JP2012520386A - キセロゲル複合材料の製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明はまた、このようにして得られるキセロゲル複合材料と、これらの絶縁材料、断熱用、真空絶縁パネル、冷蔵装置または建物中での利用に関する。
【選択図】なし
Description
(a)少なくとも一種の多官能性イソシアネートからなるモノマー成分(A1)と多官能性アミンと多官能性ヒドロキシ化合物とから選ばれる少なくとも一種からなるモノマー成分(A2)とを含む有機ゲル前駆体(A)を含む組成物を提供し、
(b)連続気孔マクロ孔性発泡体(B)と溶媒(C)の存在下で該有機ゲル前駆体(A)を反応させキセロゲル複合材料とし;
(c)溶媒(C)を溶媒(C)の臨界温度と臨界圧力より低い温度と圧力でガス状態に変換させてキセロゲル複合材料を乾燥させることを特徴とするキセロゲルキセロゲル複合材料の製造方法に関する。
本発明によれば、工程(a)は、少なくとも一種の多官能性イソシアネートからなるモノマー成分(A1)と多官能性アミンと多官能性ヒドロキシ化合物とから選ばれる少なくとも一種からなるモノマー成分(A2)とを含む有機前駆体(A)を含む組成物を提供することを含む。
ii)ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)系の多官能性イソシアネート、
特に2,2’−MDIまたは2,4’−MDIまたは4,4’−MDIまたはオリゴマー状MDI、いわゆるポリフェニルポリメチレンイソシアネート、上記ジフェニルメタンジイソシアネートの二種または三種以上の混合物、MDIの製造時に得られる粗製MDI、または
少なくとも一種のMDIオリゴマーと少なくとも一種の上記低分子量MDI誘導体の混合物;
iii)少なくとも一種の実施様態i)に記載の芳香族イソシアネートと少なくとも一種の実施様態ii)に記載の芳香族イソシアネートの混合物。
少なくとも一種の第一級アミノ基を、特に少なくとも2種の第一級アミノ基を含む。
好適なポリエチレンイミンが、例えばルパソール(R)という商品名でBASFより販売されている。2〜6個の、特に2〜4個の第一級アミノ基をもち、数平均分子量が400〜約10000g/mol、好ましくは800〜約6000g/molであり、分岐度DBが40〜100%、好ましくは50〜80%、特に55〜70%である高分岐ポリエチレンイミンが極めて好ましい。
(a−1)モノマー成分(A1)と(A2)のそれぞれ別々な溶媒(C)への供給;
(a−2)工程(a−1)で添加されたモノマー成分の混合による溶媒(C)中にモノマー成分(A1)と(A2)を含むゲル前駆体(A)の供給;
(b)連続気孔マクロ孔性発泡体と溶媒(C)の存在下での該ゲル前駆体(A)の反応によるゲルの形成;および
(c)ゲル中に含まれる液体の臨界温度と臨界圧力を下回る温度と圧力でのゲル中に含まれる液体のガス状態への変換による前工程で得られたゲルの乾燥。
本発明によれば、工程(b)でゲル前駆体(A)を連続気孔マクロ孔性発泡体(B)と溶媒(C)の存在下で反応させて、ゲルを形成する。
本発明によれば、前工程で得られたキセロゲル複合材料は、工程(c)でゲル中に含まれる液体をゲル中に含まれる液体の臨界温度と臨界圧力を下回る温度と圧力でガス状態に変換して乾燥させられる。
これらのプロセスの組み合わせがあげられる。
P=(Vi/(Vi+Vs))×100体積%
式中、Pは気孔率、ViはDIN66133によるHg侵入体積(ml/g)、Vsは、試料の比容積(ml/g)である。
ρ=1/(Vi+Vs)
メラミンとホルムアルデヒド由来の多孔体の比容積として1/Vs=1.68g/mlの値を用い、イソシアネート由来の多孔体の比容積として1/Vs=1.38g/ml値を用いた。両方の値は、Heピクノメトリーで測定した。
0.72gのルプラネート(R)M200R(ASTM−D−5155−96Aにより求めたNCO含量が30.9g/100gで、官能価が約3で、DIN53018による粘度が25℃で2100mPa・sであるオリゴマー状MDI)を、ガラスビーカー中で20℃で攪拌しながら5.65gのアセトンに溶解した。第二のガラスビーカー中で、0.52gの4,4’−ジアミノジフェニルメタンを5.70gのアセトンに溶解した。工程(a)からのこれら二つの溶液を混合した。この結果、透明な低粘度の混合物を得た。この中に、0.12gのメラミン−ホルムアルデヒド樹脂発泡体を浸漬した。BASF社の発泡体バソテクトを用いた。この発泡体は円柱状であり、この混合物中に完全に浸漬した。混合物と浸漬した発泡体とを、室温で24時間放置して硬化させた。(c)で得られたゲルをガラスビーカーから取り出し、液体(アセトン)を20℃で7日間乾燥させて除いた。
0.72gのルプラネート(R)M200R(ASTM−D−5155−96Aにより求めたNCO含量が30.9g/100gで、官能価が約3で、DIN53018による粘度が25℃で2100mPa・sであるオリゴマー状MDI)を、ガラスビーカー中で20℃で攪拌しながら5.65gのアセトンに溶解した。第二のガラスビーカー中で、0.52gの4,4’−ジアミノジフェニルメタンを5.70gのアセトンに溶解した。工程(a)からのこれら二つの溶液を混合した。この結果、透明な低粘度の混合物を得た。(b)からのこの混合物を室温で24時間硬化させた。(c)で得られたゲルを、次いでガラスビーカーから取り出し、液体(アセトン)を20℃で7日間乾燥させて除いた。
0.76gのルプラネート(R)M200R(ASTM−D−5155−96Aにより求めたNCO含量が30.9g/100gで、官能価が約3で、DIN53018による粘度が25℃で2100mPa・sであるオリゴマー状MDI)を、ガラスビーカー中で20℃で攪拌しながら5.4gのアセトンに溶解した。第二のガラスビーカー中で、0.75gの4,4’−メチレンビス(2−クロロアニリン)を5.5gのアセトンに溶解した。工程(a)からのこれら二つの溶液を混合した。この結果、透明な低粘度の混合物を得た。この中に、0.12gのメラミン−ホルムアルデヒド樹脂発泡体を浸漬した。BASF社の発泡体バソテクトを用いた。この発泡体は円柱状であり、この混合物中に完全に浸漬した。混合物と浸漬した発泡体とを、室温で24時間放置して硬化させた。(c)で得られたゲルをガラスビーカーから取り出し、液体(アセトン)を20℃で7日間乾燥させて除いた。
0.76gのルプラネート(R)M200R(ASTM−D−5155−96Aにより求めたNCO含量が30.9g/100gで、官能価が約3で、DIN53018による粘度が25℃で2100mPa・sであるオリゴマー状MDI)を、ガラスビーカー中で20℃で攪拌しながら5.4gのアセトンに溶解した。第二のガラスビーカー中で、0.75gの4,4’−メチレンビス(2−クロロアニリン)wp5.5gのアセトンに溶解した。工程(a)からのこれら二つの溶液を混合した。この結果、透明な低粘度の混合物を得た。(b)からのこの混合物を室温で24時間硬化させた。この結果、ゲル形成は無く沈殿物を与えた。液体(アセトン)を20℃で7日間乾燥させて除いた。
1.13gのルプラネート(R)M200R(ASTM−D−5155−96Aにより求めたNCO含量が30.9g/100gで、官能価が約3で、DIN53018による粘度が25℃で2100mPa・sであるオリゴマー状MDI)を、ガラスビーカー中で20℃で攪拌しながら5.1gのアセトンに溶解した。第二のガラスビーカー中で、1.11gの4,4’−メチレンビス(2−クロロアニリン)を5.1gのアセトンに溶解した。工程(a)からのこれら二つの溶液を混合した。この結果、透明な低粘度の混合物を得た。この中に、0.12gのメラミン−ホルムアルデヒド樹脂発泡体を浸漬した。BASF社の発泡体バソテクトを用いた。この発泡体は円柱状であり、この混合物中に完全に浸漬した。混合物と浸漬した発泡体とを、室温で24時間放置して硬化させた。(c)で得られたゲルをガラスビーカーから取り出し、液体(アセトン)を20℃で7日間乾燥させて除いた。
1.13gのルプラネート(R)M200R(ASTM−D−5155−96Aにより求めたNCO含量が30.9g/100gで、官能価が約3で、DIN53018による粘度が25℃で2100mPa・sであるオリゴマー状MDI)を、ガラスビーカー中で20℃で攪拌しながら5.1gのアセトンに溶解した。第二のガラスビーカー中で、1.11gの4,4’−メチレンビス(2−クロロアニリン)を5.1gのアセトンに溶解した。工程(a)からのこれら二つの溶液を混合した。この結果、透明な低粘度の混合物を得た。(b)からのこの混合物を室温で24時間硬化させた。(c)で得られたゲルをガラスビーカーから取り出し、液体(アセトン)を20℃で7日間乾燥させて除いた。
Claims (14)
- (a)少なくとも一種の多官能性イソシアネートからなるモノマー成分(A1)と多官能性アミンと多官能性ヒドロキシ化合物とから選ばれる少なくとも一種からなるモノマー成分(A2)とを含む有機ゲル前駆体(A)を含む組成物を提供する工程と、
(b)連続気孔マクロ孔性発泡体(B)と溶媒(C)の存在下で該有機ゲル前駆体(A)を反応させキセロゲル複合材料とする工程と、
(c)溶媒(C)を溶媒(C)の臨界温度と臨界圧力より低い温度と圧力でガス状態に変換させてキセロゲル複合材料を乾燥させる工程とからなる
ことを特徴とするキセロゲルキセロゲル複合材料の製造方法。 - モノマー成分(A2)が少なくとも一種の多官能性の芳香族アミンを含む請求項1に記載の方法。
- モノマー成分(A2)が、4,4’−メチレンビス(2−クロロアニリン)と4,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,2’−ジアミノジフェニルメタン、及びオリゴマー状のジアミノジフェニルメタンから選ばれる少なくとも一種の多官能性の芳香族アミンを含む請求項1または2に記載の方法。
- モノマー成分(A1)が、ジフェニルメタン2,2’−ジイソシアネートとジフェニルメタン2,4’−ジイソシアネート、ジフェニルメタン4,4’−ジイソシアネート、オリゴマー状ジフェニルメタンジイソシアネート、及び上記化合物の混合物から選ばれる請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- モノマー成分(A1)が、官能価が少なくとも2.5であるオリゴマー状のジフェニルメタンジイソシアネートである請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 成分(A1)と(A2)が、それぞれ少なくとも2の官能価を有し、成分(A1)の官能価と成分(A2)の官能価の和が少なくとも4.5である請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 連続気孔マクロ孔性発泡体(B)の体積平均孔径が20〜1000ミクロンである請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 連続気孔マクロ孔性発泡体(B)が、反応性の重縮合型樹脂由来のものである請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 連続気孔マクロ孔性発泡体(B)がメラミン−ホルムアルデヒド発泡体である請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法により得られるキセロゲル複合材料。
- 請求項10に記載のキセロゲル複合材料の絶縁材料としての利用。
- 請求項10に記載のキセロゲル複合材料の断熱への利用。
- 請求項10に記載のキセロゲル複合材料の真空絶縁パネルへの利用。
- 請求項10に記載のキセロゲル複合材料の冷蔵装置または建物中での利用。
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