JP6299936B2 - 被断熱体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、被断熱体の製造方法及び被断熱体に関する。

近年、居住空間の快適性及び省エネルギーの要求が高まる中、断熱対象物の形状が複雑となり、また、断熱材の設置空間が狭小となる傾向にある。したがって、これらに用いられる断熱材に対しては、更なる断熱性の向上及び薄型化が求められている。

従来の断熱構造体は、例えば、ウレタンフォーム、フェノールフォーム等の発泡性の断熱材を構成材料として含んでいる。しかし、これらの材料は、使用温度範囲が狭いこと、及び、空気の断熱性を用いている。そのため、更なる断熱性の向上のためには、使用温度範囲が広く、かつ、空気よりも断熱性に優れる材料を開発しなければならない。

空気より優れた断熱性を有する断熱材として、フォームを形成する空隙に、フロン又はフロン代替発泡剤等の使用により低熱伝導ガスを充填させた断熱材がある。しかし、このような断熱材は、経時劣化による低熱伝導ガスの漏出の可能性があり、断熱性の低下が懸念される（例えば下記特許文献１）。

また、無機繊維とフェノール樹脂バインダーとを用いた芯材を有する真空断熱材が知られている（例えば下記特許文献２）。しかし、真空断熱材では、経時劣化又は梱包袋の傷といった問題により断熱性が著しく低下し、さらに、真空梱包することから、断熱材の柔軟性がなく、曲面への施工ができないといった課題がある。

１９８０年代から、エンジンの熱効率を向上させるため、エンジン部材の断熱化が検討され始めており、断熱材として、セラミックス焼結体又はジルコニア粒子からなる断熱層が提案されている。

例えば、特許文献３には、セラミック焼結体を用いて、エンジン部材を断熱化することが記載されている。例えば、特許文献４には、ジルコニア（ＺｒＯ_２）、シリコン、チタン、又はジルコニウム等のセラミック、炭素及び酸素を主成分とするセラミック等を用いて断熱層を形成した内燃機関が開示されている。

ところで、低熱伝導の材料としてエアロゲルが知られている。例えば、特許文献５には、シリカエアロゲルが記載されている。

特許第４０８４５１６号公報 特許第４８９８１５７号公報 特開２００５−１４６９２５号公報 特開２００９−２４３３５２号公報 米国特許第４４０２９２７号明細書

エアロゲルは、常圧で最も低熱伝導の材料であると考えられる。エアロゲルは、微細多孔質の構造を有することにより、空気をはじめとする気体の移動が抑制されることで熱伝導が小さくなる。ところで、エアロゲルを用いる断熱方法に対しては、多種多様な断熱対象物に対して優れた断熱効果を達成する観点から、新規な使用態様が求められる。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、優れた断熱性を有する被断熱体の製造方法を提供することを目的とする。本発明はまた、優れた断熱性を有する被断熱体を提供することを目的とする。

本発明は、断熱対象物に、断熱層が一体的に形成された被断熱体の製造方法であって、前記断熱対象物にゾルを付与し、前記ゾルからエアロゲルを含む断熱層を形成する工程を備える、被断熱体の製造方法を提供する。

本発明に係る被断熱体の製造方法によれば、優れた断熱性を有する被断熱体を製造できる。また、本発明に係る被断熱体の製造方法によれば、優れた難燃性及び耐熱性を有する被断熱体を製造できると共にエアロゲルの脱落を抑制することができる。さらに、本発明に係る被断熱体の製造方法によれば、断熱対象物に、エアロゲルを含む断熱層を一体的に形成できる。したがって、上記製造方法によって製造された被断熱体は、断熱層が断熱対象物から脱離することが抑制され易く、安定した断熱効果を有することができる。

エアロゲルを用いる断熱方法としては、断熱対象物とは別体のエアロゲル層を用いる方法が考えられ、例えば、基材上に配置されたエアロゲル層を備える積層体により断熱対象物を被覆する態様が考えられる。しかし、多種多様な形状の断熱対象物に適用する観点から、断熱対象物の形状に依存することなく優れた断熱効果が得られることが求められる場合がある。これに対し、本発明に係る被断熱体の製造方法によれば、断熱対象物とは別体の積層体を用いる必要がないことから、断熱対象物の形状に依存することなく断熱対象物に対して優れた断熱効果を得ることができる。

上記製造方法において、前記断熱対象物は、本体部と、前記本体部の表面の少なくとも一部を被覆する被覆層とを備え、前記被覆層が中間層となるように、少なくとも前記被覆層上に前記ゾルが付与されてもよい。これにより、本体部と断熱層との接着性及び密着性が向上し、断熱層の脱落が更に抑制される。また、これにより安定して断熱効果を得ることができることから、本体部の保存性にも優れる。

本発明は、断熱対象物に、断熱層が一体的に形成された被断熱体であって、前記断熱層がエアロゲルを含む、被断熱体を提供する。

本発明に係る被断熱体は、優れた断熱性を有している。また、本発明に係る被断熱体は、優れた難燃性及び耐熱性を有していると共にエアロゲルの脱落を抑制することができる。さらに、断熱層が本体部に一体的に接合されていることから、断熱層が断熱対象物から脱離することが抑制され易いため、安定して断熱効果を得ることができる。

上記被断熱体において、前記断熱対象物は、本体部と、前記本体部の表面の少なくとも一部を被覆する被覆層とを備え、前記被覆層が中間層となるように、少なくとも前記被覆層上に前記断熱層が形成されていてもよい。これにより、本体部と断熱層との接着性及び密着性が向上し、断熱層の脱落が更に抑制される。また、これにより安定して断熱効果を得ることができることから、本体部の保存性に優れる被断熱体を製造できる。

前記被覆層の厚みは、０．０１〜１０００μｍであってもよい。これにより、断熱層と本体部との接着性が更に向上する。

前記被覆層は、充填材を含有していてもよい。これにより、耐熱性が更に向上すると共に、断熱層におけるクラックの発生が抑制される。また、これにより、被覆層を構成する材料の断熱層への浸透が抑制され、高い断熱性と密着性とを更に高度に達成することができる。

前記充填材は、無機充填材であってもよい。これにより、被覆層の耐熱性が向上する。

前記エアロゲルは、加水分解性の官能基又は縮合性の官能基を有するケイ素化合物、及び、前記加水分解性の官能基を有するケイ素化合物の加水分解生成物からなる群より選択される少なくとも一種を含有するゾルの縮合物である湿潤ゲルの乾燥物であってもよい。これにより、施工性が向上すると共に、断熱性、難燃性及び柔軟性を更に高度に両立できる。

ところで、エアロゲルは、非常に脆い傾向がある。例えば、塊状のエアロゲルは、手で触って持ち上げようとするだけで破損してしまう場合がある。これに対し、従来、エアロゲルと補強材とを用いたエアロゲルシートが考案されている。ここで、エアロゲル自体が脆い場合、衝撃又は折り曲げ作業によりシートが破れること、シートからエアロゲル粉末が脱落すること等の施工性の課題が生じることが考えられる。一方で、エアロゲルが、上述のようなものであると、施工性の前記課題が生じ難いと考えられる。

前記ゾルは、シリカ粒子を更に含有していてもよい。これにより、断熱層が更に強靭化されると共に、更に優れた断熱性及び柔軟性を達成することができる。

前記シリカ粒子の平均一次粒子径は、１〜５００ｎｍであってもよい。これにより、断熱性及び柔軟性が更に向上し易くなる。

前記断熱対象物は、エンジンを構成する部品であってもよい。本発明に係る被断熱体は、優れた断熱性を有しているため、エンジンの熱効率を向上させることができる。また、本発明に係る被断熱体は、優れた難燃性及び耐熱性を有すると共に、断熱層の剥離、脱落等が抑制されたものとなることから、エンジンへの適用に好適である。

前記断熱対象物は、金属、セラミック、ガラス及び樹脂からなる群より選択される少なくとも一種を含んでいてもよい。これにより、更に優れた密着性を達成することができる。

本発明によれば、優れた断熱性を有する被断熱体の製造方法を提供することができる。本発明によれば、優れた断熱性、難燃性及び耐熱性を有する被断熱体の製造方法を提供することができる。本発明によれば、優れた断熱性を有する被断熱体を提供することができる。本発明によれば、優れた断熱性、難燃性及び耐熱性を有する被断熱体を提供することができる。本発明によれば、エアロゲルを含む断熱層の、エンジンを構成する部品への使用を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る被断熱体を模式的に示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る被断熱体を模式的に示す断面図である。 粒子の二軸平均一次粒子径の算出方法を示す図である。 本発明の一実施形態に係る被断熱体の製造方法を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る被断熱体の製造方法を説明する図である。

以下、場合により図面を参照しつつ本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

＜定義＞
本明細書において、「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。本明細書に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値又は下限値は、他の段階の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。本明細書に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。「Ａ又はＢ」とは、Ａ及びＢのどちらか一方を含んでいればよく、両方とも含んでいてもよい。本明細書に例示する材料は、特に断らない限り、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。本明細書において、組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する複数の物質の合計量を意味する。

まず、本実施形態に係る被断熱体について説明する。本実施形態に係る被断熱体は、例えば、本実施形態に係る被断熱体の製造方法により得ることができる。

＜被断熱体＞
図１は、本実施形態に係る被断熱体を模式的に示す断面図である。本実施形態に係る被断熱体（エアロゲル複合体、エアロゲル複合構造体）１００は、図１に示すように、断熱対象物１０に、断熱層５が一体的に形成された構造を有し、断熱層５は、エアロゲルを含むものである。すなわち、被断熱体１００は、断熱対象物１０と、当該断熱対象物１０に一体的に接合された断熱層５と、を備えるものであってもよい。断熱対象物１０は、例えば、断熱層５を支持する支持部である。本実施形態に係る被断熱体１００は、断熱性、難燃性及び耐熱性に優れている。本実施形態に係る被断熱体１００は、断熱層を形成する際の作業性にも優れ、かつ、断熱層の剥離、脱落等も抑制されたものとなる。

本実施形態に係る被断熱体１００は、例えば、断熱対象物１０の表面１０ａの少なくとも一部（一部又は全体）に配置された断熱層５を備える構造体である。本実施形態に係る被断熱体１００では、断熱対象物１０と断熱層５とが一体化して固定されているため、優れた断熱性、難燃性及び耐熱性を発現することができる。断熱層５が配置される表面１０ａは、平坦面であってもよく、複合平面（傾斜面の組合せ）であってもよく、曲面であってもよい。

断熱対象物１０は、図２に示すように、本体部３と、本体部３の表面の少なくとも一部を被覆する被覆層４とを備えるものであってもよい。この場合、被覆層４が中間層となるように、少なくとも被覆層４上に断熱層５が形成される。

図２は、本実施形態に係る被断熱体を模式的に示す断面図である。本実施形態に係る被断熱体（エアロゲル複合体、エアロゲル複合構造体）２００は、断熱対象物１０が、本体部３と、本体部３の表面の少なくとも一部を被覆する被覆層４とを備え、被覆層４が中間層となるように、少なくとも被覆層４上に断熱層５が形成された構造を有する。すなわち、被断熱体２００は、本体部３と、本体部３に中間層となる被覆層４を介して一体的に接合された断熱層５と、を備えるものであってもよい。また、被断熱体２００においては、本体部３と被覆層４と断熱層５とが一体化されている。本体部３は、例えば、断熱層５を支持する支持部である。本実施形態に係る被断熱体２００は、断熱性、難燃性及び耐熱性に優れている。また、本実施形態に係る被断熱体２００は、本体部３と断熱層５との接着性及び密着性に優れると共に、断熱層５の脱落を高度に抑制できる。被断熱体２００は、安定した断熱効果を有することから、本体部３の保存性にも優れる。

本実施形態に係る被断熱体２００は、例えば、本体部３の表面３ａの少なくとも一部（一部又は全体）に配置された被覆層（「中間層」ともいう）４と、被覆層４の本体部３とは反対側の表面４ａの少なくとも一部（一部又は全体）に配置された断熱層５を備える構造体である。本実施形態に係る被断熱体２００では、本体部３と断熱層５とが、中間層となる被覆層４を介して一体化して固定されているため、更に優れた断熱性、難燃性及び耐熱性を発現することができる。また、本実施形態にかかる被断熱体２００は中間層となる被覆層４を備えることにより、断熱層５の前駆体である後述のゾル塗液が本体部３に与える化学的影響を低減できるため、ゾル塗液及び本体部３の種類並びに製造プロセスによる影響を受け難く、容易に製造できる。被覆層４が配置される表面３ａは、平坦面であってもよく、複合平面（傾斜面の組合せ）であってもよく、曲面であってもよい。

図２においては、断熱対象物が被覆層を備える態様について説明したが、被覆層は必ずしも必須ではなく、断熱対象物は、本体部であってもよい。

断熱対象物が本体部である場合、被断熱体は、例えば、本体部の表面の少なくとも一部（一部又は全体）に配置された断熱層を備える構造体であり、本体部と断熱層とが直接接触した構造を有する。このような被断熱体では、本体部と断熱層とが一体化して固定されており、本体部と断熱層５との間に接着層（中間層）を含まないため、中間層に起因する断熱性、難燃性及び耐熱性の低下等を抑制できると考えられる。本態様においても、断熱層が配置される本体部の表面は、平坦面であってもよく、複合平面（傾斜面の組合せ）であってもよく、曲面であってもよい。

本実施形態に係るエアロゲルは、加水分解性の官能基又は縮合性の官能基を有するケイ素化合物（シリコン化合物）、及び、前記加水分解性の官能基を有するケイ素化合物の加水分解生成物（加水分解性の官能基が加水分解したケイ素化合物）からなる群より選択される少なくとも一種を含有するゾルの縮合物である湿潤ゲル（前記ゾルに由来する湿潤ゲル）の乾燥物であってもよい。エアロゲルがこのようなものであることにより、断熱性、難燃性及び柔軟性を更に高度に両立できる。

｛断熱対象物｝
上述のとおり、断熱対象物は、本体部と、本体部の表面の少なくとも一部を被覆する被覆層とを備えるものであってもよく、本体部であってもよい。

（本体部）
本体部を構成する材料としては、例えば、金属、セラミック、ガラス、樹脂及びこれらの複合材料が挙げられる。本体部は、例えば、金属、セラミック、ガラス及び樹脂からなる群より選択される少なくとも一種を含む態様であってもよい。本体部の形態としては、使用する目的又は材料に応じて、ブロック状、シート状、パウダー状、球状、繊維状等が採用できる。

前記金属としては、特に限定されず、金属の単体；金属の合金；酸化被膜が形成された金属等が挙げられる。前記金属としては、鉄、銅、ニッケル、アルミニウム、亜鉛、チタン、クロム、コバルト、スズ、金、銀等が挙げられる。後述のゾル生成工程で使用する材料によっては、金属表面の耐食性に優れる観点から、前記金属として、チタン、金、銀等の単体；酸化被膜が形成された鉄及びアルミニウムを用いることができる。

前記セラミックとしては、アルミナ、チタニア、ジルコニア、マグネシア等の酸化物；窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の窒化物；炭化ケイ素、炭化ホウ素等の炭化物；これらの混合物などが挙げられる。

前記ガラスとしては、石英ガラス、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス等が挙げられる。

前記樹脂としては、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアセタール、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリウレタン等が挙げられる。

表面粗さが大きい本体部、又は、多孔質構造の本体部を用いることにより密着性を更に向上させることができる。本体部の表面粗さ（Ｒａ）は、良好なアンカー効果が得られ、断熱層の密着性が更に向上する観点、及びエアロゲルの脱落を抑制する観点から、例えば、０．０１μｍ以上であってもよく、０．０２μｍ以上であってもよく、０．０３μｍ以上であってもよく、０．１μｍ（１００ｎｍ）以上であってもよく、０．５μｍ（５００ｎｍ）以上であってもよい。本体部の表面粗さ（Ｒａ）は、本体部から熱が伝導し難くなり、断熱性能が向上する観点から、例えば、１０μｍ以下であってもよく、５μｍ以下であってもよく、３．５μｍ以下であってもよい。これらの観点から、本体部の表面粗さ（Ｒａ）は、０．０１〜１０μｍであってもよく、０．０２〜５μｍであってもよく、０．０３〜３．５μｍであってもよく、０．１〜３．５μｍであってもよく、０．５〜３．５μｍであってもよい。

ここで、表面粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ Ｂ０６０１に規定される算術平均粗さをいう。より具体的には、１回の測定における測定範囲を２０ｍｍ×２０ｍｍとして、表面を５回（５点）測定した場合の平均値を、本明細書における表面粗さ（Ｒａ）とする。

断熱性が更に向上し易い観点から、多孔質構造の本体部に形成された孔が連通孔であり、かつ、孔体積の合計が本体部の全体積のうち５０〜９９体積％である態様であってもよい。

前記断熱対象物は、例えば、エンジンを構成する部品であってもよい。本実施形態に係る被断熱体は、優れた断熱性を有しているため、エンジンの熱効率を向上させることができる。また、本実施形態に係る被断熱体は、優れた難燃性及び耐熱性を有すると共に、断熱層の剥離、脱落等が抑制されたものとなることから、エンジンへの適用に好適である。前記本体部が、エンジンを構成する部品であってもよい。

エンジンを構成する部品は、エンジンに適用可能な部品であれば特に制限は無く、当業者であれば適宜選択可能である。エンジンとしては、例えば、内燃機関が挙げられる。エンジンを構成する部品を構成する材料に特に制限はなく、例えば、本体部として上述した材料を使用してもよい。エンジンを構成する部品を構成する材料の具体例は、金属、セラミック及びこれらの複合材料を含む。上記部品は、例えば、金属、セラミックからなる群より選択される少なくとも一種を含む態様であってもよい。部品の形状は、製品となるエンジンの形態により適宜決定される。

従来の断熱層においては、断熱効果が充分とはいえない。一方で、本実施形態に係る断熱層は、エンジンに適用可能な優れた断熱性を有する。本実施形態に係る断熱層は、優れた断熱性を有しているため、エンジンの熱効率を向上させることができる。また、本実施形態に係る断熱層は、エンジンに適用可能な優れた難燃性及び耐熱性を有する。

エンジンに対して、上記特許文献３のようなセラミックス焼結体を用いると、熱応力及び熱衝撃によるクラック、及び、クラックに起因するセラミックス焼結体の剥離が生じることがある。上記特許文献４の内燃機関においては、焼結により断熱膜を形成するため、断熱膜の形成プロセスにかかる熱エネルギーが大きく、作業時間が長くなり易い。

これに対して、樹脂と中空粒子を混合して塗料を作り、この塗料を燃焼室の壁面に塗布することで塗膜を形成し、続いて焼き付けるといった断熱層の形成方法も考えられるが、当該方法においても、混合工程で中空粒子が破損したり、中空粒子が凝集して膜形成後に脱落したりすることにより、断熱効果が充分とはいえない。

本実施形態によれば、エアロゲルを含む断熱層が形成されるため、作業性に優れると共に、断熱層の剥離、脱落等が抑制されたものとなる。

本実施形態においては、エアロゲルを含む断熱層の、エンジンを構成する部品への使用が提供できる。

前記断熱対象物は、更に優れた密着性を達成する観点から、金属、セラミック、ガラス及び樹脂からなる群より選択される少なくとも一種を含んでいてもよい。

（被覆層（中間層））
上述のとおり、断熱対象物は、被覆層を備えていてもよい。被覆層を構成する材料としては、例えば、有機系材料、無機系材料及び有機無機ハイブリッド材料が挙げられる。

上記有機系材料としては、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリベンゾイミダゾール、ポリエーテルエーテルケトン、シリコーン及びこれらの複合材料が挙げられる。上記有機系材料は、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリベンゾイミダゾール、ポリエーテルエーテルケトン及びシリコーンからなる群より選択される少なくとも一種を含む態様であってもよい。

上記無機系材料としては、例えば、アルミナ、ジルコニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素及びケイ酸ナトリウムが挙げられる。上記無機系材料は、例えば、アルミナ、ジルコニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素及びケイ酸ナトリウムからなる群より選択される少なくとも一種を含む態様であってもよい。

上記無機系材料は、バインダを更に含有してもよい。バインダとしては、例えば、金属アルコキシド、水ガラスが挙げられる。

上記有機無機ハイブリッド材料としては、例えば、上記有機系材料及び上記無機系材料の複合材料、エポキシ−シリカハイブリッド材料、アクリル−シリカハイブリッド材料が挙げられる。

被覆層を構成する材料は、耐熱性が更に向上する観点から、無機系材料又は有機無機ハイブリッド材料であってもよく、高温環境下で使用する場合の上記本体部と被覆層との熱膨張差を低減し、クラックを抑制する観点から、有機無機ハイブリッド材料であってもよい。クラックを抑制する観点から、被覆層を構成する材料として、弾性率の低い材料を用いることもできる。

上記被覆層は、耐熱性が更に向上する観点、クラックを更に抑制する観点並びに被覆層を構成する材料の断熱層への浸透が抑制され、断熱性及び密着性が更に向上する観点から、充填材を含有してもよい。上記充填材としては、例えば、無機充填材及び有機充填材が挙げられる。上記充填材は、被覆層の耐熱温度（耐熱性）を向上し、高温環境で使用し易くなることから、無機充填材であってもよく、高温環境で繰り返し使用した場合の、熱サイクル信頼性が向上する観点から、有機充填材であってもよい。充填材が無機充填材であると、被覆層の耐熱性が向上する理由としては、例えば、断熱層から侵入した熱が効率良く部品に伝わり、被覆層と断熱層との境界域への熱の蓄積を抑制できることが考えられる。充填材の形状に特に制限はなく、例えば、短繊維状、微粉末状及び中空状であってもよい。

無機充填材を構成する材料としては、例えば、シリカ、マイカ、タルク、ガラス、炭酸カルシウム、石英、金属水和物、金属水酸化物及びこれらの複合材料が挙げられる。無機充填材は、例えば、シリカ、マイカ、タルク、ガラス、炭酸カルシウム、石英、金属水和物及び金属水酸化物からなる群より選択される少なくとも一種を含む態様であってもよい。

金属水和物としては、例えば、硫酸カリウムアルミニウム１２水和物、硝酸マグネシウム６水和物、硫酸マグネシウム７水和物が挙げられる。金属水酸化物としては、例えば、水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウムが挙げられる。水酸化アルミニウムは、ベーマイト型水酸化アルミニウムであってもよい。

耐熱性及び難燃性が更に向上する観点から、無機充填材は、シリカ、ガラス又は金属水酸化物を含有するものであってもよく、ガラスは、ガラス短繊維又は中空ガラスであってもよく、金属水酸化物は、水酸化マグネシウム又はベーマイト型水酸化アルミニウムであってもよい。

有機充填材を構成する材料としては、例えば、リン酸エステル、ポリエステル、ポリスチレン、パルプ、エラストマー及びこれらの複合材料が挙げられる。有機充填材は、例えば、リン酸エステル、ポリエステル、ポリスチレン、パルプ及びエラストマーからなる群より選択される少なくとも一種を含む態様であってもよい。上記パルプは、パルプフロックの形態であってもよい。有機充填材は、本体部と被覆層との熱膨張差が応力緩和され、クラックが抑制され易くなることから、エラストマーを含有するものであってもよい。

エラストマーとしては、例えば、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリブタジエン系エラストマー、フッ素系エラストマー及びシリコーン系エラストマーが挙げられる。これらの中でも、耐熱性が更に向上する観点から、エラストマーとして、フッ素系エラストマー又はシリコーン系エラストマーを用いることができる。

被覆層に含まれる充填材の含有量は、耐熱性が更に向上する観点から、被覆層の全体積に対し、０．１体積％以上であってもよい。被覆層に含まれる充填材の含有量は、被覆層を形成するときの作業性が向上する観点、及び、上記本体部と断熱層との密着性が向上する観点から、被覆層の全体積に対し、５０体積％以下であってもよく、４０体積％以下であってもよく、３０体積％以下であってもよい。これらの観点から、被覆層に含まれる充填材の含有量は、被覆層の全体積に対し、０．１〜５０体積％であってもよく、０．１〜４０体積％であってもよく、０．１〜３０体積％であってもよい。

上記被覆層は、例えば、密着性向上剤、難燃剤及び酸化防止剤を含有してもよい。

密着性向上剤としては、例えば、尿素シラン等の尿素化合物；及びシランカップリング剤が挙げられる。

難燃剤としては、例えば、メラミンシアヌレート及びビス（ペンタブロモフェニル）エタンが挙げられる。

酸化防止剤としては、例えば、アルミナ、ジルコニア等のセラミックパウダー及び無機バインダからなる酸化防止剤が挙げられる。

被覆層の熱分解温度は、耐熱性が更に向上する観点から、３００℃以上であってもよい。このような被覆層は、エンジンの稼動に対しても熱劣化し難く、寿命が長いと考えられる。ここで、熱分解温度が３００℃以上であるとは、材料をＳＩＩ・ナノテクノロジー社製の高温型示差熱熱重量同時測定装置ＴＧ／ＤＴＡ７３００を用いて、窒素雰囲気下、昇温速度１０℃／分の条件で測定した場合に、５％重量減少する時の温度が３００℃以上であることを意味する。

被覆層の厚みは、衝撃等による損傷が低減され、上記本体部の保護性能が向上する観点、及び、上記本体部と断熱層との接着性が更に向上する観点から、０．０１μｍ以上であってもよく、０．１μｍ以上であってもよく、１μｍ以上であってもよい。被覆層の厚みは、被覆層の形成時のクラックを抑制する観点から、１０００μｍ以下であってもよく、１０００μｍ未満であってもよく、５００μｍ以下であってもよい。被覆層の厚みは、上記本体部と断熱層との熱膨張差によるクラックを抑制する観点、及び、熱サイクル安定性が向上する観点から、１００μｍ以下であってもよい。これらの観点から、被覆層の厚みは、０．０１〜１０００μｍであってもよく、０．０１〜５００μｍであってもよく、０．０１〜１００μｍであってもよい。

吸水率の低い被覆層を用いることにより、上記本体部に対する水溶性の酸性物質又は塩基性物質及び無機塩類等の化学的影響を更に低減できる。具体的には、例えば、後述のゾル塗液等の影響による、上記本体部の化学的変化（腐食、変性等）を更に低減できる。すなわち、断熱層を形成する際の条件及びゾル塗液の組成による影響を受け難く、被断熱体の製造が容易となる。これらの観点から、被覆層の吸水率は５％未満であってもよく、４％未満であってもよく、３％未満であってもよい。

被覆層の吸水率とは、被覆層の構成材料を２０ｍｍ×２０ｍｍ×０．５ｍｍサイズに成型した試験片を、６０℃、９０％ＲＨの恒温恒湿槽内に６時間放置した際の質量変化率を意味する。

表面粗さが大きい被覆層を用いることにより被覆層と断熱層との密着性を更に向上させることができ、断熱層の剥離及び脱落を更に抑制することができる。被覆層の表面粗さ（Ｒａ）は、被覆層と断熱層との間に良好なアンカー効果が得られ、断熱層の密着性が更に向上する観点から、例えば、２００ｎｍ以上であってもよく、３００ｎｍ以上であってもよく、５００ｎｍ以上であってもよい。

被覆層の表面粗さは、例えば、上記本体部に被覆層を形成した後、当該被覆層に研磨加工（研磨処理）又は粗化加工（粗化処理）を施すことにより調整できる。研磨加工又は粗化加工は、機械的加工であっても、化学的加工であってもよい。加工方法としては、例えば、スラリー又は研磨剤のような砥粒による機械的加工；酸若しくは塩基、酸化剤又は還元剤によるウェットエッチング；及び、六フッ化硫黄又は四フッ化炭素によるドライエッチングが挙げられる。

上記被覆層は、単層であってもよく、複数の層であってもよい。被覆層が複数の層である場合、各層の配置は目的に応じて決定できる。被覆層を複数の層とすることにより、例えば、接着性を更に向上すること、上記本体部を更に良好に保護すること、及び耐熱性を更に向上することができる。

被覆層としては、上記以外の被覆層（以下、「他の被覆層」という）を用いることもできる。

（他の被覆層）
他の被覆層を構成する材料としては、例えば、樹脂、ガラス、セラミック、金属及びこれらの複合材料が挙げられる。

上記樹脂としては、例えば、ポリウレタン、ポリエステル、ポリイミド、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂が挙げられる。

上記セラミックとしては、例えば、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、チタニア等の金属酸化物が挙げられる。

上記金属としては、例えば、チタン、クロム、アルミニウム、銅及び白金が挙げられる。

上記他の被覆層は、耐熱性が更に向上する観点から、例えば、セラミックから構成された層（セラミック層）又は金属から構成された層（金属層）であってもよい。

｛断熱層｝
本実施形態に係る断熱層は、エアロゲルを含む。断熱層は、エアロゲルから構成されるエアロゲル層であってもよい。断熱層は、断熱層を強靭化し、衝撃（例えば、エンジン稼動により生じる衝撃）による断熱層の破損を抑制する観点から、無機繊維状物質を含んでいてもよい。無機繊維状物質としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、活性炭繊維、セラミック繊維及びロックウールが挙げられる。無機繊維状物質は、１種を単独で、又は、２種以上を組み合わせて用いてもよい。断熱層が、無機繊維状物質を含有する場合、無機繊維状物質の含有量は、良好な断熱性を得易くなる観点から、断熱層中に含まれるエアロゲルの全質量を基準として、５質量％以下であってもよく、４質量％以下であってもよく、３質量％以下であってもよい。以下、本実施形態に係る断熱層が含有するエアロゲルについて説明する。

（エアロゲル）
狭義には、湿潤ゲルに対して超臨界乾燥法を用いて得られた乾燥ゲルをエアロゲル、大気圧下での乾燥により得られた乾燥ゲルをキセロゲル、凍結乾燥により得られた乾燥ゲルをクライオゲルと称するが、本実施形態においては、湿潤ゲルのこれらの乾燥手法によらず、得られた低密度の乾燥ゲルを「エアロゲル」と称する。すなわち、本実施形態において、「エアロゲル」とは、広義のエアロゲルである「Ｇｅｌ ｃｏｍｐｒｉｓｅｄ ｏｆ ａ ｍｉｃｒｏｐｏｒｏｕｓ ｓｏｌｉｄ ｉｎ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ ｐｈａｓｅ ｉｓ ａ ｇａｓ（分散相が気体である微多孔性固体から構成されるゲル）」を意味する。一般的に、エアロゲルの内部は、網目状の微細構造を有しており、２〜２０ｎｍ程度のエアロゲル粒子（エアロゲルを構成する粒子）が結合したクラスター構造を有している。このクラスターにより形成される骨格間には、１００ｎｍに満たない細孔がある。これにより、エアロゲルは、三次元的に微細な多孔性の構造を有している。なお、本実施形態におけるエアロゲルは、例えば、シリカを主成分とするシリカエアロゲルである。シリカエアロゲルとしては、例えば、有機基（メチル基等）又は有機鎖を導入した、いわゆる有機−無機ハイブリッド化されたシリカエアロゲルが挙げられる。断熱層は、ポリシロキサン由来の構造を有するエアロゲルを含有する層であってもよい。

本実施形態に係るエアロゲルは、（分子内に）加水分解性の官能基又は縮合性の官能基を有するケイ素化合物、及び、前記加水分解性の官能基を有するケイ素化合物の加水分解生成物からなる群より選択される少なくとも一種を含有するゾルの縮合物である湿潤ゲルの乾燥物であってもよい。すなわち、本実施形態に係るエアロゲルは、（分子内に）加水分解性の官能基又は縮合性の官能基を有するケイ素化合物、及び、前記加水分解性の官能基を有するケイ素化合物の加水分解生成物からなる群より選択される少なくとも一種を含有するゾルから生成された湿潤ゲルを乾燥して得られるものであってもよい。これらの態様を採用することにより、断熱性と柔軟性とが更に向上する。前記縮合物は、加水分解性の官能基を有するケイ素化合物の加水分解により得られた加水分解生成物の縮合反応により得られてもよく、加水分解により得られた官能基ではない縮合性の官能基を有するケイ素化合物の縮合反応により得られてもよい。前記ケイ素化合物は、加水分解性の官能基及び縮合性の官能基の少なくとも一方を有していればよく、加水分解性の官能基及び縮合性の官能基の双方を有していてもよい。なお、後述する各エアロゲルは、このように、加水分解性の官能基又は縮合性の官能基を有するケイ素化合物、及び、前記加水分解性の官能基を有するケイ素化合物の加水分解生成物からなる群より選択される少なくとも一種を含有するゾルの縮合物である湿潤ゲルの乾燥物（前記ゾルから生成された湿潤ゲルを乾燥することで得られるもの）であってもよい。

エアロゲル層は、加水分解性の官能基又は縮合性の官能基を有するケイ素化合物、及び、前記加水分解性の官能基を有するケイ素化合物の加水分解生成物からなる群より選択される少なくとも一種を含有するゾルの縮合物である湿潤ゲルの乾燥物から構成される層であってもよい。すなわち、エアロゲル層は、加水分解性の官能基又は縮合性の官能基を有するケイ素化合物、及び、前記加水分解性の官能基を有するケイ素化合物の加水分解生成物からなる群より選択される少なくとも一種を含有するゾルから生成された湿潤ゲルを乾燥してなる層で構成されていてもよい。すなわち、断熱層は、加水分解性の官能基又は縮合性の官能基を有するケイ素化合物、及び、前記加水分解性の官能基を有するケイ素化合物の加水分解生成物からなる群より選択される少なくとも一種を含有するゾルの縮合物である湿潤ゲルの乾燥物から構成されるエアロゲル層であってもよく、加水分解性の官能基又は縮合性の官能基を有するケイ素化合物、及び、前記加水分解性の官能基を有するケイ素化合物の加水分解生成物からなる群より選択される少なくとも一種を含有するゾルから生成された湿潤ゲルを乾燥してなるエアロゲル層で構成されていてもよい。

本実施形態に係るエアロゲルは、シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）を含む主鎖を有するポリシロキサンを含有することができる。エアロゲルは、構造単位として、下記Ｍ単位、Ｄ単位、Ｔ単位又はＱ単位を有することができる。

上記式中、Ｒは、ケイ素原子に結合している原子（水素原子等）又は原子団（アルキル基等）を示す。Ｍ単位は、ケイ素原子が１個の酸素原子と結合した一価の基からなる単位である。Ｄ単位は、ケイ素原子が２個の酸素原子と結合した二価の基からなる単位である。Ｔ単位は、ケイ素原子が３個の酸素原子と結合した三価の基からなる単位である。Ｑ単位は、ケイ素原子が４個の酸素原子と結合した四価の基からなる単位である。これらの単位の含有量に関する情報は、Ｓｉ−ＮＭＲにより得ることができる。

本実施形態に係るエアロゲルは、シルセスキオキサンを含有していてもよい。シルセスキオキサンは、構造単位として上記Ｔ単位を有するポリシロキサンであり、組成式：（ＲＳｉＯ_１．５）_ｎを有する。シルセスキオキサンは、カゴ型、ラダー型、ランダム型等の種々の骨格構造を有することができる。

加水分解性の官能基としては、例えば、アルコキシ基が挙げられる。縮合性の官能基（加水分解性の官能基に該当する官能基を除く）としては、例えば、水酸基、シラノール基、カルボキシル基及びフェノール性水酸基が挙げられる。水酸基は、ヒドロキシアルキル基等の水酸基含有基に含まれていてもよい。加水分解性の官能基及び縮合性の官能基のそれぞれは、単独で又は２種類以上を混合して用いてもよい。

ケイ素化合物は、加水分解性の官能基としてアルコキシ基を有するケイ素化合物を含むことが可能であり、また、縮合性の官能基としてヒドロキシアルキル基を有するケイ素化合物を含むことができる。ケイ素化合物は、エアロゲルの柔軟性が更に向上する観点から、アルコキシ基、シラノール基、ヒドロキシアルキル基及びポリエーテル基からなる群より選ばれる少なくとも１種を有することができる。ケイ素化合物は、ゾルの相溶性が向上する観点から、アルコキシ基及びヒドロキシアルキル基からなる群より選ばれる少なくとも１種を有することができる。

ケイ素化合物の反応性の向上とエアロゲルの熱伝導率の低減の観点から、アルコキシ基及びヒドロキシアルキル基のそれぞれの炭素数は、１〜６とすることができ、エアロゲルの柔軟性が更に向上する観点から２〜４であってもよい。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等が挙げられる。ヒドロキシアルキル基としては、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基等が挙げられる。

本実施形態に係るエアロゲルとしては、以下の態様が挙げられる。これらの態様を採用することにより、断熱性、難燃性、耐熱性及び柔軟性に優れるエアロゲルを得ることが容易となる。特に、柔軟性が優れていることにより、従来では形成が困難であった形状に対しても断熱層を更に容易に形成することができる。各々の態様を採用することで、各々の態様に応じた断熱性、難燃性及び柔軟性を有するエアロゲルを得ることができる。

（第一の態様）
本実施形態に係るエアロゲルは、（分子内に）加水分解性の官能基又は縮合性の官能基を有するポリシロキサン化合物、及び、前記加水分解性の官能基を有するポリシロキサン化合物の加水分解生成物（前記加水分解性の官能基が加水分解したポリシロキサン化合物）からなる群より選択される少なくとも一種の化合物（以下、場合により「ポリシロキサン化合物群」という）を含有するゾルの縮合物である湿潤ゲルの乾燥物であってもよい。すなわち、本実施形態に係るエアロゲルは、（分子内に）加水分解性の官能基又は縮合性の官能基を有するポリシロキサン化合物、及び、前記加水分解性の官能基を有するポリシロキサン化合物の加水分解生成物からなる群より選択される少なくとも一種を含有するゾルから生成された湿潤ゲルを乾燥して得られるものであってもよい。なお、後述する各エアロゲルも、このように、加水分解性の官能基又は縮合性の官能基を有するポリシロキサン化合物、及び、前記加水分解性の官能基を有するポリシロキサン化合物の加水分解生成物からなる群より選択される少なくとも一種を含有するゾルの縮合物である湿潤ゲルの乾燥物（前記ゾルから生成された湿潤ゲルを乾燥することで得られるもの）であってもよい。

エアロゲル層は、加水分解性の官能基又は縮合性の官能基を有するポリシロキサン化合物、及び、前記加水分解性の官能基を有するポリシロキサン化合物の加水分解生成物からなる群より選択される少なくとも一種を含有するゾルの縮合物である湿潤ゲルの乾燥物から構成される層であってもよい。すなわち、エアロゲル層は、加水分解性の官能基又は縮合性の官能基を有するポリシロキサン化合物、及び、前記加水分解性の官能基を有するポリシロキサン化合物の加水分解生成物からなる群より選択される少なくとも一種を含有するゾルから生成された湿潤ゲルを乾燥してなる層で構成されていてもよい。すなわち、断熱層は、加水分解性の官能基又は縮合性の官能基を有するポリシロキサン化合物、及び、前記加水分解性の官能基を有するポリシロキサン化合物の加水分解生成物からなる群より選択される少なくとも一種を含有するゾルの縮合物である湿潤ゲルの乾燥物から構成されるエアロゲル層であってもよく、加水分解性の官能基又は縮合性の官能基を有するポリシロキサン化合物、及び、前記加水分解性の官能基を有するポリシロキサン化合物の加水分解生成物からなる群より選択される少なくとも一種を含有するゾルから生成された湿潤ゲルを乾燥してなるエアロゲル層で構成されていてもよい。

加水分解性の官能基又は縮合性の官能基を有するポリシロキサン化合物は、加水分解性の官能基及び縮合性の官能基とは異なる反応性基（加水分解性の官能基及び縮合性の官能基に該当しない官能基）を更に有していてもよい。反応性基としては、特に限定されないが、例えば、エポキシ基、メルカプト基、グリシドキシ基、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基及びアミノ基が挙げられる。エポキシ基は、グリシドキシ基等のエポキシ基含有基に含まれていてもよい。前記反応性基を有するポリシロキサン化合物は、単独で又は２種類以上を混合して用いてもよい。

ヒドロキシアルキル基を有するポリシロキサン化合物としては、例えば、下記一般式（Ａ）で表される構造を有する化合物が挙げられる。

式（Ａ）中、Ｒ^１ａはヒドロキシアルキル基を示し、Ｒ^２ａはアルキレン基を示し、Ｒ^３ａ及びＲ^４ａはそれぞれ独立にアルキル基又はアリール基を示し、ｎは１〜５０の整数を示す。ここで、アリール基としては、例えばフェニル基及び置換フェニル基が挙げられる。置換フェニル基の置換基としては、例えばアルキル基、ビニル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基及びシアノ基が挙げられる。式（Ａ）中、２個のＲ^１ａは各々同一であっても異なっていてもよく、同様に、２個のＲ^２ａは各々同一であっても異なっていてもよい。式（Ａ）中、２個以上のＲ^３ａは各々同一であっても異なっていてもよく、同様に、２個以上のＲ^４ａは各々同一であっても異なっていてもよい。

上記構造のポリシロキサン化合物を含有するゾルの縮合物である湿潤ゲル（前記ゾルから生成された湿潤ゲル）を用いることにより、低熱伝導率かつ柔軟なエアロゲルを更に得易くなる。同様の観点から、以下に示す特徴を満たしてもよい。式（Ａ）中、Ｒ^１ａとしては、例えば、炭素数が１〜６のヒドロキシアルキル基が挙げられ、具体的には、ヒドロキシエチル基及びヒドロキシプロピル基が挙げられる。式（Ａ）中、Ｒ^２ａとしては、例えば、炭素数が１〜６のアルキレン基が挙げられ、具体的には、エチレン基及びプロピレン基が挙げられる。式（Ａ）中、Ｒ^３ａ及びＲ^４ａはそれぞれ独立に炭素数が１〜６のアルキル基又はフェニル基であってもよい。当該アルキル基は、メチル基であってもよい。式（Ａ）中、ｎは２〜３０であってもよく、５〜２０であってもよい。

上記一般式（Ａ）で表される構造を有するポリシロキサン化合物としては、市販品を用いることができ、例えば、Ｘ−２２−１６０ＡＳ、ＫＦ−６００１、ＫＦ−６００２、ＫＦ−６００３等の化合物（いずれも、信越化学工業株式会社製）、及び、ＸＦ４２−Ｂ０９７０、Ｆｌｕｉｄ ＯＦＯＨ ７０２−４％等の化合物（いずれも、モメンティブ社製）が挙げられる。

アルコキシ基を有するポリシロキサン化合物としては、例えば、下記一般式（Ｂ）で表される構造を有する化合物が挙げられる。

式（Ｂ）中、Ｒ^１ｂはアルキル基、アルコキシ基又はアリール基を示し、Ｒ^２ｂ及びＲ^３ｂはそれぞれ独立にアルコキシ基を示し、Ｒ^４ｂ及びＲ^５ｂはそれぞれ独立にアルキル基又はアリール基を示し、ｍは１〜５０の整数を示す。ここで、アリール基としては、例えばフェニル基及び置換フェニル基が挙げられる。置換フェニル基の置換基としては、例えばアルキル基、ビニル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基及びシアノ基が挙げられる。なお、式（Ｂ）中、２個のＲ^１ｂは各々同一であっても異なっていてもよく、２個のＲ^２ｂは各々同一であっても異なっていてもよく、同様に、２個のＲ^３ｂは各々同一であっても異なっていてもよい。式（Ｂ）中、ｍが２以上の整数の場合、２個以上のＲ^４ｂは各々同一であっても異なっていてもよく、同様に、２個以上のＲ^５ｂは各々同一であっても異なっていてもよい。

上記構造のポリシロキサン化合物又はその加水分解生成物を含有するゾルの縮合物である湿潤ゲル（前記ゾルから生成された湿潤ゲル）を用いることにより、低熱伝導率かつ柔軟なエアロゲルを更に得易くなる。同様の観点から、以下に示す特徴を満たしてもよい。式（Ｂ）中、Ｒ^１ｂとしては、例えば、炭素数が１〜６のアルキル基及び炭素数が１〜６のアルコキシ基が挙げられ、具体的には、メチル基、メトキシ基及びエトキシ基が挙げられる。式（Ｂ）中、Ｒ^２ｂ及びＲ^３ｂは、それぞれ独立に炭素数が１〜６のアルコキシ基であってもよい。当該アルコキシ基としては、例えばメトキシ基及びエトキシ基が挙げられる。式（Ｂ）中、Ｒ^４ｂ及びＲ^５ｂは、それぞれ独立に炭素数が１〜６のアルキル基又はフェニル基であってもよい。当該アルキル基は、メチル基であってもよい。式（Ｂ）中、ｍは２〜３０であってもよく、５〜２０であってもよい。

上記一般式（Ｂ）で表される構造を有するポリシロキサン化合物は、例えば、特開２０００−２６６０９号公報、特開２０１２−２３３１１０号公報等にて報告される製造方法を適宜参照して得ることができる。

なお、アルコキシ基は加水分解するため、アルコキシ基を有するポリシロキサン化合物はゾル中にて加水分解生成物として存在する可能性があり、アルコキシ基を有するポリシロキサン化合物と、その加水分解生成物とは混在していてもよい。また、アルコキシ基を有するポリシロキサン化合物において、分子中のアルコキシ基の全てが加水分解されていてもよいし、部分的に加水分解されていてもよい。

加水分解性の官能基又は縮合性の官能基を有するポリシロキサン化合物、及び、前記加水分解性の官能基を有するポリシロキサン化合物の加水分解生成物のそれぞれは、単独で又は２種類以上を混合して用いてもよい。

上記ゾルに含まれるポリシロキサン化合物群の含有量（加水分解性の官能基又は縮合性の官能基を有するポリシロキサン化合物の含有量、及び、前記加水分解性の官能基を有するポリシロキサン化合物の加水分解生成物の含有量の総和）は、良好な反応性を更に得易くなる観点から、ゾルの総量１００質量部に対し、１質量部以上であってもよく、３質量部以上であってもよく、４質量部以上であってもよく、５質量部以上であってもよく、７質量部以上であってもよく、１０質量部以上であってもよい。ポリシロキサン化合物群の前記含有量は、良好な相溶性を更に得易くなる観点から、ゾルの総量１００質量部に対し、５０質量部以下であってもよく、３０質量部以下であってもよく、１５質量部以下であってもよい。これらの観点から、ポリシロキサン化合物群の前記含有量は、ゾルの総量１００質量部に対し、１〜５０質量部であってもよく、３〜５０質量部であってもよく、４〜５０質量部であってもよく、５〜５０質量部であってもよく、７〜３０質量部であってもよく、１０〜３０質量部であってもよく、１０〜１５質量部であってもよい。

［第二の態様］
加水分解性の官能基又は縮合性の官能基を有するケイ素化合物としては、ポリシロキサン化合物以外のケイ素化合物（シリコン化合物）を用いてもよい。すなわち、本実施形態に係るエアロゲルは、（分子内に）加水分解性の官能基又は縮合性の官能基を有するケイ素化合物（ポリシロキサン化合物を除く）、及び、前記加水分解性の官能基を有するケイ素化合物の加水分解生成物からなる群より選択される少なくとも一種の化合物（以下、場合により「ケイ素化合物群」という）を含有するゾルの縮合物である湿潤ゲルの乾燥物であってもよい。前記ケイ素化合物における分子内のケイ素数は、１又は２であってもよい。

加水分解性の官能基を有するケイ素化合物としては、特に限定されないが、例えば、アルキルケイ素アルコキシドが挙げられる。アルキルケイ素アルコキシドにおいて、耐水性が向上する観点から、加水分解性の官能基の数は、３個以下であってもよく、２〜３個であってもよい。アルキルケイ素アルコキシドとしては、例えば、モノアルキルトリアルコキシシラン、モノアルキルジアルコキシシラン、ジアルキルジアルコキシシラン、モノアルキルモノアルコキシシラン、ジアルキルモノアルコキシシラン及びトリアルキルモノアルコキシシランが挙げられる。アルキルケイ素アルコキシドとしては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルジメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン及びエチルトリメトキシシランが挙げられる。

縮合性の官能基を有するケイ素化合物としては、特に限定されないが、例えば、シランテトラオール、メチルシラントリオール、ジメチルシランジオール、フェニルシラントリオール、フェニルメチルシランジオール、ジフェニルシランジオール、ｎ−プロピルシラントリオール、ヘキシルシラントリオール、オクチルシラントリオール、デシルシラントリオール及びトリフルオロプロピルシラントリオールが挙げられる。

加水分解性の官能基の数が３個以下であり、反応性基を有するケイ素化合物として、ビニルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン等も用いることができる。

縮合性の官能基を有し、前述の反応性基を有するケイ素化合物として、ビニルシラントリオール、３−グリシドキシプロピルシラントリオール、３−グリシドキシプロピルメチルシランジオール、３−メタクリロキシプロピルシラントリオール、３−メタクリロキシプロピルメチルシランジオール、３−アクリロキシプロピルシラントリオール、３−メルカプトプロピルシラントリオール、３−メルカプトプロピルメチルシランジオール、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルシラントリオール、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルシランジオール等も用いることができる。

アルキルケイ素アルコキシドとしては、分子末端の加水分解性の官能基の数が３個を超えるケイ素化合物であるビストリメトキシシリルメタン、ビストリメトキシシリルエタン、ビストリメトキシシリルヘキサン等を用いることもできる。

加水分解性の官能基又は縮合性の官能基を有するケイ素化合物（ポリシロキサン化合物を除く）、及び、前記加水分解性の官能基を有するケイ素化合物の加水分解生成物のそれぞれは、単独で又は２種類以上を混合して用いてもよい。

良好な反応性を更に得易くなることから、上記ゾルに含まれるケイ素化合物群の含有量（加水分解性の官能基又は縮合性の官能基を有するケイ素化合物（ポリシロキサン化合物を除く）の含有量、及び、前記加水分解性の官能基を有するケイ素化合物の加水分解生成物の含有量の総和）は、ゾルの総量１００質量部に対し、５質量部以上とすることができ、１０質量部以上であってもよく、１２質量部以上であってもよく、１５質量部以上であってもよく、１８質量部以上であってもよい。良好な相溶性を更に得易くなることから、ケイ素化合物群の前記含有量は、ゾルの総量１００質量部に対し、５０質量部以下とすることができ、３０質量部以下であってもよく、２５質量部以下であってもよく、２０質量部以下であってもよい。すなわち、ケイ素化合物群の前記含有量は、ゾルの総量１００質量部に対し、５〜５０質量部とすることができ、１０〜３０質量部であってもよく、１２〜３０質量部であってもよく、１５〜２５質量部であってもよく、１８〜２０質量部であってもよい。

前記ポリシロキサン化合物群の含有量及び前記ケイ素化合物群の含有量の総和は、良好な反応性を更に得易くなる観点から、ゾルの総量１００質量部に対し、５質量部以上であってもよく、１０質量部以上であってもよく、１５質量部以上であってもよく、２０質量部以上であってもよく、２２質量部以上であってもよい。前記ポリシロキサン化合物群の含有量及び前記ケイ素化合物群の含有量の総和は、良好な相溶性を更に得易くなる観点から、ゾルの総量１００質量部に対し、５０質量部以下であってもよく、３０質量部以下であってもよく、２５質量部以下であってもよい。これらの観点から、前記ポリシロキサン化合物群の含有量及び前記ケイ素化合物群の含有量の総和は、ゾルの総量１００質量部に対し、５〜５０質量部であってもよく、１０〜３０質量部であってもよく、１５〜３０質量部であってもよく、２０〜３０質量部であってもよく、２２〜２５質量部であってもよい。

前記ポリシロキサン化合物群の含有量と、前記ケイ素化合物群の含有量との比（ポリシロキサン化合物群：ケイ素化合物群）は、良好な相溶性を更に得易くなる観点から、１：０．５以上であってもよく、１：１以上であってもよく、１：２以上であってもよく、１：３以上であってもよい。前記ポリシロキサン化合物群の含有量と、前記ケイ素化合物群の含有量との比（ポリシロキサン化合物群：ケイ素化合物群）は、ゲルの収縮を更に抑制し易くなる観点から、１：４以下であってもよく、１：２以下であってもよい。これらの観点から、前記ポリシロキサン化合物群の含有量と、前記ケイ素化合物群の含有量との比（ポリシロキサン化合物群：ケイ素化合物群）は、１：０．５〜１：４であってもよく、１：１〜１：２であってもよく、１：２〜１：４であってもよく、１：３〜１：４であってもよい。

［第三の態様］
本実施形態に係るエアロゲルは、下記一般式（１）で表される構造を有することができる。本実施形態に係るエアロゲルは、式（１）で表される構造を含む構造として、下記一般式（１ａ）で表される構造を有することができる。上記一般式（Ａ）で表される構造を有するポリシロキサン化合物を使用することにより、式（１）及び式（１ａ）で表される構造をエアロゲルの骨格中に導入することができる。

式（１）及び式（１ａ）中、Ｒ^１及びＲ^２はそれぞれ独立にアルキル基又はアリール基を示し、Ｒ^３及びＲ^４はそれぞれ独立にアルキレン基を示す。ここで、アリール基としては、例えばフェニル基及び置換フェニル基が挙げられる。置換フェニル基の置換基としては、例えばアルキル基、ビニル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基及びシアノ基が挙げられる。ｐは１〜５０の整数を示す。式（１ａ）中、２個以上のＲ^１は各々同一であっても異なっていてもよく、同様に、２個以上のＲ^２は各々同一であっても異なっていてもよい。式（１ａ）中、２個のＲ^３は各々同一であっても異なっていてもよく、同様に、２個のＲ^４は各々同一であっても異なっていてもよい。

上記式（１）又は式（１ａ）で表される構造をエアロゲルの骨格中に導入することにより、低熱伝導率かつ柔軟なエアロゲルを容易に得ることができる。同様の観点から、以下に示す特徴を満たしてもよい。式（１）及び式（１ａ）中、Ｒ^１及びＲ^２は、それぞれ独立に炭素数が１〜６のアルキル基又はフェニル基であってもよい。当該アルキル基は、メチル基であってもよい。式（１）及び式（１ａ）中、Ｒ^３及びＲ^４は、それぞれ独立に炭素数が１〜６のアルキレン基であってもよい。当該アルキレン基は、エチレン基又はプロピレン基であってもよい。式（１ａ）中、ｐは２〜３０とすることができ、５〜２０であってもよい。

［第四の態様］
本実施形態に係るエアロゲルは、支柱部及び橋かけ部を備えるラダー型構造を有するエアロゲルであり、かつ、橋かけ部が、下記一般式（２）で表される構造を有するエアロゲルであってもよい。エアロゲルの骨格中にこのようなラダー型構造を導入することにより、耐熱性及び機械的強度を容易に向上させることができる。上記一般式（Ｂ）で表される構造を有するポリシロキサン化合物を使用することにより、一般式（２）で表される構造を有する橋かけ部を含むラダー型構造をエアロゲルの骨格中に導入することができる。なお、本実施形態において「ラダー型構造」とは、２本の支柱部（ｓｔｒｕｔｓ）と、支柱部同士を連結する橋かけ部（ｂｒｉｄｇｅｓ）とを有する構造（いわゆる「梯子」の形態を有する構造）である。本態様において、エアロゲル骨格がラダー型構造からなっていてもよいが、エアロゲルが部分的にラダー型構造を有していてもよい。

式（２）中、Ｒ^５及びＲ^６はそれぞれ独立にアルキル基又はアリール基を示し、ｂは１〜５０の整数を示す。ここで、アリール基としては、例えばフェニル基及び置換フェニル基が挙げられる。置換フェニル基の置換基としては、例えばアルキル基、ビニル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基及びシアノ基が挙げられる。なお、式（２）中、ｂが２以上の整数の場合、２個以上のＲ^５は各々同一であっても異なっていてもよく、同様に、２個以上のＲ^６は各々同一であっても異なっていてもよい。

上記の構造をエアロゲルの骨格中に導入することにより、例えば、従来のラダー型シルセスキオキサンに由来する構造を有する（すなわち、下記一般式（Ｘ）で表される構造を有する）エアロゲルよりも優れた柔軟性を有するエアロゲルとなる。なお、下記一般式（Ｘ）に示すように、従来のラダー型シルセスキオキサンに由来する構造を有するエアロゲルでは、橋かけ部の構造が−Ｏ−であるが、本態様のエアロゲルでは、橋かけ部の構造が上記一般式（２）で表される構造（ポリシロキサン構造）である。

式（Ｘ）中、Ｒはヒドロキシ基、アルキル基又はアリール基を示す。

支柱部となる構造及びその鎖長、並びに、橋かけ部となる構造の間隔は、特に限定されないが、耐熱性と機械的強度とを更に向上させる観点から、ラダー型構造としては、下記一般式（３）で表されるラダー型構造を有していてもよい。

式（３）中、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７及びＲ^８はそれぞれ独立にアルキル基又はアリール基を示し、ａ及びｃはそれぞれ独立に１〜３０００の整数を示し、ｂは１〜５０の整数を示す。ここで、アリール基としては、例えばフェニル基及び置換フェニル基が挙げられる。置換フェニル基の置換基としては、例えばアルキル基、ビニル基、メルカプト基、アミノ基、ニトロ基及びシアノ基が挙げられる。式（３）中、ｂが２以上の整数の場合、２個以上のＲ^５は各々同一であっても異なっていてもよく、同様に、２個以上のＲ^６は各々同一であっても異なっていてもよい。式（３）中、ａが２以上の整数の場合、２個以上のＲ^７は各々同一であっても異なっていてもよい。式（３）中、ｃが２以上の整数の場合、２個以上のＲ^８は各々同一であっても異なっていてもよい。

更に優れた柔軟性を得る観点から、式（２）及び式（３）中、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７及びＲ^８（ただし、Ｒ^７及びＲ^８は式（３）中のみ）は、それぞれ独立に炭素数が１〜６のアルキル基又はフェニル基であってもよい。当該アルキル基は、メチル基であってもよい。式（３）中、ａ及びｃは、それぞれ独立に６〜２０００であってもよく、１０〜１０００であってもよい。式（２）及び式（３）中、ｂは、２〜３０であってもよく、５〜２０であってもよい。

［第五の態様］
本実施形態に係るエアロゲルは、断熱層を更に強靱化する観点並びに更に優れた断熱性及び柔軟性を達成する観点から、シリカ粒子を含有していてもよい。エアロゲルを与えるゾルは、シリカ粒子を更に含有していてもよい。すなわち、本実施形態に係るエアロゲルは、シリカ粒子を含有するゾルの縮合物である湿潤ゲルの乾燥物（前記ゾルから生成された湿潤ゲルを乾燥して得られるもの）であってもよい。エアロゲル層は、シリカ粒子を含有するゾルの縮合物である湿潤ゲルの乾燥物から構成される層であってもよい。すなわち、エアロゲル層は、シリカ粒子を含有するゾルから生成された湿潤ゲルを乾燥してなる層で構成されていてもよい。すなわち、断熱層は、シリカ粒子を含有するゾルの縮合物である湿潤ゲルの乾燥物から構成されるエアロゲル層であってもよく、シリカ粒子を含有するゾルから生成された湿潤ゲルを乾燥してなるエアロゲル層で構成されていてもよい。なお、これまで述べてきたエアロゲルも、このように、シリカ粒子を含有するゾルの縮合物である湿潤ゲルの乾燥物（前記ゾルから生成された湿潤ゲルを乾燥することで得られるもの）であってもよい。

シリカ粒子としては、特に制限なく用いることができ、例えば、非晶質シリカ粒子が挙げられる。非晶質シリカ粒子としては、例えば、溶融シリカ粒子、ヒュームドシリカ粒子及びコロイダルシリカ粒子が挙げられる。これらのうち、コロイダルシリカ粒子は、単分散性が高く、ゾル中での凝集を抑制し易い。

シリカ粒子の形状としては、特に制限されず、球状、繭型、会合型等が挙げられる。これらのうち、シリカ粒子として球状の粒子を用いることにより、ゾル中での凝集を抑制し易くなる。シリカ粒子の平均一次粒子径は、適度な強度をエアロゲルに付与し易くなり、乾燥時の耐収縮性に優れるエアロゲルが得易くなる観点から、１ｎｍ以上であってもよく、５ｎｍ以上であってもよく、１０ｎｍ以上であってもよく、２０ｎｍ以上であってもよい。シリカ粒子の平均一次粒子径は、シリカ粒子の固体熱伝導を抑制し易くなり、断熱性に優れるエアロゲルが得易くなる観点から、５００ｎｍ以下であってもよく、３００ｎｍ以下であってもよく、２５０ｎｍ以下であってもよく、１００ｎｍ以下であってもよい。これらの観点から、シリカ粒子の平均一次粒子径は、１〜５００ｎｍであってもよく、５〜３００ｎｍであってもよく、１０〜２５０ｎｍであってもよく、２０〜１００ｎｍであってもよい。

本実施形態において、粒子の平均粒子径（シリカ粒子の平均一次粒子径等）は、走査型電子顕微鏡（以下「ＳＥＭ」と略記する。）を用いて断熱層の断面を直接観察することにより得ることができる。例えば、エアロゲルの内部における網目状の微細構造からは、断熱層の断面に露出した粒子の直径に基づきエアロゲル粒子又はシリカ粒子個々の粒子径を得ることができる。ここでいう「直径」とは、断熱層の断面に露出した粒子の断面を円とみなした場合の直径を意味する。また、「断面を円とみなした場合の直径」とは、断面の面積を同じ面積の真円に置き換えたときの当該真円の直径のことである。なお、平均粒子径の算出に当たっては、１００個の粒子について円の直径を求め、その平均を取るものとする。

なお、シリカ粒子の平均粒子径は、原料から測定することができる。例えば、二軸平均一次粒子径は、任意の粒子２０個をＳＥＭにより観察した結果から、次のようにして算出される。すなわち、通常水に分散している固形分濃度５〜４０質量％のコロイダルシリカ粒子を例にすると、コロイダルシリカ粒子の分散液に、パターン配線付きウエハを２ｃｍ角に切って得られたチップを約３０秒浸した後、当該チップを純水にて約３０秒間すすぎ、窒素ブロー乾燥する。その後、チップをＳＥＭ観察用の試料台に載せ、加速電圧１０ｋＶを掛け、１０万倍の倍率にてシリカ粒子を観察し、画像を撮影する。得られた画像から２０個のシリカ粒子を任意に選択し、それらの粒子の粒子径の平均を平均粒子径とする。この際、選択したシリカ粒子が図３に示すような形状であった場合、シリカ粒子Ｐに外接し、その長辺が最も長くなるように配置した長方形（外接長方形Ｌ）を導く。そして、その外接長方形Ｌの長辺をＸ、短辺をＹとして、（Ｘ＋Ｙ）／２として二軸平均一次粒子径を算出し、その粒子の粒子径とする。

シリカ粒子の１ｇ当たりのシラノール基数は、耐収縮性に優れるエアロゲルを得易くなる観点から、１０×１０^１８個／ｇ以上であってもよく、５０×１０^１８個／ｇ以上であってもよく、１００×１０^１８個／ｇ以上であってもよい。シリカ粒子の１ｇ当たりのシラノール基数は、均質なエアロゲルが得易くなる観点から、１０００×１０^１８個／ｇ以下であってもよく、８００×１０^１８個／ｇ以下であってもよく、７００×１０^１８個／ｇ以下であってもよい。これらの観点から、シリカ粒子の１ｇ当たりのシラノール基数は、１０×１０^１８〜１０００×１０^１８個／ｇであってもよく、５０×１０^１８〜８００×１０^１８個／ｇであってもよく、１００×１０^１８〜７００×１０^１８個／ｇであってもよい。

上記ゾルに含まれるシリカ粒子の含有量は、適度な強度をエアロゲルに付与し易くなり、乾燥時の耐収縮性に優れるエアロゲルが得易くなる観点から、ゾルの総量１００質量部に対し、１質量部以上であってもよく、４質量部以上であってもよい。上記ゾルに含まれるシリカ粒子の含有量は、シリカ粒子の固体熱伝導を抑制し易くなり、断熱性に優れるエアロゲルが得易くなる観点から、ゾルの総量１００質量部に対し、２０質量部以下であってもよく、１５質量部以下であってもよく、１２質量部以下であってもよく、１０質量部以下であってもよく、８質量部以下であってもよい。これらの観点から、上記ゾルに含まれるシリカ粒子の含有量は、ゾルの総量１００質量部に対し、１〜２０質量部であってもよく、４〜１５質量部であってもよく、４〜１２質量部であってもよく、４〜１０質量部であってもよく、４〜８質量部であってもよい。

［その他の態様］
本実施形態に係るエアロゲルは、下記一般式（４）で表される構造を有することができる。本実施形態に係るエアロゲルは、シリカ粒子を含有すると共に、下記一般式（４）で表される構造を有することができる。

式（４）中、Ｒ^９はアルキル基を示す。アルキル基としては、例えば、炭素数が１〜６のアルキル基が挙げられ、具体的には、メチル基が挙げられる。

本実施形態に係るエアロゲルは、下記一般式（５）で表される構造を有することができる。本実施形態に係るエアロゲルは、シリカ粒子を含有すると共に、下記一般式（５）で表される構造を有することができる。

式（５）中、Ｒ^１０及びＲ^１１はそれぞれ独立にアルキル基を示す。アルキル基としては、例えば、炭素数が１〜６のアルキル基が挙げられ、具体的には、メチル基が挙げられる。

本実施形態に係るエアロゲルは、下記一般式（６）で表される構造を有することができる。本実施形態に係るエアロゲルは、シリカ粒子を含有すると共に、下記一般式（６）で表される構造を有することができる。

式（６）中、Ｒ^１２はアルキレン基を示す。アルキレン基としては、例えば、炭素数が１〜１０のアルキレン基が挙げられ、具体的には、エチレン基及びヘキシレン基が挙げられる。

本実施形態に係るエアロゲルは、ポリシロキサン由来の構造を有していてもよい。ポリシロキサン由来の構造としては、例えば、上記一般式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）又は（６）で表される構造が挙げられる。本実施形態に係るエアロゲルは、シリカ粒子を含有せずに、上記一般式（４）、（５）及び（６）で表される構造のうち、少なくとも一種を有するものであってもよい。

断熱層の厚みは、良好な断熱性を得易くなることから、１μｍ以上であってもよく、１０μｍ以上であってもよく、３０μｍ以上であってもよい。断熱層の厚みは、後述の洗浄及び溶媒置換工程並びに乾燥工程を短縮できる観点から、１０００μｍ以下であってもよく、５００μｍ以下であってもよく、２５０μｍ以下であってもよい。これらの観点から、断熱層の厚みは、１〜１０００μｍであってもよく、１０〜５００μｍであってもよく、３０〜２５０μｍであってもよい。

＜被断熱体の製造方法＞
次に、被断熱体の製造方法について説明する。

本実施形態に係る被断熱体の製造方法は、断熱対象物に、断熱層が一体的に形成された被断熱体の製造方法であって、断熱対象物にゾルを付与し、前記ゾルからエアロゲルを含む断熱層を形成する工程を備える方法である。ここで、断熱対象物、断熱層、ゾル及びエアロゲルに関する態様は、上述したとおりである。

具体的には、例えば、図４に示すように、断熱対象物１０を準備した後（図４（ａ））、当該断熱対象物１０に、ゾル（「ゾル塗液」ともいう）５ａを付与し（図４（ｂ））、ゾル５ａからエアロゲルを含む断熱層５を形成する（図４（ｃ））。断熱対象物が本体部のみである場合には、本体部を準備した後、本体部に直接ゾルを付与し、ゾルからエアロゲルを含む断熱層を形成すればよい。

本実施形態に係る被断熱体の製造方法によれば、優れた断熱性を有する被断熱体を製造できる。また、上記製造方法によれば、優れた難燃性及び耐熱性を有する被断熱体を製造できると共にエアロゲルの脱落を抑制することができる。上記製造方法によれば、断熱対象物に、エアロゲルを含む断熱層を一体的に形成できる。したがって、上記製造方法によって製造された被断熱体は、断熱層が断熱対象物から脱離することが抑制され易く、安定した断熱効果を有することができる。

本実施形態に係る被断熱体の製造方法においては、断熱対象物が、本体部と、本体部の表面の少なくとも一部を被覆する被覆層とを備え、被覆層が中間層となるように、少なくとも前記被覆層上に前記ゾルが付与されてもよい。すなわち、断熱対象物が、本体部と被覆層とを備える場合には、例えば、図５に示すように、本体部３と被覆層４とを備える断熱対象物１０を準備した後（図５（ａ））、被覆層４が中間層となるように、被覆層４上に、ゾル５ａを付与し（図５（ｂ））、ゾル５ａからエアロゲルを含む断熱層５を形成する（図５（ｃ））。このような方法によれば、本体部と断熱層との接着性及び密着性が向上し、断熱層の脱落が更に抑制される。また、これにより安定して断熱効果を得ることができることから、本体部の保存性に優れる被断熱体を製造できる。なお、本体部及び被覆層に関する態様は、上述したとおりである。

以下、本実施形態に係る被断熱体の製造方法の具体例について、更に詳細に説明する。但し、被断熱体の製造方法は、以下の方法に限定されるものではない。

本実施形態に係る被断熱体は、例えば、断熱対象物を準備する準備工程と、エアロゲルを形成するためのゾルを作製するゾル生成工程と、ゾル生成工程で得られたゾルを、断熱対象物に接触させ、乾燥し、断熱対象物に一体的に接合された断熱層を形成することにより被断熱体を得る接触工程と、接触工程で得られた被断熱体を熟成する熟成工程と、熟成した被断熱体を洗浄及び溶媒置換する工程と、洗浄及び（必要に応じ）溶媒置換した被断熱体を乾燥する乾燥工程とを主に備える製造方法により製造することができる。なお、「ゾル」とは、ゲル化反応が生じる前の状態をいう。本実施形態においては、例えば、ケイ素化合物（必要に応じて、更にシリカ粒子）が溶媒中に溶解又は分散している状態を意味する。

以下、各工程について説明する。

｛準備工程｝
準備工程においては、例えば、本体部又は被覆層が形成された本体部を準備する。被覆層は、例えば、本体部上に被覆層を形成する被覆層形成工程により形成できる。

（被覆層形成工程）
被覆層形成工程は、例えば、被覆層形成用組成物を、本体部となる基材に接触させ、本体部上に被覆層を形成する工程である。具体的には、例えば、被覆層形成用組成物を、基材に接触させ、必要に応じ、加熱及び乾燥することにより被覆層を基材の表面に形成する。被覆層形成用組成物は、プライマ液等の液状組成物であってもよく、粘着シート等のシート状組成物であってもよい。

接触方法は、被覆成用組成物の種類、被覆層の厚み、又は基材の形状によって適宜選ばれる。例えば、被覆成用組成物がシート状組成物である場合には、基材に積層する方法等が利用でき、被覆層形成用組成物が液状組成物である場合には、例えば、ディップコート、スプレーコート、スピンコート、ロールコート等が利用できる。

接触方法は、成膜性又は製造コストの観点から選ばれる。例えば、シート状、板状又は繊維状の基材であれば、ディップコート又はロールコートを用いることができる。ブロック状、又は曲面を有する（例えば、球状）の基材であれば、ディップコート又はスプレーコートを用いることができる。

被覆層形成工程では、被覆層形成用組成物を乾燥及び定着させる観点から、加熱処理を施してもよく、不純物を除去する観点及び被覆層の密着性を向上させる観点から、洗浄及び／又は乾燥を行ってもよい。また、被覆層の表面粗さを調整する目的で、被覆層表面に研磨処理及び／又は粗化処理を施してもよい。

｛ゾル生成工程｝
ゾル生成工程は、例えば、ケイ素化合物（必要に応じて、更にシリカ粒子）と、溶媒とを混合して加水分解反応を行った後、ゾルゲル反応を行い、半ゲル化のゾル塗液を得る工程である。ゾル生成工程においては、加水分解反応を促進させるため、溶媒中に酸触媒を更に添加してもよい。また、特許第５２５０９００号公報に示されるように、溶媒中に界面活性剤、熱加水分解性化合物等を添加することもできる。さらに、ゲル化反応を促進させるため、塩基触媒を添加してもよい。断熱層が無機繊維状物質を含有する場合には、本工程において、無機繊維状物質を添加してもよい。なお、ゾル生成工程、接触工程及び熟成工程における工程時間を短縮し、加熱温度及び乾燥温度を低温化する観点から、ゾル中にシリカ粒子を含有してもよい。

溶媒としては、接触工程において良好な塗膜性が得られれば特に限定されず、例えば、水、又は、水及びアルコールの混合液を用いることができる。アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、２−プロパノール、ｎ−ブタノール、２−ブタノール及びｔ−ブタノールが挙げられる。これらの中でも、表面張力が高く、揮発性が低い観点から、水を用いることができる。

酸触媒としては、例えば、フッ酸、塩酸、硝酸、硫酸、亜硫酸、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、臭素酸、塩素酸、亜塩素酸、次亜塩素酸等の無機酸；酸性リン酸アルミニウム、酸性リン酸マグネシウム、酸性リン酸亜鉛等の酸性リン酸塩；酢酸、ギ酸、プロピオン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、クエン酸、リンゴ酸、アジピン酸、アゼライン酸等の有機カルボン酸が挙げられる。これらの中でも、酸触媒としては、得られる被断熱体の耐水性が更に向上する観点から、有機カルボン酸を用いることができ、具体的には、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、シュウ酸及びマロン酸が挙げられ、酢酸であってもよい。酸触媒は、単独で又は２種類以上を混合して用いてもよい。

酸触媒を用いることで、ケイ素化合物の加水分解反応を促進させて、より短時間でゾルを得ることができる。

酸触媒の添加量は、ケイ素化合物の総量１００質量部に対し、０．００１〜０．１質量部であってもよい。

界面活性剤としては、非イオン性界面活性剤、イオン性界面活性剤等を用いることができる。界面活性剤は、単独で又は２種類以上を混合して用いてもよい。

非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレン等の親水部と主にアルキル基からなる疎水部とを含むもの、ポリオキシプロピレン等の親水部を含むものなどを使用できる。ポリオキシエチレン等の親水部と主にアルキル基からなる疎水部とを含むものとしては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等が挙げられる。ポリオキシプロピレン等の親水部を含むものとしては、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンとポリオキシプロピレンとのブロック共重合体等が挙げられる。

イオン性界面活性剤としては、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両イオン性界面活性剤等を用いることができ、カチオン性界面活性剤又はアニオン性界面活性剤を用いてもよい。カチオン性界面活性剤としては、例えば、臭化セチルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＢ）及び塩化セチルトリメチルアンモニウムが挙げられる。アニオン性界面活性剤としては、例えば、ドデシルスルホン酸ナトリウムが挙げられる。両イオン性界面活性剤としては、例えば、アミノ酸系界面活性剤、ベタイン系界面活性剤及びアミンオキシド系界面活性剤が挙げられる。アミノ酸系界面活性剤としては、例えば、アシルグルタミン酸が挙げられる。ベタイン系界面活性剤としては、例えば、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン及びステアリルジメチルアミノ酢酸ベタインが挙げられる。アミンオキシド系界面活性剤としては、例えば、ラウリルジメチルアミンオキシドが挙げられる。

これらの界面活性剤は、接触工程において、反応系中の溶媒と、成長していくシロキサン重合体との間の化学的親和性の差異を小さくし、相分離を抑制する作用を有すると考えられる。

界面活性剤の添加量は、界面活性剤の種類、又は、ケイ素化合物の種類並びに量にも左右されるが、例えば、ケイ素化合物の総量１００質量部に対し、１〜１００質量部であってもよく、５〜６０質量部であってもよい。

熱加水分解性化合物は、熱加水分解により塩基触媒を発生して反応溶液を塩基性とし、ゾルゲル反応を促進する。熱加水分解性化合物としては、加水分解後に反応溶液を塩基性にできる化合物であれば、特に限定されず、例えば、尿素；ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等の酸アミド；ヘキサメチレンテトラミン等の環状窒素化合物を挙げることができる。これらの中でも、特に、尿素は、上記促進効果が得られ易い。

熱加水分解性化合物の添加量は、ゾルゲル反応を充分に促進することができる量であれば、特に限定されない。例えば、熱加水分解性化合物（尿素等）の添加量は、ケイ素化合物の総量１００質量部に対して、１〜２００質量部であってもよく、２〜１５０質量部であってもよい。熱加水分解性化合物（尿素等）の添加量が１質量部以上であることにより、良好な反応性を更に得易くなり、また、２００質量部以下であることにより、結晶の析出及びゲル密度の低下を更に抑制し易くなる。

ゾル生成工程の加水分解は、混合液中のケイ素化合物、シリカ粒子、酸触媒、界面活性剤等の種類及び量にも左右されるが、例えば、２０〜６０℃の温度環境下で１０分〜２４時間行ってもよく、５０〜６０℃の温度環境下で５分〜８時間行ってもよい。これにより、ケイ素化合物中の加水分解性官能基が充分に加水分解され、ケイ素化合物の加水分解生成物を更に確実に得ることができる。

溶媒中に熱加水分解性化合物を添加する場合は、ゾル生成工程の温度環境を、熱加水分解性化合物の加水分解を抑制してゾルのゲル化を抑制する温度に調節してもよい。この時の温度は、熱加水分解性化合物の加水分解を抑制できる温度であれば、いずれの温度であってもよい。例えば、ゾル生成工程の温度環境（例えば、熱加水分解性化合物として尿素を用いた場合の温度環境）は、０〜４０℃であってもよく、１０〜３０℃であってもよい。

塩基触媒としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム等のアルカリ金属水酸化物；水酸化アンモニウム、フッ化アンモニウム、塩化アンモニウム、臭化アンモニウム等のアンモニウム化合物；メタリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、ポリリン酸ナトリウム等の塩基性リン酸ナトリウム塩；アリルアミン、ジアリルアミン、トリアリルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、２−エチルヘキシルアミン、３−エトキシプロピルアミン、ジイソブチルアミン、３−（ジエチルアミノ）プロピルアミン、ジ−２−エチルヘキシルアミン、３−（ジブチルアミノ）プロピルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、ｔ−ブチルアミン、ｓｅｃ−ブチルアミン、プロピルアミン、３−（メチルアミノ）プロピルアミン、３−（ジメチルアミノ）プロピルアミン、３−メトキシアミン、ジメチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の脂肪族アミン類；モルホリン、Ｎ−メチルモルホリン、２−メチルモルホリン、ピペラジン及びその誘導体、ピペリジン及びその誘導体、イミダゾール及びその誘導体等の含窒素複素環状化合物類などが挙げられる。これらの中でも、揮発性が高く、乾燥後の被断熱体に残存し難いため耐水性を損なわない観点、及び、経済性の観点から、水酸化アンモニウム（アンモニア水）を用いることができる。塩基触媒は、単独で又は２種類以上を混合して用いてもよい。

塩基触媒を用いることで、ゾル中のケイ素化合物（ポリシロキサン化合物群及びケイ素化合物群）、及び、シリカ粒子の脱水縮合反応及び／又は脱アルコール縮合反応を促進することができ、ゾルのゲル化を更に短時間で行うことができる。特に、アンモニアは、揮発性が高く、被断熱体に残留し難い。そのため、塩基触媒としてアンモニアを用いることで、耐水性の更に優れた被断熱体を得ることができる。

塩基触媒の添加量は、ケイ素化合物（ポリシロキサン化合物群及びケイ素化合物群）の総量１００質量部に対し、０．５〜５質量部であってもよく、１〜４質量部であってもよい。塩基触媒の添加量が０．５質量部以上であることにより、ゲル化を更に短時間で行うことができ、５質量部以下であることにより、耐水性の低下を更に抑制することができる。

ゾル生成工程におけるゾルゲル反応は、接触工程において良好な塗膜性を得る目的から、半ゲル化状態のゾルを得ることができる。この反応は、溶媒及び塩基触媒が揮発しないように密閉容器内で行うことができる。ゲル化温度は、ゾル中のケイ素化合物、シリカ粒子、酸触媒、界面活性剤、塩基触媒などの種類及び量にも左右されるが、３０〜９０℃であってもよく、４０〜８０℃であってもよい。ゲル化温度が３０℃以上であることにより、ゲル化を更に短時間に行うことができる。ゲル化温度が９０℃以下であることにより、急なゲル化を抑制することができる。

ゾルゲル反応の時間は、ゲル化温度により異なるが、本実施形態においてはゾル中にシリカ粒子を含有する場合は、従来のエアロゲルに適用されるゾルと比較して、ゲル化時間を短縮することができる。この理由は、ゾル中のケイ素化合物が有する加水分解性の官能基又は縮合性の官能基が、シリカ粒子のシラノール基と水素結合及び／又は化学結合を形成するためであると推察する。なお、ゲル化時間は、１０〜３６０分であってもよく、２０〜１８０分であってもよい。ゲル化時間が１０分以上であることにより、ゾルの粘度が向上し、接触工程において良好な塗工性を得易くなり、３６０分以下であることにより、ゾルの完全ゲル化を抑制し、本体部又は被覆層との接着性を得易くなる。

｛接触工程｝
接触工程は、上記ゾル生成工程で得られたゾル塗液（半ゲル化状態のゾル塗液等）を、本体部又は被覆層に接触させ、被断熱体を作製する工程（塗工工程等）である。具体的には、上記ゾル塗液を本体部又は被覆層に接触させ、加熱及び乾燥することによりゾル塗液をゲル化させてエアロゲルを含む断熱層を本体部又は被覆層の表面に形成する。ただし、この断熱層は、本体部又は被覆層との接着力が確保される状態であることが望ましい。

接触方法（塗工方法等）としては、ディップコート、スプレーコート、スピンコート、ロールコート等が利用でき、断熱層の厚み又は本体部の形状によって適宜使用される。接触方法は、成膜性又は製造コストの観点から選ばれる。例えば、シート状、板状又は繊維状の本体部であれば、ディップコート又はロールコートを用いることができる。例えば、ブロック状又は曲面を有する（例えば、球状）の本体部であれば、ディップコート又はスプレーコートを用いることができる。

｛熟成工程｝
熟成工程は、上記接触工程により得られた被断熱体を加熱にて熟成させる工程である。熟成工程において、熟成後の断熱層の含水量は、断熱層と本体部又は被覆層との接着性の低下を抑制する観点から、１０質量％以上であってもよく、５０質量％以上であってもよい。熟成方法は、特に制限されないが、被断熱体を密閉雰囲気で熟成する方法、及び、加熱による含水量の低下を抑制できる恒湿恒温槽等を用いて熟成する方法などが挙げられる。

熟成温度は、例えば、４０〜９０℃であってもよく、５０〜８０℃であってもよい。熟成温度が４０℃以上であることにより、熟成時間を短縮でき、９０℃以下であることにより、含水量の低下を抑制できる。

熟成時間は、例えば、１〜４８時間であってもよく、３〜２４時間であってもよい。熟成時間が１時間以上であることにより、優れた断熱性を容易に得ることができ、４８時間以下であることにより断熱層と本体部又は被覆層との高い接着性を得ることができる。

｛洗浄及び溶媒置換工程｝
洗浄及び溶媒置換工程は、上記熟成工程により得られた被断熱体を洗浄する工程（洗浄工程）と、乾燥工程に適した溶媒に置換する工程（溶媒置換工程）とを有する工程であり、手法は特に制限はされない。洗浄及び溶媒置換工程は、被断熱体を洗浄する工程を行わず、溶媒置換工程のみを行う形態でも実施可能であるが、断熱層中の未反応物、副生成物等の不純物を低減し、より純度の高い被断熱体の製造を可能にする観点から、断熱層を洗浄することができる。

洗浄工程では、上記熟成工程で得られた被断熱体に対し、水又は有機溶媒を用いて繰り返し洗浄することができる。

有機溶媒としては、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、１，２−ジメトキシエタン、アセトニトリル、ヘキサン、トルエン、ジエチルエーテル、クロロホルム、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、塩化メチレン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、酢酸、ギ酸等の各種の有機溶媒を使用することができる。有機溶媒は、単独で又は２種類以上を混合して用いてもよい。

溶媒置換工程では、乾燥による断熱層の収縮を抑制するため、低表面張力の溶媒が用いられることがある。しかし、低表面張力の溶媒は、一般的に水との相互溶解度が極めて低い。そのため、溶媒置換工程において低表面張力の溶媒を用いる場合、洗浄工程で用いる有機溶媒としては、水及び低表面張力の溶媒の双方に対して高い相互溶解性を有する親水性有機溶媒を用いることができる。なお、洗浄工程において用いられる親水性有機溶媒は、溶媒置換工程のための予備置換の役割を果たすことができる。このことから、上記の有機溶媒の中で、親水性有機溶媒である観点から、メタノール、エタノール、２−プロパノール、アセトン又はメチルエチルケトンを用いることが可能であり、経済性に優れる観点から、メタノール、エタノール又はメチルエチルケトンを用いることができる。

洗浄工程に使用される水又は有機溶媒の量としては、断熱層中の溶媒を充分に置換し、洗浄できる量を用いることが可能であり、断熱層の容量に対して３〜１０倍の量の溶媒を用いることができる。洗浄は、洗浄後の断熱層中の含水量が１０質量％以下となるまで繰り返すことができる。

洗浄工程における温度環境としては、洗浄に用いる溶媒の沸点以下の温度を用いることができる。例えば、メタノールを用いる場合、３０〜６０℃程度の温度を用いることができる。

溶媒置換工程では、乾燥工程における断熱層の収縮を抑制するため、洗浄した断熱層の溶媒を所定の置換用溶媒に置き換えることができる。この際、加温することにより置換効率を向上させることができる。置換用溶媒としては、具体的には、乾燥工程において、乾燥に用いられる溶媒の臨界点未満の温度にて大気圧下で乾燥する場合は、後述の低表面張力の溶媒を用いることができる。超臨界乾燥を行う場合、例えば、エタノール、メタノール、２−プロパノール、ジクロロジフルオロメタン、二酸化炭素等の溶媒を単独で用いるか、又は、これらを２種以上混合した溶媒を用いることができる。

低表面張力の溶媒としては、２０℃における表面張力が３０ｍＮ／ｍ以下の溶媒であってもよく、２５ｍＮ／ｍ以下の溶媒であってもよく、２０ｍＮ／ｍ以下の溶媒であってもよい。低表面張力の溶媒としては、例えば、ペンタン（１５．５）、ヘキサン（１８．４）、ヘプタン（２０．２）、オクタン（２１．７）、２−メチルペンタン（１７．４）、３−メチルペンタン（１８．１）、２−メチルヘキサン（１９．３）、シクロペンタン（２２．６）、シクロヘキサン（２５．２）、１−ペンテン（１６．０）等の脂肪族炭化水素類；ベンゼン（２８．９）、トルエン（２８．５）、ｍ−キシレン（２８．７）、ｐ−キシレン（２８．３）等の芳香族炭化水素類；ジクロロメタン（２７．９）、クロロホルム（２７．２）、四塩化炭素（２６．９）、１−クロロプロパン（２１．８）、２−クロロプロパン（１８．１）等のハロゲン化炭化水素類；エチルエーテル（１７．１）、プロピルエーテル（２０．５）、イソプロピルエーテル（１７．７）、ブチルエチルエーテル（２０．８）、１，２−ジメトキシエタン（２４．６）等のエーテル類；アセトン（２３．３）、メチルエチルケトン（２４．６）、メチルプロピルケトン（２５．１）、ジエチルケトン（２５．３）等のケトン類；酢酸メチル（２４．８）、酢酸エチル（２３．８）、酢酸プロピル（２４．３）、酢酸イソプロピル（２１．２）、酢酸イソブチル（２３．７）、エチルブチレート（２４．６）等のエステル類などが挙げられる（かっこ内は２０℃での表面張力を示し、単位は［ｍＮ／ｍ］である）。これらの中で、低表面張力及び優れた作業環境性を達成する観点から、脂肪族炭化水素類であってもよく、ヘキサン又はヘプタンであってもよい。また、これらの中でも、アセトン、メチルエチルケトン、１，２−ジメトキシエタン等の親水性有機溶媒を用いることで、上記洗浄工程の有機溶媒と兼用することができる。なお、これらの中でも、乾燥工程における乾燥が容易な観点から、常圧での沸点が１００℃以下の溶媒を用いてもよい。低表面張力の溶媒は、単独で又は２種類以上を混合して用いてもよい。

溶媒置換工程に使用される溶媒の量としては、洗浄後の断熱層中の溶媒を充分に置換できる量を用いることが可能であり、断熱層の容量に対して３〜１０倍の量の溶媒を用いることができる。

溶媒置換工程における温度環境としては、置換に用いる溶媒の沸点以下の温度を用いることができる。例えば、ヘプタンを用いる場合、３０〜６０℃程度の温度を用いることができる。

なお、本実施形態においては、ゾルがシリカ粒子を含有している場合は、上記のとおり溶媒置換工程は必ずしも必須ではない。推察されるメカニズムとしては次のとおりである。本実施形態においてはシリカ粒子が三次元網目状のエアロゲル骨格の支持体として機能することにより、当該骨格が支持され、乾燥工程におけるゲルの収縮が抑制される。そのため、洗浄に用いた溶媒を置換せずに、ゲルをそのまま乾燥工程に移すことができると考えられる。このように、本実施形態においては、洗浄及び溶媒置換工程〜乾燥工程の簡略化が可能である。

本体部の耐熱温度によっては、洗浄及び溶媒置換工程を行わず、熟成工程後に乾燥工程により不純物を揮発又は除去することが可能である。

｛乾燥工程｝
乾燥工程では、上記の通り洗浄及び（必要に応じ）溶媒置換した被断熱体を乾燥させる。これにより、最終的な被断熱体を得ることができる。

乾燥の手法としては特に制限されず、公知の常圧乾燥、超臨界乾燥又は凍結乾燥を用いることができる。これらの中で、低密度の断熱層を製造し易い観点から、常圧乾燥又は超臨界乾燥を用いることができる。低コストで生産可能な観点から、常圧乾燥を用いることができる。なお、本実施形態において「常圧」とは、０．１ＭＰａ（大気圧）を意味する。

本実施形態に係る被断熱体は、例えば、洗浄及び（必要に応じ）溶媒置換した被断熱体を、乾燥に用いられる溶媒の臨界点未満の温度にて、大気圧下で乾燥することにより得ることができる。乾燥温度は、置換された溶媒（溶媒置換を行わない場合は洗浄に用いられた溶媒）の種類、又は、断熱層の耐熱性により異なるが、６０〜５００℃であってもよく、９０〜１５０℃であってもよい。乾燥時間は、断熱層の容量及び乾燥温度により異なるが、２〜４８時間であってもよい。なお、本実施形態において、生産性を阻害しない範囲内において圧力をかけて乾燥を速めることもできる。

本実施形態に係る被断熱体は、急激な乾燥によるエアロゲルのクラックを抑制する観点から、乾燥工程の前にプレ乾燥を行ってもよい。プレ乾燥温度は、６０〜１８０℃であってもよく、９０〜１５０℃であってもよい。プレ乾燥時間は、断熱層の容量及び乾燥温度により異なるが、１〜３０分であってもよい。

本実施形態に係る被断熱体の製造方法及び被断熱体は、例えば、極低温容器、宇宙分野、建築分野、自動車分野、家電分野、半導体分野及び産業用設備等の断熱用途に適用できる。更に詳しくは、本実施形態に係る被断熱体の製造方法及び被断熱体は、例えば、エンジン（例えば、自動車エンジン）、タービン、電気炉等の断熱用途に適用できる。また、本実施形態に係る断熱層は、断熱材としての用途の他に、撥水用途、吸音用途、静振用途、触媒担持用途等に利用することもできる。

以下、実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

｛実施例Ｉ−１〜Ｉ−７、比較例Ｉ−１及び比較例Ｉ−２｝
＜被断熱体（以下、「エアロゲル複合構造体」ともいう）の作製＞
（実施例Ｉ−１）
［ゾル塗液Ｉ−１］
シリカ粒子含有原料としてＰＬ−２Ｌ（扶桑化学工業株式会社製、製品名、平均一次粒子径：２０ｎｍ、固形分：２０質量％）を１００．０質量部と、水を１２０．０質量部と、メタノールを８０．０質量部と、酸触媒として酢酸を０．１０質量部とを混合して混合物を得た。この混合物にケイ素化合物としてメチルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、製品名：ＬＳ−５３０、場合により「ＭＴＭＳ」と略記する）６０．０質量部及びジメチルジメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、製品名：ＬＳ−５２０、場合により「ＤＭＤＭＳ」と略記する）４０．０質量部を加え、２５℃で２時間反応させた。これに、塩基触媒として５％濃度のアンモニア水４０．０質量部を加えてゾル塗液Ｉ−１を得た。

［エアロゲル複合構造体Ｉ−１］
エアーブラシ（アネスト岩田株式会社製、製品名：ＨＰ−ＣＰ）を用いて、（縦）３００ｍｍ×（横）３００ｍｍ×（厚）０．５ｍｍのアルミニウム合金板（本体部、Ａ６０６１Ｐ、アルマイト処理、竹内金属箔粉工業株式会社製）に、ゲル化後の厚みが１００μｍとなるようにゾル塗液Ｉ−１を塗布し、６０℃で３０分ゲル化して構造体を得た。その後、得られた構造体を密閉容器に移し、６０℃で１２時間熟成した。

その後、熟成した構造体を水２０００ｍＬに浸漬し、３０分かけて洗浄を行った。次に、メタノール２０００ｍＬに浸漬し、６０℃で３０分かけて洗浄を行った。メタノールによる洗浄を、新しいメタノールに交換しながら更に２回行った。次に、メチルエチルケトン２０００ｍＬに浸漬し、６０℃で３０分かけて溶媒置換を行った。メチルエチルケトンによる洗浄を、新しいメチルエチルケトンに交換しながら更に２回行った。洗浄及び溶媒置換された構造体を、常圧下にて１２０℃で６時間乾燥することで、エアロゲル層Ｉ−１（本体部に一体的に接合したエアロゲル層、厚さ１００μｍ）を備えるエアロゲル複合構造体Ｉ−１を得た。

（実施例Ｉ−２）
［ゾル塗液Ｉ−２］
シリカ粒子含有原料としてＳＴ−ＯＺＬ−３５（日産化学工業株式会社製、製品名、平均一次粒子径：１００ｎｍ、固形分：３５質量％）を１００．０質量部と、水を１００．０質量部と、酸触媒として酢酸を０．１０質量部と、カチオン系界面活性剤としてＣＴＡＢを２０．０質量部と、熱加水分解性化合物として尿素を１２０．０質量部とを混合して混合物を得た。この混合物に、ケイ素化合物としてＭＴＭＳを６０．０質量部と、上記一般式（Ａ）で表される構造を有するポリシロキサン化合物としてＸ−２２−１６０ＡＳ（信越化学工業株式会社製、製品名）を２０．０質量部とを加え、２５℃で２時間反応させた。その後、６０℃で５時間ゾルゲル反応させてゾル塗液Ｉ−２を得た。

［エアロゲル複合構造体Ｉ−２］
バーコーターを用いて、（縦）３００ｍｍ×（横）３００ｍｍ×（厚）０．５ｍｍのアルミニウム板（本体部、Ａ１０３５Ｐ）に、ゲル化後の厚みが１００μｍとなるようにゾル塗液Ｉ−２を塗布し、６０℃で３０分ゲル化して構造体を得た。その後、得られた構造体を密閉容器に移し、６０℃で１２時間熟成した。

その後、洗浄及び溶媒置換工程並びに乾燥工程を実施例Ｉ−１と同様にして行い、上記一般式（１）、（１ａ）及び（４）で表される構造を有するエアロゲルを含有するエアロゲル層Ｉ−２（本体部に一体的に接合したエアロゲル層、厚さ１００μｍ）を備えるエアロゲル複合構造体Ｉ−２を得た。

（実施例Ｉ−３）
［ゾル塗液Ｉ−３］
シリカ粒子含有原料としてＰＬ−２Ｌを１００．０質量部と、水を１００．０質量部と、酸触媒として酢酸を０．１０質量部と、カチオン系界面活性剤としてＣＴＡＢを２０．０質量部と、熱加水分解性化合物として尿素を１２０．０質量部とを混合して混合物を得た。この混合物に、ケイ素化合物としてＭＴＭＳを８０．０質量部と、ポリシロキサン化合物として、上記一般式（Ｂ）で表される構造を有する両末端２官能アルコキシ変性ポリシロキサン化合物（以下、「ポリシロキサン化合物Ｉ−Ａ」という）を２０．０質量部とを加え、２５℃で２時間反応させた。その後、６０℃で２時間ゾルゲル反応させてゾル塗液Ｉ−３を得た。

なお、上記「ポリシロキサン化合物Ｉ−Ａ」は次のようにして合成した。まず、撹拌機、温度計及びジムロート冷却管を備えた１Ｌの３つ口フラスコにて、両末端にシラノール基を有するジメチルポリシロキサンＸＣ９６−７２３（モメンティブ社製、製品名）を１００．０質量部、メチルトリメトキシシランを１８１．３質量部、及び、ｔ−ブチルアミンを０．５０質量部混合し、３０℃で５時間反応させた。その後、１．３ｋＰａの減圧下、この反応液を１４０℃で２時間加熱して揮発分を除去することで、両末端２官能アルコキシ変性ポリシロキサン化合物（ポリシロキサン化合物Ｉ−Ａ）を得た。

［エアロゲル複合構造体Ｉ−３］
上記ゾル塗液Ｉ−３をバットに入れ、（縦）２５４ｍｍ×（横）２５４ｍｍ×（厚）６．３ｍｍのポリイミド板（本体部、デュポン株式会社製、製品名：べスペル（登録商標） ＳＰ−１）をゾル塗液Ｉ−３に浸した後に取り出し、６０℃で３０分ゲル化して、ゲル層の厚みが１００μｍの構造体を得た。その後、得られた構造体を密閉容器に移し、６０℃で１２時間熟成した。

その後、洗浄及び溶媒置換工程並びに乾燥工程を実施例Ｉ−１と同様にして行い、上記一般式（２）、（３）、（４）及び（５）で表される構造を有するエアロゲルを含有するエアロゲル層Ｉ−３（本体部に一体的に接合したエアロゲル層、厚さ１００μｍ）を備えるエアロゲル複合構造体Ｉ−３を得た。

（実施例Ｉ−４）
［ゾル塗液Ｉ−４］
シリカ粒子含有原料としてＰＬ−２Ｌを１００．０質量部と、水を２００．０質量部と、酸触媒として酢酸を０．１０質量部と、カチオン系界面活性剤としてＣＴＡＢを２０．０質量部と、熱加水分解性化合物として尿素を１２０．０質量部とを混合して混合物を得た。この混合物に、ケイ素化合物としてＭＴＭＳを６０．０質量部と、ポリシロキサン化合物として、上記一般式（Ｂ）で表される構造を有する両末端３官能アルコキシ変性ポリシロキサン化合物（以下、「ポリシロキサン化合物Ｉ−Ｂ」という）を４０．０質量部とを加え、２５℃で２時間反応させた。その後、６０℃で２時間ゾルゲル反応させてゾル塗液Ｉ−４を得た。

なお、上記「ポリシロキサン化合物Ｉ−Ｂ」は次のようにして合成した。まず、撹拌機、温度計及びジムロート冷却管を備えた１Ｌの３つ口フラスコにて、ＸＣ９６−７２３を１００．０質量部、テトラメトキシシランを２０２．６質量部、及び、ｔ−ブチルアミンを０．５０質量部混合し、３０℃で５時間反応させた。その後、１．３ｋＰａの減圧下、この反応液を１４０℃で２時間加熱して揮発分を除去することで、両末端３官能アルコキシ変性ポリシロキサン化合物（ポリシロキサン化合物Ｉ−Ｂ）を得た。

［エアロゲル複合構造体Ｉ−４］
ゾル塗液Ｉ−１に代えてゾル塗液Ｉ−４を用いたこと、及び、（縦）２６ｍｍ×（横）７６ｍｍ×（厚）１．３ｍｍのスライドガラス（本体部、松浪硝子工業株式会社製、品番：Ｓ−１２１４）を用いたこと以外は実施例Ｉ−１と同様にして行い、上記一般式（２）及び（４）で表される構造を有するエアロゲルを含有するエアロゲル層Ｉ−４（本体部に一体的に接合したエアロゲル層、厚さ１００μｍ）を備えるエアロゲル複合構造体Ｉ−４を得た。

（実施例Ｉ−５）
［ゾル塗液Ｉ−５］
シリカ粒子含有原料としてＰＬ−２Ｌを１００．０質量部と、水を１００．０質量部と、酸触媒として酢酸を０．１０質量部と、カチオン系界面活性剤としてＣＴＡＢを２０．０質量部と、熱加水分解性化合物として尿素を１２０．０質量部とを混合して混合物を得た。この混合物に、ケイ素化合物としてＭＴＭＳを６０．０質量部及びＤＭＤＭＳを４０．０質量部加え、２５℃で２時間反応させた。その後、６０℃で１．０時間ゾルゲル反応させてゾル塗液Ｉ−５を得た。

［エアロゲル複合構造体Ｉ−５］
ゾル塗液Ｉ−１に代えてゾル塗液Ｉ−５を用いたこと、及び、（縦）３００ｍｍ×（横）３００ｍｍ×（厚）０．５ｍｍのアルミナ板（アスザック株式会社製、品番：ＡＲ−９９．６）を用いたこと以外は実施例Ｉ−１と同様にして行い、上記一般式（４）及び（５）で表される構造を有するエアロゲルを含有するエアロゲル層Ｉ−５（本体部に一体的に接合したエアロゲル層、厚さ１００μｍ）を備えるエアロゲル複合構造体Ｉ−５を得た。

（実施例Ｉ−６）
［ゾル塗液Ｉ−６］
シリカ粒子含有原料としてＰＬ−２Ｌを１００．０質量部と、水を１００．０質量部と、酸触媒として酢酸を０．１０質量部と、カチオン系界面活性剤としてＣＴＡＢを２０．０質量部と、熱加水分解性化合物として尿素を１２０．０質量部とを混合して混合物を得た。この混合物に、ケイ素化合物としてＭＴＭＳを６０．０質量部及びＤＭＤＭＳを２０．０質量部と、ポリシロキサン化合物としてＸ−２２−１６０ＡＳを２０．０質量部とを加え、２５℃で２時間反応させた。その後、６０℃で１．０時間ゾルゲル反応させてゾル塗液Ｉ−６を得た。

［エアロゲル複合構造体Ｉ−６］
ゾル塗液Ｉ−１に代えてゾル塗液Ｉ−６を用いたこと、及び、（縦）３００ｍｍ×（横）２００ｍｍ×（厚）３ｍｍのガラス不織布（本体部、日本板硝子株式会社製、製品名：ＭＧＰ（登録商標）ＢＭＳ−５）を用いたこと以外は実施例Ｉ−１と同様にして行い、上記一般式（１）、（１ａ）、（４）及び（５）で表される構造を有するエアロゲルを含有するエアロゲル層Ｉ−６（本体部に一体的に接合したエアロゲル層、厚さ１００μｍ）を備えるエアロゲル複合構造体Ｉ−６を得た。

（実施例Ｉ−７）
［ゾル塗液Ｉ−７］
シリカ粒子含有原料としてＰＬ−２Ｌを１００．０質量部と、水を１００．０質量部と、酸触媒として酢酸を０．１０質量部と、カチオン系界面活性剤としてＣＴＡＢを２０．０質量部と、熱加水分解性化合物として尿素を１２０．０質量部とを混合して混合物を得た。この混合物に、ケイ素化合物としてＭＴＭＳを６０．０質量部及びＤＭＤＭＳを２０．０質量部と、ポリシロキサン化合物としてポリシロキサン化合物Ｉ−Ａを２０．０質量部とを加え、２５℃で２時間反応させた。その後、６０℃で１．０時間ゾルゲル反応させてゾル塗液Ｉ−７を得た。

［エアロゲル複合構造体Ｉ−７］
ゾル塗液Ｉ−１に代えてゾル塗液Ｉ−７を用いたこと、及び、（縦）３００ｍｍ×（横）２００ｍｍ×（厚）３ｍｍのセラミック不織布（本体部、オリベスト株式会社製、製品名：セラベスト（登録商標））を用いたこと以外は実施例Ｉ−１と同様にして行い、上記一般式（２）、（３）、（４）及び（５）で表される構造を有するエアロゲルを含有するエアロゲル層Ｉ−７（本体部に一体的に接合したエアロゲル層、厚さ１００μｍ）を備えるエアロゲル複合構造体Ｉ−７を得た。

（比較例Ｉ−１）
実施例Ｉ−１で本体部として用いたアルミニウム合金板に、厚みが１００μｍになるように、発泡ウレタンフォーム（ヘンケルジャパン株式会社製、製品名：シスタ Ｍ５２３０）を塗布し、発泡ウレタンフォーム構造体を得た。

（比較例Ｉ−２）
実施例Ｉ−１で本体部として用いたアルミニウム合金板に、コンクリート用ボンド（コニシ株式会社製、製品名）で厚みが１００μｍになるように、破砕した発泡スチロール（株式会社栗山化成工業所製、発泡倍率６０倍）を接着し、発泡スチロール構造体を得た。

＜各種評価＞
（断熱性評価）
各実施例で得られたエアロゲル複合構造体、及び、各比較例で得られた構造体（発泡ウレタンフォーム構造体及び発泡スチロール構造体）について、エアロゲル層、発泡ウレタンフォーム層又は発泡スチロール層が下面となるように、表面温度７０℃のホットプレートに配置して加熱し、１０分後に構造体の表面温度をサーモグラフィ（アピステ社製、赤外線サーモビュアＦＳＶ−１２００−Ｌ１６）で測定した。加熱前のサンプル温度及び室温は２３℃であった。

（難燃性評価）
各実施例で得られたエアロゲル複合構造体、及び、各比較例で得られた構造体のエアロゲル層、発泡ウレタンフォーム層又は発泡スチロール層に対して、ＪＩＳ Ａ １３２２（建築用薄物材料の難燃性試験方法）に準じて接炎させて難燃性評価を行った。

（耐熱性評価）
各実施例で得られたエアロゲル複合構造体、及び、各比較例で得られた構造体について、エアロゲル層、発泡ウレタンフォーム層又は発泡スチロール層が下面となるように、表面温度２００℃のホットプレートに配置して、２００℃で５分間加熱した。加熱後、目視観察し、変形、変色、剥離等の外観を評価した。目視観察で変化が無い場合を耐熱性良好と判定し、変形、変色、剥離等が生じた場合を耐熱性不良と判定した。

表１から、実施例では、断熱性、難燃性及び耐熱性が良好である。そのため、高温環境で使用する場合においても従来材料よりも薄型化が可能であり、かつ、難燃性を付与することができる。一方、比較例では、断熱性（低熱伝導率）、難燃性及び耐熱性のいずれの特性も劣っており、実施例と同等の効果は得られない。

｛実施例ＩＩ−１〜ＩＩ−１２、比較例ＩＩ−１及び比較例ＩＩ−２｝
（本体部）
本体部として、以下のアルミニウム合金板、アルミニウム板、ポリイミド板、スライドガラス、アルミナ板、ガラス不織布及びセラミック不織布を準備した。

アルミニウム合金板：Ａ６０６１Ｐ（竹内金属箔粉工業株式会社製、製品名、寸法：３００ｍｍ×３００ｍｍ×０．５ｍｍ、アルマイト処理）
アルミニウム板：Ａ１０３５Ｐ（竹内金属箔粉工業株式会社製、製品名、寸法：３００ｍｍ×３００ｍｍ×０．５ｍｍ）
ポリイミド板：べスペル（登録商標） ＳＰ−１（デュポン株式会社製、製品名、寸法２５４ｍｍ×２５４ｍｍ×６．３ｍｍ）
スライドガラス：Ｓ−１２１４（松浪硝子工業株式会社製、品番、寸法：２６ｍｍ×７６ｍｍ×１．３ｍｍ）
アルミナ板：ＡＲ−９９．６（アスザック株式会社製、品番、寸法：３００ｍｍ×３００ｍｍ×０．５ｍｍ）
ガラス不織布：ＭＧＰ（登録商標）ＢＭＳ−５（日本板硝子株式会社製、製品名、寸法：３００ｍｍ×２００ｍｍ×３ｍｍ）
セラミック不織布：セラベスト（登録商標）（オリベスト株式会社製、製品名、寸法：３００ｍｍ×２００ｍｍ×３ｍｍ）

＜実施例ＩＩ−１〜ＩＩ−１２＞
（被覆層（以下、「中間層」ともいう）の形成）
準備した各種本体部上に、表２に示す組み合わせで、以下のとおり中間層ＩＩ−１〜ＩＩ−５を形成した。また、これとは別に、中間層ＩＩ−１〜ＩＩ−５に対応する試験片を作製し、中間層ＩＩ−１〜ＩＩ−５の吸水率を測定した。具体的には、２０ｍｍ×２０ｍｍ×０．５ｍｍサイズに成型した各中間層の試験片を、６０℃、９０％ＲＨの恒温恒湿槽内に６時間放置した際の質量変化率を、吸水率とした。測定結果は表３に示す。

［中間層ＩＩ−１］
本体部に、シリコーン系プライマ液としてのシリコンタイネツ プライマー（中国塗料株式会社製、製品名）を、エアーブラシ（アネスト岩田株式会社製、製品名：ＨＰ−ＣＰ）を用いて塗工した後、４０℃で１時間、更に２００℃で２時間加熱して硬化させ、本体部上に、厚み３０μｍの層（中間層ＩＩ−１）を形成した。

［中間層ＩＩ−２］
本体部に、無機系のプライマ液としてのアロンセラミックＥ（東亞合成株式会社製、製品名）及び溶融シリカ（アドマテックス製、ＳＯ−２５Ｒ）の混合物を、バーコータを用いて塗工した後、９０℃で１時間、更に１５０℃で２時間加熱して硬化させ、本体部上に、厚み１００μｍの層（中間層ＩＩ−２）を形成した。得られた中間層ＩＩ−２に含まれる溶融シリカ（充填材）の含有量は、中間層の全体積に対し、０．５体積％であった。

［中間層ＩＩ−３］
上記本体部に、無機系のプライマ液としてのケイ酸ナトリウム溶液（約３８質量％）（和光純薬工業株式会社製、試薬）を、バーコータを用いて塗工した後、３００℃で２時間加熱して硬化させ、本体部上に、厚み５０μｍの層（中間層ＩＩ−３）を形成した。

［中間層ＩＩ−４］
上記本体部に、無機系のプライマ液としてのＴＢ３７３２（株式会社スリーボンド製、製品名）及び水酸化マグネシウム（和光純薬製、試薬）の混合物を、バーコータを用いて塗工した後、５０℃で３０分、更に１００℃で１時間加熱して硬化させ、本体部上に、厚み１０μｍの層（中間層ＩＩ−４）を形成した。得られた中間層ＩＩ−４に含まれる水酸化マグネシウム（充填材）の含有量は、中間層の全体積に対し、２０体積％であった。

［中間層ＩＩ−５］
上記本体部に、ポリイミド系の粘着テープとしてのＡＰＩ−１１４Ａ（中興化成工業株式会社製、製品名）を貼り付けて、本体部上に、厚み６０μｍの層（中間層ＩＩ−５）を形成した。

（ゾル塗液）
［ゾル塗液ＩＩ−１］
シリカ粒子含有原料としてＰＬ−２Ｌ（扶桑化学工業株式会社製、製品名、平均一次粒子径：２０ｎｍ、固形分：２０質量％）を１００．０質量部、水を１２０．０質量部、メタノールを８０．０質量部及び酸触媒として酢酸を０．１０質量部混合して混合物を得た。この混合物に、ケイ素化合物としてメチルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、製品名：ＬＳ−５３０、「ＭＴＭＳ」ともいう）を６０．０質量部及びジメチルジメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、製品名：ＬＳ−５２０、「ＤＭＤＭＳ」ともいう）を４０．０質量部加え、２５℃で２時間反応させた。これに、塩基触媒として５％濃度のアンモニア水を４０．０質量部加えてゾル塗液ＩＩ−１を得た。

［ゾル塗液ＩＩ−２］
シリカ粒子含有原料としてＳＴ−ＯＺＬ−３５（日産化学工業株式会社製、製品名、平均一次粒子径：１００ｎｍ、固形分：３５質量％）を１００．０質量部、水を１００．０質量部、酸触媒として酢酸を０．１０質量部、カチオン系界面活性剤としてＣＴＡＢを２０．０質量部及び熱加水分解性化合物として尿素を１２０．０質量部混合して混合物を得た。この混合物に、ケイ素化合物としてＭＴＭＳを６０．０質量部及び上記一般式（Ａ）で表される構造を有するポリシロキサン化合物としてＸ−２２−１６０ＡＳ（信越化学工業株式会社製、製品名）を２０．０質量部加え、２５℃で２時間反応させた。その後、６０℃で５時間ゾルゲル反応させてゾル塗液ＩＩ−２を得た。

［ゾル塗液ＩＩ−３］
シリカ粒子含有原料としてＰＬ−２Ｌを１００．０質量部、水を１００．０質量部、酸触媒として酢酸を０．１０質量部、カチオン系界面活性剤としてＣＴＡＢを２０．０質量部及び熱加水分解性化合物として尿素を１２０．０質量部混合して混合物を得た。この混合物に、ケイ素化合物としてＭＴＭＳを８０．０質量部及びポリシロキサン化合物として上記一般式（Ｂ）で表される構造を有する両末端２官能アルコキシ変性ポリシロキサン化合物（以下、「ポリシロキサン化合物ＩＩ−Ａ」という）を２０．０質量部加え、２５℃で２時間反応させた。その後、６０℃で２時間ゾルゲル反応させてゾル塗液ＩＩ−３を得た。

なお、上記「ポリシロキサン化合物ＩＩ−Ａ」は次のようにして合成した。まず、撹拌機、温度計及びジムロート冷却管を備えた１Ｌの３つ口フラスコにて、両末端にシラノール基を有するジメチルポリシロキサン（モメンティブ社製、製品名：ＸＣ９６−７２３）を１００．０質量部、メチルトリメトキシシランを１８１．３質量部及びｔ−ブチルアミンを０．５０質量部混合し、３０℃で５時間反応させた。その後、この反応液を、１．３ｋＰａの減圧下、１４０℃で２時間加熱し、揮発分を除去することで、両末端２官能アルコキシ変性ポリシロキサン化合物（ポリシロキサン化合物ＩＩ−Ａ）を得た。

［ゾル塗液ＩＩ−４］
シリカ粒子含有原料としてＰＬ−２Ｌを１００．０質量部、水を２００．０質量部、酸触媒として酢酸を０．１０質量部、カチオン系界面活性剤としてＣＴＡＢを２０．０質量部及び熱加水分解性化合物として尿素を１２０．０質量部混合して混合物を得た。この混合物に、ケイ素化合物としてＭＴＭＳを６０．０質量部及びポリシロキサン化合物として上記一般式（Ｂ）で表される構造を有する両末端３官能アルコキシ変性ポリシロキサン化合物（以下、「ポリシロキサン化合物ＩＩ−Ｂ」という）を４０．０質量部加え、２５℃で２時間反応させた。その後、６０℃で２時間ゾルゲル反応させてゾル塗液ＩＩ−４を得た。

なお、上記「ポリシロキサン化合物ＩＩ−Ｂ」は次のようにして合成した。まず、撹拌機、温度計及びジムロート冷却管を備えた１Ｌの３つ口フラスコにて、ＸＣ９６−７２３を１００．０質量部、テトラメトキシシランを２０２．６質量部及びｔ−ブチルアミンを０．５０質量部混合し、３０℃で５時間反応させた。その後、この反応液を、１．３ｋＰａの減圧下、１４０℃で２時間加熱し、揮発分を除去することで、両末端３官能アルコキシ変性ポリシロキサン化合物（ポリシロキサン化合物ＩＩ−Ｂ）を得た。

［ゾル塗液ＩＩ−５］
シリカ粒子含有原料としてＰＬ−２Ｌを１００．０質量部、水を１００．０質量部、酸触媒として酢酸を０．１０質量部、カチオン系界面活性剤としてＣＴＡＢを２０．０質量部及び熱加水分解性化合物として尿素を１２０．０質量部混合して混合物を得た。この混合物に、ケイ素化合物としてＭＴＭＳを６０．０質量部及びＤＭＤＭＳを４０．０質量部加え、２５℃で２時間反応させた。その後、６０℃で１．０時間ゾルゲル反応させてゾル塗液ＩＩ−５を得た。

［ゾル塗液ＩＩ−６］
シリカ粒子含有原料としてＰＬ−２Ｌを１００．０質量部、水を１００．０質量部、酸触媒として酢酸を０．１０質量部、カチオン系界面活性剤としてＣＴＡＢを２０．０質量部及び熱加水分解性化合物として尿素を１２０．０質量部混合して混合物を得た。この混合物に、ケイ素化合物としてＭＴＭＳを６０．０質量部及びＤＭＤＭＳを２０．０質量部、及びポリシロキサン化合物としてＸ−２２−１６０ＡＳを２０．０質量部加え、２５℃で２時間反応させた。その後、６０℃で１．０時間ゾルゲル反応させてゾル塗液ＩＩ−６を得た。

［ゾル塗液ＩＩ−７］
シリカ粒子含有原料としてＰＬ−２Ｌを１００．０質量部、水を１００．０質量部、酸触媒として酢酸を０．１０質量部、カチオン系界面活性剤としてＣＴＡＢを２０．０質量部及び熱加水分解性化合物として尿素を１２０．０質量部混合して混合物を得た。この混合物に、ケイ素化合物としてＭＴＭＳを６０．０質量部及びＤＭＤＭＳを２０．０質量部、及びポリシロキサン化合物としてポリシロキサン化合物ＩＩ−Ａを２０．０質量部加え、２５℃で２時間反応させた。その後、６０℃で１．０時間ゾルゲル反応させてゾル塗液ＩＩ−７を得た。

（被断熱体（エアロゲル複合構造体）の作製）
中間層上に、表２に示す組み合わせで、以下のとおりエアロゲル層ＩＩ−１〜ＩＩ−７を形成し、本体部と当該本体部に中間層を介して一体的に接合されたエアロゲル層とを備えるエアロゲル複合構造体を作製した。

［エアロゲル層ＩＩ−１］
ゾル塗液ＩＩ−１を、中間層上に、ゲル化後の厚みが１００μｍとなるようにエアーブラシ（アネスト岩田株式会社製、製品名：ＨＰ−ＣＰ）を用いて塗布し、６０℃で３０分ゲル化して構造体を得た。その後、得られた構造体を密閉容器に移し、６０℃で１２時間熟成した。

その後、熟成した構造体を水２０００ｍＬに浸漬し、３０分かけて洗浄を行った。次に、メタノール２０００ｍＬに浸漬し、６０℃で３０分かけて洗浄を行った。メタノールによる洗浄を、新しいメタノールに交換しながら更に２回行った。次に、メチルエチルケトン２０００ｍＬに浸漬し、６０℃で３０分かけて溶媒置換を行った。メチルエチルケトンによる洗浄を新しいメチルエチルケトンに交換しながら更に２回行った。洗浄及び溶媒置換された構造体を、常圧下にて、１２０℃で６時間乾燥することで、エアロゲル層ＩＩ−１（本体部に中間層を介して一体的に接合したエアロゲル層）を備えるエアロゲル複合構造体を得た。

［エアロゲル層ＩＩ−２］
ゾル塗液ＩＩ−２を、中間層上に、ゲル化後の厚みが２００μｍとなるようにバーコータを用いて塗布し、６０℃で３０分ゲル化して構造体を得た。その後、得られた構造体を密閉容器に移し、６０℃で１２時間熟成した。

その後、洗浄及び溶媒置換工程並びに乾燥工程を、「エアロゲル層ＩＩ−１」に記載した方法と同様にして行い、上記一般式（１）、（１ａ）及び（４）で表される構造を有するエアロゲルを含有するエアロゲル層ＩＩ−２（本体部に中間層を介して一体的に接合したエアロゲル層）を備えるエアロゲル複合構造体を得た。

［エアロゲル層ＩＩ−３］
ゾル塗液ＩＩ−３をバットに入れ、中間層が形成された本体部をゾル塗液ＩＩ−３に浸した後に取り出し、６０℃で３０分ゲル化して、ゲル層の厚みが１００μｍの構造体を得た。その後、得られた構造体を密閉容器に移し、６０℃で１２時間熟成した。

その後、洗浄及び溶媒置換工程並びに乾燥工程を、「エアロゲル層ＩＩ−１」に記載した方法と同様にして行い、上記一般式（２）、（３）、（４）及び（５）で表される構造を有するエアロゲルを含有するエアロゲル層ＩＩ−３（本体部に中間層を介して一体的に接合したエアロゲル層）を備えるエアロゲル複合構造体を得た。

［エアロゲル層ＩＩ−４］
ゾル塗液ＩＩ−１に代えてゾル塗液ＩＩ−４を用いたこと及びゲル化後の厚みが５０μｍとなるようにしたこと以外は、「エアロゲル層ＩＩ−１」に記載した方法と同様にして、上記一般式（２）及び（４）で表される構造を有するエアロゲルを含有するエアロゲル層ＩＩ−４（本体部に中間層を介して一体的に接合したエアロゲル層）を備えるエアロゲル複合構造体を得た。

［エアロゲル層ＩＩ−５］
ゾル塗液ＩＩ−１に代えてゾル塗液ＩＩ−５を用いたこと以外は、「エアロゲル層ＩＩ−１」に記載した方法と同様にして、上記一般式（４）及び（５）で表される構造を有するエアロゲルを含有するエアロゲル層ＩＩ−５（本体部に中間層を介して一体的に接合したエアロゲル層）を備えるエアロゲル複合構造体を得た。

［エアロゲル層ＩＩ−６］
ゾル塗液ＩＩ−１に代えてゾル塗液ＩＩ−６を用いたこと以外は、「エアロゲル層ＩＩ−１」に記載した方法と同様にして、上記一般式（１）、（１ａ）、（４）及び（５）で表される構造を有するエアロゲルを含有するエアロゲル層ＩＩ−６（本体部に中間層を介して一体的に接合したエアロゲル層）を備えるエアロゲル複合構造体を得た。

［エアロゲル層ＩＩ−７］
ゾル塗液ＩＩ−１に代えてゾル塗液ＩＩ−７を用いたこと以外は、「エアロゲル層ＩＩ−１」に記載した方法と同様にして、上記一般式（２）、（３）、（４）及び（５）で表される構造を有するエアロゲルを含有するエアロゲル層ＩＩ−７（本体部に中間層を介して一体的に接合したエアロゲル層）を備えるエアロゲル複合構造体を得た。

＜比較例ＩＩ−１＞
本体部としてのアルミニウム合金板に、厚みが１００μｍになるように発泡ウレタンフォーム（ヘンケルジャパン株式会社製、製品名：シスタ Ｍ５２３０）を塗布し、発泡ウレタンフォーム構造体を得た。

＜比較例ＩＩ−２＞
本体部としてのアルミニウム合金板に、コンクリート用ボンド（コニシ株式会社製、製品名）で厚みが１００μｍになるように破砕した発泡スチロール（株式会社栗山化成工業所製、発泡倍率６０倍）を接着し、発泡スチロール構造体を得た。

＜各種評価＞
（断熱性評価）
各実施例で得られたエアロゲル複合構造体、及び、各比較例で得られた構造体（発泡ウレタンフォーム構造体及び発泡スチロール構造体）について、エアロゲル層、発泡ウレタンフォーム層又は発泡スチロール層が下面となるように、表面温度７０℃のホットプレートに配置して加熱し、１０分後に構造体の表面温度をサーモグラフィ（アピステ社製赤外線サーモビュアＦＳＶ−１２００−Ｌ１６）で測定した。測定結果を表３に示す。なお、加熱前のサンプル温度及び室温は２３℃である。

（難燃性評価）
各実施例で得られたエアロゲル複合構造体、及び、各比較例で得られた構造体のエアロゲル層、発泡ウレタンフォーム層又は発泡スチロール層に対して、ＪＩＳ Ａ １３２２（建築用薄物材料の難燃性試験方法）に準じて接炎させて難燃性評価を行った。評価結果を表３に示す。

（耐熱性評価）
各実施例で得られたエアロゲル複合構造体、及び、各比較例で得られた構造体についてエアロゲル層、発泡ウレタンフォーム層又は発泡スチロール層が下面となるように、表面温度２００℃のホットプレートに配置して、２００℃で５分間加熱した。加熱後、目視観察し、変形、変色、剥離等の外観を評価した。目視観察で変化が無い場合を耐熱性良好と判定し、変形、変色、剥離等が生じた場合を耐熱性不良と判定した。

表３から、実施例では、断熱性、難燃性及び耐熱性が良好である。そのため、高温環境で使用する場合においても従来材料よりも薄型化が可能であり、かつ、難燃性を付与することができる。一方、比較例では、断熱性（低熱伝導率）、難燃性及び耐熱性のいずれの特性も劣っており、実施例と同等の効果は得られない。

｛実施例ＩＩＩ−１〜ＩＩＩ−８｝
＜本体部の準備＞
本体部ＩＩＩ−１〜ＩＩＩ−８を準備した。

本体部ＩＩＩ−１：（縦）１００ｍｍ×（横）１００ｍｍ×（厚）２ｍｍのアルミニウム板（竹内金属箔粉工業株式会社製、製品名：Ａ１０５０）
本体部ＩＩＩ−２：（縦）１００ｍｍ×（横）１００ｍｍ×（厚）１０ｍｍのポリイミド板（宇部興産株式会社製、製品名：ユピモール（登録商標） ＳＡ２０１）
本体部ＩＩＩ−３：（縦）１００ｍｍ×（横）１００ｍｍ×（厚）２ｍｍのアルミニウム合金板（竹内金属箔粉工業株式会社製、製品名：Ａ６０６１Ｐ、アルマイト処理）
本体部ＩＩＩ−４〜ＩＩＩ−６：（縦）１００ｍｍ×（横）１００ｍｍ×（厚）２ｍｍのアルミナ板（アスザック株式会社製、品番：ＡＲ−９９．６）
本体部ＩＩＩ−７：（縦）１００ｍｍ×（横）１００ｍｍ×（厚）０．１ｍｍのポリエステルフィルム（東洋紡株式会社製、製品名：コスモシャイン（登録商標） Ａ４１００）
本体部ＩＩＩ−８：（縦）１００ｍｍ×（横）１００ｍｍ×（厚）０．０１２ｍｍのポリアラミドフィルム（東レ株式会社製、製品名：ミクトロン（登録商標））

ここで、本体部ＩＩＩ−４〜ＩＩＩ−６はそれぞれ表面粗さ（Ｒａ）が異なる材料である。

＜本体部の表面粗さ（Ｒａ）の測定＞
ＪＩＳ Ｂ０６０１に準拠し、光学式表面粗さ計（Ｖｅｅｃｏ Ｍｅｔｒｏｇｙ Ｇｒｏｕｐ製、Ｗｙｋｏ ＮＴ９１００）を用いて、各本体部の表面の算術平均粗さを測定した。１回の測定における測定範囲は、２０ｍｍ×２０ｍｍとした。各本体部表面の５点について測定を行い、平均値をその本体部の表面粗さ（Ｒａ）とした。結果を表４に示す。

＜被断熱体（エアロゲル複合構造体）の作製＞
（実施例ＩＩＩ−１）
［ゾル塗液ＩＩＩ−１］
シリカ粒子含有原料としてＰＬ−２Ｌ（扶桑化学工業株式会社製、製品名、平均一次粒子径：２０ｎｍ、固形分：２０質量％）を１００．０質量部と、水を１２０．０質量部と、メタノールを８０．０質量部と、酸触媒として酢酸を０．１０質量部とを混合して混合物を得た。この混合物に、ケイ素化合物としてメチルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、製品名：ＬＳ−５３０、「ＭＴＭＳ」ともいう）６０．０質量部及びジメチルジメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、製品名：ＬＳ−５２０、「ＤＭＤＭＳ」ともいう）４０．０質量部を加え、２５℃で２時間反応させた。これに、塩基触媒として５％濃度のアンモニア水４０．０質量部を加えてゾル塗液ＩＩＩ−１を得た。

［エアロゲル複合構造体ＩＩＩ−１］
エアーブラシ（アネスト岩田株式会社製、製品名：ＨＰ−ＣＰ）を用いて、本体部ＩＩＩ−１（アルミニウム板）に、ゲル化後の厚みが１００μｍとなるようにゾル塗液ＩＩＩ−１を塗布し、６０℃で３０分ゲル化して構造体を得た。その後、得られた構造体を密閉容器に移し、６０℃で１２時間熟成した。

その後、熟成した構造体を水２０００ｍＬに浸漬し、３０分かけて洗浄を行った。次に、メタノール２０００ｍＬに浸漬し、６０℃で３０分かけて洗浄を行った。メタノールによる洗浄を、新しいメタノールに交換しながら更に２回行った。次に、メチルエチルケトン２０００ｍＬに浸漬し、６０℃で３０分かけて溶媒置換を行った。メチルエチルケトンによる洗浄を、新しいメチルエチルケトンに交換しながら更に２回行った。洗浄及び溶媒置換された構造体を、常圧下にて、１２０℃で６時間乾燥することで、エアロゲル層ＩＩＩ−１（本体部に一体的に接合したエアロゲル層、厚さ１００μｍ）を備えるエアロゲル複合構造体ＩＩＩ−１を得た。

（実施例ＩＩＩ−２）
［ゾル塗液ＩＩＩ−２］
シリカ粒子含有原料としてＳＴ−ＯＺＬ−３５（日産化学工業株式会社製、製品名、平均一次粒子径：１００ｎｍ、固形分：３５質量％）を１００．０質量部と、水を１００．０質量部と、酸触媒として酢酸を０．１０質量部と、カチオン系界面活性剤としてＣＴＡＢを２０．０質量部と、熱加水分解性化合物として尿素を１２０．０質量部とを混合して混合物を得た。この混合物に、ケイ素化合物としてＭＴＭＳを６０．０質量部と、上記一般式（Ａ）で表される構造を有するポリシロキサン化合物としてＸ−２２−１６０ＡＳ（信越化学工業株式会社製、製品名）を２０．０質量部とを加え、２５℃で２時間反応させた。その後、６０℃で５時間ゾルゲル反応させてゾル塗液ＩＩＩ−２を得た。

［エアロゲル複合構造体ＩＩＩ−２］
バーコーターを用いて、本体部ＩＩＩ−２（ポリイミド板）に、ゲル化後の厚みが１００μｍとなるようにゾル塗液ＩＩＩ−２を塗布し、６０℃で３０分ゲル化して構造体を得た。その後、得られた構造体を密閉容器に移し、６０℃で１２時間熟成した。

その後、洗浄及び溶媒置換工程並びに乾燥工程を実施例ＩＩＩ−１と同様にして行い、上記一般式（１）、（１ａ）及び（４）で表される構造を有するエアロゲルを含有するエアロゲル層ＩＩＩ−２（本体部に一体的に接合したエアロゲル層、厚さ１００μｍ）を備えるエアロゲル複合構造体ＩＩＩ−２を得た。

（実施例ＩＩＩ−３）
［ゾル塗液ＩＩＩ−３］
シリカ粒子含有原料としてＰＬ−２Ｌを１００．０質量部と、水を１００．０質量部と、酸触媒として酢酸を０．１０質量部と、カチオン系界面活性剤としてＣＴＡＢを２０．０質量部と、熱加水分解性化合物として尿素を１２０．０質量部とを混合して混合物を得た。この混合物に、ケイ素化合物としてＭＴＭＳを８０．０質量部と、ポリシロキサン化合物として、上記一般式（Ｂ）で表される構造を有する両末端２官能アルコキシ変性ポリシロキサン化合物（以下、「ポリシロキサン化合物ＩＩＩ−Ａ」という）を２０．０質量部とを加え、２５℃で２時間反応させた。その後、６０℃で２時間ゾルゲル反応させてゾル塗液ＩＩＩ−３を得た。

なお、上記「ポリシロキサン化合物ＩＩＩ−Ａ」は次のようにして合成した。まず、撹拌機、温度計及びジムロート冷却管を備えた１Ｌの３つ口フラスコにて、両末端にシラノール基を有するジメチルポリシロキサンＸＣ９６−７２３（モメンティブ社製、製品名）を１００．０質量部、メチルトリメトキシシランを１８１．３質量部、及び、ｔ−ブチルアミンを０．５０質量部混合し、３０℃で５時間反応させた。その後、１．３ｋＰａの減圧下、この反応液を１４０℃で２時間加熱して揮発分を除去することで、両末端２官能アルコキシ変性ポリシロキサン化合物（ポリシロキサン化合物ＩＩＩ−Ａ）を得た。

［エアロゲル複合構造体ＩＩＩ−３］
上記ゾル塗液ＩＩＩ−３をバットに入れ、本体部ＩＩＩ−３（アルミニウム合金板）をゾル塗液ＩＩＩ−３に浸した後に取り出し、６０℃で３０分ゲル化して、ゲル層の厚みが１００μｍの構造体を得た。その後、得られた構造体を密閉容器に移し、６０℃で１２時間熟成した。

その後、洗浄及び溶媒置換工程並びに乾燥工程を実施例ＩＩＩ−１と同様にして行い、上記一般式（２）、（３）、（４）及び（５）で表される構造を有するエアロゲルを含有するエアロゲル層ＩＩＩ−３（本体部に一体的に接合したエアロゲル層、厚さ１００μｍ）を備えるエアロゲル複合構造体ＩＩＩ−３を得た。

（実施例ＩＩＩ−４）
［ゾル塗液ＩＩＩ−４］
シリカ粒子含有原料としてＰＬ−２Ｌを１００．０質量部と、水を２００．０質量部と、酸触媒として酢酸を０．１０質量部と、カチオン系界面活性剤としてＣＴＡＢを２０．０質量部と、熱加水分解性化合物として尿素を１２０．０質量部とを混合して混合物を得た。この混合物に、ケイ素化合物としてＭＴＭＳを６０．０質量部と、ポリシロキサン化合物として、上記一般式（Ｂ）で表される構造を有する両末端３官能アルコキシ変性ポリシロキサン化合物（以下、「ポリシロキサン化合物ＩＩＩ−Ｂ」という）を４０．０質量部とを加え、２５℃で２時間反応させた。その後、６０℃で２時間ゾルゲル反応させてゾル塗液ＩＩＩ−４を得た。

なお、上記「ポリシロキサン化合物ＩＩＩ−Ｂ」は次のようにして合成した。まず、撹拌機、温度計及びジムロート冷却管を備えた１Ｌの３つ口フラスコにて、ＸＣ９６−７２３を１００．０質量部、テトラメトキシシランを２０２．６質量部、及び、ｔ−ブチルアミンを０．５０質量部混合し、３０℃で５時間反応させた。その後、１．３ｋＰａの減圧下、この反応液を１４０℃で２時間加熱して揮発分を除去することで、両末端３官能アルコキシ変性ポリシロキサン化合物（ポリシロキサン化合物ＩＩＩ−Ｂ）を得た。

［エアロゲル複合構造体ＩＩＩ−４］
ゾル塗液ＩＩＩ−１に代えてゾル塗液ＩＩＩ−４を用いたこと、及び、本体部ＩＩＩ−１に代えて本体部ＩＩＩ−４（アルミナ板）を用いたこと以外は実施例ＩＩＩ−１と同様にして行い、上記一般式（２）及び（４）で表される構造を有するエアロゲルを含有するエアロゲル層ＩＩＩ−４（本体部に一体的に接合したエアロゲル層、厚さ１００μｍ）を備えるエアロゲル複合構造体ＩＩＩ−４を得た。

（実施例ＩＩＩ−５）
［ゾル塗液ＩＩＩ−５］
シリカ粒子含有原料としてＰＬ−２Ｌを１００．０質量部と、水を１００．０質量部と、酸触媒として酢酸を０．１０質量部と、カチオン系界面活性剤としてＣＴＡＢを２０．０質量部と、熱加水分解性化合物として尿素を１２０．０質量部とを混合して混合物を得た。この混合物に、ケイ素化合物としてＭＴＭＳを６０．０質量部及びＤＭＤＭＳを２０．０質量部と、ポリシロキサン化合物としてＸ−２２−１６０ＡＳを２０．０質量部とを加え、２５℃で２時間反応させた。その後、６０℃で１．０時間ゾルゲル反応させてゾル塗液ＩＩＩ−５を得た。

［エアロゲル複合構造体ＩＩＩ−５］
ゾル塗液ＩＩＩ−１に代えてゾル塗液ＩＩＩ−５を用いたこと、及び、本体部ＩＩＩ−１に代えて本体部ＩＩＩ−５（アルミナ板）を用いたこと以外は実施例ＩＩＩ−１と同様にして行い、上記一般式（１）、（１ａ）、（４）及び（５）で表される構造を有するエアロゲルを含有するエアロゲル層ＩＩＩ−５（本体部に一体的に接合したエアロゲル層、厚さ１００μｍ）を備えるエアロゲル複合構造体ＩＩＩ−５を得た。

（実施例ＩＩＩ−６）
本体部ＩＩＩ−１に代えて本体部ＩＩＩ−６（アルミナ板）を用いたこと以外は実施例ＩＩＩ−１と同様にして行い、エアロゲル層ＩＩＩ−１（本体部に一体的に接合したエアロゲル層、厚さ１００μｍ）を備えるエアロゲル複合構造体ＩＩＩ−６を得た。

（実施例ＩＩＩ−７）
本体部ＩＩＩ−１に代えて本体部ＩＩＩ−７（ポリエステルフィルム）を用いたこと以外は実施例ＩＩＩ−１と同様にして行い、エアロゲル層ＩＩＩ−１（本体部に一体的に接合したエアロゲル層、厚さ１００μｍ）を備えるエアロゲル複合構造体ＩＩＩ−７を得た。

（実施例ＩＩＩ−８）
本体部ＩＩＩ−１に代えて本体部ＩＩＩ−８（ポリアラミドフィルム）を用いたこと以外は実施例ＩＩＩ−１と同様にして行い、エアロゲル層ＩＩＩ−１（本体部に一体的に接合したエアロゲル層、厚さ１００μｍ）を備えるエアロゲル複合構造体ＩＩＩ−８を得た。

＜各種評価＞
（密着性評価）
各実施例で得られたエアロゲル複合構造体について、剥離の有無を目視観察することで、本体部とエアロゲル層との密着性を評価した。エアロゲル層が剥離し本体部が露出している面積の割合が０％以上５％未満の場合を「Ａ」、５％以上１０％未満を「Ｂ」、１０％以上を「Ｃ」と判定した。

（断熱性評価）
各実施例で得られたエアロゲル複合構造体について、エアロゲル層が下面となるように、表面温度７０℃のホットプレートに配置して加熱し、１０分後に構造体の表面温度をサーモグラフィ（アピステ社製、赤外線サーモビュアＦＳＶ−１２００−Ｌ１６）で測定した。加熱前のサンプル温度および室温は２３℃であった。

（難燃性評価）
各実施例で得られたエアロゲル複合構造体のエアロゲル層に対して、ＪＩＳ Ａ １３２２（建築用薄物材料の難燃性試験方法）に準じて接炎させて難燃性評価を行った。

（耐熱性評価）
各実施例で得られたエアロゲル複合構造体について、エアロゲル層が下面となるように、表面温度２００℃のホットプレートに配置して、２００℃で５分間加熱した。加熱後、目視観察し、変形、変色、剥離等の外観を評価した。目視観察で変化が無い場合を耐熱性良好と判定し、変形、変色、剥離等が生じた場合を耐熱性不良と判定した。

表５から、本体部の表面粗さ（Ｒａ）が０．０１μｍ以上である実施例ＩＩＩ−１〜ＩＩＩ−６は、密着性に優れることがわかる。

｛実施例ＩＶ−１〜ＩＶ−１２、比較例ＩＶ−１〜ＩＶ−３｝
（エンジンを構成する部品）
エンジンを構成する部品として、アルミニウム合金板（Ａ６０６１Ｐ、アルマイト処理、寸法３００ｍｍ×３００ｍｍ×０．５ｍｍ、竹内金属箔粉工業株式会社製）を準備した。

＜実施例ＩＶ−１〜ＩＶ−１２＞
（被覆層（中間層）の形成）
準備したアルミニウム合金板（部品）上に、表６に示す組み合わせで、以下のとおり中間層ＩＶ−１〜ＩＶ−５を形成した。また、これとは別に、中間層ＩＶ−１〜ＩＶ−５に対応する試験片を作製し、中間層ＩＶ−１〜ＩＶ−５の吸水率を測定した。具体的には、２０ｍｍ×２０ｍｍ×０．５ｍｍサイズに成型した各中間層の試験片を、６０℃、９０％ＲＨの恒温恒湿槽内に６時間放置した際の質量変化率を、吸水率とした。測定結果は表６に示す。

［中間層ＩＶ−１］
アルミニウム合金板（部品）に、シリコーン系プライマ液としてのシリコンタイネツ プライマー（中国塗料株式会社製、製品名）を、エアーブラシ（アネスト岩田株式会社製、製品名：ＨＰ−ＣＰ）を用いて塗工した後、４０℃で１時間、更に２００℃で２時間加熱して硬化させ、部品上に、厚み３０μｍの層（中間層ＩＶ−１）を形成した。

［中間層ＩＶ−２］
アルミニウム合金板（部品）に、無機系のプライマ液としてのアロンセラミックＥ（東亞合成株式会社製、製品名）及び溶融シリカ（アドマテックス製、ＳＯ−２５Ｒ）の混合物を、バーコータを用いて塗工した後、９０℃で１時間、更に１５０℃で２時間加熱して硬化させ、部品上に、厚み１００μｍの層（中間層ＩＶ−２）を形成した。得られた中間層ＩＶ−２に含まれる溶融シリカ（充填材）の含有量は、中間層の全体積に対し、０．５体積％であった。

［中間層ＩＶ−３］
アルミニウム合金板（部品）に、無機系のプライマ液としてのケイ酸ナトリウム溶液（約３８質量％）（和光純薬工業株式会社製、試薬）を、バーコータを用いて塗工した後、３００℃で２時間加熱して硬化させ、部品上に、厚み５０μｍの層（中間層ＩＶ−３）を形成した。

［中間層ＩＶ−４］
アルミニウム合金板（部品）に、無機系のプライマ液としてのＴＢ３７３２（株式会社スリーボンド製、製品名）及び水酸化マグネシウム（和光純薬製、試薬）の混合物を、バーコータを用いて塗工した後、５０℃で３０分、更に１００℃で１時間加熱して硬化させ、部品上に、厚み１０μｍの層（中間層ＩＶ−４）を形成した。得られた中間層ＩＶ−４に含まれる水酸化マグネシウム（充填材）の含有量は、中間層の全体積に対し、２０体積％であった。

［中間層ＩＶ−５］
アルミニウム合金板（部品）に、ポリイミド系の粘着テープとしてのＡＰＩ−１１４Ａ（中興化成工業株式会社製、製品名）を貼り付けて、部品上に、厚み６０μｍの層（中間層ＩＶ−５）を形成した。

（ゾル塗液）
［ゾル塗液ＩＶ−１］
シリカ粒子含有原料としてＰＬ−２Ｌ（扶桑化学工業株式会社製、製品名、平均一次粒子径：２０ｎｍ、固形分：２０質量％）を１００．０質量部、水を１２０．０質量部、メタノールを８０．０質量部及び酸触媒として酢酸を０．１０質量部混合して混合物を得た。この混合物に、ケイ素化合物としてメチルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、製品名：ＬＳ−５３０、「ＭＴＭＳ」ともいう）を６０．０質量部及びジメチルジメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、製品名：ＬＳ−５２０、「ＤＭＤＭＳ」ともいう）を４０．０質量部加え、２５℃で２時間反応させた。これに、塩基触媒として５％濃度のアンモニア水を４０．０質量部加えてゾル塗液ＩＶ−１を得た。

［ゾル塗液ＩＶ−２］
シリカ粒子含有原料としてＳＴ−ＯＺＬ−３５（日産化学工業株式会社製、製品名、平均一次粒子径：１００ｎｍ、固形分：３５質量％）を１００．０質量部、水を１００．０質量部、酸触媒として酢酸を０．１０質量部、カチオン系界面活性剤としてＣＴＡＢを２０．０質量部及び熱加水分解性化合物として尿素を１２０．０質量部混合して混合物を得た。この混合物に、ケイ素化合物としてＭＴＭＳを６０．０質量部及び上記一般式（Ａ）で表される構造を有するポリシロキサン化合物としてＸ−２２−１６０ＡＳ（信越化学工業株式会社製、製品名）を２０．０質量部加え、２５℃で２時間反応させた。その後、６０℃で５時間ゾルゲル反応させてゾル塗液ＩＶ−２を得た。

［ゾル塗液ＩＶ−３］
シリカ粒子含有原料としてＰＬ−２Ｌを１００．０質量部、水を１００．０質量部、酸触媒として酢酸を０．１０質量部、カチオン系界面活性剤としてＣＴＡＢを２０．０質量部及び熱加水分解性化合物として尿素を１２０．０質量部混合して混合物を得た。この混合物に、ケイ素化合物としてＭＴＭＳを８０．０質量部及びポリシロキサン化合物として上記一般式（Ｂ）で表される構造を有する両末端２官能アルコキシ変性ポリシロキサン化合物（以下、「ポリシロキサン化合物ＩＶ−Ａ」という）を２０．０質量部加え、２５℃で２時間反応させた。その後、６０℃で２時間ゾルゲル反応させてゾル塗液ＩＶ−３を得た。

なお、上記「ポリシロキサン化合物ＩＶ−Ａ」は次のようにして合成した。まず、撹拌機、温度計及びジムロート冷却管を備えた１Ｌの３つ口フラスコにて、両末端にシラノール基を有するジメチルポリシロキサン（モメンティブ社製、製品名：ＸＣ９６−７２３）を１００．０質量部、メチルトリメトキシシランを１８１．３質量部及びｔ−ブチルアミンを０．５０質量部混合し、３０℃で５時間反応させた。その後、この反応液を、１．３ｋＰａの減圧下、１４０℃で２時間加熱し、揮発分を除去することで、両末端２官能アルコキシ変性ポリシロキサン化合物（ポリシロキサン化合物ＩＶ−Ａ）を得た。

［ゾル塗液ＩＶ−４］
シリカ粒子含有原料としてＰＬ−２Ｌを１００．０質量部、水を２００．０質量部、酸触媒として酢酸を０．１０質量部、カチオン系界面活性剤としてＣＴＡＢを２０．０質量部及び熱加水分解性化合物として尿素を１２０．０質量部混合して混合物を得た。この混合物に、ケイ素化合物としてＭＴＭＳを６０．０質量部及びポリシロキサン化合物として上記一般式（Ｂ）で表される構造を有する両末端３官能アルコキシ変性ポリシロキサン化合物（以下、「ポリシロキサン化合物ＩＶ−Ｂ」という）を４０．０質量部加え、２５℃で２時間反応させた。その後、６０℃で２時間ゾルゲル反応させてゾル塗液ＩＶ−４を得た。

なお、上記「ポリシロキサン化合物ＩＶ−Ｂ」は次のようにして合成した。まず、撹拌機、温度計及びジムロート冷却管を備えた１Ｌの３つ口フラスコにて、ＸＣ９６−７２３を１００．０質量部、テトラメトキシシランを２０２．６質量部及びｔ−ブチルアミンを０．５０質量部混合し、３０℃で５時間反応させた。その後、この反応液を、１．３ｋＰａの減圧下、１４０℃で２時間加熱し、揮発分を除去することで、両末端３官能アルコキシ変性ポリシロキサン化合物（ポリシロキサン化合物ＩＶ−Ｂ）を得た。

［ゾル塗液ＩＶ−５］
シリカ粒子含有原料としてＰＬ−２Ｌを１００．０質量部、水を１００．０質量部、酸触媒として酢酸を０．１０質量部、カチオン系界面活性剤としてＣＴＡＢを２０．０質量部及び熱加水分解性化合物として尿素を１２０．０質量部混合して混合物を得た。この混合物に、ケイ素化合物としてＭＴＭＳを６０．０質量部及びＤＭＤＭＳを４０．０質量部加え、２５℃で２時間反応させた。その後、６０℃で１．０時間ゾルゲル反応させてゾル塗液ＩＶ−５を得た。

［ゾル塗液ＩＶ−６］
シリカ粒子含有原料としてＰＬ−２Ｌを１００．０質量部、水を１００．０質量部、酸触媒として酢酸を０．１０質量部、カチオン系界面活性剤としてＣＴＡＢを２０．０質量部及び熱加水分解性化合物として尿素を１２０．０質量部混合して混合物を得た。この混合物に、ケイ素化合物としてＭＴＭＳを６０．０質量部及びＤＭＤＭＳを２０．０質量部、及びポリシロキサン化合物としてＸ−２２−１６０ＡＳを２０．０質量部加え、２５℃で２時間反応させた。その後、６０℃で１．０時間ゾルゲル反応させてゾル塗液ＩＶ−６を得た。

［ゾル塗液ＩＶ−７］
シリカ粒子含有原料としてＰＬ−２Ｌを１００．０質量部、水を１００．０質量部、酸触媒として酢酸を０．１０質量部、カチオン系界面活性剤としてＣＴＡＢを２０．０質量部及び熱加水分解性化合物として尿素を１２０．０質量部混合して混合物を得た。この混合物に、ケイ素化合物としてＭＴＭＳを６０．０質量部及びＤＭＤＭＳを２０．０質量部、及びポリシロキサン化合物としてポリシロキサン化合物ＩＶ−Ａを２０．０質量部加え、２５℃で２時間反応させた。その後、６０℃で１．０時間ゾルゲル反応させてゾル塗液ＩＶ−７を得た。

（被断熱体（エアロゲル複合構造体）の作製）
部品上又は中間層上に、表６に示す組み合わせで、以下のとおり断熱層としてのエアロゲル層ＩＶ−１〜ＩＶ−７を形成し、部品に、直接又は中間層を介して、一体的に接合されたエアロゲル層を備えるエアロゲル複合構造体を作製した。

［エアロゲル層ＩＶ−１］
ゾル塗液ＩＶ−１を、部品上、又は、中間層上に、ゲル化後の厚みが１００μｍとなるようにエアーブラシ（アネスト岩田株式会社製、製品名：ＨＰ−ＣＰ）を用いて塗布し、６０℃で３０分ゲル化して構造体を得た。その後、得られた構造体を密閉容器に移し、６０℃で１２時間熟成した。

その後、熟成した構造体を水２０００ｍＬに浸漬し、３０分かけて洗浄を行った。次に、メタノール２０００ｍＬに浸漬し、６０℃で３０分かけて洗浄を行った。メタノールによる洗浄を、新しいメタノールに交換しながら更に２回行った。次に、メチルエチルケトン２０００ｍＬに浸漬し、６０℃で３０分かけて溶媒置換を行った。メチルエチルケトンによる洗浄を新しいメチルエチルケトンに交換しながら更に２回行った。洗浄及び溶媒置換された構造体を、常圧下にて、１２０℃で６時間乾燥することで、エアロゲル層ＩＶ−１（部品に、直接又は中間層を介して、一体的に接合されたエアロゲル層）を備えるエアロゲル複合構造体を得た。

［エアロゲル層ＩＶ−２］
ゾル塗液ＩＶ−２を、部品上、又は、中間層上に、ゲル化後の厚みが２００μｍとなるようにバーコータを用いて塗布し、６０℃で３０分ゲル化して構造体を得た。その後、得られた構造体を密閉容器に移し、６０℃で１２時間熟成した。

その後、洗浄及び溶媒置換工程並びに乾燥工程を、「エアロゲル層ＩＶ−１」に記載した方法と同様にして行い、上記一般式（１）、（１ａ）及び（４）で表される構造を有するエアロゲルを含有するエアロゲル層ＩＶ−２（部品に、直接又は中間層を介して、一体的に接合されたエアロゲル層）を備えるエアロゲル複合構造体を得た。

［エアロゲル層ＩＶ−３］
ゾル塗液ＩＶ−３をバットに入れ、部品又は中間層が形成された部品を、ゾル塗液ＩＶ−３に浸した後に取り出し、６０℃で３０分ゲル化して、ゲル層の厚みが１００μｍの構造体を得た。その後、得られた構造体を密閉容器に移し、６０℃で１２時間熟成した。

その後、洗浄及び溶媒置換工程並びに乾燥工程を、「エアロゲル層ＩＶ−１」に記載した方法と同様にして行い、上記一般式（２）、（３）、（４）及び（５）で表される構造を有するエアロゲルを含有するエアロゲル層ＩＶ−３（部品に、直接又は中間層を介して、一体的に接合されたエアロゲル層）を備えるエアロゲル複合構造体を得た。

［エアロゲル層ＩＶ−４］
ゾル塗液ＩＶ−１に代えてゾル塗液ＩＶ−４を用いたこと及びゲル化後の厚みが５０μｍとなるようにしたこと以外は、「エアロゲル層ＩＶ−１」に記載した方法と同様にして、上記一般式（２）及び（４）で表される構造を有するエアロゲルを含有するエアロゲル層ＩＶ−４（部品に、直接又は中間層を介して、一体的に接合されたエアロゲル層）を備えるエアロゲル複合構造体を得た。

［エアロゲル層ＩＶ−５］
ゾル塗液ＩＶ−１に代えてゾル塗液ＩＶ−５を用いたこと以外は、「エアロゲル層ＩＶ−１」に記載した方法と同様にして、上記一般式（４）及び（５）で表される構造を有するエアロゲルを含有するエアロゲル層ＩＶ−５（部品に、直接又は中間層を介して、一体的に接合されたエアロゲル層）を備えるエアロゲル複合構造体を得た。

［エアロゲル層ＩＶ−６］
ゾル塗液ＩＶ−１に代えてゾル塗液ＩＶ−６を用いたこと以外は、「エアロゲル層ＩＶ−１」に記載した方法と同様にして、上記一般式（１）、（１ａ）、（４）及び（５）で表される構造を有するエアロゲルを含有するエアロゲル層ＩＶ−６（部品に、直接又は中間層を介して、一体的に接合されたエアロゲル層）を備えるエアロゲル複合構造体を得た。

［エアロゲル層ＩＶ−７］
ゾル塗液ＩＶ−１に代えてゾル塗液ＩＶ−７を用いたこと以外は、「エアロゲル層ＩＶ−１」に記載した方法と同様にして、上記一般式（２）、（３）、（４）及び（５）で表される構造を有するエアロゲルを含有するエアロゲル層ＩＶ−７（部品に、直接又は中間層を介して、一体的に接合されたエアロゲル層）備えるエアロゲル複合構造体を得た。

＜比較例ＩＶ−１＞
部品であるアルミニウム合金板そのものを用いた。

＜比較例ＩＶ−２＞
部品としてのアルミニウム合金板に、厚みが１００μｍになるように発泡ウレタンフォーム（ヘンケルジャパン株式会社製、製品名：シスタ Ｍ５２３０）を塗布し、発泡ウレタンフォーム構造体を得た。

＜比較例ＩＶ−３＞
部品としてのアルミニウム合金板にジルコニアを溶射した。これにより、アルミニウム合金板上に、セラミックコーティング膜（厚み１００μｍ）を形成し、セラミック複合構造体を得た。

＜各種評価＞
（断熱性評価）
各実施例で得られたエアロゲル複合構造体、及び、各比較例で得られた構造体（アルミニウム合金板、発泡ウレタンフォーム構造体及びセラミック複合構造体）について、アルミニウム層が上面となるように、表面温度３００℃のホットプレートに配置して加熱し、１分後に構造体の表面温度をサーモグラフィ（アピステ社製赤外線サーモビュアＦＳＶ−１２００−Ｌ１６）で測定した。測定結果を表７に示す。なお、加熱前のサンプル温度及び室温は２３℃である。

（難燃性評価）
各実施例で得られたエアロゲル複合構造体、及び、各比較例で得られた構造体（アルミニウム合金板、発泡ウレタンフォーム構造体及びセラミック複合構造体）に対して、ＪＩＳ Ａ １３２２（建築用薄物材料の難燃性試験方法）に準じて接炎させて難燃性評価を行った。評価結果を表７に示す。

（耐熱性評価）
各実施例で得られたエアロゲル複合構造体、及び、各比較例で得られた構造体（アルミニウム合金板、発泡ウレタンフォーム構造体及びセラミック複合構造体）について、アルミニウム層が上面となるように、表面温度３００℃のホットプレートに配置して、３００℃で５分間加熱した。加熱後、目視観察し、変形、変色、剥離等の外観を評価した。目視観察で変化が無い場合を耐熱性良好と判定し、変形、変色、剥離等が生じた場合を耐熱性不良と判定した。

表７から、実施例では、断熱性、難燃性及び耐熱性がいずれも良好である。そのため、高温環境で使用する場合においても従来材料よりも薄型化が可能であり、かつ、難燃性を付与することができる。一方、比較例では、断熱性が劣っており（熱伝導率が高く）、実施例と同等の効果は得られない。また、比較例ＩＶ−２では難燃性の特性も劣っている。比較例ＩＶ−３では、難燃性及び耐熱性の特性も劣っている。

３…本体部、３ａ…本体部の表面、５…断熱層、５ａ…ゾル、１０…断熱対象物、１０ａ…断熱対象物の表面、４…被覆層、４ａ…被覆層の本体部とは反対側の表面、１００，２００…被断熱体、Ｌ…外接長方形、Ｐ…シリカ粒子。

Claims (9)

1. 断熱対象物に、断熱層が一体的に形成された被断熱体の製造方法であって、
   前記断熱対象物にゾルを付与し、前記ゾルからエアロゲルを含む断熱層を形成する工程を備え、
   前記断熱対象物が、エンジンを構成する部品である、被断熱体の製造方法。
2. 前記断熱対象物が、本体部と、前記本体部の表面の少なくとも一部を被覆する被覆層とを備え、前記被覆層が中間層となるように、少なくとも前記被覆層上に前記ゾルが付与される、請求項１に記載の被断熱体の製造方法。
3. 前記被覆層の厚みが、０．０１〜１０００μｍである、請求項２に記載の被断熱体の製造方法。
4. 前記被覆層が、充填材を含有する、請求項２又は３に記載の被断熱体の製造方法。
5. 前記充填材が、無機充填材である、請求項４に記載の被断熱体の製造方法。
6. 前記エアロゲルが、加水分解性の官能基又は縮合性の官能基を有するケイ素化合物、及び、前記加水分解性の官能基を有するケイ素化合物の加水分解生成物からなる群より選択される少なくとも一種を含有するゾルの縮合物である湿潤ゲルの乾燥物である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の被断熱体の製造方法。
7. 前記ゾルが、シリカ粒子を更に含有する、請求項６に記載の被断熱体の製造方法。
8. 前記シリカ粒子の平均一次粒子径が１〜５００ｎｍである、請求項７に記載の被断熱体の製造方法。
9. 前記断熱対象物が、金属、セラミック、ガラス及び樹脂からなる群より選択される少なくとも一種を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の被断熱体の製造方法。

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