JP3550035B2 - 有機−無機多層材料及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表面層として光触媒作用を示す材料を備える有機−無機多層材料及びその製造方法に関する。かかる有機−無機多層材料は、様々な臭いや汚れの除去や除菌等が要求される用途に有用な機能性材料である。
【０００２】
【従来の技術】
最近、光触媒作用を示す材料である酸化チタンが消臭、防汚や抗菌、除菌材として使用されてきている。これは、酸化チタンに光が当たるとその表面にＯＨラジカル等の活性酸素種が生成し、それらによって表面に付着したほとんどの有機物が、最終的には二酸化炭素と水にまで分解されることを利用している。このような酸化チタンの光触媒作用は非常に強いため、酸化チタンはこれまではタイル等のセラミックスのような無機材料表面に担持させることが多かった。
【０００３】
しかし今後は他の材料、例えば成形性等に優れるプラスチックや繊維等の有機材料に担持させる必要が多くなると考えられる。ところが酸化チタンは、上記したように非常に強い光触媒作用を示すため様々な不都合が生じる。すなわち、酸化チタンに接している基材部分が、その強い酸化作用のために著しい劣化を受ける。無機材料と違って、有機材料の場合にはこの劣化は耐用寿命の短縮につながる。
【０００４】
これを防ぐために、酸化チタンを基材に担持するときにはこれまで、接着剤としてフッ素系樹脂やシリコン系樹脂等の難分解性樹脂を使用する方法（特開平７−１７１４０８、特開平７−２６５７１４）や酸化チタン微粒子を多孔質体に担持させる方法（特開平３−１５７１２５、特開平７−２１３９１３）が提案された。しかし、これらの方法を採っても酸化チタンと接着剤となる樹脂や基材とが接触することより、これらの材料の劣化を充分に防止できない。
【０００５】
また、酸化チタン粒子を部分的にアルキルシリケートでコーティングする方法（特開平１０−３３９８８）も提案されているが、アルキルシリケートの添加量が少ないと酸化チタンと基材との接触面積が大きくなり、やはり基材の劣化を防止できない。逆にアルキルシリケートの添加量を多くすると材料中の酸化チタンの相対量が減少することによって、光触媒作用が充分に発揮されない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来の方法の問題を解決し、表面層として光触媒作用を示す材料を備えながら、それを担持する基材が劣化しない有機−無機多層材料、及びその製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基材と基材の表面上に順次形成された第１中間層と第２中間層と光触媒作用層とを有する有機−無機多層材料において、
該第１中間層が、官能基として金属アルコキシド基を有する有機重合体、又は金属アルコキシド化合物と反応可能な官能基を有する有機重合体と金属アルコキシド化合物との混合物を、加水分解及び重縮合することにより架橋して得られる有機−無機ハイブリッド材料で成り、
該第２中間層が金属アルコキシド化合物を加水分解及び重縮合することにより架橋して得られる無機材料で成り、
該光触媒作用層が、光触媒作用を示す金属酸化物を含む材料で成る、有機−無機多層材料を提供するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
基材
基材としては、従来と同様、タイル等のセラミックスのような無機材料を用いることもできるが、有機材料を用いることもできる。例えば、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂などの汎用プラスチックス材料及びエンジニアリングプラスチックス材料等の高分子材料を用いることができる。基材の形状としては、板状の他、糸、フィルム、球状、ブロック等の各種形状の成形体であるものも含まれる。
【０００９】
金属アルコキシド化合物と反応可能な官能基を有する有機重合体
金属アルコキシド化合物と反応可能な官能基を有する有機重合体（Ａ）とは、主骨格として有機鎖部分を有し、官能基として金属アルコキシド化合物と反応可能な官能基を有する化合物をいう。この有機重合体（Ａ）はいかなる方法で合成されたものであってもよい。
【００１０】
有機重合体（Ａ）は主骨格として有機鎖部分を有する。かかる主骨格の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル；ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリフェニレンエーテル；ポリメチルペンテン、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフタルアミド；ポリフェニレンサルファイド、ポリアリーレート、ポリイミド、ポリエーテルイミド；ポリエーテルケトン等の熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーの骨格；フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂の骨格等が挙げられる。
【００１１】
有機重合体（Ａ）は上述したような重合体や前駆体の１成分を主骨格としたものでも良く、これら多成分の共重合体骨格でも良い。また、複数種を混合したものでも良く、分岐状、線状いずれの形状でも良い。更にハロゲン化炭化水素系、エーテル系、アルコール系、非プロトン性極性溶媒のような溶剤に溶解するかまたは膨潤することが望ましく、数平均分子量は５００〜５００００、好ましくは１０００〜１５０００である。
【００１２】
この中でも熱可塑性樹脂が有機重合体（Ａ）として好ましく、高性能という点ではポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリサルホン、ポリアリーレート等のエンジニアリングプラスチックがより好ましい。
【００１３】
有機重合体（Ａ）が有する官能基は金属アルコキシド化合物（Ｂ）と反応可能なものであれば良く、特に限定されないが、具体的には金属アルコキシド基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基等が挙げられる。特に金属アルコキシド基が好ましい。有機重合体（Ａ）の官能基当量は１〜１００、好ましくは１〜５０、更に好ましくは２〜１０である。有機重合体（Ａ）の官能基当量が１を下回ると材料の性能が低下する可能性があり、１００を上回ると材料がもろくなる可能性がある。１分子の有機重合体（Ａ）が有する官能基は全て同一でも良く、複数種であっても良い。
【００１４】
金属アルコキシド化合物（Ｂ）としては、金属酸化物とされた場合に光触媒作用を示さず、有機材料でなる基材と接したとしても接した部分が劣化されないものであれば、あらゆるタイプの化合物を用いることができる。その中でも好ましいものは、式（１）
Ａ_ｐＭ 式（１）
［式中、Ａは炭素数１〜８、好ましくは１〜４のアルコキシ基であり、ＭはＳｉ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｃｅ、Ｔａ、Ｂａ、Ｇａ、Ｐｂ及びＷ等からなる群、好ましくはＳｉ及びＺｒからなる群から選択される金属元素であり、ｐは２〜６の整数である。］
で表される化合物である。
【００１５】
具体的には、
テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等のテトラアルコキシシラン類、
テトラｎ−プロポキシジルコニウム、テトライソプロポキシジルコニウム、テトラブトキシジルコニウム等のテトラアルコキシジルコニウム類、及び
ジエトキシバリウム、トリメトキシホウ素、トリエトキシガリウム、トリブトキシアルミニウム、テトラエトキシゲルマニウム、テトラブトキシ鉛、ペンタｎ−プロポキシタンタル、ヘキサエトキシタングステン等の金属アルコキシド類が挙げられる。
【００１６】
金属アルコキシド化合物（Ｂ）の他の例は、式（２）
Ｒ_ｋＡ_ｌＭ（Ｒ’_ｍＸ）_ｎ 式（２）
［式中、Ｒは水素、炭素数１〜１２、好ましくは１〜５のアルキル基またはフェニル基であり、Ａは炭素数１〜８、好ましくは１〜４のアルコキシ基であり、ＭはＳｉ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｃｅ、Ｔａ及びＷ等からなる群、好ましくはＳｉ及びＺｒからなる群から選択される金属元素であり、Ｒ’は炭素数１〜４、好ましくは２〜４のアルキレン基またはアルキリデン基であり、Ｘはイソシアネート基、エポキシ基、カルボキシル基、酸ハロゲン化物基、酸無水物基、アミノ基、チオール基、ビニル基、メタクリル基、ハロゲン基等の一般的な官能基であり、ｋは０〜５の整数であり、ｌは１〜５の整数であり、ｍは０または１の整数であり、ｎは０〜５の整数である。］
で表される化合物である。
【００１７】
Ｓｉを例に取り、具体的に例示すれば、
トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリｎ−プロポキシシラン、
ジメトキシシラン、ジエトキシシラン、ジイソプロポキシシラン、
モノメトキシシラン、モノエトキシシラン、モノブトキシシラン、
メチルジメトキシシラン、エチルジエトキシシラン、
ジメチルメトキシシラン、ジイソプロピルイソプロポキシシラン、
メチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、
ｎ−プロピルトリｎ−プロポキシシラン、ブチルトリブトキシシラン、
ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、
ジイソプロピルジイソプロポキシシラン、ジブチルジブトキシシラン、
トリメチルメトキシシラン、トリエチルエトキシラン、
トリｎ−プロピルｎ−プロポキシシラン、トリブチルブトキシシラン、
フェニルトリメトキシラン、ジフェニルジエトキシシラン、トリフェニルメトキシシラン等の（アルキル）アルコキシシラン；
３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、
２−イソシアネートエチルトリｎ−プロポキシシラン、
３−イソシアネートプロピルメチルジメトキシシラン、
２−イソシアネートエチルエチルジブトキシシラン、
３−イソシアネートプロピルジメチルイソプロポキシシラン、
２−イソシアネートエチルジエチルブトキシシラン、
ジ（３−イソシアネートプロピル）ジエトキシシラン、
ジ（３−イソシアネートプロピル）メチルエトキシシラン、
エトキシシラントリイソシアネート等のイソシアネート基を有する（アルキル）アルコキシシラン；
３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、
３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、
３−グリシドキシプロピルジメチルエトキシシラン、
２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、
３，４−エポキシブチルトリメトキシシラン等のエポキシ基を有する（アルキル）アルコキシシラン；
カルボキシメチルトリエトキシシラン、
カルボキシメチルエチルジエトキシシラン、
カルボキシエチルジメチルメトキシシラン等のカルボキシル基を有する（アルキル）アルコキシシラン；
３−（トリエトキシシリル）−２−メチルプロピルコハク酸無水物等の酸無水物基を有するアルコキシシラン；
２−（４−クロロスルフォニルフェニル）エチルトリエトキシシラン等の酸ハロゲン化物基を有するアルコキシシラン；
３−アミノプロピルトリメトキシシラン、
３−アミノプロピルトリエトキシシラン、
Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、
Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、
Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基を有する（アルキル）アルコキシシラン；
３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、
２−メルカプトエチルトリエトキシシラン、
３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン等のチオール基を有する（アルキル）アルコキシシラン；
ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、
ビニルメチルジエトキシシラン等のビニル基を有する（アルキル）アルコキシシラン；
３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、
３−メタクリロキシピロピルメチルジメチルシラン等のメタクリル基を有する（アルキル）アルコキシシラン；
トリエトキシフルオロシラン、
３−クロロプロピルトリメトキシシラン、
３−ブロモプロピルトリエトキシシラン、
２−クロロエチルメチルジメトキシシラン等のハロゲン基を有する（アルキル）アルコキシシラン；を挙げることができる。
【００１８】
もちろんＳｉだけではなく、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｃｅ、ＴａやＷ等の金属においても、金属酸化物とされた場合に光触媒作用を示さない同様の化合物を例示することができる。
【００１９】
これらの金属アルコキシド化合物（Ｂ）は１種類だけでも良く、２種以上を併用しても良い。また、Ｍｇ［Ａｌ（ｉｓｏ−ＯＣ_３Ｈ_７）_４］_２、Ｂａ［Ｚｒ_２（ＯＣ_２Ｈ_５）_９］_２、（Ｃ_３Ｈ_７Ｏ）_２Ｚｒ［Ａｌ（ＯＣ_３Ｈ_７）_４］_２等の１分子内に２種以上の金属元素が含まれているような金属アルコキシド化合物やテトラメトキシシランオリゴマーやテトラエトキシシランオリゴマー等の１分子内に２個以上の繰り返し単位を有するオリゴマータイプの金属アルコキシド化合物を用いても良い。また、アルコキシ基がアセトキシ基やアセチルアセトキシ基であっても良い。
【００２０】
有機重合体（Ａ）の中で官能基として水酸基、アミノ基、カルボキシル基等を有するものは常法により金属アルコキシド（Ｂ）と反応させることができる。その結果、官能基としてより反応性が高い金属アルコキシド基を有する有機重合体が得られる。有機重合体（Ａ）と金属アルコキシド（Ｂ）との反応方法は、例えば、特願平９−３２７８４２号の明細書第００３９段落〜第００５４段落に詳細に記載されている。
【００２１】
中間層
中間層とは基材と光触媒作用層との中間に位置することにより光触媒作用層が基材に接触するのを防止する層をいう。中間層は光触媒作用を示さず、有機材料でなる基材と接したとしても基材の接した部分が劣化されず、また、基材及び光触媒作用層との接着性が良好な材料で形成することが好ましい。
【００２２】
中間層として好ましい材料は、官能基として金属アルコキシド基を有する有機重合体、又は金属アルコキシド化合物と反応可能な官能基を有する有機重合体と金属アルコキシド化合物との混合物を、加水分解及び重縮合することにより架橋して得られる有機−無機ハイブリッド材料である。
【００２３】
有機−無機ハイブリッド材料中の有機重合体成分の含有率は特に制限はないが、塗膜として有機材料の基材にコーティングする場合には、基材との密着性をより高めるために基材との接触面部分では５０重量％以上であることが好ましい。また、基材の劣化を防ぐために、光触媒作用を示す材料との界面部分では有機重合体成分の含有率は０％に近いほど望ましく、言い換えれば金属酸化物成分の含有率が１００％に近いほど良い。光触媒作用を示す材料の含有率は、特性をより発現させるために最も高い領域では５０重量％以上であることが望ましい。
【００２４】
中間層を基材の表面上に順次形成された第１中間層と第２中間層とからなる２重構造とし、第１中間層は、官能基として金属アルコキシド基を有する有機重合体、又は金属アルコキシド化合物と反応可能な官能基を有する有機重合体と金属アルコキシド化合物との混合物を、加水分解及び重縮合することにより架橋して得られる有機−無機ハイブリッド材料で構成し、第２中間層は金属アルコキシド化合物を加水分解及び重縮合することにより架橋して得られる無機材料で構成してもよい。
【００２５】
この場合は、光触媒作用層は金属酸化物で成る第２中間層と接触し、有機−無機ハイブリッド材料と接触しない。従って、基材の劣化が防止されるだけでなく、有機−無機ハイブリッド材料に含まれる有機鎖部分が光触媒作用層によって劣化されることも防止される。その結果、有機−無機多層材料の耐用寿命がより延長される。
【００２６】
ゾルーゲル法による加水分解、重縮合とは、金属アルコキシド化合物あるいは金属アルコキシ基を有する重合体を水と反応させることでアルコキシ基を水酸基に変換し、次いでこの水酸基を同時進行的に重縮合させることによりヒドロキシ金属基（例えば−ＳｉＯＨ）を有する化合物あるいは重合体が脱水反応あるいは隣接した分子と脱アルコール反応を生じ、無機的な共有結合を介して３次元的に架橋する反応を言う。この際、重縮合反応はふたつのヒドロキシ金属基の脱水反応が最も起こりやすいが、それだけではなく、他の水酸基やアミノ基、カルボキシル基等の活性水素を有する官能基とも起こりうる。
【００２７】
加水分解反応に用いられる水は、全てのアルコキシ基を水酸基に変換するために必要な量を添加しても良いし、反応系中の水分を利用したり、大気中の水分を吸湿させて行っても良い。
【００２８】
反応条件としては、室温〜１００℃で０．５〜２４時間程度が望ましい。またその際、塩酸、硫酸、酢酸、ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸等の酸性触媒や水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、トリエチルアミン、ピペリジン、１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセン（ＤＢＵ）等の塩基性触媒を用いても良い。
【００２９】
本発明における全ての加水分解過程では強度、硬度、耐候性、耐薬品性、難燃性、帯電防止性等の機能を向上または新たに付与する目的で無機物含有量や重合体間の架橋密度を調整するためにＳｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｃｅ、Ｔａ、Ｗ等の金属、金属酸化物、金属錯体や無機塩等を共存させても良い。また、ゲル化、乾燥、熱処理の際に生じる可能性があるクラックを抑制するためにホルムアミドやジメチルホルムアミド、ジオキサン、シュウ酸等を乾燥抑制剤として加えても良いし、添加物としてアセチルアセトン等を加えても良い。
【００３０】
中間層の乾燥厚さは一般に０．０１〜１０００μｍ、好ましくは０．１〜１００μｍとする。この層厚が１０００μｍを上回ると層の形成に労力を要し、大量の材料が必要となるためコストがかかる。また、０．０１μｍを下回ると層中にピンホールが生じ易くなり、所望の性能が得られない怖れがある。
【００３１】
中間層を、第１中間層と第２中間層とで成る２層構造とする場合は、第１中間層の乾燥厚さは、上記と同様の理由で、一般に０．０１〜１０００μｍ、好ましくは０．１〜１００μｍとする。第２中間層の乾燥厚さは一般に０．０１〜１００μｍ、好ましくは０．１〜１０μｍとする。この層厚が１００μｍを上回ると層に亀裂が生じたり剥離する怖れがある。また、０．０１μｍを下回ると層中にピンホールが生じ易くなり、所望の性能が得られない怖れがある。
【００３２】
光触媒作用層
光触媒作用層とは光触媒作用を示す材料で成る層をいう。光触媒性は強いほど良い。光触媒作用を示す材料の形状については特に制限はないが、光触媒作用を高めるためには表面積が大きいことが好ましい。例えば、光触媒作用を示す材料を粒子状とする場合は、粒径が大きすぎると基材の外観や触感を損なうことより１００μｍ以下とすることが望ましい。また光触媒作用は微粒子ほど活性に富む傾向があることより粒径は小さくすることが望ましい。
【００３３】
光触媒作用を示す材料の一例は、光触媒作用を示す金属酸化物（Ｃ）を含む材料である。金属酸化物（Ｃ）は１種類だけでも良く、２種以上を併用しても良いし、１分子内に２個以上の金属元素が含まれているようなものでも良い。更に、光触媒性を強める、機械的強度を高める、柔軟性を付与する等の目的で他の無機物を含んでも良い。
【００３４】
光触媒作用層中の金属酸化物の（Ｃ）の含有量は、一般に１０〜１００重量％程度、好ましくは２０〜１００重量％程度である。金属酸化物（Ｃ）としては、酸化チタンや酸化銅（Ｉ）等を用いることが好ましい。
【００３５】
酸化チタンは硫酸チタニル、四塩化チタンやチタン酸エステルを中和または加水分解する方法や四塩化チタンを気相酸化する方法等の公知の方法で得られるもので良い。アナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン、無定形酸化チタン、水和酸化チタン等やこれらの混合物が例示される。
【００３６】
酸化銅（Ｉ）は塩化銅（Ｉ）の加水分解や酸化銅（ＩＩ）や水酸化銅（ＩＩ）を還元する方法等で得られる。
【００３７】
金属酸化物（Ｃ）は、金属酸化物とされた場合に光触媒作用を示す金属の金属アルコキシド化合物、又はそれを含む金属アルコキシド混合物を加水分解及び重縮合させて得られる無機材料であってもよい。光触媒作用を示す金属アルコキシド化合物としては、中心金属（Ｍ）としてＴｉ、Ｃｕ等の金属元素を有する式（１）で表される金属アルコキシド化合物を用いることが好ましい。
【００３８】
具体的には、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラｎ−プロポキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラブトキシチタン等のテトラアルコキシチタン類；及びジメトキシ銅、ジエトキシ銅、ジｎ−プロポキシ銅、ジイソプロポキシ銅、ジブトキシ銅等のジアルコキシ銅類が挙げられる。
【００３９】
また他の例として、中心金属（Ｍ）としてＴｉ、Ｃｕ等の金属元素を有する式（２）で表される金属アルコキシド化合物でもよい。
【００４０】
これらの金属アルコキシド化合物は１種類だけでも良く、２種以上を併用しても良い。また、１分子内に２種以上の金属元素が含まれているような金属アルコキシド化合物や１分子内に２個以上の繰り返し単位を有するオリゴマータイプの金属アルコキシド化合物を用いても良い。また、アルコキシ基がアセトキシ基やアセチルアセトキシ基であっても良い。
【００４１】
光触媒作用層の乾燥厚さは一般に０．０１〜１００μｍ、好ましくは０．１〜１０μｍとする。層厚が１００μｍを上回ると層に亀裂が生じたり剥離する怖れがある。また、０．０１μｍを下回ると層中にピンホールが生じ易くなり、所望の性能が得られない怖れがある。
【００４２】
有機−無機多層材料の製造
本発明の有機−無機多層材料は、金属アルコキシド化合物と反応可能な官能基を有する有機重合体、金属アルコキシド化合物、及び光触媒作用を示す材料を主原料とし、ゾル−ゲル反応を利用して形成する。
【００４３】
まず、官能基として金属アルコキシド基を有する有機重合体、又は金属アルコキシド化合物と反応可能な官能基を有する有機重合体と金属アルコキシド化合物との混合物を適当な溶媒に溶解し、場合によっては酸又は塩基を触媒として加え、加水分解する。次いで、表面を有する基材を提供し、基材の表面上に得られた溶液もしくは湿潤ゲルを塗布した後、溶媒の一部を蒸発させることによって中間層を形成する。
【００４４】
この上に形成される層（第２中間層又は光触媒作用層）との密着性を高めるためには乾燥は必要最低限に止めることが好ましい。乾燥させる場合は室温下で放置して乾燥させてもよいし、加熱して乾燥させてもよい。
【００４５】
この層の上に第２中間層を形成してもよい。その場合は、この層の表面上に金属アルコキシド化合物を含む溶液もしくは湿潤ゲルを更に塗布する。
【００４６】
次いで、中間層の表面上に、光触媒作用を示す材料で成る光触媒作用層を形成する。光触媒作用を示す材料としては光触媒作用を示す金属酸化物（Ｃ）を含む材料を用いることが好ましい。光触媒作用層の形成は、例えば、金属酸化物（Ｃ）を含む金属酸化物の粉末（粒子）を揮発性溶媒に分散させ、得られる分散体を中間層の表面に塗布する方法で行いうる。金属酸化物（Ｃ）を含む金属酸化物の粉末（粒子）を湿潤ゲルの状態の中間層の表面に直接塗布する方法で行ってもよい。また、金属酸化物とされた場合に光触媒作用を示す金属の金属アルコキシド化合物、又はこれを含む金属アルコキシドの混合物を溶液もしくは湿潤ゲルとし、これを中間層の表面に塗布する方法で行ってもよい。
【００４７】
この工程を複数回繰り返して光触媒作用層を複層構造としてもよく、その際に、例えば、金属酸化物（Ｃ）の含有率を増加させる等、光触媒作用を示す材料の組成を変化させてもよい。
【００４８】
その後、形成した層を乾燥させる。乾燥は、室温で放置することにより行ってもよいが、更に縮合反応を進め、架橋をより強固なものとしたい場合には、５０〜５００℃で５分〜４８時間程度、熱処理を行う。
【００４９】
このような方法で作製した有機−無機多層材料は、有機重合体成分と金属酸化物成分がミクロ的に均質でありながらかつ共有結合したものが得られ、有機重合体成分と金属酸化物成分の界面強度が上昇することによってクラックや表層面だけの剥離等の変形が生じ難い材料となる。また、表面層部分には光触媒作用を示す材料を備え、より一層高機能な材料となる。
【００５０】
本発明の有機−無機多層材料では無機材料が有する耐熱性、耐候性、表面硬度、剛性、耐水性、耐薬品性、耐汚染性、機械的強度、難燃性等の特性が有機重合体に良好に付与されている。逆に言えば、有機重合体が有する耐衝撃性、柔軟性、加工性及び軽量性等の特性が無機材料に良好に付与されている。
【００５１】
しかも光触媒作用を示す材料を金属酸化物を用いることによって、有機材料と極めて接触し難い形で表面層部分に含有することより、基材を劣化させずに光触媒特性を最大限活用することができる。
【００５２】
また、表面層に含まれる金属酸化物と共有結合することが可能であり、相互作用によって基材との接着性も極めて良好な有機重合体を表面層と基材との間に用いることによって、クラックや表層面だけの剥離等の変形が生じ難い材料とすることができる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明で提供される有機−無機多層材料は、表面層として光触媒作用を示す材料を備えながら、それを担持する基材の劣化が効果的に防止されている。従って、担体として有機材料を用いた場合でも有機−無機多層材料の耐用寿命が延長される。つまり、様々な臭い、汚れの除去や除菌、防汚を目的とした高性能及び高機能プラスチック材料、プラスチック成形品もしくはフィルム、構造材料、光学材料、表面改質剤、ハードコート剤、電気もしくは電子材料、医療材料等に用いるのに適した有機−無機多層材料が提供される。
【００５４】
【実施例】
以下の実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【００５５】
合成例１
数平均分子量３９００、及び水酸基当量１．８のポリカーボネートジオール７０．０ｇをクロロホルム５００ｍＬに溶解させ、その後この溶液に３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン１３．３ｇを添加し、還流下で１０時間加熱した後、室温に冷却した。この反応液をメタノール７Ｌ中に滴下し、生成物を析出させた。析出物をろ別し、メタノールで洗浄した後、減圧乾燥した（収率９７％）。
【００５６】
^１Ｈ−ＮＭＲ測定により、得られた生成物は両末端にアルコキシシリル基が導入された両末端トリエトキシシリル化ポリカーボネート（ＰＣＳ）であることを確認した。この生成物のアルコキシシリル基当量は１．８であった。またＧＰＣ分析の結果、この生成物の数平均分子量は４４００であった。
【００５７】
合成例２
数平均分子量５２００、及び水酸基当量１．７のポリサルホンジオール２６．０ｇをクロロホルム３００ｍＬに溶解し、その後この溶液に３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン３．５ｇを添加し、還流下で１１時間加熱した後、室温に冷却した。この反応液をメタノール３Ｌ中に滴下し、生成物を析出させた。析出物をろ別し、メタノールで洗浄した後、減圧乾燥した（収率９６％）。
【００５８】
^１Ｈ−ＮＭＲ測定より、得られた生成物は両末端にアルコキシシリル基が導入された両末端トリエトキシシリル化ポリサルホン（ＰＳＳ）であることを確認した。この生成物のアルコキシシリル基当量は１．７であった。またＧＰＣ分析の結果、この生成物の数平均分子量は６０００であった。
【００５９】
合成例３
数平均分子量６１００、及び水酸基当量１．６のポリアリーレートジオール３０．５ｇをクロロホルム３００ｍＬに溶解し、その後この溶液に３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン３．２ｇを添加し、還流下で１５時間加熱した後、室温に冷却した。この反応液をメタノール３Ｌ中に滴下し、生成物を析出させた。析出物をろ別し、メタノールで洗浄した後、減圧乾燥した（収率９６％）。
【００６０】
^１Ｈ−ＮＭＲ測定より得られた生成物は両末端にアルコキシシリル基が導入された両末端トリエトキシシリル化ポリアリーレート（ＰＡＳ）であることを確認した。この生成物のアルコキシシリル基当量は１．６であった。またＧＰＣ分析の結果、この生成物の数平均分子量は６７００であった。
【００６１】
実施例１
合成例１で作製した数平均分子量４４００のＰＣＳ５．０ｇをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）５０ｍｌに溶解し、１Ｎ−塩酸水０．１５ｇを用いて室温で加水分解を行った後、スピンコータを用いてポリカーボネート基板にコーティングした。この湿潤ゲルの上に、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）５．０ｇをＴＨＦ２５ｍｌに溶解し、１Ｎ−塩酸水２．０ｇを用いて室温で加水分解を行なって得た溶液をスピンコータを用いてコーティングした。更にこの湿潤ゲルの上に、平均粒子系５μｍのアナターゼ型酸化チタン５．０ｇをＴＨＦ２５ｍｌによく分散させた分散液をスピンコータを用いてコーティングした。その後、室温下で１日放置した後、１００℃で１０時間加熱した。
【００６２】
かかる操作によって、図１に示すような、ポリカーボネート基材（１０１）の上に第１中間層として架橋ＰＣＳ（１０２）を有し、第２中間層として架橋シリカ（１０３）を有し、光触媒作用層として酸化チタン粒子（１０４）を有する有機−無機多層材料（１００）を得た。
【００６３】
実施例２
合成例１で作製した数平均分子量４４００のＰＣＳ５．０ｇをＴＨＦ５０ｍｌに溶解し、１Ｎ−塩酸水０．１５ｇを用いて室温で加水分解を行った後、スピンコータを用いてポリカーボネート基板にコーティングした。この湿潤ゲルの上に、ＴＥＯＳ５．０ｇをＴＨＦ２５ｍｌに溶解し、１Ｎ−塩酸水２．０ｇを用いて室温で加水分解を行って得た溶液をスピンコータを用いてコーティングした。更にこの湿潤ゲルの上に、テトラブトキシチタン５．０ｇをＴＨＦ２５ｍｌに溶解し、１Ｎ−塩酸水１．０ｇを用いて室温で加水分解を行って得た溶液をスピンコータを用いてコーティングした。その後、室温下で１日放置し、１００℃で１０時間加熱した。
【００６４】
かかる操作によって、ポリカーボネート基材の上に第１中間層として架橋ＰＣＳを有し、第２中間層として架橋シリカを有し、光触媒作用層として架橋酸化チタンを有する有機−無機多層材料を得た。
【００６５】
参考例１
合成例１で作製した数平均分子量４４００のＰＣＳ２．５ｇとＴＥＯＳ２．５ｇをＴＨＦ４０ｍｌに溶解し、１Ｎ−塩酸水１．０ｇを用いて室温で加水分解を行った後、スピンコータを用いてポリカーボネート基板にコーティングした。この湿潤ゲルの上に、ＴＥＯＳ２．５ｇと平均粒子系５μｍのアナターゼ型酸化チタン２．５ｇをＴＨＦ２５ｍｌ中で１Ｎ−塩酸水１．０ｇを用いて処理した分散液をスピンコータを用いてコーティングした。その後、室温下で１日放置した後、１００℃で１０時間加熱した。
【００６６】
かかる操作によって、図２に示すような、ポリカーボネート基材（２０１）の上に中間層として架橋シリカ／ＰＣＳ（２０２）を有し、光触媒作用層として架橋シリカ／酸化チタン（２０３）を有する有機−無機多層材料（２００）を得た。
【００６７】
参考例２
合成例１で作製した数平均分子量４４００のＰＣＳ２．５ｇとＴＥＯＳ２．５ｇをＴＨＦ４０ｍｌに溶解し、１Ｎ−塩酸水１．０ｇを用いて室温で加水分解を行った後、スピンコータを用いてポリカーボネート基板にコーティングした。この湿潤ゲルの上に、ＴＥＯＳ２．５ｇと酸化銅（Ｉ）２．５ｇをＴＨＦ２５ｍｌ中で１Ｎ−塩酸水１．０ｇを用いて処理した分散液をスピンコータを用いてコーティングした。その後、室温下で１日放置した後、１００℃で１０時間加熱した。
【００６８】
かかる操作によって、ポリカーボネート基材の上に中間層として架橋シリカ／ＰＣＳを有し、光触媒作用層として架橋シリカ／酸化銅（Ｉ）を有する有機−無機多層材料を得た。
【００６９】
実施例３
合成例２で作製した数平均分子量６０００のＰＳＳ５．０ｇをＴＨＦ５０ｍｌに溶解し、１Ｎ−塩酸水０．１０ｇを用いて室温で加水分解を行った後、スピンコータを用いてポリカーボネート基板にコーティングした。この湿潤ゲルの上に、数平均分子量１０００の三菱化学（株）製テトラメトキシシランオリゴマーＭＫＣシリケートＭＳ−５６（ＴＭＯＳ）５．０ｇをＴＨＦ２５ｍｌに溶解し、１Ｎ−塩酸水２．０ｇを用いて室温で加水分解を行って得た溶液をスピンコータを用いてコーティングした。更にこの湿潤ゲルの上に、平均粒子系５μｍのアナターゼ型酸化チタン５．０ｇをＴＨＦ２５ｍｌによく分散させた分散液をスピンコータを用いてコーティングした。その後、室温下で１日放置した後、１００℃で１０時間加熱した。
【００７０】
かかる操作によって、ポリカーボネート基材の上に第１中間層として架橋ＰＳＳを有し、第２中間層として架橋シリカを有し、光触媒作用層として酸化チタン粒子を有する有機−無機多層材料を得た。
【００７１】
実施例４
合成例２で作製した数平均分子量６０００のＰＳＳ５．０ｇをＴＨＦ５０ｍｌに溶解し、１Ｎ−塩酸水０．１０ｇを用いて室温で加水分解を行った後、スピンコータを用いてポリカーボネート基板にコーティングした。この湿潤ゲルの上に、ＴＭＯＳ５．０ｇをＴＨＦ２５ｍｌに溶解し、１Ｎ−塩酸水２．０ｇを用いて室温で加水分解を行って得た溶液をスピンコータを用いてコーティングした。更にこの湿潤ゲルの上に、数平均分子量９７０のテトラブトキシチタンオリゴマー５．０ｇをＴＨＦ２５ｍｌに溶解し、１Ｎ−塩酸水０．９０ｇを用いて室温で加水分解を行った溶液をスピンコータを用いてコーティングした。その後、室温下で１日放置した後、１００℃で１０時間加熱した。
【００７２】
かかる操作によって、ポリカーボネート基材の上に第１中間層として架橋ＰＳＳを有し、第２中間層として架橋シリカを有し、光触媒作用層として架橋酸化チタンを有する有機−無機多層材料を得た。
【００７３】
参考例３
合成例２で作製した数平均分子量６０００のＰＳＳ２．５ｇとＴＭＯＳ２．５ｇをＴＨＦ４０ｍｌに溶解し、１Ｎ−塩酸水１．０ｇを用いて室温で加水分解を行った後、スピンコータを用いてポリカーボネート基板にコーティングした。この湿潤ゲルの上に、ＴＭＯＳ２．５ｇと平均粒子系５μｍのアナターゼ型酸化チタン２．５ｇをＴＨＦ２５ｍｌ中で１Ｎ−塩酸水１．０ｇを用いて処理した分散液をスピンコータを用いてコーティングした。その後、室温下で１日放置した後、１００℃で１０時間加熱した。
【００７４】
かかる操作によって、ポリカーボネート基材の上に中間層として架橋シリカ／ＰＳＳを有し、光触媒作用層として架橋シリカ／酸化チタンを有する有機−無機多層材料を得た。
【００７５】
参考例４
合成例２で作製した数平均分子量６０００のＰＳＳ２．５ｇとＴＭＯＳ２．５ｇをＴＨＦ４０ｍｌに溶解し、１Ｎ−塩酸水１．０ｇを用いて室温で加水分解を行った後、スピンコータを用いてポリカーボネート基板にコーティングした。この湿潤ゲルの上に、ＴＭＯＳ２．５ｇと酸化銅（Ｉ）２．５ｇをＴＨＦ２５ｍｌ中で１Ｎ−塩酸水１．０ｇを用いて処理した分散液をスピンコータを用いてコーティングした。その後、室温下で１日放置した後、１００℃で１０時間加熱した。
【００７６】
かかる操作によって、ポリカーボネート基材の上に中間層として架橋シリカ／ＰＳＳを有し、光触媒作用層として架橋シリカ／酸化銅（Ｉ）を有する有機−無機多層材料を得た。
【００７７】
実施例５
合成例３で作製した数平均分子量６７００のＰＡＳ５．０ｇをＴＨＦ５０ｍｌに溶解し、１Ｎ−塩酸水０．１０ｇを用いて室温で加水分解を行った後、スピンコータを用いてポリカーボネート基板にコーティングした。この湿潤ゲルの上に、ＴＭＯＳ５．０ｇをＴＨＦ２５ｍｌに溶解し、１Ｎ−塩酸水２．０ｇを用いて室温で加水分解を行った溶液をスピンコータを用いてコーティングした。更にこの湿潤ゲルの上に、酸化銅（Ｉ）５．０ｇをＴＨＦ２５ｍｌによく分散させた分散液をスピンコータを用いてコーティングした。その後、室温下で１日放置した後、１００℃で１０時間加熱した。
【００７８】
かかる操作によって、ポリカーボネート基材の上に第１中間層として架橋ＰＡＳを有し、第２中間層として架橋シリカを有し、光触媒作用層として酸化銅（Ｉ）粒子を有する有機−無機多層材料を得た。
【００７９】
実施例６
合成例３で作製した数平均分子量６７００のＰＡＳ５．０ｇをＴＨＦ５０ｍｌに溶解し、１Ｎ−塩酸水０．１０ｇを用いて室温で加水分解を行った後、スピンコータを用いてポリカーボネート基板にコーティングした。この湿潤ゲルの上に、ＴＭＯＳ５．０ｇをＴＨＦ２５ｍｌに溶解し、１Ｎ−塩酸水２．０ｇを用いて室温で加水分解を行った溶液をスピンコータを用いてコーティングした。更にこの湿潤ゲルの上に、テトライソプロポキシチタン５．０ｇをＴＨＦ２５ｍｌに溶解し、１Ｎ−塩酸水１．２ｇを用いて室温で加水分解を行った溶液をスピンコータを用いてコーティングした。その後、室温下で１日放置した後、１００℃で１０時間加熱した。
【００８０】
かかる操作によって、ポリカーボネート基材の上に第１中間層として架橋ＰＡＳを有し、第２中間層として架橋シリカを有し、光触媒作用層として架橋酸化チタンを有する有機−無機多層材料を得た。
【００８１】
参考例５
合成例３で作製した数平均分子量６７００のＰＡＳ２．５ｇとＴＭＯＳ２．５ｇをＴＨＦ４０ｍｌに溶解し、１Ｎ−塩酸水１．０ｇを用いて室温で加水分解を行った後、スピンコータを用いてポリカーボネート基板にコーティングした。この湿潤ゲルの上に、ＴＭＯＳ２．５ｇと平均粒子系５μｍのアナターゼ型酸化チタン２．５ｇをＴＨＦ２５ｍｌ中で１Ｎ−塩酸水１．０ｇを用いて処理した分散液をスピンコータを用いてコーティングした。その後、室温下で１日放置した後、１００℃で１０時間加熱した。
【００８２】
かかる操作によって、ポリカーボネート基材の上に中間層として架橋シリカ／ＰＡＳを有し、光触媒作用層として架橋シリカ／酸化チタンを有する有機−無機多層材料を得た。
【００８３】
参考例６
合成例３で作製した数平均分子量６７００のＰＡＳ２．５ｇとＴＭＯＳ２．５ｇをＴＨＦ４０ｍｌに溶解し、１Ｎ−塩酸水１．０ｇを用いて室温で加水分解を行った後、スピンコータを用いてポリカーボネート基板にコーティングした。この湿潤ゲルの上に、ＴＭＯＳ２．５ｇと酸化銅（Ｉ）２．５ｇをＴＨＦ２５ｍｌ中で１Ｎ−塩酸水１．０ｇを用いて処理した分散液をスピンコータを用いてコーティングした。その後、室温下で１日放置した後、１００℃で１０時間加熱した。
【００８４】
かかる操作によって、ポリカーボネート基材の上に中間層として架橋シリカ／ＰＡＳを有し、光触媒作用層として架橋シリカ／酸化銅（Ｉ）を有する有機−無機多層材料を得た。
【００８５】
比較例１
ＴＥＯＳ２．５ｇと平均粒子系５μｍのアナターゼ型酸化チタン２．５ｇをＴＨＦ２５ｍｌ中で１Ｎ−塩酸水１．０ｇを用いて処理した分散液をスピンコータを用いてポリカーボネート基板にコーティングした。
【００８６】
比較例２
ＴＭＯＳ２．５ｇと酸化銅（Ｉ）２．５ｇをＴＨＦ２５ｍｌ中で１Ｎ−塩酸水１．０ｇを用いて処理した分散液をスピンコータを用いてポリカーボネート基板にコーティングした。
【００８７】
比較例３
テトラブトキシチタン５．０ｇをＴＨＦ２５ｍｌに溶解し、１Ｎ−塩酸水１．０ｇを用いて室温で加水分解した溶液をスピンコータを用いてポリカーボネート基板にコーティングした。
【００８８】
比較例４
数平均分子量４４００のＰＣＳ２．５ｇと平均粒子系５μｍのアナターゼ型酸化チタン２．５ｇをＴＨＦ４０ｍｌ中で１Ｎ−塩酸水０．１０ｇを用いて処理した分散液をスピンコータを用いてポリカーボネート基板にコーティングした。
【００８９】
比較例５
数平均分子量４４００のＰＣＳ２．５ｇと酸化銅（Ｉ）２．５ｇをＴＨＦ４０ｍｌ中で１Ｎ−塩酸水０．１０ｇを用いて処理した分散液をスピンコータを用いてポリカーボネート基板にコーティングした。
【００９０】
碁盤目及び剥離試験
実施例、参考例及び比較例１〜３で得られた有機−無機多層材料を用いて、碁盤目及び剥離試験を行った。試験方法としてはＪＩＳ Ｋ ５４００を参考として用いた。
【００９１】
まず試験片（３０×３０ｍｍ）にカッターナイフを用いて直交する縦横１１本ずつの平行線を１ｍｍ間隔で引き、碁盤目状に１００個のます目を作製した。次に、これらのます目の上に粘着テープ（ニチバン社製「セロハンテープ」）を貼り付け密着させた後、粘着テープを瞬時に引き剥がし、試験片の金属酸化物層の剥離状態を観察した。
【００９２】
その結果、比較例１〜３の試験片では、ます目の大半が剥離した。これに対して、実施例及び参考例の試験片では、金属酸化物層の剥離は全く観察されなかった。
【００９３】
これらの結果より、本発明の有機−無機多層材料が優れた界面強度を有していることが確認された。
【００９４】
【表１】

【００９５】
ウェザーメータを用いた促進耐候性試験
実施例、参考例及び比較例４と５で得られた有機−無機多層材料の促進耐候性試験をウェザーメータを用いて行った。試験に際しては、試験片（１５０×７０ｍｍ）をウェザーメータで処理した後、基板の状態を目視観察した。
【００９６】
試験条件はＪＩＳ Ｄ ０２０５に準じて設定し、平均放電電力は３９０Ｗ／ｍ^２とした。また、清水の噴射圧力１．０ｋｇｆ／ｃｍ^２、水量２０００ｍｌ／分、清水の噴射時間６０分中１２分とし、試験時間は計２００時間とした。装置はスガイ試験機（株）製ＷＥＬ−７５ＸＳ−ＨＣ−ＢＥＣ型キセノンサンシャインロングライフウェザーメータを用いた。
【００９７】
その結果、比較例４と５の試験片については基板に変色が観られたものの、実施例及び参考例の試験片の基板は試験前とほとんど変わりなかった。比較例４と５の試験片では酸化チタン及び酸化銅（Ｉ）とＰＣＳ及びポリカーボネート基板が接していたために基板の有機材料が酸化され、変色したものと考えられる。これに対して実施例及び参考例の試験片では、酸化チタン及び酸化銅（Ｉ）とポリカーボネート基板とがシリカ相によって隔てられているために有機材料が酸化を受けなかったと考えられる。
【００９８】
これらの結果より、本発明の有機−無機多層材料では、基材や接着剤、バインダー等の有機材料が光触媒性を有する材料から酸化を受けて劣化するという従来からの問題点が克服されていると言える。
【００９９】
【表２】

【０１００】
タバコ消臭性試験
実施例及び参考例で得られた有機−無機多層材料及びポリカーボネート基板を用いてタバコ臭の消臭性試験を行った。方法としては９００ｍｌ容ガラス製マヨネーズビンを入口を下にして、入口の真下に発煙している紙巻きタバコを５秒間置いた後、素早く試験片（３０×３０ｍｍ）を投入し、密栓した。その後、屋外の太陽光の下で１時間放置した後開封し、内部の臭いを評価した。結果を表３に示した。
【０１０１】
その結果、未処理のポリカーボネート基板ではタバコの残臭が確認されたものの、実施例１〜１２の有機−無機多層材料では残臭は感じられなかった。
【０１０２】
これらの結果より本発明の有機−無機多層材料は、タバコ臭の消臭に対して有効なことが確認された。
【０１０３】
【表３】

【０１０４】
アンモニア消臭性試験
実施例及び参考例で得られた有機−無機多層材料及びポリカーボネート基板を用いてアンモニアの消臭性試験を行った。方法としては、試験片（３０×３０ｍｍ）とガス検知管をセットしたガラス製デシケータにアンモニアガスを導入し、屋内の蛍光灯下において経時でガス濃度を測定した。結果を表４に示した。
【０１０５】
その結果、本発明の有機−無機多層材料は良好なアンモニア消臭性を示した。
【０１０６】
【表４】

【０１０７】
メチルメルカプタン消臭性試験
実施例及び参考例で得られた有機−無機多層材料及びポリカーボネート基板を用いてメチルメルカプタンの消臭性試験を行った。方法としては、試験片（３０×３０ｍｍ）とガス検知管をセットしたガラス製デシケータにメチルメルカプタンガスを導入し、屋内の蛍光灯下において経時でガス濃度を測定した。結果を表５に示した。
【０１０８】
その結果、本発明の有機−無機多層材料は良好なメチルメルカプタン消臭性を示した。
【０１０９】
【表５】

【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機−無機多層材料の構造の一例を示す模式断面図である。
【図２】有機−無機多層材料の構造の一例を示す模式断面図である。
１００、２００…有機−無機多層材料、
１０１…基材、
１０２…第１中間層、
１０３…第２中間層、
１０４…光触媒作用層、
２０１…基材、
２０２…中間層、
２０３…光触媒作用層。

Claims (19)

1. 基材と基材の表面上に順次形成された第１中間層と第２中間層と光触媒作用層とを有する有機−無機多層材料において、
   該第１中間層が、官能基として金属アルコキシド基を有する有機重合体、又は金属アルコキシド化合物と反応可能な官能基を有する有機重合体と金属アルコキシド化合物との混合物を、加水分解及び重縮合することにより架橋して得られる有機−無機ハイブリッド材料で成り、
   該第２中間層が金属アルコキシド化合物を加水分解及び重縮合することにより架橋して得られる無機材料で成り、
   該光触媒作用層が、光触媒作用を示す金属酸化物を含む材料で成る、有機−無機多層材料。
2. 前記有機重合体の主骨格が熱硬化性樹脂である請求項１記載の有機−無機多層材料。
3. 前記有機重合体の主骨格が熱可塑性樹脂である請求項１記載の有機−無機多層材料。
4. 前記有機重合体の主骨格がポリカーボネート、ポリアリーレート、又はポリサルホンである請求項１記載の有機−無機多層材料。
5. 前記金属アルコキシド化合物と反応可能な官能基が金属アルコキシド基、水酸基、アミノ基、及びカルボキシル基からなる群から選択される少なくとも１種である請求項１記載の有機−無機多層材料。
6. 前記金属アルコキシド化合物と反応可能な官能基が金属アルコキシド基である請求項１記載の有機−無機多層材料。
7. 前記金属アルコキシドの金属元素が、酸化物とされた場合に光触媒作用を示さないものである請求項１記載の有機−無機多層材料。
8. 前記金属アルコキシドの金属元素がＳｉ、及びＺｒからなる群から選択される少なくとも１種である請求項１記載の有機−無機多層材料。
9. 前記金属アルコキシドの金属元素がＳｉである請求項１記載の有機−無機多層材料。
10. 前記光触媒作用を示す金属酸化物の含有量が１０〜１００重量％である請求項１記載の有機−無機多層材料。
11. 前記光触媒作用を示す金属酸化物が、酸化チタン及び酸化銅（Ｉ）からなる群から選択される少なくとも１種である請求項１記載の有機−無機多層材料。
12. 前記光触媒作用層が光触媒作用を示す金属酸化物の粒子を含む材料で成る請求項１記載の有機−無機多層材料。
13. 前記光触媒作用層が、酸化物とされた場合に光触媒作用を示す金属の金属アルコキシド化合物又はそれを含む金属アルコキシド混合物を加水分解及び重縮合させて得られる材料で成る請求項１記載の有機−無機多層材料。
14. 前記基材が有機材料である請求項１記載の有機−無機多層材料。
15. 前記光触媒作用が消臭作用、脱色作用、防汚作用、抗菌作用、及び除菌作用からなる群から選択される少なくとも１種である請求項１記載の有機−無機多層材料。
16. 表面を有する基材を提供する工程；
    基材の表面上に、官能基として金属アルコキシド基を有する有機重合体、又は金属アルコキシド化合物と反応可能な官能基を有する有機重合体と金属アルコキシド化合物との混合物を含む溶液もしくは湿潤ゲルを塗布して第１中間層を形成する工程；
    第１中間層の表面上に、金属アルコキシド化合物を含む溶液もしくは湿潤ゲルを塗布して第２中間層を形成する工程；
    第２中間層の表面上に、光触媒作用を示す金属酸化物を含む材料で成る光触媒作用層を形成する工程；
    を包含する、有機−無機多層材料の製造方法。
17. 前記光触媒作用層が、光触媒作用を示す金属酸化物の粒子を含む材料を直接中間層の表面に塗布して形成される、請求項１６記載の方法。
18. 前記光触媒作用層が、光触媒作用を示す金属酸化物の粒子を含む材料を揮発性溶媒に分散させ、得られる分散体を中間層の表面に塗布して形成される、請求項１６記載の方法。
19. 前記光触媒作用層が、中間層の表面上に光触媒作用を示す金属アルコキシド化合物又はその低縮合物を含む金属アルコキシド混合物の溶液もしくは湿潤ゲル塗布して形成される、請求項１６記載の方法。

Images