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PROCESS FOR PRODUCING GEL WITH LIQUID CRYSTAL STRUCTURE, AND GEL WITH LIQUID CRYSTAL STRUCTURE PRODUCED BY THE PROCESS

Foreign code F080001935
File No. F080001935
Posted date Sep 12, 2008
Country WIPO
International application number 2007JP055957
International publication number WO 2007/111232
Date of international filing Mar 23, 2007
Date of international publication Oct 4, 2007
Priority data
  • P2006-083289 (Mar 24, 2006) JP
Title PROCESS FOR PRODUCING GEL WITH LIQUID CRYSTAL STRUCTURE, AND GEL WITH LIQUID CRYSTAL STRUCTURE PRODUCED BY THE PROCESS
Abstract A liquid crystal gel insoluble in water composed mainly of any of various water-soluble polymers with optical characteristics in which the water-soluble polymers per se simultaneously have a gelling capability and a liquid crystal forming capability. First, a water-soluble polymer is dissolved in water or a salt-containing aqueous solution to thereby obtain a polymer solution. This polymer solution is dialyzed in an aqueous solution containing a chemical crosslinking agent to thereby obtain a gel with liquid crystal structure composed mainly of the water-soluble polymer. As the water-soluble polymer, use is made of at least one polymer selected from the group consisting of water-soluble biopolymers, derivatives thereof and water-soluble synthetic polymers. The water-soluble biopolymers consist of at least one polymer selected from the group consisting of nucleic acids, polysaccharides, proteins, modified proteins and polyamino acids. The water-soluble synthetic polymers consist of at least one polymer selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, polyacrylic acid and polystyrenesulfonic acid.
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】水又は塩を含む水溶液に水溶性高分子を溶解して水溶性高分子溶解液を調製する工程と、前記高分子溶解液を化学架橋剤を含む水溶液中で透析し、これにより、水溶性高分子を主成分とする、液晶構造を有するゲルを得る工程とを含むゲルの製造方法。

【請求項2】水溶性高分子が、水溶性生体高分子とこの水溶性生体高分子の誘導体と水溶性合成高分子とからなる群より選ばれた1種又は2種以上の高分子であり、前記水溶性生体高分子が核酸、多糖類、タンパク質、変性タンパク質及びポリアミノ酸からなる群より選ばれた1種又は2種以上の高分子であり、前記水溶性合成高分子がポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸及びポリスチレンスルホン酸からなる群より選ばれた1種又は2種以上の高分子である請求項1記載のゲルの製造方法。

【請求項3】タンパク質がミオシン、ゼラチン又はコラーゲンであり、多糖類がカードラン又はキトサンであり、核酸がDNA又はRNAである請求項2記載のゲルの製造方法。

【請求項4】高分子溶解液が水又は塩を含む水溶液に水溶性高分子を溶解して調製され、液晶構造を有するゲルを得る工程が、前記高分子溶解液を半透膜からなる透析チューブに充填して密封する工程と、前記チューブに充填密封した高分子溶解液を化学架橋剤を含む水溶液中に浸漬して前記高分子溶解液を透析することにより、チューブ長手方向に垂直な断面で観察したときに同心円状であってかつ中心から高分子が放射状に配向した円柱状の液晶構造を有するゲルを前記チューブ内に形成する工程と、前記ゲルをチューブより取り出して水洗することにより、中実な円柱状又は円柱中心部をくりぬいた円筒状のゲルを得る工程とを含む請求項1又は2記載のゲルの製造方法。

【請求項5】化学架橋剤を含む水溶液中に、高分子溶解液の充填された透析チューブを浸漬して透析した後、前記チューブを化学架橋剤を含む水溶液から大気中に取り出して放置する工程と、前記放置したチューブを前記水溶液中に再び浸漬して高分子溶解液を透析する工程とを繰返すことにより、チューブ長手方向に垂直な断面で観察したときに同心円状の多層構造を有する円筒状のゲルを前記チューブ内に形成する工程とを更に含む請求項4記載のゲルの製造方法。

【請求項6】所定温度に保持された第1恒温槽中において高分子溶解液が充填されたチューブを化学架橋剤を含む水溶液中に浸漬して前記チューブ内の高分子溶解液を透析する工程と、前記第1恒温槽より低い温度に保持された第2恒温槽中に前記チューブを前記水溶液とともに移して、前記第2恒温槽中において前記チューブ内の高分子溶解液を透析する工程と、前記チューブを前記水溶液とともに再び前記第1恒温槽中に移して、前記第1恒温槽中において前記チューブ内の高分子溶解液を透析する工程とを繰返すことにより、チューブ長手方向に垂直な断面で観察したときに同心円状の多層構造を有する円筒状のゲルを前記チューブ内に形成する工程とを更に含む請求項4記載のゲルの製造方法。

【請求項7】高分子溶解液が水又は塩を含む水溶液に水溶性高分子を溶解して調製され、液晶構造を有するゲルを得る工程が、前記高分子溶解液をシリンジ、ノズル又はマイクロピペットにより化学架橋剤を含む水溶液中に滴下して前記水溶液中において液滴全周囲に半透膜を形成するとともに前記高分子溶解液を透析することにより、直径断面で観察したときに高分子が中心から放射状に配向した球状のゲルを形成する工程を含む請求項1又は2記載のゲルの製造方法。

【請求項8】化学架橋剤を含む水溶液中において液滴全周囲に半透膜を形成した後、前記水溶液より全周囲に半透膜を形成した球状のゲルを大気中に取り出して放置する工程と、前記球状のゲルを前記水溶液中に再び浸漬して高分子溶解液を透析する工程とを繰返すことにより、直径断面で観察したときに同心円状の多層構造を有する球状のゲルを形成する工程とを更に含む請求項7記載のゲルの製造方法。

【請求項9】所定温度に保持された第1恒温槽中において化学架橋剤を含む水溶液中に高分子溶解液を滴下して液滴全周囲に半透膜を形成することにより球状のゲルを形成した後、前記第1恒温槽より低い温度に保持された第2恒温槽中に前記球状のゲルを前記水溶液とともに移して、前記第2恒温槽中において前記球状のゲル内の高分子溶解液を透析する工程と、前記球状のゲルを前記水溶液とともに再び前記第1恒温槽中に移して、前記第1恒温槽中において前記球状のゲル内の高分子溶解液を透析する工程とを繰返すことにより、直径断面で観察したときに同心円状の多層構造を有する球状のゲルを形成する工程とを更に含む請求項8記載のゲルの製造方法。

【請求項10】高分子溶解液が水又は塩を含む水溶液に水溶性高分子を溶解して調製され、液晶構造を有するゲルを得る工程が、前記高分子溶解液を第1平板上に滴下した後、別の第2平板を被せて滴下した高分子溶解液を平坦化する工程と、前記平坦化した高分子溶解液を前記第1平板と前記第2平板で挟んだ状態で化学架橋剤を含む水溶液中に浸漬して前記水溶液中において前記平坦化した高分子溶解液の第1平板及び第2平板に被覆されない部分に半透膜を形成するとともにこの半透膜で前記高分子溶解液を透析することにより前記平坦化した高分子溶解液を板状又はフィルム状に形成し、板表面又はフィルム表面で観察したときに同心円状であってかつ中心から高分子が放射状に配向した板状又はフィルム状のゲルを形成する工程と、前記ゲルを第1及び第2平板より取り出して水洗することにより板状又はフィルム状のゲルを得る工程とを含む請求項1又は2記載のゲルの製造方法。

【請求項11】化学架橋剤を含む水溶液中において板状又はフィルム状の液晶構造を有するゲルを第1平板及び第2平板の間に形成した後、前記第1平板及び第2平板を前記化学架橋剤を含む水溶液から大気中に取り出して放置する工程と、前記放置した第1平板及び第2平板を前記水溶液中に再び浸漬して高分子溶解液を透析する工程とを繰返すことにより、板表面又はフィルム表面で観察したときに同心円状の多層構造を有し各層において中心から高分子が放射状に配向した板状又はフィルム状のゲルを前記第1平板及び第2平板の間に形成する工程とを更に含む請求項10記載のゲルの製造方法。

【請求項12】所定温度に保持された第1恒温槽中において第1平板及び第2平板の間に挟まれた高分子溶解液を化学架橋剤を含む水溶液中に浸漬して前記高分子溶解液の前記第1平板及び第2平板に被覆されない部分に半透膜を形成することにより板状又はフィルム状のゲルを形成した後、前記第1恒温槽より低い温度に保持された第2恒温槽中に前記板状又はフィルム状のゲルを前記水溶液とともに移して、前記第2恒温槽中において前記板状又はフィルム状のゲル内の高分子溶解液を透析する工程と、前記板状又はフィルム状のゲルを前記水溶液とともに再び前記第1恒温槽中に移して、前記第1恒温槽中において前記板状又はフィルム状のゲル内の高分子溶解液を透析する工程とを繰返すことにより、板表面又はフィルム表面で観察したときに同心円状の多層構造を有し各層において中心から高分子が放射状に配向した板状又はフィルム状のゲルを前記第1平板及び第2平板の間に形成する工程とを更に含む請求項10記載のゲルの製造方法。

【請求項13】高分子溶解液が水又は塩を含む水溶液に水溶性高分子を溶解して調製され、液晶構造を有するゲルを得る工程が、高分子溶解液をシリンジ又はノズルにより化学架橋剤を含む水溶液中に押出して前記水溶液中において棒状又は繊維状体全周囲に半透膜を形成するとともに前記高分子溶解液を透析することにより、長手方向に垂直な断面で観察したときに同心円状であってかつ中心から高分子が放射状に配向した棒状又は繊維状の液晶構造を有するゲルを形成する工程と、前記ゲルを前記水溶液より取り出して水洗することにより、中実又は中空の棒状又は繊維状のゲルを得る工程とを含む請求項1又は2記載のゲルの製造方法。

【請求項14】化学架橋剤を含む水溶液中において棒状又は繊維状体全周囲に半透膜を形成した後、前記水溶液から全周囲に半透膜を形成した棒状又は繊維状のゲルを大気中に取り出して放置する工程と、前記放置した棒状又は繊維状のゲルを前記水溶液中に再び浸漬して高分子溶解液を透析する工程とを繰返すことにより、長手方向に垂直な断面で観察したときに同心円状の多層構造を有する棒状又は繊維状のゲルを形成する工程とを更に含む請求項9記載のゲルの製造方法。

【請求項15】所定温度に保持された第1恒温槽中において化学架橋剤を含む水溶液中で棒状又は繊維状全周囲に半透膜を形成することにより棒状又は繊維状のゲルを形成した後、前記第1恒温槽より低い温度に保持された第2恒温槽中に前記棒状又は繊維状のゲルを前記水溶液とともに移して、前記第2恒温槽中において前記棒状又は繊維状のゲル内の高分子溶解液を透析する工程と、前記棒状又は繊維状のゲルを前記水溶液とともに再び前記第1恒温槽中に移して、前記第1恒温槽中において前記棒状又は繊維状のゲル内の高分子溶解液を透析する工程とを繰返すことにより、長手方向に垂直な断面で観察したときに同心円状の多層構造を有する棒状又は繊維状のゲルを形成する工程とを更に含む請求項13記載のゲルの製造方法。

【請求項16】化学架橋剤を含む水溶液中の化学架橋剤の濃度が0.1重量%以上かつ飽和濃度以下である請求項1ないし15いずれか1項に記載のゲルの製造方法。

【請求項17】化学架橋剤が、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、エチレングリコールジグリジシルエーテル及びエピクロロヒドリンからなる群より選ばれた1種又は2種以上である請求項1ないし16いずれか1項に記載のゲルの製造方法。

【請求項18】請求項1ないし17いずれか1項に記載の方法により製造され、水溶性高分子からなる柱状、筒状、球状、板状、フィルム状、棒状又は繊維状の液晶構造を有するゲル。

【請求項19】水溶性高分子が、水溶性生体高分子とこの水溶性生体高分子の誘導体と水溶性合成高分子とからなる群より選ばれた1種又は2種以上の高分子であり、前記水溶性生体高分子が核酸、多糖類、タンパク質、変性タンパク質及びポリアミノ酸からなる群より選ばれた1種又は2種以上の高分子であり、前記水溶性合成高分子がポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸及びポリスチレンスルホン酸からなる群より選ばれた1種又は2種以上の高分子である請求項18記載の液晶構造を有するゲル。

【請求項20】タンパク質がミオシン、ゼラチン又はコラーゲンであり、多糖類がカードラン又はキトサンであり、核酸がDNA又はRNAである請求項19記載の液晶構造を有するゲル。

【請求項21】柱状、筒状、棒状又は繊維状に形成され、長手方向に垂直な断面で観察したときに中心から高分子が放射状に配向した請求項18記載の液晶構造を有するゲル。

【請求項22】長手方向に垂直な断面で観察したときに同心円状の多層構造を有する請求項21記載の液晶構造を有するゲル。

【請求項23】球状に形成され、直径断面で観察したときに中心から高分子が放射状に配向した請求項18記載の液晶構造を有するゲル。

【請求項24】直径断面で観察したときに同心円状の多層構造を有する請求項23記載の液晶構造を有するゲル。

【請求項25】板状又はフィルム状に形成され、板表面又はフィルム表面で観察したときに中心から高分子が放射状に配向した請求項18記載の液晶構造を有するゲル。

【請求項26】板表面又はフィルム表面で観察したときに同心円状の多層構造を有する請求項25記載の液晶構造を有するゲル。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • National University Corporation Gunma University
  • Inventor
  • Dobashi, Toshiaki
  • Yamamoto, Takao
  • Furusawa, Kazuya
IPC(International Patent Classification)
Specified countries AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BE BF BG BH BJ BR BW BY BZ CA CF CG CH CI CM CN CO CR CU CY CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI FR GA GB GD GE GH GM GN GQ GR GT GW HN HR HU ID IE IL IN IS IT JP KE KG KM KN KP KR KZ LA LC LK LR LS LT LU LV LY MA MC MD MG MK ML MN MR MT MW MX MY MZ NA NE NG NI NL NO NZ OM PG PH PL PT RO RS RU SC SD SE SG SI SK SL SM SN SV SY SZ TD TG TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
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