機能性高分子ゲルと最新の応用動向

　高分子ゲルは色々な分野で注目されている。そのうち工業的にも確立しているものに、高吸水性ポリマーがある。他方では、高分子ゲルは外部刺激に対応して反応する「インテリジェント材料」としての機能に注目して、今後の展開に熱い視線が注がれている。本レポートは最近の高分子ゲルの機能からみた開発を、新しい応用の動向に重点をおいて調査したものである。

●高分子ゲルの基礎から応用まで、多岐にわたる研究・開発を可能な限り調査！
●高分子ゲルの種類と機能、製作・合成をわかりやすく説明！
●高分子ゲルの応用開発例を詳述！
眼科用材料、外科材料、イテリジェント化製剤、診断検査薬、診断・理学療法部材、センサー、表示・記録材料、印刷材料、塗料・粘着剤、分離材料、食品用途、土木・建築用途、環境保全・浄化関連分野など
●新しい応用の可能性のヒントと問題解決の糸口を提供！

　　
　　 □体裁　A4判　249ページ
　　 □税込価格　60,900円
　　 □送料　弊社負担
　　 □発行　1996.3

章目次

　1章　高分子ゲル概説
　 2章　機能性高分子ゲルの合成と特性
　 3章　最近の応用開発例

詳細目次

	頁
1章　高分子ゲル概説	1
1.1　はじめに	2
1.2　ゲルの分類と代表的有機高分子ゲル	5
1.2.1　ゲル構成高分子からの分類	5
1.2.2　ゲル構造からの分類	6
(1)　構成する相と溶媒による分類	6
(2)　網目の結合方式	7
(3)　ミクロゲル	8
1.3　高分子ゲルの作製法	9
1.3.1　微生物によるゲルの作製	9
1.3.2　冷却によるゲル合成	9
1.3.3　加熱によるゲル合成	9
1.3.4　化学試薬によるゲル合成	11
1.3.5　光や放射線によるゲル合成	12
1.4　高分子ゲルの構造	14
(1)　ゲル網目を構成する高分子	14
(2)　架橋構造	14
(3)　ゲル中の液体	15
1.5　高分子ゲルの性質	17
1.5.1　ゲルの膨潤・収縮と浸透圧	17
1.5.2　高分子ゲルの体積相転移現象	19
1.5.3　種々の刺激による高分子ゲルの相転移	21
(1)　温度変化による相転移	21
(2)　溶媒組成変化による相転移	23
(3)　pH・イオン組成変化による相転移	25
(4)　光による相転移	26
(5)　電場による相転移	27
1.6 ゲルの機能と応用	28
1.6.1　溶媒吸収・保持機能	28
1.6.2　物質担持機能と徐放化機能	29
1.6.3　物質分離機能	30
1.6.4　ケモメカニカル機能	31
(1)　溶媒駆動型ゲルアクチュエーター	31
(2)　電気刺激型ゲルアクチュエーター	33
1）PVA／ポリアクリル酸ゲルの応用	34
2）ポリ-2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸ゲルの応用	34
3）医療用途への応用	35
1.6.5　衝撃緩衝性機能	36
◆1章　文献	36
2章　機能性高分子ゲルの合成と特性	39
2.1　高分子ゲルへの機能性の付与	40
2.2　機能性ハイドロゲル系	42
2.2.1　温度応答性ポリマーの主な種類	42
2.2.2　温度応答性IPN	44
2.2.3　ポリマーコンプレックスゲル	47
(1)　温度応答性コンプレックスゲル	47
(2)　糖応答性ボロン酸基含有ポリマーゲル	48
2.2.4　両性イオン型高分子複合ゲル	52
(1)　両性イオン型PVA複合ハイドロゲル	52
(2)　両性イオン型グラフトコポリマー複合ゲル	54
(3)　両性イオン型の天然高分子電解質複合ゲル	56
(4)　両性イオン型ポリアミノ酸複合ハイドロゲル	59
2.2.5　ポリイオンコンプレツクスゲルと電気刺激応答性	60
2.2.6　レドックスゲル	62
2.2.7　生分解性ハイドロゲル	65
(1)　微生物産生ポリアミノ酸のハイドロゲル	66
(2)　合成ポリアミノ酸ハイドロゲル	68
(3)　温度応答性を有する生分解性ゲル	70
2.2.8　抗菌性ハイドロゲル	73
◆2.1節＆ 2.2節　文献	74
2.3　機能性オルガノゲル	76
2.3.1　導電性高分子ゲル	76
(1)　電荷移動錯体ゲル	76
(2)　ポリアルキルチオフェンゲル	78
(3)　導電性ゲルの最近の特許出願例	79
2.3.2　PVA系オルガノゲルとゲル状電解質	80
(1)　PVA製造法	80
1）金属塩によるゲル化促進法	80
2）改良凍結・解凍処理法	81
(2)　PVA／PEO系のゲル状電解質の製造法	83
2.3.3　液晶オルガノゲル	84
(1)　ポリ（γ-ベンジル-L-グルタメート）液晶ゲル	84
(2)　アクリル酸ステアリル系液晶ゲル	85
(3)　液晶エラストマーゲル	85
2.3.4　サーモクロミック高分子ゲル	88
2.3.5　多孔性シリコーンゲル	90
(1)　シリコーンゲルの合成	90
(2)　シリコーンゲルの多孔質化	91
2.3.6　セグメント化ポリウレタンゲル（粘着性ゲル）	94
(1)　合成法	94
(2)　機能用途	95
◆2.3節　文献	95
2.4　新しいキセロゲル	96
2.4.1　PVA	96
2.4.2　多糖類の多孔性キセロゲル	98
◆2.4節　文献	99
2.5　機能性ゲル微粒子	100
2.5.1　ミクロゲルと反応性ミクロゲル	100
(1)　ミクロゲルの合成法	100
(2)　機能特性	101
(3)　最近の特許出願例	101
(4)　ミクロゲルの上市製品	102
2.5.2　天然高分子系のゲル微粒子	103
(1)　キトサンゲル微粒子	103
1）キトサン微粒子の製造法	103
2）キトサンゲル超微粒子	104
(2)　海草由来の多糖類ゲル球状微粒子	104
(3)　セルロース球形微粒子	106
◆2.5節　文献	107
2.6　膨潤性ポリマーエマルジョン	108
2.6.1　高吸水性ポリマーエマルジョン	108
2.6.2　膨潤性吸油ポリマーエマルジョン	109
◆2.6節　文献	110
3章　最近の応用開発例	111
3.1　高分子ゲルの応用分野の拡がり	112
3.2　メディカル分野	114
3.2.1　眼科用材料	114
(1)　ソフトコンタクトレンズ	114
1）PVA系含水ソフトコンタクトレンズ	116
2）セルロース系含水ソフトコンタクトレンズ	118
3）グルコマンナン系のSCL用高含水ゲル材料	119
4）自己抗菌性の含水ソフトコンタクトレンズ	119
(2)　眼内レンズ（人工水晶体）	120
1）PVA製の眼内レンズ	122
2）着色眼内レンズ	124
3）人工硝子体	124
3.2.2　外科材料	126
(1)　創傷被覆材	126
1）感温ゲルを用いた創傷被覆材	126
2）ヒドロゲルガーゼ	127
3）ヒドロゲル絆創膏	128
4）機能改善・多層化への工夫	129
(2)　人工関節軟骨	130
(3)　血管病変塞栓材料	133
(4)　褥瘡防止用マット	134
3.2.3　インテリジェント化製剤	138
(1)　インテリジェント化製剤の概念	138
(2)　温度応答性ポリマー製剤の開発	139
1）低温時薬物放出型ゲル	139
2）高温時薬物放出型ゲル	140
(3)　グルコース濃度応答性ゲル製剤	144
1）ボロン酸基含有ポリマーゲル系	144
2）PVAとボロン酸基含有ポリマーとのコンプレックス系	145
(4)　炎症応答性ゲル製剤の開発	146
3.2.4　免疫学的診断検査薬の担体粒子	149
(1)　ハイドロゲル粒子のラテックス診断薬担体としての応用	150
(2)　最近の特許出願例	150
3.2.5　診断・理学的療法分野への応用	152
(1)　生体電極用ゲル	152
(2)　低周波治療器の導子用ゲル	153
(3)　超音波診断カプラー用ゲル	154
(4)　NMR診断用補助シート	155
◆3.2節　文献	156
3.3　センサー	158
3.3.1　生体物質センサーと生体物質検出・定量分析装置	158
3.3.2　超音波探触子	161
◆3.3節　文献	163
3.4　表示・記録材料	164
3.4.1　画像記録剤および画像記録装置	164
(1)　架橋ゲルのゲル－ゾル転移を利用した記録剤と記録方法	164
(2)　刺激応答性ゲル微粒子を用いた記録剤と記録方法	166
3.4.2　ゲル微粒子を用いたプリンター用速乾性インク	168
3.4.3　光学表示材料	169
(1)　サーモクロミック高分子ゲル	169
(2)　色調変化ゲルを用いた光学素子と光学表示板	171
(3)　点字表示用ディスプレィ	173
◆3.4節　文献	175
3.5　印刷材料への応用	176
3.5.1　反応性ミクロゲルの感光性凸版印刷版材への応用	176
◆3.5節　文献	177
3.6　塗料・粘着剤	178
3.6.1　ミクロゲルを利用した高性能塗料	178
(1)　ハイソリッド塗料	178
(2)　水蒸気透過性塗料	179
(3)　荷電性ミクロゲルを利用した電着塗料	180
(4)　水性塗料への応用	181
3.6.2　反応性粘着剤	181
◆3.6節　文献	182
3.7　分離材への応用	183
3.7.1　温度応答性濾過膜	183
3.7.2　含水ゲル状気体分離膜	184
3.7.3　油水分離用ゲル材	187
3.7.4　粉粒体の水分低減方法	188
◆3.7節　文献	189
3.8　シリコーンゲルを用いた機能材料	190
3.8.1　衝撃緩衝材・防振材	190
(1)　シリコーンゲルの開発製品	190
(2)　衝撃緩衝材付きエアバッグ	193
(3)　中空フィラー入りシリコーンゲル防振材	195
(4)　衝撃吸収・防振の用途例	195
3.8.2　シリコーンゲル多孔質導電体	197
3.8.3　難燃性シリコーンゲル組成物	199
3.8.4　その他の応用例	200
(1)　整姿パッド	200
(2)　表面仮着性掲示用具	200
◆3.8節　文献	201
3.9　土木・建築分野	202
3.9.1　軽量固化土	202
3.9.2　人工雪と屋内スキー場	205
(1)　雪質改良剤	205
(2)　表面改質した人工雪および屋内ゲレンデ	206
(3)　サラサラ雪で冷却エネルギーの少ない人工雪の開発	208
◆3.9節　文献…208	208
3.10　環境保全・浄化関連	209
3.10.1　水浄化処理への応用	209
(1)　好気性と嫌気性の両反応を同時に行える菌体固定化ゲル	209
(2)　芯鞘繊維状複合ゲルとその応用	211
1）芯鞘繊維状ゲルの製造方法	212
2）芯鞘繊維状ゲルの応用例	213
3.10.2　環境汚染物質の浄化システム	214
3.10.3　廃油ゲル化処理剤	216
(1)　流出油などのゲル化回収用組成物	216
(2)　廃食用油ゲル化処理剤と処理方法	217
◆3.10節　文献	218
3.11　食品関連分野	219
3.11.1　保冷・保温剤の最近の開発例	219
(1)　形態保持性と低温柔軟性に優れた保冷剤	219
1）保冷剤用含水ゲル組成物	219
2）低温柔軟性保冷剤	220
(2)　容器充填不要の自己被覆型保冷剤パック	221
(3)　加熱凝固性の多糖類よりなる蓄冷・蓄熱剤	222
(4)　可食性の保冷・保温剤	223
3.11.2　ゲル被覆による生鮮食品の保存方法	225
3.11.3　二重固定化酵母による酒類の製造法	226
◆3.11節　文献	228
3.12　新しい機能性材料	229
3.12.1　電場応答性の弾性率可変ゲル材料	229
3.12.2　磁気応答性の弾性率および形状可変ゲル材料	230
3.12.3　光応答性ゲル材料	232
(1)　光応答性マイクロゲルによる色変化の光制御デバイス	232
(2)　光応答性マイクロゲルによる物質拡散の光制御方法	235
◆3.12節　文献	235
3.13　新しい機能システムへの応用	236
3.13.1　高吸湿感熱性高分子ゲルを用いた土壌改良材	236
3.13.2　高分子ゲルを用いた閉鎖系空間での水循環利用システム	240
3.13.3　吸水性ゲルと水を用いた冷房システム	244
◆3.13節　文献	245
■参考図書・解説文献	246

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