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研究開発 高機能内装用コーティング剤 硫黄ドープ酸化チタン+フッ素樹脂の性能研究



1.開発経緯

  • 可視光応答型光触媒と基材追従性のあるフッ素樹脂バインダー との組み合わせにより、従来にない多機能な内装用コーティング剤の開発。


2.開発体制

  • 九州工業大学 横野研究室及び株式会社長門:硫黄ドープ酸化チタン等光触媒の開発研究
  • 東邦チタニウム株式会社:硫黄ドープ酸化チタン等の生産研究
  • 株式会社ピアレックステクノロジー:コーティング剤の開発研究







3.開発内容

  • 硫黄ドープ酸化チタンについて
    • 硫黄ドープ酸化チタンとは、紫外線に反応して酸化活性する二酸化チタンに硫黄を置換し、酸化活性と還元反応を同時に進行するという二酸化チタンの欠点を克服したものです。
    • このことにより、紫外線以外の可視光による触媒効果を得られるようになりました。
    • 可視光で高い触媒活性を発現する二酸化チタン光触媒の開発ならびに二酸化チタン粒子のナノレベルでの表面構造制御による酸化還元反応場の分離(九州工業大学物質工学科)横野照尚
    • この硫黄ドープ二酸化チタンを利用して室内の可視光でも触媒反応を発現するフッ素系コーティング剤の開発に成功しました。





4.開発製品について

  • 試験1.ピュアコートVのアセトアルデヒド分解特性
    • ホワイト鋼板(5cm×5cm)にピュアコートVを膜厚約10μmになるように塗装し、試験片とした。
    • 試験開始前に試験片をブラックライトにて16時間照射して、前処理とした。
    • 試験片をチャンバー(3リットル)に入れ、チャンバー内のアセトアルデヒドガス濃度が500ppmになるように調整した。
    • 経過時間ごとに測定した。
    • ● 実験結果


実験結果より、アルデヒドの減少と二酸化炭素の増加が確認されました。


  • 試験2.ピュアコートVの抗菌性1(試験菌:黄色ブドウ球菌)
    • 試験菌は普通寒天培地に接種し、37℃、18時間培養を2回行った。これを500倍に希釈したブイヨンを用いて106/mlに調整したものを試験菌液とした。
    • ホワイト鋼板(5cm×5cm)にピュアコートVを膜厚約10μmとなるように塗布したものを検体とした。また、滅菌シャーレをコントロールとした。
    • 試験試料に作製した試験菌液を接種し、滅菌ストマッカー袋(半径4.0cm)を被せた後、シャーレに入れた。これを37℃、相対湿度95%以上、照度1600~1700Luxの蛍光灯照射下の環境で培養した。
    • 培養2時間、4時間、8時間及び12時間後、SCDLP培地で洗い出したものを試験液とし、10倍希釈系列を作製した。これら希釈液をSCDLP寒天培地に接種し、37℃、48時間培養した。培養後、形成された集落をカウントし、生菌数に換算した。
    • ※この試験はJISZ2801(抗菌加工製品-抗菌性試験方法・抗菌効果)に準拠しています。
    • ● 実験結果

  • 試験依頼先:衛生微生物研究センター
  • 試験依頼元:東邦チタニウム株式会社
  • 試験3.ピュアコートVの抗菌性2(試験菌:緑膿菌)
    • 「多剤耐性緑膿菌(MDRP)」の起源菌である緑濃菌は、黄色ブドウ球菌に比較して耐薬性が高い。
    • 試験2と同じ方法(JIS Z2801に準拠)
    • ・本実験において、現在流通している「院内感染対策用抗菌性塗料」を比較としていれています。
    • ・本実験は実用照度に近い900~1000Luxで行いました。
  • ● 実験結果

  • 試験依頼先:衛生微生物研究センター
  • 試験依頼元:東邦チタニウム株式会社

試験2、試験3の結果より、ピュアコートVは
光触媒のもつ抗菌性を高効率で発現することがわかりました。


  • 試験4.ピュアコートVの抗ウイルス性能(不活性化)
    • 試験ウイルス:インフルエンザウイルスA型(H1N1)
    • 使用細胞(MDCK細胞 ATCC CCL-34株)を、細胞増殖培地を用いて単層培養した。ここから細胞増殖培地を除き、インフルエンザウイルスを接種した後、細胞維持培地を加えて37±1℃下で1~5日培養した。培養後、使用細胞に形態変化が起こっていることを確認し、この培養液を遠心分離して得られた上澄み液をウイルス浮遊液とした。
    • 3cm×3cmのホワイト鋼板にピュアコートVの塗膜厚が約5μmとなるように塗布したものを試験片Aとした。(塗膜に含まれる光触媒量:約1.5mg)また、空のプラスチックシャーレを対象とした。:コントロールA
    • 3cm×3cmのナイロン布にピュアコートVに含浸担持させたものを試験片Bとした。(ナイロン布は高圧蒸気滅菌処理済)試験片Bの対象としてピュアコートV未担持のナイロン布を用いた。:コントロールB(高圧蒸気滅菌処理済)いずれも前処理として、ブラックライトにて12時間以上照射処理を行った。
    • 試験片にウイルス浮遊液0.2mlを滴下し、白色蛍光灯照射下(試験液面の照度:2000Lux)及び遮光下で室温保存し、6時間後試料のウイルス浮遊液を細胞維持培地2mlで洗い出した。
    • 細胞増殖培地を用い、使用細胞を組織培養プレート(96穴)内で単層培養した後、細胞増殖培地を除き細胞維持培地を0.1mlずつ加えた。次に、試験液の希釈液0.1mlを4穴ずつ接種し、37±1℃の炭酸ガスインキュベーター内で4~7日間培養した。培養後、細胞の形態変化の有無を観察し、Reed-Muench法により50%組織培養感染量(TCID50)を算出して試験液1ml当たりのウイルス感染価に換算した。

  • 試験依頼先 財団法人 日本食品分析センター
  • (塗装板)
  • 試験成績書発行年月日 平成21年8月17日
  • 試験成績書発行番号 第209071055-001号
  • (布)
  • 試験成績書発行年月日 平成21年9月17日
  • 試験成績書発行番号 第209081567-001号
  • 試験依頼元:株式会社ピアレックス・テクノロジーズ
  • ※試料Aと比較して試料Bのウイルス不活化効果が高いのは、試験片の単位体積あたりの硫黄ドープ酸化チタン量と相関があります。
  • 硫黄ドープ酸化チタン量 試料A<試料B


  • 試験5.ピュアコートVのATPふき取り検査
    • ※ATPふき取り検査とは
    • ATP(アデノシン三リン酸)は、あらゆる生物がもつエネルギー代謝に必須な物質で、ATPが存在するということは、そこに微生物等が付着していることを意味しています。そこで検体のATP量を把握することで、その検体の汚染度がわかります。
    • 詳細:http://ja.wikipedia.org/wiki/ATP測定法
    • ピュアコートVを塗装した部位と未塗装部をルミテスターPD-20 (キッコーマン食品株式会社製)を使用してATP量を測定した。
    • 基材は市販の天井材を用いて弊社事務所の使用している机上に3日間放置した。
    • その状態で1度測定し、蛍光灯2000Lux下で3時間照射した後、再度測定を行った。

  • RLU(Relative Light Unit):相対発光量

ピュアコートV塗装部は未塗装部と比較して、ATP量が少ない。
また、さらに蛍光灯でも充分機能している結果となった。



  • 試験6.ピュアコートVの塗膜について
    • 硬度:鉛筆硬度、三菱uni使用 三回実施平均硬度(基材:ガラス板)
    • 密着性:2mm間隔碁盤目剥離試験(クロスカットT剥離)セロテープ使用。下地:吉野石膏社製ジップトーン及び日本ペイント社製水性ケンエース。同一箇所三回実施後の残存膜数及び剥離状態
    • 耐磨耗性:荷重(手動:約1~2kg/cm2)をかけ塗膜表面を10cm往復ワイピング。その後の塗膜表面を目視にて観察評価(水性塗料塗布トタン板)
    • 耐洗浄性:中性洗剤(花王社製ファミリーピュア)を用いてデッキブラシにてワイピングその後の塗装表面を目視にて観察評価
    • 耐水性:20℃×1week:水道水 80℃×24h:水道水 98℃×3h:水道水


試験結果より、食品衛生法・食品、添加物等の規格基準
(昭和34年厚生省告示第370号)に適合しています。
(財団法人化学技術戦略推進機構 高分子試験・評価センターにて試験)





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