JP2725573B2 - 疎水性エアロゲルの製法 - Google Patents
疎水性エアロゲルの製法Info
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- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/06—Preparatory processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
- C01B33/157—After-treatment of gels
- C01B33/158—Purification; Drying; Dehydrating
- C01B33/1585—Dehydration into aerogels
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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- C08G77/02—Polysilicates
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- Silicon Polymers (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルコキシシラン化合物
を加水分解し、縮重合して得られたゲル状化合物を超臨
界乾燥する工程を含むエアロゲルを得る製法に関する。
を加水分解し、縮重合して得られたゲル状化合物を超臨
界乾燥する工程を含むエアロゲルを得る製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】透光性を有する断熱材料として有用なエ
アロゲルの製法として、米国特許第４４０２９２７号、
米国特許第４４３２９５６号、米国特許第４６１０８６
３号に開示されている如く、アルコキシシラン（別にシ
リコンアルコキシド、アルキルシリケートとも称する）
を加水分解し、縮重合して得られるゲル状化合物を分散
媒の存在下で、この分散媒の臨界点以上の超臨界条件で
乾燥する方法が知られている。
アロゲルの製法として、米国特許第４４０２９２７号、
米国特許第４４３２９５６号、米国特許第４６１０８６
３号に開示されている如く、アルコキシシラン（別にシ
リコンアルコキシド、アルキルシリケートとも称する）
を加水分解し、縮重合して得られるゲル状化合物を分散
媒の存在下で、この分散媒の臨界点以上の超臨界条件で
乾燥する方法が知られている。
【０００３】ところが、これらの方法で得られたエアロ
ゲルは、骨格を形成するシリカの表面にシラノールを有
しているため吸湿性が発現し、雰囲気中の水分を表面に
吸着する。また、さらに吸着した水分により親水性の高
いシラノール基を形成し、雰囲気中の水分を経時ととも
に吸着する。その結果、エアロゲルは、透光性や断熱性
等の光学的、熱的な特性が低下し、さらに、この水分の
吸着に起因する収縮に伴って寸法の変化や割れが生じ、
その結果、品質、性能の劣化を招き、実用性に欠ける点
で問題があった。
ゲルは、骨格を形成するシリカの表面にシラノールを有
しているため吸湿性が発現し、雰囲気中の水分を表面に
吸着する。また、さらに吸着した水分により親水性の高
いシラノール基を形成し、雰囲気中の水分を経時ととも
に吸着する。その結果、エアロゲルは、透光性や断熱性
等の光学的、熱的な特性が低下し、さらに、この水分の
吸着に起因する収縮に伴って寸法の変化や割れが生じ、
その結果、品質、性能の劣化を招き、実用性に欠ける点
で問題があった。
【０００４】そこで、上記欠点を解消するために、本発
明者等は、上記ゲル状化合物を液体溶媒中で疎水化処理
した後に、超臨界乾燥を行うことによって、特性が経時
的に劣化しないエアロゲルの製法（特願平４−１７９４
２、特願平４−２５５０８５）を見いだした。しかし、
この製法では、ゲル状化合物内への疎水化処理剤の拡散
速度が遅いため、疎水化処理の反応に長時間を要し生産
の効率が悪い。また、ゲル状化合物の表面部分と中心部
分とで疎水化の程度が必ずしも均一でないので、厚いエ
アロゲルを作製すると、超臨界乾燥の際に、ひび割れが
発生し易い欠点がある。
明者等は、上記ゲル状化合物を液体溶媒中で疎水化処理
した後に、超臨界乾燥を行うことによって、特性が経時
的に劣化しないエアロゲルの製法（特願平４−１７９４
２、特願平４−２５５０８５）を見いだした。しかし、
この製法では、ゲル状化合物内への疎水化処理剤の拡散
速度が遅いため、疎水化処理の反応に長時間を要し生産
の効率が悪い。また、ゲル状化合物の表面部分と中心部
分とで疎水化の程度が必ずしも均一でないので、厚いエ
アロゲルを作製すると、超臨界乾燥の際に、ひび割れが
発生し易い欠点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の事実を
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、疎水
性を高めることにより水や湿気などによる透光性と断熱
性の経時的な劣化を回避し、生産効率良く、また、ひび
割れのない状態で作製することができる疎水性エアロゲ
ルの製法を提供することにある。
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、疎水
性を高めることにより水や湿気などによる透光性と断熱
性の経時的な劣化を回避し、生産効率良く、また、ひび
割れのない状態で作製することができる疎水性エアロゲ
ルの製法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る疎水性エア
ロゲルの製法は、アルコキシシラン化合物を加水分解
し、縮重合してゲル状化合物を得る工程の後に、シラノ
ール基に対して反応する官能基と疎水基を有する疎水化
処理剤を、分散媒の超臨界流体中で上記ゲル状化合物に
反応させて疎水化を施す工程、その後に、このゲル状化
合物より上記分散媒を除去する工程を含むことを特徴と
する。
ロゲルの製法は、アルコキシシラン化合物を加水分解
し、縮重合してゲル状化合物を得る工程の後に、シラノ
ール基に対して反応する官能基と疎水基を有する疎水化
処理剤を、分散媒の超臨界流体中で上記ゲル状化合物に
反応させて疎水化を施す工程、その後に、このゲル状化
合物より上記分散媒を除去する工程を含むことを特徴と
する。
【０００７】
【作用】本発明では、超臨界乾燥中にエアロゲルの骨格
を形成するシリカの表面に存在するシラノール基の水酸
基が疎水化処理剤の疎水基で置換され、消滅しているの
で、得られるエアロゲルは雰囲気中の水分を吸着するこ
ともなく、吸水による経時的な特性の低下を回避でき
る。特に、この疎水化処理剤が加熱、加圧された超臨界
流体の状態にある分散媒中に併存するので、この分散媒
中へ疎水化処理剤の拡散が素早く、且つゲル状化合物の
内部まで疎水化でき、疎水化の効果を上げることができ
る。さらに、疎水化処理剤の拡散がゲル状化合物の内部
まで均一に疎水化できるので、エアロゲルの表面部分と
中心部分の疎水化の程度に差がなく、ひび割れの起きに
くい疎水性エアロゲルが得られる。
を形成するシリカの表面に存在するシラノール基の水酸
基が疎水化処理剤の疎水基で置換され、消滅しているの
で、得られるエアロゲルは雰囲気中の水分を吸着するこ
ともなく、吸水による経時的な特性の低下を回避でき
る。特に、この疎水化処理剤が加熱、加圧された超臨界
流体の状態にある分散媒中に併存するので、この分散媒
中へ疎水化処理剤の拡散が素早く、且つゲル状化合物の
内部まで疎水化でき、疎水化の効果を上げることができ
る。さらに、疎水化処理剤の拡散がゲル状化合物の内部
まで均一に疎水化できるので、エアロゲルの表面部分と
中心部分の疎水化の程度に差がなく、ひび割れの起きに
くい疎水性エアロゲルが得られる。
【０００８】以下本発明を詳細に説明する。本発明のゲ
ル状化合物を得る工程は、アルコキシシラン化合物を加
水分解し、縮重合される。
ル状化合物を得る工程は、アルコキシシラン化合物を加
水分解し、縮重合される。
【０００９】本発明に用いられるアルコキシシラン化合
物としては、下式（化１）で表される２官能アルコキシ
シラン、下式（化２）で表される３官能アルコキシシラ
ン、下式（化３）で表される４官能アルコキシシラン、
及び、下式（化４）で表されるアルコキシシランのオリ
ゴマーが挙げられる。
物としては、下式（化１）で表される２官能アルコキシ
シラン、下式（化２）で表される３官能アルコキシシラ
ン、下式（化３）で表される４官能アルコキシシラン、
及び、下式（化４）で表されるアルコキシシランのオリ
ゴマーが挙げられる。
【００１０】
【化１】
【００１１】〔式中、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 は、互いに独立
に、炭素数１〜５のアルキル基又はフェニル基を示す。
２個のＲ3 は互いに同じであってよく、異なっていても
よい。〕
に、炭素数１〜５のアルキル基又はフェニル基を示す。
２個のＲ3 は互いに同じであってよく、異なっていても
よい。〕
【００１２】
【化２】
【００１３】〔式中、Ｒ4 ，Ｒ5 は、互いに独立に、炭
素数１〜５のアルキル基又はフェニル基を示す。３個の
Ｒ5 は互いに同じであってよく、異なっていてもよ
い。〕
素数１〜５のアルキル基又はフェニル基を示す。３個の
Ｒ5 は互いに同じであってよく、異なっていてもよ
い。〕
【００１４】
【化３】
【００１５】〔式中、Ｒ6 は炭素数１〜５のアルキル基
又はフェニル基を示す。４個のＲ6 は互いに同じであっ
てよく、異なっていてもよい。〕
又はフェニル基を示す。４個のＲ6 は互いに同じであっ
てよく、異なっていてもよい。〕
【００１６】
【化４】
【００１７】〔式中、Ｒはアルキル基又はフェニル基を
示し、ｎは重合度を示す整数である。但し、加水分解、
縮重合を開始するまで構造的に安定な状態であれば、一
部のＯＲ基がＯＨ基に置換されていても構わない。〕上
記２官能アルコキシシランとしては、具体的には、ジメ
チルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジ
フェニルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラ
ン、メチルフェニルジエトキシシラン、メチルフェニル
ジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチ
ルジメトキシシラン等が挙げられる。
示し、ｎは重合度を示す整数である。但し、加水分解、
縮重合を開始するまで構造的に安定な状態であれば、一
部のＯＲ基がＯＨ基に置換されていても構わない。〕上
記２官能アルコキシシランとしては、具体的には、ジメ
チルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジ
フェニルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラ
ン、メチルフェニルジエトキシシラン、メチルフェニル
ジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチ
ルジメトキシシラン等が挙げられる。
【００１８】上記３官能アルコキシシランとしては、具
体的には、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエト
キシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエ
トキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニル
トリエトキシシラン等が挙げられる。
体的には、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエト
キシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエ
トキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニル
トリエトキシシラン等が挙げられる。
【００１９】上記４官能アルコキシシランとしては、具
体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン等が挙げられる。
体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン等が挙げられる。
【００２０】上記アルコキシシランのオリゴマーは、重
合度が１０（以下重合度がｎのものはｎ量体と記す。）
以下であることが好ましいが、無色透明な液状であれ
ば、これに限定されない。上記アルコキシシランのオリ
ゴマーは、この重合度が均一な化合物である必要はな
く、重合度の分布が存在したり、分子構造が鎖状、分岐
状、及び環状で混在していても構わない。物質としての
安定性や、ゲル状化合物を作製するための反応時間を考
慮すれば、２〜６量体のものが最も好ましい。上記アル
コキシシランのオリゴマー内のＲはアルキル基、フェニ
ル基を表し、中でも、メチル基（ＣＨ3 ）、エチル基
（Ｃ2 Ｈ5 ）が最も好ましい。具体的には、メトキシシ
ランのオリゴマーの場合には平均分子量が２５０〜７０
０、エトキシシランのオゴリマーの場合には平均分子量
が３００〜９００のオリゴマーが最も好ましい。
合度が１０（以下重合度がｎのものはｎ量体と記す。）
以下であることが好ましいが、無色透明な液状であれ
ば、これに限定されない。上記アルコキシシランのオリ
ゴマーは、この重合度が均一な化合物である必要はな
く、重合度の分布が存在したり、分子構造が鎖状、分岐
状、及び環状で混在していても構わない。物質としての
安定性や、ゲル状化合物を作製するための反応時間を考
慮すれば、２〜６量体のものが最も好ましい。上記アル
コキシシランのオリゴマー内のＲはアルキル基、フェニ
ル基を表し、中でも、メチル基（ＣＨ3 ）、エチル基
（Ｃ2 Ｈ5 ）が最も好ましい。具体的には、メトキシシ
ランのオリゴマーの場合には平均分子量が２５０〜７０
０、エトキシシランのオゴリマーの場合には平均分子量
が３００〜９００のオリゴマーが最も好ましい。
【００２１】本発明においては、上記アルコキシシラン
を効率良く加水分解し、縮重合を行うためには、アルコ
キシシランを含む反応系に予め触媒を添加しておくこと
が好ましい。上記触媒としては、例えば、塩酸、クエン
酸、硝酸、硫酸、フッ化アンモニウム等の酸性触媒、及
び、アンモニア、ピペリジン等の塩基性触媒が挙げられ
る。
を効率良く加水分解し、縮重合を行うためには、アルコ
キシシランを含む反応系に予め触媒を添加しておくこと
が好ましい。上記触媒としては、例えば、塩酸、クエン
酸、硝酸、硫酸、フッ化アンモニウム等の酸性触媒、及
び、アンモニア、ピペリジン等の塩基性触媒が挙げられ
る。
【００２２】さらに、上記反応系には、水と、水に相溶
性を有し、且つ上記アルコキシシランを溶解する溶媒と
の混合液を用いると、加水分解と縮重合を連続で行うこ
とができる。上記溶媒としては、例えばメタノール、エ
タノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコー
ルやアセトン、アセトニトリル等が挙げられる。ゲル状
化合物の生成過程の加水分解反応でアルコールが生成す
ること、及び後述する超臨界乾燥を考慮すると、アルコ
ールが最も好ましい。
性を有し、且つ上記アルコキシシランを溶解する溶媒と
の混合液を用いると、加水分解と縮重合を連続で行うこ
とができる。上記溶媒としては、例えばメタノール、エ
タノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコー
ルやアセトン、アセトニトリル等が挙げられる。ゲル状
化合物の生成過程の加水分解反応でアルコールが生成す
ること、及び後述する超臨界乾燥を考慮すると、アルコ
ールが最も好ましい。
【００２３】上記アルコキシシラン、溶媒、水、及び必
要に応じて用いられる触媒の混合比は、求めるエアロゲ
ルの透光性、かさ密度、屈折率等の物性から適宜選択さ
れるもので、限定されない。
要に応じて用いられる触媒の混合比は、求めるエアロゲ
ルの透光性、かさ密度、屈折率等の物性から適宜選択さ
れるもので、限定されない。
【００２４】上述のアルコキシシラン化合物を加水分解
し、縮重合して得られたゲル状化合物の超臨界乾燥につ
いて説明する。超臨界乾燥すると、ゲル状化合物に含ま
れている分散媒の臨界点または臨界点より高温高圧の雰
囲気中において、上記分散媒が抽出され、除去される。
このような雰囲気中では分散媒の相移転、いわゆる気
化、凝縮が起こらないため、分散媒を除去する際にゲル
状化合物の構造体の破壊、凝集を抑制できる。このた
め、超臨界乾燥によって得られたエアロゲルは、多孔質
なものとなる。
し、縮重合して得られたゲル状化合物の超臨界乾燥につ
いて説明する。超臨界乾燥すると、ゲル状化合物に含ま
れている分散媒の臨界点または臨界点より高温高圧の雰
囲気中において、上記分散媒が抽出され、除去される。
このような雰囲気中では分散媒の相移転、いわゆる気
化、凝縮が起こらないため、分散媒を除去する際にゲル
状化合物の構造体の破壊、凝集を抑制できる。このた
め、超臨界乾燥によって得られたエアロゲルは、多孔質
なものとなる。
【００２５】このゲル状化合物を超臨界乾燥させる際に
用いる分散媒としては、後述の疎水化処理剤が分解しな
い温度、圧力の条件下で超臨界状態にあるもので、且つ
この分散媒の超臨界流体に上記疎水化処理剤が溶解する
もので、例えば、エタノール、メタノール、ジクロロジ
フルオロメタン、二酸化炭素、水等の単独又は２種以上
の混合系が挙げられる。
用いる分散媒としては、後述の疎水化処理剤が分解しな
い温度、圧力の条件下で超臨界状態にあるもので、且つ
この分散媒の超臨界流体に上記疎水化処理剤が溶解する
もので、例えば、エタノール、メタノール、ジクロロジ
フルオロメタン、二酸化炭素、水等の単独又は２種以上
の混合系が挙げられる。
【００２６】上記分散媒を単独で用いる場合は、一般に
は、この分散媒と、分散媒と同一の溶媒に溶媒置換を行
ったゲル状化合物をオートクレーブ等の耐圧容器の中に
一緒に入れ、容器内をこの分散媒の臨界点以上の温度、
圧力まで上昇させ、ゲル状化合物に含まれている溶媒を
除去する。上記分散媒を２種以上の混合で用いる場合
は、例えば、耐圧容器内で混合した分散媒にゲル状化合
物に含まれる溶媒が溶解し、一相状態で超臨界状態にな
るように圧力、温度を上昇させる方法、耐圧容器内でゲ
ル状化合物に含まれる溶媒と同一の溶媒内に上記ゲル状
化合物を併存させ、高圧状態で耐圧容器内、及び、ゲル
状化合物中の溶媒を溶解性の高い別の分散媒に置換し、
ほぼ置換を完結させてから、上記分散媒の超臨界状態に
して、ゲル状化合物に含まれている溶媒を除去する方法
等がある。
は、この分散媒と、分散媒と同一の溶媒に溶媒置換を行
ったゲル状化合物をオートクレーブ等の耐圧容器の中に
一緒に入れ、容器内をこの分散媒の臨界点以上の温度、
圧力まで上昇させ、ゲル状化合物に含まれている溶媒を
除去する。上記分散媒を２種以上の混合で用いる場合
は、例えば、耐圧容器内で混合した分散媒にゲル状化合
物に含まれる溶媒が溶解し、一相状態で超臨界状態にな
るように圧力、温度を上昇させる方法、耐圧容器内でゲ
ル状化合物に含まれる溶媒と同一の溶媒内に上記ゲル状
化合物を併存させ、高圧状態で耐圧容器内、及び、ゲル
状化合物中の溶媒を溶解性の高い別の分散媒に置換し、
ほぼ置換を完結させてから、上記分散媒の超臨界状態に
して、ゲル状化合物に含まれている溶媒を除去する方法
等がある。
【００２７】本発明においては、シラノール基に対して
反応する官能基と疎水基を有する疎水化処理剤を、分散
媒の超臨界流体中で上記ゲル状化合物に反応させて疎水
化を施す工程、その後に、このゲル状化合物より上記分
散媒を除去する工程を含む。上記疎水化処理剤は、シラ
ノール基に対して反応する官能基と疎水基を有し、上記
分散媒を超臨界状態とする条件で分解せず、且つ上記分
散媒の超臨界流体に容易に溶解するものを用いる。シラ
ノール基に対して反応する官能基としては、例えば、ハ
ロゲン、アミノ基、イミノ基、カルボキシル基、アルコ
キシル基、及び水酸基が挙げられる。疎水基としては、
例えばアルキル基、フェニル基、及びそれらのフッ化物
等が挙げられる。疎水化処理剤は、上記官能基及び疎水
基を、それぞれ１種のみを有してもよいし、２種以上を
有してもよい。具体的には、ヘキサメチルジシラザン、
ヘキサメチルジシロキサン、トリメチルクロロシラン、
トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラ
ン、トリエチルエトキシシラン、トリエチルメトキシシ
ラン、ジメチルジクロロシラン、ジメチルジエトキシシ
ラン、メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラ
ン等の有機シラン化合物が挙げられ、これ以外にも、酢
酸、蟻酸、コハク酸等のカルボン酸や、メチルクロリド
等のハロゲン化アルキル等の有機化合物が挙げられる。
疎水化処理剤は１種のみを用いてもよいし、２種以上を
用いてもよい。
反応する官能基と疎水基を有する疎水化処理剤を、分散
媒の超臨界流体中で上記ゲル状化合物に反応させて疎水
化を施す工程、その後に、このゲル状化合物より上記分
散媒を除去する工程を含む。上記疎水化処理剤は、シラ
ノール基に対して反応する官能基と疎水基を有し、上記
分散媒を超臨界状態とする条件で分解せず、且つ上記分
散媒の超臨界流体に容易に溶解するものを用いる。シラ
ノール基に対して反応する官能基としては、例えば、ハ
ロゲン、アミノ基、イミノ基、カルボキシル基、アルコ
キシル基、及び水酸基が挙げられる。疎水基としては、
例えばアルキル基、フェニル基、及びそれらのフッ化物
等が挙げられる。疎水化処理剤は、上記官能基及び疎水
基を、それぞれ１種のみを有してもよいし、２種以上を
有してもよい。具体的には、ヘキサメチルジシラザン、
ヘキサメチルジシロキサン、トリメチルクロロシラン、
トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラ
ン、トリエチルエトキシシラン、トリエチルメトキシシ
ラン、ジメチルジクロロシラン、ジメチルジエトキシシ
ラン、メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラ
ン等の有機シラン化合物が挙げられ、これ以外にも、酢
酸、蟻酸、コハク酸等のカルボン酸や、メチルクロリド
等のハロゲン化アルキル等の有機化合物が挙げられる。
疎水化処理剤は１種のみを用いてもよいし、２種以上を
用いてもよい。
【００２８】上記疎水化を施す条件は、上記分散媒が超
臨界状態をなし、且つ疎水化処理剤が分解をおこさない
温度、圧力が適宜選択される。
臨界状態をなし、且つ疎水化処理剤が分解をおこさない
温度、圧力が適宜選択される。
【００２９】本発明の製法は、特に限定されないが、例
えば以下のようにして行われる。先ず、アルコキシシラ
ンに、溶媒、水、及び必要に応じて触媒を添加混合し、
アルコキシシランを加水分解、縮重合させる。縮重合反
応が充分に進行すると、反応混合物がゲル化したゲル状
化合物となる。
えば以下のようにして行われる。先ず、アルコキシシラ
ンに、溶媒、水、及び必要に応じて触媒を添加混合し、
アルコキシシランを加水分解、縮重合させる。縮重合反
応が充分に進行すると、反応混合物がゲル化したゲル状
化合物となる。
【００３０】このゲル状化合物は、必要に応じて、アル
コキシシラン化合物を加水分解し、縮重合した後に水で
洗浄したり、溶媒で洗浄したりしたものを用いる。
コキシシラン化合物を加水分解し、縮重合した後に水で
洗浄したり、溶媒で洗浄したりしたものを用いる。
【００３１】水で洗浄する場合、上記ゲル状化合物に含
まれる溶媒が水に置換され、上記ゲル状化合物を構成す
るシリカの表面が有する官能基がシラノール基に変わ
る。その結果、後述する超臨界流体中で、ゲル状化合物
と疎水化処理剤の反応が起こり易くなる。特に、アルコ
キシシランの加水分解、縮重合をアルコール溶媒中で行
う場合、ゲル化した直後のゲル状化合物はシリカ表面に
アルコキシル基を幾分含んでいるため、このアルコキシ
ル基が超臨界流体中で、ゲル状化合物と疎水化処理剤の
反応を阻害する。その結果、アルコキシル基が残存した
状態で超臨界乾燥を終了したエアロゲルは、当初は疎水
性を有するものの、長期間経つとやがてアルコキシル基
が雰囲気中の水分によって加水分解されシラノール基に
変わり、経時的な特性の劣化が生じる。従って、ゲル状
化合物を水で洗浄して得る方法は、上記加水分解、縮重
合の溶媒にアルコールを用いる場合に有用であり、ま
た、アルコキシシランを加水分解、縮重合する際に、ア
ルコキシシラン、溶媒、及び水の配合比において水の割
合が少ない場合程、有効である。
まれる溶媒が水に置換され、上記ゲル状化合物を構成す
るシリカの表面が有する官能基がシラノール基に変わ
る。その結果、後述する超臨界流体中で、ゲル状化合物
と疎水化処理剤の反応が起こり易くなる。特に、アルコ
キシシランの加水分解、縮重合をアルコール溶媒中で行
う場合、ゲル化した直後のゲル状化合物はシリカ表面に
アルコキシル基を幾分含んでいるため、このアルコキシ
ル基が超臨界流体中で、ゲル状化合物と疎水化処理剤の
反応を阻害する。その結果、アルコキシル基が残存した
状態で超臨界乾燥を終了したエアロゲルは、当初は疎水
性を有するものの、長期間経つとやがてアルコキシル基
が雰囲気中の水分によって加水分解されシラノール基に
変わり、経時的な特性の劣化が生じる。従って、ゲル状
化合物を水で洗浄して得る方法は、上記加水分解、縮重
合の溶媒にアルコールを用いる場合に有用であり、ま
た、アルコキシシランを加水分解、縮重合する際に、ア
ルコキシシラン、溶媒、及び水の配合比において水の割
合が少ない場合程、有効である。
【００３２】上記溶媒で洗浄する場合は、必要に応じて
加熱し、いわゆる溶媒置換を行う。ゲル状化合物の溶媒
が完全に添加した溶媒に置換されていることが好ましい
が、必要に応じてこの加熱や溶媒置換の工程を省略して
もよい。
加熱し、いわゆる溶媒置換を行う。ゲル状化合物の溶媒
が完全に添加した溶媒に置換されていることが好ましい
が、必要に応じてこの加熱や溶媒置換の工程を省略して
もよい。
【００３３】次に、上記疎水化処理剤を、分散媒の超臨
界流体中で上記ゲル状化合物に反応させた後に、上記分
散媒をゲル状化合物より除去する。この超臨界乾燥する
方法としては、例えば、上記ゲル状化合物に含有する溶
媒の臨界点以上の温度、圧力とし、その状態で疎水化処
理剤を添加してゲル状化合物内に拡散せしめると共に、
ゲル状化合物と反応させ、その後に溶媒を除去する方
法、又は、上記ゲル状化合物を液化二酸化炭素中で、例
えば、２０〜２５℃、５０〜１００気圧程度の条件で浸
漬して、ゲル状化合物に含まれる溶媒の全部又は一部
を、この溶媒より臨界点の低い二酸化炭素に置換した
後、二酸化炭素の単独、又は、二酸化炭素と溶媒の混合
物を分散媒とし、この分散媒の超臨界状態で疎水化処理
剤を注入してゲル状化合物内に拡散せしめ、ゲル状化合
物と反応させ、その後分散媒を除去する方法等が挙げら
れる。
界流体中で上記ゲル状化合物に反応させた後に、上記分
散媒をゲル状化合物より除去する。この超臨界乾燥する
方法としては、例えば、上記ゲル状化合物に含有する溶
媒の臨界点以上の温度、圧力とし、その状態で疎水化処
理剤を添加してゲル状化合物内に拡散せしめると共に、
ゲル状化合物と反応させ、その後に溶媒を除去する方
法、又は、上記ゲル状化合物を液化二酸化炭素中で、例
えば、２０〜２５℃、５０〜１００気圧程度の条件で浸
漬して、ゲル状化合物に含まれる溶媒の全部又は一部
を、この溶媒より臨界点の低い二酸化炭素に置換した
後、二酸化炭素の単独、又は、二酸化炭素と溶媒の混合
物を分散媒とし、この分散媒の超臨界状態で疎水化処理
剤を注入してゲル状化合物内に拡散せしめ、ゲル状化合
物と反応させ、その後分散媒を除去する方法等が挙げら
れる。
【００３４】上述のような製法によって得られるエアロ
ゲルは、非常に微細なシリカ粒子からなる構造体であ
り、その粒子径は光の波長よりはるかに小さく、及び粒
子空間は空気の平均自由行程より小さく均一なために、
熱伝導率が小さく、且つ多孔体であるにもかかわらず透
光性を有する。さらに、超臨界乾燥中にエアロゲルの骨
格を形成するシリカの表面に存在するシラノール基の水
酸基が疎水化処理剤の疎水基で置換され、消滅している
ので、雰囲気中の水分を吸着することもなく、吸湿によ
る経時的な劣化を防止できる。
ゲルは、非常に微細なシリカ粒子からなる構造体であ
り、その粒子径は光の波長よりはるかに小さく、及び粒
子空間は空気の平均自由行程より小さく均一なために、
熱伝導率が小さく、且つ多孔体であるにもかかわらず透
光性を有する。さらに、超臨界乾燥中にエアロゲルの骨
格を形成するシリカの表面に存在するシラノール基の水
酸基が疎水化処理剤の疎水基で置換され、消滅している
ので、雰囲気中の水分を吸着することもなく、吸湿によ
る経時的な劣化を防止できる。
【００３５】本発明においては、上記疎水化処理剤は超
臨界状態の分散媒に添加するので、疎水化処理剤の拡散
が素早く、ゲル状化合物の内部まで疎水化でき、疎水化
の効果を上げることができる。また、疎水化処理剤の拡
散がゲル状化合物の内部まで均一に疎水化できるので、
表面部分と中心部分の疎水化の程度に差がなく、エアロ
ゲルの作製中にひび割れが起きにくい。
臨界状態の分散媒に添加するので、疎水化処理剤の拡散
が素早く、ゲル状化合物の内部まで疎水化でき、疎水化
の効果を上げることができる。また、疎水化処理剤の拡
散がゲル状化合物の内部まで均一に疎水化できるので、
表面部分と中心部分の疎水化の程度に差がなく、エアロ
ゲルの作製中にひび割れが起きにくい。
【００３６】上述の如く、分散媒の超臨界流体中で疎水
化処理を施すことにより、疎水化処理の効率が良く、透
光性、断熱性に優れ、経時的な劣化がない疎水性エアロ
ゲルを、ひび割れのない状態で作製することができる。
化処理を施すことにより、疎水化処理の効率が良く、透
光性、断熱性に優れ、経時的な劣化がない疎水性エアロ
ゲルを、ひび割れのない状態で作製することができる。
【００３７】
【実施例】以下本発明の実施例と比較例を挙げる。
【００３８】実施例１ アルコキシシランとしてテトラメトキシシラン（東レダ
ウコーニンシリコーン株式会社製試薬）、溶媒としてエ
タノール（ナカライテスク株式会社製試薬）、水、及び
触媒として１５Ｎのアンモニア水を用いた。
ウコーニンシリコーン株式会社製試薬）、溶媒としてエ
タノール（ナカライテスク株式会社製試薬）、水、及び
触媒として１５Ｎのアンモニア水を用いた。
【００３９】上記テトラメトキシシランを３０重量部
（以下部と記す）、エタノールを８２８部、水を４部、
１５Ｎのアンモニア水を１４部の比率で配合し、室温で
１分間攪拌しながら加水分解を進め、直径５０ｍｍの容
器内で静置し、ゲル化させた。さらに、エタノールを加
え、５０℃で加熱し、さらにエタノールの添加を繰り返
して、乾燥しないように縮重合を加速し、直径５０ｍｍ
で、厚さが、５ｍｍと、２０ｍｍの２種類のゲル状化合
物を得た。
（以下部と記す）、エタノールを８２８部、水を４部、
１５Ｎのアンモニア水を１４部の比率で配合し、室温で
１分間攪拌しながら加水分解を進め、直径５０ｍｍの容
器内で静置し、ゲル化させた。さらに、エタノールを加
え、５０℃で加熱し、さらにエタノールの添加を繰り返
して、乾燥しないように縮重合を加速し、直径５０ｍｍ
で、厚さが、５ｍｍと、２０ｍｍの２種類のゲル状化合
物を得た。
【００４０】次に、耐圧容器として容積２リットルの超
臨界ガス抽出分離装置（株式会社ＡＫＩＣＯ製、型式Ｓ
−２−２）を用い、上記ゲル状化合物を１８℃、５５気
圧の液化二酸化炭素中に入れた。耐圧容器内をエタノー
ルと二酸化炭素の混合物を分散媒として満たし、この分
散媒の超臨界条件である８０℃、１６０気圧にした。
臨界ガス抽出分離装置（株式会社ＡＫＩＣＯ製、型式Ｓ
−２−２）を用い、上記ゲル状化合物を１８℃、５５気
圧の液化二酸化炭素中に入れた。耐圧容器内をエタノー
ルと二酸化炭素の混合物を分散媒として満たし、この分
散媒の超臨界条件である８０℃、１６０気圧にした。
【００４１】この超臨界状態の雰囲気に、疎水化処理剤
としてヘキサメチルジシラザンを０．６モル添加し、２
時間かけて疎水化処理剤を超臨界流体中に拡散させ、こ
の超臨界流体中にゲル状化合物を放置し疎水化を施し
た。その後、超臨界状態の二酸化炭素を流通した後に減
圧し、ゲル状化合物に含まれるエタノールと二酸化炭素
を除去した。疎水化処理剤投入から減圧までの時間は１
５時間を要した。その後、耐圧容器から取り出し、厚さ
５ｍｍと２０ｍｍの疎水性エアロゲルを得た。
としてヘキサメチルジシラザンを０．６モル添加し、２
時間かけて疎水化処理剤を超臨界流体中に拡散させ、こ
の超臨界流体中にゲル状化合物を放置し疎水化を施し
た。その後、超臨界状態の二酸化炭素を流通した後に減
圧し、ゲル状化合物に含まれるエタノールと二酸化炭素
を除去した。疎水化処理剤投入から減圧までの時間は１
５時間を要した。その後、耐圧容器から取り出し、厚さ
５ｍｍと２０ｍｍの疎水性エアロゲルを得た。
【００４２】実施例２ 疎水化処理剤として、実施例１のヘキサメチルジシラザ
ンに代えて、トリメチルクロロシランとした以外は、実
施例１と同様の条件で実施し、疎水性エアロゲルを得
た。
ンに代えて、トリメチルクロロシランとした以外は、実
施例１と同様の条件で実施し、疎水性エアロゲルを得
た。
【００４３】実施例３ 実施例１と同様の条件で実施し、ゲル状化合物を得た。
このゲル状化合物を１８℃、５５気圧の液化二酸化炭素
中に入れ、ゲル状化合物内のエタノールを二酸化炭素に
置換する操作を行った。分散媒を二酸化炭素とし、耐圧
容器内を二酸化炭素の超臨界条件である４０℃、８０気
圧にし、この超臨界状態の流体中に、疎水化処理剤とし
てヘキサメチルジシラザンを添加し、実施例１と同様に
超臨界乾燥を行い疎水性エアロゲルを得た。
このゲル状化合物を１８℃、５５気圧の液化二酸化炭素
中に入れ、ゲル状化合物内のエタノールを二酸化炭素に
置換する操作を行った。分散媒を二酸化炭素とし、耐圧
容器内を二酸化炭素の超臨界条件である４０℃、８０気
圧にし、この超臨界状態の流体中に、疎水化処理剤とし
てヘキサメチルジシラザンを添加し、実施例１と同様に
超臨界乾燥を行い疎水性エアロゲルを得た。
【００４４】実施例４ 分散媒にエタノールを用い、耐圧容器内をエタノールの
超臨界条件である２５０℃、８０気圧にした以外は実施
例１と同様の条件で実施し、疎水性エアロゲルを得た。
超臨界条件である２５０℃、８０気圧にした以外は実施
例１と同様の条件で実施し、疎水性エアロゲルを得た。
【００４５】実施例５ アルコキシシランとしてテトラエトキシシラン、溶媒と
してエタノール、及び触媒として０．０４Ｎのフッ化ア
ンモニウム水溶液を用いた。
してエタノール、及び触媒として０．０４Ｎのフッ化ア
ンモニウム水溶液を用いた。
【００４６】上記テトラエトキシシランを２１部、エタ
ノールを２５部、０．０４Ｎのフッ化アンモニウム水溶
液を９部の比率で配合し、１分間攪拌後に室温で１日静
置し、ゲル化させた。さらに、エタノールを加え、５０
℃で加熱し、さらにエタノールの添加を繰り返して、乾
燥しないように縮重合を加速し、直径５０ｍｍで、厚さ
が、５ｍｍと、２０ｍｍの２種類のゲル状化合物を得
た。このゲル状化合物は実施例１の条件で超臨界乾燥を
行い疎水性エアロゲルを得た。
ノールを２５部、０．０４Ｎのフッ化アンモニウム水溶
液を９部の比率で配合し、１分間攪拌後に室温で１日静
置し、ゲル化させた。さらに、エタノールを加え、５０
℃で加熱し、さらにエタノールの添加を繰り返して、乾
燥しないように縮重合を加速し、直径５０ｍｍで、厚さ
が、５ｍｍと、２０ｍｍの２種類のゲル状化合物を得
た。このゲル状化合物は実施例１の条件で超臨界乾燥を
行い疎水性エアロゲルを得た。
【００４７】実施例６ アルコキシシランとしてテトラメトキシシランのオリゴ
マー（コルコート株式会社製、メチルシリケート５１、
平均分子量約４７０）、溶媒としてエタノール、水、及
び触媒として１５Ｎのアンモニア水を用いた。
マー（コルコート株式会社製、メチルシリケート５１、
平均分子量約４７０）、溶媒としてエタノール、水、及
び触媒として１５Ｎのアンモニア水を用いた。
【００４８】上記テトラメトキシシランのオリゴマーを
４７部、エタノールを５５２部、水を２７部、１５Ｎの
アンモニア水を１３部の比率で配合し、１分間攪拌後に
室温で１日静置し、ゲル化させた。さらに、エタノール
を加え、５０℃で加熱し、さらにエタノールの添加を繰
り返して、乾燥しないように縮重合を加速し、直径５０
ｍｍで、厚さが、５ｍｍと、２０ｍｍの２種類のゲル状
化合物を得た。このゲル状化合物は実施例１の条件で超
臨界乾燥を行い疎水性エアロゲルを得た。
４７部、エタノールを５５２部、水を２７部、１５Ｎの
アンモニア水を１３部の比率で配合し、１分間攪拌後に
室温で１日静置し、ゲル化させた。さらに、エタノール
を加え、５０℃で加熱し、さらにエタノールの添加を繰
り返して、乾燥しないように縮重合を加速し、直径５０
ｍｍで、厚さが、５ｍｍと、２０ｍｍの２種類のゲル状
化合物を得た。このゲル状化合物は実施例１の条件で超
臨界乾燥を行い疎水性エアロゲルを得た。
【００４９】実施例７ 実施例６と同様に配合し、１分間攪拌後に室温で１日静
置し、ゲル化させて、直径５０ｍｍで、厚さが、５ｍｍ
と、２０ｍｍの２種類のゲル状化合物を得た。このゲル
状化合物は実施例３の条件で超臨界乾燥を行い疎水性エ
アロゲルを得た。
置し、ゲル化させて、直径５０ｍｍで、厚さが、５ｍｍ
と、２０ｍｍの２種類のゲル状化合物を得た。このゲル
状化合物は実施例３の条件で超臨界乾燥を行い疎水性エ
アロゲルを得た。
【００５０】実施例８ 実施例６と同様に配合し、１分間攪拌後に室温で１日静
置し、ゲル化させた。さらに、水に浸漬して直径５０ｍ
ｍで、厚さが、５ｍｍと、２０ｍｍの２種類のゲル状化
合物を得た。このゲル状化合物は実施例３の条件で超臨
界乾燥を行い疎水性エアロゲルを得た。
置し、ゲル化させた。さらに、水に浸漬して直径５０ｍ
ｍで、厚さが、５ｍｍと、２０ｍｍの２種類のゲル状化
合物を得た。このゲル状化合物は実施例３の条件で超臨
界乾燥を行い疎水性エアロゲルを得た。
【００５１】比較例１ 実施例１において、超臨界乾燥の際に疎水化処理剤を添
加しなかった以外は実施例１と同様に実施し、エアロゲ
ルを得た。
加しなかった以外は実施例１と同様に実施し、エアロゲ
ルを得た。
【００５２】比較例２ 実施例４において、超臨界乾燥の際に疎水化処理剤を添
加しなかった以外は実施例４と同様に実施し、エアロゲ
ルを得た。
加しなかった以外は実施例４と同様に実施し、エアロゲ
ルを得た。
【００５３】比較例３ 実施例１と同様の条件で直径５０ｍｍで、厚さが、５ｍ
ｍと、２０ｍｍの２種類のゲル状化合物を得た。
ｍと、２０ｍｍの２種類のゲル状化合物を得た。
【００５４】次に、疎水化処理として、疎水化処理剤と
してヘキサメチルジシラザンを１．２モル／リットルの
割合で溶解したトルエン溶液を用い、上記ゲル状化合物
の容積で５倍の上記トルエン溶液に上記ゲル状化合物を
１日間浸漬した。その後、１１０℃で４時間加熱しなが
ら還流攪拌した。さらに、エタノール洗浄として、エタ
ノール中に浸漬し、このエタノールの交換を繰り返し、
ゲル状化合物からトルエンやヘキサメチルジシラザンの
未反応物、副生成物等を除去した。トルエン溶液への浸
漬からこのエタノール洗浄までに５日間を要した。
してヘキサメチルジシラザンを１．２モル／リットルの
割合で溶解したトルエン溶液を用い、上記ゲル状化合物
の容積で５倍の上記トルエン溶液に上記ゲル状化合物を
１日間浸漬した。その後、１１０℃で４時間加熱しなが
ら還流攪拌した。さらに、エタノール洗浄として、エタ
ノール中に浸漬し、このエタノールの交換を繰り返し、
ゲル状化合物からトルエンやヘキサメチルジシラザンの
未反応物、副生成物等を除去した。トルエン溶液への浸
漬からこのエタノール洗浄までに５日間を要した。
【００５５】次に、上記ゲル状化合物を１８℃、５５気
圧の液化二酸化炭素中に入れた。耐圧容器内をエタノー
ルと二酸化炭素の混合物を分散媒として満たし、この分
散媒の超臨界条件である８０℃、１６０気圧にした。こ
の温度、圧力で超臨界状態の二酸化炭素を流通した後に
減圧し、ゲル状化合物に含まれるエタノールと二酸化炭
素を除去した。その後、耐圧容器から取り出し、厚さ５
ｍｍと２０ｍｍの疎水性エアロゲルを得た。
圧の液化二酸化炭素中に入れた。耐圧容器内をエタノー
ルと二酸化炭素の混合物を分散媒として満たし、この分
散媒の超臨界条件である８０℃、１６０気圧にした。こ
の温度、圧力で超臨界状態の二酸化炭素を流通した後に
減圧し、ゲル状化合物に含まれるエタノールと二酸化炭
素を除去した。その後、耐圧容器から取り出し、厚さ５
ｍｍと２０ｍｍの疎水性エアロゲルを得た。
【００５６】比較例４ 比較例３において、疎水化処理剤としてヘキサメチルジ
シラザンに代えて、トリメチルクロロシランを用い、こ
の処理溶液の溶媒としてトルエンに代わりエタノールを
用い、処理溶液の加熱温度を７５℃とした以外は、比較
例３と同様の条件で実施し、疎水性エアロゲルを得た。
シラザンに代えて、トリメチルクロロシランを用い、こ
の処理溶液の溶媒としてトルエンに代わりエタノールを
用い、処理溶液の加熱温度を７５℃とした以外は、比較
例３と同様の条件で実施し、疎水性エアロゲルを得た。
【００５７】
【表１】
【００５８】得られた厚さ５ｍｍのエアロゲルの耐湿試
験を行い、吸湿前と吸湿後のかさ密度、熱伝導率、光透
過率を評価した。また超臨界乾燥した後の比表面積を確
認した。
験を行い、吸湿前と吸湿後のかさ密度、熱伝導率、光透
過率を評価した。また超臨界乾燥した後の比表面積を確
認した。
【００５９】吸湿条件はエアロゲルを温度６０℃、相対
湿度９０％で４８時間放置した。比表面積はエアロゲル
を窒素吸着法によるＢＥＴ法を用いた。
湿度９０％で４８時間放置した。比表面積はエアロゲル
を窒素吸着法によるＢＥＴ法を用いた。
【００６０】熱伝導率は、英弘精機株式会社製、熱伝導
率測定装置を用い、ＡＳＴＭ−Ｃ５１８に基づいて、２
０℃〜４０℃の熱伝導率を測定した。
率測定装置を用い、ＡＳＴＭ−Ｃ５１８に基づいて、２
０℃〜４０℃の熱伝導率を測定した。
【００６１】光透過率は、株式会社日立製作所製、自記
分光光度計、Ｕ−３４００を用い、エアロゲルの光透過
率分布を測定し、ＪＩＳ−Ｒ３１０６に基づいて求め
た。
分光光度計、Ｕ−３４００を用い、エアロゲルの光透過
率分布を測定し、ＪＩＳ−Ｒ３１０６に基づいて求め
た。
【００６２】結果は表２のとおりであった。実施例１〜
８のエアロゲルは、比較例１、２に比べ吸湿前と吸湿後
の間で、かさ密度、熱伝導率、光透過率の経時的変化が
少なかった。
８のエアロゲルは、比較例１、２に比べ吸湿前と吸湿後
の間で、かさ密度、熱伝導率、光透過率の経時的変化が
少なかった。
【００６３】
【表２】
【００６４】ひび割れの評価として、厚さ５ｍｍのエア
ロゲルではひび割れがないので、厚さ２０ｍｍのエアロ
ゲルで測定した。超臨界乾燥が終了した際の、エアロゲ
ルの外観を目視で観察し、クラック数を数えた。測定
は、図１に示す如く、エアロゲル（１）の上面と、及び
図２に示す如く、エアロゲル（１）の側面から観察し、
目視で連続的なクラック（２）を１本として、このエア
ロゲル（１）の上面と側面の総和をクラック数とした。
このクラック数の平均と測定した試料数を表３に示し
た。比較例３、４はクラック数が多数発生したのに比較
し、実施例１〜８はいずれも少なかった。
ロゲルではひび割れがないので、厚さ２０ｍｍのエアロ
ゲルで測定した。超臨界乾燥が終了した際の、エアロゲ
ルの外観を目視で観察し、クラック数を数えた。測定
は、図１に示す如く、エアロゲル（１）の上面と、及び
図２に示す如く、エアロゲル（１）の側面から観察し、
目視で連続的なクラック（２）を１本として、このエア
ロゲル（１）の上面と側面の総和をクラック数とした。
このクラック数の平均と測定した試料数を表３に示し
た。比較例３、４はクラック数が多数発生したのに比較
し、実施例１〜８はいずれも少なかった。
【００６５】
【表３】
【００６６】
【発明の効果】本発明の製法によって、水分の吸着によ
る断熱性、透光性、及びかさ密度の経時的な劣化のな
い、疎水性を有するエアロゲルが得られる。このエアロ
ゲルは、疎水化処理剤の拡散によってゲル状化合物の内
部まで均一に疎水化されるので、ひび割れがない状態で
作製できる。さらに、疎水化処理剤の拡散が素早いの
で、疎水化処理の時間が従来の疎水化処理に比較して短
時間でできるので、生産の効率が良い。
る断熱性、透光性、及びかさ密度の経時的な劣化のな
い、疎水性を有するエアロゲルが得られる。このエアロ
ゲルは、疎水化処理剤の拡散によってゲル状化合物の内
部まで均一に疎水化されるので、ひび割れがない状態で
作製できる。さらに、疎水化処理剤の拡散が素早いの
で、疎水化処理の時間が従来の疎水化処理に比較して短
時間でできるので、生産の効率が良い。
【００６７】上記エアロゲルは、例えば、開口部での断
熱材、音響材料、チェレンコフ素子、触媒担持体等の用
途に有用である。
熱材、音響材料、チェレンコフ素子、触媒担持体等の用
途に有用である。
【図１】本発明の実施例及び比較例に係るひび割れ評価
方法を示し、エアロゲルの上面のクラックを示した略図
である。
方法を示し、エアロゲルの上面のクラックを示した略図
である。
【図２】本発明の実施例及び比較例に係るひび割れ評価
方法を示し、エアロゲルの側面のクラックを示した略図
である。
方法を示し、エアロゲルの側面のクラックを示した略図
である。
１ エアロゲル ２ クラック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上垣 百合子 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−279011（ＪＰ，Ａ)
Claims (6)
- 【請求項１】アルコキシシラン化合物を加水分解し、縮
重合してゲル状化合物を得る工程の後に、シラノール基
に対して反応する官能基と疎水基を有する疎水化処理剤
を、分散媒の超臨界流体中で上記ゲル状化合物に反応さ
せて疎水化を施す工程、その後に、このゲル状化合物よ
り上記分散媒を除去する工程を含むことを特徴とする疎
水性エアロゲルの製法。 - 【請求項２】 上記シラノール基に対して反応する官能
基がハロゲン、アミノ基、イミノ基、カルボキシル基、
アルコキシル基、及び水酸基からなる群の中から選ばれ
た少なくとも１種であることを特徴とする請求項１の疎
水性エアロゲルの製法。 - 【請求項３】 上記疎水基がアルキル基、フェニル基、
及びそれらのフッ化物からなる群の中から選ばれた少な
くとも１種であることを特徴とする請求項１又は２の疎
水性エアロゲルの製法。 - 【請求項４】 上記疎水化処理剤が有機シラン化合物で
あることを特徴とする請求項１乃至３いずれかの疎水性
エアロゲルの製法。 - 【請求項５】 上記分散媒の超臨界流体が、超臨界二酸
化炭素、又は、二酸化炭素に溶剤が溶解して形成された
混合超臨界流体のいずれかであることを特徴とする請求
項１乃至４いずれかの疎水性エアロゲルの製法。 - 【請求項６】 請求項１のゲル状化合物は、アルコキシ
シラン化合物を加水分解し、縮重合した後に水で洗浄し
て得られたものであることを特徴とする請求項１の疎水
性エアロゲルの製法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5283726A JP2725573B2 (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | 疎水性エアロゲルの製法 |
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