JPS6150493B2 - - Google Patents

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JPS6150493B2
JPS6150493B2 JP5228179A JP5228179A JPS6150493B2 JP S6150493 B2 JPS6150493 B2 JP S6150493B2 JP 5228179 A JP5228179 A JP 5228179A JP 5228179 A JP5228179 A JP 5228179A JP S6150493 B2 JPS6150493 B2 JP S6150493B2
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JP
Japan
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water
hydrogel
weight
ammonia
copolymer
Prior art date
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Application number
JP5228179A
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Japanese (ja)
Other versions
JPS55144044A (en
Inventor
Hirotoshi Myazaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
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Publication date
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Priority to DE19803015460 priority patent/DE3015460C2/en
Priority to FR8009283A priority patent/FR2455068A1/en
Publication of JPS55144044A publication Critical patent/JPS55144044A/en
Publication of JPS6150493B2 publication Critical patent/JPS6150493B2/ja
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    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/20Pills, tablets, discs, rods
    • A61K9/2004Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/2022Organic macromolecular compounds
    • A61K9/2027Organic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyvinyl pyrrolidone, poly(meth)acrylates
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
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    • A61L15/42Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L15/60Liquid-swellable gel-forming materials, e.g. super-absorbents
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    • A61L9/04Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using gaseous or vaporous substances, e.g. ozone using substances evaporated in the air without heating
    • A61L9/048Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using gaseous or vaporous substances, e.g. ozone using substances evaporated in the air without heating air treating gels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、ビニル化合物またはビニリデン化合
物と無水マレイン酸との共重合体にアンモニアを
反応させて得られた反応生成物(a)、多価アミン
(ゲル化剤)(b)および水(c)を混合してなる混合物
を含水状態のままゲル化処理して得られた含水ゲ
ルに関する。 現在、一般に知られている含水ゲルを形成する
ものとしては例えば澱粉、カラギーナン、繊維素
誘導体、ゼラチン、カゼイン、ポリビニルアルコ
ール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、
ポリオキシエチレンオキサイド等の水溶性重合体
があり、これらの水溶性重合体を用いてなる含水
ゲルは保香材、防火材、保温材、保冷材等の用途
に広く利用されている。 しかしながら、これらの水溶性重合体を用いて
なる含水ゲルは、その製造方法が一般に複雑であ
り、例えばかなり高温でゲル化反応を必要とする
ものであつたり、0℃以下の低温でないと安定し
たきれいな含水ゲルが形成できなかつたり、ある
いは水溶液のPHを厳密に調整しないとゲル化反応
が促進しないものであつたりして容易にゲルがで
きるものが少なく、また含水ゲルの含水量が多い
場合にはゲル化反応が遅いものが多い。加えて、
このような水溶性重合体を用いてなる、現在使用
されている含水ゲルは種々の欠点を有するもので
ある。すなわち、そのひとつとしては、流動性が
あつて応力をかけたときに応力分散性を有する柔
かい含水ゲルから、応力を加えたときに容易に変
形する応力を排除したとたんに回復するような高
弾性ゲルまでの種々の範囲のゲル強度をもつ含水
ゲルがひとつの水溶性重合体から製造されないこ
とである。もうひとつの欠点としては大野らの発
明(特公昭46―19602号公報参照)に係る保冷材
等でみられる欠点が挙げられる。その発明は酢酸
ビニル、アクリル酸エステル、スチレン等のエチ
レン性二重結合を有する単量体とアクリル酸、ク
ロトン酸、イタコン酸、マレイン酸等の重合性不
飽和カルボン酸との共重合体を炭酸ソーダ、苛性
ソーダ、アンモニア、アミン等のアルカリ性物質
とを水とともに混合してなる保冷用熱媒体に関す
るものであるが、この保冷用熱媒体は、冷却して
はじめてゼリー状になるものであつて、常温では
水溶液であつて、ゲル状になつているものはな
く、流動するものであつて、安定性が著しく悪い
ということである。このような欠点は上述した従
来の含水ゲルでもみられる。すなわち、含水ゲル
を長時間放置すると含水ゲルの表面に水またはそ
の中に含有している溶剤が遊離してきたり、ゲル
の強度が漸時低くなつてきたりすることである。
このことは特に凍結と融解のサイクルを繰り返し
たときや、40〜60℃で放置したときに著しく見ら
れる。 本発明の主な目的は、その製造が非常に容易で
しかも所望のゲル強度を有するものを自由に選択
しうる、安定性の優れた含水ゲルを提供すること
にある。 他の大きな目的は、凍結や高い温度さらにはそ
れらの繰り返し、またはアルカリや酸に対して安
定であり、そのなかに含んだ水やその他のものを
遊離したり、分解してゲル化強度が経時的に低く
なつたりすることがない安定な含水ゲルを提供す
ることである。 さらには、表面摩擦強度や折曲げ強度にすぐれ
た含水ゲルを提供することにある。 本発明によれば、上記の目的は、ビニル化合物
またはビニリデン化合物と無水マレイン酸との共
重合体にアンモニアを反応させて得られた反応生
成物(a)、一般式 H―(NH―CH2―CH2―)oNH2 (但し、式中nは1〜50の整数を示す。)で表
わされる多価アミン(ゲル化剤)(b)および水(c)を
配合してなる混合物をゲル化処理して得られた含
水ゲルによつて達成される。特に表面摩擦強度や
折曲げ強度の向上に関しては、前記混合物にさら
にポリビニルアルコールを添加すると顕著な効果
が認められる。 本発明で使用されるビニル化合物またはビニリ
デン化合物の単量体と無水マレイン酸との共重合
体にアンモニアを反応させて得られた反応生成物
(a)とは、ビニル化合物またはビニリデン化合物
と、無水マレイン酸とを溶媒中でラジカル重合し
て得られた共重合体にアンモニアを反応させるこ
とによつて得られるものである。 ここで、ビニル化合物またはビニリデン化合物
とは無水マレイン酸と共重合しうる不飽和化合物
を意味し、例えばα―オレフイン、スチレン、塩
化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ア
クリロニトリル、メチルビニルエーテル、アクリ
ル酸エステル類あるいは酢酸ビニルをけん化して
得られるビニルアルコール等である。 なお、α―オレフインとは直鎖状または分岐状
の炭素数2〜12、好ましくは2〜8を有する不飽
和炭化水素を意味し、その例としてはエチレン、
プロピレン、ブテン―1、ブテン―2、イソブチ
レン、n―ペンテン、イソプレン、2―メチル―
1―ブテン、n―ヘキサン、2―メチル―1―ペ
ンテン、3―メチル―1―ペンテン、4―メチル
―ペンテン、2―エチル―1―ブテン、ジイソブ
チレン、2―メチル―4―ジメチル―1―ペンテ
ン、2―メチル―4―ジメチル―2―ペンテンが
挙げられる。ここでイソブチレンとはイソブチレ
ンを含むリターンBBをも意味する。 これらの単量体は単独で用いてもよいし、また
2種類以上を組合せて用いてもよい。これらの単
量体のうち、α―オレフイン、特にはエチレン、
イソブチレン等のα―オレフインあるいはメチル
ビニルエーテルが好ましく用いられる。特に、イ
ソブチレンの使用が本発明の所期の目的にもつと
も合致する。 共重合体中におけるビニル化合物またはビニリ
デン化合物と無水マレイン酸との組成比は、生成
した共重合体をアンモニアと反応させて得られる
反応生成物が水に溶解するようなものであればど
の程度であつても差し支えない。本発明において
好ましく用いられるエチレン、イソブチレンまた
はメチルビニルエーテルと無水マレイン酸との各
共重合体の場合には、無水マレイン酸1モルに対
してエチレン、イソブチレンまたはメチルビニル
エーテル1〜3モル程度である。好ましくは同モ
ル程度の交互共重合体が望ましい。 また、共重合体の分子量はジメチルホルムアミ
ド溶液中で30℃で測定した極限粘度が0.05〜5
(dl/g)、好ましくは0.1〜3(dl/g)程度に
想当するものが望ましい。 共重合体とアンモニアとの反応は種々の方法を
採用することができるが、共重合体の固体粉末に
アンモニアガスを接触させる方法、共重合体粉末
を溶媒中にスラリー状に分散させてアンモニアガ
スを溶媒中にバブリングしながら接触させる方法
あるいは共重合体粉末をアンモニア水に溶解する
方法などが好ましく採用される。共重合体アンモ
ニアとの反応比は共重合体に含まれる無水マレイ
ン酸基1モルに対してアンモニア0.5〜2モル好
ましくは1〜2モルである。なお、上述した共重
合体を水溶化するものとしては水酸化ナトリウム
や1価のアミンなどがあるが、それらは本発明に
おいて所期の目的とする含水ゲルを提供しない。
すなわち、本発明においてアンモニアの使用は必
須なものであり、かつ特異なものである。 また、本発明において含水ゲルの表面摩擦強度
や折曲げ強度の向上のためにポリビニルアルコー
ルが用いられるが、ポリビニルアルコールとは、
ポリ酢酸ビニルをケン化した、重合度が200〜
5000、好ましくは300〜3000でケン化度が70%以
上の水溶性重合体を意味し、その具体的なものと
しては、完全ケン化ポリビニルアルコール、部分
ケン化ポリビニルアルコール、部分ウレタン化あ
るいは部分アセタール化などの変性を行なつたポ
リビニルアルコール、またはエチレン基またはそ
の他の基を含有する変性ポリビニルアルコールな
どが挙げられる。重合度の小さなものは前記の物
性の向上に対して効果が小さく、また大き過ぎる
と水溶液の粘度が大きくなるために含水ゲルを製
造する際に問題となる。 ポリビニルアルコールは、粉末状でまたは水溶
液状で、前記のビニル化合物またはビニリデン化
合物と無水マレイン酸との共重合体にアンモニア
を反応させて得られた反応生成物(a)の粉末または
水溶液に添加することによつて混合される。その
添加量は含水ゲルの用途によつてかわるが、含水
ゲルの全重量に対して20%以下、好ましくは0.5
〜5%が望ましい。 また、本発明においてゲル化剤(b)と使用される
一般式 H―(NH―CH2―CH2―)oNH2 (但し、nは1〜50の整数を示す。) で示される多価アミンは、例えばエチレンジアミ
ン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペ
ンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、直鎖状の
ポリエチレンイミンまたは分岐を有するポリエチ
レンイミンなどであり、上記式のnの数が大きい
ものも使用可能である。但し、nの数が50をこえ
るものについてはゲル化速度が非常にはやく、部
分的にゲルが生じるので均一な含水ゲルができな
いので使用に適さない。なおアンモニアや1価の
アミンを使用しても本発明において所期の目的と
するものが得られない。 本発明の含水ゲルの製造方法は、前述した共重
合体とアンモニアとの反応生成物の1〜60重量%
水溶液へ前述した多価アミンを前記反応生成物に
対して0.1〜20重量%、好ましくは0.3〜10重量%
添加、混合して均一な水溶液とし、例えば該水溶
液を所望とする型等に流し込み、室温下あるいは
加熱下にゲル化させることによつておこなわれ
る。ゲル化するまでの時間は共重合体の種類、そ
の濃度、ゲル化剤の種類、その濃度およびゲル化
温度によつて変わり、必要に応じてそれらを選択
することができるが、一般には数分〜十数日間程
度である。例えばゲル化反応はゲル化温度の上昇
とともに速くなるが、共重合体とアンモニアとの
反応生成物の水溶液が5〜10%程度の低い濃度で
も室温でゲル化反応が充分進行するが、加温する
ことによつて所望の時間にすることができる。ま
た、生成含水ゲルのゲル強度も同じように共重合
体およびゲル化剤の種類および濃度を選択するこ
とによつて自由に調整できる。 なお、含水ゲルの製造にあたつては通常使用さ
れている種々の配合剤を加えたり、また目的とす
る用途に応じて、例えば保香材とする場合には香
料、保冷材とする場合には氷結防止剤をというよ
うに各種有機溶剤を加えることができる。例えば
保冷材には含水ゲル中に含有される水成分にメタ
ノール、エタノールおよびイソプロパノール等の
一価アルコールやエチレングリコール、グリセリ
ンおよび3―メチル―1,3,5―ペンタトリオ
ール等の水の凝固点をさける氷結防止剤を混合し
て用いることができる。特に多価アルコールを混
合して用いることにより、−30〜−10℃でも凍結
せず、かつ柔軟性と弾性とにバランスのとれた含
水ゲルとすることができる。なおこれらの有機溶
剤を用いても含水ゲルの製造には全く問題がな
く、その性質および安定性はなんら損なわれるこ
とはない。 本発明の含須ゲルは、前述したように保香材や
保冷材、または防火材、保温材、吸熱材あるいは
潤滑材等の用途に広く用いることができる。また
本発明の含水ゲルを不織布、織布、紙などに塗布
した後乾燥した形にしたものは、その重量の数倍
から数100倍の水を吸収して膨潤し、自由水を遊
離しないので水などの吸水剤としておむつや生理
用品などに用いることができる。 以下、実施例によつて本発明を具体的に説明す
るが、本発明はそれらによつて何ら限定されるも
のではない。 実施例 1 イソブチレン―無水マレイン酸交互共重合体
(〔η〕=1.06、クラレイソプレンケミカル(株)製イ
ソバン―10)100重量部を容器中で撹拌しながら
アンモニアガスを吹き込み、イソブチレン―無水
マレイン酸交互共重合体とアンモニアとの反応生
成物(以下アンモニア付加物と略記す。)117重量
部を調製した。このアンモニア付加物10重量部と
水90重量部を混合して水溶液を作成した。次いで
この水溶液にテトラエチレンペンタミン0.3重量
部を加えて撹拌した後、種々の温度で静置してお
いたところ、20℃では6時間30℃では3〜4時
間、40℃では1〜2時間および60℃では10〜20分
でゲル化した。 このようにして得られた含水ゲルは均一で透明
なものであり、凍結―融解を繰り返してもまつた
くゲル表面に水を遊離しないし、50℃の雰囲気下
に10日間放置しても柔軟性がわからない、さらに
は変形がまつたく認められないものであつた。 実施例 2 実施例1で使用したイソブチレン―無水マレイ
ン酸交互共重合体のアンモニア付加物15重量部に
水185重量部を添加し、水溶液を調製した。この
水溶液200gを直径6.5cm、高さ8cmのビーカーに
入れ、第1表に示した種々の多価アミンを各々加
えて均一で透明な水溶液を調製した。このように
して得られた水溶液を室温で1日放置して、ゲル
化反応を行なわしめ、均一で透明な含水ゲルを得
た。 次にこれらの含水ゲルのゲル強度を測定するた
めに以下のような操作を行なつた。すなわち、直
径17.4mmの金属球を取り付けた棒をオートグラフ
に接続した。前記のビーカー中の含水ゲルの中心
部に金属球を5cm/分の速度で沈めてゆき、浸入
距離17.4mmで10秒間停止し、その時棒にかかる応
力を測定した。その結果を第1表に示した。
The present invention provides a reaction product (a) obtained by reacting a copolymer of a vinyl compound or a vinylidene compound with maleic anhydride with ammonia, a polyvalent amine (gelling agent) (b) and water (c). The present invention relates to a hydrogel obtained by gelling a mixture formed by mixing the above in a water-containing state. Currently, examples of substances that form hydrogels that are generally known include starch, carrageenan, cellulose derivatives, gelatin, casein, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyacrylic acid,
There are water-soluble polymers such as polyoxyethylene oxide, and hydrogels made using these water-soluble polymers are widely used in applications such as fragrance preservation materials, fire prevention materials, heat insulation materials, and cold insulation materials. However, hydrogels made using these water-soluble polymers are generally manufactured using complicated methods, such as those that require a gelation reaction at a fairly high temperature, or are stable only at temperatures below 0°C. When a clean hydrogel cannot be formed, or when the gelation reaction cannot be promoted unless the pH of the aqueous solution is strictly controlled, there are few substances that can be easily formed into a gel, and when the water content of the hydrogel is high. In most cases, the gelation reaction is slow. In addition,
Currently used hydrogels made of such water-soluble polymers have various drawbacks. In other words, one of them is a soft hydrogel that has fluidity and has stress dispersion properties when stress is applied, to a high-containing gel that easily deforms when stress is applied and recovers as soon as the stress is removed. Hydrogels with a range of gel strengths up to elastomeric gels cannot be produced from a single water-soluble polymer. Another drawback is the drawback seen in the cold insulation material etc. according to the invention by Ohno et al. The invention is based on the carbonation of copolymers of monomers with ethylenic double bonds, such as vinyl acetate, acrylic esters, and styrene, and polymerizable unsaturated carboxylic acids, such as acrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, and maleic acid. This relates to a heat transfer medium for cold storage made by mixing alkaline substances such as soda, caustic soda, ammonia, and amines with water. However, since it is an aqueous solution, it is not in the form of a gel, but is fluid and has extremely poor stability. Such drawbacks are also seen in the conventional hydrogels mentioned above. That is, if a hydrogel is left for a long time, water or the solvent contained therein may be liberated on the surface of the hydrogel, or the strength of the gel may gradually decrease.
This is especially noticeable when repeated freezing and thawing cycles or when left at 40-60°C. The main object of the present invention is to provide a hydrogel with excellent stability, which is very easy to manufacture and can be freely selected to have a desired gel strength. Another major purpose is that it is stable against freezing, high temperatures, repeated repetitions of these, or alkalis and acids, and is capable of liberating and decomposing the water and other substances contained therein, so that the gel strength increases over time. The purpose of the present invention is to provide a stable water-containing gel that does not deteriorate in quality. Another object of the present invention is to provide a hydrogel with excellent surface friction strength and bending strength. According to the present invention, the above object is achieved by using a reaction product (a) obtained by reacting a copolymer of a vinyl compound or vinylidene compound and maleic anhydride with ammonia, having the general formula H-(NH-CH 2 -CH 2 -) o NH 2 (However, in the formula, n is an integer from 1 to 50.) A mixture formed by blending polyvalent amine (gelling agent) (b) and water (c). This is achieved by a hydrogel obtained by gelation treatment. Particularly in terms of improving surface friction strength and bending strength, significant effects are observed when polyvinyl alcohol is further added to the mixture. A reaction product obtained by reacting ammonia with a copolymer of a vinyl compound or vinylidene compound monomer used in the present invention and maleic anhydride.
(a) is obtained by reacting a copolymer obtained by radical polymerization of a vinyl compound or vinylidene compound and maleic anhydride in a solvent with ammonia. Here, the vinyl compound or vinylidene compound means an unsaturated compound that can be copolymerized with maleic anhydride, such as α-olefin, styrene, vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl propionate, acrylonitrile, methyl vinyl ether, acrylic ester. or vinyl alcohol obtained by saponifying vinyl acetate. Note that α-olefin means a linear or branched unsaturated hydrocarbon having 2 to 12 carbon atoms, preferably 2 to 8 carbon atoms, and examples thereof include ethylene,
Propylene, 1-butene, 2-butene, isobutylene, n-pentene, isoprene, 2-methyl-
1-butene, n-hexane, 2-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 4-methyl-pentene, 2-ethyl-1-butene, diisobutylene, 2-methyl-4-dimethyl-1 -pentene and 2-methyl-4-dimethyl-2-pentene. Here, isobutylene also means return BB containing isobutylene. These monomers may be used alone or in combination of two or more. Among these monomers, α-olefins, especially ethylene,
α-olefins such as isobutylene or methyl vinyl ether are preferably used. In particular, the use of isobutylene also meets the intended purpose of the invention. What is the composition ratio of the vinyl compound or vinylidene compound and maleic anhydride in the copolymer, as long as the reaction product obtained by reacting the copolymer with ammonia is soluble in water? There is no problem even if there is. In the case of each copolymer of ethylene, isobutylene or methyl vinyl ether and maleic anhydride preferably used in the present invention, the amount of ethylene, isobutylene or methyl vinyl ether is about 1 to 3 moles per 1 mole of maleic anhydride. Preferably, the alternating copolymers are about the same molar amount. In addition, the molecular weight of the copolymer is determined by the intrinsic viscosity measured at 30°C in dimethylformamide solution from 0.05 to 5.
(dl/g), preferably about 0.1 to 3 (dl/g). Various methods can be adopted for the reaction between the copolymer and ammonia, including a method in which solid powder of the copolymer is brought into contact with ammonia gas, and a method in which the copolymer powder is dispersed in a slurry form in a solvent to react with ammonia gas. A method of bringing the copolymer powder into contact with the solvent while bubbling it into the solvent, or a method of dissolving the copolymer powder in aqueous ammonia, etc., are preferably employed. The reaction ratio of ammonia to the copolymer is 0.5 to 2 mol, preferably 1 to 2 mol, of ammonia per 1 mol of maleic anhydride groups contained in the copolymer. Although sodium hydroxide and monovalent amines can be used to make the above-mentioned copolymers water-soluble, they do not provide the desired hydrogel in the present invention.
That is, the use of ammonia is essential and unique in the present invention. Furthermore, in the present invention, polyvinyl alcohol is used to improve the surface friction strength and bending strength of the hydrogel, but polyvinyl alcohol is
Saponified polyvinyl acetate with a polymerization degree of 200~
5000, preferably 300 to 3000, and a saponification degree of 70% or more. Specific examples thereof include fully saponified polyvinyl alcohol, partially saponified polyvinyl alcohol, partially urethanized or partially acetalized. Examples include polyvinyl alcohol that has undergone modification such as chemical conversion, or modified polyvinyl alcohol containing an ethylene group or other group. If the degree of polymerization is small, it will have little effect on improving the physical properties, and if it is too large, the viscosity of the aqueous solution will increase, which will cause problems when producing a hydrogel. Polyvinyl alcohol is added in the form of a powder or an aqueous solution to the powder or aqueous solution of the reaction product (a) obtained by reacting the vinyl compound or copolymer of a vinylidene compound and maleic anhydride with ammonia. Sometimes mixed. The amount added varies depending on the use of the hydrogel, but is preferably 20% or less, preferably 0.5% of the total weight of the hydrogel.
~5% is desirable. In addition, in the present invention, polyamides represented by the general formula H-(NH-CH 2 -CH 2 -) o NH 2 (wherein n represents an integer of 1 to 50) are used as the gelling agent (b). The amines include, for example, ethylenediamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, linear polyethyleneimine, or branched polyethyleneimine, and those with a large number of n in the above formula can also be used. . However, when the number n exceeds 50, the gelation rate is very fast and gelation occurs partially, making it impossible to form a uniform hydrogel, making it unsuitable for use. Note that even if ammonia or a monovalent amine is used, the desired object of the present invention cannot be obtained. The method for producing a hydrogel of the present invention includes 1 to 60% by weight of the reaction product of the above-mentioned copolymer and ammonia.
0.1 to 20% by weight, preferably 0.3 to 10% by weight of the above-mentioned polyvalent amine to the aqueous solution, based on the reaction product.
This is carried out by adding and mixing to form a uniform aqueous solution, pouring the aqueous solution into a desired mold, etc., and gelling it at room temperature or under heating. The time required for gelation varies depending on the type of copolymer, its concentration, the type of gelling agent, its concentration, and gelling temperature, and can be selected according to needs, but in general it is several minutes. ~10-odd days. For example, the gelation reaction speeds up as the gelation temperature increases, but even if the aqueous solution of the reaction product of the copolymer and ammonia has a low concentration of about 5 to 10%, the gelation reaction will proceed sufficiently at room temperature. By doing this, you can set the desired time. Furthermore, the gel strength of the produced hydrogel can be adjusted freely by similarly selecting the types and concentrations of the copolymer and gelling agent. In addition, when producing the hydrogel, various commonly used compounding agents are added, and depending on the intended use, for example, fragrance when used as a fragrance preservation material, or fragrance when used as a cold preservation material. Various organic solvents such as anti-icing agents can be added. For example, in cold insulation materials, monohydric alcohols such as methanol, ethanol, and isopropanol, and monohydric alcohols such as ethylene glycol, glycerin, and 3-methyl-1,3,5-pentatriol are added to the water component contained in the hydrogel to avoid the freezing point of water. An anti-icing agent can be mixed and used. In particular, by mixing and using a polyhydric alcohol, it is possible to obtain a water-containing gel that does not freeze even at -30 to -10°C and has a well-balanced flexibility and elasticity. Note that even when these organic solvents are used, there is no problem in producing the hydrogel, and its properties and stability are not impaired in any way. As mentioned above, the gel of the present invention can be widely used in applications such as fragrance preservation materials, cold preservation materials, fire prevention materials, heat insulation materials, heat absorbing materials, and lubricating materials. In addition, when the hydrous gel of the present invention is applied to nonwoven fabrics, woven fabrics, paper, etc. and then dried, it absorbs several times to several hundred times its weight of water and swells, and does not release free water. It can be used as a water-absorbing agent in diapers, sanitary products, etc. EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. Example 1 100 parts by weight of isobutylene-maleic anhydride alternating copolymer ([η] = 1.06, Isoban-10 manufactured by Clareisoprene Chemical Co., Ltd.) was stirred in a container and ammonia gas was blown into the isobutylene-maleic anhydride copolymer. 117 parts by weight of a reaction product of the alternating copolymer and ammonia (hereinafter abbreviated as ammonia adduct) was prepared. An aqueous solution was prepared by mixing 10 parts by weight of this ammonia adduct and 90 parts by weight of water. Next, 0.3 parts by weight of tetraethylenepentamine was added to this aqueous solution, stirred, and then allowed to stand at various temperatures. At 20°C, the reaction time was 6 hours, at 30°C, 3 to 4 hours, and at 40°C, 1 to 2 hours. and gelatinized in 10-20 minutes at 60°C. The hydrous gel obtained in this way is uniform and transparent, does not release water on the gel surface even after repeated freezing and thawing, and remains flexible even after being left in an atmosphere at 50°C for 10 days. It was not obvious, and furthermore, the deformation was not clearly recognized. Example 2 185 parts by weight of water was added to 15 parts by weight of the ammonia adduct of the isobutylene-maleic anhydride alternating copolymer used in Example 1 to prepare an aqueous solution. 200 g of this aqueous solution was placed in a beaker with a diameter of 6.5 cm and a height of 8 cm, and various polyvalent amines shown in Table 1 were added thereto to prepare a uniform and transparent aqueous solution. The aqueous solution thus obtained was allowed to stand at room temperature for one day to carry out a gelation reaction, and a homogeneous and transparent hydrogel was obtained. Next, the following operations were performed to measure the gel strength of these hydrogels. That is, a rod equipped with a metal ball with a diameter of 17.4 mm was connected to the autograph. A metal ball was sunk into the center of the hydrous gel in the beaker at a speed of 5 cm/min, stopped for 10 seconds at a penetration distance of 17.4 mm, and the stress applied to the rod at that time was measured. The results are shown in Table 1.

【表】 第1表よりBのゲルは流動性のある柔かい含水
ゲルであり、EおよびFは強い弾性をもつた含水
ゲルであることが判る。このように多価アミンの
種類やその添加量によつていろいろなゲル強度を
もつ含水ゲルを調製することができる。 実施例 3 エチレン―無水マレイン酸交互共重合体
(〔η〕=0.43)100重量部へアンモニアガス20重量
部を反応させてエチレン―無水マレイン酸交互共
重合体アンモニア付加物120重量部を調製した。
このようにして得たアンモニア付加物を第2表で
示した組成で水溶液を調製した後、40℃で2時間
加熱してゲル化反応を行なわしめ、均一で透明な
含水ゲルをつくつた。 この含水ゲルを低温の恒温槽に浸漬して凍結す
る温度を測定した。その結果を第2表に示した。
[Table] From Table 1, it can be seen that gel B is a fluid and soft hydrogel, and E and F are hydrogels with strong elasticity. In this way, hydrogels with various gel strengths can be prepared depending on the type of polyvalent amine and the amount added. Example 3 100 parts by weight of ethylene-maleic anhydride alternating copolymer ([η]=0.43) was reacted with 20 parts by weight of ammonia gas to prepare 120 parts by weight of ethylene-maleic anhydride alternating copolymer ammonia adduct. .
An aqueous solution of the ammonia adduct thus obtained was prepared with the composition shown in Table 2, and then heated at 40° C. for 2 hours to carry out a gelation reaction to produce a homogeneous and transparent hydrogel. This water-containing gel was immersed in a low-temperature constant temperature bath, and the freezing temperature was measured. The results are shown in Table 2.

【表】 第2表で示されているように多価アルコールと
水との混合溶媒でアンモニア付加物を溶解して含
水ゲルとしたものは低い温度でも凍結しない。な
お、この多価アルコールを加えた含水ゲルは均一
な透明なもので安定性にすぐれるものであつた。 実施例 4 メチルビニルエーテル―無水マレイン酸交互共
重合体(〔η〕=1.23)10重量部と25%アンモニア
水6.4重量部および水183.6重量部を室温下で撹拌
してメチルビニルエーテル―無水マレイン酸交互
共重合体のアンモニア付加物水溶液を調製した。 この水溶液100重量部へ香料(長谷川香料(株)製
No.4744)2重量部を混合分散してペンタエチレン
ヘキサミン0.25重量部を加えて充分撹拌混合し
た。このようにして得られた水溶液を直径5cmの
円筒状の容器に入れ、50℃で30分間加熱して直径
5cmの円筒状の淡黄色の含水ゲルを作つた。 この含水ゲル片を室温(15〜25℃)で放置し、
発散効果を調べたところ、1カ月以上の発散効果
を持続していることが判つた。このことより、こ
の含水ゲルは香料の発散速度を調整する働きを有
しており、保香材料として有効であることを示
す。 実施例 6 実施例1で使用したイソブチレン―無水マレイ
ン酸交互共重合体のアンモニア付加物20重量部
に、水180重量部を加えて水溶液200重量部を調製
した。一方、ポリビニルアルコール(重合度1700
のポリ酢酸ビニルの完全ケン化物)10重量部に水
10重量部を加えて90℃で1時間加熱溶解後室温ま
で冷却した水溶液100重量部を調製した。 このようにして調製した水溶液とゲル化剤とし
て平均重合度800のポリエチレンイミンを用いて
第3表の組成の2つの含水ゲルを作つた。なお、
ゲル化反応は第3表の組成物を均一に混合した後
40℃の恒温槽中で40分間加熱し、透明な含水ゲル
を得た。これらの含水ゲルはすぐれたゲル強度を
有するものであつた。
[Table] As shown in Table 2, a hydrogel obtained by dissolving an ammonia adduct in a mixed solvent of polyhydric alcohol and water does not freeze even at low temperatures. The hydrogel containing this polyhydric alcohol was uniform and transparent and had excellent stability. Example 4 10 parts by weight of methyl vinyl ether-maleic anhydride alternating copolymer ([η] = 1.23), 6.4 parts by weight of 25% ammonia water and 183.6 parts by weight of water were stirred at room temperature to produce methyl vinyl ether-maleic anhydride alternating copolymer. An aqueous ammonia adduct solution of the copolymer was prepared. Add 100 parts by weight of this aqueous solution to fragrance (manufactured by Hasegawa Perfume Co., Ltd.)
No. 4744) were mixed and dispersed, 0.25 parts by weight of pentaethylenehexamine was added, and the mixture was sufficiently stirred and mixed. The aqueous solution thus obtained was placed in a cylindrical container with a diameter of 5 cm and heated at 50° C. for 30 minutes to produce a cylindrical pale yellow hydrogel with a diameter of 5 cm. This hydrogel piece was left at room temperature (15-25℃),
When the divergence effect was investigated, it was found that the divergence effect lasted for more than one month. This shows that this water-containing gel has the function of adjusting the rate of fragrance diffusion and is effective as a fragrance preservation material. Example 6 180 parts by weight of water was added to 20 parts by weight of the ammonia adduct of the isobutylene-maleic anhydride alternating copolymer used in Example 1 to prepare 200 parts by weight of an aqueous solution. On the other hand, polyvinyl alcohol (polymerization degree 1700)
completely saponified polyvinyl acetate) 10 parts by weight of water
10 parts by weight of the aqueous solution was prepared by adding 10 parts by weight, heating and dissolving at 90°C for 1 hour, and then cooling to room temperature. Two hydrogels having the compositions shown in Table 3 were prepared using the aqueous solution thus prepared and polyethyleneimine having an average degree of polymerization of 800 as a gelling agent. In addition,
The gelation reaction is carried out after uniformly mixing the compositions shown in Table 3.
A transparent hydrogel was obtained by heating in a constant temperature bath at 40°C for 40 minutes. These hydrogels had excellent gel strength.

【表】 このようにして得た含水ゲルの表面に、木綿の
布でおおつた平面(面積3cm2)の板を30g/cm2
圧力でおしながら5cmの長さを往復運動させて摩
擦に対する抵抗を測定したところ、Pの組成含水
ゲルは10数回の往復運動でゲル表面が少しづつ剥
離しはじめるのに対して、ポリビニルアルコール
を併用したQの組成の含水ゲルの場合には100回
以上の往復運動でもゲルの剥離は認められなかつ
た。このように表面摩擦強度を必要とする含水ゲ
ルにはポリビニルアルコールを併用するとよい結
果が得られることが判つた。 実施例 7 実施例1で使用したイソブチレン―無水マレイ
ン酸交互共重合体のアンモニア付加物100重量部
に水900重量部を混合して10%水溶液1000重量部
を作成した。この水溶液へ分子量が約600のポリ
エチレンイミンを1重量部加えて軟質ポリ塩化ビ
ニル袋に封入し、40℃で30分間放置してゲル化反
応を行なつた。この袋内の含水ゲルは室温におい
ても柔軟なゼリー状を示し、0〜5℃で一晩放置
した袋は室温で示したとほぼ同様の柔軟なゼリー
状を有する実用上すぐれた保冷袋が得られた。ま
た60〜70℃に加熱した場合でもほぼ同様なゼリー
状を示し、温湿布用などの保温袋としても有用で
あることが判つた。
[Table] A flat plate (area: 3 cm 2 ) covered with cotton cloth was applied to the surface of the hydrous gel obtained in this way and was moved back and forth over a length of 5 cm while applying a pressure of 30 g/cm 2 to create friction. When we measured the resistance to water, we found that the gel surface of the hydrogel with the composition P began to peel off little by little after 10 or so reciprocating movements, whereas the hydrogel with the composition Q that was used in combination with polyvinyl alcohol started to peel off after 100 cycles. Even with the above reciprocating motion, no peeling of the gel was observed. It has been found that good results can be obtained when polyvinyl alcohol is used in combination with hydrogels that require high surface friction strength. Example 7 100 parts by weight of the ammonia adduct of the isobutylene-maleic anhydride alternating copolymer used in Example 1 was mixed with 900 parts by weight of water to prepare 1000 parts by weight of a 10% aqueous solution. 1 part by weight of polyethyleneimine having a molecular weight of about 600 was added to this aqueous solution, which was then sealed in a soft polyvinyl chloride bag and allowed to stand at 40°C for 30 minutes to carry out a gelation reaction. The water-containing gel in this bag exhibits a flexible jelly-like appearance even at room temperature, and when the bag is left overnight at 0 to 5°C, a practically excellent cold bag with almost the same flexible jelly-like appearance as at room temperature is obtained. Ta. Furthermore, even when heated to 60 to 70°C, it exhibited almost the same jelly-like appearance, and was found to be useful as a heat-retaining bag for hot compresses, etc.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ビニル化合物またはビニリデン化合物と無水
マレイン酸との共重合体にアンモニアを反応させ
て得られた反応生成物(a)、 一般式 H―(NH―CH2―CH2―)oNH2 (但し、式中nは1〜50の整数を示す) で表わされる多価アミン(b)および水(c)を混合して
なる混合物を含水状態のままゲル化処理して得ら
れた含水ゲル。
[Claims] 1. A reaction product (a) obtained by reacting a copolymer of a vinyl compound or a vinylidene compound with maleic anhydride with ammonia, having the general formula H-(NH-CH 2 -CH 2 - ) o NH 2 (wherein n is an integer from 1 to 50) A mixture formed by mixing a polyvalent amine (b) and water (c) in a water-containing state is obtained by gelling it. water-containing gel.
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