JP2019503429A - 多孔質材料の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多孔質材料の製造方法を提供する。
【解決手段】
本発明は、多孔質材料を製造する方法であって、有機ゲルの形成に適切な成分を含む組成物（Ａ）と溶媒（Ｂ）とを含む混合物（Ｉ）を提供する工程、その溶媒（Ｂ）の存在下でその組成物（Ａ）中の成分を反応させてゲルを形成する工程、及び工程（ｂ）で得られたゲルを乾燥させる工程を少なくとも含み、ここで組成物（Ａ）が、リンと、イソシアネートに対して反応性である少なくとも１個の官能基とを含む少なくとも１つの化合物（ａｆ）を含む方法に関する。本発明はさらに、このようにして得ることができる多孔質材料に関し、また、その多孔質材料を断熱材料として使用する方法、及び真空断熱パネルにおいて、特に内部又は外部の断熱系において使用する方法、及びまた水タンク又は製氷機の断熱系において使用する方法に関する。

Description

本発明は、多孔質材料を製造する方法であって、有機ゲルの形成に適切な成分を含む組成物（Ａ）と溶媒（Ｂ）とを含む混合物（Ｉ）を提供する工程、その溶媒（Ｂ）の存在下でその組成物（Ａ）中の成分を反応させてゲルを形成する工程、及び工程（ｂ）で得られたゲルを乾燥させる工程を少なくとも含み、ここで組成物（Ａ）が、リンと、イソシアネートに対して反応性である少なくとも１個の官能基とを含む少なくとも１つの化合物（ａｆ）を含む方法に関する。本発明はさらに、このようにして得ることができる多孔質材料に関し、また、その多孔質材料を断熱材料として使用する方法、及び真空断熱パネルにおいて、特に内部又は外部の断熱系において使用する方法、及びまた水タンク又は製氷機の断熱系において使用する方法に関する。

数ミクロン又はそれよりも顕著に小さい寸法範囲の細孔と、少なくとも７０％の高い空隙率を有する例えばポリマー発泡体のような多孔質材料は、理論的に考察して特に優れた断熱体である。

平均細孔径が小さいこのような多孔質材料は、例えば、ゾルゲル法及びそれに続く乾燥で製造される有機エアロゲル又はキセロゲルの形態となりうる。ゾルゲル法では、反応性有機ゲル前駆体をベースとするゾルがまず生成され、次いでそのゾルが架橋反応によりゲル化されて、ゲルが形成される。そのゲルから 多孔質材料を、例えばエアロゲルを得るためには、液体を除去する必要がある。この工程は、以下簡略化のため乾燥とも称する。

ＷＯ９５／０２００９には、真空断熱の分野での用途が特に適切なイソシアネートベースのキセロゲルが開示されている。この文献にはまた、キセロゲルを生成するためのゾルゲルをベースとする方法が開示されており、この方法では既知の、とりわけ芳香族のポリイソシアネートと非反応性溶媒とが使用される。活性水素原子を有するさらなる化合物として、脂肪族又は芳香族のポリアミン又はポリオールが使用される。この文献に開示されている例には、ポリイソシアネートをジアミノジエチルトルエンと反応させる例が含まれている。開示されているキセロゲルは、一般に約５０μｍの平均細孔寸法を有する。ある例では、１０μｍの平均細孔径があげられている。

ＷＯ２００８／１３８９７８には、３０〜９０質量％の少なくとも一種の多官能性イソシアネートと１０〜７０質量％の少なくとも一種の多官能性芳香族アミンを含み、体積平均細孔径が５ミクロン以下であるキセロゲルが開示されている。

ＷＯ２０１１／０６９９５９、ＷＯ２０１２／０００９１７及びＷＯ２０１２／０５９３８８には、多官能性イソシアネート及び多官能性芳香族アミンをベースとする多孔質材料が記載されており、このアミン成分は、多官能性置換芳香族アミンを含む。記載された多孔質材料は、イソシアネートを所望量のアミンと、イソシアネートに対し不活性の溶媒中で反応させることによって生成される。触媒の使用は、ＷＯ２０１２／０００９１７及びＷＯ２０１２／０５９３８８により、既知である。

しかし、その材料の特性、特に、ポリ尿素をベースとする既知の多孔質材料の機械的安定性及び／又は圧縮強度、並びに熱伝導率は、全ての用途で十分ではない。特に、通気状態での熱伝導率は、十分に低くはない。連続気泡材料の場合、通気状態は空気の周囲圧力下の状態であり、硬質ポリウレタンフォームのような部分的又は完全に独立気泡の材料の場合、エージング後にのみ、気泡ガスが徐々に完全に置き換えられた後、この状態に達する。

従来技術より既知の、イソシアネートとアミンをベースとする配合物に関連した特定の問題は、混合不良である。混合不良はイソシアネート基とアミノ基との間の高い反応速度の結果として発生するが、これは完全な混合のかなり前にゲル化反応が既に進行してしまっているためである。混合不良は、不均質で不十分な材料特性を有する多孔質材料をもたらす。

特に建築分野の用途では、高い機械的安定性が必要である。さらに、使用する材料が、低い吸水性（water uptake）と良好な難燃性も有していることが重要である。

ＷＯ９５／０２００９ ＷＯ２００８／１３８９７８ ＷＯ２０１１／０６９９５９ ＷＯ２０１２／０００９１７ ＷＯ２０１２／０５９３８８

従って、本発明の目的は、上記欠点を回避することである。特に、上記欠点を有しない、又はそれら欠点を軽減された程度でしか有しない多孔質材料が提供されなければならない。多孔質材料は、通気状態、すなわち周囲圧力で低い熱伝導率を有するべきである。さらに、多孔質材料は同時に、高い空隙率、低密度及び十分に高い機械的安定性と併せて良好な難燃性を有するべきである。

本発明によれば、この目的は、多孔質材料を製造する方法であって、
ａ）混合物であって、
（ｉ）有機ゲルの形成に適切な成分を含む組成物（Ａ）及び
（ｉｉ）溶媒（Ｂ）
を含む混合物（Ｉ）を提供する工程、
ｂ）溶媒（Ｂ）の存在下で組成物（Ａ）中の成分を反応させてゲルを形成する工程、及び
ｃ）工程ｂ）で得られたゲルを乾燥させる工程
を少なくとも含み、
この組成物（Ａ）が、リンと、イソシアネートに対して反応性である少なくとも１個の官能基とを含む少なくとも１つの化合物（ａｆ）を含む方法によって、解決される。

本発明の多孔質材料は、好ましくはエアロゲル又はキセロゲルである。

好ましい実施形態は、特許請求の範囲と明細書中に見出される。好ましい実施形態の組み合わせは、本発明の範囲を逸脱するものではない。使用される成分の好ましい実施形態を、以下に記述する。

本発明によれば、多孔質材料を製造する方法において、有機ゲルの形成に適切な成分を含む組成物（Ａ）と溶媒（Ｂ）とを含む混合物（Ｉ）が、工程ａ）で提供される。組成物（Ａ）は、リンと、イソシアネートに対して反応性である少なくとも１個の官能基とを含む少なくとも１つの化合物（ａｆ）を含む。工程ｂ）によれば、組成物（Ａ）中の成分を溶媒（Ｂ）の存在下で反応させてゲルを形成する。次いで、そのゲルを本発明の方法の工程ｃ）に従って乾燥させる。

上記に開示した方法は、改善された特性、特に改善された圧縮強度、低い熱伝導率及び良好な難燃性を有する多孔質材料をもたらす。

本発明によれば、化合物（ａｆ）は、リンと、イソシアネートに対して反応性である少なくとも１個の官能基とを含む。本発明によれば、リンは化合物（ａｆ）中に、リンを含む官能基の形態で、又はその分子の任意の他の部分、例えば分子骨格中に存在することができる。化合物（ａｆ）は、イソシアネートに対して反応性である少なくとも１個の官能基をさらに含む。また、化合物（ａｆ）は、イソシアネートに対して反応性である２個以上の官能基を、特にイソシアネートに対して反応性である２個の基を含んでもよい。

よって、さらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示した、多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において、化合物（ａｆ）がリンと、イソシアネートに対して反応性である少なくとも２つの官能基とを含む。

典型的には、本発明によれば、化合物（ａｆ）は、多孔質材料中のリン含有量が１〜５質量％の範囲となる量で使用する。

別の実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において、化合物（ａｆ）はリンを含む少なくとも１個の官能基を含む。

イソシアネートに対して反応性である適切な官能基は、例えばヒドロキシル基又はアミノ基である。本発明の関連において、組成物（Ａ）が２つ以上の相異なる化合物（ａｆ）を含むことも可能である。組成物（Ａ）は、例えば、リンと、イソシアネートに対して反応性である少なくとも１個の官能基とを含む１つの化合物（ａｆ）及びリンとイソシアネートに対して反応性である少なくとも２個の官能基とを含む第二の化合物（ａｆ）を含み得る。

リンを含む適切な官能基は、当業者に既知である。リンを含む官能基は、例えばホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、ホスファイト（phosphites）、ホスホナイト（phosphonites）、ホスフィナイト（phosphinites）及びホスフィンオキシドからなる群から選択してよい。よって、さらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において、化合物（ａｆ）は、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、ホスファイト、ホスホナイト、ホスフィナイト及びホスフィンオキシドからなる群から選択されるリンを含む少なくとも１個の官能基を含む。

組成物（Ａ）は、以下において成分（ａ０）とも表す触媒系（ＣＳ）を含んでもよい。触媒系（ＣＳ）は、好ましくは触媒成分（Ｃ１）及び（Ｃ２）を含む。本発明によれば、組成物（Ａ）は、飽和又は不飽和カルボン酸のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、イオン液体塩からなる群から選択される触媒成分（Ｃ１）と、触媒成分（Ｃ２）としてカルボン酸とを含む、触媒系（ＣＳ）を含んでもよい。好ましくは、組成物（Ａ）は、飽和又は不飽和モノカルボン酸のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、イオン液体塩からなる群から選択される触媒成分（Ｃ１）と、触媒成分（Ｃ２）としてカルボン酸とを含む、触媒系（ＣＳ）を含む。触媒成分（Ｃ１）は、好ましくは飽和又は不飽和カルボン酸の、好ましくはモノカルボン酸のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、イオン液体塩からなる群から選択される。原則的には、飽和又は不飽和カルボン酸の、好ましくはモノカルボン酸の任意のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩を、又はアンモニウム塩又はイオン液体塩を、本発明の関連において使用することができる。また、本発明の関連において、飽和又は不飽和カルボン酸の、好ましくはモノカルボン酸の２つ以上のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩の混合物を使用することも可能である。

好ましくは、触媒成分（Ｃ１）は、１〜２０個の炭素原子を有する飽和又は不飽和カルボン酸のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、イオン液体塩からなる群から選択され、より好ましくは、触媒成分（Ｃ１）は、１〜８個の炭素原子を有する飽和又は不飽和カルボン酸のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、イオン液体塩からなる群から選択される。より好ましくは、触媒成分（Ｃ１）は、１〜２０個の炭素原子を有する飽和又は不飽和モノカルボン酸のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、イオン液体塩からなる群から選択され、より好ましくは、触媒成分（Ｃ１）は、１〜８個の炭素原子を有する飽和又は不飽和モノカルボン酸のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、イオン液体塩からなる群から選択される。特に好ましくは、触媒成分（Ｃ１）は、１〜２０個の炭素原子を有する飽和又は不飽和モノカルボン酸のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群から選択され、特に、触媒成分（Ｃ１）は、１〜８個の炭素原子を有する飽和又は不飽和モノカルボン酸のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群から選択され、特に（Ｃ１）は１〜８個の炭素原子を有する直鎖状の飽和又は不飽和モノカルボン酸のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群から選択される。

本発明の関連において、飽和又は不飽和カルボン酸の、特に１〜２０個の炭素原子を有するモノカルボン酸の、特に１〜２０個の炭素原子を有する直鎖状の飽和及び不飽和モノカルボン酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩を使用することが好ましい。適切な塩は、例えば、それぞれのモノカルボン酸のナトリウム塩、カリウム塩、又はカルシウム塩である。

よって、さらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において触媒成分（Ｃ１）は、１〜２０個の炭素原子を有する飽和又は不飽和モノカルボン酸のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、イオン液体塩からなる群から選択される。

さらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において触媒成分（Ｃ１）は、１〜８個の、好ましくは２〜８個の炭素原子を有する飽和又は不飽和モノカルボン酸のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群から選択される。

触媒系（ＣＳ）は、触媒成分（Ｃ２）としてカルボン酸をさらに含むことができる。原則的には、任意のカルボン酸を、本発明の関連において使用することができる。本発明によれば、２つ以上のカルボン酸を使用することも可能である。さらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において触媒系（ＣＳ）は、触媒成分（Ｃ２）としてカルボン酸を含み、例えば１〜１２個の炭素原子を有するジカルボン酸又はモノカルボン酸を含む。

好ましくは、１〜１２個の炭素原子を有する飽和又は不飽和モノカルボン酸を使用する。例えば１〜８個の炭素原子を有する飽和又は不飽和モノカルボン酸、例えばギ酸、酢酸、プロピオン酸、ソルビン酸、安息香酸、エチルヘキサン酸、オクタン酸を使用する。

よって、さらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において触媒成分（Ｃ２）は、１〜１２個の炭素原子を有する飽和又は不飽和モノカルボン酸の群から選択される。

さらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において、触媒成分（Ｃ１）は１〜２０個の炭素原子を有する飽和又は不飽和カルボン酸のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群から選択され、且つ触媒成分（Ｃ２）は１〜１２個の炭素原子を有する飽和又は不飽和カルボン酸の群から選択される。

さらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において、触媒成分（Ｃ１）は１〜２０個の炭素原子を有する飽和又は不飽和モノカルボン酸のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群から選択され、且つ触媒成分（Ｃ２）は１〜１２個の炭素原子を有する飽和又は不飽和モノカルボン酸の群から選択される。

好ましくは、触媒成分（Ｃ１）は、１〜８個の炭素原子を有する飽和又は不飽和モノカルボン酸のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩からなる群から選択され、且つ触媒成分（Ｃ２）は、酢酸、プロピオン酸からなる群から選択される。

使用する触媒系（ＣＳ）の量は、広範囲で変化し得る。適切な量は、例えば、いずれの場合も組成物（Ａ）の合計質量を基準として、０．１〜３０質量％の範囲、好ましくは１〜２０質量％の、より好ましくは２〜１０質量％の範囲である。

よって、さらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において、触媒系（ＣＳ）は組成物（Ａ）中に組成物（Ａ）の合計質量を基準として、０．１〜３０質量％の範囲の量で存在する。

さらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において、触媒系（ＣＳ）は触媒成分（Ｃ１）及び（Ｃ２）を１：１０から１０：１の範囲の比で、好ましくは１：５から５：１の範囲の比で含む。

組成物（Ａ）は、有機ゲルの形成に適切な成分を含む任意の組成物でよい。組成物（Ａ）は化合物（ａｆ）を含み、触媒系（ＣＳ）を含んでもよい。好ましくは、組成物（Ａ）は、成分（ａ１）として少なくとも１種の多官能性イソシアネートを、及び場合によりさらなる成分をさらに含む。

よってさらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において、組成物（Ａ）は成分（ａ１）として少なくとも１種の多官能性イソシアネートを含む。

組成物（Ａ）は、多官能性イソシアネートと反応する成分、１種以上の触媒及び任意に水などのさらなる成分も含んでよい。好ましくは、組成物（Ａ）は、成分（ａ１）として少なくとも１種の多官能性イソシアネート、及び成分（ａ２）として少なくとも１種の芳香族アミンを含むものであって、任意に成分（ａ３）として水、及び任意に成分（ａ４）として少なくとも１種の触媒を含む。

従ってさらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において、組成物（Ａ）は、成分（ａ１）として少なくとも１種の多官能性イソシアネート、及び成分（ａ２）として少なくとも１種の芳香族アミンを含むものであって、任意に成分（ａ３）として水、及び任意に成分（ａ４）として少なくとも１種のさらなる触媒を含む。

多官能性イソシアネート（ａ１）は、以下、成分（ａ１）と総称する。同様に、芳香族アミン（ａ２）は、以下、成分（ａ２）と総称する。上述のモノマー成分が、反応した形態で多孔質材料中に存在することは、当業者にとって明白であろう。

本発明の目的のため、化合物の官能価は、１分子当たりの反応性基の数である。モノマー成分（ａ１）の場合、官能価は１分子当たりのイソシアネート基の数である。モノマー成分（ａ２）のアミノ基の場合、官能価は、１分子当たりの反応性アミノ基の数である。多官能性化合物の官能価は少なくとも２である。

異なる官能価を有する化合物の混合物が成分（ａ１）又は（ａ２）として使用される場合、各成分の官能価は各場合とも、個々の化合物の官能価の数平均により与えられる。多官能性化合物は１分子当たり、上述の官能基のうち少なくとも２つを含む。

本発明の目的に関し、キセロゲルは、液相の臨界温度未満及び臨界圧力未満（「亜臨界状態（subcritical conditions）」）で乾燥させることにより、ゲルから液相を除去するゾルゲル法によって生成された多孔質材料である。エアロゲルは、超臨界状態（supercritical condition）下でゲルから液相を除去するゾルゲル法によって生成された多孔質材料である。

組成物（Ａ）は、好ましくは、少なくとも１つのモノオール（ａｍ）をさらに含む。原則的には、本発明との関連では任意のモノオールを使用することができる。本発明によれば、組成物（Ａ）は、２つ以上のモノオールを含むことも可能である。モノオールは分岐状又は直鎖状であり得る。第一級、第二級又は第三級アルコールは、本発明によれば適切である。好ましくは、モノオール（ａｍ）は直鎖アルコール、より好ましくは直鎖第一級アルコールである。モノオールは、本発明との関連において、脂肪族モノオール又は芳香族モノオールであり得る。さらに、モノオールは、本発明による方法の条件下で他の成分と反応しない限り、さらなる官能基を含有することも可能である。モノオールは、例えばＣ−Ｃ−二重結合又はＣ−Ｃ三重結合を含有してもよい。モノオールは、例えばハロゲン化モノオール、特にポリフルオロ化モノオール又はペルフルオロ化モノオールなどのフルオロ化モノオールであり得る。

従ってさらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において、組成物（Ａ）は少なくとも１つのモノオール（ａｍ）を含む。

本発明の関連において、モノオールはまた、アリルアルコール、アルキルフェノール又はプロパルギルアルコールから選択されてもよい。さらに、本発明との関連において、脂肪アルコールアルコキシレート、オキソアルコールアルコキシレート、又はアルキルフェノールアルコキシレートなどのアルコキシレートを使用することができる。

さらなる好ましい実施形態によれば、モノオールは、１〜２０個の炭素原子を有する脂肪族又は芳香族モノオールから選択される。従って、さらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において、モノオールは１〜２０個の炭素原子を有する脂肪族モノオール及び１〜２０個の炭素原子を有する芳香族モノオールからなる群から選択される。

適切な第一級アルコールは、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ｎ−ブタノール、ｎ−ペンタノール、ｎ−ヘキサノール、ｎ−ヘプタノール、ｎ−オクタノール、ｎ−ノナノール、ｎ−デカノール、ｎ−ドデカノール、ｎ−テトラデカノール、ｎ−ヘキサデカノール、ｎ−オクタデカノール及びｎ−エイコサノールなどの直鎖アルコールである。適切な分岐第一級アルコールは、例えばイソブタノール、イソペンタノール、イソヘキサノール、イソオクタノール、イソステアリルアルコール及びイソパルミチルアルコール、２−エチルヘキシルアルコール、３−ｎ−プロピルヘプチルアルコール、２−ｎ−プロピルヘプチルアルコール、及び３−イソプロピルヘプチルアルコールである。

適切な第二級アルコールは、例えば、イソプロパノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｓｅｃ−ペンタノール（ペンタン−２−オール）、ペンタン−３−オール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、ｓｅｃ−ヘキサノール（ヘキサン−２−オール）、ヘキサン−３−オール、ｓｅｃ−ヘプタノール（ヘプタン−２−オール）、ヘプタン−３−オール、ｓｅｃ−デカノール及びデカン−３−オールである。

適切な第三級アルコールの例は、ｔｅｒｔ−ブタノール及びｔｅｒｔ−アミルアルコールである。

一般に、組成物（Ａ）中に存在するモノオールの量は広範囲で変動できる。好ましくは、モノオールは、組成物（Ａ）中に、組成物（Ａ）を基準にして０．１〜３０質量％の量で、より好ましくは組成物（Ａ）を基準にして０．５〜２５質量％の量で、特に組成物（Ａ）を基準にして１．０〜２２質量％の量で、例えば組成物（Ａ）を基準にして１．５〜２０質量％の量で存在する。

よってさらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において、モノオールは組成物（Ａ）中に組成物（Ａ）を基準にして０．１〜３０質量％の量で存在する。

組成物（Ａ）は、有機ゲルの形成に適切な成分を適切な量で含む。組成物（Ａ）は、好ましくは成分（ａ０）として触媒系（ＣＳ）を含む。その反応は例えば、いずれの場合も成分（ａ０）から（ａ４）の合計質量を基準として、成分（ａ０）として０．１〜３０質量％の触媒系（ＣＳ）、２５〜９４．９質量％の成分（ａ１）、０．１〜３０質量％の成分（ａ２）、０〜１５質量％の水及び０〜２９．９質量％の成分（ａ４）を使用して実施する。成分（ａ０）から（ａ４）の該質量％は、合計すると１００質量％である。

典型的には、成分（ａｆ）は、成分（ａ０）から（ａ４）の総量を基準として、１〜５質量％の範囲の量で使用する。

その反応は好ましくは、いずれの場合も成分（ａ０）から（ａ４）の合計質量を基準として、３５〜９３．８質量％の、特に４０〜９２．６質量％の成分（ａ１）、０．２〜２５質量％の、特に０．４〜２３質量％の成分（ａ２）、０．０１〜１０質量％の、特に０．１〜９質量％の水及び０．１〜３０質量％の、特に１〜２８質量％の成分（ａ４）を使用して実施する。成分（ａ０）から（ａ４）の該質量％は、合計すると１００質量％である。

その反応は特に好ましくは、いずれの場合も成分（ａ０）から（ａ４）の合計質量を基準として、５０〜９２．５質量％の、特に５７〜９１．３質量％の成分（ａ１）、０．５〜１８質量％の、特に０．７〜１６質量％の成分（ａ２）、０．０１〜８質量％の、特に０．１〜６質量％の水及び２〜２４質量％の、特に３〜２１質量％の成分（ａ４）を使用して実施する。成分（ａ０）から（ａ４）の該質量％は、合計すると１００質量％である。

上述の好ましい範囲内において、結果として生じるゲルは特に安定しており、後続の乾燥工程において、収縮しないか、又はわずかに収縮するのみである。

成分（ａ１）
本発明の工程では、好ましくは、少なくとも１種の多官能性イソシアネートを成分（ａ１）として反応させる。

好ましくは、使用する成分（ａ１）の量は、少なくとも３５質量％、特に少なくとも４０質量％、特に好ましくは少なくとも４５質量％、とりわけ少なくとも５７質量％である。好ましくは、使用する成分（ａ１）の量は、いずれの場合も成分（ａ０）から（ａ４）の合計質量を基準として最大で９３．８質量％、特に最大で９２．６質量％、特に好ましくは最大で９２．５質量％、とりわけ最大で９１．３質量％である。

可能な多官能性イソシアネートは、芳香族、脂肪族、脂環式及び/又は芳香脂肪族（araliphatic）イソシアネートである。このような多官能性イソシアネートはそれ自体が既知であるか、それ自体既知の手法で製造することができる。多官能性イソシアネートは、また、特に、混合物として使用することができ、その結果、この場合の成分（ａ１）は、各種の多官能性イソシアネートを含むものとなる。モノマー構成単位（ａ１）（monomer building block）として可能な多官能性イソシアネートは、モノマー成分１分子当たり、２つ（以下、ジイソシアネートと称する）又は２つを超えるイソシアネート基を有する。

特に適切な多官能性イソシアネートは、ジフェニルメタン２，２‘−、２，４‘−及び／又は４，４‘−ジイソシアネート（ＭＤＩ）、ナフチレン１，５−ジイソシアネート（ＮＤＩ）、トリレン２，４−及び／又は２，６−ジイソシアネート（ＴＤＩ）、３，３‘−ジメチルビフェニルジイソシアネート、１，２−ジフェニルエタンジイソシアネート及び／又はｐ−フェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、トリメチレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、ヘプタメチレン及び／又はオクタメチレンジイソシアネート、２−メチルペンタメチレン１，５−ジイソシアネート、２−エチルブチレン１，４−ジイソシアネート、ペンタメチレン１，５−ジイソシアネート、ブチレン１，４−ジイソシアネート、１−イソシアナト−３，３，５−トリメチル−５−イソシアナトメチルシクロヘキサン（イソホロンジイソシアネート、ＩＰＤＩ）、１，４−及び／又は１，３−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン（ＨＸＤＩ）、シクロヘキサン１，４−ジイソシアネート、１−メチルシクロヘキサン２，４−及び／又は２，６−ジイソシアネート及びジシクロヘキシルメタン４，４’−，２，４’−及び／又は２，２’−ジイソシアネートである。

多官能性イソシアネート（ａ１）として、芳香族イソシアネートが好ましい。特に好ましい成分（ａ１）の多官能性イソシアネートは以下の実施形態である：
ｉ）トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、特に２，４−ＴＤＩ又は２，６−ＴＤＩ、又は２，４−ＴＤＩと２，６−ＴＤＩの混合物、をベースとする多官能性イソシアネート；
ｉｉ）ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、特に２，２‘−ＭＤＩ若しくは２，４‘−ＭＤＩ若しくは４，４‘−ＭＤＩ若しくはポリフェニルポリメチレンイソシアネートとも称されるオリゴマーＭＤＩ、又は上述のジフェニルメタンジイソシアネートの２つ若しくは３つの混合物、又はＭＤＩの製造の際に得られる粗製ＭＤＩ、又はＭＤＩのオリゴマーの少なくとも１種と上述の低分子量ＭＤＩ誘導体の少なくとも１種との混合物、をベースとする多官能性イソシアネート；
ｉｉｉ）実施形態ｉ）による芳香族イソシアネートの少なくとも１種と実施形態ｉｉ）による芳香族イソシアネートの少なくとも１種との混合物。

オリゴマージフェニルメタンジイソシアネートは、多官能性イソシアネートとして特に好ましい。オリゴマージフェニルメタンジイソシアネート（以下、オリゴマーＭＤＩと称する）は、１つのオリゴマー縮合生成物又は複数のオリゴマー縮合生成物の混合物であり、よってジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）の１つ／複数の誘導体である。多官能性イソシアネートは、好ましくは、モノマー芳香族ジイソシアネートとオリゴマーＭＤＩとの混合物から構成されることもできる。

オリゴマーＭＤＩは、複数の環を有し、官能価が２を超える、特に３又は４又は５のＭＤＩの１つ以上の縮合生成物を含む。オリゴマーＭＤＩは既知であり、しばしばポリフェニルポリメチレンイソシアネート又はポリマーＭＤＩとも称される。オリゴマーＭＤＩは通常、多様な官能価を有するＭＤＩベースのイソシアネートの混合物から構成される。オリゴマーＭＤＩは通常、モノマーＭＤＩと混合して使用する。

オリゴマーＭＤＩを含むイソシアネートの（平均）官能価は、約２．２〜約５の、特に２．４〜３．５の、特に２．５〜３の範囲内で変動できる。多様な官能価を有するＭＤＩベースの多官能性イソシアネートの、このような混合物は特に、ＭＤＩの製造の際に得られる粗製ＭＤＩである。

多官能性イソシアネート、又はＭＤＩをベースとする複数種の多官能性イソシアネートの混合物は既知であり、例えばＢＡＳＦ Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅｓ ＧｍｂＨからＬｕｐｒａｎａｔ（登録商標）の商品名で販売されている。

成分（ａ１）の官能価は、好ましくは少なくとも２、特に少なくとも２．２、及び特に好ましくは少なくとも２．５である。成分（ａ１）の官能価は、好ましくは、２．２〜４であり、特に好ましくは２．５〜３である。

成分（ａ１）中のイソシアネート基の含有量は、好ましくは５〜１０ｍｍｏｌ／ｇ、特に６〜９ｍｍｏｌ／ｇ、特に好ましくは７〜８．５ｍｍｏｌ／ｇである。当業者にとって、ｍｍｏｌ／ｇでのイソシアネート基の含有量とｇ／当量(equivalent)での当量（equivalent weight）とは逆数の関係を有していることは、既知である。イソシアネート基のｍｍｏｌ／ｇでの含有量は、ＡＳＴＭ Ｄ−５１５５−９６Ａに従う質量％の含有量から得ることができる。

好ましい一実施形態では、成分（ａ１）は、ジフェニルメタン４，４’−ジイソシアネート、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２，２’−ジイソシアネート、及びオリゴマージフェニルメタンジイソシアネートから選択される、少なくとも１種の多官能性イソシアネートを含む。この好ましい実施形態において、成分（ａ１）は、特に好ましくは、オリゴマーフェニルメタンジイソシアネートを含み、官能価が少なくとも２．５である。

使用する成分（ａ１）の粘度は、広範囲で変動できる。成分（ａ１）は好ましくは、粘度が１００〜３０００ｍＰａ．ｓ、特に好ましくは２００〜２５００ｍＰａ．ｓである。

成分（ａ２）
組成物（Ａ）は、成分（ａ２）として少なくとも１種の芳香族アミンをさらに含むことができる。本発明のさらなる実施形態によれば、少なくとも１種の芳香族アミンを成分（ａ２）として反応させる。芳香族アミンは、単官能性アミン又は多官能性アミンである。

よってさらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において、少なくとも１種の芳香族アミンは多官能性芳香族アミンである。

適切な単官能性アミンは、例えば、置換及び非置換アミノベンゼンであり、好ましくは１個又は２個のアルキル残基を有する置換アニリンの誘導体であり、例えば２，６−ジメチルアニリン、２，６−ジエチルアニリン、２，６−ジイソプロピルアニリン、又は２−エチル−６−イソプロピルアニリンである。

好ましくは、芳香族アミン（ａ２）は多官能性芳香族アミンである。さらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において、少なくとも１種の芳香族アミンは多官能性芳香族アミンである。

本発明のさらなる実施形態によれば、好ましくは、一般式（Ｉ）

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は同一であるか又は異なることができ、水素及び１〜６個の炭素原子を有する直鎖又は分岐アルキル基から各々独立して選択され、全ての置換基Ｑ^１〜Ｑ^５及びＱ^１’〜Ｑ^５’は同一であるか又は異なり、水素、第一級アミノ基及び１〜１２個の炭素原子を有する直鎖又は分岐アルキル基から各々独立して選択され、このアルキル基はさらなる官能基を有することができ（一般式（Ｉ）を有する化合物が少なくとも２個の第一級アミノ基を含むことを条件とする）、Ｑ^１、Ｑ^３、及びＱ^５の少なくとも１つは第一級アミノ基であり、Ｑ^１’、Ｑ^３’、及びＱ^５’の少なくとも１つは第一級アミノ基である）を有する少なくとも１種の多官能性置換芳香族アミン（ａ２）を、溶媒（Ｂ）の存在下で成分（ａ２）として反応させる。

好ましい実施形態では、Ｑ^２、Ｑ^４、Ｑ^２’及びＱ^４’は、一般式（Ｉ）を有する化合物が、少なくとも１つの直鎖又は分岐アルキル基を有するように選択され、このアルキル基は、さらなる官能基を有することができ、芳香族環に結合している少なくとも１つの第一級アミノ基に関してα位に１〜１２個の炭素原子を有する。この場合の成分（ａ２）は、多官能性芳香族アミン（ａ２−ｓ）を含む。

本発明の目的に関し、多官能性アミンは、イソシアネートに対して反応性であるアミノ基を、１分子当たり少なくとも２個有するアミンである。ここで、第一級アミノ基及び第二級アミノ基はイソシアネートに対して反応性であり、第一級アミノ基の反応性は、一般に第二級アミノ基の反応性よりも著しく高い。

使用する成分（ａ２）の量は、好ましくは少なくとも０．２質量％、特に少なくとも０．４質量％、特に好ましくは少なくとも０．７質量％、とりわけ少なくとも１質量％である。使用する成分（ａ２）の量は、いずれの場合も成分（ａ０）から（ａ４）の合計質量を基準として、好ましくは最大で２５質量％、特に最大で２３質量％、特に好ましくは最大で１８質量％、とりわけ最大で１６質量％である。

よってさらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において、少なくとも１種の芳香族アミン（ａ２）は一般式（Ｉ）

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は同一であるか又は異なることができ、水素及び１〜６個の炭素原子を有する直鎖又は分岐アルキル基から各々独立して選択され、全ての置換基Ｑ^１〜Ｑ^５及びＱ^１’〜Ｑ^５’は同一であるか又は異なり、水素、第一級アミノ基及び１〜１２個の炭素原子を有する直鎖又は分岐アルキル基から各々独立して選択され、このアルキル基はさらなる官能基を有することができ（一般式（Ｉ）を有する化合物が少なくとも２個の第一級アミノ基を含むことを条件とする）、Ｑ^１、Ｑ^３、及びＱ^５の少なくとも１つは第一級アミノ基であり、Ｑ^１’、Ｑ^３’、及びＱ^５’の少なくとも１つは第一級アミノ基である）を有する。

別のさらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において、組成物（Ａ）は
（ａ０）０．１〜３０質量％の触媒系（ＣＳ）、
（ａ１）２５〜９４．９質量％の少なくとも１種の多官能性イソシアネート、及び
（ａ２）０．１〜３０質量％の少なくとも１種の多官能性芳香族アミンであって、一般式Ｉ

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は同一であるか又は異なることができ、水素及び１〜６個の炭素原子を有する直鎖又は分岐アルキル基から各々独立して選択され、全ての置換基Ｑ^１〜Ｑ^５及びＱ^１’〜Ｑ^５’は同一であるか又は異なり、水素、第一級アミノ基及び１〜１２個の炭素原子を有する直鎖又は分岐アルキル基から各々独立して選択され、このアルキル基はさらなる官能基を有することができ（一般式（Ｉ）を有する化合物が少なくとも２個の第一級アミノ基を含むことを条件とする）、Ｑ^１、Ｑ^３、及びＱ^５の少なくとも１つは第一級アミノ基であり、Ｑ^１’、Ｑ^３’、及びＱ^５’の少なくとも１つは第一級アミノ基である）を有する多官能性芳香族アミン、
（ａ３）０〜１５質量％の水、及び
（ａ４）０〜２９．９質量％の少なくとも１種のさらなる触媒
を含み、
該質量％は、いずれの場合も成分（ａ０）から（ａ４）の合計質量を基準とし、成分（ａ０）から（ａ４）の質量％は、合計すると１００質量％であり、
成分（ａ０）及び（ａ４）の総計は、成分（ａ０）から（ａ４）の合計質量を基準として、０．１〜３０質量％の範囲内である。

本発明によれば、一般式（Ｉ）中のＲ^１及びＲ^２は同一であるか又は異なり、水素、第一級アミノ基及び１〜６個の炭素原子を有する直鎖又は分岐アルキル基から各々独立して選択される。Ｒ^１及びＲ^２は、好ましくは、水素及びメチルから選択される。Ｒ^１＝Ｒ^２＝Ｈであることが特に好ましい。

Ｑ^２、Ｑ^４、Ｑ^２’及びＱ^４’は、好ましくは、置換された芳香族アミン（ａ２−ｓ）が、１〜１２個の炭素原子を有する直鎖又は分岐アルキル基を各々１個又は２個有する第一級アミノ基を少なくとも２個含むように選択され、そのアルキル基はα位にさらなる官能基を有し得る。Ｑ^２、Ｑ^４、Ｑ^２’及びＱ^４’のうち１つ以上が、１〜１２個の炭素原子を有しさらなる官能基を有する直鎖又は分岐アルキル基に対応するように選択される場合、そのような官能基としてアミノ基及び／又はヒドロキシ基及び／又はハロゲン原子が好ましい。

上述したα位のアルキル基によってもたらされる低減された反応性は、以下にさらに詳細に記載する成分（ａ４）を組み合わせて使用することにより、通気状態において特に良好な熱伝導率を有する特に安定したゲルをもたらす。

一般式（Ｉ）中の置換基Ｑとしてのアルキル基は、好ましくはメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル及びｔｅｒｔ−ブチルから選択される。

これらのアミン（ａ２−ｓ）は、好ましくは３，３’，５，５’−テトラアルキル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’，５，５’−テトラアルキル−２，２’−ジアミノジフェニルメタン及び３，３’，５，５’−テトラアルキル−２，４’−ジアミノジフェニルメタンからなる群から選択され、該３、３’、５及び５’位のアルキル基は、同一であるか又は異なることができ、１〜１２個の炭素原子を有し、さらなる官能基を有することができる直鎖又は分岐アルキル基から各々独立して選択される。上述のアルキル基は、好ましくはメチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル又はｔ−ブチル（いずれの場合も非置換）である。

従ってさらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において、アミン成分（ａ２）は、３，３’，５，５’−テトラアルキル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’，５，５’−テトラアルキル−２，２’−ジアミノジフェニルメタン及び３，３’，５，５’−テトラアルキル−２，４’−ジアミノジフェニルメタンからなる群から選択される少なくとも１つの化合物を含み、該３、３’、５及び５’位のアルキル基は、同一であるか又は異なることができ、１〜１２個の炭素原子を有し、さらなる官能基を有することができる直鎖又は分岐アルキル基から各々独立して選択される。

ある実施形態においては、置換基Ｑの１個以上のアルキル基の水素原子の１つが、１つより多くが、又は全てが、ハロゲン原子で、特に塩素で置き換えられていてもよい。あるいは、置換基Ｑの１個以上のアルキル基の水素原子の１つが、１つより多くが、あるいは全てが、ＮＨ_２又はＯＨで置き換えられていてもよい。しかしながら、一般式（Ｉ）中のアルキル基は、炭素と水素から構成されていることが好ましい。

特に好ましい実施形態においては、成分（ａ２）が、３，３’，５，５’−テトラアルキル−４，４’−ジアミノジフェニルメタンを含み、ここでアルキル基は同一であるか又は異なることができ、１〜１２個の炭素原子を有し、任意に官能基を有することができる直鎖又は分岐アルキル基から各々独立して選択される。上述のアルキル基は、好ましくは非置換のアルキル基から、特にメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル及びｔｅｒｔ−ブチルから、特に好ましくはメチル及びエチルから選択される。非常に特に好ましくは、３，３’，５，５’−テトラエチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン及び／又は３，３’，５，５’−テトラメチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタンである。

上述の（ａ２−ｓ）型の多官能性アミンは、それ自体当業者に既知であるか、又は既知の手法で製造することが可能である。既知の手法の１つは、アニリン又はアニリン誘導体を酸触媒の存在下でホルムアルデヒドと反応させることであり、特に２，４−又は２，６−ジアルキルアニリンを反応させることである。

成分（ａ２）は任意に、構造（ａ２−ｓ）のアミンとは異なる多官能性芳香族アミン（ａ２−ｕ）を含むことができる。この芳香族アミン（ａ２−ｕ）は、芳香族基の結合したアミノ基のみを有することが好ましいが、（脂環式）脂肪族基及び芳香族基の両方が結合した反応性アミノ基を有していてもよい。

適切な多官能性芳香族アミン（ａ２−ｕ）は、特に、ジアミノジフェニルメタンの異性体及び誘導体である。成分（ａ２）の構成成分として好ましいジアミノジフェニルメタンの異性体及び誘導体は、特に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ジアミノジフェニルメタンである。

さらなる適切な多官能性芳香族アミン（ａ２−ｕ）は、特に、トルエンジアミンの異性体及び誘導体である。成分（ａ２）の構成成分として好ましいトルエンジアミンの異性体及び誘導体は、特に、トルエン−２，４−ジアミン及び／又はトルエン−２，６−ジアミン及びジエチルトルエンジアミンであり、特に３，５−ジエチルトルエン−２，４−ジアミン及び／又は３，５−ジエチルトルエン−２，６−ジアミンである。

第一の特に好ましい実施形態においては、成分（ａ２）が（ａ２−ｓ）型の多官能性芳香族アミンのみからなる。第二の好ましい実施形態においては、成分（ａ２）が、（ａ２−ｓ）型と（ａ２−ｕ）型の多官能性芳香族アミンを含む。後者において、第二の好ましい実施形態では、成分（ａ２）が好ましくは少なくとも１種の多官能性芳香族アミン（ａ２−ｕ）を含み、そのうちの少なくとも１つはジアミノジフェニルメタン（ＭＤＡ）の異性体及び誘導体から選択される。

この結果、第二の好ましい実施形態では、成分（ａ２）が、特に好ましくは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ジアミノジフェニルメタンから選択される少なくとも１種の多官能性芳香族アミン（ａ２−ｕ）を含む。

オリゴマージアミノジフェニルメタンは、複数の環を有するアニリン及びホルムアルデヒドのメチレン架橋した縮合生成物を１つ以上含む。オリゴマーＭＤＡは、官能価が２を超える、特に３又は４又は５のＭＤＩの少なくとも１つのオリゴマーを、しかし一般には複数のオリゴマーを含む。オリゴマーＭＤＡは既知であるか、それ自体既知の手法で製造することができる。オリゴマーＭＤＡは通常、モノマーＭＤＡとの混合物の形態で使用する。

オリゴマーＭＤＡを含む多官能性アミン（ａ２−ｕ）の（平均）官能価は、約２．３〜約５の、特に２．３〜３．５の、特に２．３〜３の範囲内で変動できる。異なる官能価を有するＭＤＡベースの多官能性アミンのこのような混合物の一つは、特に粗製ＭＤＡであり、この粗製ＭＤＡは特に、通常塩酸を触媒とした、アニリンのホルムアルデヒドとの縮合における中間体として、粗製ＭＤＩの生成において形成される。

上述の好ましい第二の実施形態においては、化合物（ａ２−ｕ）としてオリゴマージアミノジフェニルメタンを含み、全体の官能価が少なくとも２．１である成分（ａ２）が特に好ましい。

一般式（Ｉ）を有する（ａ２−ｓ）型アミンの、成分（ａ２）の全多官能性アミンの合計質量（よって合計すると１００質量％）を基準とする比率は、好ましくは１０〜１００質量％、特に３０〜１００質量％、非常に特に好ましくは５０〜１００質量％、特に８０〜１００質量％である。

（ａ２−ｓ）型アミンとは異なる多官能性芳香族アミン（ａ２−ｕ）の、成分（ａ２）の全多官能性アミンの合計質量を基準とする比率は、好ましくは０〜９０質量％、特に０〜７０質量％、特に好ましくは０〜５０質量％、特に０〜２０質量％である。

成分（ａ３）
組成物（Ａ）は、成分（ａ３）として水をさらに含むことができる。水を使用する場合、使用する水の好ましい量は、少なくとも０．０１質量％、特に少なくとも０．１質量％、特に好ましくは少なくとも０．５質量％、特に少なくとも１質量％である。水を使用する場合、使用する水の好ましい量は、いずれの場合も組成物（Ａ）の合計質量（１００質量％）を基準として、最大で１５質量％、特に最大で１３質量％、特に好ましくは最大で１１質量％、特に最大で１０質量％であり、非常に特に好ましくは最大で９質量％、特に最大で８質量％である。特に好ましい実施形態では、水は使用しない。

さらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において、水は使用しない。

あるいはさらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において、少なくとも０．１質量％の水を添加する。

アミノ基の計算含有量は、水の含有量と成分（ａ１）の反応性イソシアネート基の含有量とから導き出すことができ、水と成分（ａ１）のイソシアネート基とが完全に反応して相当する数のアミノ基を形成すると仮定し、この含有量を成分（ａ２）から得られる含有量（合計ｎ^アミン）に加えて導き出すことができる。残留ＮＣＯ基計算値ｎ^ＮＣＯの、形成し使用されたアミノ基の計算値に対する使用比を、以下、計算使用比ｎ^ＮＣＯ／ｎ^アミンと称するが、これは、それぞれの官能基の当量比、即ちモル比である。

水はイソシアネート基と反応してアミノ基を形成しＣＯ_２を放出する。従って多官能性アミンが中間体として部分的に生成する（その場で（in situ））。この反応がさらに進行すると、これらはイソシアネート基と反応して尿素結合を形成する。中間体としてのアミンが生成すると、特に高い機械的安定性と低い熱伝導率を有する多孔質材料が得られる。しかしながら、形成されるＣＯ_２は、得られる多孔質材料の構造が悪影響を受けるほどまでにゲル化を妨害してはならない。このため、上述した組成物（Ａ）の合計質量を基準とした水含有量には好ましい上限が与えられる。

この場合、計算使用比（当量比）ｎ^ＮＣＯ／ｎ^アミンは、好ましくは１．０１〜５である。上述の当量比は特に好ましくは１．１〜３であり、特に１．１〜２である。この実施形態では、ｎ^アミンに対してｎ^ＮＣＯが過剰であると、溶媒を除去する際の多孔質材料の、特にキセロゲルの収縮性が低下し、触媒（ａ４）との相乗的な相互作用の結果、得られる多孔質材料のネットワーク構造が改善され、最終的な特性が改善される。

成分（ａ０）から（ａ４）、及び（ａｍ）（存在する場合）を、以下、有機ゲル前駆体（Ａ’）と総称する。成分（ａ０）から（ａ４）及び（ａｍ）の部分的な反応が実際のゲル前駆体（Ａ’）をもたらし、この前駆体が次いでゲルに変換されることは、当業者には明らかであろう。

触媒（ａ４）
組成物（Ａ）は、成分（ａ４）として少なくとも１種のさらなる触媒をさらに含むことができる。使用する成分（ａ４）の量は、好ましくは少なくとも０．１質量％、特に少なくとも０．２質量％、特に好ましくは少なくとも０．５質量％、特に少なくとも１質量％である。使用する成分（ａ４）の量は、いずれの場合も組成物（Ａ）の合計質量を基準として、好ましくは最大で２９．９質量％、特に最大で２８質量％、特に好ましくは最大で２４質量％、特に最大で２１質量％である。

成分（ａ４）として使用可能な触媒は、原則的には当業者に既知の全ての触媒であり、イソシアネートの三量体化を加速させる触媒（三量体化触媒として知られる）及び／又はイソシアネートのアミノ基との反応を加速させる触媒（ゲル化触媒として知られる）及び／又はイソシアネートと水との反応を加速させる触媒（発泡化触媒として知られる）である。

対応する触媒はそれ自体既知であり、また上述の３つの反応に関しては異なる相対活量を有する。よって相対活量により、それら触媒は上述の１種以上の型に分類することができる。さらに、当業者には上述の反応以外の反応もまた起こりうることが既知であろう。

対応する触媒は、とりわけ、それらのゲル化の発泡化に対する比によって、例えばＰｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ、第３版、Ｇ．Ｏｅｒｔｅｌ、Ｈａｎｓｅｒ Ｖｅｒｌａｇ、Ｍｕｎｉｃｈ、１９９３年から既知であるように特徴付けることができる。

さらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において、触媒は三量体化を触媒してイソシアヌレート基を形成する。

別の実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において、成分（ａ４）は少なくとも１つの第三級アミノ基を含む。

好ましい触媒（ａ４）は、バランスのとれたゲル化の発泡化に対する比を有しており、ネットワーク構造に悪影響を及ぼす成分（ａ１）と水との反応を加速させすぎず、同時にゲル化時間を短縮させて成型物の取り出し時間を有利に短縮させる。好ましい触媒は同時に三量体化に関しても著しい活性を有する。これはネットワーク構造の均質性に好ましい影響を及ぼし、特に有利な機械的特性をもたらす。

触媒は、モノマー構成単位として組み込むことができてもよく（組み込み可能触媒）、又は組み込むことができなくてもよい。

成分（ａ４）として好ましい触媒は、第一級、第二級及び第三級アミン、トリアジン誘導体、尿素誘導体、有機金属化合物、金属キレート、有機リン化合物、特にホスホレンの酸化物、第四級アンモニウム塩、アンモニウムヒドロキシド及びまたアルカリ金属及びアルカリ土類金属水酸化物、アルコキシド及びカルボキシレートからなる群から選択される。

よってさらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において、成分（ａ４）は、第一級、第二級及び第三級アミン、トリアジン誘導体、有機金属化合物、金属キレート、ホスホレンの酸化物、第四級アンモニウム塩、アンモニウムヒドロキシド及びアルカリ金属及びアルカリ土類金属水酸化物、アルコキシド及びカルボキシレートからなる群から選択される。

適切な有機リン化合物、特にホスホレンの酸化物は、例えば、１−メチルホスホレンオキシド、３−メチル−１−フェニルホスホレンオキシド、１−フェニルホスホレンオキシド、３−メチル−１−ベンジルホスホレンオキシドである。

本発明の関連において、例えば、ポリウレタン形成のための触媒として知られる尿素誘導体を使用する。適切な尿素ベースの化合物は尿素及び尿素誘導体、例えばジメチル尿素、ジフェニル尿素、エチレン尿素、プロピレン尿素、ジヒドロキシエチレン尿素である。

適切な触媒（ａ４）は好ましくは三量体化触媒である。適切な三量体化触媒は、特に強塩基であり、例えば第四級アンモニウムヒドロキシド、例えばアルキルラジカル中に１〜４個の炭素原子を有するテトラアルキルアンモニウムヒドロキシド、及びベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、アルカリ金属水酸化物、例えば水酸化カリウム又は水酸化ナトリウム、及びアルカリ金属アルコキシド、例えばナトリウムメトキシド、カリウムエトキシド及びナトリウムエトキシド、及びカリウムイソプロポキシドなどである。

さらなる適切な三量体化触媒は、特にカルボン酸のアルカリ金属塩、例えばギ酸カリウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸セシウム、酢酸アンモニウム、プロピオン酸カリウム、ソルビン酸カリウム、カリウム２−エチルヘキサノエート、カリウムオクタノエート、カリウムトリフルオロアセテート、カリウムトリクロロアセテート、ナトリウムクロロアセテート、ナトリウムジクロロアセテート、ナトリウムトリクロロアセテート、カリウムアジペート、カリウムベンゾエート、ナトリウムベンゾエート、１０〜２０個の炭素原子、及び任意に側鎖ＯＨ基を有する飽和及び不飽和の長鎖脂肪酸のアルカリ金属塩である。

さらなる適切な三量体化触媒は、特にＮ−ヒドロキシアルキル第四級アンモニウムカルボキシレートであり、例えばトリメチルヒドロキシプロピルアンモニウムホルメートである。

さらなる適切な三量体化触媒は、特に１−エチル−３−メチルイミダゾリウムアセテート（ＥＭＩＭアセテート）及び１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムアセテート（ＢＭＩＭアセテート）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムオクタノエート（ＥＭＩＭオクタノエート）及び１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムオクタノエート（ＢＭＩＭオクタノエート）である。

第三級アミンは、三量体化触媒としてもそれ自体当業者に知られている。第三級アミン、すなわち少なくとも１個の第三級アミノ基を有する化合物が触媒（ａ４）として特に好ましい。三量体化触媒として特異的な特性を有する適切な第三級アミンは、特に、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’−トリス（ジアルキルアミノアルキル）−ｓ−ヘキサヒドロトリアジン、例えばＮ，Ｎ’，Ｎ’’−トリス（ジメチルアミノプロピル）−ｓ−ヘキサヒドロトリアジン、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノールである。

金属−有機化合物は、ゲル触媒としてそれ自体当業者に知られている。スズ２−エチルヘキサノエート及びジブチルスズジラウレートなどのスズ−有機化合物が特に好ましい。

第三級アミンは、ゲル触媒としてそれ自体当業者に知られている。上述したように、触媒（ａ４）として第三級アミンが特に好ましい。ゲル触媒として良好な特性を有する適切な第三級アミンは特に、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルピペラジン及びＮ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−ペンタメチルジエチレントリアミン、メチルイミダゾール、ジメチルイミダゾール、アミノプロピルイミダゾール、ジメチルベンジルアミン、１，６−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン（１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン）、ジメチルアミノエタノールアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエトキシエタノール、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアミノエチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、メチルジエタノールアミン及びブチルジエタノールアミンである。

成分（ａ４）として特に好ましい触媒は、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジメチルピペラジン、ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−ペンタメチルジエチレントリアミン、メチルイミダゾール、ジメチルイミダゾール、アミノプロピルイミダゾール、ジメチルベンジルアミン、１，６−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン、トリスジメチルアミノプロピルヘキサヒドロトリアジン、トリエチルアミン、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、トリエチレンジアミン（ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン）、ジメチルアミノエタノールアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエトキシエタノール、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアミノエチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、メチルジエタノールアミン、ブチルジエタノールアミンからなる群から選択される。

非常に特に好ましくは、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジメチルピペラジン、メチルイミダゾール、ジメチルイミダゾール、ジメチルベンジルアミン、１，６−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン、トリスジメチルアミノプロピルヘキサヒドロトリアジン、トリエチルアミン、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、トリエチレンジアミン（ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン）、ジメチルアミノエタノールアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアミノエチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ブチルジエタノールアミン、金属アセチルアセトネート、アンモニウムエチルヘキサノエート、金属酢酸、プロピオネート、ソルベート、エチルヘキサノエート、オクタノエート及びベンゾエートである。

従ってさらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において、成分（ａ４）が、ジメチルシクロヘキシルアミン、ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−ペンタメチルジエチレントリアミン、メチルイミダゾール、ジメチルイミダゾール、アミノプロピルイミダゾール、ジメチルベンジルアミン、１，６−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン、トリスジメチルアミノプロピルヘキサヒドロトリアジン、トリエチルアミン、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、トリエチレンジアミン（ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン）、ジメチルアミノエタノールアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエトキシエタノール、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアミノエチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、メチルジエタノールアミン、ブチルジエタノールアミン、金属アセチルアセトネート、アンモニウムエチルヘキサノエート及び金属酢酸、プロピオネート、ソルベート、エチルヘキサノエート、オクタノエート及びベンゾエートからなる群から選択される。

本発明によれば、触媒をそのまま本発明の方法に使用することが可能である。触媒を溶液の形態で使用することも可能である。さらに、触媒（ａ４）は触媒系（ＣＳ）と組み合わせることができる。

溶媒（Ｂ）
本発明によれば、反応は溶媒（Ｂ）の存在下で起こる。

本発明の目的に関し、溶媒（Ｂ）という用語は、液体希釈剤を、すなわち狭い意味での溶媒と分散媒体との両方を含包する。この混合物は特に、真溶液であっても、コロイド状溶液又は分散液、例えばエマルション又は懸濁液であってもよい。この混合物は、好ましくは真溶液である。溶媒（Ｂ）は、工程（ａ）の条件下では液体の化合物であり、好ましくは有機溶媒である。

溶媒（Ｂ）は、原則的には任意の適切な化合物又は複数の化合物の混合物であってよく、この溶媒（Ｂ）は、工程（ａ）で混合物が提供される温度と圧力条件下（短縮して、溶解条件下）では液体である。溶媒（Ｂ）の組成は、有機ゲル前駆体を溶解又は分散することができるように、好ましくは溶解することができるように選択される。好ましい溶媒（Ｂ）は、成分（ａｆ）及び（ａ１）から（ａ４）についての溶媒であるもの、すなわち成分（ａｆ）及び（ａ１）から（ａ４）を反応条件下で完全に溶解するものである。

溶媒（Ｂ）の存在下での反応による反応生成物は、最初はゲル、すなわち溶媒（Ｂ）で膨潤された粘弾性のある化学ネットワーク（網状体）である。工程（ｂ）で形成されるネットワークに対して良好な膨潤剤である溶媒（Ｂ）は、一般には微細孔と小さな平均細孔径を有するネットワークをもたらす一方、工程（ｂ）から得られるゲルに対して不十分な膨潤剤である溶媒（Ｂ）は、一般には大きな平均細孔径を有する粗細孔のネットワークをもたらす。

よって溶媒（Ｂ）の選択は、所望の細孔寸法分布と所望の空隙率に影響を及ぼす。溶媒（Ｂ）は、一般には、沈殿した反応生成物の形成に起因して、本発明の方法の工程（ｂ）中に又はその後で、重大な程度の沈殿又は凝集が起こらないように選択される。

適切な溶媒（Ｂ）が選択されるとき、沈殿する反応生成物の比率は通常、混合物の合計質量を基準として１質量％未満である。当該の溶媒（Ｂ）中に形成される沈殿生成物の量は、ゲル化点の前に反応混合物を適切なフィルターで濾過して重量測定法にて測定することができる。

可能な溶媒（Ｂ）は、イソシアネートベースのポリマーに対する、従来技術から既知の溶媒である。好ましい溶媒は、成分（ａｆ）及び（ａ１）から（ａ４）に対する溶媒、すなわち成分（ａｆ）及び（ａ１）から（ａ４）の構成成分を反応条件下で実質的に完全に溶解する溶媒である。溶媒（Ｂ）は好ましくは不活性であり、すなわち成分（ａ１）に対して非反応性である。さらに、溶媒（Ｂ）は、好ましくはモノオール（ａｍ）と混和する。

可能な溶媒（Ｂ）は、例えばケトン、アルデヒド、アルキルアルカノエート、アミド、例えばホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−エチルピロリドン、スルホキシド、例えばジメチルスルホキシド、脂肪族及び脂環式ハロゲン化炭化水素、ハロゲン化芳香族化合物及びフッ素含有エーテルである。上述の化合物の２つ以上の混合物もまた可能である。

溶媒（Ｂ）としての他の可能性は、アセタールであり、特にジエトキシメタン、ジメトキシエタン及び１，３−ジオキソランである。

同様にジアルキルエーテル及び環状エーテルも溶媒（Ｂ）として好適である。好ましいジアルキルエーテルは、特に２〜６個の炭素原子を有するものであり、特にメチルエチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルプロピルエーテル、メチルイソプロピルエーテル、プロピルエチルエーテル、エチルイソプロピルエーテル、ジプロピルエーテル、プロピルイソプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチルブチルエーテル、メチルイソブチルエーテル、メチルｔ−ブチルエーテル、エチルｎ−ブチルエーテル、エチルイソブチルエーテル及びエチルｔ−ブチルエーテルである。好ましい環状エーテルは、特にテトラヒドロフラン、ジオキサン及びテトラヒドロピランである。

アルデヒド及び／又はケトンが溶媒（Ｂ）として特に好ましい。溶媒（Ｂ）として適切なアルデヒド又はケトンは、特に、一般式Ｒ２−（ＣＯ）−Ｒ１に相当するものであり、式中、Ｒ１とＲ２は、それぞれ、水素又は１、２、３、４、５、６又は７個の炭素原子を有するアルキル基である。適切なアルデヒド又はケトンは、特に、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ｎ−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、２−エチルブチルアルデヒド、バレルアルデヒド、イソペンタアルデヒド、２−メチルペンタアルデヒド、２−エチルヘキサアルデヒド、アクロレイン、メタクロレイン、クロトンアルデヒド、フルフラール、アクロレイン二量体、メタクロレイン二量体、１，２，３，６−テトラヒドロベンズアルデヒド、６−メチル−３−シクロヘキセンアルデヒド、シアノアセトアルデヒド、エチルグリオキシレート、ベンズアルデヒド、アセトン、ジエチルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルｎ−ブチルケトン、メチルペンチルケトン、ジプロピルケトン、エチルイソプロピルケトン、エチルブチルケトン、ジイソブチルケトン、５−メチル−２−アセチルフラン、２−アセチルフラン、２−メトキシ−４−メチルペンタン−２−オン、５−メチルヘプタン−３−オン、２−ヘプタノン、オクタノン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン及びアセトフェノンである。上述のアルデヒド及びケトンは、混合物の形態で使用することもできる。置換基あたり最大で３個までの炭素原子を有するアルキル基を有するケトン及びアルデヒドが、溶媒（Ｂ）として好ましい。

さらなる好ましい溶媒は、アルキルアルカノエート、特にギ酸メチル、酢酸メチル、ギ酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸エチル、グリセリントリアセテート及びエチルアセトアセテートである。好ましいハロゲン化溶媒は、ＷＯ００／２４７９９、４ページ、１２行から５ページ、４行に記載されている。

他の適切な溶媒（Ｂ）は有機炭酸塩、例えばジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート又はブチレンカーボネートである。

多くの場合、特に適切な溶媒（Ｂ）は、上述の溶媒から選択される２種以上の完全に混和可能な化合物を使用することで得られる。

工程（ｃ）の乾燥時に過度に収縮しない十分に安定なゲルを工程（ｂ）で得るには、組成物（Ａ）と溶媒（Ｂ）とを含む混合物（Ｉ）の合計質量（１００質量％）を基準とする組成物（Ａ）の比率は、一般に５質量％以上でなければならない。組成物（Ａ）と溶媒（Ｂ）とを含む混合物（Ｉ）の合計質量（１００質量％）を基準とする組成物（Ａ）の比率は、好ましくは少なくとも６質量％、特に好ましくは少なくとも８質量％、特に少なくとも１０質量％である。

他方で、提供される混合物中の組成物（Ａ）の濃度は、高すぎてはならない。そうでなければ、好ましい特性を有する多孔質材料が得られないためである。一般に、組成物（Ａ）と溶媒（Ｂ）とを含む混合物（Ｉ）の合計質量（１００質量％）を基準とする組成物（Ａ）の比率は、４０質量％以下である。組成物（Ａ）と溶媒（Ｂ）とを含む混合物（Ｉ）の合計質量（１００質量％）を基準とする組成物（Ａ）の比率は、好ましくは３５質量％以下、特に好ましくは２５質量％以下、特に２０質量％以下である。

組成物（Ａ）と溶媒（Ｂ）とを含む混合物（Ｉ）の合計質量（１００質量％）を基準とする組成物（Ａ）の合計質量比率は、好ましくは８〜２５質量％であり、特に１０〜２０質量％、特に好ましくは１２〜１８質量％である。出発原料の量を忠実に上記範囲とすることで、特に有利な細孔構造を有し、熱伝導率が低く、乾燥中の収縮性が低い多孔質材料がもたらされる。

反応の前に、使用する成分を混合する必要があり、特に均質に混合する必要がある。混合不良を避けるために、混合速度を反応速度と比べて高くする必要がある。適切な混合手法はそれ自体当業者には既知である。

本発明においては、溶媒（Ｂ）を用いる。溶媒（Ｂ）はまた、２種以上の溶媒、例えば３種又は４種の溶媒の混合物であってもよい。適切な溶媒は、例えば２種以上のケトンの混合物、例えばアセトンとジエチルケトンの混合物、アセトンとメチルエチルケトンの混合物又はジエチルケトンとメチルエチルケトンの混合物である。

さらなる好ましい溶媒は、プロピレンカーボネートと１種以上の溶媒との混合物、例えばプロピレンカーボネートとジエチルケトンとの混合物、又はプロピレンカーボネートと２種以上のケトンとの混合物、例えばプロピレンカーボネートとアセトン及びジエチルケトンとの混合物、プロピレンカーボネートとアセトン及びメチルエチルケトンとの混合物、又はプロピレンカーボネートとジエチルケトン及びメチルエチルケトンとの混合物である。

好ましい多孔質材料の製造方法
本発明の方法は少なくとも以下の工程を含む：
（ａ）上述のように組成物（Ａ）と溶媒（Ｂ）とを含む混合物（Ｉ）を提供する工程、
（ｂ）溶媒（Ｂ）の存在下で組成物（Ａ）中の成分を反応させゲルを形成する工程、及び
（ｃ）前の工程で得られたゲルを乾燥させる工程。

以下に工程（ａ）〜（ｃ）の好ましい実施形態について詳細に説明する。

工程（ａ）
本発明によれば、組成物（Ａ）と溶媒（Ｂ）とを含む混合物（Ｉ）が工程（ａ）で提供される。

組成物（Ａ）の成分、例えば成分（ａ１）と（ａ２）は、各々溶媒（Ｂ）の適切な部分量に入れて、互いに別々に提供されることが好ましい。別々に提供することで、混合前及び混合中のゲル化反応の最適な監視又は管理が可能となる。

成分（ａｆ）及び任意に組成物（ＣＳ）、任意に（ａｍ）、（ａ３）及び（ａ４）は、成分（ａ２）との混合物として、すなわち成分（ａ１）とは別に提供されることが、特に好ましい。

本発明によれば、例えば成分（ａ０）又は組成物（ＣＳ）とモノオール（ａｍ）とを、（ａ３）又は（ａ４）又は（ａ２）などのさらなる成分を添加する前に、混合することも可能である。

工程（ａ）で提供される混合物（単数又は複数）は、当業者に既知の慣例の助剤をさらなる構成成分として含むこともできる。例えば、表面活性物質、さらなる難燃剤、核剤、乳白剤、酸化安定剤、潤滑剤及び離型剤、染料及び顔料、安定剤、例えば、加水分解、光、熱又は変色に対する安定剤、無機及び／又は有機の充填材、補強剤及び殺菌剤が挙げられる。

上述の助剤及び添加物に関するさらなる情報が専門文献中に、例えばＰｌａｓｔｉｃｓ Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｈａｎｄｂｏｏｋ、第５版、Ｈ．Ｚｗｅｉｆｅｌ編集、Ｈａｎｓｅｒ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ、Ｍｕｎｉｃｈ、２００１年に見出される。

工程（ｂ）
本発明によれば、工程（ｂ）において、溶媒（Ｂ）の存在下で組成物（Ａ）の成分の反応が起こり、ゲルが形成される。この反応を実施するためには、工程（ａ）で提供される成分の均質な混合物をまず生成しなければならない。

工程（ａ）で提供される成分は、従来の方法で提供することができる。ここで、良好で迅速な混合を達成するために、攪拌器又は他の混合装置を使用することが好ましい。混合不良を避けるためには、均質な混合物を生成するための所要時間を、ゲル化反応によって少なくとも部分的にゲルが形成される時間と比べて短くすべきである。他の混合条件は一般には特に重要ではない。例えば、混合は０〜１００℃及び０．１〜１０ｂａｒ（絶対圧）で実施することができ、特に、例えば、室温及び大気圧で実施することができる。均質な混合物を生成した後、混合装置のスイッチを切ることが好ましい。

ゲル化反応は重付加反応であり、特にイソシアネート基及びアミノ基の重付加である。

本発明の目的に関し、ゲルとは、液体との接触時に存在するポリマーをベースとする架橋系である（ソルボゲル（solvogel）若しくはリオゲル（lyogel）として、又は液体として水を有し：アクアゲル若しくはヒドロゲルとして知られる）。ここで、ポリマー相は連続的な三次元ネットワークを形成する。

本発明の方法の工程（ｂ）において、ゲルは通常、静止させて、例えば混合物の入った容器、反応容器又は反応器（以下、ゲル化装置と称する）を単に放置することで、形成する。攪拌や混合はゲル形成を阻害する可能性があるため、ゲル化（ゲル形成）中は混合物をもはや攪拌又は混合しないことが好ましい。ゲル化中の混合物を覆うか、ゲル化装置を密閉することが有利であることが見出された。

ゲル化はそれ自体当業者に既知であり、例えばＷＯ２００９／０２７３１０、２１ページ、１９行〜２３ページ、１３行に記載されている。

工程（ｃ）
本発明によれば、工程（ｃ）で、前の工程で得られたゲルを乾燥させる。

超臨界条件下での乾燥は原則的には可能であり、溶媒をＣＯ_２又は超臨界乾燥という目的に適切な他の溶媒で置き換えた後に実施することが好ましい。このような乾燥は、それ自体当業者には既知である。超臨界条件は、ＣＯ_２又はゲル化溶媒の除去に使用される任意の溶媒が超臨界状態で存在する温度と圧力を特徴づける。このようにして、溶媒除去の際のゲル体の収縮を低減することができる。

しかし簡易な加工条件の面からは、ゲル中に含まれる液体の臨界温度と臨界圧力未満の温度と圧力でゲル中に含まれる液体をガス状態に変換することによって、得られたゲルを乾燥させることが好ましい。

得られたゲルの乾燥は、溶媒（Ｂ）の臨界温度と臨界圧力未満の温度と圧力で溶媒（Ｂ）をガス状態に変換することによって実施することが好ましい。従って、反応中に存在していた溶媒（Ｂ）を、さらなる溶媒により予め置き換えをすることなく除去することで、乾燥させることが好ましい。 このような手法は同様に当業者に既知であり、ＷＯ２００９／０２７３１０、２６ページ、２２行〜２８ページ、３６行に記載されている。

さらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において、工程ｃ）による乾燥は、ゲル中に含まれる液体の臨界温度と臨界圧力未満の温度と圧力でゲル中に含まれる液体をガス状態に変換することによって実施する。

さらなる実施形態によれば、本発明は上記に開示したように多孔質材料を製造する方法に関し、この方法において、工程ｃ）による乾燥は超臨界条件下で実施する。

多孔質材料の特性と使用方法
本発明はさらに、本発明の方法で得ることができる多孔質材料を提供する。本発明の目的に関し、エアロゲルが多孔質材料として好ましい。すなわち、本発明によって得ることができる多孔質材料は、好ましくはエアロゲルである。

本発明による多孔質材料は機械的に安定であり、低い熱伝導率と併せて低い吸水性と優れた火炎特性を有する。

従ってさらに、本発明は、上記に開示したように多孔質材料を製造する方法によって得られる又は得ることができる多孔質材料に関する。特に、本発明は、上記に開示したように多孔質材料を製造する方法によって得られる又は得ることができる多孔質材料に関し、この方法において工程ｃ）による乾燥は、超臨界条件下で実施する。

平均細孔径は、走査電子顕微鏡と、それに続く統計的に有意な細孔数の画像分析で測定する。対応する手法は当業者には既知である。

多孔質材料の体積平均細孔径は４ミクロン以下であることが好ましい。多孔質材料の体積平均細孔径は、特に好ましくは３ミクロン以下であり、非常に好ましくは２ミクロン以下、及び特に１ミクロン以下である。

熱伝導率の低さという点からは、高い空隙率と合わせて細孔寸法が非常に小さいことが望ましいが、製造の点から、及び十分に機械的に安定した多孔質材料を得るためには、体積平均細孔径に実用的な下限がある。一般に、体積平均細孔径は、少なくとも２０ｎｍであり、好ましくは少なくとも５０ｎｍである。

本発明により得ることができる多孔質材料は、好ましくは空隙率が少なくとも７０体積％、特に７０〜９９体積％、特に好ましくは少なくとも８０体積％、非常に特に好ましくは少なくとも８５体積％、特に８５〜９５体積％である。体積％での空隙率は、多孔質材料の全体積の特定の割合が細孔を含むことを意味する。熱伝導率を最小とする点から、非常に高い空隙率が通常は望ましいが、多孔質材料の機械的特性及び加工性から、空隙率には上限が課されている。

組成物（Ａ）の成分、例えば成分（ａｆ）及び（ａ０）〜（ａ３）及び任意に（ａｍ）及び（ａ４）（触媒を組み込むことが可能である限り）は、本発明により得ることができる多孔質材料中に、反応性（ポリマー）の形態で存在する。本発明による組成のため、モノマー構成単位（ａ１）及び（ａ２）は、多孔質材料中で主に尿素結合及び／又はイソシアヌレート結合を介して結合している。なお、このイソシアヌレート基はモノマー構成単位（ａ１）のイソシアネート基の三量体化で形成されたものである。多孔質材料がさらなる成分を含む場合、さらなる可能な結合は、例えばイソシアネート基とアルコール又はフェノールとの反応で形成されるウレタン基である。

多孔質材料中のモノマー構成単位の結合のモル％は、固体状態又は膨潤状態でのＮＭＲ分光法（核磁気共鳴）で測定を実施する。適切な測定手法は当業者には既知である。

本発明の方法により得ることができる多孔質材料の密度は、通常２０〜６００ｇ／ｌであり、好ましくは５０〜５００ｇ／ｌ、及び特に好ましくは７０〜２００ｇ／ｌである。

本発明の方法は、ポリマー粉末又はポリマー粒子だけでなく、これらが密着した多孔質材料をもたらす。ここで、得られる多孔質材料の三次元形状はゲルの形状により決まり、そしてこのゲルの形状はゲル化装置の形状により決まる。よって、例えば円柱形のゲル化容器を使用すると、通常およそ円柱状のゲルが得られ、これが乾燥すると円柱形状の多孔質材料が得られる。

本発明により得ることができる多孔質材料は、低い熱伝導率、高い空隙率及び低い密度を、高い機械的安定性と併せ持つ。さらに、多孔質材料の平均細孔寸法は小さい。上述の特性の組み合わせにより、この材料を断熱分野での断熱材料として、特に建築材料として通気状態での用途に使用することが可能となる。

本発明により得ることができる多孔質材料は有利な熱的特性を有し、また簡易な加工性及び高い機械的安定性、例えば低脆性などの、さらに有利な特性を有する。

最新の公知材料と比較して、本発明による多孔質材料は、密度が削減され、圧縮強度が改善されている。

本発明はまた、上記に開示した多孔質材料、又は上記に開示した方法に従って得られる若しくは得ることができる多孔質材料を、断熱材料として又は真空断熱パネルに使用する方法にも関する。断熱材料は例えば、建物の内部又は外部で断熱に使用される断熱材料である。本発明による多孔質材料は、例えば複合材料などの断熱系において有利に使用することができる。

従ってさらなる実施形態によれば、本発明は上記で開示したように多孔質材料を使用する方法に関し、この方法において多孔質材料を内部又は外部の断熱系において使用する。

断熱特性が良好であるため、多孔質材料の既に薄い層を断熱系に使用し、多孔質材料を内部断熱系における熱橋の断熱に特に適切なものにすることができる。従ってさらなる実施形態によれば、本発明はまた、上記で開示したように多孔質材料を使用する方法に関し、この方法において多孔質材料を熱橋の断熱に使用する。

さらなる実施形態によれば、本発明はまた、上記で開示したように多孔質材料を使用する方法に関し、この方法において多孔質材料を水タンク又は製氷機の断熱系に使用する。

本発明は、以下の実施形態を含み、これらは、その実施形態に規定されるそれぞれの相互従属関係によって示されるような実施形態の特定の組み合わせを含むものである。

１．多孔質材料を製造する方法であって、
ａ）混合物であって、
（ｉ）有機ゲルの形成に適切な成分を含む組成物（Ａ）及び
（ｉｉ）溶媒（Ｂ）
を含む混合物（Ｉ）を提供する工程、
ｂ）溶媒（Ｂ）の存在下で組成物（Ａ）中の成分を反応させてゲルを形成する工程、及び
ｃ）工程ｂ）で得られたゲルを乾燥させる工程
を少なくとも含み、
この組成物（Ａ）が、リンと、イソシアネートに対して反応性である少なくとも１個の官能基とを含む少なくとも１つの化合物（ａｆ）を含む方法。

２．化合物（ａｆ）がリンを含む少なくとも１個の官能基を含む、実施形態１に記載の方法。

３．化合物（ａｆ）が、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、ホスファイト、ホスホナイト、ホスフィナイト及びホスフィンオキシドからなる群から選択されるリンを含む少なくとも１個の官能基を含む、実施形態１又は２に記載の方法。

４．組成物（Ａ）が、飽和又は不飽和モノカルボン酸のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、イオン液体塩からなる群から選択される触媒成分（Ｃ１）を少なくとも含む触媒系（ＣＳ）を含む、実施形態１〜３のいずれか一項に記載の記載の方法。

５．触媒成分（Ｃ１）が、１〜２０個の炭素原子を有する飽和又は不飽和モノカルボン酸のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、イオン液体塩からなる群から選択される、実施形態４に記載の方法。

６．触媒系（ＣＳ）が、触媒成分（Ｃ２）としてカルボン酸を含む実施形態４又は５に記載の方法。

７．触媒成分（Ｃ２）が、１〜１２個の炭素原子を有する飽和又は不飽和モノカルボン酸の群から選択される、実施形態６に記載の方法。

８．組成物（Ａ）が少なくとも１つのモノオール（ａｍ）を含む、実施形態１〜７のいずれか一項に記載の方法。

９．組成物（Ａ）が、成分（ａ１）として少なくとも１種の多官能性イソシアネート、及び成分（ａ２）として少なくとも１種の芳香族アミン、任意に成分（ａ３）として水、及び任意に少なくとも１種のさらなる触媒を成分（ａ４）として含む、実施形態１〜８のいずれか一項に記載の方法。

１０．工程ｃ）による乾燥は、ゲル中に含まれる液体の臨界温度と臨界圧力未満の温度と圧力でゲル中に含まれる液体をガス状態に変換することによって実施する、実施形態１〜９のいずれか一項に記載の方法。

１１．工程ｃ）による乾燥を超臨界条件下で実施する、実施形態１〜９のいずれか一項に記載の方法。

１２．実施形態１〜１１のいずれか一項に記載の方法によって得られる、又は得ることができる多孔質材料。

１３．実施形態１２に記載の多孔質材料又は実施形態１〜１１のいずれか一項に記載の方法によって得られる又は得ることができる多孔質材料の断熱材料としての又は真空断熱パネルのための使用方法。

１４．多孔質材料を内部又は外部の断熱系に使用する、実施形態１３に記載の使用方法。

１５．多孔質材料を水タンク又は製氷機の断熱系で使用する、実施形態１３に記載の使用方法。

以下に実施例を用いて本発明を説明する。

１．手法
１．１ 熱伝導率の測定
熱伝導率は、ＤＩＮ ＥＮ １２６６７に従い、Ｈｅｓｔｏ製の熱流計（Ｌａｍｂｄａ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａ５０）を用いて測定した。

１．２ 超臨界二酸化炭素による溶媒抽出
１つ又は複数のゲルモノリスを、２５リットル容量のオートクレーブ中のサンプルトレイ上に置いた。超臨界二酸化炭素（ｓｃＣＯ_２）を充填した後、ｓｃＣＯ_２をオートクレーブに２４時間流す（２０ｋｇ／ｈ）ことによって、ゲル化溶媒を除去（乾燥）した。処理圧力を１２０と１３０ｂａｒの間及び処理温度を５５℃に維持し、二酸化炭素の超臨界状態を維持した。処理終了時に、圧力を制御された方式で大気圧に下げ、その間、系は５５℃の温度に維持した。オートクレーブを開き、得られた多孔質モノリスを取り出した。

１．３ 圧縮強度及び弾性係数の測定
圧縮強度及び弾性係数をＤＩＮ５３４２１に従い１０％のひずみで測定した。

２．材料
成分ａ１：ＡＳＴＭ Ｄ−５１５５−９６Ａに従って測定した１００ｇ当たり３０．９ｇのＮＣＯ含有量を有し、官能価が約３の及びＤＩＮ５３０１８による２５℃での粘度が２１００ｍＰａ．ｓのオリゴマーＭＤＩ（Ｌｕｐｒａｎａｔ Ｍ２００）（以下、「Ｍ２００」とする）
成分ａ２：３，３’、５，５’−テトラエチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン（以下「ＭＤＥＡ」とする）
触媒：モノエチレングリコール中に溶解したソルビン酸カリウム（５、２０％）
難燃剤：Ｅｘｏｌｉｔ ＯＰ ５６０

３．実施例
すべての実施例の熱伝導率の値を表１に示す。さらに、圧縮強度及び密度に関するデータをいくつかの実施例に含める。

３．１ 実施例１（比較例）：
ポリプロピレン容器中で、４８ｇのＭ２００を２２０ｇのＭＥＫ中で２０℃で攪拌し、透明な溶液を得た。同様に、８ｇのＭＤＥＡ、２ｇのソルビン酸カリウム溶液（ＭＥＧ中５％）及び４ｇのブタノールを２２０ｇのＭＥＫ中に溶解し、第二の溶液を得た。双方の溶液を長方形の容器（２０×２０ｃｍ×高さ５ｃｍ）中で、一方の溶液を他方の溶液に注いで混ぜ合わせ、均質な低粘度の混合物を得た。容器を蓋で密閉し、混合物を室温で２４時間でゲル化させた。得られたモノリシックゲルスラブを２５リットル容量のオートクレーブ中でｓｃＣＯ_２を用いた溶媒抽出によって乾燥させ、多孔質材料を得た。

圧縮強度をＤＩＮ５３４２１に従い１０％のひずみで測定した。

３．２ 実施例２：
ポリプロピレン容器中で、４８ｇのＭ２００を２２０ｇのＭＥＫ中で２０℃で攪拌し、透明な溶液を得た。同様に、８ｇのＭＤＥＡ、２ｇのソルビン酸カリウム溶液（ＭＥＧ中５％）、２ｇのＥｘｏｌｉｔ ＯＰ ５６０及び４ｇのブタノールを２２０ｇのＭＥＫ中に溶解し、第二の溶液を得た。双方の溶液を長方形の容器（２０×２０ｃｍ×高さ５ｃｍ）中で、一方の溶液を他方の溶液に注いで混ぜ合わせ、均質な低粘度の混合物を得た。容器を蓋で密閉し、混合物を室温で２４時間でゲル化させた。得られたモノリシックゲルスラブを２５リットル容量のオートクレーブ中でｓｃＣＯ_２を用いた溶媒抽出によって乾燥させ、多孔質材料を得た。

圧縮強度をＤＩＮ５３４２１に従い１０％のひずみで測定した。

３． 実施例３（比較例）：
ポリプロピレン容器中で、４８ｇのＭ２００を２２０ｇのＭＥＫ中で２０℃で攪拌し、透明な溶液を得た。同様に、８ｇのＭＤＥＡ、０．２８ｇのソルビン酸カリウム溶液（ＭＥＧ中２０％）及び２ｇのブタノールを２２０ｇのＭＥＫ中に溶解し、第二の溶液を得た。双方の溶液を長方形の容器（２０×２０ｃｍ×高さ５ｃｍ）中で、一方の溶液を他方の溶液に注いで混ぜ合わせ、均質な低粘度の混合物を得た。容器を蓋で密閉し、混合物を室温で２４時間でゲル化させた。得られたモノリシックゲルスラブを２５リットル容量のオートクレーブ中でｓｃＣＯ_２を用いた溶媒抽出によって乾燥させ、多孔質材料を得た。

圧縮強度をＤＩＮ５３４２１に従い１０％のひずみで測定した。

３．２ 実施例４：
ポリプロピレン容器中で、４８ｇのＭ２００を２２０ｇのＭＥＫ中で２０℃で攪拌し、透明な溶液を得た。同様に、８ｇのＭＤＥＡ、２ｇのソルビン酸カリウム溶液（ＭＥＧ中５％）、１．７２ｇのＥｘｏｌｉｔ ＯＰ ５６０及び４ｇのブタノールを２２０ｇのＭＥＫ中に溶解し、第二の溶液を得た。双方の溶液を長方形の容器（２０×２０ｃｍ×高さ５ｃｍ）中で、一方の溶液を他方の溶液に注いで混ぜ合わせ、均質な低粘度の混合物を得た。容器を蓋で密閉し、混合物を室温で２４時間でゲル化させた。得られたモノリシックゲルスラブを２５リットル容量のオートクレーブ中でｓｃＣＯ_２を用いた溶媒抽出によって乾燥させ、多孔質材料を得た。

圧縮強度をＤＩＮ５３４２１に従い１０％のひずみで測定した。

４． 結果

５．略語
Ｈ_２Ｏ 水
Ｋ１５ Ｄａｂｃｏ Ｋ１５（ＰＵＲ触媒）
Ｍ２００ Ｌｕｐｒａｎａｔｅ Ｍ２００（ポリイソシアネート）
ＭＥＫ メチルエチルケトン
ＭＤＥＡ ４，４’−メチレン−ビス（２，６−ジエチルアニリン）

Claims (15)

1. 多孔質材料を製造する方法であって、
   ａ）混合物であって、
   （ｉ）有機ゲルの形成に適切な成分を含む組成物（Ａ）及び
   （ｉｉ）溶媒（Ｂ）
   を含む混合物（Ｉ）を提供する工程、
   ｂ）前記溶媒（Ｂ）の存在下で前記組成物（Ａ）中の成分を反応させてゲルを形成する工程、及び
   ｃ）工程ｂ）で得られた前記ゲルを乾燥させる工程
   を少なくとも含み、
   前記組成物（Ａ）が、リンと、イソシアネートに対して反応性である少なくとも１個の官能基とを含む少なくとも１つの化合物（ａｆ）を含む方法。
2. 前記化合物（ａｆ）がリンを含む少なくとも１個の官能基を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記化合物（ａｆ）が、ホスフェート、ホスホネート、ホスフィネート、ホスファイト、ホスホナイト、ホスフィナイト及びホスフィンオキシドからなる群から選択されるリンを含む少なくとも１個の官能基を含む、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記組成物（Ａ）が、飽和又は不飽和モノカルボン酸のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、イオン液体塩からなる群から選択される触媒成分（Ｃ１）を少なくとも含む触媒系（ＣＳ）を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記触媒成分（Ｃ１）が、１〜２０個の炭素原子を有する飽和又は不飽和モノカルボン酸のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、イオン液体塩からなる群から選択される、請求項４に記載の方法。
6. 前記触媒系（ＣＳ）が、触媒成分（Ｃ２）としてカルボン酸を含む請求項４又は５に記載の方法。
7. 前記触媒成分（Ｃ２）が、１〜１２個の炭素原子を有する飽和又は不飽和モノカルボン酸の群から選択される、請求項６に記載の方法。
8. 前記組成物（Ａ）が少なくとも１つのモノオール（ａｍ）を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記組成物（Ａ）が、成分（ａ１）として少なくとも１種の多官能性イソシアネート、及び成分（ａ２）として少なくとも１種の芳香族アミンを含み、任意に成分（ａ３）として水を含み、及び任意に成分（ａ４）として少なくとも１種のさらなる触媒を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記工程ｃ）による乾燥を、ゲル中に含まれる液体の臨界温度と臨界圧力未満の温度と圧力でゲル中に含まれる液体をガス状態に変換することによって実施する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記工程ｃ）による乾燥を超臨界条件下で実施する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法によって得られる、又は得ることができる多孔質材料。
13. 請求項１２に記載の多孔質材料又は請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法によって得られる又は得ることができる多孔質材料を断熱材料として又は真空断熱パネルのために使用する方法。
14. 前記多孔質材料を内部又は外部の断熱系に使用する、請求項１３に記載の使用方法。
15. 前記多孔質材料を熱橋の断熱に使用する、請求項１３に記載の使用方法。