JP7354780B2 - Organic-inorganic composite hydrogel precursor composition, organic-inorganic composite hydrogel, and method for producing the same - Google Patents

Organic-inorganic composite hydrogel precursor composition, organic-inorganic composite hydrogel, 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体組成物、有機無機複合ヒドロゲル、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an organic-inorganic composite hydrogel precursor composition, an organic-inorganic composite hydrogel, and a method for producing the same.

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 is a stable state in which a substance such as an organic polymer forms a three-dimensional network in a solvent such as water. In particular, hydrogels whose solvent is water are called hydrogels, and have been developed for use as functional materials in medical, food, and sports-related fields. In particular, in order to have uniform transparency, strong mechanical properties, water absorption, biocompatibility, etc., efforts have been made to combine them with various materials and create crosslinked structures.

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, inventions related to organic-inorganic composite hydrogels in which water is included in a three-dimensional network formed by a composite of a water-soluble organic polymer and a water-swellable clay mineral have been described (for example, patent documents (See 1). According to the organic-inorganic composite hydrogel described in Patent Document 1, it is described that it has a light transmittance of 95% or more, a water absorbency of 10 times or more relative to dry weight, and can be stretched 10 times or more.

しかしながら、これらのヒドロゲルを製造する場合、有機モノマーをラジカル重合させることの理由により、分子状酸素の不存在下でのみその合成が可能であると考えられていた。その結果、例えば、土木工事現場や建築工事現場で使用する等の工業用途への適用が困難であった。また、水膨潤性粘土鉱物を水中に含有させる際には、水膨潤性粘土鉱物が水中に出来るだけ均一に分散していることが必要であるが、その分散速度は遅く、加えて、継粉の形成を防止するために、適度な撹拌が必要なことから、土木工事現場や建築工事現場でその作業を行うことは困難であった。さらに、水膨潤性粘土鉱物は、水に分散後、経時的にその分散液の粘度が増加し、それ自身でいわゆるカードハウス構造を形成してゲル化することがあり、水分散状態で長期間保存することは好ましくなかった。 However, when producing these hydrogels, it was thought that their synthesis was only possible in the absence of molecular oxygen, due to the radical polymerization of organic monomers. As a result, it has been difficult to apply it to industrial applications, such as use at civil engineering construction sites or construction construction sites. Furthermore, when containing water-swellable clay minerals in water, it is necessary that the water-swellable clay minerals be dispersed as uniformly as possible in water, but the dispersion speed is slow, and in addition, Since moderate agitation is required to prevent the formation of , it has been difficult to perform this work at civil engineering and construction sites. Furthermore, after water-swellable clay minerals are dispersed in water, the viscosity of the dispersion increases over time, and it may form a so-called card house structure and gel itself, and can remain in a water-dispersed state for a long period of time. It was not advisable to preserve it.

上記課題に対し、水溶性有機モノマー及びホスホン酸変性ヘクトライトを含有する水溶液と、重合開始剤と、重合促進剤とを混合する工程からなる有機無機複合ヒドロゲルの製造方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。この製造方法は、現場施工に適しているが、材料に対するより長期の保存安定性を要求された場合、水溶性有機モノマー及びホスホン酸変性ヘクトライトを含有する水溶液の安定性が不十分であるという問題があった。 To solve the above problem, a method for producing an organic-inorganic composite hydrogel has been proposed, which comprises a step of mixing an aqueous solution containing a water-soluble organic monomer and a phosphonic acid-modified hectorite, a polymerization initiator, and a polymerization accelerator (for example, , see Patent Document 1). Although this manufacturing method is suitable for on-site construction, when longer-term storage stability is required for the material, the stability of the aqueous solution containing the water-soluble organic monomer and phosphonic acid-modified hectorite is insufficient. There was a problem.

国際公開第WO2019/009025号International Publication No. WO2019/009025

本発明が解決しようとする課題は、長期保存安定性を有する有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide an organic-inorganic composite hydrogel precursor composition that has long-term storage stability.

本発明者等は、水溶性有機モノマー、水膨潤性粘度鉱物、オキシラジカル化合物、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が、上記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成した。 The present inventors have discovered that an organic-inorganic composite hydrogel precursor composition containing a water-soluble organic monomer, a water-swellable clay mineral, an oxyradical compound, and water can solve the above problems, and have completed the present invention. did.

すなわち、本発明は、水溶性有機モノマー(A)、水膨潤性粘度鉱物(B)、オキシラジカル化合物(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体組成物を提供するものである。 That is, the present invention provides an organic-inorganic composite hydrogel precursor composition containing a water-soluble organic monomer (A), a water-swellable clay mineral (B), an oxyradical compound (C), and water. It is something to do.

本発明の有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物は、長期保存安定性に優れるため、作業性に優れ、製造場所等の制約を受けないことから、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 has excellent long-term storage stability, excellent workability, and is not subject to restrictions such as manufacturing location, so it can be applied to various industrial uses such as civil engineering construction sites. can.

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)、水膨潤性粘度鉱物(B)、オキシラジカル化合物(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), an oxyradical compound (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 monomers having a (meth)acrylamide group, monomers having a (meth)acryloyloxy group, and acrylic monomers having a hydroxyl group.

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 the (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-dimethylmethacrylamide, N,N-diethylmethacrylamide, N-methylmethacrylamide, N-ethyl Examples include methacrylamide, N-isopropylmethacrylamide, N-cyclopropylmethacrylamide, N,N-dimethylaminopropylmethacrylamide, and N,N-diethylaminopropylmethacrylamide.

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 the (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, hydroxyethyl methacrylate, and the like.

これらの中でも、溶解性及び得られる有機無機ヒドロゲルの物性の観点から、(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 and physical properties of the resulting organic-inorganic hydrogel, it is preferable to use monomers having a (meth)acrylamide group, such as acrylamide, N,N-dimethylacrylamide, N,N-diethylacrylamide, N- It is more preferable to use isopropylacrylamide and acryloylmorpholine, even more preferable to use N,N-dimethylacrylamide and acryloylmorpholine, and N,N-dimethylacrylamide is particularly preferable from the viewpoint of facilitating polymerization.

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。 In addition, the above-mentioned water-soluble organic monomer (A) may be used alone or in combination of two or more types.

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、液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. It is preferable that the content of the water-soluble organic monomer (A) is 1% by mass or more because a hydrogel with excellent mechanical properties can be obtained. On the other hand, it is preferable that the content of the water-soluble organic monomer is 50% by mass or less because the liquid can be easily prepared.

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 with the polymer of the water-soluble organic monomer, and becomes a constituent element of the organic-inorganic hydrogel.

前記水膨潤性粘土鉱物(B)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 (B) is not particularly limited, but includes water-swellable smectite, water-swellable mica, and the like.

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 stability of the dispersion, 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、ホスホン酸変性ヘクトライト、フッ素変性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、ホスホン酸変性ヘクトライトを用いることが好ましい。 The water-swellable clay mineral (B) may be naturally derived, synthesized, or surface-modified. Examples of surface-modified water-swellable clay minerals include phosphonic acid-modified hectorite, fluorine-modified hectorite, etc.; Preferably, a light is used.

前記ホスホン酸変性ヘクトライトとしては、例えば、ピロリン酸変性ヘクトライト、エチドロン酸変性ヘクトライト、アレンドロン酸変性ヘクトライト、メチレンジホスホン酸変性ヘクトライト、フィチン酸変性ヘクトライト等を用いることができる。これらのホスホン酸変性ヘクトライトは、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 the phosphonic acid-modified hectorite, for example, pyrophosphoric acid-modified hectorite, etidronic acid-modified hectorite, alendronic acid-modified hectorite, methylenediphosphonic acid-modified hectorite, phytic acid-modified hectorite, etc. can be used. These phosphonic acid-modified hectorites may be used alone or in combination of two or more.

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。 In addition, the above-mentioned water-swellable clay mineral (B) may be used alone or in combination of two or more types.

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(B)の含有量は、得られるヒドロゲルの力学物性がより向上することから、1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上であることがより好ましい。また、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(B)の含有量は、前記組成物の粘度上昇をより抑制することができることから、20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましい。 The content of the water-swellable clay mineral (B) in the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition of the present invention is preferably 1% by mass or more, since the mechanical properties of the resulting hydrogel are further improved. More preferably, it is at least % by mass. Further, the content of the water-swellable clay mineral (B) in the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition of the present invention should be 20% by mass or less, since it can further suppress an increase in the viscosity of the composition. is preferable, and more preferably 10% by mass or less.

前記オキシラジカル化合物(C)は、重合禁止剤として作用し、本発明の組成物は、長期保存安定性を発現する。 The oxyradical compound (C) acts as a polymerization inhibitor, and the composition of the present invention exhibits long-term storage stability.

前記オキシラジカル化合物(C)としては、例えば、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジン-1-オキシル、[2,6-ジ-tert-ブチル-4-[(3,5-ジ-tert-ブチル-4-オキソ-2,5-シクロヘキサジエン-1-イリデン)メチル]フェニルオキシ]ラジカル等が挙げられる。これらのオキシラジカル化合物(C)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。なお、本発明の効果を損なわない範囲において、その他の重合禁止剤を使用することもできる。 Examples of the oxy radical compound (C) include 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidine-1-oxyl, [2,6-di-tert-butyl-4-[(3,5- Examples include di-tert-butyl-4-oxo-2,5-cyclohexadien-1-ylidene)methyl]phenyloxy] radical. These oxy radical compounds (C) may be used alone or in combination of two or more. Note that other polymerization inhibitors can also be used within a range that does not impair the effects of the present invention.

前記オキシラジカル化合物(C)の含有量としては、前記水溶性有機モノマー(A)の重合性と組成物の長期保存安定性とのバランスから、前記水溶性有機モノマー(A)に対し、20~200ppmの範囲が好ましく、20~100ppmの範囲がより好ましい。 The content of the oxyradical compound (C) is 20 to 20% of the water-soluble organic monomer (A), considering the balance between the polymerizability of the water-soluble organic monomer (A) and long-term storage stability of the composition A range of 200 ppm is preferred, and a range of 20 to 100 ppm is more preferred.

また、本発明の有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物は、水以外の有機溶媒を含んでいてもよく、大気開放条件下においても質量変化が小さく、基材密着性、破断強度等の力学物性を安定して保持できるヒドロゲルが得られることから、揮発性が60℃1気圧の開放系において1cm・1時間あたり、0.1g以下(0.1g/cm・hr・60℃・1atm以下)のものが好ましく、0.05g以下のものがより好ましく、0.01g以下のものがさらに好ましい。具体的には、水と混和しやすい溶媒が好ましいことからグリセリン(0.001g以下/cm・hr・60℃・1atm)、ジグリセリン(0.001g以下/cm・hr・60℃・1atm)、エチレングリコール(0.01g以下/cm・hr・60℃・1atm)、プロピレングリコール(0.001g以下/cm・hr・60℃・1atm)、ポリエチレングリコール(0.001g以下/cm・hr・60℃・1atm)等の多価アルコールが好ましく、グリセリン、ジグリセリンがより好ましい。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。また、これらの有機溶媒は、本発明の有機無機複合ヒドロゲルに均一に含まれることが望ましい。 Furthermore, the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition of the present invention may contain an organic solvent other than water, has small mass change even under open air conditions, and has excellent mechanical properties such as substrate adhesion and breaking strength. Since a hydrogel that can be stably retained is obtained, the volatility is 0.1 g or less per 1 cm 2 · 1 hour in an open system at 60 ° C and 1 atm (0.1 g / cm 2 · hr · 60 ° C · 1 atm or less) The amount is preferably 0.05 g or less, more preferably 0.01 g or less, and even more preferably 0.01 g or less. Specifically, since solvents that are easily miscible with water are preferable, glycerin (0.001 g or less/cm 2 · hr · 60°C · 1 atm), diglycerin (0.001 g or less / cm 2 ·hr · 60 °C · 1 atm) ), ethylene glycol (0.01g or less/ cm2・hr・60℃・1atm), propylene glycol (0.001g or less/ cm2・hr・60℃・1atm), polyethylene glycol (0.001g or less/ cm2・hr・60° C.・1 atm) and other polyhydric alcohols are preferred, and glycerin and diglycerin are more preferred. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more. Further, it is desirable that these organic solvents are uniformly contained in the organic-inorganic composite hydrogel of the present invention.

本発明の有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物中の水と前記有機溶媒との質量比(水/有機溶媒)は、大気開放条件下においても質量変化が小さく、基材密着性、破断強度等の各種物性に優れる有機無機ヒドロゲルが得られることから、60/40~20/80であることが重要であり、50/50~30/70であることが好ましい。 The mass ratio of water to the organic solvent (water/organic solvent) in the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition of the present invention has a small mass change even under open air conditions, and has a high Since an organic-inorganic hydrogel having excellent various physical properties can be obtained, it is important that the ratio is 60/40 to 20/80, and preferably 50/50 to 30/70.

本発明の有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物は、保存安定性がより向上し、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より優れることから、セルロースナノファイバーを含有することが好ましい。 The organic-inorganic composite hydrogel precursor composition of the present invention preferably contains cellulose nanofibers because the storage stability is further improved and the resulting hydrogel has better breaking strength and adhesion between hydrogels.

前記セルロースナノファイバーは、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 nanofibers are obtained by fibrillating and/or refining 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, cupro, polynosic acetate, etc., cellulose produced by bacteria, cellulose derived from animals such as sea squirt, etc. can be used. Further, the surface of these celluloses may be chemically modified if necessary.

前記セルロースナノファイバーの解繊及び/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。 Defibration and/or micronization of the cellulose nanofibers can be performed, for example, by adding cellulose to water or a defibrating resin such as polyester resin, and mechanically applying 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 shearing force, it is possible to use an extruder such as a bead mill, an ultrasonic homogenizer, a single-screw extruder, or a twin-screw extruder, or a known kneading machine such as a Banbury mixer, a grinder, a pressure kneader, or a two-roll mill. can. Note that 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。 The cellulose nanofibers are modified cellulose nanofibers obtained by defibrating and/or making cellulose fine to produce cellulose nanofibers, then adding a modifying compound and reacting with the cellulose nanofibers. There may be.

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。 Modifying compounds include chemically bonding functional groups such as alkyl groups, acyl groups, acylamino groups, cyano groups, alkoxy groups, aryl groups, amino groups, aryloxy groups, silyl groups, and carboxyl groups to cellulose nanofibers. Examples include compounds that are modified by

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。 Moreover, even if the compound is not chemically bonded, the cellulose nanofibers may be modified in such a manner that the compound to be modified is physically adsorbed onto the cellulose nanofibers. Examples of the physically adsorbable compound include surfactants, 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。 Although the fiber diameter and fiber aspect ratio of the cellulose nanofibers are not particularly limited, 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 cellulose nanofibers include "Selish" manufactured by Daicel FineChem Co., Ltd., "LeoCrysta" manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., "BiNFi-s" manufactured by Sugino Machine Co., Ltd., and "BiNFi-s" manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd. "cellenpia" and the like.

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の含有量としては、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、保存安定性がより優れるとともに、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 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, More preferably, it is 1 to 20% by mass. It is preferable that the content of cellulose nanofibers is 0.1% by mass or more, since it is possible to synthesize a hydrogel that has better storage stability, and has excellent breaking strength and adhesive strength between hydrogels. On the other hand, it is preferable that the content of cellulose nanofibers is 50% by mass or less because the precursor composition can be easily prepared.

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、水溶性有機モノマー(A)、水膨潤性粘度鉱物(B)、有機溶媒、及び水の混合液に、必要に応じてセルロースナノファイバーを添加し、さらに前記オキシラジカル化合物(C)を混合し、撹拌することで容易に調製できる。 In the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition of the present invention, for example, cellulose nanofibers are added to a mixed solution of a water-soluble organic monomer (A), a water-swellable clay mineral (B), an organic solvent, and water as necessary. It can be easily prepared by adding, further mixing and stirring the oxyradical compound (C).

本発明の有機無機複合ヒドロゲル製造方法としては、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、重合開始剤と、重合促進剤とを含む混合液(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。 Since the organic-inorganic composite hydrogel manufacturing method of the present invention can easily obtain an organic-inorganic composite hydrogel having a three-dimensional network structure, the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition, a polymerization initiator, and a polymerization accelerator are combined. A preferred method is to polymerize the water-soluble organic monomer (A) in a mixed solution (X) containing the following. The obtained water-soluble organic monomer polymer forms a three-dimensional network structure together with the water-swellable clay mineral, and becomes a constituent element of the organic-inorganic composite hydrogel.

前記重合開始剤は、空気雰囲気下においても、前記水溶性有機モノマー(A)の重合を十分に進行させることができることから、20℃における水への溶解度が50g/100ml以上であることが好ましい。 The polymerization initiator preferably has a solubility in water at 20° C. of 50 g/100 ml or more, since the polymerization of the water-soluble organic monomer (A) can proceed sufficiently even in an air atmosphere.

前記重合開始剤としては、例えば、20℃における水への溶解度が50g/100ml以上である水溶性の過酸化物、水溶性のアゾ化合物等が挙げられる。 Examples of the polymerization initiator include water-soluble peroxides and water-soluble azo compounds having a solubility in water of 50 g/100 ml or more at 20°C.

前記水溶性の過酸化物としては、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、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 ammonium persulfate, sodium persulfate, and t-butyl hydroperoxide.

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、前記水膨潤性粘度鉱物(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、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウムを用いることがより好ましい。 Among these, from the viewpoint of interaction with the water-swellable clay mineral (B), it is preferable to use water-soluble peroxides, and it is more preferable to use ammonium persulfate and sodium persulfate.

なお、前記重合開始剤は単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 In addition, the said polymerization initiator may be used individually, or may be used in combination of 2 or more types.

前記混合液(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のモル比は、空気雰囲気下においても、前記水溶性有機モノマー(A)の重合を十分に進行させることができることから、0.01~0.1の範囲が好ましく、0.01~0.05の範囲がより好ましい。 The molar ratio of the polymerization initiator to the water-soluble organic monomer (A) in the mixed solution (X) is such that the polymerization of the water-soluble organic monomer (A) can sufficiently proceed even in an air atmosphere. Therefore, the range is preferably from 0.01 to 0.1, and more preferably from 0.01 to 0.05.

前記重合促進剤としては、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 include tertiary amine compounds, thiosulfates, and ascorbic acids.

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 acids include L-ascorbic acid and sodium L-ascorbate.

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。 Among these, from the viewpoint of affinity and interaction with water-swellable clay minerals, it is preferable to use tertiary amine compounds, and it is more preferable to use N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine.

なお、前記重合促進剤は単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 In addition, the said polymerization accelerator may be used individually, or may be used in combination of 2 or more types.

前記混合液(X)中の前記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。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、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。 The content of the polymerization accelerator in the liquid mixture (X) is preferably 0.01 to 1% by mass, more preferably 0.05 to 0.5% by mass. A content of 0.01% by mass or more is preferable because it can efficiently promote the synthesis of organic monomers for the resulting hydrogel. On the other hand, when the content is 1% by mass or less, the dispersion can be used without agglomerating before polymerization, and handling properties are improved, which is preferable.

前記有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物、前記重合開始剤及び前記重合促進剤を混合し、混合液(X)を調製する工程としては、前記有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物中に、前記重合開始剤及び前記重合促進剤をそのまま混合してもよいし、前記重合開始剤の水溶液や、前記重合促進剤の水溶液を混合してもよい。 The step of mixing the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition, the polymerization initiator, and the polymerization accelerator to prepare a mixed solution (X) includes adding the polymerization initiator to the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition. The agent and the polymerization accelerator may be mixed as they are, or an aqueous solution of the polymerization initiator or an aqueous solution of the polymerization accelerator may be mixed.

前記混合液(X)は、前記有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物、前記重合開始剤及び前記重合促進剤を含有するが、必要に応じて、有機架橋剤、防腐剤、増粘剤等をさらに含んでいてもよい。 The mixed liquid (X) contains the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition, the polymerization initiator, and the polymerization accelerator, but may further contain an organic crosslinking agent, a preservative, a thickener, etc., if necessary. May contain.

本発明の有機無機複合ヒドロゲルの製造方法は、前記有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物と、前記重合開始剤と、前記重合促進剤とを混合し、前記有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物中の水溶性有機モノマー(A)を重合させるものであるが、加熱や紫外線照射等の後工程を必要としないことから、作業性に優れるものである。 The method for producing an organic-inorganic composite hydrogel of the present invention includes mixing the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition, the polymerization initiator, and the polymerization accelerator; This method polymerizes the organic monomer (A), but it has excellent workability because it does not require post-processes such as heating or ultraviolet irradiation.

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. It is preferable that the polymerization temperature is 10° C. or higher because the radical reaction can proceed in a chain manner. On the other hand, it is preferable that the polymerization temperature is 80° C. or lower because the water contained in the dispersion can be polymerized without boiling.

重合時間としては、前記重合開始剤や前記重合促進剤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 and the polymerization accelerator, but it is carried out for a period of several tens of seconds to 24 hours. In particular, in the case of radical polymerization using heating or redox, the time is preferably 1 to 24 hours, more preferably 5 to 24 hours. It is preferable that the polymerization time is 1 hour or more because the polymer of the water-swellable clay mineral (B) and the water-soluble organic monomer (A) can form a three-dimensional network. 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の製造方法では、前記有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物の長期保存安定性が優れることから、前記有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物を調製後、使用現場へ輸送等することができる。また、空気雰囲気下においても、簡易に有機無機複合ヒドロゲルを製造できることから、土木工事現場や建築工事現場等の現場施工用途においても、好適に使用できる。 In the method for producing an organic-inorganic composite hydrogel of the present invention, since the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition has excellent long-term storage stability, the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition is prepared and then transported to the site of use. be able to. Moreover, since the organic-inorganic composite hydrogel can be easily produced even in an air atmosphere, it can be suitably used in on-site construction applications such as civil engineering construction sites and construction sites.

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。 The present invention will be explained in more detail below with reference to specific examples.

(実施例1:有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物(1)の製造及び評価)
平底ガラス容器に、純水40mL、精製グリセリン50mL、ホスホン酸変性合成ヘクトライト(ビックケミー・ジャパン株式会社製「ラポナイトRDS」)/「ラポナイトS-482」)4.8g/1.44g、ジメチルアクリルアミド20g、N,N‘-メチレンビスアクリルアミド20mgを入れて、撹拌により水溶液を調製した。この水溶液の外観は、均一な薄い白色であり、特に凝集物は見られなかった。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を少量ずつ攪拌しながら添加して、最後に2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジン-1-オキシル(以下、「オキシラジカル化合物(C-1)」と略記する。)0.00055g(5ppm)を混合溶解し有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物(1)を調整した。
(Example 1: Production and evaluation of organic-inorganic composite hydrogel precursor composition (1))
In a flat-bottom glass container, 40 mL of pure water, 50 mL of purified glycerin, 4.8 g/1.44 g of phosphonic acid-modified synthetic hectorite ("Laponite RDS"/"Laponite S-482" manufactured by BIC Chemie Japan Co., Ltd.), and 20 g of dimethylacrylamide. , N,N'-methylenebisacrylamide (20 mg) was added thereto, and an aqueous solution was prepared by stirring. The appearance of this aqueous solution was a uniform pale white color, and no particular aggregates were observed. Next, 10 g of cellulose nanofibers ("Selish KY100G" manufactured by Daicel FineChem Co., Ltd.; hereinafter abbreviated as "CNF (1)") were added little by little to this aqueous solution while stirring, and finally 2, 2, 6, Organic-inorganic composite hydrogel precursor composition (1 ) was adjusted.

(実施例2:有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物(2)の製造及び評価)
平底ガラス容器に、純水40mL、精製グリセリン50mL、ホスホン酸変性合成ヘクトライト(ビックケミー・ジャパン株式会社製「ラポナイトRDS」)/「ラポナイトS-482」)4.8g/1.44g、ジメチルアクリルアミド20g、N,N‘-メチレンビスアクリルアミド20mgを入れて、撹拌により水溶液を調製した。この水溶液の外観は、均一な薄い白色であり、特に凝集物は見られなかった。次いでこの水溶液にCNF(1)10gを少量ずつ攪拌しながら添加して、最後に[2,6-ジ-tert-ブチル-4-[(3,5-ジ-tert-ブチル-4-オキソ-2,5-シクロヘキサジエン-1-イリデン)メチル]フェニルオキシ]ラジカル(Galvinoxyl)(以下、「オキシラジカル化合物(C-2)」と略記する。)0.00055g(5ppm)を混合溶解し有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物(2)を調整した。
(Example 2: Production and evaluation of organic-inorganic composite hydrogel precursor composition (2))
In a flat-bottom glass container, 40 mL of pure water, 50 mL of purified glycerin, 4.8 g/1.44 g of phosphonic acid-modified synthetic hectorite ("Laponite RDS"/"Laponite S-482" manufactured by BIC Chemie Japan Co., Ltd.), and 20 g of dimethylacrylamide. , N,N'-methylenebisacrylamide (20 mg) was added thereto, and an aqueous solution was prepared by stirring. The appearance of this aqueous solution was a uniform pale white color, and no particular aggregates were observed. Next, 10 g of CNF (1) was added little by little to this aqueous solution while stirring, and finally [2,6-di-tert-butyl-4-[(3,5-di-tert-butyl-4-oxo- 0.00055 g (5 ppm) of 2,5-cyclohexadien-1-ylidene)methyl phenyloxy] radical (Galvinoxyl) (hereinafter abbreviated as "oxyradical compound (C-2)") was mixed and dissolved to form an organic and inorganic compound. A composite hydrogel precursor composition (2) was prepared.

(比較例1:有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物(R1)の製造及び評価)
平底ガラス容器に、純水40mL、精製グリセリン50mL、ホスホン酸変性合成ヘクトライト(ビックケミー・ジャパン株式会社製「ラポナイトRDS」)/「ラポナイトS-482」)4.8g/1.44g、ジメチルアクリルアミド20g、N,N‘-メチレンビスアクリルアミド20mgを入れて、撹拌により水溶液を調製した。この水溶液の外観は、均一な薄い白色であり、特に凝集物は見られなかった。次いでこの水溶液にCNF(1)10gを少量ずつ攪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(R1)を調整した。
(Comparative Example 1: Production and evaluation of organic-inorganic composite hydrogel precursor composition (R1))
In a flat-bottom glass container, 40 mL of pure water, 50 mL of purified glycerin, 4.8 g/1.44 g of phosphonic acid-modified synthetic hectorite ("Laponite RDS"/"Laponite S-482" manufactured by BIC Chemie Japan Co., Ltd.), and 20 g of dimethylacrylamide. , N,N'-methylenebisacrylamide (20 mg) was added thereto, and an aqueous solution was prepared by stirring. The appearance of this aqueous solution was a uniform pale white color, and no particular aggregates were observed. Next, 10 g of CNF (1) was added little by little to this aqueous solution with stirring to prepare an organic-inorganic composite hydrogel precursor composition (R1).

(比較例2:有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物(R2)の製造及び評価)
平底ガラス容器に、純水40mL、精製グリセリン50mL、ホスホン酸変性合成ヘクトライト(ビックケミー・ジャパン株式会社製「ラポナイトRDS」)/「ラポナイトS-482」)4.8g/1.44g、ジメチルアクリルアミド20g、N,N‘-メチレンビスアクリルアミド20mgを入れて、撹拌により水溶液を調製した。この水溶液の外観は、均一な薄い白色であり、特に凝集物は見られなかった。次いでこの水溶液にCNF(1)10gを少量ずつ攪拌しながら添加して、最後に1,4-ヒドロキシベンゼン0.0055g(50ppm)を混合溶解し有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物(R2)を調整した。
(Comparative Example 2: Production and evaluation of organic-inorganic composite hydrogel precursor composition (R2))
In a flat-bottom glass container, 40 mL of pure water, 50 mL of purified glycerin, 4.8 g/1.44 g of phosphonic acid-modified synthetic hectorite ("Laponite RDS"/"Laponite S-482" manufactured by BIC Chemie Japan Co., Ltd.), and 20 g of dimethylacrylamide. , N,N'-methylenebisacrylamide (20 mg) was added thereto, and an aqueous solution was prepared by stirring. The appearance of this aqueous solution was a uniform pale white color, and no particular aggregates were observed. Next, 10 g of CNF (1) was added little by little to this aqueous solution while stirring, and finally 0.0055 g (50 ppm) of 1,4-hydroxybenzene was mixed and dissolved to prepare an organic-inorganic composite hydrogel precursor composition (R2). did.

[長期保存安定性の評価]
上記で得た有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物を入れたガラス瓶を密封して、80℃恒温器に保管し、ゲル化までの日数を評価した。
[Evaluation of long-term storage stability]
The glass bottle containing the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition obtained above was sealed and stored in a thermostat at 80° C., and the number of days until gelation was evaluated.

上記で得られた評価結果を表1に示す。 Table 1 shows the evaluation results obtained above.

Figure 0007354780000001
Figure 0007354780000001

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、長期保存安定性に優れることが確認された。 It was confirmed that the organic-inorganic composite hydrogel precursor compositions of the present invention of Examples 1 and 2 have excellent long-term storage stability.

一方、比較例1は、重合禁止剤を使用しなかった例であるが、保存安定性が不十分であることが確認された。 On the other hand, Comparative Example 1 was an example in which no polymerization inhibitor was used, but it was confirmed that the storage stability was insufficient.

比較例2は、重合禁止剤として、オキシラジカル化合物を使用しなかった例であるが、保存安定性が不十分であることが確認された。 Comparative Example 2 is an example in which no oxyradical compound was used as a polymerization inhibitor, but it was confirmed that the storage stability was insufficient.

(実施例3:有機無機複合ヒドロゲル(1)の製造及び評価)
平底ガラス容器に、グリセリン10g、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、上記実施例1で得た有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物(1)110g入れ、そこに過硫酸ナトリウム(以下、「NPS」と略記する。)0.5gを入れて、溶解するまで撹拌した。さらに、上記で調製したTEMED水溶液を加えていき、均一に混合するまで撹拌を続け、混合液(X-1)を調製した。
上記で得られた混合液(X-1)を、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、均一で無色透明の有機無機複合ヒドロゲルのシートが得られた。
(Example 3: Production and evaluation of organic-inorganic composite hydrogel (1))
10 g of glycerin and 80 μL of tetramethylethylenediamine (hereinafter abbreviated as “TEMED”) were placed in a flat bottom glass container and stirred to prepare a uniform TEMED aqueous solution.
In a 200 mL glass beaker, put 110 g of the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition (1) obtained in Example 1 above, and add 0.5 g of sodium persulfate (hereinafter abbreviated as "NPS") therein. Stir until dissolved. Further, the TEMED aqueous solution prepared above was added, and stirring was continued until uniformly mixed to prepare a mixed solution (X-1).
The mixture (X-1) obtained above was immediately cast into a 2 mm gap between two glass plates with a thickness of 5 mm placed together via a 2 mm spacer, and left undisturbed at room temperature for 24 hours. An organic-inorganic composite hydrogel (1) with a thickness of 2 mm was produced. When the state of the cast liquid was checked after 24 hours, a uniform, colorless and transparent organic-inorganic composite hydrogel sheet was obtained.

[有機無機複合ヒドロゲルの破断強度と標線間伸び率の評価]
上記で作製した有機無機複合ヒドロゲルのシートを用いて、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。
破壊強度は0.55MPa、標線間伸び率は1100%であった。
[Evaluation of breaking strength and elongation rate of organic-inorganic composite hydrogel]
Using the organic-inorganic composite hydrogel sheet produced above, a tensile test was conducted according to the test method of JIS K 6251:2010 to evaluate the breaking strength. The sample for the tensile test was in the shape of a JIS No. 3 dumbbell. The conditions for the tensile test were as follows: Using a tensile testing machine (Autograph AG-10KNX, manufactured by Shimadzu Corporation), the sample was stretched at 23° C. and at a tensile speed of 500 mm/min until it broke.
The breaking strength was 0.55 MPa, and the elongation between the gauge lines was 1100%.

(実施例4:有機無機複合ヒドロゲル(2)の製造と評価)
実施例2で得た有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物(2)を使用するほかは実施例3と同様にして有機無機複合ヒドロゲルのシートが得られた。
破壊強度は0.55MPa、標線間伸び率は1100%であった。
(Example 4: Production and evaluation of organic-inorganic composite hydrogel (2))
An organic-inorganic composite hydrogel sheet was obtained in the same manner as in Example 3, except that the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition (2) obtained in Example 2 was used.
The breaking strength was 0.55 MPa, and the elongation between the gauge lines was 1100%.

Claims (5)

水溶性有機モノマー(A)、水膨潤性粘鉱物(B)、オキシラジカル化合物(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体組成物。 An organic-inorganic composite hydrogel precursor composition containing a water-soluble organic monomer (A), a water-swellable clay mineral (B), an oxyradical compound (C), and water. 前記水膨潤性粘鉱物(B)がホスホン酸変性ヘクトライトである請求項1記載の有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物。 The organic-inorganic composite hydrogel precursor composition according to claim 1, wherein the water-swellable clay mineral (B) is phosphonic acid-modified hectorite. 揮発性が60℃1気圧の開放系において1cm・1時間あたり、0.1g以下(0.1g/cm・hr・60℃・1atm以下)である低揮発性溶媒を含有する請求項1又は2記載の有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物。 Claim 1 containing a low-volatile solvent having a volatility of 0.1 g or less per 1 cm 2 1 hour (0.1 g/cm 2 hr 60°C 1 atm or less) in an open system at 60 ℃ 1 atm. or the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition according to 2. 請求項1~3いずれか1項に記載の有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物の反応物であることを特徴とする有機無機複合ヒドロゲル。 An organic-inorganic composite hydrogel, which is a reaction product of the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition according to any one of claims 1 to 3. 請求項1~3いずれか1項に記載の有機無機複合ヒドロゲル前駆体組成物と、重合開始剤と、重合促進剤とを混合する工程を含むことを特徴とする有機無機複合ヒドロゲルの製造方法。 A method for producing an organic-inorganic composite hydrogel, comprising a step of mixing the organic-inorganic composite hydrogel precursor composition according to any one of claims 1 to 3, a polymerization initiator, and a polymerization accelerator.
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