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室内の光触媒コーティングは可視光応答型光触媒を選ぶべき理由

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室内用光触媒コーティング剤BX01-AB1の塗装方法や注意点

光触媒コーティングは、外壁に利用すれば防汚に、室内に利用すれば抗菌や消臭といった効果が期待できます。

光触媒コーティングはさまざまな用途に利用できますが、用途別に正しい光触媒コーティング剤を選ばないと、まったく効果が無い場合もります。

この記事では、光触媒の性質をご説明しつつ、室内で効果のある可視光応答型光触媒をご説明します。室内に光触媒コーティングを行う場合は、最低でも可視光応答型光触媒を選ぶことが大切です。

また、可視光応答型光触媒の中でもっとも効果が高いとされる銅ドープ酸化チタンを使った光触媒コーティング剤や、その施工方法などについてもご説明いたします。

施工業者によっては、まったく効果の無い製品を、あたかも効果があるようにPRしているところも少なからずございます。消費者が知識を持ち効果の高い光触媒コーティング剤を正しく選ぶようになさってください。

光触媒コーティングのメリット

正しい光触媒コーティング剤を選んで施工することができたら、室内にさまざまなメリットがあります。

光触媒とは?

基本的な言葉からご説明いたします。まず光触媒とは、「光が当たると、それに触れているものを酸化分解し続けてくれる成分」です。

光触媒コーティングによる消臭・抗菌のメカニズム

細菌類や臭いの成分を酸化分解して、水や二酸化炭素といったものに酸化分解してくれます。このメカニズムは、後ほど詳しくご説明いたします。

そのような光触媒成分を、室内に塗布して接着させるためのコーティング塗装することを、光触媒コーティングといいます。そのときに利用する液剤のことを、光触媒コーティング剤といいます。

光触媒コーティング剤は、透明な液体で、塗装面にクリア塗装ができます。クリア塗装とは透明な塗装のことです。そのため、塗装面の色合いをそのままに、抗菌や消臭といった効果を持たせることができます。

光触媒観葉植物と言って、人工観葉植物の表面を光触媒コーティングされたものが市販されています。光触媒観葉植物は、光触媒コーティング剤を表面に塗布したものになります。

室内に光触媒コーティングをする理由

正しい光触媒コーティング剤を選べば、室内に次のような効果をもたらしてくれます。

  • 抗菌・抗ウイルス
  • 防カビ
  • 消臭
  • VOCの分解
  • 汚れを落としやすくなる

正しい光触媒コーティング剤を選べば」というところをご留意ください。

光触媒は、それに触れたものを酸化分解してくれますが、細菌類やウイルスにも作用し、その表面の成分や突起、細胞壁などを分解して、活動を抑制したり殺菌したりできます。防カビ効果も、それと同様です。

臭い成分も酸化分解されますから、消臭ができるわけです。アンモニアの臭いは、どのような光触媒を利用しても簡単に分解できます。ニンニクやスパイス、香水、タバコの臭いといった強い臭い成分の消臭には、光触媒の種類を正しく選ばないと消臭がほとんどできません。

VOCも同様に、ホルムアルデヒドやアセトアルデヒドの臭いは、どのような光触媒でも簡単に分解されますが、トルエンやキシレン、スチレンといったベンゼン環を持つVOCの分解は、光触媒の種類を選ばないといけません。シックハウス対策としても効果が期待できます。

光触媒は細菌類や臭い成分を酸化分解しますが、汚れも同様です。ですので、壁紙クロスに塗布しておけば、汚れの度合いにもよりますが、汚れをウエットティッシュでふき取れば簡単に落とすことができるようになります。

光触媒の抗菌・消臭メカニズム

ご説明したように、光触媒はそれに触れるものを酸化分解するわけですが、そのメカニズムは次の通りです。図をご覧ください。

光触媒の消臭成分OHラジカルが発生するメカニズム

光触媒に特定の光が当たると、光触媒成分の電子が飛び出します。これを励起電子といいます。励起電子は、空気中の酸素分子とくっついてスーパーオキシドアニオン(O2)に変化します。スーパーオキシドアニオン自体も、何かに結合して酸化分解する性質がありますが、空気中の水分子と結合して、過酸化水素(H2O2)になります。

空気中の過酸化水素はすぐに分裂して、酸素原子と水素原子が1個ずつ結合したOHラジカル(・OH)になります。このOHラジカルは、強い酸化力を持つ活性酸素で、それに触れたものにくっついて酸化分解する性質を持ちます。

光触媒は、ある種の光が当たるとOHラジカルが発生し、それによって酸化分解されるわけです。

室内に可視光応答型光触媒を利用する理由

室内で効果の高い光触媒成分の種類を解説いたします。

酸化チタンはほとんど効果なし

先ほど、「ある種の光が当たるとOHラジカルが発生」とご説明しましたが、そのある種の光が、室内で効果があるのかどうかの境界になります。

光には、その波長いよって種類が分かれます。波長の短い光を紫外線、目に見える波長の光を可視光、それよりも波長の長い光を赤外線といいます。

光の波長と色の関係

光触媒として多く利用されている成分は酸化チタンです。酸化チタンは、紫外線が当たることでたくさんのOHラジカルが発生しますから、強い抗菌力や消臭力を発揮します。ところが、紫外線が当たらない場合には、ほとんど効果を発揮しません。

室内の紫外線量はどうでしょうか?

私達は室内には紫外線がほとんど存在しないことを知っています。紫外線が多いと、室内で日焼けをしてしまいますが、そういったことはありません。つまり、酸化チタンを使った光触媒コーティングは、室内ではほとんど効果が無いことを意味します。施工業者によっては、この性質を知らずに、「酸化チタンで抗菌や消臭ができる」と称して施工を販売しているところもあるので、ご注意いただきたいと思います。

酸化チタンは紫外線でないとほとんど反応しない

室内用酸化チタンコーティング剤を利用する際の注意点

酸化チタンを使った光触媒コーティング剤の中には、「室内用」と称して販売されているものもあります。室内では酸化チタンはほとんど効果が無いことは、お伝えした通りですが、ほとんど効果が無いため高濃度に酸化チタンを添加した液剤が市販されています。

高濃度に酸化チタンを添加したところで、効果が弱いことには違いありませんが、高濃度に酸化チタンが添加されたコーティング剤を塗布すると、塗装面が白くなってしまいます。

もともと、酸化チタンは化粧品などの白粉として利用されている成分です。日焼け止めクリームにも利用されています。極端に言えば、日焼け止めクリームを塗装しているようなものですから、白くなって当然です。

そのように、高濃度の酸化チタンコーティング剤は、効果が弱い上にクリア塗装が出来ませんから、その点をご注意ください。

可視光応答型光触媒とは?

さて、室内で効果のある光触媒は、蛍光灯やLED照明の光に反応して効果を発揮する種類です。可視光応答型光触媒とは、そのような可視光に反応して効果を発揮する光触媒の総称です。

室内用光触媒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には、主に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

これらの中で「ドープ」という言葉が用いられていますが、日本語では「添加」になります。光触媒の業界では、これは「結合した」という意味で、「担持させた」という言い方もされます。ですから、銅ドープ酸化チタンのことを、銅担持酸化チタンとも呼ばれています。

銅ドープ酸化チタンは、酸化チタン結晶にナノサイズの酸化銅を担持させたものです。酸化チタンは紫外線にしか反応しませんが、銅や窒素などを担持させることによって、可視光にも反応して効果を発揮するようになります。

銅ドープ酸化チタンが反応する光の種類

これらの光触媒の種類は、どれも可視光応答型光触媒ですから、少なくとも酸化チタンよりも効果があると言えます。

可視光応答型光触媒の中でもっとも効果が高い成分

上記の可視光応答型光触媒の種類の中で、もっとも効果の高いものは、銅ドープ酸化チタンになります。

銅ドープ酸化チタンは、他の可視光応答型光触媒と比べても高い抗菌・消臭効果を発揮します。しかも他の可視光応答型光触媒ではほとんど反応しない薄暗い光でも抗菌力や消臭力を発揮するのですが、その効果の差は歴然です。

銅ドープ酸化チタンの効果を100としたときの他の光触媒との効果比較

また、銅ドープ酸化チタンは光が当たっていなくても効果がある、光触媒コーティング剤に利用される数ある光触媒成分の中で唯一と言っても良い性質があります。もちろん光が当たっている方が効果が高いのですが、暗闇でも効果があることは、室内利用としては魅力的です。

直射日光、明るい部屋、薄暗い部屋、消灯した部屋のそれぞれの部屋で効果のある光触媒の種類

効果の高い光触媒コーティング剤をご利用になられたい場合には、銅ドープ酸化チタンを使った光触媒コーティング剤をお選びいただくことをおすすめします。光触媒コーティング施工は、業者に依頼されると思いますから、業者に「銅ドープ酸化チタンを使ってもらいたい」と依頼されても良いかもしれません。

銅ドープ酸化チタンを使った光触媒コーティング剤

屋内用光触媒コーティング剤(BX01-AB1)

弊社でも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ています。名称は、屋内用光触媒コーティング剤(BX01-AB1)です。

屋内用光触媒コーティング剤(BX01-AB1)の成分や特長などを解説いたします。

屋内用光触媒コーティング剤(BX01-AB1)の成分

屋内用光触媒コーティング剤(BX01-AB1)の成分は、次のものを利用しています。

光触媒成分銅ドープ酸化チタン
バインダー成分アモルファス酸化チタン
その他純水

光触媒成分には銅ドープ酸化チタンを使用しています。銅ドープ酸化チタンは先ほどご説明した通りです。

バインダー成分のアモルファス酸化チタンとは?

バインダー成分とは、接着剤のことです。銅ドープ酸化チタンを塗装面に接着させることで、効果が持続するわけですが、バインダー成分にアモルファス酸化チタンを使用しています。

アモルファスとは、非結晶のことです。酸化チタンは、通常であれば結晶構造を持ちます。光触媒成分として利用される酸化チタンは、アナターゼ型と言われる結晶構造を持ちます。銅ドープ酸化チタンの主成分は、アナターゼ酸化チタンです。アモルファス酸化チタンは非結晶の酸化チタンで、それを液剤にしたものを塗布すると、水分が蒸発したら強固に固まる性質があります。

このようなアモルファス酸化チタンの性質を利用して、バインダー成分として利用しています。

アモルファス酸化チタンは耐久性が高い

光触媒コーティング剤に利用されるバインダー成分には、主に次の2種類があります。このどちらかが利用されることが多いです。

  1. フッ素樹脂
  2. アモルファス酸化チタン

フッ素樹脂は、樹脂ですからOHラジカルによって分解される対象物です。ですから、フッ素樹脂を利用したものは耐久性が悪いため、長くても5年ほどしか持たない場合もあります。製品によっては、ナフィオンのように光触媒に対して強い樹脂もを使用しているものもありますから、10年ほどの耐久性を持つ製品もあるようです。基本的に分解され、それよりも短い期間しかもちません。

ところが、アモルファス酸化チタンは、銅ドープ酸化チタンと同じ酸化チタンですから、同じ成分ですから酸化チタンによって分解されることはありません。耐久性は10年以上、天井などの人の手が触れない箇所では、実績ベースで20年以上効果が持続する場合もあります。

屋内用光触媒コーティング剤(BX01-AB1)の特長

屋内用光触媒コーティング剤(BX01-AB1)の特長は、次の通りです。

  • 銅ドープ酸化チタンを使っているので、室内で高い効果を発揮
  • 銅ドープ酸化チタンは光が当たっていなくても効果があるので、地下室や押し入れなどでも効果あり
  • クリア塗装ができる
  • 他の光触媒では分解が難しい種類のVOCも分解可能
  • 完全無機成分なので防炎規制のあるホテルや介護施設などでも容易に利用可能

分解できる臭い/分解できない臭い

分解できる臭いの種類

屋内用光触媒コーティング剤(BX01-AB1)が分解できる臭いの種類は次のようなものがあります。

  • トイレの臭い/尿やアンモニアの臭い
  • ペットの臭い
  • カビ臭
  • タバコの臭い
  • 油の臭い
  • 生ごみの臭い
  • 揮発性有機化合物(VOC)の臭い
  • 加齢臭
  • 靴や下駄箱の臭い
  • 火事の臭い

分解できることを確認した化学物質(VOC)の種類

分解できることを確認した化学物質(VOC)の種類は次の通りです。

  • アンモニア
  • ホルムアルデヒド
  • アセトアルデヒド
  • エチレン
  • トルエン
  • キシレン
  • スチレン
  • イソプロパノール
  • 酢酸
  • トリメチルアミン
  • メチルメルカプタン
  • アルコール類

分解できない臭い/分解し切れない臭いの種類

反対に分解できない臭い、もしくは分解し切れない臭いは、次のようなものがあります。

  • 金属の臭い
  • 温泉地の硫黄の臭い
  • 喫煙室のタバコの臭い

温泉地の硫黄の臭いは、外から漂って入ってくるものですから、塗装面に当たって分解されたとしても、連続的に臭いが入ってくるので、臭いを感じてしまいます。

喫煙室では、狭い部屋の中で何人もの人がタバコを連続的に吸っていることがあります。また、部屋の中が薄暗いこともあり、光触媒の塗装面積が小さいことと、光が弱いこともあり、分解速度に限度があります。それらのことから、銅ドープ酸化チタンによる分解速度を超えてしまうので分解し切れない場合があります。

もちろん、タバコを吸う人がいなくなれば、消臭ができます。

屋内用光触媒コーティング剤(BX01-AB1)を塗装できる箇所

室内で屋内用光触媒コーティング剤(BX01-AB1)が塗装できる箇所は、次の通りです。

  • 木材(無垢材や集成材)
  • 布製品やウレタン(ソファーやカーテン、椅子、クッション、カーペット、マット、布団など)
  • プラスチック類(お風呂や洗面台、エアコン・空気清浄機・サーキュレーターなどのフィルター)
  • 不織布(空気清浄機やファンヒーター、大型空調機のフィルターなど)
  • メラミン樹脂(キッチンパネルなど)
  • 紙(クロスなど)
  • 漆喰
  • ステンレス(キッチンや厨房の機器、ステンレスフィルター、水質浄化装置など)
  • ペンキの塗装面
  • 石膏ボード(システム天井など)
  • 室内の打ちっ放しコンクリート
  • 防炎カーテンや難燃カーテン
  • 人工観葉植物(造花)

反対に塗装できない箇所は、次の2点です。

  • ガラス
  • 塩化ビニル製品

ガラスに塗装をすると、ガラスに虹色のまだら模様が出る場合があるので、ガラス面への塗装はご遠慮いただいています。また、塩化ビニルは水などを弾く性質が強いため、屋内用光触媒コーティング剤(BX01-AB1)剤を均一に塗布することができません。

塩化ビニル以外のプラスチック製品の光触媒加工をご希望であれば、別途プラスチック用光触媒コーティング剤をご用意しています。

施工費用や施工方法について

屋内用光触媒コーティング剤(BX01-AB1)の施工は、弊社もしくは弊社の業務用製品を扱う施工代理店にご依頼いただくことになります。概算お見積もりは無料ですので、お気軽にご相談ください。

光触媒コーティング施工の見積もりからご依頼までの流れ

光触媒コーティング施工の見積もりからご依頼までの流れは、次の通りです。

  1. 部屋の寸法がわかる図面をご送付ください(E-mailやFAXなど)
  2. 概算お見積もり
  3. 現地調査(必要であれば) ⇒ 正式なお見積もり
  4. ご発注、施工日時調整
  5. 施工実施

概算お見積もりは無料ですので、お気軽にご相談ください。

費用はどれくらい?

施工費用は、次のような費用がかかります。これらの中で必要としないものは、費用がかかりません。

  • 現調費用
  • 機材準備費
  • ATP測定や臭気測定の費用
  • 家具の移動や片付け、掃除の費用
  • 足場の費用(必要な場合)
  • 養生費
  • 塗装費(塗装面積に応じて費用がかかります)
  • 出張費
  • 宿泊費(複数日に渡って施工が行われる場合)
  • 報告書作成費(必要な場合)

機材の準備や掃除などは、軽微であれば諸経費としてお見積もりをする場合もあります。家具の移動や片付けなどをお客様にて行っていただいていましたら、費用が安くなります。壁紙クロス全体に光触媒コーティングをするので、壁にある家具や什器類は部屋の中央に寄せて、作業をしやすい状態にしておいてください。

塗装費用の相場は、1m2当たり2,500~3,500円です。金額の差は、お客様の地域での人件費や施工の手間や難易度に応じて異なります。ホテル客室をたくさん施工する場合には、お値引きいたします。火災の後の消臭では、液剤の量が多くなるので、5,000~7,000円/m2になります。

施工の流れ

屋内用光触媒コーティング剤(BX01-AB1)の施工の流れは次のように行います。

  1. 機材の準備
  2. 家具の移動(必要な場合)
  3. 足場の設置(必要な場合)
  4. 塗装面の清掃
  5. 塗装しない箇所の養生
  6. 屋内用プライマー(AS01)の塗装
  7. 乾燥
  8. 屋内用光触媒コーティング剤(BX01-AB1)の塗装
  9. 乾燥
  10. 復旧

屋内用プライマー(AS01)とは、光触媒による劣化から下地を保護するための下地保護剤です。屋内用光触媒コーティング剤(BX01-AB1)は、直射日光が当たる場所では触媒効果が強く出てしまいます。すると、塗装面が有機物の場合に、劣化が加速されてしまう場合があります。

加速されると言っても、2~3年以上かかりますが、劣化が加速されると、色あせが起きたり、茶色く変質したりする場合があります。

直射日光が当たる箇所に屋内用光触媒コーティング剤(BX01-AB1)を塗装する場合は、そのような劣化を防ぐために、先に屋内用プライマー(AS01)を塗装しておきます。

屋内用プライマー(AS01)と屋内用光触媒コーティング剤(BX01-AB1)の乾燥時間は、塗装したらすぐに乾きますが、しばらく時間を置いておくとより強固に固まります。夏場であれば30分ほど、中間期は1時間ほど、冬場では2時間ほどの乾燥時間を置いていただきたいと思います。なお、冬であっても室内に暖房を使用していたら、1時間ほどで良いと思います。

屋内用光触媒コーティング剤(BX01-AB1)の塗装は、「室内用光触媒コーティング剤BX01-AB1の塗装方法や注意点」をご参照ください。

以上、室内の光触媒コーティングに可視光応答型光触媒を選ぶべきこと、できれば銅ドープ酸化チタンをご利用いただきたいことをお伝えしました。

また、弊社の銅ドープ酸化チタンを使った屋内用光触媒コーティング剤(BX01-AB1)の施工方法や費用などもご説明いたしました。

室内に効果の高い光触媒コーティング施工を行いたい場合は、弊社までお気軽にご相談ください。

この記事の著者/責任者

島田幸一

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。

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