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有機-無機ナノコンポジット型ヒドロゲル
NCゲル
ナノサイズに分散したクレイ粒子とアクリルアミドポリマーにより有機-無機ネットワークを構成する合成ヒドロゲル材料です。
クレイ粒子が架橋点として働くことで特異な強靱性を実現し、従来の有機ヒドロゲルより著しい延伸性を示すソフトマテリアルです。
高い安全性を有するヒドロゲルの特性を生かしながら、クレイ（無機）-ポリマー（有機）ネットワークによりさまざまな機能を引き出すことで、医療、美容、工業製品、住宅、生活用品などさまざまな分野への応用展開が期待できます。
有機-無機ハイブリッドネットワーク構造
薄膜・フィルム
［特徴］
- 有機架橋型のヒドロゲルと比べ、30倍の延伸性、100～1000倍の力学強度があります。
- 透過率 約90%の高い透明性を持ちます。
- 自重の10～30倍の水を吸収することができます。膨潤した後も形状を保持したまま崩れません。吸水性を高める分子設計により、1,000倍の吸水性を持たせることも可能です。
- これまでのヒドロゲル材料では不可能だったチューブ、シート、マイクロパターンなど複雑な形状へ成型することができます。
- 生物学的安全性試験(細胞毒性、感作性、刺激性)をクリアしています。 長期(6ヶ月)の生体埋殖試験でも周辺組織に炎症がみられず優れた生体適合性があります。
設計思想
高分子合成技術と有機-無機ハイブリッド材料の選定、クレイナノ粒子を用いたナノコンポジットの開発を通じて、高い延伸性、力学強度、透明性、吸水性を持ったまったく新しいNCゲルの重合技術を開発しました。
NCゲルの特性
| 項目 | NCゲル組成名 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DNC5 | DNC10 | NNC5 | ||||||
| 含水率 （w/w %) | 88 | 85 | 87 | |||||
| 密度 (g/cm3) | 1.05 | 1.11 | 1.05 | |||||
| 力学特性 | 延伸 | 100%モジュラス（kPa） | 7 | 13 | 8 | |||
| 抗張力（kPa） | 145 | 320 | 88 | |||||
| 破断伸度（%） | 1450 | 1400 | 1035 | |||||
| 圧縮 | 10%モジュラス（kPa） | 25 | 70 | 30 | ||||
| 圧縮応力（kPa） | 680 | 1200 | 1280 | |||||
| 圧縮ひずみ（%） | 75 | 80 | 83 | |||||
| 全光線透過率（ Transparency （%） ） | 90 | 90 | 91 | |||||
| 層転移（温度） | 無 | 無 | 有（33℃） | |||||
| カチオン吸着性（ mmol BTMAC ※1 / g-gel ） | 0.10 | 0.13 | 0.10 | |||||
| 脱水乾燥物のガラス転移点（ Tg；℃ ） | 128 | 128 | 141 | |||||
※1：塩化ベンジルトリメチルアンモニウム
力学特性
NCゲルは、クレイナノ粒子の含有量によって強靱さの制御が可能です。
吸水性
NCゲルは緩やかに水を吸水し、形状を保持したまま膨潤します。
吸水性を高めたネットワーク設計によって、自重の1000倍の水を吸収することも可能です。
形状付与性
NCゲルは、その強靭な力学強度の高さから、これまでヒドロゲル材料では不可能であった複雑形状の成型物を得ることができます。
その他・注意事項など
- NCゲルは新規開発品です。
- ご紹介しているすべてのデータは弊社内での測定結果に基づいた値であり、保証値ではありません。
- ご紹介しているNCゲルの仕様は一例であり、ネットワーク設計の自由度の高さから、多様な仕様のヒドロゲル材料を導くことが可能です。
