JP2000355637A - アルミノシリケート系充填材 - Google Patents
アルミノシリケート系充填材Info
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- JP2000355637A JP2000355637A JP16824599A JP16824599A JP2000355637A JP 2000355637 A JP2000355637 A JP 2000355637A JP 16824599 A JP16824599 A JP 16824599A JP 16824599 A JP16824599 A JP 16824599A JP 2000355637 A JP2000355637 A JP 2000355637A
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ポリマーの機械的強度向上効果に優れ、安価で
安全性が高いアルミノシリケート系充填材及び該アルミ
ノシリケート系充填材を含有するポリマー組成物を提供
すること。 【解決手段】ａＭ2 Ｏ・ｂＡｌ2 Ｏ3 ・ｃＳｉＯ2 ・ｄ
Ｒm Ａn ・ｙＨ2 Ｏ （式中、ＭはＮａ及び／又はＫ、ＲはＮａ、Ｋ、Ｃａ及
びＭｇからなる群より選ばれる１種以上、ＡはＣＯ3 、
ＳＯ4 、ＮＯ3 、ＯＨ及びＣｌからなる群より選ばれる
１種以上、ａは１〜６、ｂは２〜８、ｃは２〜１２、ｄ
は０〜４、ｍは１〜２、ｎは１〜３、ｙは０〜３２を示
す）で表される組成を有し、針状のアルミノシリケート
粒子からなる充填材及び該充填材を含有するポリマー組
成物。
安全性が高いアルミノシリケート系充填材及び該アルミ
ノシリケート系充填材を含有するポリマー組成物を提供
すること。 【解決手段】ａＭ2 Ｏ・ｂＡｌ2 Ｏ3 ・ｃＳｉＯ2 ・ｄ
Ｒm Ａn ・ｙＨ2 Ｏ （式中、ＭはＮａ及び／又はＫ、ＲはＮａ、Ｋ、Ｃａ及
びＭｇからなる群より選ばれる１種以上、ＡはＣＯ3 、
ＳＯ4 、ＮＯ3 、ＯＨ及びＣｌからなる群より選ばれる
１種以上、ａは１〜６、ｂは２〜８、ｃは２〜１２、ｄ
は０〜４、ｍは１〜２、ｎは１〜３、ｙは０〜３２を示
す）で表される組成を有し、針状のアルミノシリケート
粒子からなる充填材及び該充填材を含有するポリマー組
成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチックやゴ
ム等のポリマーに用いられるアルミノシリケート系充填
材及び該アルミノシリケート系充填材を含有するポリマ
ー組成物に関する。
ム等のポリマーに用いられるアルミノシリケート系充填
材及び該アルミノシリケート系充填材を含有するポリマ
ー組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】これまでに、多くの充填材が、増量によ
るコスト低減、機械的や熱的特性の改善、加工性の改
善、あるいは導電性等の機能付与のために用いられてい
る。充填材の粒子形状としては、無定型、板状、針状、
球状等の形状が知られているが、中でも針状形状の充填
材は、引っ張り強度、圧縮強度、衝撃強度、弾性率等の
機械的強度の向上効果が大きく、幅広く用いられてい
る。
るコスト低減、機械的や熱的特性の改善、加工性の改
善、あるいは導電性等の機能付与のために用いられてい
る。充填材の粒子形状としては、無定型、板状、針状、
球状等の形状が知られているが、中でも針状形状の充填
材は、引っ張り強度、圧縮強度、衝撃強度、弾性率等の
機械的強度の向上効果が大きく、幅広く用いられてい
る。
【０００３】針状形状の充填材として、例えば、チタン
酸カリウムが知られているが、原料が高価な上に、１０
００〜１２００℃といった高い温度で合成を行う必要が
あり、生産性やコストの面で不利である。
酸カリウムが知られているが、原料が高価な上に、１０
００〜１２００℃といった高い温度で合成を行う必要が
あり、生産性やコストの面で不利である。
【０００４】また、安価な針状形状の充填材としては繊
維状炭酸カルシウムが知られている。しかし、これはア
スペクト比が２０以上と粒子形状の異方性が大きいこと
から、ポリマー中に混合したときに一定方向に配向し、
得られる成形品は、反りや変形等が大きく、寸法精度が
低下するという欠点がある。
維状炭酸カルシウムが知られている。しかし、これはア
スペクト比が２０以上と粒子形状の異方性が大きいこと
から、ポリマー中に混合したときに一定方向に配向し、
得られる成形品は、反りや変形等が大きく、寸法精度が
低下するという欠点がある。
【０００５】一方、アルミノシリケートは、安価で安定
した入手が可能であり、合成も比較的低温で行えること
から、産業上非常に有利である。しかし、代表的なアル
ミノシリケートであるゼオライトは、表面が平滑なサイ
コロ状の形状を呈するため、充填材として用いた場合に
機械的強度の向上が認められないという欠点がある。
した入手が可能であり、合成も比較的低温で行えること
から、産業上非常に有利である。しかし、代表的なアル
ミノシリケートであるゼオライトは、表面が平滑なサイ
コロ状の形状を呈するため、充填材として用いた場合に
機械的強度の向上が認められないという欠点がある。
【０００６】充填材は、一般にその粒径が小さいほど、
ポリマー中に混合したときの引っ張り強度、圧縮強度、
衝撃強度等の機械的特性が向上することが知られてい
る。しかし、粒径が小さくなると、表面エネルギーが増
大して、個々の粒子同士が二次凝集して分散性が悪化
し、ポリマー中で一次粒子まで再分散させるのがきわめ
て難しくなる。
ポリマー中に混合したときの引っ張り強度、圧縮強度、
衝撃強度等の機械的特性が向上することが知られてい
る。しかし、粒径が小さくなると、表面エネルギーが増
大して、個々の粒子同士が二次凝集して分散性が悪化
し、ポリマー中で一次粒子まで再分散させるのがきわめ
て難しくなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ポリマーの
機械的強度向上効果に優れ、安価で安全性が高いアルミ
ノシリケート系充填材及び該アルミノシリケート系充填
材を含有するポリマー組成物を提供することを目的とす
る。
機械的強度向上効果に優れ、安価で安全性が高いアルミ
ノシリケート系充填材及び該アルミノシリケート系充填
材を含有するポリマー組成物を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、 〔１〕 ａＭ2 Ｏ・ｂＡｌ2 Ｏ3 ・ｃＳｉＯ2 ・ｄＲm
Ａn ・ｙＨ2 Ｏ（式中、ＭはＮａ及び／又はＫ、ＲはＮ
ａ、Ｋ、Ｃａ及びＭｇからなる群より選ばれる１種以
上、ＡはＣＯ3 、ＳＯ4 、ＮＯ3 、ＯＨ及びＣｌからな
る群より選ばれる１種以上、ａは１〜６、ｂは２〜８、
ｃは２〜１２、ｄは０〜４、ｍは１〜２、ｎは１〜３、
ｙは０〜３２を示す）で表される組成を有し、針状のア
ルミノシリケート粒子からなる充填材（以下、充填材と
いう）、並びに 〔２〕 前記充填材を含有するポリマー組成物、に関す
る。
Ａn ・ｙＨ2 Ｏ（式中、ＭはＮａ及び／又はＫ、ＲはＮ
ａ、Ｋ、Ｃａ及びＭｇからなる群より選ばれる１種以
上、ＡはＣＯ3 、ＳＯ4 、ＮＯ3 、ＯＨ及びＣｌからな
る群より選ばれる１種以上、ａは１〜６、ｂは２〜８、
ｃは２〜１２、ｄは０〜４、ｍは１〜２、ｎは１〜３、
ｙは０〜３２を示す）で表される組成を有し、針状のア
ルミノシリケート粒子からなる充填材（以下、充填材と
いう）、並びに 〔２〕 前記充填材を含有するポリマー組成物、に関す
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明に用いられる上記組成を有
するアルミノシリケート粒子において、Ｍは、好ましく
はＮａである。ＭがＮａ及びＫである場合、ａＭ2 Ｏ
は、ａ1 Ｎａ2Ｏ・ａ2 Ｋ2 Ｏ（ただし、ａ1 ＋ａ2 ＝
ａ）で表される。
するアルミノシリケート粒子において、Ｍは、好ましく
はＮａである。ＭがＮａ及びＫである場合、ａＭ2 Ｏ
は、ａ1 Ｎａ2Ｏ・ａ2 Ｋ2 Ｏ（ただし、ａ1 ＋ａ2 ＝
ａ）で表される。
【００１０】アルミノシリケート粒子において、Ｒは、
好ましくはＮａである。また、Ａは、好ましくはＣＯ3
又はＮＯ3 である。
好ましくはＮａである。また、Ａは、好ましくはＣＯ3
又はＮＯ3 である。
【００１１】アルミノシリケート粒子は、針状の形状を
有するものであり、具体的には、針状結晶又はその集合
体からなるのが好ましい。
有するものであり、具体的には、針状結晶又はその集合
体からなるのが好ましい。
【００１２】本発明において、アルミノシリケート粒子
は、前記のように、針状の粒子形態をとることから、ポ
リマー中に混合した場合、ポリマーの機械的強度の向上
効果が得られる。また、針状結晶の集合体とすること
で、粒子の異方性がなくなり、ポリマー中に配向せずに
均一に分散させることが可能である。また、その結果、
ポリマーを成形加工した時の粒子の配向と、それに伴う
収縮率の異方性が小さくなるため、得られる成形品は、
反りや変形等が少なく、寸法精度が良好となるという優
れた効果が発現される。
は、前記のように、針状の粒子形態をとることから、ポ
リマー中に混合した場合、ポリマーの機械的強度の向上
効果が得られる。また、針状結晶の集合体とすること
で、粒子の異方性がなくなり、ポリマー中に配向せずに
均一に分散させることが可能である。また、その結果、
ポリマーを成形加工した時の粒子の配向と、それに伴う
収縮率の異方性が小さくなるため、得られる成形品は、
反りや変形等が少なく、寸法精度が良好となるという優
れた効果が発現される。
【００１３】ここで、「針状の形状」とは、太さが２μ
ｍ以下で、長さが太さに対してアスペクト比で２．０以
上のものをいう。
ｍ以下で、長さが太さに対してアスペクト比で２．０以
上のものをいう。
【００１４】また、「結晶の集合体」とは、針状結晶が
数個以上集まり、集合体の直径が１〜３０μｍ、好まし
くは１〜１０μｍ、さらに好ましくは１〜５μｍの大き
さのものをいう。集合体の直径が１〜３０μｍである
と、ポリマーへの混合時に崩壊し易く、異方性が生じ
ず、機械的強度が向上する等の効果が得られる。
数個以上集まり、集合体の直径が１〜３０μｍ、好まし
くは１〜１０μｍ、さらに好ましくは１〜５μｍの大き
さのものをいう。集合体の直径が１〜３０μｍである
と、ポリマーへの混合時に崩壊し易く、異方性が生じ
ず、機械的強度が向上する等の効果が得られる。
【００１５】アルミノシリケート粒子は、前記のような
粒子形態を得る観点から、ｄ＝０．３６５±０．０１５
ｎｍに主たるＸ線回折ピークを有するものが好ましい。
ここで、「主たるＸ線回折ピーク」とは、最強のピーク
あるいはもっとも強い回折ピーク強度に対し２０％以上
の回折強度を示すピークをいう。
粒子形態を得る観点から、ｄ＝０．３６５±０．０１５
ｎｍに主たるＸ線回折ピークを有するものが好ましい。
ここで、「主たるＸ線回折ピーク」とは、最強のピーク
あるいはもっとも強い回折ピーク強度に対し２０％以上
の回折強度を示すピークをいう。
【００１６】また、アルミノシリケート粒子としては、
針状の形状を安定的に得る観点から、ＪＣＰＤＳ（Ｊｏ
ｉｎｔ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ ｏｎ Ｐｏｗｄｅｒ Ｄ
ｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ）Ｎｏ．２
０−３７９、２０−７４３、２５−７７６、２５−１４
９９、２５−１５００、３０−１１７０、３１−１２７
２、３４−１７６、３５−４７９、３５−６５３、３８
−５１３、３８−５１４、３８−５１５及び４５−１３
７３からなる群より選ばれる１種以上のカンクリナイト
様のＸ線回折パターンを有するものが好ましい。中で
も、針状結晶が発達したアルミノシリケート粒子は、カ
ンクリナイト様のＸ線回折パターンＪＣＰＤＳ Ｎｏ．
３８−５１３を示し、その概略組成が、ａが２〜３、ｂ
が３、ｃが６、ｄが１〜２、ＲがＮａ、ｍが１、ｎが１
〜２であることがより好ましい。
針状の形状を安定的に得る観点から、ＪＣＰＤＳ（Ｊｏ
ｉｎｔ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ ｏｎ Ｐｏｗｄｅｒ Ｄ
ｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ）Ｎｏ．２
０−３７９、２０−７４３、２５−７７６、２５−１４
９９、２５−１５００、３０−１１７０、３１−１２７
２、３４−１７６、３５−４７９、３５−６５３、３８
−５１３、３８−５１４、３８−５１５及び４５−１３
７３からなる群より選ばれる１種以上のカンクリナイト
様のＸ線回折パターンを有するものが好ましい。中で
も、針状結晶が発達したアルミノシリケート粒子は、カ
ンクリナイト様のＸ線回折パターンＪＣＰＤＳ Ｎｏ．
３８−５１３を示し、その概略組成が、ａが２〜３、ｂ
が３、ｃが６、ｄが１〜２、ＲがＮａ、ｍが１、ｎが１
〜２であることがより好ましい。
【００１７】また、アルミノシリケート粒子は、製造条
件によっては、針状結晶が球状、テトラポッド状、塊状
の集合体を形成したものであってもよく、また、これら
が二次凝集した多孔質粒子でもよい。
件によっては、針状結晶が球状、テトラポッド状、塊状
の集合体を形成したものであってもよく、また、これら
が二次凝集した多孔質粒子でもよい。
【００１８】本発明において、このようなアルミノシリ
ケート粒子の二次凝集体を用いることにより、粒子の粒
径が大きくなり、見掛比容が小さくなって、その結果、
ポリマー中での粒子の分散が容易となり、作業性が向上
するという効果が発現される。さらに、この二次凝集体
は、ポリマーへの混合時に受ける力により容易に崩壊
し、小粒径化するため、ポリマーの機械的特性等を向上
できるという優れた効果も発現される。
ケート粒子の二次凝集体を用いることにより、粒子の粒
径が大きくなり、見掛比容が小さくなって、その結果、
ポリマー中での粒子の分散が容易となり、作業性が向上
するという効果が発現される。さらに、この二次凝集体
は、ポリマーへの混合時に受ける力により容易に崩壊
し、小粒径化するため、ポリマーの機械的特性等を向上
できるという優れた効果も発現される。
【００１９】アルミノシリケート粒子の二次凝集体の粒
径は、１〜５００μｍ、好ましくは１〜１００μｍ、さ
らに好ましくは１〜５０μｍである。二次凝集体の粒径
の下限は、見掛比容を小さくし、ポリマー中での良好な
分散性を得て、短時間で均一な混合を行う観点から、１
μｍ以上であることが好ましく、その上限は、ポリマー
中へ均一に分散させる観点から、５００μｍ以下である
ことが好ましい。
径は、１〜５００μｍ、好ましくは１〜１００μｍ、さ
らに好ましくは１〜５０μｍである。二次凝集体の粒径
の下限は、見掛比容を小さくし、ポリマー中での良好な
分散性を得て、短時間で均一な混合を行う観点から、１
μｍ以上であることが好ましく、その上限は、ポリマー
中へ均一に分散させる観点から、５００μｍ以下である
ことが好ましい。
【００２０】このようなアルミノシリケート粒子に、ポ
リマーへの親和性を高めるため、アミノ系、エポキシ系
のシランカップリング剤やチタネート系のカップリング
剤等の有機物や無機物による表面処理を行ってもよい。
リマーへの親和性を高めるため、アミノ系、エポキシ系
のシランカップリング剤やチタネート系のカップリング
剤等の有機物や無機物による表面処理を行ってもよい。
【００２１】また、アルミノシリケート粒子に、Ａｇ、
Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｅ等の抗菌性のある
金属を担持させることで、抗菌性を持つ充填材を調製す
ることもできる。金属を担持させる方法として、イオン
交換法、微粒子金属の被着法が挙げられる。抗菌性を持
つ充填材中の金属の担持量は、抗菌性及び経済性の観点
から、Ａｇ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｅ等の
総量で０．１〜１０重量％であることが好ましく、０．
５〜５重量％であることがより好ましい。
Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｅ等の抗菌性のある
金属を担持させることで、抗菌性を持つ充填材を調製す
ることもできる。金属を担持させる方法として、イオン
交換法、微粒子金属の被着法が挙げられる。抗菌性を持
つ充填材中の金属の担持量は、抗菌性及び経済性の観点
から、Ａｇ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｅ等の
総量で０．１〜１０重量％であることが好ましく、０．
５〜５重量％であることがより好ましい。
【００２２】本発明に用いられるアルミノシリケート粒
子を製造する方法としては、特に限定がないが、例え
ば、アルミナ原料とシリカ原料を、ＣＯ3 2- 、Ｓ
Ｏ4 2- 、ＮＯ 3 - 、ＯＨ- 及びＣｌ- 等の存在下、アル
カリ溶液中で反応させる方法等が挙げられる。
子を製造する方法としては、特に限定がないが、例え
ば、アルミナ原料とシリカ原料を、ＣＯ3 2- 、Ｓ
Ｏ4 2- 、ＮＯ 3 - 、ＯＨ- 及びＣｌ- 等の存在下、アル
カリ溶液中で反応させる方法等が挙げられる。
【００２３】アルミナ原料としては、例えば、酸化アル
ミニウム、水酸化アルミニウム、アルミン酸ナトリウム
等が挙げられる。シリカ原料としては、例えば、ケイ
砂、ケイ石、水ガラス、ケイ酸ナトリウム等が挙げられ
る。あるいは、アルミナ原料及びシリカ原料の両者の原
料となるものとして、例えば、カオリン、モンモリロナ
イト、ベントナイト、マイカ、タルク等の粘土鉱物及び
ムライト等のアルミノケイ酸塩鉱物を用いてもよい。
ミニウム、水酸化アルミニウム、アルミン酸ナトリウム
等が挙げられる。シリカ原料としては、例えば、ケイ
砂、ケイ石、水ガラス、ケイ酸ナトリウム等が挙げられ
る。あるいは、アルミナ原料及びシリカ原料の両者の原
料となるものとして、例えば、カオリン、モンモリロナ
イト、ベントナイト、マイカ、タルク等の粘土鉱物及び
ムライト等のアルミノケイ酸塩鉱物を用いてもよい。
【００２４】ＣＯ3 2- の原料としては、炭酸ガス、炭酸
ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウムカリウム、
炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等が挙げられ、ＳＯ
4 2-の原料としては、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、
硫酸ナトリウムカリウム等が挙げられ、ＮＯ3 - の原料
としては、硝酸、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム等が挙
げられ、Ｃｌ- の原料としては、塩化ナトリウム、塩化
カリウム等が挙げられる。
ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウムカリウム、
炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等が挙げられ、ＳＯ
4 2-の原料としては、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、
硫酸ナトリウムカリウム等が挙げられ、ＮＯ3 - の原料
としては、硝酸、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム等が挙
げられ、Ｃｌ- の原料としては、塩化ナトリウム、塩化
カリウム等が挙げられる。
【００２５】アルカリ溶液のアルカリとしては、酸化ナ
トリウム、酸化カリウム等の酸化物；水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等の水酸化物；炭酸ナトリウム、炭
酸カリウム、炭酸ナトリウムカリウム等の炭酸塩；炭酸
水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等の炭酸水素塩等が
使用できる。必要に応じて、酸化カルシウム、酸化マグ
ネシウム等の酸化物；水酸化カルシウム、水酸化マグネ
シウム等の水酸化物；炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
ム、ドロマイト等の炭酸塩；炭酸水素カルシウム、炭酸
水素マグネシウム等の炭酸水素塩等を使用してもよい。
トリウム、酸化カリウム等の酸化物；水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等の水酸化物；炭酸ナトリウム、炭
酸カリウム、炭酸ナトリウムカリウム等の炭酸塩；炭酸
水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等の炭酸水素塩等が
使用できる。必要に応じて、酸化カルシウム、酸化マグ
ネシウム等の酸化物；水酸化カルシウム、水酸化マグネ
シウム等の水酸化物；炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
ム、ドロマイト等の炭酸塩；炭酸水素カルシウム、炭酸
水素マグネシウム等の炭酸水素塩等を使用してもよい。
【００２６】本発明に用いられるアルミノシリケート粒
子は、前記の各種化合物を所定の割合で配合し混合して
得ることができる。配合の割合については、得られる所
望のアルミノシリケート粒子の組成により、適宜決定さ
れる。特に、原料の配合比率は、各原料をａＭ2 Ｏ、ｂ
Ａｌ2 Ｏ3 、ｃＳｉＯ2 、ｄＲm Ａn で表示した場合
（例えば、ＫＯＨはＫ2 Ｏ、ＮａＯＨはＮａ2 Ｏと換算
する）、ｂ／ｃ＝０．０１〜１０、ａ／ｃ＝０．０１〜
１００及びｄ／ｃ＝０．０１〜１００の範囲であること
が望ましい。
子は、前記の各種化合物を所定の割合で配合し混合して
得ることができる。配合の割合については、得られる所
望のアルミノシリケート粒子の組成により、適宜決定さ
れる。特に、原料の配合比率は、各原料をａＭ2 Ｏ、ｂ
Ａｌ2 Ｏ3 、ｃＳｉＯ2 、ｄＲm Ａn で表示した場合
（例えば、ＫＯＨはＫ2 Ｏ、ＮａＯＨはＮａ2 Ｏと換算
する）、ｂ／ｃ＝０．０１〜１０、ａ／ｃ＝０．０１〜
１００及びｄ／ｃ＝０．０１〜１００の範囲であること
が望ましい。
【００２７】また、反応中の前記組成で表されるアルミ
ノシリケート粒子の固形分濃度は、０．１〜５０重量％
であることが望ましい。
ノシリケート粒子の固形分濃度は、０．１〜５０重量％
であることが望ましい。
【００２８】アルミノシリケート粒子を製造する際の反
応温度は、６０〜１５０℃、好ましくは８０〜１３０℃
であることが望ましい。この反応温度の下限は、粒子の
結晶性を高め、粒子の形態を安定化させる観点から、６
０℃以上であることが好ましく、その上限は、反応容器
への化学的、耐圧負荷を低減させる観点から、１５０℃
以下であることが好ましい。
応温度は、６０〜１５０℃、好ましくは８０〜１３０℃
であることが望ましい。この反応温度の下限は、粒子の
結晶性を高め、粒子の形態を安定化させる観点から、６
０℃以上であることが好ましく、その上限は、反応容器
への化学的、耐圧負荷を低減させる観点から、１５０℃
以下であることが好ましい。
【００２９】このような方法で得られた本発明の充填材
は、アルミナ原料、シリカ原料とも低価格で安定的に入
手が可能であり、また反応温度も比較的低温であること
から、生産性やコストの面で有利であり、また、材料が
アルミノシリケートであるため皮膚刺激性や光触媒性が
なく、さらに、ポリマー中での分散性にも優れたもので
ある。本発明の充填材は、日用品、工業用部材、自動車
用部材、建築材等に好適に利用される。
は、アルミナ原料、シリカ原料とも低価格で安定的に入
手が可能であり、また反応温度も比較的低温であること
から、生産性やコストの面で有利であり、また、材料が
アルミノシリケートであるため皮膚刺激性や光触媒性が
なく、さらに、ポリマー中での分散性にも優れたもので
ある。本発明の充填材は、日用品、工業用部材、自動車
用部材、建築材等に好適に利用される。
【００３０】次に、本発明の充填材をポリマー中に混合
することにより、ポリマー組成物を調製することができ
る。
することにより、ポリマー組成物を調製することができ
る。
【００３１】ポリマーとしては、特に限定はないが、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポ
リ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ＡＢＳ樹脂、ポリ
スチレン、ＡＳ樹脂、メタクリル樹脂、ポリビニルアル
コール、ＥＶＡ樹脂、セルロース系プラスチック、熱可
塑性エラストマー、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、
フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリウレ
タン樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセ
タール、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、
ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンスルフィ
ド、ポリスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミ
ド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリ
アミドイミド、ポリイミド、ポリアリルエーテルニトリ
ル、ポリベンズイミダール、ポリマーアロイ；スチレン
ブタジエンゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプロピ
レンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴ
ム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、フッ素
ゴム、エピクロルヒドリンゴム、アクリルゴム等の合成
ゴム、スチレンブタジエンゴムラテックス、ポリブタジ
エンラテックス、クロロプレンゴムラテックス、天然ゴ
ム等が挙げられる。例えば、本発明の充填材をゴムに混
合させることで、耐摩耗性や制震制の高いゴムを得るこ
とができる。ポリマーの形態としては、板状、フィルム
状、繊維状、ブロック状等いずれの形状でもよく、特に
その形状は問わない。
リエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポ
リ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ＡＢＳ樹脂、ポリ
スチレン、ＡＳ樹脂、メタクリル樹脂、ポリビニルアル
コール、ＥＶＡ樹脂、セルロース系プラスチック、熱可
塑性エラストマー、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、
フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリウレ
タン樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセ
タール、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、
ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンスルフィ
ド、ポリスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミ
ド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリ
アミドイミド、ポリイミド、ポリアリルエーテルニトリ
ル、ポリベンズイミダール、ポリマーアロイ；スチレン
ブタジエンゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプロピ
レンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴ
ム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、フッ素
ゴム、エピクロルヒドリンゴム、アクリルゴム等の合成
ゴム、スチレンブタジエンゴムラテックス、ポリブタジ
エンラテックス、クロロプレンゴムラテックス、天然ゴ
ム等が挙げられる。例えば、本発明の充填材をゴムに混
合させることで、耐摩耗性や制震制の高いゴムを得るこ
とができる。ポリマーの形態としては、板状、フィルム
状、繊維状、ブロック状等いずれの形状でもよく、特に
その形状は問わない。
【００３２】本発明の充填材のポリマーへの混入は、既
知の方法で行うことができる。例えば、ロールミル、バ
ンバリーミキサー、加圧式ニーダー等のバッチ式装置、
単軸押出機、二軸押出機、ＦＣＭ、ＫＣＫ等の連続式混
練機等を用いることができる。
知の方法で行うことができる。例えば、ロールミル、バ
ンバリーミキサー、加圧式ニーダー等のバッチ式装置、
単軸押出機、二軸押出機、ＦＣＭ、ＫＣＫ等の連続式混
練機等を用いることができる。
【００３３】混合する際の本発明の充填材の使用量とし
ては、強度向上の観点から、ポリマー１００重量部に対
して０．０１〜７０重量部が好ましく、０．１〜５０重
量部がより好ましい。
ては、強度向上の観点から、ポリマー１００重量部に対
して０．０１〜７０重量部が好ましく、０．１〜５０重
量部がより好ましい。
【００３４】また、本発明のポリマー組成物中には、紫
外線防止剤、帯電防止剤、酸化防止剤、着色剤、香料等
の各種添加剤を適宜添加することができる。
外線防止剤、帯電防止剤、酸化防止剤、着色剤、香料等
の各種添加剤を適宜添加することができる。
【００３５】このような方法で得られた本発明のポリマ
ー組成物を成形して得られた成形品は機械的に高強度で
あるため、日用品、工業用部材、自動車用部材、建築材
等に好適に用いることができる。
ー組成物を成形して得られた成形品は機械的に高強度で
あるため、日用品、工業用部材、自動車用部材、建築材
等に好適に用いることができる。
【００３６】
【実施例】実施例１ 水酸化ナトリウム９０ｇをイオン交換水１０００ｍＬに
溶解させ、さらに硝酸（６１％）８３ｇとアルミン酸ナ
トリウム溶液（Ｎａ2 Ｏ＝１９．８重量％、Ａｌ2 Ｏ3
＝２５．９重量％）７９ｇを混合した溶液に、水ガラス
（Ｎａ2 Ｏ＝９．８重量％、ＳｉＯ2 ＝２９．６重量
％）８１ｇを添加混合し、１００℃で１５時間反応させ
た。反応後、生成したアルミノシリケート粒子を洗浄
し、乾燥して、アルミノシリケートの粉体を得た。得ら
れたアルミノシリケート粒子は、針状結晶が集合した形
態を有していた。針状結晶の直径は０．０５〜０．２μ
ｍ、アスペクト比は２〜５、集合体の直径は２〜５μｍ
であった。得られたアルミノシリケート粒子の粉体につ
いて、Ｘ線回折装置（（株）リガク製、「RAD-C 」）を
用いてＸ線回折を行った結果、ｄ＝０．３６７ｎｍに強
い回折ピークを有し、ＪＣＰＤＳ Ｎｏ．３８−５１３
に相当していた。その組成は、概略３Ｎａ2 Ｏ・３Ａｌ
2 Ｏ3 ・６ＳｉＯ2 ・ＮａＮＯ3 ・４Ｈ2 Ｏであった。
溶解させ、さらに硝酸（６１％）８３ｇとアルミン酸ナ
トリウム溶液（Ｎａ2 Ｏ＝１９．８重量％、Ａｌ2 Ｏ3
＝２５．９重量％）７９ｇを混合した溶液に、水ガラス
（Ｎａ2 Ｏ＝９．８重量％、ＳｉＯ2 ＝２９．６重量
％）８１ｇを添加混合し、１００℃で１５時間反応させ
た。反応後、生成したアルミノシリケート粒子を洗浄
し、乾燥して、アルミノシリケートの粉体を得た。得ら
れたアルミノシリケート粒子は、針状結晶が集合した形
態を有していた。針状結晶の直径は０．０５〜０．２μ
ｍ、アスペクト比は２〜５、集合体の直径は２〜５μｍ
であった。得られたアルミノシリケート粒子の粉体につ
いて、Ｘ線回折装置（（株）リガク製、「RAD-C 」）を
用いてＸ線回折を行った結果、ｄ＝０．３６７ｎｍに強
い回折ピークを有し、ＪＣＰＤＳ Ｎｏ．３８−５１３
に相当していた。その組成は、概略３Ｎａ2 Ｏ・３Ａｌ
2 Ｏ3 ・６ＳｉＯ2 ・ＮａＮＯ3 ・４Ｈ2 Ｏであった。
【００３７】実施例２ 水酸化ナトリウム１０３ｇをイオン交換水１０００ｍＬ
に溶解させ、さらにアルミン酸ナトリウム溶液（Ｎａ2
Ｏ＝１９．８重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ＝２５．９重量％）１
５７ｇを混合した溶液に、水ガラス（Ｎａ2 Ｏ＝９．８
重量％、ＳｉＯ 2 ＝２９．６重量％）２５９ｇを添加混
合し、１００℃で２時間反応させた。その後、水酸化ナ
トリウム３２ｇをイオン交換水１１０ｇに溶解させ、硝
酸（６１％）１２４ｇを混合した溶液を、追加添加し、
さらに１００℃で１０時間反応させた。反応後、実施例
１と同様にアルミノシリケート粒子を得た。得られたア
ルミノシリケート粒子は、針状結晶が集合してテトラポ
ッド状に発達した形態を有していた。針状結晶の直径は
０．２〜０．７μｍ、アスペクト比は２〜１０、集合体
の直径は１〜５μｍであった。得られたアルミノシリケ
ート粒子の粉体のＸ線回折の結果は実施例１と同じであ
り、その組成は、概略３Ｎａ2 Ｏ・３Ａｌ2Ｏ3 ・７Ｓ
ｉＯ2 ・２ＮａＮＯ3 ・４Ｈ2 Ｏであった。
に溶解させ、さらにアルミン酸ナトリウム溶液（Ｎａ2
Ｏ＝１９．８重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ＝２５．９重量％）１
５７ｇを混合した溶液に、水ガラス（Ｎａ2 Ｏ＝９．８
重量％、ＳｉＯ 2 ＝２９．６重量％）２５９ｇを添加混
合し、１００℃で２時間反応させた。その後、水酸化ナ
トリウム３２ｇをイオン交換水１１０ｇに溶解させ、硝
酸（６１％）１２４ｇを混合した溶液を、追加添加し、
さらに１００℃で１０時間反応させた。反応後、実施例
１と同様にアルミノシリケート粒子を得た。得られたア
ルミノシリケート粒子は、針状結晶が集合してテトラポ
ッド状に発達した形態を有していた。針状結晶の直径は
０．２〜０．７μｍ、アスペクト比は２〜１０、集合体
の直径は１〜５μｍであった。得られたアルミノシリケ
ート粒子の粉体のＸ線回折の結果は実施例１と同じであ
り、その組成は、概略３Ｎａ2 Ｏ・３Ａｌ2Ｏ3 ・７Ｓ
ｉＯ2 ・２ＮａＮＯ3 ・４Ｈ2 Ｏであった。
【００３８】実施例３ 実施例１で得られたアルミノシリケート粒子２０重量部
と、ポリプロピレン樹脂（（株）グランドポリマー製、
「グランドポリプロＦ３２７」）８０重量部を混合し、
ロール混練機で１５５℃で混練した後ペレットを得た。
得られたペレットを加圧プレスを用いて２００℃で成形
を行い、成形品を得た。混練時のトルクが一定の値にな
るまでに要した時間は１０分間であった。
と、ポリプロピレン樹脂（（株）グランドポリマー製、
「グランドポリプロＦ３２７」）８０重量部を混合し、
ロール混練機で１５５℃で混練した後ペレットを得た。
得られたペレットを加圧プレスを用いて２００℃で成形
を行い、成形品を得た。混練時のトルクが一定の値にな
るまでに要した時間は１０分間であった。
【００３９】実施例４ 実施例２で得られたアルミノシリケート粒子２０重量部
と、ポリプロピレン樹脂（（株）グランドポリマー製、
「グランドポリプロＦ３２７」）８０重量部を混合し、
実施例３と同様の方法で成形品を得た。混練時のトルク
が一定の値になるまでに要した時間は１０分間であっ
た。
と、ポリプロピレン樹脂（（株）グランドポリマー製、
「グランドポリプロＦ３２７」）８０重量部を混合し、
実施例３と同様の方法で成形品を得た。混練時のトルク
が一定の値になるまでに要した時間は１０分間であっ
た。
【００４０】比較例１ ４Ａゼオライト２０重量部と、ポリプロピレン樹脂
（（株）グランドポリマー製、「グランドポリプロＦ３
２７」）８０重量部を混合し、実施例３と同様の方法で
成形品を得た。混練時のトルクが一定の値になるまでに
要した時間は２０分間であった。
（（株）グランドポリマー製、「グランドポリプロＦ３
２７」）８０重量部を混合し、実施例３と同様の方法で
成形品を得た。混練時のトルクが一定の値になるまでに
要した時間は２０分間であった。
【００４１】比較例２ ポリプロピレン樹脂（（株）グランドポリマー製、「グ
ランドポリプロＦ３２７」）のみをロール混練機で１５
５℃で混練しペレットを得た後、実施例３と同様の方法
で成形品を得た。
ランドポリプロＦ３２７」）のみをロール混練機で１５
５℃で混練しペレットを得た後、実施例３と同様の方法
で成形品を得た。
【００４２】実施例３、４及び比較例１、２で得られた
成形品の物性について、曲げ試験及び引っ張り試験をテ
ンシロン（（株）オリエンテック製、「UCT-100 」）を
用いて行った。その結果を表１に示す。なお、曲げ試験
及び引っ張り試験の測定条件は、以下の通りである。
成形品の物性について、曲げ試験及び引っ張り試験をテ
ンシロン（（株）オリエンテック製、「UCT-100 」）を
用いて行った。その結果を表１に示す。なお、曲げ試験
及び引っ張り試験の測定条件は、以下の通りである。
【００４３】〔曲げ試験〕ＪＩＳ Ｋ７１７１−１９９
４ プラスチック−曲げ特性の試験方法に基づき測定し
た。
４ プラスチック−曲げ特性の試験方法に基づき測定し
た。
【００４４】〔引っ張り試験〕ＪＩＳ Ｋ７１１３−１
９９５ プラスチックの引張試験方法に基づき測定し
た。
９９５ プラスチックの引張試験方法に基づき測定し
た。
【００４５】
【表１】
【００４６】実施例３〜４及び比較例１〜２の結果よ
り、実施例１〜２で得られたアルミノシリケート粒子
は、比較例１で用いられた４Ａゼオライトに比べ、混練
時のトルクが一定の値になるまでに要した時間が短いこ
とから、樹脂中での分散性に優れていることがわかる。
また、実施例３〜４で得られた成形品は、比較例１〜２
で得られた成形品に比べ、曲げ試験での降伏点、弾性率
及び引っ張り試験での弾性率がいずれも高いことがわか
る。
り、実施例１〜２で得られたアルミノシリケート粒子
は、比較例１で用いられた４Ａゼオライトに比べ、混練
時のトルクが一定の値になるまでに要した時間が短いこ
とから、樹脂中での分散性に優れていることがわかる。
また、実施例３〜４で得られた成形品は、比較例１〜２
で得られた成形品に比べ、曲げ試験での降伏点、弾性率
及び引っ張り試験での弾性率がいずれも高いことがわか
る。
【００４７】
【発明の効果】本発明は、ポリマーの機械的強度向上効
果に優れ、安価で安全性が高い、充填材であり、この充
填材をポリマーに混合することにより、ポリマーの機械
的強度が向上できるという優れた効果が奏される。
果に優れ、安価で安全性が高い、充填材であり、この充
填材をポリマーに混合することにより、ポリマーの機械
的強度が向上できるという優れた効果が奏される。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G073 BA02 BA04 BA05 BA10 BA11 BA57 BA62 BA63 BA69 BA76 BA81 BD20 BD30 CM01 CN05 FB26 FB34 FB36 GA01 GA03 GA08 UA08 UB19 UB20 4J002 AB011 AC011 AC031 AC061 AC071 AC081 AC091 BB031 BB061 BB121 BB151 BB171 BC031 BC061 BD041 BD101 BD121 BD151 BE021 BG051 BN151 CB001 CC031 CC161 CC181 CD001 CF001 CF161 CG001 CH041 CH071 CH091 CK021 CL001 CM021 CM041 CM051 CN011 CN031 CP031 DJ006 FD016 GC00 GL00 GN00
Claims (4)
- 【請求項１】 ａＭ2 Ｏ・ｂＡｌ2 Ｏ3 ・ｃＳｉＯ2 ・
ｄＲm Ａn ・ｙＨ2Ｏ （式中、ＭはＮａ及び／又はＫ、ＲはＮａ、Ｋ、Ｃａ及
びＭｇからなる群より選ばれる１種以上、ＡはＣＯ3 、
ＳＯ4 、ＮＯ3 、ＯＨ及びＣｌからなる群より選ばれる
１種以上、ａは１〜６、ｂは２〜８、ｃは２〜１２、ｄ
は０〜４、ｍは１〜２、ｎは１〜３、ｙは０〜３２を示
す）で表される組成を有し、針状のアルミノシリケート
粒子からなる充填材。 - 【請求項２】 アルミノシリケート粒子がｄ＝０．３６
５±０．０１５ｎｍに主たるＸ線回折ピークを有する請
求項１記載の充填材。 - 【請求項３】 アルミノシリケート粒子がＪＣＰＤＳ
Ｎｏ．２０−３７９、２０−７４３、２５−７７６、２
５−１４９９、２５−１５００、３０−１１７０、３１
−１２７２、３４−１７６、３５−４７９、３５−６５
３、３８−５１３、３８−５１４、３８−５１５及び４
５−１３７３からなる群より選ばれる１種以上のカンク
リナイト様のＸ線回折パターンを有する請求項１又は２
記載の充填材。 - 【請求項４】 請求項１〜３いずれか記載の充填材を含
有するポリマー組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16824599A JP3700964B2 (ja) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | アルミノシリケート系充填材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16824599A JP3700964B2 (ja) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | アルミノシリケート系充填材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000355637A true JP2000355637A (ja) | 2000-12-26 |
| JP3700964B2 JP3700964B2 (ja) | 2005-09-28 |
Family
ID=15864460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16824599A Expired - Fee Related JP3700964B2 (ja) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | アルミノシリケート系充填材 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3700964B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002284517A (ja) * | 2001-03-26 | 2002-10-03 | Kao Corp | アルミノシリケート粒子 |
| JP2003506512A (ja) * | 1999-07-29 | 2003-02-18 | ピーキュー ホールディング， インコーポレイテッド | アルミノシリケート安定化ハロゲン化ポリマー |
| JP2004244789A (ja) * | 2003-01-21 | 2004-09-02 | Kao Corp | 消臭抗菌繊維製品 |
| JP2005336363A (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Kao Corp | 抗菌透湿シート |
| JP2006510766A (ja) * | 2002-12-19 | 2006-03-30 | ソシエテ ド テクノロジー ミシュラン | 補強アルミノシリケートに基づくタイヤゴム組成物 |
| WO2006112128A1 (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-26 | Kao Corporation | 消臭抗菌繊維製品 |
| JP2006307404A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-11-09 | Kao Corp | 消臭抗菌繊維製品 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102000728B1 (ko) | 2016-09-09 | 2019-07-22 | 주식회사 엘지화학 | 알루미노실리케이트 입자를 포함한 고무 보강재 및 이를 포함한 타이어용 고무 조성물 |
| KR102060640B1 (ko) | 2016-09-09 | 2019-12-30 | 주식회사 엘지화학 | 알루미노실리케이트 입자를 포함한 고무 보강재 및 이를 포함한 타이어용 고무 조성물 |
-
1999
- 1999-06-15 JP JP16824599A patent/JP3700964B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2003506512A (ja) * | 1999-07-29 | 2003-02-18 | ピーキュー ホールディング， インコーポレイテッド | アルミノシリケート安定化ハロゲン化ポリマー |
| JP2006273714A (ja) * | 1999-07-29 | 2006-10-12 | Pq Holding Inc | アルミノシリケート安定化ハロゲン化ポリマー |
| JP2002284517A (ja) * | 2001-03-26 | 2002-10-03 | Kao Corp | アルミノシリケート粒子 |
| JP2006510766A (ja) * | 2002-12-19 | 2006-03-30 | ソシエテ ド テクノロジー ミシュラン | 補強アルミノシリケートに基づくタイヤゴム組成物 |
| JP2004244789A (ja) * | 2003-01-21 | 2004-09-02 | Kao Corp | 消臭抗菌繊維製品 |
| JP2005336363A (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Kao Corp | 抗菌透湿シート |
| WO2006112128A1 (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-26 | Kao Corporation | 消臭抗菌繊維製品 |
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