JP6905262B2 - 低密度ゲル体および低密度ゲル体の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、エアロゲルおよびキセロゲルをはじめとする低密度ゲル体と、その製造方法とに関する。
エアロゲルおよびキセロゲルをはじめとする低密度ゲル体は、気孔率が高く、その名称に示されているように低密度の固相のゲル体である。気孔率の高さは、ゲル骨格と、孔径にしておよそ１０００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下の微細な細孔とが３次元的な網目構造を形成していることに基づく。低密度ゲル体は、このような網目構造に基づく特徴的な特性、例えば、透明性、小さな比重、高い比表面積、および極めて低い熱伝導率を示す。これらの特性により低密度ゲル体には、例えば、透光性断熱材、遮音材、担持体としての用途が期待される。
より具体的な低密度ゲル体の例は、シリカ（ＳｉＯ2）から骨格が構成されるシリカエアロゲルおよびシリカキセロゲル、ならびにシルセスキオキサン（ＲＳｉＯ1.5）構造などの有機ポリシロキサンから骨格が構成される有機−無機ハイブリッドゲルであるエアロゲルおよびキセロゲルである。これらの低密度ゲルは、例えば、ゾル−ゲル法により形成できる。特許文献１，２には、ゾルーゲル法を用いた有機−無機ハイブリッドエアロゲルとその製造方法が、非特許文献１には、ゾル−ゲル法を用いた有機−無機ハイブリッドエアロゲルおよびキセロゲルとその製造方法が、それぞれ開示されている。
Kazuyoshi Kanamori et al., "New Transparent Methylsilsesquioxane Aerogels and Xerogels with Improved Mechanical Properties", Advanced Materials, 2007, vol. 19, pp. 1589-1593
低密度ゲル体は、その構造が故に上述した特徴的な特性を示す一方で、その構造が故に、脆く、必ずしも十分ではない機械的強度を有する。低密度ゲル体の特徴的な特性を活かした用途の拡大、例えば、シートなどのモノリス体である低密度ゲル体の透明性断熱材および／または遮音材としての使用のためには、機械的強度が不足しているのが実状である。
本発明の目的の一つは、機械的強度が向上した低密度ゲル体とその製造方法の提供である。
本開示の低密度ゲル体は、気相重合性モノマーの重合体から構成されるコーティング層を表面に有する。
本開示の低密度ゲル体の製造方法は、前駆体である低密度ゲル体を収容した系において気相重合性モノマーの気相重合を進行させることにより、前記モノマーの重合体から構成されるコーティング層を前記前駆体の表面に形成して、前記コーティング層を表面に有する低密度ゲル体を得る方法である。
本発明によれば、機械的強度が向上した低密度ゲル体が得られる。
本開示の第１の態様は、気相重合性モノマーの重合体から構成されるコーティング層を表面に有する低密度ゲル体を提供する。
本開示の第２の態様は、第１の態様に加え、前記モノマーが、オレフィン、スチレン、スチレン誘導体、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、パラキシリレンおよびパラキシリレン誘導体から選ばれる少なくとも１種である低密度ゲル体を提供する。
本開示の第３の態様は、第１の態様に加え、前記モノマーが、パラキシリレンおよびパラキシリレン誘導体から選ばれる少なくとも１種である低密度ゲル体を提供する。
本開示の第４の態様は、第１から第３のいずれかの態様に加え、前記コーティング層の厚さが０．１〜１０μｍである低密度ゲル体を提供する。
本開示の第５の態様は、第１から第４のいずれかの態様に加え、モノリス体である低密度ゲル体を提供する。
本開示の第６の態様は、第１から第５のいずれかの態様に加え、前記低密度ゲル体の厚さｄ１（μｍ）に対する前記コーティング層の厚さｄ２（μｍ）の比ｄ２／ｄ１が０．００１〜１％である低密度ゲル体を提供する。
本開示の第７の態様は、第１から第６のいずれかの態様に加え、エアロゲルまたはキセロゲルである低密度ゲル体を提供する。
本開示の第８の態様は、第１から第７のいずれかの態様に加え、有機−無機ハイブリッドゲルである低密度ゲル体を提供する。
本開示の第９の態様は、前駆体である低密度ゲル体を収容した系において気相重合性モノマーの気相重合を進行させることにより、前記モノマーの重合体から構成されるコーティング層を前記前駆体の表面に形成して、前記コーティング層を表面に有する低密度ゲル体を得る、低密度ゲル体の製造方法を提供する。
本開示の第１０の態様は、第９の態様に加え、前記モノマーが、オレフィン、スチレン、スチレン誘導体、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、パラキシリレンおよびパラキシリレン誘導体から選ばれる少なくとも１種である低密度ゲル体の製造方法を提供する。
本開示の第１１の態様は、第９の態様に加え、前記モノマーが、パラキシリレンおよびパラキシリレン誘導体から選ばれる少なくとも１種である低密度ゲル体の製造方法を提供する。
本開示の第１２の態様は、第９から第１１のいずれかの態様に加え、前記前駆体がモノリス体であり、モノリス体である、前記コーティング層を表面に有する低密度ゲル体を得る低密度ゲル体の製造方法を提供する。
本開示の第１３の態様は、第９から第１２のいずれかの態様に加え、前記前駆体および得られた前記低密度ゲル体がエアロゲルまたはキセロゲルである低密度ゲル体の製造方法を提供する。
本開示の第１４の態様は、第９から第１３のいずれかの態様に加え、前記前駆体および得られた前記低密度ゲル体が有機−無機ハイブリッドゲルである低密度ゲル体の製造方法を提供する。
［低密度ゲル体］
図１に、本開示の低密度ゲル体の一例を示す。図１に示す低密度ゲル体１は、コーティング層３を表面に有する。より具体的には、低密度ゲル体であるゲル本体部２と、ゲル本体部２の表面に形成されたコーティング層３とを有する。コーティング層３は、気相重合性モノマーの重合体から構成される。
図１に、本開示の低密度ゲル体の一例を示す。図１に示す低密度ゲル体１は、コーティング層３を表面に有する。より具体的には、低密度ゲル体であるゲル本体部２と、ゲル本体部２の表面に形成されたコーティング層３とを有する。コーティング層３は、気相重合性モノマーの重合体から構成される。
低密度ゲル体１では、上記重合体により構成されるコーティング層３が表面に存在することにより、機械的強度が向上している。機械的強度は、例えば、曲げ強度、剪断変形に対する強度、あるいは圧縮強度で表現できる。曲げ強度は、例えば、ＪＩＳ Ｋ７１７１の規定に準拠した３点曲げ試験により評価できる。
エアロゲルおよびキセロゲルをはじめとする従来の低密度ゲル体は、その構造上、脆くて靱性および延性が低い。一方、低密度ゲル体１の曲げ強度は、従来の低密度ゲル体が示す曲げ強度よりも大きく、例えば、０．０５ＭＰａ以上とすることができ、低密度ゲル体１（ゲル本体部２）の種類（例えば、骨格がシリカ（ＳｉＯ2）により構成される低密度ゲル体に比べて、シルセスキオキサン（ＲＳｉＯ1.5）構造などの有機ポリシロキサンにより構成される有機−無機ハイブリッド低密度ゲル体の方が機械的強度が大きい）、およびコーティング層３の構成、例えばコーティング層３を構成する重合体の種類（組成）あるいはコーティング層の厚さ、によっては、０．１ＭＰａ以上、１ＭＰａ以上、さらには２ＭＰａ以上という、脆性が大幅に低下し、機械的強度が向上した特性を示しうる。なお、シルセスキオキサン構造のＲは、水素原子、アルキル、アルケニルまたはアルキニルであり、アルキルでありうる。また、「有機−無機ハイブリッド」とは、典型的にはシルセスキオキサンの構造式に示されているように、無機部（−Ｓｉ−Ｏ−）と有機部（Ｒ−Ｏ−）とが分子レベルで複合化されていることを意味する。有機−無機ハイブリッドゲルでは、有機部により、無機部に特有の脆性の高さが改善されたり、有機部によるさらなる機能が得られたりする。
低密度ゲル体１の曲げ強度は、その形状および厚さによっても変化する。モノリス体、例えばシート、直方体またはディスクである低密度ゲル体１では、厚さ１μｍのときの曲げ強度にして、例えば０．１ＭＰａ以上、低密度ゲル体１（ゲル本体部２）の種類およびコーディング層３の構成によっては、１ＭＰａ以上、さらには２ＭＰａ以上という、高い機械的強度を示す。
低密度ゲル体１の向上した機械的強度を、コーティング層３を有さない同一形状および同一厚さの従来の低密度ゲル体の機械的強度と比較すると、前者の曲げ強度は、後者の曲げ強度に比べて、例えば２倍以上であり、コーティング層３の構成によっては、１０倍以上、さらには２０倍以上を達成できる。これは、低密度ゲル体１の曲げ強度が、ゲル本体部２自身が示す曲げ強度に比べて、例えば２倍以上であり、コーティング層３の構成によっては、１０倍以上、さらには２０倍以上を達成できる、とも言い換えることができる。
低密度ゲル体１における機械的強度について、コーティング層３の構成によっては破断歪みを、また指標とすることができる。破断歪みは、例えば、上述の３点曲げ試験により評価できる。
エアロゲルおよびキセロゲルをはじめとする低密度ゲル体は、その構造上、脆くて靱性および延性が低い。一方、低密度ゲル体１の破断歪みは、コーティング層３の構成によっては従来の低密度ゲル体が示す破断歪みよりも大きく、例えば、８％以上とすることができ、低密度ゲル体１（ゲル本体部２）の種類およびコーティング層３の構成によっては、１０％以上、２０％以上、さらには３０％以上という、脆性が大幅に低下し、機械的強度が向上した特性を示しうる。
脆性が改善された低密度ゲル体として、従来、繊維などの強度向上材を混入したゲル体がある（例えば、特開平５−４９９１０号公報を参照）。しかし、このようなゲル体では、混入した強度向上材によって低密度ゲル体に特有の構造が乱れたり失われたりして、必ずしも上記特徴的な特性（透明性、低密度、低熱伝導率など）を十分に得ることができないし、特性自体が失われることがある。より具体的な例として、低密度ゲル構造の均質性が低下することで透明性および／または気孔率が低下したり、熱伝導率および／または密度が上昇したり（すなわち重量が増加したり）する。一方、低密度ゲル体１では、コーティング層３はゲル本体部２の表面に配置されており、ゲル本体部２は低密度ゲル体に特有の構造を保持している。このため、従来の脆性が改善されたゲル体とは異なり、低密度ゲル体に特有の構造が基本的に失われておらず、上記特徴的な特性を得ることができる。もっとも、このような特性の低下が問題ない用途においては、上記強度向上材が混入された低密度ゲル体１およびゲル本体部２であってもよい。なお、低密度ゲル体の一種に、カーボンナノファイバー、アルミナナノファイバーといったナノファイバーを骨格に含ませた低密度ゲル体がある（例えば、Gen Hayase et al., "Ultralow-Density, Transparent, Superamphiphobic Boehmite Nanofiber Aerogels and Their Alumina Derivatives", Chem. Mater., 27(1), pp.3-5 (2015)を参照）が、この低密度ゲル体は、特開平５−４９９１０号公報に開示されているような強度向上材を混入したゲル体、より具体的には、骨格および細孔を問わずに強度向上材が混入されているゲル体とは異なる。骨格にナノファイバーを含ませた上記低密度ゲル体では、低密度ゲル体に特有の構造が保持されている。もちろんこのような低密度ゲル体が、低密度ゲル体１のゲル本体部２であってもよい。
低密度ゲル体１の機械的強度が向上していることから、従来の低密度ゲル体に比べて、低密度ゲル体１の形状の自由度は高く、また、取扱性も向上している。低密度ゲル体１は、例えば、シート、直方体およびディスクのようなモノリス体でありうるし、そのサイズも大きくすることができる。
ゲル本体部２は、低密度ゲル体である限り限定されず、公知の低密度ゲル体でありうる。低密度ゲル体は、孔径にしておよそ１０００ｎｍ以下の微細な孔径、好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以下の孔径を有する細孔と、ゲル骨格とが３次元的な網目構造を形成しているゲル体であって、密度が０．５ｇ／ｃｍ3以下、好ましくは０．２ｇ／ｃｍ3以下、より好ましくは０．１５ｇ／ｃｍ3以下のゲル体である。細孔の孔径は、例えば、窒素ガス吸着法による細孔分布測定により求めることができる。低密度ゲル体の細孔の平均孔径（細孔分布測定により求めた孔径分布においてＤ50に相当する孔径）は、例えば、１０〜１０００ｎｍである。
ゲル本体部２および低密度ゲル体１は、典型的には、エアロゲルまたはキセロゲルである。ゲル本体部２がエアロゲルまたはキセロゲルである場合、低密度ゲル体１は、コーティング層３を表面に有するエアロゲルまたはキセロゲルである。
ゲル本体部２および低密度ゲル体１の骨格を構成する材料は限定されず、公知の低密度ゲル体の骨格を構成する材料でありうる。骨格を構成する材料は、例えばシリカ（ＳｉＯ2）、有機ポリマー、カーボン、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）およびチタニア（ＴｉＯ2）などの金属酸化物、または有機ポリシロキサン、例えばシルセスキオキサン（ＲＳｉＯ1.5）構造（材料としては、ポリシルセスキオキサン）である。シルセスキオキサン構造のＲは、水素原子、アルキル、アルケニルまたはアルキニルであり、アルキルでありうる。アルキルであるＲは、例えば、メチル基、エチル基であり、メチル基でありうる。アルケニルであるＲは、例えば、ビニル基である。有機ポリシロキサンから構成される骨格を有するゲル体は、一般に、有機−無機ハイブリッドゲルと呼ばれる。すなわち、ゲル本体部２および低密度ゲル体１は、有機−無機ハイブリッドゲルであってもよい。ゲル本体部２が有機−無機ハイブリッドゲルである場合、低密度ゲル体１は、コーティング層３を表面に有する有機−無機ハイブリッドゲルである。有機−無機ハイブリッドゲルは、例えば、特許文献１，２および非特許文献１に開示がある。これら文献に開示の方法では、モノリス体を含む任意の形状を有する有機−無機ハイブリッドゲルを形成できる。
コーティング層３は、気相重合性モノマーの重合体により構成される。気相重合性モノマーとは、気相重合性（気体の状態での重合性）を有するモノマーである。気相重合性モノマーは、気相重合が可能である。
気相重合性モノマーは限定されないが、その重合体（当該モノマーのホモポリマー）が常温（２０℃）でガラスである、すなわち当該重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）が常温を超えるモノマーが、低密度ゲル体１の機械的強度がより向上する観点から好ましい。このとき、コーティング層３はガラス状高分子層である。気相重合性モノマーは、その重合体のＴｇが５０℃以上のモノマーが好ましく、１００℃以上のモノマーがより好ましい。
コーティング層３を構成する重合体は、１種類の気相重合性モノマーのホモポリマーでありうるし、２種以上の気相重合性モノマーのコポリマーでありうる。気相重合が可能である限り、コーティング層３を構成する重合体は、気相重合性モノマーと他の物質とのコポリマー、例えば気相重合性モノマーと二酸化炭素（ＣＯ2）とのコポリマーであってもよい。本明細書では、このようなコポリマーも気相重合性モノマーの重合体とする。コーティング層３を構成する重合体がホモポリマーであるかコポリマーであるかを問わず、当該重合体およびコーティング層３のＴｇは常温を超えることが好ましく、より好ましくは５０℃以上であり、さらに好ましくは１００℃以上である。
気相重合性モノマーは、例えば、オレフィン、スチレン、スチレン誘導体、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、パラキシリレンおよびパラキシリレン誘導体から選ばれる少なくとも１種である。重合体のＴｇが高く、低密度ゲル体１の機械的強度をより向上できることから、気相重合性モノマーは、パラキシリレンおよびパラキシリレン誘導体から選ばれる少なくとも１種が好ましい。
オレフィンは、例えば、エチレンおよびプロピレンから選ばれる少なくとも１種である。
パラキシリレンは、以下の式（１）に示す単量体である。
パラキシリレン誘導体は、例えば、以下の式（２）または（３）に示す単量体である。
式（２）のＸは、芳香環の骨格を構成する炭素原子に結合した水素原子の置換基である。式（２）では、４つ存在する当該水素原子の少なくとも１つが置換基Ｘにより置換されている。複数の水素原子が置換基Ｘにより置換されている場合、置換基Ｘの種類は全て同一であっても、一部のみ同一であっても、全て互いに異なっていてもよい。置換基Ｘは、ハロゲン原子、アミノ基、アルキルアミノ基、カルボキシル基およびアルデヒド基から選ばれる少なくとも１種であり、ハロゲン原子でありうる。ハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子およびヨウ素原子から選ばれる少なくとも１種であり、塩素原子でありうる。式（２）のＹ1およびＹ2は、互いに独立してＨ2、ＨＦまたはＦ2であり、双方ともＨ2またはＦ2でありうるしＨ2でありうる。式（３）のＹ3およびＹ4は、互いに独立してＨＦまたはＦ2である。
パラキシリレンおよびパラキシリレン誘導体の重合膜は、その誘電率の低さに着目して、電子部品、半導体素子、センサーなどの絶縁膜として使用されることがある。しかし、これら従来の使用では、重合膜を形成する電子部品自体が高い強度を有しており、重合膜によってこれらの部品の強度が向上することはない。また、重合膜の形成により部品自体の形状の自由度が向上することもない。少なくともこれらの点で、低密度ゲル体１におけるコーティング層３は、従来の重合膜とは全く異なる層である。
低密度ゲル体１において上述した曲げ強度の向上を達成できる点が、とりわけ、コーティング層３が従来の重合膜とは全く異なる層であることを支持している。曲げ強度の向上は、ゲル本体部２とコーティング層３とが一体の材料として変形しながらなされるためである。また、低密度ゲル体について、これまで長年、曲げ強度をはじめとする機械的強度を向上させる適切な手段が存在しなかった。このことからも、低密度ゲル体１におけるコーティング層３の劇的な効果が理解される。
スチレン誘導体は、例えば、メチルスチレンおよびクロロスチレンから選ばれる少なくとも１種である。
（メタ）アクリル酸エステルは、例えば、メチル（メタ）アクリル酸、ヒドロキシエチル（メタ）アクリル酸、ブチル（メタ）アクリル酸および（メタ）アクリル変性シリコーンから選ばれる少なくとも１種である。有機ポリシロキサンとの接着性が高い観点からは、（メタ）アクリル変性シリコーンが好ましい。
コーティング層３は、気相重合性モノマーの重合体により構成されていることから、非常に薄くすることが可能である。コーティング層３の厚さは、例えば０．１〜１０μｍであり、低密度ゲル体１の機械的強度の向上とゲル本体部２に由来する特性を得ることとのバランスの観点、例えば、低密度ゲル体１の機械的強度を向上しながら、低密度ゲル体であるゲル本体部２が有する特性をコーティング層３を含む低密度ゲル体１の状態においてもできるだけ保持する観点からは、０．１〜５μｍが好ましく、０．２〜５μｍがより好ましい。また、非常に薄いながらもゲル本体部２からの剥離が抑制されたコーティング層３とすることができる。
低密度ゲル体１では、ゲル本体部２の厚さに対するコーティング層３の厚さが小さい場合においても、その機械的強度を向上できる。具体的な一例として、低密度ゲル体１の厚さｄ１（μｍ）に対するコーティング層３の厚さｄ２の比ｄ２／ｄ１は、例えば０．００１〜１％であり、上記バランスの観点からは、０．００１〜０．５％が好ましく、０．００２〜０．５％がより好ましい。低密度ゲル体１では、このような薄いコーティング層３であっても、例えば、その曲げ強度を上述した状態とすることが可能である。このとき、低密度ゲル体１は、典型的にはシート、直方体またはディスクである。シート、直方体またはディスクである低密度ゲル体１の双方の主面にコーティング層３が形成されている場合、比ｄ２／ｄ１における厚さｄ２は、双方のコーティング層３の厚さの合計である。低密度ゲル体１がその他の形状である場合についても、例えば、当該ゲル体１の重心を通過するとともにゲル体１自体を通過する距離が最も小さくなる直線を想定し、当該最小の距離を低密度ゲル体１の厚さｄ１とすることができる。そして、当該直線が通過するコーティング層３の厚さの合計を、比ｄ２／ｄ１におけるコーティング層３の厚さｄ２とすることができる。
コーティング層３は、気相重合性モノマーの重合体により構成されていることから、非常に均質性の高い層、例えば、コーティング層としての欠陥の発生が抑制された層とすることが可能である。また、同じ理由から、厚さの均一性の高い層とすることが可能である。そしてこれらの利点を、ゲル本体部２の形状（例えば表面の形状）が複雑な場合、あるいはゲル本体部２のサイズが大きい場合にも得ることができる。このような点も、コーティング層３の厚さが薄いながらも機械的強度が向上した低密度ゲル体１を達成できること、および低密度ゲル体１の形状の自由度を高くできることに寄与している。また、このようなコーティング層３であるが故に、低密度ゲル体１の表面における傷の発生と、発生した傷を起点とする低密度ゲル体１の破壊を抑制できる。
コーティング層３は、低密度ゲル体１の外部からゲル本体部２に物質が侵入することを抑制する機能を有しうる。外部物質の侵入を抑制することを目的としてコーティング層３が、例えばゲル本体部２の表面の全部または一部に、具体的な例としてシート、直方体またはディスクであるゲル本体部２の一方または双方の主面に、形成されていてもよい。外部物質の一例は水蒸気である。水蒸気が低密度ゲル体の内部に侵入すると、当該ゲル体の特性が低下、例えば熱伝導率が上昇、する。
図１に示す低密度ゲル体１は、その全表面（ゲル本体部２の全表面）にコーティング層３を有する。本開示の低密度ゲル体では、少なくとも一部の表面（ゲル本体部２の少なくとも一部の表面）にコーティング層３を有していればよい。コーティング層３の具体的な配置の一例は、シート、直方体またはディスクである低密度ゲル体１（ゲル本体部２）の一方または双方の主面の全体または一部への配置である。
本開示の低密度ゲル体は、ゲル本体部２の表面のみにコーティング層３が形成されている状態でありうる。換言すれば、本開示の低密度ゲル体は、ゲル本体部２の内部にコーティング層３が形成されていない（ゲル本体部２の内部にコーティング層３を有さない）状態でありうる。このため、本開示の低密度ゲル体の構造の均一性を高くでき、当該構造に基づく特性をより確実に得ることができる。
本開示の低密度ゲル体の形状は限定されない。低密度ゲル体１は、ゲル本体部２が取りうる形状をとることができる。このため、機械的強度が向上していることと相まって、本開示の低密度ゲル体は、従来の低密度ゲル体の用途を超えた種々の用途への使用が期待される。本開示の低密度ゲル体の形状は粒子でありうるが、粒子だけではなく、例えば、図１に示すようなシート、または直方体、ディスクのようなバルク（塊状）でありうる。すなわち、本開示の低密度ゲル体は、シートおよびバルクのようなモノリス体でありうる。モノリス体である低密度ゲル体１は、その機械的強度が向上していることと相まって、従来の粒子状の低密度ゲル体に比べて取扱が容易である。また、粒子を凝集、成形することで特定の形状とした低密度ゲル体に比べて、特性および／または特性の均一性が高い低密度ゲル体、例えば透明性が高く、熱伝導率が低い低密度ゲル体とすることができる。また、サイズの大きなモノリス体とすることもできる。このような低密度ゲル体１は、各種の用途、例えば断熱材および／または遮音材への使用に適している。一例として、シート、直方体またはディスクである低密度ゲル体１を一対のガラス板により挟持することにより、透明性が高く、熱伝導率が低い複層断熱ガラスユニットを構成することが期待される。
本開示の低密度ゲル体の形状の自由度の高さは、コーティング層３が気相重合性モノマーの重合体により構成される、すなわち気相重合により形成されうることにも基づいている。例えば、樹脂の表面への塗布または付着、およびその後の樹脂の溶融によるコーティング層の形成では、溶融樹脂の粘度が高いために、薄いあるいは大面積のコーティング層を形成できない。また、溶融樹脂によるゲル本体部２の細孔構造の破壊も十分に想定される。一方、コーティング層３は、高い均一性および／または大面積の形成が可能であるし、気相重合ではゲル本体部２の細孔構造の破壊を抑制したコーティング層３の形成が可能である。また、コーティング層３では、例えば酢酸ビニルポリマーエマルジョンなどの水性エマルジョンを塗布するときのような、ゲル体表面への展開塗布が困難といった事情もない。
本開示の低密度ゲル体は、高い透明性を有しうる。例えば、厚さ１０ｍｍのシート、直方体またはディスクとしたときに、ＪＩＳ Ｋ７３６１の規定に準拠して測定した全光線透過率が７０％以上でありうるし、ゲル本体部２およびコーティング層３の構成によっては、８０％以上、８５％以上、さらには９０％以上でありうる。なお、ゲル本体部２の透明性も同様であり、すなわち低密度ゲル体１では、ゲル本体部２の高い透明性を保つことが可能といえる。
本開示の低密度ゲル体は、高い気孔率を有しうる。低密度ゲル体１は、例えば、７０〜９０％の気孔率を有しうる。低密度ゲル体の気孔率は、窒素吸着法あるいはピクノメトリーの手法により評価することができる。なお、ゲル本体部２の気孔率も同様であり、すなわち低密度ゲル体１では、ゲル本体部２の高い気孔率を保つことが可能といえる。
本開示の低密度ゲル体は、低い密度（比重）を有しうる。低密度ゲル体１は、例えば、０．５ｇ／ｃｍ3以下の密度を有しうるし、ゲル本体部２およびコーティング層３の構成によっては、０．２ｇ／ｃｍ3以下、０．１５ｇ／ｃｍ3以下、さらには０．１ｇ／ｃｍ3以下の密度を有しうる。なお、ゲル本体部２の密度も同様であり、すなわち低密度ゲル体１では、ゲル本体部２の低い密度を保つことが可能といえる。
本開示の低密度ゲル体は、低い熱伝導率を有しうる。低密度ゲル体１は、例えば、２０ｍＷｍ-1Ｋ-1以下の熱伝導率を有しうるし、ゲル本体部２およびコーティング層３の構成によっては、１５ｍＷｍ-1Ｋ-1以下、さらには１２ｍＷｍ-1Ｋ-1以下の熱伝導率を有しうる。低密度ゲル体の熱伝導率は、ＪＩＳ Ａ１４１２（定常法）の規定に準拠して評価することができる。なお、ゲル本体部２の熱伝導率も同様であり、すなわち低密度ゲル体１では、ゲル本体部２の低い熱伝導率を保つことが可能といえる。
本開示の低密度ゲル体は、必要であれば、ゲル本体部２およびコーティング層３以外の部材を有しうる。もちろん、本開示の低密度ゲル体は、ゲル本体部２およびコーティング層３のみからなってもよい。他の部材は、例えば、ゲル本体部２を構成する材料とコーティング層３を構成する材料との間の接合性が低い場合などに、ゲル本体部２とコーティング層３との間に配置された、双方の部材間の接合性を向上させるカップリング剤層、プライマー（例えばシリコーン系プライマー）層である。カップリング剤層およびプライマー層は、例えば、コーティング層３を気相重合により形成する前に、ゲル本体部２におけるコーティング層３を形成する表面に予め形成しておくことで、双方の部材の間に配置できる。
本開示の低密度ゲル体の用途は限定されず、従来の低密度ゲル体と同様の用途に使用できる。また、本開示の低密度ゲル体は、その機械的強度が高く、とりうる形状の自由度も高い。このため本開示の低密度ゲル体は、従来の低密度ゲル体では適用が困難であるか、または適用できるとしても上記特徴的な特性の低下が余儀なくされる用途にも、当該特性をより確実に保ったまま適用することができる。このような用途は、例えば、透光性断熱材、とりわけ住宅、輸送機関などの断熱窓構造に使用する、面積が大きな透光性断熱材シートである。
本開示の低密度ゲル体は、例えば、以下に示す本開示の低密度ゲル体の製造方法により製造できる。
［低密度ゲル体の製造方法］
本開示の製造方法では、前駆体である低密度ゲル体（以下、単に「前駆体」）を収容した系において気相重合性モノマーの気相重合を進行させる。そして、この気相重合により、当該モノマーの重合体から構成されるコーティング層３を前駆体の表面に形成して、コーティング層３を表面に有する低密度ゲル体１を得る。この気相重合によるコーティング層３の形成プロセスを経て、前駆体はゲル本体部２となる。
本開示の製造方法では、前駆体である低密度ゲル体（以下、単に「前駆体」）を収容した系において気相重合性モノマーの気相重合を進行させる。そして、この気相重合により、当該モノマーの重合体から構成されるコーティング層３を前駆体の表面に形成して、コーティング層３を表面に有する低密度ゲル体１を得る。この気相重合によるコーティング層３の形成プロセスを経て、前駆体はゲル本体部２となる。
前駆体は、低密度ゲル体である限り、その形状、骨格を構成する材料、特性などは限定されない。本開示の低密度ゲル体の説明において上述したゲル本体部２と同様であればよい。
前駆体は、例えばエアロゲルまたはキセロゲルでありうるし、有機−無機ハイブリッドゲルでありうる。前駆体がエアロゲルまたはキセロゲルである場合、本開示の製造方法により得た低密度ゲル体もエアロゲルまたはキセロゲルとなる。前駆体が有機−無機ハイブリッドゲルである場合、本開示の製造方法により得た低密度ゲル体も有機−無機ハイブリッドゲルとなる。
本開示の製造方法では、前駆体の形状に変化を与えることなくコーティング層３を形成できる。例えば、コーティング層３の形成に、前駆体である低密度ゲル体の粉砕は必須ではない。前駆体はモノリス体でありうるし、この場合、本開示の製造方法により得た低密度ゲル体は、コーティング層３を表面に有するモノリス体である低密度ゲル体１でありうる。さらにその形状も前駆体と同一でありうる。
前駆体の形成方法は限定されず、公知の低密度ゲル体の製造方法、例えば公知のエアロゲルおよび／またはキセロゲルの製造方法に従って形成できる。一例として、特許文献１，２および非特許文献１に記載の製造方法によれば、形状の自由度が高く、例えば粒子である前駆体、またはシートもしくは直方体、ディスクなどのバルクといったモノリス体である前駆体を形成できる。
気相重合性モノマーを気相重合して、当該モノマーの重合体から構成されるコーティング層３を前駆体の表面に形成する方法は限定されず、従来の気相重合法を含む方法を採用できる。例えば、前駆体を収容した成膜チャンバー内に、気体の状態にある気相重合性モノマーを導入し、当該チャンバー内で気相重合性モノマーの重合を進行させる方法を採用できる。成膜チャンバーは、チャンバー内の雰囲気を気相重合に適した雰囲気に保持する機構、例えば、温度制御機構、圧力制御機構、チャンバー内における気相重合性モノマーの濃度制御機構などを有しうる。成膜チャンバーには、気相重合性モノマーと気相重合可能な他の物質をさらに導入してもよい。他の物質は、例えば上述した二酸化炭素である。
気相重合性モノマーは、本開示の低密度ゲル体の説明において上述した気相重合性モノマーと同一である。
前駆体を収容した系に気相重合性モノマーを導入する方法は、気相重合時に当該モノマーが気体の状態である限り限定されない。例えば、気体の状態にあるモノマーを系（例えば、成膜チャンバー）に供給しても、液体または固体のモノマーを系に供給し、その供給経路および／または系内において当該モノマーを気化させて気体としてもよい。また例えば、気相重合性モノマー自体を系に導入しても、より取扱性に優れるなどの理由により、モノマー前駆体、例えば当該モノマーのダイマーあるいはオリゴマーを系に供給し、その供給経路および／または系内においてこれらを気体状のモノマーに変換し、気相重合を進行させてもよい。一例として、気相重合性モノマーがパラキシリレンおよびパラキシリレン誘導体である場合、室温で固体であるダイマーが取扱性に優れていることからダイマーを系に供給し、その供給経路においてダイマーを気体状のモノマーに熱分解する方法をとることができる。なお、パラキシリレンおよびパラキシリレン誘導体のダイマーは、熱分解によって気体状のモノマーとバイラジカルとの平衡状態となる。そして、バイラジカルは気相で安定であり、そのまま気相重合が進行する。
気相重合の際には、必要に応じて、重合触媒、連鎖移動剤、安定ラジカルなどを系に加えてもよい。
気相重合の条件は、気相重合性モノマーの種類およびコーティング層３の形成効率に応じて選択できる。例えば、気相重合の温度は、気相重合性モノマーがパラキシリレンおよびパラキシリレンの誘導体である場合、コーティング層３の形成効率が高くなることから１５０℃程度以下が好ましい。
本開示の製造方法では、気相重合によりコーティング層３を形成しているため、均質性および／または厚さの均一性が高いコーティング層３を形成できる。また、コーティング層３を形成する表面の面積が大きい場合、例えば前駆体のサイズが大きい場合においても、均質性および／または厚さの均一性が高いコーティング層３を形成できる。さらに、コーティング層３を形成する表面の形状が複雑な場合、例えば前駆体の形状が複雑な場合においても、均質性および／または厚さの均一性が高いコーティング層３を形成できる。
本開示の製造方法では、非常に微細な細孔と骨格との３次元網目構造を有する前駆体に対して気相重合によりコーティング層３を形成しているため、前駆体の表面にのみコーティング層３を形成することができる。このことは、本開示の製造方法において、コーティング層３形成時における、前駆体が有する細孔構造の破壊を抑制できることを意味する。
本開示の製造方法では、前駆体の表面の一部をマスキングした状態で気相重合を進行させることにより、前駆体の一部の表面にのみコーティング層３を形成してもよい。このようにして、一部の表面にのみコーティング層３を有する低密度ゲル体１を形成できる。一部の表面は、例えば、シート、直方体またはディスクである前駆体の一方または双方の主面の一部または全部である。
本開示の製造方法は、気相重合性モノマーの重合体から構成されるコーティング層を表面に有する低密度ゲル体が得られる限り、上述した以外の任意の工程を有することができる。
以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明する。本発明は、以下に示す実施例に限定されない。
（製造例１：前駆体の作製）
製造例１では、前駆体として、有機−無機ハイブリッドゲルであるキセロゲルのモノリス体を作製した。
製造例１では、前駆体として、有機−無機ハイブリッドゲルであるキセロゲルのモノリス体を作製した。
界面活性剤として臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム（東京化成工業製、Ｈ００８１）０．４０ｇを、酸性水溶液である濃度０．００５ｍｏｌ／Ｌの酢酸水溶液１０ｇに溶解させた後、さらに加水分解性化合物として尿素（林純薬工業製、２１００００９５）３．０ｇを加えて溶解させた。得られた酸性水溶液にシリコーン化合物としてメチルトリメトキシシラン（ＭＴＭＳ；信越化学工業製、ＬＳ−５３０）５ｍＬを加え、室温で３０分間全体を撹拌してＭＴＭＳの加水分解を進行させた後、内部の空間の形状が直方体状である密閉容器内（恒温槽により６０℃に保持）で２４０分間静置することによりＭＴＭＳ加水分解物のゾル−ゲル反応を進行させた。次に、そのまま６０℃で９６時間静置してゲルを熟成させた後、生成したゲルを取り出してメタノールにより溶媒置換した。溶媒置換は５回実施し、各回とも、新しいメタノールにより６０℃で２４時間の溶媒置換を行った。次に、低表面張力溶媒（ｎ−ヘキサン、林純薬工業製、０８０００３８９）によりゲルをさらに溶媒置換した後、乾燥により溶媒を除去して、シルセスキオキサン構造の一種であるＰＭＳＱ構造（ＲがＣＨ3）により骨格が構成された直方体であるキセロゲルモノリス（サイズ：幅１０ｍｍ×長さ３０ｍｍ×厚さ４．７ｍｍおよび幅２０ｍｍ×長さ３０ｍｍ×厚さ４．０ｍｍ）を得た。なお、乾燥は、溶媒の沸点以下の温度にて、ゲル１ｃｍ3あたりの溶媒蒸発速度を乾燥開始直後から開始４時間後までは０．２ｇ／（時・ｃｍ3）に制御し、その後、徐々に溶媒蒸発速度を低下させて行った。ゲルの重量が一定となった時点で乾燥を終了した。
（製造例２：前駆体の作製）
製造例２では、前駆体として、シリカエアロゲルのモノリス体を作製した。
製造例２では、前駆体として、シリカエアロゲルのモノリス体を作製した。
テトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ；信越化学工業製、ＬＳ−５４０）４ｍＬにメタノール（キシダ化学製、０００−４８６６５）７．２ｍＬを加え、撹拌して均一にした。その溶液を撹拌しながら、濃度１００ｍＭのアンモニア水２．０ｍＬを加え、３０秒間さらに撹拌した。次に、撹拌を止め、反応溶液を、内部の空間の形状が直方体状である密閉容器内（恒温槽により６０℃に保持）で５分間静置することによりゲル化させた。そのまま６０℃で４日間放置してゲルを熟成させた後、メタノールで３回、および２−プロパノール（ＩＰＡ、キシダ化学製、０１Ｇ−６４７８６）で３回、それぞれ溶媒置換を行った。最後に、圧力１４ＭＰａ、温度８０℃の超臨界二酸化炭素を用いて１０時間乾燥を行い、直方体であるエアロゲルモノリス（サイズ：１０ｍｍ×３０ｍｍ×厚さ５ｍｍ）を得た。
（実施例１）
実施例１では、製造例１で作製したキセロゲルモノリスの表面に、ポリ（モノクロロ）パラキシリレンにより構成されるコーティング層３を気相重合により形成し、当該コーティング層を表面に有する直方体状の低密度ゲルモノリスを作製した。具体的に、低密度ゲルモノリスは以下のように作製した。
実施例１では、製造例１で作製したキセロゲルモノリスの表面に、ポリ（モノクロロ）パラキシリレンにより構成されるコーティング層３を気相重合により形成し、当該コーティング層を表面に有する直方体状の低密度ゲルモノリスを作製した。具体的に、低密度ゲルモノリスは以下のように作製した。
最初に、製造例１で作製したキセロゲルを成膜チャンバーに収容し、当該チャンバーを密閉して減圧した。次に、チャンバー内の圧力を約５０ｍＴｏｒｒ（約６．７Ｐａ）、温度を室温に保持した状態で、チャンバー内に気体状のモノクロロパラキシリレンモノマーを導入した。モノクロロパラキシリレンモノマーを以下の式（４）に示す。
より具体的に、モノクロロパラキシリレンモノマーのチャンバー内への導入は、室温で固体であるモノクロロパラキシリレンダイマーを成膜チャンバーとは別に設けた気化炉（炉内温度１８０℃）に供給して当該炉内で気体とした後、さらにこのダイマーの気体を分解炉（炉内温度６５０〜７００℃）に供給して熱分解し、熱分解により生成した気体状のモノマーを成膜チャンバーに供給することで行った。成膜チャンバーに供給されたモノマーは、当該モノマーの芳香環に結合しているＣＨ2基にラジカルが生じた状態（バイラジカル体）と平衡関係にあり、このラジカル体の重合により気相重合が進行する。この気相重合の進行により、モノリス体の全表面にコーティング層を形成し、ポリ（モノクロロ）パラキシリレンにより構成されるコーティング層を表面に有するキセロゲルモノリスを得た。得られた低密度ゲルモノリスの形状およびサイズは、コーティング層を形成する前のモノリス、すなわち製造例１で作製した直方体状のモノリスと同一であった。また、気相重合の時間を変更することにより、コーティング層の厚さを０．５０μｍ、１．０μｍおよび２．０μｍとした。それぞれ、上述の厚さｄ２では、１．０μｍ、２．０μｍおよび４．０μｍとなる。コーティング層の厚さが０．５０μｍである低密度ゲルモノリスの作製には、製造例１で作製した幅２０ｍｍのモノリスを使用し、コーティング層の厚さが１．０μｍおよび２．０μｍである各低密度ゲルモノリスの作製には、製造例１で作製した幅１０ｍｍのモノリスを使用した。
実施例１で作製したコーティング層を有するキセロゲルモノリス、および製造例１で作製したコーティング層を有さないキセロゲルモノリスに対して３点曲げ試験を実施した。その際、幅が２０ｍｍのモノリスについては、支点間距離を４０ｍｍとし、試験中、支点間の中点近傍でモノリスの厚さ方向に押し当てられるクロスヘッドの速度を０．２５ｍｍ／分とした。幅が１０ｍｍのモノリスについては、支点間距離を２０ｍｍとし、クロスヘッドの速度を０．２５ｍｍ／分とした。また、各モノリスに対してｎ＝５〜１０回の試験を実施して、その平均値を各モノリスのヤング率、曲げ強度および破断歪みとした。３点曲げ試験の結果を、図２，３に示す。
図２，３に示すように、厚さ０．５０μｍのコーティング層を形成することにより、ヤング率が０．７２ＭＰａから１．４ＭＰａへと、曲げ強度が０．０３０ＭＰａから０．０６５ＭＰａへと向上した。また、破断歪みも上昇した。厚さ１．０μｍのコーティング層を形成した場合、ヤング率が０．５７ＭＰａから１．０ＭＰａへと、曲げ強度が０．０５０ＭＰａから０．１１ＭＰａへと向上し、破断歪みが１０％から１２％へと増大した。厚さ２．０μｍのコーティング層を形成した場合、ヤング率が０．５７ＭＰａから１．２ＭＰａへと、曲げ強度が０．０５０ＭＰａから０．１６ＭＰａへと向上した。一方、破断歪みは、モノリスが降伏を示すようになったため明確に判別できなかった。このように、低密度ゲル体の厚さｄ１に対するコーティング層の合計厚さｄ２の比ｄ２／ｄ１にしてわずか０．０２５％のコーティング層（気相重合性モノマーの重合体により構成されるコーティング層）の形成により、低密度ゲル体の機械的強度が大きく向上することが確認された。
また、実施例１で作製したキセロゲルモノリスの断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により確認したところ、コーティング層は前駆体モノリスの表面にのみ形成されており、その内部には形成されていなかった。
（実施例２）
実施例２では、製造例２で作製したエアロゲルモノリスの表面に、ポリ（モノクロロ）パラキシリレンにより構成されるコーティング層３を気相重合により形成し、当該コーティング層を表面に有する直方体状の低密度ゲルモノリスを作製した。具体的には、前駆体として製造例１で作製したキセロゲルモノリスの代わりに製造例２で作製したエアロゲルモノリスを使用した以外は、実施例１と同様にして、ポリ（モノクロロ）パラキシリレンにより構成されるコーティング層を全表面に有するエアロゲルモノリスを得た。得られた低密度ゲルモノリスの形状およびサイズは、コーティング層を形成する前のモノリス、すなわち製造例２で作製した直方体状のモノリスと同一であった。また、気相重合の時間を変更することにより、コーティング層の厚さを１．０μｍおよび２．０μｍとした。それぞれ、上述の厚さｄ２では、２．０μｍおよび４．０μｍとなる。
実施例２では、製造例２で作製したエアロゲルモノリスの表面に、ポリ（モノクロロ）パラキシリレンにより構成されるコーティング層３を気相重合により形成し、当該コーティング層を表面に有する直方体状の低密度ゲルモノリスを作製した。具体的には、前駆体として製造例１で作製したキセロゲルモノリスの代わりに製造例２で作製したエアロゲルモノリスを使用した以外は、実施例１と同様にして、ポリ（モノクロロ）パラキシリレンにより構成されるコーティング層を全表面に有するエアロゲルモノリスを得た。得られた低密度ゲルモノリスの形状およびサイズは、コーティング層を形成する前のモノリス、すなわち製造例２で作製した直方体状のモノリスと同一であった。また、気相重合の時間を変更することにより、コーティング層の厚さを１．０μｍおよび２．０μｍとした。それぞれ、上述の厚さｄ２では、２．０μｍおよび４．０μｍとなる。
実施例２で作製したコーティング層を有するエアロゲルモノリス、および製造例２で作製したコーティング層を有さないエアロゲルモノリスに対して３点曲げ試験を実施した。支点間距離は２０ｍｍとし、クロスヘッドの速度は０．２５ｍｍ／分とした。各モノリスに対してｎ＝５〜１０回の試験を実施して、その平均値を各モノリスのヤング率、曲げ強度および破断歪みとした。３点曲げ試験の結果を、図４に示す。
図４に示すように、厚さ１．０μｍのコーティング層を形成することにより、ヤング率が０．８５ＭＰａから１．９８ＭＰａへと、曲げ強度が０．０４９ＭＰａから０．１５ＭＰａへと向上し、破断歪みが６．４％から１１％へと増大した。厚さ２．０μｍのコーティング層を形成した場合、ヤング率が０．８５ＭＰａから１．７４ＭＰａへと、曲げ強度が０．０４９ＭＰａから０．２０ＭＰａへと向上し、破断歪みが６．４％から１５％へと増大した。このように、低密度ゲル体の厚さｄ１に対するコーティング層の合計厚さｄ２の比ｄ２／ｄ１にしてわずか０．０４％のコーティング層（気相重合性モノマーの重合体により構成されるコーティング層）の形成により、低密度ゲル体の機械的強度が大きく向上することが確認された。
また、実施例２で作製したエアロゲルモノリスの断面をＳＥＭにより確認したところ、コーティング層は前駆体モノリスの表面にのみ形成されており、その内部には形成されていなかった。
本発明は、その意図および本質的な特徴から逸脱しない限り、他の実施形態に適用しうる。この明細書に開示されている実施形態は、あらゆる点で説明的なものであってこれに限定されない。本発明の範囲は、上記説明ではなく添付したクレームによって示されており、クレームと均等な意味および範囲にあるすべての変更はそれに含まれる。
本開示の低密度ゲル体は、従来の低密度ゲル体と同様の用途に使用できる。また、本開示の低密度ゲル体は、従来の低密度ゲル体よりも機械的強度が向上し、さらに形状の自由度が高いため、従来の低密度ゲル体では適用が困難であった用途、あるいは従来の低密度ゲル体では低密度ゲル体として特徴的な特性を大きく損なわなければ適用できなかった用途、への使用も期待される。
Claims (26)
- 気相重合性モノマーの重合体から構成されるコーティング層を表面に有し、
モノリス体であり、
有機−無機ハイブリッドゲルである低密度ゲル体。 - 前記モノマーが、オレフィン、スチレン、スチレン誘導体、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、パラキシリレンおよびパラキシリレン誘導体から選ばれる少なくとも１種である請求項１に記載の低密度ゲル体。
- 前記モノマーが、パラキシリレンおよびパラキシリレン誘導体から選ばれる少なくとも１種である請求項１に記載の低密度ゲル体。
- 前記コーティング層の厚さが０．１〜１０μｍである請求項１に記載の低密度ゲル体。
- 前記低密度ゲル体の厚さｄ１（μｍ）に対する前記コーティング層の厚さｄ２（μｍ）の比ｄ２／ｄ１が０．００１〜１％である請求項１に記載の低密度ゲル体。
- エアロゲルまたはキセロゲルである請求項１に記載の低密度ゲル体。
- 前記低密度ゲル体の密度が０．５ｇ／ｃｍ3以下である請求項１に記載の低密度ゲル体。
- 前記低密度ゲル体が、シート、直方体またはディスクである請求項１に記載の低密度ゲル体。
- 前記シート、直方体またはディスクの双方の主面に前記コーティング層を有する請求項８に記載の低密度ゲル体。
- 前記低密度ゲル体が、シート、直方体またはディスクであり、
ＪＩＳ Ｋ７１７１の規定に準拠した３点曲げ試験により評価した前記低密度ゲル体の曲げ強度が０．１ＭＰａ以上である請求項１に記載の低密度ゲル体。 - 前記低密度ゲル体が、前記低密度ゲル体の全ての表面に前記コーティング層を有する請求項１に記載の低密度ゲル体。
- ゲル本体部と、前記ゲル本体部の表面のみに形成された前記コーティング層と、を有する請求項１に記載の低密度ゲル体。
- 厚さ１０ｍｍのシート、直方体またはディスクとしたときに、ＪＩＳ Ｋ７３６１の規定に準拠して測定した前記低密度ゲル体の全光線透過率が７０％以上である請求項１に記載の低密度ゲル体。
- 前駆体である低密度ゲル体を収容した系において気相重合性モノマーの気相重合を進行させることにより、前記モノマーの重合体から構成されるコーティング層を前記前駆体の表面に形成して、前記コーティング層を表面に有する、モノリス体である低密度ゲル体を得る工程を含み、
前記前駆体がモノリス体であり、
前記前駆体および得られた前記低密度ゲル体が有機−無機ハイブリッドゲルである、低密度ゲル体の製造方法。 - 前記モノマーが、オレフィン、スチレン、スチレン誘導体、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル、パラキシリレンおよびパラキシリレン誘導体から選ばれる少なくとも１種である請求項１４に記載の低密度ゲル体の製造方法。
- 前記モノマーが、パラキシリレンおよびパラキシリレン誘導体から選ばれる少なくとも１種である請求項１４に記載の低密度ゲル体の製造方法。
- 前記前駆体および得られた前記低密度ゲル体がエアロゲルまたはキセロゲルである請求項１４に記載の低密度ゲル体の製造方法。
- 前記前駆体および得られた前記低密度ゲル体の密度が０．５ｇ／ｃｍ3以下である請求項１４に記載の低密度ゲル体の製造方法。
- 前記前駆体および得られた前記低密度ゲル体が、シート、直方体またはディスクである請求項１４に記載の低密度ゲル体の製造方法。
- 前記工程において、前記シート、直方体またはディスクである前記前駆体の双方の主面に前記コーティング層を形成する請求項１９に記載の低密度ゲル体の製造方法。
- 前記前駆体および得られた前記低密度ゲル体が、シート、直方体またはディスクであり、
ＪＩＳ Ｋ７１７１の規定に準拠した３点曲げ試験により評価した曲げ強度が０．１ＭＰａ以上である前記低密度ゲル体を前記工程で得る、請求項１４に記載の低密度ゲル体の製造方法。 - 前記工程において、前記前駆体の全ての表面に前記コーティング層を形成する請求項１４に記載の低密度ゲル体の製造方法。
- 前記工程において、前記前駆体の表面にのみ前記コーティング層を形成して、ゲル本体部と、前記ゲル本体部の表面のみに形成された前記コーティング層とを有する前記低密度ゲル体を得る請求項１４に記載の低密度ゲル体の製造方法。
- 厚さ１０ｍｍのシート、直方体またはディスクとしたときに、ＪＩＳ Ｋ７３６１の規定に準拠して測定した全光線透過率が７０％以上である前記低密度ゲル体を前記工程で得る、請求項１４に記載の低密度ゲル体の製造方法。
- 請求項１〜１３のいずれかに記載の低密度ゲル体と、一対のガラス板と、を備え、
前記低密度ゲル体が、シート、直方体またはディスクであると共に、前記一対のガラス板によって挟持されている窓構造。 - 住宅または輸送機関の断熱窓構造である、請求項２５に記載の窓構造。
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