JP7368327B2 - Airgel molded product and its manufacturing method - Google Patents

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本発明は、エアロゲル成形物及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an airgel molded article and a method for manufacturing the same.

食品や医療・医薬品等を保冷、保温する目的で、器形状に成形加工された断熱材料が使用されている。例えば、発泡スチロールや真空断熱材のように使用する形状に予め成形されたもの、保冷温ボックス、冷凍庫/冷蔵庫といった保冷温機器、容器の内箱に断熱材を貼り付けたもの、等がある。 Insulating materials molded into a container shape are used to keep food, medical care, pharmaceuticals, etc. cold or hot. For example, there are things that are pre-formed into the shape that will be used, such as styrofoam and vacuum insulation, cold-warm boxes, cold-warm appliances such as freezers/refrigerators, and things that have insulation pasted on the inner box of a container.

このような断熱材料の元となる素材としては、真空断熱材、硬質ウレタン発泡体、ポリスチレン発泡体等がある(特許文献1、2参照)。また、近年では、断熱性能に優れた素材であるエアロゲルを不織布と複合化させた素材も使用されている(特許文献3参照)。 Examples of raw materials for such heat insulating materials include vacuum heat insulating materials, hard urethane foams, and polystyrene foams (see Patent Documents 1 and 2). Furthermore, in recent years, materials in which airgel, which is a material with excellent heat insulation performance, is combined with nonwoven fabric have also been used (see Patent Document 3).

特開2004-212042号公報Japanese Patent Application Publication No. 2004-212042 特許-6192634号Patent-6192634 特表2015-536849Special table 2015-536849

しかしながら、真空断熱材や硬質ウレタン発泡体等は断熱性能が優れるものの、成形加工性が乏しいため、後加工で器形状に成形することは困難である。例えば、複数枚の基材を貼り合わせて器形状に加工し使用されているが、貼り合わせ時に隙間が発生しやすいため、優れた断熱性能を得難い。ポリスチレン発泡体は、成形加工性は優れるものの、断熱性能は真空断熱材や硬質ウレタン発泡体より劣る。さらに、これらの素材は経時で断熱性が低下するという課題がある。 However, although vacuum insulation materials, hard urethane foams, and the like have excellent heat insulation performance, they have poor moldability, so it is difficult to mold them into a container shape in post-processing. For example, a plurality of base materials are bonded together and processed into a container shape, but gaps tend to occur during bonding, making it difficult to obtain excellent heat insulation performance. Although polystyrene foam has excellent moldability, its insulation performance is inferior to vacuum insulation materials and rigid urethane foam. Furthermore, these materials have the problem that their insulation properties deteriorate over time.

また、エアロゲルと不織布の複合材は、容易にエアロゲル粒子が不織布から脱落(粉落ち)しやすいため、成形時に金型や設備を汚染しやすく、また、粉落ちが生じる結果、優れた断熱性能を得難い。 In addition, in composite materials of airgel and nonwoven fabric, the airgel particles easily fall off from the nonwoven fabric (powder falling off), which can easily contaminate molds and equipment during molding. Hard to get.

そこで、本発明は、粉落ちが少なく、優れた成形加工性を有し(例えば、曲面や角部を形成することが可能であり)、更に優れた断熱性能を有する、エアロゲル成形物およびエアロゲル成形物の製造方法を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention provides an airgel molded product and an airgel molded product that have less powder falling, excellent molding processability (for example, it is possible to form curved surfaces and corners), and even better heat insulation performance. Our goal is to provide a method for manufacturing products.

本発明者らは、鋭意研究を行い、特定のエアロゲル複合材料を用いることにより、上記課題を解決可能なことを見い出し、本発明を完成させた。即ち、本発明は以下の通りである。 The present inventors conducted extensive research and found that the above problems could be solved by using a specific airgel composite material, and completed the present invention. That is, the present invention is as follows.

本発明は、
連続気泡樹脂発泡体の内部にエアロゲルを充填したエアロゲル複合材を熱成形したエアロゲル成形物であって、
前記連続気泡樹脂発泡体が、熱可塑性樹脂を含み、
前記エアロゲルの、JIS K-7120に準拠して測定した300℃での重量減少率が15%未満であり、
前記エアロゲル複合材の、JIS K-6254に準拠して測定した25%圧縮荷重が10~1000kPaである
エアロゲル成形物である。
The present invention
An airgel molded article obtained by thermoforming an airgel composite material in which airgel is filled inside an open cell resin foam,
The open cell resin foam contains a thermoplastic resin,
The weight loss rate of the airgel at 300°C measured in accordance with JIS K-7120 is less than 15%,
The airgel composite material has a 25% compressive load of 10 to 1000 kPa as measured in accordance with JIS K-6254.

前記連続気泡樹脂発泡体が、連続気泡を有する発泡体層と、前記発泡体層の対向する二つの表面に形成された表皮層と、を有する表皮付き連続気泡樹脂発泡体であり、
前記表皮層は、前記表皮層の表面に達する連続気泡を含み、
前記表皮層の表面を、表皮層の表面の法線方向から観察した連続気泡の平均セル径RAと、前記表皮層の表面と垂直な断面における前記発泡体層の連続気泡の平均セル径RBと、の比(RA/RB)が、1/1000~1/2であってもよい。
前記連続気泡樹脂発泡体の通気度が、0.01cm/cm/sec.以上であってもよい。
前記連続気泡樹脂発泡体が、軟化温度が200℃以下であるポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、フッ素系樹脂、の少なくとも1種を含んでいてもよい。
The open cell resin foam is a skinned open cell resin foam having a foam layer having open cells and a skin layer formed on two opposing surfaces of the foam layer,
The skin layer includes open cells that reach the surface of the skin layer,
The average cell diameter RA of open cells in the surface of the skin layer observed from the normal direction of the surface of the skin layer, and the average cell diameter RB of the open cells in the foam layer in a cross section perpendicular to the surface of the skin layer. The ratio (RA/RB) may be 1/1000 to 1/2.
The open-cell resin foam has an air permeability of 0.01 cm 3 /cm 2 /sec. It may be more than that.
The open-cell resin foam is made of polyolefin resin, polystyrene resin, polyester resin, polyether resin, acrylic resin, polyamide resin, vinyl chloride resin, polycarbonate resin, fluorine resin, and a polyolefin resin whose softening temperature is 200° C. or lower. It may contain at least one type of resin.

また、本発明は、前記エアロゲル成形物を含む、断熱器物である。 Further, the present invention is a heat insulating appliance containing the airgel molded article.

また、本発明は、前記アロゲル成形物を含む保温部材及び/又は保冷部材を有する、冷凍冷蔵庫である。 Further, the present invention is a refrigerator-freezer having a heat retaining member and/or a cold retaining member containing the arogel molded product.

また、本発明は、前記エアロゲル成形物を含む保温部材及び/又は保冷部材を有する、保冷温容器である。 Further, the present invention is a cold/warm container having a heat insulating member and/or a cold insulating member containing the airgel molded article.

また、本発明は、
前記エアロゲル成形物の製造方法であって、
前記エアロゲル複合材を熱成形する工程を有する、エアロゲル成形物の製造方法である。
Moreover, the present invention
The method for producing the airgel molded article,
This is a method for producing an airgel molded article, which includes a step of thermoforming the airgel composite material.

前記熱成形が真空成形であってもよい。
前記エアロゲル複合材以外の部材を貼り合わせることなく前記エアロゲル複合材を熱成形してもよい。
The thermoforming may be vacuum forming.
The airgel composite material may be thermoformed without bonding any member other than the airgel composite material.

また、本発明は、
連続気泡樹脂発泡体の内部にエアロゲルを充填したエアロゲル複合材であって、
前記連続気泡樹脂発泡体が、熱可塑性樹脂を含み、
前記エアロゲルが、JIS K-7120に準拠して測定した300℃での重量減少率が15%未満であり、
前記エアロゲル複合材が、JIS K-6254に準拠して測定した25%圧縮荷重が10~1000kPaであり、
熱成形に用いられるエアロゲル複合材である。
Moreover, the present invention
An airgel composite material in which airgel is filled inside an open cell resin foam,
The open cell resin foam contains a thermoplastic resin,
The airgel has a weight loss rate of less than 15% at 300°C measured in accordance with JIS K-7120,
The airgel composite material has a 25% compressive load of 10 to 1000 kPa as measured in accordance with JIS K-6254,
It is an airgel composite material used for thermoforming.

本発明によれば、粉落ちが少なく、優れた成形加工性を有し、更に優れた断熱性能を有する、エアロゲル成形物およびエアロゲル成形物の製造方法を提供することが可能である。 According to the present invention, it is possible to provide an airgel molded article and a method for producing an airgel molded article, which have less powder falling, excellent molding processability, and further excellent heat insulation performance.

表皮付き連続気泡樹脂発泡体の断面写真である。It is a cross-sectional photograph of an open cell resin foam with a skin. 表皮付き連続気泡樹脂発泡体の表皮層表面の法線方向からの写真である。It is a photograph taken from the normal direction of the surface of the skin layer of the open-cell resin foam with skin.

以下、本発明にかかるエアロゲル成形物及びその製造方法について詳述する。 Hereinafter, the airgel molded article and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail.

本発明において、常圧下とは、特に減圧も、加圧も行っていない圧力を示す。また、減圧下とは、人為的に大気圧よりも減圧された状態を示す。 In the present invention, normal pressure refers to a pressure that is neither reduced nor increased. Further, "under reduced pressure" refers to a state where the pressure is artificially reduced below atmospheric pressure.

本発明において、密度は、JIS K7222:2005「発泡プラスチック及びゴム-見掛け密度の求め方」に準拠して測定された見掛け密度である。 In the present invention, the density is an apparent density measured in accordance with JIS K7222:2005 "Foamed plastics and rubber - How to determine apparent density".

本発明において、エアロゲル複合材は、連続気泡樹脂発泡体にエアロゲルが充填されたものであるが、エアロゲルを充填する前の連続気泡樹脂発泡体と、エアロゲルを充填した後の連続気泡樹脂発泡体とを、同じものと取扱い、どちらか一方の説明を省略するまたは他方の説明に読み替える場合がある。 In the present invention, the airgel composite material is an open-cell resin foam filled with airgel, and the open-cell resin foam before being filled with airgel and the open-cell resin foam after being filled with airgel. may be treated as the same thing, and the explanation of one may be omitted or replaced with the explanation of the other.

以下において、発泡体、樹脂発泡体等を区別なく使用する場合がある。 In the following, foam, resin foam, etc. may be used interchangeably.

粉落ちとは、通常、エアロゲル成形物の製造工程においてエアロゲル複合材からエアロゲルの粉末が脱離することを意味するが、エアロゲル成形物自体からエアロゲルの粉末が脱離することを意味してもよい。 Powder shedding usually means that airgel powder is detached from an airgel composite material during the manufacturing process of an airgel molded article, but it may also mean that airgel powder is detached from the airgel molded article itself. .

<<<<<エアロゲル成形物>>>>>
エアロゲル成形物は、エアロゲル複合材を熱成形して得られる、エアロゲル複合材熱成形物である。ここで、エアロゲル複合材は、連続気泡樹脂発泡体と、連続気泡樹脂発泡体の内部に充填されたエアロゲルと、を含む。そのため、このエアロゲル複合材を熱成形して得られるエアロゲル複合材熱成形物も、通常、樹脂からなるセル構造と、そのセル内部に充填されたエアロゲルと、を含む構造となる。
<<<<<<Airgel molded product>>>>>>
The airgel molded article is an airgel composite thermoformed article obtained by thermoforming an airgel composite material. Here, the airgel composite material includes an open-cell resin foam and an airgel filled inside the open-cell resin foam. Therefore, an airgel composite thermoformed product obtained by thermoforming this airgel composite usually has a structure including a cell structure made of resin and an airgel filled inside the cell.

エアロゲル成形物は、エアロゲル複合材熱成形物のみから構成されていてもよいし、その他の部材を含んでいてもよい。 The airgel molded article may be composed only of the airgel composite thermoformed article, or may include other members.

エアロゲル成形物の形状は、用途に応じた適宜の形状とすることができる。 The shape of the airgel molded article can be made into an appropriate shape depending on the use.

<<<<エアロゲル複合材>>>>
エアロゲル成形物を構成するエアロゲル複合材について説明する。エアロゲル複合材は、連続気泡樹脂発泡体と、連続気泡樹脂発泡体の内部に充填されたエアロゲルと、を含む。
<<<<Airgel composite material>>>>
The airgel composite material constituting the airgel molded article will be explained. The airgel composite includes an open cell resin foam and an airgel filled inside the open cell resin foam.

エアロゲルの、発泡体に含まれる個々の気泡(セル)を占める平均充填率(充填されたエアロゲルが気泡内に占める体積の割合)は、特に限定されないが、50%~100%とすることができ、70%~100%がより好ましく、90%~100%がより好ましい。エアロゲルの平均充填率が、かかる範囲にある場合には、エアロゲル複合材およびエアロゲル成形物は優れた断熱性を有する。 The average filling rate of the airgel that occupies the individual cells (cells) contained in the foam (the proportion of the volume that the filled airgel occupies within the cells) is not particularly limited, but can be 50% to 100%. , more preferably 70% to 100%, more preferably 90% to 100%. When the average filling rate of the airgel is within this range, the airgel composite material and the airgel molded article have excellent heat insulation properties.

エアロゲル複合材(又は、発泡体)の厚みは、0.05mm以上、0.10mm以上、0.20mm以上、0.50mm以上、0.75mm以上、1.00mm以上としてもよく、また、40.0mm以下、30.0mm以下、20.0mm以下、10.0mm以下、5.00mm以下、4.00mm以下、3.00mm以下、2.00mm以下としてもよい。 The thickness of the airgel composite material (or foam) may be 0.05 mm or more, 0.10 mm or more, 0.20 mm or more, 0.50 mm or more, 0.75 mm or more, 1.00 mm or more, and 40. It may be 0 mm or less, 30.0 mm or less, 20.0 mm or less, 10.0 mm or less, 5.00 mm or less, 4.00 mm or less, 3.00 mm or less, or 2.00 mm or less.

<<<エアロゲル>>>
エアロゲルは、低密度の乾燥ゲルであれば、特に限定されない。超臨界流体乾燥法を用いて得られたエアロゲルだけでなく、通常の乾燥過程によるキセロゲル、凍結乾燥によるクライオゲル等も含む。
<<<Aerogel>>>
The airgel is not particularly limited as long as it is a low density dry gel. It includes not only aerogels obtained using supercritical fluid drying, but also xerogels obtained by normal drying processes, cryogels obtained by freeze-drying, etc.

<<エアロゲルの成分>>
エアロゲルとしては、任意の好適なエアロゲル成分を使用することができる。例えば、シリカエアロゲルやアルミナエアロゲルのような無機エアロゲル、レゾルシノール・ホルムアルデヒド・エアロゲル(RFエアロゲル)、セルロースナノファイバー・エアロゲル(CNFエアロゲル)のような有機エアロゲル、炭素エアロゲル、及びそれらの混合物から選択することができる。エアロゲルは、シリカ(SiO)を含有するシリカエアロゲルを好適に用いることができる。
<<Ingredients of airgel>>
Any suitable airgel component can be used as the airgel. For example, one can choose from inorganic aerogels such as silica aerogels and alumina aerogels, organic aerogels such as resorcinol-formaldehyde aerogels (RF aerogels), cellulose nanofiber aerogels (CNF aerogels), carbon aerogels, and mixtures thereof. can. As the airgel, silica airgel containing silica (SiO 2 ) can be suitably used.

エアロゲルは、通常、エアロゲルの前駆体であるゾル溶液を、連続気泡樹脂発泡体に充填し、前記発泡体内でゲル化、乾燥してエアロゲルを形成する。 Airgel is usually produced by filling an open-cell resin foam with a sol solution, which is a precursor of airgel, and then gelling and drying within the foam to form an airgel.

<<エアロゲルの物性/性質>>
<エアロゲルの重量減少率>
エアロゲルは、JIS K-7120に準拠して測定した300℃での重量減少率が15%未満であることが好ましく、5%以下であることがより好ましい。このようなエアロゲルを使用することにより、本発明の効果を高めることが可能である。
<<Physical properties/properties of airgel>>
<Weight reduction rate of airgel>
The weight loss rate of the airgel at 300° C. measured in accordance with JIS K-7120 is preferably less than 15%, more preferably 5% or less. By using such an airgel, it is possible to enhance the effects of the present invention.

なお、エアロゲルの重量減少率は、素原料の種類や配合量、ポリマーの重合度等によって調整することができる。例えば、シリカエアロゲルの場合、シリカ成分(モノマーやオリゴマー)を選択することによって調整することができ、より具体的には、4量体以上のオリゴマーを素原料とし、ポリマー成分の重合度を上げることで、エアロゲルの重量減少率を抑制することが可能である。また、溶媒の種類や配合比率、触媒の種類や配合量の調整により、ポリマー成分の重合度を上げることでも、エアロゲルの重量減少率を抑制することが可能である。 Note that the weight reduction rate of the airgel can be adjusted by the type and amount of the raw materials, the degree of polymerization of the polymer, etc. For example, in the case of silica airgel, it can be adjusted by selecting the silica component (monomer or oligomer), and more specifically, by using oligomers of tetramer or higher as the raw material and increasing the degree of polymerization of the polymer component. Therefore, it is possible to suppress the weight loss rate of the airgel. Furthermore, it is also possible to suppress the weight loss rate of the airgel by increasing the degree of polymerization of the polymer component by adjusting the type and blending ratio of the solvent, and the type and blending amount of the catalyst.

<<<発泡体>>>
発泡体は、連続気泡構造を有する、連続気泡樹脂発泡体である。発泡体を連続気泡樹脂発泡体とすることで、発泡体内部に十分にエアロゲルを充填することが可能となり、優れた断熱性を奏することができる。
<<<Foam>>>
The foam is an open cell resin foam having an open cell structure. By using the foam as an open-cell resin foam, the inside of the foam can be sufficiently filled with airgel, and excellent heat insulation properties can be achieved.

<<発泡体の成分>>
発泡体を構成する樹脂成分は、特に限定されず、公知の樹脂成分とすることができるが、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、フッ素系樹脂からなる群より選択される1種以上の樹脂成分を含むことが好ましい。また、これらの樹脂は、軟化温度が200℃以下である樹脂であることがより好ましい。つまり、発泡体は、軟化温度が200℃以下である、ポリオレフィン系樹脂発泡体、ポリスチレン樹脂発泡体、ポリエステル系樹脂発泡体、ポリエーテル系樹脂発泡体、アクリル系樹脂発泡体、ポリアミド系樹脂発泡体、塩化ビニル系樹脂発泡体、ポリカーボネート系樹脂発泡体またはフッ素系樹脂発泡体であることが特に好ましい。
<<Components of foam>>
The resin component constituting the foam is not particularly limited and may be any known resin component, including polyolefin resins, polystyrene resins, polyester resins, polyether resins, acrylic resins, polyamide resins, and chlorinated resins. It is preferable that one or more resin components selected from the group consisting of vinyl resin, polycarbonate resin, and fluororesin are included. Moreover, it is more preferable that these resins have a softening temperature of 200° C. or lower. In other words, foams include polyolefin resin foams, polystyrene resin foams, polyester resin foams, polyether resin foams, acrylic resin foams, and polyamide resin foams that have a softening temperature of 200°C or less. , vinyl chloride resin foam, polycarbonate resin foam, or fluororesin foam.

<<発泡体の物性/性質>>
<発泡体の軟化温度>
発泡体の軟化温度は、公知の方法で測定することができ、特に限定されない。例えば、JIS K7196:1991「熱可塑性プラスチックフィルム及びシートの熱機械分析による軟化温度試験方法」に記載の方法を用いて測定することができる。
<<Physical properties/properties of foam>>
<Softening temperature of foam>
The softening temperature of the foam can be measured by a known method and is not particularly limited. For example, it can be measured using the method described in JIS K7196:1991 "Softening temperature test method by thermomechanical analysis of thermoplastic films and sheets".

<発泡体の通気度量>
発泡体の通気度量は、0.01cm/cm/sec以上、0.5cm/cm/sec以上、10cm/cm/sec以上、または、25cm/cm/sec以上であることが好ましい。また、通気度量の上限は、高ければ高いほど良いため、特に限定されないが、発泡体の通気度量の上限は、例えば300cm/cm/secである。
<Air permeability of foam>
The air permeability of the foam is 0.01 cm 3 /cm 2 /sec or more, 0.5 cm 3 /cm 2 /sec or more, 10 cm 3 /cm 2 /sec or more, or 25 cm 3 /cm 2 /sec or more. It is preferable. Further, the upper limit of the air permeability of the foam is not particularly limited because the higher it is, the better, but the upper limit of the air permeability of the foam is, for example, 300 cm 3 /cm 2 /sec.

このような通気度量は、公知の方法で測定することができ、特に限定されない。例えば、JIS L1096-7:2010「織物及び編物の生地試験方法:A法(フラジール形法)」に記載の方法を用いて測定することができる。測定された樹脂発泡体の通気度量(又は通気度)が、0.01cm/cm/sec以上である場合には、樹脂発泡体がある程度の通気性を有すると判断される。 Such air permeability can be measured by a known method and is not particularly limited. For example, it can be measured using the method described in JIS L1096-7:2010 "Fabric testing method for woven and knitted fabrics: Method A (Fragile method)". If the measured air permeability (or air permeability) of the resin foam is 0.01 cm 3 /cm 2 /sec or more, it is determined that the resin foam has a certain degree of air permeability.

特に10cm/cm/sec以上の場合、エアロゲル複合材は、後述するゾル溶液充填工程において、時間のかかる真空引きを行う必要がなく、効率的な製造方法とすることが可能である。 In particular, in the case of 10 cm 3 /cm 2 /sec or more, the airgel composite material does not require time-consuming evacuation in the sol solution filling step described below, and an efficient manufacturing method can be achieved.

<発泡体の密度>
発泡体の密度は、0.020g/cm以上、0.030g/cm以上、0.040g/cm以上、0.050g/cm以上、0.075g/cm以上、0.100g/cm以上、0.120g/cm以上としてもよく、また、0.275g/cm以下、0.250g/cm以下、0.240g/cm以下、0.230g/cm以下、0.220g/cm以下、0.210g/cm以下、0.200g/cm以下としてもよい。発泡体の密度をこの範囲とすることで、優れた断熱性を奏するようにエアロゲルの充填量を制御しつつも、柔軟性に優れたエアロゲル複合材とすることができる。
<Foam density>
The density of the foam is 0.020 g/cm 3 or more, 0.030 g/cm 3 or more, 0.040 g/cm 3 or more, 0.050 g/cm 3 or more, 0.075 g/cm 3 or more, 0.100 g/cm 3 or more cm 3 or more, 0.120 g/cm 3 or more, or 0.275 g/cm 3 or less, 0.250 g/cm 3 or less, 0.240 g/cm 3 or less, 0.230 g/cm 3 or less, 0 It may be .220 g/cm 3 or less, 0.210 g/cm 3 or less, or 0.200 g/cm 3 or less. By setting the density of the foam within this range, it is possible to control the filling amount of airgel so as to exhibit excellent heat insulation properties, while also providing an airgel composite material with excellent flexibility.

<<発泡体の好ましい構造(表皮付き連続気泡樹脂発泡体)>>
発泡体は、連続気泡を有する発泡体層と、該発泡体層の対向する二つの表面に形成された、通気性を有する表皮層と、を有する、表皮付き連続気泡樹脂発泡体(以降、単に『樹脂発泡体』と略す場合がある)であることが好ましい。
<<Preferred structure of foam (open cell resin foam with skin)>>
The foam is a skinned open-cell resin foam (hereinafter simply referred to as a skinned open-cell resin foam), which has a foam layer having open cells and a skin layer having air permeability formed on two opposing surfaces of the foam layer. (sometimes abbreviated as "resin foam") is preferable.

前記連続気泡の、表皮層表面と垂直な断面における平均セル径(RB)は、特に限定されないが、例えば、5μm~300μmとすることができ、5μm~200μmであることが好ましく、5μm~100μmであることがより特に好ましい。発泡体層に含まれる連続気泡の平均セル径がかかる範囲にある場合には、後述するゾル溶液充填工程において、常圧下であっても、毛細管現象により、ゾル溶液が充填しやすくなり、工程時間が短縮される。 The average cell diameter (RB) of the open cells in a cross section perpendicular to the surface of the skin layer is not particularly limited, but can be, for example, 5 μm to 300 μm, preferably 5 μm to 200 μm, and 5 μm to 100 μm. It is particularly preferable that there be. If the average cell diameter of the open cells contained in the foam layer is within this range, the sol solution will be easily filled in the sol solution filling process described below due to capillary action even under normal pressure, and the process time will be shortened. is shortened.

さらに、連続気泡内に内包されるエアロゲルの大きさがこの連続気泡の平均セル径に制約され、エアロゲルの大きさも同等の大きさとなる。 Furthermore, the size of the airgel contained within the open cells is limited by the average cell diameter of the open cells, and the size of the airgel is also the same.

エアロゲルは、極めて脆性的であるため、クラック等の欠陥が存在していた場合には破損しやすい。エアロゲルの大きさが小さい程、前記欠陥が存在する確率が低下するため、形成されたエアロゲルが破損しにくい。 Since airgel is extremely brittle, it is easily damaged if defects such as cracks are present. The smaller the size of the airgel, the lower the probability that the defects will exist, and therefore the formed airgel is less likely to be damaged.

さらに、エアロゲルの大きさが小さい程、熱成形時における樹脂成分との形状追従性も高まるため、熱成形性が向上する。 Furthermore, the smaller the size of the airgel, the better the ability to follow the shape of the resin component during thermoforming, resulting in improved thermoformability.

従って、前記連続気泡の平均セル径がかかる範囲にある場合には、エアロゲルの大きさ
は小さくできるので、エアロゲルが欠陥を有する確率を低く、樹脂成分との形状追従性を高めることができ、エアロゲルの破損、即ち、粉落ちを低減することや熱成形性を向上することが可能となる。
Therefore, when the average cell diameter of the open cells is within this range, the size of the airgel can be reduced, the probability that the airgel will have defects will be lowered, the shape conformability with the resin component will be increased, and the airgel It is possible to reduce breakage of the material, that is, powder falling off, and improve thermoformability.

また、連続気泡樹脂発泡体の見掛けの密度が同じであれば、セル径が小さいほど障壁数
を増大させることができる。障壁数の増大は輻射に対して有効となり、連続気泡樹脂発泡
体の熱伝導率が低くなるので、エアロゲル複合材の熱伝導率も低くなる。
Moreover, if the apparent density of the open-cell resin foam is the same, the smaller the cell diameter, the more the number of barriers can be increased. Increasing the number of barriers will be effective against radiation and will reduce the thermal conductivity of the airgel composite since the open cell resin foam will have a lower thermal conductivity.

表皮層は、表皮層の表面に到達する連続気泡を含むことが好ましい。この場合、前記表皮層の表面を法線方向から観察した連続気泡(図1参照)の平均セル径RAと、前記表皮層の表面と垂直な断面における前記発泡体層の連続気泡(図2参照)の平均セル径RBと、の比(RA/RB)は、好ましくは1/1000~1/2であり、より好ましくは、1/100~1/2、1/30~1/2、1/10~1/2、又は、1/10~1/3である。前記平均セル径の比がかかる範囲にある場合には、エアロゲル複合材は、粉落ち防止性が高く、優れた断熱性と難燃性を有する。 Preferably, the skin layer includes open cells that reach the surface of the skin layer. In this case, the average cell diameter RA of open cells (see FIG. 1) when the surface of the skin layer is observed from the normal direction, and the open cells of the foam layer (see FIG. 2) in a cross section perpendicular to the surface of the skin layer. ) and the average cell diameter RB (RA/RB) is preferably 1/1000 to 1/2, more preferably 1/100 to 1/2, 1/30 to 1/2, 1 /10 to 1/2, or 1/10 to 1/3. When the ratio of the average cell diameters is within this range, the airgel composite material has high powder drop prevention properties, and has excellent heat insulating properties and flame retardance.

表皮層に含まれる連続気泡の表皮層表面の法線方向から観察した平均セル径RA、および発泡体層の平均セル径RBは、以下の方法で測定することができる。
走査型電子顕微鏡(SEM、例えば、株式会社キーエンス製、VHXD-500)を用いて、表皮層の法線方向からのセル写真および樹脂発泡体の断面のセル写真を撮影する。その後、画像処理ソフト(例えば、Image-ProPLUS(MediaCybernetics社製、6.3ver))を用いて、各セル径を計測する。より具体的には、SEM画像を読み取り、コントラストでセルを認識するため、コントラストを調節する。次に、画像処理でセルの形状を読み取る(真円ではなく、形状をそのまま認識する)。次に、測定項目として「直径(平均)」を選択する。次に、オブジェクトの重心を通る径を2度刻みで測定しそれを平均した値として、各セル径を算出する。
The average cell diameter RA of the open cells contained in the skin layer observed from the normal direction of the surface of the skin layer and the average cell diameter RB of the foam layer can be measured by the following method.
Using a scanning electron microscope (SEM, eg, VHXD-500 manufactured by Keyence Corporation), a cell photograph taken from the normal direction of the epidermal layer and a cell photograph of the cross section of the resin foam are taken. Thereafter, the diameter of each cell is measured using image processing software (for example, Image-ProPLUS (manufactured by MediaCybernetics, ver. 6.3)). More specifically, the SEM image is read and the contrast is adjusted in order to recognize cells based on the contrast. Next, the shape of the cell is read using image processing (recognizing the shape as is, not a perfect circle). Next, select "diameter (average)" as the measurement item. Next, the diameter of each cell is calculated by measuring the diameter passing through the center of gravity of the object every two degrees and taking the average value.

前記平均セル径比は、後述する配合条件(添加される起泡剤としてのアニオン性界面活性剤の配合量、主剤と硬化剤の配合比率、有機発泡剤や発泡助剤、核剤の配合量)や成形条件(撹拌速度、乾燥温度)等を変更することで、調整することができる。例えば、起泡剤であるアニオン性界面活性剤の配合量を減らすと、前記表皮層の表面と垂直な断面における前記発泡体層の連続気泡の平均セル径RBが大きくなるため、平均セル径比(RA/RB)が小さくなる傾向がある。一方、成形時の乾燥温度を上げると、前記表皮層の表面を法線方向から観察した連続気泡の平均セル径RAが大きくなるため、平均セル径比(RA/RB)が大きくなる傾向がある。また、核剤の配合量を増やすことで、平均セル径比(RA/RB)が大きくなる傾向がある。前記平均セル径比が、かかる範囲にある場合には、エアロゲル複合材は、優れた粉落ち防止性を有することにより、優れた断熱性を有する。即ち、粉落ちが少ない場合には、断熱材であるエアロゲルが発泡体内から脱落することが少なく、エアロゲル複合材およびエアロゲル成形物として、高い断熱性を維持することができる。 The above-mentioned average cell diameter ratio is determined by the compounding conditions described below (the amount of anionic surfactant as a foaming agent added, the mixing ratio of the main agent and curing agent, the amount of organic blowing agent, foaming auxiliary agent, and nucleating agent). ) and molding conditions (stirring speed, drying temperature), etc. For example, if the blending amount of the anionic surfactant, which is a foaming agent, is reduced, the average cell diameter RB of the open cells in the foam layer in a cross section perpendicular to the surface of the skin layer increases, so that the average cell diameter ratio (RA/RB) tends to become smaller. On the other hand, when the drying temperature during molding is increased, the average cell diameter RA of open cells observed from the normal direction of the surface of the skin layer increases, so the average cell diameter ratio (RA/RB) tends to increase. . Furthermore, by increasing the blending amount of the nucleating agent, the average cell diameter ratio (RA/RB) tends to increase. When the average cell diameter ratio is within this range, the airgel composite material has excellent powder drop prevention properties and therefore excellent heat insulation properties. That is, when there is little powder falling, the airgel, which is a heat insulating material, is less likely to fall out of the foam, and the airgel composite material and airgel molded product can maintain high heat insulation properties.

また、粉落ちが少ない場合において、断熱効果が維持できるため、難燃性の向上にも寄与するものと考えられる。 In addition, in the case where there is little powder falling, the heat insulating effect can be maintained, which is thought to contribute to improving flame retardancy.

核剤としては、湿式シリカ、乾式シリカ、タルク、マイカ、珪藻土のような無機化合物の粉末;酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カリウム、硫酸バリウム、ガラスビーズ、ポリテトラフルオロエチレン、第3リン酸カルシウム、ピロリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムのような金属石鹸;エチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、12-ヒドロキシステアリン酸アミドのようなアミド化合物;ステアリン酸トリグリセリド、ステアリン酸モノグリセリドのような脂肪酸グリセリド等が挙げられる。これらの核剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Nucleating agents include powders of inorganic compounds such as wet silica, dry silica, talc, mica, and diatomaceous earth; aluminum oxide, titanium oxide, zinc oxide, magnesium oxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, and potassium carbonate. , calcium carbonate, magnesium carbonate, potassium sulfate, barium sulfate, glass beads, polytetrafluoroethylene, tribasic calcium phosphate, magnesium pyrophosphate, calcium stearate, zinc stearate, magnesium stearate; ethylene bisstearamide; , methylene bisstearic acid amide, stearic acid amide, 12-hydroxystearic acid amide; and fatty acid glycerides such as stearic acid triglyceride and stearic acid monoglyceride. These nucleating agents may be used alone or in combination of two or more.

表皮付き連続気泡樹脂発泡体は、上述したように連続気泡を有する発泡体層と、該発泡体層の対向する二つの表面に形成された、通気性を有する表皮層を含む。また表皮付き連続気泡樹脂発泡体は、市販のものを用いることができる。 The skinned open-cell resin foam includes a foam layer having open cells as described above, and an air-permeable skin layer formed on two opposing surfaces of the foam layer. Moreover, commercially available open-cell resin foams with skins can be used.

表皮層は、例えば、発泡した組成物をPET製シート上等に供給し、例えば、ドクターナイフ、ドクターロール等の公知の手段により、所望の樹脂発泡体の厚みに合わせたシート状等に成形されるとき、PET製シート及びドクターナイフ等の塗工器具に接触する発泡体層の表面が変質して、表皮層が形成される。 The skin layer is formed by, for example, supplying a foamed composition onto a PET sheet, and forming it into a sheet shape or the like according to the desired thickness of the resin foam using known means such as a doctor knife or a doctor roll. During this process, the surface of the foam layer that comes into contact with the PET sheet and coating equipment such as a doctor knife is altered to form a skin layer.

また、表皮層は、連続気泡を有する発泡体層を作製したのち、連続気泡を有する発泡体層に、熱プレス機や熱ロール機による加熱処理を施すことによっても形成することができる。 Moreover, the skin layer can also be formed by producing a foam layer having open cells and then subjecting the foam layer having open cells to heat treatment using a hot press machine or a hot roll machine.

発泡体層と表皮層は一体のものであるため、発泡体層に含まれる連続気泡と、表皮層に含まれる連続気泡とは、連通しており、発泡体層も通気性を有する。即ち、表皮付き連続気泡樹脂発泡体としても、通気性を有する。 Since the foam layer and the skin layer are integrated, the open cells contained in the foam layer and the open cells contained in the skin layer communicate with each other, and the foam layer also has air permeability. That is, even as an open-cell resin foam with a skin, it has air permeability.

発泡体が表皮層を含む場合には、エアロゲル複合材の厚みは、表皮層の厚みと発泡体層の厚みとの和を示す。 When the foam includes a skin layer, the thickness of the airgel composite is the sum of the thickness of the skin layer and the thickness of the foam layer.

表皮層は、発泡体層の対向する二つの表面に存在する。 Skin layers are present on two opposing surfaces of the foam layer.

表皮層の厚みは、特に限定されないが、例えば、0.01~30μmとすることができ、0.01~15μmが好ましく、0.01~10μmがより好ましい。表皮層の厚みがかかる範囲にある場合には、粉落ち防止性が高まる。 The thickness of the epidermal layer is not particularly limited, but can be, for example, 0.01 to 30 μm, preferably 0.01 to 15 μm, and more preferably 0.01 to 10 μm. When the thickness of the epidermis layer is within this range, powder fall prevention properties are enhanced.

また、表皮層は、連続気泡を含み、前記連続気泡は、表皮層の表面に到達しているものを含む。従って、表皮層は外気を透過することができる。即ち、通気性を有する。 Further, the skin layer includes open cells, and the open cells include those that reach the surface of the skin layer. Therefore, the epidermal layer is permeable to outside air. That is, it has breathability.

また、表皮層に含まれる連続気泡と、発泡体層に含まれる連続気泡は、連通貫通孔によって接続されており、外気などの流体は、表皮層に含まれる連続気泡と、発泡体層に含まれる連続気泡とを、行き来することができる。 In addition, the open cells contained in the skin layer and the open cells contained in the foam layer are connected by communication through holes, and fluid such as outside air can be passed between the open cells contained in the skin layer and the open cells contained in the foam layer. It is possible to move back and forth between the open bubbles that are formed.

ここで、表皮層単独の通気性は測定できないが、表皮層表面を介して、表皮付き連続気泡樹脂発泡体の通気度量を測定することで、表皮層が通気性を有するか判定できる。 Here, although the air permeability of the skin layer alone cannot be measured, it can be determined whether the skin layer has air permeability by measuring the air permeability of the skinned open-cell resin foam through the surface of the skin layer.

表皮付き連続気泡樹脂発泡体の空隙率は、発泡後の表皮付き連続気泡樹脂発泡体の見掛けの密度を未発泡の原料樹脂の密度で割り、1からこの除数を引き、百分率とすることによって算出する。見掛けの密度の測定は、JIS K7222:2005「発泡プラスチック及びゴム-見掛け密度の求め方」に準拠する。 The porosity of the skinned open-cell resin foam is calculated by dividing the apparent density of the skinned open-cell resin foam after foaming by the density of the unfoamed raw material resin, subtracting this divisor from 1, and converting it into a percentage. do. The measurement of apparent density is based on JIS K7222:2005 "Foamed plastics and rubber - How to determine apparent density".

前記空隙率は、エアロゲル複合材に含まれるエアロゲルの充填量を増やすことができるため、高いほうが好ましい。断熱性の高いエアロゲルの充填量が多いほど、エアロゲル複合材としての断熱性を高くすることができる。 The higher the porosity is, the better, since the amount of airgel contained in the airgel composite can be increased. The larger the filling amount of airgel with high heat insulation properties, the higher the heat insulation properties of the airgel composite material.

前記空隙率は、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、特に限定されないが、例えば、前記空隙率は50~99%とすることができ、65~99%であることが好ましく、85~99%であることがより好ましい。前記空隙率がかかる範囲にある場合には、表皮付き連続気泡樹脂発泡体に対し、十分な量のエアロゲルを充填することができるため、エアロゲル複合材を、軽量で、優れた断熱性を有するものとすることができる。 The porosity is not particularly limited as long as it does not impede the effects of the present invention, but for example, the porosity can be 50 to 99%, preferably 65 to 99%, and 85 to 99%. It is more preferable that When the porosity is within this range, a sufficient amount of airgel can be filled into the skinned open-cell resin foam, making the airgel composite material lightweight and having excellent heat insulation properties. It can be done.

<<エアロゲル複合材の物性/性質>>
<エアロゲル複合材の25%圧縮荷重>
エアロゲル複合材の25%圧縮荷重は、10~1000kPaであることが好ましく、100~500kPaであることがより好ましい。このようなエアロゲル複合材を使用することにより、粉落ちが少なく、優れた成形加工性および断熱性能を有することとなる。エアロゲル複合材の25%圧縮荷重は、JIS K6254:2016「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム-応力-ひずみ特性の求め方」に準拠して測定することができる。
<<Physical properties/properties of airgel composite material>>
<25% compressive load of airgel composite material>
The 25% compressive load of the airgel composite is preferably 10 to 1000 kPa, more preferably 100 to 500 kPa. By using such an airgel composite material, there is little powder falling, and it has excellent moldability and heat insulation performance. The 25% compressive load of the airgel composite can be measured in accordance with JIS K6254:2016 "Vulcanized rubber and thermoplastic rubber - How to determine stress-strain characteristics".

エアロゲル複合材の25%圧縮荷重は、素原料の種類や重合度、湿潤ゲルの固形分比率等によって調整することができる。また、連続気泡樹脂発泡体を構成する樹脂成分や添加剤の種類と配合量、発泡体の密度、エアロゲルの平均充填率等によっても調整することができる。例えば、シリカエアロゲルの場合、シリカ成分(モノマーやオリゴマー)の選択や湿潤ゲルの固形分比率により調整することができ、より具体的には、4量体以上のオリゴマーや2官能のシリコーン化合物を素原料としたり、固形分比率を10%以上50%以下とすることで、25%圧縮荷重を10~1000kPaとし易くなる。 The 25% compressive load of the airgel composite material can be adjusted by the type of raw material, degree of polymerization, solid content ratio of the wet gel, etc. It can also be adjusted by adjusting the types and amounts of the resin components and additives constituting the open-cell resin foam, the density of the foam, the average filling rate of the airgel, etc. For example, in the case of silica airgel, it can be adjusted by selecting the silica component (monomer or oligomer) or the solid content ratio of the wet gel. By using it as a raw material or setting the solid content ratio to 10% or more and 50% or less, it becomes easier to set the 25% compression load to 10 to 1000 kPa.

<<<<<エアロゲル成形物の構造/物性/性質>>>>>
エアロゲル成形物において、エアロゲルの発泡体に含まれる個々の気泡(セル)を占める平均充填率(充填されたエアロゲルが気泡内に占める体積の割合)は、70%以上が好ましく、90%以上がより好ましい。平均充填率が、かかる範囲にある場合には、エアロゲル成形物は優れた断熱性を有する。
<<<<<Structure/physical properties/properties of airgel molded product>>>>>
In the airgel molded article, the average filling rate (volume ratio occupied by the filled airgel in the cells) of each cell contained in the airgel foam is preferably 70% or more, and more preferably 90% or more. preferable. When the average filling rate is within this range, the airgel molded product has excellent heat insulation properties.

エアロゲル成形物を製造するためのエアロゲル複合材は、JIS K-6254に準拠して測定した25%圧縮荷重が10~1000kPaであることが好ましく、100~500kPaであることがより好ましい。また、前記エアロゲル複合材において発泡体に充填されたエアロゲルは、JIS K-7120に準拠して測定した300℃での重量減少率は15%未満であることが好ましく、5%未満であることがより好ましい。25%圧縮荷重、および300℃での重量減少率が、かかる範囲にある場合には、熱成形後も粉落ちが少なく断熱性能が保持されるため、断熱性に優れたエアロゲル成形物となる。 The airgel composite material for producing the airgel molded article preferably has a 25% compressive load of 10 to 1000 kPa, more preferably 100 to 500 kPa, as measured in accordance with JIS K-6254. Furthermore, the airgel filled in the foam in the airgel composite material preferably has a weight loss rate of less than 15% at 300°C measured in accordance with JIS K-7120, and preferably less than 5%. More preferred. When the 25% compression load and the weight loss rate at 300° C. are within these ranges, there is little powder falling off even after thermoforming and the heat insulation performance is maintained, resulting in an airgel molded product with excellent heat insulation properties.

<<<<<エアロゲル成形物の製造方法>>>>>
エアロゲル成形物は、エアロゲル複合材を熱成形することで製造することができる。以下、エアロゲル成形物の好ましい製造方法の一例を説明する。
<<<<<<Method for manufacturing airgel molded article>>>>>>
The airgel molded article can be manufactured by thermoforming an airgel composite material. Hereinafter, one example of a preferred method for manufacturing an airgel molded article will be described.

<<<<エアロゲル複合材の準備>>>>
エアロゲル複合材は、以下のように製造することができる。ここでは、発泡体を前述した表皮付き連続気泡樹脂発泡体とした場合について説明する。
<<<<Preparation of airgel composite material>>>>
Airgel composites can be manufactured as follows. Here, a case will be described in which the foam is the skinned open-cell resin foam described above.

エアロゲル複合材の製造方法は、表皮付き連続気泡樹脂発泡体に、常圧下、又は減圧下において、エアロゲルの原料であるゾル溶液を充填するゾル溶液充填工程と、前記充填されたゾル溶液をゲル化するゲル化工程と、前記湿潤ゲルを乾燥する乾燥工程とを、含む。以下に各工程について詳述する。なお、エアロゲルの説明に関しては、好適例であるシリカエアロゲルを例として詳述する。また、エアロゲル複合材の製造方法として、下記に説明した工程以外の工程を、さらに含むことができる。 The method for producing an airgel composite material includes a sol solution filling step of filling an open-cell resin foam with a skin with a sol solution, which is a raw material for airgel, under normal pressure or reduced pressure, and gelling the filled sol solution. and a drying step of drying the wet gel. Each step will be explained in detail below. Note that regarding the description of airgel, silica airgel, which is a preferred example, will be explained in detail as an example. Further, the method for producing an airgel composite material can further include steps other than those described below.

<<<発泡体形成工程>>>
下記には、発泡体形成工程について詳述するが、表皮付き連続気泡樹脂発泡体は、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、市販の表皮付き連続気泡樹脂発泡体を用いることができる。以下では、ポリオレフィン樹脂を原料とする場合の発泡体形成工程について例示的に説明する。
<<<Foam formation process>>>
The foam forming process will be described in detail below, and a commercially available open-cell skinned resin foam can be used as the skinned open-cell resin foam as long as it does not impede the effects of the present invention. Below, the foam forming process in the case of using a polyolefin resin as a raw material will be exemplified.

<<ポリオレフィン樹脂を原料とする場合の発泡体形成工程>>
<原料>
表皮付き連続気泡樹脂発泡体の原料であるポリオレフィン樹脂は、特に限定されず、公知のものを用いることができる。さらに、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、その他添加物を添加することができる。以下、ポリオレフィン発泡体の製造方法の一例について説明する。
<<Foam formation process when polyolefin resin is used as raw material>>
<Raw materials>
The polyolefin resin that is the raw material for the skinned open-cell resin foam is not particularly limited, and any known resin can be used. Furthermore, other additives may be added as long as they do not impede the effects of the present invention. An example of a method for producing a polyolefin foam will be described below.

ポリオレフィン発泡体は、(A)(A1)ポリオレフィン(ただし、エチレン-プロピレンゴムを除く)と(A2)エチレン-プロピレンゴム及び/又はスチレン系熱可塑性エラストマー、(B)ノニオン系界面活性剤とを含有する組成物に、常温常圧で気体である物質を、高温、高圧下における超臨界状態で含浸した後に、圧力を解放して発泡することで得られる。 The polyolefin foam contains (A) (A1) polyolefin (excluding ethylene-propylene rubber), (A2) ethylene-propylene rubber and/or styrene thermoplastic elastomer, and (B) nonionic surfactant. It is obtained by impregnating a composition that is a gas at room temperature and pressure in a supercritical state at high temperature and pressure, and then releasing the pressure and foaming.

(A1)ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン-1、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-α-オレフィン共重合体、及びこれら相互のポリマーブレンドが例示される。ポリエチレンは、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンなどのいずれでもよく、ポリプロピレンは、アタクチック、イソタクチック、シンジオタクチック、ランダムなどのいずれでもよい。また、発泡に適するとされる主鎖骨格中に長鎖分岐を有するポリプロピレン(HMS-PP)や高分子量成分を含んで分子量分布の広いポリプロピレンなどの伸張粘度が高いポリプロピレンを使用しても良い。共重合体は、ランダム共重合体でもブロック共重合体でもよく、熱可塑性樹脂でも熱可塑性エラストマーでもよい。これらのうち、得られる発泡体に耐熱性を付与でき、また得られる発泡体の柔軟性を維持できることから、ランダム系ポリプロピレンが好ましい。ガス抜けがなく、発泡が容易なことから、(A1)成分のメルトフローレートは、230℃、2.16kgfにおいて0.1~5g/10minが好ましく、0.3~2g/10minがさらに好ましい(JISK7210:1999準拠)。なお、エチレン-プロピレン共重合体には、硬化してゴム状弾性体となるエチレン-プロピレン共重合体(EPR)があるが、これは(A2)成分に包含されるので(A1)からは除外され、(A1)としては、樹脂状のエチレン-プロピレン共重合体が包含される。また、本形態の連続気泡樹脂発泡体の性質を損ねない範囲で、他の熱可塑性ポリマーが存在してもよい。 Examples of the polyolefin (A1) include polyethylene, polypropylene, polybutene-1, ethylene-propylene copolymers, ethylene-α-olefin copolymers, and polymer blends of these. The polyethylene may be any of high density polyethylene, medium density polyethylene, linear low density polyethylene, low density polyethylene, etc., and the polypropylene may be any of atactic, isotactic, syndiotactic, random, etc. Further, polypropylene having a high extensional viscosity such as polypropylene having long chain branches in the main chain skeleton (HMS-PP) which is considered suitable for foaming or polypropylene containing a high molecular weight component and having a wide molecular weight distribution may be used. The copolymer may be a random copolymer or a block copolymer, and may be a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer. Among these, random polypropylene is preferred because it can impart heat resistance to the resulting foam and maintain the flexibility of the resulting foam. The melt flow rate of component (A1) is preferably 0.1 to 5 g/10 min at 230°C and 2.16 kgf, and more preferably 0.3 to 2 g/10 min, since there is no gas escape and foaming is easy ( JISK7210:1999 compliant). Note that ethylene-propylene copolymers include ethylene-propylene copolymers (EPR), which become rubber-like elastic bodies when cured, but this is included in component (A2) and therefore excluded from (A1). (A1) includes a resinous ethylene-propylene copolymer. Further, other thermoplastic polymers may be present as long as they do not impair the properties of the open-cell resin foam of this embodiment.

(A2)のエチレン-プロピレンゴムとしては、硬化してゴム状弾性体となる、エチレンとプロピレンの共重合体であるEPR(EPM)と;エチレン、プロピレン及び少量の非共役ジエンの共重合体であるEPDMが包含される。非共役ジエンとしては、エチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエン及び1,4-ヘキサジエンが例示され、本発明においては、そのいずれを用いたものでもよい。 The ethylene-propylene rubber (A2) is EPR (EPM), which is a copolymer of ethylene and propylene that becomes a rubber-like elastic body when cured; Certain EPDMs are included. Examples of the non-conjugated diene include ethylidenenorbornene, dicyclopentadiene, and 1,4-hexadiene, and any of them may be used in the present invention.

また、(A2)のスチレン系熱可塑性エラストマーとしては、炭化水素鎖からなるポリマーの一端又は両端にスチレンが結合したブロックコポリマーであればよく、例えば、スチレンとブタジエン、イソプレン、イソブチレンなどとのブロックコポリマー、あるいはそれらのブロックコポリマーをさらに水素添加したものが挙げられ、例えば、スチレンブタジエンスチレンブロックコポリマー(SBS)、及びSBSを水素添加したスチレンエチレンブチレンスチレンブロックコポリマー(SEBS)、スチレンイソプレンスチレンブロックコポリマー(SIS)、及びSISを水素添加したスチレンエチレンプロピレンスチレンブロックコポリマー(SEPS)、スチレンイソプレンブタジエンイソプレンスチレンブロックコポリマー、及びそれを水素添加したスチレンエチレンエチレンプロピレンスチレンブロックコポリマー(SEEPS)、スチレンビニルイソプレンスチレンブロックコポリマー、及びその水素添加物、スチレンイソブチレンスチレンブロックコポリマー、スチレンブタジエンブロックコポリマー、及びその水素添加物、スチレンイソブチレンブロックコポリマー、及びその水素添加物などが挙げられ、単独で用いてもよいが、混合して用いることもできる。 The styrenic thermoplastic elastomer (A2) may be any block copolymer in which styrene is bonded to one or both ends of a polymer consisting of a hydrocarbon chain, such as a block copolymer of styrene and butadiene, isoprene, isobutylene, etc. or further hydrogenated block copolymers thereof, such as styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer (SEBS) obtained by hydrogenating SBS, and styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS). ), and styrene ethylene propylene styrene block copolymer (SEPS) hydrogenated with SIS, styrene isoprene butadiene isoprene styrene block copolymer, and styrene ethylene ethylene propylene styrene block copolymer (SEEPS) hydrogenated with SIS, styrene vinyl isoprene styrene block copolymer, and hydrogenated products thereof, styrene isobutylene styrene block copolymer, styrene butadiene block copolymer, and hydrogenated products thereof, styrene isobutylene block copolymer, and hydrogenated products thereof, etc., which may be used alone or in combination. You can also do that.

上記(A2)成分については、その平均分子量は、高い方が好ましい。また、プロセス
オイルなどで油展して用いてもよい。(A2)成分は、架橋反応を行わずにそのまま用いられる。
Regarding the component (A2), the higher the average molecular weight, the better. Further, it may be used after being oil-extended with process oil or the like. Component (A2) is used as it is without performing a crosslinking reaction.

(B)ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレン(ポリオキシプロピレン)アルキルエーテルなどのアルキルポリエーテル類、ポリオキシエチレン(ポリオキシプロピレン)脂肪酸エステルなどの脂肪酸ポリエーテルエステル類、ジポリオキシエチレン(ジポリオキシプロピレン)アルキルアミン、例えばジ(ジオキシエチレン)ステアリルアミンなど、ポリオキシエチレン(ポリオキシプロピレン)ジアルキルアミン、ポリオキシエチレン(ポリオキシプロピレン)アルキルアルキレンジアミンなどのアルキルポリエーテルアミン類、ポリオキシエチレン(ポリオキシプロピレン)ソルビタンエステル、ソルビタンアルキルエステルなどのソルビタンエステル類、ポリオキシエチレン(ポリオキシプロピレン)アルキルグリセリルエーテル、脂肪酸(ポリ)グリセリル、例えばステアリン酸モノグリセリル、ポリオキシエチレン(ポリオキシプロピレン)脂肪酸グリセリルなどのアルキルグリセリルポリエーテル又はエステル類、脂肪酸(ジ)エタノールアミドなどのアルカノールアミド類や、それら複数の混合物などが挙げられる。上記アルキル、脂肪酸、及びアルキレンの炭素数は、ポリオレフィン系ポリマー組成物との相溶性の点から、10以上の炭素数が好ましく、例えばC12(ラウリル又はラウリレートなど)、C18(ステアリル又はステアレートなど)、C22(ベヘニル又はベヘニレートなど)などが挙げられる。また、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレンなどのオキシアルキルの繰返し単位数は、1~20が好ましく、更には10以下である。ポリグリセリルの繰り返し単位数も、1~20が好ましく、更には10以下である。更には、アルキルポリエーテルアミン、脂肪酸グリセリル、脂肪酸(ジ)エタノールアミドから選ばれた1種又は混合物が好ましく使用でき、またステアリルアルコールなどの高級アルコールなどを添加してもよい。 (B) Nonionic surfactants include alkyl polyethers such as polyoxyethylene (polyoxypropylene) alkyl ether, fatty acid polyether esters such as polyoxyethylene (polyoxypropylene) fatty acid ester, and dipolyoxyethylene (dipolyoxypropylene)alkylamines such as di(dioxyethylene)stearylamine, alkylpolyether amines such as polyoxyethylene(polyoxypropylene)dialkylamine, polyoxyethylene(polyoxypropylene)alkylalkylene diamine; Sorbitan esters such as polyoxyethylene (polyoxypropylene) sorbitan ester and sorbitan alkyl ester, polyoxyethylene (polyoxypropylene) alkyl glyceryl ether, fatty acid (poly)glyceryl, such as monoglyceryl stearate, polyoxyethylene (polyoxy Examples include alkylglyceryl polyethers or esters such as propylene) fatty acid glyceryl, alkanolamides such as fatty acid (di)ethanolamide, and mixtures of a plurality of these. The number of carbon atoms in the alkyl, fatty acid, and alkylene is preferably 10 or more from the viewpoint of compatibility with the polyolefin polymer composition, such as C12 (lauryl or laurylate, etc.), C18 (stearyl or stearate, etc.) , C22 (such as behenyl or behenylate), and the like. Further, the number of repeating units of oxyalkyl such as polyoxyethylene and polyoxypropylene is preferably 1 to 20, and more preferably 10 or less. The number of repeating units of polyglyceryl is also preferably 1 to 20, more preferably 10 or less. Furthermore, one type or a mixture selected from alkyl polyether amines, fatty acid glyceryl, and fatty acid (di)ethanolamides can be preferably used, and higher alcohols such as stearyl alcohol may also be added.

本形態で用いられる(A)成分は、(A1)ポリオレフィン(ただし、エチレン-プロピレンゴムを除く)50~95重量%、好ましくは60~90重量%、さらに好ましくは65~85重量%、及び(A2)エチレン-プロピレンゴム及び/又はスチレン系熱可塑性エラストマー5~50重量%、好ましくは10~40重量%、さらに好ましくは15~35重量%を含むポリマー組成物である。(A1)の割合が95重量%を越え、(A2)の割合が5重量%未満では、発泡体が充分な柔軟性を得にくいばかりか、高発泡体を得にくい問題がある。一方、(A1)の割合が50重量%未満で、(A2)の割合が50重量%を越えると、やはり高発泡体を得にくいうえ、得られる発泡体の収縮が大きくなる問題がある。 Component (A) used in this embodiment includes (A1) polyolefin (excluding ethylene-propylene rubber) 50 to 95% by weight, preferably 60 to 90% by weight, more preferably 65 to 85% by weight, and ( A2) A polymer composition containing 5 to 50% by weight, preferably 10 to 40% by weight, more preferably 15 to 35% by weight of ethylene-propylene rubber and/or styrenic thermoplastic elastomer. If the proportion of (A1) exceeds 95% by weight and the proportion of (A2) is less than 5% by weight, there is a problem that not only is it difficult to obtain sufficient flexibility in the foam, but also it is difficult to obtain a highly foamed product. On the other hand, if the proportion of (A1) is less than 50% by weight and the proportion of (A2) exceeds 50% by weight, it is still difficult to obtain a highly foamed product, and there is a problem that the obtained foam has a large shrinkage.

(B)成分の配合量は、(A)ポリマー組成物100重量部当たり0.2~10重量部が必要であり、好ましくは0.3~5重量部、さらに好ましくは0.5~3重量部である。(B)成分が0.2重量部未満では、必要な連続気泡化が得られず、通気性の低い発泡体しか得られない。一方、10重量部を越えると、破泡が進行しすぎて、発泡体が収縮する。 The amount of component (B) required is 0.2 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the polymer composition (A), preferably 0.3 to 5 parts by weight, and more preferably 0.5 to 3 parts by weight. Department. If component (B) is less than 0.2 parts by weight, the required open cell formation cannot be obtained, and only a foam with low air permeability can be obtained. On the other hand, if it exceeds 10 parts by weight, the foam will break too much and the foam will shrink.

本発明においては、(A1)、(A2)、(B)成分、及び場合によって任意に配合する成分を、高分子材料の混合に適した混合手段によって混合して、発泡性組成物を調製する。この際、任意に配合する成分として、得られる発泡体に適切な性質を与え、又は発泡体の作製や加工を容易にするために、この発泡性組成物に、使用目的に応じて、流動パラフィン、炭化水素系プロセスオイル、高級脂肪酸グリセリンエステル、高級脂肪酸アミドのような滑剤;湿式シリカ、乾式シリカ、タルク、マイカ、珪藻土、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カリウム、硫酸バリウム、ガラスビーズ、ポリテトラフルオロエチレン、第3リン酸カルシウム、ピロリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、エチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド等のビスアミド化合物、ステアリン酸アミド、12-ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸トリグリセリド、ステアリン酸モノグリセリドのような核剤;リン酸エステル、リン酸メラミン又はリン酸ピペラジン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化アンチモン、炭酸亜鉛、塩素化パラフィン、ヘキサクロロシクロペンタジエンのような難燃剤;芳香族アミン類、ベンゾイミダゾール類、ジチオカルバミン酸塩類、フェノール化合物、亜リン酸エステル類のような老化防止剤;2,6-ジ-t-ブチルフェノール、2,6-ジ-t-ブチル-4-エチルフェノール、4,4′-ブチリデンビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)ブタンのような酸化防止剤;導電性カーボンブラック、銅粉、ニッケル粉、酸化スズのような導電材;カーボンブラック、有機顔料、染料、それらを含有するマスターバッチのような着色剤;ならびにシリカ、アルミナ、酸化チタン及び上記の各種添加剤のうち充填剤の機能を有するもののような充填剤などを配合することができる。 In the present invention, a foamable composition is prepared by mixing components (A1), (A2), and (B), and optionally optional components by a mixing means suitable for mixing polymeric materials. . At this time, as an optional component, liquid paraffin may be added to the foamable composition according to the purpose of use, in order to impart appropriate properties to the resulting foam or to facilitate the production and processing of the foam. , hydrocarbon process oils, higher fatty acid glycerin esters, higher fatty acid amides; wet silica, dry silica, talc, mica, diatomaceous earth, aluminum oxide, titanium oxide, zinc oxide, magnesium oxide, magnesium hydroxide, hydroxide. Aluminum, calcium hydroxide, potassium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, potassium sulfate, barium sulfate, glass beads, polytetrafluoroethylene, tribasic calcium phosphate, magnesium pyrophosphate, calcium stearate, zinc stearate, magnesium stearate, ethylene bis Bisamide compounds such as stearamide, methylene bisstearamide, nucleating agents such as stearamide, 12-hydroxystearamide, stearic acid triglyceride, stearic acid monoglyceride; phosphate ester, melamine phosphate or piperazine phosphate, Flame retardants such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, antimony oxide, zinc carbonate, chlorinated paraffins, hexachlorocyclopentadiene; aromatic amines, benzimidazoles, dithiocarbamates, phenolic compounds, phosphites, etc. anti-aging agent; 2,6-di-t-butylphenol, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, 4,4'-butylidenebis(3-methyl-6-t-butylphenol), 1, Antioxidants such as 1,3-tris(2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl)butane; conductive materials such as conductive carbon black, copper powder, nickel powder, and tin oxide; carbon black , organic pigments, dyes, and coloring agents such as masterbatches containing them; as well as fillers such as silica, alumina, titanium oxide, and the various additives listed above that function as fillers. can.

前記発泡性組成物に超臨界状態で含浸させる、常温・常圧で気体である物質としては、この超臨界状態で発泡性組成物中のポリマーに浸透するものであればよく、窒素、ヘリウム、二酸化炭素、プロパン、ブタンなど、及びそれらの混合ガスが例示され、取扱いが容易で、安全性が高く、作業環境が優れていることから、二酸化炭素及び窒素が好ましく、二酸化炭素が特に好ましい。 The substance that is a gas at room temperature and normal pressure and which is impregnated into the foamable composition in a supercritical state may be any substance that can permeate the polymer in the foamable composition in this supercritical state, such as nitrogen, helium, Examples include carbon dioxide, propane, butane, and mixed gases thereof. Carbon dioxide and nitrogen are preferred, and carbon dioxide is particularly preferred because they are easy to handle, have high safety, and provide an excellent working environment.

<発泡工程>
下記の条件で、常温・常圧で気体である物質を発泡性組成物中のポリマーに含浸させた後、圧力を解放することで連続気泡となるように発泡させる。圧力を、減少速度を通常10~30MPa/sで減少させることにより、連続気泡となるように発泡させることができる。発泡工程において連続気泡樹脂発泡体が直接に得られるので、後工程で機械的応力により独立気泡を破泡させて連続気泡化させる工程の必要はない。
<Foaming process>
Under the following conditions, the polymer in the foamable composition is impregnated with a substance that is a gas at normal temperature and pressure, and then the pressure is released to form open cells. Foaming can be carried out to form open cells by reducing the pressure at a rate of decrease, usually from 10 to 30 MPa/s. Since an open-cell resin foam is directly obtained in the foaming step, there is no need for a subsequent step of breaking closed cells to open cells using mechanical stress.

常温・常圧で気体である物質を発泡性組成物に含浸させる温度は、効率的に機能性の発泡体が得られることから、該物質を超臨界状態にさせる温度であり、示差走査熱量計による測定によって得られた発泡性組成物中のポリマーの結晶化ピーク温度より20~40℃高い温度であることが、特に好ましい。ここで、超臨界状態とは、気体状態と液体状態との中間の性質を示す状態である。 The temperature at which the foamable composition is impregnated with a substance that is a gas at normal temperature and pressure is the temperature that brings the substance into a supercritical state, since a functional foam can be efficiently obtained. It is particularly preferable that the temperature be 20 to 40° C. higher than the crystallization peak temperature of the polymer in the foamable composition as measured by the method. Here, the supercritical state is a state exhibiting properties intermediate between a gas state and a liquid state.

また、含浸圧力は、含浸が完全に行われ、また微細なセルを得るために、含浸された常温・常圧で気体である物質を超臨界状態にするように、8~15MPaが好ましく、特にガス抜けしにくくするために、10~15MPaがより好ましい。 In addition, the impregnation pressure is preferably 8 to 15 MPa, particularly in order to bring the impregnated substance, which is a gas at room temperature and pressure, into a supercritical state in order to completely impregnate and obtain fine cells. In order to make it difficult for gas to escape, 10 to 15 MPa is more preferable.

常温・常圧で気体である物質を発泡性組成物に含浸させる時間は、必要な含浸量及び含浸温度・圧力によって異なるが、通常3~30分、好ましくは5~20分である。 The time for impregnating the foamable composition with a substance that is a gas at room temperature and pressure varies depending on the required amount of impregnation and the impregnation temperature and pressure, but is usually 3 to 30 minutes, preferably 5 to 20 minutes.

発泡性組成物を連続気泡となるように発泡させる際、発泡倍率を5倍以上とすることが好ましい。5倍未満であると、得られる発泡体に優れた柔軟性を付与できない問題が生じる。倍率の上限は特に制限されないが、機械強度の点から、100倍以下、好ましくは80倍以下、より好ましくは50倍以下である。 When foaming the foamable composition into open cells, the foaming ratio is preferably 5 times or more. If it is less than 5 times, the problem arises that excellent flexibility cannot be imparted to the resulting foam. The upper limit of the magnification is not particularly limited, but from the viewpoint of mechanical strength, it is 100 times or less, preferably 80 times or less, and more preferably 50 times or less.

前記の5倍以上の発泡倍率となるような発泡とともに、押出成形で成形して、表皮付き連続気泡樹脂発泡体の成形体を得ることができる。押出機としては、単軸タンデム型押出機を用い、場合によっては二軸押出機と組み合わせて用いてもよい。押出成形よって、接着又は融着工程を経ずに、発泡体層と表皮層とが一体化している表皮付き連続気泡樹脂発泡体を得ることができる。接着又は融着工程を経ないことから、封止に用いる材料の熱伝導率が影響して、断熱性を低下する恐れがなく、また、工数を増やさないために作業効率が低下しない。 A molded body of an open-celled resin foam with a skin can be obtained by foaming to a foaming ratio of 5 times or more as described above and by extrusion molding. As the extruder, a single-screw tandem extruder is used, and depending on the case, it may be used in combination with a twin-screw extruder. By extrusion molding, it is possible to obtain a skinned open-cell resin foam in which the foam layer and the skin layer are integrated without going through an adhesion or fusing process. Since there is no adhesion or fusing process, there is no fear that the thermal conductivity of the material used for sealing will affect the heat insulation properties, and the number of man-hours does not increase, so the work efficiency will not decrease.

押出成形について述べる。本願発明の押出成形装置は、熱可塑性樹脂を含む成形材料を溶融する装置と、前記溶融時に、溶融する成形材料に常温常圧で気体の材料を超臨界状態で混入混合する装置と、常温常圧で気体の材料が混合された溶融状態の前記成形材料を加熱、圧縮しダイから押出す押出装置を備えている。上記混入混合する装置は、押出機の長手方向途中のバレルにもうけられた受け口に、超臨界状態の常温常圧で気体の材料が混入されるように設置される。 Let's talk about extrusion molding. The extrusion molding apparatus of the present invention includes: an apparatus for melting a molding material containing a thermoplastic resin; an apparatus for mixing a gaseous material in a supercritical state at normal temperature and normal pressure into the melting molding material at room temperature and normal pressure; The molding apparatus is equipped with an extrusion device that heats and compresses the molten molding material mixed with gaseous materials under pressure and extrudes it from a die. The above-mentioned mixing device is installed so that a gaseous material in a supercritical state at room temperature and pressure is mixed into a socket provided in the barrel in the longitudinal direction of the extruder.

すなわち、スクリューにより溶融押出される高分子材料に、受口から超臨界二酸化炭素を供給し、混合することにより単一相溶液とし、次いで、この単一相溶液を均一に分散する高分子材料の流体流とし、次いで、気泡の成長を抑制しつつ、高分子材料と非常に小さい気泡との液体混合物の状態で、高い温度でダイに通過させることにより、押出発泡成形する。 That is, supercritical carbon dioxide is supplied from the inlet to the polymeric material melted and extruded by the screw, and mixed to form a single-phase solution.Then, this single-phase solution is uniformly dispersed into the polymeric material. The fluid stream is then extruded by passing the liquid mixture of polymeric material and very small bubbles through a die at elevated temperature while suppressing bubble growth.

<裁断>
得られた表皮付き連続気泡樹脂発泡体を所定のサイズに加工することができる。裁断面には、連続気泡構造の気泡が露出する。この露出した気泡から、前記ゾル溶液が充填される。
<Cutting>
The resulting skinned open-cell resin foam can be processed into a predetermined size. Cells with an open cell structure are exposed on the cut surface. The sol solution is filled from the exposed bubbles.

以上の発泡体形成工程により、連続気泡を有する表皮層が形成された、表皮付き連続気泡樹脂発泡体が得られる。 Through the above foam forming process, a skinned open-cell resin foam in which a skin layer having open cells is formed is obtained.

<<ゾル溶液充填工程>>
以下には、好適例であるシリカエアロゲルの製造方法を一例として詳細を説明するが、本発明は、シリカエアロゲルにのみ限定されるものではない。
<<Sol solution filling process>>
The details of the method for producing silica airgel, which is a preferred example, will be explained below as an example, but the present invention is not limited to silica airgel.

<ゾル溶液>
シリカエアロゲルのシリコーン原料として、シリコーンアルコキシドもしくはその誘導体やケイ酸アルカリ金属塩を用いることができ、水系溶媒に混合してゾル溶液とする。
<Sol solution>
As a silicone raw material for silica airgel, silicone alkoxide or a derivative thereof, or an alkali metal silicate salt can be used, and is mixed with an aqueous solvent to form a sol solution.

シリコーン原料は、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、特に限定されない。シリコーンアルコキシドやその誘導体としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシランオリゴマー、テトラエトキシシランオリゴマー、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、モノヘキシルトリエトキシシラン等を挙げることができる。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ることができる。前記シリコーン原料は、複数を組み合せて用いることができる。複数を用いる場合には、その組み合わせ及び配合比率は、目的に応じて選択することができる。 The silicone raw material is not particularly limited as long as it does not impede the effects of the present invention. Examples of silicone alkoxides and derivatives thereof include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetramethoxysilane oligomer, tetraethoxysilane oligomer, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, and vinyltrimethoxysilane. Examples include methoxysilane, vinyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, and monohexyltriethoxysilane. Examples of the alkali metal silicate include potassium silicate and sodium silicate. The silicone raw materials can be used in combination. When using a plurality of them, the combination and blending ratio can be selected depending on the purpose.

シリコーン原料の加水分解には、水と、水に相溶性を有し、シリコーン原料を溶解する溶媒を用いることが好ましい。溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコールや、エタンジオール、プロパンジオール、ブタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の脂肪族ジオール、水素化ビスフェノールA、ビスフェノールA、シクロヘキサンジオール等の芳香族ジオール又は脂環式ジオール、グリセリン、ジグリセリン、トリメチロールプロパン、トリスヒドロキシメチルアミノペンタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ヘキサメチロールメラミン等の多価アルコール、ヘキサン、トルエン、クロロホルム、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、アセトン、アセトニトリル等が挙げられる。これらの溶媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 For hydrolysis of the silicone raw material, it is preferable to use water and a solvent that is compatible with water and dissolves the silicone raw material. Examples of solvents include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, and butanol, aliphatic diols such as ethanediol, propanediol, butanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol, hydrogenated bisphenol A, and bisphenol. A, aromatic diol or alicyclic diol such as cyclohexane diol, polyhydric alcohol such as glycerin, diglycerin, trimethylolpropane, trishydroxymethylaminopentane, pentaerythritol, dipentaerythritol, hexamethylolmelamine, hexane, toluene, Examples include chloroform, diethyl ether, tetrahydrofuran, ethyl acetate, acetone, and acetonitrile. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

シリコーン原料を効率良く加水分解するためには、反応系に予め触媒を添加しておくことが好ましい。触媒としては、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、特に限定されず、例えば、酸性触媒としては、ギ酸、酢酸、コハク酸、リンゴ酸、クエン酸、塩酸、硝酸、ホウ酸、硫酸、炭酸、リン酸等が、塩基性触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の金属酸化物及び/又は水酸化物、ジメチルアミン、トリエチルアミン、N,N-ジメチルベンジルアミン、アニリン、1,5-ナフタレンジアミン等の脂肪族及び/又は芳香族アミン、アンモニア、2価金属のナフテン酸、2価金属の水酸化物などが挙げられる。これらの触媒は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 In order to efficiently hydrolyze the silicone raw material, it is preferable to add a catalyst to the reaction system in advance. The catalyst is not particularly limited as long as it does not impede the effects of the present invention. For example, acidic catalysts include formic acid, acetic acid, succinic acid, malic acid, citric acid, hydrochloric acid, nitric acid, boric acid, sulfuric acid, carbonic acid, Examples of basic catalysts include metal oxides and/or hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, dimethylamine, triethylamine, N,N-dimethylbenzylamine, aniline, and 1,5-naphthalene. Examples include aliphatic and/or aromatic amines such as diamines, ammonia, naphthenic acids of divalent metals, and hydroxides of divalent metals. These catalysts may be used alone or in combination of two or more.

<充填方法>
ゾル溶液の充填方法は、常圧下、又は減圧下で行われる限りにおいて、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、上述した方法により得られた表皮付き連続気泡樹脂発泡体を、減圧下で、調製したゾル溶液に完全に含浸することで充填する方法等が挙げられる。特に、通気度量が10cm/cm/sec以上の場合、常圧下での充填が可能である。
<Filling method>
The method for filling the sol solution is not particularly limited as long as it is carried out under normal pressure or reduced pressure, and any known method can be used. For example, a method may be used in which the skinned open-cell resin foam obtained by the method described above is completely impregnated with a prepared sol solution under reduced pressure. In particular, when the air permeability is 10 cm 3 /cm 2 /sec or more, filling under normal pressure is possible.

具体的には、ゾル溶液を、テトラメトキシシラン(以下TMOSとする):メタノール:水:触媒(アンモニア)をモル比1:7.2:4:0.01で混合したゾル溶液を例にすると、セパラブルフラスコ内に発泡体を設置し、徐々に前記ゾル溶液を導入することで、発泡体を完全にゾル溶液内に浸漬し、ゾル溶液を発泡体に充填することができる。そのままゲル化まで2~3時間放置する。 Specifically, let us take as an example a sol solution in which tetramethoxysilane (hereinafter referred to as TMOS): methanol: water: catalyst (ammonia) is mixed at a molar ratio of 1:7.2:4:0.01. By placing the foam in a separable flask and gradually introducing the sol solution, it is possible to completely immerse the foam in the sol solution and fill the foam with the sol solution. Leave it as it is for 2 to 3 hours until it becomes a gel.

連続気泡樹脂発泡体中に残存する、未反応の水酸基やカルボキシル基、アミノ基等の反応性官能基は後述する疎水化処理剤と反応する場合がある。反応性官能基が多量に存在すると湿潤ゲルの疎水化反応を阻害する恐れがあるため、ゾル溶液充填工程の前工程にて、連続気泡樹脂発泡体中に残存する反応性官能基を不活性化してもよい。反応性官能基の不活性化方法は、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。 Reactive functional groups such as unreacted hydroxyl groups, carboxyl groups, and amino groups remaining in the open-cell resin foam may react with the hydrophobizing agent described below. Since the presence of a large amount of reactive functional groups may inhibit the hydrophobization reaction of the wet gel, the reactive functional groups remaining in the open-cell resin foam are inactivated in the prior step of the sol solution filling process. It's okay. The method for inactivating the reactive functional group is not particularly limited, and any known method can be used.

<ゲル化>
前記発泡体に充填されたゾル溶液は、ゾル-ゲル反応によって、TMOSが水、触媒により加水分解され、ゾル状態を経て、湿潤ゲルを形成する。ここで湿潤ゲルとは、ゲル化後のゾル溶液の残液等の液体を含んだまま固体状になったものを示す。
<Gelification>
In the sol solution filled in the foam, TMOS is hydrolyzed by water and a catalyst through a sol-gel reaction, and the sol solution passes through a sol state to form a wet gel. Here, the wet gel refers to a gel that has become solid while containing liquid such as the residual liquid of the sol solution after gelation.

シリコーンアルコキシドもしくはその誘導体の加水分解によるゾル-ゲル反応により前記発泡体内の連続気泡内部に湿潤ゲルが形成される。 A wet gel is formed inside the open cells in the foam by a sol-gel reaction due to hydrolysis of the silicone alkoxide or its derivative.

湿潤ゲルを形成した後に、湿潤ゲル中の水や未反応物を除去する工程を有してもよい。この工程で用いられる溶媒は、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコールやアセトン、アセトニトリル等が挙げられる。湿潤ゲルが充填された発泡体を、前記溶媒に浸漬し、数回溶媒を新しいものに入れ替えることで、工程が完了する。 After forming the wet gel, there may be a step of removing water and unreacted substances in the wet gel. Examples of the solvent used in this step include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, and butanol, acetone, and acetonitrile. The process is completed by dipping the wet gel-filled foam into the solvent and replacing the solvent several times.

親水性を持つシラノール基に対して反応する官能基と疎水基を有する疎水化処理剤によって、シリカエアロゲル表面のOH基を疎水化する工程を有してもよい。該疎水化処理剤は、シラノール基に対して反応する官能基と疎水基を有するものを用いる。シラノール基に対して反応する官能基としては、例えば、ハロゲン、アミノ基、イミノ基、カルボキシル基、アルコキシル基、及び水酸基が挙げられる。疎水基としては、例えばアルキル基、フェニル基、及びそれらのフッ化物等が挙げられる。疎水化処理剤は、上記官能基及び疎水基を、それぞれ1種のみを有してもよいし、2種以上を有してもよい。例えば、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチルジシロキサン、トリメチルクロロシラン、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、ジメチルジクロロシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン等の有機シラン化合物が挙げられ、これ以外にも、酢酸、蟻酸、コハク酸等のカルボン酸や、メチルクロリド等のハロゲン化アルキル等の有機化合物が挙げられる。疎水化処理剤は1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。 The method may include a step of hydrophobizing the OH groups on the surface of the silica airgel using a hydrophobizing agent having a hydrophobic group and a functional group that reacts with a silanol group having hydrophilic properties. The hydrophobizing agent used has a functional group that reacts with silanol groups and a hydrophobic group. Examples of functional groups that react with silanol groups include halogens, amino groups, imino groups, carboxyl groups, alkoxyl groups, and hydroxyl groups. Examples of the hydrophobic group include alkyl groups, phenyl groups, and fluorides thereof. The hydrophobizing agent may have only one type of each of the above-mentioned functional group and hydrophobic group, or may have two or more types of the above-mentioned functional group and hydrophobic group. For example, organic compounds such as hexamethyldisilazane, hexamethyldisiloxane, trimethylchlorosilane, trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, triethylethoxysilane, triethylmethoxysilane, dimethyldichlorosilane, dimethyldiethoxysilane, methyltrichlorosilane, ethyltrichlorosilane, etc. Examples include silane compounds, and organic compounds such as carboxylic acids such as acetic acid, formic acid, and succinic acid, and alkyl halides such as methyl chloride. Only one type of hydrophobizing agent may be used, or two or more types may be used.

エアロゲルと連続樹脂発泡体の密着性を上げて、エアロゲルの脱落を抑制するために、カップリング剤を添加してもよい。カップリング剤としては、エアロゲル表面のシラノール基と、連続樹脂発泡体に残存する水酸基やカルボキシル基、アミノ基等の反応性官能基の両方と反応できるものであれば特に制限されず、任意の好適なカップリング剤を使用することができる。カップリング剤としては、シランカップリング剤を用いることが好適で、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-2-(アミノエチル)―3―アミノプロピルトリメトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、トリス-(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレートなどが挙げられる。 A coupling agent may be added in order to increase the adhesion between the airgel and the continuous resin foam and to prevent the airgel from falling off. The coupling agent is not particularly limited as long as it can react with both the silanol groups on the surface of the airgel and the reactive functional groups such as hydroxyl groups, carboxyl groups, and amino groups remaining in the continuous resin foam, and any suitable coupling agent can be used. Any coupling agent can be used. As the coupling agent, it is preferable to use a silane coupling agent, such as vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, -Glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltri Examples include methoxysilane, 3-isocyanatepropyltriethoxysilane, and tris-(trimethoxysilylpropyl)isocyanurate.

<乾燥工程>
本発明においては、湿潤ゲルを乾燥させる乾燥工程を含む。乾燥方法としては公知の方法を用いることができ、特に限定されない。湿潤ゲルを乾燥させる場合には、シリカエアロゲルが壊れ難いため、超臨界流体乾燥が好ましい。超臨界流体乾燥としては、例えば、80℃、20MPa程度の条件で溶媒の全部を、この溶媒より臨界点の低い二酸化炭素に置換しながら除去する方法が挙げられる。
<Drying process>
The present invention includes a drying step of drying the wet gel. A known drying method can be used and is not particularly limited. When drying a wet gel, supercritical fluid drying is preferred because silica airgel is less likely to break down. Examples of supercritical fluid drying include a method in which all of the solvent is removed under conditions of 80° C. and about 20 MPa while replacing it with carbon dioxide, which has a lower critical point than the solvent.

<<<<エアロゲル複合材の熱成形>>>>
エアロゲル複合材に外力および熱を付加しながら(例えば、加熱した型枠に嵌め込みながら熱を加える等)、所望の形状に変形させる。その後、必要に応じて冷却し、エアロゲル成形物(エアロゲル複合材熱成形物)が製造される。
<<<<Thermoforming of airgel composite material>>>>
The airgel composite is deformed into a desired shape while applying external force and heat (for example, applying heat while fitting into a heated mold). Thereafter, the airgel molded product (airgel composite thermoformed product) is manufactured by cooling if necessary.

熱成形における外力および熱の付加としては、エアロゲル複合材の材質(特に、発泡体の材質/軟化点)を考慮して、エアロゲル複合材が十分に変形可能な条件とすればよく、特に限定されないが、例えば、100℃以上、110℃以上、120℃以上又は130℃以上等の条件にて実施することができる。 The application of external force and heat during thermoforming is not particularly limited, as long as the conditions are such that the airgel composite can be sufficiently deformed, taking into consideration the material of the airgel composite (especially the material/softening point of the foam). However, it can be carried out under conditions such as, for example, 100°C or higher, 110°C or higher, 120°C or higher, or 130°C or higher.

エアロゲル複合材の熱成形は、真空成形であることが好ましい。真空成形とは、軟化点以上の温度まで加熱することで軟化させたとエアロゲル複合材と金型との空間を減圧し、型枠とエアロゲル複合材とを密着させる成形方法である。 The thermoforming of the airgel composite is preferably vacuum forming. Vacuum forming is a molding method that reduces the pressure in the space between the airgel composite material, which has been softened by heating to a temperature above its softening point, and a mold, thereby bringing the mold and the airgel composite into close contact.

エアロゲル複合材の熱成形は、エアロゲル複合材とその他の部材と貼り合わせた状態で実施してもよいが、エアロゲル複合材にその他の部材を貼り合わせない状態で(即ち、エアロゲル複合材以外の部材を貼り合わせることなく)実施することが好ましい。この場合、単数のエアロゲル複合材を熱成形させてもよいが、複数のエアロゲル複合材を積層させた状態で熱成形させることも好ましい。 Thermoforming of the airgel composite may be carried out with the airgel composite bonded to other components, but may be performed without bonding any other components to the airgel composite (i.e., components other than the airgel composite). It is preferable to carry out the process (without bonding). In this case, a single airgel composite may be thermoformed, but it is also preferable to thermoform a plurality of airgel composites in a stacked state.

エアロゲル複合材のみで熱成形を実施した後、得られたエアロゲル複合材熱成形にその他の部材を設ける(例えば、熱圧着させる/接着剤を用いて接着させる)等の工程を設けてもよいし、設けずともよい。 After thermoforming only the airgel composite material, a step such as providing other members on the resulting thermoformed airgel composite material (for example, bonding them by thermocompression/bonding them using an adhesive) may be performed. , does not need to be provided.

<<<<<エアロゲル成形物の用途>>>>>
エアロゲル成形物は、粉落ちが少なく、複雑形状とすることができ(例えば、曲面や角部を有することが可能であり)、優れた断熱性能を有する。より詳細には、熱可塑性樹脂の連続気泡樹脂発泡体を使用することで、真空成形といった熱成形加工が可能となるため、既存の断熱材では対応できない複雑な形状のエアロゲル成形物を製造することができる。また、既存の断熱材と比較して、断熱性能、遮熱性能に優れるため、断熱材の厚みを薄くできる。このため、容器に断熱材として配された場合に、容器の収容量を増やすことができる。表皮付き連続気泡樹脂発泡体とエアロゲルとの複合材を用いると、発泡体の表皮層により、接着剤等がエアロゲル粒子の孔内へ侵入することを防ぐことができる。エアロゲルの脱落(粉落ち)を抑制できるため、断熱性能の経年劣化が小さく、設備の汚染を抑制できる。スキン層が平滑なため、接着剤の塗布が容易である。
<<<<<Uses of airgel molded products>>>>>
Airgel molded articles have less powder falling, can be formed into complex shapes (for example, can have curved surfaces and corners), and have excellent heat insulation performance. More specifically, by using open-cell thermoplastic resin foam, thermoforming processes such as vacuum forming are possible, making it possible to manufacture airgel molded products with complex shapes that cannot be handled with existing insulation materials. Can be done. In addition, compared to existing insulation materials, it has superior heat insulation and heat shielding performance, so the thickness of the insulation material can be reduced. Therefore, when it is placed in a container as a heat insulating material, the storage capacity of the container can be increased. When a composite material of an open-cell resin foam with a skin and an airgel is used, the skin layer of the foam can prevent adhesives and the like from penetrating into the pores of the airgel particles. Since it is possible to suppress the airgel from falling off (powder falling), aging deterioration of insulation performance is minimized, and equipment contamination can be suppressed. Since the skin layer is smooth, it is easy to apply adhesive.

以上より、エアロゲル成形物を断熱器物とすることができる。また、エアロゲル成形物を、保温部材/保冷部材等とし、断熱性能が求められる各種装置や器具等に設けることができる。例えば、エアロゲル成形物を含む保温部材及び/又は保冷部材を有する、食品や医療、医薬品向け保冷温ボックス、冷凍庫/冷蔵庫や冷凍/冷蔵ショーケース、製氷機、厨房機器といった保冷温機器、冷凍/冷蔵設備等を構成することができる。 As described above, the airgel molded product can be used as a heat insulating appliance. Furthermore, the airgel molded product can be used as a heat-retaining member/cold-retaining member, etc., and can be installed in various devices and appliances that require heat insulation performance. For example, cold/warm boxes for food, medical care, and pharmaceuticals that have heat insulating members and/or cold insulating members containing airgel moldings, cold/refrigerated equipment such as freezers/refrigerators, freezer/refrigerated showcases, ice makers, and kitchen equipment; It is possible to configure equipment, etc.

以下、実施例および比較例によって、本発明のエアロゲル成形物についてより詳細に説明するが、本発明はこれらには何ら限定されない。 Hereinafter, the airgel molded article of the present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.

<<<<連続気泡樹脂発泡体の製造方法>>>>
<<<表皮付きポリオレフィン発泡体の製造方法>>>
(ポリマー樹脂)
・ランダム型ポリプロピレン
・低密度ポリエチレン
・EPDM(エチレン含量29.5%、ジエン含量5%)
(添加剤)
・ノニオン系界面活性剤(ポリオキシエチレンステアリルアミン)
・核剤(湿式シリカ)
・フェノール系酸化防止剤
<<<<Method for manufacturing open-cell resin foam>>>>
<<<Method for manufacturing polyolefin foam with skin>>>
(polymer resin)
・Random type polypropylene ・Low density polyethylene ・EPDM (ethylene content 29.5%, diene content 5%)
(Additive)
・Nonionic surfactant (polyoxyethylene stearylamine)
・Nucleating agent (wet silica)
・Phenolic antioxidant

<<表皮付きポリオレフィン発泡体1>>
<樹脂発泡体原料調製、発泡体形成工程>
ランダム型ポリプロピレン58重量部に低密度ポリエチレン15重量部、EPDM(エチレン含量29.5%、ジエン含量5%)20重量部、ポリオキシエチレンステアリルアミン1.5重量部、湿式シリカ5重量部、フェノール系酸化防止剤0.2重量部とを、溶融混練させ、超臨界状態で二酸化炭素を含浸させた後、圧力を解放して発泡させて、押出し成形によって表皮付きポリオレフィン発泡体1を得た。製造条件は、含浸温度が180℃であり、含浸圧力が13MPaであり、含浸時間が20分である。
<<Polyolefin foam with skin 1>>
<Resin foam raw material preparation, foam formation process>
58 parts by weight of random polypropylene, 15 parts by weight of low-density polyethylene, 20 parts by weight of EPDM (ethylene content 29.5%, diene content 5%), 1.5 parts by weight polyoxyethylene stearylamine, 5 parts by weight wet silica, phenol. After melt-kneading and impregnating carbon dioxide in a supercritical state with 0.2 parts by weight of a system antioxidant, the foam was foamed by releasing the pressure, and a skinned polyolefin foam 1 was obtained by extrusion molding. The manufacturing conditions are that the impregnation temperature is 180°C, the impregnation pressure is 13 MPa, and the impregnation time is 20 minutes.

<<表皮付きポリオレフィン発泡体2>>
密度が0.30g/cmになるよう、含浸圧力、含浸時間等の製造条件を調整した以外は、表皮付きポリオレフィン発泡体1と同様にして表皮付きポリオレフィン発泡体2を得た。
<<Polyolefin foam with skin 2>>
A skinned polyolefin foam 2 was obtained in the same manner as the skinned polyolefin foam 1 except that the manufacturing conditions such as impregnation pressure and impregnation time were adjusted so that the density was 0.30 g/cm 3 .

<<表皮付きポリオレフィン発泡体3>>
密度が0.10g/cmになるよう、含浸圧力、含浸時間等の製造条件を調整した以外は、表皮付きポリオレフィン発泡体1と同様にして表皮付きポリオレフィン発泡体3を得た。
<<Polyolefin foam with skin 3>>
A skinned polyolefin foam 3 was obtained in the same manner as the skinned polyolefin foam 1 except that the manufacturing conditions such as impregnation pressure and impregnation time were adjusted so that the density was 0.10 g/cm 3 .

<<表皮付きポリオレフィン発泡体4>>
核剤の配合量を7重量部にした以外は、表皮付きポリオレフィン発泡体1と同様にして表皮付きポリオレフィン発泡体4を得た。
<<Polyolefin foam with skin 4>>
A skinned polyolefin foam 4 was obtained in the same manner as the skinned polyolefin foam 1 except that the amount of the nucleating agent was changed to 7 parts by weight.

<<表皮付きポリオレフィン発泡体5>>
核剤の配合量を3重量部にした以外は、表皮付きポリオレフィン発泡体1と同様にして表皮付きポリオレフィン発泡体5を得た。
<<Polyolefin foam with skin 5>>
A skinned polyolefin foam 5 was obtained in the same manner as the skinned polyolefin foam 1 except that the amount of the nucleating agent was changed to 3 parts by weight.

<<表皮付きポリオレフィン発泡体6>>
密度が0.40g/cmになるよう、含浸圧力、含浸時間等の製造条件を調整した以外は、表皮付きポリオレフィン発泡体1と同様にして表皮付きポリオレフィン発泡体6を得た。
<<Polyolefin foam with skin 6>>
A skinned polyolefin foam 6 was obtained in the same manner as the skinned polyolefin foam 1 except that the manufacturing conditions such as impregnation pressure and impregnation time were adjusted so that the density was 0.40 g/cm 3 .

<<表皮付きポリオレフィン発泡体7>>
密度が0.07g/cmになるよう、含浸圧力、含浸時間等の製造条件を調整した以外は、表皮付きポリオレフィン発泡体1と同様にして表皮付きポリオレフィン発泡体7を得た。
<<Polyolefin foam with skin 7>>
A skinned polyolefin foam 7 was obtained in the same manner as the skinned polyolefin foam 1 except that the manufacturing conditions such as impregnation pressure and impregnation time were adjusted so that the density was 0.07 g/cm 3 .

<<<表皮付きポリ塩化ビニル発泡体の製造方法>>>
(ポリマー樹脂)
・塩化ビニル樹脂
(添加剤)
・炭酸カルシウム
・フェノール系酸化防止剤
<<<Method for manufacturing polyvinyl chloride foam with skin>>>
(polymer resin)
・Vinyl chloride resin (additive)
・Calcium carbonate ・Phenol antioxidant

<<表皮付きポリ塩化ビニル発泡体>>
<樹脂発泡体原料調製、発泡体形成工程>
塩化ビニル樹脂100重量部に、炭酸カルシウム6重量部、フェノール系酸化防止剤3重量部とを、溶融混練させ、窒素を発泡剤とし、発泡体の密度が0.15g/cmになるよう、押出機の注入口から注入し、押出し成形によって表皮付きポリ塩化ビニル発泡体を得た。
<<Skinned polyvinyl chloride foam>>
<Resin foam raw material preparation, foam formation process>
100 parts by weight of vinyl chloride resin, 6 parts by weight of calcium carbonate, and 3 parts by weight of phenolic antioxidant were melt-kneaded, nitrogen was used as a foaming agent, and the density of the foam was 0.15 g/ cm3 . The mixture was injected through the injection port of an extruder, and a polyvinyl chloride foam with a skin was obtained by extrusion molding.

<<表皮付きポリエチレンテレフタレート発泡体の製造方法>>
(ポリマー樹脂)
・ポリエチレンテレフタレート樹脂
(添加剤)
・フェノール系酸化防止剤
・フッ素系発泡剤
<<Production method of polyethylene terephthalate foam with skin>>
(polymer resin)
・Polyethylene terephthalate resin (additive)
・Phenolic antioxidant ・Fluorine foaming agent

<<表皮付きポリエチレンテレフタレート発泡体>>
<樹脂発泡体原料調製、発泡体形成工程>
ポリエチレンテレフタレート樹脂100重量部に、フェノール系酸化防止剤5重量部を溶融混練させ、フッ素系発泡剤を、発泡体の密度が0.15g/cmになるよう、押出機の注入口から注入し、押出し成形によって表皮付きポリエチレンテレフタレート発泡体を得た。
<<Polyethylene terephthalate foam with skin>>
<Resin foam raw material preparation, foam formation process>
100 parts by weight of polyethylene terephthalate resin was melt-kneaded with 5 parts by weight of a phenolic antioxidant, and a fluorine-based foaming agent was injected from the injection port of the extruder so that the density of the foam was 0.15 g/ cm3 . A skinned polyethylene terephthalate foam was obtained by extrusion molding.

<<<<エアロゲル複合材の製造方法>>>>
(シリカエアロゲルの素原料)
・シリコーン原料1
4官能メトキシシランオリゴマー(平均4量体)
・シリコーン原料2
4官能メトキシシランオリゴマー(平均2量体)
・シリコーン原料3
4官能エトキシシランオリゴマー(平均2量体)
・シリコーン原料4
2官能メトキシシランオリゴマー(平均4量体)
・シリコーン原料5
テトラメトキシシラン
(溶媒)
・メタノール(和光純薬工業社製)
・エタノール(和光純薬工業社製)
・イオン交換水、電気抵抗率1×1010Ω・cm以上
(触媒)
25%アンモニア水(和光純薬工業社製)
<<<<Method for manufacturing airgel composite material>>>>
(Raw material for silica airgel)
・Silicone raw material 1
Tetrafunctional methoxysilane oligomer (average tetramer)
・Silicone raw material 2
Tetrafunctional methoxysilane oligomer (average dimer)
・Silicone raw material 3
Tetrafunctional ethoxysilane oligomer (average dimer)
・Silicone raw material 4
Bifunctional methoxysilane oligomer (average tetramer)
・Silicone raw material 5
Tetramethoxysilane (solvent)
・Methanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries)
・Ethanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
・Ion exchange water, electrical resistivity 1× 10 Ω・cm or more (catalyst)
25% ammonia water (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)

<<実施例1>>
(ゾル溶液調製)
シリコーン原料1を主剤として使用し、主剤1モルに対し、45モルのメタノール、25モルのイオン交換水、0.01モルの触媒を混合してゾル溶液1とした。
<<Example 1>>
(Sol solution preparation)
Silicone raw material 1 was used as a base material, and 45 moles of methanol, 25 moles of ion-exchanged water, and 0.01 mole of catalyst were mixed with 1 mole of the base material to prepare sol solution 1.

(ゾル溶液充填工程)
前記表皮付き連続気泡樹脂発泡体を、表皮層を付けたまま、セパラブルフラスコに収納できる大きさに裁断して収納した。調製したゾル溶液1を表皮付き連続気泡樹脂発泡体が完全に浸漬するまで加えて、常圧下で3時間静置し、湿潤ゲルが充填された表皮付き連続気泡樹脂発泡体を得た。
(Sol solution filling process)
The skinned open-cell resin foam was cut into a size that could be stored in a separable flask and stored with the skin layer still attached. The prepared sol solution 1 was added until the skinned open-cell resin foam was completely immersed, and the mixture was allowed to stand under normal pressure for 3 hours to obtain a skinned open-celled resin foam filled with wet gel.

得られた前記湿潤ゲルが充填された表皮付き連続気泡樹脂発泡体をエタノールに浸漬し、撹拌しながらエタノールを繰り返し交換し、溶媒置換を24時間行った。次に、ゲル表面を疎水化するため、ヘキサメチルジシラザンのエタノール溶液(濃度20質量%)中に浸漬し、撹拌しながら疎水化処理を24時間行った。 The resulting open-celled resin foam with a skin filled with the wet gel was immersed in ethanol, and the ethanol was repeatedly exchanged while stirring to perform solvent replacement for 24 hours. Next, in order to make the gel surface hydrophobic, it was immersed in an ethanol solution of hexamethyldisilazane (concentration 20% by mass) and subjected to hydrophobization treatment for 24 hours while stirring.

(乾燥工程)
ゲル表面が疎水化された前記表皮付き連続気泡樹脂発泡体を、80℃、20MPaの二酸化炭素中に含浸させ、超臨界流体乾燥を12時間行った。
以上のようにして、表皮付きポリオレフィン発泡体1の内部にシリカエアロゲル1を充填した実施例1のエアロゲル複合材を得た。エアロゲル複合材におけるエアロゲルの充填率は95%だった。
(drying process)
The skinned open-cell resin foam whose gel surface had been made hydrophobic was impregnated in carbon dioxide at 80° C. and 20 MPa, and supercritical fluid drying was performed for 12 hours.
As described above, an airgel composite material of Example 1 was obtained, in which the inside of the skinned polyolefin foam 1 was filled with the silica airgel 1. The airgel filling rate in the airgel composite was 95%.

<<実施例4>>
表皮付きポリオレフィン発泡体1の代わりに、表皮付きポリオレフィン発泡体2を、ゾル溶液1の代わりに、シリコーン原料2を主剤として使用し、主剤1モルに対し、9モルのメタノール、5モルのイオン交換水、0.1モルの触媒を混合したゾル溶液2を使用した以外は、実施例1と同様にして表皮付きポリオレフィン発泡体2の内部にシリカエアロゲル2を充填したエアロゲル複合材を得た。
<<Example 4>>
Instead of polyolefin foam 1 with skin, polyolefin foam 2 with skin is used, and instead of sol solution 1, silicone raw material 2 is used as the main material, and for 1 mol of main material, 9 mol of methanol and 5 mol of ion exchange are used. An airgel composite material in which silica airgel 2 was filled inside a skinned polyolefin foam 2 was obtained in the same manner as in Example 1, except that sol solution 2 containing water and 0.1 mole of catalyst was used.

<<実施例5>>
表皮付きポリオレフィン発泡体1の代わりに、表皮付きポリオレフィン発泡体3を、ゾル溶液1の代わりに、シリコーン原料2を主剤として使用し、主剤1モルに対し、50モルのメタノール、30モルのイオン交換水、0.5モルのシリコーン原料4、0.0025モルの触媒を混合したゾル溶液3を使用した以外は、実施例1と同様にして表皮付きポリオレフィン発泡体3の内部にシリカエアロゲル3を充填したエアロゲル複合材を得た。
<<Example 5>>
Instead of the skinned polyolefin foam 1, a skinned polyolefin foam 3 is used, and instead of the sol solution 1, the silicone raw material 2 is used as the base material, and for 1 mole of the base material, 50 moles of methanol and 30 moles of ion exchange Silica airgel 3 was filled inside the skinned polyolefin foam 3 in the same manner as in Example 1, except that a sol solution 3 containing water, 0.5 mol of silicone raw material 4, and 0.0025 mol of catalyst was used. An airgel composite material was obtained.

<<実施例6>>
ゾル溶液1の代わりに、シリコーン原料3を主剤として使用し、主剤1モルに対し、30モルのエタノール、20モルのイオン交換水、0.0025モルの触媒を混合したゾル溶液4を使用した以外は、実施例1と同様にして表皮付きポリオレフィン発泡体1の内部にシリカエアロゲル4を充填したエアロゲル複合材を得た。
<<Example 6>>
Instead of sol solution 1, silicone raw material 3 was used as the main ingredient, and sol solution 4 was used, in which 30 mol of ethanol, 20 mol of ion-exchanged water, and 0.0025 mol of catalyst were mixed with 1 mol of the main ingredient. In the same manner as in Example 1, an airgel composite material was obtained in which the inside of the skinned polyolefin foam 1 was filled with silica airgel 4.

<<比較例1>>
表皮付きポリオレフィン発泡体1の代わりに、表皮付きポリオレフィン発泡体6を、ゾル溶液1の代わりに、シリコーン原料5を主剤として使用し、主剤1モルに対し、2モルのメタノール、1モルのイオン交換水、0.25モルの触媒を混合したゾル溶液5を使用した以外は、実施例1と同様にして表皮付きポリオレフィン発泡体6の内部にシリカエアロゲル5を充填したエアロゲル複合材を得た。
<<Comparative Example 1>>
Instead of the skinned polyolefin foam 1, a skinned polyolefin foam 6 is used, and instead of the sol solution 1, the silicone raw material 5 is used as the base material, and for 1 mole of the base material, 2 moles of methanol and 1 mole of ion exchange are used. An airgel composite material in which silica airgel 5 was filled inside a skinned polyolefin foam 6 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the sol solution 5 containing water and 0.25 mol of catalyst was used.

<<比較例2>>
表皮付きポリオレフィン発泡体1の代わりに、表皮付きポリオレフィン発泡体7を、ゾル溶液1の代わりに、シリコーン原料2を主剤として使用し、主剤1モルに対し、110モルのメタノール、70モルのイオン交換水、2モルのシリコーン原料4、0.002モルの触媒を混合したゾル溶液6を使用した以外は、実施例1と同様にして表皮付きポリオレフィン発泡体7の内部にシリカエアロゲル6を充填したエアロゲル複合材を得た。
<<Comparative Example 2>>
Instead of the polyolefin foam 1 with a skin, the polyolefin foam 7 with a skin is used, and instead of the sol solution 1, the silicone raw material 2 is used as the base material, and for 1 mol of the base material, 110 mol of methanol and 70 mol of ion exchange are used. An airgel in which silica airgel 6 was filled inside a skinned polyolefin foam 7 in the same manner as in Example 1, except that a sol solution 6 containing water, 2 mol of silicone raw material 4, and 0.002 mol of catalyst was used. Obtained composite material.

<<比較例3>>
ゾル溶液1の代わりに、シリコーン原料5を主剤として使用し、主剤1モルに対し、2モルのメタノール、1モルのイオン交換水、0.25モルの触媒を混合したゾル溶液5を使用した以外は、実施例1と同様にして表皮付きポリオレフィン発泡体1の内部にシリカエアロゲル5を充填したエアロゲル複合材を得た。
<<Comparative Example 3>>
Instead of sol solution 1, silicone raw material 5 was used as the main ingredient, and sol solution 5 was used in which 2 mol of methanol, 1 mol of ion exchange water, and 0.25 mol of catalyst were mixed for 1 mol of the main ingredient. In the same manner as in Example 1, an airgel composite material was obtained in which the inside of the skinned polyolefin foam 1 was filled with silica airgel 5.

<<実施例2、3、7~9、比較例4>>
各表に示した連続気泡樹脂発泡体を用いた以外は、実施例1と同様にして連続気泡樹脂発泡体の内部にシリカエアロゲル1を充填したエアロゲル複合材を得た。
<<Examples 2, 3, 7-9, Comparative Example 4>>
An airgel composite material in which silica airgel 1 was filled inside an open-cell resin foam was obtained in the same manner as in Example 1, except that the open-cell resin foam shown in each table was used.

<<<エアロゲル成形物の製造>>>
<<実施例1>>
表皮付きポリオレフィン発泡体1の内部にシリカエアロゲル1を充填したエアロゲル複合材を130℃に加熱した型枠に設置し、真空まで減圧させて所定の形状に成形してエアロゲル成形物を得た。
<<<Manufacture of airgel molded products>>>
<<Example 1>>
An airgel composite material in which silica airgel 1 was filled inside a skinned polyolefin foam 1 was placed in a mold heated to 130°C, and the pressure was reduced to vacuum and molded into a predetermined shape to obtain an airgel molded product.

<<実施例2~3、6~8、比較例4の調製>>
各表に示した連続気泡樹脂発泡体を用いた以外は、実施例1と同様にしてエアロゲル成形物を得た。
<<Preparation of Examples 2-3, 6-8, Comparative Example 4>>
Airgel molded articles were obtained in the same manner as in Example 1, except that the open-cell resin foams shown in each table were used.

<<実施例4~5、比較例1~3の調製>>
各表に示したエアロゲル、連続気泡樹脂発泡体を用いた以外は、実施例1と同様にしてエアロゲル成形物を得た。
<<Preparation of Examples 4-5 and Comparative Examples 1-3>>
Airgel molded articles were obtained in the same manner as in Example 1, except that the airgel and open-cell resin foam shown in each table were used.

なお、比較例4で用いられた連続気泡樹脂発泡体は熱硬化性樹脂からなるものであり、その他の実施例および比較例で用いられた連続気泡樹脂発泡体は熱可塑性樹脂からなるものである。 The open cell resin foam used in Comparative Example 4 was made of a thermosetting resin, and the open cell resin foams used in other Examples and Comparative Examples were made of a thermoplastic resin. .

<<<エアロゲル、発泡体及びエアロゲル複合材の評価>>>
各実施例及び比較例で使用したエアロゲル、発泡体及びエアロゲル複合材について、下記に示す方法に従い評価した。各評価結果を表に示す。
<<<Evaluation of airgel, foam, and airgel composite materials>>>
The airgel, foam, and airgel composite used in each Example and Comparative Example were evaluated according to the method shown below. The results of each evaluation are shown in the table.

<<エアロゲルの重量減少率>>
エアロゲルの重量減少率は、下記手法に従って測定したものを、評価基準に従い評価した。
<評価手法>
JIS K7120 「プラスチックの熱重量測定方法」に準拠して、示差熱熱重量同時測定装置(日立ハイテクサイエンス社製:STA7200)を用いて測定したものを、評価基準に従い評価した。
<測定条件>
加熱速度毎分10℃にて、20℃から300℃まで温度を上昇させた。
<評価基準>
「○」は「重量減少率が5%以下」を、「△」は「重量減少率が5%超15%以下」を、「×」は「重量減少率が15%超」をそれぞれ示す。
<<Weight reduction rate of airgel>>
The weight loss rate of the airgel was measured according to the following method and evaluated according to the evaluation criteria.
<Evaluation method>
Measurements were made in accordance with JIS K7120 "Method for Thermogravimetric Measurement of Plastics" using a simultaneous differential thermogravimetric measuring device (manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.: STA7200), and the results were evaluated according to the evaluation criteria.
<Measurement conditions>
The temperature was increased from 20°C to 300°C at a heating rate of 10°C per minute.
<Evaluation criteria>
"○" indicates "weight reduction rate is 5% or less,""△" indicates "weight reduction rate is more than 5% and 15% or less," and "x" indicates "weight reduction rate exceeds 15%."

<<発泡体の平均セル径比>>
発泡体の平均セル径比は、下記手法に従って算出した。
<評価手法>
走査型電子顕微鏡(SEM、株式会社キーエンス製、VHXD-500)を用いて、表皮層の法線方向からのセル写真を撮影した。その後、画像処理ソフトImage-ProPLUS(MediaCybernetics社製、6.3ver)を用いて、SEM画像を読み取り、コントラストでセルを認識するため、コントラストを調節した。次に、画像処理でセルの形状を読み取る(真円ではなく、形状をそのまま認識する)。次に、測定項目として「直径(平均)」を選択する。次に、オブジェクトの重心を通る径を2度刻みで測定しそれを平均した値として、各セル径を算出し、RAとした。
表皮層表面に垂直な断面についても、同様にセル写真を撮影し、RBを求めた。
<<Average cell diameter ratio of foam>>
The average cell diameter ratio of the foam was calculated according to the following method.
<Evaluation method>
Cell photographs were taken from the normal direction of the epidermal layer using a scanning electron microscope (SEM, VHXD-500, manufactured by Keyence Corporation). Thereafter, the SEM image was read using image processing software Image-ProPLUS (manufactured by MediaCybernetics, 6.3 ver.), and the contrast was adjusted in order to recognize cells based on the contrast. Next, the shape of the cell is read using image processing (recognizing the shape as is, not a perfect circle). Next, select "diameter (average)" as the measurement item. Next, the diameter passing through the center of gravity of the object was measured every two degrees, and the average value was used to calculate the diameter of each cell, which was defined as RA.
A cell photograph was similarly taken for a cross section perpendicular to the surface of the epidermis layer, and RB was determined.

<<発泡体の通気度量>>
発泡体の通気度量は、下記手法に従って測定したものを、評価基準に従い評価した。
<評価手法>
JIS L1096-7:2010 「織物及び編物の生地試験方法:A法(フラジール形法)」に準拠して、織布通気度試験機(東洋精機工業社製:KM-40P)を用いて測定したものを、評価基準に従い評価した。
<評価基準>
「◎」は「通気度量が25cm/cm/sec以上」を、「○」は「通気度量が10cm/cm/sec以上25cm/cm/sec未満」を、「△」は「通気度量が0.5cm/cm/sec以上10cm/cm/sec未満」を、「△△」は「通気度量が0.01cm/cm/sec以上0.5cm/cm2/sec」を、「△△△」は「0.01cm/cm/sec未満」をそれぞれ示す。
<<Air permeability of foam>>
The air permeability of the foam was measured according to the method described below and evaluated according to the evaluation criteria.
<Evaluation method>
Measured using a woven fabric air permeability tester (manufactured by Toyo Seiki Kogyo Co., Ltd.: KM-40P) in accordance with JIS L1096-7:2010 "Fabric test method for woven and knitted fabrics: Method A (Frazier method)" The items were evaluated according to the evaluation criteria.
<Evaluation criteria>
“◎” means “air permeability is 25 cm 3 /cm 2 /sec or more”, “○” means “air permeability is 10 cm 3 /cm 2 /sec or more but less than 25 cm 3 /cm 2 /sec”, “△” means "Air permeability is 0.5 cm 3 /cm 2 /sec or more and less than 10 cm 3 /cm 2 /sec", "△△" means "air permeability is 0.01 cm 3 /cm 2 /sec or more and less than 0.5 cm 3 /cm2"/sec" and "△△△" indicate "less than 0.01 cm 3 /cm 2 /sec", respectively.

<<エアロゲル複合材の25%圧縮荷重>>
エアロゲル複合材の25%圧縮荷重は、下記手法に従って測定したものを、評価基準に従い評価した。
<評価手法>
JIS K6254:2016「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム-応力-ひずみ特性の求め方」に準拠して測定したものを、評価基準に従い評価した。
<評価基準>
「○」は「25%圧縮荷重が100kPa超500kPa以下」を、「△」は「25%圧縮荷重が10kPa超100kPa以下、または、500kPa超1000kPa以下」を、「×」は「25%圧縮荷重が1000kPa超、または10kPa未満」をそれぞれ示す。
<<25% compressive load of airgel composite>>
The 25% compressive load of the airgel composite material was measured according to the following method and evaluated according to the evaluation criteria.
<Evaluation method>
Measurements were made in accordance with JIS K6254:2016 "Vulcanized rubber and thermoplastic rubber - How to determine stress-strain properties" and evaluated in accordance with evaluation criteria.
<Evaluation criteria>
"○" means "25% compression load is more than 100kPa and less than 500kPa", "△" means "25% compression load is more than 10kPa and less than 100kPa, or more than 500kPa and less than 1000kPa", "×" means "25% compression load is more than 1000 kPa or less than 10 kPa" respectively.

<<<エアロゲル成形物の評価>>>
各実施例及び比較例に係るエアロゲル成形物について、下記に示す方法に従い評価した。各評価結果を表に示す。
<<<Evaluation of airgel molded product>>>
The airgel molded articles according to each Example and Comparative Example were evaluated according to the method shown below. The results of each evaluation are shown in the table.

<<成形加工性>>
成形加工性は、下記手法に従って測定したものを、評価基準に従い評価した。
<評価手法>
連続気泡樹脂発泡体の軟化点以上に加熱した型枠に試験片を設置し、真空まで減圧させて所定の形状に成形する。成形前後での試験片重量から重量変化率を算出した。重量変化率(%)は、(試験前重量(g)-試験後重量(g))/試験前重量(g)×100で計算した。重量変化率が大きいほど、エアロゲルの発泡体からの脱落や、加熱によるエアロゲルや発泡体の分解が多いことを示す。
<評価基準>
「◎」は「重量変化率が3%以下」を、「○」は「重量変化率が3%超10%以下」を、「△」は「重量変化率が10%超15%以下」を、「×」は「重量変化率が15%超、または試験片を所定形状に成形できない」をそれぞれ示す。
<<Moldability>>
The moldability was measured according to the method described below and evaluated according to the evaluation criteria.
<Evaluation method>
The test piece is placed in a mold that has been heated to a temperature above the softening point of the open-cell resin foam, and the pressure is reduced to vacuum to form it into a predetermined shape. The weight change rate was calculated from the test piece weight before and after molding. Weight change rate (%) was calculated as (weight before test (g) - weight after test (g))/weight before test (g) x 100. The larger the weight change rate, the more the airgel falls off from the foam and the more the airgel or foam decomposes due to heating.
<Evaluation criteria>
"◎" means "weight change rate is 3% or less", "○" means "weight change rate is more than 3% but not more than 10%", "△" means "weight change rate is more than 10% and not more than 15%" , "x" indicates "the weight change rate exceeds 15%, or the test piece cannot be molded into a predetermined shape", respectively.

<<平均充填率>>
平均充填率は、下記手法に従って測定したものを、評価基準に従い評価した。
<評価手法>
試料を表皮層の表面に対して垂直方向に裁断し、走査型電子顕微鏡(SEM、株式会社キーエンス製、VHXD-500)を用いて、表皮層の表面と垂直な断面のセル写真を撮影した。その後、画像処理ソフトImage-ProPLUS(MediaCybernetics社製、6.3ver)を用いて、SEM画像を読み取り、コントラストでエアロゲルを認識するため、コントラストを調節した。次に、画像処理でエアロゲルの形状を読み取る(真円ではなく、形状をそのまま認識する)。次に、測定項目として「面積」を選択する。次に、オブジェクトの面積を測定しそれらを合計した値を算出した。同様の手法を9回繰り返し、値の合計を気泡内に充填されたエアロゲルの体積VAとした。また、気泡内のエアロゲルが充填されていない部分の体積VBを、上記と同様の評価手法にて算出した。平均充填率(%)は、VA/(VA+VB)×100で計算した。平均充填率が小さいほど、エアロゲル成形物からの脱落や、加熱によるエアロゲルの分解が多いことを示す。
<評価基準>
「○」は「平均充填率が90%超」を、「△」は「平均充填率が70%超90%以下」を、「×」は「平均充填率が70%以下」を、それぞれ示す。
<<Average filling rate>>
The average filling rate was measured according to the method described below and evaluated according to the evaluation criteria.
<Evaluation method>
The sample was cut in a direction perpendicular to the surface of the epidermal layer, and a cell photograph of the cross section perpendicular to the surface of the epidermal layer was taken using a scanning electron microscope (SEM, manufactured by Keyence Corporation, VHXD-500). Thereafter, the SEM image was read using the image processing software Image-ProPLUS (manufactured by MediaCybernetics, 6.3 ver.), and the contrast was adjusted in order to recognize the airgel based on the contrast. Next, the shape of the airgel is read using image processing (recognizing the shape as is, not a perfect circle). Next, select "area" as the measurement item. Next, the area of the object was measured and the sum of the areas was calculated. The same method was repeated nine times, and the sum of the values was taken as the volume VA of the airgel filled in the bubbles. In addition, the volume VB of the portion of the bubble that was not filled with airgel was calculated using the same evaluation method as described above. The average filling rate (%) was calculated as VA/(VA+VB)×100. The smaller the average filling rate, the more the airgel falls off from the molded airgel and the more the airgel decomposes due to heating.
<Evaluation criteria>
"○" indicates "average filling rate is over 90%", "△" indicates "average filling rate is over 70% and 90% or less", and "x" indicates "average filling rate is 70% or less". .

<<断熱性>>
断熱性は、下記手法に従って測定したものを、評価基準に従い評価した。
<評価手法>
試料を60℃に加熱したヒーター上に5分間静置し、5分後の試料の表面温度を測定した。試料の厚みと表面温度から、単位厚みあたりの温度変化を算出した。単位厚みあたりの温度変化(℃)は(ヒーター温度60(℃)-試料の表面温度(℃))/試料の厚みで計算した。
<評価基準>
「◎」は「単位厚みあたりの温度変化が10℃超」を、「○」は「単位厚みあたりの温度変化が5℃超10℃以下」を、「△」は「単位厚みあたりの温度変化が2℃超5℃以下」を、「×」は「単位厚みあたりの温度変化が2℃以下」を、それぞれ示す。
<<Insulation>>
The heat insulation properties were measured according to the following method and evaluated according to the evaluation criteria.
<Evaluation method>
The sample was left standing on a heater heated to 60° C. for 5 minutes, and the surface temperature of the sample was measured after 5 minutes. The temperature change per unit thickness was calculated from the sample thickness and surface temperature. The temperature change (°C) per unit thickness was calculated as (heater temperature 60 (°C) - sample surface temperature (°C))/sample thickness.
<Evaluation criteria>
"◎" means "Temperature change per unit thickness exceeds 10℃", "○" means "Temperature change per unit thickness exceeds 5℃ and 10℃ or less", "△" means "Temperature change per unit thickness" is more than 2°C but not more than 5°C,” and “x” means “the temperature change per unit thickness is not more than 2°C.”


Claims (11)

連続気泡樹脂発泡体の内部にエアロゲルを充填したエアロゲル複合材を熱成形したエアロゲル成形物であって、
前記連続気泡樹脂発泡体が、熱可塑性樹脂を含み、
前記エアロゲルの、JIS K-7120に準拠して測定した300℃での重量減少率が15%未満であり、
前記エアロゲル複合材の、JIS K-6254に準拠して測定した25%圧縮荷重が10~1000kPaである
ことを特徴とするエアロゲル成形物。
An airgel molded article obtained by thermoforming an airgel composite material in which airgel is filled inside an open cell resin foam,
The open cell resin foam contains a thermoplastic resin,
The weight loss rate of the airgel at 300°C measured in accordance with JIS K-7120 is less than 15%,
An airgel molded article, wherein the airgel composite material has a 25% compressive load of 10 to 1000 kPa as measured in accordance with JIS K-6254.
前記連続気泡樹脂発泡体が、連続気泡を有する発泡体層と、前記発泡体層の対向する二つの表面に形成された表皮層と、を有する表皮付き連続気泡樹脂発泡体であり、
前記表皮層は、前記表皮層の表面に達する連続気泡を含み、
前記表皮層の表面を、表皮層の表面の法線方向から観察した連続気泡の平均セル径RAと、前記表皮層の表面と垂直な断面における前記発泡体層の連続気泡の平均セル径RBと、の比(RA/RB)が、1/1000~1/2である
ことを特徴とする、請求項1に記載のエアロゲル成形物。
The open cell resin foam is a skinned open cell resin foam having a foam layer having open cells and a skin layer formed on two opposing surfaces of the foam layer,
The skin layer includes open cells that reach the surface of the skin layer,
The average cell diameter RA of open cells in the surface of the skin layer observed from the normal direction of the surface of the skin layer, and the average cell diameter RB of the open cells in the foam layer in a cross section perpendicular to the surface of the skin layer. The airgel molded article according to claim 1, wherein the ratio (RA/RB) of , is 1/1000 to 1/2.
前記連続気泡樹脂発泡体の通気度が、0.01cm/cm/sec.以上であることを特徴とする、請求項1または2に記載のエアロゲル成形物。 The open-cell resin foam has an air permeability of 0.01 cm 3 /cm 2 /sec. The airgel molded article according to claim 1 or 2, which is as follows. 前記連続気泡樹脂発泡体が、軟化温度が200℃以下であるポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、フッ素系樹脂、の少なくとも1種を含む、請求項1~3に記載のエアロゲル成形物。 The open-cell resin foam is made of polyolefin resin, polystyrene resin, polyester resin, polyether resin, acrylic resin, polyamide resin, vinyl chloride resin, polycarbonate resin, fluorine resin, and a polyolefin resin whose softening temperature is 200° C. or lower. The airgel molded article according to claims 1 to 3, comprising at least one type of resin. 請求項1~4のいずれか1項に記載のエアロゲル成形物を含む、断熱器物。 A heat insulating appliance comprising the airgel molded article according to any one of claims 1 to 4. 請求項1~4のいずれか1項に記載のエアロゲル成形物を含む保温部材及び/又は保冷部材を有する、冷凍冷蔵庫。 A refrigerator-freezer comprising a heat insulating member and/or a cold insulating member comprising the airgel molded article according to any one of claims 1 to 4. 請求項1~4のいずれか1項に記載のエアロゲル成形物を含む保温部材及び/又は保冷部材を有する、保冷温容器。 A cold/warm container comprising a heat insulating member and/or a cold insulating member containing the airgel molded article according to any one of claims 1 to 4. 請求項1~4のいずれか1項に記載のエアロゲル成形物の製造方法であって、
前記エアロゲル複合材を熱成形する工程を有することを特徴とする、エアロゲル成形物の製造方法。
A method for producing an airgel molded article according to any one of claims 1 to 4, comprising:
A method for producing an airgel molded article, comprising the step of thermoforming the airgel composite.
前記熱成形が真空成形である、請求項8に記載のエアロゲル成形物の製造方法。 The method for producing an airgel molded article according to claim 8, wherein the thermoforming is vacuum molding. 前記エアロゲル複合材以外の部材を貼り合わせることなく前記エアロゲル複合材を熱成形することを特徴とする、請求項8または9に記載のエアロゲル成形物の製造方法。 The method for producing an airgel molded article according to claim 8 or 9, characterized in that the airgel composite is thermoformed without bonding any member other than the airgel composite. 連続気泡樹脂発泡体の内部にエアロゲルを充填したエアロゲル複合材であって、
前記連続気泡樹脂発泡体が、熱可塑性樹脂を含み、
前記エアロゲルが、JIS K-7120に準拠して測定した300℃での重量減少率が15%未満であり、
前記エアロゲル複合材が、JIS K-6254に準拠して測定した25%圧縮荷重が10~1000kPaであり、
熱成形に用いられることを特徴とする、エアロゲル複合材。
An airgel composite material in which airgel is filled inside an open cell resin foam,
The open cell resin foam contains a thermoplastic resin,
The airgel has a weight loss rate of less than 15% at 300°C measured in accordance with JIS K-7120,
The airgel composite material has a 25% compressive load of 10 to 1000 kPa as measured in accordance with JIS K-6254,
An airgel composite material characterized by its use in thermoforming.
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