０３】（比較例４）実施例６の合成スチブンサイ
トをポリエチレングリコール（ＰＥＧ２００００：和光
純薬製）に変更した以外は実施例６と同様にして粉末試
料（試料１７−１）を得た。この試料１７−１の静的脱
臭能力、展開性、塗膜強度を表２に示す。更に実施例６
と同様にし、試料ハニカム１７−２を得た。この担持
量、吸着容量、分解速度を表３に、動的消臭能力を図１
５に示す。

【０１０４】（比較例５）実施例６の合成スチブンサイ
トを天然ベントナイト（ＢＥＴ比表面積２４ｍ²／ｇ）
に変更した以外は実施例６と同様にして粉末試料（試料
１８−１）を得た。この試料１８−１の静的脱臭能力、
展開性、塗膜強度を表２に示す。更に実施例１と同様に
し、試料ハニカム１８−２を得た。この担持量、吸着容
量、分解速度を表３に、動的脱臭能力を図１６に示す。

【０１０５】

【表１】

【０１０６】

【表２】

【０１０７】

【表３】

【０１０８】

【発明の効果】本発明によれば、水膨潤性のトリオクタ
ヘドラル型スメクタイトを光反応性半導体或いは更に含
アルミニウムフィロケイ酸亜鉛乃至そのケイ酸質複合体
と組み合わせたことにより、光反応による分解促進性や
その持続性に優れ、しかも基体への塗布性や粒状物等の
成形体への成形性に優れた有害物質除去剤を提供するこ
とができた。この組成物は、ハニカム等の基体への塗布
性、密着性、耐久性に優れた担持層を形成することがで
き、更にこの担持層は、光反応性やその持続性に優れて
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１で用いた合成スチブンサイトのＸ線回
折を示す図である。

【図２】実施例１で用いた合成スチブンサイトの走査型
電子顕微鏡写真である（倍率：５０００倍）。

【図３】実施例３で行った動的消臭能力試験結果を示す
図である。

【図４】実施例６で行った動的消臭能力試験結果を示す
図である。

【図５】実施例７で行った動的消臭能力試験結果を示す
図である。

【図６】実施例８で用いた合成ヘクトライトのＸ線回折
を示す図である。

【図７】実施例９で行った動的消臭能力試験結果を示す
図である。

【図８】実施例１０で用いた天然ヘクトライトのＸ線回
折を示す図である。

【図９】実施例１０で用いた天然ヘクトライトの走査型
電子顕微鏡写真である（倍率：５０００倍）。

【図１０】実施例１１で行った動的消臭能力試験結果を
示す図である。

【図１１】実施例１２で用いた天然サポナイトのＸ線回
折を示す図である。

【図１２】実施例１２で用いた天然サポナイトの走査型
電子顕微鏡写真である（倍率：５０００倍）。

【図１３】実施例１３で行った動的消臭能力試験結果を
示す図である。

【図１４】比較例３で行った動的消臭能力試験結果を示
す図である。

【図１５】比較例４で行った動的消臭能力試験結果を示
す図である。

【図１６】比較例５で行った動的消臭能力試験結果を示
す図である。

【図１７】実施例４で用いた含アルミニウムフィロケイ
酸亜鉛ケイ酸質複合体のＸ線回折を示す図である。

【図１８】実施例４で用いた含アルミニウムフィロケイ
酸亜鉛ケイ酸質複合体の走査型電子顕微鏡写真である
（倍率：５０００倍）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野村英司東京都千代田区富士見２丁目10番30号石原テクノ株式会社機能材料事業本部東京事業部内 (72)発明者山口浩市三重県四日市市石原町１番地石原産業株式会社四日市事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）水膨潤性のトリオクタヘドラル型
スメクタイトと（Ｂ）光反応性半導体とを含有する無機
組成物からなることを特徴とする有害物質除去剤。
【請求項２】前記無機組成物が（Ｃ）含アルミニウム
フィロケイ酸亜鉛乃至そのケイ酸質複合体を更に含有す
るものであることを特徴とする請求項１記載の有害物質
除去剤。
【請求項３】前記（Ａ）水膨潤性のトリオクタヘドラ
ル型スメクタイトと前記（Ｂ）光反応性半導体とが
（Ａ）：（Ｂ）＝１：４乃至１９：１の重量比で存在す
る請求項１または２記載の有害物質除去剤。
【請求項４】（Ｃ）含アルミニウムフィロケイ酸亜鉛
乃至そのケイ酸質複合体が前記成分（Ａ）及び（Ｂ）の
合計量１００重量部当たり１乃至４０重量部の量で存在
する請求項２記載の有害物質除去剤。
【請求項５】前記（Ｂ）光反応性半導体が酸化チタン
である請求項１乃至４の何れかに記載の有害物質除去
剤。
【請求項６】前記（Ａ）トリオクタヘドラル型スメク
タイトが、下記式（１）Ｔｘ＝η₁／η₂ ・・・・（１）式中、η₁は試料濃度２％の水性分散液について、Ｂ型
粘度計を用いて、回転数６ｒｐｍで測定した粘度（セン
チポイズ）であり、η₂は試料濃度２％の水性分散液に
ついて、Ｂ型粘度計を用いて、回転数６０ｒｐｍで測定
した粘度（センチポイズ）である、で定義されるチクソ
トロピー指数（Ｔｘ）が３乃至１０の範囲にあるもので
ある請求項１乃至５の何れかに記載の有害物質除去剤。
【請求項７】前記（Ａ）トリオクタヘドラル型スメク
タイトが５０乃至７００ｍ²／ｇのＢＥＴ比表面積を有
するものである請求項１乃至６の何れかに記載の有害物
質除去剤。
【請求項８】前記（Ａ）トリオクタヘドラル型スメク
タイトが波長４００乃至２５０ｎｍで測定して、６０％
以下の紫外線吸光度を有するものである請求項１乃至７
の何れかに記載の有害物質除去剤。
【請求項９】前記（Ａ）トリオクタヘドラル型スメク
タイトがスチブンサイトである請求項１乃至８の何れか
に記載の有害物質除去剤。
【請求項１０】前記（Ａ）トリオクタヘドラル型スメ
クタイトがヘクトライトである請求項１乃至８の何れか
に記載の有害物質除去剤。
【請求項１１】前記（Ａ）トリオクタヘドラル型スメ
クタイトがサポナイトである請求項１乃至８の何れかに
記載の有害物質除去剤。
【請求項１２】基体と、該基体表面に担持された、
（Ａ）水膨潤性のトリオクタヘドラル型スメクタイトか
ら成るバインダーと（Ｂ）光反応性半導体とを含有する
無機組成物の層とからなることを特徴とする光触媒担持
体。
【請求項１３】前記無機組成物が（Ｃ）含アルミニウ
ムフィロケイ酸亜鉛乃至そのケイ酸質複合体を更に含有
するものであることを特徴とする請求項１２記載の光触
媒担持体。
【請求項１４】前記基体がハニカムから成ることを特
徴とする請求項１２又は１３記載の光触媒担持体。
【請求項１５】前記（Ａ）バインダーと（Ｂ）光反応
性半導体とが（Ａ）：（Ｂ）＝１：４乃至１９：１の重
量比で存在する請求項１２乃至１４の何れかに記載の光
触媒担持体。
【請求項１６】前記（Ｃ）含アルミニウムフィロケイ
酸亜鉛乃至そのケイ酸質複合体が前記成分（Ａ）及び
（Ｂ）の合計量１００重量部当たり１乃至４０重量部の
量で存在する請求項１３又は１５記載の光触媒担持体。
【請求項１７】前記無機組成物の層がハニカム表面積
当たり２乃至５０ｇ／ｍ²の担持量で設けられている請
求項１２乃至１６の何れかに記載の光触媒担持体。
【請求項１８】前記（Ｂ）光反応性半導体が酸化チタ
ンである請求項１２乃至１７の何れかに記載の光触媒担
持体。
【請求項１９】前記（Ａ）トリオクタヘドラル型スメ
クタイトが、下記式（１）Ｔｘ＝η₁／η₂ ・・・・（１）式中、η₁は試料濃度２％の水性分散液について、Ｂ型
粘度計を用いて、回転数６ｒｐｍで測定した粘度（セン
チポイズ）であり、η₂は試料濃度２％の水性分散液に
ついて、Ｂ型粘度計を用いて、回転数６０ｒｐｍで測定
した粘度（センチポイズ）である、で定義されるチクソ
トロピー指数（Ｔｘ）が３乃至１０の範囲にあるもので
ある請求項１２乃至１８の何れかに記載の光触媒担持
体。
【請求項２０】前記（Ａ）トリオクタヘドラル型スメ
クタイトが５０乃至７００ｍ²／ｇのＢＥＴ比表面積を
有するものである請求項１２乃至１９の何れかに記載の
光触媒担持体。
【請求項２１】前記（Ａ）トリオクタヘドラル型スメ
クタイトが波長４００乃至２５０ｎｍで測定して、６０
％以下の紫外線吸光度を有するものである請求項１２乃
至２０の何れかに記載の光触媒担持体。
【請求項２２】前記（Ａ）トリオクタヘドラル型スメ
クタイトがスチブンサイトである請求項１２乃至２１の
何れかに記載の光触媒担持体。
【請求項２３】前記（Ａ）トリオクタヘドラル型スメ
クタイトがヘクトライトである請求項１２乃至２１の何
れかに記載の光触媒担持体。
【請求項２４】前記（Ａ）トリオクタヘドラル型スメ
クタイトがサポナイトである請求項１２乃至２１の何れ
かに記載の光触媒担持体。
【請求項２５】請求項１乃至１１の何れかに記載の有
害物質除去剤を溶媒に分散させてなることを特徴とする
分散液。