JP2007264360A - Stainproof display body - Google Patents

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俊児 神谷
Kyosuke Komiya
強介 小宮
Kenichi Morita
賢一 森田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stainproof display body having superior weatherability without requiring a complicated process. <P>SOLUTION: The stainproof display body has a light-diffusive material, a lighting body having a plurality of LEDs arranged right below the light-diffusive material, and a photocatalyst layer laminated on the light-diffusive material, and has an LED light source comprising at least an LED emitting light with a peak wavelength of 350 to 390 nm, and an LED emitting visible light and/or an LED emitting white light as the plurality of LEDs. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、長期間にわたり光触媒活性及び/又は高度に親水性である光触媒表層部を有し、LED光源からの光により光励起する光触媒層を有する光拡散性材料を用いた防汚表示体に関するものである。具体的には、抗菌、防黴、防汚、脱臭、空気浄化などの作用を長期間に亘って発揮できる光触媒層を有する防汚表示体に関する。   The present invention relates to an antifouling display body using a light diffusive material having a photocatalytic surface layer portion that is photocatalytically active and / or highly hydrophilic over a long period of time and having a photocatalytic layer that is photoexcited by light from an LED light source. It is. Specifically, the present invention relates to an antifouling display body having a photocatalyst layer capable of exhibiting actions such as antibacterial, antifungal, antifouling, deodorizing, and air purification over a long period of time.

光触媒としては以下のことが知られている。    The following are known as photocatalysts.

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及び/又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。   For certain substances, light having an energy larger than the energy gap (band gap) between the conduction band and valence band of the substance, that is, light having a shorter wavelength than the light corresponding to the band gap of the substance ( When excitation light is irradiated, excitation of electrons in the valence band (photoexcitation) occurs due to light energy, and electrons are generated in the conduction band and holes are generated in the valence band. At this time, various chemical reactions can be performed using the reducing power of electrons generated in the conduction band and / or the oxidizing power of holes generated in the valence band.

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。    That is, the above substances can be used like a catalyst under excitation light irradiation. Therefore, the above substances are called photocatalysts, and titanium oxide is known as the most typical example.

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。   Examples of chemical reactions promoted by this photocatalyst include oxidative decomposition reactions of various organic substances. Therefore, if this photocatalyst is immobilized on the surface of various base materials, various organic substances adhering to the surface of the base material can be oxidatively decomposed using light energy.

また、光触媒の中には、酸化チタンのように、光照射により、その光触媒の表面の親水性が非常に高まるものも多く知られている。   Many photocatalysts, such as titanium oxide, are known in which the hydrophilicity of the surface of the photocatalyst is greatly increased by light irradiation.

従って、これらの光触媒を種々の基材の表面に固定化させれば、光照射による有機物分解作用及び/又は親水化作用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。   Therefore, if these photocatalysts are immobilized on the surface of various base materials, the hydrophilicity of the surface of the base material can be enhanced by the organic substance decomposing action and / or the hydrophilizing action by light irradiation.

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。   In recent years, research for applying the above-mentioned characteristics of photocatalysts to various fields such as environmental purification, prevention of dirt adhesion to the surface of various base materials and prevention of fogging has become active. Yes.

この際、光触媒を無機基材の上に光触媒膜や光触媒粒子を支持して用いる場合は問題ないが、一部の有機材料を除き、一般に有機基材の上に光触媒膜や光触媒粒子を支持して用いる場合は、上記光触媒作用により有機基材表面部が分解するため、様々な問題が発生する。具体的には、有機基材表面部が分解すると、その上に存在している光触媒層が足場を失うため、脱落する。またそれにより、光触媒作用を利用した目的の機能(防汚性や、抗菌性、脱臭性など)が失われるだけでなく、表面光沢が低下したり、粉吹き状態になるなど、本来の外観特性や意匠性も失われてしまう。   At this time, there is no problem when the photocatalyst is used by supporting the photocatalyst film or the photocatalyst particles on the inorganic base material. When used, the organic substrate surface is decomposed by the photocatalytic action, and various problems occur. Specifically, when the surface portion of the organic base material is decomposed, the photocatalyst layer present on the organic base material loses a scaffold and falls off. In addition, not only the intended function (antifouling property, antibacterial property, deodorizing property, etc.) using photocatalysis is lost, but also the original appearance characteristics such as surface gloss is lowered and powder is blown. And design will be lost.

これらの問題に対し、特許文献1や特許文献2では、有機基材と光触媒層との間に、光触媒作用によって分解されにくい難分解性の中間層を介在させる方法が提案されている。 光触媒を光励起させるには、特許文献3では蛍光灯、白熱電球、メタルハライドランプ、水銀ランプ、太陽光中の紫外線が紹介されている。   With respect to these problems, Patent Documents 1 and 2 propose a method in which a hardly decomposable intermediate layer that is difficult to be decomposed by a photocatalytic action is interposed between an organic base material and a photocatalyst layer. In order to photoexcite a photocatalyst, Patent Document 3 introduces fluorescent lamps, incandescent bulbs, metal halide lamps, mercury lamps, and ultraviolet rays in sunlight.

特開平11−188271号公報JP-A-11-188271 特開2000−6303号公報JP 2000-6303 A 特許第2756474号Japanese Patent No. 2756474

しかし、特許文献1又は2の方法では中間層と光触媒層の界面での長期接着性が不十分であると共に、塗装工程が煩雑で作業性が悪く、生産ロス増加やコスト高になってしまう。その上、均質な皮膜を得るのが非常に困難であり、有機基材の劣化を完全に防止するのが難しい。また、この方法では光触媒層と難分解物質からなる層との間に明確な膜界面が存在するため、光触媒層の剥離等のおそれもある。   However, in the method of Patent Document 1 or 2, long-term adhesion at the interface between the intermediate layer and the photocatalyst layer is insufficient, and the coating process is complicated and workability is poor, resulting in an increase in production loss and cost. In addition, it is very difficult to obtain a uniform film, and it is difficult to completely prevent the deterioration of the organic base material. Further, in this method, since a clear film interface exists between the photocatalyst layer and the layer made of the hardly decomposed substance, the photocatalyst layer may be peeled off.

また、特許文献3では蛍光灯、白熱電球、メタルハライドランプ、水銀ランプ、太陽光中の紫外線が紹介されている。しかし、これらはいずれも外部光源からの光であり、自ずと制限がある。   Patent Document 3 introduces fluorescent lamps, incandescent lamps, metal halide lamps, mercury lamps, and ultraviolet rays in sunlight. However, these are all light from an external light source and are naturally limited.

本発明の目的は、煩雑な工程を必要とせずに、光拡散性材料と光触媒を含む表層部との間の界面劣化や表層部自体の光触媒による劣化を生じることが無く、光照射により長期にわたり、その表面が光触媒活性及び/又は親水性を発現する耐候性に優れた光触媒表層部を有する光拡散性材料を提供することと共に、表示体自体の光源により光触媒の光励起性に優れ、屋内使用にも適した省エネ、省スペースのLED光源を有する発光システムによる防汚表示体を提供することにある。   The object of the present invention is that a complicated process is not required, interface deterioration between the light diffusing material and the surface layer portion containing the photocatalyst and deterioration due to the photocatalyst of the surface layer portion itself do not occur, and light irradiation for a long period of time. In addition to providing a light diffusive material having a photocatalyst surface layer with excellent weather resistance, the surface of which exhibits photocatalytic activity and / or hydrophilicity, and excellent in photoexcitation of the photocatalyst by the light source of the display itself, for indoor use It is another object of the present invention to provide an antifouling display body using a light emitting system having a suitable energy saving and space saving LED light source.

すなわち、本発明は、
[1]光拡散性材料と該光拡散性材料の直下に複数のLEDが配設される照明体と、前記光拡散材料に積層される光触媒層と、を有し、前記複数のLEDは、少なくとも、ピーク波長350〜390nmの波長を発するLEDと、可視光を発するLED及び/又は白色光を発するLEDとからなるLED光源と、を有することを特徴とする防汚表示体。
That is, the present invention
[1] It has a light diffusing material, an illuminating body in which a plurality of LEDs are disposed immediately below the light diffusing material, and a photocatalyst layer laminated on the light diffusing material, An antifouling display body comprising: an LED that emits at least a peak wavelength of 350 to 390 nm; and an LED light source that includes an LED that emits visible light and / or an LED that emits white light.

[2]前記ピーク波長350〜390nmの波長を発するLEDの発光時間が、前記可視光を発するLED及び/又は前記白色光を発するLEDの単位発光時間当たりにおける、1/100〜99/100となるように発光するように制御されたことを特徴とする上記[1]に記載の防汚表示体。 [2] The light emitting time of the LED emitting the peak wavelength of 350 to 390 nm is 1/100 to 99/100 per unit light emitting time of the LED emitting visible light and / or the LED emitting white light. The antifouling display body according to [1], which is controlled to emit light as described above.

[3]前記光触媒層は、光触媒及びバインダー成分を含む、光触媒組成物からなることを特徴とする上記[1]又は[2]に記載の防汚表示体。 [3] The antifouling display body as described in [1] or [2] above, wherein the photocatalyst layer comprises a photocatalyst composition containing a photocatalyst and a binder component.

[4]前記光拡散性材料は、熱可塑性樹脂と光拡散剤とから形成されることを特徴とする上記[1]〜[3]のいずれかに記載の防汚表示体。 [4] The antifouling display body according to any one of [1] to [3], wherein the light diffusing material is formed of a thermoplastic resin and a light diffusing agent.

本発明は、特殊なLED光源を使用することにより、光拡散性材料自体を劣化すること無しに強い光触媒活性及び/又は親水性(水の接触角が20゜以下、好ましくは10゜以下)を発現する表層部を有し、降雨や簡単な水洗浄で長期にわたり光透過性材料の美観を保つことや、有害物質を分解することにより環境浄化ができる光触媒表層部を有する光透過性材料および該光透過性材料を用いた表示体を、提供することができる。特に、表示体内部の光源により光触媒が活性化されるため、屋内使用において効果的である。   In the present invention, by using a special LED light source, strong photocatalytic activity and / or hydrophilicity (water contact angle is 20 ° or less, preferably 10 ° or less) without degrading the light diffusing material itself. A light-transmitting material having a surface layer portion that develops, and having a photocatalyst surface layer portion that can maintain the aesthetics of the light-transmitting material for a long period of time by rainfall or simple water washing, and can purify the environment by decomposing harmful substances A display body using a light-transmitting material can be provided. In particular, since the photocatalyst is activated by the light source inside the display body, it is effective for indoor use.

本発明の活用例として、サイン等のディスプレイ装置、非常口やトイレ等の表示灯、意匠性を有した照明器具、意匠性を施したパネル、パーテーション、ウォール等の建材、看板等に広く適用可能である。   As an application example of the present invention, it can be widely applied to display devices such as signs, indicator lights such as emergency exits and toilets, lighting fixtures with design properties, panels with design properties, building materials such as partitions and walls, signboards, etc. is there.

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明の光触媒表層部を有する光拡散性材料は、光触媒(A)及びバインダー成分(B)を含む表層部を備えた光拡散性材料であって、該表層部中における光触媒(A)の濃度が、光拡散性材料の内部側から他方の露出面に向かって高くなることを特徴とする。   The light diffusive material having a photocatalyst surface layer part of the present invention is a light diffusible material having a surface layer part containing a photocatalyst (A) and a binder component (B), and the concentration of the photocatalyst (A) in the surface layer part Is higher from the inner side of the light diffusing material toward the other exposed surface.

この際、全表層部中の光触媒含有量(濃度)100に対し、露出面と接する表面側近傍の相対濃度が120以上であることが好ましい。このように構成すると、光触媒能力や親水化能力の向上効果を発現し、防汚効果が大きくなる。該表面側近傍の相対濃度はより好ましくは150以上、さらに好ましくは200以上であることがよい。   At this time, the relative concentration in the vicinity of the surface side in contact with the exposed surface is preferably 120 or more with respect to the photocatalyst content (concentration) of 100 in the entire surface layer portion. If comprised in this way, the improvement effect of a photocatalytic capability and a hydrophilization capability will be expressed, and an antifouling effect will become large. The relative concentration in the vicinity of the surface side is more preferably 150 or more, and further preferably 200 or more.

また、光拡散性材料に接する面近傍の相対濃度が50以下であると、界面劣化防止効果の点で好ましい。該光拡散性材料に接する面近傍の相対濃度はより好ましくは10以下、さらに好ましくは0であると良い。   Moreover, it is preferable from the point of the interface deterioration prevention effect that the relative density | concentration of the surface vicinity which contacts a light diffusable material is 50 or less. The relative concentration in the vicinity of the surface in contact with the light diffusing material is more preferably 10 or less, and even more preferably 0.

また、本発明における表層部中における光触媒(A)の濃度は、該光拡散性材料に接する面から他方の露出面に向かって徐々に高くなっても良い。また、単に該光拡散性材料に接する面での光触媒濃度が低く、他方の露出面における光触媒濃度が高く、その間の変化が不連続であっても良い。   Further, the concentration of the photocatalyst (A) in the surface layer portion in the present invention may gradually increase from the surface in contact with the light diffusing material toward the other exposed surface. Alternatively, the photocatalyst concentration on the surface in contact with the light diffusing material may be low, the photocatalyst concentration on the other exposed surface may be high, and the change therebetween may be discontinuous.

さらに、本発明の表層部中において、保護層の上に光触媒層を塗布する場合に生じる様な明確な膜界面が存在しない方が好ましい。すなわち、保護層の上に光触媒層を塗布する場合に生じる様な明確な膜界面が存在しない場合、光触媒は強固に表層部中に固定化され、光触媒の剥離等の問題が発生しなくなる。   Furthermore, in the surface layer portion of the present invention, it is preferable that there is no clear film interface that occurs when a photocatalyst layer is applied on the protective layer. That is, when there is no clear film interface that occurs when a photocatalyst layer is applied on the protective layer, the photocatalyst is firmly fixed in the surface layer portion, and problems such as separation of the photocatalyst do not occur.

本発明において光触媒活性とは、光照射によって酸化、還元反応を起こすことを言う。材料表面の、光照射時における色素等の有機物の分解性を測定することにより表面が光触媒活性であるか否かを判定できる。光触媒活性を有する表面は、優れた汚染有機物質の分解活性や耐汚染性を発現する。   In the present invention, the photocatalytic activity means that an oxidation or reduction reaction is caused by light irradiation. It is possible to determine whether or not the surface is photocatalytically active by measuring the decomposability of the organic material such as a dye during light irradiation on the surface of the material. A surface having photocatalytic activity exhibits excellent decomposition activity and contamination resistance of contaminating organic substances.

また、本発明において親水性とは、好ましくは20℃での水の接触角が60゜以下である場合を言う。ここで、特に水の接触角が20゜以下の親水性を有する表面は、降雨等の水による自己浄化能(セルフクリーニング)による耐汚染性を発現するので好ましい。さらに優れた耐汚染性発現の点からは表面の水の接触角は10゜以下であることが好ましく、更に好ましくは5゜以下である。   In the present invention, the term “hydrophilic” means that the contact angle of water at 20 ° C. is preferably 60 ° or less. Here, a hydrophilic surface with a water contact angle of 20 ° or less is particularly preferable since it exhibits contamination resistance due to water self-purification (rain cleaning) such as rainfall. Further, from the standpoint of developing excellent stain resistance, the contact angle of water on the surface is preferably 10 ° or less, more preferably 5 ° or less.

本発明の光拡散性材料としては、無機材料、例えばすりガラス等や、有機材料、例えば種々の熱可塑性樹脂に光拡散剤を配合した材料が適用可能である。熱可塑性樹脂としては光学用途に使用されている光透過性樹脂が好ましく、例えばメタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン系樹脂、環状オレフィン系樹脂、非晶性ポリエステル樹脂等の光学材料であり、更に好ましくはメタクリル樹脂である。   As the light diffusing material of the present invention, inorganic materials such as ground glass and organic materials such as materials obtained by blending various thermoplastic resins with a light diffusing agent are applicable. The thermoplastic resin is preferably a light-transmitting resin used for optical applications, for example, optical materials such as methacrylic resin, polycarbonate resin, styrene resin, cyclic olefin resin, amorphous polyester resin, and more preferably Methacrylic resin.

また、光透過性材料と光拡散性材料を組み合わせて使用しても良い。   Further, a light transmissive material and a light diffusing material may be used in combination.

以下、本発明の光透過性樹脂として適用可能な樹脂について、より詳細に記す。   Hereinafter, resins applicable as the light transmissive resin of the present invention will be described in more detail.

メタクリル樹脂とは、メタクリル酸メチル或いはメタクリル酸エチルを70重量%以上と、これ等と共重合性を有する単量体とを共重合することにより得ることが出来る。これ等と共重合性を有する単量体としてはメタクリル酸ブチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸メチル。メタクリル酸プロピル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等のメタクリル酸エステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸2−エチルヘキシル等のアクリル酸エステル類、メタクリル酸、アクリル酸等の不飽和酸類等が適用可能である。   The methacrylic resin can be obtained by copolymerizing 70% by weight or more of methyl methacrylate or ethyl methacrylate and a monomer having copolymerizability with these. Monomers that are copolymerizable with these include butyl methacrylate, ethyl methacrylate, and methyl methacrylate. Methacrylic acid esters such as propyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, phenyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, cyclohexyl acrylate, phenyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, etc. Acrylic acid esters, unsaturated acids such as methacrylic acid and acrylic acid are applicable.

また、耐熱性メタクリル樹脂、低吸湿性メタクリル樹脂、耐衝撃性メタクリル樹脂等も適用可能である。耐衝撃性メタクリル樹脂とは、例えばメタクリル樹脂にゴム弾性体をブレンドしたものである。そのゴム弾性体の一例としては、アクリル系重合体芯材料の周りに弾性層及び非弾性層を交互に生成させる多段階逐次重合法により製造される多段重合体が挙げられる。このゴム弾性体をメタクリル樹脂にブレンドすることで、上記の耐衝撃性メタクリル樹脂が得られる。   Further, heat-resistant methacrylic resin, low-hygroscopic methacrylic resin, impact-resistant methacrylic resin, and the like are also applicable. The impact resistant methacrylic resin is, for example, a blend of a rubber elastic body and a methacrylic resin. An example of the rubber elastic body is a multistage polymer produced by a multistage sequential polymerization method in which an elastic layer and an inelastic layer are alternately generated around an acrylic polymer core material. By blending this rubber elastic body with a methacrylic resin, the above impact-resistant methacrylic resin can be obtained.

また、ポリカーボネート樹脂を用いる場合には、ポリカーボネート樹脂としてビスフェノールAに代表される二価フェノール系化合物から誘導される重合体が用いられる。ポリカーボネート樹脂の製造方法は、特に限定されるものではなく、ホスゲン法、エステル交換法或いは固相重合法等の周知の慣用の方法で製造されたものを適用することが出来る。   When a polycarbonate resin is used, a polymer derived from a dihydric phenol compound represented by bisphenol A is used as the polycarbonate resin. The production method of the polycarbonate resin is not particularly limited, and those produced by a well-known conventional method such as a phosgene method, a transesterification method or a solid phase polymerization method can be applied.

環状オレフィン系樹脂とは、ノルボルネンやシクロヘキサジエン等のポリマー鎖中に環状オレフィン骨格を含む重合体若しくはこれ等を含む共重合体であり、非晶性熱可塑性樹脂に属する。その製造方法については特に限定されるものではない。例えば、ノルボルネンを主とした環状オレフィン樹脂の一例としては、エチレン・ノルボルネン共重合体であるTicona株式会社製の「Topas」(商品名)が適用可能であり、シクロペンタジエン開環重合体の一例としては日本ゼオン株式会社製の「Zeonex」(商品名)等が適用可能である。   The cyclic olefin-based resin is a polymer containing a cyclic olefin skeleton in a polymer chain such as norbornene or cyclohexadiene or a copolymer containing these, and belongs to an amorphous thermoplastic resin. The manufacturing method is not particularly limited. For example, as an example of a cyclic olefin resin mainly composed of norbornene, “Topas” (trade name) manufactured by Ticona Co., Ltd., which is an ethylene-norbornene copolymer, can be applied. As an example of a cyclopentadiene ring-opening polymer For example, “Zeonex” (trade name) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. is applicable.

スチレン系樹脂とは、スチレンを必須成分とするホモポリマー、コポリマーまたはこれ等のポリマーと他の樹脂とから得られるポリマーブレンド等である。特にポリスチレン、アクリロニトリルとスチレンの共重合体樹脂であるAS樹脂、メタクリル酸エステルとスチレンの共重合体樹脂であるMS樹脂を用いることが好ましい。   The styrenic resin is a homopolymer, a copolymer or a polymer blend obtained from such a polymer and another resin containing styrene as an essential component. In particular, it is preferable to use an AS resin which is a copolymer resin of polystyrene, acrylonitrile and styrene, or an MS resin which is a copolymer resin of methacrylic acid ester and styrene.

更にスチレン系樹脂相中にゴムが分布した透明強化ポリスチレンも好ましく使用できる。スチレン系樹脂の製造方法は、特に限定されるものではなく、周知慣用の方法で製造されたものを使用することが出来る。   Further, transparent reinforced polystyrene in which rubber is distributed in the styrene resin phase can be preferably used. The manufacturing method of a styrene resin is not specifically limited, The thing manufactured by the well-known and usual method can be used.

非晶性ポリエステルとは、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサエチレングリコール等の脂肪族グリコール、シクロヘキサンジメタノール等の脂環族グリコール、ビスフェノール、1,3−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、1,4−ビス(ヒドロキシエトキシ)ベンゼン等の芳香族ジヒドロキシ化合物、或いはこれ等の2種類以上から選ばれたジヒドロキシ化合物単位と、テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタリンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、コハク酸、ウンデカジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸等の脂肪族ジカルボン酸、或いはこれ等の2種類以上から選ばれたジカルボン酸単位とから形成されるポリエステルの中で非晶性の樹脂が適用可能である。   Amorphous polyesters include aliphatic glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, hexaethylene glycol, alicyclic glycols such as cyclohexanedimethanol, bisphenol, 1,3-bis. Aromatic dihydroxy compounds such as (2-hydroxyethoxy) benzene and 1,4-bis (hydroxyethoxy) benzene, or dihydroxy compound units selected from two or more of these, terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6 -An aromatic dicarboxylic acid such as naphthalene dicarboxylic acid, an aliphatic dicarboxylic acid such as oxalic acid, adipic acid, sebacic acid, succinic acid and undecadicarboxylic acid, an aliphatic dicarboxylic acid such as hexahydroterephthalic acid, or 2 of these Zikaru selected from more than one kind Amorphous resin in the polyester formed from the phosphate unit is applicable.

非晶性ポリエステルの製造方法は、特に限定されるものではなく、周知慣用の方法で製造することが出来る、非晶性ポリエステルとして容易入手し得る市販銘柄としては、イーストマン・コダック社の製品であるKODAR PETG或いはPCTA等が適用可能である。   The production method of the amorphous polyester is not particularly limited, and can be produced by a well-known and commonly used method. As a commercially available brand that can be easily obtained as an amorphous polyester, a product of Eastman Kodak Company is available. Some KODAR PETG or PCTA is applicable.

また、上記本発明の光透過性樹脂には、必要に応じて軟質重合体を添加しても良い。例えば、α―オレフィンからなるオレフィン系軟質重合体、イソブチレンからなるイソブチレン系軟質重合体、ブタジエン、イソプレン等の共役ジエンからなるジエン系軟質重合体、ノルボルネン、シクロペンテン等の環状オレフィンからなる環状オレフィン系軟質重合体、有機ポリシロキサン系軟質重合体、α、β−不飽和酸とその誘導体からなる軟質重合体、不飽和アルコール及びアミンまたはそのアシル誘導体またはアセタールからなる軟質重合体、エポキシ化合物の重合体、フッ素系ゴム等が適用出来る。   Moreover, you may add a soft polymer to the light transmissive resin of the said invention as needed. For example, an olefin-based soft polymer composed of α-olefin, an isobutylene-based soft polymer composed of isobutylene, a diene-based soft polymer composed of conjugated dienes such as butadiene and isoprene, and a cyclic olefin-based soft composed of a cyclic olefin such as norbornene and cyclopentene. Polymer, organopolysiloxane-based soft polymer, soft polymer composed of α, β-unsaturated acid and its derivative, soft polymer composed of unsaturated alcohol and amine or acyl derivative or acetal thereof, polymer of epoxy compound, Fluorine rubber or the like can be applied.

光散乱剤として適用可能な材料としては、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、アルミナ、二酸化チタン、二酸化珪素、ガラスビーズ等の無機微粒子、スチレン架橋ビーズ、MS架橋ビーズ、シロキサン系架橋ビーズ等の有機微粒子等を挙げられる。また、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、MS樹脂、環状オレフィン樹脂等の透明性の高い樹脂材料からなる中空架橋微粒子及びガラスからなる中空微粒子等も光散乱剤として適用可能である。   Materials that can be used as light scattering agents include inorganic fine particles such as calcium carbonate, barium sulfate, alumina, titanium dioxide, silicon dioxide, and glass beads, organic fine particles such as styrene crosslinked beads, MS crosslinked beads, and siloxane crosslinked beads. Can be mentioned. Further, hollow crosslinked fine particles made of a highly transparent resin material such as methacrylic resin, polycarbonate resin, MS resin, and cyclic olefin resin, hollow fine particles made of glass, and the like are also applicable as the light scattering agent.

また、光散乱剤の形状は特に限定されるものではなく、例えば、真球状、球状、平面扇形状、キュービック状、平面菱形状、六方晶状、不定形状等の光散乱剤が適用可能である。   In addition, the shape of the light scattering agent is not particularly limited, and for example, a light scattering agent such as a spherical shape, a spherical shape, a flat fan shape, a cubic shape, a flat rhombus shape, a hexagonal crystal shape, and an indefinite shape can be applied. .

光拡散剤の粒子径は限定されるものではないが、平均粒子径で1μm以上、50μm以下の範囲であることが好ましい。これは、光拡散剤の平均粒子径が1μm以上、50μm以下の範囲にあることにより、光拡散剤としての効果が効率よく発現し、また全光線透過率の微調整が容易であるためである。   The particle size of the light diffusing agent is not limited, but the average particle size is preferably in the range of 1 μm to 50 μm. This is because when the average particle diameter of the light diffusing agent is in the range of 1 μm or more and 50 μm or less, the effect as the light diffusing agent is efficiently expressed, and fine adjustment of the total light transmittance is easy. .

本発明の光拡散性材料の光拡散率は60%以上、好ましくは70%以上であることが必要である。光拡散率が60%以上であると光源のイメージが表示体表面上に現れず、表示の視認性に優れる。   The light diffusivity of the light diffusing material of the present invention needs to be 60% or more, preferably 70% or more. When the light diffusivity is 60% or more, the image of the light source does not appear on the surface of the display body, and the display visibility is excellent.

本発明の拡散性材料からなる成形体の製造方法は特に制限されるものではなく、公知の成形方法で成形することが可能である。例えばポリシングロールを有する押出機によるシートあるいはフィルムの押出成形方法、賦形金型を有する射出成形機による射出成形方法、賦形金型を有するプレス成形機によるプレス成形方法、キャスト重合法によるシート成形方法等いずれも可能であるが、ポリシングロールを有する押出機によるシートの押出成形方法が低コストで大量に生産できるので好ましい。また、積層シートを得るにもフィードブロック形式の押出ダイ、マルチマニフォールド形式の押出ダイを用いた共押出成形方法が利用できる。共押出法とは、基材樹脂層となる樹脂組成物と皮膜樹脂層となる樹脂組成物をそれぞれ別の押出機で加熱溶融押出し、シート状に拡幅する金型内で合流、積層させ、ポリッシング・ロールなどを介してシート状に成形する方法である。   The manufacturing method of the molded object which consists of a diffusible material of this invention is not restrict | limited in particular, It can shape | mold by a well-known shaping | molding method. For example, a sheet or film extrusion method using an extruder having a polishing roll, an injection molding method using an injection molding machine having a shaping mold, a press molding method using a press molding machine having a shaping mold, and a sheet molding using a cast polymerization method Any method can be used, but a sheet extrusion method using an extruder having a polishing roll is preferable because it can be produced in large quantities at low cost. Also, a coextrusion method using a feed block type extrusion die or a multi-manifold type extrusion die can be used to obtain a laminated sheet. The co-extrusion method is a method in which a resin composition to be a base resin layer and a resin composition to be a film resin layer are heated and melt-extruded in separate extruders, merged and laminated in a mold widened into a sheet shape, and polished. -It is a method of forming a sheet through a roll or the like.

皮膜樹脂層の厚さは限定されるものではないが、300μm以下であることが好ましい。皮膜樹脂層の厚さが300μm以下で積層自体が容易となり、外観良好な積層シートを得ることができる。   The thickness of the coating resin layer is not limited, but is preferably 300 μm or less. When the thickness of the coating resin layer is 300 μm or less, lamination itself becomes easy, and a laminated sheet having a good appearance can be obtained.

押出成形方法でシートを成形する時の樹脂温度は180〜280℃の範囲で行うことが良好な外観を有するシートを得る上で好ましい。   It is preferable for obtaining a sheet having a good appearance that the resin temperature when the sheet is formed by an extrusion molding method is in the range of 180 to 280 ° C.

本発明において、光透過性材料の表面を光触媒活性及び/又は親水性にするのに有用に使用できる光触媒(A)としては、例えばTiO、ZnO、SrTiO、CdS、GaP、InP、GaAs、BaTiO、BaTiO、BaTi、KNbO、Nb、Fe、Ta、KTaSi、WO、SnO、Bi、BiVO、NiO、CuO、SiC、MoS、InPb、RuO、CeO、Ta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(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)や、窒素ドープ酸化チタン(特開平13−278625号公報、特開平13−278627号公報、特開平13−335321号公報、特開平14−029750号公報、特開平13−207082号公報等参照)や、酸素欠陥型の酸化チタン(特開平13−212457号公報参照)の如き、可視光応答型酸化チタン光触媒も好適に使用することができる。また、TaON、LaTiON、CaNbON、LaTaON、CaTaON等のオキシナイトライド化合物やSmTi等の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、好適に使用することができる。 In the present invention, examples of the photocatalyst (A) useful for making the surface of the light transmissive material photocatalytically active and / or hydrophilic include, for example, TiO 2 , ZnO, SrTiO 3 , CdS, GaP, InP, GaAs, BaTiO 3 , BaTiO 4 , BaTi 4 O 9 , K 2 NbO 3 , Nb 2 O 5 , Fe 2 O 3 , Ta 2 O 5 , K 3 Ta 3 Si 2 O 3 , WO 3 , SnO 2 , Bi 2 O 3 , BiVO 4 , NiO, Cu 2 O, SiC, MoS 2 , InPb, RuO 2 , CeO 2 , Ta 3 N 5, and the like, and further a layer having at least one element selected from Ti, Nb, Ta, and V Oxides (Japanese Patent Laid-Open Nos. 62-74452, 2-172535, 7-24329, 8-89799, 8-89) 800, JP-A-8-89804, JP-A-8-198061, JP-A-9-248465, JP-A-10-99694, JP-A-10-244165, etc.), nitrogen doping Titanium oxide (see JP-A-13-278625, JP-A-13-278627, JP-A-13-335321, JP-A-14-029750, JP-A-13-207082, etc.), oxygen defect type A visible light responsive titanium oxide photocatalyst such as titanium oxide (see JP-A No. 13-212457) can also be suitably used. Also, oxynitride compounds such as TaON, LaTiO 2 N, CaNbO 2 N, LaTaON 2 and CaTaO 2 N, and oxysulfide compounds such as Sm 2 Ti 2 S 2 O 7 have large photocatalytic activity by visible light, and are preferably used. can do.

更に、これらの光触媒に、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ものや、多孔質リン酸カルシウム等で被覆された光触媒(特開平10−244166号公報参照)等を使用することもできる。   Further, a photocatalyst coated with a metal such as Pt, Rh, Ru, Nb, Cu, Sn, Ni, Fe and / or an oxide thereof, or a porous calcium phosphate coated with these photocatalysts. (Refer to Unexamined-Japanese-Patent No. 10-244166) etc. can also be used.

上記光触媒(A)の結晶粒子径(1次粒子径)は1〜400nmであることが好ましく、より好ましくは1〜50nmの光触媒が好適に選択される。   The crystal particle size (primary particle size) of the photocatalyst (A) is preferably 1 to 400 nm, and more preferably a photocatalyst of 1 to 50 nm is suitably selected.

これらの光触媒のうち、酸化チタンは無毒であり、化学的安定性にも優れると共に、光照射により、酸化チタン自体の親水性が非常に高まるため好ましい。   Of these photocatalysts, titanium oxide is preferred because it is non-toxic and excellent in chemical stability, and the hydrophilicity of titanium oxide itself is greatly enhanced by light irradiation.

該酸化チタンとしては、アナターゼ型、ルチル型、ブルッカイト型のうち、いずれの結晶形を使用してもよい。また、可視光応答性である上記窒素ドープ酸化チタンや酸素欠陥型の酸化チタンも、該酸化チタンとして好適に使用できる。   As the titanium oxide, any crystal form of anatase type, rutile type and brookite type may be used. Further, the above nitrogen-doped titanium oxide and oxygen-deficient titanium oxide that are responsive to visible light can be suitably used as the titanium oxide.

本発明の光触媒(A)として、該光触媒(A)を、後述する少なくとも1種の変性剤化合物(b)を用いて変性処理した変性光触媒(A1)を用いることが好ましい。   As the photocatalyst (A) of the present invention, a modified photocatalyst (A1) obtained by modifying the photocatalyst (A) with at least one modifier compound (b) described later is preferably used.

本発明において光触媒(A)の変性とは、後述する少なくとも1種の変性剤化合物(b)を、光触媒(A)粒子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)やクーロン力または化学結合によるものと考えられる。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。   In the present invention, the modification of the photocatalyst (A) means that at least one modifier compound (b) described later is immobilized on the surface of the photocatalyst (A) particles. The immobilization of the above modifier compound on the surface of the photocatalyst particles is considered to be due to van der Waals force (physical adsorption), Coulomb force, or chemical bonding. In particular, modification using a chemical bond is preferable because the interaction between the modifier compound and the photocatalyst is strong, and the modifier compound is firmly immobilized on the surface of the photocatalyst particles.

本発明の光触媒(A)を変性光触媒(A1)とすることにより、本発明の、面発光体に、上記光触媒(A)を含む表層部を形成する場合に、該表層部中における光触媒(A)の濃度が、該表層部の面発光体の内部側から他方の露出面に向かって高くなる構造の形成が、特に後述するバインダー成分(B)と組み合わせた場合に容易になるため、非常に好ましい。   By using the photocatalyst (A) of the present invention as the modified photocatalyst (A1), when the surface layer portion containing the photocatalyst (A) is formed on the surface light emitter of the present invention, the photocatalyst (A ) In the surface layer portion from the inner side of the surface light emitter to the other exposed surface, the formation of the structure is particularly easy when combined with the binder component (B) described later, preferable.

本発明においては、変性に用いる光触媒(A)の性状が、変性光触媒(A1)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。すなわち、本発明の変性に使用される光触媒(A)としては、1次粒子と2次粒子との混合物の数平均分散粒子径が400nm以下の光触媒が変性後の光触媒の表面特性を有効に利用できるために好ましい。特に数平均分散粒子径が100nm以下の光触媒を使用した場合、生成する変性光触媒(A1)と後述するバインダー成分(B)を含む光触媒組成物(C)から形成された本発明の表層部では、変性光触媒(A1)を効率的に該表層部の表面(露出面)に存在させ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(A)が好適に選択される。   In the present invention, the properties of the photocatalyst (A) used for modification are important factors for the dispersion stability of the modified photocatalyst (A1), film-forming properties, and expression of various functions. That is, as the photocatalyst (A) used in the modification of the present invention, the photocatalyst having a number average dispersed particle size of a mixture of primary particles and secondary particles of 400 nm or less effectively utilizes the surface characteristics of the modified photocatalyst. It is preferable because it is possible. In particular, when a photocatalyst having a number average dispersed particle size of 100 nm or less is used, in the surface layer portion of the present invention formed from a photocatalyst composition (C) containing a modified photocatalyst (A1) to be produced and a binder component (B) described later, The modified photocatalyst (A1) can be efficiently present on the surface (exposed surface) of the surface layer portion, which is very preferable. More preferably, the photocatalyst (A) of 80 nm or less and 3 nm or more, and more preferably 50 nm or less and 3 nm or more is selected.

これらの光触媒(A)としては、以下の理由から、光触媒粉体ではなく光触媒ゾルを使用することが好ましい。一般に微細な粒子からなる粉体は、単結晶粒子(一次粒子)が強力に凝集した二次粒子を形成するため、無駄にする表面特性が多いが、一次粒子にまで分散させるのは非常に困難である。これに対して、光触媒ゾルの場合、光触媒粒子は溶解せずに一次粒子に近い形で存在しているため表面特性を有効に利用でき、それから生成する変性光触媒は分散安定性、成膜性等に優れるばかりか、種々の機能を有効に発現するので好ましく使用することができる。ここで、本発明に用いる光触媒ゾルとは、光触媒粒子が水及び/又は有機溶媒中に0.01〜70質量%、好ましくは0.1〜50質量%で一次粒子及び/又は二次粒子として分散されたものである。   As these photocatalysts (A), it is preferable to use a photocatalyst sol instead of a photocatalyst powder for the following reasons. In general, powders composed of fine particles form secondary particles in which single crystal particles (primary particles) are strongly agglomerated, so there are many surface properties that are wasted, but it is very difficult to disperse to primary particles. It is. On the other hand, in the case of a photocatalyst sol, the photocatalyst particles do not dissolve but exist in a form close to primary particles, so that the surface characteristics can be used effectively. It can be preferably used because it effectively exhibits various functions. Here, the photocatalyst sol used in the present invention means that the photocatalyst particles are 0.01 to 70% by mass in water and / or an organic solvent, preferably 0.1 to 50% by mass as primary particles and / or secondary particles. It is distributed.

ここで、上記光触媒ゾル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。   Here, examples of the organic solvent used in the photocatalyst sol include alcohols such as ethylene glycol, butyl cellosolve, n-propanol, isopropanol, n-butanol, ethanol and methanol, and aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene. , Aliphatic hydrocarbons such as hexane, cyclohexane and heptane, esters such as ethyl acetate and n-butyl acetate, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, dimethylacetamide, dimethyl Examples include amides such as formamide, halogen compounds such as chloroform, methylene chloride, and carbon tetrachloride, dimethyl sulfoxide, nitrobenzene, and a mixture of two or more of these.

該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質量%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(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。   Taking a titanium oxide sol as an example of the photocatalyst sol, for example, a titanium oxide hydrosol in which water is substantially used as a dispersion medium and titanium oxide particles are peptized therein can be exemplified. (Here, substantially using water as a dispersion medium means that water is contained in the dispersion medium in an amount of about 80% by mass or more.) Adjustment of such a sol is known and can be easily produced ( (See JP-A-63-17221, JP-A-7-819, JP-A-9-165218, JP-A-11-43327, etc.). For example, metatitanic acid produced by heating and hydrolyzing an aqueous solution of titanium sulfate or titanium tetrachloride is neutralized with aqueous ammonia, and the precipitated hydrous titanium oxide is filtered, washed, and dehydrated to obtain aggregates of titanium oxide particles. It is done. Titanium oxide hydrosol can be obtained by peptizing the agglomerates under the action of nitric acid, hydrochloric acid, ammonia or the like and performing hydrothermal treatment. In addition, as titanium oxide hydrosol, titanium oxide particles are peptized under the action of acid or alkali, or dispersion stabilizer such as sodium polyacrylate is used as required without using acid or alkali. Sols that are used and dispersed in water under strong shear forces can also be used. Further, an anatase-type titanium oxide sol having excellent dispersion stability even in an aqueous solution having a pH near neutral and having a particle surface modified with a peroxo group can be easily obtained by the method proposed in JP-A-10-67516. it can.

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)。   The titanium oxide hydrosol described above is commercially available as a titania sol (for example, “STS-02” manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., “TO-240” manufactured by Tanaka Transcription Co., Ltd., etc.).

上記酸化チタンヒドロゾル中の酸化チタンは好ましくは50質量%以下、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。   The titanium oxide in the titanium oxide hydrosol is preferably 50% by mass or less, and preferably 30% by mass or less. More preferably, it is 30 mass% or less and 0.1 mass% or more.

このようなヒドロゾルの粘度(20℃)は比較的低い。本発明においては、ヒドロゾルの粘度は、0.5mPa・s〜2000mPa・s程度の範囲にあるのが好ましい。より好ましくは1mPa・s〜1000mPa・s、さらに好ましくは1mPa・s〜500mPa・sである。   Such hydrosols have a relatively low viscosity (20 ° C.). In the present invention, the viscosity of the hydrosol is preferably in the range of about 0.5 mPa · s to 2000 mPa · s. More preferably, it is 1 mPa * s-1000 mPa * s, More preferably, it is 1 mPa * s-500 mPa * s.

また、例えば酸化セリウムゾル(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(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。   Further, for example, a cerium oxide sol (see JP-A-8-59235) or a layered oxide sol having at least one element selected from the group consisting of Ti, Nb, Ta, and V (JP-A-9-25123). The manufacturing method of various photocatalytic sols such as JP-A-9-67124, JP-A-9-227122, JP-A-9-227123, JP-A-10-259023, etc.) is the same as that of titanium oxide sol. Known to.

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(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(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は市販されている(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80質量%程度以上含有されていることを意味する。   In addition, a photocatalyst organosol in which an organic solvent is substantially used as a dispersion medium and in which photocatalyst particles are dispersed is a compound having a phase transfer activity such as polyethylene glycol (for example, different first phase and second phase). A third phase is formed at the interface with the phase, the first phase, the second phase, the third phase are mutually dissolved and / or solubilized compounds) and diluted with an organic solvent (special (Kaihei 10-167727), a method of preparing a sol by dispersing and transferring it in an organic solvent insoluble in water using an anionic surfactant such as sodium dodecylbenzenesulfonate (Japanese Patent Laid-Open No. 58-29863) or butyl cellosolve After adding alcohols having a boiling point higher than water, such as water, to the photocatalyst hydrosol, the water can be obtained by a method of removing the water by (vacuum) distillation or the like. In addition, a titanium oxide organosol in which an organic solvent is substantially used as a dispersion medium and titanium oxide particles are dispersed therein is commercially available (for example, “TKS-251” manufactured by Teika Co., Ltd.). Here, substantially using an organic solvent as a dispersion medium means that the dispersion medium contains about 80% by mass or more of the organic solvent.

本発明において、変性光触媒(A1)を得るのに用いられる少なくとも1種の変性剤化合物(b)は、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−)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。 In the present invention, at least one modifier compound (b) used to obtain the modified photocatalyst (A1) is a triorganosilane unit represented by the formula (1), a monooxy represented by the formula (2). From the group consisting of compounds having at least one structural unit selected from the group consisting of diorganosilane units, dioxyorganosilane units represented by formula (3), and methylene fluoride (—CF 2 —) units. To be elected.

Figure 2007264360
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上述した構造単位を有する変性剤化合物(b)で光触媒粒子表面が変性処理された変性光触媒(A1)は、その粒子表面の表面エネルギーが非常に小さくなる。   In the modified photocatalyst (A1) in which the surface of the photocatalyst particle is modified with the modifier compound (b) having the structural unit described above, the surface energy of the particle surface becomes very small.

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、同じく前述した変性剤化合物(b)を好ましくは質量比(A)/(b)=1/99〜99.9/0.1、より好ましくは(A)/(b)=10/90〜99/1の割合で混合し、好ましくは0〜200℃、より好ましくは10〜80℃にて加熱したり、(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。   In the present invention, the modification treatment of the photocatalyst (A) with the modifier compound (b) is carried out in the presence or absence of water and / or an organic solvent in the same manner as the above-described photocatalyst (A) and the modifier compound ( b) is preferably mixed at a mass ratio (A) / (b) = 1/99 to 99.9 / 0.1, more preferably (A) / (b) = 10/90 to 99/1. It can be obtained by heating at 0 to 200 ° C., more preferably at 10 to 80 ° C., or by changing the solvent composition of the mixture by (reduced pressure) distillation or the like.

ここで上記変性処理を行う場合、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。   Here, when performing the above modification treatment, examples of organic solvents that can be used include aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, aliphatic hydrocarbons such as hexane, cyclohexane, and heptane, ethyl acetate, and n-butyl acetate. Esters, alcohols such as ethylene glycol, butyl cellosolve, isopropanol, n-butanol, ethanol and methanol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, amides such as dimethylacetamide and dimethylformamide , Halogen compounds such as chloroform, methylene chloride, carbon tetrachloride, dimethyl sulfoxide, nitrobenzene, and a mixture of two or more thereof.

本発明の変性光触媒(A1)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や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。   Examples of the modifier compound (b) used for obtaining the modified photocatalyst (A1) of the present invention include a Si—H group, a hydrolyzable silyl group (alkoxysilyl group, hydroxysilyl group, halogenated silyl group, Acetoxysilyl group, aminoxysilyl group, etc.), epoxy compounds, acetoacetyl groups, thiol groups, acid anhydride groups and other photocatalyst particles (a) reactive with silicon compounds, fluoroalkyl compounds, fluoroolefin polymers, etc. Can be mentioned.

また、上記変性剤化合物(b)の他の例としては、例えばポリオキシアルキレン基等の光触媒粒子(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を有するケイ素化合物等や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。   Other examples of the modifier compound (b) include a silicon compound having a structure that interacts with photocatalyst particles (a) such as a polyoxyalkylene group by van der Waals force, Coulomb force, etc. Examples thereof include a fluoroalkyl compound and a fluoroolefin polymer.

本発明において、上記変性剤化合物(b)として、組成式(4)で表されるSi−H基含有ケイ素化合物(b1)を用いると、非常に効率よく光触媒粒子表面を変性することができるため好ましい。   In the present invention, when the Si-H group-containing silicon compound (b1) represented by the composition formula (4) is used as the modifier compound (b), the surface of the photocatalyst particles can be modified very efficiently. preferable.

Figure 2007264360
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本発明において、光触媒(A)の上記組成式(4)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、その平均分散粒子径の増加が観察される。また、例えば光触媒(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の吸収の減少として観測される。 In the present invention, the modification of the photocatalyst (A) with the Si—H group-containing silicon compound (b1) represented by the above composition formula (4) is carried out in the presence or absence of water and / or an organic solvent. The mass ratio (A) / (b1) = 1/99 to 99.9 / 0.1, more preferably (A) / (b1), between (a) and the Si—H group-containing silicon compound (b1). = It can be carried out by mixing at a ratio of 10/90 to 99/1, preferably at 0 to 200 ° C. By this modification operation, hydrogen gas is generated from the mixed solution, and when the photocatalyst sol is used as the photocatalyst (A), an increase in the average dispersed particle size is observed. For example, when titanium oxide is used as the photocatalyst (A), a decrease in Ti—OH groups is observed as a decrease in absorption at 3630 to 3640 cm −1 in the IR spectrum by the above modification operation.

これらのことより、変性剤化合物(b)として上記式(4)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、本発明の変性光触媒(A1)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ため非常に好ましい。実際、この様にして得られた変性光触媒(A1)は、有機溶媒に対する分散安定性や化学的安定性、耐久性等等において非常に優れたものとなっている。   From these, when the Si-H group-containing silicon compound (b1) represented by the above formula (4) is selected as the modifier compound (b), the modified photocatalyst (A1) of the present invention is Si-H. This is very preferable because it is not a mere mixture of the group-containing silicon compound (b1) and the photocatalyst (A), but it can be predicted that some kind of interaction accompanying a chemical reaction occurs between the two. In fact, the modified photocatalyst (A1) obtained in this way is very excellent in dispersion stability, chemical stability, durability and the like in an organic solvent.

本発明において、光触媒(A)の上記式(4)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、Si−H基に対する脱水素縮合触媒を使用して好ましくは0〜150℃で実施することもできる。   In the present invention, the modification of the photocatalyst (A) with the Si—H group-containing silicon compound (b1) represented by the above formula (4) is preferably performed using a dehydrogenative condensation catalyst for Si—H groups. It can also be carried out at 150 ° C.

この場合、あらかじめ光還元法等の方法で脱水素縮合触媒を光触媒(A)に固定し、上記Si−H基含有ケイ素化合物(b1)で変性処理しても良いし、脱水素縮合触媒の存在下に上記Si−H基含有化合物ケイ素(b1)で光触媒(A)を変性処理しても良い。   In this case, the dehydrogenative condensation catalyst may be fixed to the photocatalyst (A) in advance by a method such as a photoreduction method and may be modified with the Si-H group-containing silicon compound (b1), or the presence of the dehydrogenative condensation catalyst. The photocatalyst (A) may be modified with the Si—H group-containing compound silicon (b1) below.

ここでSi−H基に対する脱水素縮合触媒とは、Si−H基と光触媒表面に存在する水酸基(酸化チタンの場合はTi−OH基)やチオール基、アミノ基、カルボキシル基等の活性水素基、さらには水等との脱水素縮合反応を加速する物質を意味し、該脱水素縮合触媒を使用することにより温和な条件で光触媒表面を変性することが可能となる。   Here, the dehydrogenative condensation catalyst for the Si-H group is an active hydrogen group such as a Si-H group and a hydroxyl group (Ti-OH group in the case of titanium oxide) existing on the photocatalyst surface, a thiol group, an amino group, or a carboxyl group. Furthermore, it means a substance that accelerates the dehydrogenation condensation reaction with water or the like, and the use of the dehydrogenation condensation catalyst makes it possible to modify the surface of the photocatalyst under mild conditions.

該脱水素縮合触媒としては、例えば白金族触媒、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、白金の単体及びその化合物や、銀、鉄、銅、コバルト、ニッケル、錫等の単体及びその化合物が挙げられる。これらの中で白金族触媒が好ましく、白金の単体及びその化合物が特に好ましい。   Examples of the dehydrogenative condensation catalyst include platinum group catalysts, that is, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, platinum simple substance and compounds thereof, and simple substances such as silver, iron, copper, cobalt, nickel, tin and compounds thereof. Can be mentioned. Of these, platinum group catalysts are preferred, and platinum alone and its compounds are particularly preferred.

ここで、上記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−オレフィン錯体等を使用することができる。   Here, examples of the platinum compound include platinum chloride (II), tetrachloroplatinic acid (II), platinum chloride (IV), hexachloroplatinic acid (IV), hexachloroplatinum (IV) ammonium, hexachloroplatinum (IV). Potassium, platinum hydroxide (II), platinum dioxide (IV), dichloro-dicyclopentadienyl-platinum (II), platinum-vinylsiloxane complex, platinum-phosphine complex, platinum-olefin complex, etc. can be used. .

本発明の上記式(4)で表されるSi−H基含有ケイ素化合物において、Si−H基は光触媒を穏和な条件で選択性良く変性するために好ましい官能基である。これに対し、加水分解性基は、同様に光触媒の変性に利用することもできるが、副反応を抑制し、得られる変性光触媒の安定性を向上するためには、その含有量は少ない方が好ましい。   In the Si—H group-containing silicon compound represented by the above formula (4) of the present invention, the Si—H group is a preferable functional group for modifying the photocatalyst with good selectivity under mild conditions. On the other hand, the hydrolyzable group can also be used for the modification of the photocatalyst, but in order to suppress side reactions and improve the stability of the resulting modified photocatalyst, the content thereof should be smaller. preferable.

本発明に好適に使用できる上記式(4)で表されるSi−H基含有ケイ素化合物(b1)としては、例えば式(5)で表されるモノSi−H基含有化合物、式(6)で表される両末端Si−H基含有化合物、式(7)で表されるHシリコーンよりなる群から選ばれる少なくとも1種の、加水分解性シリル基を有さないS−H基含有化合物を挙げることができる。   Examples of the Si—H group-containing silicon compound (b1) represented by the above formula (4) that can be suitably used in the present invention include a mono-Si—H group-containing compound represented by the formula (5) and the formula (6). An at least one S—H group-containing compound having no hydrolyzable silyl group selected from the group consisting of Si-H group-containing compounds represented by formula (7) and H silicone represented by formula (7): Can be mentioned.

Figure 2007264360
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本発明において、上記式(5)で表されるモノSi−H基含有化合物の具体例としては、例えばビス(トリメチルシロキシ)メチルシラン、ビス(トリメチルシロキシ)エチルシラン、ビス(トリメチルシロキシ)n−プロピルシラン、ビス(トリメチルシロキシ)i−プロピルシラン、ビス(トリメチルシロキシ)n−ブチルシラン、ビス(トリメチルシロキシ)n−ヘキシルシラン、ビス(トリメチルシロキシ)シクロヘキシルシラン、ビス(トリメチルシロキシ)フェニルシラン、ビス(トリエチルシロキシ)メチルシラン、ビス(トリエチルシロキシ)エチルシラン、トリス(トリメチルシロキシ)シラン、トリス(トリエチルシロキシ)シラン、ペンタメチルジシロキサン、1,1,1,3,3,5,5−ヘプタメチルトリシロキサン、1,1,1,3,3,5,5,6,6−ノナメチルテトラシロキサン、トリメチルシラン、エチルジメチルシラン、メチルジエチルシラン、トリエチルシラン、フェニルジメチルシラン、ジフェニルメチルシラン、シクロヘキシルジメチルシラン、t−ブチルジメチルシラン、ジ−t−ブチルメチルシラン、n−オクタデシルジメチルシラン、トリ−n−プロピルシラン、トリ−i−プロピルシラン、トリ−i−ブチルシラン、トリ−n−ヘキシルシラン、トリフェニルシラン、アリルジメチルシラン、1−アリル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、クロロメチルジメチルシラン、7−オクテニルジメチルシラン等を挙げることができる。   In the present invention, specific examples of the mono-Si—H group-containing compound represented by the above formula (5) include, for example, bis (trimethylsiloxy) methylsilane, bis (trimethylsiloxy) ethylsilane, bis (trimethylsiloxy) n-propylsilane. Bis (trimethylsiloxy) i-propylsilane, bis (trimethylsiloxy) n-butylsilane, bis (trimethylsiloxy) n-hexylsilane, bis (trimethylsiloxy) cyclohexylsilane, bis (trimethylsiloxy) phenylsilane, bis (triethylsiloxy) ) Methylsilane, bis (triethylsiloxy) ethylsilane, tris (trimethylsiloxy) silane, tris (triethylsiloxy) silane, pentamethyldisiloxane, 1,1,1,3,3,5,5-heptamethyltrisiloxy 1,1,1,3,3,5,5,6,6-nonamethyltetrasiloxane, trimethylsilane, ethyldimethylsilane, methyldiethylsilane, triethylsilane, phenyldimethylsilane, diphenylmethylsilane, cyclohexyldimethylsilane , T-butyldimethylsilane, di-t-butylmethylsilane, n-octadecyldimethylsilane, tri-n-propylsilane, tri-i-propylsilane, tri-i-butylsilane, tri-n-hexylsilane, triphenyl Examples thereof include silane, allyldimethylsilane, 1-allyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, chloromethyldimethylsilane, and 7-octenyldimethylsilane.

これらのモノSi−H基含有化合物の中で、光触媒の変性処理時におけるSi−H基の反応性(脱水素縮合反応)の良さや表面エネルギーの低さから、ビス(トリメチルシロキシ)メチルシラン、トリス(トリメチルシロキシ)シラン、ペンタメチルジシロキサン等の分子中にシロキシ基を有し、フェニル基を有さない式(9)で表されるものが好ましい。   Among these mono-Si-H group-containing compounds, bis (trimethylsiloxy) methylsilane and tris are preferred because of the good reactivity (dehydrogenation condensation reaction) and low surface energy of Si-H groups during photocatalytic modification treatment. Those represented by the formula (9) having a siloxy group in the molecule such as (trimethylsiloxy) silane and pentamethyldisiloxane and having no phenyl group are preferable.

Figure 2007264360
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本発明において、式(6)で表される両末端Si−H基含有化合物の具体例としては、例えば1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルトリシロキサン、1,1,3,3,5,5,7,7−オクタメチルテトラシロキサン等の数平均分子量50000以下のH末端ポリジメチルシロキサン類や、1,1,3,3−テトラエチルジシロキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサエチルトリシロキサン、1,1,3,3,5,5,7,7−オクタエチルテトラシロキサン等の数平均分子量50000以下のH末端ポリジエチルシロキサン類や、1,1,3,3−テトラフェニルジシロキサン、1,1,3,3,5,5−ヘキサフェニルトリシロキサン、1,1,3,3,5,5,7,7−オクタフェニルテトラシロキサン等の数平均分子量50000以下のH末端ポリジフェニルシロキサン類や、1,3−ジフェニル−1,3−ジメチル−ジシロキサン、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリフェニル−トリシロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラフェニル−テトラシロキサン等の数平均分子量50000以下のH末端ポリフェニルメチルシロキサン類や、ジメチルシラン、エチルメチルシラン、ジエチルシラン、フェニルメチルシラン、ジフェニルシラン、シクロヘキシルメチルシラン、t−ブチルメチルシラン、ジ−t−ブチルシラン、n−オクタデシルメチルシラン、アリルメチルシラン等を例示することができる。   In the present invention, specific examples of the both-terminal Si—H group-containing compound represented by the formula (6) include 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,1,3,3,5, H-terminal polydimethylsiloxanes having a number average molecular weight of 50000 or less, such as 5-hexamethyltrisiloxane, 1,1,3,3,5,5,7,7-octamethyltetrasiloxane, and 1,1,3,3 -Number average molecular weight of 50,000 or less such as tetraethyldisiloxane, 1,1,3,3,5,5-hexaethyltrisiloxane, 1,1,3,3,5,5,7,7-octaethyltetrasiloxane H-terminated polydiethylsiloxanes, 1,1,3,3-tetraphenyldisiloxane, 1,1,3,3,5,5-hexaphenyltrisiloxane, 1,1,3,3,5,5,5 7,7-octapheny H-terminal polydiphenylsiloxanes having a number average molecular weight of 50000 or less, such as tetrasiloxane, 1,3-diphenyl-1,3-dimethyl-disiloxane, 1,3,5-trimethyl-1,3,5-triphenyl- H-terminal polyphenylmethylsiloxanes having a number average molecular weight of 50000 or less, such as trisiloxane, 1,3,5,7-tetramethyl-1,3,5,7-tetraphenyl-tetrasiloxane, dimethylsilane, ethylmethylsilane , Diethylsilane, phenylmethylsilane, diphenylsilane, cyclohexylmethylsilane, t-butylmethylsilane, di-t-butylsilane, n-octadecylmethylsilane, allylmethylsilane, and the like.

これらの中で、光触媒の変性処理時におけるSi−H基の反応性(脱水素縮合反応)の良さや表面エネルギーの低さから、数平均分子量が好ましくは10000以下、より好ましくは2000以下、さらに好ましくは1000以下のH末端ポリジアルキルシロキサン(式(10))が両末端Si−H基含有化合物として好適に使用できる。   Among these, the number average molecular weight is preferably 10000 or less, more preferably 2000 or less, more preferably due to the good reactivity of the Si—H group (dehydrogenation condensation reaction) and low surface energy during the modification treatment of the photocatalyst. Preferably, 1000 or less H-terminal polydialkylsiloxane (formula (10)) can be suitably used as the Si-H group-containing compound at both ends.

Figure 2007264360
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本発明に用いる式(7)で表されるHシリコーンとしては、光触媒の変性処理時における分散安定性(光触媒粒子の凝集の防止)の点より、数平均分子量が好ましくは5000以下、より好ましくは2000以下、さらに好ましくは1000以下のHシリコーンが好適に使用できる。   The H silicone represented by the formula (7) used in the present invention has a number average molecular weight of preferably 5000 or less, more preferably from the viewpoint of dispersion stability (prevention of aggregation of photocatalyst particles) during photocatalytic modification treatment. 2000 or less, more preferably 1000 or less H silicone can be used suitably.

また、本発明の変性光触媒(A1)の好ましい形態は、変性光触媒の一次粒子と二次粒子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。ゾルの状態であることが好ましい。   Further, in a preferred form of the modified photocatalyst (A1) of the present invention, the number average dispersed particle size of the mixture of primary particles and secondary particles of the modified photocatalyst is 400 nm or less, more preferably 1 nm or more and 100 nm or less, particularly preferably 5 nm or more. 80 nm or less. A sol state is preferable.

また、特に数平均分散粒子径が100nm以下の変性光触媒ゾルを本発明の光触媒組成物(C)に用いると、変性光触媒粒子の濃度が面発光体と接する界面近傍では小さく、表層部の表面近傍では大きく分布するような表面方向に異方分布した表層部を形成するのに有利となり、光触媒作用による面発光体との界面劣化が無く、光触媒活性が大きい表層部を形成するため非常に好ましい。この様な変性光触媒ゾルは、上記変性剤化合物(b)で変性処理をする光触媒として前述した光触媒ゾルを用いることにより得ることができる。   In particular, when a modified photocatalyst sol having a number average dispersed particle size of 100 nm or less is used in the photocatalyst composition (C) of the present invention, the concentration of the modified photocatalyst particles is small in the vicinity of the interface contacting the surface light emitter, and in the vicinity of the surface of the surface layer portion. Then, it is advantageous to form a surface layer portion anisotropically distributed in the surface direction, which is largely distributed, and is very preferable because a surface layer portion having a large photocatalytic activity is formed without interfacial deterioration with a surface light emitter due to photocatalytic action. Such a modified photocatalyst sol can be obtained by using the above-mentioned photocatalyst sol as a photocatalyst to be modified with the above modifier compound (b).

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、多くの場合一次粒子径(結晶子径)であり、凝集による二次粒子径を考慮した数値ではない。   Conventionally, a numerical value simply displayed as a particle size in titanium dioxide or the like is a primary particle diameter (crystallite diameter) in many cases, and is not a numerical value considering a secondary particle diameter due to aggregation.

本発明の表層部を形成する光触媒組成物(C)は、光触媒(A)(好ましくは変性光触媒(A1))とバインダー成分(B)を含むことを特徴とし、その質量比(A1)/(B)は0.1/99.9〜90/10であることが好ましく、(A1)/(B)が1/99〜50/50で含むことがより好ましい。   The photocatalyst composition (C) forming the surface layer part of the present invention comprises a photocatalyst (A) (preferably a modified photocatalyst (A1)) and a binder component (B), and its mass ratio (A1) / ( B) is preferably 0.1 / 99.9 to 90/10, more preferably (A1) / (B) is included at 1/99 to 50/50.

本発明の変性光触媒(A1)は、表面エネルギーの非常に小さい構造(式(1)〜(3))を有する変性剤化合物(b)で変性処理されているため、表層部を形成する際、空気と接する側の表層部表面に移動しやすい性質を持っている。   Since the modified photocatalyst (A1) of the present invention is modified with the modifier compound (b) having a structure (formulas (1) to (3)) having a very small surface energy, when forming the surface layer portion, It has the property of easily moving to the surface layer surface on the side in contact with air.

ここで、本発明のバインダー成分(B)として、光触媒(A)、特に該変性光触媒(A1)より表面エネルギーが高いバインダー樹脂(B’)を用いることにより、変性光触媒(A1)の上記性質を助長するため、本発明の光触媒組成物(C)は、光触媒(A)、特に変性光触媒(A1)の分布について大きな自己傾斜性を有することが可能となる。ここで自己傾斜性とは、光触媒組成物(C)から表層部を形成する際、その形成過程において光触媒(A)、特に変性光触媒(A1)が、表層部が接する界面の性状(特に親水/疎水性)に対応して、光触媒(A)、特に変性光触媒(A1)の濃度勾配を有する構造を自律的に形成することを意味する。   Here, as the binder component (B) of the present invention, by using the photocatalyst (A), particularly the binder resin (B ′) having a surface energy higher than that of the modified photocatalyst (A1), the above properties of the modified photocatalyst (A1) can be obtained. In order to promote, the photocatalyst composition (C) of the present invention can have a large self-gradient with respect to the distribution of the photocatalyst (A), particularly the modified photocatalyst (A1). Here, the self-gradient property means that when the surface layer portion is formed from the photocatalyst composition (C), the photocatalyst (A), particularly the modified photocatalyst (A1) in the formation process, is the property of the interface (particularly hydrophilic / Corresponding to (hydrophobic), it means that a structure having a concentration gradient of the photocatalyst (A), particularly the modified photocatalyst (A1) is autonomously formed.

本発明のバインダー成分(B)としては、光触媒(A)(好ましくは変性光触媒(A1))より、表面エネルギーが2mN/m以上、好ましくは5mN/m以上大きい樹脂を選択すると、上記自己傾斜性が大きくなり非常に好ましい。   As the binder component (B) of the present invention, when a resin having a surface energy of 2 mN / m or more, preferably 5 mN / m or more larger than the photocatalyst (A) (preferably the modified photocatalyst (A1)) is selected, the self-gradient Is very preferable.

ここで、上記表面エネルギーや表面エネルギーの相対差は、例えばPolymer Handbook(米国 A Wiley-interscience publication 出版)等を参照したり、以下の方法で測定したりすることにより求めることができる。   Here, the surface energy and the relative difference between the surface energies can be determined by referring to, for example, Polymer Handbook (published by A Wiley-interscience publication in the United States) or by the following method.

すなわち、上記光触媒組成物(C)を構成する光触媒(A)、特に変性光触媒(A1)及びバインダー成分(B)から各々それらの表層部を有する基材を調整し、脱イオン水を滴下して20℃における接触角(θ)を測定し、下記のSellとNeumannの実験式により、各々の表面エネルギーを求めることができる。   That is, the base material which has each surface layer part from the photocatalyst (A) which comprises the said photocatalyst composition (C), especially modified photocatalyst (A1), and a binder component (B) is adjusted, and deionized water is dripped. The contact angle (θ) at 20 ° C. is measured, and the surface energy of each can be determined by the following empirical formulas for Sell and Neumann.

Figure 2007264360
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本発明の光触媒組成物(C)において、バインダー成分(B)に使用できる化合物としては、上記条件を満たす表面エネルギーを有すればよく特に制限されないが、各種単量体、合成樹脂及び天然樹脂等が挙げられ、また被膜の形成後に、乾燥、加熱、吸湿、光照射等により硬化するものも挙げることができる。また、その形態については、無溶媒の状態(ペレット、粉体、液体等)であっても溶媒に溶解あるいは分散した形態であっても良く、特に制限はない。   In the photocatalyst composition (C) of the present invention, the compound that can be used for the binder component (B) is not particularly limited as long as it has a surface energy that satisfies the above conditions. Various monomers, synthetic resins, natural resins, and the like In addition, it is also possible to include those that are cured by drying, heating, moisture absorption, light irradiation, or the like after the formation of the film. Further, the form thereof may be in a solvent-free state (pellet, powder, liquid, etc.) or may be dissolved or dispersed in a solvent, and is not particularly limited.

上記合成樹脂としては、熱可塑性樹脂と硬化性樹脂(熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、湿気硬化性樹脂等)の使用が可能であり、例えばシリコーン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、フッ素樹脂、アルキド樹脂、アミノアルキド樹脂、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリケトン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリフェニレンスルホン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン−アクリル樹脂等を挙げることができる。   As the synthetic resin, a thermoplastic resin and a curable resin (thermosetting resin, photocurable resin, moisture curable resin, etc.) can be used. For example, silicone resin, acrylic resin, methacrylic resin, fluororesin, Alkyd resin, amino alkyd resin, vinyl resin, polyester resin, styrene-butadiene resin, polyolefin resin, polystyrene resin, polyketone resin, polyamide resin, polycarbonate resin, polyacetal resin, polyether ether ketone resin, polyphenylene oxide resin, polysulfone resin, Examples thereof include polyphenylene sulfone resin, polyether resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, urea resin, phenol resin, melamine resin, epoxy resin, urethane resin, and silicone-acrylic resin.

また、上記天然高分子としては、ニトロセルロース等のセルロース系樹脂、天然ゴム等のイソプレン系樹脂、カゼイン等のタンパク質系樹脂やでんぷん等を挙げることができる。   Examples of the natural polymer include cellulose resins such as nitrocellulose, isoprene resins such as natural rubber, protein resins such as casein, and starch.

本発明において、光触媒組成物(C)に使用するバインダー成分(B)としては、式(11)で表されるフェニル基含有シリコーン(BP)が、本発明の変性光触媒(A1)より表面エネルギーが高く、その骨格を成すシロキサン結合(−O−Si−)は光触媒作用による酸化分解がおこらないため、最も好適に使用できる。   In the present invention, as the binder component (B) used in the photocatalyst composition (C), the phenyl group-containing silicone (BP) represented by the formula (11) has a surface energy higher than that of the modified photocatalyst (A1) of the present invention. The siloxane bond (—O—Si—) constituting the skeleton is high and can be most preferably used because it does not undergo oxidative decomposition due to photocatalytic action.

Figure 2007264360
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上記式(11)で示されるフェニル基含有シリコーン(BP)としては、例えば一般式(12)、(13)、(14)及び(15)で表されるシロキサン結合の少なくとも1種の構造を含むシリコーンを挙げることができる。   Examples of the phenyl group-containing silicone (BP) represented by the above formula (11) include at least one structure of a siloxane bond represented by the general formulas (12), (13), (14), and (15). Mention may be made of silicone.

Figure 2007264360
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上述した構造を含むシリコーンは、例えば一般式RSiX3(式中、Rは、フェニル基、直鎖状または分岐状の炭素数1〜30のアルキル基、炭素数5〜20のシクロアルキル基を表す。各Xは、各々独立に水素原子、水酸基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のアシロキシ基、アミノキシ基、炭素数1〜20のオキシム基、ハロゲン原子からなる群より選ばれる一つの反応性基を表す。以下同様。)で表される3官能シラン誘導体及び/又は一般式R 2SiX2で表される2官能シラン誘導体及び/又は一般式SiX4で表される4官能シラン誘導体を部分的に加水分解・縮重合させ、必要により一般式R SiXで表される1官能シラン誘導体及び/又はアルコール類によって末端停止させることにより調製できる。この様にして得られるシラン誘導体モノマーの部分縮合物のポリスチレン換算重量平均分子量は、好ましくは100〜100,000、より好ましくは400〜50,000である。 The silicone containing the above-described structure is, for example, a general formula R 7 SiX 3 (wherein R 7 is a phenyl group, a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 5 to 20 carbon atoms). Each X independently represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an acyloxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aminoxy group, an oxime group having 1 to 20 carbon atoms, or a halogen atom. Represents a reactive group selected from the group. The same shall apply hereinafter.) A bifunctional silane derivative represented by the general formula R 7 2 SiX 2 and / or a general formula SiX 4 tetrafunctional silane derivative represented partially by hydrolysis and polycondensation, prepared by end-stopped by monofunctional silane derivative and / or alcohols of the general formula R 7 3 SiX necessary Kill. The polystyrene-converted weight average molecular weight of the partial condensate of the silane derivative monomer thus obtained is preferably 100 to 100,000, more preferably 400 to 50,000.

これらの中で、上記式(11)で示されるフェニル基含有シリコーンとして、上記式(12)で表されるラダー構造を10モル%以上、好ましくは40モル%以上含むものを選択すると、本発明の光触媒組成物(C)から形成される光触媒含有表層部は、硬度、耐熱性、耐候性、耐汚染性、耐薬品性等の点で非常に優れたものとなるため好ましい。特に、上記ラダー構造としてフェニルラダー構造〔式(12)におけるRが全てフェニル基のもの〕を有するものは上述した光触媒含有表層部の物性が非常に向上するため好ましい。この様なラダー構造は、例えば赤外線吸収スペクトルにおける1040cm−1と1160cm−1付近の2本のシロキサン結合に由来する吸収の存在により同定する事ができる。 Among these, when the phenyl group-containing silicone represented by the above formula (11) is selected to contain a ladder structure represented by the above formula (12) of 10 mol% or more, preferably 40 mol% or more, the present invention The photocatalyst-containing surface layer portion formed from the photocatalyst composition (C) is preferable because it is extremely excellent in terms of hardness, heat resistance, weather resistance, stain resistance, chemical resistance, and the like. In particular, the ladder structure having a phenyl ladder structure (all R 7 in Formula (12) is a phenyl group) is preferable because the physical properties of the above-described photocatalyst-containing surface layer portion are greatly improved. Such ladder structure, for example can be identified by the presence of absorption derived from two siloxane bonds near 1040 cm -1 and 1160 cm -1 in the infrared absorption spectrum.

(J.F.Brown.Jr.,etal.:J.Am.Chem.Soc.,82,6194(1960)参照。)
本発明に用いる上記式(11)で表されるフェニル基含有シリコーン(BP)は、Ph−Si結合(Ph:フェニル基)を有することが好ましい。
(See JFBrown.Jr., Etal .: J. Am. Chem. Soc., 82, 6194 (1960).)
The phenyl group-containing silicone (BP) represented by the above formula (11) used in the present invention preferably has a Ph—Si bond (Ph: phenyl group).

すなわち、本発明の光触媒組成物(C)において、表面エネルギーの非常に小さい構造(式(1)〜(3))を有する変性剤化合物(b)で変性処理されている変性光触媒(A1)のバインダーとして、該変性光触媒(A1)より表面エネルギーが高いフェニル基含有シリコーン(BP)を含むバインダー成分(B)を用いることにより、本発明の光触媒組成物(C)は、変性光触媒(A1)の分布について高い自己傾斜性を有することが可能となる。   That is, in the photocatalyst composition (C) of the present invention, the modified photocatalyst (A1) modified with the modifier compound (b) having a structure (formulas (1) to (3)) having a very small surface energy. By using a binder component (B) containing a phenyl group-containing silicone (BP) having a surface energy higher than that of the modified photocatalyst (A1) as a binder, the photocatalyst composition (C) of the present invention is a modified photocatalyst (A1). It becomes possible to have a high self-tilting property for the distribution.

この様な表面エネルギーの高いフェニル基含有シリコーン(BP)による自己傾斜性の発現効果は、フェニル基(R)を、フェニル基(R)とR(Rは直鎖状または分岐状の炭素数1〜30のアルキル基、炭素数5〜20のシクロアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基を表す。)の合計{以下(R+R)と表す。}に対し5モル%以上有する上記式(11)で示されるフェニル基含有シリコーン(BP)を用いることによってより顕著に発揮することができるので、このようなフェニル基含有シリコーン(BP)を用いることは好ましい。 Such a self-gradient effect by the phenyl group-containing silicone (BP) having a high surface energy is obtained by converting the phenyl group (R 1 ) into the phenyl group (R 1 ) and R 2 (R 2 is linear or branched). Represents an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 20 carbon atoms, and an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms) (hereinafter referred to as (R 1 + R 2 )). }, A phenyl group-containing silicone (BP) represented by the above formula (11) having 5 mol% or more of Is preferred.

また、上述した自己傾斜性の発現効果は、フェニル基(R)の(R+R)に対する割合が増えるに従い増大する。よって、本発明の光触媒組成物に使用するバインダー成分(B)のフェニル基含有シリコーンとしてより好ましいものは、(R+R)に対するフェニル基(R)の割合が10モル%以上、さらに好ましくは20モル%以上、さらに好ましくは50モル%以上のものである。 In addition, the self-tilting effect described above increases as the ratio of the phenyl group (R 1 ) to (R 1 + R 2 ) increases. Therefore, the more preferable one as the phenyl group-containing silicone of the binder component (B) used in the photocatalyst composition of the present invention is such that the ratio of the phenyl group (R 1 ) to (R 1 + R 2 ) is 10 mol% or more, more preferably Is 20 mol% or more, more preferably 50 mol% or more.

また、該フェニル基含有シリコーン(BP)は有機樹脂等の有機基材に対する密着性が良好であり、その骨格を成すシロキサン結合(−O−Si−)は光触媒作用による酸化分解がおこらないため、本発明の光触媒組成物(C)を面発光体にコーティングして得られる光触媒含有表層部は、非常に耐候性に優れたものになる。   In addition, the phenyl group-containing silicone (BP) has good adhesion to an organic substrate such as an organic resin, and the siloxane bond (—O—Si—) constituting the skeleton does not undergo oxidative decomposition due to photocatalysis, The photocatalyst-containing surface layer portion obtained by coating the surface light emitter with the photocatalyst composition (C) of the present invention has extremely excellent weather resistance.

本発明の光触媒組成物(C)において、バインダー成分(B)に使用するフェニル基含有シリコーン(BP)として、上述した効果を発揮するより好ましいものは、下記式(16)で表されるアルキル基を含有しないフェニル基含有シリコーン(BP1)である。   In the photocatalyst composition (C) of the present invention, the phenyl group-containing silicone (BP) used for the binder component (B) is more preferably an alkyl group represented by the following formula (16), which exhibits the above-described effects. It is a phenyl group-containing silicone (BP1) that does not contain.

Figure 2007264360
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また、バインダー成分(B)が、下記式(17)で表されるアルキル基含有シリコーン(BA)を更に含有すると、本発明の光触媒組成物から形成される表層部は、成膜性、硬度、耐熱性、耐汚染性、耐薬品性等の点で優れたものとなるため好ましい。   In addition, when the binder component (B) further contains an alkyl group-containing silicone (BA) represented by the following formula (17), the surface layer portion formed from the photocatalyst composition of the present invention has a film formability, hardness, This is preferable because of excellent heat resistance, contamination resistance, chemical resistance, and the like.

Figure 2007264360
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さらに、上記フェニル基含有シリコーン(BP1)と混合する上記アルキル基含有シリコーン(BA)として、式(18)で表されるモノオキシジオルガノシラン単位(D)と式(19)で表されるジオキシオルガノシラン単位(T)を、モル比が好ましくは(D)/(T)=100/0〜5/95、より好ましくは90/10〜10/90の割合で有する構造のものを用いると、アルキル基含有シリコーン(BA)の応力緩和作用が増加し、本発明の光触媒組成物(C)から生成する光触媒含有表層部の耐クラック性が向上する結果、耐候性が非常に優れたものとなる。   Furthermore, as the alkyl group-containing silicone (BA) to be mixed with the phenyl group-containing silicone (BP1), the monooxydiorganosilane unit (D) represented by the formula (18) and the diester represented by the formula (19) are used. When the oxyorganosilane unit (T) has a structure having a molar ratio of preferably (D) / (T) = 100/0 to 5/95, more preferably 90/10 to 10/90. As a result, the stress relaxation action of the alkyl group-containing silicone (BA) is increased, and the crack resistance of the photocatalyst-containing surface layer portion produced from the photocatalyst composition (C) of the present invention is improved. As a result, the weather resistance is extremely excellent. Become.

Figure 2007264360
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本発明において、長期の耐候性向上には、バインダー成分(B)が相分離構造を形成することが好ましく、特にミクロ相分離した構造を形成することが好ましい。   In the present invention, in order to improve long-term weather resistance, the binder component (B) preferably forms a phase separation structure, and particularly preferably forms a microphase separation structure.

たとえば、バインダー成分(B)として、上述した光触媒(A)、特に該変性光触媒(A1)より表面エネルギーが高いバインダー樹脂(B’)と上記式(6)で表されるアルキル基含有シリコーン(BA)とを、好ましくは質量比(B’)/(BA)=5/95〜95/5、より好ましくは(B’)/(BA)=30/70〜90/10で混合したものを用いると、本発明の光触媒組成物(C)から形成される光触媒含有表層部は、表面エネルギーが高いバインダー樹脂(B’)とアルキル基含有シリコーン(BA)が相分離したバインダー中に光触媒(A)が分散した構造となり、長期の耐候性に優れたものとなるため好ましい。   For example, as the binder component (B), the above-mentioned photocatalyst (A), particularly the binder resin (B ′) having a higher surface energy than the modified photocatalyst (A1) and the alkyl group-containing silicone (BA) represented by the above formula (6) ), Preferably in a mass ratio (B ′) / (BA) = 5/95 to 95/5, more preferably (B ′) / (BA) = 30/70 to 90/10 And the photocatalyst-containing surface layer portion formed from the photocatalyst composition (C) of the present invention has a photocatalyst (A) in a binder in which the binder resin (B ′) having a high surface energy and the alkyl group-containing silicone (BA) are phase-separated. Is preferable because it has a dispersed structure and excellent long-term weather resistance.

ここで、表面エネルギーが高いバインダー成分(B’)とアルキル基含有シリコーン(BA)の相分離は、連続層でない相が好ましくは1nm〜1μm、より好ましくは10nm〜0.1μm、さらに好ましくは10nm〜0.001μmの大きさのドメインを形成してミクロ相分離した場合に、より効果を奏する。 Here, the phase separation between the binder component (B ′) having a high surface energy and the alkyl group-containing silicone (BA) is preferably a phase that is not a continuous layer, preferably 1 nm 3 to 1 μm 3 , more preferably 10 nm 3 to 0.1 μm 3 , More preferably, a more effective effect can be obtained when a domain having a size of 10 nm 3 to 0.001 μm 3 is formed and microphase separation is performed.

また、光触媒(A)が、表面エネルギーの高いバインダー樹脂(B’)と相分離状態にあるアルキル基含有シリコーン(BA)相中に存在した状態は、表層部の表面により多く光触媒(A)が存在することができるため好ましい。   In addition, the state in which the photocatalyst (A) is present in the alkyl group-containing silicone (BA) phase that is in a phase-separated state with the binder resin (B ′) having a high surface energy is more on the surface of the surface layer part. Preferred because it can be present.

本発明におけるアルキル基含有シリコーン(BA)と相分離する表面エネルギーの高いバインダー樹脂(B’)としては、上述したフェニル基含有シリコーン(BP)が、その骨格を成すシロキサン結合(−O−Si−)は光触媒作用による酸化分解がおこらないため好ましく、アルキル基を含有しないフェニル基含有シリコーン(BP1)が特に好ましい。   As the binder resin (B ′) having a high surface energy that is phase-separated from the alkyl group-containing silicone (BA) in the present invention, the above-described phenyl group-containing silicone (BP) is a siloxane bond (—O—Si—) constituting the skeleton. ) Is preferable because it does not undergo oxidative degradation due to photocatalysis, and phenyl group-containing silicone (BP1) not containing an alkyl group is particularly preferable.

この際、上記フェニル基含有シリコーン(BP1)及び上記アルキル基含有シリコーン(BA)の各々の、GPCで測定したポリスチレン換算重量平均分子量が、好ましくは100〜10,000、より好ましくは500〜6,000、さらに好ましくは700〜4,000であるものを使用すると、上述したバインダー成分(B)はミクロ相分離構造を容易に形成するため好ましい。   At this time, the polystyrene-converted weight average molecular weight of each of the phenyl group-containing silicone (BP1) and the alkyl group-containing silicone (BA) measured by GPC is preferably 100 to 10,000, more preferably 500 to 6, 000, more preferably 700 to 4,000 is preferable because the above-described binder component (B) easily forms a microphase separation structure.

本発明の光触媒組成物(C)に使用する前述したバインダー成分(B)は、溶剤に溶けたタイプ、溶媒に分散したタイプ、溶媒と混合されていないタイプ(液体、固体)のいずれであっても良い。   The binder component (B) used in the photocatalyst composition (C) of the present invention is any of a type dissolved in a solvent, a type dispersed in a solvent, and a type not mixed with a solvent (liquid or solid). Also good.

本発明の光触媒組成物(C)において上記式(11)で示されるフェニル基含有シリコーン(BP)は、反応性を有する基(式(11)中のX)を有しても、有さなくても良いが、反応性を有する基(式(11)中のX)を有する(即ち、式(4)において0<r)と、本発明の光触媒組成物(C)から得られる光触媒含有表層部は、硬度や耐熱性、耐薬品性、耐久性等に優れたものとなるため好ましい。また、同様の理由から、式(16)において0<t、式(17)において0<vが好ましい。   In the photocatalyst composition (C) of the present invention, the phenyl group-containing silicone (BP) represented by the above formula (11) does not have a reactive group (X in the formula (11)). The photocatalyst-containing surface layer obtained from the photocatalyst composition (C) of the present invention may have a reactive group (X in the formula (11) (that is, 0 <r in the formula (4)). The part is preferable because it has excellent hardness, heat resistance, chemical resistance, durability, and the like. Further, for the same reason, 0 <t in the formula (16) and 0 <v in the formula (17) are preferable.

本発明の光触媒組成物(C)において上記式(11)で示されるフェニル基含有シリコーン(BP)が反応性を有する基(式(11)中のX)として、水酸基及び/又は加水分解性基を有する場合、従来公知の加水分解触媒や硬化触媒を、フェニル基含有シリコーン(BP)に対し、好ましくは0.01〜20質量%、より好ましくは0.1〜5質量%の割合で添加することができる。   In the photocatalyst composition (C) of the present invention, the phenyl group-containing silicone (BP) represented by the above formula (11) is reactive (X in the formula (11)) as a hydroxyl group and / or a hydrolyzable group. In the case where it has, a conventionally known hydrolysis catalyst or curing catalyst is preferably added in an amount of 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.1 to 5% by mass with respect to the phenyl group-containing silicone (BP). be able to.

該加水分解触媒としては、酸性のハロゲン化水素、カルボン酸、スルホン酸、酸性あるいは弱酸性の無機塩、イオン交換樹脂などの固体酸などが好ましい。また、加水分解触媒の量は、ケイ素原子上の加水分解性基1モルに対して好ましくは0.001〜5モルの範囲内であることが好ましい。   The hydrolysis catalyst is preferably an acidic hydrogen halide, a carboxylic acid, a sulfonic acid, an acidic or weakly acidic inorganic salt, or a solid acid such as an ion exchange resin. The amount of the hydrolysis catalyst is preferably in the range of 0.001 to 5 mol with respect to 1 mol of the hydrolyzable group on the silicon atom.

また上記硬化触媒としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメチラート、酢酸ナトリウム、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドのごとき塩基性化合物類;トリブチルアミン、ジアザビシクロウンデセン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、エタノールアミン類、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)−アミノプロピルトリメトキシシランのごときアミン化合物;テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネートのようなチタン化合物;アルミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムアセチルアセトナート、過塩素酸アルミニウム、塩化アルミニウムのようなアルミニウム化合物;錫アセチルアセトナート、ジブチル錫オクチレート、ジブチル錫ジラウレートのような錫化合物;コバルトオクチレート、コバルトアセチルアセトナート、鉄アセチルアセトナートのごとき含金属化合物類;リン酸、硝酸、フタル酸、p−トルエンスルホン酸、トリクロル酢酸のごとき酸性化合物類などが挙げられる。   Examples of the curing catalyst include basic compounds such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium methylate, sodium acetate, tetramethylammonium chloride, tetramethylammonium hydroxide; tributylamine, diazabicycloundecene, ethylenediamine. Amine compounds such as diethylenetriamine, ethanolamines, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) -aminopropyltrimethoxysilane; titanium compounds such as tetraisopropyl titanate, tetrabutyl titanate; Aluminum compounds such as propoxide, aluminum acetylacetonate, aluminum perchlorate, aluminum chloride; tin acetylacetonate, dibutyltin octoate Tin compounds such as tyrates and dibutyltin dilaurate; metal-containing compounds such as cobalt octylate, cobalt acetylacetonate and iron acetylacetonate; acidic such as phosphoric acid, nitric acid, phthalic acid, p-toluenesulfonic acid and trichloroacetic acid Examples thereof include compounds.

本発明の光触媒組成物(C)において上記式(11)で示されるフェニル基含有シリコーン(BP)がSi−H基を有する場合、多官能アルケニル化合物のごとき架橋剤を、Si−H基に対しアルケニル基が好ましくは0.01〜2当量、より好ましくは0.1〜1当量となるように添加することが好ましい。該多官能アルケニル合物としては、アルケニル基を有しSi−H基と反応して硬化を促進するものであれば何でもよいが、ビニル基、アリル基、ヘキセニル基などの炭素数2〜30の1価不飽和炭化水素基を有するアルケニル基含有シリコーンが一般に用いられている。   In the photocatalyst composition (C) of the present invention, when the phenyl group-containing silicone (BP) represented by the above formula (11) has a Si—H group, a crosslinking agent such as a polyfunctional alkenyl compound is used for the Si—H group. The alkenyl group is preferably added so that the amount is preferably 0.01 to 2 equivalents, more preferably 0.1 to 1 equivalents. The polyfunctional alkenyl compound may be anything as long as it has an alkenyl group and reacts with the Si—H group to accelerate curing, but has 2 to 30 carbon atoms such as a vinyl group, an allyl group, or a hexenyl group. Alkenyl group-containing silicones having monounsaturated hydrocarbon groups are generally used.

また、Si−H基と該多官能アルケニル化合物の反応を促進する目的で、触媒をフェニル基含有シリコーン(BP)と多官能アルケニル化合物の総量に対し、好ましくは1〜10000ppm、より好ましくは1〜1000ppmの割合で添加しても良い。該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。該白金族触媒はSi−H基含有シリコーンと多官能アルケニル化合物の合計量に対し白金族金属の量で好ましくは5〜1000ppmの範囲内で使用されるが、これは反応性、経済性及び所望の硬化速度等に応じて増減させることができる。また、所望により白金族触媒の活性を抑制し、ポットライフを延長させる目的で、各種の有機窒素化合物、有機リン化合物、アセチレン系化合物などの活性抑制剤を添加してもよい。   Further, for the purpose of promoting the reaction between the Si—H group and the polyfunctional alkenyl compound, the catalyst is preferably from 1 to 10,000 ppm, more preferably from 1 to 10,000 ppm, based on the total amount of the phenyl group-containing silicone (BP) and the polyfunctional alkenyl compound. You may add in the ratio of 1000 ppm. As the catalyst, a platinum group catalyst, that is, a ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, or platinum compound is suitable, and a platinum compound and a palladium compound are particularly suitable. Examples of platinum compounds include platinum chloride (II), tetrachloroplatinic acid (II), platinum chloride (IV), hexachloroplatinic acid (IV), hexachloroplatinum (IV) ammonium, hexachloroplatinum (IV) potassium, hydroxide Platinum (II), platinum dioxide (IV), dichloro-dicyclopentadienyl-platinum (II), platinum-vinylsiloxane complex, platinum-phosphine complex, platinum-olefin complex, platinum simple substance, alumina, silica and activated carbon The thing which carry | supported solid platinum is mentioned. Examples of the palladium compound include palladium (II) chloride, ammonium tetraamminepalladium (II) chloride, palladium (II) oxide and the like. The platinum group catalyst is preferably used in an amount of 5 to 1000 ppm in terms of platinum group metal based on the total amount of Si-H group-containing silicone and polyfunctional alkenyl compound. It can be increased / decreased according to the curing rate and the like. Moreover, you may add activity inhibitors, such as various organic nitrogen compounds, an organic phosphorus compound, and an acetylene type compound, for the purpose of suppressing the activity of a platinum group catalyst and extending pot life if desired.

また、本発明の光触媒組成物(C)には、それから形成される光触媒含有表層部の硬度や耐擦傷性、親水性を向上させる目的でシリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化アンチモン、希土類酸化物等の金属酸化物微粒子を粉末あるいはゾルの状態で添加しても良い。ただしこれら金属酸化物微粒子は、本発明におけるバインダー成分(B)の様なバインダーとしての能力はなく、光触媒と同様に表層部の柔軟性(耐屈曲性、耐衝撃性)を低下させる。よって、該金属酸化物の添加量は、光触媒組成物(C)から形成される光触媒含有表層部中において光触媒(A)と金属酸化物の総重量が50質量%以下とすることが好ましい。   Further, the photocatalyst composition (C) of the present invention includes silica, alumina, zirconium oxide, antimony oxide, rare earth oxide, etc. for the purpose of improving the hardness, scratch resistance and hydrophilicity of the photocatalyst-containing surface layer portion formed therefrom. The metal oxide fine particles may be added in the form of powder or sol. However, these metal oxide fine particles do not have the ability as a binder like the binder component (B) in the present invention, and reduce the flexibility (flexibility, impact resistance) of the surface layer portion in the same manner as the photocatalyst. Therefore, the addition amount of the metal oxide is preferably such that the total weight of the photocatalyst (A) and the metal oxide is 50% by mass or less in the photocatalyst-containing surface layer formed from the photocatalyst composition (C).

本発明の光触媒組成物(C)は、無溶媒の状態(液体、固体)であっても溶媒に溶解あるいは分散した状態であっても良く、特に制限はないが、コーティング剤として用いる場合は、溶媒に対し溶解あるいは分散した状態が好ましい。この際、該光触媒組成物(C)中の光触媒(A)とバインダー成分(B)の総量は、好ましくは0.01〜95質量%、より好ましくは0.1〜70質量%である。   The photocatalyst composition (C) of the present invention may be in a solvent-free state (liquid, solid) or dissolved or dispersed in a solvent, and is not particularly limited, but when used as a coating agent, A dissolved or dispersed state in a solvent is preferred. At this time, the total amount of the photocatalyst (A) and the binder component (B) in the photocatalyst composition (C) is preferably 0.01 to 95% by mass, more preferably 0.1 to 70% by mass.

本発明の光触媒組成物(C)に用いる溶媒としては、例えば水や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、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、ニトロベンゼン等が挙げられる。これらの溶媒は、単独で又は組み合わせて用いられる。   Examples of the solvent used in the photocatalyst composition (C) of the present invention include water, alcohols such as ethylene glycol, butyl cellosolve, isopropanol, n-butanol, ethanol and methanol, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, hexane, Aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane and heptane, esters such as ethyl acetate and n-butyl acetate, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, dimethylacetamide, dimethylformamide and the like Examples include amides, halogen compounds such as chloroform, methylene chloride, and carbon tetrachloride, dimethyl sulfoxide, nitrobenzene, and the like. These solvents are used alone or in combination.

また、本発明の光触媒組成物(C)には、必要により通常、塗料に添加配合される成分、例えば顔料、充填剤、分散剤、光安定剤、湿潤剤、増粘剤、レオロジーコントロール剤、消泡剤、可塑剤、成膜助剤、防錆剤、染料、防腐剤等がそれぞれの目的に応じて選択、組み合わせて配合することができる。   In addition, the photocatalyst composition (C) of the present invention usually contains components that are usually added and blended with a paint, for example, pigments, fillers, dispersants, light stabilizers, wetting agents, thickeners, rheology control agents, An antifoaming agent, a plasticizer, a film forming aid, a rust preventive agent, a dye, a preservative, and the like can be selected, combined and blended depending on the purpose.

本発明の光触媒組成物(C)において、自己傾斜性が非常に高い場合(即ち、表層部中の光触媒(A)含有量(濃度)100に対し、面発光体でない側である、露出面と接する表面近傍の相対濃度が好ましくは150以上、より好ましくは200以上である場合)、該光触媒組成物(C)において光触媒(A)とバインダー成分(B)の質量比が好ましくは(A)/(B)=0.1/99.9〜40/60、より好ましくは(A)/(B)=0.1/99.9〜30/70という光触媒(A)の含有量が非常に少ない範囲においてさえ、形成される表層部は、光照射による十分な親水化能力(超親水化能力:20℃における水の接触角が10゜以下)や優れた光触媒活性を有する。また、この様に光触媒含有量が少ない表層部はバインダー成分(B)本来の物性を発現するため、強度や柔軟性(耐屈曲性、耐衝撃性)等に優れたものとなる。   In the photocatalyst composition (C) of the present invention, when the self-gradient property is very high (that is, with respect to the photocatalyst (A) content (concentration) 100 in the surface layer portion, the exposed surface, which is the side that is not a surface light emitter, When the relative concentration in the vicinity of the contacting surface is preferably 150 or more, more preferably 200 or more), the mass ratio of the photocatalyst (A) to the binder component (B) in the photocatalyst composition (C) is preferably (A) / (B) = 0.1 / 99.9 to 40/60, more preferably (A) / (B) = 0.1 / 99.9 to 30/70 The content of the photocatalyst (A) is very small. Even in the range, the formed surface layer portion has a sufficient hydrophilization ability (superhydrophilicity ability: water contact angle at 20 ° C. of 10 ° or less) by light irradiation and excellent photocatalytic activity. Further, the surface layer portion having a small photocatalyst content as described above exhibits the original physical properties of the binder component (B), and thus has excellent strength and flexibility (flexibility, impact resistance) and the like.

本発明における光触媒表層部を有する光透過性材料は、光触媒(A)及びバインダー成分(B)を含む表層部を備え、該表層部中における光触媒(A)の濃度が光透過性材料の側から表面に向かって高くなることを特徴とする。ただし、本発明における光触媒表層部を有する光透過性材料は、本発明の効果を妨げない範囲で、表層部以外の部分に光触媒(A)及び/又はバインダー成分(B)を含むことができる。   The light transmissive material having a photocatalyst surface layer portion in the present invention includes a surface layer portion containing a photocatalyst (A) and a binder component (B), and the concentration of the photocatalyst (A) in the surface layer portion is from the light transmissive material side. It is characterized by becoming higher toward the surface. However, the light transmissive material having the photocatalyst surface layer part in the present invention can contain the photocatalyst (A) and / or the binder component (B) in a part other than the surface layer part as long as the effects of the present invention are not hindered.

本発明における光触媒表層部を有する光透過性材料は、該表層部を皮膜状とし、基材である光透過性材料上に光触媒(A)及びバインダー成分(B)を含む当該皮膜を備えた形態とすることができる。この様な形態とすることにより、基材と表層部で機能を分担した構造が可能となり好ましい。   The light transmissive material having a photocatalyst surface layer part in the present invention is a form in which the surface layer part is formed into a film shape and the film containing the photocatalyst (A) and the binder component (B) is provided on the light transmissive material as a base material. It can be. By adopting such a form, a structure in which the functions are shared between the base material and the surface layer portion becomes possible, which is preferable.

また、表層部以外の部分例えば基材部に光触媒(A)及び/又はバインダー成分(B)を含むものは、成形を一度にすることが可能であり、また表層部の欠陥部を補うことができ好ましい。このような形態は、例えば薄膜状の部材とする場合に好ましい。   In addition, a part other than the surface layer part, for example, the one containing the photocatalyst (A) and / or the binder component (B) in the base part can be molded at once and can compensate for a defective part of the surface layer part. This is preferable. Such a form is preferable when, for example, a thin film member is used.

本発明における光触媒表層部を有する光透過性材料の製造方法は、基材上に本発明の光触媒組成物から皮膜を形成する場合に限定されない。光透過性材料となる基材と本発明の光触媒組成物を同時に成形、たとえば、一体成形、積層成形してもよい。また、本発明の光触媒組成物と基材としての光透過性材料を個別に成形後、接着、融着等により光触媒表層部を有する光透過性材料としてもよい。   The manufacturing method of the light transmissive material which has a photocatalyst surface layer part in this invention is not limited to when forming a membrane | film | coat from the photocatalyst composition of this invention on a base material. You may shape | mold simultaneously the base material used as a light transmissive material, and the photocatalyst composition of this invention, for example, integral molding and lamination molding. Moreover, it is good also as a light transmissive material which has a photocatalyst surface layer part by adhesion | attachment, melt | fusion, etc., after shape | molding the photocatalyst composition of this invention and the light transmissive material as a base material separately.

本発明における光触媒表層部を有する光透過性材料は、該表層部を皮膜状とする場合は、例えば上記光触媒組成物(C)を光透過性材料に塗布し、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い、皮膜を形成することにより得ることができる。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、キャスティング法、スポンジ塗り法等が挙げられる。   The light-transmitting material having a photocatalyst surface layer portion in the present invention is preferably, if desired, after applying the photocatalyst composition (C) to the light-transmitting material and drying, for example, when the surface layer portion is formed into a film. It can be obtained by forming a film by performing heat treatment at 20 ° C. to 500 ° C., more preferably 40 ° C. to 250 ° C. or ultraviolet irradiation. Examples of the coating method include spray spraying, flow coating, roll coating, brush coating, dip coating, spin coating, casting, and sponge coating.

この際、本発明の光触媒組成物(C)から形成される皮膜の膜厚は、好ましくは0.1〜200μm、より好ましくは0.5〜20μm、さらに好ましくは1.5〜10μmである。   Under the present circumstances, the film thickness of the film | membrane formed from the photocatalyst composition (C) of this invention becomes like this. Preferably it is 0.1-200 micrometers, More preferably, it is 0.5-20 micrometers, More preferably, it is 1.5-10 micrometers.

なお、本明細書では、皮膜という表現を使用しているが、必ずしも連続膜である必要はなく、不連続膜、島状分散膜等の態様であっても構わない。   In the present specification, the expression “film” is used. However, the film is not necessarily a continuous film, and may be a discontinuous film, an island-shaped dispersion film, or the like.

また、本発明の光触媒表層部を有する光透過性材料の表面には、Ag、Cu、Znのような金属を添加することができる。前記金属を添加した表層部は、表面に付着した細菌や黴を暗所でも死滅させることができる。   Moreover, metals such as Ag, Cu, and Zn can be added to the surface of the light transmissive material having the photocatalyst surface layer portion of the present invention. The surface layer portion to which the metal is added can kill bacteria and sputum attached to the surface even in the dark.

本発明の光触媒表層部を有する光透過性材料は、表層部に含まれる光触媒(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(励起光)を照射することにより光触媒活性及び/又は親水性を示し、優れた防汚性能を発現する。   The light-transmitting material having the photocatalyst surface layer part of the present invention exhibits photocatalytic activity and / or hydrophilicity by irradiating light (excitation light) with energy higher than the band gap energy of the photocatalyst (A) contained in the surface layer part. Shows excellent antifouling performance.

この際、光触媒(A)が、上述した式(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)で変性処理された変性光触媒(A1)である場合、励起光照射により光触媒(A)粒子の近傍に存在する該変性剤化合物(b)の珪素原子に結合した有機基(R)の少なくとも一部は、光触媒の分解作用により水酸基に置換される。その結果、本発明の表層部表面の親水性が高まると共に、生成した水酸基同士が脱水縮合反応してシロキサン結合が生成した場合には、該表層部の硬度が非常に高くなる。この様な状態は、本発明の様態において好ましい。   At this time, the photocatalyst (A) is a triorganosilane unit represented by the above formula (1), a monooxydiorganosilane unit represented by the formula (2), or a dioxyorgano represented by the formula (3). In the case of the modified photocatalyst (A1) modified with at least one modifier compound (b) selected from the group consisting of compounds having at least one structural unit selected from the group consisting of silane units, excitation light At least a part of the organic group (R) bonded to the silicon atom of the modifier compound (b) present in the vicinity of the photocatalyst (A) particles by irradiation is substituted with a hydroxyl group by the decomposition action of the photocatalyst. As a result, the hydrophilicity of the surface of the surface layer portion of the present invention is increased, and when the generated hydroxyl groups are subjected to a dehydration condensation reaction to form a siloxane bond, the hardness of the surface layer portion becomes very high. Such a state is preferable in the aspect of the present invention.

また、バインダー成分(B)として上述したシリコーンを用いたときも同様に、励起光照射により光触媒(A)粒子の近傍に存在するシリコーンの珪素原子に結合した有機基の少なくとも一部は、光触媒の分解作用により水酸基に置換され、本発明の表層部表面の親水性が高まると共に、生成した水酸基同士の脱水縮合反応が進行しシロキサン結合が生成した場合には、該表層部の硬度が非常に高くなる。この様な状態は、本発明の様態において好ましい。   Similarly, when the above-described silicone is used as the binder component (B), at least a part of the organic group bonded to the silicon atom of the silicone present in the vicinity of the photocatalyst (A) particles by excitation light irradiation is the photocatalyst. When the hydroxyl group is substituted by the decomposition action, the hydrophilicity of the surface of the surface layer portion of the present invention is increased, and the dehydration condensation reaction between the generated hydroxyl groups proceeds to form a siloxane bond, the hardness of the surface layer portion is very high. Become. Such a state is preferable in the aspect of the present invention.

本発明の構成成分であるLED光源について記す。   It describes about the LED light source which is a structural component of this invention.

本発明で光触媒を励起させるには光触媒(A)のバンドギャップエネルギーより高いエネルギーの光(励起光)が必要であり、光の波長では390nm以下であることが必要である。390nm以下の波長を発する光源として実用化されている波長領域から、本発明で用いられる光源としてはピーク波長350〜390nmの波長を発するLED(1)が使用される。本発明に用いられるLED(1)の例としては、日亜化学工業株式会社製NSHU550A、NSHU590A、NSHU550B、NSHU590B、NCCU001、NCCU033等が挙げられるが、これらに制限されるものではない。   In order to excite the photocatalyst in the present invention, light (excitation light) having an energy higher than the band gap energy of the photocatalyst (A) is required, and the wavelength of the light needs to be 390 nm or less. An LED (1) emitting a wavelength of a peak wavelength of 350 to 390 nm is used as a light source used in the present invention from a wavelength region that is put into practical use as a light source emitting a wavelength of 390 nm or less. Examples of the LED (1) used in the present invention include NSHU550A, NSHU590A, NSHU550B, NSHU590B, NCCU001, NCCU033 and the like manufactured by Nichia Corporation, but are not limited thereto.

可視光を発するLED(2)は三原色のLEDを単色または混色し、所望の色調を得ることができる。また、白色光を発するLED(3)は三原色のLEDを混色するか、青色LEDと蛍光体からなる白色光等を利用できる。これらの例としては、日亜化学工業株式会社製表面実装型発光ダイオード「PowerLED Series」、「TopView Series」、「Side View Series」、「Full ColorSeries」、「C Series」や砲弾型発光ダイオード「Warm WhiteSeries」、「F3 Series」、「F5 Series」、「F7.5 Series」、「Ovel Series/Super Ovel Series」、「Flat Series」、「Full Colar、Series」等が挙げられるが、これらに制限されるものではない。   The LED (2) that emits visible light can obtain a desired color tone by monochromatic or mixing three primary color LEDs. Further, the LED (3) that emits white light can be mixed with three primary color LEDs, or white light composed of a blue LED and a phosphor can be used. Examples of these include surface mounted light emitting diodes “PowerLED Series”, “Top View Series”, “Side View Series”, “Full Color Series”, “C Series”, and shell-type light emitting diode “Warm” manufactured by Nichia Corporation. “White Series”, “F3 Series”, “F5 Series”, “F7.5 Series”, “Ovel Series / Super Over Series”, “Flat Series”, “Full Color, Series”, and the like. It is not something.

ピーク波長350〜390nmの波長を発するLED(1)は光触媒を励起させると共に長時間照射すると光透過性有機材料を劣化させる。このため、LED(1)と可視光を発するLED(2)及び/又は白色光を発するLED(3)において、LED(1)の発光時間がLED(2)及び/又はLED(3)の単位発光時間当たり1/100〜99/100の間、好ましくは10/100〜90/100の間、更に好ましくは20/100〜80/100の間発光するように制御されなければならない。上記範囲内であればLED(1)は光触媒を励起させることができ、かつ断続発光により光透過性有機材料の劣化を防ぐことができる。   The LED (1) emitting a wavelength of a peak wavelength of 350 to 390 nm excites the photocatalyst and degrades the light transmissive organic material when irradiated for a long time. Therefore, in the LED (1) and the LED (2) that emits visible light and / or the LED (3) that emits white light, the light emission time of the LED (1) is a unit of the LED (2) and / or LED (3). It must be controlled to emit between 1/100 and 99/100, preferably between 10/100 and 90/100, more preferably between 20/100 and 80/100 per emission time. If it is in the said range, LED (1) can excite a photocatalyst and can prevent deterioration of a light-transmissive organic material by intermittent light emission.

LED光源と光触媒表層部を有する光透過性材料との間隔は特に規定されるものではないが、500mm以下がピーク波長350〜390nmの波長を発するLED(1)による光触媒の光励起を効果的に発現させるに好ましい。   The distance between the LED light source and the light transmissive material having the photocatalyst surface layer is not particularly specified, but photoexcitation of the photocatalyst by the LED (1) emitting a wavelength of 350 to 390 nm at a wavelength of 500 mm or less is effectively expressed. This is preferable.

本発明の照明体に意匠性を付与して用いる場合、意匠性の付与方法は特に制限されるものではなく光透過性材料の表面に写真やイラスト、文字等を転写したり、貼付したり、印刷したりして意匠性が付与される。また、彫刻によりイラスト、文字等を表示しても良い。さらに、光透過性材料そのものを着色して使用しても良い。   When using the lighting body of the present invention with designability, the designability imparting method is not particularly limited, and photographs, illustrations, characters, etc. are transferred to or pasted on the surface of the light-transmitting material. Design is given by printing. Also, illustrations, characters, etc. may be displayed by engraving. Further, the light transmissive material itself may be colored and used.

〔実施例、参考例、比較例〕
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。
[Examples, reference examples, comparative examples]
The following examples, reference examples and comparative examples will specifically explain the present invention, but these do not limit the scope of the present invention.

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。   In Examples, Reference Examples and Comparative Examples, various physical properties were measured by the following methods.

1.光拡散性材料
(1)全光線透過率…JIS K−7105に準拠して測定した。
(2)光散乱剤の平均粒径…散乱剤の微粒子を有機溶液中に超音波により分散させ、得られた分散液をマイクロトラック法を用いて測定し、50%累積粒径を平均粒径として採用した。
(3)光拡散率…DIN5035に規定された下式により算出した。

Figure 2007264360
L(5)は光源から直角に入光させた光が光拡散材料を通し5°の角度で出光した透過光輝度(cd/m2)である。同様にL(20)は20°、L(70)は70°の角度で出光した透過光輝度である。
(4)視認性
光拡散材料の片面に1cm角の黒色格子模様(線幅1mm)を印刷し、その上に光触媒層を設け、光源を点灯し、格子の見え具合を4段階評価した。
◎…極めてきれいに格子模様が視認される。
○…きれいに格子模様が視認される。
△…格子模様がはっきり視認出来ない。
×…格子模様が視認出来ない。
(5)光源イメージ
表示装置直上から目視で観察し、得られた光源イメージの度合いを4段階で評価した。
◎ 光源が見えない。
○ 光源が殆ど見えない。
△ 光源が確認できる。
× 光源がはっきり見える。 1. Light diffusing material (1) Total light transmittance: measured in accordance with JIS K-7105.
(2) Average particle diameter of light scattering agent: Fine particles of the scattering agent are dispersed in an organic solution by ultrasonic waves, and the obtained dispersion is measured using a microtrack method. Adopted as.
(3) Light diffusivity: Calculated by the following formula defined in DIN 5035.
Figure 2007264360
L (5) is the transmitted light luminance (cd / m 2) where light incident at a right angle from the light source is emitted at an angle of 5 ° through the light diffusion material. Similarly, L (20) is the transmitted light luminance emitted at an angle of 20 ° and L (70) is 70 °.
(4) Visibility A 1 cm square black lattice pattern (line width: 1 mm) was printed on one side of the light diffusing material, a photocatalyst layer was provided thereon, a light source was turned on, and the appearance of the lattice was evaluated in four stages.
◎… The lattice pattern is very clearly visible.
○: The lattice pattern is clearly visible.
Δ: The lattice pattern is not clearly visible.
×: The lattice pattern is not visible.
(5) Light source image The light source image was visually observed from directly above, and the degree of the obtained light source image was evaluated in four stages.
◎ I can't see the light source.
○ The light source is almost invisible.
△ The light source can be confirmed.
× The light source is clearly visible.

2.光触媒
(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:TSKgelG1000HXL、TSKgel G2000HXLおよびTSKgel G4000HXL(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)29Si核磁気共鳴の測定
日本電子製JNM−LA400を用いて測定した。
(5)皮膜表面に対する水の接触角
皮膜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。
皮膜に対する水の接触角が小さいほど、皮膜表面は親水性が高い。
(6)皮膜の光触媒活性
皮膜表面にメチレンブルーの5重量%エタノール溶液を塗布した後、LED光源を30日間点灯し、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(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4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部分的にわずかに残る。
△:メチレンブルーの青色が残る。
×:メチレンブルーの分解はほとんど観測されず、青色がほとんど残る。
2. Photocatalyst (1) Particle size distribution and number average particle size Diluted by adding a suitable solvent so that the photocatalyst content in the sample is 1-20% by mass, and using a wet particle size analyzer (Nikkiso Microtrac UPA-9230) Measured.
(2) Weight average molecular weight It calculated | required by the gel permeation chromatography (GPC) using the analytical curve created using the polystyrene sample.
The conditions for GPC are as follows.
Apparatus: Tosoh HLC-8020LC-3A type chromatography column: TSKgelG1000H XL, (both manufactured by Tosoh Corporation) TSKgel G2000H XL and TSKgel G4000H XL was used connected in series.
-Data processor: CR-4A type data processor manufactured by Shimadzu Corporation-Mobile phase:
Tetrahydrofuran (used for analysis of phenyl group-containing silicone)
Chloroform (used for analysis of silicones that do not contain phenyl groups)
-Flow rate: 1.0 ml / min.
-Sample preparation method It diluted with the solvent used for a mobile phase (concentration was adjusted suitably in the range of 0.5-2 weight%), and used for the analysis.
(3) Infrared absorption spectrum The infrared absorption spectrum was measured using an FT / IR-5300 type infrared spectrometer manufactured by JASCO.
(4) Measurement of 29 Si nuclear magnetic resonance It measured using JEOL JNM-LA400.
(5) Contact angle of water with respect to film surface A drop of deionized water was placed on the surface of the film and allowed to stand at 20 ° C for 1 minute, and then measured using a CA-X150 contact angle meter manufactured by Kyowa Interface Science.
The smaller the contact angle of water with the film, the higher the hydrophilicity of the film surface.
(6) Photocatalytic activity of the film After applying a 5% by weight ethanol solution of methylene blue to the film surface, the LED light source was turned on for 30 days, and then the degree of decomposition of methylene blue by the action of the photocatalyst (based on the degree of fading of the film surface) ), The activity of the photocatalyst was evaluated in the following four stages.
A: Methylene blue is completely decomposed.
○: A little blue of methylene blue remains.
Δ: Blue of methylene blue remains.
X: Methylene blue was hardly decomposed and blue color remained.

[参考例1]
単層シート−1の製造
デルペットLP−1(メタクリル樹脂:旭化成ケミカルズ株式会社製)100重量部、テクポリマーSBX−4(ポリスチレン架橋ビーズ、平均粒径4.5μm:積水化成品工業株式会社製)0.8重量部、トスパール2000B(シロキサン架橋ビーズ、平均粒径6μm:東芝シリコン株式会社製)1.5重量部、無機系光散乱剤として、炭酸カルシウム(平均粒径0.7μm)1.5重量部をドライブレンダーで混合し、二軸押出機を用いて樹脂温度250℃で混練、造粒し樹脂組成物を得た。該組成物をスクリュウ径120mmφ、L/D(押し出し長さ/押し出し直径)=32の押出機にフィードし、厚さ2mm、幅1000mmの単層シートを押出し成形し、単層シート−1を得た。
得られたシートから試験片を切出し、全光線透過率、光拡散率を測定した結果、全光線透過率52%、光拡散率 82%であった。
[Reference Example 1]
Manufacture of single layer sheet-1 Delpet LP-1 (methacrylic resin: manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation) 100 parts by weight, techpolymer SBX-4 (polystyrene crosslinked beads, average particle size 4.5 μm: manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.) 0.8 parts by weight, 1.5 parts by weight of Tospearl 2000B (siloxane crosslinked beads, average particle size 6 μm: manufactured by Toshiba Silicon Co., Ltd.), calcium carbonate (average particle size 0.7 μm) as an inorganic light scattering agent 5 parts by weight were mixed with a drive renderer and kneaded and granulated at a resin temperature of 250 ° C. using a twin screw extruder to obtain a resin composition. The composition is fed to an extruder having a screw diameter of 120 mmφ and L / D (extruded length / extruded diameter) = 32, and a single layer sheet having a thickness of 2 mm and a width of 1000 mm is extruded to obtain a single layer sheet-1. It was.
A test piece was cut out from the obtained sheet, and the total light transmittance and light diffusivity were measured. As a result, the total light transmittance was 52% and the light diffusivity was 82%.

[参考例2]
単層シート−2の製造
デルペットLP−1(メタクリル樹脂:旭化成ケミカルズ株式会社製)100重量部、テクポリマーSBX−4(ポリスチレン架橋ビーズ、平均粒径4.5μm:積水化成品工業株式会社製)3.8重量部をドライブレンダーで混合し、二軸押出機を用いて樹脂温度250℃で混練、造粒し樹脂組成物を得た。該組成物をスクリュウ径120mmφ、L/D(押し出し長さ/押し出し直径)=32の押出機にフィードし、厚さ2mm、幅1000mmの単層シートを押出し成形し、単層シート−2を得た。
得られたシートから試験片を切出し、全光線透過率、光拡散率を測定した結果、全光線透過率53%、光拡散率 85%であった。
[Reference Example 2]
Manufacture of single layer sheet-2 Delpet LP-1 (methacrylic resin: manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation) 100 parts by weight, techpolymer SBX-4 (polystyrene crosslinked beads, average particle size 4.5 μm: manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.) ) 3.8 parts by weight were mixed with a drive renderer and kneaded and granulated at a resin temperature of 250 ° C. using a twin screw extruder to obtain a resin composition. The composition was fed to an extruder having a screw diameter of 120 mmφ and L / D (extruded length / extruded diameter) = 32, and a single layer sheet having a thickness of 2 mm and a width of 1000 mm was extruded to obtain a single layer sheet-2. It was.
A test piece was cut out from the obtained sheet and the total light transmittance and light diffusivity were measured. As a result, the total light transmittance was 53% and the light diffusivity was 85%.

[参考例3]
単層シート−3の製造
デルペットLP−1(メタクリル樹脂:旭化成ケミカルズ株式会社製)100重量部、トスパール2000B(シロキサン架橋ビーズ、平均粒径6μm:東芝シリコン株式会社製)3.8重量部をドライブレンダーで混合し、二軸押出機を用いて樹脂温度250℃で混練、造粒し樹脂組成物を得た。該組成物をスクリュウ径120mmφ、L/D(押し出し長さ/押し出し直径)=32の押出機にフィードし、厚さ2mm、幅1000mmの単層シートを押出し成形し、単層シート−3を得た。
得られたシートから試験片を切出し、全光線透過率、光拡散率を測定した結果、全光線透過率52%、光拡散率 83%であった。
[Reference Example 3]
Production of single-layer sheet-3 Delpet LP-1 (methacrylic resin: manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation) 100 parts by weight, Tospearl 2000B (siloxane crosslinked beads, average particle size 6 μm: manufactured by Toshiba Silicon Co., Ltd.) 3.8 parts by weight The mixture was mixed with a drive renderer and kneaded and granulated at a resin temperature of 250 ° C. using a twin screw extruder to obtain a resin composition. The composition was fed to an extruder having a screw diameter of 120 mmφ and L / D (extruded length / extruded diameter) = 32, and a single layer sheet having a thickness of 2 mm and a width of 1000 mm was extruded to obtain a single layer sheet-3. It was.
A test piece was cut out from the obtained sheet and measured for total light transmittance and light diffusivity. As a result, the total light transmittance was 52% and the light diffusivity was 83%.

[参考例4]
単層シート−4の製造
デルペットLP−1(メタクリル樹脂:旭化成ケミカルズ株式会社製)100重量部、炭酸カルシウム(平均粒径0.7μm)3.8重量部をドライブレンダーで混合し、二軸押出機を用いて樹脂温度250℃で混練、造粒し樹脂組成物を得た。該組成物をスクリュウ径120mmφ、L/D(押し出し長さ/押し出し直径)=32の押出機にフィードし、厚さ2mm、幅1000mmの単層シートを押出し成形し、単層シート−4を得た。
得られたシートから試験片を切出し、全光線透過率、光拡散率を測定した結果、全光線透過率46%、光拡散率 74%であった。
[Reference Example 4]
Manufacture of single layer sheet-4 Delpet LP-1 (methacrylic resin: manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation) 100 parts by weight and calcium carbonate (average particle size 0.7 μm) 3.8 parts by weight were mixed with a drive renderer, biaxial A resin composition was obtained by kneading and granulating at a resin temperature of 250 ° C. using an extruder. The composition is fed to an extruder having a screw diameter of 120 mmφ and L / D (extruded length / extruded diameter) = 32, and a single layer sheet having a thickness of 2 mm and a width of 1000 mm is extruded to obtain a single layer sheet-4. It was.
A test piece was cut out from the obtained sheet and measured for total light transmittance and light diffusivity. As a result, the total light transmittance was 46% and the light diffusivity was 74%.

[参考例5]
積層シート−1の製造
参考例1で用いた樹脂組成物を基材層とし、その両面に デルペットLP−1(メタクリル樹脂:旭化成ケミカルズ株式会社製)100重量部、タルク(平均粒径0.7μm)10重量部、トスパール120(シロキサン架橋ビーズ、平均粒径2μm:東芝シリコン株式会社製)10重量部からなる樹脂組成物の層を積層した積層シート−1を製造した。積層した樹脂層の厚みは両面とも30μmであった。得られたシートから試験片を切出し、全光線透過率、光拡散率を測定した結果、全光線透過率51%、光拡散率 82%であった。
[Reference Example 5]
Manufacture of laminated sheet-1 The resin composition used in Reference Example 1 was used as a base layer, and Delpet LP-1 (methacrylic resin: manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation) 100 parts by weight and talc (average particle size 0. 7 μm) 10 parts by weight and Tospearl 120 (siloxane cross-linked beads, average particle size 2 μm: manufactured by Toshiba Silicon Co., Ltd.) 10 parts by weight were laminated to produce a laminated sheet-1 having a layer of a resin composition. The thickness of the laminated resin layer was 30 μm on both sides. A test piece was cut out from the obtained sheet and the total light transmittance and light diffusivity were measured. As a result, the total light transmittance was 51% and the light diffusivity was 82%.

[参考例6]
単層シート−5の製造
参考例3のトスパール2000Bの配合量を0.5重量部とする以外は参考例3と同様にして、単層シートを押出し成形し、単層シート−5を得た。得られたシートから試験片を切出し、全光線透過率、光拡散率を測定した結果、全光線透過率80%、光拡散率 40%であった。
[Reference Example 6]
Production of monolayer sheet-5 Except that the blending amount of Tospearl 2000B in Reference Example 3 was 0.5 parts by weight, the monolayer sheet was extruded and formed in the same manner as in Reference Example 3 to obtain a monolayer sheet-5. . A test piece was cut out from the obtained sheet, and the total light transmittance and light diffusivity were measured. As a result, the total light transmittance was 80% and the light diffusivity was 40%.

[参考例7]
積層シート−2の製造
参考例6で用いた樹脂組成物を基材層とし、その両面に デルペットLP−1(メタクリル樹脂:旭化成ケミカルズ株式会社製)100重量部、タルク(平均粒径0.7μm)15重量部からなる樹脂組成物の層を積層した積層シート−2を製造した。積層した樹脂層の厚みは両面とも30μmであった。得られたシートから試験片を切出し、全光線透過率、光拡散率を測定した結果、全光線透過率80%、光拡散率 36%であった。
[Reference Example 7]
Production of Laminated Sheet-2 The resin composition used in Reference Example 6 was used as a base material layer, and Delpet LP-1 (methacrylic resin: manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.) 100 parts by weight and talc (average particle size 0. 0) on both surfaces. 7 μm) A laminated sheet-2 in which layers of a resin composition consisting of 15 parts by weight were laminated was produced. The thickness of the laminated resin layer was 30 μm on both sides. A test piece was cut out from the obtained sheet and measured for total light transmittance and light diffusivity. As a result, the total light transmittance was 80% and the light diffusivity was 36%.

[参考例8]
フェニル基含有シリコーン(BP1−1)の合成。
還流冷却器、温度計および撹拌装置を有する反応器にいれたジオキサン78gにフェニルトリクロロシラン26.0gを添加した後、室温にて約10分間撹拌した。これに水3.2gとジオキサン12.9gからなる混合液を、反応液を10〜15℃に保ちながら約30分かけて滴下した後、さらに10〜15℃で約30分撹拌し、続いて反応液を60℃に昇温させ3時間撹拌した。得られた反応液を25〜30℃に降温させ、392gのトルエンを約30分かけて滴下した後、再度反応液を60℃に昇温させ2時間撹拌した。
得られた反応液を10〜15℃に降温させ、メタノール19.2gを約30分かけて添加した。その後さらに25〜30℃にて約2時間撹拌を続行し、続いて反応液を60℃に昇温させ2時間撹拌した。得られた反応液から60℃で減圧下に溶媒を溜去することにより重量平均分子量3600のラダ−骨格を有するフェニル基含有シリコーン(BP1−1)を得た(得られたフェニル基含有シリコーン(BP1−1)には、IRスペクトルにおけるラダ−骨格の伸縮振動に由来する吸収(1130cm−1及び1037cm−1)が観測された。)。
また、29Si核磁気共鳴の測定結果より求めた上記フェニル基含有シリコーン(BP1−1)の式は、(Ph)(OCH0.58SiO1.21であった(ここでPhはフェニル基を表す。)。
[Reference Example 8]
Synthesis of phenyl group-containing silicone (BP1-1).
After adding 26.0 g of phenyltrichlorosilane to 78 g of dioxane in a reactor having a reflux condenser, a thermometer and a stirrer, the mixture was stirred at room temperature for about 10 minutes. A mixture of 3.2 g of water and 12.9 g of dioxane was added dropwise thereto over about 30 minutes while maintaining the reaction solution at 10 to 15 ° C., followed by further stirring at 10 to 15 ° C. for about 30 minutes, The reaction solution was heated to 60 ° C. and stirred for 3 hours. The resulting reaction solution was cooled to 25-30 ° C., 392 g of toluene was added dropwise over about 30 minutes, and then the reaction solution was again heated to 60 ° C. and stirred for 2 hours.
The resulting reaction solution was cooled to 10 to 15 ° C., and 19.2 g of methanol was added over about 30 minutes. Thereafter, stirring was further continued at 25-30 ° C. for about 2 hours, and then the reaction solution was heated to 60 ° C. and stirred for 2 hours. The solvent was distilled off from the resulting reaction solution at 60 ° C. under reduced pressure to obtain a phenyl group-containing silicone (BP1-1) having a ladder skeleton having a weight average molecular weight of 3600 (the obtained phenyl group-containing silicone ( In BP1-1), absorptions (1130 cm −1 and 1037 cm −1 ) derived from the stretching vibration of the ladder skeleton in the IR spectrum were observed.
The formula of the phenyl group-containing silicone (BP1-1) obtained from the measurement result of 29 Si nuclear magnetic resonance was (Ph) 1 (OCH 3 ) 0.58 SiO 1.21 (where Ph is Represents a phenyl group).

[参考例9]
アルキル基含有シリコーン(BA−1)の合成。
還流冷却器、温度計および撹拌装置を有する反応器に入れたメタノール300gにメチルトリメトキシシラン136g(1モル)、及びジメチルジメトキシシラン120g(1モル)を添加した後、室温にて約10分間撹拌した。これに氷冷下で、0.05Nの塩酸水溶液12.6g(0.7モル)とメタノール63gからなる混合液を、約40分かけて滴下し、加水分解を行った。滴下終了後、さらに10℃以下で約20分、室温で6時間それぞれ撹拌した。
その後、得られた反応液から60℃で減圧下に溶媒を溜去することにより重量平均分子量3600のアルキル基含有シリコーン(BA−1)を得た。得られたアルキル基含有シリコーン(BA−1)の構造を29Si核磁気共鳴によって測定したところ、T構造とD構造を示すシグナルが確認され、その比率はT構造:D構造=1:1であった。
また、29Si核磁気共鳴の測定結果より求めた上記アルキル基含有シリコーン(BA−1)の平均組成式は、(CH1.5(OCH0.27SiO1.12であった。
[Reference Example 9]
Synthesis of alkyl group-containing silicone (BA-1).
After adding 136 g (1 mol) of methyltrimethoxysilane and 120 g (1 mol) of dimethyldimethoxysilane to 300 g of methanol in a reactor equipped with a reflux condenser, a thermometer and a stirrer, the mixture was stirred at room temperature for about 10 minutes. did. A mixture of 12.6 g (0.7 mol) of 0.05N aqueous hydrochloric acid and 63 g of methanol was added dropwise thereto over about 40 minutes under ice-cooling to carry out hydrolysis. After completion of the dropwise addition, the mixture was further stirred at 10 ° C. or lower for about 20 minutes and at room temperature for 6 hours.
Then, the alkyl group containing silicone (BA-1) of the weight average molecular weight 3600 was obtained by distilling a solvent off under reduced pressure at 60 degreeC from the obtained reaction liquid. When the structure of the obtained alkyl group-containing silicone (BA-1) was measured by 29 Si nuclear magnetic resonance, signals indicating T structure and D structure were confirmed, and the ratio was T structure: D structure = 1: 1. there were.
The average composition formula of the above alkyl group-containing silicone obtained from the measurement results of 29 Si nuclear magnetic resonance (BA-1) was (CH 3) 1.5 (OCH 3 ) 0.27 SiO 1.12 .

[参考例10]
シリコーン組成物(B−1)の調整。
参考例8で合成したフェニル基含有シリコーン(BP1−1)6gと参考例9で合成したアルキル基含有シリコーン(BA−1)3gを混合したものに、トルエン14.7g、イソプロパノール29.8g、ブチルセロソルブ15.1gを添加し、室温で撹拌する事によりバインダー成分(B−1)の溶液を得た。
また、各々の組成物の平均組成式より、上記バインダー成分(B−1)の平均組成式は、(Ph)0.67(CH0.5(OCH0.47SiO1.18と計算できる(ここでPhはフェニル基を表す。)。
[Reference Example 10]
Adjustment of silicone composition (B-1).
A mixture of 6 g of the phenyl group-containing silicone (BP1-1) synthesized in Reference Example 8 and 3 g of the alkyl group-containing silicone (BA-1) synthesized in Reference Example 9 was mixed with 14.7 g of toluene, 29.8 g of isopropanol, and butyl cellosolve. 15.1g was added and the solution of the binder component (B-1) was obtained by stirring at room temperature.
From the average composition formula of each composition, the average composition formula of the binder component (B-1) is (Ph) 0.67 (CH 3 ) 0.5 (OCH 3 ) 0.47 SiO 1.18. (Where Ph represents a phenyl group).

[参考例11]
還流冷却器、温度計および撹拌装置を有する反応器にいれたTKS−251{酸化チタンオルガノゾルの商品名(テイカ製)、分散媒:トルエンとイソプロパノールの混合溶媒、TiO2濃度20重量%、平均結晶子径6nm(カタログ値)}40gにビス(トリメチルシロキシ)メチルシランの20重量%トルエン溶液40gを50℃にて約5分かけて添加し、さらに50℃で12時間撹拌を続けることにより、非常に分散性の良好な変性光触媒オルガノゾル(A−1)を得た。この時、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718mlであった。また、得られた変性酸化チタンオルガノゾルを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。
得られた変性光触媒オルガノゾル(A−1)の粒径分布は単一分散(数平均粒子径は25nm)であり、さらに変性処理前のTKS−251の単一分散(数平均粒子径は12nm)の粒径分布が完全に消失した。
続いて、参考例10で調整したシリコーン成分(B−1)の溶液68gに上記変性光触媒オルガノゾル(A−1)20gを室温にて撹拌下において添加し、さらに硬化触媒(ジラウリル酸ジブチル錫)0.5gを攪拌下に添加して光触媒組成物(C−1)を得た。
[Reference Example 11]
TKS-251 {trade name of titanium oxide organosol (manufactured by Teica), dispersion medium: mixed solvent of toluene and isopropanol, TiO2 concentration 20% by weight, average crystal in a reactor having a reflux condenser, a thermometer and a stirrer By adding 40 g of a 20% by weight toluene solution of bis (trimethylsiloxy) methylsilane to 40 g of a child diameter of 6 nm (catalog value) at 50 ° C. over about 5 minutes, and further stirring at 50 ° C. for 12 hours, A modified photocatalyst organosol (A-1) having good dispersibility was obtained. At this time, the amount of hydrogen gas generated by the reaction of bis (trimethylsiloxy) methylsilane was 718 ml at 23 ° C. Moreover, when the obtained modified titanium oxide organosol was coated on a KBr plate and IR spectrum was measured, the disappearance of absorption of Ti—OH group (3630 to 3640 cm −1 ) was observed.
The resulting modified photocatalyst organosol (A-1) has a single particle size distribution (number average particle size is 25 nm), and further a single dispersion of TKS-251 before the modification treatment (number average particle size is 12 nm). The particle size distribution completely disappeared.
Subsequently, 20 g of the modified photocatalyst organosol (A-1) was added to 68 g of the solution of the silicone component (B-1) prepared in Reference Example 10 at room temperature with stirring, and a curing catalyst (dibutyltin dilaurate) 0 was added. .5 g was added with stirring to obtain a photocatalyst composition (C-1).

[実施例1〜5、比較例1〜2]
参考例1〜7で成形した光拡散性材料シート上に1cm角の黒色格子模様(線幅1mm)を印刷後、参考例11で調整した光触媒組成物(C−1)を表面上に膜厚が約3μmとなるようにスプレー塗布した後、室温で2日間乾燥し、続いて50℃にて3日間加熱することにより平滑な光触媒含有皮膜を有する光拡散性材料シート(D−1〜7)を得た。
図1、2は実施例1〜6及び比較例1〜4の照明体の模式図である。D1〜7を暗室内に設置された図1、2に示す表示装置(光源と光拡散性材料シートとの間隙は10cm)に組み込んだ。照明装置のLED光源のLED(1)として日亜化学工業株式会社製NSHU590B(ピーク波長365nm)、LED(3)として日亜化学工業株式会社製NSPW500BS(白色)を交互に配設して使用した。
LED(1)の発光時間はLED(3)の単位発光時間当たり、50/100となるように発光時間を制御し(一時間当りLED(3)は常時発光、LED(1)は30分間発光し、残り30分間は発光させない)、30日間点灯した後、光触媒活性、水の接触角、視認性、光源イメージの評価を行った。結果を表1に示す。

Figure 2007264360
[Examples 1-5, Comparative Examples 1-2]
After printing a 1 cm square black lattice pattern (line width: 1 mm) on the light diffusive material sheet formed in Reference Examples 1 to 7, the photocatalyst composition (C-1) prepared in Reference Example 11 is formed on the surface. Is spray-coated to be about 3 μm, dried at room temperature for 2 days, and then heated at 50 ° C. for 3 days to give a light-diffusing material sheet having a smooth photocatalyst-containing film (D-1 to 7) Got.
1 and 2 are schematic views of the illuminating bodies of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4. FIG. D1-7 were incorporated in the display device (the gap between the light source and the light diffusing material sheet was 10 cm) shown in FIGS. NSHA590B (peak wavelength 365 nm) manufactured by Nichia Corporation was used as the LED (1) of the LED light source of the lighting device, and NSPW500BS (white) manufactured by Nichia Corporation was used alternately as the LED (3). .
The light emission time of LED (1) is controlled to be 50/100 per unit light emission time of LED (3) (LED (3) always emits light per hour, LED (1) emits light for 30 minutes The remaining 30 minutes were not allowed to emit light), and after lighting for 30 days, photocatalytic activity, water contact angle, visibility, and light source image were evaluated. The results are shown in Table 1.
Figure 2007264360

[比較例3]
実施例1のD−1を用い、LED(1)を発光させず、LED(3)のみを発光させる以外、実施例1と同様にして30日間点灯し、実施例1と同様の評価を行った。光触媒活性は×、水の接触角105°であり、防汚性に劣り、実用に供し得るものではなかった。
[Comparative Example 3]
Using D-1 of Example 1, the LED (1) is not emitted, and only the LED (3) is emitted, except that the LED (3) is lit for 30 days, and the same evaluation as in Example 1 is performed. It was. The photocatalytic activity was x, the contact angle of water was 105 °, the antifouling property was poor, and it was not practically usable.

[比較例4]
実施例1のD−1を用い、LED(1)とLED(3)を常時発光させる以外、実施例1と同様にして30日間点灯し、実施例1と同様の評価を行った。光触媒活性は◎、水の接触角0°と防汚性は優れたものであったが、面発光体自体が劣化し、濁りにより外観不良が発生し、実用に供し得るものではなかった。
[Comparative Example 4]
Using D-1 of Example 1, the LED (1) and LED (3) were lit for 30 days in the same manner as in Example 1 except that the LED (1) and LED (3) were always lit, and the same evaluation as in Example 1 was performed. The photocatalytic activity was excellent, and the contact angle of water was 0 °, and the antifouling property was excellent. However, the surface light emitter itself deteriorated and the appearance was poor due to turbidity, which was not practical.

[実施例6]
実施例1のLED(3)の代わりにLED(2)として日亜化学工業株式会社製NSPR510AS(赤色)を用いる以外、実施例1と同様にして30日間点灯し、実施例1と同様の評価を行った。光触媒活性は◎、水の接触角0°、視認性◎、光源イメージ◎であり、実用に供し得るものであった。
[Example 6]
It is lit for 30 days in the same manner as in Example 1 except that NSPR510AS (red) manufactured by Nichia Corporation is used as the LED (2) instead of the LED (3) in Example 1, and the same evaluation as in Example 1 Went. The photocatalytic activity was ◎, water contact angle 0 °, visibility ◎, and light source image ◎, which could be put to practical use.

[実施例7〜8]
図3は実施例7〜8の照明体の上方からの模式図である。実施例1で用いた照明装置のLED光源と同種のLED(1)、LED(3)を用い、LED(1)とLED(3)の設置数をLED(1)1個に対しLED(3)3個の割合となるようにする以外、実施例1のD−1を用い、実施例1と同様にして30日間点灯し、実施例1と同様の評価を行った。光触媒活性は◎、水の接触角0°、視認性◎、光源イメージ◎であり、実用に供し得るものであった。また、実施例4のD−4を用い、同様の評価を行った結果、光触媒活性は○、水の接触角5°、視認性◎、光源イメージ◎であり、実用に供し得るものであった。
[Examples 7 to 8]
FIG. 3 is a schematic view from above of the illuminating bodies of Examples 7-8. Using the same type of LED (1) and LED (3) as the LED light source of the illuminating device used in Example 1, the number of LEDs (1) and LED (3) is set to one LED (1) (3 ) Except for the ratio of 3 pieces, D-1 of Example 1 was used, and it was lit for 30 days in the same manner as in Example 1, and the same evaluation as in Example 1 was performed. The photocatalytic activity was ◎, water contact angle 0 °, visibility ◎, and light source image ◎, which could be put to practical use. Moreover, as a result of performing the same evaluation using D-4 of Example 4, the photocatalytic activity was ○, the contact angle of water was 5 °, the visibility ◎, and the light source image ◎, which could be put to practical use. .

本発明は、光触媒層を有する防汚表示体に利用可能である。   The present invention is applicable to an antifouling display body having a photocatalyst layer.

実施例1〜6及び比較例1〜4の照明体の上方からの模式図。The schematic diagram from the upper side of the illumination body of Examples 1-6 and Comparative Examples 1-4. 実施例1〜6及び比較例1〜4の照明体の側方からの模式図。The schematic diagram from the side of the illuminating body of Examples 1-6 and Comparative Examples 1-4. 実施例7〜8の照明体の上方からの模式図Schematic view from above of illuminating bodies of Examples 7-8

符号の説明Explanation of symbols

1…LED光源:LED(1)、
2…LED光源:LED(2)又はLED(3)、
3…表示体ハウジング、
4…光拡散性材料シート、
5…光触媒層、
6…印刷格子
1 ... LED light source: LED (1),
2 ... LED light source: LED (2) or LED (3),
3 ... display body housing,
4 ... Light diffusing material sheet,
5 ... Photocatalyst layer,
6 ... Print grid

Claims (4)

光拡散性材料と該光拡散性材料の直下に複数のLEDが配設される照明体と、
前記光拡散材料に積層される光触媒層と、を有し、
前記複数のLEDは、少なくとも、
ピーク波長350〜390nmの波長を発するLEDと、
可視光を発するLED及び/又は白色光を発するLEDとからなるLED光源と、
を有することを特徴とする防汚表示体。
A light diffusing material and an illuminating body in which a plurality of LEDs are disposed directly under the light diffusing material;
A photocatalytic layer laminated on the light diffusing material,
The plurality of LEDs are at least:
An LED emitting a wavelength of a peak wavelength of 350 to 390 nm;
An LED light source comprising an LED emitting visible light and / or an LED emitting white light;
An antifouling display body characterized by comprising:
前記ピーク波長350〜390nmの波長を発するLEDの発光時間が、
前記可視光を発するLED及び/又は前記白色光を発するLEDの単位発光時間当たりにおける、1/100〜99/100となるように発光するように制御されたことを特徴とする請求項1に記載の防汚表示体。
The emission time of the LED emitting the wavelength of the peak wavelength of 350 to 390 nm,
The LED that emits visible light and / or the LED that emits white light is controlled to emit light at a unit emission time of 1/100 to 99/100. Antifouling display body.
前記光触媒層は、光触媒及びバインダー成分を含む、光触媒組成物からなることを特徴とする請求項1又は2に記載の防汚表示体。   The antifouling display body according to claim 1 or 2, wherein the photocatalyst layer comprises a photocatalyst composition containing a photocatalyst and a binder component. 前記光拡散性材料は、熱可塑性樹脂と光拡散剤とから形成されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の防汚表示体。
The antifouling display body according to any one of claims 1 to 3, wherein the light diffusing material is formed of a thermoplastic resin and a light diffusing agent.
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