酸化チタンは、抗菌力があるため、酸化チタンコーティングを室内に行うと、「室内を抗菌できる」と言われています。
ところが、酸化チタンコーティングで抗菌ができるためには、条件があります。
一般的なご家庭の室内に酸化チタンコーティングを行った場合には、この条件を満たすことができないため、酸化チタンコーティングは室内で利用しても効果がありません。
この記事では、酸化チタンコーティングが室内でも抗菌力を発揮するための条件や、室内で本当に抗菌力のある光触媒コーティングとして「銅ドープ酸化チタンコーティング」の魅力をご紹介します。
酸化チタンコーティングが
抗菌力を発揮するための条件とは？
酸化チタンとは、チタン金属が酸化したものです。別名「二酸化チタン」と言われます。酸化チタンにはいくつかの結晶構造があり、その中でアナターゼ型と言われる結晶構造のものが、抗菌剤として利用されます。
アナターゼ酸化チタンをコーティング剤としたものを塗布する施工を、酸化チタンコーティングといいます。
アナターゼ酸化チタンの抗菌メカニズム
アナターゼ酸化チタンが抗菌力を発揮するための条件は、紫外線を照射することです。アナターゼ酸化チタンに紫外線が当たると励起電子が発生し、空気中の酸化分子や水分子に作用して、OHラジカルと言われる活性酸素を発生させます。
OHラジカルは、細菌類に触れると細菌類の表面の成分や突起、細胞壁などを酸化分解して、細菌類の活動を抑制したり、死滅させたりします。そのようにして抗菌ができるわけです。
しかし、アナターゼ酸化チタンに紫外線以外の光が当たったときには、ほとんど反応しませんので、OHラジカルが発生しなくなります。つまり、アナターゼ酸化チタンは紫外線以外の光では抗菌力をほとんど発揮しません。
酸化チタンでは室内を抗菌できない理由
その理由は簡単です。室内には、アナターゼ酸化チタンが抗菌力を持つほどの紫外線が存在しないからです。
例外として、窓際で直射日光が当たる場所や、紫外線ランプを使った殺菌灯の光が当たっている部分では抗菌力を発揮します。
室内を酸化チタンコーティングした場合、直射日光や殺菌灯の紫外線が当たる箇所では、抗菌力を発揮します。それ以外の場所は、抗菌力を発揮しませんからムダになります。
「昼間に直射日光が入るから抗菌ができている」とお考えの方もいるかもしれません。ところが、ご家庭にて抗菌力を発揮してもらいたい時間帯をお考えください。家の中に人が集まる時間帯は夜です。
オフィスでは大きな窓ガラスがあるので、「採光ができている」とお考えかもしれませんが、直射日光が当たる場所はごく限られた場所のみになります。
塗装面が白くなってしまう製品もある
アナターゼ酸化チタンだけを使用した室内用光触媒コーティング剤が市販されていることがあります。
アナターゼ酸化チタンは室内ではほとんど効果がありませんが、厳密にはほんの僅かに効果がありますから、製品はアナターゼ酸化チタンを大量に添加して、なんとか室内でも効果を出そうと努力された製品もあります。
そのような製品を室内に利用すると、室内は真っ白になってしまったり、塗装面にシミができたような仕上がりになったりする場合があります。また、アナターゼ酸化チタンをいくら多く添加しても、抗菌効果が弱いということもあり、そのような製品はお勧めできません。
紫外線が無くても抗菌力を持つ可視光応答型光触媒
光触媒は、たくさんの種類があります。コーティング剤として実用化されている酸化チタン以外の光触媒の中には、室内の光で抗菌力を発揮する成分があります。室内の目に見える光で抗菌力を発揮する光触媒のことを可視光応答型光触媒といいます。
コーティング剤として実用化されている可視光応答型光触媒の種類
コーティング剤として実用化されている可視光応答型光触媒は、次のものがあります。
- 銅ドープ酸化チタン
- 窒素ドープ酸化チタン
- 鉄ドープ酸化チタン
- 酸化タングステン
これらはすべて可視光応答型光触媒ですが、「この中からどれを利用しても良い」というわけではありません。光触媒は種類によって効果の高さが異なるからです。
これらの中でもっとも効果の高いものは銅ドープ酸化チタンです。他のものと比較しても、10倍～20倍、条件によってはそれ以上の抗菌力を発揮する成分です。
銅ドープ酸化チタンとは？
銅ドープ酸化チタンの「ドープ」とは、「結合させた」という意味です。銅ドープ酸化チタンは、アナターゼ酸化チタン結晶の表面にナノサイズの酸化銅を結合させた成分です。酸化銅を結合させることによって、紫外線にしか反応しなかった酸化チタンが、紫色や青色、水色（シアン）の光にも反応するようになります。
つまり、蛍光灯やLED照明などの光でも抗菌力を発揮するようになります。
結合させることを「ドープ」と言いましたが、「担持」とも言われます。ですので、銅ドープ酸化チタンは「銅担持酸化チタン」とも言われます。弊社の社内では、銅担持酸化チタンで呼んでいることが多いです。
薄暗い場所や暗い場所でも抗菌力を発揮
銅ドープ酸化チタンの魅力をさらに付け加えたいと思います。銅ドープ酸化チタンは、薄暗い場所や暗い場所でも抗菌力を発揮することが知られています。
例えば、酸化タングステンを使ったコーティング剤の広告を見ていると、効果を試験したグラフに小さな文字で「1,000lxの蛍光灯の光を照射」と書かれていることがあります。1,000lxと言えば、手術室くらいの明るさの光です。そのような明るい光であれば、抗菌が出来て当たり前ですし、部屋の中を手術室くらい明るくすることは現実的ではありません。
それに対して銅ドープ酸化チタンは、200lxという薄暗い光、例えば夜の廊下ほどの明るさでも抗菌力を発揮します。
さらには、ナノサイズの酸化銅が触媒効果を発揮するので、効果は光が当たるときよりも下がりますが、暗所でも抗菌ができます。ですので、銅ドープ酸化チタンは地下室や押し入れの中、寝室といった暗い場所での抗菌や防カビも可能です。
銅ドープ酸化チタンを使った光触媒コーティングの性質
弊社では、世界で初めて銅ドープ酸化チタンを使った光触媒コーティング剤を開発しました。製品名は、屋内用光触媒コーティング剤（BX01-AB1）です。
その効果を試験する中で、他の光触媒には無いさまざまな性質を発見しました。先ほどご説明したように、200lxという薄暗い光や暗所でも抗菌力を発揮することも、その一つです。
タバコの臭いを消臭できたり、抗ウイルス効果があったりすることは当たり前で、他にも次のような性質があります。
- トルエンやキシレンなどのベンゼン環を持つ芳香族系VOCの分解消臭が可能
- 火事の臭いや特殊清掃の臭いも強力に分解が可能
- ニンニクやスパイスの臭いも分解可能
この3つのことは、他の光触媒コーティング剤では難しいのですが、銅ドープ酸化チタンを使った光触媒コーティングであれば可能です。
以上、酸化チタンコーティングが室内でも抗菌力を発揮するための条件や、室内で本当に抗菌力のある光触媒コーティング「銅ドープ酸化チタンコーティング」の魅力をご紹介いたしました。
銅ドープ酸化チタンを使った室内の抗菌コーティングなら弊社までお気軽にご相談ください。また、弊社の業務用製品を扱える施工代理店になることをご希望の企業様もお気軽にご相談ください。
この記事の著者／責任者
株式会社イリス 代表取締役
島田 幸一 (Shimada Koichi)
私はもともと、地元農業のソリューション提供を事業としていたが、野菜や果物の劣化を促進させるエチレンガスの分解を研究したことで、光触媒の可能性を感じ起業いたしました。運よく可視光でも効果のある酸化チタン光触媒を世界で初めて開発して脚光を浴び、さまざまな業種のお客様から注文をいただける企業にまで成長できました。現在弊社は、可視光応答型光触媒を使ったコーティング剤を始め、外壁やガラス、石材、自動車の車内にクリア塗装ができる光触媒コーティング剤や、酸化チタンから下地を守るプライマーの開発。その後も、さまざまな材質に光触媒を定着するための研究を続け、多くの企業で採用されています。