JP2007070473A - ホウ酸塩基含有ヒドロゲル及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 水溶性有機モノマーの重合体と、水膨潤性粘土鉱物とから構成される三次元網目構造を有する高分子ヒドロゲルを高圧蒸気処理により滅菌する滅菌方法により、含水物であるヒドロゲルに対して、放射線滅菌のように物性が低下したり、吸水性が低下したり、またエチレンオキサイドガス滅菌のように、毒性物質が残留したりすることなく、安全で元の物性を保った状態で滅菌することができる。
【選択図】 なし
Description
即ち、本発明は、アミノ基含有(メタ)アクリレートホウ酸塩単位を含有するヒドロゲルであって、且つその有機架橋高分子中のホウ素含有量が0.1〜20質量%であるホウ酸塩基含有(メタ)アクリレートゲルに関する。
B(OR3)n(OH)3−n (2)
(式中、nは0〜3の整数、R3はCpH2p+1のアルキル基であり、pは1〜10の整数を表す。)で表わされるホウ酸およびホウ酸エステルが用いられる。
上記の重合又は共重合の条件としては、重合系を不活性ガス例えば、窒素、アルゴンで置換ないし雰囲気下にし、重合温度0〜130℃の範囲で、重合時間0.5〜48時間程度で行うことができる。
[ジメチルアミノエチルメタクリレート縮合ホウ酸塩の合成]
ホウ酸20g(0.324mol)をDMF100gに溶かした溶液を攪拌しながら、ジメチルアミノエチルメタクリレート50.9g(0.324mol)を滴下した。白色沈殿が徐々に析出した。室温で15時間攪拌して、吸引濾過により沈殿物を回収した。続いて、得た沈殿物をアセトンで二回洗浄し、50℃、2時間真空乾燥したところ、原料に対して23.9%の収率で反応生成物の白色粉末(1a)16.9gを得た。また、濾液をエパポレーターでDMFを留去し、得た白色固体をアセトンで二回洗った。50℃、2時間真空乾燥により、原料に対して9.4%の収率で(1a)と同一の反応生成物の白色粉末6.7gを得た。分析結果は表1〜3に示す。
ホウ酸20g(0.324mol)をDMF100gに溶かした溶液を攪拌しながら、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド25.3g(0.162mol)を滴下し、室温で15時間攪拌した。少量の白色沈殿を生じた溶液をエパポレーターでDMFを留去した後、アセトンで3回洗浄した。引き続き、70℃、2時間真空乾燥することにより原料に対して58.4%の収率で反応生成物の白色粉末(1b)26.5gを得た。分析結果は表1〜3に示す。
ホウ酸20g(0.324mol)をDMF 100gに溶かした溶液を攪拌しながら、ジメチルアミノエチルアクリレート23.2g(0.162mol)を滴下した。白色沈殿が析出した。室温で15時間攪拌して、吸引濾過により沈殿物を回収した。続いて、得た沈殿物をアセトンで二回洗浄し、50℃、4時間真空乾燥したところ、原料に対して49.1%の収率で反応生成物の白色粉末(1c)21.2gを得た。その分析結果を表1〜3に示す。
DMAEM: N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート
DMAPAA: N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド
DMAEA: N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート
DMAA: N,N−ジメチルアクリルアミド
NIPAM: N−イソプロピルアクリルアミド
KPS:ペルオキソ二硫酸カリウム
TEMED:N,N,N',N’-テトラメチルエチレンジアミン
表4に示した配合量で(メタ)アクリレートホウ酸塩及びこれらと共重合するモノマー及び有機架橋剤メチレンビスアクリルアミドを脱酸素水19gに溶かした。次に20分窒素バブリングして、モノマー合計に対して0.5mol%の開始剤KPS水溶液1g及び触媒TEMED 16μlを加え、窒素雰囲気下、20℃、24時間で静置重合を行った。得られたヒドロゲルのポリマー収率及びホウ素含有率を表4に示す。また、得られたヒドロゲルを10%グルコース水溶液に含浸させると、ヒドロゲルの体積がそれぞれ2.1倍(実施例1)、2.8倍(実施例2)、2.1倍(実施例3)、1.9倍(実施例4)に膨潤した。次に膨潤したヒドロゲルを水に浸すと、実施例1〜4のいずれのヒドロゲルも収縮が見られ、実施例1、3、4のヒドロゲルは、ほぼ元の体積に戻り、膨潤しやすい実施例2のヒドロゲルにおいても体積が73%まで収縮した。更にこれらのヒドロゲルをグルコース水溶液に含浸させると、ヒドロゲルが再び膨潤した。これに対して、実施例と同様にして得られた比較例1のホウ酸塩基含有しないヒドロゲルは、グルコース水溶液又は水に含浸させても、膨潤及び収縮のいずれも見られなかった。
Claims (14)
- ホウ酸塩基含有(メタ)アクリレート構造単位を有する有機架橋高分子と、水性媒体とからなることを特徴とするホウ酸塩基含有ヒドロゲル。
- 前記ホウ酸塩基が、アミノ基と、無機ホウ酸系化合物との反応により得られる基である請求項1に記載のホウ酸塩基含有ヒドロゲル。
- 前記ホウ酸塩基含有(メタ)アクリレート構造単位において、アミノ基一個に対するホウ素原子の数が1〜8個である請求項2に記載のホウ酸塩基含有ヒドロゲル。
- 前記有機架橋高分子中のホウ素含有量が、0.5〜20質量%である請求項1〜3のいずれかに記載のホウ酸塩基含有ヒドロゲル。
- 前記有機架橋高分子が、多官能モノマーにより架橋されたものである請求項1〜4のいずれかに記載のホウ酸塩基含有ヒドロゲル。
- 前記有機架橋高分子中の多官能モノマーの割合が、0.1〜30質量%の範囲にある請求項1〜5のいずれかに記載のホウ酸塩基含有ヒドロゲル。
- 前記有機架橋高分子が、ホウ酸塩基含有(メタ)アクリレート単位を有するモノマーとそれ以外の単官能モノマーとの共重合体である請求項1〜6のいずれかに記載のホウ酸塩基含有ヒドロゲル。
- 前記(メタ)アクリレートが、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、7−アミノ−3,7−ジメチルオクチルアクリレートからなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項1〜7のいずれかに記載のホウ酸塩基含有ヒドロゲル。
- アミノ基含有(メタ)アクリレートと無機ホウ酸系化合物とを反応させた(メタ)アクリレートホウ酸塩と、多官能モノマーとを含有する組成物を、水性媒体の存在下で重合することを特徴とするホウ酸塩基含有ヒドロゲルの製造方法。
- 前記組成物が、(メタ)アクリレートホウ酸塩以外の単官能モノマーをも含有するものである請求項9に記載のホウ酸塩基含有ヒドロゲルの製造方法。
- アミノ基含有(メタ)アクリレートと多官能モノマーとを含有する組成物を、水性媒体の存在下で重合してヒドロゲルを得た後、該ヒドロゲルに無機ホウ酸系化合物を反応させることを特徴とするホウ酸塩基含有ヒドロゲルの製造方法。
- 前記組成物が、アミノ基含有(メタ)アクリレート以外の単官能モノマーを含有するものである請求項11に記載のホウ酸塩基含有ヒドロゲルの製造方法。
- 前記(メタ)アクリレートが、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、7−アミノ−3,7−ジメチルオクチルアクリレートからなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項9〜12のいずれかに記載のホウ酸塩基含有ヒドロゲルの製造方法。
- 前記無機ホウ酸系化合物が、ホウ酸又はホウ酸エステルである請求項9〜13のいずれかに記載のホウ酸塩基含有ヒドロゲルの製造方法。
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2005
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