JP7059625B2 - Organic-inorganic composite hydrogel precursor composition, organic-inorganic composite hydrogel, organic-inorganic composite hydrogel junction, and method for producing the same. - Google Patents

Organic-inorganic composite hydrogel precursor composition, organic-inorganic composite hydrogel, organic-inorganic composite hydrogel junction, and method for producing the same. Download PDF

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本発明は、有機無機複合ヒドロゲル前駆液、有機無機複合ヒドロゲル、及び有機無機複合ヒドロゲル接合物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing an organic-inorganic composite hydrogel precursor solution, an organic-inorganic composite hydrogel, and an organic-inorganic composite hydrogel junction.

ゲルとは、液体と固体の中間の性質を有するものであり、水などの溶媒中に有機高分子などの物質が三次元網目を構成して、安定な状態となっているものである。特に、溶媒が水であるものは、ヒドロゲルと呼んでおり、医療、食品,スポーツ関連などの機能材料としての用途開発が行われてきた。特に均一な透明性、強靱な力学物性、吸水性、生体適合性等を持たせるために、様々な材料との複合化や、架橋構造の工夫がなされてきた。 A gel has properties intermediate between a liquid and a solid, and a substance such as an organic polymer forms a three-dimensional network in a solvent such as water and is in a stable state. In particular, a solvent whose solvent is water is called hydrogel, and its use as a functional material for medical treatment, food, sports, etc. has been developed. In particular, in order to have uniform transparency, tough mechanical properties, water absorption, biocompatibility, etc., composites with various materials and cross-linking structures have been devised.

例えば、水溶性有機高分子と水膨潤性粘土鉱物とが複合化して形成された三次元網目の中に水が包含されている有機無機複合ヒドロゲルに係る発明が記載されている(例えば、特許文献1参照。)。この特許文献1に記載の有機無機複合ヒドロゲルによれば、95%以上の光透過性、乾燥重量に対して10倍以上の吸水性、及び10倍以上の延伸ができることが記載されている。 For example, an invention relating to an organic-inorganic composite hydrogel in which water is contained in a three-dimensional network formed by a composite of a water-soluble organic polymer and a water-swellable clay mineral is described (for example, Patent Document). See 1.). According to the organic-inorganic composite hydrogel described in Patent Document 1, it is described that light transmission of 95% or more, water absorption of 10 times or more with respect to dry weight, and stretching of 10 times or more are possible.

また、有機無機複合ヒドロゲルからなるコンクリート構造体用充填材が提案されている(例えば、特許文献2参照。)が、コンクリート構造体用の充填材として使用する場合、コンクリートとの高い密着性が要求されることが多く、充填材の力学強度を向上させることが求められてきた。 Further, a filler for a concrete structure made of an organic-inorganic composite hydrogel has been proposed (see, for example, Patent Document 2), but when used as a filler for a concrete structure, high adhesion to concrete is required. In many cases, it has been required to improve the mechanical strength of the filler.

さらに、コンクリート構造体用充填材として使用する用途として、例えば漏水に対する止水材としての使用が挙げられる。その場合は、コンクリート構造物の建設現場や補修現場で用いられることが多く、任意の時にコンクリート構造体として使用できるように、充填材としての保存安定性が必要となる。また、特に補修用途の場合、複数の場所、あるいは数回に分けて使用される。このため、コンクリート構造体用充填材同士の境界面が生じる可能性があり、充填材同士の境界面で充填材の接着が不十分であると、その境界面より漏水が侵入するため、止水材としての適用が不可能となる問題があった。 Further, as an application of use as a filler for a concrete structure, for example, use as a water blocking material against water leakage can be mentioned. In that case, it is often used at construction sites and repair sites of concrete structures, and storage stability as a filler is required so that it can be used as a concrete structure at any time. Also, especially for repair purposes, it is used in multiple places or divided into several times. For this reason, there is a possibility that a boundary surface between the fillers for the concrete structure may occur, and if the fillers are not sufficiently adhered to each other at the boundary surface between the fillers, water leakage will enter from the boundary surface and the water will stop. There was a problem that it could not be applied as a material.

特開2001-158634号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-158634 特開2017-186182号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-186182

本発明が解決しようとする課題は、保存安定性に優れ、破断強度及びゲル同士の接着力に優れた有機無機複合ヒドロゲルが得られる組成物を提供することである。 An object to be solved by the present invention is to provide a composition capable of obtaining an organic-inorganic composite hydrogel having excellent storage stability, breaking strength and adhesive strength between gels.

本発明者等は、水溶性有機モノマー、水膨潤性粘土鉱物、セルロースナノファイバー、及び水を含有する有機無機複合ヒドロゲル前駆液が、保存安定性に優れ、破断強度及びゲル同士の接着力に優れた有機無機複合ヒドロゲルを得られることを見出し、本発明を完成した。 According to the present inventors, the organic-inorganic composite hydrogel precursor liquid containing a water-soluble organic monomer, a water-swellable clay mineral, cellulose nanofibers, and water has excellent storage stability, excellent breaking strength, and excellent adhesion between gels. The present invention has been completed by finding that an organic-inorganic composite hydrogel can be obtained.

すなわち、本発明は、水溶性有機モノマー(A)、水膨潤性粘土鉱物(B)、セルロースナノファイバー(C)、及び水を含有することを特徴とする有機無機複合ヒドロゲル前駆液、有機無機複合ヒドロゲル、有機無機複合ヒドロゲル接合物、及びその製造方法を提供するものである。 That is, the present invention is an organic-inorganic composite hydrogel precursor liquid and an organic-inorganic composite, which are characterized by containing a water-soluble organic monomer (A), a water-swellable clay mineral (B), a cellulose nanofiber (C), and water. It provides a hydrogel, an organic-inorganic composite hydrogel junction, and a method for producing the same.

本発明の有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物は、保存安定性に優れ、破断強度及びヒドロゲル同士の接着力に優れた有機無機複合ヒドロゲルを得られることから、土木工事現場等の各種工業用途へ適用することができる。 The organic-inorganic composite hydrogel precursor composition of the present invention can be applied to various industrial applications such as civil engineering work sites because it can obtain an organic-inorganic composite hydrogel having excellent storage stability, breaking strength and adhesive strength between hydrogels. can do.

本発明の有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物は、水溶性有機モノマー(A)、水膨潤性粘土鉱物(B)、セルロースナノファイバー(C)、及び水を含有するものである。 The organic-inorganic composite hydrogel precursor composition of the present invention contains a water-soluble organic monomer (A), a water-swellable clay mineral (B), a cellulose nanofiber (C), and water.

前記水溶性有機モノマー(A)としては、例えば、(メタ)アクリルアミド基を有するモノマー、(メタ)アクリロイルオキシ基を有するモノマー、ヒドロキシル基を有するアクリルモノマー等が挙げられる。 Examples of the water-soluble organic monomer (A) include a monomer having a (meth) acrylamide group, a monomer having a (meth) acryloyloxy group, an acrylic monomer having a hydroxyl group, and the like.

前記(メタ)アクリルアミド基を有するモノマーとしては、例えば、アクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミド、N-メチルアクリルアミド、N-エチルアクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、N-シクロプロピルアクリルアミド、N,N-ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N-ジエチルアミノプロピルアクリルアミド、アクリロイルモルフォリン、メタクリルアミド、N,N-ジメチルメタクリルアミド、N,N-ジエチルメタクリルアミド、N-メチルメタクリルアミド、N-エチルメタクリルアミド、N-イソプロピルメタクリルアミド、N-シクロプロピルメタクリルアミド、N,N-ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、N,N-ジエチルアミノプロピルメタクリルアミド等が挙げられる。 Examples of the monomer having a (meth) acrylamide group include acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N, N-diethylacrylamide, N-methylacrylamide, N-ethylacrylamide, N-isopropylacrylamide, and N-cyclopropylacrylamide. , N, N-dimethylaminopropylacrylamide, N, N-diethylaminopropylacrylamide, acryloylmorpholine, methacrylamide, N, N-dimethylmethacrylate, N, N-diethylmethacrylate, N-methylmethacrylate, N-ethyl Examples thereof include methacrylamide, N-isopropylmethacrylate, N-cyclopropylmethacrylate, N, N-dimethylaminopropylmethacrylate, N, N-diethylaminopropylmethacrylate and the like.

前記(メタ)アクリロイルオキシ基を有するモノマーとしては、例えば、メトキシエチルアクリレート、エトキシエチルアクリレート、メトキシエチルメタクリレート、エトキシエチルメタクリレート、メトキシメチルアクリレート、エトキシメチルアクリレート等が挙げられる。 Examples of the monomer having a (meth) acryloyloxy group include methoxyethyl acrylate, ethoxyethyl acrylate, methoxyethyl methacrylate, ethoxyethyl methacrylate, methoxymethyl acrylate, and ethoxymethyl acrylate.

前記ヒドロキシル基を有するアクリルモノマーとしては、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート等が挙げられる。 Examples of the acrylic monomer having a hydroxyl group include hydroxyethyl acrylate and hydroxyethyl methacrylate.

これらの中でも、溶解性、得られる有機無機ヒドロゲルの破断強度及びヒドロゲル同士の接着性の観点から、(メタ)アクリルアミド基を有するモノマーを用いることが好ましく、アクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、アクリロイルモルフォリンを用いることがより好ましく、N,N-ジメチルアクリルアミド、アクリロイルモルフォリンを用いることがさらに好ましく、重合が進行しやすい観点から、N,N-ジメチルアクリルアミドが特に好ましい。 Among these, from the viewpoint of solubility, breaking strength of the obtained organic-inorganic hydrogel, and adhesion between hydrogels, it is preferable to use a monomer having a (meth) acrylamide group, and acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N, It is more preferable to use N-diethylacrylamide, N-isopropylacrylamide, and acryloylmorpholine, and it is further preferable to use N, N-dimethylacrylamide and acryloylmorpholine. From the viewpoint that polymerization is easy to proceed, N, N-dimethyl Acrylamide is particularly preferred.

なお、上述の水溶性有機モノマー(A)は単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The above-mentioned water-soluble organic monomer (A) may be used alone or in combination of two or more.

前記水膨潤性粘土鉱物(B)は、上記水溶性有機モノマーの重合体とともに三次元網目構造を形成し、有機無機ヒドロゲルの構成要素となる。 The water-swellable clay mineral (B) forms a three-dimensional network structure together with the polymer of the water-soluble organic monomer, and becomes a constituent element of the organic-inorganic hydrogel.

水膨潤性粘土鉱物としては、特に制限されないが、水膨潤性スメクタイト、水膨潤性雲母等が挙げられる。 The water-swellable clay mineral is not particularly limited, and examples thereof include water-swellable smectite and water-swellable mica.

前記水膨潤性スメクタイトとしては、例えば、水膨潤性ヘクトライト、水膨潤性モンモリロナイト、水膨潤性サポナイト等が挙げられる。 Examples of the water-swellable smectite include water-swellable hectorite, water-swellable montmorillonite, and water-swellable saponite.

前記水膨潤性雲母としては、例えば、水膨潤性合成雲母等が挙げられる。 Examples of the water-swellable mica include water-swellable synthetic mica.

これらの中でも、分散液の安定性の観点から、水膨潤性ヘクトライト、水膨潤性モンモリロナイトを用いることが好ましく、水膨潤性ヘクトライトを用いることがより好ましい。 Among these, from the viewpoint of the stability of the dispersion liquid, it is preferable to use water-swellable hectorite and water-swellable montmorillonite, and it is more preferable to use water-swellable hectorite.

前記水膨潤性粘土鉱物(B)は、天然由来のもの、合成されたもの、および表面を修飾されたものを用いることもできる。表面を修飾された水膨潤性粘土鉱物としては、例えば、ホスホン酸変性合成ヘクトライト、フッ素変性合成ヘクトライト等が挙げられるが、得られる有機無機複合ヒドロゲルの強度及び接着性の観点から、ホスホン酸変性合成ヘクトライトを用いることが好ましい。 As the water-swellable clay mineral (B), naturally derived ones, synthetic ones, and surface-modified ones can also be used. Examples of the surface-modified water-swellable clay mineral include phosphonic acid-modified synthetic hectorite and fluorine-modified synthetic hectorite. Phosphonate can be obtained from the viewpoint of strength and adhesiveness of the obtained organic-inorganic composite hydrogel. It is preferable to use modified synthetic hectorite.

なお、上述の水膨潤性粘土鉱物(B)は単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The above-mentioned water-swellable clay mineral (B) may be used alone or in combination of two or more.

本発明の有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物は、前記セルロースナノファイバー(C)を含有することにより、保存安定性が優れ、得られるヒドロゲルの破断強度及びヒドロゲル同士の接着性が優れたものとなる。 By containing the cellulose nanofibers (C), the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition of the present invention has excellent storage stability, excellent breaking strength of the obtained hydrogels, and excellent adhesion between hydrogels. ..

前記セルロースナノファイバー(C)は、各種セルロースを解繊及び/又は微細化したものである。 The cellulose nanofiber (C) is a defibrated and / or finely divided product of various types of cellulose.

前記セルロースとしては、パルプ、綿、紙、レーヨン・キュプラ・ポリノジック・アセテートなどの再生セルロース繊維、バクテリア産生セルロース、ホヤなどの動物由来セルロースなどが利用可能である。また、これらのセルロースは必要に応じて表面を化学修飾処理したものであってもよい。 As the cellulose, pulp, cotton, paper, regenerated cellulose fibers such as rayon, cupra, polynosic and acetate, bacterially produced cellulose, animal-derived cellulose such as squirrel and the like can be used. Further, these celluloses may have a surface chemically modified, if necessary.

前記セルロースナノファイバー(C)の解繊及び/又は微細化は、例えば、水又はポリエステル樹脂等の解繊樹脂中にセルロースを添加し、機械的にせん断力を与えることにより行うことができる。 The defibration and / or miniaturization of the cellulose nanofiber (C) can be performed, for example, by adding cellulose to a defibration resin such as water or a polyester resin and mechanically applying a shearing force.

せん断力を与える手段としては、ビーズミル、超音波ホモジナイザー、一軸押出機、二軸押出機等の押出機、バンバリーミキサー、グラインダー、加圧ニーダー、2本ロール等の公知の混練機等を用いることができる。なお、上記の手段は単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 As a means for applying the shearing force, a bead mill, an ultrasonic homogenizer, a single-screw extruder, an extruder such as a twin-screw extruder, a Banbury mixer, a grinder, a pressure kneader, a known kneader such as a double roll, or the like can be used. can. The above means may be used alone or in combination of two or more.

また、前記セルロースナノファイバー(C)は、セルロースを解繊及び/又は微細化してセルロースナノファイバーを製造したのち、修飾する化合物をさらに添加して、セルロースナノファイバーと反応させることで得られる変性セルロースナノファイバーであってもよい。 Further, the cellulose nanofiber (C) is a modified cellulose obtained by defibrating and / or refining cellulose to produce cellulose nanofibers, and then further adding a modifying compound and reacting with the cellulose nanofibers. It may be nanofiber.

修飾する化合物としては、アルキル基、アシル基、アシルアミノ基、シアノ基、アルコキシ基、アリール基、アミノ基、アリールオキシ基、シリル基、カルボキシル基等の官能基をセルロースナノファイバーに化学的に結合させて修飾する化合物等が挙げられる。 As the compound to be modified, a functional group such as an alkyl group, an acyl group, an acylamino group, a cyano group, an alkoxy group, an aryl group, an amino group, an aryloxy group, a silyl group and a carboxyl group is chemically bonded to a cellulose nanofiber. Examples thereof include compounds to be modified.

また、化学的に結合させなくても、修飾する化合物がセルロースナノファイバーに物理的に吸着する形でセルロースナノファイバーを修飾してもよい。物理的に吸着する化合物としては界面活性剤等が挙げられ、アニオン性、カチオン性、ノニオン性いずれを用いてもよい。 Further, the cellulose nanofibers may be modified in such a manner that the modifying compound physically adsorbs to the cellulose nanofibers without chemically binding. Examples of the compound that is physically adsorbed include a surfactant and the like, and any of anionic, cationic and nonionic compounds may be used.

前記セルロースナノファイバー(C)の繊維径及び繊維のアスペクト比としては特に制限されるものではないが、繊維径は1000nm以下が好ましく、100nm以下がより好ましい。 The fiber diameter and the aspect ratio of the cellulose nanofiber (C) are not particularly limited, but the fiber diameter is preferably 1000 nm or less, more preferably 100 nm or less.

前記セルロースナノファイバー(C)の市販品としては、ダイセルファインケム株式会社製の「セリッシュ」、第一工業製薬株式会社製の「レオクリスタ」、スギノマシン株式会社製の「BiNFi-s」、日本製紙株式会社の「cellenpia」等が挙げられる。 Commercially available products of the cellulose nanofiber (C) include "Cerish" manufactured by Daicel FineChem Co., Ltd., "Leocrysta" manufactured by Dai-Dai Kogyo Seiyaku Co., Ltd., "BiNFi-s" manufactured by Sugino Machine Limited, and Nippon Paper Industries Co., Ltd. The company's "cellenpia" and the like can be mentioned.

本発明の有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物中の前記水溶性有機モノマー(A)の含有量は、1~50質量%であることが好ましく、5~30質量%であることがより好ましい。前記水溶性有機モノマー(A)の含有量が1質量%以上であると、力学物性に優れるヒドロゲルを得ることができることから好ましい。一方、水溶性有機モノマーの含有量が50質量%以下であると、組成物の調製が容易にできることから好ましい。 The content of the water-soluble organic monomer (A) in the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition of the present invention is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 5 to 30% by mass. When the content of the water-soluble organic monomer (A) is 1% by mass or more, a hydrogel having excellent mechanical characteristics can be obtained, which is preferable. On the other hand, when the content of the water-soluble organic monomer is 50% by mass or less, the composition can be easily prepared, which is preferable.

本発明の有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物中の水膨潤性粘土鉱物の含有量は、1~20質量%であることが好ましく、2~10質量%であることがより好ましい。水膨潤性粘土鉱物の含有量が1質量%以上であると、力学物性に優れるヒドロゲルを合成できることから好ましい。一方、水膨潤性粘土鉱物の含有量が20質量%以下であると、前駆体組成物の調製が容易にできることから好ましい。 The content of the water-swellable clay mineral in the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition of the present invention is preferably 1 to 20% by mass, more preferably 2 to 10% by mass. When the content of the water-swellable clay mineral is 1% by mass or more, it is preferable because a hydrogel having excellent mechanical properties can be synthesized. On the other hand, when the content of the water-swellable clay mineral is 20% by mass or less, the precursor composition can be easily prepared, which is preferable.

本発明の有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物中の前記セルロースナノファイバー(C)の含有量は、0.1~50質量%であることが好ましく、0.5~30質量%であることがより好ましく、1~20質量%であることがさらに好ましい。セルロースナノファイバーの含有量が0.1質量%以上であると、保存安定性が優れるとともに、得られるヒドロゲルの破断強度及びヒドロゲル同士の接着力に優れるヒドロゲルを合成できることから好ましい。一方、セルロースナノファイバーの含有量が50質量%以下であると、前駆体組成物の調製が容易にできることから好ましい。 The content of the cellulose nanofibers (C) in the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition of the present invention is preferably 0.1 to 50% by mass, more preferably 0.5 to 30% by mass. It is preferably 1 to 20% by mass, and more preferably 1 to 20% by mass. When the content of the cellulose nanofibers is 0.1% by mass or more, it is preferable because it is possible to synthesize a hydrogel having excellent storage stability, breaking strength of the obtained hydrogel and adhesive strength between the hydrogels. On the other hand, when the content of the cellulose nanofibers is 50% by mass or less, the precursor composition can be easily prepared, which is preferable.

本発明の有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物は、例えば、前記水溶性有機モノマー(A)、前記水膨潤性粘土鉱物(B)及び水の混合物に、前記セルロースナノファイバーを添加することで得られる。 The organic-inorganic composite hydrogel precursor composition of the present invention can be obtained, for example, by adding the cellulose nanofibers to a mixture of the water-soluble organic monomer (A), the water-swellable clay mineral (B) and water. ..

本発明の有機無機複合ヒドロゲルの製造方法としては、簡便に三次元網目構造を有する有機無機複合ヒドロゲルが得られることから、前記有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物と、重合開始剤(D)と、重合促進剤(E)とを含む分散液(X)中で、前記水溶性有機モノマー(A)を重合させる方法が好ましい。得られた水溶性有機モノマーの重合体は水膨潤性粘土鉱物ととともに三次元網目構造を形成し、有機無機複合ヒドロゲルの構成要素となる。 As a method for producing an organic-inorganic composite hydrogel of the present invention, since an organic-inorganic composite hydrogel having a three-dimensional network structure can be easily obtained, the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition, the polymerization initiator (D), and the polymerization initiator (D) are used. A method of polymerizing the water-soluble organic monomer (A) in the dispersion liquid (X) containing the polymerization accelerator (E) is preferable. The obtained polymer of the water-soluble organic monomer forms a three-dimensional network structure together with the water-swellable clay mineral, and becomes a component of the organic-inorganic composite hydrogel.

前記重合開始剤(D)としては、特に制限されないが、水溶性の過酸化物、水溶性のアゾ化合物等が挙げられる。 The polymerization initiator (D) is not particularly limited, and examples thereof include water-soluble peroxides and water-soluble azo compounds.

前記水溶性の過酸化物としては、例えば、ペルオキソ二硫酸カリウム、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸ナトリウム、t-ブチルヒドロペルオキシド等が挙げられる。 Examples of the water-soluble peroxide include potassium peroxodisulfate, ammonium peroxodisulfate, sodium peroxodisulfate, t-butyl hydroperoxide and the like.

前記水溶性のアゾ化合物としては、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)2塩酸塩、4,4’-アゾビス(4-シアノバレリン酸)等が挙げられる。 Examples of the water-soluble azo compound include 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride, 4,4'-azobis (4-cyanovaleric acid) and the like.

これらの中でも、前記水膨潤性粘土鉱物(B)との相互作用の観点から、水溶性の過酸化物を用いることが好ましく、ペルオキソ二硫酸カリウム、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸ナトリウムを用いることがより好ましく、ペルオキソ二硫酸ナトリウム、ペルオキソ二硫酸アンモニウムを用いることがさらに好ましい。 Among these, from the viewpoint of interaction with the water-swellable clay mineral (B), it is preferable to use a water-soluble peroxide, and potassium peroxodisulfate, ammonium peroxodisulfate, and sodium peroxodisulfate may be used. It is more preferable to use sodium peroxodisulfate and ammonium peroxodisulfate.

なお、前記重合開始剤(D)は単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The polymerization initiator (D) may be used alone or in combination of two or more.

前記分散液(X)中の前記水溶性有機モノマー(A)に対する前記重合開始剤(D)のモル比(重合開始剤(D)/水溶性有機モノマー(A))は、好ましくは0.01以上であり、より好ましくは0.02~0.1であり、さらに好ましくは0.04~0.1である。 The molar ratio of the polymerization initiator (D) to the water-soluble organic monomer (A) in the dispersion liquid (X) (polymerization initiator (D) / water-soluble organic monomer (A)) is preferably 0.01. The above is more preferably 0.02 to 0.1, and even more preferably 0.04 to 0.1.

また、前記分散液(X)中の重合開始剤の含有量は、0.1~10質量%であることが好ましく、0.2~10質量%であることがより好ましい。重合開始剤の含有量が0.1質量%以上であると、空気雰囲気下でも有機モノマーの重合が可能となることから好ましい。一方、重合開始剤の含有量が10質量%以下であると、分散液が重合前に凝集せずに使用することができて、取扱性が向上することから好ましい。 The content of the polymerization initiator in the dispersion liquid (X) is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.2 to 10% by mass. When the content of the polymerization initiator is 0.1% by mass or more, the organic monomer can be polymerized even in an air atmosphere, which is preferable. On the other hand, when the content of the polymerization initiator is 10% by mass or less, the dispersion liquid can be used without agglomeration before the polymerization, and the handleability is improved, which is preferable.

前記重合促進剤(E)としては、例えば、3級アミン化合物、チオ硫酸塩、アスコルビン酸類等が挙げられる。 Examples of the polymerization accelerator (E) include tertiary amine compounds, thiosulfates, ascorbic acids and the like.

前記3級アミン化合物としては、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、3-ジメチルアミノプロピオニトリルが挙げられる。 Examples of the tertiary amine compound include N, N, N', N'-tetramethylethylenediamine and 3-dimethylaminopropionitrile.

前記チオ硫酸塩としては、チオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸アンモニウムが挙げられる。 Examples of the thiosulfate include sodium thiosulfate and ammonium thiosulfate.

前記アスコルビン酸類としては、L-アスコルビン酸、L-アスコルビン酸ナトリウムが挙げられる。 Examples of the ascorbic acid include L-ascorbic acid and sodium L-ascorbic acid.

これらのうち、水膨潤性粘土鉱物との親和性及び相互作用の観点から、3級アミン化合物を用いることが好ましく、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミンを用いることがより好ましい。 Of these, from the viewpoint of affinity and interaction with water-swellable clay minerals, it is preferable to use a tertiary amine compound, and it is more preferable to use N, N, N', N'-tetramethylethylenediamine.

なお、前記重合促進剤(E)は単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The polymerization accelerator (E) may be used alone or in combination of two or more.

重合促進剤を用いる場合における前記分散液(X)中の重合促進剤の含有量は、0.01~1質量%であることが好ましく、0.05~0.5質量%であることがより好ましい。重合促進剤の含有量が0.01質量%以上であると、得られるヒドロゲルの有機モノマーの合成を効率よく促進できることから好ましい。一方、重合促進剤の含有量が1質量%以下であると、分散液が重合前に凝集せずに使用することができて、取扱性が向上することから好ましい。 When the polymerization accelerator is used, the content of the polymerization accelerator in the dispersion liquid (X) is preferably 0.01 to 1% by mass, more preferably 0.05 to 0.5% by mass. preferable. When the content of the polymerization accelerator is 0.01% by mass or more, the synthesis of the organic monomer of the obtained hydrogel can be efficiently promoted, which is preferable. On the other hand, when the content of the polymerization accelerator is 1% by mass or less, the dispersion liquid can be used without agglomeration before the polymerization, and the handleability is improved, which is preferable.

前記分散液(X)は、必要に応じて、有機溶媒、有機架橋剤、防腐剤、増粘剤等を含んでいてもよい。 The dispersion liquid (X) may contain an organic solvent, an organic cross-linking agent, a preservative, a thickener and the like, if necessary.

前記有機溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、1-ブタノール等のアルコール化合物;エチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のエーテル化合物;ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン等のアミド化合物;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン化合物などが挙げられる。 Examples of the organic solvent include alcohol compounds such as methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol and 1-butanol; ether compounds such as ethyl ether and ethylene glycol monoethyl ether; amide compounds such as dimethylformamide and N-methylpyrrolidone; acetone, Examples thereof include ketone compounds such as methyl ethyl ketone.

これらの中でも、水膨潤性粘土鉱物の分散性の観点から、アルコール化合物を用いることが好ましく、メタノール、エタノール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコールを用いることがより好ましく、メタノール、エタノールを用いることがさらに好ましい。 Among these, from the viewpoint of dispersibility of the water-swellable clay mineral, it is preferable to use an alcohol compound, more preferably methanol, ethanol, n-propyl alcohol and isopropyl alcohol, and further preferably use methanol and ethanol. preferable.

なお、これらの有機溶媒は単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 These organic solvents may be used alone or in combination of two or more.

前記分散液(X)の調製方法としては、例えば、有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物、前記重合開始剤(D)、前記重合促進剤(E)等を一括で混合する方法;有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物と、前記重合開始剤(D)を含有する溶液と、前記重合促進剤(E)を含有する溶液を別の分散液又は溶液として調製し、使用直前に混合する多液混合方法等が挙げられるが、分散性、保存安定性、粘度制御等の観点から、多液混合方法が好ましい。 As a method for preparing the dispersion liquid (X), for example, a method of collectively mixing an organic-inorganic composite hydrogel precursor composition, the polymerization initiator (D), the polymerization accelerator (E), and the like; an organic-inorganic composite hydrogel. A multi-liquid mixing method in which a precursor composition, a solution containing the polymerization initiator (D), and a solution containing the polymerization accelerator (E) are prepared as separate dispersions or solutions and mixed immediately before use. However, a multi-liquid mixing method is preferable from the viewpoints of dispersibility, storage stability, viscosity control, and the like.

前記重合開始剤(D)を含有する溶液としては、例えば、前記重合開始剤(D)と水とを混合した水溶液等が挙げられる。 Examples of the solution containing the polymerization initiator (D) include an aqueous solution obtained by mixing the polymerization initiator (D) and water.

前記重合促進剤(E)を含有する溶液としては、例えば、前記重合促進剤(E)と水とを混合した水溶液等が挙げられる。 Examples of the solution containing the polymerization accelerator (E) include an aqueous solution obtained by mixing the polymerization accelerator (E) and water.

本発明の有機無機複合ヒドロゲルは、前記分散液(X)中で、前記水溶性有機モノマー(A)を重合させることにより得られるが、重合方法については、特に制限されず、公知の方法によって行うことができる。具体的には、加熱や紫外線照射によるラジカル重合、レドックス反応を利用したラジカル重合等が挙げられる。 The organic-inorganic composite hydrogel of the present invention can be obtained by polymerizing the water-soluble organic monomer (A) in the dispersion liquid (X), but the polymerization method is not particularly limited and is carried out by a known method. be able to. Specific examples thereof include radical polymerization by heating and irradiation with ultraviolet rays, radical polymerization using a redox reaction, and the like.

重合温度としては、10~80℃であることが好ましく、20~80℃であることがより好ましい。重合温度が10℃以上であると、ラジカル反応が連鎖的に進行できることから好ましい。一方、重合温度が80℃以下であると、分散液中に含まれる水が沸騰せずに重合できることから好ましい。 The polymerization temperature is preferably 10 to 80 ° C, more preferably 20 to 80 ° C. When the polymerization temperature is 10 ° C. or higher, the radical reaction can proceed in a chain reaction, which is preferable. On the other hand, when the polymerization temperature is 80 ° C. or lower, the water contained in the dispersion liquid can be polymerized without boiling, which is preferable.

重合時間としては、前記重合開始剤(D)や前記重合促進剤(E)の種類によって異なるが、数十秒~24時間の間で実施される。特に、加熱やレドックスを利用するラジカル重合の場合は、1~24時間であることが好ましく、5~24時間であることがより好ましい。重合時間が1時間以上であると、前記水膨潤性粘土鉱物(B)と前記水溶性有機モノマー(A)の重合物が三次元網目を形成できることから好ましい。一方、重合反応は24時間以内にほぼ完了するので、重合時間は24時間以下が好ましい。 The polymerization time varies depending on the type of the polymerization initiator (D) and the polymerization accelerator (E), but is carried out between several tens of seconds and 24 hours. In particular, in the case of radical polymerization using heating or redox, it is preferably 1 to 24 hours, more preferably 5 to 24 hours. When the polymerization time is 1 hour or more, the polymer of the water-swellable clay mineral (B) and the water-soluble organic monomer (A) can form a three-dimensional network, which is preferable. On the other hand, since the polymerization reaction is almost completed within 24 hours, the polymerization time is preferably 24 hours or less.

本発明の有機無機複合ヒドロゲル接合物は、有機無機複合ヒドロゲル同士が接合したものであるが、土木工事や建築工事等の工業用途へ適用できることから、JIS K 6251:2010に準じた引張試験時の破断強度が0.1MPa以上であることが好ましい。 The organic-inorganic composite hydrogel junction of the present invention is a junction of organic-inorganic composite hydrogels, but since it can be applied to industrial applications such as civil engineering work and construction work, it is used in a tensile test according to JIS K 6251: 2010. The breaking strength is preferably 0.1 MPa or more.

本発明の有機無機複合ヒドロゲル接合物の製造方法としては、容易に接合物が得られることから、有機無機複合ヒドロゲルに、有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物、前記重合開始剤(D)及び前記重合促進剤(E)を含有する溶液を賦形する方法が好ましい。 As a method for producing an organic-inorganic composite hydrogel bonded product of the present invention, since the bonded product can be easily obtained, the organic-inorganic composite hydrogel, the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition, the polymerization initiator (D) and the polymerization are added to the organic-inorganic composite hydrogel. A method of shaping a solution containing the accelerator (E) is preferred.

以下に本発明を具体的な実施例を挙げてより詳細に説明する。なお、粘度は25℃の試料をB型粘度計(東機産業株式会社製「VISCOMETER TV-20」)を用いて測定した値である。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. The viscosity is a value measured by measuring a sample at 25 ° C. using a B-type viscometer (“VISCOMETER TV-20” manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).

(実施例1:有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物(1)の調製)
平底ガラス容器に、純水90mL、合成ヘクトライト(ビックケミー・ジャパン株式会社製「ラポナイトRDS」)4.8g、ジメチルアクリルアミド(以下、「DMAA」と略記する。)20gを入れて、撹拌により均一透明な水溶液を調製した。次いでこの水溶液にセルロースナノファイバー(ダイセルファインケム株式会社製「セリッシュKY100G」、以下「CNF(1)」と略記する。)10gを少量ずつ撹拌しながら添加して、有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物(1)を調製した。この有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物(1)の外観は、均一な薄い白色であり、特に凝集物は見られなかった。初期粘度は35mPa・sであった。
(Example 1: Preparation of organic-inorganic composite hydrogel precursor composition (1))
In a flat-bottomed glass container, 90 mL of pure water, 4.8 g of synthetic hectorite (“Laponite RDS” manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.), and 20 g of dimethylacrylamide (hereinafter abbreviated as “DMAA”) are placed and uniformly transparent by stirring. An aqueous solution was prepared. Next, 10 g of cellulose nanofibers (“Cerish KY100G” manufactured by Daicel FineChem Co., Ltd., hereinafter abbreviated as “CNF (1)”) is added to this aqueous solution with stirring little by little to form an organic-inorganic composite hydrogel precursor composition (1). 1) was prepared. The appearance of this organic-inorganic composite hydrogel precursor composition (1) was a uniform pale white color, and no particular agglomerates were observed. The initial viscosity was 35 mPa · s.

[保存安定性の評価]
上記で得た有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物(1)を密封して50℃恒温器に保管し、1週間後取り出して、再度25℃での粘度(保管後粘度)を測定し、下記の基準により保存安定性を評価した。
○:保管後粘度(mPa・s)が、初期粘度(mPa・s)の200%未満
×:保管後粘度(mPa・s)が、初期粘度(mPa・s)の200%以上
[Evaluation of storage stability]
The organic-inorganic composite hydrogel precursor composition (1) obtained above is sealed and stored in a 50 ° C. incubator, taken out after 1 week, and the viscosity at 25 ° C. (viscosity after storage) is measured again and described below. Storage stability was evaluated according to the criteria.
◯: Viscosity after storage (mPa · s) is less than 200% of initial viscosity (mPa · s) ×: Viscosity after storage (mPa · s) is 200% or more of initial viscosity (mPa · s)

[有機無機複合ヒドロゲルの製造]
平底ガラス容器に、純水10mL、過硫酸ナトリウム(以下、「NPS」と略記する。)0.5gを入れて撹拌し、均一透明なNPS水溶液を調製した。さらに別の平底ガラス容器に、純水10mL、テトラメチルエチレンジアミン(以下、「TEMED」と略記する。)80μLを入れて撹拌し、均一なTEMED水溶液を調製した。
200mLのガラスビーカーに、上記で得た有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物(1)を120g入れ、撹拌しながら、上記で調製したNPS水溶液及びTEMED水溶液を加えていき、均一に混合するまで撹拌を続け、水溶液(X-1)を調製した。水溶液(X-1)を調製後、直ちに厚さ5mmのガラス板を2mmのスペーサーを介して2枚合わせたものの2mmの隙間に流延し、室温でそのまま24時間静置して、厚さ2mmの有機無機複合ヒドロゲル(1)を製造した。24時間後に流延した液体の状態を確認したところ、均一でやや薄い白色の有機無機複合ヒドロゲル(1)のシートが得られた。
[Manufacturing of organic-inorganic composite hydrogel]
A uniform transparent NPS aqueous solution was prepared by putting 10 mL of pure water and 0.5 g of sodium persulfate (hereinafter abbreviated as "NPS") in a flat-bottomed glass container and stirring the mixture. In still another flat-bottomed glass container, 10 mL of pure water and 80 μL of tetramethylethylenediamine (hereinafter abbreviated as “TEMED”) were put and stirred to prepare a uniform TEMED aqueous solution.
In a 200 mL glass beaker, 120 g of the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition (1) obtained above is placed, and the NPS aqueous solution and the TEMED aqueous solution prepared above are added while stirring, and the mixture is stirred until uniformly mixed. Subsequently, an aqueous solution (X-1) was prepared. Immediately after preparing the aqueous solution (X-1), two glass plates having a thickness of 5 mm were put together via a spacer of 2 mm, and the mixture was poured into a gap of 2 mm and allowed to stand at room temperature for 24 hours to have a thickness of 2 mm. The organic-inorganic composite hydrogel (1) of the above was produced. When the state of the liquid poured after 24 hours was confirmed, a uniform and slightly pale white sheet of the organic-inorganic composite hydrogel (1) was obtained.

[有機無機複合ヒドロゲルの破断強度の評価]
上記で得られた有機無機複合ヒドロゲル(1)のシートについて、JIS K 6251:2010の試験方法に準じて、引張試験を実施し、破断強度を評価した。引張試験の試料は、JIS3号のダンベル形状とした。引張試験の条件は、引張試験機(オートグラフAG-10KNX、株式会社島津製作所製)を用いて、23℃、引張速度500mm/分として、試料が破断するまで延伸した。
[Evaluation of breaking strength of organic-inorganic composite hydrogel]
The sheet of the organic-inorganic composite hydrogel (1) obtained above was subjected to a tensile test according to the test method of JIS K 6251: 2010 to evaluate the breaking strength. The sample for the tensile test was a dumbbell shape of JIS3. The conditions of the tensile test were a tensile tester (Autograph AG-10KNX, manufactured by Shimadzu Corporation), and the sample was stretched at 23 ° C. and a tensile speed of 500 mm / min until the sample broke.

[有機無機複合ヒドロゲル接合物の製造]
内径が13mmの20mLガラス試験管に、水溶液(X-1)を10mL入れ、ガラス試験管に蓋をして、室温でそのまま24時間静置して、有機無機複合ヒドロゲル(1-1)を作製した。次いで、新たに水溶液(X-1)を調製して、有機無機複合ヒドロゲル(1-1)が入ったガラス試験管に再度10mLを流し込んだ。その後ガラス試験管に蓋をして室温で24時間静置した。24時間後にガラス試験管の内部を確認したところ、2回に分けてガラス試験管に流し込んだ水溶液(X-1)が一体となった、均一でやや薄い白色の有機無機複合ヒドロゲル接合物(1)が得られた。
[Manufacturing of organic-inorganic composite hydrogel junctions]
Put 10 mL of an aqueous solution (X-1) in a 20 mL glass test tube with an inner diameter of 13 mm, cover the glass test tube, and leave it at room temperature for 24 hours to prepare an organic-inorganic composite hydrogel (1-1). bottom. Then, a new aqueous solution (X-1) was prepared, and 10 mL was poured again into a glass test tube containing the organic-inorganic composite hydrogel (1-1). After that, the glass test tube was covered and allowed to stand at room temperature for 24 hours. After 24 hours, when the inside of the glass test tube was checked, a uniform and slightly pale white organic-inorganic composite hydrogel junction (1) in which the aqueous solution (X-1) poured into the glass test tube in two steps was integrated. )was gotten.

[有機無機複合ヒドロゲル接合物の接着性の評価]
上記で得た有機無機複合ヒドロゲル接合物(1)をガラス試験管から丁寧に取り出し、JIS K 6251:2010に準じた試験方法で引張試験を実施し、下記の基準により、有機無機複合ヒドロゲル接合物の接着性を評価した。なお、接合面で全く接着していない場合は、破断強度を「測定不可」とした。ゲルが脆く、試験開始直後に破断した場合は、破断強度を「評価不可」とした。
引張試験の試料は、ガラス試験管から取り出した円柱状とした。引張試験の条件は、引張試験機(オートグラフAG-10KNX、株式会社島津製作所製)を用いて、23℃、引張速度500mm/分として、試料が破断するまで延伸した。なお、引張試験機の試料はさみ具とヒドロゲルの接合部との距離が2つのはさみ具のどちらも等しくなるように試料を取り付けた。
○:接合面以外で破断
×:接合面で破断
[Evaluation of Adhesiveness of Organic-Inorganic Composite Hydrogel Bonds]
The organic-inorganic composite hydrogel junction (1) obtained above was carefully taken out from the glass test tube, a tensile test was carried out by a test method according to JIS K 6251: 2010, and the organic-inorganic composite hydrogel junction was subjected to the following criteria. Adhesion was evaluated. If the joint surface was not adhered at all, the breaking strength was set to "not measurable". If the gel was brittle and broke immediately after the start of the test, the rupture strength was rated as "unevaluable".
The sample for the tensile test was a cylinder taken out from a glass test tube. The conditions of the tensile test were a tensile tester (Autograph AG-10KNX, manufactured by Shimadzu Corporation), and the sample was stretched at 23 ° C. and a tensile speed of 500 mm / min until the sample broke. The sample of the tensile tester was attached so that the distance between the scissors and the joint of the hydrogel was the same for both of the two scissors.
◯: Break at a joint surface ×: Break at a joint surface

(実施例2:有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物(2)の調製)
平底ガラス容器に、純水90mL、合成ヘクトライト(ビックケミー・ジャパン株式会社製「ラポナイトRDS」)4.8g、ジメチルアクリルアミド(DMAA)20gを入れて、撹拌により均一透明な水溶液を調製した。次いでこの水溶液にセルロースナノファイバー(第一工業製薬株式会社製「レオクリスタ」、以下「CNF(2)」と略記する。)20gを少量ずつ撹拌しながら添加して、有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物(1)を調製した。この有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物(2)の外観は、均一な薄い白色であり、特に凝集物は見られなかった。初期粘度は22mPa・sであった。
(Example 2: Preparation of organic-inorganic composite hydrogel precursor composition (2))
90 mL of pure water, 4.8 g of synthetic hectorite (“Laponite RDS” manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.), and 20 g of dimethylacrylamide (DMAA) were placed in a flat-bottomed glass container, and a uniform transparent aqueous solution was prepared by stirring. Next, 20 g of cellulose nanofibers (“Leocrysta” manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., hereinafter abbreviated as “CNF (2)”) is added to this aqueous solution with stirring little by little to form an organic-inorganic composite hydrogel precursor composition. (1) was prepared. The appearance of this organic-inorganic composite hydrogel precursor composition (2) was a uniform pale white color, and no particular agglomerates were observed. The initial viscosity was 22 mPa · s.

実施例1の有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物(1)を、有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物(2)に変更した以外は、実施例1と同様にして、水溶液(X-2)、有機無機複合ヒドロゲル(2)、有機無機複合ヒドロゲル接合物(2)を製造し、各種物性を評価した。 The aqueous solution (X-2) and the organic are the same as in Example 1 except that the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition (1) of Example 1 is changed to the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition (2). An inorganic composite hydrogel (2) and an organic-inorganic composite hydrogel junction (2) were produced and various physical characteristics were evaluated.

(比較例1:比較用組成物(R1)の調製)
平底ガラス容器に、純水90mL、DMAA 20g、及び架橋剤としてメチレンビスアクリルアミド0.02gを入れて、撹拌により均一透明な水溶液を調製した。
次いでこの水溶液にCNF(1)10gを少量ずつ撹拌しながら添加して比較用組成物(R1)を調製した。この比較用組成物(R1)の外観は、均一な薄い白色であり、特に凝集物は見られなかった。初期粘度は22mPa・sであった。
(Comparative Example 1: Preparation of Comparative Composition (R1))
90 mL of pure water, 20 g of DMAA, and 0.02 g of methylenebisacrylamide as a cross-linking agent were placed in a flat-bottomed glass container, and a uniform transparent aqueous solution was prepared by stirring.
Next, 10 g of CNF (1) was added to this aqueous solution little by little with stirring to prepare a comparative composition (R1). The appearance of this comparative composition (R1) was a uniform pale white color, and no agglomerates were particularly observed. The initial viscosity was 22 mPa · s.

実施例1の有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物(1)を、比較用組成物(R1)に変更した以外は、実施例1と同様にして、水溶液(RX-1)、ヒドロゲル(R-1)、ヒドロゲル接合物(R-1)を製造し、各種物性を評価した。 An aqueous solution (RX-1) and a hydrogel (R-1) were obtained in the same manner as in Example 1 except that the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition (1) of Example 1 was changed to the comparative composition (R1). ), A hydrogel junction (R-1) was produced, and various physical properties were evaluated.

(比較例2:比較用組成物(R2)の調製)
平底ガラス容器に、純水90mL、合成ヘクトライト(ビックケミー・ジャパン株式会社製「ラポナイトRDS」)4.8g、及びDMAA 20gを入れて、撹拌により均一透明な比較用組成物(R2)を調製した。この比較用組成物(R2)の初期粘度は、3mPa・sであった。
(Comparative Example 2: Preparation of Comparative Composition (R2))
90 mL of pure water, 4.8 g of synthetic hectorite (“Laponite RDS” manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.), and 20 g of DMAA were placed in a flat-bottomed glass container, and a uniform transparent comparative composition (R2) was prepared by stirring. .. The initial viscosity of this comparative composition (R2) was 3 mPa · s.

実施例1の有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物(1)を、比較用組成物(R2)に変更した以外は、実施例1と同様にして、水溶液(RX-2)、ヒドロゲル(R-2)、ヒドロゲル接合物(R-2)を製造し、各種物性を評価した。 An aqueous solution (RX-2) and a hydrogel (R-2) were obtained in the same manner as in Example 1 except that the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition (1) of Example 1 was changed to the comparative composition (R2). ), A hydrogel junction (R-2) was produced, and various physical properties were evaluated.

上記で得られた評価結果を表1に示す。 The evaluation results obtained above are shown in Table 1.

Figure 0007059625000001
Figure 0007059625000001

実施例1及び2の本発明の有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物は、保存安定性に優れ、得られるヒドロゲルの破断強度、及びヒドロゲル同士の接着性に優れることが確認された。 It was confirmed that the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition of the present invention of Examples 1 and 2 was excellent in storage stability, the breaking strength of the obtained hydrogel, and the adhesiveness between hydrogels.

一方、比較例1は、本発明の必須成分である水膨潤性粘土鉱物を含有しない例であるが、保存安定性が不十分であり、得られるヒドロゲルの破断強度が劣ることが確認された。 On the other hand, Comparative Example 1 is an example which does not contain the water-swellable clay mineral which is an essential component of the present invention, but it was confirmed that the storage stability was insufficient and the breaking strength of the obtained hydrogel was inferior.

一方、比較例2は、本発明の必須成分であるセルロースナノファイバーを含有しない例であるが、保存安定性が不十分であり、得られるヒドロゲル同士の接着性が劣ることが確認された。 On the other hand, Comparative Example 2 is an example which does not contain the cellulose nanofiber which is an essential component of the present invention, but it was confirmed that the storage stability was insufficient and the adhesiveness between the obtained hydrogels was inferior.

Claims (1)

水溶性有機モノマー(A)、水膨潤性粘土鉱物(B)、セルロースナノファイバー(C)、及び水を含有する有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物の反応物である有機無機複合ヒドロゲルの表面に、前記水溶性有機モノマー(A)、前記水膨潤性粘土鉱物(B)、前記セルロースナノファイバー(C)、及び水を含有する有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物、重合開始剤及び重合促進剤を含有する溶液を賦形することにより得られる有機無機複合ヒドロゲル接合物の製造方法。 On the surface of an organic-inorganic composite hydrogel which is a reaction product of an organic-inorganic composite hydrogel precursor composition containing a water-soluble organic monomer (A), a water-swellable clay mineral (B), a cellulose nanofiber (C), and water . Contains the water-soluble organic monomer (A), the water-swellable clay mineral (B), the cellulose nanofibers (C), and an organic-inorganic composite hydrogel precursor composition containing water , a polymerization initiator and a polymerization accelerator. A method for producing an organic-inorganic composite hydrogel conjugate obtained by shaping a solution to be formed.
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