JP2022028305A - Composition and method for producing the same - Google Patents

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Abstract

To provide a novel composition which is obtained by blending a water-soluble compound having a plurality of hydroxyl groups in one molecule and a polyfunctional compound having two or more groups reactive with a hydroxyl group in one molecule and is suppressed in gelatinization in a short time and to provide a method for producing the same.SOLUTION: There is provided a method for producing a composition obtained by blending a polyvinyl alcohol, a polyfunctional compound having two or more groups reactive with a hydroxyl group in one molecule and water, wherein in the composition, the ratio of the blending amount of a solvent other than water to the blending amount of water is 0.2 mass% or less. There is provided a method for producing a composition which comprises: a step of preparing an aqueous solution of the polyfunctional compound by heating an aqueous solution of the polyfunctional compound; and a step of mixing an aqueous solution of the polyvinyl alcohol and an aqueous solution of the polyfunctional compound.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、組成物及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a composition and a method for producing the same.

1分子中に複数個の水酸基を有する化合物は、通常、水酸基の数が多いほど、水溶性が高くなる。例えば、ポリビニルアルコールは、樹脂成分でありながら、多数の水酸基を有していることで、水溶性を有する。
このような水溶性を有する化合物を用いて、簡単なプロセスによって、非水溶性の化合物を得ることができれば、機能性材料として有用である。
A compound having a plurality of hydroxyl groups in one molecule usually has a higher water solubility as the number of hydroxyl groups increases. For example, polyvinyl alcohol has water solubility because it has a large number of hydroxyl groups even though it is a resin component.
If a water-insoluble compound can be obtained by a simple process using such a water-soluble compound, it is useful as a functional material.

例えば、ポリビニルアルコールのような、1分子中に複数個の水酸基を有する水溶性高分子物質と、1分子中に複数個のボロン酸基を有する含ホウ素化合物と、1分子中に重金属イオンの捕捉部位及び1個のボロン酸基を有する重金属イオン捕捉化合物と、を反応させることにより、前記水溶性高分子物質が前記含ホウ素化合物によって架橋され、かつ前記高分子物質中の水酸基に前記重金属イオン捕捉化合物が結合している、非水溶性高分子ゲルを調製したことが開示されている(特許文献1参照)。 For example, a water-soluble polymer substance having a plurality of hydroxyl groups in one molecule such as polyvinyl alcohol, a boron-containing compound having a plurality of boronic acid groups in one molecule, and capture of heavy metal ions in one molecule. By reacting with a site and a heavy metal ion trapping compound having one boronic acid group, the water-soluble polymer substance is cross-linked by the boron-containing compound, and the heavy metal ion trapping is carried out on a hydroxyl group in the polymer substance. It is disclosed that a water-insoluble polymer gel to which a compound is bound has been prepared (see Patent Document 1).

ボロン酸基は、水酸基と反応可能な基であり、前記含ホウ素化合物によって、前記水溶性高分子物質が架橋される。すなわち、前記高分子ゲルは、前記水溶性高分子物質が水酸基の部位において、前記含ホウ素化合物によって架橋されることで、非水溶性となり、さらに、別の水酸基に前記重金属イオン捕捉化合物が結合して構成されており、これら原料を配合することで、容易に調製できる。前記高分子ゲルは、水中の重金属イオンを容易に捕捉可能であり、水浄化処理剤として有用である。 The boronic acid group is a group capable of reacting with a hydroxyl group, and the boron-containing compound crosslinks the water-soluble polymer substance. That is, the polymer gel becomes water-insoluble by cross-linking the water-soluble polymer substance at the hydroxyl group site with the boron-containing compound, and further, the heavy metal ion trapping compound is bonded to another hydroxyl group. It can be easily prepared by blending these raw materials. The polymer gel can easily capture heavy metal ions in water and is useful as a water purification agent.

特許第5489921号公報Japanese Patent No. 5489921

一方で、前記水溶性高分子物質が前記含ホウ素化合物によって架橋される反応は、速やかに進行するため、前記水溶性高分子物質からは、例えば、数十秒という短時間で、前記非水溶性高分子ゲルが生成する。このように、ゲル化が速やかに進行するのは、目的物が短時間で得られるという点では望ましいが、例えば、成膜する場合など、前記原料を配合して得られた組成物に対して、何らかの操作を行いたい場合には、この操作をゲル化が完了するまでの短時間で行う必要性があり、前記組成物の取り扱い性の点で改善の余地があった。 On the other hand, since the reaction in which the water-soluble polymer substance is crosslinked by the boron-containing compound proceeds rapidly, the water-insoluble polymer substance is water-insoluble from the water-soluble polymer substance in a short time of, for example, several tens of seconds. A polymer gel is produced. As described above, it is desirable that the gelation proceeds rapidly from the viewpoint that the target product can be obtained in a short time, but for example, in the case of forming a film, the composition obtained by blending the raw materials is used. If any operation is desired, it is necessary to perform this operation in a short time until the gelation is completed, and there is room for improvement in terms of handleability of the composition.

本発明は、1分子中に複数個の水酸基を有する水溶性化合物と、水酸基と反応可能な基を1分子中に2個以上有する多官能化合物と、が配合されてなり、短時間でのゲル化が抑制された新規の組成物、及びその製造方法を提供することを課題とする。 The present invention comprises a water-soluble compound having a plurality of hydroxyl groups in one molecule and a polyfunctional compound having two or more groups capable of reacting with the hydroxyl groups in one molecule, and gel in a short time. It is an object of the present invention to provide a novel composition in which the conversion is suppressed, and a method for producing the same.

本発明は、以下の構成を採用する。
[1].組成物であって、前記組成物は、ポリビニルアルコールと、水酸基と反応可能な基を1分子中に2個以上有する多官能化合物と、水と、が配合されてなり、前記組成物において、前記水の配合量に対する、水以外の溶媒の配合量の割合が、0.2質量%以下である、組成物。
[2].前記多官能化合物が、式「-B(OH)」で表される基を1分子中に2個以上有する芳香族化合物である、[1]に記載の組成物。
[3].前記多官能化合物が、1,4-フェニレンジボロン酸、1,3-フェニレンジボロン酸、1,3,5-ベンゼントリスボロン酸及び2,5-チオフェンジボロン酸からなる群より選択される1種又は2種以上である、[1]に記載の組成物。
The present invention adopts the following configuration.
[1]. The composition is composed of a mixture of polyvinyl alcohol, a polyfunctional compound having two or more groups capable of reacting with a hydroxyl group in one molecule, and water. A composition in which the ratio of the blending amount of a solvent other than water to the blending amount of water is 0.2% by mass or less.
[2]. The composition according to [1], wherein the polyfunctional compound is an aromatic compound having two or more groups represented by the formula "-B (OH) 2 " in one molecule.
[3]. The polyfunctional compound is selected from the group consisting of 1,4-phenylenediboronic acid, 1,3-phenylenediboronic acid, 1,3,5-benzenetrisboronic acid and 2,5-thiophenediboronic acid. The composition according to [1], which is one kind or two or more kinds.

[4].前記組成物が、さらに、色素、染料、顔料、酵素又は触媒が配合されてなる、[1]~[3]のいずれか一項に記載の組成物。
[5].前記組成物において、前記組成物1LあたりのPVAの配合量が、0.03~1unit molであり、かつ、前記組成物1Lあたりの前記多官能化合物の配合量が、1~16mmolである、[1]~[4]のいずれか一項に記載の組成物。
[6].組成物の製造方法であって、前記組成物は、ポリビニルアルコールと、水酸基と反応可能な基を1分子中に2個以上有する多官能化合物と、水と、が配合されてなり、前記組成物において、前記水の配合量に対する、水以外の溶媒の配合量の割合が、0.2質量%以下であり、前記製造方法は、前記多官能化合物の水分散液を加熱することにより、前記多官能化合物の水溶液を調製する工程と、前記ポリビニルアルコールの水溶液と、前記多官能化合物の水溶液と、を混合することにより、前記ポリビニルアルコールと、前記多官能化合物と、の反応物を得る工程と、を有する、組成物の製造方法。
[4]. The composition according to any one of [1] to [3], wherein the composition further contains a dye, a dye, a pigment, an enzyme or a catalyst.
[5]. In the composition, the blending amount of PVA per 1 L of the composition is 0.03 to 1 unit mol, and the blending amount of the polyfunctional compound per 1 L of the composition is 1 to 16 mmol. 1] The composition according to any one of [4].
[6]. A method for producing a composition, wherein the composition comprises polyvinyl alcohol, a polyfunctional compound having two or more groups capable of reacting with a hydroxyl group in one molecule, and water. The ratio of the blending amount of the solvent other than water to the blending amount of the water is 0.2% by mass or less, and the production method is carried out by heating the aqueous dispersion of the polyfunctional compound. A step of preparing an aqueous solution of the functional compound, a step of mixing the aqueous solution of the polyvinyl alcohol and the aqueous solution of the polyfunctional compound, and a step of obtaining a reaction product of the polyvinyl alcohol and the polyfunctional compound. A method for producing a composition.

本発明によれば、1分子中に複数個の水酸基を有する水溶性化合物と、水酸基と反応可能な基を1分子中に2個以上有する多官能化合物と、が配合されてなり、短時間でのゲル化が抑制された新規の組成物、及びその製造方法が提供される。 According to the present invention, a water-soluble compound having a plurality of hydroxyl groups in one molecule and a polyfunctional compound having two or more groups capable of reacting with hydroxyl groups in one molecule are blended in a short time. A novel composition in which gelation is suppressed, and a method for producing the same are provided.

実施例1で取得した、PVA-DBA反応物を主成分とする膜の撮像データである。It is the image pickup data of the film containing the PVA-DBA reaction product as a main component acquired in Example 1. 実施例1で、FE-SEMを用いて取得した、PVA-DBA反応物を主成分とする膜の撮像データである。FIG. 6 is imaging data of a film containing a PVA-DBA reactant as a main component, which was acquired by using FE-SEM in Example 1. 実施例1で取得した、PVA-DBA反応物を主成分とする膜と、DBAの粉末の、FT-IRによる赤外吸収スペクトルのデータである。It is the data of the infrared absorption spectrum by FT-IR of the film containing the PVA-DBA reaction product as a main component and the powder of DBA acquired in Example 1. 実施例1で得られた膜の耐水性の評価結果を示すグラフである。It is a graph which shows the evaluation result of the water resistance of the film obtained in Example 1. FIG. pHが互いに異なる水溶液に対する、実施例1で得られた膜の安定性の評価結果を示すグラフである。It is a graph which shows the evaluation result of the stability of the film obtained in Example 1 with respect to the aqueous solution which has different pH. 実施例4で得られた膜の、吸収スペクトルの測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the absorption spectrum of the membrane obtained in Example 4. 実施例5で得られた膜の、吸収スペクトルの測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the absorption spectrum of the membrane obtained in Example 5. 実施例6で得られた組成物の長期安定性の評価結果を示すグラフである。It is a graph which shows the evaluation result of the long-term stability of the composition obtained in Example 6. 実施例7で得られた組成物の長期安定性の評価結果を示すグラフである。It is a graph which shows the evaluation result of the long-term stability of the composition obtained in Example 7. 実施例8で得られた組成物の長期安定性の評価結果を示すグラフである。It is a graph which shows the evaluation result of the long-term stability of the composition obtained in Example 8. 実施例9で得られた組成物の長期安定性の評価結果を示すグラフである。It is a graph which shows the evaluation result of the long-term stability of the composition obtained in Example 9. 実施例10で得られた組成物の、膜の製造適性の評価結果を示すグラフである。It is a graph which shows the evaluation result of the manufacturing suitability of a film of the composition obtained in Example 10. 実施例11で得られた組成物の、膜の製造適性の評価結果を示すグラフである。It is a graph which shows the evaluation result of the manufacturing suitability of a film of the composition obtained in Example 11. 実施例12で得られた組成物の、膜の製造適性の評価結果を示すグラフである。It is a graph which shows the evaluation result of the manufacturing suitability of a film of the composition obtained in Example 12. 実施例13で得られた組成物の、膜の製造適性の評価結果を示すグラフである。It is a graph which shows the evaluation result of the manufacturing suitability of a film of the composition obtained in Example 13.

<<組成物>>
本発明の一実施形態に係る組成物は、ポリビニルアルコール(本明細書においては、「PVA」と称することがある)と、水酸基と反応可能な基を1分子中に2個以上有する多官能化合物(本明細書においては、単に「多官能化合物」と称することがある)と、水と、が配合されてなり、前記組成物において、前記水の配合量に対する、水以外の溶媒の配合量の割合が、0.2質量%以下である。
このような組成の本実施形態の組成物においては、前記ポリビニルアルコール、多官能化合物及び水の配合後から短時間でのゲル化が抑制され、長期に渡るゲル化の抑制も可能であるため、前記組成物は取り扱い性に優れる。
<< Composition >>
The composition according to one embodiment of the present invention is a polyfunctional compound having polyvinyl alcohol (sometimes referred to as “PVA” in the present specification) and two or more groups capable of reacting with a hydroxyl group in one molecule. (In the present specification, it may be simply referred to as a "polyfunctional compound") and water are blended, and in the composition, the blending amount of a solvent other than water with respect to the blending amount of the water is The ratio is 0.2% by mass or less.
In the composition of the present embodiment having such a composition, gelation is suppressed in a short time after the compounding of the polyvinyl alcohol, the polyfunctional compound and water, and gelation can be suppressed for a long period of time. The composition is excellent in handleability.

本実施形態の組成物は、前記PVA中の水酸基と、前記多官能化合物中の水酸基と反応可能な基と、が反応して生成した反応物を、主成分として含有する。
すなわち、前記反応物は、前記PVA中の水酸基と、前記多官能化合物中の前記基と、の反応によって形成された架橋部位を有する。
前記反応物として、より具体的には、例えば、1分子のPVA中で、1箇所又は2箇所以上の前記架橋部位(すなわち分子内架橋部位)が形成された分子内架橋化合物;2分子又は3分子以上のPVAの間で、それぞれ1箇所又は2箇所以上の前記架橋部位(すなわち分子間架橋部位)が形成された分子間架橋化合物;前記分子内架橋部位及び分子間架橋部位を共に有する分子内/分子間架橋化合物が挙げられる。
The composition of the present embodiment contains, as a main component, a reactant produced by the reaction of the hydroxyl group in the PVA and the group capable of reacting with the hydroxyl group in the polyfunctional compound.
That is, the reactant has a cross-linking site formed by the reaction of the hydroxyl group in the PVA with the group in the polyfunctional compound.
More specifically, as the reactant, for example, an intramolecular cross-linking compound in which one or more of the cross-linking sites (that is, intramolecular cross-linking sites) are formed in one molecule of PVA; two molecules or three. Intermolecular cross-linking compound in which one or more of the above-mentioned cross-linking sites (that is, inter-molecular cross-linking sites) are formed between PVAs of molecules or more; / Examples include intermolecular cross-linking compounds.

本明細書において「主成分」とは、対象となる材料(例えば、前記反応物、後述する固形物等)中の、溶媒以外の特定の成分に着目したとき、前記材料において、前記材料の総質量に対する、前記成分の含有量(質量)の割合が、50質量%超となる成分を意味し、前記割合は、例えば、70質量%以上、80質量%以上及び90質量%以上のいずれかであってもよい。 In the present specification, the "main component" is the total of the materials in the material when focusing on a specific component other than the solvent in the target material (for example, the reaction product, the solid substance described later, etc.). It means a component in which the ratio of the content (mass) of the component to the mass is more than 50% by mass, and the ratio is, for example, 70% by mass or more, 80% by mass or more, or 90% by mass or more. There may be.

前記反応物の生成時(前記組成物の製造時)に、水酸基と反応可能な1個の基と反応する、PVA中の水酸基の数は、水酸基と反応可能な基の種類に応じて、適宜決定される。例えば、水酸基と反応可能な基が式「-B(OH)」で表される基である場合、1個の前記基と反応する、PVA中の水酸基の数は2である。 The number of hydroxyl groups in PVA that reacts with one group capable of reacting with a hydroxyl group at the time of producing the reactant (during the production of the composition) is appropriately determined according to the type of the group capable of reacting with the hydroxyl group. It is determined. For example, when the group capable of reacting with a hydroxyl group is a group represented by the formula “−B (OH) 2 ”, the number of hydroxyl groups in PVA that reacts with one said group is 2.

前記反応物が、前記分子内架橋化合物、分子間架橋化合物及び分子内/分子間架橋化合物のいずれであっても、前記反応物としては、例えば、PVA中の互いに近傍に存在する2個の水酸基が、1分子の前記多官能化合物中の1個の前記基(水酸基と反応可能な基)と反応し、さらに、PVA中の上記のものとは別の、互いに近傍に存在する2個の水酸基が、前記多官能化合物中の別の1個の前記基(水酸基と反応可能な基)と反応することによって形成された架橋部位を、1箇所又は2箇所以上有するものが挙げられる。ここで、「PVA中の互いに近傍に存在する2個の水酸基」としては、例えば、PVA中で、メチレン基(-CH-)を挟んで互いに隣接する2個の炭素原子に結合している2個の水酸基が挙げられる。 Regardless of whether the reaction product is an intramolecular cross-linking compound, an intermolecular cross-linking compound, or an intramolecular / intermolecular cross-linking compound, the reaction product includes, for example, two hydroxyl groups existing in the vicinity of each other in PVA. Reacts with one of the above groups (groups capable of reacting with hydroxyl groups) in one molecule of the polyfunctional compound, and further, two hydroxyl groups present in the vicinity of each other, which are different from the above in PVA. However, those having one or more cross-linking sites formed by reacting with another one of the above groups (groups capable of reacting with a hydroxyl group) in the polyfunctional compound can be mentioned. Here, as "two hydroxyl groups existing in the vicinity of each other in PVA", for example, in PVA, they are bonded to two carbon atoms adjacent to each other with a methylene group ( -CH2- ) in between. Two hydroxyl groups can be mentioned.

本実施形態の組成物を乾燥させることにより、固形物を製造できる。前記固形物は、前記組成物中の水等の溶媒が除去されたものであり、前記反応物を主成分として含有する。
前記固形物は、水に浸漬しても溶解が抑制されており、非水溶性である。
A solid substance can be produced by drying the composition of the present embodiment. The solid substance is obtained by removing a solvent such as water in the composition, and contains the reaction product as a main component.
The solid matter is water-insoluble because its dissolution is suppressed even when it is immersed in water.

<PVA(ポリビニルアルコール)>
本実施形態において、PVA(ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニルケン化物)は、特に限定されない。
<PVA (polyvinyl alcohol)>
In the present embodiment, PVA (polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate saken product) is not particularly limited.

PVAのケン化度は、PVAの入手性及び使用適性の点では、50~99%であることが好ましく、60~99%であることがより好ましく、70~99%であることがさらに好ましく、75~90%であることが特に好ましい。 The saponification degree of PVA is preferably 50 to 99%, more preferably 60 to 99%, still more preferably 70 to 99%, in terms of availability and usability of PVA. It is particularly preferably 75 to 90%.

本実施形態の組成物を用いて、前記固形物を製造するときの製造適性が、PVAのケン化度によって、変化することがある。例えば、PVAのケン化度が、好ましくは70~90%、より好ましくは70~86%、さらに好ましくは70~82%の場合、固形物をより容易に製造できることがある。 The production suitability for producing the solid substance using the composition of the present embodiment may change depending on the degree of saponification of PVA. For example, when the degree of saponification of PVA is preferably 70 to 90%, more preferably 70 to 86%, still more preferably 70 to 82%, a solid substance may be produced more easily.

PVAの重量平均分子量は、PVAの入手性及び使用適性の点では、6000~190000であることが好ましい。
さらに、PVAの重量平均分子量は、例えば、8000~11000、12000~24000、30000~51000、及び145000~187000のいずれかであってもよい。
The weight average molecular weight of PVA is preferably 6000 to 190000 in terms of availability and suitability for use of PVA.
Further, the weight average molecular weight of PVA may be, for example, any of 8000 to 11000, 12000 to 24000, 30000 to 51000, and 145000 to 187000.

本明細書において、「重量平均分子量」とは、特に断りのない限り、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法により測定されるポリスチレン換算値を意味する。 As used herein, the term "weight average molecular weight" means a polystyrene-equivalent value measured by a gel permeation chromatography (GPC) method, unless otherwise specified.

本実施形態の組成物の特性と、前記組成物を用いて、前記固形物を製造するときの製造適性が、PVAの重量平均分子量によって、変化することがある。例えば、PVAの重量平均分子量が、小さい場合の方が、大きい場合よりも、PVA及び前記多官能化合物の配合量として幅広い範囲を選択して、より均一な前記組成物が得られ、また、前記組成物から前記固形物をより容易に製造できることがある。このような観点では、PVAの重量平均分子量は、8000~51000であることが好ましく、8000~24000であることがより好ましく、8000~11000であることがさらに好ましい。 The characteristics of the composition of the present embodiment and the production suitability for producing the solid product using the composition may change depending on the weight average molecular weight of PVA. For example, when the weight average molecular weight of PVA is small, a wider range can be selected as the blending amount of PVA and the polyfunctional compound than when the weight average molecular weight is large, and a more uniform composition can be obtained. The solid may be more easily produced from the composition. From this point of view, the weight average molecular weight of PVA is preferably 8000 to 51000, more preferably 8000 to 24000, and even more preferably 8000 to 11000.

前記組成物においては、例えば、ケン化度が同じである1種のPVAのみが配合されていてもよいし、ケン化度が互いに異なる2種以上のPVAが配合されていてもよい。
前記組成物においては、例えば、重量平均分子量が同じである1種のPVAのみが配合されていてもよいし、重量平均分子量が互いに異なる2種以上のPVAが配合されていてもよい。
ケン化度又は重量平均分子量が互いに異なる2種以上のPVAが配合されている場合、これら2種以上のPVAの組み合わせ及び比率は、目的に応じて任意に選択できる。
In the composition, for example, only one kind of PVA having the same degree of saponification may be blended, or two or more kinds of PVA having different saponification degrees may be blended.
In the composition, for example, only one kind of PVA having the same weight average molecular weight may be blended, or two or more kinds of PVA having different weight average molecular weights may be blended.
When two or more types of PVA having different saponification degrees or weight average molecular weights are blended, the combination and ratio of these two or more types of PVA can be arbitrarily selected according to the purpose.

前記組成物における、PVAの配合量は、PVA中の水酸基の数に応じて調節することが好ましい。ここで、「PVA中の水酸基の数」とは、「PVA中の1個の水酸基を有する構成単位の数」、及び「PVA中の、ビニルアルコールから誘導されたと見做せる構成単位の数」、と同義である。
本明細書においては、組成物における、PVAに由来する未反応の水酸基と、PVAに由来する反応済みの水酸基と、PVAに由来し、かつ酢酸ビニルから誘導された構成単位中のアセチルオキシ基と、の合計量が1モルとなる場合のPVAの配合量を、「1unit mol」と示す。
The blending amount of PVA in the composition is preferably adjusted according to the number of hydroxyl groups in PVA. Here, "the number of hydroxyl groups in PVA" means "the number of structural units having one hydroxyl group in PVA" and "the number of structural units in PVA that can be considered to be derived from vinyl alcohol". , Is synonymous with.
In the present specification, the unreacted hydroxyl group derived from PVA, the reacted hydroxyl group derived from PVA, and the acetyloxy group in the structural unit derived from PVA and derived from vinyl acetate in the composition. When the total amount of PVA is 1 mol, the blending amount of PVA is referred to as "1 unit mol".

前記組成物において、組成物1LあたりのPVAの配合量は、0.03~1unit molであることが好ましく、0.03~0.75unit molであることがより好ましく、0.03~0.5unit molであることがさらに好ましい。 In the above composition, the blending amount of PVA per 1 L of the composition is preferably 0.03 to 1 unit mol, more preferably 0.03 to 0.75 unit mol, and 0.03 to 0.5 unit. It is more preferably mol.

<多官能化合物>
本実施形態において、前記多官能化合物は、水酸基と反応可能な基を1分子中に2個以上有するものであれば、特に限定されない。
<Polyfunctional compound>
In the present embodiment, the polyfunctional compound is not particularly limited as long as it has two or more groups capable of reacting with a hydroxyl group in one molecule.

前記多官能化合物は、有機化合物であることが好ましい。
有機化合物である前記多官能化合物は、脂肪族化合物及び芳香族化合物のいずれであってもよい。
The polyfunctional compound is preferably an organic compound.
The polyfunctional compound, which is an organic compound, may be either an aliphatic compound or an aromatic compound.

脂肪族化合物である前記多官能化合物は、飽和脂肪族化合物及び不飽和脂肪族化合物のいずれであってもよい。
脂肪族化合物である前記多官能化合物は、鎖状脂肪族化合物及び環状脂肪族化合物のいずれであってもよく、環状脂肪族化合物である場合には、単環状脂肪族化合物及び多環状脂肪族化合物のいずれであってもよい。
本明細書においては、鎖状構造のみを有し、環状構造を有しない脂肪族化合物は、鎖状脂肪族化合物であり、鎖状構造の有無に関わらず、環状構造を有する脂肪族化合物は、環状脂肪族化合物である。
The polyfunctional compound, which is an aliphatic compound, may be either a saturated aliphatic compound or an unsaturated aliphatic compound.
The polyfunctional compound which is an aliphatic compound may be either a chain aliphatic compound or a cyclic aliphatic compound, and in the case of a cyclic aliphatic compound, a monocyclic aliphatic compound and a polycyclic aliphatic compound. It may be any of.
In the present specification, the aliphatic compound having only a chain structure and not having a cyclic structure is a chain aliphatic compound, and the aliphatic compound having a cyclic structure regardless of the presence or absence of the chain structure is defined as an aliphatic compound. It is a cyclic aliphatic compound.

芳香族化合物である前記多官能化合物は、単環状芳香族化合物及び多環状芳香族化合物のいずれであってもよく、芳香族炭化水素及び芳香族複素環式化合物のいずれであってもよい。 The polyfunctional compound which is an aromatic compound may be either a monocyclic aromatic compound or a polycyclic aromatic compound, or may be any of an aromatic hydrocarbon and an aromatic heterocyclic compound.

前記芳香族複素環式化合物は、芳香族環の環骨格を構成する原子として、炭素原子以外の原子(すなわちヘテロ原子)を1個又は2個以上有する(換言すると、芳香族複素環を有する)ものであれば、特に限定されない。
前記芳香族複素環式化合物としては、例えば、前記ヘテロ原子として硫黄原子を有する含硫黄芳香族複素環式化合物、前記ヘテロ原子として酸素原子を有する含酸素芳香族複素環式化合物、前記ヘテロ原子として窒素原子を有する含窒素芳香族複素環式化合物等が挙げられる。
The aromatic heterocyclic compound has one or two or more atoms other than carbon atoms (that is, heteroatoms) as atoms constituting the ring skeleton of the aromatic ring (in other words, it has an aromatic heterocycle). If it is a thing, it is not particularly limited.
Examples of the aromatic heterocyclic compound include a sulfur-containing aromatic heterocyclic compound having a sulfur atom as the heteroatom, an oxygen-containing aromatic heterocyclic compound having an oxygen atom as the heteroatom, and the heteroatom. Examples thereof include a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound having a nitrogen atom.

前記芳香族化合物としては、例えば、ベンゼン誘導体、ナフタレン誘導体、チオフェン誘導体等が挙げられる。
本明細書においては、ある特定の化合物において、1個以上の水素原子が水素原子以外の基で置換された構造が想定される場合、このような置換された構造を有する化合物を、上述の特定の化合物の「誘導体」と称する。例えば、後述する1,4-フェニレンジボロン酸は、ベンゼン誘導体である。
本明細書において、「基」とは、特に断りのない限り、複数個の原子が結合してなる原子団だけでなく、1個の原子も包含するものとする。
Examples of the aromatic compound include benzene derivatives, naphthalene derivatives, thiophene derivatives and the like.
In the present specification, when a structure in which one or more hydrogen atoms are substituted with a group other than a hydrogen atom is assumed in a specific compound, the compound having such a substituted structure is referred to as the above-mentioned specific compound. It is referred to as a "derivative" of the compound of. For example, 1,4-phenylenediboronic acid, which will be described later, is a benzene derivative.
As used herein, the term "group" includes not only an atomic group formed by bonding a plurality of atoms but also a single atom, unless otherwise specified.

組成物のゲル化を抑制する効果がより高く、特性がより良好な前記固形物が得られる点では、前記多官能化合物は、芳香族化合物であることが好ましい。 The polyfunctional compound is preferably an aromatic compound in that the solid substance having a higher effect of suppressing gelation of the composition and having better properties can be obtained.

前記多官能化合物が有する、水酸基と反応可能な基は、特に限定されないが、式「-B(OH)」で表される基であることが好ましい。 The group of the polyfunctional compound capable of reacting with the hydroxyl group is not particularly limited, but is preferably a group represented by the formula “−B (OH) 2 ”.

組成物のゲル化を抑制する効果がさらに高く、特性がさらに良好な前記固形物が得られる点では、前記多官能化合物は、式「-B(OH)」で表される基を1分子中に2個以上有する芳香族化合物であることが、より好ましい。 The polyfunctional compound has one molecule of a group represented by the formula "-B (OH) 2 " in that the solid substance having a higher effect of suppressing gelation of the composition and having further good properties can be obtained. It is more preferable that the aromatic compound has two or more of them.

1分子の前記多官能化合物が有する、水酸基と反応可能な基の個数の上限値は、特に限定されない。
前記多官能化合物の入手性、製造の容易性等の点では、前記個数は、2~4であることが好ましく、2又は3であることが好ましい。
The upper limit of the number of groups capable of reacting with the hydroxyl group of one molecule of the polyfunctional compound is not particularly limited.
From the viewpoint of availability of the polyfunctional compound, ease of production, and the like, the number of the polyfunctional compounds is preferably 2 to 4, preferably 2 or 3.

前記多官能化合物が有する、水酸基と反応可能な2個以上の基は、すべて同一であってもよいし、すべて異なっていてもよいし、一部のみ同一であってもよい。ただし、短時間でのゲル化が抑制された前記組成物が、より容易に得られる点では、水酸基と反応可能な2個以上の基の少なくとも一部が同一であることが好ましく、すべてが同一であることがより好ましい。 The two or more groups of the polyfunctional compound capable of reacting with the hydroxyl group may be all the same, all may be different, or only a part thereof may be the same. However, in that the composition in which gelation is suppressed in a short time can be more easily obtained, it is preferable that at least a part of two or more groups capable of reacting with a hydroxyl group are the same, and all of them are the same. Is more preferable.

前記多官能化合物においては、水酸基と反応可能な少なくとも2個の基の結合位置が、互いに異なることが好ましく、水酸基と反応可能なすべての基の結合位置が、互いに異なっていてもよい。このような多官能化合物を用いることで、短時間でのゲル化が抑制された前記組成物が、より容易に得られる。 In the polyfunctional compound, the bond positions of at least two groups capable of reacting with the hydroxyl group are preferably different from each other, and the bond positions of all the groups capable of reacting with the hydroxyl group may be different from each other. By using such a polyfunctional compound, the composition in which gelation is suppressed in a short time can be more easily obtained.

前記多官能化合物は、例えば、前記反応物に新たな機能を付与する基(本明細書においては、「機能性付与基」と称することがある)を有していてもよい。このような基(機能性付与基)を有する多官能化合物としては、例えば、後述する機能性化合物中の2個以上の水素原子が、水酸基と反応可能な基を有する基で置換された構造を有するものが挙げられる。前記水酸基と反応可能な基を有する基は、水酸基と反応可能な基のみからなるものであってもよいし、水酸基と反応可能な基が別の基に結合した構造を有する基であってもよい。すなわち、前記機能性付与基を有する多官能化合物の一例としては、機能性化合物に前記水酸基と反応可能な基が直接結合した構造を有するものと、機能性化合物に前記水酸基と反応可能な基が連結基を介して結合した構造を有するもの、が挙げられる。 The polyfunctional compound may have, for example, a group that imparts a new function to the reactant (in the present specification, it may be referred to as a "functional imparting group"). As the polyfunctional compound having such a group (functionality-imparting group), for example, a structure in which two or more hydrogen atoms in the functional compound described later are replaced with a group having a group capable of reacting with a hydroxyl group is used. What you have is mentioned. The group having a group capable of reacting with the hydroxyl group may be composed of only a group capable of reacting with the hydroxyl group, or may be a group having a structure in which a group capable of reacting with the hydroxyl group is bonded to another group. good. That is, as an example of the polyfunctional compound having the functional imparting group, one having a structure in which a group capable of reacting with the hydroxyl group is directly bonded to the functional compound and a group capable of reacting with the hydroxyl group are included in the functional compound. Examples thereof include those having a structure bonded via a linking group.

前記組成物において配合されている前記多官能化合物は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は、目的に応じて任意に選択できる。
前記反応物の安定性が向上する点と、前記組成物の製造がより容易となる点では、前記組成物において配合されている前記多官能化合物は、1種のみであることが好ましい。
The polyfunctional compound blended in the composition may be only one kind, may be two or more kinds, and when there are two or more kinds, the combination and ratio thereof depend on the purpose. Can be selected arbitrarily.
It is preferable that only one kind of the polyfunctional compound is blended in the composition in terms of improving the stability of the reaction product and facilitating the production of the composition.

前記多官能化合物は、1,4-フェニレンジボロン酸、1,3-フェニレンジボロン酸、1,3,5-ベンゼントリスボロン酸及び2,5-チオフェンジボロン酸からなる群より選択される1種又は2種以上であることが、さらに好ましい。 The polyfunctional compound is selected from the group consisting of 1,4-phenylenediboronic acid, 1,3-phenylenediboronic acid, 1,3,5-benzenetrisboronic acid and 2,5-thiophenediboronic acid. It is more preferable that the number is one or more.

Figure 2022028305000001
Figure 2022028305000001

ここで例示した多官能化合物は、置換基を有していてもよい。
前記多官能化合物が置換基を有するとは、多官能化合物中の1個又は2個以上の、水酸基を構成していない水素原子が、水素原子以外の基で置換されていることを意味する。
The polyfunctional compound exemplified here may have a substituent.
When the polyfunctional compound has a substituent, it means that one or more hydrogen atoms not constituting a hydroxyl group in the polyfunctional compound are substituted with a group other than the hydrogen atom.

前記多官能化合物において、置換されている水素原子が2個以上である場合、その置換基は、すべて同一であってもよいし、すべて異なっていてもよいし、一部のみ同一であってもよい。
前記多官能化合物において、水素原子の置換位置は、特に限定されない。
In the polyfunctional compound, when the number of substituted hydrogen atoms is two or more, the substituents may be all the same, all may be different, or only a part thereof may be the same. good.
In the polyfunctional compound, the substitution position of the hydrogen atom is not particularly limited.

前記置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、アルキル基中の互いに隣接していない2個以上のメチレン基(-CH-)が酸素原子(-O-)で置換された構造を有する置換アルキル基、アミノ基、シアノ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)等が挙げられる。 The substituent has, for example, an alkyl group, an alkoxy group, and a structure in which two or more methylene groups ( -CH2- ) that are not adjacent to each other in the alkyl group are substituted with an oxygen atom (-O-). Examples thereof include substituted alkyl groups, amino groups, cyano groups, halogen atoms (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc.).

前記置換基における前記アルキル基は、直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれであってもよい。 The alkyl group in the substituent may be linear, branched or cyclic.

直鎖状又は分岐鎖状の前記アルキル基の炭素数は、特に限定されないが、1~12であることが好ましい。
このような直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、1-メチルブチル基、n-ヘキシル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、2,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、n-ヘプチル基、2-メチルヘキシル基、3-メチルヘキシル基、2,2-ジメチルペンチル基、2,3-ジメチルペンチル基、2,4-ジメチルペンチル基、3,3-ジメチルペンチル基、3-エチルペンチル基、2,2,3-トリメチルブチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等が挙げられる。
直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基の炭素数は、例えば、1~10、1~8、1~6及び1~4のいずれかであってもよい。
The number of carbon atoms of the linear or branched alkyl group is not particularly limited, but is preferably 1 to 12.
Examples of such linear or branched alkyl groups include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group. n-Pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, tert-pentyl group, 1-methylbutyl group, n-hexyl group, 2-methylpentyl group, 3-methylpentyl group, 2,2-dimethylbutyl group, 2,3- Dimethylbutyl group, n-heptyl group, 2-methylhexyl group, 3-methylhexyl group, 2,2-dimethylpentyl group, 2,3-dimethylpentyl group, 2,4-dimethylpentyl group, 3,3-dimethyl Examples thereof include a pentyl group, a 3-ethylpentyl group, a 2,2,3-trimethylbutyl group, an n-octyl group, an isooctyl group, a nonyl group, a decyl group, an undecyl group and a dodecyl group.
The number of carbon atoms of the linear or branched alkyl group may be, for example, any one of 1 to 10, 1 to 8, 1 to 6 and 1 to 4.

環状の前記アルキル基は、単環状及び多環状のいずれであってもよい。
環状の前記アルキル基の炭素数は、3以上であれば特に限定されないが、3~12であることが好ましい。
環状の前記アルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、1-アダマンチル基、2-アダマンチル基、トリシクロデシル基等が挙げられる。
環状のアルキル基の炭素数は、例えば、3~10、3~8、及び3~6のいずれかであってもよい。
The cyclic alkyl group may be either monocyclic or polycyclic.
The number of carbon atoms of the cyclic alkyl group is not particularly limited as long as it is 3 or more, but it is preferably 3 to 12.
Examples of the cyclic alkyl group include cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, cyclononyl group, cyclodecyl group, norbornyl group, isobornyl group, 1-adamantyl group and 2-. Examples thereof include an adamantyl group and a tricyclodecyl group.
The cyclic alkyl group may have, for example, any of 3 to 10, 3 to 8, and 3 to 6 carbon atoms.

前記アルキル基は、直鎖状又は分岐鎖状の鎖状構造と、環状構造と、が混在したものであってもよい。
このような鎖状構造と環状構造が混在した前記アルキル基としては、例えば、シクロペンチルメチル基、1-シクロペンチルエチル基、シクロヘキシルメチル基、1-シクロヘキシルエチル基等の、上述の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基における1個又は2個以上の水素原子が、上述の環状のアルキル基で置換された構造を有する基;メチルシクロペンチル基、エチルシクロペンチル基、メチルシクロヘキシル基、エチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基等の、上述の環状のアルキル基における1個又は2個以上の水素原子が、上述の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基で置換された構造を有する基等が挙げられる。
鎖状構造と環状構造が混在した前記アルキル基の炭素数は、4以上であれば特に限定されないが、4~24であることが好ましい。
The alkyl group may be a mixture of a linear or branched chain structure and a cyclic structure.
Examples of the alkyl group in which such a chain structure and a cyclic structure are mixed include the above-mentioned linear or branched chain such as a cyclopentylmethyl group, a 1-cyclopentylethyl group, a cyclohexylmethyl group, and a 1-cyclohexylethyl group. A group having a structure in which one or more hydrogen atoms in the alkyl group in the form are substituted with the above-mentioned cyclic alkyl group; methylcyclopentyl group, ethylcyclopentyl group, methylcyclohexyl group, ethylcyclohexyl group, dimethylcyclohexyl group. Examples thereof include a group having a structure in which one or more hydrogen atoms in the above-mentioned cyclic alkyl group are substituted with the above-mentioned linear or branched alkyl group.
The number of carbon atoms of the alkyl group in which the chain structure and the cyclic structure are mixed is not particularly limited as long as it is 4 or more, but it is preferably 4 to 24.

前記置換基における前記アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロペンチルメチルオキシ基、メチルシクロペンチルオキシ基等の、上述のアルキル基が酸素原子に結合した構造を有する1価の基が挙げられる。
前記アルコキシ基の炭素数は、1~24であることが好ましい。
The alkoxy group in the substituent has a monovalent structure in which the above-mentioned alkyl group is bonded to an oxygen atom, for example, a methoxy group, an ethoxy group, a cyclopropyloxy group, a cyclopentylmethyloxy group, a methylcyclopentyloxy group and the like. The basis of is mentioned.
The alkoxy group preferably has 1 to 24 carbon atoms.

前記置換基における前記置換アルキル基としては、上述のアルキル基中の互いに隣接していない2個以上のメチレン基が酸素原子で置換された構造を有する基が挙げられる。
酸素原子で置換されるメチレン基の数は、特に限定されず、酸素原子で置換される前のアルキル基の炭素数に応じて決定されるが、2~6であることが好ましく、例えば、2~4、及び2~3のいずれかであってもよい。
Examples of the substituted alkyl group in the substituent include a group having a structure in which two or more methylene groups that are not adjacent to each other in the above-mentioned alkyl group are substituted with an oxygen atom.
The number of methylene groups substituted with oxygen atoms is not particularly limited and is determined according to the number of carbon atoms of the alkyl group before substitution with oxygen atoms, but is preferably 2 to 6, for example, 2. It may be any of 4 and 2 to 3.

前記組成物において、組成物1Lあたりの前記多官能化合物の配合量は、1~16mmolであることが好ましく、1~14.5mmolであることがより好ましく、1~13mmolであることがさらに好ましい。 In the composition, the blending amount of the polyfunctional compound per 1 L of the composition is preferably 1 to 16 mmol, more preferably 1 to 14.5 mmol, still more preferably 1 to 13 mmol.

前記組成物においては、組成物1LあたりのPVAの配合量と、組成物1Lあたりの前記多官能化合物の配合量が、いずれも上述の数値範囲であることが好ましい。
例えば、前記組成物においては、組成物1LあたりのPVAの配合量が、0.03~1unit molであり、かつ、組成物1Lあたりの前記多官能化合物の配合量が、1~16mmolであることが好ましく、組成物1LあたりのPVAの配合量が、0.03~0.75unit molであり、かつ、組成物1Lあたりの前記多官能化合物の配合量が、1~14.5mmolであることがより好ましく、組成物1LあたりのPVAの配合量が、0.03~0.5unit molであり、かつ、組成物1Lあたりの前記多官能化合物の配合量が、1~13mmolであることがさらに好ましい。
In the composition, it is preferable that the blending amount of PVA per 1 L of the composition and the blending amount of the polyfunctional compound per 1 L of the composition are both in the above-mentioned numerical range.
For example, in the composition, the blending amount of PVA per 1 L of the composition is 0.03 to 1 unit mol, and the blending amount of the polyfunctional compound per 1 L of the composition is 1 to 16 mmol. The compounding amount of PVA per 1 L of the composition is 0.03 to 0.75 unit mol, and the compounding amount of the polyfunctional compound per 1 L of the composition is 1 to 14.5 mmol. More preferably, the blending amount of PVA per 1 L of the composition is 0.03 to 0.5 unit mol, and the blending amount of the polyfunctional compound per 1 L of the composition is further preferably 1 to 13 mmol. ..

<水>
前記組成物において、水の配合量は、特に限定されないが、配合成分の総量に対する、水の配合量の割合は、例えば、95~99.9質量%であってもよい。
<Water>
In the above composition, the blending amount of water is not particularly limited, but the ratio of the blending amount of water to the total blending component may be, for example, 95 to 99.9% by mass.

<他の成分>
前記組成物は、本発明の効果を損なわない範囲内において、PVAと、前記多官能化合物と、水と、のいずれにも該当しない、他の成分がさらに配合されていてもよい。
前記組成物において配合されている前記他の成分は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は、目的に応じて任意に選択できる。
<Other ingredients>
The composition may further contain other components that do not fall under any of PVA, the polyfunctional compound, and water, as long as the effects of the present invention are not impaired.
The other components blended in the composition may be only one kind, two or more kinds, and when two or more kinds, the combination and the ratio thereof depend on the purpose. Can be selected arbitrarily.

前記他の成分は、例えば、有機化合物、無機化合物、並びに有機化合物及び無機化合物の複合体のいずれであってもよい。
前記有機化合物は、例えば、ポリアミド、タンパク質等であってもよいし、これら以外の化合物であってもよい。また、前記有機化合物は、例えば、金属原子を有する有機金属化合物であってもよいし、金属原子を有しない有機化合物であってもよい。
前記無機化合物は、例えば、金属原子を有する金属化合物であってもよいし、金属原子を有しない非金属化合物であってもよい。
前記複合体は、例えば、錯体であってもよい。
The other component may be, for example, any of an organic compound, an inorganic compound, and a complex of an organic compound and an inorganic compound.
The organic compound may be, for example, a polyamide, a protein, or the like, or may be a compound other than these. Further, the organic compound may be, for example, an organometallic compound having a metal atom or an organic compound having no metal atom.
The inorganic compound may be, for example, a metal compound having a metal atom or a non-metal compound having no metal atom.
The complex may be, for example, a complex.

前記他の成分として、より具体的には、例えば、水以外の溶媒、機能性化合物、機能性付与基を有する単官能化合物(本明細書においては、単に「機能性単官能化合物」と称することがある)等が挙げられる。
本明細書において、「溶媒」とは、常温下及び常圧下で液状であり、かつ、溶媒以外の配合成分を溶解させるか又は分散させるために用いる成分を意味する。
本明細書において、「常温」とは、特に冷やしたり、熱したりしない温度、すなわち平常の温度を意味し、例えば、15~25℃の温度等が挙げられる。
More specifically, as the other component, for example, a solvent other than water, a functional compound, and a monofunctional compound having a functional group (in the present specification, it is simply referred to as "functional monofunctional compound". There is) etc.
As used herein, the term "solvent" means a component that is liquid at room temperature and pressure and is used to dissolve or disperse a compounding component other than the solvent.
As used herein, the term "normal temperature" means a temperature that is not particularly cooled or heated, that is, a normal temperature, and examples thereof include a temperature of 15 to 25 ° C.

[水以外の溶媒]
水以外の溶媒は、常温下で水と均一に混和するもの(水溶性のもの)が好ましい。このような水溶性の溶媒を用いることで、均一性がより高い(析出物がより少ない)前記組成物が得られ易い。
[Solvents other than water]
The solvent other than water is preferably one that is uniformly miscible with water at room temperature (water-soluble). By using such a water-soluble solvent, it is easy to obtain the composition having higher uniformity (less precipitate).

水溶性の溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、2-プロパノール等のアルコール;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)、1,2-ジメトキシエタン(ジメチルセロソルブ)等のエーテル;アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、シクロヘキサノン等のケトン;アセトニトリル等のニトリル;N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N-ジメチルアセトアミド等のアミド;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド等が挙げられる。
これらの中でも、水以外の溶媒は、例えば、沸点が100℃以下のものなど、常圧下での乾燥で除去可能なものが好ましい。
Examples of the water-soluble solvent include alcohols such as methanol, ethanol and 2-propanol; ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran (THF) and 1,2-dimethoxyethane (dimethylserosolve); acetone, methyl ethyl ketone (MEK) and cyclohexanone. Ketones such as; nitriles such as acetonitrile; amides such as N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide and the like.
Among these, the solvent other than water is preferably one that can be removed by drying under normal pressure, for example, one having a boiling point of 100 ° C. or lower.

ただし、前記組成物において、水の配合量に対する、水以外の溶媒の配合量の割合は、0.2質量%以下である。前記組成物は、後述する方法で製造することにより、水以外の溶媒が不使用であっても、又は使用量が微量であっても、均一性がより高く(析出物がより少なく)、かつ、製造直後から短時間でのゲル化が抑制される前記組成物が得られる。また、前記組成物は、前記溶媒として、可燃性の溶媒を不使用とするか、又は使用量を微量とすることで、危険性が低いものとなる。また、前記組成物は、水以外の溶媒が不使用であるか、又は使用量が微量であることで、水以外の溶媒に対して不安定な成分を含有できる。ここで、「水以外の溶媒に対して不安定な成分」とは、水以外の溶媒の共存下では、分解したり、分解しなくても構造が大きく変化することで、本来有している機能を発揮できなくなってしまう成分を意味する。 However, in the above composition, the ratio of the blending amount of the solvent other than water to the blending amount of water is 0.2% by mass or less. By producing the composition by the method described later, the uniformity is higher (less precipitates) and the composition is more uniform even if a solvent other than water is not used or the amount used is very small. The composition is obtained in which gelation is suppressed in a short time immediately after production. Further, the composition has a low risk by not using a flammable solvent as the solvent or by using a small amount of the flammable solvent. In addition, the composition may contain a component that is unstable with respect to a solvent other than water because a solvent other than water is not used or the amount used is very small. Here, the "component that is unstable with respect to a solvent other than water" originally has a component that decomposes in the coexistence of a solvent other than water, or that the structure changes significantly even if it is not decomposed. It means an ingredient that cannot exert its function.

前記組成物において、水の配合量に対する、水以外の溶媒の配合量の割合は、0.1質量%以下であることがより好ましく、0.05質量%以下であることがさらに好ましく、0質量%であること、すなわち、水以外の溶媒が未配合である(水以外の溶媒を含有しない)ことが、特に好ましい。 In the above composition, the ratio of the blending amount of the solvent other than water to the blending amount of water is more preferably 0.1% by mass or less, further preferably 0.05% by mass or less, and 0% by mass. %, That is, it is particularly preferable that a solvent other than water is not blended (does not contain a solvent other than water).

[機能性化合物]
前記機能性化合物は、前記組成物又は前記組成物を用いて得られた固形物(前記反応物)に、新たな機能を付与し、かつ、前記多官能化合物に該当しない化合物である。
前記機能性化合物は、PVAと、前記多官能化合物と、のいずれとも反応しない化合物であることが好ましい。
[Functional compound]
The functional compound is a compound that imparts a new function to the composition or a solid substance (the reaction product) obtained by using the composition, and does not correspond to the polyfunctional compound.
The functional compound is preferably a compound that does not react with either PVA or the polyfunctional compound.

好ましい前記機能性化合物としては、例えば、色素、染料、顔料、酵素、触媒、タンパク質等が挙げられる。
すなわち、好ましい前記組成物としては、さらに、色素、染料、顔料、酵素又は触媒が配合されてなるものが挙げられる。
前記色素、染料、顔料等は、前記組成物又は固形物を着色する。染料及び顔料には、色素に該当するものと、該当しないものがある。
前記酵素、触媒等は、前記組成物又は固形物に、酵素機能、触媒機能等を付与する。触媒には、酵素に該当するものと、該当しないものがある。
前記タンパク質には、酵素に該当するものと、該当しないものがある。
Preferred functional compounds include, for example, dyes, dyes, pigments, enzymes, catalysts, proteins and the like.
That is, the preferred composition further includes a dye, a dye, a pigment, an enzyme, or a catalyst.
The dyes, dyes, pigments and the like color the composition or solid matter. Some dyes and pigments correspond to dyes and some do not.
The enzyme, catalyst, or the like imparts an enzyme function, a catalytic function, or the like to the composition or solid substance. Some catalysts correspond to enzymes and some do not.
Some of the proteins correspond to enzymes and some do not.

前記色素、染料及び顔料は、公知のものであってよい。
前記色素としては、例えば、金ナノ粒子(別名:AuNPs)、プルシアンブルー(別名:PB)、トリス(2,2’-ビピリジル)ルテニウム(II)クロライド・六水和物(別名:Rubpy)、N-エチル又はN-メチル四級化4-[(4-アミノフェニル)(4-イミノ-2,5-シクロヘキサジエン-1-イリデン)メチル]-2,7-ナフタレンジスルホン酸ヒドロキシド分子内塩ナトリウム塩(別名:EG、エリオグリーンB)、ミオグロビン等が挙げられる。
Rubpy、EGの構造式を以下に示す。
The dyes, dyes and pigments may be known.
Examples of the dye include gold nanoparticles (also known as AuNPs), Prussian blue (also known as PB), tris (2,2'-bipyridyl) ruthenium (II) chloride hexahydrate (also known as Rubpy), and N. -Ethyl or N-methyl quaternized 4-[(4-aminophenyl) (4-imino-2,5-cyclohexadiene-1-iriden) methyl] -2,7-naphthalenedisulfonate hydroxide Intramolecular salt sodium Examples thereof include salt (also known as EG, Eriogreen B) and myoglobin.
The structural formulas of Rubpy and EG are shown below.

Figure 2022028305000002
Figure 2022028305000002

前記酵素、触媒及びタンパク質は、公知のものであってよい。
前記酵素としては、例えば、グルコースオキシダーゼ、西洋わさびペルオキシダーゼ等が挙げられる。
前記タンパク質としては、例えば、アルブミン等が挙げられる。
前記酵素、触媒及びタンパク質には、水以外の溶媒(例えば、アルコール、エーテル等)に対して不安定なものがあるが、前記組成物は、水以外の溶媒が不使用であるか、又は使用量が微量であるため、このような不安定なものも、前記組成物中では安定して存在する。
The enzyme, catalyst and protein may be known.
Examples of the enzyme include glucose oxidase, horseradish peroxidase and the like.
Examples of the protein include albumin and the like.
Some of the enzymes, catalysts and proteins are unstable to solvents other than water (eg, alcohols, ethers, etc.), but the composition does not use or uses solvents other than water. Since the amount is very small, such unstable substances are also stably present in the composition.

前記組成物中の前記反応物は、例えば、前記架橋部位の数を多くするなど、PVAと前記多官能化合物との反応条件を調節することにより、網目構造を有するものとすることが可能である。そして、前記組成物の製造時(前記反応物の生成時)に、前記機能性化合物を配合することで、網目構造を有し、網目構造の内部に前記機能性化合物を内包した前記反応物を製造できる。
このような機能性化合物を内包した前記反応物において、機能性化合物の大きさが網目の大きさよりも小さければ、前記反応物を含む液体中(例えば、前記組成物中)においては、前記反応物に内包された機能性化合物は、網目を介して、前記反応物の外部に移動可能であり、また、前記反応物の外部に存在する機能性化合物は、網目を介して、前記反応物の内部に移動可能である。すなわち、この場合、機能性化合物は、前記反応物の内外で移動可能であり、前記反応物は、その生成後に、網目を介した、機能性化合物の内包と放出が可能である。一方、機能性化合物の大きさが網目の大きさよりも大きければ、前記反応物を含む液体中(例えば、前記組成物中)においては、前記反応物に内包された機能性化合物は、網目を介して、前記反応物の外部に移動不能であり、また、前記反応物の外部に存在する機能性化合物は、網目を介して、前記反応物の内部に移動不能である。すなわち、この場合、機能性化合物は、前記反応物の内外で移動不能であり、前記反応物は、その生成後に、網目を介した機能性化合物の放出が不能であり、機能性化合物の内包状態が維持される。
The reaction product in the composition can have a network structure by adjusting the reaction conditions between PVA and the polyfunctional compound, for example, by increasing the number of cross-linking sites. .. Then, at the time of producing the composition (at the time of producing the reaction product), by blending the functional compound, the reaction product having a network structure and containing the functional compound inside the network structure can be obtained. Can be manufactured.
In the reaction product containing such a functional compound, if the size of the functional compound is smaller than the size of the mesh, the reaction product is in a liquid containing the reaction product (for example, in the composition). The functional compound contained in the reaction product can be moved to the outside of the reaction product via a mesh, and the functional compound existing outside the reaction product can be moved to the inside of the reaction product through the mesh. It is possible to move to. That is, in this case, the functional compound can move inside and outside the reaction product, and the reaction product can be encapsulated and released from the functional compound through a mesh after its formation. On the other hand, if the size of the functional compound is larger than the size of the mesh, in the liquid containing the reactant (for example, in the composition), the functional compound contained in the reactant passes through the mesh. Therefore, the functional compound existing outside the reaction product is immovable to the outside of the reaction product, and the functional compound existing outside the reaction product is immovable inside the reaction product via the mesh. That is, in this case, the functional compound is immovable inside and outside the reactant, and the reactant is unable to release the functional compound through the mesh after its formation, and the functional compound is contained. Is maintained.

先の説明のとおり、前記反応物を含有する前記組成物を乾燥させることにより、前記反応物を主成分とする、非水溶性の前記固形物が得られる。前記機能性化合物として、前記反応物の内外で移動可能であるものを含有する前記固形物を、水又は水を主成分とする水性混合溶媒中に浸漬すると、前記反応物中から機能性化合物が、水中又は前記水性混合溶媒中に溶出する可能性がある。そして、溶出した場合には、前記固形物(反応物)の特性が変化する。例えば、機能性化合物が、水溶性色素である場合には、水中又は前記水性混合溶媒中に浸漬前の前記固形物は、含有する色素に応じて着色しているが、水中又は前記水性混合溶媒中に浸漬後の前記固形物は、色素に応じた着色の程度が小さくなるか、又は着色が失われる。一方、機能性化合物が、前記反応物の内外で移動不能な水溶性色素である場合には、水中又は前記水性混合溶媒中に浸漬前後のいずれにおいても、前記固形物は、含有する色素に応じて着色している。 As described above, by drying the composition containing the reaction product, the water-insoluble solid substance containing the reaction product as a main component can be obtained. When the solid substance containing the functional compound that can be moved inside and outside the reaction product is immersed in water or an aqueous mixed solvent containing water as a main component, the functional compound is released from the reaction product. May elute in water or in the aqueous mixed solvent. Then, when it elutes, the characteristics of the solid substance (reactant) change. For example, when the functional compound is a water-soluble dye, the solid substance before being immersed in water or the aqueous mixed solvent is colored according to the dye contained, but is colored in water or the aqueous mixed solvent. After being immersed in the solid substance, the degree of coloring depending on the dye is reduced or the coloring is lost. On the other hand, when the functional compound is a water-soluble dye that cannot be moved inside and outside the reaction product, the solid substance depends on the dye contained in the water or before and after immersion in the aqueous mixed solvent. Is colored.

前記機能性化合物が、例えば、前記反応物の内外で移動不能な酵素又は触媒である場合には、前記固形物を、担体に担持された酵素又は触媒として用いることが可能である。この場合、前記固形物は、担体に担持された従来の酵素又は触媒と同様の優れた効果を奏する。 When the functional compound is, for example, an enzyme or catalyst that cannot move inside or outside the reaction product, the solid substance can be used as the enzyme or catalyst supported on the carrier. In this case, the solid has the same excellent effect as a conventional enzyme or catalyst supported on a carrier.

前記組成物において、組成物1Lあたりの前記機能性化合物の配合量は、例えば、0.05~5mmolであることが好ましい。前記配合量が前記下限値以上であることで、前記組成物及び固形物において、機能性化合物を用いたことによる効果が、より顕著に得られる。前記配合量が前記上限値以下であることで、機能性化合物の過剰使用が抑制される。 In the composition, the blending amount of the functional compound per 1 L of the composition is preferably, for example, 0.05 to 5 mmol. When the blending amount is at least the lower limit value, the effect of using the functional compound in the composition and the solid matter can be obtained more remarkably. When the blending amount is not more than the upper limit value, excessive use of the functional compound is suppressed.

前記組成物において、組成物1Lあたりの前記機能性化合物の配合量は、前記機能性化合物の種類に応じて、さらに限定された範囲であってもよい。
例えば、機能性化合物が前記色素である場合には、前記組成物において、組成物1Lあたりの前記機能性化合物(色素)の配合量は、0.1~1mmolであることが好ましく、0.1~0.7mmolであることがより好ましく、0.1~0.4mmolであることがさらに好ましい。
In the composition, the blending amount of the functional compound per 1 L of the composition may be in a further limited range depending on the type of the functional compound.
For example, when the functional compound is the dye, the blending amount of the functional compound (dye) per 1 L of the composition is preferably 0.1 to 1 mmol, preferably 0.1. It is more preferably ~ 0.7 mmol, and even more preferably 0.1 to 0.4 mmol.

[機能性単官能化合物]
前記機能性単官能化合物は、水酸基と反応可能な基を1分子中に1個のみ有し、かつ、前記機能性付与基を1分子中に1個又は2個以上有し、かつ、前記機能性化合物に該当しない化合物である。
機能性単官能化合物が有する前記水酸基と反応可能な基は、前記多官能化合物が有する前記水酸基と反応可能な基と同じである。
機能性単官能化合物が有する前記機能性付与基は、前記多官能化合物が有していてもよい前記機能性付与基と同じである。
[Functional monofunctional compound]
The functional monofunctional compound has only one group capable of reacting with a hydroxyl group in one molecule, and has one or two or more functional-imparting groups in one molecule, and has the above-mentioned function. It is a compound that does not correspond to a sex compound.
The group capable of reacting with the hydroxyl group of the functional monofunctional compound is the same as the group capable of reacting with the hydroxyl group of the polyfunctional compound.
The functional-imparting group of the functional monofunctional compound is the same as the functional-imparting group that the polyfunctional compound may have.

前記機能性単官能化合物は、前記多官能化合物とは異なり、前記架橋部位を形成しないが、前記反応物に新たな機能を付与する。 Unlike the polyfunctional compound, the functional monofunctional compound does not form the cross-linking site, but imparts a new function to the reactant.

前記機能性単官能化合物としては、例えば、前記機能性化合物中の1個の水素原子が、水酸基と反応可能な基を有する基で置換された構造を有するものが挙げられる。前記水酸基と反応可能な基を有する基は、上述の機能性付与基を有する多官能化合物の場合と同じものである。すなわち、機能性単官能化合物の一例としては、機能性化合物に前記水酸基と反応可能な基が直接結合した構造を有するものと、機能性化合物に前記水酸基と反応可能な基が連結基を介して結合した構造を有するもの、が挙げられる。
機能性単官能化合物として、より具体的には、例えば、機能性付与基を有する多官能化合物において、水酸基と反応可能な基が1個だけとなるように、1個又は2個以上の水酸基と反応可能な基が水素原子で置換された構造を有する化合物が挙げられる。
Examples of the functional monofunctional compound include those having a structure in which one hydrogen atom in the functional compound is substituted with a group having a group capable of reacting with a hydroxyl group. The group having a group capable of reacting with the hydroxyl group is the same as in the case of the polyfunctional compound having the above-mentioned functional imparting group. That is, as an example of a functional monofunctional compound, one having a structure in which a group capable of reacting with the hydroxyl group is directly bonded to the functional compound, and a group having a group capable of reacting with the hydroxyl group attached to the functional compound via a linking group. Those having a combined structure are mentioned.
As a functional monofunctional compound, more specifically, for example, in a polyfunctional compound having a functional group, one or two or more hydroxyl groups are used so that only one group can react with the hydroxyl group. Examples thereof include compounds having a structure in which a reactive group is substituted with a hydrogen atom.

前記組成物における、組成物1Lあたりの前記機能性単官能化合物の配合量は、機能性単官能化合物の種類に応じて、適宜調節できるが、例えば、前記組成物における、組成物1Lあたりの前記機能性化合物の配合量と、同様であってよい。 The blending amount of the functional monofunctional compound per 1 L of the composition in the composition can be appropriately adjusted depending on the type of the functional monofunctional compound, and for example, the said in the composition, per 1 L of the composition. It may be the same as the blending amount of the functional compound.

前記他の成分が、前記水以外の溶媒と、前記機能性化合物と、前記機能性単官能化合物と、のいずれにも該当しない場合、前記組成物において、配合成分の総量に対する、前記他の成分の配合量の割合は、10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましく、3質量%以下であることがさらに好ましく、1質量%以下であることが特に好ましい。 When the other component does not correspond to any of the solvent other than water, the functional compound, and the functional monofunctional compound, in the composition, the other component with respect to the total amount of the compounded components. The proportion of the compounding amount of the above is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, further preferably 3% by mass or less, and particularly preferably 1% by mass or less.

前記組成物において、配合成分の総量に対する、PVAと、前記多官能化合物と、水と、の合計配合量の割合は、90質量%以上であることが好ましく、95質量%以上であることがより好ましく、97質量%以上であることがさらに好ましく、99質量%以上であることが特に好ましい。
このような配合量の条件を満たす前記組成物は、製造直後から短時間でのゲル化が抑制される効果がより高い。
In the composition, the ratio of the total blending amount of PVA, the polyfunctional compound, and water to the total blending component is preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more. It is more preferably 97% by mass or more, and particularly preferably 99% by mass or more.
The composition satisfying the conditions of such a blending amount is more effective in suppressing gelation in a short time immediately after production.

前記組成物の製造時において、前記反応物が生成する反応は、例えば、以下に示すように、PVAと、下記一般式(11)で表される化合物(本明細書においては、「化合物(11)」と称することがある)と、が反応して、下記一般式(1)で表される化合物(本明細書においては、「化合物(1)」と称することがある)が生成する反応が挙げられる。ただし、これは、前記反応物が生成する反応の一例である。 At the time of producing the composition, the reaction produced by the reaction product is, for example, as shown below, PVA and a compound represented by the following general formula (11) (in the present specification, "Compound (11)". ) ”) And react to produce a compound represented by the following general formula (1) (in this specification, it may be referred to as“ compound (1) ”). Can be mentioned. However, this is an example of a reaction produced by the reactant.

Figure 2022028305000003
(式中、Gは有機基であり;Z、Z及びZは、それぞれ独立に水酸基と反応可能な基であり;nは0以上の整数であり;Z10は、前記Zと、PVA中の水酸基と、の反応によって、前記Zから誘導された基であり;Z20は、前記Zと、PVA中の水酸基と、の反応によって、前記Zから誘導された基であり、前記Z10及びZ20は、互いに同一であっても異なっていてもよい。)
Figure 2022028305000003
(In the formula, G is an organic group; Z 1 , Z 2 and Z 3 are groups capable of independently reacting with a hydroxyl group; n is an integer of 0 or more; Z 10 is the above Z 1 and , Is a group derived from Z 1 by reaction with a hydroxyl group in PVA; Z 20 is a group derived from Z 2 by reaction with Z 2 and a hydroxyl group in PVA. Yes, the Z 10 and Z 20 may be the same or different from each other.)

前記化合物(11)は、前記多官能化合物である。
前記化合物(1)は、前記PVA中の水酸基と、前記多官能化合物(化合物(11))中の水酸基と反応可能な基と、が反応して形成された反応物である。
The compound (11) is the polyfunctional compound.
The compound (1) is a reaction product formed by reacting a hydroxyl group in the PVA with a group capable of reacting with the hydroxyl group in the polyfunctional compound (compound (11)).

式中、Gは有機基であり、化合物(11)において、Z、Z及びZを除いてなる基である。
Gは、脂肪族基及び芳香族基のいずれであってもよい。
In the formula, G is an organic group, and is a group consisting of compound (11) excluding Z 1 , Z 2 and Z 3 .
G may be either an aliphatic group or an aromatic group.

Gにおける前記脂肪族基は、飽和脂肪族基及び不飽和脂肪族基のいずれであってもよい。
Gにおける前記脂肪族基は、直鎖状、分岐鎖状(すなわち鎖状脂肪族基)及び環状(脂肪族環式基)のいずれであってもよく、環状である場合には、単環状及び多環状のいずれであってもよい。
The aliphatic group in G may be either a saturated aliphatic group or an unsaturated aliphatic group.
The aliphatic group in G may be linear, branched chain (that is, chain aliphatic group) or cyclic (aliphatic cyclic group), and when it is cyclic, monocyclic and cyclic and It may be any of polycyclic.

Gにおける前記芳香族基は、単環状及び多環状のいずれであってもよく、芳香族炭化水素基及び芳香族複素環式基のいずれであってもよい。
前記芳香族基としては、例えば、芳香族化合物からn+2個の水素原子が除かれてなる基が挙げられる。
前記芳香族化合物としては、例えば、ベンゼン、ナフタレン、チオフェン等が挙げられる。
The aromatic group in G may be either monocyclic or polycyclic, and may be either an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group.
Examples of the aromatic group include a group obtained by removing n + 2 hydrogen atoms from an aromatic compound.
Examples of the aromatic compound include benzene, naphthalene, thiophene and the like.

Gにおける前記脂肪族基及び芳香族基は、置換基を有していてもよい。
Gにおける前記脂肪族基又は芳香族基が置換基を有するとは、前記脂肪族基又は芳香族基中の1個又は2個以上の水素原子が、水素原子以外の基で置換されていることを意味する。
The aliphatic group and aromatic group in G may have a substituent.
The fact that the aliphatic group or aromatic group in G has a substituent means that one or more hydrogen atoms in the aliphatic group or aromatic group are substituted with a group other than the hydrogen atom. Means.

Gにおいて、置換されている水素原子が2個以上である場合、その置換基は、すべて同一であってもよいし、すべて異なっていてもよいし、一部のみ同一であってもよい。
Gにおいて、水素原子の置換位置は、特に限定されない。
In G, when the number of hydrogen atoms substituted is two or more, the substituents may be all the same, all may be different, or only a part may be the same.
In G, the substitution position of the hydrogen atom is not particularly limited.

前記置換基としては、例えば、アミノ基、シアノ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)等が挙げられる。 Examples of the substituent include an amino group, a cyano group, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc.) and the like.

組成物のゲル化を抑制する効果がより高く、特性がより良好な前記固形物が得られる点では、Gは、置換基を有していてもよい芳香族基であることが好ましく、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基及び芳香族複素環式基のいずれもが好ましい。 In terms of obtaining the solid substance having a higher effect of suppressing gelation of the composition and better properties, G is preferably an aromatic group which may have a substituent, and is preferably a substituent. Any of the aromatic hydrocarbon group and the aromatic heterocyclic group which may have the above is preferable.

式中、Z、Z及びZは、それぞれ独立に水酸基と反応可能な基である。すなわち、Z、Z及びZは、すべて同一であってもよいし、すべて異なっていてもよいし、一部のみ同一であってもよい。
前記水酸基と反応可能な基としては、例えば、式「-B(OH)」で表される基が挙げられる。
In the formula, Z 1 , Z 2 and Z 3 are groups capable of independently reacting with a hydroxyl group. That is, Z 1 , Z 2 and Z 3 may all be the same, all may be different, or only a part may be the same.
Examples of the group capable of reacting with the hydroxyl group include a group represented by the formula “−B (OH) 2 ”.

式中、nは、化合物(11)及び化合物(1)において、Gに結合しているZの数を規定しており、0以上の整数である。
nの上限値は、Gの種類に応じて決定され、特に限定されない。
通常、nは0~2であることが好ましく、0又は1であることがより好ましい。
In the formula, n defines the number of Z3 bound to G in compound (11) and compound (1), and is an integer of 0 or more.
The upper limit of n is determined according to the type of G and is not particularly limited.
Usually, n is preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1.

化合物(11)中でのZ、Z及びZの結合位置は、特に限定されない。
化合物(11)中でのZ及びZの結合位置は、互いに異なることが好ましく、化合物(11)中でのZ、Z及びZの結合位置は、すべて互いに異なっていてもよい。
The binding positions of Z 1 , Z 2 and Z 3 in compound (11) are not particularly limited.
The binding positions of Z 1 and Z 2 in compound (11) are preferably different from each other, and the binding positions of Z 1 , Z 2 and Z 3 in compound (11) may all be different from each other. ..

式中、Z10は、Zと、PVA中の水酸基と、の反応によって、Zから誘導された基である。Z10は、Zの種類によって決定される。
同様に、Z20は、Zと、PVA中の水酸基と、の反応によって、Zから誘導された基である。Z20は、Zの種類によって決定される。
10及びZ20は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
In the formula, Z 10 is a group derived from Z 1 by the reaction of Z 1 with the hydroxyl group in PVA. Z 10 is determined by the type of Z 1 .
Similarly, Z 20 is a group derived from Z 2 by the reaction of Z 2 with a hydroxyl group in PVA. Z 20 is determined by the type of Z 2 .
Z 10 and Z 20 may be the same as or different from each other.

化合物(11)のうち、置換基を有するフェニレン基を含み、前記水酸基と反応可能な基が、式「-B(OH)」で表される基である場合の化合物(11)としては、例えば、下記式で表される化合物が挙げられる。 Among the compounds (11), the compound (11) in the case where the group containing a phenylene group having a substituent and capable of reacting with the hydroxyl group is a group represented by the formula “−B (OH) 2 ” is selected as the compound (11). For example, a compound represented by the following formula can be mentioned.

Figure 2022028305000004
Figure 2022028305000004

これらの化合物は、例えば、公知の各種ボロン酸に対して、公知の置換反応等によって各種官能基を導入することで製造できる。また、これらの化合物として、市販品を用いることもできる。 These compounds can be produced, for example, by introducing various functional groups into various known boronic acids by a known substitution reaction or the like. Further, as these compounds, commercially available products can also be used.

前記機能性単官能化合物のうち、機能性付与基が色素としての特性を付与するものであり、かつ、前記水酸基と反応可能な基が、式「-B(OH)」で表される基である場合の化合物としては、例えば、下記式で表される化合物が挙げられる。 Among the functional monofunctional compounds, the functional-imparting group imparts the characteristics as a dye, and the group capable of reacting with the hydroxyl group is a group represented by the formula "-B (OH) 2 ". Examples of the compound in the above case include a compound represented by the following formula.

Figure 2022028305000005
Figure 2022028305000005

これらの化合物のうち、分子中にアミド結合(-NH-C(=O)-)を有する化合物は、例えば、公知の方法に従い、前記アミド結合を形成するための、アミノ基を有する原料化合物と、カルボキシ基又クロロカルボニル基を有する原料化合物と、を用いて、前記アミノ基と前記カルボキシ基又クロロカルボニル基とを反応させ、アミド結合を形成することにより、製造できる。
一方、これらの化合物のうち、分子中にエーテル結合(-O-)を有する化合物は、例えば、公知の方法に従い、前記エーテル結合を形成するための、水酸基(-OH)を有する原料化合物と、炭化水素骨格中の1個の水素原子がハロゲン原子で置換された構造を有する基(本明細書においては、「ハロゲン原子含有基」と称することがある)を有する原料化合物と、を用いて、前記水酸基と前記ハロゲン原子含有基とを反応させ、エーテル結合を形成することにより、製造できる。
Among these compounds, the compound having an amide bond (-NH-C (= O)-) in the molecule is, for example, a raw material compound having an amino group for forming the amide bond according to a known method. , A raw material compound having a carboxy group or a chlorocarbonyl group, can be produced by reacting the amino group with the carboxy group or the chlorocarbonyl group to form an amide bond.
On the other hand, among these compounds, the compound having an ether bond (-O-) in the molecule is, for example, a raw material compound having a hydroxyl group (-OH) for forming the ether bond according to a known method. Using a raw material compound having a group having a structure in which one hydrogen atom in the hydrocarbon skeleton is substituted with a halogen atom (in this specification, it may be referred to as a “halogen atom-containing group”), It can be produced by reacting the hydroxyl group with the halogen atom-containing group to form an ether bond.

前記組成物は、例えば、生化学用器具若しくは医療用器具等へのタンパク質又は細胞の付着を防止するためのコーティング剤、ペーパーマイクロ分析チップ用コーティング剤、船底防汚用塗料、防曇用コーティング剤、帯電防止用コーティング剤、耐有機溶媒用コーティング剤、固体表面に機能性分子を化学修飾するためのインターフェース層作製用塗料(例えば、不均一系触媒担体、分離材担体、重金属イオン等の検出用の固体型化学センサー担体、水質汚染物質吸着材、資源回収のための吸着材用担体等)等の用途で使用できる。 The composition is, for example, a coating agent for preventing the adhesion of proteins or cells to biochemical instruments or medical instruments, a coating agent for paper microanalytical chips, a ship bottom antifouling paint, and an antifogging coating agent. , Antistatic coating agent, organic solvent resistant coating agent, coating material for forming an interface layer for chemically modifying a solid surface with functional molecules (for example, for detecting non-uniform catalyst carrier, separating material carrier, heavy metal ion, etc.) Can be used in applications such as solid-state chemical sensor carriers, water pollutant adsorbents, adsorbent carriers for resource recovery, etc.).

<<組成物の製造方法>>
本発明の一実施形態に係る組成物の製造方法は、ポリビニルアルコール(PVA)と、水酸基と反応可能な基を1分子中に2個以上有する多官能化合物と、水と、が配合されてなり、前記組成物において、前記水の配合量に対する、水以外の溶媒の配合量の割合が、0.2質量%以下である、組成物の製造方法であって、前記製造方法は、前記多官能化合物の水分散液を加熱することにより、前記多官能化合物の水溶液を調製する工程(本明細書においては、「工程(A)」と称することがある)と、前記ポリビニルアルコールの水溶液と、前記多官能化合物の水溶液と、を混合することにより、前記ポリビニルアルコールと、前記多官能化合物と、の反応物を得る工程(本明細書においては、「工程(B)」と称することがある)と、を有する。
前記製造方法により、上述の本発明の一実施形態に係る組成物を製造できる。
<< Method of manufacturing composition >>
The method for producing a composition according to an embodiment of the present invention comprises a mixture of polyvinyl alcohol (PVA), a polyfunctional compound having two or more groups capable of reacting with a hydroxyl group in one molecule, and water. A method for producing a composition, wherein the ratio of the blending amount of a solvent other than water to the blending amount of water in the composition is 0.2% by mass or less, and the manufacturing method is the polyfunctionality. A step of preparing an aqueous solution of the polyfunctional compound by heating an aqueous dispersion of the compound (sometimes referred to as “step (A)” in the present specification), the aqueous solution of polyvinyl alcohol, and the above. A step of obtaining a reaction product of the polyvinyl alcohol and the polyfunctional compound by mixing an aqueous solution of the polyfunctional compound (in this specification, it may be referred to as "step (B)"). , Have.
By the above-mentioned production method, the composition according to the above-mentioned embodiment of the present invention can be produced.

<工程(A)>
前記工程(A)においては、前記多官能化合物の水分散液を加熱することにより、前記多官能化合物の水溶液を調製する。
前記多官能化合物は、水溶性が低いか、又は水溶性を有しないために、その水溶液を調製することは、通常、容易ではないが、多官能化合物の水分散液を、一定値以上の温度にまで昇温することにより、多官能化合物の水溶液が得られる。
<Process (A)>
In the step (A), an aqueous solution of the polyfunctional compound is prepared by heating the aqueous dispersion of the polyfunctional compound.
Since the polyfunctional compound has low water solubility or does not have water solubility, it is usually not easy to prepare an aqueous solution thereof, but the temperature of the aqueous dispersion of the polyfunctional compound is above a certain value. By raising the temperature to the above, an aqueous solution of the polyfunctional compound can be obtained.

前記多官能化合物の水分散液は、多官能化合物と水を混合し、得られた混合液を十分に撹拌することで得られる。 The aqueous dispersion of the polyfunctional compound is obtained by mixing the polyfunctional compound and water and sufficiently stirring the obtained mixed solution.

前記多官能化合物の水分散液における、多官能化合物の濃度は、特に限定されず、先に説明した、前記組成物における、組成物1Lあたりの前記多官能化合物の配合量を適切に実現できる濃度であることが好ましい。
通常、前記濃度は、1~30mMであることが好ましく、2~25mMであることがより好ましい。前記濃度が前記下限値以上であることで、前記組成物をより効率的に製造できる。前記濃度が前記上限値以下であることで、多官能化合物の水溶液をより容易に調製できる。
本明細書において、濃度単位「M」は「mol/L」を表し、濃度単位「mM」は「mmol/L」を表す。
The concentration of the polyfunctional compound in the aqueous dispersion of the polyfunctional compound is not particularly limited, and is a concentration that can appropriately realize the blending amount of the polyfunctional compound per 1 L of the composition in the composition described above. Is preferable.
Generally, the concentration is preferably 1 to 30 mM, more preferably 2 to 25 mM. When the concentration is at least the lower limit value, the composition can be produced more efficiently. When the concentration is not more than the upper limit value, an aqueous solution of the polyfunctional compound can be more easily prepared.
In the present specification, the concentration unit "M" represents "mol / L", and the concentration unit "mM" represents "mmol / L".

前記多官能化合物の水溶液における、多官能化合物の濃度は、前記多官能化合物の水分散液における、多官能化合物の濃度と同じである。 The concentration of the polyfunctional compound in the aqueous solution of the polyfunctional compound is the same as the concentration of the polyfunctional compound in the aqueous dispersion of the polyfunctional compound.

前記水分散液の加熱温度(加熱時の前記水分散液の温度)は、55℃以上であることが好ましく、60℃以上であることがより好ましく、65℃以上であることがさらに好ましい。前記水分散液の加熱温度が前記下限値以上であることで、より容易に多官能化合物の水溶液を調製できる。 The heating temperature of the aqueous dispersion (the temperature of the aqueous dispersion during heating) is preferably 55 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher, and even more preferably 65 ° C. or higher. When the heating temperature of the aqueous dispersion is at least the lower limit, an aqueous solution of the polyfunctional compound can be more easily prepared.

前記水分散液の加熱温度の上限値は、本発明の効果を損なわない限り、特に限定されない。
例えば、前記多官能化合物の変質を抑制する点では、前記水分散液の加熱温度は、80℃以下であることが好ましい。
The upper limit of the heating temperature of the aqueous dispersion is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired.
For example, the heating temperature of the aqueous dispersion is preferably 80 ° C. or lower in terms of suppressing deterioration of the polyfunctional compound.

前記水分散液の加熱時間は、多官能化合物の水溶液を良好に調製できる限り、特に限定されず、水分散液の加熱温度に応じて、適宜調節できる。
例えば、前記水分散液の加熱時間は、5~60分であってもよい。
The heating time of the aqueous dispersion is not particularly limited as long as the aqueous solution of the polyfunctional compound can be satisfactorily prepared, and can be appropriately adjusted according to the heating temperature of the aqueous dispersion.
For example, the heating time of the aqueous dispersion may be 5 to 60 minutes.

工程(A)においては、前記多官能化合物の水溶液として、多官能化合物以外の成分が溶解又は分散している(換言すると、さらに多官能化合物以外の成分を含有する)ものを調製してもよい。
前記多官能化合物以外の成分としては、例えば、先に説明した、前記組成物の配合成分である他の成分(PVAと、前記多官能化合物と、水と、のいずれにも該当しない成分)が挙げられる。
In the step (A), an aqueous solution of the polyfunctional compound may be prepared in which a component other than the polyfunctional compound is dissolved or dispersed (in other words, a component other than the polyfunctional compound is further contained). ..
As the component other than the polyfunctional compound, for example, the other component (a component that does not correspond to any of PVA, the polyfunctional compound, and water) which is a compounding component of the composition described above may be used. Can be mentioned.

前記多官能化合物以外の成分を含有する前記多官能化合物の水溶液は、例えば、多官能化合物とそれ以外の成分を含有する水分散液を加熱することにより、調製してもよいし、多官能化合物の水分散液を加熱することにより、多官能化合物の水溶液を調製し、この水溶液と、多官能化合物以外の成分と、を混合することにより、調製してもよい。また、多官能化合物以外の成分を含有する前記多官能化合物の水溶液は、これらの両方を行うこと、すなわち、多官能化合物とそれ以外の成分を含有する水分散液を加熱することにより、多官能化合物とそれ以外の成分を含有する水溶液(以下、「第1水溶液」と称する)を調製し、次いで、この水溶液(第1水溶液)と、多官能化合物以外の成分と、を混合することにより、目的とする水溶液(以下、「第2水溶液」と称する)を調製してもよい。この場合、第1水溶液の調製で用いる多官能化合物以外の成分と、第2水溶液の調製で用いる多官能化合物以外の成分は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。 The aqueous solution of the polyfunctional compound containing a component other than the polyfunctional compound may be prepared, for example, by heating an aqueous dispersion containing the polyfunctional compound and other components, or the polyfunctional compound. An aqueous solution of the polyfunctional compound may be prepared by heating the aqueous dispersion of the above, and the aqueous solution may be prepared by mixing the aqueous solution with components other than the polyfunctional compound. Further, the aqueous solution of the polyfunctional compound containing a component other than the polyfunctional compound is polyfunctional by performing both of these, that is, by heating an aqueous dispersion containing the polyfunctional compound and other components. An aqueous solution containing the compound and other components (hereinafter referred to as "first aqueous solution") is prepared, and then this aqueous solution (first aqueous solution) is mixed with a component other than the polyfunctional compound. A target aqueous solution (hereinafter referred to as "second aqueous solution") may be prepared. In this case, the components other than the polyfunctional compound used in the preparation of the first aqueous solution and the components other than the polyfunctional compound used in the preparation of the second aqueous solution may be the same or different from each other.

前記多官能化合物以外の成分を含有する前記多官能化合物の水溶液を調製する場合には、多官能化合物以外の成分は、単独で対象物と混合してもよいし、水溶液又は水分散液として、対象物と混合してもよい。 When preparing an aqueous solution of the polyfunctional compound containing a component other than the polyfunctional compound, the component other than the polyfunctional compound may be mixed alone with the object, or may be used as an aqueous solution or an aqueous dispersion. It may be mixed with the object.

<工程(B)>
前記工程(B)においては、PVAの水溶液と、前記多官能化合物の水溶液と、を混合することにより、前記PVAと、前記多官能化合物と、の反応物を得る。このときの反応は、PVA中の水酸基と、多官能化合物中の水酸基と反応可能な基と、の間で行われる。これにより、先に説明した反応物が生成する。
<Process (B)>
In the step (B), an aqueous solution of PVA and an aqueous solution of the polyfunctional compound are mixed to obtain a reaction product of the PVA and the polyfunctional compound. The reaction at this time is carried out between the hydroxyl group in PVA and the group capable of reacting with the hydroxyl group in the polyfunctional compound. This produces the reactants described above.

工程(B)は、多官能化合物の水溶液において、多官能化合物の析出が認められない状態で、行うことが好ましい。
そのためには、PVAの水溶液と混合するときの、前記多官能化合物の水溶液の温度は、上述の前記水分散液の加熱温度と同様であることが好ましい。
The step (B) is preferably performed in an aqueous solution of the polyfunctional compound in a state where precipitation of the polyfunctional compound is not observed.
For that purpose, the temperature of the aqueous solution of the polyfunctional compound when mixed with the aqueous solution of PVA is preferably the same as the heating temperature of the aqueous dispersion described above.

前記PVAの水溶液における、PVAの濃度は、特に限定されず、先に説明した、前記組成物における、組成物1LあたりのPVAの配合量を適切に実現できる濃度であることが好ましい。
通常、前記濃度は、0.05~0.6unitMであることが好ましく、0.08~0.5unitMであることがより好ましい。前記濃度が前記下限値以上であることで、前記組成物をより効率的に製造できる。前記濃度が前記上限値以下であることで、PVAの水溶液の取り扱い性がより良好となる。
本明細書において、PVAの濃度に関わる量である「1unitM」とは、溶液又は分散液等の液状物における、PVA中の水酸基の量とアセチルオキシ基の量との合計量が1モルとなるPVAの濃度を表す。
The concentration of PVA in the aqueous solution of PVA is not particularly limited, and is preferably a concentration that can appropriately realize the blending amount of PVA per 1 L of the composition in the composition described above.
Usually, the concentration is preferably 0.05 to 0.6 unit M, more preferably 0.08 to 0.5 unit M. When the concentration is at least the lower limit value, the composition can be produced more efficiently. When the concentration is not more than the upper limit value, the handleability of the aqueous solution of PVA becomes better.
In the present specification, "1 unit M", which is an amount related to the concentration of PVA, means that the total amount of the amount of hydroxyl groups and the amount of acetyloxy groups in a liquid material such as a solution or a dispersion is 1 mol. Represents the concentration of PVA.

工程(B)における、PVAの水溶液の使用量は、先に説明した、前記組成物における、組成物1LあたりのPVAの配合量を適切に実現できる使用量であることが好ましい。
同様に、前記多官能化合物の水溶液の使用量は、先に説明した、前記組成物における、組成物1Lあたりの前記多官能化合物の配合量を適切に実現できる使用量であることが好ましい。
工程(B)において、PVAの配合量は、前記多官能化合物の配合量に対して、1~250質量倍であることが好ましく、2~200質量倍であることがより好ましい。PVAの配合量がこのような範囲であることで、前記組成物において、その製造直後から短時間でのゲル化の抑制効果がより高くなる。
The amount of the aqueous solution of PVA used in the step (B) is preferably an amount that can appropriately realize the blending amount of PVA per 1 L of the composition in the composition described above.
Similarly, the amount of the aqueous solution of the polyfunctional compound to be used is preferably an amount that can appropriately realize the blending amount of the polyfunctional compound per 1 L of the composition in the composition described above.
In the step (B), the blending amount of PVA is preferably 1 to 250 times by mass, more preferably 2 to 200 times by mass, based on the blending amount of the polyfunctional compound. When the blending amount of PVA is in such a range, the effect of suppressing gelation in a short time immediately after the production of the composition becomes higher.

前記多官能化合物の水溶液と混合するときの、PVAの水溶液の温度は、特に限定されないが、15~40℃であることが好ましく、18~30℃であることがより好ましい。 The temperature of the aqueous solution of PVA when mixed with the aqueous solution of the polyfunctional compound is not particularly limited, but is preferably 15 to 40 ° C, more preferably 18 to 30 ° C.

PVAの水溶液と、前記多官能化合物の水溶液と、の混合時には、PVAの水溶液を多官能化合物の水溶液に添加してもよいし、多官能化合物の水溶液をPVAの水溶液に添加してもよい。 When mixing the aqueous solution of PVA and the aqueous solution of the polyfunctional compound, the aqueous solution of PVA may be added to the aqueous solution of the polyfunctional compound, or the aqueous solution of the polyfunctional compound may be added to the aqueous solution of PVA.

PVAの水溶液と、前記多官能化合物の水溶液と、の混合時には、これら水溶液はいずれも、一括添加してもよいし、滴下してもよい。 When mixing the aqueous solution of PVA and the aqueous solution of the polyfunctional compound, all of these aqueous solutions may be added all at once or dropped.

工程(B)においては、PVAの水溶液と、前記多官能化合物の水溶液と、を混合した後、得られた混合液をさらに一定時間以上撹拌することが好ましい。
前記混合液の撹拌時の温度は、15~80℃であることが好ましく、例えば、15~60℃、15~50℃、及び15~30℃のいずれかであってもよい。
前記混合液の撹拌時間は、前記撹拌時の温度に応じて、適宜調節できるが、10~60秒間であることが好ましく、15~30秒間であることがより好ましい。
In the step (B), it is preferable to mix the aqueous solution of PVA and the aqueous solution of the polyfunctional compound, and then stir the obtained mixed solution for a certain period of time or longer.
The temperature of the mixed solution at the time of stirring is preferably 15 to 80 ° C, and may be, for example, any of 15 to 60 ° C, 15 to 50 ° C, and 15 to 30 ° C.
The stirring time of the mixed solution can be appropriately adjusted depending on the temperature at the time of stirring, but is preferably 10 to 60 seconds, more preferably 15 to 30 seconds.

工程(B)においては、PVAの水溶液として、PVA以外の成分が溶解又は分散している(換言すると、さらにPVA以外の成分を含有する)ものを調製してもよい。
PVA以外の成分としては、例えば、先に説明した、前記組成物の配合成分である他の成分(PVAと、前記多官能化合物と、水と、のいずれにも該当しない成分)が挙げられる。
In the step (B), an aqueous solution of PVA may be prepared in which a component other than PVA is dissolved or dispersed (in other words, a component other than PVA is further contained).
Examples of the components other than PVA include other components (components that do not correspond to PVA, the polyfunctional compound, and water) that are the compounding components of the composition described above.

PVA以外の成分を含有するPVAの水溶液は、PVAと、PVA以外の成分と、水と、を混合することで調製できる。 An aqueous solution of PVA containing a component other than PVA can be prepared by mixing PVA, a component other than PVA, and water.

PVA以外の成分を含有するPVAの水溶液を調製する場合には、PVA以外の成分は、単独で対象物と混合してもよいし、水溶液又は水分散液として、対象物と混合してもよい。 When preparing an aqueous solution of PVA containing a component other than PVA, the component other than PVA may be mixed alone with the object, or may be mixed with the object as an aqueous solution or an aqueous dispersion. ..

本実施形態の製造方法においては、工程(B)の条件を調節することで、工程(B)の終了後に直ちに、目的とする最終産物である組成物を得ることができる。また、工程(B)の終了後に、必要に応じて、後述する他の工程を行うことで、目的とする最終産物である組成物を得てもよい。 In the production method of the present embodiment, by adjusting the conditions of the step (B), the desired final product composition can be obtained immediately after the completion of the step (B). Further, after the completion of the step (B), if necessary, another step described later may be carried out to obtain a composition as a target final product.

<他の工程>
本実施形態の製造方法は、本発明の効果を損なわない範囲内において、工程(A)と、工程(B)と、のいずれにも該当しない他の工程を有していてもよい。
<Other processes>
The production method of the present embodiment may have other steps that do not correspond to any of the step (A) and the step (B) as long as the effects of the present invention are not impaired.

前記他の工程は、目的に応じて任意に選択でき、特に限定されない。
前記他の工程は、工程(A)の前に行ってもよいし、工程(A)と工程(B)の間に行ってもよいし、工程(B)の後に行ってもよい。
前記他の工程は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせは、目的に応じて任意に選択できる。
前記他の工程の数は、1種の工程について、1のみであってもよいし、2以上であってもよい。
The other steps can be arbitrarily selected depending on the intended purpose, and are not particularly limited.
The other steps may be performed before the step (A), between the steps (A) and the step (B), or after the step (B).
The other steps may be of only one type, may be of two or more types, and when there are two or more types, the combination thereof can be arbitrarily selected according to the purpose.
The number of the other steps may be only 1 or 2 or more for one kind of step.

前記他の工程として、より具体的には、例えば、前記他の成分(PVAと、前記多官能化合物と、水と、のいずれにも該当しない成分)と、前記組成物を製造するための第1中間組成物と、を混合することにより、前記組成物又は前記組成物を製造するための第2中間組成物を調製する工程(本明細書においては、「工程(C)」と称することがある)が挙げられる。 As the other step, more specifically, for example, the other component (a component that does not correspond to any of PVA, the polyfunctional compound, and water) and the first composition for producing the composition. 1 A step of preparing the composition or a second intermediate composition for producing the composition by mixing the intermediate composition (in the present specification, it may be referred to as "step (C)"). There is).

前記第1中間組成物及び第2中間組成物は、いずれも、目的とする最終産物である組成物を製造するために用いる、目的とする組成物の製造過程にある中間段階の組成物であり、第2中間組成物は、第1中間組成物を用いて得られたものである。
第1中間組成物としては、例えば、PVAと、前記多官能化合物と、水と、が配合されてなる組成物が挙げられるが、これに限定されない。
Both the first intermediate composition and the second intermediate composition are intermediate-stage compositions in the process of producing the target composition, which are used for producing the composition which is the target final product. , The second intermediate composition is obtained by using the first intermediate composition.
Examples of the first intermediate composition include, but are not limited to, a composition in which PVA, the polyfunctional compound, and water are blended.

本明細書においては、単なる「組成物」との記載は、特に断りのない限り「目的とする最終産物である組成物」を意味する。 As used herein, the term "composition" simply means "a composition that is a target end product" unless otherwise specified.

前記工程(C)において、前記他の成分と、前記第1中間組成物と、の混合時には、前記他の成分を第1中間組成物に添加してもよいし、第1中間組成物を前記他の成分に添加してもよい。 In the step (C), when the other component and the first intermediate composition are mixed, the other component may be added to the first intermediate composition, or the first intermediate composition may be added to the first intermediate composition. It may be added to other components.

前記他の成分と、前記第1中間組成物と、の混合時には、これらはいずれも、一括添加してもよいし、滴下してもよい。
前記他の成分は、単独で第1中間組成物と混合してもよいし、水溶液又は水分散液として、第1中間組成物と混合してもよい。
When the other components and the first intermediate composition are mixed, all of them may be added all at once or added dropwise.
The other components may be mixed alone with the first intermediate composition, or may be mixed with the first intermediate composition as an aqueous solution or an aqueous dispersion.

本実施形態の製造方法においては、前記他の成分を配合する場合、その配合のタイミングによらず、前記他の成分の配合量は、前記多官能化合物の配合量に対して、1~250質量倍であることが好ましく、2~200質量倍であることがより好ましい。前記他の成分の配合量がこのような範囲であることで、前記組成物において、その製造直後から短時間でのゲル化の抑制効果がより高くなるとともに、前記他の成分を用いたことによる効果がより高くなる。 In the production method of the present embodiment, when the other components are blended, the blending amount of the other components is 1 to 250 mass by mass with respect to the blending amount of the polyfunctional compound, regardless of the timing of blending. It is preferably double, and more preferably 2 to 200 mass times. When the blending amount of the other component is in such a range, the effect of suppressing gelation in a short time immediately after the production of the composition becomes higher, and the other component is used. The effect will be higher.

本実施形態の製造方法においては、最終工程(すなわち、工程(B)又は前記他の工程)で得られた、目的とする最終産物である組成物において、水の配合量に対する、水以外の溶媒の配合量の割合を、0.2質量%以下とする。
前記製造方法では、水以外の溶媒が不使用であっても、又は使用量が微量であっても、均一性がより高く(析出物がより少なく)、かつ、製造直後から短時間でのゲル化が抑制される前記組成物が得られる。また、前記製造方法では、前記溶媒として、可燃性の溶媒を不使用とするか、又は使用量を微量とすることで、危険性が低いものとなる。また、前記製造方法では、水以外の溶媒が不使用であるか、又は使用量が微量であることで、水以外の溶媒に対して不安定な成分を含有する前記組成物も製造できる。
In the production method of the present embodiment, in the composition which is the target final product obtained in the final step (that is, the step (B) or the other step), a solvent other than water is used with respect to the blending amount of water. The ratio of the blending amount of is 0.2% by mass or less.
In the above-mentioned production method, even if a solvent other than water is not used or the amount used is very small, the uniformity is higher (less precipitates) and the gel is gelled in a short time immediately after production. The composition in which the formation is suppressed is obtained. Further, in the above-mentioned production method, the risk is low by not using a flammable solvent as the solvent or by using a small amount. Further, in the above-mentioned production method, the composition containing a component unstable with respect to a solvent other than water can also be produced because a solvent other than water is not used or the amount used is very small.

前記製造方法においては、工程(A)で調製した前記多官能化合物の水溶液を用いて、工程(B)を行うことで、最終的に前記反応物を主成分とする前記組成物が得られる。この組成物は、短時間でのゲル化が抑制されるのに加え、その乾燥によって、非水溶性の前記固形物の製造を可能とする。前記固形物は、種々の用途で利用可能である。 In the production method, the composition containing the reaction product as a main component is finally obtained by performing the step (B) using the aqueous solution of the polyfunctional compound prepared in the step (A). In addition to suppressing gelation in a short period of time, this composition enables the production of the water-insoluble solid matter by its drying. The solid matter can be used for various purposes.

<<組成物の使用方法(固形物の製造方法)>>
本実施形態の組成物は、上記のとおり、水が配合されてなり(水を含有しており)、乾燥によって、前記固形物を形成する。前記固形物は、前記反応物を主成分として含有し、非水溶性である。すなわち、本実施形態の組成物は、非水溶性の固形物の製造原料として利用可能である。
<< How to use the composition (manufacturing method of solid material) >>
As described above, the composition of the present embodiment is mixed with water (containing water) and dried to form the solid substance. The solid substance contains the reaction product as a main component and is water-insoluble. That is, the composition of the present embodiment can be used as a raw material for producing a water-insoluble solid substance.

前記固形物は、その製造対象物の表面上に、前記組成物を、例えば、スプレー法、キャスト法、ディップ法、スタンプ法、インクジェット法等の手法によって載せることにより、組成物層を形成し、次いで、前記組成物層を乾燥させることにより、製造できる。
前記組成物層の形状を調節することにより、前記固形物の形状を調節できる。例えば、前記組成物層を薄層とすることにより、膜状の前記固形物を製造できる。
このような方法により、大面積の前記固形物を容易に製造できる。
The solid material forms a composition layer by placing the composition on the surface of the object to be manufactured by, for example, a spray method, a casting method, a dip method, a stamp method, an inkjet method, or the like. Then, it can be produced by drying the composition layer.
By adjusting the shape of the composition layer, the shape of the solid matter can be adjusted. For example, by making the composition layer a thin layer, the solid substance in the form of a film can be produced.
By such a method, the solid matter having a large area can be easily produced.

前記固形物の製造対象物の材質としては、例えば、樹脂、ガラス、セラミック、金属、天然高分子等が挙げられる。
前記固形物の製造対象物として、より具体的には、例えば、板、紙(例えば、ろ紙)、不織布、管(例えば、キャピラリー内部)、ガラスろ紙、多孔質体等が挙げられる。
Examples of the material of the solid substance to be manufactured include resins, glasses, ceramics, metals, natural polymers and the like.
More specifically, examples of the solid matter to be produced include plates, paper (for example, filter paper), non-woven fabrics, tubes (for example, inside capillaries), glass filter paper, and porous bodies.

前記組成物層(組成物)の乾燥条件は、特に限定されない。
例えば、乾燥は、常圧下、減圧下及び送風条件下のいずれで行ってもよく、大気下及び不活性ガス雰囲気下のいずれで行ってもよい。
乾燥温度も特に限定されず、常温乾燥及び加熱乾燥のいずれであってもよい。常温乾燥は、例えば、15~25℃の乾燥温度で行うことができる。加熱乾燥は、例えば、50~80℃の乾燥温度で行うことができる。
乾燥は、例えば、常温下及び常圧下で行う自然乾燥であってもよい。
The drying conditions of the composition layer (composition) are not particularly limited.
For example, the drying may be performed under normal pressure, reduced pressure, or blowing conditions, and may be performed under the atmosphere of the atmosphere or the atmosphere of the inert gas.
The drying temperature is not particularly limited, and either normal temperature drying or heat drying may be used. Room temperature drying can be performed, for example, at a drying temperature of 15 to 25 ° C. The heat drying can be performed, for example, at a drying temperature of 50 to 80 ° C.
The drying may be, for example, natural drying performed at room temperature and under normal pressure.

前記固形物は、非水溶性であるが、配合成分としてPVAを用いているため、親水性である。このように親水性の前記固形物は、さらに、防曇性、防汚性、濡れ性、生体適合性等を有する。また、前記固形物は、耐水性(非水溶性)に加え、有機溶媒に対する高い耐性も有する。また、前記固形物は、タンパク質や細胞に対する吸着抑制性を有する。 Although the solid matter is water-insoluble, it is hydrophilic because PVA is used as a compounding component. As described above, the hydrophilic solid substance further has antifog property, antifouling property, wettability, biocompatibility and the like. In addition to being water resistant (water insoluble), the solid has high resistance to organic solvents. In addition, the solid substance has an adsorption inhibitory property on proteins and cells.

以下、具体的実施例により、本発明についてより詳細に説明する。ただし、本発明は、以下に示す実施例に、何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to the examples shown below.

[実施例1]
<<組成物の製造>>
室温下で、DBAの濃度が20mMであるDBAの水懸濁液を調製した。
次いで、前記水懸濁液を70℃の湯浴中で加熱することにより、前記水懸濁液中の不溶物を溶解させ、加熱された状態の、DBAの濃度が20mMであるDBA水溶液を調製した(工程(A))。
別途、PVAの濃度が0.23unitMであるPVA水溶液を調製した。PVAとしては、ケン化度が80%であり、重量平均分子量が9000~10000であるものを用いた。
上記で得られ、DBAが溶解したままの、加熱された状態の前記DBA水溶液を、室温下で、前記PVA水溶液に添加することで、これら水溶液同士を混合し、20℃で3秒間撹拌することにより、目的とする組成物を得た(工程(B))。このとき、PVAの配合量は、DBAの配合量に対して、3.6質量倍であった。
得られた組成物において、PVAの配合量は、組成物1Lあたり0.15unit molであり、DBAの配合量は、組成物1Lあたり6.7mmolであった。
[Example 1]
<< Manufacture of composition >>
At room temperature, an aqueous suspension of DBA having a DBA concentration of 20 mM was prepared.
Next, the aqueous suspension is heated in a hot water bath at 70 ° C. to dissolve the insoluble matter in the aqueous suspension, and a DBA aqueous solution having a DBA concentration of 20 mM in a heated state is prepared. (Step (A)).
Separately, an aqueous PVA solution having a PVA concentration of 0.23 unit M was prepared. As the PVA, one having a saponification degree of 80% and a weight average molecular weight of 9000 to 10000 was used.
The DBA aqueous solution obtained above and in a heated state in which the DBA is still dissolved is added to the PVA aqueous solution at room temperature to mix these aqueous solutions and stir at 20 ° C. for 3 seconds. The desired composition was obtained (step (B)). At this time, the blending amount of PVA was 3.6% by mass with respect to the blending amount of DBA.
In the obtained composition, the blending amount of PVA was 0.15 unit mol per 1 L of the composition, and the blending amount of DBA was 6.7 mmol per 1 L of the composition.

製造直後の前記組成物は、わずかに析出物を含み、懸濁液となっていたが、ゲル化はしておらず、取り扱い性が良好であった。
前記組成物を、製造直後から、室温下で1か月間静置保存したが、この間、前記組成物の性状は変化しなかった。
Immediately after production, the composition contained a small amount of precipitate and was a suspension, but it was not gelled and was easy to handle.
Immediately after production, the composition was allowed to stand at room temperature for 1 month, but the properties of the composition did not change during this period.

<<膜の製造>>
上記で得られた、保存後の前記組成物(3.6mL)を、室温下で、内径9cmのポリスチレン製シャーレの内部に注ぎ、一晩自然乾燥させることにより、PVAとDBAとの反応物(以下、「PVA-DBA反応物」と称することがある)を主成分とする、無色透明な膜を製造した。得られた膜の撮像データを図1に示す。
<< Manufacturing of Membrane >>
The composition (3.6 mL) after storage obtained above is poured into a polystyrene petri dish having an inner diameter of 9 cm at room temperature and air-dried overnight to obtain a reaction product of PVA and DBA (a reaction product of PVA and DBA). Hereinafter, a colorless and transparent film containing (sometimes referred to as “PVA-DBA reactant”) as a main component was produced. The imaging data of the obtained film is shown in FIG.

得られた膜について、電界放射型走査電子顕微鏡(Field emission scanning electron microscope、FE-SEM)(日本電子社製「JSM-7500F」)を用いて撮像データを取得した。この撮像データを図2に示す。
前記撮像データを分析した結果、得られた膜の厚さは、3μmであった。
Imaging data of the obtained film was acquired using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM) (“JSM-7500F” manufactured by JEOL Ltd.). This imaging data is shown in FIG.
As a result of analyzing the imaging data, the thickness of the obtained film was 3 μm.

得られた膜と、原料として用いたDBAの粉末について、フーリエ変換赤外分光光度計(日本分光社製「FT/IR-4100」)を用いて、全反射測定法(Attenuated Total Reflection、ATR)で、フーリエ変換赤外分光法(Fourier Transform Infrared Spectroscopy、FT-IR)により、赤外吸収スペクトルを測定した。得られたスペクトルデータを図3に示す。 The obtained film and the DBA powder used as a raw material were subjected to a total reflection measurement method (Attenutated Total Reflection, ATR) using a Fourier transform infrared spectrophotometer (“FT / IR-4100” manufactured by Nippon Spectroscopy Co., Ltd.). The infrared absorption spectrum was measured by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). The obtained spectral data is shown in FIG.

得られた膜のスペクトルデータでは、波数660cm-1にBO面外変角振動に由来するピークが観察された。このピークを、DBA粉末のスペクトルデータにおけるBO面外変角振動のピークと比較すると、高波数シフトを示したことから、BO結合角が固定化されたことを確認できた。さらに、B-OH変角振動のピークが膜のスペクトルデータでは観察されないことと合わせて、これらスペクトルデータは、膜の形成によって、ボロン酸エステル結合が形成されたことを示していた。 In the spectral data of the obtained film, a peak derived from the BO two -plane out-of-plane angular oscillation was observed at a wave number of 660 cm -1 . Comparing this peak with the peak of the BO two -plane out-of-plane angular vibration in the spectral data of the DBA powder, it was confirmed that the BO bond angle was fixed because it showed a high wave number shift. Furthermore, in addition to the fact that the peak of B-OH variable angle vibration was not observed in the spectral data of the membrane, these spectral data showed that the formation of the membrane formed a boronic acid ester bond.

<<膜の評価>>
<膜の耐水性の評価>
上記で得られた膜(29mg)を、室温下で、水(20mL)中に浸漬して静置し、浸漬を開始してから1日後に、膜を水中から取り出し、膜に付着している水を十分に取り除き、膜の質量を測定した。
次いで、再度、室温下で、膜を水(20mL)中に浸漬して静置し、再度浸漬を開始してから6日後(浸漬を開始してから合計で7日後)に、膜を水中から取り出し、膜に付着している水を十分に取り除き、膜の質量を測定した。このときの膜の質量の測定結果を図4に示す。図4中、グラフの縦軸は膜の質量を示し、グラフの横軸は、膜の水中への合計浸漬時間を示す。
<< Evaluation of membrane >>
<Evaluation of water resistance of membrane>
The membrane (29 mg) obtained above was immersed in water (20 mL) at room temperature and allowed to stand, and one day after the start of immersion, the membrane was taken out of the water and adhered to the membrane. Water was sufficiently removed and the mass of the membrane was measured.
Then, again at room temperature, the membrane was immersed in water (20 mL) and allowed to stand, and 6 days after the start of the immersion again (7 days in total after the start of the immersion), the membrane was removed from the water. It was taken out, water adhering to the membrane was sufficiently removed, and the mass of the membrane was measured. The measurement result of the mass of the film at this time is shown in FIG. In FIG. 4, the vertical axis of the graph shows the mass of the membrane, and the horizontal axis of the graph shows the total immersion time of the membrane in water.

図4から明らかなように、浸漬開始時(合計浸漬時間0時間)から浸漬7日目(合計浸漬時間7日)まで、膜の質量変化はほとんど認められず、得られた膜は非水溶性であることを確認できた。 As is clear from FIG. 4, almost no change in the mass of the film was observed from the start of immersion (total immersion time 0 hours) to the 7th day of immersion (total immersion time 7 days), and the obtained film was water-insoluble. I was able to confirm that.

<pHが互いに異なる緩衝液に対する、膜の安定性の評価>
0.01M塩酸緩衝液(pH2)、0.05Mグリシン-塩酸緩衝液(pH3)、0.1M酢酸-酢酸ナトリウム緩衝液(pH4、5)、0.1Mリン酸緩衝液(pH6、7、8)、及び0.1M炭酸塩-炭酸水素塩緩衝液(pH9、10)を用意した。
上記で得られた膜の質量Wを測定し、次いで、この膜を室温下で、上記のそれぞれの緩衝液(20mL)中に浸漬して静置し、浸漬を開始してから7日後に膜を緩衝液中から取り出し、膜に付着している緩衝液を十分に取り除き、膜の質量Wを測定した。そして、浸漬前の膜の質量Wに対する、浸漬後の膜の質量Wの割合(W/W×100)を算出した。表1にこれら値を示し、図5にW/W値を示す。
<Evaluation of membrane stability for buffer solutions with different pH>
0.01M hydrochloride buffer (pH 2), 0.05M glycine-hydrogen buffer (pH 3), 0.1M acetate-sodium acetate buffer (pH 4, 5), 0.1M phosphate buffer (pH 6, 7, 8) ), And 0.1 M carbonate-bicarbonate buffer (pH 9, 10) were prepared.
The mass W0 of the membrane obtained above was measured, then the membrane was immersed in each of the above buffers (20 mL) at room temperature and allowed to stand, and 7 days after the start of immersion. The membrane was taken out of the buffer, the buffer adhering to the membrane was sufficiently removed, and the mass W7 of the membrane was measured. Then, the ratio of the mass W 7 of the film after immersion to the mass W 0 of the film before immersion (W 7 / W 0 × 100) was calculated. Table 1 shows these values, and FIG. 5 shows the W 7 / W 0 values.

Figure 2022028305000006
Figure 2022028305000006

表1及び図5から明らかなように、緩衝液のpHが8以下の場合には、WはWと同等であり、W/W値は約1であった。すなわち、上記で得られた膜は、pHが8以下の緩衝液に対しては、その溶解が抑制されており、安定であることを確認できた。
これに対して、緩衝液のpHが9及び10の場合には、WはWよりも明らかに小さく、W/W値は明らかに1未満であった。すなわち、上記で得られた膜は、pHが9及び10の緩衝液に対しては、明らかに溶解しており、不安定であった。これは、PVA及びDBAの反応で形成された、PVA-DBA反応物中のボロン酸エステル結合が、塩基性条件下で加水分解されたことを示していた。
As is clear from Table 1 and FIG. 5, when the pH of the buffer solution was 8 or less, W 7 was equivalent to W 0 , and the W 7 / W 0 value was about 1. That is, it was confirmed that the membrane obtained above was stable because its dissolution was suppressed in a buffer solution having a pH of 8 or less.
In contrast, when the pH of the buffer was 9 and 10, W 7 was clearly smaller than W 0 and the W 7 / W 0 value was clearly less than 1. That is, the membrane obtained above was clearly dissolved and unstable in the buffer solutions having pHs 9 and 10. This indicated that the boronic acid ester bond in the PVA-DBA reactant formed by the reaction of PVA and DBA was hydrolyzed under basic conditions.

[実施例2]
<<組成物及び膜の製造>>
実施例1の場合と同じ方法で、組成物を製造し、ポリスチレン製シャーレの底面上に膜(以下、「PVA-DBA反応物膜」と称することがある)を製造した。
[Example 2]
<< Manufacture of composition and membrane >>
The composition was produced in the same manner as in Example 1, and a membrane (hereinafter, may be referred to as “PVA-DBA reaction product membrane”) was produced on the bottom surface of a polystyrene petri dish.

<<膜の評価>>
<膜の親水性の評価>
上記で得られた膜について、接触角計(協和界面科学社製「Drop Master DM300」)を用いて、水の接触角を測定した。結果を表2に示す。
<< Evaluation of membrane >>
<Evaluation of membrane hydrophilicity>
For the film obtained above, the contact angle of water was measured using a contact angle meter (“Drop Master DM300” manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). The results are shown in Table 2.

濃度が0.15unitMであるPVA水溶液を調製し、前記組成物に代えて、このPVA水溶液を用いた点以外は、上記と同じ方法で、PVAを主成分とする膜(以下、「PVA膜」と称することがある)を、ポリスチレン製シャーレの底面上に製造した。PVAとしては、実施例1で用いたものと同じものを用いた。 A film containing PVA as a main component (hereinafter, "PVA film") is prepared by the same method as above except that an aqueous PVA solution having a concentration of 0.15 unit M is prepared and this aqueous PVA solution is used instead of the composition. (Sometimes referred to as) was manufactured on the bottom surface of a polystyrene petri dish. As PVA, the same one used in Example 1 was used.

上記で得られたPVA膜と、ポリスチレン製シャーレの底面について、それぞれ、PVA-DBA反応物膜の場合と同じ方法で、水の接触角を測定した。結果を表2に示す。 The contact angles of water were measured for the PVA membrane obtained above and the bottom surface of the polystyrene petri dish by the same method as for the PVA-DBA reactant membrane, respectively. The results are shown in Table 2.

Figure 2022028305000007
Figure 2022028305000007

上記結果から明らかなように、ポリスチレン製シャーレの底面よりも、PVA-DBA反応物膜とPVA膜は、水の接触角が小さく、親水性が高かった。これは、これら膜中に存在する水酸基の影響であると推測された。水酸基は親水性基であり、PVA膜中には、この水酸基が未反応のまま残っているため、PVA膜は、水の接触角が小さく、親水性が高いと考えられた。一方、PVA-DBA反応物膜の製造時における、PVA及びDBAの配合量を考慮すると、PVA中の水酸基の全数のうち、22%はDBAとの反応に使用されたのに対し、78%は未反応のまま、PVA-DBA反応物膜中に残っていると推測され、そのため、PVA-DBA反応物膜は、水の接触角(親水性)の点で、PVA膜と同等であると推測された。 As is clear from the above results, the PVA-DBA reaction product membrane and the PVA membrane had a smaller water contact angle and were more hydrophilic than the bottom surface of the polystyrene petri dish. It was speculated that this was due to the influence of the hydroxyl groups present in these membranes. Since the hydroxyl group is a hydrophilic group and the hydroxyl group remains unreacted in the PVA membrane, it is considered that the PVA membrane has a small contact angle of water and is highly hydrophilic. On the other hand, considering the blending amount of PVA and DBA at the time of producing the PVA-DBA reaction product film, 22% of the total number of hydroxyl groups in PVA was used for the reaction with DBA, whereas 78% was used. It is presumed that the PVA-DBA reactant remains unreacted in the PVA-DBA reactant membrane, and therefore the PVA-DBA reactant membrane is presumed to be equivalent to the PVA membrane in terms of water contact angle (hydrophilicity). Was done.

[実施例3]
<<組成物の製造>>
実施例1の場合と同じ方法で、組成物を製造した。
[Example 3]
<< Manufacture of composition >>
The composition was produced in the same manner as in Example 1.

<<膜の製造>>
上記で得られた組成物(1mL)を、室温下で、内径4cmのポリスチレン製シャーレの底面上に滴下することで塗工した。次いで、塗工後の前記組成物(すなわち、前記組成物層)を20℃で6時間乾燥させることにより、PVA-DBA反応物を主成分とする、直径2cmの円形の無色透明な膜(PVA-DBA反応物膜)を製造した。
<< Manufacturing of Membrane >>
The composition (1 mL) obtained above was coated by dropping it on the bottom surface of a polystyrene petri dish having an inner diameter of 4 cm at room temperature. Then, the composition (that is, the composition layer) after coating is dried at 20 ° C. for 6 hours to obtain a circular colorless transparent film (PVA) having a diameter of 2 cm and containing a PVA-DBA reaction as a main component. -DBA reactant membrane) was produced.

<<膜の評価>>
<膜の防曇性の評価>
底面にPVA-DBA反応物膜が設けられた上記のポリスチレン製シャーレを、これよりも内径が小さく、かつ温度が40℃の湯(温水)を入れた別のポリスチレン製シャーレに被せた。このとき、PVA-DBA反応物膜が設けられたシャーレの底面(PVA-DBA反応物膜が設けられている面)を、温水を入れたシャーレの側に向けて、温水を入れたシャーレの開口部全体を、前記底面で覆うようにした。
次いで、PVA-DBA反応物膜が設けられたシャーレを、その上方から目視観察した。
<< Evaluation of membrane >>
<Evaluation of anti-fog property of film>
The above-mentioned polystyrene petri dish provided with a PVA-DBA reaction product membrane on the bottom surface was put on another polystyrene petri dish having an inner diameter smaller than this and containing hot water (warm water) having a temperature of 40 ° C. At this time, the bottom surface of the petri dish in which the PVA-DBA reaction product film is provided (the surface on which the PVA-DBA reaction product film is provided) faces the side of the petri dish in which the hot water is contained, and the opening of the petri dish in which the hot water is contained. The entire portion was covered with the bottom surface.
Next, the petri dish provided with the PVA-DBA reaction product membrane was visually observed from above.

その結果、シャーレの前記底面のうち、PVA-DBA反応物膜が設けられている領域のみ、温水由来の水滴の付着が認められず、防曇性を有することを確認できた。シャーレの前記底面のうち、PVA-DBA反応物膜が設けられていない領域は、一様に温水由来の水滴の付着が認められた。
PVA-DBA反応物膜の製造時における、PVA及びDBAの配合量を考慮すると、PVA中の水酸基の多くは未反応のまま、PVA-DBA反応物膜中に残っていると推測された。PVA膜も多くの水酸基を有することで、防曇性を有しており、PVA-DBA反応物膜の親水性は、PVA膜の親水性と同等であると推測された。
As a result, it was confirmed that water droplets derived from warm water did not adhere to the bottom surface of the petri dish only in the region where the PVA-DBA reaction product membrane was provided, and that the petri dish had anti-fog properties. Of the bottom surface of the petri dish, the region where the PVA-DBA reaction product membrane was not provided was uniformly observed to have water droplets derived from warm water.
Considering the blending amounts of PVA and DBA at the time of producing the PVA-DBA reaction product film, it was presumed that most of the hydroxyl groups in PVA remained unreacted in the PVA-DBA reaction product film. Since the PVA film also has many hydroxyl groups, it has anti-fog properties, and it was presumed that the hydrophilicity of the PVA-DBA reaction product film is equivalent to that of the PVA film.

[実施例4]
<<組成物の製造>>
室温下で、DBAの濃度が20mMであるDBAの水懸濁液を調製した。
次いで、前記水懸濁液を70℃の湯浴中で加熱することにより、前記水懸濁液中の不溶物を溶解させ、加熱された状態の、DBAの濃度が20mMであるDBA水溶液を調製した(工程(A))。
別途、PVAの濃度が0.23unitMであるPVA水溶液を調製した。PVAとしては、実施例1で用いたものと同じものを用いた。
上記で得られ、DBAが溶解したままの、加熱された状態の前記DBA水溶液を、室温下で、前記PVA水溶液に添加して混合した(工程(B))。このとき、PVAの配合量は、DBAの配合量に対して、3.6質量倍であった。
さらに、得られた混合物(前記第1中間組成物に相当)に、室温下で、トリス(2,2’-ビピリジル)ルテニウム(II)クロライド・六水和物(Rubpy)を添加し、20℃で30秒間撹拌することにより、目的とする組成物を得た(工程(C))。このとき、Rubpyの配合量は、DBAの配合量に対して、0.5質量倍であった。Rubpyは、カチオン性の水溶性色素である。
得られた組成物において、PVAの配合量は、組成物1Lあたり0.15unit molであり、DBAの配合量は、組成物1Lあたり6.7mmolであり、Rubpyの配合量は、組成物1Lあたり0.27mmolであった。
[Example 4]
<< Manufacture of composition >>
At room temperature, an aqueous suspension of DBA having a DBA concentration of 20 mM was prepared.
Next, the aqueous suspension is heated in a hot water bath at 70 ° C. to dissolve the insoluble matter in the aqueous suspension, and a DBA aqueous solution having a DBA concentration of 20 mM in a heated state is prepared. (Step (A)).
Separately, an aqueous PVA solution having a PVA concentration of 0.23 unit M was prepared. As PVA, the same one used in Example 1 was used.
The DBA aqueous solution obtained above and in a heated state in which the DBA was still dissolved was added to the PVA aqueous solution at room temperature and mixed (step (B)). At this time, the blending amount of PVA was 3.6% by mass with respect to the blending amount of DBA.
Further, tris (2,2'-bipyridyl) ruthenium (II) chloride hexahydrate (Rubpy) was added to the obtained mixture (corresponding to the first intermediate composition) at room temperature at 20 ° C. The desired composition was obtained by stirring with the mixture for 30 seconds (step (C)). At this time, the compounding amount of Rubpy was 0.5% by mass with respect to the compounding amount of DBA. Rubpy is a cationic water-soluble dye.
In the obtained composition, the blending amount of PVA was 0.15 unit mol per 1 L of the composition, the blending amount of DBA was 6.7 mmol per 1 L of the composition, and the blending amount of Ruby was 1 L of the composition. It was 0.27 mmol.

製造直後の前記組成物は、わずかに析出物を含み、懸濁液となっていたが、ゲル化はしておらず、取り扱い性が良好であった。
前記組成物を、製造直後から、室温下で1か月間静置保存したが、この間、前記組成物の性状は変化しなかった。
Immediately after production, the composition contained a small amount of precipitate and was a suspension, but it was not gelled and was easy to handle.
Immediately after production, the composition was allowed to stand at room temperature for 1 month, but the properties of the composition did not change during this period.

<<膜の製造>>
大きさが1cm×4cmであるシリコン製の枠でかたどったガラス基板上に、上記で得られた、保存後の前記組成物(0.38mL)を、室温下で注ぎ、一晩自然乾燥させることにより、PVA-DBA反応物を主成分とし、Rubpyさらに含有する、黄色で透明な膜を製造した。
<< Manufacturing of Membrane >>
The composition (0.38 mL) after storage obtained above is poured on a glass substrate shaped like a silicon frame having a size of 1 cm × 4 cm at room temperature and air-dried overnight. To produce a yellow and transparent film containing a PVA-DBA reactant as a main component and further containing Ruby.

<<膜の評価>>
<膜内外での物質移動性の評価>
上記で得られた膜について、分光光度計(島津製作所社製「UV-3600」)を用いて、吸収スペクトルを測定した。
次いで、この膜を、室温下で、水中に3時間浸漬した。
次いで、膜を水中から取り出し、上記と同様に、膜の吸収スペクトルを測定した。
これら膜の吸収スペクトルの測定結果を、これら膜の撮像データとともに、図6に示す。
<< Evaluation of membrane >>
<Evaluation of mass transfer inside and outside the membrane>
The absorption spectrum of the film obtained above was measured using a spectrophotometer (“UV-3600” manufactured by Shimadzu Corporation).
The membrane was then immersed in water at room temperature for 3 hours.
The membrane was then removed from the water and the absorption spectrum of the membrane was measured in the same manner as above.
The measurement results of the absorption spectra of these films are shown in FIG. 6 together with the imaging data of these films.

水中へ浸漬前の膜は、Rubpyを含有していることにより、黄色透明であったが、水中へ浸漬後の膜は、無色透明であった。これは、水中へ浸漬中の膜から水中へ、Rubpyが溶出したことを示していた。
図6に示すとおり、水中へ浸漬前の膜は、波長460nm付近に、Rubpyに由来する吸収ピークを示したが、水中へ浸漬前の膜は、このような吸収ピークを示さず、上記の観察結果を裏付けていた。
以上より、前記膜が、その内外で物質を移動させる特性を有することを確認できた。
The film before immersion in water was yellow transparent due to the inclusion of Rubpy, but the film after immersion in water was colorless and transparent. This indicated that Rubpy was eluted from the membrane being immersed in water into the water.
As shown in FIG. 6, the membrane before immersion in water showed an absorption peak derived from Rubpy at a wavelength of around 460 nm, but the membrane before immersion in water did not show such an absorption peak, and the above observation was made. It supported the result.
From the above, it was confirmed that the membrane has the property of moving substances inside and outside the membrane.

[実施例5]
<<組成物の製造>>
室温下で、DBAの濃度が20mMであるDBAの水懸濁液を調製した。
次いで、前記水懸濁液を70℃の湯浴中で加熱することにより、前記水懸濁液中の不溶物を溶解させ、加熱された状態の、DBAの濃度が20mMであるDBA水溶液を調製した(工程(A))。
別途、PVAの濃度が0.23unitMであるPVA水溶液を調製した。PVAとしては、実施例1で用いたものと同じものを用いた。
上記で得られ、DBAが溶解したままの、加熱された状態の前記DBA水溶液を、室温下で、前記PVA水溶液に添加して混合した(工程(B))。このとき、PVAの配合量は、DBAの配合量に対して、3.6質量倍であった。
さらに、得られた混合物(前記第1中間組成物に相当)に、室温下で、プルシアンブルー(PB)を添加し、20℃で30秒間撹拌することにより、目的とする組成物を得た(工程(C))。このとき、PBの配合量は、DBAの配合量に対して、0.2質量倍であった。PBは、水溶性無機顔料であり、ここでは、平均粒子径が85nmのナノ粒子であるものを用いた。
得られた組成物において、PVAの配合量は、組成物1Lあたり0.15unit molであり、DBAの配合量は、組成物1Lあたり6.7mmolであり、PBの配合量は、組成物1Lあたり0.27mmolであった。
[Example 5]
<< Manufacture of composition >>
At room temperature, an aqueous suspension of DBA having a DBA concentration of 20 mM was prepared.
Next, the aqueous suspension is heated in a hot water bath at 70 ° C. to dissolve the insoluble matter in the aqueous suspension, and a DBA aqueous solution having a DBA concentration of 20 mM in a heated state is prepared. (Step (A)).
Separately, an aqueous PVA solution having a PVA concentration of 0.23 unit M was prepared. As PVA, the same one used in Example 1 was used.
The DBA aqueous solution obtained above and in a heated state in which the DBA was still dissolved was added to the PVA aqueous solution at room temperature and mixed (step (B)). At this time, the blending amount of PVA was 3.6% by mass with respect to the blending amount of DBA.
Further, Prussian blue (PB) was added to the obtained mixture (corresponding to the first intermediate composition) at room temperature, and the mixture was stirred at 20 ° C. for 30 seconds to obtain the desired composition (corresponding to the first intermediate composition). Step (C). At this time, the blending amount of PB was 0.2% by mass with respect to the blending amount of DBA. PB is a water-soluble inorganic pigment, and here, nanoparticles having an average particle diameter of 85 nm were used.
In the obtained composition, the blending amount of PVA was 0.15 unit mol per 1 L of the composition, the blending amount of DBA was 6.7 mmol per 1 L of the composition, and the blending amount of PB was per 1 L of the composition. It was 0.27 mmol.

製造直後の前記組成物は、わずかに析出物を含み、懸濁液となっていたが、ゲル化はしておらず、取り扱い性が良好であった。
前記組成物を、製造直後から、室温下で1か月間静置保存したが、この間、前記組成物の性状は変化しなかった。
Immediately after production, the composition contained a small amount of precipitate and was a suspension, but it was not gelled and was easy to handle.
Immediately after production, the composition was allowed to stand at room temperature for 1 month, but the properties of the composition did not change during this period.

<<膜の製造>>
大きさが1cm×4cmであるシリコン製の枠でかたどったガラス基板上に、上記で得られた、保存後の前記組成物(0.38mL)を、室温下で注ぎ、一晩自然乾燥させることにより、PVA-DBA反応物を主成分とし、PBさらに含有する、青色で透明な膜を製造した。
<< Manufacturing of Membrane >>
The composition (0.38 mL) after storage obtained above is poured on a glass substrate shaped like a silicon frame having a size of 1 cm × 4 cm at room temperature and air-dried overnight. To produce a blue and transparent film containing a PVA-DBA reactant as a main component and further containing PB.

<<膜の評価>>
<膜内外での物質移動性の評価>
上記で得られた膜について、分光光度計(島津製作所社製「UV-3600」)を用いて、吸収スペクトルを測定した。
次いで、この膜を、室温下で、水中に3時間浸漬した。
次いで、膜を水中から取り出し、上記と同様に、膜の吸収スペクトルを測定した。
これら膜の吸収スペクトルの測定結果を、これら膜の撮像データとともに、図7に示す。
<< Evaluation of membrane >>
<Evaluation of mass transfer inside and outside the membrane>
The absorption spectrum of the film obtained above was measured using a spectrophotometer (“UV-3600” manufactured by Shimadzu Corporation).
The membrane was then immersed in water at room temperature for 3 hours.
The membrane was then removed from the water and the absorption spectrum of the membrane was measured in the same manner as above.
The measurement results of the absorption spectra of these films are shown in FIG. 7 together with the imaging data of these films.

水中へ浸漬前の膜は、PBを含有していることにより、青色透明であったが、水中へ浸漬後の膜も、同様に青色透明であった。これは、水中へ浸漬中の膜から水中へ、PBが溶出しなかったことを示していた。
図7に示すとおり、膜の吸収スペクトルは、水中への浸漬前後でほとんど変化が無く、上記の観察結果を裏付けていた。
以上より、前記膜が、その内外で物質を移動させない特性を有することを確認できた。
The film before immersion in water was blue-transparent because it contained PB, but the film after immersion in water was also blue-transparent. This indicated that PB did not elute from the membrane being immersed in water into the water.
As shown in FIG. 7, the absorption spectrum of the membrane hardly changed before and after immersion in water, supporting the above observation results.
From the above, it was confirmed that the film has the property of not moving substances inside and outside the film.

実施例5~6の結果から、得られた膜がPVAと、DBAと、水と、のいずれにも該当しない他の成分を含有する場合、前記他の成分の種類に応じて、膜の内外での前記他の成分の移動性が異なることを確認できた。 From the results of Examples 5 to 6, when the obtained film contains other components that do not correspond to any of PVA, DBA, and water, the inside and outside of the film depends on the type of the other components. It was confirmed that the mobility of the other components in the above was different.

[実施例6]
<<組成物の製造>>
得られた組成物において、PVAの配合量が、組成物1Lあたり0.15unit molに代わって、0.1unit mol、0.2unit mol、0.3unit mol又は0.4unit molとなり、DBAの配合量が、組成物1Lあたり6.7mmolに代わって、2.5mmol、5mmol、7.5mmol、10mmol又は12.5mmolとなるように、20とおりの組み合わせを選択した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、目的とする組成物を製造した。
製造直後の前記組成物は、いずれも、わずかに析出物を含み、懸濁液となっていたが、ゲル化はしておらず、取り扱い性が良好であった。
[Example 6]
<< Manufacture of composition >>
In the obtained composition, the blending amount of PVA was 0.1 unit mol, 0.2 unit mol, 0.3 unit mol or 0.4 unit mol instead of 0.15 unit mol per 1 L of the composition, and the blending amount of DBA was However, except that 20 combinations were selected so as to be 2.5 mmol, 5 mmol, 7.5 mmol, 10 mmol or 12.5 mmol instead of 6.7 mmol per 1 L of the composition, as in the case of Example 1. The desired composition was produced in the same manner.
All of the compositions immediately after production contained a small amount of precipitates and were suspensions, but they were not gelled and were easy to handle.

<<組成物の評価>>
<組成物の長期安定性の評価>
上記で得られた組成物を、製造直後から、室温下で30日間静置保存した。
そして、この保存後の組成物を目視観察し、下記基準に従って、組成物の長期安定性を評価した。結果を図8に示す。
[評価基準]
A:組成物は析出物を全く含んでいないか、又は析出物をわずかに含むだけであり、組成物は溶液状態を維持しており、長期安定性を有していた。
B:組成物は沈殿を含んでおり、Aの場合よりも長期安定性が劣っていた。
C:組成物はゲル化しており、長期安定性を有していなかった。
<< Evaluation of composition >>
<Evaluation of long-term stability of composition>
Immediately after production, the composition obtained above was stored at room temperature for 30 days.
Then, the composition after storage was visually observed, and the long-term stability of the composition was evaluated according to the following criteria. The results are shown in FIG.
[Evaluation criteria]
A: The composition contained no precipitate or only a small amount of precipitate, and the composition maintained a solution state and had long-term stability.
B: The composition contained a precipitate and was inferior in long-term stability to that of A.
C: The composition was gelled and did not have long-term stability.

図8から明らかなように、[組成物1LあたりのDBAの配合量(mmol),組成物1LあたりのPVAの配合量(unit mol)]=[10,0.3]、[10,0.4]、[12.5,0.3]、[12.5,0.4]の場合、すなわち、組成物1LあたりのDBAの配合量が10mmol以上、かつ組成物1LあたりのPVAの配合量が0.3unit mol以上の場合に、保存後の組成物は白色沈殿を含んでいた。また、PVA又はDBAの配合量が多い組成物の方が、沈殿を形成しているコロイドの粒子径が大きかった。これらの知見から、PVA及びDBAからなる粒子が凝集して、沈殿を形成していると推測された。 As is clear from FIG. 8, [the amount of DBA compounded per 1 L of the composition (mmol), the amount of PVA compounded per 1 L of the composition (unit mol)] = [10, 0.3], [10, 0. 4], [12.5, 0.3], [12.5, 0.4], that is, the amount of DBA blended per 1 L of the composition is 10 mmol or more, and the blended amount of PVA per 1 L of the composition. When the amount was 0.3 unit mol or more, the composition after storage contained a white precipitate. In addition, the particle size of the colloid forming the precipitate was larger in the composition containing a large amount of PVA or DBA. From these findings, it was speculated that the particles consisting of PVA and DBA aggregated to form a precipitate.

[組成物1LあたりのDBAの配合量(mmol),組成物1LあたりのPVAの配合量(unit mol)]=[12.5,0.1]の場合、保存後の組成物は、程度は低かったものの、白くゲル化していた。PVAの重量平均分子量を9500と仮定し、すべてのDBAがPVAと反応したと仮定すると、PVA鎖一本(PVA1分子)あたりの水酸基(架橋可能部位)の数は45.3個であり、この組成物では、そのうち62.5%の水酸基がDBAと反応可能である。したがって、PVA鎖一本あたりの、DBAと反応した水酸基の数が、他の組成物の場合よりも多いため、保存後の前記組成物は、ゲル化したと推測された。 When [the amount of DBA compounded per 1 L of the composition (mmol), the amount of PVA compounded per 1 L of the composition (unit mol)] = [12.5, 0.1], the degree of the composition after storage is Although it was low, it was white and gelled. Assuming that the weight average molecular weight of PVA is 9500 and all DBAs have reacted with PVA, the number of hydroxyl groups (crosslinkable sites) per PVA chain (1 molecule of PVA) is 45.3. In the composition, 62.5% of the hydroxyl groups are capable of reacting with DBA. Therefore, since the number of hydroxyl groups that reacted with DBA per PVA chain was larger than that of other compositions, it was presumed that the composition after storage was gelled.

本実施例においては、組成物1LあたりのDBAの配合量が7.5mmol以下の場合、組成物1LあたりのPVAの配合量(この場合、0.4unit mol以下である)によらず、組成物は長期安定性を有していた。 In this example, when the blending amount of DBA per 1 L of the composition is 7.5 mmol or less, the composition does not depend on the blending amount of PVA per 1 L of the composition (in this case, 0.4 unit mol or less). Had long-term stability.

[実施例7]
<<組成物の製造>>
PVAとして、ケン化度が80%であり、重量平均分子量が9000~10000であるものに代えて、ケン化度が88%であり、重量平均分子量が13000~23000であるものを用いた点と、得られた組成物において、PVAの配合量が、組成物1Lあたり0.15unit molに代わって、0.05unit mol、0.1unit mol、0.15unit mol、0.2unit mol又は0.25unit molとなり、DBAの配合量が、組成物1Lあたり6.7mmolに代わって、2mmol、4mmol、6mmol、8mmol、10mmol、12mmol、14mmol、16mmol、又は18mmolとなるように、40とおりの組み合わせを選択した点、以外は、実施例1の場合と同じ方法で、目的とする組成物を製造した。
製造直後の前記組成物は、いずれも、わずかに析出物を含み、懸濁液となっていたが、ゲル化はしておらず、取り扱い性が良好であった。
[Example 7]
<< Manufacture of composition >>
As PVA, instead of PVA having a degree of saponification of 80% and a weight average molecular weight of 9000 to 10000, a PVA having a degree of saponification of 88% and a weight average molecular weight of 13000 to 23000 was used. In the obtained composition, the amount of PVA blended was 0.05 unit mol, 0.1 unit mol, 0.15 unit mol, 0.2 unit mol or 0.25 unit mol instead of 0.15 unit mol per 1 L of the composition. Therefore, 40 combinations were selected so that the blending amount of DBA was 2 mmol, 4 mmol, 6 mmol, 8 mmol, 10 mmol, 12 mmol, 14 mmol, 16 mmol, or 18 mmol instead of 6.7 mmol per 1 L of the composition. Except for, the target composition was produced by the same method as in Example 1.
All of the compositions immediately after production contained a small amount of precipitates and were suspensions, but they were not gelled and were easy to handle.

<<組成物の評価>>
<組成物の長期安定性の評価>
上記で得られた組成物を、製造直後から、室温下で30日間静置保存した。
そして、この保存後の組成物を目視観察し、下記基準に従って、組成物の長期安定性を評価した。結果を図9に示す。
[評価基準]
A:組成物は析出物を全く含んでいないか、又は析出物をわずかに含むだけであり、組成物は溶液状態を維持しており、長期安定性を有していた。
B:組成物は、DBAの針状結晶を含んでおり、Aの場合よりも長期安定性が劣っていた。
C:組成物は白色沈殿を含んでおり、Aの場合よりも長期安定性が劣っていた。
D:組成物はゲル化しており、長期安定性を有していなかった。
<< Evaluation of composition >>
<Evaluation of long-term stability of composition>
Immediately after production, the composition obtained above was stored at room temperature for 30 days.
Then, the composition after storage was visually observed, and the long-term stability of the composition was evaluated according to the following criteria. The results are shown in FIG.
[Evaluation criteria]
A: The composition contained no precipitate or only a small amount of precipitate, and the composition maintained a solution state and had long-term stability.
B: The composition contained acicular crystals of DBA and was inferior in long-term stability to the case of A.
C: The composition contained a white precipitate and was inferior in long-term stability to that of A.
D: The composition was gelled and did not have long-term stability.

[実施例8]
<<組成物の製造>>
PVAとして、ケン化度が88%であり、重量平均分子量が13000~23000であるものに代えて、ケン化度が88%であり、重量平均分子量が31000~50000であるものを用いた点以外は、実施例7の場合と同じ方法で、組成物を製造した。
[Example 8]
<< Manufacture of composition >>
Except for the fact that PVA having a saponification degree of 88% and a weight average molecular weight of 31,000 to 50,000 was used instead of a PVA having a saponification degree of 88% and a weight average molecular weight of 13000 to 23000. Produced the composition in the same manner as in Example 7.

<<組成物の評価>>
<組成物の長期安定性の評価>
上記で得られた組成物を、製造直後から、室温下で30日間静置保存した。
そして、この保存後の組成物を目視観察し、下記基準に従って、組成物の長期安定性を評価した。結果を図10に示す。
[評価基準]
A:組成物は析出物を全く含んでいないか、又は析出物をわずかに含むだけであり、組成物は溶液状態を維持しており、長期安定性を有していた。
B:組成物は、DBAの針状結晶を含んでおり、Aの場合よりも長期安定性が劣っていた。
C:組成物は白色沈殿を含んでおり、Aの場合よりも長期安定性が劣っていた。
D:組成物は、製造直後から白色沈殿を含んでおり、長期安定性を評価できなかった。
<< Evaluation of composition >>
<Evaluation of long-term stability of composition>
Immediately after production, the composition obtained above was stored at room temperature for 30 days.
Then, the composition after storage was visually observed, and the long-term stability of the composition was evaluated according to the following criteria. The results are shown in FIG.
[Evaluation criteria]
A: The composition contained no precipitate or only a small amount of precipitate, and the composition maintained a solution state and had long-term stability.
B: The composition contained acicular crystals of DBA and was inferior in long-term stability to the case of A.
C: The composition contained a white precipitate and was inferior in long-term stability to that of A.
D: The composition contained a white precipitate immediately after production, and long-term stability could not be evaluated.

[実施例9]
<<組成物の製造>>
PVAとして、ケン化度が88%であり、重量平均分子量が13000~23000であるものに代えて、ケン化度が88%であり、重量平均分子量が146000~186000であるものを用いた点以外は、実施例7の場合と同じ方法で、組成物を製造した。
[Example 9]
<< Manufacture of composition >>
Except for the fact that PVA having a saponification degree of 88% and a weight average molecular weight of 146000 to 186000 was used instead of the one having a saponification degree of 88% and a weight average molecular weight of 13000 to 23000. Produced the composition in the same manner as in Example 7.

<<組成物の評価>>
<組成物の長期安定性の評価>
上記で得られた組成物を、製造直後から、室温下で30日間静置保存した。
そして、この保存後の組成物を目視観察し、下記基準に従って、組成物の長期安定性を評価した。結果を図11に示す。
[評価基準]
A:組成物は析出物を全く含んでいないか、又は析出物をわずかに含むだけであり、組成物は溶液状態を維持しており、長期安定性を有していた。
B:組成物は、DBAの針状結晶を含んでおり、Aの場合よりも長期安定性が劣っていた。
C:組成物は白色沈殿を含んでおり、Aの場合よりも長期安定性が劣っていた。
D:組成物はゲル化しており、長期安定性を有していなかった。
E:組成物は、製造直後から白色沈殿を含んでおり、長期安定性を評価できなかった。
<< Evaluation of composition >>
<Evaluation of long-term stability of composition>
Immediately after production, the composition obtained above was stored at room temperature for 30 days.
Then, the composition after storage was visually observed, and the long-term stability of the composition was evaluated according to the following criteria. The results are shown in FIG.
[Evaluation criteria]
A: The composition contained no precipitate or only a small amount of precipitate, and the composition maintained a solution state and had long-term stability.
B: The composition contained acicular crystals of DBA and was inferior in long-term stability to the case of A.
C: The composition contained a white precipitate and was inferior in long-term stability to that of A.
D: The composition was gelled and did not have long-term stability.
E: The composition contained a white precipitate immediately after production, and long-term stability could not be evaluated.

実施例7で評価Dであった組成物は、その保存開始から1週間後に、すでにゲル化していた。
実施例7~9の結果から、DBA及びPVAの前記配合量が多いほど、組成物中で白色沈殿が生じ易い傾向が見られた。
また、PVAの重量平均分子量が大きいほど、DBA及びPVAの前記配合量の広い範囲で、組成物中で白色沈殿が生じ易い傾向が見られた。フローリー-ストックマイヤー(Flory-Stockmayyer)理論によれば、高分子の分子量が大きいほど、この高分子は少ない量の架橋剤の作用によって、ゲル化することが知られており、実施例7~9の結果は、その傾向を示していた。
また、PVAの前記配合量が少ないほど、組成物全体がゲル化し易い傾向が見られ、DBA及びPVAの前記配合量が多い場合に組成物に異変が生じる場合には、組成物の一部がゲル化したように見える相分離が生じていた。このことから、DBA及びPVAの前記配合量が多い場合には、コロイド粒子の内部において架橋が生じている割合が多くなったのに対し、PVAの前記配合量が少ない場合には、コロイド粒子の大きさが小さいか、又はコロイド粒子が生じないため、PVA分子間で架橋が生じている割合が多くなったものと推測された。
The composition having a rating of D in Example 7 had already gelled one week after the start of storage.
From the results of Examples 7 to 9, it was found that the larger the amount of DBA and PVA blended, the more likely the white precipitate was to occur in the composition.
In addition, the larger the weight average molecular weight of PVA, the more likely it was that white precipitates would occur in the composition over a wide range of the above-mentioned blending amounts of DBA and PVA. According to the Flory-Stockmayer theory, it is known that the larger the molecular weight of a polymer, the smaller the amount of the cross-linking agent causes the polymer to gel, and Examples 7 to 9 show that the polymer gels. The result of was showing the tendency.
Further, the smaller the amount of PVA is, the easier it is for the entire composition to gel. If the composition is changed when the amount of DBA and PVA is large, a part of the composition may be present. There was a phase separation that appeared to be gelled. From this, when the compounding amount of DBA and PVA was large, the ratio of cross-linking occurring inside the colloidal particles was large, whereas when the compounding amount of PVA was small, the colloidal particles were mixed. It was presumed that the ratio of cross-linking between PVA molecules increased because the size was small or colloidal particles were not generated.

実施例7~9においては、組成物1LあたりのDBAの配合量が2~8mmolで、かつ、組成物1LあたりのPVAの配合量が0.1~0.25unit molであれば、これらの配合量によらず、また、PVAの重量平均分子量によらず、組成物が長期安定性を有する傾向が見られた。 In Examples 7 to 9, if the compounding amount of DBA per 1 L of the composition is 2 to 8 mmol and the compounding amount of PVA per 1 L of the composition is 0.1 to 0.25 unit mol, these formulations are used. There was a tendency for the composition to have long-term stability, regardless of the amount and regardless of the weight average molecular weight of PVA.

[実施例10]
<<組成物の製造>>
得られた組成物において、PVAの配合量が、組成物1Lあたり0.15unit molに代わって、0.1unit mol、0.2unit mol、0.3unit mol又は0.4unit molとなり、DBAの配合量が、組成物1Lあたり6.7mmolに代わって、2.5mmol、5mmol、7.5mmol、10mmol又は13mmolとなるように、20とおりの組み合わせを選択した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、目的とする組成物を製造した。
[Example 10]
<< Manufacture of composition >>
In the obtained composition, the blending amount of PVA was 0.1 unit mol, 0.2 unit mol, 0.3 unit mol or 0.4 unit mol instead of 0.15 unit mol per 1 L of the composition, and the blending amount of DBA was However, the same method as in Example 1 except that 20 combinations were selected so as to be 2.5 mmol, 5 mmol, 7.5 mmol, 10 mmol or 13 mmol instead of 6.7 mmol per 1 L of the composition. The desired composition was produced in the above.

製造直後の前記組成物は、わずかに析出物を含み、懸濁液となっていたが、ゲル化はしておらず、取り扱い性が良好であった。
前記組成物を、製造直後から、室温下で1か月間静置保存したが、この間、前記組成物の性状は変化しなかった。
Immediately after production, the composition contained a small amount of precipitate and was a suspension, but it was not gelled and was easy to handle.
Immediately after production, the composition was allowed to stand at room temperature for 1 month, but the properties of the composition did not change during this period.

<<組成物の評価>>
<膜の製造適性の評価>
上記で得られた組成物を実施例1の場合と同じ方法で保存し、この保存後の組成物を用いた点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、PVA-DBA反応物を主成分とする膜の製造を試みた。
そして、下記基準に従って、組成物について、膜の製造適性を評価した。結果を図12に示す。
[評価基準]
A:膜を製造できた。
B:膜を製造できなかった。
<< Evaluation of composition >>
<Evaluation of membrane manufacturing suitability>
The composition obtained above was stored in the same manner as in Example 1, and the PVA-DBA reaction product was mainly used in the same manner as in Example 1 except that the composition after storage was used. An attempt was made to manufacture a film as a component.
Then, the film production suitability of the composition was evaluated according to the following criteria. The results are shown in FIG.
[Evaluation criteria]
A: The film could be manufactured.
B: The film could not be manufactured.

図12から、[組成物1LあたりのDBAの配合量(mmol)]/[組成物1LあたりのPVAの配合量(unit mol)]の値が、0.05mmol/unit mol以上で、かつ、組成物1LあたりのDBAの配合量が7.5mmol以上である場合に、目的とする膜を製造できなかった。これは、PVAとDBAとの反応箇所が多くなることで、一旦形成された膜の剛性が高過ぎ、乾燥時に膜が収縮して、崩れてしまったからであると推測された。
換言すると、本実施例では、[組成物1LあたりのDBAの配合量(mmol)]/[組成物1LあたりのPVAの配合量(unit mol)]の値が、0.05mmol/unit mol未満であるか、又は組成物1LあたりのDBAの配合量が7.5mmol未満である場合に、目的とする膜を製造できた。
From FIG. 12, the value of [the amount of DBA blended per 1 L of the composition (mmol)] / [the amount of PVA blended per 1 L of the composition (unit mol)] is 0.05 mmol / unit mol or more and the composition. When the blending amount of DBA per 1 L of the product was 7.5 mmol or more, the target film could not be produced. It is presumed that this is because the rigidity of the film once formed was too high due to the increase in the number of reaction sites between PVA and DBA, and the film shrank and collapsed during drying.
In other words, in this example, the value of [the amount of DBA compounded per 1 L of the composition (mmol)] / [the amount of PVA compounded per 1 L of the composition (unit mol)] is less than 0.05 mmol / unit mol. The desired membrane could be produced if there was, or if the blending amount of DBA per 1 L of the composition was less than 7.5 mmol.

[実施例11]
<<組成物の製造>>
PVAとして、ケン化度が80%であり、重量平均分子量が9000~10000であるものに代えて、ケン化度が88%であり、重量平均分子量が13000~23000であるものを用いた点と、得られた組成物において、PVAの配合量が、組成物1Lあたり0.15unit molに代わって、0.05unit mol、0.1unit mol、0.15unit mol、0.2unit mol又は0.25unit molとなり、DBAの配合量が、組成物1Lあたり6.7mmolに代わって、2mmol、4mmol、6mmol、8mmol、10mmol又は12mmolとなるように、30とおりの組み合わせを選択した点、以外は、実施例1の場合と同じ方法で、目的とする組成物を製造した。
[Example 11]
<< Manufacture of composition >>
As PVA, instead of PVA having a degree of saponification of 80% and a weight average molecular weight of 9000 to 10000, a PVA having a degree of saponification of 88% and a weight average molecular weight of 13000 to 23000 was used. In the obtained composition, the amount of PVA blended was 0.05 unit mol, 0.1 unit mol, 0.15 unit mol, 0.2 unit mol or 0.25 unit mol instead of 0.15 unit mol per 1 L of the composition. Example 1 except that 30 combinations were selected so that the blending amount of DBA was 2 mmol, 4 mmol, 6 mmol, 8 mmol, 10 mmol or 12 mmol instead of 6.7 mmol per 1 L of the composition. The desired composition was produced in the same manner as in the case of.

製造直後の前記組成物は、わずかに析出物を含み、懸濁液となっていたが、ゲル化はしておらず、取り扱い性が良好であった。
前記組成物を、製造直後から、室温下で1か月間静置保存したが、この間、前記組成物の性状は変化しなかった。
Immediately after production, the composition contained a small amount of precipitate and was a suspension, but it was not gelled and was easy to handle.
Immediately after production, the composition was allowed to stand at room temperature for 1 month, but the properties of the composition did not change during this period.

<<組成物の評価>>
<膜の製造適性の評価>
上記で得られた組成物を実施例1の場合と同じ方法で保存し、この保存後の組成物(480μL)を、室温下で、内径4cmのポリスチレン製シャーレの内部に滴下し、一晩自然乾燥させることにより、PVA-DBA反応物を主成分とする膜の製造を試みた。
そして、下記基準に従って、組成物について、膜の製造適性を評価した。結果を図13に示す。
[評価基準]
A:膜を製造できた。
B:膜を製造できなかった。
<< Evaluation of composition >>
<Evaluation of membrane manufacturing suitability>
The composition obtained above is stored in the same manner as in Example 1, and the stored composition (480 μL) is dropped into a polystyrene petri dish having an inner diameter of 4 cm at room temperature and naturally overnight. By drying, an attempt was made to produce a membrane containing a PVA-DBA reactant as a main component.
Then, the film production suitability of the composition was evaluated according to the following criteria. The results are shown in FIG.
[Evaluation criteria]
A: The film could be manufactured.
B: The film could not be manufactured.

[実施例12]
<<組成物の製造及び評価>>
PVAとして、ケン化度が88%であり、重量平均分子量が13000~23000であるものに代えて、ケン化度が88%であり、重量平均分子量が31000~50000であるものを用いた点以外は、実施例11の場合と同じ方法で、組成物を製造し、評価した。結果を図14に示す。
[Example 12]
<< Production and evaluation of composition >>
Except for the fact that PVA having a saponification degree of 88% and a weight average molecular weight of 31,000 to 50,000 was used instead of a PVA having a saponification degree of 88% and a weight average molecular weight of 13000 to 23000. Produced and evaluated the composition in the same manner as in Example 11. The results are shown in FIG.

[実施例13]
<<組成物の製造>>
PVAとして、ケン化度が88%であり、重量平均分子量が13000~23000であるものに代えて、ケン化度が88%であり、重量平均分子量が146000~186000であるものを用いた点以外は、実施例11の場合と同じ方法で、組成物を製造し、評価した。結果を図15に示す。
[Example 13]
<< Manufacture of composition >>
Except for the fact that PVA having a saponification degree of 88% and a weight average molecular weight of 146000 to 186000 was used instead of a PVA having a saponification degree of 88% and a weight average molecular weight of 13000 to 23000. Produced and evaluated the composition in the same manner as in Example 11. The results are shown in FIG.

実施例11~13の結果から、配合されているPVAの重量平均分子量が小さいほど、DBA及びPVAの前記配合量として幅広い範囲を選択して、組成物から膜を製造できる傾向が見られた。
実施例11~13においては、組成物1LあたりのDBAの配合量が2~4mmolで、かつ、組成物1LあたりのPVAの配合量が0.1~0.25unit molであれば、これらの配合量によらず、また、PVAの重量平均分子量によらず、組成物が、膜の製造適性を有する傾向が見られた。
また、実施例11~13においては、組成物1LあたりのDBAの配合量が2~8mmolで、かつ、組成物1LあたりのPVAの配合量が0.15~0.25unit molであれば、これらの配合量によらず、また、PVAの重量平均分子量によらず、組成物が、膜の製造適性を有する傾向が見られた。
From the results of Examples 11 to 13, it was found that the smaller the weight average molecular weight of the compounded PVA, the more the membrane can be produced from the composition by selecting a wide range as the compounding amount of DBA and PVA.
In Examples 11 to 13, if the compounding amount of DBA per 1 L of the composition is 2 to 4 mmol and the compounding amount of PVA per 1 L of the composition is 0.1 to 0.25 unit mol, these formulations are used. Regardless of the amount and regardless of the weight average molecular weight of PVA, the composition tended to have the suitability for producing a film.
Further, in Examples 11 to 13, if the compounding amount of DBA per 1 L of the composition is 2 to 8 mmol and the compounding amount of PVA per 1 L of the composition is 0.15 to 0.25 unit mol, these are used. Regardless of the blending amount of PVA and the weight average molecular weight of PVA, the composition tended to have suitability for producing a film.

本発明は、ポリビニルアルコールを用いて得られる非水溶性材料の分野全般で利用可能である。 The present invention can be used in all fields of water-insoluble materials obtained by using polyvinyl alcohol.

Claims (6)

組成物であって、
前記組成物は、ポリビニルアルコールと、水酸基と反応可能な基を1分子中に2個以上有する多官能化合物と、水と、が配合されてなり、
前記組成物において、前記水の配合量に対する、水以外の溶媒の配合量の割合が、0.2質量%以下である、組成物。
It ’s a composition,
The composition comprises polyvinyl alcohol, a polyfunctional compound having two or more groups capable of reacting with a hydroxyl group in one molecule, and water.
In the composition, the ratio of the blending amount of the solvent other than water to the blending amount of the water is 0.2% by mass or less.
前記多官能化合物が、式「-B(OH)」で表される基を1分子中に2個以上有する芳香族化合物である、請求項1に記載の組成物。 The composition according to claim 1, wherein the polyfunctional compound is an aromatic compound having two or more groups represented by the formula "-B (OH) 2 " in one molecule. 前記多官能化合物が、1,4-フェニレンジボロン酸、1,3-フェニレンジボロン酸、1,3,5-ベンゼントリスボロン酸及び2,5-チオフェンジボロン酸からなる群より選択される1種又は2種以上である、請求項1に記載の組成物。 The polyfunctional compound is selected from the group consisting of 1,4-phenylenediboronic acid, 1,3-phenylenediboronic acid, 1,3,5-benzenetrisboronic acid and 2,5-thiophenediboronic acid. The composition according to claim 1, which is one kind or two or more kinds. 前記組成物が、さらに、色素、染料、顔料、酵素又は触媒が配合されてなる、請求項1~3のいずれか一項に記載の組成物。 The composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the composition further contains a dye, a dye, a pigment, an enzyme or a catalyst. 前記組成物において、前記組成物1LあたりのPVAの配合量が、0.03~1unit molであり、かつ、前記組成物1Lあたりの前記多官能化合物の配合量が、1~16mmolである、請求項1~4のいずれか一項に記載の組成物。 Claimed that, in the composition, the blending amount of PVA per 1 L of the composition is 0.03 to 1 unit mol, and the blending amount of the polyfunctional compound per 1 L of the composition is 1 to 16 mmol. Item 2. The composition according to any one of Items 1 to 4. 組成物の製造方法であって、
前記組成物は、ポリビニルアルコールと、水酸基と反応可能な基を1分子中に2個以上有する多官能化合物と、水と、が配合されてなり、
前記組成物において、前記水の配合量に対する、水以外の溶媒の配合量の割合が、0.2質量%以下であり、
前記製造方法は、前記多官能化合物の水分散液を加熱することにより、前記多官能化合物の水溶液を調製する工程と、
前記ポリビニルアルコールの水溶液と、前記多官能化合物の水溶液と、を混合することにより、前記ポリビニルアルコールと、前記多官能化合物と、の反応物を得る工程と、を有する、組成物の製造方法。
It is a method for producing a composition.
The composition comprises polyvinyl alcohol, a polyfunctional compound having two or more groups capable of reacting with a hydroxyl group in one molecule, and water.
In the composition, the ratio of the blending amount of the solvent other than water to the blending amount of the water is 0.2% by mass or less.
The production method includes a step of preparing an aqueous solution of the polyfunctional compound by heating an aqueous dispersion of the polyfunctional compound.
A method for producing a composition, comprising a step of obtaining a reaction product of the polyvinyl alcohol and the polyfunctional compound by mixing the aqueous solution of polyvinyl alcohol and the aqueous solution of the polyfunctional compound.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023120391A1 (en) 2021-12-22 2023-06-29 Dmg Mori Co., Ltd. Information processing device and program that generates a first nc program and converts a second nc program

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