세계최고・가시광대응형 광촉매나노 고성능재료

「WO3=WO３」

㈜Toshiba Material제품

TiO2 × 20배 효과

싱글 나노재료 「프라티나+=Pt」

㈜다나카 금속㈜ 제품

광촉매 성능 증대효과

무기100％ 수지(樹脂)밀착 프라이머

㈜스케치제품

세계 최초 나노기술

LED형광등・면광원・직관형 LED램프・반사시트・확산판용 코팅제 （기재：폴리카보네이트 ＆ 아크릴 ＆ 유리）

근년, 중국을 비롯하여 아시아 국가에서는, PM2.5와 황사등에 의해 공기오염이 실내환경 에서 심각한 문제로 되어 있습니다. 이러한 공기오염문제를 해결 하기 위하여 TiO2 에 의한 자외선 또는 가시광 대응형 광촉매 코팅으로 탈취 항균 제균 분해효과에 대하여서는 어느정도의 효과를 발휘하고 있습니다. 그러나, 이것은 실내의 커튼, 브라인드, 타일 면등을 중심으로 코팅 하였습니다. 광촉매 기능이라는 것은, 유기화합물로 된 공기오염물질, 예를 들면, Nox, Sox, 화분, 곰팡이, 바이러스등이 부착하여, 태양광 또는 형광등에서 나오는 자외선 또는 가시광선이 조사 된때에 화학반응을 일으켜, 오염물질을 물과 이산화탄소로 환원시키는 기술입니다. 그러나, 그라인더, 커튼등 실내의 장식물에 광촉매코팅을 하여도, 빛의 세기가 약하면 그다지 효과를 기대 할 수 없는 문제가 있습니다. 광촉매효과를 최대한으로 발휘하기 위해서는, 발광하는 광원자체인 LED의 직관등・면광원・벌브등의 확산판에 코팅하는 것이 가장 효과적입니다. 그러나, 이러한 기재인 폴리 카보네이트(PC)의 아크릴, 유리등에 강력히 밀착 되는 바인더 기술이 없었습니다. ㈜스케치는, PC, 아크릴에 밀착가능 한 무기100％의 수지(樹脂) 바인더를 개발하여 조명등 등에 직접 도포 가능한 광촉매 코팅제의 개발에 성공 하였습니다. 이에, 지금까지 사용된 TiO2 광촉매의 20배의 효과를 발휘하는 강력한 WO3 및 나노재료 기능을 증폭시키는 기능이 있는 Pt(프라티나)를 첨가함 으로서, 세계 최고의 가시광 촉매기능을 발휘하는 코팅제로 되어 있습니다.

LED램프 확산판에 직접도포하여, 6000Lux의 조도만으로 강렬한 광촉매효과

가시광 대응형 TiO2의 20배가 활성하는 ㈜Toshiba Material의 WO3으로 기존의 문제 해결

• 지금까지 광촉매 TiO2은, 실내의 벽이랑 커튼, 천정에 코팅하여도, 거의 대부분 광촉매 효과가 나타나지 않았습니다. 특히 한국, 중국에서도 일본에서 수입하는 제품이 문제화 되고 있었습니다.

• ㈜ 스케치는 일본의３～４배 이상, VOC수치가 심한 한국, 중국에서도 단 한번의 도포만으로 성능을 만족시키는 최고성능의 가시광 응답형 광촉매,㈜東芝 Material제인「WO3」에 주목 하였습니다. 그 결과, 실내에서 발생하는 여러 가지 안 좋은 냄새를 형광등 아래서 분해 탈취, 지금까지 TiO2의 문제인 실내에서의 효과 실현을 단번에 해결하게 되었습니다.

• 여기에 강력 밀착 무기바인더에 의한, 유리, 알루미늄, 폴리카보네이트, 아크릴등 조명관련기구에 가시광으로 가장 광촉매 효과가 좋은 WO3을 강력하게 밀착시키는 것을 성공하였습니다. 그 결과, LED 조명등의 빛으로 산화력이 강한 OH 라디칼을 발생시켜, 유기물을 물과 CO2로 분해하여 외부로부터 안 좋은 냄새도 바로 탈취,제균하여, 장기간 탈취, 항균력을 발휘합니다. 또한, VOC 화학물질 분해력도 우수합니다.

• 탈취, 멸균, VOC 대책, 새집증후군 대책, 그리고 꽃가루병 대책등에 실내에서 가장 뛰어난 효과를 발휘한 제품으로, 실내의 조명기구 전용상품으로 개발 되었습니다.

형광등의 빛만으로 담배, 화장실, 그리고 애완동물의 냄새부터, 독감, 노로 바이러스등 세균을 강력히 분해하여, 실내를 쾌적하고 깨끗하고 안전한 환경을 만듭니다.

공기청정 라이트 확산판 코팅 상품의 특징

１、세계최초, 아크릴, 폴리 카보네이트, 유리에 도포 가능

２、태양광의 자외선 뿐만 아니라 가시광선으로도 광촉매 기능을 발휘하기 때문에, 자외선을 조사하지 않는 LED형광등에 대응가능

형광등 및 반사판

사용예１）

원형 라이팅

사용예４） 사용예３）

형광등 스텐드 면광원

사용예２）

３、형광등의 바로 밑에서 가시광 6,000Lux로 광촉매 효과를 발휘하기 때문에、최고 수준의 분해기능（광촉매 효과 유무는、조사량에 비례 함으로、조사량이 많을 수록 효과가 올라 간다）

４、통상 사용되는 광촉매 나노재료인 TiO2에 비하여、20배의 효과를 발휘하는 세계 최고성능의 ㈜Toshiba Material의 WO3을 사용 （야간 실내의 밝기 250 Lux정도로도 효과 발휘 ＝ TiO2의 20배 효과）

５、기능성 나노재료의 효과를 증폭시키는 싱글 나노사이즈의 프라티나를 사용하여、 광촉매 효과를 더욱더 높이는 제품화에 성공

６、WO3의 광촉매효과를 최대한 항시 발휘하도록 무기바인더가 기재면에 배열되고 표면에 빈틈 없이 WO3을 배열시키는 것이 가능한 획기적인 무기바인더

유리창

코팅면

광촉매 분해와 공기대류 흐름 관계

조명등・반삿갓

공기오염물질

따뜻한 공기는, 윗쪽으로 순환합니 다. 난방을 하면 더욱더 공기 오염 물질이 실내 상부로 대류하여 분해 하기 쉬워집니다.

분해

물

이산화탄소

가시광으로 분해

조명의 바로 밑 또는 흐린 날의 빛의 밝기 「6000Lux」

조명등 1m직하 400Lux

물

맑은 날의 빛의 밝기 「10万Lux」

중요 포인트 실내에서 광촉매효과가 가장 좋은 것은 조명기구입니다. 또한, 실내의 오염된 공기과 세균은, 천장을 향해 올라 갑니다.

Air Clean Light Coating의 광촉매 메커니즘

조명등 단면도

유리, 아크릴 폴리카보네이트, 조명등의 확산판

에어 크린 라이트 코팅 도포면

(조명등의 경우)

확대도

바이러스

곰팡이

화분

NOX

SOX

유리,

폴리카보네이트, , 아크릴

등

조명

확산판

OH라디칼

2-

o

OH라디칼

2-

o

OH라디칼

담배 VOC

2.5μm이하의 미세한 소입자 물질을 ＝「PM2.5」라고 합니다.

H２o

CO２

CO２

CO２

CO２

H２o

H２o

H２o

PM2.5 분해

도막에 PM2.5가 접촉하게 되면、

OH라디칼과 O2-와의 화학반응에 의하여, PM2.5의 미립자가 물과 이산화탄소로 분해되어 환원됩니다.

냄새

ＯＨ라디칼 본래, 전자는 퀘도에서 대를 가지고 있을 때가 에너지적으로도, 가장 안정된 상태이므로, 자유로운 라디칼은 다른 분자에서 전자를 취하여 안정되려고 합니다. (어떤 원자랑 분자에서 전자1개가 없어 지는 것을 그 물질은 「산화」되었다고 말 합니다. 결국, 자유로운 라디칼은 상대의 물질을 산화시키는 힘이 강한 분자입니다. 예를 들면, ＯＨ라디칼인 다이오 키신 에 대한 반응속도는 오존의 109～1010배라고 보고되어 있습니다. 더욱이, ＯＨ라디칼 자신은 상당히 수명이 짧기 때문에, 처리수에 혼입된 채로 환경에 나와서, 인체와 생태계에 영향을 미치는 것은 없습니다.

광촉매(WO3)에 빛(가시광선)이 비치면, 이 표면에서 전자 가 튀어 나옵니다. 이 때에, 전자가 빠져 나온 구멍은 정공(Hall)이라고 하는데, +전하를 띄우고 있습니다.

정공은 강한 산화력을 가지고, 공기중에 있는 OH마이너스(수산화 물 이온)등에서 전자를 빼앗습니다. 이 때에, 전자를 뺏앗긴 OH는 상당히 불안정한 상태로 OH라디칼 에 됩니다.

OH라디칼은 강력한 산화력을 가지기 때문에 가까운 곳의 유기물 에서 전자를 뺏앗고, 자기자신을 안정시키려고 합니다. 이렇게 하여 뺏앗긴 유기물은 결합이 분해되어, 최종적으로는 이산 화탄소와 물이 되어 대기에는 무해하게 발산되어 갑니다. WO3에 빛 에너지가 닿아 있는 동안은, 이 작용을 되풀이 하고, 지속합니다.

OH라디칼 출현

유기물을 분해 !

1

OH-(H+ O2-)이 오염물질 (Microorganism)을 둘러 싼다.

▪ OH- 는（+）전하를 띤 오염물질(바이러스, 세균, 곰팡이등）을 둘러 싼다.

OH Radical이 미생물 표면의 단백질구조의 수소결합을 파괴

▪ OH Radical 이 바이러스표면의 단백질 성분중, 수소결합을 파괴하는 것으로 무해하다.

또한, 반응한 OH Radical 은 수분이되어 공기 중으로 돌아 온다.

Virus

+ +

+

+

+

+

+

+

+

+

+ +

+ + +

바이러스 표면에서

OH Radical 생성

Virus

H＋OH C H O

C H O

C H O

OH-

Virus

OH

가시광 대응형 광촉매 원리

OH

OH

OH

OH

OH

OH

OH

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

물 분자를 분해하여 이온을 생성

각종 유해물질을 둘러 싼다.

2H+ + O2- → 2OH OH + H(세포벽) →H2O 유해물질의

파괴

실내 공기중의 오염물질과 제거 기술

집 먼지

화분

황사

VOCs

냄새

CO2, Sox, Nox

입자상 물질

가스상 물질

바이러스

（인프루엔자

・노로바이러스 등）

필터 (HEPA 등)

전기 집진(電気集塵)

활성탄

UV(오존)

화학 필터

에어 크린 라이트 코팅

공기 중에 부유하는 오염물질의 종류에 대하여 효과적인 제거 기술이 있고,

제거대상 다라서 기술의 선택이 중요합니다.

세 균

※ 먼지, 황사등에 붙어 있는

세균등을 제균

곰팡이, 알레르겐

용도별 이용 예

이용분야 용도 목적

빌딩 화장실, 식당,흡연실 바이러스대책, 냄새, 화장실, 생활냄새, 곰팡이 대책

환기가 안 좋은 실내, 지하실내

신축 주거지 각각의 방 새집증후군, VOC대책

교통량이 많은 빌딩, 공장지대

각 실내 PM2.5대책

동물을 사육하는 집, 가게 각 실내 애완동물 냄새, 암모니아 냄새

병원, 요양원 시설 각 실내 바이러스 대책, 곰팡이 대책, 각종 냄새

음식점, 식품가공 공장 점포, 공장 내, 화장실 음식물 찌꺼기, 화장실, 바이러스,곰팡이 대책, 각종냄새

축산시설(양돈장, 양계장) 시설 내 바이러스 대책, 동물 냄새

*실내 조명이 있는 모든 장소에

실내 항균・실내 오염 화학물질의 대책에 가장 효과 가 있다. 안심하고 안전하게 성분을 조성한 코팅제 입니다

새집증후군, 식중독, 원내 감염 노로바이러스 등의 예방 대책으로서 최적입니다.

옷장 ・벽장 의류의 잡균 방지 탈취

거실, 응접실 생활취 ・담배냄새 소멸

부엌 대장균등의 병원균의 멸균 음식물 찌꺼기에서 나오는 냄새 소멸

욕실・세면 습기에서 오는 곰팡이와 잡균방지 곰팡이 냄새 잡균 소멸

화장실 암모니아 냄새 잡균을 소멸

현관 ・복도 생활취와 잡균을 소멸

침실 생활취・담배냄새 잡균을 제거

WO3이란？

낯은 빛의 환경에서 탈취 ・항균 항바이러스 효과가 있는 가시광 대응형 광촉매 나노 재료로 실내의 빛 에너지를 흡수하는데, 그 표면에 활성된 라디칼을 만들어서, 냄새물질과 세균에 작용하여, 탈취와 항균등의 효과를 발휘합니다.

에어크린 라이트 코팅제 사용성분②가시광대응형 광촉매「산화 텅스텐」

공기오염물질

접촉

접촉

빛을 흡수하여, 전자, 정공을 형성

유해물질을 분해 （활성된 산라디칼의 강한 산화력으로 분해 한다）

이산화탄소와 물로 환원 무해 함

「WO3」광촉매 효과

효과１ 탈취

실내 조명으로도, 높은 탈취 효과

・담배 ・애완동물 ・땀 냄새등 ・암모니아 냄새

・먼지의 냄새등

효과２ 항균

・황색포도산균・MRSA・Ｏ-157・칸디다균등을 억제

효과３ 항 바이러스

조류독감 바이러스（H9N2아형）에 대한

바이러스 불활성화 효과(不活性化効果)를 확인

・독감 ・노로바이러스 등

효과４ 공기정화

새집증후군의 원인인 VOC 가스 저감.

・VOC 대책（포름알데히드, 톨루엔, 키시렌）

・황화수소・방충제 등

１、TiO2（TiO2）계로, 자외선（UV）대응형이

주류를 이룬다 (옥외：건물 외벽등)

２、일반적인 가시광 대응형 광촉매（TiO2）의 과제

①실내 밝기의 수준으로（저조도250～1000Lux）

에서는 효과를 얻기 어렵다.

②폴리카보네이트등 수지계에는, 코팅제가 밀착이 어려워

LED확산판에 코팅이 되는 타입의 상품이 없다

３、TiO2은 다공질이라서, 모래나 먼지등을 흡착하기

쉬워져서, 기재가 더러워지기 쉽다.

TiO2 광촉매

１、가시광（형광등・백색LED）으로 활성

２、야간의 실내조명（250Lux 정도）에서도

활성。LED확산판、6000 Lux

광촉매 효과가 크다.

＝TiO2계의 20~30배 분해 효과를 발휘！

３、WO3은 다공질이 아니다.

WO3 광촉매

「TiO2」과 「WO3」광촉매의 차이점은？

◆아세트알데히드 가스 분해율（250Lux)

분해율（％）

WO3

◆시험조건 ・장치개요도

시험조건 NEDO표준화 위원회 JIS원안에 근거 광원：형광등（UV컷트、250Lux) 초기 아세트알데히드 농도：5ppm 기반：유리판（50×100mm２） 형태：0.2g 분체도장

종래의 TiO2계 광촉매의 30배 이상의 가스분해성능

WO3의 혼합 VOC분해시험

TVOC의 제거 성능 중요 유해물질의 제거 성능

TVOC(총휘발성 유기화합물): 톨루엔에 의한 환산 정량

톨루엔 키시렌 에칠벤젠

* 시험기체에 의한 흡착 증가를 포함합니다.

{시험조건} 혼합 VOC: 톨루엔, 0-키시렌, 에칠벤젠 등 합계VOC14 성분 혼합가스 목표농도 각 0.1ppm 평가방법 : 소형 쳄버를 준비하여 광촉매 작용 평가 실험방의 용량 : 20L, 시험 가스량 : 0.167L/min(환기횟수 0.5회/h), 시료 부하량: 1.1㎡/㎥ 조도 : 형광등 1000Lux시료 : 광촉매 도포벽지 (내장용 석고보드에 부착)

유해물질의

제거

유해물질의

제거

◆황색포도구균의 항균성 시험

◆대장균의 항균성시험

산화 텅스텐의 항균성 시험

어두운 곳

형광등

WO3막 (어두운 곳)

◆ＭＲＳＡ 항균 시험

◆Ｏ-157 항균시험

WO3 막 （형광등）

酸化タング ステン膜（暗所）

酸化タングステン膜（蛍光灯）

어두운 곳

형광등

WO3막 (어두운 곳)

WO3 막 （형광등）

어두운 곳

형광등

WO3막 (어두운 곳)

WO3 막 （형광등）

어두운 곳

형광등

WO3막 (어두운 곳)

WO3막 (형광등）

<시험조건> JIS R1702준거 항균성시험법: 필름 밀착법 공원; 형광등 6000Lux(자외선은 필터로 컷트) 작용시간 : 6h(황색포도구균),24h(대장균)

<시험조건> JIS R1702준거 항균성시험법 : 필름 밀착법 광원 ; 형광등 6000Lux(자외선은 필터로 컷트) 작용시간 : 6h(MRSA),24h(O157)

WO3의 탈취 시험 ◆ 토루메틸아민 잔존율 시험（6,000Lux)

（생선의 부패 냄새）

WO3

酸化タングステン塗布量

◆메틸멜캅탄 남은 확률시험6,000Lux) （양파의 부패냄새）

酸化タングステン

WO3

◆황화수소(硫化水素) 잔존율 시6,000Lux) （구취, 계란 부패 냄새, 방귀）

酸化タングステン塗布量

酸化タングステン

사람이 냄새를느끼는 황화수소의 농도 (0.006ppm)에 약200배 농도(1ppm)의 황화수소를 5시간 정도로 분해

사람이 냄새를 느끼는 토루메틸 아민 의 농도(0.001ppm)에 4000 배의 농도(4ppm) 토루메틸아민을 4시간 정도로 분해

사람이 냄새를 느끼는 메틸 메르캅탄의 농도(0.0007 pp)에 1500배 농도(1ppm) 의 메틸 멜캅탄을 4시간 정도에서 분해

대조군 WO3

대조군 WO3

대조군 WO3

시험조건, 장치개요도

형광등(6000lx) UV 차단

판

Gas Bag(5L)

기판(100x50mm) 확인관

시험조건

조도 : 형광등 6000lx(Uv cut)

Gas Bag : 5L

트리메칠 아민 초기 투입량 : 4ppm

기판 : 유리 기판(100x50mm)

WO3 도포량 : 200mg

시험조건, 장치개요도

형광등(6000lx) UV 차단

판

Gas Bag(5L)

기판(100x50mm) 확인관

시험조건

조도 : 형광등 6000lx(Uv cut)

Gas Bag : 5L

트리메칠 아민 초기 투입량 : 4ppm

기판 : 유리 기판(100x50mm)

WO3 도포량 : 200mg

시험조건, 장치개요도

형광등(6000lx) UV 차단

판

Gas Bag(5L)

기판(100x50mm) 확인관

시험조건

조도 : 형광등 6000lx(Uv cut)

Gas Bag : 3L

트리메칠 아민 초기 투입량 : 4ppm

기판 : 유리 기판(100x50mm)

WO3 도포량 : 200mg