JP2014058747A

JP2014058747A - 孔状部付きエアロゲルの製造方法、孔状部付きエアロゲル、復元ハイドロゲルの製造方法、及び復元ハイドロゲル

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Publication number: JP2014058747A
Application number: JP2011006329A
Authority: JP
Inventors: Mari Tabuchi; 眞理田渕; Daiki Tomii; 大樹富井; Masako Fukami; 正子深海
Original assignee: Rikkyo Educational Corp
Current assignee: Rikkyo Educational Corp
Priority date: 2011-01-14
Filing date: 2011-01-14
Publication date: 2014-04-03
Also published as: WO2012096385A1

Abstract

【課題】大きさ及び形状が制御された孔状部が形成されている孔状部付きエアロゲルを製造する。
【解決手段】まず、複数のセルロース繊維を含んで構成されているキューブ状のハイドロゲルの少なくとも一部を水に浸した状態で凍結乾燥することによって、このハイドロゲルからエアロゲル３５を形成する。次に、セルロース繊維の成長方向に直交するエアロゲル３５の厚さ方向に、エアロゲル３５を圧縮することによって、エアロゲル３５の厚さを圧縮前と比して薄くするとともに、エアロゲル内に複数の圧縮された状態の孔状部を形成する。
【選択図】図４

Description

この発明は、孔状部付きエアロゲルの製造方法、孔状部付きエアロゲル、復元ハイドロゲルの製造方法、及び復元ハイドロゲルに関する。

近年、例えば工業用品や医療品等に用いられる材料として、バクテリアセルロースの繊維（以下、単にセルロース繊維とも称する）を含んで構成されたハイドロゲル及びエアロゲルが注目を集めている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。なお、以下の説明におけるハイドロゲルまたはエアロゲルは、特に説明する場合を除いて、バクテリアセルロースのセルロース繊維を含んで構成されているものとする。

ハイドロゲルは、網目状に絡まり合った複数のセルロース繊維を骨格としており、セルロース繊維間に水を含んで構成されている。

また、エアロゲルは、例えば上述したハイドロゲルを乾燥することによって得られる。ハイドロゲルのセルロース繊維間に含まれていた水が空気に置換されて構成されていて、一方、例えば、エアロゲルを水に浸すことによって、エアロゲルがハイドロゲルに復元される。

特許文献１には、バクテリアセルロースを含有したハイドロゲルを乾燥することによってエアロゲルとし、このエアロゲルを材料として製造された高力学強度成形材料が開示されている。

また、特許文献２には、例えば水を含有するバクテリアセルロースの繊維の集合体（以下、単に繊維集合体とも称する）、すなわちハイドロゲルを主な材料として製造された繊維強化複合材料が開示されている。

そして、特許文献２には、バクテリアセルロースの繊維集合体がセルロース繊維の三次元交差構造であり、その構造により、繊維集合体を構成するセルロース繊維間に間隙、すなわちポアが形成されている旨が開示されている。

特開昭６２−３６４６７号公報特開２００６−２４１４５０号公報

ここで、エアロゲルをハイドロゲルに復元する際の膨張率及び復元率、またはハイドロゲル及びエアロゲルの強度等の特性は、上述したポア等の孔状部の大きさや形状に起因する。従って、孔状部の大きさや形状を任意に制御することにより、上述した特性が調整可能となることが期待される。さらに、ハイドロゲルまたはエアロゲル内に、用途に応じて大きさや形状が任意に制御された孔状部を形成することによって、例えばこれらハイドロゲルまたはエアロゲルに対する液体の浸透率等を好適に設定可能となることが期待される。

しかしながら、上述した特許文献１及び特許文献２では、ハイドロゲル及びエアロゲルに含まれるセルロース繊維間のポアの大きさや形状を制御する方法が開示されていない。

そのため、特許文献１及び特許文献２に開示されている周知のハイドロゲル及びエアロゲルは、部分によってポアの大きさや形状が異なる、すなわちハイドロゲル及びエアロゲル内においてポアの占める割合にばらつきが生じるという問題がある。

従って、従来のハイドロゲル及びエアロゲルでは、上述したポアの大きさや形状に起因する特性が部分によって異なるので、用途に応じた所望の特性を選択的に得ることができない。このため、従来のハイドロゲル及びエアロゲルでは、例えば工業用品や医療品等の材料として利用するに当たり不利である。

この発明は、エアロゲルまたはハイドロゲル内に、大きさ及び形状が任意に制御された、ポア等のセルロース繊維間の間隙、すなわち孔状部を形成するためになされたものである。

すなわち、この発明の目的は、大きさ及び形状が制御された孔状部が形成されているエアロゲル、すなわち孔状部付きエアロゲルの製造方法、この孔状部付きエアロゲルの製造方法を用いて製造された孔状部付きエアロゲル、この孔状部付きエアロゲルからハイドロゲルを製造する方法、すなわち復元ハイドロゲルの製造方法、及びこの復元ハイドロゲルの製造方法を用いて製造された復元ハイドロゲルを提供することにある。

この発明に係る発明者が種々検討したところ、ハイドロゲルを凍結乾燥して得たエアロゲルを圧縮することによって、このエアロゲル内に複数の圧縮された状態の孔状部を形成できることを見出した。そして、発明者は、この圧縮された状態の孔状部が、エアロゲル全体において均等に、すなわち孔状部が占める割合にばらつきが生じることなく形成されることを実験により確認した。

さらに、出発材料として用いるハイドロゲルをポア径に応じて選択することによって、または圧縮する際の圧力を調整することによって、エアロゲル内に形成される圧縮された状態の孔状部、及びこのエアロゲルをハイドロゲルに復元した際に、この復元ハイドロゲル内に形成される非圧縮状態の孔状部の大きさ及び形状を任意に調整できることを見出した。

そこで、上述の目的の達成を図るために、この発明による孔状部付きエアロゲルの製造方法は、以下の第１工程及び第２工程の各工程を含んでいる。

すなわち、まず、第１工程では、複数のセルロース繊維を含んで構成されているキューブ状のハイドロゲルの少なくとも一部を水に浸した状態で、このハイドロゲルを凍結乾燥することによって、このハイドロゲルからエアロゲルを形成する。

次に、第２工程では、セルロース繊維の成長方向に直交するエアロゲルの厚さ方向に、このエアロゲルを圧縮することによって、このエアロゲルの厚さを圧縮前と比して薄くするとともに、このエアロゲル内に複数の圧縮された状態の孔状部を形成する。

また、この発明による孔状部付きエアロゲルは、以下の特徴を有している。

すなわち、複数のセルロース繊維を含んで構成されているキューブ状のエアロゲルが厚さ方向に圧縮されることによって、このエアロゲルの厚さが圧縮前と比して薄くされるとともに、このエアロゲル内に複数の圧縮された状態の孔状部が形成されている。

また、この発明による復元ハイドロゲルの製造方法は、以下の工程を含んでいる。

すなわち、上述した孔状部付きエアロゲルを水に浸すことによって、乾燥状態から非乾燥状態へ、及び圧縮状態から非圧縮状態へ復元するとともに、圧縮された状態の孔状部を非圧縮状態とすることによって、この圧縮された状態の孔状部から非圧縮状態の孔状部を形成する。

この発明のよる孔状部付きエアロゲルの製造方法によれば、上述した第２工程において、エアロゲルを成長方向に直交する厚さ方向に圧縮することによって、エアロゲル内に圧縮された状態の孔状部を形成する。これによって、圧縮された状態の孔状部を、エアロゲル内において占める割合、及び大きさや形状がばらつくことなく形成することができる。

また、この発明による復元ハイドロゲルの製造方法によれば、上述した孔状部付きエアロゲルを水に浸すことによって、圧縮された状態の孔状部から非圧縮状態の孔状部を形成することができる。従って、ハイドロゲル内において占める割合、及び大きさや形状がばらつくことなく、非圧縮状態の孔状部を形成することができる。

（Ａ）〜（Ｃ）は、孔状部付きエアロゲルの製造に当たり、出発材料として用いるハイドロゲルの斜視図である。（Ａ）〜（Ｃ）は、孔状部付きエアロゲルの製造方法に含まれる凍結乾燥の工程を説明する工程図であり、図１（Ａ）に続く工程図である。凍結乾燥して得られるエアロゲルの模式図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、孔状部付きエアロゲルの製造方法を説明する工程図である。（Ａ）〜（Ｄ）は、孔状部付きエアロゲルの第１非水部を撮影した顕微鏡写真である。（Ａ）〜（Ｃ）は、孔状部付きエアロゲルの第１浸水部を撮影した顕微鏡写真である。（Ａ）〜（Ｃ）は、孔状部付きエアロゲルの第２非水部を撮影した顕微鏡写真である。（Ａ）〜（Ｃ）は、孔状部付きエアロゲルの第２浸水部を撮影した顕微鏡写真である。（Ａ）及び（Ｂ）は、復元ハイドロゲルの製造方法を説明する工程図である。（Ａ）〜（Ｅ）は、復元ハイドロゲルの第１非水部を撮影した顕微鏡写真である。（Ａ）〜（Ｃ）は、復元ハイドロゲルの第１浸水部を撮影した顕微鏡写真である。（Ａ）〜（Ｃ）は、復元ハイドロゲルの第２非水部を撮影した顕微鏡写真である。（Ａ）〜（Ｃ）は、復元ハイドロゲルの第２浸水部を撮影した顕微鏡写真である。孔状部付きエアロゲルの第１非水部、第２非水部、第１浸水部、及び第２浸水部の引張強度を比較する図である。孔状部付きエアロゲルを復元ハイドロゲルに復元した際の、第１非水部、第２非水部、第１浸水部、及び第２浸水部の膨張率を比較する図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、孔状部付きエアロゲルを復元ハイドロゲルに復元した際の、第１非水部、第２非水部、第１浸水部、及び第２浸水部の復元率を比較する図である。（Ａ）〜（Ｃ）は、ハイドロゲルの成長方向に直交する面に沿ったポア径と、膨張率、復元率、及び引張強度との関係を示す図である。（Ａ）〜（Ｃ）は、ハイドロゲルの成長方向に沿ったポア径と、膨張率、復元率、及び引張強度との関係を示す図である。孔状部付きエアロゲルの製造方法の第２工程における圧縮の方向と復元率との関係を示す図である。

以下、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図は、この発明が理解できる程度に、各構成要素の形状及び大きさを概略的に示してあるに過ぎない。従って、この発明の構成は、何ら図示の構成例にのみ限定されるものではない。また、以下に説明する実施の形態は、単なる好適例に過ぎず、従って、この発明の構成は、以下に説明する構成例のみに何ら限定されるものではなく、この発明の範囲を逸脱することなく、多くの変形や変更を行い得ることが明らかである。また、以下の説明において記載する例えば濃度、温度、時間等の値は、この発明の効果を達成し得る範囲内の値であり、同様の効果が得られるならば、この値の近傍の値であってもよく、何らこの数値に限定されるものではない。

〈孔状部付きエアロゲル〉
内部に圧縮された状態の孔状部が形成されたエアロゲル、すなわち孔状部付きエアロゲルの製造方法、及びこの孔状部付きエアロゲルの製造方法によって製造された孔状部付きエアロゲルについて説明する。

まず、図１（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、材料として用いるハイドロゲルについて説明する。

図１（Ａ）〜（Ｃ）は、出発材料として用いるハイドロゲルの斜視図である。

図１（Ａ）に示す構成例では、ハイドロゲル１１は、複数のセルロース繊維を骨格として含んで構成されている。

ハイドロゲル１１に含まれている複数のセルロース繊維は、網目状に絡まり合って骨格を形成しており、これら複数のセルロース繊維間には間隙、すなわち略楕円球状の複数のポアが形成されている。そして、これらセルロース繊維間のポアに水が浸透した状態で含まれている。

また、ハイドロゲル１１は、例えば酢酸菌を好ましくは周知の静置培養または振とう培養を用いて培養して形成されている。

ここで、上述したセルロース繊維間のポアの径、すなわちポア径は、培養中の環境に応じてハイドロゲルの部分によって異なる。ここで、ポア径とは、ポアを画成するセルロース繊維間の、ある方向に沿った最大離間距離を意味する。

上述した静置培養または振とう培養を用いてハイドロゲルを作成する場合、培養中のハイドロゲルを収容する培養槽内は、重力方向に沿った上下で、液体培地、すなわち培養液としての液相とこの液相外の空気相とに分かれている。従って、培養槽内において、液相中に存在するハイドロゲルの部分は培養液に浸った状態で、また、空気相中に存在するハイドロゲルの部分は空気に晒された状態で、それぞれ培養される。このような培養の環境の差異に起因して、形成されるハイドロゲルは、液相中で培養された部分（以下、液相部分とも称する）と空気相中で培養された部分（以下、空気相部分とも称する）とで、このハイドロゲルに含まれる複数のセルロース繊維同士が互いに密着する割合が異なる。その結果、液相部分と空気相部分とで、これらに含まれる複数のセルロース繊維同士が束状に密着して成る複数の繊維束の幅、すなわち繊維束の延在方向に直交する面に沿った幅の平均値が異なる。

そのため、ハイドロゲルは、液相部分と空気相部分とで、上述したようにポア径が異なる。

そして、この実施の形態では、ハイドロゲル１１として、例えばココナッツミルクを培養液とし、培養開始時のｐＨを例えばｐＨ４〜５の範囲内に設定し、２４〜２９℃の温度下において、７〜３０日間の範囲内の時間で培養して得られたハイドロゲルを用いるのが好ましい。

このような培養条件において形成されたハイドロゲル１１は、図１（Ａ）に示すように、上述した液相部分であった第１ハイドロゲル部１３と、上述した空気相部分であった第２ハイドロゲル部１５とを一体的に含んで構成されている。既に説明したように培養槽内において、液相と空気相とは重力方向に沿った上下で分かれている。従って、ハイドロゲル１１内において、第１ハイドロゲル部１３と第２ハイドロゲル部１５とは、培養中の重力方向に沿って互いに重なり合うように含まれている。ここで、セルロース繊維の成長方向（以下、単に成長方向とも称する）は、培養中の重力方向である。

そして、上述した培養条件では、第１ハイドロゲル部１３では、セルロース繊維束の幅の平均値が１．０μｍ未満となる。その結果、第１ハイドロゲル部１３に含まれる複数のポアのうちの、成長方向に直交する面に沿ったポア径が１μｍ未満であるポアは、この成長方向に直交する面に沿ったポア径の平均値が０．６μｍ以上１．０μｍ未満の範囲内となる。また、第１ハイドロゲル部１３に含まれる複数のポアは、成長方向に沿ったポア径の平均値が３μｍ以上１０μｍ以下の範囲内となる。

また、上述した培養条件では、第２ハイドロゲル部１５では、セルロース繊維束の幅の平均値が１．０μｍ以上となる。その結果、第２ハイドロゲル部１５に含まれる複数のポアのうちの、成長方向に直交する面に沿ったポア径が１μｍ未満であるポアは、この成長方向に直交する面に沿ったポア径の平均値が０．６μｍ未満となる。また、第２ハイドロゲル部１５に含まれる複数のポアは、成長方向に沿ったポア径の平均値が３μｍ未満となる。

第１ハイドロゲル部１３及び第２ハイドロゲル部１５の各々のセルロース繊維束の幅及びポア径は、例えばこれらを含むハイドロゲル１１を凍結乾燥して、乾燥状態において顕微鏡写真を撮影することによって実測することができる。

なお、上述した培養条件は一例であり、このような繊維束の幅及びポア径で作成された第１ハイドロゲル部１３及び第２ハイドロゲル部１５を有するハイドロゲル１１を作成することができるならば、任意に培養条件を変更してもよい。

また、図１（Ａ）に示す構成例では、第１ハイドロゲル部１３と第２ハイドロゲル部１５とが互いに一体的に重なり合って構成されているハイドロゲル１１を示しているが、例えば第１ハイドロゲル部１３のみ、または第２ハイドロゲル部１５のみで構成されたハイドロゲルを材料として用いてもよい。

すなわち、図１（Ｂ）に示すように、上述した培養条件によって得られたハイドロゲルから第１ハイドロゲル部１３のみを切り出して用意したハイドロゲル１１１を材料として用いてもよい。また、図１（Ｃ）に示すように、上述した培養条件によって得られたハイドロゲルから第２ハイドロゲル部１５のみを切り出して用意したハイドロゲル２１１を材料として用いてもよい。

なお、以下の説明では、この実施の形態を、図１（Ａ）に示す、第１ハイドロゲル部１３と第２ハイドロゲル部１５とが互いに一体的に重なり合って構成されているハイドロゲル１１を材料として用いる場合について説明する。

この実施の形態では、後述する第２工程において、第１ハイドロゲル部１３と第２ハイドロゲル部１５との境界１７に沿った方向にこのハイドロゲル１１を圧縮する。そして、この実施の形態では、この境界１７に沿った圧縮方向を、ハイドロゲル１１の厚さ方向とする。

既に説明したように、第１ハイドロゲル部１３と第２ハイドロゲル部１５とは、成長方向に沿って互いに重なり合っている。従って、成長方向は、境界１７に直交する方向として設定される。また、厚さ方向は、成長方向に直交する方向として設定される。

なお、第１ハイドロゲル部１３のみで構成されたハイドロゲル１１１（図１（Ｂ）参照）、または第２ハイドロゲル部１５のみで構成されたハイドロゲル２１１（図１（Ｃ）参照）を用いる場合においても、成長方向（すなわち培養中の重力方向）に直交する方向を厚さ方向として設定する。

ここで、図１（Ａ）を参照して説明したハイドロゲル１１を材料として用いて、例えば水に浸す等の方法によって非乾燥状態に復元可能な、乾燥状態の孔状部付きエアロゲルを製造する。製造される孔状部付きエアロゲルは、用途によっては、非乾燥状態に復元して使用される場合が想定される。そのため、製造すべき孔状部付きエアロゲルは、復元して使用する場合の利便性を考慮し、短時間、具体的には例えば３〜６０分程度の範囲内の時間で非乾燥状態に復元できることが望ましい。

そのために、ハイドロゲル１１を、縦方向、横方向、及び高さ方向のそれぞれの寸法が例えば１０〜１４ｍｍ程度のキューブ状に成形して用いるのが好ましい。

なお、キューブ状のハイドロゲル１１は、厳密な立方体である必要はなく、短時間で非乾燥状態に復元できるという効果が得られるならば、直方体を含む略立方体形状のものを用いてもよい。さらに、例えば短時間で復元する必要がない場合、または復元せずにエアロゲルの状態で使用する場合には、キューブ状以外の用途に応じた任意好適な形状及び大きさとしてもよい。

また、詳細は後述するが、ハイドロゲル１１は、第１ハイドロゲル部１３と第２ハイドロゲル部１５とで、後述する第２工程において形成される孔状部の形状または大きさ、及びこの孔状部に対応する、エアロゲルの特性が各々異なる。従って、ハイドロゲル１１の、第１ハイドロゲル部１３及び第２ハイドロゲル部１５が占める各々の体積を、用途に応じて任意好適に設定するのが好ましい。

ここで、図２（Ａ）〜（Ｃ）は、図１（Ａ）に続く工程図である。また、図３は、図２（Ａ）に続く工程図である。また、図４（Ａ）及び（Ｂ）は、図３に続く工程図である。図２（Ａ）〜（Ｃ）、図３、図４（Ａ）及び（Ｂ）の各図は、それぞれ、各製造段階で得られた構造体、または対応する工程において使用する器具を、ハイドロゲルの厚さ方向に沿って切り取った切り口で示してある。

孔状部付きエアロゲルの製造方法は、第１工程及び第２工程を含んでいる。以下、第１工程から順に各工程につき説明する。

第１工程では、複数のセルロース繊維を含んで構成されているキューブ状のハイドロゲルの少なくとも一部を水に浸した状態で凍結乾燥する。その結果、ハイドロゲルからエアロゲルを形成する。

そして、この第１工程では、ハイドロゲル１１を、このハイドロゲル１１の少なくとも一部を水に浸した状態で凍結乾燥する（図２（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）参照）。

すなわち、凍結乾燥するに際して、ハイドロゲル１１を、水１９を入れた例えばビーカー等の容器２１に収容し、ハイドロゲル１１の一部または全部が水１９に浸る状態とする。なお、図２（Ａ）及び（Ｂ）はハイドロゲル１１の一部を水１９に浸した場合の構成例を、また、図２（Ｃ）はハイドロゲル１１の全部を水１９に浸した場合の構成例を、それぞれ示している。

そして、ハイドロゲル１１の一部を水１９に浸した場合には、ハイドロゲル１１の水１９に浸していない部分、すなわちハイドロゲル１１の水が染み込まない部分が非水部２３となり、また、ハイドロゲル１１の水１９に浸した部分、すなわちハイドロゲル１１の水１９が染み込んだ部分が浸水部２５となる（図２（Ａ）及び（Ｂ）参照）。

なお、図２（Ａ）では、ハイドロゲル１１の厚さ方向を鉛直方向に合わせて容器２１に収容することによって、第１ハイドロゲル部１３及び第２ハイドロゲル部１５の各々の一部を非水部２３とし、かつ各々のその他の部分を浸水部２５とした場合の構成例を示している。従って、図２（Ａ）に示す構成例では、非水部２３は、第１ハイドロゲル部１３の非水部、すなわち第１非水部２７、及び第２ハイドロゲル部１５の非水部、すなわち第２非水部２９を含んでいる。また、浸水部２５は、第１ハイドロゲル部１３の浸水部、すなわち第１浸水部３１、及び第２ハイドロゲル部１５の浸水部、すなわち第２浸水部３３を含んでいる。

また、図２（Ｂ）では、ハイドロゲル１１の厚さ方向を鉛直方向に直交させ、すなわち水平方向に合わせて、かつ第２ハイドロゲル部１５を下側として、第１ハイドロゲル部１３と第２ハイドロゲル部１５との境界１７が水１９の水面１９ａに一致するように、容器２１に収容することによって、第１ハイドロゲル部１３を非水部２３とし、かつ第２ハイドロゲル部１５を浸水部２５とした場合の構成例を示している。従って、図２（Ｂ）に示す構成例では、非水部２３は第１非水部２７となる。また、浸水部２５は第２浸水部３３となる。

また、ハイドロゲル１１の全部を水１９に浸した場合には、ハイドロゲル１１の全部、すなわち第１ハイドロゲル部１３及び第２ハイドロゲル部１５の全部が、水１９が染み込んだ浸水部２５となる（図２（Ｃ）参照）。従って、図２（Ｃ）に示す構成例では、浸水部２５は、第１浸水部３１及び第２浸水部３３を含んでいる。

ここで、詳細は後述するが、ハイドロゲル１１は、第１ハイドロゲル部１３及び第２ハイドロゲル部１５の各々の非水部２３と浸水部２５とで、後述する第２工程において形成される孔状部の形状または大きさ、及びこの孔状部に対応するエアロゲルの特性が各々異なる。

従って、ハイドロゲル１１の、第１ハイドロゲル部１３及び第２ハイドロゲル部１５の各々について、一部を水に浸すか全部を水に浸すかを、用途に応じて任意好適に設定するのが好ましい。すなわち、第１ハイドロゲル部１３の少なくとも一部を第１非水部２７とする構成、第１ハイドロゲル部１３の少なくとも一部を第１浸水部３１とする構成、第２ハイドロゲル部１５の少なくとも一部を第２非水部２９とする構成、第２ハイドロゲル部１５の少なくとも一部を第２浸水部３３とする構成、またはハイドロゲル１１の全部を、第１浸水部３１及び第２浸水部３３を含む浸水部２５とする構成のいずれかを用途に応じて任意好適に設定するのが好ましい。

ハイドロゲル１１を水に浸す際の構成として、図２（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）に示す各構成例以外に、例えば以下の各構成を採用することができる。

すなわち、第１ハイドロゲル部１３の全部を第１非水部２７とし、第２ハイドロゲル部１５の一部を第２非水部２９とし、かつその他の第２ハイドロゲル部１５の部分を第２浸水部３３としてもよい。

また、第１ハイドロゲル部１３の一部を第１非水部２７とし、その他の第１ハイドロゲル部１３の部分を第１浸水部３１とし、かつ第２ハイドロゲル部１５の全部を第２浸水部３３としてもよい。

また、第１ハイドロゲル部１３の全部を第１浸水部３１とし、かつ第２ハイドロゲル部１５の全部を第２非水部２９としてもよい。

また、第２ハイドロゲル部１５の全部を第２非水部２９とし、第１ハイドロゲル部１３の一部を第１非水部２７とし、かつその他の第１ハイドロゲル部１３の部分を第１浸水部３１としてもよい。

また、第２ハイドロゲル部１５の一部を第２非水部２９とし、その他の第２ハイドロゲル部１５の部分を第２浸水部３３とし、かつ第１ハイドロゲル部１３の全部を第１浸水部３１としてもよい。

また、この第１工程において、ハイドロゲルとして、図１（Ｂ）に示すような、第１ハイドロゲル部１３のみで構成されたハイドロゲル１１１を用いる場合にも、ハイドロゲル１１１の一部を水に浸すか全部を水に浸すかを、用途に応じて任意好適に設定することができる。

すなわち、例えば、ハイドロゲル１１１の一部を水に浸すことによって、ハイドロゲル１１１の水が染み込んだ部分を浸水部（すなわち第１浸水部）とし、及びハイドロゲル１１１の水が染み込まない部分を非水部（すなわち第１非水部）としてもよい。また、例えば、ハイドロゲル１１１の全部を水に浸すことによって、ハイドロゲル１１１の全部を水が染み込んだ浸水部（すなわち第１浸水部）としてもよい。

同様に、この第１工程において、ハイドロゲルとして、図１（Ｃ）に示すような、第２ハイドロゲル部１５のみで構成されたハイドロゲル２１１を用いる場合にも、ハイドロゲル２１１の一部を水に浸すか全部を水に浸すかを、用途に応じて任意好適に設定することができる。

すなわち、例えば、ハイドロゲル２１１の一部を水に浸すことによって、ハイドロゲル２１１の水が染み込んだ部分を浸水部（すなわち第２浸水部）とし、及びハイドロゲル２１１の水が染み込まない部分を非水部（すなわち第２非水部）としてもよい。また、例えば、ハイドロゲル２１１の全部を水に浸すことによって、ハイドロゲル２１１の全部を水が染み込んだ浸水部（すなわち第２浸水部）としてもよい。

そして、上述したいずれかの構成で水に浸した状態でハイドロゲルを凍結乾燥することによって、このハイドロゲルが乾燥されて形成されたエアロゲル３５を形成する（図３参照）。なお、図３に示すエアロゲル３５は、図２（Ａ）に示した構成例において水に浸したハイドロゲル１１を凍結乾燥した場合に形成されるエアロゲルを示している。以下の説明では、実施の形態を、この第１工程において図３に示すようなエアロゲル３５を形成した場合について説明する。

凍結乾燥は、例えばＦＤＵ−１２００型（東京理科器械株式会社）等の凍結乾燥機を用いて、例えば−５０℃程度の温度で１〜３日間の範囲内の時間で凍結乾燥するのが好ましい。この凍結乾燥では、ハイドロゲル１１を、図２（Ａ）、（Ｂ）、または（Ｃ）に示すように、水１９に浸した状態で、すなわち容器２１に収容した状態で凍結乾燥機に供する。

そして、凍結乾燥によって、ハイドロゲル１１に含まれている水、及び容器２１中の水１９（図２（Ａ）、（Ｂ）、または（Ｃ）参照）が凍結した後昇華し、その結果、乾燥状態のエアロゲル３５が形成される。

また、ハイドロゲル１１を、少なくとも一部を水に浸した状態で凍結乾燥することによって、この凍結乾燥によるハイドロゲル１１の破損を防止することができる。

この理由は、以下のように考えられる。仮に水に浸さずにハイドロゲルを凍結乾燥する場合、凍結乾燥中において、まず、ハイドロゲル中の表面部に含まれている水が凍結された後昇華し、その後、ハイドロゲルの中心部の水が凍結される。そして、中心部の水が凍結される際、水が体積膨張し、この体積膨張の応力によって、既に乾燥され強度が低下しているハイドロゲルの表面部に例えば割れまたは亀裂等の破損が生じる恐れがある。

これに対して、ハイドロゲルを、少なくとも一部を水に浸した状態で凍結乾燥する場合、凍結乾燥中において、まず、ハイドロゲルを浸している水が凍結され昇華する。この間に、ハイドロゲルに含まれている水が中心部まで凍結される。従って、ハイドロゲルは、中心部が凍結される時点においても、表面部が完全に乾燥されていないため、上述した凍結乾燥中の破損を防止することができる。

上述した凍結乾燥により形成されたエアロゲル３５は、乾燥前のハイドロゲル１１の複数のセルロース繊維間に含まれていた水が空気に置換されて構成されている。

そして、エアロゲル３５は、ハイドロゲル１１の第１ハイドロゲル部１３を凍結乾燥して形成した第１エアロゲル部３７、及び第２ハイドロゲル部１５を凍結乾燥して形成した第２エアロゲル部３９を含んで構成されている。

また、第１ハイドロゲル部１３の第１非水部２７は、凍結乾燥されることによって乾燥状態の第１非水部４１となり、第１浸水部３１は、凍結乾燥されることによって乾燥状態の第１浸水部４５となる。従って、第１エアロゲル部３７は、乾燥状態の第１非水部４１、及び乾燥状態の第１浸水部４５を含んでいる。なお、以下の説明においては、これら乾燥状態の第１非水部４１及び第１浸水部４５を、乾燥第１非水部４１及び乾燥第１浸水部４５とも称する。

また、第２ハイドロゲル部１５の第２非水部２９は、凍結乾燥されることによって乾燥状態の第２非水部４３となり、第２浸水部３３は、凍結乾燥されることによって乾燥状態の第２浸水部４７となる。従って、第２エアロゲル部３９は、乾燥状態の第２非水部４３及び乾燥状態の第２浸水部４７を含んでいる。なお、以下の説明においては、これら乾燥状態の第２非水部４３及び第２浸水部４７を、乾燥第２非水部４３及び乾燥第２浸水部４７とも称する。

次に、第２工程では、上述した第１工程において形成したエアロゲル３５を厚さ方向に圧縮する（図４（Ａ）参照）。

そのために、周知のプレス機、例えば１トンハイプレッシャージャッキＭＳ−１Ｐ（アズワン株式会社）を用いて例えば３０秒間程度の時間で圧縮するのが好ましい。

また、エアロゲル３５の全領域に対して均等に圧力を加えるために、圧縮方向すなわち厚さ方向を、成長方向に沿ったエアロゲル３５の各面のうちの互いに対向する一対の面に直交する方向とするのが好ましい。なお、図４（Ａ）では、エアロゲル３５の面３５ａ及び３５ｂに直交する方向を圧縮方向とした場合の構成例を示している。

ここで、圧縮前のエアロゲル３５において、このエアロゲル３５の骨格として含まれている複数のセルロース繊維は、複数のセルロース繊維同士が束状に密着し合った複数の繊維束の状態で、あるいはこれら繊維束に含まれない単繊維の状態で存在する。

そして、この圧縮によって、複数の繊維束同士が、あるいは繊維束と単繊維とが、さらに互いに密着し合うことによって、より大きな繊維束が形成される。なお、この圧縮によって形成された繊維束を繊維束群とも称する。

このとき、形成された繊維束群間には、圧縮前のポアが拡大された状態で残存し、孔状部が形成される。この孔状部は、上述した圧縮方向に沿って圧縮された状態で形成される。

その結果、エアロゲル３５の厚さを圧縮前と比して薄くするとともに、エアロゲル３５内に複数の圧縮された状態の孔状部（以下、圧縮孔状部とも称する）を形成して、図４（Ｂ）に示すような孔状部付きエアロゲル４９を得る。

孔状部付きエアロゲル４９は、圧縮状態の第１エアロゲル部５１及び第２エアロゲル部５３を含んで構成されている。孔状部付きエアロゲル４９の第１エアロゲル部５１は、圧縮前の第１エアロゲル部３７と比して厚さが薄くなり、また、第２エアロゲル部５３は、圧縮前の第２エアロゲル部３９と比して厚さが薄くなる。なお、以下の説明においては、これら圧縮状態の第１エアロゲル部５１及び第２エアロゲル部５３を、圧縮第１エアロゲル部５１及び圧縮第２エアロゲル部５３とも称する。

また、圧縮第１エアロゲル部５１は、圧縮状態の第１非水部５５及び第１浸水部５９を含んでいる。第１非水部５５は、圧縮前の乾燥第１非水部４１と比して厚さが薄くなり、第１浸水部５９は、圧縮前の乾燥第１浸水部４５と比して厚さが薄くなる。なお、以下の説明においては、これら圧縮状態の第１非水部５５及び第１浸水部５９を、圧縮第１非水部５５及び圧縮第１浸水部５９とも称する。

また、圧縮第２エアロゲル部５３は、圧縮状態の第２非水部５７及び第１浸水部６１を含んでいる。第２非水部５７は、圧縮前の乾燥第２非水部４３と比して厚さが薄くなり、第２浸水部６１は、圧縮前の乾燥第２浸水部４７と比して厚さが薄くなる。なお、以下の説明においては、これら圧縮状態の第２非水部５７及び第２浸水部６１を、圧縮第２非水部５７及び圧縮第２浸水部６１とも称する。

ここで、圧縮孔状部は、圧縮第１非水部５５、圧縮第２非水部５７、圧縮第１浸水部５９、及び圧縮第２浸水部６１の各部において、及び圧縮時の圧力に応じて、異なる形状または大きさで形成される。

〈圧縮孔状部〉
以下、表１、図５、図６、図７、及び図８を参照して、孔状部付きエアロゲル４９の各部５５、５７、５９、及び６１に形成される圧縮孔状部の形状及び大きさについて説明する。

図５（Ａ）〜（Ｄ）、図６（Ａ）〜（Ｃ）、図７（Ａ）〜（Ｃ）、及び図８（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ異なる圧力で圧縮することによって形成した圧縮第１非水部５５、圧縮第２非水部５７、圧縮第１浸水部５９、及び圧縮第２浸水部６１を比較する図である。これらの各図は、孔状部付きエアロゲル４９の各部５５、５７、５９、及び６１を撮影して得られた顕微鏡写真である。そして、これらの顕微鏡写真は、日本電子株式会社製の走査型電子顕微鏡ＪＳＭ−５２００を用いて撮影された。

まず、表１に示すように、圧縮第１非水部５５では、上述した圧縮時において１．４ＭＰａ以上７．１ＭＰａ以下の範囲内の圧力を加える場合には、複数のポアの各ポア径が圧縮前と比して拡大された状態で、さらに圧縮状態とされて構成された複数の圧縮孔状部、すなわち圧縮拡大ポアが形成される。

そして、これら圧縮拡大ポアの、圧縮方向に直交する面に沿った最大幅の平均値は、７．５μｍ程度となる。

また、圧縮方向に沿ってこれら圧縮拡大ポアを挟む繊維同士は、ほぼ密着した状態となる。

この圧縮拡大ポアが形成された圧縮第１非水部５５を図５（Ａ）に示す。

図５（Ａ）は、上述した圧縮時において７．１ＭＰａの圧力を加えて形成された圧縮第１非水部５５の、厚さ方向に直交する方向、すなわち成長方向に沿って切断した断面を５００倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。

図５（Ａ）から、圧縮第１非水部５５に複数の圧縮拡大ポア５０１が形成されているのを確認できる。

また、圧縮第１非水部５５では、上述した圧縮時において７．１ＭＰａよりも大きく１４．２ＭＰａ以下の範囲内の圧力を加える場合には、複数の筒状のホールが圧縮状態とされている複数の圧縮孔状部、すなわち圧縮ホールが形成される。

これら複数の圧縮ホールは、厚さ方向、すなわち圧縮方向に直交する面に沿って互いにほぼ平行に配列して延在し、かつ圧縮第１非水部５５を貫通して形成される。

そして、圧縮方向に直交する面に沿った、これら圧縮ホールの延在方向に直交する最大幅の平均値は、５０μｍ程度となる。

また、圧縮方向に沿って圧縮ホールを挟む繊維同士は、互いに近づき合う。その結果、これら圧縮ホールの、圧縮方向に沿った幅の平均値は、２μｍ程度となる。

この圧縮ホールが形成された圧縮第１非水部５５を図５（Ｂ）に示す。

図５（Ｂ）は、上述した圧縮時において１４．２ＭＰａの圧力を加えて形成された圧縮第１非水部５５の、厚さ方向に直交する方向、すなわち成長方向に沿って切断した断面を５００倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。

図５（Ｂ）から、圧縮第１非水部５５に複数の圧縮ホール５０３が形成されているのを確認できる。

また、圧縮第１非水部５５では、上述した圧縮時において１４．２ＭＰａよりも大きく２８．３ＭＰａ以下の範囲内の圧力を加える場合には、複数の繊維束、すなわち複数のセルロース繊維が互いに束状に密着し合って形成された繊維束の幅が圧縮前と比して拡大された繊維束として、上述した繊維束群が形成される。これら繊維束群は、厚さ方向（すなわち圧縮方向）に直交する面に沿ってストライプ状に延在する。その結果、これら複数の繊維束群の、隣り合う繊維束群間の各間隙が圧縮状態とされている圧縮孔状部、すなわち圧縮繊維束間隙が形成される。

そして、圧縮方向に直交する面に沿った、これら圧縮繊維束間隙の延在方向に直交する最大幅の平均値は、５μｍ程度となる。

また、圧縮方向に沿ってこれら圧縮繊維束間隙を挟む繊維同士は、ほぼ密着した状態となる。

この圧縮繊維束間隙が形成された圧縮第１非水部５５を図５（Ｃ）に示す。

図５（Ｃ）は、上述した圧縮時において２８．３ＭＰａの圧力を加えて形成された圧縮第１非水部５５の、厚さ方向に直交する方向、すなわち成長方向に沿って切断した断面を１５００倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。

図５（Ｃ）から、圧縮第１非水部５５に複数の圧縮繊維束間隙５０５が形成されているのを確認できる。

なお、１４．２ＭＰａよりも大きく２８．３ＭＰａ以下の範囲内の圧力を加える場合には、圧縮第１非水部５５内には、上述した圧縮ホールが、圧縮繊維束間隙に混在して形成される。この混在して形成される圧縮ホールが圧縮第１非水部５５内において占める割合は、加える圧力を大きくするに従って小さくなる。そして、圧縮方向に直交する面に沿った混在して形成される圧縮ホールの延在方向に直交する最大幅の平均値は、５０μｍ程度となる。

この圧縮ホールと圧縮繊維束間隙とが混在して形成された圧縮第１非水部５５を図５（Ｄ）に示す。

図５（Ｄ）は、上述した圧縮時において２１．３ＭＰａの圧力を加えて形成された圧縮第１非水部５５の、厚さ方向に直交する方向、すなわち成長方向に沿って切断した断面を５００倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。

図５（Ｄ）から、圧縮第１非水部５５に複数の圧縮ホール５０７及び圧縮繊維束間隙５０９が形成されているのを確認できる。

次に、圧縮第１浸水部５９では、上述した圧縮時において１．４ＭＰａ以上７．１ＭＰａ以下の範囲内の圧力を加える場合には、圧縮拡大ポアが形成される。

この圧縮拡大ポアが形成された圧縮第１浸水部５９を図６（Ａ）に示す。

図６（Ａ）は、上述した圧縮時において７．１ＭＰａの圧力を加えて形成された圧縮第１浸水部５９の、厚さ方向に直交する方向、すなわち成長方向に沿って切断した断面を５００倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。

図６（Ａ）から、圧縮第１浸水部５９に複数の圧縮拡大ポア６０１が形成されているのを確認できる。

また、第１浸水部５９では、上述した圧縮時において７．１ＭＰａよりも大きく１４．２ＭＰａ以下の範囲内の圧力を加える場合には、圧縮繊維束間隙が形成される。

そして、これら圧縮繊維束間隙の、圧縮方向に直交する面に沿った最大幅の平均値は、５μｍ程度となる。

この圧縮繊維束間隙が形成された圧縮第１浸水部５９を図６（Ｂ）に示す。

図６（Ｂ）は、上述した圧縮時において１４．２ＭＰａの圧力を加えて形成された第１浸水部５９の、厚さ方向に直交する方向、すなわち成長方向に沿って切断した断面を５０００倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。

図６（Ｂ）から、圧縮第１浸水部５９に複数の圧縮繊維束間隙６０３が形成されているのを確認できる。

また、圧縮第１浸水部５９では、上述した圧縮時において１４．２ＭＰａよりも大きく２８．３ＭＰａ以下の範囲内の圧力を加える場合には、圧縮繊維束間隙が形成される。

そして、圧縮方向に直交する面に沿った、これら圧縮繊維束間隙の延在方向に直交する最大幅の平均値は、０．５μｍ程度となる。

この圧縮繊維束間隙が形成された圧縮第１浸水部５９を図６（Ｃ）に示す。

図６（Ｃ）は、上述した圧縮時において２８．３ＭＰａの圧力を加えて形成された圧縮第１浸水部５９の、厚さ方向に直交する方向、すなわち成長方向に沿って切断した断面を１５００倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。

図６（Ｃ）から、圧縮第１浸水部５９に複数の圧縮繊維束間隙６０５が形成されているのを確認できる。

次に、圧縮第２非水部５７では、上述した圧縮時において１．４ＭＰａ以上７．１ＭＰａ以下の範囲内の圧力を加える場合には、圧縮拡大ポアが形成される。

そして、これら圧縮拡大ポアの、圧縮方向に直交する面に沿った最大幅の平均値は、４μｍ程度となる。

この圧縮拡大ポアが形成された圧縮第２非水部５７を図７（Ａ）に示す。

図７（Ａ）は、上述した圧縮時において７．１ＭＰａの圧力を加えて形成された圧縮第２非水部５７の、厚さ方向に直交する方向、すなわち成長方向に沿って切断した断面を１５００倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。

図７（Ａ）から、圧縮第２非水部５７に複数の圧縮拡大ポア７０１が形成されているのを確認できる。

また、圧縮第２非水部５７では、上述した圧縮時において７．１ＭＰａよりも大きく１４．２ＭＰａ以下の範囲内の圧力を加える場合には、圧縮繊維束間隙が形成される。

そして、圧縮方向に直交する面に沿った、これら圧縮繊維束間隙の延在方向に直交する最大幅の平均値は、１μｍ程度となる。

この圧縮繊維束間隙が形成された圧縮第２非水部５７を図７（Ｂ）に示す。

図７（Ｂ）は、上述した圧縮時において１４．２ＭＰａの圧力を加えて形成された圧縮第２非水部５７の、厚さ方向に直交する方向、すなわち成長方向に沿って切断した断面を１５００倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。

図７（Ｂ）から、圧縮第２非水部５７に複数の圧縮繊維束間隙７０３が形成されているのを確認できる。

また、圧縮第２非水部５７では、上述した圧縮時において１４．２ＭＰａよりも大きく２８．３ＭＰａ以下の範囲内の圧力を加える場合には、圧縮繊維束間隙が形成される。

そして、圧縮方向に直交する面に沿った、これら圧縮繊維束間隙の延在方向に直交する最大幅の平均値は、２μｍ程度となる。

この圧縮繊維束間隙が形成された圧縮第２非水部５７を図７（Ｃ）に示す。

図７（Ｃ）は、上述した圧縮時において２８．３ＭＰａの圧力を加えて形成された圧縮第２非水部５７の、厚さ方向に直交する方向、すなわち成長方向に沿って切断した断面を５０００倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。

図７（Ｃ）から、圧縮第２非水部５７に複数の圧縮繊維束間隙７０５が形成されているのを確認できる。

次に、圧縮第２浸水部６１では、上述した圧縮時において１．４ＭＰａ以上７．１ＭＰａ以下の範囲内の圧力を加える場合には、圧縮拡大ポアが形成される。

この圧縮拡大ポアが形成された圧縮第２浸水部６１を図８（Ａ）に示す。

図８（Ａ）は、上述した圧縮時において７．１ＭＰａの圧力を加えて形成された圧縮第２浸水部６１の、厚さ方向に直交する方向、すなわち成長方向に沿って切断した断面を５００倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。

図８（Ａ）から、圧縮第２浸水部６１に複数の圧縮拡大ポア８０１が形成されているのを確認できる。

また、圧縮第２浸水部６１では、上述した圧縮時において７．１ＭＰａよりも大きく１４．２ＭＰａ以下の範囲内の圧力を加える場合には、圧縮拡大ポアが形成される。

そして、これら圧縮拡大ポアの、圧縮方向に直交する面に沿った最大幅の平均値は、２μｍ程度となる。

この圧縮拡大ポアが形成された圧縮第２浸水部６１を図８（Ｂ）に示す。

図８（Ｂ）は、上述した圧縮時において１４．２ＭＰａの圧力を加えて形成された圧縮第２浸水部６１の、厚さ方向に直交する方向、すなわち成長方向に沿って切断した断面を５０００倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。

図８（Ｂ）から、第２浸水部６１に複数の圧縮拡大ポア８０３が形成されているのを確認できる。

また、第２浸水部６１では、上述した圧縮時において１４．２ＭＰａよりも大きく２８．３ＭＰａ以下の範囲内の圧力を加える場合には、圧縮繊維束間隙が形成される。

この圧縮繊維束間隙が形成された第２浸水部６１を図８（Ｃ）に示す。

図８（Ｃ）は、上述した圧縮時において２８．３ＭＰａの圧力を加えて形成された圧縮第２浸水部６１の、厚さ方向に直交する方向、すなわち成長方向に沿って切断した断面を５０００倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。

図８（Ｃ）から、圧縮第２浸水部６１に複数の圧縮繊維束間隙８０５が形成されているのを確認できる。

表１に示したこれら各圧縮孔状部は、上述したようにエアロゲル３５全体に均等な圧力を加えて圧縮することによって、孔状部付きエアロゲル４９の各部５５、５７、５９、及び６１の各々において均等に、すなわち圧縮孔状部が占める割合、及びこれら各圧縮孔状部の大きさにばらつきが生じることなく形成される。

なお、孔状部付きエアロゲルの製造方法では、一例として第１ハイドロゲル部１３及び第２ハイドロゲル部１５を含むハイドロゲル１１（図１（Ａ）参照）を材料として、第１非水部５５、第２非水部５７、第１浸水部５９、及び第２浸水部６１の各々を含む孔状部付きエアロゲル４９を製造する場合の構成について説明した。しかし、例えば第１ハイドロゲル部１３のみを含むハイドロゲル１１１（図１（Ｂ）参照）、または第２ハイドロゲル部１５のみを含むハイドロゲル２１１（図１（Ｃ）参照）を材料とした場合であっても、また、第１非水部、第２非水部、第１浸水部、及び第２浸水部の各々をどのような組み合わせで含む孔状部付きエアロゲルを製造した場合であっても、孔状部付きエアロゲルの各部における圧縮時の圧力と形成される圧縮孔状部の形状及び大きさとの関係は、表１に示したのと同様となる。

従って、上述した培養中において液相部分であった部分（すなわち第１ハイドロゲル部１３）及び空気相部分であった部分（すなわち第２ハイドロゲル部１５）の双方が一体となったハイドロゲルを材料として用いるか、またはいずれか一方から構成されたハイドロゲルを材料として用いるかを、及びハイドロゲルのいずれの部分を非水部または浸水部とするかを、所望する圧縮孔状部の形状及び大きさに応じて任意に選択することができる。

〈復元ハイドロゲル〉
次に、上述した孔状部付きエアロゲルを非圧縮状態のハイドロゲルに復元する方法、すなわち孔状部付きエアロゲルを用いた復元ハイドロゲルの製造方法、及びこの復元方法によって製造された復元ハイドロゲルについて説明する。

図９（Ａ）及び（Ｂ）は、この復元ハイドロゲルの製造方法を説明するための工程図でありこれらの各図は、それぞれ、各製造段階で得られた構造体、または対応する工程において使用する器具を、エアロゲルの厚さ方向に沿って切り取った切り口で示してある。

この実施の形態による復元ハイドロゲルの製造方法は、以下の工程を含んでいる。

すなわち、上述した孔状部付きエアロゲルの製造方法を用いて製造した孔状部付きエアロゲルを水に浸す（図９（Ａ）参照）。なお、図９（Ａ）では、孔状部付きエアロゲルとして、図４（Ｂ）に示す孔状部付きエアロゲル４９を用いた場合の構成例を示している。そして、以下の説明では、この孔状部付きエアロゲル４９を復元する場合について説明する。

そのために、例えば容器６３に孔状部付きエアロゲル４９を収容し、この容器６３中において水６５に浸す。そして、孔状部付きエアロゲル４９を十分に復元するために、例えば最大でも２４時間水６５に浸すのが好ましい。

その結果、乾燥状態にある孔状部付きエアロゲル４９に水が浸透することによって、乾燥状態の孔状部付きエアロゲル４９が、非乾燥状態のハイドロゲル、すなわち復元ハイドロゲル７９に復元される（図９（Ｂ）参照）。

このとき、水が浸透することによって、圧縮状態にあった孔状部付きエアロゲル４９が、厚さ方向に膨張することによって非圧縮状態に復元される。

復元された第１ハイドロゲル部６７は、孔状部付きエアロゲル４９の圧縮第１エアロゲル部５１が水を含んで構成されており、かつ非圧縮状態、すなわち圧縮第１エアロゲル部５１が厚さ方向に膨張した状態となる。また、復元された第２ハイドロゲル部６９は、圧縮第２エアロゲル部５３が水を含んで構成されており、かつ非圧縮状態、すなわち圧縮第２エアロゲル部５３が厚さ方向に膨張した状態となる。従って、復元ハイドロゲル７９は、復元された第１ハイドロゲル部６７及び第２ハイドロゲル部６９を含んで構成されている。なお、以下の説明においては、これら復元された第１ハイドロゲル部６７及び第２ハイドロゲル部６９を、復元第１ハイドロゲル部６７及び復元第２ハイドロゲル部６９とも称する。

また、復元された第１非水部７１は、復元前の圧縮第１非水部５５が厚さ方向に膨張した状態となり、復元された第１浸水部７５は、復元前の圧縮第１浸水部５９が厚さ方向に膨張した状態となる。そして、これらは各々水を含んで構成されている。従って、復元第１ハイドロゲル部６７は、復元された第１非水部７１及び第１浸水部７５を含んでいる。なお、以下の説明においては、これら復元された第１非水部７１及び第１浸水部７５を、復元第１非水部７１及び復元第１浸水部７５とも称する。

また、復元された第２非水部７３は、復元前の圧縮第２非水部５７が厚さ方向に膨張した状態となり、復元された第２浸水部７７は、復元前の圧縮第２浸水部６１が厚さ方向に膨張した状態となる。そして、これらは各々水を含んで構成されている。従って、復元第２ハイドロゲル部６９は、復元された第２非水部７３及び第２浸水部７７を含んでいる。なお、以下の説明においては、これら復元された第２非水部７３及び第２浸水部７７を、復元第２非水部７３及び復元第２浸水部７７とも称する。

また、孔状部付きエアロゲル４９に形成されている圧縮孔状部は、孔状部付きエアロゲル４９の厚さに伴って膨張することによって非圧縮状態となる。すなわち、圧縮孔状部から孔状部が形成される。

そして、孔状部は、孔状部付きエアロゲル４９に形成されている圧縮孔状部の形状及び大きさに応じて、及び上述した孔状部付きエアロゲルの製造方法における圧縮時の圧力に応じて、各々異なる形状または大きさで形成される。すなわち、孔状部は、復元第１非水部７１、復元第２非水部７３、復元第１浸水部７５、及び復元第２浸水部７７の各々において、それぞれ圧縮時の圧力に応じて異なる形状または大きさで形成される。

〈復元された孔状部〉
以下、表２、図１０、図１１、図１２、及び図１３を参照して、復元ハイドロゲル７９の各部７１、７３、７５、及び７７に形成される孔状部の形状及び大きさについて説明する。

図１０（Ａ）〜（Ｅ）、図１１（Ａ）〜（Ｃ）、図１２（Ａ）〜（Ｃ）、及び図１３（Ａ）〜（Ｃ）は、圧縮時においてそれぞれ異なる圧力を加えて形成された復元第１非水部７１、復元第２非水部７３、復元第１浸水部７５、及び復元第２浸水部７７を比較する図である。これらの各図は、復元ハイドロゲル７９の各部７１、７３、７５、及び７７を撮影して得られた顕微鏡写真である。そして、これらの顕微鏡写真は、日本電子株式会社製の走査型電子顕微鏡ＪＳＭ−５２００を用いて撮影された。

まず、復元第１非水部７１では、上述した圧縮時において１．４ＭＰａ以上７．１ＭＰａ以下の範囲内の圧力を加えた場合には、上述した複数の圧縮拡大ポアが厚さ方向に膨張することによって、孔状部としての複数の拡大ポアが形成される。

すなわち、これら拡大ポアは、上述した孔状部付きエアロゲルの製造方法における圧縮前のエアロゲル３５（図３参照）の複数のポアの各ポア径が圧縮前と比して拡大された状態で構成される。

そして、これら拡大ポアの、厚さ方向に直交する面に沿った最大幅の平均値は、７．５μｍ程度となる。

この拡大ポアが形成された復元第１非水部７１を図１０（Ａ）に示す。

図１０（Ａ）は、上述した圧縮時において７．１ＭＰａの圧力を加えて形成された復元第１非水部７１の、厚さ方向に直交する方向、すなわち成長方向に沿って切断した断面を５０００倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。

図１０（Ａ）から、復元第１非水部７１に複数の拡大ポア１００１が形成されているのを確認できる。

また、復元第１非水部７１では、上述した圧縮時において７．１ＭＰａよりも大きく１４．２ＭＰａ以下の範囲内の圧力を加えた場合には、上述した圧縮ホールが厚さ方向に膨張することによって、孔状部としての複数のホールが形成される。

これら複数のホールは、厚さ方向に直交する面に沿って互いにほぼ平行に配列して延在し、かつ復元第１非水部７１を貫通して形成される。

そして、厚さ方向に直交する面に沿った、これらホールの延在方向に直交する最大幅の平均値は、５０μｍ程度となる。

また、これらホールの、圧縮方向に沿った幅の平均値は、５０μｍ程度となる。

このホールが形成された復元第１非水部７１を図１０（Ｂ）に示す。

図１０（Ｂ）は、上述した圧縮時において１４．２ＭＰａの圧力を加えて形成された復元第１非水部７１の、厚さ方向に直交する方向、すなわち成長方向に沿って切断した断面を１５０倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。また、図１０（Ｃ）は、第１非水部７１の、厚さ方向に沿って切断した断面を５００倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。

図１０（Ｂ）及び（Ｃ）から、第１非水部７１に複数のホール１００３が形成されているのを確認できる。

また、復元第１非水部７１では、上述した圧縮時において１４．２ＭＰａよりも大きく２８．３ＭＰａ以下の範囲内の圧力を加えた場合には、上述した圧縮繊維束間隙が厚さ方向に膨張することによって、孔状部としての複数の繊維束間隙が形成される。

すなわち、複数の繊維束間隙は、上述した複数のセルロース繊維が互いに束状に密着し合って、かつ厚さ方向に直交する面に沿ってストライプ状に延在して形成される複数の繊維束としての繊維束群の、隣り合う繊維束群間の各間隙として形成される。

そして、厚さ方向に直交する面に沿った、これら繊維束間隙の延在方向に直交する最大幅の平均値は、１０μｍ程度となる。

この圧縮繊維束間隙が形成された復元第１非水部７１を図１０（Ｄ）に示す。

図１０（Ｄ）は、上述した圧縮時において２８．３ＭＰａの圧力を加えて形成された復元第１非水部７１の、厚さ方向に直交する方向、すなわち成長方向に沿って切断した断面を５００倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。

図１０（Ｄ）から、復元第１非水部７１に複数の繊維束間隙１００５が形成されているのを確認できる。

なお、１４．２ＭＰａよりも大きく２８．３ＭＰａ以下の範囲内の圧力を加える場合には、圧縮第１非水部５５内には、上述したホールが、繊維束間隙に混在して形成される。この混在して形成されるホールが復元第１非水部７１内において占める割合は、加える圧力を大きくするに従って小さくなる。そして、厚さ方向に直交する面に沿った、混在して形成されるホールの延在方向に直交する最大幅の平均値は、５０μｍ程度となる。

このホールと繊維束間隙とが混在して形成された復元第１非水部７１を図１０（Ｅ）に示す。

図１０（Ｅ）は、上述した圧縮時において２１．３ＭＰａの圧力を加えて形成された復元第１非水部７１の、厚さ方向に直交する方向、すなわち成長方向に沿って切断した断面を１５０倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。

図１０（Ｅ）から、復元第１非水部７１に複数のホール１００７及び繊維束間隙１００９が形成されているのを確認できる。

次に、復元第１浸水部７５では、上述した圧縮時において１．４ＭＰａ以上７．１ＭＰａ以下の範囲内の圧力を加えた場合には、上述した複数の圧縮拡大ポアが厚さ方向に膨張することによって、孔状部としての複数の拡大ポアが形成される。

この拡大ポアが形成された復元第１浸水部７５を図１１（Ａ）に示す。

図１１（Ａ）は、上述した圧縮時において７．１ＭＰａの圧力を加えて形成された復元第１浸水部７５の、厚さ方向に直交する方向、すなわち成長方向に沿って切断した断面を５０００倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。

図１１（Ａ）から、復元第１浸水部７５に複数の拡大ポア１１０１が形成されているのを確認できる。

また、復元第１浸水部７５では、上述した圧縮時において７．１ＭＰａよりも大きく１４．２ＭＰａ以下の範囲内の圧力を加えた場合には、上述した圧縮繊維束間隙が厚さ方向に膨張することによって、孔状部としての複数の繊維束間隙が形成される。

そして、厚さ方向に直交する面に沿った、これら繊維束間隙の延在方向に直交する最大幅の平均値は、７．５μｍ程度となる。

この繊維束間隙が形成された復元第１浸水部７５を図１１（Ｂ）に示す。

図１１（Ｂ）は、上述した圧縮時において１４．２ＭＰａの圧力を加えて形成された復元第１浸水部７５の、厚さ方向に直交する方向、すなわち成長方向に沿って切断した断面を５０００倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。

図１１（Ｂ）から、復元第１浸水部７５に複数の繊維束間隙１１０３が形成されているのを確認できる。

また、復元第１浸水部７５では、上述した圧縮時において１４．２ＭＰａよりも大きく２８．３ＭＰａ以下の範囲内の圧力を加えた場合には、上述した圧縮繊維束間隙が厚さ方向に膨張することによって、孔状部としての複数の繊維束間隙が形成される。

この圧縮繊維束間隙が形成された復元第１浸水部７５を図１１（Ｃ）に示す。

図１１（Ｃ）は、上述した圧縮時において２８．３ＭＰａの圧力を加えて形成された復元第１浸水部７５の、厚さ方向に直交する方向、すなわち成長方向に沿って切断した断面を５０００倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。

図１１（Ｃ）から、復元第１浸水部７５に複数の繊維束間隙１１０５が形成されているのが確認できる。

次に、復元第２非水部７３では、上述した圧縮時において１．４ＭＰａ以上７．１ＭＰａ以下の範囲内の圧力を加えた場合には、上述した複数の圧縮拡大ポアが厚さ方向に膨張することによって、孔状部としての複数の拡大ポアが形成される。

そして、これら拡大ポアの、厚さ方向に直交する面に沿った最大幅の平均値は、３．５μｍ程度となる。

この拡大ポアが形成された復元第２非水部７３を図１２（Ａ）に示す。

図１２（Ａ）は、上述した圧縮時において７．１ＭＰａの圧力を加えて形成された復元第２非水部７３の、厚さ方向に直交する方向、すなわち成長方向に沿って切断した断面を５０００倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。

図１２（Ａ）から、復元第２非水部７３に複数の拡大ポア１２０１が形成されているのを確認できる。

また、復元第２非水部７３では、上述した圧縮時において７．１ＭＰａよりも大きく１４．２ＭＰａ以下の範囲内の圧力を加えた場合には、上述した圧縮繊維束間隙が厚さ方向に膨張することによって、孔状部としての複数の繊維束間隙が形成される。

そして、厚さ方向に直交する面に沿った、これら繊維束間隙の延在方向に直交する最大幅の平均値は、６．５μｍ程度となる。

この繊維束間隙が形成された復元第２非水部７３を図１２（Ｂ）に示す。

図１２（Ｂ）は、上述した圧縮時において１４．２ＭＰａの圧力を加えて形成された復元第２非水部７３の、厚さ方向に直交する方向、すなわち成長方向に沿って切断した断面を５０００倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。

図１２（Ｂ）から、復元第２非水部７３に複数の繊維束間隙１２０３が形成されているのを確認できる。

また、復元第２非水部７３では、上述した圧縮時において１４．２ＭＰａよりも大きく２８．３ＭＰａ以下の範囲内の圧力を加えた場合には、上述した圧縮繊維束間隙が厚さ方向に膨張することによって、孔状部としての複数の繊維束間隙が形成される。

そして、厚さ方向に直交する面に沿った、これら繊維束間隙の延在方向に直交する最大幅の平均値は、３μｍ程度となる。

この繊維束間隙が形成された復元第２非水部７３を図１２（Ｃ）に示す。

図１２（Ｃ）は、上述した圧縮時において２８．３ＭＰａの圧力を加えて形成された復元第２非水部７３の、厚さ方向に直交する方向、すなわち成長方向に沿って切断した断面を５０００倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。

図１２（Ｃ）から、復元第２非水部７３に複数の繊維束間隙１２０５が形成されているのを確認できる。

次に、復元第２浸水部７７では、上述した圧縮時において１．４ＭＰａ以上７．１ＭＰａ以下の範囲内の圧力を加えた場合には、上述した複数の圧縮拡大ポアが厚さ方向に膨張することによって、孔状部としての複数の拡大ポアが形成される。

そして、これら拡大ポアの、厚さ方向に直交する面に沿った最大幅の平均値は、４μｍ程度となる。

この拡大ポアが形成された復元第２浸水部７７を図１３（Ａ）に示す。

図１３（Ａ）は、上述した圧縮時において７．１ＭＰａの圧力を加えて形成された復元第２浸水部７７の、厚さ方向に直交する方向、すなわち成長方向に沿って切断した断面を５０００倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。

図１３（Ａ）から、復元第２浸水部７７に複数の拡大ポア１３０１が形成されているのを確認できる。

また、復元第２浸水部７７では、上述した圧縮時において７．１ＭＰａよりも大きく１４．２ＭＰａ以下の範囲内の圧力を加えた場合には、上述した圧縮拡大ポアが厚さ方向に膨張することによって、孔状部としての複数の拡大ポアが形成される。

そして、これら拡大ポアの、厚さ方向に直交する面に沿った最大幅の平均値は、５μｍ程度となる。

この拡大ポアが形成された復元第２浸水部７７を図１３（Ｂ）に示す。

図１３（Ｂ）は、上述した圧縮時において１４．２ＭＰａの圧力を加えて形成された復元第２浸水部７７の、厚さ方向に直交する方向、すなわち成長方向に沿って切断した断面を５０００倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。

図１３（Ｂ）から、復元第２浸水部７７に複数の拡大ポア１３０３が形成されているのを確認できる。

また、復元第２浸水部７７では、上述した圧縮時において１４．２ＭＰａよりも大きく２８．３ＭＰａ以下の範囲内の圧力を加えた場合には、上述した圧縮繊維束間隙が厚さ方向に膨張することによって、孔状部としての複数の繊維束間隙が形成される。

そして、厚さ方向に直交する面に沿った、これら繊維束間隙の延在方向に直交する最大幅の平均値は、５μｍ程度となる。

この繊維束間隙が形成された復元第２浸水部７７を図１３（Ｃ）に示す。

図１３（Ｃ）は、上述した圧縮時において２８．３ＭＰａの圧力を加えて形成された復元第２浸水部７７の、厚さ方向に直交する方向、すなわち成長方向に沿って切断した断面を５０００倍の倍率で撮影した顕微鏡写真である。

図１３（Ｃ）から、復元第２浸水部７７に複数の繊維束間隙１３０５が形成されているのを確認できる。

既に説明したように、復元前の孔状部付きエアロゲル４９における圧縮孔状部は、孔状部付きエアロゲル４９の各部５５、５７、５９、及び６１（図３参照）の各々において均等に、すなわち圧縮孔状部が占める割合、及びこれら各圧縮孔状部の大きさにばらつきが生じることなく形成されている。そのため、これら各圧縮孔状部から形成された各孔状部も、復元ハイドロゲル７９の各部７１、７３、７５、及び７７の各々において均等に、すなわち孔状部が占める割合、及びこれら各孔状部の大きさにばらつきが生じることなく形成される。

なお、この復元ハイドロゲルの製造方法では、一例として上述した孔状部付きエアロゲル４９を用いて復元ハイドロゲルを製造する方法について説明した。しかし、例えば第１ハイドロゲル部１３のみを含むハイドロゲル１１１（図１（Ｂ）参照）、または第２ハイドロゲル部１５のみを含むハイドロゲル２１１（図１（Ｃ）参照）を材料として製造された孔状部付きエアロゲルを用いた場合であっても、また、第１非水部、第２非水部、第１浸水部、及び第２浸水部の各々をどのような組み合わせで含む孔状部付きエアロゲルを用いた場合であっても、上述した圧縮時の圧力と形成される孔状部の形状及び大きさとの関係は、表２に示したのと同様となる。

従って、上述した培養中において液相部分であった部分（すなわち第１ハイドロゲル部１３）及び空気相部分であった部分（すなわち第２ハイドロゲル部１５）の双方が一体となったハイドロゲルを材料として用いるか、またはいずれか一方から構成されたハイドロゲルを材料として用いるかを、及びハイドロゲルのいずれの部分を非水部または浸水部とするかを、所望する孔状部の形状及び大きさに応じて任意に選択することができる。

ここで、この発明に係る発明者は、製造された孔状部付きエアロゲル４９（図４（Ｂ）参照）及び復元ハイドロゲル７９（図９（Ｂ）参照）の特性を評価するための種々の実験を行った。以下、図面を参照してそれらの実験の結果について説明する。

まず、発明者は、孔状部付きエアロゲル４９について、圧縮第１非水部５５、圧縮第２非水部５７、圧縮第１浸水部５９、及び圧縮第２浸水部６１の引張強度を比較するための実験を行った。

この実験では、孔状部付きエアロゲル４９として、圧縮第１非水部５５、圧縮第２非水部５７、圧縮第１浸水部５９、及び圧縮第２浸水部６１の各部を作成し、これら各部５５、５７、５９、及び６１を、上述した厚さ方向（すなわち圧縮方向）に沿った対向する２方向に引っ張ることによって行った。そして、孔状部付きエアロゲル４９が断裂した際の強度を引張強度として測定した。なお、この実験では、島津卓上試験機ＥＺ−Ｌ／Ｓ（島津製作所社製）を用いて引張強度を測定した。また、この実験では、２４℃の温度及び４０％湿度下において、つかみ具ＳＣＧ−１ｋＮＮＡ（島津製作所社製）を用いて孔状部付きエアロゲル４９を掴んで引っ張った。

また、試料として、上述した第２工程において１４．２ＭＰａの圧力で圧縮して作成した圧縮第１非水部５５及び圧縮第２非水部５７と、２８．３ＭＰａの圧力で圧縮して作成した圧縮第１非水部５５、圧縮第２非水部５７、圧縮第１浸水部５９、及び圧縮第２浸水部６１とを用意した。そして、各試料に対して１〜２回測定を行い、その平均値を各試料の引張強度とした。

この実験の結果を図１４に示す。図１４は、孔状部付きエアロゲル４９の圧縮第１非水部５５、圧縮第２非水部５７、圧縮第１浸水部５９、及び圧縮第２浸水部６１の引張強度を比較する図である。

図１４における縦軸は引張強度をＮ／ｍｍ^２単位で、また、横軸は上述した第２工程における圧縮時の圧力をＭＰａ単位で目盛ってある。

図１４から、１４．２ＭＰａの圧力で圧縮して作成した圧縮第１非水部５５及び圧縮第２非水部５７と、２８．３ＭＰａの圧力で圧縮して作成した圧縮第１非水部５５及び圧縮第２非水部５７とを比較すると、２８．３ＭＰａの圧力で圧縮して作成した圧縮第１非水部５５及び圧縮第２非水部５７の方が、引張強度が大きいことが明らかである。

従って、この結果から、孔状部付きエアロゲル４９は、上述した第２工程において高い圧力を加える程、引張強度が大きくなることが確認された。

また、２８．３ＭＰａの圧力で圧縮して作成した圧縮第１非水部５５、圧縮第２非水部５７、圧縮第１浸水部５９、及び圧縮第２浸水部６１の各々を比較すると、圧縮第２非水部５７の引張強度が他に比して大きいことが明らかである。

従って、２８．３ＭＰａの圧力で圧縮して作成した第２非水部５７が、最も引張強度が大きい。

既に説明したように、２８．３ＭＰａの圧力で圧縮して作成した第２非水部５７には、複数の圧縮孔状部として圧縮繊維束間隙が形成されている（表１参照）。従って、圧縮繊維束間隙が形成された第２非水部５７は引張強度に優れていることが確かめられた。

次に、発明者は、孔状部付きエアロゲル４９を復元ハイドロゲル７９に復元した際の膨張率及び復元率を確認するための実験を行った。

なお、以下の説明では、既に説明したように、圧縮前のエアロゲル３５の第１非水部４１、第２非水部４３、第１浸水部４５、及び第２浸水部４７（図３参照）を、乾燥第１非水部４１、乾燥第２非水部４３、乾燥第１浸水部４５、及び乾燥第２浸水部４７と称する。

また、既に説明したように、圧縮状態にある孔状部付きエアロゲル４９の第１非水部５５、第２非水部５７、第１浸水部５９、及び第２浸水部６１を、それぞれ圧縮第１非水部５５、圧縮第２非水部５７、圧縮第１浸水部５９、及び圧縮第２浸水部６１と称する。

また、既に説明したように、復元ハイドロゲル７９の第１非水部７１、第２非水部７３、第１浸水部７５、及び第２浸水部７７を、それぞれ復元第１非水部７１、復元第２非水部７３、復元第１浸水部７５、及び復元第２浸水部７７と称する。

この実験では、圧縮第１非水部５５を含む孔状部付きエアロゲル４９、圧縮第２非水部５７を含む孔状部付きエアロゲル４９、圧縮第１浸水部５９を含む孔状部付きエアロゲル４９、及び圧縮第２浸水部６１を含む孔状部付きエアロゲル４９を試料として用意した。

そして、これら各試料を３時間水に浸すことによって、各々から復元ハイドロゲル７９を作成した。

これら復元ハイドロゲル７９の復元第１非水部７１、復元第２非水部７３、復元第１浸水部７５、及び復元第２浸水部７７の厚さと、復元前の圧縮第１非水部５５、圧縮第２非水部５７、圧縮第１浸水部５９、及び圧縮第２浸水部６１の厚さとを比較することによって、各部における膨張率を確認した。

また、復元ハイドロゲル７９の復元第１非水部７１、復元第２非水部７３、復元第１浸水部７５、及び復元第２浸水部７７の厚さと、圧縮前の乾燥第１非水部４１、乾燥第２非水部４３、乾燥第１浸水部４５、及び乾燥第２浸水部４７とを比較することによって、各部における復元率を確認した。

膨張率に係る結果を図１５に示す。図１５は、孔状部付きエアロゲル４９を復元ハイドロゲル７９に復元した際の各部の膨張率を比較する図である。

図１５における縦軸は膨張率を百分率で、また、横軸は上述した第２工程における圧縮時の圧力をＭＰａ単位で目盛ってある。なお、ここでの膨張率は、圧縮状態の厚さに対する、復元後の厚さと圧縮状態の厚さとの差を百分率で表したものである。

そして、図１５の曲線１５０１は、圧縮第１非水部５５を復元第１非水部７１に復元した場合の結果を示している。また、曲線１５０３は、圧縮第２非水部５７を復元第２非水部７３に復元した場合の結果を示している。また、曲線１５０５は、圧縮第１浸水部５９を復元第１浸水部７５に復元した場合の結果を示している。また、曲線１５０７は、圧縮第２浸水部６１を復元第２浸水部７７に復元した場合の結果を示している。

図１５から、圧縮第１非水部５５を復元した場合に、２０ＭＰａ以下の圧力範囲において、圧縮第２非水部５７、圧縮第１浸水部５９、及び圧縮第２浸水部６１と比して、大きな膨張率を示すことが明らかである。そして、５〜１０ＭＰａの範囲内の圧力を圧縮して作成した圧縮第１非水部５５では、特に良好な膨張率で復元できることが確認された。

既に説明したように、５〜１０ＭＰａの範囲内の圧力で圧縮して作成した圧縮第１非水部５５には、複数の圧縮孔状部として圧縮拡大ポアまたは圧縮ホールが形成されている（表１参照）。従って、圧縮拡大ポアまたは圧縮ホールが形成された圧縮第１非水部５５は膨張率に優れていることが確かめられた。

また、図１５から、２８．３ＭＰａの圧力で圧縮して作成した圧縮第１浸水部５９は、２８．３ＭＰａの圧力で圧縮して作成した圧縮第１非水部５５、圧縮第２非水部５７、及び圧縮第２浸水部６１と比して、大きな膨張率を示すことが分かる。

そして、上述した図１４に係る実験の結果から、２８．３ＭＰａの圧力で圧縮して作成した圧縮第１浸水部５９は、２８．３ＭＰａの圧力で圧縮して作成した圧縮第１非水部５５と比して、引張強度が高いことが確認できる（図１４参照）。

従って、２８．３ＭＰａの圧力で圧縮して作成した圧縮第１浸水部５９は、膨張率及び引張強度の双方の特性に優れていることが確認された。

既に説明したように、２８．３ＭＰａの圧力で圧縮して作成した圧縮第１浸水部５９には、複数の圧縮孔状部として圧縮繊維束間隙が形成されている（表１参照）。従って、圧縮繊維束間隙が形成された圧縮第１浸水部５９は膨張率及び引張強度の双方の特性に優れていることが確かめられた。

また、復元率に係る結果を図１６（Ａ）及び（Ｂ）に示す。図１６（Ａ）及び（Ｂ）は、孔状部付きエアロゲル４９を復元ハイドロゲル７９に復元した際の各部の復元率を比較する図である。

図１６（Ａ）及び（Ｂ）における縦軸は復元率を百分率で、また、横軸は上述した第２工程における圧縮時の圧力をＭＰａ単位で目盛ってある。なお、ここでの復元率は、圧縮前の厚さに対する、復元後の厚さを百分率で表したものである。

そして、図１６（Ａ）の曲線１６０１は、圧縮第１非水部５５を復元第１非水部７１に復元した場合の結果を示している。また、曲線１６０５は、圧縮第１浸水部５９を復元第１浸水部７５に復元した場合の結果を示している。

また、図１６（Ｂ）の曲線１６０３は、圧縮第２非水部５７を復元第２非水部７３に復元した場合の結果を示している。また、曲線１６０７は、圧縮第２浸水部６１を復元第２浸水部７７に復元した場合の結果を示している。

図１６（Ａ）及び（Ｂ）から、圧縮第１非水部５５を復元した場合に、圧縮第２非水部５７、圧縮第１浸水部５９、及び圧縮第２浸水部６１と比して、大きな復元率を示すことが明らかである。そして、５〜１０ＭＰａの範囲内の圧力で圧縮して作成した圧縮第１非水部５５では、特に良好な復元率で復元できることが確認された。

既に説明したように、５〜１０ＭＰａの範囲内の圧力で圧縮して作成した圧縮第１非水部５５には、複数の圧縮孔状部として圧縮拡大ポアまたは圧縮ホールが形成されている（表１参照）。従って、圧縮拡大ポアまたは圧縮ホールが形成された圧縮第１非水部５５は復元率に優れていることが確かめられた。

なお、図１６（Ａ）及び（Ｂ）の結果では、小さい圧力（より具体的には例えば２．８ＭＰａ以下）で圧縮して作成した各試料において高い復元率を示している。これは、小さい圧力で試料を作成した場合には、圧力が大きい場合と比して、圧縮によって減じた厚さが小さいことに起因している。

また、図１６（Ａ）及び（Ｂ）から、２８．３ＭＰａの圧力で圧縮して作成した圧縮第１浸水部５９は、２８．３ＭＰａの圧力で圧縮して作成した圧縮第１非水部５５、圧縮第２非水部５７、及び圧縮第２浸水部６１と比して、大きな復元率を示すことが分かる。

従って、２８．３ＭＰａの圧力で圧縮して作成した圧縮第１浸水部５９は、復元率及び引張強度の双方の特性に優れていることが確認された。

既に説明したように、２８．３ＭＰａの圧力で圧縮して作成した圧縮第１浸水部５９には、複数の圧縮孔状部として圧縮繊維束間隙が形成されている（表１参照）。従って、圧縮繊維束間隙が形成された圧縮第１浸水部５９は復元率及び引張強度の双方の特性に優れていることが確かめられた。

次に、発明者は、出発材料として用いるハイドロゲル（例えば図１（Ａ）に示すハイドロゲル１１参照）の第１ハイドロゲル部１３及び第２ハイドロゲル部１５のポア径と、上述した膨張率、復元率、及び引張強度に係る特性との関係を確認する実験を行った。

この実験では、上述した第１ハイドロゲル部１３を含む複数のハイドロゲル、及び上述した第２ハイドロゲル部１５を含む複数のハイドロゲルを用意した。第１ハイドロゲル部１３を含む各ハイドロゲルでは、第１ハイドロゲル部１３のポア径がそれぞれ互いに異なっている。また、第２ハイドロゲル部１５を含む各ハイドロゲルでは、第２ハイドロゲル部１５のポア径がそれぞれ互いに異なっている。

これら各ハイドロゲルから孔状部付きエアロゲル４９を作成した。そして、作成した孔状部付きエアロゲル４９を試料として用い、これらに含まれる、第１ハイドロゲル部１３から形成された圧縮第１エアロゲル部５１（図４（Ｂ）参照）、または第２ハイドロゲル部１５から形成された圧縮第２エアロゲル部５３（図４（Ｂ）参照）の各々の膨張率、復元率、及び引張強度を確認した。なお、この実験では、圧縮第１エアロゲル部５１または圧縮第２エアロゲル部５３の非水部（すなわち圧縮第１非水部５５または圧縮第２非水部５７）について膨張率、復元率、及び引張強度を測定した。

まず、ハイドロゲルの成長方向に直交する面（すなわち厚さ方向）に沿ったポア径と、膨張率、復元率、及び引張強度との関係を確認した。

この結果を図１７（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）に示す。

図１７（Ａ）は、ハイドロゲルの厚さ方向に沿ったポア径と膨張率との関係を示す図である。

図１７（Ａ）における縦軸は膨張率を百分率で、また、横軸はハイドロゲルのポア径をμｍ単位で目盛ってある。なお、このポア径は、ハイドロゲルに含まれる複数のポアのうちの、ハイドロゲルの厚さ方向に沿ったポア径が１μｍ未満であるポアの、この厚さ方向に沿ったポア径の平均値である。

そして、図１７（Ａ）にアスタリスク（＊）で示した各点は、上述したポア径の平均値が０．６μｍ以上１．０μｍ未満の範囲内である第１ハイドロゲル部１３を材料とし、かつ上述した第２工程において７．１ＭＰａの圧力で圧縮を行って作成した圧縮第１エアロゲル部５１（以下、試料Ａとも称する）の結果を示している。

また、図１７（Ａ）に菱形（◆）で示した各点は、上述したポア径の平均値が０．６μｍ以上１．０μｍ未満の範囲内である第１ハイドロゲル部１３を材料とし、かつ上述した第２工程において１４．２ＭＰａの圧力で圧縮を行って作成した圧縮第１エアロゲル部５１（以下、試料Ｂとも称する）の結果を示している。

また、図１７（Ａ）に正方形（■）で示した各点は、上述したポア径の平均値が０．６μｍ未満である第２ハイドロゲル部１５を材料とし、かつ上述した第２工程において７．１ＭＰａの圧力で圧縮を行って作成した圧縮第２エアロゲル部５３（以下、試料Ｃとも称する）の結果を示している。

また、図１７（Ａ）に丸（●）で示した各点は、上述したポア径の平均値が０．６μｍ未満である第２ハイドロゲル部１５を材料とし、かつ上述した第２工程において１４．２ＭＰａの圧力で圧縮を行って作成した圧縮第２エアロゲル部５３（以下、試料Ｄとも称する）の結果を示している。

図１７（Ａ）の結果から、試料Ａ及び試料Ｂは、試料Ｃ及び試料Ｄと比して、大きな膨張率を示すことが明らかである。

また、図１７（Ｂ）は、ハイドロゲルの厚さ方向に沿ったポア径と復元率との関係を示す図である。

図１７（Ｂ）における縦軸は復元率を百分率で、また、横軸はハイドロゲルのポア径をμｍ単位で目盛ってある。なお、このポア径は、ハイドロゲルに含まれる複数のポアのうちの、ハイドロゲルの厚さ方向に沿ったポア径が１μｍ未満であるポアの、この厚さ方向に沿ったポア径の平均値である。

そして、図１７（Ｂ）にアスタリスク（＊）で示した各点は、上述した試料Ａの結果を示している。

また、図１７（Ｂ）に菱形（◆）で示した各点は、上述した試料Ｂの結果を示している。

また、図１７（Ｂ）に正方形（■）で示した各点は、上述した試料Ｃの結果を示している。

また、図１７（Ｂ）に丸（●）で示した各点は、上述した試料Ｄの結果を示している。

図１７（Ｂ）の結果から、試料Ａ及び試料Ｂは、試料Ｃ及び試料Ｄと比して、大きな復元率を示すことが明らかである。

また、図１７（Ｃ）は、ハイドロゲルの厚さ方向に沿ったポア径と引張強度との関係を示す図である。

図１７（Ｃ）における縦軸は引張強度をＮ／ｍｍ^２単位で、また、横軸はハイドロゲルのポア径をμｍ単位で目盛ってある。なお、このポア径は、ハイドロゲルに含まれる複数のポアのうちの、ハイドロゲルの厚さ方向に沿ったポア径が１μｍ未満であるポアの、この厚さ方向に沿ったポア径の平均値である。

そして、図１７（Ｃ）に三角形（△）で示した各点は、上述したポア径の平均値が０．６μｍ以上１．０μｍ未満の範囲内である第１ハイドロゲル部１３を材料とし、かつ上述した第２工程において２８．３ＭＰａの圧力で圧縮を行って作成した圧縮第１エアロゲル部５１（以下、試料Ｅとも称する）の結果を示している。

また、図１７（Ｃ）にバツ（×）で示した各点は、上述したポア径の平均値が０．６μｍ未満である第２ハイドロゲル部１５を材料とし、かつ上述した第２工程において２８．３ＭＰａの圧力で圧縮を行って作成した圧縮第２エアロゲル部５３（以下、試料Ｆとも称する）の結果を示している。

図１７（Ｃ）の結果から、試料Ｆは、試料Ｅと比して、大きな引張強度を示すことが明らかである。

これら図１７（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）の結果から、ハイドロゲルの厚さ方向に沿ったポア径が１μｍ未満であるポアの、この厚さ方向に沿ったポア径の平均値が０．６μｍ以上１．０μｍ未満の範囲内である第１ハイドロゲル部１３を材料とすることによって、大きな復元率及び膨張率を有する圧縮第１エアロゲル部５１を形成できることが確認された。また、０．６μｍ未満である第２ハイドロゲル部１５を材料とすることによって、大きな引張強度を有する圧縮第２エアロゲル部５３を形成できることが確認された。

次に、ハイドロゲルの成長方向に沿ったポア径と、膨張率、復元率、及び引張強度との関係を確認した。

この結果を図１８（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）に示す。

図１８（Ａ）は、ハイドロゲルの成長方向に沿ったポア径と膨張率との関係を示す図である。

図１８（Ａ）における縦軸は膨張率を百分率で、また、横軸はハイドロゲルのポア径をμｍ単位で目盛ってある。なお、このポア径は、ハイドロゲルに含まれる複数のポアの、ハイドロゲルの成長方向に沿ったポア径の平均値である。

そして、図１８（Ａ）にアスタリスク（＊）で示した各点は、上述したポア径の平均値が３μｍ以上１０μｍ未満の範囲内である第１ハイドロゲル部１３を材料とし、かつ上述した第２工程において７．１ＭＰａの圧力で圧縮を行って作成した圧縮第１エアロゲル部５１（以下、試料Ｇとも称する）の結果を示している。

また、図１８（Ａ）に菱形（◆）で示した各点は、上述したポア径の平均値が３μｍ以上１０μｍ未満の範囲内である第１ハイドロゲル部１３を材料とし、かつ上述した第２工程において１４．２ＭＰａの圧力で圧縮を行って作成した圧縮第１エアロゲル部５１（以下、試料Ｈとも称する）の結果を示している。

また、図１８（Ａ）に正方形（■）で示した各点は、上述したポア径の平均値が３μｍ未満である第２ハイドロゲル部１５を材料とし、かつ上述した第２工程において７．１ＭＰａの圧力で圧縮を行って作成した圧縮第２エアロゲル部５３（以下、試料Ｉとも称する）の結果を示している。

また、図１８（Ａ）に丸（●）で示した各点は、上述したポア径の平均値が３μｍ未満である第２ハイドロゲル部１５を材料とし、かつ上述した第２工程において１４．２ＭＰａの圧力で圧縮を行って作成した圧縮第２エアロゲル部５３（以下、試料Ｊとも称する）の結果を示している。

図１８（Ａ）の結果から、試料Ｇ及び試料Ｈは、試料Ｉ及び試料Ｊと比して、大きな膨張率を示すことが明らかである。

また、図１８（Ｂ）は、ハイドロゲルの厚さ方向に沿ったポア径と復元率との関係を示す図である。

図１８（Ｂ）における縦軸は復元率を百分率で、また、横軸はハイドロゲルのポア径をμｍ単位で目盛ってある。なお、このポア径は、ハイドロゲルに含まれる複数のポアの、ハイドロゲルの成長方向に沿ったポア径の平均値である。

そして、図１８（Ｂ）にアスタリスク（＊）で示した各点は、上述した試料Ｇの結果を示している。

また、図１８（Ｂ）に菱形（◆）で示した各点は、上述した試料Ｈの結果を示している。

また、図１８（Ｂ）に正方形（■）で示した各点は、上述した試料Ｉの結果を示している。

また、図１８（Ｂ）に丸（●）で示した各点は、上述した試料Ｊの結果を示している。

図１８（Ｂ）の結果から、試料Ｇ及び試料Ｈは、試料Ｉ及び試料Ｊと比して、大きな復元率を示すことが明らかである。

また、図１８（Ｃ）は、ハイドロゲルの厚さ方向に沿ったポア径と引張強度との関係を示す図である。

図１８（Ｃ）における縦軸は引張強度をＮ／ｍｍ^２単位で、また、横軸はハイドロゲルのポア径をμｍ単位で目盛ってある。なお、このポア径は、ハイドロゲルに含まれる複数のポアの、ハイドロゲルの成長方向に沿ったポア径の平均値である。

そして、図１８（Ｃ）に三角形（△）で示した各点は、上述したポア径の平均値が３μｍ以上１０μｍ未満の範囲内である第１ハイドロゲル部１３を材料とし、かつ上述した第２工程において２８．３ＭＰａの圧力で圧縮を行って作成した圧縮第１エアロゲル部５１（以下、試料Ｋとも称する）の結果を示している。

また、図１８（Ｃ）にバツ（×）で示した各点は、上述したポア径の平均値が３μｍ未満である第２ハイドロゲル部１５を材料とし、かつ上述した第２工程において２８．３ＭＰａの圧力で圧縮を行って作成した圧縮第２エアロゲル５３（以下、試料Ｌとも称する）の結果を示している。

図１８（Ｃ）の結果から、試料Ｌは、試料Ｋと比して、大きな引張強度を示すことが明らかである。

これら図１８（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）の結果から、ハイドロゲルの成長方向に沿ったポア径の平均値が３μｍ以上１．０μｍ未満の範囲内である第１ハイドロゲル部１３を材料とすることによって、大きな復元率及び膨張率を有する圧縮第１エアロゲル部５１を形成できることが確認された。また、３μｍ未満である第２ハイドロゲル部１５を材料とすることによって、大きな引張強度を有する圧縮第２エアロゲル部５３を形成できることが確認された。

次に、発明者は、孔状部付きエアロゲルを形成する際の、好適な圧縮の方向を確認するための実験を行った。

この実験では、上述した第２工程において、エアロゲル（例えば図３参照のエアロゲル３５参照）を厚さ方向に沿って圧縮して形成した孔状部付きエアロゲル（例えば図４（Ｂ）の孔状部付きエアロゲル４９参照）と、エアロゲルを成長方向に沿って圧縮して形成した孔状部付きエアロゲルとを試料として用意した。そして、これら試料を復元し、その復元率を比較した。

なお、この実験では、第２工程における圧縮時の圧力を７．１ＭＰａとした。

また、既に説明したように、復元率は、圧縮前の厚さに対する、復元後の厚さを百分率で算出した。そして、この実験では、厚さ方向に沿って圧縮した試料については、厚さ方向に沿った厚さの復元率を、また、成長方向に沿って圧縮した試料については、成長方向に沿った厚さの復元率を、それぞれ確認した。

この実験の結果を図１９に示す。図１９は、第２工程における圧縮の方向と復元率との関係を示す図である。図１９における縦軸は復元率を百分率で、また、横軸は孔状部付きエアロゲルを復元するために水に浸した時間を分単位で目盛ってある。

そして、図１９の曲線１９０１は、試料Ｍ、すなわちエアロゲルを厚さ方向に沿って圧縮して形成した孔状部付きエアロゲルの結果を示している。この試料Ｍは、上述した第１工程において、第１ハイドロゲル部の全部を第１非水部とし、かつ第２ハイドロゲル部の全部を第２浸水部として乾燥して得られたエアロゲルを用いて作成した。すなわち、試料Ｍは、圧縮第１非水部５５及び圧縮第２浸水部６１から構成されている。

なお、この曲線１９０１は、試料Ｍを復元して得られた復元ハイドロゲル全体の厚さ方向に沿った厚さの復元率を示している。

また、曲線１９０３は、試料Ｎ、すなわちエアロゲルを成長方向に沿って圧縮して形成した孔状部付きエアロゲルの結果を示している。この試料Ｎは、上述した第１工程において、第１ハイドロゲル部の全部を第１浸水部とし、かつ第２ハイドロゲル部の全部を第２非水部として乾燥して得られたエアロゲルを用いて作成した。すなわち、試料Ｎは、圧縮第２非水部５７及び圧縮第１浸水部５９から構成されている。

なお、この曲線１９０３は、試料Ｎを復元して得られた復元ハイドロゲル全体の成長方向に沿った厚さの復元率を示している。

また、曲線１９０５は、試料Ｏ、すなわちエアロゲルを成長方向に沿って圧縮して形成した孔状部付きエアロゲルの結果を示している。この試料Ｏは、上述した第１工程において、図２（Ｂ）に示す構成例のように、第１ハイドロゲル部１３の全部を第１非水部２７とし、かつ第２ハイドロゲル部１５の全部を第２浸水部３３として乾燥して得られたエアロゲルを用いて作成した。すなわち、試料Ｏは、圧縮第１非水部５５及び圧縮第２浸水部６１から構成されている。

なお、この曲線１９０５は、試料Ｏを復元して得られた復元ハイドロゲル全体の成長方向に沿った厚さの復元率を示している。

図１９の結果から、試料Ｍの復元率は、試料Ｎ及び試料Ｏの復元率と比して大きいことが明らかである。この結果から、上述した第２工程では、エアロゲルを厚さ方向に沿って圧縮することが好適であることが確認された。

１１、１１１、２１１：ハイドロゲル
１３：第１ハイドロゲル部
１５：第２ハイドロゲル部
１９、６５：水
２１、６３：容器
２３：非水部
２５：浸水部
２７：第１非水部
２９：第２非水部
３１：第１浸水部
３３：第２浸水部
３５：エアロゲル
３７：第１エアロゲル部
３９：第２エアロゲル部
４１：乾燥第１非水部
４３：乾燥第２非水部
４５：乾燥第１浸水部
４７：乾燥第２浸水部
４９：孔状部付きエアロゲル
５１：圧縮第１エアロゲル部
５３：圧縮第２エアロゲル部
５５：圧縮第１非水部
５７：圧縮第２非水部
５９：圧縮第１浸水部
６１：圧縮第２浸水部
６７：復元第１ハイドロゲル部
６９：復元第２ハイドロゲル部
７１：復元第１非水部
７３：復元第２非水部
７５：復元第１浸水部
７７：復元第２浸水部
７９：復元ハイドロゲル

Claims

複数のセルロース繊維を含んで構成されているキューブ状のハイドロゲルの少なくとも一部を水に浸した状態で、該ハイドロゲルを凍結乾燥することによって、該ハイドロゲルからエアロゲルを形成する第１工程と、
前記セルロース繊維の成長方向に直交する前記エアロゲルの厚さ方向に、該エアロゲルを圧縮することによって、該エアロゲルの厚さを圧縮前と比して薄くするとともに、該エアロゲル内に複数の圧縮された状態の孔状部を形成する第２工程と
を含むことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項１に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第２工程において、前記エアロゲルを１．４ＭＰａより大きくかつ２８．３ＭＰａ以下の範囲内の圧力で圧縮する
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項１または２に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記ハイドロゲルとして、
該ハイドロゲル内に前記複数のセルロース繊維間の間隙として複数のポアが形成されており、
該複数のポアは、前記成長方向に沿ったポア径の平均値が３μｍ以上１０μｍ以下の範囲内であり、及び
該複数のポアのうちの、前記成長方向に直交する面に沿ったポア径が１μｍ未満であるポアは、該成長方向に直交する面に沿ったポア径の平均値が０．６μｍ以上１．０μｍ未満の範囲内である当該ハイドロゲルを用いる
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項３に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第１工程において、前記ハイドロゲルの一部を水に浸すことによって、該ハイドロゲルの水が染み込んだ部分を浸水部とし、及び該ハイドロゲルの水が染み込まない部分を非水部として前記凍結乾燥を行う
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項４に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第２工程において、前記エアロゲルを７．１ＭＰａより大きくかつ１４．２ＭＰａ以下の範囲内の圧力で圧縮することによって、
前記圧縮された状態の孔状部として、
前記非水部に、前記厚さ方向に直交する面に沿って延在する複数の筒状のホールが圧縮状態とされている複数の圧縮ホールを形成する
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項５に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記圧縮された状態の孔状部として、
さらに前記浸水部に、前記複数のセルロース繊維が互いに束状に密着し合って、かつ前記厚さ方向に直交する面に沿ってストライプ状に延在して形成される複数の繊維束の、隣り合う該繊維束間の各間隙が圧縮状態とされている圧縮繊維束間隙を形成する
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項４に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第２工程において、前記エアロゲルを１４．２ＭＰａより大きくかつ２８．３ＭＰａ以下の範囲内の圧力で圧縮することによって、
前記圧縮された状態の孔状部を、
前記浸水部及び前記非水部に、前記複数のセルロース繊維が互いに束状に密着し合って、かつ前記厚さ方向に直交する面に沿ってストライプ状に延在して形成される複数の繊維束の、隣り合う該繊維束間の各間隙が圧縮状態とされている圧縮繊維束間隙として形成する
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項７に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記非水部に、前記圧縮された状態の孔状部として、さらに、前記厚さ方向に直交する面に沿って延在する複数の筒状のホールが圧縮状態とされている複数の圧縮ホールを、前記圧縮繊維束間隙に混在させて形成する
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項４に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第２工程において、前記エアロゲルを１．４ＭＰａ以上７．１ＭＰａ以下の範囲内の圧力で圧縮することによって、
前記圧縮された状態の孔状部として、
前記浸水部及び前記非水部に、前記複数のポアが拡大された状態でさらに圧縮状態とされている複数の圧縮拡大ポアを形成する
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項３に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第１工程において、前記ハイドロゲルの全部を水に浸すことによって、該ハイドロゲルの全部を水が染み込んだ浸水部として前記凍結乾燥を行う
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項１０に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第２工程において、前記エアロゲルを７．１ＭＰａより大きくかつ２８．３ＭＰａ以下の範囲内の圧力で圧縮することによって、
前記圧縮された状態の孔状部として、
前記浸水部に、前記複数のセルロース繊維が互いに束状に密着し合って、かつ前記厚さ方向に直交する面に沿ってストライプ状に延在して形成される複数の繊維束の、隣り合う該繊維束間の各間隙が圧縮状態とされている圧縮繊維束間隙を形成する
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項１０に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第２工程において、前記エアロゲルを１．４ＭＰａ以上７．１ＭＰａ以下の範囲内の圧力で圧縮することによって、
前記圧縮された状態の孔状部として、
前記浸水部に、前記複数のポアが拡大された状態でさらに圧縮状態とされている複数の圧縮拡大ポアを形成する
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項１または２に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記ハイドロゲルとして、該ハイドロゲル内に前記複数のセルロース繊維間の間隙として複数のポアが形成されており、かつ第１ハイドロゲル部及び第２ハイドロゲル部を含む当該該ハイドロゲルを用い、
前記第２工程において、前記第１ハイドロゲル部を凍結乾燥して形成した第１エアロゲル部、及び前記第２ハイドロゲル部を凍結乾燥して形成した第２エアロゲル部を含む前記エアロゲルを形成し、
前記第１ハイドロゲル部に含まれる前記複数のポアは、前記成長方向に沿ったポア径の平均値が３μｍ以上１０μｍ以下の範囲内であり、
該第１ハイドロゲル部に含まれる複数のポアのうちの、前記成長方向に直交する面に沿ったポア径が１μｍ未満であるポアは、該成長方向に直交する面に沿ったポア径の平均値が０．６μｍ以上１．０μｍ未満の範囲内であり、
前記第２ハイドロゲル部に含まれる前記複数のポアは、前記成長方向に沿ったポア径の平均値が３μｍ未満であり、及び
該第２ハイドロゲル部に含まれる複数のポアのうちの、前記成長方向に直交する面に沿ったポア径が１μｍ未満であるポアが、該成長方向に直交する面に沿ったポア径の平均値が０．６μｍ未満である
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項１３に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第１工程において、前記ハイドロゲルの一部を水に浸すことによって、該ハイドロゲルの水が染み込んだ部分を浸水部とし、及び該ハイドロゲルの水が染み込まない部分を非水部として前記凍結乾燥を行い、
かつ前記第１ハイドロゲル部の少なくとも一部が前記非水部に含まれる
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項１４に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第２工程において、前記エアロゲルを７．１ＭＰａより大きくかつ１４．２ＭＰａ以下の範囲内の圧力で圧縮することによって、
前記圧縮された状態の孔状部として、
前記第１エアロゲル部の前記非水部に、前記厚さ方向に直交する面に沿って延在する複数の筒状のホールが圧縮状態とされている複数の圧縮ホールを形成する
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項１４に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第２工程において、前記エアロゲルを１４．２ＭＰａより大きくかつ２８．３ＭＰａ以下の範囲内の圧力で圧縮することによって、
前記圧縮された状態の孔状部として、
前記第１エアロゲル部の前記非水部に、前記複数のセルロース繊維が互いに束状に密着し合って、かつ前記厚さ方向に直交する面に沿ってストライプ状に延在して形成される複数の繊維束の、隣り合う該繊維束間の各間隙が圧縮状態とされている圧縮繊維束間隙を形成する
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項１６に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第１エアロゲル部の非水部に、前記圧縮された状態の孔状部として、さらに、前記厚さ方向に直交する面に沿って延在する複数の筒状のホールが圧縮状態とされている複数の圧縮ホールを、前記圧縮繊維束間隙に混在させて形成する
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項１４に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第２工程において、前記エアロゲルを１．４ＭＰａ以上７．１ＭＰａ以下の範囲内の圧力で圧縮することによって、
前記圧縮された状態の孔状部として、
前記第１エアロゲル部の前記非水部に、前記複数のポアが拡大された状態でさらに圧縮状態とされている複数の圧縮拡大ポアを形成する
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項１３に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第１工程において、前記ハイドロゲルの一部を水に浸すことによって、該ハイドロゲルの水が染み込んだ部分を浸水部とし、及び該ハイドロゲルの水が染み込まない部分を非水部として前記凍結乾燥を行い、
かつ前記第１ハイドロゲル部の少なくとも一部が前記浸水部に含まれる
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項１９に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第２工程において、前記エアロゲルを７．１ＭＰａより大きくかつ２８．３ＭＰａ以下の範囲内の圧力で圧縮することによって、
前記圧縮された状態の孔状部として、
前記第１エアロゲル部の前記浸水部に、前記複数のセルロース繊維が互いに束状に密着し合って、かつ前記厚さ方向に直交する面に沿ってストライプ状に延在して形成される複数の繊維束の、隣り合う該繊維束間の各間隙が圧縮状態とされている圧縮繊維束間隙を形成する
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項１９に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第２工程において、前記エアロゲルを１．４ＭＰａ以上７．１ＭＰａ以下の範囲内の圧力で圧縮することによって、
前記圧縮された状態の孔状部として、
前記第１エアロゲル部の前記浸水部に、前記複数のポアが拡大された状態でさらに圧縮状態とされている複数の圧縮拡大ポアを形成する
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項１３に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第１工程において、前記ハイドロゲルの一部を水に浸すことによって、該ハイドロゲルの水が染み込んだ部分を浸水部とし、及び該ハイドロゲルの水が染み込まない部分を非水部として前記凍結乾燥を行い、
かつ前記第２ハイドロゲル部の少なくとも一部が前記非水部に含まれる
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項２２に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第２工程において、前記エアロゲルを７．１ＭＰａより大きくかつ２８．３ＭＰａ以下の範囲内の圧力で圧縮することによって、
前記圧縮された状態の孔状部として、
前記第２エアロゲル部の前記非水部に、前記複数のセルロース繊維が互いに束状に密着し合って、かつ前記厚さ方向に直交する面に沿ってストライプ状に延在して形成される複数の繊維束の、隣り合う該繊維束間の各間隙が圧縮状態とされている圧縮繊維束間隙を形成する
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項２２に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第２工程において、前記ハイドロゲルを１．４ＭＰａ以上７．１ＭＰａ以下の範囲内の圧力で圧縮することによって、
前記圧縮された状態の孔状部として、
前記第２エアロゲル部の前記非水部に、前記複数のポアが拡大された状態でさらに圧縮状態とされている複数の圧縮拡大ポアを形成する
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項１３に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第１工程において、前記ハイドロゲルの一部を水に浸すことによって、該ハイドロゲルの水が染み込んだ部分を浸水部とし、及び該ハイドロゲルの水が染み込まない部分を非水部として前記凍結乾燥を行い、
かつ前記第２ハイドロゲル部の少なくとも一部が前記浸水部に含まれる
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項２５に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第２工程において、前記エアロゲルを１４．２ＭＰａより大きくかつ２８．３ＭＰａ以下の範囲内の圧力で圧縮することによって、
前記圧縮された状態の孔状部として、
前記第２エアロゲル部の前記浸水部に、前記複数のセルロース繊維が互いに束状に密着し合って、かつ前記厚さ方向に直交する面に沿ってストライプ状に延在して形成される複数の繊維束の、隣り合う該繊維束間の各間隙が圧縮状態とされている圧縮繊維束間隙を形成する
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項２５に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第２工程において、前記エアロゲルを１．４ＭＰａ以上１４．２ＭＰａ以下の範囲内の圧力で圧縮することによって、
前記圧縮された状態の孔状部として、
前記第２エアロゲル部の前記浸水部に、前記複数のポアが拡大された状態でさらに圧縮状態とされている複数の圧縮拡大ポアとして形成する
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項１３に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第１工程において、前記ハイドロゲルの全部を水に浸すことによって、前記第１ハイドロゲル部及び前記第２ハイドロゲル部の全部を水が染み込んだ浸水部として前記凍結乾燥を行う
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項２８に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第２工程において、前記エアロゲルを１４．２ＭＰａより大きくかつ２８．３ＭＰａ以下の範囲内の圧力で圧縮することによって、
前記圧縮された状態の孔状部として、
前記第１エアロゲル部及び前記第２エアロゲル部の前記浸水部に、前記複数のセルロース繊維が互いに束状に密着し合って、かつ前記厚さ方向に直交する面に沿ってストライプ状に延在して形成される複数の繊維束の、隣り合う該繊維束間の各間隙が圧縮状態とされている圧縮繊維束間隙を形成する
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項２８に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第２工程において、前記エアロゲルを１．４ＭＰａ以上７．１ＭＰａ以下の範囲内の圧力で圧縮することによって、
前記圧縮された状態の孔状部として、
前記前記第１エアロゲル部及び前記第２エアロゲル部の前記浸水部に、前記複数のポアが拡大された状態でさらに圧縮状態とされている複数の圧縮拡大ポアを形成する
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項２８に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第２工程において、前記エアロゲルを７．１ＭＰａより大きくかつ１４．２ＭＰａ以下の範囲内の圧力で圧縮することによって、
前記圧縮された状態の孔状部として、
前記第１エアロゲル部の前記浸水部に、前記複数のセルロース繊維が互いに束状に密着し合って、かつ前記厚さ方向に直交する面に沿ってストライプ状に延在して形成される複数の繊維束の、隣り合う該繊維束間の各間隙が圧縮状態とされている圧縮繊維束間隙として形成し、及び
前記第２エアロゲル部の前記浸水部に、前記複数のポアが拡大された状態でさらに圧縮状態とされている複数の圧縮拡大ポアを形成する
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項１または２に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記ハイドロゲルとして、該ハイドロゲル内に前記複数のセルロース繊維間の間隙として複数のポアが形成されており、
該複数のポアは、前記成長方向に沿ったポア径の平均値が３μｍ未満であり、及び
該複数のポアのうちの、前記成長方向に直交する面に沿ったポア径が１μｍ未満であるポアは、該成長方向に直交する面に沿ったポア径の平均値が０．６μｍ未満である当該ハイドロゲルを用いる
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項３２に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第１工程において、前記ハイドロゲルの一部を水に浸すことによって、該ハイドロゲルの水が染み込んだ部分を浸水部とし、及び該ハイドロゲルの水が染み込まない部分を非水部として前記凍結乾燥を行う
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項３３に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第２工程において、前記エアロゲルを１４．２ＭＰａより大きくかつ２８．３ＭＰａ以下の範囲内の圧力で圧縮することによって、
前記圧縮された状態の孔状部として、
前記浸水部及び前記非水部に、前記複数のセルロース繊維が互いに束状に密着し合って、かつ前記厚さ方向に直交する面に沿ってストライプ状に延在して形成される複数の繊維束の、隣り合う該繊維束間の各間隙が圧縮状態とされている圧縮繊維束間隙を形成する
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項３３に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第２工程において、前記エアロゲルを１．４ＭＰａ以上７．１ＭＰａ以下の範囲内の圧力で圧縮することによって、
前記圧縮された状態の孔状部として、
前記浸水部及び前記非水部に、前記複数のポアが拡大された状態で圧縮状態とされている複数の圧縮拡大ポアを形成する
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
請求項３３に記載の孔状部付きエアロゲルの製造方法であって、
前記第２工程において、前記エアロゲルを７．１ＭＰａより大きくかつ１４．２ＭＰａ以下の範囲内の圧力で圧縮することによって、
前記圧縮された状態の孔状部として、
前記非水部に、前記複数のセルロース繊維が互いに束状に密着し合って、かつ前記厚さ方向に直交する面に沿ってストライプ状に延在して形成される複数の繊維束の、隣り合う該繊維束間の各間隙が圧縮状態とされている圧縮繊維束間隙を形成し、及び
前記浸水部に、前記複数のポアが拡大された状態でさらに圧縮状態とされている複数の圧縮拡大ポアを形成する
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲルの製造方法。
複数のセルロース繊維を含んで構成されているキューブ状のエアロゲルが厚さ方向に圧縮されることによって、該エアロゲルの厚さが圧縮前と比して薄くされるともに、該エアロゲル内に複数の圧縮された状態の孔状部が形成されている
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲル。
請求項３７に記載の孔状部付きエアロゲルであって、
前記複数の圧縮された状態の孔状部には、
前記厚さ方向に直交する面に沿って延在する複数の筒状のホールが圧縮状態とされている複数の圧縮ホールが含まれている
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲル。
請求項３８に記載の孔状部付きエアロゲルであって、
前記複数の圧縮された状態の孔状部には、
さらに、前記複数のセルロース繊維が互いに束状に密着し合って、かつ前記厚さ方向に直交する面に沿ってストライプ状に延在して形成される複数の繊維束の、隣り合う該繊維束間の各間隙が圧縮状態とされている圧縮繊維束間隙が含まれている
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲル。
請求項３７に記載の孔状部付きエアロゲルであって、
前記複数の圧縮された状態の孔状部には、
前記複数のセルロース繊維が互いに束状に密着し合って、かつ前記厚さ方向に直交する面に沿ってストライプ状に延在して形成される複数の繊維束の、隣り合う該繊維束間の各間隙が圧縮状態とされている圧縮繊維束間隙が含まれている
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲル。
請求項３７に記載の孔状部付きエアロゲルであって、
前記複数の圧縮された状態の孔状部には、
前記複数のセルロース繊維間の間隙として形成されている複数のポアが拡大された状態で圧縮状態とされている複数の圧縮拡大ポアが含まれている
ことを特徴とする孔状部付きエアロゲル。
請求項３７に記載の孔状部付きエアロゲルを水に浸すことによって、乾燥状態から非乾燥状態へ、及び圧縮状態から非圧縮状態へ復元するとともに、前記圧縮された状態の孔状部を非圧縮状態とすることによって、該圧縮された状態の孔状部から孔状部を形成する
ことを特徴とする復元ハイドロゲルの製造方法。
請求項３８に記載の孔状部付きエアロゲルを水に浸すことによって、乾燥状態から非乾燥状態へ、及び圧縮状態から非圧縮状態へ復元するとともに、前記圧縮ホールを非圧縮状態とすることによって、該圧縮ホールからホールを形成する
ことを特徴とする復元ハイドロゲルの製造方法。
請求項３９に記載の孔状部付きエアロゲルを水に浸すことによって、乾燥状態から非乾燥状態へ、及び圧縮状態から非圧縮状態へ復元するとともに、前記圧縮ホールを非圧縮状態とすることによって、該圧縮ホールからホールを形成し、及び前記圧縮繊維束間隙を非圧縮状態とすることによって、該圧縮繊維束間隙から繊維束間隙形成する
ことを特徴とする復元ハイドロゲルの製造方法。
請求項４０に記載の孔状部付きエアロゲルを水に浸すことによって、乾燥状態から非乾燥状態へ、及び圧縮状態から非圧縮状態へ復元するとともに、前記圧縮繊維束間隙を非圧縮状態とすることによって、該圧縮繊維束間隙から繊維束間隙を形成する
ことを特徴とする復元ハイドロゲルの製造方法。
請求項４１に記載の孔状部付きエアロゲルを水に浸すことによって、乾燥状態から非乾燥状態へ、及び圧縮状態から非圧縮状態へ復元するとともに、前記圧縮拡大ポアを非圧縮状態とすることによって、該圧縮拡大ポアから拡大ポアを形成する
ことを特徴とする復元ハイドロゲルの製造方法。
請求項４２〜４６のいずれか一項に記載の復元ハイドロゲルの製造方法を用いて製造された復元ハイドロゲル。