[发明专利]水凝胶形成性组合物及由其制作的水凝胶

说明书

本发明提供一种仅通过在室温进行混合就可以制作的具有高弹性模量，具有在水中能够维持形状的自支撑性的有机无机复合水凝胶及其制造方法。作为解决本发明课题的手段为一种水凝胶形成性组合物、由该组合物制作的水凝胶及其制造方法，所述水凝胶形成性组合物的特征在于，是可以形成具有自支撑性的水凝胶的水凝胶形成性组合物，其包含：具有有机酸结构、有机酸盐结构或有机酸阴离子结构的水溶性有机高分子(A)；硅酸盐(B)；上述硅酸盐的分散剂(C)；以及具有或产生2价以上正电荷的化合物(D)。

技术领域

本发明涉及一种水凝胶，更详细地说，涉及有机无机复合水凝胶形成性组合物及由其制作的具有高弹性模量，具有在水中能够维持形状的自支撑性的有机无机复合水凝胶。

背景技术

关于水凝胶，从由于水为主成分因此生物适应性高，对环境的负荷低的软材料素材这样的观点出发，近年来受到关注。

作为具有自支撑性的高强度水凝胶，报告了通过在均匀分散于水的层状粘土矿物的共存下，进行(甲基)丙烯酰胺衍生物的聚合反应而获得的有机无机复合水凝胶(专利文献1)。此外，作为类似的报告例，还已知具有在聚(甲基)丙烯酰胺中含有一部分羧酸盐或羧基阴离子结构的基团的高分子与粘土矿物的有机无机复合水凝胶(专利文献2)。

在这些报告例中，通过在层状粘土矿物的水分散液中使单体聚合，从而生成的高分子与该粘土矿物形成三维网状结构，成为有机无机复合水凝胶。

然而，在这些有机无机复合水凝胶中，有担忧毒性的未反应的单体、聚合引发剂等试剂残存于凝胶中的可能性。此外，非化学制造业者制造有机无机复合水凝胶是困难的，进一步在化学反应后成为水凝胶，因此将凝胶成型为任意的形状也是困难的。

作为通过在室温下进行混合而可以制造的具有自支撑性的有机无机复合水凝胶，已知含有末端具有聚阳离子性的官能团的树枝状高分子化合物与层状粘土矿物的水凝胶(专利文献3)。在该例子中，该树枝状高分子通过多阶段的合成反应而制造，由此有制造成本变得昂贵这样的课题。

此外，还报告了仅通过将电解质高分子、粘土粒子和分散剂进行混合就能够制作的有机无机复合水凝胶(非专利文献1)。该有机无机复合水凝胶是均匀地分散于电解质高分子的粘土粒子进行交联而形成凝胶结构。然而，有在水中凝胶会膨润，不能维持强度、形状这样的课题。

此外，已知使用聚丙烯酸和铝化合物来进行凝胶化的技术(专利文献4)。其是将聚丙烯酸用铝离子交联而成的凝胶，作为贴剂的膏体被利用。该凝胶是胶状的凝胶且粘着性、柔软性优异，但弹性模量低，没有对于强力维持形状那样的强度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-053629号公报

专利文献2：日本特开2009-270048号公报

专利文献3：国际公开第2011/001657号小册子

专利文献4：日本特开昭60-226808号公报

非专利文献

非专利文献1：第61回高分子学会年次大会预稿集，Vol.61，No.1，p.683(2012)

发明内容

发明所要解决的课题

如上所述，期望使用工业上容易获得的原料，仅通过在室温下进行混合，就可以制作具有高弹性模量，具有能够在水中维持形状的自支撑性的有机无机复合水凝胶的方法。

因此，本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供仅通过在室温下进行混合就可以制作的、具有高弹性模量，具有能够在水中维持形状的自支撑性的有机无机复合水凝胶。另外，目的在于提供使用工业上容易获得的原料就可以制造该有机无机复合水凝胶的方法。