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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022116384
(43)【公開日】2022-08-10
(54)【発明の名称】ゲルの製造方法、及びゲルの製造装置
(51)【国際特許分類】
C08J 3/02 20060101AFI20220803BHJP
C08J 9/28 20060101ALI20220803BHJP
B01J 13/00 20060101ALI20220803BHJP
C08G 77/04 20060101ALN20220803BHJP
【ＦＩ】
C08J3/02 Z CER
C08J3/02 CEZ
C08J9/28 101
B01J13/00 D
C08G77/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2019122346
(22)【出願日】2019-06-28
(71)【出願人】
【識別番号】000000044
【氏名又は名称】ＡＧＣ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】室伏 英伸
【テーマコード（参考）】
4F070
4F074
4G065
4J246
【Ｆターム（参考）】
4F070AB07
4F070AE08
4F070GA01
4F070GC02
4F074AA90
4F074AA90C
4F074CB34
4F074CB43
4F074CB47
4F074CC04X
4F074CC04Y
4F074CC06X
4F074CC22X
4F074CC28Y
4F074CC29Y
4F074DA23
4F074DA32
4F074DA43
4F074DA57
4G065AB01X
4G065AB06X
4G065AB28X
4G065AB29X
4G065AB38X
4G065BB01
4G065CA14
4G065DA03
4G065DA05
4G065FA01
4G065GA01
4J246AA03
4J246AA19
4J246BA310
4J246BB020
4J246BB022
4J246CA230
4J246CA239
4J246CA240
4J246CA249
4J246CA340
4J246CA349
4J246CA400
4J246CA409
4J246CA460
4J246CA469
4J246CA670
4J246CA679
4J246CA750
4J246CA759
4J246FA071
4J246FA081
4J246FA621
4J246FB081
4J246FB211
4J246FB271
4J246GB13
4J246GD08
(57)【要約】
【課題】ゲルの原料液よりも高密度の液層の上で、原料液の流れを安定化できる、技術を提供する。
【解決手段】ゲルの原料液を、収容部に収容されており前記原料液よりも高密度の液層の液面に連続的に供給し、前記液面の上で前記原料液の流れを形成し、前記原料液の流れの幅方向端部に接する同伴テープを前記原料液の流れに同伴させ、前記原料液をリボン状に成形すると共にゲル化し、前記ゲル化したリボン状のゲルを、前記液面の上から連続的に取り出す、ゲルの製造方法。
【選択図】図３
【解決手段】ゲルの原料液を、収容部に収容されており前記原料液よりも高密度の液層の液面に連続的に供給し、前記液面の上で前記原料液の流れを形成し、前記原料液の流れの幅方向端部に接する同伴テープを前記原料液の流れに同伴させ、前記原料液をリボン状に成形すると共にゲル化し、前記ゲル化したリボン状のゲルを、前記液面の上から連続的に取り出す、ゲルの製造方法。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ゲルの原料液を、収容部に収容されており前記原料液よりも高密度の液層の液面に連続的に供給し、
前記液面の上で前記原料液の流れを形成し、前記原料液の流れの幅方向端部に接する同伴テープを前記原料液の流れに同伴させ、前記原料液をリボン状に成形すると共にゲル化し、
前記ゲル化したリボン状のゲルを、前記液面の上から連続的に取り出す、
ゲルの製造方法。
前記液面の上で前記原料液の流れを形成し、前記原料液の流れの幅方向端部に接する同伴テープを前記原料液の流れに同伴させ、前記原料液をリボン状に成形すると共にゲル化し、
前記ゲル化したリボン状のゲルを、前記液面の上から連続的に取り出す、
ゲルの製造方法。
【請求項2】
前記同伴テープは、前記原料液の流れの幅方向両端部に接する一対である、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
一対の前記同伴テープ同士の間隔を前記原料液の流れ方向で調整して、前記リボン状のゲルの厚みを調整する、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
更に、前記液面の上から連続的に取り出された前記リボン状のゲルから、前記同伴テープを剥離する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
前記リボン状のゲルから剥離した前記同伴テープを、前記液面の上で前記原料液の流れ方向上流側にて前記原料液の流れの幅方向端部に再び接するように循環させる、請求項４に記載の方法。
【請求項6】
更に、前記液面の上から連続的に取り出された前記リボン状のゲルが囲われた領域を通過する間に、前記リボン状のゲルの内部に含まれる溶媒を別の溶媒に置換する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項7】
更に、前記液面の上から連続的に取り出された前記リボン状のゲルが囲われた領域を通過する間に、前記リボン状のゲルの内部に含まれる溶媒を除去する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
更に、前記溶媒を除去する領域を通過した前記リボン状のゲルを、ロール状に巻き取る、請求項７に記載の方法。
【請求項9】
ゲルの原料液よりも高密度の液層を収容する収容部と、
前記液層の液面の上に、前記原料液を連続的に供給する原料液供給部と、
前記液面の上に形成される前記原料液の流れの幅方向端部に接すると共に前記原料液の流れに同伴する同伴テープと、
前記同伴テープをガイドするガイド部と、
前記液面の上で前記原料液をリボン状に成形すると共にゲル化して得られるリボン状のゲルを、前記収容部から連続的に取り出す取出部と、
を有する、ゲルの製造装置。
前記液層の液面の上に、前記原料液を連続的に供給する原料液供給部と、
前記液面の上に形成される前記原料液の流れの幅方向端部に接すると共に前記原料液の流れに同伴する同伴テープと、
前記同伴テープをガイドするガイド部と、
前記液面の上で前記原料液をリボン状に成形すると共にゲル化して得られるリボン状のゲルを、前記収容部から連続的に取り出す取出部と、
を有する、ゲルの製造装置。
【請求項10】
前記同伴テープ及び前記ガイド部は、それぞれ、前記原料液の流れの幅方向両端部に接する一対である、請求項９に記載の装置。
【請求項11】
前記液面の上の少なくとも一部で、前記原料液の流れの上流側から下流側に向かうほど、一対の前記同伴テープの間隔が大きくなる、請求項１０に記載の装置。
【請求項12】
更に、前記液面の上から連続的に取り出された前記リボン状のゲルから、前記同伴テープを剥離するテープ剥離部を有する、請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項13】
前記同伴テープは、前記リボン状のゲルから剥離した後、前記原料液の流れ方向上流側にて前記原料液の流れの幅方向端部に再び接するように循環される無端ベルトである、請求項１２に記載の装置。
【請求項14】
更に、前記収容部から連続的に取り出された前記リボン状のゲルが通る通路を内部に形成し、前記リボン状のゲルの内部に含まれる溶媒を別の溶媒に置換する溶媒置換部を有する、請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項15】
更に、前記収容部から連続的に取り出された前記リボン状のゲルが通る通路を内部に形成し、前記リボン状のゲルの内部に含まれる溶媒を除去する乾燥部を有する、請求項９乃至１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項16】
更に、前記乾燥部を通過した前記リボン状のゲルを、ロール状に巻き取る巻取部を有する、請求項１５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ゲルの製造方法、及びゲルの製造装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、湿潤ゲルを連続生産する方法が開示されている。この方法によれば、第１の液層の上に第２の液状物を連続的に流し込みながら、第１の液層の上に形成される第２の液層を、第２の液状物を流し込む位置から遠ざかるように第１の液層の上で連続的に移動させる。第２の液層を第１の液層の上で連続的に移動させながら第２の液層を連続的にゲル化させ、形成された湿潤ゲルを第１の液層の上から連続的に抜き出す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０１９／０４４６６９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ゲルの原料液は液層の上でゲル化されるので、その原料液を流し込む位置の近くでは原料液の粘度が低く、原料液が流動方向だけではなく幅方向にも広がろうとする。原料液が幅方向に広がりすぎると、液層を収容する収容部の側壁に原料液が付着する。付着した原料液がゲル化し、ゲルが側壁に堆積し、原料液の流れを妨げてしまう。
【0005】
本開示の一態様は、ゲルの原料液よりも高密度の液層の上で、原料液の流れを安定化できる、技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
〔１〕本開示の一態様に係るゲルの製造方法は、ゲルの原料液を、収容部に収容されており前記原料液よりも高密度の液層の液面に連続的に供給し、前記液面の上で前記原料液の流れを形成し、前記原料液の流れの幅方向端部に接する同伴テープを前記原料液の流れに同伴させ、前記原料液をリボン状に成形すると共にゲル化し、前記ゲル化したリボン状のゲルを、前記液面の上から連続的に取り出す。
【0007】
〔２〕上記〔１〕に記載の方法であって、前記同伴テープは、前記原料液の流れの幅方向両端部に接する一対である。
【0008】
〔３〕上記〔２〕に記載の方法であって、一対の前記同伴テープ同士の間隔を前記原料液の流れ方向で調整して、前記リボン状のゲルの厚みを調整する。
【0009】
〔４〕上記〔１〕乃至〔３〕のいずれか一つに記載の方法であって、更に、前記液面の上から連続的に取り出された前記リボン状のゲルから、前記同伴テープを剥離する。
【0010】
〔５〕上記〔４〕に記載の方法であって、前記リボン状のゲルから剥離した前記同伴テープを、前記液面の上で前記原料液の流れ方向上流側にて前記原料液の流れの幅方向端部に再び接するように循環させる。
【0011】
〔６〕上記〔１〕乃至〔５〕のいずれか一つに記載の方法であって、更に、前記液面の上から連続的に取り出された前記リボン状のゲルが囲われた領域を通過する間に、前記リボン状のゲルの内部に含まれる溶媒を別の溶媒に置換する。
【0012】
〔７〕上記〔１〕乃至〔６〕のいずれか一つに記載の方法であって、更に、前記液面の上から連続的に取り出された前記リボン状のゲルが囲われた領域を通過する間に、前記リボン状のゲルの内部に含まれる溶媒を除去する。
【0013】
〔８〕上記〔７〕に記載の方法であって、更に、前記溶媒を除去する領域を通過した前記リボン状のゲルを、ロール状に巻き取る。
【0014】
〔９〕本開示の一態様に係るゲルの製造装置は、ゲルの原料液よりも高密度の液層を収容する収容部と、前記液層の液面の上に、前記原料液を連続的に供給する原料液供給部と、前記液面の上に形成される前記原料液の流れの幅方向端部に接すると共に前記原料液の流れに同伴する同伴テープと、前記同伴テープをガイドするガイド部と、前記液面の上で前記原料液をリボン状に成形すると共にゲル化して得られるリボン状のゲルを、前記収容部から連続的に取り出す取出部と、を有する。
【0015】
〔１０〕上記〔９〕に記載の装置であって、前記同伴テープ及び前記ガイド部は、それぞれ、前記原料液の流れの幅方向両端部に接する一対である。
【0016】
〔１１〕上記〔１０〕に記載の装置であって、前記液面の上の少なくとも一部で、前記原料液の流れの上流側から下流側に向かうほど、一対の前記同伴テープの間隔が大きくなる。
【0017】
〔１２〕上記〔９〕乃至〔１１〕のいずれか一つに記載の装置であって、更に、前記液面の上から連続的に取り出された前記リボン状のゲルから、前記同伴テープを剥離するテープ剥離部を有する。
【0018】
〔１３〕上記〔１２〕に記載の装置であって、前記同伴テープは、前記リボン状のゲルから剥離した後、前記原料液の流れ方向上流側にて前記原料液の流れの幅方向端部に再び接するように循環される無端ベルトである。
【0019】
〔１４〕上記〔９〕乃至〔１３〕のいずれか一つに記載の装置であって、更に、前記収容部から連続的に取り出された前記リボン状のゲルが通る通路を内部に形成し、前記リボン状のゲルの内部に含まれる溶媒を別の溶媒に置換する溶媒置換部を有する。
【0020】
〔１５〕上記〔９〕乃至〔１４〕のいずれか一つに記載の装置であって、更に、前記収容部から連続的に取り出された前記リボン状のゲルが通る通路を内部に形成し、前記リボン状のゲルの内部に含まれる溶媒を除去する乾燥部を有する。
【0021】
〔１６〕上記〔１５〕に記載の装置であって、更に、前記乾燥部を通過した前記リボン状のゲルを、ロール状に巻き取る巻取部を有する。
【発明の効果】
【0022】
本開示の一態様によれば、ゲルの原料液よりも高密度の液層の上で、原料液の流れを安定化できる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【発明を実施するための形態】
【0024】
先ず、本明細書及び特許請求の範囲における用語について説明する。「ゲル」とは、「湿潤ゲル」と「キセロゲル」との両方を含む。
【0025】
「湿潤ゲル」とは、三次元網目が膨潤剤によって膨潤したゲルを意味する。膨潤剤が水であるヒドロゲル、膨潤剤がアルコールであるアルコゲル、膨潤剤が有機溶媒であるオルガノゲルを包含する。
【0026】
「キセロゲル」とは、「国際純正応用化学連合（ＩＵＰＡＣ）無機化学部会及び高分子部会高分子用語法小委員会」の「ゾル，ゲル，網目，及び無機有機複合材料の構造とプロセスに関する術語の定義（ＩＵＰＡＣ勧告２００７）」によれば「ゲルから膨潤剤を除去して形成された開放網目からなるゲル。」を意味する。超臨界乾燥によって膨潤剤を除去したものをエアロゲル、通常の蒸発乾燥によって膨潤剤を除去したものをキセロゲル、凍結乾燥によって膨潤剤を除去したものをクライオゲルとする分類法もあるが、本明細書及び特許請求の範囲においては、これらを総称してキセロゲルと称する。
【0027】
「表面張力」とは、液体又は固体の、気体（例えば空気）との境界に作用する力である。
【0028】
数値範囲を示す「～」は、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。
【0029】
Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は互いに垂直な方向である。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は水平方向であり、Ｚ軸方向は鉛直方向である。
【0030】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。
【0031】
（ゲルの製造装置）
図１は、一実施形態に係るゲルの製造装置を示す断面図である。図１に示すように、ゲルの製造装置１は、成形部２と、取出部３と、溶媒置換部４と、中継部５と、乾燥部６と、巻取部７とを有する。成形部２は、ゲルＣの原料液Ａを、リボン状に成形すると共にゲル化する。リボン状とは、シート状のことである。取出部３は、リボン状のゲルＣを成形部２から取り出す。溶媒置換部４は、ゲルＣの内部に含まれる溶媒を別の溶媒に置換する。中継部５は、ゲルＣを溶媒置換部４から乾燥部６に搬送する。乾燥部６は、ゲルＣの内部に含まれる溶媒を除去する。巻取部７は、乾燥部６を通過したゲルＣをロール状に巻き取る。
図１は、一実施形態に係るゲルの製造装置を示す断面図である。図１に示すように、ゲルの製造装置１は、成形部２と、取出部３と、溶媒置換部４と、中継部５と、乾燥部６と、巻取部７とを有する。成形部２は、ゲルＣの原料液Ａを、リボン状に成形すると共にゲル化する。リボン状とは、シート状のことである。取出部３は、リボン状のゲルＣを成形部２から取り出す。溶媒置換部４は、ゲルＣの内部に含まれる溶媒を別の溶媒に置換する。中継部５は、ゲルＣを溶媒置換部４から乾燥部６に搬送する。乾燥部６は、ゲルＣの内部に含まれる溶媒を除去する。巻取部７は、乾燥部６を通過したゲルＣをロール状に巻き取る。
【0032】
製造装置１は、インライン化されており、一連の処理を一気通貫で実施するので、リボン状のゲルＣを効率的に製造できる。成形部２と、取出部３と、溶媒置換部４と、中継部５と、乾燥部６と、巻取部７とは、この順番で、リボン状のゲルＣの通路に沿って並ぶ。リボン状のゲルＣは、成形部２から巻取部７まで連続的に続く。ゲルＣが途切れることなく続くので、ゲルＣを工程間で余分に移動させる必要もなく、余分な操作や作業をする必要がない。このため、ゲルＣを工程間で余分に移動させる際の意図しない変形を防止でき、ゲルＣが割れるのを抑制できる。
【0033】
なお、本実施形態のゲルＣは成形部２から巻取部７まで連続的に続くが、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、ゲルＣは成形部２から乾燥部６まで続き、巻取部７には達しなくてもよい。また、ゲルＣは成形部２から溶媒置換部４まで続き、乾燥部６には達しなくてもよい。いずれにしろ、連続式であれば、ゲルＣが割れるのを抑制できる。
【0034】
製造装置１は、ゲルＣへの異物の混入を抑制すべく、クリーンルーム内に設置されてもよい。
【0035】
（成形部）
成形部２は、ゲルＣの原料液Ａよりも高密度の液層Ｂを収容する収容部２１と、液層Ｂの液面の上に原料液Ａを連続的に供給する原料液供給部２２とを有する。液層Ｂは、原料液Ａよりも大きな密度を有するので、液層Ｂの上に原料液Ａの層を安定的に形成できる。原料液Ａは、液層Ｂの液面の上で所定方向に流動し、リボン状に成形されると共にゲル化される。その結果、リボン状のゲルＣが得られる。
成形部２は、ゲルＣの原料液Ａよりも高密度の液層Ｂを収容する収容部２１と、液層Ｂの液面の上に原料液Ａを連続的に供給する原料液供給部２２とを有する。液層Ｂは、原料液Ａよりも大きな密度を有するので、液層Ｂの上に原料液Ａの層を安定的に形成できる。原料液Ａは、液層Ｂの液面の上で所定方向に流動し、リボン状に成形されると共にゲル化される。その結果、リボン状のゲルＣが得られる。
【0036】
液層Ｂの液面は重力によって自然に水平に整えられるので、その水平な液面を利用して平坦で厚みの均一なゲルＣが容易に得られる。また、液層Ｂの液面はゲルＣの膨張、収縮及び取出に応じて流動するので、ゲルＣにかかるストレスが少なく、ゲルＣの欠陥が少ない。さらに、ゲルＣの下面全体が水平に支持されるので、ゲルＣの大面積化が可能である。
【0037】
成形部２で得られるゲルＣは、膨潤剤である溶媒を含む湿潤ゲルである。湿潤ゲルの厚みは、例えば０．１ｍｍ～２０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ～１０ｍｍである。湿潤ゲルは、乾燥部６にて乾燥され、キセロゲルになる。キセロゲルの厚みは、例えば０．１ｍｍ～２０ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ～１０ｍｍである。キセロゲルは、多孔質なモノリスであって、透明性と断熱性とを有するものであってよい。透明性と断熱性を有するキセロゲルは、例えば、自動車用窓ガラスや建物用窓ガラスにおける透明断熱材として用いられる。
【0038】
キセロゲルの用途が透明断熱材である場合、キセロゲルの波長５００ｎｍにおける透過率は、厚み１ｍｍ換算で７０％以上が好ましく、８０％以上が好ましく、９０％以上が好ましい。透過率は、日本工業規格（ＪＩＳ Ｒ ３１０６：１９９８）に準拠して測定される。
【0039】
キセロゲルの用途としては、例えば、断熱材の他に、フィルター、吸着剤、吸音材、吸湿材、吸油材、又は分離膜が挙げられる。キセロゲルは、用途によっては透明でなくてもよく、不透明でもよい。
【0040】
キセロゲルの種類は、本実施形態では（１）ポリシロキサンキセロゲルであるが、（２）ポリマーキセロゲル、又は（３）セルロースキセロゲルなどの多糖類キセロゲルであってもよい。
【0041】
原料液Ａは、例えばゲルＣの原料（以下、「ゲル原料」とも呼ぶ。）と、ゲル原料を溶かす溶媒とを含む。ゲル原料は、最終的に得られるキセロゲルの種類に応じて適宜選択される。溶媒は、例えば水又は有機溶媒である。有機溶媒としては、アルコール（メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｔｅｒｔ－ブチルアルコール、ベンジルアルコール等）、非プロトン性極性有機溶媒（Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド等）、ケトン（シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトン等）、炭化水素（ｎ－ヘキサン、ヘプタン等）等が挙げられる。
【0042】
キセロゲルが（１）ポリシロキサンキセロゲルの場合、ゲル原料としては、例えば（１Ａ）シラン化合物と（１Ｂ）触媒とを含むものが挙げられる。（１Ｂ）触媒は、ゲル化を均一に促進するためのものである。ゲル原料は、（１Ｃ）界面活性剤を更に含んでもよい。
【0043】
（１Ａ）シラン化合物としては、アルコキシシラン、６員環含有骨格と加水分解性シリル基とを有する６員環含有シラン化合物、有機ポリマー骨格と加水分解性シリル基とを有するシリル基含有ポリマー等が挙げられる。
【0044】
アルコキシシランとしては、テトラアルコキシシラン（テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等）、モノアルキルトリアルコキシシラン（メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン等）、ジアルキルジアルコキシシラン（ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン等）、トリメトキシフェニルシラン、アルキレン基の両末端にアルコキシシリル基を有する化合物（１，６－ビス（トリメトキシシリル）ヘキサン、１，６－ビス（メチルジメトキシシリル）ヘキサン、１，６－ビス（メチルジエトキシシリル）ヘキサン、１，２－ビス（トリメトキシシリル）エタン、１，２－ビス（メチルジメトキシシリル）エタン、１，２－ビス（メチルジエトキシシリル）エタン等）、ペルフルオロポリエーテル基を有するアルコキシシラン（ペルフルオロポリエーテルトリエトキシシラン、ペルフルオロポリエーテルメチルジエトキシシラン等）、ペルフルオロアルキル基を有するアルコキシシラン（ペルフルオロエチルトリエトキシシラン等）、ペンタフルオロフェニルエトキシジメチルシラン、トリメトキシ（３，３，３－トリフルオロプロピル）シラン、ビニル基を有するアルコキシシラン（ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ジメトキシメチルビニルシラン、ジエトキシメチルビニルシラン等）、アリル基を有するアルコキシシラン（アリルトリメトキシシラン、アリルジメトキシメチルシラン、アリルジエトキシメチルシラン等）、エポキシ基を有するアルコキシシラン（２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等）、アクリロイルオキシ基を有するアルコキシシラン（３－アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、３－アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン等）、メタクリロイルオキシ基を有するアルコキシシラン（３-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等）等及び上記のアルコキシシランのオリゴマーが挙げられる。
【0045】
６員環含有シラン化合物における６員環含有骨格は、イソシアヌル環、トリアジン環及びベンゼン環からなる群から選ばれる少なくとも１種の６員環を有する有機骨格である。
【0046】
シリル基含有ポリマーにおける有機ポリマー骨格は、ポリエチレン鎖、ポリエーテル鎖、ポリエステル鎖及びポリカーボネート鎖からなる群から選ばれる少なくとも１種の鎖を有する有機骨格である。
【0047】
（１Ｂ）触媒としては、塩基触媒又は酸触媒が挙げられ、それらの水溶液であってもよい。塩基触媒としては、アミン（トリエチルアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等）、尿素、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。酸触媒としては、無機酸（硝酸、硫酸、塩酸等）、有機酸（ギ酸、シュウ酸、酢酸、モノクロル酢酸、ジクロル酢酸、トリクロル酢酸、モノフルオロ酢酸、トリフルオロ酢酸等）が挙げられる。
【0048】
（１Ｃ）界面活性剤としては、例えば、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロリド、プルロニックＦ１２７（ＢＡＳＦ社商品名）、又はＥＨ－２０８（日油社商品名）などが挙げられる。
【0049】
キセロゲルが（２）ポリマーキセロゲルの場合、ゲル原料としては、熱可塑性樹脂又は硬化性樹脂等が挙げられる。
【0050】
熱可塑性樹脂としては、加熱すると溶媒に溶解し、冷却するとモノリス（多孔体）を形成できるものが挙げられ、具体的には、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン等が挙げられる。
【0051】
硬化性樹脂としては、光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂が挙げられる。光硬化性樹脂としては、アクリレート及びメタクリレートのいずれか一方又は両方と光重合開始剤とを含むもの等が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、アクリレート及びメタクリレートのいずれか一方又は両方と熱重合開始剤とを含むものなどの他に、レゾルシノールとホルムアルデヒドとの付加縮合物、メラミンとホルムアルデヒドとの付加縮合物等が挙げられる。
【0052】
キセロゲルが（３）多糖類キセロゲルの場合、ゲル原料としては、（３Ａ）多糖類ナノファイバーと（３Ｂ）酸とを含むものが挙げられる。多糖類としては、セルロースの他に、キチン、キトサン、ジェランガムなども挙げられる。
【0053】
（３Ａ）多糖類ナノファイバーとしては、２，２，６，６－テトラメチルピペリジン－１－オキシル（ＴＥＭＰＯ）酸化セルロースナノファイバー等が挙げられる。（３Ａ）多糖類ナノファイバーとしては、セルロースナノファイバーの他に、キチンナノファイバー、キトサンナノファイバーなども挙げられる。
【0054】
（３Ｂ）酸としては、前記無機酸又は前記有機酸が挙げられる。酸の代わりに、塩基も使用可能である。
【0055】
液層Ｂは、その上に原料液Ａの層を安定的に存在させるべく、原料液Ａとの密度差の大きい方が好ましい。その密度差は、好ましくは０．１ｇ／ｃｍ３以上であり、より好ましくは０．５ｇ／ｃｍ３以上である。なお、軽量化の観点から、その密度差は、好ましくは３．０ｇ／ｃｍ３以下であり、より好ましくは２．０ｇ／ｃｍ３以下である。
【0056】
また、液層Ｂは、その上に原料液Ａの層を安定的に存在させるべく、原料液Ａとの相溶性の低いものが好ましい。液層Ｂと原料液Ａとの相溶性は、液層Ｂの１００ｇに溶解する原料液Ａの上限量によって見積もることができる。その上限量は、１００ｇ以下が好ましく、１０ｇ以下がより好ましく、１ｇ以下がさらに好ましい。その上限量が１００ｇ以下であれば、液層Ｂと原料液Ａとの分離状態を長時間保つことができる。その上限量は、少ないほどよく、０ｇであってもよい。
【0057】
また、液層Ｂは、その上に原料液Ａの層を安定的に存在させるべく、原料液Ａと互いに反応しないものを用いることが好ましい。液層Ｂは、実質的にゲル原料を含まないことが好ましい。実質的にゲル原料を含まないとは、原料液Ａから移行してきたゲル原料以外のゲル原料を含まないことを意味する。
【0058】
液層Ｂの材料は、原料液Ａの溶媒に応じて適宜選択される。液層Ｂの材料としては、フッ素原子を有する液状化合物、塩素原子を有する液状化合物、ケイ素原子を有する液状化合物、水、水銀等が挙げられ、原料液Ａと密度差があるのであれば、フッ素、塩素、臭素、あるいは、ヨウ素などのハロゲン原子や、ケイ素原子などを含む必要はない。水は、液層Ｂの密度を調整するために水溶性塩を含んでいてもよい。水溶性塩としては、塩化ナトリウム等が挙げられる。
【0059】
フッ素原子を有する液状化合物としては、フッ素系溶媒、フッ素系オイル等が挙げられる。
フッ素系溶媒としては、ハイドロフルオロアルカン、クロロフルオロカーボン、ハイドロクロロフルオロカーボン、ハイドロフルオロモノエーテル、パーフルオロモノエーテル、ペルフルオロアルカン、ペルフルオロポリエーテル、ペルフルオロアミン、フッ素原子含有アルケン、フッ素原子含有芳香族化合物、フッ素原子含有ケトン、フッ素原子含有エステル等が挙げられる。フッ素系溶媒の市販品としては、旭硝子社登録商標のアサヒクリンＡＫ－２２５（ＣＦ３ＣＦ２ＣＨＣｌ２）、ＡＣ－２０００（ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨＦ２）、ＡＣ－６０００（ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ３）、ＡＥ－３０００（ＣＦ３ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＨＦ２）；３Ｍ社商品名のフロリナートやノベック７１００（Ｃ４Ｆ９ＯＣＨ３）、７２００（Ｃ４Ｆ９ＯＣ２Ｈ５）、７３００（Ｃ２Ｆ５ＣＦ（ＯＣＨ３）ＣＦ（ＣＦ３）２）；三井・デュポンフロロケミカル社商品名のバートレルＸＦ（ＣＦ３ＣＨＦＣＨＦＣ２Ｆ５）、ＭＣＡ、ＸＨ；日本ゼオン社商品名のゼオローラＨ（ヘプタフルオロシクロペンタン）等が挙げられる。
フッ素系オイルの市販品としては、ソルベイ社商品名のフォンブリン、ダイキン工業社商品名のデムナムやダイフロイル等が挙げられる。
フッ素系溶媒としては、ハイドロフルオロアルカン、クロロフルオロカーボン、ハイドロクロロフルオロカーボン、ハイドロフルオロモノエーテル、パーフルオロモノエーテル、ペルフルオロアルカン、ペルフルオロポリエーテル、ペルフルオロアミン、フッ素原子含有アルケン、フッ素原子含有芳香族化合物、フッ素原子含有ケトン、フッ素原子含有エステル等が挙げられる。フッ素系溶媒の市販品としては、旭硝子社登録商標のアサヒクリンＡＫ－２２５（ＣＦ３ＣＦ２ＣＨＣｌ２）、ＡＣ－２０００（ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨＦ２）、ＡＣ－６０００（ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ３）、ＡＥ－３０００（ＣＦ３ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＨＦ２）；３Ｍ社商品名のフロリナートやノベック７１００（Ｃ４Ｆ９ＯＣＨ３）、７２００（Ｃ４Ｆ９ＯＣ２Ｈ５）、７３００（Ｃ２Ｆ５ＣＦ（ＯＣＨ３）ＣＦ（ＣＦ３）２）；三井・デュポンフロロケミカル社商品名のバートレルＸＦ（ＣＦ３ＣＨＦＣＨＦＣ２Ｆ５）、ＭＣＡ、ＸＨ；日本ゼオン社商品名のゼオローラＨ（ヘプタフルオロシクロペンタン）等が挙げられる。
フッ素系オイルの市販品としては、ソルベイ社商品名のフォンブリン、ダイキン工業社商品名のデムナムやダイフロイル等が挙げられる。
【0060】
塩素原子を有する液状化合物としては、塩素系溶媒、塩素系オイル等が挙げられる。塩素系溶媒としては、四塩化炭素、クロロホルム、塩化メチレン等が挙げられる。
【0061】
ケイ素原子を有する液状化合物としては、シリコーンオイル等が挙げられる。シリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等が挙げられる。シリコーンオイルの市販品としては、信越化学工業社商品名のＫＦ－９６等が挙げられる。
【0062】
ところで、ゲル原料が（１Ａ）シラン化合物と（１Ｂ）触媒とを含むものである場合、原料液Ａのゲル化は、加熱によって行われる。シラン化合物は、酸触媒などで加水分解され、シラノール基（Ｓｉ－ＯＨ）を有するゾルになる。ゾルが加熱されると、シラノール基同士が分子間で脱水縮合反応しＳｉ－Ｏ－Ｓｉ結合を形成し、原料液Ａがゲル化される。
【0063】
原料液供給部２２は、例えばシラン化合物と触媒とを混合する混合槽を含む。混合槽は、ゲル化の進行を抑制すべく、原料液Ａを冷却する冷却装置を含んでもよい。混合槽の温度は、ゲル化の進行抑止の観点からは低いほど好ましいが、凍結防止の観点から、原料液Ａの凝固点よりも高く設定されてよく、例えば０℃～２０℃に設定される。
【0064】
混合槽は、原料液Ａを撹拌する撹拌装置を含んでもよい。シラン化合物と触媒とを短時間で混合でき、原料液Ａを短時間で均一化できる。
【0065】
混合槽は、図示していないが、第１配管を介してシラン化合物の供給源と接続され、第２配管を介して触媒の供給源と接続される。第１配管にはシラン化合物の流量を制御する第１流量制御器が設けられ、第２配管には触媒の流量を制御する第２流量制御器が設けられる。シラン化合物の流量と触媒の流量とを制御できるので、混合槽での滞留時間を短くできる。シラン化合物の流量と触媒の流量とは、液層Ｂの上に供給される原料液Ａの流量に応じて適宜決定される。
【0066】
成形部２は、液層Ｂの上で原料液Ａをゲル化すべく、第１加熱器２３と、第２加熱器２４と、第３加熱器２５とを有する。第１加熱器２３は、収容部２１の上方に配置され、原料液Ａを上方から加熱する。第２加熱器２４は、液層Ｂの内部に配置され、液層Ｂを加熱することで、原料液Ａを下方から加熱する。第３加熱器２５は、収容部２１の下方に配置され、液層Ｂを加熱することで、原料液Ａを下方から加熱する。原料液Ａを上下両側から加熱することにより、ゲル化を上下両側から進行できる。
【0067】
第１加熱器２３は、原料液Ａの流動方向（Ｘ軸方向）に沿って間隔をおいて複数配置されてよい。複数の第１加熱器２３を独立に制御することで、原料液Ａの流動方向における温度分布を制御できる。その温度分布は、流動方向全体に亘って均一でもよいし、下流に向うほど高温でもよいし、下流に向うほど低温でもよい。第２加熱器２４及び第３加熱器２５も、第１加熱器２３と同様に、配置され、制御されてよい。
【0068】
第１加熱器２３、第２加熱器２４及び第３加熱器２５の加熱方式は、特に限定されないが、例えば、抵抗加熱式、赤外線加熱式、及びアーク加熱式などのなかから、設置場所に応じて適宜選択される。
【0069】
なお、成形部２は、第１加熱器２３、第２加熱器２４及び第３加熱器２５のうちの少なくとも１つを有すればよい。更に、図示していないが、加熱器は、液層Ｂの側面から加熱するように設置してもよい。また、原料液Ａをゲル化させる手段は、加熱器には限定されず、ゲル原料の種類に応じて適宜選択される。
【0070】
例えば、ゲル原料が熱可塑性樹脂である場合、原料液Ａをゲル化させる手段は、冷却器である。冷却器は、液層Ｂの上で原料液Ａを冷却し、原料液Ａをゲル化させる。冷却器も、加熱器と同様に、配置され、制御されてよい。冷却器による強制冷却の代わりに、自然冷却が実施されてもよい。
【0071】
また、ゲル原料が光硬化性樹脂である場合、原料液Ａをゲル化させる手段は、光源である。光源は、液層Ｂの上に存在する原料液Ａに対して紫外線等の光を照射し、光硬化性モノマーを硬化し、原料液Ａをゲル化する。光源も、加熱器と同様に、配置され、制御されてよい。
【0072】
また、ゲル原料が熱硬化性樹脂である場合、原料液Ａをゲル化させる手段は、加熱器である。
【0073】
また、ゲル原料が多糖類ナノファイバーである場合、多糖類ナノファイバーは酸触媒又は塩基触媒に接触すると、短時間でゲル化する。従って、原料液Ａは、多糖類ナノファイバーを含み、酸触媒又は塩基触媒を含まなくてよい。酸触媒又は塩基触媒は、液層Ｂの上に形成された原料液Ａの層に対して、上方からシャワー状に供給されてよい。この場合、原料液Ａをゲル化させる手段は、原料液Ａの層に対して上方から酸触媒又は塩基触媒を供給する供給器である。
【0074】
（取出部）
取出部３は、リボン状のゲルＣを、液層Ｂの液面の上から連続的に取り出す。取出部３は、収容部２１よりも下流側に配置され、リボン状のゲルＣを引っ張る。取出部３は、ゲルＣが収容部２１の下流壁２１２にぶつからないように、その直前にてゲルＣを液面から持ち上げてよい。ゲルＣは、持ち上げ時に破断しないように、持ち上げる前に十分にゲル化される。ゲルＣが、収容部２１の下流壁２１２に当たらないように、収容部２１の下流壁２１２の上に設けた図示しない斜めの板状体によってゲルＣを滑らせて取り出してもよい。なお、取出部３は、ゲルＣを収容部２１から取り出せればよいので、収容部２１の内部にあってもよいし、収容部２１の外部にあってもよい。
取出部３は、リボン状のゲルＣを、液層Ｂの液面の上から連続的に取り出す。取出部３は、収容部２１よりも下流側に配置され、リボン状のゲルＣを引っ張る。取出部３は、ゲルＣが収容部２１の下流壁２１２にぶつからないように、その直前にてゲルＣを液面から持ち上げてよい。ゲルＣは、持ち上げ時に破断しないように、持ち上げる前に十分にゲル化される。ゲルＣが、収容部２１の下流壁２１２に当たらないように、収容部２１の下流壁２１２の上に設けた図示しない斜めの板状体によってゲルＣを滑らせて取り出してもよい。なお、取出部３は、ゲルＣを収容部２１から取り出せればよいので、収容部２１の内部にあってもよいし、収容部２１の外部にあってもよい。
【0075】
ところで、ゲルの原料液Ａを、原料液Ａよりも高密度の液層Ｂの上に供給すると、液層Ｂの上に原料液Ａの層が形成される。液層Ｂが原料液Ａの層よりも十分に広ければ、原料液Ａの層の厚みは自然に一定の厚みになろうとする。その厚みを、平衡厚みとも呼ぶ。平衡厚みＨＡ０は、下記式（１）から求められる。
【0076】
【数1】
【0077】
取出部３は、ゲルＣを引っ張るので、原料液Ａを引き伸ばし、原料液Ａの平衡厚みＨＡ０よりも薄いゲルＣを製造することも可能である。原料液Ａの厚みＨＡは、原料液供給部２２によって収容部２１に供給される原料液Ａの流量（供給速度）と、取出部３によって収容部２１から取り出されるゲルＣの取出速度とで制御できる。ゲルＣの取出速度が同じ場合、原料液Ａの供給速度が大きいほど、原料液Ａの厚みＨＡが厚くなる。また、原料液Ａの供給速度が同じ場合、ゲルＣの取出速度が大きいほど、原料液Ａの厚みＨＡが薄くなる。
【0078】
取出部３は、例えば引張ローラー３１を含む。引張ローラー３１は、例えば、リボン状のゲルＣを上下両側から挟み、回転することにより、ゲルＣを下流側に送り出す。上側の引張ローラー３１と、下側の引張ローラー３１との間隔は、ゲルＣの厚みＨＣが過剰に圧縮されないように、つまり、ゲルＣが割れないように設定される。なお、ゲルＣの厚みＨＣは、原料液Ａの最終的な厚みＨＡに等しい。
【0079】
なお、引張ローラー３１は、リボン状のゲルＣの上下両側に配置されなくてもよく、例えば下側にのみ配置されてもよい。下側に配置された引張ローラー３１は、リボン状のゲルＣを載せながら回転し、ゲルＣを下流側に送り出す。
【0080】
引張ローラー３１は、ステンレスなどの金属、ゴム、又は樹脂などの材料で形成される。引張ローラー３１は、金属の表面に、ゴム又は樹脂などをコーティングしたものであってよい。
【0081】
引張ローラー３１は、その外周に凹凸を有してもよい。凹凸によって、ゲルＣの滑りを抑制でき、ゲルＣを下流側に確実に送り出すことができる。
【0082】
（溶媒置換部）
溶媒置換部４は、リボン状のゲルＣの内部に含まれる溶媒を別の溶媒に置換する。ゲルＣは、微細な多孔質体であり、内部に溶媒を含む。溶媒の置換は、乾燥の前に実施され、乾燥時に溶媒の表面張力によってゲルＣが収縮するのを抑制し、ゲルＣの微細構造が破損するのを抑制する目的で実施される。
溶媒置換部４は、リボン状のゲルＣの内部に含まれる溶媒を別の溶媒に置換する。ゲルＣは、微細な多孔質体であり、内部に溶媒を含む。溶媒の置換は、乾燥の前に実施され、乾燥時に溶媒の表面張力によってゲルＣが収縮するのを抑制し、ゲルＣの微細構造が破損するのを抑制する目的で実施される。
【0083】
溶媒置換部４は、ゲルＣの内部に含まれる溶媒を、ゲル化に適した溶媒（つまり、原料液Ａの溶媒）から、乾燥に適した溶媒に置換する。置換後の溶媒は、乾燥方法に応じて適宜選択される。乾燥方法としては、超臨界乾燥、凍結乾燥、又は常圧乾燥が用いられる。
【0084】
超臨界乾燥は、ゲルＣの内部に含まれる溶媒を、超臨界流体に置換する。超臨界乾燥に適した溶媒として、例えばメタノール、エタノール、又はイソプロピルアルコールなどが用いられる。超臨界流体として、一般的に、超臨界状態の二酸化炭素ガスが用いられる。超臨界乾燥は、密閉式の高圧容器の内部で実施される。
【0085】
凍結乾燥は、ゲルＣの内部に含まれる溶媒を凍結した後で、真空中で蒸発させる。通常これを、昇華と呼ぶ。凍結乾燥に適した溶媒として、水、ｔｅｒｔ－ブチルアルコール、シクロヘキサン、１，４－ジオキサン、又はフッ素系溶媒等が用いられる。凍結乾燥は、密閉式の真空容器の内部で実施される。
【0086】
常圧乾燥は、ゲルＣの内部に含まれる溶媒を、常圧下で蒸発させる。溶媒蒸発に伴う毛細管力によるゲルＣの微細骨格の収縮力を小さくすることが重要なので、常圧乾燥に適した溶媒としては、表面張力の小さな溶媒、例えばヘキサン若しくはヘプタンなどの低分子量の脂肪族炭化水素系の溶媒、又はフッ素系溶媒が用いられる。常圧乾燥は、常圧で行われるので、密閉式の容器が不要である。それゆえ、リボン状のゲルＣが成形部２から乾燥部６まで連続的に続く場合には、常圧乾燥が採用される。
【0087】
溶媒置換部４は、成形部２から連続的に取り出されたリボン状のゲルＣが通る通路を内部に形成し、ゲルＣの内部に含まれる溶媒を、常圧乾燥に適した溶媒に置換する。具体的には、溶媒置換部４は、ゲルＣの内部に含まれる溶媒を、原料液Ａの溶媒から、原料液Ａよりも小さな表面張力を有する溶媒に置換する。
【0088】
溶媒の置換は、溶媒の沸騰によってゲルの微細構造が破損するのを抑制すべく、溶媒の沸点以下の温度で実施される。但し、溶媒の置換効率を高めるべく、溶媒を沸点以下の温度で加熱してもよい。加熱温度は、例えば４０℃～１００℃である。
【0089】
溶媒の置換回数は、本実施形態では１回であるが、複数回であってもよい。つまり、ゲルＣの内部に含まれる溶媒は、原料液Ａの溶媒から、第１溶媒に置換され、更に第２溶媒に置換されてもよい。
【0090】
原料液Ａの溶媒と第２溶媒との相溶性が低い場合には、置換効率が悪くなるので、その間に一旦、第１溶媒での置換を導入することで、原料液Ａの溶媒から第２溶媒への置換にかかる時間を短縮できる。第１溶媒としては、原料液Ａの溶媒と第２溶媒との両方に対し高い相溶性を有するものが用いられる。
【0091】
溶媒置換部４は、例えばリボン状のゲルＣが浸漬される溶媒を貯留する貯留槽４１を有する。ゲルＣが貯留槽４１に貯留された溶媒の内部を通過すると、ゲルＣの内部に含まれる溶媒が、拡散の自然法則によって、原料液Ａの溶媒から、貯留槽４１に貯留された溶媒に置換される。
【0092】
貯留槽４１の内部には、ゲルＣを支持する支持ローラー４２が配置されてよい。支持ローラー４２は、１以上でよく、複数の場合にはゲルＣの通路に沿って間隔をおいて配置される。支持ローラー４２は、回転モータなどによって能動的に回転してもよいし、受動的に回転してもよい。
【0093】
ゲルＣの通路は、本実施形態では貯留槽４１の内部にＵ字状の折返し部を有しないが、Ｕ字状の折返し部を有してもよい。折返し部には支持ローラー４２が配置され、支持ローラー４２の外周に沿ってゲルＣが湾曲し、ゲルＣの移動方向が反転する。貯留槽４１の長さが同じ場合、貯留槽４１の内部でのゲルＣの滞留時間を長くできる。また、貯留槽４１の内部でのゲルＣの滞留時間が同じ場合、貯留槽４１の長さを短くでき、貯留槽４１を小型化できる。
【0094】
貯留槽４１からあふれ出た液体は、回収され、リサイクルされてもよい。貯留槽４１からあふれ出た液体は、原料液Ａの溶媒などを含むので、リサイクルされる前に、蒸留などの手段で精製されてよい。精製によって、原料液Ａの溶媒、触媒及び界面活性剤などを除去できる。
【0095】
溶媒置換部４は、リボン状のゲルＣに対し、上方からシャワー状の溶媒を供給する溶媒供給部４３を有してよい。上方からシャワー状の溶媒を供給するので、ゲルＣの浸漬深さを浅くできる。ゲルＣの通路の曲率半径が大きく、ゲルＣの曲げ応力が小さいので、ゲルＣが割れるのを抑制できる。
【0096】
溶媒置換部４が、溶媒供給部４３を有する場合、貯留槽４１を有しなくてもよい。貯留槽４１がなければ、ゲルＣの通路を直線にできる。ゲルＣの曲げ応力がゼロになるので、ゲルＣが割れるのをより抑制できる。
【0097】
なお、原料液Ａの溶媒が乾燥に適したものである場合、溶媒置換は不要であるので、製造装置１は溶媒置換部４を有しなくてよい。
【0098】
（中継部）
中継部５は、リボン状のゲルＣを溶媒置換部４から乾燥部６に搬送する。中継部５によってゲルＣを搬送する速度は、ゲルＣが貯留槽４１に貯留された溶媒の内部を通過するように設定され、ゲルＣが貯留槽４１の内部にて下に凸に撓むように設定される。
中継部５は、リボン状のゲルＣを溶媒置換部４から乾燥部６に搬送する。中継部５によってゲルＣを搬送する速度は、ゲルＣが貯留槽４１に貯留された溶媒の内部を通過するように設定され、ゲルＣが貯留槽４１の内部にて下に凸に撓むように設定される。
【0099】
中継部５は、例えば中継ローラー５１を含む。中継ローラー５１は、回転モータなどよって能動的に回転し、ゲルＣを下流側に送り出す。中継ローラー５１は、引張ローラー３１と同様に構成されるので、説明を省略する。
【0100】
（乾燥部）
乾燥部６は、ゲルＣの内部に含まれる溶媒を除去する。ゲルＣの乾燥方法としては、上記の通り、超臨界乾燥、凍結乾燥、又は常圧乾燥が用いられるが、本実施形態ではインライン化に適した常圧乾燥が用いられる。
乾燥部６は、ゲルＣの内部に含まれる溶媒を除去する。ゲルＣの乾燥方法としては、上記の通り、超臨界乾燥、凍結乾燥、又は常圧乾燥が用いられるが、本実施形態ではインライン化に適した常圧乾燥が用いられる。
【0101】
乾燥部６は、成形部２から連続的に取り出されたリボン状のゲルＣが通る通路を内部に形成し、ゲルＣの内部に含まれる溶媒を、常圧乾燥によって除去する。乾燥部６は、例えば、ゲルＣが通る通路を内部に形成する乾燥炉６１を有する。
【0102】
乾燥炉６１の内部には、ゲルＣを支持する支持ローラー６２が配置されてよい。支持ローラー６２は、１以上でよく、複数の場合にはゲルＣの通路に沿って間隔をおいて配置される。支持ローラー６２は、回転モータなどによって能動的に回転してもよいし、受動的に回転してもよい。
【0103】
ゲルＣの通路は、本実施形態では乾燥炉６１の内部にＵ字状の折返し部を有しないが、Ｕ字状の折返し部を有してもよい。折返し部には支持ローラー６２が配置され、支持ローラー６２の外周に沿ってゲルＣが湾曲し、ゲルＣの移動方向が反転する。乾燥炉６１の長さが同じ場合、乾燥炉６１の内部でのゲルＣの滞留時間を長くできる。また、乾燥炉６１の内部でのゲルＣの滞留時間が同じ場合、乾燥炉６１の長さを短くでき、乾燥炉６１を小型化できる。
【0104】
ゲルＣの乾燥は、溶媒の沸騰によってゲルの微細構造が破損するのを抑制すべく、溶媒の沸点以下の温度で実施される。但し、溶媒の除去効率を高めるべく、ゲルＣを沸点以下の温度で加熱してもよい。ゲルＣの乾燥温度は、例えば室温～１００℃である。
【0105】
乾燥部６は、ゲルＣを加熱する加熱器６３を有してよい。加熱器６３は、ゲルＣの通路の上下両側に配置され、ゲルＣの通路に沿って間隔をおいて複数配置されてよい。加熱器６３は、乾燥炉６１の内部に配置される。
【0106】
加熱器６３の加熱方式は、特に限定されないが、例えば、抵抗加熱式、及び赤外線加熱式などのなかから、設置場所に応じて適宜選択される。
【0107】
乾燥部６は、ゲルＣに対して風を送る不図示の送風機を有してもよい。ゲルＣに対して風を送ることで、ゲルＣの内部に含まれる溶媒の蒸発を促進できる。乾燥部６で蒸発させた溶媒は、回収され、廃棄又は必要に応じてリサイクルされる。
【0108】
乾燥部６で得られるゲルＣは、キセロゲルであり、多孔質なモノリスである。
【0109】
（巻取部）
巻取部７は、乾燥部６を通過したリボン状のゲルＣを、ロール状に巻き取る。巻取部７は巻取ローラー７１を有し、巻取ローラー７１は回転モータなどによって能動的に回転し、その外周にリボン状のゲルＣを巻き取る。巻取ローラー７１の外径は、ゲルＣの厚みＨＣと材質とに応じて適宜設定され、ゲルＣが割れないように設定される。
巻取部７は、乾燥部６を通過したリボン状のゲルＣを、ロール状に巻き取る。巻取部７は巻取ローラー７１を有し、巻取ローラー７１は回転モータなどによって能動的に回転し、その外周にリボン状のゲルＣを巻き取る。巻取ローラー７１の外径は、ゲルＣの厚みＨＣと材質とに応じて適宜設定され、ゲルＣが割れないように設定される。
【0110】
巻取ローラー７１の外周には巻取芯７２が取り外し可能に取り付けられ、巻取芯７２の外周にリボン状のゲルＣが巻き取られてよい。巻取芯７２を利用すれば、ロール状のゲルＣを型崩れせずに取り外すことができ、ハンドリング性が良い。
【0111】
巻取ローラー７１の外周には凹凸が設けられてもよい。凹凸によって、巻取芯７２（但し、巻取芯７２が無い場合にはゲルＣ）の滑りを抑制できる。同様に、巻取芯７２の外周には凹凸が設けられてもよい。凹凸によってゲルＣの滑りを抑制できる。
【0112】
巻取ローラー７１の材料は、特に限定されないが、例えば、金属又は樹脂である。樹脂は、軽量性に優れ、運搬性に優れている。巻取ローラー７１の外周には、滑り止めのゴムが貼り付けられてもよい。
【0113】
同様に、巻取芯７２の材料は、特に限定されないが、例えば、金属又は樹脂である。樹脂は、軽量性に優れ、運搬性に優れている。巻取芯７２の外周には、滑り止めのゴムが貼り付けられてもよい。
【0114】
（ゲルの製造方法）
図２は、一実施形態に係るゲルの製造方法を示すフローチャートである。図２に示すように、ゲルの製造方法は、成形（Ｓ１）と、溶媒置換（Ｓ２）と、乾燥（Ｓ３）と、巻取（Ｓ４）とを含む。成形部２が成形（Ｓ１）を実施し、溶媒置換部４が溶媒置換（Ｓ２）を実施し、乾燥部６が乾燥（Ｓ３）を実施し、巻取部７が巻取（Ｓ４）を実施する。
図２は、一実施形態に係るゲルの製造方法を示すフローチャートである。図２に示すように、ゲルの製造方法は、成形（Ｓ１）と、溶媒置換（Ｓ２）と、乾燥（Ｓ３）と、巻取（Ｓ４）とを含む。成形部２が成形（Ｓ１）を実施し、溶媒置換部４が溶媒置換（Ｓ２）を実施し、乾燥部６が乾燥（Ｓ３）を実施し、巻取部７が巻取（Ｓ４）を実施する。
【0115】
なお、ゲルの製造方法は図２に示す処理を全て含まなくてもよく、例えば原料液Ａの溶媒が乾燥（Ｓ３）に適したものである場合、溶媒置換（Ｓ２）が実施されなくてもよい。また、ゲルの製造方法は、図２に示す処理とは別の処理を含んでもよく、例えば巻取（Ｓ４）の代わりに、梱包を含んでもよい。梱包では、リボン状のゲルＣを切断し、切断したゲルを梱包容器内で積み重ねる。
【0116】
（収容部の詳細）
図３は、一実施形態に係る収容部を示す平面図である。図３に示すように、収容部２１は、例えば平面視長方形の容器であり、上流壁２１１と、下流壁２１２と、一対の側壁２１３、２１４と、底壁２１５（図１参照）とを有する。
図３は、一実施形態に係る収容部を示す平面図である。図３に示すように、収容部２１は、例えば平面視長方形の容器であり、上流壁２１１と、下流壁２１２と、一対の側壁２１３、２１４と、底壁２１５（図１参照）とを有する。
【0117】
収容部２１の長さＬ１、つまり、上流壁２１１から下流壁２１２までの長さＬ１は、特に限定されないが、滞留時間と生産性の観点から、例えば１ｍ～１００ｍである。収容部２１の長さＬ１が一定で、ゲルＣの厚みＨＣが同じ場合、原料液Ａのゲル化の進行が速いほど、原料液の供給速度とゲルＣの取出速度とが大きく設定されるので、単位時間当たりの生産量が向上する。
【0118】
上流壁２１１から下流壁２１２までの領域は、原料液Ａの流動方向に、例えば第１領域Ａ１と第２領域Ａ２と第３領域Ａ３とに区別できる。第１領域Ａ１と第２領域Ａ２と第３領域Ａ３とは、この順で、上流側から下流側に向けて並ぶ。
【0119】
第１領域Ａ１は、原料液Ａのゲル化が始まる領域であり、原料液Ａの一部で架橋が始まる領域である。原料液Ａは、第１領域Ａ１の上流壁２１１の近傍にて、液層Ｂの液面の上に供給され、下流壁２１２に向けて流動する。原料液Ａの一部で架橋が始まると、粘度が上昇する。第１領域Ａ１の下流端では、原料液Ａの粘度が、原料液Ａの厚みＨＡの制御に適した粘度まで上昇する。原料液Ａの粘度が所定の粘度に上がると、原料液Ａを引張応力によって引き伸ばすことができ、原料液Ａの厚みＨＡを制御できる。なお、原料液Ａの厚みＨＡの制御に適した粘度は、原料液Ａの種類に応じて、実験などで求められる。
【0120】
第２領域Ａ２は、原料液Ａのゲル化が進み、原料液Ａの全体で架橋が進み、高分子の三次元骨格構造が形成される領域である。原料液Ａの厚みＨＡの制御は、第２領域Ａ２において行われる。原料液Ａの厚みＨＡは、原料液Ａの供給速度とゲルＣの取出速度とのバランスによって制御される。第２領域Ａ２の下流端では、原料液Ａの粘性流動が失われ、原料液Ａの厚みＨＡと幅ＷＡとが定まる。なお、原料液Ａの幅ＷＡも、原料液Ａの厚みＨＡと同様に、原料液Ａの供給速度とゲルＣの取出速度とのバランスによって制御される。従って、原料液Ａの厚みＨＡの制御と、原料液Ａの幅ＷＡの制御とは、同じ制御である。
【0121】
第３領域Ａ３は、原料液Ａのゲル化がさらに進み、さらに微細な三次元骨格構造が形成される領域である。第３領域Ａ３は、ゲルＣの熟成が行われる領域である。例えば、ゲル原料が（１Ａ）シラン化合物と（１Ｂ）触媒とを含むものである場合、第３領域Ａ３は脱水縮合が完了する領域である。ゲルＣは、第３領域Ａ３の下流壁２１２の近傍にて液層Ｂの液面から持ち上げられ、収容部２１よりも下流側に取り出される。
【0122】
第１領域Ａ１と、第２領域Ａ２と、第３領域Ａ３とは、同じ温度でもよいし、異なる温度でもよいが、溶媒の沸騰を抑制すべく、溶媒の沸点よりも低い温度であってよい。溶媒の沸騰によって高分子の三次元骨格構造が破損するのを抑制できる。
【0123】
第３領域Ａ３は、第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２よりも高温であってもよい。原料液Ａの厚みＨＡと幅ＷＡとが定まるまではゲル化を緩やかに進め、その後に、ゲル化を急速に進めることができる。従って、収容部２１の長さＬ１を短縮可能である。
【0124】
第３領域Ａ３が第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２よりも高温である場合、その温度差は例えば１０℃～５０℃であり、好ましくは２０℃程度である。
【0125】
収容部２１の幅Ｗ１、つまり、一対の側壁２１３、２１４の幅Ｗ１は、特に限定されないが、例えば１ｃｍ～１０ｍである。
【0126】
図４は、図３のIV－IV線に沿った断面図であって、一対の誘導板の一例を示す断面図である。図４において、図３に示す同伴テープ１０の図示を省略する。収容部２１は、図３及び図４に示すように、一対の誘導板２１６、２１７を更に有する。誘導板２１６、２１７は、第１領域Ａ１に設置され、原料液Ａと液層Ｂとの界面よりも下方に突出し、且つ、原料液Ａよりも上方に突出する。原料液Ａは、液層Ｂの液面の上で、一対の誘導板２１６、２１７の間にて流動し、次いで、一対の側壁２１３、２１４の間にて流動する。
【0127】
一対の誘導板２１６、２１７の間では、原料液Ａの粘度が比較的低いので、原料液Ａの流れが誘導板２１６、２１７の表面から剥がれやすく、その表面付近にほとんど滞留しない。従って、誘導板２１６、２１７の表面にゲルの堆積が生じることはなく、原料液Ａの流れが詰まることはない。原料液Ａは、誘導板２１６、２１７に接しながら流れ、徐々に架橋し、徐々に粘度を増す。
【0128】
一対の誘導板２１６、２１７の下流端部の開口にて、原料液Ａの架橋度は１％～５０％である。架橋度は、架橋反応の進行度を表し、架橋反応の反応部位が全て架橋した場合の架橋度を１００％とする。架橋度は、例えば赤外吸収分光法で測定する。
【0129】
一対の誘導板２１６、２１７の下流端部の開口にて、原料液Ａの粘度は例えば１Ｐａ・ｓ～１０００Ｐａ・ｓである。一対の誘導板２１６、２１７から流れ出る原料液Ａの粘度が適当な範囲であるので、原料液Ａを引張応力によって引き伸ばすことができ、原料液Ａの厚みＨＡを制御できる。
【0130】
一対の誘導板２１６、２１７の下流端部の開口にて、原料液Ａの粘度が適切な粘度になるように、原料液Ａの流動方向における誘導板２１６、２１７の長さＬ２が設定される。一対の誘導板２１６、２１７の下流端部の開口は、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との境界に一致してよい。第２領域Ａ２では、原料液Ａの厚みＨＡの制御が行われる。
【0131】
一対の誘導板２１６、２１７の下流端部の開口にて、原料液Ａの厚みＨＡは平衡厚みＨＡ０よりも厚く、それゆえ原料液Ａの流れの幅方向両端は一対の誘導板２１６、２１７に接する。原料液Ａは、一対の誘導板２１６、２１７から抜け出た後、図３に示すように原料液Ａの流れの幅方向に広がるが、広がらなくてもよい。
【0132】
一対の側壁２１３、２１４の幅Ｗ１は、一対の誘導板２１６、２１７の下流端部の開口幅Ｗ２よりも幅広である。従って、一対の誘導板２１６、２１７から流れ出た、比較的粘度の高い原料液Ａが側壁２１３、２１４の表面に付着するのを抑制できる。側壁２１３、２１４の表面にゲルの堆積が生じることはなく、原料液Ａの流れが詰まることはない。
【0133】
Ｗ２は、例えばＷ１の１０％～９０％である。Ｗ２がＷ１の９０％以下であると、比較的粘度の高い原料液Ａが側壁２１３、２１４の表面に付着するのを抑制できる。また、Ｗ２がＷ１の１０％以上であると、原料液Ａの幅方向両側に無駄なスペースを確保得ずに済み、収容部２１の幅Ｗ１を狭めることができる。Ｗ２は、好ましくはＷ１の５０％～７０％である。
【0134】
一対の誘導板２１６、２１７は、原料液Ａの流動方向（Ｘ軸方向）に直交する幅方向（Ｙ軸方向）に移動可能なものであってもよい。一対の誘導板２１６、２１７の下流端部の開口幅Ｗ２を変更でき、最終的に得られるゲルＣの幅を変更できる。一対の誘導板２１６、２１７のうちの、両方が幅方向に移動可能であるが、片方のみが幅方向に移動可能であってもよい。
【0135】
一対の誘導板２１６、２１７は、幅方向への移動を易化すべく、図４に示すように、底壁２１５に連結されておらず、底壁２１５との間に隙間を形成してよい。なお、一対の誘導板２１６、２１７は、幅方向に移動しない場合、底壁２１５に連結されてもよい。
【0136】
一対の誘導板２１６、２１７は、原料液Ａの幅ＷＡを絞るものである。そこで、一対の誘導板２１６、２１７は、原料液Ａの幅ＷＡをより絞るべく、下流に向かうほど幅方向内側に傾斜してもよい。その傾斜角θは、例えば３０°～６０°である。傾斜角θが３０°以上であると、原料液Ａの幅ＷＡを効率的に絞ることができる。また、傾斜角θが６０°以下であると、原料液Ａの流れが停滞するのを抑制できる。
【0137】
一対の誘導板２１６、２１７は、その表面から原料液Ａの流れが剥がれやすいように、原料液Ａよりも低い表面張力を有してもよい。一対の誘導板２１６、２１７は、その表面張力を低下させるべく、フッ素系樹脂で形成されたものでもよいし、金属などの母材にフッ素系樹脂をコーティングしたものでもよい。
【0138】
（ガイド部、テープ供給部、テープ剥離部）
図５は、図３のV－V線に沿った断面図であって、同伴テープ及びガイド部の一例を示す断面図である。成形部２は、図３及び図５に示すように、同伴テープ１０とガイド部２６とを有する。同伴テープ１０は、液層Ｂの液面の上に形成される原料液Ａの流れの幅方向端部に接すると共に、原料液Ａの流れに同伴する。ガイド部２６は、例えば第２領域Ａ２及び第３領域Ａ３に亘って設置され、同伴テープ１０をガイドする。同伴テープ１０は、原料液Ａの流れに同伴するので、ゲルの堆積によって原料液Ａの流れを損なうことがない。従って、同伴テープ１０によって、原料液Ａの流れを安定化できる。
図５は、図３のV－V線に沿った断面図であって、同伴テープ及びガイド部の一例を示す断面図である。成形部２は、図３及び図５に示すように、同伴テープ１０とガイド部２６とを有する。同伴テープ１０は、液層Ｂの液面の上に形成される原料液Ａの流れの幅方向端部に接すると共に、原料液Ａの流れに同伴する。ガイド部２６は、例えば第２領域Ａ２及び第３領域Ａ３に亘って設置され、同伴テープ１０をガイドする。同伴テープ１０は、原料液Ａの流れに同伴するので、ゲルの堆積によって原料液Ａの流れを損なうことがない。従って、同伴テープ１０によって、原料液Ａの流れを安定化できる。
【0139】
同伴テープ１０とガイド部２６とは、原料液Ａの流れを幅方向に挟んで、一対設けられる。一対の同伴テープ１０は、原料液Ａの流れの幅方向両端部に接する。一対の同伴テープ１０の間隔は原料液Ａの幅ＷＡに等しく、幅ＷＡは一対の同伴テープ１０の間隔で決まるので、幅ＷＡを所望の値に調整できる。一対のガイド部２６は、図３に示すように、平面視にて、原料液Ａの流れの幅方向中心線を基準に線対称に設置される。
【0140】
液層Ｂの液面の上の少なくとも一部で、上流側から下流側に向かうほど、一対の同伴テープ１０の間隔が変更され、原料液Ａの幅ＷＡ及び厚さＨＡが変更される。例えば、液層Ｂの液面の上の少なくとも一部で、上流側から下流側に向かうほど、一対の同伴テープ１０の間隔が広くなり、幅ＷＡが広くなるので、厚さＨＡが薄くなる。幅ＷＡと厚さＨＡとの積はほぼ一定であるので、厚さＨＡは幅ＷＡに反比例する。
【0141】
なお、同伴テープ１０とガイド部２６とは、本実施形態では、原料液Ａの流れを幅方向に挟んで一対設けられるが、原料液の流れの幅方向片側にのみ設けられてもよい。この場合も、同伴テープ１０は、原料液Ａの流れに同伴するので、ゲルの堆積によって原料液Ａの流れを損なうことがない。従って、同伴テープ１０によって、原料液Ａの流れを安定化できる。
【0142】
ガイド部２６の少なくとも一部は、上流側から下流側に向うほど原料液Ａの幅ＷＡが徐々に広がるように湾曲してよい。原料液Ａの幅ＷＡが徐々に広がる領域は、例えば第２領域Ａ２である。原料液Ａの幅ＷＡを徐々に広げれば、原料液Ａの厚みＨＡを平衡厚みＨＡ０よりも薄くすることも可能である。
【0143】
【0144】
図６Ａに示すように、原料液Ａの流れの幅方向両端が自由端であり、且つ原料液Ａの流れがその流動方向（Ｘ軸方向）に引っ張られていない場合、厚みＨＡは平衡厚みＨＡ０になる。この時、幅方向内向きの力Ｆ１と、幅方向外向きの力Ｆ２とが釣り合う。
【0145】
幅方向内向きの力Ｆ１は、例えば原料液Ａの表面張力などによって生じ、原料液Ａの幅ＷＡを狭める。一方、幅方向外向きの力Ｆ２は、例えば重力などによって生じ、原料液Ａの幅ＷＡを広げる。
【0146】
幅方向外向きの力Ｆ２は、重力などによって生じるので、原料液Ａの厚みＨＡに依存する。厚みＨＡが厚いほど、幅方向外向きの力Ｆ２が大きい。
【0147】
図６Ａに示す状態から、外乱によって厚みＨＡが平衡厚みＨＡ０よりも大きくなると、幅方向外向きの力Ｆ２が幅方向内向きの力Ｆ１よりも大きくなるので、幅ＷＡが広がり、厚みＨＡが薄くなり平衡厚みＨＡ０に戻る。
【0148】
一方、図６Ａに示す状態から、外乱によって厚みＨＡが平衡厚みＨＡ０よりも小さくなると、幅方向外向きの力Ｆ２が幅方向内向きの力Ｆ１よりも小さくなるので、幅ＷＡが狭まり、厚みＨＡが厚くなり平衡厚みＨＡ０に戻る。
【0149】
従って、原料液Ａの流れの幅方向両端が自由端であり、且つ原料液Ａの流れがその流動方向に引っ張られていない場合、原料液Ａの厚みＨＡは平衡厚みＨＡ０になる。
【0150】
上記の通り、取出部３によって原料液Ａを流動方向に引き伸ばせば、厚みＨＡを平衡厚みＨＡ０よりも薄くすることも可能である。但し、取出部３によって生じる引張応力の作用方向は流動方向（Ｘ軸方向）であり、幅方向（Ｙ軸方向）とは垂直な方向であるので、幅方向内向きの力Ｆ１と幅方向外向きの力Ｆ２との釣り合いが崩れた状態のまま、原料液Ａをゲル化させることになる。
【0151】
図６Ｂに示すように、一対の同伴テープ１０が原料液Ａの流れの幅方向両端部に接すると、同伴テープ１０にて原料液Ａを吸着でき、その吸着力Ｆ３を利用して、厚みＨＡを平衡厚みＨＡ０よりも薄くできる。吸着力Ｆ３は、幅方向外向きに作用するので、幅方向内向きの力Ｆ１に対抗できる。幅方向内向きの力Ｆ１と、幅方向外向きの力Ｆ２、Ｆ３とが釣り合った状態で、原料液Ａをゲル化するので、原料液Ａの厚みＨＡを平衡厚みＨＡ０よりも確実に薄くできる。
【0152】
同伴テープ１０の表面張力が大きいほど、吸着力Ｆ３が大きく、原料液Ａの薄化が可能である。吸着力Ｆ３は同伴テープ１０の表面張力の他に原料液Ａの表面張力にも依存し、同伴テープ１０に対する原料液Ａの接触角が小さいほど、濡れ性が良いので、吸着力Ｆ３が大きくなる。上記接触角は、好ましくは９０°未満である。
【0153】
同伴テープ１０の材料は、例えば、金属又は樹脂であり、フレキシブル性の観点から好ましくは樹脂である。樹脂の中でも、ナイロン及びポリエステルは、表面張力が高いので、原料液Ａの薄化に好適である。但し、同伴テープ１０の材料は、原料液Ａの加熱温度に耐えられるものであれば、特に限定されない。
【0154】
第２領域Ａ２では、上記の通り、上流側から下流側に向かうほど、一対の同伴テープ１０の間隔が広くなり、原料液Ａの幅ＷＡが広くなるので、原料液Ａの厚さＨＡが薄くなる。なお、原料液Ａの厚さＨＡを変える場合には、第２領域Ａ２にて、一対の同伴テープ１０の間隔を変えればよく、上流側から下流側に向うほど、一対の同伴テープ１０の間隔が狭くなり、原料液Ａの幅ＷＡが狭くなり、原料液Ａの厚さＨＡが厚くなってもよい。原料液Ａの厚さＨＡを制御しない場合には、一対の同伴テープ１０の間隔を変えなくてもよい。第２領域Ａ２の下流端では、上記の通り、原料液Ａの幅ＷＡと厚さＨＡとが定まる。
【0155】
そこで、第３領域Ａ３では、上流端から下流端まで、一対の同伴テープ１０の間隔が一定であってよい。第３領域Ａ３にて一対の同伴テープ１０が原料液Ａの流れから離れるのを防止でき、取出部３までゲルＣが一対の同伴テープ１０に挟まれた状態を維持できる。
【0156】
図５に示すように、同伴テープ１０の厚みＨＴは原料液Ａの厚みＨＡよりも大きく、同伴テープ１０は原料液Ａの幅方向端部の厚み方向全体に亘って接する。従って、吸着力Ｆ３を最大限に高めることができる。
【0157】
一対の同伴テープ１０が原料液Ａに同伴する間、上記の通り、原料液Ａの厚みＨＡが徐々に小さくなってよい。この場合、原料液Ａの厚みＨＡの最大値よりも、同伴テープ１０の厚みＨＴが大きくてよい。
【0158】
同伴テープ１０は、原料液Ａと液層Ｂとの界面よりも下方に突出し、且つ原料液Ａよりも上方に突出する。これにより、原料液Ａが一対の同伴テープ１０の外側に回り込むのを防止できる。
【0159】
ガイド部２６は、そのガイド方向に対して直交する方向への同伴テープ１０の抜け止めを行う抜け止め部２６１を有する。抜け止め部２６１は、断面Ｃ字状に形成され、その内部に、同伴テープ１０の断面Ｔ字状の部分を収容する。
【0160】
なお、抜け止め部２６１の形状は、同伴テープ１０の形状に応じて適宜選択される。例えば、抜け止め部２６１は断面Ｔ字状に形成され、同伴テープ１０の断面Ｃ字状の部分に収容されてもよい。
【0161】
図７は、図５に示す同伴テープの変形例を示す図である。図７に示すように、同伴テープ１０は、原料液Ａと接触する面に、凹凸を有してもよい。その凹凸の形状は、図７では三角波状であるが、矩形波状又は正弦波状でもよく、特に限定されない。凹凸によって接触面積が増えるので、吸着力Ｆ３が大きくなり、原料液Ａの流れをより薄化できる。
【0162】
図３に示すように、ガイド部２６の下流端は、例えば、収容部２１よりも下流側に配置されてよい。原料液Ａのゲル化が完全に終了するまで、原料液Ａに同伴テープ１０を同伴できる。
【0163】
また、ガイド部２６の下流端は、例えば、取出部３よりも上流側に配置されてよい。ガイド部２６と取出部３との干渉を防止でき、例えばガイド部２６が一対の引張ローラー３１で挟み込まれるのを防止できる。
【0164】
【0165】
図８に示すように、同伴テープ１０の厚みＨＴはゲルＣの厚みＨＣよりも厚く、一対の引張ローラー３１は同伴テープ１０を挟んで下流側に送り出す。その結果、ゲルＣが押し潰されるのを防止できる。
【0166】
一対の引張ローラー３１は、同伴テープ１０を引っ張ることで、ゲルＣ及びゲルＣに続く原料液Ａをも引っ張る。原料液Ａは、同伴テープ１０に追従するように液層Ｂの液面の上で流動し、収容部２１の下流壁２１２の直前で液面から持ち上げられる。
【0167】
図３に示すように、製造装置１は、ガイド部２６の他に、テープ供給部１１と、テープ剥離部１２とを有する。製造装置１は、ガイド部２６とテープ供給部１１とテープ剥離部１２とを、それぞれ一対有する。
【0168】
テープ供給部１１は、ガイド部２６の上流端に向けて同伴テープ１０を送り出す。テープ供給部１１は供給ローラー１１１を有し、供給ローラー１１１は、回転することにより、その外周に予め巻き付けられた同伴テープ１０を送り出す。
【0169】
供給ローラー１１１の外周には、供給芯１１２が取り外し可能に取り付けられる。供給芯１１２を複数個用意すれば、一の供給芯１１２から同伴テープ１０を送り出す間に、別の供給芯１１２に同伴テープ１０を巻き付けることができる。従って、ロール状の同伴テープ１０を予め用意でき、待ち時間を短縮できる。また、同伴テープ１０を供給芯１１２に巻き付けた状態で搬送でき、搬送時の型崩れを防止できる。
【0170】
供給ローラー１１１の外周には、凹凸が設けられてもよい。その凹凸によって、供給芯１１２（但し、供給芯１１２が無い場合には同伴テープ１０）の滑りを抑制できる。同様に、供給芯１１２の外周には凹凸が設けられてもよい。その凹凸によって同伴テープ１０の滑りを抑制できる。
【0171】
供給ローラー１１１の材料は、特に限定されないが、例えば、金属又は樹脂である。樹脂は、軽量性に優れ、運搬性に優れている。供給ローラー１１１の外周には、滑り止めのゴムが貼り付けられてもよい。
【0172】
同様に、供給芯１１２の材料は、特に限定されないが、例えば、金属又は樹脂である。樹脂は、軽量性に優れ、運搬性に優れている。供給芯１１２の外周には、滑り止めのゴムが貼り付けられてもよい。
【0173】
テープ剥離部１２は、ガイド部２６の下流端よりも下流にて、同伴テープ１０をゲルＣから剥離する。ゲルＣから剥離した同伴テープ１０は、再利用可能である。なお、同伴テープ１０は、ゲルＣから剥離されることなく、ゲルＣと共に巻取部７に送られ、ゲルＣと共にロール状に巻き取られてもよい。
【0174】
テープ剥離部１２は、同伴テープ１０がゲルＣから剥離するように巻き付く剥離ローラー１２１と、剥離ローラー１２１から同伴テープ１０を回収する回収ローラー１２２とを有する。同伴テープ１０は、剥離ローラー１２１の外周に沿って湾曲し、移動方向を転換する。剥離ローラー１２１は、回転することにより、その外周に沿って同伴テープ１０の移動方向を転換する方向転換ローラーである。一方、回収ローラー１２２は、回転することにより、その外周に同伴テープ１０を巻き取る。
【0175】
回収ローラー１２２の外周には回収芯１２３が取り外し可能に取り付けられ、回収芯１２３の外周に同伴テープ１０が巻き取られてよい。回収芯１２３を利用すれば、ロール状の同伴テープ１０を型崩れせずに取り外すことができ、ハンドリング性が良い。
【0176】
回収ローラー１２２の外周には凹凸が設けられてもよい。凹凸によって、回収芯１２３（但し、回収芯１２３が無い場合には同伴テープ１０）の滑りを抑制できる。同様に、回収芯１２３の外周には凹凸が設けられてもよい。凹凸によって同伴テープ１０の滑りを抑制できる。
【0177】
回収ローラー１２２の材料は、特に限定されないが、例えば、金属又は樹脂である。樹脂は、軽量性に優れ、運搬性に優れている。回収ローラー１２２の外周には、滑り止めのゴムが貼り付けられてもよい。
【0178】
同様に、回収芯１２３の材料は、特に限定されないが、例えば、金属又は樹脂である。樹脂は、軽量性に優れ、運搬性に優れている。回収芯１２３の外周には、滑り止めのゴムが貼り付けられてもよい。
【0179】
回収芯１２３は、ロール状の同伴テープ１０を巻き取った後、回収ローラー１２２から取り外され、次いで、供給芯１１２として供給ローラー１１１に取り付けられてもよい。同様に、供給芯１１２は、ロール状の同伴テープ１０を送り出した後、供給ローラー１１１から取り外され、次いで、回収芯１２３として回収ローラー１２２に取り付けられてもよい。
【0180】
回収ローラー１２２は、回転モータによって能動的に回転する。剥離ローラー１２１は、能動的に回転してもよいが、本実施形態では受動的に回転する。また、供給ローラー１１１も、能動的に回転してもよいが、本実施形態では受動的に回転する。
【0181】
図９は、図３に示すテープ供給部及びテープ剥離部の変形例を示す平面図である。本変形例では、同伴テープ１０は、無端ベルトであって、供給ローラー１１１と、剥離ローラー１２１と、回収ローラー１２２とに掛け回される。本変形例では、剥離ローラー１２１だけではなく、供給ローラー１１１及び回収ローラー１２２も、方向転換ローラーである。なお、方向転換ローラーの数は２つ以上であればよく、例えば同伴テープ１０は図９に示す剥離ローラー１２１と供給ローラー１１１とのみに掛け回されてもよい。複数の方向転換ローラーのうちの少なくとも１つ（例えば剥離ローラー１２１）は、回転モータによって能動的に回転する。複数の方向転換ローラーの全てが能動的に回転してもよいが、方向転換ローラーのうちの一部は受動的に回転してもよい。
【0182】
同伴テープ１０は、テープ剥離部１２とテープ供給部１１との間で循環され、リボン状のゲルＣから剥離した後、原料液Ａの流れ方向上流側にて原料液Ａの流れの幅方向端部に再び接するように循環される。ロール状の同伴テープ１０を供給ローラー１１１に取り付けたり、ロール状の同伴テープ１０を回収ローラー１２２から取り外したりする手間を省略できる。また、図３に示す供給芯１１２及び回収芯１２３が不要である。
【0183】
同伴テープ１０は、単層構造でもよいし、複数層構造でもよい。同伴テープ１０が複数層構造であれば、ゲルＣの損傷を防止でき、且つ、同伴テープ１０の耐久性を向上できる。例えば、ゲルＣと接触する層は、ゲルＣの損傷を防止すべく、例えば柔軟で滑らかで継ぎ目のない樹脂フィルムであってよい。また、各種のローラーと接触する層は、同伴テープ１０の耐久性を向上すべく、ベルトコンベアなどで通常用いられるゴムベルト又は樹脂ベルトなどであってよい。
【0184】
（支持シート）
図１０は、変形例に係る製造装置を示す断面図である。以下、上記実施形態の製造装置１と、本変形例の製造装置１との相違点について主に説明する。本変形例の製造装置１は、成形部２と、取出部３と、溶媒置換部４と、中継部５と、乾燥部６と、巻取部７との他に、更に送出部８を有する。
図１０は、変形例に係る製造装置を示す断面図である。以下、上記実施形態の製造装置１と、本変形例の製造装置１との相違点について主に説明する。本変形例の製造装置１は、成形部２と、取出部３と、溶媒置換部４と、中継部５と、乾燥部６と、巻取部７との他に、更に送出部８を有する。
【0185】
送出部８は、収容部２１から連続的に取り出されたリボン状のゲルＣと、リボン状のゲルＣを下方から支持する支持シート１００との合流地点に向けて、支持シート１００を送り出す。支持シート１００は、ゲルＣと合流した後、ゲルＣと共に連続的に搬送される。支持シート１００は、ゲルＣの搬送中にゲルＣを下方から支持するので、ゲルＣの自重による意図しない変形を抑制でき、ゲルＣが割れるのを抑制できる。
【0186】
支持シート１００は、できるだけ長くゲルＣを保護できるように、できるだけ上流側でゲルＣと合流するのが好ましく、収容部２１と溶媒置換部４との間にてゲルＣと合流してよい。例えば、支持シート１００は、ゲルＣよりも下側の引張ローラー３１の外周に沿って湾曲し、続いて、ゲルＣと合流した後、引張ローラー３１から下流側に送り出される。合流地点よりも上流側にて、ゲルＣと支持シート１００との距離が徐々に縮まるので、空気を追い出すことができ、気泡の噛み込みを抑制できる。
【0187】
支持シート１００の幅はゲルＣの幅よりも広く、支持シート１００と同伴テープ１０とが積層され、その積層体を一対の引張ローラー３１が挟んで送り出す。その後、同伴テープ１０がゲルＣから剥離されると、ゲルＣが支持シート１００によって支持される。支持シート１００の幅は上記の通りゲルＣの幅よりも広いので、支持シート１００によってゲルＣの幅方向全体を支持できる。
【0188】
支持シート１００は、できるだけ長くゲルＣを保護できるように、ゲルＣと共に巻取部７に送られ、ゲルＣと共にロール状に巻き取られてよい。巻取ローラー７１の外周にはゲルＣと支持シート１００とが交互に積層されるので、ゲルＣ同士の密着を防止できる。
【0189】
支持シート１００は、ゲルＣの溶媒や溶媒置換の溶媒で変質や膨潤せず、ゲルＣの乾燥温度に耐え、乾燥時のゲルＣの収縮及び膨張を妨げないようにゲルＣに対して滑り易いものであれば特に限定されないが、例えば樹脂シートであってよい。一般的に、ゲルＣは、乾燥時に、一旦収縮し、その後膨張する。
【0190】
支持シート１００は、緻密であってもよいが、多孔質であることが好ましい。乾燥時に溶媒が上下両側に蒸発できるので、上下両側から均等に乾燥を進めることができる。また、上下両側から均等に溶媒置換を進めることもできる。多孔質な支持シート１００として、例えばポリエチレンテレフタレートの多孔質フィルムが用いられる。
【0191】
支持シート１００は、ゲルＣと接触する。ゲルＣは、固化済みであるので、支持シート１００の表面が荒れていても、その表面形状がゲルＣに転写されることはない。
【0192】
支持シート１００の厚みは、例えば０．０１ｍｍ～１ｍｍである。
【0193】
送出部８は送出ローラー８１を有し、送出ローラー８１は引張ローラー３１によって引っ張られる支持シート１００の移動に伴って回転し、外周に巻き付けられた支持シート１００を繰り出す。
【0194】
送出ローラー８１の外周には、送出芯８２が取り外し可能に取り付けられてよい。送出芯８２を複数個用意すれば、一の送出芯８２から支持シート１００を繰り出す間に、別の送出芯８２に支持シート１００を巻き付けることができる。従って、ロール状の支持シート１００を予め用意でき、待ち時間を短縮できる。また、支持シート１００を送出芯８２に巻き付けた状態で搬送でき、搬送時の型崩れを防止できる。
【0195】
送出ローラー８１の外周には凹凸が設けられてもよい。その凹凸によって、送出芯８２（但し、送出芯８２が無い場合には支持シート１００）の滑りを抑制できる。同様に、送出芯８２の外周には凹凸が設けられてもよい。その凹凸によって支持シート１００の滑りを抑制できる。
【0196】
送出ローラー８１の材料は、特に限定されないが、例えば、金属又は樹脂である。樹脂は、軽量性に優れ、運搬性に優れている。送出ローラー８１の外周には、滑り止めのゴムが貼り付けられてもよい。
【0197】
同様に、送出芯８２の材料は、特に限定されないが、例えば、金属又は樹脂である。樹脂は、軽量性に優れ、運搬性に優れている。送出芯８２の外周には、滑り止めのゴムが貼り付けられてもよい。
【0198】
なお、支持シート１００は、本変形例では収容部２１と溶媒置換部４との間にてゲルＣと合流するが、溶媒置換部４と乾燥部６との間にてゲルＣと合流してもよい。例えば、支持シート１００は、ゲルＣよりも下側の中継ローラー５１の外周に沿って湾曲し、続いて、ゲルＣと合流した後、中継ローラー５１から下流側に送り出されてもよい。合流地点よりも上流側にて、ゲルＣと支持シート１００との距離が徐々に縮まるので、空気を追い出すことができ、気泡の噛み込みを抑制できる。このように同伴テープ１０がゲルＣから剥離された後に、支持シート１００がゲルＣと合流する場合、支持シート１００の幅はゲルＣの幅よりも狭くてもよいが、ゲルＣの幅以上であってよい。支持シート１００の幅がゲルＣの幅以上であれば、支持シート１００によってゲルＣの幅方向全体を支持できる。
【0199】
なお、送出部８は、本変形例では一対の誘導板２１６、２１７と組み合わせて用いられるが、組み合わせて用いられなくてもよい。支持シート１００がゲルＣの搬送中にゲルＣを下方から支持すれば、ゲルＣの自重による意図しない変形を抑制でき、ゲルＣが割れるのを抑制できる。
【0200】
（回収部及び循環部）
ところで、原料液Ａが液層Ｂの液面の上でゲル化する過程で、ゲルＣが硬化収縮し、ゲルＣの内部から溶媒が押し出されることがある。溶媒そのものは蒸発しやすいが、溶媒に溶けている触媒又は界面活性剤が溶媒の蒸発を抑えてしまう。その結果、ゲルＣの内部から押し出された溶媒は、ゲルＣを液層Ｂの液面の上から取り出した後も、その液面の上に溜まり、原料液Ａのゲル化又は成形を阻害し得る。
ところで、原料液Ａが液層Ｂの液面の上でゲル化する過程で、ゲルＣが硬化収縮し、ゲルＣの内部から溶媒が押し出されることがある。溶媒そのものは蒸発しやすいが、溶媒に溶けている触媒又は界面活性剤が溶媒の蒸発を抑えてしまう。その結果、ゲルＣの内部から押し出された溶媒は、ゲルＣを液層Ｂの液面の上から取り出した後も、その液面の上に溜まり、原料液Ａのゲル化又は成形を阻害し得る。
【0201】
図１１は、図１及び図１０に示す収容部に隣接される回収部の一例を示す断面図である。図１１に示すように、成形部２は、収容部２１からあふれ出る液体を回収する回収部２８を有する。回収部２８は収容部２１の下流壁２１２に隣接され、下流壁２１２の高さは、液層Ｂの高さと同程度に設定される。ゲルＣの内部から押し出された溶媒Ａ´は、収容部２１の下流壁２１２の上端を乗りこえ、回収部２８に流れ落ち、液層Ｂの液面の上から除去される。従って、原料液Ａのゲル化及び成形を安定して実施できる。
【0202】
また、上記の通り、図１１に示す下流壁２１２の高さは、液層Ｂの高さと同程度に設定される。従って、液層Ｂの液面の上からゲルＣを取り出す時に、ゲルＣをほとんど持ち上げずに済み、ゲルＣが割れるのを抑制することもできる。
【0203】
ところで、回収部２８に回収される液体には、原料液Ａの溶媒Ａ´の他に、液層Ｂの液体Ｂ´も含まれうる。そこで、回収部２８は、液体Ｂ´をリサイクルすべく、液体Ｂ´と溶媒Ａ´とを分離する。液体Ｂ´は、溶媒Ａ´よりも高い密度を有するので、重力によって回収部２８の下部に溜まる。
【0204】
成形部２は、回収部２８の内部で分離された液体Ｂ´を、収容部２１に戻す循環部２９を更に有してよい。液体Ｂ´をリサイクルでき、廃液の量を低減できる。循環部２９は、回収部２８から延びる送液ライン２９１と、送液ライン２９１の途中に設けられる送液ポンプ２９２と、送液ライン２９１の先端に設けられるノズル２９３とを有する。
【0205】
送液ポンプ２９２は、送液ライン２９１に沿って、回収部２８から収容部２１に向けて液体Ｂ´を送液する。送液ライン２９１の途中には、パーティクルなどを除去するフィルターが設けられてもよい。
【0206】
ノズル２９３は、例えば液層Ｂの液面のうち、原料液Ａから露出する露出面に、液層Ｂの液体Ｂ´吐出する。その吐出位置は、図１１では原料液供給部２２よりも上流側であるが、原料液供給部２２よりも下流側であってもよく、例えば、原料液Ａの流れの幅方向外側であってもよい。なお、ノズル２９３は、図１１では液層Ｂの上方に配置されるが、液層Ｂの内部に配置されてもよい。
【0207】
成形部２は、回収部２８に溜まる溶媒Ａ´を排出する排液ライン２９４と、排液ライン２９４の途中に設けられる開閉バルブ２９５とを有する。開閉バルブ２９５が開放されると、回収部２８から溶媒Ａ´が排出される。その排出は、定期的に行われてよい。
【0208】
なお、ゲルＣの硬化収縮の大きさはゲルＣの種類毎に異なるので、ゲルＣの内部から押し出される溶媒の量もゲルＣの種類毎に異なる。従って、回収部２８及び循環部２９は、不要な場合もあり、ゲルＣの種類に応じて設置されればよい。
【0209】
以上、本開示に係るゲルの製造方法、及びゲルの製造装置について説明したが、本開示は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。
【符号の説明】
【0210】
１ 製造装置
１２ テープ剥離部
２ 成形部
２１ 収容部
２２ 原料液供給部
２６ ガイド部
３ 取出部
４ 溶媒置換部
６ 乾燥部
７ 巻取部
８ 送出部
Ａ 原料液
Ｂ 液層
Ｃ ゲル
１０ 同伴テープ
１２ テープ剥離部
２ 成形部
２１ 収容部
２２ 原料液供給部
２６ ガイド部
３ 取出部
４ 溶媒置換部
６ 乾燥部
７ 巻取部
８ 送出部
Ａ 原料液
Ｂ 液層
Ｃ ゲル
１０ 同伴テープ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】