JP2003071296A

JP2003071296A - シリコーン変性光触媒、及びそれから誘導されるシリカ変性光触媒

Info

Publication number: JP2003071296A
Application number: JP2001267948A
Authority: JP
Inventors: Akira Nakabayashi; 亮中林
Original assignee: Asahi Kasei Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 2001-09-04
Filing date: 2001-09-04
Publication date: 2003-03-11

Abstract

(57)【要約】【目的】酸化チタンの表面がより効率的にシリコーン
で修飾されたシリコーン変性光触媒、及び該シリコーン
変性光触媒から誘導されるシリカ変性光触媒を提供す
る。【構成】物理吸着水含有量が２質量％以下である結晶
粒子径１〜２００ｎｍの酸化チタンをＳｉ−Ｈ基含有化
合物で変性処理することにより得られるシリコーン変性
光触媒、および該シリコーン変性光触媒に光照射するこ
とによって得られるシリカ変性光触媒。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光触媒活性を有す
る部材及び／又は表面性状（親水性あるいは疎水性等）
が制御された部材を提供するのに有用な変性光触媒、及
びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】酸化チタンに代表される光触媒は光エネ
ルギーによって物質の分解作用や表面の親水化作用を示
すことが知られている。ところで、光触媒表面に吸着や
配位あるいは化学結合する化合物を用いて光触媒表面を
修飾した変性光触媒は、従来の光触媒に無い種々の機能
を発現する事が期待される。

【０００３】例えば、特開昭６２−２６０７１７号公報
では酸化チタン表面に存在する多量の物理吸着水と酸化
チタンの活性点の作用を利用し、オルガノハイドロジェ
ンポリシロキサンのＳｉ−Ｈ基同士を酸化チタン表面で
架橋させてＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の生成を伴う重合を進行
させることにより、酸化チタンをシリコーン変性する方
法が示唆されている。また、この方法で得られたシリコ
ーン変性酸化チタンを３００℃以上で加熱処理すること
により光触媒活性の大きなシリカ変性酸化チタンを得ら
れることが報告されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、酸化
チタンの表面がより効率的にシリコーンで修飾されたシ
リコーン変性光触媒、及び該シリコーン変性光触媒から
誘導されるシリカ変性光触媒を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】一般に、酸化チタンは水
との親和力が強く、特に光触媒活性が強い微粒子（結晶
粒子径は１〜２００ｎｍ、好ましくは１〜５０ｎｍ）は
多くの物理吸着水を有している。発明者らは、この物理
吸着水を減少させると、酸化チタンとＳｉ−Ｈ基含有化
合物との反応速度が速くなり、さらに水が関与する副反
応が少なくなることを見いだした。また、このようにし
て得られたシリコーン変性酸化チタンは光照射により、
容易にシリカ変性光触媒となることを見いだし、本発明
に到達した。

【０００６】即ち本発明は、物理吸着水含有量が２質量
％以下である結晶粒子径１〜２００ｎｍの酸化チタンを
Ｓｉ−Ｈ基含有化合物で変性処理することにより得られ
るシリコーン変性光触媒であり、さらに該シリコーン変
性光触媒に光照射することにより得られるシリカ変性光
触媒である。以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて酸化チタンとは、ニ酸化チタン、低次酸化チタン
（ＴｉＯｎにおいて、ｎが２未満のもの）またはそれら
の混合物からなるものをいう。二酸化チタンとしては、
結晶型がアナターゼ型、ルチル型、ブルッカイト型のい
ずれでもよく、これらの混合体でもよい。上記酸化チタ
ンの中では、アナターゼ型の二酸化チタンが最も好適に
使用できる。

【０００７】本発明で使用される物理吸着水含有量が２
質量％以下である結晶粒子径１〜２００ｎｍの酸化チタ
ンは、結晶粒子径１〜２００ｎｍの酸化チタンを、加熱
乾燥、及び／または減圧乾燥することによって得ること
ができる。ここで、加熱乾燥をする場合の温度は４００
℃以下、好ましくは３００℃以下で行う。４００℃より
高温で加熱を行うと酸化チタンの化学吸着水が減少し、
Ｓｉ−Ｈ基含有化合物との反応を妨害する。また、常圧
の場合、８０℃以上に加熱することが、物理吸着水含有
量低減を効率良く行う上で好ましい。物理吸着水の定量
は、例えば示差熱・熱重量同時解析（ＴＧ−ＤＴＡ解
析）等により実施することができる。本発明に用いる酸
化チタンの物理吸着水量は２質量％以下、好ましくは１
質量％以下、さらに好ましくは０．１質量％以下であ
る。

【０００８】本発明において、光触媒を変性させるのに
用いるＳｉ−Ｈ基含有化合物としては、例えば平均組成
式が下式（１）で示されるものが挙げられる。Ｈ_pＲ_qＱ_rＳｉＯ_(4-p-q-r)/2（１）（式中、Ｒは一価の有機基の１種もしくは２種以上から
なる官能基を表す。Ｑは、アルコキシ基、ヒドロキシ
基、またはハロゲン原子を表す。０＜ｐ＜４、０≦ｑ＜
４、０≦ｒ＜４であり、また（ｐ＋ｑ＋ｒ）≦４であ
る。）

【０００９】このような化合物としては、例えば下記式
（２）で表されるＳｉ−Ｈ基含有シリコーン化合物を挙
げることができる。（Ｒ¹ＨＳｉＯ）_a（Ｒ¹Ｒ²ＳｉＯ）_b（Ｒ¹ＸＳｉＯ）_c（Ｒ¹ＹＳｉＯ）_d （Ｒ¹ＺＳｉＯ）_e（Ｒ¹Ｒ¹Ｒ¹ＳｉＯ_1/2）_f ・・・（２）（式中、Ｒ¹はそれぞれ独立に置換基を有しても有さな
くても良い炭素数が１〜３０個の炭化水素基、もしくは
式（３）で表されるシロキシ基を表す。 −Ｏ−（Ｒ³Ｒ³ＳｉＯ）_q−ＳｉＲ³Ｒ³Ｒ³ ・・・（３）（式中、Ｒ³はそれぞれ独立に直鎖状または分岐状の炭
素数が１〜３０個のアルキル基、炭素数５〜２０のシク
ロアルキル基、もしくは置換されていないか或いは炭素
数１〜２０のアルキル基又は炭素数１〜２０のアルコキ
シ基、又はハロゲン原子で置換されている炭素数６〜２
０のアリール基から選ばれた１種もしくは２種以上から
なる炭化水素基を表す。また、ｑは０以上の整数であ
り、０≦ｑ≦１０００である。）

【００１０】Ｒ²は置換基を有しても有さなくても良い
炭素数が１〜３０個の炭化水素基を含む１価の基を表
す。Ｘは、炭素数１〜３０のフルオロアルキル基を含む
１価の基を表す。Ｙは、カルボキシル基あるいはその塩
を含む１価の基、リン酸基あるいはその塩を含む１価の
基、スルホ基あるいはその塩を含む１価の基、ポリオキ
シアルキレン基、環状無水物を含む１価の基からなる群
から選ばれた少なくとも１つの親水性基を表す。Ｚは、
エポキシ基を含む１価の基、アクリロイル基を含む１価
の基、メタアクリロイル基を含む１価の基、環状酸無水
物を含む１価の基、ケト基を含む１価の基、ヒドロキシ
ル基を含む１価の基、アミノ基を含む１価の基、アルコ
キシ基、ヒドロキシル基からなる群から選ばれた少なく
とも１つの反応性基を表す。ａは１以上の整数であり、
ｂ、ｃ、ｄ、ｅは０又は１以上の整数である。ｆは０又
は２である。また、（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）≦１０００
０である。また、上記シリコーン化合物は、ランダム共
重合体でも、ブロック共重合体でもよい。）

【００１１】上記式（２）で表される化合物において、
ｆ＝０の場合は環状シリコーン化合物を表し、ｆ＝２の
場合は鎖状シリコーン化合物を表わす。上記式（２）で
示されるヒドロシリル基含有シリコーン化合物として
は、例えば下記式（４）で表されるヒドロシリル基含有
化合物、及び該ヒドロシリル基含有化合物が有するヒド
ロシリル基に炭素−炭素不飽和結合化合物を付加させる
ヒドロシリル化反応により得られる化合物を挙げること
ができる。（Ｒ¹ＨＳｉＯ）_a+c+d+e（Ｒ¹Ｒ²ＳｉＯ）_b（Ｒ¹Ｒ¹Ｒ¹ＳｉＯ_1/2）_f （４）（式中、Ｒ¹はそれぞれ独立に置換基を有しても有さな
くても良い炭素数が１〜３０個の炭化水素基、もしくは
式（３）で表されるシロキシ基を表す。 −Ｏ−（Ｒ³Ｒ³ＳｉＯ）_q−ＳｉＲ³Ｒ³Ｒ³・・・（３）（式中、Ｒ³はそれぞれ独立に直鎖状または分岐状の炭
素数が１〜３０個のアルキル基、炭素数５〜２０のシク
ロアルキル基、もしくは置換されていないか或いは炭素
数１〜２０のアルキル基又は炭素数１〜２０のアルコキ
シ基、又はハロゲン原子で置換されている炭素数６〜２
０のアリール基から選ばれた１種もしくは２種以上から
なる炭化水素基を表す。また、ｑは０以上の整数であ
り、０≦ｑ≦１０００である。）

【００１２】Ｒ²は置換基を有しても有さなくても良い
炭素数が１〜３０個の炭化水素基を含む１価の基を表
す。ａは１以上の整数であり、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは０又は
１以上の整数である。ｆは０又は２である。また、（ａ
＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）≦１００００である。また、上記シ
リコーン化合物は、ランダム共重合体でも、ブロック共
重合体でもよい。）上記式（４）で表されるヒドロシリ
ル基含有化合物に所望の官能基を導入するのに用いる炭
素−炭素不飽和結合化合物としては、例えば式（５）で
表されるパーフルオロアルキル基を有するオレフィン
類、アリルエーテル類、ビニルエーテル類、（メタ）ア
クリル酸エステル類等を用いることができる。 −（ＣＦ₂）_gＣＦ₃ （５）（式中、ｇは０〜５０の整数を表す。）

【００１３】また、置換基を有しても有さなくても良い
炭素数が１〜３０個の炭化水素基を含む１価の基を導入
する場合に用いる炭素−炭素不飽和結合化合物としてプ
ロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン、
イソブテン、５−メチル−１−ブテン、２−ヘキセン、
シクロヘキセン、５−ノルボルネンの如きオレフィン
類、酢酸アリル、プロピオン酸アリル、２−エチルヘキ
サン酸アリル、安息香酸アリル等のアリルエステル類、
アリルメチルエーテル、アリルエチルエーテル、アリル
−ｎ−ヘキシルエーテル、アリルシクロヘキシルエーテ
ル、アリル−２−エチルヘキシルエーテル、アリルフェ
ニルエーテル、アリルグリシジルエーテル等のアリルエ
ーテル類、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリ
ル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アク
リル酸−２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸シク
ロヘキシル、（メタ）アクリル酸フェニル等の（メタ）
アクリル酸エステル類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル、酪酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル
等のカルボン酸ビニルエステル類、メチルビニルエーテ
ル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、イ
ソブチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテ
ル等のビニルエーテル類、スチレン、（メタ）アクリロ
ニトリル、クロトン酸エステル類等の他の炭素−炭素不
飽和結合化合物等が挙げられる。これらのうち、１−ヘ
キセン、１−オクテン等の末端オレフィン類、アリルエ
ステル類、アリルエーテル類が反応性の面で好ましい。

【００１４】また、親水性基を導入するのに用いる炭素
−炭素不飽和結合化合物としては、カルボキシル基ある
いはその塩、リン酸基あるいはその塩、スルホ基あるい
はその塩、ポリオキシアルキレン基、環状酸無水物から
なる群から選ばれた少なくとも１つの親水性基を有する
オレフィン類、アリルエーテル類、ビニルエーテル類、
ビニルエステル類、（メタ）アクリル酸エステル類、ス
チレン誘導体等が挙げられる。上記親水性基を有する炭
素−炭素不飽和結合化合物の好ましい具体例として、例
えば式（６）で表されるポリオキシエチレン基含有アリ
ルエーテル等を挙げることができる。ＣＨ₂＝ＣＨＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_mＲ⁴ （６）（式中、ｍは１〜１０００の整数を表す。Ｒ⁴は、置換
基を有しても有さなくても良い炭素数が１〜３０個の炭
化水素基を表す。）

【００１５】また、反応性基を導入するのに用いる炭素
−炭素不飽和結合化合物としては、エポキシ基、（メ
タ）アクリロイル基、環状酸無水物、ケト基、ヒドロキ
シル基、アミノ基からなる群から選ばれた少なくとも１
つの反応性基を有するオレフィン類、アリルエーテル
類、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、（メタ）ア
クリル酸エステル類、スチレン誘導体等が挙げられる。

【００１６】上記反応性基を有する炭素−炭素不飽和結
合化合物の好ましい具体例として、例えばアリルグリシ
ジルエーテル、（メタ）アクリル酸グリシジル、（メ
タ）アクリル酸アリル、ジアリルエーテル、ジアリルフ
タレート、（メタ）アクリル酸ビニル、クロトン酸ビニ
ル、エチレングリコールジ（メタ）アクリル酸エステ
ル、無水マレイン酸、５−ノルボルネン−２，３−ジカ
ルボン酸無水物、５−ヘキセン−２−オン、アリルアル
コール、エチレングリコールモノアリルエーテル、アリ
ルアミン等を挙げることができる。

【００１７】上記炭素−炭素不飽和化合物と式（４）で
表されるヒドロシリル基含有化合物のヒドロシリル化反
応は、好ましくは触媒の存在下、有機溶媒の存在下ある
いは非存在下において０〜２００℃で炭素−炭素不飽和
化合物と式（４）で表されるヒドロシリル基含有化合物
を接触させることにより行うことができる。ヒドロシリ
ル化反応の触媒としては、白金族触媒、すなわちルテニ
ウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウ
ム、白金の化合物が適しているが、特に白金の化合物と
パラジウムの化合物が好適である。白金の化合物として
は、例えば塩化白金（ＩＩ）、テトラクロロ白金酸（Ｉ
Ｉ）、塩化白金（ＩＶ）、ヘキサクロロ白金酸（Ｉ
Ｖ）、ヘキサクロロ白金（ＩＶ）アンモニウム、ヘキサ
クロロ白金（ＩＶ）カリウム、水酸化白金（ＩＩ）、二
酸化白金（ＩＶ）、ジクロロ−ジシクロペンタジエニル
−白金（ＩＩ）、白金−ビニルシロキサン錯体、白金−
ホスフィン錯体、白金−オレフィン錯体や白金の単体、
アルミナやシリカや活性炭に固体白金を担持させたもの
が挙げられる。パラジウムの化合物としては、例えば塩
化パラジウム（ＩＩ）、塩化テトラアンミンパラジウム
（ＩＩ）酸アンモニウム、酸化パラジウム（ＩＩ）等が
挙げられる。

【００１８】また、ヒドロシリル化反応に使用できる有
機溶媒としては、例えばトルエンやキシレン等の芳香族
炭化水素類、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン等の
脂肪族炭化水素類、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル等のエ
ステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオ
キサン等のエーテル類、ジメチルアセトアミド、ジメチ
ルホルムアミド等のアミド類、クロロホルム、塩化メチ
レン、四塩化炭素等のハロゲン化合物類、ジメチルスル
ホキシド、ニトロベンゼン等やこれらの２種以上の混合
物が挙げられる。

【００１９】本発明において、式（１）で表される平均
組成式を有するＳｉ−Ｈ基含有化合物の他の例として、
式（７）で表されるＳｉ−Ｈ基含有シリコーン化合物を
挙げることができる。Ｈ−（Ｒ⁵Ｒ⁵ＳｉＯ）ｊ−（Ｒ⁵Ｒ⁵Ｓｉ）−Ｈ（７）（式中、Ｒ⁵はそれぞれ独立に置換基を有しても有さな
くても良い炭素数が１〜３０個の炭化水素基、もしくは
式（３）で表されるシロキシ基を表す。 −Ｏ−（Ｒ³Ｒ³ＳｉＯ）_q−ＳｉＲ³Ｒ³Ｒ³ ・・・（３）（式中、Ｒ³はそれぞれ独立に直鎖状または分岐状の炭
素数が１〜３０個のアルキル基、炭素数５〜２０のシク
ロアルキル基、もしくは置換されていないか或いは炭素
数１〜２０のアルキル基又は炭素数１〜２０のアルコキ
シ基、又はハロゲン原子で置換されている炭素数６〜２
０のアリール基から選ばれた１種もしくは２種以上から
なる炭化水素基を表す。また、ｑは０以上の整数であ
り、０≦ｑ≦１０００である。）また、ｊは０以上の整
数であり、０≦ｊ≦１０００である。

【００２０】本発明において、物理吸着水含有量が２質
量％以下である結晶粒子径１〜２００ｎｍの酸化チタン
（Ａ）のＳｉ−Ｈ基含有化合物（Ｂ）による変性は、有
機溶媒の存在、あるいは非存在下において、固形分質量
比（Ａ）／（Ｂ）＝０．０１〜１０００、好ましくは
（Ａ）／（Ｂ）＝０．１〜１００の割合で０〜１５０℃
にて混合することにより実施できる。この変性の操作に
より混合物からは水素ガスが発生する。また、上記変性
の操作により、Ｔｉ−ＯＨ基の減少がＩＲスペクトルに
おける３６３０〜３６４０ｃｍ−１の吸収の減少として
観測される。これらのことより本発明のシリコーン変性
光触媒は、上記Ｓｉ−Ｈ基含有化合物のＳｉ−Ｈ基と酸
化チタン表面のＴｉ−ＯＨ基との脱水素縮合反応によっ
て生成するものと考えられる。すなわち、本発明で用い
る酸化チタンは物理吸着水が無い、あるいは非常に少な
いため、特開昭６２−２６０７１７号公報のごとき物理
吸着水とＳｉ−Ｈ基との脱水素縮合反応による酸化チタ
ン表面でのシリコーンの重合は抑制されている。

【００２１】本発明において、有機溶媒を使用して上記
変性を行う場合は、トルエン、キシレン、ヘキサン等の
疎水性有機溶媒の使用が好ましい。発明によって得られ
たシリコーン変性光触媒は、溶媒分散性や樹脂相溶性の
発現、架橋性能の発現等、様々な機能を発現するととも
に、該シリコーン変性光触媒のバンドギャップエネルギ
ーよりも高いエネルギーの光を照射することにより親水
性及び光触媒活性が増大したシリカ変性光触媒を得るこ
とができる。本発明において、光触媒のバンドギャップ
エネルギーよりも高いエネルギーの光の光源としては、
太陽光や室内照明灯等の一般住宅環境下で得られる光の
他、ブラックライト、キセノンランプ、水銀灯等の光が
利用できる。これら光源を用い、例えば、１ｍＷ／ｃｍ
²以上で１日以上処理するこのにより、該シリコーン変
性光触媒からシリカ変性光触媒を得ることができる。本
発明によって提供されるシリコーン変性光触媒および／
またはシリカ変性光触媒は、抗菌、防汚、防臭、ＮＯｘ
分解等の様々な機能を発現し、大気、水等の環境浄化等
の用途に使用することができる。

【００２２】本発明によって提供されるシリコーン変性
光触媒および／またはシリカ変性光触媒は、光照射によ
り２０℃における水との接触角が６０゜以下（好ましく
は１０゜以下）の親水性にでき、鏡やガラスの曇りを防
止する防曇技術、さらには建築外装等に対する防汚技術
や帯電防止技術等への応用が可能であり、窓ガラス、
鏡、レンズ、ゴーグル、カバー、碍子、建材、建物外
装、建物内装、構造部材、乗物の外装及び塗装、機械装
置や物品の外装、各種表示装置、照明装置、住宅設備、
食器、台所用品、家庭用電気製品、磁気光記録メディア
や光記録メディア等の用途に使用することができる。

【００２３】本発明によって提供されるシリコーン変性
光触媒またはシリカ変性光触媒であって光電変換機能を
有するものは、太陽エネルギーの電力変換等の機能を発
現することが可能であり、（湿式）太陽電池等に用いる
光半導体電極等の用途に使用することができる。また、
本発明によって提供される、光照射によって水との濡れ
性が変化（疎水性から親水性への変化、あるいは親水性
から疎水性への変化）するシリコーン変性光触媒は、オ
フセット印刷用原版等への応用に対し非常に有用であ
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】実施例中に用いられる各種物性の
測定方法は、下記の通りである。１）物理吸着水の定量酸化チタンの物理吸着水の定量は、示差熱・熱重量同時
測定装置（セイコー電子工業（株）製ＴＧ／ＤＴＡ２
００）を用い、窒素雰囲気下で３０℃から５５０℃まで
毎分１０℃の昇温を行い測定した。２）赤外線吸収スペクトル赤外線吸収スペクトルは、ＦＴ／ＩＲ−４１０（日本分
光（株）製）を用い、デュラサンプラーＩＲ（エス．テ
ィ．ジャパン（株））で拡散反射スペクトルとして測定
した。

【００２５】３）水の接触角サンプルの表面に脱イオン水の滴を乗せ、２０℃で１分
間放置した後、接触角計（協和界面科学（株）製ＣＡ
−Ｘ１５０）を用いて接触角を測定した。水の接触角が
小さいほど、皮膜（または成形体）表面は親水性が高
い。４） ²⁹Ｓｉ核磁気共鳴の測定²⁹ Ｓｉ核磁気共鳴は、ＪＮＭ−ＬＡ４００（日本電子
（株）製）で測定した。５）光触媒活性の測定サンプルにメチレンブルーの５質量％エタノール溶液を
塗布した後、ブラックライト（東芝ライテック（株）製
ＦＬ２０ＳＢＬＢ）の光を１時間照射した。

【００２６】なおこのとき、光の強度は紫外線強度計
（トプコン（株）製ＵＶＲ−２（ＵＤ−３６型受光
部：波長３１０〜４００ｎｍの光に対応））を用いて測
定した紫外線強度が１ｍＷ／ｃｍ²となるよう調整し
た。その後、光触媒の作用によるメチレンブルーの分解
の程度（退色の程度に基づき、目視で評価）に基づき、
光触媒の活性を以下の３段階で評価した。 ◎：メチレンブルーが完全に分解。 △：メチレンブルーの青色がわずかに残る。 ×：メチレンブルーの分解はほとんど観測されず。

【００２７】

【参考例１】アナターゼ型酸化チタン粉体（ＳＴ−０１
／石原産業（株）：平均結晶子径７ｎｍ（カタログ値、
Ｘ線にて測定））３２ｇを乾燥機にて１２０℃で１２時
間加熱し、２９．２ｇの熱処理酸化チタン（ａ）を得
た。示差熱・熱重量同時測定によって得られた熱処理酸
化チタン（ａ）の物理吸着水量は約０．４質量％であっ
た。

【００２８】

【実施例１】還流冷却器、温度計および撹拌装置を有す
る反応器に参考例１で得た熱処理酸化チタン（ａ）２．
９２ｇにトルエン１２．８ｇを添加し、撹拌下３０℃に
昇温した。これにビス（トリメチルシロキシ）メチルシ
ランの２０質量％トルエン溶液４ｇを３０℃にて約５分
かけて添加し、さらに３０℃で２時間撹拌を続けた。ビ
ス（トリメチルシロキシ）メチルシランの反応に伴い生
成した水素ガス量は２３℃において４５ｍｌであった。
続いて、反応液からトルエン及び未反応のビス（トリメ
チルシロキシ）メチルシランを減圧加熱除去し、シリコ
ーン変性酸化チタン粉体（ｂ）を得た。得られたシリコ
ーン変性酸化チタン粉体（ｂ）の赤外線吸収スペクトル
を測定したところ、Ｔｉ−ＯＨ基の吸収（３６３０〜３
６４０ｃｍ^-1）が消失し、新たにＳｉ−ＣＨ₃基の吸収
（１２７１ｃｍ^-1）が観測された。

【００２９】

【実施例２】実施例１で得たシリコーン変性酸化チタン
粉体（ｂ）を錠剤成型器・錠剤成型器用プレス（日本分
光（株）製）を用いてシリコーン変性酸化チタンの錠剤
とした。得られた錠剤の水接触角は９８゜であった。続
いて、この錠剤にブラックライト（東芝ライテック
（株）製ＦＬ２０ＳＢＬＢ）の光を３日間照射した
後、錠剤の水接触角を測定したところ、光照射後の錠剤
の水接触角は０゜であった。なおこのとき、光の強度は
紫外線強度計（トプコン（株）製ＵＶＲ−２（ＵＤ−
３６型受光部：波長３１０〜４００ｎｍの光に対応））
を用いて測定した紫外線強度が１ｍＷ／ｃｍ²となるよ
う調整した。

【００３０】

【実施例３】実施例１で得たシリコーン変性酸化チタン
粉体（ｂ）に、実施例２と同じ紫外線強度のブラックラ
イト（東芝ライテック（株）製ＦＬ２０ＳＢＬＢ）
の光を１０日間照射した。光照射前後のシリコーン変性
酸化チタン粉体（ｂ）の²⁹Ｓｉ核磁気共鳴の測定を行っ
たところ、光照射後の²⁹Ｓｉ核磁気共鳴スペクトルには
光照射前には観測されなかったシリカ構造に由来するＱ
３構造（−９０．６ｐｐｍ）とＱ４構造（ー１００．３
ｐｐｍ）の吸収が新たに観測された。すなわち、シリコ
ーン変性酸化チタン粉体（ｂ）に光照射を行うことによ
ってシリカ変性酸化チタン粉体（ｃ）を得た。得られた
シリカ変性酸化チタン粉体（ｃ）の光触媒活性評価を実
施したところ、非常に良好な結果（◎）であった。

【００３１】

【比較例１】還流冷却器、温度計および撹拌装置を有す
る反応器にアナターゼ型酸化チタン粉体（ＳＴ−０１／
石原産業（株）：平均結晶子径７ｎｍ（カタログ値）、
示差熱・熱重量同時測定によって得られた物理吸着水量
は約９．６質量％）３．２ｇにトルエン１２．８ｇを添
加し、撹拌下３０℃に昇温した。これにビス（トリメチ
ルシロキシ）メチルシランの２０質量％トルエン溶液４
ｇを３０℃にて約５分かけて添加し、さらに３０℃で２
時間撹拌を続けた。この際、水素ガスは２３℃において
４ｍｌしか生成しなかった。続いて、反応液からトルエ
ン及び未反応のビス（トリメチルシロキシ）メチルシラ
ンを減圧加熱除去し、得られた粉体の赤外線吸収スペク
トルを測定したところ、Ｔｉ−ＯＨ基の吸収（３６３０
〜３６４０ｃｍ^-1）は残存したままであった。

【００３２】

【比較例２】比較例１で用いた、アナターゼ型酸化チタ
ン粉体（ＳＴ−０１／石原産業（株）：平均結晶子径７
ｎｍ（カタログ値））の光触媒活性評価を実施したとこ
ろ、実施例３で得られたシリカ変性酸化チタン粉体
（ｃ）より劣る結果（△）であった。

【００３３】

【発明の効果】本発明によると、酸化チタンの表面がシ
リコーンで修飾されたシリコーン変性光触媒を効率的に
得ることができる。また、本発明で得られるシリコーン
変性光触媒からは、光照射といった簡単な処理によって
光触媒活性が非常に大きいシリカ変性光触媒を容易に得
ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物理吸着水含有量が２質量％以下である
結晶粒子径１〜２００ｎｍ酸化チタンをＳｉ−Ｈ基含有
化合物で変性処理することにより得られるシリコーン変
性光触媒。
【請求項２】請求項１記載のシリコーン変性光触媒に
光照射することにより得られるシリカ変性光触媒。