JP5190323B2 - 有機・無機複合ヒドロゲルの成形方法 - Google Patents
有機・無機複合ヒドロゲルの成形方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5190323B2 JP5190323B2 JP2008266227A JP2008266227A JP5190323B2 JP 5190323 B2 JP5190323 B2 JP 5190323B2 JP 2008266227 A JP2008266227 A JP 2008266227A JP 2008266227 A JP2008266227 A JP 2008266227A JP 5190323 B2 JP5190323 B2 JP 5190323B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- organic
- inorganic composite
- water
- composite hydrogel
- treatment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
粘土鉱物には、[Mg5.34Li0.66Si8O20(OH)4]Na0.66 +の組成を有する水膨潤性合成ヘクトライト(商標ラポナイトXLG、ロックウッド株式会社(英国)製)を100℃で2時間真空乾燥して用いた。有機水溶性モノマーとして、N,N−ジメチルアクリルアミド(DMAA)を使用した。DMAAはシリカゲルカラムをDMAA100mlに対して80mlの容積で用いて重合禁止剤を取り除いてから使用した。
反応液の調製において、更に有機架橋剤(N,N’−メチレンビスアクリルアミド)を有機モノマーの2×10−4モル比だけ添加することを除くと参考例1と同様にして、化学架橋を部分的に含有する有機・無機複合ヒドロゲルを調製した。得られたゲルは透明で、参考例1と同様にして測定した力学物性は破断強度が102KPa、破断伸びが660%であった。
参考例1で得られた有機・無機複合ヒドロゲルを直径40mm、厚さ1.5mmの円盤型のシートに切り出し、該ゲルシートをプレス装置のプレス盤の間に、ポリエチレンテレフタレートフィルムで挟んで挿入し、34MPaの圧力を印加した。その後、温度を急速に90℃まで上昇させて10分間保持した。次いで温度を20℃まで冷却すると共に、熱盤に挟んだ状態を保ったまま圧力を開放し3分間保持した後、取り出した。その結果、透明で均一なフィルムが得られた。成形後にフィルム面積及び厚みの緩和が観測され、最終的に変形量の95%が固定化され、面積は25500mm2であった。
得られたフィルムを5×80mmの大きさに切り出し、参考例1と同様にして引っ張り試験を行った。引張り強度および破断伸びは、130kPa及び850%であった。また、得られたフィルムをポリエチレンテレフタレートフィルムの間に挟んだまま、ガスバリア袋に入れ、20℃で1週間保持した後も、形状の収縮や膨張、及び力学物性の変化などは観測されなかった。以上の結果より、合成した有機・無機複合ヒドロゲルを加圧処理し、変形した状態で高温処理することにより、良好な透明性、力学物性等を保ちつつ、薄膜を含む異なる形状に成形できることが明らかとなった。
参考例2で得られた有機・無機複合ヒドロゲルを用いる以外は、実施例1と同様にして、加圧処理とそれに引き続く熱処理を行った。その結果、成形直後のフィルム変形(面積)の99%が固定化され、元のゲルフィルム面積の14倍となった有機・無機複合ヒドロゲルが得られた。実施例1と同様にして測定した引張り強度および破断伸びは、1350kPa、350%であった。
参考例3で得られた有機・無機複合ヒドロゲルを用い、加圧処理を3.4MPa(実施例3)、34MPa(実施例4)とする以外は実施例1と同様にして、加圧処理とそれに引き続く熱処理を行った。その結果、成形直後のフィルム変形(面積)の97%(実施例3)と89%(実施例4)が固定化され、元のゲルフィルム面積の9倍(実施例3)、19倍(実施例4)となった有機・無機複合ヒドロゲルが得られた。実施例1と同様にして測定した引張り強度及び破断伸びは、122kPa及び520%(実施例3)、135kPa及び400%(実施例4)であった。
136MPaの加圧処理と90℃での加熱処理を同一に行う以外は、実施例1と同様にして有機・無機複合ヒドロゲルの成形加工実験を行った。その結果、成形直後の変形の86%が固定化され、最終的な面積は元のゲルフィルムの26倍となった。
参考例1で得られた有機・無機複合ゲルを用い、加圧処理の際に、二枚のゲルシートを用いること、二枚のゲルシートの間に親水化処理したポリプロピレン製不織布(100ミクロン:50g/m2)をおくことを除くと実施例1と同様にして加圧処理とそれに引き続く加熱処理を行った。その結果、全体厚みが280ミクロン、最終面積が112cm2の不織布内蔵のゲルシートが得られた。
実施例1で得られたゲルフィルムの上から、ゲルフィルムの固形分の2倍量となる量のグリセリンを塗工し、80℃の熱風乾燥機で15時間処理し、ゲルフィルムに含まれていた水を除いた。得られたゲルフィルムは柔軟であり、室温に放置しても乾燥することは無かった。
参考例1で得られた有機・無機複合ヒドロゲルを厚さ2.0mmの円盤型のシートに切り出し、その固形分の2倍量となる量のグリセリンを塗工し、80℃の熱風乾燥機で15時間処理し、ゲルシートに含まれていた水分を除いた。得られたゲルシートの厚さは0.7mmであった。このゲルシートを直径47mmに切り出したものを実施例1と同様にして、加圧処理とそれに引き続く熱処理を行った。その結果、成形直後の変形の97%が固定化され、最終的な面積は元のゲルシートの8倍となった。
実施例1と2で得られたゲルフィルムを水中に24時間浸漬後取り出して面積と厚さを計測したところ、面積は水浸漬前の98%(実施例13)と99%(実施例14)に減少し、厚さは3倍(実施例13)と1.3倍(実施例14)になった。これにより、本発明の成形法を適用した有機・無機複合ヒドロゲルは成形後においてもヒドロゲルとしての特性を有していることがわかった。
参考例1において、粘土鉱物を用いずに、その代わりに有機架橋剤(N,N-メチレンビスアクリルアミド)を有機モノマーの1モル%を用いることを除くと、参考例1と同様にして、有機架橋型高分子ヒドロゲルを調製した。得られたヒドロゲルは全体として非常に脆弱であり、注意深く容器から取り出し、カットして、実施例1と同様にしてゲルシートの加圧処理および引き続く加熱処理を行ったところ、加圧処理の段階で、ゲルシートが粉々に粉砕され、成形加工は行えなかった。
加圧処理後の加熱処理をしないことを除くと、実施例1(比較例2)及び実施例2(比較例3)と同様にして成形実験を行った。その結果、圧縮によって変形した有機・無機複合ヒドロゲルは、取り出し直後から、形状が緩和してもとの形に近づいていき、最終的には厚み1.3mm(比較例2)および厚み0.8mm(比較例3)になった。加圧処理時に実施例1および実施例2と同様な変形が起こったと仮定したときの、その変形量からの固定化率はそれぞれ18.9%、11.5%であった。
参考例1で調製した有機・無機複合ヒドロゲルのゲルシートを、密閉容器中にて90℃に加熱したが、形状変化は殆ど生じなかった。
Claims (4)
- 水溶性有機高分子と層状剥離した粘土鉱物とが複合化して形成された三次元網目を有する有機・無機複合ヒドロゲルを、加圧処理または減圧処理または延伸処理により変形させた状態を保持しつつ、ヒドロゲル状態で加熱処理を行なうことを特徴とする有機・無機複合ヒドロゲルの成形方法。
- 前記水溶性有機高分子の少なくとも一部が、更に共有結合により架橋されている請求項1記載の有機・無機複合ヒドロゲルの成形方法。
- 前記有機・無機複合ヒドロゲルがシート状基材と複合化されている請求項1又は2のいずれか一つに記載の有機・無機複合ヒドロゲルの成形方法。
- 前記水溶性有機高分子がアクリルアミド及びその誘導体を重合して得られるものである請求項1〜3のいずれか一つに記載の有機・無機複合ヒドロゲルの成形方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008266227A JP5190323B2 (ja) | 2008-10-15 | 2008-10-15 | 有機・無機複合ヒドロゲルの成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008266227A JP5190323B2 (ja) | 2008-10-15 | 2008-10-15 | 有機・無機複合ヒドロゲルの成形方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010095586A JP2010095586A (ja) | 2010-04-30 |
JP5190323B2 true JP5190323B2 (ja) | 2013-04-24 |
Family
ID=42257500
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008266227A Expired - Fee Related JP5190323B2 (ja) | 2008-10-15 | 2008-10-15 | 有機・無機複合ヒドロゲルの成形方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5190323B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6042815B2 (ja) * | 2010-10-08 | 2016-12-14 | ザ ボード オブ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ テキサス システム | 生物医学的応用のためのアルギン酸塩及びヒアルロン酸を用いる抗癒着性バリア膜 |
EP2638921B1 (en) | 2010-11-12 | 2018-04-25 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Gel sheet comprising lipidic peptide type gelling agent and polymeric compound |
JP6003131B2 (ja) * | 2012-03-21 | 2016-10-05 | Dic株式会社 | 二次電池用電解質ゲルの製造方法 |
JP5834482B2 (ja) * | 2011-05-12 | 2015-12-24 | Dic株式会社 | 電池用の有機無機複合電解質層の製造方法 |
JP2015138192A (ja) * | 2014-01-23 | 2015-07-30 | 株式会社リコー | 手技練習用臓器モデル |
JP6509791B2 (ja) * | 2015-09-25 | 2019-05-08 | 積水化成品工業株式会社 | ハイドロゲル及びその製造方法 |
KR102126187B1 (ko) * | 2015-09-25 | 2020-06-24 | 세키스이가세이힝코교가부시키가이샤 | 하이드로겔 및 그 제조 방법 |
WO2017051734A1 (ja) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | 積水化成品工業株式会社 | ハイドロゲル及びその製造方法 |
JP7155579B2 (ja) * | 2018-03-30 | 2022-10-19 | 株式会社リコー | ハイドロゲル構造体、その製造方法、及び臓器モデル |
JP7115129B2 (ja) | 2018-08-08 | 2022-08-09 | 株式会社島津製作所 | 飛行時間型質量分析装置およびプログラム |
JP7241672B2 (ja) * | 2019-12-26 | 2023-03-17 | 積水化成品工業株式会社 | ハイドロゲルシート |
WO2024034485A1 (ja) * | 2022-08-08 | 2024-02-15 | 古河機械金属株式会社 | 粒子分散用ゲル、粒子分散ゲル、粒子分散用ゲルの製造方法および粒子分散ゲルの製造方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5391086A (en) * | 1977-01-21 | 1978-08-10 | Sumitomo Chem Co Ltd | Imparting method for water absorption and retention properties |
DE60233217D1 (de) * | 2001-05-01 | 2009-09-17 | Corium Internat Inc | Hydrogel-zusammensetzungen |
JP2004091724A (ja) * | 2002-09-03 | 2004-03-25 | Kawamura Inst Of Chem Res | 有機・無機複合体及びその製造方法 |
JP3914489B2 (ja) * | 2002-10-22 | 2007-05-16 | 財団法人川村理化学研究所 | 高分子複合体、その延伸物及び高分子複合体の製造方法 |
JP2005232402A (ja) * | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Kawamura Inst Of Chem Res | 高分子複合体、その延伸物及び高分子複合体の製造方法 |
JP4776187B2 (ja) * | 2004-07-21 | 2011-09-21 | Dic株式会社 | 有機・無機複合高分子ゲル及びその製造方法 |
-
2008
- 2008-10-15 JP JP2008266227A patent/JP5190323B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010095586A (ja) | 2010-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5190323B2 (ja) | 有機・無機複合ヒドロゲルの成形方法 | |
Hua et al. | A novel xanthan gum-based conductive hydrogel with excellent mechanical, biocompatible, and self-healing performances | |
Li et al. | Development of an ultrastretchable double-network hydrogel for flexible strain sensors | |
Ding et al. | A semi-interpenetrating network ionic composite hydrogel with low modulus, fast self-recoverability and high conductivity as flexible sensor | |
Jiang et al. | Room-temperature self-healing tough nanocomposite hydrogel crosslinked by zirconium hydroxide nanoparticles | |
Zhao et al. | Mechanically strong and thermosensitive macromolecular microsphere composite poly (N-isopropylacrylamide) hydrogels | |
Haraguchi | Synthesis and properties of soft nanocomposite materials with novel organic/inorganic network structures | |
Haraguchi | Stimuli-responsive nanocomposite gels | |
Haque et al. | Anisotropic hydrogel based on bilayers: color, strength, toughness, and fatigue resistance | |
Zhang et al. | Multiple physical bonds to realize highly tough and self-adhesive double-network hydrogels | |
Chen et al. | Ultrastretchable, antifreezing, and high-performance strain sensor based on a muscle-inspired anisotropic conductive hydrogel for human motion monitoring and wireless transmission | |
Peng et al. | Conductive nanocomposite hydrogels with self-healing property | |
Zhang et al. | Sensitive piezoresistive pressure sensor based on micropyramid patterned tough hydrogel | |
JP4776187B2 (ja) | 有機・無機複合高分子ゲル及びその製造方法 | |
JP3914489B2 (ja) | 高分子複合体、その延伸物及び高分子複合体の製造方法 | |
Puza et al. | Physical entanglement hydrogels: ultrahigh water content but good toughness and stretchability | |
Zhang et al. | Recent advances in design strategies of tough hydrogels | |
US20210387425A1 (en) | Laminate, method for manufacturing laminate, and shape control device | |
JP2007126572A (ja) | 高分子ゲル積層体及びその製造方法 | |
Huang et al. | Highly stretchable, soft and sticky PDMS elastomer by solvothermal polymerization process | |
Yang et al. | Tough and conductive dual physically cross-linked hydrogels for wearable sensors | |
JP3914501B2 (ja) | 高分子ゲル複合材及びその製造法 | |
KR20200050552A (ko) | 온도 감응성 소프트 엑추에이터 및 이의 제조방법 | |
Jiang et al. | Mechanical properties of tough hydrogels synthesized with a facile simultaneous radiation polymerization and cross-linking method | |
JP2007125762A (ja) | 高分子ゲル積層体およびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111011 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120723 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120726 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120918 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121018 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121129 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130122 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130128 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160201 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5190323 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |