JP2011140651A - Method for using polyvinyl alcohol-based hydrogel, and application thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for using a polyvinyl alcohol-based composition and a polyvinyl alcohol-based hydrogel which are excellent in workability because forming a gel in several minutes to several days even in being left at rest outdoor, and in which an obtained hydrogel has water resistance even in an acidic region; and to provide applications thereof. <P>SOLUTION: There are provided the method of use of and applications of the polyvinyl alcohol-based hydrogel, which is formed from a composition for forming a gel having main constituents of a polyvinyl alcohol (A), a water-soluble organotitanium compound (B) and water (C), wherein (1) the water-soluble organotitanium compound (B) is a titanium compound containing an aminoalcohol as a component of a chelate-type ligand, (2) the proportion of (A) to the total amount of (A), (B) and (C) is 0.5 to 10 mass%, (3) the molar ratio (A):(B) of a vinyl alcohol unit of (A) to a titanium atom contained in the (B) component is 1:0.01 to 1.0, and (4) the degree of polymerization of (A) is ≥500, and which is used for civil engineering materials, building materials, agricultural and aquacultural materials, water quality cleaning materials, cooling media at human fever, artificial false baits, and toys. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ポリビニルアルコール(以下、単にPVAと記載することがある)、水溶性遷移金属化合物および水を主構成成分とするポリビニルアルコール系ヒドロゲル形成用組成物及びヒドロゲルに関する。より詳しくは、数分から数日時間、常温で放置することで、高い含水率で、優れた弾性強度、透水性および酸性領域での耐水性を有するポリビニルアルコール系ヒドロゲルを形成する組成物より得られるポリビニルアルコール系ヒドロゲルの使用方法及びその用途に関するものである。   The present invention relates to a polyvinyl alcohol-based hydrogel-forming composition and hydrogel containing polyvinyl alcohol (hereinafter sometimes simply referred to as PVA), a water-soluble transition metal compound, and water as main components. More specifically, it is obtained from a composition that forms a polyvinyl alcohol hydrogel having a high water content, excellent elastic strength, water permeability, and water resistance in an acidic region by allowing it to stand at room temperature for several minutes to several days. The present invention relates to a method of using a polyvinyl alcohol hydrogel and its use.

ポリビニルアルコール系ヒドロゲルを得る方法としては、(1)PVA水溶液に凍結と融解を繰り返すことでゲルを得る方法(例えば、特許文献1参照)、(2)アルカリ共存下でホウ酸等を混合してゲルを得る方法(例えば、特許文献2参照)、(3)PVA水溶液を高濃度塩液中で凝固した後に、酸共存下にホルマール化処理してゲルを得る方法(例えば、特許文献3参照)、(4)PVA水溶液に電子線や放射線等を照射してPVA分子を架橋させる方法(例えば、特許文献4及び特許文献5参照)及び(5)PVA水溶液にトリメチロールメラミンを加えてPH調整した後、数時間放置してゲルを得る方法(例えば、特許文献6参照)等が知られている。   As a method for obtaining a polyvinyl alcohol hydrogel, (1) a method for obtaining a gel by repeating freezing and thawing in a PVA aqueous solution (for example, see Patent Document 1), (2) boric acid or the like is mixed in the presence of alkali. A method for obtaining a gel (for example, see Patent Document 2), (3) A method for obtaining a gel by coagulating a PVA aqueous solution in a high-concentration salt solution and then subjecting it to formalization in the presence of an acid (for example, see Patent Document 3). (4) A method of crosslinking the PVA molecule by irradiating the PVA aqueous solution with an electron beam, radiation or the like (for example, see Patent Literature 4 and Patent Literature 5) and (5) PH adjustment by adding trimethylolmelamine to the PVA aqueous solution. Thereafter, a method of obtaining a gel by leaving it for several hours (see, for example, Patent Document 6) is known.

ポリビニルアルコール系ヒドロゲルを、遮水材や振動吸収材として土木用途に、又は地盤改良材として農業用途に用いる場合は、液状組成物を地盤や地中に一定量を注入したり混合した後、数分から数十時間の時間経過をおいてゲル化反応を徐々に進行させ、最終的なポリビニルアルコール系ヒドロゲルを形成する必要がある。
しかしながら、特許文献1の方法は大容量のゲルを処理することができない。また特許文献2の方法は比較的高濃度のPVA水溶液を用いなければならず、ホウ酸添加とほぼ同時にゲルが形成されるために土木・農業用途への適用に際しては作業性に問題がある。
一方、特許文献3の方法は、凝固工程が必要なために比表面積の小さい形状物への適用が困難であり、土木・農業用途には不適当である。特許文献4及び特許文献5の方法も装置の制約や瞬時の架橋形成のために土木・農業用途には不適当である。更に特許文献6の方法では、ゲル形成に要する時間は数時間から数日間程度であるが、酸性領域での耐水性が低く酸性水に接触するとゲルが溶出するという課題を有している。
When polyvinyl alcohol hydrogel is used for civil engineering applications as a water barrier or vibration absorber, or for agricultural applications as a ground improvement material, a certain amount of liquid composition is injected or mixed into the ground or ground. It is necessary to gradually advance the gelation reaction after a lapse of time from minutes to several tens of hours to form a final polyvinyl alcohol-based hydrogel.
However, the method of Patent Document 1 cannot process a large-capacity gel. The method of Patent Document 2 must use a PVA aqueous solution having a relatively high concentration, and a gel is formed almost simultaneously with the addition of boric acid. Therefore, there is a problem in workability when applied to civil engineering and agricultural uses.
On the other hand, since the method of Patent Document 3 requires a solidification step, it is difficult to apply to a shape having a small specific surface area, and is unsuitable for civil engineering and agricultural uses. The methods of Patent Document 4 and Patent Document 5 are also unsuitable for civil engineering / agricultural applications due to apparatus limitations and instantaneous bridge formation. Furthermore, in the method of Patent Document 6, the time required for gel formation is about several hours to several days. However, the water resistance in the acidic region is low, and there is a problem that the gel elutes when contacted with acidic water.

特開昭64−43188号公報JP-A-64-43188 特開平6−57012号公報JP-A-6-57012 特開平9−124731号公報JP 9-124731 A 特開平7−25941号公報JP-A-7-255941 特開平11−157202号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-157202 特開2002−294014号公報JP 2002-294014 A

本発明は、上記のような状況に鑑み、屋外に放置しても数分から数日間でゲルを形成することから作業性に優れ、得られたヒドロゲルが酸性領域でも耐水性を有するポリビニルアルコール系組成物より得られるポリビニルアルコール系ヒドロゲルの使用方法及びその用途を提供することを目的とするものである。   In view of the above situation, the present invention is excellent in workability because it forms a gel in several minutes to several days even when left outdoors, and the obtained hydrogel has a polyvinyl alcohol composition having water resistance even in an acidic region. It aims at providing the usage method and its use of the polyvinyl alcohol-type hydrogel obtained from a thing.

本発明者らは、前記の目的を達成するために鋭意研究を行った結果、ポリビニルアルコール(A)、水溶性有機チタン化合物(B)及び水(C)を主構成成分とする特定のポリビニルアルコール系組成物が上記目的にかなうものであり、酸性水中でも耐水性に優れ、特に土木・農業用等に好適な性質を有することを見出し、本発明に到達した。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the inventors of the present invention have developed a specific polyvinyl alcohol mainly composed of polyvinyl alcohol (A), a water-soluble organic titanium compound (B) and water (C). The present inventors have found that the system composition meets the above-mentioned purpose, has excellent water resistance even in acidic water, and has particularly suitable properties for civil engineering, agriculture, etc., and has reached the present invention.

即ち本発明は、以下のヒドロゲル形成用組成物から形成されたポリビニルアルコール系ヒドロゲルの使用方法及びその用途を提供するものである。
(1) ポリビニルアルコール(A)、水溶性有機チタン化合物(B)及び水(C)を主構成成分とし、
1)水溶性有機チタン化合物(B)が、アミノアルコールをキレート型配位子の一成分として含有するチタン化合物であり、
2)(A)、(B)及び(C)の合計量に対する(A)の割合が0.5〜10質量%、
3)(A)のビニルアルコール単位と(B)成分中に含有される遷移金属原子のモル比(A:B)が、1:0.01〜1.0、
4)(A)の重合度が500以上
であるゲル形成用組成物から形成されたヒドロゲルを、土木資材、建築資材、農水産資材、水質浄化材、人体発熱時の冷媒体、人工擬似餌又は玩具に使用することを特徴とするポリビニルアルコール系ヒドロゲルの使用方法。
(2) 容器内でゲル形成用組成物を20℃で7日間保持して得られたヒドロゲル上に、直径3.5mmの金属棒を10mm/minの速度で貫入させる貫入試験において、10mm貫入時の応力を金属棒の断面積で除した貫入強度が1〜200kPaである前記(1)のポリビニルアルコール系ヒドロゲルの使用方法。
(3) 長さ1m以上のガラス管の底に栓をして、その上に厚さ2cmとなるようにゲル形成用組成物を入れ、20℃で7日間保持して得られた厚み2cmのヒドロゲル上に100cmの高さまで水を入れてから、ガラス管の底の栓を抜いて5日間放置した後の水位h(cm)を測定し、下記式(1)により求めた透水係数が1×10-5cm/sec以下である前記(1)のポリビニルアルコール系ヒドロゲルの使用方法。
透水係数(cm/sec)=
2×ln(100/h)/(5×24×3600) (1)
(式中、lnは自然対数を示す。)
(4) ポリビニルアルコール系ヒドロゲルを、pH2の水溶液中に浴比1:100(ポリビニルアルコール系ヒドロゲルの重量:pH2の水溶液の重量)で、20℃で7日間浸漬した後、下記式(2)により求めたポリビニルアルコール(A)の重量保持率(Wab)が70%以上である前記(1)のポリビニルアルコール系ヒドロゲルの使用方法。
Wab(重量%)=100−[10000×(Wb)/(Wa)] (2)
(式中、Wabはポリビニルアルコール(A)の重量保持率、Waはヒドロゲルの当初の固形分濃度(重量%)、Wbは20℃で7日間浸漬後の固形分濃度(重量%)を示す。)
That is, this invention provides the usage method and use of the polyvinyl alcohol-type hydrogel formed from the following composition for hydrogel formation.
(1) Polyvinyl alcohol (A), water-soluble organic titanium compound (B) and water (C) are the main constituents,
1) The water-soluble organic titanium compound (B) is a titanium compound containing an amino alcohol as one component of a chelate-type ligand,
2) The ratio of (A) to the total amount of (A), (B) and (C) is 0.5 to 10% by mass,
3) The molar ratio (A: B) of the vinyl alcohol unit (A) to the transition metal atom contained in the component (B) is 1: 0.01 to 1.0,
4) Hydrogel formed from a gel-forming composition having a degree of polymerization of 500 or more in (A) is a civil engineering material, building material, agricultural / fishery material, water purification material, refrigerant during heating of human body, artificial artificial bait or A method of using a polyvinyl alcohol-based hydrogel, characterized by being used for a toy.
(2) In a penetration test in which a metal rod having a diameter of 3.5 mm is penetrated at a speed of 10 mm / min onto a hydrogel obtained by holding the gel-forming composition in a container at 20 ° C. for 7 days, when the penetration is 10 mm The method of using the polyvinyl alcohol hydrogel according to (1), wherein the penetration strength obtained by dividing the stress of 1 by the cross-sectional area of the metal rod is 1 to 200 kPa.
(3) Plug the bottom of a glass tube having a length of 1 m or more, put the composition for gel formation so as to have a thickness of 2 cm thereon, and maintain it at 20 ° C. for 7 days. After water was put on the hydrogel to a height of 100 cm, the water level h (cm) after removing the stopper at the bottom of the glass tube and allowed to stand for 5 days was measured, and the water permeability obtained by the following formula (1) was 1 × The method for using the polyvinyl alcohol hydrogel according to (1), which is 10 −5 cm / sec or less.
Water permeability (cm / sec) =
2 × ln (100 / h) / (5 × 24 × 3600) (1)
(In the formula, ln represents a natural logarithm.)
(4) After immersing the polyvinyl alcohol hydrogel in an aqueous solution of pH 2 at a bath ratio of 1: 100 (weight of polyvinyl alcohol hydrogel: weight of aqueous solution of pH 2) at 20 ° C. for 7 days, the following formula (2) The method for using the polyvinyl alcohol-based hydrogel according to (1), wherein the obtained polyvinyl alcohol (A) has a weight retention rate (Wab) of 70% or more.
Wab (% by weight) = 100− [10000 × (Wb) / (Wa)] (2)
(Wab represents the weight retention of polyvinyl alcohol (A), Wa represents the initial solid content concentration (wt%) of the hydrogel, and Wb represents the solid content concentration (wt%) after immersion for 7 days at 20 ° C. )

本発明のポリビニルアルコール系ヒドロゲル形成用組成物は、屋外での放置であっても数分から数日間でゲルを形成することから作業性に優れ、酸性領域でも耐水性を有するヒドロゲルを形成する。得られたポリビニルアルコール系ヒドロゲルは、高い含水率で、優れた弾性強度、透水性に優れたものであり、土木、建築、農水産等の資材として好適に用いられ、また、水質浄化材、人体発熱時の冷媒体、人工疑似餌、玩具等にも使用することができる。   The composition for forming a polyvinyl alcohol-based hydrogel of the present invention forms a gel in a few minutes to a few days even when left outdoors, so that it is excellent in workability and forms a hydrogel having water resistance even in an acidic region. The obtained polyvinyl alcohol-based hydrogel has a high water content, excellent elastic strength, and excellent water permeability, and is suitably used as a material for civil engineering, construction, agriculture, fisheries, etc. It can also be used for refrigerants, artificial artificial baits, toys, etc. when generating heat.

本発明に使用される成分(A)のPVAは特に限定されるものではないが、重合工程等において他の成分により変性、共重合されているものでも良い。例えば、エチレン変性、シラン変性、アルキルエーテル変性、カルボキシル変性、イタコン酸変性、疎水性基変性等がされているもの、或いは酢酸ビニル、エチレンに代表される成分が共重合されているものでも良い。
PVAの重合度については、得られるヒドロゲルの弾性強度、透水性、耐水性に大きく影響するために500以上であることが必要であり、好ましくは1000以上、より好ましくは1500以上である。この重合度は、JIS K6726に準じて測定され、PVAを再鹸化し精製したものを用いて30℃水中で測定した極限粘度測定から求められる。
The PVA of the component (A) used in the present invention is not particularly limited, but may be modified or copolymerized with other components in the polymerization step or the like. For example, ethylene-modified, silane-modified, alkyl ether-modified, carboxyl-modified, itaconic acid-modified, hydrophobic group-modified, or the like, or vinyl acetate and components typified by ethylene may be copolymerized.
The degree of polymerization of PVA needs to be 500 or more, preferably 1000 or more, more preferably 1500 or more in order to greatly influence the elastic strength, water permeability and water resistance of the resulting hydrogel. This degree of polymerization is measured according to JIS K6726, and is determined from an intrinsic viscosity measurement measured in water at 30 ° C. using a re-saponified and purified PVA.

本発明に使用される成分(A)のポリビニルアルコール(PVA)の鹸化度については、特に制限されるものではないが、通常80〜99.99モル%であり、好ましくは85〜99.95モル%、より好ましくは、90〜99.9モル%である。PVAの鹸化度を80モル%以上とすることにより、弾性強度、透水性、耐水性が低下することがない。鹸化度が99.99モル%以下のPVAは工業的に製造され、コスト的に有利である。なお、上記の鹸化度は、JIS K6726に準じて測定されたものである。   The saponification degree of the polyvinyl alcohol (PVA) as the component (A) used in the present invention is not particularly limited, but is usually 80 to 99.99 mol%, preferably 85 to 99.95 mol. %, More preferably 90 to 99.9 mol%. By setting the saponification degree of PVA to 80 mol% or more, the elastic strength, water permeability, and water resistance are not lowered. PVA having a saponification degree of 99.99 mol% or less is industrially produced and is advantageous in terms of cost. The saponification degree is measured according to JIS K6726.

本発明のポリビニルアルコール系ゲル形成用組成物を構成するPVA(A)、水溶性遷移金属化合物(B)及び水(C)の合計量に占める(A)の割合は0.5〜10質量%であり、好ましくは、1〜7質量%である。(A)の割合が0.5質量%以上では適当な水分の比率が保たれるのでゲル状物の弾性強度が高く、透水性、耐水性も良い。一方、10重量%以下では、溶液粘度が小さいので取り扱い作業性が良い。   The proportion of (A) in the total amount of PVA (A), water-soluble transition metal compound (B) and water (C) constituting the composition for forming a polyvinyl alcohol gel of the present invention is 0.5 to 10% by mass. Preferably, it is 1-7 mass%. When the ratio of (A) is 0.5% by mass or more, an appropriate water ratio is maintained, so that the gel-like product has high elastic strength, and water permeability and water resistance are good. On the other hand, at 10% by weight or less, the workability is good because the solution viscosity is small.

本発明のポリビニルアルコール系ゲル形成用組成物に用いられる水溶性遷移金属化合物(B)は、水中でPVAと反応してPVAに架橋構造を形成する有機化合物であればよく、チタン化合物、ジルコニウム化合物、バナジウム化合物、亜鉛化合物、クロム化合物、ニッケル化合物、パラジウム化合物などが挙げられる。
これらの水溶性遷移金属化合物(B)は、1つの金属原子に対して、共有結合や水素結合などにより2座又はそれ以上の多座で配位することが可能なキレート型配位子を有していることが好ましい。遷移金属化合物がキレート型配位子を有することでPVAの架橋反応速度が適度に調節されるので、施工に適した数時間〜数日間のゲル化速度が得られると考えられる。
そのキレート型配位子としては具体的には、ヒドロキシカルボン酸又はその塩、アミノアルコール、β−ジケトンが代表的なものとして挙げられるが、これらに限定されるものではない。
The water-soluble transition metal compound (B) used in the composition for forming a polyvinyl alcohol gel of the present invention may be an organic compound that reacts with PVA in water to form a crosslinked structure in PVA, such as a titanium compound and a zirconium compound. , Vanadium compounds, zinc compounds, chromium compounds, nickel compounds, palladium compounds, and the like.
These water-soluble transition metal compounds (B) have a chelate-type ligand capable of coordinating in a bidentate or higher multidentate manner with a covalent bond or a hydrogen bond to one metal atom. It is preferable. Since the transition reaction rate of PVA is moderately adjusted by having a chelate type ligand in the transition metal compound, it is considered that a gelation rate of several hours to several days suitable for construction can be obtained.
Specific examples of the chelate-type ligand include hydroxycarboxylic acid or a salt thereof, amino alcohol, and β-diketone, but are not limited thereto.

これらの水溶性遷移金属化合物(B)の中でも有機チタン化合物及び有機ジルコニウム化合物が好適に用いられる。
すなわち、好適なチタン化合物及びジルコニウム化合物は、ヒドロキシカルボン酸又はその塩、アミノアルコール及びβ−ジケトンから選ばれる一種又は二種以上をキレート型配位子の一成分として含有するチタン化合物又はジルコニウム化合物である。
ここで、ヒドロキシカルボン酸としては、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸、サリチル酸などが挙げられる。また、アミノアルコールとしては、トリメタノールアミン、トリエタノールアミンなどが挙げられ、β−ジケトンとしては、アセチルアセトンなどが挙げられる。
上記の好適なチタン化合物としては、具体的には、チタンラクテート、ジヒドロキシチタンビス(ラクテート)、ジヒドロキシチタンビス(グリコレート)ジヒドロキシビス(ラクテート)、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンジアンモニウム、ジヒドロキシビス(スレート)チタンアンモニウム、ジイソプロポキシチタンビス(トリエタノールアミネート)、ジ−n−ブトキシチタンビス(トリエタノールアミネート)、ジイソプロポキシチタンビス(トリエタノールアミネート)、チタンテトラキス(アセチルアセトナート)などが挙げられる。
上記の好適なジルコニウム化合物としては、具体的には、モノヒドロキシトリス(ラクテート)ジルコニウムアンモニウム、テトラキス(ラクテート)ジルコニウムアンモニウム、モノヒドロキシトリス(スレート)ジルコニウムアンモニウムなどが挙げられる。
上記の好適なチタン化合物は、上記のヒドロキシカルボン酸とチタンテトラアルコキシドから合成されるチタンキレート化合物を反応させることにより得ることができる。また、上記の好適なジルコニウム化合物は、上記のヒドロキシカルボン酸とジルコニウムテトラアルコキシド、炭酸ジルコニウム、炭酸ジルコニウムアンモニウム等から合成されるジルコニウムキレート化合物を反応させることにより得ることができる。
上記のチタン化合物とジルコニウム化合物の中では、チタン化合物が好ましく、特にチタンラクテート、チタンアミネートが好ましい。
上記の水溶性遷移金属化合物(B)は単独のみでなく、必要に応じて2種類以上を混合して用いることもできる。
Of these water-soluble transition metal compounds (B), organic titanium compounds and organic zirconium compounds are preferably used.
That is, suitable titanium compounds and zirconium compounds are titanium compounds or zirconium compounds containing one or more selected from hydroxycarboxylic acids or salts thereof, amino alcohols and β-diketones as one component of a chelate ligand. is there.
Here, examples of the hydroxycarboxylic acid include glycolic acid, lactic acid, malic acid, citric acid, tartaric acid, and salicylic acid. Examples of amino alcohols include trimethanolamine and triethanolamine, and examples of β-diketone include acetylacetone.
Specific examples of the preferred titanium compound include titanium lactate, dihydroxy titanium bis (lactate), dihydroxy titanium bis (glycolate) dihydroxy bis (lactate), titanium lactate ammonium salt, titanium diammonium, dihydroxy bis (slate) titanium. Ammonium, diisopropoxytitanium bis (triethanolamate), di-n-butoxytitanium bis (triethanolamate), diisopropoxytitanium bis (triethanolamate), titanium tetrakis (acetylacetonate) and the like can be mentioned.
Specific examples of the suitable zirconium compound include monohydroxytris (lactate) zirconium ammonium, tetrakis (lactate) zirconium ammonium, and monohydroxytris (slate) zirconium ammonium.
Said suitable titanium compound can be obtained by making the titanium chelate compound synthesize | combined from said hydroxycarboxylic acid and titanium tetraalkoxide react. Moreover, said suitable zirconium compound can be obtained by making the zirconium chelate compound synthesize | combined from said hydroxycarboxylic acid, zirconium tetraalkoxide, a zirconium carbonate, zirconium carbonate ammonium, etc. react.
Among the above titanium compounds and zirconium compounds, titanium compounds are preferable, and titanium lactate and titanium aminate are particularly preferable.
Said water-soluble transition metal compound (B) can be used not only independently but in mixture of 2 or more types as needed.

PVAのビニルアルコール単位と遷移金属化合物中の遷移金属原子のモル比(ビニルアルコール単位数と遷移金属原子数の比率)は、ビニルアルコール単位1モルに対して遷移金属原子が0.01〜1.0モルの範囲が用いられる。ビニルアルコール単位1モルに対して遷移金属原子を0.01モル以上とすることにより、PVAと遷移金属原子との架橋密度の低下による弾性強度、透水性、耐水性の問題を避けることができる。また逆に、遷移金属原子を1.0モル以下とすることにより、得られたゲルが柔軟性を失い変形時に亀裂を生じる等の不具合を避けることができる。ビニルアルコール単位1モルに対する遷移金属原子のモル比は、より好ましくは0.015〜0.5モルの範囲である。   The molar ratio of the vinyl alcohol unit of PVA to the transition metal atom in the transition metal compound (ratio of the number of vinyl alcohol units to the number of transition metal atoms) is 0.01-1. A range of 0 mole is used. By setting the transition metal atom to 0.01 mol or more with respect to 1 mol of the vinyl alcohol unit, problems of elastic strength, water permeability, and water resistance due to a decrease in the crosslink density between PVA and the transition metal atom can be avoided. Conversely, by setting the transition metal atom to 1.0 mol or less, it is possible to avoid problems such as the resulting gel loses flexibility and cracks occur when deformed. The molar ratio of the transition metal atom to 1 mol of the vinyl alcohol unit is more preferably in the range of 0.015 to 0.5 mol.

上記のような(A)、(B)および(C)からなる組成物を、1〜40℃の温度範囲で数分から数十時間放置すると柔軟性(弾性強度)と遮水性に富んだヒドロゲルを形成するので作業性が良好である。このようにして得られた本発明のポリビニルアルコール系ヒドロゲルは、金属棒の貫入試験における貫入強度が1〜200kPaであることが好ましい。1kPa以上とすることによりゲル強度が高いので優れた遮水性や耐久性が得られ、200kPa以下とすることによりゲルの柔軟性があるので、変形時に亀裂を生じるのを避けることができる。
なお、金属棒の貫入試験における貫入強度とは、容器内でゲル形成用組成物を20℃で7日間保持して得られたヒドロゲル上に、直径3.5mmの金属棒(ステンレス棒)を10mm/minの速度で貫入させる試験において、金属棒がヒドロゲル中に10mm貫入した時の応力を金属棒の断面積で除した数値(kPa)である。
When the composition comprising (A), (B) and (C) as described above is allowed to stand for several minutes to several tens of hours in a temperature range of 1 to 40 ° C., a hydrogel rich in flexibility (elastic strength) and water shielding properties can be obtained. Since it is formed, workability is good. The thus obtained polyvinyl alcohol hydrogel of the present invention preferably has a penetration strength of 1 to 200 kPa in a penetration test of a metal rod. By setting it as 1 kPa or more, since the gel strength is high, excellent water shielding and durability can be obtained, and when it is set at 200 kPa or less, there is flexibility of the gel, so that it is possible to avoid cracks during deformation.
The penetration strength in the penetration test of a metal rod is 10 mm of a metal rod (stainless steel rod) having a diameter of 3.5 mm on a hydrogel obtained by holding the gel-forming composition in a container at 20 ° C. for 7 days. It is a numerical value (kPa) obtained by dividing the stress when the metal rod penetrates 10 mm into the hydrogel by the cross-sectional area of the metal rod in the test for penetration at a speed of / min.

また、得られたヒドロゲルは、長さ1m以上のガラス管の底に栓をして、その上に厚さ2cmとなるようにゲル形成用組成物を入れ、20℃で7日間保持して得られた厚み2cmのヒドロゲル上に100cmの高さまで水を入れてから、ガラス管の底の栓を抜いて5日間放置した後の水位h(cm)を測定し、下記式(1)により求めた透水係数が1×10-5cm/sec以下であることが好ましい。
透水係数(cm/sec)=2×ln(100/h)/(5×24×3600) (1)
(式中、lnは自然対数を示す。)
この透水係数を1×10-5cm/sec以下とすることにより、高い含水率と、良好な不透水性(遮水性)が得られる。本発明のポリビニルアルコール系ヒドロゲルの透水係数は、より好ましくは、1×10-6cm/sec以下、さらに好ましくは、1×10-7cm/sec以下である。
Moreover, the obtained hydrogel is obtained by plugging the bottom of a glass tube having a length of 1 m or more, placing the gel-forming composition thereon so as to have a thickness of 2 cm, and maintaining at 20 ° C. for 7 days. After water was poured to a height of 100 cm on the obtained hydrogel having a thickness of 2 cm, the water level h (cm) after removing the stopper at the bottom of the glass tube and allowed to stand for 5 days was measured, and was calculated by the following formula (1). The water permeability is preferably 1 × 10 −5 cm / sec or less.
Water permeability (cm / sec) = 2 × ln (100 / h) / (5 × 24 × 3600) (1)
(In the formula, ln represents a natural logarithm.)
By setting the water permeability coefficient to 1 × 10 −5 cm / sec or less, high water content and good water impermeability (water impermeability) can be obtained. The water permeability coefficient of the polyvinyl alcohol hydrogel of the present invention is more preferably 1 × 10 −6 cm / sec or less, and further preferably 1 × 10 −7 cm / sec or less.

本発明のポリビニルアルコール系ヒドロゲルの耐水性としては、ポリビニルアルコール系ヒドロゲルを、pH2の水溶液中に浴比1:100(ポリビニルアルコール系ヒドロゲルの重量:pH2の水溶液の重量)で、20℃で7日間浸漬した後、下記式(2)により求めたPVAの重量保持率(Wab)が70%以上であることが好ましい。
Wab(重量%)=100−[10000×(Wb)/(Wa)] (2)
(式中、WabはPVAの重量保持率、Waはヒドロゲルの当初の固形分濃度(重量%)、Wbは20℃で7日間浸漬後の固形分濃度(重量%)を示す。)
PVAの重量保持率を70%以上とすることにより、酸性領域で長期間、優れた遮水性が確保される。
ここで、ヒドロゲル体の耐水性試験は、以下の手順により行う。
まず、ゲル体の一部を水分の蒸散を防ぎながら試料容器に採取し、重量測定を行い、さらに105℃で、24時間乾燥して、この固形分濃度Wa(重量%)を測定する。一方、塩酸又は水酸化ナトリウム水溶液でpH2、温度20℃に調整した試験水を容易する。上記ヒドロゲルを10g採取し、1000gの上記試験水を浴比1:100で添加する。試料容器に蓋をした後、20℃で7日間保持する。その後、ミキサーを用いて10分間9000rpmで粉砕処理後、温度50±3℃で軽く撹拌しながら1時間処理して濾過する。
この濾液及び濃度既知の基準PVA溶液に、20℃でヨード液を添加して発色させた後、比色計により光透過率を求める。横軸に光透過率、縦軸にPVAの濃度をプロットした検量線を作成し、そのグラフから上記濾液のPVA濃度Wb(重量%)を求め、下式によりPVAの溶出率を求め、その重量保持率を求める。
PVAの溶出率(重量%)=10000×[(Wb)/(Wa)]
PVAの重量保持率(重量%)=100−PVAの溶出率(重量%)
As the water resistance of the polyvinyl alcohol hydrogel of the present invention, the polyvinyl alcohol hydrogel is placed in a pH 2 aqueous solution at a bath ratio of 1: 100 (weight of polyvinyl alcohol hydrogel: weight of aqueous solution of pH 2) at 20 ° C. for 7 days. After dipping, the PVA weight retention (Wab) determined by the following formula (2) is preferably 70% or more.
Wab (% by weight) = 100− [10000 × (Wb) / (Wa)] (2)
(Wab represents the weight retention of PVA, Wa represents the initial solid content concentration (% by weight) of the hydrogel, and Wb represents the solid content concentration (% by weight) after immersion for 7 days at 20 ° C.)
By setting the weight retention of PVA to 70% or more, excellent water barrier properties are ensured for a long period in the acidic region.
Here, the water resistance test of the hydrogel body is performed according to the following procedure.
First, a part of the gel body is collected in a sample container while preventing moisture from evaporating, weighed, and further dried at 105 ° C. for 24 hours to measure the solid content concentration Wa (% by weight). On the other hand, test water adjusted to pH 2 and temperature 20 ° C. with hydrochloric acid or aqueous sodium hydroxide solution is facilitated. 10 g of the hydrogel is taken and 1000 g of the test water is added at a bath ratio of 1: 100. After capping the sample container, hold it at 20 ° C. for 7 days. Then, after pulverizing at 9000 rpm for 10 minutes using a mixer, the mixture is treated for 1 hour with light stirring at a temperature of 50 ± 3 ° C. and filtered.
The filtrate and a reference PVA solution with a known concentration are colored by adding an iodine solution at 20 ° C., and then the light transmittance is obtained with a colorimeter. A calibration curve in which the light transmittance is plotted on the horizontal axis and the concentration of PVA is plotted on the vertical axis, the PVA concentration Wb (% by weight) of the filtrate is obtained from the graph, the elution rate of PVA is obtained by the following formula, and the weight Find the retention rate.
PVA elution rate (% by weight) = 10000 × [(Wb) / (Wa)]
PVA weight retention (% by weight) = 100-PVA elution rate (% by weight)

なお、本発明のポリビニルアルコール系ヒドロゲルは、前記した(A)、(B)および(C)の他に、アクリル酸エステル、セルロース系等の粘度調整の各種ポリマー、比重調整剤あるいは、顔料、染料、グリコール系に代表されるPVAの可塑剤、安定剤、無機フィラー類等の各種薬剤が添加配合されていても良い。   The polyvinyl alcohol-based hydrogel of the present invention is not limited to the above-mentioned (A), (B) and (C), but also includes various polymers for adjusting viscosity such as acrylates and celluloses, specific gravity adjusting agents, pigments and dyes. Various agents such as PVA plasticizers, stabilizers and inorganic fillers typified by glycols may be added and blended.

次に本発明を具体的に実施例で説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
先ず、各実施例および比較例で用いたポリビニルアルコール系ヒドロゲルの物性測定方法を以下に示す。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to these Examples.
First, the physical property measuring method of the polyvinyl alcohol-based hydrogel used in each example and comparative example is shown below.

(1)金属棒貫入強度[金属棒貫入圧縮試験]
各種ヒドロゲル形成用組成物を20℃で調製後、容量200mlのガラスビーカーに入れ、20℃で7日間放置して得られたヒドロゲルを試料とする。このヒドロゲルの中心部に上部垂直方向から、島津製作所製オートグラフを用いて直径3.5mmのステンレス製の金属棒を10mm/minの速度で貫入させ、10mm貫入時の応力を該金属棒の断面積で除した数値をもって貫入強度[kPa]とする。
(1) Metal bar penetration strength [Metal bar penetration compression test]
After preparing various hydrogel-forming compositions at 20 ° C., they are put in a glass beaker having a capacity of 200 ml and left standing at 20 ° C. for 7 days. A stainless steel metal rod having a diameter of 3.5 mm is inserted into the center of the hydrogel from the upper vertical direction at a rate of 10 mm / min using an autograph made by Shimadzu Corporation, and the stress at the time of 10 mm penetration is cut off from the metal rod. The value divided by the area is the penetration strength [kPa].

(2)透水係数[透水性試験]
市販の硬質塩ビ管(内径25mm)の底部にゴム栓を設置し、各種ヒドロゲル形成用組成物を9.8cm3(高さ2cm)流し込み、20℃で7日間放置して管内にヒドロゲルを形成させる。その後、底部のゴム栓を外しヒドロゲルが動かないように外径25mmの中空の塩ビ管を差し込む。管の上部からゲル上部より高さ100cmまで水を流しこみ(容量は490cm3)次に、水が蒸発しないように白鮫油を5ml加えて水の表面に油膜を作る。この状態で5日間放置して水位(ゲル上部から水面までの距離)を測定し、これをh[cm]とする。透水係数は以下の変水位(降水法)透水試験計算式により求める。
透水係数[cm/sec]=2×ln(100/h)/(5×24×3600)
なお、lnは自然対数を示す。
(2) Permeability coefficient [Permeability test]
A rubber stopper is installed at the bottom of a commercially available rigid PVC pipe (inner diameter 25 mm), and various hydrogel forming compositions are poured into a 9.8 cm 3 (height 2 cm) and left at 20 ° C. for 7 days to form a hydrogel in the pipe. . Thereafter, the rubber plug at the bottom is removed, and a hollow PVC tube having an outer diameter of 25 mm is inserted so that the hydrogel does not move. Water is poured from the top of the tube to the height of 100 cm from the top of the gel (volume is 490 cm 3 ). Next, 5 ml of white birch oil is added so that the water does not evaporate to form an oil film on the surface of the water. In this state, the water level (distance from the top of the gel to the water surface) is measured for 5 days, and this is defined as h [cm]. Permeability coefficient is calculated by the following formula of water level (precipitation method) permeability test.
Water permeability [cm / sec] = 2 × ln (100 / h) / (5 × 24 × 3600)
Note that ln represents a natural logarithm.

(3)PVA重量保持率[耐水性試験]
ヒドロゲルの一部を水分の蒸散を防ぎながら採取し、重量測定を行い、さらにこの固形分濃度Wa(重量%)を105℃で24時間乾燥して測定する。一方、別に上記ヒドロゲルを10g採取し、pH2、温度20℃の試験水を浴比1:100で添加した。試料容器に蓋をした後、20℃に調整した恒温槽の中に7日間放置する。放置完了後、これを業務用ミキサー(機種:ナショナル製MX−151S)を用いて10分間9000rpmで粉砕後、温度50±3℃として手で軽く撹拌しながら1時間処理する。この処理液を濾過後20℃まで冷却して、濾液にヨード液を添加して発色させた後、比色計により光透過率を求める。また、別の水準の濃度既知PVA溶液についても同様に光透過率を求めて、横軸に光透過率、縦軸にPVAの濃度(重量%)をプロットした検量線を作成したグラフから上記濾液のPVA濃度Wb(重量%)を求め、下式によりPVAの溶出率を求める。
PVA溶出率(重量%)=10000×(Wb)/(Wa)
PVA重量保持率(重量%)は(100−PVA溶出率)となる。
(3) PVA weight retention [water resistance test]
A part of the hydrogel is collected while preventing the transpiration of water, and is weighed. Further, the solid content concentration Wa (% by weight) is measured by drying at 105 ° C. for 24 hours. Separately, 10 g of the above hydrogel was sampled and test water having a pH of 2 and a temperature of 20 ° C. was added at a bath ratio of 1: 100. After covering the sample container, the sample container is left in a thermostat adjusted to 20 ° C. for 7 days. After being left standing, this is pulverized at 9000 rpm for 10 minutes using a commercial mixer (model: MX-151S manufactured by National), and then treated at a temperature of 50 ± 3 ° C. for 1 hour while being gently stirred by hand. The treated solution is filtered, cooled to 20 ° C., and an iodine solution is added to the filtrate to develop a color. Then, the light transmittance is obtained with a colorimeter. Similarly, the light transmittance of another level of known PVA solution was obtained in the same manner, and the above filtrate was prepared from a calibration curve in which the light transmittance was plotted on the horizontal axis and the PVA concentration (% by weight) was plotted on the vertical axis. The PVA concentration Wb (% by weight) is obtained, and the elution rate of PVA is obtained by the following formula.
PVA elution rate (% by weight) = 10000 × (Wb) / (Wa)
The PVA weight retention rate (% by weight) is (100-PVA elution rate).

(4)ゲル化時間(Hr)
各種薬液を全量で200cm3になるように準備し、300ml用ポリビーカーに注入し、約30秒間撹拌棒で撹拌を行い、その後は静置する。適宜、その薬液の粘度変化をB型回転式粘度計で測定し、10000mPa・sを超えた時をゲル化時間(Hr)とする。
(4) Gelation time (Hr)
Various chemical solutions are prepared to a total volume of 200 cm 3 , poured into a 300 ml poly beaker, stirred for about 30 seconds with a stir bar, and then allowed to stand. The change in viscosity of the chemical solution is appropriately measured with a B-type rotary viscometer, and the time when it exceeds 10,000 mPa · s is defined as the gel time (Hr).

実施例1〜4、比較例1〜4
ビニルアルコール単位が99.8モル%のPVA系樹脂(株式会社クラレ製、ポバール117HC:重合度1700)を10重量%となるように水中に投入し、一昼夜密栓放置して膨潤させた後、加熱撹拌して完全にPVAを溶解させ、20℃まで冷却してPVA水溶液を作製した。このPVA水溶液を各所定濃度(5質量%)に水で希釈し、水溶性遷移金属化合物(有機チタン化合物)などの架橋剤を第1表に示す所定量添加し、その後、両溶液を撹拌して完全混合した。この得られた調製液をポリエチレン製ビーカーに流し込み、密栓して20℃雰囲気化で液の粘性が失われるまで放置した後、生成物を取り出し、ヒドロゲルの各物性を測定した。
Examples 1-4, Comparative Examples 1-4
A PVA resin having a vinyl alcohol unit of 99.8 mol% (manufactured by Kuraray Co., Ltd., Poval 117HC: degree of polymerization 1700) is poured into water so as to be 10% by weight, and left to swell for 24 hours, and then heated. PVA was completely dissolved by stirring and cooled to 20 ° C. to prepare an aqueous PVA solution. This PVA aqueous solution is diluted with water to each predetermined concentration (5% by mass), a cross-linking agent such as a water-soluble transition metal compound (organic titanium compound) is added in a predetermined amount shown in Table 1, and then both solutions are stirred. And mixed thoroughly. The prepared liquid thus obtained was poured into a polyethylene beaker, sealed and allowed to stand until the liquid lost its viscosity at 20 ° C., and then the product was taken out and the physical properties of the hydrogel were measured.

なお、実施例1〜2及び比較例1〜2においては、PVA水溶液と有機チタン化合物(チタンラクテート、松本製薬工業(株)製、オルガチックスTC−315、濃度45質量%)を混合後、25%アンモニア水溶液を添加して、pHが8になるように調製した。
また、実施例3〜4及び比較例3においては、有機チタン化合物(ジイソプロポキシチタンビストリエタノールアミネート、松本製薬工業(株)製、オルガチックスTC−400、濃度80質量%)を事前に水で4倍に希釈してからPVA水溶液に添加した。
比較例4においては、有機チタン化合物に代えてトリメチロールメラミン系架橋剤(住友化学社製スミテックスレジンM−3、濃度80質量%)を用い、乳酸を加えてpHが4になるように調製した。
第1表に示す架橋剤添加量は、PVA水溶液100重量部に対する有機チタン化合物等の添加量(重量部)である。
各実施例および比較例におけるヒドロゲルの各物性に測定結果を第1表に示す。
In Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, a PVA aqueous solution and an organic titanium compound (titanium lactate, manufactured by Matsumoto Pharmaceutical Co., Ltd., Olgatics TC-315, concentration 45% by mass) were mixed, and then 25 % Aqueous ammonia solution was added to adjust the pH to 8.
In Examples 3 to 4 and Comparative Example 3, an organotitanium compound (diisopropoxytitanium bistriethanolamate, manufactured by Matsumoto Pharmaceutical Co., Ltd., Olgatics TC-400, concentration 80% by mass) was previously added with water. The solution was diluted 4 times with the solution and added to the PVA aqueous solution.
In Comparative Example 4, a trimethylol melamine-based cross-linking agent (Sumitex Resin M-3 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., concentration 80% by mass) was used instead of the organic titanium compound, and the pH was adjusted to 4 by adding lactic acid. did.
The addition amount of the crosslinking agent shown in Table 1 is an addition amount (parts by weight) of an organic titanium compound or the like with respect to 100 parts by weight of the PVA aqueous solution.
The measurement results are shown in Table 1 for the physical properties of the hydrogel in each Example and Comparative Example.

Figure 2011140651
Figure 2011140651

Claims (11)

ポリビニルアルコール(A)、水溶性有機チタン化合物(B)及び水(C)を主構成成分とし、
1)水溶性有機チタン化合物(B)が、アミノアルコールをキレート型配位子の一成分として含有するチタン化合物であり、
2)(A)、(B)及び(C)の合計量に対する(A)の割合が0.5〜10質量%、
3)(A)のビニルアルコール単位と(B)成分中に含有されるチタン原子のモル比(A):(B)が、1:0.01〜1.0、
4)(A)の重合度が500以上、
であるゲル形成用組成物から形成されたヒドロゲルを、土木資材、建築資材、農水産資材、水質浄化材、人体発熱時の冷媒体、人工擬似餌又は玩具に使用することを特徴とするポリビニルアルコール系ヒドロゲルの使用方法。
Polyvinyl alcohol (A), water-soluble organic titanium compound (B) and water (C) are the main constituents,
1) The water-soluble organic titanium compound (B) is a titanium compound containing an amino alcohol as one component of a chelate-type ligand,
2) The ratio of (A) to the total amount of (A), (B) and (C) is 0.5 to 10% by mass,
3) The molar ratio (A) :( B) between the vinyl alcohol unit (A) and the titanium atom contained in the component (B) is 1: 0.01 to 1.0,
4) The degree of polymerization of (A) is 500 or more,
Polyvinyl alcohol, characterized in that the hydrogel formed from the gel-forming composition is used for civil engineering materials, building materials, agricultural and fishery materials, water purification materials, refrigerant bodies during human body heat generation, artificial artificial bait or toys -Based hydrogel usage.
容器内でゲル形成用組成物を20℃で7日間保持して得られたヒドロゲル上に、直径3.5mmの金属棒を10mm/minの速度で貫入させる貫入試験において、10mm貫入時の応力を金属棒の断面積で除した貫入強度が1〜200kPaである請求項1に記載のポリビニルアルコール系ヒドロゲルの使用方法。   In a penetration test in which a metal rod having a diameter of 3.5 mm is penetrated at a speed of 10 mm / min onto a hydrogel obtained by holding the gel-forming composition at 20 ° C. for 7 days in a container, the stress at the time of 10 mm penetration is obtained. The method for using a polyvinyl alcohol-based hydrogel according to claim 1, wherein the penetration strength divided by the cross-sectional area of the metal rod is 1 to 200 kPa. 長さ1m以上のガラス管の底に栓をして、その上に厚さ2cmとなるようにゲル形成用組成物を入れ、20℃で7日間保持して得られた厚み2cmのヒドロゲル上に100cmの高さまで水を入れてから、ガラス管の底の栓を抜いて5日間放置した後の水位h(cm)を測定し、下記式(1)により求めた透水係数が1×10-5cm/sec以下である請求項1に記載のポリビニルアルコール系ヒドロゲルの使用方法。
透水係数(cm/sec)=
2×ln(100/h)/(5×24×3600) (1)
(式中、lnは自然対数を示す。)
The bottom of a glass tube having a length of 1 m or more is plugged, and a gel-forming composition is placed thereon so as to have a thickness of 2 cm. On a hydrogel having a thickness of 2 cm obtained by holding at 20 ° C. for 7 days. The water level h (cm) after removing water from the bottom of the glass tube and leaving it to stand for 5 days after measuring water up to a height of 100 cm is 1 × 10 −5. The method for using the polyvinyl alcohol-based hydrogel according to claim 1, which is cm / sec or less.
Water permeability (cm / sec) =
2 × ln (100 / h) / (5 × 24 × 3600) (1)
(In the formula, ln represents a natural logarithm.)
ポリビニルアルコール系ヒドロゲルを、pH2の水溶液中に浴比1:100(ポリビニルアルコール系ヒドロゲルの重量:pH2の水溶液の重量)で、20℃で7日間浸漬した後、下記式(2)により求めたポリビニルアルコール(A)の重量保持率(Wab)が70%以上である請求項1に記載のポリビニルアルコール系ヒドロゲルの使用方法。
Wab(重量%)=100−[10000×(Wb)/(Wa)] (2)
(式中、Wabはポリビニルアルコール(A)の重量保持率、Waはヒドロゲルの当初の固形分濃度(重量%)、Wbは20℃で7日間浸漬後の固形分濃度(重量%)を示す。)
Polyvinyl alcohol-based hydrogel was immersed in a pH 2 aqueous solution at a bath ratio of 1: 100 (weight of polyvinyl alcohol-based hydrogel: pH of aqueous solution of pH 2) for 7 days at 20 ° C., and then obtained by the following formula (2) The method for using a polyvinyl alcohol-based hydrogel according to claim 1, wherein the weight retention (Wab) of the alcohol (A) is 70% or more.
Wab (% by weight) = 100− [10000 × (Wb) / (Wa)] (2)
(Wab represents the weight retention of polyvinyl alcohol (A), Wa represents the initial solid content concentration (wt%) of the hydrogel, and Wb represents the solid content concentration (wt%) after immersion for 7 days at 20 ° C. )
ポリビニルアルコール(A)、水溶性有機チタン化合物(B)及び水(C)を主構成成分とし、
1)水溶性有機チタン化合物(B)が、アミノアルコールをキレート型配位子の一成分として含有するチタン化合物であり、
2)(A)、(B)及び(C)の合計量に対する(A)の割合が0.5〜10質量%、
3)(A)のビニルアルコール単位と(B)成分中に含有されるチタン原子のモル比(A):(B)が、1:0.01〜1.0、
4)(A)の重合度が500以上、
であるゲル形成用組成物を含有することを特徴とする土木資材。
Polyvinyl alcohol (A), water-soluble organic titanium compound (B) and water (C) are the main constituents,
1) The water-soluble organic titanium compound (B) is a titanium compound containing an amino alcohol as one component of a chelate-type ligand,
2) The ratio of (A) to the total amount of (A), (B) and (C) is 0.5 to 10% by mass,
3) The molar ratio (A) :( B) between the vinyl alcohol unit (A) and the titanium atom contained in the component (B) is 1: 0.01 to 1.0,
4) The degree of polymerization of (A) is 500 or more,
The civil engineering material characterized by containing the composition for gel formation which is.
ポリビニルアルコール(A)、水溶性有機チタン化合物(B)及び水(C)を主構成成分とし、
1)水溶性有機チタン化合物(B)が、アミノアルコールをキレート型配位子の一成分として含有するチタン化合物であり、
2)(A)、(B)及び(C)の合計量に対する(A)の割合が0.5〜10質量%、
3)(A)のビニルアルコール単位と(B)成分中に含有されるチタン原子のモル比(A):(B)が、1:0.01〜1.0、
4)(A)の重合度が500以上、
であるゲル形成用組成物を含有することを特徴とする建築資材。
Polyvinyl alcohol (A), water-soluble organic titanium compound (B) and water (C) are the main constituents,
1) The water-soluble organic titanium compound (B) is a titanium compound containing an amino alcohol as one component of a chelate-type ligand,
2) The ratio of (A) to the total amount of (A), (B) and (C) is 0.5 to 10% by mass,
3) The molar ratio (A) :( B) between the vinyl alcohol unit (A) and the titanium atom contained in the component (B) is 1: 0.01 to 1.0,
4) The degree of polymerization of (A) is 500 or more,
The building material characterized by containing the composition for gel formation which is.
ポリビニルアルコール(A)、水溶性有機チタン化合物(B)及び水(C)を主構成成分とし、
1)水溶性有機チタン化合物(B)が、アミノアルコールをキレート型配位子の一成分として含有するチタン化合物であり、
2)(A)、(B)及び(C)の合計量に対する(A)の割合が0.5〜10質量%、
3)(A)のビニルアルコール単位と(B)成分中に含有されるチタン原子のモル比(A):(B)が、1:0.01〜1.0、
4)(A)の重合度が500以上、
であるゲル形成用組成物を含有することを特徴とする農水産資材。
Polyvinyl alcohol (A), water-soluble organic titanium compound (B) and water (C) are the main constituents,
1) The water-soluble organic titanium compound (B) is a titanium compound containing an amino alcohol as one component of a chelate-type ligand,
2) The ratio of (A) to the total amount of (A), (B) and (C) is 0.5 to 10% by mass,
3) The molar ratio (A) :( B) between the vinyl alcohol unit (A) and the titanium atom contained in the component (B) is 1: 0.01 to 1.0,
4) The degree of polymerization of (A) is 500 or more,
An agricultural and fishery material comprising a gel forming composition.
ポリビニルアルコール(A)、水溶性有機チタン化合物(B)及び水(C)を主構成成分とし、
1)水溶性有機チタン化合物(B)が、アミノアルコールをキレート型配位子の一成分として含有するチタン化合物であり、
2)(A)、(B)及び(C)の合計量に対する(A)の割合が0.5〜10質量%、
3)(A)のビニルアルコール単位と(B)成分中に含有されるチタン原子のモル比(A):(B)が、1:0.01〜1.0、
4)(A)の重合度が500以上、
であるゲル形成用組成物を含有することを特徴とする水質浄化材。
Polyvinyl alcohol (A), water-soluble organic titanium compound (B) and water (C) are the main constituents,
1) The water-soluble organic titanium compound (B) is a titanium compound containing an amino alcohol as one component of a chelate-type ligand,
2) The ratio of (A) to the total amount of (A), (B) and (C) is 0.5 to 10% by mass,
3) The molar ratio (A) :( B) between the vinyl alcohol unit (A) and the titanium atom contained in the component (B) is 1: 0.01 to 1.0,
4) The degree of polymerization of (A) is 500 or more,
The water purification material characterized by containing the composition for gel formation which is.
ポリビニルアルコール(A)、水溶性有機チタン化合物(B)及び水(C)を主構成成分とし、
1)水溶性有機チタン化合物(B)が、アミノアルコールをキレート型配位子の一成分として含有するチタン化合物であり、
2)(A)、(B)及び(C)の合計量に対する(A)の割合が0.5〜10質量%、
3)(A)のビニルアルコール単位と(B)成分中に含有されるチタン原子のモル比(A):(B)が、1:0.01〜1.0、
4)(A)の重合度が500以上、
であるゲル形成用組成物を含有することを特徴とする人体発熱時の冷媒体。
Polyvinyl alcohol (A), water-soluble organic titanium compound (B) and water (C) are the main constituents,
1) The water-soluble organic titanium compound (B) is a titanium compound containing an amino alcohol as one component of a chelate-type ligand,
2) The ratio of (A) to the total amount of (A), (B) and (C) is 0.5 to 10% by mass,
3) The molar ratio (A) :( B) between the vinyl alcohol unit (A) and the titanium atom contained in the component (B) is 1: 0.01 to 1.0,
4) The degree of polymerization of (A) is 500 or more,
The refrigerant | coolant body at the time of human body heat_generation | fever characterized by containing the composition for gel formation which is.
ポリビニルアルコール(A)、水溶性有機チタン化合物(B)及び水(C)を主構成成分とし、
1)水溶性有機チタン化合物(B)が、アミノアルコールをキレート型配位子の一成分として含有するチタン化合物であり、
2)(A)、(B)及び(C)の合計量に対する(A)の割合が0.5〜10質量%、
3)(A)のビニルアルコール単位と(B)成分中に含有されるチタン原子のモル比(A):(B)が、1:0.01〜1.0、
4)(A)の重合度が500以上、
であるゲル形成用組成物を含有することを特徴とする人工擬似餌。
Polyvinyl alcohol (A), water-soluble organic titanium compound (B) and water (C) are the main constituents,
1) The water-soluble organic titanium compound (B) is a titanium compound containing an amino alcohol as one component of a chelate-type ligand,
2) The ratio of (A) to the total amount of (A), (B) and (C) is 0.5 to 10% by mass,
3) The molar ratio (A) :( B) between the vinyl alcohol unit (A) and the titanium atom contained in the component (B) is 1: 0.01 to 1.0,
4) The degree of polymerization of (A) is 500 or more,
An artificial simulated bait characterized in that it contains a gel-forming composition.
ポリビニルアルコール(A)、水溶性有機チタン化合物(B)及び水(C)を主構成成分とし、
1)水溶性有機チタン化合物(B)が、アミノアルコールをキレート型配位子の一成分として含有するチタン化合物であり、
2)(A)、(B)及び(C)の合計量に対する(A)の割合が0.5〜10質量%、
3)(A)のビニルアルコール単位と(B)成分中に含有されるチタン原子のモル比(A):(B)が、1:0.01〜1.0、
4)(A)の重合度が500以上、
であるゲル形成用組成物を含有することを特徴とする玩具。
Polyvinyl alcohol (A), water-soluble organic titanium compound (B) and water (C) are the main constituents,
1) The water-soluble organic titanium compound (B) is a titanium compound containing an amino alcohol as one component of a chelate-type ligand,
2) The ratio of (A) to the total amount of (A), (B) and (C) is 0.5 to 10% by mass,
3) The molar ratio (A) :( B) between the vinyl alcohol unit (A) and the titanium atom contained in the component (B) is 1: 0.01 to 1.0,
4) The degree of polymerization of (A) is 500 or more,
A toy comprising a gel-forming composition as described above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2020103051A (en) * 2018-12-26 2020-07-09 株式会社クラレ Plant cultivation media containing polyvinyl alcohol-based gel

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62935B2 (en) * 1977-10-17 1987-01-10 Kuraray Co
JPH08176311A (en) * 1994-12-27 1996-07-09 Kao Corp Production of improved highly water-absorbing resin
JP2004182960A (en) * 2002-12-05 2004-07-02 Matsumoto Seiyaku Kogyo Kk Water-soluble mixture

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62935B2 (en) * 1977-10-17 1987-01-10 Kuraray Co
JPH08176311A (en) * 1994-12-27 1996-07-09 Kao Corp Production of improved highly water-absorbing resin
JP2004182960A (en) * 2002-12-05 2004-07-02 Matsumoto Seiyaku Kogyo Kk Water-soluble mixture

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102493498A (en) * 2011-12-29 2012-06-13 荣盛建设工程有限公司 Construction process for foundation
JP2020103051A (en) * 2018-12-26 2020-07-09 株式会社クラレ Plant cultivation media containing polyvinyl alcohol-based gel

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