氣凝膠的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及在大氣壓下、25℃時的熱導(dǎo)率小于或等于0.03W/m·K并且壓縮彈性模量小于或等于2MPa的氣凝膠。
【專利說明】
氣凝膠
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及絕熱性和生產(chǎn)性優(yōu)異的氣凝膠。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為熱導(dǎo)率小且具有絕熱性的材料,已知二氧化硅氣凝膠。二氧化硅氣凝膠作為 具有優(yōu)異的功能性(絕熱性等)、特異的光學(xué)特性、特異的電氣特性等的功能材料是有用的, 例如,被用于利用了二氧化硅氣凝膠的超低介電常數(shù)特性的電子基板材料、利用了二氧化 硅氣凝膠的高絕熱性的絕熱材料、利用了二氧化硅氣凝膠的超低折射率的光反射材料等。
[0003] 作為制造這樣的二氧化硅氣凝膠的方法,已知將由烷氧基硅烷水解、聚合而得的 凝膠狀化合物(醇凝膠)在分散介質(zhì)的超臨界條件下干燥的超臨界干燥法(參照例如專利文 獻(xiàn)1)。超臨界干燥法是如下方法:將醇凝膠和分散介質(zhì)(干燥所使用的溶劑)導(dǎo)入高壓容器 中,對分散介質(zhì)施加大于或等于其臨界點(diǎn)的溫度和壓力使其為超臨界流體,從而除去醇凝 膠所包含的溶劑。然而,超臨界干燥法需要高壓工藝,因此需要對能夠耐受超臨界的特殊裝 置等的設(shè)備投資,而且需要大量勞力和時間。
[0004] 因此,提出了使用不需要高壓工藝的通用方法對醇凝膠進(jìn)行干燥的方法。作為這 樣的方法,例如已知如下方法:作為凝膠原料,將單烷基三烷氧基硅烷與四烷氧基硅烷以特 定比率并用,從而使所得的醇凝膠的強(qiáng)度提高,以常壓進(jìn)行干燥(參照例如專利文獻(xiàn)2)。然 而,在采用這樣的常壓干燥的情況下,由于醇凝膠內(nèi)部的毛細(xì)管力所引起的應(yīng)力,從而有凝 膠收縮的傾向。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1:美國專利第4402927號 [0008] 專利文獻(xiàn)2:日本特開2011-93744號公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]發(fā)明所要解決的課題
[0010] 這樣,雖然針對以往的制造工藝所存在的問題進(jìn)行了從各種觀點(diǎn)考慮的研究,但 即使采用了上述任一工藝,所得的氣凝膠也操作性差,大型化困難,因此生產(chǎn)性存在課題。 例如,通過上述工藝而獲得的塊狀的氣凝膠,有時僅僅在用手接觸而想要拿起時就會破損。 推測這是因?yàn)?,氣凝膠的密度低,并且氣凝膠具有l(wèi)〇nm左右的微粒僅弱連接的細(xì)孔結(jié)構(gòu)。
[0011] 作為改善以往的氣凝膠所具有的這樣的問題的方法,考慮了通過將凝膠的細(xì)孔徑 增大至微米尺度程度而對凝膠賦予柔軟性的方法。然而,那樣操作而獲得的氣凝膠存在熱 導(dǎo)率大幅度增大這樣的問題,會失去氣凝膠優(yōu)異的絕熱性。
[0012] 本發(fā)明是鑒于上述情況而作出的,其目的是提供絕熱性和生產(chǎn)性優(yōu)異的氣凝膠。
[0013] 用于解決課題的方法
[0014] 本發(fā)明人為了實(shí)現(xiàn)上述目的而反復(fù)進(jìn)行了深入研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),如果是具有特定 范圍的熱導(dǎo)率和特定范圍的壓縮彈性模量的氣凝膠,則能夠表現(xiàn)優(yōu)異的絕熱性,并且操作 性提尚,也能夠?qū)崿F(xiàn)大型化,因此能夠提尚生廣性,從而完成了本發(fā)明。
[0015] 本發(fā)明提供一種氣凝膠,其在大氣壓下、25°C時的熱導(dǎo)率小于或等于0.03W/m ? K 并且壓縮彈性模量小于或等于2MPa。即,本發(fā)明的氣凝膠與通過現(xiàn)有技術(shù)而獲得的氣凝膠 不同,具有特定范圍的熱導(dǎo)率和特定范圍的壓縮彈性模量,因此絕熱性和生產(chǎn)性優(yōu)異。由 此,能夠表現(xiàn)優(yōu)異的絕熱性,并且氣凝膠的操作性提高,也能夠?qū)崿F(xiàn)大型化,因此能夠提高 生產(chǎn)性。
[0016] 關(guān)于本發(fā)明的氣凝膠,可以使變形恢復(fù)率大于或等于90%。這樣的氣凝膠可具有 更優(yōu)異的柔軟性。
[0017] 關(guān)于本發(fā)明的氣凝膠,可以使最大壓縮變形率大于或等于80%。這樣的氣凝膠可 具有進(jìn)一步優(yōu)異的柔軟性。
[0018] 本發(fā)明提供一種氣凝膠,在使用DD/MAS法測得的固體29Si-NMR光譜中,在如下規(guī)定 含硅鍵單元Q、T和D時,來源于Q和T的信號面積與來源于D的信號面積之比Q+T: D為1:0.01~ 1:0.5。其中,以下,有機(jī)基團(tuán)是與硅原子結(jié)合的原子為碳原子的一價有機(jī)基團(tuán)。
[0019] Q:與一個硅原子結(jié)合的氧原子為四個的含硅鍵單元。
[0020] T:與一個硅原子結(jié)合的氧原子為三個且氫原子或一價有機(jī)基團(tuán)為一個的含硅鍵 單元。
[0021] D:與一個硅原子結(jié)合的氧原子為兩個且氫原子或一價有機(jī)基團(tuán)為兩個的含硅鍵 單元。
[0022] 本發(fā)明提供具有下述通式(1)所示的結(jié)構(gòu)的氣凝膠。這樣的氣凝膠的絕熱性和生 產(chǎn)性優(yōu)異。通過將下述通式(1)所示的結(jié)構(gòu)導(dǎo)入氣凝膠的骨架中,易于控制為特定范圍的熱 導(dǎo)率和特定范圍的壓縮彈性模量。
[0023] [化1]
[0025] 式(1)中,辦和此各自獨(dú)立地表示烷基或芳基,R3和R4各自獨(dú)立地表示亞烷基。
[0026] 本發(fā)明提供一種氣凝膠,其具有具備支柱部和橋接部的梯型結(jié)構(gòu),上述橋接部由 下述通式(2)表示。這樣的氣凝膠維持氣凝膠本身的絕熱性,同時具有起因于梯型結(jié)構(gòu)的優(yōu) 異的柔軟性。通過將這樣的結(jié)構(gòu)導(dǎo)入氣凝膠的骨架中,易于控制為特定范圍的熱導(dǎo)率和特 定范圍的壓縮彈性模量。
[0027] [化2]
[0029] 式(2)中,R6和R7各自獨(dú)立地表示烷基或芳基,b表示1~50的整數(shù)。
[0030]另外,作為具有梯型結(jié)構(gòu)的氣凝膠,可舉出具有下述通式(3)所示的結(jié)構(gòu)的氣凝 膠。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)更優(yōu)異的絕熱性和柔軟性。
[0031][化3]
[0033] 式(3)中,R5、R6、R7和Rs各自獨(dú)立地表示烷基或芳基,a和c各自獨(dú)立地表示1~3000 的整數(shù),b表示1~50的整數(shù)。
[0034] 此外,本發(fā)明還提供一種氣凝膠,其是將濕潤凝膠干燥而成的,該濕潤凝膠由溶膠 生成,該溶膠含有選自由分子內(nèi)具有反應(yīng)性基的聚硅氧烷化合物和該聚硅氧烷化合物的水 解產(chǎn)物組成的組中的至少一種。這樣操作而獲得的氣凝膠的絕熱性和生產(chǎn)性優(yōu)異。此外,通 過這樣操作而獲得氣凝膠,易于控制為特定范圍的熱導(dǎo)率和特定范圍的壓縮彈性模量。
[0035] 另外,上述氣凝膠可以為將濕潤凝膠干燥而成的,該濕潤凝膠由溶膠生成,該溶膠 含有選自由分子內(nèi)具有反應(yīng)性基的聚硅氧烷化合物和該聚硅氧烷化合物的水解產(chǎn)物組成 的組中的至少一種。
[0036] 此時,作為上述反應(yīng)性基,可舉出羥基烷基,此外,該羥基烷基的碳原子數(shù)可以設(shè) 為1~6。由此,形成具有更優(yōu)異的絕熱性和柔軟性的氣凝膠。
[0037] 另外,在反應(yīng)性基為羥基烷基的情況下,作為上述聚硅氧烷化合物,可舉出下述通 式(4)所示的化合物。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)更優(yōu)異的絕熱性和柔軟性。
[0038] [化 4]
[0040] 式(4)中,R9表示羥基烷基,R1Q表示亞烷基,Rn和R 12各自獨(dú)立地表示烷基或芳基,n 表不1~50的整數(shù)。
[0041] 此外,在本發(fā)明中,還可舉出烷氧基作為上述反應(yīng)性基,此外該烷氧基的碳原子數(shù) 可以設(shè)為1~6。由此,形成具有更優(yōu)異的絕熱性和柔軟性的氣凝膠。
[0042] 另外,在反應(yīng)性基為烷氧基的情況下,作為上述聚硅氧烷化合物,可舉出下述通式 (5)所示的化合物。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)更優(yōu)異的絕熱性和柔軟性。
[0043] [化5]
[0045] 式(5)中,R14表示烷基或烷氧基,Ris和Ri6各自獨(dú)立地表示烷氧基,Ri7和Ris各自獨(dú) 立地表示烷基或芳基,m表示1~50的整數(shù)。
[0046] 在本發(fā)明中,上述溶膠可以進(jìn)一步含有選自由分子內(nèi)具有水解性的官能團(tuán)的硅化 合物和該硅化合物的水解產(chǎn)物組成的組中的至少一種。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步優(yōu)異的絕熱 性和生產(chǎn)性。
[0047]此外,上述干燥可以在低于干燥所使用的溶劑的臨界點(diǎn)的溫度和大氣壓下進(jìn)行, 可以為超臨界干燥。由此,進(jìn)一步易于獲得絕熱性和生產(chǎn)性優(yōu)異的氣凝膠。
[0048]發(fā)明的效果
[0049]根據(jù)本發(fā)明,能夠提供絕熱性和生產(chǎn)性優(yōu)異的氣凝膠。即,通過具有特定范圍的熱 導(dǎo)率和特定范圍的壓縮彈性模量的氣凝膠,可表現(xiàn)優(yōu)異的絕熱性,并且操作性提高,也能夠 實(shí)現(xiàn)大型化,能夠提高生產(chǎn)性。具有上述所規(guī)定那樣的特定范圍的熱導(dǎo)率和特定范圍的壓 縮彈性模量的氣凝膠迄今為止完全沒有報(bào)告,本發(fā)明具有可有效地應(yīng)用于各種用途的可能 性。
【附圖說明】
[0050] 圖1是使用穩(wěn)態(tài)法熱導(dǎo)率測定裝置,在大氣壓下測定本實(shí)施方式的氣凝膠的熱導(dǎo) 率時的測定圖。
[0051] 圖2是測定壓縮彈性模量為0.20MPa的本發(fā)明的氣凝膠時的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
[0052]圖3是顯示使用DD/MAS法測得的、甲基丙烯酸3-(三甲氧基甲硅烷基)丙酯表面處 理二氧化硅的固體29Si_NMR光譜的圖。
[0053]圖4是顯示使用DD/MAS法測得的硅橡膠的固體29Si-NMR光譜的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0054]以下,根據(jù)情況參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。但本發(fā)明不限 定于以下的實(shí)施方式。
[0055] <氣凝膠>
[0056] 狹義上,將對濕潤凝膠使用超臨界干燥法而獲得的干燥凝膠稱為氣凝膠,將通過 大氣壓下的干燥而獲得的干燥凝膠稱為干凝膠,將通過凍干而獲得的干燥凝膠稱為凍凝膠 (Cryogel),但在本實(shí)施方式中,無論濕潤凝膠的這些干燥方法如何,都將所得的低密度的 干燥凝膠稱為氣凝膠。即,在本實(shí)施方式中所謂氣凝膠,是指廣義的氣凝膠、即"Gel comprised of a microporous solid in which the dispersed phase is a gas(由分散 相為氣體的微多孔性固體構(gòu)成的凝膠)"。一般而言,氣凝膠的內(nèi)部形成網(wǎng)狀的微細(xì)結(jié)構(gòu),具 有2~20nm程度的氣凝膠粒子結(jié)合而得的簇結(jié)構(gòu)。在由該簇形成的骨架間具有不滿100nm的 細(xì)孔,立體地形成微細(xì)的多孔性結(jié)構(gòu)。另外,本實(shí)施方式中的氣凝膠是以二氧化硅作為主成 分的二氧化硅氣凝膠。作為二氧化硅氣凝膠,可舉出導(dǎo)入了甲基等有機(jī)基團(tuán)或有機(jī)鏈的、所 謂的有機(jī)-無機(jī)復(fù)合化而成的二氧化硅氣凝膠。本實(shí)施方式的氣凝膠,如以下說明的那樣絕 熱性和生產(chǎn)性(柔軟性)優(yōu)異。
[0057][熱導(dǎo)率]
[0058]本實(shí)施方式的氣凝膠在大氣壓下、25°C時的熱導(dǎo)率小于或等于0.03W/m ? K。熱導(dǎo) 率進(jìn)一步可以小于或等于〇.〇25W/m ? K,可以小于或等于0.02W/m ? K。通過使熱導(dǎo)率小于或 等于0.03W/m ? K,能夠獲得作為高性能絕熱材的聚氨酯泡沫以上的絕熱性。另外,熱導(dǎo)率的 下限值沒有特別限定,可以為例如0.01W/m ? K。
[0059]熱導(dǎo)率可以通過穩(wěn)態(tài)法來測定。具體而言,例如,可以使用穩(wěn)態(tài)法熱導(dǎo)率測定裝置 "HFM436Lambda"(NETZSCH公司制,制品名,HFM436Lambda為注冊商標(biāo))來測定。圖1是表示使 用該穩(wěn)態(tài)法熱導(dǎo)率測定裝置,在大氣壓下測定后述的本實(shí)施例10的氣凝膠的熱導(dǎo)率時的測 定圖的圖。根據(jù)圖1可知,實(shí)際上測得的本實(shí)施例涉及的氣凝膠在25°C時具有0.020W/m ? K 的熱導(dǎo)率。
[0060] 使用了穩(wěn)態(tài)法熱導(dǎo)率測定裝置的熱導(dǎo)率的測定方法的概要如下所述。
[0061] (測定樣品的準(zhǔn)備)
[0062] 使用刃角約20~25度的刃,將氣凝膠加工成150X150 X 100mm3的尺寸,作為測定 樣品。另外,HFM436Lambda中的推薦樣品尺寸為300 X 300 X 100mm3,但已經(jīng)確認(rèn)以上述樣品 尺寸測定時的熱導(dǎo)率與以推薦樣品尺寸測定時的熱導(dǎo)率為同等程度的值。接下來,為了確 保面的平行,根據(jù)需要用#1500以上的砂紙對測定樣品進(jìn)行整形。然后,在熱導(dǎo)率測定前,使 用恒溫干燥機(jī)"DVS402"(Yamato科學(xué)株式會社制,制品名),在大氣壓下于100°C將測定樣品 干燥30分鐘。接著將測定樣品移到干燥器中,冷卻直到25°C。由此,獲得熱導(dǎo)率測定用的測 定樣品。
[0063](測定方法)
[0064]測定條件設(shè)為大氣壓下、平均溫度25°C。將如上所述獲得的測定樣品以0.3MPa的 荷重夾入上部加熱器和下部加熱器之間,使溫度差A(yù) T為20°C,一邊通過保護(hù)加熱器以形成 一維熱流的方式進(jìn)行調(diào)整,一邊對測定樣品的上表面溫度、下表面溫度等進(jìn)行測定。然后, 由下式求出測定樣品的熱阻Rs。
[0065] Rs = N((Tu-Tl)/Q)-Ro
[0066] 式中,Tu表示測定樣品上表面溫度,Tl表示測定樣品下表面溫度,Ro表示上下界面 的接觸熱阻,Q表示熱流計(jì)輸出。另外,N為比例系數(shù),使用校正試樣預(yù)先求出。
[0067]由所得的熱阻Rs,通過下式求出測定樣品的熱導(dǎo)率A。
[0068] A = d/Rs
[0069]式中,d表示測定樣品的厚度。
[0070][壓縮彈性模量]
[0071]本實(shí)施方式的氣凝膠在25°C時的壓縮彈性模量小于或等于2MPa。壓縮彈性模量進(jìn) 一步可以小于或等于IMPa,可以小于或等于0.5MPa。通過使壓縮彈性模量小于或等于2MPa, 能夠形成操作性優(yōu)異的氣凝膠。另外,壓縮彈性模量的下限值沒有特別限定,可以為例如 0.05MPa〇
[0072] [變形恢復(fù)率]
[0073] 關(guān)于本實(shí)施方式的氣凝膠,可以使25°C時的變形恢復(fù)率大于或等于90%。變形恢 復(fù)率進(jìn)一步可以大于或等于94%,可以大于或等于98%。通過使變形恢復(fù)率大于或等于 90%,更易于獲得優(yōu)異的強(qiáng)度、對變形的優(yōu)異的柔軟性等。另外,變形恢復(fù)率的上限值沒有 特別限定,可以為例如100%,進(jìn)一步可以為99%。
[0074][最大壓縮變形率]
[0075]關(guān)于本實(shí)施方式的氣凝膠,可以使25°C時的最大壓縮變形率大于或等于80%。最 大壓縮變形率進(jìn)一步可以大于或等于83%,可以大于或等于86%。通過使最大壓縮變形率 大于或等于80%,更易于獲得優(yōu)異的強(qiáng)度、對變形的優(yōu)異的柔軟性等。另外,最大壓縮變形 率的上限值沒有特別限定,可以為例如90%。
[0076]這些壓縮彈性模量、變形恢復(fù)率和最大壓縮變形率可以使用小型臺式試驗(yàn)機(jī) "EZTest"(株式會社島津制作所制,制品名)來測定。使用了小型臺式試驗(yàn)機(jī)的壓縮彈性模 量等的測定方法的概要如下所述。
[0077](測定樣品的準(zhǔn)備)
[0078]使用刃角約20~25度的刃,將氣凝膠加工成7.0mm見方的立方體(骰子狀),作為測 定樣品。接下來,為了確保面的平行,根據(jù)需要用#1500以上的砂紙對測定樣品進(jìn)行整形。然 后,在測定前,使用恒溫干燥機(jī)"DVS402"(Yamato科學(xué)株式會社制,制品名),在大氣壓下、 100°C下將測定樣品干燥30分鐘。接著將測定樣品移至干燥器中,冷卻直到25°C。由此,獲得 壓縮彈性模量、變形恢復(fù)率和最大壓縮變形率測定用的測定樣品。
[0079] (測定方法)
[0080] 使用500N的負(fù)載傳感器。此外,使用不銹鋼制的上壓盤(<i> 20mm)、下壓盤(巾 118mm)作為壓縮測定用夾具。將測定樣品放置于這些夾具之間,以lmm/min的速度進(jìn)行壓 縮,測定25 °C時的測定樣品尺寸的位移等。測定在施加了超過500N的負(fù)荷的時刻或測定樣 品遭到了破壞的時刻設(shè)為結(jié)束。這里,壓縮應(yīng)變e可以由下式求出。
[0081] e = Ad/dl
[0082] 式中,A d表示負(fù)荷導(dǎo)致的測定樣品的厚度的變化(mm),dl表示施加負(fù)荷前的測定 樣品的厚度(mm) 〇
[0083] 此外,壓縮應(yīng)力〇(MPa)可以由下式求出。
[0084] o=F/A
[0085] 式中,F(xiàn)表示壓縮力(N),A表示施加負(fù)荷前的測定樣品的截面積(mm2)。
[0086] 圖2是表示后述的本實(shí)施例1的氣凝膠的壓縮應(yīng)力-壓縮應(yīng)變曲線的圖。另外,壓縮 彈性模量E(MPa)在例如0.1~0.2N的壓縮力范圍內(nèi)可以由下式求出。
[0087] E=(〇2-〇i)/(e2-ei)
[0088] 式中,〇康示在壓縮力為0? IN時測定的壓縮應(yīng)力(MPa),〇2表示在壓縮力為0.2N時 測定的壓縮應(yīng)力(MPa),ei表示在壓縮應(yīng)力〇1下測定的壓縮應(yīng)變,£2表示在壓縮應(yīng)力〇2下測 定的壓縮應(yīng)變。
[0089] 根據(jù)圖2和上述式可知,實(shí)際上測得的本實(shí)施例涉及的氣凝膠在25°C時具有 0.20MPa的壓縮彈性模量。
[0090] 另一方面,關(guān)于變形恢復(fù)率和最大壓縮變形率,可以將施加負(fù)荷前的測定樣品的 厚度設(shè)為dl,將施加了 500N的最大負(fù)荷的時刻或測定樣品遭到了破壞的時刻的測定樣品的 厚度設(shè)為d2,將除去負(fù)荷后的測定樣品的厚度設(shè)為d3,按照下式來算出。
[0091 ]變形恢復(fù)率=(d3-d2)/(dl-d2) X 100 [0092] 最大壓縮變形率=(dl_d2)/dlX100
[0093]另外,這些熱導(dǎo)率、壓縮彈性模量、變形恢復(fù)率和最大壓縮變形率可以通過變更后 述的氣凝膠的制造條件、原料等來適當(dāng)調(diào)整。
[0094][含硅鍵單元Q、T和D涉及的信號面積]
[0095]本實(shí)施方式的氣凝膠,在使用DD/MAS法測得的固體29Si-NMR光譜中,在如下規(guī)定含 硅鍵單元Q、T和D時,可以使來源于Q和T的信號面積與來源于D的信號面積之比(信號面積 比)Q+T:D為1:0.01~1:0.5。信號面積比進(jìn)一步可以為1:0.01~1:0.3,可以為1:0.02~1: 0.2,可以為1:0.03~1:0.1。通過使信號面積比大于或等于1:0.01,從而有易于獲得更優(yōu)異 的柔軟性的傾向,通過使信號面積比小于或等于1:0.5,從而有易于獲得更低的熱導(dǎo)率的傾 向。
[0096] 另外,下述Q、T和D中的"氧原子",主要是將兩個硅原子間結(jié)合的氧原子,但也可以 考慮例如與硅原子結(jié)合的羥基所具有的氧原子的情況。此外,所謂"有機(jī)基團(tuán)",是與硅原子 結(jié)合的原子為碳原子的一價有機(jī)基團(tuán),可舉出例如碳原子數(shù)為1~10的未取代或取代的一 價有機(jī)基團(tuán)。作為未取代的一價有機(jī)基團(tuán),可舉出烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、芳烷基等 烴基。此外,作為取代的一價有機(jī)基團(tuán),可舉出這些烴基的氫原子被鹵原子、預(yù)定的官能團(tuán)、 含有預(yù)定的官能團(tuán)的有機(jī)基團(tuán)等取代后的烴基(取代有機(jī)基團(tuán)),或特別是環(huán)烷基、芳基、芳 烷基等的環(huán)的氫原子被烷基取代后的烴基等。另外,作為上述鹵原子,可舉出氯原子、氟原 子等(即,形成氯烷基、多氟烷基等鹵原子取代有機(jī)基團(tuán)),作為上述官能團(tuán),可舉出羥基、巰 基、羧基、環(huán)氧基、氨基、氰基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基等,作為含有上述官能團(tuán)的有機(jī) 基團(tuán),可舉出烷氧基、?;ⅤQ趸?、烷氧基羰基、縮水甘油基、環(huán)氧環(huán)己基、烷基氨基、二烷 基氨基、芳基氨基、N-氨基烷基取代氨基烷基等。
[0097] Q:與一個硅原子結(jié)合的氧原子為四個的含硅鍵單元。
[0098] T:與一個硅原子結(jié)合的氧原子為三個且氫原子或一價有機(jī)基團(tuán)為一個的含硅鍵 單元。
[0099] D:與一個硅原子結(jié)合的氧原子為兩個且氫原子或一價有機(jī)基團(tuán)為兩個的含硅鍵 單元。
[0100] 通過使信號面積比Q+T:D包含在該范圍內(nèi),能夠進(jìn)一步提高絕熱性和生產(chǎn)性。
[0101] 信號面積比可以通過固體29si-匪R光譜來確認(rèn)。一般而言固體29Si-匪R的測定方 法沒有特別限定,可舉出例如CP/MAS法和DD/MAS法,在本實(shí)施方式中從定量性方面考慮采 用了 DD/MAS 法。
[0102] 另外,Roychen Joseph等人在Macromolecules,1996,29,pp? 1305-1312中報(bào)告了, 使用固體29Si_NMR來進(jìn)行膠體二氧化硅與聚甲基丙烯酸甲酯的復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)解析。此外, 荒又等人在BUNSEKI KAGAKU,1998,47,pp ? 971-978中報(bào)告了,使用固體29Si-NMR來進(jìn)行硅橡 膠中的二氧化硅-硅氧烷界面分析。在測定固體 29Si_NMR光譜時,可以適當(dāng)參照這些報(bào)告。 [0103] 關(guān)于固體29Si-NMR光譜中的含硅鍵單元Q、T和D的化學(xué)位移,分別在-90~-120ppm 的范圍觀察到Q單元,在-45~-80ppm的范圍觀察到T單元,在0~-40ppm的范圍觀察到D單 元,因此能夠?qū)⒑桄I單元Q、T和D的信號分離,從而計(jì)算來源于各單元的信號面積。另外, 在光譜解析時,從提高解析精度方面考慮,可以采用指數(shù)函數(shù)作為Window函數(shù),而且將Line Broadening系數(shù)設(shè)定為0~50Hz的范圍。
[0104] 例如,圖3是表示使用DD/MAS法測得的甲基丙烯酸3-(三甲氧基甲硅烷基)丙酯表 面處理二氧化硅的固體29Si-NMR光譜的圖。此外,圖4是顯示使用DD/MAS法測得的硅橡膠的 固體 29Si-匪R光譜的圖。如圖3和圖4所示,通過使用了DD/MAS法的固體29Si-NMR,能夠分離 含硅鍵單元Q、T和D的信號。
[0105] 這里,使用圖3和圖4,說明信號面積比的計(jì)算方法。例如,在圖3中,在-90~-120ppm的化學(xué)位移范圍內(nèi)觀測到來源于二氧化娃的Q單元信號。此外,在-45~-80ppm的化 學(xué)位移范圍內(nèi)觀測到來源于與甲基丙烯酸3-(三甲氧基甲硅烷基)丙酯的反應(yīng)物的T單元的 信號。信號面積(積分值)通過在各自的化學(xué)位移范圍內(nèi)將信號進(jìn)行積分來獲得。在將Q單元 的信號面積設(shè)為1的情況下,圖3的信號面積比Q:T計(jì)算為1:0.32。另外,信號面積是使用一 般的光譜解析軟件(例如,Bruker公司制的NMR軟件"TopSpin"(TopSpin為注冊商標(biāo)))算出 的。
[0106]此外,在圖4中,在-90~-120ppm的化學(xué)位移范圍內(nèi)觀測到填充了氣相二氧化硅的 娃橡膠中的Q單元信號。此外,在0~-40ppm的化學(xué)位移范圍內(nèi)觀測到填充了氣相二氧化娃 的硅橡膠中的D單元的信號。信號面積(積分值)通過在各自的化學(xué)位移范圍內(nèi)將信號進(jìn)行 積分來獲得。在將Q單元的信號面積設(shè)為1的情況下,圖4的信號面積比Q:D計(jì)算為1:0.04。 [0107][密度和氣孔率]
[0108]關(guān)于本實(shí)施方式的氣凝膠,可以使25 °C時的密度為0.05~0.25g/cm3,進(jìn)一步可以 為0.1~0.2g/cm3。通過使密度大于或等于0.05g/cm3,能夠獲得更優(yōu)異的強(qiáng)度和柔軟性,此 外,通過使密度小于或等于0.25g/cm 3,能夠獲得更優(yōu)異的絕熱性。
[0109]關(guān)于本實(shí)施方式的氣凝膠,還可以使25°C時的氣孔率為85~95%,進(jìn)一步可以為 87~93 %。通過使氣孔率大于或等于85 %,能夠獲得更優(yōu)異的絕熱性,此外,通過使氣孔率 小于或等于95%,能夠獲得更優(yōu)異的強(qiáng)度和柔軟性。
[0110] 關(guān)于氣凝膠的以三維網(wǎng)狀連續(xù)的通孔(細(xì)孔)的中心細(xì)孔徑、密度和氣孔率可以依 照DIN66133通過壓汞法來測定。
[0111] <氣凝膠的具體方案>
[0112] 作為本實(shí)施方式的氣凝膠,可舉出以下的第一方案~第三方案。通過采用第一方 案~第三方案,容易將氣凝膠的熱導(dǎo)率和壓縮彈性模量控制為特定范圍。然而,采用第一方 案~第三方案的各個方案,目的不一定是獲得具有本實(shí)施方式中規(guī)定的特定范圍的熱導(dǎo)率 和特定范圍的壓縮彈性模量的氣凝膠。通過采用各個方案,能夠獲得具有與各個方案對應(yīng) 的熱導(dǎo)率和壓縮彈性模量的氣凝膠。
[0113] (第一方案)
[0114] 本實(shí)施方式的氣凝膠可以具有下述通式(1)所示的結(jié)構(gòu)。
[0115] [化 6]
[0117] 式(1)中,心和心各自獨(dú)立地表示烷基或芳基,R3和R4各自獨(dú)立地表示亞烷基。這 里,作為芳基,可舉出苯基、取代苯基等。另外,作為取代苯基的取代基,可舉出例如烷基、乙 烯基、疏基、氣基、硝基、氛基等。
[0118] 通過將上述的結(jié)構(gòu)導(dǎo)入氣凝膠的骨架中,從而形成低熱導(dǎo)率并且柔軟的氣凝膠。 從這樣的觀點(diǎn)考慮,式(1)中,作為RdPR2,各自獨(dú)立地可舉出碳原子數(shù)為1~6的烷基、苯基 等,作為該烷基,可舉出甲基等。此外,式(1)中,作為R 3和R4,各自獨(dú)立地可舉出碳原子數(shù)為1 ~6的亞烷基等,作為該亞烷基,可舉出亞乙基、亞丙基等。
[0119] (第二方案)
[0120] 本實(shí)施方式的氣凝膠可以為具有具備支柱部和橋接部的梯型結(jié)構(gòu),并且橋接部由 下述通式(2)表示的氣凝膠。通過在氣凝膠的骨架中導(dǎo)入這樣的梯型結(jié)構(gòu),能夠使耐熱性和 機(jī)械強(qiáng)度提高。另外,在本實(shí)施方式中所謂"梯型結(jié)構(gòu)",是具有2根支柱部(struts)和將支 柱部彼此連接的橋接部(bridges)的結(jié)構(gòu)(具有所謂的"梯子"的形態(tài))。在本方案中,氣凝膠 骨架可以由梯型結(jié)構(gòu)形成,氣凝膠也可以部分具有梯型結(jié)構(gòu)。
[0121][化7]
[0123] 式(2)中,R6和R7各自獨(dú)立地表示烷基或芳基,b表示1~50的整數(shù)。這里,作為芳基, 可舉出苯基、取代苯基等。此外,作為取代苯基的取代基,可舉出例如烷基、乙烯基、巰基、氨 基、硝基、氰基等。另外,式(2)中,在b為大于或等于2的整數(shù)的情況下,兩個以上的R 6各自可 以相同也可以不同,同樣地兩個以上的R?各自可以相同也可以不同。
[0124] 通過將上述結(jié)構(gòu)導(dǎo)入氣凝膠的骨架中,從而形成例如與以往的具有來源于梯型倍 半硅氧烷的結(jié)構(gòu)(即,具有下述通式(X)所示的結(jié)構(gòu))的氣凝膠相比具有優(yōu)異的柔軟性的氣 凝膠。另外,如下述通式(X)所示,以往的具有來源于梯型倍半硅氧烷的結(jié)構(gòu)的氣凝膠中,橋 接部的結(jié)構(gòu)為-〇_,但本實(shí)施方式的氣凝膠中,橋接部的結(jié)構(gòu)為上述通式(2)所示的結(jié)構(gòu)(聚 硅氧烷結(jié)構(gòu))。
[0125] [化8]
[0127] 式(X)中,R表示羥基、烷基或芳基。
[0128] 成為支柱部的結(jié)構(gòu)及其鏈長、以及成為橋接部的結(jié)構(gòu)的間隔沒有特別限定,但從 使耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)一步提高這樣的觀點(diǎn)考慮,作為梯型結(jié)構(gòu),可舉出下述通式(3)所示 的結(jié)構(gòu)。
[0129] [化 9]
[0131] 式(3)中,R5、R6、R7和Rs各自獨(dú)立地表示烷基或芳基,a和c各自獨(dú)立地表示1~3000 的整數(shù),b表示1~50的整數(shù)。這里,作為芳基,可舉出苯基、取代苯基等。此外,作為取代苯基 的取代基,可舉出例如烷基、乙烯基、巰基、氨基、硝基、氰基等。另外,式⑶中,在b為大于或 等于2的整數(shù)的情況下,兩個以上的R 6各自可以相同也可以不同,同樣地兩個以上的R?各自 可以相同也可以不同。此外,式(3)中,在a為大于或等于2的整數(shù)的情況下,兩個以上的抱各 自可以相同也可以不同,同樣地在c為大于或等于2的整數(shù)的情況下,兩個以上的R8各自可 以相同也可以不同。
[0132] 另外,從獲得更優(yōu)異的柔軟性的觀點(diǎn)考慮,式(2)和(3)中,作為R5、R6、R7和Rs(其 中,RdPRs僅在式(3)中),各自獨(dú)立地可舉出碳原子數(shù)為1~6的烷基、苯基等,作為該烷基, 可舉出甲基等。此外,式(3)中,a和c各自獨(dú)立地可以為6~2000,進(jìn)一步可以為10~1000。此 外,式(2)和(3)中,b可以為2~30,進(jìn)一步可以為5~20。
[0133] (第三方案)
[0134] 本實(shí)施方式的氣凝膠可以為將濕潤凝膠干燥而得的氣凝膠,該濕潤凝膠由溶膠生 成,該溶膠含有選自由分子內(nèi)具有反應(yīng)性基的聚硅氧烷化合物和該聚硅氧烷化合物的水解 產(chǎn)物組成的組中的至少一種。另外,此前說明的氣凝膠也可以為像這樣通過將濕潤凝膠干 燥而獲得的氣凝膠,該濕潤凝膠由溶膠生成,該溶膠含有選自由分子內(nèi)具有反應(yīng)性基的聚 硅氧烷化合物和該聚硅氧烷化合物的水解產(chǎn)物組成的組中的至少一種。
[0135] 分子內(nèi)具有反應(yīng)性基的聚硅氧烷化合物中的反應(yīng)性基沒有特別限定,可舉出例如 烷氧基、硅烷醇基、羥基烷基、環(huán)氧基、聚醚基、巰基、羧基、酚基等。具有這些反應(yīng)性基的聚 硅氧烷化合物可以單獨(dú)使用,或混合兩種以上使用。其中,烷氧基、硅烷醇基、羥基烷基或聚 醚基能夠進(jìn)一步提高氣凝膠的柔軟性,進(jìn)一步烷氧基或羥基烷基能夠進(jìn)一步提高溶膠的相 容性。另外,從聚硅氧烷化合物的反應(yīng)性的提高和氣凝膠的熱導(dǎo)率的降低的觀點(diǎn)考慮,烷氧 基和羥基烷基的碳原子數(shù)可以為1~6,從進(jìn)一步提高氣凝膠的柔軟性的觀點(diǎn)考慮進(jìn)一步可 以為2~4。
[0136] 作為分子內(nèi)具有羥基烷基的聚硅氧烷化合物,可舉出具有下述通式(4)所示的結(jié) 構(gòu)的化合物。通過使用具有下述通式(4)所示的結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷化合物,能夠?qū)⑸鲜鐾ㄊ?(1)所示的結(jié)構(gòu)導(dǎo)入氣凝膠的骨架中。
[0137] [化 10]
[0139] 式(4)中,R9表示羥基烷基,R1Q表示亞烷基,Rn和R12各自獨(dú)立地表示烷基或芳基,n 表示1~50的整數(shù)。這里,作為芳基,可舉出苯基、取代苯基等。此外,作為取代苯基的取代 基,可舉出例如烷基、乙烯基、疏基、氣基、硝基、氛基等。另外,式(4)中,兩個Rg各自可以相 同也可以不同,同樣地兩個R 1Q各自可以相同也可以不同。此外,式(4)中,兩個以上的Rn各 自可以相同也可以不同,同樣地兩個以上的R 12各自可以相同也可以不同。
[0140]通過使用由含有上述結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷化合物等的溶膠生成的濕潤凝膠,從而進(jìn)一 步易于獲得低熱導(dǎo)率并且柔軟的氣凝膠。從這樣的觀點(diǎn)考慮,式(4)中,作為R9,可舉出碳原 子數(shù)為1~6的羥基烷基等,作為該羥基烷基,可舉出羥基乙基、羥基丙基等。此外,式(4)中, 作為R 1Q,可舉出碳原子數(shù)為1~6的亞烷基等,作為該亞烷基,可舉出亞乙基、亞丙基等。此 外,式(4)中,作為Rn和R 12,各自獨(dú)立地可舉出碳原子數(shù)為1~6的烷基、苯基等,作為該烷 基,可舉出甲基等。此外,式(4)中,n可以為2~30,進(jìn)一步可以為5~20。
[0141] 作為具有上述通式(4)所示的結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷化合物,可以使用市售品,可舉出乂-22-16(^3、狀-6001、狀-6002、狀-6003等化合物(都是信越化學(xué)工業(yè)株式會社制)、乂?42-B0970、Fluid 0F0H 702-4%等化合物(都是Momentive公司制)等。
[0142] 作為分子內(nèi)具有烷氧基的聚硅氧烷化合物,可舉出具有下述通式(5)所示的結(jié)構(gòu) 的化合物。通過使用具有下述通式(5)所示的結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷化合物,能夠?qū)⒕哂猩鲜鐾ㄊ?(2)所示的橋接部的梯型結(jié)構(gòu)導(dǎo)入氣凝膠的骨架中。
[0143] [化 11]
[0145] 式(5)中,R14表示烷基或烷氧基,Ris和Ri6各自獨(dú)立地表示烷氧基,Ri?和Ris各自獨(dú) 立地表示烷基或芳基,m表示1~50的整數(shù)。這里,作為芳基,可舉出苯基、取代苯基等。此外, 作為取代苯基的取代基,可舉出例如烷基、乙烯基、巰基、氨基、硝基、氰基等。另外,式(5) 中,兩個Rl4各自可以相同也可以不同,兩個Rl5各自可以相同也可以不同,同樣地兩個Rl6各 自可以相同也可以不同。此外,式(5)中,在m為大于或等于2的整數(shù)的情況下,兩個以上的Rn 各自可以相同也可以不同,同樣地兩個以上的R 18也是各自可以相同也可以不同。
[0146] 通過使用由含有上述結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷化合物等的溶膠生成的濕潤凝膠,進(jìn)一步易 于獲得低熱導(dǎo)率并且柔軟的氣凝膠。從這樣的觀點(diǎn)考慮,式(5)中,作為R 14,可舉出碳原子數(shù) 為1~6的烷基、碳原子數(shù)為1~6的烷氧基等,作為該烷基或烷氧基,可舉出甲基、甲氧基、乙 氧基等。此外,式(5)中,作為RdPR 16,各自獨(dú)立地可舉出碳原子數(shù)為1~6的烷氧基等,作為 該烷氧基,可舉出甲氧基、乙氧基等。此外,式(5)中,作為如和如,各自獨(dú)立地可舉出碳原 子數(shù)為1~6的烷基、苯基等,作為該烷基,可舉出甲基等。此外,式(5)中,m可以為2~30,進(jìn) 一步可以為5~20。
[0147] 具有上述通式(5)所示的結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷化合物,例如,可以適當(dāng)參照日本特開 2000-26609號公報(bào)、日本特開2012-233110號公報(bào)等中報(bào)告的制造方法來獲得。
[0148] 另外,由于烷氧基水解,因此分子內(nèi)具有烷氧基的聚硅氧烷化合物有在溶膠中作 為水解產(chǎn)物存在的可能性,分子內(nèi)具有烷氧基的聚硅氧烷化合物及其水解產(chǎn)物可以混合存 在。此外,在分子內(nèi)具有烷氧基的聚硅氧烷化合物中,分子中的烷氧基可以全部被水解,也 可以部分被水解。
[0149] 這些在分子內(nèi)具有反應(yīng)性基的聚硅氧烷化合物和該聚硅氧烷化合物的水解產(chǎn)物 可以單獨(dú)使用,或混合兩種以上使用。
[0150] 在制作本實(shí)施方式的氣凝膠時,含有上述聚硅氧烷化合物等的溶膠可以進(jìn)一步含 有選自由分子內(nèi)具有水解性官能團(tuán)的硅化合物和該硅化合物的水解產(chǎn)物組成的組中的至 少一種。硅化合物的分子內(nèi)的硅數(shù)可以為1或2。作為分子內(nèi)具有水解性官能團(tuán)的硅化合物, 沒有特別限定,可舉出例如烷基娃醇鹽(alkyl silicon alkoxide)。在烷基娃醇鹽中,水解 性官能團(tuán)數(shù)小于或等于三個的烷基硅醇鹽能夠進(jìn)一步提高耐水性。作為這樣的烷基硅醇 鹽,可舉出例如甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷等。此外,也可以使用作為分子末 端的水解性官能團(tuán)數(shù)小于或等于三個的硅化合物的雙三甲氧基甲硅烷基甲烷、雙三甲氧基 甲硅烷基乙烷、雙三甲氧基甲硅烷基己烷、乙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等。這 些硅化合物可以單獨(dú)使用,或混合兩種以上使用。
[0151 ]另外,上述溶膠所包含的聚硅氧烷化合物和該聚硅氧烷化合物的水解產(chǎn)物的含 量,相對于溶膠的總量100質(zhì)量份,可以為5~50質(zhì)量份,進(jìn)一步可以為10~30質(zhì)量份。通過 使其大于或等于5質(zhì)量份,進(jìn)一步易于獲得良好的反應(yīng)性,此外,通過使其小于或等于50質(zhì) 量份,進(jìn)一步易于獲得良好的相容性。
[0152] 此外,在溶膠進(jìn)一步含有上述硅化合物的情況下,聚硅氧烷化合物和該聚硅氧烷 化合物的水解產(chǎn)物的含量與硅化合物和該硅化合物的水解產(chǎn)物的含量之比可以為1: 〇. 5~ 1:4,進(jìn)一步可以為1:1~1:2。通過使這些化合物的含量之比大于或等于1:0.5,進(jìn)一步易于 獲得良好的相容性,此外,通過使這些化合物的含量之比小于或等于1:4,進(jìn)一步易于抑制 凝膠的收縮。
[0153] 聚硅氧烷化合物和該聚硅氧烷化合物的水解產(chǎn)物以及硅化合物和該硅化合物的 水解產(chǎn)物的含量的總和,相對于溶膠的總量1〇〇質(zhì)量份,可以為5~50質(zhì)量份,進(jìn)一步可以為 10~30質(zhì)量份。通過使其大于或等于5質(zhì)量份,進(jìn)一步易于獲得良好的反應(yīng)性,此外,通過使 其小于或等于50質(zhì)量份,進(jìn)一步易于獲得良好的相容性。此時,聚硅氧烷化合物和該聚硅氧 烷化合物的水解產(chǎn)物以及硅化合物和該硅化合物的水解產(chǎn)物的含量之比可以設(shè)為上述范 圍內(nèi)。
[0154] <氣凝膠的制造方法>
[0155] 接下來,對氣凝膠的制造方法進(jìn)行說明。氣凝膠的制造方法沒有特別限定,可以通 過例如以下的方法來制造。
[0156] 即,本實(shí)施方式的氣凝膠可以通過下述制造方法來制造,所述制造方法主要具備 下述工序:溶膠生成工序;將通過溶膠生成工序獲得的溶膠凝膠化,然后熟化而獲得濕潤凝 膠的濕潤凝膠生成工序;將通過濕潤凝膠生成工序獲得的濕潤凝膠進(jìn)行洗滌和溶劑置換的 工序;以及將進(jìn)行洗滌和溶劑置換后的濕潤凝膠干燥的干燥工序。另外,所謂溶膠,是指凝 膠化反應(yīng)發(fā)生前的狀態(tài),在本實(shí)施方式中是指上述聚硅氧烷化合物和/或聚硅氧烷化合物 的水解產(chǎn)物、與根據(jù)情況的硅化合物和/或硅化合物的水解產(chǎn)物在溶劑中溶解或分散的狀 態(tài)。此外,所謂濕潤凝膠,是指雖然包含液體介質(zhì),但不具有流動性的濕潤狀態(tài)的凝膠固體 物質(zhì)。
[0157] 以下,對本實(shí)施方式的氣凝膠的制造方法的各工序進(jìn)行說明。
[0158] (溶膠生成工序)
[0159] 溶膠生成工序是將上述聚硅氧烷化合物和/或硅化合物與溶劑混合,使其水解而 生成溶膠的工序。在本工序中,為了促進(jìn)水解反應(yīng),可以在溶劑中進(jìn)一步添加酸催化劑。此 外,也可以如日本專利第5250900號所示,在溶劑中添加表面活性劑、熱水解性化合物等。
[0160] 作為溶劑,可以使用例如水、或水和醇類的混合液。作為醇類,可舉出甲醇、乙醇、 正丙醇、2-丙醇、正丁醇、2-丁醇、叔丁醇等。其中,作為易于降低與凝膠壁的界面張力的、表 面張力低且沸點(diǎn)低的醇,可舉出甲醇、乙醇、2-丙醇等。它們可以單獨(dú)使用,或混合兩種以上 使用。
[0161] 例如在使用醇類作為溶劑的情況下,醇類的量相對于聚硅氧烷化合物和硅化合物 的總量1摩爾可以為4~8摩爾,進(jìn)一步可以為4~6.5摩爾,可以為4.5~6摩爾。通過使醇類 的量大于或等于4摩爾,進(jìn)一步易于獲得良好的相容性,此外,通過使醇類的量小于或等于8 摩爾,進(jìn)一步易于抑制凝膠的收縮。
[0162] 作為酸催化劑,可舉出氫氟酸、鹽酸、硝酸、硫酸、亞硫酸、磷酸、亞磷酸、次磷酸、溴 酸、氯酸、亞氯酸、次氯酸等無機(jī)酸類;酸性磷酸鋁、酸性磷酸鎂、酸性磷酸鋅等酸性磷酸鹽 類;乙酸、甲酸、丙酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、檸檬酸、蘋果酸、己二酸、壬二酸等有機(jī)羧酸類 等。其中,作為進(jìn)一步提高所得的氣凝膠的耐水性的酸催化劑,可舉出有機(jī)羧酸類。作為該 有機(jī)羧酸類,可舉出乙酸,也可以為甲酸、丙酸、草酸、丙二酸等。它們可以單獨(dú)使用,或混合 兩種以上使用。
[0163] 通過使用酸催化劑,能夠促進(jìn)聚硅氧烷化合物和硅化合物的水解反應(yīng),以更短時 間獲得溶膠。
[0164] 酸催化劑的添加量相對于聚硅氧烷化合物和硅化合物的總量100質(zhì)量份可以為 0.001~0.1質(zhì)量份。
[0165 ]作為表面活性劑,可以使用非離子性表面活性劑、離子性表面活性劑等。它們可以 單獨(dú)使用,或混合兩種以上使用。
[0166] 作為非離子性表面活性劑,可以使用例如包含聚氧乙烯等親水部和主要由烷基構(gòu) 成的疏水部的非離子性表面活性劑、包含聚氧丙烯等親水部的非離子性表面活性劑等。作 為包含聚氧乙烯等親水部和主要由烷基構(gòu)成的疏水部的非離子性表面活性劑,可舉出聚氧 乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯烷基醚等。作為包含聚氧丙烯等親水部的 非離子性表面活性劑,可舉出聚氧丙烯烷基醚、聚氧乙烯與聚氧丙烯的嵌段共聚物等。
[0167] 作為離子性表面活性劑,可舉出陽離子性表面活性劑、陰離子性表面活性劑、兩性 離子性表面活性劑等。作為陽離子性表面活性劑,可舉出鯨蠟基三甲基溴化銨、鯨蠟基三甲 基氯化銨等,作為陰離子性表面活性劑,可舉出十二烷基磺酸鈉等。此外,作為兩性離子性 表面活性劑,可舉出氨基酸系表面活性劑、甜菜堿系表面活性劑、氧化胺系表面活性劑等。 作為氨基酸系表面活性劑,可舉出例如酰基谷氨酸等。作為甜菜堿系表面活性劑,可舉出例 如月桂基二甲基氨基乙酸甜菜堿、硬脂基二甲基氨基乙酸甜菜堿等。作為氧化胺系表面活 性劑,可舉出例如月桂基二甲基氧化胺等。
[0168] 這些表面活性劑發(fā)揮在后述的濕潤凝膠生成工序中減小反應(yīng)體系中的溶劑與逐 漸生長的硅氧烷聚合物之間的化學(xué)親和性的差異,抑制相分離的作用。
[0169] 表面活性劑的添加量也受表面活性劑的種類、或聚硅氧烷化合物和硅化合物的種 類以及量的影響,例如相對于聚硅氧烷化合物和硅化合物的總量100質(zhì)量份,可以為1~100 質(zhì)量份,進(jìn)一步可以為5~60質(zhì)量份。
[0170] 熱水解性化合物是通過熱水解而產(chǎn)生堿催化劑,使反應(yīng)溶液為堿性,促進(jìn)后述的 濕潤凝膠生成工序中的溶膠凝膠反應(yīng)的化合物。因此,作為該熱水解性化合物,只要是在水 解后能夠使反應(yīng)溶液為堿性的化合物,就沒有特別限定,可以舉出脲;甲酰胺、N-甲基甲酰 胺、N,N-二甲基甲酰胺、乙酰胺、N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等酰胺;六亞甲基四胺等 環(huán)狀氮化合物等。其中,脲特別易于獲得上述促進(jìn)效果。
[0171] 關(guān)于熱水解性化合物的添加量,只要是能夠充分地促進(jìn)后述的濕潤凝膠生成工序 中的溶膠凝膠反應(yīng)的量,就沒有特別限定。例如,在使用脲作為熱水解性化合物的情況下, 其添加量相對于聚硅氧烷化合物和硅化合物的總量1〇〇質(zhì)量份,可以為1~200質(zhì)量份,進(jìn)一 步可以為2~150質(zhì)量份。通過使添加量大于或等于1質(zhì)量份,進(jìn)一步易于獲得良好的反應(yīng) 性,此外,通過使添加量小于或等于200質(zhì)量份,進(jìn)一步易于抑制結(jié)晶的析出和凝膠密度的 降低。
[0172] 溶膠生成工序的水解也受混合液中的聚硅氧烷化合物、硅化合物、酸催化劑、表面 活性劑等的種類和量的影響,例如可以在20~60°C的溫度環(huán)境下進(jìn)行10分鐘~24小時,可 以在50~60 °C的溫度環(huán)境下進(jìn)行5分鐘~8小時。由此,聚硅氧烷化合物和硅化合物中的水 解性官能團(tuán)被充分地水解,能夠更確實(shí)地獲得聚硅氧烷化合物的水解產(chǎn)物和硅化合物的水 解產(chǎn)物。
[0173] 其中,在溶劑中添加熱水解性化合物的情況下,可以將溶膠生成工序的溫度環(huán)境 調(diào)節(jié)為抑制熱水解性化合物的水解而抑制溶膠的凝膠化的溫度。此時的溫度只要是能夠抑 制熱水解性化合物的水解的溫度,就可以為任何溫度。例如,在使用脲作為熱水解性化合物 的情況下,溶膠生成工序的溫度環(huán)境可以為〇~40 °C,進(jìn)一步可以為10~30°C。
[0174] (濕潤凝膠生成工序)
[0175] 濕潤凝膠生成工序是將通過溶膠生成工序獲得的溶膠凝膠化,然后熟化而獲得濕 潤凝膠的工序。本工序中,為了促進(jìn)凝膠化可以使用堿催化劑。
[0176] 作為堿催化劑,可舉出氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銫等堿金屬氫氧化 物;氫氧化銨、氟化銨、氯化銨、溴化銨等銨化合物;偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、多磷酸鈉等堿性磷 酸鈉鹽;烯丙基胺、二烯丙基胺、三烯丙基胺、異丙基胺、二異丙基胺、乙基胺、二乙基胺、三 乙胺、2-乙基己基胺、3-乙氧基丙基胺、二異丁基胺、3_(二乙基氨基)丙基胺、二_2_乙基己 基胺、3_(二丁基氨基)丙基胺、四甲基乙二胺、叔丁基胺、仲丁基胺、丙基胺、3-(甲基氨基) 丙基胺、3_(二甲基氨基)丙基胺、3-甲氧基胺、二甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、二乙醇胺、三 乙醇胺等脂肪族胺類;嗎啉、N-甲基嗎啉、2-甲基嗎啉、哌嗪及其衍生物、哌啶及其衍生物、 咪唑及其衍生物等含氮雜環(huán)狀化合物類等。其中,氫氧化銨(氨水)在由于揮發(fā)性高、難以殘 存于干燥后的氣凝膠中因此不損害耐水性這方面,進(jìn)而在經(jīng)濟(jì)性方面是優(yōu)異的。上述的堿 催化劑可以單獨(dú)使用,或混合兩種以上使用。
[0177] 通過使用堿催化劑,能夠促進(jìn)溶膠中的聚硅氧烷化合物和/或聚硅氧烷化合物的 水解產(chǎn)物以及硅化合物和/或硅化合物的水解產(chǎn)物的、脫水縮合反應(yīng)和脫醇縮合反應(yīng),能夠 以更短時間進(jìn)行溶膠的凝膠化。此外,由此能夠獲得強(qiáng)度(剛性)更高的濕潤凝膠。特別是氨 由于揮發(fā)性高,在氣凝膠中難以殘留,因此通過使用氨作為堿催化劑,能夠獲得耐水性更優(yōu) 異的氣凝膠。
[0178] 堿催化劑的添加量相對于聚硅氧烷化合物和硅化合物的總量100質(zhì)量份,可以為 0.5~5質(zhì)量份,進(jìn)一步可以為1~4質(zhì)量份。通過使添加量大于或等于0.5質(zhì)量份,能夠以更 短時間進(jìn)行凝膠化,通過使添加量小于或等于5質(zhì)量份,能夠進(jìn)一步抑制耐水性的降低。
[0179] 濕潤凝膠生成工序中的溶膠的凝膠化可以在密閉容器內(nèi)進(jìn)行,以使溶劑和堿催化 劑不揮發(fā)。凝膠化溫度可以為30~90°C,進(jìn)一步可以為40~80°C。通過使凝膠化溫度大于或 等于30°C,能夠以更短時間進(jìn)行凝膠化,能夠獲得強(qiáng)度(剛性)更高的濕潤凝膠。此外,通過 使凝膠化溫度小于或等于90°C,易于抑制溶劑(特別是醇類)的揮發(fā),因此能夠一邊抑制體 積收縮一邊進(jìn)行凝膠化。
[0180] 濕潤凝膠生成工序中的熟化也可以在密閉容器內(nèi)進(jìn)行,以使溶劑和堿催化劑不揮 發(fā)。通過熟化,構(gòu)成濕潤凝膠的成分的結(jié)合變強(qiáng),其結(jié)果是,能夠獲得對于抑制干燥時的收 縮而言充分的強(qiáng)度(剛性)高的濕潤凝膠。熟化溫度可以為30~90°C,進(jìn)一步可以為40~80 °C。通過使熟化溫度大于或等于30°C,能夠獲得強(qiáng)度(剛性)更高的濕潤凝膠,通過使熟化溫 度小于或等于90°C,易于抑制溶劑(特別是醇類)的揮發(fā),因此能夠一邊抑制體積收縮一邊 進(jìn)行凝膠化。
[0181] 另外,多數(shù)情況下難以判斷溶膠的凝膠化結(jié)束時刻,因此溶膠的凝膠化和之后的 熟化可以連續(xù)地以一連串操作進(jìn)行。
[0182] 凝膠化時間和熟化時間根據(jù)凝膠化溫度和熟化溫度而不同,將凝膠化時間和熟化 時間合計(jì),可以為4~480小時,進(jìn)一步可以為6~120小時。通過使凝膠化時間和熟化時間的 合計(jì)大于或等于4小時,能夠獲得強(qiáng)度(剛性)更高的濕潤凝膠,通過使凝膠化時間和熟化時 間的合計(jì)小于或等于480小時,更易于維持熟化的效果。
[0183] 為了降低所得的氣凝膠的密度,或增大平均細(xì)孔徑,可以在上述范圍內(nèi)提高凝膠 化溫度和熟化溫度,或在上述范圍內(nèi)延長凝膠化時間和熟化時間的合計(jì)時間。此外,為了提 高所得的氣凝膠的密度或減小平均細(xì)孔徑,可以在上述范圍內(nèi)降低凝膠化溫度和熟化溫 度,或在上述范圍內(nèi)縮短凝膠化時間和熟化時間的合計(jì)時間。
[0184] (洗滌和溶劑置換工序)
[0185] 洗滌和溶劑置換工序具有:將通過上述濕潤凝膠生成工序獲得的濕潤凝膠進(jìn)行洗 滌的工序(洗滌工序),以及將濕潤凝膠中的洗滌液置換成適于干燥條件(后述的干燥工序) 的溶劑的工序(溶劑置換工序)。洗滌和溶劑置換工序也能夠通過不進(jìn)行將濕潤凝膠進(jìn)行洗 滌的工序而僅進(jìn)行溶劑置換工序的形態(tài)來實(shí)施,但從降低濕潤凝膠中的未反應(yīng)物、副產(chǎn)物 等雜質(zhì),能夠制造純度更高的氣凝膠的觀點(diǎn)考慮,也可以將濕潤凝膠進(jìn)行洗滌。
[0186] 洗滌工序中,將通過上述濕潤凝膠生成工序獲得的濕潤凝膠進(jìn)行洗滌。該洗滌可 以使用例如水或有機(jī)溶劑來重復(fù)進(jìn)行。此時,可以通過加溫使洗滌效率提高。
[0187] 作為有機(jī)溶劑,可以使用甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、丙酮、甲基乙基酮、 1,2_二甲氧基乙烷、乙腈、己烷、甲苯、乙醚、氯仿、乙酸乙酯、四氫呋喃、二氯甲烷、N,N-二甲 基甲酰胺、二甲亞砜、乙酸、甲酸等各種有機(jī)溶劑。上述有機(jī)溶劑可以單獨(dú)使用,或混合兩種 以上使用。
[0188] 后述的溶劑置換工序中,為了抑制干燥導(dǎo)致的凝膠收縮,可以使用低表面張力的 溶劑。然而,低表面張力的溶劑一般與水的相互溶解度極低。因此,在溶劑置換工序中使用 低表面張力的溶劑的情況下,作為洗滌工序中使用的有機(jī)溶劑,可舉出對水和低表面張力 的溶劑兩者均具有高的相互溶解性的親水性有機(jī)溶劑。另外,在洗滌工序中使用的親水性 有機(jī)溶劑可以發(fā)揮用于溶劑置換工序的預(yù)置換的作用。上述有機(jī)溶劑中,作為親水性有機(jī) 溶劑,可舉出甲醇、乙醇、2-丙醇、丙酮、甲基乙基酮等。另外,甲醇、乙醇、甲基乙基酮等在經(jīng) 濟(jì)性方面優(yōu)異。
[0189] 作為洗滌工序所使用的水或有機(jī)溶劑的量,可以設(shè)為能夠充分地置換濕潤凝膠中 的溶劑并進(jìn)行洗滌的量。該量相對于濕潤凝膠的容量可以設(shè)為3~10倍的量。洗滌可以反復(fù) 進(jìn)行直到洗滌后的濕潤凝膠中的含水率相對于二氧化硅質(zhì)量小于或等于10質(zhì)量%。
[0190] 洗滌工序中的溫度環(huán)境可以設(shè)為小于或等于洗滌所使用的溶劑沸點(diǎn)的溫度,例 如,在使用甲醇的情況下,可以為30~60°C程度的加溫。
[0191] 溶劑置換工序中,為了抑制后述的干燥工序中的收縮,將洗滌后的濕潤凝膠的溶 劑替換成預(yù)定的置換用溶劑。此時,可以通過加溫使取代效率提高。作為置換用溶劑,具體 而言,在干燥工序中,在低于干燥所使用的溶劑的臨界點(diǎn)的溫度、于大氣壓下進(jìn)行干燥的情 況下,可舉出后述的低表面張力的溶劑。另一方面,在進(jìn)行超臨界干燥的情況下,作為置換 用溶劑,可舉出例如乙醇、甲醇、2-丙醇、二氯二氟甲烷、二氧化碳等、或?qū)⑺鼈冎械膬煞N以 上混合而得的溶劑。
[0192] 作為低表面張力的溶劑,可舉出20°C時的表面張力小于或等于30mN/m的溶劑。另 外,該表面張力可以小于或等于25mN/m,可以小于或等于20mN/m。作為低表面張力的溶劑, 可舉出例如戊烷(15.5)、己烷(18.4)、庚烷(20.2)、辛烷(21.7)、2_甲基戊烷(17.4)、3_甲基 戊烷(18.1)、2_甲基己烷(19.3)、環(huán)戊烷(22.6)、環(huán)己烷(25.2)、1-戊烯(16.0)等脂肪族烴 類;苯(28.9)、甲苯(28.5)、間二甲苯(28.7)、對二甲苯(28.3)等芳香族烴類;二氯甲烷 (27.9)、氯仿(27.2)、四氯化碳(26.9)、1-氯丙烷(21.8)、2_氯丙烷(18.1)等鹵代烴類;乙基 醚(17.1)、丙基醚(20.5)、異丙基醚(17.7)、丁基乙基醚(20.8)、1,2_二甲氧基乙烷(24.6) 等醚類;丙酮(23.3)、甲基乙基酮(24.6)、甲基丙基酮(25.1)、二乙基酮(25.3)等酮類;乙酸 甲酯(24.8)、乙酸乙酯(23.8)、乙酸丙酯(24.3)、乙酸異丙酯(21.2)、乙酸異丁酯(23.7)、丁 酸乙酯(24.6)等酯類等(括號內(nèi)表示20°C時的表面張力,單位為[mN/m])。其中,脂肪族烴類 (己烷、庚烷等)為低表面張力并且操作環(huán)境性優(yōu)異。此外,其中,通過使用丙酮、甲基乙基 酮、1,2_二甲氧基乙烷等親水性有機(jī)溶劑,可以兼用為上述洗滌工序的有機(jī)溶劑。另外,其 中,進(jìn)一步從后述的干燥工序中的干燥容易方面考慮,可以使用常壓下的沸點(diǎn)小于或等于 l〇〇°C的有機(jī)溶劑。上述有機(jī)溶劑可以單獨(dú)使用,或混合兩種以上使用。
[0193] 作為溶劑置換工序所使用的溶劑的量,可以設(shè)為能夠充分地置換洗滌后的濕潤凝 膠中的溶劑的量。該量相對于濕潤凝膠的容量可以為3~10倍的量。
[0194] 溶劑置換工序中的溫度環(huán)境可以為小于或等于置換所使用的溶劑沸點(diǎn)的溫度,例 如,在使用庚烷的情況下,可以為30~60°C程度的加溫。
[0195] (干燥工序)
[0196] 干燥工序中,使如上所述進(jìn)行洗滌和溶劑置換后的濕潤凝膠干燥。由此,最終能夠 獲得氣凝膠。
[0197] 作為干燥的方法,沒有特別限制,可以使用公知的常壓干燥、超臨界干燥或凍干, 其中,從易于制造低密度的氣凝膠這樣的觀點(diǎn)考慮,可以使用常壓干燥或超臨界干燥。此 外,從能夠以低成本生產(chǎn)這樣的觀點(diǎn)考慮,可以使用常壓干燥。另外,在本實(shí)施方式中,所謂 常壓,是指0.1MPa(大氣壓)。
[0198] 本實(shí)施方式的氣凝膠可以通過將進(jìn)行洗滌和溶劑置換后的濕潤凝膠在低于干燥 所使用的溶劑的臨界點(diǎn)的溫度下,在大氣壓下進(jìn)行干燥來獲得。干燥溫度根據(jù)被置換的溶 劑的種類而不同,鑒于特別是高溫下的干燥加快溶劑的蒸發(fā)速度,有時使凝膠產(chǎn)生大的龜 裂這樣的方面,可以為20~80°C。另外,該干燥溫度進(jìn)一步可以為30~60°C。此外,干燥時間 根據(jù)濕潤凝膠的容量和干燥溫度而不同,可以為4~120小時。另外,在本實(shí)施方式中,在不 損害生產(chǎn)性的范圍內(nèi)施加應(yīng)力而加快干燥也包含于常壓干燥。
[0199] 此外,本實(shí)施方式的氣凝膠也可以通過將進(jìn)行洗滌和溶劑置換后的濕潤凝膠進(jìn)行 超臨界干燥來獲得。超臨界干燥可以通過公知的方法進(jìn)行。作為進(jìn)行超臨界干燥的方法,可 舉出例如在大于或等于濕潤凝膠所包含的溶劑的臨界點(diǎn)的溫度和應(yīng)力下除去溶劑的方法。 或者,作為進(jìn)行超臨界干燥的方法,可舉出通過將濕潤凝膠在液態(tài)二氧化碳中在例如20~ 25°C、5~20MPa程度的條件下浸漬而將濕潤凝膠所包含的溶劑全部或一部分置換成臨界點(diǎn) 比該溶劑低的二氧化碳后,將二氧化碳單獨(dú)除去,或?qū)⒍趸己腿軇┑幕旌衔锍サ姆?法。
[0200] 通過這樣的常壓干燥或超臨界干燥而獲得的氣凝膠,可以進(jìn)一步在常壓下,在105 ~200°C追加干燥0.5~2小時程度。由此,進(jìn)一步易于獲得密度低、具有小的細(xì)孔的氣凝膠。 追加干燥可以在常壓下,在150~200°C進(jìn)行。
[0201] 經(jīng)過以上工序而獲得的本實(shí)施方式的氣凝膠在大氣壓下、25°C時的熱導(dǎo)率小于或 等于0.03W/m ? K,壓縮彈性模量小于或等于2MPa,具有以往的氣凝膠難以實(shí)現(xiàn)的優(yōu)異的絕 熱性和生產(chǎn)性。從這樣的優(yōu)點(diǎn)考慮,可以適用于作為建筑領(lǐng)域、汽車領(lǐng)域、家電制品、半導(dǎo)體 領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)用設(shè)備等中的絕熱材的用途等。此外,本實(shí)施方式的氣凝膠,除了作為絕熱材的 用途以外,還可以用作涂料用添加劑、化妝品、抗粘連劑、催化劑載體等。
[0202]實(shí)施例
[0203]接下來,通過下述實(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明,但這些實(shí)施例不限制本發(fā)明。
[0204][氣凝膠的制作]
[0205] (實(shí)施例1)
[0206] 將作為聚硅氧烷化合物的上述通式(4)所示的卡必醇改性硅氧烷"X-22-160AS" (信越化學(xué)工業(yè)株式會社制,制品名)40.0質(zhì)量份、作為硅化合物的甲基三甲氧基硅烷"LS-530"(信越化學(xué)工業(yè)株式會社制,制品名:以下簡寫為"MTMS")60.0質(zhì)量份、水120.0質(zhì)量份 和甲醇80.0質(zhì)量份混合,向其中加入作為酸催化劑的乙酸0.10質(zhì)量份,在25°C反應(yīng)8小時而 獲得溶膠。在所得的溶膠中,加入作為堿催化劑的5%濃度的氨水40.0質(zhì)量份,在60°C凝膠 化8小時后,在80°C熟化48小時而獲得濕潤凝膠。然后,將所得的濕潤凝膠浸漬在甲醇 2500.0質(zhì)量份中,在60°C經(jīng)12小時進(jìn)行洗滌。更換成新的甲醇將該洗滌操作進(jìn)行3次。接下 來,將洗滌后的濕潤凝膠浸漬在作為低表面張力溶劑的庚烷2500.0質(zhì)量份中,在60 °C經(jīng)12 小時進(jìn)行溶劑置換。更換成新的庚烷將該溶劑置換操作進(jìn)行3次。將進(jìn)行洗滌和溶劑置換后 的濕潤凝膠在常壓下在40°C干燥96小時,然后進(jìn)一步在150°C干燥2小時,從而獲得了具有 上述通式(1)所示的結(jié)構(gòu)的氣凝膠1。
[0207](實(shí)施例2)
[0208]將作為聚硅氧烷化合物的上述通式(4)所示的X-22-160AS 40.0質(zhì)量份、作為硅化 合物的MTMS 60.0質(zhì)量份、水120.0質(zhì)量份和甲醇80質(zhì)量份混合,向其中加入作為酸催化劑 的乙酸0.10質(zhì)量份、作為陽離子系表面活性劑的鯨蠟基三甲基溴化銨(和光純藥工業(yè)株式 會社制:以下簡寫為"CTAB")20.0質(zhì)量份,在25°C反應(yīng)8小時而獲得溶膠。然后,與實(shí)施例1同 樣地操作,獲得了具有上述通式(1)所示的結(jié)構(gòu)的氣凝膠2。
[0209](實(shí)施例3)
[0210]將水200.0質(zhì)量份、作為酸催化劑的乙酸0.10質(zhì)量份、作為陽離子系表面活性劑的 CTAB 20.0質(zhì)量份和作為熱水解性化合物的脲120.0質(zhì)量份混合,向其中加入作為聚硅氧烷 化合物的上述通式(4)所示的X-22-160AS 40.0質(zhì)量份和作為硅化合物的MTMS 60.0質(zhì)量 份,在25°C反應(yīng)2小時而獲得溶膠。將所得的溶膠在60°C凝膠化8小時后,在80°C熟化48小時 而獲得濕潤凝膠。然后,與實(shí)施例1同樣地操作,獲得了具有上述通式(1)所示的結(jié)構(gòu)的氣凝 膠3。
[0211](實(shí)施例4)
[0212]將水200.0質(zhì)量份、作為酸催化劑的乙酸0.10質(zhì)量份、作為非離子性表面活性劑的 聚氧乙烯與聚氧丙烯的嵌段共聚物"F-127"(BASF公司制,制品名)20.0質(zhì)量份和作為熱水 解性化合物的脲120.0質(zhì)量份混合,向其中加入作為聚硅氧烷化合物的上述通式(4)所示的 X-22-160AS 40.0質(zhì)量份和作為硅化合物的MTMS 60.0質(zhì)量份,在25°C反應(yīng)2小時而獲得溶 膠。將所得的溶膠在60°C凝膠化8小時后,在80°C熟化48小時而獲得濕潤凝膠。然后,與實(shí)施 例1同樣地操作,獲得了具有上述通式(1)所示的結(jié)構(gòu)的氣凝膠4。
[0213](實(shí)施例5)
[0214]將水200.0質(zhì)量份、作為酸催化劑的乙酸0.10質(zhì)量份、作為陽離子系表面活性劑的 CTAB 20.0質(zhì)量份和作為熱水解性化合物的脲120.0質(zhì)量份混合,向其中加入作為聚硅氧烷 化合物的上述通式(4)所示的X-22-160AS 20.0質(zhì)量份和作為硅化合物的MTMS 80.0質(zhì)量 份,在25°C反應(yīng)2小時而獲得溶膠。將所得的溶膠在60°C凝膠化8小時后,在80°C熟化48小時 而獲得濕潤凝膠。然后,與實(shí)施例1同樣地操作,獲得了具有上述通式(1)所示的結(jié)構(gòu)的氣凝 膠5。
[0215](實(shí)施例6)
[0216]將水200.0質(zhì)量份、作為酸催化劑的乙酸0.10質(zhì)量份、作為陽離子系表面活性劑的 CTAB 20.0質(zhì)量份和作為熱水解性化合物的脲120.0質(zhì)量份混合,向其中加入作為聚硅氧烷 化合物的上述通式(5)所示的兩末端2官能烷氧基改性聚硅氧烷化合物(以下稱為"聚硅氧 烷化合物A")40.0質(zhì)量份和作為硅化合物的MTMS 60.0質(zhì)量份,在25°C反應(yīng)2小時而獲得溶 膠。將所得的溶膠在60°C凝膠化8小時后,在80°C熟化48小時而獲得了濕潤凝膠。然后,與實(shí) 施例1同樣地操作,獲得了具有包含上述通式(2)和(3)所示結(jié)構(gòu)的梯型結(jié)構(gòu)的氣凝膠6。
[0217]另外,上述"聚硅氧烷化合物A"如下合成。首先,在具備攪拌機(jī)、溫度計(jì)和迪姆羅冷 卻管的1升三口燒瓶中,將羥基末端二甲基聚硅氧烷"XC96-723"(Momentive公司制,制品 名)100.0質(zhì)量份、甲基三甲氧基硅烷181.3質(zhì)量份和叔丁基胺0.50質(zhì)量份混合,在30 °C反應(yīng) 5小時。然后,將該反應(yīng)液在1.3kPa的減壓下在140°C加熱2小時,除去揮發(fā)成分,從而獲得了 兩末端2官能烷氧基改性聚硅氧烷化合物(聚硅氧烷化合物A)。
[0218](實(shí)施例7)
[0219]將水200.0質(zhì)量份、作為酸催化劑的乙酸0.10質(zhì)量份、作為陽離子系表面活性劑的 CTAB 20.0質(zhì)量份和作為熱水解性化合物的脲120.0質(zhì)量份混合,向其中加入作為聚硅氧烷 化合物的上述通式(5)所示的聚硅氧烷化合物A 20.0質(zhì)量份和作為硅化合物的MTMS 80.0 質(zhì)量份,在25 °C反應(yīng)2小時而獲得溶膠。將所得的溶膠在60 °C凝膠化8小時后,在80 °C熟化48 小時而獲得濕潤凝膠。然后,與實(shí)施例1同樣地操作,獲得了具有上述通式(2)和(3)所示的 梯型結(jié)構(gòu)的氣凝膠7。
[0220](實(shí)施例8)
[0221]將水200.0質(zhì)量份、作為酸催化劑的乙酸0.10質(zhì)量份、作為陽離子系表面活性劑的 CTAB 20.0質(zhì)量份和作為熱水解性化合物的脲120.0質(zhì)量份混合,向其中加入作為聚硅氧烷 化合物的上述通式(4)所示的X-22-160AS 20.0質(zhì)量份以及作為硅化合物的MTMS 60.0質(zhì)量 份和雙三甲氧基甲硅烷基己烷20.0質(zhì)量份,在25°C反應(yīng)2小時而獲得溶膠。將所得的溶膠在 60°C凝膠化8小時后,在80°C熟化48小時而獲得濕潤凝膠。然后,與實(shí)施例1同樣地操作,獲 得了具有上述通式(1)所示的結(jié)構(gòu)的氣凝膠8。
[0222](實(shí)施例9)
[0223]將水200.0質(zhì)量份、作為酸催化劑的乙酸0.10質(zhì)量份、作為陽離子系表面活性劑的 CTAB 20.0質(zhì)量份和作為熱水解性化合物的脲120.0質(zhì)量份混合,向其中加入作為聚硅氧烷 化合物的上述通式(5)所示的聚硅氧烷化合物A 20.0質(zhì)量份以及作為硅化合物的MTMS 60.0質(zhì)量份和雙三甲氧基甲硅烷基己烷20.0質(zhì)量份,在25°C反應(yīng)2小時而獲得溶膠。將所得 的溶膠在60°C凝膠化8小時后,在80°C熟化48小時而獲得濕潤凝膠。然后,與實(shí)施例1同樣地 操作,獲得了具有上述通式(2)和(3)所示的梯型結(jié)構(gòu)的氣凝膠9。
[0224](實(shí)施例 10)
[0225] 將水200.0質(zhì)量份、作為酸催化劑的乙酸0.10質(zhì)量份、作為陽離子系表面活性劑的 CTAB 20.0質(zhì)量份和作為熱水解性化合物的脲120.0質(zhì)量份混合,向其中加入作為聚硅氧烷 化合物的上述通式(4)所示的X-22-160AS 20.0質(zhì)量份和上述通式(5)所示的聚硅氧烷化合 物A 20.0質(zhì)量份以及作為硅化合物的MTMS60.0質(zhì)量份,在25°C反應(yīng)2小時而獲得溶膠。將所 得的溶膠在60°C凝膠化8小時后,在80°C熟化48小時而獲得濕潤凝膠。然后,與實(shí)施例1同樣 地操作,獲得了具有上述通式(1)所示的結(jié)構(gòu)和上述通式(2)和(3)所示的梯型結(jié)構(gòu)的氣凝 膠10〇
[0226] (實(shí)施例11)
[0227] 將水200.0質(zhì)量份、作為酸催化劑的乙酸0.10質(zhì)量份、作為陽離子系表面活性劑的 CTAB 20.0質(zhì)量份和作為熱水解性化合物的脲120.0質(zhì)量份混合,向其中加入作為聚硅氧烷 化合物的上述通式(4)所示的X-22-160AS 40.0質(zhì)量份和作為硅化合物的MTMS 60.0質(zhì)量 份,在25°C反應(yīng)2小時而獲得溶膠。將所得的溶膠在60°C凝膠化8小時后,在80°C熟化48小時 而獲得濕潤凝膠。然后,將所得的濕潤凝膠浸漬在甲醇2500.0質(zhì)量份中,在60°C經(jīng)12小時進(jìn) 行洗滌。更換成新的甲醇將該洗滌操作進(jìn)行3次。接下來,將洗滌后的濕潤凝膠浸漬在2-丙 醇2500.0質(zhì)量份中,在60°C經(jīng)12小時進(jìn)行溶劑置換。更換成新的2-丙醇將該溶劑置換操作 進(jìn)行3次。
[0228] 接下來,對溶劑置換后的濕潤凝膠進(jìn)行超臨界干燥。將高壓釜內(nèi)充滿2-丙醇,加入 溶劑置換后的濕潤凝膠。然后,向高壓釜內(nèi)送入液態(tài)二氧化碳,將高壓釜內(nèi)充滿作為分散介 質(zhì)的2-丙醇和二氧化碳的混合物。然后,以使高壓釜內(nèi)的環(huán)境為80°C、14MPa的方式進(jìn)行加 熱和加壓,使超臨界狀態(tài)的二氧化碳在高壓釜內(nèi)充分地流通后,減壓,除去凝膠所包含的2-丙醇和二氧化碳。這樣,獲得了具有上述通式(1)所示的結(jié)構(gòu)的氣凝膠11。
[0229](實(shí)施例⑵
[0230]將水200.0質(zhì)量份、作為酸催化劑的乙酸0.10質(zhì)量份、作為陽離子系表面活性劑的 CTAB 20.0質(zhì)量份和作為熱水解性化合物的脲120.0質(zhì)量份混合,向其中加入作為聚硅氧烷 化合物的上述通式(5)所示的聚硅氧烷化合物A 40.0質(zhì)量份和作為硅化合物的MTMS 60.0 質(zhì)量份,在25 °C反應(yīng)2小時而獲得溶膠。將所得的溶膠在60 °C凝膠化8小時后,在80 °C熟化48 小時而獲得濕潤凝膠。然后,與實(shí)施例11同樣地操作,獲得了具有上述通式(2)和(3)所示的 梯型結(jié)構(gòu)的氣凝膠12。
[0231](實(shí)施例13)
[0232]將水200.0質(zhì)量份、作為酸催化劑的乙酸0.10質(zhì)量份、作為陽離子系表面活性劑的 CTAB 20.0質(zhì)量份和作為熱水解性化合物的脲120.0質(zhì)量份混合,向其中加入作為聚硅氧烷 化合物的上述通式(5)所示的兩末端3官能烷氧基改性聚硅氧烷化合物(以下稱為"聚硅氧 烷化合物B")40.0質(zhì)量份和作為硅化合物的MTMS 60.0質(zhì)量份,在25°C反應(yīng)2小時而獲得溶 膠。將所得的溶膠在60°C凝膠化8小時后,在80°C熟化48小時而獲得濕潤凝膠。然后,與實(shí)施 例1同樣地操作,獲得了氣凝膠13。
[0233]另外,上述"聚硅氧烷化合物B"如下合成。首先,在具備攪拌機(jī)、溫度計(jì)和迪姆羅冷 卻管的1升三口燒瓶中,將XC96-723 100.0質(zhì)量份、四甲氧基硅烷202.6質(zhì)量份和叔丁基胺 〇. 50質(zhì)量份混合,在30 °C反應(yīng)5小時。然后,將該反應(yīng)液在1.3kPa的減壓下在140 °C加熱2小 時,除去揮發(fā)成分,從而獲得了兩末端3官能烷氧基改性聚硅氧烷化合物(聚硅氧烷化合物 B)〇
[0234](實(shí)施例 14)
[0235] 將水200.0質(zhì)量份、作為酸催化劑的乙酸0.10質(zhì)量份、作為陽離子系表面活性劑的 CTAB 20.0質(zhì)量份和作為熱水解性化合物的脲120.0質(zhì)量份混合,向其中加入作為聚硅氧烷 化合物的上述通式(5)所示的聚硅氧烷化合物B 20.0質(zhì)量份和作為硅化合物的MTMS 80.0 質(zhì)量份,在25 °C反應(yīng)2小時而獲得溶膠。將所得的溶膠在60 °C凝膠化8小時后,在80 °C熟化48 小時而獲得濕潤凝膠。然后,與實(shí)施例1同樣地操作,獲得了氣凝膠14。
[0236] (比較例1)
[0237] 將水200.0質(zhì)量份、作為酸催化劑的乙酸0.10質(zhì)量份、作為陽離子系表面活性劑的 CTAB 20.0質(zhì)量份和作為熱水解性化合物的脲120.0質(zhì)量份混合,向其中加入作為硅化合物 的MTMS 100.0質(zhì)量份,在25 °C反應(yīng)2小時而獲得溶膠。將所得的溶膠在60 °C凝膠化8小時后, 在80°C熟化48小時而獲得濕潤凝膠。然后,與實(shí)施例1同樣地操作,獲得了氣凝膠15。
[0238] (比較例2)
[0239]將水200.0質(zhì)量份、作為酸催化劑的乙酸0.10質(zhì)量份、作為陽離子系表面活性劑的 CTAB 20.0質(zhì)量份和作為熱水解性化合物的脲120.0質(zhì)量份混合,向其中加入作為硅化合物 的MTMS 70.0質(zhì)量份和二甲基二甲氧基硅烷"LS-520"(信越化學(xué)工業(yè)株式會社制,制品名: 以下簡寫為"DMDMS")30.0質(zhì)量份,在25°C反應(yīng)2小時而獲得溶膠。將所得的溶膠在60°C凝膠 化8小時后,在80°C熟化48小時而獲得濕潤凝膠。然后,與實(shí)施例1同樣地操作,獲得了氣凝 膠16。
[0240](比較例3)
[0241]將水200.0質(zhì)量份、作為酸催化劑的乙酸0.10質(zhì)量份、作為陽離子系表面活性劑的 CTAB 20.0質(zhì)量份和作為熱水解性化合物的脲120.0質(zhì)量份混合,向其中加入作為硅化合物 的MTMS 60.0質(zhì)量份和DMDMS 40.0質(zhì)量份,在25°C反應(yīng)2小時而獲得溶膠。將所得的溶膠在 60°C凝膠化8小時后,在80°C熟化48小時而獲得濕潤凝膠。然后,與實(shí)施例1同樣地操作,獲 得了氣凝膠17。
[0242](比較例4)
[0243]將水200.0質(zhì)量份、作為酸催化劑的乙酸0.10質(zhì)量份、作為陽離子系表面活性劑的 CTAB 20.0質(zhì)量份和作為熱水解性化合物的脲120.0質(zhì)量份混合,向其中加入作為硅化合物 的MTMS 100.0質(zhì)量份,在25 °C反應(yīng)2小時而獲得溶膠。將所得的溶膠在60 °C凝膠化8小時后, 在80°C熟化48小時而獲得濕潤凝膠。然后,與實(shí)施例11同樣地操作,獲得了氣凝膠18。
[0244] 將各實(shí)施例和比較例中的干燥方法和Si原料(聚硅氧烷化合物和硅化合物)歸納 示于表1〇
[0245] [各種評價]
[0246] 關(guān)于各實(shí)施例和比較例中獲得的氣凝膠1~18,按照以下條件測定熱導(dǎo)率、壓縮彈 性模量、最大壓縮變形率、變形恢復(fù)率、含硅鍵單元Q、T和D的信號面積比、密度以及氣孔率, 進(jìn)行評價。將評價結(jié)果歸納并示于表2。
[0247] (1)熱導(dǎo)率的測定
[0248] 使用刃角約20~25度的刃,將氣凝膠加工成150X150 X 100mm3的尺寸,作為測定 樣品。接下來,為了確保面的平行,根據(jù)需要用#1500以上的砂紙進(jìn)行整形。對于所得的測定 樣品,在熱導(dǎo)率測定前,使用恒溫干燥機(jī)"DVS402"(Yamato科學(xué)株式會社制,制品名),在大 氣壓下,在l〇〇°C干燥30分鐘。接著將測定樣品移至干燥器中,冷卻直到25°C。
[0249] 熱導(dǎo)率的測定使用穩(wěn)態(tài)法熱導(dǎo)率測定裝置"HFM436Lambda"(NETZSCH公司制,制品 名)進(jìn)行。測定條件是大氣壓下,平均溫度25°C。將如上所述獲得的測定樣品在0.3MPa的荷 重下夾入上部加熱器和下部加熱器之間,使溫度差A(yù) T為20°C,一邊通過保護(hù)加熱器以形成 一維熱流的方式進(jìn)行調(diào)整,一邊對測定樣品的上表面溫度、下表面溫度等進(jìn)行測定。然后, 由下式求出測定樣品的熱阻Rs。
[0250] Rs = N((Tu-Tl)/Q)-Ro
[0251] 式中,Tu表示測定樣品上表面溫度,Tl表示測定樣品下表面溫度,Ro表示上下界面 的接觸熱阻,Q表示熱流計(jì)輸出。另外,N為比例系數(shù),使用校正試樣預(yù)先求出。
[0252] 根據(jù)所得的熱阻Rs,由下式求出測定樣品的熱導(dǎo)率A。
[0253] A = d/Rs
[0254]式中,d表示測定樣品的厚度。
[0255] (2)壓縮彈性模量、最大壓縮變形率和變形恢復(fù)率的測定
[0256] 使用刃角約20~25度的刃,將氣凝膠加工成7.0mm見方的立方體(骰子狀),作為測 定樣品。接下來,為了確保面的平行,根據(jù)需要用#1500以上的砂紙對測定樣品進(jìn)行整形。對 于所得的測定樣品,在熱導(dǎo)率測定前,使用恒溫干燥機(jī)"DVS402"(Yamato科學(xué)株式會社制, 制品名),在大氣壓下,在100°C干燥30分鐘。接著將測定樣品移至干燥器中,冷卻直到25°C。
[0257] 作為測定裝置,使用小型臺式試驗(yàn)機(jī)"EZTest"(株式會社島津制作所制,制品名)。 另外,作為負(fù)載傳感器,使用500N。此外,使用不銹鋼制的上壓盤(巾20mm)和下壓盤(小 118mm)作為壓縮測定用夾具。在平行配置的上壓盤和下壓盤之間放置測定樣品,以lmm/min 的速度進(jìn)行壓縮。測定溫度設(shè)為25°C,測定在施加了超過500N的負(fù)荷的時刻或測定樣品遭 到了破壞的時刻結(jié)束。這里,應(yīng)變e由下式求出。
[0258] e = Ad/dl
[0259]式中,A d表示負(fù)荷引起的測定樣品的厚度的變化(mm),dl表示施加負(fù)荷前的測定 樣品的厚度(mm) 〇
[0260] 此外,壓縮應(yīng)力〇(MPa)由下式求出。
[0261] o=F/A
[0262] 式中,F(xiàn)表示壓縮力(N),A表示施加負(fù)荷前的測定樣品的截面積(mm2)。
[0263] 壓縮彈性模量E(MPa)在0.1~0.2N的壓縮力范圍內(nèi)由下式求出。
[0264] E=(〇2-〇i)/(e2-ei)
[0265] 式中,〇i表示在壓縮力為0? IN時測定的壓縮應(yīng)力(MPa),〇2表示在壓縮力為0.2N時 測定的壓縮應(yīng)力(MPa),ei表示在壓縮應(yīng)力〇1下測定的壓縮應(yīng)變,£2表示在壓縮應(yīng)力〇2下測 定的壓縮應(yīng)變。
[0266] 進(jìn)一步,關(guān)于變形恢復(fù)率和最大壓縮變形率,將施加負(fù)荷前的測定樣品的厚度設(shè) 為dl,將施加了 500N的最大負(fù)荷的時刻或測定樣品遭到了破壞的時刻的厚度設(shè)為d2,將除 去負(fù)荷后的測定樣品的厚度設(shè)為d3,依照下式來算出。
[0267] 變形恢復(fù)率=(d3-d2)/(dl-d2) X 100
[0268] 最大壓縮變形率=(dl_d2)/dlX100
[0269] (3)含硅鍵單元Q、T和D所涉及的信號面積比的測定
[0270] 作為固體29Si-NMR裝置,使用 "FT-NMR AV400WB"(Bruker Biospin株式會社制,制 品名)進(jìn)行測定。測定條件是,測定模式:DD/MAS法,探針:4mm巾的CPMAS探針,磁場:9.4T,共 振頻率:79Hz,MAS轉(zhuǎn)速:6kHz,延遲時間:150秒。作為標(biāo)準(zhǔn)試樣,使用了 3-三甲基甲硅烷基丙 酸鈉。
[0271]作為測定樣品,準(zhǔn)備細(xì)細(xì)地裁切氣凝膠而得的測定樣品,將其填塞于Zr02制轉(zhuǎn)子, 安裝于探針進(jìn)行測定。此外,在光譜解析中,使譜線增寬(LineBroadening)系數(shù)為2Hz,求出 所得的含硅鍵單元Q、T和D所涉及的信號面積比(Q+T:D)。
[0272] (4)密度和氣孔率的測定
[0273] 關(guān)于氣凝膠的三維網(wǎng)狀地連續(xù)的通孔(細(xì)孔)的中心細(xì)孔徑、密度和氣孔率依照 DIN66133通過壓汞法來測定。另外,使測定溫度為室溫(25°C),作為測定裝置,使用了 AutoPore IV9520(株式會社島津制作所制,制品名)。
[0274] [表1]
[0277]
[0278] 另外,圖1是表示使用穩(wěn)態(tài)法熱導(dǎo)率測定裝置,在大氣壓下測定實(shí)施例10的氣凝膠 的熱導(dǎo)率時的測定圖的圖。根據(jù)圖1,可知實(shí)施例1 〇涉及的氣凝膠在25°C具有0.020W/m ? K 的熱導(dǎo)率。
[0279] 此外,圖2是表示實(shí)施例1的氣凝膠的應(yīng)力-應(yīng)變曲線的圖。根據(jù)圖2,實(shí)施例1涉及 的氣凝膠在25 °C時的壓縮彈性模量可以算出為0.20MPa。
[0280]根據(jù)表2可知,實(shí)施例的氣凝膠均熱導(dǎo)率小于或等于0.03W/m ? K,壓縮彈性模量小 于或等于2MPa,變形恢復(fù)率大于或等于90 %,最大壓縮變形率大于或等于80%,且具有絕熱 性和柔軟性。此外,實(shí)施例的氣凝膠,在使用DD/MAS法測得的固體29Si-NMR光譜中,含硅鍵單 元〇、1'和0涉及的信號面積比〇+1' :0為1:0.01~1:0.5的范圍。
[0281] 另一方面,比較例1和比較例4中,雖然熱導(dǎo)率小于或等于0.03W/m ? K,但壓縮彈性 模量大而不耐變形,因此被容易地破壞。此外,比較例2中,熱導(dǎo)率大。比較例3中,柔軟性充 分但熱導(dǎo)率大。
[0282] 產(chǎn)業(yè)可利用性
[0283] 本發(fā)明的氣凝膠在大氣壓下、25°C時的熱導(dǎo)率小于或等于0.03W/m ? K并且壓縮彈 性模量小于或等于2MPa,具有以往的氣凝膠難以實(shí)現(xiàn)的優(yōu)異的絕熱性和柔軟性。從這樣的 優(yōu)點(diǎn)考慮,可以適用于作為建筑領(lǐng)域、汽車領(lǐng)域、家電制品、半導(dǎo)體領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)用設(shè)備等中的 絕熱材的用途等。此外,本發(fā)明的氣凝膠除了作為絕熱材的用途以外,還可以用作涂料用添 加劑、化妝品,抗粘連劑、催化劑載體等。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種氣凝膠,其在大氣壓下、25°c時的熱導(dǎo)率小于或等于0.03W/m*K并且壓縮彈性 模量小于或等于2MPa。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣凝膠,變形恢復(fù)率大于或等于90 %。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣凝膠,最大壓縮變形率大于或等于80 %。4. 一種氣凝膠,在使用DD/MAS法測得的固體29Si-NMR光譜中,在如下規(guī)定含硅鍵單元Q、 T和D時,來源于Q和T的信號面積與來源于D的信號面積之比Q+T: D為1:0.01~1:0.5, Q:與一個硅原子結(jié)合的氧原子為四個的含硅鍵單元, T:與一個硅原子結(jié)合的氧原子為三個且氫原子或一價有機(jī)基團(tuán)為一個的含硅鍵單元, D:與一個硅原子結(jié)合的氧原子為兩個且氫原子或一價有機(jī)基團(tuán)為兩個的含硅鍵單元, 其中,所述有機(jī)基團(tuán)是與硅原子結(jié)合的原子為碳原子的一價有機(jī)基團(tuán)。5. -種氣凝膠,其具有下述通式(1)所示的結(jié)構(gòu), [化1]式(1)中,Ri和R2各自獨(dú)立地表示烷基或芳基,R3和R4各自獨(dú)立地表示亞烷基。6. -種氣凝膠,其具有具備支柱部和橋接部的梯型結(jié)構(gòu),所述橋接部由下述通式(2)表 示, [化2]式(2)中,R6和R7各自獨(dú)立地表示烷基或芳基,b表示1~50的整數(shù)。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣凝膠,其具有下述通式(3)所示的結(jié)構(gòu), 「化31式(3)中,R5、R6、R7和R8各自獨(dú)立地表示烷基或芳基,a和c各自獨(dú)立地表示1~3000的整 數(shù),b表示1~50的整數(shù)。8. -種氣凝膠,其是將濕潤凝膠干燥而成的,所述濕潤凝膠由溶膠生成,所述溶膠含有 選自由分子內(nèi)具有反應(yīng)性基的聚硅氧烷化合物和該聚硅氧烷化合物的水解產(chǎn)物組成的組 中的至少一種。9. 根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的氣凝膠,其是將濕潤凝膠干燥而成的,所述濕潤 凝膠由溶膠生成,所述溶膠含有選自由分子內(nèi)具有反應(yīng)性基的聚硅氧烷化合物和該聚硅氧 烷化合物的水解產(chǎn)物組成的組中的至少一種。10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的氣凝膠,所述反應(yīng)性基為羥基烷基。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的氣凝膠,所述羥基烷基的碳原子數(shù)為1~6。12. 根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的氣凝膠,所述聚硅氧烷化合物由下述通式(4)表示, 「化41式(4)中,Rg表不羥基烷基,Rio表不亞烷基,Rii和Ri2各自獨(dú)立地表不烷基或芳基,η表不1 ~50的整數(shù)。13. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的氣凝膠,所述反應(yīng)性基為烷氧基。14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的氣凝膠,所述烷氧基的碳原子數(shù)為1~6。15. 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的氣凝膠,所述聚硅氧烷化合物為下述通式(5)所示的聚 硅氧烷化合物, [化5]式(5)中,R14表示烷基或烷氧基,R15和R16各自獨(dú)立地表示烷氧基,Rn和R 18各自獨(dú)立地表 示烷基或芳基,m表示1~50的整數(shù)。16. 根據(jù)權(quán)利要求8~15中任一項(xiàng)所述的氣凝膠,所述溶膠進(jìn)一步含有選自由分子內(nèi)具 有水解性官能團(tuán)的硅化合物和該硅化合物的水解產(chǎn)物組成的組中的至少一種。17. 根據(jù)權(quán)利要求8~16中任一項(xiàng)所述的氣凝膠,所述干燥在低于干燥所使用的溶劑的 臨界點(diǎn)的溫度和大氣壓下進(jìn)行。18. 根據(jù)權(quán)利要求8~16中任一項(xiàng)所述的氣凝膠,所述干燥為超臨界干燥。
【文檔編號】C08G77/04GK106029760SQ201580010058
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年2月25日
【發(fā)明人】小竹智彥, 宮武正人, 村井曜
【申請人】日立化成株式會社