JP2021109435A - Aerogel laminate structure and method for producing the same - Google Patents

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亮佑 夛田
Ryosuke Tada
亮佑 夛田
英生 大田
Hideo Ota
英生 大田
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Abstract

To provide an aerogel laminate structure that excels in heat insulation and flexibility or moldability.SOLUTION: An aerogel laminate structure has an aerogel composite material with the inside of a first foam filled with aerogel, and a second foam and/or fiber provided at least on one side of the aerogel composite material. The first foam is an open-celled resin foam and has a density of 0.015-0.300 g/cm3.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、エアロゲル積層構造体及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an airgel laminated structure and a method for producing the same.

自動車や鉄道車両、航空機、船舶の屋根の内部には、天井材が取り付けられている。この天井材は、断熱性、遮熱性、吸遮音性、装飾性といった様々な機能が求められるため、素材単独ではなく、発泡体や繊維体といった複数の素材を積層している。 Ceiling materials are installed inside the roofs of automobiles, railroad cars, aircraft, and ships. Since this ceiling material is required to have various functions such as heat insulating property, heat insulating property, sound absorbing property, and decorative property, not only the material alone but also a plurality of materials such as foam and fiber are laminated.

例えば自動車用途では、ポリウレタン発泡体や繊維体とを組み合わせた天井材があり、成形天井と呼ばれている。 For example, in automobile applications, there are ceiling materials that combine polyurethane foams and fibers, and they are called molded ceilings.

天井材の断熱材料としては、特許文献1〜3に開示されたポリウレタン発泡体や、特許文献4に開示された真空断熱材等が使用されている。 As the heat insulating material for the ceiling material, the polyurethane foam disclosed in Patent Documents 1 to 3 and the vacuum heat insulating material disclosed in Patent Document 4 are used.

特許第5626904号Patent No. 5626904 特開2007−331673号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-331673 特開2003−260718号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-260718 特表2011−5693号公報Special Table 2011-5693

しかしながら、汎用のポリウレタン発泡体は吸遮音性には優れるものの、断熱性能や遮熱性能はあまり高くないため、積層体全体での断熱性能は低い。高断熱性能を発現するには、発泡体や繊維体を厚くする必要があるため、車室空間が狭くなる。また、断熱性能に優れた硬質ポリウレタン発泡体は柔軟性に欠けるため、加工の自由度に制限がある。 However, although the general-purpose polyurethane foam has excellent sound absorption and insulation properties, the heat insulation performance and heat insulation performance are not so high, so that the heat insulation performance of the entire laminate is low. In order to exhibit high heat insulation performance, it is necessary to thicken the foam or fiber, so that the passenger compartment space becomes narrow. Further, since the rigid polyurethane foam having excellent heat insulating performance lacks flexibility, the degree of freedom in processing is limited.

さらに、高断熱性能を有する真空断熱材は、柔軟性または成形加工性に欠け、経時で真空度が低下し、断熱性能が劣化するという課題がある。 Further, the vacuum heat insulating material having high heat insulating performance has a problem that it lacks flexibility or moldability, the degree of vacuum decreases with time, and the heat insulating performance deteriorates.

そこで、本発明は、断熱性と、柔軟性乃至は成形加工性とに優れたエアロゲル積層構造体を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an airgel laminated structure having excellent heat insulating properties and flexibility or molding processability.

本発明者らは、鋭意研究を行い、特定のエアロゲル複合材料を含むエアロゲル積層構造体により、上記課題を解決可能なことを見い出し、本発明を完成させた。即ち、本発明は以下の通りである。 The present inventors have conducted diligent research and found that the above-mentioned problems can be solved by an airgel laminated structure containing a specific airgel composite material, and completed the present invention. That is, the present invention is as follows.

本発明(1)は、
第1の発泡体の内部にエアロゲルを充填したエアロゲル複合材と、前記エアロゲル複合材の少なくとも片面側に設けられた、第2の発泡体及び/または繊維体と、を含むエアロゲル積層構造体であって、
前記第1の発泡体は、連続気泡樹脂発泡体であり、且つ、密度が0.015〜0.300g/cmであることを特徴とする、エアロゲル積層構造体である。
本発明(2)は、
前記第1の発泡体は、連続気泡を有する発泡体層と、前記発泡体層の対向する二つの表面に形成された通気性を有する表皮層と、を有する表皮付き連続気泡樹脂発泡体であり、
前記表皮層は、前記表皮層の表面に到達する連続気泡を含み、
前記表皮層の表面を、表皮層の表面の法線方向から観察した連続気泡の平均セル径RAと、前記表皮層の表面と垂直な断面における前記発泡体層の連続気泡の平均セル径RBと、の比(RA/RB)が、1/1000〜1/2である、前記発明(1)のエアロゲル積層構造体である。
本発明(3)は、
前記第1の発泡体の通気度が0.01〜300cm/cm/secである、前記発明(2)のエアロゲル積層構造体である。
本発明(4)は、
前記第1の発泡体が、ポリオレフィン発泡体、ポリウレタン発泡体、アクリル発泡体、アクリロニトリル−ブタジエンゴム発泡体、及びシリコーン発泡体から選択される、前記発明(2)又は(3)のエアロゲル積層構造体である。
本発明(5)は、
前記第1の発泡体が、メラミン発泡体、ポリイミド発泡体または圧縮成形によって得られるポリウレタン発泡体から選択される連続気泡樹脂発泡体であり、
前記第1の発泡体は、密度が0.015〜0.200g/cmであり、通気度が0.5〜300cm/cm/secである、前記発明(1)のエアロゲル積層構造体である。
本発明(6)は、
前記第1の発泡体の厚みが、0.03〜50.0mmである、前記発明(1)〜(5)のいずれかのエアロゲル積層構造体である。
本発明(7)は、
前記繊維体が炭素繊維織物である、前記発明(1)〜(6)のいずれかのエアロゲル積層構造体である。
本発明(8)は、
前記繊維体が炭素繊維織物に熱硬化性樹脂が含浸して硬化した繊維補強材である、前記発明(7)のエアロゲル積層構造体である。
本発明(9)は、
前記発明(7)〜(8)のいずれかのエアロゲル積層構造体を熱成形した、エアロゲル成形物である。
本発明(10)は、
前記発明(1)〜(8)のいずれかのエアロゲル積層構造体を含む、天井材である。
本発明(11)は、
前記発明(9)のエアロゲル積層構造体を含む天井材の製造方法であって、
前記エアロゲル複合材の少なくとも片面側に、前記第2の発泡体及び/又は前記繊維体を積層する工程を含むことを特徴とする、天井材の製造方法である。
The present invention (1)
An airgel laminated structure containing an airgel composite material in which the inside of the first foam is filled with airgel, and a second foam and / or fiber body provided on at least one side of the airgel composite material. hand,
The first foam is an airgel laminated structure characterized by being an open-cell resin foam and having a density of 0.015 to 0.300 g / cm 3.
The present invention (2)
The first foam is an open cell resin foam with an epidermis having a foam layer having open cells and a breathable epidermis layer formed on two opposing surfaces of the foam layer. ,
The epidermis layer contains open cells that reach the surface of the epidermis layer.
The average cell diameter RA of open cells observed from the surface of the epidermis layer from the normal direction of the surface of the epidermis layer, and the average cell diameter RB of the open cells of the foam layer in a cross section perpendicular to the surface of the epidermis layer. , The ratio (RA / RB) of is 1/1000 to 1/2, which is the airgel laminated structure of the invention (1).
The present invention (3)
The airgel laminated structure of the invention (2), wherein the air permeability of the first foam is 0.01 to 300 cm 3 / cm 2 / sec.
The present invention (4)
The airgel laminated structure of the invention (2) or (3), wherein the first foam is selected from a polyolefin foam, a polyurethane foam, an acrylic foam, an acrylonitrile-butadiene rubber foam, and a silicone foam. Is.
The present invention (5)
The first foam is an open cell resin foam selected from a melamine foam, a polyimide foam, or a polyurethane foam obtained by compression molding.
The first foam has an airgel laminated structure according to the invention (1), which has a density of 0.015 to 0.200 g / cm 3 and an air permeability of 0.5 to 300 cm 3 / cm 2 / sec. Is.
The present invention (6)
The airgel laminated structure according to any one of the inventions (1) to (5), wherein the thickness of the first foam is 0.03 to 50.0 mm.
The present invention (7)
The airgel laminated structure according to any one of the inventions (1) to (6), wherein the fiber body is a carbon fiber woven fabric.
The present invention (8)
The airgel laminated structure of the invention (7), wherein the fiber body is a fiber reinforcing material obtained by impregnating a carbon fiber woven fabric with a thermosetting resin and curing the fiber body.
The present invention (9)
It is an airgel molded product obtained by thermoforming the airgel laminated structure according to any one of the inventions (7) to (8).
The present invention (10)
A ceiling material containing the airgel laminated structure according to any one of the inventions (1) to (8).
The present invention (11)
The method for manufacturing a ceiling material including the airgel laminated structure of the invention (9).
A method for producing a ceiling material, which comprises a step of laminating the second foam and / or the fiber on at least one side of the airgel composite.

本発明によれば、断熱性と、柔軟性乃至は成形加工性とに優れたエアロゲル積層構造体を提供することが可能である。本発明によれば、初期的に優れた断熱性を有するのみならず、柔軟性乃至は成形加工性に優れることから、製品形状への加工時や、製品への実装後の経時での断熱性能の劣化を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an airgel laminated structure having excellent heat insulating properties and flexibility or molding processability. According to the present invention, not only has excellent heat insulating properties at the initial stage, but also excellent flexibility or molding processability, so that heat insulating performance during processing into a product shape or after mounting on a product over time. Deterioration can be prevented.

表皮付き連続気泡樹脂発泡体の断面写真である。It is a cross-sectional photograph of the open cell resin foam with a skin. 表皮付き連続気泡樹脂発泡体の表皮層表面の法線方向からの写真である。It is a photograph from the normal direction of the surface of the epidermis layer of the open cell resin foam with an epidermis.

以下、本発明にかかるエアロゲル積層構造体及びその製造方法について詳述する。 Hereinafter, the airgel laminated structure and the method for producing the same according to the present invention will be described in detail.

本発明において、常圧下とは、特に減圧も、加圧も行っていない圧力を示す。また、減圧下とは、人為的に大気圧よりも減圧された状態を示す。 In the present invention, the term "normal pressure" means a pressure that is neither depressurized nor pressurized. Further, under reduced pressure means a state in which the pressure is artificially reduced from the atmospheric pressure.

本発明において、密度は、JIS K7222:2005「発泡プラスチック及びゴム−見掛け密度の求め方」に準拠して測定された見掛け密度である。 In the present invention, the density is the apparent density measured in accordance with JIS K7222: 2005 "Foam plastics and rubber-How to determine the apparent density".

本発明において、エアロゲル複合材は、発泡基材にエアロゲルが充填されたものであるが、エアロゲルを充填する前の発泡基材と、エアロゲルを充填した後の発泡基材とを、同じものと取扱い、どちらか一方の説明を省略するまたは他方の説明に読み替える場合がある。 In the present invention, the airgel composite material is a foamed base material filled with airgel, but the foamed base material before filling with airgel and the foamed base material after filling with airgel are treated as the same. , Either explanation may be omitted or replaced with the other explanation.

以下において、発泡体、樹脂発泡体、発泡基材等を区別なく使用する場合がある。 In the following, foams, resin foams, foamed base materials, etc. may be used without distinction.

粉落ちとは、通常、エアロゲル積層構造体の製造工程においてエアロゲル複合材からエアロゲルの粉末が脱離することを意味するが、エアロゲル積層構造体自体からエアロゲルの粉末が脱離することを意味してもよい。 Powder removal usually means that the airgel powder is desorbed from the airgel composite material in the manufacturing process of the airgel laminated structure, but it means that the airgel powder is desorbed from the airgel laminated structure itself. May be good.

<<<<<エアロゲル積層構造体>>>>>
エアロゲル積層構造体は、エアロゲル複合材と、エアロゲル複合材の少なくとも片面側に設けられた、第2の発泡体及び/または繊維体と、を含む。以下、エアロゲル積層構造体に含まれる第2の発泡体及び/または繊維体を、外部層とする。
<<<<<< Aerogel laminated structure >>>>>>
The airgel laminated structure includes an airgel composite and a second foam and / or fiber provided on at least one side of the airgel composite. Hereinafter, the second foam and / or fiber contained in the airgel laminated structure will be referred to as an outer layer.

エアロゲル積層構造体に含まれる各層は、接着剤層等を介して積層されていてもよいし、接着剤層等を介さず、直接積層されていてもよい。例えば、ある層が熱可塑性材料からなる場合には、当該ある層の一部を熱熔融等させた上で別の層を接触させることで、層同士を直接積層させること等が可能である。 Each layer included in the airgel laminated structure may be laminated via an adhesive layer or the like, or may be directly laminated without an adhesive layer or the like. For example, when a certain layer is made of a thermoplastic material, it is possible to directly laminate the layers by heat-melting a part of the certain layer and then bringing the other layer into contact with each other.

エアロゲル積層構造体の各層が接着剤層を介して積層されている場合、接着剤層を構成する接着剤としては、従来公知のものを使用可能である。 When each layer of the airgel laminated structure is laminated via the adhesive layer, conventionally known adhesives can be used as the adhesive constituting the adhesive layer.

エアロゲル複合材の両面に、外部層が設けられていてもよい。 External layers may be provided on both sides of the airgel composite.

エアロゲル積層構造体は、第1の発泡体を複数含んでいてもよい。 The airgel laminated structure may contain a plurality of first foams.

エアロゲル積層構造体は、本発明の効果を阻害しない範囲内で、その他の層を有していてもよい。 The airgel laminated structure may have other layers as long as the effects of the present invention are not impaired.

<<<<エアロゲル複合材>>>>
エアロゲル複合材は、第1の発泡体と、第1の発泡体の内部に充填されたエアロゲルと、を含む。
<<<<< Airgel Composite >>>>>
The airgel composite includes a first foam and an airgel filled inside the first foam.

エアロゲルは、低密度の乾燥ゲルであれば、特に限定されない。超臨界流体乾燥法を用いて得られたエアロゲルだけでなく、通常の乾燥過程によるキセロゲル、凍結乾燥によるクライオゲル等も含む。 The airgel is not particularly limited as long as it is a low-density dry gel. It includes not only airgels obtained by the supercritical fluid drying method, but also xerogels obtained by a normal drying process, cryogels obtained by freeze-drying, and the like.

エアロゲルとしては、任意の好適なエアロゲル成分を使用することができる。例えば、シリカエアロゲルやアルミナエアロゲルのような無機エアロゲル、レゾルシノール・ホルムアルデヒド・エアロゲル(RFエアロゲル)、セルロースナノファイバー・エアロゲル(CNFエアロゲル)のような有機エアロゲル、炭素エアロゲル、及びそれらの混合物から選択することができる。エアロゲルは、シリカ(SiO)を含有するシリカエアロゲルを好適に用いることができる。 As the airgel, any suitable airgel component can be used. For example, you can choose from inorganic airgels such as silica aerogels and alumina aerogels, organic aerogels such as resorcinol formaldehyde aerogels (RF aerogels), cellulose nanofiber aerogels (CNF aerogels), carbon aerogels, and mixtures thereof. can. As the airgel, a silica airgel containing silica (SiO 2 ) can be preferably used.

エアロゲルは、エアロゲルの前駆体であるゾル溶液を、連続気泡樹脂発泡体に充填し、前記発泡体内でゲル化、乾燥してエアロゲルを形成する。 In the airgel, a sol solution which is a precursor of airgel is filled in an open cell resin foam, and the foam is gelled and dried to form an airgel.

エアロゲルの、第1の発泡体に含まれる個々の気泡(セル)を占める平均充填率(充填されたエアロゲルが気泡内に占める体積の割合)は、特に限定されないが、50%〜100%とすることができ、70%〜100%がより好ましく、90%〜100%がより好ましい。エアロゲルの平均充填率が、かかる範囲にある場合には、エアロゲル複合材は優れた断熱性を有する。 The average filling rate (the ratio of the volume of the filled aerogel to the bubbles) occupying the individual bubbles (cells) contained in the first foam of the airgel is not particularly limited, but is 50% to 100%. 70% to 100% is more preferable, and 90% to 100% is more preferable. When the average filling rate of the airgel is within such a range, the airgel composite has excellent heat insulating properties.

エアロゲル複合材を構成する第1の発泡体は、連続気泡樹脂発泡体であり、且つ、密度が0.015〜0.300g/cmである。 The first foam constituting the airgel composite material is an open-cell resin foam and has a density of 0.015 to 0.300 g / cm 3 .

第1の発泡体は、連続気泡構造を有する、連続気泡樹脂発泡体である。第1の発泡体を連続気泡樹脂発泡体とすることで、発泡体内部に十分にエアロゲルを充填することが可能となり、優れた断熱性を奏することができる。より具体的には、第1の発泡体の通気度量が、0.01cm/cm/sec以上、0.5cm/cm/sec以上、10cm/cm/sec以上、または、25cm/cm/sec以上であることが好ましい。第1の発泡体の通気度量の上限は、例えば300cm/cm/secである。このような通気度量は、後述する方法によって測定することができる。 The first foam is an open-cell resin foam having an open-cell structure. By using the open cell resin foam as the first foam, it is possible to sufficiently fill the inside of the foam with airgel, and it is possible to achieve excellent heat insulating properties. More specifically, the air permeability of the first foam is 0.01 cm 3 / cm 2 / sec or more, 0.5 cm 3 / cm 2 / sec or more, 10 cm 3 / cm 2 / sec or more, or 25 cm. It is preferably 3 / cm 2 / sec or more. The upper limit of the air permeability of the first foam is, for example, 300 cm 3 / cm 2 / sec. Such an air permeability can be measured by a method described later.

また、第1の発泡体は、密度が0.015〜0.300g/cmである。第1の発泡体の密度は、0.020g/cm以上、0.030g/cm以上、0.040g/cm以上、0.050g/cm以上、0.075g/cm以上、0.100g/cm以上、0.120g/cm以上としてもよく、また、0.275g/cm以下、0.250g/cm以下、0.240g/cm以下、0.230g/cm以下、0.220g/cm以下、0.210g/cm以下、0.200g/cm以下としてもよい。第1の発泡体の密度をこの範囲とすることで、優れた断熱性を奏するようにエアロゲルの充填量を制御しつつも、柔軟性に優れたエアロゲル複合材とすることができる。 The first foam has a density of 0.015 to 0.300 g / cm 3 . Density of the first foam, 0.020 g / cm 3 or more, 0.030 g / cm 3 or more, 0.040 g / cm 3 or more, 0.050 g / cm 3 or more, 0.075 g / cm 3 or more, 0 .100g / cm 3 or more, may be 0.120 g / cm 3 or more, also, 0.275 g / cm 3 or less, 0.250 g / cm 3 or less, 0.240 g / cm 3 or less, 0.230 g / cm 3 hereinafter, 0.220 g / cm 3 or less, 0.210 g / cm 3 or less, 0.200 g / cm 3 may be less. By setting the density of the first foam in this range, it is possible to obtain an airgel composite material having excellent flexibility while controlling the filling amount of airgel so as to exhibit excellent heat insulating properties.

第1の発泡体を構成する樹脂成分は、特に限定されないが、オレフィン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、ゴム、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、イミド樹脂等の公知の樹脂成分とすることができる。 The resin component constituting the first foam is not particularly limited, but is olefin resin, acrylic resin, urethane resin, vinyl acetate resin, vinyl chloride resin, epoxy resin, rubber, silicone resin, melamine resin, and imide resin. It can be a known resin component such as.

エアロゲル複合材(又は、第1の発泡体)の厚みは、0.03mm〜50.0mmとすることができる。この厚みは、0.05mm以上、0.10mm以上、0.20mm以上、0.50mm以上、0.75mm以上、1.00mm以上としてもよく、また、40.0mm以下、30.0mm以下、20.0mm以下、10.0mm以下、5.00mm以下、4.00mm以下、3.00mm以下、2.00mm以下としてもよい。 The thickness of the airgel composite material (or the first foam) can be 0.03 mm to 50.0 mm. The thickness may be 0.05 mm or more, 0.10 mm or more, 0.20 mm or more, 0.50 mm or more, 0.75 mm or more, 1.00 mm or more, and 40.0 mm or less, 30.0 mm or less, 20. It may be 0.0 mm or less, 10.0 mm or less, 5.00 mm or less, 4.00 mm or less, 3.00 mm or less, 2.00 mm or less.

なお、後述する発泡体形成工程にて、水分散性樹脂を原料とする場合は、0.2mm〜2.0mmが好ましく、0.5mm〜1.5mmがより好ましい。また、水分散性樹脂を原料としない場合は、0.5mm〜50.0mmが好ましく、1.0mm〜30.0mmがより好ましい。エアロゲル複合材の厚みがかかる範囲にある場合には、製造時にピンポール等の欠陥が生じにくく、また、可撓性を高くすることができる。 When the water-dispersible resin is used as a raw material in the foam forming step described later, 0.2 mm to 2.0 mm is preferable, and 0.5 mm to 1.5 mm is more preferable. When the water-dispersible resin is not used as a raw material, 0.5 mm to 50.0 mm is preferable, and 1.0 mm to 30.0 mm is more preferable. When the thickness of the airgel composite material is within such a range, defects such as pin poles are unlikely to occur during manufacturing, and the flexibility can be increased.

第1の発泡体が後述する表皮層を含む場合には、エアロゲル複合材の厚みは、表皮層の厚みと発泡体層の厚みとの和を示す。 When the first foam contains a skin layer described later, the thickness of the airgel composite material indicates the sum of the thickness of the skin layer and the thickness of the foam layer.

以下、粉落ちが少なく、より断熱性等の向上が見込めるエアロゲル複合材として、第1の好ましい形態(第I形態)と、第2の好ましい形態(第II形態)と、についてを詳細に説明する。なお、第I形態に係るエアロゲル複合材について説明された事項と、第II形態に係るエアロゲル複合材について説明された事項とを適宜組み合わせた構成についても、本発明に含まれるものとする。 Hereinafter, the first preferred form (first form) and the second preferred form (second form) will be described in detail as the airgel composite material which has less powder falling off and is expected to improve the heat insulating property and the like. .. It should be noted that the present invention also includes a configuration in which the matters described for the airgel composite material according to the first form and the matters described for the airgel composite material according to the second form are appropriately combined.

<<<第I形態に係るエアロゲル複合材>>>
第I形態に係るエアロゲル複合材は、連続気泡を有する発泡体層と、該発泡体層の対向する二つの表面に形成された、通気性を有する表皮層と、を有する、表皮付き連続気泡樹脂発泡体(以降、単に『樹脂発泡体』と略す場合がある)において、前記表皮層は、該表皮層の表面に到達する連続気泡を含み、前記表皮層の表面を法線方向から観察した連続気泡の平均セル径RAと、前記表皮層の表面と垂直な断面における前記発泡体層の連続気泡の平均セル径RBと、の比(RA/RB)が、1/1000〜1/2であり、前記表皮付き連続気泡樹脂発泡体の連続気泡内部にエアロゲルが充填されているエアロゲル複合材である。
<<< Airgel composite material according to the I form >>>
The aerogel composite material according to the first embodiment is an open cell resin with a skin, which has a foam layer having open cells and a breathable skin layer formed on two opposing surfaces of the foam layer. In the foam (hereinafter, may be simply abbreviated as "resin foam"), the skin layer contains open cells that reach the surface of the skin layer, and the surface of the skin layer is continuously observed from the normal direction. The ratio (RA / RB) of the average cell diameter RA of the bubbles to the average cell diameter RB of the open cells of the foam layer in the cross section perpendicular to the surface of the epidermis layer is 1/1000 to 1/2. , An aerogel composite material in which aerogel is filled inside the open cells of the open cell resin foam with a skin.

前記平均セル径比は、後述する配合条件(添加される起泡剤としてのアニオン性界面活性剤の配合量、主剤と硬化剤の配合比率、有機発泡剤や発泡助剤、核剤の配合量)や成形条件(撹拌速度、乾燥温度)等を変更することで、調整することができる。例えば、起泡剤であるアニオン性界面活性剤の配合量を減らすと、前記表皮層の表面と垂直な断面における前記発泡体層の連続気泡の平均セル径RBが大きくなるため、平均セル径比(RA/RB)が小さくなる傾向がある。一方、成形時の乾燥温度を上げると、前記表皮層の表面を法線方向から観察した連続気泡の平均セル径RAが大きくなるため、平均セル径比(RA/RB)が大きくなる傾向がある。また、核剤の配合量を増やすことで、平均セル径比(RA/RB)が大きくなる傾向がある。前記平均セル径比が、かかる範囲にある場合には、エアロゲル複合材は、優れた粉落ち防止性を有することにより、優れた断熱性を有する。即ち、粉落ちが少ない場合には、断熱材であるエアロシリカゲルが発泡体内から脱落することが少なく、エアロゲル複合材として、高い断熱性を維持することができる。平均セル径比の詳細は後述する。 The average cell diameter ratio is the compounding conditions described later (the amount of the anionic surfactant to be added, the ratio of the main agent and the curing agent, the amount of the organic foaming agent, the foaming aid, and the nucleating agent. ) And molding conditions (stirring rate, drying temperature), etc., can be adjusted. For example, if the amount of the anionic surfactant as a foaming agent is reduced, the average cell diameter RB of the open cells of the foam layer in the cross section perpendicular to the surface of the skin layer becomes large, so that the average cell diameter ratio (RA / RB) tends to be small. On the other hand, when the drying temperature at the time of molding is raised, the average cell diameter RA of open cells observed from the normal direction on the surface of the skin layer becomes large, so that the average cell diameter ratio (RA / RB) tends to be large. .. Further, the average cell diameter ratio (RA / RB) tends to increase by increasing the blending amount of the nucleating agent. When the average cell diameter ratio is in such a range, the airgel composite material has excellent heat insulating properties by having excellent powder falling prevention properties. That is, when the amount of powder falling off is small, the aerosilica gel, which is a heat insulating material, is less likely to fall out from the foamed body, and high heat insulating properties can be maintained as an airgel composite material. Details of the average cell diameter ratio will be described later.

前記核剤としては、湿式シリカ、乾式シリカ、タルク、マイカ、珪藻土のような無機化合物の粉末;酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カリウム、硫酸バリウム、ガラスビーズ、ポリテトラフルオロエチレン、第3リン酸カルシウム、ピロリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムのような金属石鹸;エチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、12−ヒドロキシステアリン酸アミドのようなアミド化合物;ステアリン酸トリグリセリド、ステアリン酸モノグリセリドのような脂肪酸グリセリド等が挙げられる。これらの核剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the nucleating agent include powders of inorganic compounds such as wet silica, dry silica, talc, mica, and diatomaceous earth; aluminum oxide, titanium oxide, zinc oxide, magnesium oxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, and carbonic acid. Metal soaps such as potassium, calcium carbonate, magnesium carbonate, potassium sulfate, barium sulfate, glass beads, polytetrafluoroethylene, calcium tertiary phosphate, magnesium pyrophosphate, calcium stearate, zinc stearate, magnesium stearate; ethylene bisstearic acid Amido compounds such as amide, methylenebis stearic acid amide, stearic acid amide, 12-hydroxystearic acid amide; fatty acid glycerides such as stearic acid triglyceride, stearic acid monoglyceride and the like. These nucleating agents may be used alone or in combination of two or more.

また、粉落ちが少ない場合において、断熱効果が維持できるため、難燃性の向上にも寄与するものと考えられる。 Further, when the amount of powder falling off is small, the heat insulating effect can be maintained, which is considered to contribute to the improvement of flame retardancy.

<<表皮付き連続気泡樹脂発泡体>>
表皮付き連続気泡樹脂発泡体は、上述したように連続気泡を有する発泡体層と、該発泡体層の対向する二つの表面に形成された、通気性を有する表皮層を含む。また前記表皮付き連続気泡樹脂発泡体は、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、市販のものを用いることができる。
<< Open cell resin foam with epidermis >>
The open cell resin foam with a skin includes a foam layer having open cells as described above and a breathable skin layer formed on two opposing surfaces of the foam layer. Further, as the open cell resin foam with a skin, a commercially available one can be used as long as the effect of the present invention is not impaired.

発泡体層と、表皮層とは、例えば、非ポリオレフィン発泡体を用いたエアロゲル複合材の製造方法における、発泡体形成工程において、発泡した水系液体媒体(発泡水系液体媒体)、又は、混合したシリコーン樹脂発泡体原料を離型処理されたPET製シート上に供給し、例えば、ドクターナイフ、ドクターロール等の公知の手段により、所望の樹脂発泡体の厚みに合わせたシート状等に成形される。このとき、PET製シート及びドクターナイフ等の塗工器具に接触する発泡体層の表面が変質して、表皮層が形成される。従って、発泡体層と表皮層は一体のものである。 The foam layer and the epidermis layer are, for example, a foamed aqueous liquid medium (foamed aqueous liquid medium) or a mixed silicone in the foam forming step in the method for producing an aerogel composite material using a non- polyolefin foam. The resin foam raw material is supplied onto a PET sheet that has been molded, and is formed into a sheet shape or the like that matches the desired thickness of the resin foam by, for example, a known means such as a doctor knife or a doctor roll. At this time, the surface of the foam layer in contact with the PET sheet and the coating tool such as the doctor knife is altered to form the epidermis layer. Therefore, the foam layer and the epidermis layer are integrated.

このため、発泡体層に含まれる連続気泡と、表皮層に含まれる連続気泡とは、連通しており、発泡体層も通気性を有する。即ち、表皮付き連続気泡樹脂発泡体としても、通気性を有する。通気性については後述する。 Therefore, the open cells contained in the foam layer and the open cells contained in the epidermis layer communicate with each other, and the foam layer also has air permeability. That is, even as an open cell resin foam with a skin, it has breathability. Breathability will be described later.

また、表皮層は、連続気泡を有する発泡体層を作製したのち、連続気泡を有する発泡体層に、熱プレス機や熱ロール機による加熱処理を施すことによっても形成することができる。 The epidermis layer can also be formed by preparing a foam layer having open cells and then heat-treating the foam layer having open cells with a heat press machine or a heat roll machine.

表皮付き連続気泡樹脂発泡体の、形状、大きさ、厚みは、前記エアロゲル複合材と同様である。 The shape, size, and thickness of the open cell resin foam with a skin are the same as those of the airgel composite material.

また、表皮付き連続気泡樹脂発泡体の材質は、オレフィン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、ゴム、シリコーン樹脂の少なくとも1つを含むことができる。
材質についての詳細は後述する製造方法の説明において詳述する。
Further, the material of the open cell resin foam with a skin can include at least one of an olefin resin, an acrylic resin, a urethane resin, a vinyl acetate resin, a vinyl chloride resin, an epoxy resin, a rubber, and a silicone resin.
The details of the material will be described in detail in the description of the manufacturing method described later.

より詳細には、表皮付き連続気泡樹脂発泡体は、ポリオレフィン発泡体、ポリウレタン発泡体、アクリル発泡体、アクリロニトリル−ブタジエンゴム発泡体、及びシリコーン発泡体から選択されることが好ましい。 More specifically, the open cell resin foam with a skin is preferably selected from a polyolefin foam, a polyurethane foam, an acrylic foam, an acrylonitrile-butadiene rubber foam, and a silicone foam.

表皮付き連続気泡樹脂発泡体は、柔軟性や耐薬品性に優れることから、ポリオレフィン発泡体を用いることが好適である。また、柔軟性が優れ、圧縮残留歪みが低くなることからポリウレタン発泡体も好適である。さらに、強度に優れるとともに軽量性、断熱性に優れていることから、アクリル発泡体を用いることも好適である。加えて、難燃性、耐熱性に優れていることから、シリコーン樹脂発泡体、及びシリコーンゴム発泡体を用いることも好適である。 Since the open cell resin foam with a skin is excellent in flexibility and chemical resistance, it is preferable to use a polyolefin foam. Further, a polyurethane foam is also suitable because it has excellent flexibility and low compression residual strain. Further, it is also preferable to use an acrylic foam because it has excellent strength, light weight, and heat insulation. In addition, since it is excellent in flame retardancy and heat resistance, it is also preferable to use a silicone resin foam and a silicone rubber foam.

表皮付き連続気泡樹脂発泡体の空隙率は、発泡後の表皮付き連続気泡樹脂発泡体の見掛けの密度を未発泡の原料樹脂の密度で割り、1からこの除数を引き、百分率とすることによって算出する。見掛けの密度の測定は、JIS K7222:2005「発泡プラスチック及びゴム−見掛け密度の求め方」に準拠する。 The porosity of the open cell resin foam with skin is calculated by dividing the apparent density of the open cell resin foam with skin after foaming by the density of the unfoamed raw material resin and subtracting this divisor from 1 to obtain a percentage. do. The measurement of apparent density conforms to JIS K7222: 2005 "Foam Plastics and Rubber-How to Obtain Apparent Density".

前記空隙率は、エアロゲル複合材に含まれるエアロゲルの充填量を増やすことができるため、高いほうが好ましい。断熱性の高いエアロゲルの充填量が多いほど、エアロゲル複合材としての断熱性を高くすることができる。 The porosity is preferably high because it can increase the filling amount of airgel contained in the airgel composite material. The larger the filling amount of airgel having high heat insulating property, the higher the heat insulating property of the airgel composite material can be.

前記空隙率は、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、特に限定されないが、例えば、前記空隙率は50〜99%とすることができ、65〜99%であることが好ましく、85〜99%であることがより好ましい。前記空隙率がかかる範囲にある場合には、表皮付き連続気泡樹脂発泡体に対し、十分な量のエアロゲルを充填することができるため、エアロゲル複合材を、軽量で、優れた断熱性を有するものとすることができる。 The porosity is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, but for example, the porosity can be 50 to 99%, preferably 65 to 99%, and 85 to 99%. Is more preferable. When the porosity is within such a range, a sufficient amount of airgel can be filled in the open cell resin foam with a skin, so that the airgel composite material is lightweight and has excellent heat insulating properties. Can be.

<発泡体層>
発泡体層は、連続気泡を有する。また、連続気泡は、セル同士が、連通貫通孔によって結合している。
<Effervescent layer>
The foam layer has open cells. Further, in the open cells, the cells are connected to each other by a communication through hole.

前記連続気泡の、表皮層表面と垂直な断面における平均セル径(RB)は、特に限定されないが、例えば、5μm〜300μmとすることができ、5μm〜200μmであることが好ましく、5μm〜100μmであることがより特に好ましい。発泡体層に含まれる連続気泡の平均セル径がかかる範囲にある場合には、後述するゾル溶液充填工程において、常圧下であっても、毛細管現象により、ゾル溶液が充填しやすくなり、工程時間が短縮される。 The average cell diameter (RB) of the open cells in the cross section perpendicular to the surface of the epidermis layer is not particularly limited, but can be, for example, 5 μm to 300 μm, preferably 5 μm to 200 μm, and 5 μm to 100 μm. More preferably. When the average cell diameter of the open cells contained in the foam layer is within such a range, the sol solution can be easily filled by the capillary phenomenon even under normal pressure in the sol solution filling step described later, and the process time. Is shortened.

さらに、連続気泡内に内包されるエアロゲルの大きさがこの連続気泡の平均セル径に制約され、エアロゲルの大きさも同等の大きさとなる。 Further, the size of the airgel contained in the open cells is restricted by the average cell diameter of the open cells, and the size of the airgel is also the same.

エアロゲルは、極めて脆性的であるため、クラック等の欠陥が存在していた場合には破損しやすい。エアロゲルの大きさが小さい程、前記欠陥が存在する確率が低下するため、形成されたエアロゲルが破損しにくい。 Since airgel is extremely brittle, it is easily broken when defects such as cracks are present. The smaller the size of the airgel, the lower the probability that the defect will be present, so that the formed airgel is less likely to be damaged.

従って、前記連続気泡の平均セル径がかかる範囲にある場合には、エアロゲルの大きさは小さくできるので、エアロゲルが欠陥を有する確率を低くすることができ、エアロゲルの破損、即ち、粉落ちを低減することが可能となる。 Therefore, when the average cell diameter of the open cells is within such a range, the size of the airgel can be reduced, so that the probability that the airgel has a defect can be reduced, and the breakage of the airgel, that is, powder dropping can be reduced. It becomes possible to do.

また、連続気泡樹脂発泡体の見掛けの密度が同じであれば、セル径が小さいほど障壁数を増大させることができる。障壁数の増大は輻射に対して有効となり、連続気泡樹脂発泡体の熱伝導率が低くなるので、エアロゲル複合材の熱伝導率も低くなる。 Further, if the apparent density of the open cell resin foam is the same, the number of barriers can be increased as the cell diameter is smaller. Increasing the number of barriers is effective against radiation, and the thermal conductivity of the open-cell resin foam is lowered, so that the thermal conductivity of the airgel composite is also lowered.

発泡体層の平均セル径の測定は以下の方法で行うことができる。
走査型電子顕微鏡(SEM、株式会社キーエンス製、VHXD−500)を用いて、樹脂発泡体の断面のセル写真を撮影する。その後、画像処理ソフトImage−ProPLUS(MediaCybernetics社製、6.3ver)を用いて、各セル径を計測する。より具体的には、SEM画像を読み取り、コントラストでセルを認識するため、コントラストを調節する。次に、画像処理でセルの形状を読み取る(真円ではなく、形状をそのまま認識する)。次に、測定項目として「直径(平均)」を選択する。次に、オブジェクトの重心を通る径を2度刻みで測定しそれを平均した値として、各セル径を算出する。
The average cell diameter of the foam layer can be measured by the following method.
A cell photograph of a cross section of the resin foam is taken using a scanning electron microscope (SEM, manufactured by KEYENCE CORPORATION, VHXD-500). Then, each cell diameter is measured using the image processing software Image-ProPLUS (manufactured by Media Cybernetics, 6.3 ver). More specifically, the contrast is adjusted in order to read the SEM image and recognize the cell by the contrast. Next, the shape of the cell is read by image processing (the shape is recognized as it is, not a perfect circle). Next, select "diameter (average)" as the measurement item. Next, the diameter passing through the center of gravity of the object is measured in increments of 2 degrees, and the average value is used to calculate the diameter of each cell.

連通貫通孔の平均径は、ゲルの原料溶液を充填させるためには大きいほうが好ましいが、エアロゲルの粉落ちを抑えるためには小さいほうが好ましい。連通貫通孔の平均径は、30μm以下であることが好ましく、20μm以下であることがより好ましく、10μm以下であることがさらに好ましい。連通貫通孔の平均径の下限値は、ゲルの原料溶液を充填させることが可能である限りにおいて、特に限定されないが、例えば、0.5μm以上とすることができる。連通貫通孔の平均径がかかる範囲にある場合には、エアロゲル複合材を裁断もしくはエアロゲル複合材を屈曲した場合に、エアロゲルの脱落が起こらず、粉落ち防止性も向上することができる。 The average diameter of the communication through holes is preferably large in order to fill the raw material solution of the gel, but is preferably small in order to suppress powder falling of the airgel. The average diameter of the communication through holes is preferably 30 μm or less, more preferably 20 μm or less, and further preferably 10 μm or less. The lower limit of the average diameter of the communication through holes is not particularly limited as long as it can be filled with the raw material solution of the gel, but can be, for example, 0.5 μm or more. When the average diameter of the communication through holes is within such a range, when the airgel composite material is cut or the airgel composite material is bent, the airgel does not fall off and the powder falling prevention property can be improved.

連通貫通孔の平均径は、西華デジタルイメージ販売の貫通細孔径測定装置(パームポロメータ)を用いて測定することができる。連通貫通孔の平均径は、具体的には、無作為に選択した少なくとも20個以上の連通貫通孔の直径について、前記測定装置で測定した値を平均することで得ることができる。 The average diameter of the communication through holes can be measured using a through pore diameter measuring device (palm poromometer) sold by Seihwa Digital Image. Specifically, the average diameter of the communication through holes can be obtained by averaging the values measured by the measuring device with respect to the diameters of at least 20 or more communication through holes randomly selected.

発泡体層の、表皮層表面と垂直な断面におけるセル密度は、特に限定されないが、10個/mm〜200個/mmとすることができ、20個/mm〜170個/mmが好ましく、40個/mm〜150個/mmがより好ましい。前記発泡体層のセル密度が、かかる範囲にある場合に、エアロゲル複合材は、エアロゲルが十分に充填されることが可能となり、優れた断熱性を有する。 The cell density of the foam layer in the cross section perpendicular to the surface of the epidermis layer is not particularly limited, but can be 10 pieces / mm 2 to 200 pieces / mm 2 and 20 pieces / mm 2 to 170 pieces / mm 2. Is preferable, and 40 pieces / mm 2 to 150 pieces / mm 2 is more preferable. When the cell density of the foam layer is within such a range, the airgel composite material can be sufficiently filled with airgel and has excellent heat insulating properties.

ここで、前記セル密度は、表皮層表面と垂直な断面の任意の面積に含まれる、単位断面積当あたりのセル数(連続気泡数)である。 Here, the cell density is the number of cells (the number of open cells) per unit cross-sectional area included in an arbitrary area of the cross section perpendicular to the surface of the epidermis layer.

前記発泡体層の表皮層表面と垂直な断面におけるセル密度の測定は以下の方法で行うことができる。
走査型電子顕微鏡(SEM、例えば、株式会社キーエンス製、VHXD−500)を用いて、樹脂発泡体の断面のセル写真を撮影する。その後、画像処理ソフト(例えば、Image−ProPLUS(MediaCybernetics社製、6.3ver))を用いて、セルの個数を計測する。より具体的には、SEM画像を読み取り、コントラストでセルを認識するため、コントラストを調節する。次に、画像処理でセルの個数を読み取る。観察に用いた断面写真の樹脂発泡体の断面の面積で、測定したセルの個数を除した値をセル密度とする。
The cell density in the cross section perpendicular to the surface of the epidermis layer of the foam layer can be measured by the following method.
A cell photograph of a cross section of the resin foam is taken using a scanning electron microscope (SEM, for example, VHXD-500 manufactured by KEYENCE CORPORATION). Then, using image processing software (for example, Image-ProPLUS (manufactured by Media Cybernetics, 6.3 ver)), the number of cells is measured. More specifically, the contrast is adjusted in order to read the SEM image and recognize the cell by the contrast. Next, the number of cells is read by image processing. The cell density is defined as the area of the cross section of the resin foam in the cross-sectional photograph used for observation, divided by the number of measured cells.

<表皮層>
表皮層は、発泡体層の対向する二つの表面に存在する。前述したように、表皮層は、発泡した水系液体媒体を剥離シート上に供給し、シート状等に成形される際に、PET製シート及び塗工器具に接触する発泡体層の表面が変質して形成される。
<Epidermis layer>
The epidermis layer is present on two opposing surfaces of the foam layer. As described above, in the epidermis layer, when the foamed aqueous liquid medium is supplied onto the release sheet and molded into a sheet shape or the like, the surface of the foam layer that comes into contact with the PET sheet and the coating tool is denatured. Is formed.

表皮層の厚みは、特に限定されないが、例えば、0.01〜30μmとすることができ、0.01〜15μmが好ましく、0.01〜10μmがより好ましい。表皮層の厚みがかかる範囲にある場合には、粉落ち防止性が高まる。 The thickness of the epidermis layer is not particularly limited, but can be, for example, 0.01 to 30 μm, preferably 0.01 to 15 μm, and more preferably 0.01 to 10 μm. When the thickness of the epidermis layer is within such a range, the powder falling prevention property is enhanced.

また、表皮層は、連続気泡を含み、前記連続気泡は、表皮層の表面に到達しているものを含む。従って、表皮層は外気を透過することができる。即ち、通気性を有する。 Further, the epidermis layer contains open cells, and the open cells include those reaching the surface of the epidermis layer. Therefore, the epidermis layer can permeate the outside air. That is, it is breathable.

また、表皮層に含まれる連続気泡と、発泡体層に含まれる連続気泡は、連通貫通孔によって接続されており、外気などの流体は、表皮層に含まれる連続気泡と、発泡体層に含まれる連続気泡とを、行き来することができる。 Further, the open cells contained in the epidermis layer and the open cells contained in the foam layer are connected by communication through holes, and the fluid such as outside air is contained in the open cells contained in the epidermis layer and the foam layer. It is possible to go back and forth between the open air bubbles.

ここで、表皮層単独の通気性は測定できないが、表皮層表面を介して、表皮付き連続気泡樹脂発泡体の通気度量を測定することで、表皮層が通気性を有するか判定できる。表皮付き連続気泡樹脂発泡体の通気度量の測定方法は、公知の方法で測定することができ、特に限定されない。例えば、JIS L1096−7:2010「織物及び編物の生地試験方法:A法(フラジール形法)」に記載の方法を用いて測定することができる。 Here, although the air permeability of the epidermis layer alone cannot be measured, it can be determined whether or not the epidermis layer has air permeability by measuring the air permeability of the open cell resin foam with the epidermis through the surface of the epidermis layer. The method for measuring the air permeability of the open cell resin foam with a skin can be measured by a known method and is not particularly limited. For example, it can be measured by using the method described in JIS L1096-7: 2010 "Fabric test method for woven fabrics and knitted fabrics: Method A (Frazier type method)".

通気性を有するとは、測定された表皮付き連続気泡樹脂発泡体の通気度量(又は通気度)が、0.01cm/cm/sec以上であることとする。この場合に、表皮層も通気性を有するものとする。 Breathability means that the measured air permeability (or air permeability) of the open cell resin foam with skin is 0.01 cm 3 / cm 2 / sec or more. In this case, the epidermis layer shall also be breathable.

表皮付き連続気泡樹脂発泡体の通気度量は、0.1cm/cm/sec以上、0.5cm/cm/sec以上、または、10cm/cm/sec以上が好ましい。特に10cm/cm/sec以上の場合、エアロゲル複合材は、後述するゾル溶液充填工程において、時間のかかる真空引きを行う必要がなく、効率的な製造方法とすることが可能である。また、通気度量の上限は、高ければ高いほど良いため、特に限定されないが、一般に連続気泡樹脂発泡体の場合には300cm/cm/secとすることができる。 The air permeability of the open cell resin foam with a skin is preferably 0.1 cm 3 / cm 2 / sec or more, 0.5 cm 3 / cm 2 / sec or more, or 10 cm 3 / cm 2 / sec or more. In particular, in the case of 10 cm 3 / cm 2 / sec or more, the airgel composite material does not need to be evacuated for a long time in the sol solution filling step described later, and can be an efficient production method. Further, the upper limit of the air permeability is not particularly limited because the higher the air permeability, the better, but in general, in the case of an open cell resin foam, it can be 300 cm 3 / cm 2 / sec.

表皮層に含まれる連続気泡の表皮層表面の法線方向から観察した平均セル径RAと、表皮層表面と垂直な断面における発泡体層の連続気泡の平均セル径RBとの比(RA/RB)は、1/1000〜1/2であり、好ましくは、1/100〜1/2、1/30〜1/2、1/10〜1/2、又は、1/10〜1/3である。前記平均セル径の比がかかる範囲にある場合には、エアロゲル複合材は、粉落ち防止性が高く、優れた断熱性と難燃性を有する。 The ratio of the average cell diameter RA of the open cells contained in the epidermis layer observed from the normal direction of the surface of the epidermis layer to the average cell diameter RB of the open cells of the foam layer in the cross section perpendicular to the surface of the epidermis layer (RA / RB). ) Is 1/1000 to 1/2, preferably 1/100 to 1/2, 1/30 to 1/2, 1/10 to 1/2, or 1/10 to 1/3. be. When the ratio of the average cell diameter is within such a range, the airgel composite material has a high powder falling prevention property, and has excellent heat insulating properties and flame retardancy.

また、表皮層に含まれる連続気泡の表皮層表面の法線方向から観察した平均セル径(RA)は、特に限定されないが、例えば、1μm〜150μmとすることができ、1μm〜100μmが好ましく、1μm〜50μmがより好ましい。表皮層に含まれる連続セル径が、前記の比及び前記範囲にある場合には、エアロゲルの粉落ちが防止でき、断熱性を低下させることがない。 The average cell diameter (RA) observed from the normal direction of the surface of the epidermis layer of the open cells contained in the epidermis layer is not particularly limited, but can be, for example, 1 μm to 150 μm, preferably 1 μm to 100 μm. More preferably, 1 μm to 50 μm. When the continuous cell diameter contained in the epidermis layer is within the above ratio and the above range, airgel powder can be prevented from falling off and the heat insulating property is not deteriorated.

ここで、表皮層に含まれる連続気泡の表皮層表面の法線方向から観察した平均セル径は、以下の方法で測定することができる。
走査型電子顕微鏡(SEM、例えば、株式会社キーエンス製、VHXD−500)を用いて、樹脂発泡体の断面のセル写真を撮影する。その後、画像処理ソフト(例えば、Image−ProPLUS(MediaCybernetics社製、6.3ver))を用いて、各セル径を計測する。より具体的には、SEM画像を読み取り、コントラストでセルを認識するため、コントラストを調節する。次に、画像処理でセルの形状を読み取る(真円ではなく、形状をそのまま認識する)。次に、測定項目として「直径(平均)」を選択する。次に、オブジェクトの重心を通る径を2度刻みで測定しそれを平均した値として、各セル径を算出する。
Here, the average cell diameter observed from the normal direction of the surface of the epidermis layer of the open cells contained in the epidermis layer can be measured by the following method.
A cell photograph of a cross section of the resin foam is taken using a scanning electron microscope (SEM, for example, VHXD-500 manufactured by KEYENCE CORPORATION). Then, each cell diameter is measured using image processing software (for example, Image-ProPLUS (manufactured by Media Cybernetics, 6.3 ver)). More specifically, the contrast is adjusted in order to read the SEM image and recognize the cell by the contrast. Next, the shape of the cell is read by image processing (the shape is recognized as it is, not a perfect circle). Next, select "diameter (average)" as the measurement item. Next, the diameter passing through the center of gravity of the object is measured in increments of 2 degrees, and the average value is used to calculate the diameter of each cell.

<<エアロゲル複合材の特性>>
<見掛けの密度>
エアロゲル複合体の見掛けの密度は、公知の方法で測定することができ、特に限定されない。例えば、JIS K7222−2005「発泡プラスチック及びゴム―見掛け密度の求め方」に準ずる方法で測定することができる。
<< Characteristics of airgel composite material >>
<Apparent density>
The apparent density of the airgel complex can be measured by a known method and is not particularly limited. For example, it can be measured by a method according to JIS K7222-2005 "Foam plastics and rubber-How to obtain apparent density".

<粉落ち率>
エアロゲル複合材の粉落ち率は、公知の方法で測定することができ、特に限定されない。例えば、JIS K6404−6:1999「ゴム引布・プラスチック引布試験方法−第6部:もみ試験」に記載されているもみ試験を行い、試験前後に質量を測定することで測定が可能である。
<Powder drop rate>
The powder removal rate of the airgel composite material can be measured by a known method and is not particularly limited. For example, it is possible to perform the fir test described in JIS K6404-6: 1999 "Rubber-pulled cloth / plastic-pulled cloth test method-Part 6: Fir test" and measure the mass before and after the test. ..

具体的には、試験片は10mm×50mm、厚みは任意とし、試験片間隔を20mm、ストローク間隔40mm、圧縮荷重200gfとして1200回(往復速度120回/分)揉んだ前後の試験片重量から粉落ち率を算出する。粉落ち率(%)は(試験前重量(g)−試験後重量(g))/試験前重量(g)×100で計算する。粉落ち率が大きいほど、エアロゲルの脱落が多いことを示す。 Specifically, the test piece is 10 mm × 50 mm, the thickness is arbitrary, the test piece interval is 20 mm, the stroke interval is 40 mm, and the compression load is 200 gf. Calculate the drop rate. The powder removal rate (%) is calculated by (weight before test (g) -weight after test (g)) / weight before test (g) x 100. The larger the powder drop rate, the more airgel falls off.

<熱伝導率>
エアロゲル複合体の熱伝導率は、公知の方法で測定することができ、特に限定されない。例えば、JIS A1412−1:1999「熱絶縁材の熱抵抗及び熱伝導率の測定方法−第1部:保護熱板法(GHP法)」、JIS A1412−2:1999「熱絶縁材の熱抵抗及び熱伝導率の測定方法−第2部:熱流計法(HFM法)」に準ずる方法で測定することができる。
<Thermal conductivity>
The thermal conductivity of the airgel complex can be measured by a known method and is not particularly limited. For example, JIS A1412-1: 1999 "Method for measuring thermal resistance and thermal conductivity of thermal insulating material-Part 1: Protective heat plate method (GHP method)", JIS A1412-2: 1999 "Thermal resistance of thermal insulating material" And the method for measuring thermal conductivity-Part 2: Heat flow metering method (HFM method) "can be measured.

具体的には、熱伝導率は熱流束計を用いて、上板温度を15℃とし、下板温度を35℃として熱伝導率を測定する。環境温度は、特に制限はないが常温、常圧とする。試験時に用いるサンプルの厚みは5mm以上とし、5mmに試験サンプル厚みが満たない場合には、試験サンプルを積層して熱伝導率を測定し、断熱性能の評価を実施する。 Specifically, the thermal conductivity is measured using a heat flux meter with the upper plate temperature set to 15 ° C and the lower plate temperature set to 35 ° C. The environmental temperature is not particularly limited, but is normal temperature and normal pressure. The thickness of the sample used in the test is 5 mm or more, and if the thickness of the test sample is less than 5 mm, the test samples are laminated and the thermal conductivity is measured to evaluate the heat insulating performance.

熱伝導率が、0.020W/m・K以下であることが好ましく、0.018W/m・K以下であることがより好ましく、0.016W/m・K以下であることがさらに好ましい。 The thermal conductivity is preferably 0.020 W / m · K or less, more preferably 0.018 W / m · K or less, and even more preferably 0.016 W / m · K or less.

<<<第I形態に係るエアロゲル複合材の製造方法>>>
第I形態に係るエアロゲル複合材は、以下のように製造することができる。
<<< Manufacturing method of airgel composite material according to the I form >>>
The airgel composite material according to the first form can be produced as follows.

エアロゲル複合材の製造方法は、前記表皮付き連続気泡樹脂発泡体に、常圧下、又は減圧下において、エアロゲルの原料であるゾル溶液を充填するゾル溶液充填工程と、前記充填されたゾル溶液をゲル化するゲル化工程と、前記湿潤ゲルを乾燥する乾燥工程とを、含む。以下に各工程について詳述する。なお、エアロゲルの説明に関しては、好適例であるシリカエアロゲルを例として詳述する。また、エアロゲル複合材の製造方法として、下記に説明した工程以外の工程を、さらに含むことができる。 The method for producing the airgel composite material is a sol solution filling step of filling the open cell resin foam with a skin with a sol solution which is a raw material of airgel under normal pressure or reduced pressure, and gelling the filled sol solution. It includes a gelling step of solification and a drying step of drying the wet gel. Each step will be described in detail below. The description of the airgel will be described in detail by taking silica aerogel, which is a preferable example, as an example. Further, as a method for producing the airgel composite material, steps other than the steps described below can be further included.

<<発泡体形成工程>>
下記には、発泡体形成工程について詳述するが、表皮付き連続気泡樹脂発泡体は、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、市販の表皮付き連続気泡樹脂発泡体を用いることができる。従って、エアロゲル複合材の製造方法において、発泡体形成工程を必ずしも含む必要はない。以下では、オレフィン樹脂を原料とする場合の発泡体形成工程、および非ポリオレフィン発泡体において、水分散性樹脂を原料とする場合の発泡体形成工程と、水分散性樹脂を原料としない場合の発泡体形成工程とについて、それぞれ好適例の方法について詳述する。
<< Foam formation process >>
The foam formation step will be described in detail below. As the open cell resin foam with a skin, a commercially available open cell resin foam with a skin can be used as long as the effect of the present invention is not impaired. Therefore, it is not always necessary to include the foam forming step in the method for producing the airgel composite material. In the following, a foam forming step when an olefin resin is used as a raw material, a foam forming step when a water-dispersible resin is used as a raw material, and foaming when a water-dispersible resin is not used as a raw material in a non-polyolefin foam. The method of each suitable example will be described in detail with respect to the body forming step.

<オレフィン樹脂を原料とする場合の発泡体形成工程>
(原料)
表皮付き連続気泡樹脂発泡体の原料であるオレフィン樹脂は、特に限定されず、公知のものを用いることができる。さらに、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、その他添加物を添加することができる。以下、ポリオレフィン発泡体の製造方法の一例について説明する。
<Foam form forming process when olefin resin is used as a raw material>
(material)
The olefin resin which is a raw material of the open cell resin foam with a skin is not particularly limited, and known ones can be used. Furthermore, other additives can be added as long as the effects of the present invention are not impaired. Hereinafter, an example of a method for producing a polyolefin foam will be described.

ポリオレフィン発泡体は、(A)(A1)ポリオレフィン(ただし、エチレン−プロピレンゴムを除く)と(A2)エチレン−プロピレンゴム及び/又はスチレン系熱可塑性エラストマー、(B)ノニオン系界面活性剤とを含有する組成物に、常温常圧で気体である物質を、高温、高圧下における超臨界状態で含浸した後に、圧力を解放して発泡することで得られる。 The polyolefin foam contains (A) (A1) polyolefin (excluding ethylene-propylene rubber), (A2) ethylene-propylene rubber and / or styrene-based thermoplastic elastomer, and (B) nonionic surfactant. It is obtained by impregnating the composition to be made with a substance which is a gas at normal temperature and pressure in a supercritical state under high temperature and high pressure, and then releasing the pressure to foam.

(A1)ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−1、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−α−オレフィン共重合体、及びこれら相互のポリマーブレンドが例示される。ポリエチレンは、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンなどのいずれでもよく、ポリプロピレンは、アタクチック、イソタクチック、シンジオタクチック、ランダムなどのいずれでもよい。また、発泡に適するとされる主鎖骨格中に長鎖分岐を有するポリプロピレン(HMS−PP)や高分子量成分を含んで分子量分布の広いポリプロピレンなどの伸張粘度が高いポリプロピレンを使用しても良い。共重合体は、ランダム共重合体でもブロック共重合体でもよく、熱可塑性樹脂でも熱可塑性エラストマーでもよい。これらのうち、得られる発泡体に耐熱性を付与でき、また得られる発泡体の柔軟性を維持できることから、ランダム系ポリプロピレンが好ましい。ガス抜けがなく、発泡が容易なことから、(A1)成分のメルトフローレートは、230℃、2.16kgfにおいて0.1〜5g/10minが好ましく、0.3〜2g/10minがさらに好ましい(JISK7210:1999準拠)。なお、エチレン−プロピレン共重合体には、硬化してゴム状弾性体となるエチレン−プロピレン共重合体(EPR)があるが、これは(A2)成分に包含されるので(A1)からは除外され、(A1)としては、樹脂状のエチレン−プロピレン共重合体が包含される。また、本形態の連続気泡発泡体の性質を損ねない範囲で、他の熱可塑性ポリマーが存在してもよい。 Examples of the polyolefin (A1) include polyethylene, polypropylene, polybutene-1, an ethylene-propylene copolymer, an ethylene-α-olefin copolymer, and a polymer blend of these. The polyethylene may be any of high density polyethylene, medium density polyethylene, linear low density polyethylene, low density polyethylene and the like, and polypropylene may be any of atactic, isotactic, syndiotactic, random and the like. Further, polypropylene having a high elongation viscosity such as polypropylene having a long chain branch in the main chain skeleton suitable for foaming or polypropylene containing a high molecular weight component and having a wide molecular weight distribution may be used. The copolymer may be a random copolymer or a block copolymer, and may be a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer. Of these, random polypropylene is preferable because heat resistance can be imparted to the obtained foam and the flexibility of the obtained foam can be maintained. The melt flow rate of the component (A1) is preferably 0.1 to 5 g / 10 min at 230 ° C. and 2.16 kgf, and more preferably 0.3 to 2 g / 10 min, because there is no gas release and foaming is easy. JIS K7210: 1999 compliant). The ethylene-propylene copolymer includes an ethylene-propylene copolymer (EPR) that is cured to become a rubber-like elastic body, but this is included in the component (A2) and is therefore excluded from (A1). As (A1), a resinous ethylene-propylene copolymer is included. In addition, other thermoplastic polymers may be present as long as the properties of the open-cell foam of the present embodiment are not impaired.

(A2)のエチレン−プロピレンゴムとしては、硬化してゴム状弾性体となる、エチレンとプロピレンの共重合体であるEPR(EPM)と;エチレン、プロピレン及び少量の非共役ジエンの共重合体であるEPDMが包含される。非共役ジエンとしては、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン及び1,4−ヘキサジエンが例示され、本発明においては、そのいずれを用いたものでもよい。 The ethylene-propylene rubber of (A2) is EPR (EPM), which is a copolymer of ethylene and propylene, which is cured to become a rubber-like elastic body; and a copolymer of ethylene, propylene and a small amount of non-conjugated diene. Certain EPDMs are included. Examples of the non-conjugated diene include ethylidene norbornene, dicyclopentadiene and 1,4-hexadiene, and in the present invention, any of them may be used.

また、(A2)のスチレン系熱可塑性エラストマーとしては、炭化水素鎖からなるポリマーの一端又は両端にスチレンが結合したブロックコポリマーであればよく、例えば、スチレンとブタジエン、イソプレン、イソブチレンなどとのブロックコポリマー、あるいはそれらのブロックコポリマーをさらに水素添加したものが挙げられ、例えば、スチレンブタジエンスチレンブロックコポリマー(SBS)、及びSBSを水素添加したスチレンエチレンブチレンスチレンブロックコポリマー(SEBS)、スチレンイソプレンスチレンブロックコポリマー(SIS)、及びSISを水素添加したスチレンエチレンプロピレンスチレンブロックコポリマー(SEPS)、スチレンイソプレンブタジエンイソプレンスチレンブロックコポリマー、及びそれを水素添加したスチレンエチレンエチレンプロピレンスチレンブロックコポリマー(SEEPS)、スチレンビニルイソプレンスチレンブロックコポリマー、及びその水素添加物、スチレンイソブチレンスチレンブロックコポリマー、スチレンブタジエンブロックコポリマー、及びその水素添加物、スチレンイソブチレンブロックコポリマー、及びその水素添加物などが挙げられ、単独で用いてもよいが、混合して用いることもできる。 The styrene-based thermoplastic elastomer (A2) may be a block copolymer in which styrene is bonded to one end or both ends of a polymer composed of hydrocarbon chains. For example, a block copolymer of styrene and butadiene, isoprene, isobutylene or the like may be used. , Or those block copolymers further hydrogenated, for example, styrene butadiene styrene block copolymer (SBS), styrene ethylene butylene styrene block copolymer (SEBS) hydrogenated with SBS, styrene isoprene styrene block copolymer (SIS). ), And SIS hydrogenated styrene ethylene propylene styrene block copolymer (SEPS), styrene isoprene butadiene isoprene styrene block copolymer, and hydrogenated styrene ethylene ethylene propylene styrene block copolymer (SEEPS), styrene vinyl isoprene styrene block copolymer, And its hydrogen additive, styrene isobutylene styrene block copolymer, styrene butadiene block copolymer, and its hydrogen additive, styrene isobutylene block copolymer, and its hydrogen additive, etc. may be used alone, but may be used in combination. You can also do it.

上記(A2)成分については、その平均分子量は、高い方が好ましい。また、プロセス
オイルなどで油展して用いてもよい。(A2)成分は、架橋反応を行わずにそのまま用いられる。
The average molecular weight of the component (A2) is preferably high. Further, it may be used by oil-expanding with process oil or the like. The component (A2) is used as it is without carrying out a crosslinking reaction.

(B)ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレン(ポリオキシプロピレン)アルキルエーテルなどのアルキルポリエーテル類、ポリオキシエチレン(ポリオキシプロピレン)脂肪酸エステルなどの脂肪酸ポリエーテルエステル類、ジポリオキシエチレン(ジポリオキシプロピレン)アルキルアミン、例えばジ(ジオキシエチレン)ステアリルアミンなど、ポリオキシエチレン(ポリオキシプロピレン)ジアルキルアミン、ポリオキシエチレン(ポリオキシプロピレン)アルキルアルキレンジアミンなどのアルキルポリエーテルアミン類、ポリオキシエチレン(ポリオキシプロピレン)ソルビタンエステル、ソルビタンアルキルエステルなどのソルビタンエステル類、ポリオキシエチレン(ポリオキシプロピレン)アルキルグリセリルエーテル、脂肪酸(ポリ)グリセリル、例えばステアリン酸モノグリセリル、ポリオキシエチレン(ポリオキシプロピレン)脂肪酸グリセリルなどのアルキルグリセリルポリエーテル又はエステル類、脂肪酸(ジ)エタノールアミドなどのアルカノールアミド類や、それら複数の混合物などが挙げられる。上記アルキル、脂肪酸、及びアルキレンの炭素数は、ポリオレフィン系ポリマー組成物との相溶性の点から、10以上の炭素数が好ましく、例えばC12(ラウリル又はラウリレートなど)、C18(ステアリル又はステアレートなど)、C22(ベヘニル又はベヘニレートなど)などが挙げられる。また、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレンなどのオキシアルキルの繰返し単位数は、1〜20が好ましく、更には10以下である。ポリグリセリルの繰り返し単位数も、1〜20が好ましく、更には10以下である。更には、アルキルポリエーテルアミン、脂肪酸グリセリル、脂肪酸(ジ)エタノールアミドから選ばれた1種又は混合物が好ましく使用でき、またステアリルアルコールなどの高級アルコールなどを添加してもよい。 (B) Nonionic surfactants include alkyl polyethers such as polyoxyethylene (polyoxypropylene) alkyl ethers, fatty acid polyether esters such as polyoxyethylene (polyoxypropylene) fatty acid esters, and dipolyoxyethylene. Alkyl polyether amines such as (dipolyoxypropylene) alkylamines, such as di (dioxyethylene) stearylamine, polyoxyethylene (polyoxypropylene) dialkylamines, polyoxyethylene (polyoxypropylene) alkylalkylene diamines, etc. Solbitan esters such as polyoxyethylene (polyoxypropylene) sorbitan ester and sorbitan alkyl ester, polyoxyethylene (polyoxypropylene) alkyl glyceryl ether, fatty acid (poly) glyceryl, for example monoglyceryl stearate, polyoxyethylene (polyoxy) Examples thereof include alkyl glyceryl polyethers or esters such as propylene) fatty acid glyceryl, alkanolamides such as fatty acid (di) ethanolamide, and mixtures thereof. The number of carbon atoms of the alkyl, fatty acid, and alkylene is preferably 10 or more from the viewpoint of compatibility with the polyolefin-based polymer composition, for example, C12 (such as lauryl or laurylate) and C18 (such as stearyl or stearate). , C22 (behenyl, behenilate, etc.) and the like. The number of repeating units of oxyalkyl such as polyoxyethylene and polyoxypropylene is preferably 1 to 20, and more preferably 10 or less. The number of repeating units of polyglyceryl is also preferably 1 to 20, and more preferably 10 or less. Further, one or a mixture selected from alkylpolyetheramine, fatty acid glyceryl, and fatty acid (di) ethanolamide can be preferably used, and higher alcohols such as stearyl alcohol may be added.

本形態で用いられる(A)成分は、(A1)ポリオレフィン(ただし、エチレン−プロピレンゴムを除く)50〜95重量%、好ましくは60〜90重量%、さらに好ましくは65〜85重量%、及び(A2)エチレン−プロピレンゴム及び/又はスチレン系熱可塑性エラストマー5〜50重量%、好ましくは10〜40重量%、さらに好ましくは15〜35重量%を含むポリマー組成物である。(A1)の割合が95重量%を越え、(A2)の割合が5重量%未満では、発泡体が充分な柔軟性を得にくいばかりか、高発泡体を得にくい問題がある。一方、(A1)の割合が50重量%未満で、(A2)の割合が50重量%を越えると、やはり高発泡体を得にくいうえ、得られる発泡体の収縮が大きくなる問題がある。 The component (A) used in this embodiment is (A1) polyolefin (excluding ethylene-propylene rubber) 50 to 95% by weight, preferably 60 to 90% by weight, more preferably 65 to 85% by weight, and ( A2) A polymer composition containing 5 to 50% by weight, preferably 10 to 40% by weight, more preferably 15 to 35% by weight of ethylene-propylene rubber and / or styrene-based thermoplastic elastomer. If the proportion of (A1) exceeds 95% by weight and the proportion of (A2) is less than 5% by weight, there is a problem that it is difficult to obtain sufficient flexibility of the foam and it is difficult to obtain a high foam. On the other hand, if the ratio of (A1) is less than 50% by weight and the ratio of (A2) exceeds 50% by weight, it is still difficult to obtain a high foam, and there is a problem that the shrinkage of the obtained foam becomes large.

(B)成分の配合量は、(A)ポリマー組成物100重量部当たり0.2〜10重量部が必要であり、好ましくは0.3〜5重量部、さらに好ましくは0.5〜3重量部である。(B)成分が0.2重量部未満では、必要な連続気泡化が得られず、通気性の低い発泡体しか得られない。一方、10重量部を越えると、破泡が進行しすぎて、発泡体が収縮する。 The blending amount of the component (B) is required to be 0.2 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the polymer composition (A), preferably 0.3 to 5 parts by weight, and more preferably 0.5 to 3 parts by weight. It is a department. If the component (B) is less than 0.2 parts by weight, the required open-cell formation cannot be obtained, and only a foam having low air permeability can be obtained. On the other hand, if it exceeds 10 parts by weight, the foam breaks too much and the foam shrinks.

本発明においては、(A1)、(A2)、(B)成分、及び場合によって任意に配合する成分を、高分子材料の混合に適した混合手段によって混合して、発泡性組成物を調製する。この際、任意に配合する成分として、得られる発泡体に適切な性質を与え、又は発泡体の作製や加工を容易にするために、この発泡性組成物に、使用目的に応じて、流動パラフィン、炭化水素系プロセスオイル、高級脂肪酸グリセリンエステル、高級脂肪酸アミドのような滑剤;湿式シリカ、乾式シリカ、タルク、マイカ、珪藻土、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カリウム、硫酸バリウム、ガラスビーズ、ポリテトラフルオロエチレン、第3リン酸カルシウム、ピロリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、エチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド等のビスアミド化合物、ステアリン酸アミド、12−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸トリグリセリド、ステアリン酸モノグリセリドのような核剤;リン酸エステル、リン酸メラミン又はリン酸ピペラジン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化アンチモン、炭酸亜鉛、塩素化パラフィン、ヘキサクロロシクロペンタジエンのような難燃剤;芳香族アミン類、ベンゾイミダゾール類、ジチオカルバミン酸塩類、フェノール化合物、亜リン酸エステル類のような老化防止剤;2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、4,4′−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタンのような酸化防止剤;導電性カーボンブラック、銅粉、ニッケル粉、酸化スズのような導電材;カーボンブラック、有機顔料、染料、それらを含有するマスターバッチのような着色剤;ならびにシリカ、アルミナ、酸化チタン及び上記の各種添加剤のうち充填剤の機能を有するもののような充填剤などを配合することができる。 In the present invention, the components (A1), (A2), (B), and optionally the components to be optionally blended are mixed by a mixing means suitable for mixing the polymer material to prepare an effervescent composition. .. At this time, in order to give appropriate properties to the obtained foam as an optionally blended component, or to facilitate the production and processing of the foam, liquid paraffin is added to this foamable composition according to the purpose of use. Lubricates such as hydrocarbon-based process oils, higher fatty acid glycerin esters, higher fatty acid amides; wet silica, dry silica, talc, mica, diatomaceous earth, aluminum oxide, titanium oxide, zinc oxide, magnesium oxide, magnesium hydroxide, hydroxide. Aluminum, calcium hydroxide, potassium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, potassium sulfate, barium sulfate, glass beads, polytetrafluoroethylene, calcium tertiary phosphate, magnesium pyrophosphate, calcium stearate, zinc stearate, magnesium stearate, ethylene bis Bisamide compounds such as stearic acid amide, methylene bisstearic acid amide, nucleating agents such as stearic acid amide, 12-hydroxystearic acid amide, stearic acid triglyceride, stearic acid monoglyceride; Flame retardants such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, antimony oxide, zinc carbonate, chlorinated paraffin, hexachlorocyclopentadiene; such as aromatic amines, benzoimidazoles, dithiocarbamates, phenolic compounds, stearic acid esters. Anti-aging agent; 2,6-di-t-butylphenol, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, 4,4'-butylidenebis (3-methyl-6-t-butylphenol), 1, Antioxidants such as 1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl) butane; conductive materials such as conductive carbon black, copper powder, nickel powder, tin oxide; carbon black , Organic pigments, dyes, colorants such as master batches containing them; and fillers such as silica, alumina, titanium oxide and the various additives mentioned above that have a filler function. can.

前記発泡性組成物に超臨界状態で含浸させる、常温・常圧で気体である物質としては、この超臨界状態で発泡性組成物中のポリマーに浸透するものであればよく、窒素、ヘリウム、二酸化炭素、プロパン、ブタンなど、及びそれらの混合ガスが例示され、取扱いが容易で、安全性が高く、作業環境が優れていることから、二酸化炭素及び窒素が好ましく、二酸化炭素が特に好ましい。 The substance that is gas at normal temperature and pressure to be impregnated with the effervescent composition in a supercritical state may be a substance that permeates the polymer in the effervescent composition in this supercritical state, and nitrogen, helium, or the like. Carbon dioxide, propane, butane, and mixed gases thereof are exemplified, and carbon dioxide and nitrogen are preferable, and carbon dioxide is particularly preferable because it is easy to handle, has high safety, and has an excellent working environment.

(発泡工程)
下記の条件で、常温・常圧で気体である物質を発泡性組成物中のポリマーに含浸させた後、圧力を解放することで連続気泡となるように発泡させる。圧力を、減少速度を通常10〜30MPa/sで減少させることにより、連続気泡となるように発泡させることができる。発泡工程において連続気泡発泡体が直接に得られるので、後工程で機械的応力により独立気泡を破泡させて連続気泡化させる工程の必要はない。
(Foam process)
Under the following conditions, a substance that is gaseous at normal temperature and pressure is impregnated into the polymer in the effervescent composition, and then the pressure is released to foam the polymer so as to form open cells. By reducing the pressure at a reduction rate of usually 10 to 30 MPa / s, foaming can be performed so as to form open cells. Since the open cell foam is directly obtained in the foaming step, there is no need for a step of breaking the closed cells by mechanical stress to form open cells in the subsequent step.

常温・常圧で気体である物質を発泡性組成物に含浸させる温度は、効率的に機能性の発泡体が得られることから、該物質を超臨界状態にさせる温度であり、示差走査熱量計による測定によって得られた発泡性組成物中のポリマーの結晶化ピーク温度より20〜40℃高い温度であることが、特に好ましい。ここで、超臨界状態とは、気体状態と液体状態との中間の性質を示す状態である。 The temperature at which the foamable composition is impregnated with a substance that is gaseous at normal temperature and pressure is the temperature at which the substance is brought into a supercritical state because a functional foam can be efficiently obtained. It is particularly preferable that the temperature is 20 to 40 ° C. higher than the crystallization peak temperature of the polymer in the effervescent composition obtained by the measurement according to the above. Here, the supercritical state is a state showing a property intermediate between a gas state and a liquid state.

また、含浸圧力は、含浸が完全に行われ、また微細なセルを得るために、含浸された常温・常圧で気体である物質を超臨界状態にするように、8〜15MPaが好ましく、特にガス抜けしにくくするために、10〜15MPaがより好ましい。 The impregnation pressure is preferably 8 to 15 MPa so that the impregnated substance that is a gas at normal temperature and pressure is brought into a supercritical state in order to completely impregnate and obtain fine cells. 10 to 15 MPa is more preferable in order to prevent gas from escaping.

常温・常圧で気体である物質を発泡性組成物に含浸させる時間は、必要な含浸量及び含浸温度・圧力によって異なるが、通常3〜30分、好ましくは5〜20分である。 The time for impregnating the effervescent composition with a substance that is gaseous at normal temperature and pressure varies depending on the required impregnation amount and the impregnation temperature / pressure, but is usually 3 to 30 minutes, preferably 5 to 20 minutes.

発泡性組成物を連続気泡となるように発泡させる際、発泡倍率を5倍以上とすることが好ましい。5倍未満であると、得られる発泡体に優れた柔軟性を付与できない問題が生じる。倍率の上限は特に制限されないが、機械強度の点から、100倍以下、好ましくは80倍以下、より好ましくは50倍以下である。 When the effervescent composition is foamed so as to form open cells, the foaming ratio is preferably 5 times or more. If it is less than 5 times, there arises a problem that excellent flexibility cannot be imparted to the obtained foam. The upper limit of the magnification is not particularly limited, but from the viewpoint of mechanical strength, it is 100 times or less, preferably 80 times or less, and more preferably 50 times or less.

前記の5倍以上の発泡倍率となるような発泡とともに、押出成形で成形して、表皮付き連続気泡発泡体の成形体を得ることができる。押出機としては、単軸タンデム型押出機を用い、場合によっては二軸押出機と組み合わせて用いてもよい。押出成形よって、接着又は融着工程を経ずに、発泡体層と表皮層とが一体化している表皮付き連続気泡発泡体を得ることができる。接着又は融着工程を経ないことから、封止に用いる材料の熱伝導率が影響して、断熱性を低下する恐れがなく、また、工数を増やさないために作業効率が低下しない。 A molded body of an open cell foam with a skin can be obtained by molding by extrusion molding together with foaming having a foaming ratio of 5 times or more. As the extruder, a single-screw tandem extruder may be used, and in some cases, it may be used in combination with a twin-screw extruder. By extrusion molding, it is possible to obtain an open cell foam with a skin in which the foam layer and the skin layer are integrated without going through an adhesion or fusion step. Since the bonding or fusion process is not performed, the thermal conductivity of the material used for sealing does not affect the heat insulating property, and the work efficiency does not decrease because the man-hours are not increased.

押出成形について述べる。本願発明の押出成形装置は、熱可塑性樹脂を含む成形材料を溶融する装置と、前記溶融時に、溶融する成形材料に常温常圧で気体の材料を超臨界状態で混入混合する装置と、常温常圧で気体の材料が混合された溶融状態の前記成形材料を加熱、圧縮しダイから押出す押出装置を備えている。上記混入混合する装置は、押出機の長手方向途中のバレルにもうけられた受け口に、超臨界状態の常温常圧で気体の材料が混入されるように設置される。 Extrusion molding will be described. The extrusion molding apparatus of the present invention includes an apparatus for melting a molding material containing a thermoplastic resin, an apparatus for mixing and mixing a gaseous material with the molding material to be melted at normal temperature and pressure in a supercritical state at the time of melting, and a normal temperature and normal temperature. It is provided with an extruder that heats and compresses the molten molding material in which a gaseous material is mixed by pressure and extrudes it from a die. The mixing and mixing device is installed so that a gaseous material is mixed into a socket provided in a barrel in the middle of the longitudinal direction of the extruder at normal temperature and pressure in a supercritical state.

すなわち、スクリューにより溶融押出される高分子材料に、受口から超臨界二酸化炭素を供給し、混合することにより単一相溶液とし、次いで、この単一相溶液を均一に分散する高分子材料の流体流とし、次いで、気泡の成長を抑制しつつ、高分子材料と非常に小さい気泡との液体混合物の状態で、高い温度でダイに通過させることにより、押出発泡成形する。 That is, a polymer material melt-extruded by a screw is supplied with supercritical carbon dioxide from a socket and mixed to form a single-phase solution, and then the polymer material in which this single-phase solution is uniformly dispersed. A fluid flow is then extruded and foamed by passing it through a die at a high temperature in the form of a liquid mixture of a polymer material and very small bubbles while suppressing the growth of bubbles.

(裁断)
得られた表皮付き連続気泡樹脂発泡体を所定のサイズに加工することができる。裁断面には、連続気泡構造の気泡が露出する。この露出した気泡から、前記ゾル溶液が充填される。
以上の発泡体形成工程により、連続気泡を有する表皮層が形成された、表皮付き連続気泡樹脂発泡体が得られる。
(Cut)
The obtained open cell resin foam with a skin can be processed into a predetermined size. Bubbles having an open cell structure are exposed on the cut surface. The sol solution is filled from the exposed bubbles.
By the above foam forming step, an open cell resin foam with an epidermis in which an epidermis layer having open cells is formed can be obtained.

<水分散性樹脂を原料とする場合の非ポリオレフィン発泡体の発泡体形成工程>
(原料)
表皮付き連続気泡樹脂発泡体は、原料として、水系樹脂分散体と、気泡剤としてのアニオン性界面活性剤とを、含む。さらに、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、その他添加物を添加することができる。
<Foam formation step of non-polyolefin foam when water-dispersible resin is used as a raw material>
(material)
The open-cell resin foam with a skin contains an aqueous resin dispersion and an anionic surfactant as a foaming agent as raw materials. Furthermore, other additives can be added as long as the effects of the present invention are not impaired.

樹脂発泡体の製造方法に用いられる水分散性樹脂は、特に限定されず、公知のものを用いることができる。水分散性樹脂としては、安定分散型水分散性樹脂と不安定分散型水分散性樹脂を含む。本願発明においては、ポリマーの親水性が高く、真空工程等を経ることなく効率的にエアロゲル複合材を製造できるため、安定分散型水分散性樹脂が好適である。 The water-dispersible resin used in the method for producing the resin foam is not particularly limited, and known ones can be used. The water-dispersible resin includes a stable-dispersible water-dispersible resin and an unstable-dispersible water-dispersible resin. In the present invention, the stable dispersion type water-dispersible resin is suitable because the polymer has high hydrophilicity and the airgel composite material can be efficiently produced without going through a vacuum step or the like.

なお、安定分散型の水分散性樹脂とは析出率(析出率の具体的な算出方法に関しては以下の方法に従う)が10%未満である水分散性樹脂を示し、その構造や製造方法は何ら限定されない。また不安定分散型の水分散性樹脂とは析出率が10%以上である水分散性樹脂を示し、その構造や製造方法は何ら限定されない。 The stable dispersion type water-dispersible resin refers to a water-dispersible resin having a precipitation rate (following the following method for a specific calculation method of the precipitation rate) of less than 10%, and has no structure or manufacturing method. Not limited. Further, the unstable dispersion type water-dispersible resin is an water-dispersible resin having a precipitation rate of 10% or more, and its structure and manufacturing method are not limited at all.

水分散性樹脂の分散安定性を評価するために、水分散性樹脂に凝固剤水溶液(0.5質量%の硝酸カルシウム水溶液)を添加し、生成する析出物の量から析出率を算出することができる。具体的な析出率は下記式(1)によって求められる{なお、式(1)中、Aは析出物の乾燥質量(g)、Bは水分散性樹脂の質量(g)、Cは水分散性樹脂の固形分濃度(質量%)である}。
析出率(%)=A/{B×(C/100)}×100・・・(1)
In order to evaluate the dispersion stability of the water-dispersible resin, a coagulant aqueous solution (0.5% by mass% calcium nitrate aqueous solution) is added to the water-dispersible resin, and the precipitation rate is calculated from the amount of precipitates produced. Can be done. The specific precipitation rate is obtained by the following formula (1). {In the formula (1), A is the dry mass (g) of the precipitate, B is the mass (g) of the water-dispersible resin, and C is the water dispersion. The solid content concentration (mass%) of the sex resin}.
Precipitation rate (%) = A / {B × (C / 100)} × 100 ... (1)

より具体的には、23℃の室内で、容量100mlの樹脂容器に、水分散性樹脂を10g入れ、撹拌しながら、凝固剤水溶液として濃度0.5質量%の硝酸カルシウム水溶液を10g滴下する。凝固剤水溶液の全量を滴下した後、1時間静置する。次に、全量をガラス濾過器(柴田科学株式会社製、吸引濾過瓶1L、柴田科学株式会社製、ガラスフィルターベースφ47mm用、有限会社桐山製作所製、桐山セパロート55Z)及び40メッシュフィルタ(株式会社ヤマニ製、T230LY−40)に投入し、減圧濾過して析出物を回収する。さらに、濾液が透明になるまで水洗したのち、110℃で3時間乾燥させる。析出物の乾燥質量を測定し、上記式(1)に基づいて析出率を計算し、当該析出率から水分散性樹脂の分散安定性を評価する。即ち、析出率が10%未満のものは樹脂粒子が凝集しにくいことを意味するため、「安定分散型の水分散性樹脂」と評価する。一方、析出率が10%以上のものは樹脂粒子が凝集しやすいことを意味するため、「不安定分散型の水分散性樹脂」と評価する。 More specifically, 10 g of a water-dispersible resin is placed in a resin container having a capacity of 100 ml in a room at 23 ° C., and 10 g of an aqueous solution of calcium nitrate having a concentration of 0.5% by mass is added dropwise as an aqueous solution of a coagulant while stirring. After dropping the whole amount of the coagulant aqueous solution, let stand for 1 hour. Next, the entire amount is a glass filter (Sibata Scientific Technology Co., Ltd., suction filtration bottle 1L, Shibata Scientific Technology Co., Ltd., glass filter base for φ47 mm, Kiriyama Glass Co., Ltd., Kiriyama Separate 55Z) and 40 mesh filter (Yamani Co., Ltd.) Manufactured by T230LY-40) and filtered under reduced pressure to collect the precipitate. Further, the filtrate is washed with water until it becomes transparent, and then dried at 110 ° C. for 3 hours. The dry mass of the precipitate is measured, the precipitation rate is calculated based on the above formula (1), and the dispersion stability of the water-dispersible resin is evaluated from the precipitation rate. That is, a resin having a precipitation rate of less than 10% means that the resin particles are unlikely to aggregate, and is therefore evaluated as a "stable dispersion type water-dispersible resin". On the other hand, a resin having a precipitation rate of 10% or more means that the resin particles are likely to aggregate, and is therefore evaluated as an "unstable dispersion type water-dispersible resin".

なお、水分散性樹脂としては、1種類の水分散性樹脂に限定されず、複数種類の水分散性樹脂を組み合わせて用いてもよい。このように、水分散性樹脂が、複数の水分散性樹脂からなる場合にも、水分散性樹脂全体において当該析出率を算出し、安定分散型であるか、不安定分散型であるか、を判別する。 The water-dispersible resin is not limited to one type of water-dispersible resin, and a plurality of types of water-dispersible resins may be used in combination. As described above, even when the water-dispersible resin is composed of a plurality of water-dispersible resins, the precipitation rate is calculated for the entire water-dispersible resin, and whether the water-dispersible resin is a stable dispersion type or an unstable dispersion type. To determine.

以下には、好適例である安定分散型水分散性樹脂について、説明する。
安定分散型水分散性樹脂としては、特に限定されないが、ウレタンエマルジョン、アクリルエマルジョン、酢酸ビニル系エマルジョン、塩化ビニル系エマルジョン、エポキシ系エマルジョン等を挙げることができる。これらの内、特に好適なウレタンエマルジョン、アクリルエマルジョンについて詳述する。なお、ウレタンエマルジョンを用いることで、得られるウレタン樹脂発泡体の柔軟性が優れ、圧縮残留歪みが低くなるため好適である。また、強度に優れるとともに軽量性、断熱性に優れていることから、アクリルエマルジョンを用いることも好適である。
Hereinafter, a stable dispersion type water-dispersible resin, which is a preferable example, will be described.
The stable dispersion type water-dispersible resin is not particularly limited, and examples thereof include urethane emulsions, acrylic emulsions, vinyl acetate emulsions, vinyl chloride emulsions, and epoxy emulsions. Of these, particularly suitable urethane emulsions and acrylic emulsions will be described in detail. It should be noted that the use of urethane emulsion is suitable because the obtained urethane resin foam has excellent flexibility and low compression residual strain. In addition, it is also preferable to use an acrylic emulsion because it has excellent strength, light weight, and heat insulation.

ウレタン樹脂の水分散体(ウレタンエマルジョン)の製造方法としては、下記方法(I)〜(III)を挙げることができる。 Examples of the method for producing the aqueous dispersion (urethane emulsion) of the urethane resin include the following methods (I) to (III).

(I)活性水素含有化合物、親水性基を有する化合物、及び、ポリイソシアネートを反応させて得られた親水性基を有するウレタン樹脂の有機溶剤溶液又は有機溶剤分散液に、必要に応じ、中和剤を含む水溶液を混合し、ウレタン樹脂水分散体を得る方法。 (I) Neutralize, if necessary, with an organic solvent solution or organic solvent dispersion of a urethane resin having a hydrophilic group obtained by reacting an active hydrogen-containing compound, a compound having a hydrophilic group, and polyisocyanate. A method of obtaining an aqueous dispersion of urethane resin by mixing an aqueous solution containing an agent.

(II)活性水素含有化合物、親水性基を有する化合物、及び、ポリイソシアネートを反応させて得られた親水性基を有する末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーに、中和剤を含む水溶液と混合するか、又は、予めプレポリマー中に中和剤を加えた後水を混合して水に分散させた後、ポリアミンと反応させて、ウレタン樹脂水分散体を得る方法。 (II) Whether to mix an active hydrogen-containing compound, a compound having a hydrophilic group, and a terminal isocyanate group-containing urethane prepolymer having a hydrophilic group obtained by reacting polyisocyanate with an aqueous solution containing a neutralizing agent. Alternatively, a method in which a neutralizing agent is added to a prepolymer in advance, water is mixed and dispersed in water, and then reacted with a polyamine to obtain a urethane resin aqueous dispersion.

(III)活性水素含有化合物、親水性基を有する化合物、及び、ポリイソシアネートを反応させて得られた親水性基を有する末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーに、中和剤及びポリアミンを含む水溶液と混合するか、又は、予めプレポリマー中に中和剤を加えた後、ポリアミンを含む水溶液を添加混合し、ウレタン樹脂水分散体を得る方法。 (III) An active hydrogen-containing compound, a compound having a hydrophilic group, and a terminal isocyanate group-containing urethane prepolymer having a hydrophilic group obtained by reacting polyisocyanate are mixed with an aqueous solution containing a neutralizing agent and a polyamine. Or, after adding a neutralizing agent to the prepolymer in advance, an aqueous solution containing a polyamine is added and mixed to obtain a urethane resin aqueous dispersion.

前記ウレタン樹脂の製造において用いるポリイソシアネートとしては、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フフェニレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、3,3’−ジクロロ−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、1,5−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,3−シクロヘキシレンジイソシアネート、1,4−シクロヘキシレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等を挙げることができる。また発明の効果を損なわない範囲において、3価以上のポリイソシアネートを併用してもよい。 Examples of the polyisocyanate used in the production of the urethane resin include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, m-phenylenedi isocyanate, p-fphenylenedi isocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and 2,4. '-Diphenylmethane diisocyanate, 2,2'-diphenylmethane diisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4'-biphenylenediisocyanate, 3,3'-dimethoxy-4,4'-biphenylenediocyanate, 3,3'-dichloro- 4,4'-biphenylenediocyanate, 1,5-naphthalenediocyanate, 1,5-tetrahydronaphthalenediisocyanate, tetramethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, 1,3-cyclohexylene Diisocyanate, 1,4-cyclohexamethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, lysine diisocyanate, isophorone diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, 3,3'-dimethyl-4, Examples thereof include 4'-dicyclohexylmethane diisocyanate. Further, a polyisocyanate having a valence of 3 or more may be used in combination as long as the effect of the invention is not impaired.

また、前記親水性基を有する化合物としては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリアセタールポリオール、ポリアクリレートポリオール、ポリエステルアミドポリオール、ポリチオエーテルポリオール、ポリブタジエン系等のポリオレフィンポリオール等を挙げることができる。これら高分子量化合物は、2種以上を併用してもよい。前記ポリエステルポリオールとしては、公知のものを使用してもよい。 Examples of the compound having a hydrophilic group include polyester polyols, polyether polyols, polycarbonate polyols, polyacetal polyols, polyacrylate polyols, polyesteramide polyols, polythioether polyols, and polyolefin polyols such as polybutadienes. Two or more of these high molecular weight compounds may be used in combination. As the polyester polyol, known ones may be used.

上記方法(I)〜(III)において、発明の効果を損なわない範囲で、さらに乳化剤を使用してもよい。かかる乳化剤としては、例えば、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ラウリルエーテル、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレンソルビトールテトラオレエート等のノニオン系乳化剤;オレイン酸ナトリウム等の脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、アルカンスルホネートナトリウム塩、アルキルジフェニルエーテルスルフォン酸ナトリウム塩等のアニオン系乳化剤;ポリオキシエチレンアルキル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニル硫酸塩等のノニオンアニオン系乳化剤;等を挙げることができる。 In the above methods (I) to (III), an emulsifier may be further used as long as the effects of the invention are not impaired. Examples of such emulsifiers include nonionic emulsifiers such as polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene styrene phenyl ether, and polyoxyethylene sorbitol tetraoleate; fatty acid salts such as sodium oleate, and alkyl. Anionic emulsifiers such as sulfate ester salts, alkylbenzene sulfonates, alkyl sulfosuccinates, naphthalene sulfonates, alkane sulfonate sodium salts, alkyl diphenyl ether sulfonate sodium salts; polyoxyethylene alkyl sulfates, polyoxyethylene alkylphenyl sulfates Nonion anionic emulsifiers such as;

アクリル樹脂の水分散体(アクリルエマルジョン)の製法としては、重合開始剤、必要に応じて乳化剤及び分散安定剤の存在下に、(メタ)アクリル酸エステル系単量体を必須の重合性単量体成分とし、さらに必要に応じてこれらの単量体と共重合可能なその他の重合性単量体の混合物を共重合させることにより得ることができる。 As a method for producing an aqueous dispersion (acrylic emulsion) of an acrylic resin, a (meth) acrylic acid ester-based monomer is an essential polymerizable single amount in the presence of a polymerization initiator, an emulsifier and a dispersion stabilizer if necessary. It can be obtained by using it as a body component and, if necessary, copolymerizing a mixture of other polymerizable monomers copolymerizable with these monomers.

上記アクリル樹脂エマルジョンの製造に使用することができる重合性単量体としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アルリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル等の(メタ)アクリル酸エステル系単量体;アクリル酸、メタクリル酸、β−カルボキシエチル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルプロピオン酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸ハーフエステル、マレイン酸ハーフエステル、無水マレイン酸、無水イタコン酸等のカルボキシル基を有する不飽和結合含有単量体;グリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等のグリシジル基含有重合性単量体;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート等の水酸基含有重合性単量体;エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジアリルフタレート、ジビニルベンゼン、アリル(メタ)アクリレート、等を挙げることができる。 Examples of the polymerizable monomer that can be used in the production of the acrylic resin emulsion include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and (meth). ) Hexyl acrylate, (meth) heptyl acrylate, octyl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, (meth) (Meta) acrylates such as dodecyl acrylate, stearyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, etc. Ester-based monomers; acrylic acid, methacrylic acid, β-carboxyethyl (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyl propionic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid half ester, maleic acid half Unsaturated bond-containing monomer having a carboxyl group such as ester, maleic anhydride, itaconic anhydride; glycidyl group-containing polymerizable monomer such as glycidyl (meth) acrylate and allyl glycidyl ether; 2-hydroxyethyl (meth) Hydroxyl group-containing polymerizable monomers such as acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, and glycerol mono (meth) acrylate; ethylene glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di. (Meta) Acrylate, Neopentyl Glycol Di (Meta) Acrylate, Trimethylol Propanetri (Meta) Acrylate, Polyethylene Glycol Di (Meta) Acrylate, Polypropylene Glycol Di (Meta) Acrylate, Dialyl Falate, Divinyl benzene, Allyl (Meta) Acrylate , Etc. can be mentioned.

なお、アクリルエマルジョンの製造時に乳化剤を使用する場合には、上述の乳化剤等を使用すればよい。 When an emulsifier is used in the production of the acrylic emulsion, the above-mentioned emulsifier or the like may be used.

不安定分散型の水分散性樹脂としては、特に限定されないが、ゴムラテックス等を挙げることができる。ゴムラテックスは、発泡体の感触がよく弾性に優れるため好適である。次に、ゴムラテックスについて詳述する。 The unstable dispersion type water-dispersible resin is not particularly limited, and examples thereof include rubber latex. Rubber latex is suitable because the foam feels good and has excellent elasticity. Next, the rubber latex will be described in detail.

ゴムの水分散体(ゴムラテックス)としては、天然ゴムラテックスであってもよいし、合成ゴムラテックスであってもよい。合成ゴムラテックスの製法としては、脂肪族共役ジエン系単量体と、共重合可能な他の重合性単量体と、を乳化重合することによって得られる。ここで、脂肪族共役ジエン系単量体としては、1,2−ブタジエン、1,3−ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、等を挙げることができる。 The aqueous dispersion of rubber (rubber latex) may be a natural rubber latex or a synthetic rubber latex. The synthetic rubber latex can be produced by emulsion polymerization of an aliphatic conjugated diene-based monomer and another copolymerizable monomer. Here, examples of the aliphatic conjugated diene-based monomer include 1,2-butadiene, 1,3-butadiene, isoprene, and chloroprene.

共重合可能な他の重合性単量体としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アルリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸オクタデシル等の(メタ)アクリル酸エステル系単量体;(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸及びその無水物、フマル酸、イタコン酸、不飽和ジカルボン酸モノアルキルエステル(例えばマレイン酸モノメチル、フマル酸モノエチル、イタコン酸モノノルマルブチル)等のカルボキシル基を有する不飽和結合含有単量体;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロルスチレン、2,4−ジブロモスチレン等のエチレン性不飽和芳香族単量体;アクリロニトリル、メタクロニトリル等の不飽和ニトリル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の如きビニルエステル;塩化ビニリデン臭化ビニリデン等のビニリデンハライド;(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシプロピル等のエチレン性不飽和カルボン酸のヒドロキシアルキルエステル;(メタ)アクリル酸グリシジル等のエチレン性不飽和カルボン酸のグリシジルエステル;(メタ)アクリルアミド、Nメチロール(メタ)アクリルアミド、ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、ジアセトンアクリルミド;等を挙げることができる。 Other copolymerizable monomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, ( (Meta) acrylic acid ester-based monomers such as heptyl (meth) acrylic acid, octyl (meth) acrylic acid, octadecyl (meth) acrylic acid; (meth) acrylic acid, crotonic acid, maleic acid and its anhydrides, fumaric acid , Unsaturated dicarboxylic acid monoalkyl esters (eg monomethyl maleate, monoethyl fumarate, mononormal butyl itaconate) and other unsaturated bond-containing monomers; styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene , Chlorstyrene, 2,4-dibromostyrene and other ethylenically unsaturated aromatic monomers; Acrylonitrile, Metacronitrile and other unsaturated nitriles; Vinyl acetate, vinyl propionate and other vinyl esters; Vinylidene halide; hydroxyalkyl esters of ethylenically unsaturated carboxylic acids such as -2-hydroxyethyl (meth) acrylate; -2-hydroxypropyl (meth) acrylate; ethylenically unsaturated such as glycidyl (meth) acrylate. Glycidyl esters of carboxylic acids; (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, butoxymethyl (meth) acrylamide, diacetone acrylicmid; and the like.

水分散性樹脂として使用可能なゴムラテックス(合成ゴムラテックス)は、乳化剤、フリーラジカル発生触媒等の存在下に水性媒体中で上記単量体を乳化重合することにより得ることができる。この際2段重合法を採用することもできる。乳化剤としては、各種の陰イオン性界面活性剤、非イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両イオン界面活性剤等を使用することができる。 A rubber latex (synthetic rubber latex) that can be used as an water-dispersible resin can be obtained by emulsion polymerization of the above-mentioned monomer in an aqueous medium in the presence of an emulsifier, a free radical generation catalyst, or the like. At this time, a two-stage polymerization method can also be adopted. As the emulsifier, various anionic surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants and the like can be used.

水系液体媒体の分散媒としては、水を必須成分とするが、水と水溶性溶剤との混合物であってもよい。水溶性溶剤とは、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチルカルビトール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のアルコール類、N−メチルピロリドン等の極性溶剤等であり、これらの1種又は2種以上の混合物等を使用してもよい。 The dispersion medium of the aqueous liquid medium contains water as an essential component, but may be a mixture of water and a water-soluble solvent. The water-soluble solvent is, for example, alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, ethyl carbitol, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, polar solvents such as N-methylpyrrolidone, and one or more of these. A mixture of the above may be used.

分散媒に対する、水分散性樹脂(固形分)の配合量としては、分散媒100質量部に対して、30〜70質量部が好ましい。このような範囲とすることで、安定な発泡体を成形することができるという効果が得られる。 The amount of the water-dispersible resin (solid content) to be blended with respect to the dispersion medium is preferably 30 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the dispersion medium. Within such a range, an effect that a stable foam can be molded can be obtained.

アニオン性界面活性剤(起泡アニオン性界面活性剤)は、水系液体媒体の起泡剤として機能する。 The anionic surfactant (foaming anionic surfactant) functions as a foaming agent for an aqueous liquid medium.

アニオン性界面活性剤の具体例としては、ラウリン酸ナトリウム、ミリスチン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸アンモニウム、オレイン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム石鹸、ひまし油カリウム石鹸、やし油カリウム石鹸、ラウロイルサルコシンナトリウム、ミリストイルサルコシンナトリウム、オレイルサルコシンナトリウム、ココイルサルコシンナトリウム、やし油アルコール硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、アルキルスルホコハク酸ナトリウム、ラウリルスルホ酢酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、α−オレフィンスルホン酸ナトリウム、等が挙げられるが、特に、アルキルスルホコハク酸ナトリウムが好ましい。 Specific examples of anionic surfactants include sodium laurate, sodium myristate, sodium stearate, ammonium stearate, sodium oleate, potassium oleate soap, potassium castor oil soap, potassium palm oil soap, sodium lauroyl sarcosin, and the like. Sodium myristyl sarcosin, sodium oleyl sarcosin, sodium cocoyl sarcosin, sodium coconut oil alcohol sulfate, sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate, sodium alkyl sulfosuccinate, sodium lauryl sulfoacetate, sodium dodecylbenzene sulfonate, sodium α-olefin sulfonate, Etc., but sodium alkylsulfosuccinate is particularly preferable.

ここで、アニオン性界面活性剤は、水系液体媒体に分散しやすくするため、HLBが、10以上であることが好適であり、20以上であることがより好適であり、30以上であることが特に好適である。 Here, the anionic surfactant preferably has an HLB of 10 or more, more preferably 20 or more, and more preferably 30 or more, in order to facilitate dispersion in an aqueous liquid medium. Especially suitable.

なお、HLB値とは、親水性−疎水性バランス(HLB)値を意味し、小田法により求められる。小田法によるHLB値の求め方は、「新・界面活性剤入門」第195〜196頁及び1957年3月20日槙書店発行小田良平外1名著「界面活性剤の合成と其応用」第492〜502頁に記載されており、HLB値=(無機性/有機性)×10で求めることができる。 The HLB value means a hydrophilic-hydrophobic balance (HLB) value, and is obtained by the Oda method. For the method of obtaining the HLB value by the Oda method, see "Introduction to New Surfactants", pp. 195-196 and March 20, 1957, published by Maki Shoten, by Ryohei Oda, "Synthesis and Application of Surfactants", No. 492. It is described on page 502, and can be determined by HLB value = (inorganic / organic) × 10.

アニオン性界面活性剤は、水系分散体に含まれる樹脂固形分を100質量部とした場合に、1〜10質量部とすることができる。 The anionic surfactant can be 1 to 10 parts by mass when the resin solid content contained in the aqueous dispersion is 100 parts by mass.

その他の添加剤として、金属カチオン源、ゲル化剤、水分散性樹脂分散用界面活性剤(乳化剤)、硬化剤、水溶性ポリマー等を添加してもよい。 As other additives, a metal cation source, a gelling agent, a surfactant (emulsifier) for dispersing an aqueous dispersible resin, a curing agent, a water-soluble polymer and the like may be added.

金属カチオン源は、アニオン性界面活性剤と結合して水不溶性の塩を形成できる金属カチオンを水中に放出可能な成分である。このような成分を系に存在させることにより、アニオン性界面活性剤と結合し水不溶性の塩を形成する。その結果、気体を混入させた発泡体原料混合物にチキソ性を付与し流動性を低下させることにより、加熱時でも気泡の合一を抑制できる。 A metal cation source is a component capable of releasing a metal cation into water that can combine with an anionic surfactant to form a water-insoluble salt. The presence of such a component in the system binds to the anionic surfactant to form a water-insoluble salt. As a result, by imparting thixotropy to the foam raw material mixture mixed with the gas and lowering the fluidity, it is possible to suppress the coalescence of bubbles even during heating.

このような、金属カチオン源としては、水中で溶解し金属イオンを生じる成分であれば特に限定されず、無機金属塩や有機金属塩のような金属塩、例えば、硝酸カルシウム;アルカリ、例えば、水酸化カルシウムや酸化カルシウム;金属単体、例えば、カルシウムが挙げられる。これらの内、水中での電離定数が比較的大きいという理由から、金属塩が好適である。 Such a metal cation source is not particularly limited as long as it is a component that dissolves in water to generate metal ions, and is a metal salt such as an inorganic metal salt or an organic metal salt, for example, calcium nitrate; alkali, for example, water. Calcium oxide and calcium oxide; metal alone, for example, calcium. Of these, metal salts are preferable because they have a relatively large ionization constant in water.

前記成分としては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ金属イオン、及び、アルミニウムイオン、バリウムイオン、カルシウムイオン、銅イオン、鉄イオン、マグネシウムイオン、マンガンイオン、ニッケルイオン、スズイオン、チタンイオン、亜鉛イオン等の多価金属イオンと、無機酸(例えば、塩酸、臭酸、ヨウ化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸、チオシアン酸等)、及び、有機酸(例えば、酢酸、蓚酸、乳酸、フマル酸、フマル酸、クエン酸、サリチル酸、安息香酸等の有機カルボン酸、及び、有機スルホン酸)等との塩等が挙げられる。 Examples of the components include alkali metal ions such as lithium ion, sodium ion and potassium ion, aluminum ion, barium ion, calcium ion, copper ion, iron ion, magnesium ion, manganese ion, nickel ion, tin ion and titanium ion. Polyvalent metal ions such as zinc ions, inorganic acids (eg, hydrochloric acid, odorous acid, hydroiodic acid, sulfuric acid, nitrate, phosphoric acid, thiocyanic acid, etc.), and organic acids (eg, acetic acid, oxalic acid, lactic acid, etc.) Examples thereof include organic carboxylic acids such as fumaric acid, fumaric acid, citric acid, salicylic acid and benzoic acid, and salts with organic sulfonic acid) and the like.

具体例としては、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、硫酸ナトリウム、硝酸カリウム、酢酸ナトリウム、蓚酸カリウム、クエン酸ナトリウム、安息香酸カリウム等のアルカリ金属類の塩、及び、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸ナトリウムアルミニウム、硫酸カリウムアルミニウム、酢酸アルミニウム、塩化バリウム、臭化バリウム、ヨウ化バリウム、酸化バリウム、硝酸バリウム、チオシアン酸バリウム、塩化カルシウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシウム、亜硝酸カルシウム、硝酸カルシウム、リン酸二水素カルシウム、チオシアン酸カルシウム、安息香酸カルシウム、酢酸カルシウム、サリチル酸カルシウム、酒石酸カルシウム、乳酸カルシウム、フマル酸カルシウム、クエン酸カルシウム、塩化銅、臭化銅、硫酸銅、硝酸銅、酢酸銅、塩化鉄、臭化鉄、ヨウ化鉄、硫酸鉄、硝酸鉄、蓚酸鉄、乳酸鉄、フマル酸鉄、クエン酸鉄、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、乳酸マグネシウム、塩化マンガン、硫酸マンガン、硝酸マンガン、リン酸二水素マンガン、酢酸マンガン、サリチル酸マンガン、安息香酸マンガン、乳酸マンガン、塩化ニッケル、臭化ニッケル、硫酸ニッケル、硝酸ニッケル、酢酸ニッケル、硫酸スズ、塩化チタン、塩化亜鉛、臭化亜鉛、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛、チオシアン酸亜鉛、酢酸亜鉛、等の多価金属類の塩等が挙げられる。 Specific examples include lithium chloride, sodium chloride, potassium chloride, sodium bromide, potassium bromide, sodium iodide, potassium iodide, sodium sulfate, potassium nitrate, sodium acetate, potassium oxalate, sodium citrate, potassium benzoate and the like. Salts of alkali metals, aluminum chloride, aluminum bromide, aluminum sulfate, aluminum nitrate, sodium aluminum sulfate, potassium aluminum sulfate, aluminum acetate, barium chloride, barium bromide, barium iodide, barium oxide, barium nitrate, thiocyan Barium acid, calcium chloride, calcium bromide, calcium iodide, calcium nitrite, calcium nitrate, calcium dihydrogen phosphate, calcium thiocyanate, calcium benzoate, calcium acetate, calcium salicylate, calcium tartrate, calcium lactate, calcium fumarate , Calcium citrate, copper chloride, copper bromide, copper sulfate, copper nitrate, copper acetate, iron chloride, iron bromide, iron iodide, iron sulfate, iron nitrate, iron oxalate, iron lactate, iron fumarate, citric acid Iron, magnesium chloride, magnesium bromide, magnesium iodide, magnesium sulfate, magnesium nitrate, magnesium acetate, magnesium lactate, manganese chloride, manganese sulfate, manganese nitrate, manganese dihydrogen phosphate, manganese acetate, manganese salicylate, manganese benzoate, Polyvalent metals such as manganese lactate, nickel chloride, nickel bromide, nickel sulfate, nickel nitrate, nickel acetate, tin sulfate, titanium chloride, zinc chloride, zinc bromide, zinc sulfate, zinc nitrate, zinc thiocyanate, zinc acetate, etc. Kind of salt and the like.

安定分散型の水分散性樹脂の存在する系では、金属カチオンの金属カチオン源となる成分が水溶性金属塩であるものの中でも、ゲル化強度が強く、ゲル化時間が短いため、溶解度が10g/100g水以上であることが好適であり、30g/100g水以上であることがより好適であり、100g/100g水以上であることが特に好適である。このような成分である電解質としては、例えば、硝酸カルシウム(溶解度138g/100g水)、硫酸アルミニウム(溶解度38.6g/100g水)、硫酸マグネシウム(溶解度36.3g/100g水)、等が挙げられる。 In a system in which a stable dispersion type water-dispersible resin exists, the solubility is 10 g / g because the gelation strength is strong and the gelation time is short, even though the component that becomes the metal cation source of the metal cation is a water-soluble metal salt. It is preferably 100 g / 100 g water or more, more preferably 30 g / 100 g water or more, and particularly preferably 100 g / 100 g water or more. Examples of the electrolyte as such a component include calcium nitrate (solubility 138 g / 100 g water), aluminum sulfate (solubility 38.6 g / 100 g water), magnesium sulfate (solubility 36.3 g / 100 g water), and the like. ..

不安定分散型の水分散性樹脂の存在する系では、金属カチオンの金属カチオン源となる成分が水難溶性金属塩であるものの中でも、凝集物等の異物が生成しにくいため、溶解度が10g/100g水未満であることが好適であり、3g/100g水未満であることがより好適であり、1g/100g水未満であることが特に好適である。なお、下限値は特に限定されないが、0.0001g/100g水以上である。このような成分である電解質としては、例えば、クエン酸カルシウム(溶解度25.9mg/100g水)、炭酸カルシウム(溶解度0.81g/100g水)、第1リン酸カルシウム(溶解度1.8g/100g水)、等が挙げられる。 In a system in which an unstable dispersion type water-dispersible resin exists, even if the component that becomes the metal cation source of the metal cation is a poorly water-soluble metal salt, foreign substances such as agglomerates are unlikely to be generated, so the solubility is 10 g / 100 g. Less than water is preferred, less than 3 g / 100 g water is more preferred, and less than 1 g / 100 g water is particularly preferred. The lower limit is not particularly limited, but is 0.0001 g / 100 g of water or more. Examples of the electrolyte as such a component include calcium citrate (solubility 25.9 mg / 100 g water), calcium carbonate (solubility 0.81 g / 100 g water), and primary calcium phosphate (solubility 1.8 g / 100 g water). And so on.

なお、金属カチオン(金属カチオン源)によるアニオン性界面活性剤の不溶化を行い、金属カチオン源として電解質を用いる場合、電解質の配合量としては、水分散性樹脂の混合物中において、水分散性樹脂(固形分)100質量部に対して1.0〜10質量部が好ましく、2〜5質量部がより好ましい。このような範囲とすることで、適切なゲル化強度、ゲル化時間となるため、微細なセル構造を成形できるという効果が得られる。 When an anionic surfactant is insolubilized with a metal cation (metal cation source) and an electrolyte is used as the metal cation source, the amount of the electrolyte blended is the water-dispersible resin (in the mixture of the water-dispersible resin). Solid content) 1.0 to 10 parts by mass is preferable with respect to 100 parts by mass, and 2 to 5 parts by mass is more preferable. Within such a range, the gelation strength and gelation time are appropriate, so that an effect that a fine cell structure can be formed can be obtained.

なお、金属カチオン(金属カチオン源)によるアニオン性界面活性剤の不溶化を行う場合には、水分散性樹脂の混合物中において、不溶化する対象構成成分である金属カチオンの価数/不溶化する対象構成成分である前記アニオン性界面活性剤の価数は、0.1以上が好ましく、0.5以上がより好ましく、価数のモル当量である1.0以上が特に好ましい。このような範囲とすることで、適切なゲル化強度、ゲル化時間となるため、微細なセル構造を成形できるという効果が得られる。 When insolubilizing an anionic surfactant with a metal cation (metal cation source), the valence of the metal cation, which is the target component to be insolubilized, / the target component to be insolubilized in the mixture of the water-dispersible resin. The valence of the anionic surfactant is preferably 0.1 or more, more preferably 0.5 or more, and particularly preferably 1.0 or more, which is the molar equivalent of the valence. Within such a range, the gelation strength and gelation time are appropriate, so that an effect that a fine cell structure can be formed can be obtained.

ゲル化剤は、エマルジョン組成物中において、乳濁液の状態、すなわちエマルジョンの状態で存在するポリマー粒子の化学的安定性を低下させるとともに、この粒子を凝集させて、所謂ゲル化状態とするための物質である。 The gelling agent lowers the chemical stability of the polymer particles existing in the emulsion state, that is, in the emulsion state in the emulsion composition, and agglomerates the particles to form a so-called gelled state. It is a substance of.

このようなゲル化剤としては、ゲル化方法に応じて適宜添加すればよく、例えば、ケイフッ化ナトリウム、ケイフッ化カリウム、ケイフッ化カルシウムのようなヘキサフルオロケイ酸塩;又はシクロヘキシルアミンの酢酸塩、スルファミン酸塩のようなシクロヘキシルアミン塩等を使用でき、一般には、これらの化合物を水溶液状態とした液状物が使用される。例えば、ケイフッ化ナトリウムを用いることで、ゲル化開始時間の制御等の反応制御が容易となる。 Such a gelling agent may be appropriately added depending on the gelation method, for example, hexafluorosilates such as sodium silicate, potassium silicate, calcium silicate; or acetate of cyclohexylamine. Cyclohexylamine salts such as sulfamate can be used, and generally, a liquid product obtained by converting these compounds into an aqueous solution is used. For example, by using sodium silicate, reaction control such as control of gelation start time becomes easy.

ゲル化剤を配合する場合、その配合量は、特に限定されないが、水分散性樹脂の混合物中において、水分散性樹脂の固形分100質量部に対して1〜10質量部程度が好適である。ゲル化剤の配合量が上記範囲外となると、好適なゲル化を発現できない、すなわち、長時間経過しても液状のままゲル化しなかったり、短時間でゲル化が進行して所望の形状への成形が困難になったりする。これにより、具体的にはゲル化の完了に必要な時間(ゲル化時間)が長くなり過ぎたり、短くなり過ぎたりしてしまうことにより、好適な樹脂発泡体が得られなくなってしまう。 When the gelling agent is blended, the blending amount is not particularly limited, but is preferably about 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the water-dispersible resin in the mixture of the water-dispersible resin. .. If the blending amount of the gelling agent is out of the above range, suitable gelation cannot be exhibited, that is, gelation does not occur in a liquid state even after a long period of time, or gelation progresses in a short time to obtain a desired shape. It becomes difficult to mold. As a result, specifically, the time required to complete the gelation (gelation time) becomes too long or too short, so that a suitable resin foam cannot be obtained.

本水分散性樹脂分散用界面活性剤とは、水分散性樹脂を分散させるための界面活性剤である(アニオン性界面活性剤と異なり、起泡剤としての効果を有さずともよい)。このような界面活性剤は、選択する水分散性樹脂に応じて適宜選択すればよい。例えば、水分散性樹脂を、ウレタンエマルジョンとした場合、アクリルエマルジョンとした場合、ゴムラテックスとした場合の具体的な水分散性樹脂分散用界面活性剤に関しては、上述の通りである。 The present water-dispersible resin-dispersing surfactant is a surfactant for dispersing the water-dispersible resin (unlike an anionic surfactant, it does not have to have an effect as a foaming agent). Such a surfactant may be appropriately selected depending on the water-dispersible resin to be selected. For example, when the water-dispersible resin is a urethane emulsion, an acrylic emulsion, or a rubber latex, the specific surfactant for dispersing the water-dispersible resin is as described above.

硬化剤とは、水分散性樹脂用の架橋剤であり、用途等に応じて、必要量添加すればよい。硬化剤による架橋手法としては、例えば、物理架橋、イオン架橋、化学架橋があり、架橋方法は、水分散性樹脂の種類に応じて選択することができる。 The curing agent is a cross-linking agent for water-dispersible resins, and a required amount may be added depending on the intended use. Examples of the cross-linking method using a curing agent include physical cross-linking, ionic cross-linking, and chemical cross-linking, and the cross-linking method can be selected according to the type of the water-dispersible resin.

硬化剤としては、エポキシ系硬化剤、メラミン系硬化剤、イソシアネート系硬化剤、カルボジイミド系硬化剤、オキサゾリン系硬化剤等を、使用する樹脂配合系が含有する官能基の種類及び、官能基量に応じて適量使用することができる。 As the curing agent, an epoxy-based curing agent, a melamine-based curing agent, an isocyanate-based curing agent, a carbodiimide-based curing agent, an oxazoline-based curing agent, etc. are used depending on the type and amount of functional groups contained in the resin compounding system used. An appropriate amount can be used depending on the situation.

なお、水分散性樹脂として、ゴムラテックスを用いる場合、樹脂発泡体の製造に慣用される架橋剤(ゴムポリマー同士を架橋するための添加剤であり、例えば、加硫剤)、架橋促進剤(架橋剤による架橋反応を促進するための添加剤であり、例えば、加硫促進剤)を添加してもよい。 When rubber latex is used as the water-dispersible resin, a cross-linking agent (an additive for cross-linking rubber polymers, for example, a vulcanizing agent) and a cross-linking accelerator (cross-linking agent) commonly used in the production of resin foams are used. It is an additive for accelerating the cross-linking reaction by the cross-linking agent, and for example, a vulcanization accelerator) may be added.

架橋剤としては、ゴムポリマーの種類及び架橋反応機構に応じて、硫黄、有機過酸化物、又はフェノール化合物等が用いられる。硫黄による架橋の場合、コロイド状硫黄及び微粉末硫黄の他、二塩化硫黄及びジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等の硫黄化合物等を用いることができる。有機過酸化物による架橋の場合、t−ブチルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド等のヒドロペルオキシド;ベンゾイルペルオキシド、m−トルイルペルオキシド等のアシルペルオキシド;t−ブチルクミルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブトキシペルオキシ)ヘキサン等のアルキルペルオキシド;t−ブトキシペルオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサノアート、t−ブトキシペルオキシベンゾアート等のペルオキシエステル;1,1−ビス(t−ブトキシペルオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブトキシペルオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサ等のペルオキシケタール;t−ブトキシペルオキシイソプロピルカルボナート、t−ブトキシペルオキシ−2−エチルヘキシルカルボナート等のペルオキシカルボナート、等の有機過酸化物を用いることができる。有機過酸化物は、そのまま配合してもよく、モレキュラーシーブ等の無機粉末に吸着させたり、炭化水素や可塑剤に溶解したり、ポリジメチルシロキサン等の不活性の液体に混和したりして安定化したものを、配合に使用してもよい。フェノール化合物による架橋の場合、アルキフェノール・ホルムアルデヒド樹脂、硫化−p−第三ブチルフェノール樹脂及びアルキルフェノール・スルフィド樹脂等を用いることができる。架橋剤の配合量は、ゴムポリマーの種類、架橋機構、及び架橋剤によっても異なるが、ゴムラテックスの混合物中において、ゴムポリマー100質量部に対して0.02〜20質量部が好ましく、0.1〜10質量部がより好ましい。 As the cross-linking agent, sulfur, an organic peroxide, a phenol compound, or the like is used depending on the type of rubber polymer and the cross-linking reaction mechanism. In the case of cross-linking with sulfur, in addition to colloidal sulfur and fine powdered sulfur, sulfur compounds such as sulfur dichloride and dipentamethylene thiuram tetrasulfide can be used. In the case of cross-linking with an organic peroxide, hydroperoxides such as t-butyl hydroperoxide and cumene hydroperoxide; acyl peroxides such as benzoyl peroxide and m-toluyl peroxide; t-butyl cumyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,5- Alkyl peroxides such as dimethyl-2,5-bis (t-butoxyperoxy) hexane; peroxyesters such as t-butoxyperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexanoate, t-butoxyperoxybenzoate; 1,1- Peroxy ketals such as bis (t-butoxyperoxy) cyclohexane, 1,1-bis (t-butoxyperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexa; t-butoxyperoxyisopropylcarbonate, t-butoxyperoxy-2- Organic peroxides such as peroxycarbonate such as ethylhexyl carbonate can be used. The organic peroxide may be blended as it is, and is stable by being adsorbed on an inorganic powder such as molecular sieve, dissolved in a hydrocarbon or a plasticizer, or miscible with an inert liquid such as polydimethylsiloxane. The modified product may be used in the formulation. In the case of cross-linking with a phenol compound, an archiphenol / formaldehyde resin, a sulfurized-p-tertiary butylphenol resin, an alkylphenol / sulfide resin and the like can be used. The amount of the cross-linking agent to be blended varies depending on the type of rubber polymer, the cross-linking mechanism, and the cross-linking agent, but is preferably 0.02 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber latex in the mixture of rubber latex. More preferably, 1 to 10 parts by mass.

架橋促進剤としては、各種物質が使用できるが、極性油に対する膨潤性を下げることから、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジ−n−ブチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛、エチルフェニルジチオカルバミン酸亜鉛、N−ペンタメチレンジチオカルバミン酸亜鉛のようなジチオカルバミン酸亜鉛類;テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、N,N’−ジメチル−N,N’−ジフェニルチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィドのようなチウラム類;N,N−ジイソプロピル−2−ベンゾチアリルスルフェンアミド、N−t−ブチル−2−ベンゾチアリルスルフェンアミド、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド、N,N−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド、N−オキシジエチレン−2−ベンゾチアジルスルフェンアミドのようなスルフェンアミド類;2−メルカプトベンゾチアゾール及びその塩(ナトリウム塩、亜鉛塩、シクロヘキシルアミン塩、ジシクロヘキシルアミン塩等)、2−(4’−モルホリノジチオ)ベンゾチアゾール、4−モルホリニル−2−ベンゾチアジルジスルフィド、2−(N,N−ジエチルチオカルバモイルチオ)ベンゾチアゾールのようなベンゾチアゾール類;並びにそれらの混合物が好ましい。これらのうち、ジチオカルバミン酸亜鉛類がさらに好ましく、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛が特に好ましい。架橋促進剤の配合量は、ゴムラテックスの混合物中において、ゴムポリマー100質量部に対して0.02〜20質量部が好ましく、0.1〜10質量部がより好ましい。 Although various substances can be used as the cross-linking accelerator, zinc dimethyldithiocarbamate, zinc diethyldithiocarbamate, zinc di-n-butyldithiocarbamate, zinc dibenzyldithiocarbamate, and ethylphenyl are used because they reduce the swelling property to polar oils. Zinc dithiocarbamate such as zinc dithiocarbamate, zinc N-pentamethylene dithiocarbamate; tetramethylthiuram monosulfide, tetramethylthiuram disulfide, tetraethylthiuram disulfide, tetrabutylthiuram disulfide, N, N'-dimethyl-N, N' Thiurams such as −diphenylthium disulfide, dipentamethylene thiuram tetrasulfide; N, N-diisopropyl-2-benzothiarylsulfenamide, N-t-butyl-2-benzothiarylsulfenamide, N-cyclohexyl-2 Sulfenamides such as -benzothiazyl sulfenamide, N, N-dicyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide, N-oxydiethylene-2-benzothiazyl sulfenamide; 2-mercaptobenzothiazole and The salts (sodium salt, zinc salt, cyclohexylamine salt, dicyclohexylamine salt, etc.), 2- (4'-morpholinodithio) benzothiazole, 4-morpholinyl-2-benzothiazyl disulfide, 2- (N, N-diethyl). Bentothiazoles such as thiocarbamoylthio) benzothiazole; as well as mixtures thereof are preferred. Of these, zinc dithiocarbamate is more preferable, and zinc dibutyldithiocarbamate is particularly preferable. The amount of the cross-linking accelerator to be blended is preferably 0.02 to 20 parts by mass, more preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber polymer in the mixture of rubber latex.

なお、架橋剤、架橋促進剤及び老化防止剤については、ゴムラテックス中での分散性を向上させるため、これらの副原料を、予め分散剤等を用いて水中に分散させてペースト状にしたもの(加硫系ペースト)を調製し、この加硫系ペーストをゴムラテックス中に添加してもよい。 Regarding the cross-linking agent, the cross-linking accelerator, and the anti-aging agent, in order to improve the dispersibility in the rubber latex, these auxiliary raw materials are previously dispersed in water using a dispersant or the like to form a paste. (Vulcanization paste) may be prepared and this vulcanization paste may be added to the rubber latex.

水分散性樹脂として、ゴムラテックスを用いる場合、樹脂発泡体の製造に慣用される破泡抑制剤を添加してもよい。例えば、塩化エチル等の塩化アルキルを、ホルムアルデヒド及びアンモニアと反応させて得られる反応生成物、例えばエチルクロリド・ホルムアルデヒド・アンモニア反応生成物;アルキル第四級アンモニウムクロリド;アルキルアリールスルホン酸塩;及び高級脂肪酸アンモニウム、例えば、ポリエチレンイミン及び/又はポリエチレンイミン誘導体等が例示される。これらのうち、気泡安定効果が優れることから、塩化アルキル・ホルムアルデヒド・アンモニアの反応生成物がより好ましい。 When rubber latex is used as the water-dispersible resin, a defoaming inhibitor commonly used in the production of resin foams may be added. For example, a reaction product obtained by reacting an alkyl chloride such as ethyl chloride with formaldehyde and ammonia, for example, an ethyl chloride-formaldehyde-ammonia reaction product; an alkyl quaternary ammonium chloride; an alkylaryl sulfonate; and a higher fatty acid. Ammonia, for example, polyethyleneimine and / or a polyethyleneimine derivative, etc. are exemplified. Of these, reaction products of alkyl chloride, formaldehyde, and ammonia are more preferable because they have an excellent bubble stabilizing effect.

破泡抑制剤の配合量は、ゴムラテックス組成物中の固形分100質量部に対して、0.1〜0.9質量部が好ましく、0.3〜0.6質量部がより好ましい。 The blending amount of the foam rupture inhibitor is preferably 0.1 to 0.9 parts by mass, more preferably 0.3 to 0.6 parts by mass, based on 100 parts by mass of the solid content in the rubber latex composition.

水溶性ポリマーとは、溶解度が1g/100g水以上であるポリマーである。表皮付き連続気泡樹脂発泡体の親水性を高め、ゾル溶液を樹脂発泡体へ浸透しやすくするために、水溶性ポリマーを水系液体媒体中に添加して樹脂発泡体を成形することが好ましい。水溶性ポリマーとしては、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、特に限定されず、−COOM基、−SOM基(Mは水素原子、周期表第I、II、III族元素、アミン、アンモニウムを示す)、−NH、−OHなどの親水基を有するポリマーが例示できる。水溶性ポリマーとしては、スルホニル基含有ポリマー及びカルボキシル基含有ポリマーが好適であるが、カルボキシル基と比較して、多価の電解質水溶液に対して官能基同士が架橋しにくいため吸水性を失いにくく、高い酸解離定数によってイオン濃度差が増し、高い吸水力が期待できるため、スルホニル基含有ポリマーであることがより好適である。また、前記水溶性ポリマーとしては、スルホニル基含有ポリマーとカルボキシル基含有ポリマーとの共重合体であることがさらに好適である。 The water-soluble polymer is a polymer having a solubility of 1 g / 100 g or more in water. In order to increase the hydrophilicity of the open cell resin foam with a skin and facilitate the penetration of the sol solution into the resin foam, it is preferable to add a water-soluble polymer to the aqueous liquid medium to form the resin foam. The water-soluble polymer is not particularly limited as long as it does not inhibit the effect of the present invention, and is not particularly limited, and is a -COOM group or a -SO 3 M group (M is a hydrogen atom, a group I, II, III element of the periodic table, amine, ammonium. ), -NH 2 , -OH and other polymers with hydrophilic groups can be exemplified. As the water-soluble polymer, a sulfonyl group-containing polymer and a carboxyl group-containing polymer are preferable. A sulfonyl group-containing polymer is more preferable because a high acid dissociation constant increases the difference in ion concentration and high water absorption can be expected. Further, the water-soluble polymer is more preferably a copolymer of a sulfonyl group-containing polymer and a carboxyl group-containing polymer.

具体例として、−COOM基又は−SOM基含有ポリウレタン、−COOM基又は−SOM基含有ポリウレタン、−COOM基又は−SOM基含有ポリエステル、−COOM基又は−SOM基含有エポキシ化合物、−COOM基又は−SOM基含有ポリアミド酸、−COOM基又は−SOM基含有アクリロニトリル−ブタジエンコポリマー、−COOM基又は−SOM基含有スチレン−ブタジエンコポリマー、−COOM基又は−SOM基含有ポリブタジエン、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニルアルコール(PVA)、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ヒドロキシエチルセルロース(MRC)、メチルセルロース(MC)、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレンイミン、及び該化合物誘導体等が使用できるが、これらに限定されるものではない。 Specific examples include -COOM group or -SO 3 M group-containing polyurethane, -COOM group or -SO 3 M group-containing polyurethane, -COOM group or -SO 3 M group-containing polyester, -COOM group or -SO 3 M group-containing Epoxy compounds, -COOM group or -SO 3 M group containing polyamic acid, -COOM group or -SO 3 M group containing acrylonitrile-butadiene copolymer, -COOM group or -SO 3 M group containing styrene-butadiene copolymer, -COOM group or -SO 3 M group-containing polybutadiene, polyacrylamide, sodium polyacrylate, polyvinyl alcohol (PVA), carboxymethyl cellulose (CMC), hydroxyethyl cellulose (MRC), methyl cellulose (MC), polyethylene oxide, polyethylene imine, and derivatives thereof, etc. Can be used, but is not limited to these.

水溶性ポリマーは、高親水性を発現するために、溶解度が1g/100g水以上であることが好ましく、10g/100g水以上であることがより好ましい。なお、上限値としては特に限定されないが、例えば500g/100g水以下である。また、水溶性ポリマーは、重量平均分子量は500以上1000000以下が好ましく、1000以上100000以下がより好ましく、1000以上10000以下がさらに好ましく、3000以上5000以下が特に好ましい。また、水溶性ポリマーは、水系分散体に含まれる樹脂の固形分を100質量部とした場合に、1〜15質量部が好ましく、3〜8質量部がより好ましい。このような範囲とすることで、高親水性が発現し、発泡時の液粘度上昇が抑制できる。 In order to exhibit high hydrophilicity, the water-soluble polymer preferably has a solubility of 1 g / 100 g water or more, and more preferably 10 g / 100 g water or more. The upper limit value is not particularly limited, but is, for example, 500 g / 100 g of water or less. The weight average molecular weight of the water-soluble polymer is preferably 500 or more and 1,000,000 or less, more preferably 1,000 or more and 100,000 or less, further preferably 1,000 or more and 10000 or less, and particularly preferably 3000 or more and 5000 or less. The water-soluble polymer is preferably 1 to 15 parts by mass, more preferably 3 to 8 parts by mass, when the solid content of the resin contained in the aqueous dispersion is 100 parts by mass. Within such a range, high hydrophilicity is exhibited and an increase in liquid viscosity during foaming can be suppressed.

任意に配合する成分として、得られる発泡体に適切な性質を与え、又は発泡体の作製や加工を容易にするために、この水系樹脂分散体に、使用目的に応じて、流動パラフィン、炭化水素系プロセスオイル、高級脂肪酸グリセリンエステル、高級脂肪酸アミドのような滑剤;リン酸エステル、リン酸メラミン又はリン酸ピペラジン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化アンチモン、炭酸亜鉛、塩素化パラフィン、ヘキサクロロシクロペンタジエンのような難燃剤;芳香族アミン類、ベンゾイミダゾール類、ジチオカルバミン酸塩類、フェノール化合物、亜リン酸エステル類のような老化防止剤;2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、4,4′−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタンのような酸化防止剤;導電性カーボンブラック、銅粉、ニッケル粉、酸化スズのような導電材;カーボンブラック、有機顔料、染料、それらを含有するマスターバッチのような着色剤;ならびにシリカ、アルミナ、酸化チタン及び上記の各種添加剤のうち充填剤の機能を有するもののような充填剤等を配合することができる。 Liquid paraffins and hydrocarbons are added to this aqueous resin dispersion depending on the purpose of use, in order to give appropriate properties to the obtained foam as an optional compound, or to facilitate the production and processing of the foam. Lubricants such as system process oils, higher fatty acid glycerin esters, higher fatty acid amides; phosphate esters, melamine phosphate or piperazine phosphate, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, antimony oxide, zinc carbonate, chlorinated paraffin, hexachlorocyclopentadiene. Flame retardants such as; anti-aging agents such as aromatic amines, benzoimidazoles, dithiocarbamates, phenol compounds, phosphite esters; 2,6-di-t-butylphenol, 2,6-di- t-Butyl-4-ethylphenol, 4,4'-butylidenebis (3-methyl-6-t-butylphenol), 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl) Antioxidants such as butane; conductive materials such as conductive carbon black, copper powder, nickel powder, tin oxide; carbon blacks, organic pigments, dyes, colorants such as master batches containing them; and silica, Alumina, titanium oxide, and other fillers such as those having a filler function among the above-mentioned various additives can be blended.

(原料調製)
原料調製では、以上説明したような各原料を混合することで、表皮付き連続気泡樹脂発泡体の原料混合物である水系液体媒体を調製する。この際の混合方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、各成分を混合する混合タンク等の容器内で撹拌しながら混合すればよい。
(Preparation of raw materials)
In the raw material preparation, an aqueous liquid medium which is a raw material mixture of the open cell resin foam with a skin is prepared by mixing each of the raw materials as described above. The mixing method at this time is not particularly limited, but for example, it may be mixed while stirring in a container such as a mixing tank in which each component is mixed.

(撹拌、発泡工程)
攪拌、発泡工程では、上記原料調製工程で得られた水系液体媒体に所定の発泡用気体を添加し、これらを充分に混合させて水系液体媒体中に気泡が多数存在する状態(発泡水系液体媒体)にする。この攪拌、発泡工程は、通常は、原料調製工程で得られた液状の樹脂発泡体の原料混合物と、発泡用気体とをミキシングヘッド等の混合装置により充分に混合することで実施される。
(Stirring, foaming process)
In the stirring and foaming steps, a predetermined foaming gas is added to the water-based liquid medium obtained in the raw material preparation step, and these are sufficiently mixed to allow a large number of bubbles to exist in the water-based liquid medium (foaming water-based liquid medium). ). This stirring and foaming step is usually carried out by sufficiently mixing the raw material mixture of the liquid resin foam obtained in the raw material preparation step with the foaming gas by a mixing device such as a mixing head.

攪拌、発泡工程で水系液体媒体に混合される発泡用気体は、樹脂発泡体中の気泡(セル)を形成するものであり、この発泡用気体の混入量によって、得られる樹脂発泡体の発泡倍率及び見掛けの密度が決まる。 The foaming gas mixed with the aqueous liquid medium in the stirring and foaming steps forms bubbles (cells) in the resin foam, and the foaming ratio of the obtained resin foam is determined by the amount of the foaming gas mixed. And the apparent density is determined.

樹脂発泡体の見掛けの密度を調整するためには、所望の樹脂発泡体の見掛けの密度と、樹脂発泡体の原料の体積(例えば、樹脂発泡体の原料が注入される成形型の内容積)とから、必要な樹脂発泡体の原料の重量を算出し、この重量において所望の体積となるように発泡用気体の量を決定すればよい。また、発泡用気体の種類としては、主に空気が使用されるが、その他にも、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスを使用することもできる。 In order to adjust the apparent density of the resin foam, the desired apparent density of the resin foam and the volume of the raw material of the resin foam (for example, the internal volume of the mold into which the raw material of the resin foam is injected). Therefore, the required weight of the raw material of the resin foam may be calculated, and the amount of the foaming gas may be determined so as to have a desired volume at this weight. Air is mainly used as the type of gas for foaming, but other inert gases such as nitrogen, carbon dioxide, helium, and argon can also be used.

本形態にかかる樹脂発泡体の製造方法で使用される発泡方法としては、発泡体の製造で一般的に使用される方法であれば特に制限されないが、例えば、メカニカルフロス(機械発泡)法を使用することができる。 The foaming method used in the method for producing a resin foam according to this embodiment is not particularly limited as long as it is a method generally used in the production of foam, but for example, a mechanical floss (mechanical foaming) method is used. can do.

メカニカルフロス法は、水系液体媒体を攪拌羽根等で攪拌することにより、大気中の空気を水系液体媒体に混入させて発泡させる方法である。撹拌装置としては、メカニカルフロス法に一般に用いられる撹拌装置を特に制限なく使用可能であるが、例えば、ホモジナイザー、ディゾルバー、メカニカルフロス発泡機等を使用することができる。このメカニカルフロス法によれば、水系液体媒体と空気との混合割合を調節することによって、種々の用途に適した見掛けの密度の樹脂発泡体を得ることができる。 The mechanical floss method is a method in which air in the atmosphere is mixed with the water-based liquid medium and foamed by stirring the water-based liquid medium with a stirring blade or the like. As the stirring device, a stirring device generally used in the mechanical floss method can be used without particular limitation, and for example, a homogenizer, a dissolver, a mechanical floss foaming machine, or the like can be used. According to this mechanical floss method, a resin foam having an apparent density suitable for various uses can be obtained by adjusting the mixing ratio of the aqueous liquid medium and air.

水系液体媒体と空気との混合時間は特に制限されないが、通常は1〜10分、好ましくは2〜6分である。混合温度も特に制限されないが、通常は常温である。また、上記の混合における攪拌速度は、気泡を細かくするために200rpm以上が好ましく(500rpm以上がより好ましく)、発泡機からの発泡物の吐出をスムーズにするために2000rpm以下が好ましい(800rpm以下がより好ましい)。 The mixing time of the aqueous liquid medium and air is not particularly limited, but is usually 1 to 10 minutes, preferably 2 to 6 minutes. The mixing temperature is not particularly limited, but is usually room temperature. The stirring speed in the above mixing is preferably 200 rpm or more (more preferably 500 rpm or more) in order to make the bubbles finer, and preferably 2000 rpm or less (800 rpm or less is preferable) in order to smooth the discharge of the foam from the foaming machine. More preferable).

(成形)
以上のようにして発泡した水系液体媒体(発泡水系液体媒体)は、例えば、ドクターナイフ、ドクターロール等の公知の手段により、所望の樹脂発泡体の厚みに合わせたシート状等に成形される。
(Molding)
The water-based liquid medium foamed as described above (foamed water-based liquid medium) is formed into a sheet shape or the like suitable for the desired thickness of the resin foam by a known means such as a doctor knife or a doctor roll.

(加熱工程)
加熱工程は、成形された発泡水系液体媒体中の分散媒を蒸発させる。この際の乾燥方法としては特に制限されるものではないが、例えば、熱風乾燥等を用いればよい。また、乾燥温度及び乾燥時間についても特に制限されるものではないが、例えば、80℃程度で1〜3時間程度とすればよい。
(Heating process)
The heating step evaporates the dispersion medium in the molded water-based liquid medium. The drying method at this time is not particularly limited, but for example, hot air drying or the like may be used. The drying temperature and drying time are not particularly limited, but may be, for example, about 1 to 3 hours at about 80 ° C.

また、この加熱工程において、分散媒が発泡水系液体媒体中から蒸発するが、この蒸気が抜ける際の通り道が、樹脂発泡体の内部から外部まで連通されることとなる。従って、本形態にかかる樹脂発泡体では、この水蒸気が抜ける際の通り道が連続気泡として残るため、樹脂発泡体中に存在する気泡の少なくとも一部が連続気泡となる。ここで、攪拌、発泡工程で混入された発泡用気体がそのまま残存している場合には、得られた樹脂発泡体中では独立気泡となり、混入された発泡用気体が、本工程において蒸気が抜ける際に連通された場合には、得られた樹脂発泡体中では連続気泡となる。また、本形態においては、樹脂発泡体中の気泡の一部が連続気泡であり、残りの気泡が独立気泡であってもよく、あるいは、全ての気泡が連続気泡であってもよい。 Further, in this heating step, the dispersion medium evaporates from the foaming water-based liquid medium, and the path when the vapor escapes is communicated from the inside to the outside of the resin foam. Therefore, in the resin foam according to the present embodiment, the path through which the water vapor escapes remains as open cells, so that at least a part of the bubbles existing in the resin foam becomes open cells. Here, if the effervescent gas mixed in the stirring and foaming steps remains as it is, it becomes closed cells in the obtained resin foam, and the mixed effervescent gas releases steam in this step. When they are communicated with each other, they become open cells in the obtained resin foam. Further, in the present embodiment, some of the bubbles in the resin foam may be open cells, and the remaining bubbles may be closed cells, or all the bubbles may be open cells.

硬化剤を添加した場合には、加熱工程では、原料の硬化(架橋)反応を進行及び完了させる。具体的には、上述した硬化剤により原料同士が架橋され、硬化した樹脂発泡体が形成される。この際の加熱手段としては、原料に充分な加熱を施し、原料を硬化(架橋)させ得るものであれば特に制限はされないが、例えば、トンネル式加熱炉等を使用することができる。また、加熱温度及び加熱時間も、原料を硬化(架橋)させることができる温度及び時間であればよく、例えば、80〜150℃(特に、120℃程度が好適)で1時間程度とすればよい。 When a curing agent is added, the heating step proceeds and completes the curing (crosslinking) reaction of the raw material. Specifically, the raw materials are crosslinked with each other by the above-mentioned curing agent to form a cured resin foam. The heating means at this time is not particularly limited as long as the raw material can be sufficiently heated to cure (crosslink) the raw material, and for example, a tunnel type heating furnace or the like can be used. Further, the heating temperature and heating time may be any temperature and time that can cure (crosslink) the raw material, and may be, for example, about 1 hour at 80 to 150 ° C. (particularly about 120 ° C.). ..

図1は、表皮層表面に垂直な断面の写真である。図1に示すように、連続気泡を有する発泡体層の表面に、連続気泡を含む表皮層が形成される。発泡体形成工程において、発泡した水系液体媒体(発泡水系液体媒体)をPET製シート上に供給し、例えば、ドクターナイフ、ドクターロール等の公知の手段により、所望の樹脂発泡体の厚みに合わせたシート状等に成形されることにより、PET製シートダイに接触する発泡体層の表面が変質して表皮層を形成する。図2には、表皮層表面の法線方向から観察した表皮層表面の写真を示した。図2によれば、表皮層表面に連続気泡が到達していることが理解できる。 FIG. 1 is a photograph of a cross section perpendicular to the surface of the epidermis layer. As shown in FIG. 1, an epidermis layer containing open cells is formed on the surface of the foam layer having open cells. In the foam forming step, the foamed water-based liquid medium (foamed water-based liquid medium) was supplied onto the PET sheet, and was adjusted to the desired thickness of the resin foam by, for example, a known means such as a doctor knife and a doctor roll. By being molded into a sheet shape or the like, the surface of the foam layer in contact with the PET sheet die is altered to form a skin layer. FIG. 2 shows a photograph of the surface of the epidermis layer observed from the normal direction of the surface of the epidermis layer. According to FIG. 2, it can be understood that the open cells have reached the surface of the epidermis layer.

この表皮層に含まれる連続気泡の一部は、表皮層の表面に到達しており、外気を透過する。そのため、後述するゾル溶液充填工程において、常圧下で、ゾル溶液は、この連続気泡を介して前記発泡体内部に充填することが可能となる。 Some of the open cells contained in the epidermis layer reach the surface of the epidermis layer and permeate the outside air. Therefore, in the sol solution filling step described later, the sol solution can be filled inside the foam through the open cells under normal pressure.

(裁断)
得られた表皮付き連続気泡樹脂発泡体を所定のサイズに加工することができる。裁断面には、連続気泡構造の気泡が露出する。この露出した気泡から、前記ゾル溶液が充填される。
以上の発泡体形成工程により、連続気泡を有する表皮層が形成された、表皮付き連続気泡樹脂発泡体が得られる。
(Cut)
The obtained open cell resin foam with a skin can be processed into a predetermined size. Bubbles having an open cell structure are exposed on the cut surface. The sol solution is filled from the exposed bubbles.
By the above foam forming step, an open cell resin foam with an epidermis in which an epidermis layer having open cells is formed can be obtained.

<水分散性樹脂を原料としない場合の非ポリオレフィン発泡体の発泡体形成工程>
(原料)
本実施形態にかかる発泡体の材質としては、特に限定されないが、難燃性、耐熱性の観点からシリコーン樹脂、シリコーンゴムが好適である。
<Foam formation process of non-polyolefin foam when water-dispersible resin is not used as a raw material>
(material)
The material of the foam according to the present embodiment is not particularly limited, but silicone resin and silicone rubber are suitable from the viewpoint of flame retardancy and heat resistance.

以下に、シリコーン樹脂、又はシリコーンゴムを用いた発泡体形成工程の例について説明する。 An example of a foam forming step using a silicone resin or a silicone rubber will be described below.

シリコーン樹脂発泡体原料は、特に限定されないが、含有される成分の反応により発生する水素ガスで発泡するシリコーン樹脂を原料として用いることができる。 The raw material for the silicone resin foam is not particularly limited, but a silicone resin that foams with hydrogen gas generated by the reaction of the contained components can be used as the raw material.

この水素ガスにより発泡させることができる原料としては、自己発泡反応タイプの液状シリコーン樹脂が挙げられ、この液状シリコーン樹脂であれば、主剤と硬化剤との2液を混合し、撹拌することにより反応が開始され、短時間のうちに反応が進行し、効率よく、シリコーン樹脂発泡体を形成することができる。 Examples of the raw material that can be foamed by this hydrogen gas include a self-foaming reaction type liquid silicone resin. In the case of this liquid silicone resin, a reaction is carried out by mixing two liquids of a main agent and a curing agent and stirring them. Is started, the reaction proceeds in a short time, and the silicone resin foam can be efficiently formed.

シリコーン樹脂発泡体原料としては、原料配合のうちの主剤がアルケニル基を有するシロキサン化合物であり、硬化剤がSi−H基を有するシロキサン化合物である。これらのシロキサン化合物の付加反応により、水素ガスが発生し、シリコーン樹脂発泡体が形成される。 As the raw material for the silicone resin foam, the main component of the raw material composition is a siloxane compound having an alkenyl group, and the curing agent is a siloxane compound having a Si—H group. Hydrogen gas is generated by the addition reaction of these siloxane compounds, and a silicone resin foam is formed.

アルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペテニル基、ヘキセニル基等が挙げられ、ビニル基が好ましい。 Examples of the alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, a petenyl group, a hexenyl group and the like, and a vinyl group is preferable.

前記2液の混合攪拌の効率を高めるため、発泡剤、界面活性剤、粘度調整剤、乳化剤、希釈剤等、その他の添加剤を必要に応じて用いることができる。 In order to increase the efficiency of mixing and stirring the two liquids, other additives such as a foaming agent, a surfactant, a viscosity modifier, an emulsifier, and a diluent can be used as needed.

また、反応には、周期表の第8〜10族の遷移金属及びその錯体が触媒として使用することができ、白金化合物が好適である。これらの触媒により反応が促進され、シリコーン樹脂発泡体をより効率よく形成することができる。 Further, in the reaction, transition metals of Groups 8 to 10 in the periodic table and their complexes can be used as catalysts, and platinum compounds are suitable. The reaction is promoted by these catalysts, and the silicone resin foam can be formed more efficiently.

さらに、シリコーン樹脂発泡体原料には、付加反応を制御するための不飽和アルコール類、含窒素化合物、リン系化合物等の反応制御剤、シリコーン樹脂発泡体の物性を向上させるためのシリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム等の充填剤などの各種の添加剤等を配合することもできる。 Further, the raw materials for the silicone resin foam include reaction control agents such as unsaturated alcohols for controlling the addition reaction, nitrogen-containing compounds and phosphorus compounds, and silica and alumina for improving the physical properties of the silicone resin foam. Various additives such as a filler such as aluminum hydroxide can also be blended.

(原料調製)
以上説明したような各原料を混合することで、表皮付き連続気泡樹脂発泡体の原料混合物を調製する。この際の混合方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、各成分を混合する混合タンク等の容器内で撹拌しながら混合すればよい。
(Preparation of raw materials)
By mixing each of the raw materials as described above, a raw material mixture of the open cell resin foam with a skin is prepared. The mixing method at this time is not particularly limited, but for example, it may be mixed while stirring in a container such as a mixing tank in which each component is mixed.

主剤と、硬化剤との配合量は、特に限定されず、発泡体の物性値に応じて決めることができるが、例えば、主剤と、硬化剤の配合比を、100:0.1〜100:50とすることができ、100:1〜100:30が好ましく、100:5〜100:20がより好ましい。 The blending amount of the main agent and the curing agent is not particularly limited and can be determined according to the physical property value of the foam. For example, the blending ratio of the main agent and the curing agent is set to 100: 0.1 to 100 :. It can be 50, preferably 100: 1 to 100:30, more preferably 100: 5 to 100:20.

(撹拌、発泡工程)
攪拌、発泡工程では、上記原料調製工程で得られた液状の樹脂発泡体の原料混合物をミキシングヘッド等の混合装置により充分に混合することで実施される。
(Stirring, foaming process)
The stirring and foaming steps are carried out by sufficiently mixing the raw material mixture of the liquid resin foam obtained in the raw material preparation step with a mixing device such as a mixing head.

(成形)
以上のようにして発泡した樹脂発泡体の原料混合物は、例えば、ドクターナイフ、ドクターロール等の公知の手段により、所望の樹脂発泡体の厚みに合わせたシート状等に成形される。
(Molding)
The raw material mixture of the resin foam foamed as described above is formed into a sheet shape or the like suitable for the desired thickness of the resin foam by a known means such as a doctor knife or a doctor roll.

(加熱工程)
加熱工程では、原料の硬化(架橋)反応を進行及び完了させる。シリコーン発泡体原料は、室温(例えば、20〜30℃)でも反応させることができるが、加熱して反応を促進することが好ましい。具体的には、上述した硬化剤により原料同士が架橋され、硬化した樹脂発泡体が形成される。この際の加熱手段としては、原料に充分な加熱を施し、原料を硬化(架橋)させ得るものであれば特に制限はされないが、例えば、トンネル式加熱炉等を使用することができる。また、加熱温度及び加熱時間も、原料を硬化(架橋)させることができる温度及び時間であればよく、例えば、30〜200℃とすることができ、30〜170℃とすることが好ましく、加熱時間は1時間程度とすればよい。加熱速度は、室温から緩やかに昇温させることが好ましく、反応温度は広い温度範囲で管理することができる。
(Heating process)
In the heating step, the curing (crosslinking) reaction of the raw material is advanced and completed. The silicone foam raw material can be reacted at room temperature (for example, 20 to 30 ° C.), but it is preferable to heat it to accelerate the reaction. Specifically, the raw materials are crosslinked with each other by the above-mentioned curing agent to form a cured resin foam. The heating means at this time is not particularly limited as long as the raw material can be sufficiently heated to cure (crosslink) the raw material, and for example, a tunnel type heating furnace or the like can be used. Further, the heating temperature and heating time may be any temperature and time as long as the raw material can be cured (crosslinked), for example, 30 to 200 ° C., preferably 30 to 170 ° C., and heating. The time may be about one hour. The heating rate is preferably gradually increased from room temperature, and the reaction temperature can be controlled in a wide temperature range.

また、この発泡工程・加熱工程において、発生した水素が樹脂発泡体原料を抜ける際の通り道が、樹脂発泡体の内部から外部まで連通されることとなる。従って、本形態にかかる樹脂発泡体では、この水素が抜ける際の通り道が連続気泡として残るため、樹脂発泡体中に存在する気泡の少なくとも一部が連続気泡となる。 Further, in this foaming step / heating step, the path through which the generated hydrogen passes through the resin foam raw material is communicated from the inside to the outside of the resin foam. Therefore, in the resin foam according to the present embodiment, since the path when the hydrogen escapes remains as open cells, at least a part of the bubbles existing in the resin foam becomes open cells.

ここで、攪拌、発泡工程で混入された発泡用気体がそのまま残存している場合には、得られた樹脂発泡体中では独立気泡となり、混入された発泡用気体が、本工程において蒸気が抜ける際に連通された場合には、得られた樹脂発泡体中では連続気泡となる。また、本形態においては、樹脂発泡体中の気泡の一部が連続気泡であり、残りの気泡が独立気泡であってもよく、あるいは、全ての気泡が連続気泡であってもよい。 Here, if the effervescent gas mixed in the stirring and foaming steps remains as it is, it becomes closed cells in the obtained resin foam, and the mixed effervescent gas releases steam in this step. When they are communicated with each other, they become open cells in the obtained resin foam. Further, in the present embodiment, some of the bubbles in the resin foam may be open cells, and the remaining bubbles may be closed cells, or all the bubbles may be open cells.

本実施形態においても、図1に示すような連続気泡を有する発泡体層の表面に、連続気泡を含む表皮層が形成される。発泡体形成工程において、発泡した水系液体媒体(発泡水系液体媒体)をPET製シート上に供給し、例えば、ドクターナイフ、ドクターロール等の公知の手段により、所望の樹脂発泡体の厚みに合わせたシート状等に成形されることにより、PET製シートダイに接触する発泡体層の表面が変質して表皮層を形成する。図2の様に、表皮層表面に連続気泡が到達していることが理解できる。 Also in this embodiment, an epidermis layer containing open cells is formed on the surface of the foam layer having open cells as shown in FIG. In the foam forming step, the foamed water-based liquid medium (foamed water-based liquid medium) was supplied onto the PET sheet, and was adjusted to the desired thickness of the resin foam by, for example, a known means such as a doctor knife and a doctor roll. By being molded into a sheet shape or the like, the surface of the foam layer in contact with the PET sheet die is altered to form a skin layer. As shown in FIG. 2, it can be understood that the open cells have reached the surface of the epidermis layer.

この表皮層に含まれる連続気泡の一部は、表皮層の表面に到達しており、外気を透過する。特に、連続気泡樹脂発泡体の通気度量が10cm/cm/sec以上の場合、後述するゾル溶液充填工程において、常圧下で、ゾル溶液は、この連続気泡を介して前記発泡体内部に充填することが可能となる。 Some of the open cells contained in the epidermis layer reach the surface of the epidermis layer and permeate the outside air. In particular, when the air permeability of the open cell resin foam is 10 cm 3 / cm 2 / sec or more, the sol solution is filled inside the foam through the open cells under normal pressure in the sol solution filling step described later. It becomes possible to do.

(裁断)
得られた表皮付き連続気泡樹脂発泡体を所定のサイズに加工することができる。裁断面には、連続気泡構造の気泡が露出する。この露出した気泡から、前記ゾル溶液が充填される。
以上の発泡体形成工程により、連続気泡を有する表皮層が形成された、表皮付き連続気泡樹脂発泡体が得られる。
(Cut)
The obtained open cell resin foam with a skin can be processed into a predetermined size. Bubbles having an open cell structure are exposed on the cut surface. The sol solution is filled from the exposed bubbles.
By the above foam forming step, an open cell resin foam with an epidermis in which an epidermis layer having open cells is formed can be obtained.

<シリコーンゴムを用いる場合の発泡体形成工程>
(原料)
シリコーンゴム発泡体原料は、特に限定されないが、生ゴム(高重合度ジオルガノポリシロキサン)であるアルケニル基を有するシロキサン化合物と、Si−H基を有するシロキサン化合物、有機過酸化物、及び有機発泡剤の混合物である。これらのシロキサン化合物の付加反応、又はアルケニル基を有するシロキサン化合物と有機過酸化物の反応により架橋し、有機発泡剤の分解により、シリコーンゴム発泡体が形成される。
<Foam formation process when using silicone rubber>
(material)
The raw material for the silicone rubber foam is not particularly limited, but is a raw rubber (diorganopolysiloxane with a high degree of polymerization), a siloxane compound having an alkenyl group, a siloxane compound having a Si—H group, an organic peroxide, and an organic foaming agent. Is a mixture of. A silicone rubber foam is formed by the addition reaction of these siloxane compounds or the reaction of a siloxane compound having an alkenyl group with an organic peroxide to crosslink and decompose the organic foaming agent.

アルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペテニル基、ヘキセニル基等が挙げられ、ビニル基が好ましい。 Examples of the alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, a petenyl group, a hexenyl group and the like, and a vinyl group is preferable.

有機発泡剤は、分解温度が50〜250℃であり、シリコーンゴム中で、加熱により分解し気体を発生させ、シリコーンゴム発泡体を形成させるものである。有機発泡剤の分解温度が50℃未満では、貯蔵安定性や取り扱い性に劣り、250℃を超えると、成形性や生産性に劣る。 The organic foaming agent has a decomposition temperature of 50 to 250 ° C., and decomposes by heating in silicone rubber to generate a gas to form a silicone rubber foam. If the decomposition temperature of the organic foaming agent is less than 50 ° C, the storage stability and handleability are inferior, and if it exceeds 250 ° C, the moldability and productivity are inferior.

有機発泡剤としては、分解温度が50〜250℃で、分解温度以上の温度に加熱されると分解して窒素ガスもしくは炭酸ガスを発生させるものであれば特に制限されず、例えば、アゾビスイソプチロニトリル、1,1’―アゾビス(1―アセトキシ―1―フェニルエタン)、アゾジカルボンアミド等のアゾ系化合物;ジニトロソペンタメチレンテ卜ラミン、N,N−ジメチル−N,N−ジニトロソテレフタルアミド等のニトロソ化合物等が挙げられる。これらの化合物は分解温度以上の温度に加熱されると分解して窒素ガスもしくは炭酸ガスを発生する。また、これらの有機発泡剤に尿素や有機酸のような調整剤を併用して発泡温度を調整することができる。 The organic foaming agent is not particularly limited as long as it has a decomposition temperature of 50 to 250 ° C. and decomposes to generate nitrogen gas or carbon dioxide gas when heated to a temperature equal to or higher than the decomposition temperature. For example, azobisisobutyp. Azo compounds such as tyronitrile, 1,1'-azobis (1-acetoxy-1-phenylethane), azodicarboxylic amide; dinitrosopentamethylenete lamin, N, N-dimethyl-N, N-dinitrosoterephthal Examples thereof include nitroso compounds such as amide. When these compounds are heated to a temperature higher than the decomposition temperature, they decompose to generate nitrogen gas or carbon dioxide gas. Further, the foaming temperature can be adjusted by using an adjusting agent such as urea or an organic acid in combination with these organic foaming agents.

これらのうちでも、成形性や取り扱い性の観点から、分解温度が80〜200℃の有機発泡剤が好ましく用いられる。有機発泡剤の配合量は、アルケニル基を有するシロキサン化合物100質量部に対して0.02〜20質量部が好ましく、0.1〜10質量部がより好ましい。 Among these, an organic foaming agent having a decomposition temperature of 80 to 200 ° C. is preferably used from the viewpoint of moldability and handleability. The blending amount of the organic foaming agent is preferably 0.02 to 20 parts by mass, more preferably 0.1 to 10 parts by mass, based on 100 parts by mass of the siloxane compound having an alkenyl group.

有機過酸化物は、発泡時に架橋をさらに進行させて、より強度の優れたシリコーンゴム発泡体にするものである。有機過酸化物としては、分解温度が有機発泡剤の分解温度以上であれば特に制限されず、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、p―クロロベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5−ビス(t―ブチルパーオキシ)−2,5−ジメチルへキサン、2,5―ビス(t―ブチルパーオキシ)―2,5―ジメチルへキシン、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ビス(4―t―ブチルシクロへキシル)―パーオキシジカーボネートなどが挙げられる。 The organic peroxide further promotes cross-linking during foaming to form a silicone rubber foam having higher strength. The organic peroxide is not particularly limited as long as the decomposition temperature is equal to or higher than the decomposition temperature of the organic foaming agent. For example, benzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, p-chlorobenzoyl peroxide, and dicumylper. Oxide, 2,5-bis (t-butylperoxy) -2,5-dimethylhexane, 2,5-bis (t-butylperoxy) -2,5-dimethylhexine, di-t-butylper Examples thereof include oxides, t-butylperoxybenzoate, and bis (4-t-butylcyclohexyl) -peroxydicarbonate.

これらの有機過酸化物は、用いられる有機発泡剤の分解温度により適宜選択されるが、成形性や取り扱い性の観点から、該分解温度より10〜60℃高いことが好ましい。有機過酸化物の配合量は、アルケニル基を有するシロキサン化合物100質量部に対して0.1〜20質量部が好ましく、1〜10質量部がより好ましい。 These organic peroxides are appropriately selected depending on the decomposition temperature of the organic foaming agent used, but are preferably 10 to 60 ° C. higher than the decomposition temperature from the viewpoint of moldability and handleability. The blending amount of the organic peroxide is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the siloxane compound having an alkenyl group.

シリカ粉末、金属炭酸塩、クレイ、タルク、マイカ、酸化チタン等の補強性無機充填剤、シリコーンオイル等の加工助剤、カーボンブラック等の導電性充填剤、顔料、粘度調整剤、酸化防止剤等、その他の添加剤を必要に応じて用いることができる。 Reinforcing inorganic fillers such as silica powder, metal carbonate, clay, talc, mica, titanium oxide, processing aids such as silicone oil, conductive fillers such as carbon black, pigments, viscosity modifiers, antioxidants, etc. , Other additives can be used as needed.

また、反応には、周期表の第8〜10族の遷移金属及びその錯体が触媒として使用することができる。白金化合物を好適に用いることができる。これらの触媒により反応が促進され、シリコーンゴム発泡体をより効率よく形成することができる。 Further, in the reaction, transition metals of Groups 8 to 10 in the periodic table and their complexes can be used as catalysts. Platinum compounds can be preferably used. The reaction is promoted by these catalysts, and the silicone rubber foam can be formed more efficiently.

(原料調製)
原料調製では、以上説明したような各原料を混合することで、表皮付き連続気泡樹脂発泡体の原料混合物を調製する。この際の混合方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、万能混練機、ニーダー等の混合手段によって均一に混練して調製することができる。
(Preparation of raw materials)
In the raw material preparation, a raw material mixture of the open cell resin foam with a skin is prepared by mixing each of the raw materials as described above. The mixing method at this time is not particularly limited, but for example, it can be uniformly kneaded and prepared by a mixing means such as a universal kneader or a kneader.

また、発泡や触媒に関与する成分を混練したマスターバッチやベースコンパウンド等を予め別々に調製し、使用直前にこれらを混合して使用してもよい。 In addition, a masterbatch, a base compound, or the like in which components involved in foaming and a catalyst are kneaded may be separately prepared in advance, and these may be mixed and used immediately before use.

(成形)
均一な厚さのシ一卜状や三次元形状等のシリコーンゴム発泡体とする方法としては、押出成形、カレンダー成形、モールド成形等の成形方法が挙げられる。
(Molding)
Examples of the method for forming a silicone rubber foam having a uniform thickness such as a single shape or a three-dimensional shape include molding methods such as extrusion molding, calendar molding, and mold molding.

(発泡/加熱)
以上のようにして得られた樹脂発泡体原料を有機発泡剤の分解温度以上の温度で加熱処理することで、表皮付きシリコーンゴム発泡体が得られる。加熱処理の温度は、有機発泡剤の分解温度以上であれば特に制限されないが、該分解温度より50〜150℃高い温度が好ましい。加熱処理の方法としては、オープン等で加熱処理する方法が挙げられる。
(Foaming / heating)
By heat-treating the resin foam raw material obtained as described above at a temperature equal to or higher than the decomposition temperature of the organic foaming agent, a silicone rubber foam with a skin can be obtained. The temperature of the heat treatment is not particularly limited as long as it is equal to or higher than the decomposition temperature of the organic foaming agent, but is preferably a temperature 50 to 150 ° C. higher than the decomposition temperature. Examples of the heat treatment method include an open heat treatment method.

(表皮層形成工程)
前述の発泡体形成工程にて、連続気泡を有する発泡体層の表面に、連続気泡を含む表皮層が形成されていない、又は表皮層の形成が不十分でエアロゲルの脱落が容易な場合、次工程であるゾル溶液充填工程の前に、発泡体に表皮層を形成させることができる。
(Epidermis layer formation process)
In the above-mentioned foam forming step, when the epidermis layer containing open cells is not formed on the surface of the foam layer having open cells, or when the formation of the epidermis layer is insufficient and the airgel easily falls off, the following Prior to the sol solution filling step, which is a step, the foam can be formed with an epidermis layer.

本工程における表皮層の形成方法としては、例えば、連続気泡を有する発泡体層の熱プレス機や熱ロール機による加熱処理を挙げることができる。表皮層の形成条件は、材質などによって適宜選択することができるが、例えば、加熱した熱プレス機を用いて、連続気泡を有する発泡体層をプレス処理することで、連続気泡を有する発泡体層の表面に表皮層を形成することができる。プレス条件の例としては、プレス機を250℃に加熱し、圧力を200kg/cmかけて、5分間プレスする条件を挙げることができる。 Examples of the method for forming the epidermis layer in this step include heat treatment of the foam layer having open cells by a heat press machine or a heat roll machine. The conditions for forming the epidermis layer can be appropriately selected depending on the material and the like. For example, the foam layer having open cells is pressed by using a heated hot press machine to form the foam layer having open cells. An epidermis layer can be formed on the surface of the. Examples of the pressing conditions include a condition in which the press machine is heated to 250 ° C., a pressure of 200 kg / cm 2 is applied, and the press is pressed for 5 minutes.

(裁断)
得られた表皮付き連続気泡樹脂発泡体を所定のサイズに加工することができる。裁断面には、連続気泡構造の気泡が露出する。この露出した気泡から、前記ゾル溶液が充填される。
以上の発泡体形成工程により、連続気泡を有する表皮層が形成された、表皮付き連続気泡樹脂発泡体が得られる。
(Cut)
The obtained open cell resin foam with a skin can be processed into a predetermined size. Bubbles having an open cell structure are exposed on the cut surface. The sol solution is filled from the exposed bubbles.
By the above foam forming step, an open cell resin foam with an epidermis in which an epidermis layer having open cells is formed can be obtained.

<<ゾル溶液充填工程>>
以下には、好適例であるシリカエアロゲルの製造方法を一例として詳細を説明するが、本発明は、シリカエアロゲルにのみ限定されるものではない。
<< Sol solution filling process >>
Hereinafter, the method for producing silica airgel, which is a preferable example, will be described in detail as an example, but the present invention is not limited to silica airgel.

<ゾル溶液>
(ゾル溶液の原料)
シリカエアロゲルのシリコーン原料として、シリコーンアルコキシドもしくはその誘導体やケイ酸アルカリ金属塩を用いることができ、水系溶媒に混合してゾル溶液とする。
<Sol solution>
(Raw material for sol solution)
Silicone alkoxide or a derivative thereof or an alkali metal silicate can be used as a silicone raw material for silica airgel, and is mixed with an aqueous solvent to prepare a sol solution.

シリコーン原料は、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、特に限定されない。シリコーンアルコキシドやその誘導体としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシランオリゴマー、テトラエトキシシランオリゴマー、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、モノヘキシルトリエトキシシラン等を挙げることができる。ケイ酸アルカリ金属塩としては、ケイ酸カリウム、ケイ酸ナトリウム等が挙げることができる。前記シリコーン原料は、複数を組み合せて用いることができる。複数を用いる場合には、その組み合わせ及び配合比率は、目的に応じて選択することができる。 The silicone raw material is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired. Examples of the silicone alkoxide and its derivatives include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetramethoxysilane oligomer, tetraethoxysilane oligomer, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, and vinyltri. Examples thereof include methoxysilane, vinyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, monohexyltriethoxysilane and the like. Examples of the alkali metal silicate include potassium silicate and sodium silicate. A plurality of the silicone raw materials can be used in combination. When a plurality of them are used, the combination and the blending ratio can be selected according to the purpose.

シリコーン原料の加水分解には、水と、水に相溶性を有し、シリコーン原料を溶解する溶媒を用いることが好ましい。溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコールや、エタンジオール、プロパンジオール、ブタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の脂肪族ジオール、水素化ビスフェノールA、ビスフェノールA、シクロヘキサンジオール等の芳香族ジオール又は脂環式ジオール、グリセリン、ジグリセリン、トリメチロールプロパン、トリスヒドロキシメチルアミノペンタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ヘキサメチロールメラミン等の多価アルコール、ヘキサン、トルエン、クロロホルム、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、アセトン、アセトニトリル等が挙げられる。これらの溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 For hydrolysis of the silicone raw material, it is preferable to use water and a solvent that is compatible with water and dissolves the silicone raw material. Examples of the solvent include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol and butanol, aliphatic diols such as ethanediol, propanediol, butanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol and polypropylene glycol, hydride bisphenol A and bisphenol. A, aromatic diols such as cyclohexanediol or alicyclic diols, polyhydric alcohols such as glycerin, diglycerin, trimethylpropane, trishydroxymethylaminopentane, pentaerythritol, dipentaerythritol, hexamethylolmelamine, hexane, toluene, Examples thereof include chloroform, diethyl ether, tetrahydrofuran, ethyl acetate, acetone, acetonitrile and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

シリコーン原料を効率良く加水分解するためには、反応系に予め触媒を添加しておくことが好ましい。触媒としては、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、特に限定されず、例えば、酸性触媒としては、ギ酸、酢酸、コハク酸、リンゴ酸、クエン酸、塩酸、硝酸、ホウ酸、硫酸、炭酸、リン酸等が、塩基性触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の金属酸化物及び/又は水酸化物、ジメチルアミン、トリエチルアミン、N,N−ジメチルベンジルアミン、アニリン、1,5−ナフタレンジアミン等の脂肪族及び/又は芳香族アミン、アンモニア、2価金属のナフテン酸、2価金属の水酸化物などが挙げられる。これらの触媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 In order to efficiently hydrolyze the silicone raw material, it is preferable to add a catalyst to the reaction system in advance. The catalyst is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired. For example, the acidic catalyst includes formic acid, acetic acid, succinic acid, malic acid, citric acid, hydrochloric acid, nitrate, boric acid, sulfuric acid, carbonic acid, and the like. As a basic catalyst, phosphoric acid and the like include metal oxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide and / or hydroxides, dimethylamine, triethylamine, N, N-dimethylbenzylamine, aniline, 1,5-naphthalene. Examples thereof include aliphatic and / or aromatic amines such as diamine, ammonia, divalent metal naphthenic acid, and divalent metal hydroxide. These catalysts may be used alone or in combination of two or more.

(充填方法)
ゾル溶液の充填方法は、常圧下、又は減圧下で行われる限りにおいて、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、上述した方法により得られた表皮付き連続気泡樹脂発泡体を、減圧下で、調製したゾル溶液に完全に含浸することで充填する方法等が挙げられる。特に、通気度量が10cm/cm/sec以上の場合、常圧下での充填が可能である。
(Filling method)
The method for filling the sol solution is not particularly limited as long as it is carried out under normal pressure or reduced pressure, and a known method can be used. For example, a method of completely impregnating the prepared sol solution with the open cell resin foam with a skin obtained by the above-mentioned method under reduced pressure and the like can be mentioned. In particular, when the air permeability is 10 cm 3 / cm 2 / sec or more, filling under normal pressure is possible.

具体的には、ゾル溶液を、テトラメトキシシラン(以下TMOSとする):メタノール:水:触媒(アンモニア)をモル比1:7.2:4:0.01で混合したゾル溶液を例にすると、セパラブルフラスコ内に発泡体を設置し、徐々に前記ゾル溶液を導入することで、発泡体を完全にゾル溶液内に浸漬し、ゾル溶液を発泡体に充填することができる。そのままゲル化まで2〜3時間放置する。 Specifically, for example, a sol solution in which tetramethoxysilane (hereinafter referred to as TMOS): methanol: water: catalyst (ammonia) is mixed at a molar ratio of 1: 7.2: 4: 0.01 is taken as an example. By placing the foam in the separable flask and gradually introducing the sol solution, the foam can be completely immersed in the sol solution and the sol solution can be filled in the foam. Leave as it is for 2 to 3 hours until gelation.

連続気泡樹脂発泡体中に残存する、未反応の水酸基やカルボキシル基、アミノ基等の反応性官能基は後述する疎水化処理剤と反応する場合がある。反応性官能基が多量に存在すると湿潤ゲルの疎水化反応を阻害する恐れがあるため、ゾル溶液充填工程の前工程にて、連続気泡樹脂発泡体中に残存する反応性官能基を不活性化してもよい。反応性官能基の不活性化方法は、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。 Reactive functional groups such as unreacted hydroxyl groups, carboxyl groups, and amino groups remaining in the open-cell resin foam may react with a hydrophobic treatment agent described later. Since the presence of a large amount of reactive functional groups may inhibit the hydrophobic reaction of the wet gel, the reactive functional groups remaining in the open cell resin foam are inactivated in the pre-step of the sol solution filling step. You may. The method for inactivating the reactive functional group is not particularly limited, and a known method can be used.

(ゲル化)
前記発泡体に充填されたゾル溶液は、ゾル−ゲル反応によって、TMOSが水、触媒により加水分解され、ゾル状態を経て、湿潤ゲルを形成する。ここで湿潤ゲルとは、ゲル化後のゾル溶液の残液等の液体を含んだまま固体状になったものを示す。
(Gelification)
In the sol solution filled in the foam, TMOS is hydrolyzed by water and a catalyst by a sol-gel reaction, and a wet gel is formed through a sol state. Here, the wet gel means a solid state containing a liquid such as a residual liquid of a sol solution after gelation.

シリコーンアルコキシドもしくはその誘導体の加水分解によるゾル−ゲル反応により前記発泡体内の連続気泡内部に湿潤ゲルが形成される。 A wet gel is formed inside the open cells in the foam by a sol-gel reaction due to hydrolysis of a silicone alkoxide or a derivative thereof.

湿潤ゲルを形成した後に、湿潤ゲル中の水や未反応物を除去する工程を有してもよい。この工程で用いられる溶媒は、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコールやアセトン、アセトニトリル等が挙げられる。湿潤ゲルが充填された発泡体を、前記溶媒に浸漬し、数回溶媒を新しいものに入れ替えることで、工程が完了する。 After forming the wet gel, there may be a step of removing water and unreacted substances in the wet gel. Examples of the solvent used in this step include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol and butanol, acetone, acetonitrile and the like. The process is completed by immersing the foam filled with the wet gel in the solvent and replacing the solvent with a new one several times.

親水性を持つシラノール基に対して反応する官能基と疎水基を有する疎水化処理剤によって、シリカエアロゲル表面のOH基を疎水化する工程を有してもよい。該疎水化処理剤は、シラノール基に対して反応する官能基と疎水基を有するものを用いる。シラノール基に対して反応する官能基としては、例えば、ハロゲン、アミノ基、イミノ基、カルボキシル基、アルコキシル基、及び水酸基が挙げられる。疎水基としては、例えばアルキル基、フェニル基、及びそれらのフッ化物等が挙げられる。疎水化処理剤は、上記官能基及び疎水基を、それぞれ1種のみを有してもよいし、2種以上を有してもよい。例えば、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチルジシロキサン、トリメチルクロロシラン、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、ジメチルジクロロシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン等の有機シラン化合物が挙げられ、これ以外にも、酢酸、蟻酸、コハク酸等のカルボン酸や、メチルクロリド等のハロゲン化アルキル等の有機化合物が挙げられる。疎水化処理剤は1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。 You may have a step of hydrophobizing the OH group on the surface of the silica airgel with a hydrophobizing agent having a functional group and a hydrophobic group that react with a hydrophilic silanol group. As the hydrophobizing agent, one having a functional group and a hydrophobic group that react with a silanol group is used. Examples of the functional group that reacts with the silanol group include a halogen, an amino group, an imino group, a carboxyl group, an alkoxyl group, and a hydroxyl group. Examples of the hydrophobic group include an alkyl group, a phenyl group, and fluorides thereof. The hydrophobizing agent may have only one type of each of the above functional group and the hydrophobic group, or may have two or more types. For example, organic substances such as hexamethyldisilazane, hexamethyldisiloxane, trimethylchlorosilane, trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, triethylethoxysilane, triethylmethoxysilane, dimethyldichlorosilane, dimethyldiethoxysilane, methyltrichlorosilane, and ethyltrichlorosilane. Examples thereof include silane compounds, and other examples include carboxylic acids such as acetic acid, formic acid and succinic acid, and organic compounds such as alkyl halides such as methyl chloride. Only one kind of hydrophobizing agent may be used, or two or more kinds may be used.

エアロゲルと連続樹脂発泡体の密着性を上げて、エアロゲルの脱落を抑制するために、カップリング剤を添加してもよい。カップリング剤としては、エアロゲル表面のシラノール基と、連続樹脂発泡体に残存する水酸基やカルボキシル基、アミノ基等の反応性官能基の両方と反応できるものであれば特に制限されず、任意の好適なカップリング剤を使用することができる。カップリング剤としては、シランカップリング剤を用いることが好適で、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、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−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2−(アミノエチル)―3―アミノプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、トリス−(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレートなどが挙げられる。 A coupling agent may be added in order to improve the adhesion between the airgel and the continuous resin foam and prevent the airgel from falling off. The coupling agent is not particularly limited as long as it can react with both the silanol group on the surface of the aerogel and the reactive functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group or an amino group remaining on the continuous resin foam, and any suitable coupling agent is used. Coupling agent can be used. As the coupling agent, it is preferable to use a silane coupling agent, for example, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3 -Glysidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltri Examples thereof include methoxysilane, 3-isocyanatepropyltriethoxysilane, and tris- (trimethoxysilylpropyl) isocyanurate.

(乾燥工程)
本発明においては、湿潤ゲルを乾燥させる乾燥工程を含む。乾燥方法としては公知の方法を用いることができ、特に限定されない。湿潤ゲルを乾燥させる場合には、シリカエアロゲルが壊れ難いため、超臨界流体乾燥が好ましい。超臨界流体乾燥としては、例えば、80℃、20MPa程度の条件で溶媒の全部を、この溶媒より臨界点の低い二酸化炭素に置換しながら除去する方法が挙げられる。
(Drying process)
The present invention includes a drying step of drying the wet gel. A known method can be used as the drying method, and the drying method is not particularly limited. When the wet gel is dried, supercritical fluid drying is preferable because the silica airgel is not easily broken. Examples of the supercritical fluid drying include a method of removing all of the solvent under the conditions of about 80 ° C. and 20 MPa while substituting carbon dioxide having a lower critical point than this solvent.

<<<第II形態に係るエアロゲル複合材>>>
第II形態に係るエアロゲル複合材の、第1の発泡体に含まれる個々の気泡(セル)を占める平均充填率(充填されたエアロゲルが気泡内に占める体積の割合)は、好ましくは50%〜100%であり、より好ましくは70%〜100%であり、特に好ましくは90%〜100%である。平均充填率をこのような範囲とすることにより、高い断熱性能を発言できる。
<<< Airgel composite material according to the second form >>>
The average filling rate (ratio of the volume of the filled airgel in the bubbles) occupying the individual bubbles (cells) contained in the first foam of the airgel composite material according to the second form is preferably 50% or more. It is 100%, more preferably 70% to 100%, and particularly preferably 90% to 100%. By setting the average filling rate in such a range, high heat insulation performance can be stated.

第II形態に係るエアロゲル複合材の厚みは、例えば、0.03〜50.0mmであり、好ましくは0.1〜20.0mmであり、より好ましくは0.5〜10.0mmであり、特に好ましくは0.5〜4.0mmである。 The thickness of the airgel composite material according to the second form is, for example, 0.03 to 50.0 mm, preferably 0.1 to 20.0 mm, more preferably 0.5 to 10.0 mm, and particularly. It is preferably 0.5 to 4.0 mm.

エアロゲル複合材の発泡基材の性質等を所定の範囲とすることにより、柔軟性と粉落ちの抑制とを両立させることができる。 By setting the properties of the foamed base material of the airgel composite material within a predetermined range, it is possible to achieve both flexibility and suppression of powder falling.

また、粉落ちが少ない場合において、断熱効果が維持できるため、難燃性の向上にも寄与するものと考えられる。 Further, when the amount of powder falling off is small, the heat insulating effect can be maintained, which is considered to contribute to the improvement of flame retardancy.

<<発泡基材>>
第II形態に係る発泡基材は、所定の物性を満たす、連続気泡を有するメラミン発泡体、ポリイミド発泡体または圧縮成形によって得られるポリウレタン発泡体である。ポリウレタン発泡体は、第I形態に係る発泡基材としても第II形態に係る発泡基材としても好ましく使用することができる。
<< Foam base material >>
The foamed base material according to the second form is a melamine foam having open cells, a polyimide foam, or a polyurethane foam obtained by compression molding, which satisfies predetermined physical properties. The polyurethane foam can be preferably used as the foamed base material according to the first form and as the foamed base material according to the second form.

メラミン発泡体は、通常、メラミンとホルムアルデヒドとの重縮合によって得られる熱硬化性のメラミン樹脂からなる発泡体である。 The melamine foam is usually a foam made of a thermosetting melamine resin obtained by polycondensation of melamine and formaldehyde.

また、ポリイミド発泡体とは、通常、酸二無水物とアミン化合物との重縮合によって得られる熱硬化性のポリイミド樹脂からなる発泡体である。 The polyimide foam is usually a foam made of a thermosetting polyimide resin obtained by polycondensation of an acid dianhydride and an amine compound.

熱圧縮成形により得られるポリウレタン発泡体は、換言すれば、後述する熱圧縮工程が実施されたポリウレタン発泡体である。ポリウレタン発泡体を熱圧縮成形することで、気泡の形状(平均サイズ、アスペクト比)や気泡の均一性を調整することができる。 In other words, the polyurethane foam obtained by heat compression molding is a polyurethane foam subjected to a heat compression step described later. By heat-compressing the polyurethane foam, the shape (average size, aspect ratio) of the bubbles and the uniformity of the bubbles can be adjusted.

メラミン発泡体、ポリイミド発泡体、ポリウレタン発泡体としては、所定の性質を有する限りにおいては特に限定されず、一般的な製造方法によって得られたものを使用可能である。なお、メラミン発泡体、ポリイミド発泡体、ポリウレタン発泡体(特に、熱圧縮成形により得られるポリウレタン発泡体)の一般的な製造方法については後述する。 The melamine foam, polyimide foam, and polyurethane foam are not particularly limited as long as they have predetermined properties, and those obtained by a general production method can be used. A general method for producing a melamine foam, a polyimide foam, and a polyurethane foam (particularly, a polyurethane foam obtained by heat compression molding) will be described later.

連続気泡を有するとは、発泡体内部に連通した気泡を有することを示す。発泡体が連続気泡を有することで、一方の表面から他方の表面に通気することが可能となり、発泡体中にエアロゲル原料を充填させることが可能となる。発泡基材中の一部の気泡が独立気泡であってもよい。 Having open cells means having air bubbles communicating with each other inside the foam. Since the foam has open cells, it is possible to ventilate from one surface to the other surface, and it is possible to fill the foam with an airgel raw material. Some bubbles in the foamed substrate may be closed cells.

発泡基材としては、後述する熱圧縮工程を実施して得られる、熱圧縮されたメラミン発泡体、またはポリイミド発泡体であることが好ましい。 The foamed base material is preferably a heat-compressed melamine foam or a polyimide foam obtained by carrying out a heat-compression step described later.

発泡基材の密度は、好ましくは0.015〜0.200g/cmであり、より好ましくは0.040〜0.150g/cmであり、特に好ましくは0.050〜0.10g/cmである。 The density of the foam substrate is preferably 0.015~0.200g / cm 3, more preferably from 0.040~0.150g / cm 3, particularly preferably 0.050~0.10g / cm It is 3.

発泡基材の通気度は、好ましくは0.5〜300cm/cm/secであり、より好ましくは1〜200cm/cm/secであり、更に好ましくは1〜100cm/cm/secであり、特に好ましくは10〜100cm/cm/secである。10cm/cm/sec以上の場合、エアロゲル複合材は、後述する充填工程において、時間のかかる真空引きを行う必要がなく、効率的な製造方法とすることが可能である。 Air permeability of the foam substrate is preferably 0.5~300cm 3 / cm 2 / sec, more preferably 1~200cm 3 / cm 2 / sec, more preferably 1~100cm 3 / cm 2 / It is sec, and particularly preferably 10 to 100 cm 3 / cm 2 / sec. In the case of 10 cm 3 / cm 2 / sec or more, the airgel composite material does not need to be evacuated for a long time in the filling step described later, and can be an efficient manufacturing method.

この通気度は、JIS L1096−7:2010「織物及び編物の生地試験方法:A法(フラジール形法)」に記載の方法を用いて測定することが可能である。 This air permeability can be measured by using the method described in JIS L1096-7: 2010 "Fabric test method for woven fabrics and knitted fabrics: Method A (Frazier type method)".

発泡基材の、形状、大きさ、厚みは、エアロゲル複合材と同様である。 The shape, size, and thickness of the foamed base material are the same as those of the airgel composite material.

発泡基材の密度は、後述する発泡素材形成工程における発泡倍率および後述する熱圧縮工程における熱圧縮率等を変更することにより調整可能である。 The density of the foamed base material can be adjusted by changing the foaming ratio in the foamed material forming step described later, the heat compressibility in the heat compression step described later, and the like.

通気度は、発泡基材の密度および厚み等を変更することにより調整することが可能である。また、メラミン発泡体およびポリイミド発泡体は、共に、後述する熱圧縮工程における熱プレス温度を向上させることで、セル形状が著しく変化し通気度を低減させることが可能な場合がある。 The air permeability can be adjusted by changing the density and thickness of the foamed base material. Further, both the melamine foam and the polyimide foam may be able to significantly change the cell shape and reduce the air permeability by improving the heat pressing temperature in the heat compression step described later.

<<エアロゲル>>
エアロゲルは、低密度の乾燥ゲルであれば、特に限定されない。超臨界流体乾燥法を用いて得られたエアロゲルだけでなく、通常の乾燥過程によるキセロゲル、凍結乾燥によるクライオゲル等も含む。
<< Airgel >>
The airgel is not particularly limited as long as it is a low-density dry gel. It includes not only airgels obtained by the supercritical fluid drying method, but also xerogels obtained by a normal drying process, cryogels obtained by freeze-drying, and the like.

エアロゲルとしては、任意の好適なエアロゲル成分を使用することができる。例えば、シリカエアロゲルやアルミナエアロゲルのような無機エアロゲル、レゾルシノール・ホルムアルデヒド・エアロゲル(RFエアロゲル)、セルロースナノファイバー・エアロゲル(CNFエアロゲル)のような有機エアロゲル、炭素エアロゲル、及びそれらの混合物から選択することができる。エアロゲルは、シリカ(SiO)を含有するシリカエアロゲルを好適に用いることができる。 As the airgel, any suitable airgel component can be used. For example, you can choose from inorganic airgels such as silica aerogels and alumina aerogels, organic aerogels such as resorcinol formaldehyde aerogels (RF aerogels), cellulose nanofiber aerogels (CNF aerogels), carbon aerogels, and mixtures thereof. can. As the airgel, a silica airgel containing silica (SiO 2 ) can be preferably used.

<<エアロゲル複合材の物性、性質>>
<粉落ち率>
エアロゲル複合材の粉落ち率は、公知の方法で測定することができ、特に限定されない。例えば、JIS K6404−6:1999「ゴム引布・プラスチック引布試験方法−第6部:もみ試験」に記載されているもみ試験を行い、試験前後に質量を測定することで測定が可能である。
<< Physical characteristics and properties of airgel composite material >>
<Powder drop rate>
The powder removal rate of the airgel composite material can be measured by a known method and is not particularly limited. For example, it is possible to perform the fir test described in JIS K6404-6: 1999 "Rubber-pulled cloth / plastic-pulled cloth test method-Part 6: Fir test" and measure the mass before and after the test. ..

具体的には、試験片は10mm×50mm、厚みは任意とし、試験片間隔を20mm、ストローク間隔40mm、圧縮荷重200gfとして1200回(往復速度120回/分)揉んだ前後の試験片重量から粉落ち率を算出する。粉落ち率(%)は(試験前重量(g)−試験後重量(g))/試験前重量(g)×100で計算する。粉落ち率が大きいほど、エアロゲルの脱落が多いことを示す。 Specifically, the test piece is 10 mm × 50 mm, the thickness is arbitrary, the test piece interval is 20 mm, the stroke interval is 40 mm, and the compression load is 200 gf. Calculate the drop rate. The powder removal rate (%) is calculated by (weight before test (g) -weight after test (g)) / weight before test (g) x 100. The larger the powder drop rate, the more airgel falls off.

<熱伝導率>
エアロゲル複合体の熱伝導率は、公知の方法で測定することができ、特に限定されない。例えば、JIS A1412−1:1999「熱絶縁材の熱抵抗及び熱伝導率の測定方法−第1部:保護熱板法(GHP法)」、JIS A1412−2:1999「熱絶縁材の熱抵抗及び熱伝導率の測定方法−第2部:熱流計法(HFM法)」に準ずる方法で測定することができる。
<Thermal conductivity>
The thermal conductivity of the airgel complex can be measured by a known method and is not particularly limited. For example, JIS A1412-1: 1999 "Method for measuring thermal resistance and thermal conductivity of thermal insulating material-Part 1: Protective heat plate method (GHP method)", JIS A1412-2: 1999 "Thermal resistance of thermal insulating material" And the method for measuring thermal conductivity-Part 2: Heat flow metering method (HFM method) "can be measured.

具体的には、熱伝導率は熱流束計を用いて、上板温度を15℃とし、下板温度を35℃として熱伝導率を測定する。環境温度は、特に制限はないが常温、常圧とする。試験時に用いるサンプルの厚みは5mm以上とし、5mmに試験サンプル厚みが満たない場合には、試験サンプルを積層して熱伝導率を測定し、断熱性能の評価を実施する。 Specifically, the thermal conductivity is measured using a heat flux meter with the upper plate temperature set to 15 ° C and the lower plate temperature set to 35 ° C. The environmental temperature is not particularly limited, but is normal temperature and normal pressure. The thickness of the sample used in the test is 5 mm or more, and if the thickness of the test sample is less than 5 mm, the test samples are laminated and the thermal conductivity is measured to evaluate the heat insulating performance.

熱伝導率が、0.020W/m・K以下であることが好ましく、0.018W/m・K以下であることがより好ましく、0.016W/m・K以下であることがさらに好ましい。 The thermal conductivity is preferably 0.020 W / m · K or less, more preferably 0.018 W / m · K or less, and even more preferably 0.016 W / m · K or less.

<<<第II形態に係るエアロゲル複合材の製造方法>>>
第II形態に係るエアロゲル複合材の製造方法は、好ましくは以下の工程を含む。
(1)発泡基材の前駆体である発泡素材を熱圧縮して発泡基材を得る熱圧縮工程
(2)発泡基材にエアロゲル原料を充填する充填工程
(3)発泡基材に充填されたエアロゲル原料を後乾燥させる乾燥工程
<<< Manufacturing method of airgel composite material according to the second form >>>
The method for producing the airgel composite material according to the second form preferably includes the following steps.
(1) Heat compression step of heat-compressing the foam material which is a precursor of the foam base material to obtain the foam base material (2) Filling step of filling the foam base material with the airgel raw material (3) Filling the foam base material Drying process to post-dry the airgel raw material

充填工程に供される発泡基材が既に準備されている場合には、熱圧縮工程を実施せずともよい。 When the foamed base material to be used in the filling step is already prepared, the heat compression step may not be performed.

また、エアロゲル複合材の製造方法は、以下の工程を含んでもよい。
(0)発泡素材を得る発泡素材形成工程
In addition, the method for producing the airgel composite material may include the following steps.
(0) Foam material forming step for obtaining foam material

以下、それぞれの工程について説明する。 Hereinafter, each step will be described.

なお、エアロゲル複合材の製造方法は、上記工程以外の工程をさらに含んでもよい。 The method for producing the airgel composite material may further include steps other than the above steps.

また、以下の工程におけるエアロゲルの説明に関しては、好適例であるシリカエアロゲルを例として詳述する。 Further, the description of the airgel in the following steps will be described in detail by taking silica aerogel, which is a preferable example, as an example.

<<発泡素材形成工程>>
発泡素材形成工程としては、発泡素材であるメラミン発泡体、ポリイミド発泡体またはポリウレタン発泡体を形成可能であれば特に限定されず、一般的なメラミン発泡体、またはポリイミド発泡体の製造方法等に基づいて実施できる。以下、メラミン発泡体、ポリイミド発泡体、およびポリウレタン発泡体の製造方法の一例について説明する。
<< Foam material forming process >>
The foam material forming step is not particularly limited as long as it can form a melamine foam, a polyimide foam or a polyurethane foam which is a foam material, and is based on a general melamine foam or a method for producing a polyimide foam. Can be implemented. Hereinafter, an example of a method for producing a melamine foam, a polyimide foam, and a polyurethane foam will be described.

<メラミン発泡体>
メラミン発泡体は、主原料であるメラミンとホルムアルデヒド又はそれらの前縮合体に、発泡剤、触媒及び乳化剤などを配合し、混合した後、型に注入し、加熱、或いは電磁波の照射等、適宜の手段によって発泡原料を発熱させ、発泡、硬化させることにより調製することができる。
<Melamine foam>
The melamine foam is made by blending melamine and formaldehyde, which are the main raw materials, or a precondensate thereof with a foaming agent, a catalyst, an emulsifier, etc., mixing them, injecting them into a mold, heating them, or irradiating them with electromagnetic waves. It can be prepared by heating, foaming, and curing the foaming raw material by means.

前縮合体を生成させるためのメラミンとホルムアルデヒドとのモル比は、メラミン:ホルムアルデヒド=1:1.5〜4、特に1:2〜3.5とすることが好ましい。また、数平均分子量が200〜1000、特に200〜400の前縮合体が好ましい。尚、ホルムアルデヒドとしては、通常、その水溶液であるホルマリンが使用される。 The molar ratio of melamine to formaldehyde for forming the precondensate is preferably melamine: formaldehyde = 1: 1.5 to 4, particularly 1: 2 to 3.5. Further, a precondensate having a number average molecular weight of 200 to 1000, particularly 200 to 400 is preferable. As the formaldehyde, formalin, which is an aqueous solution thereof, is usually used.

前縮合体を生成させるための単量体としては、メラミンとホルムアルデヒドの他に、これら単量体を100質量部(以下、部と略記する。)とした場合に、50部以下、特に、20部以下の各種の単量体を使用することができる。 As the monomer for forming the precondensate, in addition to melamine and formaldehyde, when these monomers are 100 parts by mass (hereinafter, abbreviated as parts), 50 parts or less, particularly 20 parts. Various monomers can be used.

メラミンに対応する他の単量体としては、アルキル置換メラミン、尿素、ウレタン、カルボン酸アミド、ジシアンジアミド、グアニジン、スルフリルアミド、スルホン酸アミド、脂肪族アミン、フェノール及びその誘導体等を使用することができる。更に、アルデヒド類としては、アセトアルデヒド、トリメチロールアセトアルデヒド、アクロレイン、ベンズアルデヒド、フルフロール、グリオキサール、フタルアルデヒド及びテレフタルアルデヒド等を用いることができる。 As other monomers corresponding to melamine, alkyl-substituted melamine, urea, urethane, carboxylic acid amide, dicyandiamide, guanidine, sulfrylamide, sulfonic acid amide, aliphatic amine, phenol and derivatives thereof can be used. .. Further, as the aldehydes, acetaldehyde, trimethylolacetaldehyde, acrolein, benzaldehyde, fullflor, glyoxal, phthalaldehyde, terephthalaldehyde and the like can be used.

また、発泡剤としては、ペンタン、トリクロロフルオロメタン、トリクロロトリフルオロエタン等を使用することができる。 Further, as the foaming agent, pentane, trichlorofluoromethane, trichlorotrifluoroethane and the like can be used.

触媒としては、通常、ギ酸が用いられ、乳化剤としては、スルホン酸ナトリウム等の陰イオン界面活性剤などを使用することができる。 Formic acid is usually used as the catalyst, and an anionic surfactant such as sodium sulfonate can be used as the emulsifier.

発泡原料の硬化反応を促進するために照射される電磁波は、その電力消費量が発泡原料に対して500〜1000kW、特に600〜800kWとなるように調整することが好ましい。 The electromagnetic wave irradiated to promote the curing reaction of the foamed raw material is preferably adjusted so that the power consumption thereof is 500 to 1000 kW, particularly 600 to 800 kW with respect to the foamed raw material.

<ポリイミド発泡体>
ポリイミド発泡体は、主原料である酸二無水物とアミン化合物又はそれらの前縮合体に、触媒などを配合し、混合した後、型に注入し、加熱、或いは電磁波の照射等、適宜の手段によって発泡原料を発熱させ、発泡、硬化させることにより調製することができる。
<Polyimide foam>
The polyimide foam is prepared by blending an acid dianhydride and an amine compound, which are the main raw materials, or a precondensate thereof with a catalyst or the like, mixing them, injecting them into a mold, heating them, or irradiating them with electromagnetic waves. It can be prepared by generating heat, foaming, and curing the foamed raw material.

前縮合体を生成させるため、エステル化溶媒と均一混合することが好ましく、エステル化溶媒としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、n−ブタノールなどの低級一級アルコール等が挙げられる。これらの溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 In order to form a precondensate, it is preferable to uniformly mix with an esterification solvent, and examples of the esterification solvent include lower primary alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, and n-butanol. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

触媒としては、1,2−ジメチルイミダゾール、ベンゾイミダゾール、イソキノリン、置換ピリジン等のイミド化触媒が挙げられる。 Examples of the catalyst include imidization catalysts such as 1,2-dimethylimidazole, benzimidazole, isoquinoline, and substituted pyridine.

発泡原料の硬化反応を促進するために照射される電磁波は、その電力消費量が発泡原料に対して500〜1000kW、特に600〜800kWとなるように調整することが好ましい。 The electromagnetic wave irradiated to promote the curing reaction of the foamed raw material is preferably adjusted so that the power consumption thereof is 500 to 1000 kW, particularly 600 to 800 kW with respect to the foamed raw material.

<ポリウレタン発泡体>
ポリウレタン発泡体は、例えば、ポリオール成分、ポリイソシアネート成分、発泡剤、その他の添加剤などを含む原料混合物を調製し、成形、発泡させることにより製造することができる。以下、ポリウレタン発泡体の製造方法の具体例を述べる。
<Polyurethane foam>
The polyurethane foam can be produced, for example, by preparing a raw material mixture containing a polyol component, a polyisocyanate component, a foaming agent, other additives, and the like, molding, and foaming. Hereinafter, specific examples of the method for producing the polyurethane foam will be described.

(原料調製工程)
ポリオール成分としては、アジピン酸、フタル酸等のポリカルボン酸を、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等のポリオールと反応させることによって得られる縮合系ポリエステルポリオール、ラクトン系ポリエステルポリオール、ポリカーボネート系ポリオールのようなポリエステル系ポリオール;ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、及びそれらの変性体のようなポリエーテルポリオール等が例示される。このポリオール成分は、原料成分の種類、分子量、縮合度等を調整することによって、水酸基の官能基数や水酸基価を変えることができ、それらを単独であるいは複数組み合わせて使用してもよい。
(Raw material preparation process)
As the polyol component, a condensed polyester polyol, a lactone-based polyester polyol, or a polycarbonate-based polyol obtained by reacting a polycarboxylic acid such as adipic acid or phthalic acid with a polyol such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, or glycerin. Such polyester-based polyols; polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, and polyether polyols such as modified products thereof are exemplified. The number of functional groups of hydroxyl groups and the hydroxyl value can be changed by adjusting the type, molecular weight, degree of condensation, etc. of the raw material component, and these polyol components may be used alone or in combination of two or more.

ポリイソシアネート成分としては、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フフェニレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、3,3’−ジクロロ−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、1,5−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,3−シクロヘキシレンジイソシアネート、1,4−シクロヘキシレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等を挙げることができる。また発明の効果を損なわない範囲において、3価以上のポリイソシアネートを併用してもよい。 As the polyisocyanate component, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, m-phenylenedi isocyanate, p-fuphenylenedi isocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2 , 2'-Diphenylmethane diisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4'-biphenylenediisocyanate, 3,3'-dimethoxy-4,4'-biphenylenediisocyanate, 3,3'-dichloro-4,4'-biphenylene Diisocyanate, 1,5-naphthalenediocyanate, 1,5-tetrahydronaphthalenediocyanate, tetramethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, 1,3-cyclohexylene diisocyanate, 1,4- Cycloheximethylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, lysine diisocyanate, isophorone diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate And so on. Further, a polyisocyanate having a valence of 3 or more may be used in combination as long as the effect of the invention is not impaired.

触媒としては、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とのウレタン化反応を促進するものであれば特に限定されず、N,N,N−トリメチルアミノエチルピペラジン、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ジエタノールアミン、ジメチルアミノモルフォリン、N−エチルモルホリン、テトラメチルグアニジン等のアミン類;オクチル酸スズ、ジラウリル酸ジブチルスズ、フェニル水銀プロピオン酸塩あるいはオクテン酸鉛等の有機金属化合物が例示される。 The catalyst is not particularly limited as long as it promotes the urethanization reaction between the polyol component and the polyisocyanate component, and N, N, N-trimethylaminoethyl piperazine, triethylamine, triethylenediamine, diethanolamine, dimethylaminomorpholine, etc. Amines such as N-ethylmorpholine and tetramethylguanidine; organic metal compounds such as tin octylate, dibutyltin dilaurate, phenylmercury propionate or lead octenoate are exemplified.

発泡剤としては、窒素、二酸化炭素、及びそれらの混合ガスのような無機ガス;プロパン、n−ブタン、i−ブタン、n−ペンタン、i−ペンタン、シクロペンタン、n―ヘキサン、シクロヘキサンのような飽和炭化水素;水等が例示される。この発泡剤としては、水のほかペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ジクロロメタン、炭酸ガス等が用いられる。 Foaming agents include inorganic gases such as nitrogen, carbon dioxide, and mixed gases thereof; such as propane, n-butane, i-butane, n-pentane, i-pentane, cyclopentane, n-hexane, cyclohexane. Saturated hydrocarbons; water and the like are exemplified. As the foaming agent, pentane, cyclopentane, hexane, cyclohexane, dichloromethane, carbon dioxide gas and the like are used in addition to water.

任意に配合する成分として、使用目的に応じて、オルガノポリシロキサン等のシリコーン系化合物、含フッ素化合物のような整泡剤;リン酸エステル、リン酸メラミン又はリン酸ピペラジン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化アンチモン、炭酸亜鉛、塩素化パラフィン、ヘキサクロロシクロペンタジエンのような難燃剤;芳香族アミン類、ベンゾイミダゾール類、ジチオカルバミン酸塩類、フェノール化合物、亜リン酸エステル類のような老化防止剤;2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、4,4′−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタンのような酸化防止剤;カーボンブラック、有機顔料、染料、それらを含有するマスターバッチのような着色剤などを配合することができる。 As an optional component, depending on the purpose of use, a silicone compound such as an organopolysiloxane, a foam stabilizer such as a fluorine-containing compound; a phosphate ester, melamine phosphate or piperazine phosphate, aluminum hydroxide, or hydroxide Flame retardants such as magnesium, antimony oxide, zinc carbonate, chlorinated paraffin, hexachlorocyclopentadiene; antiaging agents such as aromatic amines, benzoimidazoles, dithiocarbamates, phenol compounds, phosphite esters; 2 , 6-di-t-butylphenol, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, 4,4'-butylidenebis (3-methyl-6-t-butylphenol), 1,1,3-tris ( Antioxidants such as 2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl) butane; carbon blacks, organic pigments, dyes, colorants such as master batches containing them, and the like can be blended.

前記ポリオール成分とポリイソシアネート成分とのウレタン化反応を行なう場合には、ワンショット法又はプレポリマー法などが採用される。ワンショット法は、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを直接反応させる方法である。プレポリマー法は、ポリオール成分とポリイソシアネート成分との各一部を事前に反応させて末端にイソシアネート基又は水酸基を有するプレポリマーを得、それにポリオール成分又はポリイソシアネート成分を反応させる方法である。ワンショット法はプレポリマー法に比べて製造工程が一工程で済み、製造条件の制約も少ないことから好ましい方法であり、製造コストを低減させることができる。 When the urethanization reaction between the polyol component and the polyisocyanate component is carried out, a one-shot method, a prepolymer method, or the like is adopted. The one-shot method is a method in which a polyol component and a polyisocyanate component are directly reacted. The prepolymer method is a method in which each part of a polyol component and a polyisocyanate component is reacted in advance to obtain a prepolymer having an isocyanate group or a hydroxyl group at the terminal, and the polyol component or the polyisocyanate component is reacted with the prepolymer. Compared with the prepolymer method, the one-shot method requires only one manufacturing process and is less restricted in manufacturing conditions, and is therefore a preferable method, and the manufacturing cost can be reduced.

発泡素材の厚み及び密度としては、熱圧縮工程の条件、および、所望の発泡基材の厚み及び密度にあわせて適宜設定すればよい。 The thickness and density of the foamed material may be appropriately set according to the conditions of the heat compression step and the desired thickness and density of the foamed base material.

ここで、メラミン発泡体については、発泡素材中に、未反応のメチロール基を残存させ、後述する熱圧縮工程において、当該メチロール基を反応させることも可能である。 Here, with respect to the melamine foam, it is also possible to leave unreacted methylol groups in the foam material and react the methylol groups in the heat compression step described later.

得られた発泡体を所定のサイズに加工してもよい。 The obtained foam may be processed into a predetermined size.

<<熱圧縮工程>>
発泡素材形成工程により得られた発泡素材を熱圧縮し、発泡素材を塑性変形させ、所定の密度および通気度を有する発泡基材を得る。
<< Thermal compression process >>
The foamed material obtained in the foamed material forming step is heat-compressed to plastically deform the foamed material to obtain a foamed base material having a predetermined density and air permeability.

熱圧縮工程は、例えば、圧縮成形機の熱板間で加熱圧縮する方法によって実施できる。この際、熱板の温度(プレス温度)は、好ましくは100〜250℃、より好ましくは120〜200℃、更に好ましくは150〜180℃である。特に、後述する復元防止方法として、硬化剤を含浸させる場合、プレス温度は硬化剤の硬化温度付近であればよく、好ましくは硬化剤の硬化温度±10℃である。プレス温度をこのような範囲とすることにより、発泡体を十分に塑性変形させつつも、各気泡の形状を望ましいものとし、得られる発泡基材の通気度等を所望の範囲とし易い。なお、熱圧縮の時間および荷重としては、所望の厚みの発泡基材となるように調整すればよい。 The heat compression step can be carried out, for example, by a method of heat compression between hot plates of a compression molding machine. At this time, the temperature of the hot plate (press temperature) is preferably 100 to 250 ° C, more preferably 120 to 200 ° C, and even more preferably 150 to 180 ° C. In particular, as a restoration prevention method described later, when impregnating with a curing agent, the press temperature may be close to the curing temperature of the curing agent, and is preferably the curing temperature of the curing agent ± 10 ° C. By setting the press temperature in such a range, the shape of each bubble is desirable while the foam is sufficiently plastically deformed, and the air permeability of the obtained foamed base material can be easily set in the desired range. The heat compression time and load may be adjusted so that the foamed base material has a desired thickness.

なお、熱圧縮工程は、発泡基材の厚み/発泡素材の厚みが、1/2〜1/15、又は1/3〜1/10となるように熱圧縮を実施することが好ましい。このような範囲とすることで、熱圧縮成形により発泡基材のセルが緻密となりエアロゲルの脱落を抑制でき、エアロゲル複合材へ柔軟性を付与することも可能となる。 In the heat compression step, it is preferable to carry out heat compression so that the thickness of the foamed base material / the thickness of the foamed material is 1/2 to 1/15 or 1/3 to 1/10. Within such a range, the cells of the foamed base material become dense by heat compression molding, the airgel can be suppressed from falling off, and the airgel composite material can be imparted with flexibility.

発泡素材であるポリウレタン発泡体としては、ポリオール成分としてポリエステルポリオールを含む、ポリエステル系ポリウレタン発泡体が好ましい。このようなポリウレタン発泡体を用いることで、熱圧縮時にポリウレタン発泡体の樹脂成分が熱分解し、溶融残渣によりポリウレタン発泡体の表面に被膜を形成することができる。 As the polyurethane foam as the foam material, a polyester-based polyurethane foam containing a polyester polyol as a polyol component is preferable. By using such a polyurethane foam, the resin component of the polyurethane foam is thermally decomposed during thermal compression, and a film can be formed on the surface of the polyurethane foam by the melt residue.

ここで、熱圧縮により発泡体を塑性変形させた場合に、熱圧縮のみであると、圧縮の荷重を除去した際に、発泡体に復元力が働く場合がある。そこで、追加的に、発泡体が熱圧縮された状態を維持させる方法(復元防止方法)を採用することが好ましい。 Here, when the foam is plastically deformed by thermal compression, if only thermal compression is used, a restoring force may act on the foam when the compression load is removed. Therefore, it is preferable to additionally adopt a method of maintaining the heat-compressed state of the foam (restoration prevention method).

復元防止方法としては、前述した、発泡素材に未反応のメチロール基を含むようにし、熱圧縮工程において当該メチロール基を反応させる方法が挙げられる。 Examples of the restoration prevention method include the above-mentioned method in which the foamed material contains an unreacted methylol group and the methylol group is reacted in the heat compression step.

発泡素材に含まれる未反応のメチロール基は、フーリエ変換赤外分光器(FT−IR)での吸収スペクトルの測定により確認することができ、1000〜1100cm−1付近での吸収スペクトルのピーク強度からメチロール基の含有量を推定することができる。また、発泡素材を熱圧縮した発泡基材にも、未反応のメチロール基は残存しており、同様の手法により、メチロール基の含有量を推定することができる。 The unreacted methylol group contained in the foam material can be confirmed by measuring the absorption spectrum with a Fourier transform infrared spectrometer (FT-IR), and can be confirmed from the peak intensity of the absorption spectrum in the vicinity of 1000 to 1100 cm -1. The content of the methylol group can be estimated. Further, unreacted methylol groups remain in the foamed base material obtained by heat-compressing the foamed material, and the content of the methylol groups can be estimated by the same method.

また、復元防止方法として、その他にも、熱圧縮工程前の発泡素材に、硬化剤を予め含浸させる硬化剤含浸工程を設け、熱圧縮工程によって当該硬化剤を熱硬化させる方法が挙げられる。複数種類及び/又は複数回の復元防止方法を実施してもよい。特に、発泡素材がメラミン発泡体である場合、硬化剤含浸工程を行うことが好ましい。 In addition, as a restoration prevention method, there is also a method in which a curing agent impregnation step of preliminarily impregnating the foamed material before the heat compression step is provided, and the curing agent is thermally cured by the heat compression step. A plurality of types and / or a plurality of restoration prevention methods may be implemented. In particular, when the foamed material is a melamine foam, it is preferable to carry out a curing agent impregnation step.

硬化剤含浸工程における硬化剤としては、加熱することで樹脂中の硬化剤が活性化され、硬化するものであれば特に限定されず、例えば、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。 The curing agent in the curing agent impregnation step is not particularly limited as long as it cures by activating the curing agent in the resin by heating, and examples thereof include melamine resin, epoxy resin, and phenol resin.

硬化剤含浸工程において、前記発泡素材に含侵させる硬化剤の量としては、発泡素材を100質量部とした際に、硬化剤が0.5〜10.0質量部であることが好ましく、1.0〜5.0質量部であることがより好ましい。このような範囲とすることで、十分な柔軟性と熱圧縮工程後の形状維持性を両立させることが可能となる。硬化剤含浸工程は実施しても実施しなくともよい。例えば、発泡素材がポリウレタン発泡体またはイミド発泡体である場合、硬化剤含浸工程を実施せずに熱成形してもよい。 In the curing agent impregnation step, the amount of the curing agent impregnated in the foamed material is preferably 0.5 to 10.0 parts by mass when the foamed material is 100 parts by mass. More preferably, it is 0 to 5.0 parts by mass. Within such a range, it is possible to achieve both sufficient flexibility and shape retention after the heat compression process. The curing agent impregnation step may or may not be performed. For example, when the foam material is a polyurethane foam or an imide foam, thermoforming may be performed without performing the curing agent impregnation step.

<<表皮層形成工程>>
エアロゲルの脱落防止機能を更に高めるために、次工程である充填工程の前に、発泡体に表皮層を形成させる表皮層形成工程を設けることができる。即ち、エアロゲル複合材の発泡基材が表皮層を有していてもよい。
<< Epidermis layer formation process >>
In order to further enhance the function of preventing the aerogel from falling off, an epidermis layer forming step of forming the epidermis layer on the foam can be provided before the filling step which is the next step. That is, the foamed base material of the airgel composite material may have a skin layer.

本工程における表皮層の形成方法としては、例えば、連続気泡を有する発泡体層の熱プレス機や熱ロール機による加熱処理や、繊維体やフィルムといった面材との貼り合わせを挙げることができる。表皮層の形成条件は、材質などによって適宜選択することができるが、例えば、加熱した熱プレス機を用いて、連続気泡を有する発泡体層をプレス処理することで、連続気泡を有する発泡体層の表面に表皮層を形成することができる。プレス条件の例としては、プレス機を250℃に加熱し、圧力を200kg/cmかけて、5分間プレスする条件を挙げることができる。 Examples of the method for forming the skin layer in this step include heat treatment of the foam layer having open cells by a heat press machine or a heat roll machine, and bonding with a face material such as a fiber or a film. The conditions for forming the epidermis layer can be appropriately selected depending on the material and the like. For example, the foam layer having open cells is pressed by using a heated hot press machine to form the foam layer having open cells. An epidermis layer can be formed on the surface of the. Examples of the pressing conditions include a condition in which the press machine is heated to 250 ° C., a pressure of 200 kg / cm 2 is applied, and the press is pressed for 5 minutes.

表皮層の厚みは、特に限定されないが、例えば、0.01〜30μmとすることができ、0.01〜15μmが好ましく、0.01〜10μmがより好ましい。表皮層の厚みがかかる範囲にある場合には、粉落ち防止性が高まる。 The thickness of the epidermis layer is not particularly limited, but can be, for example, 0.01 to 30 μm, preferably 0.01 to 15 μm, and more preferably 0.01 to 10 μm. When the thickness of the epidermis layer is within such a range, the powder falling prevention property is enhanced.

<<充填工程>>
本発明において、シリカエアロゲル原料とは、シリカエアロゲルの原料液であるゾル溶液、および、当該ゾル溶液をゲル化させて得られた湿潤ゲルの両方を含むものとする。
<< Filling process >>
In the present invention, the silica airgel raw material includes both a sol solution which is a raw material solution for silica airgel and a wet gel obtained by gelling the sol solution.

<ゾル溶液の原料>
シリカエアロゲルのシリコーン原料として、シリコーンアルコキシドもしくはその誘導体やケイ酸アルカリ金属塩を用いることができ、水系溶媒に混合してゾル溶液とする。
<Raw material for sol solution>
Silicone alkoxide or a derivative thereof or an alkali metal silicate can be used as a silicone raw material for silica airgel, and is mixed with an aqueous solvent to prepare a sol solution.

シリコーン原料は、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、特に限定されない。シリコーンアルコキシドやその誘導体としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシランオリゴマー、テトラエトキシシランオリゴマー、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、モノヘキシルトリエトキシシラン等を挙げることができる。ケイ酸アルカリ金属塩としては、ケイ酸カリウム、ケイ酸ナトリウム等が挙げることができる。前記シリコーン原料は、複数を組み合せて用いることができる。複数を用いる場合には、その組み合わせ及び配合比率は、目的に応じて選択することができる。 The silicone raw material is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired. Examples of the silicone alkoxide and its derivatives include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetramethoxysilane oligomer, tetraethoxysilane oligomer, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, and vinyltri. Examples thereof include methoxysilane, vinyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, monohexyltriethoxysilane and the like. Examples of the alkali metal silicate include potassium silicate and sodium silicate. A plurality of the silicone raw materials can be used in combination. When a plurality of them are used, the combination and the blending ratio can be selected according to the purpose.

シリコーン原料の加水分解には、水と、水に相溶性を有し、シリコーン原料を溶解する溶媒を用いることが好ましい。溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコールや、エタンジオール、プロパンジオール、ブタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の脂肪族ジオール、水素化ビスフェノールA、ビスフェノールA、シクロヘキサンジオール等の芳香族ジオール又は脂環式ジオール、グリセリン、ジグリセリン、トリメチロールプロパン、トリスヒドロキシメチルアミノペンタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ヘキサメチロールメラミン等の多価アルコール、ヘキサン、トルエン、クロロホルム、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、アセトン、アセトニトリル等が挙げられる。これらの溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 For hydrolysis of the silicone raw material, it is preferable to use water and a solvent that is compatible with water and dissolves the silicone raw material. Examples of the solvent include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol and butanol, aliphatic diols such as ethanediol, propanediol, butanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol and polypropylene glycol, hydride bisphenol A and bisphenol. A, aromatic diols such as cyclohexanediol or alicyclic diols, polyhydric alcohols such as glycerin, diglycerin, trimethylpropane, trishydroxymethylaminopentane, pentaerythritol, dipentaerythritol, hexamethylolmelamine, hexane, toluene, Examples thereof include chloroform, diethyl ether, tetrahydrofuran, ethyl acetate, acetone, acetonitrile and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

シリコーン原料を効率良く加水分解するためには、反応系に予め触媒を添加しておくことが好ましい。触媒としては、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、特に限定されず、例えば、酸性触媒としては、ギ酸、酢酸、コハク酸、リンゴ酸、クエン酸、塩酸、硝酸、ホウ酸、硫酸、炭酸、リン酸等が、塩基性触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の金属酸化物及び/又は水酸化物、ジメチルアミン、トリエチルアミン、N,N−ジメチルベンジルアミン、アニリン、1,5−ナフタレンジアミン等の脂肪族及び/又は芳香族アミン、アンモニア、2価金属のナフテン酸、2価金属の水酸化物などが挙げられる。これらの触媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 In order to efficiently hydrolyze the silicone raw material, it is preferable to add a catalyst to the reaction system in advance. The catalyst is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired. For example, the acidic catalyst includes formic acid, acetic acid, succinic acid, malic acid, citric acid, hydrochloric acid, nitrate, boric acid, sulfuric acid, carbonic acid, and the like. As a basic catalyst, phosphoric acid and the like include metal oxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide and / or hydroxides, dimethylamine, triethylamine, N, N-dimethylbenzylamine, aniline, 1,5-naphthalene. Examples thereof include aliphatic and / or aromatic amines such as diamine, ammonia, divalent metal naphthenic acid, and divalent metal hydroxide. These catalysts may be used alone or in combination of two or more.

<充填方法>
ゾル溶液の充填方法は、通常、常圧下、又は減圧下で行われる。
<Filling method>
The method of filling the sol solution is usually carried out under normal pressure or reduced pressure.

ゾル溶液の充填方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、上述した方法により得られた発泡基材を、減圧下で、調製したゾル溶液に完全に含浸することで充填する方法等が挙げられる。 The filling method of the sol solution is not particularly limited, and a known method can be used. For example, a method of completely impregnating the prepared sol solution with the foamed base material obtained by the above-mentioned method under reduced pressure and the like can be mentioned.

具体的には、ゾル溶液を、テトラメトキシシラン(以下TMOSとする):メタノール:水:触媒(アンモニア)をモル比1:7.2:4:0.01で混合したゾル溶液を例にすると、セパラブルフラスコ内に発泡基材を設置し、徐々に前記ゾル溶液を導入することで、発泡基材を完全にゾル溶液内に浸漬し、ゾル溶液を発泡基材に充填することができる。そのままゲル化まで2〜3時間放置する。 Specifically, for example, a sol solution in which tetramethoxysilane (hereinafter referred to as TMOS): methanol: water: catalyst (ammonia) is mixed at a molar ratio of 1: 7.2: 4: 0.01 is taken as an example. By placing the foamed base material in the separable flask and gradually introducing the sol solution, the foamed base material can be completely immersed in the sol solution and the sol solution can be filled in the foamed base material. Leave as it is for 2 to 3 hours until gelation.

<ゲル化>
発泡基材に充填されたゾル溶液は、ゾル−ゲル反応によって、TMOSが水、触媒により加水分解され、ゾル状態を経て、湿潤ゲルを形成する。ここで湿潤ゲルとは、ゲル化後のゾル溶液の残液等の液体を含んだまま固体状になったものを示す。
<Gelization>
In the sol solution filled in the foamed substrate, TMOS is hydrolyzed by water and a catalyst by a sol-gel reaction, and a wet gel is formed through a sol state. Here, the wet gel means a solid state containing a liquid such as a residual liquid of a sol solution after gelation.

シリコーンアルコキシドもしくはその誘導体の加水分解によるゾル−ゲル反応により前記発泡基材内の連続気泡内部に湿潤ゲルが形成される。 A wet gel is formed inside the open cells in the foamed substrate by a sol-gel reaction due to hydrolysis of a silicone alkoxide or a derivative thereof.

湿潤ゲルを形成した後に、湿潤ゲル中の水や未反応物を除去する工程を有してもよい。この工程で用いられる溶媒は、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコールやアセトン、アセトニトリル等が挙げられる。湿潤ゲルが充填された発泡基材を、前記溶媒に浸漬し、数回溶媒を新しいものに入れ替えることで、工程が完了する。 After forming the wet gel, there may be a step of removing water and unreacted substances in the wet gel. Examples of the solvent used in this step include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol and butanol, acetone, acetonitrile and the like. The process is completed by immersing the foamed substrate filled with the wet gel in the solvent and replacing the solvent with a new one several times.

親水性を持つシラノール基に対して反応する官能基と疎水基を有する疎水化処理剤によって、シリカエアロゲル表面のOH基を疎水化する工程を有してもよい。該疎水化処理剤は、シラノール基に対して反応する官能基と疎水基を有するものを用いる。シラノール基に対して反応する官能基としては、例えば、ハロゲン、アミノ基、イミノ基、カルボキシル基、アルコキシル基、及び水酸基が挙げられる。疎水基としては、例えばアルキル基、フェニル基、及びそれらのフッ化物等が挙げられる。疎水化処理剤は、上記官能基及び疎水基を、それぞれ1種のみを有してもよいし、2種以上を有してもよい。例えば、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチルジシロキサン、トリメチルクロロシラン、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、ジメチルジクロロシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン等の有機シラン化合物が挙げられ、これ以外にも、酢酸、蟻酸、コハク酸等のカルボン酸や、メチルクロリド等のハロゲン化アルキル等の有機化合物が挙げられる。疎水化処理剤は1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。 You may have a step of hydrophobizing the OH group on the surface of the silica airgel with a hydrophobizing agent having a functional group and a hydrophobic group that react with a hydrophilic silanol group. As the hydrophobizing agent, one having a functional group and a hydrophobic group that react with a silanol group is used. Examples of the functional group that reacts with the silanol group include a halogen, an amino group, an imino group, a carboxyl group, an alkoxyl group, and a hydroxyl group. Examples of the hydrophobic group include an alkyl group, a phenyl group, and fluorides thereof. The hydrophobizing agent may have only one type of each of the above functional group and the hydrophobic group, or may have two or more types. For example, organic substances such as hexamethyldisilazane, hexamethyldisiloxane, trimethylchlorosilane, trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, triethylethoxysilane, triethylmethoxysilane, dimethyldichlorosilane, dimethyldiethoxysilane, methyltrichlorosilane, and ethyltrichlorosilane. Examples thereof include silane compounds, and other examples include carboxylic acids such as acetic acid, formic acid and succinic acid, and organic compounds such as alkyl halides such as methyl chloride. Only one kind of hydrophobizing agent may be used, or two or more kinds may be used.

エアロゲルと発泡基材の密着性を上げて、エアロゲルの脱落を抑制するために、カップリング剤を添加してもよい。カップリング剤としては特に制限されず、任意の好適なカップリング剤を使用することができる。カップリング剤としては、シランカップリング剤を用いることが好適で、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、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−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2−(アミノエチル)―3―アミノプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、トリス−(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレートなどが挙げられる。 A coupling agent may be added in order to improve the adhesion between the airgel and the foamed base material and prevent the airgel from falling off. The coupling agent is not particularly limited, and any suitable coupling agent can be used. As the coupling agent, it is preferable to use a silane coupling agent, for example, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3 -Glysidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltri Examples thereof include methoxysilane, 3-isocyanatepropyltriethoxysilane, and tris- (trimethoxysilylpropyl) isocyanurate.

<<乾燥工程>>
シリカエアロゲル原料(湿潤ゲル)を乾燥させる乾燥工程を含む。乾燥方法としては公知の方法を用いることができ、特に限定されない。
<< Drying process >>
A drying step of drying the silica airgel raw material (wet gel) is included. A known method can be used as the drying method, and the drying method is not particularly limited.

湿潤ゲルを乾燥させる場合には、シリカエアロゲルが壊れ難いため、超臨界流体乾燥が好ましい。超臨界流体乾燥としては、例えば、80℃、20MPa程度の条件で溶媒の全部を、この溶媒より臨界点の低い二酸化炭素に置換しながら除去する方法が挙げられる。 When the wet gel is dried, supercritical fluid drying is preferable because the silica airgel is not easily broken. Examples of the supercritical fluid drying include a method of removing all of the solvent under the conditions of about 80 ° C. and 20 MPa while substituting carbon dioxide having a lower critical point than this solvent.

<<<<外部層>>>>
エアロゲル積層構造体は、外部層として、第2の発泡体及び/または繊維体を含む。
<<<<< External layer >>>>>
The airgel laminated structure contains a second foam and / or fiber as an outer layer.

外部層は、発泡体層の表面から、第2の発泡体、繊維体、第2の発泡体/第2の発泡体、繊維体/繊維体、第2の発泡体/繊維体、繊維体/第2の発泡体等のように、適宜の順番で設けられた層構造とすることができる。なお、これらの層構造に、更に、繊維体や第2の発泡体を積層させることも可能である。 From the surface of the foam layer, the outer layer includes a second foam, a fibrous body, a second foam / second foam, a fibrous body / fibrous body, a second foam / fibrous body, and a fibrous body /. Like the second foam, the layer structure may be provided in an appropriate order. It is also possible to further laminate a fiber body or a second foam body on these layer structures.

前述したように、各層は、粘着剤層を介して積層されてもよいし、粘着剤層を介さずに直接積層されてもよい。 As described above, the layers may be laminated via the pressure-sensitive adhesive layer or may be directly laminated without the pressure-sensitive adhesive layer.

前述したように、外部層は、エアロゲル複合材の一方の面にのみ設けられていてもよいし、エアロゲル複合材の両面に設けられていてもよい。 As described above, the outer layer may be provided on only one surface of the airgel composite material, or may be provided on both sides of the airgel composite material.

発泡体層の片面側における外部層の厚みは、特に限定されず、用途に応じて適宜設計可能であるが、例えば、0.1〜20mm、5〜20mm等とすればよい。 The thickness of the outer layer on one side of the foam layer is not particularly limited and can be appropriately designed according to the intended use, but may be, for example, 0.1 to 20 mm, 5 to 20 mm, or the like.

エアロゲル複合材に外部層を積層させることで、エアロゲル積層構造体の柔軟性を維持しつつも、エアロゲル複合材からの粉落ちを防止し、エアロゲル積層構造体の断熱性を向上させることができる。また外部層として、断熱性能に優れる第2の発泡体、繊維体、例えばエアロゲルとの複合材、を用いることで、エアロゲル積層構造体の断熱性をさらに向上させることができる。 By laminating the outer layer on the airgel composite material, it is possible to prevent powder from falling from the airgel composite material and improve the heat insulating property of the airgel laminated structure while maintaining the flexibility of the airgel laminated structure. Further, by using a second foam or fiber body having excellent heat insulating performance, for example, a composite material with airgel as the outer layer, the heat insulating property of the airgel laminated structure can be further improved.

<<第2の発泡体>>
第2の発泡体の材質としては、特に限定されず、用途に応じて、ポリオレフィン系発泡体、アクリル系発泡体、ウレタン系発泡体、酢酸ビニル系発泡体、塩化ビニル系発泡体、エポキシ系発泡体、ゴム系発泡体、シリコーン樹脂系発泡体、メラミン樹脂系発泡体、イミド樹脂系発泡体等とすればよい。
<< Second foam >>
The material of the second foam is not particularly limited, and depending on the application, a polyolefin-based foam, an acrylic-based foam, a urethane-based foam, a vinyl acetate-based foam, a vinyl chloride-based foam, and an epoxy-based foam. It may be a body, a rubber-based foam, a silicone resin-based foam, a melamine resin-based foam, an imide resin-based foam, or the like.

第2の発泡体は、樹脂成分以外の成分(各種添加剤等)を含んでいてもよい。 The second foam may contain components (various additives and the like) other than the resin component.

第2の発泡体の物性や構造等については特に限定されず、用途に応じて適宜設計可能である。例えば、第2の発泡体は、厚みを0.1〜20mmとすることができ、密度を0.010〜0.200g/cmとすることができる。第2の発泡体は、独立気泡樹脂発泡体であっても、連続気泡樹脂発泡体であってもよい。 The physical properties and structure of the second foam are not particularly limited, and can be appropriately designed according to the intended use. For example, the second foam can have a thickness of 0.1 to 20 mm and a density of 0.010 to 0.200 g / cm 3 . The second foam may be a closed cell resin foam or an open cell resin foam.

第2の発泡体は、第1の発泡体と同じであってもよいし、異なっていてもよい。 The second foam may be the same as or different from the first foam.

<<繊維体>>
繊維体は、通常、繊維より構成される繊維シートである。繊維体が繊維シートである場合、織布であっても不織布であってもよい。
<< Fiber >>
The fiber body is usually a fiber sheet composed of fibers. When the fiber body is a fiber sheet, it may be a woven fabric or a non-woven fabric.

繊維体を構成する繊維としては、特に限定されず、用途に応じて、金属繊維、有機繊維、無機繊維等から選択できる。繊維は、より具体的には、ステンレス鋼繊維、ニッケル繊維、銅繊維、アルミニウム繊維、銀繊維、金繊維、チタン繊維等の金属繊維;ポリパラフェニレンベンズオキサゾール、ポリエチレンテレフタレ−ト(PET)樹脂、ポリビニルアルコ−ル(PVA)、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アラミド樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール(PBO)繊維、セルロース、ビニロン、ナイロン、レ−ヨン、アラミド、フェノ−ル系繊維、フッ素繊維、パルプ(繊維)、ケナフ、麻、竹繊維等の有機繊維;ガラス繊維、炭素繊維、シリカ繊維、ロックウ−ル、スラグウ−ル、アルミナ繊維、セラミック繊維等の無機繊維;等から選択すればよい。 The fibers constituting the fiber body are not particularly limited, and can be selected from metal fibers, organic fibers, inorganic fibers and the like depending on the intended use. More specifically, the fibers are metal fibers such as stainless steel fibers, nickel fibers, copper fibers, aluminum fibers, silver fibers, gold fibers, and titanium fibers; polyparaphenylene benzoxazole, polyethylene terephthalate (PET) resin. , Polyvinyl alcohol (PVA), polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene, polyvinyl chloride resin, aramid resin, acrylic resin, polyimide resin, polyparaphenylene benzoxazole (PBO) fiber, cellulose, vinylon, nylon, rayon , Aramid, phenolic fiber, fluorine fiber, pulp (fiber), kenaf, hemp, bamboo fiber and other organic fibers; glass fiber, carbon fiber, silica fiber, rock wool, slag wool, alumina fiber, ceramic fiber Inorganic fibers such as; etc.;

繊維体は、繊維と樹脂成分(好ましくは熱硬化性樹脂)と、を含む繊維強化樹脂材料であってもよい。この場合の樹脂成分としては、繊維強化樹脂材料として通常使用される従来公知の熱硬化性樹脂(フェノール樹脂やメラミン樹脂等)を使用することができ、例えば、耐熱性や第1の発泡体との密着性等を考慮して適宜選択することができる。繊維体は、各種添加成分を含んでいてもよい。 The fiber body may be a fiber reinforced resin material containing fibers and a resin component (preferably a thermosetting resin). As the resin component in this case, a conventionally known thermosetting resin (phenol resin, melamine resin, etc.) usually used as a fiber reinforced resin material can be used, and for example, heat resistance or a first foam. It can be appropriately selected in consideration of the adhesion of the resin. The fibrous body may contain various additive components.

繊維体は、繊維として炭素繊維を含むことが好ましい。更に、繊維体は、炭素繊維織物を含むことが好ましく、炭素繊維織物に熱硬化性樹脂が含浸して硬化した繊維補強材であることが好ましい。エアロゲル複合材を芯材とした炭素繊維複合材を製造することで、優れた断熱性能を付与できる。 The fibrous body preferably contains carbon fibers as fibers. Further, the fiber body preferably contains a carbon fiber woven fabric, and is preferably a fiber reinforcing material obtained by impregnating the carbon fiber woven fabric with a thermosetting resin and curing it. By manufacturing a carbon fiber composite material having an airgel composite material as a core material, excellent heat insulating performance can be imparted.

繊維体は、繊維以外の成分(例えば、バインダー等)を含んでいてもよい。 The fibrous body may contain a component other than the fiber (for example, a binder or the like).

繊維体の物性や構造については特に限定されず、用途に応じて設計可能である。例えば、繊維体は、繊維体に含まれる繊維の平均繊維径を2〜30μm等、厚みを0.1〜20mm、目付を5〜300g/m又は5〜200g/m等とすることができる。 The physical properties and structure of the fiber body are not particularly limited, and can be designed according to the application. For example, the fiber body may have an average fiber diameter of 2 to 30 μm, a thickness of 0.1 to 20 mm, a basis weight of 5 to 300 g / m 2 or 5 to 200 g / m 2, etc. can.

<<<<<エアロゲル積層構造体の製造方法>>>>>
エアロゲル積層構造体は、例えば、エアロゲル複合材の少なくとも片面側に、外部層(第2の発泡体及び/又は前記繊維体)を積層する工程を実施することで、製造可能である。
<<<<<< Manufacturing method of airgel laminated structure >>>>>>
The airgel laminated structure can be manufactured, for example, by carrying out a step of laminating an outer layer (second foam and / or the fibrous body) on at least one side of the airgel composite material.

エアロゲル複合材と外部層とを、接着剤等を介して積層させてもよい。この場合、接着剤の種類、および、塗布量等は、用途および各層の材質等に応じて適宜設計可能である。 The airgel composite material and the outer layer may be laminated via an adhesive or the like. In this case, the type of adhesive, the amount of coating, and the like can be appropriately designed according to the application and the material of each layer.

接着剤としては、特に限定されず、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、任意の接着剤を使用することができる。例えば、安価で良好な接着性が得られる液状イソシアネートが挙げられる。この液状イソシアネートは、湿分硬化型、すなわち、熱及び触媒の存在下で水(空気中の湿分の場合もある)との反応により反応硬化し、その硬化によって接着剤として機能するものである。芳香族系のTDI(トルエンジイソシアネート)、ポリメリックMDI(4,4’ジフェニルメタンジイソシアネート)、NDI(1,5−ナフタレンジイソシアネート)、TODI(トリジンジイソシアネート)、PPDI(パラフェニレンジイソシアネート)、XDI(キシリレンジイソシアネート)、TMXDI(テトラメチルキシレンジイソシアネート)及びそれらの変成体等が例示できる。好ましくは、ポリメリックMDIや、ウレタン変成、アロファネート変性、ビューレット変性、カルボイミド/ウレトニミン変性等種々の変性がなされた変性TDI、変性MDI等のTDI、MDIの変成体や、それらの混合物の使用が適している。 The adhesive is not particularly limited, and any adhesive can be used as long as the effect of the present invention is not impaired. For example, a liquid isocyanate which is inexpensive and has good adhesiveness can be mentioned. This liquid isocyanate is a moisture-curable type, that is, it reacts and cures by reaction with water (which may be moisture in the air) in the presence of heat and a catalyst, and the curing causes the liquid isocyanate to function as an adhesive. .. Aromatic TDI (Toluene Diisocyanate), Polymeric MDI (4,4'diphenylmethane Diisocyanate), NDI (1,5-Naphthalenediocyanate), TODI (Trizine Diisocyanate), PPDI (Parafene diisocyanate), XDI (Xylene Diisocyanate) , TMXDI (tetramethylxylene diisocyanate) and variants thereof and the like can be exemplified. Preferably, it is suitable to use a polymeric MDI, a modified TDI having various modifications such as urethane modification, allophanate modification, burette modification, carboimide / uretonimine modification, a modified TDI such as modified MDI, or a mixture thereof. ing.

これらのうち、粘度が3〜300cPの液状イソシアネートは、浸透性や塗布性等に優れるため、より好ましいものである。また、これらのうち特にポリメリックMDIは蒸気圧が低く無機繊維としてのガラス繊維との親和性が良好で、反応性、接着性、作業性の面で適している。これら液状イソシアネートの種類は、接着性、積層品の剛性、反応性、作業性等に応じて適宜選択して用いられ、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 Of these, liquid isocyanates having a viscosity of 3 to 300 cP are more preferable because they are excellent in permeability, coatability, and the like. Further, among these, especially polymeric MDI has a low vapor pressure and a good affinity with glass fiber as an inorganic fiber, and is suitable in terms of reactivity, adhesiveness, and workability. The types of these liquid isocyanates are appropriately selected and used according to the adhesiveness, the rigidity of the laminated product, the reactivity, the workability, etc., and only one type may be used, or two or more types may be used in combination. ..

また、エアロゲル複合材を構成する各層を積層させた後、必要に応じて接着剤等を含有させた状態で、全体を熱圧縮させ、一体化させる工程等を含んでいてもよい。 Further, it may include a step of laminating the layers constituting the airgel composite material, and then heat-compressing the whole with an adhesive or the like, if necessary, to integrate the layers.

繊維体が熱硬化性樹脂材料を含む場合、熱硬化前の樹脂を含む繊維体を発泡素材に積層した状態で熱圧縮工程を実施することで、発泡基材の熱圧縮(第1の発泡体の形成)と、熱硬化性樹脂材料の熱硬化(繊維強化樹脂材料の形成)と、を同時に実施することも可能である。なお、熱硬化後の熱硬化性樹脂を含む繊維体(繊維強化樹脂材料)と、第1の発泡体とを別々に製造し、必要に応じて接着剤等を介して積層させることも可能である。 When the fiber body contains a thermosetting resin material, the heat compression step is performed in a state where the fiber body containing the resin before heat curing is laminated on the foam material, thereby heat-compressing the foam base material (first foam body). (Formation of) and thermosetting the thermosetting resin material (formation of the fiber-reinforced resin material) can be carried out at the same time. It is also possible to separately manufacture the fiber body (fiber reinforced resin material) containing the thermosetting resin after thermosetting and the first foam, and to laminate them via an adhesive or the like if necessary. be.

エアロゲル複合材と外部層とを、接着剤を介して積層させる場合、第1の発泡体として表皮付き発泡体を用いると、表皮によって接着剤が発泡体内部に含浸することが防止されるため、エアロゲル積層構造体の製造容易性が向上する。なお、このような表皮付き発泡体は、エアロゲルの脱落(粉落ち)を抑制できるため、断熱性能の経年劣化の抑制にも寄与する。 When the airgel composite material and the outer layer are laminated via an adhesive, if a foam with a skin is used as the first foam, the skin prevents the adhesive from impregnating the inside of the foam. The ease of manufacturing the airgel laminated structure is improved. Since such a foam with a skin can suppress the aerogel from falling off (powder falling off), it also contributes to the suppression of aged deterioration of the heat insulating performance.

<<<<<エアロゲル積層構造体の用途>>>>>
エアロゲル積層構造体を熱成形し、エアロゲル成形物として使用することが可能である。
エアロゲル積層構造体は、既存の断熱材と比較して、断熱性能、遮熱性能に優れるため、積層材の厚みを薄くできる。そのため、狭い空間に配した場合でも、空間を圧迫することなく、十分な断熱性能、遮熱性能を発揮することができる。また、エアロゲル積層構造体は、柔軟性(形状追従性)又は成形加工性等に優れていることから、種々の用途に適用することが可能であり、例えば、自動車、鉄道車両、航空機、船舶等の乗り物の屋根の内部に設けられる天井材や、保温部材/保冷部材として、食品や医療、医薬品向け保冷温ボックス、冷凍庫/冷蔵庫や冷凍/冷蔵ショーケース、製氷機、厨房機器といった保冷温機器、冷凍/冷蔵設備等を構成することができる。
<<<<<< Applications of airgel laminated structure >>>>>>
The airgel laminated structure can be thermoformed and used as an airgel molded product.
Since the airgel laminated structure is superior in heat insulating performance and heat shielding performance as compared with the existing heat insulating material, the thickness of the laminated material can be reduced. Therefore, even when the space is arranged in a narrow space, sufficient heat insulation performance and heat insulation performance can be exhibited without pressing the space. Further, since the aerogel laminated structure is excellent in flexibility (shape followability), molding processability, etc., it can be applied to various applications, for example, automobiles, railroad vehicles, aircrafts, ships, etc. As ceiling materials installed inside the roof of vehicles, as heat insulation members / cold insulation members, cold insulation boxes for food, medical care, pharmaceuticals, freezer / refrigerators, freezer / refrigerator showcases, ice makers, kitchen equipment, etc. Freezing / refrigerating equipment can be configured.

以下、実施例および比較例によって、本発明のエアロゲル積層構造体についてより詳細に説明するが、本発明はこれらには何ら限定されない。 Hereinafter, the airgel laminated structure of the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.

<<<シリカエアロゲル複合材>>>
第1の発泡体を変更し、複数種のシリカエアロゲル複合材を製造した。
<<< Silica Airgel Composite >>>
The first foam was modified to produce multiple types of silica airgel composites.

<<連続気泡樹脂発泡体の製造方法>>
<表皮付きポリオレフィン発泡体の製造方法>
(ポリマー樹脂)
・ランダム型ポリプロピレン
・低密度ポリエチレン
・EPDM(エチレン含量29.5%、ジエン含量5%)
(添加剤)
・ノニオン系界面活性剤(ポリオキシエチレンステアリルアミン)
・核剤(湿式シリカ)
・フェノール系酸化防止剤
<< Manufacturing method of open cell resin foam >>
<Manufacturing method of polyolefin foam with epidermis>
(Polymer resin)
-Random polypropylene-Low density polyethylene-EPDM (ethylene content 29.5%, diene content 5%)
(Additive)
・ Nonionic surfactant (polyoxyethylene stearylamine)
・ Nuclear agent (wet silica)
・ Phenolic antioxidant

・実施例1
(樹脂発泡体原料調製、発泡体形成工程)
ランダム型ポリプロピレン58重量部に低密度ポリエチレン15重量部、EPDM(エチレン含量29.5%、ジエン含量5%)20重量部、ポリオキシエチレンステアリルアミン1.5重量部、湿式シリカ5重量部、フェノール系酸化防止剤0.2重量部とを、溶融混練させ、超臨界状態で二酸化炭素を含浸させた後、圧力を解放して発泡させて、押出し成形によって表皮付きポリオレフィン発泡体1を得た。製造条件は、含浸温度が180℃であり、含浸圧力が13MPaであり、含浸時間が20分である。
・ Example 1
(Preparation of resin foam raw material, foam formation process)
58 parts by weight of random polypropylene, 15 parts by weight of low density polyethylene, 20 parts by weight of EPDM (ethylene content 29.5%, diene content 5%), 1.5 parts by weight of polyoxyethylene stearylamine, 5 parts by weight of wet silica, phenol 0.2 parts by weight of the antioxidant was melt-kneaded, impregnated with carbon dioxide in a supercritical state, and then foamed by releasing the pressure to obtain a polyolefin foam 1 with a skin by extrusion molding. The production conditions are an impregnation temperature of 180 ° C., an impregnation pressure of 13 MPa, and an impregnation time of 20 minutes.

・実施例9
密度が0.05g/cmになるよう、含浸圧力、含浸時間等の製造条件を調整した以外は、実施例1と同様にして表皮付きポリオレフィン発泡体2を得た。
-Example 9
A polyolefin foam 2 with a skin was obtained in the same manner as in Example 1 except that the production conditions such as impregnation pressure and impregnation time were adjusted so that the density was 0.05 g / cm 3.

・実施例10
密度が0.28g/cmになるよう、含浸圧力、含浸時間等の製造条件を調整した以外は、実施例1と同様にして表皮付きポリオレフィン発泡体3を得た。
Example 10
A polyolefin foam 3 with a skin was obtained in the same manner as in Example 1 except that the production conditions such as impregnation pressure and impregnation time were adjusted so that the density was 0.28 g / cm 3.

・実施例14
核剤の配合量を3重量部にした以外は、実施例1と同様にして表皮付きポリオレフィン発泡体4を得た。
Example 14
A polyolefin foam 4 with a skin was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of the nucleating agent was 3 parts by weight.

・実施例15
核剤の配合量を7重量部にした以外は、実施例1と同様にして表皮付きポリオレフィン発泡体5を得た。
Example 15
A polyolefin foam 5 with a skin was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of the nucleating agent was 7 parts by weight.

・実施例16
核剤の配合量を9重量部にした以外は、実施例1と同様にして表皮付きポリオレフィン発泡体6を得た。
-Example 16
A polyolefin foam 6 with a skin was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of the nucleating agent was 9 parts by weight.

・比較例2
密度が0.40g/cmになるよう、含浸圧力、含浸時間等の製造条件を調整した以外は、実施例1と同様にして表皮付きポリオレフィン発泡体7を得た。
・ Comparative example 2
A polyolefin foam 7 with a skin was obtained in the same manner as in Example 1 except that the production conditions such as impregnation pressure and impregnation time were adjusted so that the density was 0.40 g / cm 3.

<表皮なしポリオレフィン発泡体の製造方法>
・実施例8
表皮付きポリオレフィン発泡体1の表皮層をスライスして、取り除いたものを、表皮なしポリオレフィン発泡体とした。スライス後の表皮なしポリオレフィン発泡体の厚みは1mmであった。
<Manufacturing method of polyolefin foam without skin>
-Example 8
The epidermis layer of the polyolefin foam 1 with an epidermis was sliced and removed to obtain a polyolefin foam without an epidermis. The thickness of the skinless polyolefin foam after slicing was 1 mm.

<水分散性樹脂分散体を用いた表皮付き連続気泡樹脂発泡体の製造方法>
(水分散性樹脂分散体)
・水分散性樹脂分散体1
ポリエーテルカーボネート系ウレタンエマルジョン(安定分散型水分散性樹脂;析出率0.8%)、pH8、固形分60%
・水分散性樹脂分散体2
アクリロニトリル・アクリル酸アルキルエステル・イタコン酸共重合体(安定分散型水分散性樹脂;析出率4.9%)、pH9、固形分60%
・水分散性樹脂分散体3
アクリロニトリル-ブタジエンゴムラテックス(不安定分散型水分散性樹脂;析出率33%)、pH11、固形分40%
(アニオン性界面活性剤)
・アニオン性界面活性剤1(牛脂由来のアルキルスルホコハク酸ナトリウム)
分散媒;水、pH9.4、固形分30%
・アニオン性界面活性剤2(ステアリン酸アンモニウム)
分散媒;水、pH11、固形分30%
・アニオン性界面活性剤3(オレイン酸カリウム石鹸)
分散媒;水、pH11.2、固形分30%
(硬化剤)
疎水系HDIイソシアヌレート(官能基数3.5、3量体)
(加硫系ペースト)
10質量部の硫黄、6質量部のチアゾール系加硫促進剤、18質量部の酸化亜鉛2種、13質量部の老化防止剤、及び3質量部の分散剤を50質量部のイオン交換水中に加えてボールミルにて48時間分散して、加硫系ペーストを調製した。
(破泡抑制剤)
トリメンベース(ユニロイヤル社製)
(ゲル化剤)
ケイフッ化ナトリウム
<Manufacturing method of open cell resin foam with skin using water-dispersible resin dispersion>
(Water-dispersible resin dispersion)
・ Water-dispersible resin dispersion 1
Polyether carbonate-based urethane emulsion (stable dispersion type water-dispersible resin; precipitation rate 0.8%), pH 8, solid content 60%
・ Water-dispersible resin dispersion 2
Acrylonitrile / acrylic acid alkyl ester / itaconic acid copolymer (stable dispersion type water-dispersible resin; precipitation rate 4.9%), pH 9, solid content 60%
・ Water-dispersible resin dispersion 3
Acrylonitrile-butadiene rubber latex (unstable dispersion type water-dispersible resin; precipitation rate 33%), pH 11, solid content 40%
(Anionic surfactant)
-Anionic surfactant 1 (sodium alkyl sulfosuccinate derived from beef tallow)
Dispersion medium; water, pH 9.4, solid content 30%
-Anionic surfactant 2 (ammonium stearate)
Dispersion medium; water, pH 11, solid content 30%
・ Anionic surfactant 3 (potassium oleate soap)
Dispersion medium; water, pH 11.2, solid content 30%
(Hardener)
Hydrophobic HDI isocyanurate (3.5 functional groups, trimer)
(Vulcanized paste)
10 parts by mass of sulfur, 6 parts by mass of thiazole-based vulcanization accelerator, 18 parts by mass of zinc oxide, 13 parts by mass of anti-aging agent, and 3 parts by mass of dispersant in 50 parts by mass of ion-exchanged water. In addition, a vulcanized paste was prepared by dispersing in a ball mill for 48 hours.
(Foam suppressant)
Trimen Base (manufactured by Uniroyal)
(Gel agent)
Sodium silicate

・実施例2
(樹脂発泡体原料調製)
水分散性樹脂分散体1のウレタンエマルジョンを主剤として使用し、主剤100質量部に対し、3質量部のアニオン性界面活性剤1、3質量部のアニオン性界面活性剤2 、6質量部の硬化剤を混合して樹脂発泡体原料とした。
-Example 2
(Preparation of resin foam raw material)
Using the urethane emulsion of the water-dispersible resin dispersion 1 as the main agent, 3 parts by mass of anionic surfactant 1 and 3 parts by mass of anionic surfactant 2 and 6 parts by mass are cured with respect to 100 parts by mass of the main agent. The agents were mixed to obtain a resin foam raw material.

(発泡体形成工程)
調製した樹脂発泡体原料に空気を加えて発泡させ、離型処理したPETフィルム(厚み38μm)上にキャスティングし、ドクターナイフを用いて成膜した。ドクターナイフは、後述する加熱後の発泡体の厚みが2mmとなるように設定した。得られた膜状の樹脂発泡体を、80℃のオーブンで、1時間加熱して、水分を完全に乾燥させ、表皮付きポリウレタン発泡体を得た。
(Foam form forming process)
Air was added to the prepared resin foam raw material to foam it, and the resin foam was cast on a release-treated PET film (thickness 38 μm) to form a film using a doctor knife. The doctor knife was set so that the thickness of the foam after heating, which will be described later, was 2 mm. The obtained film-like resin foam was heated in an oven at 80 ° C. for 1 hour to completely dry the moisture, and a polyurethane foam with a skin was obtained.

・実施例3
水分散性樹脂分散体として、アクリルエマルジョンである水分散性樹脂分散体2を主剤として使用し、主剤100質量部に対し、3質量部のアニオン性界面活性剤1、3質量部のアニオン性界面活性剤2、3質量部の硬化剤を混合して樹脂発泡体原料とした以外は、実施例2と同様にして表皮付きアクリル発泡体を得た。
・ Example 3
As the water-dispersible resin dispersion, the water-dispersible resin dispersion 2 which is an acrylic emulsion is used as the main agent, and 3 parts by mass of the anionic surfactant 1 and 3 parts by mass of the anionic interface with respect to 100 parts by mass of the main agent. An acrylic foam with a skin was obtained in the same manner as in Example 2 except that a curing agent of 2 to 3 parts by mass of an activator was mixed to obtain a resin foam raw material.

・実施例4
水分散性樹脂分散体として、ゴムラテックスである水分散性樹脂分散体3を主剤として使用し、主剤100質量部に対し、7.6質量部の加硫系ペースト、0.2質量部のアニオン性界面活性剤3、0.4質量部の破泡抑制剤、10質量部のゲル化剤を混合して樹脂発泡体原料とした以外は、実施例2と同様にして表皮付きアクリロニトリル−ブタジエンゴム発泡体を得た。
・ Example 4
As the water-dispersible resin dispersion, the water-dispersible resin dispersion 3 which is a rubber latex is used as the main agent, and 7.6 parts by mass of the vulcanized paste and 0.2 parts by mass of the anion are used with respect to 100 parts by mass of the main agent. Acrylonitrile-butadiene rubber with skin in the same manner as in Example 2, except that the sex surfactant 3, 0.4 parts by mass of a defoaming inhibitor and 10 parts by mass of a gelling agent were mixed to prepare a resin foam raw material. A foam was obtained.

・実施例12
ドクターナイフを加熱後の発泡体の厚みが0.1mmとなるように設定した以外は、実施例2と同様にして表皮付きポリウレタン発泡体2を得た。
・ Example 12
A polyurethane foam 2 with a skin was obtained in the same manner as in Example 2 except that the doctor knife was set so that the thickness of the foam after heating was 0.1 mm.

・実施例13
ドクターナイフを加熱後の発泡体の厚みが40.0mmとなるように設定した以外は、実施例2と同様にして表皮付きポリウレタン発泡体3を得た。
-Example 13
A polyurethane foam 3 with a skin was obtained in the same manner as in Example 2 except that the doctor knife was set so that the thickness of the foam after heating was 40.0 mm.

<表皮付きシリコーン発泡体の製造方法>
(シリコーン樹脂発泡体原料)
シリコーン樹脂1:ビニル基を有するポリオルガノシロキサン(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製:XE18−C1103(A)) 白金触媒含有
シリコーン樹脂2:ポリオルガノハイドロジェンシロキサン(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製:NI−0539(B))
発泡助剤:フルオロ変性シリコーンオイル
<Manufacturing method of silicone foam with skin>
(Silicone resin foam raw material)
Silicone resin 1: Polyorganosiloxane having a vinyl group (manufactured by Momentive Performance Materials Japan GK: XE18-C1103 (A)) Platinum catalyst-containing silicone resin 2: Polyorganohydrogensiloxane (Momentive Performance Materials)・ Made by Japan GK: NI-0539 (B))
Foaming aid: Fluoro-modified silicone oil

・実施例5
(樹脂発泡体原料調製)
シリコーン樹脂1と、シリコーン樹脂2を、質量比を100:13で混合し、シリコーン樹脂発泡体原料とした。
・ Example 5
(Preparation of resin foam raw material)
Silicone resin 1 and silicone resin 2 were mixed at a mass ratio of 100:13 to obtain a silicone resin foam raw material.

(発泡体形成工程)
調製した樹脂発泡体原料に空気を加えて発泡させ、離型処理したPETフィルム(厚み38μm)上にキャスティングし、ドクターナイフを用いて成膜した。ドクターナイフは、後述する加熱後の発泡体の厚みが2mmとなるように設定した。得られた膜状の原材料を150℃で、1時間加熱して硬化反応を完了させ、表皮付きのシリコーン樹脂発泡体を得た。
(Foam form forming process)
Air was added to the prepared resin foam raw material to foam it, and the resin foam was cast on a release-treated PET film (thickness 38 μm) to form a film using a doctor knife. The doctor knife was set so that the thickness of the foam after heating, which will be described later, was 2 mm. The obtained film-like raw material was heated at 150 ° C. for 1 hour to complete the curing reaction, and a silicone resin foam with a skin was obtained.

<熱成形したメラミン発泡体の製造方法>
(発泡素材)
・メラミン発泡体1
未反応のメチロール基を有するメラミン発泡体、密度0.010g/cm
・メラミン発泡体2
未反応のメチロール基を有するメラミン発泡体、密度0.040g/cm
<Manufacturing method of thermoformed melamine foam>
(Foam material)
・ Melamine foam 1
Melamine foam with unreacted methylol groups, density 0.010 g / cm 3
・ Melamine foam 2
Melamine foam with unreacted methylol groups, density 0.040 g / cm 3

・実施例6
(熱圧縮工程)
厚み10.0mmの未反応のメチロール基を有するメラミン発泡体1を発泡素材とし、プレス温度160℃にて、厚み1.4mmの発泡基材となるよう、発泡素材を圧縮成形機の熱板間で熱圧縮した。
-Example 6
(Thermal compression process)
A melamine foam 1 having an unreacted methylol group having a thickness of 10.0 mm is used as a foam material, and the foam material is used between the hot plates of a compression molding machine so as to be a foam base material having a thickness of 1.4 mm at a press temperature of 160 ° C. Heat-compressed with.

・実施例11
厚み10.0mmの未反応のメチロール基を有するメラミン発泡体2を発泡素材とし、厚み1.8mmの発泡基材となるよう熱圧縮した以外は、実施例6と同様にして熱成形したメラミン発泡体2を得た。
・ Example 11
Melamine foam 2 having an unreacted methylol group having a thickness of 10.0 mm was used as a foaming material and was thermoformed in the same manner as in Example 6 except that it was thermoformed so as to be a foamed base material having a thickness of 1.8 mm. I got body 2.

・実施例17
プレス温度230℃で熱圧縮した以外は、実施例6と同様にして熱成形したメラミン発泡体3を得た。
・ Example 17
A melamine foam 3 was thermoformed in the same manner as in Example 6 except that it was heat-compressed at a press temperature of 230 ° C.

・実施例18
厚み1.0mmの未反応のメチロール基を有するメラミン発泡体1を発泡素材とした以外は、実施例6と同様にして熱成形したメラミン発泡体4を得た。
Example 18
A melamine foam 4 having a thickness of 1.0 mm and having an unreacted methylol group was obtained by thermoforming in the same manner as in Example 6 except that the melamine foam 1 having an unreacted methylol group was used as a foam material.

・実施例19
厚み40.0mmの未反応のメチロール基を有するメラミン発泡体1を発泡素材とした以外は、実施例6と同様にして熱成形したメラミン発泡体5を得た。
-Example 19
A melamine foam 5 having a thickness of 40.0 mm and having an unreacted methylol group was obtained by thermoforming in the same manner as in Example 6 except that the melamine foam 1 having an unreacted methylol group was used as a foam material.

<熱成形したポリウレタン発泡体の製造方法>
(発泡素材)
・ポリウレタン発泡体
ポリエステル系発泡体、密度 0.015g/cm
<Manufacturing method of thermoformed polyurethane foam>
(Foam material)
-Polyurethane foam Polyester foam, density 0.015 g / cm 3

・実施例7
(熱圧縮工程)
厚み10.0mmのポリエステル系ポリウレタン発泡体を発泡素材とし、プレス温度160℃にて、厚み1.4mmの発泡基材となるよう、発泡素材を圧縮成形機の熱板間で熱圧縮した。
-Example 7
(Thermal compression process)
A polyester polyurethane foam having a thickness of 10.0 mm was used as a foam material, and the foam material was heat-compressed between hot plates of a compression molding machine so as to be a foam base material having a thickness of 1.4 mm at a press temperature of 160 ° C.

<<エアロゲル複合材の製造方法>>
(ゲル素原料)
テトラメトキシシラン(信越化学工業社製)
(溶媒)
・溶媒1
メタノール(和光純薬工業社製)
・溶媒2
イオン交換水、電気抵抗率1×1010Ω・cm以上
(触媒)
25%アンモニア水(和光純薬工業社製)
<< Manufacturing method of airgel composite material >>
(Gel raw material)
Tetramethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
(solvent)
・ Solvent 1
Methanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
・ Solvent 2
Ion-exchanged water, electrical resistivity 1 x 1010 Ω · cm or more (catalyst)
25% ammonia water (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)

・実施例1
(ゾル溶液調製)
テトラメトキシシランを主剤として使用し、主剤1モルに対し、7.2モルのメタノール、4モルのイオン交換水、0.01モルの触媒を混合してゾル溶液とした。
・ Example 1
(Preparation of sol solution)
Tetramethoxysilane was used as the main agent, and 7.2 mol of methanol, 4 mol of ion-exchanged water, and 0.01 mol of the catalyst were mixed with 1 mol of the main agent to prepare a sol solution.

(ゾル溶液充填工程)
前記表皮付き連続気泡樹脂発泡体を、表皮層を付けたまま、セパラブルフラスコに収納できる大きさに裁断して収納した。調製したゾル溶液を表皮付き連続気泡樹脂発泡体が完全に浸漬するまで加えて、常圧下で3時間静置し、湿潤ゲルが充填された表皮付き連続気泡樹脂発泡体を得た。
(Sol solution filling process)
The open cell resin foam with a skin was cut into a size that can be stored in a separable flask and stored with the skin layer attached. The prepared sol solution was added until the open cell resin foam with a skin was completely immersed, and allowed to stand under normal pressure for 3 hours to obtain an open cell resin foam with a skin filled with a wet gel.

得られた前記湿潤ゲルが充填された表皮付き連続気泡樹脂発泡体をエタノールに浸漬し、撹拌しながらエタノールを繰り返し交換し、溶媒置換を24時間行った。次に、ゲル表面を疎水化するため、ヘキサメチルジシラザンのエタノール溶液(濃度20質量%)中に浸漬し、撹拌しながら疎水化処理を24時間行った。 The obtained open-cell resin foam with a skin filled with the wet gel was immersed in ethanol, and ethanol was repeatedly exchanged with stirring to carry out solvent substitution for 24 hours. Next, in order to hydrophobize the gel surface, the gel was immersed in an ethanol solution (concentration: 20% by mass) of hexamethyldisilazane, and the hydrophobizing treatment was performed for 24 hours with stirring.

(乾燥工程)
ゲル表面が疎水化された前記表皮付き連続気泡樹脂発泡体を、80℃、20MPaの二酸化炭素中に含浸させ、超臨界流体乾燥を12時間行って、実施例1のエアロゲル複合材を得た。エアロゲル複合材におけるエアロゲルの充填率は95%だった。
(Drying process)
The open-cell resin foam with a skin having a hydrophobic gel surface was impregnated with carbon dioxide at 80 ° C. and 20 MPa, and supercritical fluid drying was carried out for 12 hours to obtain an airgel composite material of Example 1. The filling rate of airgel in the airgel composite was 95%.

・実施例2〜21、比較例1、2
各表に示した連続気泡樹脂発泡体を用いた以外は、実施例1と同様にしてエアロゲル複合材を得た。
-Examples 2 to 21, Comparative Examples 1 and 2
An airgel composite material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the open cell resin foam shown in each table was used.

<<<<エアロゲル積層構造体>>>>
<<<実施例1の調製>>>
シリカエアロゲルを充填した表皮付きポリオレフィン発泡体1に、450g/mのイソシアネート系バインダー(クルード・メチレンジフェニルジイソシアネート)を含浸させた。発泡体1の両面にガラス繊維マット(ガラス繊維不織布、平均繊維径12μm 、厚み1mm、目付量:100g/m)を、ガラスマットの一方の表面に表面材(ポリエステル不織布)、他方の表面に裏面材(ポリプロピレンのホットメルトフィルムとポリプロピレンの不織布の積層体)をそれぞれ積層し、熱プレス(ホットプレス、120℃)にてエアロゲル積層構造体を得た。熱プレス時の圧縮によって、発泡体1から滲出させてガラス繊維マットにバインダーをそれぞれ含浸させた。また、表面材の接着は、ガラス繊維マットに含浸してガラス繊維マットの表面に浸出したバインダーによって、裏面材の接着はホットメルトフィルムの溶着によってそれぞれ行った。
<<<<< Airgel laminated structure >>>>>
<<< Preparation of Example 1 >>>
The skin-filled polyolefin foam 1 filled with silica airgel was impregnated with a 450 g / m 2 isocyanate-based binder (crude methylene diphenyl diisocyanate). Glass fiber mats (glass fiber non-woven fabric, average fiber diameter 12 μm, thickness 1 mm, grain amount: 100 g / m 2 ) are placed on both sides of the foam 1, a surface material (polyester non-woven fabric) is placed on one surface of the glass mat, and the other surface is covered. The back surface materials (polypropylene hot melt film and polypropylene non-woven fabric laminate) were laminated, respectively, and an aerogel laminated structure was obtained by hot pressing (hot press, 120 ° C.). The glass fiber mat was impregnated with a binder by exuding from the foam 1 by compression during hot pressing. The surface material was adhered by a binder impregnated into the glass fiber mat and leached onto the surface of the glass fiber mat, and the back surface material was adhered by welding a hot melt film.

<<<実施例2〜19、比較例1、2の調製>>>
各表に示した連続気泡樹脂発泡体を用いた以外は、実施例1と同様にしてエアロゲル積層構造体を得た。
<<< Preparation of Examples 2 to 19 and Comparative Examples 1 and 2 >>>
An airgel laminated structure was obtained in the same manner as in Example 1 except that the open cell resin foam shown in each table was used.

<<<実施例20の調製>>>
シリカエアロゲルを充填した表皮付きポリオレフィン発泡体の片面にガラス繊維マットを、ガラスマットの片面に表面材をそれぞれ積層した以外は、実施例1と同様にしてエアロゲル積層構造体を得た。
<<< Preparation of Example 20 >>>
An airgel laminated structure was obtained in the same manner as in Example 1 except that a glass fiber mat was laminated on one side of a polyolefin foam with a skin filled with silica airgel and a surface material was laminated on one side of the glass mat.

<<<実施例21の調製>>>
シリカエアロゲルを充填した表皮付きオレフィン発泡体の両面にポリウレタン発泡体(厚み4mm、密度40kg/m)を積層し、ポリウレタン発泡体の一方の表面に表面材(ポリエステル不織布)、他方の表面に裏面材(ポリプロピレンのホットメルトフィルムとポリプロピレンの不織布の積層体)をそれぞれ積層した以外は、実施例1と同様にしてエアロゲル積層構造体を得た。
<<< Preparation of Example 21 >>>
Polyurethane foam (thickness 4 mm, density 40 kg / m 3 ) is laminated on both sides of an olefin foam with a skin filled with silica airgel, and a surface material (polyester non-woven fabric) is laminated on one surface of the polyurethane foam and the back surface is on the other surface. An airgel laminated structure was obtained in the same manner as in Example 1 except that the materials (polyurethane hot melt film and polypropylene non-woven fabric laminate) were laminated.

<<<実施例22の調製>>>
シリカエアロゲルを充填した表皮付きオレフィン発泡体の両面に炭素繊維織物(繊維重さ200g/mの炭素繊維織物にフェノール樹脂を含浸し、60℃で乾燥させたもの)をそれぞれ積層し、180℃、10MPaで5分間、圧縮成形機の熱板間で熱圧縮した以外は、実施例1と同様にしてエアロゲル積層構造体を得た。
<<< Preparation of Example 22 >>>
Carbon fiber woven fabric (carbon fiber woven fabric with a fiber weight of 200 g / m 2 impregnated with phenol resin and dried at 60 ° C.) was laminated on both sides of an olefin foam with a skin filled with silica airgel, and 180 ° C. An airgel laminated structure was obtained in the same manner as in Example 1 except that heat compression was performed between the hot plates of the compression molding machine at 10 MPa for 5 minutes.

<<<実施例23の調製>>>
シリカエアロゲルを充填したメラミン発泡体の両面に炭素繊維織物(繊維重さ200g/mの炭素繊維織物にフェノール樹脂を含浸し、60℃で乾燥させたもの)をそれぞれ積層した以外は、実施例22と同様にしてエアロゲル積層構造体を得た。
<<< Preparation of Example 23 >>>
Examples except that carbon fiber woven fabrics (carbon fiber woven fabrics having a fiber weight of 200 g / m 2 impregnated with phenol resin and dried at 60 ° C.) were laminated on both sides of a melamine foam filled with silica airgel. An airgel laminated structure was obtained in the same manner as in 22.

<<<比較例3の調製>>>
エアロゲル複合材の代わりに、硬質ポリウレタン発泡体(厚み6mm、密度40kg/m)を用いた以外は、実施例1と同様にして積層構造体を得た。
<<< Preparation of Comparative Example 3 >>
A laminated structure was obtained in the same manner as in Example 1 except that a rigid polyurethane foam (thickness 6 mm, density 40 kg / m 3) was used instead of the airgel composite material.

<<<比較例4の調製>>>
エアロゲル複合材の代わりに、真空断熱材(グラスウールを芯材とする真空断熱材、芯材:平均繊維径10μm、密度150kg/m)を用いた以外は、実施例1と同様にして積層構造体を得た。
<<< Preparation of Comparative Example 4 >>
The laminated structure was the same as in Example 1 except that a vacuum heat insulating material (vacuum heat insulating material having glass wool as a core material, core material: average fiber diameter 10 μm, density 150 kg / m 3) was used instead of the airgel composite material. I got a body.

<<<比較例5の調製>>>
ガラス繊維マットに150g/mのイソシアネート系バインダーを含浸させ、表面材、裏面材をそれぞれ積層し、熱プレス(ホットプレス、120℃)にて積層構造体を得た。
<<< Preparation of Comparative Example 5 >>
A glass fiber mat was impregnated with an isocyanate-based binder of 150 g / m 2 , and a front surface material and a back surface material were laminated, respectively, and a laminated structure was obtained by hot pressing (hot pressing, 120 ° C.).

<<<比較例6の調製>>>
エアロゲル複合材の代わりに、表皮付きポリオレフィン発泡体(密度0.015g/cm)を用いた以外は、実施例22と同様にして積層構造体を得た。
<<< Preparation of Comparative Example 6 >>
A laminated structure was obtained in the same manner as in Example 22 except that a polyolefin foam with a skin (density 0.015 g / cm 3) was used instead of the airgel composite material.

<<<<評価>>>>
<<<連続気泡樹脂発泡体の評価>>>
上記のようにして作製した実施例及び比較例の連続気泡樹脂発泡体について、下記に示す方法に従い評価した。
<<<<< Evaluation >>>>>
<<< Evaluation of open cell resin foam >>>
The open cell resin foams of Examples and Comparative Examples prepared as described above were evaluated according to the methods shown below.

・平均セル径比の測定
各実施例及び比較例のエアロゲル複合材のRA及びRBを以下の方法で求めた。
走査型電子顕微鏡(SEM、株式会社キーエンス製、VHXD−500)を用いて、表皮層の法線方向からのセル写真を撮影した。その後、画像処理ソフトImage−ProPLUS(MediaCybernetics社製、6.3ver)を用いて、SEM画像を読み取り、コントラストでセルを認識するため、コントラストを調節した。次に、画像処理でセルの形状を読み取る(真円ではなく、形状をそのまま認識する)。次に、測定項目として「直径(平均)」を選択する。次に、オブジェクトの重心を通る径を2度刻みで測定しそれを平均した値として、各セル径を算出し、RAとした。
表皮層表面に垂直な断面についても、同様にセル写真を撮影し、RBを求めた。
-Measurement of average cell diameter ratio The RA and RB of the airgel composite materials of each Example and Comparative Example were determined by the following methods.
A cell photograph was taken from the normal direction of the epidermis layer using a scanning electron microscope (SEM, manufactured by KEYENCE CORPORATION, VHXD-500). Then, using the image processing software Image-ProPLUS (manufactured by Media Cybernetics, 6.3 ver), the SEM image was read and the contrast was adjusted in order to recognize the cell by the contrast. Next, the shape of the cell is read by image processing (the shape is recognized as it is, not a perfect circle). Next, select "diameter (average)" as the measurement item. Next, the diameter passing through the center of gravity of the object was measured in increments of 2 degrees, and the average value was used to calculate the diameter of each cell, which was used as RA.
A cell photograph was taken in the same manner for the cross section perpendicular to the surface of the epidermis layer, and the RB was determined.

<<通気度量の評価>>
通気度量は、JIS L1096−7:2010 「織物及び編物の生地試験方法:A法(フラジール形法)」に準拠して、織布通気度試験機(東洋精機工業社製:KM−404P)を用いて測定したものを、評価基準に従い評価した。
<< Evaluation of air permeability >>
For the amount of air permeability, use a woven fabric air permeability tester (manufactured by Toyo Seiki Kogyo Co., Ltd .: KM-404P) in accordance with JIS L1096-7: 2010 "Fabric test method for woven fabrics and knitted fabrics: Method A (Frazier type method)". Those measured using were evaluated according to the evaluation criteria.

<評価基準>
「◎」は「通気度量が25cm/cm/sec以上」を、「○」は「通気度量が10cm/cm/sec以上25cm/cm/sec未満」を、「△」は「通気度量が0.5cm/cm/sec以上10cm/cm/sec未満」を、「△△」は「通気度量が0.01cm/cm/sec以上0.5cm/cm/sec」を、「×」は「0.01cm/cm/sec未満」をそれぞれ示す。
<Evaluation criteria>
"◎" means "air permeability is 25 cm 3 / cm 2 / sec or more", "○" means "air permeability is 10 cm 3 / cm 2 / sec or more and less than 25 cm 3 / cm 2 / sec", and "△" means "Air permeability is 0.5 cm 3 / cm 2 / sec or more and less than 10 cm 3 / cm 2 / sec", "△△" is "air permeability 0.01 cm 3 / cm 2 / sec or more 0.5 cm 3 / cm" “2 / sec” and “x” indicate “0.01 cm 3 / cm less than 2 / sec”, respectively.

<<熱伝導率の測定>>
熱伝導率の測定は、JIS A1412−2:1999「熱絶縁材の熱抵抗及び熱伝導
率の測定方法−第2部:熱流計法(HFM法)」に準拠して、熱伝導率測定装置(英弘精
機社製:HC−72)を用いて測定した。
<< Measurement of thermal conductivity >>
The measurement of thermal conductivity is based on JIS A 1412-2: 1999 "Measurement method of thermal resistance and thermal conductivity of thermal insulation material-Part 2: Thermal flow metering method (HFM method)". (Made by Eiko Seiki Co., Ltd .: HC-72) was used for measurement.

<<<実施例1−21、比較例1−5のエアロゲル積層構造体の評価>>>
上記のようにして作製した実施例1−21及び比較例1−5のエアロゲル積層構造体について、下記に示す方法に従い評価した。
<<< Evaluation of Airgel Laminated Structures of Examples 1-21 and Comparative Example 1-5 >>>
The airgel laminated structures of Examples 1-21 and Comparative Example 1-5 prepared as described above were evaluated according to the methods shown below.

<<断熱性>>
断熱性は、下記手法に従って測定したものを、評価基準に従い評価した。
<< Insulation >>
The heat insulating property was measured according to the following method and evaluated according to the evaluation criteria.

<評価手法>
試料を80℃に加熱したヒーター上に5分間静置し、5分後の試料の表面温度を測定した。
試料の厚みと表面温度から、単位厚みあたりの温度変化を算出した。
単位厚みあたりの温度変化(℃)は(ヒーター温度80(℃)−試料の表面温度(℃))/試料の厚み、で計算した。
<Evaluation method>
The sample was allowed to stand on a heater heated to 80 ° C. for 5 minutes, and the surface temperature of the sample was measured after 5 minutes.
The temperature change per unit thickness was calculated from the sample thickness and surface temperature.
The temperature change (° C.) per unit thickness was calculated by (heater temperature 80 (° C.)-Sample surface temperature (° C.)) / sample thickness.

<評価基準>
「◎」は「単位厚みあたりの温度変化が10℃超」を、「○」は「単位厚みあたりの温度変化が5℃超10℃以下」を、「△」は「単位厚みあたりの温度変化が2℃超5℃以下」を、「×」は単位厚みあたりの温度変化が2℃以下」をそれぞれ示す。
<Evaluation criteria>
"◎" indicates "temperature change per unit thickness of more than 10 ° C", "○" indicates "temperature change per unit thickness of more than 5 ° C and 10 ° C or less", and "△" indicates "temperature change per unit thickness". Indicates "more than 2 ° C and 5 ° C or less", and "x" indicates that the temperature change per unit thickness is 2 ° C or less.

<<遮熱性>>
遮熱性は、下記手法に従って測定したものを、評価基準に従い評価した。
<< Heat shield >>
The heat shield was measured according to the following method and evaluated according to the evaluation criteria.

<評価手法>
天井に250W赤外線電球を、ボックス内部に硬質ポリウレタン発泡体で囲った断熱ボックス(250mm×250mm×高さ250mm)を備えたアクリル製ボックス(300mm×300mm×高さ500mm)にて、断熱ボックスの上部に天井パネルとして20mm厚の黒色鉄板と、試料を設置した。また、断熱ボックスの底部から100mmの高さに温度計を設置し、温度測定点とした。
赤外線電球を点灯させ、30分後の温度測定点での雰囲気温度を測定し、天井パネルのみの場合の雰囲気温度との温度変化を算出した。
温度変化(℃)は(天井パネルのみの場合の30分後の雰囲気温度(℃)−天井パネル+試料の場合の30分後の雰囲気温度(℃))、で計算した。
<Evaluation method>
An acrylic box (300 mm x 300 mm x height 500 mm) equipped with a 250 W infrared light bulb on the ceiling and a heat insulating box (250 mm x 250 mm x height 250 mm) surrounded by a rigid polyurethane foam inside the box. A 20 mm thick black iron plate and a sample were installed as a ceiling panel. In addition, a thermometer was installed at a height of 100 mm from the bottom of the heat insulating box to serve as a temperature measurement point.
The infrared light bulb was turned on, the atmospheric temperature at the temperature measurement point after 30 minutes was measured, and the temperature change from the atmospheric temperature when only the ceiling panel was used was calculated.
The temperature change (° C.) was calculated by (atmospheric temperature (° C.) after 30 minutes in the case of the ceiling panel only-atmospheric temperature (° C.) after 30 minutes in the case of the ceiling panel + sample).

<評価基準>
「○」は「温度変化が10℃以下」を、「△は温度変化が5℃以上10℃未満」を、「×」は「温度変化が5℃未満」をそれぞれ示す。
<Evaluation criteria>
“◯” indicates “temperature change is 10 ° C. or less”, “Δ” indicates a temperature change of 5 ° C. or more and less than 10 ° C., and “x” indicates “temperature change is less than 5 ° C.”.

<<柔軟性>>
柔軟性(屈曲性)は、JIS K 7171:2016 「プラスチック−曲げ特性の求め方」に準拠して測定したものを、評価基準に従い評価した。
<< Flexibility >>
The flexibility (flexibility) was measured according to JIS K 7171: 2016 "Plastic-How to determine bending characteristics" and evaluated according to the evaluation criteria.

<評価基準>
「○」は「試験片が割れなく折れ曲がる」を、「△」は「135度超180度以下の屈曲で割れる」を、「×」は「135度以下の屈曲で割れる」をそれぞれ示す。
<Evaluation criteria>
“○” indicates “the test piece bends without cracking”, “Δ” indicates “breaks at a bending of more than 135 degrees and 180 degrees or less”, and “×” indicates “breaks at a bending of 135 degrees or less”.

<<粉落ち性>>
粉落ち性は、下記手法に従って測定したものを、評価基準に従い評価した。
<< Powder removal >>
The powder removal property was measured according to the following method and evaluated according to the evaluation criteria.

<評価手法>
試料を10mm×50mmの試験片に加工し、スコット型揉み試験機(東洋精機製作所製)を用いて、試験片間隔を20mm、ストローク間隔40mm、圧縮荷重200gfとして1200回(往復速度120回/分)揉んだ前後の試験片重量から粉落ち率を算出した。
粉落ち率(%)は(試験前重量(g)−試験後重量(g))/試験前重量(g)×100、で計算した。
粉落ち率が大きいほど、エアロゲルの脱落が多いことを示す。
<Evaluation method>
The sample is processed into a test piece of 10 mm x 50 mm, and using a Scott type kneading tester (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho), the test piece interval is 20 mm, the stroke interval is 40 mm, and the compression load is 200 gf, 1200 times (reciprocating speed 120 times / minute). ) The powder drop rate was calculated from the weight of the test piece before and after kneading.
The powder removal rate (%) was calculated by (weight before test (g) -weight after test (g)) / weight before test (g) x 100.
The larger the powder drop rate, the more airgel falls off.

<評価基準>
「◎」は「粉落ち率が3%以下」を、「○」は「粉落ち率が3%超10%以下」を、「△」は「粉落ち率が10%超15%以下」を、「×」は「粉落ち率が15%超」をそれぞれ示す。
<Evaluation criteria>
"◎" means "powder removal rate is 3% or less", "○" means "powder removal rate is more than 3% and 10% or less", and "△" means "powder removal rate is more than 10% and 15% or less". , "X" indicates "powder removal rate is more than 15%", respectively.

<<<実施例22、23、比較例6のエアロゲル積層構造体の評価>>>
実施例22、23及び比較例6のエアロゲル積層構造体について、下記に示す方法に従い評価した。
<<< Evaluation of Airgel Laminated Structures of Examples 22 and 23 and Comparative Example 6 >>>
The airgel laminated structures of Examples 22 and 23 and Comparative Example 6 were evaluated according to the methods shown below.

<<断熱性>>
断熱性は、上記同様に評価した。
<< Insulation >>
The heat insulating property was evaluated in the same manner as described above.

<<断熱性>>
遮熱性は、上記同様に評価した。
<< Insulation >>
The heat shield was evaluated in the same manner as described above.

<<成形加工性>>
成形加工性は、下記手法に従って測定したものを、評価基準に従い評価した。
<< Molding workability >>
The moldability was measured according to the following method and evaluated according to the evaluation criteria.

<評価手法>
炭素繊維織物の軟化点以上に試験片を加熱し、金型を用いて所定の形状に成形する。
成形前後での試験片重量から重量変化率を算出した。
重量変化率(%)は、(試験前重量(g)−試験後重量(g))/試験前重量(g)×100で計算した。
重量変化率が大きいほど、エアロゲルの発泡体からの脱落や、加熱によるエアロゲルや発泡体の分解が多いことを示す。
<Evaluation method>
The test piece is heated above the softening point of the carbon fiber woven fabric and molded into a predetermined shape using a mold.
The weight change rate was calculated from the weight of the test piece before and after molding.
The weight change rate (%) was calculated by (weight before test (g) -weight after test (g)) / weight before test (g) × 100.
The larger the rate of change in weight, the more the airgel falls off from the foam and the more the airgel and foam are decomposed by heating.

<評価基準>
「○」は「重量変化率が5%以下」を、「△」は「重量変化率が5%超15%以下」を、「×」は「重量変化率が15%超、または試験片を所定形状に成形できない」をそれぞれ示す。
<Evaluation criteria>
"○" indicates "weight change rate of 5% or less", "△" indicates "weight change rate of more than 5% and 15% or less", and "x" indicates "weight change rate of more than 15% or test piece". It cannot be molded into a predetermined shape. "

Figure 2021109435
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Claims (11)

第1の発泡体の内部にエアロゲルを充填したエアロゲル複合材と、前記エアロゲル複合材の少なくとも片面側に設けられた、第2の発泡体及び/または繊維体と、を含むエアロゲル積層構造体であって、
前記第1の発泡体は、連続気泡樹脂発泡体であり、且つ、密度が0.015〜0.300g/cmであることを特徴とする、エアロゲル積層構造体。
An airgel laminated structure containing an airgel composite material in which the inside of the first foam is filled with airgel, and a second foam and / or fiber body provided on at least one side of the airgel composite material. hand,
The first foam is an airgel laminated structure characterized by being an open cell resin foam and having a density of 0.015 to 0.300 g / cm 3.
前記第1の発泡体は、連続気泡を有する発泡体層と、前記発泡体層の対向する二つの表面に形成された通気性を有する表皮層と、を有する表皮付き連続気泡樹脂発泡体であり、
前記表皮層は、前記表皮層の表面に到達する連続気泡を含み、
前記表皮層の表面を、表皮層の表面の法線方向から観察した連続気泡の平均セル径RAと、前記表皮層の表面と垂直な断面における前記発泡体層の連続気泡の平均セル径RBと、の比(RA/RB)が、1/1000〜1/2である、請求項1記載のエアロゲル積層構造体。
The first foam is an open cell resin foam with an epidermis having a foam layer having open cells and a breathable epidermis layer formed on two opposing surfaces of the foam layer. ,
The epidermis layer contains open cells that reach the surface of the epidermis layer.
The average cell diameter RA of open cells observed from the surface of the epidermis layer from the normal direction of the surface of the epidermis layer, and the average cell diameter RB of the open cells of the foam layer in a cross section perpendicular to the surface of the epidermis layer. The airgel laminated structure according to claim 1, wherein the ratio (RA / RB) of is 1/1000 to 1/2.
前記第1の発泡体の通気度が0.01〜300cm/cm/secである、請求項2に記載のエアロゲル積層構造体。 The airgel laminated structure according to claim 2, wherein the air permeability of the first foam is 0.01 to 300 cm 3 / cm 2 / sec. 前記第1の発泡体が、ポリオレフィン発泡体、ポリウレタン発泡体、アクリル発泡体、アクリロニトリル−ブタジエンゴム発泡体、及びシリコーン発泡体から選択される、請求項2又は3に記載のエアロゲル積層構造体。 The airgel laminated structure according to claim 2 or 3, wherein the first foam is selected from a polyolefin foam, a polyurethane foam, an acrylic foam, an acrylonitrile-butadiene rubber foam, and a silicone foam. 前記第1の発泡体が、メラミン発泡体、ポリイミド発泡体または圧縮成形によって得られるポリウレタン発泡体から選択される連続気泡樹脂発泡体であり、
前記第1の発泡体は、密度が0.015〜0.200g/cmであり、通気度が0.5〜300cm/cm/secである、請求項1に記載のエアロゲル積層構造体。
The first foam is an open cell resin foam selected from a melamine foam, a polyimide foam, or a polyurethane foam obtained by compression molding.
The airgel laminated structure according to claim 1, wherein the first foam has a density of 0.015 to 0.200 g / cm 3 and an air permeability of 0.5 to 300 cm 3 / cm 2 / sec. ..
前記第1の発泡体の厚みが、0.03〜50.0mmである、請求項1〜5のいずれか一項に記載のエアロゲル積層構造体。 The airgel laminated structure according to any one of claims 1 to 5, wherein the thickness of the first foam is 0.03 to 50.0 mm. 前記繊維体が炭素繊維織物である、請求項1〜6のいずれか一項に記載のエアロゲル積層構造体。 The airgel laminated structure according to any one of claims 1 to 6, wherein the fiber body is a carbon fiber woven fabric. 前記繊維体が炭素繊維織物に熱硬化性樹脂が含浸して硬化した繊維補強材である、請求項7に記載のエアロゲル積層構造体。 The airgel laminated structure according to claim 7, wherein the fiber body is a fiber reinforcing material obtained by impregnating a carbon fiber woven fabric with a thermosetting resin and curing the fiber body. 請求項7〜8のいずれか一項に記載のエアロゲル積層構造体を熱成形した、エアロゲル成形物。 An airgel molded product obtained by thermoforming the airgel laminated structure according to any one of claims 7 to 8. 請求項1〜8のいずれか一項に記載のエアロゲル積層構造体を含む、天井材。 A ceiling material comprising the airgel laminated structure according to any one of claims 1 to 8. 請求項9に記載のエアロゲル積層構造体を含む天井材の製造方法であって、
前記エアロゲル複合材の少なくとも片面側に、前記第2の発泡体及び/又は前記繊維体を積層する工程を含むことを特徴とする、天井材の製造方法。
A method for manufacturing a ceiling material including the airgel laminated structure according to claim 9.
A method for producing a ceiling material, which comprises a step of laminating the second foam and / or the fiber on at least one side of the airgel composite.
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