非干燥性高分子水凝胶制造技术

本发明专利技术提供在大气条件下不干燥，且具有优异的机械性质的非干燥性高分子水凝胶及其制造方法。发现通过使用在高分子网络所包含的水介质中包含潮解性物质而使得水凝胶所显示的水蒸气压为大气的水蒸气分压以下的高分子水凝胶，特别是通过使潮解性物质以高浓度包含在具有由特定组成的水溶性的自由基聚合性有机单体的聚合物和经层状剥离的水溶胀性粘土矿物形成的网络结构的高分子水凝胶中，可解决上述问题，可获得显示大气中的非干燥性以及优异的机械性质(例如，优异的拉伸物性、压缩物性、表面粘合性)的非干燥性高分子水凝胶。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供在大气条件下不干燥，且具有优异的机械性质的非干燥性高分子水凝胶及其制造方法。发现通过使用在高分子网络所包含的水介质中包含潮解性物质而使得水凝胶所显示的水蒸气压为大气的水蒸气分压以下的高分子水凝胶，特别是通过使潮解性物质以高浓度包含在具有由特定组成的水溶性的自由基聚合性有机单体的聚合物和经层状剥离的水溶胀性粘土矿物形成的网络结构的高分子水凝胶中，可解决上述问题，可获得显示大气中的非干燥性以及优异的机械性质(例如，优异的拉伸物性、压缩物性、表面粘合性)的非干燥性高分子水凝胶。【专利说明】非干燥性高分子水凝胶
本专利技术涉及大气中的非干燥性、机械性优异的非干燥性高分子水凝胶。
技术介绍
高分子凝胶是在有机高分子的三维网络内包含大量的水、有机溶剂作为介质而溶胀的软材料，在医疗、食品、土木、运动相关等领域得到广泛应用。尤其，以水作为介质的高分子凝胶被称为高分子水凝胶。近年来，在使经层状剥离的粘土矿物作为有机高分子的超多官能交联剂发挥作用而获得的三维网络内含有水介质的纳米复合(nanocomposite)型水凝胶(以下，称为“NC凝胶”)作为具有较高的水溶胀性和优异的力学特性的高分子水凝胶而受到关注(专利文献I)。但是，通常以水作为介质的高分子水凝胶会有在大气中变得干燥之类的问题。例如，已知该NC凝胶的情况也一样，将NC凝胶在室温？大气中放置时，水分缓慢蒸发而逐渐干燥。为了改良因该大气中放置而产生的干燥，迄今为止提出了一些方法。例如，专利文献2中报告了:通过使用甘油、1，3-丁二醇等低挥发性介质来代替水而得到保持了柔软性且不干燥的高分子凝胶。另外，专利文献3中报告了:将高分子水凝胶的表面用非透水性材料覆盖。然而，在前者的情况下，虽然可以使一些水分与低挥发性介质共存，但主要的介质是与水不同的低挥发性介质，并非以水为主要介质的高分子水凝胶。另外，为后者时，水凝胶周围完全被不同种材料覆盖，因此其表面不会保持作为水凝胶的亲水性，另外水分也不会通过表面进出等，缺乏高分子水凝胶原有的性质。可以认为，如果能够得到保持大部分水介质，且具有在通常的大气条件下不干燥的非干燥性的高分子水凝胶材料、以及兼具该非干燥性和优异的 机械性(例如，优异的拉伸物性、压缩物性、表面粘合性等)的高分子水凝胶材料，则能够有效地用于可以在大气中使用的多种用途，正在期待其开发。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特许第04759165号专利文献2:日本特开2006-28446号专利文献3:日本特开2007-125762号
技术实现思路
_9] 专利技术要解决的问题本专利技术所要解決的问题在于提供在大气条件下不干燥，且具有优异的机械性的非干燥性高分子水凝胶及其制造方法。用于解决问题的方案本专利技术人等为了解决上述问题进行了深入研究，结果发现，通过以高浓度含有潮解性物质，可得到在大气条件下显示非干燥性的高分子水凝胶，另外，通过使潮解性物质以高浓度包含在具有由特定组成的水溶性的自由基聚合性有机单体的聚合物和经层状剥离的水溶胀性粘土矿物形成的网络的高分子水凝胶中，可得到显示在大气中的非干燥性以及优异的机械性(例如，优异的拉伸物性、压缩物性、表面粘合/滑动性)的非干燥性高分子水凝胶，从而完成了本专利技术。gp，本专利技术包括以下各项。1.一种非干燥性高分子水凝胶，其包含潮解性物质而使得高分子水凝胶所显示的水蒸气压为大气的水蒸气分压以下；2.根据1.所述的非干燥性高分子水凝胶，其中，前述潮解性物质为选自金属氯化物、金属硝酸化物、金属亚硝酸化物、金属氢氧化物、以及有机盐的I种或多种的混合物；3.根据2.所述的非干燥性高分子水凝胶，其中，构成前述金属氯化物、金属硝酸化物、金属亚硝酸化物、或金属氢氧化物的金属为选自由锂、钠、钾、镁、钙、铁、和钴组成的组中的任一种；4.根据2.或3.所述的非干燥性高分子水凝胶，其特征在于，前述潮解性物质在吸收了水分的情况下显示中性；5.根据1.~4.中的任一项所述的非干燥性高分子水凝胶，其中，前述高分子水凝胶具有由水溶性的自由基聚合性有机单体的聚合物与经层状剥离的水溶胀性粘土矿物形成的网络结构；6.根据1.~5.中的任一项所述的非干燥性高分子水凝胶，其特征在于，前述高分子水凝胶在其表面具有凹凸图案；7.根据5.或6.所述的非干燥性高分子水凝胶，其中，前述水溶性的自由基聚合性有机单体为具有酰胺基的I种或2种以上单体的混合物，单体与水溶胀性粘土矿物的质量比(W粘土 /W单体)(W单体为水溶性的自由基聚合性有机单体的质量、W粘土为水溶胀性粘土矿物的质量)为0.03~1.5 ;8.根据1.~7.中的任一项所述的非干燥性高分子水凝胶，其中，前述潮解性物质在水凝胶中的含量为2摩尔/I升H2O以上；9.一种1.~8.中的任一项所述的非干燥性高分子水凝胶的制造方法，其特征在于，将高分子水凝胶或高分子水凝胶干燥物在5~95°C下浸溃到包含前述潮解性物质的水溶液中，从而将潮解性物质导入高分子水凝胶中。专利技术的效果本专利技术的非干燥性高分子水凝胶即使在大气中放置也保持大量的水分，显示作为非干燥性水凝胶的特征。此处，水凝胶的含水率详细而言具有根据大气中的湿度、温度而变化的特征。进而，本专利技术的非干燥性高分子水凝胶具有该非干燥性，并且兼具优异的拉伸物性(高强度、高伸长性)、压缩物性(高强度、高压缩性)、柔软性、表面粘合性或表面滑动性等机械性质，而且能够具有透明性、可形成各种形状、可形成各种表面异型形状(两面或单面)、环境水分响应性等特征。【具体实施方式】本专利技术中的非干燥性高分子水凝胶在高分子网络所包含的水介质中包含潮解性物质而使得水凝胶所显示的水蒸气压为大气的水蒸气以下，这是必要的。此处，“水凝胶所显示的水蒸气压为大气的水蒸气以下”是指水凝胶所显示的水蒸气压与大气的水蒸气相等，或者为其以下。本专利技术中的非干燥性高分子水凝胶的网络是亲水性高分子链通过交联点键合得到的三维网状链，作为交联点，除了基于通过使用有机交联剂、照射放射线而形成的共价键的化学交联点之外，也可以使用由通过离子键、氢键、配位键、联锁、微晶、螺旋结构(helix)、拓扑环等形成的交联点构成的网络，进而也可以使用由相互侵入型的两种网络形成的网络。这些中，作为最有效的交联点，可列举出使用经层状剥离的水溶胀性粘土矿物作为交联剂的交联点。尤其，具有由该经层状剥离的粘土矿物和高分子形成的网络的非干燥性高分子水凝胶的特征在于，显示出非干燥性以及优异的机械性质(例如，优异的拉伸物性、压缩物性、表面粘合性和/或表面滑动性等)。作为在本专利技术中的非干燥性高分子水凝胶中使用的高分子，必须为能够大量包含水介质的亲水性高分子，具体而言，可列举出在高分子链中包含酰胺基、羟基、羧基、氨基、醚基、酯基等的亲水性高分子，特别优选为包含酰胺基、羟基、羧基的亲水性高分子。对于本专利技术中的非干燥性高分子水凝胶，非干燥性以及机械性也优异的高分子水凝胶是有效的，例如可列举出在具有如下的网络的水凝胶中包含潮解性物质的水凝胶:交联点间分子链长一致的网络、以具有可动性的拓扑环作为交联点的网络、使两种交联高分子链相互侵入的网络、以经层状剥离的水溶胀性粘土矿物作为交联点的网络。其中，作为非干燥性、合成的容易程度、进而拉伸物性、压缩物性、表面异型形状性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非干燥性高分子水凝胶，其包含潮解性物质而使得高分子水凝胶所显示的水蒸气压为大气的水蒸气分压以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：原口和敏，黑木胜仁，
申请(专利权)人：DIC株式会社，一般财团法人川村理化学研究所，
类型：发明
国别省市：日本;JP