JP2005224727A

JP2005224727A - 変性光触媒

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Publication number: JP2005224727A
Application number: JP2004037305A
Authority: JP
Inventors: Akira Nakabayashi; 亮中林; Junichi Oguma; 淳一小熊
Original assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Current assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority date: 2004-02-13
Filing date: 2004-02-13
Publication date: 2005-08-25

Abstract

【課題】簡便な方法で、穏和な条件において、外観良く光触媒をコーティングする技術を提供する。
【解決手段】光触媒（ａ）を、トリオルガノシラン単位、モノオキシジオルガノシラン単位、ジオキシオルガノシラン単位、及びフッ化メチレン（―ＣＦ_２−）単位よりなる群から選ばれる少なくとも１種の構造単位を有する化合物類よりなる群から選ばれる少なくとも１種の変性剤化合物（ｂ）を用いて変性処理されたワックス性状を有する変性光触媒（Ａ）。
【選択図】選択図なし。

Description

本発明は、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から、環境浄化や防汚、防曇等の分野へ応用が知られている酸化チタンに代表される光触媒の部材表面への固定化技術に関する。

ある種の物質に、その物質の伝導帯と価電子帯との間のエネルギーギャップ（バンドギャップ）よりも大きなエネルギーを持つ光、即ちその物質のバンドギャップに対応する光よりも波長の短い光（励起光）を照射すると、光エネルギーによって価電子帯中の電子の励起（光励起）が起こり、伝導帯に電子が、価電子帯に正孔が生成する。このとき、伝導帯に生成した電子の還元力および／または価電子帯に生成した正孔の酸化力を利用して、種々の化学反応を行うことができる。
即ち、上記のような物質は、励起光照射下において触媒のように用いることができる。そのため、上記のような物質は光触媒と呼ばれており、その最も代表的な例として酸化チタンが知られている。

この光触媒によって促進される化学反応の例としては、種々の有機物の酸化分解反応を挙げることができる。従って、この光触媒を種々の基材の表面に固定化させれば、基材の表面に付着した種々の有機物を、光エネルギーを利用して酸化分解することができることになる。
一方、ある種の光触媒に光を照射すると、その光触媒の表面の親水性が高まることが知られている。従って、この光触媒を種々の基材の表面に固定化させれば、光の照射によりその基材の表面の親水性を高めることができるようになる。
近年、上記のような光触媒の特性を、環境浄化、種々の基材の表面への汚れの付着防止や曇りの防止を始めとする、種々の分野に応用するための研究が盛んになってきている。この場合、光触媒を種々の基材の表面に固定化するための方法が非常に重要な役割を担う。

光触媒を固定化する方法については、これまでに種々の提案がなされているが、特に有用な方法の１つとして、光触媒を含む組成物によって基材の表面をコーティングし、光触媒を含む皮膜を形成させることにより、光触媒を基材の表面に固定する方法が注目されている。
コーティングによって光触媒を固定化する方法については、これまでに種々の提案がなされている。
例えば、特開昭６０−１１８２３６号公報では、光触媒の前駆体、例えば有機チタネートを含有するゾルを基材の表面に塗布した後、焼成によって光触媒の前駆体をゲル化させ、光触媒に変換すると共に、生成した光触媒を基材の表面に固定化する方法が提案されている。しかしこの方法は、光触媒の微粒子状結晶を基材の表面で生成させる工程を含んでおり、この工程には高温での焼成が必要である。そのため、基材の表面積が広い場合には光触媒の固定化が困難になる、という欠点がある。

特開平６−２７８２４１号公報では、光触媒含有ゾルを使用する（従って光触媒の微粒子状結晶の生成過程を必要としない）方法として、水中に解膠させた酸化チタンゾルを用いて基材の表面をコーティングする方法が提案されている。しかし、酸化チタンゾルは穏和な条件下では成膜性がないため、この方法においても高温度での焼成が必要である。その上、生成する被膜は脆く容易に破壊され、光触媒が基材の表面から脱落してしまうため、光触媒が基材の表面で効果を示すようにすることができなくなる、という欠点があった。
また、光触媒を混合した樹脂塗料を用いて基材の表面をコーティングする方法も提案されている。例えば、特開平７−１７１４０８号公報、特開平９−１００４３７号公報および特開平１１−１８８２７１号公報では、フッ素樹脂やシリコーン樹脂等の、光触媒の作用によって分解されにくい樹脂を塗膜形成要素として含む樹脂塗料に光触媒を混合し、この樹脂塗料を用いて基材の表面をコーティングする方法が提案されている。しかしこれらの方法では、樹脂塗料に対する光触媒の分散性が悪いため、樹脂塗料が白濁してしまう。
即ち、従来の光触媒コーティング剤において、簡便な方法で、穏和な条件において、外観良く光触媒をコーティングする技術は未だ完成されていない。

特開昭６０−１１８２３６号公報特開平６−２７８２４１号公報特開平７−１７１４０８号公報特開平９−１００４３７号公報特開平１１−１８８２７１号公報

簡便な方法で、穏和な条件において、外観良く光触媒をコーティングする技術を提供することである。

本発明者らは鋭意検討した結果、特定の変性剤化合物を用いて変性処理されたワックス性状の変性光触媒は、簡便な方法で、室温等の穏和な条件において、外観良く光触媒をコーティングできることを見出し、本発明をなすに至った。すなわち、本発明は以下の通りである。
発明の第１は光触媒（ａ）を式（１）で表されるトリオルガノシラン単位、式（２）で表されるモノオキシジオルガノシラン単位、式（３）で表されるジオキシオルガノシラン単位、及びフッ化メチレン（―ＣＦ_２−）単位よりなる群から選ばれる少なくとも１種の構造単位を有する化合物類よりなる群から選ばれる少なくとも１種の変性剤化合物（ｂ）を用いて変性処理されたワックス性状を有する変性光触媒（Ａ）である。
Ｒ_３Ｓｉ− （１）
（式中、Ｒは各々独立に直鎖状または分岐状の炭素数１〜３０個のアルキル基、炭素数５〜２０のシクロアルキル基、直鎖状または分岐状の炭素数１〜３０個のフルオロアルキル基、直鎖状または分岐状の炭素数２〜３０個のアルケニル基、フェニル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、又は水酸基を表す）
−（Ｒ_２ＳｉＯ）− （２）
（式中、Ｒは式（１）で定義した通りである。）

（式中、Ｒは式（１）で定義した通りである。）
発明の第２は、下記方法で測定した塗り伸ばし性が１０ｃｍ以上あることを特徴とする発明の第１の変性光触媒（Ａ）である。
１）５質量％となるように溶媒（沸点１５０℃以下の溶媒）に分散させた変性光触媒の分散液を約０．０３ｇ（スポイトで１滴）ガラス板の上に滴下する。
２）サンプルを滴下したガラス板を１０５℃で３０分間乾燥させる。
３）２３℃、５５％湿度の状態で３０分冷却する。
４）乾燥した変性光触媒を、プラスチック製のヘラで伸ばし、形成する変性光触媒皮膜が途切れ始めるまでの長さを測定し、変性光触媒質量０．０１ｇあたりの伸び（ｃｍ）を計算し、この値を塗り伸ばし性とする。

発明の第３は、該変性剤化合物（ｂ）が、式（４）及び／または式（５）で表されるＳｉ−Ｈ基含有ケイ素化合物（ｂ１）であることを特徴とする発明の第１または第２のいずれかの変性光触媒（Ａ）である。
Ｈ−（Ｒ_２ＳｉＯ）_ｍ−ＳｉＲ_２−Ｑ（４）
（式中、Ｒは各々独立して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、直鎖状または分岐状の炭素数が１〜３０個のフルオロアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、フェニル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、水酸基から選ばれた１種以上からなる基を表す。

また、式中Ｑは、下記（あ）〜（う）からなる群より選ばれる少なくとも１つの機能性付与基を含有する基である。
（あ）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、スルホン酸基あるいはその塩、アミノ基あるいはその塩、ポリオキシアルキレン基からなる群から選ばれた少なくとも１つの親水性基。
（い）エポキシ基、アクリロイル基、メタアクリロイル基、（環状）酸無水物基、ケト基、カルボキシル基、ヒドラジン残基、イソシアネート基、イソチオシアネート基、水酸基、アミノ基、環状カーボネート基、チオール基、エステ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。
（う）少なくとも１つの分光増感基。ｍは整数であり、０≦ｍ≦１０００である。）
（ＲＨＳｉＯ）_ｐ（Ｒ_２ＳｉＯ）_ｑ（ＲＱＳｉＯ）_ｒ（Ｒ_３ＳｉＯ_１／２）_ｓ（５）
（式中、ＲおよびＱは式（４）で定義した通りである。
ｐ及びｒは１以上の整数であり、ｑは０又は１以上の整数であり、（ｐ＋ｑ＋ｒ）≦１００００であり、そしてｓは０又は２である。但し、（ｐ＋ｑ＋ｒ）が２以上の整数であり且つｓ＝０の場合、該Ｈシリコーン化合物は環状シリコーン化合物であり、ｓ＝２の場合、該Ｈシリコーン化合物は鎖状シリコーン化合物である。）

発明の第４は、該変性剤化合物（ｂ）がポリオキシアルキレン基を有することを特徴とする発明の第１〜第３のいずれかの変性光触媒（Ａ）である。
発明の第５は、可視光応答型であることを特徴とする発明の第１〜第４のいずれかの変性光触媒（Ａ）である。
発明の第６は、発明の第１〜第５のいずれかの変性光触媒（Ａ）と可塑剤を含んでなる変性光触媒組成物である。
発明の第７は、該可塑剤がシリコーン誘導体及び／またはアルキレンオキサイド誘導体であることを特徴とする発明の第６の変性光触媒組成物である。

本発明の変性光触媒は、簡便な方法で、穏和な条件において、外観良く光触媒をコーティングでき、光照射により長期にわたり、その表面が水の濡れ性（親水性、疎水性）の制御能及び／又は光触媒活性を発現する耐候性に優れた光触媒皮膜を提供することができる。

以下、本発明について詳述する。
本発明の変性光触媒はワックス性状であることを特徴とする。
ここで、本発明におけるワックス性状とはＪＩＳＫ２２３６試験における塗り広げやすさ及びふき取りやすさの評価に合格するものを意味する。
また、本発明におけるワックス性状を有する変性光触媒は、下記方法で測定した塗り伸ばし性が１０ｃｍ以上あるものが好ましく、さらに塗り伸ばし性が５０ｃｍ以上のものが好ましく、塗り伸ばし性が２００ｃｍ以上のものが非常に好ましい。

（塗り伸ばし性試験）
１）５質量％となるように溶媒（沸点１５０℃以下の溶媒、好ましくは水）に分散させた変性光触媒の分散液を約０．０３ｇ（スポイトで１滴）ガラス板の上に滴下する。
２）サンプルを滴下したガラス板を１０５℃で３０分間乾燥させる。
３）２３℃、５５％湿度の状態で３０分冷却する。
４）乾燥した変性光触媒を、プラスチック製のヘラで伸ばし、形成する変性光触媒皮膜が途切れ始めるまでの長さを測定し、変性光触媒質量０．０１ｇあたりの伸び（ｃｍ）を計算し、この値を塗り伸ばし性とする。

本発明の変性光触媒（Ａ）は、光触媒（ａ）を、後述する少なくとも１種の変性剤化合物（ｂ）を用いて変性処理することによって得られる。
本発明において変性とは、後述する少なくとも１種の変性剤化合物（ｂ）を、光触媒（ａ）の表面に固定化することを意味する。上記の変性剤化合物の光触媒粒子の表面への固定化は、ファン・デル・ワールス力（物理吸着）、クーロン力または化学結合によるものである。と考えられる。特に、化学結合を利用した変性は、変性剤化合物と光触媒との相互作用が強く、変性剤化合物が光触媒粒子の表面に強固に固定化されるので好ましい。
本発明において上記光触媒（ａ）とは、光照射によって酸化、還元反応を起こす物質のことを言う。すなわち伝導帯と価電子帯との間のエネルギーギャップよりも大きなエネルギー（すなわち短い波長）の光（励起光）を照射したときに、価電子帯中の電子の励起（光励起）が生じて、伝導電子と正孔を生成しうる物質であり、このとき、伝導帯に生成した電子の還元力および／または価電子帯に生成した正孔の酸化力を利用して、種々の化学反応を行うことができる。例えば、種々の有機物の酸化分解反応を挙げることができる。

光触媒（ａ）としては、例えば、ＴｉＯ_２、ＺｎＯ、ＳｒＴｉＯ_３、ＣｄＳ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＧａＡｓ、ＢａＴｉＯ_３、ＢａＴｉＯ_４、ＢａＴｉ_４Ｏ_９、Ｋ_２ＮｂＯ_３、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｋ_３Ｔａ_３Ｓｉ_２Ｏ_３、ＷＯ_３、ＳｎＯ_２、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＢｉＶＯ_４、ＮｉＯ、Ｃｕ_２Ｏ、ＳｉＣ、ＭｏＳ_２、ＩｎＰｂ、ＲｕＯ_２、ＣｅＯ_２、Ｔａ_３Ｎ_５等、さらにはＴｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖから選ばれた少なくとも１種の元素を有する層状酸化物（例えば特開昭６２−７４４５２号公報、特開平２−１７２５３５号公報、特開平７−２４３２９号公報、特開平８−８９７９９号公報、特開平８−８９８００号公報、特開平８−８９８０４号公報、特開平８−１９８０６１号公報、特開平９−２４８４６５号公報、特開平１０−９９６９４号公報、特開平１０−２４４１６５号公報等参照）を挙げることができる。

これらの光触媒（ａ）の中でＴｉＯ_２（酸化チタン）は無害であり、化学的安定性にも優れるため好ましい。酸化チタンとしては、アナターゼ、ルチル、ブルッカイトのいずれも使用できる。
また、本発明に使用する光触媒（ａ）として、可視光（例えば約４００〜８００ｎｍの波長）の照射により光触媒活性及び／又は親水性を発現することが出来る可視光応答型光触媒を選択すると、本発明の防汚被覆用組成物で処理された防汚性部材は、室内等の紫外線が十分に照射されない場所等においても防汚効果を十分に発現することが出来るため好ましい。

上記可視光応答型光触媒は、可視光で光触媒活性及び／又は親水性を発現するものであれば全て使用することが出来るが、例えばＴａＯＮ、ＬａＴｉＯ_２Ｎ、ＣａＮｂＯ_２Ｎ、ＬａＴａＯＮ_２、ＣａＴａＯ_２Ｎ等のオキシナイトライド化合物（例えば特開２００２−６６３３３号公報参照）やＳｍ_２Ｔｉ_２Ｓ_２Ｏ_７等のオキシサルファイド化合物（例えば特開２００２−２３３７７０号公報参照）、Ｔａ_３Ｎ_５等の窒化化合物、ＣａＩｎ_２Ｏ_４、ＳｒＩｎ_２Ｏ_４、ＺｎＧａ_２Ｏ_４、Ｎａ_２Ｓｂ_２Ｏ_６等のｄ１０電子状態の金属イオンを含む酸化物（例えば特開２００２−５９００８号公報参照）、アンモニアや尿素等の窒素含有化合物存在下でチタン酸化物前駆体（オキシ硫酸チタン、塩化チタン、アルコキシチタン等）や高表面酸化チタンを焼成して得られる窒素ドープ酸化チタン（例えば特開２００２−２９７５０号公報、特開２００２−８７８１８号公報、特開２００２−１５４８２３号公報、特開２００１−２０７０８２号公報参照）、チオ尿素等の硫黄化合物存在下にチタン酸化物前駆体（オキシ硫酸チタン、塩化チタン、アルコキシチタン等）を焼成して得られる硫黄ドープ酸化チタン、酸化チタンを水素プラズマ処理したり真空下で加熱処理したりすることによって得られる酸素欠陥型の酸化チタン（例えば特開２００１−９８２１９号公報参照）、さらには光触媒粒子をハロゲン化白金化合物で処理したり（例えば特開２００２−２３９３５３号公報参照）、タングステンアルコキシドで処理（特開２００１−２８６７５５号公報参照）することによって得られる表面処理光触媒等を好適に挙げることができる。

上記可視光応答型光触媒の中でオキシナイトライド化合物、オキシサルファイド化合物は可視光による光触媒活性が大きく、特に好適に使用することができる。
本発明において特に好適に使用できるオキシナイトライド化合物は、遷移金属を含むオキシナイトライドであり、光触媒活性が大きいものとして、好ましくは遷移金属がＴａ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｗからなる群から選択される少なくとも１つであることを特徴とするオキシナイトライドであり、より好ましくは、アルカリ、アルカリ土類及びＩＩＩＢ族の金属からなる群から選択される少なくとも１つの元素を更に含むことを特徴とするオキシナイトライドであり、更に好ましくはＣａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒｂ、Ｌａ、Ｎｄからなる群から選ばれる少なくとも１つの金属元素を更に含むことを特徴とするオキシナイトライドである。

上記遷移金属を含むオキシナイトライドの例としては、ＬａＴｉＯ_２Ｎ、Ｌａ_ｖＣａ_ｗＴｉＯ_２Ｎ（ｖ＋ｗ＝３）、Ｌａ_ｖＣａ_ｗＴａＯ_２Ｎ（ｖ＋ｗ＝３）、ＬａＴａＯＮ_２、ＣａＴａＯ_２Ｎ、ＳｒＴａＯ_２Ｎ、ＢａＴａＯ_２Ｎ、ＣａＮｂＯ_２Ｎ、ＣａＷＯ_２Ｎ、ＳｒＷＯ_２Ｎ等の一般式ＡＭＯ_ｘＮ_ｙ（Ａ＝アルカリ金属、アルカリ土類金属、ＩＩＩＢ族金属；Ｍ＝Ｔａ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｗ；ｘ＋ｙ＝３）で表される化合物やＴａＯＮ、ＮｂＯＮ、ＷＯＮ、Ｌｉ_２ＬａＴａ_２Ｏ_６Ｎ等を挙げることができる。これらの中で、ＬａＴｉＯ_２Ｎ、Ｌａ_ｖＣａ_ｗＴｉＯ_２Ｎ（ｖ＋ｗ＝３）、Ｌａ_ｖＣａ_ｗＴａＯ_２Ｎ（ｖ＋ｗ＝３）、ＴａＯＮが可視光での光触媒活性が非常に大きいため好ましい。

本発明において特に好適に使用できるオキシサルファイド化合物は、遷移金属を含むオキシサルファイドであり、光触媒活性が大きいものとして、好ましくは遷移金属がＴａ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｗからなる群から選択される少なくとも１つであることを特徴とするオキシサルファイドであり、より好ましくは、アルカリ、アルカリ土類及びＩＩＩＢ族の金属からなる群から選択される少なくとも１つの元素を更に含むことを特徴とするオキシサルファイドであり、更に好ましくは希土類元素を更に含むことを特徴とするオキシサルファイドである。
上記遷移金属を含むオキシサルファイドの例としては、Ｓｍ_２Ｔｉ_２Ｓ_２Ｏ_５、Ｎｄ_２Ｔｉ_２Ｓ_２Ｏ_５、Ｌａ_６Ｔｉ_２Ｓ_８Ｏ_５、Ｐｒ_２Ｔｉ_２Ｓ_２Ｏ_５、Ｓｍ_３ＮｂＳ_３Ｏ_４等を挙げることができる。これらの中で、Ｓｍ_２Ｔｉ_２Ｓ_２Ｏ_５、Ｎｄ_２Ｔｉ_２Ｓ_２Ｏ_５が可視光での光触媒活性が非常に大きいため非常に好ましい。

また、本発明における光触媒（ａ）として、アパタイト結晶中の金属イオンの一部を、光触媒作用を有する金属酸化物の金属イオン（例えばチタンイオン等）とイオン交換してなる金属修飾アパタイト（特開２０００−３２７３１５号広報参照）も、菌やウィルス、汚れ等に対する吸着特性が優れるため好適に使用できる。
更に、上述した光触媒（ａ）は、好適にＰｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｆｅなどの金属及び／又はこれらの酸化物を添加あるいは固定化したり、多孔質リン酸カルシウム等で被覆したり光触媒（例えば特開平１０−２４４１６６号公報参照）して使用することもできる。

本発明に使用する光触媒（ａ）の形態としては、粉体、分散液、ゾルのいずれでも用いることが出来る。本発明における変性剤化合物（ｂ）による変性処理は、効率性、均一性等の理由から光触媒ゾルまたは光触媒分散液を使用することが好ましい。ここで、本発明に用いる光触媒ゾルおよび光触媒分散液とは、光触媒粒子が水及び／又は有機溶媒中に０．０１〜８０質量％、好ましくは０．１〜５０質量％で一次粒子及び／または二次粒子として分散されたものである。

ここで、上記光触媒ゾルまたは光触媒分散液に使用される上記有機溶媒としては、例えば、エチレングリコール、ブチルセロソルブ、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、エタノール、メタノール等のアルコール類、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、さらにはこれらの２種以上の混合物が挙げられる。

上記光触媒ゾルとして酸化チタンのゾルを例にとると、例えば、実質的に水を分散媒とし、その中に酸化チタン粒子が解膠された酸化チタンヒドロゾル等を挙げることができる。（ここで、実質的に水を分散媒とするとは、分散媒中に水が８０％程度以上含有されていることを意味する。）かかるゾルの調整は公知であり、容易に製造できる（例えば特開昭６３−１７２２１号公報、特開平７−８１９号公報、特開平９−１６５２１８号公報、特開平１１−４３３２７号公報等参照）。

例えば、硫酸チタンや四塩化チタンの水溶液を加熱加水分解して生成したメタチタン酸をアンモニア水で中和し、析出した含水酸化チタンを濾別、洗浄、脱水させると酸化チタン粒子の凝集物が得られる。この凝集物を、硝酸、塩酸、又はアンモニア等の作用の下に解膠させ水熱処理等を行うことにより酸化チタンヒドロゾルが得られる。また、酸化チタンヒドロゾルとしては、酸化チタン粒子を酸やアルカリの作用の下で解膠させたものや、酸やアルカリを使用せず、必要に応じてポリアクリル酸ソーダなどの分散安定剤を使用し、強力なせん断力の下で水中に分散させたゾルも用いることができる。さらに、ｐＨが中性付近の水溶液中においても分散安定性に優れる、粒子表面がペルオキソ基で修飾されたアナターゼ型酸化チタンゾルも例えば特開平１０−６７５１６号公報で提案された方法によって容易に得ることができる。

上述した酸化チタンヒドロゾルはチタニアゾルとして市販もされている。（例えば、石原産業株式会社製「ＳＴＳ−０２」、田中転写株式会社製「ＴＯ−２４０」等）
上記酸化チタンヒドロゾル中の固形分は好ましくは５０質量％以下、より好ましくは３０質量％以下である。さらに好ましくは３０質量％以下０．１質量％以上である。
また、酸化セリウムゾル（例えば特開平８−５９２３５号公報参照）やＴｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖよりなる群から選ばれた少なくとも１種の元素を有する層状酸化物のゾル（例えば特開平９−２５１２３号公報、特開平９−６７１２４号公報、特開平９−２２７１２２号公報、特開平９−２２７１２３号公報、特開平１０−２５９０２３号公報等参照）等、様々な光触媒ゾルの製造方法についても酸化チタンゾルと同様に知られている。

さらに、本発明で好適に使用できる可視光応答型の光触媒ゾルも市販されている。（例えば、昭和電工（株）製「ＮＴＢ−２００」、住友化学工業（株）製「ＴＳＳ−４１１０」等）
また、実質的に有機溶媒を分散媒とし、その中に光触媒粒子が分散された光触媒オルガノゾルは、例えば上記光触媒ヒドロゾルをポリエチレングリコール類の如き相間移動活性を有する化合物（異なる第１の相と第２相との界面に第３の相を形成し、第１の相、第２の相、第３の相を相互に溶解及び／又は可溶化する化合物）で処理し有機溶媒で希釈したり（例えば特開平１０−１６７７２７号公報）、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等の陰イオン界面活性剤で水に不溶性の有機溶剤中に分散移行させてゾルを調整する方法（例えば特開昭５８−２９８６３号公報）やブチルセロソルブ等の水より高沸点のアルコール類を上記光触媒ヒドロゾルに添加した後、水を（減圧）蒸留等によって除去する方法等により得ることができる。

また、実質的に有機溶媒を分散媒とし、その中に酸化チタン粒子が分散された酸化チタンオルガノゾルも市販されている（例えば、テイカ株式会社製「ＴＫＳ−２５１」）。ここで、実質的に有機溶媒を分散媒とするとは、分散媒中に有機溶媒が２０質量％程度以上含有されていることを意味する。
本発明においては、用いる光触媒粒子（ａ）の性状が、変性光触媒（Ａ）の分散安定性、成膜性、及び種々の機能の発現にとって重要な因子となる。本発明に使用される光触媒（ａ）としては、１次粒子と２次粒子との混合物（１次粒子、２次粒子何れかのみでも良い）の数平均分散粒子径が４００ｎｍ以下の光触媒粒子がワックス性状が非常に良好となるため、望ましい。特に数平均分散粒子径が１００ｎｍ以下の光触媒粒子を使用した場合、生成する変性光触媒（Ａ）からは透明性に優れた皮膜を得ることができるため非常に好ましい。より好ましくは８０ｎｍ以下３ｎｍ以上、さらに好ましくは５０ｎｍ以下３ｎｍ以上の光触媒が好適に選択される。なお、従来、二酸化チタンなどで単に粒径として表示されている数値は、その多くは一次粒子の径（結晶粒子径）であり、凝集による二次粒子径を考慮した数値ではない。

本発明の変性光触媒（Ａ）は、光触媒（ａ）を式（１）で表されるトリオルガノシラン単位、式（２）で表されるモノオキシジオルガノシラン単位、式（３）で表されるジオキシオルガノシラン単位、及びフッ化メチレン（―ＣＦ_２−）単位よりなる群から選ばれる少なくとも１種の構造単位を有する化合物類よりなる群から選ばれる少なくとも１種の変性剤化合物（ｂ）を用いて変性処理されたものである。
Ｒ_３Ｓｉ− （１）
（式中、Ｒは各々独立に直鎖状または分岐状の炭素数１〜３０個のアルキル基、炭素数５〜２０のシクロアルキル基、直鎖状または分岐状の炭素数１〜３０個のフルオロアルキル基、直鎖状または分岐状の炭素数２〜３０個のアルケニル基、フェニル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、又は水酸基を表す）
−（Ｒ_２ＳｉＯ）− （２）
（式中、Ｒは式（１）で定義した通りである。）

（式中、Ｒは式（１）で定義した通りである。）
本発明において、光触媒（ａ）の変性剤化合物（ｂ）による変性処理は、水及び／又は有機溶媒の存在、あるいは非存在下において、前述した光触媒（ａ）と変性剤化合物（ｂ）を好ましくは質量比（ａ）／（ｂ）＝１／９９〜９９．９９／０．０１、より好ましくは（ａ）／（ｂ）＝１０／９０〜９９／０．１の割合で混合し、好ましくは０〜２００℃、より好ましくは１０〜８０℃にて加熱、または（減圧）蒸留等により該混合物の溶媒組成を変化させる等の操作をすることにより得ることができる。

上記変性処理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、エチレングリコール、ブチルセロソルブ、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、エタノール、メタノール等のアルコール類、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。

本発明の変性光触媒（Ａ）を得るのに使用される上記変性剤化合物（ｂ）としては、例えばＳｉ−Ｈ基、加水分解性シリル基（アルコキシシリル基、ヒドロキシシリル基、ハロゲン化シリル基、アセトキシシリル基、アミノキシシリル基等）、エポキシ基、アセトアセチル基、チオール基、酸無水物基等の光触媒粒子（ａ）と反応性を有する、ケイ素化合物、フルオロアルキル化合物、フルオロオレフィン重合体等を挙げることができる。
また、上記変性剤化合物（ｂ）の他の例としては、例えば光触媒粒子（ａ）とファン・デル・ワールス力、クーロン力等により相互作用する構造、例えばポリオキシアルキレン基、スルホン酸基、カルボキシル基等を有する、ケイ素化合物、フルオロアルキル化合物、フルオロオレフィン重合体等を挙げることができる。

本発明に使用される変性剤化合物（ｂ）としては、ポリオキシアルキレン基を有するものを選択すると、生成する変性光触媒（Ａ）のワックス性は非常に良好となるので好ましい。
また、上記変性剤化合物（ｂ）として、式（４）及び／または式（５）で表されるＳｉ−Ｈ基含有ケイ素化合物（ｂ１）を用いると、生成する変性光触媒（Ａ）のワックス性が非常に良好（塗り伸ばし性が非常に良好）となると共に、種々の機能性基を光触媒（ａ）に有効に導入することもできるため好ましい。
Ｈ−（Ｒ_２ＳｉＯ）_ｍ−ＳｉＲ_２−Ｑ（４）
（式中、Ｒは各々独立して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、直鎖状または分岐状の炭素数が１〜３０個のフルオロアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、フェニル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、水酸基から選ばれた１種以上からなる基を表す。

また、式中Ｑは、下記（あ）〜（う）からなる群より選ばれる少なくとも１つの機能性付与基を含有する基である。
（あ）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、スルホン酸基あるいはその塩、アミノ基あるいはその塩、ポリオキシアルキレン基からなる群から選ばれた少なくとも１つの親水性基。
（い）エポキシ基、アクリロイル基、メタアクリロイル基、（環状）酸無水物基、ケト基、カルボキシル基、ヒドラジン残基、イソシアネート基、イソチオシアネート基、水酸基、アミノ基、環状カーボネート基、チオール基、エステ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。
（う）少なくとも１つの分光増感基。ｍは整数であり、０≦ｍ≦１０００である。）
（ＲＨＳｉＯ）_ｐ（Ｒ_２ＳｉＯ）_ｑ（ＲＱＳｉＯ）_ｒ（Ｒ_３ＳｉＯ_１／２）_ｓ（５）
（式中、ＲおよびＱは式（４）で定義した通りである。

ｐ及びｒは１以上の整数であり、ｑは０又は１以上の整数であり、（ｐ＋ｑ＋ｒ）≦１００００であり、そしてｓは０又は２である。但し、（ｐ＋ｑ＋ｒ）が２以上の整数であり且つｓ＝０の場合、該Ｈシリコーン化合物は環状シリコーン化合物であり、ｓ＝２の場合、該Ｈシリコーン化合物は鎖状シリコーン化合物である。）
本発明において、上述した機能性付与基含有基（Ｑ）を有するＳｉ−Ｈ基含有ケイ素化合物を得る方法としては、下記一般式（６）で表されるＳｉ−Ｈ基含有化合物と、機能性付与基［式（４）（５）中の（あ）〜（う）］を有する炭素−炭素不飽和結合化合物をヒドロシリル化反応させる方法が挙げられる。
Ｈ_ｘＲ_ｙＳｉＯ_{（４−ｘ−ｙ）／２} （６）
（式中、Ｒは各々独立して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、直鎖状または分岐状の炭素数が１〜３０個のフルオロアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、フェニル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、水酸基から選ばれた１種以上からなる基を表す。

また、０＜ｘ＜４、０＜ｙ＜４、及び（ｘ＋ｙ）≦４である。）
上記式（６）で表されるＳｉ−Ｈ基含有ケイ素化合物に、機能性付与基として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、スルホン酸基あるいはその塩、アミノ基あるいはその塩、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（７）で表されるポリオキシエチレン基含有アリルエーテルや、さらには５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物、アリルコハク酸無水物等を挙げることができる。
ＣＨ_２＝ＣＨＣＨ_２Ｏ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｔＲ^４（７）
（式中、ｔは１〜１０００の整数を表す。Ｒ^４は、水素原子或いは直鎖状または分岐状の炭素数が１〜３０個のアルキル基を表す。）
また、上記式（６）で表されるＳｉ−Ｈ基含有ケイ素化合物に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）酸無水物基、ケト基、カルボキシル基、ヒドラジン残基、イソシアネート基、イソチオシアネート基、水酸基、アミノ基、環状カーボネート基、エステル基からなる群から選ばれた少なくとも１種の反応性基を有するオレフィン類、アリルエーテル類、アリルエステル類、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、アリルイソシアネート、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、アリルイソチオシアネート、アリルセミカルバジド、（メタ）アクリル酸ヒドラジド、４−アリルオキシメチル−２−オキソ−１，３−ジオキソラン等を挙げることができる。

また、上記式（６）で表されるＳｉ−Ｈ基含有ケイ素化合物に分光増感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、前述した分光増感色素を有するオレフィン類、アリルエーテル類、アリルエステル類、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。これらは、例えば前述した反応性基を有する炭素−炭素不飽和結合化合物と、該反応性基と反応性を有する分光増感色素との反応によって容易に得ることができる。

例えば、反応性基を有する炭素−炭素不飽和結合化合物の反応性基がエポキシ基、（環状）酸無水物、イソシアネート基、イソチオシアネート基、環状カーボネート基、エステル基、ケト基、（メタ）アクリロイル基の場合は、アミノ基、カルボキシル基、水酸基、ヒドラジン残基、（メタ）アクリロイル基からなる群から選ばれた少なくとも１つの官能基を有する分光増感色素であり、逆に反応性基を有する炭素−炭素不飽和結合化合物の反応性基がアミノ基、カルボキシル基、水酸基、ヒドラジン残基、（メタ）アクリロイル基の場合は、エポキシ基、（環状）酸無水物、イソシアネート基、イソチオシアネート基、環状カーボネート基、エステル基、ケト基、（メタ）アクリロイル基からなる群から選ばれた少なくとも１つの官能基を有する分光増感色素が挙げられる。

上記反応性基を有する炭素−炭素不飽和結合化合物とそれに反応性を有する分光増感色素との反応は、各々の反応性基の種類に応じた反応温度、反応圧力、溶媒等の反応条件を選択して実施できる。その際、分光増感色素の安定性の点から、反応温度としては３００℃以下が好ましく、１５０℃以下０℃以上がさらに好ましい。
上記炭素−炭素不飽和結合化合物と上記式（６）で表されるＳｉ−Ｈ基含有ケイ素化合物と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−炭素不飽和結合化合物（Ｅ）と式（６）で表されるＳｉ−Ｈ基含有ケイ素化合物（ｂ１’）を、好ましくは質量比（Ｅ）／（ｂ１’）＝０．０１以上、より好ましくは（Ｅ）／（ｂ１’）＝０．０１〜２、さらに好ましくは（Ｅ）／（ｂ１’）＝０．０１〜１で接触させることにより行うことができる。

上記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（ＩＩ）、塩化白金（ＩＶ）、ヘキサクロロ白金酸（ＩＶ）、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。

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。

本発明において、光触媒（ａ）の式（４）及び／または式（５）で表されるＳｉ−Ｈ基含有ケイ素化合物（ｂ１）による変性処理は、水及び／又は有機溶媒の存在、あるいは非存在下において、光触媒（ａ）と該Ｓｉ−Ｈ基含有ケイ素化合物（ｂ１）を好ましくは質量比（ａ）／（ｂ１）＝１／９９〜９９．９／０．１、より好ましくは（ａ）／（ｂ１）＝１０／９０〜９９／１の割合で好ましくは０〜２００℃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液からは水素ガスが発生すると共に、光触媒（ａ）として光触媒ゾルを用いた場合、その平均粒子径の増加が観察される。
また、光触媒（ａ）として酸化チタンを用いた場合、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、あるいは消失として観測される。
これらのことより、変性剤化合物（ｂ）として式（４）及び／または式（５）で表されるＳｉ−Ｈ基含有ケイ素化合物（ｂ１）を選択した場合は、変性光触媒（Ａ）はＳｉ−Ｈ基含有ケイ素化合物（ｂ１）と光触媒（ａ）との単なる混合物ではなく、両者の間には化学反応に伴う何らかの相互作用を生じていることが予測できる。

実際、この様にして得られた変性光触媒（Ａ）は、溶媒に対する分散安定性、ワックス性、透明性、化学的安定性、耐久性等において非常に優れたものとなる。
本発明の変性光触媒（Ａ）の好ましい形態は、変性光触媒の一次粒子と二次粒子（１次粒子、２次粒子何れかのみでも良い）との混合物の数平均分散粒子径が４００ｎｍ以下、さらに好ましくは１ｎｍ以上１００ｎｍ以下、特に好ましくは５ｎｍ以上８０ｎｍ以下である。ゾルまたは水分散体の状態であることが好ましい。数平均分散粒子径が小さいほど、少量で大きな面積をカバーでき、表面に付着したとき目立たないのでより望ましい。
本発明の変性光触媒（Ａ）は、可塑剤をさらに添加するとワックス性がより向上し非常に好ましい。

該可塑剤としては、沸点が１５０℃以上で分子量が５００００以下の化合物が好ましく、例えばシリコーン誘導体、アルキレンオキサイド誘導体、アジピン酸ジ（２−エチルヘキシル）等の脂肪族二塩基酸エステル類、リン酸トリ（２−エチルヘキシル）等のリン酸トリエステル類、グリコールエステル類、ジブチルフタレート、ジ−ｎ−オクチルフタレート、ジラウリルフタレート等のフタル酸ジエステル類、テトラリンパラフィン、イソパラフィン等を挙げることができる。
これらの中で、下式（８）で表されるエチレングリコール誘導体、下式（９）で表されるプロピレングリコール誘導体が、本発明の変性光触媒（Ａ）との相溶性が良好で好ましい。
Ｒ^３Ｏ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ａＲ^４（８）
（式中、ａは１〜２０の整数を表す。Ｒ^３及びＲ^４は各々独立に水素原子或いは一価の有機基を表す。）
Ｒ^３Ｏ（ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）Ｏ）_ｂＲ^４（９）
（式中、ｂは１〜１５の整数を表す。Ｒ^３及びＲ^４は各々独立に水素原子或いは一価の有機基を表す。）

本発明の変性光触媒（Ａ）は、溶媒に対して分散した状態が好ましい。この際、該変性光触媒（Ａ）の含有量は、好ましくは０．００１〜３０質量％、より好ましくは０．０１〜３０質量％である。防汚被覆用組成物中の変性光触媒（Ａ）の含有量が０．００1質量％未満では、部材に多量にスプレーしなければ十分な効果が得られず、また３０質量％を越えると変性光触媒（Ａ）が必要以上に何層にも部材に付着し効率的でない。
本発明の変性光触媒（Ａ）に好適に使用できる分散媒としては、例えば水及び／又は有機溶剤を挙げることができる。

上記有機溶剤としては、炭素数８〜２０の炭化水素系溶剤、アルコール、多価アルコール等のアルコール系溶剤、エーテル系溶剤などが挙げられる。該炭化水素系溶剤の具体例としては、デカン、ウンデカン、ドデカン、パラフィンもしくはイソパラフィン等が挙げられ、アルコール系溶剤の具体例としては、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２―ブタノール、変性エタノール（８−アセチル蔗糖変性アルコール）、エチレングリコールもしくはグリセリン等が挙げられ、エーテル系溶剤の具体例としては、アルキル鎖の炭素数が１〜１２のモノアルキルモノグリセリルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル又はジないしテトラエチレングリコールモノフェニルエーテル等が挙げられる。

本発明の変性光触媒（Ａ）に好適に用いる溶媒としては、水及び／又は水溶性の有機溶剤が好ましく、該水溶性の有機溶剤としては上記具体例のうち、特にエタノール、変性エタノール、グリセリン、アルキル鎖の炭素数が３〜８のモノアルキルモノグリセリルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル又はジないしテトラエチレングリコールモノフェニルエーテルが好ましい。
本発明の変性光触媒（Ａ）は、それ自身に成膜性を有するため、部材に密着性の良い皮膜を形成し、優れた防臭性能を発現できる。

また、本発明の防汚被覆用組成物には、部材や汚れ成分への濡れ性を良好にし、密着性や塗工性、塗り伸ばし性を向上させる目的で、界面活性剤を添加するのが好ましい。添加できる界面活性剤としては、例えば、高級脂肪酸、樹脂酸、酸性脂肪アルコール、硫酸エステル、高級アルキルスルフォン酸、スルフォン酸アルキルアリル、スルフォン化ひまし油、スルフォこはく酸エステル、アルケニルコハク酸等の塩に代表されるアニオン性界面活性剤、あるいはエチレンオキサイドと長鎖脂肪アルコールまたはフェノール類、リン酸類との公知の反応生成物に代表されるノニオン性界面活性剤、４級アンモニウム塩等を含有するカチオン性界面活性剤、（部分鹸化）ポリビニルアルコール等の高分子分散安定剤、シリコーンポリマー鎖にエチレングリコール鎖、もしくはプロピレングリコール鎖がブロックポリマー型、側鎖変性型、または末端変性型で結合したものに代表されるシリコーン界面活性剤、パーフルオロアルキルポリオキシエチレンエタノール、パーフルオロアルキルアルコキシレート、フッ素化アルキルエステル等のフッ素系界面活性剤等やそれらの併用が挙げられる。

また、本発明の目的とする効果を損なわない範囲で、消泡剤、ワックス類、香料、殺菌剤、防カビ剤、キレート剤、酸化防止剤、ｐＨ調整剤、紫外線吸収剤、顔料、染料、無機フィラー等を配合することができる。
また、本発明の変性光触媒（Ａ）は、光触媒（ａ）表面が光触媒活性によって骨格構造が変化しない変性剤化合物（ｂ）で変性処理されているため、光触媒（ａ）が直接に部材等に接触しにくい。そのため、本発明の変性光触媒（Ａ）を有機部材の処理に用いる場合においても、有機部材を保護するためのベースコートを必要とせずに、変性光触媒(Ａ)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優れた汚れ分解性能を発現すると共に、環境浄化機能を長期にわたり発現することができる。

ここで、変性光触媒(Ａ)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（該変性光触媒（Ａ）が分光増感色素を有する場合は、該分光増感色素の吸収光を含む光）の光源としては、例えば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、ＬＥＤ等の光が利用できる。
本発明の防汚被覆用組成物を部材に定着させる場合、その量は、前記変性光触媒（Ａ）の部材への付着量によって決定され、該変性光触媒（Ａ）の付着量は、汚れに接触する面積に対して、好ましくは０．０００１ｇ／ｍ^２〜１００ｇ／ｍ^２であり、より好ましくは０．００１ｇ／ｍ^２〜１０ｇ／ｍ^２である。

本発明における変性光触媒（Ａ）を部材に付着させる方法としては、例えば上記防汚被覆用組成物を部材に塗布し、乾燥した後、所望により好ましくは２０℃〜５００℃、より好ましくは４０℃〜２５０℃の熱処理や紫外線照射等を行う方法を挙げることができる。上記塗布方法としては、例えばスプレー吹き付け法、フローコーティング法、ロールコート法、刷毛塗り法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、スクリーン印刷法、キャスティング法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法等が挙げられる。
この際、変性光触媒（Ａ）の付着状態は、連続膜であっても、不連続膜、島状分散膜等の態様であっても構わない。

また、本発明の変性光触媒（Ａ）の商品形態は、スプレータイプ、のりタイプ、ウェットワイパータイプ、スクイージータイプ等、種々の形態から任意に選択できる。
さらに、本発明の変性光触媒（Ａ）は、その特異なワックス性状を利用して、部材に塗り伸ばしながら付着する方法や、部材に過剰に塗布した後に布等で余剰分を拭き取る方法で、変性光触媒（Ａ）を好適に部材に付着させることができる。
本発明の防汚被覆組成物を用いて変性光触媒（Ａ）を付着させる部材の基材は、特に限定されるものではなく、幅広く様々な基材に適用できる。それらの基材としては、例えば合成樹脂、天然樹脂等の有機基材や、金属、セラミックス、ガラス、石、セメント、コンクリート等の無機基材や、それらの組み合わせや複合体、さらにはそれらが樹脂塗装もしくは金属メッキされた表面等を挙げることができる。

本発明の変性光触媒（Ａ）は、汚れ物質（油汚れ、汗等の汚れ、醤油やソース、カレー粉等の汚れ、微生物、微生物によるぬめり、有害化学物質等）で汚染された部材に塗布して上述した光照射を行うことにより、汚れ物質を分解し、部材を清潔で綺麗に浄化する機能を有する。
この際、本発明の変性光触媒（Ａ）は、汚れ物質に親和力を持つことも可能であるため、汚れ物質を効率よく分解することができる。
本発明の変性光触媒（Ａ）は、上記汚れ物質分解作用を利用して、汚れ物質で汚染された衣類等の繊維製品、例えばＹシャツの襟首の汚れ等に塗布して太陽光にあてることにより汚れを分解することができる。また、たばこのヤニがついた壁紙等に塗布し、蛍光灯等の光をあてることによりヤニを分解することもできる。

また、本発明の変性光触媒（Ａ）で処理された部材は、汚れ物質で汚染されても、部材に付着した変性光触媒（Ａ）の作用で、光照射により汚れ物質を分解し、部材を清潔で綺麗に保つことができる。この際、部材として光触媒で分解する有機基材を用いた場合でも、耐久性は非常に優れたものとなる。すなわち、本発明の変性光触媒（Ａ）は、耐久性の問題から従来用いることができなかった有機基材に対しても、耐久性の優れた防汚性部材を提供することができる。
本発明の変性光触媒（Ａ）で汚れ分解処理及び／または汚れ防止処理をする部材としては、例えば繊維製品の場合、繊維の種類、織り方、繊維布の用途は限定されず、例えば寝具用シ−ツ、タオル、靴下、パンティ−ストッキング、下着、上着、カ−テン、テ−ブルクロス、スリッパ、帽子、マットレス、カ−ペット等や不織布、テント、帆、幌、ロ−プ、壁紙等に適用することができる。

また、本発明の変性光触媒（Ａ）は家具、電化製品、壁などといった物に関しても同様に、その種類、材質、用途によっては限定されず適用でき、例えば、タンス、クロ−ゼット、食器棚、テ−ブル、いす、ソファ−等の家具や冷蔵庫、エアコンのフィルター、掃除機の吹き出し口等の電化製品、住居の内外壁、ブラインド、浴室、トイレ、キッチン周り、自動車、鉄道車輌、飛行機、船舶等の内装等に適用することができる。
更に、本発明の変性光触媒（Ａ）は、例えば建材、建物外装、建物内装、窓枠、窓ガラス、構造部材、住宅等建築設備、特に便器、浴槽、洗面台、照明器具、照明カバー、台所用品、食器、食器洗浄器、食器乾燥器、流し、調理レンジ、キッチンフード、換気扇等、また、乗物の外装、車両用照明灯のカバー、窓ガラス、計器、表示盤等透明性が要求される部材での使用に効果があり、また、機械装置や物品の外装、防塵カバーおよび塗装、表示機器、そのカバー、交通標識、各種表示装置、広告塔等の表示物、道路用、鉄道用等の遮音壁、橋梁、ガードレールの外装および塗装、トンネル内装および塗装、碍子、太陽電池カバー、太陽熱温水器集熱カバー等外部で使用される電子、電気機器の外装部、ビニールハウス、温室等の外装、医療用や体育用の施設、装置等に適用することもできる。

以下の実施例、参考例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。実施例、参考例及び比較例中において、各種の物性は下記の方法で測定した。
１．粒径分布及び数平均粒子径
試料中の光触媒含有量が１〜２０質量％となるよう適宜溶媒を加えて希釈し、湿式粒度分析計（日機装製マイクロトラックＵＰＡ−９２３０）を用いて測定した。

２．重量平均分子量
ポリスチレン標品を用いて作成した検量線を用い、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって求めた。
ＧＰＣの条件は以下の通りである。
・装置：東ソー製ＨＬＣ−８０２０ＬＣ−３Ａ型クロマトグラフ
・カラム：ＴＳＫｇｅｌＧ１０００Ｈ_ＸＬ、ＴＳＫｇｅｌＧ２０００Ｈ_ＸＬおよびＴＳＫｇｅｌＧ４０００Ｈ_ＸＬ（いずれも東ソー製）を直列に接続して用いた。
・データ処理装置：島津製作所製ＣＲ−４Ａ型データ処理装置
・移動相：
テトラヒドロフラン（フェニル基含有シリコーンの分析に使用）
クロロホルム（フェニル基を含有しないシリコーンの分析に使用）
・流速：１．０ｍｌ／ｍｉｎ．
・サンプル調製法
移動相に使用する溶媒で希釈（濃度は０．５〜２重量％の範囲で適宜調節した）して分析に供した。

３．赤外線吸収スペクトル
日本分光製ＦＴ／ＩＲ−５３００型赤外分光計を用いて測定した。
４．透明性
日本電色工業製ヘーズメーター（ＮＤＨ２０００）を用い、Ｈａｚｅ値を測定することにより評価した。
５．ワックス性状（塗り広げやすさ、ふき取りやすさ）
ＪＩＳＫ２２３６に準じて実施した。
６．ワックス性状（塗り伸ばし性）
下記手順に従い、評価した。
１）０．０３ｇに秤量したの５質量％変性光触媒水分散液をスポイトでガラス板の上に滴下した。
２）サンプルを滴下したガラス板を１０５℃で３０分間乾燥させた。
３）２３℃、５５％湿度の状態で３０分冷却した。
４）乾燥した変性光触媒を、プラスチック製のヘラで伸ばし、形成する変性光触媒皮膜が途切れ始めるまでの長さを測定し、変性光触媒質量０．０１ｇあたりの伸び（ｃｍ）を計算し、この値を塗り伸ばし性とした。

７．水の接触角
試料の表面に脱イオン水の滴を乗せ、２０℃で１分間放置した後、協和界面科学製ＣＡ−Ｘ１５０型接触角計を用いて測定した。
８．光触媒活性
試料表面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、東芝ライテック製ＦＬ２０ＳＢＬＢ型ブラックライトの光を２４時間照射後、光触媒の作用によるメチレンブルーの分解の程度（皮膜表面の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。
なおこのとき、トプコン製ＵＶＲ−２型紫外線強度計｛受光部として、トプコン製ＵＤ−３６型受光部（波長３１０〜４００ｎｍの光に対応）を使用｝を用いて測定した紫外線強度が１ｍＷ／ｃｍ^２となるよう調整した。
◎：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。

９．耐汚染性
試料の表面にオレイン酸を塗布し、試料表面を水平に保持しながら水槽に満たした水の中に浸漬した際の、オレイン酸の様子（目視で評価）に基づき、耐汚染性を以下の２段階で評価した。
○：オレイン酸は丸くなり、軽くこすることにより試料表面から離脱する。
×：オレイン酸は、試料表面から容易に離脱しない。

［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、ＬＳ−８６００［１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサンの商品名（信越化学工業製）］４７４ｇ、ＬＳ−８６２０［オクタメチルシクロテトラシロキサンの商品名（信越化学工業製）］７６．４ｇ、ＬＳ−８４９０［１，３，５−トリメチル−１，３，５−トリフェニルシクロトリシロキサンの商品名（信越化学工業製）４０８ｇ、ＬＳ−７１３０［ヘキサメチルジシロキサンの商品名（信越化学工業製）４０．５ｇ、及び硫酸化ジルコニア２０ｇを仕込み、５０℃で３時間攪拌した後、さらに８０℃に加熱したまま５時間攪拌した。硫酸化ジルコニアをろ過したのち、１３０℃、真空下で低沸分を除去し、重量平均分子量６６００、Ｓｉ−Ｈ基含量７．９３ｍｍｏｌ／ｇのメチルハイドロジェンシロキサン−メチルフェニルシロキサン−ジメチルシロキサンコポリマー（合成シリコーン化合物）７８０ｇを得た。

還流冷却器、温度計および撹拌装置を取りつけた反応器に合成した合成シリコーン化合物４０ｇを入れ、撹拌下８０℃に昇温した。これにユニオックスＰＫＡ−５１１８［ポリオキシエチレンアリルメチルエーテルの商品名（日本油脂社製）、重量平均分子量８００］２００ｇと脱水したメチルエチルケトン２００ｇ、および塩化白金酸６水和物５質量％イソプロパノール溶液１．０ｇを混合した溶液を攪拌下で約１時間かけて添加し、さらに８０℃にて５時間攪拌を続けた後室温にまで冷却することにより、Ｓｉ−Ｈ基含有ケイ素化合物溶液（１）を得た。
得られたＳｉ−Ｈ基含有ケイ素化合物溶液（１）４ｇに水１００ｇを加えると、透明な水溶液となった。

また、得られたＳｉ−Ｈ基含有ケイ素化合物溶液（１）３．９７ｇにブチルセロソルブ８ｇを添加・混合した後、１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液８ｍｌを添加すると、水素ガスが発生し、その体積は２１℃において２１．０ｍｌであった。この水素ガス生成量から求めた、Ｓｉ−Ｈ基含有ケイ素化合物溶液（１）１ｇ当りのＳｉ−Ｈ基含量は０．２２ｍｍｏｌ／ｇ（合成シリコーン化合物１ｇ当たりに換算したＳｉ−Ｈ基含量は約２．３７ｍｍｏｌ／ｇ）であった。
還流冷却器、温度計および撹拌装置を取りつけた反応器に、ＴＫＳ−２０３［酸化チタンヒドロゾルの商品名（テイカ製）、中性、ＴｉＯ_２濃度１９．２質量％、平均結晶子径６ｎｍ（カタログ値）のもの］７８．１ｇと水２２１．９ｇを入れた後、これに合成したＳｉ−Ｈ基含有ケイ素化合物溶液（３）４１．３ｇを４０℃にて攪拌下約３０分かけて添加し、さらに４０℃にて１２時間撹拌を続けた後、減圧蒸留によりメチルエチルケトンを除去し、水を加えて５質量％の非常に分散性の良好な変性光触媒ヒドロゾル（Ａ１）を得た。この時、Ｓｉ−Ｈ基含有ケイ素化合物溶液（１）の反応に伴い生成した水素ガス量は２０℃において２１０ｍｌであった。また、得られた変性酸化チタンヒドロゾル（Ａ１）をＫＢｒ板上にコーティングしＩＲスペクトルを測定したところ、Ｔｉ−ＯＨ基の吸収（３６３０〜３６４０ｃｍ^−１）の消失が観測された。

また、得られた変性光触媒ヒドロゾル（Ａ１）の粒径分布は単一分散（数平均粒子径は５５ｎｍ）であり、さらに変性処理前のＴＫＳ２０３の単一分散（数平均粒子径は１２ｎｍ）の粒径分布が大きな粒径側に平行移動していることが確認できた。
得られた変性光触媒ヒドロゾル（Ａ１）は、ＪＩＳＫ２２３６における塗り広げやすさ、ふき取りやすさの試験に合格し、ワックス性状であることが確認できた。また、塗り伸ばし試験は４５０ｃｍで有り、非常に良好であった。

［実施例２］
還流冷却器、温度計および撹拌装置を取りつけた反応器に、ＴＳＳ４１１０［可視光応答型酸化チタンゾルの商品名（住友化学工業製）、光触媒濃度１０質量％］１５ｇと水１５ｇを入れた後、これに実施例１で合成したＳｉ−Ｈ基含有ケイ素化合物溶液（１）４．１ｇを４０℃にて攪拌下約３０分かけて添加し、さらに４０℃にて１２時間撹拌を続けた後、減圧蒸留によりメチルエチルケトンを除去し、水を加えて５質量％の非常に分散性の良好な変性光触媒ヒドロゾル（Ａ２）を得た。この時、Ｓｉ−Ｈ基含有ケイ素化合物溶液（１）の反応に伴い生成した水素ガス量は２０℃において２５ｍｌであった。
また、得られた変性光触媒ヒドロゾル（Ａ２）の粒径分布は単一分散（数平均粒子径は２９ｎｍ）であり、さらに変性処理前のＴＳＳ４１１０の単一分散（数平均粒子径は１３ｎｍ）の粒径分布が大きな粒径側に平行移動していることが確認できた。
得られた変性光触媒ヒドロゾル（Ａ２）は、ＪＩＳＫ２２３６における塗り広げやすさ、ふき取りやすさの試験に合格し、ワックス性状であることが確認できた。また、塗り伸ばし試験は４００ｃｍで有り、非常に良好であった。

［実施例３］
実施例１で合成した変性光触媒ヒドロゾル（Ａ１）をスプレー缶に入れ、１０ｃｍ×１０ｃｍのガラス板に吹き付け、室温で３０分乾燥させた後、タオルで拭き伸ばすことにより光触媒担持試料（Ｃ１）を作成した。
得られた試料（Ｃ１）は、非常に透明であり（ヘイズ値は０．１）、水の接触角は１０゜であった。試料（Ｃ１）に東芝ライテック製ＦＬ２０ＳＢＬＢ型ブラックライトの光［トプコン製ＵＶＲ−２型紫外線強度計（受光部：トプコン製ＵＤ−３６型受光部）を用いて測定した紫外線強度が２ｍＷ／ｃｍ^２となるよう調整］を２時間照射すると、水の接触角は１００゜となり、更に２時間照射すると水の接触角は０゜となった［試料（Ｄ１）］。
また、試料（Ｄ１）の光触媒活性は非常に良好（◎）であり、耐汚染性も良好（○）であった。

［実施例４］
実施例１で得られた変性光触媒ヒドロゾル（Ａ１）の代わりに、実施例２で得られた変性光触媒ヒドロゾル（Ａ２）用いる以外は実施例３と同様の操作を行って光触媒担持試料（Ｃ２）を作成した。

得られた試料（Ｃ２）は、非常に透明であり（ヘイズ値は０．２）、水の接触角は９゜であった。試料（Ｃ２）に太陽光［トプコン製ＵＶＲ−２型紫外線強度計｛受光部として、トプコン製ＵＤ−４０型受光部（波長３７０〜４９０ｎｍの光に対応）を使用｝を用いて測定した可視光強度が０．５〜０．６ｍＷ／ｃｍ^２となるよう調整］を２時間照射すると、水の接触角は１０５゜となり、更に２時間照射すると水の接触角は０゜となった［試料（Ｄ２）］。
また、試料（Ｄ２）の光触媒活性は非常に良好（◎）であり、耐汚染性も良好（○）であった。

［実施例５］
実施例１で合成した変性光触媒ヒドロゾル（Ａ１）１０ｇにユニオックスＭ５５０［ポリオキシエチレンモノメチルエーテルの商品名（日本油脂社製）、重量平均分子量５５０］を０．１ｇ添加し、塗り伸ばし試験をしたところ６００ｃｍで有り、非常に良好であった。これを、スプレー缶に入れ、１０ｃｍ×１０ｃｍのガラス板に吹き付け、室温で３０分乾燥させた後、タオルで拭き伸ばすことにより光触媒担持試料（Ｃ３）を作成した。
得られた試料（Ｃ３）は、非常に透明であり（ヘイズ値は０．０２）、水の接触角は５゜であった。試料（Ｃ３）に東芝ライテック製ＦＬ２０ＳＢＬＢ型ブラックライトの光［トプコン製ＵＶＲ−２型紫外線強度計（受光部：トプコン製ＵＤ−３６型受光部）を用いて測定した紫外線強度が２ｍＷ／ｃｍ^２となるよう調整］を２時間照射すると、水の接触角は１０５゜となり、更に２時間照射すると水の接触角は０゜となった［試料（Ｄ３）］。
また、試料（Ｄ３）の光触媒活性は非常に良好（◎）であり、耐汚染性も良好（○）であった。

［比較例１］
ＴＫＳ２０３（実施例１と同じ）を５質量％に水で希釈したものをスプレー缶に入れ、１０ｃｍ×１０ｃｍのガラス板に吹き付け、室温で３０分乾燥させた後、タオルで拭き伸ばそうとしたが不可能であった。

本発明の変性光触媒は、ガラス、建材、車輌等の汚れ防止や、衣類等の繊維製品に付着した汚れ（汗、調味料、油等）や壁等に付着したタバコのヤニ等の分解、換気扇等の油汚れの分解など、生活空間の環境浄化や防汚、防曇、帯電防止等に広く利用できる。

Claims

光触媒（ａ）を式（１）で表されるトリオルガノシラン単位、式（２）で表されるモノオキシジオルガノシラン単位、式（３）で表されるジオキシオルガノシラン単位、及びフッ化メチレン（―ＣＦ_２−）単位よりなる群から選ばれる少なくとも１種の構造単位を有する化合物類よりなる群から選ばれる少なくとも１種の変性剤化合物（ｂ）を用いて変性処理されたワックス性状を有する変性光触媒（Ａ）。
Ｒ_３Ｓｉ− （１）
（式中、Ｒは各々独立に直鎖状または分岐状の炭素数１〜３０個のアルキル基、炭素数５〜２０のシクロアルキル基、直鎖状または分岐状の炭素数１〜３０個のフルオロアルキル基、直鎖状または分岐状の炭素数２〜３０個のアルケニル基、フェニル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、又は水酸基を表す）
−（Ｒ_２ＳｉＯ）− （２）
（式中、Ｒは式（１）で定義した通りである。）

（式中、Ｒは式（１）で定義した通りである。）
下記方法で測定した塗り伸ばし性が１０ｃｍ以上あることを特徴とする請求項１に記載の変性光触媒（Ａ）。
１）５質量％となるように溶媒（沸点１５０℃以下の溶媒）に分散させた変性光触媒の分散液を約０．０３ｇ（スポイトで１滴）ガラス板の上に滴下する。
２）サンプルを滴下したガラス板を１０５℃で３０分間乾燥させる。
３）２３℃、５５％湿度の状態で３０分冷却する。
４）乾燥した変性光触媒を、プラスチック製のヘラで伸ばし、形成する変性光触媒皮膜が途切れ始めるまでの長さを測定し、変性光触媒質量０．０１ｇあたりの伸び（ｃｍ）を計算し、この値を塗り伸ばし性とする。
該変性剤化合物（ｂ）が、式（４）及び／または式（５）で表されるＳｉ−Ｈ基含有ケイ素化合物（ｂ１）であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の変性光触媒（Ａ）。
Ｈ−（Ｒ_２ＳｉＯ）_ｍ−ＳｉＲ_２−Ｑ（４）
（式中、Ｒは各々独立して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、直鎖状または分岐状の炭素数が１〜３０個のフルオロアルキル基、炭素数２〜３０のアルケニル基、フェニル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、水酸基から選ばれた１種以上からなる基を表す。
また、式中Ｑは、下記（あ）〜（う）からなる群より選ばれる少なくとも１つの機能性付与基を含有する基である。
（あ）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、スルホン酸基あるいはその塩、アミノ基あるいはその塩、ポリオキシアルキレン基からなる群から選ばれた少なくとも１つの親水性基。
（い）エポキシ基、アクリロイル基、メタアクリロイル基、（環状）酸無水物基、ケト基、カルボキシル基、ヒドラジン残基、イソシアネート基、イソチオシアネート基、水酸基、アミノ基、環状カーボネート基、チオール基、エステ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。
（う）少なくとも１つの分光増感基。ｍは整数であり、０≦ｍ≦１０００である。）
（ＲＨＳｉＯ）_ｐ（Ｒ_２ＳｉＯ）_ｑ（ＲＱＳｉＯ）_ｒ（Ｒ_３ＳｉＯ_１／２）_ｓ（５）
（式中、ＲおよびＱは式（４）で定義した通りである。
ｐ及びｒは１以上の整数であり、ｑは０又は１以上の整数であり、（ｐ＋ｑ＋ｒ）≦１００００であり、そしてｓは０又は２である。但し、（ｐ＋ｑ＋ｒ）が２以上の整数であり且つｓ＝０の場合、該Ｈシリコーン化合物は環状シリコーン化合物であり、ｓ＝２の場合、該Ｈシリコーン化合物は鎖状シリコーン化合物である。）
該変性剤化合物（ｂ）がポリオキシアルキレン基を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の変性光触媒（Ａ）。
可視光応答型であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の変性光触媒（Ａ）。
請求項１〜５のいずれかに記載の変性光触媒（Ａ）と可塑剤を含んでなる変性光触媒組成物。
該可塑剤がシリコーン誘導体及び／またはアルキレンオキサイド誘導体であることを特徴とする請求項６に記載の変性光触媒組成物。