水凝胶形成性组合物及由其制成的水凝胶制造技术

本发明专利技术提供仅通过在室温进行混合就可以制作的具有自支撑性的水凝胶，另外，提供使用工业上容易获得的原料来制造该水凝胶的方法。解决本发明专利技术课题的方法是一种水凝胶形成性组合物，其特征在于，是能够形成具有自支撑性的水凝胶的水凝胶形成性组合物，其包含：具有有机酸盐结构或有机酸阴离子结构的水溶性有机高分子(A)、硅酸盐(B)、和该硅酸盐的分散剂(C)，所述分散剂(C)的重均分子量为200～2万并且具有耐水解性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及水凝胶，更详细地说，涉及水凝胶形成性组合物以及由其制成的具有 自支撑性的水凝胶。
技术介绍
关于水凝胶，从由于水为主成分因此是生物适应性高，对环境的负荷低的软材料 素材这样的观点出发，近年来受到关注。 作为具有自支撑性的高强度水凝胶，报告了通过在均匀分散于水中的层状粘土矿 物的共存下进行（甲基）丙烯酰胺衍生物的聚合反应而获得的有机无机复合水凝胶（专利 文献1)。此外，作为类似的报告例，也已知由在聚（甲基）丙烯酰胺中包含一部分的羧酸盐 或羧基阴离子结构的基团的高分子与粘土矿物形成的有机无机复合水凝胶（专利文献2)。 在这些报告例中，通过在层状粘土矿物的水分散液中使单体聚合，从而生成的高 分子与该粘土矿物形成三维网状结构，成为有机无机复合水凝胶。 作为可以通过在室温进行混合来制造的具有自支撑性的有机无机复合水凝胶，已 知通过将末端具有聚阳离子性的官能团的树枝状高分子化合物与层状粘土矿物混合而获 得的水凝胶（专利文献3和非专利文献1)。 此外，已知由聚丙烯酸盐与粘土矿物形成的具有自保持性（自支撑性）的干燥粘 土膜，作为表面保护材进行了研宄（专利文献4)。 进一步，已知关于层状粘土矿物（硅酸盐）和聚丙烯酸钠的水分散液的粘度变化 的研宄（非专利文献2)。它们不是关于自支撑性的有机无机复合水凝胶的研宄，而是关于 水分散液的流变变化的研宄。 最近，还报告了仅通过将电解质高分子、粘土粒子和分散剂进行混合就能够制作 的有机无机复合水凝胶（非专利文献3和4)。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2002-053629号公报 专利文献2:日本特开2009-270048号公报 专利文献3:国际公开第2011/001657号 专利文献4:日本特开2009-274924号公报 非专利文献非专利文献 1:T. Aida, et al.，Nature, 463339 (2010) 非专利文献 2:Colloids and Surfaces, A Physicochemical and Engineering Aspects (2007)，301(1-3)，8-15 非专利文献3:第61次高分子学会年次大会予稿集，Vol. 61，No. 1，p. 683 (2012) 非专利文献4:第61次高分子讨论会予稿集，1S11 (2012)
技术实现思路
专利技术所要解决的课题 然而，对于专利文献1和专利文献2中公开的有机无机复合水凝胶，有担心毒性的 未反应的单体、聚合引发剂等试剂残存于凝胶中的可能性。此外，非化学制造业者制造有机 无机复合水凝胶困难，进一步由于化学反应后成为水凝胶，因此将凝胶成型为任意形状也 是困难的。 此外，对于专利文献3和非专利文献1中公开的水凝胶，该水凝胶所含有的树枝状 高分子通过多阶段的合成反应来制造，因此有制造成本变得高昂这样的课题。 进一步，在专利文献4中，制作了凝胶状的糊料作为中间体，但该凝胶状的糊料不 具有自保持性。该凝胶状的糊料被涂布于片，干燥后的膜具有自保持性。 进一步，对于基于非专利文献3的学会发表和非专利文献4,使用了二磷酸钠（别 名：焦磷酸钠）作为分散剂，但该化合物由于不稳定，因此在分散液的与用途对应的添加剂 的添加状态、长期保存状态下，缓慢地水解而丧失作为分散剂的功能，凝胶的制作操作变得 困难。 鉴于以上点，期望使用工业上容易获得的原料，仅通过在室温进行混合就可以制 作的安全并且具有自支撑性的有机无机复合水凝胶。 因此，本专利技术是鉴于上述情况而提出的，目的在于提供仅通过在室温进行混合就 可以制作的具有自支撑性的水凝胶。另外，目的在于提供可以使用工业上容易获得的原料 来制造该水凝胶的方法。 用于解决课题的方法 本专利技术人等为了解决上述课题而反复进行了深入研宄，结果发现，通过将具有有 机酸盐结构或有机酸阴离子结构的水溶性有机高分子、硅酸盐、重均分子量为200~2万并 且具有耐水解性的该硅酸盐的分散剂进行混合，可以获得具有自支撑性的水凝胶，从而完 成本专利技术。即，本专利技术中，作为第1观点，涉及一种水凝胶形成性组合物，其特征在于，是能够 形成具有自支撑性的水凝胶的水凝胶形成性组合物，其包含：具有有机酸盐结构或有机酸 阴离子结构的水溶性有机高分子（A)、硅酸盐（B)、和该硅酸盐的分散剂（C)，所述分散剂 (C)的重均分子量为200~2万并且具有耐水解性。 作为第2观点，涉及第1观点所述的水凝胶形成性组合物，上述分散剂（C)为聚羧 酸盐系分散剂。 作为第3观点，涉及第2观点所述的水凝胶形成性组合物，上述分散剂（C)为聚丙 烯酸钠或聚丙烯酸铵。 作为第4观点，涉及第1观点所述的水凝胶形成性组合物，上述分散剂（C)为聚亚 烷基二醇系分散剂。 作为第5观点，涉及第4观点所述的水凝胶形成性组合物，上述分散剂（C)为聚乙 二醇或聚丙二醇。 作为第6观点，涉及第1观点~第5观点的任一项所述的水凝胶形成性组合物，上 述水溶性有机高分子（A)为具有羧酸盐结构或羧基阴离子结构的水溶性有机高分子。 作为第7观点，涉及第6观点所述的水凝胶形成性组合物，上述水溶性有机高分子 (A)为完全中和或部分中和聚丙烯酸盐。 作为第8观点，涉及第7观点所述的水凝胶形成性组合物，上述水溶性有机高分子 (A)为重均分子量100万~1000万的完全中和或部分中和聚丙烯酸盐。 作为第9观点，涉及第1观点~第8观点的任一项所述的水凝胶形成性组合物，上 述硅酸盐（B)为水膨润性硅酸盐粒子。 作为第10观点，涉及第9观点所述的水凝胶形成性组合物，上述硅酸盐（B)为选 自蒙皂石、膨润土、蛭石和云母中的水膨润性硅酸盐粒子。 作为第11观点，涉及第1观点~第10观点的任一项所述的水凝胶形成性组合物， 其特征在于，包含醇。 作为第12观点，涉及一种具有自支撑性的水凝胶，其由第1观点~第11观点的任 一项所述的水凝胶形成性组合物制成。 作为第13观点，涉及一种具有自支撑性的水凝胶的制造方法，其特征在于，将各 自在第1观点~第10观点的任一项中被限定的水溶性有机高分子（A)、硅酸盐⑶和分散 剂（C)、以及水或含水溶剂进行混合来凝胶化。 作为第14观点，涉及一种具有自支撑性的水凝胶的制造方法，其特征在于，将第1 观点、第9观点或第10观点的任一项所述的硅酸盐⑶和第1观点~第5观点的任一项所 述的分散剂（C)的混合物或其水分散液、与第1观点和第6观点~第8观点的任一项所述 的水溶性有机高分子（A)或其水溶液进行混合来凝胶化。 作为第15观点，涉及一种具有自支撑性的水凝胶的制造方法，其特征在于，将第1 观点和第6观点~第8观点的任一项所述的水溶性有机高分子（A)和第1观点~第5观点 的任一项所述的分散剂（C)的混合物或其水溶液、与第1观点、第9观点或第10观点的任 一项所述的硅酸盐（B)或其水分散液进行混合来凝胶化。 作为第16观点，涉及一种具有自支撑性的水凝胶的制造方法，其特征在于，将第1 观点和第6观点~第8观点的任一项所述的水溶性有机高分子（A)和第1观点、第9观点 或第10观点的任一项所述的硅酸盐（B)的混合物或其水分散液、与第1观点~第5观点的 任一项所述的分散剂（C)或其水溶液进行混合来凝胶化。 专利技术的效果 以上，如说明地那本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水凝胶形成性组合物，其特征在于，是能够形成具有自支撑性的水凝胶的水凝胶形成性组合物，其包含：具有有机酸盐结构或有机酸阴离子结构的水溶性有机高分子(A)、硅酸盐(B)、和该硅酸盐的分散剂(C)，所述分散剂(C)的重均分子量为200～2万并且具有耐水解性。

【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：工藤佳宏，中泽太一，相田卓三，石田康博，为末真吾，大谷政孝，
申请(专利权)人：日产化学工业株式会社，独立行政法人理化学研究所，
类型：发明
国别省市：日本;JP