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(セミ)相互侵入網目構造ハイドロゲル及びその製造方法 NEW 実績あり 外国出願あり

国内特許コード P180015449
整理番号 21-J2009-014-JP01
掲載日 2018年11月19日
出願番号 特願2004-501476
登録番号 特許第4381297号
出願日 平成15年4月10日(2003.4.10)
登録日 平成21年10月2日(2009.10.2)
国際出願番号 JP2003004556
国際公開番号 WO2003093337
国際出願日 平成15年4月10日(2003.4.10)
国際公開日 平成15年11月13日(2003.11.13)
優先権データ
  • PCT/JP02/04358 (2002.5.1) JP
発明者
  • 長田 義仁
  • グン チェンピン
出願人
  • 国立大学法人 北海道大学
発明の名称 (セミ)相互侵入網目構造ハイドロゲル及びその製造方法 NEW 実績あり 外国出願あり
発明の概要 おむつ、衛生用品、除放剤、土木材料、建築材料、通信材料、土壌改質剤、コンタクトレンズ、眼内レンズ、ホローファイバー、人工軟骨、人工臓器、燃料電池用材料、バッテリー隔膜、対衝撃材料及びクッション等に使用可能な、第一のモノマー成分の10モル%以上が、電荷を有する不飽和モノマーであり、第二のモノマー成分の60モル%以上が、電気的に中性である不飽和モノマーであり、第一のモノマー成分量:第二のモノマー成分量が、モル比で1:2~1:100であり、かつ、第二のモノマー成分を重合し架橋する場合には、第一のモノマー成分を重合し架橋する場合よりも架橋度を小さく設定することを特徴とする、セミ相互侵入網目構造ハイドロゲル又は相互侵入網目構造ハイドロゲル。
従来技術、競合技術の概要


高分子ゲルは、低摩擦特性や物質透過性、外的刺激に対する能動的な生物様運動特性など、固体や液体が単独では持ち得ない興味深い性質を数多く持つ。しかし、これらの特性を生かして日常生活や医療、工業の分野でゲルを用いようとする場合、ポリビニルアルコール(PVA)ゲルやポリ-2-ヒドロキシエチルメタクリレート(PHEMA)ゲルのような一部のゲルを除き、殆どが機械的強度に乏しく脆いというのが現状である。もし高い強度を持つゲル(特にハイドロゲル)ができれば、またその原理を理解し自由に機械的強度を調整できるようになれば、生活品や工業的な利用は勿論の事、ゲルの持つ物質透過性を生かした人工血管や低摩擦表面を有するゲルの人工関節軟骨への応用など、実用レベルの高機能性バイオマテリアルの開発が可能となり、高分子ゲルの利用価値が飛躍的に高まることが期待される。
そこで、本発明は、水を多く含み、形状を維持できるゲルの特徴を生かしつつ、機械的強度に優れたハイドロゲルを提供することを目的とする。

産業上の利用分野


本発明は、水を多く含み、かつ、機械強度に優れた、セミ相互侵入網目構造ハイドロゲル又は相互侵入網目構造ハイドロゲル及びその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
第一のモノマー成分(ここで、該成分の10モル%以上が、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、アクリル酸、メタクリル酸又はそれらの塩である、電荷を有する不飽和モノマーである)を重合し架橋することにより第一の網目構造を形成させる工程;
第一の網目構造中に第二のモノマー成分(ここで、該成分の60モル%以上が、アクリルアミド、メチルメタクリレート又はトリフルオロエチルアクリレートである、電気的に中性である不飽和モノマーである)を導入した後、第二のモノマー成分を重合することにより、第一の網目構造中にポリマーを形成させ更に架橋することにより、第一の網目構造中に第二の網目構造を形成させる工程(ここで、第一のモノマー成分を重合し架橋する場合よりも架橋度を小さく設定する)を含む、
相互侵入網目構造ハイドロゲル(ここで、該ハイドロゲル中の第一のモノマー成分量:第二のモノマー成分量が、モル比で1:2~1:100である)の製造方法。

【請求項2】
第一のモノマー成分(ここで、該成分の10モル%以上が、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、アクリル酸、メタクリル酸又はそれらの塩である、電荷を有する不飽和モノマーである)を重合し架橋することにより第一の網目構造を形成させる工程;
第一の網目構造中に第二のモノマー成分(ここで、該成分の60モル%以上が、アクリルアミド、メチルメタクリレート又はトリフルオロエチルアクリレートである、電気的に中性である不飽和モノマーである)を導入した後、第二のモノマー成分を重合することにより、第一の網目構造中にポリマーを形成させる工程により、第一の網目構造中に第二の網目構造を形成させる工程を含む、
セミ相互侵入網目構造ハイドロゲル(ここで、該ハイドロゲル中の第一のモノマー成分量:第二のモノマー成分量が、モル比で1:2~1:100である)の製造方法。

【請求項3】
該ハイドロゲルが金属イオンを更に含み、かつ、第一のモノマー成分及び第二のモノマー成分の少なくとも一部が、該金属イオンと錯体を形成しうる基を有するモノマーである、請求項1又は2記載の製造方法。

【請求項4】
第一のモノマー成分に基づく網目構造の架橋度が0.1~50mol%であり、第二のモノマー成分に基づく網目構造の架橋度が0.001~20mol%である、請求項1又は3記載の製造方法。

【請求項5】
前記相互侵入網目構造ハイドロゲル又は前記セミ相互侵入網目構造ハイドロゲルの含水量が10%以上である、請求項1~4のいずれか一項記載の製造方法。

【請求項6】
前記相互侵入網目構造ハイドロゲル又は前記セミ相互侵入網目構造ハイドロゲルの圧縮破断応力が1~100MPaである、請求項1~5のいずれか一項記載の製造方法。

【請求項7】
前記相互侵入網目構造ハイドロゲル又は前記セミ相互侵入網目構造ハイドロゲルの引張破断応力が0.1~100MPaである、請求項1~6のいずれか一項記載の製造方法。

【請求項8】
前記相互侵入網目構造ハイドロゲル又は前記セミ相互侵入網目構造ハイドロゲルが、応力分散性である、請求項1~7のいずれか一項記載の製造方法。

【請求項9】
前記相互侵入網目構造ハイドロゲル又は前記セミ相互侵入網目構造ハイドロゲルが、収縮度が20~95%である、請求項1~8のいずれか一項記載の製造方法。

【請求項10】
請求項1~9のいずれか一項記載の製造方法に従い得られたハイドロゲルを乾燥させる工程を含む、乾燥ゲルの製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2004501476thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) 柔軟かつ強靱なゲル
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