JPH1087878A - 無機質複合体樹脂組成物 - Google Patents
無機質複合体樹脂組成物Info
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- JPH1087878A JPH1087878A JP9107801A JP10780197A JPH1087878A JP H1087878 A JPH1087878 A JP H1087878A JP 9107801 A JP9107801 A JP 9107801A JP 10780197 A JP10780197 A JP 10780197A JP H1087878 A JPH1087878 A JP H1087878A
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
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- C08K2201/00—Specific properties of additives
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 曲げ弾性、耐熱性及びガスバリヤー性に優れ
る複合材料に関する。 【解決手段】 膨潤性層状化合物（ａ）にオニウム基を
有するアミノアルコール誘導体（ｂ）を層間に挿入して
得られ、Ｘ線回折により測定される層間距離が１０〜２
５Åである層間化合物を熱可塑性樹脂に微細分散させた
複合体であって、該層間化合物の組成割合が０. ５〜６
０重量％である無機質複合体樹脂組成物である。
る複合材料に関する。 【解決手段】 膨潤性層状化合物（ａ）にオニウム基を
有するアミノアルコール誘導体（ｂ）を層間に挿入して
得られ、Ｘ線回折により測定される層間距離が１０〜２
５Åである層間化合物を熱可塑性樹脂に微細分散させた
複合体であって、該層間化合物の組成割合が０. ５〜６
０重量％である無機質複合体樹脂組成物である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐衝撃、耐熱性及
びガスバリヤー性に優れ、自動車部品、家電製品材料、
航空機部品、建築材料等に応用することが出来る無機質
複合体樹脂組成物に関する。
びガスバリヤー性に優れ、自動車部品、家電製品材料、
航空機部品、建築材料等に応用することが出来る無機質
複合体樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、様々な分野に於て、高い機械的強
度を有する樹脂組成物が必要とされているが、樹脂に充
填材を分散させることにより剛性、耐熱、耐衝撃性を改
善することが行われている。特に、高分子材料にフィラ
ーをナノレベルで分散させることにより機械的特性並び
に耐熱性を向上させる試みが多くなされている。
度を有する樹脂組成物が必要とされているが、樹脂に充
填材を分散させることにより剛性、耐熱、耐衝撃性を改
善することが行われている。特に、高分子材料にフィラ
ーをナノレベルで分散させることにより機械的特性並び
に耐熱性を向上させる試みが多くなされている。
【０００３】例えば特開平２−１０２２６号公報には層
状粘土鉱物の層間に有機カチオンを挿入した層間化合物
を生成し、層間距離が開いたところに、モノマーを挿入
させ、その後、そのモノマーを重合させた際の重合エネ
ルギーを利用して、層間化合物をナノレベルに分散する
記載がされている。その時、ポリアミド、ポリエステル
等のポリ縮合反応では有機カチオンをモノマー塩酸塩、
あるいは分子内環状塩、モノエステルカルボン酸等で代
用することもできる。また、他の方法では予め層状粘土
鉱物を有機カチオンで膨潤させておき、更に粘土鉱物を
有機溶媒で無限膨潤させて層状粘土鉱物がカードハウス
構造になったところで、ポリマー融液と接触させて層状
粘土鉱物をナノレベルに分散させる試みが知られてい
る。
状粘土鉱物の層間に有機カチオンを挿入した層間化合物
を生成し、層間距離が開いたところに、モノマーを挿入
させ、その後、そのモノマーを重合させた際の重合エネ
ルギーを利用して、層間化合物をナノレベルに分散する
記載がされている。その時、ポリアミド、ポリエステル
等のポリ縮合反応では有機カチオンをモノマー塩酸塩、
あるいは分子内環状塩、モノエステルカルボン酸等で代
用することもできる。また、他の方法では予め層状粘土
鉱物を有機カチオンで膨潤させておき、更に粘土鉱物を
有機溶媒で無限膨潤させて層状粘土鉱物がカードハウス
構造になったところで、ポリマー融液と接触させて層状
粘土鉱物をナノレベルに分散させる試みが知られてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法のうち前者の方法ではフィラーが効率よく分散され
るものの重合のための設備が必要で、生産コストが高く
なり、経済的とは言えない。また、その反応も現在のと
ころ、ポリアミド、ポリエステルで採用されている縮重
合系あるいは熱硬化樹脂で使われる反応性モノマーを層
間に入れて、これを重合させる様なラジカル重合、ある
いはカチオン重合等に限られている。また、層間に挿入
されるモノマーは安定して層間内に存在しているもので
なければならないため、高圧では気体であるものは好ま
しくなく、液状モノマーに限られている。従って、オン
グストロームレベルのフィラーを分散した樹脂組成物を
得るには限られた樹脂材料で、かつ低濃度のフィラーし
か得られない欠点があった。
方法のうち前者の方法ではフィラーが効率よく分散され
るものの重合のための設備が必要で、生産コストが高く
なり、経済的とは言えない。また、その反応も現在のと
ころ、ポリアミド、ポリエステルで採用されている縮重
合系あるいは熱硬化樹脂で使われる反応性モノマーを層
間に入れて、これを重合させる様なラジカル重合、ある
いはカチオン重合等に限られている。また、層間に挿入
されるモノマーは安定して層間内に存在しているもので
なければならないため、高圧では気体であるものは好ま
しくなく、液状モノマーに限られている。従って、オン
グストロームレベルのフィラーを分散した樹脂組成物を
得るには限られた樹脂材料で、かつ低濃度のフィラーし
か得られない欠点があった。
【０００５】これを改善する方法として、ポリエステル
の場合、特開昭６３−２３０７６６号公報、特公平７−
４７６４４号公報、特開平７−７０３５７号公報などの
ように、溶媒と接触し、無限膨潤化したものを疎水性樹
脂と接触させることにより、ポリマーを直接分散する方
法が提案されている。しかしながら、これらの方法で
は、多量の有機溶媒を使用せざるを得ない。また、ポリ
マーによっては、有機溶媒との溶解度が極めて悪く、無
限膨潤化した層状鉱物をポリマー中に固溶することが出
来ないものがある。このようなものは樹脂が溶融してい
ても該溶媒との親和性が極めて悪い。その結果、有機カ
チオン処理して予め調製した無限膨潤層状鉱物は上記融
液状態ポリマーと接触させても分散、親和しにくく完全
な分散には至らない。
の場合、特開昭６３−２３０７６６号公報、特公平７−
４７６４４号公報、特開平７−７０３５７号公報などの
ように、溶媒と接触し、無限膨潤化したものを疎水性樹
脂と接触させることにより、ポリマーを直接分散する方
法が提案されている。しかしながら、これらの方法で
は、多量の有機溶媒を使用せざるを得ない。また、ポリ
マーによっては、有機溶媒との溶解度が極めて悪く、無
限膨潤化した層状鉱物をポリマー中に固溶することが出
来ないものがある。このようなものは樹脂が溶融してい
ても該溶媒との親和性が極めて悪い。その結果、有機カ
チオン処理して予め調製した無限膨潤層状鉱物は上記融
液状態ポリマーと接触させても分散、親和しにくく完全
な分散には至らない。
【０００６】また、層状鉱物に有機カチオンを接触して
得られた層間化合物を有機溶媒によって無限膨潤化した
状態であっても、溶融樹脂との工程接触において押出機
中の熱によって有機溶媒が一部揮発するため、無限膨潤
状態から膨潤状態へと元に戻り、その過程でのポリマー
分散になる。そのため実際のところは、層間距離が縮ま
る過程での融液ポリマーとの接触となり、完全な分散を
得ることが出来ない。有機溶媒に親和性のよい非晶性樹
脂であって、有機溶媒との親和性の大きい組み合せの場
合であれば、前述の製造法でも不完全ながら分散は出来
るものの、結晶性材料に至っては良好な分散を得ること
は極めて困難である。
得られた層間化合物を有機溶媒によって無限膨潤化した
状態であっても、溶融樹脂との工程接触において押出機
中の熱によって有機溶媒が一部揮発するため、無限膨潤
状態から膨潤状態へと元に戻り、その過程でのポリマー
分散になる。そのため実際のところは、層間距離が縮ま
る過程での融液ポリマーとの接触となり、完全な分散を
得ることが出来ない。有機溶媒に親和性のよい非晶性樹
脂であって、有機溶媒との親和性の大きい組み合せの場
合であれば、前述の製造法でも不完全ながら分散は出来
るものの、結晶性材料に至っては良好な分散を得ること
は極めて困難である。
【０００７】そのために、押出機での工夫を行ってい
る。即ち、特開平７−７０３５７号公報に見られるよう
に押出機のスクリュー長さ（Ｌ）をスクリュー長さ／ス
クリュー径（Ｄ）＝Ｌ／Ｄの比で表すと４５以上のもの
を採用して接触時間を長くすると共に、有機溶媒で無限
膨潤化した層状化合物をポンプにてバレル側面からの注
入で分散を行うことが必要になる。または、バッチ式と
してバンバリーミキサーの様な混練り装置を用いること
で対応が必要である。しかしながら溶媒の除去の困難さ
から処理量の低下が著しく、経済的でない。
る。即ち、特開平７−７０３５７号公報に見られるよう
に押出機のスクリュー長さ（Ｌ）をスクリュー長さ／ス
クリュー径（Ｄ）＝Ｌ／Ｄの比で表すと４５以上のもの
を採用して接触時間を長くすると共に、有機溶媒で無限
膨潤化した層状化合物をポンプにてバレル側面からの注
入で分散を行うことが必要になる。または、バッチ式と
してバンバリーミキサーの様な混練り装置を用いること
で対応が必要である。しかしながら溶媒の除去の困難さ
から処理量の低下が著しく、経済的でない。
【０００８】本発明は、かかる重合反応からくる制約を
受けたり、特殊な押出機や有機溶媒を使用することによ
る経済性の悪さを解決するためになされたものであり、
樹脂中に直接、無機質フィラーをナノレベルで微細に分
散させて、剛性、耐熱、耐衝撃性に優れた無機質複合体
樹脂組成物を提供するものである。
受けたり、特殊な押出機や有機溶媒を使用することによ
る経済性の悪さを解決するためになされたものであり、
樹脂中に直接、無機質フィラーをナノレベルで微細に分
散させて、剛性、耐熱、耐衝撃性に優れた無機質複合体
樹脂組成物を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、膨
潤性層状化合物（ａ）にオニウム基を有するアミノアル
コール誘導体（ｂ）を層間に挿入して得られ、Ｘ線回折
により測定される層間距離が１０〜２５Åである層間化
合物を熱可塑性樹脂に微細分散させた複合体であって、
該層間化合物の組成割合が０. ５〜６０重量％である無
機質複合体樹脂組成物を提供するものである。
潤性層状化合物（ａ）にオニウム基を有するアミノアル
コール誘導体（ｂ）を層間に挿入して得られ、Ｘ線回折
により測定される層間距離が１０〜２５Åである層間化
合物を熱可塑性樹脂に微細分散させた複合体であって、
該層間化合物の組成割合が０. ５〜６０重量％である無
機質複合体樹脂組成物を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明における膨潤性層状化合物
（ａ）は、粘土鉱物を主とするもので、例えば膨潤性粘
土鉱物、燐酸ジルコニウム、カルコゲンガラス等が挙げ
られる。特に好適なものは、層状粘土鉱物であり、以下
の示性式が満たされるものが好ましい。Ｇ．ＬＡＯＧＬ
Ｙ、Ａ．ＷＥＩＳＳらによれば有機カチオン膨潤性のし
やすい尺度として層面内単位格子当りの荷電密度で表す
ことがなされている。粘土鉱物の一例を示せば示性式で
以下のように粘土鉱物すなわち珪酸化合物を表すことが
できる。 Mn+ (x+y+z)/n{(M+ e1M+ e2M+ e3)Z-3 (6-X)(OH2-ZOZ)(Si4-y
Aly)O10}(x+y+z) （x+y+z ）；シリケートの層荷電 Ｍは層間の交換性金属イオンであってアルカリ金属イオ
ンとアルカリ土類金属イオンからなる群から選ばれる少
なくとも１個のカチオンである。例えばＬi 、Ｎa 、
Ｋ、Ｂe 、Ｍg 、Ｃa 等が挙げられる。M+ e1M+ e2M+ e3は
M+ e1単独あるいはM+ e1と M+ e2M+ e3 の複数の組合せから
なるもので、スメクタイトあるいはマイカ構造内に形成
される八面体に入るカチオンであって、M+ e1はＭg 、Ｆ
e 、Ｍn 、Ｎi 、Ｚn 、またM+ e2、M+ e3はＡl 、Ｆe 、
Ｍn 、Ｃr の中からなる。 Ａe ；層荷電密度とすると Ａe ＝ｄ(100) ｄ(010) ／2(x+y+z) このように層荷電密度の高い層状鉱物としては、バーミ
キュライト、膨潤性マイカ、単結晶サイズの大きいスメ
クタイト等が挙げられる。
（ａ）は、粘土鉱物を主とするもので、例えば膨潤性粘
土鉱物、燐酸ジルコニウム、カルコゲンガラス等が挙げ
られる。特に好適なものは、層状粘土鉱物であり、以下
の示性式が満たされるものが好ましい。Ｇ．ＬＡＯＧＬ
Ｙ、Ａ．ＷＥＩＳＳらによれば有機カチオン膨潤性のし
やすい尺度として層面内単位格子当りの荷電密度で表す
ことがなされている。粘土鉱物の一例を示せば示性式で
以下のように粘土鉱物すなわち珪酸化合物を表すことが
できる。 Mn+ (x+y+z)/n{(M+ e1M+ e2M+ e3)Z-3 (6-X)(OH2-ZOZ)(Si4-y
Aly)O10}(x+y+z) （x+y+z ）；シリケートの層荷電 Ｍは層間の交換性金属イオンであってアルカリ金属イオ
ンとアルカリ土類金属イオンからなる群から選ばれる少
なくとも１個のカチオンである。例えばＬi 、Ｎa 、
Ｋ、Ｂe 、Ｍg 、Ｃa 等が挙げられる。M+ e1M+ e2M+ e3は
M+ e1単独あるいはM+ e1と M+ e2M+ e3 の複数の組合せから
なるもので、スメクタイトあるいはマイカ構造内に形成
される八面体に入るカチオンであって、M+ e1はＭg 、Ｆ
e 、Ｍn 、Ｎi 、Ｚn 、またM+ e2、M+ e3はＡl 、Ｆe 、
Ｍn 、Ｃr の中からなる。 Ａe ；層荷電密度とすると Ａe ＝ｄ(100) ｄ(010) ／2(x+y+z) このように層荷電密度の高い層状鉱物としては、バーミ
キュライト、膨潤性マイカ、単結晶サイズの大きいスメ
クタイト等が挙げられる。
【００１１】また、モンモリオナイトやバーミキュライ
ト等の膨潤性珪酸塩では以下の示性式で示される。 Nax(Al2-xMg)Si4-yAlyO10 （OH)2 具体的には例えばクニミネ工業（株）の合成品は一般に
示性式で Na0.83Mg3[Si3.575Al0.415)O10] （OH）2 で表される。x は0.83の荷電量となるが、x は層荷電密
度によって大きく変化する。また、フッ素系膨潤マイカ
の例としてはトピー工業のテトラシリシックマイカが挙
げられ、その示性式は NaMg2.5 （Si4O10）F2 となる。ナトリウムテニオライトの例としては示性式で NaMg2Li （Si4O10）F2 等が挙げられる。
ト等の膨潤性珪酸塩では以下の示性式で示される。 Nax(Al2-xMg)Si4-yAlyO10 （OH)2 具体的には例えばクニミネ工業（株）の合成品は一般に
示性式で Na0.83Mg3[Si3.575Al0.415)O10] （OH）2 で表される。x は0.83の荷電量となるが、x は層荷電密
度によって大きく変化する。また、フッ素系膨潤マイカ
の例としてはトピー工業のテトラシリシックマイカが挙
げられ、その示性式は NaMg2.5 （Si4O10）F2 となる。ナトリウムテニオライトの例としては示性式で NaMg2Li （Si4O10）F2 等が挙げられる。
【００１２】上記層状鉱物は、その層面内荷電密度が４
０≦Ａe ≦１００Å2 ／Chargeの範囲であるものが用い
られるが、有機カチオンをインターカレーションしたと
きの層間距離の広がり易さは層面内荷電密度と大きく関
わっているので、好ましくは４０≦Ａe ≦８０Å2 ／Ch
argeであり、特に好ましくは４０≦Ａe ≦６０Å2 ／Ch
argeである。珪酸化合物としては、４０Å／Charge以下
では上記のような珪酸塩化合物は存在しない。４０〜６
０Å／Chargeでは膨潤性のマイカとして高い膨潤性を示
す。また、６０〜８０Å／Chargeではバーミキュライト
として存在する。８０〜１５０Å／Chargeの範囲ではス
メクタイトとして存在する。それ以上では２００Å／Ch
argeまでスメクタイトとして化合物は存在するが、少な
い有機カチオン量では膨潤性が悪い。
０≦Ａe ≦１００Å2 ／Chargeの範囲であるものが用い
られるが、有機カチオンをインターカレーションしたと
きの層間距離の広がり易さは層面内荷電密度と大きく関
わっているので、好ましくは４０≦Ａe ≦８０Å2 ／Ch
argeであり、特に好ましくは４０≦Ａe ≦６０Å2 ／Ch
argeである。珪酸化合物としては、４０Å／Charge以下
では上記のような珪酸塩化合物は存在しない。４０〜６
０Å／Chargeでは膨潤性のマイカとして高い膨潤性を示
す。また、６０〜８０Å／Chargeではバーミキュライト
として存在する。８０〜１５０Å／Chargeの範囲ではス
メクタイトとして存在する。それ以上では２００Å／Ch
argeまでスメクタイトとして化合物は存在するが、少な
い有機カチオン量では膨潤性が悪い。
【００１３】有機カチオン交換量は、カラム浸透法（参
照：「粘土ハンドブック」第２版、日本粘土学会編、第
５７６〜第５７７頁、技法堂出版）やメチレンブルー吸
着法（日本ベントナイト工業会標準試験法、ＪＢＡＳ−
１０７−９１）等の方法で層間化合物のカチオン交換量
（ＣＥＣ）を測定する。粉末Ｘ線回折によるリーベルト
法による構造解析の結果から格子定数を決定し、元素分
析より後述の粘土鉱物の示性式から荷電量（ｘ＋ｙ＋
ｚ）を求め、これらの結果に基づいて単位格子当りにあ
る層間イオンの電荷として算出される。
照：「粘土ハンドブック」第２版、日本粘土学会編、第
５７６〜第５７７頁、技法堂出版）やメチレンブルー吸
着法（日本ベントナイト工業会標準試験法、ＪＢＡＳ−
１０７−９１）等の方法で層間化合物のカチオン交換量
（ＣＥＣ）を測定する。粉末Ｘ線回折によるリーベルト
法による構造解析の結果から格子定数を決定し、元素分
析より後述の粘土鉱物の示性式から荷電量（ｘ＋ｙ＋
ｚ）を求め、これらの結果に基づいて単位格子当りにあ
る層間イオンの電荷として算出される。
【００１４】本発明に於いては、層状化合物として層面
内荷電が４０〜１００Å2 ／Chargeの化合物を選ぶこと
により、有機カチオンが層積層した層同士で隣接した層
がファンデルワールス力の影響をより小さくすることが
できる。一方、層状鉱物の層面内荷電密度が４０Å2 ／
Charge以下では前述の組成式の結晶形態は存在しない。
内荷電が４０〜１００Å2 ／Chargeの化合物を選ぶこと
により、有機カチオンが層積層した層同士で隣接した層
がファンデルワールス力の影響をより小さくすることが
できる。一方、層状鉱物の層面内荷電密度が４０Å2 ／
Charge以下では前述の組成式の結晶形態は存在しない。
【００１５】また、本発明で用いられる層状化合物は、
有機カチオンと接触する前の底面間距離いわゆる層間距
離ｄ（001 ）がＸ線回折で７〜１３オングストロームの
範囲にあるのが好ましい。好ましいものの例として、ス
メクタイト構造を有するものでは、例えば、バーミキュ
ライト、モンモリオナイト、バイデライト、ノントロナ
イト、ボルコンスコアタイト、サポナイト、鉄サポナイ
トの他、膨潤性マイカとしてテトラシリシックマイカ、
テニオライト等が挙げられる。上記範囲の層面内荷電密
度を有する層状化合物に有機カチオンを作用させると、
有機カチオン量が少ない場合は、層間内ではG.Lagaly ,
A. Weiss "Determination of Charge in Mica-type”In
ternational Clay Conference, Page 61-80,1969に記載
されているように、（ｘ＋ｙ＋ｚ）の荷電量が多いほど
有機カチオンが少なくても層間距離が開くことが知られ
ている。
有機カチオンと接触する前の底面間距離いわゆる層間距
離ｄ（001 ）がＸ線回折で７〜１３オングストロームの
範囲にあるのが好ましい。好ましいものの例として、ス
メクタイト構造を有するものでは、例えば、バーミキュ
ライト、モンモリオナイト、バイデライト、ノントロナ
イト、ボルコンスコアタイト、サポナイト、鉄サポナイ
トの他、膨潤性マイカとしてテトラシリシックマイカ、
テニオライト等が挙げられる。上記範囲の層面内荷電密
度を有する層状化合物に有機カチオンを作用させると、
有機カチオン量が少ない場合は、層間内ではG.Lagaly ,
A. Weiss "Determination of Charge in Mica-type”In
ternational Clay Conference, Page 61-80,1969に記載
されているように、（ｘ＋ｙ＋ｚ）の荷電量が多いほど
有機カチオンが少なくても層間距離が開くことが知られ
ている。
【００１６】ここで有機カチオン量が少ない場合には、
その層間内での分子配座は層に平行に１分子配座するこ
とになるが、有機カチオンの量が増すと、有機カチオン
の量が増すにつれて、層間内に柱状にある角度を有して
２配座するようになる。更に有機カチオンの添加量が増
えると添加された有機カチオンが層状鉱物に対してある
角度をもって配座するときに、２層あるいは単層で有機
カチオンが配座している層間を押し広げることが知られ
ている。
その層間内での分子配座は層に平行に１分子配座するこ
とになるが、有機カチオンの量が増すと、有機カチオン
の量が増すにつれて、層間内に柱状にある角度を有して
２配座するようになる。更に有機カチオンの添加量が増
えると添加された有機カチオンが層状鉱物に対してある
角度をもって配座するときに、２層あるいは単層で有機
カチオンが配座している層間を押し広げることが知られ
ている。
【００１７】また、その際に、層間距離は有機カチオン
の分子鎖長が長い方が層間距離を大きく広げることも記
載されている。然るに、有機カチオンとして用いる脂肪
族アルキルアンモニウム塩は炭素鎖長の長いものが必要
であり、分子量の高いものが必要で、その結果耐熱性を
著しく低下させるという問題がある。
の分子鎖長が長い方が層間距離を大きく広げることも記
載されている。然るに、有機カチオンとして用いる脂肪
族アルキルアンモニウム塩は炭素鎖長の長いものが必要
であり、分子量の高いものが必要で、その結果耐熱性を
著しく低下させるという問題がある。
【００１８】また、その添加量について言及すれば、層
状化合物としてマイカのごとく層面内荷電量が大きい場
合であっても、層間距離を広げるには有機カチオン、例
えば直鎖の脂肪族系アルキルアンモニウム塩が一定以上
必要であることが知られている。即ち、有機カチオンの
添加量を増加させて、層間距離を大きく開く工程が不可
欠である。ところが、有機カチオンの量を増加させる
と、ポリマー中に添加した有機カチオンが多く残存し、
耐熱変形温度の低下を招き、満足した性能を発現できな
いという問題があった。上記のような欠点を回避するた
めに、従来の方法では、ポリマーに層状化合物を分散さ
せる際に、有機カチオンとして従来のテトラアルキルア
ンモニウム塩のごとく層間距離を広げる脂肪族アルキル
アンモニウム塩として少なくともアルキル基の１つが炭
素数で１６以上２５未満のものが推奨されている。
状化合物としてマイカのごとく層面内荷電量が大きい場
合であっても、層間距離を広げるには有機カチオン、例
えば直鎖の脂肪族系アルキルアンモニウム塩が一定以上
必要であることが知られている。即ち、有機カチオンの
添加量を増加させて、層間距離を大きく開く工程が不可
欠である。ところが、有機カチオンの量を増加させる
と、ポリマー中に添加した有機カチオンが多く残存し、
耐熱変形温度の低下を招き、満足した性能を発現できな
いという問題があった。上記のような欠点を回避するた
めに、従来の方法では、ポリマーに層状化合物を分散さ
せる際に、有機カチオンとして従来のテトラアルキルア
ンモニウム塩のごとく層間距離を広げる脂肪族アルキル
アンモニウム塩として少なくともアルキル基の１つが炭
素数で１６以上２５未満のものが推奨されている。
【００１９】本発明は、分子量が小さく、かつ、層間距
離を少ない添加量で有効に開く有機カチオンを選定する
ことにより有効に層間距離を広げようとするものであ
る。発明者らは、このように層間距離を広げる際に少な
い添加量と分鎖長の短い有機カチオンであっても有効に
層間距離を開くことが出来る有機カチオンとなりうるよ
うに検討を行った結果、従来のテトラアルキルアンモニ
ウム塩と比較して、層状化合物にインターカレーション
して、そのものを複合材料にした場合、従来のテトラア
ルキルアンモニウム塩を用いたものと比較して、樹脂組
成物は優れた耐熱性、耐衝撃、剛性を有することを発見
した。
離を少ない添加量で有効に開く有機カチオンを選定する
ことにより有効に層間距離を広げようとするものであ
る。発明者らは、このように層間距離を広げる際に少な
い添加量と分鎖長の短い有機カチオンであっても有効に
層間距離を開くことが出来る有機カチオンとなりうるよ
うに検討を行った結果、従来のテトラアルキルアンモニ
ウム塩と比較して、層状化合物にインターカレーション
して、そのものを複合材料にした場合、従来のテトラア
ルキルアンモニウム塩を用いたものと比較して、樹脂組
成物は優れた耐熱性、耐衝撃、剛性を有することを発見
した。
【００２０】本発明に関わる無機質複合体樹脂組成物
は、有機カチオンとしてはオニウム基を有するアミノア
ルコール誘導体を層状化合物にインターカレーションし
た層間化合物を用いて、樹脂と混練りして得られ、従来
のテトラアルキルアンモニウム塩に比べて耐熱、耐衝
撃、剛性に高い性能を示す。本発明におけるオニウム基
を有するアミノアルコール誘導体（ｂ）としては、特に
限定されるものはなく、各種のオニウム基を有するアミ
ノアルコール誘導体（以下「アルコール誘導体」とい
う）が使用できる。
は、有機カチオンとしてはオニウム基を有するアミノア
ルコール誘導体を層状化合物にインターカレーションし
た層間化合物を用いて、樹脂と混練りして得られ、従来
のテトラアルキルアンモニウム塩に比べて耐熱、耐衝
撃、剛性に高い性能を示す。本発明におけるオニウム基
を有するアミノアルコール誘導体（ｂ）としては、特に
限定されるものはなく、各種のオニウム基を有するアミ
ノアルコール誘導体（以下「アルコール誘導体」とい
う）が使用できる。
【００２１】本発明のアルコール誘導体（ｂ）の具体例
を示すと、１価アルコール誘導体としては、例えばｎ−
ブチルジメチルモノエタノールアンモニウムクロライ
ド、ｎ−ヘキシルジメチルモノジエタノールアンモニウ
ムクロライド、ｎ−オクチルジメチルモノエタノールア
ンモニウムクロライド、ｎ−デシルジメチルモノタノー
ルアンモニウムクロライド、ｎ−ドデシルジメチルモノ
エタノールアンモニウムクロライド、ｎ−プロパデシル
ジメチルモノエタノールアンモニウムクロリド、ｎ−ヘ
キサデシルジメチルモノエタノールアンモニウムクロラ
イド、ｎ−オクタデシルジメチルモノエタノールアンモ
ニウムクロライド、アイサコシルジメチルモノエタノー
ルアンモニウムクロリドなどが挙げられ、上記化合物の
アルキルがiso 、あるいは側鎖に分岐したものであって
もよい。
を示すと、１価アルコール誘導体としては、例えばｎ−
ブチルジメチルモノエタノールアンモニウムクロライ
ド、ｎ−ヘキシルジメチルモノジエタノールアンモニウ
ムクロライド、ｎ−オクチルジメチルモノエタノールア
ンモニウムクロライド、ｎ−デシルジメチルモノタノー
ルアンモニウムクロライド、ｎ−ドデシルジメチルモノ
エタノールアンモニウムクロライド、ｎ−プロパデシル
ジメチルモノエタノールアンモニウムクロリド、ｎ−ヘ
キサデシルジメチルモノエタノールアンモニウムクロラ
イド、ｎ−オクタデシルジメチルモノエタノールアンモ
ニウムクロライド、アイサコシルジメチルモノエタノー
ルアンモニウムクロリドなどが挙げられ、上記化合物の
アルキルがiso 、あるいは側鎖に分岐したものであって
もよい。
【００２２】２価アルコール誘導体の例としては、例え
ばｎ−ブチルモノメチルジエタノールアンモニウムクロ
ライド、ｎ−ヘキシルモノメチルジエタノールアンモニ
ウムクロライド、ｎ−オクチルモノメチルジエタノール
アンモニウムクロライド、ｎ−デシルモノメチルジエタ
ノールアンモニウムクロライド、ｎ−ドデシルモノメチ
ルジエタノールアンモニウムクロライド、ｎ−ブチルデ
シルモノメチルジエタノールアンモニウムクロリド、ｎ
−ヘキサデシルモノメチルジエタノールアンモニウムク
ロライド、ｎ−オクタデシルモノメチルジエタノールア
ンモニウムクロライド、アイサコシルモノメチルジエタ
ノールアンモニウムクロリドなどが挙げられ、上記化合
物のアルキル基がiso 、あるいは側鎖に分岐したもので
あってもよい。
ばｎ−ブチルモノメチルジエタノールアンモニウムクロ
ライド、ｎ−ヘキシルモノメチルジエタノールアンモニ
ウムクロライド、ｎ−オクチルモノメチルジエタノール
アンモニウムクロライド、ｎ−デシルモノメチルジエタ
ノールアンモニウムクロライド、ｎ−ドデシルモノメチ
ルジエタノールアンモニウムクロライド、ｎ−ブチルデ
シルモノメチルジエタノールアンモニウムクロリド、ｎ
−ヘキサデシルモノメチルジエタノールアンモニウムク
ロライド、ｎ−オクタデシルモノメチルジエタノールア
ンモニウムクロライド、アイサコシルモノメチルジエタ
ノールアンモニウムクロリドなどが挙げられ、上記化合
物のアルキル基がiso 、あるいは側鎖に分岐したもので
あってもよい。
【００２３】また、３価アルコール誘導体の具体例とし
ては、例えばｎ−ブチルトリエタノールアンモニウムク
ロライド、ｎ−ヘキシルトリエタノールアミノアンモニ
ウムクロライド、ｎ−オクチルトリエタノールアンモニ
ウムクロライド、ｎ−デシルトリエタノールアンモニウ
ムクロライド、ｎ−ドデシルトリエタノールアミンアン
モニウムクロライド、ｎ−ブチルデシルトリエタノール
アンモニウムクロリド、ｎ−ヘキサデシルトリエタノー
ルアンモニウムクロライド、ｎ−オクタデシルトリエタ
ノールアンモニウムクロライド、アイサコシルトリエタ
ノールアンモニウムクロリドなどが挙げられ、上記化合
物のアルキル基がiso 、あるいは側鎖に分岐したもので
あってもよい。
ては、例えばｎ−ブチルトリエタノールアンモニウムク
ロライド、ｎ−ヘキシルトリエタノールアミノアンモニ
ウムクロライド、ｎ−オクチルトリエタノールアンモニ
ウムクロライド、ｎ−デシルトリエタノールアンモニウ
ムクロライド、ｎ−ドデシルトリエタノールアミンアン
モニウムクロライド、ｎ−ブチルデシルトリエタノール
アンモニウムクロリド、ｎ−ヘキサデシルトリエタノー
ルアンモニウムクロライド、ｎ−オクタデシルトリエタ
ノールアンモニウムクロライド、アイサコシルトリエタ
ノールアンモニウムクロリドなどが挙げられ、上記化合
物のアルキル基がiso 、あるいは側鎖に分岐したもので
あってもよい。
【００２４】また、エーテル結合を分子鎖に含むアルコ
ール誘導体の例としては、例えばＮ−ブチルＮ−モノメ
チルエチレンエ−テルＮ−エタノールアンモニウムクロ
ライド、ｎ−ヘキシルジメチルＮ−ブチルＮ−ジエチレ
ンエタノール−モノエタノールアンモニウムクロライ
ド、ｎ−オクチルジメチルモノエタノールアンモニウム
クロライド、ｎ−デシルジメチルモノエタノールアンモ
ニウムクロライド、ｎ−ドデシルジメチルモノエタノー
ルアンモニウムクロライド、ｎ−ブチルデシルジメチル
モノエタノールアンモニウムクロリド、ｎ−ヘキサデシ
ルジメチルモノエタノールアンモニウムクロライド、ｎ
−オクタデシルジメチルモノエタノールアンモニウムク
ロライド、アイサコシルジメチルモノエタノールアンモ
ニウムクロリドなどが挙げられ、上記化合物のアルキル
がiso 、あるいは側鎖に分岐したものであってもよい。
以上のアルコール誘導体類を採用するときの目安として
は、炭素が長いほど層間距離は広がり、微分散しやすく
なるが、アンモニウム塩の耐熱性が悪くなることを考慮
して適宜選択される。
ール誘導体の例としては、例えばＮ−ブチルＮ−モノメ
チルエチレンエ−テルＮ−エタノールアンモニウムクロ
ライド、ｎ−ヘキシルジメチルＮ−ブチルＮ−ジエチレ
ンエタノール−モノエタノールアンモニウムクロライ
ド、ｎ−オクチルジメチルモノエタノールアンモニウム
クロライド、ｎ−デシルジメチルモノエタノールアンモ
ニウムクロライド、ｎ−ドデシルジメチルモノエタノー
ルアンモニウムクロライド、ｎ−ブチルデシルジメチル
モノエタノールアンモニウムクロリド、ｎ−ヘキサデシ
ルジメチルモノエタノールアンモニウムクロライド、ｎ
−オクタデシルジメチルモノエタノールアンモニウムク
ロライド、アイサコシルジメチルモノエタノールアンモ
ニウムクロリドなどが挙げられ、上記化合物のアルキル
がiso 、あるいは側鎖に分岐したものであってもよい。
以上のアルコール誘導体類を採用するときの目安として
は、炭素が長いほど層間距離は広がり、微分散しやすく
なるが、アンモニウム塩の耐熱性が悪くなることを考慮
して適宜選択される。
【００２５】ところで、従来のテトラアルキルアンモニ
ウム塩を層状粘土鉱物にインターカレーションして層間
化合物を調製し、その層間距離を調べたのが図１であ
る。図１は、層内荷電が４０〜９０Å／Ｃｈａｒｇｅで
あるテニオライト及び層内荷電が１６０Å／Ｃｈａｒｇ
ｅであるヘクトライトにトリエチルアンモニウム塩を作
用させて、アルキル基の炭素数と層間距離ｄ（００１）
との関係を示したものである。この図から層内荷電量の
大きなテニオライトの場合はアルキル基の炭素数に応じ
て層間距離が直線的に大きくなる正の相関が見られる。
一方、ヘクトライトの場合アルキル基の炭素数が１５ま
ではあまり層間距離に変化はなく、１５を超えて初めて
急激に層間距離が増大する現象が見られる。これは、テ
ニオライトの場合有機カチオンの配座が粘土鉱物の層面
内に垂直に配座し、かつ両側に隣接する層では層間内に
水平に配座し、これを交互に繰り返し積層した層間化合
物が形成されるためと考えられる。これらは、Ｘ線回折
による観察からも裏付けられている。
ウム塩を層状粘土鉱物にインターカレーションして層間
化合物を調製し、その層間距離を調べたのが図１であ
る。図１は、層内荷電が４０〜９０Å／Ｃｈａｒｇｅで
あるテニオライト及び層内荷電が１６０Å／Ｃｈａｒｇ
ｅであるヘクトライトにトリエチルアンモニウム塩を作
用させて、アルキル基の炭素数と層間距離ｄ（００１）
との関係を示したものである。この図から層内荷電量の
大きなテニオライトの場合はアルキル基の炭素数に応じ
て層間距離が直線的に大きくなる正の相関が見られる。
一方、ヘクトライトの場合アルキル基の炭素数が１５ま
ではあまり層間距離に変化はなく、１５を超えて初めて
急激に層間距離が増大する現象が見られる。これは、テ
ニオライトの場合有機カチオンの配座が粘土鉱物の層面
内に垂直に配座し、かつ両側に隣接する層では層間内に
水平に配座し、これを交互に繰り返し積層した層間化合
物が形成されるためと考えられる。これらは、Ｘ線回折
による観察からも裏付けられている。
【００２６】本発明における層間化合物のＸ線回折によ
り測定される層間距離は１０〜２５Åであり、好ましく
は１５〜２５Åである。層間距離が１０Å未満では分散
が不十分となり改良効果が劣る。一方、２５Åを超える
と有機カチオンによる耐熱性の低下が問題となるので好
ましくない。
り測定される層間距離は１０〜２５Åであり、好ましく
は１５〜２５Åである。層間距離が１０Å未満では分散
が不十分となり改良効果が劣る。一方、２５Åを超える
と有機カチオンによる耐熱性の低下が問題となるので好
ましくない。
【００２７】本発明に示すごとく、有機カチオンが水酸
基のような電子供与体の役目をする官能基が存在する
と、水酸基の吸着により層面内のチャージバランスが崩
れ、有機カチオンの正荷電が配座する反対側の分極度は
テトラアルキルアンモニウム塩を作用する場合より、大
きくなりポリマーの吸着による結合力は大きく形成する
ため極性基での分極性が小さくても、上記カチオンを使
うときよりも、より大きな分散効果を生じさせることが
出来、かつ小さい分子量で大きな効果を得られることを
発見した。この発見によって、今まで非常に長い有機カ
チオンで層間距離を広げ、層間の電気的引力を低減させ
ることが必要とされていた。しかしイオン置換等量当り
の分子量の大きいことは複合体にする際、結晶性材料の
ポリマーにあっては融点降下を招き、また非晶性材料に
あっては軟化点降下を引き起こす原因になっていた問題
点を解決することが出来るようになった。
基のような電子供与体の役目をする官能基が存在する
と、水酸基の吸着により層面内のチャージバランスが崩
れ、有機カチオンの正荷電が配座する反対側の分極度は
テトラアルキルアンモニウム塩を作用する場合より、大
きくなりポリマーの吸着による結合力は大きく形成する
ため極性基での分極性が小さくても、上記カチオンを使
うときよりも、より大きな分散効果を生じさせることが
出来、かつ小さい分子量で大きな効果を得られることを
発見した。この発見によって、今まで非常に長い有機カ
チオンで層間距離を広げ、層間の電気的引力を低減させ
ることが必要とされていた。しかしイオン置換等量当り
の分子量の大きいことは複合体にする際、結晶性材料の
ポリマーにあっては融点降下を招き、また非晶性材料に
あっては軟化点降下を引き起こす原因になっていた問題
点を解決することが出来るようになった。
【００２８】本発明に用いる熱可塑性樹脂は、極性基を
有するものであれば特に制限するものはなく、例えば、
ポリアミド、芳香族ポリエステル及びその共重合体、脂
肪族ポリエステル及びその共重合体、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ
樹脂、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルフ
ァイド、ポリアセタール、ポリカーボネート等が挙げら
れる。
有するものであれば特に制限するものはなく、例えば、
ポリアミド、芳香族ポリエステル及びその共重合体、脂
肪族ポリエステル及びその共重合体、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ
樹脂、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルフ
ァイド、ポリアセタール、ポリカーボネート等が挙げら
れる。
【００２９】本発明の無機質複合体樹脂組成物は、４０
〜１００Å2 ／Chargeの高い層面内荷電密度を有する膨
潤性層状化合物に水酸基を有する有機カチオンを接触さ
せる工程と、得られた層状化合物と熱可塑性樹脂とをあ
るせん断速度以上で接触する工程を経て得ることができ
る。層状化合物と熱可塑性樹脂との接触工程では、有機
溶媒等を使わなくても層間の電気的引力を低減させる様
な、有機カチオンを発見応用することに特徴がある。こ
れによって、分散性を向上すると共に従来のテトラアル
キルアンモニウム塩に比べて耐熱性に優れた複合体を得
ることが出来た。
〜１００Å2 ／Chargeの高い層面内荷電密度を有する膨
潤性層状化合物に水酸基を有する有機カチオンを接触さ
せる工程と、得られた層状化合物と熱可塑性樹脂とをあ
るせん断速度以上で接触する工程を経て得ることができ
る。層状化合物と熱可塑性樹脂との接触工程では、有機
溶媒等を使わなくても層間の電気的引力を低減させる様
な、有機カチオンを発見応用することに特徴がある。こ
れによって、分散性を向上すると共に従来のテトラアル
キルアンモニウム塩に比べて耐熱性に優れた複合体を得
ることが出来た。
【００３０】本発明における樹脂組成物に占める層状化
合物の組成割合は０．５〜６０重量％であり、１〜４１
重量％が好ましく、とりわけ１〜２０重量％が好適であ
る。層状化合物の組成割合が０．５重量％未満では耐熱
性及び機械的特性を改善するには至らない。一方、６０
重量％を超えると層状化合物の分散が不十分となり本発
明の効果を発現するに至らない。
合物の組成割合は０．５〜６０重量％であり、１〜４１
重量％が好ましく、とりわけ１〜２０重量％が好適であ
る。層状化合物の組成割合が０．５重量％未満では耐熱
性及び機械的特性を改善するには至らない。一方、６０
重量％を超えると層状化合物の分散が不十分となり本発
明の効果を発現するに至らない。
【００３１】
【実施例】次に、実施例によりさらに詳しく説明する。 実施例１ ｎ−ラウリルモノメチルジエタノールアンモニウムクロ
ライド５０ｇを水１０００ｍｌに溶解した後、トピー工
業（株）製のテトラシリシックマイカに加え、懸濁状態
で接触させる。次に、これを濾過洗浄して乾燥を行い、
テトラシリシックマイカ中に置換されたイオン置換量が
ＣＥＣ法で４０meq ／１００ｇでイオン交換量は約５０
％あった。また熱天秤で挿入量を測定したところＣＥＣ
法と一致した。さらに、Ｘ線回折により層間距離（底面
間距離）ｄ（００１）を測定し、その結果を表１に示
す。これをテトラシリシックマイカ含有量で５重量％と
ポリアミド６（分子量５０, ０００）を９５重量％とな
るようにドライブレンドを行い、スクリュー径３０ミ
リ、（スクリュー長さ）／（スクリュー径）＝３０のサ
イズを持つ２軸押出機で混練りを行った。混練りの温度
は、樹脂温度で２５０℃であった。透過型の電子顕微鏡
を用いて、得られた樹脂組成物の分散状態を観察すると
粘土鉱物の層の厚さは３０Åであって良好な分散を示し
ていた。
ライド５０ｇを水１０００ｍｌに溶解した後、トピー工
業（株）製のテトラシリシックマイカに加え、懸濁状態
で接触させる。次に、これを濾過洗浄して乾燥を行い、
テトラシリシックマイカ中に置換されたイオン置換量が
ＣＥＣ法で４０meq ／１００ｇでイオン交換量は約５０
％あった。また熱天秤で挿入量を測定したところＣＥＣ
法と一致した。さらに、Ｘ線回折により層間距離（底面
間距離）ｄ（００１）を測定し、その結果を表１に示
す。これをテトラシリシックマイカ含有量で５重量％と
ポリアミド６（分子量５０, ０００）を９５重量％とな
るようにドライブレンドを行い、スクリュー径３０ミ
リ、（スクリュー長さ）／（スクリュー径）＝３０のサ
イズを持つ２軸押出機で混練りを行った。混練りの温度
は、樹脂温度で２５０℃であった。透過型の電子顕微鏡
を用いて、得られた樹脂組成物の分散状態を観察すると
粘土鉱物の層の厚さは３０Åであって良好な分散を示し
ていた。
【００３２】また、機械的性質をＩＳＯ１７８の測定法
で測定すると、曲げ弾性率は４７０００ｋｇ／ｃｍ2
で、原料ポリアミド６の弾性率は２５０００ｋｇ／ｃｍ
2 と対比してほぼ２倍に達する性能を示した。また、耐
熱性はＩＳＯ７５の測定法で１８．５ｋｇ／ｃｍ2 で１
２５℃を示した。原料ポリアミド６は６４℃であり、こ
れと比較して高い耐熱性を示した。また、分散度をみる
べく複合体をミクロトームで薄片を切り出し、透過型電
子顕微鏡で５００粒以上を観察すると繊維状のフィラー
の分散がみられた。長手方向を長径とし、幅方向を短径
とすればその短径は該粘土鉱物の厚みを表すのでその厚
みの算術平均を取った。その結果を表１に示す。
で測定すると、曲げ弾性率は４７０００ｋｇ／ｃｍ2
で、原料ポリアミド６の弾性率は２５０００ｋｇ／ｃｍ
2 と対比してほぼ２倍に達する性能を示した。また、耐
熱性はＩＳＯ７５の測定法で１８．５ｋｇ／ｃｍ2 で１
２５℃を示した。原料ポリアミド６は６４℃であり、こ
れと比較して高い耐熱性を示した。また、分散度をみる
べく複合体をミクロトームで薄片を切り出し、透過型電
子顕微鏡で５００粒以上を観察すると繊維状のフィラー
の分散がみられた。長手方向を長径とし、幅方向を短径
とすればその短径は該粘土鉱物の厚みを表すのでその厚
みの算術平均を取った。その結果を表１に示す。
【００３３】実施例２ 実施例１で層間化合物の有機カチオン量（ＣＥＣ量）を
１８meq ／１００ｇとした以外は実施例１と同じように
行った。得られた結果を表１に示す。
１８meq ／１００ｇとした以外は実施例１と同じように
行った。得られた結果を表１に示す。
【００３４】実施例３ 実施例１においてＣＥＣ量を８０meq ／１００ｇとした
ものを調製した。後は実施例１と同じ条件で行った。そ
の結果を表１に示す。
ものを調製した。後は実施例１と同じ条件で行った。そ
の結果を表１に示す。
【００３５】実施例４ 実施例１で有機カチオンをN,N,N,N-ラウリルトリエタノ
ールアンモニウムクロライドを用いて実施例１と同じ条
件で行った結果を表１に示す。
ールアンモニウムクロライドを用いて実施例１と同じ条
件で行った結果を表１に示す。
【００３６】実施例５ 実施例１において有機カチオン種をｎ−デシルモノメチ
ルジエタノールアンモニウムクロリドを用いて、後は同
じ条件にて調製並びに評価を行った。結果を表１に示
す。
ルジエタノールアンモニウムクロリドを用いて、後は同
じ条件にて調製並びに評価を行った。結果を表１に示
す。
【００３７】実施例６ 実施例１において有機カチオン種をｎ−オクチルモノメ
チルジエタノールアンモニウムクロリドを用いて、実施
例１と同じ条件にて調製を行った。結果を表１に示す。
チルジエタノールアンモニウムクロリドを用いて、実施
例１と同じ条件にて調製を行った。結果を表１に示す。
【００３８】実施例７ 実施例１において有機カチオン種をｎ−ヘキシルモノメ
チルジエタノールアンモニウムクロリドにして、後は実
施例１と同じようにして調製と評価を行った。結果を表
１に示す。
チルジエタノールアンモニウムクロリドにして、後は実
施例１と同じようにして調製と評価を行った。結果を表
１に示す。
【００３９】実施例８ 実施例１において有機カチオン種をｎ−ブチルモノメチ
ルジエタノールアンモニウムクロリドを用い、樹脂とし
てポリアミド６６を用いて、後は実施例１と同じように
して調製を行い評価を行った。結果を表１に示す。
ルジエタノールアンモニウムクロリドを用い、樹脂とし
てポリアミド６６を用いて、後は実施例１と同じように
して調製を行い評価を行った。結果を表１に示す。
【００４０】実施例９ 実施例１において有機カチオン種をｎ−ラウリルモノメ
チルジエタノールアンモニウムを用い、層状化合物の割
合が６０重量％となるように樹脂と混練りし、後は実施
例１と同じようにして調製を行い評価を行った。その結
果を表１に示す。
チルジエタノールアンモニウムを用い、層状化合物の割
合が６０重量％となるように樹脂と混練りし、後は実施
例１と同じようにして調製を行い評価を行った。その結
果を表１に示す。
【００４１】実施例１０ 実施例９において、層状化合物の割合が０．５重量％と
なるように樹脂と混練りし、後は実施例９と同じように
して調製を行い評価を行った。その結果を表１に示す。
なるように樹脂と混練りし、後は実施例９と同じように
して調製を行い評価を行った。その結果を表１に示す。
【００４２】実施例１１ 実施例３において、層状化合物としてナトリウムテニオ
ライトを用い、後は実施例３と同じようにして調製を行
い評価を行った。その結果を表１に示す。
ライトを用い、後は実施例３と同じようにして調製を行
い評価を行った。その結果を表１に示す。
【００４３】実施例１２〜１７ 実施例３において、熱可塑性樹脂としてポリアセタール
（実施例１２）、ＡＳ樹脂（実施例１３）、ポリフェニ
レンサルファイド（ＰＰＳ、実施例１４）、ポリフェニ
レンエーテル（ＰＰＯ、実施例１５）、ポリブチレンテ
レフタレート（ＰＢＴ、実施例１６）及びポリカーボネ
ート（ＰＣ、実施例１７）を用い、後は実施例３と同じ
ようにして調製を行い評価を行った。その結果を表１に
示す。
（実施例１２）、ＡＳ樹脂（実施例１３）、ポリフェニ
レンサルファイド（ＰＰＳ、実施例１４）、ポリフェニ
レンエーテル（ＰＰＯ、実施例１５）、ポリブチレンテ
レフタレート（ＰＢＴ、実施例１６）及びポリカーボネ
ート（ＰＣ、実施例１７）を用い、後は実施例３と同じ
ようにして調製を行い評価を行った。その結果を表１に
示す。
【００４４】比較例１ 実施例１において有機カチオン種をｎ−ラウリルトリエ
チルアンモニウムクロリドを用いてイオン交換を行い、
８０meq ／１００ｇとした。後は同様にて評価を行っ
た。結果を表１に示すように分散性は著しく悪かった。
チルアンモニウムクロリドを用いてイオン交換を行い、
８０meq ／１００ｇとした。後は同様にて評価を行っ
た。結果を表１に示すように分散性は著しく悪かった。
【００４５】比較例２ 実施例１においてテトラアルキルアンモニウム塩として
ｎ−ラウリルトリエチルアンモニウムクロリドをイオン
置換して得られた層間化合物を用い、イオン交換量４０
meq ／１００ｇとし複合材の調製を行った。他は実施例
１と同様にして評価を行った。その結果を表１に示す。
ｎ−ラウリルトリエチルアンモニウムクロリドをイオン
置換して得られた層間化合物を用い、イオン交換量４０
meq ／１００ｇとし複合材の調製を行った。他は実施例
１と同様にして評価を行った。その結果を表１に示す。
【００４６】比較例３ 実施例１においてジヘキサデシルトリメチルアンモニウ
ムクロリドを用い、樹脂としてポリアミド６６を用い、
層状化合物の割合が６０重量％となるように樹脂と混練
りした。イオン置換した層間化合物の層間距離はＸ線回
折でｄ（001 ）を測定すると３６．５Åであって、実施
例１のそれが１８．７Åであることにくらべて層間距離
は広がっていて、各層の電気的引力は小さくなっている
にもかかわらず、実施例１に示すような低いイオン交換
量では曲げ弾性率が向上してないことが分かった。この
ため透過型電子顕微鏡で分散している珪酸塩層の厚みを
測定したところ５０Åであって、その分散性は悪いこと
が分かった。
ムクロリドを用い、樹脂としてポリアミド６６を用い、
層状化合物の割合が６０重量％となるように樹脂と混練
りした。イオン置換した層間化合物の層間距離はＸ線回
折でｄ（001 ）を測定すると３６．５Åであって、実施
例１のそれが１８．７Åであることにくらべて層間距離
は広がっていて、各層の電気的引力は小さくなっている
にもかかわらず、実施例１に示すような低いイオン交換
量では曲げ弾性率が向上してないことが分かった。この
ため透過型電子顕微鏡で分散している珪酸塩層の厚みを
測定したところ５０Åであって、その分散性は悪いこと
が分かった。
【００４７】比較例４ 比較例３においてジヘキサデシルジメチルアンモニウム
クロリドを用い、層状化合物の割合が０．５重量％とな
るように樹脂と混練りし、後は比較例３と同じようにし
て調製を行い評価を行った。その結果を表１に示す。
クロリドを用い、層状化合物の割合が０．５重量％とな
るように樹脂と混練りし、後は比較例３と同じようにし
て調製を行い評価を行った。その結果を表１に示す。
【００４８】
【表１】
【００４９】
【発明の効果】本発明の無機質複合体樹脂組成物は、曲
げ弾性率及び耐熱性に優れるので、自動車部品、家電製
品、航空機部品、建築材料など多方面の分野に好適に用
いられるので有用である。
げ弾性率及び耐熱性に優れるので、自動車部品、家電製
品、航空機部品、建築材料など多方面の分野に好適に用
いられるので有用である。
【図１】スメクタイトに炭素数の異なるトリエチルアル
キルアンモニウム塩をインターカレートしたときの層間
化合物の層間距離を示した図である。
キルアンモニウム塩をインターカレートしたときの層間
化合物の層間距離を示した図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｌ 77/00 Ｃ０８Ｌ 77/00 81/02 81/02 81/06 81/06 101/00 101/00
Claims (4)
- 【請求項１】 膨潤性層状化合物（ａ）にオニウム基を
有するアミノアルコール誘導体（ｂ）を層間に挿入して
得られ、Ｘ線回折により測定される層間距離が１０〜２
５Åである層間化合物を熱可塑性樹脂に微細分散させた
複合体であって、該層間化合物の組成割合が０. ５〜６
０重量％である無機質複合体樹脂組成物。 - 【請求項２】 層間化合物のイオン交換量が１００ｇあ
たり２５〜９０meqである請求項１記載の無機質複合体
樹脂組成物。 - 【請求項３】 膨潤性層状化合物が、層内面内荷電量で
１荷電量あたり４０〜１００Åである粘土鉱物であっ
て、有機カチオンにより膨潤性を示すものである請求項
１記載の無機質複合体樹脂組成物。 - 【請求項４】 膨潤性層状化合物が膨潤性マイカ及びバ
ームキュライトからなる群から選ばれた少なくとも１種
である請求項３記載の無機質複合体樹脂組成物。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9107801A JPH1087878A (ja) | 1996-04-26 | 1997-04-24 | 無機質複合体樹脂組成物 |
| PCT/JP1997/003944 WO1999023167A1 (fr) | 1996-04-26 | 1997-10-30 | Composition de resine composite |
| TW086116532A TW349056B (en) | 1996-04-26 | 1997-11-06 | A complex resin composition in which inter-layer compounds are finely dispersed in thermoplastic resin |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10748896 | 1996-04-26 | ||
| JP8-107488 | 1996-04-26 | ||
| JP9107801A JPH1087878A (ja) | 1996-04-26 | 1997-04-24 | 無機質複合体樹脂組成物 |
| PCT/JP1997/003944 WO1999023167A1 (fr) | 1996-04-26 | 1997-10-30 | Composition de resine composite |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1087878A true JPH1087878A (ja) | 1998-04-07 |
Family
ID=27308297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9107801A Pending JPH1087878A (ja) | 1996-04-26 | 1997-04-24 | 無機質複合体樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1087878A (ja) |
-
1997
- 1997-04-24 JP JP9107801A patent/JPH1087878A/ja active Pending
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