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有機無機ハイブリッド多孔質体の製造方法

国内特許コード P150011990
整理番号 93
掲載日 2015年6月1日
出願番号 特願2013-224269
公開番号 特開2015-086262
出願日 平成25年10月29日(2013.10.29)
公開日 平成27年5月7日(2015.5.7)
発明者
  • 大山 秀子
  • 菅野 智成
出願人
  • 学校法人立教学院
発明の名称 有機無機ハイブリッド多孔質体の製造方法
発明の概要 【課題】本発明は、可とう性、耐熱性、および耐薬品性に優れる有機無機ハイブリッド多孔質体を、簡便な方法で製造できる製造方法を提供する。
【解決手段】(A)アルコキシシランと、当該アルコキシシラン以下の質量の(B)オルガノポリシロキサンと、酸と、水と、炭素数が2~5のアルコールとを含む溶液を調製し、当該アルコキシシランを加水分解する加水分解工程、前工程で得た生成物にアルカリ水溶液を添加して重縮合反応を行う重縮合工程、ならびに前工程で得た生成物を乾燥して、有機無機ハイブリッド多孔質体を得る工程、を含む、有機無機ハイブリッド多孔質体の製造方法。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要



多孔質体は、溶液中または空気中の浮遊粒子除去などを目的とする濾過材、あるいは機器や住宅における断熱材等、幅広い用途が期待される。多孔質体としては有機多孔質体および無機多孔質体が知られている。無機材料の中でもケイ素化合物は化学的安定性が高く、安価であり、かつ毒性が少ないという利点を有しており、これまでにいくつかの無機多孔質体が提案されている。





特許文献1(特開平7-138375)にはシリカの低密度多孔質体をゾルゲル法で形成して乾燥する方法が開示されている。特許文献2(特開2002-275305)には、酸化ケイ素またはケイ素酸化物を含有する乾燥ゲルから成形された連続気孔多孔体が開示されている。特許文献3(国際公開第2003/002458号)には、ゾルゲル反応を用いた、メソ細孔および精密に制御されたマクロ細孔径を有するシリカまたは有機官能基含有シロキサン重合体の製造方法が開示されている。





特許文献4(特開2010-254555)には有機テンプレート法を用いたシリカ系中空粒子の製造方法が開示されている。特許文献5(特開2008-45013)には発泡セルを含むポリマー母材と、当該発泡セル中に充填されたシリカゲルを備える光透過性柔軟断熱材が開示されている。特許文献6(特開2011-514395)には、プロトン性または極性溶媒中での加水分解により調製された、金属または半金属の酸化物およびオキシ水酸化物から選択される少なくとも1種の無機化合物のコロイド粒子を含む複合材料が開示されている。





特許文献7(国際公開第2003/002458号)および特許文献8(特開2009-265047)には、ゾル-ゲル反応触媒成分および鋳型成分として両親媒性物質を含む溶液を調製し、さらに加水分解性の官能基を有する無機低分子化合物を添加して出発溶液を調製する工程、当該溶液からゾルを調製する工程、当該ゾルを乾燥する工程、ならびに鋳型成分を熱分解して除去する工程を含む、ケイ素-炭素結合を含む有機無機ハイブリッドの製造方法が開示されている。

産業上の利用分野



本発明は、有機無機ハイブリッド多孔質体およびその製造方法に関する。より詳しくは、本発明は濾過材、触媒担体、断熱材、絶縁材、防音材などに用いることができる有機無機ハイブリッド多孔質体およびその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
(A)アルコキシシランと、当該アルコキシシラン以下の質量の(B)オルガノポリシロキサンと、酸と、水と、炭素数が2~5のアルコールとを含む溶液を調製し、当該アルコキシシランを加水分解する加水分解工程、
前工程で得た生成物にアルカリ水溶液を添加して重縮合反応を行う重縮合工程、ならびに
前工程で得た生成物を乾燥して、有機無機ハイブリッド多孔質体を得る工程、
を含む、有機無機ハイブリッド多孔質体の製造方法。

【請求項2】
前記重縮合工程において均一な膨潤ゲル様物を形成する、請求項1に記載の製造方法。

【請求項3】
前記成分(B)のオルガノポリシロキサンが、末端に水酸基を有する、請求項1または2に記載の製造方法。

【請求項4】
前記成分(B)のオルガノポリシロキサンがポリジメチルシロキサンである、請求項3に記載の製造方法。

【請求項5】
前記成分(A)のアルコキシシランが
Si(OR(4-x)
[式中、Rはメチル基またはエチル基であり、Rはメチル基またはエチル基であり、xは1~3である]である、
請求項1~4のいずれかに記載の製造方法。

【請求項6】
前記アルコールがプロパノールである、請求項1~5のいずれかに記載の製造方法。

【請求項7】
前記酸がシュウ酸である、請求項1~6のいずれかに記載の製造方法。

【請求項8】
前記アルカリ水溶液がアンモニア水溶液である、請求項1~7のいずれかに記載の製造方法。

【請求項9】
前記成分(A)と成分(B)の質量比が、1~2.5:1である、請求項1~8のいずれかに記載の製造方法。

【請求項10】
請求項1~8に記載の製造方法により得られた有機無機ハイブリッド多孔質体。

【請求項11】
請求項10に記載の有機無機ハイブリッド多孔質体を含む成形体。

【請求項12】
請求項10に記載の有機無機ハイブリッド多孔質体を含む濾過材、触媒担体、カラム、断熱材、または防音材。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 公開
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