室内の光触媒コーティング施工で、ときどき訊ねられることがあります。
それは、この記事のタイトルでもあるように、「光触媒コーティングは除菌と抗菌のどちらができるのか？」というご質問です。
結論から述べますと、「抗菌」ができます。
この記事では、除菌と抗菌の違いや、光触媒コーティングで抗菌ができる仕組み、室内で抗菌力の高い光触媒の種類や抗菌力と耐久性の高い光触媒コーティング剤の選び方などをご説明いたします。
光触媒コーティングで抗菌力の高い施工をお求めの方、もしくは抗菌施工業者様で効果の高い光触媒コーティング剤をお探しの方は、ぜひ最後までご覧ください。
除菌と抗菌の違い
除菌と抗菌の違いを明確にしておきたいと思います。
除菌とは、細菌類の数を減らすことです。例えば、まな板の除菌であれば、まな板についている細菌類の数を減らし、身体に安全に使用できるようにすることです。
それに対して抗菌とは、細菌類の発育や増殖を抑え、抑えた細菌類の数を長期間維持することです。
除菌も抗菌も、細菌類の数を下げることは同じなのですが、細菌類の数を減らすことが一時的なのが除菌、継続的に除菌ができることが抗菌です。
光触媒コーティングは、抗菌ができます。
光触媒コーティングで抗菌ができる仕組み
光触媒コーティングは、抗菌ができる仕組みをご説明いたします。
光触媒とは？
光触媒とは、光が当たると、空気と反応して、細菌類や匂い成分を酸化分解するOHラジカルと言われる活性酸素を発生させます。
OHラジカルが細菌類に触れると、細菌類の表面の物質や突起、細胞壁などを分解するので、細菌類の活動を抑制したり、死滅させたりするので、除菌ができます。
そして、光触媒はOHラジカルを発生させても、光触媒自体は何も変化が起こりませんから、光触媒に光が当たり続けると、除菌し続けてくれます。つまり、抗菌ができます。
光触媒がOHラジカルを発生させるメカニズム
光触媒からOHラジカルが発生するメカニズムは、次の図をご覧ください。
光触媒に光が当たると、表面に電子が飛び出します。電子が飛び出したところには、プラスの電荷を持った正孔（ホール）ができます。
飛び出した電子が、空気中の酸素にくっつくと、酸素はスーパーオキシドと言われる活性酸素になります。スーパーオキシドは、空気中の水とくっついて、過酸化水素になります。過酸化水素も活性酸素の一つです。
過酸化水素は、空気中ではすぐに2つに分裂して、OHラジカルになります。正孔が、水から電子を奪ってもOHラジカルが発生します。
OHラジカルを発生させても、光触媒はそのまま残るので、光が当たり続ける限り、OHラジカルを発生させ続けるので、抗菌ができます。
光触媒コーティングとは？
光触媒コーティングとは、光触媒成分をコーティング塗装する施工のことです。
光触媒は、酸化金属の微粉末ですから、それをそのまま壁に塗布しても、ポロポロと落ちてしまいます。
そこで、光触媒を接着成分と混ぜ合わせて、コーティング塗装ができるようにした液剤を利用します。その液剤のことを、光触媒コーティング剤といいます。
光触媒コーティングは、光触媒コーティング剤を塗布する施工のことです。
光触媒は抗菌以外にも消臭などの効果がある
光触媒は、OHラジカルによって細菌類が酸化分解されて抗菌ができますが、OHラジカルによって分解されるものは細菌類に限ったことではありません。
ウイルスが分解できるので抗ウイルスができます。匂い成分も分解できるので、消臭効果もあります。アレルゲンや化学物質も分解できます。
光触媒を、排気ガス処理やホルムアルデヒド対策（VOC対策）に利用される場合もあります。
室内で抗菌力の高い光触媒の種類
抗菌をしたい場所は、どこでしょうか？
キッチン、トイレ、リビング、お風呂場などいろいろな場所です。それらに共通していることは、室内であることです。
酸化チタンは抗菌効果無し
光触媒には酸化金属を用いることを述べましたが、光触媒はいろいろな種類が、光触媒コーティング剤として利用されています。
その中でもっとも利用されている種類は、酸化チタンです。酸化チタンは、紫外線が当たることで抗菌効果を発揮します。光にはいろいろな種類があり、酸化チタンは紫外線が当たると抗菌力が出ます。
さて、室内に利用されている照明はLEDや蛍光灯、白熱球が主な光源ですが、それらの照明器具からは紫外線がほとんど出ていません。
酸化チタンは紫外線が当たったときでないと、抗菌効果が出ません。つまり、酸化チタンは室内では効果が無いのです。
酸化チタンコーティングを、「抗菌ができる」とか「消臭ができる」と言って室内コーティング施工をしている業者も少なからずあるので、ご注意ください。
可視光応答型光触媒の中でもっとも抗菌力の高い光触媒の種類
室内の抗菌なら、酸化チタン以外の室内で効果のある光触媒を利用することが、最低条件となります。室内で効果の高い光触媒を選ぶことが大切です。
室内でも効果のある光触媒の種類のことを、可視光応答型光触媒（かしこうおうとうがたひかりしょくばい）といいます。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
酸化チタンは紫外線にしか効果がありませんが、酸化チタンに銅や窒素、鉄などを結合させると、可視光応答型光触媒になります。ドープとは、「結合させた」という意味です。酸化タングステンは、そのままで可視光応答型光触媒です。
室内で抗菌力の高い光触媒は銅ドープ酸化チタン
これらの中でもっとも抗菌力の高い可視光応答型光触媒は、銅ドープ酸化チタンです。
銅ドープ酸化チタンは、酸化チタン結晶の表面に酸化銅を結合させた光触媒です。酸化銅の効果によって、酸化チタンが可視光でも抗菌力を発揮するようになります。
また、酸化銅は無光でも触媒効果を発揮するので、その効果も合わさって、他の可視光応答型光触媒よりも、10～20倍ほどの効果を発揮します。
一般的な光触媒は、光が当たったときでないと効果がありませんが、銅ドープ酸化チタンは酸化銅の効果によって、光が当たっていないときでも抗菌力があります。もちろん、光が当たったときの方が抗菌力が高いのですが、無光でも抗菌力があるのは、室内利用では魅力的な効果です。
ハイブリッド光触媒はどうか？
ハイブリッド光触媒とは、光触媒に別の成分を混ぜたものを指します。主に、光触媒成分と抗菌成分が混合された光触媒コーティング剤のことです。
ハイブリッド光触媒コーティング剤は、光触媒成分に酸化チタンが使用されていることが多く、酸化チタンは室内では効果がありませんから、抗菌剤を混ぜています。混合される主な抗菌成分は、銀イオンと銅イオンのどちらかが多いです。
酸化チタンは、室内では効果がありませんから、わざわざハイブリッド光触媒ではなく、最初から銀イオンか銅イオンを使っただけのコーティング剤の方が良いと思います。
「銅イオンが添加された」と称して、硫酸銅といった農薬として使用される成分を混ぜているハイブリッド光触媒コーティング剤もあるので、ご注意ください。
酸化チタンを用いるのではなく、銅ドープ酸化チタンを使ったハイブリッド光触媒コーティング剤の方が、圧倒的に効果が高いと言えます。
効果が高く耐久性の高い光触媒コーティング剤
光触媒コーティング剤とは、光触媒成分と接着成分（バインダー成分）が添加された液剤です。専用の塗装装置とスプレーガンを使って塗布します。
イリス光触媒コーティング剤
銅ドープ酸化チタンとアモルファス酸化チタンを使った光触媒コーティング剤を、世界で初めて開発したのは、実は弊社です。銅ドープ酸化チタンを使った光触媒コーティング剤の生産効率の高い製造方法の特許は、弊社が保有しています。
製品名は、屋内用光触媒コーティング剤（BX01-AB1）です。
また、銅ドープ酸化チタンに銀イオンを混ぜた、防カビ用光触媒コーティング剤も開発いたしました。
トイレやリビングなどの、通常の室内を抗菌施工する場合は、屋内用光触媒コーティング剤（BX01-AB1）を用いてください。
お風呂や地下室などの、照明をあまり点灯させない部屋では、抗菌力が落ちるのでカビが発生する場合があります。銅ドープ酸化チタンは、大腸菌や黄色ブドウ球菌、ウイルスでしたら無光でも抗菌ができますが、カビは生命力が強いため、防ぐことができない場合があります。
そういった無光の場所の防カビは、銀イオンをハイブリッドした防カビ用光触媒コーティング剤をご利用ください。
効果の持続期間の長い光触媒コーティング剤
銅ドープ酸化チタンが室内の抗菌として最適なのですが、光触媒コーティングではその効果の高さが持続することも大切です。
光触媒コーティングの効果の持続期間の長さは、添加されている接着成分（バインダー成分）の材質によって異なります。
バインダー成分の種類は、次の2種類のどちらかが利用されます。
- フッ素樹脂
- アモルファス酸化チタン
フッ素樹脂は、種類によっては光触媒に対して耐性がありますが、耐性が弱いものは分解されてしまうため、耐久性が悪いものがあります。フッ素樹脂を利用した光触媒コーティング剤の耐久性は、おおよそ3～5年です。
アモルファス酸化チタンは、酸化チタンが原料ですから、OHラジカルによって分解されることはありません。よって、アモルファス感化チタンを使った光触媒コーティング剤は耐久性が高く、効果がおおよそ5～10年持ちます。
弊社の光触媒コーティング剤は、もちろんアモルファス酸化チタンを使っています。
抗菌力が高く、その持続期間も長い光触媒コーティング剤をお求めの施工業者様は、銅ドープ酸化チタンとアモルファス酸化チタンを使った製品をお選びください。光触媒コーティングを依頼したい方が、施工業者を選ぶときは、その製品を扱う施工業者様をお選びください。
特に、食品工場での抗菌施工では、「化学物質の審査及び製造等の規制に関する法律（化審法）」によって、有機フッ素化合物（フッ素樹脂）が規制されてきているようです。詳しくは、環境省のホームページ「有機フッ素化合物（PFAS）について」をご覧ください。
以上、光触媒コーティングは除菌と抗菌のどちらができるのかを解説しつつ、効果の抗菌施工についてご説明いたしました。
銅ドープ酸化チタンとアモルファス酸化チタンを使った光触媒コーティング剤を利用すると、5～10年といった長期間の抗菌が可能です。
イリス光触媒コーティング剤を使った施工をお求めの方は、弊社の製品を扱う施工代理店が全国にございますので、お気軽にご相談ください。施工代理店一覧は、こちらのページです。弊社にご連絡をいただいてもかまいません。
効果の高い抗菌施工なら、イリスまで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。