(57)【要約】      （修正有）【課題】良好な断熱特性を有し、且つ簡単なプロセス技術を用いて製造され得る、要素、特にウィンドウ構造のための要素の提供。【解決手段】プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素であって、前記断熱コアが、ＤＩＮ１２６６７に従って測定された１３〜３０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率、及びＤＩＮ５３４２１に従って測定された０．２０Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度を有する有機多孔質材料から構成される複合材要素、この種類の複合材要素の製造方法、及びこの種類の複合材要素の、ウィンドウ、ドア、冷蔵庫、及び大型箱型冷凍庫を製造するため、又はファサード構造物用の要素のための使用方法に関連する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素であって、前記断熱コアが、ＤＩＮ１２６６７に従って測定された１３〜３０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率、及びＤＩＮ５３４２１に従って測定された０．２０Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度を有する有機多孔質材料から構成されることを特徴とする複合材要素。
【請求項２】
前記有機多孔質材料が、有機キセロゲル及び有機エアロゲル、及びそれらの２種以上の組合せからなる群から選択される１種である請求項１に記載の複合材要素。
【請求項３】
前記有機多孔質材料が、ポリウレタン、ポリイソシアヌレート、又はポリ尿素に基づく有機キセロゲル、ポリウレタン、ポリイソシアヌレート、又はポリ尿素に基づく有機エアロゲル、及びそれらの２種以上の組合せからなる群から選択される１種である請求項１又は２に記載の複合材要素。
【請求項４】
前記有機多孔質材料が、７０〜３００ｋｇ／ｍ３の範囲の密度を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合材要素。
【請求項５】
前記有機多孔質材料が、１６０℃を超える耐熱性を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合材要素。
【請求項６】
前記プロファイルが、ポリ塩化ビニル又はアルミニウムから構成される請求項１〜５のいずれか１項に記載の複合材要素。
【請求項７】
プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素を製造する連続的な方法であって、前記断熱コアが、ＤＩＮ１２６６７に従って測定された１３〜３０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率、及びＤＩＮ５３４２１に従って測定された０．２０Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度を有する有機多孔質材料から構成され、前記プロファイルを、前記断熱コアの周囲に作製することを特徴とする方法。
【請求項８】
前記プロファイルを、リング押出機の手段によって、前記断熱コアの周囲に連続的に作製する請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記プロファイルを、前記断熱コアの周囲の複数の部分から作製する請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記プロファイルが、ポリ塩化ビニルから構成される請求項７〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
ＤＩＮ１２６６７に従って測定された１３〜３０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率、及びＤＩＮ５３４２１に従って測定された０．２０Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度を有する有機多孔質材料の、プロファイルにおける断熱材料としての使用方法。
【請求項１２】
前記プロファイルが、ウィンドウ、ドア、冷蔵庫、及び大型箱型冷凍庫を製造するため、又はファサード構造物用の要素のために使用される請求項１１に記載の使用方法。
【請求項１３】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の複合材要素、又は請求項７〜１０のいずれか１項に記載の方法によって得られる複合材要素の、ウィンドウ、ドア、冷蔵庫、及び大型箱型冷凍庫を製造するため、又はファサード構造物用の要素のための使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロファイル（profile）、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コア（insulating core）を含む複合材要素（composite element）であって、前記断熱コアが、ＤＩＮ１２６６７に従って測定された１３〜３０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率、及びＤＩＮ５３４２１に従って測定された０．２０Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度を有する有機多孔質材料から構成される複合材要素、この種類の複合材要素の製造方法、及びこの種類の複合材要素の、ウィンドウ、ドア、冷蔵庫、及び大型箱型冷凍庫（chest freezer）を製造するため、又はファサード構造物用（facade construction）の要素のための使用方法に関連する。
【背景技術】
【０００２】
先行技術は、主に、中空チャンバー（hollow chamber）、又は発泡体で充填した（foam-filled）中空チャンバーの統合を伴う、複合材プロファイルの熱伝導特性を最適化するための種々の提案を提供する。発泡体が使用される場合、発泡体を中空チャンバー中へ挿入するために困難なプロセスが使用されなければならないこと、又は断熱要素における全体の利用できる空間のほんの一部のみが、発泡体充填プロセスのために利用され得ることのどちらかの問題があるので、この種類の断熱要素のための製造技術は、したがって多くの場合複雑である。プロファイルの断熱特性に認識される、ますます厳しい要求のため、工具による細工に、及び押出技術にも関連して、結果として起きる困難及び費用を伴って、個々のチャンバーはずっと小さくなり、壁はずっと薄くなっていく。複合材要素の断熱材料及び加工は、断熱、特にますます厳しくなっている、住宅建設における断熱に関する要求に応じるため、さらにいっそう厳しい要求を被る。
【０００３】
ＤＥ２８４４００６Ａ１は、例として、プラスチック製のジャケットによって全ての側面を包囲された発泡プラスチック製のコアを有するプラスチックプロファイルを押出成形（extruding）する方法であって、押出機ダイ中へのジャケット用材料を導入するため、及び同時に成形されたジャケットの空洞中へのコア材料を導入するために単一操作が、使用され、コア材料の発泡の間にジャケットの空洞中へ導入された気体が、押出機ダイによって放散される方法を開示する。
【０００４】
ＷＯ９９／１６９９６Ａ１は、ウィンドウ又はドア用のフレームプロファイルを製造する方法であって、最初に外側プロファイルが熱可塑性物質から生成され、次にポリウレタンに基づく発泡性混合物がプロファイル中へ導入され、混合物の発泡の完了とともに、確実な結合が外側プロファイル及び発泡体の間に生成される方法が開示される。前記文献はまた、外側プロファイルが最初に成形され、次に作成済みの（prefabricated）、前もって発泡した（ready-foamed）コアが同じものに挿入される方法も開示する。
【０００５】
ＤＥ１９９６１３０６Ａ１は同様に、押出成形を介してプロファイルを製造する方法を開示する。このプロファイルは、外側殻及び発泡した内側コアを含む。この方法において、外側プロファイル殻が、最初に押出成形され、次に発泡性材料で充填される。
【０００６】
ＤＥ１９５９４６４は同様に、熱可塑性物質製のジャケット、及び発泡体コアを有する連続的プロファイルを、連続的に押出成形する方法であって、ジャケットが、最初に押出成形によって熱可塑性物質から製造され、次にこれが発泡性材料で充填される方法を開示する。
【０００７】
ＥＰ２０７２ ７４３Ａ２は、中空ウィンドウフレーム又は中空ドアフレームを発泡体で充填する方法を開示する。このため、押出成形によって製造されたプラスチックプロファイルが、完成したウィンドウフレーム、又は完成したドアフレームを得られるように一体化され（combined）、その後、発泡性材料の導入によって、発泡体で充填される。
【０００８】
先行技術はまた、例えばＤＥ２０２００９００３３９２Ｕ１又はＷＯ０２／０９０７０３Ａ２において、発泡コアを有するこの種類のプロファイルを製造する方法であって、前もって発泡した挿入体が押出成形によって製造されたプロファイル中へ挿入される方法を開示する。
【０００９】
ＤＥ１０２００９０３７８５１Ａ１は、ウィンドウ要素用、ドア要素用、及びファサード要素用のプロファイルにおける断熱のための断熱要素、ウィンドウ要素用、ドア要素用、及びファサード要素用のプロファイル、並びにそれらの製造方法を開示する。
【００１０】
ＥＰ２０６２７１７Ａ１もまた、共押出成形（coextrusion）プロセスにおける発泡コアを有するプラスチックプロファイルを製造する方法であって、発泡性材料が、特に固体状態で、中空プラスチックプロファイルの空洞中へ共押出され、その中で発泡される方法を開示する。
【００１１】
しかしながら、断熱体において認識される要求は、さらに厳しくなり、より大きい断熱効果を有する他の断熱材料を使用することも必要である。例として、ウィンドウの場合、プロファイルの厚さを増加するこれ以上の余地は無く、断熱を向上するために、一切厚さの変化なしに、熱伝導率を低減させなければならない。
【００１２】
したがって、ポリウレタン発泡体と一緒に、先行技術において使用された他の断熱材料は、断熱材料としての使用に良好な特性プロファイルを有する有機エアロゲル又はキセロゲルである。例として、ＷＯ２０１２／０５９３８８Ａ１は、エアロゲル及びキセロゲル、並びにエアロゲル及びキセロゲルの断熱材料としての、及び真空断熱パネルにおける使用法方法を開示する。その明細書はまた、エアロゲル又はキセロゲルの形態で多孔質材料を製造する方法であって、少なくとも１種の多官能イソシアネートが、少なくとも１種の多官能置換芳香族アミンを含むアミン成分と反応される方法を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】ＤＥ２８４４００６Ａ１
【特許文献２】ＷＯ９９／１６９９６Ａ１
【特許文献３】ＤＥ１９９６１３０６Ａ１
【特許文献４】ＤＥ１９５９４６４
【特許文献５】ＥＰ２０７２ ７４３Ａ２
【特許文献６】ＤＥ２０２００９００３３９２Ｕ１
【特許文献７】ＷＯ０２／０９０７０３Ａ２
【特許文献８】ＤＥ１０２００９０３７８５１Ａ１
【特許文献９】ＥＰ２０６２７１７Ａ１
【特許文献１０】ＷＯ２０１２／０５９３８８Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
その文献に開示された材料は、良好な断熱特性を有する。しかしながら、製造プロセスはシート状の材料を製造し、したがって、プロファイル要素の中空チャンバー中の組み込みのためには、先行技術から知られたプロセスを使用することは不可能である。
【００１５】
したがって、先行技術から出発し、本発明の目的は、良好な断熱特性を有し、且つ簡単なプロセス技術を用いて製造され得る、要素、特にウィンドウ構造のための要素を提供することであった。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、前記目的を、プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素であって、前記断熱コアが、ＤＩＮ１２６６７に従って測定された１３〜３０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率、及びＤＩＮ５３４２１に従って測定された０．２０Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度を有する有機多孔質材料から構成されることを特徴とする複合材要素によって達成する。
【００１７】
本発明の複合材要素は、プロファイル、及びプロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む。本発明の目的のため、本明細書では、プロファイルは、プロファイルに沿って延在する切り欠き又は中空チャンバーを有する固体構造である。本発明において、断熱コアの位置は、複合材要素におけるこれらの切り欠き又は中空チャンバー内である。それにより、プロファイルは、断熱コアを少なくともある程度、好ましくは完全に包囲する。それにより、断熱コアは、プロファイルに沿って延在する。
【００１８】
本発明において、断熱コアは、ＤＩＮ１２６６７に従って測定された１３〜３０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率、及びＤＩＮ５３４２１に従って測定された０．２０Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度を有する有機多孔質材料構成される。
【００１９】
適切な材料は、原則として公知である。例として、有機キセロゲル又は有機エアロゲルがこれらの特性を有する。
【００２０】
そのため、本発明の好ましい一実施形態は、上記の通り、プロファイル、及びプロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素であって、前記有機多孔質材料が、有機キセロゲル及び有機エアロゲル、及びそれらの２種以上の組合せからなる群から選択される１種である複合材要素を提供する。
【００２１】
本発明の複合材要素は、驚くほど良好な断熱特性を有する。使用される有機多孔質材料の低い熱伝導率のため、断熱材料のために建設技術によって規定された低い厚さにもかかわらず、断熱のためのますます厳しい要求を満たす、良好な特性を達成することが可能である。
【００２２】
本発明の複合材要素は、低Ｕ値（熱伝導係数）を要求する建築要素（例としてはウィンドウ及びドアが挙げられる）を製造するために、特に適切である。
【００２３】
また、本発明の複合材要素は、環単位、且つ低コストで製造され得る。
【００２４】
本発明はさらに、プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素を製造する連続的な方法であって、前記断熱コアが、ＤＩＮ１２６６７に従って測定された１３〜３０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率、及びＤＩＮ５３４２１に従って測定された０．２０Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度を有する有機多孔質材料から構成され、前記プロファイルを、前記断熱コアの周囲に作製することを特徴とする方法を提供する。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明において使用される有機多孔質材料は、ＤＩＮ１２６６７に従って測定された１３〜３０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の、特に１３．５〜２５ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の、さらに好ましくは１４〜２２ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の、特に好ましくは１４．５〜２０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率を有する。
【００２６】
有機多孔質材料として、１４〜２２ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の、特に好ましくは１４．５〜２０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率を有する有機エアロゲルを使用することが、本発明において特に好ましい。
【００２７】
本発明において使用される有機多孔質材料はまた、ＤＩＮ５３４２１に従って測定された０．２０Ｎ／ｍｍ２を超える、特に０．２５Ｎ／ｍｍ２を超える、さらに好ましくは０．３０Ｎ／ｍｍ２を超える、特に好ましくは０．３５Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度も有する。
【００２８】
材料の高い圧縮強度は、剛性の指標であり、材料の製造及び貯蔵を可能にし、且つこのことが複合材要素の製造の間の処理を容易にする。また、材料は構造的重要性を有し得る。
【００２９】
断熱体用に通常使用される標準硬質フォームは、例として、２０〜２５ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率、たった約０．１５Ｎ／ｍｍ２の圧縮強度を有する。その種類の材料の圧縮強度は、厚さを増加することによって増大され得るが、同時に起こる熱伝導率における増大があり、したがって、断熱特性が低下するだろう。
【００３０】
本発明の目的のため、キセロゲルは、少なくとも７０体積％の多孔率、及び最大で５０マイクロメートルの体積平均孔径を有し、液相が、液相の臨界温度未満、且つ臨界圧未満（亜臨界条件）で乾燥することによってゲルから除去されている、ゾルゲル法によって生成されている多孔質材料である。
【００３１】
対応して、本発明の目的のため、エアロゲルは、少なくとも７０体積％の多孔率、及び最大で５０マイクロメートルの体積平均孔径を有し、液相が、液相の臨界温度を超えた温度、且つ臨界圧を超えた圧で（超臨界条件）で乾燥することによってゲルから除去されている、ゾルゲル法によって生成されている多孔質材料である。
【００３２】
平均孔径は、ＤＩＮ６６１３３に従って、水銀圧入測定の手段によって測定され、本発明の目的のため、原則として体積平均である。
【００３３】
多孔質材料の体積平均孔径は、最大で２０マイクロメートルであることが好ましい。多孔質材料の体積平均孔径は、最大で１０マイクロメートルであることが特に好ましく、最大で５マイクロメートル、特に最大で３マイクロメートルであることが極めて特に好ましい。
【００３４】
低い熱伝導率の観点からは、高い多孔率で最小の孔径が望ましいが、製造プロセスが、体積平均孔径のための実質的な下限を指定する。体積平均孔径は、一般に少なくとも５０ｎｍ、好ましくは１００ｎｍである。多くの例において、体積平均孔径は、少なくとも２００ｎｍであり、特に少なくとも３００ｎｍである。
【００３５】
それにより、本発明の好ましい一実施形態は、プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素であって、前記断熱コアが、ＤＩＮ１２６６７に従って測定された１３〜３０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率、及びＤＩＮ５３４２１に従って測定された０．２０Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度を有し、且つ有機キセロゲル及び有機エアロゲル、及びそれらの２種以上の組合せからなる群から選択される１種である有機多孔質材料から構成される複合材要素を提供する。
【００３６】
本発明の目的のために好ましい有機キセロゲル及びエアロゲルは、以下に記載される。
【００３７】
有機エアロゲル又はキセロゲルは、イソシアネート、及び任意にイソシアネートに対して反応性である他の成分に基づくことが好ましい。例といて、有機エアロゲル又はキセロゲルは、イソシアネート、並びにＯＨ官能性及び／又はＮＨ官能性化合物に基づき得る。
【００３８】
本発明において、例として、ポリウレタン、ポリイソシアヌレート、若しくはポリ尿素に基づく有機キセロゲル、又はポリウレタン、ポリイソシアヌレート、若しくはポリ尿素に基づく有機エアロゲルが好ましい。
【００３９】
それにより、本発明の好ましい一実施形態は、上記の通り、プロファイル、及びプロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素であって、前記有機多孔質材料が、ポリウレタン、ポリイソシアヌレート、又はポリ尿素に基づく有機キセロゲル、ポリウレタン、ポリイソシアヌレート、又はポリ尿素に基づく有機エアロゲル、及びそれらの２種以上の組合せからなる群から選択される１種である複合材要素を提供する。
【００４０】
有機エアロゲル又はキセロゲルは、イソシアネート、及びイソシアネートに対して反応性の成分に基づき、少なくとも１種の多官能芳香族アミンがイソシアネートに対して反応性の成分として使用されることが特に好ましい。有機キセロゲル又はエアロゲルは、ポリ尿素及び／又はポリイソシアヌレートに基づくことが好ましい。
【００４１】
「ポリ尿素に基づく」は、有機キセロゲル又はエアロゲルにおけるモノマー単位の結合の少なくとも５０モル％、好ましくは少なくとも７０モル％、特に少なくとも９０モル％が、ウレタン結合の形態を取ることを意味する。「ポリ尿素に基づく」は、有機キセロゲル又はエアロゲルにおけるモノマー単位の結合の少なくとも５０モル％、好ましくは少なくとも７０モル％、特に少なくとも９０モル％が、尿素結合の形態を取ることを意味する。「ポリイソシアヌレートに基づく」は、有機キセロゲル又はエアロゲルにおけるモノマー単位の結合の少なくとも５０モル％、好ましくは少なくとも７０モル％、特に少なくとも９０モル％が、イソシアヌレート結合の形態を取ることを意味する。「ポリ尿素及び／又はポリイソシアヌレートに基づく」は、有機キセロゲル又はエアロゲルにおけるモノマー単位の結合の少なくとも５０モル％、好ましくは少なくとも７０モル％、特に少なくとも９０モル％が、尿素結合及び／又はイソシアヌレート結合の形態を取ることを意味する。
【００４２】
本明細書では本発明の複合材要素はまた、種々のエアロゲル及びキセロゲルの組合せを含む。本発明の目的のため複合材要素は、複数の断熱コアを含むことも可能である。本発明の目的のため、複合材要素は、有機多孔質材料と一緒に、別の断熱材料、例えば、ポリウレタンを含むことも可能である。
【００４３】
用語、有機多孔質材料は、以下、本発明において使用される有機エアロゲル又はキセロゲルを指して使用される。
【００４４】
使用される有機多孔質材料は、以下の工程：
（ａ）溶媒中で、少なくとも１種の多官能イソシアネート（ａ１）及び少なくとも１種の多官能芳香族アミン（ａ２）の、任意に成分（ａ３）として水の存在下、及び任意に少なくとも１種の触媒（ａ４）の存在下での反応、
（ｂ）エアロゲル又はキセロゲルを得るための溶媒の除去、
を含む方法において得られることが好ましい。
【００４５】
工程（ａ）のために好ましく使用される成分（ａ１）〜（ａ４）、及びその量比は、以下に説明する。
【００４６】
用語、成分（ａ１）は、以下、全ての多官能イソシアネート（ａ１）のために使用される。対応して、用語、成分（ａ２）は、以下、全ての多官能芳香族アミン（ａ２）のために使用される。言及されたモノマー成分が、有機多孔質材料中に反応した形態で存在することは、当業者にとって明らかである。
【００４７】
本発明の目的のため、化合物の官能価は分子当たりの反応基の数を意味する。モノマー成分（ａ１）の場合、官能価は分子当たりのイソシアネート基の数である。モノマー成分（ａ２）のアミノ基の場合、官能価は分子当たりの反応性アミノ基の数である。本明細書では多官能化合物は、少なくとも２の官能価を有する。
【００４８】
異なる官能価を有する化合物の混合物が、成分（ａ１）又は（ａ２）として使用される場合、成分の官能価は、それぞれの場合、個々の化合物の官能価の数平均から得られる。多官能化合物は、分子当たり少なくとも２個の上記官能基を含む。
【００４９】
成分（ａ１）
成分（ａ１）として、少なくとも１種の多官能イソシアネートを使用することが好ましい。
【００５０】
本発明の方法の目的のため、成分（ａ１）の使用される量は、それぞれの場合、成分（ａ１）、（ａ２）、及び該当する場合（ａ３）の総質量（１００質量％である）に基づいて、好ましくは少なくとも２０質量％、特に少なくとも３０質量％、特に好ましくは少なくとも４０質量％、極めて特に好ましくは少なくとも５５質量％、特に少なくとも６８質量％である。また、本発明の方法の目的のため、成分（ａ１）の使用される量は、それぞれの場合、成分（ａ１）、（ａ２）、及び該当する場合（ａ３）の総質量（１００質量％である）に基づいて、好ましくは最大で９９．８質量％、特に最大で９９．３質量％、特に好ましくは最大で９７．５質量％である。
【００５１】
使用され得る多官能イソシアネートは、芳香族、脂肪族、脂環式、及び／又は芳香脂肪族のイソシアネートである。この種類の多官能イソシアネートはそれ自体知られているか、又はそれ自体知られた方法により製造され得る。多官能イソシアネートは、特に混合物の形態でも使用され得、この場合の成分（ａ１）は種々の多官能イソシアネートを含む。モノマー単位（ａ１）として使用され得る多官能イソシアネートは、モノマー成分の分子当たり２個又は２個を超えるイソシアネート基を有する（以下、前者について、用語、ジイソシアネートが使用される）。
【００５２】
特に適切な化合物は、ジフェニルメタン２，２’−、２，４’−及び／又は４，４’−ジイソシアネート（ＭＤＩ）、ナフチレン１，５−ジイソシアネート（ＮＤＩ）、トリレン２，４−及び／又は２，６−ジイソシアネート（ＴＤＩ）、３，３’−ジメチルビフェニルジイソシアネート、１，２−ジフェニルエタンジイソシアネート及び／又はｐ−フェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、トリ−、テトラ−、ペンタ−、ヘキサ−、ヘプタ−、及び／又はオクタメチレンジイソシアネート、２−メチルペンタメチレン１，５−ジイソシアネート、２−エチルブチレン１，４−ジイソシアネート、ペンタメチレン１，５−ジイソシアネート、ブチレン１，４−ジイソシアネート、１−イソシアナト−３，３，５−トリメチル−５−イソシアナトメチルシクロヘキサン（イソホロンジイソシアネート、ＩＰＤＩ）、１，４−及び／又は１，３−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン（ＨＸＤＩ）、シクロヘキサン１，４−ジイソシアネート、１−メチルシクロヘキサン２，４−及び／又は２，６−ジイソシアネート及びジシクロヘキシルメタン４，４’−、２，４’−及び／又は２，２’−ジイソシアネートである。
【００５３】
芳香族イソシアネートが、多官能イソシアネート（ａ１）として好ましい。これは、特に、水が成分（ａ３）として使用される場合に当てはまる。
【００５４】
以下は、成分（ａ１）の多官能イソシアネートの特に好ましい実施形態である。
【００５５】
ｉ）トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、特に２，４−ＴＤＩ、又は２，６−ＴＤＩ、又は２，４−及び２，６−ＴＤＩの混合物に基づく多官能イソシアネート；
ｉｉ）ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、特に２，２’−ＭＤＩ、又は２，４’−ＭＤＩ、又は４，４’−ＭＤＩ、又はオリゴマーＭＤＩ（ポリフェニルポリメチレンイソシアネートとも称される。）、又は上記のジフェニルメタンジイソシアネートの２種又は３種の混合物、又はＭＤＩの製造の間に得られる粗ＭＤＩ、又はＭＤＩの少なくとも１種のオリゴマー、及び上記の低分子量のＭＤＩ誘導体の少なくとも１種の混合物に基づく多官能イソシアネート；
ｉｉｉ）実施形態ｉ）の少なくとも１種の芳香族イソシアネート、及び実施形態ｉｉ）の少なくとも１種の芳香族イソシアネートの混合物。
【００５６】
オリゴマージフェニルメタンジイソシアネートは、多官能イソシアネートとして特に好ましい。オリゴマージフェニルメタンジイソシアネート（以下、オリゴマーＭＤＩと称する）は、複数のオリゴマー縮合物、及びその結果のジフェニルメタンジイソシアネート誘導体の混合物を伴う。多官能イソシアネートはまた、好ましくはモノマー芳香族ジイソシアネート及びオリゴマーＭＤＩの混合物から構成され得る。
【００５７】
オリゴマーＭＤＩは、２より大きい、特に３又は４又は５の官能価を有する１種以上のＭＤＩの多核縮合物（polynuclear condensate）を含む。オリゴマーＭＤＩは公知であり、多くの場合、ポリフェニルポリメチレンイソシアネート、あるいはポリマーＭＤＩと称される。オリゴマーＭＤＩは、通常、異なる官能価を有するＭＤＩに基づくイソシアネートの混合物から構成される。オリゴマーＭＤＩは、通常、モノマーＭＤＩとの混合物において使用される。
【００５８】
オリゴマーＭＤＩを含むイソシアネートの（平均）官能価は、約２．２〜約５の範囲、特に２．４〜３．５の範囲、特に２．５〜３の範囲で変化し得る。この種類の異なる官能価を有するＭＤＩに基づく多官能イソシアネートの混合物は、特に、通常、塩酸による触媒とともに行うＭＤＩの製造中に、粗ＭＤＩ製造の中間生成物の形態で生成される粗ＭＤＩである。
【００５９】
ＭＤＩに基づく多官能イソシアネート及び複数の多官能イソシアネートの混合物は、公知であり、例として、ＢＡＳＦ Ｐｏｌｙｕｒｅｈａｎｅｓ ＧｍｂＨから商標Ｌｕｐｒａｎａｔ（登録商標）で市販されている。
【００６０】
成分（ａ１）の官能価は少なくとも２、特に少なくとも２．２、特に好ましくは少なくとも２．４であることが好ましい。成分（ａ１）の官能価は、好ましくは２．２〜４、特に好ましくは２．４〜３である。
【００６１】
成分（ａ１）におけるイソシアネート基の含有量は、好ましくは５〜１０ｍｍｏｌ／ｇ、特に６〜９ｍｍｏｌ／ｇ、特に好ましくは７〜８．５ｍｍｏｌ／ｇである。当業者は、イソシアネート基の、ｍｍｏｌ／ｇでの含有量、及びｇ／ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔでの当量として知られる特性が、相互関係を有することを知っている。ｍｍｏｌ／ｇでのイソシアネート基の含有量は、ＡＳＴＭ Ｄ−５１５５−９６Ａに従って質量％での含有量から得られる。
【００６２】
好ましい一実施形態において、成分（ａ１）は、ジフェニルメタン４，４’−ジイソシアネート、ジフェニルメタン２，４’−ジイソシアネート、ジフェニルメタン２，２’−ジイソシアネート及びオリゴマージフェニルメタンジイソシアネートから選択される少なくとも１種の多官能イソシアネートから構成される。この好ましい実施形態の目的のため、成分（ａ１）は特に好ましくは、オリゴマージフェニルメタンジイソシアネートを含み、少なくとも２．４の官能価を有する。
【００６３】
使用される成分（ａ１）の粘度は幅広く変化し得る。成分（ａ１）は、１００〜３０００ｍＰａ．ｓ、特に２００〜２５００ｍＰａ．ｓの粘度を有する。
【００６４】
成分（ａ２）
本発明は、成分（ａ２）として、少なくとも１種の多官能ＯＨ−官能化された又はＮＨ−官能化された化合物を使用する。
【００６５】
本発明の好ましい方法の目的のため、成分（ａ２）は少なくとも１種の多官能芳香族アミンである。
【００６６】
成分（ａ２）は、ある程度その場で生成されうる。この種類の実施形態において、工程（ａ）のための反応は、水（ａ３）の存在下で行われる。水はイソシアネート基と反応し、ＣＯ２の放出と共にアミノ基が得られる。したがって、多官能アミンは、ある程度、（その場で）中間生成物として生成される。反応の過程において、それらは、イソシアネート基と反応され、尿素結合が得られる。
【００６７】
この好ましい実施形態において、反応は水（ａ３）、及び成分（ａ２）として多官能芳香族アミンの存在下で、さらに任意に触媒（ａ４）の存在下で実行される。
【００６８】
同様に好ましい、別の実施形態において、成分（ａ１）及び成分（ａ２）として多官能芳香族アミンの反応は、任意に触媒（ａ４）の存在下で実行される。ここでは水（ａ３）は、一切存在しない。
【００６９】
多官能芳香族アミンは、それ自体、当業者に知られている。多官能アミンは、分子当たり、イソシアネートに対して反応性の少なくとも２個のアミノ基を有するアミンである。ここでイソシアネートに対して反応性の基は、第一級及び第二級アミノ基であり、ここで第一級アミノ基の反応性は、一般に、第二級アミノ基の反応性よりも著しく高い。
【００７０】
多官能芳香族アミンは、好ましくは、２個の第一級アミノ基を有する二核（binuclear）芳香族化合物（二官能芳香族アミン）、同様の、２個を超える第一級アミノ基を有する三（tri-）、又は多核（polynuclear）芳香族化合物、又は上記化合物の混合物である。特に好ましい成分（ａ２）の多官能芳香族アミンは、ジアミノジフェニルメタンの異性体及び誘導体である。
【００７１】
上記の二官能二核芳香族アミンは、特に好ましくは一般式Ｉのものである、
【化１】
2019073720.tif 000002
【００７２】
［式中、Ｒ１及びＲ２は同一でも異なっていてもよく、互いに独立して、水素及び１〜６個の炭素原子を有する直鎖状又は分岐状アルキル基から選択され、全ての置換基Ｑ１〜Ｑ５及びＱ１’〜Ｑ５’は同一であるか又は異なり、それぞれ独立して、水素、第一級アミノ基、及び１〜１２個の炭素原子を有する直鎖状又は分岐状アルキル基（但し、前記アルキル基はさらなる官能基を有し得る。）から選択される（但し、一般式Ｉの化合物は少なくとも２個の第一級アミノ基を含み、Ｑ１、Ｑ３及びＱ５のうち少なくとも１個が第一級アミノ基であり、Ｑ１’、Ｑ３’及びＱ５’のうち少なくとも１個が第一級アミノ基であるという条件で）。］
【００７３】
一実施形態において、一般式Ｉの置換基Ｑのためのアルキル基は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル及びｔｅｒｔ−ブチルから選択される。この種類の化合物は、以下、置換芳香族アミン（ａ２−ｓ）と称される。しかしながら、上記規定の通りそれらがアミノ基でない場合、全ての置換基Ｑが水素である（使用される用語は、非置換多官能芳香族アミンである。）ことは同様に好ましい。
【００７４】
一般式ＩのためのＲ１及びＲ２は、同一であるか又は異なり、互いに独立して水素、第一級アミノ基、及び１〜６個の炭素原子を有する直鎖状又は分岐状アルキル基から選択されることが好ましい。Ｒ１及びＲ２は、水素及びメチルから選択されることが好ましい。特に好ましくはＲ１＝Ｒ２＝Ｈである。
【００７５】
他の適切な多官能芳香族アミン（ａ２）は、特にトルエンジアミンの異性体及び誘導体である。成分（ａ２）のために、特に好ましいトルエンジアミンの異性体及び誘導体は、トルエン−２，４−ジアミン及び／又はトルエン−２，６−ジアミン及びジエチルトルエンジアミン、特に３，５−ジエチルトルエン−２，４−ジアミン及び／又は３，５−ジエチルトルエン−２，６−ジアミンである。
【００７６】
成分（ａ２）は、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、２，４’−ジアミノジフェニルメタン、２，２’−ジアミノジフェニルメタン及びオリゴマージアミノジフェニルメタンから選択される少なくとも１種の多官能芳香族アミンを含むことが極めて特に好ましい。
【００７７】
オリゴマージアミノジフェニルメタンは、アニリン及びホルムアルデヒドの１種以上の多核メチレン架橋縮合物を含む。オリゴマーＭＤＡは、少なくとも１種の、通常は複数の、２を超える、特に３又は４又は５の官能価を有するＭＤＡのオリゴマーを含む。オリゴマーＭＤＡは知られており、それ自体知られた方法により製造することができる。オリゴマーＭＤＡは通常はモノマーＭＤＡとの混合物の形態で使用される。
【００７８】
成分（ａ２）の多官能アミン（このアミンは、オリゴマーＭＤＡを含む）の（平均）官能価は、約２．３〜約５、特に２．３〜３．５、特に２．３〜３の範囲で変化し得る。そのような様々な官能価を有するＭＤＡに基づく多官能アミンの混合物の１種は、特に粗ＭＤＩの製造において、通常は塩酸により触媒される、アニリンとホルムアルデヒドとの縮合において中間体として生成される粗ＭＤＡである。
【００７９】
少なくとも１種の多官能芳香族アミンが、ジアミノジフェニルメタン、又はジアミノジフェニルメタンの誘導体を含むことが特に好ましい。少なくとも１種の多官能芳香族アミンが、オリゴマージアミノジフェニルメタンを含むことが特に好ましい。成分（ａ２）が、成分（ａ２）としてオリゴマージアミノジフェニルメタンを含み、且つ総官能価が、少なくとも２．１であることが特に好ましい。特に、成分（ａ２）はオリゴマージアミノジフェニルメタンを含み、その官能価は少なくとも２．４である。
【００８０】
本発明の目的のために、成分（ａ２）のための置換多官能芳香族アミンを使用して第一級アミンの反応性を制御することが可能である。上記の、及び以下に記載する置換多官能芳香族アミン（以下、（ａ２−ｓ）と称される）は、単独で、又は上記の（非置換）ジアミノジフェニルメタン（式Ｉにおける全てのＱは、それらがＮＨ２でない場合、水素である）との混合物で使用され得る。
【００８１】
この実施形態において、上記の式ＩのためのＱ２，Ｑ４、Ｑ２’、及びＱ４’ は、付随する規定を含めて、好ましくは、一般式Ｉの化合物が、芳香族環に結合した少なくとも１個の第一級アミノ基についてのα位において、少なくとも１個の、１〜１２個の炭素原子を有する直鎖状又は分岐状のアルキル基（これはさらなる官能基を有し得る）を有するように選択される。この実施形態において、Ｑ２，Ｑ４、Ｑ２’、及びＱ４’ は、置換芳香族アミン（ａ２−ｓ）が、α位において、それぞれ１個又は２個の、１〜１２個の炭素原子を有する直鎖状又は分岐状のアルキル基（これはさらなる官能基を有し得る）少なくとも２個の第一級アミノ基を含むように選択されることが好ましい。Ｑ２，Ｑ４、Ｑ２’、及びＱ４’ は、それらが１〜１２個の炭素原子を有する直鎖状又は分岐状のアルキル基（これはさらなる官能基を有する）であるように選択される場合、これらの官能基としては、アミノ基及び／又はヒドロキシ基、及び／又はハロゲン原子が好ましい。
【００８２】
アミン（ａ２−ｓ）は、３，３’，５，５’−テトラアルキル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’，５，５’−テトラアルキル−２，２’−ジアミノジフェニルメタン、及び３，３’，５，５’−テトラアルキル−２，４’−ジアミノジフェニルメタン（ただし、３、３’，５、及び５’位のアルキル基は、同一であるか異なり、互いに独立して１〜１２個の炭素原子を有する直鎖状又は分岐状のアルキル基（これらはさらなる官能基を有し得る）であり得る）からなる群から選択されることが好ましい。上記のアルキル基は、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチルまたはｔｅｒｔ−ブチル（それぞれの場合で非置換）であることが好ましい。
【００８３】
一実施形態において、置換基Ｑの１個以上のアルキル基の水素原子の１個、複数、又は全ては、ハロゲン原子、特に塩素によって置換されていてもよい。あるいは、置換基Ｑの１個以上のアルキル基の水素原子の１個、複数、又は全ては、ＮＨ２又はＯＨによって置換されていてもよい。しかしながら、一般式Ｉのためのアルキル基は、炭素と水素から構成されることが好ましい。
【００８４】
特に好ましい一実施形態において、成分（ａ２−ｓ）は、３，３’，５，５’−テトラアルキル−４，４’−ジアミノジフェニルメタンであり、アルキル基が、同一であるか異なり、独立して１〜１２個の炭素原子を有する直鎖状又は分岐状のアルキル基（任意に官能基を有し得る）から選択されるものを含む。上記のアルキル基は、好ましくは非置換のアルキル基、特にメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、及びｔｅｒｔ−ブチルから選択され、特に好ましくはメチル及びエチルから選択される。３，３’，５，５’−テトラエチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、及び／又は３，３’，５，５’−テトラメチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタンが極めて特に好ましい。
【００８５】
上記の成分（ａ２）の多官能アミンは、それ自体当業者には公知であるか、又は公知の方法で製造され得る。これら公知の方法の一種は、酸触媒と共に、アニリン又はアニリン誘導体とホルムアルデヒドとの反応である。
【００８６】
上記で説明した通り、成分（ａ３）として、水は、ある程度多官能芳香族アミンを置き換え得るが、それは、追加の成分（ａ１）の多官能芳香族イソシアネートの前もって計算された量で反応し、その場で相当する多官能芳香族アミンが得られるからである。
【００８７】
用語、有機ゲル前駆体（Ａ）は、以下、成分（ａ１）〜（ａ３）について使用される。
【００８８】
触媒（ａ４）
好ましい一実施形態において、本発明の方法は、好ましくは、成分（ａ４）として少なくとも１種の触媒の存在下で実行される。
【００８９】
使用されうる触媒は、原則として、当業者に知られ、イソシアネートの三量化を加速させる（これらは三量化触媒として知られている）、及び／又はイソシアネートとアミノ基との反応を加速させる（これらはゲル化触媒として知られている）、及び／又は水が使用される場合、イソシアネートと水との反応を加速させる（これらは発泡触媒として知られている）全ての触媒である。
【００９０】
相当する触媒は、それ自体知られており、上記３種の反応について異なる方法で機能する。したがって、それらは性能に従って、上記種類の１種以上を割り当てられ得る。また、当業者は、上記反応以外の反応も生じ得ることを知っている。
【００９１】
相当する触媒は、とりわけそれらの発泡に対するゲル化比に基づいて特徴づけられ得、例としてＰｏｌｙｕｒｅｈａｎｅ［Ｐｏｌｙｕｒｅｈａｎｅｓ］３ｒｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｇ．Ｏｅｔｅｒｌ，Ｈａｎｓｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ，Ｍｕｎｉｃｈ，１９９３年、１０４〜１１０頁により知られている。
【００９２】
成分（ａ３）が使用されない、すなわち水が使用されない場合、好ましい触媒は、三量化プロセスに関して著しい活性を有する。これはネットワーク構造の均一性に有利な効果を有し、結果として、特に有利な機械的特性が得られる。
【００９３】
成分（ａ３）として水が使用される場合、好ましい触媒（ａ４）は、成分（ａ１）と水との反応が、ネットワーク構造に不利な影響とともに過剰に加速されないように、同時に短いゲル化時間が得られ、それにより離型時間が有利に短縮するように、バランスのとれた発泡に対するゲル化比を有する。好ましい触媒は、同時に三量化に関して著しい活性を有する。これは、ネットワーク構造の均一性に有利な効果を有し、特に有利な機械的特性が得られる。
【００９４】
触媒はモノマー単位（組み込み可能な触媒）であり得、又は組み込み不可能であり得る。
【００９５】
成分（ａ４）の最小有効量を使用することは、有利である。成分（ａ１）、（ａ２）及び（ａ３）の全体の１００質量部に基づいて、成分（ａ４）を、０．０１〜５質量部、特に０．１〜３質量部、特に好ましくは０．２〜２．５質量部使用することが好ましい。
【００９６】
成分（ａ４）のための好ましい触媒は、第一級、第二級、及び第三級アミン、トリアジン誘導体、有機金属化合物、金属キレート、第四級アンモニウム塩、水酸化アンモニウム、及びアルカリ金属、及びアルカリ土類金属の水酸化物、アルコキシド、及びカルボキシレートからなる群から選択される。
【００９７】
適切な触媒は、特に、強塩基、例えばアルキル部分に１〜４個の炭素原子を有する水酸化テトラアルキルアンモニム、及び水酸化ベンジルトリメチルアンモニウム等の第四級水酸化アンモニウム、例えば水酸化カリウム又は水酸化ナトリウム等のアルカリ金属ヒドロキシド、及び例えばナトリウムメトキシド、カリウムエトキシド、及びナトリウムエトキシド、及びカリウムイソプロキシド等のアルカリ金属アルコキシドである。
【００９８】
他の適切な触媒は、特にカルボン酸のアルカリ金属塩、例えばギ酸カリウム、酢酸ナトリム、酢酸カリウム、カリウム２−エチルヘキサノエート、アジピン酸カリウム、及び安息香酸ナトリウム、８〜２０個、特に１０〜２０個の炭素原子を有し、及び任意にペンダントＯＨ基を有する長鎖脂肪酸のアルカリ金属塩である。
【００９９】
他の適切な触媒は、特にＮ−ヒドロキシアルキル第四アンモニウムカルボキシレート、例えばギ酸トリメチルヒドロキシプロピルアンモニウムである。
【０１００】
適切な有機リン化合物、特にホスホレンの酸化物は、１−メチルホスホレンオキサイド、３−メチル−１−フェニルホスホレンオキサイド、１−フェニルホスホレンオキサイド、３−メチル−１−ベンジルホスホレンオキサイドである。
【０１０１】
有機金属化合物は、それ自体、特にゲル化触媒として当業者に知られ、同様に触媒（ａ４）として適切である。スズ２−エチルヘキサノエート及びジブチルスズジラウレート等の有機スズ化合物が、成分（ａ４）のために好ましい。また、金属アセチルアセトネート、特に亜鉛アセチルアセトネートが好ましい。
【０１０２】
第三級アミンはそれ自体、ゲル化触媒及び三量化触媒として当業者に知られている。第三級アミンは、触媒（ａ４）として、特に好ましい。好ましい第三級アミンは、特に、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルピペラジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、例えばＮ，Ｎ’，Ｎ”−トリス（ジメチルアミノプロピル）−ｓ−ヘキサヒドロトリアジン等のＮ，Ｎ’，Ｎ”−トリス（ジアルキルアミノアルキル）−ｓ−ヘキサヒドロトリアジン、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−ペンタメチルジエチレントリアミン、メチルイミダゾール、ジメチルイミダゾール、アミノプロピルイミダゾール、メチルベンジルアミン、１，６−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデク−７−エン、トリメチルアミン、トリエチレンジアミン（ＩＵＰＡＣ：１，４−ジアザビシクロ[２．２．２]オクタン）、ジメチルアミノエタノールアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエトキシエタノール、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアミノエチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、及びジイソプロパノールアミン、メチルジエタノールアミン、ブチルジエタノールアミン、及びヒドロキシエチルアニリンである。
【０１０３】
成分（ａ４）のために解くに好ましい触媒は、Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−ペンタメチルジエチレントリアミン、メチルイミダゾール、ジメチルイミダゾール、アミノプロピルイミダゾール、ジメチルベンジルアミン、１，６−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデク−７−エン、トリスジメチルアミノプロピルヘキサヒドロトリアジン、トリエチルアミン、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、トリエチレンジアミン（ジアザビシクロ[２．２．２]オクタン）、ジメチルアミノエタノールアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエトキシエタノール、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアミノエチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、メチルジエタノールアミン、ブチルジエタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリン、金属アセチルアセトネート、アンモニウムエチルヘキサノエート、及び金属イオンのエチルヘキサノエートからなる群から選択される。
【０１０４】
本発明の目的のための好ましい触媒（ａ４）の使用は、向上した機械的特性、特に向上した圧縮強度を有する多孔質材料をもたらす。また、触媒（ａ４）の使用は、ゲル化時間を低減し、すなわち、他の特性に一切不利な影響なしで、ゲル化反応が加速される。
【０１０５】
溶媒（solvent）
本発明において使用される有機エアロゲル又はキセロゲルは、溶媒の存在下で製造される。
【０１０６】
本発明の目的のため、用語、溶媒は、液体希釈剤（liquid diluent）、すなわち狭い意味での溶媒だけでなく、分散溶媒（dispersion media）も含む。混合物は、特に真性の溶液、コロイド溶液、又は例えばエマルション又は懸濁液等の分散物であり得る。混合物は真性の溶液であることが好ましい。溶媒は、工程（ａ）の条件下で液体である化合物であり、好ましくは有機溶媒である。
【０１０７】
使用される溶媒は、原則として有機化合物、又は複数種の化合物の混合物が含まれ得、その溶媒は、混合物が供給される温度条件及び圧力条件（簡略化して溶液条件）下で液体である。溶媒の組成は、その溶媒が、有機ゲル前駆体を溶解させるか、又は分散させる、好ましくは溶解させることが可能であるように選択される。有機エアロゲル、又は有機キセロゲルを製造するための、上記の好ましい方法のために、好ましい溶媒は、有機ゲル前駆体（Ａ）のための溶媒、すなわち、有機ゲル前駆体（Ａ）が反応条件下で完全に溶解するものである。
【０１０８】
溶媒の存在下での反応の初期反応性生物は、ゲル、すなわち溶媒で膨張した粘弾性の化学的ネットワークである。形成されたネットワークのための良好な膨張剤である溶媒は通常、微細は細孔、及び小さい平均孔径を有するネットワークをもたらす一方で、結果として得られるゲルとって不十分な膨張剤である溶媒は通常、大きい平均孔径を有する粗い細孔のネットワークをもたらす。
【０１０９】
したがって、溶媒の選択は、所望の孔径分布、及び所望の多孔性に影響を及ぼす。溶媒の選択はまた、通常、本発明の方法の工程（ａ）の間、又は後に、沈殿反応生成物の形成によって、沈殿又は凝集を実質的にでも回避するように行われる。
【０１１０】
適切な溶媒が選択される場合、沈殿反応性生物の割合は通常、混合物の総質量に基づいて、１質量％未満である。特定の溶媒中で形成される沈殿生成物の量は、ゲル化点の前に、適切なフィルターを通して反応混合物をろ過することにより、重量測定法で測定することができる。
【０１１１】
使用され得る溶媒は、先行技術から公知のものであり、イソシアネートに基づくポリマーのための溶媒である。ここで好ましい溶媒は、成分（ａ１）、（ａ２）、及び該当する場合は（ａ３）のための溶媒、すなわち成分（ａ１）、（ａ２、）及び該当する場合は（ａ３）の成分が、反応条件下に実質的に完全に溶解するものである。溶媒は、成分（ａ１）に対して不活性、すなわち、それと反応しないものであることが好ましい。
【０１１２】
使用されうる溶媒の例は、ケトン、アルデヒド、アルキルアルカノエート、ホルムアミド及びＮ−メチルピロリドン等のアミド、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド、脂肪族、及び脂環式ハロゲン化炭化水素、ハロゲン化芳香族化合物、及びフッ素化エーテルが挙げられる。上記の化合物の２種以上からなる混合物を使用することも可能である。
【０１１３】
アセタール、特にジエトキシメタン、ジメトキシメタン、及び１，３−ジオキソランもまた、溶媒として使用され得る。
【０１１４】
ジアルキルエーテル及び環状エーテルも、溶媒として適切である。好ましいジアルキルエーテルは特に、２〜６個の炭素原子を有するもの、特にメチルエチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルプロピルエーテル、メチルイソプロピルエーテル、プロピルエチルエーテル、エチルイソプロピルエーテル、ジプロピルエーテル、プロピルイソプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチルブチルエーテル、メチルイソブチルエーテル、メチルｔ−ブチルエーテル、エチルｎ−ブチルエーテル、エチルイソブチルエーテル、及びエチルｔ−ブチルエーテルである。特に好ましい環状エーテルは、テトラヒドロフラン、ジオキサン、及びテトラヒドロピランである。
【０１１５】
他の好ましい溶媒は、アルキルアルカノエート、特にギ酸メチル、酢酸メチル、ギ酸エチル、酢酸ブチル、及び酢酸エチルである。好ましいハロゲン化溶媒は、ＷＯ００／２４７９９、４頁、１２行〜５頁４行に記載されている。
【０１１６】
アルデヒド、及び／又はケトンは、好ましい溶媒である。溶媒として適切なアルデヒド、又はケトンは特に、一般式Ｒ２−（ＣＯ）−Ｒ１（式中、Ｒ１及びＲ２は、水素、又は１、２、３又は４個の炭素原子を有するアルキル基である）、に相当するものである。適切なアルデヒド又はケトンは特に、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ｎ−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、２−エチルブチルアルデヒド、バレルアルデヒド、イソペントアルデヒド、２−メチルペントアルデヒド、２−エチルヘキサアルデヒド、アクロレイン、メタクロレイン、クロトンアルデヒド、フルフラール、アクロレイン二量体、メタクロレイン二量体、１，２，３，６−テトラヒドロベンズアルデヒド、６−メチル−３−シクロヘキセンアルデヒド、シアンアセトアルデヒド、エチルグリコキシレート、ベンズアルデヒド、アセトン、ジエチルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチル−ｎ−ブチルケトン、エチルイソプロピルケトン、２−アセチルフラン、２−メトキシ−４−メトキシペンタン−２−オン、シクロヘキサノン及びアセトフェノンである。上記のアルデヒド及びケトンは、混合物の形態でも使用され得る。溶媒として、置換基当たり３個以下の炭素原子を有するアルキル基を有するケトン及びアルデヒドが、特に好ましい。一般式Ｒ１（ＣＯ）Ｒ２（式中、Ｒ１及びＲ２は、互いに独立して、１〜３個の炭素原子を有するアルキル基から選択される）のケトンが、極めて特に好ましい。第一の好ましい実施形態において、ケトンはアセトンである。別の好ましい実施形態において、２個の置換基Ｒ１及び／又はＲ２の少なくとも１個は、少なくとも２個の炭素原子を有するアルキル基、特にメチルエチルケトンを含む。本発明の方法で組合せにおける上記の特に好ましいケトンの使用により、特に小さい平均孔径を有する多孔質材料が得られる。一切限定の意図はないが、得られるゲルの細孔構造は、上記の特に好ましいケトンの高い親和性のために、特に微細であると考えられる。
【０１１７】
多くの場合において、特に適切な溶媒は、上記溶媒から選択され、互いに完全に混和する２種以上の化合物の混合物を使用することにより得られる。
【０１１８】
成分（ａ１）、（ａ２）、及び該当する場合は（ａ３）、及び該当する場合は（ａ４）、及び溶媒は、本発明の方法の工程（ａ）における反応の前に、適切な形態で供給される。
【０１１９】
一方では、成分（ａ）、並びに他方では（ａ２）及び該当する場合は、（ａ３）、及び該当する場合は（ａ４）が、それぞれの場合、溶媒の適切な部分中にて別々に供給されることが好ましい。別々の供給は、混合プロセスの前又は間のゲル化反応の理想的な監視又は制御を可能にする。
【０１２０】
水が成分（ａ３）として使用される場合、成分（ａ３）を成分（ａ１）とは別々に供給することが特に好ましい。このことは、成分（ａ２）の不存在下でのネットワークの形成を伴う、水と成分（ａ１）との反応を回避する。さもなければ、水の成分（ａ１）との予混合は、結果として得られる材料の細孔構造の均一性及び熱伝導率に関して有利な特性の低下をもたらす。
【０１２１】
工程（ａ）を行う前に供給される混合物（複数可）はまた、さらなる成分として、当業者に公知の助剤を含み得る。このようなものは例として、界面活性剤物質、核形成剤、酸化安定剤、潤滑剤及び離型剤、染料及び顔料、例えば加水分解、光、熱、又は変色に対する安定剤、無機、及び／又は有機充填剤、補強剤、及び殺生物剤が言及され得る。
【０１２２】
上記の助剤、及び添加剤に関するさらなる詳細は、技術文献、例えばＰｌａｓｔｉｃｓ Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｈａｎｄｂｏｏｋ，５ｔｈ ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｈ．Ｚｗｅｉｆｅｌ，ｅｄ．Ｈａｎｓｅｒ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ｍｕｎｃｈｅｎ，２００１年、１頁、及び４１〜４３頁に見出し得る。
【０１２３】
本発明の方法の工程（ａ）における反応を実行するため、第一に、工程（ａ）における反応の前に供給される成分の均一な混合物を生成する必要がある。
【０１２４】
工程（ａ）のために反応される成分は、従来の方法で供給され得る。良好で迅速な攪拌を実現するために、攪拌器、又は他の混合装置が、この目的のため使用されることが好ましい。混合プロセスにおける欠陥を回避するため、均一な混合物を製造するために必要とされる期間は、ゲル化反応が、少なくとも部分的にゲルの形成をもたらす期間との関連で短いべきである。他の混合条件は一般に、重要ではなく、例として、混合プロセスは、０〜１００℃、及び０．０１〜１．０ＭＰａ（０．１〜１０ｂａｒ）（絶対圧）、特に例として、室温及び大気圧で実行され得る。均一な混合物が生成された時点で、混合装置は好ましくはスイッチを切られる。
【０１２５】
ゲル化反応は、重付加反応、特にイソシアネート基、及びアミノ基又はヒドロキシ基の重付加反応を伴う。
【０１２６】
本発明の目的のため、ゲルは、液体（使用される用語は、ソルボゲル若しくはリオゲル、又は水が液体として使用される場合：アクアゲル若しくはヒドロゲルである）と接触しているポリマーに基づく架橋された系である。ここで、ポリマー相は、連続的な、三次元的ネットワークを形成する。
【０１２７】
本発明の方法の工程（ａ）の目的のため、ゲルは通常、放置すること（standing）すなわち、単に混合物が存在する容器、反応容器、又は反応器（以下、ゲル化装置と称する）をそのままにしておくことにより生成する。ゲル化（ゲル形成）の間にゲル混合物は、もはや攪拌、又は混合されないことが好ましく、これは、ゲルの形成を妨げ得るためである。ゲル化プロセスの間、混合物に覆いをかぶせるか、又はゲル化装置を密封することが有利であることが分かっている。
【０１２８】
ゲル化プロセスはこの当業者にとって、それ自体公知であり、例えばＷＯ２００９／０２７３１０、２１頁、１９行〜２３頁、１３行に記載されている。
【０１２９】
本発明の方法の目的のため、工程（ｂ）において溶媒が除去される（乾燥）。原則として、乾燥プロセスを超臨界条件で、好ましくは溶媒をＣＯ２又は超臨界条件での乾燥の目的に適した他の溶媒に置き換えた後に実行することが可能である。この種類の乾燥プロセスは、それ自体当業者にとって公知である。超臨界条件は、除去を要する液相が、超臨界状態に置かれる温度と圧力を示す。これにより、溶媒の除去の間のゲル生成物の収縮が低減され得る。超臨界条件での乾燥プロセスから得られた材料は、エアロゲルと称される。
【０１３０】
しかしながら、プロセスの単純な処理という観点から、結果として得られたゲルを、ゲル内に含まれる液体を、ゲル内に含まれる液体の臨界温度と臨界圧力未満の温度と圧力で気体状態に変換することによって乾燥することが好ましい。亜臨界条件での乾燥プロセスから得られた材料は、キセロゲルと称される。
【０１３１】
結果として得られたゲルは、溶媒を、溶媒の臨界温度と臨界圧力未満の温度と圧力で気体状態に変換することによって乾燥されることが好ましい。それにより、乾燥プロセスは、反応期間に存在した溶媒を、別の溶媒と事前に置き換えことなく、除去することによって行われることが好ましい。適切な方法は、同様に当業者にとって公知であり、ＷＯ−２００９／０２７３１０、２６頁、２２行〜２８頁、３６行に記載されている。
【０１３２】
上記方法により、断熱材料としての使用のため良好な特性を有する有機多孔質材料を得られる。
【０１３３】
本発明の複合材要素における断熱コアとして使用される有機多孔質材料は、７０〜３００ｋｇ／ｍ３の範囲、特に７５〜２５０ｋｇ／ｍ３の範囲、さらに好ましくは８５〜２２０ｋｇ／ｍ３の範囲、特に好ましくは９０〜２００ｋｇ／ｍ３の範囲の密度を有することが好ましい。
【０１３４】
それにより、本発明の好ましい一実施形態は、上記の通り、プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素であって、前記有機多孔質材料が、７０〜３００ｋｇ／ｍ３の範囲の密度を有する複合材要素を提供する。
【０１３５】
また、好ましい有機多孔質材料は、断熱コアの周囲のプロファイルの連続構造を可能とする、すなわち、例としてプロファイルの押出成形中に安定である耐熱性を有する。それにより好ましい有機多孔質材料は、１６０℃を超える耐熱性を有する。
【０１３６】
それにより、本発明の好ましい一実施形態は、上記の通り、プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素であって、前記有機多孔質材料が、１６０℃を超える耐熱性を有する複合材要素を提供する。
【０１３７】
本発明において、好ましく使用される有機エアロゲル及びキセロゲルは、第一に、複合材要素が良好な断熱性を提供することを確実にし、第二に、安定性の理由で、複合材要素の容易な製造を可能にする特性プロファイルを有する。
【０１３８】
したがって、特に、本発明において、所望の寸法及び形状で断熱コアを製造し、その後、断熱コアの周囲にプロファイルを作製することが可能である。このことは、中空プロファイルを製造し、その後、その中へ断熱材料を挿入することが必要である複雑なプロセスを回避する。
【０１３９】
断熱コアは、一般に、当業者が所望の用途に適切であるように見える、任意の所望の形状を有し得る。断熱コアの断面形状は、円形及び／又は多角形であり得る。また、コアの形状は、均一又は不均一であり得、例えば、切り欠き（cutout）、溝（groove）、畝（ridge）等を有し得、これらのプロファイル効果は、製品の方向と平行あるいは垂直に形成され得る。
【０１４０】
断熱コアの寸法は、一般に、５〜２００ｍｍ、このマイクは１０〜１５０ｍｍ、特に好ましくは１５〜１００ｍｍ、特に２０〜８０ｍｍであり、一様でない形状のコアの場合は、これらの寸法は全ての方向において最大距離を表す。
【０１４１】
好ましい一実施形態において、本発明は、有機多孔質材料から構成される正確に１種の断熱コアを含む。本発明において、複合材要素が、有機多孔質材料から構成される２種、３種又は４種のコアを含むことも可能である。２種、３種又は４種のコアが、本発明において製造された複合材要素に存在する場合、これらは同一又は異なる形状を有し得る。本発明において、複合材要素は、有機多孔質材料から構成される少なくとも１種の断熱コア、及び別の材料、例えばポリウレタンフォームから構成される少なくとも１種の断熱コアを有することも可能である。本発明の複合材料はプロファイルを含み、プロファイルは、原則として任意の考えられる適切な材料、特に熱可塑性的に加工可能な材料、あるいはアルミニウムから構成され得る。
【０１４２】
ここでプロファイルは、断熱コアをある程度又は完全に、好ましくは完全に包囲する。好ましい一実施形態において、また、プロファイルはコアに取りつけられた平縁（fillet）を含む。
【０１４３】
プロファイルそれ自体、又はプロファイル及びプロファイルに属する任意の平縁の厚さは、一般に１〜２０ｍｍ、好ましくは２〜１５ｍｍ、特に好ましくは３〜１０ｍｍであり、ここでプロファイル及び平縁は、同一又は異なる厚さを有し得る。好ましい一実施形態において、ジャケット又は平縁は、プロファイルの異なる位置で、種々の厚さを有し、これらの厚さは、縦方向に同一であるが、横方向に変化し得る。これは例えば、後の使用に同様に依存する、プロファイルの形状に依存する。
【０１４４】
本発明において製造される複合材要素のプロファイルは、好ましくは少なくとも１種の熱可塑性材料を含む。適切な熱可塑性材料は、それ自体当業者に工程であり、例えばアクリロニトリル−ブタジエンースチレン（ＡＢＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン、又はポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等のポリオレフィン、例えばＰＡ６又はＰＡ６，６、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等の重縮合物、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、熱可塑性ポリウレタン等の重付加物、木材プラスチック複合材（wood plastic composite）、及びそれらの混合物が挙げられる。特に好ましい一実施形態において、本発明において製造されるプロファイルのジャケットは、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）を含む。ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）及び塩化ビニルの重合を介するその製造は、それ自体当業者に公知である。
【０１４５】
それにより、本発明の好ましい一実施形態は、上記の通り、プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素であって、前記プロファイルが、ポリ塩化ビニル又はアルミニウムから構成される複合材要素を提供する。
【０１４６】
本発明の特に好ましい一実施形態は、上記の通り、プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素であって、前記プロファイルが、ポリ塩化ビニルから構成される複合材要素を提供する。
【０１４７】
好ましい一実施形態において、プロファイルは、２２０℃未満の融点を有する熱可塑性材料を含む。
【０１４８】
本発明の目的のため、本発明の複合材要素は、種々の方法、例えば、連続的に又はバッチ式で製造され得、本発明においては、連続製造が好ましい。
【０１４９】
本発明の目的のため、それらが、断熱コアを確実にプロファイル中に、正確な適合で導入するであれば、種々の方法が、原則として本発明の複合材要素を製造するために可能である。
【０１５０】
ここでプロファイルは、断熱コアの周囲に作製されることが好ましい。これは、断熱コアが中空構造の形状を規定するため、プロファイルにおける中空構造の成形を容易にするので、本発明の複合材要素のための製造方法を単純化する。
【０１５１】
したがって、本発明はまた、プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素を製造する連続的な方法であって、前記断熱コアが、ＤＩＮ１２６６７に従って測定された１３〜３０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率、及びＤＩＮ５３４２１に従って測定された０．２０Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度を有する有機多孔質材料から構成され、前記プロファイルを、前記断熱コアの周囲に作製する（constrruct）ことを特徴とする方法も提供する。
【０１５２】
したがって、本発明において、断熱コアを、所望の形状で製造し、貯蔵し、その後にさらに加工することが可能である。
【０１５３】
ここでプロファイルは、種々の方法で、例えば押出機の手段により、特に好ましくはリング押出機の手段によって作製され得る。
【０１５４】
それにより、本発明の好ましい一実施形態は、上記の通り、プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素を製造する方法であって、前記プロファイルを、リング押出機の手段によって、前記断熱コアの周囲に連続的に作製する方法を提供する。
【０１５５】
本発明のさらなる一実施形態はまた、上記の通り、プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素を製造する方法であって、前記プロファイルを、前記断熱コアの周囲の複数の部分から作製する方法も提供する。
【０１５６】
例として、ここで本発明において、プロファイルを、断熱コアの周囲に複数の予め形成された部分から作製することが可能であるが、同様に予め形成された断熱コアの一部を挿入し、その後プロファイルを、例として押出機の手段によって封鎖することが可能である。
【０１５７】
プロファイルが断熱コアの周囲に複数の予め形成された部分から作製される場合、プロファイルの個々の部分は、互いに異なる方法で、例えば接着を介して、又は溶着を介して、又は押し込み型接続（push-fit connection）（「クリッピング」）を介して接続され得る。
【０１５８】
したがって、プロファイルは、好ましくは、熱可塑性的に加工可能な材料、例えばポリ塩化ビニルから作製され得る。
【０１５９】
それにより、本発明の好ましい一実施形態は、上記の通り、プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素を製造する方法であって、前記プロファイルが、ポリ塩化ビニルから構成される方法を提供する。
【０１６０】
複合材要素は、好ましくは、本発明においてリング押出機の手段によって製造され得る。ここで本発明の方法は、断熱コアを、少なくとも１種の熱可塑性材料から構成されるプロファイルで完全に包み、それにより複合材要素を得るために、リングプロファイルを製造用に取り付けられた押出ダイ（extrusion die）を有する押出機中への断熱コアの導入を含む。
【０１６１】
ここで断熱コアは、プロファイルの形状を複製するダイを含む押出機の中に導入される。その後、ジャケットを形成する目的の熱可塑性材料が、押出機中でコア上に溶解した状態で塗布される。本発明において使用されるこの押出機の例は、当業者に周知であり、例としてＷＯ２００９／０９８０６８に記載されている。
【０１６２】
本発明の方法は、好ましくはプロファイルの熱可塑性材料が溶解される温度で、例えば１００〜２２０℃、特に好ましくは１３０〜１９０℃で実行される。
【０１６３】
押出機の下流で熱可塑性材料が固まる温度は、好ましくは、例として、２５〜１８０℃、好ましくは５０〜１５０℃である。
【０１６４】
熱可塑性材料の押出成形は、それ自体当業者に公知であり、例として、「Ｅｉｎｆｕｅｈｒｕｎｇ ｉｎ ｄｉｅ Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｖｅｒａｒｂｅｉｔｕｎｇ」（プラスチック加工概論）、第５版、２００６年９月、８７〜１８０頁、Ｗａｌｔｅｒ Ｍｉｃｈａｅｌｉ; Ｈａｎｓｅｒ Ｆａｃｈｂｕｃｈｖｅｒｌａｇに記載されている。
【０１６５】
補強材を本発明のプロファイルに導入する場合、それを押出機中に導入する際、この補強材は、その最終的な形状、例えばストリップのものを有し得る。第二の実施形態において、補強材は、押出機中でプロファイルのジャケットと同時に押出成形される。このため、補強材の材料は、好ましくは押出機によって溶解した状態で導入される。
好ましい一実施形態において、補強材の寸法は、プロファイルの寸法に依存し、補強されたプロファイルの安定性を最大化し得る。ここで補強材の設計は、例えばウィンドウフレーム、又はドアフレームにおけるプロフィールにおいて、熱輸送を低減する、又は少なくとも増加しないようなものである。
【０１６６】
本発明において、プロファイルは、断熱コアの周囲に、例えば複数の予め形成された部分から、不連続的に作製され、個々のプロファイルの部分は、互いに異なる方法で、例えば接着を介して、又は溶着を介して、又は押し込み型接続（「クリッピング」）を介して接続され得る。
【０１６７】
別の方法において、本発明の目的のため、完全なプロファイルを、最初に製造し、その後、断熱コアを、予め形成した中空チャンバー中に導入することも可能である。
【０１６８】
この方法の変形において、任意の従来型の方法が、プロファイル中に断熱コアを導入するため、例えば吸引を使用する挿入、又は圧力を使用する挿入、好ましくは圧力を使用する挿入が使用され得る。
【０１６９】
したがって、本発明の別の実施形態はまた、プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素を製造する方法であって、前記断熱コアが、ＤＩＮ１２６６７に従って測定された１３〜３０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率、及びＤＩＮ５３４２１に従って測定された０．２０Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度を有する有機多孔質材料から構成され、前記断熱コアを前記プロファイルの中に挿入するために圧力が使用されることを特徴とする方法を提供する。
【０１７０】
本発明の複合材要素は、同じ断熱材厚さに対して、低い熱伝導率を有し、これにより、それらは建築要素、例えばウィンドウ又はドア等のための使用に適切である。
【０１７１】
したがって、建造物の殻の個々の構成部品（壁、ウィンドウ）についてＵ値制限（Ｕ値＝熱貫流係数（Ｗ／ｍ２＊Ｋ））に適合することが可能であり、これらは、良好な断熱性を供給し得る。
【０１７２】
したがって、本発明はまた、ＤＩＮ１２６６７に従って測定された１３〜３０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率、及びＤＩＮ５３４２１に従って測定された０．２０Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度を有する有機多孔質材料の、プロファイルにおける断熱材料としての使用方法を提供する。
【０１７３】
それにより、本発明の好ましい一実施形態は、上記の通り、有機多孔質材料の、プロファイルにおける断熱材料としての使用方法であって、前記プロファイルが、ウィンドウ、ドア、冷蔵庫、及び大型箱型冷凍庫を製造するため、又はファサード構造物用の要素のために使用される使用方法を提供する。
【０１７４】
本発明のさらなる一実施形態はまた、本発明の複合材要素、又は本発明の方法によって得られる複合材要素の、ウィンドウ、ドア、冷蔵庫、及び大型箱型冷凍庫を製造するため、又はファサード構造物用の要素のための使用方法を提供する。
【０１７５】
本発明の複合材要素は、種々の建築要素、例えばウィンドウの構造に適切である。
【０１７６】
したがって、本発明の別の実施形態は、特にまた、プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素を含むウィンドウであって、前記断熱コアが、ＤＩＮ１２６６７に従って測定された１３〜３０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率、及びＤＩＮ５３４２１に従って測定された０．２０Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度を有する有機多孔質材料から構成されるウィンドウを提供する。
【０１７７】
本発明の実施形態の例が、以下に列挙されるが、本発明を限定するものではない。特に本発明はまた、以下に記載される従属関係に由来する、及びそれにより組合せを形成する実施形態も含む。
【０１７８】
１．プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素であって、前記断熱コアが、ＤＩＮ１２６６７に従って測定された１３〜３０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率、及びＤＩＮ５３４２１に従って測定された０．２０Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度を有する有機多孔質材料から構成されることを特徴とする複合材要素。
【０１７９】
２．前記有機多孔質材料が、有機キセロゲル及び有機エアロゲル、及びそれらの２種以上の組合せからなる群から選択される１種である実施形態１に記載の複合材要素。
【０１８０】
３．前記有機多孔質材料が、ポリウレタン、ポリイソシアヌレート、又はポリ尿素に基づく有機キセロゲル、ポリウレタン、ポリイソシアヌレート、又はポリ尿素に基づく有機エアロゲル、及びそれらの２種以上の組合せからなる群から選択される１種である実施形態１又は２に記載の複合材要素。
【０１８１】
４．前記有機多孔質材料が、７０〜３００ｋｇ／ｍ３の範囲の密度を有する実施形態１〜３のいずれかに記載の複合材要素。
【０１８２】
５．前記有機多孔質材料が、１６０℃を超える耐熱性を有する実施形態１〜４のいずれかに記載の複合材要素。
【０１８３】
６．前記プロファイルが、ポリ塩化ビニル又はアルミニウムから構成される実施形態１〜５のいずれかに記載の複合材要素。
【０１８４】
７．プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素を製造する連続的な方法であって、前記断熱コアが、ＤＩＮ１２６６７に従って測定された１３〜３０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率、及びＤＩＮ５３４２１に従って測定された０．２０Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度を有する有機多孔質材料から構成され、前記プロファイルを、前記断熱コアの周囲に作製することを特徴とする方法。
【０１８５】
８．前記プロファイルを、リング押出機の手段によって、前記断熱コアの周囲に連続的に作製する実施形態７に記載の方法。
【０１８６】
９．前記プロファイルを、前記断熱コアの周囲の複数の部分から作製する実施形態７に記載の方法。
【０１８７】
１０．前記プロファイルが、ポリ塩化ビニルから構成される実施形態７〜９のいずれかに記載の方法。
【０１８８】
１１．ＤＩＮ１２６６７に従って測定された１３〜３０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率、及びＤＩＮ５３４２１に従って測定された０．２０Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度を有する有機多孔質材料の、プロファイルにおける断熱材料としての使用方法。
【０１８９】
１２．前記プロファイルが、ウィンドウ、ドア、冷蔵庫、及び大型箱型冷凍庫を製造するため、又はファサード構造物用の要素のために使用される実施形態１１に記載の使用方法。
【０１９０】
１３．実施形態１〜６のいずれかに記載の複合材要素、又は請求項７〜１０のいずれかに記載の方法によって得られる複合材要素の、ウィンドウ、ドア、冷蔵庫、及び大型箱型冷凍庫を製造するため、又はファサード構造物用の要素のための使用方法。
【０１９１】
１４．プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素であって、前記断熱コアが、ＤＩＮ１２６６７に従って測定された１３〜３０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率、及びＤＩＮ５３４２１に従って測定された０．２０Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度を有し、有機キセロゲル及び有機エアロゲル、及びそれらの２種以上の組合せからなる群から選択される１種である有機多孔質材料から構成されることを特徴とする複合材要素。
【０１９２】
１５．プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素であって、前記断熱コアが、ＤＩＮ１２６６７に従って測定された１３〜３０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率、及びＤＩＮ５３４２１に従って測定された０．２０Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度を有し、ポリウレタン、ポリイソシアヌレート、又はポリ尿素に基づく有機キセロゲル、ポリウレタン、ポリイソシアヌレート、又はポリ尿素に基づく有機エアロゲル、及びそれらの２種以上の組合せからなる群から選択される１種である有機多孔質材料から構成されることを特徴とする複合材要素。
【０１９３】
１６．プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素であって、前記断熱コアが、ＤＩＮ１２６６７に従って測定された１３〜３０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率、及びＤＩＮ５３４２１に従って測定された０．２０Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度を有し、ポリウレタン、ポリイソシアヌレート、又はポリ尿素に基づく有機キセロゲル、ポリウレタン、ポリイソシアヌレート、又はポリ尿素に基づく有機エアロゲル、及びそれらの２種以上の組合せからなる群から選択される１種である有機多孔質材料から構成され、前記有機多孔質材料が、７０〜３００ｋｇ／ｍ３の範囲の密度を有することを特徴とする複合材要素。
【０１９４】
１７．プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素であって、前記断熱コアが、ＤＩＮ１２６６７に従って測定された１３〜３０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率、及びＤＩＮ５３４２１に従って測定された０．２０Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度を有し、ポリウレタン、ポリイソシアヌレート、又はポリ尿素に基づく有機キセロゲル、ポリウレタン、ポリイソシアヌレート、又はポリ尿素に基づく有機エアロゲル、及びそれらの２種以上の組合せからなる群から選択される１種である有機多孔質材料から構成され、前記有機多孔質材料が、１６０℃を超える耐熱性を有することを特徴とする複合材要素。
【０１９５】
１８．前記プロファイルが、ポリ塩化ビニル又はアルミニウムから構成される実施形態１７に記載の複合材要素。
【０１９６】
１９．プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素であって、前記断熱コアが、ＤＩＮ１２６６７に従って測定された１３〜３０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率、及びＤＩＮ５３４２１に従って測定された０．２０Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度を有し、ポリウレタン、ポリイソシアヌレート、又はポリ尿素に基づく有機キセロゲル、ポリウレタン、ポリイソシアヌレート、又はポリ尿素に基づく有機エアロゲル、及びそれらの２種以上の組合せからなる群から選択される１種である有機多孔質材料から構成され、前記プロファイルが、ポリ塩化ビニル又はアルミニウムから構成されることを特徴とする複合材要素。
【０１９７】
２０．プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素を製造する連続的な方法であって、前記断熱コアが、ＤＩＮ１２６６７に従って測定された１３〜３０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率、及びＤＩＮ５３４２１に従って測定された０．２０Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度を有する有機多孔質材料から構成され、前記プロファイルを、リング押出機の手段によって、前記断熱コアの周囲に連続的に作製することを特徴とする方法。
【０１９８】
２１．プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素を製造する方法であって、前記断熱コアが、ＤＩＮ１２６６７に従って測定された１３〜３０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率、及びＤＩＮ５３４２１に従って測定された０．２０Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度を有する有機多孔質材料から構成され、前記断熱コアを、前記プロファイルの中に圧力下で挿入することを特徴とする方法。
【０１９９】
２２．プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素を含むウィンドウであって、前記断熱コアが、ＤＩＮ１２６６７に従って測定された１３〜３０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率、及びＤＩＮ５３４２１に従って測定された０．２０Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度を有する有機多孔質材料から構成されるウィンドウ。
【０２００】
２３．実施形態１４〜１９のいずれかに記載の複合材要素、又は実施形態２０〜２２のいずれかに記載の方法によって得られる複合材要素の、ウィンドウ、ドア、冷蔵庫、及び大型箱型冷凍庫を製造するため、又はファサード構造物用の要素のための使用方法。
【０２０１】
以下の実施例は、本発明を説明するために役立つが、本発明の内容に、全く制限的効果を有さない。
【実施例】
【０２０２】
［製造例：エアロゲル］
１．出発物質
ゲルを製造するために、以下の化合物を使用した。
【０２０３】
成分ａ１：  ＡＳＴＭ  Ｄ５１５５−９６Ａに従って、１００ｇ当たり３０．９ｇのＮＣＯ含有量、およそ３の官能価、及びＤＩＮ５３０１８に従って、２５℃で２１００ｍＰａ．ｓの粘度を有するオリゴマーＭＤＩ（Ｌｕｐｒａｎａｔ（登録商標）Ｍ２００）（以下、「化合物Ｍ２００」）。
成分ａ２：  ３，３’，５，５’−テトラエチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン（以下、「ＭＤＥＡ」）。
触媒：  ブチルジエタノールアミン、メチルジエタノールアミン
【０２０４】
２．製造例１
８０ｇの化合物Ｍ２００を、ガラスビーカー中の２２０ｇの２−ブタノンに２０℃で、攪拌して溶解した。８ｇの化合物ＭＤＥＡ及び８ｇのブチルジエタノールアミン、及び１ｇの水を、第２のガラスビーカー中の２２０ｇの２−ブタノンに溶解した。工程（ａ）からの２種の溶液を混合した。これにより低粘度の透明な混合物を得た。混合物を、硬化させるために室温で２４時間放置した。その後、ゲルをガラスビーカーから取り出し、オートクレーブ中で、超臨界ＣＯ２を使用する溶媒抽出を介して乾燥させた。
【０２０５】
ゲルモノリスをガラスビーカーから取り出し、２５Ｌのオートクレーブへ移した。＞９９％アセトンをそのオートクレーブへ、アセトンがモノリスを完全に覆うように充填し、その後オートクレーブを密封した。この方法は、超臨界ＣＯ２と接触する前の有機溶媒の蒸発によるモノリスの収縮を防止することができる。モノリスをＣＯ２流中で２４時間乾燥させた。（乾燥系における）圧力は、１１．５〜１２．０ＭＰａ（１１５〜１２０ｂａｒ）であり、温度は４０℃であった。最終的に、系内の圧力は、４０℃で約４５分の期間内に、制御された方式で、大気圧に低下させた。オートクレーブを開け、乾燥したモノリスを取り出した。
【０２０６】
結果として得られた多孔質材料は、１５０ｇ／Ｌの密度を有していた。
【０２０７】
熱伝導率λを、Ｈｅｓｔｏ製、保護熱板装置（Ｌａｍｂｄａ  ＣｏｎｔｒｏｌＡ５０）を使用し、ＤＩＮ  ＥＮ  １２６６７に従って測定した。熱伝導率は、１０℃で、２０．０ｍＷ／ｍ＊Ｋであった。
【０２０８】
引張強度は、ＤＩＮ５３２９２に従って測定され、０．８７Ｎ／ｍｍ２であった。
【０２０９】
弾性係数は、ＤＩＮ５３２９２に従って測定され、１５．３Ｎ／ｍｍ２であった。
【０２１０】
３．製造例２
８０ｇの化合物Ｍ２００を、ガラスビーカー中の２２０ｇの２−ブタノンに２０℃で、攪拌して溶解した。８ｇの化合物ＭＤＥＡ及び８ｇのブチルジエタノールアミン、及び２ｇの水を、第２のガラスビーカー中の２２０ｇの２−ブタノンに溶解した。工程（ａ）からの２種の溶液を混合した。これにより低粘度の透明な混合物を得た。混合物を、硬化させるために室温で２４時間放置した。その後、ゲルをガラスビーカーから取り出し、オートクレーブ中で、超臨界ＣＯ２を使用する溶媒抽出を介して乾燥させた。
【０２１１】
ゲルモノリスをガラスビーカーから取り出し、２５Ｌのオートクレーブへ移した。＞９９％アセトンをそのオートクレーブへ、アセトンがモノリスを完全に覆うように充填し、その後オートクレーブを密封した。この方法は、超臨界ＣＯ２と接触する前の有機溶媒の蒸発によるモノリスの収縮を防止することができる。モノリスをＣＯ２流中で２４時間乾燥させた。（乾燥系における）圧力は、１１．５〜１２．０ＭＰａ（１１５〜１２０ｂａｒ）であり、温度は４０℃であった。最終的に、系内の圧力は、４０℃で約４５分の期間内に、制御された方式で、大気圧に低下させた。オートクレーブを開け、乾燥したモノリスを取り出した。
【０２１２】
結果として得られた多孔質材料は、１５３ｇ／Ｌの密度を有していた。
【０２１３】
熱伝導率λを、Ｈｅｓｔｏ製、保護熱板装置（Ｌａｍｂｄａ  ＣｏｎｔｒｏｌＡ５０）を使用し、ＤＩＮ  ＥＮ１２６６７に従って測定した。熱伝導率は、１０℃で、２１．０ｍＷ／ｍ＊Ｋであった。
【０２１４】
圧縮強度は、ＤＩＮ５３４２１に従って測定され、５．３％圧縮に対して０．６４Ｎ／ｍｍ２であった。
【０２１５】
弾性係数は、３１Ｎ／ｍｍ２であった。
【０２１６】
４．製造例３
８０ｇの化合物Ｍ２００を、ガラスビーカー中の２５０ｇの酢酸エチルに２０℃で、攪拌して溶解した。８ｇの化合物ＭＤＥＡ及び８ｇのメチルジエタノールアミンを、第２のガラスビーカー中の２５０ｇの酢酸エチルに溶解した。工程（ａ）からの２種の溶液を混合した。これにより低粘度の透明な混合物を得た。混合物を、硬化させるために室温で２４時間放置した。その後、ゲルをガラスビーカーから取り出し、オートクレーブ中で、超臨界ＣＯ２を使用する溶媒抽出を介して乾燥させた。
【０２１７】
ゲルモノリスをガラスビーカーから取り出し、２５Ｌのオートクレーブへ移した。＞９９％アセトンをそのオートクレーブへ、アセトンがモノリスを完全に覆うように充填し、その後オートクレーブを密封した。この方法は、超臨界ＣＯ２と接触する前の有機溶媒の蒸発によるモノリスの収縮を防止することができる。モノリスをＣＯ２流中で２４時間乾燥させた。（乾燥系における）圧力は、１１．５〜１２．０ＭＰａ（１１５〜１２０ｂａｒ）であり、温度は４０℃であった。最終的に、系内の圧力は、４０℃で約４５分の期間内に、制御された方式で、大気圧に低下させた。オートクレーブを開け、乾燥したモノリスを取り出した。
【０２１８】
結果として得られた多孔質材料は、１１０ｇ／Ｌの密度を有していた。
【０２１９】
熱伝導率λを、Ｈｅｓｔｏ製、保護熱板装置（Ｌａｍｂｄａ  ＣｏｎｔｒｏｌＡ５０）を使用し、ＤＩＮ  ＥＮ１２６６７に従って測定した。熱伝導率は、１０℃で、２０．０ｍＷ／ｍ＊Ｋであった。
【０２２０】
圧縮強度は、１０％圧縮に対して０．５２Ｎ／ｍｍ２であった。
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月9日(2019.1.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロファイル、及び当該プロファイルによって少なくともある程度包囲された断熱コアを含む複合材要素を製造する連続的な方法であって、
前記断熱コアが、ＤＩＮ１２６６７に従って測定された１３〜３０ｍＷ／ｍ＊Ｋの範囲の熱伝導率、及びＤＩＮ５３４２１に従って測定された０．２０Ｎ／ｍｍ２を超える圧縮強度を有する有機多孔質材料から構成され、前記プロファイルを、前記断熱コアの周囲に作製し、
前記プロファイルを、リング押出機の手段によって、前記断熱コアの周囲に連続的に作製することを含み、及び
前記有機多孔質材料が、有機キセロゲル及び有機エアロゲル、及びそれらの２種以上の組合せからなる群から選択される１種であり、且つ前記有機多孔質材料が、ポリイソシアヌレートに基づく有機キセロゲル、ポリイソシアヌレートに基づく有機エアロゲル、及びそれらの２種以上の組合せからなる群から選択される１種であることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記プロファイルが、ポリ塩化ビニルから構成される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記有機多孔質材料が、７０〜３００ｋｇ／ｍ３の範囲の密度を有する請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記有機多孔質材料が、１６０℃を超える耐熱性を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法によって得られる複合材要素の、ウィンドウ、ドア、冷蔵庫、及び大型箱型冷凍庫を製造するため、又はファサード構造物用の要素のための使用方法。
【外国語明細書】
2019073720.tif 000003
2019073720.tif 000004
2019073720.tif 000005
2019073720.tif 000006
2019073720.tif 000007
2019073720.tif 000008
2019073720.tif 000009
2019073720.tif 000010
2019073720.tif 000011
2019073720.tif 000012
2019073720.tif 000013
2019073720.tif 000014
2019073720.tif 000015
2019073720.tif 000016
2019073720.tif 000017
2019073720.tif 000018
2019073720.tif 000019
2019073720.tif 000020
2019073720.tif 000021
2019073720.tif 000022
2019073720.tif 000023
2019073720.tif 000024
2019073720.tif 000025
2019073720.tif 000026
2019073720.tif 000027
2019073720.tif 000028
2019073720.tif 000029
2019073720.tif 000030
2019073720.tif 000031
2019073720.tif 000032
2019073720.tif 000033
2019073720.tif 000034