JP2022028305A - 組成物及びその製造方法 - Google Patents
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- 0 CC(CC(*)CN(*)N(C(C)(C)N=*C)N1OC(*)CC(C)O1)CO Chemical compound CC(CC(*)CN(*)N(C(C)(C)N=*C)N1OC(*)CC(C)O1)CO 0.000 description 1
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Abstract
【課題】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、及びその製造方法の提供。
【解決手段】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、が配合されてなる組成物であって、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。前記組成物の製造方法であって、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、を混合する工程と、を有する、組成物の製造方法。
【選択図】なし
【解決手段】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、が配合されてなる組成物であって、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。前記組成物の製造方法であって、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、を混合する工程と、を有する、組成物の製造方法。
【選択図】なし
Description
本発明は、組成物及びその製造方法に関する。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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)2」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。
[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)2」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。
[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。
[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。
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。
<<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。
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。
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。
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。
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。
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)2」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。
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(-CH2-)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。
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。
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。
<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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
<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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)2」で表される基であることが好ましい。
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)2」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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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(-CH2-)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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
<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。
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。
<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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
式中、Gは有機基であり、化合物(11)において、Z1、Z2及びZ3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。
Gは、脂肪族基及び芳香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、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Gにおいて、水素原子の置換位置は、特に限定されない。
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。
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。
式中、Z1、Z2及びZ3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、Z1、Z2及びZ3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)2」で表される基が挙げられる。
前記水酸基と反応可能な基としては、例えば、式「-B(OH)2」で表される基が挙げられる。
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Z3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。
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。
化合物(11)中でのZ1、Z2及びZ3の結合位置は、特に限定されない。
化合物(11)中でのZ1及びZ2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Z1、Z2及びZ3の結合位置は、すべて互いに異なっていてもよい。
化合物(11)中でのZ1及びZ2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Z1、Z2及びZ3の結合位置は、すべて互いに異なっていてもよい。
式中、Z10は、Z1と、PVA中の水酸基と、の反応によって、Z1から誘導された基である。Z10は、Z1の種類によって決定される。
同様に、Z20は、Z2と、PVA中の水酸基と、の反応によって、Z2から誘導された基である。Z20は、Z2の種類によって決定される。
Z10及びZ20は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
同様に、Z20は、Z2と、PVA中の水酸基と、の反応によって、Z2から誘導された基である。Z20は、Z2の種類によって決定される。
Z10及びZ20は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
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)2」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。
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。
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)2」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。
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。
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。
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。
<<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。
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。
<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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
<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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
<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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
<<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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
<<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。
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。
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。
<<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。
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。
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。
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。
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。
得られた膜のスペクトルデータでは、波数660cm-1にBO2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BO2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。
<<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。
<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。
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。
<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W0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W7を測定した。そして、浸漬前の膜の質量W0に対する、浸漬後の膜の質量W7の割合(W7/W0×100)を算出した。表1にこれら値を示し、図5にW7/W0値を示す。
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W0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W7を測定した。そして、浸漬前の膜の質量W0に対する、浸漬後の膜の質量W7の割合(W7/W0×100)を算出した。表1にこれら値を示し、図5にW7/W0値を示す。
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、W7はW0と同等であり、W7/W0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、W7はW0よりも明らかに小さく、W7/W0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。
これに対して、緩衝液のpHが9及び10の場合には、W7はW0よりも明らかに小さく、W7/W0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。
[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。
<<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。
<<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。
<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。
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。
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。
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。
[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。
<<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。
<<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。
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。
<<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。
<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。
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。
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。
[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。
<<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。
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。
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。
<<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。
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。
<<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。
<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。
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。
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。
[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。
<<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。
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。
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。
<<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。
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。
<<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。
<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。
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。
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。
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。
[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。
<<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。
<<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。
<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。
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。
[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。
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。
[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。
<<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。
<<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。
<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。
[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。
<<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。
<<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。
<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。
[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。
<<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。
<<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。
<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。
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。
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。
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。
[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。
<<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。
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。
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。
<<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。
<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。
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。
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。
[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。
<<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。
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。
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。
<<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。
<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。
[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。
<<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。
[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。
<<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。
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。
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。
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。
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。 - 前記多官能化合物が、式「-B(OH)2」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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020131624A JP2022028305A (ja) | 2020-08-03 | 2020-08-03 | 組成物及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2020131624A JP2022028305A (ja) | 2020-08-03 | 2020-08-03 | 組成物及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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JP (1) | JP2022028305A (ja) |
Cited By (1)
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 |
-
2020
- 2020-08-03 JP JP2020131624A patent/JP2022028305A/ja active Pending
Cited By (1)
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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