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低密度ゲル体とその製造方法 NEW 実績あり

国内特許コード P200016883
整理番号 5707
掲載日 2020年5月12日
出願番号 特願2018-566140
出願日 平成30年2月2日(2018.2.2)
国際出願番号 JP2018003660
国際公開番号 WO2018143431
国際出願日 平成30年2月2日(2018.2.2)
国際公開日 平成30年8月9日(2018.8.9)
優先権データ
  • 特願2017-019933 (2017.2.6) JP
発明者
  • 中西 和樹
  • 金森 主祥
  • 長谷川 丈二
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 低密度ゲル体とその製造方法 NEW 実績あり
発明の概要 本開示の低密度ゲル体は、フェノール樹脂から構成される骨格を有する。骨格は、非架橋高分子であるブロックポリマーを当該骨格内に含有し、骨格における上記ブロックポリマーの含有率は45質量%未満である。本開示の低密度ゲル体では、弾性率および柔軟性というトレードオフの関係にある特性が両立している。本開示の低密度ゲル体の一例は、1MPa以上のヤング率、および圧縮率50%の一軸圧縮に対する復元性を有する。
従来技術、競合技術の概要

エアロゲルおよびキセロゲルをはじめとする低密度ゲル体は、固相のゲル体であって、空孔率が高く、その名称に示されているように低密度である。低密度ゲル体は、特徴的な特性、例えば、小さい比重、高い比表面積、低い熱伝導率(高い断熱性)を示す。これらの優れた特性により、低密度ゲル体には、例えば、断熱材、遮音材、担持体などの種々の用途への応用が期待される。しかし、従来の低密度ゲル体は、低密度であるが故に上記優れた特性を示す一方で、低密度であるが故に脆い(柔軟性が低い)。この脆さが、低密度ゲル体の種々の用途への応用の障害となっている。

非特許文献1,2には、レゾルシノール-ホルムアルデヒド樹脂の骨格を有する、柔軟性が改善されたエアロゲルが開示されている。

産業上の利用分野

本発明は、低密度ゲル体とその製造方法に関する。より具体的に本発明は、弾性率および柔軟性というトレードオフの関係にある特性が両立した低密度ゲル体とその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
フェノール樹脂から構成される骨格を有し、
前記骨格が、非架橋高分子であるブロックポリマーを当該骨格内に含有し、
前記骨格における前記ブロックポリマーの含有率が45質量%未満である低密度ゲル体。

【請求項2】
前記骨格における前記ブロックポリマーの含有率が5~30質量%である請求項1に記載の低密度ゲル体。

【請求項3】
前記骨格は、複数の分岐部を有するとともに隣接する前記分岐部が直線状に接続された構造を有する請求項1に記載の低密度ゲル体。

【請求項4】
前記フェノール樹脂がレゾルシノール-ホルムアルデヒド樹脂である請求項1に記載の低密度ゲル体。

【請求項5】
前記ブロックポリマーが疎水部と親水部とを有する請求項1に記載の低密度ゲル体。

【請求項6】
前記ブロックポリマーがポリエーテル鎖を有する請求項1に記載の低密度ゲル体。

【請求項7】
1MPa以上のヤング率、および圧縮率50%の一軸圧縮に対する復元性を有する請求項1に記載の低密度ゲル体。

【請求項8】
圧縮率50%の一軸圧縮に対する復元率が80%以上である請求項1に記載の低密度ゲル体。

【請求項9】
フェノール系単量体およびアルデヒド単量体と、疎水部および親水部を有する非架橋高分子であるブロックポリマーと、親水性溶媒と、を含む溶液系において、
前記フェノール系単量体と前記アルデヒド単量体との縮合重合を進行させることにより、前記重合によるフェノール樹脂の形成と前記溶液系の相分離とを進行させて、
前記フェノール樹脂に富み、前記ブロックポリマーを含有する骨格相と、前記親水性溶媒に富む溶液相と、から構成されるゲルを形成するゲル化工程と;
前記ゲルを非酸化性雰囲気下において熱処理して、前記フェノール樹脂から構成される骨格を有し、前記骨格内に前記ブロックポリマーを含有する低密度ゲル体を形成する熱処理工程と;を含む、低密度ゲル体の製造方法。

【請求項10】
前記熱処理工程において、前記骨格における前記ブロックポリマーの含有率が45質量%未満である前記低密度ゲル体を形成する、請求項9に記載の低密度ゲル体の製造方法。

【請求項11】
前記ゲル化工程において形成した前記ゲルの骨格相が、前記溶液系に形成された前記ブロックポリマーのミセル構造を反映した形状を有する、請求項9に記載の低密度ゲル体の製造方法。

【請求項12】
前記ゲル化工程と前記熱処理工程との間に、前記ゲル化工程で形成した前記ゲルを乾燥する乾燥工程をさらに含む、請求項9に記載の低密度ゲル体の製造方法。

【請求項13】
前記溶液系が水系である請求項9に記載の低密度ゲル体の製造方法。

【請求項14】
前記ブロックポリマーがポリエーテル鎖を有する請求項9に記載の低密度ゲル体の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 公開
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