JP2019504923A - 多孔質材料の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
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、
− 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る成分(C1)、
− 飽和又は不飽和カルボン酸のアンモニウム塩からなる群から選択される成分(C2)
を含む触媒系(CS)を含み、
且つカルボン酸を触媒系の成分として使用しない方法によって、解決される。
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。
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。
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。
(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
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、
− 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る成分(C1)、
− 飽和又は不飽和カルボン酸のアンモニウム塩からなる群から選択される成分(C2)
を含む触媒系(CS)を含み、
且つカルボン酸を触媒系の成分として使用しない方法。
(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
(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、
実施形態1〜21のいずれか一項に記載の方法。
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(scCO2)を充填した後、scCO2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。
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2200mPa.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a0:モノエチレングリコール中に溶解した酢酸カリウム(5質量%、10質量%、15質量%、20質量%)
モノエチレングリコール中に溶解したアンモニウムアセテート(10質量%、20質量%、30質量%)
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質量%、10質量%、15質量%)
モノエチレングリコール中に溶解したトリエチルアンモニウムソルベート(90質量%)
Dabco K15(ジエチレングリコール中に溶解したカリウムエチルヘキサノエート(85質量%)
モノエチレングリコール中に溶解したアンモニウムエチルヘキサノエート(30質量%、50質量%、70質量%、80質量%)
モノエチレングリコール中に溶解したトリエチルアンモニウムエチルヘキサノエート(30質量%、50質量%、70質量%、90質量%)
モノエチレングリコール中に溶解した2,2,6,6−テトラメチルピペリジニウムエチルヘキサノエート(30質量%、50質量%、70質量%)
モノエチレングリコール中に溶解したジメチルウロニウムエチルヘキサノエート(30質量%、50質量%、70質量%)
難燃剤:Exolit OP 560
添加剤:グラファイト
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。
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、4gのDabco K15及び6g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、透明で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はワックス状であり、scCO2を用いた溶媒抽出によって乾燥させることはできなかった。
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、4gのアンモニウムエチルヘキサノエート(MEG中70質量%)及び6g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、透明で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はワックス状であり、scCO2を用いた溶媒抽出によって乾燥させることはできなかった。
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、4gのトリエチルアンモニウムエチルヘキサノエート(MEG中70質量%)及び6g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、透明で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はワックス状であり、scCO2を用いた溶媒抽出によって乾燥させることはできなかった。
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、4gの2,2,6,6−テトラメチルピペリジニウムエチルヘキサノエート(MEG中70質量%)及び6g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、透明で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はワックス状であり、scCO2を用いた溶媒抽出によって乾燥させることはできなかった。
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、4gのジメチルウロニウムエチルヘキサノエート(MEG中70質量%)及び6g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、透明で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はワックス状であり、scCO2を用いた溶媒抽出によって乾燥させることはできなかった。
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、4gの1,1,3,3−テトラメチルグアニジニウムエチルヘキサノエート(MEG中70質量%)及び6g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、透明で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はワックス状であり、scCO2を用いた溶媒抽出によって乾燥させることはできなかった。
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のトリエチルアンモニウムソルベート(MEG中90質量%)、1.5g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、透明で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はワックス状であり、scCO2を用いた溶媒抽出によって乾燥させることはできなかった。
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、1gのトリエチルアンモニウムソルベート(MEG中90質量%)、2gのトリエチルアンモニウムエチルヘキサノエート(MEG中90質量%)、1.5g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、透明で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はワックス状であり、scCO2を用いた溶媒抽出によって乾燥させることはできなかった。
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、6gのMDEA、2gのソルビン酸カリウム(MEG中5質量%)、0.25gのアンモニウムエチルヘキサノエート(MEG中70質量%)、及び6g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、透明で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scCO2を用いた溶媒抽出によって乾燥させ、多孔質材料を得た。
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(MEG中5質量%)、0.5gのトリエチルアンモニウムエチルヘキサノエート(MEG中70質量%)、及び6g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、透明で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scCO2を用いた溶媒抽出によって乾燥させ、多孔質材料を得た。
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(MEG中5質量%)、0.5gの2,2,6,6−テトラメチルピペリジニウムエチルヘキサノエート(MEG中70質量%)、及び6g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、透明で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scCO2を用いた溶媒抽出によって乾燥させ、多孔質材料を得た。
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(MEG中5質量%)、0.25gのジメチルウロニウムエチルヘキサノエート(MEG中70質量%)、及び6g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、透明で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scCO2を用いた溶媒抽出によって乾燥させ、多孔質材料を得た。
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(MEG中5質量%)、0.5gのトリエチルアンモニウムエチルヘキサノエート(MEG中90質量%)、1.5g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、透明で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scCO2を用いた溶媒抽出によって乾燥させ、多孔質材料を得た。
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(MEG中10質量%)、0.5gのトリエチルアンモニウムエチルヘキサノエート(MEG中90質量%)、1.5g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、透明で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scCO2を用いた溶媒抽出によって乾燥させ、多孔質材料を得た。
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、1gのソルビン酸カリウム(MEG中15質量%)、0.5gのトリエチルアンモニウムエチルヘキサノエート(MEG中90質量%)、1.5g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、透明で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scCO2を用いた溶媒抽出によって乾燥させ、多孔質材料を得た。
ポリプロピレン容器中で、48gのM200及び1gのグラファイトを220gのMEK中で20℃で攪拌し、透明な溶液を得た。同様に、8gのMDEA、1gのソルビン酸カリウム(MEG中15質量%)、0.5gのトリエチルアンモニウムエチルヘキサノエート(MEG中90質量%)、1.5g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、透明で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scCO2を用いた溶媒抽出によって乾燥させ、多孔質材料を得た。
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(MEG中10質量%)、0.5gのトリエチルアンモニウムエチルヘキサノエート(MEG中90質量%)、0.25gの水、1.5g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、透明で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scCO2を用いた溶媒抽出によって乾燥させ、多孔質材料を得た。
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のトリエチルアンモニウムソルベート(MEG中90質量%)、0.5gのDabco K15、1.5gのExolit OP560、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、透明で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scCO2を用いた溶媒抽出によって乾燥させ、多孔質材料を得た。
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、1gのトリエチルアンモニウムソルベート(MEG中90質量%)、1gのDabco K15、1.5gのExolit OP560、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、透明で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scCO2を用いた溶媒抽出によって乾燥させ、多孔質材料を得た。
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、1.5gのソルビン酸カリウム(MEG中10質量%)、1gのアンモニウム酢酸(MEG中30質量%)、1.5gのExolit OP560、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、透明で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scCO2を用いた溶媒抽出によって乾燥させ、多孔質材料を得た。
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、1.5gのトリエチルアンモニウムソルベート(MEG中90質量%)、1gの酢酸カリウム(MEG中20質量%)、1.5gのExolit OP560、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、透明で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scCO2を用いた溶媒抽出によって乾燥させ、多孔質材料を得た。
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、1.5gのトリエチルアンモニウムエチルヘキサノエート(90質量%)、1gの酢酸カリウム(20質量%)、1.5gのExolit OP560、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、透明で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scCO2を用いた溶媒抽出によって乾燥させ、多孔質材料を得た。
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のアンモニウムアセテート(MEG中30質量%)、0.5gのDabco K15、1.5gのExolit OP560、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、透明で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scCO2を用いた溶媒抽出によって乾燥させ、多孔質材料を得た。
H2O 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 (23)
- 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、
− 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る成分(C1)、
− 飽和又は不飽和カルボン酸のアンモニウム塩からなる群から選択される成分(C2)
を含む触媒系(CS)を含み、
且つ前記触媒系の成分としてカルボン酸を使用しない方法。 - 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、請求項1に記載の方法。
- 前記触媒成分(C2)が、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ンモニウム塩からなる群から選択される、請求項1又は2に記載の方法。
- 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カルボン酸のカリウム塩からなる群から選択され、且つ前記触媒成分(C2)が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ンモニウム塩からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記触媒系(CS)が前記組成物(A)中に前記組成物(A)の合計質量を基準として、0.1〜30質量%の範囲で存在する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記触媒系(CS)が触媒成分(C1)及び(C2)を1:20から20:1の範囲の比で含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 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1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 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を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 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。
- 前記少なくとも1種の芳香族アミンが多官能性芳香族アミンである、請求項9に記載の方法。
- 前記少なくとも1種の芳香族アミン(a2)が、一般式I
- 前記組成物(A)が、
(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
(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、いずれの場合も前記成分(a0)から(a4)の合計質量を基準とし、前記成分(a0)から(a4)の質量%は、合計すると100質量%であり、
前記成分(a0)及び(a4)の総計は、前記成分(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、
請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。 - 前記アミン成分(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、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、かつ、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、請求項9〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 成分(a0)又は成分(a4)又は成分(a0)及び成分(a4)は三量体化を触媒してイソシアヌレート基を形成する、請求項9〜13のいずれか一項に記載の方法。
- 成分(a4)は少なくとも1つの第三級アミノ基を含む、請求項9〜14のいずれか一項に記載の方法。
- 水を使用しない請求項1〜15のいずれか一項に記載の方法。
- 工程c)による前記乾燥は、前記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前記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1〜16のいずれか一項に記載の方法。
- 工程c)による前記乾燥を超臨界条件下で実施する、請求項1〜16のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1〜18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。
- 請求項19に記載の多孔質材料又は請求項1〜18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。
- 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20に記載の使用方法。
- 前記多孔質材料を水タンク又は製氷機の断熱系で使用する、請求項20に記載の使用方法。
- 前記多孔質材料を熱橋の断熱に使用する、請求項20に記載の使用方法。
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