JP2013544929A - ゲルおよびヒドロゲル - Google Patents
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Abstract
【選択図】なし
Description
本出願は、米国仮出願第61/411,462号(2010年11月8日出願)および米国仮出願第61/412,780号(2010年11月11日出願)の優先権を主張する。これらはどちらも参照としてその全体が援用される。
参照としての援用
ゲルおよびヒドロゲル
環境に配慮したゲルおよびヒドロゲル
ゲルおよびヒドロゲルの形成法
ゲルおよびヒドロゲルの性質
ゲルおよびヒドロゲルの用途
土および種子
Claims (159)
- ポリアクリル酸を含む第一の重合体材料;
ポリエチレングリコール以外のポリグリコールを含む第二の重合体材料;および
ビニル官能基を有する1種以上の化学種
を含む、ヒドロゲル。 - 第一の重合体材料は、実質的にホモ重合体である、請求項1に記載のヒドロゲル。
- 第二の重合体材料は、実質的にホモ重合体である、請求項1に記載のヒドロゲル。
- 第一の重合体材料は、第二の重合体材料と水素結合している、請求項1に記載のヒドロゲル。
- ポリグリコールは、ポリテトラメチレンエーテルグリコールである、請求項1に記載のヒドロゲル。
- ビニル官能基を有する前記1種以上の化学種のうち少なくとも1種は、アクリルアミドである、請求項1に記載のヒドロゲル。
- ビニル官能基を有する前記1種以上の化学種のうち少なくとも1種は、アクリル酸、メチルアクリル酸、ビニルアルコール、酢酸ビニル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ビニル、ビニル安息香酸、ビニルベンジルアルコール、ビニルボロン酸ジブチルエステル、ビニルホルムアミド、メタクリル酸ビニル、ビニルピリジン、1−ビニル−2−ピロリドン、ビニルスルホン酸、およびビニルトリメトキシシランから選択される、請求項1に記載のヒドロゲル。
- ビニル官能基を有する前記1種以上の化学種のうち少なくとも1種は、実質的に重合体である、請求項1に記載のヒドロゲル。
- さらに架橋剤を含む、請求項1に記載のヒドロゲル。
- 架橋剤は、ジ(エチレングリコール)ジビニルエーテル、ジアクリル酸ジ(エチルグリコール)、およびΝ,Ν’−メチレンビス(アクリルアミド)からなる群より選択される、請求項9に記載のヒドロゲル。
- ビニル官能基を有する前記1種以上の化学種のうち少なくとも1種は、第一の重合体材料と共有結合している、請求項1に記載のヒドロゲル。
- 1回の水和・脱水サイクル後も実質的に変化しない、請求項1に記載のヒドロゲル。
- 2回の水和・脱水サイクル後も実質的に変化しない、請求項1に記載のヒドロゲル。
- 50回の水和・脱水サイクル後も実質的に変化しない、請求項1に記載のヒドロゲル。
- ヒドロゲル自身の重量の少なくとも約10倍の保水力を有する、請求項1に記載のヒドロゲル。
- ヒドロゲル自身の重量の少なくとも約50倍の保水力を有する、請求項1に記載のヒドロゲル。
- ヒドロゲル自身の重量の少なくとも約10%の保水力を有する、請求項1に記載のヒドロゲル。
- ヒドロゲル自身の重量の少なくとも約20%の保水力を有する、請求項1に記載のヒドロゲル。
- ヒドロゲル自身の重量の少なくとも約100%の保水力を有する、請求項1に記載のヒドロゲル。
- ヒドロゲル自身の重量の少なくとも約1000%の保水力を有する、請求項1に記載のヒドロゲル。
- 第一の重合体材料対第二の重合体材料の重量比は、約1:3である、請求項1に記載のヒドロゲル。
- 第一の重合体材料対第二の重合体材料の重量比は、約1:6である、請求項1に記載のヒドロゲル。
- ポリアクリル酸は、再生ポリアクリル酸から得られる、請求項1に記載のヒドロゲル。
- セルロース、ゼラチン、および粘土のうち1種以上をさらに含む、請求項1に記載のヒドロゲル。
- セルロースはカルボキシメチルセルロースを含む、請求項24に記載のヒドロゲル。
- 約1000g/cm2〜約4000g/cm2の引張強度を示す、請求項1に記載のヒドロゲル。
- 約2000g/cm2〜約3000g/cm2の引張強度を示す、請求項26に記載のヒドロゲル。
- 約1000g/cm2〜約4000g/cm2の衝撃強度を示す、請求項1に記載のヒドロゲル。
- 約2000g/cm2〜約3000g/cm2の衝撃強度を示す、請求項28に記載のヒドロゲル。
- 肥料をさらに含む、請求項1に記載のヒドロゲル。
- シリカをさらに含む、請求項1に記載のヒドロゲル。
- ポリエチレンをさらに含む、請求項1に記載のヒドロゲル。
- ポリスチレンをさらに含む、請求項1に記載のヒドロゲル。
- 第一の重合体材料のMw(g/mol)は、約250,000〜約1,000,000である、請求項1に記載のヒドロゲル。
- 第一の重合体材料のMw(g/mol)は、約400,000〜600,000である、請求項34に記載のヒドロゲル。
- 第二の重合体材料のMw(g/mol)は、約650〜約2,000である、請求項1に記載のヒドロゲル。
- 第二の重合体材料のMw(g/mol)は、約500〜1000である、請求項36に記載のヒドロゲル。
- 反応容器に、ポリアクリル酸を含む第一の重合体材料、ポリエチレングリコール以外のポリグリコールを含む第二の重合体材料、およびビニル官能基を有する1種以上の化学種を投入して、第一の重合体材料、第二の重合体材料、およびビニル官能基を有する1種以上の化学種の混合物とすること;および
混合物を撹拌すること
を含む、ヒドロゲルの形成法。 - 第一の重合体材料は、実質的にホモ重合体である、請求項38に記載の方法。
- 第二の重合体材料は、実質的にホモ重合体である、請求項38に記載の方法。
- 第一の重合体材料および第二の重合体材料は、約1:3の重量比でそれぞれ投入される、請求項38に記載の方法。
- 第一の重合体材料および第二の重合体材料は、約1:6の重量比でそれぞれ投入される、請求項38に記載の方法。
- 前記混合物を加熱することをさらに含む、請求項38に記載の方法。
- 第一の重合体材料、第二の重合体材料、およびビニル官能基を有する化学種の少なくとも1種は、約15℃〜30℃の温度で混合される、請求項38に記載の方法。
- ビニル官能基を有する前記1種以上の化学種のうち少なくとも1種は、アクリルアミド、アクリル酸、メチルアクリル酸、ビニルアルコール、酢酸ビニル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ビニル、ビニル安息香酸、ビニルベンジルアルコール、ビニルボロン酸ジブチルエステル、ビニルホルムアミド、メタクリル酸ビニル、ビニルピリジン、1−ビニル−2−ピロリドン、ビニルスルホン酸、およびビニルトリメトキシシランからなる群より選択される、請求項38に記載の方法。
- ポリアクリル酸は、再生ポリアクリル酸から得られる、請求項38に記載の方法。
- ポリアクリル酸を含む第一の重合体材料;および
ポリエチレングリコール以外のポリグリコールを含む第二の重合体材料
を含むゲルであって、
第一の重合体材料は第二の重合体材料と水素結合している、ゲル。 - ポリグリコールは、ポリテトラメチレンエーテルグリコールである、請求項47に記載のゲル。
- 第一の重合体材料は、実質的にホモ重合体である、請求項47に記載のゲル。
- 第二の重合体材料は、実質的にホモ重合体である、請求項47に記載のゲル。
- 第一の重合体材料対第二の重合体材料の重量比は、約1:3である、請求項47に記載のゲル。
- 第一の重合体材料対第二の重合体材料の重量比は、約1:6である、請求項47に記載のゲル。
- 第一の重合体材料のMw(g/mol)は、約250,000〜約1,000,000である、請求項47に記載のゲル。
- 第一の重合体材料のMw(g/mol)は、約400,000〜600,000である、請求項53に記載のゲル。
- 第二の重合体材料のMw(g/mol)は、約650〜約2,000である、請求項47に記載のゲル。
- 第二の重合体材料のMw(g/mol)は、約500〜1000である、請求項55に記載のゲル。
- 請求項47に記載のゲルを含むヒドロゲル。
- ヒドロゲル自身の重量の少なくとも約10倍の保水力を有する、請求項57に記載のヒドロゲル。
- ヒドロゲル自身の重量の少なくとも約50倍の保水力を有する、請求項57に記載のヒドロゲル。
- ヒドロゲル自身の重量の少なくとも約10%の保水力を有する、請求項57に記載のヒドロゲル。
- ヒドロゲル自身の重量の少なくとも約20%の保水力を有する、請求項57に記載のヒドロゲル。
- ヒドロゲル自身の重量の少なくとも約100%の保水力を有する、請求項57に記載のヒドロゲル。
- ヒドロゲル自身の重量の少なくとも約1000%の保水力を有する、請求項57に記載のヒドロゲル。
- 1回の水和・脱水サイクル後も実質的に変化しない、請求項57に記載のヒドロゲル。
- 2回の水和・脱水サイクル後も実質的に変化しない、請求項57に記載のヒドロゲル。
- 50回の水和・脱水サイクル後も実質的に変化しない、請求項57に記載のヒドロゲル。
- 肥料をさらに含む、請求項57に記載のヒドロゲル。
- シリカをさらに含む、請求項57に記載のヒドロゲル。
- ポリエチレンをさらに含む、請求項57に記載のヒドロゲル。
- ポリスチレンをさらに含む、請求項57に記載のヒドロゲル。
- セルロース、ゼラチン、および粘土のうち1種以上をさらに含む、請求項57に記載のヒドロゲル。
- セルロースはカルボキシメチルセルロースを含む、請求項71に記載のヒドロゲル。
- ポリアクリル酸は、再生ポリアクリル酸から得られる、請求項57に記載のヒドロゲル。
- 約1000g/cm2〜約4000g/cm2の引張強度を示す、請求項57に記載のヒドロゲル。
- 約2000g/cm2〜約3000g/cm2の引張強度を示す、請求項74に記載のヒドロゲル。
- 約1000g/cm2〜約4000g/cm2の衝撃強度を示す、請求項57に記載のヒドロゲル。
- 約2000g/cm2〜約3000g/cm2の衝撃強度を示す、請求項76に記載のヒドロゲル。
- 土壌にヒドロゲルを施すこと
を含む農耕法であって、
前記ヒドロゲルは、第一の重合体材料およびこれと水素結合した第二の重合体材料を含み、
前記第一の重合体材料はポリアクリル酸を含み、前記第二の重合体材料はポリエチレングリコール以外のポリグリコールを含む、農耕法。 - 第二の重合体材料は、ポリテトラメチレンエーテルグリコールである、請求項78に記載の方法。
- 第一の重合体材料は、実質的にホモ重合体である、請求項78に記載の方法。
- 第二の重合体材料は、実質的にホモ重合体である、請求項78に記載の方法。
- ヒドロゲルは、1回の水和・脱水サイクル後も実質的に変化しない、請求項78に記載の方法。
- ヒドロゲルは、2回の水和・脱水サイクル後も実質的に変化しない、請求項78に記載の方法。
- ヒドロゲルは、50回の水和・脱水サイクル後も実質的に変化しない、請求項78に記載の方法。
- ヒドロゲルは、ヒドロゲル自身の重量の少なくとも約10倍の保水力を有する、請求項78に記載の方法。
- ヒドロゲルは、ヒドロゲル自身の重量の少なくとも約50倍の保水力を有する、請求項78に記載の方法。
- ヒドロゲルは、ヒドロゲル自身の重量の少なくとも約10%の保水力を有する、請求項78に記載の方法。
- ヒドロゲルは、ヒドロゲル自身の重量の少なくとも約20%の保水力を有する、請求項78に記載の方法。
- ヒドロゲルは、ヒドロゲル自身の重量の少なくとも約100%の保水力を有する、請求項78に記載の方法。
- ヒドロゲルは、ヒドロゲル自身の重量の少なくとも約1000%の保水力を有する、請求項78に記載の方法。
- 第一の重合体材料対第二の重合体材料の重量比は、約1:3である、請求項78に記載の方法。
- 第一の重合体材料対第二の重合体材料の重量比は、約1:6である、請求項78に記載の方法。
- ヒドロゲルは、架橋剤をさらに含む、請求項78に記載の方法。
- ヒドロゲルは、触媒を用いずに形成される、請求項78に記載の方法。
- 第一の重合体材料のMw(g/mol)は、約250,000〜約1,000,000である、請求項78に記載の方法。
- 第一の重合体材料のMw(g/mol)は、約400,000〜600,000である、請求項95に記載の方法。
- 第二の重合体材料のMw(g/mol)は、約500〜約2,000である、請求項78に記載の方法。
- 第二の重合体材料のMw(g/mol)は、約650〜1000である、請求項97に記載の方法。
- ポリアクリル酸は、再生ポリアクリル酸から得られる、請求項78に記載の方法。
- 乾燥環境下で種子を栽培するように構成されたシステムであって:
ポリアクリル酸を含む第一の重合体材料および該第一の重合体材料と水素結合したポリグリコールを含む第二の重合体材料で形成された種子容器;および
種子容器に入れられた種子
を含む、システム。 - ポリグリコールは、ポリテトラメチレンエーテルグリコールである、請求項100に記載のシステム。
- 第一の重合体材料は、実質的にホモ重合体である、請求項100に記載のシステム。
- 第二の重合体材料は、実質的にホモ重合体である、請求項100に記載のシステム。
- 第一の重合体材料対第二の重合体材料の重量比は、約1:3である、請求項100に記載のシステム。
- 第一の重合体材料対第二の重合体材料の重量比は、約1:6である、請求項100に記載のシステム。
- 第一の重合体材料のMw(g/mol)は、約250,000〜約1,000,000である、請求項100に記載のシステム。
- 第一の重合体材料のMw(g/mol)は、約400,000〜600,000である、請求項106に記載のシステム。
- 第二の重合体材料のMw(g/mol)は、約500〜約2,000である、請求項100に記載のシステム。
- 第二の重合体材料のMw(g/mol)は、約650〜1000である、請求項108に記載のシステム。
- 土壌に、請求項100に記載のシステムを施すことを含む、植物の栽培法。
- システムは、種子容器に入っていない種子から生える植物よりも、葉の質量が少なくとも2倍ある植物をもたらす、請求項110に記載の方法。
- システムは、種子容器に入っていない種子から生える植物よりも、葉の質量が少なくとも3倍ある植物をもたらす、請求項110に記載の方法。
- システムは、種子容器に入っていない種子から生える植物よりも、葉の質量が少なくとも5倍ある植物をもたらす、請求項110に記載の方法。
- システムは、種子容器に入っていない種子から生える植物よりも、葉の質量が少なくとも10倍ある植物をもたらす、請求項110に記載の方法。
- システムは、種子容器に入っていない種子から生える植物よりも、根の質量が少なくとも2倍ある植物をもたらす、請求項110に記載の方法。
- システムは、種子容器に入っていない種子から生える植物よりも、根の質量が少なくとも3倍ある植物をもたらす、請求項110に記載の方法。
- システムは、種子容器に入っていない種子から生える植物よりも、根の質量が少なくとも5倍ある植物をもたらす、請求項110に記載の方法。
- システムは、種子容器に入っていない種子から生える植物よりも、根の質量が少なくとも10倍ある植物をもたらす、請求項110に記載の方法。
- 土;および
土に含まれるヒドロゲル
を含む土壌であって、
前記ヒドロゲルは、ポリアクリル酸を含む第一の重合体材料および該第一の重合体材料と水素結合したポリグリコールを含む第二の重合体材料を含む、土壌。 - ポリグリコールは、ポリテトラメチレンエーテルグリコールである、請求項119に記載の土壌。
- 第一の重合体材料は、実質的にホモ重合体である、請求項119に記載の土壌。
- 第二の重合体材料は、実質的にホモ重合体である、請求項119に記載の土壌。
- 第一の重合体材料対第二の重合体材料の重量比は、約1:3である、請求項119に記載の土壌。
- 第一の重合体材料対第二の重合体材料の重量比は、約1:6である、請求項119に記載の土壌。
- 第一の重合体材料のMw(g/mol)は、約250,000〜約1,000,000である、請求項119に記載の土壌。
- 第一の重合体材料のMw(g/mol)は、約400,000〜600,000である、請求項125に記載の土壌。
- 第二の重合体材料のMw(g/mol)は、約500〜約2,000である、請求項119に記載の土壌。
- 第二の重合体材料のMw(g/mol)は、約650〜1000である、請求項127に記載の土壌。
- ヒドロゲルは、1回の水和・脱水サイクル後も実質的に変化しない、請求項119に記載の土壌。
- ヒドロゲルは、2回の水和・脱水サイクル後も実質的に変化しない、請求項119に記載の土壌。
- ヒドロゲルは、50回の水和・脱水サイクル後も実質的に変化しない、請求項119に記載の土壌。
- ヒドロゲルは、ヒドロゲル自身の重量の少なくとも約10倍の保水力を有する、請求項119に記載の土壌。
- ヒドロゲルは、ヒドロゲル自身の重量の少なくとも約50倍の保水力を有する、請求項119に記載の土壌。
- ヒドロゲルは、ヒドロゲル自身の重量の少なくとも約10%の保水力を有する、請求項119に記載の土壌。
- ヒドロゲルは、ヒドロゲル自身の重量の少なくとも約20%の保水力を有する、請求項119に記載の土壌。
- ヒドロゲルは、ヒドロゲル自身の重量の少なくとも約100%の保水力を有する、請求項119に記載の土壌。
- ヒドロゲルは、ヒドロゲル自身の重量の少なくとも約1000%の保水力を有する、請求項119に記載の土壌。
- ヒドロゲルは、ビニル官能基を有する化学種をさらに含む、請求項119に記載の土壌。
- ビニル官能基を有する前記化学種は、アクリルアミド、アクリル酸、メチルアクリル酸、ビニルアルコール、酢酸ビニル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ビニル、ビニル安息香酸、ビニルベンジルアルコール、ビニルボロン酸ジブチルエステル、ビニルホルムアミド、メタクリル酸ビニル、ビニルピリジン、1−ビニル−2−ピロリドン、ビニルスルホン酸、およびビニルトリメトキシシランからなる群より選択される、請求項138に記載の土壌。
- ビニル官能基を有する前記化学種は、重合体である、請求項138に記載の土壌。
- ビニル官能基を有する前記化学種は、第一の重合体材料と共有結合している、請求項138に記載の土壌。
- ポリアクリル酸は、再生ポリアクリル酸から得られる、請求項119に記載の土壌。
- ポリアクリル酸、およびポリエチレングリコール以外のポリグリコールを含むゲルであって、前記ポリアクリル酸はポリグリコールと水素結合している、ゲル。
- ポリグリコールは、ポリテトラメチレンエーテルグリコールである、請求項143に記載のゲル。
- 第一の重合体材料は、実質的にホモ重合体である、請求項143に記載のゲル。
- 第二の重合体材料は、実質的にホモ重合体である、請求項143に記載のゲル。
- 第一の重合体材料対第二の重合体材料の重量比は、約1:3である、請求項143に記載のゲル。
- 第一の重合体材料対第二の重合体材料の重量比は、約1:6である、請求項143に記載のゲル。
- 第一の重合体材料のMw(g/mol)は、約250,000〜約1,000,000である、請求項143に記載のゲル。
- 第一の重合体材料のMw(g/mol)は、約400,000〜600,000である、請求項149に記載のゲル。
- 第二の重合体材料のMw(g/mol)は、約650〜約2,000である、請求項143に記載のゲル。
- 第二の重合体材料のMw(g/mol)は、約500〜1000である、請求項151に記載のゲル。
- 請求項143に記載のゲルを含む、ヒドロゲル。
- 環境に配慮したヒドロゲルであって:
ポリアクリル酸を含む第一の重合体材料;
前記第一の重合体材料と水素結合して相互作用する、ポリグリコールを含む第二の重合体材料;および
1種以上の環境に配慮した重合体、
を含む、環境に配慮したヒドロゲル。 - 環境に配慮したヒドロゲルの形成法であって:
反応容器に、ポリアクリル酸を含む第一の重合体材料、ポリグリコールを含む第二の重合体材料、および1種以上の環境に配慮した重合体を投入して混合物とすること;および
混合物を混合すること
を含む、形成法。 - ポリアクリル酸ホモ重合体、および該ホモ重合体と水素結合した、環境に配慮したポリグリコールを含む追加のホモ重合体を含む、環境に配慮したヒドロゲル。
- 環境に配慮したヒドロゲルの形成法であって:
ポリアクリル酸ホモ重合体を、環境に配慮したポリグリコールを含む追加のホモ重合体と混合することを含み、
前記ポリアクリル酸ホモ重合体は、追加のホモ重合体と水素結合を形成して相互作用する、方法。 - ポリアクリル酸を含む第一の重合体材料、および該第一の重合体材料と水素結合した、環境に配慮したポリグリコールを含む第二の重合体材料を含む、環境に配慮したヒドロゲル。
- 環境に配慮したヒドロゲルの形成法であって:
ポリアクリル酸を含む第一の重合体材料を、環境に配慮したポリグリコールを含む第二の重合体材料と混合して混合物とすることを含み、
前記混合の際、ポリアクリル酸は前記環境に配慮したポリグリコールと水素結合を形成して相互作用する、形成法。
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