JP2001026664A - Preparation of porous product - Google Patents

Preparation of porous product

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JP2001026664A
JP2001026664A JP2000125549A JP2000125549A JP2001026664A JP 2001026664 A JP2001026664 A JP 2001026664A JP 2000125549 A JP2000125549 A JP 2000125549A JP 2000125549 A JP2000125549 A JP 2000125549A JP 2001026664 A JP2001026664 A JP 2001026664A
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JP
Japan
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wet gel
solvent
gel
drying
melting point
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JP2000125549A
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Japanese (ja)
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Masaaki Suzuki
正明 鈴木
Taku Hashida
卓 橋田
Yukiyoshi Ono
之良 小野
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a process for preparing porous products with a low density and a large specific surface area by controlling the shrinkage of a wet gel to dry the gel. SOLUTION: A process for preparing a porous product uses a solvent having a melting point in the range of not lower than 0 deg.C to not higher than 60 deg.C as the drying solvent for a wet gel to obtain a dried gel. A process for preparing a porous product composed of a dried gel is constituted by a step of preparing a wet gel, a step of replacing the solvent of the wet gel with a drying solvent, a cooling step of coagulating the wet gel by cooling it to a temperature of lower than the melting point of the drying solvent, and a drying step of obtaining a dried gel by sublimation drying to reduce pressure to a pressure of less than the vapor pressure at the melting point of the drying solvent.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、低密度で比表面積
の大きな多孔体を得る方法に関し、さらに具体的には、
断熱材、防音材、触媒担持体などに利用できる多孔体の
製造方法に関するものである。
The present invention relates to a method for obtaining a porous body having a low density and a large specific surface area.
The present invention relates to a method for producing a porous body that can be used as a heat insulating material, a soundproof material, a catalyst carrier, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】低密度で、比表面積の大きな多孔質の金
属酸化物を製造する方法として、ゾルゲル法を用いる方
法が知られている。これは、酸化物の原料を低濃度で溶
媒に溶解して合成した微粒子のゾルを凝集させて得た湿
潤ゲルを乾燥することによって、多孔体の乾燥ゲルを得
る方法である。この方法においては、乾燥の際に、自然
乾燥、加熱および/または減圧による乾燥を行うと、そ
の工程においてゲルが収縮して密度が高くなったり、乾
燥条件によってはゲルが崩壊することがある。
2. Description of the Related Art As a method for producing a porous metal oxide having a low density and a large specific surface area, a method using a sol-gel method is known. This is a method in which a wet gel obtained by dissolving a raw material of an oxide in a solvent at a low concentration and aggregating a sol of fine particles synthesized is dried to obtain a dry gel of a porous body. In this method, if natural drying, heating, and / or drying under reduced pressure are performed during the drying, the gel may shrink in the process to increase the density, or the gel may collapse depending on the drying conditions.

【0003】そこで、ゾルゲル法において低密度で比表
面積の大きな多孔体を得るための乾燥方法として、超臨
界乾燥法が一般に知られている(例えば特開平7−13
8375号公報)。この乾燥方法は、湿潤ゲルを高圧容
器中に導入し、乾燥に用いる溶媒の臨界点以上の圧力、
温度条件の超臨界状態にしてから、湿潤ゲルからその溶
媒を除去する方法である。その溶媒としてはメタノー
ル、エタノールまたは二酸化炭素などが用いられてい
る。
Therefore, a supercritical drying method is generally known as a drying method for obtaining a porous material having a low density and a large specific surface area in a sol-gel method (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 7-13).
No. 8375). In this drying method, the wet gel is introduced into a high-pressure container, and the pressure is higher than the critical point of the solvent used for drying,
This is a method in which the solvent is removed from the wet gel after the temperature is set to the supercritical state. As the solvent, methanol, ethanol, carbon dioxide or the like is used.

【0004】また、ゾルゲル法における他の乾燥方法と
して、凍結乾燥法が知られている。この乾燥方法は、溶
媒が水溶液であるゲルを凍結させて、冷凍室を備えた真
空装置で冷却し、凍結状態のまま水分を直接昇華させて
乾燥するものである。ここで一般的に用いられる乾燥の
ための溶媒としては水があげられる。水の三重点は、温
度0.0075℃、蒸気圧4.6Torrであるため、
凍結状態の水溶液から昇華乾燥するためには、0℃以下
の温度に冷却して凍結し、その後に、0℃以下に温度を
保持したまま圧力を4.6Torr以下(通常は0.1
Torr以下)に減圧して乾燥を行う。
As another drying method in the sol-gel method, a freeze-drying method is known. In this drying method, the gel in which the solvent is an aqueous solution is frozen, cooled by a vacuum device equipped with a freezing chamber, and directly sublimated in the frozen state to dry. Here, water is generally used as a solvent for drying. Since the triple point of water has a temperature of 0.0075 ° C. and a vapor pressure of 4.6 Torr,
In order to sublimate and dry from an aqueous solution in a frozen state, it is cooled to a temperature of 0 ° C. or less and frozen, and then the pressure is maintained at a temperature of 0 ° C. or less and a pressure of 4.6 Torr or less (usually 0.1 Torr).
Drying is performed under reduced pressure (Torr or less).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前述の超臨界乾燥法
は、乾燥のために使用する溶媒をその溶媒の臨界温度、
臨界圧力以上の超臨界状態にしてから、圧力を開放して
行う乾燥する方法である。したがって、湿潤ゲルを乾燥
するためには、設備として高圧容器が必要である。さら
に、そのために連続的な乾燥処理が難しく、バッチ処理
となり、生産効率が低いプロセスであるという問題があ
る。一方、前述の凍結乾燥法は、凍結状態の水溶液から
昇華乾燥するため、0℃以下の冷却と真空排気による減
圧を行う方法である。したがって、湿潤ゲルを乾燥する
ためには、設備として真空容器が必要である。この方法
では、超臨界乾燥法とは異なり、連続的な乾燥処理プロ
セスを行うことができる。しかし、乾燥中は冷却し続け
ておく必要があるとともに、減圧過程においても、高真
空にまで排気することが必要とされるため、比較的に生
産効率が低いという問題がある。
In the above-mentioned supercritical drying method, the solvent used for drying is changed to the critical temperature of the solvent,
This is a drying method in which the pressure is released after a supercritical state at a critical pressure or higher. Therefore, in order to dry the wet gel, a high-pressure vessel is required as equipment. In addition, there is a problem that it is difficult to perform a continuous drying process, the process is a batch process, and the process is low in production efficiency. On the other hand, the above-mentioned freeze-drying method is a method of performing sublimation drying from an aqueous solution in a frozen state, and performing cooling at 0 ° C. or less and depressurization by evacuation. Therefore, in order to dry the wet gel, a vacuum container is required as equipment. In this method, unlike the supercritical drying method, a continuous drying process can be performed. However, there is a problem that the production efficiency is relatively low because it is necessary to keep cooling during drying, and it is necessary to evacuate to a high vacuum during the depressurization process.

【0006】上記の従来技術の問題点に鑑み、本発明の
目的は、湿潤ゲルを乾燥することによって低密度で比表
面積の大きな多孔体を製造する方法において、設備とし
て高圧容器を必要せず、室温近傍で減圧乾燥処理のでき
る生産効率が高い製造プロセスを提供することにある。
In view of the above problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a method for producing a porous body having a low density and a large specific surface area by drying a wet gel without using a high-pressure vessel as equipment. It is an object of the present invention to provide a production process that can perform a reduced-pressure drying process at around room temperature and has high production efficiency.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、(a)融点が
0℃より高く、60℃以下の乾燥溶媒を含む湿潤ゲルを
形成する工程、(b)前記湿潤ゲルを前記乾燥溶媒の融
点未満の温度にまで冷却して前記湿潤ゲルを凝固させる
工程、および(c)前記工程(b)に続いて、前記乾燥
溶媒の融点における蒸気圧未満に減圧した圧力雰囲気下
で前記湿潤ゲルを乾燥する工程を有する乾燥ゲルからな
る多孔体の製造方法に関する。乾燥工程(c)における
雰囲気温度は乾燥溶媒の融点以上であるのが好ましい。
また、本発明は、(a)融点が0℃より高く、60℃以
下の乾燥溶媒を含む湿潤ゲルを形成する工程、(b)前
記湿潤ゲルを媒体温度0℃未満の冷媒に接触させて前記
湿潤ゲルを凝固させる工程、(c)前記工程(b)に続
いて、前記乾燥溶媒の融点における蒸気圧未満に減圧し
た圧力雰囲気下で前記乾燥溶媒の融点以上の雰囲気温度
において前記湿潤ゲルを乾燥する工程を有する乾燥ゲル
からなる多孔体の製造方法に関する。このとき、媒体温
度0℃未満の冷媒が液体窒素であるのが好ましい。ま
た、前記乾燥溶媒はターシャリーブチルアルコールまた
はシクロヘキサンであるのが好ましい。また、乾燥工程
(c)における雰囲気圧力は40Torr未満であるの
が好ましい。さらに、前記多孔体の製造方法において
は、前記湿潤ゲルが前記乾燥溶媒と異なるゲル化溶媒を
含んでいてもよく、この場合は、前記ゲル化溶媒を前記
乾燥溶媒に置換すればよい。また、得られる多孔体を構
成する乾燥ゲルについては、気孔率が少なくとも60
%、比表面積が少なくとも500m2/gであるのが好
ましい。
According to the present invention, there is provided (a) a step of forming a wet gel containing a dry solvent having a melting point higher than 0 ° C. and not higher than 60 ° C., and (b) converting the wet gel to a melting point of the dry solvent. And (c) subsequent to the step (b), drying the wet gel under a reduced pressure atmosphere below the vapor pressure at the melting point of the dry solvent. The present invention relates to a method for producing a porous body made of a dried gel, which comprises a step of: The ambient temperature in the drying step (c) is preferably equal to or higher than the melting point of the drying solvent.
Also, the present invention provides (a) a step of forming a wet gel containing a dry solvent having a melting point higher than 0 ° C. and 60 ° C. or lower, and (b) contacting the wet gel with a refrigerant having a medium temperature of less than 0 ° C. Coagulating the wet gel; (c) following the step (b), drying the wet gel at an atmosphere temperature equal to or higher than the melting point of the dry solvent under a pressure atmosphere reduced to less than the vapor pressure at the melting point of the dry solvent. The present invention relates to a method for producing a porous body made of a dried gel, which comprises a step of: At this time, the refrigerant having a medium temperature of less than 0 ° C. is preferably liquid nitrogen. Preferably, the dry solvent is tertiary butyl alcohol or cyclohexane. Further, the atmospheric pressure in the drying step (c) is preferably less than 40 Torr. Further, in the method for producing a porous body, the wet gel may contain a gelling solvent different from the dry solvent. In this case, the gelling solvent may be replaced with the dry solvent. Further, the dry gel constituting the obtained porous body has a porosity of at least 60.
%, The specific surface area is preferably at least 500 m 2 / g.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】上記のように、本発明は、生産効
率が高い製造プロセスを用いて湿潤ゲルを乾燥すること
によって、低密度で比表面積の大きな多孔体を得るもの
である。本発明の方法により得られる多孔体は、低密度
で空隙率が大きいため、優れた性能を有する断熱材や防
音材に適用することができる。また、比表面積が大きい
ため触媒を空隙内に担持することによって効率の良い触
媒担持体として適用することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION As described above, the present invention is to obtain a porous body having a low density and a large specific surface area by drying a wet gel using a production process having a high production efficiency. Since the porous body obtained by the method of the present invention has a low density and a large porosity, it can be applied to a heat insulating material and a soundproofing material having excellent performance. Further, since the catalyst has a large specific surface area, it can be used as an efficient catalyst carrier by supporting the catalyst in the voids.

【0009】本発明の多孔体の製造方法の一例につい
て、図1に示す工程説明図を参照しながら工程順に説明
する。本発明においては、まず工程(a)において、融
点が0℃より高く、60℃以下の乾燥溶媒を含む湿潤ゲ
ルを形成する。ここでは、多孔体を構成する乾燥ゲルの
低密度の固体部を形成するために、固体部の骨格を合成
する原料から従来公知の湿潤ゲルの製造工程を経て湿潤
ゲルを得る。したがって、本発明においては、前記湿潤
ゲルを、前記乾燥溶媒と異なるゲル化溶媒を用いて形成
してもよく、この場合は、前記ゲル化溶媒を前記乾燥溶
媒に置換する工程(a’)を行えばよい。
An example of the method for producing a porous body of the present invention will be described in the order of steps with reference to the step explanatory diagram shown in FIG. In the present invention, first, in step (a), a wet gel containing a dry solvent having a melting point higher than 0 ° C. and 60 ° C. or lower is formed. Here, in order to form a low-density solid portion of the dry gel constituting the porous body, a wet gel is obtained from a raw material for synthesizing a skeleton of the solid portion through a conventionally known wet gel manufacturing process. Therefore, in the present invention, the wet gel may be formed using a gelling solvent different from the dry solvent. In this case, the step (a ′) of substituting the gelling solvent with the dry solvent is performed. Just do it.

【0010】つぎに、工程(b)において、前記湿潤ゲ
ルを前記乾燥溶媒の融点未満の温度にまで冷却して前記
湿潤ゲルを凝固させる。そして、この冷却工程(b)に
続き、工程(c)において、前記湿潤ゲルを前記乾燥溶
媒の融点における蒸気圧未満に減圧した圧力雰囲気下で
乾燥する。すなわち、前記乾燥溶媒を昇華させるのであ
る。この乾燥工程(c)によって多孔体である乾燥ゲル
が得られる。
Next, in step (b), the wet gel is cooled to a temperature lower than the melting point of the dry solvent to solidify the wet gel. Then, following the cooling step (b), in the step (c), the wet gel is dried under a pressure atmosphere reduced to a vapor pressure lower than the melting point of the dry solvent. That is, the dry solvent is sublimated. By this drying step (c), a dried gel that is a porous body is obtained.

【0011】以下に、本発明の製造方法についてより具
体的に説明する。まず、工程(a)において、湿潤ゲル
の骨格を構成する固体部となる原料を溶媒中に溶解また
は分散して反応させることで、反応を進行させてゲル骨
格を形成するとともに、湿潤ゲルを形成する。ゲルの骨
格材料としては、シリカ、アルミナ、チタニアなどの金
属酸化物があり、それらの原料となる金属アルコキシド
を用いたゾルゲル法、ケイ酸ナトリウムなどケイ酸アル
カリを用いた水ガラス法などで形成することができる。
この場合、必要に応じ、従来公知の方法で、得られる湿
潤ゲルを乾燥して得られる多孔体の表面に疎水化処理を
施してもよい。また、ゲルの骨格材料としては、有機高
分子も用いることができ、ウレタン樹脂、フェノール樹
脂、ウレア樹脂、ポリイミド、ポリアクリルアミド、ポ
リビニルアルコール、ポリアミドなどが適用できる。こ
れらは、溶媒中で高分子の原料の重合や重合体の架橋を
進行させることにより作製することができる。
Hereinafter, the production method of the present invention will be described more specifically. First, in step (a), a raw material to be a solid part constituting a skeleton of a wet gel is dissolved or dispersed in a solvent and reacted to form a gel skeleton by advancing the reaction and form a wet gel. I do. Examples of the skeleton material of the gel include metal oxides such as silica, alumina and titania, which are formed by a sol-gel method using a metal alkoxide as a raw material thereof, a water glass method using an alkali silicate such as sodium silicate, or the like. be able to.
In this case, if necessary, the surface of the porous body obtained by drying the obtained wet gel may be subjected to a hydrophobic treatment by a conventionally known method. Further, as the skeleton material of the gel, an organic polymer can also be used, and urethane resin, phenol resin, urea resin, polyimide, polyacrylamide, polyvinyl alcohol, polyamide, and the like can be used. These can be produced by advancing the polymerization of the polymer raw material or the crosslinking of the polymer in a solvent.

【0012】湿潤ゲルを形成する際のゲル化溶媒は、ゲ
ルの材質によって適宜選択すればよく、例えば水、メタ
ノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、テ
トラヒドロフラン、ジメチルフォルムアミド、ジメチル
アセトアミドなどの一般的な有機溶媒またはこれらの混
合物を用いることができる。ゲルの安定な形成を行うこ
とができる溶媒であれば特にこれらに制限されるもので
はない。なお、湿潤ゲルは常法により製造すればよい。
The gelling solvent for forming the wet gel may be appropriately selected depending on the material of the gel. For example, common organic solvents such as water, methanol, ethanol, isopropanol, acetone, tetrahydrofuran, dimethylformamide and dimethylacetamide are used. Solvents or mixtures thereof can be used. The solvent is not particularly limited as long as it is a solvent that can form a stable gel. Note that the wet gel may be manufactured by a conventional method.

【0013】また、本発明においては、後述する融点が
0℃より高く60℃以下である乾燥溶媒を含む湿潤ゲル
を得るため、ゲル化溶媒としてこの融点が0℃より高く
60℃以下である乾燥溶媒を用いてもよい。この場合に
は、ゲル形成の際に用いた触媒などを溶媒置換によって
除くことが容易になる。溶媒置換は、例えばゲル化溶媒
を含んでいる湿潤ゲルを乾燥溶媒中に混合しておき、湿
潤ゲル中からの溶媒の拡散による置換を行わせればよ
い。この処理は常温常圧で行うことができる。好ましく
は、撹拌したり、加温することによって溶媒置換を促進
することができる。
Further, in the present invention, in order to obtain a wet gel containing a dry solvent having a melting point higher than 0 ° C. and not higher than 60 ° C., a dry gel having a melting point higher than 0 ° C. and not higher than 60 ° C. A solvent may be used. In this case, it becomes easy to remove the catalyst and the like used for gel formation by solvent replacement. The solvent replacement may be performed, for example, by mixing a wet gel containing a gelling solvent in a dry solvent and performing replacement by diffusion of the solvent from the wet gel. This treatment can be performed at normal temperature and normal pressure. Preferably, solvent replacement can be promoted by stirring or heating.

【0014】本発明において融点が0℃より高く60℃
以下である乾燥溶媒を用いることとしたのは、室温近傍
で乾燥処理を行うことができる点、融点における蒸気圧
の高い溶媒が比較的多くあるため、乾燥時間が速いとい
う点、および設備が簡易なもので済む点など、効率的な
乾燥処理を行うことができるという理由による。このよ
うな乾燥溶媒としては、例えばターシャリーブチルアル
コール(25℃、41.5Torr)、グリセリン(1
7.8℃、3.6×10-6Torr)、シクロヘキサン
(6.5℃、39.6Torr)、シクロヘキサノール
(21℃、1Torr)、パラ−キシレン(13.3
℃、4.3Torr)、ベンゼン(5.5℃、35.8
Torr)、フェノール(41℃、1.3Torr)な
どがあげられる。なお、()内の値はそれぞれ各溶媒の
融点およびその融点における溶媒の蒸気圧である。
In the present invention, the melting point is higher than 0 ° C. and 60 ° C.
The following dry solvents are used: drying can be performed at around room temperature, drying time is short because there are relatively many solvents having a high vapor pressure at the melting point, and equipment is simple. The reason for this is that an efficient drying process can be performed, for example, because the drying process can be simply performed. Examples of such a dry solvent include tertiary butyl alcohol (25 ° C., 41.5 Torr), glycerin (1
7.8 ° C., 3.6 × 10 −6 Torr, cyclohexane (6.5 ° C., 39.6 Torr), cyclohexanol (21 ° C., 1 Torr), para-xylene (13.3)
° C, 4.3 Torr), benzene (5.5 ° C, 35.8).
Torr), phenol (41 ° C., 1.3 Torr) and the like. The values in parentheses are the melting point of each solvent and the vapor pressure of the solvent at that melting point.

【0015】これらのなかでも、融点における蒸気圧が
高いという点から、特にターシャリーブチルアルコー
ル、シクロヘキサンが好ましい。これらを用いると、4
0Torr未満の圧力雰囲気下で乾燥を行うことができ
る。したがって、昇華速度が速く高真空対応の真空排気
装置を必要としなくてよいため、作業性や設備コストな
どの面で取り扱いやすく、プロセスが非常に効率的とな
る。
Of these, tertiary butyl alcohol and cyclohexane are particularly preferred because of their high vapor pressure at the melting point. Using these, 4
Drying can be performed under a pressure atmosphere of less than 0 Torr. Therefore, since the sublimation speed is high and a vacuum pumping device for high vacuum is not required, it is easy to handle in terms of workability and equipment cost, and the process becomes very efficient.

【0016】つぎに、工程(a)で得られた湿潤ゲル
を、湿潤ゲルが含んでいる前記乾燥溶媒の融点未満の温
度にまで冷却して湿潤ゲルを凝固させる(工程
(b))。ここでは、融点が0℃より高く60℃以下で
ある乾燥溶媒で構成された湿潤ゲルを、その乾燥溶媒の
融点未満の温度まで冷却することによって凝固させる。
冷却温度は乾燥溶媒の融点未満であればよいが、特に制
限はなく、冷蔵・冷凍機などの生産効率を考えて決定す
ればよい。好ましくは−20℃程度までの冷却温度で行
うのがよい。また、水を使用する場合のように、必ず0
℃以下までの冷却を行う必要はない。
Next, the wet gel obtained in the step (a) is cooled to a temperature lower than the melting point of the dry solvent contained in the wet gel to solidify the wet gel (step (b)). Here, a wet gel composed of a dry solvent having a melting point higher than 0 ° C. and equal to or lower than 60 ° C. is solidified by cooling to a temperature lower than the melting point of the dry solvent.
The cooling temperature may be lower than the melting point of the dry solvent, but is not particularly limited, and may be determined in consideration of the production efficiency of a refrigerator or a refrigerator. Preferably, the cooling is performed at a cooling temperature of about −20 ° C. Also, as in the case of using water, be sure to use 0
It is not necessary to cool to below ℃.

【0017】さらに、工程(b)に凝固させた湿潤ゲル
を、工程(c)において乾燥する。冷却工程(b)で凝
固させた湿潤ゲル中において、乾燥溶媒は湿潤ゲルの骨
格構造中に存在する。そこで、凍結した固体状態から昇
華により気化することによって、ゲル骨格構造を大きく
壊すことなく湿潤ゲルを乾燥する。すなわち、液体の乾
燥溶媒を単に乾燥除去する場合と異なり、昇華により乾
燥させれば、ゲル骨格構造中に気液界面がないためにメ
ニスカスによる乾燥応力が働かない。そのため、乾燥溶
媒を除去するときにゲル骨格構造に収縮力が働かず、湿
潤ゲルは乾燥工程によって大きく収縮することがなく低
密度の乾燥ゲル多孔体を提供することができるのであ
る。
Further, the wet gel solidified in the step (b) is dried in the step (c). In the wet gel solidified in the cooling step (b), the dry solvent exists in the skeleton structure of the wet gel. Therefore, the wet gel is dried without greatly destroying the gel skeleton structure by vaporizing by sublimation from the frozen solid state. That is, unlike the case where the liquid dry solvent is simply dried and removed, if drying is carried out by sublimation, there is no gas-liquid interface in the gel skeleton structure, so that drying stress due to meniscus does not work. Therefore, when the dry solvent is removed, no contraction force acts on the gel skeleton structure, and the wet gel can be provided with a low-density dry gel porous body without being largely shrunk by the drying step.

【0018】乾燥工程(c)においては、凝固した乾燥
溶媒を昇華させるために、凝固した湿潤ゲルを減圧雰囲
気下で乾燥する。このとき、雰囲気圧力は、乾燥溶媒の
融点における蒸気圧未満の圧力にまで減圧する。減圧し
て到達させる容器内の真空度としては、乾燥溶媒の種類
によって異なるが、少なくとも50Torr以下にまで
する必要がある。ただし、前述のように、ターシャリー
ブチルアルコール、シクロヘキサンを用いる場合は、4
0Torr未満の減圧でよい。さらに、真空度が低いほ
ど昇華による乾燥速度が速くなるため、10Torrの
オーダー以下、好ましくは1Torr以下まで減圧する
のが効果的である。
In the drying step (c), the coagulated wet gel is dried under a reduced pressure atmosphere in order to sublimate the coagulated dry solvent. At this time, the atmospheric pressure is reduced to a pressure lower than the vapor pressure at the melting point of the dry solvent. The degree of vacuum in the container which can be reached by reducing the pressure varies depending on the type of the dry solvent, but it is necessary to set it to at least 50 Torr or less. However, as described above, when tertiary butyl alcohol or cyclohexane is used, 4
The pressure may be reduced to less than 0 Torr. Furthermore, since the drying rate by sublimation increases as the degree of vacuum decreases, it is effective to reduce the pressure to the order of 10 Torr or less, preferably 1 Torr or less.

【0019】減圧操作は、真空ポンプなどの一般的な真
空排気装置を用いて行うことができる。例えば油回転ポ
ンプ、油拡散ポンプ、メカニカルブースター、ターボ分
子ポンプ、多段エゼクターなどを用いることができる。
これらの真空排気装置には、凝固した湿潤ゲルから生じ
た乾燥溶媒の蒸気を捕集するためのトラップが必要であ
る。通常は、低温トラップが用いられ、ドライアイス寒
剤や冷媒を用いた冷却機や冷凍機などを用いて冷やすこ
とによって、乾燥溶媒の蒸気を溶液として回収する。
The decompression operation can be performed using a general vacuum exhaust device such as a vacuum pump. For example, an oil rotary pump, an oil diffusion pump, a mechanical booster, a turbo molecular pump, a multistage ejector, and the like can be used.
These evacuation devices require a trap for collecting the vapor of the dry solvent generated from the coagulated wet gel. Usually, a low-temperature trap is used, and the vapor of the dry solvent is recovered as a solution by cooling using a cooler or a refrigerator using a dry ice cryogen or a refrigerant.

【0020】また、乾燥時には、加熱装置または冷却・
凍結装置を設けて温度を制御する。加熱装置はヒータ加
熱、輻射加熱、対流加熱、高周波加熱などによるものを
用いればよい。また、冷却・凍結装置は、冷媒による冷
蔵装置や冷凍装置、ペルチェ素子を利用した電子冷却装
置などによって行うことができる。通常、乾燥工程にお
ける乾燥温度は、凝固した湿潤ゲルの凍結状態を保持す
るために乾燥溶媒の融点未満に設定される。しかし、乾
燥速度を上げて効率的に乾燥するためには、乾燥工程に
おける雰囲気温度を乾燥溶媒の融点以上にするのが好ま
しい。
At the time of drying, a heating device or a cooling device
A freezing device is provided to control the temperature. As a heating device, a device using heater heating, radiation heating, convection heating, high-frequency heating, or the like may be used. In addition, the cooling / freezing device can be performed by a refrigeration device using a refrigerant, a refrigerating device, an electronic cooling device using a Peltier element, or the like. Usually, the drying temperature in the drying step is set lower than the melting point of the dry solvent in order to maintain the frozen state of the coagulated wet gel. However, in order to increase the drying speed and perform drying efficiently, it is preferable that the ambient temperature in the drying step is equal to or higher than the melting point of the drying solvent.

【0021】この理由は、つぎのとおりである。すなわ
ち、凝固している乾燥溶媒を含む乾燥容器内の圧力が、
乾燥溶媒の融点における飽和蒸気圧以下の雰囲気圧力に
保持されていれば、温度を乾燥溶媒の融点温度以上に昇
温したとしても、凝固した乾燥溶媒を含む湿潤ゲルの骨
格の固体状態が維持されたまま、乾燥溶媒のみが昇華す
る。そして、そのときの雰囲気温度が高いほど昇華によ
る乾燥速度が速くなり、乾燥が効率的に行われるのであ
る。さらに、融点が室温以下の乾燥溶媒が用いれば、特
に温度制御することなく室温のままで乾燥を行うことが
できるため、省エネルギーで効率的にできるメリットも
ある。
The reason is as follows. That is, the pressure in the drying container containing the coagulated dry solvent,
If the atmosphere pressure is maintained at or below the saturated vapor pressure at the melting point of the dry solvent, the solid state of the skeleton of the wet gel containing the solidified dry solvent is maintained even if the temperature is raised to the melting point temperature of the dry solvent or higher. As it is, only the dry solvent sublimes. Then, the higher the ambient temperature is, the higher the drying speed by sublimation is, and the more efficient the drying is. Furthermore, if a drying solvent having a melting point of room temperature or lower is used, drying can be performed at room temperature without particularly controlling the temperature, so that there is a merit that energy can be efficiently saved.

【0022】また、本発明の多孔体の製造方法において
は、工程(a)で融点が0℃より高く、60℃以下の乾
燥溶媒を含む湿潤ゲルを形成し、その後に工程(b)に
て形成した湿潤ゲルを媒体温度0℃未満の冷媒に接触さ
せることで凝固させてもよい。この手順によって、湿潤
ゲル中の乾燥溶媒を急速に凍結させることができる。例
えば、冷媒への接触を行う方法としては、メタノール/
ドライアイスやアセトン/ドライアイスの寒剤や液体窒
素などに直接浸漬することによって行うことができる。
この急激な冷却による凍結は、乾燥溶媒が大きく結晶化
をせず、湿潤ゲルの骨格中で微小な結晶を形成したり、
非晶質状で固まったりするため、溶媒の凝固時の湿潤ゲ
ル骨格への応力が小さくなり、良好な乾燥ゲルが得られ
るという効果を奏する。続いて、工程(c)において、
凝固している乾燥溶媒の融点における蒸気圧未満に減圧
した圧力雰囲気下にした後、乾燥溶媒の融点以上の雰囲
気温度に保持して、湿潤ゲルを乾燥を行う。この工程
(c)によって、乾燥速度の速い昇華が行われ、効率的
な製造ができる。
Further, in the method for producing a porous body of the present invention, a wet gel containing a dry solvent having a melting point higher than 0 ° C. and 60 ° C. or lower is formed in step (a), and thereafter, in step (b). The formed wet gel may be solidified by contact with a refrigerant having a medium temperature of less than 0 ° C. This procedure allows the dry solvent in the wet gel to be quickly frozen. For example, as a method for contacting a refrigerant, methanol /
It can be performed by directly immersing in dry ice, acetone / dry ice cryogen, liquid nitrogen, or the like.
The freezing due to this rapid cooling causes the dry solvent not to crystallize greatly, forming minute crystals in the skeleton of the wet gel,
Since it hardens in an amorphous state, the stress on the wet gel skeleton at the time of solidification of the solvent is reduced, and an effect is obtained that a good dry gel can be obtained. Subsequently, in step (c),
After the pressure is reduced to a pressure lower than the vapor pressure at the melting point of the solidified dry solvent, the wet gel is dried while maintaining the temperature of the atmosphere equal to or higher than the melting point of the dry solvent. In this step (c), sublimation with a high drying rate is performed, and efficient production can be performed.

【0023】以上のような本発明の製造方法によれば、
優れた物性値を有する各種乾燥ゲルからなる多孔体を得
ることができる。本発明で得られる多孔体のなかでも、
得られる物性値として、乾燥ゲルの気孔率が容積比で少
なくとも60%であり、前記乾燥ゲルの比表面積が少な
くとも500m2/gのものが好ましい。気孔率とは、
多孔体の乾燥ゲルのうち、ゲル骨格以外の空間が占有し
ている割合であり、ゲル骨格の固体部の真密度と乾燥ゲ
ルのみかけ密度の差を真密度で割った百分率で表され
る。
According to the manufacturing method of the present invention as described above,
A porous body composed of various dried gels having excellent physical properties can be obtained. Among the porous bodies obtained in the present invention,
As the obtained physical properties, it is preferable that the porosity of the dried gel is at least 60% by volume and the specific surface area of the dried gel is at least 500 m 2 / g. The porosity is
It is the ratio of the space occupied by the space other than the gel skeleton in the porous dry gel, and is expressed as a percentage obtained by dividing the difference between the true density of the solid portion of the gel skeleton and the apparent density of the dry gel by the true density.

【0024】また、本発明では、乾燥ゲルを応用するこ
とのできる断熱材、防音材、触媒担持体などに好適な6
0%以上の気孔率の多孔体を良好に得ることができる。
特に、比表面積としては、窒素吸着による測定法である
ブルナウアー・エメット・テラー(BET)法で500
2/g以上の値を有する多孔体が良好に得られる。
Further, according to the present invention, it is preferable to use a heat-insulating material, a sound-insulating material, a catalyst carrier, etc. to which the dried gel can be applied.
A porous body having a porosity of 0% or more can be favorably obtained.
In particular, the specific surface area is 500 according to the Brunauer-Emmett-Teller (BET) method, which is a measurement method based on nitrogen adsorption.
A porous body having a value of m 2 / g or more can be obtained favorably.

【0025】また、みかけ密度が1000kg/m3
下、平均空孔サイズが1μm以下の範囲のものを得るこ
とができる。特に、多孔体としてみかけ密度が500k
g/m3以下であり、平均空孔サイズとして1μm以下
の範囲にあれば、断熱性能に優れた乾燥ゲルを提供する
ことができる。これらの密度の制御は、湿潤ゲル形成時
に原料を混合する際に固形分割合を調節することによっ
て行うことができる。乾燥ゲルからなる多孔体の形状と
しては、モノリシックなボード状、ビーズなどの粒状、
粉状、またはそれらを成形した形状などで用いることが
できる。
Further, it is possible to obtain one having an apparent density of 1000 kg / m 3 or less and an average pore size of 1 μm or less. In particular, the apparent density of the porous body is 500k
g / m 3 or less and an average pore size of 1 μm or less can provide a dried gel having excellent heat insulating performance. These densities can be controlled by adjusting the solid content ratio when mixing the raw materials during the formation of the wet gel. As the shape of the porous body made of dried gel, monolithic board shape, granular shape such as beads,
It can be used in the form of a powder or a shape obtained by molding them.

【0026】[0026]

【実施例】以下に、実施例を用いて本発明をより具体的
に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるもので
はない。なお、収縮の程度を表す収縮率は、乾燥後のゲ
ルの直線サイズを乾燥前の湿潤ゲルの直線サイズで割っ
た百分率で表している。 《実施例1》金属アルコキシドとしてのテトラメトキシ
シラン、ゲル化溶媒としてのエタノール、触媒としての
0.01Nのアンモニア水をそれぞれモル比で1対5対
4の割合で混合してシリカゾル溶液を調製した。この溶
液から湿潤ゲルを得るために、シリカゾル溶液をヘキサ
ン溶液に滴下してゲル化を行い、直径が数mm程度のビ
ーズ状のシリカの湿潤ゲルを得た。これを500μmメ
ッシュサイズのふるいに通してろ過することで、湿潤ゲ
ルをヘキサン溶液から分離した。つぎに、ビーズ状の湿
潤ゲルが含んでいるゲル化溶媒のエタノールを乾燥溶媒
と置換した。湿潤ゲルをターシャリーブチルアルコール
中に入れて40℃で放置する溶媒置換を3回行った。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the present invention is limited thereto. The shrinkage rate, which indicates the degree of shrinkage, is expressed as a percentage obtained by dividing the linear size of the gel after drying by the linear size of the wet gel before drying. << Example 1 >> A silica sol solution was prepared by mixing tetramethoxysilane as a metal alkoxide, ethanol as a gelling solvent, and 0.01 N ammonia water as a catalyst at a molar ratio of 1: 5: 4, respectively. . In order to obtain a wet gel from this solution, a silica sol solution was dropped into a hexane solution to perform gelation, thereby obtaining a bead-like silica wet gel having a diameter of about several mm. This was filtered through a sieve with a mesh size of 500 μm to separate the wet gel from the hexane solution. Next, ethanol as a gelling solvent contained in the bead-shaped wet gel was replaced with a dry solvent. The wet gel was placed in tertiary butyl alcohol and left at 40 ° C., and the solvent was replaced three times.

【0027】さらに、これをろ過して集めた湿潤ゲルを
5℃に設定した冷蔵庫に入れて冷却を行い、湿潤ゲルの
凍結を行った。凝固した湿潤ゲルを20℃に設定した真
空容器の中に入れた後、液体窒素に浸漬した冷却トラッ
プを介して油回転ポンプによって真空排気を行い、到達
真空度1Torr以下まで排気しながら乾燥を行った。
この間、真空容器の覗き窓を通して、湿潤ゲルが凝固し
た状態からターシャリーブチルアルコールが昇華しなが
ら乾燥するのを確認できた。得られたシリカの乾燥ゲル
は、ビーズの直径において約85%の収縮率であり、収
縮が抑えられていた。そして、多孔体としての物性は、
約90%の気孔率であり、BET法による比表面積とし
て約900m2/g、平均細孔直径として約9nmの値
が得られた。
Further, the wet gel collected by filtration was placed in a refrigerator set at 5 ° C., cooled, and the wet gel was frozen. After the coagulated wet gel is placed in a vacuum container set at 20 ° C., vacuum evacuation is performed by an oil rotary pump through a cooling trap immersed in liquid nitrogen, and drying is performed while evacuating to a degree of vacuum of 1 Torr or less. Was.
During this time, through the observation window of the vacuum container, it was confirmed that tertiary butyl alcohol was dried while sublimating from a state in which the wet gel was solidified. The resulting dried gel of silica had a shrinkage of about 85% in the diameter of the beads, and the shrinkage was suppressed. And the physical properties as a porous body are
The porosity was about 90%, the specific surface area by the BET method was about 900 m 2 / g, and the average pore diameter was about 9 nm.

【0028】《比較例1》実施例1と同様にして作製し
た数mm程度のビーズ状のシリカの湿潤ゲルを、常温常
圧に放置しておき自然乾燥を行った。得られたシリカの
乾燥ゲルは、ビーズの直径において約35%まで収縮を
しており、ゲル骨格構造が大きくつぶれてしまった。そ
して、多孔体としての物性は、約30%の気孔率であ
り、BET法による比表面積として約450m2/g、
平均細孔直径として約4nmが得られた。細孔径が収縮
によって小さくなり、大きく多孔体の構造が崩れている
のが確認された。
Comparative Example 1 A wet gel of silica in the form of beads having a diameter of several mm produced in the same manner as in Example 1 was allowed to stand at normal temperature and normal pressure and air-dried. The obtained dried gel of silica shrunk to about 35% in the diameter of the beads, and the gel skeleton structure was largely collapsed. The physical properties of the porous body are about 30% porosity, about 450 m 2 / g as specific surface area by BET method,
An average pore diameter of about 4 nm was obtained. It was confirmed that the pore diameter was reduced by shrinkage, and the structure of the porous body was largely collapsed.

【0029】《実施例2》フェノール樹脂原料としてレ
ゾルシノールおよびホルムアルデヒド、触媒として炭酸
ナトリウムを、それぞれモル比で1対2対0.01の割
合で、樹脂固形分量が約8重量%となるようにゲル化溶
媒の水に混合して原料混合物を調製した。この混合物か
ら湿潤ゲルを得るために、約85℃の恒温槽に5日間入
れてフェノール樹脂の湿潤ゲルを得た。形状はボード状
に形成した。ついで、この湿潤ゲルを、乾燥溶媒に用い
るターシャリーブチルアルコールによって3回溶媒置換
を行った。
Example 2 Resorcinol and formaldehyde as phenolic resin raw materials and sodium carbonate as a catalyst were mixed at a molar ratio of 1: 2: 0.01, respectively, so that the solid content of the resin was about 8% by weight. The mixture was mixed with water as a chemical solvent to prepare a raw material mixture. In order to obtain a wet gel from this mixture, the mixture was placed in a thermostat at about 85 ° C. for 5 days to obtain a phenol resin wet gel. The shape was formed in a board shape. Next, the wet gel was subjected to solvent replacement with tertiary butyl alcohol used as a dry solvent three times.

【0030】つぎに、乾燥溶媒に置換した湿潤ゲルを5
℃に設定した冷蔵庫に入れて冷却を行い、湿潤ゲルの凍
結を行った。凝固した湿潤ゲルを20℃に設定した真空
容器の中に入れた後、液体窒素に浸漬した冷却トラップ
を介して油回転ポンプによって真空排気を行い、到達真
空度1Torr以下まで排気した。真空が40Torr
以下であることを確認しながら、真空容器内の雰囲気温
度を65℃まで昇温して昇華による乾燥を行った。
Next, the wet gel replaced with a dry solvent was
The sample was placed in a refrigerator set at ℃ and cooled to freeze the wet gel. The coagulated wet gel was placed in a vacuum container set at 20 ° C., and then evacuated by an oil rotary pump through a cooling trap immersed in liquid nitrogen, and evacuated to an ultimate vacuum of 1 Torr or less. Vacuum is 40 Torr
While confirming the following, the temperature of the atmosphere in the vacuum vessel was raised to 65 ° C., and drying by sublimation was performed.

【0031】得られたフェノール樹脂の乾燥ゲルは、サ
イズの収縮は約85%の収縮率であり、抑制されてい
た。そして、多孔体としての物性は、約93%の気孔率
であり、BET法による比表面積として約620m2
g、平均細孔直径として約4nmの値が得られた。
In the obtained dried gel of phenolic resin, the shrinkage of the size was about 85%, which was suppressed. The porous material has a porosity of about 93% and a specific surface area of about 620 m 2 / BET method.
g, an average pore diameter of about 4 nm was obtained.

【0032】《比較例2》実施例2と同様にして作製し
たフェノール樹脂の湿潤ゲルを、常温常圧に放置してお
き自然乾燥を行った。得られたフェノール樹脂の乾燥ゲ
ルは、サイズが約30%まで収縮をしており、ゲルが大
きくつぶれてしまった。そして、多孔体としての物性
は、約15%の気孔率であり、BET法による比表面積
として約380m2/g、平均細孔直径として約4nm
が得られた。細孔径が変わっていないが、サイズが大き
く収縮し、比表面積が大きく低下していることから、多
孔体の構造が崩れて細孔の数が減少しているものと考え
られる。
Comparative Example 2 A wet gel of a phenolic resin produced in the same manner as in Example 2 was allowed to stand at room temperature and normal pressure and air-dried. The size of the obtained dried gel of the phenolic resin was shrunk to about 30%, and the gel was significantly crushed. The porous material has a porosity of about 15%, a specific surface area of about 380 m 2 / g by a BET method, and an average pore diameter of about 4 nm.
was gotten. Although the pore diameter is not changed, the size is largely shrunk and the specific surface area is greatly reduced. Therefore, it is considered that the structure of the porous body is broken and the number of pores is reduced.

【0033】《実施例3》実施例2で作製したフェノー
ル樹脂の乾燥ゲルからなるボード状多孔体の断熱性能を
測定した。この多孔体のみかけ密度は約90kg/m3
であった。断熱性能は、平均温度24℃、大気圧におい
て熱伝導率で0.033W/mKであり、一般的なグラ
スウールの0.035W/mKと同程度の良好な値の断
熱性能が得られた。さらに、このボード状多孔体をアル
ミニウム箔ラミネートフィルム容器に充填して真空封止
することで、熱伝導率0.010W/mK以下の優れた
真空断熱性能を得ることができた。なお、この時の容器
内の真空は約0.01Torrであった。
Example 3 The heat insulation performance of a porous board made of a dried gel of phenolic resin prepared in Example 2 was measured. The apparent density of this porous body is about 90 kg / m 3
Met. The thermal insulation performance was 0.033 W / mK in thermal conductivity at an average temperature of 24 ° C. and atmospheric pressure, and a good thermal insulation performance equivalent to 0.035 W / mK of general glass wool was obtained. Furthermore, by filling this board-shaped porous body into an aluminum foil laminated film container and sealing it by vacuum, it was possible to obtain excellent vacuum heat insulating performance with a thermal conductivity of 0.010 W / mK or less. The vacuum in the vessel at this time was about 0.01 Torr.

【0034】《実施例4》実施例2と同様にして、フェ
ノール樹脂原料としてレゾルシノールおよびホルムアル
デヒド、触媒として炭酸ナトリウムをそれぞれモル比で
1対2対0.01の割合で、樹脂固形分量が約8重量%
となるようにゲル化溶媒の水に混合して原料混合物を調
製した。この混合物から湿潤ゲルを得るために、約85
℃の恒温槽に5日間入れてフェノール樹脂の湿潤ゲルを
得た。形状はボード状に形成した。この湿潤ゲルを、乾
燥溶媒に用いるシクロヘキサンによって3回溶媒置換を
行った。
Example 4 In the same manner as in Example 2, resorcinol and formaldehyde were used as phenol resin raw materials, and sodium carbonate was used as a catalyst at a molar ratio of 1: 2 to 0.01, respectively, and the resin solid content was about 8%. weight%
Was mixed with water as a gelling solvent so as to obtain a raw material mixture. To obtain a wet gel from this mixture, about 85
It was put in a thermostat at 5 ° C. for 5 days to obtain a wet gel of a phenol resin. The shape was formed in a board shape. This wet gel was subjected to solvent replacement three times with cyclohexane used as a dry solvent.

【0035】つぎに、乾燥溶媒に置換した湿潤ゲルを−
10℃に設定した冷凍庫に入れて冷却を行い、湿潤ゲル
の凍結を行った。凝固した湿潤ゲルを5℃に設定した真
空容器の中に入れた後、液体窒素に浸漬した冷却トラッ
プを介してメカニカルブースター(油回転ポンプを補助
排気装置として使用)によって真空排気を行い、到達真
空度1Torr以下まで排気した。真空が40Torr
以下であることを確認しながら、真空容器内の雰囲気温
度を65℃まで昇温して昇華による乾燥を行った。得ら
れたフェノール樹脂の乾燥ゲルは、サイズの収縮は約8
5%の収縮率であり、抑制されていた。そして、多孔体
としての物性は、約93%の気孔率であり、BET法に
よる比表面積として約650m2/g、平均細孔直径と
して約5nmの値が得られた。
Next, the wet gel replaced with a dry solvent is
The sample was placed in a freezer set at 10 ° C., cooled, and the wet gel was frozen. After the coagulated wet gel is placed in a vacuum container set at 5 ° C., vacuum evacuation is performed by a mechanical booster (using an oil rotary pump as an auxiliary exhaust device) through a cooling trap immersed in liquid nitrogen, and the ultimate vacuum is reached. The air was evacuated to 1 Torr or less. Vacuum is 40 Torr
While confirming the following, the temperature of the atmosphere in the vacuum vessel was raised to 65 ° C., and drying by sublimation was performed. The resulting dried gel of phenolic resin has a size shrinkage of about 8
The shrinkage was 5%, which was suppressed. The physical properties of the porous body were a porosity of about 93%, a value of about 650 m 2 / g as a specific surface area by a BET method and a value of about 5 nm as an average pore diameter.

【0036】《実施例5》実施例2と同様にして、フェ
ノール樹脂原料としてレゾルシノールおよびホルムアル
デヒド、触媒として炭酸ナトリウムを、それぞれモル比
で1対2対0.01の割合で、樹脂固形分量が約8重量
%となるようにゲル化溶媒の水に混合して原料混合物を
調製した。この混合物から湿潤ゲルを得るために、約8
5℃の恒温槽に5日間入れてフェノール樹脂の湿潤ゲル
を得た。形状はボード状に形成した。ついで、この湿潤
ゲルを、乾燥溶媒に用いるターシャリーブチルアルコー
ルによって3回溶媒置換を行った。つぎに、乾燥溶媒に
置換した湿潤ゲルを液体窒素(−196℃)に漬けるこ
とで冷却を行い、湿潤ゲルの凍結を行った。凝固した湿
潤ゲルを液体窒素中から取り出してすぐに20℃に設定
した真空容器の中に入れた後、真空排気を行い、到達真
空度0.1Torr以下まで排気した。真空が40To
rr以下であることを確認しながら、真空容器内の雰囲
気温度を50℃まで昇温して昇華による乾燥を行った。
Example 5 In the same manner as in Example 2, resorcinol and formaldehyde as phenol resin raw materials and sodium carbonate as a catalyst were used at a molar ratio of 1: 2: 0.01, respectively, and the resin solid content was about The raw material mixture was prepared by mixing with water as a gelling solvent so as to be 8% by weight. To obtain a wet gel from this mixture, about 8
It was placed in a 5 ° C. thermostat for 5 days to obtain a phenol resin wet gel. The shape was formed in a board shape. Next, the wet gel was subjected to solvent replacement with tertiary butyl alcohol used as a dry solvent three times. Next, the wet gel replaced with a dry solvent was cooled by immersing the wet gel in liquid nitrogen (−196 ° C.), and the wet gel was frozen. The coagulated wet gel was taken out of the liquid nitrogen and immediately placed in a vacuum vessel set at 20 ° C., and then evacuated to a vacuum of 0.1 Torr or less. Vacuum is 40 To
While confirming that the temperature was rr or less, the temperature of the atmosphere in the vacuum vessel was raised to 50 ° C., and drying by sublimation was performed.

【0037】得られたフェノール樹脂の乾燥ゲルは、サ
イズの収縮は約98%の収縮率であり、ほとんど収縮し
ていない乾燥ができた。そして、多孔体としての物性
は、約93%の気孔率であり、BET法による比表面積
として約770m2/g、平均細孔直径として約4nm
の値が得られた。
The resulting dried gel of the phenolic resin had a size shrinkage of about 98%, and could be dried with almost no shrinkage. The porous material has a porosity of about 93%, a specific surface area of about 770 m 2 / g by a BET method, and an average pore diameter of about 4 nm.
Was obtained.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、湿潤ゲ
ルを乾燥することによって低密度で比表面積の大きな多
孔体を製造することができ、設備として高圧容器を必要
せず、室温近傍で減圧乾燥処理のできる生産効率が高い
製造プロセスを提供することができる。
As described above, according to the present invention, a porous body having a low specific density and a large specific surface area can be produced by drying a wet gel. Thus, it is possible to provide a production process which can perform a vacuum drying treatment and has high production efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の多孔体の製造方法の一例の工程説明図
である。
FIG. 1 is a process explanatory view of an example of a method for producing a porous body of the present invention.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)融点が0℃より高く、60℃以下
の乾燥溶媒を含む湿潤ゲルを形成する工程、(b)前記
湿潤ゲルを前記乾燥溶媒の融点未満の温度にまで冷却し
て前記湿潤ゲルを凝固させる工程、(c)前記工程
(b)に続いて、前記乾燥溶媒の融点における蒸気圧未
満に減圧した圧力雰囲気下で前記湿潤ゲルを乾燥する工
程を有する乾燥ゲルからなる多孔体の製造方法。
1. A step of forming a wet gel containing a dry solvent having a melting point higher than 0 ° C. and 60 ° C. or lower, and (b) cooling the wet gel to a temperature lower than the melting point of the dry solvent. A step of coagulating the wet gel, and (c) a step of drying the wet gel in a pressure atmosphere reduced to a pressure lower than the vapor pressure at the melting point of the dry solvent following the step (b). How to make the body.
【請求項2】 乾燥工程(c)における雰囲気温度が乾
燥溶媒の融点以上である請求項1記載の多孔体の製造方
法。
2. The method for producing a porous body according to claim 1, wherein the atmosphere temperature in the drying step (c) is equal to or higher than the melting point of the drying solvent.
【請求項3】 (a)融点が0℃より高く、60℃以下
の乾燥溶媒を含む湿潤ゲルを形成する工程、(b)前記
湿潤ゲルを媒体温度0℃未満の冷媒に接触させて前記湿
潤ゲルを凝固させる工程、(c)前記工程(b)に続い
て、前記乾燥溶媒の融点における蒸気圧未満に減圧した
圧力雰囲気下で前記乾燥溶媒の融点以上の雰囲気温度に
おいて前記湿潤ゲルを乾燥する工程を有する乾燥ゲルか
らなる多孔体の製造方法。
3. A step of forming a wet gel containing a dry solvent having a melting point higher than 0 ° C. and 60 ° C. or lower, and (b) bringing the wet gel into contact with a refrigerant having a medium temperature lower than 0 ° C. A step of coagulating the gel, (c) following the step (b), drying the wet gel at an atmosphere temperature equal to or higher than the melting point of the dry solvent under a pressure atmosphere reduced to a vapor pressure at the melting point of the dry solvent. A method for producing a porous body comprising a dried gel having a step.
【請求項4】 媒体温度0℃未満の冷媒が液体窒素であ
る請求項3記載の多孔体の製造方法。
4. The method according to claim 3, wherein the refrigerant having a medium temperature of less than 0 ° C. is liquid nitrogen.
【請求項5】 乾燥溶媒が、ターシャリーブチルアルコ
ールまたはシクロヘキサンである請求項1〜4のいずれ
かに記載の多孔体の製造方法。
5. The method for producing a porous body according to claim 1, wherein the dry solvent is tertiary butyl alcohol or cyclohexane.
【請求項6】 乾燥工程(c)における雰囲気圧力が4
0Torr未満である請求項1〜5のいずれかに記載の
多孔体の製造方法。
6. The atmosphere pressure in the drying step (c) is 4
The method for producing a porous body according to any one of claims 1 to 5, wherein the method is less than 0 Torr.
【請求項7】 湿潤ゲルが前記乾燥溶媒と異なるゲル化
溶媒を含み、前記工程(a)において前記ゲル化溶媒を
前記乾燥溶媒に置換する請求項1〜6のいずれかに記載
の多孔体の製造方法。
7. The porous body according to claim 1, wherein the wet gel contains a gelling solvent different from the dry solvent, and the gelling solvent is replaced with the dry solvent in the step (a). Production method.
【請求項8】 請求項1〜7のいずれかに記載の多孔体
の製造方法により得られ、気孔率が少なくとも60%、
比表面積が少なくとも500m2/gである乾燥ゲルか
らなる多孔体。
8. A method for producing a porous body according to claim 1, wherein the porosity is at least 60%.
A porous body made of a dried gel having a specific surface area of at least 500 m 2 / g.
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