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公開番号2025104543
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023222422
出願日2023-12-28
発明の名称金属アルコキシドを含むゾルゲル膜の探索方法、コンピュータ、及びプログラム
出願人日本板硝子株式会社
代理人弁理士法人R&C
主分類G16C 20/10 20190101AFI20250703BHJP(特定の用途分野に特に適合した情報通信技術)
要約【課題】金属アルコキシドを含むコーティング膜であるゾルゲル膜の探索方法、コンピュータ、及びプログラムを提供する。
【解決手段】コンピュータが実行する、金属アルコキシドを含むゾルゲル膜の探索方法は、ゾルゲル膜に係る実績データを用いて、複数の目的変数に各々対応した複数の予測モデルを生成するステップと、複数の予測モデルを用いた逆解析により、所望の物性バランスを有するゾルゲル膜を探索するステップと、を含み、実績データは、金属アルコキシドの種類や比率、及びゾルゲル膜の合成情報を少なくとも含み、目的変数は、光学的性質、機械的性質、表面的性質、及び化学的性質のうち少なくとも1つを表す数値を含む。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
コンピュータが実行する、金属アルコキシドを含むゾルゲル膜の探索方法であって、
ゾルゲル膜に係る実績データを用いて、複数の目的変数に各々対応した複数の予測モデルを生成するステップと、
前記複数の予測モデルを用いた逆解析により、所望の物性バランスを有するゾルゲル膜を探索するステップと、を含み、
前記実績データは、前記金属アルコキシドの種類や比率、及び前記ゾルゲル膜の合成情報を少なくとも含み、
前記目的変数は、光学的性質、機械的性質、表面的性質、及び化学的性質のうち少なくとも１つを表す数値を含むゾルゲル膜の探索方法。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
前記光学的性質を表す数値は透過率ゲイン、前記機械的性質を表す数値は耐摩耗性に係る数値、前記表面的性質を表す数値は接触角、前記化学的性質を表す数値は耐薬品性又は耐水性に係る数値である請求項１に記載のゾルゲル膜の探索方法。
【請求項３】
前記金属アルコキシドは、シラン化合物である請求項１に記載のゾルゲル膜の探索方法。
【請求項４】
前記シラン化合物は、シリコンアルコキシド又は有機基で修飾されたシリコンアルコキシドの少なくとも１つである請求項３に記載のゾルゲル膜の探索方法。
【請求項５】
前記複数の予測モデルを生成するステップにおいて、
前記実績データに基づき特徴量を算出し、当該特徴量を前記複数の予測モデルの説明変数として用いる請求項１に記載のゾルゲル膜の探索方法。
【請求項６】
前記ゾルゲル膜は更に無機酸化物の微粒子を含み、
前記実績データは、前記微粒子の径と比率とを更に含む請求項１に記載のゾルゲル膜の探索方法。
【請求項７】
前記無機酸化物はＳｉＯ
２
である請求項６に記載のゾルゲル膜の探索方法。
【請求項８】
前記特徴量は、分子記述子を含む請求項５に記載のゾルゲル膜の探索方法。
【請求項９】
前記分子記述子は、以下の（１）（２）（３）（４）の何れかである請求項８に記載のゾルゲル膜の探索方法。
（１）Ｓｉ原子に結合している特定の有機基及び特定のアルコキシド基を含む構造の量
（２）前記シリコンアルコキシド又は前記有機基で修飾されたシリコンアルコキシドにおいてＳｉ以外の特定の元素の数が特定の数以上である分子の割合
（３）３官能以上の分子の割合
（４）分子中における有機環の数
【請求項１０】
前記分子記述子は、Ｓｉ原子に結合しているメチル基及びエトキシ基を含む構造の量である請求項９に記載のゾルゲル膜の探索方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属アルコキシドを含むゾルゲル膜の探索方法、コンピュータ、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
ゾルゲル法は液相法でガラスやセラミックス等を合成する手法であり、固相法よりも比較的低温でコーティング膜やバルク体、ファイバー、ゲルのような様々な形状の材料を形成することができる。また、低温合成法という特徴から有機成分との複合化も可能であり、機能性に富んだ有機－無機ハイブリッド材料を作成することができる。
【０００３】
ところで、ガラスにあっては、その組成や材料特性をデータベース化した情報データベース（ＩＮＴＥＲＧＬＡＤ）が知られている（例えば、非特許文献１参照）。ＩＮＴＥＲＧＬＡＤにはガラスの特性や構造データが収録されており、ユーザの指定した特性を有するガラスの構成成分や、ユーザの指定した組成を有するガラスの特性を検索可能である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
丸山勉，ＮＥＷＧＬＡＳＳ２８（３），ｐ８７－８９（２０１３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ゾルゲル法により得られるガラスやセラミックスは、金属アルコキシド等の原料や処理温度等の合成条件と材料特性とが紐づいている。一方で、非特許文献１に係る情報データベースにはゾルゲル法に係る合成条件は収録されていない。また、例えばテトラエトキシシラン等一部ゾルゲル膜形成の成分が収録されているものの、ゾルゲル膜の特性は構成成分の比率といったマクロな状態のみならず、むしろ構成する分子のミクロな構成に依存する。このため、当該データベースを用いてゾルゲル法に係る合成条件をもとに材料特性を検索することはできなかった。同様に、材料特性をもとにゾルゲル法の合成条件を検索することはできなかった。
【０００６】
また、ゾルゲル法により得られるガラスやセラミックスの材料特性は合成条件によって大きく変化することや、その合成には長時間を要することから、合成条件の最適化には多大な労力が必要であった。従って、過去の知見や経験を活用して試行錯誤により新材料の発見や新製品の開発を行うことには限界があった。
【０００７】
そこで、金属アルコキシドを含むコーティング膜であるゾルゲル膜の探索方法、コンピュータ、及びプログラムが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るゾルゲル膜の探索方法の特徴構成は、コンピュータが実行する、金属アルコキシドを含むゾルゲル膜の探索方法であって、ゾルゲル膜に係る実績データを用いて、複数の目的変数に各々対応した複数の予測モデルを生成するステップと、前記複数の予測モデルを用いた逆解析により、所望の物性バランスを有するゾルゲル膜を探索するステップと、を含み、前記実績データは、前記金属アルコキシドの種類や比率、及び前記ゾルゲル膜の合成情報を少なくとも含み、前記目的変数は、光学的性質、機械的性質、表面的性質、及び化学的性質のうち少なくとも１つを表す数値を含む点にある。
【０００９】
本発明に係るコンピュータの特徴構成は、制御部を備え、金属アルコキシドを含むゾルゲル膜の探索をするコンピュータであって、前記制御部は、ゾルゲル膜に係る実績データを用いて複数の目的変数に各々対応した複数の予測モデルを生成し、前記複数の予測モデルを用いた逆解析により、所望の物性バランスを有するゾルゲル膜を探索し、前記実績データは、前記金属アルコキシドの種類や比率、及び前記ゾルゲル膜の合成情報を少なくとも含み、前記目的変数は、光学的性質、機械的性質、表面的性質、及び化学的性質のうち少なくとも１つを表す数値を含んでいる点にある。
【００１０】
本発明に係るプログラムの特徴構成は、コンピュータに、金属アルコキシドを含むゾルゲル膜に係る実績データを用いて、複数の目的変数に各々対応した複数の予測モデルを生成することと、前記複数の予測モデルを用いた逆解析により、所望の物性バランスを有するゾルゲル膜を探索することと、を実行させ、前記実績データは、前記金属アルコキシドの種類や比率、及び前記ゾルゲル膜の合成情報を少なくとも含み、前記目的変数は、光学的性質、機械的性質、表面的性質、及び化学的性質のうち少なくとも１つを表す数値を含むゾルゲル膜を探索する点にある。
（【００１１】以降は省略されています）

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