(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカ湿潤ゲルの分散媒が水であるヒドロゲルを乾燥して形成するシリカ多孔体の製造方法において、シリカ湿潤ゲルを親水性の溶媒である１−プロパノール、或いは１−ブタノールの液相中で加熱処理する疎水化工程と、加熱処理したシリカ湿潤ゲルを炭素数５以上の炭化水素にて溶媒置換する溶媒置換工程と、炭素数５以上の炭化水素にて溶媒置換したシリカ湿潤ゲルを加熱乾燥する乾燥工程とを含むことを特徴とするシリカ多孔体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、保冷保温機器である冷蔵庫，冷凍庫，ジャー炊飯器，ジャーポット等の断熱材として使用できるシリカ多孔体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球温暖化防止の観点から省エネルギーが強く望まれており、家庭用電化製品についても省エネルギー化は緊急の課題となっている。特に、保冷保温機器である冷蔵庫，冷凍庫，ジャー炊飯器，ジャーポット等では熱を効率的に利用するという観点から、優れた断熱性を有する断熱材が求められている。
【０００３】
従来、このような断熱材としては、その要求特性に応じて繊維構造からなるグラスウール、発泡樹脂組成物であるウレタンフォーム、或いはスチロフォームなどが使用されている。しかし、これら断熱材の断熱性能は、現状では理論的にほぼ限界の性能に達しており、断熱材の厚みを増大する以外に大幅な断熱性能の改善は困難であった。
【０００４】
そこで、たとえば登録特許１８３６５３２号に示されているように、無機ヒドロゲルを超臨界乾燥して得られるシリカ多孔体の製造方法が開示されている。このようなシリカ多孔体はエアロゲルと称され、グラスウールやウレタンフォームなどの断熱材に比べて低い熱伝導率を有しており、従来と同厚みでも優れた断熱性能を有している。これは、ナノメートルサイズの孔径を有する多孔体は、細孔内の空気の気体熱伝導率が無視できるほど小さくなるという現象を利用したものである。
【０００５】
しかし、超臨界二酸化炭素による超臨界乾燥にて形成したシリカ多孔体は、経時的に雰囲気中の水分を吸着して、しだいに断熱性能が低下し、最終的には、吸湿に起因する収縮によって寸法変化や割れ等が生じる。これは、シリカ多孔体の表面に親水性の高いシラノール基を有しているためである。また、超臨界乾燥時の超臨界流体としてメタノールやエタノールを使用したシリカ多孔体は、シリカ多孔体の表面にメタノールやエタノールに起因したアルコキシル基を有し、超臨界乾燥直後には、一時的には疎水性を有しているものの、アルコキシル基がしだいに加水分解され経時的には吸湿性を示すようになる。
【０００６】
また、超臨界乾燥法の場合は、高圧の超臨界流体を用いるため高圧対応の設備が必要となる。そこで、たとえば特開平７−２５７９１８号公報においては、水ガラスからなるシリカ湿潤ゲルに疎水化剤としてモノー，ジー、またはトリメチルクロロシラン，トリメチルメトキシシラン、またはヘキサメチルクロロシランやヘキサメチルジシラザンのようなシリル化剤を使用して疎水性のシリカ多孔体を加熱乾燥により製造する方法が開示されており、このようなシリカ多孔体は、経時的にも優れた疎水性を有している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、モノー，ジー、またはトリメチルクロロシラン，トリメチルメトキシシラン、またはヘキサメチルクロロシランやヘキサメチルジシラザンのようなシリル化剤は、その活性が非常に高いため、室温に近い温度条件でも、水分を含む、様々な活性水素化合物と容易に反応する。
【０００８】
よって、シリカ湿潤ゲルのシラノール基と効率的にシリル化剤を反応させるには、シリカ湿潤ゲルに含まれる溶媒を、予め、シリル化剤と不活性な溶媒で完全に置換する必要がある。こうした溶媒置換を行わない場合は、高価なシリル化剤の使用量が増大し、疎水性のシリカ多孔体の低コスト化が難しくなる。更に、不必要なシリル化剤の消費により、シリル化剤がシラノール基の当量以下になるとシリカ多孔体の疎水化が不完全なものになるため、工程管理や品質管理を厳重に行う必要がある。
【０００９】
また、クロロシラン、或いはシラザンのようなシリル化剤を使用すると、疎水化時の反応副産物として塩化水素、或いはアンモニアが生成される。よって、このようなシリル化剤を使用する場合は、疎水化後に、これら塩化水素やアンモニアをシリカ湿潤ゲルから溶媒置換等の方法により除去することが望ましい。また、疎水化、及び溶媒置換に使用した溶媒は中和処理が必要であり、新たに、中和処理設備が必要になる。更には、クロロシランを使用した場合には、疎水化工程の関連設備を耐酸性にする必要がある。
【００１０】
このように、疎水化工程において疎水化剤としてシリル化剤を使用すると、必要な溶媒置換回数が増加するため、溶媒置換に要する工数が増大すると共に、大量の有機溶媒と大規模な有機溶媒の再生設備が必要となり設備投資額が増大する。また、シリカ多孔体の疎水化工程における製造プロセスが複雑化するため、工程管理や製品の品質管理等、厳重な生産管理が必要となる。よって、断熱性能に優れた疎水性シリカ多孔体の低コスト化、及び量産化をより困難なものにしていた。
【００１１】
上記の課題を鑑み、本発明は、優れた断熱性能と優れた疎水性を有するシリカ多孔体を、単純なプロセスで、かつ低コストで製造できる製造方法の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のシリカ多孔体の製造方法は、シリカ湿潤ゲルの分散媒が水であるヒドロゲルを乾燥して形成するシリカ多孔体の製造方法において、シリカ湿潤ゲルを親水性の溶媒である１−プロパノール、或いは１−ブタノールの液相中で加熱処理する疎水化工程と、加熱処理したシリカ湿潤ゲルを炭素数５以上の炭化水素にて溶媒置換する溶媒置換工程と、炭素数５以上の炭化水素にて溶媒置換したシリカ湿潤ゲルを加熱乾燥する乾燥工程とを含むことを特徴とするものである。よって、疎水化剤が炭素数３以上の第１アルコールであるため、疎水性とその耐久性に優れたシリカ多孔体が容易に、かつ低コストで製造できる。また、二酸化炭素やエタノールの超臨界流体を用いた超臨界乾燥を実施することなく、容易に低密度のシリカ多孔体が製造できる。また、１−プロパノール、或いは１−ブタノールが親水性の溶媒であることから、シリカ湿潤ゲルの分散媒が水の場合にも、水と１−プロパノール、或いは水と１−ブタノールとの相互の溶解性が優れているため、有機溶媒との溶媒置換なしに、直接、加熱処理により疎水化が可能となる。そのため、疎水性とその耐久性に優れたシリカ多孔体が容易に、かつ低コストで製造できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載のシリカ多孔体の製造方法は、シリカ湿潤ゲルの分散媒が水であるヒドロゲルを乾燥して形成するシリカ多孔体の製造方法において、シリカ湿潤ゲルを親水性の溶媒である１−プロパノール、或いは１−ブタノールの液相中で加熱処理する疎水化工程と、加熱処理したシリカ湿潤ゲルを炭素数５以上の炭化水素にて溶媒置換する溶媒置換工程と、炭素数５以上の炭化水素にて溶媒置換したシリカ湿潤ゲルを加熱乾燥する乾燥工程とを含むことを特徴とするものである。よって、疎水化剤が炭素数３以上の第１アルコールであるため、疎水性とその耐久性に優れたシリカ多孔体が容易に、かつ低コストで製造できる。また、二酸化炭素やエタノールの超臨界流体を用いた超臨界乾燥を行う必要がなく、容易に低密度のシリカ多孔体が製造できる。また、１−プロパノール、或いは１−ブタノールが親水性の溶媒であることから、シリカ湿潤ゲルの分散媒が水の場合にも、水と１−プロパノール、或いは水と１−ブタノールとの相互の溶解性が優れているため、有機溶媒との溶媒置換なしに、直接、加熱処理により疎水化が可能となる。そのため、疎水性とその耐久性に優れたシリカ多孔体が容易に、かつ低コストで製造できる。
【００２６】
以下、実施の形態について図１から２を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施形態におけるシリカ多孔体の製造方法のフローであり、ケイ酸溶液から合成したシリカ湿潤ゲルにおいて、前記湿潤ゲルを炭素数３以上の第１アルコールの液相中で加熱処理する疎水化工程と、加熱処理したシリカ湿潤ゲルを乾燥する乾燥工程とを含むものである。よって、疎水性とその耐久性に優れたシリカ多孔体が容易に、かつ低コストで製造できる。また、疎水化剤がアルコールであるため、シリル化剤を適用した疎水化に見られるような、塩化水素やアンモニアの生成がなく、湿潤ゲルの溶媒置換、及び溶媒の中和処理等を行う必要はない。
（実施の形態２）
図２は本発明の一実施形態におけるシリカ多孔体の製造方法のフローであり、ケイ酸溶液から合成したシリカ湿潤ゲルにおいて、前記湿潤ゲルを炭素数３以上の第１アルコールの液相中で加熱処理する疎水化工程と、加熱処理したシリカ湿潤ゲルを炭素数５以上の炭化水素にて溶媒置換する溶媒置換工程と、炭素数５以上の炭化水素にて溶媒置換したシリカ湿潤ゲルを加熱乾燥する乾燥工程とを含むものである。よって、疎水性とその耐久性に優れたシリカ多孔体が容易に、かつ低コストで製造できる。また、二酸化炭素やエタノールの超臨界流体を用いた超臨界乾燥を行うことなく、容易に、疎水性の低密度シリカ多孔体が製造できる。
【００２７】
なお、本発明のシリカ湿潤ゲルの原料成分は、特に限定するものではない。シリカ湿潤ゲルを形成する原料成分の一例としては、ケイ酸ナトリウム（水ガラス），コロイダルシリカ、及びアルコキシシラン等がある。アルコキシシランとしては、テトラメトキシシラン，テトラエトキシシラン、及びそれらのオリゴマー等があり、これら、いずれの原料から形成したシリカ湿潤ゲルでも問題ない。
【００２８】
より望ましい製造方法としては、工業的に利用されるケイ酸ナトリウムを用いてゾルゲル法によりシリカ湿潤ゲルを製造する方法である。
【００２９】
具体的な製造方法の一例としては、ケイ酸ナトリウム水溶液を、陽イオン交換樹脂（スチレン／ジビニルベンゼンコポリマー）を含むジャッケト付きカラムによるイオン交換にてナトリウムを除去し、ｐＨ２．０程度のケイ酸溶液として回収する。その後、前記回収溶液を規定度１．０のアンモニア水溶液を用いてｐＨ７前後に調整し、ゲル化させる。その後、５０℃で２４時間エージングを行い、シリカ湿潤ゲルを作製する。
【００３０】
なお、ゾルゲル法とは、分散媒中に超微粒子（コロイド粒子）が粒子相互間に働く反発力と引力の相対的な大きさにより安定に均一分散したゾルと呼ばれる懸濁溶液を形成後、分散媒中の超微粒子を凝縮させ、ゾル全体の流動性を消失（ゲル化）させることにより構造体を形成する合成方法である。この時、分散媒を含んだままコロイド成分が３次元の網目構造に形成された構造体を湿潤ゲルと呼ぶ。更に、湿潤ゲルの分散媒の種類に応じて、分散媒が水の場合はヒドロゲル、アルコールの場合はアルコゲル、及び有機溶媒の場合はリオゲルと呼ばれる。
【００３１】
また、シリカ湿潤ゲルは、包装用乾燥剤として一般的に利用されているシリカゲルの中間生成物である。よって、シリカゲルの中間生成物であるシリカ湿潤ゲルから形成しても何ら問題ない。
【００３２】
次に、上記シリカ湿潤ゲルの疎水化工程について説明する。
【００３３】
シリカ湿潤ゲルは、分散媒を含んだままＳｉＯ２が３次元的に架橋したゲル状化合物であり、その表面には、シラノール基と呼ばれる親水性の高い官能基を有している。そのため、これを乾燥して形成したシリカ多孔体は吸湿性の高い材料となる。よって、シリカ多孔体は、経時的な吸湿に起因した諸物性の劣化が容易に生じるため、それを抑制すべくその表面特性を疎水性に改質することが必要となる。
【００３４】
そこで、本発明では疎水化剤として炭素数３以上の第１アルコールを適用し、アルコールの疎水基でシリカ湿潤ゲルのシラノール基を置換し、疎水性を付与するものである。この疎水化の方法は、炭素数３以上の第１アルコールの液相中でシリカ湿潤ゲルを加熱処理するという簡便なものである。この疎水化により、シリカ湿潤ゲルのシラノール基とアルコールの水酸基が脱水縮合し、シラノール基はアルコキシル基となり疎水性を有するようになる。
【００３５】
この時、疎水化剤であるアルコールに第１アルコールを使用するため、シラノール基と容易に分子間脱水し、シラノール基がアルコキシル基に置換される。また、望ましくは、加熱処理の温度が１２０℃以上２００℃未満の場合には、シラノール基と第１アルコールとの反応率がより増大し、疎水性の耐久性がより優れたものとなる。更に、望ましくは、加熱処理の温度が１６０以上２００℃未満の場合に、シラノール基と第１アルコールとの反応率が一層改善され、経時耐水性能が一層改善される。
【００３６】
更には、炭素数３以上の第１アルコールが水溶性である１−プロパノール、或いは１−ブタノールを適用することにより、シリカ湿潤ゲルの分散媒が水であるヒドロゲルの場合にも、シリカ湿潤ゲルの水分を予め置換することなく、直接、加熱処理により疎水化が実施できる。また疎水化と同時に、アルコールによる溶媒置換が進行しているため、乾燥工程の前に溶媒置換が必要な場合にも、容易に乾燥性の良好な有機溶媒と置換が可能になる。
【００３７】
また、シリカ湿潤ゲルの分散媒がアルコールや有機溶媒である場合にも、炭素数３以上の第１アルコールとしては、同様に、１−プロパノール、或いは１−ブタノールが適用できるが、その他、炭素数３以上の第１アルコールを使用しても何ら問題ない。より望ましくは、疎水性とその耐久性がより優れた１−オクタノールが適用できる。
【００３８】
また、シリカ湿潤ゲルの分散媒が水であるヒドロゲルの場合であっても、水と炭素数３以上の第１アルコールとの相互に溶解する有機溶媒を適用することにより、１−オクタノール等の高い疎水性を付与できるアルコールが使用できる。なお、水と炭素数３以上の第１アルコールの相互に溶解する有機溶媒としては、エタノール，１−プロパノール，２−プロパノール，１−ブタノール等のアルコールや、アセトン等が適用できる。
【００３９】
このように、本発明の疎水化工程においては、適切なアルコール種を選定することにより、シリカ湿潤ゲルの分散媒が、水，有機溶媒に関わらず、溶媒置換なしで、直接、疎水化ができるため、従来、使用されていたシリル化剤による疎水化に比べて処理プロセスが大幅に簡略化できる。また、疎水化剤としてアルコールを使用しているため、疎水化剤の材料費が安く、かつ従来のように、塩化水素やアンモニアが生成しないため疎水化工程後のシリカ湿潤ゲルの洗浄も必要ない。
【００４０】
なお、炭素数３以上の第１アルコールの液相中でシリカ湿潤ゲルを加熱処理する時の処理時間は、無触媒処理の場合には２４時間以上であることが望ましい。しかし、酸化銅や硫酸等の酸化剤を触媒として適用する場合は、より短時間で疎水化が行える。
【００４１】
次に、本発明の乾燥工程について説明する。シリカ湿潤ゲルの乾燥方法は、特に限定するものではなく、凍結乾燥，加熱乾燥，及び超臨界乾燥等により乾燥できる。しかし、より望ましくは、炭素数３以上の第１アルコールの液相中でシリカ湿潤ゲルを加熱処理した場合は、溶媒置換工程として疎水化したシリカ湿潤ゲルを炭素数５以上の炭化水素にて溶媒置換することにより、加熱乾燥法により低密度のシリカ多孔体が容易に製造できる。また、溶媒置換工程の溶媒としては、炭素数５以上の炭化水素が表面張力、及び取扱い性の点で優れている。特に、ペンタン，ヘキサン，ヘプタン，オクタン等が望ましい。
【００４２】
【実施例】
次に、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。なお、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４３】
（実施例１）
関東化学（株）社製のケイ酸ナトリウム水溶液を所定のケイ酸濃度に調整し、前記溶液をダウ・ケミカル社製の陽イオン交換樹脂（モノスフィヤー  ６５０Ｃ）を充填したジャッケト付きカラムに流通させ、ケイ酸ナトリウム水溶液からナトリウムを除去し、ケイ酸溶液として回収する。回収したケイ酸溶液はｐＨ値２．０であった。前記回収溶液は規定度１．０のアンモニア水を用いて、ｐＨ７前後に調整し、ゲル化させた。その後、５０℃で２４時間エージングを行い、シリカ湿潤ゲルを得た。
【００４４】
前記シリカ湿潤ゲルは水を分散媒とするヒドロゲルであるが、直接、１−プロパノールの溶液に浸漬し、１５０℃にて２４時間加熱処理を行った。次に、加熱処理を行ったシリカ湿潤ゲルをヘキサンにて溶媒置換し、９０℃の熱風にて乾燥しシリカ多孔体とした。
【００４５】
（実施例２）
実施例１と同様にしてシリカ湿潤ゲルを得た後、直接、１−ブタノールの溶液に浸漬し、１５０℃にて２４時間加熱処理を行った。次に、加熱処理を行ったシリカ湿潤ゲルをヘキサンにて溶媒置換し、９０℃の熱風にて乾燥しシリカ多孔体とした。
【００４６】
（実施例３）
実施例１と同様にしてシリカ湿潤ゲルを得た後、直接、１−オクタノールとエタノールの混合溶液に浸漬し、１５０℃にて２４時間加熱処理を行った。なお、この時、１−オクタノールとエタノールの混合比率は容積比で１：１とした。次に、加熱処理を行ったシリカ湿潤ゲルをヘキサンにて溶媒置換し、９０℃の熱風にて乾燥しシリカ多孔体とした。
【００４７】
（実施例４）
実施例１と同様にしてシリカ湿潤ゲルを得た後、直接、１−オクタノールと２−プロパノールの混合溶液に浸漬し、１５０℃にて２４時間加熱処理を行った。なお、この時、１−オクタノールと２−プロパノールの混合比率は容積比で１：１とした。次に、加熱処理を行ったシリカ湿潤ゲルをヘキサンにて溶媒置換し、９０℃の熱風にて乾燥しシリカ多孔体とした。
【００４８】
（実施例５）
実施例１と同様にしてシリカ湿潤ゲルを得た後、直接、１−オクタノールとアセトンの混合溶液に浸漬し、１５０℃にて２４時間加熱処理を行った。なお、この時、１−オクタノールとアセトンの混合比率は容積比で１：１とした。次に、加熱処理を行ったシリカ湿潤ゲルをヘキサンにて溶媒置換し、９０℃の熱風にて乾燥しシリカ多孔体とした。
【００４９】
（実施例６）
実施例１と同様にしてシリカ湿潤ゲルを得た後、水を分散媒とする前記ヒドロゲルをエタノールで溶媒置換しアルコゲルとした。その後、１−プロパノールの溶液に浸漬し、１５０℃にて２４時間加熱処理を行った。次に、加熱処理を行ったシリカ湿潤ゲルをヘキサンにて置換し、９０℃の熱風にて乾燥しシリカ多孔体とした。
【００５０】
（実施例７）
実施例１と同様にしてシリカ湿潤ゲルを得た後、水を分散媒とする前記ヒドロゲルをエタノールで溶媒置換しアルコゲルとした。その後、１−ブタノールの溶液に浸漬し、１５０℃にて２４時間加熱処理を行った。次に、加熱処理を行ったシリカ湿潤ゲルをヘキサンにて置換し、９０℃の熱風にて乾燥しシリカ多孔体とした。
【００５１】
（実施例８）
実施例１と同様にしてシリカ湿潤ゲルを得た後、水を分散媒とする前記ヒドロゲルをエタノールで溶媒置換しアルコゲルとした。その後、１−オクタノールの溶液に浸漬し、１５０℃にて２４時間加熱処理を行った。次に、加熱処理を行ったシリカ湿潤ゲルをヘキサンにて置換し、９０℃の熱風にて乾燥しシリカ多孔体とした。
【００５２】
（実施例９）
シリカ湿潤ゲルはコロイダルシリカを主原料にして作製した。コロイダルシリカは日産化学（株）社製のスノーテックスＯＸＳ、溶媒として水、ゲル化剤（ｐＨ調整剤）は１．０規定のアンモニア水を適用した。これらの原料を所定の比率で混合撹拌しＳｉＯ２ゾルに調整した。なお、ゲル化剤は、ｐＨ値が５．０となるようにＳｉＯ２ゾルの調整を行った。その後、５０℃で２４時間エージングを行いシリカ湿潤ゲルを得た。また、前記シリカ湿潤ゲルをエタノールで溶媒置換しアルコゲルとした。
【００５３】
前記シリカ湿潤ゲルは、直接、１−オクタノールの溶液に浸漬し、１５０℃にて２４時間加熱処理を行った。次に、加熱処理を行ったシリカ湿潤ゲルをヘキサンにて溶媒置換し、９０℃の熱風にて乾燥しシリカ多孔体とした。
【００５４】
（実施例１０）
シリカ湿潤ゲルは、テトラメトキシシラン（以下、ＴＭＯＳと称す）を主原料として形成した。テトラメトキシシランは関東化学（株）社製の試薬を、溶媒としてエタノール、触媒及び加水分解用の水として０．１規定のアンモニア水を用いた。これらの原料を１：５：４のモル比率で混合撹拌し、加水分解及び縮重合によりＳｉＯ２ゾルを作製した。その後、５０℃２４時間でエージングを行い、シリカ湿潤ゲルを得た。また、前記シリカ湿潤ゲルをエタノールで溶媒置換しアルコゲルとした。
【００５５】
前記シリカ湿潤ゲルは、直接、１−オクタノールの溶液に浸漬し、１５０℃にて２４時間加熱処理を行った。次に、加熱処理を行ったシリカ湿潤ゲルをヘキサンにて溶媒置換し、９０℃の熱風にて乾燥しシリカ多孔体とした。
【００５６】
（比較例１）
実施例１と同様にしてシリカ湿潤ゲルを得た後、水を分散媒とする前記ヒドロゲルをエタノールで溶媒置換しアルコゲルとした。その後、メタノールの溶液に浸漬し、１５０℃にて２４時間加熱処理を行った。次に、加熱処理を行ったシリカ湿潤ゲルをヘキサンにて置換し、９０℃の熱風にて乾燥しシリカ多孔体とした。
【００５７】
（比較例２）
実施例１と同様にしてシリカ湿潤ゲルを得た後、水を分散媒とする前記ヒドロゲルをエタノールで溶媒置換しアルコゲルとした。その後、エタノールの溶液に浸漬し、１５０℃にて２４時間加熱処理を行った。次に、加熱処理を行ったシリカ湿潤ゲルをヘキサンにて置換し、９０℃の熱風にて乾燥しシリカ多孔体とした。
【００５８】
（比較例３）
実施例１と同様にしてシリカ湿潤ゲルを得た後、水を分散媒とする前記ヒドロゲルをエタノールで溶媒置換しアルコゲルとした。その後、２−プロパノールの溶液に浸漬し、１５０℃にて２４時間加熱処理を行った。次に、加熱処理を行ったシリカ湿潤ゲルをヘキサンにて置換し、９０℃の熱風にて乾燥しシリカ多孔体とした。
【００５９】
（比較例４）
実施例１と同様にしてシリカ湿潤ゲルを得た後、水を分散媒とする前記ヒドロゲルをエタノールで溶媒置換しアルコゲルとした。その後、ｔ−ブタノールの溶液に浸漬し、１５０℃にて２４時間加熱処理を行った。次に、加熱処理を行ったシリカ湿潤ゲルをヘキサンにて置換し、９０℃の熱風にて乾燥しシリカ多孔体とした。
【００６０】
（比較例５）
実施例１と同様にしてシリカ湿潤ゲルを得た後、直接、１−オクタノールの溶液に浸漬し、１５０℃にて２４時間加熱処理を行った。次に、加熱処理を行ったシリカ湿潤ゲルをヘキサンにて溶媒置換し、９０℃の熱風にて乾燥しシリカ多孔体とした。
【００６１】
（比較例６）
実施例１と同様にしてシリカ湿潤ゲルを得た後、水を分散媒とする前記ヒドロゲルをエタノールで溶媒置換しアルコゲルとした。その後、１−オクタノールの溶液に浸漬し、１１０℃にて２４時間加熱処理を行った。次に、加熱処理を行ったシリカ湿潤ゲルをヘキサンにて置換し、９０℃の熱風にて乾燥しシリカ多孔体とした。
【００６２】
（比較例７）
実施例１と同様にしてシリカ湿潤ゲルを得た後、水を分散媒とする前記ヒドロゲルをエタノールで溶媒置換しアルコゲルとした。その後、１−オクタノールの溶液に浸漬し２１０℃にて２４時間加熱処理を行った。次に、加熱処理を行ったシリカ湿潤ゲルをヘキサンにて置換し、９０℃の熱風にて乾燥しシリカ多孔体とした。
【００６３】
実施例１〜実施例１０、及び比較例１〜比較例７で得たシリカ多孔体は、それぞれ乾燥１日後に熱伝導率を測定した。また、シリカ多孔体の吸湿による断熱性能の劣化を確認するため、４５℃９０％ＲＨにて７日間の耐湿試験を実施した後、再度、熱伝導率を測定した。
【００６４】
なお、シリカ多孔体の熱伝導率は、Ａｕｔｏ−λ（英弘精機（株））を使用し、平衡平板法にて平均温度２４℃で測定した。また、得られたシリカ多孔体は粒体であるため、粒体状の乾燥ゲルを不織布製袋に充填し、ヒートシールにて開口部を密閉し、粒体充填体の熱伝導率を測定した。
【００６５】
【表１】
0004747394.tif 000002
【００６６】
表１に示すように、実施例１から５では分散媒が水であるシリカ湿潤ゲルを溶媒置換なしで、直接、炭素数３以上の第１アルコールにて疎水化を実施している。実施例６から１０では、分散媒がエタノールであるシリカ湿潤ゲルを、直接、炭素数３以上の第１アルコールにて疎水化を実施している。これら実施例１から１０のいずれの場合にも、乾燥１日後の熱伝導率と耐湿試験後の熱伝導率の変化は、ほとんど見られなかった。結果、シリカ多孔体は疎水性に改質され、シリカ多孔体の水分の吸着が抑制されていると判断できる。
【００６７】
更に、シリカ原料がケイ酸ナトリウム，コロイダルシリカ，ＴＭＯＳのいずれの場合にも同様に疎水化が施されていると判断できる。
【００６８】
一方、比較例１から２では、疎水化剤として炭素数１のメタノールと炭素数２のエタノールを適用しているが、耐湿試験後の熱伝導率が大きく悪化した。結果、炭素数１から２のメタノールとエタノールでは、シリカ多孔体を疎水性に改質することはできない。
【００６９】
また、比較例３から４では、疎水化剤として炭素数３以上で、かつ第２アルコールである２−プロパノール、及び第３アルコールであるｔ−ブタノールを適用しているが、耐湿試験後の熱伝導率が大きく悪化した。結果、炭素数３以上であっても、第２アルコールと第３アルコールでは、シリカ多孔体を疎水性に改質することはできない。
【００７０】
また同様に、比較例５に示すように、シリカ湿潤ゲルの分散媒が水である場合に、水との溶解性の低い１−オクタノールを適用した場合には、シリカ多孔体を疎水性に改質することはできない。
【００７１】
更に、比較例５から６に示すように、疎水化工程における加熱処理温度が、それぞれ、１１０℃，２１０℃の場合には、耐湿試験後の熱伝導率は大きく悪化した。これは、加熱処理温度が１１０℃の場合にはシリカ湿潤ゲルのシラノール基とアルコールの水酸基との脱水縮合が起こりにくく、また、２１０℃の場合には脱水縮合によって形成されるアルコキシル基の脱離が起こるため、シリカ多孔体を疎水性に改質することができないと考える。
【００７２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、優れた断熱性能と優れた疎水性を有するシリカ多孔体を、単純なプロセスで、かつ低コストで製造する製造方法を提供できるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるシリカ多孔体の製造方法のフロー
【図２】本発明の一実施形態におけるシリカ多孔体の製造方法のフロー
【図１】
0004747394.tif 000003
【図２】
0004747394.tif 000004