에어로겔 기재 복합체 document_id A220623064532

본 발명은 신택틱 폼 (syntactic foam) 및 복합체, 뿐만 아니라 이의 제조 방법 및 신택틱 폼 및 복합체에 대한 용도에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은 에어로겔을 함유하는 신택틱 폼 및 복합체에 관한 것이다. 신택틱 폼은 일반적으로 수지 환경 중 사전 제작되고, 제조된 "기포" 또는 미세구 충전제로 생각된다. 신택틱 폼은 이의 수지 매트릭스가 예비성형 입자, 예컨대 유리 또는 세라믹 미세구와 함께 포매된 복합 물질이다. 신택틱 폼은, 미리 결정된 크기의 공동 (hollow) 또는 고체 구 및 충전 조성물이 사용되어 폼의 밀도를 조절한다는 점에 의해 기타 폼으로부터 구별된다. 신택틱 폼은 낮은 밀도 (단위 부피당 질량)의 충전 물질을 요구하는 목적, 예컨대 심해 전류 계측, 대잠전, 샌드위치 복합체, 우주 공간 산업 및 자동차 산업용 해저/해양 장비에 사용되어 왔다. 신택틱 폼의 예로서, 예를 들어, 불용성 매트릭스를 갖는 신택틱 폼에 관한 미국 특허 제 5,120,769호, 및 불용성 매트릭스 및 탄소 미세구를 갖는 폼에 관한 미국 특허 제 3,832,426호를 들 수 있다. 가용성 중합체 매트릭스를 갖는 신택틱 폼은 미국 특허 제 5,432,205호에 언급되어 있다. 신택틱 폼은 다수의 산업적 용도를 갖는다. 신택틱 폼에 앞서, 일반적으로 2 가지 유형의 폼이 존재하였다: 가스 주입에 의해 생성된 블로운 폼; 및, 화학 물질의 사용을 통해 생성된 자가 팽창 (self-expanding) 폼. 더 최근에는, 고체를 유리, 세라믹, 또는 중합체의 미세한 구와 혼합시킴으로서 생성된 물질이 산업 및 첨단 기술 용도에서 증가하는 용도 범위를 갖는다. 블로운 폼은, 가스를 액체와 혼합하거나 이에 주입하여 이것이 욕조 내의 비누 거품과 같이 거품이 일도록 야기함으로써 제조된다. 거품이 고체화될 때, 폼이 생성된다. 전형적으로, 자가 팽창 폼은 2종 이상의 화학적 성분의 사용을 요구한다: 하나는 가스로 분해되어 거품을 형성하고 하나는 셀의 벽을 형성함. 다시, 거품 주위의 화학적 성분이 고체화될 때, 폼이 생성된다. 경질 폼 및 이의 제조 방법은 종래 기술에 잘 공지되어 있다. 상기 폼은 전형적으로 발포제의 존재 하에 폴리이소시아네이트를 이소시아네이트 반응성 물질, 예컨대 폴리올과 반응시킴으로써 제조된다. 과거에 사용된 다수의 발포제는 더 이상 허용가능하지 않고, 최근 개발된 것은 훨씬 더 고가에서 이용가능하다. 더욱이, 발포제에 의해 제조된 최신식 경질 폼은 폼이 사용되는, 즉, 10,000 피트 이상까지의, 심해 파이프라인 절연과 같은 용도에서 요구되는 고 압축 강도를 나타내지 않는다. 최근, 폼의 제조에 사용되는 기본 물질의 가격의 상당한 증가는 사용되는 기본 물질의 양 및 마감 물질의 중량을 감소시키기 위해 충전 물질의 개발 및 사용을 장려하여 왔다. 제안된 충전 물질 및 절연 물질 중 하나는 공동 미세구를 이용한다. 본원에서 사용시, "신택틱"이라는 표현은 셀 물질을 제조하기 위해 중합체 매트릭스 중 공동 구 또는 기타 물질을 사용함을 말한다. 액체 발포제를 캡슐화하는 합성 열가소성 수지 외피를 갖는 팽창된 미세구가 공지되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 제 4,829,094호, 4,843,104호 및 4,902,722호를 참고하라. 미국 특허 제 4,829,094호 및 4,843,104호는 낮은 밀도의 충전제를 함유하는 자유 유동성 미세구를 갖는 신택틱-중합체 폼 조성물에 관한 것이다. 미국 특허 제 4,916,173호는 미러블 (millable) 모델링 저장 용도를 위한 폴리우레탄 (PU) 신택틱 폼 조성물에 관한 것이다. 상기 PU 신택틱 폼 조성물은 높은 유리 전이 온도 및 낮은 열 팽창 계수를 갖고, 중합체 이소시아네이트, 아민계 폴리올, 폴리에테르 트리올, 분자체 물질 및 공동 미세구로부터 제조된다. 폼은 고체 중합체 매트릭스로서 기술된다. 상기 조성물은 폴리메틸렌 폴리올(페닐 이소시아네이트) 기재이고 낮은 물리적 특성 (즉, 인장 강도, 신율 등)을 제공하여 모델링 저장 용도에 적절할 수 있으나, 심해 파이프라인 절연에서의 더 큰 요구를 하는 요건에는 적절하지 않을 수 있다. 고체 중합체 매트릭스가 미국 특허 제 4,959,395호에 언급되어 있다. 상기 특허는 개환 중합에 의한 시클로올레핀 단량체의 벌크 중합에 관한 것이고, 여기서 미세 캡슐화된 발포제는 사출 성형 절차 동안 몰드를 채우는 것을 보조하여 성형될 물품의 양쪽 표면이 몰드 표면과 접촉된 상태로 유지되게 한다. 미국 특허 제 4,303,729호 및 4,303,736호는 공동 플라스틱 미세구의 플라스틱 내의 충전제 물질로서의 용도에 관한 것이다. 상기 두 문헌에 의해 기술된 미세구는 일반적으로 큰 직경, 즉 200 내지 10,000 ㎛ 범위의 미세구이다. 상기 미세구는 낮은 열 전도도의 플라스틱 조성물로부터 제조되고 낮은 열 전도도의 가스에 의해 발포되어 개선된 절연 물질 및 복합체를 제조할 수 있다. 2 내지 5 중량%의 총 조성물의 로딩량을 갖는 공동 미세구가 미국 특허 제 4,038,238호에 언급되어 있다. 낮은 밀도의 폴리우레탄은 가벼운 중량의 공동 구 또는 마이크로벌룬 (microballoon) 및 액체 점도 강하제를 함유하는 급속 경화 폴리우레탄 성형 조성물로부터 제조된다. 유리 마이크로벌룬을 포함하는 경질 신택틱 폼이 미국 특허 제 4,082,702호에 언급되어 있다. 상기 폼은 유기 폴리올, 폴리이소시아네이트, 폴리올과 폴리이소시아네이트의 반응을 위한 촉매, 마이크로벌룬, 및 2중 모드 셀 구조를 갖는 내연 폼을 혼합함으로써 수득된다. 미국 특허 제 3,510,392호는 셀 폴리우레탄 중 유리 단괴 (nodule)에 관한 것이다. 폴리우레탄은 폴리이소시아네이트와 반응하는 폴리올 및/또는 폴리에스테르, 및 가교 동안 가스 발포제를 제공하는 물을 함유한다. 반응성 성분은 적절한 혼합 장치 내에서 계면활성제 및 촉매와 균질하게 혼합되어 반응 속도를 조절한다. 셀 모양의 유리 단괴가 몰드 공동의 하부의 균질한 혼합물에 첨가된 후 밀폐되어 폼 형성이 일어난다. 이는 연속 폴리우레탄 상 및 불연속 상 (즉, 셀 유리 단괴)을 갖는 건축 패널에 적절하다. 미국 특허 제 6,166,109호는 신택틱 경질 PUR/PIR 폼 보드스톡 (boardstock)에 관한 것이다. 상기 공동 미세구는 탄화수소, 공기 또는 진공으로 채워져서, 균일한 셀 형상을 폼에 도입한다. 0.01 내지 60 ㎛의 평균 직경을 갖는 미세구가 밀폐 셀 폴리우레탄 폼에 의해 캡슐화된다. 실시예에서의 폼은 폴리에스테르, 계면활성제, 촉매, 물, 클로로플루오로카본 발포제 및 폴리메틸렌 폴리(페닐이소시아네이트) 기재이다. 상기 신택틱 경질 폼은 2중 모드 셀 구조를 갖는다. JP 4257429는 단열재 및 충전 물질에 유용한 평활 표면을 갖는 폼 시트의 제조에 관한 것이다. 상기 참고 문헌의 폼 시트는 유기 중합체 결합제 및 저 비점 용매 밀봉된 열 팽창성 미세 캡슐을 함유하는 조성물을 베이스 필름 상에 도포하고, 코팅 층 상에 폴리에스테르 필름을 적층하고, 가열하여 코팅 층을 건조 및 팽창시키며 폴리에스테르 필름을 제거함으로써 제조될 수 있다. 생성되는 폼 시트는 균일한 밀폐 셀 및 평활 표면을 갖는다. 단열 신택틱 폼 조성물은 미국 특허 제 6,284,809호에 언급되어 있다. 상기 폼 조성물은 0.120 와트/미터-°K 미만의 열 전도도를 갖고 약 10,000 ft 이하의 깊이에서의 해저 용도를 위한 허용가능한 강도 및 부력 특징을 나타낸다. 통상의 신택틱 폼은 미리 제작되거나 제조된 "기포", 예컨대 미세구를 사용한다. 몇몇은 미세구를 마이크로벌룬 또는 심지어 매크로벌룬 (macroballoon)으로서 일컫는다. 신택틱 폼은 미세구를 수지와 기계적으로 결합시켜 복합 물질을 형성함으로써 제조될 수 있다. 블로운 및 자가 팽창 폼 및 계면활성제 폼은 광범위하게 다양한 크기 및 형태의 가스 포켓의 상당히 무작위한 분포를 발생시키는 한편, 신택틱 폼의 다공성은 미세구를 주의 깊게 선택하고 수지 환경과 혼합시킴으로써 훨씬 더 엄중히 조절될 수 있다. 신택틱 폼은 또한 집합된 폼(assembled foam)으로도 불린다. 통상의 폼은 가시적으로 다공성인 한편, 신택틱 폼은 매우 작은 셀을 가져서 물질이 균질한 고체인 것으로 보일 수 있다. 신택틱 폼은 전형적으로 심해 잠수정, 기구 포장, 전자 기어, 케이블 부표, 심해 드릴 가공을 위한 부양 칼라 (collar), 무선 주파수 및 우주 공간 용도에, 및 공장에서 주형 제작자에 의해 사용된다. 다시 말해, 폼은, 예를 들어, 부력이 중요한 산업적 용도에 사용된다. 신택틱 폼은 또한 약학, 위생, 수의, 농업 및 의료 용도를 위한 코팅되거나 코팅되지 않은 화학 물질, 생물 물질, 기능 식품, 성장 인자, 아미노산, 생물 활성 물질 및 약학적 활성 물질의 담체로서 사용될 수 있다. 상기 분야에서의 몇몇 이전의 특허는 부타디엔의 단일중합체, 또는 중합체의 40% 이상이 부타디엔인, 부타디엔 및 스티렌 등의 공중합체인 중합체의 제어된 경화에 의해 제조된 신택틱 폼에 관한 미국 특허 제 3,856,721호를 포함한다. 스티렌 대신, 메틸 또는 에틸 유도체가 사용될 수 있다. 신택틱 폼은 폼 생성물에 강도를 제공하는 미세한 공동 구를 포함하고 신택틱 폼 생성물은 매우 낮은 밀도를 갖는다. 중합 물질은 2 단계 경화된다. 제 1 단계는 저온 경화에 사용되는 메틸에틸 케톤 (MEK) 퍼옥시드 또는 기타 퍼옥시드, 코발트 나프테네이트, 철 나프테네이트, 및 아세틸아세톤 (펜탄디온) 등을 이용하는 저온 경화 시스템이고; 제 2 단계에 사용되는 퍼옥시드는 활성화를 위해 더 고온을 요구한다. 미국 특허 제 4,250,136호는 형성될 물품의 형태를 갖는 몰드 내부에 집합되고 위치된 복합 물질의 샌드위치에 관한 것이다. 복합체 샌드위치는 하기 성분으로 이루어진다: (1) 보강 물질, 예컨대 직조 또는 매트 형태의 섬유유리의 제 1 또는 하부 층; (2) 액체 열경화성 수지, 예컨대 에폭시, 폴리에스테르, 비닐에스테르 등을 함유하는 초기 탄성 및 개방 셀 폼의 제 1 층이 제 1 보강 층 상에 놓이고; (3) 보강 물질의 제 2 층이 제 1 수지 함유, 개방 셀 폼 층 상에 놓이고; (4) 반죽 유사 농도를 갖는 적절한 양의 비경화된 신택틱 폼이 제 2 보강 층 상에 위치되고; (5) 제 3 보강 층이 비경화된 무정형 신택틱 폼 상에 위치되고; (6) 액체, 수지 함유, 개방 셀, 탄성 폼의 제 2 층이 제 3 보강 층 상에 오버레이되며; (7) 보강 물질의 제 4 또는 상부 층이 제 2 수지 함유 폼 층 상에 놓인다. 그 후, 복합체 샌드위치가 몰드 내부에 위치되고 적절한 열 및 압력이 가해져 비경화된 샌드위치가 몰드의 내부 형태를 취하도록 한다. 미국 특허 제 4,425,441호는 고온 및 난연 밀폐된 셀 폴리이미드 폼 물질 및 상기 폼의 제조 방법에 관한 것이다. 방향족 테트라카르복실산 이무수물을 옥손틴과 반응시켜 N-치환된 이미드를 생성하고, 그 후 이를 적절한 알콜로 에스테르화한다. 생성되는 액체는 건조되고 건조 잔류물은 일반적으로 직경이 0.5 내지 10 mm 범위인 입자를 갖는 균일한 분말로 분해된다. 분말은 바람직하게는, 최종 크기 감소 이전 또는 이후에, 적당한 온도에서 적당한 진공 중 건조되어 임의의 과량의 잔류 알콜을 제거한다. 분말은 적절한 기간 동안 약 90 ∼ 150℃ 범위의 온도까지 가열되는 경우 자발적으로 팽창되어 밀폐된 셀 폼을 형성한다. 분말이 밀폐된 몰드 내에서 팽창되는 경우, 통합된, 밀폐된 셀 폼 생성물이 생성된다. 비제한적 방식으로 팽창되는 경우, 약 0.4 mm 내지 15 mm의 평균 직경을 갖는 밀폐된 셀 "매크로벌룬"이 생성된다. 미국 특허 제 4,518,717호는 낮은 밀도의 개질된 폴리이미드/폴리이미드-아미드 폼의 제조 방법 및 생성되는 조성물에 관한 것이다. N-치환된 지방족 이미드는 적절한 방향족 이무수물을 적절한 옥심과 반응시킴으로써 제조된다. 폴리이미드 형성 물질은 N-치환된 지방족 이미드를 에스테르화 용매에 용해시킨 후, 적절한 방향족 디아민을 첨가함으로써 제조된다. 상기 물질은 분말로 건조된다. 약 100℃ 이상까지 안정한 적절한 수화된 화합물이 분말과 혼합된다. 그 후, 폼은 안정한 폼을 제조하기에 충분한 기간 동안 물질을 반응 온도까지 가열시킴으로써 제조된다. 물질은 용융된 후, 자가 지지성이 되는 폼으로 자발적으로 팽창되고 탄성 가요성 폼으로 경화된다. 수화된 화합물의 첨가는 유난히 낮은 밀도의 폼을 야기하는 것으로 관측된다. 가열 조건에 따라, 폴리이미드, 폴리이미드-아미드 또는 이의 혼합물이 제조되어, 선택적으로 다양한 물리적 특성을 갖는 폼을 야기할 수 있다. 미국 특허 제 4,161,477호, 4,183,838호, 및 4,183,839호는 난연성이고 코팅 및 접착제로서 유용한 특정 폴리이미드 조성물에 관한 것이다. 상기 언급한 특허에 기술된 코팅 및 접착제 조성물은 방향족 테트라카르복실산 이무수물을 환형 아미드 또는 옥심과 반응시킴으로써 적절한 비스이미드를 먼저 제조함으로써 제조된다. 그러나, 통상의 폼와 유사한 밀도를 갖는 신택틱 폼의 제조에 있어서 어려움이 있어 왔다. 신택틱 폼의 전형적인 밀도는 0.3 내지 0.5 g/㎤인 반면, 통상의 폼은 전형적으로 0.01 내지 0.1 g/㎤이다. 신택틱 폼의 밀도는 일반적으로 폼의 제한된 다공성에 의해 한정되어 왔다. 다공성은 신택틱 폼의 총 공극 부피 (예를 들어, 공기 충전, 가스 충전, 또는 낮은 밀도 성분의 존재)의 척도이고, 미세구의 공극 부피 및 간질 공극 부피의 합을 구성한다. 현행 신택틱 폼 제조 방법의 이용하여서는, 미세구에 의해 제공된 공극 부피가 간질 공간에 의해 제공된 공극 부피보다 더 크다. 따라서, 신택틱 폼의 밀도는 미세구의 공극 부피에 의해 제한되어 왔다. 이로써, 신택틱 폼의 용도는 제한되어 왔다. 상기 및 본 출원에 걸쳐 언급된 특허 및 공보는 그 전문이 참고로 인용되고 본 출원의 일부를 형성한다. 발명의 개요 본 발명의 특징은 신택틱 폼을 형성하기 위한 목적으로 공동 유리 또는 중합체 미세구 이외의 물질을 사용하는 복합체를 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 특징은 낮은 열 전도도, 및 낮은 복합체 밀도를 갖는 복합체, 예컨대 신택틱 폼을 제공하는 것이다. 본 발명의 추가의 특징은 중합체 복합체 중 에어로겔을 사용하여 에어로겔로 기인하는 바람직한 특성, 예컨대 낮은 밀도, 낮은 열 전도도, 낮은 전기 전도도, 낮은 유전율 및/또는 충격 흡수성, 및/또는 광 투과율을 달성하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 특징은 낮은 열 전도도를 가지며 동등한 또는 더 큰 압축 강도일 수 있는 복합체, 예컨대 신택틱 폼을 제공하는 것이다. 본 발명의 추가의 특징 및 이점은 부분적으로는 하기 명세서에 제공될 것이고, 부분적으로는 명세서로부터 명백할 것이거나, 또는 본 발명의 실행에 의해 습득될 수 있다. 본 발명의 목적 및 기타 이점은, 특히 명세서 및 첨부되는 특허청구범위에 지적된 요소 및 조합물에 의해 실행되고 달성될 수 있다. 상기 및 기타 이점을 달성하기 위하여, 그리고 본원에서 구현되고 광범위하게 기술된 본 발명의 목적에 따라, 본 발명은 1종 이상의 중합체, 세라믹 및/또는 유리 및 1종 이상의 에어로겔을 포함하는 복합체에 관한 것이다. 하나 이상의 실시양태에서, 중합체, 세라믹 및/또는 유리는 바람직하게는 복합체 중 매트릭스 또는 연속상으로서 제공된다. 일반적으로 기공 (pore)을 갖는 에어로겔은, 전체가 아닌 경우, 적어도 부분적으로, 중합체, 세라믹 및/또는 유리가 기공으로 침입하는 것을 실질적으로 방지하기 위한 하나 이상의 코팅으로 코팅된 표면이다. 바람직하게는, 에어로겔 상의 코팅은, 오로지 외부 에어로겔 입자 표면 상에만 존재하여, 이에 따라 기공을 밀폐하나 에어로겔의 내부 기공 부피로 침투되지 않는 얇은 코팅층 및 코팅이다. 하나 이상의 실시양태에서, 코팅은 중합체, 세라믹 및/또는 유리, 뿐만 아니라 기타 물질이, 에어로겔의 내부 기공 부피로 들어가는 것을 방지한다. 상기 코팅을 제공함으로써, 에어로겔의 특성이 유지되어, 이에 따라 중합체, 세라믹 및/또는 유리 매트릭스에 에어로겔을 사용하여, 바람직한 특성, 예컨대 낮은 밀도 및 바람직한 열 전도도를 달성하는 것을 가능하게 한다. 대안으로, 소수성 에어로겔이 사용되는 경우, 중합체가 용해, 분산, 유화, 또는 혼합된 수성계가 사용되어 중합체가 기공 부피로 최소한으로 침투되게 하는 복합체를 형성할 수 있다. 본 발명은 또한 1종 이상의 중합체, 세라믹 및/또는 유리 및 1종 이상의 처리된 에어로겔을 포함하는 복합체에 관한 것이다. 일반적으로 기공을 갖는 에어로겔은, 전체가 아닌 경우, 적어도 부분적으로 처리제로 처리된다. 처리된 에어로겔은 다공성으로 유지된다. 하나 이상의 실시양태에서, 처리된 에어로겔을 1종 이상의 중합체, 세라믹 및/또는 유리로 도입시, 매트릭스의 중합체, 세라믹 및/또는 유리는, 예를 들어, 에어로겔의 소수성 특성으로 인하여, 처리된 에어로겔의 기공으로 실질적으로 유입되지 않는다. 처리된 에어로겔은 에어로겔이 중합체, 세라믹 및/또는 유리 매트릭스에 분포, 분산 또는 도입되는 능력을 제공한다. 본 발명은 또한 1종 이상의 중합체, 세라믹 및/또는 유리 및 1종 이상의 처리된 에어로겔을 포함하는 복합체에 관한 것이다. 일반적으로 기공을 갖는 에어로겔은, 전체가 아닌 경우, 적어도 부분적으로 처리제로 처리된다. 처리된 에어로겔은 다공성으로 유지된다. 하나 이상의 실시양태에서, 처리된 에어로겔을 1종 이상의 중합체, 세라믹 및/또는 유리로 도입시, 매트릭스의 중합체, 세라믹 및/또는 유리는, 예를 들어, 에어로겔의 소수성 특성으로 인하여, 처리된 에어로겔의 기공으로 실질적으로 유입되지 않는다. 처리된 에어로겔은 에어로겔이 중합체, 세라믹 및/또는 유리 매트릭스에 분포, 분산 또는 도입되는 능력을 제공한다. 하나 이상의 실시양태에서, 본 발명은 매트릭스로서의 1종 이상의 중합체, 세라믹 및/또는 유리 및 1종 이상의 에어로겔을 포함하는 복합체에 관한 것이다. 복합체는 다수의 용도에 이용될 수 있다. 예를 들어, 복합체는 신택틱 폼일 수 있다. 에어로겔은 처리된 에어로겔 및/또는 코팅된 에어로겔일 수 있다. 처리제 및/또는 코팅제는 상기 처리제 또는 코팅제를 에어로겔에 전달하기 위해 수성 용매 또는 유기 용매 중 존재할 수 있다. 중합체, 세라믹 및/또는 유리 매트릭스는, 수성 또는 비수성인 용매 중 존재할 수 있다. 또다른 실시양태에서, 본 발명은 기공을 갖는 에어로겔에 관한 것이고, 여기서 상기 에어로겔의 적어도 일부는 중합체, 세라믹 및/또는 유리가 에어로겔의 기공으로 침입하는 것을 실질적으로 방지하기 위해 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된다. 하나 이상의 실시양태에서 본 발명은, 또한 에어로겔의 표면 상에 하나 이상의 코팅을 형성한 후 코팅된 에어로겔을 1종 이상의 중합체, 세라믹 및/또는 유리와 혼합하여, 신택틱 폼일 수 있는 본 발명의 복합체를 형성함으로써 본 발명의 복합체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 또한, 에어로겔의 표면을 1종 이상의 화학 물질, 예컨대 계면활성제 또는 습윤제 또는 양친매성 물질로 처리한 후, 처리된 에어로겔을 1종 이상의 중합체, 세라믹 및/또는 유리와 혼합하여, 신택틱 폼일 수 있는 본 발명의 복합체를 형성함으로써 본 발명의 복합체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 에어로겔의 표면을 1종 이상의 화학 물질, 예컨대 1종 이상의 계면활성제 및/또는 습윤제로 처리하여 처리된 에어로겔을 형성한 후 처리된 에어로겔을 하나 이상의 코팅으로 코팅하여 코팅되고, 처리된 에어로겔을 형성한 후 코팅 및 처리된 에어로겔을 1종 이상의 중합체, 세라믹 및/또는 유리와 혼합하여, 신택틱 폼일 수 있는 본 발명의 복합체를 형성함으로써 본 발명의 복합체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 본 발명의 복합체의 용도, 비제한적인 예로서, 해저 파이프라인 절연, 및 상기 기술한 용도에 관한 것이다. 본 발명은 하기 번호 매겨진 하기 실시양태를 포함하나 이에 국한되지는 않는다: 1. 매트릭스로서의 1종 이상의 중합체 및 기공을 갖는 1종 이상의 에어로겔을 포함하며, 여기서 중합체는 에어로겔의 기공으로 실질적으로 유입되지 않는 복합체. 2. 제1 실시양태에 있어서, 매트릭스로서의 1종 이상의 중합체 및 기공을 갖는 1종 이상의 에어로겔을 포함하며, 에어로겔의 적어도 일부는 중합체가 기공으로 침입하는 것을 실질적으로 방지하는 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된 복합체. 3. 제1 또는 제2 실시양태에 있어서, 에어로겔의 적어도 일부가 1종 이상의 처리제로 처리되어 실질적으로 다공성으로 유지되는 처리된 에어로겔을 형성하는 복합체. 4. 제1 내지 제3 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 신택틱 폼인 복합체. 5. 제1 내지 제4 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 1종 이상의 중합체가 폴리우레탄인 복합체. 6. 제1 내지 제5 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 1종 이상의 중합체가 에폭시드 수지인 복합체. 7. 제1 내지 제6 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 1종 이상의 중합체가 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 또는 모두인 복합체. 8. 제2 내지 제7 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 에어로겔이 표면 및 내부 기공 부피를 가지며, 코팅이 에어로겔의 표면 상에 존재하여, 이에 따라 기공을 밀폐하나 에어로겔의 내부 기공 부피로 침투되지 않는 복합체. 9. 제2 내지 제8 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 에어로겔이 내부 기공 부피를 가지며, 코팅에 의해 1종 이상의 중합체가 에어로겔의 내부 기공 부피로 유입되는 것이 방지되는 복합체. 10. 제2 내지 제9 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 에어로겔 상의 코팅이 중합체 코팅인 복합체. 11. 제2 내지 제10 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 1종 이상의 친지질성 중합체를 포함하는 복합체. 12. 제2 내지 제11 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 습윤제 또는 계면활성제를 포함하는 복합체. 13. 제2 내지 제12 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 왁스, 또는 유리 또는 세라믹과 같은 무기 물질인 복합체. 14. 제2 내지 제13 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 에어로겔 상의 표면 코팅으로 이루어진 복합체. 15. 제2 내지 제14 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 기공 사이를 연결하는 복합체. 16. 제1 내지 제15 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 중합체가 유기 중합체이고 코팅이 수계 (water-based) 중합체 코팅인 복합체. 17. 제2 내지 제16 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 중합체가 수계 중합체이고 코팅이 계면활성제 또는 습윤제를 포함하는 복합체. 18. 제1 내지 제17 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 에어로겔의 표면 하부에 10% 이하로 침투하고, 여기서 백분율은 에어로겔의 평균 직경 기준인 복합체. 19. 분립 밀 (classifier mill)에서 에어로겔을 1종 이상의 코팅 물질로 코팅하여 코팅된 에어로겔을 형성한 후 코팅된 에어로겔을 1종 이상의 비경화된 중합체와 배합한 후 중합체를 경화시켜 복합체를 형성하는 것을 포함하는, 제1 내지 제18 또는 제40 내지 제56, 또는 제57 실시양태 중 어느 하나의 복합체의 제조 방법. 20. 미립자를 에어로겔 상에 코팅하고 에어로겔을 가열하여 미립자를 용융시켜 에어로겔 상에 층을 형성함으로써 에어로겔을 코팅한 후 코팅된 에어로겔을 1종 이상의 비경화된 중합체와 배합한 후 중합체를 경화시켜 복합체를 형성하는 것을 포함하는, 제1 내지 제19 또는 제40 내지 제56, 또는 제57 실시양태 중 어느 하나의 복합체의 제조 방법. 21. 에어로겔을 수성 용매에 용해되거나 분산되거나 유화된 제 1 반응물을 포함하는 수성계 용액으로 코팅한 후 제 2 반응물을 함유하는 무극성 용매를 수성계 용액으로 코팅된 에어로겔에 첨가한 후, 무극성 용매를 제거하여 제 1 및 제 2 반응물의 반응 생성물을 수득하여 코팅된 에어로겔을 형성한 후, 코팅된 에어로겔을 1종 이상의 비경화된 중합체와 배합한 후 중합체를 경화시켜 복합체를 형성하는 것을 포함하는, 제1 내지 제19 또는 제40 내지 제56, 또는 제57 실시양태 중 어느 하나의 복합체의 제조 방법. 22. 제4 실시양태의 신택틱 폼에 의해 절연된 파이프를 포함하는 절연된 파이프. 23. 제1 내지 제18 또는 제40 내지 제57 실시양태 중 어느 하나의 복합체를 포함하는 물품. 24. 제1 내지 제18 또는 제40 내지 제57 실시양태 중 어느 하나의 복합체를 포함하는 절연 물질. 25. 에어로겔이 적어도 부분적으로 하나 이상의 코팅으로 코팅되어 중합체가 기공으로 침입하는 것이 실질적으로 방지되는, 기공을 갖는 에어로겔을 포함하는 코팅된 에어로겔. 26. 제25 실시양태에 있어서, 코팅이 표면 및 내부 기공 부피를 가지며, 코팅이 에어로겔의 표면 상에 존재하여, 이에 따라 기공을 밀폐하나 에어로겔의 내부 기공 부피로 침투되지 않는 코팅된 에어로겔. 27. 제25 또는 제26 실시양태에 있어서, 코팅이 내부 기공 부피를 가지며, 코팅에 의해 중합체가 에어로겔의 내부 기공 부피로 유입되는 것이 방지되는 코팅된 에어로겔. 28. 제25 내지 제27 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 에어로겔 상의 코팅이 중합체 코팅인 코팅된 에어로겔. 29. 제25 내지 제28 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 1종 이상의 친지질성 중합체를 포함하는 코팅된 에어로겔. 30. 제25 내지 제29 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 습윤제 또는 계면활성제를 포함하는 코팅된 에어로겔. 31. 제25 내지 제30 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 왁스, 또는 유리 또는 세라믹과 같은 무기 물질인 코팅된 에어로겔. 32. 제25 내지 제31 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 에어로겔 상의 표면 코팅으로 이루어진 코팅된 에어로겔. 33. 제25 내지 제32 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 기공 사이를 연결하는 코팅된 에어로겔. 34. 제25 내지 제33 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 유기 중합체이고 코팅이 수계 중합체 코팅인 코팅된 에어로겔. 35. 제25 내지 제34 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 수계 중합체이고 코팅이 계면활성제 또는 습윤제를 포함하는 코팅된 에어로겔. 36. 제25 내지 제35 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 에어로겔의 표면 하부에 10% 이하로 침투하고, 여기서 백분율은 에어로겔의 평균 직경 기준인 코팅된 에어로겔. 37. 제25 내지 제36 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅 및 에어로겔 사이에 존재하는 처리제를 포함하는 코팅된 에어로겔. 38. 제25 내지 제37 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 2 이상의 코팅을 포함하는 코팅된 에어로겔. 39. 제38 실시양태에 있어서, 제 1 코팅이 중합체의 기공으로의 침입을 실질적으로 방지하고, 하나 이상의 제 2 코팅이 코팅된 에어로겔에 한 가지 이상의 기능적 특성을 제공하는 코팅된 에어로겔. 40. 매트릭스로서의 1종 이상의 세라믹 및 기공을 갖는 1종 이상의 에어로겔을 포함하며, 세라믹은 에어로겔의 기공으로 실질적으로 유입되지 않는 복합체. 41. 매트릭스로서의 1종 이상의 유리 및 기공을 갖는 1종 이상의 에어로겔을 포함하며, 유리는 에어로겔의 기공으로 실질적으로 유입되지 않는 복합체. 42. 매트릭스로서의 1종 이상의 무기 물질 및 기공을 갖는 1종 이상의 에어로겔을 포함하며, 무기 물질은 에어로겔의 기공으로 실질적으로 유입되지 않는 복합체. 43. 매트릭스로서의 1종 이상의 세라믹 및/또는 유리 및 기공을 갖는 1종 이상의 에어로겔을 포함하며, 세라믹 및/또는 유리는 에어로겔의 기공으로 실질적으로 유입되지 않는 복합체. 44. 제43 실시양태에 있어서, 매트릭스로서의 1종 이상의 세라믹 및/또는 유리 및 기공을 갖는 1종 이상의 에어로겔을 포함하며, 에어로겔의 적어도 일부는 세라믹 및/또는 유리가 기공으로 침입하는 것을 실질적으로 방지하는 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된 복합체. 45. 제43 또는 제44 실시양태에 있어서, 에어로겔의 적어도 일부가 1종 이상의 처리제로 처리되어 실질적으로 다공성으로 유지되는 처리된 에어로겔을 형성하는 복합체. 46. 제43 내지 제45 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 신택틱 폼인 복합체. 47. 제44 내지 제46 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 에어로겔이 표면 및 내부 기공 부피를 가지며, 코팅이 에어로겔의 표면 상에 존재하여, 이에 따라 기공을 밀폐하나 에어로겔의 내부 기공 부피로 침투되지 않는 복합체. 48. 제44 내지 제47 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 에어로겔이 내부 기공 부피를 가지며, 코팅에 의해 1종 이상의 세라믹 및/또는 유리가 에어로겔의 내부 기공 부피로 유입되는 것이 방지되는 복합체. 49. 제44 내지 제48 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 에어로겔 상의 코팅이 중합체 코팅인 복합체. 50. 제44 내지 제49 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 1종 이상의 친지질성 중합체를 포함하는 복합체. 51. 제44 내지 제50 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 습윤제 또는 계면활성제를 포함하는 복합체. 52. 제44 내지 제51 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 왁스, 또는 유리 또는 세라믹과 같은 무기 물질인 복합체. 53. 제45 내지 제53 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 에어로겔 상의 표면 코팅으로 이루어진 복합체. 54. 제44 내지 제53 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 기공 사이를 연결하는 복합체. 55. 제44 내지 제54 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 수계 중합체 코팅인 복합체. 56. 제44 내지 제55 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 계면활성제 또는 습윤제를 포함하는 복합체. 57. 제44 내지 제56 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 에어로겔의 표면 하부에 10% 이하로 침투하고, 여기서 백분율은 에어로겔의 평균 직경 기준인 복합체. 58. 분립 밀에서 에어로겔을 1종 이상의 코팅 물질로 코팅하여 코팅된 에어로겔을 형성한 후 코팅된 에어로겔을 1종 이상의 세라믹 및/또는 유리와 배합한 후 중합체를 경화시켜 복합체를 형성하는 것을 포함하는, 제43 내지 제57 실시양태 중 어느 하나의 복합체의 제조 방법. 59. 미립자를 에어로겔 상에 코팅하고 에어로겔을 가열하여 미립자를 용융시켜 에어로겔 상에 층을 형성함으로써 에어로겔을 코팅한 후 코팅된 에어로겔을 1종 이상의 세라믹 및/또는 유리와 배합하여 복합체를 형성하는 것을 포함하는, 제43 내지 제57 실시양태 중 어느 하나의 복합체의 제조 방법. 60. 에어로겔을 수성 용매에 용해되거나 분산되거나 유화된 제 1 반응물을 포함하는 수성계 용액으로 코팅한 후 제 2 반응물을 함유하는 무극성 용매를 수성계 용액으로 코팅된 에어로겔에 첨가한 후, 무극성 용매를 제거하여 제 1 및 제 2 반응물의 반응 생성물을 수득하여 코팅된 에어로겔을 형성한 후, 코팅된 에어로겔을 1종 이상의 유리 및/또는 세라믹과 배합하여 복합체를 형성하는 것을 포함하는, 제43 내지 제57 실시양태 중 어느 하나의 복합체의 제조 방법. 61. 제46 실시양태의 신택틱 폼에 의해 절연된 파이프를 포함하는 절연된 파이프. 62. 제43 내지 제57 실시양태 중 어느 하나의 복합체를 포함하는 물품. 63. 제43 내지 제57 실시양태 중 어느 하나의 복합체를 포함하는 절연 물질. 64. 에어로겔이 적어도 부분적으로 하나 이상의 코팅으로 코팅되어 세라믹 및/또는 유리의 기공으로의 침입을 실질적으로 방지하는, 기공을 갖는 에어로겔을 포함하는 코팅된 에어로겔. 65. 제64 실시양태에 있어서, 코팅이 표면 및 내부 기공 부피를 갖고 코팅이 에어로겔의 표면 상에 존재하여, 이에 따라 기공을 밀폐하나 에어로겔의 내부 기공 부피로 침투되지 않는 코팅된 에어로겔. 66. 제64 또는 제65 실시양태에 있어서, 코팅이 내부 기공 부피를 갖고 코팅이 세라믹 및/또는 유리로 하여금 에어로겔의 내부 기공 부피로 유입되는 것을 방지하는 코팅된 에어로겔. 67. 제64 내지 제66 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 에어로겔 상의 코팅이 중합체 코팅인 코팅된 에어로겔. 68. 제64 내지 제67 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 1종 이상의 친지질성 중합체를 포함하는 코팅된 에어로겔. 69. 제64 내지 제68 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 습윤제 또는 계면활성제를 포함하는 코팅된 에어로겔. 70. 제64 내지 제69 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 왁스, 또는 유리 또는 세라믹과 같은 무기 물질인 코팅된 에어로겔. 71. 제64 내지 제70 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 에어로겔 상의 표면 코팅으로 이루어진 코팅된 에어로겔. 72. 제64 내지 제71 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 기공 사이를 연결하는 코팅된 에어로겔. 73. 제64 내지 제72 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 유기 중합체인 코팅된 에어로겔. 74. 제64 내지 제73 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 수계 중합체이고 코팅이 계면활성제 또는 습윤제를 포함하는 코팅된 에어로겔. 75. 제64 내지 제74 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅이 에어로겔의 표면 하부에 10% 이하로 침투하고, 여기서 백분율은 에어로겔의 평균 직경 기준인 코팅된 에어로겔. 76. 제64 내지 제75 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 코팅 및 에어로겔 사이에 존재하는 처리제를 포함하는 코팅된 에어로겔. 77. 제64 내지 제76 실시양태 중 어느 하나에 있어서, 2 이상의 코팅을 포함하는 코팅된 에어로겔. 78. 제77 실시양태에 있어서, 제 1 코팅이 세라믹 및/또는 유리의 기공으로의 침입을 실질적으로 방지하고, 하나 이상의 제 2 코팅이 코팅된 에어로겔에 한 가지 이상의 기능적 특성을 제공하는 코팅된 에어로겔. 제1 내지 제78 실시양태에 언급된 복합체, 방법, 물품 또는 코팅된 에어로겔 중 임의의 것에 있어서, 에어로겔은 유기 변형된 실리카 (ormosil) 에어로겔일 수 있음이 주목되어야 한다. 전술한 일반적 설명 및 하기 상세한 설명은 오로지 예시적 및 설명적인 것이고, 청구되는 바와 같은, 본 발명에 대한 추가의 설명을 제공하기 위한 의도임이 이해될 것이다.