JP6966247B2 - Spherical silica airgel, its manufacturing method, and its use - Google Patents

Spherical silica airgel, its manufacturing method, and its use Download PDF

Info

Publication number
JP6966247B2
JP6966247B2 JP2017136792A JP2017136792A JP6966247B2 JP 6966247 B2 JP6966247 B2 JP 6966247B2 JP 2017136792 A JP2017136792 A JP 2017136792A JP 2017136792 A JP2017136792 A JP 2017136792A JP 6966247 B2 JP6966247 B2 JP 6966247B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silica airgel
spherical silica
emulsion
resin
airgel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017136792A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019019017A (en
Inventor
寛 沼
忠弘 福寿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokuyama Corp
Original Assignee
Tokuyama Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokuyama Corp filed Critical Tokuyama Corp
Priority to JP2017136792A priority Critical patent/JP6966247B2/en
Publication of JP2019019017A publication Critical patent/JP2019019017A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6966247B2 publication Critical patent/JP6966247B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Cosmetics (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Description

本発明は、球状シリカエアロゲル、詳しくは粒子のD50径が20μmを越え200μm以下の球状シリカエアロゲル、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a spherical silica airgel, specifically a spherical silica airgel having a particle D50 diameter of more than 20 μm and 200 μm or less, and a method for producing the same.

近年、地球環境問題である温暖化の防止や抑制することの重要性から、省エネルギー化が望まれており、居住環境の保冷や保温、冷房や暖房のための機器などにおいては熱を効率的に利用するための断熱材の開発が行われてきた。また、住宅・ビル等の冷暖房によるエネルギー消費の削減のために、超断熱壁材料の開発も活発化している。 In recent years, due to the importance of preventing and controlling global warming, which is a global environmental problem, energy saving has been desired, and heat is efficiently used in equipment for cooling and heat insulation of living environments, and for cooling and heating. Insulation materials have been developed for use. In addition, the development of super-insulated wall materials is also active in order to reduce energy consumption by heating and cooling houses and buildings.

一般の断熱材としては、グラスウール・ロックウールなどの無機繊維体や無機発泡体、ウレタンフォームなどの樹脂系発泡体などがあるが、省エネルギー化に向けては、さらに高性能の断熱材が強く求められている。 General heat insulating materials include inorganic fibers such as glass wool and rock wool, inorganic foams, and resin foams such as urethane foam. However, for energy saving, higher performance heat insulating materials are strongly required. Has been done.

シリカエアロゲルは、高い空隙率を有する材料であり、優れた断熱性を有する。ここで言うシリカエアロゲルとは、多孔質な構造を有し分散媒体として気体を伴う固体材料を意味し、特に空隙率60%以上の固体材料を意味する。なお、空隙率とは、見掛けの体積中に含まれている気体の量を体積百分率で表した値である。 Silica airgel is a material having a high porosity and has excellent heat insulating properties. The silica airgel referred to here means a solid material having a porous structure and accompanied by a gas as a dispersion medium, and particularly means a solid material having a porosity of 60% or more. The porosity is a value obtained by expressing the amount of gas contained in the apparent volume as a volume percentage.

物体の内部における熱伝導には、固体伝導(熱振動の伝播)、対流、及び輻射がそれぞれ寄与しており、空隙率の大きな材料においては一般に対流の寄与が最も大きい。これに対してシリカエアロゲルにおいては細孔径が10〜100nm程度とごく小さいため、空隙における気体の移動が大幅に制限され、対流による熱伝導が著しく阻害される。そのためシリカエアロゲルは優れた断熱性を有する。 Solid conduction (propagation of thermal vibration), convection, and radiation each contribute to heat conduction inside an object, and convection generally contributes the most to materials with a large porosity. On the other hand, in silica airgel, since the pore diameter is as small as about 10 to 100 nm, the movement of gas in the voids is greatly restricted, and heat conduction due to convection is significantly hindered. Therefore, silica airgel has excellent heat insulating properties.

例えばシリカエアロゲルの製法としては、アルコキシシランを原料として用い、該アルコキシシランの加水分解生成物を重縮合させて得られるゲル状化合物を、分散媒の超臨界条件下で乾燥する方法が知られている(特許文献1)。あるいは、ケイ酸アルカリ金属塩を原料として用い、該ケイ酸アルカリ金属塩を陽イオン交換樹脂に接触させるか、又は該ケイ酸アルカリ金属塩に鉱酸を添加することによってゾルを作成し、該ゾルをゲル化させた後に、該ゲルを分散媒の超臨界条件下で乾燥する方法も知られている(特許文献2及び3)。 For example, as a method for producing silica airgel, a method is known in which an alkoxysilane is used as a raw material and a gel-like compound obtained by polycondensing the hydrolysis product of the alkoxysilane is dried under supercritical conditions of a dispersion medium. (Patent Document 1). Alternatively, a sol is prepared by using an alkali metal silicate as a raw material and contacting the alkali metal silicate with a cation exchange resin or adding a mineral acid to the alkali metal silicate. There is also known a method of gelling the gel and then drying the gel under supercritical conditions of a dispersion medium (Patent Documents 2 and 3).

このような方法によって製造されるシリカエアロゲルは微細なシリカ骨格を有するため、高い空隙率を有するにも関わらず、優れた機械的強度を示す。 Since the silica airgel produced by such a method has a fine silica skeleton, it exhibits excellent mechanical strength in spite of having a high porosity.

上記公知の製造方法においては、ゲル中の分散媒を超臨界条件下で乾燥除去することにより、乾燥収縮を抑制しつつ分散媒を気体に置換し、高い空隙率を有するシリカエアロゲルの製造を可能にしている。しかし、上記の超臨界条件により乾燥したシリカエアロゲルは、超臨界条件を実現するためにかかるコストが多大であるため、実際の用途はそのような高いコストに見合う特殊なものに限定される。そのため、コスト低減を目的とした常圧乾燥法が提案されている(特許文献4)。 In the above-mentioned known production method, by drying and removing the dispersion medium in the gel under supercritical conditions, the dispersion medium can be replaced with a gas while suppressing drying shrinkage, and a silica airgel having a high porosity can be produced. I have to. However, since the cost of silica airgel dried under the above supercritical conditions is high to realize the supercritical conditions, the actual use is limited to special ones commensurate with such high cost. Therefore, an atmospheric drying method has been proposed for the purpose of cost reduction (Patent Document 4).

シリカエアロゲルの断熱性付与剤としての用途には、断熱塗料用の添加剤として用いる用途、真空断熱材の芯材として用いる用途、不織布と複合化して断熱シートとして用いる用途などがある。このような用途においては、断熱性能に寄与するシリカエアロゲルの特徴として、細孔容量が大きいこと、また嵩密度が小さく空隙率が大きいことが挙げられ、シリカエアロゲルは有効な断熱材料と考えられる。 Applications of silica airgel as a heat insulating agent include applications of using it as an additive for heat insulating paint, use of it as a core material of a vacuum heat insulating material, and use of it as a heat insulating sheet in combination with a non-woven fabric. In such applications, the characteristics of silica airgel that contributes to heat insulation performance include a large pore capacity, a small bulk density, and a large porosity, and silica airgel is considered to be an effective heat insulating material.

断熱塗料用添加剤として樹脂等の基材に充填する際には、断熱性能は添加量に依存するが、シリカエアロゲルにおいては、添加した際の粘度上昇が著しく添加量を増やすことが難しい。 When filling a base material such as resin as an additive for heat insulating paint, the heat insulating performance depends on the amount of addition, but in silica airgel, the increase in viscosity at the time of addition is remarkably difficult to increase the amount of addition.

基材の粘度上昇を抑制するには、基材に対するフィラーの表面積を小さくすることが効果的であると考えられる。例えば、フィラーの形状を不定形ではなく球形にする、フィラーの粒径を大きくする、粒度分布をブロードにする方法などがある。 In order to suppress the increase in the viscosity of the base material, it is considered effective to reduce the surface area of the filler with respect to the base material. For example, there are methods such as making the shape of the filler spherical instead of amorphous, increasing the particle size of the filler, and making the particle size distribution broad.

球状シリカエアロゲルを作製するにあたっては、出願人の先願特許(特許文献5)にあるように、シリカゾル水溶液を、ホモジナイザーを用いて乳化させてW/O型エマルションを得た後、シリカゾルをゲル化させる方法が提案されている。上記ホモジナイザーはエマルションにおける分散粒子の微細化に優れるため、より安定したエマルションが得られるものの、粒径の大きい分散粒子を得ることが難しく、実際にD50径が20μmを越える球状シリカエアロゲルは得られていない。 In producing the spherical silica airgel, as described in the applicant's prior application patent (Patent Document 5), the silica sol aqueous solution is emulsified using a homogenizer to obtain a W / O type emulsion, and then the silica sol is gelled. A method has been proposed to make it. Since the homogenizer is excellent in refining dispersed particles in an emulsion, a more stable emulsion can be obtained, but it is difficult to obtain dispersed particles having a large particle size, and a spherical silica airgel having a D50 diameter of more than 20 μm has actually been obtained. No.

また、シリカゾルをチューブから排出して液滴とする球状エアロゲルの製造方法も提案されている(特許文献6、7)。しかしながらこの方法は、結果的に得られるエアロゲルのD50径が数百μm〜数mm程度と巨大であり、200μm以下の球状シリカエアロゲルを得ることは困難であった。 Further, a method for producing a spherical airgel in which silica sol is discharged from a tube to form droplets has also been proposed (Patent Documents 6 and 7). However, in this method, the D50 diameter of the resulting airgel is as large as several hundred μm to several mm, and it is difficult to obtain a spherical silica airgel having a diameter of 200 μm or less.

米国特許第4402927号公報U.S. Pat. No. 4,402,927 特開平10−236817号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-236817 特開平06−040714号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 06-040714 特開平07−257918号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 07-257918 特許第4960534号公報Japanese Patent No. 4960534 特表2002−500557号公報Special Table 2002-500557 Gazette 特開2002−509069号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-509069 特開2014−088307号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-083007

上記従来技術で得られた球状シリカエアロゲルは、斯様に球形状であることから樹脂等の基材にかなりに良好な充填性で配合することができる。しかし、より効果的に断熱効果を発揮させる等、それぞれの用途において、その配合目的の効果を十分に発揮させるためには、前記充填性はさらに向上させることが望まれている。しかしながら、従来の製法で得られる球状エアロゲルは、D50径が1〜20μmの範囲のものと数百μm〜数mmの範囲のものであり、20μmを越え200μm以下の範囲の球状シリカエアロゲルは存在していなかった。そのため、粒径の異なるエアロゲルを組みわせて添加することで、密に充填する観点からは、D50径が20μmを越え200μm以下の球状シリカエアロゲルの出現が必要である。 Since the spherical silica airgel obtained by the above-mentioned prior art has a spherical shape as described above, it can be blended into a base material such as a resin with considerably good filling property. However, in order to sufficiently exert the effect of the compounding purpose in each application such as exerting the heat insulating effect more effectively, it is desired to further improve the filling property. However, the spherical airgels obtained by the conventional manufacturing method have a D50 diameter in the range of 1 to 20 μm and a range of several hundred μm to several mm, and there are spherical silica airgels in the range of more than 20 μm and 200 μm or less. I wasn't. Therefore, from the viewpoint of dense filling by adding aerogels having different particle sizes in combination, it is necessary to develop a spherical silica airgel having a D50 diameter of more than 20 μm and 200 μm or less.

従って、本発明の課題は、良好な球形性状を有するシリカエアロゲルにおいて、上記のD50径の範囲のものを得ることである。 Therefore, an object of the present invention is to obtain a silica airgel having a good spherical property in the above D50 diameter range.

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、球状シリカエアロゲルの製法におけるエマルション形成時に、該水性シリカゾルの分散を、回転翼を有するミキサーを用いて実施することにより、目的のD50径を有する新規な球状シリカエアロゲルが得られ、前記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have made it possible to disperse the aqueous silica sol at the time of forming an emulsion in the method for producing spherical silica airgel by using a mixer having rotary blades. A novel spherical silica airgel having a diameter of D50 was obtained, and it was found that the above-mentioned problems could be solved, and the present invention was completed.

即ち、本発明は、BET法による比表面積が300〜1000m/gであり、
BJH法による細孔容積及び細孔半径のピークが各々3〜8ml/g、10〜50nmであり、
レーザー回折・散乱法により測定された粒度分布において体積基準累積50%径(D50)値が20μmを越え200μm以下であり、
画像解析法により求めた平均円形度が0.8以上であり、
体積基準累積10%径(D10)と体積基準累積90%径(D90)との比(D10/D90)が0.1〜0.5であることを特徴とする球状シリカエアロゲルである。
That is, in the present invention, the specific surface area by the BET method is 300 to 1000 m 2 / g.
The peaks of the pore volume and the pore radius by the BJH method are 3 to 8 ml / g and 10 to 50 nm, respectively.
In the particle size distribution measured by the laser diffraction / scattering method, the volume-based cumulative 50% diameter (D50) value is more than 20 μm and 200 μm or less.
The average circularity obtained by the image analysis method Ri der 0.8 or higher,
Volume-based ratio of cumulative 10% diameter and (D10) and volume-reduced cumulative 90% diameter (D90) (D10 / D90) is spherical silica airgel, characterized in 0.1-0.5 der Rukoto.

本発明の球状シリカエアロゲルは、適度な粒径を有しているため、特許文献5、6、7の製法で得られたエアロゲル粒子と組み合わせてバインダーへ混合した場合、エアロゲル粒子の充填率が高く、断熱性能の高い断熱材が得られる。 Since the spherical silica airgel of the present invention has an appropriate particle size, the filling rate of the airgel particles is high when mixed with the airgel particles obtained by the production methods of Patent Documents 5, 6 and 7 and mixed with the binder. , A heat insulating material with high heat insulating performance can be obtained.

例えば、断熱フィラーとして基材に添加した場合には、より効果的に断熱効果を発揮する。また、他の用途を例示するのであれば、化粧品用途、医薬用担体用途など、一般的なシリカエアロゲルの使用方法が挙げられる。 For example, when it is added to a base material as a heat insulating filler, it exerts a heat insulating effect more effectively. Further, examples of other uses include general methods of using silica airgel, such as cosmetics and pharmaceutical carriers.

本発明のエアロゲルの好適な製造方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the preferable manufacturing method of the airgel of this invention. 回転翼を有するミキサーを説明する模式図。The schematic diagram explaining the mixer which has a rotary vane. 実施例2で製造された本発明の球状エアロゲルのSEM像。SEM image of the spherical airgel of the present invention produced in Example 2.

以下に示す形態は本発明の例示であり、本発明がこれらの形態に限定されるものではない。また、特に断らない限り、数値範囲について「A〜B」という表記は「A以上B以下」を意味するものとする。かかる表記において数値Bのみに単位を付した場合には、当該単位が数値Aにも適用されるものとする。 The forms shown below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to these forms. Unless otherwise specified, the notation "A to B" in the numerical range means "A or more and B or less". When a unit is attached only to the numerical value B in such a notation, the unit shall be applied to the numerical value A as well.

一般的にシリカエアロゲルとは、湿潤シリカゲル中に含まれる溶媒を、固体ネットワーク構造を保ったまま乾燥させ、空気に置換した多孔質シリカであり、空隙率が80%以上である。本明細書における球状シリカエアロゲルは超臨界乾燥によって得られるものに限らず、常圧乾燥によるものも含む。 Generally, silica airgel is a porous silica in which a solvent contained in wet silica gel is dried while maintaining a solid network structure and replaced with air, and has a porosity of 80% or more. The spherical silica airgel in the present specification is not limited to those obtained by supercritical drying, but also includes those obtained by atmospheric drying.

また、本発明のシリカエアロゲルの形状は球状であり、これに起因して破砕型よりも充填性に優れる。 Further, the shape of the silica airgel of the present invention is spherical, and due to this, the filling property is superior to that of the crushed type.

本発明の球状シリカエアロゲルを構成する個々の独立粒子(二次粒子)は、その平均円形度が0.8以上である。好ましくは0.85以上である。なお「平均円形度」とは、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、二次電子検出、低加速電圧(1kV〜3kV)、倍率100倍で観察したSEM像を得、個々の粒子について下記式(1)によって定義される値C(円形度)を求め(画像解析)、この円形度Cを2000個以上の粒子について相加平均値として出した値である(画像解析法)。なおこの際、一個の凝集粒子を形成している粒子群は1粒子として計数する。 The individual independent particles (secondary particles) constituting the spherical silica airgel of the present invention have an average circularity of 0.8 or more. It is preferably 0.85 or more. The "average circularity" is defined as SEM images observed with secondary electron detection, low acceleration voltage (1 kV to 3 kV), and magnification of 100 times using a scanning electron microscope (SEM). The value C (circularity) defined by the equation (1) is obtained (image analysis), and this circularity C is obtained as an additive average value for 2000 or more particles (image analysis method). At this time, the particle group forming one aggregated particle is counted as one particle.

Figure 0006966247
Figure 0006966247

[式(1)において、Sは当該粒子が画像中に占める面積(投影面積)を表す。Lは画像中における当該粒子の外周部の長さ(周囲長)を表す。]
平均円形度が0.8より大きくなって1に近くなるほど、当該球状シリカエアロゲルを構成する個々の粒子は真球に近い形状となり、凝集粒子も少なくなる。
[In the formula (1), S represents the area (projected area) that the particles occupy in the image. L represents the length (peripheral length) of the outer peripheral portion of the particle in the image. ]
As the average circularity becomes larger than 0.8 and approaches 1, the individual particles constituting the spherical silica airgel have a shape close to a true sphere, and the number of agglomerated particles decreases.

本発明の球状シリカエアロゲルは、BET法による比表面積(BET比表面積)が300〜1000m/gであり、好ましくは、400〜900m/g、より好ましくは、500〜800m/gである。比表面積が大きいほど、球状シリカエアロゲルの独立粒子(二次粒子)の多孔質構造(網目構造)を構成する一次粒子の粒子径が小さく、より複雑な網目構造を有することにより粒子強度が向上し、基材に添加、分散させた際の細孔破壊を防止する上で好ましい。しかしながら、上記範囲を超えて大きくなると、球状シリカエアロゲルの細孔構造を形成することが難しくなり、結果的に細孔が潰れてしまう。 Spherical silica airgel of the present invention, the ratio by BET method surface area (BET specific surface area) is 300~1000m 2 / g, preferably, 400~900m 2 / g, more preferably, is 500~800m 2 / g .. The larger the specific surface area, the smaller the particle size of the primary particles constituting the porous structure (mesh structure) of the independent particles (secondary particles) of the spherical silica airgel, and the more complicated the network structure, the higher the particle strength. , Which is preferable in preventing pore destruction when added or dispersed in the substrate. However, if it becomes larger than the above range, it becomes difficult to form the pore structure of the spherical silica airgel, and as a result, the pores are crushed.

なお、当該BET法による比表面積は、測定対象のサンプルを、1kPa以下の真空下において、200℃の温度で3時間以上乾燥させ、その後、液体窒素温度における窒素の吸着側のみの吸着等温線を取得し、BET法により解析して求めた値である。 For the specific surface area by the BET method, the sample to be measured is dried at a temperature of 200 ° C. for 3 hours or more under a vacuum of 1 kPa or less, and then an adsorption isotherm of only the adsorption side of nitrogen at the liquid nitrogen temperature is drawn. It is a value obtained and analyzed by the BET method.

本発明の球状シリカエアロゲルは、BJH法による細孔容積が3〜8mL/gであって、好ましくは3〜7mL/g、より好ましくは3.5〜6mL/gである。細孔容積が上記範囲を超えて小さい場合には、重量あたりの断熱効果が小さくなる為、好ましくない。 The spherical silica airgel of the present invention has a pore volume of 3 to 8 mL / g according to the BJH method, preferably 3 to 7 mL / g, and more preferably 3.5 to 6 mL / g. If the pore volume is smaller than the above range, the heat insulating effect per weight becomes small, which is not preferable.

また、細孔容積が上記を超えて大きい球状シリカエアロゲルを得ることは難しく、得られた場合でも、細孔構造を形成する骨格強度が小さくなる為、基材に添加、分散させる際の負荷等により細孔が潰れるおそれがある。 Further, it is difficult to obtain a spherical silica airgel having a pore volume larger than the above, and even if it is obtained, the skeletal strength for forming the pore structure is reduced, so that a load when adding or dispersing the airgel to the substrate, etc. May cause the pores to collapse.

本発明において、BJH法による球状シリカエアロゲルの細孔容積は、上記のBET比表面積測定の際と同様に吸着等温線を取得し、BJH法(Barrett, E. P.; Joyner, L. G.; Halenda, P. P., J. Am. Chem. Soc. 73, 373 (1951) により、解析して得られたものである。(以下において、「BJH細孔容積」ということがある。)本方法により測定される細孔は、半径1〜100nmの細孔であり、この範囲の細孔の容積の積算値が本発明における細孔容積となる。 In the present invention, the pore volume of the spherical silica airgel by the BJH method obtains an adsorption isotherm in the same manner as in the above-mentioned BET specific surface area measurement, and the BJH method (Barrett, EP; Joyner, LG; Halenda, PP, J) It was obtained by analysis according to Am. Chem. Soc. 73, 373 (1951). (Hereinafter, it may be referred to as "BJH pore volume".) The pores measured by this method are The pores have a radius of 1 to 100 nm, and the integrated value of the volume of the pores in this range is the pore volume in the present invention.

本発明の球状シリカエアロゲルにおいて、比表面積と細孔容積が上記の好適な範囲内の場合には、上記BJH法による細孔半径のピークが、通常10〜50nmの範囲にあって、好ましくは10〜40nm、より好ましくは10〜30nmの範囲にある。細孔半径ピークが上記範囲を超えて大きい場合には、気体の対流伝熱により断熱効果が小さくなる為好ましくない。また、細孔半径ピークが上記範囲よりも小さい場合には球状シリカエアロゲルを得ることは難しい。なお、上記BJH法による細孔半径のピークは、前述の細孔容積と同様に吸着等温線の吸着側をBJH法により解析して得られたものであり、細孔半径の対数による累積細孔容積の微分を縦軸により細孔半径を横軸にとってプロットした細孔分布曲線(体積分布曲線)が最大のピークを取る細孔半径である。 In the spherical silica airgel of the present invention, when the specific surface area and the pore volume are within the above-mentioned suitable ranges, the peak of the pore radius by the BJH method is usually in the range of 10 to 50 nm, preferably 10. It is in the range of ~ 40 nm, more preferably 10-30 nm. If the pore radius peak is larger than the above range, the heat insulating effect is reduced due to the convection heat transfer of the gas, which is not preferable. Further, when the pore radius peak is smaller than the above range, it is difficult to obtain a spherical silica airgel. The peak of the pore radius by the BJH method is obtained by analyzing the adsorption side of the adsorption isotherm by the BJH method in the same manner as the pore volume described above, and the cumulative pores based on the logarithmic pore radius. The pore radius (volume distribution curve) plotted with the volume differentiation on the vertical axis and the pore radius on the horizontal axis is the pore radius that takes the maximum peak.

本発明の球状シリカエアロゲルは、レーザー回折・散乱法により測定された粒度分布における体積基準累積50%径(D50)、いわゆるメジアン径が、20μmを越え200μm以下であり、好ましくは50を越え150μm以下であり、さらに好ましくは、60〜150μmである。 In the spherical silica airgel of the present invention, the volume-based cumulative 50% diameter (D50), that is, the so-called median diameter in the particle size distribution measured by the laser diffraction / scattering method is more than 20 μm and 200 μm or less, preferably more than 50 and 150 μm or less. It is more preferably 60 to 150 μm.

上記メジアン径は、具体的には、サンプル0.3gをエタノール(99.5vol%)40mLに加えたものを入れた容器を超音波洗浄機に入れ、90Wで5分間分散したものをサンプル液とし、レーザー回折・散乱法により測定し、得られた体積基準の累計50%径である。なお、同様に体積基準累計10%径をD10、体積基準累計90%径をD90と表す。 Specifically, the median diameter is such that a container containing 0.3 g of a sample added to 40 mL of ethanol (99.5 vol%) is placed in an ultrasonic cleaner and dispersed at 90 W for 5 minutes as a sample solution. , A cumulative 50% diameter based on the volume obtained by measuring by a laser diffraction / scattering method. Similarly, the volume-based cumulative 10% diameter is represented by D10, and the volume-based cumulative 90% diameter is represented by D90.

本発明の球状シリカエアロゲルにおいて、D10/D90が0.1〜0.5であ、0.15〜0.45であることが好ましく、0.15〜0.25であることがさらに好ましい。上記範囲であることにより、基材に充填する際の充填性に優れる。一般に、D10/D90の値が大きい程、シャープな粒度分布を有することを意味し、D10/D90の値が小さい程、ブロードな粒度分布を有することを意味する。即ち、D10/D90が小さいほど充填性に優れるが、D10/D90が上記下限範囲を超えて小さい球状シリカエアロゲルを得ることは難しい。仮に得られたとしても、球状シリカエアロゲルの平均円形度が低下して前記範囲に入らない、もしくは、球状シリカエアロゲルの中に破砕型シリカエアロゲルが混在し、球状シリカエアロゲルの歩留まりが低下するのが通常である。
In spherical silica airgel of the present invention, D10 / D90 is Ri 0.1-0.5 der, good Mashiku to be 0.15 to 0.45, still to be 0.15 to 0.25 preferable. Within the above range, the filling property when filling the base material is excellent. In general, the larger the value of D10 / D90, the sharper the particle size distribution, and the smaller the value of D10 / D90, the broader the particle size distribution. That is, the smaller D10 / D90 is, the better the filling property is, but it is difficult to obtain a spherical silica airgel in which D10 / D90 exceeds the above lower limit range and is small. Even if it is obtained, the average circularity of the spherical silica airgel decreases and does not fall within the above range, or the crushed silica airgel is mixed in the spherical silica airgel and the yield of the spherical silica airgel decreases. It is normal.

本発明の球状シリカエアロゲルは、通常は疎水性を呈する。一般に、シリカエアロゲルが疎水化されている場合、経時劣化の原因となる水分の吸着が少ないため、極めて有用である。また、超臨界乾燥プロセスを用いなくとも製造できるという観点からも、疎水化されていることは好ましい。 The spherical silica airgel of the present invention is usually hydrophobic. Generally, when the silica airgel is hydrophobized, it is extremely useful because it adsorbs less water, which causes deterioration over time. Further, it is preferable that it is hydrophobized from the viewpoint that it can be produced without using a supercritical drying process.

本発明の球状シリカエアロゲルが疎水化されている態様の具体例としては、シリル化剤等により処理されていることにより、表面にメチルシリル基が導入された態様を挙げることができる。 As a specific example of the embodiment in which the spherical silica airgel of the present invention is hydrophobized, there is an embodiment in which a methylsilyl group is introduced on the surface by treating with a silylating agent or the like.

本発明の球状シリカエアロゲルが疎水性であるか否かは、当該粉末を純水と一緒に容器に入れ撹拌等を行うことにより極めて容易に確認できる。疎水化されていれば、その粉末は水に分散することなく、かつ、静置すれば水を下層、粉末を上層とする2層に分かれた状態を取り戻す。 Whether or not the spherical silica airgel of the present invention is hydrophobic can be confirmed extremely easily by putting the powder together with pure water in a container and stirring or the like. If it is hydrophobized, the powder does not disperse in water, and if it is allowed to stand, it regains a state of being divided into two layers, one with water as the lower layer and the other with powder as the upper layer.

また、本発明の球状シリカエアロゲルが疎水化されていることを示す指標の一つとして、後述する方法でM値を測定することでも疎水性であるか否かを判断できる。 Further, as one of the indexes indicating that the spherical silica airgel of the present invention is hydrophobic, it can be determined whether or not it is hydrophobic by measuring the M value by the method described later.

M値の測定方法は、まず、本発明の球状シリカエアロゲルサンプル0.2gを50mLの水が入った容量250mLのビーカーに加え、マグネチックスターラーにより撹拌する。ここに、ビュレットを使用してメタノールをサンプルに直接接触しないようにチューブを用いて添加し、サンプルの全量が溶液中に分散し懸濁したところを終点として滴定する。終点におけるメタノール−水混合溶媒中のメタノールの容量百分率(vol%)をM値とする。 To measure the M value, first, 0.2 g of the spherical silica airgel sample of the present invention is added to a beaker having a capacity of 250 mL containing 50 mL of water, and the mixture is stirred with a magnetic stirrer. To this, methanol is added using a burette using a tube so as not to come into direct contact with the sample, and titration is performed starting from the point where the entire amount of the sample is dispersed and suspended in the solution. The volume percentage (vol%) of methanol in the methanol-water mixed solvent at the end point is defined as the M value.

Figure 0006966247
Figure 0006966247


球状シリカエアロゲルが疎水化処理されている場合のM値は20〜70vol%であって、好ましくは、30〜60vol%であり、より好ましくは、40〜60vol%である。

When the spherical silica airgel is hydrophobized, the M value is 20 to 70 vol%, preferably 30 to 60 vol%, and more preferably 40 to 60 vol%.

また、本発明の球状シリカエアロゲルが疎水化されていることを示す指標の一つとして、炭素含有量を挙げることができる。球状シリカエアロゲルに含まれる炭素含有量は、1000〜1500℃程度の温度において、空気中、若しくは酸素中で酸化処理した際に発生する二酸化炭素の量を定量することにより、測定することができる。 In addition, carbon content can be mentioned as one of the indicators indicating that the spherical silica airgel of the present invention is hydrophobized. The carbon content contained in the spherical silica airgel can be measured by quantifying the amount of carbon dioxide generated during the oxidation treatment in air or oxygen at a temperature of about 1000 to 1500 ° C.

本発明の球状シリカエアロゲルが疎水化されている場合、これに含まれる炭素含有量としては、3〜12質量%であり、好ましくは4〜11質量%、より好ましくは5〜10質量%である。一般的な疎水化処理により、本発明の球状シリカエアロゲルの上記物性を有したまま12質量%を超えて大きなものを得ることは難しい。 When the spherical silica airgel of the present invention is hydrophobized, the carbon content contained therein is 3 to 12% by mass, preferably 4 to 11% by mass, and more preferably 5 to 10% by mass. .. It is difficult to obtain a large spherical silica airgel exceeding 12% by mass while maintaining the above physical characteristics by a general hydrophobizing treatment.

なお、前記の如く空気中若しくは酸素中で酸化処理することにより、疎水化処理剤を除去し、親水性の球状シリカエアロゲルとすることもできる。酸化処理は一般的に使用される電気炉で行うことができ、400〜700℃、好ましくは500〜600℃の温度で、3時間以上保持することで、行うことができる。 It is also possible to remove the hydrophobizing agent by performing an oxidation treatment in air or oxygen as described above to obtain a hydrophilic spherical silica airgel. The oxidation treatment can be carried out in a commonly used electric furnace, and can be carried out by holding at a temperature of 400 to 700 ° C., preferably 500 to 600 ° C. for 3 hours or more.

本発明の球状シリカエアロゲルには、製造する際に使用した界面活性剤が残存する場合がある。界面活性剤の残存量の上限は、1%以下とすることが好ましく、好ましくは、8000ppm以下、更に好ましくは、6000ppm以下である。界面活性剤の残存量の下限としては、100ppm以上、好ましくは、1000ppm以上である。 In the spherical silica airgel of the present invention, the surfactant used in the production may remain. The upper limit of the residual amount of the surfactant is preferably 1% or less, preferably 8000 ppm or less, and more preferably 6000 ppm or less. The lower limit of the residual amount of the surfactant is 100 ppm or more, preferably 1000 ppm or more.

界面活性剤の残存量が多すぎる場合には、例えば樹脂が分散した水性エマルション中に球状シリカエアロゲルを分散させて断熱塗料用の添加剤とする用途において、細孔中に樹脂が浸潤しやすく、十分に断熱性能が発揮できない場合がある。
また、界面活性剤の残存量が上記範囲を超えて少なくなると、球状シリカエアロゲルの分散性が低下する傾向があり、例えば断熱塗料用の添加剤とする用途においては、系内に十分に分散できず、熱架橋が起こり断熱性が低下する場合がある。
When the residual amount of the surfactant is too large, for example, in an application in which spherical silica airgel is dispersed in an aqueous emulsion in which a resin is dispersed to be an additive for a heat insulating paint, the resin easily infiltrates into the pores. Insulation performance may not be fully exhibited.
Further, when the residual amount of the surfactant is less than the above range, the dispersibility of the spherical silica airgel tends to decrease, and for example, in the application as an additive for heat insulating paint, it can be sufficiently dispersed in the system. However, thermal cross-linking may occur and the heat insulating property may decrease.

球状シリカエアロゲル中に残存する界面活性剤の量は、熱分解ガスクロマトグラフィーにより測定することができる。その原理は、熱分解装置であるパイロライザーにより界面活性剤を熱分解させて、分解生成物をガスクロマトグラフィーにより定量するものである。 The amount of surfactant remaining in the spherical silica airgel can be measured by pyrolysis gas chromatography. The principle is that the surfactant is thermally decomposed by a pyrolyzer which is a thermal decomposition apparatus, and the decomposition product is quantified by gas chromatography.

本発明の球状シリカエアロゲルの製法は特に限定されないが、本発明者らの検討によれば、図1に示すように、特許文献8と同様のフローにより好適に製造することができる。特に、上記フローのエマルション形成工程S2において、水性シリカゾルを疎水性有機溶媒中に分散させる手法として、回転翼を有するミキサーを選択することが重要である。具体的には、
(1)水性シリカゾルを調製する工程(水性シリカゾル調整工程S1);
(2)該水性シリカゾルをW相とする、W/O型エマルションを形成する工程(エマルション形成工程S2);
(3)前記シリカゾルを加熱によりゲル化させて、前記W/O型エマルションをゲル化体の分散液とする工程(ゲル化工程S3);
(4)O相とW相の2層に分離させる工程(W相分離工程S4);
(5)W相を回収して前記ゲル化体がW相に分散した分散液を得る工程(W相回収工程S5);
(6)該分散液にシリル化剤を添加する工程(シリル化処理工程S6);
(7)疎水性有機溶媒でゲル化体を抽出する工程(ゲル化体抽出工程S7) ;
(8)ゲル化体を回収する工程(ゲル化体回収工程S8);
を上記順に含んでなることを特徴とする球状シリカエアロゲルの製造方法である。
The method for producing the spherical silica airgel of the present invention is not particularly limited, but according to the study by the present inventors, as shown in FIG. 1, it can be suitably produced by the same flow as in Patent Document 8. In particular, in the emulsion forming step S2 of the above flow, it is important to select a mixer having rotary blades as a method for dispersing the aqueous silica sol in the hydrophobic organic solvent. In particular,
(1) Step of preparing aqueous silica sol (aqueous silica sol adjusting step S1);
(2) A step of forming a W / O type emulsion using the aqueous silica sol as the W phase (emulsion forming step S2);
(3) A step of gelling the silica sol by heating to use the W / O type emulsion as a dispersion liquid of a gelled product (gelling step S3).
(4) A step of separating into two layers, an O phase and a W phase (W phase separation step S4);
(5) A step of recovering the W phase to obtain a dispersion liquid in which the gelled product is dispersed in the W phase (W phase recovery step S5);
(6) A step of adding a silylating agent to the dispersion (silylation treatment step S6);
(7) A step of extracting the gelled product with a hydrophobic organic solvent (gelled product extraction step S7);
(8) Step of recovering gelled product (gelled product recovery step S8);
Is a method for producing a spherical silica airgel, which comprises the above-mentioned items in the above order.

本発明では、上記「(2)エマルション形成工程S2」において、水性シリカゾルを疎水性有機溶媒中に分散させる手法として、回転翼を有するミキサーを用いることを最大の特徴としている。即ち、特定のミキサーを用いることにより、本願発明の粒径範囲のエアロゲルを得ることが可能となった。以下、順に説明する。 The greatest feature of the present invention is that in the above-mentioned "(2) Emulsion forming step S2", a mixer having rotary blades is used as a method for dispersing the aqueous silica sol in a hydrophobic organic solvent. That is, by using a specific mixer, it has become possible to obtain an airgel having a particle size range of the present invention. Hereinafter, they will be described in order.

(水性シリカゾル調整工程S1)
水性シリカゾル調整工程S1(以下、「S1」と略記することがある。)は、水性シリカゾルの公知の調整方法を適宜選択して実施すればよい。代表的な水性シリカゾルの調製方法としては、原料としてケイ酸アルカリ金属塩等を使用する方法や、アルコキシシランを加水分解する方法が挙げられる。
(Aqueous silica sol adjusting step S1)
The aqueous silica sol adjusting step S1 (hereinafter, may be abbreviated as “S1”) may be carried out by appropriately selecting a known adjusting method for the aqueous silica sol. Typical methods for preparing an aqueous silica sol include a method using an alkali metal silicate or the like as a raw material and a method for hydrolyzing alkoxysilane.

本発明において好ましく使用可能なアルコキシシランを具体的に例示すると、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等が挙げられる。 Specific examples of alkoxysilanes that can be preferably used in the present invention include tetramethoxysilane and tetraethoxysilane.

上記ケイ酸アルカリ金属塩としては、ケイ酸カリウム、ケイ酸ナトリウム等が挙げられ、組成式は、下記の式(3)で示される。
m(M2O)・n(SiO2) (3)
[式(3)中、m及びnはそれぞれ独立に正の整数を表し、Mはアルカリ金属原子を示す。]
上記のシリカゾル作製原料のなかでも、安価な点でケイ酸アルカリ金属塩を好適に用いることができ、更には入手が容易であるケイ酸ナトリウムが好適である。以下、シリカゾル作成の原料としてケイ酸ナトリウムを用い、球状シリカエアロゲルとしてシリカを製造する形態を代表例として説明するが、他の原料を用いた場合でも、公知の方法で水性シリカゾルの作製及びゲル化を行うことにより、同様にして本発明の球状シリカエアロゲルを得ることができる。
Examples of the alkali metal silicate include potassium silicate and sodium silicate, and the composition formula is represented by the following formula (3).
m (M2O) ・ n (SiO2) (3)
[In equation (3), m and n each independently represent a positive integer, and M represents an alkali metal atom. ]
Among the above-mentioned raw materials for producing a silica sol, an alkali metal silicate can be preferably used because of its low cost, and sodium silicate, which is easily available, is preferable. Hereinafter, a form in which sodium silicate is used as a raw material for producing a silica sol and silica is produced as a spherical silica airgel will be described as a typical example, but even when other raw materials are used, an aqueous silica sol is produced and gelled by a known method. The spherical silica airgel of the present invention can be obtained in the same manner.

ケイ酸ナトリウム等のケイ酸アルカリ金属塩を用いる場合には、塩酸、硫酸等の鉱酸で中和する方法や、あるいは対イオンが水素イオン(H)とされている陽イオン交換樹脂(以下、「酸型陽イオン交換樹脂」ということがある。)を用いる方法によって、ケイ酸アルカリ金属塩中のアルカリ金属原子を水素原子で置換することで、シリカゾルを調製することができる。 When an alkali metal silicate such as sodium silicate is used, it can be neutralized with a mineral acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid, or a cation exchange resin whose counter ion is hydrogen ion (H + ) (hereinafter referred to as cation exchange resin). , "Acid-type cation exchange resin"), the silica sol can be prepared by substituting the alkali metal atom in the alkali metal silicate with a hydrogen atom.

上記の酸により中和することによってシリカゾルを調製する方法としては、酸の水溶液に対して、該水溶液を撹拌しながらケイ酸アルカリ金属塩の水溶液を添加する方法や、酸の水溶液とケイ酸アルカリ金属塩の水溶液とを配管内で衝突混合させる方法が挙げられる(例えば特公平4−54619号公報参照)。 As a method for preparing a silica sol by neutralizing with the above acid, a method of adding an aqueous solution of an alkali metal silicate to an aqueous solution of an acid while stirring the aqueous solution, or an aqueous solution of an acid and an alkali silicate. Examples thereof include a method of colliding and mixing an aqueous solution of a metal salt in a pipe (see, for example, Japanese Patent Publication No. 4-54419).

本発明において、調整したシリカゾルのpHを酸性域とすることが好ましい。具体的には、水性シリカゾルを調整する際に用いる酸の量は、ケイ酸アルカリ金属塩のアルカリ金属分に対する水素イオンのモル比として、1.05〜1.2とすることが望ましい。酸の量をこの範囲にした場合には調製したシリカゾルのpHは、1〜5程度となる。好ましくは2.5〜3.5である。 In the present invention, it is preferable that the pH of the adjusted silica sol is in the acidic range. Specifically, the amount of acid used when preparing the aqueous silica sol is preferably 1.05 to 1.2 as the molar ratio of hydrogen ions to the alkali metal content of the alkali metal silicate. When the amount of acid is in this range, the pH of the prepared silica sol is about 1 to 5. It is preferably 2.5 to 3.5.

上記の酸型陽イオン交換樹脂を用いてシリカゾルを調製する方法は、公知の方法により行うことができる。例えば、酸型陽イオン交換樹脂を充填した充填層に適切な濃度のケイ酸アルカリ金属塩の水溶液を通過させる手法、あるいは、ケイ酸アルカリ金属塩の水溶液に、酸型陽イオン交換樹脂を添加及び混合し、アルカリ金属イオンを陽イオン交換樹脂に化学吸着させて溶液中から除去した後に濾別するなどして酸型陽イオン交換樹脂を分離する手法等が挙げられる。その際に、用いる酸型陽イオン交換樹脂の量は、溶液に含まれるアルカリ金属を交換可能な量以上とする必要がある。 The method for preparing a silica sol using the acid type cation exchange resin described above can be carried out by a known method. For example, a method of passing an aqueous solution of an alkali metal silicate having an appropriate concentration through a packed bed filled with an acid cation exchange resin, or adding an acid cation exchange resin to an aqueous solution of an alkali metal silicate and adding an acid cation exchange resin. Examples thereof include a method of separating the acid type cation exchange resin by mixing, chemically adsorbing the alkali metal ion on the cation exchange resin, removing it from the solution, and then filtering it. At that time, the amount of the acid-type cation exchange resin used needs to be equal to or larger than the amount at which the alkali metal contained in the solution can be exchanged.

上記の酸型陽イオン交換樹脂としては、公知のものを特に制限なく使用することができる。例えば、スチレン系、アクリル系、メタクリル系等のイオン交換樹脂であって、イオン交換性基としてスルフォン酸基やカルボキシル基を有するものを用いることができる。このうち、スルフォン酸基を有する、いわゆる強酸型の陽イオン交換樹脂を好適に用いることができる。 As the acid type cation exchange resin, known ones can be used without particular limitation. For example, a styrene-based, acrylic-based, methacryl-based, or other ion-exchange resin having a sulphonic acid group or a carboxyl group as an ion-exchange group can be used. Of these, a so-called strong acid type cation exchange resin having a sulfonic acid group can be preferably used.

なお、上記の酸型陽イオン交換樹脂は、アルカリ金属の交換に使用した後に、公知の方法、例えば硫酸や塩酸を接触させることで再生処理を行うことができる。再生に用いる酸の量は、通常は、イオン交換樹脂の交換容量に対して2〜10倍の量が用いられる。 The acid type cation exchange resin can be regenerated by contacting it with a known method, for example, sulfuric acid or hydrochloric acid, after using it for exchanging an alkali metal. The amount of acid used for regeneration is usually 2 to 10 times the exchange capacity of the ion exchange resin.

上記の方法により作成したシリカゾルの濃度としては、ゲル化が比較的短時間で完了し、またシリカ粒子の骨格構造の形成を十分なものとして乾燥時の収縮を抑制でき、大きな細孔容量を得られやすい点で、シリカ分の濃度(SiO2換算)として20g/L以上とすることが好ましく、40g/L以上とすることがより好ましく、50g/L以上とすることが特に好ましい。その一方で、シリカ粒子の密度を相対的に小さくして、良好な細孔容積を得て、シリカ骨格自体による熱伝導(固体伝導)を低減することにより、良好な断熱性能が得られやすい点で、160g/L以下とすることが好ましく、120g/L以下にすることがより好ましく、100g/L以下とすることが特に好ましい。 As for the concentration of the silica sol prepared by the above method, gelation is completed in a relatively short time, shrinkage during drying can be suppressed by sufficiently forming the skeleton structure of the silica particles, and a large pore capacity is obtained. The concentration of silica (SiO2 equivalent) is preferably 20 g / L or more, more preferably 40 g / L or more, and particularly preferably 50 g / L or more. On the other hand, good heat insulation performance can be easily obtained by relatively reducing the density of silica particles, obtaining a good pore volume, and reducing heat conduction (solid conduction) by the silica skeleton itself. Therefore, it is preferably 160 g / L or less, more preferably 120 g / L or less, and particularly preferably 100 g / L or less.

(エマルション形成工程S2)
エマルション形成工程S2(以下、単に「S2」ということがある。)は、S1によって得た水性シリカゾルを疎水性有機溶媒中に分散させてW/Oエマルションを形成する工程である。すなわち、上記水性シリカゾルを分散質、疎水性有機溶媒を分散媒としてエマルションを形成させる。このようなW/Oエマルションを形成することにより、分散質であるシリカゾルは表面張力等により球状になるので、該球状形状で疎水性溶媒中に分散しているシリカゾルをゲル化させることにより、球状のゲル化体を得ることができる。また、このように、W/Oエマルションを形成するエマルション形成工程S2を経ることにより、0.8以上の高い円形度を有するエアロゲルを製造することが可能になる。
(Emulsion forming step S2)
The emulsion forming step S2 (hereinafter, may be simply referred to as “S2”) is a step of dispersing the aqueous silica sol obtained in S1 in a hydrophobic organic solvent to form a W / O emulsion. That is, an emulsion is formed using the aqueous silica sol as a dispersoid and a hydrophobic organic solvent as a dispersion medium. By forming such a W / O emulsion, the dispersoid silica sol becomes spherical due to surface tension or the like. Therefore, by gelling the silica sol which has a spherical shape and is dispersed in a hydrophobic solvent, it becomes spherical. Gelled product can be obtained. Further, by going through the emulsion forming step S2 for forming the W / O emulsion in this way, it becomes possible to produce an airgel having a high circularity of 0.8 or more.

特に、本発明では、当該S2において、上記分散質(W相)の液滴の粒度分布において、液滴のD50径が大凡目的とする球状シリカエアロゲルのD50径となるようW/Oエマルションを形成することが重要である。W/Oエマルション中のシリカゾル液滴の平均粒径と目的物である球状シリカエアロゲルの平均粒径とは概ね対応関係にあるからである。 In particular, in the present invention, in the S2, a W / O emulsion is formed so that the D50 diameter of the droplet is roughly the D50 diameter of the target spherical silica airgel in the particle size distribution of the dispersoid (W phase) droplet. It is important to. This is because there is a general correspondence between the average particle size of the silica sol droplets in the W / O emulsion and the average particle size of the target spherical silica airgel.

W/Oエマルションを形成する、即ち、水性シリカゾルを疎水性有機溶媒中に分散させる方法として、膜乳化、機械乳化などの手段が挙げられるが、膜乳化では膜出口付近でエマルションの合一化が起こりやすく、粒径制御が難しい為、撹拌混合装置を用いた機械乳化が好ましい。上記撹拌混合装置として、ミキサー、ホモジナイザー、スタティックミキサー等が挙げられるが、一般に、分散粒子の粒子径が小さいほどエマルションの安定性が向上するため、従来は、ホモジナイザーが好適に用いられた。 As a method of forming a W / O emulsion, that is, dispersing an aqueous silica sol in a hydrophobic organic solvent, means such as membrane emulsification and mechanical emulsification can be mentioned. Mechanical emulsification using a stirring and mixing device is preferable because it is likely to occur and it is difficult to control the particle size. Examples of the stirring / mixing device include a mixer, a homogenizer, and a static mixer. Generally, the smaller the particle size of the dispersed particles, the better the stability of the emulsion. Therefore, conventionally, a homogenizer has been preferably used.

上記ホモジナイザーは、一般的に固体と液体、液体と液体、等の2相流に激しい機械的作用を加えて,均一で安定したエマルションあるいはサスペンションをつくる機械装置であり、高速の回転翼の強い撹拌作用を利用する方法,高圧流体を狭い流路を通して流す際に受ける強い剪断作用を利用する方法、超音波を利用する方法等があり、回転翼の強い撹拌作用を利用する方法では、一般的に回転数は1000rpm以上で使用される。具体的には、マツボー社製 マイルダー、IKA社製 ウルトラタラックスホモジナイザー、プライミクス社製 ラボ・リューション等が挙げられる。 The homogenizer is a mechanical device that generally applies a vigorous mechanical action to a two-phase flow of solid and liquid, liquid and liquid, etc. to produce a uniform and stable emulsion or suspension, and is a strong stirring of a high-speed rotary blade. There are methods that utilize the action, methods that utilize the strong shearing action that is received when a high-pressure fluid flows through a narrow flow path, methods that use ultrasonic waves, etc., and methods that utilize the strong stirring action of the rotary blade are generally used. The rotation speed is 1000 rpm or more. Specific examples include a milder manufactured by Matsubo, an ultra-talax homogenizer manufactured by IKA, and a laboratory solution manufactured by Primix.

上記スタティックミキサーは駆動部の無い静止型の混合器であり、具体的には、ノリタケ社製 スタティックミキサー、シンユー技研社製 SS.M、OHR流体工学研究所社製 OHRミキサー等が挙げられる。 The above-mentioned static mixer is a static mixer without a drive unit. Specifically, a static mixer manufactured by Noritake Co., Ltd. and SS. M, OHR mixer manufactured by OHR Fluid Engineering Laboratory Co., Ltd. and the like can be mentioned.

上記ミキサーは一般的に均一層に動力を加えて撹拌混合する装置であり、一般的に回転数は1000rpm未満で使用される。具体的には、回転翼を有するミキサー、流体をジェット噴射して撹拌するミキサー等が挙げられる。 The mixer is generally a device for stirring and mixing by applying power to a uniform layer, and is generally used at a rotation speed of less than 1000 rpm. Specific examples thereof include a mixer having a rotary blade, a mixer that jets and agitates a fluid, and the like.

本発明の球状シリカエアロゲルを得るためには、上記撹拌混合装置の中でも、回転翼を有するミキサーを用いることが必要である。 In order to obtain the spherical silica airgel of the present invention, it is necessary to use a mixer having a rotary blade among the above-mentioned stirring and mixing devices.

ところで、本発明の如くW/O型エマルションを形成して、球状シリカエアロゲルを製造する場合、エマルション形成後、後述するゲル化工程S3でシリカゾルがゲル化するまで、ゲル化時間を要する。したがって、ゲル化が終了するまでの間、エマルションにおける分散状態を安定に保つ必要がある。 By the way, in the case of forming a W / O type emulsion to produce a spherical silica airgel as in the present invention, it takes a gelation time after the emulsion is formed until the silica sol gels in the gelation step S3 described later. Therefore, it is necessary to keep the dispersed state of the emulsion stable until the gelation is completed.

ここで、機械乳化のための撹拌混合装置としてミキサーを選択した場合に、前記ホモジナイザーを選択した場合と比較して粒径が大きいため得られるエマルションの安定性が低い。しかしながら、後述するゲル化工程において、回転翼を有するミキサーを用いて撹拌を継続しても、円形度を大きく損ねない。したがって、エマルションを形成した後、ゲル化工程においても回転翼を有するミキサーを用いて同条件で撹拌し続けることができる。即ち、エマルションの安定性が低くても、同条件で撹拌を継続することによりエマルションにおける水性シリカゾルの分散状態を維持することが可能となるのである。 Here, when a mixer is selected as the stirring and mixing device for mechanical emulsification, the stability of the obtained emulsion is low because the particle size is larger than that when the homogenizer is selected. However, in the gelation step described later, even if stirring is continued using a mixer having rotary blades, the circularity is not significantly impaired. Therefore, after forming the emulsion, stirring can be continued under the same conditions using a mixer having rotary blades even in the gelation step. That is, even if the stability of the emulsion is low, it is possible to maintain the dispersed state of the aqueous silica sol in the emulsion by continuing stirring under the same conditions.

一方で、ホモジナイザーを用いた場合には、ゲル化工程において同様にホモジナイザーで撹拌すると、その原理ゆえの回転速度や剪断作用等により円形度を維持することが困難となる。すなわち、ホモジナイザーを用いた場合には、エマルション形成後ゲル化が終了するまでの間、エマルションの分散状態が維持できる安定性の高いエマルションが求められる。 On the other hand, when a homogenizer is used, if the homogenizer is similarly stirred in the gelling step, it becomes difficult to maintain the circularity due to the rotation speed and the shearing action due to the principle. That is, when a homogenizer is used, a highly stable emulsion that can maintain the dispersed state of the emulsion after the emulsion is formed until the gelation is completed is required.

本発明において、「回転翼を有するミキサー」とは、水性シリカゾルと疎水性溶媒とを所定量投入することができる容器において、容器上部から回転数を調整可能な回転翼が設けられた装置である。 In the present invention, the "mixer having rotary blades" is a container in which a predetermined amount of an aqueous silica sol and a hydrophobic solvent can be charged, and is provided with rotary blades capable of adjusting the rotation speed from the upper part of the container. ..

回転翼の形状としては、パドル翼、傾斜パドル翼、後退翼、アンカー翼等が挙げられ、翼の枚数としては、2〜6枚が一般的である。この中で、均一な撹拌を行いつつ適度なせん断力の調整が行える点で、四枚傾斜パドル翼、三枚後退翼が好適に用いられる。 Examples of the shape of the rotary blade include a paddle blade, an inclined paddle blade, a swept wing, an anchor blade, and the like, and the number of blades is generally 2 to 6. Among these, a four-inclined paddle blade and a three-sheet swept wing are preferably used in that an appropriate shearing force can be adjusted while performing uniform stirring.

本発明の粒径範囲を有する球状シリカエアロゲルを得るためには、前述の回転翼を有するミキサーを用い、さらに、その撹拌条件として、回転翼の周速が30m/s〜400m/sであり、好ましくは50〜350m/sである。回転翼の形状等にもよるが、同じ回転翼を使用した場合、周速が小さいほどW相液滴の粒径が大きく、粒度分布も大きくなる傾向にある。したがって、目的とする球状シリカエアロゲルの粒径に合わせて、回転翼の周速を上記範囲で調整してやればよい。また、周速が大きい程、容器内が均一化しやすいため、粒度分布が狭くなる傾向がある。 In order to obtain the spherical silica airgel having the particle size range of the present invention, the mixer having the above-mentioned rotary blade is used, and further, the peripheral speed of the rotary blade is 30 m / s to 400 m / s as the stirring condition. It is preferably 50 to 350 m / s. Although it depends on the shape of the rotor blade and the like, when the same rotor blade is used, the smaller the peripheral speed, the larger the particle size of the W-phase droplet and the larger the particle size distribution. Therefore, the peripheral speed of the rotary blade may be adjusted within the above range according to the particle size of the target spherical silica airgel. Further, the larger the peripheral speed, the easier it is to make the inside of the container uniform, so that the particle size distribution tends to be narrowed.

上記周速を得る際の回転翼の回転速度は、用いる回転翼の大きさ等に因るため、一概には言えないが20〜1000rpmであり、好ましくは40〜800rpmである。即ち、回転翼の中心からの長さが長くなるほど低い回転速度とすることができる。一般に、同じ周速とした場合に回転翼の長さが長いほど、回転翼の中心部の速度が小さくなるため、得られる球状シリカエアロゲルの粒度分布が広くなる傾向がある。 The rotational speed of the rotary blade at the time of obtaining the peripheral speed depends on the size of the rotary blade used and the like, and therefore cannot be unconditionally stated, but is 20 to 1000 rpm, preferably 40 to 800 rpm. That is, the longer the length from the center of the rotor, the lower the rotation speed can be. In general, when the peripheral speed is the same, the longer the rotor blade is, the lower the speed at the center of the rotor blade is, so that the particle size distribution of the obtained spherical silica airgel tends to be wider.

本発明において、所望の粒子径、粒度分布を有する球状シリカエアロゲルが得られるよう、回転翼の形状、長さ、周速等を随時選択すればよい。 In the present invention, the shape, length, peripheral speed, etc. of the rotor blade may be selected at any time so that a spherical silica airgel having a desired particle size and particle size distribution can be obtained.

なお、ミキサーの容量は特に制限されないが、通常は、選択した回転翼の大きさや能力、及び処理量等勘案して決定されればよい。具体的には0.5L〜20m、好ましくは0.5〜15m、さらに好ましくは1〜10mである。 The capacity of the mixer is not particularly limited, but usually, it may be determined in consideration of the size and capacity of the selected rotor blade, the processing amount, and the like. Specifically, it is 0.5 L to 20 m 3 , preferably 0.5 to 15 m 3 , and more preferably 1 to 10 m 3 .

また、W層を形成する水性シリカゾルがゲル化した時点でW/OエマルションがW/Oサスペンジョン(懸濁液)に変化することで粒子形状が固定され、それ時点以降は球状の形状を保ったまま微細化することができなくなるため、撹拌時間は撹拌を開始してから水性シリカゾルがゲル化するまでの時間に限定される。 Further, when the aqueous silica sol forming the W layer gels, the W / O emulsion changes to W / O suspension (suspension) to fix the particle shape, and after that point, the spherical shape is maintained. Since it cannot be refined as it is, the stirring time is limited to the time from the start of stirring until the aqueous silica sol gels.

一方で、撹拌速度が低速であるため全体を均一に混合するためには最低限の時間が必要であることから、撹拌に必要となる時間は5〜180分であり、より好ましくは15〜120分、さらに好ましくは30〜60分である。 On the other hand, since the stirring speed is low, the minimum time is required to uniformly mix the whole, so the time required for stirring is 5 to 180 minutes, more preferably 15 to 120 minutes. Minutes, more preferably 30-60 minutes.

撹拌容器内において、前記回転翼以外の付属品の有無、例えば邪魔板等の有無やその形状は特に限定されないが、低速撹拌における均一混合を行う上では邪魔板等の液混合を補助する付属品が設置されていることが好ましい。 In the stirring container, the presence / absence of accessories other than the rotor blades, for example, the presence / absence of a baffle plate and the shape thereof are not particularly limited, but accessories that assist liquid mixing of the baffle plate and the like for uniform mixing in low-speed stirring. Is preferably installed.

疎水性有機溶剤と水性シリカゾルの液温は水性シリカゾルのゲル化時間に影響を与えるが、回転翼の回転によりW/OエマルションのD50径を調整する時間は、水性シリカゾルはゲル化せずにゾルの状態を保つ必要があるため、疎水性有機溶剤と水性シリカゾルの液温はゲル化を抑制するために5〜20℃に保持されていることが好ましい。 The liquid temperature of the hydrophobic organic solvent and the aqueous silica sol affects the gelation time of the aqueous silica sol, but the time to adjust the D50 diameter of the W / O emulsion by the rotation of the rotary blade is such that the aqueous silica sol does not gel. It is preferable that the liquid temperature of the hydrophobic organic solvent and the aqueous silica sol is maintained at 5 to 20 ° C. in order to suppress gelation.

前記の疎水性有機溶媒の種類としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン等の脂肪族炭化水素、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロプロパン、動粘度が0.65〜10cSのジメチルシリコーンオイル等を好適に用いることができる。この中でも、適度な粘度を有するヘプタンを特に好適に用いることができる。なお必要に応じて、複数の溶媒を混合して用いても良い。 Examples of the above-mentioned hydrophobic organic solvent include aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, and dodecane, dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, dichloropropane, and kinematic viscosity of 0.65 to 10 cS. Dichloromethane oil and the like can be preferably used. Among these, heptane having an appropriate viscosity can be particularly preferably used. If necessary, a plurality of solvents may be mixed and used.

使用する疎水性有機溶媒の量は、エマルションがW/O型となる程度の量であれば特に限定されることはない。ただし、水性シリカゾル1体積部に対して疎水性有機溶媒が1〜10体積部程度となる量が好ましく、更には、1〜5体積部、特に好ましくは、1〜2体積部とする。 The amount of the hydrophobic organic solvent used is not particularly limited as long as the amount of the emulsion becomes W / O type. However, the amount of the hydrophobic organic solvent is preferably about 1 to 10 parts by volume with respect to 1 part by volume of the aqueous silica sol, and further, 1 to 5 parts by volume, particularly preferably 1 to 2 parts by volume.

本発明において、上記のW/Oエマルションを形成する際には、界面活性剤を添加することが好ましい。使用する界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、及びノニオン系界面活性剤のいずれも使用することが可能である。これらの中でも、W/Oエマルションを形成しやすい点で、ノニオン系界面活性剤が好ましい。本発明においては、シリカゾルが水性であるため、界面活性剤の親水性及び疎水性の程度を示す値であるHLB値が3以上5以下の界面活性剤を好適に用いることができる。なお本発明において「HLB値」とは、グリフィン法によるHLB値を意味する。好適に用いることができる界面活性剤の具体例としては、ソルビタンモノオレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノセスキオレート等が挙げられる。 In the present invention, it is preferable to add a surfactant when forming the above W / O emulsion. As the surfactant to be used, any of an anionic surfactant, a cationic surfactant, and a nonionic surfactant can be used. Among these, nonionic surfactants are preferable because they can easily form W / O emulsions. In the present invention, since the silica sol is aqueous, a surfactant having an HLB value of 3 or more and 5 or less, which is a value indicating the degree of hydrophilicity and hydrophobicity of the surfactant, can be preferably used. In the present invention, the "HLB value" means the HLB value by the Griffin method. Specific examples of the surfactant that can be preferably used include sorbitan monooleate, sorbitan monostearate, sorbitan monosesquiolate and the like.

界面活性剤の使用量は、使用する疎水性有機溶媒の種類や量によって変わるが、疎水性有機溶媒としてヘプタンを用い、量をシリカゾル1体積部に対して2体積部とした場合には、シリカゾル100mlに対して、0.4〜1.2gとすることが好ましい。界面活性剤の使用量が、この範囲を超えて多いとゲル化体抽出工程S7での分離性が悪くなる傾向にあり、分離が困難となる。またこの範囲を超えて少ないと、エマルションの安定性が悪くなり、最終的に得られる球状シリカエアロゲルの円形度が低くなる傾向にある。
(ゲル化工程S3)
ゲル化工程S3(以下、「S3」と略記することがある。)は、上記S2におけるW/Oエマルションの形成に引き続き、水性シリカゾルの液滴が疎水性有機溶媒中に分散している状態において水性シリカゾルをゲル化させる工程である。当該工程では、ゲル化が終了するまでの間、S2で形成されたエマルジョンの分散状態が維持されることが好ましく、具体的には、前記S2工程でエマルションを形成する時と同様に回転翼を有するミキサーを用いて撹拌を継続しながらゲル化させることが好ましい。これにより、ゲル化が終了するまでの間エマルションの分散状態を維持することが容易である。
The amount of the surfactant used varies depending on the type and amount of the hydrophobic organic solvent used, but when heptane is used as the hydrophobic organic solvent and the amount is 2 parts by volume with respect to 1 part by volume of the silica sol, the silica sol It is preferably 0.4 to 1.2 g with respect to 100 ml. If the amount of the surfactant used exceeds this range, the separability in the gelled product extraction step S7 tends to deteriorate, and separation becomes difficult. On the other hand, if the amount exceeds this range, the stability of the emulsion deteriorates, and the circularity of the finally obtained spherical silica airgel tends to decrease.
(Gelification step S3)
The gelation step S3 (hereinafter, may be abbreviated as “S3”) is carried out in a state where droplets of the aqueous silica sol are dispersed in the hydrophobic organic solvent following the formation of the W / O emulsion in S2. This is a step of gelling an aqueous silica sol. In this step, it is preferable that the dispersed state of the emulsion formed in S2 is maintained until the gelation is completed. Specifically, the rotor blades are formed in the same manner as in the case of forming the emulsion in the S2 step. It is preferable to gel the mixture while continuing stirring using a mixer having the mixture. This makes it easy to maintain the dispersed state of the emulsion until the gelation is completed.

エマルションの分散状態を維持する観点から、撹拌条件等はS2工程と同じにすることが好ましい。 From the viewpoint of maintaining the dispersed state of the emulsion, it is preferable that the stirring conditions and the like are the same as those in the S2 step.

上記水性シリカゾルの液滴中では、分散質としてシリカの1次粒子が分散しており、該工程のゲル化により、該1次粒子が3次元網目構造を形成し、2次粒子を形成する。 In the droplets of the aqueous silica sol, primary particles of silica are dispersed as dispersoids, and the primary particles form a three-dimensional network structure by gelation in the step to form secondary particles.

通常、シリカゾルをゲル化する手段として、高温に加熱する手法や、或いはシリカゾルのpHを弱酸性ないし塩基性に調整する手法が用いられるが、本発明のゲル化工程では、pHを酸性域に維持したまま加熱することによりゲル化を行うことが好ましい。 Usually, as a means for gelling the silica sol, a method of heating to a high temperature or a method of adjusting the pH of the silica sol to weakly acidic or basic is used, but in the gelling step of the present invention, the pH is maintained in an acidic range. It is preferable to carry out gelation by heating while maintaining the gel.

上記pHは、前述のエマルション形成工程と同様にpHを2〜5の範囲内にしておくことが好ましく、2.5〜3.5の範囲内としておくことがより好ましく、2.5〜3.0の範囲内としておくことが特に好ましい。 The pH is preferably in the range of 2 to 5, more preferably in the range of 2.5 to 3.5, and more preferably 2.5 to 3. It is particularly preferable to keep it within the range of 0.

ゲル化温度の上限は、用いる疎水性有機溶剤に依存し、疎水性有機溶剤が沸騰する温度以下とすることが好ましい。また、ゲル化に必要な時間を短くする上では、温度は高い方が好ましく、疎水性有機溶剤としてヘプタンを用いた場合には、50〜70℃、好ましくは、60〜70℃で行うことが好ましい。 The upper limit of the gelation temperature depends on the hydrophobic organic solvent used, and is preferably equal to or lower than the temperature at which the hydrophobic organic solvent boils. Further, in order to shorten the time required for gelation, a high temperature is preferable, and when heptane is used as the hydrophobic organic solvent, the temperature is 50 to 70 ° C, preferably 60 to 70 ° C. preferable.

ゲル化時間(ゲル化が開始して、ゲル化が終了するまでの時間)は、ゾルのpHや温度、シリカゾル中のシリカ分の濃度に依存するため一概には言えないが、例えばpH3、温度70℃、シリカゾル中のシリカ分の濃度(SiO2換算)が80g/Lの場合には、30分〜24時間とすることが好ましく、5〜12時間とすることがより好ましい。ゾルのpH、温度、シリカ分の濃度が低いほど、ゲル化時間が長くなる。 The gelling time (the time from the start of gelation to the end of gelation) depends on the pH and temperature of the sol and the concentration of silica in the silica sol, so it cannot be said unconditionally. When the concentration of the silica content in the silica sol (SiO2 conversion) is 80 g / L at 70 ° C., it is preferably 30 minutes to 24 hours, more preferably 5 to 12 hours. The lower the pH, temperature and silica concentration of the sol, the longer the gelation time.

(W相分離工程S4)
W相分離工程S4(以下、「S4」と略記することがある。)においては、前記分散溶媒をO相とW相に分離するものであり、一般的には解乳とも呼ばれている操作である。上記工程より得たゲル化体は、分離して得られたW相側に存在している。
(W phase separation step S4)
In the W phase separation step S4 (hereinafter, may be abbreviated as "S4"), the dispersion solvent is separated into an O phase and a W phase, which is also generally called weaning. Is. The gelled product obtained from the above step is present on the W phase side obtained by separation.

当該W相分離方法としては、公知の方法を採用することが可能であるが、具体的には、水溶性有機溶媒の添加、塩の添加、遠心力の付与、酸の添加、濾過、容積比の変化(水又は疎水性有機溶媒の添加)等から選ばれる一つ、あるいは複数を組み合わせて実施することができる。好適には、一定量の水溶性有機溶媒をエマルション中に加えてO相とW相に分離することができる。この工程を経ると、一般に上層がO相、下層がW相となる。 As the W phase separation method, a known method can be adopted. Specifically, the addition of a water-soluble organic solvent, the addition of a salt, the addition of centrifugal force, the addition of an acid, the filtration, and the volume ratio It can be carried out by one or a combination of two or more selected from the changes (addition of water or hydrophobic organic solvent) and the like. Preferably, a certain amount of a water-soluble organic solvent can be added to the emulsion to separate it into an O phase and a W phase. After this step, the upper layer generally becomes the O phase and the lower layer becomes the W phase.

上記の水溶性有機溶媒としては、アセトン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等が挙げられる。このうち、イソプロピルアルコールは、後述のシリル化処理の際にも、処理の効率を高める上で効果があるため、好適に用いることができる。 Examples of the above-mentioned water-soluble organic solvent include acetone, methanol, ethanol, isopropyl alcohol and the like. Of these, isopropyl alcohol can be preferably used because it is effective in increasing the efficiency of the treatment even in the silylation treatment described later.

上記の水溶性有機溶媒の添加量としては、エマルション形成時に用いた界面活性剤の種類および量によって調整することが好ましい。例えば、W/O型エマルションの界面活性剤としてソルビタンモノオレエートを用いた場合には、O相の量に対して質量で0.1〜0.4倍程度の水溶性有機溶媒を加え、必要に応じて撹拌後、静置することにより、好適にO相とW相に分離することができる。また、上記水溶性有機溶媒と供に、水も、O相の量に対して質量で0.6〜0.9倍程度の添加量で加えるのが好ましい。 The amount of the above-mentioned water-soluble organic solvent added is preferably adjusted according to the type and amount of the surfactant used at the time of forming the emulsion. For example, when sorbitan monooleate is used as the surfactant of the W / O type emulsion, it is necessary to add a water-soluble organic solvent having a mass of about 0.1 to 0.4 times the amount of the O phase. It can be preferably separated into an O phase and a W phase by allowing it to stand after stirring according to the above. Further, it is preferable to add water together with the water-soluble organic solvent in an amount of about 0.6 to 0.9 times by mass with respect to the amount of the O phase.

また、S4工程を行う場合の温度は特に限定されないが、通常は、20〜70℃程度で行うことができる。 The temperature at which the S4 step is performed is not particularly limited, but it can usually be performed at about 20 to 70 ° C.

(ゲル化体熟成工程S4’)
上記S4工程の後には、ゲル化体熟成工程S4’(以下、「S4’」と略記することがある。)を実施して、前述の操作によってゲル化した後、ゲルの熟成を行うのが好ましい。
(Gelified body aging step S4')
After the above S4 step, a gelled body aging step S4'(hereinafter, may be abbreviated as "S4'") is carried out to gel by the above-mentioned operation, and then the gel is aged. preferable.

本発明の球状シリカエアロゲルを構成する粒子の圧縮強度を向上させるという観点から、ゲル化後に0.5〜12時間程度、熟成を行うことによってゲル化反応(脱水縮合反応)を更に進行させることが好ましい。当該熟成は室温〜80℃程度で保持することによって行うことができる。好ましくは50〜70℃、より好ましくは60〜70℃で保持する。 From the viewpoint of improving the compressive strength of the particles constituting the spherical silica airgel of the present invention, the gelation reaction (dehydration condensation reaction) can be further promoted by aging for about 0.5 to 12 hours after gelation. preferable. The aging can be carried out by keeping the temperature at room temperature to about 80 ° C. It is preferably held at 50 to 70 ° C, more preferably 60 to 70 ° C.

また、当該熟成工程ではゲル化反応(脱水縮合反応)を促進させるため、アルカリ剤を添加することでW相のpHを調整してもよい。アルカリ剤としては特に限定されないが、一般的にはNaOH、KOH、アンモニア等が用いられる。調整後のW層のpHは3〜10であり、好ましくは5〜8である。 Further, in the aging step, in order to promote the gelation reaction (dehydration condensation reaction), the pH of the W phase may be adjusted by adding an alkaline agent. The alkaline agent is not particularly limited, but NaOH, KOH, ammonia and the like are generally used. The adjusted pH of the W layer is 3 to 10, preferably 5 to 8.

本S4’工程においては、分離しているO相をそのまま系内に残しておくことが好ましい。O相を残しておくことにより、ゲル化体に吸着している界面活性剤をO相に抽出することができるため、最終的に得られる球状シリカエアロゲルに含まれる界面活性剤の量を調整することが可能となる。 In this S4'step, it is preferable to leave the separated O phase as it is in the system. By leaving the O phase, the surfactant adsorbed on the gelled product can be extracted into the O phase, so that the amount of the surfactant contained in the finally obtained spherical silica airgel is adjusted. It becomes possible.

(W相回収工程S5)
W相回収工程S5(以下、「S5」と略記することがある。)においては、前記W相の回収を行う。引き続き行われるゲル化体のシリル化処理の処理効率を向上させるため、上記S4で得られたO相とW相の分離溶媒から、例えばデカンテーション等でO相を除去し、W相を回収することができる。
(W phase recovery step S5)
In the W phase recovery step S5 (hereinafter, may be abbreviated as “S5”), the W phase is recovered. In order to improve the treatment efficiency of the subsequent silylation treatment of the gelled product, the O phase is removed from the O phase and W phase separation solvent obtained in S4 above by, for example, decantation, and the W phase is recovered. be able to.

なおここで、完全にO相を除去する必要はないが、当該W相に含まれるゲル化体をシリル化処理する工程において、効率的にシリル化処理を行うためにはW相に含まれるO相の割合はなるべく少ない方が良く、W相中に含まれる量としては、20wt%以下が好ましく、さらに好ましくは10wt%以下である。 Here, it is not necessary to completely remove the O phase, but in the step of silylating the gelled product contained in the W phase, the O contained in the W phase can be efficiently silylated. The ratio of the phases should be as small as possible, and the amount contained in the W phase is preferably 20 wt% or less, more preferably 10 wt% or less.

(シリル化処理工程S6)
シリル化処理工程S6(シリル化処理工程S6。以下単に「S6」と略記することがある。)においては、上記W相回収工程S5の後にシリル化剤を用いてゲル化体をシリル化処理する。シリル化処理に得られる球状シリカエアロゲルは疎水性を呈するものになり、後に施される、ゲル化体回収工程S7で、該ゲル化体を乾燥する際に収縮が抑制されて、エアロゲルとしての多孔質な構造を保持した粉体を得ることを可能にさせる。
(Cyrilization treatment step S6)
In the silylation treatment step S6 (silylation treatment step S6; hereinafter, it may be simply abbreviated as “S6”), the gelled product is silylated using a silylating agent after the W phase recovery step S5. .. The spherical silica airgel obtained in the silylation treatment becomes hydrophobic, and in the gelled body recovery step S7, which is performed later, shrinkage is suppressed when the gelled body is dried, and the airgel becomes porous. It makes it possible to obtain a powder that retains a high quality structure.

本発明において使用可能なシリル化剤としては金属酸化物(ここではシリカである。)表面に存在するヒドロキシ基:
M−OH (4)
[式(4)中、Mは金属原子を表す。式(4)においてはMの残りの原子価は省略されている。]
と反応し、これを
(M−O−)(4−n)SiRn (5)
[式(5)中、nは1〜3の整数であり、Rは炭化水素基であり、nが2以上である場合には、複数のRは同一でも相互に異なっていてもよい。]へと変換することが可能なシリル化剤を一例として挙げることができる。
As a silylating agent that can be used in the present invention, a hydroxy group existing on the surface of a metal oxide (here, silica):
M-OH (4)
[In equation (4), M represents a metal atom. In formula (4), the remaining valences of M are omitted. ]
Reacts with (MO-) (4-n) SiRn (5)
[In the formula (5), n is an integer of 1 to 3, R is a hydrocarbon group, and when n is 2 or more, a plurality of Rs may be the same or different from each other. ] Can be mentioned as an example of a silylating agent capable of converting to.

このようなシリル化剤を用いてシリル化処理を行うことにより、シリカエアロゲル表面のヒドロキシ基が疎水性のシリル基でエンドキャッピングされて不活性化されるので、表面ヒドロキシ基相互間での脱水縮合反応を抑制できる。よって、臨界点未満の条件で乾燥を行っても乾燥収縮を抑制できるので、3mL/g以上のBJH細孔容積を有する疎水性シリカエアロゲルを得ることが可能になる。 By performing the silylation treatment using such a silylating agent, the hydroxy groups on the surface of the silica airgel are endcapped with hydrophobic silyl groups and inactivated, so that dehydration condensation between the surface hydroxy groups is carried out. The reaction can be suppressed. Therefore, since drying shrinkage can be suppressed even if drying is performed under conditions below the critical point, it becomes possible to obtain a hydrophobic silica airgel having a BJH pore volume of 3 mL / g or more.

上記のシリル化剤としては、以下の一般式(6)〜(7)で示される化合物が知られている。
RnSiX(4−n) (6)
[式(6)中、nは1〜3の整数を表し;Rは炭化水素基等の疎水基を表し;Xはヒドロキシ基を有する化合物との反応においてSi原子との結合が開裂して分子から脱離可能な基(脱離基)を表す。nが2以上のとき複数のRは同一でも異なっていてもよい。また、nが2以下のとき複数のXは同一でも異なっていてもよい。]
As the above silylating agent, compounds represented by the following general formulas (6) to (7) are known.
RnSiX (4-n) (6)
[In formula (6), n represents an integer of 1 to 3; R represents a hydrophobic group such as a hydrocarbon group; X represents a molecule in which the bond with a Si atom is cleaved in a reaction with a compound having a hydroxy group. Represents a group that can be eliminated from (leaving group). When n is 2 or more, a plurality of Rs may be the same or different. Further, when n is 2 or less, a plurality of Xs may be the same or different. ]

Figure 0006966247
Figure 0006966247


[式(7)中、R1はアルキレン基を表し;R2及びR3は各々独立に炭化水素基を表し;R4及びR5は各々独立に水素原子又は炭化水素基を表す。]

[In formula (7), R1 represents an alkylene group; R2 and R3 each independently represent a hydrocarbon group; R4 and R5 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group. ]

Figure 0006966247
Figure 0006966247


[式(8)中、R6及びR7は各々独立に炭化水素基を表し、mは3〜6の整数を表す。複数のR6は同一でも異なっていてもよい。また、複数のR7は同一でも異なっていてもよい。]
上記式(6)において、Rは炭化水素基であり、好ましくは炭素数1〜10の炭化水素基であり、より好ましくは炭素数1〜4の炭化水素基であり、特に好ましくはメチル基である。

[In formula (8), R6 and R7 each independently represent a hydrocarbon group, and m represents an integer of 3 to 6. The plurality of R6s may be the same or different. Further, the plurality of R7s may be the same or different. ]
In the above formula (6), R is a hydrocarbon group, preferably a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and particularly preferably a methyl group. be.

Xで示される脱離基としては、塩素、臭素等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基;−NH−SiR3で示される基(式中、Rは式(6)におけるRと同義である)等を例示できる。 The leaving group represented by X is a halogen atom such as chlorine or bromine; an alkoxy group such as a methoxy group or an ethoxy group; a group represented by −NH-SiR3 (in the formula, R is synonymous with R in the formula (6)). ) Etc. can be exemplified.

上記式(6)で示されるシリル化剤を具体的に例示すると、クロロトリメチルシラン、ジクロロジメチルシラン、トリクロロメチルシラン、モノメチルトリメトキシシラン、モノメチルトリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等が挙げられる。反応性が良好である点で、クロロトリメチルシラン、ジクロロジメチルシラン、トリクロロメチルシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン及び/又はヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチルジシロキサンが特に好ましい。脱離基Xの数(4−n)に応じて、シリカエアロゲル骨格上のヒドロキシ基と結合する数は変化する。例えば、例えば、nが2であれば:
(M−O−)2SiR2 (9)
という結合が生じることになる。また、nが3であれば:
M−O−SiR3 (10)
という結合が生じることになる。このようにヒドロキシ基がシリル化されることにより、シリル化処理がなされる。
Specific examples of the silylating agent represented by the above formula (6) include chlorotrimethylsilane, dichlorodimethylsilane, trichloromethylsilane, monomethyltrimethoxysilane, monomethyltriethoxysilane, and hexamethyldisilazane. Chlorotrimethylsilane, dichlorodimethylsilane, trichloromethylsilane, octamethylcyclotetrasiloxane and / or hexamethyldisilazane and hexamethyldisiloxane are particularly preferred in terms of good reactivity. Depending on the number of leaving groups X (4-n), the number of bonds with hydroxy groups on the silica airgel skeleton varies. For example, if n is 2, for example:
(MO-) 2SiR2 (9)
Will occur. If n is 3, then:
MO-SiR3 (10)
Will occur. By silylating the hydroxy group in this way, the silylation treatment is performed.

上記式(7)において、R1はアルキレン基であり、好ましくは炭素数2〜8のアルキレン基であり、特に好ましくは炭素数2〜3のアルキレン基である。 In the above formula (7), R1 is an alkylene group, preferably an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, and particularly preferably an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms.

上記式(7)において、R2及びR3は各々独立に炭化水素基であり、好ましい基としては、式(6)におけるRと同様の基を挙げることができる。R4は水素原子又は炭化水素基を示し、炭化水素基である場合には、好ましい基としては、式(6)におけるRと同様の基を挙げることができる。この式(7)で示される化合物(環状シラザン)でゲル化体を処理した場合には、ヒドロキシ基との反応によりSi−N結合が開裂するので、ゲル化体中のシリカエアロゲル骨格表面上には
(M−O−)2SiR2R3 (11)
という結合が生じることになる。このように上記式(7)の環状シラザン類によっても、ヒドロキシ基がシリル化され、シリル化処理がなされる。
In the above formula (7), R2 and R3 are each independently a hydrocarbon group, and preferred groups include groups similar to R in the formula (6). R4 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group, and when it is a hydrocarbon group, a preferable group may be a group similar to R in the formula (6). When the gelled product is treated with the compound represented by this formula (7) (cyclic silazane), the Si—N bond is cleaved by the reaction with the hydroxy group, so that the silica airgel skeleton surface in the gelled product is cleaved. Is (MO-) 2SiR2R3 (11)
Will occur. As described above, the hydroxy group is also silylated by the cyclic silazanes of the above formula (7), and the silylation treatment is performed.

上記式(7)で示される環状シラザン類を具体的に例示すると、ヘキサメチルシクロトリシラザン、オクタメチルシクロテトラシラザン等が挙げられる。 Specific examples of the cyclic silazanes represented by the above formula (7) include hexamethylcyclotrisilazane and octamethylcyclotetrasilazane.

上記式(8)において、R6及びR7は各々独立に炭化水素基であり、好ましい基としては、式(6)におけるRと同様の基を挙げることができる。mは3〜6の整数を示す。この式(8)で示される化合物(環状シロキサン)でゲル化体を処理した場合、ゲル化体中のシリカエアロゲル骨格表面上には、
(M−O−)2SiR6R7 (12)
という結合が生じることになる。このように上記式(8)の環状シロキサン類によっても、ヒドロキシ基がシリル化され、シリル化処理がなされる。
In the above formula (8), R6 and R7 are each independently a hydrocarbon group, and preferred groups include groups similar to R in the formula (6). m represents an integer of 3 to 6. When the gelled product is treated with the compound (cyclic siloxane) represented by this formula (8), the silica airgel skeleton surface in the gelled product is exposed to
(MO-) 2SiR6R7 (12)
Will occur. As described above, the hydroxy group is also silylated by the cyclic siloxanes of the above formula (8), and the silylation treatment is performed.

上記式(8)で示される環状シロキサン類を具体的に例示すると、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン等が挙げられる。 Specific examples of the cyclic siloxanes represented by the above formula (8) include hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, and decamethylcyclopentasiloxane.

上記のシリル化処理の際に使用する処理剤の量としては、処理剤の種類にもよるが、ヘキサメチルジシロキサンを処理剤として用いる場合には、シリカ100重量部に対して10〜150重量部が好適である。より好ましくは20〜130重量部であり、更に好ましくは30〜120重量部である。 The amount of the treatment agent used in the above silylation treatment depends on the type of treatment agent, but when hexamethyldisiloxane is used as the treatment agent, the weight is 10 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of silica. The part is suitable. It is more preferably 20 to 130 parts by weight, and even more preferably 30 to 120 parts by weight.

上記のシリル化処理の条件は、S5工程で分離したW相に対して、シリル化処理剤を加え、一定時間反応させることにより行うことができる。例えばシリル化処理剤としてジメチルジクロロシランを用い、処理温度を50℃とした場合には、4〜12時間程度以上保持することで行うことでき、オクタメチルシクロテトラシロキサンを用い、処理温度を70℃とした場合には6〜12時間程度以上保持することで行うことができる。 The above conditions for the silylation treatment can be carried out by adding a silylation treatment agent to the W phase separated in the S5 step and reacting the W phase for a certain period of time. For example, when dimethyldichlorosilane is used as the silylation treatment agent and the treatment temperature is 50 ° C., it can be carried out by holding for about 4 to 12 hours or more, and octamethylcyclotetrasiloxane is used and the treatment temperature is 70 ° C. In the case of, it can be carried out by holding for about 6 to 12 hours or more.

また、シリル化処理剤としてオクタメチルシロクテトラシロキサン等の環状シロキサン類を用いる場合には、塩酸を添加することで溶液のpHを0.3〜1.0とすることが、反応の効率を高める上で好ましい。 When cyclic siloxanes such as octamethylsiloctetrasiloxane are used as the silylation treatment agent, the pH of the solution is adjusted to 0.3 to 1.0 by adding hydrochloric acid to improve the reaction efficiency. Preferred above.

当該シリル化処理工程においては、W相中への処理剤の溶解度を高めて、反応の効率を高める目的で、水溶性有機溶媒を加えることが好ましい。この水溶性有機溶媒としては、アセトン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等が挙げられる。このうち、イソプロピルアルコールを好適に用いることができる。 In the silylation treatment step, it is preferable to add a water-soluble organic solvent for the purpose of increasing the solubility of the treatment agent in the W phase and increasing the efficiency of the reaction. Examples of this water-soluble organic solvent include acetone, methanol, ethanol, isopropyl alcohol and the like. Of these, isopropyl alcohol can be preferably used.

上記水溶性有機溶媒は、W相中の濃度が、20〜80wt%程度になるように加えることが好ましい。S4工程において、W相を分離する際に水溶性有機溶媒を加えた場合には、本S6工程においてもそのまま使用することが可能である。 The water-soluble organic solvent is preferably added so that the concentration in the W phase is about 20 to 80 wt%. When a water-soluble organic solvent is added when separating the W phase in the S4 step, it can be used as it is in the present S6 step.

(ゲル化体抽出工程S7)
ゲル化体抽出工程S7(以下、「S7」と略記することがある。)においては、上記S7におけるシリル化処理の後にゲル化体を疎水性有機溶媒中に抽出する。ゲル化体抽出に用いる疎水性有機溶媒の選定基準としては、後の乾燥工程の際、乾燥収縮を起こさないために表面張力が小さいことが挙げられる。具体的にはヘキサン、ヘプタン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、トルエン等を用いることができ、好適にはヘキサン、ヘプタン、トルエンを用いることが出来る。
(Gelified body extraction step S7)
In the gelled product extraction step S7 (hereinafter, may be abbreviated as “S7”), the gelled product is extracted into a hydrophobic organic solvent after the silylation treatment in S7. As a criterion for selecting the hydrophobic organic solvent used for the gelled product extraction, it is mentioned that the surface tension is small so that the drying shrinkage does not occur in the subsequent drying step. Specifically, hexane, heptane, dichloromethane, methyl ethyl ketone, toluene and the like can be used, and hexane, heptane and toluene can be preferably used.

上記の疎水性有機溶媒への抽出を行った後に、ゲル化体に含まれる塩分や、疎水性有機溶媒中に含まれる硫酸塩等を除去するために、当該有機溶媒を水或いはアルコールの水溶液で洗浄を行うことが好ましい。この洗浄操作は、公知の方法で行うことができる。洗浄効率を上げる上では、数10wt%程度のイソプロピルアルコールの水溶液を用いることが好ましい。また、疎水性有機溶媒の沸点を超えない範囲で、高温にすることが洗浄効率を高める上では好ましい。通常は、45〜70℃の範囲で行うことができる。 After the above extraction to the hydrophobic organic solvent, in order to remove the salt contained in the gelled product, the sulfate contained in the hydrophobic organic solvent, etc., the organic solvent is mixed with water or an aqueous solution of alcohol. It is preferable to perform cleaning. This cleaning operation can be performed by a known method. In order to improve the cleaning efficiency, it is preferable to use an aqueous solution of isopropyl alcohol of about several tens of wt%. Further, it is preferable to raise the temperature within a range not exceeding the boiling point of the hydrophobic organic solvent in order to improve the cleaning efficiency. Usually, it can be carried out in the range of 45 to 70 ° C.

(ゲル化体回収工程S8)
ゲル化体回収工程S8(以下、「S8」と略記することがある。)においては、上記S8におけるゲル化体抽出工程において得られた疎水性有機溶媒に分散しているゲルを濾別し、疎水性有機溶媒を除去(すなわち乾燥)する。乾燥する際の温度は、溶媒の沸点以上で、表面処理剤の分解温度以下であることが好ましく、圧力は常圧ないし減圧下で行うことが好ましい。
(Gelized body recovery step S8)
In the gelled product recovery step S8 (hereinafter, may be abbreviated as “S8”), the gel dispersed in the hydrophobic organic solvent obtained in the gelled product extraction step in S8 is filtered off. Remove (ie dry) the hydrophobic organic solvent. The temperature at the time of drying is preferably higher than the boiling point of the solvent and lower than the decomposition temperature of the surface treatment agent, and the pressure is preferably normal pressure or reduced pressure.

製造方法においては、上記S1からS8を経ることにより、本発明の球状シリカエアロゲルを得ることができる。 In the production method, the spherical silica airgel of the present invention can be obtained by passing through S1 to S8.

本発明に関する上記説明では、球状シリカエアロゲルの製造方法を主に例示したが、本発明は当該形態に限定されるものではない。 In the above description of the present invention, a method for producing a spherical silica airgel has been mainly exemplified, but the present invention is not limited to this form.

(物性、及び用途)
本発明の疎水性シリカエアロゲルは、適度な粒度分布を有しているため、特許文献4、5、6の粒子と組み合わせてバインダーへ混合した場合、エアロゲル粒子の充填率が高く、断熱性能の高い断熱材が得られる。従って、幅広い用途に好適に用いることができるが、特には、下記詳述するように、断熱塗料、断熱シート等の断熱性付与剤、化粧品用添加剤、として適している。
(Physical characteristics and uses)
Since the hydrophobic silica airgel of the present invention has an appropriate particle size distribution, when mixed with the particles of Patent Documents 4, 5 and 6 in a binder, the filling rate of the airgel particles is high and the heat insulating performance is high. Insulation is obtained. Therefore, it can be suitably used for a wide range of applications, but in particular, as described in detail below, it is suitable as a heat insulating paint, a heat insulating agent such as a heat insulating sheet, and an additive for cosmetics.

(断熱性付与剤用途)
本発明の球状シリカエアロゲルを断熱性付与剤として樹脂や塗料に充填して用いる場合、基材となるものが、シリカエアロゲルの細孔構造を埋没、あるいは、破壊しないことが好ましい。
(Use as a heat insulating agent)
When the spherical silica airgel of the present invention is used by filling a resin or paint as a heat insulating agent, it is preferable that the base material does not bury or destroy the pore structure of the silica airgel.

例えば、断熱塗料として用いる場合、基材は、水性エマルション樹脂や水溶性樹脂が好ましく、水の含有量としては90vol%未満が好ましい。 For example, when used as a heat insulating paint, the base material is preferably an aqueous emulsion resin or a water-soluble resin, and the water content is preferably less than 90 vol%.

これらの基材を例示するならば、酢酸ビニルホモポリマー分散液、酢酸ビニル共重合体分散液、エチレン−酢酸ビニル分散液、スチレン−アクリレート共重合体分散液、スチレン−ブタジエン共重合体分散液、アクリレート分散液、水ガラス(ケイ酸ナトリウム)、ポリビニルアルコール水溶液等がある。 Examples of these substrates include vinyl acetate homopolymer dispersion, vinyl acetate copolymer dispersion, ethylene-vinyl acetate dispersion, styrene-acrylate copolymer dispersion, styrene-butadiene copolymer dispersion, and the like. There are acrylate dispersion liquid, water glass (sodium silicate), polyvinyl alcohol aqueous solution and the like.

また、本発明の球状シリカエアロゲルを断熱性付与剤として基材に添加した際に、気泡が発生した場合には、既知の方法で脱泡することができる。例えば、減圧環境下においても良いし、遠心脱泡しても良い。 Further, when the spherical silica airgel of the present invention is added to the base material as a heat insulating agent, if bubbles are generated, the bubbles can be defoamed by a known method. For example, it may be in a reduced pressure environment, or it may be centrifugally defoamed.

(化粧品用途)
本発明の球状シリカエアロゲルは、化粧品用添加剤として好適に用いることができる。たとえば、ファンデーションの添加剤として使用した場合には、適度な粒径及び比表面積を有するため、外観保持性に優れ、滑らかな触感が得られる。加えて、シリカエアロゲルの一般的な性質として吸油量が高く、皮膚及び頭皮表面の脂分を効率良く吸収するため、テカリ防止性に優れる。また、疎水性を呈し汗をはじく効果もあることから、上記ファンデーション以外の、ペースト、クリームタイプのメイクアップ・スキンケア化粧料、さらにはデオドラント用品、整髪料などの化粧品としても好適に用いることができる。
(For cosmetics)
The spherical silica airgel of the present invention can be suitably used as an additive for cosmetics. For example, when used as an additive for foundations, it has an appropriate particle size and specific surface area, so that it has excellent appearance retention and a smooth feel. In addition, silica airgel has a high oil absorption as a general property and efficiently absorbs oils on the surface of the skin and scalp, so that it has excellent anti-shininess. In addition, since it is hydrophobic and has the effect of repelling sweat, it can be suitably used as a paste, cream-type make-up / skin care cosmetic, and further as a cosmetic such as a deodorant product and a hair styling product. ..

(断熱性付与剤用途)
本発明の球状シリカエアロゲルを断熱性付与剤として樹脂や塗料に充填して用いる場合、基材となるものが、シリカエアロゲルの細孔構造を埋没、あるいは、破壊しないことが好ましい。
(Use as a heat insulating agent)
When the spherical silica airgel of the present invention is used by filling a resin or paint as a heat insulating agent, it is preferable that the base material does not bury or destroy the pore structure of the silica airgel.

例えば、断熱塗料として用いる場合、基材は、水性エマルション樹脂や水溶性樹脂であることが好ましく、水の含有量としては90VOL%未満が好ましい。 For example, when used as a heat insulating paint, the base material is preferably an aqueous emulsion resin or a water-soluble resin, and the water content is preferably less than 90 VOL%.

これらの基材を例示するならば、酢酸ビニルホモポリマー分散液、酢酸ビニル共重合体分散液、エチレン−酢酸ビニル分散液、スチレン−アクリレート共重合体分散液、スチレン−ブタジエン共重合体分散液、アクリレート分散液、水ガラス(ケイ酸ナトリウム)、ポリビニルアルコール水溶液等がある。 Examples of these substrates include vinyl acetate homopolymer dispersion, vinyl acetate copolymer dispersion, ethylene-vinyl acetate dispersion, styrene-acrylate copolymer dispersion, styrene-butadiene copolymer dispersion, and the like. There are acrylate dispersion liquid, water glass (sodium silicate), polyvinyl alcohol aqueous solution and the like.

また、本発明の球状シリカエアロゲルを断熱性付与剤として基材に添加した際に、気泡が発生した場合には、既知の方法で脱泡することができる。例えば、減圧環境下においても良いし、遠心脱泡しても良い。 Further, when the spherical silica airgel of the present invention is added to the base material as a heat insulating agent, if bubbles are generated, the bubbles can be defoamed by a known method. For example, it may be in a reduced pressure environment, or it may be centrifugally defoamed.

(化粧品用途)
本発明の球状シリカエアロゲルは、化粧品用添加剤として好適に用いることができる。たとえば、ファンデーションの添加剤として使用した場合には、適度な粒度分布及び比表面積を有するため、外観保持性に優れ、滑らかな触感が得られる。加えて、シリカエアロゲルの一般的な性質として吸油量が高く、皮膚及び頭皮表面の脂分を効率良く吸収するため、テカリ防止性に優れる。また、疎水性を呈し汗をはじく効果もあることから、上記ファンデーション以外の、ペースト、クリームタイプのメイクアップ・スキンケア化粧料、さらにはデオドラント用品、整髪料などの化粧品としても好適に用いることができる。
(For cosmetics)
The spherical silica airgel of the present invention can be suitably used as an additive for cosmetics. For example, when used as an additive for foundations, it has an appropriate particle size distribution and specific surface area, so that it has excellent appearance retention and a smooth feel. In addition, silica airgel has a high oil absorption as a general property and efficiently absorbs oils on the surface of the skin and scalp, so that it has excellent anti-shininess. In addition, since it is hydrophobic and has the effect of repelling sweat, it can be suitably used as a paste, cream-type make-up / skin care cosmetic, and further as a cosmetic such as a deodorant product and a hair styling product. ..

(艶消し用途)
本発明の球状シリカエアロゲルは、艶消し剤として使用した場合、D10/D90が小さく、すなわち、ブロードな粒度分布を有する為、塗膜中への充填率が高く、よって、良好な艶消し性を得ることができる。
艶消し剤として使用する場合には、通常、本発明の球状シリカエアロゲルを有機樹脂に分散させて使用する。
(Matte use)
When the spherical silica airgel of the present invention is used as a matting agent, D10 / D90 is small, that is, it has a broad particle size distribution, so that the filling rate in the coating film is high, and therefore good matting property is obtained. Obtainable.
When used as a matting agent, the spherical silica airgel of the present invention is usually dispersed in an organic resin.

本発明における艶消し剤と有機樹脂とを含む艶消し塗料において、有機樹脂は任意のものを使用できる。例えば、樹脂の種類からいって、油性塗料、ニトロセルロース塗料、アルキッド樹脂塗料、アミノアルキッド塗料、ビニル樹脂塗料、アクリル樹脂塗料、エポキシ樹脂塗料、ポリエステル樹脂塗料、塩化ゴム系塗料等の慣用のそれ自体公知の塗料の他に、ロジン、エステルガム、ペンタレジン、クマロン・インデンレジン、フェノール系レジン、変性フェノール系レジン、マレイン系レジン、アルキド系レジン、アミノ系レジン、ビニル系レジン、石油レジン、エポキシ系レジン、ポリエステル系レジン、スチレン系レジン、アクリル系レジン、シリコーン系レジン、ゴムベース系レジン、塩素化物系レジン、ウレタン系レジン、ポリアミド系レジン、ポリイミド系レジン、フッ素系レジン、天然或いは合成の漆等の1種或いは2種以上を含有する塗料が挙げられる。また、用いる塗料は、その用い方によって、溶剤型塗料、紫外線硬化型塗料、粉体塗料等の任意のものであってよい。 In the matte coating material containing the matting agent and the organic resin in the present invention, any organic resin can be used. For example, depending on the type of resin, conventional paints such as oil-based paints, nitrocellulose paints, alkyd resin paints, amino alkyd paints, vinyl resin paints, acrylic resin paints, epoxy resin paints, polyester resin paints, and rubber chloride paints themselves. In addition to known paints, rosin, ester gum, pentaresin, kumaron inden resin, phenol-based resin, modified phenol-based resin, malein-based resin, alkyd-based resin, amino-based resin, vinyl-based resin, petroleum resin, epoxy-based resin. , Polyester resin, styrene resin, acrylic resin, silicone resin, rubber base resin, chlorinated resin, urethane resin, polyamide resin, polyimide resin, fluorine resin, natural or synthetic lacquer, etc. Examples thereof include paints containing one type or two or more types. Further, the paint to be used may be any of a solvent type paint, an ultraviolet curable paint, a powder paint and the like, depending on how it is used.

この溶剤型塗料の有機溶媒としては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒;n−ヘプタン、n−ヘキサン、アイソパー等の脂肪族炭化水素系溶媒;シクロヘキサン等の脂環族炭化水素系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;エタノール、プロパノール、ブタノール、ダイアセトンアルコール等のアルコール系溶媒;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒;エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒等の1種または2種以上を用いることができる。
紫外線(UV)硬化型塗料としては、ハイソリッドレジン、例えばUV硬化型のアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂、ポリエステル樹脂等が単独或いは2種以上の組み合わせで使用される。
粉体塗料としてはポリアミド、ポリエステル、アクリル樹脂、オレフィン樹脂、セルロース誘導体、ポリエーテル、塩化ビニル樹脂等の熱可塑性樹脂の他、エポキシ樹脂、エポキシ/ノボラック樹脂、イソシアネート或いはエポキシ硬化型ポリエステル樹脂等が挙げられる。
Examples of the organic solvent of this solvent-type coating material include aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene; aliphatic hydrocarbon solvents such as n-heptane, n-hexane and isoper; and alicyclic hydrocarbon solvents such as cyclohexane. Ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; alcohol solvents such as ethanol, propanol, butanol and diacetone alcohol; ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane; cellosolve solvents such as ethyl cellosolve and butyl cellosolve; One or two or more kinds of ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate; aprotonic polar solvents such as dimethylformamide, dimethylacetamide and dimethylsulfoxide can be used.
As the ultraviolet (UV) curable paint, high solid resin, for example, UV curable acrylic resin, epoxy resin, vinyl urethane resin, acrylic urethane resin, polyester resin and the like are used alone or in combination of two or more.
Examples of the powder coating include thermoplastic resins such as polyamide, polyester, acrylic resin, olefin resin, cellulose derivative, polyether, vinyl chloride resin, epoxy resin, epoxy / novolak resin, isocyanate or epoxy curable polyester resin. Be done.

本発明における艶消し剤の樹脂における添加量は、任意の割合で添加できるが有機樹脂100質量部に対して、1〜90質量部、好ましくは、3〜80質量部が適当である。これにより、少量の配合で塗膜表面に高度の艶消し効果を付与することができる。また同時に、塗膜面の耐引っ掻き性も向上することが推測される。 The amount of the matting agent added to the resin in the present invention can be added at an arbitrary ratio, but 1 to 90 parts by mass, preferably 3 to 80 parts by mass is appropriate with respect to 100 parts by mass of the organic resin. As a result, a high degree of matting effect can be imparted to the surface of the coating film with a small amount of compounding. At the same time, it is presumed that the scratch resistance of the coating film surface is also improved.

(薬物担体用途)
本発明の球状シリカエアロゲルは、薬物担体として好適に用いることができる。具体的には、薬物を球状シリカエアロゲルに含ませることで、生体内でさらに長時間継続して当該薬物を徐々に放出することができる。したがって、薬効持続時間を長く維持することができる。
(Use for drug carriers)
The spherical silica airgel of the present invention can be suitably used as a drug carrier. Specifically, by including the drug in the spherical silica airgel, the drug can be gradually released in the living body continuously for a longer period of time. Therefore, the duration of drug effect can be maintained for a long time.

以下、本発明を具体的に説明するため、実施例を示す。ただし本発明はこれらの実施例のみに制限されるものではない。なお、実施例及び比較例の評価は以下の方法で実施した。 Hereinafter, examples will be shown in order to specifically explain the present invention. However, the present invention is not limited to these examples. The evaluation of Examples and Comparative Examples was carried out by the following method.

<評価方法>
実施例1〜5で製造した球状シリカエアロゲルに対して、以下の項目について試験を行った。
<Evaluation method>
The following items were tested on the spherical silica airgel produced in Examples 1 to 5.

(平均円形度、および画像解析によるメジアン径の測定)
2000個以上の球状シリカエアロゲルについてSEM(日立ハイテクノロジーズ製S−5500、加速電圧3.0kV、二次電子検出)を用いて倍率100倍で観察したSEM像を画像解析し、前述の定義に従って平均円形度を算出した。
(レーザー回折・散乱法による粒度分布、メジアン径の測定)
粒度分布、メジアン径の測定は、前述の定義に従って、堀場製作所製LA−950V2にて測定を行った。
(比表面積、細孔容積及び吸油量)
BET比表面積、及びBJH細孔容積の測定は、上述の定義に従って日本ベル株式会社製BELSORP−miniにより行った。
(その他の物性値の測定)
熱伝導率の測定は、京都電子工業株式会社製迅速熱伝導率計QTM―500により行った。
(Measurement of average circularity and median diameter by image analysis)
Image analysis of SEM images observed at 100x magnification using SEM (S-5500 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, acceleration voltage 3.0 kV, secondary electron detection) for 2000 or more spherical silica airgels was performed, and averaged according to the above definition. The circularity was calculated.
(Measurement of particle size distribution and median diameter by laser diffraction / scattering method)
The particle size distribution and median diameter were measured with LA-950V2 manufactured by HORIBA, Ltd. according to the above definitions.
(Specific surface area, pore volume and oil absorption)
The BET specific surface area and the BJH pore volume were measured by BELSORP-mini manufactured by Nippon Bell Co., Ltd. according to the above definitions.
(Measurement of other physical property values)
The thermal conductivity was measured with a rapid thermal conductivity meter QTM-500 manufactured by Kyoto Denshi Kogyo Co., Ltd.

炭素含有量(表1中の「C値」)の測定はelementar社vario MICRO cubeを用いて、温度1150℃において酸素とヘリウムをフローしながら参加処理し、発生した二酸化炭素の量を定量する事により測定し、金属酸化物粉末全量を基準(100質量%)とする質量%で算出した。 The carbon content (“C value” in Table 1) is measured by participating in the treatment using an oxide vario MICRO cube at a temperature of 1150 ° C. while flowing oxygen and helium, and quantifying the amount of carbon dioxide generated. It was calculated by mass% with the total amount of metal oxide powder as a reference (100 mass%).

<実施例1>
(S1:水性シリカゾル調整工程)
硫酸(濃度9.2g/100mL)100gを撹拌羽根で撹拌しながら、珪酸ソーダ(濃度SiO 19.1g/100mL、NaO 6.2g/100mL、SiOモル/NaOモル=3.2)100gを徐々に添加し、水性シリカゾルを調整した。このとき、pHは3.0であった。
<Example 1>
(S1: Aqueous silica sol adjusting step)
While stirring 100 g of sulfuric acid (concentration 9.2 g / 100 mL) with a stirring blade, sodium silicate (concentration SiO 2 19.1 g / 100 mL, Na 2 O 6.2 g / 100 mL, SiO 2 mol / Na 2 O mol = 3. 2) 100 g was gradually added to prepare an aqueous silica sol. At this time, the pH was 3.0.

(S2:エマルション形成工程)
0.5Lの4枚傾斜パドル翼の回転翼が設置された装置に、S1で調整した水性シリカゾル108gを分取し、160gのヘプタンを加え、ソルビタンモノオレエートを0.8g添加した。この溶液を20℃に冷却し周速57m/sで15分撹拌することでW/Oエマルションを形成した。
(S2: Emulsion forming step)
108 g of the aqueous silica sol prepared in S1 was dispensed, 160 g of heptane was added, and 0.8 g of sorbitan monooleate was added to the apparatus in which the rotary blade of a 0.5 L 4-sloping paddle blade was installed. This solution was cooled to 20 ° C. and stirred at a peripheral speed of 57 m / s for 15 minutes to form a W / O emulsion.

(S3:ゲル化工程)
得られたエマルションを撹拌羽で撹拌しながら、70℃で1時間かけてゲル化した。
(S3: Gelation step)
The obtained emulsion was gelled at 70 ° C. for 1 hour while stirring with a stirring blade.

(S4:W相分離工程)
イソプロピルアルコール40gとイオン交換水60gを加えて、撹拌羽で撹拌しながらO相とW相を分離した。続けて、0.5mol/L水酸化ナトリウム水溶液を2g添加した。このとき、W相のpHは5.0であった。
(S4: W phase separation step)
40 g of isopropyl alcohol and 60 g of ion-exchanged water were added, and the O phase and the W phase were separated while stirring with a stirring blade. Subsequently, 2 g of a 0.5 mol / L sodium hydroxide aqueous solution was added. At this time, the pH of the W phase was 5.0.

(S4’:ゲル化体熟成工程)
70℃、2.5時間かけて、ゲル化体の熟成を行った。
(S4': Gelled body aging process)
The gelled product was aged at 70 ° C. for 2.5 hours.

(S5:W相回収工程)
デカンテーションにより、O相を除去することで、W相を回収した。
(S5: W phase recovery step)
The W phase was recovered by removing the O phase by decantation.

(S6:シリル化処理工程)
得られたW相に35%塩酸を17g、ヘキサメチルジシロキサンを12g添加し、撹拌しながら70℃で12時間保持することにより、シリル化処理を行った。
(S6: Cyrilization treatment step)
The silylation treatment was carried out by adding 17 g of 35% hydrochloric acid and 12 g of hexamethyldisiloxane to the obtained W phase and holding the mixture at 70 ° C. for 12 hours with stirring.

(S7:ゲル化体抽出工程)
シリル化処理後、撹拌羽で撹拌しながら48%水酸化ナトリウム水溶液を12.6g添加し、中和処理を行った。続いて、ヘプタン100gを加え、ゲル化体を抽出し、イオン交換水100gで2回洗浄を行った。
(S7: Gelled product extraction step)
After the silylation treatment, 12.6 g of a 48% sodium hydroxide aqueous solution was added while stirring with a stirring blade to perform a neutralization treatment. Subsequently, 100 g of heptane was added, the gelled product was extracted, and the mixture was washed twice with 100 g of ion-exchanged water.

(S8:ゲル化体回収工程)
得られたシリル化後のゲル化体を吸引濾過機により濾別した。ゲル化体の乾燥を真空圧力下、150℃で16時間以上加熱することで、本発明の球状シリカエアロゲルを得た。
エマルション形成時の撹拌条件、得られた球状シリカエアロゲルの物性評価の結果を表1に示す。
(S8: Gelled product recovery step)
The obtained gelled product after silylation was filtered off by a suction filter. The spherical silica airgel of the present invention was obtained by heating the gelled product at 150 ° C. for 16 hours or more under vacuum pressure.
Table 1 shows the stirring conditions at the time of emulsion formation and the results of physical property evaluation of the obtained spherical silica airgel.

<実施例2>
S2において、W/Oエマルションを形成する際の撹拌時間を60分にした以外は、実施例1と同様の操作を行った。エマルション形成時の撹拌条件、得られた球状シリカエアロゲルの物性評価の結果を表1に示す。
<Example 2>
In S2, the same operation as in Example 1 was carried out except that the stirring time for forming the W / O emulsion was set to 60 minutes. Table 1 shows the stirring conditions at the time of emulsion formation and the results of physical property evaluation of the obtained spherical silica airgel.

<実施例3>
S2において、W/Oエマルションを形成する際の撹拌速度を周速94m/sとし、撹拌時間を60分にした以外は、実施例1と同様の操作を行った。エマルション形成時の撹拌条件、得られた球状シリカエアロゲルの物性評価の結果を表1に示す。
<Example 3>
In S2, the same operation as in Example 1 was performed except that the stirring speed when forming the W / O emulsion was set to a peripheral speed of 94 m / s and the stirring time was set to 60 minutes. Table 1 shows the stirring conditions at the time of emulsion formation and the results of physical property evaluation of the obtained spherical silica airgel.

<実施例4>
S2において、W/Oエマルションを形成する際の撹拌速度を周速170m/sとし、撹拌時間を60分にした以外は、実施例1と同様の操作を行った。エマルション形成時の撹拌条件、得られた球状シリカエアロゲルの物性評価の結果を表1に示す。
<Example 4>
In S2, the same operation as in Example 1 was carried out except that the stirring speed at the time of forming the W / O emulsion was 170 m / s and the stirring time was 60 minutes. Table 1 shows the stirring conditions at the time of emulsion formation and the results of physical property evaluation of the obtained spherical silica airgel.

<実施例5>
(S1:水性シリカゾル調整工程)
硫酸(濃度9.2g/100mL)200kgを撹拌羽根で撹拌しながら、珪酸ソーダ(濃度SiO 19.1g/100mL、NaO 6.2g/100mL、SiOモル/NaOモル=3.2)200kgを徐々に添加し、水性シリカゾルを調整した。このとき、pHは3.0であった。
<Example 5>
(S1: Aqueous silica sol adjusting step)
While stirring 200 kg of sulfuric acid (concentration 9.2 g / 100 mL) with a stirring blade, sodium silicate (concentration SiO 2 19.1 g / 100 mL, Na 2 O 6.2 g / 100 mL, SiO 2 mol / Na 2 O mol = 3. 2) 200 kg was gradually added to prepare an aqueous silica sol. At this time, the pH was 3.0.

(S2:エマルション形成工程)
1.5mの3枚後退翼の回転翼が設置された装置に、S1で調整した水性シリカゾル324kgを分取し、480kgのヘプタンを加え、ソルビタンモノオレエートを2.4kg添加した。この溶液を20℃に冷却し周速109m/sで60分撹拌してW/Oエマルションを形成した。
(S2: Emulsion forming step)
324 kg of the aqueous silica sol prepared in S1 was dispensed, 480 kg of heptane was added, and 2.4 kg of sorbitan monooleate was added to the device in which the rotor blades of three swept wings of 1.5 m 3 were installed. This solution was cooled to 20 ° C. and stirred at a peripheral speed of 109 m / s for 60 minutes to form a W / O emulsion.

(S3:ゲル化工程)
S2で形成したW/Oエマルションを268.8g分取し、以後の操作は、実施例1と同様の操作を行った。エマルション形成時の撹拌条件、得られた球状シリカエアロゲルの物性評価の結果を表1に示す。
(S3: Gelation step)
268.8 g of the W / O emulsion formed in S2 was taken, and the subsequent operations were the same as in Example 1. Table 1 shows the stirring conditions at the time of emulsion formation and the results of physical property evaluation of the obtained spherical silica airgel.

Figure 0006966247
Figure 0006966247

Claims (4)

BET法による比表面積が300〜1000m/gであり、
BJH法による細孔容積及び細孔半径のピークが各々3〜8ml/g、10〜50nmであり、
レーザー回折・散乱法により測定された粒度分布において体積基準累積50%径(D50)値が20μmを越え200μm以下であり、
画像解析法により求めた平均円形度が0.8以上であり、
体積基準累積10%径(D10)と体積基準累積90%径(D90)との比(D10/D90)が0.1〜0.5であることを特徴とする球状シリカエアロゲル。
The specific surface area by the BET method is 300 to 1000 m 2 / g.
The peaks of the pore volume and the pore radius by the BJH method are 3 to 8 ml / g and 10 to 50 nm, respectively.
In the particle size distribution measured by the laser diffraction / scattering method, the volume-based cumulative 50% diameter (D50) value is more than 20 μm and 200 μm or less.
The average circularity obtained by the image analysis method Ri der 0.8 or higher,
The ratio of the volume-reduced cumulative 10% diameter and (D10) and volume-reduced cumulative 90% diameter (D90) (D10 / D90) is spherical silica airgel, characterized in 0.1-0.5 der Rukoto.
請求項1に記載の球状シリカエアロゲルからなる断熱性付与剤。The heat insulating agent comprising the spherical silica airgel according to claim 1. 請求項1に記載の球状シリカエアロゲルからなる化粧品用添加剤。The cosmetic additive comprising the spherical silica airgel according to claim 1. 請求項1に記載の球状シリカエアロゲルからなる薬物担体。The drug carrier comprising the spherical silica airgel according to claim 1.
JP2017136792A 2017-07-13 2017-07-13 Spherical silica airgel, its manufacturing method, and its use Active JP6966247B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017136792A JP6966247B2 (en) 2017-07-13 2017-07-13 Spherical silica airgel, its manufacturing method, and its use

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017136792A JP6966247B2 (en) 2017-07-13 2017-07-13 Spherical silica airgel, its manufacturing method, and its use

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019019017A JP2019019017A (en) 2019-02-07
JP6966247B2 true JP6966247B2 (en) 2021-11-10

Family

ID=65355146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017136792A Active JP6966247B2 (en) 2017-07-13 2017-07-13 Spherical silica airgel, its manufacturing method, and its use

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6966247B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7455666B2 (en) * 2020-05-27 2024-03-26 株式会社トクヤマ Porous metal oxide powder and method for producing the same
JP7112773B2 (en) * 2021-01-06 2022-08-04 合同会社シーベジタブル Land-based aquaculture apparatus and land-based aquaculture method for algal bodies
WO2023127481A1 (en) * 2021-12-27 2023-07-06 株式会社トクヤマ Spherical surface-treated silica aerogel and production method therefor

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5669617B2 (en) * 2011-02-21 2015-02-12 株式会社トクヤマ Airgel and heat insulating material using the airgel
JP6059519B2 (en) * 2012-11-28 2017-01-11 旭硝子株式会社 Method for producing silica-containing particles
JP6196462B2 (en) * 2013-04-11 2017-09-13 株式会社トクヤマ Porous spherical metal oxide

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019019017A (en) 2019-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6916650B2 (en) Silica airgel powder and its manufacturing method
CN103118979B (en) Aerogel and manufacture method thereof
JP6932572B2 (en) Spherical silica airgel, its manufacturing method, and its use
JP6124662B2 (en) Spherical metal oxide powder and production method thereof
JP5755730B2 (en) Metal oxide powder and method for producing the same
JP6196462B2 (en) Porous spherical metal oxide
JP6545821B2 (en) Method of producing organically modified airgel
JP6966247B2 (en) Spherical silica airgel, its manufacturing method, and its use
JP7278110B2 (en) Method for producing spherical silica airgel powder
US20240067529A1 (en) Porous spherical silica and method of producing the same
JP7455666B2 (en) Porous metal oxide powder and method for producing the same
JP2014055083A (en) Method for producing hollow silica particle
JP6055362B2 (en) Method for producing porous spherical metal oxide
JP2020142947A (en) Spherical silica aerogel powder
JP2022153859A (en) Method for producing spherical silica airgel
JP7587089B1 (en) Porous spherical silica, catalyst carrier, cosmetics, analytical column, abrasive, resin composition, and method for producing porous spherical silica
JP2022187264A (en) Method for producing paste-like composition containing hydrophobic silica airgel and water
CN115702117A (en) Spherical silica particles and method for producing same
JP2025019081A (en) Porous spherical silica, catalyst carrier, cosmetics, analytical column, abrasive, resin composition, and method for producing porous spherical silica

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200219

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201208

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210105

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210301

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210810

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211021

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6966247

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150