JP5640591B2 - Thermal insulation sheet - Google Patents

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Description

本発明は、ナノレベルの空孔を有する多孔性骨格の構造体をからなる断熱材に関する。   The present invention relates to a heat insulating material comprising a porous skeleton structure having nano-level pores.

一般住宅や、オフィス用ビル等の建物において、冷暖房に係るエネルギーの出入りの大部分はガラス窓やガラス扉を介するものである。建物の室内と外気との間におけるエネルギーの移動を低減するために、例えば二重窓や複層ガラスが利用されているが、断熱効果が不十分であり、また真空断熱窓は、性能は高いものの、長期間真空を維持するのが困難である。   In buildings such as ordinary houses and office buildings, most of the energy in and out of air conditioning is through glass windows and glass doors. In order to reduce the energy transfer between the building interior and the outside air, for example, double windows and double glazing are used, but the heat insulation effect is insufficient, and the vacuum heat insulation windows have high performance. However, it is difficult to maintain a vacuum for a long time.

また、既存のガラス窓等をそのまま利用し、断熱化を図る方法として、例えば、ガラス面に空隙構造を有する断熱フィルムを貼付して断熱性を向上する方法が提案されているが、空隙構造に含まれる空孔径が可視光の波長と比較して大きいため、採光は可能であるが、窓としての透視性の機能が著しく損なわれるという欠点があった(特許文献1)。   In addition, as a method for achieving heat insulation by using an existing glass window or the like as it is, for example, a method for improving heat insulation by applying a heat insulating film having a void structure on the glass surface has been proposed. Since the included pore diameter is larger than the wavelength of visible light, daylighting is possible, but there is a drawback that the function of transparency as a window is significantly impaired (Patent Document 1).

また、樹脂シート中に発泡により微細な気泡を形成した断熱シートが提案されているが、空孔率が小さく樹脂からの伝導伝熱が抑制できない為、断熱性や透明性が不十分なものであった(特許文献2)。   In addition, a heat insulating sheet in which fine bubbles are formed by foaming in a resin sheet has been proposed, but since the porosity is small and conduction heat transfer from the resin cannot be suppressed, the heat insulating property and transparency are insufficient. (Patent Document 2).

一方、断熱性、光透過性に優れた透明断熱材料として、極めて低密度なシリカの乾燥ゲル体であるシリカエアロゲルが検討されているが、その低密度と脆性に起因して機械的強度が極めて小さく、可撓性がないためにシート化が実現していない。   On the other hand, silica airgel, which is a dry gel body of extremely low density silica, has been studied as a transparent heat insulating material with excellent heat insulation and light transmission properties, but its mechanical strength is extremely high due to its low density and brittleness. Since it is small and inflexible, sheeting is not realized.

機械的強度を向上させる試みとして、シリカエアロゲルの骨格にポリマーを含浸させて機械的強度とハンドリング性を向上させる手段が検討されているが(非特許文献1)、この場合、機械的強度の向上は見られるものの、構造体の透明度が失われ、また密度が増大しているため、熱伝導率も大幅に増大していると考えられ、透明性、断熱性に優れ、且つハンドリングの容易な透明断熱シートが望まれていた。   As an attempt to improve the mechanical strength, a means for improving the mechanical strength and handling property by impregnating the silica airgel skeleton with a polymer has been studied (Non-patent Document 1). In this case, the mechanical strength is improved. However, the transparency of the structure has been lost and the density has increased, so it is considered that the thermal conductivity has been greatly increased, and the transparency is excellent in transparency and heat insulation and is easy to handle. A heat insulating sheet was desired.

特開平10−205236号公報JP-A-10-205236 特開2004−66638号公報JP 2004-66638 A

ナノレターズ(Nano Letters),2000年,第2巻,957頁Nano Letters, 2000, Vol. 2, 957

本発明の目的は、断熱性、透明性に優れ、ハンドリングの容易な透明断熱シートを提供することである。   An object of the present invention is to provide a transparent heat insulating sheet that is excellent in heat insulating properties and transparency and easy to handle.

本発明の課題は、以下の構成により達成される。   The object of the present invention is achieved by the following configurations.

1.平均空孔径が10nm以上、70nm以下、空孔率が90〜99%の多孔性骨格を有することを特徴とする断熱シート。   1. A heat insulating sheet having a porous skeleton having an average pore diameter of 10 nm or more and 70 nm or less and a porosity of 90 to 99%.

2.前記多孔性骨格の空孔率が96〜99%であることを特徴とする前記1に記載の断熱シート。   2. 2. The heat insulating sheet according to 1 above, wherein the porosity of the porous skeleton is 96 to 99%.

3.前記多孔性骨格が、有機材料、あるいは下記1)〜3)の材料の中から選ばれた、少なくとも2種の材料からなる多孔性骨格であることを特徴とする前記1または2に記載の断熱シート。   3. 3. The heat insulation according to 1 or 2, wherein the porous skeleton is an organic material or a porous skeleton composed of at least two kinds of materials selected from the following materials 1) to 3). Sheet.

1)有機材料、2)無機材料、3)有機・無機ハイブリッド材料
4.前記多孔性骨格が平均繊維径1nm以上10nm以下の繊維状の三次元網目構造を含むことを特徴とする前記1〜3のいずれか1項に記載の断熱シート。
1) Organic material, 2) Inorganic material, 3) Organic / inorganic hybrid material 4. The heat insulating sheet according to any one of 1 to 3, wherein the porous skeleton includes a fibrous three-dimensional network structure having an average fiber diameter of 1 nm to 10 nm.

5.前記多孔性骨格が数平均厚さ2nm以上、10nm以下、数平均内径10nm以上、70nm以下の殻を有する中空粒子を含むことを特徴とする、前記1〜4のいずれか1項に記載の断熱シート。   5. 5. The heat insulation according to any one of 1 to 4, wherein the porous skeleton includes hollow particles having shells having a number average thickness of 2 nm or more and 10 nm or less and a number average inner diameter of 10 nm or more and 70 nm or less. Sheet.

6.前記多孔性骨格が有機・無機ハイブリッドシリカ中空粒子を含むことを特徴とする、前記1〜5のいずれか1項に記載の断熱シート。   6). The heat insulating sheet according to any one of 1 to 5, wherein the porous skeleton includes organic / inorganic hybrid silica hollow particles.

7.前記多孔性骨格が有機・無機ハイブリッドシリカ網目構造体と有機・無機ハイブリッドシリカ中空粒子を含むことを特徴とする、前記1〜5のいずれか1項に記載の断熱シート。   7). 6. The heat insulating sheet according to any one of 1 to 5, wherein the porous skeleton includes an organic / inorganic hybrid silica network structure and organic / inorganic hybrid silica hollow particles.

8.前記多孔性骨格が有機・無機ハイブリッドシリカ網目構造体とシリカ中空粒子を含むことを特徴とする、前記1〜5のいずれか1項に記載の断熱シート。   8). The heat insulating sheet according to any one of 1 to 5, wherein the porous skeleton includes an organic / inorganic hybrid silica network structure and silica hollow particles.

9.前記多孔性骨格がシリカ網目構造体と有機・無機ハイブリッドシリカ中空粒子を含むことを特徴とする、前記1〜5のいずれか1項に記載の断熱シート。   9. The heat insulating sheet according to any one of 1 to 5, wherein the porous skeleton includes a silica network structure and organic / inorganic hybrid silica hollow particles.

本発明によれば、高い断熱性能と光透過性を両立させることができ、これを貼付したガラス窓やガラス扉は透明性を維持しつつ断熱性を大きく向上することができ、また、機械的強度が付与され、シート化、ハンドリングが容易な断熱シートが得られる。   According to the present invention, it is possible to achieve both high heat insulation performance and light transmittance, and the glass window or glass door to which the glass window is attached can greatly improve heat insulation while maintaining transparency, and mechanically. A heat insulating sheet that is imparted with strength and easy to form and handle is obtained.

以下、本発明を実施形態に基づいて説明するが、これらに限定されるものではない。   Hereinafter, although this invention is demonstrated based on embodiment, it is not limited to these.

本発明は、平均空孔径が10nm以上70nm以下の空孔を有し、かつ空孔率が90〜99体積%である多孔性骨格の構造体から形成されることを特徴とする透明性断熱シートに関するものである。   The present invention relates to a transparent heat insulating sheet characterized in that it is formed from a porous skeleton structure having pores with an average pore diameter of 10 nm to 70 nm and a porosity of 90 to 99% by volume. It is about.

以下、本発明をさらに詳しく説明するが、以下の実施態様に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail, but the present invention is not limited to the following embodiments.

(断熱シートの構成)
本発明の断熱シートは、基材上に平均空孔径が10nm以上70nm以下の空孔を有し、かつ空孔率が90〜99体積%である多孔性骨格を有することを特徴とする断熱シートである。
(Configuration of thermal insulation sheet)
The heat insulating sheet of the present invention has a porous skeleton having pores having an average pore diameter of 10 nm or more and 70 nm or less on a substrate and a porosity of 90 to 99% by volume. It is.

前記多孔性骨格は、多くの微小な空孔および該空孔を囲む材料からなり、断熱性を有する断熱層を形成する。   The porous skeleton is made of many fine pores and a material surrounding the pores, and forms a heat insulation layer having heat insulation properties.

前記多孔性骨格は、前記空孔を形成する一つの構造単位(以下、セル構造)が連結した構成となり、前記空孔の平均空孔径が70nm以下である。この構成により、断熱層が低密度となるため熱伝導が極めて小さく、空孔が空気成分の気体の平均自由行程(70nm)を下回るメソ孔となるため、対流伝熱も小さくなり、また、多孔性骨格からなる構造体の伝導伝熱が小さくなることで、高い断熱性を発現することができる。   The porous skeleton has a structure in which one structural unit (hereinafter referred to as a cell structure) that forms the pores is connected, and the average pore diameter of the pores is 70 nm or less. With this configuration, since the heat insulating layer has a low density, the heat conduction is extremely small, and the vacancies are mesopores lower than the mean free path (70 nm) of the air component gas. High heat insulation can be expressed by reducing the conduction heat transfer of the structure composed of the sex skeleton.

また、前記空孔の平均空孔径が10nm以上であるため、熱伝導率が低く強度の高い前記多孔性骨格からなる構造体を安定して製造することが出来る。   In addition, since the average pore diameter of the pores is 10 nm or more, a structure composed of the porous skeleton having low thermal conductivity and high strength can be produced stably.

平均空孔径は、空気による熱伝導を抑制する為に70nm以下であり、好ましくは50nm以下、更に好ましくは30nm以下である。   The average pore diameter is 70 nm or less, preferably 50 nm or less, more preferably 30 nm or less in order to suppress heat conduction by air.

また、多孔性骨格からなる構造体の伝導伝熱を小さくする為に、空孔率は90%以上であり、好ましくは96%以上である。また、空孔率が99%以下であれば、構造体の強度が高く、シート形状を維持することが容易である。   Further, the porosity is 90% or more, preferably 96% or more, in order to reduce the conduction heat transfer of the structure composed of the porous skeleton. Moreover, if the porosity is 99% or less, the strength of the structure is high and it is easy to maintain the sheet shape.

セル構造を構成する多孔性骨格としては、例えば、発泡剤や超臨界二酸化炭素を用いた発泡成形により樹脂の連続相内に平均空孔径が70nm以下の空孔を形成させたものや、平均繊維径が10nm以下の繊維状の三次元網目構造を形成させたもの、あるいは平均厚さ10nm以下、平均内径70nm以下の殻を有する中空粒子から構成されるもの等が挙げられるが、これらの何れか一つ、あるいは複数種からなる骨格が好ましく、前記、三次元網目構造および中空粒子が含まれる骨格がより好ましい。   Examples of the porous skeleton constituting the cell structure include those in which pores having an average pore diameter of 70 nm or less are formed in the continuous phase of the resin by foam molding using a foaming agent or supercritical carbon dioxide, and average fibers Examples include those in which a fibrous three-dimensional network structure having a diameter of 10 nm or less is formed, or those composed of hollow particles having shells having an average thickness of 10 nm or less and an average inner diameter of 70 nm or less. One or a plurality of skeletons are preferable, and the skeleton including the three-dimensional network structure and the hollow particles is more preferable.

本発明においては、多孔性骨格を構成する材料としては、有機材料(有機樹脂)、あるいは下記1)〜3)の材料から選ばれた2種の材料からなる多孔性骨格で形成されるものが好ましく、
1)有機材料、2)無機材料、3)有機・無機ハイブリッド材料
機械的強度を確保し、ハンドリング性のよいシートを得るためには、有機材料、あるいは有機・無機ハイブリッド材料が含まれる材料組成が好ましい。有機材料としては、例えばスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエーテルポリウレタン樹脂、ポリカーボネートポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、アミノ樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、ブタジエン−アクリロニトリル樹脂等のゴム系樹脂等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
In the present invention, the material constituting the porous skeleton is an organic material (organic resin) or a material formed of a porous skeleton made of two materials selected from the following materials 1) to 3). Preferably
1) Organic materials, 2) Inorganic materials, 3) Organic / inorganic hybrid materials In order to ensure mechanical strength and obtain a sheet with good handling properties, the material composition including organic materials or organic / inorganic hybrid materials is required. preferable. Examples of organic materials include styrene resin, acrylic resin, polyvinyl alcohol resin, polyvinyl acetal resin, polyvinyl butyral resin, urethane resin, polyester polyurethane resin, polyether polyurethane resin, polycarbonate polyurethane resin, polyester resin, polyether resin, polyamide resin, Examples thereof include, but are not limited to, rubber resins such as amino resins, styrene-butadiene resins, and butadiene-acrylonitrile resins.

無機材料としては、シリコーン樹脂等の樹脂材料や、アルミナ、チタニア、シリカ、ジルコニア等の金属酸化物等が用いられるがこれらに限定されるものではない。これらの中で、微細な空孔を形成する上で粒径や構造体のサイズの制御のし易さから、シリカが好ましく用いられる。また有機・無機ハイブリッドとは有機の基と無機成分が結合した化合物であり、例えば、前記樹脂にケイ酸メチルあるいはケイ酸エチル、またはそれらのオリゴマー等のシランカップリング剤等で無機成分を結合させたものや、有機基が結合したシランカップリング剤を縮合したもの、あるいはチタンやジルコニア等のアルコキシド等を有機基に結合させたもの等が用いられるが、これらに限定されるものではない。これらの中で、微細な空孔を形成する上で粒径や構造体のサイズの制御のし易さから、有機基が結合したシランカップリング剤を縮合した材料が好ましく用いられる。   As the inorganic material, a resin material such as a silicone resin, a metal oxide such as alumina, titania, silica, zirconia, or the like is used, but is not limited thereto. Among these, silica is preferably used because it is easy to control the particle size and the size of the structure when forming fine pores. The organic / inorganic hybrid is a compound in which an organic group and an inorganic component are combined. For example, an inorganic component is bonded to the resin with a silane coupling agent such as methyl silicate or ethyl silicate, or an oligomer thereof. And those obtained by condensing a silane coupling agent having an organic group bonded thereto, or those obtained by bonding an alkoxide such as titanium or zirconia to an organic group, but are not limited thereto. Among these, a material obtained by condensing a silane coupling agent to which an organic group is bonded is preferably used because it is easy to control the particle size and the size of the structure when forming fine pores.

多孔性骨格を形成する際、骨格材料自体を有機−無機ハイブリッド化した材料を用いたり、有機成分からなる構造体と無機成分からなる構造体の構成単位を連結させた複合構造としても差し支えない。   When the porous skeleton is formed, a material obtained by converting the skeleton material itself into an organic-inorganic hybrid may be used, or a composite structure in which structural units composed of organic components and structural units composed of inorganic components are connected may be used.

本発明の断熱シートは、前記断熱層をガラス、あるいは透明樹脂等の透明基材上に形成することが、機械的強度を確保してハンドリングが容易であると共に、断熱性能を大きく向上させた透明な断熱シートが得られることから好ましい。   In the heat insulating sheet of the present invention, the heat insulating layer is formed on a transparent base material such as glass or a transparent resin, the mechanical strength is ensured and handling is easy, and the heat insulating performance is greatly improved. It is preferable because a heat insulating sheet is obtained.

本発明は、透明基材と多孔性骨格の断熱層からなる構成が好ましく、例えば、
1.透明基材上に断熱層が形成された形態、
2.2枚の透明基材の間に断熱層がサンドイッチされた形態、
等が挙げられるが、これらに制限されるものではない。また、これらの断熱層は透明基板両面に形成されたものであっても差し支えない。
The present invention preferably comprises a transparent substrate and a heat insulating layer of a porous skeleton, for example,
1. A form in which a heat insulating layer is formed on a transparent substrate,
2.2 Form in which a heat insulating layer is sandwiched between two transparent substrates,
However, it is not limited to these. Moreover, these heat insulation layers may be formed on both surfaces of the transparent substrate.

(三次元網目構造)
前記三次元網目構造とは、繊維状の物質が枝分かれして三次元の微細な網目状に広がった構造を言う。
(Three-dimensional network structure)
The three-dimensional network structure refers to a structure in which fibrous substances are branched and spread into a three-dimensional fine network.

本発明の多孔性骨格を形成する三次元網目構造としては、平均繊維径が10nm以下の有機繊維を用いて繊維間架橋するなどして三次元網目構造を形成したものや、樹脂を適当な溶剤に溶解させた後に樹脂を繊維状に析出させて形成された構造体、あるいは金属アルコキシドやアルコキシシラン等のシランカップリング剤のゾルゲル反応を利用し、粒径10nm以下のナノ粒子(二次粒子)が連結した無機の繊維状網目構造体を形成したもの等が挙げられるが、平均繊維径が10nm以下の繊維状骨格が絡み合った三次元網目構造を形成し、且つ網目によって形成される空孔の平均空孔径が70nm以下の構造体が好ましく用いることができる。   Examples of the three-dimensional network structure forming the porous skeleton of the present invention include those in which a three-dimensional network structure is formed by cross-linking between fibers using organic fibers having an average fiber diameter of 10 nm or less; Nanoparticles (secondary particles) having a particle size of 10 nm or less using a structure formed by dissolving a resin in a fiber and then using a sol-gel reaction of a silane coupling agent such as a metal alkoxide or alkoxysilane Are formed with a three-dimensional network structure in which fibrous skeletons having an average fiber diameter of 10 nm or less are intertwined, and pores formed by the network. A structure having an average pore diameter of 70 nm or less can be preferably used.

有機繊維を用いる場合は、天然セルロースを解繊処理して得られるセルロース繊維や、PMMAやポリカーボネートといった高分子の溶液、または溶融状態の高分子を電解紡糸して得られる有機繊維、あるいは特殊なノズルから溶融した高分子を押し出して海島構造の繊維を得た後、これを分割して形成される有機繊維等が挙げられるが、これらに制限されるものではない。これらの中で、平均繊維径をより小さくでき、高い透明性が得られる点で、解繊処理したセルロース繊維を用いることが好ましい。   When organic fibers are used, cellulose fibers obtained by defibrating natural cellulose, polymer solutions such as PMMA and polycarbonate, organic fibers obtained by electrospinning molten polymers, or special nozzles Examples include, but are not limited to, organic fibers that are formed by extruding molten polymer from (1) to obtain sea-island structure fibers and then dividing the fibers. Among these, it is preferable to use cellulose fibers that have been defibrated in that the average fiber diameter can be further reduced and high transparency can be obtained.

セルロース繊維の解繊方法については特に限定されるものではなく、高圧ホモジナイザー、超高圧ホモジナイザー、リファイナー、グラインダー、石臼などの物理的方法や、セルロース非晶領域の一級水酸基を酸化して化学的に解繊する方法を用いてもよい。具体例として、パルプ等のセルロース繊維を、水を入れた分散容器に0.1〜3質量%となるように投入し、これを高圧ホモジナイザーで解繊処理して、平均繊維径0.1〜10μm程度のミクロフィブリルに解繊されたセルロース繊維の水分散液を得る。さらにグラインダー等で繰り返し磨砕処理することで、平均繊維径(短軸径)が、2〜10nm程度のナノオーダーのセルロース繊維を得ることができる。また、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシルラジカル(TEMPO)を触媒としてセルロース非晶領域の一級水酸基を酸化してカルボキシルを導入し、フィブリル相互の静電反発を利用して化学的に解繊することもできる。本発明の三次元網目構造を形成する繊維としては、表面修飾された繊維が好ましく用いられる。断熱材として用いる繊維からなるナノ多孔性骨格の構造体は、繊維の溶媒分散液を乾燥させることによって得られるが、溶媒が乾燥する際の界面張力によって繊維が凝集するおそれがある為、表面修飾により繊維表面に疎水基を導入することで繊維間の凝集力を抑制することができる。例えば、セルロース繊維を修飾する場合、水酸基を、酸、アルコール類、ハロゲン化試薬、酸無水物、イソシアナート類、シランカップリング剤等の修飾剤を用いて化学修飾させることが好ましい。   There are no particular restrictions on the method of defibrating cellulose fibers. Physical methods such as high-pressure homogenizers, ultrahigh-pressure homogenizers, refiners, grinders, and stone mills, and the primary hydroxyl groups of cellulose amorphous regions are oxidized and chemically disassembled. You may use the method of fibering. As a specific example, cellulose fibers such as pulp are introduced into a dispersion container containing water so as to be 0.1 to 3% by mass, and this is defibrated with a high-pressure homogenizer to obtain an average fiber diameter of 0.1 to 3%. An aqueous dispersion of cellulose fibers defibrated to about 10 μm microfibrils is obtained. Furthermore, by repeatedly grinding with a grinder or the like, nano-order cellulose fibers having an average fiber diameter (short axis diameter) of about 2 to 10 nm can be obtained. In addition, by using 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl radical (TEMPO) as a catalyst, primary hydroxyl group of cellulose amorphous region is oxidized and carboxyl is introduced, and electrostatic repulsion between fibrils is utilized. It can also be chemically defibrated. As the fiber forming the three-dimensional network structure of the present invention, a surface-modified fiber is preferably used. A nanoporous skeleton structure composed of fibers used as a heat insulating material can be obtained by drying the solvent dispersion of the fibers, but the fibers may aggregate due to the interfacial tension when the solvent dries. Thus, the cohesive force between fibers can be suppressed by introducing a hydrophobic group on the fiber surface. For example, when modifying a cellulose fiber, it is preferable to chemically modify the hydroxyl group using a modifying agent such as an acid, an alcohol, a halogenating reagent, an acid anhydride, an isocyanate, or a silane coupling agent.

金属アルコキシドのゾルゲル反応を利用する場合は、反応の制御のし易さから、金属アルコキシドとしてアルコキシシランを用いることが好ましい。   When utilizing a sol-gel reaction of a metal alkoxide, it is preferable to use an alkoxysilane as the metal alkoxide because of easy control of the reaction.

シリカの三次元網目構造を形成する場合に用いられるアルコキシシランとしては、テトラアルコキシシランのモノマー又はオリゴマー(縮重合物)が好ましい。4官能のアルコキシシランだと比較的大きな平均粒径を有するコロイド状シリカ粒子のゾルを得るのに有利である。テトラアルコキシシランはSi(OR)により表される。Rは炭素数1〜5のアルキル基(メチル、エチル、プロピル、ブチル等)、又は炭素数1〜4のアシル基(アセチル等)が好ましい。テトラアルコキシシランの具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、ジエトキシジメトキシシラン等が挙げられる。中でもテトラメトキシシラン及びテトラエトキシシランが好ましい。また、本発明の効果を阻害しない範囲で、テトラアルコキシシランに少量の3官能以下のアルコキシシランを配合しても良い。 As an alkoxysilane used for forming a three-dimensional network structure of silica, a tetraalkoxysilane monomer or oligomer (condensation product) is preferable. A tetrafunctional alkoxysilane is advantageous for obtaining a sol of colloidal silica particles having a relatively large average particle size. Tetraalkoxysilane is represented by Si (OR) 4 . R is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms (such as methyl, ethyl, propyl, or butyl) or an acyl group having 1 to 4 carbon atoms (such as acetyl). Specific examples of tetraalkoxysilane include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, diethoxydimethoxysilane and the like. Of these, tetramethoxysilane and tetraethoxysilane are preferred. Further, a small amount of trifunctional or lower functional alkoxysilane may be added to the tetraalkoxysilane as long as the effects of the present invention are not impaired.

有機・無機ハイブリッドの三次元網目構造の無機成分がシリカの場合、シリコン原子にアルコキシ基と有機基が結合した化合物のアルコキシ基を加水分解して、重合させることにより作製することが出来る。   When the inorganic component of the organic-inorganic hybrid three-dimensional network structure is silica, it can be produced by hydrolyzing and polymerizing an alkoxy group of a compound in which an alkoxy group and an organic group are bonded to a silicon atom.

前記シリコン原子にアルコキシ基と有機基が結合した好ましい化合物としては、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン等のアルキル基が1つ結合したトリアルコキシシラン、およびジメチルジエトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン等のアルキル基が2つ結合したジアルコキシシランが挙げられるが、アルキル基が1つ結合したトリアルコキシシランが特に好ましい。   Preferred compounds in which an alkoxy group and an organic group are bonded to the silicon atom include trialkoxysilane in which one alkyl group such as methyltriethoxysilane, methyltrimethoxysilane, and ethyltriethoxysilane is bonded, and dimethyldiethoxysilane, Examples include dialkoxysilane having two alkyl groups bonded such as diethyldiethoxysilane and dimethyldimethoxysilane, and trialkoxysilane having one alkyl group bonded is particularly preferable.

本発明において、三次元網目構造体を形成する繊維状骨格の平均繊維径は、断熱性、透明性を確保し、且つシート強度を保つ上で、平均繊維径は1nm以上7nm以下が好ましく、1nm以上、5nm以下がより好ましい。10nm以下であれば断熱性や透明性に優れ、1nm以上であれば、構造体の強度が高い。   In the present invention, the average fiber diameter of the fibrous skeleton forming the three-dimensional network structure is preferably 1 nm or more and 7 nm or less, in order to ensure heat insulation and transparency and to maintain sheet strength. More preferably, it is 5 nm or less. If it is 10 nm or less, it is excellent in heat insulation and transparency, and if it is 1 nm or more, the strength of the structure is high.

前記ゾルゲル反応を利用した場合の平均繊維径は、金属アルコキシドの濃度、反応温度により調節できる。   The average fiber diameter when the sol-gel reaction is used can be adjusted by the concentration of metal alkoxide and the reaction temperature.

(中空粒子)
本発明の多孔性骨格を好ましく形成することができる中空粒子としては、平均厚さが10nm以下の殻からなり、殻の平均内径が70nm以下の中空構造となる構造体であれば制限無く使用することが好ましい。前記多孔性骨格を形成するには、中空構造の内径や構造体の殻の厚さを制御し易いことから中空粒子を用いることが好ましい。用いられる中空粒子としては、所定の粒径の無機ナノ粒子のテンプレート(中空の型となる物質)を分散させた金属アルコキシドやシランカップリング剤といったゾルゲル溶液や反応性の樹脂モノマー溶液を用いてテンプレート表面に金属酸化物などの無機材料、樹脂などの有機材料または有機・無機ハイブリッド材料を被覆した後、内部のテンプレートを溶解させて中空化させる等の方法で得ることができる。中空粒子の内径は、テンプレートの粒径により調整できる。中空粒子の殻の厚さは前記金属アルコキシドやシランカップリング剤といったゾルゲル溶液や反応性の樹脂モノマーの添加量により調整できる。
(Hollow particles)
The hollow particles that can preferably form the porous skeleton of the present invention can be used without limitation as long as the structure has a hollow structure having an average thickness of 10 nm or less and an average inner diameter of the shell of 70 nm or less. It is preferable. In order to form the porous skeleton, it is preferable to use hollow particles because the inner diameter of the hollow structure and the thickness of the shell of the structure can be easily controlled. As hollow particles to be used, a template using a sol-gel solution or a reactive resin monomer solution such as a metal alkoxide or a silane coupling agent in which a template of inorganic nanoparticles having a predetermined particle size (substance that becomes a hollow mold) is dispersed is used. After the surface is coated with an inorganic material such as a metal oxide, an organic material such as a resin, or an organic / inorganic hybrid material, the inner template can be dissolved and hollowed. The inner diameter of the hollow particles can be adjusted by the particle size of the template. The thickness of the shell of the hollow particles can be adjusted by the addition amount of a sol-gel solution such as the metal alkoxide or silane coupling agent or a reactive resin monomer.

中空粒子としては、殻が全て閉塞されたものだけではなく、一部が開放された構造のものでも差し支えない。また、殻に用いられる材料としては、シリカ、金属酸化物、有機樹脂材料等の制限無く使用することができるが、シートの機械的強度を確保する上で、シリカ、あるいは有機修飾シリカが好ましい。シリカ、あるいは有機修飾シリカからなる殻を形成する反応原料としてはシランカップリング剤を用いることが好ましい。   The hollow particles are not limited to those in which the shell is entirely closed, but may have a structure in which a part is opened. Moreover, as a material used for the shell, silica, metal oxide, organic resin material and the like can be used without limitation, but silica or organically modified silica is preferable in order to secure the mechanical strength of the sheet. As a reaction raw material for forming a shell made of silica or organically modified silica, a silane coupling agent is preferably used.

中空粒子の数平均内径は、70nm以下であれば断熱性、透明性を確保することができる。更に断熱性、透明性を向上する為に、50nm以下が好ましく、30nm以下がより好ましい。   If the number average inner diameter of the hollow particles is 70 nm or less, heat insulation and transparency can be ensured. Furthermore, in order to improve heat insulation and transparency, 50 nm or less is preferable and 30 nm or less is more preferable.

また、前記殻の数平均厚さは1nm以上、7nm以下が好ましく、より好ましくは1nm以上、5nm以下である。殻の厚さが10nmを超えるとシート透明性が低下し、1nmより小さくなると、粒子の機械的強度が低下してシート形状の維持が困難となる恐れがある。   The number average thickness of the shell is preferably 1 nm or more and 7 nm or less, more preferably 1 nm or more and 5 nm or less. When the thickness of the shell exceeds 10 nm, the transparency of the sheet is lowered. When the thickness is smaller than 1 nm, the mechanical strength of the particles is lowered and it is difficult to maintain the sheet shape.

(平均空孔径)
前記多孔性骨格の平均空孔径は小角X線散乱により測定される。該多孔性骨格が三次元網目構造体からなる場合でも、前記中空粒子を含有する場合でも、同様に平均空孔径は小角X線散乱により求められる。
(Average hole diameter)
The average pore diameter of the porous skeleton is measured by small angle X-ray scattering. Whether the porous skeleton is composed of a three-dimensional network structure or the hollow particles are contained, the average pore diameter can be similarly determined by small angle X-ray scattering.

前記多孔性骨格は平均空孔径が10nm以上70nm以下の空孔を有する。平均空孔径を70nm以下とすることで、空孔が空気成分の気体の平均自由行程(70nm)を下回るメソ孔となるため、対流伝熱も小さくなり、また、構造体の伝導伝熱が小さくなることで、高い断熱性を発現することができる。また、三次元網目構造を形成可能な繊維径、中空粒子の殻の厚さ、および十分な空孔率を確保する必要から、平均空孔径は10nm以上となる。平均空孔径は、好ましくは50nm以下、更に好ましくは30nm以下である。   The porous skeleton has pores having an average pore diameter of 10 nm or more and 70 nm or less. By setting the average pore diameter to 70 nm or less, since the pores become mesopores below the mean free path (70 nm) of the gas of the air component, convective heat transfer is also reduced, and conduction heat transfer of the structure is reduced. As a result, high heat insulation can be expressed. Further, since it is necessary to secure a fiber diameter capable of forming a three-dimensional network structure, a thickness of the shell of the hollow particles, and a sufficient porosity, the average pore diameter is 10 nm or more. The average pore diameter is preferably 50 nm or less, more preferably 30 nm or less.

平均空孔径を調整する方法としては、骨格を形成する材料の濃度を調整する方法が挙げられる。濃度が低いと平均空孔径が大きくなり、濃度が高いと平均空孔径が小さくなる。   Examples of the method for adjusting the average pore diameter include a method for adjusting the concentration of the material forming the skeleton. When the concentration is low, the average pore diameter increases, and when the concentration is high, the average pore diameter decreases.

(空孔率)
空孔率は、断熱層の体積に占める空隙の体積の割合であり、下記の式により求められる。
(Porosity)
The porosity is a ratio of the volume of voids to the volume of the heat insulating layer, and is obtained by the following formula.

空孔率=((C−B)/C)×100(%)
ここで、Bは断熱層の密度(質量/体積)であり、Cは断熱層を構成する材料(網目構造の繊維や中空粒子の殻)の質量平均の密度(質量/体積)である。
Porosity = ((C−B) / C) × 100 (%)
Here, B is the density (mass / volume) of the heat insulation layer, and C is the mass average density (mass / volume) of the material (network fiber or hollow particle shell) constituting the heat insulation layer.

例えば、断熱層が中空粒子と網目構造を有し、中空粒子の殻と網目構造の繊維の材料が異なる場合、殻の密度をxとし、繊維の密度をyとし、断熱層全体の材料に対する殻の材料の質量比がz、断熱層全体の材料に対する繊維の材料の質量比が(1−z)とすると、質量平均の密度はxz+y(1−z)である。   For example, when the heat insulating layer has a hollow particle and a network structure, and the shell of the hollow particle and the fiber of the network structure are different, the density of the shell is x, the density of the fiber is y, and the shell for the material of the entire heat insulating layer The mass average density is xz + y (1-z), where z is the mass ratio of the material and (1-z) is the mass ratio of the fiber material to the material of the entire heat insulating layer.

断熱シートが基材を有する場合、基材と断熱層からなる断熱シートの体積と質量を測定し、断熱層を剥離した基材の体積と質量を測定しそれぞれ差し引くことにより、断熱層の体積と質量が求められ、断熱層の密度Bが求められる。   When the heat insulating sheet has a base material, the volume and mass of the heat insulating sheet composed of the base material and the heat insulating layer are measured, and the volume and mass of the base material from which the heat insulating layer is peeled are measured and subtracted, respectively. Mass is calculated | required and the density B of a heat insulation layer is calculated | required.

なお、材料の密度Cは文献等により知ることが出来る。   The density C of the material can be known from literatures.

空孔率の調整は、材料の濃度を調整することで行われる。   The porosity is adjusted by adjusting the concentration of the material.

例えば、超臨界状態の炭酸ガスを樹脂に含浸させ、樹脂の連続相内に空孔を形成させる場合、室温まで冷却する時間が長いほど空孔率が大きくなる。シランカップリング剤による三次元網目構造と中空粒子が含まれる多孔性骨格の場合、中空粒子の殻の厚さ、粒径、中空粒子の濃度、シランカップリング剤の濃度により空孔率が調整される。   For example, when a resin is impregnated with carbon dioxide in a supercritical state to form pores in the continuous phase of the resin, the porosity increases as the time for cooling to room temperature increases. In the case of a porous skeleton containing a three-dimensional network structure and hollow particles by a silane coupling agent, the porosity is adjusted by the shell thickness, particle size, hollow particle concentration, and silane coupling agent concentration of the hollow particles. The

(安定剤)
本発明の断熱シートが有機繊維による三次元網目構造を有する場合は、有機繊維製造時にフェノール系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤、リン系安定剤、イオウ系安定剤の中から選ばれた一種以上の安定剤を追加して添加してもよい。これら安定剤を適宜選択し、添加することで、断熱層の劣化、あるいは使用環境における断熱層の耐熱性、耐光性等の物性変動を高度に抑制することができる。
(Stabilizer)
When the heat insulating sheet of the present invention has a three-dimensional network structure with organic fibers, at least one kind selected from a phenol-based stabilizer, a hindered amine-based stabilizer, a phosphorus-based stabilizer, and a sulfur-based stabilizer during the production of organic fibers. Additional stabilizers may be added. By appropriately selecting and adding these stabilizers, it is possible to highly suppress deterioration of the heat insulating layer or changes in physical properties such as heat resistance and light resistance of the heat insulating layer in the use environment.

好ましいフェノール系安定剤としては、従来公知のものが使用でき、例えば、2−t−ブチル−6−(3−t−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、2,4−ジ−t−アミル−6−(1−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)エチル)フェニルアクリレート等の特開昭63−179953号公報や特開平1−168643号公報に記載されるアクリレート系化合物;オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2′−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス(メチレン−3−(3′,5′−ジ−t−ブチル−4′−ヒドロキシフェニルプロピオネート))メタン[即ち、ペンタエリスリメチル−テトラキス(3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオネート))]、トリエチレングリコールビス(3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート)等のアルキル置換フェノール系化合物;6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−2,4−ビスオクチルチオ−1,3,5−トリアジン、4−ビスオクチルチオ−1,3,5−トリアジン、2−オクチルチオ−4,6−ビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−オキシアニリノ)−1,3,5−トリアジン等のトリアジン基含有フェノール系化合物;等が挙げられる。   As a preferable phenol-based stabilizer, conventionally known ones can be used, for example, 2-t-butyl-6- (3-t-butyl-2-hydroxy-5-methylbenzyl) -4-methylphenyl acrylate, 2 , 4-di-t-amyl-6- (1- (3,5-di-t-amyl-2-hydroxyphenyl) ethyl) phenyl acrylate and the like, and JP-A Nos. 63-179953 and 1-168643. Acrylate compounds described in Japanese Patent Publication No. 1; octadecyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5 Di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, tetrakis (methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenylpropionate)) methane [ie pentaerythrmethyl- Tetrakis (3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionate))], triethylene glycol bis (3- (3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionate) Alkyl-substituted phenolic compounds such as 6- (4-hydroxy-3,5-di-t-butylanilino) -2,4-bisoctylthio-1,3,5-triazine, 4-bisoctylthio-1, 3,5-triazine, 2-octylthio-4,6-bis (3,5-di-t-butyl-4-oxyanilino) -1,3,5-triazine, etc. Triazine group-containing phenol compound; and the like.

また、好ましいヒンダードアミン系安定剤としては、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)スクシネート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(N−オクトキシ−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(N−ベンジルオキシ−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(N−シクロヘキシルオキシ−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−ブチルマロネート、ビス(1−アクロイル−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)2,2−ビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−ブチルマロネート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルデカンジオエート、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルメタクリレート)、4−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]−1−[2−(3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ)エチル]−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、2−メチル−2−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)アミノ−N−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)プロピオンアミド等が挙げられる。   Preferred hindered amine stabilizers include bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) succinate, bis ( 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (N-octoxy-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (N-benzyloxy-2, 2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (N-cyclohexyloxy-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (1,2,2,6,6) -Pentamethyl-4-piperidyl) 2- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -2-butylmalonate, bis (1-acryloyl-2,2,6 6-tetramethyl-4-piperidyl) 2,2-bis (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -2-butylmalonate, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl) -4-piperidyldecanedioate, 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidylmethacrylate), 4- [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy]- 1- [2- (3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy) ethyl] -2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 2-methyl-2- (2 , 2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) amino-N- (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) propionamide and the like.

また、好ましいリン系安定剤としては、一般の樹脂工業で通常使用されるものであれば格別な限定はなく、例えば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、10−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド等のモノホスファイト系化合物;4,4′−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェニル−ジ−トリデシルホスファイト)、4,4′−イソプロピリデンビス(フェニル−ジ−アルキル(C12〜C15)ホスファイト)等のジホスファイト系化合物等が挙げられる。これらの中でも、モノホスファイト系化合物が好ましく、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト等が特に好ましい。   Further, the preferable phosphorus stabilizer is not particularly limited as long as it is usually used in the general resin industry. For example, triphenyl phosphite, diphenylisodecyl phosphite, phenyl diisodecyl phosphite, tris (nonyl) Phenyl) phosphite, tris (dinonylphenyl) phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite, 10- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -9 Monophosphite compounds such as 1,4-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide; 4,4'-butylidenebis (3-methyl-6-tert-butylphenyl-di-tridecyl phosphite ), 4,4'-isopropylidenebis (phenyl-di-alkyl (C12-C15) phosphine) Ito) diphosphite compounds such as and the like. Among these, monophosphite compounds are preferable, and tris (nonylphenyl) phosphite, tris (dinonylphenyl) phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite and the like are particularly preferable.

また、好ましいイオウ系安定剤としては、例えば、ジラウリル3,3−チオジプロピオネート、ジミリスチル3,3′−チオジプロピオネート、ジステアリル3,3−チオジプロピオネート、ラウリルステアリル3,3−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス(β−ラウリルチオ−プロピオネート)、3,9−ビス(2−ドデシルチオエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン等が挙げられる。   Further, preferable sulfur stabilizers include, for example, dilauryl 3,3-thiodipropionate, dimyristyl 3,3′-thiodipropionate, distearyl 3,3-thiodipropionate, lauryl stearyl 3,3- Thiodipropionate, pentaerythritol-tetrakis (β-laurylthio-propionate), 3,9-bis (2-dodecylthioethyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane, etc. It is done.

これらの安定剤の配合量は本発明の目的を損なわれない範囲で適宜選択されるが、有機繊維100質量部に対して通常0.01〜2質量部、好ましくは0.01〜1質量部である。   Although the compounding quantity of these stabilizers is suitably selected in the range which does not impair the objective of this invention, it is 0.01-2 mass parts normally with respect to 100 mass parts of organic fibers, Preferably 0.01-1 mass part It is.

(透明基材)
本発明で好ましく用いられる透明基材としては可撓性のあるガラス基板や樹脂製の基板が好適である。樹脂基材に用いられる樹脂としては、例えば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニルとビニルアルコールの共重合体、部分加水分解した塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、塩素化ポリ塩化ビニル、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のビニル系重合体または共重合体、ニトロセルロース、セルロースアセテートプロピオネート(好ましくはアセチル基置換度1.8〜2.3、プロピオニル基置換度0.1〜1.0)、ジアセチルセルロース、セルロースアセテートブチレート樹脂等のセルロース誘導体、マレイン酸及び/またはアクリル酸の共重合体、アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、塩素化ポリエチレン、アクリロニトリル−塩素化ポリエチレン−スチレン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエーテルポリウレタン樹脂、ポリカーボネートポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、アミノ樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、ブタジエン−アクリロニトリル樹脂等のゴム系樹脂等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
(Transparent substrate)
As a transparent base material preferably used in the present invention, a flexible glass substrate or a resin substrate is suitable. Examples of the resin used for the resin base include vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, copolymer of vinyl acetate and vinyl alcohol, and partially hydrolyzed vinyl chloride-vinyl acetate copolymer. , Vinyl chloride-vinylidene chloride copolymer, vinyl chloride-acrylonitrile copolymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, chlorinated polyvinyl chloride, ethylene-vinyl chloride copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, etc. Polymer or copolymer, nitrocellulose, cellulose acetate propionate (preferably acetyl group substitution degree 1.8-2.3, propionyl group substitution degree 0.1-1.0), diacetyl cellulose, cellulose acetate butyrate Copolymerization of cellulose derivatives such as rate resins, maleic acid and / or acrylic acid Acrylate copolymer, acrylonitrile-styrene copolymer, chlorinated polyethylene, acrylonitrile-chlorinated polyethylene-styrene copolymer, methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer, acrylic resin, polyvinyl alcohol resin, polyvinyl acetal Resin, polyvinyl butyral resin, urethane resin, polyester polyurethane resin, polyether polyurethane resin, polycarbonate polyurethane resin, polyester resin, polyether resin, polyamide resin, amino resin, styrene-butadiene resin, butadiene-acrylonitrile resin, etc. However, it is not limited to these.

透明基材の厚みとしては、断熱シートとしてのハンドリングを考慮し、50〜1000μm、好ましくは70〜500μmである。   The thickness of the transparent substrate is 50 to 1000 μm, preferably 70 to 500 μm in consideration of handling as a heat insulating sheet.

(断熱シートの製造方法)
次に本発明の断熱シートの製造方法について説明する。
(Insulation sheet manufacturing method)
Next, the manufacturing method of the heat insulation sheet of this invention is demonstrated.

本発明の断熱シートは、透明基板上に多孔性骨格からなる断熱材の層を形成して得られる。多孔性構造を形成する方法としては、平均空孔径が10nm以上70nm以下の空孔を有し、かつ空孔率が90〜99体積%である多孔性骨格が形成できれば特に制限されないが、例えば樹脂の発泡成形により得る方法、あるいは前記の繊維の分散液を塗工後、乾燥させて3次元構造体を得る方法、中空粒子の分散液を透明基板上に塗工するなどして多孔性骨格を形成する方法等が挙げられる。   The heat insulating sheet of the present invention is obtained by forming a layer of a heat insulating material made of a porous skeleton on a transparent substrate. The method for forming the porous structure is not particularly limited as long as a porous skeleton having pores with an average pore diameter of 10 nm to 70 nm and a porosity of 90 to 99% by volume can be formed. A method for obtaining a porous skeleton by applying a foam dispersion molding method, or a method for obtaining a three-dimensional structure by applying a dispersion of the above-mentioned fibers and drying, or applying a dispersion of hollow particles onto a transparent substrate. The method of forming etc. are mentioned.

樹脂の発泡成形を用いる場合は、発泡剤を樹脂中に混合させ、発泡剤を熱分解させて気体を発生させたり、混合した分解性樹脂を電磁波、電子線、及びイオンビーム等の活性エネルギー線、或は熱、微生物、酵素、酸やアルカリなどによって分解させて、独立気泡を形成する化学的方法、炭酸ガス、窒素のような常温で気体である物質を、超臨界状態で、熱可塑性樹脂のガラス転移温度付近の高温で、かつ超臨界状態の高温という条件で熱可塑性樹脂に溶解させ、ついで冷却するとともに圧力を減少させることによって発泡させる物理的方法、樹脂に発泡核を含有させ、それをフィルム成形時、または成形後に、延伸等の配向処理を行うことで空孔を形成してシートを形成する方法等が挙げられる。   When using foam molding of resin, foaming agent is mixed in the resin and the foaming agent is thermally decomposed to generate gas, or the mixed degradable resin is used as active energy rays such as electromagnetic waves, electron beams, and ion beams. , Or a chemical method that decomposes with heat, microorganisms, enzymes, acids, alkalis, etc. to form closed cells, carbon dioxide, nitrogenous substances such as carbon dioxide, nitrogen, supercritical state, thermoplastic resin A physical method of foaming by dissolving in a thermoplastic resin at a high temperature near the glass transition temperature and supercritical high temperature, and then cooling and reducing the pressure. A method for forming a sheet by forming pores by performing an orientation treatment such as stretching at the time of film formation or after the film formation is included.

発泡により得られる空孔径を70nm以下、空孔間の隔壁を10nm以下に制御し空孔率を90%以上とするには、発泡時の成形圧力を9Mpa以上として発泡気泡の空孔径を制御し、気泡の合一速度よりも早く樹脂を固化して気泡を固定させればよく、発泡剤を樹脂の溶融温度以上で溶解後、冷却温度、減圧速度を調整することで発泡で得られる空孔径をナノレベルに制御し、空孔率の高い構造体からなる断熱層を形成することができる。この際、空隙率を確保できる十分な発泡量を得るには超臨界流体と共に発泡剤を樹脂に溶解させて発泡させることが好ましい。   In order to control the pore diameter obtained by foaming to 70 nm or less, the partition between the pores to 10 nm or less and the porosity to be 90% or more, the molding pressure during foaming is set to 9 Mpa or more to control the pore diameter of the foamed bubbles. It is only necessary to solidify the resin faster than the coalescence rate of the bubbles to fix the bubbles. After the foaming agent is dissolved at a temperature higher than the melting temperature of the resin, the pore diameter obtained by foaming can be adjusted by adjusting the cooling temperature and the pressure reduction rate. Can be controlled at the nano level, and a heat insulating layer made of a structure having a high porosity can be formed. At this time, in order to obtain a sufficient amount of foaming that can ensure the porosity, it is preferable to foam by dissolving the foaming agent in the resin together with the supercritical fluid.

用いられる発泡剤としては炭酸ガスなどの常温常圧で基体の物質を超臨界状態で用いることが出来るし、加熱により分解してガスを発生する化合物として、アゾジカルボン酸アミド、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物、ベンゾスルホニルヒドラジド、トルエンスルホニルヒドラジド、p,p′−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)等のヒドラジド化合物、ジニトロソペンタメチレンテトラミン等のニトロソ化合物、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム等の炭酸水素アルカリ金属塩または炭酸アルカリ金属塩またはこれらの混合物等を挙げることができる。   As the foaming agent used, the substance of the substrate can be used in a supercritical state at normal temperature and pressure, such as carbon dioxide, and as a compound that decomposes by heating to generate gas, azodicarboxylic acid amide, azobisisobutyro Azo compounds such as nitriles, hydrazide compounds such as benzosulfonyl hydrazide, toluenesulfonyl hydrazide, p, p'-oxybis (benzenesulfonyl hydrazide), nitroso compounds such as dinitrosopentamethylenetetramine, hydrogen carbonates such as sodium bicarbonate and sodium carbonate Examples thereof include alkali metal salts, alkali metal carbonates, and mixtures thereof.

また、必要に応じてこれらの発泡剤とともに発泡助剤を使用してもよい。発泡助剤としては、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、サリチル酸、フタル酸、しゅう酸、クエン酸等の有機酸などが挙げられる。添加する発泡剤量は、発泡倍率として1.0〜20倍、好ましくは1.0〜18倍、より好ましくは1.1〜10倍となるように添加すればよい。   Moreover, you may use a foaming adjuvant with these foaming agents as needed. Examples of the foaming aid include organic acids such as zinc oxide, zinc stearate, calcium stearate, salicylic acid, phthalic acid, oxalic acid and citric acid. The amount of the foaming agent to be added may be 1.0 to 20 times, preferably 1.0 to 18 times, more preferably 1.1 to 10 times as the expansion ratio.

ナノ繊維や中空粒子からなる多孔性骨格からなる構造体を形成するには、これらを適当な溶媒中に分散させた塗工液を調製し、透明基板上に分散液を塗工した後、溶媒を乾燥させて得られる。   In order to form a structure composed of a porous skeleton composed of nanofibers and hollow particles, a coating liquid in which these are dispersed in a suitable solvent is prepared, and after the dispersion is coated on a transparent substrate, the solvent Is obtained by drying.

また、金属アルコキシドやシランカップリング剤を用いて三次元網目構造を形成する場合には、金属アルコキシドやシランカップリング剤の水系、あるいはアルコール−水混合系の溶液を基板上に塗工してゾルゲル反応を進行させて繊維状の構造体を形成した後、溶媒を乾燥することによって得られる。   Also, when forming a three-dimensional network structure using a metal alkoxide or silane coupling agent, a water-based or alcohol-water mixed solution of the metal alkoxide or silane coupling agent is applied onto the substrate to form a sol-gel. After the reaction is advanced to form a fibrous structure, it is obtained by drying the solvent.

乾燥方法については特に限定されないが、乾燥に伴う界面張力に基づく繊維間の凝集を抑制するため、超臨界乾燥法を用いることが好ましい。超臨界乾燥を行う際に用いられる超臨界流体である溶媒としては、特に限定されないが、例えば、エタノール、メタノール、イソプロパノール、ジクロロジフルオロメタン、二酸化炭素、水等の単独系又は2種以上の混合系を挙げることができる。   The drying method is not particularly limited, but it is preferable to use a supercritical drying method in order to suppress aggregation between fibers based on interfacial tension accompanying drying. The solvent that is a supercritical fluid used for performing supercritical drying is not particularly limited. For example, a single system such as ethanol, methanol, isopropanol, dichlorodifluoromethane, carbon dioxide, water, or a mixed system of two or more types Can be mentioned.

超臨界乾燥を行う場合は、オートクレーブ中に溶媒置換を行った多孔性骨格形成用組成物の溶液を塗工したシートを入れ、その溶媒の臨界点以上の温度、圧力まで上昇させた後に溶媒を徐々に除き、最終的に常温常圧の状態に戻すことによって乾燥させればよい。   When supercritical drying is performed, a sheet coated with a solution of the porous skeleton-forming composition that has undergone solvent substitution is placed in an autoclave, and after raising the temperature and pressure above the critical point of the solvent, the solvent is added. What is necessary is just to dry by removing gradually and finally returning to the state of normal temperature normal pressure.

本発明においては、断熱性、透明性と共に機械的強度を確保する上で、三次元網目構造と中空粒子の両成分を含む多孔性骨格からなる断熱層を形成する事が好ましく、これは、前記の三次元網目構造を形成し得る塗工液に中空粒子を添加した塗工液を塗布後、溶媒を乾燥して作製される。   In the present invention, in order to ensure heat resistance and transparency as well as mechanical strength, it is preferable to form a heat insulating layer composed of a porous skeleton containing both components of a three-dimensional network structure and hollow particles. After applying a coating liquid in which hollow particles are added to a coating liquid capable of forming a three-dimensional network structure, the solvent is dried.

断熱層の厚さは、必要とされる断熱性や透明性等を考慮して適宜選択されるが、例えば、窓ガラス用透明断熱シートとして用いる場合には、10μm〜5mmが好適である。10μm未満では断熱性が不十分となり、5mmより厚くなるとハンドリングが悪くなり、窓への貼り付け作業が困難となる恐れがある。   Although the thickness of a heat insulation layer is suitably selected in consideration of the required heat insulation, transparency, etc. For example, when using as a transparent heat insulation sheet for window glass, 10 micrometers-5 mm are suitable. If the thickness is less than 10 μm, the heat insulating property is insufficient, and if it is thicker than 5 mm, the handling becomes worse, and there is a possibility that the operation of attaching to the window becomes difficult.

(断熱層の物性測定方法)
以下、断熱層の物性測定方法について記す。
(Method for measuring physical properties of heat insulation layer)
Hereafter, it describes about the physical-property measuring method of a heat insulation layer.

(1)数平均繊維径
繊維の平均繊維径の測定は、得られた有機繊維について透過型電子顕微鏡、H−1700FA型(日立製作所社製)を用いて10000倍の倍率で観察した後、得られた画像について無作為に繊維を100本選び、画像処理ソフト(WINROOF)を用いて一本毎の繊維径を解析し、それらの単純な数平均値を求める。
(1) Number average fiber diameter Measurement of the average fiber diameter of the fiber was obtained after observing the obtained organic fiber at a magnification of 10,000 times using a transmission electron microscope, H-1700FA type (manufactured by Hitachi, Ltd.). Randomly select 100 fibers for the obtained image, analyze the fiber diameter for each fiber using image processing software (WINROOF), and determine their simple number average value.

(2)中空粒子の殻の数平均厚さと数平均内径
中空粒子について、(1)と同様の操作にて観察を行う。先ず、無作為に中空粒子を100個選び、画像処理ソフトにて粒子一個につき10箇所の殻の厚さを解析して数平均値を求め、更に、選択した全粒子の数平均値を算出して中空粒子の殻の数平均厚さを求める。
(2) Number average thickness and number average inner diameter of shells of hollow particles The hollow particles are observed by the same operation as in (1). First, 100 hollow particles are selected at random, and the number average value is obtained by analyzing the thickness of 10 shells per particle using image processing software. Further, the number average value of all the selected particles is calculated. The number average thickness of the hollow particle shell is obtained.

透過型電子顕微鏡、H−1700FA型を用いて、100個の中空粒子の数平均外径を求め、これより殻の数平均厚さの2倍を差し引いて、数平均内径を求める。   Using a transmission electron microscope, model H-1700FA, the number average outer diameter of 100 hollow particles is obtained, and the number average inner diameter is obtained by subtracting twice the number average thickness of the shell.

(3)平均空孔径
透明断熱シートの空孔径は、小角X線散乱の測定により行う。測定値は10点の平均値を用いる。
(3) Average pore diameter The pore diameter of the transparent heat insulating sheet is measured by small-angle X-ray scattering measurement. An average value of 10 points is used as the measurement value.

小角X線散乱の測定装置及び測定条件等は以下のとおりである。   The measurement apparatus and measurement conditions for small-angle X-ray scattering are as follows.

装置:RIGAKU製小角X線散乱装置(RU−200B)
測定条件:λ(CuKα)=0.154nm、45kV、70mA
解析方法:上記測定機器を用いて、小角領域(2θ<10°)で測定を行い、散乱光プロファイルから、断熱層中の平均空孔径(nm)を算出する。
Device: RIGAKU small-angle X-ray scattering device (RU-200B)
Measurement conditions: λ (CuKα) = 0.154 nm, 45 kV, 70 mA
Analysis method: Measurement is performed in the small-angle region (2θ <10 °) using the above-described measuring device, and the average pore diameter (nm) in the heat insulating layer is calculated from the scattered light profile.

(4)空孔率
断熱層の空孔率Aは、断熱層の体積と質量から得られる密度Bと断熱層を構成する材料自体の密度Cから算出する。
(4) Porosity The porosity A of the heat insulating layer is calculated from the density B obtained from the volume and mass of the heat insulating layer and the density C of the material itself constituting the heat insulating layer.

A=((C−B)/C)×100(%)
(断熱シートの評価方法)
以下に、断熱シートの評価方法について記す。
A = ((C−B) / C) × 100 (%)
(Insulation sheet evaluation method)
Below, it describes about the evaluation method of a heat insulation sheet.

(1)光透過率
紫外可視分光光度計(日本分光V−570)にて光透過率を測定し、JIS R 3106に基づいて光透過率を求める。
(1) Light transmittance The light transmittance is measured with an ultraviolet-visible spectrophotometer (JASCO V-570), and the light transmittance is obtained based on JIS R 3106.

(2)熱伝導率
熱線プローブ式熱伝導率測定装置(京都電子製QTM−500)を用い測定を行う。
(2) Thermal conductivity Measurement is performed using a hot-wire probe type thermal conductivity measuring device (QTM-500 manufactured by Kyoto Electronics Co., Ltd.).

(3)曲げ特性
製造例にて得られたシートについて、シートの中央を支点に、断熱層を外側にしてシートの内側が120度の角度をなすように、曲率半径10mmで折り曲げ、断熱層の割れ発生の有無を目視で確認することにより評価する。
(3) Bending characteristics The sheet obtained in the production example was bent with a radius of curvature of 10 mm so that the inside of the sheet forms an angle of 120 degrees with the center of the sheet as a fulcrum and the heat insulating layer as the outside. Evaluation is made by visually confirming the occurrence of cracks.

以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Examples of the present invention are shown below, but the present invention is not limited to these Examples.

(製造例1)
ポリスチレンを単軸スクリュー型の張臨界押出機に導入した。超臨界含浸用押出機に、常温で気体である物質の供給口から、温度200℃、圧力90MPaの超臨界状態の炭酸ガスを導入し、15分かけてポリスチレンに炭酸ガスを含浸させ、含浸組成物を得た。これを、含浸組成物の排出口から、単軸スクリューを有する発泡体形成用押出機の含浸組成物の導入口を通して該発泡体形成用押出機に導入し、その排出口からダイを経て発泡後の厚さが200μmとなるようにシートとして押出した後、3時間掛けて室温まで冷却するとともに圧力を常圧まで減少させて発泡体を作製した。発泡体と、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートのシートを貼合して透明断熱シート101を得た。
(Production Example 1)
Polystyrene was introduced into a single screw type tension critical extruder. The supercritical impregnation extruder is introduced with carbon dioxide gas in a supercritical state at a temperature of 200 ° C. and a pressure of 90 MPa from a substance supply port that is a gas at room temperature, and polystyrene is impregnated with carbon dioxide gas over 15 minutes. I got a thing. This is introduced from the discharge port of the impregnation composition into the foam formation extruder through the introduction port of the impregnation composition of the foam formation extruder having a single screw, and after foaming through the die from the discharge port After being extruded as a sheet so as to have a thickness of 200 μm, a foam was produced by cooling to room temperature over 3 hours and reducing the pressure to normal pressure. The foam and a polyethylene terephthalate sheet having a thickness of 50 μm were bonded to obtain a transparent heat insulating sheet 101.

(製造例2)
製造例1において、炭酸ガスを含浸させたポリスチレンを発泡体形成押出機から押出す際、冷却時間を2時間30分とした他は同様の操作にて透明断熱シート102を得た。
(Production Example 2)
In the production example 1, when extruding polystyrene impregnated with carbon dioxide gas from a foam-forming extruder, a transparent heat insulating sheet 102 was obtained by the same operation except that the cooling time was 2 hours 30 minutes.

(製造例3)
製造例1において、炭酸ガスを含浸させたポリスチレンを発泡体形成押出機から押出す際、冷却時間を30分とした他は同様の操作にて透明断熱シート201を得た。
(Production Example 3)
In Production Example 1, when extruding polystyrene impregnated with carbon dioxide gas from a foam-forming extruder, a transparent heat insulating sheet 201 was obtained by the same operation except that the cooling time was 30 minutes.

(製造例4)
針葉樹から得られた亜硫酸漂白パルプを純水に0.1質量%となるように添加した懸濁液を、石臼式粉砕機(ピュアファインミルKMG1−10;栗田機械製作所社製)を用いて回転するディスク間を中央から外に向かって通過させる磨砕処理(回転数:1500回転/分)を50回(50パス)行いセルロース繊維を解繊後、これを濾過、純水で洗浄してセルロース繊維の水分散液を得た。次に、無水酢酸/ピリジン(モル比1/1)溶液500質量部に、前記セルロース繊維が10質量部となるように添加して分散させ、室温で3時間攪拌した。次に分散した繊維を濾過し、500質量部の水で3回水洗した後、200質量部のエタノールで2回洗浄した。さらに、500質量部の水で2回水洗を行った後、70℃にて乾燥させ、表面修飾したセルロース繊維を得た。次に、繊維成分が1質量%となるようにセルロース繊維を純水中に添加した後、ホモジナイザー(三和機械社製)を用いて1min処理して繊維分散液を調製した。次に、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートシート上に、ワイヤーバーコーターを用いて繊維分散液を乾燥膜厚で200μmの厚さとなるように塗工した後、超臨界乾燥法にて水分を乾燥させ、セルロース繊維の三次元網目構造の多孔性骨格からなる断熱層を形成し、断熱シート103を得た。
(Production Example 4)
A suspension obtained by adding sulfite bleached pulp obtained from conifers to 0.1% by mass in pure water is rotated using a stone mill grinder (Pure Fine Mill KMG1-10; manufactured by Kurita Machinery Co., Ltd.). 50 times (50 passes) grinding process (passage: 1500 revolutions / minute) passing between the disks to the outside from the center, the cellulose fibers are defibrated, filtered, washed with pure water, and then cellulose An aqueous dispersion of fibers was obtained. Next, the cellulose fiber was added to and dispersed in 500 parts by mass of an acetic anhydride / pyridine (molar ratio 1/1) solution so as to be 10 parts by mass, and stirred at room temperature for 3 hours. Next, the dispersed fiber was filtered, washed three times with 500 parts by mass of water, and then washed twice with 200 parts by mass of ethanol. Furthermore, after washing twice with 500 parts by mass of water, it was dried at 70 ° C. to obtain surface-modified cellulose fibers. Next, after adding a cellulose fiber in pure water so that a fiber component might be 1 mass%, it processed for 1 minute using the homogenizer (made by Sanwa Machine Co., Ltd.), and prepared the fiber dispersion liquid. Next, on a polyethylene terephthalate sheet having a thickness of 50 μm, the fiber dispersion was applied to a thickness of 200 μm using a wire bar coater, and then moisture was dried by a supercritical drying method. A heat insulating layer made of a porous skeleton having a three-dimensional network structure of cellulose fibers was formed to obtain a heat insulating sheet 103.

(製造例5)
製造例4において、繊維分散液を塗工後の乾燥操作を超臨界乾燥法から凍結乾燥法に変えた他は同様の操作にて断熱シート202を得た。
(Production Example 5)
A heat insulating sheet 202 was obtained in the same manner as in Production Example 4 except that the drying operation after coating the fiber dispersion was changed from the supercritical drying method to the freeze drying method.

(製造例6)
平均粒径50nmの炭酸カルシウムを用いて調製した10質量%炭酸カルシウム水分散液170質量部に、28質量%のアンモニア水8質量部を加え10分撹拌し、テトラエトキシシラン:メチルトリエトキシシラン=1:1(質量比)19質量部を加え、室温で1時間撹拌を行った。その後60℃に昇温し、3時間撹拌を行い、室温まで冷却しシリカ被覆炭酸カルシウム分散液を得た。
(Production Example 6)
To 170 parts by mass of a 10% by mass calcium carbonate aqueous dispersion prepared using calcium carbonate having an average particle diameter of 50 nm, 8 parts by mass of 28% by mass of aqueous ammonia is added and stirred for 10 minutes. Tetraethoxysilane: methyltriethoxysilane = 19 parts by mass of 1: 1 (mass ratio) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. Thereafter, the temperature was raised to 60 ° C., the mixture was stirred for 3 hours, cooled to room temperature, and a silica-coated calcium carbonate dispersion was obtained.

得られたシリカ被覆炭酸カルシウム分散液200質量部にメタノールを190質量部を添加し、10質量%の硝酸水溶液を180質量部を加え、炭酸カルシウムの溶出を行った。次に、蒸留水200質量部を加え、限外ろ過膜を用いて200質量部の水溶液を排出させた。この操作を3回繰り返してテトラエトキシシラン:メチルトリエトキシシラン=1:1(質量比)から形成された殻で、数平均厚さが3nm、数平均内径が50nmの有機無機ハイブリッドシリカ中空粒子を得た。次に、テトラエトキシシラン1.5質量部とメタノール70質量部とを混合した後、アンモニア水溶液(3N)3質量部を加えて室温で15時間撹拌しテトラエトキシシランのゾル(固形分2質量%)を調製した後、これに前記中空粒子を17体積%となるように添加して中空粒子含有ゾルを調製した。次に、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートシート上に、ワイヤーバーコーターを用いて前記ゾルを乾燥膜厚で200μmの厚さとなるように塗工した後、超臨界乾燥法にて水分を乾燥させ、シリカ網目構造と有機無機ハイブリッドシリカ中空粒子から形成された多孔性骨格からなる断熱層を形成し断熱シート104を得た。   190 parts by mass of methanol was added to 200 parts by mass of the obtained silica-coated calcium carbonate dispersion, 180 parts by mass of a 10% by mass nitric acid aqueous solution was added, and calcium carbonate was eluted. Next, 200 parts by mass of distilled water was added, and 200 parts by mass of the aqueous solution was discharged using an ultrafiltration membrane. This operation is repeated three times to form organic-inorganic hybrid silica hollow particles having a number average thickness of 3 nm and a number average inner diameter of 50 nm in a shell formed of tetraethoxysilane: methyltriethoxysilane = 1: 1 (mass ratio). Obtained. Next, after mixing 1.5 parts by mass of tetraethoxysilane and 70 parts by mass of methanol, 3 parts by mass of an aqueous ammonia solution (3N) was added and stirred at room temperature for 15 hours to give a tetraethoxysilane sol (solid content 2% by mass). After that, the hollow particles were added thereto so as to be 17% by volume to prepare a hollow particle-containing sol. Next, the sol was coated on a polyethylene terephthalate sheet having a thickness of 50 μm using a wire bar coater so as to have a dry film thickness of 200 μm, and then water was dried by a supercritical drying method. A heat insulating layer composed of a porous skeleton formed from a network structure and organic / inorganic hybrid silica hollow particles was formed to obtain a heat insulating sheet 104.

(製造例7)
製造例6に記載の方法に準じて、平均厚さが3nmのテトラエトキシシラン:メチルトリエトキシシラン=1:1(質量比)から形成された殻で、数平均厚さが3nm、数平均内径が50nmの有機無機ハイブリッドシリカ中空粒子を得た。次にテトラエトキシシランのゾル(固形分2質量%)を調製した後、これに前記中空粒子を15体積%となるように添加して中空粒子含有ゾルを調製した。次に、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートシート上に、ワイヤーバーコーターを用いて前記ゾルを乾燥膜厚で200μmの厚さとなるように塗工した後、超臨界乾燥法にて水分を乾燥させ、シリカ網目構造と有機無機ハイブリッドシリカ中空粒子から形成された多孔性骨格からなる断熱層を形成し断熱シート105を得た。
(Production Example 7)
According to the method described in Production Example 6, a shell formed from tetraethoxysilane: methyltriethoxysilane = 1: 1 (mass ratio) having an average thickness of 3 nm, a number average thickness of 3 nm, and a number average inner diameter Obtained 50 nm of organic-inorganic hybrid silica hollow particles. Next, after preparing a sol of tetraethoxysilane (solid content: 2% by mass), the hollow particles were added thereto so as to be 15% by volume to prepare a hollow particle-containing sol. Next, the sol was coated on a polyethylene terephthalate sheet having a thickness of 50 μm using a wire bar coater so as to have a dry film thickness of 200 μm, and then water was dried by a supercritical drying method. A heat insulating layer made of a porous skeleton formed from a network structure and organic / inorganic hybrid silica hollow particles was formed to obtain a heat insulating sheet 105.

(製造例8)
製造例6に記載の方法に準じて、テトラエトキシシランから形成された殻で、数平均厚さが3nm、数平均内径が50nmのシリカ中空粒子を得た。次に、テトラエトキシシラン:メチルトリエトキシシラン=1:1(質量比)のゾル(固形分2質量%)を調製した後、これに前記中空粒子を17体積%となるように添加して中空粒子含有ゾルを調製した。次に、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートシート上に、ワイヤーバーコーターを用いて前記ゾルを乾燥膜厚で200μmの厚さとなるように塗工した後、超臨界乾燥法にて水分を乾燥させ、有機無機ハイブリッドシリカ網目構造とシリカ中空粒子から形成された多孔性骨格からなる断熱層を形成し断熱シート106を得た。
(Production Example 8)
According to the method described in Production Example 6, hollow silica particles having a number average thickness of 3 nm and a number average inner diameter of 50 nm were obtained from a shell formed from tetraethoxysilane. Next, after preparing a sol (solid content: 2% by mass) of tetraethoxysilane: methyltriethoxysilane = 1: 1 (mass ratio), the hollow particles are added to the sol so that the volume becomes 17% by volume. A particle-containing sol was prepared. Next, the sol was applied on a polyethylene terephthalate sheet having a thickness of 50 μm using a wire bar coater so as to have a dry film thickness of 200 μm, and then the moisture was dried by a supercritical drying method. A heat insulating layer made of a porous skeleton formed from an inorganic hybrid silica network structure and silica hollow particles was formed to obtain a heat insulating sheet 106.

(製造例9)
製造例6に記載の方法に準じて、テトラエトキシシランから形成された殻で、数平均厚さが3nm、数平均内径が50nmのシリカ中空粒子を得た。次に、テトラエトキシシラン:メチルトリエトキシシラン=1:1(質量比)のゾル(固形分2質量%)を調製した後、これに前記中空粒子を15体積%となるように添加して中空粒子含有ゾルを調製した。次に、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートシート上に、ワイヤーバーコーターを用いて前記ゾルを乾燥膜厚で200μmの厚さとなるように塗工した後、超臨界乾燥法にて水分を乾燥させ、有機無機ハイブリッドシリカ網目構造とシリカ中空粒子から形成された多孔性骨格からなる断熱層を形成し断熱シート107を得た。
(Production Example 9)
According to the method described in Production Example 6, hollow silica particles having a number average thickness of 3 nm and a number average inner diameter of 50 nm were obtained from a shell formed from tetraethoxysilane. Next, after preparing a sol (solid content 2% by mass) of tetraethoxysilane: methyltriethoxysilane = 1: 1 (mass ratio), the hollow particles are added to the volume so as to be 15% by volume. A particle-containing sol was prepared. Next, the sol was applied on a polyethylene terephthalate sheet having a thickness of 50 μm using a wire bar coater so as to have a dry film thickness of 200 μm, and then the moisture was dried by a supercritical drying method. A heat insulating layer made of an inorganic hybrid silica network structure and a porous skeleton formed from silica hollow particles was formed to obtain a heat insulating sheet 107.

(製造例10)
製造例6の操作に準じて、数平均厚さが3nmのシリカからなる殻で、数平均内径が50nmのとなる中空粒子を得、これをテトラエトキシシラン:メチルトリエトキシシラン=1:1(質量比)からなる固形分2質量%ゾルに添加すること以外は同様の操作にて、有機無機ハイブリッドシリカ網目構造とシリカ中空粒子から形成された多孔体骨格からなる断熱層を形成し断熱シート108を得た。
(Production Example 10)
According to the procedure of Production Example 6, hollow particles having a number average inner diameter of 50 nm with a shell made of silica having a number average thickness of 3 nm were obtained, and this was obtained as tetraethoxysilane: methyltriethoxysilane = 1: 1 ( The heat insulating sheet 108 is formed by forming a heat insulating layer made of a porous skeleton formed from an organic-inorganic hybrid silica network structure and silica hollow particles by the same operation except that it is added to a sol having a solid content of 2% by mass. Got.

(製造例11)
製造例6の操作に準じて、数平均厚さが2nmのシリカからなる殻で、数平均内径が30nmのとなる中空粒子を得、これをテトラエトキシシラン:メチルトリエトキシシラン=1:1(質量比)からなる固形分2質量%ゾルに添加すること以外は同様の操作にて、有機無機ハイブリッドシリカ網目構造とシリカ中空粒子から形成された多孔体骨格からなる断熱層を形成し断熱シート109を得た。
(Production Example 11)
According to the procedure of Production Example 6, hollow particles having a number average inner diameter of 30 nm with a shell made of silica having a number average thickness of 2 nm were obtained, and this was obtained as tetraethoxysilane: methyltriethoxysilane = 1: 1 ( In the same manner except that it is added to a sol having a solid content of 2% by mass, a heat insulating layer 109 made of a porous skeleton formed from an organic-inorganic hybrid silica network structure and silica hollow particles is formed. Got.

(製造例12)
製造例6の操作に準じて、数平均厚さが2nmのシリカからなる殻で、数平均内径が30nmのとなる中空粒子を得、これをテトラエトキシシラン:メチルトリエトキシシラン=1:1(質量比)からなる固形分3質量%のゾルに添加すること以外は同様の操作にて、有機無機ハイブリッドシリカ網目構造とシリカ中空粒子から形成された多孔体骨格からなる断熱層を形成し断熱シート110を得た。
(Production Example 12)
According to the procedure of Production Example 6, hollow particles having a number average inner diameter of 30 nm with a shell made of silica having a number average thickness of 2 nm were obtained, and this was obtained as tetraethoxysilane: methyltriethoxysilane = 1: 1 ( A heat insulating sheet comprising a porous skeleton formed from an organic-inorganic hybrid silica network structure and silica hollow particles is formed in the same manner except that it is added to a sol having a solid content of 3% by mass. 110 was obtained.

(製造例13)
製造例6に記載の方法に準じて、テトラエトキシシラン:メチルトリエトキシシラン=1:1(質量比)から形成された殻で、数平均厚さが2nm、数平均内径が30nmの有機無機ハイブリッドシリカ中空粒子を得た。次に、テトラエトキシシラン:メチルトリエトキシシラン=1:1(質量比)からなるゾル(固形分2質量%)を調製した後、これに前記中空粒子を15体積%となるように添加して中空粒子含有ゾルを調製した。次に、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートシート上に、ワイヤーバーコーターを用いて前記ゾルを乾燥膜厚で200μmの厚さとなるように塗工した後、超臨界乾燥法にて水分を乾燥させ、有機無機ハイブリッドシリカ網目構造と有機無機ハイブリッドシリカ中空粒子から形成された多孔体骨格からなる断熱層を形成し断熱シート111を得た。
(Production Example 13)
In accordance with the method described in Production Example 6, a shell formed from tetraethoxysilane: methyltriethoxysilane = 1: 1 (mass ratio), an organic-inorganic hybrid having a number average thickness of 2 nm and a number average inner diameter of 30 nm Silica hollow particles were obtained. Next, after preparing a sol (solid content: 2% by mass) composed of tetraethoxysilane: methyltriethoxysilane = 1: 1 (mass ratio), the hollow particles were added to the volume so as to be 15% by volume. A sol containing hollow particles was prepared. Next, the sol was applied on a polyethylene terephthalate sheet having a thickness of 50 μm using a wire bar coater so as to have a dry film thickness of 200 μm, and then the moisture was dried by a supercritical drying method. A heat insulating layer composed of a porous skeleton formed from an inorganic hybrid silica network structure and organic / inorganic hybrid silica hollow particles was formed to obtain a heat insulating sheet 111.

(製造例14)
製造例6に記載の方法に準じて、テトラエトキシシラン:メチルトリエトキシシラン=1:1(質量比)から形成された殻で、数平均厚さが2nm、数平均内径が30nmの有機無機ハイブリッドシリカ中空粒子を得た。これに、製造例3において得られたセルロース繊維を水に1質量%となるように添加し、前記中空粒子を3体積%となるように添加して中空粒子含有ゾルを調製した。次に、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートシート上に、ワイヤーバーコーターを用いて前記ゾルを乾燥膜厚で200μmの厚さとなるように塗工した後、超臨界乾燥法にて水分を乾燥させ、セルロース網目構造と有機無機ハイブリッドシリカ中空粒子から形成された多孔体骨格からなる断熱層を形成し断熱シート112を得た。
(Production Example 14)
In accordance with the method described in Production Example 6, a shell formed from tetraethoxysilane: methyltriethoxysilane = 1: 1 (mass ratio), an organic-inorganic hybrid having a number average thickness of 2 nm and a number average inner diameter of 30 nm Silica hollow particles were obtained. To this, the cellulose fiber obtained in Production Example 3 was added to water at 1% by mass, and the hollow particles were added at 3% by volume to prepare a hollow particle-containing sol. Next, the sol was coated on a polyethylene terephthalate sheet having a thickness of 50 μm using a wire bar coater so as to have a dry film thickness of 200 μm, and then water was dried by a supercritical drying method. A heat insulating layer made of a porous skeleton formed of a network structure and organic / inorganic hybrid silica hollow particles was formed to obtain a heat insulating sheet 112.

(製造例15)
製造例6に記載の方法に準じて、テトラエトキシシラン:メチルトリエトキシシラン=1:1(質量比)から形成された殻で、数平均厚さが5nm、数平均空孔径が80nmの有機無機ハイブリッドシリカ中空粒子を得た。次に、テトラエトキシシランのゾル(固形分2質量%)を調製した後、これに前記中空粒子を15体積%となるように添加して中空粒子含有ゾルを調製した。次に、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートシート上に、ワイヤーバーコーターを用いて前記ゾルを乾燥膜厚で200μmの厚さとなるように塗工した後、超臨界乾燥法にて水分を乾燥させ、シリカ網目構造と有機無機ハイブリッドシリカ中空粒子から形成された多孔体骨格からなる断熱層を形成し断熱シート203を得た。
(Production Example 15)
In accordance with the method described in Production Example 6, a shell formed of tetraethoxysilane: methyltriethoxysilane = 1: 1 (mass ratio), an organic inorganic material having a number average thickness of 5 nm and a number average pore diameter of 80 nm Hybrid silica hollow particles were obtained. Next, after preparing a sol of tetraethoxysilane (solid content: 2% by mass), the hollow particles were added thereto so as to be 15% by volume to prepare a hollow particle-containing sol. Next, the sol was coated on a polyethylene terephthalate sheet having a thickness of 50 μm using a wire bar coater so as to have a dry film thickness of 200 μm, and then water was dried by a supercritical drying method. A heat insulating layer made of a porous skeleton formed of a network structure and organic / inorganic hybrid silica hollow particles was formed to obtain a heat insulating sheet 203.

(製造例16)
製造例6に記載の方法に準じてテトラエトキシシランのゾル(固形分2質量%)を調製した後、これに、製造例3において得られたセルロース繊維を1質量%となるように添加してセルロース繊維含有ゾルを調製した。次に、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートシート上に、ワイヤーバーコーターを用いて前記ゾルを乾燥膜厚で200μmの厚さとなるように塗工した後、超臨界乾燥法にて水分を乾燥させ、シリカ網目構造とセルロース繊維から形成された多孔体骨格からなる断熱層を形成した断熱シート113を得た。
(Production Example 16)
After preparing a tetraethoxysilane sol (solid content: 2% by mass) according to the method described in Production Example 6, the cellulose fiber obtained in Production Example 3 was added to 1% by mass. A cellulose fiber-containing sol was prepared. Next, the sol was coated on a polyethylene terephthalate sheet having a thickness of 50 μm using a wire bar coater so as to have a dry film thickness of 200 μm, and then water was dried by a supercritical drying method. A heat insulating sheet 113 having a heat insulating layer made of a porous skeleton formed of a network structure and cellulose fibers was obtained.

(製造例17)
製造例6に記載の方法に準じて、テトラエトキシシラン:メチルトリエトキシシラン=1:1(質量比)から形成された殻で、数平均厚さが12nm、数平均内径が50nmの有機無機ハイブリッドシリカ中空粒子を得た。次に、テトラエトキシシランのゾル(固形分2質量%)を調製した後、これに前記中空粒子を15体積%となるように添加して中空粒子含有ゾルを調製した。次に、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートシート上に、ワイヤーバーコーターを用いて前記ゾルを乾燥膜厚で200μmの厚さとなるように塗工した後、超臨界乾燥法にて水分を乾燥させ、シリカ網目構造と有機無機ハイブリッドシリカ中空粒子から形成された多孔体骨格からなる断熱層を形成し断熱シート204を得た。
(Production Example 17)
In accordance with the method described in Production Example 6, a shell formed of tetraethoxysilane: methyltriethoxysilane = 1: 1 (mass ratio), an organic-inorganic hybrid having a number average thickness of 12 nm and a number average inner diameter of 50 nm Silica hollow particles were obtained. Next, after preparing a sol of tetraethoxysilane (solid content: 2% by mass), the hollow particles were added thereto so as to be 15% by volume to prepare a hollow particle-containing sol. Next, the sol was coated on a polyethylene terephthalate sheet having a thickness of 50 μm using a wire bar coater so as to have a dry film thickness of 200 μm, and then water was dried by a supercritical drying method. A heat insulating layer composed of a porous body skeleton formed from a network structure and organic / inorganic hybrid silica hollow particles was formed to obtain a heat insulating sheet 204.

(製造例18)
製造例6において、中空粒子として数平均厚さが2nmのシリカからなる殻で、数平均内径が30nmのとなる中空粒子を得、この中空粒子を14体積%となるようにテトラエトキシシラン:メチルトリエトキシシラン=1:1(質量比)からなる固形分3質量%のゾルに添加し、ポリエチレンテレフタレートシート上に塗工後の乾燥を凍結乾燥で行うこと以外は同様の操作にて有機無機ハイブリッドシリカ網目構造とシリカ中空粒子から形成された多孔体骨格からなる断熱層を形成し、断熱シート205を得た。
(Production Example 18)
In Production Example 6, hollow particles having silica with a number average thickness of 2 nm as hollow particles and having a number average inner diameter of 30 nm are obtained, and tetraethoxysilane: methyl is used so that the hollow particles become 14% by volume. An organic-inorganic hybrid is prepared in the same manner except that it is added to a sol having a solid content of 3% by mass consisting of triethoxysilane = 1: 1 (mass ratio), and drying on a polyethylene terephthalate sheet is performed by freeze drying. A heat insulating layer composed of a porous skeleton formed from a silica network structure and silica hollow particles was formed, and a heat insulating sheet 205 was obtained.

(製造例19)
製造例6の操作に準じて、数平均厚さが2nmのシリカからなる殻で、数平均内径が30nmのとなる中空粒子を得、この中空粒子を13体積%となるようにテトラエトキシシラン:メチルトリエトキシシラン=1:1(質量比)からなる固形分4質量%のゾルに添加すること以外は同様の操作にて、有機無機ハイブリッドシリカ網目構造とシリカ中空粒子から形成された多孔体骨格からなる断熱層を形成し断熱シート206を得た。
(Production Example 19)
According to the procedure of Production Example 6, hollow particles having a number average inner diameter of 30 nm are obtained with a shell made of silica having a number average thickness of 2 nm, and tetraethoxysilane: A porous skeleton formed from an organic-inorganic hybrid silica network structure and silica hollow particles by the same operation except that it is added to a sol having a solid content of 4% by mass comprising methyltriethoxysilane = 1: 1 (mass ratio). The heat insulation layer 206 was formed and the heat insulation sheet 206 was obtained.

(製造例20)
製造例6の操作に準じて、数平均厚さが2nmのシリカからなる殻で、数平均内径が30nmのとなる中空粒子を得、この中空粒子を12体積%となるようにテトラエトキシシラン:メチルトリエトキシシラン=1:1(質量比)からなる固形分3質量%のゾルに添加すること以外は同様の操作にて、有機無機ハイブリッドシリカ網目構造とシリカ中空粒子から形成された多孔体骨格からなる断熱層を形成し断熱シート207を得た。
(Production Example 20)
In accordance with the operation of Production Example 6, hollow particles having a number average inner diameter of 30 nm with a shell made of silica having a number average thickness of 2 nm are obtained, and tetraethoxysilane: A porous skeleton formed from an organic-inorganic hybrid silica network structure and silica hollow particles in the same manner except that it is added to a sol having a solid content of 3% by mass comprising methyltriethoxysilane = 1: 1 (mass ratio). The heat insulation layer which consists of was formed and the heat insulation sheet 207 was obtained.

(製造例21)
製造例6の操作に準じて、数平均厚さが2nmのシリカからなる殻で、数平均内径が30nmのとなる中空粒子を得、この中空粒子を10体積%となるようにテトラエトキシシラン:メチルトリエトキシシラン=1:1(質量比)からなる固形分2質量%のゾルに添加すること以外は同様の操作にて、有機無機ハイブリッドシリカ網目構造とシリカ中空粒子から形成された多孔体骨格からなる断熱層を形成し断熱シート208を得た。
(Production Example 21)
In accordance with the operation of Production Example 6, hollow particles having a number average inner diameter of 30 nm are obtained with a shell made of silica having a number average thickness of 2 nm, and tetraethoxysilane: A porous skeleton formed from an organic-inorganic hybrid silica network structure and silica hollow particles in the same manner except that it is added to a sol having a solid content of 2% by mass comprising methyltriethoxysilane = 1: 1 (mass ratio). A heat insulating layer 208 was formed to obtain a heat insulating sheet 208.

(製造例22)
製造例6において、テトラエトキシシラン:メチルトリエトキシシラン=1:1(質量比)のゾルの濃度を固形分1質量%とすること以外は同様の操作にて、有機無機ハイブリッドシリカ網目構造とシリカ中空粒子から形成された多孔体骨格からなる断熱層を形成し断熱シート209を得た。
(Production Example 22)
In Production Example 6, an organic-inorganic hybrid silica network structure and silica were obtained in the same manner except that the concentration of the sol of tetraethoxysilane: methyltriethoxysilane = 1: 1 (mass ratio) was changed to 1% by mass. A heat insulating layer made of a porous skeleton formed of hollow particles was formed to obtain a heat insulating sheet 209.

(製造例23)
製造例6に記載の方法に準じてテトラエトキシシランのゾル(固形分5質量%)を調製した後、中空粒子を加えずに厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートシート上に、ワイヤーバーコーターを用いて前記ゾルを乾燥膜厚で200μmの厚さとなるように塗工した後、超臨界乾燥法にて水分を乾燥させ、シリカ網目構造が形成された多孔体骨格からなる断熱層を形成し断熱シート210を得た。
(Production Example 23)
After preparing a sol of tetraethoxysilane (solid content 5 mass%) according to the method described in Production Example 6, the wire bar coater was used on a polyethylene terephthalate sheet having a thickness of 50 μm without adding hollow particles. After coating the sol so as to have a dry film thickness of 200 μm, the moisture is dried by a supercritical drying method to form a heat insulating layer made of a porous skeleton in which a silica network structure is formed. Obtained.

(製造例24)
製造例6に記載の方法に準じて、テトラエトキシシランから形成された殻で、数平均厚さが2nm、数平均内径が30nmのシリカ中空粒子を得た。次に、テトラエトキシシラン:メチルトリエトキシシラン=1:1(質量比)からなるゾル(固形分3.5質量%)を調製した後、これに前記中空粒子を17体積%となるように添加して中空粒子含有ゾルを調製した。次に、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートシート上に、ワイヤーバーコーターを用いて前記ゾルを乾燥膜厚で200μmの厚さとなるように塗工した後、超臨界乾燥法にて水分を乾燥させ、有機無機ハイブリッドシリカ網目構造とシリカ中空粒子から形成された多孔体骨格からなる断熱層を形成し断熱シート114を得た。
(Production Example 24)
According to the method described in Production Example 6, hollow silica particles having a number average thickness of 2 nm and a number average inner diameter of 30 nm were obtained from a shell formed from tetraethoxysilane. Next, after preparing a sol (solid content: 3.5% by mass) consisting of tetraethoxysilane: methyltriethoxysilane = 1: 1 (mass ratio), the hollow particles are added to the volume so as to be 17% by volume. Thus, a hollow particle-containing sol was prepared. Next, the sol was applied on a polyethylene terephthalate sheet having a thickness of 50 μm using a wire bar coater so as to have a dry film thickness of 200 μm, and then the moisture was dried by a supercritical drying method. A heat insulating layer composed of a porous skeleton formed from an inorganic hybrid silica network structure and silica hollow particles was formed to obtain a heat insulating sheet 114.

(製造例25)
製造例6に記載の方法に準じて、テトラエトキシシランから形成された殻で、数平均厚さが2nm、数平均内径が30nmのシリカ中空粒子を得た。次に、テトラエトキシシラン:メチルトリエトキシシラン=1:1(質量比)からなるゾル(固形分2質量%)を調製した後、これに前記中空粒子を13体積%となるように添加して中空粒子含有ゾルを調製した。次に、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートシート上に、ワイヤーバーコーターを用いて前記ゾルを乾燥膜厚で200μmの厚さとなるように塗工した後、超臨界乾燥法にて水分を乾燥させ、有機無機ハイブリッドシリカ網目構造とシリカ中空粒子から形成された多孔体骨格からなる断熱層を形成し断熱シート115を得た。
(Production Example 25)
According to the method described in Production Example 6, hollow silica particles having a number average thickness of 2 nm and a number average inner diameter of 30 nm were obtained from a shell formed from tetraethoxysilane. Next, after preparing a sol (solid content: 2% by mass) consisting of tetraethoxysilane: methyltriethoxysilane = 1: 1 (mass ratio), the hollow particles were added to the volume so as to be 13% by volume. A sol containing hollow particles was prepared. Next, the sol was applied on a polyethylene terephthalate sheet having a thickness of 50 μm using a wire bar coater so as to have a dry film thickness of 200 μm, and then the moisture was dried by a supercritical drying method. A heat insulating layer made of a porous skeleton formed of an inorganic hybrid silica network structure and silica hollow particles was formed to obtain a heat insulating sheet 115.

(製造例26)
製造例6に記載の方法に準じて、テトラエトキシシランから形成された殻で、数平均厚さが2nm、数平均内径が30nmのシリカ中空粒子を得た。次に、テトラエトキシシラン:メチルトリエトキシシラン=1:1(質量比)からなるゾル(固形分3質量%)を調製した後、これに前記中空粒子を19体積%となるように添加して中空粒子含有ゾルを調製した。次に、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートシート上に、ワイヤーバーコーターを用いて前記ゾルを乾燥膜厚で200μmの厚さとなるように塗工した後、超臨界乾燥法にて水分を乾燥させ、有機無機ハイブリッドシリカ網目構造とシリカ中空粒子から形成された多孔体骨格からなる断熱層を形成し断熱シート116を得た。
(Production Example 26)
According to the method described in Production Example 6, hollow silica particles having a number average thickness of 2 nm and a number average inner diameter of 30 nm were obtained from a shell formed from tetraethoxysilane. Next, after preparing a sol (solid content: 3% by mass) composed of tetraethoxysilane: methyltriethoxysilane = 1: 1 (mass ratio), the hollow particles were added thereto so as to be 19% by volume. A sol containing hollow particles was prepared. Next, the sol was applied on a polyethylene terephthalate sheet having a thickness of 50 μm using a wire bar coater so as to have a dry film thickness of 200 μm, and then the moisture was dried by a supercritical drying method. A heat insulating layer composed of a porous skeleton formed from an inorganic hybrid silica network structure and silica hollow particles was formed to obtain a heat insulating sheet 116.

(製造例27)
製造例6に記載の方法に準じて、テトラエトキシシランから形成された殻で、数平均厚さが2nm、数平均内径が30nmのシリカ中空粒子を得た。次に、テトラエトキシシラン:メチルトリエトキシシラン=1:1(質量比)からなるゾル(固形分2質量%)を調製した後、これに前記中空粒子を16体積%となるように添加して中空粒子含有ゾルを調製した。次に、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートシート上に、ワイヤーバーコーターを用いて前記ゾルを乾燥膜厚で200μmの厚さとなるように塗工した後、超臨界乾燥法にて水分を乾燥させ、有機無機ハイブリッドシリカ網目構造とシリカ中空粒子から形成された多孔体骨格からなる断熱層を形成し断熱シート117を得た。
(Production Example 27)
According to the method described in Production Example 6, hollow silica particles having a number average thickness of 2 nm and a number average inner diameter of 30 nm were obtained from a shell formed from tetraethoxysilane. Next, after preparing a sol (solid content: 2% by mass) composed of tetraethoxysilane: methyltriethoxysilane = 1: 1 (mass ratio), the hollow particles were added thereto so as to be 16% by volume. A sol containing hollow particles was prepared. Next, the sol was applied on a polyethylene terephthalate sheet having a thickness of 50 μm using a wire bar coater so as to have a dry film thickness of 200 μm, and then the moisture was dried by a supercritical drying method. A heat insulating layer consisting of a porous skeleton formed from an inorganic hybrid silica network structure and silica hollow particles was formed to obtain a heat insulating sheet 117.

(製造例28)
製造例6に記載の方法に準じて、テトラエトキシシランから形成された殻で、数平均厚さが2nm、数平均内径が30nmのシリカ中空粒子を得た。次に、テトラエトキシシラン:メチルトリエトキシシラン=1:1(質量比)からなるゾル(固形分3.7質量%)を調製した後、これに前記中空粒子を18体積%となるように添加して中空粒子含有ゾルを調製した。次に、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートシート上に、ワイヤーバーコーターを用いて前記ゾルを乾燥膜厚で200μmの厚さとなるように塗工した後、超臨界乾燥法にて水分を乾燥させ、有機無機ハイブリッドシリカ網目構造とシリカ中空粒子から形成された多孔体骨格からなる断熱層を形成し断熱シート211を得た。
(Production Example 28)
According to the method described in Production Example 6, hollow silica particles having a number average thickness of 2 nm and a number average inner diameter of 30 nm were obtained from a shell formed from tetraethoxysilane. Next, after preparing a sol (solid content: 3.7% by mass) consisting of tetraethoxysilane: methyltriethoxysilane = 1: 1 (mass ratio), the hollow particles are added to the volume so as to be 18% by volume. Thus, a hollow particle-containing sol was prepared. Next, the sol was applied on a polyethylene terephthalate sheet having a thickness of 50 μm using a wire bar coater so as to have a dry film thickness of 200 μm, and then the moisture was dried by a supercritical drying method. A heat insulating layer made of a porous skeleton formed from an inorganic hybrid silica network structure and silica hollow particles was formed to obtain a heat insulating sheet 211.

(製造例29)
製造例6に記載の方法に準じて、テトラエトキシシランから形成された殻で、数平均厚さが2nm、数平均内径が30nmのシリカ中空粒子を得た。次に、テトラエトキシシラン:メチルトリエトキシシラン=1:1(質量比)からなるゾル(固形分1.5質量%)を調製した後、これに前記中空粒子を12体積%となるように添加して中空粒子含有ゾルを調製した。次に、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートシート上に、ワイヤーバーコーターを用いて前記ゾルを乾燥膜厚で200μmの厚さとなるように塗工した後、超臨界乾燥法にて水分を乾燥させ、有機無機ハイブリッドシリカ網目構造とシリカ中空粒子から形成された多孔体骨格からなる断熱層を形成し断熱シート212を得た。
(Production Example 29)
According to the method described in Production Example 6, hollow silica particles having a number average thickness of 2 nm and a number average inner diameter of 30 nm were obtained from a shell formed from tetraethoxysilane. Next, after preparing a sol (solid content: 1.5% by mass) consisting of tetraethoxysilane: methyltriethoxysilane = 1: 1 (mass ratio), the hollow particles are added so as to be 12% by volume. Thus, a hollow particle-containing sol was prepared. Next, the sol was applied on a polyethylene terephthalate sheet having a thickness of 50 μm using a wire bar coater so as to have a dry film thickness of 200 μm, and then the moisture was dried by a supercritical drying method. A heat insulating layer made of a porous skeleton formed from an inorganic hybrid silica network structure and silica hollow particles was formed to obtain a heat insulating sheet 212.

(製造例30)
製造例6に記載の方法に準じて、テトラエトキシシランから形成された殻で、数平均厚さが2nm、数平均内径が30nmのシリカ中空粒子を得た。次に、テトラエトキシシラン:メチルトリエトキシシラン=1:1(質量比)からなるゾル(固形分3質量%)を調製した後、これに前記中空粒子を19.5体積%となるように添加して中空粒子含有ゾルを調製した。次に、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートシート上に、ワイヤーバーコーターを用いて前記ゾルを乾燥膜厚で200μmの厚さとなるように塗工した後、超臨界乾燥法にて水分を乾燥させ、有機無機ハイブリッドシリカ網目構造とシリカ中空粒子から形成された多孔体骨格からなる断熱層を形成し断熱シート213を得た。
(Production Example 30)
According to the method described in Production Example 6, hollow silica particles having a number average thickness of 2 nm and a number average inner diameter of 30 nm were obtained from a shell formed from tetraethoxysilane. Next, after preparing a sol (solid content: 3% by mass) composed of tetraethoxysilane: methyltriethoxysilane = 1: 1 (mass ratio), the hollow particles were added to the mixture so as to be 19.5% by volume. Thus, a hollow particle-containing sol was prepared. Next, the sol was applied on a polyethylene terephthalate sheet having a thickness of 50 μm using a wire bar coater so as to have a dry film thickness of 200 μm, and then the moisture was dried by a supercritical drying method. A heat insulating layer made of a porous skeleton formed from an inorganic hybrid silica network structure and silica hollow particles was formed to obtain a heat insulating sheet 213.

(製造例31)
製造例6に記載の方法に準じてテトラエトキシシランのゾル(固形分4.5質量%)を調製した後、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートシート上に、ワイヤーバーコーターを用いて前記ゾルを乾燥膜厚で200μmの厚さとなるように塗工した後、超臨界乾燥法にて水分を乾燥させ、シリカ網目構造が形成された多孔体骨格からなる断熱層を形成し断熱シート118を得た。
(Production Example 31)
After preparing a sol of tetraethoxysilane (solid content: 4.5% by mass) according to the method described in Production Example 6, the sol is dried on a 50 μm thick polyethylene terephthalate sheet using a wire bar coater. After coating to a thickness of 200 μm, moisture was dried by a supercritical drying method to form a heat insulating layer made of a porous skeleton having a silica network structure, and a heat insulating sheet 118 was obtained.

(断熱層の物性測定方法)
以下、上記にて作製した断熱シートの断熱層の物性測定方法について記す。
(Method for measuring physical properties of heat insulation layer)
Hereinafter, it describes about the physical-property measuring method of the heat insulation layer of the heat insulation sheet produced above.

(1)数平均繊維径
繊維の平均繊維径の測定は、得られた有機繊維について透過型電子顕微鏡、H−1700FA型(日立製作所社製)を用いて10000倍の倍率で観察した後、得られた画像について無作為に繊維を100本選び、画像処理ソフト(WINROOF)を用いて一本毎の繊維径を解析し、それらの単純な数平均値を求めた。
(1) Number average fiber diameter Measurement of the average fiber diameter of the fiber was obtained after observing the obtained organic fiber at a magnification of 10,000 times using a transmission electron microscope, H-1700FA type (manufactured by Hitachi, Ltd.). 100 fibers were randomly selected from the obtained images, and the fiber diameter of each fiber was analyzed using image processing software (WINROOF), and a simple number average value thereof was obtained.

(2)中空粒子の殻の数平均厚さと数平均内径
得られた中空粒子について、(1)と同様の操作にて観察を行った。先ず、無作為に中空粒子を100個選び、画像処理ソフトにて粒子一個につき10箇所の外郭の厚さを解析して数平均値を求め、更に、選択した全粒子の数平均値を算出して中空粒子外郭の平均厚さを求めた。
(2) Number average thickness and number average inner diameter of shells of hollow particles The obtained hollow particles were observed by the same operation as (1). First, 100 hollow particles are selected at random, and the number average value is calculated by analyzing the thickness of 10 outlines per particle by image processing software. Further, the number average value of all the selected particles is calculated. The average thickness of the hollow particle outer shell was determined.

透過型電子顕微鏡、H−1700FA型を用いて、中空粒子の数平均外径を求め、これより殻の数平均厚さの2倍を差し引いて、数平均内径を求めた。   Using a transmission electron microscope, model H-1700FA, the number average outer diameter of the hollow particles was determined, and by subtracting twice the number average thickness of the shell, the number average inner diameter was determined.

(3)平均空孔径
透明断熱シートの空孔径は、小角X線散乱の測定により行った。測定値は10点の平均値を用いた。
(3) Average pore diameter The pore diameter of the transparent heat insulating sheet was measured by small-angle X-ray scattering measurement. The average value of 10 points was used as the measurement value.

小角X線散乱の測定装置及び測定条件等は以下のとおりである。   The measurement apparatus and measurement conditions for small-angle X-ray scattering are as follows.

装置:RIGAKU製小角X線散乱装置(RU−200B)
測定条件:λ(CuKα)=0.154nm、45kV、70mA
解析方法:上記測定機器を用いて、小角領域(2θ<10°)で測定を行い、散乱光プロファイルから、断熱層中の平均空孔径(nm)を算出した。
Device: RIGAKU small-angle X-ray scattering device (RU-200B)
Measurement conditions: λ (CuKα) = 0.154 nm, 45 kV, 70 mA
Analysis method: Measurement was performed in the small-angle region (2θ <10 °) using the above-described measuring device, and the average pore diameter (nm) in the heat insulating layer was calculated from the scattered light profile.

(4)空孔率
断熱層の空孔率Aは、断熱層の体積と質量から得られる密度Bと断熱層を構成する材料自体の密度Cから算出した。
(4) Porosity The porosity A of the heat insulating layer was calculated from the density B obtained from the volume and mass of the heat insulating layer and the density C of the material itself constituting the heat insulating layer.

A=((C−B)/C)×100(%)
(断熱シートの評価方法)
以下に、上記にて作製した断熱シートの評価方法について記す。
A = ((C−B) / C) × 100 (%)
(Insulation sheet evaluation method)
Below, it describes about the evaluation method of the heat insulation sheet produced above.

(1)光透過率
紫外可視分光光度計(日本分光V−570)にて光透過率を測定し、JIS R 3106に基づいて光透過率を求めた。
(1) Light transmittance The light transmittance was measured with an ultraviolet-visible spectrophotometer (JASCO V-570), and the light transmittance was determined based on JIS R 3106.

(2)熱伝導率
熱線プローブ式熱伝導率測定装置(京都電子製QTM−500)を用い測定を行った。
(2) Thermal conductivity It measured using the hot wire probe type thermal conductivity measuring apparatus (QTM-500 by Kyoto Electronics).

(3)曲げ特性
製造例にて得られたシートについて、シートの中央を支点に、断熱層を外側にしてシートの内側が120度の角度をなすように、曲率半径10mmで折り曲げ、断熱層の割れ発生の有無を目視で確認し、下記の基準に基づいて曲げ特性を評価した。
(3) Bending characteristics The sheet obtained in the production example was bent with a radius of curvature of 10 mm so that the inside of the sheet forms an angle of 120 degrees with the center of the sheet as a fulcrum and the heat insulating layer as the outside. The presence or absence of cracks was visually confirmed, and the bending characteristics were evaluated based on the following criteria.

○: 折り曲げ部に割れの発生なし
△: 折り曲げ部に一部割れの発生あり
×: 折り曲げ部全体に割れの発生あり
以上の結果を表1に示す。
○: No cracking occurred in the bent part Δ: Partial cracking occurred in the bent part ×: Cracking occurred in the entire bent part The above results are shown in Table 1.

Figure 0005640591
Figure 0005640591

表1の物性評価結果から明らかなように、本発明に係わる断熱シート101〜118は、機械的強度(曲げ特性)に優れ、シートとしてのハンドリング性を確保していると共に高い断熱性、透明性を有していることがわかる。   As is clear from the physical property evaluation results in Table 1, the heat insulating sheets 101 to 118 according to the present invention are excellent in mechanical strength (bending characteristics), ensure handling as a sheet, and have high heat insulating properties and transparency. It can be seen that

Claims (2)

平均空孔径が10nm以上、70nm以下、空孔率が90〜99%の多孔性骨格を有し、以下の(1)〜(5)のうち、少なくとも1つの要件を満足することを特徴とする断熱シート;
(1)前記多孔性骨格が数平均厚さ2nm以上、10nm以下、数平均内径10nm以上、70nm以下の殻を有する中空粒子を含むこと;
(2)前記多孔性骨格が有機・無機ハイブリッドシリカ中空粒子を含むこと;
(3)前記多孔性骨格が有機・無機ハイブリッドシリカ網目構造体と有機・無機ハイブリッドシリカ中空粒子を含むこと;
(4)前記多孔性骨格が有機・無機ハイブリッドシリカ網目構造体とシリカ中空粒子を含むこと;
(5)前記多孔性骨格がシリカ網目構造体と有機・無機ハイブリッドシリカ中空粒子を含むこと。
It has a porous skeleton having an average pore diameter of 10 nm or more and 70 nm or less and a porosity of 90 to 99%, and satisfies at least one of the following requirements (1) to (5): Thermal insulation sheet;
(1) The porous skeleton includes hollow particles having shells having a number average thickness of 2 nm or more and 10 nm or less, and a number average inner diameter of 10 nm or more and 70 nm or less;
(2) The porous skeleton contains organic / inorganic hybrid silica hollow particles;
(3) The porous skeleton includes an organic / inorganic hybrid silica network structure and organic / inorganic hybrid silica hollow particles;
(4) The porous skeleton includes an organic / inorganic hybrid silica network structure and silica hollow particles;
(5) The porous skeleton includes a silica network and organic / inorganic hybrid silica hollow particles.
前記多孔性骨格の空孔率が96〜99%であることを特徴とする請求項1に記載の断熱シート。   The heat insulating sheet according to claim 1, wherein the porosity of the porous skeleton is 96 to 99%.
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