WO2010140501A1 - Novel titanic acid monomer and polymer thereof, process for production of the monomer and the polymer, and use of the mobnomer and the polymer - Google Patents

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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G79/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen, and carbon with or without the latter elements in the main chain of the macromolecule

Abstract

Disclosed are a titanic acid monomer and a polymer thereof, which have a chemical bond to a base material, and enables the formation of a film having permanently retained strength stability, permanently retained activity in dark places and under irradiation with light, and permanently retained brightness/stain-proof properties/self-cleaning properties, electromagnetic/electrical functions/corrosion-resistant functions and the like. Specifically disclosed are a novel titanic acid monomer, a polymer, and a process for producing the titanic acid monomer and the polymer, which comprises: (1) a step of adding a pure alkoxytitanic acid monomer or titanium tetrachloride to a system in which an excess water-uncontaining alcohol and a mineral acid coexist or a system in which excess water-uncontaining hydrogen peroxide or hydrogen peroxide and an alcohol coexist, thereby synthesizing an alkoxytitanic acid monomer or a peroxytitanic acid monomer each having a protective function; (2) a step of using the alkoxytitanic acid monomer or the peroxytitanic acid monomer without any modification, or a dilution step of diluting the alkoxytitanic acid monomer or the peroxytitanic acid monomer by adding water or an alcohol to the alkoxytitanic acid monomer or the peroxytitanic acid monomer to cause a hydration reaction or the like; (3) a polymerization step of polymerizing the alkoxytitanic acid monomer or the peroxytitanic acid monomer without any modification or the alkoxytitanic acid monomer or the peroxytitanic acid monomer prepared in the dilution step with a chain transfer polymerization catalyst using an ion exchange resin or a chelating agent, thereby producing a polymer; (4) a step of forming a complex; and (5) a dissolution step of completely diluting the resulting polymer with water through a hydration reaction or with an organic solvent for the purpose of the application to coating. Also specifically disclosed is use of the titanic acid monomer and the polymer.

Description

新規チタン酸モノマーおよびその高分子ならびにその製造方法および用途Novel titanic acid monomer and polymer thereof, and production method and use thereof
 本発明は新規チタン酸モノマーおよび高分子およびその製造方法ならびに用途に関する。さらに詳しくは、チタンを代表とする多価の金属に保護基を形成し、水溶性透明のモノマーを合成しこのモノマーを基幹原料にして、これにリン酸、水溶性リン酸化合物やキレートを形成する試薬トリアルキルホスフィンオキサイドまたはキレート作用を有するイオン交換樹脂、例えばアニオン交換樹脂を用いて連鎖移動重合し、透明なポリマーを形成させ、モノマーをアンダーコート剤や、光輝剤、セルフクリーニング剤、接着剤、耐磨耗・耐熱光輝剤などに用い、ポリマーを暗所から紫外下までの活性なる触媒に供し、連鎖移動剤の極性と添加量により、極性を自由に選択し、連鎖移動剤をチタンに対し等価モルを用いると、暗所での活性は最大となるが、紫外下では活性が少ないアンダーコート剤や暗所触媒に供し、1/2モル代価以下になるに従って、光活性を増す触媒を自由に設計でき、高親油性、高親水性を自由に設計でき、異質のアンダーコート剤や、接着剤を用いる必要がなく、塗布した直後JIS法(テトラバッグ法)では活性を示さないような値になるが、光または、自己分子内活性、および熱、ならびにキレート剤および過酸化水素に接触させる条件により、活性を短時間に発現する新規チタニアで、非光下から紫外下までの触媒、リン酸チタニア膜形成剤、パーオキシリン酸チタニア膜形成剤、分子内自己活性剤、コゲ付・焼付き剥離剤、塩ビクロス結合型チタニア、表面極性転換剤、耐酸性チタン膜形成剤、電磁波防御剤、超伝導剤、繊維・糸やプラスチックの帯電防止剤、耐摩耗賦与剤・耐熱・光輝性賦与剤、乾式潤滑剤、防錆剤、耐熱光輝を賦与する表面処理剤、親油性塗料膜形成剤、親水性塗料膜形成剤、高親油性・親水性を賦与する表面処理剤、除苔剤、防苔剤、殺菌剤、抗菌剤、殺カビ剤、抗カビ剤、チタン酸糸またはフィルムの成型体、消臭剤、NOX-SOX固定化触媒、セラミックコンデンサー用チタン酸バリウム合成剤、水に可溶なキレート剤の不溶化(固定化)剤、キレート剤、水系エステル交換触媒、CO2、H2O分解触媒、粒子状チタニアの結合型接着剤、多糖類の加水分解触媒、防錆剤、木材防腐防蟻剤、農薬、養魚薬、防汚・除汚(セルフクリーニング)剤、紫外線熱線防御剤、劣化・白華表面の修復剤などに供することができ、塗布法用途だけでなく紡糸・フィルム状に成型することができ、添加剤、合成試薬などにも用いられる、新規チタン酸モノマーおよび高分子およびその製造方法ならびに用途に関する。 The present invention relates to a novel titanic acid monomer and polymer, a method for producing the same and uses thereof. More specifically, a protective group is formed on a polyvalent metal typified by titanium, a water-soluble transparent monomer is synthesized, and this monomer is used as a basic raw material to form phosphoric acid, a water-soluble phosphate compound, and a chelate. Reagents Trialkylphosphine oxides or chelating ion exchange resins, such as anion exchange resins, are used for chain transfer polymerization to form transparent polymers, and monomers are used as undercoat agents, brightening agents, self-cleaning agents, and adhesives. , Used as an anti-wear / heat-resistant brightening agent, etc., and the polymer is used as an active catalyst from the dark to the ultraviolet, and the polarity can be freely selected according to the polarity and amount of addition of the chain transfer agent. In contrast, when the equivalent mole is used, the activity in the dark is maximized, but it is used for an undercoat agent or a dark catalyst that is less active under ultraviolet light. As a result, it is possible to freely design a catalyst that increases photoactivity, and can freely design high lipophilicity and high hydrophilicity, and there is no need to use a different undercoat agent or adhesive. In the bag method), it becomes a value that does not show activity, but it is a novel titania that expresses the activity in a short time due to light or self-intramolecular activity, and heat, and the condition of contact with the chelating agent and hydrogen peroxide, Non-light-to-ultraviolet catalyst, phosphoric acid titania film forming agent, peroxyphosphoric acid titania film forming agent, intramolecular self-activator, burnt and seizure release agent, PVC cross-linked titania, surface polarity conversion agent, acid resistance Titanium film forming agent, electromagnetic wave protection agent, superconducting agent, antistatic agent for fibers, yarns and plastics, antiwear agent, heat resistance, glittering agent, dry lubricant, rust inhibitor, heat resistance glitter Surface treatment agent, lipophilic paint film forming agent, hydrophilic paint film forming agent, surface treatment agent imparting high lipophilicity / hydrophilicity, moss remover, moss preventive, bactericides, antibacterial agents, fungicides, anti Mold agent, molded product of titanic acid yarn or film, deodorant, NOX-SOX immobilization catalyst, barium titanate synthesis agent for ceramic capacitors, water-soluble chelating agent insolubilizing (immobilizing) agent, chelating agent, Water-based transesterification catalyst, CO 2 , H 2 O decomposition catalyst, particulate titania bonding adhesive, polysaccharide hydrolysis catalyst, rust preventive, wood preservative ant, pesticide, fish farming, antifouling / defouling It can be used for (self-cleaning) agents, UV heat ray protection agents, restoration agents for deteriorated / white flowers, etc., and can be formed into spinning and film forms as well as coating methods. New titanic acid monomers and The present invention relates to a polymer and a production method and use thereof.
 なお、本発明において、「チタニア」とは、「保護基を有するチタン酸モノマーおよび連鎖移動重合により得られるポリマー」を指す用語である。 In the present invention, “titania” is a term indicating “a titanic acid monomer having a protecting group and a polymer obtained by chain transfer polymerization”.
 公知公用のチタニアは、チタン化合物が殆どが粒子状(立方晶など)からなり、数ナノ~50ナノを用いて、ガラス透明性・防汚剤(接触角5度以下の親水膜)を提供し、(特許文献1:特開平10-314598号公報)、50~300ナノの大粒子を光活性触媒として、水に分散または、粉体として、接着剤やアンダーコート剤を用いて、使用されてきた。 In known and publicly used titania, titanium compounds are mostly in the form of particles (cubic crystals, etc.), and use several nano-50 nanometers to provide glass transparency and antifouling agent (hydrophilic film with a contact angle of 5 degrees or less). (Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 10-314598), large particles of 50 to 300 nanometers have been used as a photoactive catalyst, dispersed in water, or as a powder, using an adhesive or an undercoat agent. It was.
 これらの改良技術として、佐賀型チタニア・パーオキシチタン酸(水酸化チタン酸ゾルの表面を過酸化水素でパーオキシ化した1~2%透明液)が開発されたが、(特許文献2:特開平9-124865号公報、特許文献3:特開平9-71418号公報)長期間光触媒防汚活性を維持できない原因として考えられるのが、過酸化基が、大気ガスおよび降砂等に含まれる還元剤で還元され、主として活性を示していた部分が活性の低い酸化チタン粒子すなわち酸化チタン微粒子の表面に露出するパーオキシ基が還元され、水酸基にもどるためか、経時により数ナノ~数十ナノの粒子が再凝集粗大粒子化し、白華、脱落するかどちらかと考えられる(アモルファス型パーオキシチタン酸膜→還元→水酸化チタン粒状結晶→白華→脱落)。 As these improved technologies, Saga-type titania / peroxytitanic acid (a 1 to 2% transparent liquid obtained by peroxylating the surface of a hydroxide titanate sol with hydrogen peroxide) has been developed. 9-124865, Patent Document 3: Japanese Patent Laid-Open No. 9-71418) A possible reason that the photocatalytic antifouling activity cannot be maintained for a long time is that the reducing group contains a peroxide group contained in atmospheric gas, sandfall, etc. Peroxide groups exposed on the surface of titanium oxide particles with low activity, that is, titanium oxide fine particles, which have been reduced mainly by the activity, are reduced and returned to hydroxyl groups. It seems that either re-agglomerated coarse particles, white flower, or falling off (amorphous peroxytitanate film → reduction → titanium hydroxide granular crystal → white flower → dropping).
 さらに改良された大阪市、工、研とYOOコーポレーションの共願特許リン酸チタニア(特許文献4:特開2004-130195号公報、特許文献5:特願2001-111097号公報)があるが、IPAと水1対1に四塩化チタンを0.5%というきわめてうすい量加えて反応する方法で、四塩化チタンは、2%以下のチタン酸化物として1~50ナノの粒子を形成し、IPAと粒子の表面に生成する水酸化チタン末端基(チタン酸末端)が(イソプロピルアルコールと保護コロイド)系を形成し、殆ど透明な液となるが、これは、あくまでも数ナノ~数10ナノの粒子の表面にあるヒドロキシル基(チタン酸基とIPAが、分子結合する)保護コロイドによるものであり、リン酸を加えると同時に、強力なリン酸とのキレート反応が進み、酸化チタン結晶粒子の表面にのみ存在するヒドロキシル基(チタン酸基)にリン酸が結合して、大粒子となり沈殿する(100~400ナノの粒子が静置すると沈殿する)、この分離する液を均一に振とうして、ガラスに塗布し、700℃で焼成して活性を測定し、分離するエマルジョンを被体に塗布して活性を測定し、リン酸チタニアとして販売しているが、常温塗布用としては分離沈殿するために使用が難しく、普及してない。さらに上澄み液を透明リン酸チタニアとして販売しているが、チタンは殆ど含まれず、リン酸液に近く、暗所消臭効果は、リン酸による化学的吸着であることが判明してきている。(リン酸チタニアとは言えない)そのため、これらのチタニアは、3か月程度で失効することが多く、粒子チタニアとしての欠点は、解決されていない。 There are further improved patent applications for titania phosphate (Patent Document 4: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-130195, Patent Document 5: Japanese Patent Application No. 2001-111097) of Osaka City, Kogyo, Ken and YOO Corporation. In this method, titanium tetrachloride forms a 1-50 nanoparticle as a titanium oxide of 2% or less, and reacts with IPA. The titanium hydroxide end groups (titanic acid ends) generated on the surface of the particles form an (isopropyl alcohol and protective colloid) system, which is an almost transparent liquid, but this is only a few nano to several tens of nano particles. Hydroxyl group on the surface (titanate group and IPA are molecularly bonded) is a protective colloid, and at the same time adding phosphoric acid, chelating reaction with strong phosphoric acid Then, phosphoric acid binds to hydroxyl groups (titanic acid groups) that exist only on the surface of the titanium oxide crystal particles and precipitates into large particles (precipitates when 100 to 400 nanoparticles are allowed to stand). Shake the solution uniformly, apply it to glass, measure the activity by baking at 700 ° C., apply the separated emulsion to the body, measure the activity, and sell it as titania phosphate, For use at room temperature, it is difficult to use because it separates and precipitates, and it is not widespread. Further, although the supernatant liquid is sold as transparent titania phosphate, it has been found that it contains almost no titanium, is close to the phosphoric acid liquid, and the deodorizing effect in the dark is chemical adsorption by phosphoric acid. Therefore, these titanias often expire in about three months, and the disadvantages as particulate titania have not been solved.
 さらに、そのクレームの中に「アルコールと四塩化チタンを反応したものも用いるように請求しているが、実施例に表示していないため、本発明の「保護基を形成する高濃度のメトキシチタン酸水溶透明液」を発明するに至っておらず、しかも、アルコールは「エタノールかイソプロピルアルコールが好ましい」とあるため、「水を加えないメタノールと塩酸系またはメタノールに四塩化チタンやアルコキシチタン酸を加えて、高濃度の保護基を有するメトキシチタン酸モノマーを合成し、水に無限に溶解し、アルコールやキシレンなどの親水性・親油性溶剤に溶解するモノマーはもちろん、水や有機溶剤に透明に溶解する高濃度のポリマー」の発明に至っていない。さらに加えると、得られたリン酸チタニア化合物は、アルコキシ水酸化チタン酸Ti(OH)4(OR)4、アルコキシ、ヒドロキシチタン酸の縮合体表面に露出したヒドロキシチタン酸基とリン酸の化合物とされており、アルコール、特にイソプロピルアルコールの強い保護コロイド作用による「保護コロイドチタン酸」であって、「水中でアルコキシチタン酸を形成し得ていない」。なぜなら、アルコキシチタン酸は、水に触れると加水分解され、水酸化チタンになるのは常識だからである。 Further, in the claim, “the reaction product of alcohol and titanium tetrachloride is claimed to be used, but since it is not indicated in the examples,“ high concentration of methoxytitanium forming a protecting group ”of the present invention. In addition, it has not yet invented an `` acid water-soluble transparent liquid '', and since the alcohol is `` ethanol or isopropyl alcohol is preferred '', `` addition of methanol tetrahydrochloride or alkoxytitanic acid to methanol and hydrochloric acid or methanol without adding water Synthesize methoxytitanic acid monomers with high concentration of protecting groups, dissolve infinitely in water, and dissolve in water and organic solvents as well as monomers that dissolve in hydrophilic and lipophilic solvents such as alcohol and xylene The invention of “a high concentration polymer” has not been achieved. When further added, the obtained titania phosphate compound is composed of a hydroxytitanic acid group and a phosphoric acid compound exposed on the surface of a condensate of alkoxyhydroxytitanate Ti (OH) 4 (OR) 4 , alkoxy and hydroxytitanic acid. "Protective colloid titanic acid" due to the strong protective colloid action of alcohol, especially isopropyl alcohol, and "cannot form alkoxytitanic acid in water". This is because it is common sense that alkoxytitanic acid is hydrolyzed to titanium hydroxide when exposed to water.
 その後、YOOコーポレーションは、これらの欠点を解決するためにアモルファス・金属複合体が特許文献6(特開2005-82763号公報)で公開されているが、リン酸を加える前の保護コロイド液は、0.5%にしか過ぎず、リン酸を加えた段階で、沈殿を生じてその濾液上澄みを濾別して膜用リン酸チタニア金属複合体として用いているが、チタンの含有量は、複合添加する金属とリン酸に比べると極めて微量で、同一のオーダーでは分析しにくいほどのものでリン酸チタニアという表現に値しない。しかもナトリウムなどのチタン触媒毒となる金属を複合するため、光および暗所でのリン酸チタニアの活性であるという論旨を説明できていない。 Thereafter, in order to solve these drawbacks, YOO Corporation has disclosed an amorphous-metal composite in Patent Document 6 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-82863), but the protective colloid liquid before adding phosphoric acid is It is only 0.5%, and at the stage of adding phosphoric acid, a precipitate is formed and the filtrate supernatant is filtered and used as a titania metal phosphate composite for membranes. It is extremely small compared to metal and phosphoric acid, and it is difficult to analyze in the same order, so it does not deserve the expression titania phosphate. In addition, since it is a compound of a titanium catalyst poison such as sodium, it cannot explain the argument that it is the activity of titania phosphate in light and dark places.
 日板技術研究所の特許・特開他数件は、アルキルシラン(アルコオキシラン)などを水和縮合重合し、その中に、光活性の酸化チタン微粒子を加え酸化チタンの粒子の表面を多孔質のシラン等の膜で、コロイド保護し、塗布した時、素地を痛めない(類似する各社の製品が上市されているが)、チタン粒子と接着部材による膜の形成であり、チタニアの活性を妨害する因子は避けられない。(接着が自由に設計できる塗料と同じ技術であり、親水性表面をチタニアで提供する特許文献1(特開平10-314598号公報)に対抗して旭化成(へーベル壁材)他が外壁材に開発したアクリル系の(親水性セルフクリーニング壁材技術)と同一の精神からなり、そのセルフクリーニング効果は排気ガスなどの油性の汚れには抜群であるが、汚水、降砂などの親水性汚れには、防汚効果より汚れ付着効果が著しくなる欠点があり、ましてや触媒効果はない。正規なチタニア触媒の課題である、透明で、高濃度で、暗所から紫外線下まで消臭、抗菌、防汚、活性を恒久的に付与し、維持するという課題を解決するものでない。同じようにチタニアの表面を多孔質無機物でコーティングするものとして、特許文献7(特開平9-164188号公報)があり、逆にセラミック粉体多孔質にリン酸チタニウム溶液を含浸させて、乾燥して用いる特許文献8(特開2005-104817号公報)があるが、チタニアの前記諸課題を解決するものではない。 Patents and other patents of NITTO TECHNOLOGY CO., LTD. Are hydrated by condensation polymerization of alkylsilane (alcooxirane), etc., and photoactive titanium oxide fine particles are added to it to make the surface of titanium oxide particles porous. When coated with a silane film, colloidal protection does not hurt the substrate (although products from similar companies are on the market), it is the formation of a film with titanium particles and adhesive members, hindering the activity of titania The factor to do is inevitable. (This is the same technology as the paint that can be freely designed for adhesion, and in contrast to Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-314598) that provides a hydrophilic surface with titania, Asahi Kasei (Hebel wall material) and others are external wall materials. It has the same spirit as the developed acrylic (hydrophilic self-cleaning wall material technology), and its self-cleaning effect is excellent for oil-based dirt such as exhaust gas, but it is good for hydrophilic dirt such as sewage and sandfall. Has the disadvantage that the dirt adhesion effect is more remarkable than the antifouling effect, and it is not catalytic effect.Transparent, high concentration, deodorizing, antibacterial, It does not solve the problem of permanently imparting and maintaining dirt and activity, and similarly, as a method of coating the surface of titania with a porous inorganic substance, Patent Document 7 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-16418). In contrast, there is Patent Document 8 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-104817) used by impregnating a ceramic powder porous body with a titanium phosphate solution and drying it. Not what you want.
 これに類するものとして(大阪チタニウムテクノロジー)社のアパタイトで、粒子状のチタニアを被覆した製品が開発されているが、その関連特許として、独立行政法人産業技術総合研究所の特許文献9(特許第3837517号公報:出願2001.9)に類似し、特許文献10(特開2008-72003号公報)日板技術研究所の特許の中にも包括されるもので、チタニアの活性を100%発現するものでなく、アパタイトは酸性雨で溶解される可能性があり、外壁には長期に耐えられないし、結晶が粒状であるチタニアを用いることに変わりなく、公知チタニアの欠点課題を解決するものではない。 A product similar to this (Osaka Titanium Technology) apatite and coated with particulate titania has been developed. As a related patent, Patent Document 9 (Patent No. 9 of the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology) No. 3837517: Application No. 20011.9), which is also encompassed in the patents of JP-A-2008-72003, the Japan Sheet Technology Research Laboratory, and exhibits 100% titania activity. Not a thing, apatite may be dissolved by acid rain, the outer wall cannot be withstood for a long period of time, and it does not change the use of titania in which the crystals are granular, and does not solve the disadvantages of known titania. .
 チタニアの世界初の発見者である藤島/本多効果を世界に先駆け世に出した藤島氏は、JR東海で共同開発した技術(特許文献10:特開2008-72003号公報の応用または類似技術)が、朝日新聞2008年4月4日発表されたが、その技術に明記しているように、公知チタニアは粒子チタニアしかできず、脱落により、長期使用できないし、アンダーコート剤が多く開発されているが、全て、その接着剤は、恒久的でないが、ニオブをアンダーコートすれば恒久的にセルフクリーニングを維持できるとされている。 Fujishima, the world's first discoverer of titania / Mr. Fujishima, who made the Honda effect the world's first, is a technology jointly developed by JR Tokai (Patent Document 10: Application of JP2008-72003 or similar technology) Asahi Shimbun was released on April 4, 2008, but as the technology clearly states, known titania can only be particulate titania, it cannot be used for a long time due to dropout, and many undercoat agents have been developed. However, in all cases, the adhesive is not permanent, but it is said that self-cleaning can be maintained permanently by undercoating niobium.
 しかし、チタニア粒子が表面に露出していることは、汚れ・脱落による光輝の減衰、活性の低下、大気降雨中よりもたらされる、超微粒子の汚染物質の集合場所に変わり、塗料が数年に一度更新する必要が生じると同じ問題が、発生することが考えられ、長い年月安定した膜の維持の実績を経てなく、粒子チタニアの欠点を解決するものではない。 However, the exposure of titania particles to the surface has changed to the gathering place of ultrafine contaminants brought about by attenuation of brightness due to dirt / dropping, reduced activity, and atmospheric precipitation, and the paint is once a few years. The same problems are likely to arise as they need to be renewed, have not been tracked for years in maintaining stable membranes, and do not solve the disadvantages of particulate titania.
 これらの欠点に着目して、大塚化学が開発した板状結晶を形成するチタニア(特許文献11:特開2002-104876号公報)が注目されるが、窒化チタンで焼成法で合成し、水溶性にはできない。この板状チタニアは、大阪市工研とYOOコーポレーションが開発したリン酸チタニア沈殿物エマルジョンを塗布し、高温焼付けした粒状チタニア縮合体が、発現する・暗所でも活性を示す機能は備えていないし、自由にその極性を超親水性から超疎水性まで変えることもできないし、分散剤を用いて板状結晶液を作成して塗布することができても、応力の歪により、剥離する現象をすべての被材表面で解決することはできない。 Focusing on these disadvantages, titania (Patent Document 11: Japanese Patent Laid-Open No. 2002-104876) that forms a plate-like crystal developed by Otsuka Chemical is attracting attention. I can't. This plate-like titania is coated with a titania phosphate phosphate emulsion developed by Osaka City Institute of Technology and YO Corporation, and is heated and baked at high temperatures. Even if the polarity cannot be freely changed from superhydrophilic to superhydrophobic, and even if a plate-like crystal solution can be prepared and applied using a dispersant, all phenomena of peeling due to stress distortion can be observed. It cannot be solved by the surface of the substrate.
 剥離がおこると、粒子状チタニアと同一のクレームにつながることは否めない。 ¡If peeling occurs, it cannot be denied that it leads to the same claims as particulate titania.
 また、特許文献12(特開平11-228140号公報)に、チタニア繊維が提案されているが、その製法と装置は複雑で、本発明のチタン酸ポリマーをそのまま紡糸したり、糸や繊維や、あらゆる表面に合成塗料のようにコーティングすることができ、親水性塗料、親油性塗料用の膜の形成が可能でしかも殆んどの被塗布表面に存在する活性基と化学結合する機能を有する本技術に比べ比類に値しない。 Patent Document 12 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-228140) proposes titania fiber, but its production method and apparatus are complicated, and the titanate polymer of the present invention is spun as it is, This technology can be coated on any surface like a synthetic paint, can form a film for hydrophilic paints and lipophilic paints, and has a function to chemically bond with active groups present on almost all coated surfaces It is not worth comparing with.
 板状結晶の鉄を開発した東京大学個体化学研究室、蔭山洋准教授の技術などによれば、あくまでも3価5価の鉄を板状結晶にし、世界で初めての技術として、ネイチャーに登録された素晴らしい技術であるが、チタニアやその他の金属を自由自在に板状結晶にする技術に至っていない。 According to the technology of the University of Tokyo's Solid State Chemistry Laboratory and Associate Professor Hiroshi Hatakeyama, who developed plate-like crystal iron, trivalent and pentavalent iron was made into plate-like crystals, and it was registered with Nature as the first technology in the world. Although it is a wonderful technology, it has not yet reached the technology to freely convert titania and other metals into plate crystals.
 しかし、この技術を用いれば、超伝導による、発電素子や電磁波防御などに用いる画期的技術とされているが、平板結晶として、大塚化学の平板チタニアの欠点を解決できない問題を生じることは否めない。 However, if this technology is used, it is regarded as an epoch-making technology used for power generation elements and electromagnetic wave protection by superconductivity, but it does not cause problems that cannot solve the drawbacks of Otsuka Chemical's plate titania. Absent.
 特許文献13(特開2005-97395号公報)に防錆顔料組成物の特許および特許文献14(特開平6-55075号公報)の中に、結晶性リン酸チタニウムを用いているが、透明なリン酸チタニウム水溶液は使用していないし、また明記していない。特許文献8(特開2005-104817号公報)には「リン酸チタニム化合物を含む溶液」とあるが、その合成法、組成、含量、リン酸とチタンの配合比など明記しておらず、佐賀型またはYOO型(特許文献4:特開2004-130195号公報、特許文献15:特開2001-111097号公報)に類するスラリー状組成物または上澄液と想定され、粒状チタニアの領域を脱し得ないと考える。 Patent Document 13 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-97395) uses a crystalline titanium phosphate in Patents of anticorrosive pigment composition and Patent Document 14 (Japanese Patent Laid-Open No. 6-55075). An aqueous titanium phosphate solution is not used and is not specified. Patent Document 8 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-104817) has a “solution containing a titanim phosphate compound”, but its synthesis method, composition, content, mixing ratio of phosphoric acid and titanium, etc. are not clearly stated. It is assumed that it is a slurry-like composition or supernatant similar to the type or YOO type (Patent Document 4: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-130195, Patent Document 15: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-111097), and can take the region of granular titania. I don't think so.
 ましてアルコキシチタン酸、パーオキシチタン酸、リン酸チタニウムなどのチタン酸化合物で、透明な水溶液で、2%以上のモノマー(佐賀型が2%で最高濃度)での合成技術やその重合粘液が重合するに従って、水飴状から粘重になり、やがて透明なゼリー状に膠化し、これを水や有機溶媒に添加、溶解すると透明な溶液にもどる、チタニウムまたは、リン酸チタニウムは存在しない。 In addition, it is a titanic acid compound such as alkoxy titanic acid, peroxytitanic acid, titanium phosphate, etc., and it is a transparent aqueous solution. The synthesis technique and its polymerization mucus with 2% or more monomer (2% for Saga type) As a result, there is no titanium or titanium phosphate that becomes viscous from a syrupy form and eventually gels into a transparent jelly form, which returns to a transparent solution when added and dissolved in water or an organic solvent.
 従来、チタニアは、粒状しか形成できず、1~50ナノの微粒子は親水性表面を形成するセルフクリーニング用として用いるが、光活性は低く、50~300ナノの不透明ゾル、エマルジョン状のものは光活性を示すが、接着性が劣り、接着剤を用いても脱落や基材の浸蝕、劣化による白華をおこし、長期性能を維持できなかった。 Conventionally, titania can be formed only in granular form, and fine particles of 1 to 50 nanometers are used for self-cleaning to form a hydrophilic surface, but photoactivity is low, and opaque sols of 50 to 300 nanometers and emulsion forms are light. Although it showed activity, the adhesiveness was inferior, and even if an adhesive was used, whitening occurred due to falling off, erosion of the base material, and deterioration, and long-term performance could not be maintained.
 これに対し、さらにYOO他の特許では、リン酸チタニアが、暗所活性を示すとしているが、透明液の中にはチタンは殆ど含まれずゾルのリン酸チタニアを常温でコーティング剤で接着にしても白華脱落は防ぐことができず、3ヶ月~6ヶ月で性能は消失することがわかり、佐賀型パーオキシチタン酸は、1~50ナノの粒子であると考えられ、最近、物理的処理で7ナノにまで粉砕する技術ができたと発表されたが、1次サイズである分子サイズが10~20オングストローム(1~2ナノ)のモノマーまたは線状高分子に比べ比類に値せず、透明であってもあくまでも粒子集合体で、半年~1年で活性を消失する。 On the other hand, in YOO et al. Patent, titania phosphate shows dark activity, but the transparent liquid contains almost no titanium, and sol titania phosphate is adhered at room temperature with a coating agent. However, it has been found that the performance of the white flower is lost in 3 to 6 months, and Saga-type peroxytitanic acid is considered to be 1 to 50 nano particles. It was announced that the technology to pulverize down to 7 nanometers was achieved, but it is not comparable to a monomer or linear polymer with a primary size of 10 to 20 angstroms (1 to 2 nanometers) and transparent. Even so, it is a particle aggregate, and its activity disappears in half a year to a year.
 なお、発明者が2002年に佐賀大学の協力をえて開発した製品(品名IS)と類似品を高光活性チタニアとして高活性粒状チタニアと佐賀型を混ぜて用いるチタニアを販売している会社があるが、その活性は、石原型以上であるが、0.5~1年以上で白華、脱落を防ぐことはできない。なお、本技術に類するものは、すでに3件の特許が公開されているが、本発明のモノマーまたはポリマーを接着剤とした高活性粒状チタニア組成分が脱落せず、5年以上活性を示している技術と比較できない。 In addition, there is a company that sells titania that uses a mixture of highly active granular titania and Saga type as a high light activity titania using a product (product name IS) developed by the inventor in cooperation with Saga University in 2002 and a similar product. Its activity is higher than that of Ishihara type, but it cannot prevent white flower and omission after 0.5 to 1 year. In addition, although three patents have already been published for those similar to this technology, the highly active granular titania composition using the monomer or polymer of the present invention as an adhesive does not fall off and has been active for more than 5 years. It cannot be compared with existing technology.
 これらに注目してアモルファスチタニアに関する特許がYOO他にも沢山出願されているが、白華、脱落は防ぐことはできず、性能を恒久的に維持できていない。 While paying attention to these, many patents related to amorphous titania have been filed in addition to YOO and others. However, white flower and omission cannot be prevented, and the performance cannot be maintained permanently.
 さらに、追記すると、本発明にきわめて近似する技術として、特許文献16(特開2006-206855号公報)、特許文献17(特開2006-56866号公報)、特許文献18(特開2005-154397号公報)などにあるように、アルコキシチタン酸と脂肪族アミン、オキシ酸、グリコール、シリコンアルキルを反応させて水溶性のオリゴマーを合成する技術が松本製薬工業より提案されているが、四価のチタン酸基のいくつかを常温、常圧で揮発することのない反応試薬で封止して、重合して行くもので、フェノール樹脂やメラミン樹脂、尿素樹脂の縮合重合の水溶性レゾール樹脂(ワニス)と同一の形態の縮合オリゴマーであり、線状ポリマーを形成しながら増粘して膠化するのではなく、4感応チタン酸基の縮合重合であり、重合をすすめる段階で架橋ゲル化するメカニズムに近く、本発明が提案する用途に適合するものでもないし、競合するに値するものでもない。 In addition, as a technique that is very similar to the present invention, Patent Document 16 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-206855), Patent Document 17 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-56866), and Patent Document 18 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-15497) are added. As described in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2000-2001), Matsumoto Pharmaceutical Co., Ltd. has proposed a technology for synthesizing water-soluble oligomers by reacting alkoxytitanic acid with aliphatic amines, oxyacids, glycols, and silicon alkyls. The acid groups are sealed with a reaction reagent that does not volatilize at room temperature and pressure, and polymerize. Water-soluble resol resin (varnish) of condensation polymerization of phenol resin, melamine resin, and urea resin Condensation oligomers of the 4-sensitive titanate groups, rather than thickening and gelatinizing while forming a linear polymer. There, near the mechanism for crosslinking gelation step to promote the polymerization, neither intended to suit the application proposed by the present invention, nor deserve conflict.
 つぎに、特許文献19(特開2008-156280号公報)は、アルコキシチタン酸が、常温・常圧で蒸発しにくいキレート剤と反応し、アルコールと反応または保護コロイドを形成し、水または水と溶解する溶媒と加水分解反応(すなわち水酸基を保有するオリゴマー)する方法が提案されているが、YOOの特許に近似し、形成されるアルコキシチタン酸は、水酸化チタン基を有し、透明の水溶液を得たとしても、その濃度は微少で、あくまでもチタン酸粒子縮合体であるにかわりなく、本発明と全く異なる分子組成、構造を形成することは明白である。 Next, Patent Document 19 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-156280) discloses that alkoxytitanic acid reacts with a chelating agent that does not easily evaporate at room temperature and normal pressure to react with alcohol or form a protective colloid. A method of performing a hydrolysis reaction (that is, an oligomer having a hydroxyl group) with a solvent to be dissolved has been proposed. The alkoxytitanic acid formed, similar to the YOO patent, has a titanium hydroxide group and is a transparent aqueous solution. Even if it is obtained, the concentration is very small, and it is clear that it forms a completely different molecular composition and structure from the present invention, regardless of whether it is a titanate particle condensate.
 つぎに特許文献20(特開平3-126643号公報)には、チタン酸とアセトアルデヒドや、オクチレングリコールでキレートを形成させた縮合重合(多感応基を重合させて、ゲル化不溶化をする寸前で停止する条件で重合)溶液を用いているが、ガラス表面に塗布し300℃で加熱し、熱線反射ガラスの製法で、本特許は常温で同一の用途に用いることができ、高温に耐えられないガラスにも応用可能故、比較に値しない。 Next, Patent Document 20 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-126463) discloses a condensation polymerization in which a chelate is formed with titanic acid and acetaldehyde or octylene glycol (immediately before the gelation insolubilization is caused by polymerizing a multi-sensitive group). Polymerization is used under the condition of stopping, but it is applied to the glass surface and heated at 300 ° C., and it is a heat ray reflective glass manufacturing method. This patent can be used for the same application at room temperature and cannot withstand high temperatures. Since it can be applied to glass, it is not worth comparing.
 つぎに、特許文献21(特開2004-182960号公報)には、チタン化合物とキレート剤とリン酸化合物の混合物の水溶性化合物について提案しているが、本発明とその目的・効能・組成・分子構造・反応のメカニズムは異なるもので、本発明を害するものではない。 Next, Patent Document 21 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-182960) proposes a water-soluble compound of a mixture of a titanium compound, a chelating agent and a phosphoric acid compound. The present invention and its object, efficacy, composition, The molecular structure and reaction mechanism are different and do not harm the present invention.
 ましてや本発明は、キレート剤やリン酸化合物を用いるとき、すでに保護基を形成しており、キレート結合やリン酸チタン結合をさせず、これを連鎖移動触媒に用いて線状高分子を膠化するに至るまで高分子合成して、水に無限に溶解し、有機溶剤に溶解する透明な液を提供する技術で、その反応のメカニズム、精神、物質の構造、機能、効能、用途を本発明に対し差別化できるものでなく、比類に値しない。 Furthermore, in the present invention, when a chelating agent or a phosphoric acid compound is used, a protective group is already formed, and the linear polymer is glued by using this as a chain transfer catalyst without using a chelate bond or a titanium phosphate bond. It is a technology that synthesizes polymers up to the end, dissolves infinitely in water, and provides a transparent liquid that dissolves in organic solvents. The mechanism of the reaction, the spirit, the structure, function, efficacy, and use of the substance of the present invention. It is not something that can be differentiated, and is not comparable.
 ましてや、本発明の製品が発現する効果として、直接塗布するだけで除汚、除苔ができ、高濃度モノマー、ポリマーの合成、完全水溶化、暗所から紫外下まで自由に活性を選択、親水~疎水まで自由に設計、光輝性と透明性と触媒活性の共有、塗布後保護基を形成する水が脱水し、膜を形成後、熱、紫外線、キレート剤、過酸化水素および分子内活性により脱メチル化し、酸化チタン網状結合やリン酸チタン結合を形成する後架橋による活性化や、紡糸、フィルム成型や、活性末端を有する天然および合成高分子や無機質表面に化学活性基を備えたものとの反応修飾する機能や、電磁波防御、超電導体、化学的触媒、紫外線遮断などの機能を広く有するチタニアは存在しない。 Furthermore, as an effect that the product of the present invention manifests, it can be decontaminated and moss-free just by applying directly, high-concentration monomer, polymer synthesis, complete water-solubilization, free activity selection from dark to ultraviolet, hydrophilic -Design freely to hydrophobicity, sharing of glitter, transparency and catalytic activity, water forming protective groups after coating dehydrates, and after film formation, heat, ultraviolet rays, chelating agent, hydrogen peroxide and intramolecular activity Demethylated, activated by post-crosslinking to form titanium oxide network bonds and titanium phosphate bonds, spinning, film molding, natural and synthetic polymers with active ends, and those with chemically active groups on inorganic surfaces There is no titania having a wide range of functions such as reaction modification, electromagnetic wave protection, superconductor, chemical catalyst, and ultraviolet blocking.
特開平10-314598号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-314598 特開平9-124865号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-124865 特開平9-71418号公報JP-A-9-71418 特開2004-130195号公報JP 2004-130195 A 特願2001-111097号公報Japanese Patent Application No. 2001-111097 特開2005-82763号公報JP 2005-82863 A 特開平9-164188号公報JP-A-9-164188 特開2005-104817号公報JP 2005-104817 A 特許第3837517号公報Japanese Patent No. 3837517 特開2008-72003号公報JP 2008-72003 A 特開2002-104876号公報JP 2002-104876 A 特開平11-228140号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-228140 特開2005-97395号公報JP 2005-97395 A 特開平6-55075号公報JP-A-6-55075 特開2001-111097号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-111097 特開2006-206855号公報JP 2006-206855 A 特開2006-56866号公報JP 2006-56866 A 特開2005-154397号公報JP 2005-15497 A 特開2008-156280号公報JP 2008-156280 A 特開平3-126643号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-126663 特開2004-182960号公報JP 2004-182960 A
 本発明は、これらを全て解決し、全ての基材に接着性がすぐれ、高濃度で合成し、水に無限大に、有機溶剤に透明に溶解するモノマーを提供し、このモノマーをチタン(チタンイオン、チタン酸イオン)とメタノールと塩酸の共存下、または過酸化水素と塩酸、過酸化水素とメタノールの共存下に合成し、これらのモノマーに、キレートを形成するキレート剤、および塩酸をイオン交換しながらキレートを形成するアニオン交換樹脂を、キレート剤としてでなく、連鎖移動触媒として用い連鎖移動重合し、線状高分子を合成し、極性と暗所活性/光下低活性⇔暗所および光下活性⇔暗所不活性/光下活性に自由に設計することができ、基幹分子を同一とし、これを変成するだけで活性と極性を自由に選択することができ、塗布後、分子内活性、紫外線、熱、キレート剤、過酸化水素の作用により、脱水乾固すると同時に脱メチルして酸化チタン結合、あるいはリン酸チタン結合になり、活性の付与と膜の強度、硬度を上げることができ、下地表面に露出する活性基と化学結合することができ、白華、基材の劣化を防ぎ光下から、暗所活性まで恒久的に維持することができる新規チタン酸モノマー、高分子、およびそれらの製造方法および用途を提供することである。 The present invention solves all of these problems, provides a monomer that has excellent adhesion to all substrates, is synthesized at a high concentration, is infinitely soluble in water, and is transparently soluble in organic solvents. Ions, titanate ions) and methanol and hydrochloric acid or in the presence of hydrogen peroxide and hydrochloric acid, hydrogen peroxide and methanol, chelating agents that form chelates with these monomers, and ion exchange of hydrochloric acid An anion exchange resin that forms a chelate is not used as a chelating agent, but as a chain transfer catalyst, and is subjected to chain transfer polymerization to synthesize a linear polymer. It is possible to freely design underactive / darkness inactive / light-active, and the activity and polarity can be freely selected simply by modifying the same basic molecule and modifying it. By the action of UV rays, heat, chelating agents, and hydrogen peroxide, dehydration and solidification and demethylation at the same time become titanium oxide bonds or titanium phosphate bonds, which can add activity and increase the strength and hardness of the film. , Novel titanic acid monomer, polymer capable of chemically bonding with active groups exposed on the surface of the base, and capable of permanently maintaining from white light to dark place activity, preventing deterioration of the substrate, and It is to provide their manufacturing methods and uses.
 本発明の新規チタン酸モノマーおよび高分子の製造方法は、
(1)水を加えない過剰のアルコールと、生産性上、2%以上、好ましくは15~35%の鉱酸がチタン酸に対し1/2モル以上とが共存する系に純粋なアルコキシチタン酸モノマーを加えるか、水を加えない過剰のアルコールに四塩化チタンを加えて、保護機能を形成させたアルコキシチタン酸モノマーを合成する工程、または、水を加えない過剰の過酸化水素30%以上、好ましくは50%以上に、四塩化チタンを加えるか、水を加えない過剰の過酸化水素とアルコール系に純粋なアルコキシチタン酸モノマーを加えて、保護機能を形成させたパーオキシチタン酸モノマーまたはパーオキシ、メトキシチタン酸モノマーを合成する工程に続き
(2)前記アルコキシチタン酸モノマーまたはパーオキシチタン酸モノマーまたはパーオキシ・メトキシチタン酸モノマー(以下、パーオキシチタン酸モノマーという)に、重合濃度に応じて水を加えて希釈水和反応をするかまたは水を加えないでアルコール特にメタノールを加え希釈する希釈工程と、
(3)前記希釈工程ののちに、イオン交換樹脂を含む連鎖移動触媒を加えて、低分子ポリマーから透明な膠化点に至る高分子まで重合する重合工程と、
(4)連鎖移動触媒で重合したポリマーを、イオン交換樹脂で脱鉱酸する工程と、
(5)イオン交換重合した後、リン酸やアルキルリン酸を加えて、錯体を形成させる工程と、
(6)水和したモノマーまたはポリマーに、チタン酸1モルに対し1/2モル価以下の過酸化水素を加え、パーオキシアルキルチタン酸モノマーまたはポリマーを形成する工程と、
(7)前記重合工程ののちに塗布に供するために、過剰の水に稀釈溶解し、完全に水和するか、キシレンなどの親油性からアルコール、ケトンなどの親水性有機溶剤の単独または混合溶剤を用いる溶解工程とからなる、
新規チタン酸モノマーおよび高分子およびその製造方法である。
The novel titanic acid monomer and polymer production method of the present invention are:
(1) Pure alkoxy titanic acid in a system in which excess alcohol without adding water and a productivity of 2% or more, preferably 15 to 35% of mineral acid coexist with 1/2 mol or more of titanic acid. Adding a monomer or adding titanium tetrachloride to an excess of alcohol without adding water to synthesize an alkoxytitanate monomer having a protective function, or 30% or more of excess hydrogen peroxide without adding water, Preferably, peroxytitanic acid monomer or peroxy acid formed by adding titanium tetrachloride or excess hydrogen peroxide without adding water and pure alkoxy titanic acid monomer to the alcohol system to form a protective function. , Following the step of synthesizing the methoxy titanic acid monomer (2) The alkoxy titanic acid monomer or peroxy titanic acid monomer or peroxy Tokishichitan acid monomer (hereinafter, referred to peroxy titanic acid monomers) in a dilution step of diluting adding an alcohol, especially methanol without adding or water to dilute hydration reaction by adding water, if the polymerization concentration,
(3) after the dilution step, adding a chain transfer catalyst containing an ion exchange resin, and polymerizing from a low molecular weight polymer to a polymer reaching a transparent gelation point;
(4) a step of demineralizing a polymer polymerized with a chain transfer catalyst with an ion exchange resin;
(5) after ion exchange polymerization, adding phosphoric acid or alkylphosphoric acid to form a complex;
(6) adding a hydrogen peroxide having a ½ molar value or less to 1 mol of titanic acid to the hydrated monomer or polymer to form a peroxyalkyl titanic acid monomer or polymer;
(7) In order to be applied after the polymerization step, it is diluted and dissolved in excess water and completely hydrated, or a hydrophilic organic solvent such as xylene and other hydrophilic organic solvents such as alcohols and ketones, or a mixed solvent. A dissolution process using
It is a novel titanic acid monomer and polymer and a method for producing the same.
 また、本発明は、(1)~(2)の工程により得られるアルコキシチタン酸モノマーまたはパーオキシチタン酸モノマーである。 Further, the present invention is an alkoxy titanic acid monomer or a peroxy titanic acid monomer obtained by the steps (1) to (2).
 また、本発明は、(1)~(4)の工程により得られる新規チタン酸高分子である。 Further, the present invention is a novel titanic acid polymer obtained by the steps (1) to (4).
 前記過剰のアルコールが、メタノールまたはエタノールであり、前記鉱酸が塩酸であることが好ましい。 It is preferable that the excess alcohol is methanol or ethanol and the mineral acid is hydrochloric acid.
 前記過剰のアルコールが、メタノールであることが好ましい。 It is preferable that the excess alcohol is methanol.
 また、本発明は、塗布した直後に、JIS法での測定条件(短時間)で即光活性を示すために、紫外線、加熱およびリン酸化合物を代表とするキレート剤や過酸化水素を接触、処理してなるチタン酸モノマーおよび高分子の製造方法である。 In addition, immediately after coating, the present invention is in contact with a chelating agent such as ultraviolet rays, heating and a phosphoric acid compound or hydrogen peroxide in order to show immediate light activity under measurement conditions (short time) by JIS method. This is a method for producing a titanic acid monomer and a polymer obtained by treatment.
 前記キレート剤がリン酸化合物またはアニオン交換樹脂であることが好ましい。 It is preferable that the chelating agent is a phosphate compound or an anion exchange resin.
 前記過剰のアルコールおよび前記鉱酸が、前記アルコキシチタン酸モノマーに対して、1/2代価モル以上から等価以下まで共存されてなることが好ましい。 It is preferable that the excess alcohol and the mineral acid coexist with the alkoxy titanic acid monomer from a half-valence mole to an equivalent or less.
 光触媒活性により、有機物下地を劣化させないために、リン酸、トリメチルリン酸や触媒毒となるアルカリを含み、メトキキシチタン酸モノマーまたはポリマーのアルコキシチタン酸基と反応してキレート結合する化合物として、ケイ酸、リン酸アルカリ化合物、ケイ酸メチルリン酸アルカリ化合物をアンダーコートし、その上にチタン酸モノマーまたはポリマーを塗布する塗布工程をさらに含むことが好ましい。 As a compound that contains phosphoric acid, trimethyl phosphoric acid and alkali as a catalyst poison and reacts with the alkoxy titanic acid group of the methoxy titanic acid monomer or polymer in order to prevent degradation of the organic substrate due to the photocatalytic activity, It is preferable to further include a coating step in which an acid, an alkali phosphate compound, or a methyl silicate alkali phosphate compound is undercoated and a titanic acid monomer or polymer is applied thereon.
 前記アルカリが、ナトリウム、カリウムを含むことが好ましい。 It is preferable that the alkali contains sodium and potassium.
 前記アルコキシチタン酸モノマーが、水を加えない四塩化チタンを、水を加えないアルコール中に加えるかまたはアルコキシチタン酸を、水を加えないアルコールと2%以上、好ましくは15~35%の鉱酸をチタン酸に対し1/2モル以上加える方法、または、水を加えない四塩化チタンを、水を加えない30%以上、好ましくは50%以上の過酸化水素に加えるか、アルコキシチタン酸を水を加えない30%以上、好ましくは50%以上の過酸化水素とアルコールに加える方法によって合成されてなることが好ましい。 The alkoxy titanic acid monomer is added with water-free titanium tetrachloride in alcohol without water or alkoxy titanic acid with water-free alcohol at least 2%, preferably 15-35% mineral acid. Of titanium tetrachloride with no addition of water to 30% or more, preferably 50% or more of hydrogen peroxide without addition of water, or alkoxytitanic acid with water. It is preferably synthesized by a method in which 30% or more, preferably 50% or more of hydrogen peroxide and alcohol are not added.
 前記製造方法により製造された保護機能が形成されたアルコキシチタン酸モノマーまたは高分子またはパーオキシチタン酸高分子を用いて、非光下から紫外下までの触媒、リン酸チタニア膜形成剤、パーオキシリン酸チタニア膜形成剤、分子内自己活性剤、コゲ付・焼付き剥離剤、塩ビクロス結合型チタニア、表面極性転換剤、耐酸性チタン膜形成剤、電磁波防御剤、超伝導剤、繊維・糸やプラスチックの帯電防止、耐摩耗・耐熱・光輝・高親水性・高親油性表面を賦与する表面処理剤、親油性・親水性塗料用膜形成剤、除苔剤、防苔剤、殺菌剤、殺カビ剤、チタン酸糸またはフィルムの成型体、消臭剤、NOX-SOX固定化触媒、セラミックコンデンサー用チタン酸バリウム合成剤、水に可溶なキレート剤の不溶化(固形化)剤、キレート剤、水系エステル交換触媒、CO2、H2O分解触媒、粒子状チタニアの結合型接着剤、多糖類の加水分解触媒、防錆剤、木材防腐防蟻剤、農薬、養魚薬、防汚・除汚(セルフクリーニング)剤、紫外線熱線防御剤、劣化・白華した表面の修復剤、水溶性キレート剤の不溶化(固定化)剤、キレート剤などに供してなることが好ましい。 Using the alkoxytitanic acid monomer or polymer or peroxytitanic acid polymer formed by the above production method and having a protective function, a catalyst from non-light to ultraviolet, a titania phosphate film forming agent, peroxyphosphoric acid Titania film-forming agent, intramolecular self-activator, burnt and seizure release agent, PVC cross-linked titania, surface polarity conversion agent, acid-resistant titanium film-forming agent, electromagnetic wave protective agent, superconducting agent, fiber / thread and plastic Anti-static, anti-wear, heat-resistant, bright, highly hydrophilic and highly lipophilic surface treatment agent, lipophilic and hydrophilic coating film forming agent, moss remover, moss preventive, fungicide, fungicides Agent, molded product of titanic acid yarn or film, deodorant, NOX-SOX immobilization catalyst, barium titanate synthesis agent for ceramic capacitors, water-soluble chelating agent insolubilizing agent (solidifying agent), clean Agents, water-based transesterification catalysts, CO 2, H 2 O decomposition catalyst, binding adhesive particulate titania, polysaccharides hydrolysis catalyst, rust, wood preservative termiticide, pesticides, fish drugs, antifouling It is preferably used for a decontamination (self-cleaning) agent, an ultraviolet ray heat protection agent, a repairing agent for a deteriorated / whitened surface, a water-soluble chelating agent insolubilizing (fixing) agent, a chelating agent, and the like.
 また、前記製造方法により製造された保護機能が形成されたアルコキシチタン酸モノマーまたは高分子またはパーオキシチタン酸高分子を用いて、非光下から紫外下までの触媒、リン酸チタニア膜形成剤、パーオキシリン酸チタニア膜形成剤、分子内自己活性剤、コゲ付・焼付き剥離剤、塩ビクロス結合型チタニア、表面極性転換剤、耐酸性チタン膜形成剤、電磁波防御剤、超伝導剤、繊維・糸やプラスチックの帯電防止、耐摩耗・耐熱・光輝・高親水性・高親油性表面を賦与する表面処理剤、親油性・親水性塗料用膜形成剤、除苔剤、防苔剤、殺菌剤、抗菌剤、殺カビ剤、抗カビ剤、チタン酸糸またはフィルムの成型体、消臭剤、NOX-SOX固定化触媒、セラミックコンデンサー用チタン酸バリウム合成剤、水系エステル交換触媒、CO2、H2O分解触媒、粒子状チタニアの結合型接着剤、多糖類の加水分解触媒、防錆剤、木材防腐防蟻剤、農薬、養魚薬、防汚・除汚(セルフクリーニング)剤、紫外線熱線防御剤、劣化・白華した表面の修復剤、水溶性キレート剤の不溶化(固定化)剤、キレート剤などに供してなる用途である。 Further, using the alkoxytitanic acid monomer or polymer or peroxy titanic acid polymer formed by the above-described production method, a catalyst from non-light to ultraviolet, a titania phosphate film forming agent, Peroxyphosphate titania film forming agent, intramolecular self-activator, burnt and seizure release agent, PVC cross-linked titania, surface polarity conversion agent, acid-resistant titanium film forming agent, electromagnetic wave protective agent, superconducting agent, fiber / thread Antistatic, plastic, anti-wear, surface treatment agent for imparting wear resistance, heat resistance, brightness, high hydrophilicity and high lipophilic surface, film forming agent for lipophilic and hydrophilic coatings, moss remover, mossproofing agent, fungicide, Antibacterial agent, fungicidal agent, antifungal agent, titanic acid thread or film molding, deodorant, NOX-SOX immobilization catalyst, barium titanate synthesis agent for ceramic capacitors, aqueous transesterification catalyst, C 2, H 2 O decomposition catalyst, binding adhesive particulate titania, polysaccharides hydrolysis catalyst, rust, wood preservative termiticide, pesticides, fish drugs, antifouling dividing fouling (self-cleaning) agents, It is an application that is used for ultraviolet heat ray protective agents, repair agents for deteriorated / whitened surfaces, water-soluble chelating agent insolubilizing (fixing) agents, chelating agents, and the like.
 前記連鎖移動重合触媒に、水に可溶なリン酸、リン酸塩、リン酸アルキルエステルからなる群より選ばれるリン酸化合物やアルコキシチタン酸またはチタン酸またはチタンイオンとキレートを形成し、常温で蒸発する有機物または無機化合物の単独または混合物またはアニオン交換樹脂などの試薬を用いてもキレート結合や化学結合を形成しない保護基を介して、これらが直鎖移動触媒となることが好ましい。 Forming a chelate with the phosphoric acid compound, alkoxytitanic acid, titanic acid or titanium ion selected from the group consisting of water-soluble phosphoric acid, phosphate, and phosphoric acid alkyl ester on the chain transfer polymerization catalyst, at room temperature It is preferable that these become a linear transfer catalyst through a protective group that does not form a chelate bond or a chemical bond even when a reagent such as an organic or inorganic compound to be evaporated alone or a mixture or an anion exchange resin is used.
 前記水に可溶なリン酸アルキルエステルが、リン酸メチル、リン酸エチル、リン酸イソプロピル、リン酸ブチルおよび揮発性リン酸化合物であることが好ましい。 It is preferable that the water-soluble alkyl phosphate ester is methyl phosphate, ethyl phosphate, isopropyl phosphate, butyl phosphate and volatile phosphate compounds.
 本発明の新規チタン酸モノマーおよび高分子の製造方法によれば、全ての基材に接着性がすぐれ、高濃度で合成し、水に無限大に透明に溶解し、有機溶媒にも溶解するモノマーを提供し、このモノマーを連鎖移動重合し、極性と暗所活性/光下不活性⇔暗所および光下活性⇔暗所不活性/光下活性に自由に設計することができ、基幹分子を同一とし、これを変成するだけで活性と極性を選択するために、自由に制御でき、基材との親和性(極性)が異なるための剥離による白華、基材の劣化による白華、チタン酸モノマーおよび高分子の粒状化(酸化チタン、水酸化チタン)による白華を防御し、基材との化学結合を有し、その膜の強度安定性を恒久にし、暗所から光下までの活性および光輝・防汚・セルフクリーニング性、電磁・電気的機能・防蝕機能などを恒久的に維持することができる。 According to the novel titanic acid monomer and polymer production method of the present invention, a monomer that has excellent adhesion to all substrates, is synthesized at a high concentration, is infinitely transparent in water, and is also soluble in organic solvents. This monomer can be chain transfer polymerized to be freely designed to polar and dark activity / light-inactive darkness and light-active darkness inactive / light-active. By selecting the activity and polarity by simply changing the same, it can be controlled freely, and the whiteness due to peeling due to different affinity (polarity) with the base material, whiteness due to deterioration of the base material, titanium Protects white flower by granulation of acid monomer and polymer (titanium oxide, titanium hydroxide), has chemical bond with the base material, makes the film's strength stability permanent, from dark to under light Active and bright, antifouling, self-cleaning, electromagnetic and electrical Such as Noh and corrosion protection function can be permanently maintained.
紫外ランプを照射した場合のガスの分解速度を示すグラフである。It is a graph which shows the decomposition rate of gas at the time of irradiating with an ultraviolet lamp. 実施例11において、110℃/2Hr処理と、リン酸処理したテストピースを用いて、JIS法テトラバッグに入れ、暗所での活性と、紫外ランプをあてた時の活性を測定した結果を示すグラフである。In Example 11, using 110 degreeC / 2Hr process and the test piece which carried out the phosphoric acid process, it puts into the JIS method tetra bag, and shows the result of having measured the activity in a dark place, and the activity when an ultraviolet lamp is applied. It is a graph. 実施例2で得られたポリマーTIPT-MC4-PM518とTMT-MC2-10PM27.4を用い、比較例に佐賀型チタニアTAと石原型チタニアSTS-01の2%をテストピースに塗布し、20℃±1℃、湿度50%以下に7時間保持乾燥させテトラバッグ法でアセトアルデヒドを100ppm注入して試験した結果を示すグラフである。Using the polymers TIPT-MC4-PM518 and TMT-MC2-10PM27.4 obtained in Example 2, 2% of Saga-type titania TA and Ishihara-type titania STS-01 were applied to a test piece as a comparative example, and 20 ° C. It is a graph which shows the result of having test-dried 100 ppm of acetaldehyde by the tetrabag method after hold | maintaining and drying for 7 hours to +/- 1 degreeC and 50% or less of humidity. 実施例28において、経時毎のCO(一酸化炭素)の生成量を測定した結果を示すグラフである。In Example 28, it is a graph which shows the result of having measured the production amount of CO (carbon monoxide) for every time. 実施例29において、テトラバッグに蓄積する水素の濃度を測定した結果を示すグラフである。In Example 29, it is a graph which shows the result of having measured the density | concentration of the hydrogen accumulate | stored in a tetrabag. 実施例30において、下地表面に親和性を選定する方法について実験した結果を示す説明図である。In Example 30, it is explanatory drawing which shows the result of having experimented about the method of selecting affinity for a base surface. TIPT-MC2-P6のIRチャートである。4 is an IR chart of TIPT-MC 2 -P 6 . TIPT-MC2-PM20のIRチャートである。3 is an IR chart of TIPT-MC 2 -PM20. YOO型懸濁液のIRチャートである。It is an IR chart of a YO type suspension. 石原型STS-01のIRチャートである。It is an IR chart of Ishihara type STS-01.
 本発明における「純粋な」アルコキシチタン酸モノマーとは、工業用に市販されているものを指す。 The “pure” alkoxy titanic acid monomer in the present invention refers to those commercially available for industrial use.
 本発明は、前記に掲げた公知公用のチタニアの欠点を解決し、下地に塗布した接触部分では活性を示さず、塗布後に空気と接触する部分が、光により活性する機能を発見し、光のないところでは、分子構造の中に形成される結合活性基部位活性点で自ら活性を示し、時間をかけて活性を発現していくものであり、塗布直後はその活性能が極めて小さい(特にJIS法テトラバッグ法は小さく、メチレンブルー消去法や青苔などの消去活性もゆるやか)保護基を有するモノマーおよびポリマーであり、その活性のメカニズムとして考えられるのは、アルコキシチタン酸基、リン酸チタン酸錯体(パーオキシチタン酸基、パーオキシリン酸チタン酸錯体)、アルコキシリン酸チタン酸錯体が塗布脱水乾固されると保護基が破壊され、脱アルコキシ化され、酸化チタン結合とリン酸チタン結合が形成され、特に、リン酸チタン結合の間に生ずるアノード/カソード、黄リン/赤リンの酸化還元電位により分子内活性を生ずる活性点が生れると推論される。 The present invention solves the disadvantages of the publicly known titania listed above, reveals a function in which the contact portion applied to the base does not show activity, and the portion that comes into contact with air after application is activated by light. Where there is no activity, the active site of the binding active group formed in the molecular structure shows its own activity and develops its activity over time, and its activity is very small immediately after application (especially JIS). The tetrabag method is small, and the methylene blue erasing method and the erasing activity such as green moss are also moderately) monomers and polymers having protecting groups. The possible mechanism of the activity is an alkoxy titanate group, a phosphate titanate complex ( When the peroxytitanic acid group, peroxyphosphoric acid titanic acid complex) or alkoxyphosphoric acid titanic acid complex is applied and dehydrated and dried, the protective group is destroyed and dealkoxy is removed. In particular, when a titanium oxide bond and a titanium phosphate bond are formed, an active site that generates intramolecular activity is generated by the redox potential of the anode / cathode and yellow phosphorus / red phosphorus generated between the titanium phosphate bonds. Inferred.
 本発明の基本ベースとなる保護基を有するモノマーであるチタニアをアンダーコートするか、さらに分解されやすい下地には触媒毒とキレート剤の共存するアンダーコート剤(リン酸とケイ酸ソーダ(極性)、例えばトリメチルリン酸とケイ酸ソーダ(非極性))を用いれば、全く下地を侵すことなく、下地チタニアまたはチタニアと結合する化合物と活性点を持つチタニアが、自己分子内活性因子(基)や光により、分子間反応による強い結合を形成し、オングストロームから数ナノの網状構造を形成し、その一次元の想定膜厚は、公知粒状チタニアが最も小さい粒子として、佐賀型の7ナノがあるが、本チタニアは、10~20オングストローム(1~2ナノ)の線状高分子で公知に比べ1/10~1/100になると考えられ、折り曲げや摩擦および衝撃などの応力に耐え、恒久的チタニア膜を提供するものである。さらに極性を自由に調節変換できるため、どのような表面にも塗布され、どのような極性の表面も付与し、光透過、光光輝の超微細網状(粒子状チタニアの微粒子に対抗)チタニアであるにもかかわらず、暗所~紫外下まで公知チタニアと同等以上の活性を与えることができ、光活性のない親水防汚型チタニア(接触角5°以下)と同一のセルフクリーニング性に加え、強力な触媒活性を備える製品を提供し、公知親水性チタニアが親水性の汚れを防ぐことができないのに比べ本技術は可能とし、公知高活性チタニアが不透明で乳白エマルジョンであるのに、本技術は透明網状膜を形成し、所謂、金属を平板網目状結晶にすることができる画期的なもので、さらに公知チタニア触媒の欠点を解決するだけでなく線状高分子を用いて紡糸することによりチタニアの糸を提供することができ、今まで不可能であった長繊維を提供でき、架橋することにより、網目状の布・フィルムを形成することができ、導電性、電磁波防御材、耐酸性チタン膜形成剤、電磁波防御剤、超伝導剤、繊維、糸やプラスチックの帯電防止、耐摩耗・耐熱・光輝・高親水・高親油性表面を賦与する表面処理剤、親油性・親水性塗料用膜形成剤、除苔剤、防苔剤、殺菌剤、抗菌剤、殺カビ剤、抗カビ剤、チタン酸糸またはフィルムの成型体、消臭剤、NOX-SOX固定化触媒、セラミックコンデンサー用チタン酸バリウム合成剤、水系エステル交換触媒、CO2、H2O分解触媒、粒子状チタニアの結合型接着剤、多糖類の加水分解触媒、防錆剤、木材防腐防蟻剤、農薬、養魚薬、防汚・除汚(セルフクリーニング)剤、紫外線・熱線防御剤、劣化・白華化した表面の修復剤、水に可溶なキレート剤の不溶化(固定化)剤、キレート剤などの多用途の金属機能材を提供することができる。 Undercoat agent titania, which is a monomer having a protecting group as a basic base of the present invention, or an undercoat agent in which a catalyst poison and a chelating agent coexist on a base that is easily decomposed (phosphoric acid and sodium silicate (polar), For example, when trimethyl phosphate and sodium silicate (nonpolar) are used, the underlying titania or a compound that binds to titania and titania having an active site is not affected by the self-intramolecular active factor (group) or light. By forming a strong bond by intermolecular reaction and forming a network structure of several nanometers from angstrom, the one-dimensional assumed film thickness is 7 nano particles of Saga as the smallest particles of known granular titania, This titania is a linear polymer of 10 to 20 angstroms (1 to 2 nanometers) and is considered to be 1/10 to 1/100 compared to the known one. Withstand and friction and stress, such as shock and provides a permanent titania film. In addition, the polarity can be freely adjusted and converted, so it can be applied to any surface, imparts any polarity surface, and is an ultra-fine network (opposite to particulate titania fine particles) that transmits light and shines. Nevertheless, it can provide the same or better activity than known titania from dark to ultraviolet, and has the same self-cleaning property as hydrophilic antifouling type titania (contact angle of 5 ° or less) that has no photoactivity. Provides a product with excellent catalytic activity, and allows the technology to be compared with known hydrophilic titania that cannot prevent hydrophilic soiling, while the known highly active titania is opaque and milky white emulsion, It is an epoch-making material that can form a transparent network film, so that the metal can be converted into a flat-plate network crystal. In addition to solving the disadvantages of the known titania catalyst, spinning is performed using a linear polymer. Can provide titania yarns, can provide long fibers that were impossible until now, and can form a mesh-like cloth / film by cross-linking. Titanium film-forming agent, electromagnetic wave protective agent, superconducting agent, antistatic of fibers, yarns and plastics, surface treatment agent that imparts abrasion resistance, heat resistance, radiance, high hydrophilicity and high lipophilic surface, lipophilic and hydrophilic paint Film forming agent, moss remover, anti-mossant, antibacterial agent, antibacterial agent, fungicidal agent, anti-fungal agent, titanic acid thread or film molding, deodorant, NOX-SOX immobilization catalyst, for ceramic capacitors Barium titanate synthesis agent, water-based transesterification catalyst, CO 2 , H 2 O decomposition catalyst, particulate titania binding adhesive, polysaccharide hydrolysis catalyst, rust preventive, wood antiseptic ant, pesticide, fish culture , Anti-fouling / anti-fouling (self-cleaning G) agents, UV / heat ray protection agents, repair agents for deteriorated and whitened surfaces, water-soluble chelating agent insolubilization (immobilization) agents, chelating agents and other versatile functional metal materials Can do.
 本技術は、ストロンチュームチタニアを用いて、(財)理化学研究所が発見した「伝導しない性質と伝導する性質」を併せ持つ技術理論に合致すると考えられるもので「光活性のない性質と光活性の大きな性質」を兼ね備えた新規無機高分子の新規物質、機能、活性を発現提供する顕著性、進歩性、新規性に極めてすぐれた新規チタニアおよびその製造技術である。 This technology is considered to be consistent with the technical theory that has both “non-conductive and conductive properties” discovered by RIKEN, using strontium titania. It is a novel titania and its manufacturing technology that are extremely excellent in remarkableness, inventive step, and novelty that express and provide a novel substance, function, and activity of a novel inorganic polymer that has “major properties”.
 更に本技術の新規性、顕著性、進歩性を詳細に説明する為に本発明の起点となった着想と完成に至った技術の経過詳細を請求項の順にしたがって説明する。 Further, in order to explain in detail the novelty, saliency, and inventive step of the present technology, the concept that became the starting point of the present invention and the details of the progress of the completed technology will be described in the order of the claims.
 チタンは4価であり、如何なる化学反応をしても、チタン酸単独化合物として透明なチタン水溶液、ましてや有機溶媒溶液を創生することは化学理論から不可能とされていることに着目し、もしこれを可能にすることができると、不可能が可能になり、公知の理論をくつがえすことになると考え、まず、純粋なチタン鋼の腐蝕理論に着目し、文献「アグネ社刊1965年第一版から腐蝕因子の中で、透明な水溶液として溶出したチタン化合物が被塗布表面に、塗布して、全て蒸発して、酸化チタンおよびチタン化合物の膜を形成する組成を調べた結果、「119ページに記されている酸化剤の存在下」(出典文献 住友金属技報 5,95’(1964))と「122ページに記されているメタノール(アルコール)と塩酸の共存系」(神鋼研究所報告 No1491(1962))において、著しい腐蝕が生じることに着目した。 Titanium is tetravalent, and it should be noted that it is impossible from chemical theory to create a transparent titanium aqueous solution, even an organic solvent solution, as a single compound of titanic acid, regardless of the chemical reaction. If this can be made possible, the impossible will become possible, and the known theory will be overridden. At first, focusing on the corrosion theory of pure titanium steel, the literature “Agne 1965 1st edition As a result of examining the composition in which the titanium compound eluted as a transparent aqueous solution is applied to the surface to be coated and evaporated to form a film of titanium oxide and a titanium compound. "In the presence of the oxidant" (Source: Sumitomo Metal Technical Report 5, 95 '(1964)) and "Coexistence of methanol (alcohol) and hydrochloric acid described on page 122" (God In laboratories reported No1491 (1962)), by noting significant corrosion occurs.
 四塩化チタンまたはアルコキシチタン酸化合物を、水を加えない、(a)濃過酸化水素水または(b)濃過酸化水素とアルコール(メタノール)の共存下または(c)塩酸とアルコール(メタノール)共存下に加え、(a)「過酸化チタン酸」と(b)「過酸化アルコキシチタン酸」と(c)「アルコキシチタン酸」の透明な保護基を形成したモノマー化合物を公知では不可なる(チタン酸モノマーとして2%以上(佐賀型の最高濃度)から最高濃度として、メタノールをチタン酸と等モル価に近い濃度までにおさえ)高濃度で合成することができた。 Titanium tetrachloride or alkoxytitanic acid compound, water is not added, (a) concentrated hydrogen peroxide or (b) concentrated hydrogen peroxide and alcohol (methanol) or (c) hydrochloric acid and alcohol (methanol) In addition, (a) “peroxytitanic acid”, (b) “peroxyalkoxytitanic acid”, and (c) “alkoxytitanic acid”, which is a monomer compound having a transparent protective group, cannot be known (titanium It was possible to synthesize the acid monomer at a high concentration from 2% or more (the highest concentration of the Saga type) up to the highest concentration of methanol to a concentration close to the equimolar value of titanic acid.
 原料に供する四塩化チタンは8%以下になると白色の水酸化チタン(ヒドロキシチタン酸)基を表面に有する酸化チタンとして沈殿し、水に溶解しなくなることが化工第23巻第1号p129~131にある。又、アルコキシチタン酸は水に全く溶けず、加水分解されて同上となりうることは、公知である。 When the titanium tetrachloride used as a raw material is 8% or less, it is precipitated as titanium oxide having a white titanium hydroxide (hydroxytitanic acid) group on the surface and cannot be dissolved in water. It is in. It is also known that alkoxytitanic acid does not dissolve in water at all and can be hydrolyzed to the same.
 更に、佐賀型のパーオキシチタン酸は8%以上の四塩化チタンを1%の水に加え、水和して上記ヒドロキシチタン酸ゾルを形成し、これに過酸化水素を加え、光活性の低い透明な液を形成し、これを90度以下で長時間(10時間近く1%の透明パーオキシチタン酸(多分オルトチタン酸パーオキサイドではないか)を加熱濃縮し、2%になると活性を示すようになるが、それ以上すると沈殿ゲル化する)かけて濃縮熱処理して、2%が限界となる、透明な、光活性があるとされるパーオキシチタン酸粒子を提供している。 In addition, Saga-type peroxytitanic acid has 8% or more of titanium tetrachloride added to 1% water and hydrated to form the hydroxytitanic acid sol, and hydrogen peroxide is added to it, resulting in low photoactivity. A transparent liquid is formed, and this is heated at 90 ° C. or less for a long time (nearly 10 hours of 1% transparent peroxytitanic acid (perhaps not orthotitanate peroxide) and becomes active at 2%. However, when it exceeds that, it is concentrated and heat treated to provide transparent, photoactive peroxytitanic acid particles having a limit of 2%.
 本発明でえられる上記パーオキシチタン酸モノマーおよびアルコキシパーオキシチタン酸モノマーは、透明な化合物として、存在しない、高濃度(実験した最高値はアルコールや過酸化水素を小過剰モル(アルコキシチタン酸または四塩化チタン(1モル4価)を1モルとしたとき、アルコールまたは過酸化水素を4モル価(チタン酸1モル)+α、すなわちαはメタノールや過酸化水素の蒸発分解ロスを考え、0.1モル価程度)用いただけで、他はアルコキシチタン酸または四塩化チタンを用いる濃度まで)で合成することができ、水や有機溶媒で希釈して白濁沈殿することなく、連鎖移動重合により高分子化して膠化したポリマーでも希釈溶解すると透明な水溶液または有機溶媒溶液を提供することができる。 The peroxytitanic acid monomer and alkoxyperoxytitanic acid monomer obtained in the present invention are not present as transparent compounds, and do not exist at a high concentration (the highest value tested is a small excess of alcohol or hydrogen peroxide (alkoxytitanic acid or When titanium tetrachloride (1 mole, tetravalent) is 1 mole, alcohol or hydrogen peroxide is 4 moles (1 mole of titanic acid) + α, that is, α is an evaporation decomposition loss of methanol or hydrogen peroxide. Only about 1 mole value), and others can be synthesized up to the concentration using alkoxy titanic acid or titanium tetrachloride), and polymerized by chain transfer polymerization without diluting with water or an organic solvent and causing precipitation. Even a polymerized and gelatinized polymer can be diluted and dissolved to provide a transparent aqueous solution or organic solvent solution.
 合成された上記パーオキシチタン酸モノマーとアルコキシチタン酸モノマーはFT-IR解析の結果、酸化チタン結合や水酸化チタン(ヒドロキシチタン)基の含有量のきわめて少ない純度の高いテトラメチルチタン酸(c)I主体、ジメチルジパーオキシチタン酸(b)III、ジパーオキシ、ジクロルチタン酸(a)IIを主体としたモノマーで、水和反応して行くと、下記の分子構造の保護基構造を形成していると推論する。 As a result of FT-IR analysis, the synthesized peroxy titanic acid monomer and alkoxy titanic acid monomer are highly pure tetramethyl titanic acid (c) with very little content of titanium oxide bonds and titanium hydroxide (hydroxytitanium) groups. Monomers mainly composed of I, dimethyldiperoxytitanic acid (b) III, diperoxy, dichlorotitanic acid (a) II, forming a protecting group structure having the following molecular structure when hydrated. To infer.
[推定式]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
[Estimation formula]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 チタン金属の腐蝕は上記の化学式に示されるように腐蝕溶出したチタンイオンが安定化され、水に無限に溶出してゆき(なお、本発明における無限に溶解するとは、2%以上(合成はもちろん2%以下でも可能であるが透明な公知チタニアは2%以下故2%以上とした)から、チタン酸に対しメタノールを等モル価近くまでの高濃度で合成されたモノマーを水で希釈することを指す。酸化チタンに進まない為に腐蝕に対して最も不動効果を形成する、酸化チタン膜が形成されず、次々に浸蝕されて行くと考えられ、公知チタニアの製法、製品が、酸化チタン結合とその粒子の表面に露出した水酸化チタン(ヒドロキチタン酸)基を形成するのは、チタン金属が酸化膜(酸化チタンと水酸化チタン)を形成して不動化することに一致する。 As shown in the above chemical formula, the corrosion of titanium metal is stabilized by the dissolution of titanium ions, which are dissolved in water indefinitely. Diluting the monomer synthesized with water at a high concentration close to the equimolar value of methanol to titanic acid from 2% or less because it is possible to use 2% or less because transparent titania is 2% or less) Since it does not advance to titanium oxide, it forms the most immobile effect against corrosion, it is thought that the titanium oxide film is not formed, and it is thought that it is eroded one after another. The formation of titanium hydroxide (hydroxytitanic acid) groups exposed on the surface of the particles coincides with the fact that titanium metal is immobilized by forming an oxide film (titanium oxide and titanium hydroxide).
 上記の方法で得られた(a)、(b)、(c)の保護基を有するモノマーに水を加えて行くとモノマー濃度がどのようにうすくなっても透明な希釈水溶液となり、塗料に用いる有機溶剤の単独または混合物にも溶解し、水和しないモノマーも含め、これに、水溶性のリン酸または、リン酸化合物を代表とするチタン酸イオンと強力なキレートを形成するキレート剤やイオン交換樹脂を加えて行くと、公知の技術では、即、リン酸チタニア、またはキレート剤とのチタンキレート沈殿物が生じ、100%沈殿濾別できるゾルになるが、本発明の技術では、モノマー濃度に依存し、キレート剤や、チタン酸とキレートを形成するイオン交換樹脂を加えて行くと、モノマーの粘度が数cP/20℃(B型粘度計)が、次第に増粘し、水飴状になり、やがて透明なる膠化点(ゼル、ゼリー状)になる。塩酸が4モル価に近づくと膠化せず増粘して行き、やがて粘度が低下してくる。 When water is added to the monomer having the protecting group (a), (b), or (c) obtained by the above method, it becomes a transparent diluted aqueous solution no matter how the monomer concentration becomes thin, and is used for paints. Chelating agents and ion exchanges that form strong chelates with water-soluble phosphoric acid or titanate ions typified by phosphoric acid compounds, including monomers that are soluble in organic solvents alone or in mixtures and do not hydrate When the resin is added, the known technique immediately produces titania phosphate or titanium chelate precipitate with a chelating agent, resulting in a sol that can be 100% precipitated by filtration. In the technique of the present invention, the monomer concentration is increased. Depending on the addition of chelating agents and ion exchange resins that form chelates with titanic acid, the viscosity of the monomer gradually increases to several cP / 20 ° C (B-type viscometer) and becomes a water tank. Before long it became clear Naru Nikawaka point (diesel, jelly-like). As hydrochloric acid approaches 4 molar values, it does not gel and thickens, and eventually the viscosity decreases.
 この膠化高分子ポリマーを多量の水に溶解すると、均一透明なる水溶液になり、また、水和しないモノマーから形成したポリマーを最高値として、含水率に応じて有機溶剤の単独または混合物に無限から有限に溶解し、白濁も沈殿も生じない。 When this polymerized polymer is dissolved in a large amount of water, a uniform transparent aqueous solution is obtained, and a polymer formed from a monomer that is not hydrated is set to the maximum value, depending on the water content. It dissolves infinitely and neither cloudiness nor precipitation occurs.
 以上のことから、(a)、(b)、(c)の保護基に、キレート剤やイオン交換樹脂が働き、保護基が塩酸や過酸化水素を遊離させ、開環しながらキレート剤が付加し、このキレート剤が外れながら、アルコキシ基やパーオキシ基が残り、線状高分子に生長していくものと考えられる。この重合のメカニズムは、キレート剤が、キレートを形成せず、イオン交換樹脂がチタン酸とキレートを形成せず、連鎖移動重合触媒となって連鎖移動重合を形成するものと考えられる。 From the above, chelating agents and ion exchange resins act on the protecting groups in (a), (b), and (c), and the protecting groups liberate hydrochloric acid and hydrogen peroxide, adding the chelating agent while opening the ring. However, it is considered that while this chelating agent is detached, an alkoxy group or a peroxy group remains and grows into a linear polymer. The mechanism of this polymerization is considered to be that the chelating agent does not form a chelate, the ion exchange resin does not form a chelate with titanic acid, and acts as a chain transfer polymerization catalyst to form chain transfer polymerization.
 なお、上記反応を例示すると、反応系(c)I[化3]によれば下記のようになると推定する。モノマー上に安定化された水和保護基は、式3のようになっているのではないかとも考えられる。 In addition, when the above reaction is illustrated, it is estimated that the reaction system (c) I [Chemical Formula 3] is as follows. It is also conceivable that the hydration protecting group stabilized on the monomer may be as shown in Formula 3.
[推定反応式]
 反応系(c)Iの連鎖移動重合の推定式を[化4]に示し、その末端基は[化5]のようになっていると考えられ、線状ポリマーの連鎖を形成する分子の節の構造は[化29]に準ずると考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
[Estimated reaction formula]
The estimation formula for the chain transfer polymerization of the reaction system (c) I is shown in [Chemical Formula 4], the end group of which is considered to be [Chemical Formula 5], and the molecular nodes forming the linear polymer chain The structure of is considered to conform to [Chemical 29].
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 次に連鎖移動触媒はリン酸またはリン酸化合物およびイオン交換樹脂に限定されるものではないが、本技術の目的とするのは、チタン酸とリン酸の結合点において、酸化還元電位を生じ、アノードとカソードの現象や、黄リンと赤リンの互換の現象が生じて、暗所(非光下)で強力な分子内、自己活性を示す目的で、実施例は、リン酸化合物に限定したが、イオン交換樹脂を用いて連鎖移動重合した後、リン酸化合物を加える方法も含め、チタンイオンとキレートを形成する化合物であれば、同じような連鎖移動重合が行なわれ、本発明に詳細に記載しない新しい用途分野の新規機能材を創生する可能性があり、例えば、この連鎖移動触媒の有機性を大にしたものを用い、対チタン比に対して大にすれば、100%のシリコーンポリマーを代表とする例に似た、100%のチタン系のプラスチックまたは塗料を自由に設計できると考えられ、更に他の多価金属の線状ポリマー創生が可能となることも、本定義理論より推定される。 Next, the chain transfer catalyst is not limited to phosphoric acid or a phosphoric acid compound and an ion exchange resin, but the object of the present technology is to generate a redox potential at the point of attachment of titanic acid and phosphoric acid, For the purpose of showing strong intramolecular and self-activity in the dark (under no light) due to the phenomenon of anode and cathode and the compatibility of yellow phosphorus and red phosphorus, the examples were limited to phosphate compounds However, if a compound that forms a chelate with a titanium ion, including a method of adding a phosphate compound after chain transfer polymerization using an ion exchange resin, the same chain transfer polymerization is performed, and the present invention is described in detail. There is a possibility of creating a new functional material in a new application field not described. For example, if the chain transfer catalyst having a large organic property is used and the ratio to the titanium ratio is increased, 100% silicone Polymer It is estimated from this definition theory that 100% titanium-based plastics or paints similar to the examples in the table can be designed freely, and that linear polymers of other polyvalent metals can be created. Is done.
 次に連鎖移動触媒が最も極性の大きいリン酸は最も親水性の膜を形成し、アルキル基の大なる非極性にシフトするリン酸エステルを用いると、極性の小さい膜を形成すると共に、親水性の被塗布面には親水性の製品を親油性(撥水性)の被塗布面には疎水性(極性の小さい)製品を、使用できるよう自由に設計することができる。 Next, phosphoric acid with the most polar chain transfer catalyst forms the most hydrophilic film, and when phosphate ester that shifts to non-polarity with a large alkyl group is used, it forms a film with low polarity and is hydrophilic. The surface to be coated can be freely designed so that a hydrophilic product can be used and a hydrophobic (small polarity) product can be used on the lipophilic (water repellent) coated surface.
 次に、連鎖移動触媒を用いない、保護基を有する水に無限大に溶解するモノマーおよびこれを用いて、イオン交換樹脂で脱塩しながら重合したポリマーは非光下では殆ど活性を示さないが、光下では太陽熱や紫外線により脱メチル化し、酸化チタン縮合を網状に形成し、高い活性を示し、光輝、透明性は抜群であり、被塗布面の極性に左右されにくく、広いアンダーコート剤にも用いられ、逆に紫外線等の劣化で塗布面が劣化白華した合成塗料の表面の修復に有効であり(塗料の劣化表面の末端基と化学結合して、修復されると考えられる)、リン酸またはリン酸エステルをチタン酸に対し、等価近くになるように用いると、塗布後、乾燥して、経日すると、殆ど全てがリン酸チタニア結合になり、暗所(非光下)では最大の分子内自己活性を示し、光下では活性が小さい故に、紫外下で被塗布面が、分解白華しやすい表面にアンダーコート剤として有効である。 Next, a monomer that does not use a chain transfer catalyst and is infinitely soluble in water having a protecting group, and a polymer polymerized using this monomer while desalting with an ion exchange resin show little activity in the absence of light. Under the light, demethylated by solar heat or ultraviolet rays, forming a titanium oxide condensation in a network, showing high activity, outstanding brightness and transparency, hardly affected by the polarity of the coated surface, a wide undercoat agent It is also effective for repairing the surface of synthetic paints where the coating surface has deteriorated due to deterioration such as ultraviolet rays (considered by chemical bonding with terminal groups on the deteriorated surface of the paint), When phosphoric acid or phosphoric acid ester is used to be equivalent to titanic acid, after application, it is dried and, after aging, almost all become titania phosphate bonds, and in the dark (under no light) Maximum intramolecular self-activity Are shown, because under light activity is small, the surface to be coated under ultraviolet is effective to decompose efflorescence easily surface as an undercoat material.
 なお、チタニアおよびチタン酸化合物を塗布して白華が生じるには(1)チタン化合物が酸化チタンの粗大粒子になる現象「自己白華」と(2)被塗布面との極性が合致しない場合と、塗布濃度が高いために剥離する現象「剥離白華」と(3)被塗布面が有機層が光触媒活性により、劣化しておこる現象「浸蝕白華」があることを発明することができた。本発明の商品は結晶状粒子チタン化合物でないために、あえて強烈な活性を賦与した酸化チタン結合を一部含むもの以外は「自己白華」はおこらない。次に、極性が合致しない「剥離白華」は、被塗布面との塗布テストを行ない、均一に極性が合致するグレードを選べばよい故、「剥離白華」は心配不要である。最も注意すべきは「浸蝕白華」であるが、上述のようにリン酸を過剰に含む暗所型を用いても、含まない保護基を有するアルコキシチタン酸モノマーやイオン交換重合して得られたポリマーを用いる時は勿論、被塗布面の化学組成(酸化劣化が起こりやすい塗膜表面)によっては、「侵食白華」を生ずることがあるので、その場合は、本発明のチタン酸化合物と化学結合し、チタニアの触媒毒となるNa、Kを含む組成のアンダーコート剤(アルコキシリン酸ケイ酸アルカリ(非極性用親油性)やリン酸ケイ酸アルカリ(極性用親水性))を用いると、「剥離白華」および「浸蝕白華」の両方ともおこらないで、より長期安定した膜および活性を維持することができる。 In order to produce white flower by applying titania and titanic acid compound (1) When the phenomenon of “self-white flower” that titanium compound becomes coarse particles of titanium oxide and (2) polarity of coated surface do not match It can be invented that there is a phenomenon "peeling white flower" that peels off due to a high coating concentration and (3) a phenomenon "erosion white flower" that occurs when the coated surface deteriorates due to photocatalytic activity. It was. Since the product of the present invention is not a crystalline particle titanium compound, “self-whiteness” does not occur except those that include a portion of the titanium oxide bond that imparts intense activity. Next, “exfoliation whiteness” that does not match the polarity does not have to worry about “exfoliation whiteness” because a coating test with the surface to be applied is performed and a grade that matches the polarity uniformly can be selected. The most important thing is “erosion white flower”, but it can be obtained by using an alkoxytitanic acid monomer or ion exchange polymerization with a protective group that does not contain phosphoric acid, even if a dark type containing excessive phosphoric acid is used. Of course, depending on the chemical composition of the coated surface (the surface of the coating film that is susceptible to oxidative degradation), “erosion whiteness” may occur. In that case, the titanate compound of the present invention When using an undercoat agent (alkoxyphosphate alkali silicate (lipophilic for nonpolarity) or alkali phosphate silicate (polarity for hydrophilicity)) containing Na and K, which chemically binds and becomes a catalyst poison of titania. Both “exfoliation whiteness” and “erosion whiteness” do not occur, and a longer-term stable film and activity can be maintained.
 次に本チタニアを塗布したあと、アルコールの沸点以上の温度をかけるか、紫外線をあてるか、自然紫外線を受けるか、アンダーコートまたはオーバーコートにリン酸またはリン酸化合物などのキレート剤を用いるか過酸化水素を乾燥したチタニア膜にオーバーコートすると、線状高分子に残っているアルキル基が脱離反応をして、酸化チタン結合やリン酸チタン結合、パーオキシチタン結合を形成して、網状になり、急激に活性を増すことが可能である。 Next, after applying this titania, apply a temperature higher than the boiling point of the alcohol, apply ultraviolet light, receive natural ultraviolet light, or use a chelating agent such as phosphoric acid or a phosphoric acid compound for the undercoat or overcoat. When overcoating the dried titania film with hydrogen oxide, the alkyl group remaining in the linear polymer undergoes a desorption reaction to form a titanium oxide bond, a titanium phosphate bond, or a peroxytitanium bond. It is possible to increase the activity rapidly.
 過剰のアルコール、水、過酸化水素、塩酸の存在下では、保護基は安定しているが、水やアルコールが蒸発乾固して膜を形成すると、これらの反応が加速される。 Protective groups are stable in the presence of excess alcohol, water, hydrogen peroxide, and hydrochloric acid, but these reactions are accelerated when water or alcohol evaporates to dryness to form a film.
 即ち、塗布した時はJIS法テトラトバッグ法では、臭気元として注入したアセトアルデヒドの濃度より高い値を示し、経時毎に減少して完全に分子内のアルキル基が分解、消失しながら、アセトアルデヒドも分解することを見出した。 That is, when applied, the JIS tetratobag method shows a higher value than the concentration of acetaldehyde injected as a source of odor, and decreases with time, completely decomposing and disappearing alkyl groups in the molecule, and also acetaldehyde decomposes. I found out.
 次に、パーオキシチタン酸モノマーは、佐賀型パーオキシチタン酸のアンダーコート剤として用いる加熱していないグレードと同様、光活性が少ないので、アンダーコート剤に用いることができ、光輝、接着性は、佐賀型が粒子であるのに比して本技術は単一分子レベルのモノマーである故はるかに優れ、佐賀型アンダーコート剤(ティーオテクノ社製)TK(粒状チタニアをリン酸化合物で縮合重合したもの(この技術も本発明の技術に帰属する))と本発明モノマーを用いて連鎖移動重合したものは、佐賀型の特許法のように、加熱処理しなくても、光活性が付与されるが、佐賀型は塗布すると2~3ヵ月で活性(佐賀型が、粒子型であることによる活性、光輝の低下をうらづけたことになる)が著しく落ちるが、本件のものは活性はわずかに落ち、光輝は変わらないのは、線状高分子であるためであり、活性の低下は還元された部分のパーオキシ基の酸化力の減衰に相当すると考えられ、佐賀型は、パーオキシ基が水酸基になり、酸化チタン結合になりにくいが、本発明のパーオキシチタン酸ポリマーは、塗布乾燥脱水により保護基が破壊され、塗布膜が経時するにつれ、酸化チタン結合を形成すると考えられる。 Next, the peroxy titanic acid monomer, like the unheated grade used as an undercoat agent for Saga type peroxy titanate, has little photoactivity, so it can be used as an undercoat agent. Compared to particles of Saga type, this technology is far superior because it is a monomer at a single molecule level. Saga type undercoat agent (manufactured by Tio-Techno) TK (condensation polymerization of granular titania with phosphoric acid compound) (This technology is also attributed to the technology of the present invention) and those obtained by chain transfer polymerization using the monomer of the present invention, as in the Saga-type patent method, can be photoactive even without heat treatment. However, the activity of Saga type is markedly reduced in 2 to 3 months after application (Saga type has the activity of being a particle type, and the brightness is reduced). The reason why it falls slightly and the brightness does not change is because it is a linear polymer, and the decrease in activity is thought to correspond to the decay of the oxidizing power of the peroxy group in the reduced portion. However, the peroxy titanic acid polymer of the present invention is considered to form a titanium oxide bond as the protective group is destroyed by coating and drying dehydration and the coating film elapses.
 一方、このポリマーはきわめて糸引性(紡糸性)、が高く、成形性に優れ、IPA(イソプロピルアルコール)などのチタン酸と保護コロイドを形成する溶液を用いるか、熱風中に紡糸することにより、弾性、延伸性のある糸を形成し、インフレーションなどでフィルム状に成形することができ、導電繊維や電磁波制御フィルムなどの用途が期待される。 On the other hand, this polymer is extremely high in stringiness (spinnability), excellent in moldability, and elastic by using a solution that forms a protective colloid with titanic acid such as IPA (isopropyl alcohol), or by spinning in hot air. It is possible to form a stretchable yarn and form it into a film by inflation or the like, and applications such as conductive fibers and electromagnetic wave control films are expected.
 次に塩酸や鉱酸を用いないで合成されたパーオキシアルコキシチタン酸モノマーやイオン交換重合したアルコキシチタン酸ポリマーや、連鎖移動重合後にイオン交換されたポリマーは、自動車等に求められている、ノンクロムメッキ防錆剤、乾式潤滑剤、チタンライニング剤などの代替として用いることが可能であることを見出した。 Next, peroxyalkoxy titanate monomers synthesized without using hydrochloric acid or mineral acids, ion exchange polymerized alkoxy titanate polymers, and polymers ion-exchanged after chain transfer polymerization are non-chromium required for automobiles, etc. It has been found that it can be used as an alternative to plating rust preventives, dry lubricants, titanium lining agents and the like.
 以下、本発明の新規チタン酸モノマーおよび高分子およびその製造方法および用途についてより詳細に説明する。 Hereinafter, the novel titanic acid monomer and polymer of the present invention and the production method and use thereof will be described in more detail.
 本発明の新規チタン酸モノマーおよび高分子の製造方法は、
(1)水を加えない過剰のアルコール、とくにメタノール、と鉱酸、とくに塩酸とが共存する系に市販されているアルコキシチタン酸モノマーを加えるか、水を加えない過剰のアルコール系に四塩化チタンを加えて、保護機能を形成させたアルコキシチタン酸モノマーを合成する工程または、水を加えない過剰の過酸化水素(市販の30%以上、好ましくは50%以上の試薬)に、四塩化チタンを加えるか、水を加えない過剰の過酸化水素とアルコール系に純粋なアルコキシチタン酸モノマーを加えて、保護機能を形成させたパーオキシチタン酸モノマー、パーオキシアルコキシチタン酸モノマーを合成する工程に続き
(2)前記保護機能形成工程(またはパーオキシチタン酸モノマーの合成工程)ののちに、重合濃度に合せて水を加え稀釈しながら水和反応により、完溶するアルコキシチタン酸モノマーと、パーオキシチタン酸モノマー、パーオキシアルコキシチタン酸モノマーを合成する合成工程と、
(3)前記アルコキシチタン酸モノマーまたはパーオキシチタン酸モノマー、パーオキシアルコキシチタン酸モノマーに、重合濃度に応じて水を加えるか、水の代りにアルコールまたはアルコールとの混合または単独で、モノマーが可溶な有機溶剤で希釈する希釈工程と、
(4)前記希釈工程ののちに、イオン交換樹脂または連鎖移動重合触媒を加えて、低分子ポリマーから透明な膠化点に至るまで重合する重合工程と、
(5)前記イオン交換しない重合工程ののちに、そのまま過剰の水に溶解してイオン交換塔に通すか、イオン交換樹脂を過剰の水に分散させ、ポリマーを溶解して、イオン交換したものを、濾過し、脱塩して塗布に供する溶解工程と、
(6)水和したモノマーまたはポリマーに、チタン酸基1モルに対し、過酸化水素0.5モル以下を加え、パーオキシチタン酸メチル(アルキル)を形成する工程と、
(7)前記重合工程ののちに塗布に供するために、過剰の水か有機溶剤に溶解し完全に溶解する溶解工程
とからなることを特徴とする。
The novel titanic acid monomer and polymer production method of the present invention are:
(1) Addition of commercially available alkoxytitanic acid monomer to a system in which excess alcohol, especially methanol, and mineral acid, especially hydrochloric acid coexist without adding water, or titanium tetrachloride in excess alcohol without adding water And adding titanium tetrachloride to a step of synthesizing an alkoxytitanic acid monomer having a protective function or excess hydrogen peroxide (commercially 30% or more, preferably 50% or more reagent) without adding water. Following the process of synthesizing peroxytitanic acid monomer and peroxyalkoxytitanic acid monomer with protective function by adding excess hydrogen peroxide without adding water and adding pure alkoxytitanic acid monomer to alcohol system (2) After the protective function formation step (or peroxytitanate monomer synthesis step), dilute with water according to the polymerization concentration The hydration reaction while, and alkoxy titanate monomers completely dissolved, a synthesis step of synthesizing peroxy titanate monomer, a peroxy alkoxy titanate monomers,
(3) Water can be added to the alkoxytitanic acid monomer, peroxytitanic acid monomer, or peroxyalkoxytitanic acid monomer depending on the polymerization concentration, or the monomer can be mixed with alcohol or alcohol instead of water or alone. A dilution step of diluting with a soluble organic solvent,
(4) After the dilution step, an ion exchange resin or a chain transfer polymerization catalyst is added to polymerize from a low molecular weight polymer to a transparent gelation point;
(5) After the above-described polymerization step without ion exchange, it is dissolved in excess water as it is and passed through an ion exchange tower, or an ion exchange resin is dispersed in excess water, and the polymer is dissolved and ion exchanged. A dissolution step of filtering, desalting and applying to the coating;
(6) adding 0.5 mol or less of hydrogen peroxide to 1 mol of titanate group to a hydrated monomer or polymer to form methyl peroxytitanate (alkyl);
(7) It is characterized by comprising a dissolving step in which it is dissolved in excess water or an organic solvent and completely dissolved in order to be applied after the polymerization step.
 まず、(1)の工程について説明する。(c)Iの工程は、アルコキシチタン酸モノマーと、過剰のアルコール、とくにメタノールと、鉱酸、とくに塩酸とを共存させ、前記アルコキシチタン酸モノマーの官能基に保護機能を形成させる保護機能形成工程と、(a)II 過酸化水素と四塩化チタン、(b)IIIまたは過酸化水素とメタノールとアルコキシチタン酸を共存せしめ、保護機能を形成させる工程。 First, the process (1) will be described. (C) The step of I is a protective function forming step in which an alkoxytitanic acid monomer, an excess alcohol, particularly methanol, and a mineral acid, particularly hydrochloric acid, coexist to form a protective function on the functional group of the alkoxytitanic acid monomer. And (a) II hydrogen peroxide and titanium tetrachloride, (b) III or hydrogen peroxide, methanol and alkoxytitanic acid coexist to form a protective function.
[推定式]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
[Estimation formula]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 前記過剰のアルコールとしては、メタノールやエタノールまたはこれらの混合物を用いることができるが、保護基の安定性という点から、メタノールを用いることが好ましい。また、前記過剰のアルコールの量としては、アルコキシチタン酸または四塩化チタンに対して等価モル以上、好ましくは、少過剰以上が保護基の安定形成のために必要であり、塩酸または過酸化水素は、アルコキシチタン酸モノマーに対して1/2代価モル以上~等価までが好ましい。1/2代価モル未満の場合、保護基形成が不安定になり、次の重合工程で分岐反応や、ヒドロキシチタン基や、酸化チタン結合やリン酸チタン架橋が起こり、白濁、沈殿を生じ、高分子透明体を得にくくなるという問題があり、等価を超える場合、モノマーとして安定し、連鎖移動重合しにくくなり、加熱すると重合が生じるが、直鎖移動重合をおこしにくく、分岐重合、白濁沈澱するため重合を制御しにくくなるという問題がある。 As the excess alcohol, methanol, ethanol or a mixture thereof can be used, but methanol is preferably used from the viewpoint of the stability of the protecting group. Further, the amount of the excess alcohol is an equivalent mole or more with respect to alkoxytitanic acid or titanium tetrachloride, and preferably a little excess or more is necessary for the stable formation of protecting groups, and hydrochloric acid or hydrogen peroxide is used. Further, it is preferable that the alkenyl titanic acid monomer has a valence of at least ½ valence to the equivalent. In the case of less than ½ valence mole, the protective group formation becomes unstable, branching reaction, hydroxytitanium group, titanium oxide bond and titanium phosphate cross-linking occur in the next polymerization step, resulting in cloudiness and precipitation. There is a problem that it becomes difficult to obtain a molecular transparent body, and when exceeding the equivalent, it becomes stable as a monomer and chain transfer polymerization becomes difficult, and when heated, polymerization occurs, but linear transfer polymerization hardly occurs, and branch polymerization and cloudy precipitation occur. Therefore, there is a problem that the polymerization is difficult to control.
 前記鉱酸としては、塩酸や硫酸、硝酸、フッ酸、臭酸などを用いることができ、保護基の形成安定性から、塩酸を用いることが好ましい。 As the mineral acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, hydrofluoric acid, odorous acid, and the like can be used, and hydrochloric acid is preferably used from the viewpoint of the formation stability of the protecting group.
 なお、前記アルコキシチタン酸モノマーが、四塩化チタンまたはアルコキシチタン酸と、水を加えないアルコールと作業上、生産性上2%以上、好ましくは35%~10%の鉱酸中に加える方法、または、四塩化チタンまたはアルコキシチタン酸を、水を加えない過酸化水素または水を加えない過酸化水素とアルコールの共存下に加える方法によって合成されてなることが好ましい。その理由としては、原料として用いる四塩化チタン、過酸化水素、アルコールの含水率を限定するものではないが、市販されている工業用を水を加えないで用いればよい(過酸化水素は30%以上、さらには50%以上、とくには70%以上が好ましい)。 The alkoxytitanic acid monomer is added to titanium tetrachloride or alkoxytitanic acid, alcohol without adding water, and a work, productivity of 2% or more, preferably 35% to 10% mineral acid, or It is preferable to synthesize titanium tetrachloride or alkoxytitanic acid by a method of adding hydrogen peroxide without adding water or hydrogen peroxide and alcohol without adding water. The reason for this is not to limit the water content of titanium tetrachloride, hydrogen peroxide, and alcohol used as raw materials, but commercially available industrial products may be used without adding water (hydrogen peroxide is 30%). Or more, more preferably 50% or more, and particularly preferably 70% or more).
 また、前記アルコキシチタン酸モノマーの官能基に保護機能を持たせる機序としては、チタン酸4価モルに対して、1/2モル価から等モル価の間に鉱酸、最も好ましいのは塩酸と、過剰モル、少なくとも等モル価以上のアルコール、最も好ましいのはメタノールの共存下に水を加えずアルコキシチタン酸を加えると、アルコキシチタン酸が加水分解されて、ヒドロキシチタン酸になったり、水に析出することなしに透明な保護機能をもったモノマーを形成することができるのは、式((a)(b)(c))に示すように、チタン酸基2モルと、メタノールと塩酸または過酸化水素と塩酸、過酸化水素とメタノールにより環状の保護基が形成されるためと考えられる。 The functional group of the alkoxy titanic acid monomer may have a protective function as a mineral acid between ½ molar equivalent and equimolar relative to tetravalent molar titanic acid, most preferably hydrochloric acid. In addition, excess alcohol, at least an equimolar or higher alcohol, and most preferably, when alkoxytitanic acid is added without adding water in the presence of methanol, alkoxytitanic acid is hydrolyzed to form hydroxytitanic acid, As shown in the formula ((a) (b) (c)), a monomer having a transparent protective function can be formed without being precipitated in Alternatively, it is considered that a cyclic protective group is formed by hydrogen peroxide and hydrochloric acid, or hydrogen peroxide and methanol.
 次に、(2)の工程について説明する。(2)の工程は、(1)の工程ののちに、水による希釈工程により、完溶するアルコキシチタン酸モノマーを合成する工程である。保護機能を形成していないと、白濁・沈殿を生じるため、その判定となる。 Next, the process (2) will be described. The step (2) is a step of synthesizing a completely soluble alkoxytitanic acid monomer by a dilution step with water after the step (1). If the protective function is not formed, white turbidity / precipitation occurs, so this is judged.
 (3)の工程について説明する。(3)の工程は、前記アルコキシチタン酸モノマーの重合濃度に応じて水を加え希釈する工程である。ここで、前記アルコキシチタン酸モノマーの重合濃度としては、0.5~50%が好ましい。0.5%以下の場合、生産性が悪くなるという問題があり、50%以上の場合、重合度を高くすることが難しくなるという問題がある。なお、重合の程度は、増粘して行き、やがて膠化点に至るが、その寸前で撹拌に負荷がかかり停止する方法により好ましい終点を確認することができるが、粘度計を設置するか、安全な触媒量に設定すればよい。 The process (3) will be described. The step (3) is a step of diluting by adding water according to the polymerization concentration of the alkoxytitanic acid monomer. Here, the polymerization concentration of the alkoxy titanic acid monomer is preferably 0.5 to 50%. When it is 0.5% or less, there is a problem that productivity is deteriorated, and when it is 50% or more, there is a problem that it is difficult to increase the degree of polymerization. In addition, the degree of polymerization increases in viscosity and eventually reaches the gelation point, but a preferred end point can be confirmed by a method in which stirring is loaded and stopped immediately before that, but a viscometer is installed, A safe catalyst amount may be set.
 (4)の工程について説明する。(4)の工程は、(3)の工程ののちに、連鎖移動重合触媒またはイオン交換樹脂を加えて、透明な膠化点に至るまで重合する工程である。前記連鎖移動重合触媒としては、水に可溶なリン酸やリン酸アルキルエステル、アニオン交換樹脂を代表とするキレート性を有するイオン交換樹脂またはチタン酸とキレートを形成する化合物の単独または混合物からなり、キレートを形成する化合物としてEDTAなどの水溶性キレート剤を用いることができるが、蒸発しない有機化合物であれば、外壁などに塗布したとき、この成分がポリマーに結合していても、自己分解して白華・光輝低下などの原因になる故、常温・常圧で揮発する化合物が好ましく、無機化合物の場合は、本技術の主目的用途に対して、触媒活性の妨害や、用途の妨害をする不純物となることが考えられる点を考慮し、チタン酸および酸化チタン形成時に新規機能を付与する用途、例えば本技術の保護基を有するチタン酸モノマーおよびポリマーと、水溶性キレート剤をキレート結合させ、ゲルを形成させ、固体の水不溶のキレート剤などの機能製品に用いる以外は用いない方が好ましい。また、前記水に可溶なリン酸化合物やリン酸アルキルエステルは、保護機能を安定に保持できるのは、構造式(a)(b)(c)のように、メタノールや過酸化水素が前記文献の腐食の理論から好ましく、エタノールでも可能であるが、メタノールに特定する方が好ましい点から、リン酸メチル化合物であることが好ましく、また、前記透明な膠化点に至ったかは、目視または攪拌負荷停止、粘度計制御により判断することができる。 The process (4) will be described. The step (4) is a step in which a chain transfer polymerization catalyst or an ion exchange resin is added after the step (3) to polymerize until a transparent gelation point is reached. The chain transfer polymerization catalyst comprises water-soluble phosphoric acid, phosphoric acid alkyl ester, an ion exchange resin having a chelating property represented by anion exchange resin, or a compound that forms a chelate with titanic acid, alone or as a mixture. A water-soluble chelating agent such as EDTA can be used as the chelate-forming compound, but if it is an organic compound that does not evaporate, it will self-decompose when applied to the outer wall, even if this component is bound to the polymer. Therefore, compounds that volatilize at room temperature and pressure are preferable.Inorganic compounds may interfere with catalyst activity or use against the main purpose of this technology. In consideration of the point that it is considered to be an impurity to be used as an impurity, it is intended to provide a new function when forming titanic acid and titanium oxide, for example, a chip having a protective group of the present technology. And phosphate monomers and polymers, is chelated water-soluble chelating agent, to form a gel, but using the functional products, such as a chelating agent of a solid water insoluble it is preferable not to use. In addition, the water-soluble phosphoric acid compound and phosphoric acid alkyl ester can stably maintain the protective function because, as in structural formulas (a), (b), and (c), methanol and hydrogen peroxide are Preferred from the theory of corrosion in the literature, ethanol is also possible, but since it is preferable to specify methanol, it is preferably a methyl phosphate compound, and whether the transparent gelation point has been reached is determined visually or This can be determined by stopping the stirring load and controlling the viscometer.
 次に本発明を実施例により、具体的に説明する。 Next, the present invention will be specifically described with reference to examples.
実施例1
 イソプロピルアルコール264g(4.4モル)にテトラクロルチタン190gを加えながら冷却水で冷却し、50℃以下で反応させ、加え終わった後、30℃以下になった時点で、反応を終了させ、テトライソプロピルチタン酸エステルTIPTC4-(1)とし、次にテトライソプロポキシチタン酸エステル分子量284をTIPT(2)とし、次にメタノール160gに対し、テトラクロルチタン190gを加えて50℃以下で反応させ、30℃以下になった時点でテトラメトキシチタン酸エステルとし「TMT-C4-(3)」とし、さらにこれに加え試薬のテトラメチルチタン酸(分子量172)を「TMT(4)」とした。
Example 1
While adding 190 g of tetrachlorotitanium to 264 g (4.4 mol) of isopropyl alcohol, the mixture is cooled with cooling water and reacted at 50 ° C. or lower. After the addition is completed, the reaction is terminated at 30 ° C. or lower. Isopropyl titanate TIPTC4- (1), then tetraisopropoxy titanate molecular weight 284 is set to TIPT (2), and then 190 g of tetrachlorotitanium is added to 160 g of methanol and reacted at 50 ° C. or less, At the time when the temperature dropped to 0 ° C. or lower, tetramethoxytitanate was designated as “TMT-C4- (3)”, and in addition to this, the reagent tetramethyl titanate (molecular weight 172) was designated as “TMT (4)”.
 次に、50%の過酸化水素水272g(2倍過剰(四塩化チタン1モルに対し、2モルのH22が保護基形成に寄与するため2倍代価過剰))に190gのテトラクロルチタンを加え、50℃以下になるように、大量合成では適宜冷却しながら反応させ、これをパーオキシチタン酸「POT-OC4」(a)とした。さらに、50%の過酸化水素水272gとメタノール1kgの溶液に、テトラメトキシチタン酸172gを50℃以下で反応させ、得られたものを「POT-OM2」(b)とした。 Next, 190 g of tetrachlor was added to 272 g of 50% hydrogen peroxide (2 times excess (2 mol of H 2 O 2 contributed to the formation of protective groups with respect to 1 mol of titanium tetrachloride)). Titanium was added, and the reaction was carried out with appropriate cooling in a large-scale synthesis so that the temperature was 50 ° C. or lower. Further, 172 g of tetramethoxy titanic acid was reacted at 50 ° C. or lower with a solution of 272 g of 50% hydrogen peroxide and 1 kg of methanol, and the obtained product was designated as “POT-OM 2 ” (b).
 TIPT-C4-(1)にメタノール1kgを加え、水冷しながら40℃以下で反応し、エステル交換反応をして、保護基を形成したモノマー「TIPT-MC4」とし、メタノール1kgに36.5%塩酸を200g加えた液に「TIPT-(2)」を加えて50℃以下になるように水冷下でエステル交換反応して保護基を形成させたモノマーを「TIPT-MC2」とし、TMT-C4にメタノール1kgを加えて「TMT-MC4」(3)とし、次にメタノール1kgに、塩酸2モルを加えた液にTMTを加え、40℃以下で保護基を形成したものを「TMT-MC2」とした。 TIPT-C4- (1) was added with 1 kg of methanol, reacted at 40 ° C. or lower while cooling with water, and transesterified to form a monomer “TIPT-MC4” having a protecting group, and 36.5% in 1 kg of methanol. “TIPT-MC2” is a monomer in which “TIPT- (2)” is added to 200 g of hydrochloric acid and a protective group is formed by transesterification under water cooling to 50 ° C. or lower, and TMT-C4 1 kg of methanol was added to obtain “TMT-MC4” (3), and then TMT was added to a solution of 2 kg of hydrochloric acid in 1 kg of methanol to form a protecting group at 40 ° C. or lower, and “TMT-MC2” It was.
 次に、TIPT-MC4に1kgの水を加え、40℃以下で、水和反応を行なったところ、透明なモノマーを得、「TIPT-MC4 10」とした。同じようにTIPT-2MC2に1kgの水を加え、同様に反応した結果、透明なモノマーを得、「TIPT-MC2 10」とした。同じようにTMT-MC4に水1kgを加えて同様に反応した結果、透明なモノマーを得、「TMT-MC4 10」(3)とした。さらにTMT-MC2に水1kgを加え水和し、「TMT-MC2 10」(4)とした。同じようにPOT-OC4に水2kgを加えて同様な反応を行なって得られた透明なモノマーを「POT-OC4 10%」とした。さらに、POT-OM2に水1kgを加え、水和反応して透明なモノマーを得、これを「POT-OM2 10」とした。 Next, 1 kg of water was added to TIPT-MC4, and a hydration reaction was performed at 40 ° C. or lower. As a result, a transparent monomer was obtained, which was designated as “TIPT-MC4-10”. Similarly, 1 kg of water was added to TIPT-2MC2 and reacted in the same manner. As a result, a transparent monomer was obtained, which was designated as “TIPT-MC2 10”. Similarly, 1 kg of water was added to TMT-MC4 and reacted in the same manner. As a result, a transparent monomer was obtained, which was designated as “TMT-MC4 10” (3). Further, 1 kg of water was added to TMT-MC2 and hydrated to obtain “TMT-MC2 10” (4). Similarly, a transparent monomer obtained by adding 2 kg of water to POT-OC4 and carrying out a similar reaction was designated as “POT-OC4-10%”. Further, 1 kg of water was added to POT-OM2, and a hydration reaction was performed to obtain a transparent monomer, which was designated as “POT-OM2 10”.
 得られたそれぞれの10%相当モノマーを水に希釈すると無限に溶解し、白色沈殿を生じず、3年間保存しても、透明で沈殿を生じず、IRスペクトルを測定すると、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
の700cm-1~1200cm-1の吸収は微少で、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
2800~3000cm-1、1350~1450cm-1のメトキシチタン酸の吸収が主体であることが判明したために、TIPT出発原料でも、殆どメトキシチタン酸になり、パーオキシチタン酸系は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
の1800cm-1前後と1000cm-1前後の吸収が殆どで、本法で合成されるモノマーは透明であり、白濁の原因となる
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
1000~1400cm-1、3000~3400cm-1の吸収や、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
の1000~1200cm-1、1700cm-1の酸化チタンの吸収は殆ど検出されなかったことから、モノマーは純粋に塊状重合はもちろん、線状のオリゴマーも形成されていない純粋なモノマーであると推定される。
When each of the obtained monomers corresponding to 10% was diluted in water, it was dissolved infinitely, no white precipitate was formed, and even when stored for 3 years, it was transparent and no precipitate was formed.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
The absorption of 700 cm -1 to 1200 cm -1 is very small,
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
2800 ~ 3000 cm -1, in order to absorb the methoxy titanate 1350 ~ 1450 cm -1 was found to be mainly in TIPT starting material, mostly becomes methoxy titanate, peroxy titanate system,
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
1800 cm -1 in mostly longitudinal and 1000 cm -1 before and after the absorption of the monomer synthesized in this method is transparent, causing white turbidity
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Absorption of 1000-1400 cm −1 , 3000-3400 cm −1 ,
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
Of 1000 ~ 1200 cm -1, since the absorption of titanium oxide of 1700 cm -1 was detected almost monomer is purely bulk polymerization course is estimated to linear oligomers are pure monomers are not formed The
 以上により、それぞれのモノマーは、水を大量に加えてもキレート剤を触媒量(重合濃度×触媒量により重合度を制御する)大量に加えても、白色沈殿を生じないのは、下記のように保護基が形成されたモノマーであると推定される。 As described above, each monomer does not cause white precipitation even when a large amount of water is added or a chelating agent is added in a catalytic amount (polymerization concentration × the amount of catalyst controls the polymerization degree). It is presumed that this is a monomer having a protective group formed thereon.
 すなわち、TIPT-(1)MC4、TIPT-(2)MC2、TMT-MC4、TMT-MC2は殆ど塩酸とメタノールとチタンが五員環または六員環の形成をして「テトラメトキシチタン酸塩酸塩」(c)Iになると考えられ、一方、POT-OC4は(a)IIの式POT-OM2は(b)IIIの式になっていると考えられる。 That is, TIPT- (1) MC4, TIPT- (2) MC2, TMT-MC4, and TMT-MC2 are formed by forming a five-membered or six-membered ring of hydrochloric acid, methanol, and titanium. (C) It is considered that I becomes, while POT-OC4 is considered to have the formula (OT) OM2 of (a) II and (b) III.
[推定式]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
[Estimation formula]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 モノマーの合成された時点での反応式は、食塩プレートにこれを塗布し、常温で過剰の揮発分を除去し、恒量に達した時のIRスペクトルから推定した。 The reaction formula at the time when the monomer was synthesized was estimated from the IR spectrum when it was applied to a salt plate, excess volatiles were removed at room temperature, and a constant weight was reached.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 原料は、試薬一級で、全て和光純薬製を使用した。 The raw material was first grade reagent, and all Wako Pure Chemicals were used.
 しかし過剰の溶媒系ではメタノールと塩酸、過酸化水素、過酸化水素とメタノールがチタン酸と錯体のような形で保護基を形成しているのではないかと考える。 However, in an excessive solvent system, methanol and hydrochloric acid, hydrogen peroxide, and hydrogen peroxide and methanol may form protective groups in the form of titanic acid and complex.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 なお、通常、アルコリシスは低分子アルコールが高分子のアルコールに置換するが、塩酸と、塩酸が含む水とメタノールが、分子間結合してチタン酸メチル塩酸塩として安定化され、イソプロポキシチタン酸結合が不安定になって、メトキシチタン酸塩にアルコリシスすると考えられる。これは、チタンの腐食に関する文献によれば、塩酸とメタノール系が極度に腐食し、エタノールがこれに続くが、他のアルコールでは殆ど腐食はしないことから証明される。 Normally, alcoholysis replaces low molecular weight alcohol with high molecular weight alcohol, but hydrochloric acid, water and methanol contained in hydrochloric acid are stabilized as methyl titanate hydrochloride by intermolecular bonding, and isopropoxy titanic acid bonding Becomes unstable and is considered to cause alcoholysis to methoxytitanate. This is evidenced by the literature on titanium corrosion, where hydrochloric acid and methanol systems are extremely corrosive, followed by ethanol, but with little other alcohol.
 四塩化チタンは、10%までは透明な水溶液であるが、水を加えて希釈していくと、8%以下になると白色沈殿を生じ、ゾルとなる。 Titanium tetrachloride is a clear aqueous solution up to 10%, but when diluted by adding water, a white precipitate is formed and becomes a sol when the amount is 8% or less.
 これは10%以上でも酸化チタン結合とその表面(末端)に水酸基(チタン酸基)をもった透明液に見える50ナノ以下の微細結晶として存在するものと考えられる。 This is considered to exist as fine crystals of 50 nanometers or less that appear as a transparent liquid having a titanium oxide bond and a hydroxyl group (titanate group) on the surface (terminal) even at 10% or more.
 化学工業論文集 第23巻第1号(1997)p129~131参考。 Chemical Industry Journal, Vol. 23, No. 1 (1997) p129-131.
 さらに、アルコキシチタン酸として、公知公用化されている代表的モノマーにテトライソプロポキシチタン酸、テトラブチルオキシチタン酸、テトラメトキシチタン酸があるが、水に不溶でアルコールにはモノマー合成に用いるアルコールにしか溶解せず、水と接触すると加水分解されていき、酸化チタン(水酸基を有する)ゾルになることから、アルコキシチタン酸だけでなく、水に溶解しない金属のアルコキシ化合物を、水に無限に、また有機溶剤に溶解することのできる技術は世界に存在しなかったが、他の金属も本手法により、水溶化または有機溶剤に可溶化することが可能であると考える。 In addition, as the alkoxytitanic acid, typical known and publicly available monomers include tetraisopropoxytitanic acid, tetrabutyloxytitanic acid, and tetramethoxytitanic acid, but they are insoluble in water and alcohol contains alcohol used for monomer synthesis. It dissolves only when it comes into contact with water and becomes a titanium oxide (having a hydroxyl group) sol, so that not only alkoxytitanic acid but also metal alkoxy compounds that do not dissolve in water can be infinitely added to water. In addition, there is no technology that can be dissolved in an organic solvent in the world, but other metals are considered to be water-soluble or solubilized in an organic solvent by this method.
 このモノマーは、透明であらゆる素材に容易に均質に塗布され、透明を示し、紫外線・熱・キレート剤、過酸化水素により網状架橋し、強力な膜を形成することができ、チタンライニング剤などの用途に用いられ、紡糸、フィルム加工が可能で、単独またはバインダーを用いて押出成型、プレス成型、鋳型、造粒、ライニング加工などが可能となり、新技術・新用途の道がひらかれる可能性がある。 This monomer is transparent and can be easily and uniformly applied to any material. It is transparent and can be cross-linked by UV, heat, chelating agent and hydrogen peroxide to form a strong film, such as titanium lining agent. It can be used for spinning and film processing, and can be used for extrusion molding, press molding, casting mold, granulation, lining processing, etc., alone or with a binder, which may open the way for new technologies and new applications. is there.
 布に含浸させたり、糸状、フィルム状に成型したり、糸やフィルムにコーティングすると、電磁波防御新素材、静電気防御新素材の開発が可能である。 New materials for electromagnetic wave protection and new materials for electrostatic protection can be developed by impregnating cloths, forming into yarns and films, or coating on yarns and films.
比較例1
 YOO型チタニアの合成法にもとづき、水とイソプロピルアルコール1:1の混合液2kgにテトラクロルチタン1モルを加えると、白沈を生じて沈殿した。
Comparative Example 1
When 1 mol of tetrachlorotitanium was added to 2 kg of a mixed solution of water and isopropyl alcohol 1: 1 based on the synthesis method of YO type titania, white precipitation occurred and precipitation occurred.
 酸化チタン結晶の表面に水酸基(チタン酸)を有する沈殿物を濾過して透明な液の部分を分析すると、チタンの含有量は、0.5重量%であった。チタン酸のイソプロピルによる保護コロイド液と考えられ「Y-TIP」とした。 When the precipitate having a hydroxyl group (titanic acid) on the surface of the titanium oxide crystal was filtered and the transparent liquid portion was analyzed, the titanium content was 0.5% by weight. It was considered as a protective colloid solution with titanic acid isopropyl and was designated as “Y-TIP”.
 次に、佐賀型チタニアの合成法にもとづき、水2kgの中に四塩化チタン190gを加えていくと、ただちに白沈を生じ、酸化チタン(水酸化チタン)ゾルを形成した。 Next, when 190 g of titanium tetrachloride was added to 2 kg of water based on a method for synthesizing Saga-type titania, white precipitation immediately occurred and a titanium oxide (titanium hydroxide) sol was formed.
 このものに50%の過酸化水素4モル(272g)を大過剰加え、濾過して得られた水溶液のパーオキシチタン酸の含有量は1%であった。パーオキシチタン酸の飽和濃度であると考え、これを(S-POT)とした。 A large excess of 4 mol (272 g) of 50% hydrogen peroxide was added to this product, and the content of peroxytitanic acid in the aqueous solution obtained by filtration was 1%. Considered to be the saturated concentration of peroxytitanic acid, this was defined as (S-POT).
 なお、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
は4価であるので、1モルは4モル価となる。
In addition,
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Is tetravalent, so 1 mole is 4 molar.
実施例2
 実施例1で合成された保護基を形成したモノマー10%相当溶液1モル(塩酸4モル価対等モル価)を用いて、連鎖移動重合触媒(キレート剤)に85%リン酸およびトリメチルホスフェート(リン酸トリメチルエステル)を加え重合し、次第に粘稠になり、透明な膠化点または最高粘重点(粘度が上昇して粘重になり、膠化せず、さらに追加して行くと粘度が低下し始める点)に至る濃度を測定した、また、塩酸2モル価(対チタン1/2モル)モノマーを同様に連鎖移動重合し、膠化点に至る触媒の濃度を測定した結果、表1のとおりであった。なお、反応時の回転速度は、10m/min以上で行い、滴下速度と冷却効率により、回転速度を調節した。
Example 2
Using 1 mol of a solution corresponding to a 10% monomer formed with a protecting group synthesized in Example 1 (4 mol of hydrochloric acid and equimolar number of hydrochloric acid), 85% phosphoric acid and trimethyl phosphate (phosphorus) were added to the chain transfer polymerization catalyst (chelating agent). Acid trimethyl ester) and polymerize, gradually become viscous, transparent gelation point or highest viscosity point (viscosity increases and becomes thicker, does not gel, and when added further, viscosity decreases As a result of measuring the concentration of the catalyst reaching the gelation point, the concentration of the catalyst reaching the gelation point was measured in the same manner by chain transfer polymerization of 2 mol hydrochloric acid (1/2 mole of titanium) monomer. Met. In addition, the rotation speed at the time of reaction was performed at 10 m / min or more, and the rotation speed was adjusted by the dropping speed and the cooling efficiency.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
 1モルのチタンに対し、HClが4モル(等モル価)になると重合が高分子に至らず、低分子でターミネーションして行き、膠化点に至らず、リン酸およびリン酸トリメチルが溶媒になって行くために粘度が低下して行くと考えられる。大過剰のリン酸化合物を加えても、白濁するキレート沈殿を生じないのは、保護基の安定性が証明されるものである。 When 1 mol of titanium has 4 mol of HCl (equal molar number), the polymerization does not reach high molecular weight, terminates at low molecular weight, does not reach the point of gelation, and phosphoric acid and trimethyl phosphate are used as solvents. It is thought that the viscosity decreases as it goes on. The addition of a large excess of the phosphoric acid compound does not produce a cloudy chelate precipitate, demonstrating the stability of the protecting group.
比較例2
 比較例1で合成された「Y-TIP」0.5%液と「S-POT」1%液にリン酸とトリメチルリン酸エステルを加えていくと、「Y-TIP」は1滴加えただけで白沈を生じ、濾液を分析すると、上澄液には、チタンは含まれていなかった。
Comparative Example 2
When phosphoric acid and trimethyl phosphate were added to the 0.5% solution “Y-TIP” and the 1% solution “S-POT” synthesized in Comparative Example 1, 1 drop of “Y-TIP” was added. As a result, white sediment was formed, and when the filtrate was analyzed, titanium was not contained in the supernatant.
 一方、「S-POT」1%液に、リン酸とトリメチルリン酸エステルを加えていくと、粘度が増し、乳白色化して膠化点に至った。 On the other hand, when phosphoric acid and trimethyl phosphate were added to the 1% solution of “S-POT”, the viscosity increased, milky whitening was reached and the gelation point was reached.
 膠化する寸前に停止すると水に白濁溶解するが、膠化したものは水を加えて溶解しても溶解しなかった。以上により、Y-TIP 0.5%液も、S-POTも、酸化チタン粒子の数ナノ~50ナノの透明液であるため、線状高分子に至らず、縮合重合の架橋粒状結晶ゾルが形成されることが明らかである。 When stopped just before gelatinization, it became cloudy dissolved in water, but the gelatinized material did not dissolve even when dissolved by adding water. As described above, both Y-TIP 0.5% liquid and S-POT are transparent liquids of several to 50 nanometers of titanium oxide particles, so that they do not reach a linear polymer, and a crosslinked granular crystal sol for condensation polymerization is obtained. It is clear that it is formed.
実施例3
重合濃度の影響と原料がTMTとTIPTが近似することを証明する実施例
 モノマーTMT-MC2(塩酸2/4モル価の液)10%相当と2%相当液およびTMT-MC2 10%相当と2%相当液に塩酸を追加してメトキシチタン酸に対して3/4モル価とした液TMT-MC3の10%相当、2%相当およびTMT-MC4の10%相当と2%相当液(メトキキチタン酸に対し4/4モル価)おのおの、200gに、8.5%リン酸を加えて行き、膠化点(または増粘のピーク)に至るリン酸触媒の添加限界を測定した結果、表2のとおりとなった。さらにTIPT-MC2(塩酸2/4モル価)10%相当と2%相当およびTIPT-MC4(塩酸4/4モル価)10%相当と2%相当およびTIPT-MC2に塩酸を加え、TIPT-MC3(塩酸3/4モル価)10%相当と2%相当を用いて同様の試験を行なった結果のg数を(  )内に示す。
Example 3
Example of demonstrating that the effects of polymerization concentration and raw materials are similar to TMT and TIPT Monomer TMT-MC2 (hydrochloric acid 2/4 molar value liquid) equivalent to 10%, equivalent to 2% and equivalent to 10% TMT-MC 2 2% equivalent solution with hydrochloric acid added to make ¾ molar ratio to methoxytitanic acid 10% equivalent of TMT-MC 3 2% equivalent and TMT-MC 4 10% equivalent and 2% equivalent As a result of adding 8.5% phosphoric acid to 200 g each (4/4 molar value with respect to methoxy titanic acid) and measuring the addition limit of the phosphoric acid catalyst reaching the gelation point (or peak of thickening), It became as shown in Table 2. Further, hydrochloric acid was added to TIPT-MC 2 (hydrochloric acid 2/4 molar value) equivalent to 10% and 2%, and TIPT-MC 4 (hydrochloric acid 4/4 molar value) equivalent to 10% and equivalent to 2%, and TIPT-MC 2 The number of grams as a result of conducting the same test using TIPT-MC 3 (hydrochloric acid 3/4 molar value) equivalent to 10% and equivalent to 2% is shown in parentheses.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
 塩酸2/4モル価以下では、リン酸を加えると白濁し1.8/4モル価以下になると沈殿を伴う白濁を形成するが、2/4モル価以上であれば、白濁しないで次第に重合が起こり、増粘し、やがて透明な膠化点に至る。膠化点に至り、強制的に攪拌しながら更にリン酸を加えていくとやがて、粘重な液にもどるのは、8.5%のリン酸を用いるゆえ、溶媒(溶解)効果と考える。大量のリン酸を加えていっても白沈を生じないことから、保護基の存在が証明される。膠化点時に攪拌が不均一になるため、膠化点後のポリマーのサンプルをさらに希釈すると、白いオリン状のポリマーが沈殿せず懸濁する、これは不均一系でポリアクリルアミドが一部クロスリンキングした時に生ずる現象と同じで、明らかに線状ポリマーが撹拌停止するまでは形成していることの証しとなり連鎖移動重合されたと考えられる。 Below 2/4 molar value of hydrochloric acid, it becomes cloudy when phosphoric acid is added, and when it becomes 1.8 / 4 molar value or less, it forms a cloudiness with precipitation, but when it is above 2/4 molar value, it gradually polymerizes without becoming cloudy. Occurs, thickens, and eventually reaches a transparent glue point. When the phosphoric acid is further added while forcibly stirring until reaching the gelation point, it is considered that the solvent (dissolution) effect returns to the viscous liquid because 8.5% phosphoric acid is used. Even if a large amount of phosphoric acid is added, white precipitation does not occur, thus demonstrating the presence of protecting groups. Since the agitation becomes uneven at the time of gelation, further dilution of the polymer sample after the gelation point causes the white orinic polymer to suspend without precipitation. This is a heterogeneous system with some cross-linking of polyacrylamide. This is the same phenomenon that occurs when linking, and it is apparent that the linear polymer was formed until the stirring stopped, and it was thought that chain transfer polymerization was performed.
 前記1.8~2.0モルの白濁するが沈殿しないポリマーは直線ポリマーに水酸化チタンを末端とする、酸化チタンの凝集体がグラフト化されたものか、線状ポリマーがクロスリンキングしたものと考えられる。 The 1.8 to 2.0 moles of white turbid but non-precipitating polymer is a linear polymer with titanium hydroxide terminated, titanium oxide aggregate grafted, or a linear polymer cross-linked. Conceivable.
さらにTIPTから出発してもTMT型に転換されていることが、(  )内のデータと近似することから推定される。 Furthermore, it is presumed from the approximation with the data in () that it has been converted to the TMT type even if it starts from TIPT.
実施例4
リン酸含有量および白濁(水酸化チタン含有)の光下および非光下活性の対比例
 実施例3で合成したTMT系2%相当モノマー濃度で合成されたポリマーをモノマーも含め、石原産業株式会社製チタニアのSTS・21を比較例として用い、プレパラートに塗布し、ブラックライト500Wで紫外線を8時間照射後、メチレンブルー法(テストピースにメチレンブルー液をスプレーで吹きつけ乾燥して)再度紫外線下におき、分解(消色)速度の順を判定した結果を表3に示す。
Example 4
Comparison of phosphoric acid content and white turbidity (containing titanium hydroxide) in light and non-light activity Ishihara Sangyo Co., Ltd., including the polymer synthesized in Example 3 with a monomer concentration equivalent to 2% of the TMT system Using TITANIA STS · 21 as a comparative example, applying it to a slide, irradiating with UV light with black light 500W for 8 hours, then methylene blue method (by spraying methylene blue liquid on the test piece and drying) and placing under UV light again Table 3 shows the results of determining the order of decomposition (decoloring) speed.
 A~Eは、リン酸含有率で非光下と光下活性が逆転する。Fとモノマーはリン酸を含まない。モノマーは分子内自己活性機能を備えていない故、屋外で紫外および太陽熱により、長時間脱メチルするエネルギーが与えられないと、酸化チタン結合になりにくいため、活性が低いと考える。紫外照射メチレンブルーテスト法の結果では下記の値を得た。 In A to E, the activity under light and light is reversed depending on the phosphoric acid content. F and the monomer do not contain phosphoric acid. Since the monomer does not have an intramolecular self-active function, it is considered that the activity is low because it is difficult to form a titanium oxide bond unless energy for demethylation is given for a long time outdoors by ultraviolet and solar heat. As a result of the ultraviolet irradiation methylene blue test method, the following values were obtained.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
 パーオキシチタン酸ポリマーの挙動について実験した。 Experiments were conducted on the behavior of peroxytitanate polymer.
実施例5
 モノマー濃度を加え、実施例2と同一の条件でモノマー、POT-OC4-10と、POT-OM2-10を用い、リン酸とトリメチルリン酸を加え、膠化点に至るモノマーの濃度に対するリン酸量とトリメチルリン酸量を測定した結果を表4に示す。
Example 5
Add the monomer concentration, use the monomers POT-OC 4 -10 and POT-OM 2 -10 under the same conditions as in Example 2, add phosphoric acid and trimethyl phosphoric acid, and adjust the monomer concentration to the gel point Table 4 shows the results of measuring the phosphoric acid amount and trimethyl phosphoric acid amount.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
実施例6
 屋外スレート壁面に、アクリル塗料(日本ペイント株式会社製)を塗布し、5年たった北向きの壁面に生えた青苔(緑苔)の上に、10%相当モノマー1kgを用いて実施例2と同一方法で85%リン酸触媒を6g、リン酸トリメチルを20gで重合を停止したアルコキシチタン酸とパーオキシチタン酸を2%相当に稀釈し、ハケ塗りしたフィールドテスト結果を表5に対比する(この壁面は北向きで上にぶどう棚があり、極悪な環境下)。
Example 6
Acrylic paint (manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) is applied to the outdoor slate wall surface, and the same as Example 2 using 1 kg of monomer equivalent to 10% on green moss (green moss) grown on the north facing wall after 5 years The test results are shown in Table 5 in which 5% phosphoric acid catalyst and 20g of trimethyl phosphate were used to dilute the alkoxytitanic acid and peroxytitanic acid, which had been terminated by 2%. The wall is facing north and there is a vine shelf on top.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
「公知粒状チタニアの接着剤効果のテスト」
 石原産業製チタニア STS-01 2%品と佐賀型チタニアTA(ティーオテクノ)2%品の混合物を比較例にして同上の試験を行なった結果を表5にABとCで対比する。バインダーとして、佐賀型より本発明品が有効であるのは、市販の粒子状チタニアの末端基である水酸基(チタン酸)と下地表面のエステル基が水溶性アルコキシチタン酸保護基とエステル交換反応や置換反応して強力な化学結合を形成するために、亀裂・剥離・脱落を防ぐため、長期安定するものと考える。
"Test of adhesive effect of known granular titania"
The results of the above test using a mixture of 2% product of Titania STS-01 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd. and 2% product of Saga-type titania TA (Teo-Techno) are shown in Table 5 as AB and C. As a binder, the product of the present invention is more effective than the Saga type because the hydroxyl group (titanic acid), which is a terminal group of commercially available particulate titania, and the ester group on the base surface are transesterified with a water-soluble alkoxytitanic acid protecting group. In order to form a strong chemical bond through a substitution reaction, it is considered stable for a long period of time to prevent cracking, peeling and dropping.
実施例7
 水和しないで、無水和系で連鎖移動重合した結果と有機溶剤に対する溶解性。
Example 7
Results of chain transfer polymerization in an anhydrous system without hydration and solubility in organic solvents.
 実施例1と同一条件で合成したモノマーに水を加えず、水和せずそのままを用いて、実施例2と同一の条件で85%リン酸およびリン酸トリメチルを、連鎖移動触媒として重合を行なった結果、水和したときの反応より、はるかに多くのリン酸およびトリメチルリン酸を要した。その結果、暗所活性がより大なるものがえられ、リン酸を用いたものは、より親水性の膜を形成することができ、リン酸トリメチルを用いたものは、より親油性の膜を形成することができることを見出した。えられたものの末尾に-20を付した。表6の右端にリン酸トリメチルを用いて重合したサンプルの有機溶媒溶解性をwt%として示した。 The monomer synthesized under the same conditions as in Example 1 was polymerized using 85% phosphoric acid and trimethyl phosphate as a chain transfer catalyst under the same conditions as in Example 2 without adding water and without hydration. As a result, much more phosphoric acid and trimethyl phosphoric acid were required than the reaction when hydrated. As a result, a darker activity is obtained, and those using phosphoric acid can form a more hydrophilic film, and those using trimethyl phosphate can form a more lipophilic film. It has been found that it can be formed. -20 was added to the end of the obtained one. The organic solvent solubility of the sample polymerized with trimethyl phosphate is shown as wt% at the right end of Table 6.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
 重合の理論からすれば、メタノール1kgと水1kgを含み2kg中で重合する場合と、メタノール1kg中で重合する場合は重合前のモノマー濃度は、約2倍になり、重合速度が上がり、膠化点は早くなり、触媒の量は少なくて済む筈であるが逆になったのは、このメトキシチタン酸を主成分とするポリマーは、水/メタノール系に対する溶解度より、メタノール系での方が大きいゆえ膠化点がおそくなることと、水無添加系での重合では、リン酸と塩酸と過酸化水素水に含有する水のみであり、塩酸とメトキシチタン酸が保護基を形成したモノマーの水和率が極めて低いために連鎖移動触媒の活性がおさえられ、ゆるやかに反応がすすむためと考えられる。連鎖移動の順序は、HClがH2Oに入れかわり、さらにHClが触媒(たとえばリン酸)に入れかわり、末端に形成された、水和メトキチタン酸基とリン酸の連鎖移動により重合すると考えられる。この理論は、チタン酸バリウムの合成の時のシュウ酸法、すなわち、塩化バリウムと四塩化チタンを反応させる時、シュウ酸を共存せしめると脱塩酸され、シュウ酸チタン酸バリウムになるのに似ている。 According to the theory of polymerization, when polymerizing in 2 kg including 1 kg of methanol and 1 kg of water, and when polymerizing in 1 kg of methanol, the monomer concentration before the polymerization is approximately doubled, the polymerization rate is increased, and the gelation is increased. The point will be faster and the amount of catalyst should be less, but the opposite is that the polymer based on methoxytitanic acid is greater in methanol than in water / methanol Therefore, the gelation point is slow and the polymerization in the water-free system is only water contained in phosphoric acid, hydrochloric acid and hydrogen peroxide water, and the water of the monomer in which hydrochloric acid and methoxytitanic acid form a protecting group. This is probably because the activity of the chain transfer catalyst is suppressed because the sum rate is extremely low, and the reaction proceeds slowly. The order of chain transfer is thought to be due to the chain transfer of hydrated methoxy titanate groups and phosphoric acid formed at the end, with HCl replacing H 2 O and further HCl replacing the catalyst (eg phosphoric acid). . This theory is similar to the oxalic acid method used in the synthesis of barium titanate, that is, when barium chloride and titanium tetrachloride are reacted, if oxalic acid is present together, dehydrochlorination will result in barium oxalate titanate. Yes.
実施例8
脱塩酸反応による、反応メカニズムの解明と防錆剤用アルコキシチタン酸の検討
 実施例1と同一条件で合成したモノマー(TMT-MC2-10、TIPT-MC2-10)と、これを用いて実施例2と同一で重合した膠化点寸前のポリマー(TIPT-MC2-10-P15.6、TMT-MC2-10-P-14.3)を水に希釈して2%相当、1%、0.5%相当液を調製し、弱アニオン交換樹脂(三菱化学株式会社製)を充填したイオン交換-カラム500mm 30mmφに充填し、1分間10ccの速度で100ccを通過させ、フラクションを分け、硝酸銀で、白沈を生じないフラクションを集めて20℃±0.5℃の恒温槽中、B型粘度計で粘度を測定した。また、この重合した液70ccに、8.5%リン酸を5cc加えた後の粘度を測定した結果を(  )内に記入した。
Example 8
Elucidation of reaction mechanism by dehydrochlorination reaction and investigation of alkoxytitanic acid for rust inhibitor Monomer (TMT-MC2-10, TIPT-MC2-10) synthesized under the same conditions as Example 1 and Examples using this The polymer (TIPT-MC2-10-P15.6, TMT-MC2-10-P-14.3), which was polymerized in the same manner as in No. 2, was diluted with water to correspond to 2%, 1%, 0. A 5% equivalent solution was prepared and packed in an ion exchange column 500 mm 30 mmφ packed with weak anion exchange resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), passed 100 cc at a rate of 10 cc for 1 minute, fractions were separated, and silver nitrate Fractions that did not cause white sediment were collected and the viscosity was measured with a B-type viscometer in a constant temperature bath at 20 ° C. ± 0.5 ° C. Moreover, the result of having measured the viscosity after adding 5 cc of 8.5% phosphoric acid to 70 cc of this polymerized liquid was entered in parentheses.
 結果を表7に示す。 The results are shown in Table 7.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027
 モノマーは、チタン酸メチル塩酸塩またはチタン酸メチル塩酸錯体の型できわめて安定な保護基を形成しているが、塩酸を引抜くと、ただちに白沈を生じると予測したが、イオン交換カラムを通過後、増粘重合がおこり、透明なるポリマーがえられた。考えられることは、塩酸が除かれたあとに水の分子が入れかわり、水和反応しながら連鎖移動重合を生じたと考えられその分子組成を下記化学式5aに推論した。イオン交換樹脂重合した液に、リン酸を加えたが、粘度計は上昇せず、キレート沈殿も生じなかった。 The monomer forms a very stable protective group in the form of methyl titanate hydrochloride or methyl titanate hydrochloride complex, but it was predicted that white precipitation would occur immediately when the hydrochloric acid was extracted, but it passed through the ion exchange column. Later, thickening polymerization occurred and a transparent polymer was obtained. It is considered that water molecules were replaced after hydrochloric acid was removed, and chain transfer polymerization was caused by hydration reaction, and the molecular composition was inferred in the following chemical formula 5a. Phosphoric acid was added to the ion exchange resin polymerized solution, but the viscometer did not rise and chelate precipitation did not occur.
 一方、キレート剤で連鎖移動重合したポリマーは脱塩酸しても白沈を生ぜず増粘しないのは、塩酸に入れかわり、水がメトキシチタン酸基とより強い保護基を形成し、リン酸はキレート結合を形成せず、配位結合した錯塩のような弱い結合をするか、水と保護基を形成して、白沈を生じないのではないかと考え、下記化学式5bにその分子組成を推定した。このことから、イオン交換重合したポリマーにリン酸を加えたときの分子構造も、化学式5bになると考えられる。 On the other hand, polymers that have undergone chain transfer polymerization with a chelating agent do not cause white precipitation even after dehydrochlorination and do not thicken. Instead of hydrochloric acid, water forms stronger protective groups with methoxy titanate groups, and phosphoric acid The chelate bond is not formed, and a weak bond such as a coordinated complex salt is formed, or water and a protective group are formed, so that white precipitation does not occur, and the molecular composition is estimated in the following chemical formula 5b. did. From this, it is considered that the molecular structure when phosphoric acid is added to the ion exchange polymerized polymer is also represented by the chemical formula 5b.
化学式5a
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
Chemical formula 5a
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
化学式5b
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
Chemical formula 5b
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
実施例9
 実施例8で合成した無塩素化したサンプルの防錆試験を行なった結果を表8に示す。
Example 9
Table 8 shows the results of the rust prevention test of the chlorinated sample synthesized in Example 8.
 ボンディング鋼板0.8mm(脱脂)(新日鐵)をバ布400番で研磨したテストピースにイオン交換樹脂を通過させ無塩素化した液をハケ塗りし、つり糸でつるして110℃/3時間乾燥したサンプルを「5ppmの食塩水」、「延岡水道水」、「イオン交換水」に浸漬して、表面が変色または斑点となる時間を、未処理テストピースを比較例として対比した。 A test piece obtained by polishing a bonding steel plate 0.8 mm (degreasing) (Nippon Steel) with a cloth cloth No. 400 is used to apply a non-chlorinated solution by passing an ion exchange resin, and suspended with a hanging thread at 110 ° C./3 hours. The dried sample was immersed in “5 ppm saline”, “Nobeoka tap water”, and “ion-exchanged water”, and the time when the surface was discolored or spotted was compared using an untreated test piece as a comparative example.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000030
 モノマーの塩酸を除去した後の重合物およびリン酸化ポリマーの脱塩酸液は強力な防錆剤となることが判明し、自動車用鋼板のノンクロムメッキに有効であることが期待される。防錆剤としてだけではなく、さらに期待されるのはチタン酸メチルと水またはリン酸とチタン酸メチルが錯体のような保護基を形成し(化学式5b)していると考えられ、自動車の粉体塗料はアクリル系、ウレタン系などがあるが、その表面にメチル基、OH基、イソシアナート基、カルボキシル基、アミノ基などを露出残存せしめていると考えられ、これらの活性水素とチタン酸メチルリン酸錯体は強力に反応することがその原料に用いるアルコキシチタン酸が強力なエステル変換、触媒になることから推論でき、塗料剥離強度、接着性などを大幅に改善することができると考える。 The polymer after removal of monomeric hydrochloric acid and the dehydrochloric acid solution of phosphorylated polymer proved to be a strong rust preventive and are expected to be effective for non-chromium plating of automotive steel sheets. Not only as a rust inhibitor, but also expected is that methyl titanate and water or phosphoric acid and methyl titanate form a protective group like a complex (Chemical Formula 5b). There are acrylic and urethane types of body paints, but it is thought that methyl, OH, isocyanate, carboxyl, amino groups, etc. are left exposed on the surface. It can be inferred that the acid complex reacts strongly from the fact that the alkoxytitanic acid used as a raw material becomes a strong ester conversion and catalyst, and it can be considered that the paint peel strength and adhesiveness can be greatly improved.
実施例10
 紫外処理と熱処理および自己活性化に関する試験を行なった。実施例2に示す連鎖移動重合した液
(A)TIPT-MC2-10-P15.6、(B)TIPT-MC2-10-PM29.4を代表例に用いて紫外線処理賦活、熱処理賦活および自己活性賦活の試験を行なうために各サンプル2%液相当を10cm×10cmのガラス板にスプレー塗布し、常温(20℃±1℃)、湿度50%の部屋で7時間かけて、乾燥したサンプル(A)、(B)を製作する。(A)、(B)を用い、110℃で通気乾燥を1時間、2時間、3時間したサンプル(熱処理賦活(X))および20±1℃の暗所に10日、20日、30日間保持したサンプル(自己分子内賦活(Y))、さらに未処理(紫外線賦活(Z))をJIS法テトラバッグB法でサンプルをバッグ内に入れ、アセトアルデヒド100ppmを注入し、500Wのブラックライト(紫外ランプ)を照射して、ガスの分解速度をプロットした。結果を図1に示す。
Example 10
Tests on ultraviolet treatment, heat treatment and self-activation were conducted. Liquid subjected to chain transfer polymerization shown in Example 2
Each sample 2 was used to perform ultraviolet treatment activation treatment, heat treatment activation and self-activation activation tests using (A) TIPT-MC2-10-P15.6 and (B) TIPT-MC2-10-PM29.4 as representative examples. % Sample is spray-coated on a 10 cm × 10 cm glass plate, and dried samples (A) and (B) are produced in a room at room temperature (20 ° C. ± 1 ° C.) and humidity of 50% for 7 hours. Using (A) and (B), samples dried by aeration at 110 ° C. for 1 hour, 2 hours and 3 hours (heat treatment activated (X)) and 10 ± 20 days in a dark place at 20 ± 1 ° C., 30 days Hold the sample (self-intramolecular activation (Y)) and unprocessed (ultraviolet activation (Z)) into the bag by JIS tetrabag B method, inject 100 ppm acetaldehyde, 500 W black light (ultraviolet The decomposition rate of the gas was plotted. The results are shown in FIG.
 (X)熱処理賦活サンプルは最大100~150ppm、(Y)暗所保持(自己賦活)は最大110~180ppm、(Z)未処理(紫外線賦活のみ)は最大250ppm~300ppmに上昇しテトラバッグ内で紫外により、メチル基が脱離すると急に活性を示すことが判明した。熱処理は短時間で活性となり、暗所で長時間保持することにより分子内のリン酸とチタンの間で生じるアノード、カソードや赤リン/黄リンの酸化還元効果により自己活性賦活となると推論される(暗所活性の証明となる)。 (X) Heat treatment activated sample increased to a maximum of 100 to 150 ppm, (Y) Dark place retention (self activation) increased to a maximum of 110 to 180 ppm, and (Z) Untreated (only UV activated) increased to a maximum of 250 ppm to 300 ppm. It was found by UV that the activity suddenly appears when the methyl group is eliminated. It is inferred that the heat treatment becomes active in a short time and is self-activated due to the redox effect of the anode, cathode and red phosphorus / yellow phosphorus generated between the phosphoric acid and titanium in the molecule when kept in the dark for a long time. (Provides proof of dark activity).
実施例11
 実施例10と同一のサンプルを用い、110℃/2Hr処理と、リン酸処理したテストピースを用いて、JIS法テトラバッグに入れ、暗所での活性と、紫外ランプをあてた時の活性を測定した。(JIS法に準ず)
Example 11
Using the same sample as in Example 10, using a test piece treated with 110 ° C./2Hr and phosphoric acid, put it in a JIS method tetra bag, the activity in the dark, and the activity when the ultraviolet lamp is applied It was measured. (According to JIS method)
                       110℃/3Hr     リン酸処理
                        熱処理
(A)TIPT-MC2-10-P15.6 (A)-(1)  ○        A-(2)
(B)TIPT-MC2-10-PM29.4 (B)-(1) □        B-(2)
(C)STS-21 ×、(D)TA △
110 ℃ / 3Hr Phosphate treatment Heat treatment
(A) TIPT-MC2-10-P15.6 (A)-(1) ○ A- (2)
(B) TIPT-MC2-10-PM29.4 (B)-(1) B- (2)
(C) STS-21 ×, (D) TA △
 リン酸処理とは未処理のテストピースの上に2%のリン酸をスプレーして、温度50%の通気乾燥機の中に1時間保ったサンプルで、過剰のメタノール/水系と安定なメトキシチタン酸ポリマーは乾固され、水和保護基が破壊され、膜を形成した後、リン酸を接触させると保護基のメチル基が脱メチル化され、酸化チタン結合(網状化)や、リン酸チタン結合になることを想定したテストを目的とした。結果を図2に示す。 Phosphoric acid treatment is a sample that is sprayed with 2% phosphoric acid on an untreated test piece and kept in a 50% temperature ventilator for 1 hour with excess methanol / water system and stable methoxytitanium. After the acid polymer is dried, the hydration protecting group is destroyed, and after forming a film, when the phosphoric acid is contacted, the methyl group of the protecting group is demethylated, resulting in a titanium oxide bond (reticulated) or titanium phosphate. The purpose of the test was to assume a combination. The results are shown in FIG.
 リン酸で処理したものは暗所でも高い活性をさらに示し、110℃/2Hr処理と同等以上の即活性を示すことが判明し、公知チタニアがテトラバッグで即活性を示すがメトキシチタン酸ポリマーは、JIS法では脱メチルしたガスのため、数時間では活性を示す値が出ないJIS法の欠点(盲点)に制限されていたが、本法(A)、(B)、とくに(B)法を用いる施工法で塩ビクロスや、室内、新築家屋での即効データが求められる時や屋外で冬期、冷寒時、曇天のときの施工法として有効であることが判明した。 Those treated with phosphoric acid further showed high activity even in the dark, and were found to exhibit immediate activity equivalent to or better than 110 ° C / 2Hr treatment. Known titania showed immediate activity in a tetrabag, but methoxytitanate polymer was The JIS method was demethylated gas, so it was limited to the disadvantages (blind spots) of the JIS method that did not show activity in several hours, but this method (A), (B), especially the method (B) It was proved that it is effective as a construction method for PVC cloth, indoor and new homes, or when it is required outdoors in winter, cold and cold, or cloudy weather.
(考察)
 実施例10の110℃/2Hr処理に比べ、暗所でも脱メチルが自己活性でおこっていると考えられる。
(Discussion)
Compared to the treatment at 110 ° C./2Hr in Example 10, it is considered that demethylation occurs by self-activity even in the dark.
実施例12
 塩ビクロスに公知チタニアを塗布すると、チタニアが可塑剤に、吸着、埋もれて、光触媒効果を示さないという課題が、レザーの会社(Kレザー社)で未解決となっていた、塩ビクロスには数拾%のエステル系可塑剤を含んでおり、公知チタニアは水に分散させた粒子チタニアであるために親水性が多く、親油性の可塑剤と接着親和性がなく、結合性もないゆえ、付着しにくく、クロスの孔の中に吸収されにくく、吸収されたとしても、光のあたらない深層部では光活性が与えられず、表面に付着したものは乾燥すると脱落するために、光活性を長時間賦与できなかったと考えられる。
Example 12
The problem that when titania is applied to vinyl chloride cloth, titania is adsorbed and buried in the plasticizer and does not show the photocatalytic effect has been unsolved by the leather company (K Leather). Since the known titania is a particle titania dispersed in water, it has a lot of hydrophilicity and has no adhesive affinity with the lipophilic plasticizer. Even if absorbed, it is not absorbed in the deep layer where no light is applied. It is thought that time could not be given.
 本発明のチタン触媒の暗所活性の最も強い領域のサンプルTIPT-MC4-PM518を用いると、クロスの可塑剤と親和性が大きく、吸収されても非光下でも活性を示し可塑剤の末端にある、エステル基とアルコキシチタン基が塩酸触媒および分子内に結合するリン酸チタン結合およびリン酸基の自己触媒効果により、エステル交換されて化学結合、または分子間結合することが可能であると予想され、きわめて大きな消臭活性を恒久的に維持することを見出した。 When the sample TIPT-MC4-PM518, which has the strongest activity in the dark place of the titanium catalyst of the present invention, has high affinity with the plasticizer of the cloth, it shows activity both in absorbed and non-light, and at the end of the plasticizer. It is expected that the ester group and the alkoxytitanium group can be transesterified to form a chemical bond or an intermolecular bond by the hydrochloric acid catalyst and the self-catalytic effect of the titanium phosphate bond and the phosphate group in the molecule. And found to maintain extremely high deodorant activity permanently.
 さらにこの高暗所型チタン酸触媒はクロスの表面に結合、会合して膜を形成するが、チタン酸ポリマー鎖と反応に要するモル数以上の溶媒効果として存在する過剰または遊離したトリメチルホスフェートが、クロス内部とくにエステル系可塑剤の中に移行し、表面に存在するアルコキシチタン酸ポリマーと結合した部位が露出する形になり、紫外および分子内自己活性により、脱アルキル化して、酸化チタン結合やリン酸チタン結合を形成し、光活性や暗所活性を賦与するために、クロスの表面に恒久的に結合し、浸蝕変質することもなく脱落することもなく活性を恒久的に示すことが推定される。 Furthermore, this high dark type titanic acid catalyst binds to and associates with the surface of the cloth to form a film. However, excess or free trimethyl phosphate that exists as a solvent effect in excess of the number of moles required for reaction with the titanic acid polymer chain, Inside the cloth, especially inside the ester plasticizer, the site bonded to the alkoxytitanic acid polymer existing on the surface is exposed, and dealkylated by ultraviolet and intramolecular self-activity, resulting in titanium oxide bonds and phosphorus. It is presumed that it permanently binds to the surface of the cloth to form a titanium acid bond and imparts photoactivity and dark activity, and it shows permanent activity without erosional deterioration or loss. The
 10cm×10cmに切った塩ビクロス(関東レザー株式会社の無地クロス)に、実施例2で得られたポリマーTIPT-MC4-10-PM518とTMT-MC2-10PM27を用い、比較例に佐賀型チタニアTAと石原型チタニアSTS-01の各々の2%を塗布し、20℃±1℃、湿度50%以下に7時間保持乾燥させテトラバッグ法でアセトアルデヒドを100ppm注入して試験した結果を図3に示す。 The polymer TIPT-MC4-10-PM518 and TMT-MC2-10PM27 obtained in Example 2 were used for a PVC cloth (a plain cloth manufactured by Kanto Leather Co., Ltd.) cut into 10 cm × 10 cm, and a Saga type titania TA was used as a comparative example. And 2% of each of Ishihara-type Titania STS-01 were coated, dried at 20 ° C. ± 1 ° C. and humidity of 50% or less for 7 hours, and tested by injecting 100 ppm of acetaldehyde by the tetrabag method. .
(考察)
 実施例10のガラステストピースと塩ビシートでは挙動が少し異なり、暗所で自己活性で分解されたメタノールは、ガス化せず、クロスの中の可塑剤に移行し、紫外照射と同時に、急激にガスが発生することが想定される。
(Discussion)
The glass test piece of Example 10 and the PVC sheet behave slightly differently. Methanol decomposed by self-activity in the dark does not gasify and moves to the plasticizer in the cloth. It is assumed that gas is generated.
実施例13
極性の対比テストおよびセルフクリーニングテスト
 親水性最大から、親油性最大のサンプルを下記のように並べ、これに比較例として、佐賀型パーオキシチタン酸TA(ティーオテクノ)を加え、それぞれの2%液を、プレパラートにスプレー塗布し、20±1℃、湿度50%のボックスに5時間保った後、比較例として旭化成ヘーベルの親水性アクリル塗装面を加え、マイクロシリンジに水を入れ、液滴をプレパラート試料に滴下させ、液滴が破壊して流れ広がる点の水の量(ml)を測定した結果の値を表9に示す。また、塗布したプレパラートの表面に2%の過酸化水素水を塗布し、同様の乾燥を行なった後、水滴法で親水性を測定した結果を(  )内に示す。
Example 13
Polarity contrast test and self-cleaning test Samples with the highest hydrophilicity to the highest lipophilicity are arranged as shown below. As a comparative example, Saga-type peroxytitanate TA (Teo-Techno) is added, and each 2% solution. Was spray-coated on a slide and kept in a box at 20 ± 1 ° C and 50% humidity for 5 hours. As a comparative example, the hydrophilic acrylic coating surface of Asahi Kasei Hebel was added, water was added to the microsyringe, and the droplet was prepared. Table 9 shows values obtained as a result of measuring the amount (ml) of water at the point where the droplet is dropped and the droplet breaks down and spreads. Moreover, after apply | coating 2% hydrogen peroxide water to the surface of the prepared preparation and performing the same drying, the result of having measured the hydrophilicity by the water drop method is shown in ().
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
実施例14
 旭化成へーベル壁材表面にアクリル塗料(PBコート(HG)大橋化学製)を塗布したサンプルを用いて、水性汚れ液(水100ccに、粘土5gを加え、墨汁1ccで着色したもの)と、油性(鉱油)汚れ液(水100ccにマシン油5ccを加え、墨汁1ccで着色振とうしたもの)を、実施例13で用いた試料をブランクの表面にハケ塗りし、屋内で1週間自然乾燥したあと、屋外に放置して降雨による自然落下、水道水ノズルによる強制落下試験を行なった結果を表10に示す。
Example 14
Asahi Kasei Hebel Wall material surface coated with acrylic paint (PB coat (HG) manufactured by Ohashi Chemical Co., Ltd.), aqueous stain (100 cc water, 5 g clay added and colored with 1 cc ink), oily (Mineral oil) After the sample used in Example 13 was brushed on the surface of the blank after adding 5 cc of machine oil to 100 cc of water and colored and shaken with 1 cc of ink, it was naturally dried indoors for 1 week. Table 10 shows the results of a natural drop caused by rainfall and a forced drop test using a tap water nozzle after being left outdoors.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000032
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000032
実施例15
木材の防腐、白蟻防止効果試験
 杉板外壁用フローリング(川上木材製)を株式会社ヤスジマ製減圧加圧式含浸機(ランバー宮崎協同組合所有)で減圧700~500トール、加圧9~10kg/cm2の条件で、実施例6で用いたアルコキシチタン酸ポリマー2%液を含浸させ、屋外壁面に取りつけて、カビや苔による変色を対比し、フローリングを10枚結束して、床下に放置し、変色と白蟻の対比を行なった結果を表11に示す。
Example 15
Preservation of wood and white ants prevention effect Flooring for the outer wall of cedar board (made by Kawakami Timber) is decompressed 700-500 Torr, pressurized 9-10 kg / cm 2 with Yasima Co., Ltd. decompression pressurization type impregnation machine (owned by Lumber Miyazaki Cooperative). Under the conditions, impregnated with 2% solution of the alkoxy titanic acid polymer used in Example 6, and attached to the outdoor wall surface, contrasted with discoloration caused by mold and moss, tied 10 flooring, left under the floor and discolored Table 11 shows the results of comparison between peanuts and white ants.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000033
実施例16
自動車用鋼板接着性テスト
 自動車用鋼板テストピース(ボンディング鋼板脱脂(新日鐵製)0.8mmt バ布仕上げ400番)、100×100mm に、実施例8で合成したサンプルの2%液を塗布し(ローラー)、180℃/5分熱処理した後、続けて自動車用塗料(日本ペイント製ビリューシアPL1000)を日本ワグナ社製ガスPEM-T3を用いてスプレー塗布したテストピース3枚を用いて、これに500gの鋼球を落下させる高さをかえ、塗料の剥離する高さを調べた結果を表12に示す。
Example 16
Automotive Steel Plate Adhesion Test Automotive steel plate test piece (bonded steel plate degreased (manufactured by Nippon Steel) 0.8 mm t cloth finish No. 400), 100 × 100 mm 2% of the sample synthesized in Example 8 was applied. (Roller) After heat treatment at 180 ° C. for 5 minutes, three test pieces were sprayed onto the vehicle paint (Vilicia PL1000 manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) using Gas PEM-T3 manufactured by Nippon Wagna Co., Ltd. Table 12 shows the results of examining the height at which the 500 g steel ball is dropped and the height at which the paint is peeled off.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000034
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000034
実施例17
農薬抗菌試験
 実施例6で合成した代表サンプル2%相当液を用いた。
Example 17
Pesticide antibacterial test The representative sample 2% equivalent solution synthesized in Example 6 was used.
 黒サビ(スス)病にかかった甘夏柑の殺菌回復の試験を行なった結果を表13に示す。塗布して1ヵ月後の判定を、完全消去 ○、ほとんど消去 △、変化なし ×で示した。 Table 13 shows the results of a sterilization recovery test of sweet summer citrus afflicted with black rust (soot) disease. The judgment after one month after application was indicated by complete erasure ○, almost erasure △, no change ×.
 また、薬害なしを( )内に○、少しありを△、かなりありを×で示した。比較例にトップジンM*(日本曹達(株)製)とブランクと対比した。
* 果皮が変色・落下、葉が変色・落葉する度合いを言う。
なし○:変化なし
少しあり△:果皮・葉に光輝が消える
かなりあり×:落果、落葉
In addition, the absence of phytotoxicity is indicated by () in parentheses, △ if there is a little, and × if there is a considerable amount. As a comparative example, Top Gin M * (Nippon Soda Co., Ltd.) and blank were compared.
* The degree to which the skin peels and falls, and the leaves turn and fall.
None ○: There is no change △: There is considerable disappearance of radiance on the peels and leaves ×: Fallen fruit, fallen leaves
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000035
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000035
 メトキシチタン酸は、乾燥し紫外線をうけると、菌体の表面に露出しているスパイク状の蛋白表面のアミノ基や塩基と結合し、菌体の分解を促進すると考えられ、植物の表面はロウ物質や保護膜を形成しているので、損傷が少なく低級生物であるウイルスやカビ、苔の分解・消去効果に著しいが、高等生物である植物や動物、特に人体の表皮に関してはきわめて損傷が少ないことが推定される。 Methoxytitanic acid, when dried and exposed to ultraviolet light, is thought to bind to the amino groups and bases on the spiked protein surface exposed on the surface of the cells, promoting the decomposition of the cells, and the surface of the plant is Since the material and protective film are formed, there is little damage, and it is remarkable for the degradation and elimination effects of viruses, molds and moss, which are lower organisms, but there is very little damage to the epidermis of plants and animals that are higher organisms, especially the human body Is estimated.
実施例18
トンネル内のNOXとSOXの分解フィールドテスト
 実施例6のサンプルより選び、2%液を用いてテストした。
Example 18
Decomposition field test of NOX and SOX in tunnel Selected from the sample of Example 6 and tested using a 2% solution.
 K地Iトンネル壁面に、親水性(A)と親油性(B)の2%液を表面が均一に濡れるまで噴霧塗布し、10ヵ月後に、未処理面を比較例にして、上、中、下の部分に付着したススを100cm×200cmの面積にわたり、20cm×40cm、厚さ約1mmのガーゼでふきとり、これを水500ccに入れて抽出し、その中に含まれる硫酸と硝酸の濃度をイオンクロマトグラフ(東亜DKK(株)製)で測定した結果を、表14に示し、排気ガス中のNOXとSOXの分解能を推定比較した。 Apply the 2% solution of hydrophilicity (A) and lipophilicity (B) to the surface of the K ground I tunnel until the surface is evenly wetted, and after 10 months, the untreated surface is used as a comparative example. The soot adhering to the lower part is wiped with gauze of 20 cm x 40 cm and about 1 mm in thickness over an area of 100 cm x 200 cm, extracted in 500 cc of water, and the concentrations of sulfuric acid and nitric acid contained therein are ionized. The results measured with a chromatograph (manufactured by Toa DKK Co., Ltd.) are shown in Table 14 and the NOx and SOX resolution in exhaust gas were estimated and compared.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000036
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000036
 さらに、水道水によるススの洗浄を行ない「よくとれたを○」、「とれたを△」、「とれなかったを×」にして()の中に記した。 In addition, the soot was washed with tap water, and “Good for ○”, “Good for △”, and “No for good” was written in parentheses.
 この結果から推定されることは、NOXとSOXは、親油性でススの中に吸着固定されやすいと考えられる。光の少ないトンネル内でススに吸着されたNOXとSOXはメトキシチタン酸リン酸高分子内で自己活性のメカニズムとして推定されるアノード/カソードおよび赤リン/黄リンの酸化還元作用に接触し、酸化されてきわめて強力な吸水性(親水性)の硫酸、硝酸になり、下部位に流下集積されたと考えられる。 It is presumed from this result that NOX and SOX are lipophilic and are easily adsorbed and fixed in soot. NOX and SOX adsorbed by soot in a tunnel with little light come into contact with the redox action of the anode / cathode and red phosphorus / yellow phosphorus presumed as the mechanism of self-activity in the methoxytitanate phosphate polymer. It is thought that it became extremely strong water-absorbing (hydrophilic) sulfuric acid and nitric acid and accumulated in the lower part.
 特に(B)は、親油性タイプ故、親油性のNOXとSOXを吸着しやすいと考えてよい。また、親水性(A)の処理部は水道水圧で完全に洗浄できることが確認された。したがって、アンダーコートに(B)を塗布し、オーバーコートに(A)を塗布すれば、NOX、SOXの分解と洗浄のより好ましい条件を提供できると考える。 Particularly, (B) may be considered to be liable to adsorb lipophilic NOX and SOX because of the lipophilic type. Moreover, it was confirmed that the hydrophilic (A) treatment part can be completely washed with tap water pressure. Therefore, if (B) is applied to the undercoat and (A) is applied to the overcoat, more preferable conditions for decomposition and cleaning of NOX and SOX can be provided.
実施例19
電磁波防御効果のテスト
 サランラップに、実施例8で合成したサンプル2%液を塗布し、300ccのビーカーに水100ccを入れた試験用ビーカーを全面覆い、サンプルとし、比較例として未処理のサランラップで覆ったビーカーを用いて、電子レンジ(ナショナル NE-F3)に入れ、水の沸騰し始める時間を測定した結果を表15に示す。テスト個数3点とした。
Example 19
Test of electromagnetic wave protection effect 2% solution of the sample synthesized in Example 8 was applied to Saran wrap, and a test beaker in which 100 cc of water was put in a 300 cc beaker was covered entirely, and a sample was covered as an untreated Saran wrap as a comparative example. Table 15 shows the results of measuring the time when water was put into a microwave oven (National NE-F3) using a beaker and the time when water started to boil was measured. The number of tests was 3 points.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000037
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000037
 考察すると、サランラップと親和性の大きいタイプがより防御性が大きいことが判明した。均一な数オングストロームから数ナノの均一な網状膜を形成しているのではないか、また、変形、折り曲げに対応できるのは、サランラップ(登録商標)の中に40±数%の可塑剤が含まれており、メトキシチタン酸基と、エステル交換して結合するため、プラスチック、特にエステル、OHを含む表面に有効であると考える。 Considering, it was found that the type having a great affinity with Saran Wrap has a greater protection. A uniform network of several angstroms to several nanometers may be formed, and it is possible to cope with deformation and bending by including 40 ± several% plasticizer in Saran Wrap (registered trademark) It is considered that it is effective for a surface containing plastic, particularly ester or OH, because it is transesterified with a methoxytitanic acid group.
実施例20
 保護基形成モノマーから、連鎖移動重合またはイオン交換重合したポリマーを塗布乾燥して、触媒活性を示すに至るメカニズムを、上述した実施例と、新たに系から脱塩酸した後、キレート剤を添加した挙動を用いて詳細に解明した。
Example 20
From the protective group-forming monomer, a chain transfer polymerization or ion exchange polymerization polymer was applied and dried, and the mechanism leading to the catalytic activity was added to the examples described above and a new chelating agent after dehydrochlorination from the system. It was elucidated in detail using the behavior.
[推定化学式]
一例
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
[Estimated chemical formula]
One case
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
(考察)
 連鎖移動重合したポリマーを脱塩酸しても、末端が封止されており、これにさらにキレート剤(連鎖移動触媒)を加えても増粘せず、白沈も生じないのは、水和されたメトキシチタン酸基はきわめて安定で、水系で自己重合もキレート反応も短時間では起こらないことを発見した。
(Discussion)
Even if a chain transfer polymerized polymer is dehydrochlorinated, the end is blocked, and even if a chelating agent (chain transfer catalyst) is added to this, it does not thicken and white precipitation does not occur. It was discovered that the methoxy titanate group is extremely stable, and neither self-polymerization nor chelation occurs in a short time in an aqueous system.
 キレート剤(連結移動触媒)にリン酸を用いた場合、リン酸は連鎖移動重合ポリマー末端を停止(封止)し、過剰のリン酸は単にポリマーと塩を形成した形になっており、公知のリン酸チタニアはただちに沈澱ゾルを形成するために、異なることが証明された。 When phosphoric acid is used as the chelating agent (linkage transfer catalyst), phosphoric acid stops (clogs) the chain transfer polymerization polymer terminal, and the excess phosphoric acid is simply in the form of a salt with the polymer. Of titania phosphate proved different to immediately form a precipitated sol.
[推定化学式]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
[Estimated chemical formula]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
 この反応の経路から化学量論的に塩酸が最も強い結合力を有すると考えられるが、[H2O]>[HPO3]>[HCl]の順になり、メトキチタン酸塩酸塩(保護基)モノマーを水和しても(I)、水和しなくても(II)、水を加え水和することにより、メトキシチタン酸基が加水分解されるべきが最も強い水和保護基を形成され、さらに塩酸が存在しなくても、この水和保護基末端は最も強いキレート剤であるリン酸を加えてもキレートを形成せず(白沈せず)、安定であるのは、ポリマー末端の停止(封止)構造は、リン酸チタン結合ではなく、チタン酸水和保護基に、リン酸が錯塩のような形で安定化されていると考えられる。換言すれば末端結合の示性式に示した推定化学式
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
推定化学式
となっており、ポリマー鎖の示性式に示した下記推定化学式
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
は、2つのメトキシ基が縮合して推定化学式
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
の形で安定化されているのではないかと推定される。
From this reaction route, it is considered that hydrochloric acid has the strongest stoichiometric bond strength, but [H 2 O]> [HPO 3 ]> [HCl] in this order, and methotitanate (protecting group) monomer (I), even if not hydrated (II), by adding water and hydrating, the methoxytitanate group should be hydrolyzed to form the strongest hydration protecting group, In addition, even in the absence of hydrochloric acid, this hydration protecting group end does not form a chelate even if phosphoric acid, which is the strongest chelating agent, is added (no white precipitation), and it is stable that the end of the polymer ends. The (sealing) structure is considered that phosphoric acid is stabilized in the form of a complex salt with a titanic acid hydrate protecting group, not a titanium phosphate bond. In other words, the estimated chemical formula shown in the terminal formula
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
Estimated chemical formula
The following estimated chemical formula shown in the polymer chain equation
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
Is the estimated chemical formula by condensing two methoxy groups
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
It is estimated that it is stabilized in the form of
 次に上記で得られた、メトキシチタン酸水和保護基に、キレート剤(例えばリン酸)が、錯体(錯塩)として付加したポリマーを塗布して乾燥すると、脱水濃縮するに従って水和保護基が破壊され、酸化チタン結合やリン酸チタン結合が形成されて行き、さらに高温処理、過酸化水素処理または分子内の酸化還元反応、または紫外線による酸化還元反応、により完全に脱メチルされると同時に、酸化チタン結合とリン酸チタン結合が強固に形成し、前者は光活性を示す網状ポリマーフィルム状となり、後者は暗所活性を示すリン酸チタン結合を形成することが、実施例4、7、10、11、12より推定される。 Next, when the polymer obtained by adding a chelating agent (for example, phosphoric acid) as a complex (complex salt) to the methoxytitanic acid hydration protecting group obtained above is applied and dried, the hydration protecting group becomes more dehydrated and concentrated. At the same time, the titanium oxide bond and the titanium phosphate bond are formed and further demethylated by high-temperature treatment, hydrogen peroxide treatment or intramolecular redox reaction, or ultraviolet redox reaction, Examples 4, 7, and 10 show that a titanium oxide bond and a titanium phosphate bond are firmly formed, and the former forms a network polymer film exhibiting photoactivity, and the latter forms a titanium phosphate bond exhibiting dark activity. , 11 and 12.
 えられた保護基を有するモノマーおよびポリマーが塗布されて、保護基が破壊されて架橋して行くメカニズムについて推論を下記した。 The reasoning about the mechanism in which the monomer and polymer having the obtained protective group are applied and the protective group is destroyed and crosslinked is described below.
推定式
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
Estimation formula
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
実施例21
紡糸テスト 実施例5の10%相当の膠化点寸前の粘重液を使用
 (1)POT-OC4-P18.2、(2)POT-OC4-PM35、(3)POT-OM2-P9.0、(4)POT-OM2-PM18.2を0.5mmφの紡口を取りつけた加圧容器に100cc入れ、1kg/cm2±0.01の保圧制御をしながら、遠赤外ヒーターで、空気温度200℃±5℃(紡口出口にセンサーセット)に保持した2mの高さ、100mmφのパイレックスガラスチューブ内に流下せしめ、連続して紡糸できる度合を検討した。その結果を表16に示した。
Example 21
Spinning test Using the viscous liquid just before the gelation point corresponding to 10% of Example 5 (1) POT-OC 4 -P18.2, (2) POT-OC 4 -PM35, (3) POT-OM 2- Place P9.0, (4) POT-OM 2 -PM18.2 into a pressurized container equipped with a 0.5mmφ spout while controlling the holding pressure of 1kg / cm 2 ± 0.01. The degree of continuous spinning was studied by flowing down into a 2 m high, 100 mmφ Pyrex glass tube held at an air temperature of 200 ° C. ± 5 ° C. (sensor set at the nozzle outlet) with an external heater. The results are shown in Table 16.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000046
糸の均質性は、変形して紡糸するか否かを判定し、全く変形しないを◎、少し変形するを○とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000046
The homogeneity of the yarn was determined as to whether or not the yarn was spun by deformation.
実施例22
フィルム成型
 実施例21と同一のサンプルを用いてテフロン(登録商標)加工した熱ローラー300mmφ、長さ300mm、回転比10:11を間隙0.2mmに保ち、6r/mの速度で回転させ、ローラー表面温度を200℃に保ち、サンプル(1)、(2)、(3)、(4)をローラー中心に流下させ、巻取機にフィルムを巻き取る試験をした結果を表17に示した。
Example 22
Film molding Heat roller 300mmφ, length 300mm, rotation ratio 10:11 processed with Teflon (registered trademark) using the same sample as Example 21 was rotated at a speed of 6r / m while maintaining a gap of 0.2mm. Table 17 shows the results of a test in which the surface temperature was kept at 200 ° C., samples (1), (2), (3), and (4) were caused to flow down to the center of the roller and the film was wound on a winder.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000047
フィルム均質性は、全く変形しないを◎、少し変形するを○とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000047
The film homogeneity was evaluated as ◎ for no deformation at all and ◯ for slight deformation.
実施例23
使用済靴皮処理テスト 暗所での臭気およびカビテスト
 実施例15で用いたサンプルを用いて、使用済の靴全面にスプレーで塗布し、太陽光下に3日間保持し、湿度80%/30℃に保持したBOXに入れ、黒布で光を断ち、未処理にカビが生えるまで1日毎にチェックした結果、未処理区は、1日目よりカビ臭が生じ、3日目にカビが確認された。TMT-MC2-P6、TMT-MC2-PM20共に3ヵ月保持したが、変化なく中止した。臭気も生じなかった。
Example 23
Used Shoe Skin Treatment Test Odor and Mold Test in the Dark Using the sample used in Example 15, applied to the entire used shoe by spray, kept under sunlight for 3 days, humidity 80% / 30 ° C As a result of checking every day until the mold grows in the untreated area, mold odor occurs from the first day, and mold is confirmed on the third day. It was. Both TMT-MC 2 -P6 and TMT-MC 2 -PM20 were retained for 3 months, but were discontinued without change. There was no odor.
実施例24
歯の光輝磨耗テスト
 実施例8で合成したTMT-MC2-10P14.3NとTIPT-MC2-10P15.6Nの2点を前歯に塗布し、ドライヤーで40℃±10℃の風で10分間乾燥後、2%リン酸を塗布し、10分間乾燥後、ブラックライト(デチトロンLC、サブロン・デンタル社製)を30分照射した結果、強い光輝表面が形成された。1日毎にチェックし、光輝の減衰する期間を測定した結果、2点共8.5ヵ月より、少しづつ光輝が減衰してきた。
Example 24
Tooth bright abrasion test TMT-MC 2 -10P14.3N and TIPT-MC 2 -10P15.6N synthesized in Example 8 were applied to the front teeth and dried with a dryer at 40 ° C ± 10 ° C for 10 minutes. Thereafter, 2% phosphoric acid was applied, dried for 10 minutes, and irradiated with black light (Decitron LC, manufactured by Sablon Dental Co.) for 30 minutes. As a result, a strong bright surface was formed. As a result of checking every day and measuring the period during which the radiance decays, the radiance attenuated little by little from 8.5 months at both points.
 比較例として、研磨した後、フッ素処理(ビーブランド・メディコ・デンタル製)をした試験区は、かすかに形成した光輝が10日頃より消失した。 As a comparative example, in the test section that had been polished and then subjected to fluorine treatment (manufactured by Beebrand Medico Dental), the faint radiance disappeared from around 10th.
実施例25
ドライ潤滑剤としての利用
 イワタニミルサー(型式IMF-710)の鉋金製軸受と同一の軸受を製作し、実施例8に用いた製品2%相当液をメタル部位に注入し、1分間1万回転で回転した後、追加注入する方法で3点試作し、未処理のものを、二硫化モリブデンドライ潤滑剤(日本ドライスライド社製)と対比し、表18に示した。
Example 25
Use as dry lubricant A bearing identical to the Iwatani Milser (model IMF-710) plated bearing is manufactured, and the equivalent of 2% of the product used in Example 8 is injected into the metal part for 10,000 revolutions per minute. Then, three points were prototyped by a method of additional injection, and untreated ones were compared with molybdenum disulfide dry lubricant (manufactured by Nippon Dry Slide Co., Ltd.) and shown in Table 18.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000048
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000048
 回転により、酸化チタンとリン酸チタンの膜が形成し、宇宙船などの絶対真空下で用いる二硫化モリブデンのドライ潤滑剤と同様、形成された膜が過剰部分が剥離し、鱗片状の結晶を形成して、ドライ潤滑剤としての効能を発現するものと考えられる。 By rotation, a film of titanium oxide and titanium phosphate is formed, and like the dry lubricant of molybdenum disulfide used under absolute vacuum such as spacecraft, the formed film peels off and the scaly crystals are formed. It is thought that it forms and exhibits the effectiveness as a dry lubricant.
実施例26
セラミック容器のコゲ付、付着防止効果
 (株)大慶製 セラミック容器「二重鍋(A)」、「炊飯落し蓋(B)」、「紅茶ポット(C)」を用いて、実施例14のサンプルを用い、ハケ塗りし、風乾とハケ塗りを3回くり返した後、200℃のオーブントースターに入れて1時間熱処理し取出した(A)には、生の豆乳をいれ、下鍋に湯をわかしながら30分、間接加熱し、水面と壁面に生じる湯葉のコゲ付、(B)は炊飯器(ECJ-IHP18 サンヨー)に3合のコメを炊く中に「大慶製セラミック落し蓋」を入れ、飯粒の付着状態を対比した。(C)には、大慶製紅茶カップに紅茶を入れ、オーブン中で蒸発乾固し、紅茶タンニンの付着状態を対比した。(D)は、大慶式直火セラミックナベを用いて、米飯のコゲつきたきをおこなった。
Example 26
Using a ceramic container with a koge and anti-adhesion effect made by Daikei Co., Ltd. Using the ceramic container “double pot (A)”, “cooking rice drop lid (B)”, and “tea pot (C)”, the sample of Example 14 was prepared. Using, brushing, air-drying and brushing three times, put it in an oven toaster at 200 ° C and heat-treat it for 1 hour. (A) contains raw soy milk and hot water in the lower pan. Indirect heating for 30 minutes, with yuba koge on the water surface and wall, (B) put “Daikei ceramic drop lid” while cooking 3 rice in a rice cooker (ECJ-IHP18 Sanyo), sticking rice grains The state was contrasted. In (C), black tea was put in a Daqing black tea cup, evaporated to dryness in an oven, and the adhesion state of black tea tannin was compared. (D) burned rice with rice using a Daqing-style direct fire ceramic pan.
 なお、コゲや付着は、水道水圧をかけることにより「良くとれる ◎」「とれる ○」「とれにくい △」「とれない ×」を基準として評価し、表19に示した。 In addition, kogation and adhesion were evaluated by applying tap water pressure based on “can be taken well”, “can be taken”, “cannot be taken”, and “cannot be taken ×” and are shown in Table 19.
注)蛋白質、澱粉、タンニンの付着がセルフクリーニングできることが判明した。 Note) It was found that protein, starch, and tannin can be self-cleaned.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000049
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000049
実施例27
セラミックつや出しと、耐磨耗性の評価
 (株)大慶製のアルミナセラミックボール20mmφに実施例6の2%相当試料を塗布し、風乾を3回くり返し、常温、100℃、200℃、400℃、800℃の炉に入れ、1時間加熱したときの光輝(光輝大:◎、あり:○、なし:×)の評価と、得られたボール(充填率50%)をテスト用ボールミル1リットルに入れ、タルク100メッシュの粉体100gを入れ、60r/mの回転速度で回転し、1時間毎に光輝(磨耗)をチェックした結果を表20に[ ]内に時間で示した。
Example 27
Ceramic polishing and evaluation of abrasion resistance A sample equivalent to 2% of Example 6 was applied to an alumina ceramic ball 20 mmφ manufactured by Daqing Co., Ltd., and air drying was repeated three times to obtain room temperature, 100 ° C, 200 ° C, 400 ° C, Put in a furnace at 800 ° C. and evaluate the brightness when heated for 1 hour (Luminance: ◎, Yes: ○, No: ×) and put the resulting balls (filling rate 50%) into 1 liter of test ball mill 100 g of talc 100-mesh powder was put, rotated at a rotation speed of 60 r / m, and checked for radiance (abrasion) every hour. Table 20 shows the time in [].
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000050
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000050
実施例28
炭酸ガスの分解
 ガラス繊維0.1mmφ(旭硝子(株)製)150gにTIPT-HC2P6、TIPT-MC2PM20 2%相当液を含浸させ、通気乾燥することを3回くり返して得たものを、200℃のオーブンに入れ、1時間加熱したサンプルをJIS法テトラバッグに入れ、炭酸ガスをもって5回置換したときの炭酸ガス濃度を測定し、純度99.9%以上であることを確認して、ブラックライト500Wを照射し、経時毎のCO(一酸化炭素)の生成量を測定した結果を図4に示す。
Example 28
Decomposition of carbon dioxide A glass fiber of 0.1 mmφ (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) impregnated with TIPT-HC 2 P6, TIPT-MC 2 PM20 2% equivalent solution, and dried by ventilation three times. Put the sample heated in an oven at 200 ° C for 1 hour into a JIS tetra bag and measure the carbon dioxide concentration when the carbon dioxide gas is replaced five times to confirm that the purity is 99.9% or higher. FIG. 4 shows the results of measuring the amount of CO (carbon monoxide) produced with irradiation of black light 500 W over time.
 テトラバッグ内にマグネシウム金属線5gを入れ、生成するO2を吸収せしめた結果、COの生成速度は加速され、○-○と△-△になった(測定機は島津製、GC-MS-QP2010を用いた)。結果を図4に示す。 As a result of putting 5 g of magnesium metal wire in the tetra bag and absorbing the generated O 2 , the CO production rate was accelerated to ○-○ and Δ- △ (the measuring machine was made by Shimadzu, GC-MS- QP2010 was used). The results are shown in FIG.
実施例29:水の分解
 実施例28で得たと同一のサンプル150gを2リットルのガラス製メスシリンダーに均一になるように充填し、純水を入れ、上部にゴム栓をつけ、その上端にコック付きノズルをつけ、ノズルの先端をゴムホースでJIS法テトラバッグに接続し、テトラバッグからコックまでを窒素で置換して、テトラバッグにマグネシウム金属線5gを入れ、酸素の含有量を0.1ppm以下にした段階でメスシリンダーに沿ってブラックライト500Wを取りつけて照射し、テトラバッグの空間を1/5以下に圧してガスを排気したのちテトラバッグに蓄積する水素の濃度を測定した結果を図5に示す(測定機は島津製、GC-MS-QP2010を用いた)。結果を図5に示す。
Example 29: Decomposition of water 150 g of the same sample as obtained in Example 28 was uniformly filled into a 2 liter glass graduated cylinder, charged with pure water, fitted with a rubber stopper at the top, and a cock at the top. Attached nozzle is attached, the tip of the nozzle is connected to a JIS tetra bag with a rubber hose, nitrogen is substituted from the tetra bag to the cock, 5 g of magnesium metal wire is put into the tetra bag, and the oxygen content is 0.1 ppm or less FIG. 5 shows the result of measuring the concentration of hydrogen accumulated in the tetra bag after irradiating with a black light 500 W along the graduated cylinder and irradiating the tetra bag space to 1/5 or less and exhausting the gas. (The measuring instrument used is Shimadzu GC-MS-QP2010). The results are shown in FIG.
実施例30
親和性による剥離、白華、脱落防止
 実施例13に親水性(極性)から親油性(非極性)の分子設計を示したが、これを用いて、下地表面に親和性を選定する方法について実験した結果を示す。
Example 30
Peeling due to affinity, white flower, omission prevention Example 13 showed the molecular design from hydrophilic (polar) to oleophilic (nonpolar), but it was used to test the method of selecting affinity for the substrate surface. The results are shown.
1)下地をゼット水または湿布でふきとって風乾した後、毛筆を用いて極性から非極性の材料を塗布し、濡れ表面が安定な膜を保持するとき、親和性があり、収斂して濡れ面が分離するときは親和性がないとして、親和性のあるものを下地コートする。 1) When the base is wiped with zet water or a compress and air-dried, a polar to non-polar material is applied using a brush, and the wet surface retains a stable film. When separation is performed, it is assumed that there is no affinity.
2)次に汚れの原因になるダスト、排気ガスのような親油性のものが付着する環境には、その上に親水性のグレードを塗布すればよく、土ぼこりなどの親水性汚れが付着する環境では、親油性のグレードを塗布する方法を選定する。結果を図6に示す。 2) Next, in an environment where lipophilic substances such as dust and exhaust gas that cause dirt adhere, a hydrophilic grade may be applied thereon, and an environment where hydrophilic dirt such as dust will adhere. Then, the method of applying a lipophilic grade is selected. The results are shown in FIG.
実施例31
 ウレタンフッ素塗布板(ファイン4Fセラミック 日本ペイント)にハケ塗りすると実施例14のサンプル親和性は表21のとおりであった。
Example 31
When a urethane fluorine coating plate (fine 4F ceramic Nippon Paint) was brushed, the sample affinity of Example 14 was as shown in Table 21.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000051
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000051
実施例32
ガラス親和性と下地浸食防止のためのアンダーコート模擬試験
1.ガラスに対する親和性は、実施例31とは逆で、実施例31の表に示す親和性とは逆でA/◎、B/○、C/○、D/×、E/××であった。
Example 32
Undercoat simulation test for glass compatibility and prevention of substrate erosion The affinity for glass was opposite to that in Example 31, and was A / ◎, B / ○, C / ○, D / x, and E / xx opposite to the affinity shown in the table of Example 31. .
2.触媒毒として、ケイ酸ソーダ2%液と、リン酸2%液を反応させ、ケイ酸リン酸ソーダ2%液として「PS」とした。 2. As catalyst poison, sodium silicate 2% solution and phosphoric acid 2% solution were reacted to obtain “PS” as sodium silicate phosphate 2% solution.
 次にリン酸の代替にトリメチルホフフェート(リン酸トリメチル)2%とケイ酸ソーダ2%を反応して得られたケイ酸リン酸メチルソーダを「PMS」とした。 Next, methylsodium silicate obtained by reacting 2% trimethylphosphate (trimethyl phosphate) and 2% sodium silicate instead of phosphoric acid was designated as “PMS”.
 このもののガラスに対する親和性は、PS/◎、PMS/△であった。リン酸トリメチルの比率を上げると、PMSは極性が低下し親油性を提供できる。 The affinity of this material for glass was PS / ◎ and PMS / △. When the ratio of trimethyl phosphate is increased, the polarity of PMS decreases and can provide lipophilicity.
3.ガラスプレパラートにメチレンブルーメタノール液を塗布し、乾燥後、アンダーコート剤にPSを塗布したものと、塗布しない上にA(TIPT-MC4-P254)、B(TMT-MC2P14)をスプレー塗布し、塩ビ波板屋根下(弱い紫外線下)に放置した。未処理を加えて、消色する時間を測定した結果を表22に示す。 3. Apply methylene blue methanol solution to a glass preparation, dry, and apply PS to the undercoat agent, and spray apply A (TIPT-MC 4 -P254) and B (TMT-MC 2 P14) without applying. And left under the PVC corrugated roof (under weak UV light). Table 22 shows the results of measuring the time for decoloring after untreatment.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000052
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000052
実施例33
帯電防止(伝導性)試験
 ポリエステルの裏地布40cm角に、実施例6の試料で2%相当液を含浸させ乾かした綿のタオルで脱液し、直射日光下で2日間乾燥し、ハンカチの末端を2本の指でつまみ、10回回転させたのち、スチール製のものさしを直角に取りつけた1インチの鉄パイプを垂直に立てた先端に近づけ、吸着する距離を0.5cm単位で3回くり返し測定した。結果の平均値を、表23に示した。比較例に比べ、きわめて高い帯電防止効果を示した。
Example 33
Antistatic (conductivity) test 40 cm square of polyester cloth was drained with a cotton towel that had been impregnated with 2% equivalent of the sample of Example 6 and dried, and dried under direct sunlight for 2 days. Hold it with two fingers, rotate it 10 times, and then place a 1-inch steel pipe with a steel ruler attached at a right angle close to the vertical tip, and repeat the adsorption distance 3 times in units of 0.5 cm. It was measured. The average value of the results is shown in Table 23. Compared to the comparative example, the antistatic effect was extremely high.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000053
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000053
実施例34
超伝導性テスト
 実施例8で合成したリン酸で連鎖移動重合した後、イオン交換で脱塩したTMT-MC2-10-P14.3NとTIPT-MC2-10-P15.6Nの10%相当液を用い、比較例として市販の窒化チタン粉末(粒径1.5μm、日本新金属株式会社製)を塗料用バインダー(商品名:アクローゼスーパーFSクリアー、固形分40%、大日本塗料株式会社製)の固形分中に50重量%になるように配合し、乳鉢で混練したものを用い、PETフィルム上に塗布乾燥を繰り返して30μmに調節し、130℃で24時間通気乾燥機中で乾燥熱処理したサンプルの表面抵抗値を三菱化学株式会社製の「ハイレスター-IP」を用いて測定した結果を表24に示した。
Example 34
Superconductivity test Equivalent to 10% of TMT-MC 2 -10-P14.3N and TIPT-MC 2 -10-P15.6N desalted by ion exchange after chain transfer polymerization with phosphoric acid synthesized in Example 8 As a comparative example, a commercially available titanium nitride powder (particle size: 1.5 μm, manufactured by Nippon Shin Metal Co., Ltd.) is used as a comparative example. ) And blended to a solid content of 50% by weight, kneaded in a mortar, repeatedly applied and dried on a PET film, adjusted to 30 μm, and dried in a ventilated dryer at 130 ° C. for 24 hours. Table 24 shows the results of measurement of the surface resistance value of the heat-treated sample using “High Lester IP” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000054
注:リン酸チタンとしての含量分析は、シャーレに入れ、130℃ 24時間通気乾燥したものを削り取り、元素分析をした値
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000054
Note: The content analysis as titanium phosphate is a value obtained by putting into a petri dish and scraping a material that has been air-dried at 130 ° C for 24 hours, and conducting elemental analysis.
実施例35
澱粉の糖化試験
 実施例28、29で調製したガラスウールを、内径25mmφ、長さ300mmをガラスUチューブで多段に継ぎ、合計2000mmに500gを充填し、チューブ段毎に、200Wのブラックライトを取りつけ、ベータ化(β化)した10%澱粉液(90℃±5℃)を定量ポンプで下部より5リットル/Hrの速度で流した結果、糖化率はTIPT-MC2-P6で95%、TIPT-MC2-PM20で98%であった。澱粉の流速をかえたとき、10リットル/HrではTIPT-MC2-P6で56%、TIPT-MC2-PM20で57%、15リットル/Hrでは、TIPT-MC2-P6で31%、TIPT-MC2-PM20で32%であった。5リットル/Hrで連続運転した結果、触媒効率は3.5時間前後より低下して来たので、液を抜き、水洗して1%塩酸水を10分間充填し、さらに水洗して再開すると、活性は復元することができた。澱粉の中に含まれる微量のNa+、K+イオンによる活性阻害に起因するのではないかと考える。
分析:HPLC法、糖分析計SU-300、東亜DKK(株)製使用
Example 35
Starch saccharification test The glass wool prepared in Examples 28 and 29 was joined in multiple stages with a glass U tube with an inner diameter of 25 mmφ and a length of 300 mm. A total of 2000 mm was filled with 500 g, and a 200 W black light was attached to each tube stage. , the beta (beta reduction) and 10% starch solution (90 ° C. ± 5 ° C.) the result was flowed at a rate 5 liter / Hr from the bottom by a metering pump, saccharification rate 95% TIPT-MC 2 -P6, TIPT -MC 2 -PM20 and 98%. When changing the flow rate of the starch, 10 l / Hr in TIPT-MC 2 -P6 in 56%, 57% in TIPT-MC 2 -PM20, in 15 l / Hr, 31% in the TIPT-MC 2 -P6, TIPT -MC 2 -PM20, 32%. As a result of continuous operation at 5 liters / hr, the catalyst efficiency has fallen from around 3.5 hours, so when the liquid is drained, washed with water and filled with 1% hydrochloric acid for 10 minutes, further washed with water and restarted, The activity could be restored. It is thought that it may be due to activity inhibition by a trace amount of Na + and K + ions contained in starch.
Analysis: HPLC method, sugar analyzer SU-300, manufactured by Toa DKK Co., Ltd.
実施例36
養魚生存率試験
 実施例35のプラントを用いて、ふ化池より収穫し選別した幼魚鯉(6ヵ月)を用いて生存率を測定した。比較例として「トロピカルゴールド処理区」(津路薬品工業株式会社製)と「未処理区」を用いた。エサは(株)スマック製をテスト区毎に1日10gを与えた。
Example 36
Fish Farming Survival Test Using the plant of Example 35, the survival rate was measured using juvenile carp (6 months) harvested from the hatching pond and selected. As a comparative example, “Tropical Gold Treatment Zone” (manufactured by Tsuji Pharmaceutical Co., Ltd.) and “Untreated Zone” were used. The food provided 10g a day for each test section manufactured by Smack Co., Ltd.
 1m3のタンクに60L/Hrのエアレーションをしながら、新水井戸水10L/Hrを実施例35のプラントを通過させ追加しながら、幼魚鯉50匹を入れ、経日毎の生存率を測定した(生存数)。 While aeration of 60 L / Hr in a 1 m 3 tank and adding 10 L / Hr of fresh water well through the plant of Example 35, 50 juvenile pupae were added and the survival rate for each day was measured (survival) number).
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000055
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000055
(考察)水が分解され、活性酸素を発生させ殺菌効果と排泄物より生ずるBOD成分の分解効果を示すと考える。 (Discussion) It is considered that water is decomposed to generate active oxygen, which shows a bactericidal effect and a BOD component decomposition effect produced from excrement.
実施例37
 IRスペクトルを用いて、公知粒状チタニアとの構造対比を行なう。TIPT-MC2P6(図7)、TIPT-MC2PM20(図8)と比較として、石原型STS-01(図10)とYOO型比較例1の懸濁液(図9)のIRスペクトルをとり、その重合構造を推定した。各IRスペクトルの横軸は波数、縦軸は透過率を示す。サンプルはシャーレにとり、常温で通気乾燥40時間して恒量に達したことを確認し、付着した結晶をスパチュラで削り取り、KBrと混合して成型して測定した結果を表26に示す。
Example 37
The structure is compared with known granular titania using the IR spectrum. As a comparison with TIPT-MC 2 P6 (FIG. 7) and TIPT-MC 2 PM20 (FIG. 8), the IR spectra of the suspension of Ishihara type STS-01 (FIG. 10) and YO type comparative example 1 (FIG. 9) are shown. The polymerization structure was estimated. The horizontal axis of each IR spectrum indicates the wave number, and the vertical axis indicates the transmittance. The sample was taken in a petri dish, confirmed to have reached a constant weight by aeration drying at room temperature for 40 hours, the attached crystals were scraped with a spatula, mixed with KBr and molded, and the measurement results are shown in Table 26.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000056
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000056
[考察]
 1)、2)、3)、4)、5)、6)、7)より、比較例のチタニアは水酸化チタンの集合体で、重合・架橋率は低いもので、本発明のチタニアはチタンが架橋重合していることが明白で、石原型はもちろん、YOO型チタニアと全く異なった分子構造であり、その推定分子構造の裏づけとなる。特に1650cm-1のチタン酸エステル
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
と考える吸収が、比較例に対し差別化される証明である。IRチャートを図7、8、9、10として添付した。
[Discussion]
From 1), 2), 3), 4), 5), 6) and 7), the titania of the comparative example is an aggregate of titanium hydroxide and has a low polymerization / crosslinking rate. The titania of the present invention is titanium. Is apparently crosslinked and has a molecular structure completely different from that of Iohara type as well as YOO type titania, which supports the presumed molecular structure. Especially 1650 cm -1 titanate
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
This is proof that the absorption that we think is differentiated from the comparative example. IR charts are attached as FIGS.
実施例38
紫外線・熱線防御試験
 実施例8で合成した2%相当サンプルと、比較例として佐賀型チタニア TA2%を30cm×30cmのガラスにスプレー塗布して、屋外日光下に1週間放置したテストピースを、20mmの発泡スチロールBOX 30cm×30cm×30cmの1面に貼り付け、ガムテープで密閉し、温度計を取りつけ、20℃±1℃の部屋に1時間保持し、屋外温度30℃±1℃の直射日光に並べ、温度の上昇速度を測定した。同時に未処理の値も付記した。
Example 38
Ultraviolet ray / heat ray protection test A 2% equivalent sample synthesized in Example 8 and a Saga type titania TA 2% as a comparative example were spray-coated on a 30 cm × 30 cm glass and left for 1 week in outdoor sunlight for 20 mm. Attached to one side of polystyrene foam box 30cm x 30cm x 30cm, sealed with gummed tape, attached thermometer, kept in a room at 20 ° C ± 1 ° C for 1 hour, and placed in direct sunlight at an outdoor temperature of 30 ° C ± 1 ° C The rate of temperature rise was measured. At the same time, unprocessed values are also added.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000058
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000058
[考察]
 透明な膜を形成しても、佐賀型チタニアは数ナノ~数十ナノの粒子状であり、塗布乾燥すると、パーオキシ基は、酸化チタン結合になりにくく、水酸化チタンに還元され、酸化チタン結合したとしても、粒子間での結合で表面にパーオキシが露出して、これが水酸化チタン基になるため、酸化チタン結合核が均一に配列しないため、紫外線・熱線防御能が小さいのではないかと考える。
[Discussion]
Even when a transparent film is formed, Saga-type titania is in the form of particles of several nanometers to several tens of nanometers, and when coated and dried, peroxy groups are unlikely to form titanium oxide bonds and are reduced to titanium hydroxide, which binds to titanium oxide. Even so, peroxy is exposed on the surface due to bonding between particles, and this becomes a titanium hydroxide group, so the titanium oxide bonding nuclei are not uniformly arranged, so it seems that the ultraviolet ray and heat ray protection ability is small .
実施例39
抗菌、消臭、除雨ダレ、除地衣類試験
 実施例6で用いたサンプルと、これを用いてチタン酸基に対し、1/2モルの過酸化水素を加えたものを用い、抗菌、消臭、雨ダレの消去、地衣類の消去試験を行なった結果を表28に示す。
Example 39
Antibacterial, deodorant, rain removal, ground removal clothing test Using the sample used in Example 6 and a titanic acid group added with ½ mol of hydrogen peroxide, antibacterial and antibacterial Table 28 shows the results of odor, rain erasure and lichen erasure tests.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000059
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000059
[抗菌試験]
 ブルガリヤヨーグルト(明治乳業(株)製)と牛乳(明治乳業(株)製)を3対7の重量比で混合し、30ccの試験管に20g分取し、これに上記チタニアをそれぞれ0.5cc加え、振とうし、20℃±5℃の窓際に静置し、1時間毎にゆっくり傾けて増粘しかかった点を測定し、さらに静置して分離が起こる点を表28の(  )内に時間で示した。
[Antimicrobial test]
Bulgarian yogurt (manufactured by Meiji Dairies) and milk (manufactured by Meiji Dairies) were mixed at a weight ratio of 3 to 7, and 20 g was dispensed into a 30 cc test tube. In addition, shake, leave at 20 ° C. ± 5 ° C. window, slowly tilt every hour to measure the point of thickening, and further stand at point where separation occurs () in Table 28 Shown in time.
[消臭試験]
 脱脂綿に上記サンプルを含浸させ、厚布のタオルで脱液し、75℃±1℃の通気乾燥機で1時間乾燥したものを準備した。パラホルムアルデヒド3gを水に浸したティッシュペーパーに包み、上記試験管と同一のものに入れ、上記処理した脱脂綿を10gづつに分割し、これを栓にした。20℃±1℃の窓際に5分間静置して、5人の評価員により、臭わない(5)、少し臭う(4)、臭う(3)、かなり臭う(2)、強力に臭う(1)の評価点をつけさせ、その平均値を四捨五入で表28に示した。
[Deodorization test]
Absorbent cotton was impregnated with the above sample, drained with a thick towel, and dried for 1 hour with a ventilation dryer at 75 ° C. ± 1 ° C. to prepare. Wrapped in a tissue paper soaked with 3 g of paraformaldehyde, placed in the same tube as the above test tube, the treated cotton wool was divided into 10 g units, and this was plugged. Let stand for 5 minutes at the window of 20 ° C ± 1 ° C, and the five evaluators do not smell (5), smell a little (4), smell (3), quite smell (2), smell strongly (1 ), And the average value is shown in Table 28 by rounding off.
[雨ダレ消去試験]
 屋上フェンスにスレートを張り、北向きの側面に生える青苔の消去に関する長期フィールドデータは実施例6(表5)に示した。この側面の継ぎ目に沿ってフェンスカバー下より溶出した黒色の雨ダレの汚れの消去テストを行なった。上記2%液をハケ塗りして、5日単位で消失して行く状況を観察し、完全に消去できたと判定した日数を表28に記した。
[Rain dripping elimination test]
Long-term field data on the elimination of green moss growing on the north-facing side with a slate on the roof fence is shown in Example 6 (Table 5). A black rain spilling stain was eluted from the bottom of the fence cover along the side seam. Table 28 shows the number of days when it was determined that the 2% solution was brushed, observed to disappear every 5 days, and completely erased.
[地衣類消去試験]
 一ツ葉(まきの木)に生息した灰色の地衣類に上記2%液を含浸した布で押しつけて含浸させ5日毎に観察して、消去完了したと判定した日数を表28に記した。
[Lichen elimination test]
Table 28 shows the number of days when it was determined that the erasing was completed by observing the gray lichen that inhabited one leaf (firewood) with a cloth impregnated with the above-mentioned 2% solution and impregnating it, and observing it every 5 days.
実施例40
 実施例7で得られた製品をメタノール50:キシレン50の溶媒に溶解し10%とし、これに色素ユニライトハイコンク赤((株)ユニライト製)7%を加えたものと、(株)カンペハピオ製 水溶性アクリルシリコン塗料、ハピオセレクト赤を水50%稀釈したものを比較例にし、屋上コンクリート水性アクリルシリコン塗装1年経過した面と、日本ペイント テストピースNA-9903フラット(コテ仕上)にハケ塗りし、光輝の衰退して行く状況を観察した結果を表29に示す。屋内にスレートテストピースに塗布して保管したものの光輝を10にして、光輝の減衰を1ヵ月毎に測り、点数をつけた。
Example 40
The product obtained in Example 7 was dissolved in a solvent of methanol 50: xylene 50 to make 10%, to which was added 7% of the dye Unilite High Conk Red (manufactured by Unilite), and Campehapio Co., Ltd. Made of water-soluble acrylic silicon paint, Happioselect red diluted with 50% water, as a comparative example, paints a surface of roof concrete water-based acrylic silicon paint after 1 year and Nippon Paint test piece NA-9903 flat (steel finish) Table 29 shows the results of observing the situation in which the brightness declines. The radiance of the slate test piece that was stored indoors and stored was set to 10, and the attenuation of the radiance was measured every month to give a score.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000060
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000060
 比較例はスタートより、実施例より光輝が劣り、経時毎に光輝は急速に衰退した。 In the comparative example, the brightness was inferior to that of the example from the start, and the brightness declined rapidly with time.
実施例41
1)塩化バリウム(試薬一級和光品)1モルをメタノール重量パーセントで10%になるように分散(一部溶解)させた液を(A)とし、実施例1と同一条件で合成したTIPT-MC2 10%相当液1モルを(B)とした。
Example 41
1) TIPT-MC synthesized under the same conditions as in Example 1, with (A) being a liquid in which 1 mol of barium chloride (reagent primary Wako product) was dispersed (partially dissolved) to a methanol weight percent of 10%. 2 One mole of 10% equivalent liquid was defined as (B).
2)(A)の液を入れたフラスコに撹拌機(乳化機、キネマテイカ社 PT-2000、スイス)をつけ、ウォーターバスに冷水をオーバーフローさせ、(B)液を滴下ロートに入れ、内温が40℃以上にならないように添加していくと、わずかに乳白色の均一な反応液が得られた。得られた液は、分離沈殿はおこらなかった。 2) Attach a stirrer (emulsifier, Kinematica PT-2000, Switzerland) to the flask containing the liquid of (A), allow cold water to overflow into the water bath, and place (B) liquid in the dropping funnel. When the mixture was added so as not to exceed 40 ° C., a slightly milky white uniform reaction solution was obtained. The obtained liquid was not separated and precipitated.
3)反応液であるアルコキシチタン酸バリウムクロリド10%相当液を2%相当に稀釈した。この液を30mmφ×300mmLのカラムに、弱アニオン交換樹脂を充填した交換塔を通過速度10mmL/分の速度で通過させ、50mLごとにフラクションを分取し、硝酸銀で白濁しないフラクションを集めた。 3) A 10% equivalent solution of barium alkoxytitanate chloride as a reaction solution was diluted to 2%. This liquid was passed through an exchange tower packed with a weak anion exchange resin through a 30 mmφ × 300 mmL column at a passing speed of 10 mmL / min, and fractions were collected every 50 mL, and fractions not clouded with silver nitrate were collected.
4)得られた試料を2%相当、0.2%相当、0.02%相当に調製し、この液をガーゼに含浸し、プレパラートに塗りつけ、常温で乾燥した結果、2%品がかすかに曇ったようであったが、透明な膜を形成した。得られたアルコキシチタン酸バリウムは、水が蒸発すると保護基が破壊され、脱アルキル化がすすみ、順次分子レベルの純粋なチタン酸バリウムが形成されるのではないかと想定され、その一次粒子はチタン酸バリウムの単位のサイズである数ナノの粒子が集合した形状か、アルコキシチタン酸ポリマーの保護基の部位にバリウムが結合し、隣の鎖と、チタン酸バリウム結合を形成し、50ナノ以下になっていると考えられる。 4) The obtained sample was prepared to correspond to 2%, 0.2%, and 0.02%, and this solution was impregnated into gauze, applied to a preparation, and dried at room temperature. Although it seemed cloudy, a transparent film was formed. In the obtained barium alkoxytitanate, it is assumed that when the water evaporates, the protecting group is destroyed, dealkylation proceeds, and pure barium titanate at the molecular level is sequentially formed. Barium is bonded to the protective group site of alkoxy titanate polymer, or the shape is a collection of several nano particles, which is the size of the barium acid unit, forming a barium titanate bond with the adjacent chain, making it less than 50 nano It is thought that it has become.
比較例41
 公知のゾルゲル法により、ジイソプロポキシバリウム1モルをイソプロピルアルコールに溶解し、10%液を調製し、これを(A)液とした。
Comparative Example 41
By a known sol-gel method, 1 mol of diisopropoxybarium was dissolved in isopropyl alcohol to prepare a 10% solution, which was designated as solution (A).
 次にテトライソプロピルチタン酸をイソプロピルアルコールに溶解し、10%液とし、これを(B)液とした。 Next, tetraisopropyl titanic acid was dissolved in isopropyl alcohol to obtain a 10% solution, which was designated as solution (B).
 実施例41で使用したフラスコに乳化機を取付けた装置に1モル相当の(A)液を入れ、実施例1と同一の条件で1モル相当の(B)液を滴下して行くと、白濁して行き、滴下終了した時点ではゾル状になった。 When (A) liquid equivalent to 1 mol was put in the apparatus which attached the emulsifier to the flask used in Example 41, and (B) liquid equivalent to 1 mol was dripped on the same conditions as Example 1, it became cloudy. When the dropping was completed, it became a sol.
 このものを、水で2%、0.2%、0.02%に稀釈した試料と、イソプロピルアルコールで2%、0.2%、0.02%に稀釈した試料を、実施例41と同一の方法で、プレパラートに塗りつけた結果、全ての試料は白色不透明となり、乾燥後、ガーゼで拭くと脱落した。 Samples diluted with water to 2%, 0.2%, and 0.02% and samples diluted with isopropyl alcohol to 2%, 0.2%, and 0.02% were the same as in Example 41. As a result of applying to the preparation by the above method, all the samples became white opaque, and after drying, they were removed by wiping with gauze.
 形成された粒子は数百ナノの平均粒子径からなるチタン酸バリウム粒子の集合体と想定される。 The formed particles are assumed to be aggregates of barium titanate particles having an average particle diameter of several hundred nanometers.
実施例42
<水溶性キレート剤の固定化試験>
 試薬液(A)[実験1:リン酸チタニアキレート剤]
 メタノール50gに塩酸36.5%試薬を0.05モル加えたメタノール塩酸液をフラスコに入れ、3ヶ月型ペラで撹拌しながら、水浴に水を流しつつ、内温が40℃以下になるようにして、テトライソプロポキシチタン酸試薬0.1モルを滴下し、60分かけて反応を終わり、次にメタノール50gに0.05モルのリン酸を溶解した液を内温40℃以下になるようにして、滴下していくと、増粘していき、0.01モル滴下時点で膠化した。フラスコの底をカキ取るようにしながら、月形ペラで撹拌しつつ、残りの0.09モルのリン酸メタノール液を加え、合計60分反応した後、バス温度80℃±5℃に保ち、アスピレーターで少減圧に保ち、溶媒を留去・乾固し、さらに30分保持して、粉体29gを得た。残りはフラスコに付着していた。
Example 42
<Immobilization test of water-soluble chelating agent>
Reagent liquid (A) [Experiment 1: Titania phosphate chelating agent]
Methanol hydrochloric acid solution with 0.05 mol of 36.5% hydrochloric acid added to 50 g of methanol is placed in a flask and stirred with a three-month type peller while flowing water in a water bath so that the internal temperature becomes 40 ° C. or lower. Then, 0.1 mol of tetraisopropoxytitanate reagent was added dropwise, the reaction was completed over 60 minutes, and then a solution in which 0.05 mol of phosphoric acid was dissolved in 50 g of methanol was adjusted to an internal temperature of 40 ° C. or lower. As the solution was added dropwise, the viscosity increased and the mixture became glued at the time when 0.01 mol was added. While stirring the bottom of the flask while stirring with a moon-shaped peller, the remaining 0.09 mol of phosphoric acid methanol solution was added and reacted for a total of 60 minutes, and the bath temperature was kept at 80 ° C. ± 5 ° C. The solvent was distilled off to dryness and kept for another 30 minutes to obtain 29 g of powder. The rest was attached to the flask.
 この粉体、リン酸チタニア網状化体20gを、純水100ccに入れ、ビーカー内でスターラーで30分撹拌し、濾紙で濾過し、純水300ccで洗浄した後、濾紙と一体で50℃/1時間通気乾燥し、さらに1時間乾燥した段階で、恒量に達した点の濾紙を差引いた重量は19.5gであった。 This powder, 20 g of titania phosphate reticulate, was put into 100 cc of pure water, stirred with a stirrer in a beaker for 30 minutes, filtered with filter paper, washed with 300 cc of pure water, and then integrated with filter paper at 50 ° C / 1. The weight after subtracting the filter paper at the point where the constant weight was reached in the stage of air-drying for 1 hour and further drying for 1 hour was 19.5 g.
(B)[実験2:クエン酸チタニアキレート剤]
 実験1と同一の装置、配合、条件で、クエン酸チタニアを合成したところ、テトライソプロピルチタン酸0.1モルに対し、膠化点に至るモル数は0.02モルであった。
(B) [Experiment 2: Titania citrate chelator]
When titania citrate was synthesized with the same apparatus, composition and conditions as in Experiment 1, the number of moles reaching the gelation point was 0.02 moles relative to 0.1 mole of tetraisopropyl titanate.
 同様に、線状高分子に残りの0.08モルを加え架橋し、スラリー化(網状化)して、乾固した結果、粉体43gを得、フラスコに微少付着していた。 Similarly, the remaining 0.08 mol was added to the linear polymer for crosslinking, slurrying (reticulation), and drying to obtain 43 g of powder, which was slightly adhered to the flask.
 得られた粉体20gを用いて、実験1と同様に、抽出試験を行なった結果、19.4gを得た。 As a result of conducting an extraction test in the same manner as in Experiment 1 using 20 g of the obtained powder, 19.4 g was obtained.
(C)[実験3:柿皮チタン酸キレート剤]
 実験1と同一の条件で、調製したテトライソプロポキシチタン酸0.1モルを含むメタノール、塩酸液に、渋柿の皮を特願2009ー129419の装置で粉砕した、粉体20gを水100ccに加えて分散したスラリーを、実験1と同一の装置と条件で反応させ、乾燥したところ41gをえた(残りは投与量フラスコに付着)。この粉体20gを用いて実験1と同一の条件で抽出し、乾燥して柿皮チタン酸キレート剤18.8gを得た。
(C) [Experiment 3: Crust Titanate Chelating Agent]
Under the same conditions as those in Experiment 1, methanol and hydrochloric acid solution containing 0.1 mol of tetraisopropoxytitanic acid was crushed with astringent peel with the apparatus of Japanese Patent Application No. 2009-129419, and 20 g of powder was added to 100 cc of water. The slurry dispersed in this manner was reacted under the same apparatus and conditions as in Experiment 1 and dried to obtain 41 g (the rest adhered to the dose flask). 20 g of this powder was extracted under the same conditions as in Experiment 1 and dried to obtain 18.8 g of scabbard titanate chelating agent.
 比較例として同上柿皮微粉砕品20gを、実験1と同一条件で抽出して、得られた柿皮単独キレート剤は11.5gであった。 As a comparative example, 20 g of the same crushed crushed product was extracted under the same conditions as in Experiment 1 and the obtained crushed sole chelating agent was 11.5 g.
(D)[考察]
 水溶性チタニアを固定化することにより、カラムに充填し、目的とした金属を、目的としたキレート剤で効率よく回収でき、イオン交換樹脂と同様、再生が可能で資源の少ないレアメタルや、貴重金属の海水からの回収や本発明者が産・官・学で長年共同研究し、本発明者が独自に出願した特願2006-60150、特願2006-280628に提案したバイオマスを用いたキレート剤の架橋剤、とくに低分子水溶性の有機酸、糖類、オリゴ糖の安価な固定化剤に供することができる。
(D) [Discussion]
By immobilizing water-soluble titania, the column can be packed into the column and the target metal can be efficiently recovered using the target chelating agent. Of chelating agents using biomass proposed by Japanese Patent Application No. 2006-60150 and Japanese Patent Application No. 2006-280628, which were jointly researched by the inventor for many years in industry, government, and academia. It can be used as a low-cost fixing agent for cross-linking agents, particularly low-molecular water-soluble organic acids, saccharides and oligosaccharides.
実施例43
<稀釈濃度と「剥離白華」「光輝」の経時変化の対比>
実施例1と同一条件で合成したモノマー「TIPT-MC2」と、これを用いて実施例6で合成したポリマー「TIPT-MC2PM20」、実施例8で合成した脱塩酸ポリマー「TIPT-MC2-P-15.6N」および比較例として「佐賀型TA」を用いて2%、0.2%、0.02%に稀釈した液を外壁材 日本ペイントテストピース「ファインシリコンUV、ND-108」に、スプレーガン塗布し、「光輝」と「剥離白華(比較例は白華)」を経時対比した。光輝優れる,剥離なし,を5点とし、「光輝消失」「剥離白華」を0点とした(5人の評価点の平均値を端数切捨てで表示)。
Example 43
<Contrast of dilute concentration vs. time-dependent change of “exfoliated white flower” and “brightness”>
Monomer “TIPT-MC 2 ” synthesized under the same conditions as in Example 1, polymer “TIPT-MC 2 PM20” synthesized in Example 6 using this monomer, and dehydrochlorinated polymer “TIPT-MC” synthesized in Example 8 2- P-15.6N "and a solution diluted with 2%, 0.2% and 0.02% using" Saga type TA "as a comparative example. Outer wall material Nippon Paint Test Piece" Fine Silicon UV, ND- A spray gun was applied to No. 108, and “Brightness” and “Peeling white flower (Comparative example white flower)” were compared with time. Brightness was excellent and no peeling was assigned 5 points, and “disappearance of brightness” and “exfoliation white flower” were assigned 0 points (average values of 5 evaluation points were rounded down).
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000061
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000061
[考察]
(1)粒子型チタニアの塗布濃度限界は(スプレー表面がぬれる1回塗布)0.2%以上の濃度か、0.2%を数回塗布しないと光輝は出ない。
(2)本発明チタニアは、0.02%でも光輝が著しく0.2~0.02%の方が光輝および剥離白華防止のために有効であることが判明し、公知チタニアに比べ、経済性、すなわち1m2当りのチタニアの消費量は1/10~1/50に相当する。
(3)脱塩酸するとより光輝・剥離白華防止に有効であるのは、脱塩酸によるガスのマイナス効果がないためと考えられる。
[Discussion]
(1) The coating concentration limit of particle-type titania (one-time application in which the spray surface gets wet) is 0.2% or higher, or 0.2% is not applied several times, and no glitter is produced.
(2) In the titania of the present invention, even when 0.02%, the brightness is remarkably 0.2 to 0.02% was found to be more effective for preventing the brightness and exfoliation whitening. The consumption of titania per 1 m 2 corresponds to 1/10 to 1/50.
(3) It is considered that the effect of dehydrochlorination is more effective in preventing glitter and exfoliation whiteness because there is no gas negative effect due to dehydrochlorination.
 1 TIPT-MC2-10 P15.6  110℃/3Hr処理後テトラバッグ法で測定 X
 2 TIPT-MC2-10 PM29.4 110℃/3Hr処理後テトラバッグ法で測定 X
 3 TIPT-MC2-10 P15.6  110℃/2Hr処理後テトラバッグ法で測定 X
 4 TIPT-MC2-10 PM29.4 110℃/2Hr処理後テトラバッグ法で測定 X
 5 TIPT-MC2-10 P15.6  110℃/1Hr処理後テトラバッグ法で測定 X
 6 TIPT-MC2-10 PM29.4 110℃/1Hr処理後テトラバッグ法で測定 X
 7 TIPT-MC2-10 P15.6  暗所30日放置後テトラバッグ法で測定 Y
 8 TIPT-MC2-10 PM29.4 暗所30日放置後テトラバッグ法で測定 Y
 9 TIPT-MC2-10 P15.6  暗所20日放置後テトラバッグ法で測定 Y
10 TIPT-MC2-10 PM29.4 暗所20日放置後テトラバッグ法で測定 Y
11 TIPT-MC2-10 P15.6  暗所10日放置後テトラバッグ法で測定 Y
12 TIPT-MC2-10 PM29.4 暗所10日放置後テトラバッグ法で測定 Y
13 TIPT-MC2-10 P15.6  未処理(コーティング乾燥後、即テトラバッグ法で測定) Z
14 TIPT-MC2-10 PM29.4 未処理(コーティング乾燥後、即テトラバッグ法で測定) Z
15 TIPT-MC2-10 P15.6  リン酸処理 A-(2)
16 TIPT-MC2-10 P15.6  110℃/2Hr熱処理 A-(1)
17 TIPT-MC2-10 PM29.4 リン酸処理 B-(2)
18 TIPT-MC2-10 PM29.4 110℃/2Hr熱処理 B-(1)
19 TA(佐賀型ティーオテクノ品)2% (D)
20 STS-21(石原産業製)2% (C)
21 TMT-MC2-10-PM27
22 TIPT-MC4-10-PM518
23 TA(佐賀型)
24 STS-01(石原型)
25 TIPT-MC2-P6  金属マグネシウムを入れたとき
26 TIPT-MC2-PM20 金属マグネシウムを入れたとき
27 TIPT-MC2-P6  金属マグネシウムを入れないとき
28 TIPT-MC2-PM20 金属マグネシウムを入れないとき
29 TIPT-MC2-P6
30 TIPT-MC2-PM20
1 TIPT-MC 2 -10 P15.6 Measured by tetrabag method after 110 ℃ / 3Hr treatment X
2 TIPT-MC 2 -10 PM29.4 Measured by tetrabag method after 110 ℃ / 3Hr treatment X
3 TIPT-MC 2 -10 P15.6 Measured by Tetrabag method after 110 ℃ / 2Hr treatment X
4 TIPT-MC 2 -10 PM29.4 Measured by Tetrabag method after 110 ℃ / 2Hr treatment X
5 TIPT-MC 2 -10 P15.6 Measured by Tetrabag method after 110 ℃ / 1Hr treatment X
6 TIPT-MC 2 -10 PM29.4 Measured by Tetrabag method after 110 ℃ / 1Hr treatment X
7 TIPT-MC 2 -10 P15.6 Measured by Tetrabag method after standing in the dark for 30 days Y
8 TIPT-MC 2 -10 PM29.4 Measured by Tetrabag method after standing in the dark for 30 days Y
9 TIPT-MC 2 -10 P15.6 Measured by Tetrabag method after standing in the dark for 20 days Y
10 TIPT-MC 2 -10 PM29.4 Measured by Tetrabag method after standing in the dark for 20 days Y
11 TIPT-MC 2 -10 P15.6 Measured by Tetrabag method after standing in the dark for 10 days Y
12 TIPT-MC 2 -10 PM29.4 Measured by Tetrabag method after standing in the dark for 10 days Y
13 TIPT-MC 2 -10 P15.6 Untreated (measured by the Tetrabag method immediately after drying the coating) Z
14 TIPT-MC 2 -10 PM29.4 Untreated (Measured by Tetrabag method immediately after coating is dried) Z
15 TIPT-MC 2 -10 P15.6 Phosphoric acid treatment A- (2)
16 TIPT-MC 2 -10 P15.6 110 ℃ / 2Hr heat treatment A- (1)
17 TIPT-MC 2 -10 PM29.4 Phosphate treatment B- (2)
18 TIPT-MC 2 -10 PM29.4 110 ℃ / 2Hr heat treatment B- (1)
19 TA (Saga-type Tio-Techno) 2% (D)
20 STS-21 (Ishihara Sangyo) 2% (C)
21 TMT-MC 2 -10-PM27
22 TIPT-MC 4 -10-PM518
23 TA (Saga type)
24 STS-01 (Ishihara type)
25 TIPT-MC 2 -P6 With metal magnesium 26 TIPT-MC 2 -PM20 With metal magnesium 27 TIPT-MC 2 -P6 Without metal magnesium 28 TIPT-MC 2 -PM20 With metal magnesium When not 29 TIPT-MC 2 -P6
30 TIPT-MC 2 -PM20

Claims (15)

  1. (1)水を加えない過剰のアルコールと、鉱酸とが共存する系に純粋なアルコキシチタン酸モノマーを加えるか、水を加えない過剰のアルコールに水を加えない四塩化チタン(以下、四塩化チタンという)を加えて、保護機能を形成させたアルコキシチタン酸モノマーを合成する工程、または、工業用の高濃度の過酸化水素(以下、過酸化水素という)に、四塩化チタンを加えるか、水を加えない過剰のアルコールと過酸化水素系に純粋なアルコキシチタン酸モノマーを加えて、保護機能を形成させたパーオキシチタン酸モノマーまたはパーオキシ、メトキシチタン酸モノマーを合成する工程に続き
    (2)前記アルコキシチタン酸モノマーまたはパーオキシチタン酸モノマーまたはパーオキシ・メトキシチタン酸モノマー(以下、パーオキシチタン酸モノマーという)に、重合濃度に応じて水を加えて希釈水和反応をするか、または水を加えないで有機溶剤、特にアルコール、ことにメタノールを加え希釈する希釈工程と、
    (3)前記希釈工程ののちに、イオン交換樹脂を含む連鎖移動触媒を加えて、低分子ポリマーから透明な膠化点に至る高分子まで重合する重合工程と、
    (4)連鎖移動重合触媒で重合したポリマーをイオン交換樹脂で脱鉱酸する工程と、
    (5)イオン交換重合した後、リン酸やアルキルリン酸を加えて、錯体を形成させる工程と、
    (6)水和したモノマーまたはポリマーにチタン酸1モルに対し1/2モル価以下の過酸化水素を加え、パーオキシアルキルチタン酸モノマーまたはポリマーを形成する工程と、
    (7)前記重合工程ののちに塗布に供するために、過剰の水か有機溶剤に溶解し完全に溶解する溶解工程とからなる、
    新規チタン酸モノマーおよび高分子およびその製造方法ならびにその用途。
    (1) Pure alkoxy titanate monomer is added to a system in which excess alcohol without water and mineral acid coexist, or titanium tetrachloride without adding water to excess alcohol without water (hereinafter referred to as tetrachloride) Adding titanium tetrachloride to a step of synthesizing an alkoxy titanic acid monomer having a protective function added thereto, or industrial high-concentration hydrogen peroxide (hereinafter referred to as hydrogen peroxide), Following the process of synthesizing peroxytitanic acid monomer or peroxy, methoxytitanic acid monomer with a protective function by adding pure alkoxy titanic acid monomer to excess alcohol and hydrogen peroxide system without adding water (2) The alkoxy titanate monomer, peroxy titanate monomer or peroxy methoxy titanate monomer (hereinafter referred to as peroxy titanate monomer) Tan called acid monomer), an organic solvent or by adding water to the dilution hydration depending on the polymerization concentration, or without addition of water, in particular alcohols, and dilution step in which particular dilution adding methanol,
    (3) after the dilution step, adding a chain transfer catalyst containing an ion exchange resin, and polymerizing from a low molecular weight polymer to a polymer reaching a transparent gelation point;
    (4) a step of demineralizing a polymer polymerized with a chain transfer polymerization catalyst with an ion exchange resin;
    (5) after ion exchange polymerization, adding phosphoric acid or alkylphosphoric acid to form a complex;
    (6) adding hydrogen peroxide having a ½ molar value or less to 1 mol of titanic acid to the hydrated monomer or polymer to form a peroxyalkyl titanic acid monomer or polymer;
    (7) It consists of a dissolving step in which it is dissolved in excess water or an organic solvent and completely dissolved in order to be applied after the polymerization step.
    Novel titanic acid monomer and polymer, production method thereof and use thereof.
  2. 請求項1記載の製造方法のうち、(1)~(2)の工程により得られるアルコキシチタン酸モノマーまたはパーオキシチタン酸モノマー。 2. The alkoxytitanic acid monomer or peroxytitanic acid monomer obtained by the steps (1) to (2) in the production method according to claim 1.
  3. 請求項1記載の製造方法のうち、(1)~(7)の工程により得られる新規チタン酸モノマーおよび高分子。 The novel titanic acid monomer and polymer obtained by the steps (1) to (7) of the production method according to claim 1.
  4. 前記過剰のアルコールが、メタノールまたはエタノールであり、前記鉱酸が塩酸である請求項1記載の新規チタン酸モノマーと高分子およびその製造方法ならびにその用途。 The novel titanic acid monomer and polymer, production method thereof and use thereof according to claim 1, wherein the excess alcohol is methanol or ethanol, and the mineral acid is hydrochloric acid.
  5. 前記過剰のアルコールが、メタノールである請求項1または4記載の新規チタン酸モノマーと高分子およびその製造方法ならびにその用途。 5. The novel titanic acid monomer and polymer, production method thereof and use thereof according to claim 1 or 4, wherein the excess alcohol is methanol.
  6. 塗布した直後に、JIS法での測定条件(短時間)で即光活性を示すために、紫外線、加熱およびリン酸化合物を代表とするキレート剤ならびに過酸化水素を接触、処理してなるチタン酸モノマーおよび高分子の製造方法ならびにその用途。 Immediately after application, titanic acid obtained by contacting and treating a chelating agent represented by ultraviolet rays, heating and a phosphoric acid compound, and hydrogen peroxide in order to show immediate light activity under the measurement conditions (short time) according to JIS method. Monomer and polymer production methods and uses thereof.
  7. 前記キレート剤がリン酸化合物である請求項6記載のチタン酸モノマーおよび高分子の製造方法ならびにその用途。 The method for producing a titanic acid monomer and polymer and use thereof according to claim 6, wherein the chelating agent is a phosphoric acid compound.
  8. 前記過剰のアルコールおよび前記鉱酸が、前記アルコキシチタン酸モノマーに対して、1/2代価モル以上から等価以下まで共存されてなる請求項1または2記載の新規チタン酸モノマーおよび高分子の製造方法ならびにその用途。 The method for producing a novel titanic acid monomer and polymer according to claim 1 or 2, wherein the excess alcohol and the mineral acid coexist with the alkoxy titanic acid monomer from a half-valence mole to an equivalent or less. As well as its use.
  9. 光触媒活性により、有機物下地を劣化させないために、リン酸、トリメチルリン酸や触媒毒となるアルカリを含み、メトキキシチタン酸モノマーまたはポリマーのアルコキシチタン酸基と反応してキレート結合する化合物として、ケイ酸、リン酸アルカリ化合物、ケイ酸メチルリン酸アルカリ化合物をアンダーコートし、その上にチタン酸モノマーまたはポリマーを塗布する塗布工程をさらに含む、請求項1記載の新規チタン酸モノマーおよび高分子の製造方法ならびにその用途。 As a compound that contains phosphoric acid, trimethyl phosphoric acid and alkali as a catalyst poison and reacts with the alkoxy titanic acid group of the methoxy titanic acid monomer or polymer in order to prevent degradation of the organic substrate due to the photocatalytic activity, The method for producing a novel titanic acid monomer and polymer according to claim 1, further comprising a coating step of undercoating an acid, an alkali phosphate compound, and a methyl silicate alkali phosphate compound and applying a titanic acid monomer or polymer thereon. As well as its use.
  10. 前記アルカリが、ナトリウム、カリウムを含む請求項9記載の新規チタン酸モノマーおよび高分子ならびにその製造方法および用途。 The novel titanic acid monomer and polymer according to claim 9, and a production method and use thereof, wherein the alkali contains sodium and potassium.
  11. 前記アルコキシチタン酸モノマーが、水を加えない四塩化チタンを、水を加えないアルコール中に加えるか、またはアルコキシチタン酸を、水を加えないアルコールと2%以上、好ましくは15%以上の鉱酸、特に塩酸中に加える方法、または、水を加えない四塩化チタンを、水を加えない30%以上、好ましくは50%以上の過酸化水素(以下、過酸化水素という)に加えるか、アルコキシチタン酸を水を加えない過酸化水素とアルコールに加える方法によって合成されてなる請求項1記載の新規チタン酸モノマーおよび高分子およびその製造方法ならびに用途。 The alkoxytitanic acid monomer is added with water-free titanium tetrachloride in water-free alcohol, or alkoxytitanic acid is added with water-free alcohol with 2% or more, preferably 15% or more mineral acid. In particular, a method of adding in hydrochloric acid, or adding titanium tetrachloride without adding water to 30% or more, preferably 50% or more of hydrogen peroxide (hereinafter referred to as hydrogen peroxide) without adding water, or alkoxy titanium 2. The novel titanic acid monomer and polymer according to claim 1, which are synthesized by a method in which an acid is added to hydrogen peroxide and alcohol without adding water, and a production method and use thereof.
  12. 請求項1記載の製造方法により製造された保護機能が形成されたアルコキシチタン酸モノマーまたは高分子およびパーオキシチタン酸モノマーまたは高分子をそのまま、または脱塩酸したものを用いて、非光下から紫外下までの触媒、リン酸チタニア膜形成剤、パーオキシリン酸チタニア膜形成剤、分子内自己活性剤、コゲ付・焼付き剥離剤、塩ビクロス結合型チタニア、表面極性転換剤、耐酸性チタン膜形成剤、電磁波防御剤、超伝導剤、繊維・糸やプラスチックの帯電防止剤、耐摩耗・耐熱・光輝性付与剤、乾式湿潤剤、防錆剤、高親水性・高親油性表面を賦与する表面処理剤、親水性・親油性塗料用膜形成剤、除苔剤、防苔剤、殺菌剤、抗菌剤、殺カビ剤、抗カビ剤、チタン酸糸またはフィルムの成型体、消臭剤、NOX-SOX固定化触媒、セラミックコンデンサー用チタン酸バリウム合成剤、水系エステル交換触媒、CO2、H2O分解触媒、粒子状チタニアの結合型接着剤、多糖類の加水分解触媒、防錆剤、木材防腐防蟻剤、農薬、養魚薬、防汚・除汚(セルフクリーニング)剤、紫外線熱線防御剤、劣化・白華表面の修復剤、水溶性キレート剤の不溶化(固定化)剤、キレート剤などに供してなる請求項1~4記載のチタン酸モノマーおよび高分子の製造方法。 The alkoxytitanic acid monomer or polymer having a protective function produced by the production method according to claim 1 and a peroxytitanic acid monomer or polymer as they are or after dehydrochlorination are used from under non-light to ultraviolet Bottom catalyst, titania phosphate film-forming agent, titania peroxyphosphate film-forming agent, intramolecular self-activator, burnt and seizing release agent, PVC cross-linked titania, surface polarity conversion agent, acid-resistant titanium film-forming agent , Electromagnetic wave protective agent, superconducting agent, anti-static agent for fibers / threads and plastics, antiwear agent for wear / heat resistance / brightness, dry wetting agent, rust preventive agent, surface treatment for imparting highly hydrophilic / lipophilic surface Agent, hydrophilic / lipophilic coating film-forming agent, moss remover, moss preventive agent, bactericidal agent, antibacterial agent, fungicidal agent, antifungal agent, titanic acid thread or film molding, deodorant, NOX- SOX fixed Catalyst, barium titanate synthesized agents for ceramic capacitors, aqueous transesterification catalyst, CO 2, H 2 O decomposition catalyst, binding adhesive particulate titania, polysaccharides hydrolysis catalyst, rust, wood preservative termiticide , Pesticides, fish farming agents, antifouling / defouling (self-cleaning) agents, UV heat protection agents, restoration agents for deteriorated / white flowers, water-soluble chelating agent insolubilizing (fixing) agents, chelating agents, etc. The method for producing a titanic acid monomer and polymer according to claims 1 to 4.
  13. 請求項1記載の製造方法により製造された保護機能が形成されたアルコキシチタン酸モノマーまたは高分子およびパーオキシチタン酸モノマーまたは高分子をそのまま、または脱塩酸したものを用いて、非光下から紫外下までの触媒、リン酸チタニア膜形成剤、パーオキシリン酸チタニア膜形成剤、分子内自己活性剤、コゲ付・焼付き剥離剤、塩ビクロス結合型チタニア、表面極性転換剤、耐酸性チタン膜形成剤、電磁波防御剤、超伝導剤、繊維・糸やプラスチックの帯電防止剤、耐摩耗・耐熱・光輝性付与剤、乾式湿潤剤、防錆剤、高親水性・高親油性表面を賦与する表面処理剤、親水性・親油性塗料用膜形成剤、除苔剤、防苔剤、殺菌剤、抗菌剤、殺カビ剤、抗カビ剤、チタン酸糸またはフィルムの成型体、消臭剤、NOX-SOX固定化触媒、セラミックコンデンサー用チタン酸バリウム合成剤、水系エステル交換触媒、CO2、H2O分解触媒、粒子状チタニアの結合型接着剤、多糖類の加水分解触媒、防錆剤、木材防腐防蟻剤、農薬、養魚薬、防汚・除汚(セルフクリーニング)剤、紫外線熱線防御剤、劣化・白華表面の修復剤、水溶性キレート剤の不溶化(固定化)剤、キレート剤などに供してなる用途。 The alkoxytitanic acid monomer or polymer having a protective function produced by the production method according to claim 1 and a peroxytitanic acid monomer or polymer as they are or after dehydrochlorination are used from under non-light to ultraviolet Bottom catalyst, titania phosphate film forming agent, titania peroxyphosphate film forming agent, intramolecular self-activator, burnt and seizure release agent, PVC cross-linked titania, surface polarity conversion agent, acid resistant titanium film forming agent , Electromagnetic wave protective agent, superconducting agent, anti-static agent for fibers / threads and plastics, antiwear agent for wear / heat resistance / brightness, dry wetting agent, rust preventive agent, surface treatment for imparting highly hydrophilic / lipophilic surface Agent, hydrophilic / lipophilic coating film-forming agent, moss remover, moss preventive agent, bactericidal agent, antibacterial agent, fungicidal agent, antifungal agent, titanic acid thread or film molding, deodorant, NOX- SOX fixed Catalyst, barium titanate synthesized agents for ceramic capacitors, aqueous transesterification catalyst, CO 2, H 2 O decomposition catalyst, binding adhesive particulate titania, polysaccharides hydrolysis catalyst, rust, wood preservative termiticide , Pesticides, fish farming agents, antifouling / defouling (self-cleaning) agents, UV heat protection agents, restoration agents for deteriorated / white flowers, water-soluble chelating agent insolubilizing (fixing) agents, chelating agents, etc. Uses.
  14. 前記連鎖移動触媒に、水に可溶なリン酸、リン酸塩、リン酸アルキルエステルからなる群より選ばれるリン酸化合物やアルコキシチタン酸またはチタン酸またはチタンイオンとキレートを形成し、常温で蒸発する有機物または無機化合物の単独または混合物またはアニオン交換樹脂などの試薬を用いてもキレート結合や化学結合を形成しない保護基を介して、これらが連鎖移動触媒となる請求項1、4~9のいずれか1項に記載の新規チタン酸モノマーおよび高分子およびその製造方法ならびに用途。 The chain transfer catalyst forms a chelate with a phosphoric acid compound selected from the group consisting of water-soluble phosphoric acid, phosphate, and alkyl phosphate ester, alkoxy titanic acid, titanic acid or titanium ion, and evaporates at room temperature. 10. The organic compound or inorganic compound to be used alone or a mixture thereof, or a reagent such as an anion exchange resin, which becomes a chain transfer catalyst through a protecting group that does not form a chelate bond or a chemical bond. 2. The novel titanic acid monomer and polymer according to claim 1 and a production method and use thereof.
  15. 前記水に可溶なリン酸アルキルエステルが、リン酸メチル、リン酸エチル、リン酸イソプロピル、リン酸ブチル合物である、請求項1、4~9のいずれか1項に記載の新規チタン酸モノマーおよび高分子およびその製造方法および用途。 10. The novel titanic acid according to claim 1, wherein the water-soluble alkyl phosphate is methyl phosphate, ethyl phosphate, isopropyl phosphate, or butyl phosphate compound. Monomers and polymers and methods and uses thereof.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5588088B1 (en) * 2013-12-11 2014-09-10 賢次郎 牧野 Method for producing linear alkoxytitanic acid / phosphoric acid polymer
CN104059420A (en) * 2014-05-22 2014-09-24 张扬 Nano-paste, self-cleaning coating liquid and thermal insulating coating liquid as well as transparent substrates and preparation methods thereof
CN104294583A (en) * 2014-10-20 2015-01-21 南通大学 Preparation method of composite functional fabric with antimicrobial, anti-ultraviolet, deodorization and self-cleaning functions
WO2015087694A1 (en) * 2013-12-11 2015-06-18 賢次郎 牧野 Oxidation-reduction potential generating material produced using alkoxytitanic acid-phosphoric acid compound
JP2015113463A (en) * 2014-07-24 2015-06-22 賢次郎 牧野 Method for producing linear alkoxytitanic acid phosphoric acid polymer
CN109174160A (en) * 2018-10-12 2019-01-11 辽宁大学 A kind of g-C3N4Photocatalytic coating and its preparation method and application
CN112979349A (en) * 2021-03-24 2021-06-18 江西金唯冠建材有限公司 Wear-resistant antifouling ceramic starlight glazed brick and preparation method thereof

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05271421A (en) * 1992-03-24 1993-10-19 Kuraray Co Ltd Production of titanium oxide polymer
JP2000086769A (en) * 1998-09-14 2000-03-28 Matsumoto Seiyaku Kogyo Kk Production of soluble solid polytitanoxane and its derivative
JP2002172603A (en) * 2000-12-07 2002-06-18 Kenjiro Makino New function-added lumber, its manufacturing method and its using method
JP2002308712A (en) * 2001-04-10 2002-10-23 Osaka City Antimicrobial agent, deodorant and mildewproof agent and antimicrobial, deodorant or mildewproof method
JP2004130195A (en) * 2002-10-09 2004-04-30 Takeshi Ohara Agent for reducing volatile organic compoumd, nox, or sox
JP2004182960A (en) * 2002-12-05 2004-07-02 Matsumoto Seiyaku Kogyo Kk Water-soluble mixture
JP2006056866A (en) * 2004-08-19 2006-03-02 Matsumoto Seiyaku Kogyo Kk Aqueous titanium composition
JP2006124261A (en) * 2004-11-01 2006-05-18 Toyo Kogyo Kk Method of manufacturing decorated block for wall surface
JP2008156280A (en) * 2006-12-23 2008-07-10 Matsumoto Fine Chemical Co Ltd Organic titanium oligomer and method for producing the same

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3351666B2 (en) * 1995-10-20 2002-12-03 株式会社中戸研究所 Antifogging antireflection film, optical component, and method for producing antifogging antireflection film
JP3851200B2 (en) * 2002-03-25 2006-11-29 独立行政法人科学技術振興機構 Proton conducting membrane and method for producing the same

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05271421A (en) * 1992-03-24 1993-10-19 Kuraray Co Ltd Production of titanium oxide polymer
JP2000086769A (en) * 1998-09-14 2000-03-28 Matsumoto Seiyaku Kogyo Kk Production of soluble solid polytitanoxane and its derivative
JP2002172603A (en) * 2000-12-07 2002-06-18 Kenjiro Makino New function-added lumber, its manufacturing method and its using method
JP2002308712A (en) * 2001-04-10 2002-10-23 Osaka City Antimicrobial agent, deodorant and mildewproof agent and antimicrobial, deodorant or mildewproof method
JP2004130195A (en) * 2002-10-09 2004-04-30 Takeshi Ohara Agent for reducing volatile organic compoumd, nox, or sox
JP2004182960A (en) * 2002-12-05 2004-07-02 Matsumoto Seiyaku Kogyo Kk Water-soluble mixture
JP2006056866A (en) * 2004-08-19 2006-03-02 Matsumoto Seiyaku Kogyo Kk Aqueous titanium composition
JP2006124261A (en) * 2004-11-01 2006-05-18 Toyo Kogyo Kk Method of manufacturing decorated block for wall surface
JP2008156280A (en) * 2006-12-23 2008-07-10 Matsumoto Fine Chemical Co Ltd Organic titanium oligomer and method for producing the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KAGAKU KOGAKU RONBUNSHU, vol. 23, no. 1, 1997, pages 129 - 131 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5588088B1 (en) * 2013-12-11 2014-09-10 賢次郎 牧野 Method for producing linear alkoxytitanic acid / phosphoric acid polymer
WO2015087412A1 (en) * 2013-12-11 2015-06-18 賢次郎 牧野 Method for producing linear alkoxytitanic acid phosphoric acid polymer
WO2015087694A1 (en) * 2013-12-11 2015-06-18 賢次郎 牧野 Oxidation-reduction potential generating material produced using alkoxytitanic acid-phosphoric acid compound
JPWO2015087694A1 (en) * 2013-12-11 2017-03-16 健一 牧野 Redox potential generator using alkoxytitanic acid / phosphoric acid compound
CN104059420A (en) * 2014-05-22 2014-09-24 张扬 Nano-paste, self-cleaning coating liquid and thermal insulating coating liquid as well as transparent substrates and preparation methods thereof
JP2015113463A (en) * 2014-07-24 2015-06-22 賢次郎 牧野 Method for producing linear alkoxytitanic acid phosphoric acid polymer
CN104294583A (en) * 2014-10-20 2015-01-21 南通大学 Preparation method of composite functional fabric with antimicrobial, anti-ultraviolet, deodorization and self-cleaning functions
CN106087391A (en) * 2014-10-20 2016-11-09 南通大学 Crease-resistant flexible, breathable, the preparation method of free of contamination composite functional fabric
CN106087391B (en) * 2014-10-20 2018-03-20 江苏欣捷衬布有限公司 The preparation method of crease-resistant flexible, breathable, free of contamination composite functional fabric
CN109174160A (en) * 2018-10-12 2019-01-11 辽宁大学 A kind of g-C3N4Photocatalytic coating and its preparation method and application
CN109174160B (en) * 2018-10-12 2021-11-30 辽宁大学 g-C3N4Photocatalyst coating and preparation method and application thereof
CN112979349A (en) * 2021-03-24 2021-06-18 江西金唯冠建材有限公司 Wear-resistant antifouling ceramic starlight glazed brick and preparation method thereof

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