トイレリフォームで、お客様に「抗菌コーティング施工」を提案できたら、お客様に喜んでいただけ、売上アップにもつながります。
光触媒メーカーは多いですが、トイレの抗菌・消臭に効果的な光触媒は、実のところ種類が限られます。
ご注意いただきたいことは、光触媒の種類によっては、トイレの抗菌・消臭にほとんど効果が無いものもあり、そのような製品でも一般的に「抗菌コーティング剤」として市販されています。
この記事では、光触媒による抗菌コーティングとはどういったものか、トイレの抗菌コーティング施工に最適な光触媒の種類はどういったものか、施工方法などをお伝えします。弊社製品の魅力をお伝えできたらと思います。
光触媒による抗菌コーティングとは？
光触媒による抗菌コーティングは、どのようなメカニズムで抗菌ができるのか、光触媒による抗菌コーティングのメリットついてご説明いたします。
光触媒とは、光が当たることで触媒効果を発揮する成分のことです。光触媒は、触れているものを酸化分解するという性質があります。酸化分解は、細菌類やウイルスをも対象とするので、抗菌ができるわけです。
次の図をご覧ください。次の図は、光触媒に光が当たったときのイメージです。
光触媒に光が当たると、光触媒の表面に自由電子が出現します、それが空気中の酸素や水と反応して、OHラジカルと言われる活性酸素を発生させます。活性酸素は、強い酸化力を持つ物質で、それに触れた細菌類やウイルスは、莢膜（きょうまく）といった表面の成分、繊毛や細胞壁、スパイクなどが分解されます。すると、活動ができなくなったり、死滅したりします。
除菌とは菌類の数を減らす効果、抗菌とは菌類の増殖を抑える効果です。光触媒には、除菌と抗菌の両方の効果があります。
光触媒は、細菌類やウイルスだけでなく、臭いの成分も酸化分解する性質がありますから、消臭効果もあります。光触媒による抗菌コーティングをトイレ全体に行なうことで、トイレの中を抗菌・消臭できます。抗菌と消臭とで、別々のものを利用しないで、光触媒だけで対応ができるというメリットがあります。
トイレの抗菌コーティング施工に最適な
光触媒の種類とは？
光触媒と言っても、たくさんの種類があります。トイレの抗菌コーティングでもっとも効果の高い光触媒の種類をご説明いたします。ここを抑えておかないと、効果の無いものをお客様に提案してしまいかねません。
実用化されている光触媒の種類
光触媒の抗菌コーティング剤として実用化されている光触媒の種類は、主に次のものがあります。
- 酸化チタン
- 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
酸化チタンは、チタン金属が酸化した微粒子が用いられています。それ単体のものが、光触媒として利用されています。厳密に申しますと、酸化チタンにはいくつかの結晶構造があり、アナターゼ型と言われるものが、一般的に利用されます。
アナターゼ酸化チタンの微粒子に、銅や窒素、鉄などを結合させたものも利用されています。「ドープ」とは、「結合した」という意味になります。銅や窒素、鉄以外にもドープされて試験されている成分はありますが、効果が弱かったり、価格が高すぎるといったことで、実用化に至っていません。
酸化タングステンは、酸化チタンと同様に、タングステン金属が酸化した微粉末が利用されます。
酸化チタンはトイレでの効果無し
これらの中で、抗菌コーティング剤としてもっとも利用されている光触媒は、今現在のところアナターゼ酸化チタン（以下、酸化チタン）です。
酸化チタンは、紫外線が当たることで高い抗菌力を発揮する成分です。ところが、紫外線が当たらない場所では、ほとんど抗菌力を発揮しません。トイレの中は、紫外線がほぼゼロですし、照明を点灯しても薄暗いものですから、効果が著しく弱いのです。
トイレの中の照明は、蛍光灯やLED照明が用いられています。次の図は白色LEDのスペクトルに、紫外線が反応する波長領域に矢印を入れた図です。スペクトルとは、どのような種類の光が、どの程度の明るさで出ているのかを示すものです。
LED照明から出てくる光は、青色の光が多いことがわかります。しかし、酸化チタンが反応する波長領域では、LED照明から光が出ていないことがわかります。
LED照明から出てくる光と、酸化チタンが反応する光の波長が合っていませんから、「酸化チタンはLED照明では効果が無い」と言えます。蛍光灯も同様に効果がありません。
厳密には効果がゼロというわけではありませんから、「ほとんど効果が無い」と述べましたが、塗装面が真っ白になるくらいに酸化チタンを塗布すれば、多少の効果があると思います。ですが、そのような塗装方法は現実的ではありませんし、トイレはいつも照明を消灯していたり、点灯していても薄暗いので、「効果が無い」と言えます。
少なくとも可視光応答型光触媒を選ぶこと
トイレの中を抗菌したい場合には、少なくともトイレの中の明かりで抗菌力を発揮する光触媒を選ぶべきでしょう。
蛍光灯やLED照明の光は、目に見える光です。このような光のことを、可視光といいます。そして、可視光に反応し効果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。
トイレの中を抗菌したい場合には、少なくとも可視光応答型光触媒を使って抗菌コーティングをすべきだと言えます。
先ほどご紹介した光触媒の種類の中で、可視光応答型光触媒は次の種類になります。
- 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
酸化チタンに銅や窒素、鉄を結合させることで、紫外線にしか効果を発揮しなかった酸化チタンが、可視光でも効果を発揮するようになります。酸化タングステンは、それ単体で可視光応答型光触媒です。
それぞれの光触媒が効果を発揮する光の種類は、次のようになります。
| 銅ドープ酸化チタン | 紫外線、紫色、青色、水色（シアン） |
|---|---|
| 窒素ドープ酸化チタン | 紫外線、紫色、青色 |
| 鉄ドープ酸化チタン | 紫外線、紫色、青色 |
| 酸化タングステン | 紫外線、紫色、青色、水色（シアン） |
これらはすべて可視光応答型光触媒ですから、「この中からどれを選んでも良い」というわけではありません。先ほどもご説明したように、トイレでは光の強さが弱いですし、消灯している時間も長いわけですから、弱い光や消灯をしているときにも抗菌力を発揮する光触媒を選ぶ必要があります。
これらの可視光応答型光触媒の中で、薄暗い光、例えば200lxほどの弱い光や、消灯しているときにも抗菌力を発揮する光触媒は、銅ドープ酸化チタンです。
消灯していても抗菌力を発揮しますから、すでに光触媒とは言えないかもしれませんが・・・。
銅ドープ酸化チタンのエビデンス
銅ドープ酸化チタンについてもう少し詳しくご説明したいと思います。
銅ドープ酸化チタンとは、ナノサイズの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光触媒です。ナノサイズの酸化銅によって、酸化チタンが青色や水色（シアン）の光にも強く反応するようになります。また、ナノサイズの酸化銅によって、光が当たっていなくても触媒効果を発揮し、抗菌や消臭ができるようなのです。
次の図をご覧ください。この図は、佐賀大学農学部の研究室に依頼して、大腸菌の除菌試験を行ってもらった結果です。蛍光灯の光の強さは200lx程度と、トイレの床付近の薄暗い光で試験しました。
屋外用光触媒コーティング剤（BX01）は、酸化チタンだけを使用したコーティング剤です。一般的に販売されている光触媒を使った抗菌コーティング剤と同じ成分です。弊社では屋外用として使用しています。屋内用光触媒コーティング剤（BX01-AB1）は後ほどご紹介させていただきますが、銅ドープ酸化チタンを使った抗菌コーティング剤です。
CFUという単位の数値は、大腸菌の数を表すものです。この数値が低く変化しているほど、除菌ができていることを表します。酸化チタンは1時間経過すると大腸菌の数が半分に除菌できています。それに対して銅ドープ酸化チタンは、約1/20程度に除菌ができていることが判ります。
次の図は、同様の試験を暗所で行った結果です。
ブランクと酸化チタンの数値がほぼ同じことから、酸化チタンは光が当たっていないと3時間経過しても除菌ができません。それに対して銅ドープ酸化チタンは、光が当たっているときよりも効果が落ちますが、明らかに除菌ができています。
大腸菌以外にも、黄色ブドウ球菌やノロウイルスなどでも試験し、暗所でも効果があることが証明されています。
銅ドープ酸化チタンの施工方法
銅ドープ酸化チタンをトイレに施工する方法は、銅ドープ酸化チタンを使った光触媒コーティング剤を用います。光触媒コーティング剤とは、水のような粘性の液剤で、その中に光触媒成分とバインダー成分が混ざっているものです。
バインダー成分とは、接着剤のことです。バインダー成分の種類は主に2種類あります。
- アモルファス酸化チタン
- フッ素樹脂
バインダー成分に何を選ぶのかによって、耐久性の高さが異なります。弊社でおすすめしている成分はアモルファス酸化チタンです。アモルファス酸化チタンは、非結晶の酸化チタンのことです。液剤にして塗布でき、乾燥すると塗装面に強固に付着します。
弊社の光触媒コーティング剤の耐久性は10年以上、天井などの人が触れない場所であれば20年以上の耐久性があります。
フッ素樹脂のものは、耐久性が5～10年ほどのものが多いです。アモルファス酸化チタンの半分程度の耐久性しかありません。
銅ドープ酸化チタンを使ったトイレ用抗菌コーティング剤の選び方
銅ドープ酸化チタンを使った抗菌コーティングは、効果の高さが期待できますが、その理由だけでは、トイレ用抗菌コーティング剤を選ぶことはできません。トイレ用抗菌コーティング剤を選ぶためのポイントは、次の要素があります。
- 効果が実感できるほど、銅ドープ酸化チタンが添加されていること
- クリア塗装ができること
- 効果の持続期間が長いこと
銅ドープ酸化チタンが入っているからと言っても、ほんの少しだけ入っているだけでは、効果が弱くなります。やはり、抗菌や消臭の効果を実感できるほどの添加量のものを選ぶべきです。ちなみに、消臭の効果は臭いを嗅いだらわかりますが、抗菌効果は実感ができませんから、ルミテスターというATP値を測定できる機器を使って調べることを推奨しています。
クリア塗装とは、透明な塗装のことです。酸化チタンは白色の微粉末ですから、それが多く含まれていると塗装面が白く変色してしまいます。クリア塗装ができる液剤をお選びください。
お客様にとっては、効果の高さと持続期間が求められるわけですから、効果の持続期間も大切です。耐久性が10年以上あるものを選ぶことで、お客様も喜ばれると思います。そういったことで、バインダー成分にはアモルファス酸化チタンを利用した光触媒コーティング剤をご利用ください。
施工代理店をご希望の方から、よく「10年以上も持ったら、リピートしないから儲からないじゃないか」とお叱りをいただくこともあります。しかし、日本には施工し切れないほどトイレがたくさんあるので、ご安心ください。
弊社としては、銅ドープ酸化チタンを使ったトイレの抗菌コーティング施工の魅力をもっと広くPRして、施工ができる施工代理店をもっと増やしていきたいと考えています。
銅ドープ酸化チタンを使った光触媒コーティング剤
さて、弊社が開発した銅ドープ酸化チタンの光触媒コーティング剤は、屋内用光触媒コーティング剤（BX01-AB1）という名称で販売しています。
ご家庭のトイレの抗菌コーティング剤としても多く利用されています。パーキングエリアや飲食店、ホテル、病院などのトイレでもご利用いただいています。
この製品は、業務用製品として販売しているもので、ご購入の条件は弊社の施工代理店もしくは販売代理店になっていただくことが条件です。
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の成分は次の通りです。
| 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 | 水 |
使用されている成分は、酸化チタンと銅、そして水だけです。弊社の特許製法により、完全な無機塗料とし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。ホテルや商業施設、テーマパークといった防炎規制が適用される場所でも、申請の手間なくご利用いただけます。
バインダー成分には、アモルファス酸化チタンを利用しているので、耐久性は通常は10年以上、天井などの触れない箇所では20年以上あります。
屋内用光触媒コーティング剤BX01-AB1の塗装方法
屋内用光触媒コーティング剤BX01-AB1をトイレに塗装する方法は、次の2種類です。
- 専用の塗装機械とスプレーガンを用いて塗布する
- 不織布に液剤をしみ込ませて、拭き掃除をするように塗布する
専用の塗装機械とスプレーガンには、ABAC温風低圧塗装機を推奨しています。塗装機械とスプレーガンを用いての塗装は、壁や天井、戸棚の中といった広い面の塗装に向いています。
不織布を用いての塗装は、狭い箇所や複雑な形状のものへの塗装に向いています。例えば便器や蛇口といったものです。
また、光沢のある面も不織布で塗装します。光沢のある面は、例えば鏡面加工された御影石や、樹脂製の戸棚の扉といったものです。
お客様によっては、「トイレに置いてある人工観葉植物にも抗菌コーティングして欲しい」とご依頼される場合があります。形状は複雑なのですが、不織布での塗装には時間がかかってしまうので、その場合も塗装装置とスプレーガンを用いて塗装しても良いと思います。
屋内用光触媒コーティング剤BX01-AB1が塗装できる箇所
屋内用光触媒コーティング剤BX01-AB1は、次のような箇所に塗装ができます。
- 陶器製便器
- 便器に使われているプラスチック類や樹脂
- 操作スイッチ
- 蛇口やドアノブの金属部分
- 壁紙クロス
- クッションフロア
- トイレマット
- ゴミ箱
- ハンドドライヤー
- コルクボードやポスター類（飲食店などに利用されている）
材質としては、陶器やプラスチック類、壁紙、ステンレスといったものに塗装ができます。
トイレの便器の中にも抗菌コーティング施工をしたい場合は、トイレリフォームで便器を新設し、水が入っていない状態で施工してください。光触媒コーティング塗装は、水分があると塗装できないからです。
トイレに利用されている機材の材質には、塩化ビニルのパイプもあります。一般的な光触媒コーティング剤は塗布しても弾いてしまって、均一に塗装ができません。しかし、弊社では塩化ビニル用の下地剤を開発しましたので、表面が滑らかな塩化ビニルにも均一に抗菌コーティングができます。
トイレの抗菌コーティング施工の方法
トイレの抗菌コーティング施工で使用する機材
トイレの抗菌コーティング施工で使用する機材は、次のものです。
- 屋内用光触媒コーティング剤（BX01-AB1）
- 純水
- 養生シート、養生テープ
- ABAC温風低圧塗装機
- 不織布
- ルミテスター、ルシパック
- 臭気測定器（できれば）
- 軽量カップ
- 清掃用具
- サーキュレーター
純水は、ABAC温風低圧塗装機を使用した後に洗うために使用します。純水は、弊社にてスプレーガン用洗浄液（CW01）という名称で販売しています。
ABAC温風低圧塗装機は、屋内用光触媒コーティング剤（BX01-AB1）を塗装するためのスプレー装置です。弊社の業務用光触媒製品は、ABAC温風低圧塗装機で塗装することを想定して調合されています。弊社でおすすめの機材は、ABAC温風低圧塗装機SG-91です。
不織布は、先ほどご説明したように屋内用光触媒コーティング剤（BX01-AB1）をしみ込ませて、拭くようにして塗布するのに使用します。便器の裏側や水ホース、蛇口などのABAC温風低圧塗装機では塗装しにくい場所の塗布に利用します。
ルミテスターは先ほどご紹介した、ATP値を調べる機器です。ルシパックはその試薬になります。
サーキュレーターは、屋内用光触媒コーティング剤（BX01-AB1）を塗布した後にトイレ内を乾燥させるために使用します。
トイレの抗菌コーティング施工の流れ
抗菌コーティング施工の流れは次の通りです。
- ルミテスターで施工前のATP値を調査
- トイレの備品を外に出す
- トイレ内の清掃
- 塗装しない箇所を養生
- 屋内用光触媒コーティング剤（BX01-AB1）を塗装
- 乾燥
- ルミテスターで施工後のATP値を調査
- 養生を撤去し備品を元に戻す
先ほどご紹介したルミテスターで、施工前後のATP値を測定し、銅ドープ酸化チタンによる抗菌コーティングの効果をお客様にご実感いただくことが大切です。
清掃では、抗菌コーティングする箇所をウエスで埃を取り除きます。汚れが酷い場合は、専用の洗剤を用いてください。清掃後にトイレのタンクや洗面台などが濡れている場合には、水分をふき取って乾燥させてから塗布します。水が濡れている箇所は抗菌コーティングができないからです。
抗菌コーティング塗装の前に、塗装しない箇所を養生しますが、次のような箇所に養生をしてください。
- 鏡やガラス
- コンセントやスイッチ
- 照明
鏡やガラスは、光触媒コーティングをすると、光触媒成分の色が目立ってしまうので、基本的に光触媒コーティングは出来ません。
また、コンセントやスイッチ、照明は、電気を用いていますから、光触媒コーティング剤をスプレーガンで塗布したときに、中に水分が入り込み、漏電の恐れがあります。コンセントやスイッチ、照明にも抗菌コーティングしたい場合は、ABAC温風低圧塗装機での塗装を終えた後で不織布を用いて塗布するようにしてください。
塗装後の乾燥は、サーキュレーターで送風して1～2時間ほど時間を置いてください。夏場であれば1時間、冬場であれば2時間ほど乾燥時間を取ります。液剤を塗布したら、水分はすぐに乾燥しますが、アモルファス酸化チタンが固化するまで時間がかかるからです。
以上、トイレリフォーム業者様向けに、光触媒を使った抗菌コーティング施工をご紹介いたしました。
トイレの抗菌や消臭に効果の高い光触媒は、銅ドープ酸化チタンでした。銅ドープ酸化チタンなら、トイレの薄暗い光の下でも、そして消灯しているときでも抗菌や消臭をしてくれます。
トイレリフォームで、お客様に銅ドープ酸化チタンを使った「抗菌コーティング施工」を提案できたら、お客様に喜んでいただけ、売上アップにもつながります。
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）の施工代理店をご検討いただける企業様は、弊社までお気軽にご連絡ください。ご連絡をいただいた業者様には、施工代理店募集のご案内資料をお送りしております。
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。