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JP2000190415A - Organic-inorganic multilayered material and its production - Google Patents

Organic-inorganic multilayered material and its production

Info

Publication number
JP2000190415A
JP2000190415A JP10372732A JP37273298A JP2000190415A JP 2000190415 A JP2000190415 A JP 2000190415A JP 10372732 A JP10372732 A JP 10372732A JP 37273298 A JP37273298 A JP 37273298A JP 2000190415 A JP2000190415 A JP 2000190415A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
organic
metal alkoxide
photocatalytic
intermediate layer
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10372732A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3550035B2 (en
Inventor
Motoomi Arakawa
源臣 荒川
Kazuaki Sugata
一明 須方
Yasuyuki Agari
泰幸 上利
Masayuki Shimada
雅之 島田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Orient Chemical Industries Ltd
Osaka City
Original Assignee
Orient Chemical Industries Ltd
Osaka City
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Orient Chemical Industries Ltd, Osaka City filed Critical Orient Chemical Industries Ltd
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Priority to DE1999620642 priority patent/DE69920642T2/en
Priority to US09/472,975 priority patent/US6228796B1/en
Priority to EP20040005970 priority patent/EP1437176A1/en
Priority to EP19990125982 priority patent/EP1016458B1/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an org.-inorg. multilayered material having a material showing photocatalytic action as a surface layer but not deteriorating a substrate supporting the same and a method for producing the same. SOLUTION: In an org.-inorg. multilayered material having a substrate and the intermediate layer and photocatalytically acting layer successively formed on the surface thereof, the intermediate layer comprises an org.-inorg. hybrid material obtained by hydrolysing and polycondensing a mixture of an org. polymer having a metal alkoxide group as a functional group or an org. polymer having a functional group capable of reacting with a metal alkoxide compd. and a metal alkoxide compd. to crosslink the same and the photocatalaytically acting layer comprises metal oxide showing photocatalytic action.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は表面層として光触媒
作用を示す材料を備える有機−無機多層材料及びその製
造方法に関する。かかる有機−無機多層材料は、様々な
臭いや汚れの除去や除菌等が要求される用途に有用な機
能性材料である。
The present invention relates to an organic-inorganic multilayer material having a photocatalytic material as a surface layer and a method for producing the same. Such an organic-inorganic multilayer material is a functional material useful for applications requiring removal of various odors and stains, sterilization, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、光触媒作用を示す材料である酸化
チタンが消臭、防汚や抗菌、除菌材として使用されてき
ている。これは、酸化チタンに光が当たるとその表面に
OHラジカル等の活性酸素種が生成し、それらによって
表面に付着したほとんどの有機物が、最終的には二酸化
炭素と水にまで分解されることを利用している。このよ
うな酸化チタンの光触媒作用は非常に強いため、酸化チ
タンはこれまではタイル等のセラミックスのような無機
材料表面に担持させることが多かった。
2. Description of the Related Art Recently, titanium oxide, which is a photocatalytic material, has been used as a deodorant, antifouling, antibacterial, and disinfecting material. This means that when light is applied to titanium oxide, active oxygen species such as OH radicals are generated on the surface, and most organic substances attached to the surface are eventually decomposed into carbon dioxide and water. We are using. Since the photocatalytic action of titanium oxide is very strong, titanium oxide has often been supported on the surface of inorganic materials such as ceramics such as tiles.

【0003】しかし今後は他の材料、例えば成形性等に
優れるプラスチックや繊維等の有機材料に担持させる必
要が多くなると考えられる。ところが酸化チタンは、上
記したように非常に強い光触媒作用を示すため様々な不
都合が生じる。すなわち、酸化チタンに接している基材
部分が、その強い酸化作用のために著しい劣化を受け
る。無機材料と違って、有機材料の場合にはこの劣化は
耐用寿命の短縮につながる。
[0003] However, it is thought that it will be necessary in the future to support it on other materials, for example, organic materials such as plastics and fibers which are excellent in moldability and the like. However, various inconveniences occur because titanium oxide exhibits a very strong photocatalytic action as described above. That is, the base portion in contact with the titanium oxide undergoes significant deterioration due to its strong oxidizing action. Unlike inorganic materials, in the case of organic materials this degradation leads to a shortened useful life.

【0004】これを防ぐために、酸化チタンを基材に担
持するときにはこれまで、接着剤としてフッ素系樹脂や
シリコン系樹脂等の難分解性樹脂を使用する方法(特開
平7−171408、特開平7−265714)や酸化
チタン微粒子を多孔質体に担持させる方法(特開平3−
157125、特開平7−213913)が提案され
た。しかし、これらの方法を採っても酸化チタンと接着
剤となる樹脂や基材とが接触することより、これらの材
料の劣化を充分に防止できない。
In order to prevent this, when titanium oxide is supported on a substrate, a method using a hardly decomposable resin such as a fluorine resin or a silicon resin as an adhesive (Japanese Patent Laid-Open No. 7-171408, Japanese Patent Laid-Open No. -265714) and a method of supporting titanium oxide fine particles on a porous body (Japanese Patent Laid-Open No.
157125, and JP-A-7-2113913) have been proposed. However, even if these methods are employed, the deterioration of these materials cannot be sufficiently prevented due to the contact between the titanium oxide and the resin or base material serving as the adhesive.

【0005】また、酸化チタン粒子を部分的にアルキル
シリケートでコーティングする方法(特開平10−33
988)も提案されているが、アルキルシリケートの添
加量が少ないと酸化チタンと基材との接触面積が大きく
なり、やはり基材の劣化を防止できない。逆にアルキル
シリケートの添加量を多くすると材料中の酸化チタンの
相対量が減少することによって、光触媒作用が充分に発
揮されない。
Further, a method of partially coating titanium oxide particles with an alkyl silicate (JP-A-10-33)
988) has also been proposed, but if the amount of the added alkyl silicate is small, the contact area between the titanium oxide and the base material increases, and the deterioration of the base material cannot be prevented. Conversely, if the addition amount of the alkyl silicate is increased, the relative amount of titanium oxide in the material is reduced, so that the photocatalysis is not sufficiently exhibited.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来の方法の問題を解決し、表面層として光触媒作用を
示す材料を備えながら、それを担持する基材が劣化しな
い有機−無機多層材料、及びその製造方法を提供するこ
とである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the conventional method, and to provide an organic-inorganic multilayer in which a material having a photocatalytic action is provided as a surface layer and a substrate supporting the same is not deteriorated. It is to provide a material and a method of manufacturing the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、基材と基材の
表面上に順次形成された中間層と光触媒作用層とを有す
る有機−無機多層材料において、該中間層が、官能基と
して金属アルコキシド基を有する有機重合体、又は金属
アルコキシド化合物と反応可能な官能基を有する有機重
合体と金属アルコキシド化合物との混合物を、加水分解
及び重縮合することにより架橋して得られる有機−無機
ハイブリッド材料で成り、該光触媒作用層が、光触媒作
用を示す金属酸化物を含む材料で成る、有機−無機多層
材料を提供するものであり、そのことにより上記目的が
達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an organic-inorganic multilayer material having a substrate, an intermediate layer and a photocatalytic layer formed sequentially on the surface of the substrate, wherein the intermediate layer has a functional group An organic-inorganic hybrid obtained by crosslinking an organic polymer having a metal alkoxide group or a mixture of an organic polymer having a functional group capable of reacting with a metal alkoxide compound and a metal alkoxide compound by hydrolysis and polycondensation. The present invention provides an organic-inorganic multilayer material, wherein the photocatalytic layer is made of a material, and the photocatalytic layer is made of a material containing a metal oxide exhibiting a photocatalytic action.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】基材 基材としては、従来と同様、タイル等のセラミックスの
ような無機材料を用いることもできるが、有機材料を用
いることもできる。例えば、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹
脂などの汎用プラスチックス材料及びエンジニアリング
プラスチックス材料等の高分子材料を用いることができ
る。基材の形状としては、板状の他、糸、フィルム、球
状、ブロック等の各種形状の成形体であるものも含まれ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Substrate As a substrate, an inorganic material such as ceramics such as tiles can be used as in the prior art, but an organic material can also be used. For example, polymer materials such as general-purpose plastics materials such as thermoplastic resins and thermosetting resins and engineering plastics materials can be used. Examples of the shape of the base material include not only a plate shape but also a molded product having various shapes such as a thread, a film, a sphere, and a block.

【0009】金属アルコキシド化合物と反応可能な官能
基を有する有機重合体 金属アルコキシド化合物と反応可能な官能基を有する有
機重合体(A)とは、主骨格として有機鎖部分を有し、
官能基として金属アルコキシド化合物と反応可能な官能
基を有する化合物をいう。この有機重合体(A)はいか
なる方法で合成されたものであってもよい。
Functionality capable of reacting with a metal alkoxide compound
The organic polymer (A) having a functional group capable of reacting with the organic polymer metal alkoxide compound having a group has an organic chain portion as a main skeleton,
A compound having a functional group capable of reacting with a metal alkoxide compound as a functional group. This organic polymer (A) may be synthesized by any method.

【0010】有機重合体(A)は主骨格として有機鎖部
分を有する。かかる主骨格の例としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、
ポリメタクリル酸メチル;ポリアミド、ポリアセター
ル、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリフェニレン
エーテル;ポリメチルペンテン、ポリサルホン、ポリエ
ーテルサルホン、ポリフタルアミド;ポリフェニレンサ
ルファイド、ポリアリーレート、ポリイミド、ポリエー
テルイミド;ポリエーテルケトン等の熱可塑性樹脂や熱
可塑性エラストマーの骨格;フェノール樹脂、エポキシ
樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、
尿素樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂の骨格等が
挙げられる。
The organic polymer (A) has an organic chain portion as a main skeleton. Examples of such a main skeleton include polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene,
Polymethyl methacrylate; polyamide, polyacetal, polycarbonate, polyester, polyphenylene ether; polymethylpentene, polysulfone, polyethersulfone, polyphthalamide; polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polyetherimide; heat of polyetherketone, etc. Skeleton of plastic resin or thermoplastic elastomer; phenol resin, epoxy resin, acrylic resin, melamine resin, alkyd resin,
Examples include a skeleton of a thermosetting resin such as a urea resin and a silicone resin.

【0011】有機重合体(A)は上述したような重合体
や前駆体の1成分を主骨格としたものでも良く、これら
多成分の共重合体骨格でも良い。また、複数種を混合し
たものでも良く、分岐状、線状いずれの形状でも良い。
更にハロゲン化炭化水素系、エーテル系、アルコール
系、非プロトン性極性溶媒のような溶剤に溶解するかま
たは膨潤することが望ましく、数平均分子量は500〜
50000、好ましくは1000〜15000である。
The organic polymer (A) may have a main skeleton of one of the above-mentioned polymers and precursors, or may have a multi-component copolymer skeleton. Further, a mixture of a plurality of types may be used, and any of a branched shape and a linear shape may be used.
Further, it is preferable that the compound is dissolved or swells in a solvent such as a halogenated hydrocarbon, ether, alcohol, or aprotic polar solvent, and has a number average molecular weight of 500 to 500.
50,000, preferably 1,000 to 15,000.

【0012】この中でも熱可塑性樹脂が有機重合体
(A)として好ましく、高性能という点ではポリアミ
ド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリサルホ
ン、ポリアリーレート等のエンジニアリングプラスチッ
クがより好ましい。
Of these, thermoplastic resins are preferred as the organic polymer (A), and engineering plastics such as polyamide, polyacetal, polycarbonate, polysulfone, and polyarylate are more preferred in terms of high performance.

【0013】有機重合体(A)が有する官能基は金属ア
ルコキシド化合物(B)と反応可能なものであれば良
く、特に限定されないが、具体的には金属アルコキシド
基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基等が挙げられ
る。特に金属アルコキシド基が好ましい。有機重合体
(A)の官能基当量は1〜100、好ましくは1〜5
0、更に好ましくは2〜10である。有機重合体(A)
の官能基当量が1を下回ると材料の性能が低下する可能
性があり、100を上回ると材料がもろくなる可能性が
ある。1分子の有機重合体(A)が有する官能基は全て
同一でも良く、複数種であっても良い。
The functional group contained in the organic polymer (A) is not particularly limited as long as it can react with the metal alkoxide compound (B), and specific examples thereof include a metal alkoxide group, a hydroxyl group, an amino group and a carboxyl group. And the like. Particularly, a metal alkoxide group is preferable. The functional equivalent of the organic polymer (A) is 1 to 100, preferably 1 to 5
0, more preferably 2 to 10. Organic polymer (A)
If the functional group equivalent of is less than 1, the performance of the material may decrease, and if it exceeds 100, the material may become brittle. The functional groups of one molecule of the organic polymer (A) may be all the same, or may be a plurality of types.

【0014】金属アルコキシド化合物(B)としては、
金属酸化物とされた場合に光触媒作用を示さず、有機材
料でなる基材と接したとしても接した部分が劣化されな
いものであれば、あらゆるタイプの化合物を用いること
ができる。その中でも好ましいものは、式(1) ApM 式(1) [式中、Aは炭素数1〜8、好ましくは1〜4のアルコ
キシ基であり、MはSi、Zr、Fe、Sn、B、A
l、Ge、Ce、Ta、Ba、Ga、Pb及びW等から
なる群、好ましくはSi及びZrからなる群から選択さ
れる金属元素であり、pは2〜6の整数である。]で表
される化合物である。
As the metal alkoxide compound (B),
Any type of compound can be used as long as it does not exhibit a photocatalytic action when formed into a metal oxide and does not deteriorate the portion in contact with a substrate made of an organic material. Among them, preferred are the formula (1) Ap M Formula (1) wherein A is an alkoxy group having 1 to 8, preferably 1 to 4 carbon atoms, and M is Si, Zr, Fe, Sn, B, A
1, a metal element selected from the group consisting of Ge, Ce, Ta, Ba, Ga, Pb, W and the like, preferably the group consisting of Si and Zr, and p is an integer of 2-6. ] It is a compound represented by these.

【0015】具体的には、テトラメトキシシラン、テト
ラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テト
ラブトキシシラン等のテトラアルコキシシラン類、テト
ラn−プロポキシジルコニウム、テトライソプロポキシ
ジルコニウム、テトラブトキシジルコニウム等のテトラ
アルコキシジルコニウム類、及びジエトキシバリウム、
トリメトキシホウ素、トリエトキシガリウム、トリブト
キシアルミニウム、テトラエトキシゲルマニウム、テト
ラブトキシ鉛、ペンタn−プロポキシタンタル、ヘキサ
エトキシタングステン等の金属アルコキシド類が挙げら
れる。
Specifically, tetraalkoxysilanes such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane and tetrabutoxysilane, and tetraalkoxyzirconium such as tetra-n-propoxyzirconium, tetraisopropoxyzirconium and tetrabutoxyzirconium And diethoxybarium,
Metal alkoxides such as trimethoxyboron, triethoxygallium, tributoxyaluminum, tetraethoxygermanium, tetrabutoxylead, pentan-propoxytantalum, and hexaethoxytungsten are exemplified.

【0016】金属アルコキシド化合物(B)の他の例
は、式(2) RklM(R’mX)n 式(2) [式中、Rは水素、炭素数1〜12、好ましくは1〜5
のアルキル基またはフェニル基であり、Aは炭素数1〜
8、好ましくは1〜4のアルコキシ基であり、MはS
i、Zr、Fe、Sn、B、Al、Ge、Ce、Ta及
びW等からなる群、好ましくはSi及びZrからなる群
から選択される金属元素であり、R’は炭素数1〜4、
好ましくは2〜4のアルキレン基またはアルキリデン基
であり、Xはイソシアネート基、エポキシ基、カルボキ
シル基、酸ハロゲン化物基、酸無水物基、アミノ基、チ
オール基、ビニル基、メタクリル基、ハロゲン基等の一
般的な官能基であり、kは0〜5の整数であり、lは1
〜5の整数であり、mは0または1の整数であり、nは
0〜5の整数である。]で表される化合物である。
Another example of the metal alkoxide compound (B) is represented by the following formula (2): R k Al M (R ′ mx ) n formula (2) wherein R is hydrogen, having 1 to 12 carbon atoms, preferably Is 1-5
Is an alkyl group or a phenyl group, and A has 1 to 1 carbon atoms.
8, preferably 1-4 alkoxy groups, wherein M is S
i, Zr, Fe, Sn, B, Al, Ge, Ce, Ta, W and the like, preferably a metal element selected from the group consisting of Si and Zr, wherein R ′ has 1 to 4 carbon atoms;
X is preferably an alkylene group or an alkylidene group of 2 to 4, and X is an isocyanate group, an epoxy group, a carboxyl group, an acid halide group, an acid anhydride group, an amino group, a thiol group, a vinyl group, a methacryl group, a halogen group, or the like. Wherein k is an integer from 0 to 5 and l is 1
M is an integer of 0 or 1, and n is an integer of 0 to 5. ] It is a compound represented by these.

【0017】Siを例に取り、具体的に例示すれば、ト
リメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリn−プロ
ポキシシラン、ジメトキシシラン、ジエトキシシラン、
ジイソプロポキシシラン、モノメトキシシラン、モノエ
トキシシラン、モノブトキシシラン、メチルジメトキシ
シラン、エチルジエトキシシラン、ジメチルメトキシシ
ラン、ジイソプロピルイソプロポキシシラン、メチルト
リメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n−プ
ロピルトリn−プロポキシシラン、ブチルトリブトキシ
シラン、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキ
シシラン、ジイソプロピルジイソプロポキシシラン、ジ
ブチルジブトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、
トリエチルエトキシラン、トリn−プロピルn−プロポ
キシシラン、トリブチルブトキシシラン、フェニルトリ
メトキシラン、ジフェニルジエトキシシラン、トリフェ
ニルメトキシシラン等の(アルキル)アルコキシシラ
ン;3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、
2−イソシアネートエチルトリn−プロポキシシラン、
3−イソシアネートプロピルメチルジメトキシシラン、
2−イソシアネートエチルエチルジブトキシシラン、3
−イソシアネートプロピルジメチルイソプロポキシシラ
ン、2−イソシアネートエチルジエチルブトキシシラ
ン、ジ(3−イソシアネートプロピル)ジエトキシシラ
ン、ジ(3−イソシアネートプロピル)メチルエトキシ
シラン、エトキシシラントリイソシアネート等のイソシ
アネート基を有する(アルキル)アルコキシシラン;3
−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリ
シドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシ
ドキシプロピルジメチルエトキシシラン、2−(3,4
−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラ
ン、3,4−エポキシブチルトリメトキシシラン等のエ
ポキシ基を有する(アルキル)アルコキシシラン;カル
ボキシメチルトリエトキシシラン、カルボキシメチルエ
チルジエトキシシラン、カルボキシエチルジメチルメト
キシシラン等のカルボキシル基を有する(アルキル)ア
ルコキシシラン;3−(トリエトキシシリル)−2−メ
チルプロピルコハク酸無水物等の酸無水物基を有するア
ルコキシシラン;2−(4−クロロスルフォニルフェニ
ル)エチルトリエトキシシラン等の酸ハロゲン化物基を
有するアルコキシシラン;3−アミノプロピルトリメト
キシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、
N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエ
トキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノ
プロピルメチルジメトキシシラン、N−フェニル−3−
アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基を有す
る(アルキル)アルコキシシラン;3−メルカプトプロ
ピルトリメトキシシラン、2−メルカプトエチルトリエ
トキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキ
シシラン等のチオール基を有する(アルキル)アルコキ
シシラン;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエト
キシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン等のビニル
基を有する(アルキル)アルコキシシラン;3−メタク
リロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロ
キシプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシ
ピロピルメチルジメチルシラン等のメタクリル基を有す
る(アルキル)アルコキシシラン;トリエトキシフルオ
ロシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3
−ブロモプロピルトリエトキシシラン、2−クロロエチ
ルメチルジメトキシシラン等のハロゲン基を有する(ア
ルキル)アルコキシシラン;を挙げることができる。
Taking Si as an example, specific examples include trimethoxysilane, triethoxysilane, tri-n-propoxysilane, dimethoxysilane, diethoxysilane,
Diisopropoxysilane, monomethoxysilane, monoethoxysilane, monobutoxysilane, methyldimethoxysilane, ethyldiethoxysilane, dimethylmethoxysilane, diisopropylisopropoxysilane, methyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrin -Propoxysilane, butyltributoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diisopropyldiisopropoxysilane, dibutyldibutoxysilane, trimethylmethoxysilane,
(Alkyl) alkoxysilanes such as triethylethoxysilane, tri-n-propyln-propoxysilane, tributylbutoxysilane, phenyltrimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, triphenylmethoxysilane; 3-isocyanatopropyltriethoxysilane;
2-isocyanatoethyltri-n-propoxysilane,
3-isocyanatopropylmethyldimethoxysilane,
2-isocyanatoethylethyldibutoxysilane, 3
-Isocyanate groups having an isocyanate group such as isocyanatopropyldimethylisopropoxysilane, 2-isocyanatoethyldiethylbutoxysilane, di (3-isocyanatopropyl) diethoxysilane, di (3-isocyanatopropyl) methylethoxysilane, ethoxysilanetriisocyanate, etc. ) Alkoxysilane; 3
-Glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyldimethylethoxysilane, 2- (3,4
(Epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, (alkyl) alkoxysilane having an epoxy group such as 3,4-epoxybutyltrimethoxysilane; carboxymethyltriethoxysilane, carboxymethylethyldiethoxysilane, carboxyethyldimethylmethoxysilane and the like (Alkyl) alkoxysilane having a carboxyl group; alkoxysilane having an acid anhydride group such as 3- (triethoxysilyl) -2-methylpropylsuccinic anhydride; 2- (4-chlorosulfonylphenyl) ethyltriethoxysilane Alkoxysilane having an acid halide group such as 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane,
N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-phenyl-3-
(Alkyl) alkoxysilanes having an amino group such as aminopropyltrimethoxysilane; (alkyl) alkoxysilanes having a thiol group such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane and 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane Silane; (alkyl) alkoxysilane having a vinyl group such as vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane; 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryl (Alkyl) alkoxysilanes having a methacryl group such as loxypropylpyrmethyldimethylsilane; triethoxyfluorosilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane,
(Alkyl) alkoxysilanes having a halogen group, such as -bromopropyltriethoxysilane and 2-chloroethylmethyldimethoxysilane.

【0018】もちろんSiだけではなく、Zr、Fe、
Sn、B、Al、Ge、Ce、TaやW等の金属におい
ても、金属酸化物とされた場合に光触媒作用を示さない
同様の化合物を例示することができる。
Of course, not only Si but also Zr, Fe,
In the case of metals such as Sn, B, Al, Ge, Ce, Ta, and W, similar compounds that do not exhibit a photocatalytic action when formed into a metal oxide can be exemplified.

【0019】これらの金属アルコキシド化合物(B)は
1種類だけでも良く、2種以上を併用しても良い。ま
た、Mg[Al(iso-OC3742、Ba[Zr
2(OC2592、(C37O)2Zr[Al(OC3
742等の1分子内に2種以上の金属元素が含まれ
ているような金属アルコキシド化合物やテトラメトキシ
シランオリゴマーやテトラエトキシシランオリゴマー等
の1分子内に2個以上の繰り返し単位を有するオリゴマ
ータイプの金属アルコキシド化合物を用いても良い。ま
た、アルコキシ基がアセトキシ基やアセチルアセトキシ
基であっても良い。
These metal alkoxide compounds (B) may be used alone or in combination of two or more. Further, Mg [Al (iso-OC 3 H 7 ) 4 ] 2 , Ba [Zr
2 (OC 2 H 5 ) 9 ] 2 , (C 3 H 7 O) 2 Zr [Al (OC 3
H 7) 4] 2 or more repeating units per molecule, such as a metal alkoxide compound and tetramethoxysilane oligomer and tetraethoxysilane oligomer appears to contain two or more metal elements in one molecule of 2, etc. An oligomer-type metal alkoxide compound having the following formula: Further, the alkoxy group may be an acetoxy group or an acetylacetoxy group.

【0020】有機重合体(A)の中で官能基として水酸
基、アミノ基、カルボキシル基等を有するものは常法に
より金属アルコキシド(B)と反応させることができ
る。その結果、官能基としてより反応性が高い金属アル
コキシド基を有する有機重合体が得られる。有機重合体
(A)と金属アルコキシド(B)との反応方法は、例え
ば、特願平9−327842号の明細書第0039段落
〜第0054段落に詳細に記載されている。
The organic polymer (A) having a hydroxyl group, amino group, carboxyl group or the like as a functional group can be reacted with the metal alkoxide (B) by a conventional method. As a result, an organic polymer having a highly reactive metal alkoxide group as a functional group is obtained. The reaction method between the organic polymer (A) and the metal alkoxide (B) is described in detail, for example, in Japanese Patent Application No. 9-327842, paragraphs 0039 to 0054 of the specification.

【0021】中間層 中間層とは基材と光触媒作用層との中間に位置すること
により光触媒作用層が基材に接触するのを防止する層を
いう。中間層は光触媒作用を示さず、有機材料でなる基
材と接したとしても基材の接した部分が劣化されず、ま
た、基材及び光触媒作用層との接着性が良好な材料で形
成することが好ましい。
Intermediate layer The intermediate layer is a layer located between the substrate and the photocatalytic layer to prevent the photocatalytic layer from contacting the substrate. The intermediate layer does not exhibit photocatalysis, and even if it comes into contact with a substrate made of an organic material, the part in contact with the substrate is not deteriorated, and is formed of a material having good adhesion to the substrate and the photocatalytic layer. Is preferred.

【0022】中間層として好ましい材料は、官能基とし
て金属アルコキシド基を有する有機重合体、又は金属ア
ルコキシド化合物と反応可能な官能基を有する有機重合
体と金属アルコキシド化合物との混合物を、加水分解及
び重縮合することにより架橋して得られる有機−無機ハ
イブリッド材料である。
Preferred materials for the intermediate layer are an organic polymer having a metal alkoxide group as a functional group, or a mixture of an organic polymer having a functional group capable of reacting with a metal alkoxide compound and a metal alkoxide compound, by hydrolysis and polymerization. An organic-inorganic hybrid material obtained by crosslinking by condensation.

【0023】有機−無機ハイブリッド材料中の有機重合
体成分の含有率は特に制限はないが、塗膜として有機材
料の基材にコーティングする場合には、基材との密着性
をより高めるために基材との接触面部分では50重量%
以上であることが好ましい。また、基材の劣化を防ぐた
めに、光触媒作用を示す材料との界面部分では有機重合
体成分の含有率は0%に近いほど望ましく、言い換えれ
ば金属酸化物成分の含有率が100%に近いほど良い。
光触媒作用を示す材料の含有率は、特性をより発現させ
るために最も高い領域では50重量%以上であることが
望ましい。
The content of the organic polymer component in the organic-inorganic hybrid material is not particularly limited. However, when a coating is applied to a substrate of an organic material as a coating film, it is necessary to further improve the adhesion to the substrate. 50% by weight at the contact surface with the substrate
It is preferable that it is above. Further, in order to prevent the deterioration of the base material, the content of the organic polymer component is desirably closer to 0% at the interface with the photocatalytic material, in other words, the content of the metal oxide component is closer to 100%. good.
The content of the photocatalytic material is desirably 50% by weight or more in the highest region in order to further develop the characteristics.

【0024】中間層を基材の表面上に順次形成された第
1中間層と第2中間層とからなる2重構造とし、第1中
間層は、官能基として金属アルコキシド基を有する有機
重合体、又は金属アルコキシド化合物と反応可能な官能
基を有する有機重合体と金属アルコキシド化合物との混
合物を、加水分解及び重縮合することにより架橋して得
られる有機−無機ハイブリッド材料で構成し、第2中間
層は金属アルコキシド化合物を加水分解及び重縮合する
ことにより架橋して得られる無機材料で構成してもよ
い。
The intermediate layer has a double structure consisting of a first intermediate layer and a second intermediate layer sequentially formed on the surface of the substrate, and the first intermediate layer is an organic polymer having a metal alkoxide group as a functional group. Or an organic-inorganic hybrid material obtained by crosslinking a mixture of an organic polymer having a functional group capable of reacting with a metal alkoxide compound and a metal alkoxide compound by hydrolysis and polycondensation; The layer may be composed of an inorganic material obtained by crosslinking the metal alkoxide compound by hydrolysis and polycondensation.

【0025】この場合は、光触媒作用層は金属酸化物で
成る第2中間層と接触し、有機−無機ハイブリッド材料
と接触しない。従って、基材の劣化が防止されるだけで
なく、有機−無機ハイブリッド材料に含まれる有機鎖部
分が光触媒作用層によって劣化されることも防止され
る。その結果、有機−無機多層材料の耐用寿命がより延
長される。
In this case, the photocatalytic layer is in contact with the second intermediate layer made of a metal oxide, and is not in contact with the organic-inorganic hybrid material. Therefore, not only is the deterioration of the base material prevented, but also the organic chain portion contained in the organic-inorganic hybrid material is prevented from being deteriorated by the photocatalytic layer. As a result, the useful life of the organic-inorganic multilayer material is further extended.

【0026】ゾルーゲル法による加水分解、重縮合と
は、金属アルコキシド化合物あるいは金属アルコキシ基
を有する重合体を水と反応させることでアルコキシ基を
水酸基に変換し、次いでこの水酸基を同時進行的に重縮
合させることによりヒドロキシ金属基(例えば−SiO
H)を有する化合物あるいは重合体が脱水反応あるいは
隣接した分子と脱アルコール反応を生じ、無機的な共有
結合を介して3次元的に架橋する反応を言う。この際、
重縮合反応はふたつのヒドロキシ金属基の脱水反応が最
も起こりやすいが、それだけではなく、他の水酸基やア
ミノ基、カルボキシル基等の活性水素を有する官能基と
も起こりうる。
The hydrolysis and polycondensation by the sol-gel method means that a metal alkoxide compound or a polymer having a metal alkoxy group is reacted with water to convert the alkoxy group into a hydroxyl group, and then the hydroxyl group is simultaneously polycondensed. To form a hydroxy metal group (e.g., -SiO
H) is a reaction in which a compound or polymer having H) undergoes a dehydration reaction or a dealcoholization reaction with an adjacent molecule and crosslinks three-dimensionally through an inorganic covalent bond. On this occasion,
In the polycondensation reaction, dehydration of two hydroxy metal groups is most likely to occur, but not only that, but also other functional groups having active hydrogen such as a hydroxyl group, an amino group, and a carboxyl group.

【0027】加水分解反応に用いられる水は、全てのア
ルコキシ基を水酸基に変換するために必要な量を添加し
ても良いし、反応系中の水分を利用したり、大気中の水
分を吸湿させて行っても良い。
The water used in the hydrolysis reaction may be added in an amount necessary to convert all the alkoxy groups to hydroxyl groups, may utilize water in the reaction system, or absorb moisture in the atmosphere. You may let me go.

【0028】反応条件としては、室温〜100℃で0.
5〜24時間程度が望ましい。またその際、塩酸、硫
酸、酢酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン
酸等の酸性触媒や水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、
アンモニア、トリエチルアミン、ピペリジン、1,8−
ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン(DB
U)等の塩基性触媒を用いても良い。
The reaction conditions are as follows: room temperature to 100 ° C .;
About 5 to 24 hours are desirable. At that time, acid catalysts such as hydrochloric acid, sulfuric acid, acetic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid and sodium hydroxide, potassium hydroxide,
Ammonia, triethylamine, piperidine, 1,8-
Diazabicyclo [5,4,0] -7-undecene (DB
A basic catalyst such as U) may be used.

【0029】本発明における全ての加水分解過程では強
度、硬度、耐候性、耐薬品性、難燃性、帯電防止性等の
機能を向上または新たに付与する目的で無機物含有量や
重合体間の架橋密度を調整するためにSi、Ti、Z
r、Fe、Cu、Sn、B、Al、Ge、Ce、Ta、
W等の金属、金属酸化物、金属錯体や無機塩等を共存さ
せても良い。また、ゲル化、乾燥、熱処理の際に生じる
可能性があるクラックを抑制するためにホルムアミドや
ジメチルホルムアミド、ジオキサン、シュウ酸等を乾燥
抑制剤として加えても良いし、添加物としてアセチルア
セトン等を加えても良い。
In all the hydrolysis processes in the present invention, the inorganic content or the polymer content is improved in order to improve or newly impart functions such as strength, hardness, weather resistance, chemical resistance, flame retardancy and antistatic property. Si, Ti, Z to adjust crosslink density
r, Fe, Cu, Sn, B, Al, Ge, Ce, Ta,
A metal such as W, a metal oxide, a metal complex, an inorganic salt, or the like may coexist. Further, in order to suppress cracking that may occur during gelation, drying, and heat treatment, formamide, dimethylformamide, dioxane, oxalic acid, and the like may be added as a drying inhibitor, or acetylacetone or the like may be added as an additive. May be.

【0030】中間層の乾燥厚さは一般に0.01〜10
00μm、好ましくは0.1〜100μmとする。この
層厚が1000μmを上回ると層の形成に労力を要し、
大量の材料が必要となるためコストがかかる。また、
0.01μmを下回ると層中にピンホールが生じ易くな
り、所望の性能が得られない怖れがある。
The dry thickness of the intermediate layer is generally from 0.01 to 10
00 μm, preferably 0.1 to 100 μm. When this layer thickness exceeds 1000 μm, labor is required for forming the layer,
The cost is high because a large amount of material is required. Also,
When the thickness is less than 0.01 μm, pinholes are easily formed in the layer, and there is a fear that desired performance cannot be obtained.

【0031】中間層を、第1中間層と第2中間層とで成
る2層構造とする場合は、第1中間層の乾燥厚さは、上
記と同様の理由で、一般に0.01〜1000μm、好
ましくは0.1〜100μmとする。第2中間層の乾燥
厚さは一般に0.01〜100μm、好ましくは0.1
〜10μmとする。この層厚が100μmを上回ると層
に亀裂が生じたり剥離する怖れがある。また、0.01
μmを下回ると層中にピンホールが生じ易くなり、所望
の性能が得られない怖れがある。
When the intermediate layer has a two-layer structure comprising a first intermediate layer and a second intermediate layer, the first intermediate layer generally has a dry thickness of 0.01 to 1000 μm for the same reason as described above. , Preferably 0.1 to 100 μm. The dry thickness of the second intermediate layer is generally from 0.01 to 100 μm, preferably from 0.1 to 100 μm.
To 10 μm. If this layer thickness exceeds 100 μm, there is a risk of cracking or peeling of the layer. Also, 0.01
When the thickness is less than μm, pinholes are easily generated in the layer, and there is a fear that desired performance cannot be obtained.

【0032】光触媒作用層 光触媒作用層とは光触媒作用を示す材料で成る層をい
う。光触媒性は強いほど良い。光触媒作用を示す材料の
形状については特に制限はないが、光触媒作用を高める
ためには表面積が大きいことが好ましい。例えば、光触
媒作用を示す材料を粒子状とする場合は、粒径が大きす
ぎると基材の外観や触感を損なうことより100μm以
下とすることが望ましい。また光触媒作用は微粒子ほど
活性に富む傾向があることより粒径は小さくすることが
望ましい。
Photocatalytic layer The photocatalytic layer is a layer made of a material having a photocatalytic action. The stronger the photocatalytic property, the better. There is no particular limitation on the shape of the material exhibiting photocatalysis, but it is preferable that the surface area is large in order to enhance the photocatalysis. For example, when the material having a photocatalytic effect is in the form of particles, it is preferable that the particle size be 100 μm or less because an excessively large particle diameter impairs the appearance and tactile sensation of the substrate. Also, the photocatalytic action tends to be more active as the fine particles are finer, so that the particle size is desirably small.

【0033】光触媒作用を示す材料の一例は、光触媒作
用を示す金属酸化物(C)を含む材料である。金属酸化
物(C)は1種類だけでも良く、2種以上を併用しても
良いし、1分子内に2個以上の金属元素が含まれている
ようなものでも良い。更に、光触媒性を強める、機械的
強度を高める、柔軟性を付与する等の目的で他の無機物
を含んでも良い。
One example of a material having a photocatalytic action is a material containing a metal oxide (C) having a photocatalytic action. The metal oxide (C) may be only one kind, two or more kinds may be used in combination, or one in which two or more metal elements are contained in one molecule. Further, other inorganic substances may be included for the purpose of enhancing photocatalytic properties, increasing mechanical strength, imparting flexibility, and the like.

【0034】光触媒作用層中の金属酸化物の(C)の含
有量は、一般に10〜100重量%程度、好ましくは2
0〜100重量%程度である。金属酸化物(C)として
は、酸化チタンや酸化銅(I)等を用いることが好まし
い。
The content of the metal oxide (C) in the photocatalytic layer is generally about 10 to 100% by weight, preferably 2 to 100% by weight.
It is about 0 to 100% by weight. As the metal oxide (C), it is preferable to use titanium oxide, copper oxide (I), or the like.

【0035】酸化チタンは硫酸チタニル、四塩化チタン
やチタン酸エステルを中和または加水分解する方法や四
塩化チタンを気相酸化する方法等の公知の方法で得られ
るもので良い。アナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化
チタン、無定形酸化チタン、水和酸化チタン等やこれら
の混合物が例示される。
The titanium oxide may be obtained by a known method such as a method of neutralizing or hydrolyzing titanyl sulfate, titanium tetrachloride or titanate, and a method of vapor-phase oxidation of titanium tetrachloride. Examples thereof include anatase type titanium oxide, rutile type titanium oxide, amorphous titanium oxide, hydrated titanium oxide and the like, and mixtures thereof.

【0036】酸化銅(I)は塩化銅(I)の加水分解や
酸化銅(II)や水酸化銅(II)を還元する方法等で得ら
れる。
Copper (I) oxide can be obtained by a method such as hydrolysis of copper (I) chloride or reduction of copper (II) oxide or copper (II) hydroxide.

【0037】金属酸化物(C)は、金属酸化物とされた
場合に光触媒作用を示す金属の金属アルコキシド化合
物、又はそれを含む金属アルコキシド混合物を加水分解
及び重縮合させて得られる無機材料であってもよい。光
触媒作用を示す金属アルコキシド化合物としては、中心
金属(M)としてTi、Cu等の金属元素を有する式
(1)で表される金属アルコキシド化合物を用いること
が好ましい。
The metal oxide (C) is an inorganic material obtained by hydrolyzing and polycondensing a metal alkoxide compound of a metal which exhibits a photocatalytic action when converted to a metal oxide, or a metal alkoxide mixture containing the compound. You may. As the metal alkoxide compound exhibiting a photocatalytic action, it is preferable to use a metal alkoxide compound represented by the formula (1) having a metal element such as Ti or Cu as a central metal (M).

【0038】具体的には、テトラメトキシチタン、テト
ラエトキシチタン、テトラn−プロポキシチタン、テト
ライソプロポキシチタン、テトラブトキシチタン等のテ
トラアルコキシチタン類;及びジメトキシ銅、ジエトキ
シ銅、ジn−プロポキシ銅、ジイソプロポキシ銅、ジブ
トキシ銅等のジアルコキシ銅類が挙げられる。
Specifically, tetraalkoxytitaniums such as tetramethoxytitanium, tetraethoxytitanium, tetran-propoxytitanium, tetraisopropoxytitanium, tetrabutoxytitanium; dimethoxycopper, diethoxycopper, din-propoxycopper; Dialkoxy coppers such as copper diisopropoxy and copper dibutoxy;

【0039】また他の例として、中心金属(M)として
Ti、Cu等の金属元素を有する式(2)で表される金
属アルコキシド化合物でもよい。
As another example, a metal alkoxide compound represented by the formula (2) having a metal element such as Ti or Cu as a central metal (M) may be used.

【0040】これらの金属アルコキシド化合物は1種類
だけでも良く、2種以上を併用しても良い。また、1分
子内に2種以上の金属元素が含まれているような金属ア
ルコキシド化合物や1分子内に2個以上の繰り返し単位
を有するオリゴマータイプの金属アルコキシド化合物を
用いても良い。また、アルコキシ基がアセトキシ基やア
セチルアセトキシ基であっても良い。
These metal alkoxide compounds may be used alone or in combination of two or more. Further, a metal alkoxide compound containing two or more metal elements in one molecule or an oligomer-type metal alkoxide compound having two or more repeating units in one molecule may be used. Further, the alkoxy group may be an acetoxy group or an acetylacetoxy group.

【0041】光触媒作用層の乾燥厚さは一般に0.01
〜100μm、好ましくは0.1〜10μmとする。層
厚が100μmを上回ると層に亀裂が生じたり剥離する
怖れがある。また、0.01μmを下回ると層中にピン
ホールが生じ易くなり、所望の性能が得られない怖れが
ある。
The dry thickness of the photocatalytic layer is generally 0.01
To 100 μm, preferably 0.1 to 10 μm. If the layer thickness exceeds 100 μm, there is a fear that the layer may crack or peel off. On the other hand, when the thickness is less than 0.01 μm, pinholes are easily formed in the layer, and there is a fear that desired performance cannot be obtained.

【0042】有機−無機多層材料の製造 本発明の有機−無機多層材料は、金属アルコキシド化合
物と反応可能な官能基を有する有機重合体、金属アルコ
キシド化合物、及び光触媒作用を示す材料を主原料と
し、ゾル−ゲル反応を利用して形成する。
Production of Organic-Inorganic Multilayer Material The organic-inorganic multilayer material of the present invention comprises, as main raw materials, an organic polymer having a functional group capable of reacting with a metal alkoxide compound, a metal alkoxide compound, and a material having a photocatalytic action. It is formed using a sol-gel reaction.

【0043】まず、官能基として金属アルコキシド基を
有する有機重合体、又は金属アルコキシド化合物と反応
可能な官能基を有する有機重合体と金属アルコキシド化
合物との混合物を適当な溶媒に溶解し、場合によっては
酸又は塩基を触媒として加え、加水分解する。次いで、
表面を有する基材を提供し、基材の表面上に得られた溶
液もしくは湿潤ゲルを塗布した後、溶媒の一部を蒸発さ
せることによって中間層を形成する。
First, an organic polymer having a metal alkoxide group as a functional group or a mixture of an organic polymer having a functional group capable of reacting with a metal alkoxide compound and a metal alkoxide compound is dissolved in an appropriate solvent, and in some cases, An acid or base is added as a catalyst and hydrolyzed. Then
A substrate having a surface is provided, and an intermediate layer is formed by applying the obtained solution or wet gel on the surface of the substrate and then evaporating a part of the solvent.

【0044】この上に形成される層(第2中間層又は光
触媒作用層)との密着性を高めるためには乾燥は必要最
低限に止めることが好ましい。乾燥させる場合は室温下
で放置して乾燥させてもよいし、加熱して乾燥させても
よい。
In order to enhance the adhesion to the layer formed thereon (the second intermediate layer or the photocatalytic layer), it is preferable to limit the drying to the minimum necessary. When drying, it may be left to dry at room temperature, or may be dried by heating.

【0045】この層の上に第2中間層を形成してもよ
い。その場合は、この層の表面上に金属アルコキシド化
合物を含む溶液もしくは湿潤ゲルを更に塗布する。
A second intermediate layer may be formed on this layer. In that case, a solution or wet gel containing a metal alkoxide compound is further applied on the surface of this layer.

【0046】次いで、中間層の表面上に、光触媒作用を
示す材料で成る光触媒作用層を形成する。光触媒作用を
示す材料としては光触媒作用を示す金属酸化物(C)を
含む材料を用いることが好ましい。光触媒作用層の形成
は、例えば、金属酸化物(C)を含む金属酸化物の粉末
(粒子)を揮発性溶媒に分散させ、得られる分散体を中
間層の表面に塗布する方法で行いうる。金属酸化物
(C)を含む金属酸化物の粉末(粒子)を湿潤ゲルの状
態の中間層の表面に直接塗布する方法で行ってもよい。
また、金属酸化物とされた場合に光触媒作用を示す金属
の金属アルコキシド化合物、又はこれを含む金属アルコ
キシドの混合物を溶液もしくは湿潤ゲルとし、これを中
間層の表面に塗布する方法で行ってもよい。
Next, a photocatalytic layer made of a material having a photocatalytic action is formed on the surface of the intermediate layer. As the material having a photocatalytic action, it is preferable to use a material containing a metal oxide (C) having a photocatalytic action. The photocatalytic layer can be formed by, for example, dispersing a metal oxide powder (particles) containing the metal oxide (C) in a volatile solvent, and applying the resulting dispersion to the surface of the intermediate layer. The method may be carried out by directly applying powder (particles) of the metal oxide containing the metal oxide (C) to the surface of the intermediate layer in a wet gel state.
Alternatively, a method of applying a metal alkoxide compound of a metal exhibiting a photocatalytic action when formed into a metal oxide, or a mixture of metal alkoxides containing the metal alkoxide compound to a solution or a wet gel, and applying this to the surface of the intermediate layer may be used. .

【0047】この工程を複数回繰り返して光触媒作用層
を複層構造としてもよく、その際に、例えば、金属酸化
物(C)の含有率を増加させる等、光触媒作用を示す材
料の組成を変化させてもよい。
This step may be repeated a plurality of times to form a photocatalytic layer having a multilayer structure. In this case, the composition of the photocatalytic material is changed, for example, by increasing the content of metal oxide (C). May be.

【0048】その後、形成した層を乾燥させる。乾燥
は、室温で放置することにより行ってもよいが、更に縮
合反応を進め、架橋をより強固なものとしたい場合に
は、50〜500℃で5分〜48時間程度、熱処理を行
う。
Thereafter, the formed layer is dried. The drying may be carried out by leaving it at room temperature. However, if it is desired to further promote the condensation reaction and to make the crosslinking stronger, heat treatment is carried out at 50 to 500 ° C. for about 5 minutes to 48 hours.

【0049】このような方法で作製した有機−無機多層
材料は、有機重合体成分と金属酸化物成分がミクロ的に
均質でありながらかつ共有結合したものが得られ、有機
重合体成分と金属酸化物成分の界面強度が上昇すること
によってクラックや表層面だけの剥離等の変形が生じ難
い材料となる。また、表面層部分には光触媒作用を示す
材料を備え、より一層高機能な材料となる。
The organic-inorganic multilayer material produced by such a method has a microscopically homogeneous and covalent bond between an organic polymer component and a metal oxide component. When the interface strength of the component increases, the material hardly undergoes deformation such as cracks or peeling of only the surface layer. In addition, a material having a photocatalytic action is provided in the surface layer portion, and the material has a much higher function.

【0050】本発明の有機−無機多層材料では無機材料
が有する耐熱性、耐候性、表面硬度、剛性、耐水性、耐
薬品性、耐汚染性、機械的強度、難燃性等の特性が有機
重合体に良好に付与されている。逆に言えば、有機重合
体が有する耐衝撃性、柔軟性、加工性及び軽量性等の特
性が無機材料に良好に付与されている。
In the organic-inorganic multilayer material of the present invention, the properties of the inorganic material such as heat resistance, weather resistance, surface hardness, rigidity, water resistance, chemical resistance, stain resistance, mechanical strength, flame retardancy and the like are organic. It is well applied to polymers. Conversely, properties such as impact resistance, flexibility, processability, and light weight of the organic polymer are favorably imparted to the inorganic material.

【0051】しかも光触媒作用を示す材料を金属酸化物
を用いることによって、有機材料と極めて接触し難い形
で表面層部分に含有することより、基材を劣化させずに
光触媒特性を最大限活用することができる。
In addition, by using a metal oxide as a material exhibiting a photocatalytic action, the photocatalytic property is maximized without deteriorating the base material by containing the material in the surface layer in a form that is extremely difficult to contact the organic material. be able to.

【0052】また、表面層に含まれる金属酸化物と共有
結合することが可能であり、相互作用によって基材との
接着性も極めて良好な有機重合体を表面層と基材との間
に用いることによって、クラックや表層面だけの剥離等
の変形が生じ難い材料とすることができる。
An organic polymer capable of covalently bonding with the metal oxide contained in the surface layer and having extremely good adhesion to the substrate by interaction is used between the surface layer and the substrate. This makes it possible to use a material that is unlikely to cause deformation such as cracks or peeling of only the surface layer.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明で提供される有機−無機多層材料
は、表面層として光触媒作用を示す材料を備えながら、
それを担持する基材の劣化が効果的に防止されている。
従って、担体として有機材料を用いた場合でも有機−無
機多層材料の耐用寿命が延長される。つまり、様々な臭
い、汚れの除去や除菌、防汚を目的とした高性能及び高
機能プラスチック材料、プラスチック成形品もしくはフ
ィルム、構造材料、光学材料、表面改質剤、ハードコー
ト剤、電気もしくは電子材料、医療材料等に用いるのに
適した有機−無機多層材料が提供される。
The organic-inorganic multilayer material provided by the present invention has a photocatalytic material as a surface layer.
Deterioration of the base material carrying it is effectively prevented.
Therefore, even when an organic material is used as the carrier, the useful life of the organic-inorganic multilayer material is extended. In other words, high-performance and high-performance plastic materials, plastic molded products or films, structural materials, optical materials, surface modifiers, hard coat agents, electric or An organic-inorganic multilayer material suitable for use in electronic materials, medical materials and the like is provided.

【0054】[0054]

【実施例】以下の実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれらに限定されない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the present invention is limited thereto.

【0055】合成例1 数平均分子量3900、及び水酸基当量1.8のポリカ
ーボネートジオール70.0gをクロロホルム500m
Lに溶解させ、その後この溶液に3−イソシアネートプ
ロピルトリエトキシシラン13.3gを添加し、還流下
で10時間加熱した後、室温に冷却した。この反応液を
メタノール7L中に滴下し、生成物を析出させた。析出
物をろ別し、メタノールで洗浄した後、減圧乾燥した
(収率97%)。
Synthesis Example 1 70.0 g of a polycarbonate diol having a number average molecular weight of 3,900 and a hydroxyl equivalent of 1.8 was added to chloroform 500 m
Then, 13.3 g of 3-isocyanatopropyltriethoxysilane was added to this solution, heated under reflux for 10 hours, and then cooled to room temperature. This reaction solution was dropped into 7 L of methanol to precipitate a product. The precipitate was separated by filtration, washed with methanol, and dried under reduced pressure (yield 97%).

【0056】1H−NMR測定により、得られた生成物
は両末端にアルコキシシリル基が導入された両末端トリ
エトキシシリル化ポリカーボネート(PCS)であるこ
とを確認した。この生成物のアルコキシシリル基当量は
1.8であった。またGPC分析の結果、この生成物の
数平均分子量は4400であった。
By 1 H-NMR measurement, it was confirmed that the obtained product was a triethoxysilylated polycarbonate (PCS) having both ends into which an alkoxysilyl group was introduced. The alkoxysilyl group equivalent of this product was 1.8. As a result of GPC analysis, the number-average molecular weight of this product was 4,400.

【0057】合成例2 数平均分子量5200、及び水酸基当量1.7のポリサ
ルホンジオール26.0gをクロロホルム300mLに
溶解し、その後この溶液に3−イソシアネートプロピル
トリエトキシシラン3.5gを添加し、還流下で11時
間加熱した後、室温に冷却した。この反応液をメタノー
ル3L中に滴下し、生成物を析出させた。析出物をろ別
し、メタノールで洗浄した後、減圧乾燥した(収率96
%)。
Synthesis Example 2 26.0 g of polysulfonediol having a number average molecular weight of 5200 and a hydroxyl equivalent of 1.7 was dissolved in 300 mL of chloroform, and then 3.5 g of 3-isocyanatopropyltriethoxysilane was added to this solution, and the mixture was refluxed. And then cooled to room temperature. This reaction solution was dropped into 3 L of methanol to precipitate a product. The precipitate was separated by filtration, washed with methanol, and dried under reduced pressure (yield: 96).
%).

【0058】1H−NMR測定より、得られた生成物は
両末端にアルコキシシリル基が導入された両末端トリエ
トキシシリル化ポリサルホン(PSS)であることを確
認した。この生成物のアルコキシシリル基当量は1.7
であった。またGPC分析の結果、この生成物の数平均
分子量は6000であった。
From 1 H-NMR measurement, it was confirmed that the obtained product was a triethoxysilylated polysulfone (PSS) having alkoxysilyl groups introduced at both ends. The alkoxysilyl group equivalent of this product is 1.7.
Met. As a result of GPC analysis, the number-average molecular weight of this product was 6,000.

【0059】合成例3 数平均分子量6100、及び水酸基当量1.6のポリア
リーレートジオール30.5gをクロロホルム300m
Lに溶解し、その後この溶液に3−イソシアネートプロ
ピルトリエトキシシラン3.2gを添加し、還流下で1
5時間加熱した後、室温に冷却した。この反応液をメタ
ノール3L中に滴下し、生成物を析出させた。析出物を
ろ別し、メタノールで洗浄した後、減圧乾燥した(収率
96%)。
Synthesis Example 3 30.5 g of a polyarylate diol having a number average molecular weight of 6,100 and a hydroxyl equivalent of 1.6 was added to 300 ml of chloroform.
Then, 3.2 g of 3-isocyanatopropyltriethoxysilane was added to the solution, and the solution was refluxed under reflux for 1 hour.
After heating for 5 hours, it was cooled to room temperature. This reaction solution was dropped into 3 L of methanol to precipitate a product. The precipitate was separated by filtration, washed with methanol, and dried under reduced pressure (96% yield).

【0060】1H−NMR測定より得られた生成物は両
末端にアルコキシシリル基が導入された両末端トリエト
キシシリル化ポリアリーレート(PAS)であることを
確認した。この生成物のアルコキシシリル基当量は1.
6であった。またGPC分析の結果、この生成物の数平
均分子量は6700であった。
From the 1 H-NMR measurement, it was confirmed that the obtained product was a triethoxysilylated polyarylate (PAS) having alkoxysilyl groups introduced at both ends. The alkoxysilyl group equivalent of this product is 1.
It was 6. As a result of GPC analysis, the number average molecular weight of this product was 6,700.

【0061】実施例1 合成例1で作製した数平均分子量4400のPCS5.
0gをテトラヒドロフラン(THF)50mlに溶解
し、1N−塩酸水0.15gを用いて室温で加水分解を
行った後、スピンコータを用いてポリカーボネート基板
にコーティングした。この湿潤ゲルの上に、テトラエト
キシシラン(TEOS)5.0gをTHF25mlに溶
解し、1N−塩酸水2.0gを用いて室温で加水分解を
行なって得た溶液をスピンコータを用いてコーティング
した。更にこの湿潤ゲルの上に、平均粒子系5μmのア
ナターゼ型酸化チタン5.0gをTHF25mlによく
分散させた分散液をスピンコータを用いてコーティング
した。その後、室温下で1日放置した後、100℃で1
0時間加熱した。
Example 1 PCS5 having a number average molecular weight of 4,400 produced in Synthesis Example 1
0 g was dissolved in 50 ml of tetrahydrofuran (THF), hydrolyzed at room temperature using 0.15 g of 1N hydrochloric acid, and then coated on a polycarbonate substrate using a spin coater. A solution obtained by dissolving 5.0 g of tetraethoxysilane (TEOS) in 25 ml of THF and hydrolyzing it at room temperature with 2.0 g of 1N aqueous hydrochloric acid was coated on the wet gel using a spin coater. Further, a dispersion liquid in which 5.0 g of anatase-type titanium oxide having an average particle size of 5 μm was well dispersed in 25 ml of THF was coated on the wet gel using a spin coater. Then, after leaving at room temperature for one day,
Heated for 0 hours.

【0062】かかる操作によって、図1に示すような、
ポリカーボネート基材(101)の上に第1中間層とし
て架橋PCS(102)を有し、第2中間層として架橋
シリカ(103)を有し、光触媒作用層として酸化チタ
ン粒子(104)を有する有機−無機多層材料(10
0)を得た。
By such an operation, as shown in FIG.
Organic having a crosslinked PCS (102) as a first intermediate layer, a crosslinked silica (103) as a second intermediate layer, and titanium oxide particles (104) as a photocatalytic layer on a polycarbonate substrate (101). -Inorganic multilayer materials (10
0) was obtained.

【0063】実施例2 合成例1で作製した数平均分子量4400のPCS5.
0gをTHF50mlに溶解し、1N−塩酸水0.15
gを用いて室温で加水分解を行った後、スピンコータを
用いてポリカーボネート基板にコーティングした。この
湿潤ゲルの上に、TEOS5.0gをTHF25mlに
溶解し、1N−塩酸水2.0gを用いて室温で加水分解
を行って得た溶液をスピンコータを用いてコーティング
した。更にこの湿潤ゲルの上に、テトラブトキシチタン
5.0gをTHF25mlに溶解し、1N−塩酸水1.
0gを用いて室温で加水分解を行って得た溶液をスピン
コータを用いてコーティングした。その後、室温下で1
日放置し、100℃で10時間加熱した。
Example 2 PCS having a number average molecular weight of 4,400 prepared in Synthesis Example 1
0 g was dissolved in 50 ml of THF, and 0.1N aqueous hydrochloric acid 0.15 was added.
g was hydrolyzed at room temperature, and then coated on a polycarbonate substrate using a spin coater. A solution obtained by dissolving 5.0 g of TEOS in 25 ml of THF and performing hydrolysis at room temperature using 2.0 g of 1N hydrochloric acid solution was coated on the wet gel by using a spin coater. Further, 5.0 g of tetrabutoxytitanium was dissolved in 25 ml of THF on the wet gel, and 1N-hydrochloric acid solution was added.
A solution obtained by performing hydrolysis at room temperature using 0 g was coated using a spin coater. Then, at room temperature,
It was left for a day and heated at 100 ° C. for 10 hours.

【0064】かかる操作によって、ポリカーボネート基
材の上に第1中間層として架橋PCSを有し、第2中間
層として架橋シリカを有し、光触媒作用層として架橋酸
化チタンを有する有機−無機多層材料を得た。
By this operation, an organic-inorganic multilayer material having a crosslinked PCS as a first intermediate layer, a crosslinked silica as a second intermediate layer, and a crosslinked titanium oxide as a photocatalytic layer on a polycarbonate substrate. Obtained.

【0065】実施例3 合成例1で作製した数平均分子量4400のPCS2.
5gとTEOS2.5gをTHF40mlに溶解し、1
N−塩酸水1.0gを用いて室温で加水分解を行った
後、スピンコータを用いてポリカーボネート基板にコー
ティングした。この湿潤ゲルの上に、TEOS2.5g
と平均粒子系5μmのアナターゼ型酸化チタン2.5g
をTHF25ml中で1N−塩酸水1.0gを用いて処
理した分散液をスピンコータを用いてコーティングし
た。その後、室温下で1日放置した後、100℃で10
時間加熱した。
Example 3 PCS having a number average molecular weight of 4,400 prepared in Synthesis Example 1
5 g and 2.5 g of TEOS are dissolved in 40 ml of THF.
After hydrolyzing at room temperature using 1.0 g of N-hydrochloric acid water, it was coated on a polycarbonate substrate using a spin coater. 2.5 g of TEOS on this wet gel
And 2.5 g of anatase type titanium oxide having an average particle size of 5 μm
Was treated with 1.0 g of 1N-hydrochloric acid solution in 25 ml of THF and coated with a spin coater. Then, after standing at room temperature for one day,
Heated for hours.

【0066】かかる操作によって、図2に示すような、
ポリカーボネート基材(201)の上に中間層として架
橋シリカ/PCS(202)を有し、光触媒作用層とし
て架橋シリカ/酸化チタン(203)を有する有機−無
機多層材料(200)を得た。
By such an operation, as shown in FIG.
An organic-inorganic multilayer material (200) having crosslinked silica / PCS (202) as an intermediate layer on a polycarbonate substrate (201) and crosslinked silica / titanium oxide (203) as a photocatalytic layer was obtained.

【0067】実施例4 合成例1で作製した数平均分子量4400のPCS2.
5gとTEOS2.5gをTHF40mlに溶解し、1
N−塩酸水1.0gを用いて室温で加水分解を行った
後、スピンコータを用いてポリカーボネート基板にコー
ティングした。この湿潤ゲルの上に、TEOS2.5g
と酸化銅(I)2.5gをTHF25ml中で1N−塩
酸水1.0gを用いて処理した分散液をスピンコータを
用いてコーティングした。その後、室温下で1日放置し
た後、100℃で10時間加熱した。
Example 4 PCS having a number average molecular weight of 4,400 prepared in Synthesis Example 1
5 g and 2.5 g of TEOS are dissolved in 40 ml of THF.
After hydrolyzing at room temperature using 1.0 g of N-hydrochloric acid water, it was coated on a polycarbonate substrate using a spin coater. 2.5 g of TEOS on this wet gel
And a dispersion obtained by treating 2.5 g of copper oxide (I) with 1.0 g of 1N aqueous hydrochloric acid in 25 ml of THF was coated using a spin coater. Then, after leaving at room temperature for 1 day, it heated at 100 degreeC for 10 hours.

【0068】かかる操作によって、ポリカーボネート基
材の上に中間層として架橋シリカ/PCSを有し、光触
媒作用層として架橋シリカ/酸化銅(I)を有する有機
−無機多層材料を得た。
By this operation, an organic-inorganic multilayer material having crosslinked silica / PCS as an intermediate layer on a polycarbonate substrate and crosslinked silica / copper (I) as a photocatalytic layer was obtained.

【0069】実施例5 合成例2で作製した数平均分子量6000のPSS5.
0gをTHF50mlに溶解し、1N−塩酸水0.10
gを用いて室温で加水分解を行った後、スピンコータを
用いてポリカーボネート基板にコーティングした。この
湿潤ゲルの上に、数平均分子量1000の三菱化学
(株)製テトラメトキシシランオリゴマーMKCシリケ
ートMS−56(TMOS)5.0gをTHF25ml
に溶解し、1N−塩酸水2.0gを用いて室温で加水分
解を行って得た溶液をスピンコータを用いてコーティン
グした。更にこの湿潤ゲルの上に、平均粒子系5μmの
アナターゼ型酸化チタン5.0gをTHF25mlによ
く分散させた分散液をスピンコータを用いてコーティン
グした。その後、室温下で1日放置した後、100℃で
10時間加熱した。
Example 5 A PSS having a number average molecular weight of 6000 and prepared in Synthesis Example 2
0 g was dissolved in 50 ml of THF.
g was hydrolyzed at room temperature, and then coated on a polycarbonate substrate using a spin coater. On this wet gel, 5.0 g of tetramethoxysilane oligomer MKC silicate MS-56 (TMOS) having a number average molecular weight of 1000 and manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation in 25 ml of THF was added.
And hydrolyzed at room temperature with 2.0 g of 1N hydrochloric acid at room temperature, and coated with a spin coater. Further, a dispersion liquid in which 5.0 g of anatase-type titanium oxide having an average particle size of 5 μm was well dispersed in 25 ml of THF was coated on the wet gel using a spin coater. Then, after leaving at room temperature for 1 day, it heated at 100 degreeC for 10 hours.

【0070】かかる操作によって、ポリカーボネート基
材の上に第1中間層として架橋PSSを有し、第2中間
層として架橋シリカを有し、光触媒作用層として酸化チ
タン粒子を有する有機−無機多層材料を得た。
By this operation, an organic-inorganic multilayer material having a crosslinked PSS as a first intermediate layer, a crosslinked silica as a second intermediate layer, and titanium oxide particles as a photocatalytic layer on a polycarbonate substrate. Obtained.

【0071】実施例6 合成例2で作製した数平均分子量6000のPSS5.
0gをTHF50mlに溶解し、1N−塩酸水0.10
gを用いて室温で加水分解を行った後、スピンコータを
用いてポリカーボネート基板にコーティングした。この
湿潤ゲルの上に、TMOS5.0gをTHF25mlに
溶解し、1N−塩酸水2.0gを用いて室温で加水分解
を行って得た溶液をスピンコータを用いてコーティング
した。更にこの湿潤ゲルの上に、数平均分子量970の
テトラブトキシチタンオリゴマー5.0gをTHF25
mlに溶解し、1N−塩酸水0.90gを用いて室温で
加水分解を行った溶液をスピンコータを用いてコーティ
ングした。その後、室温下で1日放置した後、100℃
で10時間加熱した。
Example 6 A PSS having a number average molecular weight of 6000 produced in Synthesis Example 2
0 g was dissolved in 50 ml of THF.
g was hydrolyzed at room temperature, and then coated on a polycarbonate substrate using a spin coater. On this wet gel, a solution obtained by dissolving 5.0 g of TMOS in 25 ml of THF and hydrolyzing at room temperature with 2.0 g of 1N hydrochloric acid was coated using a spin coater. Further, 5.0 g of a tetrabutoxytitanium oligomer having a number average molecular weight of 970 was placed on the wet gel in THF 25.
The resulting solution was dissolved in the same solution and hydrolyzed at room temperature using 1N-hydrochloric acid 0.90 g, and the solution was coated using a spin coater. Then, after standing at room temperature for one day,
For 10 hours.

【0072】かかる操作によって、ポリカーボネート基
材の上に第1中間層として架橋PSSを有し、第2中間
層として架橋シリカを有し、光触媒作用層として架橋酸
化チタンを有する有機−無機多層材料を得た。
By this operation, an organic-inorganic multilayer material having a crosslinked PSS as a first intermediate layer, a crosslinked silica as a second intermediate layer, and a crosslinked titanium oxide as a photocatalytic layer on a polycarbonate substrate. Obtained.

【0073】実施例7 合成例2で作製した数平均分子量6000のPSS2.
5gとTMOS2.5gをTHF40mlに溶解し、1
N−塩酸水1.0gを用いて室温で加水分解を行った
後、スピンコータを用いてポリカーボネート基板にコー
ティングした。この湿潤ゲルの上に、TMOS2.5g
と平均粒子系5μmのアナターゼ型酸化チタン2.5g
をTHF25ml中で1N−塩酸水1.0gを用いて処
理した分散液をスピンコータを用いてコーティングし
た。その後、室温下で1日放置した後、100℃で10
時間加熱した。
Example 7 A PSS having a number average molecular weight of 6000 produced in Synthesis Example 2
5 g and 2.5 g of TMOS are dissolved in 40 ml of THF.
After hydrolyzing at room temperature using 1.0 g of N-hydrochloric acid water, it was coated on a polycarbonate substrate using a spin coater. On this wet gel, TMOS 2.5g
And 2.5 g of anatase type titanium oxide having an average particle size of 5 μm
Was treated with 1.0 g of 1N-hydrochloric acid solution in 25 ml of THF and coated with a spin coater. Then, after standing at room temperature for one day,
Heated for hours.

【0074】かかる操作によって、ポリカーボネート基
材の上に中間層として架橋シリカ/PSSを有し、光触
媒作用層として架橋シリカ/酸化チタンを有する有機−
無機多層材料を得た。
By such an operation, an organic compound having crosslinked silica / PSS as an intermediate layer and a crosslinked silica / titanium oxide as a photocatalytic layer was formed on a polycarbonate substrate.
An inorganic multilayer material was obtained.

【0075】実施例8 合成例2で作製した数平均分子量6000のPSS2.
5gとTMOS2.5gをTHF40mlに溶解し、1
N−塩酸水1.0gを用いて室温で加水分解を行った
後、スピンコータを用いてポリカーボネート基板にコー
ティングした。この湿潤ゲルの上に、TMOS2.5g
と酸化銅(I)2.5gをTHF25ml中で1N−塩
酸水1.0gを用いて処理した分散液をスピンコータを
用いてコーティングした。その後、室温下で1日放置し
た後、100℃で10時間加熱した。
Example 8 A PSS having a number average molecular weight of 6000 and prepared in Synthesis Example 2
5 g and 2.5 g of TMOS are dissolved in 40 ml of THF.
After hydrolyzing at room temperature using 1.0 g of N-hydrochloric acid water, it was coated on a polycarbonate substrate using a spin coater. On this wet gel, TMOS 2.5g
And a dispersion obtained by treating 2.5 g of copper oxide (I) with 1.0 g of 1N aqueous hydrochloric acid in 25 ml of THF was coated using a spin coater. Then, after leaving at room temperature for 1 day, it heated at 100 degreeC for 10 hours.

【0076】かかる操作によって、ポリカーボネート基
材の上に中間層として架橋シリカ/PSSを有し、光触
媒作用層として架橋シリカ/酸化銅(I)を有する有機
−無機多層材料を得た。
By the above operation, an organic-inorganic multilayer material having crosslinked silica / PSS as an intermediate layer and a crosslinked silica / copper (I) as a photocatalytic layer was obtained on a polycarbonate substrate.

【0077】実施例9 合成例3で作製した数平均分子量6700のPAS5.
0gをTHF50mlに溶解し、1N−塩酸水0.10
gを用いて室温で加水分解を行った後、スピンコータを
用いてポリカーボネート基板にコーティングした。この
湿潤ゲルの上に、TMOS5.0gをTHF25mlに
溶解し、1N−塩酸水2.0gを用いて室温で加水分解
を行った溶液をスピンコータを用いてコーティングし
た。更にこの湿潤ゲルの上に、酸化銅(I)5.0gを
THF25mlによく分散させた分散液をスピンコータ
を用いてコーティングした。その後、室温下で1日放置
した後、100℃で10時間加熱した。
Example 9 PAS having a number average molecular weight of 6700 and produced in Synthesis Example 3
0 g was dissolved in 50 ml of THF.
g was hydrolyzed at room temperature, and then coated on a polycarbonate substrate using a spin coater. A solution obtained by dissolving 5.0 g of TMOS in 25 ml of THF and hydrolyzing at room temperature with 2.0 g of 1N hydrochloric acid was coated on the wet gel using a spin coater. Further, a dispersion liquid in which 5.0 g of copper (I) oxide was well dispersed in 25 ml of THF was coated on the wet gel using a spin coater. Then, after leaving at room temperature for 1 day, it heated at 100 degreeC for 10 hours.

【0078】かかる操作によって、ポリカーボネート基
材の上に第1中間層として架橋PASを有し、第2中間
層として架橋シリカを有し、光触媒作用層として酸化銅
(I)粒子を有する有機−無機多層材料を得た。
According to the above operation, an organic-inorganic material having a crosslinked PAS as a first intermediate layer, a crosslinked silica as a second intermediate layer, and copper (I) oxide particles as a photocatalytic layer on a polycarbonate substrate. A multilayer material was obtained.

【0079】実施例10 合成例3で作製した数平均分子量6700のPAS5.
0gをTHF50mlに溶解し、1N−塩酸水0.10
gを用いて室温で加水分解を行った後、スピンコータを
用いてポリカーボネート基板にコーティングした。この
湿潤ゲルの上に、TMOS5.0gをTHF25mlに
溶解し、1N−塩酸水2.0gを用いて室温で加水分解
を行った溶液をスピンコータを用いてコーティングし
た。更にこの湿潤ゲルの上に、テトライソプロポキシチ
タン5.0gをTHF25mlに溶解し、1N−塩酸水
1.2gを用いて室温で加水分解を行った溶液をスピン
コータを用いてコーティングした。その後、室温下で1
日放置した後、100℃で10時間加熱した。
Example 10 PAS having a number average molecular weight of 6,700 prepared in Synthesis Example 3
0 g was dissolved in 50 ml of THF.
g was hydrolyzed at room temperature, and then coated on a polycarbonate substrate using a spin coater. A solution obtained by dissolving 5.0 g of TMOS in 25 ml of THF and hydrolyzing at room temperature with 2.0 g of 1N hydrochloric acid was coated on the wet gel using a spin coater. Further, on this wet gel, a solution obtained by dissolving 5.0 g of tetraisopropoxytitanium in 25 ml of THF and hydrolyzing at room temperature with 1.2 g of 1N hydrochloric acid water was coated using a spin coater. Then, at room temperature,
After standing for a day, it was heated at 100 ° C. for 10 hours.

【0080】かかる操作によって、ポリカーボネート基
材の上に第1中間層として架橋PASを有し、第2中間
層として架橋シリカを有し、光触媒作用層として架橋酸
化チタンを有する有機−無機多層材料を得た。
By this operation, an organic-inorganic multilayer material having a crosslinked PAS as a first intermediate layer, a crosslinked silica as a second intermediate layer, and a crosslinked titanium oxide as a photocatalytic layer on a polycarbonate substrate. Obtained.

【0081】実施例11 合成例3で作製した数平均分子量6700のPAS2.
5gとTMOS2.5gをTHF40mlに溶解し、1
N−塩酸水1.0gを用いて室温で加水分解を行った
後、スピンコータを用いてポリカーボネート基板にコー
ティングした。この湿潤ゲルの上に、TMOS2.5g
と平均粒子系5μmのアナターゼ型酸化チタン2.5g
をTHF25ml中で1N−塩酸水1.0gを用いて処
理した分散液をスピンコータを用いてコーティングし
た。その後、室温下で1日放置した後、100℃で10
時間加熱した。
Example 11 PAS having a number-average molecular weight of 6,700 prepared in Synthesis Example 3
5 g and 2.5 g of TMOS are dissolved in 40 ml of THF.
After hydrolyzing at room temperature using 1.0 g of N-hydrochloric acid water, it was coated on a polycarbonate substrate using a spin coater. On this wet gel, TMOS 2.5g
And 2.5 g of anatase type titanium oxide having an average particle size of 5 μm
Was treated with 1.0 g of 1N-hydrochloric acid solution in 25 ml of THF and coated with a spin coater. Then, after standing at room temperature for one day,
Heated for hours.

【0082】かかる操作によって、ポリカーボネート基
材の上に中間層として架橋シリカ/PASを有し、光触
媒作用層として架橋シリカ/酸化チタンを有する有機−
無機多層材料を得た。
By this operation, an organic compound having crosslinked silica / PAS as an intermediate layer and a crosslinked silica / titanium oxide as a photocatalytic layer was formed on a polycarbonate substrate.
An inorganic multilayer material was obtained.

【0083】実施例12 合成例3で作製した数平均分子量6700のPAS2.
5gとTMOS2.5gをTHF40mlに溶解し、1
N−塩酸水1.0gを用いて室温で加水分解を行った
後、スピンコータを用いてポリカーボネート基板にコー
ティングした。この湿潤ゲルの上に、TMOS2.5g
と酸化銅(I)2.5gをTHF25ml中で1N−塩
酸水1.0gを用いて処理した分散液をスピンコータを
用いてコーティングした。その後、室温下で1日放置し
た後、100℃で10時間加熱した。
Example 12 PAS having a number average molecular weight of 6,700 and produced in Synthesis Example 3
5 g and 2.5 g of TMOS are dissolved in 40 ml of THF.
After hydrolyzing at room temperature using 1.0 g of N-hydrochloric acid water, it was coated on a polycarbonate substrate using a spin coater. On this wet gel, TMOS 2.5g
And a dispersion obtained by treating 2.5 g of copper oxide (I) with 1.0 g of 1N aqueous hydrochloric acid in 25 ml of THF was coated using a spin coater. Then, after leaving at room temperature for 1 day, it heated at 100 degreeC for 10 hours.

【0084】かかる操作によって、ポリカーボネート基
材の上に中間層として架橋シリカ/PASを有し、光触
媒作用層として架橋シリカ/酸化銅(I)を有する有機
−無機多層材料を得た。
By the above operation, an organic-inorganic multilayer material having crosslinked silica / PAS as an intermediate layer on a polycarbonate substrate and crosslinked silica / copper (I) as a photocatalytic layer was obtained.

【0085】比較例1 TEOS2.5gと平均粒子系5μmのアナターゼ型酸
化チタン2.5gをTHF25ml中で1N−塩酸水
1.0gを用いて処理した分散液をスピンコータを用い
てポリカーボネート基板にコーティングした。
COMPARATIVE EXAMPLE 1 A dispersion obtained by treating 2.5 g of TEOS and 2.5 g of anatase-type titanium oxide having an average particle size of 5 μm in 25 ml of THF using 1.0 g of 1N hydrochloric acid was coated on a polycarbonate substrate using a spin coater. .

【0086】比較例2 TMOS2.5gと酸化銅(I)2.5gをTHF25
ml中で1N−塩酸水1.0gを用いて処理した分散液
をスピンコータを用いてポリカーボネート基板にコーテ
ィングした。
Comparative Example 2 2.5 g of TMOS and 2.5 g of copper (I) oxide were added to THF 25
The dispersion liquid treated with 1.0 g of 1N-hydrochloric acid solution in 1 ml was coated on a polycarbonate substrate using a spin coater.

【0087】比較例3 テトラブトキシチタン5.0gをTHF25mlに溶解
し、1N−塩酸水1.0gを用いて室温で加水分解した
溶液をスピンコータを用いてポリカーボネート基板にコ
ーティングした。
Comparative Example 3 A solution of 5.0 g of tetrabutoxytitanium dissolved in 25 ml of THF and hydrolyzed with 1.0 g of 1N aqueous hydrochloric acid at room temperature was coated on a polycarbonate substrate using a spin coater.

【0088】比較例4 数平均分子量4400のPCS2.5gと平均粒子系5
μmのアナターゼ型酸化チタン2.5gをTHF40m
l中で1N−塩酸水0.10gを用いて処理した分散液
をスピンコータを用いてポリカーボネート基板にコーテ
ィングした。
Comparative Example 4 2.5 g of PCS having a number average molecular weight of 4,400 and an average particle system 5
2.5 g of anatase type titanium oxide having a thickness of 40 m
The dispersion treated with 0.10 g of 1N aqueous hydrochloric acid in 1 l was coated on a polycarbonate substrate using a spin coater.

【0089】比較例5 数平均分子量4400のPCS2.5gと酸化銅(I)
2.5gをTHF40ml中で1N−塩酸水0.10g
を用いて処理した分散液をスピンコータを用いてポリカ
ーボネート基板にコーティングした。
Comparative Example 5 2.5 g of PCS having a number average molecular weight of 4,400 and copper (I) oxide
2.5 g of 0.1 N aqueous hydrochloric acid in 40 ml of THF
Was coated on a polycarbonate substrate using a spin coater.

【0090】碁盤目及び剥離試験 実施例1〜12及び比較例1〜3で得られた有機−無機
多層材料を用いて、碁盤目及び剥離試験を行った。試験
方法としてはJIS K 5400を参考として用い
た。
Cross-cut and peel test The organic and inorganic multilayer materials obtained in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 3 were subjected to a cross- cut and peel test . JIS K 5400 was used as a reference as a test method.

【0091】まず試験片(30×30mm)にカッター
ナイフを用いて直交する縦横11本ずつの平行線を1m
m間隔で引き、碁盤目状に100個のます目を作製し
た。次に、これらのます目の上に粘着テープ(ニチバン
社製「セロハンテープ」)を貼り付け密着させた後、粘
着テープを瞬時に引き剥がし、試験片の金属酸化物層の
剥離状態を観察した。
First, 11 perpendicular and horizontal parallel lines each having a length of 1 m were cut on a test piece (30 × 30 mm) using a cutter knife.
By drawing at intervals of m, 100 squares were formed in a grid pattern. Next, an adhesive tape (Nichiban's “Cellophane tape”) was applied to and adhered to these squares, and then the adhesive tape was instantly peeled off, and the peeling state of the metal oxide layer of the test piece was observed. .

【0092】その結果、比較例1〜3の試験片では、ま
す目の大半が剥離した。これに対して、実施例1〜12
の試験片では、金属酸化物層の剥離は全く観察されなか
った。
As a result, in the test pieces of Comparative Examples 1 to 3, most of the squares peeled off. In contrast, Examples 1 to 12
No peeling of the metal oxide layer was observed in the test piece of No.

【0093】これらの結果より、本発明の有機−無機多
層材料が優れた界面強度を有していることが確認され
た。
From these results, it was confirmed that the organic-inorganic multilayer material of the present invention had excellent interface strength.

【0094】[0094]

【表1】 [Table 1]

【0095】ウェザーメータを用いた促進耐候性試験 実施例1〜12及び比較例4と5で得られた有機−無機
多層材料の促進耐候性試験をウェザーメータを用いて行
った。試験に際しては、試験片(150×70mm)を
ウェザーメータで処理した後、基板の状態を目視観察し
た。
Accelerated Weathering Test Using a Weather Meter An accelerated weathering test of the organic-inorganic multilayer materials obtained in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 4 and 5 was carried out using a weather meter. In the test, a test piece (150 × 70 mm) was treated with a weather meter, and the state of the substrate was visually observed.

【0096】試験条件はJIS D 0205に準じて
設定し、平均放電電力は390W/m2とした。また、
清水の噴射圧力1.0kgf/cm2、水量2000m
l/分、清水の噴射時間60分中12分とし、試験時間
は計200時間とした。装置はスガイ試験機(株)製W
EL−75XS−HC−BEC型キセノンサンシャイン
ロングライフウェザーメータを用いた。
The test conditions were set according to JIS D 0205, and the average discharge power was 390 W / m 2 . Also,
Injection pressure of fresh water 1.0kgf / cm 2 , water volume 2000m
1 / min, 12 minutes out of 60 minutes of injection time of fresh water, and the test time was 200 hours in total. The device is manufactured by Sugai Testing Machine Co., Ltd.
An EL-75XS-HC-BEC type xenon sunshine long life weather meter was used.

【0097】その結果、比較例4と5の試験片について
は基板に変色が観られたものの、実施例1〜12の試験
片の基板は試験前とほとんど変わりなかった。比較例4
と5の試験片では酸化チタン及び酸化銅(I)とPCS
及びポリカーボネート基板が接していたために基板の有
機材料が酸化され、変色したものと考えられる。これに
対して実施例1〜12の試験片では、酸化チタン及び酸
化銅(I)とポリカーボネート基板とがシリカ相によっ
て隔てられているために有機材料が酸化を受けなかった
と考えられる。
As a result, the test pieces of Comparative Examples 4 and 5 showed discoloration on the substrate, but the substrates of the test pieces of Examples 1 to 12 were almost the same as before the test. Comparative Example 4
And 5 specimens were titanium oxide and copper (I) oxide and PCS
It is considered that the organic material of the substrate was oxidized and discolored because the substrate was in contact with the polycarbonate substrate. On the other hand, in the test pieces of Examples 1 to 12, it is considered that the organic material was not oxidized because the titanium oxide and the copper (I) oxide and the polycarbonate substrate were separated by the silica phase.

【0098】これらの結果より、本発明の有機−無機多
層材料では、基材や接着剤、バインダー等の有機材料が
光触媒性を有する材料から酸化を受けて劣化するという
従来からの問題点が克服されていると言える。
From these results, the organic-inorganic multilayer material of the present invention overcomes the conventional problem that organic materials such as base materials, adhesives and binders are oxidized and deteriorated by photocatalytic materials. It can be said that.

【0099】[0099]

【表2】 [Table 2]

【0100】タバコ消臭性試験 実施例1〜12で得られた有機−無機多層材料及びポリ
カーボネート基板を用いてタバコ臭の消臭性試験を行っ
た。方法としては900ml容ガラス製マヨネーズビン
を入口を下にして、入口の真下に発煙している紙巻きタ
バコを5秒間置いた後、素早く試験片(30×30m
m)を投入し、密栓した。その後、屋外の太陽光の下で
1時間放置した後開封し、内部の臭いを評価した。結果
を表3に示した。
Tobacco deodorant test Using the organic-inorganic multilayer material obtained in Examples 1 to 12 and a polycarbonate substrate, a deodorant test for tobacco odor was performed. The method is as follows. A 900 ml glass mayonnaise bottle is placed with the inlet facing down, and a smoking cigarette is placed immediately below the inlet for 5 seconds, and then the test piece (30 × 30 m
m) was charged and sealed. Then, after leaving for 1 hour under the sunlight of the outdoors, it was opened and the inside odor was evaluated. The results are shown in Table 3.

【0101】その結果、未処理のポリカーボネート基板
ではタバコの残臭が確認されたものの、実施例1〜12
の有機−無機多層材料では残臭は感じられなかった。
As a result, although a residual odor of tobacco was confirmed on the untreated polycarbonate substrate, Examples 1-12
No residual odor was felt with the organic-inorganic multilayer material.

【0102】これらの結果より本発明の有機−無機多層
材料は、タバコ臭の消臭に対して有効なことが確認され
た。
From these results, it was confirmed that the organic-inorganic multilayer material of the present invention was effective for deodorizing tobacco odor.

【0103】[0103]

【表3】 [Table 3]

【0104】アンモニア消臭性試験 実施例1〜12で得られた有機−無機多層材料及びポリ
カーボネート基板を用いてアンモニアの消臭性試験を行
った。方法としては、試験片(30×30mm)とガス
検知管をセットしたガラス製デシケータにアンモニアガ
スを導入し、屋内の蛍光灯下において経時でガス濃度を
測定した。結果を表4に示した。
Ammonia deodorization test Ammonia deodorization test was carried out using the organic-inorganic multilayer material obtained in Examples 1 to 12 and a polycarbonate substrate. As a method, ammonia gas was introduced into a glass desiccator in which a test piece (30 × 30 mm) and a gas detection tube were set, and the gas concentration was measured over time under an indoor fluorescent lamp. The results are shown in Table 4.

【0105】その結果、本発明の有機−無機多層材料は
良好なアンモニア消臭性を示した。
As a result, the organic-inorganic multilayer material of the present invention exhibited good ammonia deodorizing properties.

【0106】[0106]

【表4】 [Table 4]

【0107】メチルメルカプタン消臭性試験 実施例1〜12で得られた有機−無機多層材料及びポリ
カーボネート基板を用いてメチルメルカプタンの消臭性
試験を行った。方法としては、試験片(30×30m
m)とガス検知管をセットしたガラス製デシケータにメ
チルメルカプタンガスを導入し、屋内の蛍光灯下におい
て経時でガス濃度を測定した。結果を表5に示した。
Methyl Mercaptan Deodorizing Test Using the organic-inorganic multilayer materials obtained in Examples 1 to 12 and a polycarbonate substrate, a methyl mercaptan deodorizing test was conducted. As a method, a test piece (30 × 30 m
m) and a gas detector tube, a methyl mercaptan gas was introduced into a glass desiccator, and the gas concentration was measured over time under an indoor fluorescent lamp. Table 5 shows the results.

【0108】その結果、本発明の有機−無機多層材料は
良好なメチルメルカプタン消臭性を示した。
As a result, the organic-inorganic multilayer material of the present invention showed good methyl mercaptan deodorizing properties.

【0109】[0109]

【表5】 [Table 5]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の有機−無機多層材料の構造の一例を
示す模式断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the structure of an organic-inorganic multilayer material of the present invention.

【図2】 本発明の有機−無機多層材料の構造の一例を
示す模式断面図である。 100、200…有機−無機多層材料、 101…基材、 102…第1中間層、 103…第2中間層、 104…光触媒作用層、 201…基材、 202…中間層、 203…光触媒作用層。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example of the structure of the organic-inorganic multilayer material of the present invention. 100, 200: Organic-inorganic multilayer material, 101: Base material, 102: First intermediate layer, 103: Second intermediate layer, 104: Photocatalytic layer, 201: Base material, 202: Intermediate layer, 203: Photocatalytic layer .

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09D 183/00 C09D 183/00 185/00 185/00 (72)発明者 須方 一明 大阪府寝屋川市讃良東町8番1号 オリヱ ント化学工業株式会社研究所内 (72)発明者 上利 泰幸 大阪府大阪市中央区東平1丁目1番53の 1001号 (72)発明者 島田 雅之 大阪府堺市高倉台3丁11番6号 Fターム(参考) 4F100 AA21 AA21C AA40C AH06 AH08B AH08D AK17C AK31B AK43B AK45 AK45B AK55B AK79B AK79D AK80B AT00A BA04 BA07 BA10A BA10C DE01 EA011 EH46 EH462 EH463 EJ42 GB07 JB13B JB16B JL08 JL08C JL09 JM012 JM013 4G069 AA01 AA03 AA08 BA02A BA02B BA04A BA04B BA05A BA05B BA22A BA22B BA48A BB04A BB04B BC13A BC16A BC17A BC21A BC22A BC23A BC31A BC31B BC43A BC50A BC51A BC56A BC60A BC66A BD03A BD05A BE06A BE06B CA01 CA10 CA11 CA17 DA05 EC28 EE06 FA06 4J038 DD061 DE001 DK011 EA011 HA216 JA23 KA04 KA20──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C09D 183/00 C09D 183/00 185/00 185/00 (72) Inventor Kazuaki Sugata Neyagawa, Osaka No. 8-1, Sanrahigashi-cho, Orient Chemical Industry Co., Ltd. (72) Inventor Yasuyuki Yasuyuki 1-3-11-13-1 Higashidaira, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka (72) Inventor Masayuki Shimada Takakura, Sakai-shi, Osaka Stand 3-11 No. 6 F term (reference) 4F100 AA21 AA21C AA40C AH06 AH08B AH08D AK17C AK31B AK43B AK45 AK45B AK55B AK79B AK79D AK80B AT00A BA04 BA07 BA10A BA10C DE01 EA01EHB J082 462 AA08 BA02A BA02B BA04A BA04B BA05A BA05B BA22A BA22B BA48A BB04A BB04B BC13A BC16A BC17A BC21A BC22A BC23A BC31A BC31B BC43A BC50A BC51A BC56A BC60A BC66A BD03A BD05 A BE06A BE06B CA01 CA10 CA11 CA17 DA05 EC28 EE06 FA06 4J038 DD061 DE001 DK011 EA011 HA216 JA23 KA04 KA20

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基材と基材の表面上に順次形成された中
間層と光触媒作用層とを有する有機−無機多層材料にお
いて、 該中間層が、官能基として金属アルコキシド基を有する
有機重合体、又は金属アルコキシド化合物と反応可能な
官能基を有する有機重合体と金属アルコキシド化合物と
の混合物を、加水分解及び重縮合することにより架橋し
て得られる有機−無機ハイブリッド材料で成り、 該光触媒作用層が、光触媒作用を示す金属酸化物を含む
材料で成る、有機−無機多層材料。
1. An organic-inorganic multilayer material having a substrate and an intermediate layer and a photocatalytic layer formed sequentially on the surface of the substrate, wherein the intermediate layer has a metal alkoxide group as a functional group. Or a mixture of an organic polymer having a functional group capable of reacting with a metal alkoxide compound and a metal alkoxide compound, and an organic-inorganic hybrid material obtained by crosslinking by hydrolysis and polycondensation. Is an organic-inorganic multilayer material comprising a material containing a metal oxide exhibiting photocatalysis.
【請求項2】 基材と基材の表面上に順次形成された第
1中間層と第2中間層と光触媒作用層とを有する有機−
無機多層材料において、 該第1中間層が、官能基として金属アルコキシド基を有
する有機重合体、又は金属アルコキシド化合物と反応可
能な官能基を有する有機重合体と金属アルコキシド化合
物との混合物を、加水分解及び重縮合することにより架
橋して得られる有機−無機ハイブリッド材料で成り、 該第2中間層が金属アルコキシド化合物を加水分解及び
重縮合することにより架橋して得られる無機材料で成
り、 該光触媒作用層が、光触媒作用を示す金属酸化物を含む
材料で成る、有機−無機多層材料。
2. An organic material comprising a substrate, a first intermediate layer, a second intermediate layer, and a photocatalytic layer formed sequentially on the surface of the substrate.
In the inorganic multilayer material, the first intermediate layer hydrolyzes an organic polymer having a metal alkoxide group as a functional group, or a mixture of an organic polymer having a functional group capable of reacting with a metal alkoxide compound and a metal alkoxide compound. And the organic-inorganic hybrid material obtained by crosslinking by polycondensation; and the second intermediate layer is made of an inorganic material obtained by crosslinking by hydrolysis and polycondensation of a metal alkoxide compound; An organic-inorganic multilayer material, wherein the layers are made of a material containing a photocatalytic metal oxide.
【請求項3】 前記有機重合体の主骨格が熱硬化性樹脂
である請求項1又は2記載の有機−無機多層材料。
3. The organic-inorganic multilayer material according to claim 1, wherein the main skeleton of the organic polymer is a thermosetting resin.
【請求項4】 前記有機重合体の主骨格が熱可塑性樹脂
である請求項1又は2記載の有機−無機多層材料。
4. The organic-inorganic multilayer material according to claim 1, wherein the main skeleton of the organic polymer is a thermoplastic resin.
【請求項5】 前記有機重合体の主骨格がポリカーボネ
ート、ポリアリーレート、又はポリサルホンである請求
項1又は2記載の有機−無機多層材料。
5. The organic-inorganic multilayer material according to claim 1, wherein the main skeleton of the organic polymer is polycarbonate, polyarylate, or polysulfone.
【請求項6】 前記金属アルコキシド化合物と反応可能
な官能基が金属アルコキシド基、水酸基、アミノ基、及
びカルボキシル基からなる群から選択される少なくとも
1種である請求項1又は2記載の有機−無機多層材料。
6. The organic-inorganic composition according to claim 1, wherein the functional group capable of reacting with the metal alkoxide compound is at least one selected from the group consisting of a metal alkoxide group, a hydroxyl group, an amino group, and a carboxyl group. Multi-layer material.
【請求項7】 前記金属アルコキシド化合物と反応可能
な官能基が金属アルコキシド基である請求項1又は2記
載の有機−無機多層材料。
7. The organic-inorganic multilayer material according to claim 1, wherein the functional group capable of reacting with the metal alkoxide compound is a metal alkoxide group.
【請求項8】 前記金属アルコキシドの金属元素が、酸
化物とされた場合に光触媒作用を示さないものである請
求項1又は2記載の有機−無機多層材料。
8. The organic-inorganic multilayer material according to claim 1, wherein the metal element of the metal alkoxide does not exhibit photocatalysis when converted to an oxide.
【請求項9】 前記金属アルコキシドの金属元素がS
i、及びZrからなる群から選択される少なくとも1種
である請求項1又は2記載の有機−無機多層材料。
9. The method according to claim 9, wherein the metal element of the metal alkoxide is S
3. The organic-inorganic multilayer material according to claim 1, which is at least one selected from the group consisting of i and Zr.
【請求項10】 前記金属アルコキシドの金属元素がS
iである請求項1又は2記載の有機−無機多層材料。
10. The method according to claim 10, wherein the metal element of the metal alkoxide is S
The organic-inorganic multilayer material according to claim 1 or 2, which is i.
【請求項11】 前記光触媒作用を示す金属酸化物の含
有量が10〜100重量%である請求項1又は2記載の
有機−無機多層材料。
11. The organic-inorganic multilayer material according to claim 1, wherein the content of the photocatalytic metal oxide is 10 to 100% by weight.
【請求項12】 前記光触媒作用を示す金属酸化物が、
酸化チタン及び酸化銅(I)からなる群から選択される
少なくとも1種である請求項1又は2記載の有機−無機
多層材料。
12. The metal oxide exhibiting a photocatalytic action,
3. The organic-inorganic multilayer material according to claim 1, which is at least one member selected from the group consisting of titanium oxide and copper (I) oxide.
【請求項13】 前記光触媒作用層が光触媒作用を示す
金属酸化物の粒子を含む材料で成る請求項1又は2記載
の有機−無機多層材料。
13. The organic-inorganic multilayer material according to claim 1, wherein the photocatalytic layer is made of a material containing particles of a metal oxide exhibiting photocatalysis.
【請求項14】 前記光触媒作用層が、酸化物とされた
場合に光触媒作用を示す金属の金属アルコキシド化合物
又はそれを含む金属アルコキシド混合物を加水分解及び
重縮合させて得られる材料で成る請求項1又は2記載の
有機−無機多層材料。
14. The photocatalytic layer is made of a material obtained by hydrolyzing and polycondensing a metal alkoxide compound of a metal having a photocatalytic action when converted to an oxide or a metal alkoxide mixture containing the metal alkoxide compound. Or the organic-inorganic multilayer material according to 2.
【請求項15】 前記基材が有機材料である請求項1又
は2記載の有機−無機多層材料。
15. The organic-inorganic multilayer material according to claim 1, wherein the substrate is an organic material.
【請求項16】 前記光触媒作用が消臭作用、脱色作
用、防汚作用、抗菌作用、及び除菌作用からなる群から
選択される少なくとも1種である請求項1又は2記載の
有機−無機多層材料。
16. The organic-inorganic multilayer according to claim 1, wherein the photocatalytic action is at least one selected from the group consisting of a deodorizing action, a decolorizing action, an antifouling action, an antibacterial action, and a disinfecting action. material.
【請求項17】 表面を有する基材を提供する工程;基
材の表面上に、官能基として金属アルコキシド基を有す
る有機重合体、又は金属アルコキシド化合物と反応可能
な官能基を有する有機重合体と金属アルコキシド化合物
との混合物を含む溶液もしくは湿潤ゲルを塗布して中間
層を形成する工程;及び中間層の表面上に、光触媒作用
を示す金属酸化物を含む材料で成る光触媒作用層を形成
する工程;を包含する、有機−無機多層材料の製造方
法。
17. A step of providing a substrate having a surface; an organic polymer having a metal alkoxide group as a functional group or an organic polymer having a functional group capable of reacting with a metal alkoxide compound on the surface of the substrate. A step of applying a solution or a wet gel containing a mixture with a metal alkoxide compound to form an intermediate layer; and a step of forming a photocatalytic layer made of a material containing a photocatalytic metal oxide on the surface of the intermediate layer A method for producing an organic-inorganic multilayer material, comprising:
【請求項18】 表面を有する基材を提供する工程;基
材の表面上に、官能基として金属アルコキシド基を有す
る有機重合体、又は金属アルコキシド化合物と反応可能
な官能基を有する有機重合体と金属アルコキシド化合物
との混合物を含む溶液もしくは湿潤ゲルを塗布して第1
中間層を形成する工程;第1中間層の表面上に、金属ア
ルコキシド化合物を含む溶液もしくは湿潤ゲルを塗布し
て第2中間層を形成する工程;第2中間層の表面上に、
光触媒作用を示す金属酸化物を含む材料で成る光触媒作
用層を形成する工程;を包含する、有機−無機多層材料
の製造方法。
18. A step of providing a substrate having a surface; an organic polymer having a metal alkoxide group as a functional group or an organic polymer having a functional group capable of reacting with a metal alkoxide compound on the surface of the substrate. First, a solution or a wet gel containing a mixture with a metal alkoxide compound is applied.
A step of forming an intermediate layer; a step of applying a solution or a wet gel containing a metal alkoxide compound on the surface of the first intermediate layer to form a second intermediate layer;
Forming a photocatalytic layer made of a material containing a metal oxide exhibiting a photocatalytic action.
【請求項19】 前記光触媒作用層が、光触媒作用を示
す金属酸化物の粒子を含む材料を直接中間層の表面に塗
布して形成される、請求項17又は18記載の方法。
19. The method according to claim 17, wherein the photocatalytic layer is formed by directly applying a material containing particles of a metal oxide having photocatalysis to the surface of the intermediate layer.
【請求項20】 前記光触媒作用層が、光触媒作用を示
す金属酸化物の粒子を含む材料を揮発性溶媒に分散さ
せ、得られる分散体を中間層の表面に塗布して形成され
る、請求項17又は18記載の方法。
20. The photocatalytic layer is formed by dispersing a material containing metal oxide particles exhibiting photocatalysis in a volatile solvent, and applying the resulting dispersion to the surface of the intermediate layer. 19. The method according to 17 or 18.
【請求項21】 前記光触媒作用層が、中間層の表面上
に光触媒作用を示す金属アルコキシド化合物又はその低
縮合物を含む金属アルコキシド混合物の溶液もしくは湿
潤ゲル塗布して形成される、請求項17又は18記載の
方法。
21. The photocatalytic layer is formed by applying a solution or a wet gel of a metal alkoxide compound having a photocatalytic action or a metal alkoxide mixture containing a low condensate thereof on the surface of the intermediate layer. 19. The method according to 18.
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