JP2017132674A - Gel ground product-containing liquid, and method for producing the gel ground product-containing liquid - Google Patents

Gel ground product-containing liquid, and method for producing the gel ground product-containing liquid Download PDF

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大輔 服部
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gel ground product-containing liquid resistant to solid-liquid separation and excellent in uniformity.SOLUTION: Provided is a gel ground product-containing liquid in which a gel ground product is dispersed into a solvent, the gel includes an Si element, in the functional groups of the constitutional unit monomers of the gel, the ratio of the functional groups not contributing to an inner-gel crosslinked structure is 30 mol% or lower, the solid content concentration in the gel ground product-containing liquid is 1 wt.% or more to 10 wt.% or less, the shear viscosity of the gel ground product-containing liquid is 50 mPa s or more, and the volume average grain size of the gel ground product in the gel ground product-containing liquid is 0.4 μm or more to 100 μm or lower.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ゲル粉砕物含有液、およびゲル粉砕物含有液の製造方法に関する。   The present invention relates to a gel pulverized product-containing liquid and a method for producing a gel pulverized product-containing liquid.

シリカ化合物材料(ケイ素化合物材料)等の多孔体を原料に用い、空隙構造を形成可能なゲル粉砕物含有液については、これまで様々な検討がされている。前記ゲル粉砕物含有液の製造方法の一例としては、例えば、シリカ化合物等の多孔体を一度ゲル化し(ゲル化工程)、前記ゲル化した多孔体(多孔体ゲル)を粉砕する(粉砕工程)。そして、前記製造したゲル粉砕物含有液をコーティングすることで空隙構造を形成させる。前記空隙構造は、例えば、空隙層として、様々な対象物に適用でき、具体的には、光学部材等に適用できる。   Various studies have so far been made on gel-containing product-containing liquids that can form a void structure using a porous material such as a silica compound material (silicon compound material) as a raw material. As an example of the manufacturing method of the gel pulverized product-containing liquid, for example, a porous body such as a silica compound is once gelled (gelation step), and the gelled porous body (porous gel) is pulverized (pulverization step). . And the void structure is formed by coating the manufactured gel pulverized product-containing liquid. The void structure can be applied to various objects, for example, as a void layer, and specifically to an optical member or the like.

従来の前記粉砕工程としては、例えば、特許文献1および非特許文献1に、超音波処理により、前記多孔体ゲルを1段階で粉砕することが開示されている。   As the conventional pulverization step, for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 1 disclose that the porous gel is pulverized in one stage by ultrasonic treatment.

特開2006−11175号公報JP 2006-11175 A

J.Mater.Chem.,2011,21,14830−14837J. et al. Mater. Chem. , 2011, 21, 14830-14837

前記ゲル化工程により製造したゲルは、例えば、塊状の状態である。このため、例えば、特許文献1のように、前記粉砕工程を施すことにより、前記粉砕されたゲルは、前記混合工程において、前記溶液と混合しやすくなる。これにより、ゲル含有液を製造しやすくなる。   The gel produced by the gelation step is, for example, in a massive state. For this reason, for example, as in Patent Document 1, the pulverized gel is easily mixed with the solution in the mixing step by applying the pulverizing step. Thereby, it becomes easy to manufacture the gel-containing liquid.

近年では、前記空隙層の原料である塗工液等の用途のために、均一性が極めて優れたゲル粉砕物含有液(ゾル液)が求められている。しかし、ゲル粉砕物含有液の製造、特に、工業レベルでの大量生産において、ゲルの粉砕工程が一段階では、粉砕後のゲルの粒子径が不均一になりやすい。具体的には、例えば、ミリメートルサイズ以上のゲルから、均一な塗工液とするためにナノメートルサイズまで一気に粉砕しようとすると、ゲル粉砕物のサイズの分布がブロードになり過ぎてしまうおそれがある。   In recent years, gel pulverized material-containing liquids (sol liquids) with extremely excellent uniformity have been demanded for applications such as coating liquids that are raw materials for the void layers. However, in the production of a gel pulverized product-containing liquid, particularly mass production at an industrial level, the gel particle size after pulverization tends to be non-uniform if the gel pulverization process is performed in one stage. Specifically, for example, when trying to pulverize from a gel of millimeter size or more to nanometer size in order to obtain a uniform coating solution, the size distribution of the gel pulverized product may become too broad. .

一方、ミリメートルサイズ以上のゲルでは、ゲル含有液中で固体が沈殿しやすく、均一液としての取り扱いが困難となり濃度管理が困難となる。このため、固液分離しにくいゲル粉砕物含有液が必要となる。   On the other hand, in gels of millimeter size or larger, solids are likely to precipitate in the gel-containing liquid, making it difficult to handle as a uniform liquid and making concentration management difficult. For this reason, the gel ground material containing liquid which is hard to separate into solid and liquid is required.

そこで、本発明は、固液分離しにくくて均一性に優れたゲル粉砕物含有液、およびゲル粉砕物含有液の製造方法を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the manufacturing method of the gel ground material containing liquid which was hard to separate into solid and liquid and excellent in uniformity, and a gel ground material containing liquid.

前記目的を達成するために、本発明のゲル粉砕物含有液は、ゲル粉砕物が溶媒中に分散されたゲル粉砕物含有液であって、前記ゲルがSi元素を含み、前記ゲルの構成単位モノマーの官能基のうち、ゲル内架橋構造に寄与していない官能基の割合が30mol%以下であり、前記ゲル粉砕物含有液中の固形分濃度が1重量%以上10重量%以下であり、前記ゲル粉砕物含有液のせん断粘度が50mPa・s以上であり、前記ゲル粉砕物含有液中のゲル粉砕物の体積平均粒子径が0.4μm以上100μm以下であることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the gel pulverized product-containing liquid of the present invention is a gel pulverized product-containing liquid in which a gel pulverized product is dispersed in a solvent, the gel contains Si element, and the gel constituent unit Of the functional groups of the monomer, the proportion of functional groups that do not contribute to the in-gel crosslinked structure is 30 mol% or less, and the solid content concentration in the gel pulverized product-containing liquid is 1 wt% or more and 10 wt% or less, The gel pulverized product-containing liquid has a shear viscosity of 50 mPa · s or more, and the gel pulverized product-containing liquid in the gel pulverized product-containing liquid has a volume average particle size of 0.4 μm to 100 μm.

本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法は、ゲルを製造するゲル製造工程と、前記ゲル中の溶媒を他の溶媒に置換する溶媒置換工程と、前記ゲルを前記他の溶媒中で粉砕するゲル粉砕工程と、を含む、ゲル粉砕物含有液の製造方法であって、前記ゲル粉砕工程後において、前記ゲル粉砕物含有液中の固形分濃度が1重量%以上10重量%以下であり、前記ゲル粉砕物含有液のせん断粘度が50mPa・s以上であり、前記ゲル粉砕物含有液中のゲル粉砕物の体積平均粒子径が0.4μm以上100μm以下であることを特徴とする。   The method for producing a gel pulverized product-containing liquid of the present invention includes a gel production step for producing a gel, a solvent substitution step for substituting the solvent in the gel with another solvent, and pulverizing the gel in the other solvent. A gel pulverized product-containing liquid production method comprising a gel pulverization step, wherein after the gel pulverization step, the solid content concentration in the gel pulverized product-containing liquid is 1 wt% or more and 10 wt% or less, The gel pulverized product-containing liquid has a shear viscosity of 50 mPa · s or more, and the gel pulverized product-containing liquid in the gel pulverized product-containing liquid has a volume average particle size of 0.4 μm to 100 μm.

本発明は、ゲル粉砕物含有液中のゲル粉砕物体積平均粒子径が0.4μm以上100μm以下という小さいサイズであるために、ミリメートルサイズ以上のゲル粒子よりも固液分離しにくくて均一性に優れる。このため、本発明によれば、例えば、ゲル粉砕物含有液の濃度管理がしやすく、例えば、工業レベルの大量生産においても、均一性が極めて優れたゲル粉砕物含有液を製造できる。本発明によるゲル粉砕物含有液の用途は特に限定されないが、例えば、ゲル粉砕物をさらに粉砕することで、空隙層の原料である塗工液等の用途に用いることができるゲル粉砕物含有液となる。   In the present invention, since the volume average particle diameter of the gel pulverized product in the gel pulverized product-containing liquid is a small size of 0.4 μm or more and 100 μm or less, it is more difficult to separate solid and liquid than the gel particles of millimeter size or more and is uniform. Excellent. Therefore, according to the present invention, for example, it is easy to control the concentration of the gel pulverized product-containing liquid, and for example, it is possible to produce a gel crushed product-containing liquid with extremely excellent uniformity even in mass production at an industrial level. Although the use of the gel pulverized product-containing liquid according to the present invention is not particularly limited, for example, the gel pulverized product-containing liquid that can be used for applications such as a coating liquid that is a raw material of the void layer by further pulverizing the gel pulverized product It becomes.

図1は、本発明のゲル粉砕物含有液を用いて、基材10上に機能性多孔体20を形成する方法の一例を模式的に示す工程断面図である。FIG. 1 is a process cross-sectional view schematically showing an example of a method for forming a functional porous body 20 on a substrate 10 using the gel pulverized product-containing liquid of the present invention. 図2は、本発明のゲル粉砕物含有液を用いて、機能性多孔体を製造する工程の一部と、それに用いる装置の一例とを模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a part of a process for producing a functional porous body using the gel pulverized product-containing liquid of the present invention and an example of an apparatus used therefor. 図3は、本発明のゲル粉砕物含有液を用いて、機能性多孔体を製造する工程の一部と、それに用いる装置の別の一例とを模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing a part of a process for producing a functional porous body using the gel pulverized product-containing liquid of the present invention and another example of an apparatus used therefor. 図4は、本発明において、基材上に機能性多孔体を形成する方法の別の一例を模式的に示す工程断面図である。FIG. 4 is a process cross-sectional view schematically showing another example of a method for forming a functional porous body on a substrate in the present invention. 図5は、本発明のゲル粉砕物含有液を用いて、機能性多孔体を製造する工程の一部と、それに用いる装置のさらに別の一例とを模式的に示す図である。FIG. 5 is a diagram schematically showing a part of a process for producing a functional porous body using the gel pulverized product-containing liquid of the present invention and still another example of an apparatus used therefor. 図6は、本発明のゲル粉砕物含有液を用いて、機能性多孔体を製造する工程の一部と、それに用いる装置のさらに別の一例とを模式的に示す図である。FIG. 6 is a diagram schematically showing a part of a process for producing a functional porous body using the gel pulverized product-containing liquid of the present invention and still another example of an apparatus used therefor. 図7は、本発明において、基材上に機能性多孔体を形成する方法のさらに別の一例を模式的に示す工程断面図である。FIG. 7 is a process cross-sectional view schematically showing still another example of a method for forming a functional porous body on a substrate in the present invention. 図8は、本発明のゲル粉砕物含有液を用いて、機能性多孔体を製造する工程の一部と、それに用いる装置のさらに別の一例とを模式的に示す図である。FIG. 8 is a diagram schematically showing a part of a process for producing a functional porous body using the gel pulverized product-containing liquid of the present invention and still another example of an apparatus used therefor. 図9は、本発明のゲル粉砕物含有液を用いて、機能性多孔体を製造する工程の一部と、それに用いる装置のさらに別の一例とを模式的に示す図である。FIG. 9 is a diagram schematically showing a part of a process for producing a functional porous body using the gel pulverized product-containing liquid of the present invention and still another example of an apparatus used therefor.

つぎに、本発明について、例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、本発明は、以下の説明により、なんら限定されない。   Next, the present invention will be described more specifically with examples. However, the present invention is not limited at all by the following description.

本発明のゲル粉砕物含有液は、前述のとおり、ゲル粉砕物が溶媒中に分散されたゲル粉砕物含有液であって、前記ゲルがSi元素を含み、前記ゲルの構成単位モノマーの官能基のうち、ゲル内架橋構造に寄与していない官能基の割合が30mol%以下であり、前記ゲル粉砕物含有液中の固形分濃度(ゲル濃度)が1重量%以上10重量%以下であり、前記ゲル粉砕物含有液のせん断粘度が50mPa・s以上であり、前記ゲル粉砕物含有液中のゲル粉砕物体積平均粒子径が0.4μm以上100μm以下であることを特徴とする。なお、本発明において、「溶媒」(例えば、ゲル製造用溶媒、空隙構造フィルム製造用溶媒、置換用溶媒等)は、ゲルまたはその粉砕物等を溶解しなくても良く、例えば、前記ゲルまたはその粉砕物等を、前記溶媒中に分散させたり沈殿させたりしても良い。   As described above, the gel pulverized product-containing liquid of the present invention is a gel pulverized product-containing liquid in which a gel pulverized product is dispersed in a solvent, wherein the gel contains Si element, and the functional group of the constituent unit monomer of the gel Among them, the proportion of the functional group that does not contribute to the intra-gel crosslinked structure is 30 mol% or less, and the solid content concentration (gel concentration) in the gel pulverized product-containing liquid is 1 wt% or more and 10 wt% or less, The gel pulverized product-containing liquid has a shear viscosity of 50 mPa · s or more, and the gel pulverized product-containing liquid has a volume average particle size of 0.4 μm or more and 100 μm or less. In the present invention, the “solvent” (for example, the solvent for gel production, the solvent for void structure film production, the solvent for substitution, etc.) may not dissolve the gel or the pulverized product thereof. The pulverized product or the like may be dispersed or precipitated in the solvent.

本発明のゲル粉砕物含有液の固形分濃度(ゲル濃度)は、例えば、1重量%以上、1.5重量%以上、1.8重量%以上、2.0重量%以上、または2.8重量%以上に調整しても良く、例えば、10重量%以下、5重量%以下、4.5重量%以下、4.0重量%以下、3.8重量%以下、または3.4重量%以下に調整しても良い。前記濃度調整工程において、前記ゲルを含む液のゲル濃度を、例えば、1〜10重量%、1〜5重量%、1.5〜4.0重量%、2.0〜3.8重量%、または2.8〜3.4重量%であっても良い。ゲル粉砕工程での取り扱いやすさの観点からは、高粘度になり過ぎないために前記ゲル濃度が高すぎないことが好ましい。また、後述する塗工液として用いる観点からは、低粘度になり過ぎないために前記ゲル濃度が低すぎないことが好ましい。前記ゲル粉砕物含有液のゲル濃度は、例えば、前記液の重量と、前記液の溶媒を除去した後の固形分(ゲル)の重量とを測定し、後者の測定値を前者の測定値で割って算出することができる。   The solid content concentration (gel concentration) of the gel pulverized product-containing liquid of the present invention is, for example, 1 wt% or more, 1.5 wt% or more, 1.8 wt% or more, 2.0 wt% or more, or 2.8. It may be adjusted to not less than 10% by weight, for example, not more than 10% by weight, not more than 5% by weight, not more than 4.5% by weight, not more than 4.0% by weight, not more than 3.8% by weight, or not more than 3.4% by weight. You may adjust it. In the concentration adjusting step, the gel concentration of the liquid containing the gel is, for example, 1 to 10 wt%, 1 to 5 wt%, 1.5 to 4.0 wt%, 2.0 to 3.8 wt%, Alternatively, it may be 2.8 to 3.4% by weight. From the viewpoint of ease of handling in the gel pulverization step, it is preferable that the gel concentration is not too high so that the viscosity does not become too high. Further, from the viewpoint of use as a coating liquid described later, it is preferable that the gel concentration is not too low so that the viscosity does not become too low. The gel concentration of the crushed gel-containing liquid is measured, for example, by measuring the weight of the liquid and the weight of the solid content (gel) after removing the solvent of the liquid, and the latter measured value is the former measured value. It can be calculated by dividing.

本発明のゲル粉砕物含有液のせん断粘度は、10001/sのせん断速度において、例えば、50mPa・s以上、100mPa・s以上、または1000mPa・s以上であっても良く、例えば、100Pa・s以下、50Pa・s以下、または10Pa・s以下であっても良い。なお、せん断粘度の測定方法は、特に限定されないが、例えば、後述の実施例に記載のとおり、振動式粘度測定機(セコニック社製、商品名FEM−1000V)を用いて測定することができる。   The shear viscosity of the gel pulverized product-containing liquid of the present invention may be, for example, 50 mPa · s or more, 100 mPa · s or more, or 1000 mPa · s or more at a shear rate of 10001 / s, for example, 100 Pa · s or less. , 50 Pa · s or less, or 10 Pa · s or less. In addition, although the measuring method of shear viscosity is not specifically limited, For example, as described in the below-mentioned Example, it can measure using a vibration type viscosity measuring machine (the Seconic company make, brand name FEM-1000V).

本発明のゲル粉砕物含有液におけるゲル粉砕物の体積平均粒子径は、例えば、0.4〜100μm、1〜50μm、または3〜10μmであっても良い。前記体積平均粒子径は、前記ゲル粉砕物含有液における前記粉砕物の粒度バラツキを示す。前記体積平均粒子径は、例えば、動的光散乱法、レーザー回折法等の粒度分布評価装置、および走査型電子顕微鏡(SEM)、透過型電子顕微鏡(TEM)等の電子顕微鏡等により測定することができる。   The volume average particle diameter of the gel pulverized product in the gel pulverized product-containing liquid of the present invention may be, for example, 0.4 to 100 μm, 1 to 50 μm, or 3 to 10 μm. The volume average particle diameter indicates a particle size variation of the pulverized product in the gel pulverized product-containing liquid. The volume average particle diameter is measured by, for example, a particle size distribution evaluation apparatus such as a dynamic light scattering method and a laser diffraction method, and an electron microscope such as a scanning electron microscope (SEM) and a transmission electron microscope (TEM). Can do.

なお、本発明において、「粒子」(例えば、前記ゲルの粉砕物の粒子等)の形状は、特に限定されず、例えば、球状でも良いが、非球状系等でも良い。また、本発明において、前記粉砕物の粒子は、例えば、ゾルゲル数珠状粒子、ナノ粒子(中空ナノシリカ・ナノバルーン粒子)、ナノ繊維等であっても良い。   In the present invention, the shape of the “particles” (for example, particles of the pulverized gel) is not particularly limited, and may be, for example, spherical or non-spherical. In the present invention, the particles of the pulverized product may be, for example, sol-gel bead-like particles, nanoparticles (hollow nanosilica / nanoballoon particles), nanofibers, or the like.

本発明のゲル粉砕物含有液は、前述のとおり、前記ゲルの構成単位モノマーの官能基のうち、ゲル内架橋構造に寄与していない官能基の割合が30mol%以下である。前記ゲル内架橋構造に寄与していない官能基の割合は、例えば、30mol%以下、25mol%以下、20mol%以下、15mol%以下であっても良く、例えば、1mol%以上、2mol%以上、3mol%以上、4mol%以上であっても良い。前記ゲル内架橋構造に寄与していない官能基の割合は、例えば、下記のようにして測定することができる。   As described above, in the gel pulverized product-containing liquid of the present invention, the proportion of functional groups that do not contribute to the intra-gel cross-linking structure among the functional groups of the constituent monomer of the gel is 30 mol% or less. The proportion of functional groups that do not contribute to the in-gel crosslinked structure may be, for example, 30 mol% or less, 25 mol% or less, 20 mol% or less, or 15 mol% or less, for example, 1 mol% or more, 2 mol% or more, 3 mol % Or more and 4 mol% or more. The ratio of the functional group that does not contribute to the in-gel crosslinked structure can be measured, for example, as follows.

(ゲル内架橋構造に寄与していない官能基の割合の測定方法)
ゲルを乾燥後、固体NMR(Si-NMR)を測定し、NMRのピーク比から架橋構造に寄与していない残存シラノール基(ゲル内架橋構造に寄与していない官能基)の割合を算出する。また、前記官能基がシラノール基以外の場合でも、これに準じて、NMRのピーク比からゲル内架橋構造に寄与していない官能基の割合を算出することができる。
(Measuring method of the proportion of functional groups that do not contribute to the crosslinked structure in the gel)
After drying the gel, solid-state NMR (Si-NMR) is measured, and the ratio of residual silanol groups that do not contribute to the crosslinked structure (functional groups that do not contribute to the in-gel crosslinked structure) is calculated from the peak ratio of NMR. In addition, even when the functional group is other than a silanol group, the proportion of the functional group that does not contribute to the in-gel crosslinked structure can be calculated from the peak ratio of NMR.

本発明において、例えば、前記ゲル粉砕物含有液中の固形分濃度が、前記ゲル粉砕物の原料であるゲルの製造後の固形分濃度よりも低い固形分濃度であっても良い。   In the present invention, for example, the solid content concentration in the gel pulverized product-containing liquid may be lower than the solid content concentration after the production of the gel that is the raw material of the gel pulverized product.

本発明において、例えば、ゲル粉砕物含有液における前記ゲルの構成単位モノマーが、下記式(2)で表される化合物であっても良い。   In the present invention, for example, the constituent monomer of the gel in the gel pulverized product-containing liquid may be a compound represented by the following formula (2).

Figure 2017132674
Figure 2017132674

前記式(2)中、例えば、Xは、2、3または4であり、
およびRは、それぞれ、直鎖もしくは分枝アルキル基であり、
およびRは、同一でも異なっていても良く、
は、Xが2の場合、互いに同一でも異なっていても良く、
は、互いに同一でも異なっていても良い。
In the formula (2), for example, X is 2, 3 or 4,
R 1 and R 2 are each a linear or branched alkyl group,
R 1 and R 2 may be the same or different,
R 1 s may be the same as or different from each other when X is 2.
R 2 may be the same as or different from each other.

また、本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法は、前述のとおり、ゲルを製造するゲル製造工程と、前記ゲル中の溶媒を他の溶媒に置換する溶媒置換工程と、前記ゲルを前記他の溶媒中で粉砕するゲル粉砕工程と、を含む、ゲル粉砕物含有液の製造方法であって、前記ゲル粉砕工程後において、前記ゲル粉砕物含有液中の固形分濃度が1重量%以上10重量%以下であり、前記ゲル粉砕物含有液のせん断粘度が50mPa・s以上であり、前記ゲル粉砕物含有液中のゲル粉砕物の体積平均粒子径が0.4μm以上100μm以下であることを特徴とする。前記固形分濃度、前記せん断粘度、および前記体積平均粒子径は、例えば、本発明のゲル粉砕物含有液の説明において前記のとおり例示した各数値範囲であっても良い。   Further, as described above, the method for producing a gel pulverized product-containing liquid according to the present invention includes a gel production step for producing a gel, a solvent substitution step for substituting the solvent in the gel with another solvent, and the gel in the other step. A gel pulverized product-containing liquid comprising a gel pulverizing step in which the solid content concentration in the gel pulverized product-containing liquid is 1% by weight or more and 10% by weight. The shear viscosity of the gel pulverized product-containing liquid is 50 mPa · s or more, and the volume average particle size of the gel pulverized product in the gel pulverized product-containing liquid is 0.4 μm or more and 100 μm or less. Features. The solid content concentration, the shear viscosity, and the volume average particle diameter may be, for example, each numerical range exemplified as described above in the description of the gel pulverized product-containing liquid of the present invention.

本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法において、例えば、前記ゲル粉砕工程後における前記ゲル粉砕物含有液中の固形分濃度が、前記溶媒置換工程後、ゲル粉砕工程前における、前記ゲルを含む液中の固形分濃度よりも低くても良い。   In the method for producing a gel pulverized product-containing liquid of the present invention, for example, the solid content concentration in the gel pulverized product-containing liquid after the gel pulverization step includes the gel after the solvent replacement step and before the gel pulverization step. It may be lower than the solid content concentration in the liquid.

本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法は、例えば、前記溶媒置換工程後、前記粉砕工程開始前に、前記ゲルを含む液の濃度調整を行なう濃度調整工程を含み、前記濃度調整工程において、前記ゲルを含む液の固形分濃度を低下させることで、前記ゲル粉砕工程後において、前記ゲル粉砕物含有液中の固形分濃度が1重量%以上10重量%以下、前記ゲル粉砕物含有液のせん断粘度が50mPa・s以上、前記ゲル粉砕物含有液中のゲル粉砕物体積平均粒子径が0.4μm以上100μm以下となるように調整しても良い。   The method for producing a gel pulverized product-containing liquid of the present invention includes, for example, a concentration adjusting step for adjusting the concentration of the liquid containing the gel after the solvent replacement step and before the pulverizing step starts. By reducing the solid content concentration of the liquid containing the gel, after the gel pulverization step, the solid content concentration in the gel pulverized product-containing liquid is 1% by weight to 10% by weight, You may adjust so that shear viscosity may be 50 mPa * s or more and the volume average particle diameter of the gel ground material in the said gel ground material containing liquid may be 0.4 micrometer or more and 100 micrometers or less.

本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法は、前記粉砕工程において、連続式乳化分散により前記ゲルの粉砕を行なっても良い。   In the method for producing a gel pulverized product-containing liquid of the present invention, the gel may be pulverized by continuous emulsification dispersion in the pulverization step.

本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法は、例えば、前記粗粉砕工程後の固形分濃度の測定バラつきが例えば、±3%以内、±2.8%以内、±2.6%以内、±2.4%以内、または±2.2%以内であっても良い。また、本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法は、例えば、前記溶媒置換工程後から前記粉砕工程後までの前記ゲルを含む液の固形分濃度の変化が、±5重量%以内、±4重量%以内、±3.5重量%以内、または±3重量%以内であっても良い。   In the method for producing the gel pulverized product-containing liquid of the present invention, for example, the measurement variation of the solid content concentration after the coarse pulverization step is, for example, within ± 3%, within ± 2.8%, within ± 2.6%, ± It may be within 2.4% or within ± 2.2%. Further, in the method for producing a gel pulverized product-containing liquid of the present invention, for example, the change in the solid content concentration of the liquid containing the gel from after the solvent replacement step to after the pulverization step is within ± 5% by weight, ± 4 It may be within wt%, within ± 3.5 wt%, or within ± 3 wt%.

また、本発明は、前記本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法によりゲル粉砕物含有液を製造し、前記ゲル粉砕物含有液に対し、前記ゲル粉砕物をさらに粉砕する第2の粉砕工程を行なうことにより、前記ゲル粉砕物の体積平均粒子径がさらに小さいゲル粉砕物含有液を製造しても良い。このようにして製造したゲル粉砕物含有液は、前述のとおり、例えば、空隙層の原料である塗工液等の用途に用いることができるが、この用途に限定されず、どのように用いても良い。なお、前記ゲル粉砕工程(ゲル粉砕物の体積平均粒子径が0.4μm以上100μm以下となるように粉砕する工程)を、前記第2の粉砕工程と区別するために、以下において「第1の粉砕工程」という場合がある。   Further, the present invention provides a second pulverization step of producing a gel crushed product-containing liquid by the method for producing a gel crushed product-containing liquid of the present invention, and further crushing the gel crushed product with respect to the gel crushed product-containing liquid. The gel pulverized product-containing liquid having a smaller volume average particle diameter of the gel pulverized product may be produced. As described above, the gel pulverized product-containing liquid produced in this way can be used for applications such as a coating liquid that is a raw material for the void layer, but is not limited to this application and how it is used. Also good. In order to distinguish the gel pulverization step (the step of pulverizing the gel pulverized product so that the volume average particle diameter is 0.4 μm or more and 100 μm or less) from the second pulverization step, the following description will be given. It may be referred to as “grinding step”.

前記第2の粉砕工程後の前記ゲルの体積平均粒子径は、例えば、10〜1000nm、100〜500nm、または200〜300nmであっても良い。前記体積平均粒子径は、例えば、前述の測定方法により測定することができる。   The volume average particle diameter of the gel after the second pulverization step may be, for example, 10 to 1000 nm, 100 to 500 nm, or 200 to 300 nm. The volume average particle diameter can be measured, for example, by the measurement method described above.

また、前記第2の粉砕工程後における前記ゲル粉砕物含有液のせん断粘度は、例えば、1mPa・s以上、2mPa・s以上、または3mPa・s以上であっても良く、例えば、1000mPa・s以下、100mPa・s以下、または50mPa・s以下であっても良い。なお、せん断粘度は、例えば、前述の方法により測定することができる。   Further, the shear viscosity of the gel pulverized product-containing liquid after the second pulverization step may be, for example, 1 mPa · s or more, 2 mPa · s or more, or 3 mPa · s or more, for example, 1000 mPa · s or less. , 100 mPa · s or less, or 50 mPa · s or less. The shear viscosity can be measured, for example, by the method described above.

本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法において、前記粉砕工程数は、特に限定されず、前記のとおり、1工程でも良く、2工程(前記第1の粉砕工程および前記第2の粉砕工程)でも良く、または、前記第1の粉砕工程および前記第2の粉砕工程以外の粉砕工程をさらに含み、3工程以上でも良い。以下においては、主に、前記第1の粉砕工程および前記第2の粉砕工程を行なう場合について、説明する。しかし、本発明では、前述のとおり、前記第1の粉砕工程(ゲル粉砕物の体積平均粒子径が0.4μm以上100μm以下となるように粉砕する工程)のみを行ない、その後の粉砕工程を行なわずに本発明のゲル粉砕物含有液としても良い。   In the method for producing a gel pulverized product-containing liquid according to the present invention, the number of pulverization steps is not particularly limited, and may be one step as described above, or two steps (the first pulverization step and the second pulverization step). Alternatively, it may include three or more pulverization steps other than the first pulverization step and the second pulverization step. Below, the case where the said 1st grinding | pulverization process and the said 2nd grinding | pulverization process are mainly performed is demonstrated. However, in the present invention, as described above, only the first pulverization step (the step of pulverizing the gel pulverized product so that the volume average particle diameter is 0.4 μm to 100 μm) is performed, and the subsequent pulverization step is performed. It is good also as a gel ground material containing liquid of the present invention.

本発明において、例えば、前記ゲルが多孔質ゲルであることが好ましく、前記ゲルの粉砕物が多孔質であることが好ましいが、これには限定されない。   In the present invention, for example, the gel is preferably a porous gel, and the pulverized product of the gel is preferably porous, but is not limited thereto.

本発明において、前記ゲル粉砕物は、例えば、粒子状、繊維状、平板状の少なくとも一つの形状を有する構造からなっていていも良い。前記粒子状および平板状の構成単位は、例えば、無機物からなっていても良い。また、前記粒子状構成単位の構成元素は、例えば、Si、Mg、Al、Ti、ZnおよびZrからなる群から選択される少なくとも一つの元素を含んでいても良い。粒子状を形成する構造体(構成単位)は、実粒子でも中空粒子でもよく、具体的にはシリコーン粒子や微細孔を有するシリコーン粒子、シリカ中空ナノ粒子やシリカ中空ナノバルーン等が挙げられる。前記繊維状の構成単位は、例えば、直径がナノサイズのナノファイバーであり、具体的にはセルロースナノファイバーやアルミナナノファイバー等が挙げられる。平板状の構成単位は、例えば、ナノクレイが挙げられ、具体的にはナノサイズのベントナイト(例えばクニピアF[商品名])等が挙げられる。前記繊維状の構成単位は、特に限定されないが、例えば、カーボンナノファイバー、セルロースナノファイバー、アルミナナノファイバー、キチンナノファイバー、キトサンナノファイバー、ポリマーナノファイバー、ガラスナノファイバー、およびシリカナノファイバーからなる群から選択される少なくとも一つの繊維状物質であっても良い。   In the present invention, the gel pulverized product may have a structure having at least one of a particle shape, a fiber shape, and a flat plate shape, for example. The particulate and flat structural units may be made of an inorganic substance, for example. In addition, the constituent element of the particulate structural unit may include at least one element selected from the group consisting of Si, Mg, Al, Ti, Zn, and Zr, for example. The structure (structural unit) that forms the particles may be a real particle or a hollow particle, and specifically includes silicone particles, silicone particles having fine pores, silica hollow nanoparticles, silica hollow nanoballoons, and the like. The fibrous structural unit is, for example, a nanofiber having a diameter of nanometer, and specifically includes cellulose nanofiber, alumina nanofiber, and the like. Examples of the plate-like structural unit include nanoclay, specifically, nano-sized bentonite (for example, Kunipia F [trade name]) and the like. The fibrous structural unit is not particularly limited, but for example, from the group consisting of carbon nanofiber, cellulose nanofiber, alumina nanofiber, chitin nanofiber, chitosan nanofiber, polymer nanofiber, glass nanofiber, and silica nanofiber. It may be at least one fibrous material selected.

本発明の製造方法において、前記粉砕工程(例えば、前記第1の粉砕工程および前記第2の粉砕工程)は、例えば、前記「他の溶媒」中で行なう。なお、前記「他の溶媒」についての詳細は、後述する。   In the production method of the present invention, the pulverization step (for example, the first pulverization step and the second pulverization step) is performed, for example, in the “other solvent”. The details of the “other solvent” will be described later.

本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法の前記濃度調整工程において、前記ゲルを含む液のゲル濃度を、例えば、1重量%以上、1.5重量%以上、1.8重量%以上、2.0重量%以上、または2.8重量%以上に調整しても良く、例えば、10重量%以下、5重量%以下、4.5重量%以下、4.0重量%以下、3.8重量%以下、または3.4重量%以下に調整しても良い。前記濃度調整工程において、前記ゲルを含む液のゲル濃度を、例えば、1〜10重量%、1〜5重量%、1.5〜4.0重量%、2.0〜3.8重量%、または2.8〜3.4重量%ゲル粉砕工程での取り扱いやすさの観点からは、高粘度になり過ぎないために前記ゲル濃度が高すぎないことが好ましい。また、後述する塗工液として用いる観点からは、低粘度になり過ぎないために前記ゲル濃度が低すぎないことが好ましい。前記ゲルを含む液のゲル濃度は、例えば、前記液の重量と、前記液の溶媒を除去した後の固形分(ゲル)の重量とを測定し、後者の測定値を前者の測定値で割って算出することができる。   In the concentration adjusting step of the method for producing a gel pulverized product-containing liquid of the present invention, the gel concentration of the liquid containing the gel is, for example, 1% by weight or more, 1.5% by weight or more, 1.8% by weight or more, 2 It may be adjusted to 0.0 wt% or more, or 2.8 wt% or more, for example, 10 wt% or less, 5 wt% or less, 4.5 wt% or less, 4.0 wt% or less, 3.8 wt% % Or less, or may be adjusted to 3.4% by weight or less. In the concentration adjusting step, the gel concentration of the liquid containing the gel is, for example, 1 to 10 wt%, 1 to 5 wt%, 1.5 to 4.0 wt%, 2.0 to 3.8 wt%, Alternatively, from the viewpoint of ease of handling in the 2.8 to 3.4% by weight gel pulverization step, it is preferable that the gel concentration is not too high so that the viscosity does not become too high. Further, from the viewpoint of use as a coating liquid described later, it is preferable that the gel concentration is not too low so that the viscosity does not become too low. The gel concentration of the liquid containing the gel is measured, for example, by measuring the weight of the liquid and the weight of the solid content (gel) after removing the solvent of the liquid, and dividing the measured value of the latter by the former measured value. Can be calculated.

なお、前記濃度調整工程は、例えば、前記ゲルを含む液のゲル濃度を適切に調整するために、溶媒添加による濃度低下または溶媒揮発による濃度上昇等を行なっても良い。または、前記濃度調整工程は、例えば、前記ゲルを含む液のゲル濃度を測定した結果、ゲル濃度が適切であれば、濃度低下または濃度上昇(濃度調整)を行なわず、前記ゲルを含む液を、そのまま次の工程に供しても良い。または、前記濃度調整工程は、例えば、測定しなくても前記ゲルを含む液のゲル濃度が適切であることが明らかであれば、測定および濃度調整を何ら行なわず、前記ゲルを含む液を、そのまま次の工程に供しても良い。   In the concentration adjusting step, for example, in order to appropriately adjust the gel concentration of the liquid containing the gel, the concentration may be decreased by adding a solvent, or the concentration may be increased by solvent volatilization. Alternatively, in the concentration adjustment step, for example, if the gel concentration of the liquid containing the gel is measured, if the gel concentration is appropriate, the concentration is not decreased or the concentration is not increased (concentration adjustment). Alternatively, it may be used for the next step as it is. Alternatively, in the concentration adjusting step, for example, if it is clear that the gel concentration of the liquid containing the gel is appropriate without measurement, the liquid containing the gel is not subjected to any measurement and concentration adjustment. You may use for the next process as it is.

前記ゲル粉砕工程において、最初の粉砕工程開始直前から最後の粉砕工程終了直後までにおける、前記ゲルを含む液の重量%濃度変化が、例えば、±3%以内、±2.8%以内、±2.6%以内、±2.4%以内、または±2.2%以内であっても良い。   In the gel pulverization step, the change in the weight% concentration of the liquid containing the gel from immediately before the start of the first pulverization step to immediately after the end of the final pulverization step is, for example, within ± 3%, within ± 2.8%, ± 2 It may be within 6%, within ± 2.4%, or within ± 2.2%.

本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法において、前記ゲル製造工程後、前記溶媒置換工程に先立ち、前記ゲルの形状および大きさを制御するゲル形態制御工程を含むことが好ましい。前記ゲル形態制御工程において、ゲルの大きさが小さくなりすぎないように制御することが好ましい。ゲルの大きさが小さすぎなければ、細かく粉砕されたゲルの周囲に溶媒が多量に付着することにより、溶媒濃度の測定値が実濃度よりも低かったり、溶媒が残存して実濃度より高くなってしまったり、さらに測定バラつきが大きいという問題を防止しやすいためである。また、前記溶媒置換工程に先立ち、ゲルの大きさが大きすぎなければ、溶媒置換効率が良いためである。また、前記ゲル形態制御工程後において、各ゲルの大きさがほぼ均一となるように制御することが好ましい。各ゲルの大きさがほぼ均一であれば、ゲル粉砕物含有液の各ロット間でのゲル粉砕物の粒子径、ゲル濃度等のバラツキが抑制でき、均一性が極めて優れたゲル粉砕物含有液が得やすいためである。   The method for producing a gel pulverized product-containing liquid of the present invention preferably includes a gel form control step for controlling the shape and size of the gel prior to the solvent replacement step after the gel production step. In the gel form control step, it is preferable to control so that the size of the gel does not become too small. If the size of the gel is not too small, a large amount of solvent will adhere around the finely crushed gel, causing the measured value of the solvent concentration to be lower than the actual concentration or to remain higher than the actual concentration. This is because it is easy to prevent the problem that the measurement variation is large. Further, prior to the solvent replacement step, if the size of the gel is not too large, the solvent replacement efficiency is good. Moreover, it is preferable to control so that the size of each gel may become substantially uniform after the said gel form control process. If the size of each gel is almost uniform, dispersion of gel pulverized product-containing liquid between each lot of gel pulverized product particle size, gel concentration and other variations can be suppressed, and the gel pulverized product-containing solution has excellent uniformity. It is because it is easy to obtain.

前記ゲル形態制御工程において、前記ゲルの短径を、例えば、0.5cm以上、0.6cm以上、0.7cm以上、または0.8cm以上となるように制御してもよく、例えば、15cm以下、13cm以下、10cm以下、または8cm以下となるように制御しても良い。また、前記ゲル形態制御工程において、前記ゲルの長径を、例えば30cm以下、30cm未満、28cm以下、25cm以下、または20cm以下となるように制御してもよく、例えば、1cm以上、2cm以上、3cm以上、4cm以上、または5cm以上となるように制御しても良い。なお、本発明において、立体(3次元体)の「短径」は、前記立体の長さの測定可能な箇所において、最も長さが短くなる箇所で測定した長さをいう。また、本発明において、立体(3次元体)の「長径」は、前記立体の長さの測定可能な箇所において、最も長さが長くなる箇所で測定した長さをいう。   In the gel form control step, the minor axis of the gel may be controlled to be, for example, 0.5 cm or more, 0.6 cm or more, 0.7 cm or more, or 0.8 cm or more, for example, 15 cm or less. , 13 cm or less, 10 cm or less, or 8 cm or less. In the gel form control step, the major axis of the gel may be controlled to be, for example, 30 cm or less, less than 30 cm, 28 cm or less, 25 cm or less, or 20 cm or less, for example, 1 cm or more, 2 cm or more, 3 cm As described above, it may be controlled to be 4 cm or more, or 5 cm or more. In the present invention, the “minor axis” of a solid (three-dimensional body) refers to a length measured at a position where the length is the shortest at a position where the length of the solid can be measured. Further, in the present invention, the “major axis” of a solid (three-dimensional body) refers to a length measured at a place where the length is the longest at a place where the length of the solid can be measured.

前記ゲル形態制御工程後における前記ゲルの形状は、特に限定されず、例えば、直方体(立方体も含む)、円柱形、多角形の立体(例えば三角柱、六角柱等の多角柱)、球型、または楕円球(例えばラグビーボールのような形状)等となるように制御すれば良い。前記ゲル形態制御工程後において、前記ゲルの形状が、直方体またはほぼ直方体となるように制御することが、簡便で好ましい。前記ゲル形態制御工程において、前記ゲルが直方体となるように制御する場合、短辺が、例えば、0.5cm以上、0.6cm以上、0.7cm以上、または0.8cm以上となるように制御してもよく、例えば、15cm以下、13cm以下、10cm以下、または8cm以下となるように制御しても良い。また、前記ゲル形態制御工程において、前記ゲルが直方体となるように制御する場合、長辺が、例えば、30cm以下、30cm未満、28cm以下、25cm以下、または20cm以下となるように制御してもよく、例えば、1cm以上、2cm以上、3cm以上、4cm以上、または5cm以上となるように制御しても良い。なお、本発明において、直方体の「短辺」は、最も短い片をいい、「長辺」は、最も長い片をいう。   The shape of the gel after the gel form control step is not particularly limited, and is, for example, a rectangular parallelepiped (including a cube), a cylindrical shape, a polygonal solid (for example, a polygonal column such as a triangular prism, a hexagonal column), a spherical shape, or What is necessary is just to control so that it may become an elliptical sphere (for example, shape like a rugby ball). After the gel form control step, it is simple and preferable that the shape of the gel is controlled to be a rectangular parallelepiped or a substantially rectangular parallelepiped. In the gel form control step, when the gel is controlled to be a rectangular parallelepiped, the short side is controlled to be, for example, 0.5 cm or more, 0.6 cm or more, 0.7 cm or more, or 0.8 cm or more. For example, it may be controlled to be 15 cm or less, 13 cm or less, 10 cm or less, or 8 cm or less. Moreover, in the said gel form control process, when controlling so that the said gel may become a rectangular parallelepiped, even if it controls so that a long side may be 30 cm or less, less than 30 cm, 28 cm or less, 25 cm or less, or 20 cm or less, for example. For example, you may control so that it may become 1 cm or more, 2 cm or more, 3 cm or more, 4 cm or more, or 5 cm or more. In the present invention, the “short side” of the rectangular parallelepiped refers to the shortest piece, and the “long side” refers to the longest piece.

前記ゲル形態制御工程は、例えば、前記ゲル製造工程後に行っても良いし、前記ゲル製造工程中に(前記ゲル製造工程と同時に)行っても良い。より具体的には、例えば、以下のとおりである。   The said gel form control process may be performed after the said gel manufacturing process, for example, and may be performed during the said gel manufacturing process (at the same time as the said gel manufacturing process). More specifically, for example, as follows.

前記ゲル形態制御工程においては、例えば、前記ゲルが固定された状態で、前記ゲルを切断することにより、前記ゲルを前記立体に制御しても良い。前記ゲルの脆性が極めて高い場合、ゲルを切断するときに、ゲルが切断方向とは関係なく不均一に崩れてしまうおそれがある。そこで、ゲル周囲を固定することにより、切断時にかかる圧縮方向の圧力がゲル自身に均一にかかるため、ゲルを切断方向に均一に切断することが可能となる。例えば、前記溶媒置換工程前における前記ゲルの形状が、ほぼ直方体であり、前記ゲル形態制御工程において、前記ほぼ直方体のゲル表面の6面のうち5面が他の物質と接触していることにより前記ゲルが固定され、かつ、他の1面が露出した状態で、前記露出面から前記ゲルに対して切断治具を挿入することにより、前記ゲルを切断しても良い。前記切断治具としては、特に限定されないが、例えば、ナイフ、ワイヤー状の細い形状の治具、薄くて鋭利な板状の形状の治具等が挙げられる。また、前記ゲルの切断は、例えば、前記他の溶媒中で行なっても良い。   In the gel form control step, for example, the gel may be controlled to the solid by cutting the gel in a state where the gel is fixed. When the gel is extremely brittle, when the gel is cut, the gel may collapse unevenly regardless of the cutting direction. Therefore, by fixing the periphery of the gel, the pressure in the compression direction at the time of cutting is uniformly applied to the gel itself, so that the gel can be cut uniformly in the cutting direction. For example, the shape of the gel before the solvent replacement step is substantially a rectangular parallelepiped, and in the gel shape control step, five of the six surfaces of the substantially rectangular parallelepiped gel surface are in contact with other substances. The gel may be cut by inserting a cutting jig into the gel from the exposed surface while the gel is fixed and the other surface is exposed. The cutting jig is not particularly limited, and examples thereof include a knife, a wire-like thin jig, and a thin and sharp plate-like jig. Moreover, you may perform the cutting | disconnection of the said gel in said other solvent, for example.

また、例えば、前記ゲル製造工程において、前記ゲルの原料を、前記立体の形状および大きさに対応した型枠(容器)内で固化させることにより、前記ゲルを前記立体に制御しても良い。これにより、ゲルの脆性が極めて高い場合でも、前記ゲルを切断する必要なく、前記ゲルを所定の形状および大きさに制御することができるので、ゲルを切断するときに、ゲルが切断方向とは関係なく不均一に崩れてしまうことを防止できる。   Further, for example, in the gel manufacturing process, the gel may be controlled to the solid by solidifying the gel raw material in a mold (container) corresponding to the shape and size of the solid. Thereby, even when the brittleness of the gel is extremely high, the gel can be controlled to have a predetermined shape and size without the need to cut the gel. Irrespective of non-uniform collapse.

また、本発明のゲル粉砕物含有液製造方法において、例えば、最初の粉砕工程終了後、最後の粉砕工程終了前に、前記ゲルを含む液(ゲル含有液)のゲル濃度を測定し、前記ゲル濃度が所定の数値範囲内である前記液のみをその後の粉砕工程に供するようにしても良い。なお、ゲル濃度測定する際には、均一液である必要があり、そのためには、前記粉砕工程終了後に、ある程度高粘度の固液分離しづらい液となっていることが好ましい。前述のとおり、ゲル含有液の取扱い易さの観点から、高粘度になり過ぎないためにゲル濃度が高すぎないことが好ましく、塗工液として用いる観点からは、低粘度になり過ぎないためにゲル濃度が低すぎないことが好ましい。例えばそのような観点から、前記ゲル濃度が所定の数値範囲内である液のみを、一貫して最終の粉砕工程終了後まで供するようにしても良い。前記ゲル濃度の所定の数値範囲は、例えば前述のとおりであり、例えば、2.8重量%以上、かつ3.4重量%以下でも良いが、これには限定されない。また、前記ゲル濃度測定(濃度管理)は、前述のとおり、最初の粉砕工程終了後、最後の粉砕工程終了前に行っても良いが、これに加え、またはこれに代えて、前記溶媒置換工程後前記ゲル粉砕工程前と、最終の粉砕工程(例えば、前記第2の粉砕工程)後との一方または両方で行っても良い。そして、前記ゲル濃度測定後、例えば、前記ゲル濃度が所定の数値範囲内である前記液のみを、その後の粉砕工程に供するか、または完成品であるゲル粉砕物含有液として供する。また、前記溶媒置換工程後前記ゲル粉砕工程前に前記ゲル濃度測定を行なった場合、その後、必要に応じ、前記濃度調整工程を行なっても良い。   Moreover, in the gel pulverized product-containing liquid production method of the present invention, for example, after the completion of the first pulverization step and before the final pulverization step, the gel concentration of the liquid containing the gel (gel-containing liquid) is measured, and the gel Only the liquid having a concentration within a predetermined numerical range may be used for the subsequent pulverization step. When measuring the gel concentration, it is necessary to be a uniform liquid. For this purpose, it is preferable that the liquid is hard to separate to some extent with high viscosity after the pulverization step. As described above, from the viewpoint of easy handling of the gel-containing liquid, it is preferable that the gel concentration is not too high because the viscosity does not become too high, and from the viewpoint of using as a coating liquid, the viscosity is not too low. It is preferred that the gel concentration is not too low. For example, from such a viewpoint, only the liquid having the gel concentration within a predetermined numerical range may be used consistently until the end of the final pulverization step. The predetermined numerical range of the gel concentration is, for example, as described above, and may be, for example, 2.8% by weight or more and 3.4% by weight or less, but is not limited thereto. In addition, as described above, the gel concentration measurement (concentration management) may be performed after the end of the first pulverization step and before the end of the final pulverization step, but in addition to or instead of this, the solvent substitution step It may be performed either before or after the gel pulverization step and after the final pulverization step (for example, the second pulverization step). Then, after the gel concentration measurement, for example, only the liquid having the gel concentration within a predetermined numerical range is subjected to a subsequent pulverization process or a gel pulverized product-containing liquid which is a finished product. Moreover, when the said gel concentration measurement is performed after the said solvent substitution process and before the said gel grinding | pulverization process, you may perform the said density | concentration adjustment process after that as needed.

なお、前記溶媒置換工程後前記ゲル粉砕工程前の濃度管理では、ゲルに付着する溶媒量が不安定なため、濃度測定値の測定ごとのバラつきが大きくなる場合がある。そのため、前記溶媒置換工程後前記ゲル粉砕工程前の濃度管理に先立ち、前述のゲル形態制御工程により、前記ゲルの形状および大きさがほぼ均一になるように制御することが好ましい。これにより、安定的に濃度測定できる。また、これにより、例えば、前記ゲル含有液のゲル濃度を一元的に精度よく管理することが可能である。   In addition, in the concentration management after the solvent replacement step and before the gel pulverization step, the amount of solvent adhering to the gel is unstable. Therefore, it is preferable to control the shape and size of the gel to be substantially uniform by the above-described gel form control step prior to the concentration management after the solvent replacement step and before the gel grinding step. Thereby, the concentration can be stably measured. Thereby, for example, it is possible to manage the gel concentration of the gel-containing liquid in a unified and accurate manner.

本発明の製造方法において、前記粉砕工程が複数である場合、粉砕工程の少なくとも一つが、他の少なくとも一つの粉砕工程と粉砕方式が異なることが好ましい。前記複数の粉砕工程における粉砕方式は、全て異なっていても良いが、同じ粉砕方式で行う粉砕工程があっても良い。例えば、前記複数の粉砕工程が3段階である場合、3段階の全てを異なる方式で(すなわち、3つの粉砕方式を用いて)行っても良いし、いずれか2つの粉砕工程を同じ粉砕方式で行い、他の1つの粉砕工程のみを異なる粉砕方式で行っても良い。なお、粉砕方式としては、特に限定されないが、例えば、後述するキャビテーション方式、メディアレス方式等がある。   In the production method of the present invention, when there are a plurality of pulverization steps, it is preferable that at least one of the pulverization steps is different from the at least one other pulverization step. The pulverization methods in the plurality of pulverization steps may all be different, but there may be a pulverization step performed by the same pulverization method. For example, when the plurality of pulverization processes are three stages, all three stages may be performed by different methods (that is, using three pulverization methods), or any two pulverization steps may be performed by the same pulverization method. And only one other pulverization step may be performed by a different pulverization method. The pulverization method is not particularly limited, and examples thereof include a cavitation method and a medialess method described later.

本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法において、前記ゲル粉砕物含有液は、例えば、前記ゲルを粉砕して得られた粒子(粉砕物の粒子)を含有したゾル液である。   In the method for producing a gel pulverized product-containing liquid of the present invention, the gel pulverized product-containing liquid is, for example, a sol solution containing particles (pulverized product particles) obtained by pulverizing the gel.

本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法において、前記複数の粉砕工程が、粗粉砕工程および本粉砕工程を含み、前記粗粉砕工程により、塊状ゾル粒子を得た後に、前記本粉砕工程により、多孔質ゲルネットワークを維持したゾル粒子を得ても良い。   In the method for producing a gel pulverized product-containing liquid of the present invention, the plurality of pulverization steps include a coarse pulverization step and a main pulverization step, and after obtaining coarse sol particles by the coarse pulverization step, A sol particle maintaining a porous gel network may be obtained.

本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法は、例えば、前記粉砕工程の少なくとも一つ(例えば、前記第1の粉砕工程および前記第2の粉砕工程の少なくとも一方)の後に、前記ゲルの粒子を分級する分級工程をさらに含む。   In the method for producing a gel pulverized product-containing liquid of the present invention, for example, after at least one of the pulverization steps (for example, at least one of the first pulverization step and the second pulverization step), A classification step for classification is further included.

本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法は、例えば、塊状の多孔体を溶媒中でゲル化して前記ゲルとするゲル化工程を含む。この場合、例えば、前記粉砕工程のうち最初の粉砕工程(例えば、前記第1の粉砕工程)において、前記ゲル化工程によりゲル化した前記ゲルを使用する。   The method for producing a gel pulverized product-containing liquid according to the present invention includes, for example, a gelation step in which a massive porous body is gelled in a solvent to obtain the gel. In this case, for example, in the first pulverization step (for example, the first pulverization step) in the pulverization step, the gel that has been gelated by the gelation step is used.

本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法は、例えば、ゲル化した前記ゲルを溶媒中で熟成する熟成工程を含む。この場合、例えば、前記粉砕工程のうち最初の粉砕工程(例えば、前記第1の粉砕工程)において、前記熟成工程後の前記ゲルを使用する。   The method for producing a gel pulverized product-containing liquid of the present invention includes, for example, an aging step of aging the gelled gel in a solvent. In this case, for example, in the first pulverization step (for example, the first pulverization step) in the pulverization step, the gel after the aging step is used.

本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法は、前述のとおり、前記ゲル化工程後、前記溶媒を他の溶媒に置換する前記溶媒置換工程を行う。この場合、例えば、前記粉砕工程のうち最初の粉砕工程(例えば、前記第1の粉砕工程)において、前記他の溶媒中の前記ゲルを使用する。   As described above, the method for producing a gel pulverized product-containing liquid of the present invention performs the solvent replacement step of replacing the solvent with another solvent after the gelation step. In this case, for example, in the first pulverization step (for example, the first pulverization step) in the pulverization step, the gel in the other solvent is used.

本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法の前記粉砕工程の少なくとも一つ(例えば、前記第1の粉砕工程および前記第2の粉砕工程の少なくとも一方)において、例えば、前記液のせん断粘度を測定しながら前記多孔体の粉砕を制御する。   In at least one of the pulverization steps (for example, at least one of the first pulverization step and the second pulverization step) of the method for producing a gel pulverized product-containing liquid of the present invention, for example, the shear viscosity of the liquid is measured. The pulverization of the porous body is controlled.

本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法の前記粉砕工程の少なくとも一つ(例えば、前記第1の粉砕工程および前記第2の粉砕工程の少なくとも一方)を、例えば、高圧メディアレス粉砕により行う。   At least one of the pulverization steps (for example, at least one of the first pulverization step and the second pulverization step) of the method for producing a gel pulverized product-containing liquid of the present invention is performed by, for example, high-pressure medialess pulverization.

本発明のゲル粉砕物含有液および本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法において、前記ゲルが、例えば、3官能以下の飽和結合官能基を少なくとも含むケイ素化合物のゲルである。   In the gel pulverized material-containing liquid of the present invention and the method for producing the gel pulverized material-containing liquid of the present invention, the gel is, for example, a silicon compound gel containing at least a trifunctional or lower saturated bond functional group.

本発明のゲル粉砕物含有液によれば、例えば、その塗工膜を形成し、前記塗工膜中の前記粉砕物同士を化学的に結合することで、機能性多孔体を形成できる。本発明のゲル粉砕物含有液によれば、例えば、前記機能性多孔体を、様々な対象物に付与することができる。具体的には、本発明のゲル粉砕物含有液を用いて得られる機能性多孔体は、例えば、空気層に代えて、断熱材、吸音材、再生医療用足場材、結露防止剤、光学部材等として使用できる。したがって、本発明のゲル粉砕物含有液およびその製造方法は、例えば、前記機能性多孔体の製造において有用である。   According to the gel pulverized product-containing liquid of the present invention, for example, a functional porous body can be formed by forming the coating film and chemically bonding the pulverized products in the coating film. According to the gel pulverized product-containing liquid of the present invention, for example, the functional porous body can be applied to various objects. Specifically, the functional porous body obtained by using the gel pulverized product-containing liquid of the present invention, for example, instead of an air layer, a heat insulating material, a sound absorbing material, a scaffold material for regenerative medicine, a dew condensation preventing agent, an optical member Can be used as etc. Therefore, the gel pulverized product-containing liquid and the method for producing the same according to the present invention are useful, for example, in the production of the functional porous body.

本発明のゲル粉砕物含有液は、前述の通り、極めて優れた均一性を有しているため、例えば、前記機能性多孔体を、光学部材等の用途に適用した場合、その外観を良好にすることができる。   Since the gel pulverized product-containing liquid of the present invention has extremely excellent uniformity as described above, for example, when the functional porous body is applied to uses such as an optical member, the appearance is improved. can do.

本発明のゲル粉砕物含有液は、例えば、前記ゲル粉砕物含有液を基板上に塗工(コーティング)し、さらに乾燥することで、高い空隙率を有する層(高空隙層)を得るための、ゲル粉砕物含有液であっても良い。また、本発明のゲル粉砕物含有液は、例えば、高空隙率多孔体(厚みが大きい、または塊状のバルク体)を得るためのゲル粉砕物含有液であっても良い。前記バルク体は、例えば、前記ゲル粉砕物含有液を用いてバルク製膜を行うことで得ることができる。   The gel pulverized product-containing liquid of the present invention is, for example, for obtaining a layer having a high porosity (high porosity layer) by coating (coating) the gel pulverized product-containing liquid on a substrate and further drying. A gel pulverized product-containing liquid may be used. Moreover, the gel pulverized product-containing liquid of the present invention may be, for example, a gel pulverized product-containing liquid for obtaining a high porosity porous material (large thickness or massive bulk material). The bulk body can be obtained, for example, by performing bulk film formation using the gel pulverized product-containing liquid.

例えば、前記本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法により本発明のゲル粉砕物含有液を製造する工程と、前記ゲル粉砕物含有液を基板上に塗工して塗工膜を形成する工程と、前記塗工膜を乾燥させる工程とを含む製造方法により、高い空隙率を有する層(高空隙層)を製造することができる。このような製造方法を、以下において「本発明の高空隙層の製造方法」ということがある。また、以下において、本発明の高空隙層の製造方法により製造される高空隙層を「本発明の高空隙層」ということがある。本発明の高空隙層は、例えば、空隙率が60体積%以上の高空隙層であっても良い。   For example, a step of producing the gel crushed product-containing liquid of the present invention by the method for producing a gel crushed product-containing liquid of the present invention, and a step of coating the gel crushed product-containing liquid on a substrate to form a coating film And the layer (high void layer) which has a high porosity can be manufactured with the manufacturing method including the process of drying the said coating film. Hereinafter, such a production method may be referred to as “a method for producing a high void layer of the present invention”. Hereinafter, the high void layer produced by the method for producing a high void layer of the present invention may be referred to as “the high void layer of the present invention”. The high void layer of the present invention may be, for example, a high void layer having a porosity of 60% by volume or more.

また、例えば、前記本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法により本発明のゲル粉砕物含有液を製造する工程と、前記ゲル粉砕物含有液を乾燥させる工程とを含む製造方法により、高い空隙率を有する多孔体(高空隙率多孔体)を製造することができる。このような製造方法を、以下において「本発明の高空隙率多孔体の製造方法」ということがある。また、以下において、本発明の高空隙率多孔体の製造方法により製造される高空隙率多孔体を「本発明の高空隙率多孔体」ということがある。本発明の高空隙率多孔体は、例えば、空隙率が60体積%以上の高空隙率多孔体であっても良い。   In addition, for example, a high void can be obtained by a production method including the step of producing the gel crushed product-containing liquid of the invention by the method of producing the gel crushed product-containing liquid of the invention and the step of drying the gel crushed product-containing liquid. A porous body having a high porosity (high porosity porous body) can be produced. Hereinafter, such a production method may be referred to as “a method for producing a high porosity porous material of the present invention”. In the following, the high porosity porous material produced by the method for producing a high porosity porous material of the present invention may be referred to as “the high porosity porous material of the present invention”. The high porosity porous body of the present invention may be, for example, a high porosity porous body having a porosity of 60% by volume or more.

また、例えば、前記本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法により本発明のゲル粉砕物含有液を製造する工程と、ロール状の前記樹脂フィルムを繰り出す工程と、繰り出された前記樹脂フィルムに前記ゲル粉砕物含有液を塗工して塗工膜を形成する工程と、前記塗工膜を乾燥させる工程と、前記乾燥させる工程後に、前記高空隙層が前記樹脂フィルム上に形成された積層フィルムを巻き取る工程とを含む製造方法により、積層フィルムロールを製造することができる。このような製造方法を、以下において「本発明の積層フィルムロールの製造方法」ということがある。また、以下において、本発明の積層フィルムロールの製造方法により製造される高空隙率多孔体を「本発明の積層フィルムロール」ということがある。本発明の積層フィルムロールにおいて、前記高空隙層は、例えば、空隙率が60体積%以上の高空隙層であっても良い。   Further, for example, the step of producing the gel crushed product-containing liquid of the present invention by the method for producing the gel crushed product-containing liquid of the present invention, the step of feeding out the roll-shaped resin film, and the above-mentioned resin film fed out A laminated film in which the high void layer is formed on the resin film after the step of coating the gel pulverized product-containing liquid to form a coating film, the step of drying the coating film, and the step of drying A laminated film roll can be produced by a production method including a step of winding up the film. Hereinafter, such a production method may be referred to as a “production method of the laminated film roll of the present invention”. Moreover, below, the high porosity porous body manufactured by the manufacturing method of the laminated film roll of this invention may be called "the laminated film roll of this invention." In the laminated film roll of the present invention, the high void layer may be, for example, a high void layer having a porosity of 60% by volume or more.

[1.ゲル粉砕物含有液及びその製造方法]
本発明のゲル粉砕物含有液は、例えば、前記粉砕工程(例えば、前記第1の粉砕工程及び前記第2の粉砕工程)により粉砕したゲルの粉砕物と、前記他の溶媒とを含む。
[1. Gel pulverized product-containing liquid and method for producing the same]
The gel pulverized product-containing liquid of the present invention includes, for example, the gel pulverized product pulverized in the pulverization step (for example, the first pulverization step and the second pulverization step) and the other solvent.

本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法は、前述のように、前記ゲル(例えば、多孔体ゲル)を粉砕するための粉砕工程を、1工程のみ含んでも良いが、複数工程含んでいても良く、例えば、前記第1の粉砕工程及び前記第2の粉砕工程を含んでいても良い。以下、主に、本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法が前記第1の粉砕工程及び前記第2の粉砕工程を含む場合を例に挙げて説明する。以下、主に、前記ゲルが多孔体(多孔体ゲル)である場合について説明する。しかし、本発明はこれに限定されず、前記ゲルが多孔体である場合以外も、前記ゲルが多孔体(多孔体ゲル)である場合の説明を類推適用することができる。また、以下、本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法における前記複数の粉砕工程(例えば、前記第1の粉砕工程及び前記第2の粉砕工程)を合わせて「粉砕工程」ということがある。   As described above, the method for producing a gel pulverized product-containing liquid of the present invention may include only one step of pulverizing the gel (for example, porous gel), but may include a plurality of steps. For example, the first pulverization step and the second pulverization step may be included. Hereinafter, the case where the method for producing a gel pulverized product-containing liquid of the present invention includes the first pulverization step and the second pulverization step will be mainly described as an example. Hereinafter, the case where the said gel is a porous body (porous body gel) is mainly demonstrated. However, the present invention is not limited to this, and the description of the case where the gel is a porous body (porous body gel) can be applied by analogy other than the case where the gel is a porous body. Hereinafter, the plurality of pulverization steps (for example, the first pulverization step and the second pulverization step) in the method for producing a gel pulverized product-containing liquid of the present invention may be collectively referred to as a “pulverization step”.

本発明のゲル粉砕物含有液は、後述するように、空気層と同様の機能(例えば、低屈折性)を奏する機能性多孔体の製造に使用できる。具体的に、本発明の製造方法により得られるゲル粉砕物含有液は、前記多孔体ゲルの粉砕物を含んでおり、前記粉砕物は、未粉砕の前記多孔体ゲルの三次元構造が破壊され、前記未粉砕の多孔体ゲルとは異なる新たな三次元構造を形成できる。このため、例えば、前記ゲル粉砕物含有液を用いて形成した塗工膜(機能性多孔体の前駆体)は、前記未粉砕の多孔体ゲルを用いて形成される層では得られない新たな孔構造(新たな空隙構造)が形成された層となる。これによって、前記層は、空気層と同様の機能(例えば、同様の低屈折性)を奏することができる。また、本発明のゲル粉砕物含有液は、例えば、前記粉砕物が残留シラノール基を含むことにより、前記塗工膜(機能性多孔体の前駆体)として新たな三次元構造が形成された後に、前記粉砕物同士を化学的に結合させることができる。これにより、形成された機能性多孔体は、空隙を有する構造であるが、十分な強度と可撓性とを維持できる。このため、本発明によれば、容易且つ簡便に、機能性多孔体を様々な対象物に付与できる。本発明の製造方法により得られるゲル粉砕物含有液は、例えば、空気層の代替品となり得る前記多孔質構造の製造において、非常に有用である。また、前記空気層の場合、例えば、部材と部材とを、両者の間にスペーサー等を介することで間隙を設けて積層することにより、前記部材間に空気層を形成する必要があった。しかし、本発明のゲル粉砕物含有液を用いて形成される前記機能性多孔体は、これを目的の部位に配置するのみで、前記空気層と同様の機能を発揮させることができる。したがって、前述のように、前記空気層を形成するよりも、容易且つ簡便に、前記空気層と同様の機能を、様々な対象物に付与することができる。具体的には、前記多孔質構造は、例えば、空気層に代えて、断熱材、吸音材、再生医療用足場材、結露防止材等として使用できる。   As will be described later, the gel pulverized product-containing liquid of the present invention can be used for the production of a functional porous body having the same function as the air layer (for example, low refractive index). Specifically, the gel pulverized product-containing liquid obtained by the production method of the present invention contains the pulverized product of the porous gel, and the pulverized product has a three-dimensional structure of the unpulverized porous gel destroyed. , A new three-dimensional structure different from the uncrushed porous gel can be formed. For this reason, for example, a coating film (precursor of a functional porous body) formed using the gel pulverized material-containing liquid is not obtained in a layer formed using the unground porous gel. It becomes a layer in which a pore structure (new void structure) is formed. Thereby, the layer can exhibit the same function as the air layer (for example, the same low refractive index). In addition, the gel pulverized product-containing liquid of the present invention has a new three-dimensional structure formed as the coating film (precursor of a functional porous body), for example, because the pulverized product contains residual silanol groups. The pulverized product can be chemically bonded to each other. Thereby, although the formed functional porous body has a structure having voids, sufficient strength and flexibility can be maintained. For this reason, according to this invention, a functional porous body can be provided to various objects easily and simply. The gel pulverized product-containing liquid obtained by the production method of the present invention is very useful, for example, in the production of the porous structure that can be used as a substitute for the air layer. Further, in the case of the air layer, for example, it is necessary to form an air layer between the members by stacking the members with a gap provided therebetween via a spacer or the like. However, the functional porous body formed using the gel pulverized product-containing liquid of the present invention can exhibit the same function as the air layer only by placing it at a target site. Therefore, as described above, functions similar to the air layer can be imparted to various objects more easily and simply than forming the air layer. Specifically, the porous structure can be used as, for example, a heat insulating material, a sound absorbing material, a regenerative medical scaffolding material, a dew condensation preventing material, etc., instead of an air layer.

本発明のゲル粉砕物含有液は、例えば、前記機能性多孔体の形成用溶液、または、低屈折層の形成用溶液ということもできる。本発明のゲル粉砕物含有液において、前記多孔体は、その粉砕物である。   The pulverized gel-containing liquid of the present invention can also be referred to as, for example, the functional porous body forming solution or the low refractive layer forming solution. In the gel pulverized product-containing liquid of the present invention, the porous body is a pulverized product thereof.

本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法が、前記粉砕工程を複数工程含む場合において、最終の粉砕工程後の製造されたゲル粉砕物含有液における粉砕物(ゲルの粒子)の体積平均粒子径の範囲は、例えば、10〜1000nmであり、100〜500nmであり、200〜300nmである。前記体積平均粒子径は、例えば、前述の測定方法により測定することができる。   When the method for producing a gel pulverized product-containing liquid according to the present invention includes a plurality of pulverization steps, the volume average particle diameter of the pulverized product (gel particles) in the gel pulverized product-containing solution produced after the final pulverization step The range is, for example, 10 to 1000 nm, 100 to 500 nm, and 200 to 300 nm. The volume average particle diameter can be measured, for example, by the measurement method described above.

また、本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法により製造されるゲル粉砕物含有液において、前記粉砕物のゲル濃度は、特に制限されず、例えば、粒径10〜1000nmの粒子が、2.5〜4.5重量%、2.7〜4.0重量%、2.8〜3.4重量%である。   In the gel pulverized product-containing liquid produced by the method for producing a gel crushed product-containing liquid of the present invention, the gel concentration of the pulverized product is not particularly limited. 5 to 4.5% by weight, 2.7 to 4.0% by weight, and 2.8 to 3.4% by weight.

本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法およびゲル粉砕物含有液において、前記ゲル(例えば、多孔体ゲル)は、特に制限されず、例えば、ケイ素化合物等が挙げられる。   In the method for producing a crushed gel-containing liquid and the crushed gel-containing liquid of the present invention, the gel (for example, porous gel) is not particularly limited, and examples thereof include a silicon compound.

前記ケイ素化合物は、特に制限されないが、例えば、少なくとも3官能以下の飽和結合官能基を含むケイ素化合物が挙げられる。前記「3官能基以下の飽和結合官能基を含む」とは、ケイ素化合物が、3つ以下の官能基を有し、且つ、これらの官能基が、ケイ素(Si)と飽和結合していることを意味する。 The silicon compound is not particularly limited, and examples thereof include a silicon compound containing at least a trifunctional or lower saturated bond functional group. The above-mentioned “including a saturated bond functional group having 3 or less functional groups” means that the silicon compound has 3 or less functional groups, and these functional groups are saturatedly bonded to silicon (Si). Means.

前記ケイ素化合物は、例えば、前述のとおり、下記式(2)で表される化合物である。

Figure 2017132674
The silicon compound is, for example, a compound represented by the following formula (2) as described above.
Figure 2017132674

前記式(2)中、例えば、Xは、2、3または4であり、
およびRは、それぞれ、直鎖もしくは分枝アルキル基であり、
およびRは、同一でも異なっていても良く、
は、Xが2の場合、互いに同一でも異なっていても良く、
は、互いに同一でも異なっていても良い。
In the formula (2), for example, X is 2, 3 or 4,
R 1 and R 2 are each a linear or branched alkyl group,
R 1 and R 2 may be the same or different,
R 1 s may be the same as or different from each other when X is 2.
R 2 may be the same as or different from each other.

前記RおよびRの炭素数は、例えば、それぞれ、1〜6、1〜4、1〜2である。前記直鎖アルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられ、前記分枝アルキル基は、例えば、イソプロピル基、イソブチル基等が挙げられる。前記Xは、例えば、3または4である。 The number of carbon atoms of R 1 and R 2 are, for example, respectively, a 1~6,1~4,1~2. Examples of the linear alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group. Examples of the branched alkyl group include an isopropyl group and an isobutyl group. X is, for example, 3 or 4.

前記式(2)で表されるケイ素化合物の具体例としては、例えば、Xが3である下記式(2’)に示す化合物が挙げられる。下記式(2’)において、RおよびRは、それぞれ、前記式(2)と同様である。RおよびRがメチル基の場合、前記ケイ素化合物は、トリメトキシ(メチル)シラン(以下、「MTMS」ともいう)である。

Figure 2017132674
Specific examples of the silicon compound represented by the formula (2) include a compound represented by the following formula (2 ′) in which X is 3. In the following formula (2 ′), R 1 and R 2 are the same as those in the formula (2), respectively. When R 1 and R 2 are methyl groups, the silicon compound is trimethoxy (methyl) silane (hereinafter also referred to as “MTMS”).
Figure 2017132674

本発明のゲル粉砕物含有液において、前記溶媒における前記多孔体ゲルの粉砕物の濃度は、特に制限されず、例えば、0.3〜50%(v/v)、0.5〜30%(v/v)、1.0〜10%(v/v)である。前記粉砕物の濃度が高すぎると、例えば、前記ゲル粉砕物含有液の流動性が著しく低下し、塗工時の凝集物・塗工スジを発生させる可能性がある。一方で、前記粉砕物の濃度が低すぎると、例えば、溶媒の乾燥に相当の時間がかかるだけでなく、乾燥直後の残留溶媒も高くなるために、空隙率が低下してしまう可能性がある。   In the gel pulverized product-containing liquid of the present invention, the concentration of the pulverized product of the porous gel in the solvent is not particularly limited, and is, for example, 0.3 to 50% (v / v), 0.5 to 30% ( v / v), 1.0 to 10% (v / v). When the concentration of the pulverized product is too high, for example, the fluidity of the gel pulverized product-containing liquid is remarkably lowered, and there is a possibility of generating aggregates and coating streaks during coating. On the other hand, if the concentration of the pulverized product is too low, for example, not only does it take a considerable time to dry the solvent, but also the residual solvent immediately after drying increases, so the porosity may decrease. .

本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法が複数の粉砕工程(例えば、前記第1の粉砕工程および第2の粉砕工程)を含む場合において、製造されるゲル粉砕物含有液の最終の粉砕工程後の物性は、特に制限されない。前記ゲル粉砕物含有液のせん断粘度は、例えば、10001/sのせん断速度において、例えば、1mPa・s〜1Pa・s、1mPa・s〜500mPa・s、1mPa・s〜50mPa・s、1mPa・s〜30mPa・s、1mPa・s〜10mPa・s、10mPa・s〜1Pa・s、10mPa・s〜500mPa・s、10mPa・s〜50mPa・s、10mPa・s〜30mPa・s、30mPa・s〜1Pa・s、30mPa・s〜500mPa・s、30mPa・s〜50mPa・s、50mPa・s〜1Pa・s、50mPa・s〜500mPa・s、または500mPa・s〜1Pa・sの範囲である。前記せん断粘度が高すぎると、例えば、塗工スジが発生し、グラビア塗工の転写率の低下等の不具合が見られる可能性がある。逆に、せん断粘度が低すぎる場合は、例えば、塗工時のウェット塗布厚みを厚くすることができず、乾燥後に所望の厚みが得られない可能性がある。   When the method for producing a gel pulverized product-containing liquid of the present invention includes a plurality of pulverization steps (for example, the first pulverization step and the second pulverization step), the final pulverization step of the gel pulverized product-containing liquid to be produced Subsequent physical properties are not particularly limited. The shear viscosity of the gel pulverized material-containing liquid is, for example, 1 mPa · s to 1 Pa · s, 1 mPa · s to 500 mPa · s, 1 mPa · s to 50 mPa · s, 1 mPa · s at a shear rate of 10001 / s. -30 mPa · s, 1 mPa · s to 10 mPa · s, 10 mPa · s to 1 Pa · s, 10 mPa · s to 500 mPa · s, 10 mPa · s to 50 mPa · s, 10 mPa · s to 30 mPa · s, 30 mPa · s to 1 Pa · S, 30 mPa · s to 500 mPa · s, 30 mPa · s to 50 mPa · s, 50 mPa · s to 1 Pa · s, 50 mPa · s to 500 mPa · s, or 500 mPa · s to 1 Pa · s. If the shear viscosity is too high, for example, coating streaks may occur, and defects such as a decrease in the transfer rate of gravure coating may be observed. On the other hand, when the shear viscosity is too low, for example, the wet coating thickness at the time of coating cannot be increased, and a desired thickness may not be obtained after drying.

本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法により製造されるゲル粉砕物含有液において、前記溶媒としては、例えば、分散媒等が挙げられる。前記分散媒(以下、「塗工用溶媒」ともいう)は、特に制限されず、例えば、後述するゲル化溶媒および粉砕用溶媒があげられ、好ましくは前記粉砕用溶媒である。前記塗工用溶媒としては、例えば、沸点130℃以下の有機溶媒が挙げられる。具体例としては、例えば、IPA、エタノール、メタノール、n−ブタノール、2−ブタノール、イソブチルアルコール等が挙げられる。   In the gel crushed product-containing liquid produced by the method for producing a gel crushed product-containing liquid of the present invention, examples of the solvent include a dispersion medium. The dispersion medium (hereinafter also referred to as “coating solvent”) is not particularly limited, and examples thereof include a gelling solvent and a grinding solvent described later, and the grinding solvent is preferable. Examples of the coating solvent include organic solvents having a boiling point of 130 ° C. or lower. Specific examples include IPA, ethanol, methanol, n-butanol, 2-butanol, isobutyl alcohol and the like.

本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法により製造されるゲル粉砕物含有液は、例えば、前記分散媒に分散させたゾル状の前記粉砕物であるゾル粒子液等が挙げられる。本発明のゲル粉砕物含有液は、例えば、基材上に塗工・乾燥した後に、後述する結合工程により化学架橋を行うことで、一定レベル以上の膜強度を有する空隙層を、連続成膜することが可能である。なお、本発明における「ゾル」とは、ゲルの三次元構造を粉砕することで、粉砕物(つまり、空隙構造の一部を保持したナノ三次元構造の多孔体ゾルの粒子)が、溶媒中に分散して流動性を示す状態をいう。   Examples of the gel crushed product-containing liquid produced by the method for producing a gel crushed product-containing liquid of the present invention include a sol particle liquid that is the sol-like crushed product dispersed in the dispersion medium. The gel pulverized product-containing liquid of the present invention, for example, continuously forms a void layer having a film strength of a certain level or more by performing chemical crosslinking by a bonding step described later after coating and drying on a substrate. Is possible. In the present invention, “sol” means that a three-dimensional structure of a gel is pulverized so that a pulverized product (that is, a nano-three-dimensional porous sol particle retaining a part of a void structure) is dissolved in a solvent. The state which disperse | distributes to and shows fluidity | liquidity.

本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法により製造されるゲル粉砕物含有液は、例えば、前記ゲルの粉砕物同士を化学的に結合させるための触媒を含んでいても良い。前記触媒の含有率は、特に限定されないが、前記ゲルの粉砕物の重量に対し、例えば、0.01〜20重量%、0.05〜10重量%、または0.1〜5重量%である。   The gel crushed product-containing liquid produced by the method for producing a gel crushed product-containing liquid of the present invention may contain, for example, a catalyst for chemically bonding the crushed gel products. Although the content rate of the said catalyst is not specifically limited, For example, it is 0.01-20 weight%, 0.05-10 weight%, or 0.1-5 weight% with respect to the weight of the ground material of the said gel. .

また、本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法により製造されるゲル粉砕物含有液は、例えば、さらに、前記ゲルの粉砕物同士を間接的に結合させるための架橋補助剤を含んでいても良い。前記架橋補助剤の含有率は、特に限定されないが、例えば、前記ゲルの粉砕物の重量に対して0.01〜20重量%、0.05〜15重量%、または0.1〜10重量%である。   Moreover, the gel pulverized product-containing liquid produced by the method for producing a gel pulverized product-containing liquid of the present invention may further contain, for example, a crosslinking aid for indirectly bonding the gel pulverized products. good. Although the content rate of the said crosslinking adjuvant is not specifically limited, For example, 0.01-20 weight% with respect to the weight of the ground material of the said gel, 0.05-15 weight%, or 0.1-10 weight% It is.

以下に、本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法(以下、単に「本発明の製造方法」という場合がある。)を説明するが、本発明のゲル粉砕物含有液は、特に記載しない限り、以下の説明を援用できる。また、前述のとおり、以下においては、主に、前記第1の粉砕工程および前記第2の粉砕工程を行なう場合について、説明するが、本発明では、前記第1の粉砕工程(ゲル粉砕物の体積平均粒子径が0.4μm以上100μm以下となるように粉砕する工程)のみを行ない、その後の粉砕工程を行なわずに本発明のゲル粉砕物含有液としても良い。   Hereinafter, a method for producing a gel pulverized product-containing liquid of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “the method for producing the present invention”) will be described, but the gel pulverized product-containing liquid of the present invention is not specifically described. The following description can be incorporated. Further, as described above, in the following, the case where the first pulverization step and the second pulverization step are performed will be mainly described. However, in the present invention, the first pulverization step (gel pulverized product) The gel pulverized product-containing liquid of the present invention may be used without performing the subsequent pulverization step only by performing the pulverization step so that the volume average particle diameter is 0.4 μm or more and 100 μm or less.

本発明の製造方法において、混合工程は、前記多孔体ゲルの粒子(粉砕物)と前記溶媒とを混合する工程であり、あってもよいし、なくてもよい。前記混合工程の具体例としては、例えば、少なくとも3官能以下の飽和結合官能基を含むケイ素化合物から得られたゲル状のケイ素化合物(ケイ素化合物ゲル)の粉砕物と分散媒とを混合する工程が挙げられる。本発明において、前記多孔体ゲルの粉砕物は、後述する粉砕工程により、前記多孔体ゲルから得ることができる。また、前記多孔体ゲルの粉砕物は、例えば、後述する熟成工程を施した熟成処理後の前記多孔体ゲルから得ることができる。   In the production method of the present invention, the mixing step is a step of mixing the porous gel particles (pulverized product) and the solvent, and may or may not be present. As a specific example of the mixing step, for example, there is a step of mixing a pulverized product of a gel-like silicon compound (silicon compound gel) obtained from a silicon compound containing at least a trifunctional or lower saturated bond functional group and a dispersion medium. Can be mentioned. In the present invention, the pulverized product of the porous gel can be obtained from the porous gel by a pulverization step described later. Moreover, the pulverized product of the porous gel can be obtained, for example, from the porous gel after the aging treatment in which the aging step described later is performed.

本発明の製造方法において、ゲル化工程は、例えば、塊状の多孔体を溶媒中でゲル化して前記多孔体ゲルとする工程であり、前記ゲル化工程の具体例としては、例えば、前記少なくとも3官能以下の飽和結合官能基を含むケイ素化合物を溶媒中でゲル化して、ケイ素化合物ゲルを生成する工程である。   In the production method of the present invention, the gelation step is, for example, a step of gelling a massive porous body in a solvent to form the porous body gel. As a specific example of the gelation step, for example, the at least 3 This is a step of producing a silicon compound gel by gelling a silicon compound containing a functionally saturated functional bond group in a solvent.

以下では、前記ゲル化工程を、前記多孔体が、ケイ素化合物である場合を例にとって説明する。   Below, the said gelatinization process is demonstrated taking the case where the said porous body is a silicon compound as an example.

前記ゲル化工程は、例えば、モノマーの前記ケイ素化合物を、脱水縮合触媒の存在下、脱水縮合反応によりゲル化する工程であり、これによって、ケイ素化合物ゲルが得られる。前記ケイ素化合物ゲルは、例えば、残留シラノール基を有し、前記残留シラノール基は、後述する前記ケイ素化合物ゲルの粉砕物同士の化学的な結合に応じて、適宜、調整することが好ましい。   The gelation step is, for example, a step of gelling the monomer silicon compound by a dehydration condensation reaction in the presence of a dehydration condensation catalyst, whereby a silicon compound gel is obtained. The silicon compound gel has, for example, residual silanol groups, and the residual silanol groups are preferably adjusted as appropriate according to chemical bonding between the pulverized products of the silicon compound gel described later.

前記ゲル化工程において、前記ケイ素化合物は、特に制限されず、脱水縮合反応によりゲル化するものであればよい。前記脱水縮合により、例えば、前記ケイ素化合物間が結合される。前記ケイ素化合物間の結合は、例えば、水素結合または分子間力結合である。   In the gelation step, the silicon compound is not particularly limited as long as it is gelled by a dehydration condensation reaction. By the dehydration condensation, for example, the silicon compounds are bonded. The bond between the silicon compounds is, for example, a hydrogen bond or an intermolecular force bond.

前記ケイ素化合物は、例えば、下記式(1)で表されるケイ素化合物が挙げられる。前記式(1)のケイ素化合物は、水酸基を有するため、前記式(1)のケイ素化合物間は、例えば、それぞれの水酸基を介して、水素結合または分子間力結合が可能である。   Examples of the silicon compound include a silicon compound represented by the following formula (1). Since the silicon compound of the formula (1) has a hydroxyl group, the silicon compound of the formula (1) can be hydrogen bonded or intermolecularly bonded through, for example, each hydroxyl group.

Figure 2017132674
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前記式(1)中、例えば、Xは、2、3または4であり、Rは、直鎖もしくは分枝アルキル基、である。前記Rの炭素数は、例えば、1〜6、1〜4、1〜2である。前記直鎖アルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられ、前記分枝アルキル基は、例えば、イソプロピル基、イソブチル基等が挙げられる。前記Xは、例えば、3または4である。 In the formula (1), for example, X is 2, 3 or 4, and R 1 is a linear or branched alkyl group. The number of carbon atoms of R 1 is, for example, 1-6, 1-4, 1-2. Examples of the linear alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group. Examples of the branched alkyl group include an isopropyl group and an isobutyl group. X is, for example, 3 or 4.

前記式(1)で表されるケイ素化合物の具体例としては、例えば、Xが3である下記式(1’)に示す化合物が挙げられる。下記式(1’)において、Rは、前記式(1)と同様であり、例えば、メチル基である。Rがメチル基の場合、前記ケイ素化合物は、トリス(ヒドロキシ)メチルシランである。前記Xが3の場合、前記ケイ素化合物は、例えば、3つの官能基を有する3官能シランである。 Specific examples of the silicon compound represented by the formula (1) include a compound represented by the following formula (1 ′) in which X is 3. In the following formula (1 ′), R 1 is the same as in the above formula (1), and is, for example, a methyl group. When R 1 is a methyl group, the silicon compound is tris (hydroxy) methylsilane. When X is 3, the silicon compound is, for example, a trifunctional silane having three functional groups.

Figure 2017132674
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また、前記式(1)で表されるケイ素化合物の具体例としては、例えば、Xが4である化合物が挙げられる。この場合、前記ケイ素化合物は、例えば、4つの官能基を有する4官能シランである。   Further, specific examples of the silicon compound represented by the formula (1) include a compound in which X is 4. In this case, the silicon compound is, for example, a tetrafunctional silane having four functional groups.

前記ケイ素化合物は、例えば、加水分解により前記式(1)のケイ素化合物を形成する前駆体でもよい。前記前駆体としては、例えば、加水分解により前記ケイ素化合物を生成できるものであればよく、具体例として、前記式(2)で表される化合物が挙げられる。   The silicon compound may be, for example, a precursor that forms the silicon compound of the formula (1) by hydrolysis. The precursor is not particularly limited as long as it can generate the silicon compound by hydrolysis, and specific examples thereof include a compound represented by the formula (2).

前記ケイ素化合物が前記式(2)で表される前駆体の場合、本発明の製造方法は、例えば、前記ゲル化工程に先立って、前記前駆体を加水分解する工程を含んでもよい。   When the silicon compound is a precursor represented by the formula (2), the production method of the present invention may include, for example, a step of hydrolyzing the precursor prior to the gelation step.

前記加水分解の方法は、特に制限されず、例えば、触媒存在下での化学反応により行うことができる。前記触媒としては、例えば、シュウ酸、酢酸等の酸等が挙げられる。前記加水分解反応は、例えば、シュウ酸の水溶液を、前記ケイ素化合物前駆体のジメチルスルホキシド溶液に、室温環境下でゆっくり滴下混合させた後に、そのまま30分程度撹拌することで行うことができる。前記ケイ素化合物前駆体を加水分解する際は、例えば、前記ケイ素化合物前駆体のアルコキシ基を完全に加水分解することで、その後のゲル化・熟成・空隙構造形成後の加熱・固定化を、さらに効率良く発現することができる。   The hydrolysis method is not particularly limited, and can be performed, for example, by a chemical reaction in the presence of a catalyst. Examples of the catalyst include acids such as oxalic acid and acetic acid. The hydrolysis reaction can be performed, for example, by slowly dropping an aqueous solution of oxalic acid into the dimethyl sulfoxide solution of the silicon compound precursor in a room temperature environment and then stirring the mixture for about 30 minutes. When hydrolyzing the silicon compound precursor, for example, by completely hydrolyzing the alkoxy group of the silicon compound precursor, further heating and immobilization after gelation / aging / void structure formation, It can be expressed efficiently.

本発明において、前記ケイ素化合物は、例えば、トリメトキシ(メチル)シランの加水分解物が例示できる。   In the present invention, examples of the silicon compound include a hydrolyzate of trimethoxy (methyl) silane.

前記モノマーのケイ素化合物は、特に制限されず、例えば、製造する機能性多孔体の用途に応じて、適宜選択できる。前記機能性多孔体の製造において、前記ケイ素化合物は、例えば、低屈折率性を重視する場合、低屈折率性に優れる点から、前記3官能シランが好ましく、また、強度(例えば、耐擦傷性)を重視する場合は、耐擦傷性に優れる点から、前記4官能シランが好ましい。また、前記ケイ素化合物ゲルの原料となる前記ケイ素化合物は、例えば、一種類のみを使用してもよいし、二種類以上を併用してもよい。具体例として、前記ケイ素化合物として、例えば、前記3官能シランのみを含んでもよいし、前記4官能シランのみを含んでもよいし、前記3官能シランと前記4官能シランの両方を含んでもよいし、さらに、その他のケイ素化合物を含んでもよい。前記ケイ素化合物として、二種類以上のケイ素化合物を使用する場合、その比率は、特に制限されず、適宜設定できる。   The silicon compound of the monomer is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the use of the functional porous body to be produced, for example. In the production of the functional porous body, for example, when the low refractive index property is important, the silicon compound is preferably the trifunctional silane from the viewpoint of excellent low refractive index property, and also has strength (for example, scratch resistance). ) Is preferred, the tetrafunctional silane is preferable from the viewpoint of excellent scratch resistance. Moreover, the said silicon compound used as the raw material of the said silicon compound gel may use only 1 type, for example, and may use 2 or more types together. As a specific example, the silicon compound may include, for example, only the trifunctional silane, may include only the tetrafunctional silane, may include both the trifunctional silane and the tetrafunctional silane, Furthermore, other silicon compounds may be included. When two or more types of silicon compounds are used as the silicon compound, the ratio is not particularly limited and can be set as appropriate.

前記ケイ素化合物等の多孔体のゲル化は、例えば、前記多孔体間の脱水縮合反応により行うことができる。前記脱水縮合反応は、例えば、触媒存在下で行うことが好ましく、前記触媒としては、例えば、塩酸、シュウ酸、硫酸等の酸触媒、およびアンモニア、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム等の塩基触媒等の、脱水縮合触媒が挙げられる。前記脱水縮合触媒は、酸触媒でも塩基触媒でも良いが、塩基触媒が好ましい。前記脱水縮合反応において、前記多孔体に対する前記触媒の添加量は、特に制限されず、前記多孔体1モルに対して、触媒は、例えば、0.01〜10モル、0.05〜7モル、0.1〜5モルである。   The gelation of the porous body such as the silicon compound can be performed, for example, by a dehydration condensation reaction between the porous bodies. The dehydration condensation reaction is preferably performed, for example, in the presence of a catalyst. Examples of the catalyst include acid catalysts such as hydrochloric acid, oxalic acid, and sulfuric acid, and ammonia, potassium hydroxide, sodium hydroxide, ammonium hydroxide, and the like. And a dehydration condensation catalyst such as a base catalyst. The dehydration condensation catalyst may be an acid catalyst or a base catalyst, but a base catalyst is preferred. In the dehydration condensation reaction, the amount of the catalyst added to the porous body is not particularly limited, and the catalyst is, for example, 0.01 to 10 mol, 0.05 to 7 mol, relative to 1 mol of the porous body, 0.1 to 5 mol.

前記ケイ素化合物等の多孔体のゲル化は、例えば、溶媒中で行うことが好ましい。前記溶媒における前記多孔体の割合は、特に制限されない。前記溶媒は、例えば、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N−メチルピロリドン(NMP)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)、ジメチルホルムアミド(DMF)、γ−ブチルラクトン(GBL)、アセトニトリル(MeCN)、エチレングリコールエチルエーテル(EGEE)等が挙げられる。前記溶媒は、例えば、1種類でもよいし、2種類以上を併用してもよい。前記ゲル化に使用する溶媒を、以下、「ゲル化用溶媒」ともいう。   The gelation of the porous body such as the silicon compound is preferably performed in a solvent, for example. The ratio of the porous body in the solvent is not particularly limited. Examples of the solvent include dimethyl sulfoxide (DMSO), N-methylpyrrolidone (NMP), N, N-dimethylacetamide (DMAc), dimethylformamide (DMF), γ-butyllactone (GBL), acetonitrile (MeCN), ethylene. Examples thereof include glycol ethyl ether (EGEE). For example, one type of solvent may be used, or two or more types may be used in combination. Hereinafter, the solvent used for the gelation is also referred to as “gelling solvent”.

前記ゲル化の条件は、特に制限されない。前記多孔体を含む前記溶媒に対する処理温度は、例えば、20〜30℃、22〜28℃、24〜26℃であり、処理時間は、例えば、1〜60分、5〜40分、10〜30分である。前記脱水縮合反応を行う場合、その処理条件は、特に制限されず、これらの例示を援用できる。前記ゲル化を行うことで、前記多孔体がケイ素化合物である場合、例えば、シロキサン結合が成長し、前記ケイ素化合物の一次粒子が形成され、さらに反応が進行することで、前記一次粒子同士が、数珠状に連なり三次元構造のゲルが生成される。   The gelation conditions are not particularly limited. The process temperature with respect to the said solvent containing the said porous body is 20-30 degreeC, 22-28 degreeC, 24-26 degreeC, for example, and process time is 1-60 minutes, 5-40 minutes, 10-30, for example. Minutes. When performing the said dehydration condensation reaction, the process conditions in particular are not restrict | limited, These illustrations can be used. By performing the gelation, when the porous body is a silicon compound, for example, a siloxane bond grows, primary particles of the silicon compound are formed, and further the reaction proceeds, so that the primary particles are A gel with a three-dimensional structure is formed in a bead shape.

前記ゲル化工程において得られる前記多孔体のゲル形態は、特に制限されない。「ゲル」とは、一般に、溶質が、相互作用のために独立した運動性を失って集合した構造をもち、固化した状態をいう。また、ゲルの中でも、一般に、ウェットゲルは、分散媒を含み、分散媒中で溶質が一様な構造をとるものをいい、キセロゲルは、溶媒が除去されて、溶質が、空隙を持つ網目構造をとるものをいう。本発明において、前記ケイ素化合物ゲルは、例えば、ウェットゲルを用いることが好ましい。前記多孔体ゲルがケイ素化合物ゲルである場合、前記ケイ素化合物ゲルの残量シラノール基は、特に制限されず、例えば、後述する範囲が同様に例示できる。   The gel form of the porous body obtained in the gelation step is not particularly limited. “Gel” generally refers to a solidified state in which a solute has a structure in which it loses independent motility due to interaction and aggregates. In addition, among gels, generally, a wet gel includes a dispersion medium and a solute has a uniform structure in the dispersion medium. A xerogel is a network structure in which the solvent is removed and the solute has voids. The one that takes In the present invention, the silicon compound gel is preferably a wet gel, for example. When the porous gel is a silicon compound gel, the remaining silanol group of the silicon compound gel is not particularly limited, and examples thereof include the ranges described later.

前記ゲル化により得られた前記多孔体ゲルは、例えば、このまま前記溶媒置換工程および前記第1の粉砕工程に供してもよいが、前記第1の粉砕工程に先立ち、前記熟成工程において熟成処理を施してもよい。前記熟成工程は、ゲル化した前記多孔体(多孔体ゲル)を溶媒中で熟成する。前記熟成工程において、前記熟成処理の条件は、特に制限されず、例えば、前記多孔体ゲルを、溶媒中、所定温度でインキュベートすればよい。前記熟成処理によれば、例えば、ゲル化で得られた三次元構造を有する多孔体ゲルについて、前記一次粒子をさらに成長させることができ、これによって前記粒子自体のサイズを大きくすることが可能である。そして、結果的に、前記粒子同士が接触しているネック部分の接触状態を、例えば、点接触から面接触に増やすことができる。上記のような熟成処理を行った多孔体ゲルは、例えば、ゲル自体の強度が増加し、結果的には、粉砕を行った後の前記粉砕物の三次元基本構造の強度をより向上できる。これにより、前記本発明のゲル粉砕物含有液を用いて塗工膜を形成した場合、例えば、塗工後の乾燥工程においても、前記三次元基本構造が堆積した空隙構造の細孔サイズが、前記乾燥工程において生じる前記塗工膜中の溶媒の揮発に伴って、収縮することを抑制できる。   The porous gel obtained by the gelation may be used, for example, as it is in the solvent replacement step and the first pulverization step, but prior to the first pulverization step, the aging treatment is performed in the aging step. You may give it. In the aging step, the gelled porous body (porous gel) is aged in a solvent. In the aging step, conditions for the aging treatment are not particularly limited, and for example, the porous gel may be incubated in a solvent at a predetermined temperature. According to the aging treatment, for example, the porous particles having a three-dimensional structure obtained by gelation can further grow the primary particles, thereby increasing the size of the particles themselves. is there. As a result, the contact state of the neck portion where the particles are in contact can be increased from point contact to surface contact, for example. The porous gel subjected to the aging treatment as described above, for example, increases the strength of the gel itself, and as a result, the strength of the three-dimensional basic structure of the pulverized product after pulverization can be further improved. Thereby, when forming a coating film using the gel pulverized product-containing liquid of the present invention, for example, in the drying step after coating, the pore size of the void structure in which the three-dimensional basic structure is deposited, It can suppress shrinking | contraction with the volatilization of the solvent in the said coating film which arises in the said drying process.

前記熟成処理の温度は、その下限が、例えば、30℃以上、35℃以上、40℃以上であり、その上限が、例えば、80℃以下、75℃以下、70℃以下であり、その範囲が、例えば、30〜80℃、35〜75℃、40〜70℃である。前記所定の時間は、特に制限されず、その下限が、例えば、5時間以上、10時間以上、15時間以上であり、その上限が、例えば、50時間以下、40時間以下、30時間以下であり、その範囲が、例えば、5〜50時間、10〜40時間、15〜30時間である。なお、熟成の最適な条件については、例えば、前述したように、前記多孔体ゲルにおける、前記一次粒子のサイズの増大、および前記ネック部分の接触面積の増大が得られる条件に設定することが好ましい。また、前記熟成工程において、前記熟成処理の温度は、例えば、使用する溶媒の沸点を考慮することが好ましい。前記熟成処理は、例えば、熟成温度が高すぎると、前記溶媒が過剰に揮発してしまい、前記塗工液の濃縮により、三次元空隙構造の細孔が閉口する等の不具合が生じる可能性がある。一方で、前記熟成処理は、例えば、熟成温度が低すぎると、前記熟成による効果が十分に得られず、量産プロセスの経時での温度バラツキが増大することとなり、品質に劣る製品ができる可能性がある。   The lower limit of the temperature of the aging treatment is, for example, 30 ° C. or more, 35 ° C. or more, 40 ° C. or more, and the upper limit thereof is, for example, 80 ° C. or less, 75 ° C. or less, 70 ° C. or less. For example, it is 30-80 degreeC, 35-75 degreeC, and 40-70 degreeC. The predetermined time is not particularly limited, and the lower limit thereof is, for example, 5 hours or more, 10 hours or more, 15 hours or more, and the upper limit thereof is, for example, 50 hours or less, 40 hours or less, 30 hours or less. The range is, for example, 5 to 50 hours, 10 to 40 hours, and 15 to 30 hours. The optimum conditions for aging are preferably set, for example, as described above, so that an increase in the size of the primary particles and an increase in the contact area of the neck portion can be obtained in the porous gel. . In the aging step, the temperature of the aging treatment preferably takes into account, for example, the boiling point of the solvent used. In the aging treatment, for example, if the aging temperature is too high, the solvent is excessively volatilized, and there is a possibility that problems such as closing of the pores of the three-dimensional void structure occur due to the concentration of the coating solution. is there. On the other hand, in the aging treatment, for example, if the aging temperature is too low, the effect due to the aging is not sufficiently obtained, temperature variation with time of the mass production process increases, and a product with poor quality may be produced. There is.

前記熟成処理は、例えば、前記ゲル化工程と同じ溶媒を使用でき、具体的には、前記ゲル処理後の反応物(つまり、前記多孔体ゲルを含む前記溶媒)に対して、そのまま施すことが好ましい。前記多孔体ゲルが、前記ケイ素化合物ゲルである場合、ゲル化後の熟成処理を終えた前記ケイ素化合物ゲルに含まれる残留シラノール基のモル数は、例えば、ゲル化に使用した原材料(例えば、前記ケイ素化合物またはその前駆体)のアルコキシ基のモル数を100とした場合の残留シラノール基の割合であり、その下限が、例えば、50%以上、40%以上、30%以上であり、その上限が、例えば、1%以下、3%以下、5%以下であり、その範囲が、例えば、1〜50%、3〜40%、5〜30%である。前記ケイ素化合物ゲルの硬度を上げる目的では、例えば、残留シラノール基のモル数が低いほど好ましい。残留シラノール基のモル数が高すぎると、例えば、前記機能性多孔体の形成において、前記機能性多孔体の前駆体が架橋されるまでに、空隙構造を保持できなくなる可能性がある。一方で、残留シラノール基のモル数が低すぎると、例えば、前記結合工程において、前記機能性多孔体の前駆体を架橋できなくなり、十分な膜強度を付与できなくなる可能性がある。なお、上記は、残留シラノール基の例であるが、例えば、前記ケイ素化合物ゲルの原材料として、前記ケイ素化合物を各種反応性官能基で修飾したものを使用する場合は、各々の官能基に対しても、同様の現象を適用できる。   In the aging treatment, for example, the same solvent as in the gelation step can be used, and specifically, the reaction product after the gel treatment (that is, the solvent containing the porous gel) may be applied as it is. preferable. When the porous gel is the silicon compound gel, the number of moles of residual silanol groups contained in the silicon compound gel after the aging treatment after gelation is, for example, the raw material used for the gelation (for example, the above-mentioned Silicon compound or precursor thereof) is the ratio of residual silanol groups when the number of moles of alkoxy groups is 100, and the lower limit is, for example, 50% or more, 40% or more, 30% or more, and the upper limit is For example, it is 1% or less, 3% or less, 5% or less, and the range is 1-50%, 3-40%, 5-30%, for example. For the purpose of increasing the hardness of the silicon compound gel, for example, the lower the number of moles of residual silanol groups, the better. When the number of residual silanol groups is too high, for example, in the formation of the functional porous body, there is a possibility that the void structure cannot be maintained before the functional porous body precursor is crosslinked. On the other hand, if the number of moles of residual silanol groups is too low, for example, in the bonding step, the precursor of the functional porous body cannot be crosslinked, and sufficient film strength may not be imparted. The above is an example of residual silanol groups. For example, when using the silicon compound modified with various reactive functional groups as a raw material of the silicon compound gel, The same phenomenon can be applied.

前記ゲル化により得られた前記多孔体ゲルは、例えば、前記熟成工程において熟成処理を施した後、溶媒置換工程を施し、さらにその後、前記粉砕工程に供する。前記溶媒置換工程は、前記溶媒を他の溶媒に置換する。   For example, the porous gel obtained by the gelation is subjected to a aging treatment in the aging step, a solvent replacement step, and then subjected to the pulverization step. In the solvent replacement step, the solvent is replaced with another solvent.

本発明において、前記粉砕工程は、前述のように、前記多孔体ゲルを粉砕する工程である。前記粉砕は、例えば、前記ゲル化工程後の前記多孔体ゲルに施してもよいし、さらに、前記熟成処理を施した前記熟成後の多孔体ゲルに施してもよい。   In the present invention, the pulverizing step is a step of pulverizing the porous gel as described above. The pulverization may be performed, for example, on the porous gel after the gelation step, or may be performed on the post-ripening porous gel that has been subjected to the aging treatment.

また、前述のとおり、前記溶媒置換工程に先立ち(例えば、前記熟成工程後に)、前記ゲルの形状および大きさを制御するゲル形態制御工程を行っても良い。前記ゲル形態制御工程において制御する前記ゲルの形状および大きさは、特に限定されないが、例えば、前述のとおりである。前記ゲル形態制御工程は、例えば、前記ゲルを、適切な大きさおよび形状の立体(3次元体)に分割する(例えば、切り分ける)ことにより行っても良い。   In addition, as described above, a gel form control step for controlling the shape and size of the gel may be performed prior to the solvent replacement step (for example, after the aging step). The shape and size of the gel controlled in the gel form control step are not particularly limited, but are as described above, for example. The gel form control step may be performed, for example, by dividing (for example, cutting) the gel into a solid (three-dimensional body) having an appropriate size and shape.

さらに、前述のとおり、前記ゲルに前記溶媒置換工程を施してから前記粉砕工程を行なう。前記溶媒置換工程は、前記溶媒を他の溶媒に置換する。前記溶媒を前記他の溶媒に置換しないと、例えば、ゲル化工程で使用した触媒および溶媒が、前記熟成工程後も残存することで、さらに経時にゲル化が生じて最終的に得られるゲル粉砕物含有液のポットライフに影響するおそれ、前記ゲル粉砕物含有液を用いて形成した塗工膜を乾燥した際の乾燥効率が低下するおそれ等があるためである。なお、前記ゲル粉砕工程における前記他の溶媒を、以下、「粉砕用溶媒」ともいう。   Further, as described above, the pulverization step is performed after the solvent substitution step is performed on the gel. In the solvent replacement step, the solvent is replaced with another solvent. If the solvent is not replaced with the other solvent, for example, the catalyst and the solvent used in the gelation step remain after the aging step, and further gelation occurs over time, resulting in gel pulverization finally obtained This is because the pot life of the product-containing liquid may be affected, and the drying efficiency when the coating film formed using the gel pulverized product-containing liquid is dried may be decreased. Hereinafter, the other solvent in the gel pulverization step is also referred to as a “grinding solvent”.

前記粉砕用溶媒(他の溶媒)は、特に制限されず、例えば、有機溶媒が使用できる。前記有機溶媒は、沸点が70℃以上180℃未満であり、かつ、20℃での飽和蒸気圧が15kPa以下である有機溶媒を含む。   The pulverizing solvent (other solvent) is not particularly limited, and for example, an organic solvent can be used. The organic solvent includes an organic solvent having a boiling point of 70 ° C. or higher and lower than 180 ° C. and a saturated vapor pressure at 20 ° C. of 15 kPa or lower.

前記有機溶媒としては、例えば、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタン、1,1,2,2−テトラクロロエタン、トリクロロエチレン、イソブチルアルコール、イソプロピルアルコール、イソペンチルアルコール、1−ペンチルアルコール(ペンタノール)、エチルアルコール(エタノール)、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ−ノルマル−ブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、キシレン、クレゾール、クロロベンゼン、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、酢酸イソペンチル、酢酸エチル、酢酸ノルマル−ブチル、酢酸ノルマル−プロピル、酢酸ノルマル−ペンチル、シクロヘキサノール、シクロヘキサノン、1,4−ジオキサン、N,N−ジメチルホルムアミド、スチレン、テトラクロロエチレン、1,1,1−トリクロロエタン、トルエン、1−ブタノール、2−ブタノール、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、メチルシクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノン、メチル−ノルマル−ブチルケトン、イソペンタノール、等が挙げられ、例えば、1種類でもよいし、2種類以上の併用でもよい。また、該分散媒中には、表面張力を低下させるペルフルオロ系界面活性剤やシリコン系界面活性剤等を適量含んでもよい。   Examples of the organic solvent include carbon tetrachloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2,2-tetrachloroethane, trichloroethylene, isobutyl alcohol, isopropyl alcohol, isopentyl alcohol, 1-pentyl alcohol (pentanol), Ethyl alcohol (ethanol), ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol mono-normal-butyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, xylene, cresol, chlorobenzene, isobutyl acetate, isopropyl acetate, isopentyl acetate, ethyl acetate, Normal-butyl acetate, normal-propyl acetate, normal-pentyl acetate, cyclohexanol, cyclohexanone, 1,4-dioxane N, N-dimethylformamide, styrene, tetrachloroethylene, 1,1,1-trichloroethane, toluene, 1-butanol, 2-butanol, methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl cyclohexanol, methyl cyclohexanone, methyl normal butyl ketone, isopent For example, one type may be used, or two or more types may be used in combination. The dispersion medium may contain an appropriate amount of a perfluoro-based surfactant, a silicon-based surfactant or the like that lowers the surface tension.

また、前記粉砕用溶媒の極性が低い場合等は、例えば、前記溶媒置換工程を複数の溶媒置換段階に分けて行ない、前記溶媒置換段階において、後に行う段階の方が、先に行う段階よりも、前記他の溶媒の親水性が低くなるようにしても良い。このようにすることで、例えば、溶媒置換効率を向上させ、前記ゲル中のゲル製造用溶媒(例えばDMSO)の残存量をきわめて低くすることも可能である。具体例として、例えば、前記溶媒置換工程を3段階の溶媒置換段階に分けて行ない、第1の溶媒置換段階で、ゲル中のDMSOをまず水に置換し、つぎに、第2の溶媒置換段階で、ゲル中の前記水をIPAに置換し、さらに、第3の置換段階で、ゲル中の前記IPAをイソブチルアルコールに置換しても良い。   Further, when the polarity of the pulverizing solvent is low, for example, the solvent replacement step is divided into a plurality of solvent replacement steps. In the solvent replacement step, the step performed later is more than the step performed earlier. The hydrophilicity of the other solvent may be lowered. In this way, for example, the solvent replacement efficiency can be improved, and the residual amount of the gel production solvent (for example, DMSO) in the gel can be made extremely low. As a specific example, for example, the solvent replacement step is divided into three solvent replacement steps. In the first solvent replacement step, DMSO in the gel is first replaced with water, and then the second solvent replacement step. Then, the water in the gel may be replaced with IPA, and the IPA in the gel may be replaced with isobutyl alcohol in the third replacement step.

前記ゲル化用溶媒と前記粉砕用溶媒との組合せは、特に制限されず、例えば、DMSOとIPAとの組合せ、DMSOとエタノールとの組合せ、DMSOとイソブチルアルコールとの組合せ、DMSOとn−ブタノールとの組合せ等が挙げられる。このように、前記ゲル化用溶媒を前記破砕用溶媒に置換することで、例えば、後述する塗膜形成において、より均一な塗工膜を形成することができる。   The combination of the gelling solvent and the grinding solvent is not particularly limited. For example, a combination of DMSO and IPA, a combination of DMSO and ethanol, a combination of DMSO and isobutyl alcohol, DMSO and n-butanol and the like. And the like. Thus, by replacing the gelling solvent with the crushing solvent, for example, a more uniform coating film can be formed in the coating film formation described below.

前記溶媒置換工程は、特に限定されないが、例えば、以下のようにして行うことができる。すなわち、まず、前記ゲル製造工程により製造したゲル(例えば、前記熟成処理後のゲル)を、前記他の溶媒に浸漬もしくは接触させ、前記ゲル中のゲル製造用触媒、縮合反応で生成したアルコール成分、水等を、前記他の溶媒中に溶解させる。その後、前記ゲルを浸漬もしくは接触させた溶媒を捨てて、新たな溶媒に再度前記ゲルを浸漬もしくは接触させる。これを、前記ゲル中のゲル製造用溶媒の残存量が、所望の量となるまで繰り返す。1回あたりの浸漬時間は、例えば0.5時間以上、1時間以上、または1.5時間以上であり、上限値は特に限定されないが、例えば10時間以下である。また上記溶媒の浸漬は前記溶媒のゲルへの連続的な接触で対応してもよい。また、前記浸漬中の温度は特に限定されないが、例えば20〜70℃、25〜65℃、または30〜60℃であっても良い。加熱を行なうと溶媒置換が早く進行し、置換させるのに必要な溶媒量が少なくて済むが、室温で簡便に溶媒置換を行なってもよい。また、例えば、前記溶媒置換工程を複数の溶媒置換段階に分けて行なう場合は、前記複数の溶媒置換段階のそれぞれを、前述のようにして行っても良い。   Although the said solvent substitution process is not specifically limited, For example, it can carry out as follows. That is, first, the gel produced by the gel production process (for example, the gel after the aging treatment) is immersed or brought into contact with the other solvent, the gel production catalyst in the gel, and the alcohol component produced by the condensation reaction. , Water and the like are dissolved in the other solvent. Thereafter, the solvent in which the gel is immersed or contacted is discarded, and the gel is immersed or contacted again in a new solvent. This is repeated until the residual amount of the solvent for gel production in the gel reaches a desired amount. The immersion time per time is, for example, 0.5 hours or more, 1 hour or more, or 1.5 hours or more, and the upper limit is not particularly limited, but is, for example, 10 hours or less. The immersion of the solvent may be handled by continuous contact of the solvent with the gel. Moreover, the temperature during the said immersion is although it does not specifically limit, For example, 20-70 degreeC, 25-65 degreeC, or 30-60 degreeC may be sufficient. When heating is performed, the solvent replacement proceeds quickly, and the amount of solvent necessary for the replacement may be small. However, the solvent replacement may be simply performed at room temperature. For example, when the solvent replacement step is performed in a plurality of solvent replacement steps, each of the plurality of solvent replacement steps may be performed as described above.

そして、前記溶媒置換工程後に、前記ゲルを前記粉砕用溶媒中で粉砕する、ゲル粉砕工程を行なう。また、例えば、前述のとおり、前記溶媒置換工程後、前記ゲル粉砕工程に先立ち、必要に応じ、ゲル濃度測定を行なっても良く、さらにその後、必要に応じ、前記ゲル濃度調整工程を行なっても良い。前記溶媒置換工程後前記ゲル粉砕工程前のゲル濃度測定は、例えば、以下のようにして行うことができる。すなわち、まず、前記溶媒置換工程後、前記他の溶媒(粉砕用溶媒)中からゲルを取り出す。このゲルは、例えば、前記ゲル形態制御工程により、適切な形状および大きさ(例えば、ブロック状)の塊に制御されている。次に、前記ゲルの塊の周囲に付着する溶媒を除去した後、重量乾燥法にて一つのゲルの塊に占める固形分濃度を測定する。この時、測定値の再現性をとるために、測定を、ランダムに取り出した複数(例えば6つ)の塊で行ない、その平均値と値のバラつきを算出する。前記濃度調整工程は、例えば、さらに前記他の溶媒(粉砕用溶媒)を加えることにより、前記ゲル含有液のゲル濃度を低下させても良い。また、前記濃度調整工程は、逆に、前記他の溶媒(粉砕用溶媒)を蒸発させることにより、前記ゲル含有液のゲル濃度を上昇させても良い。   Then, after the solvent replacement step, a gel pulverization step is performed in which the gel is pulverized in the pulverization solvent. Further, for example, as described above, after the solvent replacement step, prior to the gel pulverization step, the gel concentration may be measured as necessary, and then the gel concentration adjustment step may be performed as necessary. good. The gel concentration measurement after the solvent replacement step and before the gel pulverization step can be performed, for example, as follows. That is, first, after the solvent replacement step, the gel is taken out from the other solvent (grinding solvent). For example, the gel is controlled to a lump having an appropriate shape and size (for example, a block shape) by the gel form control step. Next, after removing the solvent adhering to the periphery of the gel lump, the solid content concentration in one lump of gel is measured by a weight drying method. At this time, in order to obtain the reproducibility of the measurement value, the measurement is performed with a plurality of (for example, six) chunks taken at random, and the average value and the variation in value are calculated. In the concentration adjusting step, for example, the gel concentration of the gel-containing liquid may be decreased by further adding the other solvent (grinding solvent). Moreover, the said density | concentration adjustment process may raise the gel density | concentration of the said gel containing liquid by conversely evaporating the said other solvent (solvent for grinding | pulverization).

本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法では、前述の通り、例えば、前記粉砕工程として、前記粉砕工程を、複数の粉砕工程に分けて行なっても良く、具体的には、例えば、前記第1の粉砕工程及び前記第2の粉砕工程を行なっても良い。但し、前記粉砕工程は、前記第1の粉砕工程及び前記第2の粉砕工程に加えて、さらに粉砕工程を施してもよい。すなわち、本発明の製造方法において、前記粉砕工程は、2段階の粉砕工程のみに限定されず、3段階以上の粉砕工程を含んでもよい。   In the method for producing a gel pulverized product-containing liquid of the present invention, as described above, for example, as the pulverization step, the pulverization step may be performed by dividing it into a plurality of pulverization steps. The first pulverization step and the second pulverization step may be performed. However, the pulverization step may be further performed in addition to the first pulverization step and the second pulverization step. That is, in the production method of the present invention, the pulverization process is not limited to a two-stage pulverization process, and may include three or more pulverization processes.

以下、前記第1の粉砕工程及び前記第2の粉砕工程について説明する。   Hereinafter, the first pulverization step and the second pulverization step will be described.

前記第1の粉砕工程は、前記多孔体ゲルを粉砕する工程である。前記第2の粉砕工程は、前記第1の粉砕工程後に、前記多孔体ゲルの粒子をさらに粉砕する工程である。   The first pulverizing step is a step of pulverizing the porous gel. The second pulverization step is a step of further pulverizing the particles of the porous gel after the first pulverization step.

前記第1の粉砕工程により得られる前記多孔体ゲルの粒子の体積平均粒子径、および、前記第2の粉砕工程により得られる前記多孔体ゲルの粒子の体積平均粒子径は、例えば、前述のとおりである。前記体積平均粒子径の測定方法についても、例えば、前述のとおりである。   The volume average particle diameter of the porous gel particles obtained by the first pulverization step and the volume average particle diameter of the porous gel particles obtained by the second pulverization step are, for example, as described above. It is. The method for measuring the volume average particle diameter is also as described above, for example.

前記第1の粉砕工程直後および前記第2の粉砕工程直後における前記ゲル粉砕物含有液のせん断粘度は、例えば、前述のとおりである。前記せん断粘度の測定方法についても、例えば、前述のとおりである。   The shear viscosity of the gel pulverized product-containing liquid immediately after the first pulverization step and immediately after the second pulverization step is, for example, as described above. The method for measuring the shear viscosity is also as described above, for example.

なお、例えば、前述のとおり、前記第1の粉砕工程直後に、ゲル含有液のゲル濃度を測定し、前記ゲル濃度が所定の数値範囲内である前記液のみを前記第2の粉砕工程に供することで、前記ゲル含有液の濃度管理を行なっても良い。   For example, as described above, immediately after the first pulverization step, the gel concentration of the gel-containing liquid is measured, and only the liquid having the gel concentration within a predetermined numerical range is used for the second pulverization step. Thus, the concentration of the gel-containing liquid may be managed.

前記多孔体ゲルの粉砕方法は、特に制限されず、例えば、高圧メディアレス粉砕装置、超音波ホモジナイザー、高速回転ホモジナイザー、高圧押し出し粉砕装置、その他のキャビテーション現象を用いる湿式メディアレス粉砕装置等により行うことができる。前記第1の粉砕工程及び前記第2の粉砕工程を同一の粉砕方法を施してもよいし、互いに異なる粉砕方法を施してもよいが、互いに異なる粉砕方法を施すことが好ましい。   The method for pulverizing the porous gel is not particularly limited, and may be performed by, for example, a high-pressure medialess pulverizer, an ultrasonic homogenizer, a high-speed rotary homogenizer, a high-pressure extrusion pulverizer, or other wet medialess pulverizer using a cavitation phenomenon. Can do. The first pulverization step and the second pulverization step may be performed by the same pulverization method or by different pulverization methods, but it is preferable to perform different pulverization methods.

前記粉砕方法として、前記第1の粉砕工程及び前記第2の粉砕工程の少なくとも一方を、エネルギーを制御することにより前記多孔体ゲルを粉砕する方法で施すことが好ましい。前記エネルギーを制御することにより前記多孔体ゲルを粉砕する方法としては、例えば、高圧メディアレス粉砕装置等により行う方法が挙げられる。   As the pulverization method, it is preferable to perform at least one of the first pulverization step and the second pulverization step by a method of pulverizing the porous gel by controlling energy. Examples of the method of pulverizing the porous gel by controlling the energy include a method performed by a high-pressure medialess pulverizer.

超音波により前記多孔体ゲルを粉砕する方法では、粉砕強度が強いが、粉砕制御(加減)が難しい。これに対し、エネルギーを制御することにより前記多孔体ゲルを粉砕する方法であれば、前記粉砕を制御(加減)しながら粉砕することができる。これにより、限られた仕事量で均一なゲル粉砕物含有液を製造することができる。このため、前記ゲル粉砕物含有液を、例えば、量産ベースで製造可能である。   In the method of pulverizing the porous gel with ultrasonic waves, the pulverization strength is strong, but pulverization control (adjustment) is difficult. On the other hand, if it is the method of grind | pulverizing the said porous body gel by controlling energy, it can grind | pulverize, controlling (adjusting) the said grinding | pulverization. Thereby, a uniform gel pulverized product-containing liquid can be produced with a limited amount of work. For this reason, the gel pulverized product-containing liquid can be produced, for example, on a mass production basis.

ボールミル等のメディア粉砕を行う装置は、例えば、粉砕時にゲルの空隙構造を物理的に破壊するのに対し、ホモジナイザー等のキャビテーション方式粉砕装置は、例えば、メディアレス方式のため、ゲル三次元構造にすでに内包されている比較的弱い結合の多孔質粒子接合面を、高速のせん断力で剥離する。このように、前記多孔体ゲルを粉砕することで、新たなゾル三次元構造が得られ、前記三次元構造は、例えば、塗工膜の形成において、一定範囲の粒度分布をもつ空隙構造を保持することができ、塗工・乾燥時の堆積による空隙構造を再形成できる。前記粉砕の条件は、特に制限されず、例えば、瞬間的に高速の流れを与えることで、溶媒を揮発させることなくゲルを粉砕することができることが好ましい。例えば、前述のような粒度バラツキ(例えば、体積平均粒子径または粒度分布)の粉砕物となるように粉砕することが好ましい。仮に、粉砕時間・強度等の仕事量が不足した場合は、例えば、粗粒が残ることとなり、緻密な細孔を形成できず、外観欠点も増加し、高い品質を得ることができない可能性がある。一方で、前記仕事量が過多な場合は、例えば、所望の粒度分布よりも微細なゾル粒子となり、塗工・乾燥後に堆積した空隙サイズが微細となり、所望の空隙率に満たない可能性がある。   For example, a device that performs media grinding such as a ball mill physically destroys the void structure of the gel during grinding, whereas a cavitation type grinding device such as a homogenizer has a three-dimensional gel structure because it is medialess. The relatively weakly bonded porous particle bonding surface already contained is peeled off with a high-speed shearing force. Thus, by pulverizing the porous gel, a new sol three-dimensional structure is obtained, and the three-dimensional structure retains a void structure having a certain range of particle size distribution, for example, in the formation of a coating film. The void structure can be re-formed by deposition during coating and drying. The conditions for the pulverization are not particularly limited. For example, it is preferable that the gel can be pulverized without volatilizing the solvent by instantaneously applying a high-speed flow. For example, it is preferable to grind so as to obtain a pulverized product having a particle size variation as described above (for example, a volume average particle size or a particle size distribution). If the amount of work such as pulverization time and strength is insufficient, for example, coarse particles remain, and fine pores cannot be formed, appearance defects increase, and high quality may not be obtained. is there. On the other hand, when the work amount is excessive, for example, the sol particles are finer than the desired particle size distribution, and the void size deposited after coating / drying may become fine and may not satisfy the desired porosity. .

前記第1の粉砕工程および前記第2の粉砕工程の少なくとも一方において、前記液のせん断粘度を測定しながら前記多孔体の粉砕を制御することが好ましい。具体的な方法としては、例えば、前記粉砕工程の途中段階で、所望のせん断粘度及び極めて優れた均一性を両立したゾル液を調整する方法、インラインで前記液のせん断粘度をモニターし、前記粉砕工程にフィードバックする方法が挙げられる。これにより、所望のせん断粘度及び極めて優れた均一性を両立したゲル粉砕物含有液を製造可能である。このため、例えば、前記ゲル粉砕物含有液を、その用途に応じて、特性を制御する事ができる。   In at least one of the first pulverization step and the second pulverization step, it is preferable to control the pulverization of the porous body while measuring the shear viscosity of the liquid. As a specific method, for example, in the middle of the pulverization step, a method of adjusting a sol liquid that has both a desired shear viscosity and extremely excellent uniformity, the in-line shear viscosity of the liquid is monitored, and the pulverization is performed. The method of feeding back to a process is mentioned. Thereby, it is possible to produce a gel pulverized product-containing liquid having both desired shear viscosity and extremely excellent uniformity. For this reason, for example, the characteristics of the gel pulverized product-containing liquid can be controlled according to the application.

前記粉砕工程後、前記多孔体ゲルが前記ケイ素化合物ゲルである場合、前記粉砕物に含まれる残留シラノール基の割合は、特に制限されず、例えば、前記熟成処理後のケイ素化合物ゲルについて例示した範囲と同様である。   When the porous gel is the silicon compound gel after the pulverization step, the ratio of the residual silanol groups contained in the pulverized product is not particularly limited, for example, the range exemplified for the silicon compound gel after the aging treatment It is the same.

本発明の製造方法において、さらに前記粉砕工程(前記第1の粉砕工程および前記第2の粉砕工程)の少なくとも一方の後に、分級工程を行ってもよい。前記分級工程は、前記多孔体ゲルの粒子を分級する。前記「分級」とは、例えば、前記多孔体ゲルの粒子を、粒径に応じて分別することをいう。分級の方法は、特に制限されないが、篩を用いて行うことができる。このように、複数段階で粉砕処理を施すことにより、前述のとおり、均一性が極めて優れたものであるため、光学部材等の用途に適用した場合、その外観を良好なものとすることができるが、さらに分級処理を施すことにより、その外観をより良好なものとすることができる。   In the production method of the present invention, a classification step may be performed after at least one of the pulverization steps (the first pulverization step and the second pulverization step). In the classification step, the particles of the porous gel are classified. The “classification” refers to, for example, sorting the particles of the porous gel according to the particle size. The classification method is not particularly limited, but can be performed using a sieve. In this way, by performing the pulverization process in a plurality of stages, the uniformity is extremely excellent as described above, and therefore, when applied to uses such as an optical member, the appearance can be improved. However, the appearance can be further improved by further performing the classification treatment.

前記粉砕工程及び任意の前記分級工程後、前記粉砕物を含む前記溶媒における前記粉砕物の割合は、特に制限されず、例えば、前述した前記本発明のゲル粉砕物含有液における条件が例示できる。前記割合は、例えば、前記粉砕工程後における前記粉砕物を含む溶媒そのものの条件でもよいし、前記粉砕工程後であって、前記ゲル粉砕物含有液として使用する前に、調整された条件であってもよい。   The ratio of the pulverized product in the solvent containing the pulverized product after the pulverizing step and the optional classification step is not particularly limited, and examples thereof include the conditions in the gel pulverized product-containing liquid of the present invention described above. The ratio may be, for example, the condition of the solvent itself containing the pulverized product after the pulverization step, or the adjusted condition after the pulverization step and before use as the gel pulverized product-containing liquid. May be.

以上のようにして、前記微細孔粒子(ゲル状化合物の粉砕物)を含む液(例えば懸濁液)を作製することができる。さらに、前記微細孔粒子を含む液を作製した後に、または作製工程中に、前記微細孔粒子どうしを化学的に結合させる触媒を加えることにより、前記微細孔粒子および前記触媒を含む含有液を作製することができる。前記触媒の添加量は、特に限定されないが、前記ゲル状ケイ素化合物の粉砕物の重量に対し、例えば、0.01〜20重量%、0.05〜10重量%、または0.1〜5重量%である。前記触媒は、例えば、前記微細孔粒子同士の架橋結合を促進する触媒であっても良い。前記微細孔粒子どうしを化学的に結合させる化学反応としては、シリカゾル分子に含まれる残留シラノール基の脱水縮合反応を利用することが好ましい。シラノール基の水酸基同士の反応を前記触媒で促進することで、短時間で空隙構造を硬化させる連続成膜が可能である。前記触媒としては、例えば、光活性触媒および熱活性触媒が挙げられる。前記光活性触媒によれば、例えば、前記空隙層形成工程において、加熱によらずに前記微細孔粒子どうしを化学的に結合(例えば架橋結合)させることができる。これによれば、例えば、前記空隙層形成工程において、前記空隙層全体の収縮が起こりにくいため、より高い空隙率を維持できる。また、前記触媒に加え、またはこれに代えて、触媒を発生する物質(触媒発生剤)を用いても良い。例えば、前記光活性触媒に加え、またはこれに代えて、光により触媒を発生する物質(光触媒発生剤)を用いても良いし、前記熱活性触媒に加え、またはこれに代えて、熱により触媒を発生する物質(熱触媒発生剤)を用いても良い。前記光触媒発生剤としては、特に限定されないが、例えば、光塩基発生剤(光照射により塩基性触媒を発生する物質)、光酸発生剤(光照射により酸性触媒を発生する物質)等が挙げられ、光塩基発生剤が好ましい。前記光塩基発生剤としては、例えば、9−アントリルメチル N,N−ジエチルカルバメート(9-anthrylmethyl N,N-diethylcarbamate、商品名WPBG−018)、(E)−1−[3−(2−ヒドロキシフェニル)−2−プロペノイル]ピペリジン((E)-1-[3-(2-hydroxyphenyl)-2-propenoyl]piperidine、商品名WPBG−027)、1−(アントラキノン−2−イル)エチル イミダゾールカルボキシレート(1-(anthraquinon-2-yl)ethyl imidazolecarboxylate、商品名WPBG−140)、2−ニトロフェニルメチル 4−メタクリロイルオキシピペリジン−1−カルボキシラート(商品名WPBG−165)、1,2−ジイソプロピル−3−〔ビス(ジメチルアミノ)メチレン〕グアニジウム 2−(3−ベンゾイルフェニル)プロピオナート(商品名WPBG−266)、1,2−ジシクロヘキシル−4,4,5,5−テトラメチルビグアニジウム n−ブチルトリフェニルボラート(商品名WPBG−300)、および2-(9-オキソキサンテン-2-イル)プロピオン酸1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デカ-5-エン(東京化成工業株式会社)、4-ピペリジンメタノールを含む化合物(商品名HDPD-PB100:ヘレウス社製)等が挙げられる。なお、前記「WPBG」を含む商品名は、いずれも和光純薬工業株式会社の商品名である。前記光酸発生剤としては、例えば、芳香族スルホニウム塩(商品名SP-170:ADEKA社)、トリアリールスルホニウム塩(商品名CPI101A:サンアプロ社)、芳香族ヨードニウム塩(商品名Irgacure250:チバ・ジャパン社)等が挙げられる。また、前記微細孔粒子どうしを化学的に結合させる触媒は、前記光活性触媒および前記光触媒発生剤に限定されず、例えば、熱活性触媒または熱触媒発生剤でも良い。前記微細孔粒子どうしを化学的に結合させる触媒は、例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム等の塩基触媒、塩酸、酢酸、シュウ酸等の酸触媒等が挙げられる。これらの中で、塩基触媒が好ましい。前記微細孔粒子どうしを化学的に結合させる触媒もしくは触媒発生剤は、例えば、前記粉砕物(微細孔粒子)を含むゾル粒子液(例えば懸濁液)に、塗工直前に添加して使用する、または前記触媒もしくは触媒発生剤を溶媒に混合した混合液として使用することができる。前記混合液は、例えば、前記ゾル粒子液に直接添加して溶解した塗工液、前記触媒もしくは触媒発生剤を溶媒に溶解した溶液、または、前記触媒もしくは触媒発生剤を溶媒に分散した分散液でもよい。前記溶媒は、特に制限されず、例えば、水、緩衝液等が挙げられる。   As described above, a liquid (for example, a suspension) containing the fine pore particles (a pulverized product of the gel compound) can be produced. Further, after the liquid containing the fine pore particles is produced or during the production process, a catalyst that chemically bonds the fine pore particles is added to produce the liquid containing the fine pore particles and the catalyst. can do. Although the addition amount of the catalyst is not particularly limited, for example, 0.01 to 20% by weight, 0.05 to 10% by weight, or 0.1 to 5% by weight with respect to the weight of the pulverized product of the gel silicon compound. %. The catalyst may be, for example, a catalyst that promotes cross-linking between the microporous particles. As a chemical reaction for chemically bonding the fine pore particles, it is preferable to use a dehydration condensation reaction of residual silanol groups contained in silica sol molecules. By promoting the reaction between the hydroxyl groups of the silanol group with the catalyst, it is possible to form a continuous film that cures the void structure in a short time. Examples of the catalyst include a photoactive catalyst and a thermally active catalyst. According to the photoactive catalyst, for example, in the void layer forming step, the fine pore particles can be chemically bonded (for example, crosslinked) without being heated. According to this, for example, in the gap layer forming step, since the shrinkage of the entire gap layer hardly occurs, a higher porosity can be maintained. In addition to or instead of the catalyst, a substance that generates a catalyst (catalyst generator) may be used. For example, in addition to or instead of the photoactive catalyst, a substance that generates a catalyst by light (photocatalyst generator) may be used, or in addition to or instead of the thermally active catalyst A substance that generates water (thermal catalyst generator) may be used. The photocatalyst generator is not particularly limited, and examples thereof include a photobase generator (a substance that generates a basic catalyst by light irradiation), a photoacid generator (a substance that generates an acidic catalyst by light irradiation), and the like. A photobase generator is preferred. Examples of the photobase generator include 9-anthrylmethyl N, N-diethylcarbamate (trade name WPBG-018), (E) -1- [3- (2- Hydroxyphenyl) -2-propenoyl] piperidine ((E) -1- [3- (2-hydroxyphenyl) -2-propenoyl] piperidine, trade name WPBG-027), 1- (anthraquinone-2-yl) ethyl imidazolecarboxy Rate (1- (anthraquinon-2-yl) ethyl imidazolecarboxylate, trade name WPBG-140), 2-nitrophenylmethyl 4-methacryloyloxypiperidine-1-carboxylate (trade name WPBG-165), 1,2-diisopropyl- 3- [bis (dimethylamino) methylene] guanidinium 2- (3-benzoylphenyl) propionate (trade name WPBG-266), 1,2 -Dicyclohexyl-4,4,5,5-tetramethylbiguanidinium n-butyltriphenylborate (trade name WPBG-300) and 2- (9-oxoxanthen-2-yl) propionic acid 1,5, 7-triazabicyclo [4.4.0] dec-5-ene (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), a compound containing 4-piperidinemethanol (trade name HDPD-PB100: manufactured by Heraeus), and the like. The trade names including “WPBG” are trade names of Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Examples of the photoacid generator include aromatic sulfonium salts (trade name SP-170: ADEKA), triarylsulfonium salts (trade name CPI101A: San Apro), and aromatic iodonium salts (trade name Irgacure 250: Ciba Japan). Company). Further, the catalyst for chemically bonding the fine pore particles is not limited to the photoactive catalyst and the photocatalyst generator, and may be a thermal active catalyst or a thermal catalyst generator, for example. Examples of the catalyst for chemically bonding the fine pore particles include base catalysts such as potassium hydroxide, sodium hydroxide and ammonium hydroxide, and acid catalysts such as hydrochloric acid, acetic acid and oxalic acid. Of these, base catalysts are preferred. The catalyst or catalyst generator for chemically bonding the fine pore particles is added to a sol particle liquid (for example, suspension) containing the pulverized material (fine pore particles), for example, immediately before coating. Alternatively, it can be used as a mixed solution in which the catalyst or the catalyst generator is mixed with a solvent. The mixed liquid is, for example, a coating liquid dissolved by directly adding to the sol particle liquid, a solution in which the catalyst or catalyst generator is dissolved in a solvent, or a dispersion in which the catalyst or catalyst generator is dispersed in a solvent. But you can. The solvent is not particularly limited, and examples thereof include water and a buffer solution.

[2.ゲル粉砕物含有液の使用方法]
本発明のゲル粉砕物含有液の使用方法として、以下に、前記機能性多孔体の一例であるシリコーン多孔体の製造方法を例示するが、本発明は、これには限定されない。
[2. How to use liquid containing gel crushed material]
As a method for using the gel pulverized product-containing liquid of the present invention, a method for producing a silicone porous body, which is an example of the functional porous body, will be exemplified below, but the present invention is not limited thereto.

前記シリコーン多孔体の製造方法は、例えば、前記本発明のゲル粉砕物含有液を用いて、前記シリコーン多孔体の前駆体を形成する前駆体形成工程、および、前記前駆体に含まれる前記ゲル粉砕物含有液の前記粉砕物同士を化学的に結合させる結合工程を含むことを特徴とする。前記前駆体は、例えば、塗工膜ということもできる。   The method for producing the silicone porous body includes, for example, a precursor forming step of forming a precursor of the silicone porous body using the gel pulverized material-containing liquid of the present invention, and the gel pulverization included in the precursor It includes a bonding step for chemically bonding the pulverized material-containing liquids together. The precursor can also be referred to as a coating film, for example.

前記シリコーン多孔体の製造方法によれば、例えば、空気層と同様の機能を奏する多孔質構造が形成される。その理由は、例えば、以下のように推測されるが、本発明は、この推測には制限されない。   According to the method for producing a porous silicone body, for example, a porous structure having the same function as an air layer is formed. The reason is estimated as follows, for example, but the present invention is not limited to this estimation.

前記シリコーン多孔体の製造方法で使用する前記本発明のゲル粉砕物含有液は、前記ケイ素化合物ゲルの粉砕物を含むことから、前記ゲル状シリカ化合物の三次元構造が、三次元基本構造に分散された状態となっている。このため、前記シリコーン多孔体の製造方法では、例えば、前記ゲル粉砕物含有液を用いて前記前駆体(例えば、塗工膜)を形成すると、前記三次元基本構造が堆積され、前記三次元基本構造に基づく空隙構造が形成される。つまり、前記シリコーン多孔体の製造方法によれば、前記ケイ素化合物ゲルの三次元構造とは異なる、前記三次元基本構造の前記粉砕物から形成された新たな三次元構造が形成される。また、前記シリコーン多孔体の製造方法においては、さらに、前記粉砕物同士の化学的に結合させるため、前記新たな三次元構造が固定化される。このため、前記シリコーン多孔体の製造方法により得られる前記シリコーン多孔体は、空隙を有する構造であるが、十分な強度と可撓性とを維持できる。本発明により得られるシリコーン多孔体は、例えば、空隙を利用する部材として、断熱材、吸音材、光学部材、インク受像層等の幅広い分野の製品に使うことが可能で、さらに、各種機能を付与した積層フィルムを作製することができる。   Since the gel pulverized product-containing liquid of the present invention used in the method for producing the porous silicon body includes the pulverized product of the silicon compound gel, the three-dimensional structure of the gel-like silica compound is dispersed in the three-dimensional basic structure. It has become a state. Therefore, in the method for producing a porous silicone body, for example, when the precursor (for example, coating film) is formed using the gel pulverized product-containing liquid, the three-dimensional basic structure is deposited, and the three-dimensional basic structure is deposited. A void structure based on the structure is formed. That is, according to the method for producing a porous silicone body, a new three-dimensional structure formed from the pulverized product of the three-dimensional basic structure, which is different from the three-dimensional structure of the silicon compound gel, is formed. Moreover, in the manufacturing method of the said porous silicone body, in order to couple | bond the said pulverized material further chemically, the said new three-dimensional structure is fixed. For this reason, although the said silicone porous body obtained by the manufacturing method of the said silicone porous body is a structure which has a space | gap, it can maintain sufficient intensity | strength and flexibility. The silicone porous body obtained by the present invention can be used for products in a wide range of fields such as a heat insulating material, a sound absorbing material, an optical member, an ink image-receiving layer, etc. A laminated film can be produced.

前記シリコーン多孔体の製造方法は、特に記載しない限り、前記本発明のゲル粉砕物含有液の説明を援用できる。   The description of the gel pulverized product-containing liquid of the present invention can be used in the method for producing the silicone porous body, unless otherwise specified.

前記多孔体の前駆体の形成工程においては、例えば、前記本発明のゲル粉砕物含有液を、前記基材上に塗工する。本発明のゲル粉砕物含有液は、例えば、基材上に塗工し、前記塗工膜を乾燥した後に、前記結合工程により前記粉砕物同士を化学的に結合(例えば、架橋)することで、一定レベル以上の膜強度を有する空隙層を、連続成膜することが可能である。   In the step of forming the porous body precursor, for example, the gel pulverized product-containing liquid of the present invention is applied onto the substrate. The gel pulverized product-containing liquid of the present invention is applied, for example, on a base material, and after the coating film is dried, the pulverized product is chemically bonded (for example, crosslinked) by the bonding step. It is possible to continuously form a void layer having a film strength above a certain level.

前記基材に対する前記ゲル粉砕物含有液の塗工量は、特に制限されず、例えば、所望の前記シリコーン多孔体の厚み等に応じて、適宜設定できる。具体例として、厚み0.1〜1000μmの前記シリコーン多孔体を形成する場合、前記基材に対する前記ゲル粉砕物含有液の塗工量は、前記基材の面積1mあたり、例えば、前記粉砕物0.01〜60000μg、0.1〜5000μg、1〜50μgである。前記ゲル粉砕物含有液の好ましい塗工量は、例えば、液の濃度や塗工方式等と関係するため、一義的に定義することは難しいが、生産性を考慮すると、できるだけ薄層で塗工することが好ましい。塗布量が多すぎると、例えば、溶媒が揮発する前に乾燥炉で乾燥される可能性が高くなる。これにより、溶媒中でナノ粉砕ゾル粒子が沈降・堆積し、空隙構造を形成する前に、溶媒が乾燥することで、空隙の形成が阻害されて空隙率が大きく低下する可能性がある。一方で、塗布量が薄過ぎると、基材の凹凸・親疎水性のバラツキ等により塗工ハジキが発生するリスクが高くなる可能性がある。 The coating amount of the gel pulverized product-containing liquid on the substrate is not particularly limited, and can be appropriately set according to, for example, the desired thickness of the porous silicone body. As a specific example, when the silicone porous body having a thickness of 0.1 to 1000 μm is formed, the amount of the gel pulverized product-containing liquid applied to the substrate is, for example, the pulverized product per 1 m 2 of the substrate. 0.01 to 60000 μg, 0.1 to 5000 μg, and 1 to 50 μg. The preferable coating amount of the gel pulverized product-containing liquid is, for example, related to the concentration of the liquid, the coating method, etc., and thus it is difficult to define it uniquely. It is preferable to do. When there is too much application quantity, possibility that it will be dried with a drying furnace before a solvent volatilizes will become high, for example. As a result, the nano-ground sol particles settle and deposit in the solvent, and the solvent is dried before the void structure is formed, so that void formation may be hindered and the porosity may be greatly reduced. On the other hand, if the coating amount is too thin, there is a possibility that the risk of occurrence of coating repellency may increase due to unevenness of the base material, variation in hydrophilicity / hydrophobicity, or the like.

前記基材に前記ゲル粉砕物含有液を塗工した後、前記多孔体の前駆体(塗工膜)に乾燥処理を施してもよい。前記乾燥処理によって、例えば、前記多孔体の前駆体中の前記溶媒(前記ゲル粉砕物含有液に含まれる溶媒)を除去するだけでなく、乾燥処理中に、ゾル粒子を沈降・堆積させ、空隙構造を形成させることを目的としている。前記乾燥処理の温度は、例えば、50〜250℃、60〜150℃、70〜130℃であり、前記乾燥処理の時間は、例えば、0.1〜30分、0.2〜10分、0.3〜3分である。乾燥処理温度、および時間については、例えば、連続生産性や高い空隙率の発現の関連では、より低く短いほうが好ましい。条件が厳しすぎると、例えば、基材が樹脂フィルムの場合、前記基材のガラス転移温度に近づくことで、前記基材が乾燥炉の中で伸展してしまい、塗工直後に、形成された空隙構造にクラック等の欠点が発生する可能性がある。一方で、条件が緩すぎる場合、例えば、乾燥炉を出たタイミングで残留溶媒を含むため、次工程でロールと擦れた際に、スクラッチ傷が入る等の外観上の不具合が発生する可能性がある。   After the gel pulverized product-containing liquid is applied to the base material, a drying treatment may be applied to the porous body precursor (coating film). By the drying treatment, for example, not only the solvent (the solvent contained in the gel pulverized product-containing liquid) in the precursor of the porous body is removed, but also the sol particles are settled and deposited during the drying treatment. The purpose is to form a structure. The temperature of the drying treatment is, for example, 50 to 250 ° C., 60 to 150 ° C., 70 to 130 ° C., and the time of the drying treatment is, for example, 0.1 to 30 minutes, 0.2 to 10 minutes, 0 .3-3 minutes. The drying process temperature and time are preferably lower and shorter in relation to, for example, continuous productivity and high porosity. If the conditions are too strict, for example, when the substrate is a resin film, the substrate is extended in a drying furnace by being close to the glass transition temperature of the substrate, and formed immediately after coating. Defects such as cracks may occur in the void structure. On the other hand, if the conditions are too loose, for example, since the residual solvent is included at the time of leaving the drying furnace, there is a possibility that defects in appearance such as scratches will occur when rubbing with the roll in the next process. is there.

前記乾燥処理は、例えば、自然乾燥でもよいし、加熱乾燥でもよいし、減圧乾燥でもよい。前記乾燥方法は、特に制限されず、例えば、一般的な加熱手段が使用できる。前記加熱手段は例えば、熱風器、加熱ロール、遠赤外線ヒーター等が挙げられる。中でも、工業的に連続生産することを前提とした場合は、加熱乾燥を用いることが好ましい。また、使用される溶媒については、乾燥時の溶媒揮発に伴う収縮応力の発生、それによる空隙層(前記シリコーン多孔体)のクラック現象を抑える目的で、表面張力が低い溶媒が好ましい。前記溶媒としては、例えば、イソプロピルアルコール(IPA)に代表される低級アルコール、ヘキサン、ペルフルオロヘキサン等が挙げられるが、これらに限定されない。   The drying treatment may be, for example, natural drying, heat drying, or vacuum drying. The drying method is not particularly limited, and for example, a general heating means can be used. Examples of the heating means include a hot air fan, a heating roll, and a far infrared heater. Above all, when it is premised on industrial continuous production, it is preferable to use heat drying. As the solvent used, a solvent having a low surface tension is preferable for the purpose of suppressing the generation of shrinkage stress accompanying the solvent volatilization during drying and the cracking phenomenon of the void layer (the silicone porous body). Examples of the solvent include, but are not limited to, lower alcohols typified by isopropyl alcohol (IPA), hexane, perfluorohexane, and the like.

前記基材は、特に制限されず、例えば、熱可塑性樹脂製の基材、ガラス製の基材、シリコンに代表される無機基板、熱硬化性樹脂等で成形されたプラスチック、半導体等の素子、カーボンナノチュープに代表される炭素繊維系材料等が好ましく使用できるが、これらに限定されない。前記基材の形態は、例えば、フィルム、プレート等があげられる。前記熱可塑性樹脂は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、アクリル、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)、シクロオレフィンポリマー(COP)、トリアセテート(TAC)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等があげられる。   The substrate is not particularly limited, for example, a thermoplastic resin substrate, a glass substrate, an inorganic substrate typified by silicon, a plastic molded with a thermosetting resin, an element such as a semiconductor, A carbon fiber-based material typified by carbon nanotube can be preferably used, but is not limited thereto. Examples of the form of the substrate include a film and a plate. Examples of the thermoplastic resin include polyethylene terephthalate (PET), acrylic, cellulose acetate propionate (CAP), cycloolefin polymer (COP), triacetate (TAC), polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene (PE), and polypropylene. (PP).

前記シリコーン多孔体の製造方法において、前記結合工程は、前記多孔体の前駆体(塗工膜)に含まれる前記粉砕物同士を化学的に結合させる工程である。前記結合工程によって、例えば、前記多孔体の前駆体における前記粉砕物の三次元構造が、固定化される。従来の焼結による固定化を行う場合は、例えば、200℃以上の高温処理を行うことで、シラノール基の脱水縮合、シロキサン結合の形成を誘発する。本発明における前記結合工程においては、上記の脱水縮合反応を触媒する各種添加剤を反応させることで、例えば、基材が樹脂フィルムの場合に、前記基材にダメージを起こすことなく、100℃前後の比較的低い乾燥温度、および数分未満の短い処理時間で、連続的に空隙構造を形成、固定化することができる。   In the method for producing a porous silicone body, the bonding step is a step of chemically bonding the pulverized products contained in the porous body precursor (coating film). By the bonding step, for example, the three-dimensional structure of the pulverized material in the precursor of the porous body is fixed. When fixing by conventional sintering, for example, high temperature treatment at 200 ° C. or higher induces dehydration condensation of silanol groups and formation of siloxane bonds. In the bonding step of the present invention, by reacting various additives that catalyze the above dehydration condensation reaction, for example, when the substrate is a resin film, the substrate is not damaged, and the temperature is around 100 ° C. The void structure can be continuously formed and fixed at a relatively low drying temperature and a short processing time of less than a few minutes.

前記化学的に結合させる方法は、特に制限されず、例えば、前記ケイ素化合物ゲルの種類に応じて、適宜決定できる。具体例として、前記化学的な結合は、例えば、前記粉砕物同士の化学的な架橋結合により行うことができ、その他にも、例えば、酸化チタン等の無機粒子等を、前記粉砕物に添加した場合、前記無機粒子と前記粉砕物とを化学的に架橋結合させることも考えられる。また、酵素等の生体触媒を担持させる場合も、触媒活性点とは別の部位と前記粉砕物とを化学架橋結合させる場合もある。したがって、本発明は、例えば、前記ゾル粒子同士で形成する空隙層(シリコーン多孔体)だけでなく、有機無機ハイブリッド空隙層、ホストゲスト空隙層等の応用展開が考えられるが、これらに限定されない。   The method of chemically bonding is not particularly limited, and can be appropriately determined according to, for example, the type of the silicon compound gel. As a specific example, the chemical bonding can be performed by, for example, chemical cross-linking between the pulverized products, and, for example, inorganic particles such as titanium oxide are added to the pulverized product. In this case, it is conceivable to chemically cross-link the inorganic particles and the pulverized product. In addition, when a biocatalyst such as an enzyme is supported, a site other than the catalytic active site and the pulverized product may be chemically crosslinked. Therefore, the present invention can be applied to, for example, not only a void layer (silicone porous body) formed by the sol particles but also an organic-inorganic hybrid void layer, a host guest void layer, and the like, but is not limited thereto.

前記結合工程は、例えば、前記ケイ素化合物ゲルの粉砕物の種類に応じて、触媒存在下での化学反応により行うことができる。本発明における化学反応としては、前記ケイ素化合物ゲルの粉砕物に含まれる残留シラノール基の脱水縮合反応を利用することが好ましい。シラノール基の水酸基同士の反応を前記触媒で促進することで、短時間で空隙構造を硬化させる連続成膜が可能である。前記触媒としては、例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウム等の塩基触媒、塩酸、酢酸、シュウ酸等の酸触媒等が挙げられるが、これらに限定されない。前記脱水縮合反応の触媒は、塩基触媒が特に好ましい。また、光(例えば紫外線)を照射することで触媒活性が発現する、光酸発生触媒や光塩基発生触媒等も好ましく用いることができる。光酸発生触媒および光塩基発生触媒としては、特に限定されないが、例えば、前述のとおりである。前記触媒は、例えば、前述のとおり、前記粉砕物を含むゾル粒子液に、塗工直前に添加して使用する、または、前記触媒を溶媒に混合した混合液として使用することが好ましい。前記混合液は、例えば、前記ゾル粒子液に直接添加して溶解した塗工液、前記触媒を溶媒に溶解した溶液、前記触媒を溶媒に分散した分散液でもよい。前記溶媒は、特に制限されず、前述のとおり、例えば、水、緩衝液等が挙げられる。   The bonding step can be performed, for example, by a chemical reaction in the presence of a catalyst depending on the type of pulverized product of the silicon compound gel. As the chemical reaction in the present invention, it is preferable to use a dehydration condensation reaction of residual silanol groups contained in the pulverized product of the silicon compound gel. By promoting the reaction between the hydroxyl groups of the silanol group with the catalyst, it is possible to form a continuous film that cures the void structure in a short time. Examples of the catalyst include base catalysts such as potassium hydroxide, sodium hydroxide and ammonium hydroxide, and acid catalysts such as hydrochloric acid, acetic acid and oxalic acid, but are not limited thereto. The catalyst for the dehydration condensation reaction is particularly preferably a base catalyst. In addition, a photoacid generating catalyst, a photobase generating catalyst, or the like that exhibits catalytic activity when irradiated with light (for example, ultraviolet rays) can be preferably used. Although it does not specifically limit as a photo-acid generation catalyst and a photobase generation catalyst, For example, it is as above-mentioned. For example, as described above, the catalyst is preferably added to the sol particle liquid containing the pulverized product immediately before coating, or used as a mixed liquid in which the catalyst is mixed with a solvent. The mixed liquid may be, for example, a coating liquid that is directly added and dissolved in the sol particle liquid, a solution in which the catalyst is dissolved in a solvent, or a dispersion liquid in which the catalyst is dispersed in a solvent. The solvent is not particularly limited, and examples thereof include water and a buffer solution as described above.

また、例えば、本発明のゲル含有液には、さらに、前記ゲルの粉砕物同士を間接的に結合させるための架橋補助剤を添加してもよい。この架橋補助剤が、粒子(前記粉砕物)同士の間に入り込み、粒子と架橋補助剤が各々相互作用もしくは結合することで、距離的に多少離れた粒子同士も結合させることが可能であり、効率よく強度を上げることが可能となる。前記架橋補助剤としては、多架橋シランモノマーが好ましい。前記多架橋シランモノマーは、具体的には、例えば、2以上3以下のアルコキシシリル基を有し、アルコキシシリル基間の鎖長が炭素数1以上10以下であっても良く、炭素以外の元素も含んでもよい。前記架橋補助剤としては、例えば、ビス(トリメトキシシリル)エタン、ビス(トリエトキシシリル)エタン、ビス(トリメトキシシリル)メタン、ビス(トリエトキシシリル)メタン、ビス(トリエトキシシリル)プロパン、ビス(トリメトキシシリル)プロパン、ビス(トリエトキシシリル)ブタン、ビス(トリメトキシシリル)ブタン、ビス(トリエトキシシリル)ペンタン、ビス(トリメトキシシリル)ペンタン、ビス(トリエトキシシリル)ヘキサン、ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン、ビス(トリメトキシシリル)-N-ブチル-N-プロピル-エタン-1,2-ジアミン、トリス-(3-トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、トリス-(3-トリエトキシシリルプロピル)イソシアヌレート等が挙げられる。この架橋補助剤の添加量としては、特に限定されないが、例えば、前記ケイ素化合物の粉砕物の重量に対して0.01〜20重量%、0.05〜15重量%、または0.1〜10重量%である。   In addition, for example, a crosslinking aid for indirectly bonding the pulverized products of the gel may be added to the gel-containing liquid of the present invention. This crosslinking aid enters between the particles (the pulverized product), and the particles and the crosslinking aid interact or bond with each other, so that it is possible to bind particles that are slightly apart in distance. The strength can be increased efficiently. As the crosslinking aid, a polycrosslinked silane monomer is preferable. Specifically, the multi-crosslinked silane monomer has, for example, an alkoxysilyl group having 2 or more and 3 or less, the chain length between alkoxysilyl groups may be 1 to 10 carbon atoms, and an element other than carbon May also be included. Examples of the crosslinking aid include bis (trimethoxysilyl) ethane, bis (triethoxysilyl) ethane, bis (trimethoxysilyl) methane, bis (triethoxysilyl) methane, bis (triethoxysilyl) propane, bis (Trimethoxysilyl) propane, bis (triethoxysilyl) butane, bis (trimethoxysilyl) butane, bis (triethoxysilyl) pentane, bis (trimethoxysilyl) pentane, bis (triethoxysilyl) hexane, bis (tri Methoxysilyl) hexane, bis (trimethoxysilyl) -N-butyl-N-propyl-ethane-1,2-diamine, tris- (3-trimethoxysilylpropyl) isocyanurate, tris- (3-triethoxysilylpropyl) ) Isocyanurate and the like. The addition amount of the crosslinking aid is not particularly limited, and for example, 0.01 to 20% by weight, 0.05 to 15% by weight, or 0.1 to 10% with respect to the weight of the pulverized product of the silicon compound. % By weight.

前記触媒存在下での化学反応は、例えば、事前に前記ゲル粉砕物含有液に添加された前記触媒もしくは触媒発生剤を含む前記塗工膜に対し光照射もしくは加熱、または、前記塗工膜に、前記触媒を吹き付けてから光照射もしくは加熱、または、前記触媒もしくは触媒発生剤を吹き付けながら光照射もしくは加熱することによって、行うことができる。例えば、前記触媒が光活性触媒である場合は、光照射により、前記微細孔粒子どうしを化学的に結合させて前記シリコーン多孔体を形成することができる。また、前記触媒が、熱活性触媒である場合は、加熱により、前記微細孔粒子どうしを化学的に結合させて前記シリコーン多孔体を形成することができる。前記光照射における光照射量(エネルギー)は、特に限定されないが、@360nm換算で、例えば、200〜800mJ/cm、250〜600mJ/cm、または300〜400mJ/cmである。照射量が十分でなく触媒発生剤の光吸収による分解が進まず効果が不十分となることを防止する観点からは、200mJ/cm以上の積算光量が良い。また、空隙層下の基材にダメージがかかり熱ジワが発生することを防止する観点からは、800mJ/cm以下の積算光量が良い。前記光照射における光の波長は、特に限定されないが、例えば、200〜500nm、300〜450nmである。前記光照射における光の照射時間は、特に限定されないが、例えば、0.1〜30分、0.2〜10分、0.3〜3分である。前記加熱処理の条件は、特に制限されず、前記加熱温度は、例えば、50〜250℃、60〜150℃、70〜130℃であり、前記加熱時間は、例えば、0.1〜30分、0.2〜10分、0.3〜3分である。また、使用される溶媒については、例えば、乾燥時の溶媒揮発に伴う収縮応力の発生、それによる空隙層のクラック現象を抑える目的で、表面張力が低い溶媒が好ましい。例えば、イソプロピルアルコール(IPA)に代表される低級アルコール、ヘキサン、ペルフルオロヘキサン等が挙げられるが、これらに限定されない。 The chemical reaction in the presence of the catalyst is, for example, light irradiation or heating on the coating film containing the catalyst or the catalyst generator previously added to the gel pulverized product-containing liquid, or on the coating film. It can be carried out by light irradiation or heating after spraying the catalyst, or by light irradiation or heating while spraying the catalyst or catalyst generator. For example, when the catalyst is a photoactive catalyst, the porous silicon body can be formed by chemically bonding the fine pore particles by light irradiation. Further, when the catalyst is a thermally active catalyst, the silicone porous body can be formed by chemically bonding the fine pore particles by heating. Light irradiation amount in the irradiation (energy) is not particularly limited, @ in 360nm terms, for example, 200~800mJ / cm 2, a 250~600mJ / cm 2 or 300~400mJ / cm 2,. From the viewpoint of preventing the irradiation amount from being insufficient and the decomposition due to light absorption of the catalyst generator from proceeding and preventing the effect from becoming insufficient, an integrated light amount of 200 mJ / cm 2 or more is good. Further, from the viewpoint of preventing the base material under the void layer from being damaged and generating thermal wrinkles, an integrated light amount of 800 mJ / cm 2 or less is good. Although the wavelength of the light in the said light irradiation is not specifically limited, For example, they are 200-500 nm and 300-450 nm. Although the light irradiation time in the said light irradiation is not specifically limited, For example, it is 0.1-30 minutes, 0.2-10 minutes, 0.3-3 minutes. The conditions for the heat treatment are not particularly limited, and the heating temperature is, for example, 50 to 250 ° C., 60 to 150 ° C., 70 to 130 ° C., and the heating time is, for example, 0.1 to 30 minutes, 0.2 to 10 minutes and 0.3 to 3 minutes. As the solvent used, for example, a solvent having a low surface tension is preferable for the purpose of suppressing the generation of shrinkage stress accompanying the solvent volatilization during drying and the cracking phenomenon of the void layer. Examples thereof include, but are not limited to, lower alcohols typified by isopropyl alcohol (IPA), hexane, perfluorohexane, and the like.

以上のようにして、シリコーン多孔体を製造することができる。なお、このようにして製造されるシリコーン多孔体を、以下において「本発明のシリコーン多孔体」ということがある。ただし、本発明のシリコーン多孔体の製造方法は、上記に限定されない。また、本発明のシリコーン多孔体は、例えば、本発明の高空隙層または本発明の高空隙率多孔体の1種であるということができる。   As described above, the silicone porous body can be produced. In addition, the silicone porous body manufactured in this way may be called "the silicone porous body of this invention" below. However, the manufacturing method of the silicone porous body of this invention is not limited above. Moreover, it can be said that the silicone porous body of this invention is 1 type of the high porosity layer of this invention, or the high porosity porous body of this invention, for example.

なお、得られた本発明のシリコーン多孔体に対し、例えば、加熱エージング等の処理をして強度を向上させる強度向上工程(以下「エージング工程」ともいう場合がある。)を行っても良い。例えば、本発明のシリコーン多孔体が樹脂フィルム上に積層されている場合、前記強度向上工程(エージング工程)により、前記樹脂フィルムに対する粘着ピール強度を向上させることができる。前記強度向上工程(エージング工程)においては、例えば、本発明のシリコーン多孔体を加熱しても良い。前記エージング工程における温度は、例えば40〜80℃、50〜70℃、55〜65℃である。前記反応の時間は、例えば5〜30hr、7〜25hr、または10〜20hrである。前記エージング工程においては、例えば、加熱温度を低温にすることで、前記シリコーン多孔体の収縮を抑制しながら粘着ピール強度を向上させ、高空隙率と強度の両立を達成できる。   In addition, you may perform the intensity | strength improvement process (henceforth an "aging process") which improves the intensity | strength, for example by processing heat aging etc. with respect to the obtained silicone porous body of this invention. For example, when the silicone porous body of the present invention is laminated on a resin film, the adhesive peel strength to the resin film can be improved by the strength improving step (aging step). In the said strength improvement process (aging process), you may heat the silicone porous body of this invention, for example. The temperature in the aging step is, for example, 40 to 80 ° C, 50 to 70 ° C, or 55 to 65 ° C. The reaction time is, for example, 5 to 30 hr, 7 to 25 hr, or 10 to 20 hr. In the aging step, for example, by lowering the heating temperature, the adhesive peel strength can be improved while suppressing the shrinkage of the silicone porous body, and both high porosity and strength can be achieved.

前記強度向上工程(エージング工程)において起こる現象およびメカニズムは不明であるが、例えば、本発明のシリコーン多孔体中に含まれる触媒により、前記微細孔粒子どうしの化学的な結合(例えば架橋反応)がさらに進むことにより、強度が向上すると考えられる。具体例として、前記シリコーン多孔体中に残留シラノール基(OH基)が存在する場合、前記残留シラノール基どうしが架橋反応により化学的に結合すると考えられる。なお、本発明のシリコーン多孔体中に含まれる触媒は、特に限定されないが、例えば、前記結合工程で用いた触媒でも良いし、前記結合工程で用いた光塩基発生触媒が光照射により発生した塩基性物質、前記結合工程で用いた光酸発生触媒が光照射により発生した酸性物質等でも良い。ただし、この説明は例示であり、本発明を限定しない。   Although the phenomenon and mechanism that occur in the strength improving step (aging step) are unknown, for example, the catalyst contained in the silicone porous body of the present invention causes chemical bonding (for example, cross-linking reaction) between the microporous particles. It is considered that the strength is improved by proceeding further. As a specific example, when residual silanol groups (OH groups) are present in the silicone porous body, it is considered that the residual silanol groups are chemically bonded to each other by a crosslinking reaction. The catalyst contained in the porous silicone material of the present invention is not particularly limited. For example, the catalyst used in the bonding step may be used, or the photobase generation catalyst used in the bonding step may be a base generated by light irradiation. The photoacid generating catalyst used in the binding step may be an acidic substance generated by light irradiation or the like. However, this description is illustrative and does not limit the present invention.

また、本発明のシリコーン多孔体上に、さらに粘接着層を形成しても良い(粘接着層形成工程)。具体的には、例えば、本発明のシリコーン多孔体上に、粘着剤または接着剤を塗布(塗工)することにより、前記粘接着層を形成しても良い。また、基材上に前記粘接着層が積層された粘着テープ等の、前記粘接着層側を、本発明のシリコーン多孔体上に貼り合せることにより、本発明のシリコーン多孔体上に前記粘接着層を形成しても良い。この場合、前記粘着テープ等の基材は、そのまま貼り合せたままにしても良いし、前記粘接着層から剥離しても良い。本発明において、「粘着剤」および「粘着層」は、例えば、被着体の再剥離を前提とした剤または層をいう。本発明において、「接着剤」および「接着層」は、例えば、被着体の再剥離を前提としない剤または層をいう。ただし、本発明において、「粘着剤」と「接着剤」は、必ずしも明確に区別できるものではなく、「粘着層」と「接着層」は、必ずしも明確に区別できるものではない。本発明において、前記粘接着層を形成する粘着剤または接着剤は特に限定されず、例えば、一般的な粘着剤または接着剤等が使用できる。前記粘着剤または接着剤としては、例えば、アクリル系、ビニルアルコール系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリエーテル系等のポリマー製接着剤、ゴム系接着剤等があげられる。また、グルタルアルデヒド、メラミン、シュウ酸等のビニルアルコール系ポリマーの水溶性架橋剤等から構成される接着剤等もあげられる。これら粘着剤および接着剤は、1種類のみ用いても、複数種類を併用(例えば、混合、積層等)しても良い。前記粘接着層の厚みは、特に制限されないが、例えば、0.1〜100μm、5〜50μm、10〜30μm、または12〜25μmである。   Moreover, you may form an adhesive layer further on the silicone porous body of this invention (adhesive layer formation process). Specifically, for example, the adhesive layer may be formed by applying (coating) a pressure-sensitive adhesive or an adhesive onto the silicone porous body of the present invention. In addition, the adhesive layer side such as an adhesive tape in which the adhesive layer is laminated on a base material is bonded onto the silicone porous body of the present invention, whereby the above-mentioned silicone porous body of the present invention is An adhesive layer may be formed. In this case, the base material such as the adhesive tape may be left as it is or may be peeled off from the adhesive layer. In the present invention, “adhesive” and “adhesive layer” refer to, for example, an agent or layer premised on re-peeling of the adherend. In the present invention, “adhesive” and “adhesive layer” refer to, for example, an agent or a layer that does not assume re-peeling of the adherend. However, in the present invention, “pressure-sensitive adhesive” and “adhesive” are not necessarily clearly distinguished, and “pressure-sensitive adhesive layer” and “adhesive layer” are not necessarily clearly distinguished. In this invention, the adhesive or adhesive which forms the said adhesive layer is not specifically limited, For example, a general adhesive or adhesive etc. can be used. Examples of the pressure-sensitive adhesive or adhesive include acrylic, vinyl alcohol, silicone, polyester, polyurethane, and polyether polymer adhesives, rubber adhesives, and the like. In addition, an adhesive composed of a water-soluble crosslinking agent of vinyl alcohol polymers such as glutaraldehyde, melamine, and oxalic acid can be used. These pressure-sensitive adhesives and adhesives may be used alone or in combination (for example, mixing, lamination, etc.). Although the thickness of the said adhesive layer is not restrict | limited in particular, For example, it is 0.1-100 micrometers, 5-50 micrometers, 10-30 micrometers, or 12-25 micrometers.

さらに、本発明のシリコーン多孔体を、前記粘接着層と反応させて、本発明のシリコーン多孔体と前記粘接着層との中間に配置された中間層を形成しても良い(中間層形成工程)。前記中間層により、例えば、本発明のシリコーン多孔体と前記粘接着層とが剥離しにくくなる。この理由(メカニズム)は不明であるが、例えば、前記中間層の投錨性(投錨効果)によると推測される。前記投錨性(投錨効果)とは、前記空隙層と前記中間層との界面付近において、前記中間層が前記空隙層内部に入り組んだ構造をしていることにより、前記界面が強固に固定される現象(効果)をいう。ただし、この理由(メカニズム)は、推測される理由(メカニズム)の一例であり、本発明を限定しない。本発明のシリコーン多孔体と前記粘接着層との反応も、特に限定されないが、例えば、触媒作用による反応でも良い。前記触媒は、例えば、本発明のシリコーン多孔体中に含まれる触媒でも良い。具体的には、例えば、前記結合工程で用いた触媒でも良いし、前記結合工程で用いた光塩基発生触媒が光照射により発生した塩基性物質、前記結合工程で用いた光酸発生触媒が光照射により発生した酸性物質等でも良い。また、本発明のシリコーン多孔体と前記粘接着層との反応は、例えば、新たな化学結合が生成される反応(例えば架橋反応)でも良い。前記反応の温度は、例えば40〜80℃、50〜70℃、55〜65℃である。前記反応の時間は、例えば5〜30hr、7〜25hr、または10〜20hrである。また、この中間層形成工程が、本発明のシリコーン多孔体の強度を向上させる前記強度向上工程(エージング工程)を兼ねていても良い。   Furthermore, the silicone porous body of the present invention may be reacted with the adhesive layer to form an intermediate layer disposed between the silicone porous body of the present invention and the adhesive layer (intermediate layer). Forming step). By the intermediate layer, for example, the silicone porous body of the present invention and the adhesive layer are difficult to peel off. The reason (mechanism) is unknown, but is presumed to be due to, for example, the throwing property (throwing effect) of the intermediate layer. The anchoring property (an anchoring effect) is that the interface is firmly fixed in the vicinity of the interface between the void layer and the intermediate layer because the intermediate layer is embedded in the void layer. A phenomenon (effect). However, this reason (mechanism) is an example of a presumed reason (mechanism), and does not limit the present invention. The reaction between the silicone porous body of the present invention and the adhesive layer is not particularly limited, but may be a reaction by catalytic action, for example. The catalyst may be, for example, a catalyst contained in the porous silicone body of the present invention. Specifically, for example, the catalyst used in the coupling step may be used, the photobase generation catalyst used in the coupling step is a basic substance generated by light irradiation, and the photoacid generation catalyst used in the coupling step is light. An acidic substance generated by irradiation may be used. The reaction between the porous silicone body of the present invention and the adhesive layer may be, for example, a reaction in which a new chemical bond is generated (for example, a crosslinking reaction). The temperature of the said reaction is 40-80 degreeC, 50-70 degreeC, 55-65 degreeC, for example. The reaction time is, for example, 5 to 30 hr, 7 to 25 hr, or 10 to 20 hr. Moreover, this intermediate | middle layer formation process may serve as the said intensity | strength improvement process (aging process) which improves the intensity | strength of the silicone porous body of this invention.

このようにして得られる本発明のシリコーン多孔体は、例えば、さらに、他のフィルム(層)と積層して、前記多孔質構造を含む積層構造体としてもよい。この場合、前記積層構造体において、各構成要素は、例えば、粘着剤または接着剤を介して積層させてもよい。   The silicone porous body of the present invention thus obtained may be laminated with another film (layer), for example, to form a laminated structure including the porous structure. In this case, in the laminated structure, each component may be laminated via, for example, a pressure-sensitive adhesive or an adhesive.

前記各構成要素の積層は、例えば、効率的であることから、長尺フィルムを用いた連続処理(いわゆるRoll to Roll等)により積層を行ってもよく、基材が成形物・素子等の場合はバッチ処理を行ったものを積層してもよい。   For example, since the lamination of each constituent element is efficient, the lamination may be performed by continuous processing using a long film (so-called Roll to Roll, etc.). May be laminated with batch processing.

以下に、前記本発明のゲル粉砕物含有液を用いて、基材上に前記シリコーン多孔体を形成する方法について、図1〜3を用いて例をあげて説明する。図2については、前記シリコーン多孔体を製膜した後に、保護フィルムを貼合して巻き取る工程を示しているが、別の機能性フィルムに積層を行う場合は、上記の手法を用いてもよいし、別の機能性フィルムを塗工、乾燥した後に、上記成膜を行った前記シリコーン多孔体を、巻き取り直前に貼り合せることも可能である。なお、図示した製膜方式は、あくまで一例であり、これらに限定されない。   Hereinafter, a method for forming the porous silicone body on a substrate using the gel pulverized product-containing liquid of the present invention will be described with reference to FIGS. About FIG. 2, although forming the said silicone porous body and showing the process of bonding and winding up a protective film, when laminating | stacking on another functional film, even if it uses said method Alternatively, after coating and drying another functional film, the silicone porous body on which the film has been formed can be bonded immediately before winding. The illustrated film forming method is merely an example, and the present invention is not limited thereto.

図1の断面図に、前記基材上に前記シリコーン多孔体を形成する方法における工程の一例を、模式的に示す。図1において、前記シリコーン多孔体の形成方法は、基材10上に、前記本発明のゲル粉砕物含有液20’’を塗工する塗工工程(1)、ゲル粉砕物含有液20’’を乾燥させて、前記シリコーン多孔体の前駆層である塗工膜20’を形成する塗工膜形成工程(乾燥工程)(2)、および、塗工膜20’に化学処理(例えば、架橋処理)をして、シリコーン多孔体20を形成する化学処理工程(例えば、架橋処理工程)(3)を含む。このようにして、図示のとおり、基材10上にシリコーン多孔体20を形成できる。なお、前記シリコーン多孔体の形成方法は、前記工程(1)〜(3)以外の工程を、適宜含んでいても良いし、含んでいなくても良い。   The cross-sectional view of FIG. 1 schematically shows an example of a process in the method for forming the silicone porous body on the substrate. In FIG. 1, the formation method of the said porous silicone body is the coating process (1) which coats the said gel ground material containing liquid 20 '' of the said this invention on the base material 10, The gel ground material containing liquid 20 ''. Coating film forming step (drying step) (2) for forming the coating film 20 ′, which is a precursor layer of the porous silicone body, and chemical treatment (for example, crosslinking treatment) on the coating film 20 ′ ) To form a silicone porous body 20 (for example, a crosslinking treatment step) (3). In this way, the porous silicone body 20 can be formed on the substrate 10 as shown. In addition, the formation method of the said silicone porous body may include the process other than the said process (1)-(3) suitably, and does not need to include it.

前記塗工工程(1)において、ゲル粉砕物含有液20’’の塗工方法は特に限定されず、一般的な塗工方法を採用できる。前記塗工方法としては、例えば、スロットダイ法、リバースグラビアコート法、マイクログラビア法(マイクログラビアコート法)、ディップ法(ディップコート法)、スピンコート法、刷毛塗り法、ロールコート法、フレキソ印刷法、ワイヤーバーコート法、スプレーコート法、エクストルージョンコート法、カーテンコート法、リバースコート法等が挙げられる。これらの中で、生産性、塗膜の平滑性等の観点から、エクストルージョンコート法、カーテンコート法、ロールコート法、マイクログラビアコート法等が好ましい。ゲル粉砕物含有液20’’の塗工量は、特に限定されず、例えば、多孔質構造(シリコーン多孔体)20の厚みが適切になるように、適宜設定可能である。多孔質構造(シリコーン多孔体)20の厚みは、特に限定されず、例えば、前述の通りである。   In the coating step (1), the coating method of the gel pulverized product-containing liquid 20 '' is not particularly limited, and a general coating method can be adopted. Examples of the coating method include a slot die method, a reverse gravure coating method, a micro gravure method (micro gravure coating method), a dip method (dip coating method), a spin coating method, a brush coating method, a roll coating method, and flexographic printing. Method, wire bar coating method, spray coating method, extrusion coating method, curtain coating method, reverse coating method and the like. Among these, the extrusion coating method, the curtain coating method, the roll coating method, the micro gravure coating method and the like are preferable from the viewpoints of productivity, coating film smoothness, and the like. The coating amount of the gel pulverized product-containing liquid 20 ″ is not particularly limited, and can be appropriately set so that, for example, the thickness of the porous structure (silicone porous body) 20 is appropriate. The thickness of the porous structure (silicone porous body) 20 is not particularly limited, and is as described above, for example.

前記乾燥工程(2)において、ゲル粉砕物含有液20’’を乾燥し(すなわち、ゲル粉砕物含有液20’’に含まれる分散媒を除去し)、塗工膜(前駆層)20’を形成する。乾燥処理の条件は、特に限定されず、前述の通りである。   In the drying step (2), the gel pulverized product-containing liquid 20 ″ is dried (that is, the dispersion medium contained in the gel pulverized product-containing liquid 20 ″ is removed) to form a coating film (precursor layer) 20 ′. Form. The conditions for the drying treatment are not particularly limited and are as described above.

さらに、前記化学処理工程(3)において、塗工前に添加した前記触媒(例えば、光活性触媒、光触媒発生剤、熱活性触媒または熱触媒発生剤)を含む塗工膜20’に対し、光照射または加熱し、塗工膜(前駆体)20’中の前記粉砕物同士を化学的に結合させて(例えば、架橋させて)、シリコーン多孔体20を形成する。前記化学処理工程(3)における光照射または加熱条件は、特に限定されず、前述の通りである。   Further, in the chemical treatment step (3), the coating film 20 ′ containing the catalyst (for example, photoactive catalyst, photocatalyst generator, thermal active catalyst or thermal catalyst generator) added before coating is subjected to light. Irradiation or heating is performed to chemically bond (for example, crosslink) the pulverized materials in the coating film (precursor) 20 ′ to form the porous silicone body 20. The light irradiation or heating conditions in the chemical treatment step (3) are not particularly limited and are as described above.

つぎに、図2に、スロットダイ法の塗工装置およびそれを用いた前記シリコーン多孔体の形成方法の一例を模式的に示す。なお、図2は、断面図であるが、見易さのため、ハッチを省略している。   Next, FIG. 2 schematically shows an example of a slot die coating apparatus and a method of forming the silicone porous body using the coating apparatus. Although FIG. 2 is a cross-sectional view, hatching is omitted for easy viewing.

図示のとおり、この装置を用いた方法における各工程は、基材10を、ローラによって一方向に搬送しながら行う。搬送速度は、特に限定されず、例えば、1〜100m/分、3〜50m/分、5〜30m/分である。   As shown in the drawing, each step in the method using this apparatus is performed while the substrate 10 is conveyed in one direction by a roller. A conveyance speed is not specifically limited, For example, it is 1-100 m / min, 3-50 m / min, 5-30 m / min.

まず、送り出しローラ101から基材10を繰り出して搬送しながら、塗工ロール102において、基材に本発明のゲル粉砕物含有液20’’を塗工する塗工工程(1)を行い、続いて、オーブンゾーン110内で乾燥工程(2)に移行する。図2の塗工装置では、塗工工程(1)の後、乾燥工程(2)に先立ち、予備乾燥工程を行う。予備乾燥工程は、加熱をせずに、室温で行うことができる。乾燥工程(2)においては、加熱手段111を用いる。加熱手段111としては、前述のとおり、熱風器、加熱ロール、遠赤外線ヒーター等を適宜用いることができる。また、例えば、乾燥工程(2)を複数の工程に分け、後の乾燥工程になるほど乾燥温度を高くしても良い。   First, a coating step (1) is performed in which the substrate roll 10 is fed from the feed roller 101 and conveyed, and the coating roll 102 applies the gel pulverized product-containing liquid 20 ″ of the present invention to the substrate. In the oven zone 110, the process proceeds to the drying step (2). In the coating apparatus of FIG. 2, a preliminary drying process is performed after a coating process (1) and prior to a drying process (2). The preliminary drying step can be performed at room temperature without heating. In the drying step (2), the heating means 111 is used. As the heating means 111, as described above, a hot air fan, a heating roll, a far infrared heater, or the like can be used as appropriate. Further, for example, the drying step (2) may be divided into a plurality of steps, and the drying temperature may be increased as the subsequent drying step is performed.

乾燥工程(2)の後に、化学処理ゾーン120内で化学処理工程(3)を行う。化学処理工程(3)においては、例えば、乾燥後の塗工膜20’が光活性触媒を含む場合、基材10の上下に配置したランプ(光照射手段)121で光照射する。または、例えば、乾燥後の塗工膜20’が熱活性触媒を含む場合、ランプ(光照射装置)121に代えて熱風器(加熱手段)を用い、基材10の上下に配置した熱風器121で基材10を加熱する。この架橋処理により、塗工膜20’中の前記粉砕物同士の化学的結合が起こり、シリコーン多孔体20が硬化・強化される。そして、化学処理工程(3)の後、基材10上にシリコーン多孔体20が形成された積層体を、巻き取りロール105により巻き取る。なお、図2では、前記積層体の多孔質構造20を、ロール106から繰り出される保護シートで被覆して保護している。ここで、前記保護シートに代えて、長尺フィルムから形成された他の層を多孔質構造20上に積層させても良い。   After the drying step (2), the chemical treatment step (3) is performed in the chemical treatment zone 120. In the chemical treatment step (3), for example, when the dried coating film 20 ′ includes a photoactive catalyst, light irradiation is performed by lamps (light irradiation means) 121 disposed above and below the base material 10. Alternatively, for example, when the coating film 20 ′ after drying contains a thermally active catalyst, a hot air fan 121 disposed above and below the substrate 10 using a hot air fan (heating means) instead of the lamp (light irradiation device) 121. To heat the substrate 10. By this crosslinking treatment, the pulverized material in the coating film 20 ′ is chemically bonded to each other, and the porous silicone body 20 is cured and strengthened. Then, after the chemical treatment step (3), the laminated body in which the porous silicone body 20 is formed on the substrate 10 is wound up by the winding roll 105. In FIG. 2, the porous structure 20 of the laminate is covered and protected with a protective sheet fed from a roll 106. Here, instead of the protective sheet, another layer formed of a long film may be laminated on the porous structure 20.

図3に、マイクログラビア法(マイクログラビアコート法)の塗工装置およびそれを用いた前記多孔質構造の形成方法の一例を模式的に示す。なお、同図は、断面図であるが、見易さのため、ハッチを省略している。   FIG. 3 schematically shows an example of a microgravure (microgravure coating) coating apparatus and a method for forming the porous structure using the same. In addition, although the figure is sectional drawing, the hatch is abbreviate | omitted for legibility.

図示のとおり、この装置を用いた方法における各工程は、図2と同様、基材10を、ローラによって一方向に搬送しながら行う。搬送速度は、特に限定されず、例えば、1〜100m/分、3〜50m/分、5〜30m/分である。   As shown in the figure, each step in the method using this apparatus is performed while the substrate 10 is conveyed in one direction by a roller, as in FIG. A conveyance speed is not specifically limited, For example, it is 1-100 m / min, 3-50 m / min, 5-30 m / min.

まず、送り出しローラ201から基材10を繰り出して搬送しながら、基材10に本発明のゲル粉砕物含有液20’’を塗工する塗工工程(1)を行う。ゲル粉砕物含有液20’’の塗工は、図示のとおり、液溜め202、ドクター(ドクターナイフ)203およびマイクログラビア204を用いて行う。具体的には、液溜め202に貯留されているゲル粉砕物含有液20’’を、マイクログラビア204表面に付着させ、さらに、ドクター203で所定の厚さに制御しながら、マイクログラビア204で基材10表面に塗工する。なお、マイクログラビア204は、例示であり、これに限定されるものではなく、他の任意の塗工手段を用いても良い。   First, a coating step (1) is performed in which the substrate 10 is fed from the feed roller 201 and conveyed, and the substrate 10 is coated with the crushed gel-containing liquid 20 ″ of the present invention. Application of the gel pulverized product-containing liquid 20 ″ is performed using a liquid reservoir 202, a doctor (doctor knife) 203, and a micro gravure 204 as shown in the figure. Specifically, the gel pulverized product-containing liquid 20 ″ stored in the liquid reservoir 202 is attached to the surface of the microgravure 204, and further controlled to a predetermined thickness by the doctor 203, while being controlled by the microgravure 204. Apply to the surface of the material 10. The microgravure 204 is merely an example, and the present invention is not limited to this, and any other coating means may be used.

つぎに、乾燥工程(2)を行う。具体的には、図示のとおり、オーブンゾーン210中に、ゲル粉砕物含有液20’’が塗工された基材10を搬送し、オーブンゾーン210内の加熱手段211により加熱して乾燥する。加熱手段211は、例えば、図2と同様でも良い。また、例えば、オーブンゾーン210を複数の区分に分けることにより、乾燥工程(2)を複数の工程に分け、後の乾燥工程になるほど乾燥温度を高くしても良い。乾燥工程(2)の後に、化学処理ゾーン220内で、化学処理工程(3)を行う。化学処理工程(3)においては、例えば、乾燥後の塗工膜20’が光活性触媒を含む場合、基材10の上下に配置したランプ(光照射手段)221で光照射する。または、例えば、乾燥後の塗工膜20’が熱活性触媒を含む場合、ランプ(光照射装置)221に代えて熱風器(加熱手段)を用い、基材10の下方に配置した熱風器(加熱手段)221で、基材10を加熱する。この架橋処理により、塗工膜20’中の前記粉砕物同士の化学的結合が起こり、シリコーン多孔体20が形成される。   Next, a drying process (2) is performed. Specifically, as shown in the drawing, the base material 10 coated with the gel pulverized product-containing liquid 20 ″ is transported into the oven zone 210, heated by the heating means 211 in the oven zone 210 and dried. The heating means 211 may be the same as that shown in FIG. Further, for example, by dividing the oven zone 210 into a plurality of sections, the drying step (2) may be divided into a plurality of steps, and the drying temperature may be increased as the subsequent drying step is performed. After the drying step (2), the chemical treatment step (3) is performed in the chemical treatment zone 220. In the chemical treatment step (3), for example, when the dried coating film 20 ′ includes a photoactive catalyst, light irradiation is performed by lamps (light irradiation means) 221 disposed above and below the substrate 10. Alternatively, for example, when the coating film 20 ′ after drying contains a thermally active catalyst, a hot air fan (heating means) is used instead of the lamp (light irradiation device) 221 and is arranged below the base material 10 ( The substrate 10 is heated by the heating means 221. By this crosslinking treatment, the pulverized material in the coating film 20 ′ is chemically bonded to each other, and the porous silicone body 20 is formed.

そして、化学処理工程(3)の後、基材10上にシリコーン多孔体20が形成された積層体を、巻き取りロール251により巻き取る。その後に、前記積層体上に、例えば、他の層を積層させてもよい。また、前記積層体を巻き取りロール251により巻き取る前に、前記積層体に、例えば、他の層を積層させてもよい。   Then, after the chemical treatment step (3), the laminate in which the porous silicone body 20 is formed on the base material 10 is wound up by the winding roll 251. Thereafter, for example, another layer may be laminated on the laminate. Further, before the laminate is taken up by the take-up roll 251, for example, another layer may be laminated on the laminate.

なお、図4〜6に、本発明のシリコーン多孔体を形成する方法における連続処理工程の別の一例を示す。図4の断面図に示すとおり、この方法は、シリコーン多孔体20を形成する化学処理工程(例えば、架橋処理工程)(3)の後に、強度向上工程(エージング工程)(4)を行うこと以外は、図1〜3に示す方法と同じである。図4に示すとおり、強度向上工程(エージング工程)(4)においては、シリコーン多孔体20の強度を向上させ、強度が向上したシリコーン多孔体21とする。強度向上工程(エージング工程)(4)は、特に限定されないが、例えば前述のとおりである。   4 to 6 show another example of the continuous treatment step in the method for forming the silicone porous body of the present invention. As shown in the cross-sectional view of FIG. 4, this method is performed except that a chemical treatment step (for example, a crosslinking treatment step) (3) for forming the silicone porous body 20 is followed by a strength improving step (aging step) (4). Is the same as the method shown in FIGS. As shown in FIG. 4, in the strength improving step (aging step) (4), the strength of the silicone porous body 20 is improved to obtain a silicone porous body 21 with improved strength. The strength improving step (aging step) (4) is not particularly limited, and is as described above, for example.

図5は、スロットダイ法の塗工装置およびそれを用いた前記シリコーン多孔体の形成方法の、図2と別の一例を示す模式図である。図示のとおり、この塗工装置は、化学処理工程(3)を行う化学処理ゾーン120の直後に、強度向上工程(エージング工程)(4)を行う強度向上ゾーン(エージングゾーン)130を有すること以外は、図2の装置と同じである。すなわち、化学処理工程(3)の後に、強度向上ゾーン(エージングゾーン)130内で強度向上工程(エージング工程)(4)を行い、シリコーン多孔体20の樹脂フィルム10に対する粘着ピール強度を向上させて、粘着ピール強度が向上したシリコーン多孔体21を形成する。強度向上工程(エージング工程)(4)は、例えば、基材10の上下に配置した熱風器(加熱手段)131を用いて、前述のようにシリコーン多孔体20を加熱することにより行っても良い。加熱温度、時間等は、特に限定されないが、例えば、前述のとおりである。その後、図3と同様に、基材10上にシリコーン多孔体21が形成された積層フィルムを、巻き取りロール105により巻き取る。   FIG. 5 is a schematic view showing another example of the coating apparatus of the slot die method and the method of forming the silicone porous body using the slot die method. As shown in the drawing, this coating apparatus has a strength improving zone (aging zone) 130 for performing a strength improving step (aging step) (4) immediately after the chemical processing zone 120 for performing the chemical processing step (3). Is the same as the apparatus of FIG. That is, after the chemical treatment step (3), the strength improvement step (aging step) (4) is performed in the strength improvement zone (aging zone) 130 to improve the adhesive peel strength of the silicone porous body 20 to the resin film 10. The porous silicone body 21 with improved adhesive peel strength is formed. The strength improving step (aging step) (4) may be performed, for example, by heating the porous silicone body 20 as described above using the hot air fans (heating means) 131 disposed above and below the base material 10. . Although heating temperature, time, etc. are not specifically limited, For example, it is as above-mentioned. Thereafter, similarly to FIG. 3, the laminated film in which the porous silicon body 21 is formed on the substrate 10 is wound up by the winding roll 105.

図6は、マイクログラビア法(マイクログラビアコート法)の塗工装置およびそれを用いた前記多孔質構造の形成方法の、図3と別の一例を示す模式図である。図示のとおり、この塗工装置は、化学処理工程(3)を行う化学処理ゾーン220の直後に、強度向上工程(エージング工程)(4)を行う強度向上ゾーン(エージングゾーン)230を有すること以外は、図3の装置と同じである。すなわち、化学処理工程(3)の後に、強度向上ゾーン(エージングゾーン)230内で強度向上工程(エージング工程)(4)を行い、シリコーン多孔体20の樹脂フィルム10に対する粘着ピール強度を向上させて、粘着ピール強度が向上したシリコーン多孔体21を形成する。強度向上工程(エージング工程)(4)は、例えば、基材10の上下に配置した熱風器(加熱手段)231を用いて、前述のようにシリコーン多孔体20を加熱することにより行っても良い。加熱温度、時間等は、特に限定されないが、例えば、前述のとおりである。その後、図3と同様に、基材10上にシリコーン多孔体21が形成された積層フィルムを、巻き取りロール251により巻き取る。   FIG. 6 is a schematic diagram showing another example of the coating apparatus of the micro gravure method (micro gravure coating method) and the method of forming the porous structure using the same. As shown in the drawing, this coating apparatus has a strength improving zone (aging zone) 230 for performing a strength improving step (aging step) (4) immediately after the chemical processing zone 220 for performing chemical processing step (3). Is the same as the apparatus of FIG. That is, after the chemical treatment step (3), the strength improvement step (aging step) (4) is performed in the strength improvement zone (aging zone) 230 to improve the adhesive peel strength of the porous silicone body 20 to the resin film 10. The porous silicone body 21 with improved adhesive peel strength is formed. The strength improving step (aging step) (4) may be performed, for example, by heating the porous silicone body 20 as described above using the hot air blowers (heating means) 231 disposed above and below the base material 10. . Although heating temperature, time, etc. are not specifically limited, For example, it is as above-mentioned. Thereafter, similarly to FIG. 3, the laminated film in which the silicone porous body 21 is formed on the substrate 10 is wound up by the winding roll 251.

また、図7〜9に、本発明のシリコーン多孔体を形成する方法における連続処理工程の別の一例を示す。図7の断面図に示すとおり、この方法は、シリコーン多孔体20を形成する化学処理工程(例えば、架橋処理工程)(3)の後に、シリコーン多孔体20上に粘接着層30を塗工する粘接着層塗工工程(粘接着層形成工程)(4)、および、シリコーン多孔体20を粘着層30と反応させて中間層22を形成する中間層形成工程(5)を含む。これら以外は、図7〜9の方法は、図4〜6に示す方法と同じである。また、図7では、中間層形成工程(5)が、シリコーン多孔体20の強度を向上させる工程(強度向上工程)を兼ねており、中間層形成工程(5)の後に、シリコーン多孔体20が、強度の向上したシリコーン多孔体21に変化している。ただし、本発明はこれに限定されず、例えば、中間層形成工程(5)の後にシリコーン多孔体20が変化していなくても良い。粘接着層塗工工程(粘接着層形成工程)(4)および中間層形成工程(5)は、特に限定されないが、例えば前述のとおりである。   Moreover, another example of the continuous processing process in the method of forming the silicone porous body of this invention is shown in FIGS. As shown in the sectional view of FIG. 7, this method applies the adhesive layer 30 on the silicone porous body 20 after the chemical treatment step (for example, the crosslinking treatment step) (3) for forming the silicone porous body 20. An adhesive layer coating step (adhesive layer forming step) (4), and an intermediate layer forming step (5) in which the silicone porous body 20 is reacted with the adhesive layer 30 to form the intermediate layer 22. Except for these, the method of FIGS. 7 to 9 is the same as the method shown in FIGS. In FIG. 7, the intermediate layer forming step (5) also serves as a step of improving the strength of the silicone porous body 20 (strength improving step). After the intermediate layer forming step (5), the silicone porous body 20 The porous silicon body 21 is improved in strength. However, this invention is not limited to this, For example, the silicone porous body 20 does not need to change after an intermediate | middle layer formation process (5). The adhesive layer coating step (adhesive layer forming step) (4) and the intermediate layer forming step (5) are not particularly limited, and are as described above, for example.

図8は、スロットダイ法の塗工装置およびそれを用いた前記シリコーン多孔体の形成方法の、さらに別の一例を示す模式図である。図示のとおり、この塗工装置は、化学処理工程(3)を行う化学処理ゾーン120の直後に、粘接着層塗工工程(4)を行う粘接着層塗工ゾーン130aを有すること以外は、図5の装置と同じである。同図において、粘接着層塗工ゾーン130aの直後に配置された中間層形成ゾーン(エージングゾーン)130は、基材10の上下に配置した熱風器(加熱手段)131により、図5の強度向上ゾーン(エージングゾーン)130と同様の加熱処理を行うことができる。すなわち、図8の装置では、化学処理工程(3)の後に、粘接着層塗工ゾーン130a内で、粘接着層塗工手段131aにより、シリコーン多孔体20上に粘着剤または接着剤を塗布(塗工)し、粘接着層30を形成する粘接着層塗工工程(粘接着層形成工程)(4)を行う。また、前述のとおり、粘着剤または接着剤の塗布(塗工)に代えて、粘接着層30を有する粘着テープ等の貼合(貼付)でも良い。さらに、中間層形成ゾーン(エージングゾーン)130内で中間層形成工程(エージング工程)(5)を行い、シリコーン多孔体20と粘着層30を反応させて中間層22を形成する。また、前述のとおり、この工程で、シリコーン多孔体20は、強度が向上したシリコーン多孔体21となる。熱風器(加熱手段)131による加熱温度、時間等は、特に限定されないが、例えば、前述のとおりである。   FIG. 8 is a schematic view showing still another example of the coating device of the slot die method and the method of forming the silicone porous body using the same. As shown in the figure, this coating apparatus has an adhesive layer coating zone 130a for performing the adhesive layer coating step (4) immediately after the chemical processing zone 120 for performing the chemical processing step (3). Is the same as the apparatus of FIG. In the same figure, the intermediate layer forming zone (aging zone) 130 disposed immediately after the adhesive layer coating zone 130a is obtained by the hot air blower (heating means) 131 disposed above and below the base material 10, and the strength of FIG. The same heat treatment as in the improvement zone (aging zone) 130 can be performed. That is, in the apparatus of FIG. 8, after the chemical treatment step (3), the adhesive or adhesive is applied on the silicone porous body 20 by the adhesive layer coating means 131a in the adhesive layer coating zone 130a. An adhesive layer coating process (adhesive layer forming process) (4) for applying (coating) and forming the adhesive layer 30 is performed. Further, as described above, instead of application (coating) of the pressure-sensitive adhesive or adhesive, bonding (sticking) such as a pressure-sensitive adhesive tape having the adhesive layer 30 may be used. Further, the intermediate layer forming step (aging step) (5) is performed in the intermediate layer forming zone (aging zone) 130, and the porous silicon body 20 and the adhesive layer 30 are reacted to form the intermediate layer 22. Further, as described above, in this step, the silicone porous body 20 becomes the silicone porous body 21 with improved strength. Although the heating temperature, time, etc. by the hot air fan (heating means) 131 are not specifically limited, For example, it is as above-mentioned.

図9は、マイクログラビア法(マイクログラビアコート法)の塗工装置およびそれを用いた前記多孔質構造の形成方法の、さらに別の一例を示す模式図である。図示のとおり、この塗工装置は、化学処理工程(3)を行う化学処理ゾーン220の直後に、粘接着層塗工工程(4)を行う粘接着層塗工ゾーン230aを有すること以外は、図6の装置と同じである。同図において、粘接着層塗工ゾーン230aの直後に配置された中間層形成ゾーン(エージングゾーン)230は、基材10の上下に配置した熱風器(加熱手段)231により、図6の強度向上ゾーン(エージングゾーン)230と同様の加熱処理を行うことができる。すなわち、図9の装置では、化学処理工程(3)の後に、粘接着層塗工ゾーン230a内で、粘接着層塗工手段231aにより、シリコーン多孔体20上に粘着剤または接着剤を塗布(塗工)し、粘接着層30を形成する粘接着層塗工工程(粘接着層形成工程)(4)を行う。また、前述のとおり、粘着剤または接着剤の塗布(塗工)に代えて、粘接着層30を有する粘着テープ等の貼合(貼付)でも良い。さらに、中間層形成ゾーン(エージングゾーン)230内で中間層形成工程(エージング工程)(5)を行い、シリコーン多孔体20と粘着層30を反応させて中間層22を形成する。また、前述のとおり、この工程で、シリコーン多孔体20は、強度が向上したシリコーン多孔体21となる。熱風器(加熱手段)231による加熱温度、時間等は、特に限定されないが、例えば、前述のとおりである。   FIG. 9 is a schematic view showing still another example of a coating apparatus of a micro gravure method (micro gravure coating method) and a method for forming the porous structure using the same. As shown in the figure, this coating apparatus has an adhesive layer coating zone 230a for performing the adhesive layer coating step (4) immediately after the chemical processing zone 220 for performing the chemical processing step (3). Is the same as the apparatus of FIG. In the same figure, the intermediate layer forming zone (aging zone) 230 disposed immediately after the adhesive layer coating zone 230a is obtained from the strength shown in FIG. The same heat treatment as that of the improvement zone (aging zone) 230 can be performed. That is, in the apparatus of FIG. 9, after the chemical treatment step (3), the adhesive or adhesive is applied on the silicone porous body 20 by the adhesive layer coating means 231a in the adhesive layer coating zone 230a. An adhesive layer coating process (adhesive layer forming process) (4) for applying (coating) and forming the adhesive layer 30 is performed. Further, as described above, instead of application (coating) of the pressure-sensitive adhesive or adhesive, bonding (sticking) such as a pressure-sensitive adhesive tape having the adhesive layer 30 may be used. Further, an intermediate layer forming step (aging step) (5) is performed in the intermediate layer forming zone (aging zone) 230, and the porous silicon body 20 and the adhesive layer 30 are reacted to form the intermediate layer 22. Further, as described above, in this step, the silicone porous body 20 becomes the silicone porous body 21 with improved strength. The heating temperature, time, and the like by the hot air fan (heating means) 231 are not particularly limited, and are as described above, for example.

[3.機能性多孔体]
本発明の機能性多孔体は、例えば、膜強度を示すベンコット(登録商標)による耐擦傷性が、60〜100%であり、可撓性を示すMIT試験による耐折回数が、100回以上であっても良いが、これには限定されない。
[3. Functional porous body]
For example, the functional porous body of the present invention has a scratch resistance of 60 to 100% by Bencot (registered trademark) indicating film strength, and the folding resistance by the MIT test indicating flexibility is 100 times or more. Although there may be, it is not limited to this.

本発明の機能性多孔体は、例えば、前記多孔体ゲルの粉砕物を使用していることから、前記多孔体ゲルの三次元構造が破壊され、前記多孔体ゲルとは異なる新たな三次元構造が形成されている。このように、本発明の機能性多孔体は、前記多孔体ゲルから形成される層では得られない新たな孔構造(新たな空隙構造)が形成された層となったことで、空隙率が高いナノスケールの機能性多孔体を形成することができる。また、本発明の機能性多孔体は、例えば、前記機能性多孔体がシリコーン多孔体である場合、例えば、ケイ素化合物ゲルのシロキサン結合官能基数を調整しつつ、前記粉砕物同士を化学的に結合する。また、前記機能性多孔体の前駆体として新たな三次元構造が形成された後に、結合工程で化学結合(例えば、架橋)されるため、本発明の機能性多孔体は、例えば、前記機能性多孔体が機能性多孔体である場合、空隙を有する構造であるが、十分な強度と可撓性とを維持できる。したがって、本発明によれば、容易且つ簡便に、機能性多孔体を、様々な対象物に付与することができる。具体的には、本発明の機能性多孔体は、例えば、空気層に代えて、断熱材、吸音材、再生医療用足場材、結露防止材、光学部材等として使用できる。   Since the functional porous body of the present invention uses, for example, a pulverized product of the porous gel, the three-dimensional structure of the porous gel is destroyed, and a new three-dimensional structure different from the porous gel is obtained. Is formed. Thus, the functional porous body of the present invention is a layer in which a new pore structure (new void structure) that cannot be obtained by the layer formed from the porous gel is formed, and thus the porosity is reduced. A high nanoscale functional porous body can be formed. Moreover, the functional porous body of the present invention, for example, when the functional porous body is a silicone porous body, for example, chemically bond the pulverized products to each other while adjusting the number of siloxane bond functional groups of the silicon compound gel. To do. In addition, since a new three-dimensional structure is formed as a precursor of the functional porous body and then chemically bonded (for example, crosslinked) in a bonding step, the functional porous body of the present invention includes, for example, the functional When the porous body is a functional porous body, the structure has voids, but sufficient strength and flexibility can be maintained. Therefore, according to this invention, a functional porous body can be provided to various objects easily and simply. Specifically, the functional porous body of the present invention can be used as, for example, a heat insulating material, a sound absorbing material, a scaffold for regenerative medicine, a dew condensation preventing material, an optical member, etc., instead of an air layer.

本発明の機能性多孔体は、例えば、前述のように多孔体ゲルの粉砕物を含み、前記粉砕物同士が化学的に結合している。本発明の機能性多孔体において、前記粉砕物同士の化学的な結合(化学結合)の形態は、特に制限されず、前記化学結合の具体例は、例えば、架橋結合等が挙げられる。なお、前記粉砕物同士を化学的に結合させる方法は、後述する前記機能性多孔体の製造方法において、詳細を述べる。   The functional porous body of the present invention includes, for example, a pulverized product of a porous gel as described above, and the pulverized products are chemically bonded to each other. In the functional porous body of the present invention, the form of chemical bonding (chemical bonding) between the pulverized products is not particularly limited, and specific examples of the chemical bonding include, for example, cross-linking. The method of chemically bonding the pulverized products will be described in detail in the method for producing the functional porous body described later.

前記架橋結合は、例えば、シロキサン結合である。シロキサン結合は、例えば、以下に示す、T2の結合、T3の結合、T4の結合が例示できる。本発明のシリコーン多孔体がシロキサン結合を有する場合、例えば、いずれか一種の結合を有してもよいし、いずれか二種の結合を有してもよいし、三種全ての結合を有してもよい。前記シロキサン結合のうち、T2およびT3の比率が多いほど、可撓性に富み、ゲル本来の特性を期待できるが、膜強度が脆弱になる。一方で、前記シロキサン結合のうちT4比率が多いと、膜強度と発現しやすいが、空隙サイズが小さくなり、可撓性が脆くなる。このため、例えば、用途に応じて、T2、T3、T4比率を変えることが好ましい。   The crosslinking bond is, for example, a siloxane bond. Examples of the siloxane bond include T2 bond, T3 bond, and T4 bond shown below. When the silicone porous body of the present invention has a siloxane bond, for example, it may have any one kind of bond, any two kinds of bonds, or all three kinds of bonds. Also good. Among the siloxane bonds, the greater the ratio of T2 and T3, the more flexible and the expected properties of the gel can be expected, but the film strength becomes weaker. On the other hand, if the T4 ratio in the siloxane bond is large, the film strength is easily expressed, but the void size becomes small and the flexibility becomes brittle. For this reason, for example, it is preferable to change the ratio of T2, T3, and T4 according to the application.

Figure 2017132674
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本発明の機能性多孔体が前記シロキサン結合を有する場合、T2、T3およびT4の割合は、例えば、T2を「1」として相対的に表した場合、T2:T3:T4=1:[1〜100]:[0〜50]、1:[1〜80]:[1〜40]、1:[5〜60]:[1〜30]である。   When the functional porous body of the present invention has the siloxane bond, the ratio of T2, T3, and T4 is, for example, T2: T3: T4 = 1: [1- 100]: [0-50], 1: [1-80]: [1-40], 1: [5-60]: [1-30].

また、本発明の機能性多孔体は、例えば、含まれるケイ素原子がシロキサン結合していることが好ましい。具体例として、前記シリコーン多孔体に含まれる全ケイ素原子のうち、未結合のケイ素原子(つまり、残留シラノール)の割合は、例えば、50%未満、30%以下、15%以下、である。   Moreover, in the functional porous body of the present invention, for example, the contained silicon atoms are preferably siloxane bonded. As a specific example, the proportion of unbonded silicon atoms (that is, residual silanol) in the total silicon atoms contained in the porous silicone material is, for example, less than 50%, 30% or less, or 15% or less.

本発明の機能性多孔体は、孔構造を有しており、孔の空隙サイズは、空隙(孔)の長軸の直径および短軸の直径のうち、前記長軸の直径を指すものとする。空孔サイズは、例えば、5nm〜200nmである。前記空隙サイズは、その下限が、例えば、5nm以上、10nm以上、20nm以上であり、その上限が、例えば、1000μm以下、500μm以下、100μm以下であり、その範囲が、例えば、5nm〜1000μm、10nm〜500μm、20nm〜100μmである。空隙サイズは、空隙構造を用いる用途に応じて好ましい空隙サイズが決まるため、例えば、目的に応じて、所望の空隙サイズに調整する必要がある。空隙サイズは、例えば、以下の方法により評価できる。   The functional porous body of the present invention has a pore structure, and the pore size refers to the major axis diameter of the major axis and minor axis diameter of the void (hole). . The pore size is, for example, 5 nm to 200 nm. The lower limit of the void size is, for example, 5 nm or more, 10 nm or more, or 20 nm or more, and the upper limit thereof is, for example, 1000 μm or less, 500 μm or less, 100 μm or less, and the range thereof is, for example, 5 nm to 1000 μm, 10 nm. ˜500 μm, 20 nm˜100 μm. Since a preferable void size is determined depending on the use of the void structure, it is necessary to adjust the void size to a desired void size according to the purpose, for example. The void size can be evaluated by the following method, for example.

(空隙サイズの評価)
本発明において、前記空隙サイズは、BET試験法により定量化できる。具体的には、比表面積測定装置(マイクロメリティック社製:ASAP2020)のキャピラリに、サンプル(本発明の機能性多孔体)を0.1g投入した後、室温で24時間、減圧乾燥を行って、空隙構造内の気体を脱気する。そして、前記サンプルに窒素ガスを吸着させることで吸着等温線を描き、細孔分布を求める。これによって、空隙サイズが評価できる。
(Evaluation of gap size)
In the present invention, the void size can be quantified by a BET test method. Specifically, 0.1 g of a sample (functional porous body of the present invention) was put into a capillary of a specific surface area measuring apparatus (Micromeritic: ASAP2020), and then dried under reduced pressure at room temperature for 24 hours. Degas the gas in the void structure. The adsorption isotherm is drawn by adsorbing nitrogen gas to the sample, and the pore distribution is obtained. Thereby, the gap size can be evaluated.

本発明の機能性多孔体は、例えば、膜強度を示すベンコット(登録商標)による耐擦傷性が、60〜100%である。本発明は、例えば、このような膜強度を有することから、各種プロセスでの耐擦傷性に優れる。本発明は、例えば、前記機能性多孔体を製膜した後の巻き取りおよび製品フィルムを取り扱う際の生産プロセス内での、耐キズ付き性を有する。また一方で、本発明の機能性多孔体は、例えば、空隙率を減らす代わりに、後述する加熱工程での触媒反応を利用して、前記ケイ素化合物ゲルの粉砕物の粒子サイズ、および前記粉砕物同士が結合したネック部の結合力を上げることができる。これにより、本発明の機能性多孔体は、例えば、本来脆弱である空隙構造に、一定レベルの強度を付与することができる。   The functional porous body of the present invention has, for example, a scratch resistance of 60 to 100% due to Bencot (registered trademark) indicating film strength. Since the present invention has such a film strength, for example, it is excellent in scratch resistance in various processes. The present invention has, for example, scratch resistance in a production process when winding the product after forming the functional porous body and handling a product film. On the other hand, the functional porous body of the present invention uses, for example, a catalytic reaction in a heating step described later, instead of reducing the porosity, and the particle size of the pulverized product of the silicon compound gel and the pulverized product. It is possible to increase the bonding strength of the neck portions that are bonded to each other. Thereby, the functional porous body of the present invention can give a certain level of strength to, for example, a void structure that is inherently fragile.

前記耐擦傷性は、その下限が、例えば、60%以上、80%以上、90%以上であり、その上限が、例えば、100%以下、99%以下、98%以下であり、その範囲が、例えば、60〜100%、80〜99%、90〜98%である。   The lower limit of the scratch resistance is, for example, 60% or more, 80% or more, 90% or more, and the upper limit thereof is, for example, 100% or less, 99% or less, 98% or less, and the range is For example, they are 60 to 100%, 80 to 99%, and 90 to 98%.

前記耐擦傷性は、例えば、以下のような方法により測定できる。   The scratch resistance can be measured, for example, by the following method.

(耐擦傷性の評価)
(1) アクリルフィルムに塗工・成膜をした空隙層(本発明の機能性多孔体)を、直径15mm程度の円状にサンプリングする。
(2) 次に、前記サンプルについて、蛍光X線(島津製作所社製:ZSX PrimusII)でケイ素を同定して、Si塗布量(Si)を測定する。つぎに、前記アクリルフィルム上の前記空隙層について、前述のサンプリングした近傍から、50mm×100mmに前記空隙層をカットし、これをガラス板(厚み3mm)に固定した後、ベンコット(登録商標)摺動試験を行う。摺動条件は、重り100g、10往復とする。
(3) 摺動を終えた前記空隙層から、前記(1)と同様にサンプリングおよび蛍光X測定を行うことで、擦傷試験後のSi残存量(Si)を測定する。耐擦傷性は、ベンコット(登録商標)試験前後のSi残存率(%)で定義し、以下の式で表される。
耐擦傷性(%)=[残存したSi量(Si)/Si塗布量(Si)]×100(%)
(Evaluation of scratch resistance)
(1) A void layer (functional porous body of the present invention) coated and formed on an acrylic film is sampled in a circular shape having a diameter of about 15 mm.
(2) Next, with respect to the sample, silicon is identified with fluorescent X-rays (manufactured by Shimadzu Corporation: ZSX Primus II), and the Si coating amount (Si 0 ) is measured. Next, with respect to the gap layer on the acrylic film, the gap layer is cut to 50 mm × 100 mm from the vicinity sampled, and fixed to a glass plate (thickness 3 mm). Perform dynamic tests. The sliding condition is a weight of 100 g and 10 reciprocations.
(3) The residual amount of Si (Si 1 ) after the scratch test is measured by sampling and fluorescent X measurement in the same manner as in (1) above from the gap layer after sliding. The scratch resistance is defined by the Si residual ratio (%) before and after the Bencot (registered trademark) test, and is represented by the following formula.
Scratch resistance (%) = [remaining Si amount (Si 1 ) / Si coating amount (Si 0 )] × 100 (%)

本発明のシリコーン多孔体は、例えば、可撓性を示すMIT試験による耐折回数が、100回以上である。本発明は、例えば、このような可撓性を有することから、例えば、製造時における巻き取りや使用時等における取扱い性に優れる。   The silicone porous body of the present invention has, for example, a folding resistance of 100 times or more according to the MIT test showing flexibility. Since the present invention has such flexibility, for example, it is excellent in handleability during winding or use during production.

前記耐折回数は、その下限が、例えば、100回以上、500回以上、1000回以上であり、その上限が、特に制限されず、例えば、10000回以下であり、その範囲が、例えば、100〜10000回、500〜10000回、1000〜10000回である。   The lower limit of the folding endurance number is, for example, 100 times or more, 500 times or more, 1000 times or more, and the upper limit is not particularly limited, for example, 10,000 times or less, and the range is, for example, 100 -10000 times, 500-10000 times, 1000-10000 times.

前記可撓性は、例えば、物質の変形のし易さを意味する。前記MIT試験による耐折回数は、例えば、以下のような方法により測定できる。   The flexibility means, for example, ease of deformation of a substance. The folding endurance by the MIT test can be measured by the following method, for example.

(耐折試験の評価)
前記空隙層(本発明の機能性多孔体)を、20mm×80mmの短冊状にカットした後、MIT耐折試験機(テスター産業社製:BE−202)に取り付け、1.0Nの荷重をかける。前記空隙層を抱き込むチャック部は、R2.0mmを使用し、耐折回数を最大10000回行い、前記空隙層が破断した時点の回数を耐折回数とする。
(Evaluation of folding test)
The void layer (functional porous body of the present invention) is cut into a strip shape of 20 mm × 80 mm, and then attached to an MIT folding tester (manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd .: BE-202), and a load of 1.0 N is applied. . The chuck part that embeds the gap layer uses R 2.0 mm, performs the folding endurance up to 10,000 times, and sets the number of times when the gap layer is broken as the number of folding endurances.

本発明の機能性多孔体において、空隙率を示す膜密度は、特に制限されず、その下限が、例えば、1g/cm以上、5g/cm以上、10g/cm以上、15g/cm以上であり、その上限が、例えば、50g/cm以下、40g/cm以下、30g/cm以下、2.1g/cm以下であり、その範囲が、例えば、5〜50g/cm、10〜40g/cm、15〜30g/cm、1〜2.1g/cmである。 In the functional porous body of the present invention, the film density showing the porosity is not particularly limited, and the lower limit thereof is, for example, 1 g / cm 3 or more, 5 g / cm 3 or more, 10 g / cm 3 or more, 15 g / cm 3. The upper limit is, for example, 50 g / cm 3 or less, 40 g / cm 3 or less, 30 g / cm 3 or less, 2.1 g / cm 3 or less, and the range is, for example, 5 to 50 g / cm 3. 10 to 40 g / cm 3 , 15 to 30 g / cm 3 , and 1 to 2.1 g / cm 3 .

前記膜密度は、例えば、以下のような方法により測定できる。   The film density can be measured, for example, by the following method.

(膜密度の評価)
アクリルフィルムに空隙層(本発明の機能性多孔体)を形成した後、X線回折装置(RIGAKU社製:RINT−2000)を用いて全反射領域のX線反射率を測定した。Intensityと2θのフィッティグを行った後に、空隙層・基材の全反射臨界角から空孔率(P%)を算出した。膜密度は以下の式で表すことができる。
膜密度(%)=100(%)−空孔率(P%)
(Evaluation of film density)
After forming a void layer (functional porous body of the present invention) on the acrylic film, the X-ray reflectivity of the total reflection region was measured using an X-ray diffractometer (RIGAKU: RINT-2000). After performing Intensity and 2θ fitting, the porosity (P%) was calculated from the total reflection critical angle of the void layer / base material. The film density can be expressed by the following formula.
Film density (%) = 100 (%)-Porosity (P%)

本発明の機能性多孔体は、前述のように孔構造(多孔質構造)を有していればよく、例えば、前記孔構造が連続した連泡構造体であってもよい。前記連泡構造体とは、例えば、前記機能性多孔体において、三次元的に、孔構造が連なっていることを意味し、前記孔構造の内部空隙が連続している状態ともいえる。多孔質体が連泡構造を有する場合、これにより、バルク中に占める空隙率を高めることが可能であるが、中空シリカのような独泡粒子を使用する場合は、連泡構造を形成できない。これに対して、本発明の機能性多孔体は、ゾル粒子(ゾルを形成する多孔体ゲルの粉砕物)が三次元の樹状構造を有するために、塗工膜(前記多孔体ゲルの粉砕物を含むゾルの塗工膜)中で、前記樹状粒子が沈降・堆積することで、容易に連泡構造を形成することが可能である。また、本発明の機能性多孔体は、より好ましくは、連泡構造が複数の細孔分布を有するモノリス構造を形成することが好ましい。前記モノリス構造は、例えば、ナノサイズの微細な空隙が存在する構造と、同ナノ空隙が集合した連泡構造として存在する階層構造を指すものとする。前記モノリス構造を形成する場合、例えば、微細な空隙で膜強度を付与しつつ、粗大な連泡空隙で高空隙率を付与し、膜強度と高空隙率とを両立することができる。それらのモノリス構造を形成するには、例えば、まず、前記粉砕物に粉砕する前段階の前記多孔体ゲルにおいて、生成する空隙構造の細孔分布を制御することが重要である。また、例えば、前記多孔体ゲルを粉砕する際、前記粉砕物の粒度分布を、所望のサイズに制御することで、前記モノリス構造を形成させることができる。   The functional porous body of the present invention only needs to have a pore structure (porous structure) as described above, and may be, for example, an open cell structure in which the pore structure is continuous. The open cell structure means, for example, that the porous structure is three-dimensionally connected in the functional porous body, and it can be said that the internal voids of the porous structure are continuous. When the porous body has an open cell structure, it is possible to increase the porosity occupied in the bulk. However, when closed cells such as hollow silica are used, the open cell structure cannot be formed. In contrast, the functional porous body of the present invention has a three-dimensional dendritic structure because the sol particles (pulverized porous gel forming the sol) have a coating film (pulverized porous gel). In the sol coating film containing matter), the dendritic particles settle and deposit, whereby it is possible to easily form an open cell structure. The functional porous body of the present invention more preferably forms a monolith structure in which the open cell structure has a plurality of pore distributions. The monolith structure refers to, for example, a structure in which nano-sized fine voids exist and a hierarchical structure in which the nano-voids are gathered as an open cell structure. In the case of forming the monolith structure, for example, while providing film strength with fine voids, high porosity can be imparted with coarse open-cell voids, and both film strength and high porosity can be achieved. In order to form those monolithic structures, for example, it is important to first control the pore distribution of the generated void structure in the porous gel before the pulverized product is pulverized. For example, when the porous gel is pulverized, the monolith structure can be formed by controlling the particle size distribution of the pulverized product to a desired size.

本発明の機能性多孔体において、柔軟性を示す引き裂きクラック発生伸び率は、特に制限されず、その下限が、例えば、0.1%以上、0.5%以上、1%以上であり、その上限が、例えば、3%以下である。前記引き裂きクラック発生伸び率の範囲は、例えば、0.1〜3%、0.5〜3%、1〜3%である。   In the functional porous body of the present invention, the tear crack generation elongation showing flexibility is not particularly limited, and the lower limit thereof is, for example, 0.1% or more, 0.5% or more, 1% or more, The upper limit is, for example, 3% or less. The range of the tear crack generation elongation rate is, for example, 0.1 to 3%, 0.5 to 3%, and 1 to 3%.

前記引き裂きクラック発生伸び率は、例えば、以下のような方法により測定できる。   The tear crack generation elongation rate can be measured by the following method, for example.

(引き裂きクラック発生伸び率の評価)
アクリルフィルムに空隙層(本発明の機能性多孔体)を形成した後に、5mm×140mmの短冊状にサンプリングを行う。次に、前記サンプルを引っ張り試験機(島津製作所社製:AG−Xplus)に、チャック間距離が100mmになるようにチャッキングした後に、0.1mm/sの引張速度で引っ張り試験を行う。試験中の前記サンプルを、注意深く観察し、前記サンプルの一部にクラックが入った時点で試験を終了し、クラックが入った時点の伸び率(%)を、引き裂きクラック発生伸び率とする。
(Evaluation of tear crack growth rate)
After forming a void layer (functional porous body of the present invention) on the acrylic film, sampling is performed in a strip shape of 5 mm × 140 mm. Next, the sample is chucked on a tensile tester (manufactured by Shimadzu Corporation: AG-Xplus) so that the distance between chucks is 100 mm, and then a tensile test is performed at a tensile speed of 0.1 mm / s. The sample under test is carefully observed, the test is terminated when a part of the sample has cracks, and the elongation (%) at the point of time when the cracks are taken is the tear crack generation elongation.

本発明の機能性多孔体において、透明性を示すヘイズは、特に制限されず、その下限が、例えば、0.1%以上、0.2%以上、0.3%以上であり、その上限が、例えば、10%以下、5%以下、3%以下であり、その範囲が、例えば、0.1〜10%、0.2〜5%、0.3〜3%である。   In the functional porous body of the present invention, the haze showing transparency is not particularly limited, and the lower limit thereof is, for example, 0.1% or more, 0.2% or more, 0.3% or more, and the upper limit is For example, it is 10% or less, 5% or less, 3% or less, and the range is 0.1-10%, 0.2-5%, 0.3-3%, for example.

前記ヘイズは、例えば、以下のような方法により測定できる。   The haze can be measured, for example, by the following method.

(ヘイズの評価)
空隙層(本発明の機能性多孔体)を50mm×50mmのサイズにカットし、ヘイズメーター(村上色彩技術研究所社製:HM−150)にセットしてヘイズを測定する。ヘイズ値については、以下の式より算出を行う。
ヘイズ(%)=[拡散透過率(%)/全光線透過率(%)]×100(%)
(Evaluation of haze)
The void layer (functional porous body of the present invention) is cut into a size of 50 mm × 50 mm, and set in a haze meter (manufactured by Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd .: HM-150) to measure haze. The haze value is calculated from the following formula.
Haze (%) = [diffuse transmittance (%) / total light transmittance (%)] × 100 (%)

前記屈折率は、一般に、真空中の光の波面の伝達速度と、媒質内の伝播速度との比を、その媒質の屈折率という。本発明のシリコーン多孔体の屈折率は、特に制限されず、その上限が、例えば、1.3以下、1.3未満、1.25以下、1.2以下、1.15以下であり、その下限が、例えば、1.05以上、1.06以上、1.07以上であり、その範囲が、例えば、1.05以上1.3以下、1.05以上1.3未満、1.05以上1.25以下、1.06以上〜1.2未満、1.07以上〜1.15以下である。   The refractive index is generally the ratio of the transmission speed of the wavefront of light in vacuum to the propagation speed in the medium, which is called the refractive index of the medium. The refractive index of the porous silicone material of the present invention is not particularly limited, and the upper limit thereof is, for example, 1.3 or less, less than 1.3, 1.25 or less, 1.2 or less, 1.15 or less, The lower limit is, for example, 1.05 or more, 1.06 or more, 1.07 or more, and the range thereof is, for example, 1.05 or more and 1.3 or less, 1.05 or more and less than 1.3, 1.05 or more 1.25 or less, 1.06 or more and less than 1.2, 1.07 or more and 1.15 or less.

本発明において、前記屈折率は、特に断らない限り、波長550nmにおいて測定した屈折率をいう。また、屈折率の測定方法は、特に限定されず、例えば、下記の方法により測定できる。   In the present invention, the refractive index means a refractive index measured at a wavelength of 550 nm unless otherwise specified. Moreover, the measuring method of a refractive index is not specifically limited, For example, it can measure with the following method.

(屈折率の評価)
アクリルフィルムに空隙層(本発明の機能性多孔体)を形成した後に、50mm×50mmのサイズにカットし、これを粘着層でガラス板(厚み:3mm)の表面に貼合する。前記ガラス板の裏面中央部(直径20mm程度)を黒マジックで塗りつぶして、前記ガラス板の裏面で反射しないサンプルを調製する。エリプソメーター(J.A.Woollam Japan社製:VASE)に前記サンプルをセットし、500nmの波長、入射角50〜80度の条件で、屈折率を測定し、その平均値を屈折率とする。
(Evaluation of refractive index)
After forming a void layer (functional porous body of the present invention) on an acrylic film, it is cut into a size of 50 mm × 50 mm, and this is bonded to the surface of a glass plate (thickness: 3 mm) with an adhesive layer. The back surface central part (diameter of about 20 mm) of the glass plate is painted with black magic to prepare a sample that does not reflect on the back surface of the glass plate. The sample is set in an ellipsometer (manufactured by JA Woollam Japan: VASE), the refractive index is measured under the conditions of a wavelength of 500 nm and an incident angle of 50 to 80 degrees, and the average value is taken as the refractive index.

本発明の機能性多孔体の厚みは、特に制限されず、その下限が、例えば、0.05μm以上、0.1μm以上であり、その上限が、例えば、1000μm以下、100μm以下であり、その範囲が、例えば、0.05〜1000μm、0.1〜100μmである。   The thickness of the functional porous body of the present invention is not particularly limited, and the lower limit thereof is, for example, 0.05 μm or more and 0.1 μm or more, and the upper limit thereof is, for example, 1000 μm or less, 100 μm or less, and the range thereof. Is, for example, 0.05 to 1000 μm, 0.1 to 100 μm.

本発明の機能性多孔体の形態は、特に制限されず、例えば、フィルム形状でもよいし、ブロック形状等でもよい。   The form of the functional porous body of the present invention is not particularly limited, and may be, for example, a film shape or a block shape.

本発明の機能性多孔体の製造方法は、特に制限されないが、例えば、以下に示す前記機能性多孔体の製造方法により製造することができる。   Although the manufacturing method in particular of the functional porous body of this invention is not restrict | limited, For example, it can manufacture with the manufacturing method of the said functional porous body shown below.

[4.機能性多孔体の用途]
前記本発明のゲル粉砕物含有液を用いて製造される前記機能性多孔体は、前述のように、空気層と同様の機能を奏することから、前記空気層を有する対象物に対して、前記空気層に代えて利用することができる。
[4. Application of functional porous material]
Since the functional porous body produced using the gel pulverized product-containing liquid of the present invention has the same function as the air layer as described above, the object having the air layer is It can be used instead of the air layer.

前記機能性多孔体を含む部材としては、例えば、断熱材、吸音材、結露防止材、光学部材等が挙げられる。これらの部材は、例えば、空気層が必要な個所に配置することで使用できる。これらの部材の形態は、特に制限されず、例えば、フィルムでもよい。   Examples of the member including the functional porous body include a heat insulating material, a sound absorbing material, a dew condensation preventing material, and an optical member. These members can be used, for example, by placing them where an air layer is required. The form in particular of these members is not restrict | limited, For example, a film may be sufficient.

また、前記機能性多孔体を含む部材としては、例えば、再生医療用足場材が挙げられる。前述のように前記機能性多孔体は、空気層と同様の機能を発揮する多孔構造を有している。前記機能性多孔体の空隙は、例えば、細胞、栄養源、空気等の保持に適していることから、前記多孔質構造は、例えば、再生医療用の足場として有用である。   Moreover, as a member containing the said functional porous body, the scaffold for regenerative medicine is mentioned, for example. As described above, the functional porous body has a porous structure that exhibits the same function as the air layer. Since the voids of the functional porous body are suitable for holding, for example, cells, nutrient sources, air, etc., the porous structure is useful as a scaffold for regenerative medicine, for example.

前記機能性多孔体を含む部材としては、これらの他に、例えば、全反射部材、インク受像材、単層AR(減反射)、単層モスアイ(moth eye)、誘電率材等があげられる。   In addition to these, examples of the member containing the functional porous material include a total reflection member, an ink image receiving material, a single layer AR (decrease reflection), a single layer moth eye, a dielectric constant material, and the like.

つぎに、本発明の実施例について説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に限定されない。   Next, examples of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the following examples.

[実施例1]
まず、ケイ素化合物のゲル化(下記工程(1))および熟成工程(下記工程(2))を行ない、多孔質構造を有するゲル(シリコーン多孔体)を製造した。この参考例の工程は、本発明のゲル粉砕物含有液の製造方法における前記「ゲル製造工程」に相当する。ただし、本発明において、前記熟成工程は、前述のとおり、任意である。さらにその後、下記(3)形態制御工程、(4)溶媒置換工程、(5)濃度測定(濃度管理)および濃度調整工程、(6)粉砕工程を行ない、ゲル粉砕物含有液を得た。なお、本実施例では、下記のとおり、下記(3)形態制御工程を、下記工程(1)とは別の工程として行なった。しかし、本発明は、これに限定されず、例えば、下記(3)形態制御工程を、下記工程(1)中に行なっても良い。
[Example 1]
First, gelation of the silicon compound (the following step (1)) and aging step (the following step (2)) were performed to produce a gel (silicone porous body) having a porous structure. The process of this reference example corresponds to the “gel production process” in the method for producing a crushed gel-containing liquid of the present invention. However, in the present invention, the aging step is optional as described above. Thereafter, the following (3) form control step, (4) solvent replacement step, (5) concentration measurement (concentration management) and concentration adjustment step, and (6) pulverization step were performed to obtain a gel pulverized product-containing liquid. In this example, as described below, the following (3) form control step was performed as a step different from the following step (1). However, this invention is not limited to this, For example, you may perform the following (3) form control process in the following process (1).

(1)ケイ素化合物のゲル化
DMSO 22kgに、ケイ素化合物の前駆体であるMTMSを9.5kg溶解させた。前記混合液に、0.01mol/Lのシュウ酸水溶液を5kg添加し、室温で120分、撹拌を行うことでMTMSを加水分解して、トリス(ヒドロキシ)メチルシランを生成した。
(1) Gelation of silicon compound 9.5 kg of MTMS, which is a precursor of silicon compound, was dissolved in 22 kg of DMSO. 5 kg of 0.01 mol / L oxalic acid aqueous solution was added to the mixed solution, and MTMS was hydrolyzed by stirring at room temperature for 120 minutes to produce tris (hydroxy) methylsilane.

DMSO 55kgに、28%濃度のアンモニア水3.8kg、および純水2kgを添加した後、さらに、前記加水分解処理した前記混合液を追添し、室温で60分撹拌した。60分撹拌後の液を、長さ30cm×幅30cm×高さ5cmのステンレス容器中に流し込んで室温で静置することにより、トリストリス(ヒドロキシ)メチルシランのゲル化を行い、ゲル状ケイ素化合物を得た。   After adding 3.8 kg of 28% strength aqueous ammonia and 2 kg of pure water to 55 kg of DMSO, the hydrolyzed mixture was further added and stirred at room temperature for 60 minutes. The liquid after stirring for 60 minutes was poured into a stainless steel container 30 cm long x 30 cm wide x 5 cm high and allowed to stand at room temperature to gel tristris (hydroxy) methylsilane to obtain a gel silicon compound. It was.

(2)熟成工程
前記ゲル化処理を行なって得られた、ゲル状ケイ素化合物を40℃で20時間インキュベートして、熟成処理を行ない、前記直方体形状の塊のゲルを得た。
(2) Aging process The gel-like silicon compound obtained by carrying out the gelation treatment was incubated at 40 ° C. for 20 hours, followed by aging treatment to obtain the cuboid-shaped lump gel.

(3)形態制御工程
前記工程(1)(2)によって前記30cm×30cm×5cmのステンレス容器中で合成されたゲル上に、置換溶媒であるイソブチルアルコールを流し込んだ。つぎに、前記ステンレス容器中でゲルに対して上部から切断用治具の切断刃をゆっくり挿入し、ゲルを1.5cm×2cm×5cmのサイズの直方体に切断した。
(3) Form control process Isobutyl alcohol which is a substitution solvent was poured on the gel synthesize | combined in the said stainless steel container of 30 cm x 30 cm x 5 cm by the said process (1) (2). Next, a cutting blade of a cutting jig was slowly inserted from above into the gel in the stainless steel container, and the gel was cut into a rectangular parallelepiped having a size of 1.5 cm × 2 cm × 5 cm.

(4)溶媒置換工程
さらに、切断したゲルを別容器に移し、ゲルの形状を崩さないようにしながら、イソブチルアルコールを体積比でゲルの4倍量投入し、6h静置したあと溶媒を入れ替える溶媒置換を4回行なった。
(4) Solvent replacement step Furthermore, the cut gel is transferred to another container, and while keeping the shape of the gel, isobutyl alcohol is added in a volume ratio of 4 times that of the gel and allowed to stand for 6 hours, and then the solvent is replaced. The substitution was performed 4 times.

(5)濃度測定(濃度管理)および濃度調整工程
前記(3)の溶媒置換工程後、前記ブロック状のゲルを取出し、ゲルの周囲に付着する溶媒を除去した。その後、重量乾燥法にて一つのゲルブロックに占める固形分濃度を測定した。この時、測定値の再現性をとるために、ランダムに取り出した6つのブロックで測定を行ない、その平均値と値のバラつきを算出した。この時のゲル中固形分の濃度(ゲル濃度)の平均値は5.20重量%であり、6つのゲルにおける前記ゲル濃度の値のバラつきは±0.1%以内であった。この測定値を元にゲル固形分の濃度(ゲル濃度)が約3.0重量%になるようにイソブチルアルコール溶媒を添加して調整した。
(5) Concentration measurement (concentration management) and concentration adjustment step After the solvent replacement step (3), the block-shaped gel was taken out, and the solvent adhering to the periphery of the gel was removed. Thereafter, the solid content concentration in one gel block was measured by a weight drying method. At this time, in order to obtain the reproducibility of the measured value, the measurement was performed with six blocks taken at random, and the average value and the variation of the value were calculated. The average value of the solid content in the gel (gel concentration) at this time was 5.20% by weight, and the variation of the gel concentration value in the six gels was within ± 0.1%. Based on this measurement value, an isobutyl alcohol solvent was added and adjusted so that the gel solid concentration (gel concentration) was about 3.0% by weight.

(6)第1の粉砕工程
前記(5)濃度測定(濃度管理)および濃度調整工程後の前記ゲル(ゲル状ケイ素化合物)に対して、連続式乳化分散(太平洋機工社製、マイルダーMDN304型)により第1の粉砕工程を行なった。この粉砕処理は、前記溶媒置換されたゲル状ケイ素化合物を溶媒含有したゲル43.4kgに対しイソブチルアルコール 26.6kgを追加、秤量した後、循環粉砕にて20分間で粉砕を行なった。このようにして、マイクロメートルサイズの粒子(前記ゲルの粉砕物)が分散したイソブチルアルコール分散液(ゲル粉砕物含有液)を得た。
(6) First pulverization step (5) Continuous emulsification dispersion (Milder MDN304 type, manufactured by Taiheiyo Kiko Co., Ltd.) for the gel (gel-like silicon compound) after concentration measurement (concentration control) and concentration adjustment step The 1st grinding | pulverization process was performed by. In this pulverization treatment, 26.6 kg of isobutyl alcohol was added to 43.4 kg of the gel containing the solvent-substituted gel-like silicon compound and weighed, followed by pulverization for 20 minutes by circulating pulverization. In this way, an isobutyl alcohol dispersion (gel crushed product-containing liquid) in which micrometer-sized particles (crushed product of the gel) were dispersed was obtained.

前記第1の粉砕工程(粗粉砕工程)後に、前記ゲル粉砕物含有液の固形分濃度(ゲル濃度)を測定したところ、3.01重量%であった。前記第1の粉砕工程(粗粉砕工程)後において、前記ゲルの粉砕物の体積平均粒子径は3〜5μmであり、前記液のせん断粘度は4,000mPa・sであった。このときの高粘度ゲル粉砕液は高粘度のため固液分離せず、均一液としての取り扱いが可能であったため、前記第1の粉砕工程(粗粉砕工程)後の測定値をそのまま採用した。また、前記第1の粉砕工程(粗粉砕工程)後に、前記ゲル粉砕物含有液の固形分(ゲル)において、構成単位モノマーの官能基(シラノール基)のうち、ゲル内架橋構造に寄与していない官能基(残存シラノール基)の割合を測定(算出)したところ、11mol%という測定値が得られた。なお、前記ゲル内架橋構造に寄与していない官能基(残存シラノール基)の割合は、ゲルを乾燥後、固体NMR(Si-NMR)を測定し、NMRのピーク比から架橋構造に寄与していない残存シラノール基の割合を算出する方法により測定した。   After the first pulverization step (coarse pulverization step), the solid content concentration (gel concentration) of the gel pulverized product-containing liquid was measured and found to be 3.01% by weight. After the first pulverization step (coarse pulverization step), the volume average particle diameter of the gel pulverized product was 3 to 5 μm, and the shear viscosity of the liquid was 4,000 mPa · s. The high-viscosity gel pulverized liquid at this time was not solid-liquid separated because of its high viscosity and could be handled as a uniform liquid. Therefore, the measurement value after the first pulverization step (coarse pulverization step) was employed as it was. In addition, after the first pulverization step (coarse pulverization step), in the solid content (gel) of the gel pulverized product-containing liquid, among the functional groups (silanol groups) of the constituent unit monomer, it contributes to the intragel crosslinked structure. Measurement (calculation) of the ratio of no functional group (residual silanol group) yielded a measurement value of 11 mol%. The ratio of the functional groups (residual silanol groups) that do not contribute to the intra-gel crosslinked structure is determined by measuring solid NMR (Si-NMR) after drying the gel and contributing to the crosslinked structure from the NMR peak ratio. It was measured by a method of calculating the ratio of no remaining silanol groups.

以上のようにして得たゲル粉砕物含有液に対し、さらに、下記(7)第2の粉砕工程を行ない、前記ゲル粉砕物の体積平均粒子径がさらに小さいゲル粉砕物含有液を製造した。   The gel pulverized product-containing liquid obtained as described above was further subjected to the following (7) second pulverization step to produce a gel pulverized product-containing liquid having a further smaller volume average particle diameter.

(7)第2の粉砕工程
前記(6)第1の粉砕工程を行なって得たゲル粉砕物含有液に対し、高圧メディアレス粉砕(スギノマシン社製、スターバーストHJP−25005型)により、第2の粉砕工程を行なった。この第2の粉砕工程は、粉砕圧力100MPaで行なった。このようにして、ナノメートルサイズの粒子(前記ゲルの粉砕物)が分散したイソブチルアルコール分散液(ゲル粉砕物含有液)を得た。
(7) Second pulverization step (6) The gel pulverized product-containing liquid obtained by performing the first pulverization step is subjected to high pressure medialess pulverization (manufactured by Sugino Machine, Starburst HJP-25005 type). Two grinding steps were performed. This second pulverization step was performed at a pulverization pressure of 100 MPa. Thus, an isobutyl alcohol dispersion (gel pulverized product-containing liquid) in which nanometer-sized particles (the pulverized product of the gel) were dispersed was obtained.

また、前記第2の粉砕工程(ナノ粉砕工程)後において、前記ゲルの粉砕物の体積平均粒子径は250〜350nmであり、前記液のせん断粘度は5m〜10mPa・sであった。さらに、前記第2の粉砕工程(ナノ粉砕工程)後において、再度、前記液(ゲル粉砕物含有液)の固形分濃度(ゲル濃度)を測定したところ、3.01重量%であり、前記第1の粉砕工程(粗粉砕工程)後と変化していなかった。   Further, after the second pulverization step (nano pulverization step), the pulverized product of the gel had a volume average particle diameter of 250 to 350 nm, and the liquid had a shear viscosity of 5 m to 10 mPa · s. Furthermore, after the second pulverization step (nano pulverization step), the solid content concentration (gel concentration) of the liquid (gel pulverized product-containing liquid) was measured again, and was 3.01% by weight. It was not changed after the pulverization step 1 (coarse pulverization step).

なお、本実施例において、前記第1の粉砕工程後および前記第2の粉砕工程後における前記ゲルの粉砕物(ゾル粒子)の平均粒子径は、動的光散乱式ナノトラック粒度分析計(日機装社製、商品名UPA−EX150型)にて確認した。また、本実施例において、前記第1の粉砕工程後および前記第2の粉砕工程後における前記液のせん断粘度は、振動式粘度測定機(セコニック社製、商品名FEM−1000V)にて確認した。以下の各比較例においても同様である。   In this example, the average particle size of the pulverized gel (sol particles) after the first pulverization step and after the second pulverization step is determined by a dynamic light scattering nanotrack particle size analyzer (Nikkiso). (Product name: UPA-EX150 type). Further, in this example, the shear viscosity of the liquid after the first pulverization step and the second pulverization step was confirmed with a vibratory viscometer (trade name FEM-1000V, manufactured by Seconic Corporation). . The same applies to each of the following comparative examples.

[比較例1]
実施例1記載の前記(5)濃度測定(濃度管理)および濃度調整工程において、ゲル固形分の濃度(ゲル濃度)を、約3.0重量%に代えて約0.9重量%となるように調整した。その後、実施例1と同様の方法で、前記(6)第1の粉砕段階(粗粉砕工程)および前記(7)第2の粉砕段階(ナノ粉砕工程)を行ない、ゲル粉砕物含有液を得た。そして、前記第2の粉砕段階(ナノ粉砕工程)後に、高空隙層の塗膜厚みを上げる目的で真空脱気および加熱による溶媒除去でゲル粉砕物含有液の濃度UP(濃度調整)を実施したところ、粒子の凝集が確認され、前記第2の粉砕段階(ナノ粉砕工程)後の液中で粒子固体の沈殿が確認された。
[Comparative Example 1]
In the (5) concentration measurement (concentration control) and concentration adjustment step described in Example 1, the concentration of gel solids (gel concentration) is changed to about 0.9% by weight instead of about 3.0% by weight. Adjusted. Thereafter, in the same manner as in Example 1, the (6) first pulverization step (coarse pulverization step) and the (7) second pulverization step (nano-pulverization step) are performed to obtain a gel pulverized product-containing liquid. It was. Then, after the second pulverization step (nano pulverization step), the concentration of the gel pulverized product-containing liquid UP was adjusted by vacuum degassing and solvent removal by heating for the purpose of increasing the coating thickness of the high void layer. However, aggregation of particles was confirmed, and precipitation of the particle solid was confirmed in the liquid after the second pulverization step (nano-pulverization step).

[比較例2]
実施例1に記載の第1の粉砕工程において、羽根の長さ10cmの撹拌3枚羽根を600rpmにて回転させ粉砕を行なった。得られた粒子サイズは体積平均粒子径が10mm以上であった。得られた粉砕液の濃度を測定しようとしたが、粒子がすぐに沈殿し固液分離してしまうため、均一液として得られず、全量を第2の粉砕工程に移すことができなかった。また第2の粉砕装置の配管に前記粒子がつまってしまい必要とする圧力での粉砕を行なえなかった。
[Comparative Example 2]
In the first pulverization step described in Example 1, pulverization was performed by rotating three stirring blades having a blade length of 10 cm at 600 rpm. The obtained particle size had a volume average particle diameter of 10 mm or more. An attempt was made to measure the concentration of the obtained pulverized liquid. However, since the particles immediately settled and separated into solid and liquid, they were not obtained as a uniform liquid, and the entire amount could not be transferred to the second pulverizing step. Further, the particles were clogged in the piping of the second pulverizer, and the pulverization at the required pressure could not be performed.

実施例1、および比較例1、2の結果を、下記表1にまとめて示す。下記表1に示すとおり、第1の粉砕工程(粗粉砕)後におけるゲル粉砕物含有液の固形分濃度(ゲル濃度)を約3.0重量%とした実施例1では、第2の粉砕工程(ナノ粉砕工程)後に得られたゲル粉砕物含有液の均一性が極めて優れていた。これに対し、第1の粉砕工程(粗粉砕)後におけるゲル粉砕物含有液の固形分濃度(ゲル濃度)を約0.9重量%(1.0重量%未満)とした比較例1では、第2の粉砕段階(ナノ粉砕工程)後にゲル粉砕物含有液の濃度UP(濃度調整)を行なわざるを得ず、その結果、前述のとおり、第2の粉砕工程(ナノ粉砕工程)後の液中で粒子固体の沈殿が起こり、均一なゲル粉砕物含有液が得られなかった。また比較例2では、第1の粉砕工程中での粉砕サイズが大きかったために固液分離を起こし、均一なゲル粉砕含有物が得られなかった。   The results of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 are summarized in Table 1 below. As shown in Table 1 below, in Example 1 in which the solid content concentration (gel concentration) of the gel pulverized product-containing liquid after the first pulverization step (coarse pulverization) was about 3.0% by weight, the second pulverization step The uniformity of the gel pulverized product-containing liquid obtained after the (nano pulverization step) was extremely excellent. On the other hand, in Comparative Example 1 in which the solid content concentration (gel concentration) of the gel pulverized product-containing liquid after the first pulverization step (coarse pulverization) was about 0.9% by weight (less than 1.0% by weight), After the second pulverization step (nano pulverization step), the gel pulverized product-containing liquid concentration UP (concentration adjustment) must be performed. As a result, as described above, the liquid after the second pulverization step (nano pulverization step) In this case, precipitation of particulate solid occurred, and a uniform gel pulverized product-containing liquid could not be obtained. Further, in Comparative Example 2, since the pulverization size in the first pulverization step was large, solid-liquid separation occurred, and a uniform gel pulverization content could not be obtained.

Figure 2017132674
Figure 2017132674

以上、説明したとおり、本発明によれば、固液分離しにくくて均一性に優れたゲル粉砕物含有液、およびゲル粉砕物含有液の製造方法を提供可能である。本発明によれば、例えば、ゲル粉砕物含有液の濃度管理がしやすく、例えば、工業レベルの大量生産においても、均一性が極めて優れたゲル粉砕物含有液を製造できる。本発明のゲル粉砕物含有液を用いれば、例えば、前記粉砕物同士を化学的に結合させることで、多孔質構造が固定化されるため、得られる多孔質構造は、空隙を有する構造であるが、十分な強度を維持できる。このため、前記多孔質構造は、容易且つ簡便に、機能性多孔体を、様々な対象物に付与することができる。具体的には、前記多孔質構造は、例えば、空気層に代えて、断熱材、吸音材、再生医療用足場材、結露防止材、光学部材等の広範な分野において、産業上利用可能である。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a gel pulverized product-containing liquid that is difficult to separate into solid and liquid and excellent in uniformity, and a method for producing the gel pulverized product-containing liquid. According to the present invention, for example, it is easy to control the concentration of a gel pulverized product-containing liquid. For example, even in industrial mass production, a gel pulverized product-containing liquid with extremely excellent uniformity can be produced. If the gel pulverized material-containing liquid of the present invention is used, for example, the porous structure is fixed by chemically bonding the pulverized materials to each other, so that the obtained porous structure has a void structure. However, sufficient strength can be maintained. For this reason, the said porous structure can provide a functional porous body to various objects easily and simply. Specifically, the porous structure can be industrially used in a wide range of fields such as a heat insulating material, a sound absorbing material, a regenerative medical scaffolding material, a dew condensation prevention material, and an optical member, for example, instead of an air layer. .

10 基材
20 多孔質構造
20’ 塗工膜(前駆層)
20’’ ゲル粉砕物含有液
21 強度が向上した多孔質構造
101 送り出しローラ
102 塗工ロール
110 オーブンゾーン
111 熱風器(加熱手段)
120 化学処理ゾーン
121 ランプ(光照射手段)または熱風器(加熱手段)
130a 粘接着層塗工ゾーン
130 強度向上ゾーン、中間層形成ゾーン
131a 粘接着層塗工手段
131 熱風器(加熱手段)105 巻き取りロール
106 ロール
201 送り出しローラ
202 液溜め
203 ドクター(ドクターナイフ)
204 マイクログラビア
210 オーブンゾーン
211 加熱手段
220 化学処理ゾーン
221 ランプ(光照射手段)または熱風器(加熱手段)
230a 粘接着層塗工ゾーン
230 強度向上ゾーン、中間層形成ゾーン
231a 粘接着層塗工手段
231 熱風器(加熱手段)
251 巻き取りロール
10 Substrate 20 Porous structure 20 ′ Coating film (precursor layer)
20 '' gel pulverized product-containing liquid 21 porous structure with improved strength 101 delivery roller 102 coating roll 110 oven zone 111 hot air (heating means)
120 Chemical treatment zone 121 Lamp (light irradiation means) or hot air device (heating means)
130a Adhesive layer coating zone 130 Strength improvement zone, intermediate layer forming zone 131a Adhesive layer coating unit 131 Hot air blower (heating unit) 105 Winding roll 106 Roll 201 Feeding roller 202 Liquid reservoir 203 Doctor (doctor knife)
204 Microgravure 210 Oven zone 211 Heating means 220 Chemical treatment zone 221 Lamp (light irradiation means) or hot air blower (heating means)
230a Adhesive layer coating zone 230 Strength improvement zone, intermediate layer forming zone 231a Adhesive layer application unit 231 Hot air blower (heating unit)
251 Winding roll

Claims (10)

ゲル粉砕物が溶媒中に分散されたゲル粉砕物含有液であって、
前記ゲルがSi元素を含み、
前記ゲルの構成単位モノマーの官能基のうち、ゲル内架橋構造に寄与していない官能基の割合が30mol%以下であり、
前記ゲル粉砕物含有液中の固形分濃度が1重量%以上10重量%以下であり、
前記ゲル粉砕物含有液のせん断粘度が50mPa・s以上であり、
前記ゲル粉砕物含有液中のゲル粉砕物の体積平均粒子径が0.4μm以上100μm以下であることを特徴とするゲル粉砕物含有液。
A gel pulverized product-containing liquid in which a gel pulverized product is dispersed in a solvent,
The gel contains Si element;
Of the functional groups of the structural unit monomer of the gel, the proportion of functional groups that do not contribute to the intra-gel crosslinked structure is 30 mol% or less,
The solid content concentration in the gel pulverized product-containing liquid is 1 wt% or more and 10 wt% or less,
The gel pulverized product-containing liquid has a shear viscosity of 50 mPa · s or more,
The gel pulverized product-containing liquid, wherein the gel pulverized product in the gel pulverized product-containing liquid has a volume average particle size of 0.4 μm or more and 100 μm or less.
前記ゲル粉砕物含有液中の固形分濃度が、前記ゲル粉砕物の原料であるゲルの製造後の固形分濃度よりも低い固形分濃度である請求項1記載のゲル粉砕物含有液。 The gel pulverized product-containing liquid according to claim 1, wherein the solid content concentration in the gel pulverized product-containing liquid is lower than the solid content concentration after the production of the gel that is a raw material of the gel pulverized product. 前記ゲルの構成単位モノマーが、下記式(2)で表される化合物である請求項1または2記載のゲル粉砕物含有液。
Figure 2017132674
前記式(2)中、Xは、2、3または4であり、
およびRは、それぞれ、直鎖もしくは分枝アルキル基であり、
およびRは、同一でも異なっていても良く、
は、Xが2の場合、互いに同一でも異なっていても良く、
は、互いに同一でも異なっていても良い。
The gel pulverized product-containing liquid according to claim 1 or 2, wherein the constituent monomer of the gel is a compound represented by the following formula (2).
Figure 2017132674
In the formula (2), X is 2, 3 or 4;
R 1 and R 2 are each a linear or branched alkyl group,
R 1 and R 2 may be the same or different,
R 1 s may be the same as or different from each other when X is 2.
R 2 may be the same as or different from each other.
ゲルを製造するゲル製造工程と、
前記ゲル中の溶媒を他の溶媒に置換する溶媒置換工程と、
前記ゲルを前記他の溶媒中で粉砕するゲル粉砕工程と、
を含む、ゲル粉砕物含有液の製造方法であって、
前記ゲル粉砕工程後において、前記ゲル粉砕物含有液中の固形分濃度が1重量%以上10重量%以下であり、前記ゲル粉砕物含有液のせん断粘度が50mPa・s以上であり、前記ゲル粉砕物含有液中のゲル粉砕物の体積平均粒子径が0.4μm以上100μm以下であることを特徴とする製造方法。
A gel production process for producing a gel;
A solvent replacement step of replacing the solvent in the gel with another solvent;
A gel crushing step of crushing the gel in the other solvent;
A method for producing a gel pulverized product-containing liquid comprising:
After the gel pulverization step, the solid content concentration in the gel pulverized product-containing liquid is 1% by weight or more and 10% by weight or less, the shear viscosity of the gel pulverized product-containing liquid is 50 mPa · s or more, The volume average particle diameter of the pulverized gel in the product-containing liquid is 0.4 μm or more and 100 μm or less.
前記ゲル粉砕工程後における前記ゲル粉砕物含有液中の固形分濃度が、前記溶媒置換工程後、ゲル粉砕工程前における、前記ゲルを含む液中の固形分濃度よりも低い請求項4記載の製造方法。 The solid content concentration in the gel pulverized product-containing liquid after the gel pulverization step is lower than the solid concentration in the liquid containing the gel after the solvent replacement step and before the gel pulverization step. Method. 前記溶媒置換工程後、前記粉砕工程開始前に、前記ゲルを含む液の濃度調整を行なう濃度調整工程を含み、
前記濃度調整工程において、前記ゲルを含む液の固形分濃度を低下させることで、前記ゲル粉砕工程後において、前記ゲル粉砕物含有液中の固形分濃度が1重量%以上10重量%以下、前記ゲル粉砕物含有液のせん断粘度が50mPa・s以上、前記ゲル粉砕物含有液中のゲル粉砕物体積平均粒子径が0.4μm以上100μm以下となるように調整する請求項5記載の製造方法。
After the solvent replacement step, before the start of the pulverization step, including a concentration adjustment step of adjusting the concentration of the liquid containing the gel,
In the concentration adjustment step, by reducing the solid content concentration of the liquid containing the gel, after the gel pulverization step, the solid content concentration in the gel pulverized product-containing liquid is 1 wt% or more and 10 wt% or less, The production method according to claim 5, wherein the gel pulverized product-containing liquid is adjusted to have a shear viscosity of 50 mPa · s or more and a gel pulverized product volume average particle diameter in the gel pulverized product-containing liquid is 0.4 μm to 100 μm.
前記粉砕工程において、連続式乳化分散により前記ゲルの粉砕を行なう請求項4から6のいずれか一項に記載の製造方法。 The manufacturing method according to any one of claims 4 to 6, wherein in the pulverization step, the gel is pulverized by continuous emulsion dispersion. 前記粗粉砕工程後の固形分濃度の測定バラつきが±3重量%以内である請求項4から7のいずれか一項に記載の製造方法。 The manufacturing method according to any one of claims 4 to 7, wherein a variation in measurement of the solid content concentration after the coarse pulverization step is within ± 3 wt%. 前記溶媒置換工程後から前記粉砕工程後までの前記ゲルを含む液の固形分濃度の変化が±5重量%以内である請求項4から8のいずれか一項に記載の製造方法。 The method according to any one of claims 4 to 8, wherein the change in the solid content concentration of the liquid containing the gel from after the solvent replacement step to after the pulverization step is within ± 5 wt%. ゲル粉砕物含有液の製造方法であって、
請求項4から9のいずれか一項に記載の製造方法によりゲル粉砕物含有液を製造し、
前記ゲル粉砕物含有液に対し、前記ゲル粉砕物をさらに粉砕する第2の粉砕工程を行なうことにより、前記ゲル粉砕物の体積平均粒子径がさらに小さいゲル粉砕物含有液を製造することを特徴とする製造方法。
A method for producing a gel crushed product-containing liquid,
A gel pulverized product-containing liquid is produced by the production method according to any one of claims 4 to 9,
A gel pulverized product-containing liquid having a smaller volume average particle diameter of the gel pulverized product is produced by performing a second pulverization step of further pulverizing the gel pulverized product with respect to the gel pulverized product-containing solution. Manufacturing method.
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