[go: up one dir, main page]

JP2017179063A - Aerogel composite - Google Patents

Aerogel composite Download PDF

Info

Publication number
JP2017179063A
JP2017179063A JP2016066324A JP2016066324A JP2017179063A JP 2017179063 A JP2017179063 A JP 2017179063A JP 2016066324 A JP2016066324 A JP 2016066324A JP 2016066324 A JP2016066324 A JP 2016066324A JP 2017179063 A JP2017179063 A JP 2017179063A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
silicon
airgel
atom
airgel composite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016066324A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6705250B2 (en
Inventor
俊郎 金子
Toshiro Kaneko
俊郎 金子
知里 吉川
Tomosato Yoshikawa
知里 吉川
智彦 小竹
Tomohiko Kotake
智彦 小竹
慧 高安
Satoshi Takayasu
慧 高安
正人 宮武
Masato Miyatake
正人 宮武
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Chemical Co Ltd filed Critical Hitachi Chemical Co Ltd
Priority to JP2016066324A priority Critical patent/JP6705250B2/en
Publication of JP2017179063A publication Critical patent/JP2017179063A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6705250B2 publication Critical patent/JP6705250B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Silicon Compounds (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Abstract

【課題】断熱性を維持しつつ、高い圧縮破断強度や引張破断強度、および低い引張弾性率を有することにより、強靭性や柔軟性に優れたエアロゲルを提供すること。【解決手段】エアロゲル成分及びシリカ粒子を含有し、DD/MAS法を用いて測定された固体29Si−NMRスペクトルにおいて、含ケイ素結合単位Q(1個のケイ素原子に結合した酸素原子が4個の含ケイ素結合単位)及びT(1個のケイ素原子に結合した酸素原子が3個と水素原子又は1価の有機基が1個の含ケイ素結合単位)に由来するシグナル面積比と、D(1個のケイ素原子に結合した酸素原子が2個と水素原子又は1価の有機基が2個の含ケイ素結合単位)に由来するシグナル面積との比(シグナル面積比)Q+T:Dが1:0.10〜1:0.35である、エアロゲル複合体。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an airgel excellent in toughness and flexibility by having high compression rupture strength, tensile rupture strength, and low tensile elastic modulus while maintaining heat insulation. In a solid-state 29Si-NMR spectrum containing an airgel component and silica particles and measured by a DD/MAS method, a silicon-containing bond unit Q (one oxygen atom bonded to one silicon atom is 4 A silicon-containing bond unit) and a signal area ratio derived from T (three oxygen atoms bonded to one silicon atom and one hydrogen atom or one monovalent organic group). Ratio (signal area ratio) Q+T:D is 1:0 of two oxygen atoms bonded to one silicon atom and a signal area derived from two hydrogen atoms or two monovalent organic groups). An airgel composite that is between 10 and 1:0.35. [Selection diagram] Figure 2

Description

本発明は、強靭性かつ柔軟性に優れるエアロゲル複合体に関する。   The present invention relates to an airgel composite excellent in toughness and flexibility.

熱伝導率が小さく断熱性を有する材料としてシリカエアロゲルが知られている。シリカエアロゲルは、優れた機能性(断熱性等)、特異な光学特性、特異な電気特性などを有する機能素材として有用なものであり、例えば、シリカエアロゲルの超低誘電率特性を利用した電子基板材料、高断熱性を利用した断熱材料、超低屈折率を利用した光反射材料等に用いられている。   Silica airgel is known as a material having low thermal conductivity and heat insulation. Silica airgel is useful as a functional material having excellent functionality (thermal insulation, etc.), unique optical properties, and unique electrical properties. For example, an electronic substrate utilizing the ultra-low dielectric constant properties of silica airgel It is used as a material, a heat insulating material using high heat insulating properties, a light reflecting material using ultra-low refractive index, and the like.

このようなシリカエアロゲルを製造する方法として、アルコキシシランを加水分解し、重合して得られたゲル状化合物(アルコゲル)を、分散媒の超臨界条件下で乾燥する超臨界乾燥法が知られている(例えば特許文献1参照)。超臨界乾燥法は、アルコゲルと分散媒(乾燥に用いる溶媒)とを高圧容器中に導入し、分散媒をその臨界点以上の温度と圧力をかけて超臨界流体とすることにより、アルコゲルに含まれる溶媒を除去する方法である。しかし、超臨界乾燥法は高圧プロセスを要するため、超臨界に耐え得る特殊な装置等への設備投資が必要であり、なおかつ多くの手間と時間が必要である。   As a method for producing such a silica airgel, a supercritical drying method is known in which a gel-like compound (alcogel) obtained by hydrolyzing and polymerizing alkoxysilane is dried under supercritical conditions of a dispersion medium. (For example, refer to Patent Document 1). In the supercritical drying method, an alcogel and a dispersion medium (solvent used for drying) are introduced into a high-pressure vessel, and the dispersion medium is applied to the supercritical fluid by applying a temperature and pressure above its critical point to form a supercritical fluid. It is a method of removing the solvent. However, since the supercritical drying method requires a high-pressure process, capital investment is required for a special apparatus that can withstand supercriticality, and much labor and time are required.

そこで、アルコゲルを、高圧プロセスを要しない汎用的な方法を用いて乾燥する手法が提案されている。このような方法としては、例えば、ゲル原料として、モノアルキルトリアルコキシシランとテトラアルコキシシランとを特定の比率で併用することにより、得られるアルコゲルの強度を向上させ、常圧で乾燥させる方法が知られている(例えば特許文献2参照)。しかしながら、このような常圧乾燥を採用する場合、アルコゲル内部の毛細管力に起因するストレスにより、ゲルが収縮する傾向がある。   Therefore, a technique for drying alcogel using a general-purpose method that does not require a high-pressure process has been proposed. As such a method, for example, a method of improving the strength of the resulting alcogel by using a monoalkyltrialkoxysilane and a tetraalkoxysilane in combination at a specific ratio as a gel material and drying at normal pressure is known. (See, for example, Patent Document 2). However, when such atmospheric pressure drying is employed, the gel tends to contract due to stress caused by the capillary force inside the alcogel.

米国特許第4402927号U.S. Pat. No. 4,402,927 特開2011−93744号公報JP 2011-93744 A

このように、従来の製造プロセスが抱える問題点について様々な観点からの検討が行われている一方で、上記いずれのプロセスを採用したとしても、得られたエアロゲルは強靭性に難があり、取り扱い性に課題がある。例えば、上記プロセスにより得られた塊状のエアロゲルは、手で触って持ち上げようとするだけで破損してしまう場合がある。これは、エアロゲルの密度が低いことと、エアロゲルが10nm程度の微粒子が弱く連結しているだけの細孔構造を有していることとに由来すると推察される。   In this way, while various problems have been studied regarding the problems of conventional manufacturing processes, the airgel obtained has difficulty in toughness even if any of the above processes is adopted. There is a problem with sex. For example, the agglomerated airgel obtained by the above process may be broken simply by trying to lift it by hand. This is presumably due to the fact that the density of the airgel is low and that the airgel has a pore structure in which fine particles of about 10 nm are weakly connected.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、断熱性を維持しつつ、高い圧縮破断強度や引張破断強度、および低い引張弾性率を有することにより、強靭性や柔軟性に優れたエアロゲル複合体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and has an airgel excellent in toughness and flexibility by having high compressive breaking strength, tensile breaking strength, and low tensile elastic modulus while maintaining heat insulation. The object is to provide a complex.

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、DD/MAS法を用いて測定された固体29Si−NMRスペクトルにおいて、含ケイ素結合単位Q、Tに由来するシグナル面積とDに由来するシグナル面積との比Q+T:Dが特定範囲内にあるエアロゲル複合体であれば、優れた圧縮破断強度や引張破断強度、および優れた引張弾性率を有することを見出し、本発明の完成に至った。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has obtained signal areas derived from silicon-containing binding units Q and T in a solid 29 Si-NMR spectrum measured using a DD / MAS method. It is found that the airgel composite having a ratio Q + T: D within a specific range with respect to the signal area derived from D has excellent compression rupture strength and tensile rupture strength, and excellent tensile elastic modulus. Completed.

すなわち、本発明は、エアロゲル成分及びシリカ粒子を含有し、DD/MAS法を用いて測定された固体29Si−NMRスペクトルにおいて、含ケイ素結合単位Q、T及びDを以下のとおり規定したとき、Q及びTに由来するシグナル面積と、Dに由来するシグナル面積との比(シグナル面積比)Q+T:Dが1:0.10〜1:0.35である、エアロゲル複合体を提供する。
Q:1個のケイ素原子に結合した酸素原子が4個の含ケイ素結合単位。
T:1個のケイ素原子に結合した酸素原子が3個と水素原子又は1価の有機基が1個の含ケイ素結合単位。
D:1個のケイ素原子に結合した酸素原子が2個と水素原子又は1価の有機基が2個の含ケイ素結合単位。
ただし、上記有機基とはケイ素原子に結合する原子が炭素原子である1価の有機基である。
That is, the present invention contains an airgel component and silica particles, and in a solid 29 Si-NMR spectrum measured using a DD / MAS method, when silicon-containing binding units Q, T, and D are defined as follows: Provided is an airgel complex in which the ratio of the signal area derived from Q and T to the signal area derived from D (signal area ratio) Q + T: D is from 1: 0.10 to 1: 0.35.
Q: A silicon-containing bond unit having four oxygen atoms bonded to one silicon atom.
T: A silicon-containing bond unit having three oxygen atoms bonded to one silicon atom and one hydrogen atom or monovalent organic group.
D: A silicon-containing bond unit having two oxygen atoms bonded to one silicon atom and two hydrogen atoms or two monovalent organic groups.
However, the organic group is a monovalent organic group in which an atom bonded to a silicon atom is a carbon atom.

本発明は、あるいは、DD/MAS法を用いて測定された固体29Si−NMRスペクトルにおいて、含ケイ素結合単位Q、T及びDを以下のとおり規定したとき、Q及びTに由来するシグナル面積と、Dに由来するシグナル面積との比(シグナル面積比)Q+T:Dが1:0.10〜1:0.35である、エアロゲル複合体を提供することもできる。
Q:1個のケイ素原子に結合した酸素原子が4個の含ケイ素結合単位。
T:1個のケイ素原子に結合した酸素原子が3個と水素原子又は1価の有機基が1個の含ケイ素結合単位。
D:1個のケイ素原子に結合した酸素原子が2個と水素原子又は1価の有機基が2個の含ケイ素結合単位。
ただし、Qに由来するシグナル面積が0超であり、上記有機基とはケイ素原子に結合する原子が炭素原子である1価の有機基である。
In the solid 29 Si-NMR spectrum measured using the DD / MAS method, or when the silicon-containing binding units Q, T, and D are defined as follows, the present invention provides a signal area derived from Q and T The ratio of the signal area derived from D (signal area ratio) Q + T: D can be provided as an airgel complex having a ratio of 1: 0.10 to 1: 0.35.
Q: A silicon-containing bond unit having four oxygen atoms bonded to one silicon atom.
T: A silicon-containing bond unit having three oxygen atoms bonded to one silicon atom and one hydrogen atom or monovalent organic group.
D: A silicon-containing bond unit having two oxygen atoms bonded to one silicon atom and two hydrogen atoms or two monovalent organic groups.
However, the signal area derived from Q is more than 0, and the organic group is a monovalent organic group in which an atom bonded to a silicon atom is a carbon atom.

本発明において、シリカ粒子の平均一次粒子径は1〜500nmとすることができる。   In the present invention, the average primary particle diameter of the silica particles can be 1 to 500 nm.

本発明は、下記一般式(1)で表される構造を有することができる。

式(1)中、R及びRはそれぞれ独立にアルキル基又はアリール基を示し、R及びRはそれぞれ独立にアルキレン基を示す。
The present invention can have a structure represented by the following general formula (1).

In formula (1), R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group or an aryl group, and R 3 and R 4 each independently represent an alkylene group.

本発明は、支柱部及び橋かけ部を備えるラダー型構造を有し、橋かけ部が下記一般式(2)で表される構造を有することができる。

式(2)中、R及びRはそれぞれ独立にアルキル基又はアリール基を示し、bは1〜50の整数を示す。
The present invention can have a ladder structure including a support portion and a bridge portion, and the bridge portion can have a structure represented by the following general formula (2).

In formula (2), R 6 and R 7 each independently represent an alkyl group or an aryl group, and b represents an integer of 1 to 50.

本発明は、下記一般式(3)で表される構造を有することができる。

式(3)中、R、R、R及びRはそれぞれ独立にアルキル基又はアリール基を示し、a、b及びcはそれぞれ独立に1〜50の整数を示す。
The present invention can have a structure represented by the following general formula (3).

In formula (3), R 5 , R 6 , R 7 and R 8 each independently represents an alkyl group or an aryl group, and a, b and c each independently represent an integer of 1 to 50.

本発明によれば、断熱性を維持しつつ、高い圧縮破断強度や引張破断強度、および低い引張弾性率を有することにより、強靭性や柔軟性に優れたエアロゲル複合体を提供することができる。後述の実施例にも示されているように、例えば圧縮破断強度が0.3MPa以上かつ引張破断強度が10kPa以上であって、引張弾性率が20kPa未満であるエアロゲル複合体を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can provide the airgel composite excellent in toughness and a softness | flexibility by having high compression fracture strength, tensile fracture strength, and low tensile elastic modulus, maintaining heat insulation. As shown in the examples described later, for example, an airgel composite having a compressive breaking strength of 0.3 MPa or more and a tensile breaking strength of 10 kPa or more and a tensile elastic modulus of less than 20 kPa can be provided. .

粒子の二軸平均一次粒子径の算出方法を示す図である。It is a figure which shows the calculation method of the biaxial average primary particle diameter of particle | grains. DD/MAS法を用いて得られる、実施例1のエアロゲル複合体に対する固体29Si−NMRスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the solid 29 Si-NMR spectrum with respect to the airgel composite of Example 1 obtained using DD / MAS method.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。本明細書において、「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。「A又はB」とは、A及びBのいずれか一方を含んでいればよく、両方を含んでいてもよい。本実施形態で例示する材料は、特に断らない限り、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments. In this specification, the numerical range indicated using “to” indicates a range including the numerical values described before and after “to” as the minimum value and the maximum value, respectively. “A or B” only needs to include one of A and B, and may include both. The materials exemplified in this embodiment can be used singly or in combination of two or more unless otherwise specified.

<エアロゲル複合体>
狭義には、湿潤ゲルに対して超臨界乾燥法を用いて得られた乾燥ゲルをエアロゲル、大気圧下での乾燥により得られた乾燥ゲルをキセロゲル、凍結乾燥により得られた乾燥ゲルをクライオゲルと称するが、本実施形態においては、湿潤ゲルのこれらの乾燥手法によらず、得られた低密度の乾燥ゲルをエアロゲルと称する。すなわち、本実施形態においてエアロゲルとは、広義のエアロゲルである「Gel comprised of a microporous solid in which the dispersed phase is a gas(分散相が気体である微多孔性固体から構成されるゲル)」を意味するものである。一般的にエアロゲルの内部は網目状の微細構造となっており、2〜20nm程度のエアロゲル粒子が結合したクラスター構造を有している。このクラスターにより形成される骨格間には、100nmに満たない細孔があり、三次元的に微細な多孔性の構造をしている。なお、本実施形態におけるエアロゲルは、シリカを主成分とするシリカエアロゲルである。シリカエアロゲルとしては、メチル基等の有機基又は有機鎖を導入した、いわゆる有機−無機ハイブリッド化されたシリカエアロゲルが挙げられる。なお、本実施形態のエアロゲル複合体は、エアロゲル中にシリカ粒子が複合化されながらも、上記エアロゲルの特徴であるクラスター構造を有しており、三次元的に微細な多孔性の構造を有している。
<Airgel composite>
In a narrow sense, dry gel obtained by using supercritical drying method for wet gel is aerogel, dry gel obtained by drying under atmospheric pressure is xerogel, dry gel obtained by freeze-drying is cryogel and However, in the present embodiment, the obtained low-density dried gel is referred to as an aerogel regardless of the drying method of the wet gel. In other words, in the present embodiment, the airgel means “a gel composed of a microporous solid whose dispersed phase is a gas”, which is an aerogel in a broad sense, that is, “gel resolved of a microporous solid in which the dispersed phase is a gas”. To do. In general, the inside of an airgel has a network-like fine structure, and has a cluster structure in which airgel particles of about 2 to 20 nm are combined. Between the skeletons formed by the clusters, there are pores less than 100 nm, and a three-dimensionally fine porous structure is formed. In addition, the airgel in this embodiment is a silica airgel which has a silica as a main component. Examples of the silica airgel include so-called organic-inorganic hybrid silica airgel into which an organic group such as a methyl group or an organic chain is introduced. In addition, the airgel composite of the present embodiment has a cluster structure that is a feature of the above airgel while silica particles are composited in the airgel, and has a three-dimensionally fine porous structure. ing.

本実施形態のエアロゲル複合体は、エアロゲル成分及びシリカ粒子を含有するものである。なお、必ずしもこれと同じ概念を意味するものではないが、本実施形態のエアロゲル複合体は、三次元網目骨格を構成する成分としてシリカ粒子を含有するものである、と表現することも可能である。本実施形態のエアロゲル複合体は、後述するとおり断熱性と柔軟性とに優れている。特に、柔軟性が優れていることによりエアロゲル複合体としての取り扱い性が向上して大型化も可能となるため、生産性を高めることができる。なお、このようなエアロゲル複合体は、エアロゲルの製造環境中にシリカ粒子を存在させることにより得られるものである。そしてシリカ粒子を存在させることによるメリットは、複合体自体の断熱性、柔軟性等を向上できることのみならず、後述する湿潤ゲル生成工程の時間短縮、あるいは洗浄及び溶媒置換工程から乾燥工程の簡略化が可能であることにもある。なお、この工程の時間短縮及び工程の簡略化は、柔軟性が優れるエアロゲル複合体を作製する上で必ずしも求められることではない。   The airgel composite of this embodiment contains an airgel component and silica particles. Although not necessarily meaning the same concept as this, the airgel composite of the present embodiment can also be expressed as containing silica particles as a component constituting the three-dimensional network skeleton. . The airgel composite of this embodiment is excellent in heat insulation and flexibility as described later. In particular, since the flexibility is excellent, the handling property as an airgel composite is improved and the size can be increased, so that the productivity can be increased. In addition, such an airgel composite is obtained by making silica particles exist in the airgel production environment. And the merit by the presence of silica particles is not only that the heat insulation and flexibility of the composite itself can be improved, but also shortening the time of the wet gel generation process described later, or simplifying the drying process from the washing and solvent replacement process. Is also possible. In addition, shortening of the time of this process and simplification of a process are not necessarily calculated | required when producing the airgel composite which is excellent in a softness | flexibility.

本実施形態において、エアロゲル成分とシリカ粒子との複合化態様は様々である。例えば、エアロゲル成分は膜状等の不定形であってもよく、粒子状(エアロゲル粒子)であってもよい。いずれの態様においても、エアロゲル成分が様々な形態になりシリカ粒子間に存在しているため、複合体の骨格に柔軟性が付与されていると推察される。   In this embodiment, the composite aspect of an airgel component and a silica particle is various. For example, the airgel component may be in an indeterminate form such as a film or may be in the form of particles (aerogel particles). In any embodiment, since the airgel component is in various forms and exists between the silica particles, it is presumed that flexibility is imparted to the skeleton of the composite.

まず、エアロゲル成分とシリカ粒子の複合化態様としては、不定形のエアロゲル成分がシリカ粒子間に介在する態様が挙げられる。このような態様としては、具体的には、例えば、シリカ粒子が膜状のエアロゲル成分(シリコーン)により被覆された態様(エアロゲル成分がシリカ粒子を内包する態様)、エアロゲル成分がバインダーとなりシリカ粒子同士が連結された態様、エアロゲル成分が複数のシリカ粒子間隙を充填している態様、これらの態様の組み合わせの態様(クラスター状に並んだシリカ粒子がエアロゲル成分により被覆された態様等)、など様々な態様が挙げられる。このように、本実施形態においてエアロゲル複合体は、三次元網目骨格がシリカ粒子とエアロゲル成分(シリコーン)から構成されることができ、その具体的態様(形態)に特に制限はない。   First, the composite mode of the airgel component and the silica particles includes a mode in which an amorphous airgel component is interposed between the silica particles. Specifically, as such an embodiment, for example, an embodiment in which silica particles are coated with a film-like airgel component (silicone) (an embodiment in which the airgel component includes silica particles), the airgel component serves as a binder and the silica particles , A mode in which the airgel component is filled with a plurality of silica particle gaps, a mode of a combination of these modes (a mode in which silica particles arranged in a cluster are coated with the airgel component, etc.) An embodiment is mentioned. Thus, in this embodiment, the airgel composite can have a three-dimensional network skeleton composed of silica particles and an airgel component (silicone), and there is no particular limitation on the specific mode (form).

一方、本実施形態においてエアロゲル成分は、不定形ではなく明確な粒子状となってシリカ粒子と複合化していてもよい。   On the other hand, in the present embodiment, the airgel component may be in the form of a clear particle, not an indefinite shape, and may be combined with silica particles.

本実施形態のエアロゲル複合体においてこのような様々な態様が生じるメカニズムは必ずしも定かではないが、本発明者は、ゲル化工程におけるエアロゲル成分の生成速度が関与していると推察している。例えば、シリカ粒子のシラノール基数を変動させることによってエアロゲル成分の生成速度が変動する傾向がある。また、系のpHを変動させることによってもエアロゲル成分の生成速度が変動する傾向がある。   Although the mechanism by which such various aspects occur in the airgel composite of the present embodiment is not necessarily clear, the present inventor presumes that the generation rate of the airgel component in the gelation process is involved. For example, the production speed of the airgel component tends to vary by varying the number of silanol groups in the silica particles. Further, the production rate of the airgel component also tends to fluctuate by changing the pH of the system.

このことは、シリカ粒子のサイズ、形状、シラノール基数、系のpH等を調整することにより、エアロゲル複合体の態様(三次元網目骨格のサイズ、形状等)を制御できることを示唆する。したがって、エアロゲル複合体の密度、気孔率等の制御が可能となり、エアロゲル複合体の断熱性と柔軟性を制御することができると考えられる。なお、エアロゲル複合体の三次元網目骨格は、上述した様々な態様の一種類のみから構成されていてもよいし、二種以上の態様から構成されていてもよい。   This suggests that the aspect of the airgel composite (size, shape, etc. of the three-dimensional network skeleton) can be controlled by adjusting the size, shape, silanol group number, system pH, etc. of the silica particles. Therefore, it is considered that the density, porosity, etc. of the airgel composite can be controlled, and the heat insulating property and flexibility of the airgel composite can be controlled. In addition, the three-dimensional network skeleton of the airgel composite may be composed of only one kind of the various aspects described above, or may be composed of two or more kinds of aspects.

シリカ粒子としては特に制限なく用いることができ、例えば、非晶質シリカ粒子が挙げられる。さらに当該非晶質シリカ粒子としては、溶融シリカ粒子、ヒュームドシリカ粒子及びコロイダルシリカ粒子からなる群より選択される少なくとも一種が挙げられる。これらのうち、コロイダルシリカ粒子は単分散性が高く、ゾル中での凝集を抑制し易い。なお、シリカ粒子としては、中空構造、多孔質構造等を有するシリカ粒子であってもよい。   The silica particles can be used without any particular limitation, and examples thereof include amorphous silica particles. Further, the amorphous silica particles include at least one selected from the group consisting of fused silica particles, fumed silica particles, and colloidal silica particles. Among these, colloidal silica particles have high monodispersibility and are easy to suppress aggregation in the sol. In addition, as a silica particle, the silica particle which has a hollow structure, a porous structure, etc. may be sufficient.

シリカ粒子の形状は特に制限されず、球状、繭型、会合型等が挙げられる。これらのうち、シリカ粒子として球状の粒子を用いることにより、ゾル中での凝集を抑制し易くなる。シリカ粒子の平均一次粒子径は1〜500nmとすることができるが、5〜300nmであってもよく、20〜100nmであってもよい。シリカ粒子の平均一次粒子径が1nm以上であることにより、適度な強度をエアロゲルに付与し易くなり、乾燥時の耐収縮性に優れるエアロゲル複合体が得易くなる。一方、平均一次粒子径が500nm以下であることにより、シリカ粒子の固体熱伝導を抑制し易くなり、断熱性に優れるエアロゲル複合体が得易くなる。   The shape of the silica particles is not particularly limited, and examples thereof include a spherical shape, a cage shape, and an association type. Among these, by using spherical particles as silica particles, it becomes easy to suppress aggregation in the sol. The average primary particle diameter of the silica particles can be 1 to 500 nm, but may be 5 to 300 nm, or 20 to 100 nm. When the average primary particle diameter of the silica particles is 1 nm or more, it becomes easy to impart an appropriate strength to the airgel, and an airgel composite having excellent shrinkage resistance during drying is easily obtained. On the other hand, when the average primary particle diameter is 500 nm or less, it becomes easy to suppress the solid heat conduction of the silica particles, and it becomes easy to obtain an airgel composite excellent in heat insulation.

エアロゲル粒子(エアロゲル成分)とシリカ粒子とは、水素結合、化学結合、又はそれらの結合の組合せの態様を取って結合していると推測される。この際、水素結合、化学結合、又はそれらの結合の組合せは、エアロゲル粒子(エアロゲル成分)のシラノール基、反応性基、又はそれら両者と、シリカ粒子のシラノール基により形成されると考えられる。そのため、結合の態様が化学結合であると、適度な強度をエアロゲルに付与し易いと考えられる。このことから考えると、エアロゲル成分と複合化させる粒子として、シリカ粒子に限らず、粒子表面にシラノール基を有する無機粒子又は有機粒子も用いることができる。   It is presumed that the airgel particles (aerogel component) and the silica particles are bonded by taking a hydrogen bond, a chemical bond, or a combination of these bonds. At this time, hydrogen bonds, chemical bonds, or combinations of these bonds are considered to be formed by silanol groups, reactive groups, or both of the airgel particles (aerogel component) and the silanol groups of the silica particles. Therefore, it is thought that moderate strength is easily imparted to the airgel when the bonding mode is chemical bonding. Considering this, the particles to be combined with the airgel component are not limited to silica particles, and inorganic particles or organic particles having a silanol group on the particle surface can also be used.

シリカ粒子の1g当りのシラノール基数は、10×1018〜1000×1018個/gとすることができるが、50×1018〜800×1018個/gであってもよく、100×1018〜700×1018個/gであってもよい。シリカ粒子の1g当りのシラノール基数が10×1018個/g以上であることにより、エアロゲル粒子(エアロゲル成分)とのより良好な反応性を有することができ、耐収縮性に優れるエアロゲル複合体を得易くなる。一方、シラノール基数が1000×1018個/g以下であることにより、ゾル作製時における急なゲル化を抑制し易くなり、均質なエアロゲル複合体が得易くなる。 The number of silanol groups per gram of silica particles can be 10 × 10 18 to 1000 × 10 18 pcs / g, but may be 50 × 10 18 to 800 × 10 18 pcs / g, or 100 × 10 10 18-700 may be a × 10 18 cells / g. When the number of silanol groups per gram of silica particles is 10 × 10 18 pieces / g or more, an airgel composite that can have better reactivity with airgel particles (aerogel component) and has excellent shrinkage resistance. It becomes easy to obtain. On the other hand, when the number of silanol groups is 1000 × 10 18 / g or less, it is easy to suppress abrupt gelation at the time of sol preparation, and it becomes easy to obtain a homogeneous airgel composite.

本実施形態において、粒子の平均粒子径(エアロゲル粒子の平均二次粒子径及びシリカ粒子の平均一次粒子径)は、走査型電子顕微鏡(以下「SEM」と略記する。)を用いてエアロゲル複合体の断面を直接観察することにより得ることができる。例えば、三次元網目骨格からは、その断面の直径に基づきエアロゲル粒子又はシリカ粒子個々の粒子径を得ることができる。ここでいう直径とは、三次元網目骨格を形成する骨格の断面を円とみなした場合の直径を意味する。また、断面を円とみなした場合の直径とは、断面の面積を同じ面積の円に置き換えたときの当該円の直径のことである。なお、平均粒子径の算出に当たっては、100個の粒子について円の直径を求め、その平均を取るものとする。   In the present embodiment, the average particle size of the particles (the average secondary particle size of the airgel particles and the average primary particle size of the silica particles) is measured using a scanning electron microscope (hereinafter abbreviated as “SEM”). It can be obtained by directly observing the cross section of. For example, the particle diameter of each airgel particle or silica particle can be obtained from the three-dimensional network skeleton based on the diameter of the cross section. The diameter here means the diameter when the cross section of the skeleton forming the three-dimensional network skeleton is regarded as a circle. The diameter when the cross section is regarded as a circle is the diameter of the circle when the area of the cross section is replaced with a circle having the same area. In calculating the average particle diameter, the diameter of a circle is obtained for 100 particles, and the average is taken.

なお、シリカ粒子については原料から平均粒子径を測定することが可能である。例えば、二軸平均一次粒子径は、任意の粒子20個をSEMにより観察した結果から、次のようにして算出される。すなわち、通常水に分散している固形分濃度が5〜40質量%であるコロイダルシリカ粒子を例にすると、コロイダルシリカ粒子の分散液にパターン配線付きウエハを2cm角に切ったチップを約30秒浸した後、当該チップを純水にて約30秒間すすぎ、窒素ブロー乾燥する。その後、チップをSEM観察用の試料台に載せ、加速電圧10kVを掛け、10万倍の倍率にてシリカ粒子を観察し、画像を撮影する。得られた画像から20個のシリカ粒子を任意に選択し、それらの粒子の粒子径の平均を平均粒子径とする。この際、選択したシリカ粒子が図1に示すような形状であった場合、シリカ粒子1に外接し、その長辺が最も長くなるように配置した長方形(外接長方形L)を導く。そして、その外接長方形Lの長辺をX、短辺をYとして、(X+Y)/2として二軸平均一次粒子径を算出し、その粒子の粒子径とする。   In addition, about a silica particle, it is possible to measure an average particle diameter from a raw material. For example, the biaxial average primary particle diameter is calculated as follows from the result of observing 20 arbitrary particles by SEM. That is, when colloidal silica particles having a solid content concentration of 5 to 40% by mass, which is usually dispersed in water, are taken as an example, a chip obtained by cutting a 2 cm square wafer with a pattern wiring into a dispersion of colloidal silica particles for about 30 seconds After soaking, the chip is rinsed with pure water for about 30 seconds and blown with nitrogen. Thereafter, the chip is placed on a sample stage for SEM observation, an acceleration voltage of 10 kV is applied, the silica particles are observed at a magnification of 100,000, and an image is taken. 20 silica particles are arbitrarily selected from the obtained image, and the average of the particle diameters of these particles is defined as the average particle diameter. At this time, when the selected silica particles have a shape as shown in FIG. 1, a rectangle (circumscribed rectangle L) circumscribing the silica particles 1 and arranged so that the long side is the longest is led. And the long side of the circumscribed rectangle L is X, the short side is Y, and the biaxial average primary particle diameter is calculated as (X + Y) / 2, and is defined as the particle diameter of the particle.

エアロゲル複合体に含まれるエアロゲル成分の含有量は、エアロゲル複合体の総量100質量部に対し、4〜25質量部とすることができるが、10〜20質量部であってもよい。含有量が4質量部以上であることにより適度な強度を付与し易くなり、25質量部以下であることにより良好な断熱性を得易くなる。   Although content of the airgel component contained in an airgel composite can be 4-25 mass parts with respect to 100 mass parts of total amounts of an airgel composite, 10-20 mass parts may be sufficient. When the content is 4 parts by mass or more, an appropriate strength is easily imparted, and when the content is 25 parts by mass or less, good heat insulating properties are easily obtained.

エアロゲル複合体に含まれるシリカ粒子の含有量は、エアロゲル複合体の総量100質量部に対し、1〜25質量部とすることができるが、3〜15質量部であってもよい。含有量が1質量部以上であることにより適度な強度をエアロゲル複合体に付与し易くなり、25質量部以下であることによりシリカ粒子の固体熱伝導を抑制し易くなる。   Although content of the silica particle contained in an airgel composite can be 1-25 mass parts with respect to 100 mass parts of total amounts of an airgel composite, 3-15 mass parts may be sufficient. When the content is 1 part by mass or more, an appropriate strength is easily imparted to the airgel composite, and when the content is 25 parts by mass or less, solid heat conduction of the silica particles is easily suppressed.

エアロゲル複合体は、これらエアロゲル成分及びシリカ粒子の他に、熱線輻射抑制等を目的として、カーボングラファイト、アルミニウム化合物、マグネシウム化合物、銀化合物、チタン化合物等のその他の成分をさらに含んでいてもよい。その他の成分の含有量は特に制限されないが、エアロゲル複合体の所期の効果を十分に確保する観点から、エアロゲル複合体の総量100質量部に対し、1〜5質量部とすることができる。   In addition to these airgel components and silica particles, the airgel composite may further contain other components such as carbon graphite, an aluminum compound, a magnesium compound, a silver compound, and a titanium compound for the purpose of suppressing heat radiation. The content of other components is not particularly limited, but may be 1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the airgel complex from the viewpoint of sufficiently ensuring the desired effect of the airgel complex.

<含ケイ素結合単位Q、T及びDに係るシグナル面積>
本実施形態のエアロゲル複合体は、強靭性や柔軟性の観点から、DD/MAS法を用いて測定された固体29Si−NMRスペクトルにおいて、含ケイ素結合単位Q、T及びDを以下のとおり規定したとき、Q及びTに由来するシグナル面積と、Dに由来するシグナル面積との比(シグナル面積比)Q+T:Dが1:0.10〜1:0.35であるが、1:0.10超1:0.35以下であってもよく、1:0.15〜1:0.25であってもよい。
Q:1個のケイ素原子に結合した酸素原子が4個の含ケイ素結合単位。
T:1個のケイ素原子に結合した酸素原子が3個と水素原子又は1価の有機基が1個の含ケイ素結合単位。
D:1個のケイ素原子に結合した酸素原子が2個と水素原子又は1価の有機基が2個の含ケイ素結合単位。
(ただし、上記有機基とはケイ素原子に結合する原子が炭素原子である1価の有機基である。)
<Signal area according to silicon-containing bonding units Q, T and D>
From the viewpoint of toughness and flexibility, the airgel composite of this embodiment defines silicon-containing bonding units Q, T, and D as follows in a solid 29 Si-NMR spectrum measured using the DD / MAS method. The ratio of the signal area derived from Q and T to the signal area derived from D (signal area ratio) Q + T: D is 1: 0.10 to 1: 0.35, but 1: 0. More than 10 may be 1: 0.35 or less, and may be 1: 0.15 to 1: 0.25.
Q: A silicon-containing bond unit having four oxygen atoms bonded to one silicon atom.
T: A silicon-containing bond unit having three oxygen atoms bonded to one silicon atom and one hydrogen atom or monovalent organic group.
D: A silicon-containing bond unit having two oxygen atoms bonded to one silicon atom and two hydrogen atoms or two monovalent organic groups.
(However, the organic group is a monovalent organic group in which an atom bonded to a silicon atom is a carbon atom.)

なお、上記Q、T及びDにおける「酸素原子」とは、主として2個のケイ素原子間を結合する酸素原子であるが、例えばケイ素原子に結合した水酸基が有する酸素原子である場合も考えられる。また、「有機基」とはケイ素原子に結合する原子が炭素原子である1価の有機基であり、例えば炭素数が1〜10の非置換又は置換の1価の有機基が挙げられる。非置換の1価の有機基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基等の炭化水素基が挙げられる。また、置換の1価の有機基としては、これら炭化水素基の水素原子がハロゲン原子、所定の官能基、所定の官能基含有有機基等で置換された炭化水素基(置換有機基)、あるいは特にシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基等の環の水素原子がアルキル基で置換された炭化水素基、などが挙げられる。なお、上記ハロゲン原子としては塩素原子、フッ素原子等が(すなわち、クロロアルキル基、ポリフルオロアルキル基等のハロゲン原子置換有機基となる)、上記官能基としては、水酸基、メルカプト基、カルボキシル基、エポキシ基、アミノ基、シアノ基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等が、上記官能基含有有機基としては、アルコキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、グリシジル基、エポキシシクロヘキシル基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基、N−アミノアルキル置換アミノアルキル基等が、それぞれ挙げられる。   The “oxygen atom” in the above Q, T and D is mainly an oxygen atom bonded between two silicon atoms. For example, it may be an oxygen atom having a hydroxyl group bonded to a silicon atom. The “organic group” is a monovalent organic group in which the atom bonded to the silicon atom is a carbon atom, and examples thereof include an unsubstituted or substituted monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms. Examples of the unsubstituted monovalent organic group include hydrocarbon groups such as an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, and an aralkyl group. The substituted monovalent organic group includes a hydrocarbon group in which the hydrogen atom of these hydrocarbon groups is substituted with a halogen atom, a predetermined functional group, a predetermined functional group-containing organic group, or the like, or In particular, a hydrocarbon group in which a ring hydrogen atom such as a cycloalkyl group, an aryl group, and an aralkyl group is substituted with an alkyl group, and the like can be given. The halogen atom is a chlorine atom, a fluorine atom or the like (that is, a halogen atom-substituted organic group such as a chloroalkyl group or a polyfluoroalkyl group), and the functional group is a hydroxyl group, a mercapto group, a carboxyl group, An epoxy group, an amino group, a cyano group, an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, etc. The functional group-containing organic group includes an alkoxy group, an acyl group, an acyloxy group, an alkoxycarbonyl group, a glycidyl group, an epoxycyclohexyl group, an alkylamino group. Group, dialkylamino group, arylamino group, N-aminoalkyl-substituted aminoalkyl group and the like.

シグナル面積比は、固体29Si−NMRスペクトルにより確認することができる。具体的には、エアロゲル複合体に対し、DD/MAS法を用いた29Si−NMR測定を行うことにより、例えば図2に示すようなスペクトルが得られる。図2は、DD/MAS法を用いて得られる、実施例1のエアロゲル複合体に対する固体29Si−NMRスペクトルを示す図である。この図にみられるように、含ケイ素結合単位Q、T及びDの化学シフトは、Q単位:−90〜−135ppm、T単位:−45〜−85ppm、D単位:0〜−40ppmの範囲にそれぞれ観察されるため、含ケイ素結合単位Q、T及びDのシグナルを分離し、各単位に由来するシグナル面積を計算することが可能である。 The signal area ratio can be confirmed by a solid 29 Si-NMR spectrum. Specifically, for example, a spectrum as shown in FIG. 2 is obtained by performing 29 Si-NMR measurement using the DD / MAS method on the airgel composite. FIG. 2 is a diagram showing a solid-state 29 Si-NMR spectrum for the airgel composite of Example 1 obtained by using the DD / MAS method. As seen in this figure, the chemical shifts of the silicon-containing bond units Q, T and D are in the range of Q units: -90 to -135 ppm, T units: -45 to -85 ppm, D units: 0 to -40 ppm. Since each is observed, it is possible to separate the signals of the silicon-containing binding units Q, T and D and calculate the signal area derived from each unit.

ここで、図2を用いて、シグナル面積比の計算方法を説明する。例えば、図2においては、−90〜−135ppmの化学シフト範囲において、シリカ由来のQ単位シグナルが観測されている。また、−45〜−85ppmの化学シフト範囲において、T単位のシグナルが観測されており、0〜−40ppmの化学シフト範囲において、D単位のシグナルが観測されている。シグナル面積(積分値)は、それぞれの化学シフト範囲において、シグナルを積分することにより得られる。Q単位とT単位のシグナル面積を足し合わせて1とした場合、図2のシグナル面積比Q+T:Dは、1:0.21と計算される。シグナル面積は一般的なスペクトル解析ソフト(例えば、ブルカー社製のNMRソフトウェア「TopSpin」(TopSpinは登録商標))を用いて算出されるものである。なお、スペクトル解析には、『パソコンによるFT−NMRのデータ処理(第2版)(CD−ROM付by Windows):中村博:三共出版』(Windowsは登録商標)に付属のソフトウェアを使用することもできる。   Here, a signal area ratio calculation method will be described with reference to FIG. For example, in FIG. 2, a Q unit signal derived from silica is observed in a chemical shift range of −90 to −135 ppm. In addition, a signal of T unit is observed in the chemical shift range of −45 to −85 ppm, and a signal of D unit is observed in the chemical shift range of 0 to −40 ppm. The signal area (integrated value) is obtained by integrating the signal in each chemical shift range. When the signal areas of the Q unit and the T unit are added to 1, the signal area ratio Q + T: D in FIG. 2 is calculated as 1: 0.21. The signal area is calculated using general spectrum analysis software (for example, NMR software “TopSpin” manufactured by Bruker (TopSpin is a registered trademark)). For spectrum analysis, use the software attached to "FT-NMR data processing by personal computer (2nd edition) (by Windows with CD-ROM): Hiroshi Nakamura: Sankyo Publishing" (Windows is a registered trademark). You can also.

本実施形態のエアロゲル複合体では、DD/MAS法を用いて測定された固体29Si−NMRスペクトルにおいて、所定量の含ケイ素結合単位Qが観測され得る。具体的には、Q単位シグナルのシグナル面積(積分値)が0超である。これまで述べてきたシリカ粒子の存在は、Q単位シグナルのシグナル面積で規定することができる。そのため、本実施形態のエアロゲル複合体は、DD/MAS法を用いて測定された固体29Si−NMRスペクトルにおいて、含ケイ素結合単位Q、T及びDを上記のとおり規定したとき、Q及びTに由来するシグナル面積と、Dに由来するシグナル面積との比(シグナル面積比)Q+T:Dが1:0.10〜1:0.35である、エアロゲル複合体(ただし、Qに由来するシグナル面積が0超である)、ということもできる。 In the airgel composite of the present embodiment, a predetermined amount of silicon-containing bonding units Q can be observed in the solid 29 Si-NMR spectrum measured using the DD / MAS method. Specifically, the signal area (integrated value) of the Q unit signal is more than zero. The presence of the silica particles described so far can be defined by the signal area of the Q unit signal. Therefore, when the air-gel composite of this embodiment is defined as described above in the solid 29 Si-NMR spectrum measured using the DD / MAS method, the silicon-containing binding units Q, T, and D are defined as Q and T. Ratio of signal area derived from signal area derived from D (signal area ratio) Q + T: D is 1: 0.10 to 1: 0.35 Airgel complex (however, signal area derived from Q Is greater than 0).

なお、このようなシグナル面積比は、後述するエアロゲルの製造条件、特に酸触媒の添加量を変更することにより適宜調整することができる。   Note that such a signal area ratio can be appropriately adjusted by changing the airgel production conditions described later, particularly the amount of acid catalyst added.

<エアロゲル成分の具体的態様>
本実施形態のエアロゲル複合体におけるエアロゲル成分としては、以下の態様が挙げられる。これらの態様を採用することにより、エアロゲル複合体の断熱性及び柔軟性を所望の水準に制御することが容易となる。ただし、これらの態様の各々を採用することは、必ずしも本実施形態にて規定するエアロゲル複合体を得ることが目的ではない。各々の態様を採用することで、各々の態様に応じた熱伝導率及び圧縮弾性率を有するエアロゲル複合体を得ることができる。したがって、用途に応じた断熱性及び柔軟性を有するエアロゲル複合体を提供することができる。
<Specific embodiment of airgel component>
The following aspects are mentioned as an airgel component in the airgel composite of this embodiment. By adopting these aspects, it becomes easy to control the heat insulating property and flexibility of the airgel composite to a desired level. However, adopting each of these aspects is not necessarily the purpose of obtaining the airgel composite defined in the present embodiment. By employ | adopting each aspect, the airgel composite which has the heat conductivity and compression elastic modulus according to each aspect can be obtained. Therefore, the airgel composite which has the heat insulation according to a use and a softness | flexibility can be provided.

(第一の態様)
本実施形態のエアロゲル複合体は、下記一般式(1)で表される構造を有することができる。
(First aspect)
The airgel composite of this embodiment can have a structure represented by the following general formula (1).

式(1)中、R及びRはそれぞれ独立にアルキル基又はアリール基を示し、R及びRはそれぞれ独立にアルキレン基を示す。ここで、アリール基としてはフェニル基、置換フェニル基等が挙げられる。なお、置換フェニル基の置換基としては、例えば、アルキル基、ビニル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基等が挙げられる。 In formula (1), R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group or an aryl group, and R 3 and R 4 each independently represent an alkylene group. Here, examples of the aryl group include a phenyl group and a substituted phenyl group. In addition, as a substituent of a substituted phenyl group, an alkyl group, a vinyl group, a mercapto group, an amino group, a nitro group, a cyano group etc. are mentioned, for example.

上記の構造をエアロゲル成分としてエアロゲル複合体の骨格中に導入することにより、低熱伝導率かつ柔軟なエアロゲル複合体となる。このような観点から、式(1)中、R及びRとしてはそれぞれ独立に炭素数が1〜6のアルキル基、フェニル基等が挙げられ、当該アルキル基としてはメチル基等が挙げられる。また、式(1)中、R及びRとしてはそれぞれ独立に炭素数が1〜6のアルキレン基等が挙げられ、当該アルキレン基としてはエチレン基、プロピレン基等が挙げられる。 By introducing the above structure as an airgel component into the skeleton of the airgel composite, a flexible airgel composite having low thermal conductivity is obtained. From such a viewpoint, in formula (1), R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a phenyl group, or the like, and the alkyl group is a methyl group or the like. . In formula (1), R 3 and R 4 each independently include an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and examples of the alkylene group include an ethylene group and a propylene group.

(第二の態様)
本実施形態のエアロゲル複合体は、支柱部及び橋かけ部を備えるラダー型構造を有するエアロゲル複合体であり、かつ、橋かけ部が下記一般式(2)で表される構造を有するエアロゲル複合体であってもよい。このようなラダー型構造をエアロゲル成分としてエアロゲル複合体の骨格中に導入することにより、耐熱性及び機械的強度を向上させることができる。なお、本実施形態において「ラダー型構造」とは、2本の支柱部(struts)と支柱部同士を連結する橋かけ部(bridges)とを有するもの(いわゆる「梯子」の形態を有するもの)である。本態様において、エアロゲル複合体の骨格がラダー型構造からなっていてもよいが、エアロゲル複合体が部分的にラダー型構造を有していてもよい。
(Second embodiment)
The airgel composite of the present embodiment is an airgel composite having a ladder structure including a support portion and a bridge portion, and the airgel composite having a structure in which the bridge portion is represented by the following general formula (2). It may be. By introducing such a ladder-type structure as an airgel component into the skeleton of the airgel composite, heat resistance and mechanical strength can be improved. In this embodiment, the “ladder structure” has two struts and bridges connecting the struts (having a so-called “ladder” form). It is. In this embodiment, the skeleton of the airgel composite may have a ladder structure, but the airgel composite may partially have a ladder structure.

式(2)中、R及びRはそれぞれ独立にアルキル基又はアリール基を示し、bは1〜50の整数を示す。ここで、アリール基としてはフェニル基、置換フェニル基等が挙げられる。また、置換フェニル基の置換基としては、例えば、アルキル基、ビニル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基等が挙げられる。なお、式(2)中、bが2以上の整数の場合、2個以上のRは各々同一であっても異なっていてもよく、同様に2個以上のRも各々同一であっても異なっていてもよい。 In formula (2), R 6 and R 7 each independently represent an alkyl group or an aryl group, and b represents an integer of 1 to 50. Here, examples of the aryl group include a phenyl group and a substituted phenyl group. Moreover, as a substituent of a substituted phenyl group, an alkyl group, a vinyl group, a mercapto group, an amino group, a nitro group, a cyano group etc. are mentioned, for example. In formula (2), when b is an integer of 2 or more, two or more R 6 s may be the same or different, and similarly two or more R 7 s are each the same. May be different.

上記の構造をエアロゲル成分としてエアロゲル複合体の骨格中に導入することにより、例えば、従来のラダー型シルセスキオキサンに由来する構造を有する(すなわち、下記一般式(X)で表される構造を有する)エアロゲルよりも優れた柔軟性を有するエアロゲル複合体となる。なお、下記一般式(X)にて示すように、従来のラダー型シルセスキオキサンに由来する構造を有するエアロゲルでは、橋かけ部の構造が−O−であるが、本実施形態のエアロゲル複合体では、橋かけ部の構造が上記一般式(2)で表される構造(ポリシロキサン構造)である。
By introducing the above structure as an airgel component into the skeleton of the airgel complex, for example, it has a structure derived from a conventional ladder-type silsesquioxane (that is, a structure represented by the following general formula (X) An airgel composite having flexibility superior to that of the airgel. In addition, as shown by the following general formula (X), in the airgel having a structure derived from the conventional ladder-type silsesquioxane, the structure of the bridge portion is —O—, but the airgel composite of this embodiment In the body, the structure of the bridging portion is a structure (polysiloxane structure) represented by the general formula (2).

式(X)中、Rはヒドロキシ基、アルキル基又はアリール基を示す。   In formula (X), R represents a hydroxy group, an alkyl group or an aryl group.

支柱部となる構造及びその鎖長、並びに橋かけ部となる構造の間隔は特に限定されないが、耐熱性と機械的強度とをより向上させるという観点から、ラダー型構造としては、下記一般式(3)で表される構造を有していてもよい。
There are no particular limitations on the structure to be the strut portion and its chain length, and the interval between the structures to be the bridging portions, but from the viewpoint of further improving the heat resistance and mechanical strength, the ladder structure has the following general formula ( You may have the structure represented by 3).

式(3)中、R、R、R及びRはそれぞれ独立にアルキル基又はアリール基を示し、a及びcはそれぞれ独立に1〜3000の整数を示し、bは1〜50の整数を示す。ここで、アリール基としてはフェニル基、置換フェニル基等が挙げられる。また、置換フェニル基の置換基としては、例えば、アルキル基、ビニル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基等が挙げられる。なお、式(3)中、bが2以上の整数の場合、2個以上のRは各々同一であっても異なっていてもよく、同様に2個以上のRも各々同一であっても異なっていてもよい。また、式(3)中、aが2以上の整数の場合、2個以上のRは各々同一であっても異なっていてもよく、同様にcが2以上の整数の場合、2個以上のRは各々同一であっても異なっていてもよい。 In formula (3), R 5 , R 6 , R 7 and R 8 each independently represent an alkyl group or an aryl group, a and c each independently represent an integer of 1 to 3000, and b is 1 to 50 Indicates an integer. Here, examples of the aryl group include a phenyl group and a substituted phenyl group. Moreover, as a substituent of a substituted phenyl group, an alkyl group, a vinyl group, a mercapto group, an amino group, a nitro group, a cyano group etc. are mentioned, for example. In formula (3), when b is an integer of 2 or more, two or more R 6 s may be the same or different, and similarly two or more R 7 s are each the same. May be different. In Formula (3), when a is an integer of 2 or more, two or more R 5 s may be the same or different. Similarly, when c is an integer of 2 or more, 2 or more R 8 may be the same or different.

なお、より優れた柔軟性を得る観点から、式(2)及び(3)中、R、R、R及びR(ただし、R及びRは式(3)中のみ)としてはそれぞれ独立に炭素数が1〜6のアルキル基、フェニル基等が挙げられ、当該アルキル基としてはメチル基等が挙げられる。また、式(3)中、a及びcは、それぞれ独立に6〜2000とすることができるが、10〜1000であってもよい。また、式(2)及び(3)中、bは、2〜30とすることができるが、5〜20であってもよい。 From the viewpoint of obtaining more excellent flexibility, in formulas (2) and (3), R 5 , R 6 , R 7 and R 8 (however, R 5 and R 8 are only in formula (3)) Each independently includes an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a phenyl group, and the like, and examples of the alkyl group include a methyl group. Moreover, in Formula (3), a and c can be independently 6-2000, but 10-1000 may be sufficient. Moreover, in formula (2) and (3), b can be 2-30, but 5-20 may be sufficient.

(第三の態様)
本実施形態のエアロゲル複合体は、シリカ粒子と、分子内に加水分解性の官能基を有するシリコン化合物及び該シリコン化合物の加水分解生成物からなる群より選択される少なくとも一種(以下、これらのシリコン化合物等を総称して「シリコン化合物類」という場合がある)と、を含有するゾルから生成された湿潤ゲルを乾燥して得られるもの(ゾル由来の湿潤ゲルの乾燥物)であってもよい。なお、これまで述べてきたエアロゲル複合体も、このように、シリカ粒子と、シリコン化合物類とを含有するゾルから生成された湿潤ゲルを乾燥することで得られるものであってもよい。
(Third embodiment)
The airgel composite of the present embodiment includes at least one selected from the group consisting of silica particles, a silicon compound having a hydrolyzable functional group in the molecule, and a hydrolysis product of the silicon compound (hereinafter, these silicons). And may be a product obtained by drying a wet gel produced from a sol containing (a dried product of a wet gel derived from a sol). . The airgel composite described so far may also be obtained by drying a wet gel generated from a sol containing silica particles and silicon compounds.

シリコン化合物における分子内のケイ素数は1又は2とすることができる。分子内に加水分解性の官能基を有するシリコン化合物としては、特に限定されないが、例えば、アルキルケイ素アルコキシドが挙げられる。アルキルケイ素アルコキシドは、耐水性を向上する観点から、加水分解性の官能基の数を3個以下とすることができ、具体的には、例えば、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン及びエチルトリメトキシシランが挙げられる。ここで、加水分解性の官能基としては、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基などが挙げられる。   The number of silicon atoms in the molecule of the silicon compound can be 1 or 2. Although it does not specifically limit as a silicon compound which has a hydrolyzable functional group in a molecule | numerator, For example, an alkyl silicon alkoxide is mentioned. Alkyl silicon alkoxides can have a hydrolyzable functional group number of 3 or less from the viewpoint of improving water resistance. Specifically, for example, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, and ethyltrimethoxy Examples include silane. Here, examples of the hydrolyzable functional group include alkoxy groups such as a methoxy group and an ethoxy group.

また、加水分解性の官能基の数が3個以下であり、分子内に反応性基を有するシリコン化合物であるビニルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン等も用いることができる。   Further, the number of hydrolyzable functional groups is 3 or less, and vinyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and 3-glycidoxypropyl which are silicon compounds having a reactive group in the molecule. Methyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, N-phenyl -3-Aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, and the like can also be used.

さらに、分子末端の加水分解性の官能基が3個以下のシリコン化合物であるビストリメトキシシリルメタン、ビストリメトキシシリルエタン、ビストリメトキシシリルヘキサン等も用いることができる。   Further, bistrimethoxysilylmethane, bistrimethoxysilylethane, bistrimethoxysilylhexane, etc., which are silicon compounds having 3 or less hydrolyzable functional groups at the molecular ends can also be used.

これらのシリコン化合物類は、単独で、又は2種類以上を混合して用いてもよい。   These silicon compounds may be used alone or in admixture of two or more.

本実施形態のエアロゲル複合体を作製するにあたり、上記のシリコン化合物類を含有するゾルは、分子内に反応性基を有するポリシロキサン化合物及び該ポリシロキサン化合物の加水分解生成物からなる群より選択される少なくとも一種(以下、これらのポリシロキサン化合物等を総称して「ポリシロキサン化合物類」という場合がある)をさらに含有することができる。   In producing the airgel composite of this embodiment, the sol containing the silicon compounds is selected from the group consisting of a polysiloxane compound having a reactive group in the molecule and a hydrolysis product of the polysiloxane compound. (Hereinafter, these polysiloxane compounds and the like may be collectively referred to as “polysiloxane compounds”).

ポリシロキサン化合物類における反応性基は、特に限定されないが、同じ反応性基同士で反応するか、あるいは他の反応性基と反応する基とすることができ、例えば、アルコキシ基、シラノール基、ヒドロキシアルキル基、エポキシ基、ポリエーテル基、メルカプト基、カルボキシル基、フェノール基等が挙げられる。これらの反応性基を有するポリシロキサン化合物は単独で、又は2種類以上を混合して用いてもよい。反応性基としては、例えば、エアロゲル複合体の柔軟性を向上する観点から、アルコキシ基、シラノール基、ヒドロキシアルキル基、ポリエーテル基等が挙げられ、これらのうち、アルコキシ基又はヒドロキシアルキル基はゾルの相溶性をより向上することができる。また、ポリシロキサン化合物の反応性の向上とエアロゲル複合体の熱伝導率の低減の観点から、アルコキシ基及びヒドロキシアルキル基の炭素数は1〜6とすることができるが、エアロゲル複合体の柔軟性をより向上する観点から2〜4であってもよい。   The reactive group in the polysiloxane compounds is not particularly limited, but may be a group that reacts with the same reactive group or a group that reacts with another reactive group, for example, an alkoxy group, a silanol group, a hydroxy group. Examples thereof include an alkyl group, an epoxy group, a polyether group, a mercapto group, a carboxyl group, and a phenol group. You may use the polysiloxane compound which has these reactive groups individually or in mixture of 2 or more types. Examples of the reactive group include an alkoxy group, a silanol group, a hydroxyalkyl group, and a polyether group from the viewpoint of improving the flexibility of the airgel composite. Among these, the alkoxy group or the hydroxyalkyl group is a sol. The compatibility can be further improved. In addition, from the viewpoint of improving the reactivity of the polysiloxane compound and reducing the thermal conductivity of the airgel composite, the number of carbon atoms of the alkoxy group and hydroxyalkyl group can be 1 to 6, but the flexibility of the airgel composite is not limited. 2-4 may be sufficient from a viewpoint of improving more.

分子内にヒドロキシアルキル基を有するポリシロキサン化合物としては、下記一般式(4)で表される構造を有するものが挙げられる。下記一般式(4)で表される構造を有するポリシロキサン化合物を使用することにより、前記一般式(1)で表される構造をエアロゲル複合体の骨格中に導入することができる。
Examples of the polysiloxane compound having a hydroxyalkyl group in the molecule include those having a structure represented by the following general formula (4). By using a polysiloxane compound having a structure represented by the following general formula (4), the structure represented by the general formula (1) can be introduced into the skeleton of the airgel composite.

式(4)中、Rはヒドロキシアルキル基を示し、R10はアルキレン基を示し、R11及びR12はそれぞれ独立にアルキル基又はアリール基を示し、nは1〜50の整数を示す。ここで、アリール基としては、フェニル基、置換フェニル基等が挙げられる。また、置換フェニル基の置換基としては、例えば、アルキル基、ビニル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基等が挙げられる。なお、式(4)中、2個のRは各々同一であっても異なっていてもよく、同様に2個のR10は各々同一であっても異なっていてもよい。また、式(4)中、2個以上のR11は各々同一であっても異なっていてもよく、同様に2個以上のR12は各々同一であっても異なっていてもよい。 In formula (4), R 9 represents a hydroxyalkyl group, R 10 represents an alkylene group, R 11 and R 12 each independently represents an alkyl group or an aryl group, and n represents an integer of 1 to 50. Here, examples of the aryl group include a phenyl group and a substituted phenyl group. Moreover, as a substituent of a substituted phenyl group, an alkyl group, a vinyl group, a mercapto group, an amino group, a nitro group, a cyano group etc. are mentioned, for example. In the formula (4), two R 9 s may be the same or different from each other, and similarly two R 10 s may be the same or different from each other. In formula (4), two or more R 11 s may be the same or different, and similarly two or more R 12 s may be the same or different.

上記構造のポリシロキサン化合物類を含有するゾルから生成された湿潤ゲルを用いることにより、低熱伝導率かつ柔軟なエアロゲル複合体をさらに得易くなる。このような観点から、式(4)中、Rとしては炭素数が1〜6のヒドロキシアルキル基等が挙げられ、当該ヒドロキシアルキル基としてはヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基等が挙げられる。また、式(4)中、R10としては炭素数が1〜6のアルキレン基等が挙げられ、当該アルキレン基としてはエチレン基、プロピレン基等が挙げられる。また、式(4)中、R11及びR12としてはそれぞれ独立に炭素数が1〜6のアルキル基、フェニル基等が挙げられ、当該アルキル基としてはメチル基等が挙げられる。また、式(4)中、nは2〜30とすることができるが、5〜20であってもよい。 By using a wet gel generated from a sol containing polysiloxane compounds having the above structure, it becomes easier to obtain a flexible airgel composite with low thermal conductivity. From such a viewpoint, in formula (4), R 9 includes a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the hydroxyalkyl group includes a hydroxyethyl group, a hydroxypropyl group, and the like. In Formula (4), R 10 includes an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and examples of the alkylene group include an ethylene group and a propylene group. In formula (4), R 11 and R 12 each independently include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a phenyl group, and the like, and examples of the alkyl group include a methyl group. Moreover, in Formula (4), although n can be set to 2-30, 5-20 may be sufficient.

上記一般式(4)で表される構造を有するポリシロキサン化合物としては、市販品を用いることができ、X−22−160AS、KF−6001、KF−6002、KF−6003等の化合物(いずれも、信越化学工業株式会社製)、XF42−B0970、Fluid OFOH 702−4%等の化合物(いずれも、モメンティブ社製)などが挙げられる。   As the polysiloxane compound having the structure represented by the general formula (4), commercially available products can be used, and compounds such as X-22-160AS, KF-6001, KF-6002, KF-6003, etc. , Manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), XF42-B0970, Fluid OFOH 702-4%, etc. (all manufactured by Momentive).

分子内にアルコキシ基を有するポリシロキサン化合物としては、下記一般式(5)で表される構造を有するものが挙げられる。下記一般式(5)で表される構造を有するポリシロキサン化合物を使用することにより、前記一般式(2)で表される橋かけ部を有するラダー型構造をエアロゲル複合体の骨格中に導入することができる。
Examples of the polysiloxane compound having an alkoxy group in the molecule include those having a structure represented by the following general formula (5). By using a polysiloxane compound having a structure represented by the following general formula (5), a ladder structure having a bridge portion represented by the general formula (2) is introduced into the skeleton of the airgel composite. be able to.

式(5)中、R14はアルキル基又はアルコキシ基を示し、R15及びR16はそれぞれ独立にアルコキシ基を示し、R17及びR18はそれぞれ独立にアルキル基又はアリール基を示し、mは1〜50の整数を示す。ここで、アリール基としてはフェニル基、置換フェニル基等が挙げられる。また、置換フェニル基の置換基としては、例えば、アルキル基、ビニル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基等が挙げられる。なお、式(5)中、2個のR14は各々同一であっても異なっていてもよく、2個のR15は各々同一であっても異なっていてもよく、同様に2個のR16は各々同一であっても異なっていてもよい。また、式(5)中、mが2以上の整数の場合、2個以上のR17は各々同一であっても異なっていてもよく、同様に2個以上のR18も各々同一であっても異なっていてもよい。 In the formula (5), R 14 represents an alkyl group or an alkoxy group, R 15 and R 16 each independently represent an alkoxy group, R 17 and R 18 each independently represent an alkyl group or an aryl group, and m is An integer of 1 to 50 is shown. Here, examples of the aryl group include a phenyl group and a substituted phenyl group. Moreover, as a substituent of a substituted phenyl group, an alkyl group, a vinyl group, a mercapto group, an amino group, a nitro group, a cyano group etc. are mentioned, for example. In the formula (5), two R 14 s may be the same or different, and two R 15 s may be the same or different. Similarly, two R 14 Each 16 may be the same or different. In the formula (5), when m is an integer of 2 or more, two or more R 17 s may be the same or different, and similarly two or more R 18 are each the same. May be different.

上記構造のポリシロキサン化合物類を含有するゾルから生成された湿潤ゲルを用いることにより、低熱伝導率かつ柔軟なエアロゲル複合体をさらに得易くなる。このような観点から、式(5)中、R14としては炭素数が1〜6のアルキル基、炭素数が1〜6のアルコキシ基等が挙げられ、当該アルキル基又はアルコキシ基としてはメチル基、メトキシ基、エトキシ基等が挙げられる。また、式(5)中、R15及びR16としてはそれぞれ独立に炭素数が1〜6のアルコキシ基等が挙げられ、当該アルコキシ基としてはメトキシ基、エトキシ基等が挙げられる。また、式(5)中、R17及びR18としてはそれぞれ独立に炭素数が1〜6のアルキル基、フェニル基等が挙げられ、当該アルキル基としてはメチル基等が挙げられる。また、式(5)中、mは2〜30とすることができるが、5〜20であってもよい。 By using a wet gel generated from a sol containing polysiloxane compounds having the above structure, it becomes easier to obtain a flexible airgel composite with low thermal conductivity. From such a viewpoint, in formula (5), R 14 includes an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and the like, and the alkyl group or alkoxy group includes a methyl group. , A methoxy group, an ethoxy group, and the like. In formula (5), R 15 and R 16 each independently include an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and examples of the alkoxy group include a methoxy group and an ethoxy group. In formula (5), R 17 and R 18 each independently include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a phenyl group, and the like, and examples of the alkyl group include a methyl group. Moreover, in Formula (5), m can be 2-30, but 5-20 may be sufficient.

上記一般式(5)で表される構造を有するポリシロキサン化合物は、例えば、特開2000−26609号公報、特開2012−233110号公報等にて報告される製造方法を適宜参照して得ることができる。   The polysiloxane compound having the structure represented by the general formula (5) can be obtained by appropriately referring to the production methods reported in, for example, JP-A Nos. 2000-26609 and 2012-233110. Can do.

なお、アルコキシ基は加水分解するため、分子内にアルコキシ基を有するポリシロキサン化合物はゾル中にて加水分解生成物として存在する可能性があり、分子内にアルコキシ基を有するポリシロキサン化合物とその加水分解生成物は混在していてもよい。また、分子内にアルコキシ基を有するポリシロキサン化合物において、分子中のアルコキシ基の全てが加水分解されていてもよいし、部分的に加水分解されていてもよい。   Since the alkoxy group is hydrolyzed, the polysiloxane compound having an alkoxy group in the molecule may exist as a hydrolysis product in the sol. The polysiloxane compound having an alkoxy group in the molecule and Decomposition products may be mixed. Further, in the polysiloxane compound having an alkoxy group in the molecule, all of the alkoxy groups in the molecule may be hydrolyzed or partially hydrolyzed.

これらのポリシロキサン化合物類は、単独で、又は2種類以上を混合して用いてもよい。   These polysiloxane compounds may be used alone or in admixture of two or more.

上記ゾルに含まれるシリコン化合物類の含有量は、ゾルの総量100質量部に対し、5〜50質量部とすることができるが、10〜30質量部であってもよい。5質量部以上にすることにより良好な反応性を得易くなり、また、50質量部以下にすることにより良好な相溶性を得易くなる。   Although content of the silicon compound contained in the said sol can be 5-50 mass parts with respect to 100 mass parts of total amounts of sol, 10-30 mass parts may be sufficient. By making it 5 parts by mass or more, it becomes easy to obtain good reactivity, and by making it 50 parts by mass or less, it becomes easy to obtain good compatibility.

また、上記ゾルが、ポリシロキサン化合物類をさらに含有する場合、シリコン化合物類及びポリシロキサン化合物類の含有量の総和は、ゾルの総量100質量部に対し、5〜50質量部とすることができるが、10〜30質量部であってもよい。含有量の総和を5質量部以上にすることにより良好な反応性をさらに得易くなり、また、50質量部以下にすることにより良好な相溶性をさらに得易くなる。この際、シリコン化合物類の含有量とポリシロキサン化合物類の加水分解生成物の含有量との比は、0.5:1〜4:1とすることができるが、1:1〜2:1であってもよい。これらの化合物の含有量の比を0.5:1以上とすることにより良好な相溶性をさらに得易くなり、また、4:1以下とすることによりゲルの収縮をさらに抑制し易くなる。   Moreover, when the said sol further contains polysiloxane compounds, the sum total of content of a silicon compound and polysiloxane compounds can be 5-50 mass parts with respect to 100 mass parts of total amounts of sol. However, 10-30 mass parts may be sufficient. When the total content is 5 parts by mass or more, good reactivity is further easily obtained, and when it is 50 parts by mass or less, good compatibility is further easily obtained. At this time, the ratio of the content of the silicon compounds and the content of the hydrolysis product of the polysiloxane compounds can be 0.5: 1 to 4: 1, but is 1: 1 to 2: 1. It may be. When the ratio of the content of these compounds is 0.5: 1 or more, good compatibility is further easily obtained, and when the ratio is 4: 1 or less, gel shrinkage is further easily suppressed.

上記ゾルに含まれるシリカ粒子の含有量は、ゾルの総量100質量部に対し、1〜20質量部とすることができるが、4〜15質量部であってもよい。含有量を1質量部以上にすることにより適度な強度をエアロゲルに付与し易くなり、乾燥時の耐収縮性に優れるエアロゲル複合体が得易くなる。また、含有量を20質量部以下にすることによりシリカ粒子の固体熱伝導を抑制し易くなり、断熱性に優れるエアロゲル複合体が得易くなる。   Although content of the silica particle contained in the said sol can be 1-20 mass parts with respect to 100 mass parts of total amounts of sol, 4-15 mass parts may be sufficient. By setting the content to 1 part by mass or more, it becomes easy to impart an appropriate strength to the airgel, and it becomes easy to obtain an airgel composite having excellent shrinkage resistance during drying. Moreover, it becomes easy to suppress the solid heat conduction of a silica particle by making content 20 mass parts or less, and it becomes easy to obtain the airgel composite excellent in heat insulation.

(その他の態様)
本実施形態のエアロゲル複合体は、下記一般式(6)で表される構造を有することができる。
(Other aspects)
The airgel composite of this embodiment can have a structure represented by the following general formula (6).

式(6)中、R19はアルキル基を示す。ここで、アルキル基としては炭素数が1〜6のアルキル基等が挙げられ、当該アルキル基としてはメチル基等が挙げられる。 In the formula (6), R 19 represents an alkyl group. Here, examples of the alkyl group include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and examples of the alkyl group include a methyl group.

本実施形態のエアロゲル複合体は、下記一般式(7)で表される構造を有することができる。
The airgel composite of this embodiment can have a structure represented by the following general formula (7).

式(7)中、R20及びR21はそれぞれ独立にアルキル基を示す。ここで、アルキル基としては炭素数が1〜6のアルキル基等が挙げられ、当該アルキル基としてはメチル基等が挙げられる。 In formula (7), R 20 and R 21 each independently represents an alkyl group. Here, examples of the alkyl group include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and examples of the alkyl group include a methyl group.

本実施形態のエアロゲル複合体は、下記一般式(8)で表される構造を有することができる。
The airgel composite of this embodiment can have a structure represented by the following general formula (8).

式(8)中、R22はアルキレン基を示す。ここで、アルキレン基としては炭素数が1〜10のアルキレン基等が挙げられ、当該アルキレン基としてはエチレン基、ヘキシレン基等が挙げられる。 In formula (8), R 22 represents an alkylene group. Here, examples of the alkylene group include an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and examples of the alkylene group include an ethylene group and a hexylene group.

<エアロゲル複合体の製造方法>
次に、エアロゲル複合体の製造方法について説明する。エアロゲル複合体の製造方法は、特に限定されないが、例えば、以下の方法により製造することができる。
<Method for producing airgel composite>
Next, the manufacturing method of an airgel composite is demonstrated. Although the manufacturing method of an airgel composite is not specifically limited, For example, it can manufacture with the following method.

すなわち、本実施形態のエアロゲル複合体は、ゾル生成工程と、ゾル生成工程で得られたゾルをゲル化し、その後、熟成して湿潤ゲルを得る湿潤ゲル生成工程と、湿潤ゲル生成工程で得られた湿潤ゲルを洗浄及び(必要に応じ)溶媒置換する工程と、洗浄及び溶媒置換した湿潤ゲルを乾燥する乾燥工程とを主に備える製造方法により製造することができる。なお、ゾルとは、ゲル化反応が生じる前の状態であって、本実施形態においては上記シリコン化合物類と、場合によりポリシロキサン化合物類と、シリカ粒子とが溶媒中に溶解若しくは分散している状態を意味する。また、湿潤ゲルとは、液体媒体を含んでいながらも、流動性を有しない湿潤状態のゲル固形物を意味する。   That is, the airgel composite of the present embodiment is obtained in a sol generation step, a wet gel generation step in which the sol obtained in the sol generation step is gelled and then aged to obtain a wet gel, and the wet gel generation step. The wet gel is washed and (if necessary) solvent-replaced, and the washing and solvent-substituted wet gel is dried by a production method mainly comprising a drying process. The sol is a state before the gelation reaction occurs, and in the present embodiment, the silicon compounds, in some cases polysiloxane compounds, and silica particles are dissolved or dispersed in a solvent. Means state. The wet gel means a gel solid in a wet state that contains a liquid medium but does not have fluidity.

以下、本実施形態のエアロゲル複合体の製造方法の各工程について説明する。   Hereinafter, each process of the manufacturing method of the airgel composite of this embodiment is demonstrated.

(ゾル生成工程)
ゾル生成工程は、上述のシリコン化合物と、場合によりポリシロキサン化合物と、シリカ粒子と、溶媒とを混合し、加水分解させてゾルを生成する工程である。なお、シリカ粒子は、溶媒に分散された分散液の状態で混合してもよい。本工程においては、加水分解反応を促進させるため、溶媒中にさらに酸触媒を添加してもよい。また、特許第5250900号に示されるように、溶媒中に界面活性剤、熱加水分解性化合物等を添加することもできる。さらに、熱線輻射抑制等を目的として、溶媒中にカーボングラファイト、アルミニウム化合物、マグネシウム化合物、銀化合物、チタン化合物等の成分を添加してもよい。
(Sol generation process)
The sol production step is a step of producing a sol by mixing the above-described silicon compound, optionally a polysiloxane compound, silica particles, and a solvent and hydrolyzing them. Silica particles may be mixed in the state of a dispersion dispersed in a solvent. In this step, an acid catalyst may be further added to the solvent in order to promote the hydrolysis reaction. Further, as shown in Japanese Patent No. 5250900, a surfactant, a thermally hydrolyzable compound, and the like can be added to the solvent. Furthermore, components such as carbon graphite, an aluminum compound, a magnesium compound, a silver compound, and a titanium compound may be added to the solvent for the purpose of suppressing heat radiation.

溶媒としては、例えば、水、又は、水及びアルコール類の混合液を用いることができる。アルコール類としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、2−プロパノール、n−ブタノール、2−ブタノール、t−ブタノール等が挙げられる。これらの中でも、ゲル壁との界面張力を低減させる点で、表面張力が低くかつ沸点の低いアルコールとしては、メタノール、エタノール、2−プロパノール等が挙げられる。これらは単独で、又は2種類以上を混合して用いてもよい。   As the solvent, for example, water or a mixed solution of water and alcohols can be used. Examples of alcohols include methanol, ethanol, n-propanol, 2-propanol, n-butanol, 2-butanol, and t-butanol. Among these, methanol, ethanol, 2-propanol etc. are mentioned as alcohol with a low surface tension and a low boiling point at the point which reduces the interfacial tension with a gel wall. You may use these individually or in mixture of 2 or more types.

例えば、溶媒としてアルコール類を用いる場合、アルコール類の量は、シリコン化合物及びポリシロキサン化合物の総量1モルに対し、4〜8モルとすることができるが、4〜6.5であってもよく、4.5〜6モルであってもよい。アルコール類の量を4モル以上にすることにより良好な相溶性をさらに得易くなり、また、8モル以下にすることによりゲルの収縮をさらに抑制し易くなる。   For example, when alcohol is used as the solvent, the amount of alcohol can be 4 to 8 moles with respect to 1 mole of the total amount of the silicon compound and the polysiloxane compound, but it may be 4 to 6.5. 4.5-6 mol may be sufficient. By making the amount of alcohols 4 mol or more, it becomes easier to obtain good compatibility, and by making it 8 mol or less, it becomes easier to suppress gel shrinkage.

酸触媒としては、フッ酸、塩酸、硝酸、硫酸、亜硫酸、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、臭酸、塩素酸、亜塩素酸、次亜塩素酸等の無機酸類;酸性リン酸アルミニウム、酸性リン酸マグネシウム、酸性リン酸亜鉛等の酸性リン酸塩類;酢酸、ギ酸、プロピオン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、クエン酸、リンゴ酸、アジピン酸、アゼライン酸等の有機カルボン酸類などが挙げられる。これらの中でも、得られるエアロゲル複合体の耐水性をより向上する酸触媒としては有機カルボン酸類が挙げられる。当該有機カルボン酸類としては酢酸が挙げられるが、ギ酸、プロピオン酸、シュウ酸、マロン酸等であってもよい。これらは単独で、又は2種類以上を混合して用いてもよい。   Acid catalysts include hydrofluoric acid, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, sulfurous acid, phosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid, odorous acid, chloric acid, chlorous acid, hypochlorous acid and other inorganic acids; acidic phosphoric acid Acidic phosphates such as aluminum, acidic magnesium phosphate and acidic zinc phosphate; organic carboxylic acids such as acetic acid, formic acid, propionic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, citric acid, malic acid, adipic acid and azelaic acid Etc. Among these, an organic carboxylic acid is mentioned as an acid catalyst which improves the water resistance of the airgel composite obtained more. Examples of the organic carboxylic acids include acetic acid, but may be formic acid, propionic acid, oxalic acid, malonic acid and the like. You may use these individually or in mixture of 2 or more types.

酸触媒を用いることで、シリコン化合物及びポリシロキサン化合物の加水分解反応を促進させて、より短時間でゾルを得ることができる。   By using an acid catalyst, the hydrolysis reaction of the silicon compound and the polysiloxane compound is promoted, and a sol can be obtained in a shorter time.

酸触媒の添加量は、シリコン化合物及びポリシロキサン化合物の総量100質量部に対し、0.01〜50.0質量部とすることができるが、0.5〜30質量部としてもよく、1.0〜10.0質量部としてもよい。酸触媒の添加量を適切に調整することで、上記含ケイ素結合単位Q、T及びDを制御することが可能である。   Although the addition amount of an acid catalyst can be 0.01-50.0 mass parts with respect to 100 mass parts of total amounts of a silicon compound and a polysiloxane compound, it is good also as 0.5-30 mass parts. It is good also as 0-10.0 mass parts. The silicon-containing bond units Q, T, and D can be controlled by appropriately adjusting the addition amount of the acid catalyst.

界面活性剤としては、非イオン性界面活性剤、イオン性界面活性剤等を用いることができる。これらは単独で、又は2種類以上を混合して用いてもよい。   As the surfactant, a nonionic surfactant, an ionic surfactant, or the like can be used. You may use these individually or in mixture of 2 or more types.

非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレン等の親水部と主にアルキル基からなる疎水部とを含むもの、ポリオキシプロピレン等の親水部を含むものなどを使用できる。ポリオキシエチレン等の親水部と主にアルキル基からなる疎水部とを含むものとしては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等が挙げられる。ポリオキシプロピレン等の親水部を含むものとしては、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンのブロック共重合体等が挙げられる。   Examples of the nonionic surfactant include those containing a hydrophilic part such as polyoxyethylene and a hydrophobic part mainly composed of an alkyl group, and those containing a hydrophilic part such as polyoxypropylene. Examples of those containing a hydrophilic part such as polyoxyethylene and a hydrophobic part mainly composed of an alkyl group include polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene alkyl ether and the like. As what contains hydrophilic parts, such as polyoxypropylene, the polyoxypropylene alkyl ether, the block copolymer of polyoxyethylene and polyoxypropylene, etc. are mentioned.

イオン性界面活性剤としては、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両イオン性界面活性剤等が挙げられる。カチオン性界面活性剤としては、臭化セチルトリメチルアンモニウム、塩化セチルトリメチルアンモニウム等が挙げられ、アニオン性界面活性剤としては、ドデシルスルホン酸ナトリウム等が挙げられる。また、両イオン性界面活性剤としては、アミノ酸系界面活性剤、ベタイン系界面活性剤、アミンオキシド系界面活性剤等が挙げられる。アミノ酸系界面活性剤としては、例えば、アシルグルタミン酸等が挙げられる。ベタイン系界面活性剤としては、例えば、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ステアリルジメチルアミノ酢酸ベタイン等が挙げられる。アミンオキシド系界面活性剤としては、例えば、ラウリルジメチルアミンオキシドが挙げられる。   Examples of the ionic surfactant include a cationic surfactant, an anionic surfactant, and an amphoteric surfactant. Examples of the cationic surfactant include cetyltrimethylammonium bromide and cetyltrimethylammonium chloride, and examples of the anionic surfactant include sodium dodecylsulfonate. Examples of amphoteric surfactants include amino acid surfactants, betaine surfactants, amine oxide surfactants, and the like. Examples of amino acid surfactants include acyl glutamic acid. Examples of betaine surfactants include lauryldimethylaminoacetic acid betaine, stearyldimethylaminoacetic acid betaine, and the like. Examples of the amine oxide surfactant include lauryl dimethylamine oxide.

これらの界面活性剤は、後述する湿潤ゲル生成工程において、反応系中の溶媒と、成長していくシロキサン重合体との間の化学的親和性の差異を小さくし、相分離を抑制する作用をすると考えられている。   These surfactants have the effect of reducing the difference in chemical affinity between the solvent in the reaction system and the growing siloxane polymer and suppressing phase separation in the wet gel formation process described later. It is considered to be.

界面活性剤の添加量は、界面活性剤の種類、あるいはシリコン化合物及びポリシロキサン化合物の種類並びに量にも左右されるが、例えば、シリコン化合物及びポリシロキサン化合物の総量100質量部に対し、1〜100質量部とすることができる。なお、同添加量は5〜60質量部であってもよい。   The addition amount of the surfactant depends on the type of the surfactant, or the type and amount of the silicon compound and the polysiloxane compound, but for example, 1 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the silicon compound and the polysiloxane compound. The amount can be 100 parts by mass. In addition, 5-60 mass parts may be sufficient as the addition amount.

熱加水分解性化合物は、熱加水分解により塩基触媒を発生して、反応溶液を塩基性とし、後述する湿潤ゲル生成工程でのゾルゲル反応を促進すると考えられている。よって、この熱加水分解性化合物としては、加水分解後に反応溶液を塩基性にできる化合物であれば、特に限定されず、尿素;ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等の酸アミド;ヘキサメチレンテトラミン等の環状窒素化合物などを挙げることができる。これらの中でも、特に尿素は上記促進効果を得られ易い。   The thermohydrolyzable compound is considered to generate a base catalyst by thermal hydrolysis to make the reaction solution basic, and to promote the sol-gel reaction in the wet gel generation process described later. Therefore, the thermohydrolyzable compound is not particularly limited as long as it is a compound that can make the reaction solution basic after hydrolysis. Urea; formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N -Acid amides such as methylacetamide and N, N-dimethylacetamide; cyclic nitrogen compounds such as hexamethylenetetramine and the like. Among these, urea is particularly easy to obtain the above-mentioned promoting effect.

熱加水分解性化合物の添加量は、後述する湿潤ゲル生成工程でのゾルゲル反応を十分に促進することができる量であれば、特に限定されない。例えば、熱加水分解性化合物として尿素を用いた場合、その添加量は、シリコン化合物及びポリシロキサン化合物の総量100質量部に対して、1〜200質量部とすることができる。なお、同添加量は2〜150質量部であってもよい。添加量を1質量部以上とすることにより、良好な反応性をさらに得易くなり、また、200質量部以下とすることにより、結晶の析出及びゲル密度の低下をさらに抑制し易くなる。   The amount of the thermally hydrolyzable compound added is not particularly limited as long as it is an amount that can sufficiently promote the sol-gel reaction in the wet gel generation step described later. For example, when urea is used as the thermally hydrolyzable compound, the amount added can be 1 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the silicon compound and the polysiloxane compound. The added amount may be 2 to 150 parts by mass. By making the addition amount 1 mass part or more, it becomes easier to obtain good reactivity, and by making it 200 mass parts or less, it becomes easier to further suppress the precipitation of crystals and the decrease in gel density.

ゾル生成工程の加水分解は、混合液中のシリコン化合物、ポリシロキサン化合物、シリカ粒子、酸触媒、界面活性剤等の種類及び量にも左右されるが、例えば、20〜60℃の温度環境下で10分〜24時間行ってもよく、50〜60℃の温度環境下で5分〜8時間行ってもよい。これにより、シリコン化合物及びポリシロキサン化合物中の加水分解性官能基が十分に加水分解され、シリコン化合物の加水分解生成物及びポリシロキサン化合物の加水分解生成物をより確実に得ることができる。   Hydrolysis in the sol production step depends on the type and amount of silicon compound, polysiloxane compound, silica particles, acid catalyst, surfactant, etc. in the mixed solution, but for example, in a temperature environment of 20 to 60 ° C. May be performed for 10 minutes to 24 hours, or may be performed at a temperature environment of 50 to 60 ° C. for 5 minutes to 8 hours. Thereby, the hydrolyzable functional group in a silicon compound and a polysiloxane compound is fully hydrolyzed, and the hydrolysis product of a silicon compound and the hydrolysis product of a polysiloxane compound can be obtained more reliably.

ただし、溶媒中に熱加水分解性化合物を添加する場合は、ゾル生成工程の温度環境を、熱加水分解性化合物の加水分解を抑制してゾルのゲル化を抑制する温度に調節してもよい。この時の温度は、熱加水分解性化合物の加水分解を抑制できる温度であれば、いずれの温度であってもよい。例えば、熱加水分解性化合物として尿素を用いた場合は、ゾル生成工程の温度環境は0〜40℃とすることができるが、10〜30℃であってもよい。   However, when a thermohydrolyzable compound is added to the solvent, the temperature environment of the sol generation step may be adjusted to a temperature that suppresses hydrolysis of the thermohydrolyzable compound and suppresses gelation of the sol. . The temperature at this time may be any temperature as long as the hydrolysis of the thermally hydrolyzable compound can be suppressed. For example, when urea is used as the thermohydrolyzable compound, the temperature environment of the sol generation step can be 0 to 40 ° C, but may be 10 to 30 ° C.

(湿潤ゲル生成工程)
湿潤ゲル生成工程は、ゾル生成工程で得られたゾルをゲル化し、その後熟成して湿潤ゲルを得る工程である。本工程では、ゲル化を促進させるため塩基触媒を用いることができる。
(Wet gel production process)
The wet gel generation step is a step in which the sol obtained in the sol generation step is gelled and then aged to obtain a wet gel. In this step, a base catalyst can be used to promote gelation.

塩基触媒としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム等のアルカリ金属水酸化物;水酸化アンモニウム、フッ化アンモニウム、塩化アンモニウム、臭化アンモニウム等のアンモニウム化合物;メタ燐酸ナトリウム、ピロ燐酸ナトリウム、ポリ燐酸ナトリウム等の塩基性燐酸ナトリウム塩;アリルアミン、ジアリルアミン、トリアリルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、3−エトキシプロピルアミン、ジイソブチルアミン、3−(ジエチルアミノ)プロピルアミン、ジ−2−エチルヘキシルアミン、3−(ジブチルアミノ)プロピルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、t−ブチルアミン、sec−ブチルアミン、プロピルアミン、3−(メチルアミノ)プロピルアミン、3−(ジメチルアミノ)プロピルアミン、3−メトキシアミン、ジメチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の脂肪族アミン類;モルホリン、N−メチルモルホリン、2−メチルモルホリン、ピペラジン及びその誘導体、ピペリジン及びその誘導体、イミダゾール及びその誘導体等の含窒素複素環状化合物類などが挙げられる。これらの中でも、水酸化アンモニウム(アンモニア水)は、揮発性が高く、乾燥後のエアロゲル複合体中に残存し難いため耐水性を損なわないという点、さらには経済性の点で優れている。上記の塩基触媒は単独で、又は2種類以上を混合して用いてもよい。   Base catalysts include alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and cesium hydroxide; ammonium compounds such as ammonium hydroxide, ammonium fluoride, ammonium chloride, and ammonium bromide; sodium metaphosphate Basic sodium phosphates such as sodium pyrophosphate and sodium polyphosphate; allylamine, diallylamine, triallylamine, isopropylamine, diisopropylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, 2-ethylhexylamine, 3-ethoxypropylamine, diisobutylamine, 3 -(Diethylamino) propylamine, di-2-ethylhexylamine, 3- (dibutylamino) propylamine, tetramethylethylenediamine, t-butylamine, sec- Aliphatic amines such as tilamine, propylamine, 3- (methylamino) propylamine, 3- (dimethylamino) propylamine, 3-methoxyamine, dimethylethanolamine, methyldiethanolamine, diethanolamine, triethanolamine; morpholine, N -Nitrogen-containing heterocyclic compounds such as methylmorpholine, 2-methylmorpholine, piperazine and derivatives thereof, piperidine and derivatives thereof, imidazole and derivatives thereof, and the like. Among these, ammonium hydroxide (ammonia water) is excellent in that it has high volatility and does not remain in the airgel composite after drying, and thus does not impair water resistance, and is economical. You may use said base catalyst individually or in mixture of 2 or more types.

塩基触媒を用いることで、ゾル中のシリコン化合物類、ポリシロキサン化合物類、及びシリカ粒子の、脱水縮合反応、脱アルコール縮合反応、又はそれら両者の反応を促進することができ、ゾルのゲル化をより短時間で行うことができる。また、これにより、強度(剛性)のより高い湿潤ゲルを得ることができる。特に、アンモニアは揮発性が高く、エアロゲル複合体中に残留し難いので、塩基触媒としてアンモニアを用いることで、より耐水性の優れたエアロゲル複合体を得ることができる。   By using a base catalyst, the dehydration condensation reaction, dealcoholization condensation reaction, or both of the silicon compounds, polysiloxane compounds, and silica particles in the sol can be promoted, and the gelation of the sol It can be performed in a shorter time. Thereby, a wet gel with higher strength (rigidity) can be obtained. In particular, ammonia has high volatility and hardly remains in the airgel composite. Therefore, by using ammonia as a base catalyst, an airgel composite having better water resistance can be obtained.

塩基触媒の添加量は、シリコン化合物類及びポリシロキサン化合物類の総量100質量部に対し、0.5〜5質量部とすることができるが、1〜4質量部であってもよい。0.5質量部以上とすることにより、ゲル化をより短時間で行うことができ、5質量部以下とすることにより、耐水性の低下をより抑制することができる。   Although the addition amount of a base catalyst can be 0.5-5 mass parts with respect to 100 mass parts of total amounts of silicon compounds and polysiloxane compounds, it may be 1-4 mass parts. By setting it as 0.5 mass part or more, gelatinization can be performed in a short time, and a water resistance fall can be suppressed more by setting it as 5 mass part or less.

湿潤ゲル生成工程におけるゾルのゲル化は、溶媒及び塩基触媒が揮発しないように密閉容器内で行ってもよい。ゲル化温度は、30〜90℃とすることができるが、40〜80℃であってもよい。ゲル化温度を30℃以上とすることにより、ゲル化をより短時間に行うことができ、強度(剛性)のより高い湿潤ゲルを得ることができる。また、ゲル化温度を90℃以下にすることにより、溶媒(特にアルコール類)の揮発を抑制し易くなるため、体積収縮を抑えながらゲル化することができる。   The gelation of the sol in the wet gel generation step may be performed in a sealed container so that the solvent and the base catalyst do not volatilize. The gelation temperature can be 30-90 ° C, but it may be 40-80 ° C. By setting the gelation temperature to 30 ° C. or higher, gelation can be performed in a shorter time, and a wet gel with higher strength (rigidity) can be obtained. Moreover, since it becomes easy to suppress volatilization of a solvent (especially alcohol) by making gelation temperature into 90 degrees C or less, it can gelatinize, suppressing volume shrinkage.

湿潤ゲル生成工程における熟成は、溶媒及び塩基触媒が揮発しないように密閉容器内で行ってもよい。熟成により、湿潤ゲルを構成する成分の結合が強くなり、その結果、乾燥時の収縮を抑制するのに十分な強度(剛性)の高い湿潤ゲルを得ることができる。熟成温度は、30〜90℃とすることができるが、40〜80℃であってもよい。熟成温度を30℃以上とすることにより、強度(剛性)のより高い湿潤ゲルを得ることができ、熟成温度を90℃以下にすることにより、溶媒(特にアルコール類)の揮発を抑制し易くなるため、体積収縮を抑えながらゲル化することができる。   The aging in the wet gel generation step may be performed in a sealed container so that the solvent and the base catalyst do not volatilize. By aging, the components of the wet gel are strongly bonded, and as a result, a wet gel having a high strength (rigidity) sufficient to suppress shrinkage during drying can be obtained. The aging temperature can be 30 to 90 ° C, but it may be 40 to 80 ° C. By setting the aging temperature to 30 ° C. or higher, a wet gel with higher strength (rigidity) can be obtained, and by setting the aging temperature to 90 ° C. or lower, volatilization of the solvent (especially alcohols) can be easily suppressed. Therefore, it can be gelled while suppressing volume shrinkage.

なお、ゾルのゲル化終了時点を判別することは困難な場合が多いため、ゾルのゲル化とその後の熟成とは、連続して一連の操作で行ってもよい。   Since it is often difficult to determine the sol gelation end point, sol gelation and subsequent aging may be performed in a series of operations.

ゲル化時間と熟成時間は、ゲル化温度及び熟成温度により異なるが、本実施形態においてはゾル中にシリカ粒子が含まれていることから、従来のエアロゲルの製造方法と比較して特にゲル化時間を短縮することができる。この理由は、ゾル中のシリコン化合物類及びポリシロキサン化合物類が有する、シラノール基、反応性基、又はそれら両者が、シリカ粒子のシラノール基と水素結合、化学結合、又はそれらの結合の組合せを形成するためであると推察する。なお、ゲル化時間は10〜120分間とすることができるが、20〜90分間であってもよい。ゲル化時間を10分間以上とすることにより均質な湿潤ゲルを得易くなり、120分間以下とすることにより後述する洗浄及び溶媒置換工程から乾燥工程の簡略化が可能となる。なお、ゲル化及び熟成の工程全体として、ゲル化時間と熟成時間との合計時間は、4〜480時間とすることができるが、6〜120時間であってもよい。ゲル化時間と熟成時間の合計を4時間以上とすることにより、強度(剛性)のより高い湿潤ゲルを得ることができ、480時間以下にすることにより熟成の効果をより維持し易くなる。   Although the gelation time and the aging time differ depending on the gelation temperature and the aging temperature, in the present embodiment, since the sol contains silica particles, the gelation time is particularly compared with the conventional method for producing an airgel. Can be shortened. This is because the silanol groups, reactive groups, or both of the silicon compounds and polysiloxane compounds in the sol form hydrogen bonds, chemical bonds, or a combination of these bonds with the silanol groups of the silica particles. I guess that is to do. The gelation time can be 10 to 120 minutes, but may be 20 to 90 minutes. By setting the gelation time to 10 minutes or more, it becomes easy to obtain a homogeneous wet gel, and by setting it to 120 minutes or less, the drying process can be simplified from the washing and solvent replacement process described later. In addition, as a whole process of gelation and aging, the total time of the gelation time and the aging time can be 4 to 480 hours, but may be 6 to 120 hours. By setting the total gelation time and aging time to 4 hours or more, a wet gel with higher strength (rigidity) can be obtained, and by setting it to 480 hours or less, the effect of aging can be more easily maintained.

得られるエアロゲル複合体の密度を下げたり、平均細孔径を大きくするために、ゲル化温度及び熟成温度を上記範囲内で高めたり、ゲル化時間と熟成時間の合計時間を上記範囲内で長くしてもよい。また、得られるエアロゲル複合体の密度を上げたり、平均細孔径を小さくするために、ゲル化温度及び熟成温度を上記範囲内で低くしたり、ゲル化時間と熟成時間の合計時間を上記範囲内で短くしてもよい。   In order to decrease the density of the obtained airgel composite or increase the average pore diameter, the gelation temperature and the aging temperature are increased within the above range, or the total time of the gelation time and the aging time is increased within the above range. May be. Further, in order to increase the density of the obtained airgel composite or to reduce the average pore diameter, the gelation temperature and the aging temperature are reduced within the above range, or the total time of the gelation time and the aging time is within the above range. It can be shortened.

(洗浄及び溶媒置換工程)
洗浄及び溶媒置換工程は、上記湿潤ゲル生成工程により得られた湿潤ゲルを洗浄する工程(洗浄工程)と、湿潤ゲル中の洗浄液を乾燥条件(後述の乾燥工程)に適した溶媒に置換する工程(溶媒置換工程)を有する工程である。洗浄及び溶媒置換工程は、湿潤ゲルを洗浄する工程を行わず、溶媒置換工程のみを行う形態でも実施可能であるが、湿潤ゲル中の未反応物、副生成物等の不純物を低減し、より純度の高いエアロゲル複合体の製造を可能にする観点からは、湿潤ゲルを洗浄してもよい。なお、本実施形態においては、ゲル中にシリカ粒子が含まれていることから、後述するように溶媒置換工程は必ずしも必須ではない。
(Washing and solvent replacement process)
The washing and solvent replacement step is a step of washing the wet gel obtained by the wet gel generation step (washing step), and a step of replacing the washing liquid in the wet gel with a solvent suitable for the drying conditions (the drying step described later). It is a process which has (solvent substitution process). The washing and solvent replacement step can be performed in a form in which only the solvent replacement step is performed without performing the step of washing the wet gel, but the impurities such as unreacted substances and by-products in the wet gel are reduced, and more From the viewpoint of enabling the production of a highly pure airgel composite, the wet gel may be washed. In the present embodiment, since the silica particles are contained in the gel, the solvent replacement step is not necessarily essential as described later.

洗浄工程では、上記湿潤ゲル生成工程で得られた湿潤ゲルを洗浄する。当該洗浄は、例えば、水又は有機溶媒を用いて繰り返し行うことができる。この際、加温することにより洗浄効率を向上させることができる。   In the washing step, the wet gel obtained in the wet gel production step is washed. The said washing | cleaning can be repeatedly performed using water or an organic solvent, for example. At this time, washing efficiency can be improved by heating.

有機溶媒としては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、1,2−ジメトキシエタン、アセトニトリル、ヘキサン、トルエン、ジエチルエーテル、クロロホルム、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、塩化メチレン、N、N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、酢酸、ギ酸等の各種の有機溶媒を使用することができる。上記の有機溶媒は単独で、又は2種類以上を混合して用いてもよい。   As organic solvents, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, acetone, methyl ethyl ketone, 1,2-dimethoxyethane, acetonitrile, hexane, toluene, diethyl ether, chloroform, ethyl acetate, tetrahydrofuran, methylene chloride , N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, acetic acid, formic acid, and other various organic solvents can be used. You may use said organic solvent individually or in mixture of 2 or more types.

後述する溶媒置換工程では、乾燥によるゲルの収縮を抑制するため、低表面張力の溶媒を用いることができる。しかし、低表面張力の溶媒は、一般的に水との相互溶解度が極めて低い。そのため、溶媒置換工程において低表面張力の溶媒を用いる場合、洗浄工程で用いる有機溶媒としては、水及び低表面張力の溶媒の双方に対して高い相互溶解性を有する親水性有機溶媒が挙げられる。なお、洗浄工程において用いられる親水性有機溶媒は、溶媒置換工程のための予備置換の役割を果たすことができる。上記の有機溶媒の中で、親水性有機溶媒としては、メタノール、エタノール、2−プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。なお、メタノール、エタノール、メチルエチルケトン等は経済性の点で優れている。   In the solvent replacement step described below, a low surface tension solvent can be used to suppress gel shrinkage due to drying. However, low surface tension solvents generally have very low mutual solubility with water. Therefore, when using a low surface tension solvent in the solvent replacement step, examples of the organic solvent used in the washing step include hydrophilic organic solvents having high mutual solubility in both water and a low surface tension solvent. Note that the hydrophilic organic solvent used in the washing step can serve as a preliminary replacement for the solvent replacement step. Among the above organic solvents, examples of the hydrophilic organic solvent include methanol, ethanol, 2-propanol, acetone, methyl ethyl ketone, and the like. Methanol, ethanol, methyl ethyl ketone and the like are excellent in terms of economy.

洗浄工程に使用される水又は有機溶媒の量としては、湿潤ゲル中の溶媒を十分に置換し、洗浄できる量とすることができる。当該量は、湿潤ゲルの容量に対して3〜10倍の量とすることができる。洗浄は、洗浄後の湿潤ゲル中の含水率が、シリカ質量に対し、10質量%以下となるまで繰り返すことができる。   The amount of water or organic solvent used in the washing step can be set to an amount that can sufficiently wash the solvent in the wet gel and wash it. The amount can be 3 to 10 times the amount of wet gel volume. The washing can be repeated until the moisture content in the wet gel after washing is 10% by mass or less with respect to the silica mass.

洗浄工程における温度環境は、洗浄に用いる溶媒の沸点以下の温度とすることができ、例えば、メタノールを用いる場合は、30〜60℃程度の加温とすることができる。   The temperature environment in the washing step can be set to a temperature equal to or lower than the boiling point of the solvent used for washing. For example, when methanol is used, it can be heated to about 30 to 60 ° C.

溶媒置換工程では、後述する乾燥工程における収縮を抑制するため、洗浄した湿潤ゲルの溶媒を所定の置換用溶媒に置き換える。この際、加温することにより置換効率を向上させることができる。置換用溶媒としては、具体的には、乾燥工程において、乾燥に用いられる溶媒の臨界点未満の温度にて、大気圧下で乾燥する場合は、後述の低表面張力の溶媒が挙げられる。一方、超臨界乾燥をする場合は、置換用溶媒としては、例えば、エタノール、メタノール、2−プロパノール、ジクロロジフルオロメタン、二酸化炭素等、又はこれらを2種以上混合した溶媒が挙げられる。   In the solvent replacement step, the solvent of the washed wet gel is replaced with a predetermined replacement solvent in order to suppress shrinkage in the drying step described later. At this time, the replacement efficiency can be improved by heating. Specific examples of the solvent for substitution include a low surface tension solvent described later in the drying step when drying is performed under atmospheric pressure at a temperature lower than the critical point of the solvent used for drying. On the other hand, when performing supercritical drying, examples of the substitution solvent include ethanol, methanol, 2-propanol, dichlorodifluoromethane, carbon dioxide, and the like, or a solvent obtained by mixing two or more of these.

低表面張力の溶媒としては、20℃における表面張力が30mN/m以下のものが挙げられる。なお、当該表面張力は25mN/m以下であっても、又は20mN/m以下であってもよい。低表面張力の溶媒としては、例えば、ペンタン(15.5)、ヘキサン(18.4)、ヘプタン(20.2)、オクタン(21.7)、2−メチルペンタン(17.4)、3−メチルペンタン(18.1)、2−メチルヘキサン(19.3)、シクロペンタン(22.6)、シクロヘキサン(25.2)、1−ペンテン(16.0)等の脂肪族炭化水素類;ベンゼン(28.9)、トルエン(28.5)、m−キシレン(28.7)、p−キシレン(28.3)等の芳香族炭化水素類;ジクロロメタン(27.9)、クロロホルム(27.2)、四塩化炭素(26.9)、1−クロロプロパン(21.8)、2−クロロプロパン(18.1)等のハロゲン化炭化水素類;エチルエーテル(17.1)、プロピルエーテル(20.5)、イソプロピルエーテル(17.7)、ブチルエチルエーテル(20.8)、1,2−ジメトキシエタン(24.6)等のエーテル類;アセトン(23.3)、メチルエチルケトン(24.6)、メチルプロピルケトン(25.1)、ジエチルケトン(25.3)等のケトン類;酢酸メチル(24.8)、酢酸エチル(23.8)、酢酸プロピル(24.3)、酢酸イソプロピル(21.2)、酢酸イソブチル(23.7)、エチルブチレート(24.6)等のエステル類などが挙げられる(かっこ内は20℃での表面張力を示し、単位は[mN/m]である)。これらの中で、脂肪族炭化水素類(ヘキサン、ヘプタン等)は低表面張力でありかつ作業環境性に優れている。また、これらの中でも、アセトン、メチルエチルケトン、1,2−ジメトキシエタン等の親水性有機溶媒を用いることで、上記洗浄工程の有機溶媒と兼用することができる。なお、これらの中でも、さらに後述する乾燥工程における乾燥が容易な点で、常圧での沸点が100℃以下のものを用いてもよい。上記の溶媒は単独で、又は2種類以上を混合して用いてもよい。   Examples of the low surface tension solvent include those having a surface tension at 20 ° C. of 30 mN / m or less. The surface tension may be 25 mN / m or less, or 20 mN / m or less. Examples of the low surface tension solvent include pentane (15.5), hexane (18.4), heptane (20.2), octane (21.7), 2-methylpentane (17.4), 3- Aliphatic hydrocarbons such as methylpentane (18.1), 2-methylhexane (19.3), cyclopentane (22.6), cyclohexane (25.2), 1-pentene (16.0); (28.9), toluene (28.5), m-xylene (28.7), p-xylene (28.3) and other aromatic hydrocarbons; dichloromethane (27.9), chloroform (27.2) ), Carbon tetrachloride (26.9), 1-chloropropane (21.8), 2-chloropropane (18.1) and other halogenated hydrocarbons; ethyl ether (17.1), propyl ether (20.5) ), Isop Ethers such as pyrether (17.7), butyl ethyl ether (20.8), 1,2-dimethoxyethane (24.6); acetone (23.3), methyl ethyl ketone (24.6), methyl propyl ketone (25.1), ketones such as diethyl ketone (25.3); methyl acetate (24.8), ethyl acetate (23.8), propyl acetate (24.3), isopropyl acetate (21.2), Examples include esters such as isobutyl acetate (23.7), ethyl butyrate (24.6), etc. (in parentheses indicate surface tension at 20 ° C., and the unit is [mN / m]). Among these, aliphatic hydrocarbons (hexane, heptane, etc.) have a low surface tension and an excellent working environment. Among these, by using a hydrophilic organic solvent such as acetone, methyl ethyl ketone, or 1,2-dimethoxyethane, it can be used as the organic solvent in the washing step. Among these, those having a boiling point of 100 ° C. or less at normal pressure may be used because they can be easily dried in the drying step described later. You may use said solvent individually or in mixture of 2 or more types.

溶媒置換工程に使用される溶媒の量としては、洗浄後の湿潤ゲル中の溶媒を十分に置換できる量とすることができる。当該量は、湿潤ゲルの容量に対して3〜10倍の量とすることができる。   The amount of the solvent used in the solvent replacement step can be an amount that can sufficiently replace the solvent in the wet gel after washing. The amount can be 3 to 10 times the amount of wet gel volume.

溶媒置換工程における温度環境は、置換に用いる溶媒の沸点以下の温度とすることができ、例えば、ヘプタンを用いる場合は、30〜60℃程度の加温とすることができる。   The temperature environment in the solvent replacement step can be set to a temperature not higher than the boiling point of the solvent used for the replacement. For example, when heptane is used, the temperature can be set to about 30 to 60 ° C.

なお、本実施形態においては、ゲル中にシリカ粒子が含まれていることから、上述のとおり溶媒置換工程は必ずしも必須ではない。推察されるメカニズムとしては次のとおりである。すなわち、従来であれば乾燥工程における収縮を抑制するため、湿潤ゲルの溶媒を所定の置換用溶媒(低表面張力の溶媒)に置き換えていたが、本実施形態においてはシリカ粒子が三次元網目状の骨格の支持体として機能することにより、当該骨格が支持され、乾燥工程におけるゲルの収縮が抑制される。そのため、洗浄に用いた溶媒を置換せずに、ゲルをそのまま乾燥工程に付すことができると考えられる。このように、本実施形態においては、洗浄及び溶媒置換工程から乾燥工程の簡略化が可能である。ただし、本実施形態は溶媒置換工程を行うことを何ら排除するものではない。   In the present embodiment, since the silica particles are contained in the gel, the solvent replacement step is not necessarily essential as described above. The inferred mechanism is as follows. That is, conventionally, in order to suppress shrinkage in the drying process, the solvent of the wet gel is replaced with a predetermined replacement solvent (a low surface tension solvent), but in this embodiment, the silica particles are in a three-dimensional network shape. By functioning as a skeleton support, the skeleton is supported, and the shrinkage of the gel in the drying step is suppressed. Therefore, it is considered that the gel can be directly subjected to the drying step without replacing the solvent used for washing. Thus, in this embodiment, the drying process can be simplified from the washing and solvent replacement process. However, this embodiment does not exclude performing the solvent substitution step at all.

(乾燥工程)
乾燥工程では、上記のとおり洗浄及び(必要に応じ)溶媒置換した湿潤ゲルを乾燥させる。これにより、最終的にエアロゲル複合体を得ることができる。
(Drying process)
In the drying step, the wet gel that has been washed and solvent-substituted (if necessary) as described above is dried. Thereby, an airgel composite can be finally obtained.

乾燥の手法としては特に制限されず、公知の常圧乾燥、超臨界乾燥又は凍結乾燥を用いることができる。これらの中で、低密度のエアロゲル複合体を製造し易いという観点からは、常圧乾燥又は超臨界乾燥を用いることができる。また、低コストで生産可能という観点からは、常圧乾燥を用いることができる。なお、本実施形態において、常圧とは0.1MPa(大気圧)を意味する。   The drying method is not particularly limited, and known atmospheric pressure drying, supercritical drying, or freeze drying can be used. Among these, atmospheric drying or supercritical drying can be used from the viewpoint of easy production of a low-density airgel composite. Further, from the viewpoint that production is possible at low cost, atmospheric pressure drying can be used. In the present embodiment, the normal pressure means 0.1 MPa (atmospheric pressure).

本実施形態のエアロゲル複合体は、洗浄及び(必要に応じ)溶媒置換した湿潤ゲルを、乾燥に用いられる溶媒の臨界点未満の温度にて、大気圧下で乾燥することにより得ることができる。乾燥温度は、置換された溶媒(溶媒置換を行わない場合は洗浄に用いられた溶媒)の種類により異なるが、特に高温での乾燥が溶媒の蒸発速度を速め、ゲルに大きな亀裂を生じさせる場合があるという点に鑑み、20〜150℃とすることができる。なお、当該乾燥温度は60〜120℃であってもよい。また、乾燥時間は、湿潤ゲルの容量及び乾燥温度により異なるが、4〜120時間とすることができる。なお、本実施形態において、生産性を阻害しない範囲内において臨界点未満の圧力をかけて乾燥を早めることも、常圧乾燥に包含されるものとする。   The airgel composite of this embodiment can be obtained by drying a wet gel that has been washed and (if necessary) solvent-substituted at a temperature below the critical point of the solvent used for drying under atmospheric pressure. The drying temperature varies depending on the type of substituted solvent (the solvent used for washing if solvent substitution is not performed), but especially when drying at a high temperature increases the evaporation rate of the solvent and causes large cracks in the gel. In view of that there is, it can be 20-150 degreeC. The drying temperature may be 60 to 120 ° C. Moreover, although drying time changes with the capacity | capacitances and drying temperature of a wet gel, it can be 4 to 120 hours. In the present embodiment, it is also included in the atmospheric pressure drying that the drying is accelerated by applying a pressure less than the critical point within a range not inhibiting the productivity.

本実施形態のエアロゲル複合体は、また、洗浄及び(必要に応じ)溶媒置換した湿潤ゲルを、超臨界乾燥することによっても得ることができる。超臨界乾燥は、公知の手法にて行うことができる。超臨界乾燥する方法としては、例えば、湿潤ゲルに含まれる溶媒の臨界点以上の温度及び圧力にて溶媒を除去する方法が挙げられる。あるいは、超臨界乾燥する方法としては、湿潤ゲルを、液化二酸化炭素中に、例えば、20〜25℃、5〜20MPa程度の条件で浸漬することで、湿潤ゲルに含まれる溶媒の全部又は一部を当該溶媒より臨界点の低い二酸化炭素に置換した後、二酸化炭素を単独で、又は二酸化炭素及び溶媒の混合物を除去する方法が挙げられる。   The airgel composite of this embodiment can also be obtained by supercritically drying a wet gel that has been washed and (if necessary) solvent-substituted. Supercritical drying can be performed by a known method. Examples of the supercritical drying method include a method of removing the solvent at a temperature and pressure higher than the critical point of the solvent contained in the wet gel. Alternatively, as a method of supercritical drying, all or part of the solvent contained in the wet gel is obtained by immersing the wet gel in liquefied carbon dioxide, for example, under conditions of about 20 to 25 ° C. and about 5 to 20 MPa. And carbon dioxide having a lower critical point than that of the solvent, and then removing carbon dioxide alone or a mixture of carbon dioxide and the solvent.

このような常圧乾燥又は超臨界乾燥により得られたエアロゲル複合体は、さらに常圧下にて、105〜200℃で0.5〜2時間程度追加乾燥してもよい。これにより、密度が低く、小さな細孔を有するエアロゲル複合体をさらに得易くなる。追加乾燥は、常圧下にて、150〜200℃で行ってもよい。   The airgel composite obtained by such normal pressure drying or supercritical drying may be additionally dried at 105 to 200 ° C. for about 0.5 to 2 hours under normal pressure. This makes it easier to obtain an airgel composite having a low density and having small pores. The additional drying may be performed at 150 to 200 ° C. under normal pressure.

本実施形態のエアロゲル複合体は、高断熱性と優れた屈曲性とを有している。上記エアロゲル複合体の製造方法により得られるエアロゲル複合体は、そのまま(必要に応じ所定の形状に加工し)断熱材として使用することができる。そのため、建築分野、自動車分野、家電製品、半導体分野、産業用設備等の用途に適用できる。   The airgel composite of this embodiment has high heat insulation and excellent flexibility. The airgel composite obtained by the above method for producing an airgel composite can be used as it is (processed into a predetermined shape as needed) as a heat insulating material. Therefore, it can be applied to applications such as the construction field, automobile field, home appliances, semiconductor field, and industrial equipment.

次に、下記の実施例により本発明を更に詳しく説明するが、これらの実施例は本発明を制限するものではない。   Next, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but these examples do not limit the present invention.

(合成例)
撹拌機、温度計及びジムロート冷却管を備えた1リットルの3つ口フラスコにて、ヒドロキシ末端ジメチルポリシロキサン「XC96−723」(モメンティブ社製、製品名)を100.0質量部、メチルトリメトキシシランを181.3質量部及びt−ブチルアミンを0.50質量部混合し、30℃で5時間反応させた。その後、この反応液を、1.3kPaの減圧下、140℃で2時間加熱し、揮発分を除去することで、上記一般式(5)で表される両末端2官能アルコキシ変性ポリシロキサン化合物(ポリシロキサン化合物A)を得た。
(Synthesis example)
In a 1 liter three-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer and a Dimroth condenser, 100.0 parts by mass of hydroxy-terminated dimethylpolysiloxane “XC96-723” (product name, manufactured by Momentive), methyltrimethoxy 181.3 parts by mass of silane and 0.50 parts by mass of t-butylamine were mixed and reacted at 30 ° C. for 5 hours. Thereafter, this reaction solution was heated at 140 ° C. for 2 hours under a reduced pressure of 1.3 kPa to remove volatile components, whereby a bifunctional alkoxy-modified polysiloxane compound represented by the above general formula (5) ( Polysiloxane compound A) was obtained.

(実施例1)
シリカ粒子含有原料としてPL−2L(扶桑化学工業株式会社製、製品名、平均一次粒子径:20nm、固形分:20質量%)を100.0質量部、水を99.0質量部、酸触媒として酢酸を1.0質量部、イオン性界面活性剤としてヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド(和光純薬工業株式会社製、以下「CTAB」と略記)を20.0質量部及び熱加水分解性化合物として尿素を120.0質量部混合し、これにシリコン化合物としてメチルシトリメトキシラン(信越化学工業株式会社製、以下「MTMS」と略記)を60.0質量部及びジメトキシジメチルシラン(東京化成工業株式会社製、以下「DMDMS」と略記)を20.0質量部、並びにポリシロキサン化合物としてポリシロキサン化合物Aを20.0質量部加え、25℃で30分反応させた。得られたゾルを60℃で4時間ゲル化した後、60℃で60時間熟成して湿潤ゲルを得た。
Example 1
As a silica particle-containing raw material, PL-2L (manufactured by Fuso Chemical Industry Co., Ltd., product name, average primary particle size: 20 nm, solid content: 20% by mass) is 100.0 parts by mass, water is 99.0 parts by mass, acid catalyst 1.0 parts by mass of acetic acid, 20.0 parts by mass of hexadecyltrimethylammonium bromide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., hereinafter abbreviated as “CTAB”) as an ionic surfactant, and urea as a thermally hydrolyzable compound 120.0 parts by mass, 60.0 parts by mass of methylcitrimethoxylane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., hereinafter abbreviated as “MTMS”) and dimethoxydimethylsilane (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) as a silicon compound. , Hereinafter abbreviated as “DMDMS”) and 20.0 parts by mass of polysiloxane compound A as a polysiloxane compound, It was reacted for 30 minutes at 5 ° C.. The obtained sol was gelled at 60 ° C. for 4 hours and then aged at 60 ° C. for 60 hours to obtain a wet gel.

その後、得られた湿潤ゲルを水1000.0質量部及びメタノール1500.0質量部の混合液に浸漬し、60℃で3時間かけて洗浄を行った。この洗浄操作を、混合液をメタノール2500.0質量部に交換して再度行った。次に、洗浄した湿潤ゲルを、低表面張力溶媒であるメチルエチルケトン2500.0質量部に浸漬し、60℃で3時間かけて溶媒置換を行った。この溶媒置換操作を、新しいメチルエチルケトンに交換しながら2回行った。洗浄及び溶媒置換された湿潤ゲルを、常圧下にて、25℃で48時間乾燥し、その後さらに150℃で2時間乾燥することで、上記一般式(3)、(6)及び(7)で表される構造を有するエアロゲル複合体を得た。   Then, the obtained wet gel was immersed in a mixed solution of 1000.0 parts by mass of water and 1500.0 parts by mass of methanol, and washed at 60 ° C. for 3 hours. This washing operation was performed again by exchanging the mixed solution with 2500.0 parts by mass of methanol. Next, the washed wet gel was immersed in 2500.0 parts by mass of methyl ethyl ketone, which is a low surface tension solvent, and solvent substitution was performed at 60 ° C. for 3 hours. This solvent replacement operation was performed twice while exchanging with new methyl ethyl ketone. The washed and solvent-substituted wet gel is dried at 25 ° C. for 48 hours under normal pressure, and then further dried at 150 ° C. for 2 hours, so that the general formulas (3), (6) and (7) An airgel composite having the structure represented was obtained.

(実施例2〜3)
ゾル生成時の水添加量及び酢酸添加量を表1のとおりとしたこと以外は、実施例1と同様にして、エアロゲル複合体を得た。
(Examples 2-3)
An airgel composite was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of water added and the amount of acetic acid added during sol generation were as shown in Table 1.

[各種評価]
各実施例で得られたエアロゲル複合体について、以下の内容に従って含ケイ素結合単位Q、T及びDのシグナル面積比、圧縮破断強度、引張破断強度、引張弾性率、熱伝導率を測定し、評価した。評価結果を表2にまとめて示す。なお、参考として、DD/MAS法を用いて得られる、実施例1のエアロゲル複合体に対する固体29Si−NMRスペクトルを図2に示す。
[Various evaluations]
For the airgel composites obtained in each Example, the signal area ratio, compression rupture strength, tensile rupture strength, tensile elastic modulus, and thermal conductivity of silicon-containing bonding units Q, T, and D were measured and evaluated according to the following contents. did. The evaluation results are summarized in Table 2. For reference, a solid 29 Si-NMR spectrum for the airgel composite of Example 1 obtained by using the DD / MAS method is shown in FIG.

(1)含ケイ素結合単位Q、T及びDに係るシグナル面積比の測定
固体29Si−NMR装置として「FT−NMR AV400WB」(ブルカー・バイオスピン株式会社製、製品名)を用いて測定を行った。測定条件は、測定モード:DD/MAS法、プローブ:7mmφのCPMASプローブ、磁場:9.4T、共鳴周波数:79MHz、MAS回転数:4kHz、遅延時間:150秒とした。化学シフトの基準物質としては、3−トリメチルシリルプロピオン酸ナトリウムを用い、その化学シフトを1.459ppmとした。
(1) Measurement of signal area ratio concerning silicon-containing bonding units Q, T and D Measurement was performed using “FT-NMR AV400WB” (product name, manufactured by Bruker BioSpin Corporation) as a solid 29 Si-NMR apparatus. It was. The measurement conditions were: measurement mode: DD / MAS method, probe: 7 mmφ CPMAS probe, magnetic field: 9.4 T, resonance frequency: 79 MHz, MAS rotation speed: 4 kHz, delay time: 150 seconds. As a reference substance for chemical shift, sodium 3-trimethylsilylpropionate was used, and the chemical shift was set to 1.259 ppm.

測定サンプルとしてはエアロゲル複合体を細かく裁断したものを準備し、これをZrO製ローターに詰めて、プローブに装着して測定を行った。得られた含ケイ素結合単位Q、T及びDに係るシグナル面積比(Q+T:D)を求めた。なお、スペクトル解析にあたり、Line Broadening係数は100Hzとした。 As a measurement sample, an airgel composite cut into small pieces was prepared, packed in a ZrO 2 rotor, mounted on a probe, and measured. The signal area ratio (Q + T: D) relating to the obtained silicon-containing binding units Q, T and D was determined. In the spectrum analysis, the line broadcasting coefficient was set to 100 Hz.

(2)圧縮破断強度の測定
刃角約20〜25度の刃を用いて、エアロゲル複合体を厚み7mm、幅7mm、長さ7mmの立方体に加工し、測定サンプルとした。次に、面の平行を確保するために、必要に応じて#1500以上の紙やすりで測定サンプルを整形した。
(2) Measurement of compressive breaking strength The airgel composite was processed into a cube having a thickness of 7 mm, a width of 7 mm, and a length of 7 mm using a blade having a blade angle of about 20 to 25 degrees to obtain a measurement sample. Next, in order to ensure parallelism of the surfaces, the measurement sample was shaped with sandpaper of # 1500 or more as necessary.

測定装置としては、小型卓上試験機「EZTest」(株式会社島津製作所製、製品名)を用いた。なお、ロードセルとしては500Nを使用した。また、ステンレス製の上圧盤(φ20mm)及び下圧盤(φ118mm)を測定用冶具として用いた。平行に配置した上圧盤及び下圧盤の間に測定サンプルをセットし、1mm/minの速度でサンプルを圧縮した。測定温度は25℃とし、測定サンプルが破壊した時点の圧縮強度を圧縮破断強度とした。   As a measuring apparatus, a small tabletop testing machine “EZTest” (manufactured by Shimadzu Corporation, product name) was used. In addition, 500N was used as a load cell. Further, a stainless upper platen (φ20 mm) and a lower platen (φ118 mm) were used as measuring jigs. A measurement sample was set between an upper platen and a lower platen arranged in parallel, and the sample was compressed at a speed of 1 mm / min. The measurement temperature was 25 ° C., and the compression strength at the time when the measurement sample was broken was defined as compression rupture strength.

ここで、圧縮強度δ(MPa)は以下のように求めた。
δ=F/A
式中、Fは圧縮力(N)を示し、Aは負荷をかける前の測定サンプルの断面積(mm)を示す。
Here, the compressive strength δ (MPa) was determined as follows.
δ = F / A
In the formula, F represents the compressive force (N), and A represents the cross-sectional area (mm 2 ) of the measurement sample before applying a load.

(3)引張破断強度および引張弾性率の測定
刃角約20〜25度の刃を用いて、エアロゲル複合体を厚み3mm、幅6mm、長さ30mmに加工し、測定サンプルとした。次に、面の平行を確保するために、必要に応じて#1500以上の紙やすりで測定サンプルを整形した。得られた測定サンプルを、測定前に、定温乾燥機「DVS402」(ヤマト科学株式会社製、製品名)を用いて、大気圧下、100℃で30分間乾燥した。次いで測定サンプルをデシケータ中に移し、25℃まで冷却した。
(3) Measurement of tensile breaking strength and tensile elastic modulus Using a blade having a blade angle of about 20 to 25 degrees, the airgel composite was processed into a thickness of 3 mm, a width of 6 mm, and a length of 30 mm to obtain a measurement sample. Next, in order to ensure parallelism of the surfaces, the measurement sample was shaped with sandpaper of # 1500 or more as necessary. The obtained measurement sample was dried at 100 ° C. for 30 minutes under atmospheric pressure using a constant temperature dryer “DVS402” (manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd., product name) before measurement. The measurement sample was then transferred into a desiccator and cooled to 25 ° C.

測定装置としては、圧縮破断強度測定と同様に小型卓上試験機「EZTest」(株式会社島津製作所製、製品名)を用いた。平行に配置した上圧盤及び下圧盤の間に測定サンプルをセットし、1mm/minの速度で引張を行った。測定温度は25℃とし、500N超の負荷をかけた時点又は測定サンプルが破壊した時点の引張応力を引張破断強度とした。ここで、ひずみεは次式より求めた。
ε=Δd/d1
式中、Δdは負荷による測定サンプルの引張りの変位(mm)を示し、d1は負荷をかける前の測定サンプルのクランプ間距離(mm)を示す。
また、引張応力σ(kPa)は、次式より求めた。
σ=F/A
式中、Fは引張力(N)を示し、Aは負荷をかける前の測定サンプルの断面積(mm)を示す。
As a measuring apparatus, a small tabletop testing machine “EZTest” (manufactured by Shimadzu Corporation, product name) was used in the same manner as the measurement of compressive breaking strength. A measurement sample was set between an upper platen and a lower platen arranged in parallel, and tension was performed at a speed of 1 mm / min. The measurement temperature was 25 ° C., and the tensile stress at the time when a load exceeding 500 N was applied or when the measurement sample was broken was defined as the tensile strength at break. Here, the strain ε was obtained from the following equation.
ε = Δd / d1
In the equation, Δd represents the displacement (mm) of the tensile force of the measurement sample due to the load, and d1 represents the distance (mm) between the clamps of the measurement sample before applying the load.
The tensile stress σ (kPa) was obtained from the following formula.
σ = F / A
In the formula, F represents the tensile force (N), and A represents the cross-sectional area (mm 2 ) of the measurement sample before applying a load.

引張弾性率E(kPa)は、0.1〜0.2Nの引張力範囲において、次式より求めた。
E=(σ−σ)/(ε−ε
式中、σは引張力が0.1Nにおいて測定される引張応力を示し、σは引張力が0.2Nにおいて測定される引張応力を示し、εは引張応力σにおいて測定される引張ひずみを示し、εは引張応力σにおいて測定される引張ひずみを示す。
The tensile elastic modulus E (kPa) was determined from the following formula in a tensile force range of 0.1 to 0.2N.
E = (σ 2 −σ 1 ) / (ε 2 −ε 1 )
Where σ 1 indicates the tensile stress measured at a tensile force of 0.1 N, σ 2 indicates the tensile stress measured at a tensile force of 0.2 N, and ε 1 is measured at the tensile stress σ 1 . The tensile strain is indicated, and ε 2 indicates the tensile strain measured at the tensile stress σ 2 .

(4)熱伝導率の測定
刃角約20〜25度の刃を用いて、エアロゲル複合体を150mm×150mm×100mmのサイズに加工し、測定サンプルとした。次に、面の平行を確保するために、必要に応じて#1500以上の紙やすりで整形した。得られた測定サンプルを、熱伝導率測定前に、定温乾燥機「DVS402」(ヤマト科学株式会社製、製品名)を用いて、大気圧下、100℃で30分間乾燥した。次いで測定サンプルをデシケータ中に移し、25℃まで冷却した。
(4) Measurement of thermal conductivity The airgel composite was processed into a size of 150 mm x 150 mm x 100 mm using a blade having a blade angle of about 20 to 25 degrees to obtain a measurement sample. Next, in order to ensure parallelism of the surface, shaping was performed with sandpaper of # 1500 or more as necessary. The obtained measurement sample was dried at 100 ° C. for 30 minutes under atmospheric pressure using a constant temperature dryer “DVS402” (manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd., product name) before measuring the thermal conductivity. The measurement sample was then transferred into a desiccator and cooled to 25 ° C.

熱伝導率の測定は、定常法熱伝導率測定装置「HFM436Lambda」(NETZSCH社製、製品名)を用いて行った。測定条件は、大気圧下、平均温度25℃とした。上記のとおり得られた測定サンプルを0.3MPaの荷重にて上部及び下部ヒーター間に挟み、温度差ΔTを20℃とし、ガードヒーターによって一次元の熱流になるように調整しながら、測定サンプルの上面温度、下面温度等を測定した。そして、測定サンプルの熱抵抗Rを次式より求めた。
=N((T−T)/Q)−R
式中、Tは測定サンプル上面温度を示し、Tは測定サンプル下面温度を示し、Rは上下界面の接触熱抵抗を示し、Qは熱流束計出力を示す。なお、Nは比例係数であり、較正試料を用いて予め求めておいた。
The thermal conductivity was measured using a steady-state thermal conductivity measuring device “HFM436 Lambda” (manufactured by NETZSCH, product name). The measurement conditions were an average temperature of 25 ° C. under atmospheric pressure. The measurement sample obtained as described above was sandwiched between the upper and lower heaters with a load of 0.3 MPa, the temperature difference ΔT was set to 20 ° C., and the guard sample was adjusted so as to obtain a one-dimensional heat flow. Upper surface temperature, lower surface temperature, etc. were measured. And thermal resistance RS of the measurement sample was calculated | required from following Formula.
R S = N ((T U −T L ) / Q) −R O
Wherein, T U represents a measurement sample top surface temperature, T L represents the measurement sample lower surface temperature, R O represents the thermal contact resistance of the upper and lower interfaces, Q is shows the heat flux meter output. Note that N is a proportionality coefficient, and is obtained in advance using a calibration sample.

得られた熱抵抗Rより、測定サンプルの熱伝導率λを次式より求めた。
λ=d/R
式中、dは測定サンプルの厚さを示す。
From the obtained thermal resistance RS , the thermal conductivity λ of the measurement sample was obtained from the following equation.
λ = d / R S
In formula, d shows the thickness of a measurement sample.

表2から、面積比Q+T:Dの値が1:0.10〜1:0.35の範囲にある本実施例のエアロゲル複合体は、大気圧下、25℃での熱伝導率が0.03W/m・K以下でありながら、圧縮破断強度が0.3MPa以上かつ引張破断強度が10kPa以上であり、従来のエアロゲルでは達成困難であった優れた強靭性を有している。また、引張弾性率が20kPa未満であり、優れた柔軟性も有していることが分かる。本実施形態のエアロゲル複合体は、断熱材としての用途の他に、塗料用添加剤、化粧品、アンチブロッキング剤、触媒担持体等として利用することができる。   From Table 2, the airgel composite of this example in which the area ratio Q + T: D has a value in the range of 1: 0.10 to 1: 0.35 has a thermal conductivity of 0.2 at 25 ° C. under atmospheric pressure. Although it is 03 W / m · K or less, the compression breaking strength is 0.3 MPa or more and the tensile breaking strength is 10 kPa or more, and it has excellent toughness that was difficult to achieve with conventional airgel. Moreover, it turns out that a tensile elasticity modulus is less than 20 kPa and has the outstanding softness | flexibility. The airgel composite of this embodiment can be used as a coating additive, cosmetics, antiblocking agent, catalyst carrier, etc., in addition to its use as a heat insulating material.

1…シリカ粒子、L…外接長方形。   1 ... Silica particles, L ... circumscribed rectangle.

Claims (6)

エアロゲル成分及びシリカ粒子を含有し、
DD/MAS法を用いて測定された固体29Si−NMRスペクトルにおいて、含ケイ素結合単位Q、T及びDを以下のとおり規定したとき、Q及びTに由来するシグナル面積と、Dに由来するシグナル面積との比(シグナル面積比)Q+T:Dが1:0.10〜1:0.35である、エアロゲル複合体。
Q:1個のケイ素原子に結合した酸素原子が4個の含ケイ素結合単位。
T:1個のケイ素原子に結合した酸素原子が3個と水素原子又は1価の有機基が1個の含ケイ素結合単位。
D:1個のケイ素原子に結合した酸素原子が2個と水素原子又は1価の有機基が2個の含ケイ素結合単位。
[ただし、上記有機基とはケイ素原子に結合する原子が炭素原子である1価の有機基である]。
Containing an airgel component and silica particles,
In the solid 29 Si-NMR spectrum measured using the DD / MAS method, when the silicon-containing binding units Q, T, and D are defined as follows, the signal area derived from Q and T, and the signal derived from D The airgel composite whose ratio to the area (signal area ratio) Q + T: D is 1: 0.10 to 1: 0.35.
Q: A silicon-containing bond unit having four oxygen atoms bonded to one silicon atom.
T: A silicon-containing bond unit having three oxygen atoms bonded to one silicon atom and one hydrogen atom or monovalent organic group.
D: A silicon-containing bond unit having two oxygen atoms bonded to one silicon atom and two hydrogen atoms or two monovalent organic groups.
[However, the organic group is a monovalent organic group in which an atom bonded to a silicon atom is a carbon atom].
DD/MAS法を用いて測定された固体29Si−NMRスペクトルにおいて、含ケイ素結合単位Q、T及びDを以下のとおり規定したとき、Q及びTに由来するシグナル面積と、Dに由来するシグナル面積との比(シグナル面積比)Q+T:Dが1:0.10〜1:0.35である、エアロゲル複合体。
Q:1個のケイ素原子に結合した酸素原子が4個の含ケイ素結合単位。
T:1個のケイ素原子に結合した酸素原子が3個と水素原子又は1価の有機基が1個の含ケイ素結合単位。
D:1個のケイ素原子に結合した酸素原子が2個と水素原子又は1価の有機基が2個の含ケイ素結合単位。
[ただし、Qに由来するシグナル面積が0超であり、上記有機基とはケイ素原子に結合する原子が炭素原子である1価の有機基である]。
In the solid 29 Si-NMR spectrum measured using the DD / MAS method, when the silicon-containing binding units Q, T, and D are defined as follows, the signal area derived from Q and T, and the signal derived from D The airgel composite whose ratio to the area (signal area ratio) Q + T: D is 1: 0.10 to 1: 0.35.
Q: A silicon-containing bond unit having four oxygen atoms bonded to one silicon atom.
T: A silicon-containing bond unit having three oxygen atoms bonded to one silicon atom and one hydrogen atom or monovalent organic group.
D: A silicon-containing bond unit having two oxygen atoms bonded to one silicon atom and two hydrogen atoms or two monovalent organic groups.
[However, the signal area derived from Q is more than 0, and the organic group is a monovalent organic group in which an atom bonded to a silicon atom is a carbon atom].
前記シリカ粒子の平均一次粒子径が1〜500nmである、請求項1に記載のエアロゲル複合体。   The airgel composite according to claim 1, wherein an average primary particle diameter of the silica particles is 1 to 500 nm. 下記一般式(1)で表される構造を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のエアロゲル複合体。

[式(1)中、R及びRはそれぞれ独立にアルキル基又はアリール基を示し、R及びRはそれぞれ独立にアルキレン基を示す。]
The airgel composite according to any one of claims 1 to 3, which has a structure represented by the following general formula (1).

[In Formula (1), R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group or an aryl group, and R 3 and R 4 each independently represent an alkylene group. ]
支柱部及び橋かけ部を備えるラダー型構造を有し、前記橋かけ部が下記一般式(2)で表される、請求項1〜4のいずれか一項に記載のエアロゲル複合体。

[式(2)中、R及びRはそれぞれ独立にアルキル基又はアリール基を示し、bは1〜50の整数を示す。]
The airgel composite according to any one of claims 1 to 4, wherein the airgel composite has a ladder structure including a support portion and a bridge portion, and the bridge portion is represented by the following general formula (2).

[In Formula (2), R 6 and R 7 each independently represent an alkyl group or an aryl group, and b represents an integer of 1 to 50. ]
下記一般式(3)で表される構造を有する、請求項5に記載のエアロゲル複合体。

[式(3)中、R、R、R及びRはそれぞれ独立にアルキル基又はアリール基を示し、a、b及びcはそれぞれ独立に1〜50の整数を示す。]
The airgel composite according to claim 5, which has a structure represented by the following general formula (3).

[In Formula (3), R < 5 >, R < 6 >, R < 7 > and R < 8 > show an alkyl group or an aryl group each independently, a, b, and c show the integer of 1-50 each independently. ]
JP2016066324A 2016-03-29 2016-03-29 Airgel complex Active JP6705250B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016066324A JP6705250B2 (en) 2016-03-29 2016-03-29 Airgel complex

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016066324A JP6705250B2 (en) 2016-03-29 2016-03-29 Airgel complex

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017179063A true JP2017179063A (en) 2017-10-05
JP6705250B2 JP6705250B2 (en) 2020-06-03

Family

ID=60005038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016066324A Active JP6705250B2 (en) 2016-03-29 2016-03-29 Airgel complex

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6705250B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019058800A1 (en) 2017-09-19 2019-03-28 日本電気株式会社 Verification system
JP2020007197A (en) * 2018-07-11 2020-01-16 日立化成株式会社 Aerogel block
JP2021155298A (en) * 2020-03-27 2021-10-07 積水化成品工業株式会社 Porous structure including particle, manufacturing method and use thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015129736A1 (en) * 2014-02-26 2015-09-03 日立化成株式会社 Aerogel

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015129736A1 (en) * 2014-02-26 2015-09-03 日立化成株式会社 Aerogel

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019058800A1 (en) 2017-09-19 2019-03-28 日本電気株式会社 Verification system
JP2020007197A (en) * 2018-07-11 2020-01-16 日立化成株式会社 Aerogel block
JP7293583B2 (en) 2018-07-11 2023-06-20 株式会社レゾナック airgel block
JP2021155298A (en) * 2020-03-27 2021-10-07 積水化成品工業株式会社 Porous structure including particle, manufacturing method and use thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP6705250B2 (en) 2020-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6428783B2 (en) Airgel composite, support member with airgel composite, and heat insulating material
JP6597596B2 (en) Airgel
JP6288382B2 (en) Airgel composite and heat insulating material
KR102453735B1 (en) Sol composition, airgel composite, airgel composite support member and heat insulating material
JP6597064B2 (en) Airgel composite
JPWO2017170534A1 (en) Airgel composite powder
JP6269903B2 (en) Airgel composite, support member with airgel composite, and heat insulating material
JP6288384B2 (en) Airgel
JPWO2017038776A1 (en) Sol composition and aerogel
JP6705250B2 (en) Airgel complex
JPWO2017170498A1 (en) Airgel composite, support member with airgel composite, and heat insulating material
JP2017178644A (en) Method for producing aerogel complex, aerogel complex, and support member and heat insulation material with aerogel complex
JP6693222B2 (en) Airgel composite manufacturing method, airgel composite, support member with airgel composite, and heat insulating material
JPWO2017038781A1 (en) Airgel composite
JP2017178643A (en) Method for producing aerogel complex, aerogel complex, and support member and heat insulation material with aerogel complex
JP2017043708A (en) Aerogel

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190228

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200207

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200212

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200310

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200414

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200427

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6705250

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350