JP2003231754A - Porous body and method for producing the same - Google Patents

Porous body and method for producing the same

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JP2003231754A
JP2003231754A JP2002032100A JP2002032100A JP2003231754A JP 2003231754 A JP2003231754 A JP 2003231754A JP 2002032100 A JP2002032100 A JP 2002032100A JP 2002032100 A JP2002032100 A JP 2002032100A JP 2003231754 A JP2003231754 A JP 2003231754A
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JP
Japan
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porous body
group
wet gel
organic silyl
gel
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Application number
JP2002032100A
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Japanese (ja)
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Taku Hashida
卓 橋田
Masaaki Suzuki
正明 鈴木
Kazuhiko Hashimoto
和彦 橋本
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that a porous body which comprises a metal oxide having organosilyl groups loses its hydrophobic nature at about 250°C though it is hydrophobic in essence. <P>SOLUTION: A wet gel is made by using a metal alkoxide being tetramethoxysilane as a starting material, and the wet gel is immersed in water- containing acetone to hydrolyze the methoxy groups and is made hydrophobic by treatment with a silylating agent being trimethylchlorosilane and is heat-dried to obtain the porous body. The obtained porous body has a methoxy content of at most 1 wt.%. The obtained porous body can be kept hydrophobic to a high temperature because the heat decomposition temperature of the organosilyl groups of the porous body obtained is 350°C. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、断熱材、吸音材、
触媒担体、LSI等に用いられる層間絶縁材料、超音波
等の音波における送受波器の音響整合層等に用いられる
低密度の多孔体およびその製造方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heat insulating material, a sound absorbing material,
The present invention relates to a catalyst carrier, an interlayer insulating material used for LSI, etc., a low-density porous body used for an acoustic matching layer of a transducer for ultrasonic waves such as ultrasonic waves, and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】低密度の多孔体は、その低い密度、大き
な比表面積、微細な細孔構造のために断熱材、吸音材、
触媒担体、LSI等の層間絶縁材料、超音波の送受波器
の音響整合層等に用いられる。
2. Description of the Related Art A low-density porous material has a low density, a large specific surface area, and a fine pore structure, so that a heat insulating material, a sound absorbing material,
It is used as a catalyst carrier, an interlayer insulating material such as LSI, and an acoustic matching layer of an ultrasonic wave transmitter / receiver.

【0003】例えば、断熱材としては、低密度であるた
めに固体熱伝導が低減される。また、気体の平均自由工
程より微細な細孔構造を有するために気体熱伝導も抑制
され、優れた断熱性能を発揮する。また、減圧した容器
内に封じ込めることにより、さらに高い断熱性能を発揮
する。断熱材は、例えば熱家電機器や住宅等の断熱のた
めに用いられる。
For example, as a heat insulating material, solid heat conduction is reduced due to its low density. Further, since it has a fine pore structure finer than that of the mean free path of gas, gas heat conduction is also suppressed, and excellent heat insulating performance is exhibited. Further, by enclosing in a depressurized container, higher heat insulation performance is exhibited. The heat insulating material is used, for example, for heat insulation of thermal home appliances and houses.

【0004】上記の断熱材の他に、超音波送受波器の音
響整合層、吸音材、触媒担体、LSI等の層間絶縁材料に
用いられる場合、使用の形態としては、多孔体以外の成
分を含まないブロック状あるいは膜状の多孔体として、
必要な部分に挿入されるか、直接形成されることで用い
られる。また、粉体や粒体状の多孔体として容器等に充
填して用いられる。粉体や粒体を有機、無機のバインダ
ーで成型することでブロック状にして用いることもでき
る。さらに、これらのブロック体、粉体成型体には、強
度補強のために繊維体等のフィラーが添加されることが
ある。
In addition to the above-mentioned heat insulating material, when it is used as an acoustic matching layer of an ultrasonic wave transmitter / receiver, a sound absorbing material, a catalyst carrier, an interlayer insulating material such as LSI, the form of use may be a component other than a porous body. As a block-shaped or film-shaped porous body that does not contain
It is used by inserting it into a required part or directly forming it. Further, it is used by filling it into a container or the like as a powder or granular porous body. It is also possible to use the powder or granules in a block shape by molding them with an organic or inorganic binder. Further, a filler such as a fibrous body may be added to the block body and the powder molded body to reinforce the strength.

【0005】上記の断熱材、吸音材、触媒担体、LSI
等の層間絶縁材料、超音波の送受波器の音響整合層等に
適用される場合、吸湿により対応する性能が低下するこ
とがある。したがって、吸湿を防ぐために、多孔体が疎
水性を有していることが好ましい。従来、骨格が金属酸
化物からなる多孔体で、吸湿を防ぐために表面を有機シ
リル基で修飾して疎水化されたものが知られている。
The above heat insulating material, sound absorbing material, catalyst carrier, LSI
When applied to an interlayer insulating material such as, an acoustic matching layer of an ultrasonic wave transmitter / receiver, or the like, the corresponding performance may decrease due to moisture absorption. Therefore, in order to prevent moisture absorption, the porous body preferably has hydrophobicity. Conventionally, there is known a porous body having a skeleton made of a metal oxide, the surface of which is modified with an organic silyl group to make it hydrophobic so as to prevent moisture absorption.

【0006】以下に例を2つ示す。Two examples are shown below.

【0007】第一の例では、金属アルコキシドであるア
ルコキシシランが原料に用いられる。この原料から、ゾ
ル-ゲル法を用いることで、アルコール溶媒を含んだ湿
潤ゲルが形成される。さらに、湿潤ゲル中に残存する水
が、アルコールで置換することで除かれる。次に、超臨
界二酸化炭素中で、疎水化剤であるシリル化剤を湿潤ゲ
ル表面に作用させて有機シリル基を導入し、疎水化処理
が施される。最後に、臨界温度以上で二酸化炭素を除い
て超臨界乾燥が行われる。こうして得られた乾燥ゲル
が、骨格が金属酸化物であるケイ素酸化物からなり、表
面に有機シリル基を有する多孔体となる(特開平7−1
38375号公報)。
In the first example, an alkoxysilane which is a metal alkoxide is used as a raw material. A wet gel containing an alcohol solvent is formed from this raw material by using the sol-gel method. Furthermore, the water remaining in the wet gel is removed by replacing it with alcohol. Next, in supercritical carbon dioxide, a silylating agent that is a hydrophobizing agent is allowed to act on the surface of the wet gel to introduce an organic silyl group, and a hydrophobizing treatment is performed. Finally, supercritical drying is carried out at a temperature above the critical temperature to remove carbon dioxide. The dried gel thus obtained is a porous body having a skeleton made of silicon oxide, which is a metal oxide, and having an organic silyl group on the surface (JP-A-7-1).
38375 publication).

【0008】第二の例では、第一の例と同様にして湿潤
ゲルが形成され、アルコール置換により湿潤ゲル中に残
存する水が除かれる。疎水化は、炭化水素溶媒中でシリ
ル化剤を湿潤ゲルの表面に作用させて、有機シリル基を
導入することで行われる。乾燥は、湿潤ゲル中の溶媒を
加熱乾燥により除くことにより行われる。こうして、骨
格が金属酸化物であるケイ素酸化物からなり、表面に有
機シリル基を有する多孔体が得られる(ジャーナル オ
ブ クリスタライン ソリッド 186巻、104−1
12頁、1995年)。
In the second example, a wet gel is formed in the same manner as in the first example, and alcohol substitution removes water remaining in the wet gel. Hydrophobization is performed by causing a silylating agent to act on the surface of a wet gel in a hydrocarbon solvent to introduce an organic silyl group. Drying is performed by removing the solvent in the wet gel by heating and drying. Thus, a porous body having a skeleton made of silicon oxide, which is a metal oxide, and having an organic silyl group on the surface is obtained (Journal of Crystalline Solid, Vol. 186, 104-1).
P. 12, 1995).

【0009】上記例の多孔体表面には、疎水化処理によ
り導入された有機シリル基以外に、原料として用いた金
属アルコキシシドあるいは、多孔体を得るための処理に
用いたアルコール溶媒に起因する相当量のアルコキシ基
が存在する。また、前述の多孔体の疎水性は、前記の有
機シリル基の熱分解により250℃程度以下の温度で失
われる。
On the surface of the porous body of the above example, in addition to the organic silyl group introduced by the hydrophobizing treatment, a metal alkoxyside used as a raw material or an alcohol solvent used for the treatment for obtaining the porous body is used. A quantity of alkoxy groups is present. The hydrophobicity of the porous body is lost at a temperature of about 250 ° C. or lower due to the thermal decomposition of the organic silyl group.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術による
多孔体は、250℃程度以下の温度で有機シリル基が熱
分解して疎水性が失われるために、断熱材、吸音材、触
媒担体、LSI等の層間絶縁材料、超音波の送受波器の
音響整合層等として用いた場合に、対応する特性が吸湿
により低下するという課題があった。
In the porous body according to the prior art described above, since the organic silyl group is thermally decomposed at a temperature of about 250 ° C. or less to lose the hydrophobic property, a heat insulating material, a sound absorbing material, a catalyst carrier, When it is used as an interlayer insulating material such as an LSI or an acoustic matching layer of an ultrasonic wave transmitter / receiver, there is a problem that the corresponding characteristics deteriorate due to moisture absorption.

【0011】上記従来技術の問題点に鑑み、本発明の目
的は、従来以上の温度でも疎水性を維持する多孔体とそ
の製造方法とを提供することである。
In view of the above-mentioned problems of the prior art, it is an object of the present invention to provide a porous body which maintains its hydrophobicity even at a temperature higher than the conventional one and a method for producing the same.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の多孔体は、骨格が金属酸化物から構成さ
れ、少なくとも表面の一部に有機シリル基を有してなる
多孔体であって、含有されるアルコキシ基の数が前記金
属酸化物の金属原子の数に対して5%未満である。
In order to solve the above-mentioned problems, the porous body of the present invention is a porous body having a skeleton composed of a metal oxide and having an organic silyl group on at least a part of its surface. Therefore, the number of contained alkoxy groups is less than 5% with respect to the number of metal atoms of the metal oxide.

【0013】上記多孔体は、見かけ密度が50〜500
kg/m3の範囲であることが好ましい。
The above porous body has an apparent density of 50 to 500.
It is preferably in the range of kg / m 3 .

【0014】また、骨格を構成する金属酸化物の金属原
子がケイ素原子であることが好ましい。
The metal atom of the metal oxide constituting the skeleton is preferably a silicon atom.

【0015】また、前記有機シリル基がトリメチルシリ
ル基であることが好ましい。また、前記有機シリル基が
ジメチルシリル基であることが好ましい。
The organic silyl group is preferably a trimethylsilyl group. Further, the organic silyl group is preferably a dimethylsilyl group.

【0016】一方、本発明の多孔体の製造方法は、骨格
が金属酸化物から構成され、少なくとも多孔体表面の一
部に有機シリル基を有し、含有されるアルコキシ基の数
が前記金属酸化物の金属原子の数に対して5%未満であ
る多孔体の製造方法であって、(a)表面にアルコキシ
基を有する湿潤ゲルを、水を含む水溶性溶媒中に浸漬す
ることにより前記アルコキシ基を加水分解する工程、
(b)疎水化剤を溶解し、アルコールを含まない溶媒中
で、前記湿潤ゲルを疎水化処理する工程、(c)前記ゲ
ル内に残存した溶媒を除く乾燥工程、とから構成され
る。
On the other hand, in the method for producing a porous body of the present invention, the skeleton is composed of a metal oxide, and at least a part of the surface of the porous body has an organic silyl group, and the number of alkoxy groups contained in the porous body is the metal oxide. A method for producing a porous body having less than 5% with respect to the number of metal atoms in the product, wherein the wet gel having an alkoxy group on the surface of (a) is immersed in a water-soluble solvent containing water. Hydrolyzing the group,
(B) a step of dissolving the hydrophobizing agent and subjecting the wet gel to a hydrophobic treatment in a solvent containing no alcohol, and (c) a drying step of removing the solvent remaining in the gel.

【0017】上記製造方法では、表面にアルコキシ基を
有する湿潤ゲルが、金属アルコキシドを原料としてゾル
−ゲル法により形成されることが好ましい。
In the above manufacturing method, it is preferable that the wet gel having an alkoxy group on the surface is formed by a sol-gel method using a metal alkoxide as a raw material.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below.

【0019】まず、本発明の多孔体に関して説明する。First, the porous material of the present invention will be described.

【0020】本発明者らは、鋭意検討を行った結果、驚
くべきことに、表面に有機シリル基を配して疎水性を有
する多孔体に関して、その多孔体が有するアルコキシ基
を少量とすることで、前記多孔体の疎水性に関する耐熱
性を上昇させることが可能であることを見いだした。ア
ルコキシ基が少量であるとは、アルコキシ基の数が骨格
を構成する金属酸化物の金属原子の数に対して5%未満
であることを意味するが、さらに1%未満であることが
好ましい。
As a result of intensive studies, the present inventors have surprisingly found that a porous material having an organic silyl group on the surface and having hydrophobicity has a small amount of alkoxy groups. It was found that it is possible to increase the heat resistance of the porous body with respect to hydrophobicity. The small amount of alkoxy groups means that the number of alkoxy groups is less than 5% with respect to the number of metal atoms of the metal oxide constituting the skeleton, and it is preferably less than 1%.

【0021】アルコキシ基が少量である場合に疎水性が
高温まで維持される理由は、以下のように考えられる。
アルコキシ基が多い場合、アルコキシ基が250℃程度
以下の雰囲気温度で燃焼する。その際、燃焼による局所
的な温度上昇のために有機シリル基部も昇温し燃焼す
る。一方、アルコキシ基が少ない場合は、アルコキシ基
の燃焼に誘発された有機シリル基の燃焼は起こらず、雰
囲気温度が有機シリル基の燃焼する温度になるまで安定
に存在するものと考えられる。
The reason why the hydrophobicity is maintained up to a high temperature when the amount of the alkoxy group is small is considered as follows.
When there are many alkoxy groups, the alkoxy groups burn at an ambient temperature of about 250 ° C. or lower. At that time, the organic silyl base also rises in temperature and burns due to a local temperature rise due to burning. On the other hand, when the number of alkoxy groups is small, it is considered that the combustion of the organic silyl groups induced by the combustion of the alkoxy groups does not occur and the atmosphere temperature is stable until the temperature reaches the temperature at which the organic silyl groups burn.

【0022】本発明の多孔体の骨格は、金属酸化物で構
成されるが、金属酸化物としては、酸化ケイ素、酸化ア
ルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン等が、後述
するゲル原料の入手の容易性から好ましい。これらの中
でも、前記理由から特に酸化ケイ素であることが好まし
い。
The skeleton of the porous body of the present invention is composed of a metal oxide, and as the metal oxide, silicon oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide and the like are easily available as a gel raw material described later. Is preferred. Of these, silicon oxide is particularly preferable for the above reason.

【0023】本発明の多孔体は、断熱材、超音波送受波
器の音響整合層、吸音材等に用いることを念頭に置け
ば、低密度であることが好ましく、その密度は50〜5
00kg/m3である。低密度であるために、断熱材や
吸音材としては固体による熱及び音波の伝導が減少し、
超音波送受波器の音響整合層として空気と圧電体との音
響インピーダンスのマッチングがとれることで音波の送
受信の効率が高くなる。
The porous material of the present invention preferably has a low density in consideration of being used as a heat insulating material, an acoustic matching layer of an ultrasonic wave transmitter / receiver, a sound absorbing material, and the like, and the density thereof is 50-5.
It is 00 kg / m 3 . Due to its low density, heat and sound conduction by solids is reduced as a heat insulating material and sound absorbing material,
The acoustic impedance matching between the air and the piezoelectric body can be achieved as the acoustic matching layer of the ultrasonic wave transmitter / receiver, so that the efficiency of sound wave transmission / reception is increased.

【0024】また、疎水性を与える有機シリル基として
は、アルキルシリル基、アリールシリル基等があるが、
疎水性の強いアルキルシリルが好ましい。アルキルシリ
ルとしては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル
基、ジエチルメチルシリル基、エチルジメチルシリル基
の他、さらに長鎖のアルキルシリル基もあるが、十分な
疎水性を有することと、分子量が小さいために、多孔体
表面に導入されても密度の上昇が小さいことからトリメ
チルシリル基が特に好ましい。同じ理由で、さらに分子
量の小さいジメチルシリル基がより好ましい。一方、ア
リールシリル基のうち、特にフェニルシリル基は耐熱性
が高いために好ましい。
As the organic silyl group which imparts hydrophobicity, there are an alkylsilyl group, an arylsilyl group and the like.
Strongly hydrophobic alkylsilyl is preferred. As the alkylsilyl, there are a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, a diethylmethylsilyl group, an ethyldimethylsilyl group, and also a long-chain alkylsilyl group, but since they have sufficient hydrophobicity and a small molecular weight, A trimethylsilyl group is particularly preferable because the increase in the density is small even when introduced into the surface of the porous body. For the same reason, a dimethylsilyl group having a smaller molecular weight is more preferable. On the other hand, of the arylsilyl groups, a phenylsilyl group is particularly preferable because it has high heat resistance.

【0025】多孔体表面にあるアルコキシ基は、後述す
るゲル原料のアルコキシ基の残存あるいは、製造工程の
処理に用いるアルコール溶媒によって、多孔体表面に導
入されたものであるが、メトキシ基、エトキシ基、プロ
ピル基、イソプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキ
シル基、へプチル基、オクチル基等がある。大きなアル
コキシ基が存在すると立体的な効果から有機シリル基の
導入効率が低下する。従って、表面にあるアルコキシ
は、メトキシ基、エトキシ基等の小さなアルコキシ基が
好ましい。
The alkoxy group on the surface of the porous body is a methoxy group or an ethoxy group, which is introduced on the surface of the porous body by the remaining alkoxy group of the gel raw material described later or the alcohol solvent used in the treatment of the manufacturing process. , Propyl group, isopropyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group and the like. The presence of a large alkoxy group reduces the introduction efficiency of the organic silyl group due to a steric effect. Therefore, the alkoxy on the surface is preferably a small alkoxy group such as methoxy group and ethoxy group.

【0026】また、本発明の多孔体は、アルコキシが非
常に少ないために、多孔体中の3次元的な結合が発達し
やすく強度が強くなる効果を奏する。また、アルコキシ
基がない分、有機シリル基の導入が容易であるため、よ
り強い疎水性を有するという効果も奏するものである。
Further, since the porous body of the present invention has a very small amount of alkoxy, it has the effect of easily developing three-dimensional bonds in the porous body and increasing the strength. Further, since there is no alkoxy group, the introduction of the organic silyl group is easy, so that it also has the effect of having stronger hydrophobicity.

【0027】次に、本発明の多孔体の製造方法に関して
説明する。
Next, the method for producing the porous body of the present invention will be described.

【0028】本発明の多孔体の骨格は金属酸化物からな
ることは既に説明したが、この多孔体は、例えば以下の
工程を含む方法により製造することが可能である。
Although it has been described that the skeleton of the porous body of the present invention is made of a metal oxide, this porous body can be manufactured by a method including the following steps, for example.

【0029】(a)加水分解工程 ゾルーゲル法により形成され、表面にアルコキシ基を有
する湿潤ゲルを、水を含む水溶性溶媒中で洗浄すること
により前記アルコキシ基を加水分解する工程、 (b)疎水化工程 疎水化剤を溶解し、アルコールを含まない溶媒中で、前
記湿潤ゲルに疎水化処理を施す工程 (c)乾燥工程 前記ゲル内に残存した溶媒を除く工程、 上記の工程のうち、本発明に最も特徴的な工程は、a)の
工程であり、この工程により、アルコキシ基は加水分解
して水酸基に変換される。この水酸基は、b)の疎水化
工程で有機シリル基に変換されるため、有機シリル基を
有し、含有するアルコキシ基が非常に少ない本発明の多
孔体が得られる。
(A) Hydrolysis step A step of hydrolyzing the alkoxy group by washing a wet gel formed by the sol-gel method and having an alkoxy group on the surface in a water-soluble solvent containing water, (b) hydrophobic Step of dissolving the hydrophobizing agent and subjecting the wet gel to a hydrophobic treatment in a solvent containing no alcohol (c) drying step removing the solvent remaining in the gel; The most characteristic step of the invention is the step a), in which the alkoxy group is hydrolyzed and converted into a hydroxyl group. Since this hydroxyl group is converted into an organic silyl group in the hydrophobizing step of b), the porous body of the present invention having an organic silyl group and containing very few alkoxy groups can be obtained.

【0030】以下では、順に上記の工程に関して、ゲル
原料としてゲル化の制御が容易であるために最も好まし
い、金属アルコキシドを用いた場合を中心に詳しく説明
する。
In the following, the above steps will be sequentially described in detail, focusing on the case where a metal alkoxide is used, which is the most preferable because it is easy to control gelation as a gel raw material.

【0031】(a)加水分解工程 この工程では、まず、いわゆるゾル−ゲル法により湿潤
ゲルを作製し、湿潤ゲル中に存在するアルコキシ基を加
水分解により取り除く。
(A) Hydrolysis Step In this step, first, a wet gel is prepared by the so-called sol-gel method, and the alkoxy groups present in the wet gel are removed by hydrolysis.

【0032】金属アルコキシドであるアルコキシシラン
をゲル原料とする場合、まずアルコール溶液中でゲル化
触媒として酸あるいはアルカリと水とを加えることで、
アルコキシシランの加水分解、縮重合を経て、湿潤ゲル
を形成する。この湿潤ゲルは、ゲル原料である金属アル
コキシドあるいは使用した溶媒のアルコールに起因する
アルコシ基を、骨格を構成する金属酸化物金属原子の数
に対して、10%〜40%程度有する。
When an alkoxysilane which is a metal alkoxide is used as a gel raw material, first, an acid or an alkali and water are added as a gelling catalyst in an alcohol solution,
A wet gel is formed through hydrolysis and polycondensation of alkoxysilane. This wet gel has about 10% to 40% of an alkoxy group derived from the metal alkoxide as the gel raw material or the alcohol of the solvent used, with respect to the number of metal oxide metal atoms constituting the skeleton.

【0033】次に、上記湿潤ゲルを、水溶性の溶媒と水
との混合溶媒中に浸漬することで、湿潤ゲルに含まれる
アルコキシ基を加水分解する。こうして、アルコキシ基
をほとんど含まない湿潤ゲルを形成することが可能とな
る。この際、湿潤ゲルを浸漬する混合溶媒中の水溶性溶
媒は、アセトン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、
ジオキサン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド等の
他、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコ
ールであっても良いが、水の量は十分に加水分解を進め
るために30wt%程度以上含まれることが好ましい。
Next, the wet gel is immersed in a mixed solvent of a water-soluble solvent and water to hydrolyze the alkoxy group contained in the wet gel. In this way, it is possible to form a wet gel containing almost no alkoxy groups. At this time, the water-soluble solvent in the mixed solvent for immersing the wet gel is acetone, tetrahydrofuran, dioxolane,
In addition to dioxane, formamide, dimethylformamide and the like, alcohols such as methanol, ethanol and propanol may be used, but the amount of water is preferably about 30 wt% or more in order to sufficiently promote hydrolysis.

【0034】本発明の製造方法で用いられるゲル原料と
しては、ゾルーゲル法に用いられる一般的な原料が用い
られる。例えば、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウ
ム、チタン等の酸化物微粒子や対応するアルコキシド等
がある。この中でも金属としてケイ素を含有する化合物
が、入手の容易性から好ましい。例えば、テトラメトキ
シシラン、テトラエトキシシラン等のテトラアルコキシ
シランおよびトリアルコキシシラン、ジアルコキシシラ
ン等のケイ素アルコキシドやそのオリゴマー、コロイダ
ルシリカ、水ガラス、水ガラスから電気透析により得ら
れるケイ酸水溶液等が用いられる。
As the gel raw material used in the production method of the present invention, a general raw material used in the sol-gel method is used. For example, there are oxide fine particles of silicon, aluminum, zirconium, titanium and the like, and corresponding alkoxides. Among these, compounds containing silicon as a metal are preferable because of easy availability. For example, tetraalkoxysilanes such as tetramethoxysilane and tetraethoxysilane, trialkoxysilanes, silicon alkoxides such as dialkoxysilanes and oligomers thereof, colloidal silica, water glass, and an aqueous solution of silicic acid obtained by electrodialysis from water glass are used. To be

【0035】既に述べたように、ゲル化の制御が容易
で、形成される湿潤ゲルの再現性に優れた金属アルキシ
ドが好ましく、さらに入手と取り扱いの容易性から、特
に上述のケイ素アルコキシドが好ましい。
As described above, the metal alkoxide, which is easy to control gelation and has excellent reproducibility of the wet gel to be formed, is preferable, and the above-mentioned silicon alkoxide is particularly preferable because of easy availability and handling.

【0036】ゲル化触媒としては、一般的な有機酸、無
機酸、有機塩基、無機塩基が用いられる。有機酸とし
て、酢酸、クエン酸、無機酸として、硫酸、塩酸、硝
酸、有機塩基として、ピペリジン、無機塩基として、ア
ンモニア等がある。
As the gelling catalyst, general organic acids, inorganic acids, organic bases and inorganic bases are used. Organic acids include acetic acid, citric acid, inorganic acids, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, organic bases such as piperidine, and inorganic bases such as ammonia.

【0037】(b)疎水化工程 この工程では、(a)加水分解工程、で得られた湿潤ゲ
ルを、疎水化剤であるシリル化剤を溶解し、アルコール
を含まない溶媒中に浸漬することで、湿潤ゲル中の水酸
基を有機シリル基に変換する。アルコールを含まない溶
液中で疎水化処理を行うことにより、水酸基のアルコキ
シ基への変換を防ぐことができる。ここで、アルコール
を含まない溶液とは、溶液中のアルコール分子の数が、
溶液中に含まれる疎水化剤の分子数の1/10以下であ
ることを意味する。
(B) Hydrophobizing step In this step, the wet gel obtained in (a) hydrolysis step is dissolved in a silylating agent which is a hydrophobizing agent and immersed in a solvent containing no alcohol. Then, the hydroxyl group in the wet gel is converted into an organic silyl group. By performing the hydrophobic treatment in a solution containing no alcohol, it is possible to prevent the conversion of the hydroxyl group into the alkoxy group. Here, the alcohol-free solution means that the number of alcohol molecules in the solution is
It is 1/10 or less of the number of molecules of the hydrophobizing agent contained in the solution.

【0038】この時、シリル化剤を溶解する溶液中に水
が存在すると、シリル化剤が反応して失われるため、非
アルコール系溶媒で洗浄することで湿潤ゲル中の水を除
いておくことが好ましい。
At this time, if water is present in the solution in which the silylating agent is dissolved, the silylating agent reacts and is lost. Therefore, the water in the wet gel should be removed by washing with a non-alcoholic solvent. Is preferred.

【0039】本発明で使用されるシリル化剤としては、
疎水化時の反応性が高く入手も容易であることから、ク
ロロシラン化合物、ジシラザン化合物が最も適している
が、アルコキシシラン化合物も用いることができる。
The silylating agent used in the present invention includes:
Chlorosilane compounds and disilazane compounds are most suitable because they have high reactivity at the time of hydrophobization and are easily available, but alkoxysilane compounds can also be used.

【0040】クロロシラン化合物として、トリメチルク
ロロシラン、メチルトリクロロシランおよびジメチルジ
クロロシラン、ジエチルジクロロシラン、エチルメチル
ジクロロシラン、シラザン化合物としてはヘキサメチル
ジシラザン、アルコキシシランとしてはメトキシトリメ
チルシラン、エトキシトリメチルシラン、ジメトキシジ
メチルシラン、ジメトキシジエチルシランおよびジエト
キシジメチルシランなどがある。これらの中でも、ケイ
素原子に結合する有機部位がメチル基であるものが好ま
しい。これは、有機部位が小さいために、疎水化時の反
応性が高いと同時に、得られる多孔体の疎水化による密
度上昇が小さくなるからである。
Trimethylchlorosilane, methyltrichlorosilane and dimethyldichlorosilane, diethyldichlorosilane, ethylmethyldichlorosilane as the chlorosilane compound, hexamethyldisilazane as the silazane compound, methoxytrimethylsilane, ethoxytrimethylsilane, dimethoxydimethyl as the alkoxysilane. Examples include silane, dimethoxydiethylsilane and diethoxydimethylsilane. Among these, those in which the organic moiety bonded to the silicon atom is a methyl group are preferred. This is because the organic sites are small, so that the reactivity at the time of hydrophobization is high, and at the same time, the density increase due to hydrophobization of the obtained porous body is small.

【0041】また、疎水化処理液の溶媒となる水溶性溶
媒としては、水溶性のケトン、水溶性のエーテル、水溶
性のアミド等が用いられる。具体的には、アセトン、
1,4―ジオキサン、テトラヒドロフラン、1,3―ジ
オキソラン、ジメチルホルムアミド等がある。
As the water-soluble solvent used as the solvent for the hydrophobizing treatment liquid, water-soluble ketones, water-soluble ethers, water-soluble amides and the like are used. Specifically, acetone,
Examples include 1,4-dioxane, tetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, dimethylformamide and the like.

【0042】(c)乾燥工程 この工程では、(b)で得られた表面に有機シリル基を
有し、アルコキシ基をほとんど有しない湿潤ゲルから、
溶媒を除くことによって、本発明の多孔体を得る。乾燥
時の溶媒としては、有機シリル基や残存した水酸基のア
ルコキシ基へ変換を防ぐために、メタノール、エタノー
ルは避けられるべきである。また、有機シリル基の水酸
基への変換を防ぐために、乾燥時の溶媒として水の混入
もまた避けることが好ましい。
(C) Drying step In this step, from the wet gel obtained in (b) having an organic silyl group and almost no alkoxy group,
By removing the solvent, the porous body of the present invention is obtained. As a solvent for drying, methanol or ethanol should be avoided in order to prevent conversion of an organic silyl group or a residual hydroxyl group into an alkoxy group. Further, in order to prevent conversion of the organic silyl group to a hydroxyl group, it is preferable to avoid mixing of water as a solvent during drying.

【0043】溶媒の除去は、通常加熱乾燥によるが、そ
の際、乾燥時に湿潤ゲルの中の細孔に発生する毛管力の
ために、湿潤ゲルが収縮し、得られる多孔体の密度が上
昇することがある。従って、乾燥溶媒として表面張力の
低いものを使用して発生する毛管力を低減することが好
ましい。具体的には、ヘプタン、ヘキサン、ペンタン等
の炭化水素及びその混合物が特に好適に用いられる。
The solvent is usually removed by heating and drying. At that time, the capillary force generated in the pores of the wet gel during the drying causes the wet gel to shrink, resulting in an increase in the density of the obtained porous body. Sometimes. Therefore, it is preferable to reduce the capillary force generated by using a dry solvent having a low surface tension. Specifically, hydrocarbons such as heptane, hexane, pentane and the like and mixtures thereof are particularly preferably used.

【0044】あるいは、乾燥時の溶媒の表面張力を下げ
るために、溶媒として超臨界流体を用いることができ
る。乾燥に用いられる超臨界流体として、水、アルコー
ル、二酸化炭素等の超臨界状態が代表的であるが、水、
アルコールは、有機シリル基の加水分解や、アルコキシ
基の導入を生じる可能性があるため好ましくない。これ
らの可能性のない二酸化炭素の超臨界状態が好適に用い
られる。
Alternatively, a supercritical fluid can be used as the solvent in order to reduce the surface tension of the solvent during drying. Typical supercritical fluids used for drying are water, alcohol, and supercritical states such as carbon dioxide.
Alcohol is not preferable because it may cause hydrolysis of an organic silyl group or introduction of an alkoxy group. The supercritical state of carbon dioxide without these possibilities is preferably used.

【0045】また、湿潤ゲル中の溶媒を凍結させて融点
以下の温度で昇華により溶媒を除く凍結乾燥も、多孔体
の密度上昇の防止には有効である。これは、固体状態か
ら乾燥するために乾燥時に毛管力が働かないためであ
る。この方法には融点が高い、t-ブタノール等が好適
に用いられる。
Freeze-drying, in which the solvent in the wet gel is frozen and the solvent is removed by sublimation at a temperature below the melting point, is also effective in preventing the increase in the density of the porous body. This is because the solid state is dried and the capillary force does not work during the drying. For this method, t-butanol having a high melting point is preferably used.

【0046】上記では、典型的な本発明の多孔体の製造
方法に関して述べた。これ以外にも、(a)の加水分解
工程後に乾燥を行い、その後にシリル化剤の蒸気にさら
すことで気相において疎水化処理を行って有機シリル基
を導入し、本発明の多孔体を得ること等も可能である。
In the above, a typical method for producing the porous body of the present invention has been described. In addition to this, after the hydrolysis step of (a), drying is carried out, and thereafter, a hydrophobizing treatment is carried out in the gas phase by exposing to the vapor of the silylating agent to introduce an organic silyl group, and the porous body of the present invention is obtained. It is also possible to obtain it.

【0047】以下に、具体的な実施例に基づいて本発明
を説明するが、本発明は、以下の内容に必ずしも制限さ
れるものではない。
The present invention is described below based on specific examples, but the present invention is not necessarily limited to the following contents.

【0048】[0048]

【実施例】《実施例1および比較例1》本実施例では、
金属アルコキシドとしてテトラメトキシシランを原料に
用いて湿潤ゲルを作製し、湿潤ゲルを含水アセトン中に
浸漬して、湿潤ゲル表面のメトキシ基を加水分解した。
その後に、シリル化剤としてトリメチルクロロシランを
用いて疎水化処理を施し、乾燥を経て多孔体を得た。
EXAMPLES << Example 1 and Comparative Example 1 >> In this example,
A wet gel was prepared using tetramethoxysilane as a metal alkoxide as a raw material, and the wet gel was immersed in hydrated acetone to hydrolyze the methoxy groups on the surface of the wet gel.
After that, trimethylchlorosilane was used as a silylating agent for hydrophobizing treatment, and drying was performed to obtain a porous body.

【0049】具体的には、原料として、テトラメトキシ
シラン/メタノール/水=1:3:4(モル比)を用い
て、これを混合して湿潤ゲルを作製した。水は触媒とし
ての0.1Nアンモニア水の形で用いた。
Specifically, tetramethoxysilane / methanol / water = 1: 3: 4 (molar ratio) was used as a raw material, and this was mixed to prepare a wet gel. Water was used in the form of 0.1N ammonia water as a catalyst.

【0050】次に、得られた湿潤ゲルを、アセトン/水
=1/1(重量比)に1日間浸漬した。
Next, the obtained wet gel is mixed with acetone / water.
= 1/1 (weight ratio) was immersed for 1 day.

【0051】さらに、湿潤ゲルを、アセトン中に浸漬す
ることで、湿潤ゲル内部をアセトンに置換した後に、湿
潤ゲルをトリメチルクロロシランの6vol%アセトン
溶液に1日間浸漬した。
Further, the wet gel was immersed in acetone to replace the inside of the wet gel with acetone, and then the wet gel was immersed in a 6 vol% acetone solution of trimethylchlorosilane for 1 day.

【0052】最後に、大気圧下で、加熱乾燥することで
アセトンを除き、多孔体を得た。多孔体の密度は、22
0g/cm3であった。
Finally, acetone was removed by heating and drying under atmospheric pressure to obtain a porous body. The density of the porous body is 22
It was 0 g / cm 3 .

【0053】また、元素分析により多孔体中のメトキシ
基とトリメチルシリル基に起因する全炭素量を定量し
た。また、酸素存在下で900℃にて熱処理することで
残存する酸化ケイ素から全ケイ素量を定量した。また、
固体状態で13C−NMR測定を行うことで、多孔体中で
炭素を有するメトキシ基とトリメチルシリル基との比を
決定した。こうすることで、メトキシ基の数とトリメチ
ルシリル基の数の、ケイ素原子の数に対する割合を各々
決定した。その割合は、順に1%未満、11%となっ
た。
Further, the total amount of carbon due to the methoxy group and the trimethylsilyl group in the porous body was quantified by elemental analysis. Further, the total amount of silicon was quantified from the remaining silicon oxide by heat treatment at 900 ° C. in the presence of oxygen. Also,
By performing 13 C-NMR measurement in the solid state, the ratio of the methoxy group having carbon and the trimethylsilyl group in the porous body was determined. By doing so, the ratio of the number of methoxy groups and the number of trimethylsilyl groups to the number of silicon atoms was determined. The ratios were less than 1% and 11%, respectively.

【0054】さらに、熱重量分析により、500℃まで
昇温した場合に、重量減少が起こる温度を測定し、有機
シリル基の熱分解温度を決定した。この時、測定は空気
中にて行った。得られた多孔体の有機シリル基の熱分解
温度は、350℃であった(実施例1)。
Further, by thermogravimetric analysis, the temperature at which weight loss occurs when the temperature was raised to 500 ° C. was measured to determine the thermal decomposition temperature of the organic silyl group. At this time, the measurement was performed in the air. The thermal decomposition temperature of the organic silyl group of the obtained porous body was 350 ° C (Example 1).

【0055】比較のために、実施例と同様に湿潤ゲルを
形成した後、メタノールに浸漬して、湿潤ゲル中の液体
をメタノールに置換した。後は、実施例と同様にして、
アセトン置換、疎水化、乾燥を行った。
For comparison, a wet gel was formed in the same manner as in the example and then immersed in methanol to replace the liquid in the wet gel with methanol. After that, in the same manner as in the example,
Acetone substitution, hydrophobization, and drying were performed.

【0056】得られた多孔体中のメトキシ基の数とトリ
メチルシリル基の数の、ケイ素原子の数に対する割合
は、順に13%、10%であった。また、密度は230
kg/m3、有機シリル基の熱分解温度は、260℃で
あった(比較例1)。
The ratio of the number of methoxy groups and the number of trimethylsilyl groups in the obtained porous material to the number of silicon atoms was 13% and 10%, respectively. Also, the density is 230
kg / m 3 , and the thermal decomposition temperature of the organic silyl group was 260 ° C (Comparative Example 1).

【0057】このように、実施例が比較例に対して有機
シリル基の熱分解温度が高く、疎水性を高温まで維持で
きるたのは、多孔体作製時に、アルコキシ基を加水分解
により除いて、多孔体中のアルコキシ基の割合が減少し
ているための考えられる。
As described above, in the example, the thermal decomposition temperature of the organic silyl group is higher than that of the comparative example, and the hydrophobicity can be maintained up to a high temperature because the alkoxy group is removed by hydrolysis during the production of the porous body, It is considered that the ratio of alkoxy groups in the porous body is decreased.

【0058】《実施例2》本実施例では、実施例1と同
様に湿潤ゲルを作製した後、得られた湿潤ゲルをメタノ
ール/水=1/1(重量比)に1日間浸漬した。その後
は、実施例1と同様にして多孔体を作製した。得られた
多孔体の密度は220kg/m3、メトキシ基の数とト
リメチルシリル基の数の、ケイ素原子の数に対する割合
は、順に1%未満、11%であった。また、有機シリル
基の熱分解温度は、340℃であった。
Example 2 In this example, a wet gel was prepared in the same manner as in Example 1, and then the obtained wet gel was immersed in methanol / water = 1/1 (weight ratio) for 1 day. After that, a porous body was prepared in the same manner as in Example 1. The density of the obtained porous body was 220 kg / m 3 , and the ratios of the number of methoxy groups and the number of trimethylsilyl groups to the number of silicon atoms were less than 1% and 11%, respectively. The thermal decomposition temperature of the organic silyl group was 340 ° C.

【0059】このように、湿潤ゲル形成後のアルコキシ
基の加水分解の際に、用いられる溶媒がメタノール/水
の場合でも、有機シリル基の熱分解温度は上昇し、疎水
性が高温まで維持されることがわかった。これは、水が
大量に含まれることで多孔体形成時のメトキシ基の加水
分解が良好に進行しているためと考えられる。
As described above, when the alkoxy group is hydrolyzed after the formation of the wet gel, even if the solvent used is methanol / water, the thermal decomposition temperature of the organic silyl group rises and the hydrophobicity is maintained up to a high temperature. I found out that This is considered to be because the hydrolysis of the methoxy group during the formation of the porous body favorably proceeded due to the large amount of water contained.

【0060】《実施例3および比較例2》本実施例で
は、金属アルコキシドとしてテトラエトキシシランをゲ
ル原料として湿潤ゲルを作製し、湿潤ゲルを含水エタノ
ール中に浸漬して、湿潤ゲル表面のエトキシ基を加水分
解した。次に、アセトン置換、トルエン置換を順に行
い、引き続き、トルエン中でシリル化剤としてヘキサメ
チルジシラザンを用いて疎水化処理を施し、乾燥を経る
ことで多孔体を得た。
Example 3 and Comparative Example 2 In this example, a wet gel was prepared using tetraethoxysilane as a metal raw material as a metal alkoxide, and the wet gel was immersed in water-containing ethanol to obtain an ethoxy group on the surface of the wet gel. Was hydrolyzed. Next, acetone substitution and toluene substitution were carried out in that order, followed by hydrophobic treatment using hexamethyldisilazane as a silylating agent in toluene, followed by drying to obtain a porous body.

【0061】具体的な操作を以下に示す。The specific operation is shown below.

【0062】湿潤ゲルは原料として、テトラエトキシシ
ラン、水、エタノール、塩化水素、アンモニアを1:
3.5:4:8×10-4:6×10-3(モル比)を用い
た。この時、塩化水素は、塩酸、アンモニアはアンモニ
ア水の形で用いた。まず、テトラエトキシシラン、水、
エタノール、塩酸を混合し、引き続きアンモニア水、エ
タノールを加えてゲル化を行わせた。
As raw materials for the wet gel, tetraethoxysilane, water, ethanol, hydrogen chloride, and ammonia are used in a ratio of 1:
3.5: 4: 8 × 10 −4 : 6 × 10 −3 (molar ratio) was used. At this time, hydrogen chloride was used in the form of hydrochloric acid, and ammonia was used in the form of aqueous ammonia. First, tetraethoxysilane, water,
Ethanol and hydrochloric acid were mixed, and then aqueous ammonia and ethanol were added to cause gelation.

【0063】さらに、前記湿潤ゲルを、水を重量で50
%含むエタノール溶液に1日間浸漬させた後、湿潤ゲル
をまずアセトンに浸漬することで、湿潤ゲル中の液体を
アセトンに置換した。さらに、同様にして、湿潤ゲル中
の液体をトルエンに置換した。引き続き、湿潤ゲルを、
ヘキサメチルジシラザンの20wt%トルエン溶液中に
浸漬し、還流条件下で5時間疎水化処理を施した。その
後、疎水化処理を施した湿潤ゲルを耐圧容器中で、液化
二酸化炭素に浸積して湿潤ゲル中の液体を液化二酸化炭
素に置換した後、50℃、10Mpaまで昇温、昇圧し
て耐圧容器内を超臨界状態とした。最後に温度を50℃
に保持したまま、徐々に二酸化炭素を放出して耐圧容器
内の圧力を大気圧まで低下させることで乾燥を完了させ
た。得られた多孔体の密度は130kg/m3であっ
た。
Further, the wet gel is mixed with 50 parts by weight of water.
%, The wet gel was first immersed in acetone to replace the liquid in the wet gel with acetone. Further, similarly, the liquid in the wet gel was replaced with toluene. Then, wet gel,
It was dipped in a 20 wt% toluene solution of hexamethyldisilazane and subjected to a hydrophobic treatment for 5 hours under reflux conditions. After that, the hydrogel-treated wet gel is immersed in liquefied carbon dioxide in a pressure vessel to replace the liquid in the wet gel with liquefied carbon dioxide, and then the temperature is raised to 50 ° C. and 10 MPa, and the pressure is increased to withstand pressure. The inside of the container was put into a supercritical state. Finally the temperature is 50 ℃
With the temperature kept at 1, the carbon dioxide was gradually released to reduce the pressure in the pressure vessel to the atmospheric pressure to complete the drying. The density of the obtained porous body was 130 kg / m 3 .

【0064】実施例1と同様の分析を行った結果、得ら
れた多孔体中のエトキシ基の数とトリメチルシリル基の
数の、ケイ素原子の数に対する割合は、順に1%未満、
11%であった。有機シリル基の熱分解温度は、340
℃であった。(実施例2)比較のために、実施例と同様
に湿潤ゲルを形成した後、エタノールに浸漬して、湿潤
ゲル中の液体をエタノールに置換した。後は、実施例と
同様にして、トルエン置換、疎水化、乾燥を行った。得
られた多孔体中のエトキシ基の数とトリメチルシリル基
の数の、ケイ素原子の数に対する割合は、順に10%、
9%であった。また、多孔体の密度は、140kg/m
3、有機シリル基の熱分解温度は、240℃であった
(比較例2)。
As a result of performing the same analysis as in Example 1, the ratio of the number of ethoxy groups and the number of trimethylsilyl groups in the obtained porous material to the number of silicon atoms was less than 1% in order,
It was 11%. The thermal decomposition temperature of the organic silyl group is 340
It was ℃. (Example 2) For comparison, a wet gel was formed in the same manner as in Example and then immersed in ethanol to replace the liquid in the wet gel with ethanol. After that, toluene replacement, hydrophobization, and drying were performed in the same manner as in the example. The ratio of the number of ethoxy groups and the number of trimethylsilyl groups in the obtained porous body to the number of silicon atoms is 10% in order,
It was 9%. The density of the porous body is 140 kg / m.
3. The thermal decomposition temperature of the organic silyl group was 240 ° C. (Comparative Example 2).

【0065】実施例のように、ゲル原料、疎水化剤、乾
燥法に依らず、有機シリル基の熱分解温度が上昇し、高
い温度での疎水性の維持が可能であることがわかった。
これは、多孔体作製時にアルコキシ基を加水分解するた
めに、多孔体中のアルコキシ基が減少しているためと考
えられる。
As in the example, it was found that the thermal decomposition temperature of the organic silyl group rises irrespective of the gel raw material, the hydrophobizing agent and the drying method, and the hydrophobicity can be maintained at a high temperature.
It is considered that this is because the alkoxy groups in the porous body are reduced because the alkoxy groups are hydrolyzed during the production of the porous body.

【0066】[0066]

【発明の効果】本発明の多孔体は、有機シリル基を有す
るとともに、アルコキシ基をほとんど有しない構成が特
徴であり、この構成のために、疎水性が高温まで維持さ
れるという効果がある。
The porous material of the present invention is characterized by having an organic silyl group and almost no alkoxy group. Due to this structure, the hydrophobicity is maintained up to a high temperature.

【0067】本発明の多孔体の製造方法は、湿潤ゲル中
のアルコキシ基を加水分解によって除く工程を有するこ
とが特徴であり、この構成のために、アルコキシ基をほ
とんど有さない多孔体が得られ、疎水性が高温まで維持
できる多孔体を容易に提供できる効果がある。
The method for producing a porous body of the present invention is characterized by having a step of removing an alkoxy group in a wet gel by hydrolysis. Due to this constitution, a porous body having almost no alkoxy group is obtained. Therefore, there is an effect that it is possible to easily provide a porous body whose hydrophobicity can be maintained up to a high temperature.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 和彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 4G072 AA28 BB15 CC10 GG01 GG03 HH19 HH28 HH30 PP17 QQ07 RR07 RR12 4J030 CA02 CB17 CC16 CF02 CG16 CG29 4J035 AA01 AB01 AB02 AB06 LA03 LB20    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Kazuhiko Hashimoto             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. F term (reference) 4G072 AA28 BB15 CC10 GG01 GG03                       HH19 HH28 HH30 PP17 QQ07                       RR07 RR12                 4J030 CA02 CB17 CC16 CF02 CG16                       CG29                 4J035 AA01 AB01 AB02 AB06 LA03                       LB20

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 骨格が金属酸化物から構成され、少なく
とも表面の一部に有機シリル基を有してなる多孔体であ
って、含有されるアルコキシ基の数が前記金属酸化物の
金属原子の数に対して5%未満であることを特徴とする
多孔体。
1. A porous body having a skeleton composed of a metal oxide and having an organic silyl group on at least a part of the surface thereof, wherein the number of alkoxy groups contained is equal to that of the metal atoms of the metal oxide. A porous body characterized by being less than 5% with respect to the number.
【請求項2】 見かけ密度が50〜500kg/m3
範囲であることを特徴とする請求項1に記載の多孔体。
2. The porous body according to claim 1, wherein the apparent density is in the range of 50 to 500 kg / m 3 .
【請求項3】 骨格を構成する金属酸化物の金属原子が
ケイ素原子であることを特徴とする請求項1に記載の多
孔体。
3. The porous body according to claim 1, wherein the metal atom of the metal oxide forming the skeleton is a silicon atom.
【請求項4】 有機シリル基がトリメチルシリル基であ
ることを特徴とする請求項1に記載の多孔体。
4. The porous body according to claim 1, wherein the organic silyl group is a trimethylsilyl group.
【請求項5】 有機シリル基がジメチルシリル基である
ことを特徴とする請求項1に記載の多孔体。
5. The porous body according to claim 1, wherein the organic silyl group is a dimethylsilyl group.
【請求項6】 骨格が金属酸化物から構成され、少なく
とも多孔体表面の一部に有機シリル基を有し、含有され
るアルコキシ基の数が前記金属酸化物の金属原子の数に
対して5%未満である多孔体の製造方法であって、 (a)表面にアルコキシ基を有する湿潤ゲルを、水を含
む水溶性溶媒中に浸漬することにより前記アルコキシ基
を加水分解する工程、 (b)疎水化剤を溶解し、アルコールを含まない溶媒中
で、前記湿潤ゲルを疎水化処理する工程、 (c)前記ゲル内に残存した溶媒を除く乾燥工程、とを
含むことを特徴とする多孔体の製造方法。
6. The skeleton is composed of a metal oxide, has an organic silyl group on at least a part of the surface of the porous body, and the number of alkoxy groups contained is 5 with respect to the number of metal atoms of the metal oxide. % Of less than 100%, wherein (a) a step of hydrolyzing the alkoxy group by immersing a wet gel having an alkoxy group on the surface in a water-soluble solvent containing water, (b) A porous body comprising a step of dissolving a hydrophobizing agent and subjecting the wet gel to a hydrophobic treatment in a solvent containing no alcohol, and (c) a drying step of removing the solvent remaining in the gel. Manufacturing method.
【請求項7】 表面にアルコキシ基を有する湿潤ゲル
が、金属アルコキシドを原料としてゾル−ゲル法により
形成されることを特徴とする請求項6に記載の多孔体の
製造方法。
7. The method for producing a porous body according to claim 6, wherein the wet gel having an alkoxy group on the surface is formed by a sol-gel method using a metal alkoxide as a raw material.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101813297B1 (en) * 2010-01-07 2017-12-28 다나카 기킨조쿠 고교 가부시키가이샤 Hydrogen combustion catalyst and method for producing thereof, and method for combusting hydrogen

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