광촉매 해외기술정보
초배 도장없이 도포하는 광촉매 용액 개발, 시공원가 반으로
선테크(千葉市 花見川區, 사장 野村悅雄)는 초배 도장을 하지 않고 도포할 수 있는 광촉매 용액을 개발, 시공특약점 모집을 하고 있다. 대상물에 용액을 직접 도포할 수 있기 때문에 타사 제품에 비해 시공 원가를 반 정도로 낮출 수 있다고 한다. 연간 50개 사를 목표로 특약점을 모집, 첫해(2006년 4월) 5천만 엔의 매상을 목표로 한다.
이 회사가 개발한 용액 ‘선코트 프래쉬’는 자외선을 받아 유기물을 분해하는 광촉매 기능을 가진 이산화티탄 미립자의 표면에 아파타이트를 석출시킨 ‘아파타이트 복합 광촉매 이산화티탄’을 원료로 했다.
이산화티탄이 아파타이트로 피복되어 있기 때문에 대상물을 손상시킬 염려가 없고 직접 도포할 수 있다. 건물의 외벽이나 내장, 유리, 자동차 차체와 내장 등 폭넓게 사용할 수 있다는 것이 특징이다.
이산화티탄 단체(單體)를 도포한 경우, 대상물 자체도 분해되어 버리므로(초킹), 보통은 무기물인 프라이머 등을 도포한 뒤에 시공할 필요가 있어 가격이 비싸지는 문제가 있었다.
아파타이트에는 유기물을 흡착하는 기능이 있다. 따라서 밤에 유해물질을 흡착하고 낮에 이산화티탄에 의한 광촉매 기능으로 분해할 수 있다. 메틸실리케이트계 용제를 조합시켜서 건조 후, 타사제품의 약 2배의 표면경도(8H)를 실현했다.                 (NK)

광촉매로 레지오넬라 살균하는 욕조여과장치 발매

大茂(東京都 中央區, 사장 大石茂生)은 광촉매를 이용한 살균여과장치 ‘AT필터’를 발매했다. 온천이나 실버타운의 욕조에서 번식하는 레지오넬라균을 살균할 수 있는 장치로 가격은 탱크의 최대 유량이 매시 10톤에 150만 엔이다. 2005년도는 300대의 판매를 전망했다.
이 장치는 미국 펜트에어제 여과장치에 플라스틱에 산화티탄을 코팅한 주름 모양의 여과재를 채용했다.
여과탱크 내부를 더러운 물이 통과하면 물의 온도로 광촉매가 발광하여 균을 물과 이산화탄소로 분해한다. 여과재의 더러움을 수류로 교반하여 털어내고 배수한다.
온수를 여과하여 반복해서 이용하는 순환식 목욕탕에서는 레지오넬라균의 번식이 문제시되어 지금까지는 염소를 이용한 살균방법이 채택되어 왔다.
그러나 염소로는 배관 내부의 레지오넬라균까지 완전히 제거할 수 없다는 문제가 있었다.                 (NK)

 

유해물질 광촉매 사용해 분해하는 공기정화용 시스템 개발

JFE엔지니어링은 업무용으로 고농도의 유해물질을 효율적으로 분해할 수 있는 광촉매 공기정화 시스템을 개발하여 발매를 시작했다. 실내의 공기를 광촉매 반응면을 투과시켜서 포름알데히드 등을 분해한다. 고출력 자외선(UV)램프로 세라믹스 필터에 조사하여 광촉매 반응을 발생시킨다. 의료기관이나 보육시설, 조리시설 등에서의 이용을 전망한다.
광촉매 세라믹 필터의 필터는 東京大學 첨단과학연구센터의 협력을 얻어서 개발했다.
UV램프는 소형으로 출력을 종래의 8배로 확대할 수 있다. 또한 필터의 형상을 연구하여 분해능력을 높였다. 포름알데히드, 황화수소, 암모니아, 부유균 등을 분해할 수 있다고 한다.
신제품 ‘淸潔空氣’는 SKM-72, 동108, 동 144 등 3기종이다. 가격은 144가 78만 7500엔 등이며, 최대 풍력은 144가 매분 1.5입방미터이다. 크기는 144가 직경 330밀리, 높이 579밀리미터. 이 회사 외에 대리점을 통해서 판매하여 첫해 150대 정도의 판매를 목표로 한다.                  (일경산업)

광촉매를 활용한 컬러 유기EL패널 제조법 개발
大日本印刷는 광촉매를 이용한 컬러 유기EL(일렉트로 루미네센스)패널의 새 제조법을 개발했다. 수계(水系)용매를 도포하는 종래 방식에 비해서 양품률(良品率)을 3배 정도로 높일 수 있다고 한다. 보다 저가로 유기EL 패널을 제조할 수 있는 새 제조법을 무기로 2007~2008년에 샘플출하를 개시, 성장분야인 유기EL 시장에 본격적으로 참여한다.
유기EL은 산화인듐주석(ITO)의 전극(양극)에서 플러스의 전하인 ‘정공(正孔, 홀)’을 음극에서는 마이너스 전하인 전자를 각각 발광층에 주입하여 결합해서 유기재료를 빛나게 하는 구조이다. 大日本印刷는 ‘홀 주입층’의 형성에 광촉매를 사용하여 종래방식과 동등한 휘도 효율과 수명을 달성했다.
새 제조법은 절연층과 ITO전극을 덮듯이 잉크를 겉돌게 하는 광촉매를 전면에 도포한다. 그 후 잉크를 얹고 싶은 부분에만 자외선을 쏘아서 친수성을 갖게 하고 발광재료를 잉크젯으로 도포한다.
종래방식은 유리기판에 ITO전극을 형성한 후, 잉크를 겉돌도록 절연층 위를 플라즈마 처리로 발수가공한다. 그런 뒤에 ITO전극에 수계의 용매를 잉크젯으로 도포해서 홀 주입층을 형성했었다.
수계의 용매는 잉크젯의 헤드가 막히는데다가, 산이 강해서 헤드가 잘 손상되었다. 일반적으로 플라즈마 처리는 진공 속에서 해야만 하여 원가가 비싸지는 원인이 되었다.
시작한 유기EL 패널은 2.4인치이며 고분자계 발광재료를 사용했다. 구조는 비교적 간단한 패시브형이지만 TFT(박막트랜지스터)를 이용한 액티브형에도 응용이 가능하다. 우선 휴대전화 등의 소화면 패널부터 시장을 개척할 것으로 보인다.
유기EL 패널의 발광층 형성방법에 있어 현재의 주류는 진공증착방법인데, 유기재료의 이용효율이 낮고 제조방법이 어렵다. 인쇄방식이라면 재료의 이용효율을 높일 수 있어 유기EL패널 대화면화가 용이해진다. 세이코 엡손도 인쇄방식으로 개발을 진행 중이다.
응답속도가 빨라 미세한 영상을 표시할 수 있는데다가 두께도 2밀리 이하로 얇게 만들 수 있어 앞으로는 필름형 디스플레이도 실현할 수 있으리라 기대되고 있다.
유기재료는 재료개발이 추진되고 있는 저분자계 재료를 택하는 메이커가 많다. 고분자계 재료는 저가의 인쇄방식으로 대화면을 생산할 수 있다. 구동방식은 주사전극 라인을 순차구동하는 ‘패시브’방식과 각 화소에 스위칭용 TFT(박막트랜지스터)를 부착하여 구동하는 ‘액티브’방식이 있다.
              (일경산업)

박막으로 단백질 고속분해하여 광촉매의 항균효과 향상
창유리 처리 등에 응용
東京工業大學의 연구팀은 산화티탄 광촉매의 항균효과를 높일 수 있는 기술을 개발했다.
균을 흡착하는 막 위에 다수의 구멍이 뚫린 산화티탄 막을 겹쳐서 만든다. 항균효과로서 단백질 분해력을 조사한 결과, 산화티탄 막을 약 3분의 1의 두께로 해도 종래 이상의 속도로 분해했다. 기업과의 공동연구로 1년 내에 실용화할 계획이다.
창유리의 표면처리에 응용하는 등, 앞으로는 조명이나 건재 등 폭넓은 제품에 사용할 수 있도록 할 계획이다.
개발은 이공학연구과의 中島章 조교수 등의 연구팀이다. 우선 유리 등 항균작용을 갖게 하고 싶은 소재의 표면에 주요성분 ‘하이드록시 아파타이트’막을 만든다. 이어서 그 위에 직경 1마이크로미터의 구멍이 다수 뚫려 있는 산화티탄 막을 얹었다. 구멍 바닥의 하이드록시 아파타이트가 단백질을 잡아서 산화티탄 광촉매 작용으로 효율적으로 분해하게 되는 구조이다.
막을 만들 때, 온도 등의 조건을 세밀하게 조절한 것으로, 소재 전체를 거의 투명하게 만들 수 있는 작은 구멍을 다수 뚫어서 만들었다.
이 2층 구조의 막을 단백질을 포함한 용액에 담가서 자외선을 쏘아 산화티탄만으로 된 막과 단백질 분해 능력을 비교했다. 2층 구조의 막은 산화티탄 막이 3분의 1의 두께가 되어도 분해속도가 높았다. 中島교수는 ‘이 단백질 분해실험의 결과를 보면 항균작용이 있다는 것은 확실’하다고 설명하고 있다.
연구팀은 신기술을 사용하면 유리뿐 아니라 폴리에틸렌 텔레프터레이트(PET)필름 등 수지에도 높은 항균작용을 갖게 할 수 있으리라 보고 있다. 앞으로는 이들 재료에 대해서도 단백질 분해효과를 조사할 예정이다.
산화티탄을 하이드록시 아파타이트로 덮어서 단백질 분해능력을 높이는 방법도 있다. 그러나 산화티탄의 표면을 완전히 덮어 버리기 때문에 분해력이 떨어지는 등의 문제가 있었다.
물질을 흡착하는 다른 막과 산화티탄 막을 똑같이 조합하면 광촉매의 분해 능력을 종합적으로 높일 수도 있을 것 같다. 세균만이 아니라 오염이나 냄새 등을 현재의 광촉매보다도 효율적으로 분해할 수 있을 가능성이 있다.
앞으로는 구멍의 크기를 조정하여 특정한 세균이나 바이러스를 흡착·분해하는 광촉매도 만들 예정이다.
                      (일경산업)

광촉매 이용한 수성도료 개발, 처 놓은 콘크리트 20년 방수
광촉매 도료를 개발하는 플라자 오브 레거시(東京·中央, 사장 荒木毅)는 빌딩 외벽의 방수·방오대책에 사용하는 광촉매를 이용한 수성의 신 도료를 개발했다. 처 놓은 콘크리트에 도장했을 때의 방수효과는 약 20년을 실현할 수 있다고 한다. 건조 시간은 방수처리제의 경우 3시간, 광촉매 외장도료의 경우 6시간으로 짧아 시공성도 우수하다는 것이 특징이다.
‘페이스가드 아웃 수성’은 산업기술종합연구소와 공동 개발한 내산성이 우수한 불화 아파타이트 피복 이산화티탄 광촉매를 9% 함유하고 있다. 방수처리제는 실리카 성분이 콘크리트 표면에서 2밀리미터까지 침투하기 때문에 높은 방수성능을 발휘한다.
새 도료는 처 놓은 상태에서 사용해도 콘크리트 표면이 거무스름해지거나 백화현상이라고 하는 콘크리트 표면에 나타나는 독특한 오염이 일어나지 않는다.
가격은 도장면적 3백평방미터 이상 시설된 콘크리트에 1평방미터 당 3600엔(방수처리제 포함, 도장작업 포함)정도이다.
플라자 오브 레거시는 건축자재상사를 경영하는 荒木사장이 2000년에 설립, 2005년 1/4분기 매상고는 약 2억 5천만 엔이다.           (일경산업)