[發明專利]氣凝膠基板及其制造方法

無效

• 申請號: 00802504.5
• 申請日: 2000-11-09
• 公開（公告）號: CN1335805A
• 公開（公告）日: 2002-02-13
• 發明（設計）人: 橫川弘;橫山勝;椿健治;河野謙司;園田健二
• 申請（專利權）人: 松下電工株式會社
• 主分類號: B32B9/00
• 分類號: B32B9/00;C01B33/159
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 陳劍華

????????????????技術領域

本發明涉及包含氣凝膠層和形成于該氣凝膠層表面的功能性層的氣凝膠基板及其制造方法。

???????????????????????背景技術

氣凝膠(尤其是二氧化硅氣凝膠)具有絕熱性、電絕緣性、低折射率和低介電常數等特性，人們正研究將其特性用于各領域。例如，在玻璃板等板狀構件表面形成二氧化硅氣凝膠薄膜，再在該二氧化硅氣凝膠薄膜表面形成功能性薄膜，可制作高功能性基板。例如，若在二氧化硅氣凝膠薄膜表面設置銅等導電性金屬的薄膜作為功能性薄膜并用該導電性金屬薄膜形成電路，則可制作發揮二氧化硅氣凝膠的低介電常數的電路基板。

氣凝膠如美國專利No.4402927、No.4432956、No.4610863的說明書中所公開的，可通過以下方法得到：將烷氧基硅烷(也稱硅酸烷基酯)水解并縮聚，得到凝膠狀化合物，將該化合物在分散介質的存在下在該分散介質的臨界點以上的超臨界條件下干燥。此外，如日本公開特許公報1993年第279011號和1995年第138375號所公開的，對二氧化硅氣凝膠進行疏水化處理，可提高二氧化硅氣凝膠的防潮性和防止二氧化硅氣凝膠特性下降。

???????????????????????發明的公開

要用二氧化硅氣凝膠等氣凝膠制作高功能性基板，必須在氣凝膠表面形成均勻的功能性薄膜。但氣凝膠是多孔物質，難以在其表面形成均勻的薄膜。因此，目前的情況是，利用氣凝膠的高功能性基板尚未達到實用化。

鑒于上述情況，本發明的目的是提供一種包含氣凝膠層和均勻地形成于該氣凝膠層表面的功能性層的氣凝膠基板及其制造方法。

本發明的第1方面是，提供一種氣凝膠基板，它包含氣凝膠層、在氣凝膠層的至少一個表面形成的中間層和在該中間層表面形成的功能性層，構成功能性層的物質不會滲透到氣凝膠層內，功能性層形成于中間層表面。

“構成功能性層的物質不會滲透到氣凝膠層內”是指在形成功能性層之時和之后，不會出現形成功能性層的物質通過氣凝膠層內的孔滲透到氣凝膠層內的情況。這樣的功能性層，作為表面連續的、表面粗糙度小的均勻的層(例如，薄膜)構成氣凝膠基板，具有良好的所需功能。

本發明的氣凝膠基板通過中間層來防止構成功能性層的物質滲透到氣凝膠層。“防止構成功能性層的物質滲透到氣凝膠層”是指在形成功能性層之時和之后，防止形成功能性層的物質通過氣凝膠層內的孔滲透到氣凝膠內。在形成功能性層時需要使用最終不會殘留在功能性層中的物質(例如，通過干燥而蒸發的溶劑)的情況下，中間層還防止這樣的物質的滲透。因此，形成于中間層表面的功能性層的表面成為連續的、表面粗糙度小的均勻的層(例如，薄膜)。

中間層并非一定要完全防止構成功能性層的物質滲透到氣凝膠層內。只要功能性層能均勻地形成，根據用途等具有所必需的功能，則即使構成功能性層的物質中的極少一部分滲透到氣凝膠層內，也是容許的。例如，當中間層的一部分是非連續的、中間層中有微小的空隙(例如，針孔)時，即使構成功能性層的物質通過該空隙而滲透到氣凝膠層內，只要功能性層作為整體是均勻形成的且具有所需功能，則這樣的滲透也是容許的。

或者，也可制作這樣的本發明的氣凝膠基板：將特定的中間層與特定的氣凝膠層組合，再將構成功能性層的物質(還包括僅在形成功能性層的工序中使用的物質，如通過干燥而蒸發的溶劑)變成特定的。這樣，即使構成功能性層的物質滲透到中間層內，該物質也不會從中間層進一步滲透到氣凝膠層內。這樣的氣凝膠基板例如通過使中間層與氣凝膠層具有不同的性質、并使構成功能性層的物質與中間層親和、與氣凝膠層不親和而實現。

在任一種氣凝膠基板中，中間層可以是另行形成于氣凝膠層表面的層，也可以是將氣凝膠層的一部分改性而形成的層。將氣凝膠層改性而得到的中間層與未改性的氣凝膠層實質上形成不可分的整體，但不包含在本發明的構成氣凝膠基板的“氣凝膠層”中。但通過氣凝膠層表面的改性而形成中間層時，除非另有說明，所述“氣凝膠層表面”是指中間層表面。

本發明的氣凝膠基板均可以說是其功能性層具有所需功能的功能性基板。在本說明書中，“基板”一詞的含義包括指厚度比其他尺寸小很多的板狀物(包括板、片和膜等)和厚度與其他尺寸在同一數量級的長方體和立方體。基板還包括一部分為曲面的板狀物、長方體和立方體。因此，根據氣凝膠基板的最終形態，構成氣凝膠基板的各層可以是板狀、片狀、膜狀的，也可以是長方體狀、立方體狀的。

下面對本發明的氣凝膠基板的形態進行說明。