本發(fā)明涉及氣凝膠層疊體的制造方法和氣凝膠層疊卷。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，由于居住空間的舒適性和節(jié)能化的要求提高，因此有要求絕熱性的對(duì)象物的形狀變得復(fù)雜，絕熱材的設(shè)置空間也變得窄小的傾向。因此，需要不僅提高絕熱性能而且薄型化的絕熱材。

作為提高使用了發(fā)泡樹(shù)脂的絕熱材的絕熱性能的嘗試，例如，專利文獻(xiàn)1中提出了在聚丙烯系樹(shù)脂發(fā)泡體的表面和/或內(nèi)部含有至少1層金屬薄膜的板狀發(fā)泡體。

另外，作為熱導(dǎo)率小且具有絕熱性的材料，已知?dú)饽z。例如，專利文獻(xiàn)2中記載了以連續(xù)方式制作含有溶劑的凝膠片。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2001-179866號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本專利第4898435號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

然而，使用了樹(shù)脂發(fā)泡體的絕熱材的情況下，為了獲得良好的絕熱性能，需要使發(fā)泡體厚，絕熱層難以薄型化。另一方面，專利文獻(xiàn)2中記載的凝膠片通過(guò)含浸于芯材而制作。由于氣凝膠難以操作，因此難以在支撐體上形成氣凝膠層并薄型化，在生產(chǎn)率方面存在課題。

本發(fā)明鑒于上述情況而進(jìn)行，其目的在于提供生產(chǎn)率優(yōu)異且氣凝膠層能夠薄膜化的氣凝膠層疊體的制造方法、以及氣凝膠層疊卷。

用于解決課題的方法

本發(fā)明提供一種氣凝膠層疊體的制造方法，其為具有支撐體以及設(shè)于該支撐體上的厚度小于或等于200μm的氣凝膠層的氣凝膠層疊體的制造方法，該制造方法具備：以卷對(duì)卷方式對(duì)具有支撐體以及設(shè)于該支撐體上的濕潤(rùn)凝膠層的濕潤(rùn)凝膠層疊體進(jìn)行清洗的工序。

上述濕潤(rùn)凝膠層的厚度小于或等于400μm為佳。

上述濕潤(rùn)凝膠可以含有由下述溶膠生成的凝膠，該溶膠含有選自由分子內(nèi)具有反應(yīng)性基團(tuán)的聚硅氧烷化合物和該聚硅氧烷化合物的水解產(chǎn)物組成的組中的至少一種，也可以含有由下述溶膠生成的凝膠，該溶膠含有二氧化硅粒子。

本發(fā)明提供一種氣凝膠層疊卷，其是將氣凝膠層疊體卷繞于卷芯而成的，該氣凝膠層疊體具有支撐體以及設(shè)于該支撐體上的厚度小于或等于200μm的氣凝膠層。

上述氣凝膠層可以是含有氣凝膠的層，該氣凝膠具有源自聚硅氧烷的結(jié)構(gòu)。

上述氣凝膠層可以為將由下述溶膠生成的濕潤(rùn)凝膠干燥而成的層，該溶膠含有選自由分子內(nèi)具有反應(yīng)性基團(tuán)的聚硅氧烷化合物和該聚硅氧烷化合物的水解產(chǎn)物組成的組中的至少一種，也可以是將由下述溶膠生成的濕潤(rùn)凝膠干燥而成的層，該溶膠含有二氧化硅粒子。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，可提供生產(chǎn)率優(yōu)異且氣凝膠層能夠薄膜化的氣凝膠層疊體的制造方法。另外，根據(jù)本發(fā)明，可提供將經(jīng)薄膜化的氣凝膠層層疊于支撐體上而成的氣凝膠層疊卷。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)施方式的氣凝膠層疊體的示意截面圖。

圖2是表示氣凝膠層疊體的制造工序的一個(gè)實(shí)施方式的工序圖。

圖3是本實(shí)施方式的氣凝膠層疊卷的立體圖。

圖4是絕熱性評(píng)價(jià)用的液氮容器的示意截面圖。

圖5是絕熱性能試驗(yàn)裝置的概略圖。

具體實(shí)施方式

以下，視情況一邊參照附圖一邊對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。但本發(fā)明不限定于以下的實(shí)施方式。

[氣凝膠層疊卷]

本實(shí)施方式的氣凝膠層疊卷具備：圓筒狀的卷芯、以及以卷狀卷繞于該卷芯的厚度小于或等于200μm的氣凝膠層疊體。

(氣凝膠層疊體)

本實(shí)施方式所涉及的氣凝膠層疊體具備在支撐體上層疊厚度小于或等于200μm的氣凝膠層而成的結(jié)構(gòu)。由于該氣凝膠層的可撓性優(yōu)異，能夠進(jìn)行以往操作性困難的氣凝膠的片化，且可與支撐體一體化，因此氣凝膠層疊體10能夠卷繞于圓筒狀的卷芯而操作。

圖1是示意性表示本實(shí)施方式的氣凝膠層疊體10的截面的圖。如圖1所示，氣凝膠層疊體具有將氣凝膠層1層疊于支撐體2上而成的結(jié)構(gòu)。

＜?xì)饽z層＞

本實(shí)施方式所涉及的氣凝膠層由氣凝膠構(gòu)成。狹義上，將對(duì)濕潤(rùn)凝膠使用超臨界干燥法所得到的干燥凝膠稱為氣凝膠，將通過(guò)大氣壓下的干燥所得到的干燥凝膠稱為干凝膠，將通過(guò)冷凍干燥而得到的干燥凝膠稱為冷凍凝膠，但在本實(shí)施方式中，無(wú)論濕潤(rùn)凝膠的這些干燥方法如何，都將所得的低密度的干燥凝膠稱為氣凝膠。即，本實(shí)施方式中，氣凝膠是指廣義的氣凝膠，即“gelcomprisedofamicroporoussolidinwhichthedispersedphaseisagas(由分散相為氣體的微多孔性固體構(gòu)成的凝膠)”。一般來(lái)說(shuō)，氣凝膠的內(nèi)部成為網(wǎng)眼狀的微細(xì)結(jié)構(gòu)，具有2～20nm程度的氣凝膠粒子結(jié)合而成的簇結(jié)構(gòu)。在由該簇形成的骨架間，具有不足100nm的細(xì)孔，三維地形成了微細(xì)的多孔性結(jié)構(gòu)。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施方式中的氣凝膠是以二氧化硅為主成分的二氧化硅氣凝膠。作為二氧化硅氣凝膠，例如可舉出導(dǎo)入了甲基等有機(jī)基團(tuán)或有機(jī)鏈的、所謂的有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合化后的二氧化硅氣凝膠。氣凝膠層可以是含有具有源自聚硅氧烷的結(jié)構(gòu)的氣凝膠的層。

作為本實(shí)施方式所涉及的氣凝膠，可舉出以下方式。通過(guò)采用這些方式，容易得到絕熱性和柔軟性優(yōu)異且能夠薄膜化的氣凝膠。但是，采用這些方式中的各個(gè)方式的目的，不一定是得到本實(shí)施方式中規(guī)定的氣凝膠。通過(guò)采用各個(gè)方式，可得到具有與各個(gè)方式相應(yīng)的絕熱性和柔軟性且能夠薄膜化的氣凝膠。

(第一方式)

本實(shí)施方式所涉及的氣凝膠可以具有下述通式(1)所表示的結(jié)構(gòu)。

[化1]

式(1)中，r1和r2各自獨(dú)立地表示烷基或芳基，r3和r4各自獨(dú)立地表示亞烷基。這里，作為芳基，可舉出例如苯基和取代苯基。作為取代苯基的取代基，可舉出例如烷基、乙烯基、巰基、氨基、硝基和氰基。

通過(guò)將上述結(jié)構(gòu)導(dǎo)入氣凝膠的骨架中，從而形成低熱導(dǎo)率且柔軟的氣凝膠。從這樣的觀點(diǎn)出發(fā)，式(1)中，r1和r2各自獨(dú)立地可以為碳數(shù)1～6的烷基或苯基。該烷基可以為甲基。另外，式(1)中，r3和r4各自獨(dú)立地可以為碳數(shù)1～6的亞烷基。該亞烷基可以為亞乙基或亞丙基。

(第二方式)

本實(shí)施方式所涉及的氣凝膠可以是具有具備支柱部和橋接部的梯型結(jié)構(gòu)的氣凝膠，且可以是橋接部具有下述通式(2)所表示的結(jié)構(gòu)的氣凝膠。通過(guò)將這樣的梯型結(jié)構(gòu)導(dǎo)入氣凝膠的骨架中，能夠提高耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施方式中“梯型結(jié)構(gòu)”是具有2根支柱部(struts)和將支柱部彼此連結(jié)的橋接部(bridges)的結(jié)構(gòu)(具有所謂的“梯子”形態(tài)的結(jié)構(gòu))。在本方式中，可以是氣凝膠骨架由梯型結(jié)構(gòu)形成，也可以是氣凝膠部分地具有梯型結(jié)構(gòu)。

[化2]

式(2)中，r6和r7各自獨(dú)立地表示烷基或芳基，b表示1～50的整數(shù)。這里，作為芳基，可舉出例如苯基和取代苯基。作為取代苯基的取代基，可舉出例如烷基、乙烯基、巰基、氨基、硝基和氰基。需要說(shuō)明的是，式(2)中，b為大于或等于2的整數(shù)的情況下，兩個(gè)以上的r6各自可以相同也可以不同，同樣地，兩個(gè)以上的r7也各自可以相同也可以不同。

通過(guò)將上述結(jié)構(gòu)導(dǎo)入氣凝膠的骨架中，從而成為例如與以往的具有源自梯型倍半硅氧烷的結(jié)構(gòu)(即，具有下述通式(x)所表示的結(jié)構(gòu))的氣凝膠相比，具有優(yōu)異的柔軟性的氣凝膠。需要說(shuō)明的是，如下述通式(x)所示，以往的具有源自梯型倍半硅氧烷的結(jié)構(gòu)的氣凝膠中，橋接部的結(jié)構(gòu)為-o-，但本實(shí)施方式所涉及的氣凝膠中，橋接部的結(jié)構(gòu)為上述通式(2)所表示的結(jié)構(gòu)(聚硅氧烷結(jié)構(gòu))。

[化3]

式(x)中，r表示羥基、烷基或芳基。

成為支柱部的結(jié)構(gòu)及其鏈長(zhǎng)、以及成為橋接部的結(jié)構(gòu)的間隔沒(méi)有特別限定，從更加提高耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度的觀點(diǎn)出發(fā)，可以具有下述通式(3)所表示的結(jié)構(gòu)作為梯型結(jié)構(gòu)。

[化4]

式(3)中，r5、r6、r7和r8各自獨(dú)立地表示烷基或芳基，a和c各自獨(dú)立地表示1～3000的整數(shù)，b表示1～50的整數(shù)。這里，作為芳基，可舉出例如苯基和取代苯基。作為取代苯基的取代基，可舉出例如烷基、乙烯基、巰基、氨基、硝基和氰基。需要說(shuō)明的是，式(3)中，b為大于或等于2的整數(shù)的情況下，兩個(gè)以上的r6各自可以相同也可以不同，同樣地，兩個(gè)以上的r7也各自可以相同也可以不同。此外，式(3)中，a為大于或等于2的整數(shù)的情況下，兩個(gè)以上的r5各自可以相同也可以不同，同樣地，c為大于或等于2的整數(shù)的情況下，兩個(gè)以上的r8各自可以相同也可以不同。

從得到更優(yōu)異的柔軟性的觀點(diǎn)出發(fā)，式(2)和(3)中，r5、r6、r7和r8(其中，r5和r8僅在式(3)中)各自獨(dú)立地可以為碳數(shù)1～6的烷基或苯基。該烷基可以為甲基。式(3)中，a和c各自獨(dú)立地可以設(shè)為6～2000，可以為10～1000。式(2)和(3)中，b可以設(shè)為2～30，也可以為5～20。

(第三方式)

本實(shí)施方式所涉及的氣凝膠可以為將由下述溶膠生成的濕潤(rùn)凝膠干燥而得到的氣凝膠，所述溶膠含有選自由分子內(nèi)具有反應(yīng)性基團(tuán)的聚硅氧烷化合物和該聚硅氧烷化合物的水解產(chǎn)物組成的組中的至少一種(以下，有時(shí)將它們統(tǒng)稱為“聚硅氧烷化合物等”)。即，氣凝膠層可以由將由下述溶膠生成的濕潤(rùn)凝膠干燥而成的層構(gòu)成，所述溶膠含有選自由分子內(nèi)具有反應(yīng)性基團(tuán)的聚硅氧烷化合物和該聚硅氧烷化合物的水解產(chǎn)物組成的組中的至少一種。需要說(shuō)明的是，此前描述的氣凝膠也可以為這樣通過(guò)將由下述溶膠生成的濕潤(rùn)凝膠干燥而得到的氣凝膠，該溶膠含有選自由分子內(nèi)具有反應(yīng)性基團(tuán)的聚硅氧烷化合物和該聚硅氧烷化合物的水解產(chǎn)物組成的組中的至少一種。本實(shí)施方式所涉及的氣凝膠層也可以是將源自下述溶膠的濕潤(rùn)凝膠干燥而成的層，該溶膠含有選自由分子內(nèi)具有反應(yīng)性基團(tuán)的聚硅氧烷化合物和該聚硅氧烷化合物的水解產(chǎn)物組成的組中的至少一種。本實(shí)施方式所涉及的氣凝膠可以具有源自上述溶膠的三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)。

聚硅氧烷化合物所具有的反應(yīng)性基團(tuán)沒(méi)有特別限定，例如可舉出烷氧基、硅烷醇基、羥基烷基、環(huán)氧基、聚醚基、巰基、羧基和酚基。具有這些反應(yīng)性基團(tuán)的聚硅氧烷化合物可以單獨(dú)使用或?qū)煞N以上混合使用。作為反應(yīng)性基團(tuán)，例如，從提高氣凝膠的柔軟性的觀點(diǎn)出發(fā)，可舉出烷氧基、硅烷醇基、羥基烷基和聚醚基，進(jìn)一步從提高溶膠的相溶性的觀點(diǎn)出發(fā)，可舉出烷氧基和羥基烷基。從提高聚硅氧烷化合物的反應(yīng)性和降低氣凝膠的熱導(dǎo)率的觀點(diǎn)出發(fā)，烷氧基和羥基烷基的碳數(shù)可以設(shè)為1～6，從更加提高氣凝膠的柔軟性的觀點(diǎn)出發(fā)，可以為2～4。

作為分子內(nèi)具有羥基烷基的聚硅氧烷化合物，例如可舉出具有下述通式(4)所表示的結(jié)構(gòu)的化合物。通過(guò)使用具有下述通式(4)所表示的結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷化合物，能夠?qū)⑸鲜鐾ㄊ?1)所表示的結(jié)構(gòu)導(dǎo)入氣凝膠的骨架中。

[化5]

式(4)中，r9表示羥基烷基，r10表示亞烷基，r11和r12各自獨(dú)立地表示烷基或芳基，n表示1～50的整數(shù)。這里，作為芳基，可舉出例如苯基和取代苯基。作為取代苯基的取代基，可舉出例如烷基、乙烯基、巰基、氨基、硝基和氰基。需要說(shuō)明的是，式(4)中，兩個(gè)r9各自可以相同也可以不同，同樣地，兩個(gè)r10各自可以相同也可以不同。此外，式(4)中，兩個(gè)以上的r11各自可以相同也可以不同，同樣地，兩個(gè)以上的r12各自可以相同也可以不同。

通過(guò)使用由含有上述結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷化合物等的溶膠生成的濕潤(rùn)凝膠，從而進(jìn)一步易于得到低熱導(dǎo)率且柔軟的氣凝膠。從這樣的觀點(diǎn)出發(fā)，式(4)中，作為r9，可舉出例如碳數(shù)1～6的羥基烷基，具體而言，可舉出羥基乙基和羥基丙基。式(4)中，作為r10，可舉出例如碳數(shù)1～6的亞烷基，具體而言，可舉出亞乙基和亞丙基。式(4)中，r11和r12各自獨(dú)立地可以為碳數(shù)1～6的烷基或苯基。該烷基可以為甲基。式(4)中，n可以設(shè)為2～30，也可以為5～20。

作為具有上述通式(4)所表示的結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷化合物，可以使用市售品，例如可舉出x-22-160as、kf-6001、kf-6002、kf-6003等化合物(均為信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制)、以及xf42-b0970、fluidofoh702-4％等化合物(均為momentive公司制)。

作為分子內(nèi)具有烷氧基的聚硅氧烷化合物，例如，可舉出具有下述通式(5)所表示的結(jié)構(gòu)的化合物。通過(guò)使用具有下述通式(5)所表示的結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷化合物，能夠?qū)⒕哂猩鲜鐾ㄊ?2)所表示的橋接部的梯型結(jié)構(gòu)導(dǎo)入氣凝膠的骨架中。

[化6]

式(5)中，r14表示烷基或烷氧基，r15和r16各自獨(dú)立地表示烷氧基，r17和r18各自獨(dú)立地表示烷基或芳基，m表示1～50的整數(shù)。這里，作為芳基，可舉出例如苯基和取代苯基。作為取代苯基的取代基，可舉出例如烷基、乙烯基、巰基、氨基、硝基和氰基。需要說(shuō)明的是，式(5)中，兩個(gè)r14各自可以相同也可以不同，兩個(gè)r15各自可以相同也可以不同，同樣地，兩個(gè)r16各自可以相同也可以不同。此外，式(5)中，m為大于或等于2的整數(shù)的情況下，兩個(gè)以上的r17各自可以相同也可以不同，同樣地，兩個(gè)以上的r18也各自可以相同也可以不同。

通過(guò)使用由含有上述結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷化合物等的溶膠生成的濕潤(rùn)凝膠，從而進(jìn)一步容易得到低熱導(dǎo)率且柔軟的氣凝膠。從這樣的觀點(diǎn)出發(fā)，式(5)中，作為r14，可舉出例如碳數(shù)1～6的烷基和碳數(shù)1～6的烷氧基，具體而言，可舉出甲基、甲氧基和乙氧基。式(5)中，r15和r16各自獨(dú)立地可以為碳數(shù)1～6的烷氧基。作為該烷氧基，可舉出例如甲氧基和乙氧基。式(5)中，r17和r18各自獨(dú)立地可以為碳數(shù)1～6的烷基或苯基。該烷基可以為甲基。式(5)中，m可以設(shè)為2～30，也可以為5～20。

具有上述通式(5)所表示的結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷化合物，例如可以適當(dāng)參照日本特開(kāi)2000-26609號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2012-233110號(hào)公報(bào)等中報(bào)告的制造方法來(lái)得到。

需要說(shuō)明的是，由于烷氧基會(huì)水解，因此分子內(nèi)具有烷氧基的聚硅氧烷化合物有可能在溶膠中作為水解產(chǎn)物存在，分子內(nèi)具有烷氧基的聚硅氧烷化合物及其水解產(chǎn)物可以混合存在。此外，在分子內(nèi)具有烷氧基的聚硅氧烷化合物中，分子中的烷氧基可以全部被水解，也可以部分被水解。

這些分子內(nèi)具有反應(yīng)性基團(tuán)的聚硅氧烷化合物和該聚硅氧烷化合物的水解產(chǎn)物可以單獨(dú)使用，或?qū)煞N以上混合使用。

制作本實(shí)施方式所涉及的氣凝膠時(shí)，含有上述聚硅氧烷化合物等的溶膠可以進(jìn)一步含有選自由分子內(nèi)具有水解性官能團(tuán)的硅化合物和該硅化合物的水解產(chǎn)物組成的組中的至少一種(以下，有時(shí)將它們統(tǒng)稱為“硅化合物等”)。硅化合物的分子內(nèi)的硅數(shù)可以設(shè)為1或2。

作為分子內(nèi)具有水解性官能團(tuán)的硅化合物，沒(méi)有特別限定，例如，可舉出烷基硅醇鹽。烷基硅醇鹽中，從提高耐水性的觀點(diǎn)出發(fā)，水解性官能團(tuán)數(shù)可以為小于或等于3個(gè)。作為烷基硅醇鹽，可舉出例如甲基三甲氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷和乙基三甲氧基硅烷。

另外，也可以使用水解性官能團(tuán)數(shù)小于或等于3個(gè)且分子內(nèi)具有反應(yīng)性基團(tuán)的硅化合物，即乙烯基三甲氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巰基丙基三甲氧基硅烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基硅烷、n-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷等。

進(jìn)一步，也可以使用分子末端的水解性官能團(tuán)小于或等于3個(gè)的硅化合物，即雙(三甲氧基甲硅烷基)甲烷、雙(三甲氧基甲硅烷基)乙烷、雙(三甲氧基甲硅烷基)己烷等。

這些硅化合物可以單獨(dú)使用，或?qū)煞N以上混合使用。

(第四方式)

本實(shí)施方式所涉及的氣凝膠可以為將由含有二氧化硅粒子的溶膠生成的濕潤(rùn)凝膠干燥而得到的氣凝膠。即，氣凝膠層可以由將由含有二氧化硅粒子的溶膠生成的濕潤(rùn)凝膠干燥而成的層構(gòu)成。該氣凝膠層是將二氧化硅粒子復(fù)合化而成的層。需要說(shuō)明的是，此前描述的氣凝膠也可以為這樣通過(guò)將由含有二氧化硅粒子的溶膠生成的濕潤(rùn)凝膠干燥而得到的氣凝膠。

本實(shí)施方式所涉及的含有二氧化硅粒子的氣凝膠可以具有下述通式(6)所表示的結(jié)構(gòu)。

[化7]

式(6)中，r19表示烷基。作為烷基，可舉出例如碳數(shù)1～6的烷基，具體而言可舉出甲基。

本實(shí)施方式所涉及的含有二氧化硅粒子的氣凝膠可以具有下述通式(7)所表示的結(jié)構(gòu)。

[化8]

式(7)中，r20和r21各自獨(dú)立地表示烷基。作為烷基，可舉出例如碳數(shù)1～6的烷基，具體而言可舉出甲基。

本實(shí)施方式所涉及的含有二氧化硅粒子的氣凝膠可以具有下述通式(8)所表示的結(jié)構(gòu)。

[化9]

式(8)中，r22表示亞烷基。作為亞烷基，可舉出例如碳數(shù)1～10的亞烷基，具體而言，可舉出亞乙基和亞己基。

作為二氧化硅粒子，可以沒(méi)有限制地使用，可舉出例如非晶質(zhì)二氧化硅粒子。作為非晶質(zhì)二氧化硅粒子，例如可舉出熔融二氧化硅粒子、氣相二氧化硅粒子和膠體二氧化硅粒子。其中，膠體二氧化硅粒子的單分散性高，容易抑制在溶膠中的凝聚。

作為二氧化硅粒子的形狀，沒(méi)有特別限制，可舉出球狀、繭型、締合型等。其中，通過(guò)使用球狀的粒子作為二氧化硅粒子，從而容易抑制在溶膠中的凝聚。從易于對(duì)氣凝膠賦予適度的強(qiáng)度，且容易得到干燥時(shí)的耐收縮性優(yōu)異的氣凝膠的方面出發(fā)，二氧化硅粒子的平均一次粒徑可以設(shè)為大于或等于1nm，也可以為大于或等于5nm，也可以為大于或等于10nm。另一方面，從易于抑制二氧化硅粒子的固體熱傳導(dǎo)，且容易得到絕熱性優(yōu)異的氣凝膠的方面出發(fā)，二氧化硅粒子的平均一次粒徑可以設(shè)為小于或等于500nm，也可以為小于或等于300nm，也可以為小于或等于250nm。即，二氧化硅粒子的平均一次粒徑可以設(shè)為1～500nm，也可以為5～300nm，也可以為10～250nm。

(其他方式)

本實(shí)施方式所涉及的氣凝膠層可以由含有氣凝膠的層構(gòu)成，該氣凝膠具有源自聚硅氧烷的結(jié)構(gòu)。作為源自聚硅氧烷的結(jié)構(gòu)，例如，可舉出上述通式(1)、(2)、(3)、(6)、(7)或(8)所表示的結(jié)構(gòu)。因此，本實(shí)施方式所涉及的氣凝膠可以為不含二氧化硅粒子而具有上述通式(6)、(7)和(8)所表示的結(jié)構(gòu)中的至少一種的氣凝膠。

從易于得到耐收縮性優(yōu)異的氣凝膠的方面出發(fā)，每1g二氧化硅粒子的硅烷醇基數(shù)可以設(shè)為大于或等于10×10¹⁸個(gè)/g，也可以為大于或等于50×10¹⁸個(gè)/g，也可以為大于或等于100×10¹⁸個(gè)/g。另一方面，從容易得到均質(zhì)的氣凝膠的方面出發(fā)，每1g二氧化硅粒子的硅烷醇基數(shù)可以設(shè)為小于或等于1000×10¹⁸個(gè)/g，也可以為小于或等于800×10¹⁸個(gè)/g，也可以為小于或等于700×10¹⁸個(gè)/g。即，每1g二氧化硅粒子的硅烷醇基數(shù)可以設(shè)為10×10¹⁸～1000×10¹⁸個(gè)/g，也可以為50×10¹⁸～800×10¹⁸個(gè)/g，也可以為100×10¹⁸～700×10¹⁸個(gè)/g。

從進(jìn)一步容易得到良好的反應(yīng)性的方面出發(fā)，上述溶膠中所含的聚硅氧烷化合物和該聚硅氧烷化合物的水解產(chǎn)物的含量相對(duì)于溶膠的總量100質(zhì)量份可以設(shè)為大于或等于5質(zhì)量份，也可以為大于或等于10質(zhì)量份，從進(jìn)一步容易得到良好的相溶性的方面出發(fā)，可以設(shè)為小于或等于50質(zhì)量份，也可以為小于或等于30質(zhì)量份。即，聚硅氧烷化合物和該聚硅氧烷化合物的水解產(chǎn)物的含量相對(duì)于溶膠的總量100質(zhì)量份可以設(shè)為5～50質(zhì)量份，也可以為10～30質(zhì)量份。

另外，上述溶膠進(jìn)一步含有硅化合物等的情況下，從進(jìn)一步容易得到良好的反應(yīng)性的方面出發(fā)，聚硅氧烷化合物等和硅化合物等的含量總和相對(duì)于溶膠的總量100質(zhì)量份可以設(shè)為大于或等于5質(zhì)量份，也可以為大于或等于10質(zhì)量份，從進(jìn)一步容易得到良好的相溶性的方面出發(fā)，可以設(shè)為小于或等于50質(zhì)量份，也可以為小于或等于30質(zhì)量份。即，聚硅氧烷化合物等和硅化合物等的含量總和可以設(shè)為5～50質(zhì)量份，也可以為10～30質(zhì)量份。此時(shí)，聚硅氧烷化合物等的含量與硅化合物等水解產(chǎn)物的含量之比可以設(shè)為1:0.5～1:4，也可以為1:1～1:2。通過(guò)將這些化合物的含量之比設(shè)為大于或等于1:0.5，從而進(jìn)一步容易得到良好的相溶性，另外，通過(guò)設(shè)為小于或等于1:4，從而進(jìn)一步容易抑制凝膠收縮。

從易于對(duì)氣凝膠賦予適度的強(qiáng)度，且容易得到干燥時(shí)的耐收縮性優(yōu)異的氣凝膠的方面出發(fā)，上述溶膠中所含的二氧化硅粒子的含量相對(duì)于溶膠的總量100質(zhì)量份可以設(shè)為大于或等于1質(zhì)量份，也可以為大于或等于4質(zhì)量份。另一方面，從易于抑制二氧化硅粒子的固體熱傳導(dǎo)，且容易得到絕熱性優(yōu)異的氣凝膠的方面出發(fā)，上述溶膠中所含的二氧化硅粒子的含量可以設(shè)為小于或等于20質(zhì)量份，也可以為小于或等于15質(zhì)量份。即，二氧化硅粒子的含量相對(duì)于溶膠的總量100質(zhì)量份可以設(shè)為1～20質(zhì)量份，也可以為4～15質(zhì)量份。

從容易得到良好的絕熱性的方面出發(fā)，氣凝膠層的厚度可以設(shè)為大于或等于1μm，也可以為大于或等于10μm，也可以為大于或等于30μm。另一方面，從薄型化的觀點(diǎn)出發(fā)，氣凝膠層的厚度可以設(shè)為小于或等于200μm，也可以為小于或等于100μm，也可以為小于或等于80μm。即，氣凝膠層的厚度可以設(shè)為1～200μm，也可以為10～100μm，也可以為30～80μm。

從得到更優(yōu)異的強(qiáng)度和柔軟性的觀點(diǎn)出發(fā)，氣凝膠層在25℃時(shí)的密度可以設(shè)為大于或等于0.05g/cm³，也可以為大于或等于0.1g/cm³，也可以為大于或等于0.2g/cm³。另一方面，從得到更優(yōu)異的絕熱性的觀點(diǎn)出發(fā)，氣凝膠層在25℃時(shí)的密度可以設(shè)為小于或等于0.3g/cm³，也可以為小于或等于0.25g/cm³，也可以為小于或等于0.2g/cm³。即，氣凝膠層在25℃時(shí)的密度可以設(shè)為0.05～0.3g/cm³，也可以為0.1～0.25g/cm³，也可以為0.1～0.2g/cm³。

從得到更優(yōu)異的絕熱性的觀點(diǎn)出發(fā)，氣凝膠層在25℃時(shí)的氣孔率可以設(shè)為大于或等于85％，也可以為大于或等于87％，從得到更優(yōu)異的強(qiáng)度和柔軟性的觀點(diǎn)出發(fā)，可以設(shè)為小于或等于95％，也可以為小于或等于93％。即，氣凝膠層在25℃時(shí)的氣孔率可以設(shè)為85～95％，也可以為87～93％。

凝膠層的密度和氣孔率可以依照din66133通過(guò)壓汞法來(lái)測(cè)定。作為測(cè)定裝置，可使用例如autoporeiv9520(株式會(huì)社島津制作所制，產(chǎn)品名)。

＜支撐體＞

本實(shí)施方式所涉及的支撐體為非氣凝膠層，作為支撐體的構(gòu)成，沒(méi)有特別限定，可以為單層也可以為多層。作為支撐構(gòu)件，例如可舉出膜狀支撐體、箔狀支撐體等。

膜狀支撐體是將高分子原料成型為薄的膜狀而成的，例如，可舉出聚烯烴、聚酯、聚碳酸酯、聚酰亞胺等的樹(shù)脂膜。樹(shù)脂膜可以為金屬蒸鍍膜。作為金屬蒸鍍膜，例如可舉出鋁蒸鍍膜、銀蒸鍍膜等。箔狀支撐體是將金屬原料成型為薄的膜狀而成的，例如可舉出鋁箔、銅箔等。

對(duì)于支撐體的未層疊氣凝膠層的一側(cè)的面，可以實(shí)施脫模處理。

支撐體的厚度沒(méi)有特別限定，從操作性的觀點(diǎn)出發(fā)，可以設(shè)為大于或等于3μm，也可以為大于或等于5μm，也可以為大于或等于7μm。另一方面，從提高絕熱性的觀點(diǎn)出發(fā)，支撐體的厚度可以設(shè)為小于或等于100μm，也可以為小于或等于80μm，也可以為小于或等于50μm。即，支撐體的厚度可以設(shè)為3～100μm，也可以為5～80μm，也可以為7～50μm。

＜?xì)饽z層疊體的制造方法＞

本實(shí)施方式的氣凝膠層疊體的制造方法可以通過(guò)如下方法來(lái)制造，該方法具備將具有支撐體以及設(shè)于該支撐體上的濕潤(rùn)凝膠層的濕潤(rùn)凝膠層疊體以卷對(duì)卷(rolltoroll)方式進(jìn)行清洗的工序。本實(shí)施方式所涉及的氣凝膠層疊體具有支撐體以及設(shè)于該支撐體上的厚度小于或等于200μm的氣凝膠層。

即，本實(shí)施方式所涉及的氣凝膠層疊體可以通過(guò)主要具備如下工序的制造方法來(lái)制造：制作用于形成氣凝膠的溶膠的溶膠生成工序；一邊送出被卷成卷狀的支撐體一邊將通過(guò)溶膠生成工序所得到的溶膠涂布于支撐體上并使其凝膠化后熟化，從而得到濕潤(rùn)凝膠層的濕潤(rùn)凝膠生成工序；將層疊通過(guò)濕潤(rùn)凝膠生成工序所得到的濕潤(rùn)凝膠層而成的濕潤(rùn)凝膠層疊體以卷對(duì)卷方式進(jìn)行清洗的清洗工序；以及將清洗后的濕潤(rùn)凝膠層疊體干燥而制作氣凝膠層疊體的干燥工序。清洗后的濕潤(rùn)凝膠層疊體可以根據(jù)需要在進(jìn)入干燥工序之前進(jìn)行溶劑置換。需要說(shuō)明的是，溶膠是發(fā)生凝膠化反應(yīng)之前的狀態(tài)，在本實(shí)施方式中是指上述硅化合物等、視情況的聚硅氧烷化合物等、和二氧化硅粒子溶解或分散于溶劑中的狀態(tài)。另外，濕潤(rùn)凝膠是指雖然包含液體介質(zhì)但不具有流動(dòng)性的濕潤(rùn)狀態(tài)的凝膠固體物。

上述制造工序中，可以采取對(duì)從卷送出的膜連續(xù)地實(shí)施處理后進(jìn)行卷繞而再次成卷的方式。例如，可以將被卷成卷狀的支撐體送出，進(jìn)行在支撐體上設(shè)置濕潤(rùn)凝膠層的濕潤(rùn)凝膠生成工序后，連續(xù)地進(jìn)行清洗工序、(根據(jù)需要的)溶劑置換工序、干燥工序，將所形成的氣凝膠層疊體卷繞成卷狀，制作氣凝膠層疊卷。另外，通過(guò)濕潤(rùn)凝膠生成工序形成的濕潤(rùn)凝膠層疊體也可以卷繞成卷狀。該情況下，在清洗工序中，一邊使卷狀的濕潤(rùn)凝膠層疊體開(kāi)卷一邊進(jìn)行濕潤(rùn)凝膠層的清洗，然后，可以再次卷繞成卷狀，也可以不卷繞而進(jìn)入干燥工序。

以下，對(duì)本實(shí)施方式的氣凝膠層疊體的制造方法的各工序進(jìn)行說(shuō)明。

(溶膠生成工序)

溶膠生成工序是將上述硅化合物、以及視情況包含聚硅氧烷化合物和/或二氧化硅粒子的溶劑混合，進(jìn)行水解反應(yīng)后，進(jìn)行溶膠凝膠反應(yīng)，得到半凝膠化的溶膠涂液的工序。本工序中，為了促進(jìn)水解反應(yīng)，可以在溶劑中進(jìn)一步添加酸催化劑。另外，如日本專利第5250900號(hào)所示，也可以在溶劑中添加表面活性劑、熱水解性化合物等。進(jìn)一步，為了促進(jìn)凝膠化反應(yīng)，也可以添加堿催化劑。需要說(shuō)明的是，從縮短本工序、后述的濕潤(rùn)凝膠生成工序中的工序時(shí)間，使加熱和干燥溫度低溫化的觀點(diǎn)出發(fā)，在溶膠中含有二氧化硅粒子為佳。

作為溶劑，只要在后述的涂布工序中能夠得到良好的涂膜性就沒(méi)有特別限定，例如，可以使用水、或水和醇的混合液。作為醇，例如，可舉出甲醇、乙醇、正丙醇、2-丙醇、正丁醇、2-丁醇和叔丁醇。其中，從表面張力高，揮發(fā)性低的方面出發(fā)，可以使用水。

作為酸催化劑，例如，可舉出氟酸、鹽酸、硝酸、硫酸、亞硫酸、磷酸、亞磷酸、次亞磷酸、溴酸、氯酸、亞氯酸、次氯酸等無(wú)機(jī)酸類；酸性磷酸鋁、酸性磷酸鎂、酸性磷酸鋅等酸性磷酸鹽類；乙酸、甲酸、丙酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、檸檬酸、蘋(píng)果酸、己二酸、壬二酸等有機(jī)羧酸類。其中，作為更加提高所得的氣凝膠層的耐水性的酸催化劑，可以使用有機(jī)羧酸類，具體而言，可舉出乙酸、甲酸、丙酸、草酸或丙二酸，可以為乙酸。它們可以單獨(dú)使用或?qū)煞N以上混合使用。

通過(guò)使用酸催化劑，可促進(jìn)硅化合物和聚硅氧烷化合物的水解反應(yīng)，能夠以更短時(shí)間得到溶膠。

酸催化劑的添加量相對(duì)于硅化合物和聚硅氧烷化合物的總量100質(zhì)量份可以設(shè)為0.001～0.1質(zhì)量份。

作為表面活性劑，可以使用非離子性表面活性劑、離子性表面活性劑等。它們可以單獨(dú)使用或?qū)煞N以上混合使用。

作為非離子性表面活性劑，可以使用例如包含聚氧乙烯等親水部和主要由烷基構(gòu)成的疏水部的非離子性表面活性劑、包含聚氧丙烯等親水部的非離子性表面活性劑等。作為包含聚氧乙烯等親水部和主要由烷基構(gòu)成的疏水部的非離子性表面活性劑，可舉出聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯烷基醚等。作為包含聚氧丙烯等親水部的非離子性表面活性劑，可舉出聚氧丙烯烷基醚、聚氧乙烯與聚氧丙烯的嵌段共聚物等。

作為離子性表面活性劑，可以使用陽(yáng)離子性表面活性劑、陰離子性表面活性劑、兩性離子性表面活性劑等。作為陽(yáng)離子性表面活性劑，可舉出例如十六烷基三甲基溴化銨和十六烷基三甲基氯化銨。作為陰離子性表面活性劑，可舉出例如十二烷基磺酸鈉。作為兩性離子性表面活性劑，可舉出例如氨基酸系表面活性劑、甜菜堿系表面活性劑和氧化胺系表面活性劑。作為氨基酸系表面活性劑，可舉出例如?；劝彼?。作為甜菜堿系表面活性劑，可舉出例如月桂基二甲基氨基乙酸甜菜堿和硬脂基二甲基氨基乙酸甜菜堿。作為氧化胺系表面活性劑，可舉出例如月桂基二甲基氧化胺。

這些表面活性劑被認(rèn)為發(fā)揮如下作用：在后述的涂布工序中，減小反應(yīng)體系中的溶劑與逐漸生長(zhǎng)的硅氧烷聚合物之間的化學(xué)親和性的差異，抑制相分離。

表面活性劑的添加量也受到表面活性劑的種類、或硅化合物和聚硅氧烷化合物的種類以及量的影響，例如相對(duì)于硅化合物和聚硅氧烷化合物的總量100質(zhì)量份，可設(shè)為1～100質(zhì)量份，也可以為5～60質(zhì)量份。

熱水解性化合物被認(rèn)為通過(guò)熱水解而產(chǎn)生堿催化劑，使反應(yīng)溶液成為堿性，促進(jìn)溶膠凝膠反應(yīng)。因此，作為該熱水解性化合物，只要是在水解后能夠使反應(yīng)溶液為堿性的化合物就沒(méi)有特別限定，例如，可舉出脲；甲酰胺、n-甲基甲酰胺、n,n-二甲基甲酰胺、乙酰胺、n-甲基乙酰胺、n,n-二甲基乙酰胺等酰胺；六亞甲基四胺等環(huán)狀氮化合物。它們中，尤其是脲容易得到上述促進(jìn)效果。

對(duì)于熱水解性化合物的添加量，只要是能夠充分地促進(jìn)溶膠凝膠反應(yīng)的量，就沒(méi)有特別限定。例如，在使用脲作為熱水解性化合物的情況下，其添加量相對(duì)于硅化合物和聚硅氧烷化合物的總量100質(zhì)量份可設(shè)為1～200質(zhì)量份，也可以為2～150質(zhì)量份。通過(guò)將添加量設(shè)為大于或等于1質(zhì)量份，從而進(jìn)一步容易得到良好的反應(yīng)性，此外，通過(guò)設(shè)為小于或等于200質(zhì)量份，從而進(jìn)一步容易抑制晶體的析出和凝膠密度的降低。

溶膠生成工序的水解也受到混合液中的硅化合物、聚硅氧烷化合物、二氧化硅粒子、酸催化劑、表面活性劑等的種類和量的影響，例如可以在20～60℃的溫度環(huán)境下進(jìn)行10分鐘～24小時(shí)，也可以在50～60℃的溫度環(huán)境下進(jìn)行5分鐘～8小時(shí)。由此，能夠?qū)⒐杌衔锖途酃柩跬榛衔镏械乃庑怨倌軋F(tuán)充分水解，能夠更確實(shí)地得到硅化合物的水解產(chǎn)物和聚硅氧烷化合物的水解產(chǎn)物。

其中，在溶劑中添加熱水解性化合物的情況下，可以將溶膠生成工序的溫度環(huán)境調(diào)節(jié)為抑制熱水解性化合物的水解而抑制溶膠的凝膠化的溫度。此時(shí)的溫度只要是能夠抑制熱水解性化合物的水解的溫度，就可以為任意的溫度。例如，使用脲作為熱水解性化合物的情況下，溶膠生成工序的溫度環(huán)境可以設(shè)為0～40℃，也可以為10～30℃。

作為堿催化劑，可舉出氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銫等堿金屬氫氧化物；氫氧化銨、氟化銨、氯化銨、溴化銨等銨化合物；偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、多磷酸鈉等堿性磷酸鈉鹽；烯丙基胺、二烯丙基胺、三烯丙基胺、異丙基胺、二異丙基胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、2-乙基己基胺、3-乙氧基丙基胺、二異丁基胺、3-(二乙基氨基)丙基胺、二-2-乙基己基胺、3-(二丁基氨基)丙基胺、四甲基乙二胺、叔丁基胺、仲丁基胺、丙基胺、3-(甲基氨基)丙基胺、3-(二甲基氨基)丙基胺、3-甲氧基胺、二甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等脂肪族胺類；嗎啉、n-甲基嗎啉、2-甲基嗎啉、哌嗪及其衍生物、哌啶及其衍生物、咪唑及其衍生物等含氮雜環(huán)狀化合物類等。它們中，氫氧化銨(氨水)在由于揮發(fā)性高、不易殘存于干燥后的氣凝膠層中而不損害耐水性這方面，進(jìn)而在經(jīng)濟(jì)性方面是優(yōu)異的。上述堿催化劑可以單獨(dú)使用，或?qū)煞N以上混合使用。

通過(guò)使用堿催化劑，能夠促進(jìn)溶膠中的硅化合物等、聚硅氧烷化合物等和二氧化硅粒子的脫水縮合反應(yīng)和/或脫醇縮合反應(yīng)，能夠以更短時(shí)間進(jìn)行溶膠的凝膠化。特別是氨由于揮發(fā)性高，不易殘留于氣凝膠層中，因此通過(guò)使用氨作為堿催化劑，能夠得到耐水性更優(yōu)異的氣凝膠層

堿催化劑的添加量相對(duì)于硅化合物等和聚硅氧烷化合物等的總量100質(zhì)量份可以設(shè)為0.5～5質(zhì)量份，也可以為1～4質(zhì)量份。通過(guò)將堿催化劑的添加量設(shè)為大于或等于0.5質(zhì)量份，能夠以更短時(shí)間進(jìn)行凝膠化，通過(guò)設(shè)為小于或等于5質(zhì)量份，能夠更加抑制耐水性的降低。

對(duì)于溶膠生成工序中的溶膠凝膠反應(yīng)，出于在后述的涂布工序中得到良好的涂膜性的目的，需要使溶膠為半凝膠化狀態(tài)。該反應(yīng)優(yōu)選在密閉容器內(nèi)進(jìn)行，以避免溶劑和堿催化劑揮發(fā)。凝膠化溫度也受到溶膠中的硅化合物、聚硅氧烷化合物、二氧化硅粒子、酸催化劑、表面活性劑、堿催化劑等的種類和量的影響，可以設(shè)為30～90℃，也可以為40～80℃。通過(guò)將凝膠化溫度設(shè)為大于或等于30℃，能夠在更短時(shí)間進(jìn)行凝膠化，通過(guò)使凝膠化溫度小于或等于90℃，能夠抑制急劇的凝膠化。

溶膠凝膠反應(yīng)的時(shí)間根據(jù)凝膠化溫度而不同，在本實(shí)施方式中，在溶膠中含有二氧化硅粒子的情況下，與以往的氣凝膠所適用的溶膠相比，能夠縮短凝膠化時(shí)間。關(guān)于其理由，推測(cè)是因?yàn)?，溶膠中的硅化合物等、聚硅氧烷化合物等所具有的硅烷醇基和/或反應(yīng)性基團(tuán)會(huì)與二氧化硅粒子的硅烷醇基形成氫鍵和/或化學(xué)鍵。需要說(shuō)明的是，凝膠化時(shí)間可以設(shè)為10～360分鐘，也可以為20～180分鐘。通過(guò)將凝膠化時(shí)間設(shè)為大于或等于10分鐘，從而溶膠的粘度提高，在后述的涂布工序中容易得到良好的涂布性，通過(guò)設(shè)為小于或等于360分鐘，從而容易抑制溶膠的完全凝膠化，容易得到與作為非氣凝膠層的支撐體的粘接性。

(濕潤(rùn)凝膠生成工序)

濕潤(rùn)凝膠生成工序包含：將通過(guò)上述溶膠生成工序所得到的半凝膠化狀態(tài)的溶膠涂液涂布于支撐體并使其凝膠化而形成凝膠層的涂布工序、以及將凝膠層熟化而形成濕潤(rùn)凝膠層的熟化工序。具體而言，將上述溶膠涂液涂布于支撐體，通過(guò)干燥而使溶膠涂液凝膠化，從而在支撐體的表面形成凝膠層。其中，該凝膠層優(yōu)選為可確保與支撐體的粘接力的狀態(tài)。

作為涂布裝置，可以利用模涂機(jī)、缺角輪涂布機(jī)、棒涂機(jī)、吻涂機(jī)、輥涂機(jī)等，根據(jù)濕潤(rùn)凝膠層的厚度而適宜使用。由涂布后的溶膠涂液形成的涂膜可以通過(guò)加熱等進(jìn)行干燥。濕潤(rùn)凝膠層的厚度可以根據(jù)最終形成的氣凝膠層的厚度進(jìn)行調(diào)整。從將濕潤(rùn)凝膠層疊體卷繞成卷狀的觀點(diǎn)出發(fā)，濕潤(rùn)凝膠層的厚度的上限值小于或等于400μm為佳，也可以為小于或等于200μm，也可以為小于或等于160μm，濕潤(rùn)凝膠層的厚度的下限值可以設(shè)為大于或等于1μm，也可以為大于或等于20μm，也可以為大于或等于60μm。

將溶膠涂液涂布于支撐體后的干燥例如可以在干燥后的凝膠層的含水率成為大于或等于10質(zhì)量％的條件下進(jìn)行，也可以在成為大于或等于50質(zhì)量％的條件下進(jìn)行。通過(guò)將濕潤(rùn)凝膠層的含水量設(shè)為10質(zhì)量％，從而容易得到與支撐體的粘接性。

干燥溫度根據(jù)溶膠涂液中的水分量和/或有機(jī)溶劑量、有機(jī)溶劑的沸點(diǎn)而不同，例如，可以設(shè)為50～150℃，也可以為60～120℃。通過(guò)將干燥溫度設(shè)為大于或等于50℃，能夠以更短時(shí)間進(jìn)行凝膠化，通過(guò)設(shè)為小于或等于150℃，從而容易得到與支撐體的粘接性。

干燥時(shí)間根據(jù)干燥溫度而不同，例如，可以設(shè)為0.2～10分鐘，也可以為0.5～8分鐘。通過(guò)將干燥時(shí)間設(shè)為大于或等于0.2分鐘，從而容易形成濕潤(rùn)凝膠層，通過(guò)設(shè)為小于或等于10分鐘，從而容易得到與支撐體的粘接性。上述干燥條件可以預(yù)先通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來(lái)適宜設(shè)定。

另外，在凝膠層的與支撐體側(cè)相反的面上，可以進(jìn)一步層疊隔膜。通過(guò)層疊隔膜，能夠防止在將濕潤(rùn)凝膠層疊體卷繞成卷狀時(shí)上述濕潤(rùn)凝膠面轉(zhuǎn)印至支撐體的背面。在涂布工序中層疊隔膜的情況下，例如，可以在涂布溶膠涂液之后層疊，也可以在將由溶膠涂液形成的涂膜干燥之后層疊。作為隔膜，例如可舉出由聚烯烴、聚酯、聚碳酸酯、聚酰亞胺等樹(shù)脂形成的樹(shù)脂膜，銅箔、鋁箔等金屬箔以及脫模紙。其中，在涂布溶膠涂液之后層疊隔膜的情況下，從能夠?qū)⒛z層的含水率保持為較高的觀點(diǎn)出發(fā)，可以使用樹(shù)脂膜。需要說(shuō)明的是，對(duì)隔膜可以實(shí)施消光處理、電暈處理等脫模處理。

熟化工序是利用加熱使通過(guò)上述涂布工序所形成的凝膠層熟化而形成濕潤(rùn)凝膠層的工序?？梢栽趯⒃谥误w上形成有凝膠層的層疊體卷繞成卷狀而進(jìn)行熟化工序。本工序中，從抑制濕潤(rùn)凝膠層與支撐體的粘接性降低的觀點(diǎn)出發(fā)，以濕潤(rùn)凝膠層的含水率成為大于或等于10質(zhì)量％的方式進(jìn)行熟化為佳，以成為大于或等于50質(zhì)量％的方式進(jìn)行熟化更佳。作為熟化方法，只要滿足上述范圍就沒(méi)有特別限制，例如可舉出：在密閉氣氛中進(jìn)行熟化的方法、以及使用能夠抑制因加熱引起的含水率降低的恒濕恒溫槽等進(jìn)行熟化的方法。

熟化溫度例如可以設(shè)為40～90℃，也可以為50～80℃。通過(guò)將熟化溫度設(shè)為大于或等于40℃，能夠縮短熟化時(shí)間，通過(guò)設(shè)為小于或等于90℃，能夠抑制含水量降低。

熟化時(shí)間例如可以設(shè)為1～48小時(shí)，也可以為3～24小時(shí)。通過(guò)將熟化時(shí)間設(shè)為大于或等于1小時(shí)，能夠得到優(yōu)異的絕熱性，通過(guò)設(shè)為小于或等于48小時(shí)，能夠得到與支撐體的高粘接性。

(清洗工序)

清洗工序是將通過(guò)上述濕潤(rùn)凝膠生成工序所得到的濕潤(rùn)凝膠層疊體以卷對(duì)卷方式進(jìn)行清洗的工序(清洗工序)。將濕潤(rùn)凝膠層疊體卷繞成卷狀的情況下，開(kāi)卷后進(jìn)行清洗。清洗工序中，可以進(jìn)一步具有置換成適于后述的干燥工序的溶劑的工序(溶劑置換工序)。清洗和溶劑置換方法沒(méi)有特別限制。清洗和溶劑置換工序也能夠以不進(jìn)行清洗濕潤(rùn)凝膠層疊體的工序而僅進(jìn)行溶劑置換工序的方式實(shí)施，但從減少濕潤(rùn)凝膠層中的未反應(yīng)物、副產(chǎn)物等雜質(zhì)，能夠制造純度更高的氣凝膠層疊體的觀點(diǎn)出發(fā)，也可以清洗熟化后的濕潤(rùn)凝膠層。由于能夠以卷對(duì)卷方式進(jìn)行清洗工序，因此能夠縮短氣凝膠層疊體的制造工序、制造時(shí)間等，從而生產(chǎn)率優(yōu)異。

清洗工序中，對(duì)于通過(guò)上述濕潤(rùn)凝膠生成工序所得到的濕潤(rùn)凝膠層疊體，優(yōu)選使用水或有機(jī)溶劑將氣凝膠層反復(fù)清洗。

作為有機(jī)溶劑，可使用甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、丙酮、甲乙酮、1,2-二甲氧基乙烷、乙腈、己烷、甲苯、乙醚、氯仿、乙酸乙酯、四氫呋喃、二氯甲烷、n,n-二甲基甲酰胺、二甲亞砜、乙酸、甲酸等各種有機(jī)溶劑。上述有機(jī)溶劑可以單獨(dú)使用或?qū)煞N以上混合使用。

后述的溶劑置換工序中，為了抑制由干燥引起的濕潤(rùn)凝膠層收縮，可以使用低表面張力的溶劑。但是，低表面張力的溶劑一般而言與水的相互溶解度極低。因此，在溶劑置換工序中使用低表面張力的溶劑的情況下，清洗工序中使用的有機(jī)溶劑優(yōu)選為對(duì)水和低表面張力的溶劑二者都具有高的相互溶解性的親水性有機(jī)溶劑。需要說(shuō)明的是，在清洗工序中使用的親水性有機(jī)溶劑可以發(fā)揮用于溶劑置換工序的預(yù)置換的作用。因此，上述有機(jī)溶劑中，可以使用甲醇、乙醇、2-丙醇、丙酮、甲乙酮等親水性有機(jī)溶劑，進(jìn)一步從經(jīng)濟(jì)性方面出發(fā)，可以使用甲醇、乙醇或甲乙酮。

作為清洗工序中使用的水或有機(jī)溶劑的量，可設(shè)為能夠?qū)駶?rùn)凝膠層中的溶劑充分置換并進(jìn)行清洗的量。可以使用相對(duì)于濕潤(rùn)凝膠層的容量為3～10倍的量的溶劑。清洗可以反復(fù)進(jìn)行直至清洗后的氣凝膠層中的含水率成為小于或等于10質(zhì)量％。

清洗工序中的溫度可設(shè)為小于或等于清洗所使用的溶劑的沸點(diǎn)的溫度，例如，在使用甲醇的情況下，可設(shè)為30～60℃程度。

在溶劑置換工序中，為了抑制在后述干燥工序中的濕潤(rùn)凝膠層的收縮，將清洗后的濕潤(rùn)凝膠層所含的溶劑置換成預(yù)定的置換用溶劑。此時(shí)，可以通過(guò)加溫來(lái)提高置換效率。作為置換用溶劑，具體而言，在干燥工序中以低于干燥所使用的溶劑的臨界點(diǎn)的溫度、于大氣壓下進(jìn)行干燥的情況下，可舉出后述的低表面張力的溶劑。另一方面，在進(jìn)行超臨界干燥的情況下，作為置換用溶劑，例如，可以單獨(dú)使用乙醇、甲醇、2-丙醇、二氯二氟甲烷或二氧化碳，也可以使用將它們中的兩種以上混合而成的溶劑。

作為低表面張力的溶劑，可舉出例如20℃時(shí)的表面張力小于或等于30mn/m的溶劑。該表面張力可以小于或等于25mn/m，也可以小于或等于20mn/m。作為低表面張力的溶劑，可舉出例如戊烷(15.5)、己烷(18.4)、庚烷(20.2)、辛烷(21.7)、2-甲基戊烷(17.4)、3-甲基戊烷(18.1)、2-甲基己烷(19.3)、環(huán)戊烷(22.6)、環(huán)己烷(25.2)、1-戊烯(16.0)等脂肪族烴類；苯(28.9)、甲苯(28.5)、間二甲苯(28.7)、對(duì)二甲苯(28.3)等芳香族烴類；二氯甲烷(27.9)、氯仿(27.2)、四氯化碳(26.9)、1-氯丙烷(21.8)、2-氯丙烷(18.1)等鹵代烴類；乙基醚(17.1)、丙基醚(20.5)、異丙基醚(17.7)、丁基乙基醚(20.8)、1,2-二甲氧基乙烷(24.6)等醚類；丙酮(23.3)、甲乙酮(24.6)、甲基丙基酮(25.1)、二乙基酮(25.3)等酮類；乙酸甲酯(24.8)、乙酸乙酯(23.8)、乙酸丙酯(24.3)、乙酸異丙酯(21.2)、乙酸異丁酯(23.7)、丁酸乙酯(24.6)等酯類。括號(hào)內(nèi)表示20℃時(shí)的表面張力，單位為[mn/m]。它們中，脂肪族烴類(己烷、庚烷等)為低表面張力且作業(yè)環(huán)境性優(yōu)異。另外，它們中，通過(guò)使用丙酮、甲乙酮、1,2-二甲氧基乙烷等親水性有機(jī)溶劑，能夠兼用作上述清洗工序的有機(jī)溶劑。需要說(shuō)明的是，它們中，進(jìn)一步從后述干燥工序中的干燥容易的方面考慮，可以使用常壓下的沸點(diǎn)小于或等于100℃的溶劑。上述溶劑可以單獨(dú)使用或?qū)煞N以上混合使用。

作為在溶劑置換工序中使用的溶劑的量，可設(shè)為能夠?qū)⑶逑春蟮臐駶?rùn)凝膠層中的溶劑充分置換的量，可以使用相對(duì)于濕潤(rùn)凝膠層的容量為3～10倍的量的溶劑。

溶劑置換工序中的溫度可設(shè)為小于或等于置換所使用的溶劑的沸點(diǎn)的溫度，例如，在使用庚烷的情況下，可設(shè)為30～60℃程度。

需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施方式中，在溶膠中含有二氧化硅粒子的情況下，如上所述溶劑置換工序并不一定是必須的。作為推測(cè)的機(jī)理，如下所述。在本實(shí)施方式中由于二氧化硅粒子作為三維網(wǎng)眼狀的氣凝膠骨架的支撐體而發(fā)揮功能，因而該骨架得以支撐，干燥工序中的凝膠收縮得到抑制。因此可認(rèn)為，能夠不置換清洗所使用的溶劑而直接將凝膠移至干燥工序。這樣，在本實(shí)施方式中，能夠?qū)崿F(xiàn)從清洗和溶劑置換工序到干燥工序的簡(jiǎn)化。

另外，在涂布工序中層疊有隔膜的情況下，從提高濕潤(rùn)凝膠層的清洗和溶劑置換的效率的觀點(diǎn)出發(fā)，可以在清洗工序前取出隔膜，并在溶劑置換工序后再次層疊隔膜。

(干燥工序)

在干燥工序中，使具有如上所述經(jīng)清洗和(根據(jù)需要的)溶劑置換的濕潤(rùn)凝膠層的濕潤(rùn)凝膠層疊體干燥。由此，能夠得到最終的氣凝膠層疊體。

作為干燥方法，沒(méi)有特別限制，可以使用公知的常壓干燥、超臨界干燥或冷凍干燥。它們中，從易于制造低密度的氣凝膠層的觀點(diǎn)出發(fā)，可以使用常壓干燥或超臨界干燥。此外，從能夠以低成本生產(chǎn)的觀點(diǎn)出發(fā)，可以使用常壓干燥。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施方式中，常壓是指0.1mpa(大氣壓)。

本實(shí)施方式所涉及的氣凝膠層疊體可以通過(guò)將經(jīng)清洗和(根據(jù)需要的)溶劑置換的濕潤(rùn)凝膠層在低于干燥所使用的溶劑的臨界點(diǎn)的溫度、于大氣壓下進(jìn)行干燥而得到。干燥溫度根據(jù)經(jīng)置換后的溶劑(不進(jìn)行溶劑置換時(shí)為清洗所使用的溶劑)的種類或支撐體的耐熱性而不同，可以設(shè)為60～180℃，也可以為90～150℃。干燥時(shí)間根據(jù)濕潤(rùn)凝膠層的容量和干燥溫度而不同，可設(shè)為2～48小時(shí)。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施方式中，也可以在不損害生產(chǎn)率的范圍內(nèi)施加壓力而加快干燥。

另外，從提高常壓干燥時(shí)的干燥效率的觀點(diǎn)出發(fā)，本實(shí)施方式所涉及的氣凝膠層疊體可以在干燥工序之前進(jìn)行預(yù)干燥。作為預(yù)干燥方法，沒(méi)有特別限制。預(yù)干燥溫度可以設(shè)為60～180℃，也可以為90～150℃。另外，預(yù)干燥時(shí)間可以設(shè)為1～30分鐘。需要說(shuō)明的是，通過(guò)這樣的預(yù)干燥而得到的氣凝膠層疊體可以進(jìn)一步通過(guò)干燥工序進(jìn)行干燥。

在清洗和溶劑置換工序中層疊有隔膜的情況下，從干燥效率和運(yùn)送效率的的觀點(diǎn)出發(fā)，可以在預(yù)干燥前取出，并在預(yù)干燥后再次層疊隔膜。另外，在連續(xù)地進(jìn)行清洗和溶劑置換工序至干燥工序的情況下，可以在清洗工序前取出隔膜，并在預(yù)干燥后再次層疊隔膜。

此外，本實(shí)施方式所涉及的氣凝膠層疊體還可以通過(guò)將經(jīng)清洗和(根據(jù)需要的)溶劑置換的濕潤(rùn)凝膠層疊體進(jìn)行超臨界干燥來(lái)得到。超臨界干燥可以通過(guò)公知的方法來(lái)進(jìn)行。作為進(jìn)行超臨界干燥的方法，例如可舉出在大于或等于濕潤(rùn)凝膠層所含的溶劑的臨界點(diǎn)的溫度和壓力下除去溶劑的方法。或者，作為進(jìn)行超臨界干燥的方法，可舉出如下方法：在例如20～25℃、5～20mpa程度的條件下將氣凝膠層浸漬于液態(tài)二氧化碳中，從而將濕潤(rùn)凝膠層中所含的溶劑的全部或一部分置換成臨界點(diǎn)比該溶劑低的二氧化碳，然后將二氧化碳單獨(dú)除去，或?qū)⒍趸己腿軇┑幕旌衔锍ァ?/p>

圖2是表示本實(shí)施方式所涉及的氣凝膠層疊體的制造工序中的一個(gè)實(shí)施方式的工序圖。如圖2所示，通過(guò)濕潤(rùn)凝膠生成工序所制作的卷狀的濕潤(rùn)凝膠層疊體100a被開(kāi)卷并通過(guò)旋轉(zhuǎn)輥12進(jìn)行移動(dòng)，一邊通過(guò)清洗槽14一邊以卷對(duì)卷方式進(jìn)行清洗。清洗槽14的數(shù)目沒(méi)有限定，可以將其一部分用作溶劑置換槽。清洗后的濕潤(rùn)凝膠層疊體通過(guò)旋轉(zhuǎn)輥16移動(dòng)，一邊通過(guò)干燥爐18一邊進(jìn)行干燥，并卷繞于卷芯，從而得到氣凝膠層疊卷100。

圖3是示意性表示氣凝膠層疊卷的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的立體圖。如圖3所示，氣凝膠層疊卷100具備：圓筒狀的卷芯11、和以卷狀卷繞于卷芯11的氣凝膠層疊體10。即，本實(shí)施方式所涉及的氣凝膠層疊卷100是將具有支撐體2和設(shè)于該支撐體2上的厚度小于或等于200μm的氣凝膠層1的氣凝膠層疊體10卷繞于卷芯11而成的。

作為圓筒狀的卷芯的材質(zhì)，沒(méi)有特別限定，例如可舉出紙管、木管、塑料管和金屬管。卷芯的材質(zhì)為塑料的情況下，作為該塑料，例如可舉出聚乙烯樹(shù)脂、聚丙烯樹(shù)脂、聚苯乙烯樹(shù)脂、聚氯乙烯樹(shù)脂、abs樹(shù)脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)等。

本實(shí)施方式的氣凝膠層疊卷由于能夠?qū)崿F(xiàn)以往操作性困難的氣凝膠的薄膜化，因此能夠以卷狀操作。本實(shí)施方式所涉及的氣凝膠層疊體可以用作具有優(yōu)異的絕熱性和柔軟性的絕熱材，且能夠?qū)崿F(xiàn)絕熱材的薄型化。

由于這樣的優(yōu)點(diǎn)，本實(shí)施方式所涉及的氣凝膠層疊體可適用于在極低溫領(lǐng)域(超導(dǎo)、極低溫容器等)、宇宙領(lǐng)域、建筑領(lǐng)域、汽車領(lǐng)域、家電產(chǎn)品、半導(dǎo)體領(lǐng)域、工業(yè)用設(shè)備等中作為絕熱材的用途等。另外，本實(shí)施方式所涉及的氣凝膠層疊體除了作為絕熱材的用途以外，還可用作拒水片、吸音片、減振片、催化劑載片等。

實(shí)施例

接著，通過(guò)下述實(shí)施例更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，但這些實(shí)施例并不限制本發(fā)明。

(實(shí)施例1)

[溶膠涂液1]

將水2000.0質(zhì)量份、作為酸催化劑的乙酸1.00質(zhì)量份、作為陽(yáng)離子系表面活性劑的十六烷基三甲基溴化銨(和光純藥工業(yè)株式會(huì)社制，以下簡(jiǎn)寫(xiě)為“ctab”)200.0質(zhì)量份和作為熱水解性化合物的脲1200.0質(zhì)量份混合，向其中加入作為硅化合物的甲基三甲氧基硅烷(信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制，產(chǎn)品名：kbm-13，以下簡(jiǎn)寫(xiě)為“mtms”)600.0質(zhì)量份和二甲基二甲氧基硅烷(信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制，產(chǎn)品名：kbm-22，以下簡(jiǎn)寫(xiě)為“dmdms”)400.0質(zhì)量份，在25℃反應(yīng)2小時(shí)。然后，在60℃進(jìn)行5小時(shí)的溶膠凝膠反應(yīng)，得到溶膠涂液1。

[氣凝膠層疊卷1]

使用缺角輪涂布機(jī)，將上述溶膠涂液1以凝膠化后的厚度成為40μm的方式涂布于作為支撐體的(縱)30m×(橫)600mm×(厚)12μm的雙面鋁蒸鍍pet膜(日立aic株式會(huì)社制，產(chǎn)品名：vm-pet)，在60℃干燥5分鐘，卷繞于卷芯，從而得到卷狀的濕潤(rùn)凝膠層疊體。然后，將所得的濕潤(rùn)凝膠層疊體利用干燥機(jī)在60℃熟化8小時(shí)。

接著，將經(jīng)熟化的卷狀的濕潤(rùn)凝膠層疊體開(kāi)卷，一邊以平均1m卷面長(zhǎng)度浸漬6秒鐘的方式使其依次通過(guò)含600l水的第1槽、含600l甲醇的第2槽和含600l甲醇的第3槽，一邊以卷對(duì)卷方式進(jìn)行清洗。然后，將清洗后的濕潤(rùn)凝膠層疊體以卷對(duì)卷方式利用120℃的干燥爐干燥10分鐘，并卷繞于卷芯，從而得到具備具有上述通式(6)和(7)所表示的結(jié)構(gòu)的氣凝膠層疊體的氣凝膠層疊卷1。

(實(shí)施例2)

[溶膠涂液2]

將水2000.0質(zhì)量份、作為酸催化劑的乙酸1.00質(zhì)量份、作為陽(yáng)離子系表面活性劑的ctab200.0質(zhì)量份和作為熱水解性化合物的脲1200.0質(zhì)量份混合，向其中加入作為硅化合物的mtms800.0質(zhì)量份和作為聚硅氧烷化合物的具有上述通式(5)所表示的結(jié)構(gòu)的兩末端2官能烷氧基改性聚硅氧烷化合物(以下，稱為“聚硅氧烷化合物a”)200.0質(zhì)量份，在25℃反應(yīng)2小時(shí)。然后，在60℃進(jìn)行5小時(shí)的溶膠凝膠反應(yīng)，得到溶膠涂液2。

需要說(shuō)明的是，上述“聚硅氧烷化合物a”如下合成。首先，在具備攪拌機(jī)、溫度計(jì)和蛇形冷卻管(dimrothcondenser)的1升三口燒瓶中，將兩末端具有硅烷醇基的二甲基聚硅氧烷(momentive公司制，產(chǎn)品名：xc96-723)100.0質(zhì)量份、甲基三甲氧基硅烷181.3質(zhì)量份和叔丁基胺0.50質(zhì)量份混合，在30℃反應(yīng)5小時(shí)。然后，將該反應(yīng)液在1.3kpa的減壓下以140℃加熱2小時(shí)，除去揮發(fā)成分，從而得到兩末端2官能烷氧基改性聚硅氧烷化合物(聚硅氧烷化合物a)。

[氣凝膠層疊卷2]

使用上述溶膠涂液2，與實(shí)施例1同樣地操作，得到具備具有上述通式(2)、(3)、(6)和(7)所表示的結(jié)構(gòu)的氣凝膠層疊體的氣凝膠層疊卷2。

(實(shí)施例3)

[溶膠涂液3]

將水2000.0質(zhì)量份、作為酸催化劑的乙酸1.00質(zhì)量份、作為陽(yáng)離子系表面活性劑的ctab200.0質(zhì)量份和作為熱水解性化合物的脲1200.0質(zhì)量份混合，向其中加入作為硅化合物的mtms600.0質(zhì)量份和作為聚硅氧烷化合物的具有上述通式(5)所表示的結(jié)構(gòu)的兩末端3官能烷氧基改性聚硅氧烷化合物(以下，稱為“聚硅氧烷化合物b”)400.0質(zhì)量份，在25℃反應(yīng)2小時(shí)。然后，在60℃進(jìn)行2小時(shí)的溶膠凝膠反應(yīng)，得到溶膠涂液6。

需要說(shuō)明的是，上述“聚硅氧烷化合物b”如下合成。首先，在具備攪拌機(jī)、溫度計(jì)和蛇形冷卻管的1升三口燒瓶中，將xc96-723100.0質(zhì)量份、四甲氧基硅烷202.6質(zhì)量份和叔丁基胺0.50質(zhì)量份混合，在30℃反應(yīng)5小時(shí)。然后，將該反應(yīng)液在1.3kpa的減壓下以140℃加熱2小時(shí)，除去揮發(fā)成分，從而得到兩末端3官能烷氧基改性聚硅氧烷化合物(聚硅氧烷化合物b)。

[氣凝膠層疊卷3]

使用上述溶膠涂液3，與實(shí)施例1同樣地操作，得到具備具有上述通式(2)和(6)所表示的結(jié)構(gòu)的氣凝膠層疊體的氣凝膠層疊卷3。

(實(shí)施例4)

[溶膠涂液4]

將作為含有二氧化硅粒子的原料的pl-2l(扶?；瘜W(xué)工業(yè)株式會(huì)社制，產(chǎn)品名，平均1次粒徑：20nm，固體成分：20質(zhì)量％)1000.0質(zhì)量份、水1000.0質(zhì)量份、作為酸催化劑的乙酸1.00質(zhì)量份、作為陽(yáng)離子系表面活性劑的ctab200.0質(zhì)量份和作為熱水解性化合物的脲1200.0質(zhì)量份混合，向其中加入作為硅化合物的mtms600.0質(zhì)量份和dmdms200.0質(zhì)量份、以及作為聚硅氧烷化合物的x-22-160as(信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制，產(chǎn)品名)200.0質(zhì)量份，在25℃反應(yīng)2小時(shí)。然后，在60℃進(jìn)行1.0小時(shí)的溶膠凝膠反應(yīng)，得到溶膠涂液4。

[氣凝膠層疊卷4]

使用上述溶膠涂液4，與實(shí)施例1同樣地操作，得到具備具有上述通式(1)、(6)和(7)所表示的結(jié)構(gòu)的氣凝膠層疊體的氣凝膠層疊卷4。

(實(shí)施例5)

[溶膠涂液5]

將作為含有二氧化硅粒子的原料的pl-2l1000.0質(zhì)量份、水1000.0質(zhì)量份、作為酸催化劑的乙酸1.00質(zhì)量份、作為陽(yáng)離子系表面活性劑的ctab200.0質(zhì)量份和作為熱水解性化合物的脲1200.0質(zhì)量份混合，向其中加入作為硅化合物的mtms600.0質(zhì)量份和dmdms200.0質(zhì)量份、以及作為聚硅氧烷化合物的聚硅氧烷化合物a20.0質(zhì)量份，在25℃反應(yīng)2小時(shí)。然后，在60℃進(jìn)行1.0小時(shí)的溶膠凝膠反應(yīng)，得到溶膠涂液9。

[氣凝膠層疊卷5]

使用上述溶膠涂液5，與實(shí)施例1同樣地操作，得到具備具有上述通式(2)、(3)、(6)和(7)所表示的結(jié)構(gòu)的氣凝膠層疊體的氣凝膠層疊卷5。

(實(shí)施例6)

[溶膠涂液6]

將作為含有二氧化硅粒子的原料的pl-2l1000.0質(zhì)量份、水1000.0質(zhì)量份、作為酸催化劑的乙酸1.00質(zhì)量份、作為陽(yáng)離子系表面活性劑的ctab200.0質(zhì)量份和作為熱水解性化合物的脲1200.0質(zhì)量份混合，向其中加入作為硅化合物的mtms600.0質(zhì)量份和dmdms200.0質(zhì)量份、以及作為聚硅氧烷化合物的聚硅氧烷化合物b200.0質(zhì)量份，在25℃反應(yīng)2小時(shí)。然后，在60℃進(jìn)行1.0小時(shí)的溶膠凝膠反應(yīng)，得到溶膠涂液10。

[氣凝膠層疊卷6]

使用上述溶膠涂液6，與實(shí)施例1同樣地操作，得到具備具有上述通式(2)、(6)和(7)所表示的結(jié)構(gòu)的氣凝膠層疊體的氣凝膠層疊卷6。

(實(shí)施例7)

[氣凝膠層疊卷7]

將凝膠化后的厚度變更為20μm，除此以外，與實(shí)施例5同樣地操作，得到具備具有上述通式(2)、(3)、(6)和(7)所表示的結(jié)構(gòu)的氣凝膠層疊體的氣凝膠層疊卷7。

(實(shí)施例8)

[氣凝膠層疊卷8]

將凝膠化后的厚度變更為100μm，除此以外，與實(shí)施例5同樣地操作，得到具備具有上述通式(2)、(3)、(6)和(7)所表示的結(jié)構(gòu)的氣凝膠層疊體的氣凝膠層疊卷8。

(實(shí)施例9)

[氣凝膠層疊卷9]

將凝膠化后的厚度變更為150μm，除此以外，與實(shí)施例5同樣地操作，得到具備具有上述通式(2)、(3)、(6)和(7)所表示的結(jié)構(gòu)的氣凝膠層疊體的氣凝膠層疊卷9。

(實(shí)施例10)

[氣凝膠層疊卷10]

使卷狀的濕潤(rùn)凝膠層疊體一邊依次通過(guò)含600l水的第1槽、含600l甲醇的第2槽、含600l甲醇的第3槽和含600l甲乙酮的第4槽一邊以卷對(duì)卷方式進(jìn)行清洗，除此以外，與實(shí)施例5同樣地操作，得到具備具有上述通式(2)、(3)、(6)和(7)所表示的結(jié)構(gòu)的氣凝膠層疊體的氣凝膠層疊卷10。

(實(shí)施例11)

[氣凝膠層疊卷11]

在將濕潤(rùn)凝膠層疊體卷繞成卷狀時(shí)，在凝膠層的與支撐體側(cè)相反的面上層疊隔膜(大紀(jì)商事制，產(chǎn)品名：okilon-sha2520)，除此以外，與實(shí)施例5同樣地操作，得到具備具有上述通式(2)、(3)、(6)和(7)所表示的結(jié)構(gòu)的氣凝膠層疊體的氣凝膠層疊卷11。

[評(píng)價(jià)]

對(duì)于各實(shí)施例中得到的氣凝膠層疊卷，按照以下條件，進(jìn)行測(cè)定或評(píng)價(jià)。

(1)絕熱性評(píng)價(jià)用的液氮容器的準(zhǔn)備

將氣凝膠層疊卷分別加工成(縱)606mm×(橫)343mm的片a、(縱)612mm×(橫)362mm的片b、(縱)618mm×(橫)380mm的片c、(直徑)105mm的片d、(直徑)112mm的片e、(直徑)118mm的片f的尺寸。

接著，作為液氮容器外周用片，分別制作以隔著氣凝膠層鄰接的支撐體彼此不直接接觸的方式層疊有10層片a的片a10、層疊有10層片b的片b10、層疊有10層片c的片c10。同樣地操作，作為液氮容器上下用片，分別制作層疊有10層片d的片d10、層疊有10層片e的片e10和層疊有10層片f的片f10。

準(zhǔn)備高度600mm、直徑100mm的液氮容器，在其側(cè)面配置片a10，在液氮容器的上下分別配置片d10，纏繞于液氮容器。接著，在片a10之上配置片b10，在片d10之上配置片e10，進(jìn)一步，在片b10之上配置片c10，在片d10之上配置片f10，從而得到層疊有30層氣凝膠層疊體的絕熱性評(píng)價(jià)用的液氮容器。需要說(shuō)明的是，側(cè)面的片與上下的片的對(duì)接部用鋁帶粘貼。

圖4是示意性表示將絕熱材20纏繞于液氮容器22而得到的絕熱性評(píng)價(jià)用的液氮容器的結(jié)構(gòu)的截面圖。由30層的氣凝膠層疊體形成的絕熱材20以覆蓋外周的方式層疊于具有注入口21的液氮容器22。

(2)絕熱材的厚度測(cè)定

設(shè)于液氮容器22的外周的絕熱材20的總厚度d30(mm)由下式算出。

d30＝dc/2-50.0

式中，dc(mm)表示纏繞了30層氣凝膠層疊體之后的液氮容器的直徑。

(3)絕熱性能(熱通量)

使用絕熱性評(píng)價(jià)用的液氮容器，測(cè)定絕熱性能。圖5表示絕熱性能試驗(yàn)裝置的概略圖。首先，將纏繞有絕熱材20的液氮容器22放入設(shè)定為283k的恒溫槽24，設(shè)置于真空容器26內(nèi)。接著，使用渦輪分子泵30進(jìn)行真空容器26內(nèi)的真空排氣，使用皮拉尼真空計(jì)32和離子真空計(jì)34測(cè)量真空容器26內(nèi)部的真空壓力。使渦輪分子泵30運(yùn)轉(zhuǎn)，確認(rèn)皮拉尼真空計(jì)32顯示了小于或等于4×10^-1pa的真空壓力后，使用離子真空計(jì)34測(cè)量真空壓力，進(jìn)行7天的真空排氣，直至真空容器26的壓力成為小于或等于1×10^-2pa。然后，向設(shè)置于真空容器26內(nèi)的液氮容器22中注入液氮后，算出確認(rèn)了首配管28的溫度和蒸發(fā)的氮?dú)饬髁炕緸橐欢ㄖ登覟榉€(wěn)定狀態(tài)時(shí)的通過(guò)絕熱材20的熱通量q。

液氮的蒸發(fā)氣體質(zhì)量流量m(kg/s)由下式(i)求出。

[數(shù)1]

m＝ρg，t×vg，t(1)

式(i)中，ρg,t表示室溫的氣體密度(kg/m³)，vg,t表示室溫的氣體流量(m³/s)，是通過(guò)濕式流量計(jì)36的輸出和濕式流量計(jì)36內(nèi)部的溫度測(cè)量的值。

接著，通過(guò)絕熱材20而傳入的放射熱量qr(w)、以及來(lái)自連接法蘭盤(pán)27與液氮容器22的首配管28的傳導(dǎo)熱qc(w)之和由下式(ii)求出。

[數(shù)2]

式(ii)中，l表示液氮的蒸發(fā)潛熱(j/kg)，ρg,s表示大氣壓飽和溫度下的氮?dú)饷芏?kg/m³)，ρl,s表示液氮密度(kg/m³)。

另外，qc由下式(iii)求出。

[數(shù)3]

式(iii)中，()內(nèi)表示首配管28的傳導(dǎo)熱，as(m²)表示首配管28的截面積，lc(m)表示首配管28的長(zhǎng)度，th(k)表示恒溫溫度，tl(k)表示低溫溫度，λsus(w/(m·k))表示不銹鋼的熱導(dǎo)率。關(guān)于首配管28的傳導(dǎo)熱，由于通過(guò)蒸發(fā)氣體的熱傳遞而從首配管28的表面奪取熱，因此涉及效率的系數(shù)。

效率由下式(iv)求出。

[數(shù)4]

式(iv)中，cp(j/(kg·k))表示比熱。需要說(shuō)明的是，本評(píng)價(jià)中，上述as的值為0.243×10^-4(m²)，上述l的值為199000(j/kg)。

通過(guò)氣凝膠層疊體的熱通量q(w/m²)由下式(v)求出。熱通量的測(cè)定進(jìn)行3次，將其平均值作為本評(píng)價(jià)的熱通量。

[數(shù)5]

q＝qr/ar…(v)

式(v)中，ar(m²)表示液氮容器的表面積，其值為0.2041(m²)。

將各實(shí)施例中得到的氣凝膠層疊體的層構(gòu)成和絕熱性的評(píng)價(jià)示于表1。

[表1]

由表1可確認(rèn)，使用了由實(shí)施例中制作的氣凝膠層疊卷得到的氣凝膠層疊體的情況下，熱通量小，絕熱性能優(yōu)異。另外可確認(rèn)，實(shí)施例中制作的氣凝膠層疊體，由于氣凝膠層與支撐體一體化，因此不易發(fā)生卷繞偏差，能夠使絕熱材的厚度變薄。

符號(hào)說(shuō)明

1：氣凝膠層、2：支撐體、10：氣凝膠層疊體、11：卷芯、12：旋轉(zhuǎn)輥、14：清洗槽、16：旋轉(zhuǎn)輥、18：干燥爐、20：絕熱材、21：注入口、22：液氮容器、24：恒溫槽、26：真空容器、27：法蘭盤(pán)、28：首配管、30：渦輪分子泵、32：皮拉尼真空計(jì)、34：離子真空計(jì)、36：濕式流量計(jì)、100：氣凝膠層疊卷、100a：濕潤(rùn)凝膠層疊體。