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物理的刺激応答非水系組成物 コモンズ 外国出願あり

国内特許コード P110005002
掲載日 2011年8月18日
出願番号 特願2007-514564
登録番号 特許第5066719号
出願日 平成18年4月13日(2006.4.13)
登録日 平成24年8月24日(2012.8.24)
国際出願番号 JP2006307837
国際公開番号 WO2006117997
国際出願日 平成18年4月13日(2006.4.13)
国際公開日 平成18年11月9日(2006.11.9)
優先権データ
  • 特願2005-127735 (2005.4.26) JP
発明者
  • 渡邉 正義
  • 上木 岳士
  • 徳田 浩之
出願人
  • 国立大学法人横浜国立大学
発明の名称 物理的刺激応答非水系組成物 コモンズ 外国出願あり
発明の概要

溶媒が揮発せずに開放系で実用可能な新規の物理刺激応答非水系組成物を提供する。
下記第1、第1及び第2、第1及び第3、又は第2及び第3の各モノマーの何れかを重合してなる高分子体とイオン液体を含み、架橋剤を用いずに重合した線形高分子を該イオン液体へ溶解した際、物理刺激に応じて該線形高分子が相分離状態と溶解状態とに可逆的に変化する。
第1モノマー:(メタ)アクリル酸、ラクトン、グリコール、シロキサンの1種以上に、アリール基、C1以上の直鎖アルキル基、及びC3以上の分枝アルキル基の1種以上が結合。
第2モノマー:(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミド、ラクトン、グリコール、ビニル基、及びシロキサンの1種以上に、直鎖及び分枝アルキル基の1種以上が結合。
第3モノマー:(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミド、ラクトン、グリコール、ビニル基、及びシロキサンの1種以上に、水素、水酸基、複素環アミンの1種以上が結合、又はビニル基からなる骨格にアリール基が結合。

従来技術、競合技術の概要


従来から、高分子体ハイドロゲルが周囲の物理化学的刺激(温度、イオン強度、pH、電場、光、磁場等)に応答して体積変化することが知られている。そして、このようなハイドロゲルの体積変化を利用したアクチュエータ(例えば、特許文献1参照)、薬剤放出を制御してDDS(薬物送達システム)に用いるためのゲル(例えば、特許文献2参照)、培養体(例えば、特許文献3参照)等が応用技術として報告されている。
これらのハイドロゲルは、物理刺激に応じて、高分子体の網目構造の間に溶媒である水が出入りし、可逆的なゲルの体積変化を伴うものである。
しかしながら、上記したハイドロゲルの場合、溶媒である水が経時により蒸発するため、開放系でゲルを長期間使用することができず、実用性の点で問題があった。そこで、本発明者らは、高分子としてポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAと称する)を用い、非水系溶媒として、不燃性、不揮発性を有する溶媒として注目されているイオン液体を用いた非水系ゲルを提案した(非特許文献1参照)。




【特許文献1】特開2004-188523号公報

【特許文献2】特開平11-189626号公報

【特許文献3】特開2005-60570号公報

【非特許文献1】上木岳士、渡辺正義、「イオン液体中におけるPNIPAの溶解挙動及び感温性イオンゲルの創製」、第16回高分子ゲル研究討論会講演要旨集、社団法人高分子学会、2005年1月12日、93頁

産業上の利用分野


本発明は、物理的刺激に応答するゲル等の組成物に関し、特に、新規の物理刺激応答非水系組成物に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】 第1モノマーを重合してなる高分子体とイオン液体とを含み、前記第1モノマーを架橋剤を用いずに重合した線形高分子を前記イオン液体へ溶解した場合に、物理刺激に応じて当該線形高分子が相分離状態と溶解状態とに可逆的に変化する物理刺激応答非水系組成物からなる体積可変素子であって、
前記第1モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、ラクトン、グリコール、及びシロキサンの群から選ばれる1種以上を骨格に有し、かつアリール基、炭素数1以上の直鎖アルキル基、及び炭素数3以上の分枝アルキル基の群から選ばれる1種以上が前記骨格に結合し、
前記高分子体は前記第1モノマーを架橋重合したものであって、前記イオン液体を内部に取り込んだゲル状であり、かつゲル状の該高分子体が前記イオン液体中に分散してなり、物理刺激に応答して可逆的に体積変化する物理刺激応答非水系組成物からなる体積可変素子
【請求項2】 第1モノマーと第2モノマーとを共重合してなる高分子体とイオン液体とを含み、前記第1モノマーと第2モノマーとを架橋剤を用いずに重合した線形高分子を前記イオン液体へ溶解した場合に、物理刺激に応じて当該線形高分子が相分離状態と溶解状態とに可逆的に変化する物理刺激応答非水系組成物からなる体積可変素子であって、
前記第1モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、ラクトン、グリコール、及びシロキサンの群から選ばれる1種以上を骨格に有し、かつアリール基、炭素数1以上の直鎖アルキル基、及び炭素数3以上の分枝アルキル基の群から選ばれる1種以上が前記骨格に結合していて、
前記第2モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、ラクトン、グリコール、ビニル基、及びシロキサンの群から選ばれる1種以上を骨格に有し、かつ直鎖アルキル基、及び分枝アルキル基の群から選ばれる1種以上が前記骨格に結合していて、
前記第2モノマーの直鎖アルキル基又は分枝アルキル基の炭素数は、前記第1モノマーの直鎖アルキル基又は分枝アルキル基の炭素数より小さく、
前記第1モノマー及び第2モノマーを架橋剤を用いずに共重合した線形高分子が示す相分離温度は、前記第1モノマーのみを架橋剤を用いずに重合した線形高分子が示す相分離温度より高く、
前記高分子体は前記第1モノマー及び第2モノマーを架橋重合したものであって、前記イオン液体を内部に取り込んだゲル状であり、かつゲル状の該高分子体が前記イオン液体中に分散してなり、物理刺激に応答して可逆的に体積変化する物理刺激応答非水系組成物からなる体積可変素子
【請求項3】 第1モノマーと第3モノマーとを共重合してなる高分子体とイオン液体とを含み、前記第1モノマーと第3モノマーとを架橋剤を用いずに重合した線形高分子を前記イオン液体へ溶解した場合に、物理刺激に応じて当該線形高分子が相分離状態と溶解状態とに可逆的に変化する物理刺激応答非水系組成物からなる体積可変素子であって、
前記第1モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、ラクトン、グリコール、及びシロキサンの群から選ばれる1種以上を骨格に有し、かつアリール基、炭素数1以上の直鎖アルキル基、及び炭素数3以上の分枝アルキル基の群から選ばれる1種以上が前記骨格に結合していて、
前記第3モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、ラクトン、グリコール、ビニル基、及びシロキサンの群から選ばれる1種以上を骨格に有し、かつ水素、水酸基、複素環アミンの群から選ばれる1種以上が前記骨格に結合したものであるか、又はビニル基からなる骨格にアリール基が結合したものであり、
前記第1モノマー及び第3モノマーを架橋剤を用いずに共重合した線形高分子が示す相分離温度は、前記第1モノマーのみを架橋剤を用いずに重合した線形高分子が示す相分離温度より低く、
前記高分子体は前記第1モノマー及び第3モノマーを架橋重合したものであって、前記イオン液体を内部に取り込んだゲル状であり、かつゲル状の該高分子体が前記イオン液体中に分散してなり、物理刺激に応答して可逆的に体積変化する物理刺激応答非水系組成物からなる体積可変素子
【請求項4】 第2モノマーと第3モノマーとを共重合してなる高分子体とイオン液体とを含み、前記第2モノマーと第3モノマーとを架橋剤を用いずに重合した線形高分子を前記イオン液体へ溶解した場合に、物理刺激に応じて当該線形高分子が相分離状態と溶解状態とに可逆的に変化する物理刺激応答非水系組成物からなる体積可変素子であって、
前記第2モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、ラクトン、グリコール、ビニル基、及びシロキサンの群から選ばれる1種以上を骨格に有し、かつ直鎖アルキル基、及び分枝アルキル基の群から選ばれる1種以上が前記骨格に結合していて、
前記第3モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、ラクトン、グリコール、ビニル基、及びシロキサンの群から選ばれる1種以上を骨格に有し、かつ水素、水酸基、複素環アミンの群から選ばれる1種以上が前記骨格に結合したものであるか、又はビニル基からなる骨格にアリール基が結合したものであり、
前記高分子体は前記第2モノマー及び第3モノマーを架橋重合したものであって、前記イオン液体を内部に取り込んだゲル状であり、かつゲル状の該高分子体が前記イオン液体中に分散してなり、物理刺激に応答して可逆的に体積変化する物理刺激応答非水系組成物からなる体積可変素子
【請求項5】 前記第1モノマーは、メタクリル酸ベンジル、オクタデシルメタクリレート、オクタデシルアクリレート、ε-カプロラクトンの群から選ばれる1種以上である請求項項1ないし3のいずれかに記載の物理刺激応答非水系組成物からなる体積可変素子
【請求項6】 前記イオン液体の極性パラメータE(30)が48.2~52.4である請求項1ないし5のいずれかに記載の物理刺激応答非水系組成物からなる体積可変素子
産業区分
  • 高分子化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
※ 掲載特許について詳しくお知りになりたい方はHPの「お問い合わせ」ページにてお問い合わせください。


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