JP2002060555A - Polyolefin composite material and method for producing the same - Google Patents

Polyolefin composite material and method for producing the same

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JP2002060555A
JP2002060555A JP2000245115A JP2000245115A JP2002060555A JP 2002060555 A JP2002060555 A JP 2002060555A JP 2000245115 A JP2000245115 A JP 2000245115A JP 2000245115 A JP2000245115 A JP 2000245115A JP 2002060555 A JP2002060555 A JP 2002060555A
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裕喜 撰
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直樹 植田
Koichi Shibayama
晃一 柴山
Koji Taniguchi
浩司 谷口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyolefin composite material containing a laminar silicate, capable of stably keeping the dispersion state of the laminar silicate even if the composite material is kept at a temperature not less than the melting point of the polyolefin resin. SOLUTION: This polyolefin-based composite material consisting essentially of 100 pts.wt. polyolefin-based resin and 0.1-50 pts.wt. organized laminar silicate has >=6 nm average interlayer distance measured after keeping the composite material at the temperature >=+40 deg.C higher than the melting point of the polyolefin-based resin by an X-ray diffraction analysis, or <=50% maximum ratio of the numbers of particles having >=3 μm major axes before and after the retention.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリオレフィン系
樹脂を改質するために層状珪酸塩が複合化されているポ
リオレフィン系複合材料及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polyolefin composite material in which a layered silicate is compounded for modifying a polyolefin resin, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】熱可塑性樹脂の機械的物性、熱的特性ま
たはガスバリヤー性等の性質を改善するために、層状珪
酸塩を熱可塑性樹脂中に分散させる方法が知られてい
る。粘土鉱物を構成している層状珪酸塩では、極めて微
細な薄片状結晶がイオン結合により凝集されている。こ
の凝集構造を化学的または物理的な手段により離砕し、
熱可塑性樹脂中に薄片状結晶を均一に分散させることに
より、上記熱可塑性樹脂の特性が改善される。
2. Description of the Related Art There is known a method of dispersing a layered silicate in a thermoplastic resin in order to improve the mechanical properties, thermal properties, gas barrier properties and the like of the thermoplastic resin. In the layered silicate constituting the clay mineral, extremely fine flaky crystals are aggregated by ionic bonds. This aggregate structure is crushed by chemical or physical means,
By uniformly dispersing the flaky crystals in the thermoplastic resin, the properties of the thermoplastic resin are improved.

【0003】例えば特公平8−22946号公報には、
アミノカルボン酸を層状珪酸塩にインターカレートする
ことで層間の間隔を予め拡げておき、次いでポリアミド
モノマーであるε−カプロラクタムを層間に挿入させる
と同時に重縮合させることによって、ポリアミド樹脂中
に層状珪酸塩の薄片を均一に分散させた構造を形成する
ことができることが開示されている。
For example, Japanese Patent Publication No. Hei 8-22946 discloses that
By intercalating the aminocarboxylic acid into the layered silicate to increase the distance between the layers in advance, and then inserting the polyamide monomer ε-caprolactam between the layers and simultaneously performing polycondensation, the layered silicate in the polyamide resin is removed. It is disclosed that a structure in which flakes of salt are uniformly dispersed can be formed.

【0004】しかし、ポリアミドのようにモノマーを層
状珪酸塩の層間に挿入できるもの以外のポリマーでは、
層状珪酸塩をマトリックス中に均一分散させることは一
般に極めて困難である。この問題を解決するために、種
々の試みがなされている。
However, for polymers other than those capable of intercalating monomers between layered silicates, such as polyamides,
It is generally very difficult to uniformly disperse the layered silicate in the matrix. Various attempts have been made to solve this problem.

【0005】例えば特開平9−183910号公報に
は、有機化層状珪酸塩を膨潤分散させた有機分散液とビ
ニル系高分子化合物とを溶解状態で混合することによっ
て、層状珪酸塩をポリマー中に分散する方法が開示され
ている。特開平10−182892号公報には、有機化
層状珪酸塩と、水素結合性官能基を含有するポリオレフ
ィンオリゴマーと、ポリオレフィンポリマーとを溶融混
練することによって、層状珪酸塩の層間がポリマー中で
無限膨潤しているポリオレフィン系樹脂複合材料を調製
し得ることが開示されている。これらの方法によれば、
層状珪酸塩をポリマー中に分散させることができる。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-183910 discloses that a layered silicate is mixed in a polymer by mixing an organic dispersion obtained by swelling and dispersing an organized layered silicate with a vinyl polymer compound in a dissolved state. A method of dispersing is disclosed. JP-A-10-182892 discloses that an organically modified layered silicate, a polyolefin oligomer containing a hydrogen bonding functional group, and a polyolefin polymer are melt-kneaded to infinitely swell between layers of the layered silicate in the polymer. It is disclosed that the polyolefin-based resin composite material can be prepared. According to these methods,
The layered silicate can be dispersed in the polymer.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
9−183910号公報及び特開平10−182892
号公報に記載の方法では、得られた複合材料をポリマー
の融点以上の温度にしばらく保持すると、層状珪酸塩の
薄片状結晶の著しい凝集が生じることがわかった。図5
は、特開平10−182892号公報に記載の方法によ
り得られた複合材料の常温における光学顕微鏡写真の模
式図である。図6は、この複合材料を200℃の温度で
再溶融し、さらに5分間保持した後の状態を示す光学顕
微鏡写真の模式図である。なお、図5及び図6において
は、図中の番号が凝集部分を示す。
However, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 9-183910 and Hei 10-182892 disclose.
According to the method described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-260, it was found that when the obtained composite material was kept at a temperature equal to or higher than the melting point of the polymer for a while, remarkable agglomeration of flaky crystals of the layered silicate occurred. FIG.
FIG. 1 is a schematic diagram of an optical microscope photograph at room temperature of a composite material obtained by the method described in JP-A-10-182892. FIG. 6 is a schematic view of an optical micrograph showing the state after re-melting the composite material at a temperature of 200 ° C. and holding it for 5 minutes. In FIGS. 5 and 6, the numbers in the figures indicate the aggregated portions.

【0007】図5に示されているように、溶融前には大
きな凝集物が観測されないのに対し、溶融した後の状態
を示す図6では、巨大な凝集粒子が多数存在している。
この凝集粒子の大きさは、長径が3〜50μm程度であ
り、層状珪酸塩の薄片状結晶の凝集により生じたもので
ある。
As shown in FIG. 5, large aggregates are not observed before melting, whereas in FIG. 6, which shows a state after melting, many large aggregated particles are present.
The size of the agglomerated particles has a major axis of about 3 to 50 μm and is generated by agglomeration of flaky crystals of layered silicate.

【0008】上記のように、従来の層状珪酸塩含有複合
材料では、使用されているポリマーの融点以上の温度に
さらされると、層状珪酸塩の薄片状結晶の凝集が生じ、
該薄片状結晶の分散により得られる効果が著しく損なわ
れる。すなわち、複合材料の機械的物性、熱的特性及び
ガスバリヤ性等の特性が溶融処理後に著しく損なわれ
る。
As described above, in the conventional layered silicate-containing composite material, when exposed to a temperature higher than the melting point of the polymer used, flake-like crystals of the layered silicate are aggregated,
The effect obtained by dispersion of the flaky crystals is significantly impaired. That is, the mechanical properties, thermal properties, gas barrier properties, and other properties of the composite material are significantly impaired after the melting process.

【0009】一般の工業プロセスにおいては、マスター
バッチとして利用したり、あるいは材料を再利用したり
するために、いったん得られた成形品を再度溶融成形し
て用いるケースが非常に多い。ところが、上記複合材料
では、再度溶融すると、層状珪酸塩の分散性が著しく低
下し、再度層状珪酸塩が分散された複合材料としての特
性を発現させることが困難となる。
[0009] In general industrial processes, in many cases, a molded product once obtained is melted and used again to be used as a master batch or to reuse materials. However, when the composite material is melted again, the dispersibility of the layered silicate is remarkably reduced, and it is difficult to exhibit characteristics as a composite material in which the layered silicate is dispersed again.

【0010】本発明の目的は、上述した従来技術の欠点
を解消し、使用されているポリマーの融点以上の温度に
保持されたとしても、層状珪酸塩の分散状態が安定に保
持される層状珪酸塩含有ポリオフィレン系複合材料及び
その製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned disadvantages of the prior art and to provide a layered silicate in which the dispersion state of the layered silicate is stably maintained even when the temperature is maintained at a temperature higher than the melting point of the polymer used. An object of the present invention is to provide a salt-containing polyolefin-based composite material and a method for producing the same.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本願の第1の発明は、ポ
リオレフィン系樹脂100重量及び有機化層状珪酸塩
0.1〜50重量部からなるポリオレフィン系複合材料
であって、前記ポリオレフィン系樹脂の融点+40℃以
上の温度に前記ポリオレフィン系複合材料を保持した後
に、X線回折測定により検出される有機化層状珪酸塩の
平均層間距離が6nm以上であることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a polyolefin composite material comprising 100 parts by weight of a polyolefin resin and 0.1 to 50 parts by weight of an organically modified layered silicate. After maintaining the polyolefin-based composite material at a temperature of melting point + 40 ° C. or more, the average interlayer distance of the organically modified layered silicate detected by X-ray diffraction measurement is 6 nm or more.

【0012】第2の発明は、ポリオレフィン系樹脂10
0重量及び有機化層状珪酸塩0.1〜50重量部からな
るポリオレフィン系複合材料であって、前記ポリオレフ
ィン系樹脂の融点+40℃以上の温度に前記ポリオレフ
ィン系複合材料を保持した後に、長径が3μm以上の粒
子数の保持前後での増大割合が50%以下であることを
特徴とする。
The second invention relates to a polyolefin resin 10
A polyolefin-based composite material comprising 0% by weight and 0.1 to 50 parts by weight of an organically modified layered silicate, wherein the long diameter of the polyolefin-based composite material is 3 μm after the polyolefin-based composite material is maintained at a temperature equal to or higher than the melting point of the polyolefin-based resin + 40 ° C. It is characterized in that the increase ratio of the above-mentioned number of particles before and after holding is 50% or less.

【0013】第1,第2の発明の特定の局面では、結晶
核剤0.5〜10重量部がさらに含有されており、それ
によってポリオレフィンの結晶の析出が抑制され、有機
化層状珪酸塩の分散性が良好に維持される。好ましく
は、上記結晶核剤として、ロジン系結晶核剤またはソル
ビトール系結晶核剤が用いられ、有機化層状珪酸塩の分
散状態がより一層良好に保持される。
In a specific aspect of the first and second inventions, a nucleating agent is further contained in an amount of 0.5 to 10 parts by weight, whereby the precipitation of polyolefin crystals is suppressed, and Good dispersibility is maintained. Preferably, a rosin-based crystal nucleating agent or a sorbitol-based crystal nucleating agent is used as the crystal nucleating agent, and the dispersed state of the organically modified layered silicate is more favorably maintained.

【0014】第1,第2の発明の特定の局面では、上記
ポリオレフィン系複合材料におけるポリオレフィン系樹
脂のゲル分率が5%以上とされ、それによってマトリッ
クスとしてのポリオレフィン系樹脂の再溶融状態におけ
る分子運動が抑制され、有機化層状珪酸塩の分散状態が
良好に維持される。
In a specific aspect of the first and second inventions, the gel fraction of the polyolefin-based resin in the polyolefin-based composite material is set to 5% or more, whereby the molecular weight of the polyolefin-based resin as a matrix in a remelted state is determined. The movement is suppressed, and the dispersed state of the organically modified layered silicate is favorably maintained.

【0015】また、第1,第2の発明のさらに他の特定
の局面では、上記有機化層状珪酸塩がポリオレフィン系
樹脂に化学結合されており、それによって再溶融時にお
ける有機化層状珪酸塩の分散状態が良好に維持される。
好ましくは、上記化学結合は、シランカップリング剤及
び/またはチタネートカップリング剤により果たされ
る。
[0015] In still another specific aspect of the first and second inventions, the organically modified layered silicate is chemically bonded to a polyolefin-based resin, whereby the organically modified layered silicate is remelted. A good dispersion state is maintained.
Preferably, the chemical bond is achieved by a silane coupling agent and / or a titanate coupling agent.

【0016】第1,第2の発明に係るポリオレフィン系
複合材料において、上記有機化層状珪酸塩を構成するた
めの層状珪酸塩としては、好ましくは膨潤性スメクタイ
ト系粘度鉱物/または膨潤性雲母が用いられる。
In the polyolefin-based composite material according to the first and second aspects of the present invention, the layered silicate constituting the above-mentioned organically modified layered silicate is preferably a swellable smectite-based viscous mineral and / or swellable mica. Can be

【0017】また、上記ポリオレフィン系樹脂として
は、好ましくは、エチレン単独重合体、エチレンとα−
オレフィンとの共重合体、エチレン−プロピレン共重合
体、プロピレン単独重合体、及びプロピレンとα−オレ
フィンとの共重合体のうち少なくとも一種が用いられ
る。
The polyolefin resin is preferably an ethylene homopolymer, ethylene and α-
At least one of a copolymer with an olefin, an ethylene-propylene copolymer, a propylene homopolymer, and a copolymer of propylene and an α-olefin is used.

【0018】本発明に係るポリオレフィン系複合材料
は、たとえば以下のような製造方法により得ることがで
きる。本発明に係るポリオレフィン系複合材料の製造方
法のある局面では、上記ポリオレフィン系樹脂100重
量、有機化層状珪酸塩0.1〜50重量部と、結晶核剤
0.5〜10重量部と溶融練することによりポリオレフ
ィン系複合材料が得られる。
The polyolefin-based composite material according to the present invention can be obtained, for example, by the following production method. In one aspect of the method for producing a polyolefin-based composite material according to the present invention, 100 parts by weight of the polyolefin-based resin, 0.1 to 50 parts by weight of an organically modified layered silicate, 0.5 to 10 parts by weight of a crystal nucleating agent, and melt kneading. By doing so, a polyolefin-based composite material is obtained.

【0019】また、本発明に係るポリオレフィン系複合
材料の製造方法の他の特定の局面では、ポリオレフィン
系複合材料の製造工程中にポリオレフィン系樹脂のゲル
分率が5%以上とされる。さらに、本発明の製造方法の
さらに他の局面では、ポリオレフィン系樹脂の融点以下
の温度にて、有機化層状珪酸塩がポリオレフィン系樹脂
に化学結合される。
In another specific aspect of the method for producing a polyolefin composite material according to the present invention, the gel fraction of the polyolefin resin is set to 5% or more during the production process of the polyolefin composite material. Further, in still another aspect of the production method of the present invention, the organically modified layered silicate is chemically bonded to the polyolefin-based resin at a temperature equal to or lower than the melting point of the polyolefin-based resin.

【0020】以下、本発明の詳細を説明する。本発明に
おいて、上記層状珪酸塩とは、多数の微細な薄片状結晶
からなる複数の層を有し、層間に被交換性陽イオンを有
する珪酸塩鉱物を意味する。この薄片状結晶は、通常、
厚さが約1nmであり、その長径と厚みの比(以下、ア
スペクト比とする)が約20〜200程度である。層状
珪酸塩では、これらの微細な薄片状結晶がイオン結合に
より凝集されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the present invention, the above-mentioned layered silicate means a silicate mineral having a plurality of layers composed of a large number of fine flaky crystals and having exchangeable cations between the layers. This flaky crystal is usually
The thickness is about 1 nm, and the ratio of the major axis to the thickness (hereinafter, referred to as aspect ratio) is about 20 to 200. In the layered silicate, these fine flaky crystals are aggregated by ionic bonds.

【0021】上記層間に被交換性陽イオンを有する層状
珪酸塩の種類は特に限定されず、例えば、モンモリロナ
イト、サポナイト、ヘクトライト、バイデライト、ステ
ィブンサイト、ノントロナイト等のスメクタイト系粘土
鉱物;バーミキュライト、ハロイサイト等の天然雲母;
または膨潤性雲母(膨潤性マイカ)等の合成雲母を挙げ
ることができ、天然物であってもよく合成されたもので
あってもよい。好ましくは、膨潤性スメクタイト系粘土
鉱物または膨潤性雲母が用いられる。
The type of the layered silicate having exchangeable cations between the layers is not particularly limited, and examples thereof include smectite clay minerals such as montmorillonite, saponite, hectorite, beidellite, stevensite, and nontronite; vermiculite. , Natural mica such as halloysite;
Alternatively, synthetic mica such as swellable mica (swellable mica) can be used, and it may be a natural product or a synthetic product. Preferably, a swellable smectite clay mineral or swellable mica is used.

【0022】上記層状珪酸塩は2種以上併用されてもよ
い。また、層状珪酸塩は、その薄片状結晶が隔壁として
作用し、複合材料のガスバリヤ性を高める作用を有す
る。従って、層状珪酸塩の薄片状結晶のアスペクト比が
高いほど、ガスバリヤ性が高くなる。よって、アスペク
ト比が100程度の値を有するモンモリロナイト、アス
ペクト比が約150程度の値を有する膨潤性雲母が、ガ
スバリヤ性が求められる用途では好ましく用いられる。
The above-mentioned layered silicates may be used in combination of two or more. In addition, the layered silicate has a function in which the flaky crystal functions as a partition wall to enhance the gas barrier property of the composite material. Therefore, the higher the aspect ratio of the lamellar silicate flake crystal, the higher the gas barrier property. Therefore, montmorillonite having an aspect ratio of about 100 and swelling mica having an aspect ratio of about 150 are preferably used in applications requiring gas barrier properties.

【0023】層状珪酸塩の結晶薄片の構造を図1に略図
的に示す。また、図2は、図1に示した立方体部分Xを
拡大したモンモリロナイトの結晶構造の模式図である。
層状珪酸塩では、層間に存在する交換性陽イオンを有す
る。この交換性陽イオンは、一般に結晶表面(B)上の
ナトリウムイオンやカルシウムイオンなどである。これ
らのイオンは、カチオン性物質とのイオン交換性を有す
るので、カチオン性を有する種々の物質を層間に挿入す
ることができる。
The structure of a layered silicate crystal flake is shown schematically in FIG. FIG. 2 is a schematic diagram of the crystal structure of montmorillonite in which the cubic portion X shown in FIG. 1 is enlarged.
The layered silicate has exchangeable cations existing between layers. The exchangeable cation is generally a sodium ion or a calcium ion on the crystal surface (B). Since these ions have an ion exchange property with a cationic substance, various cationic substances can be inserted between layers.

【0024】本発明では、有機化層状珪酸塩が用いられ
る。有機化層状珪酸塩とは、疎水性基を有する化学種に
より層状珪酸塩の層間がイオン交換されているものをい
う。有機化層状珪酸塩では、層間が疎水化されているの
で、非極性樹脂であるポリオレフィン系樹脂に対して高
い親和性を有する。
In the present invention, an organically modified layered silicate is used. The term "organized layered silicate" refers to a layered silicate in which layers are ion-exchanged by a chemical species having a hydrophobic group. The organically modified layered silicate has a high affinity for a polyolefin-based resin, which is a non-polar resin, because the interlayer is made hydrophobic.

【0025】層間の疎水化は、層状珪酸塩の層間に存在
する被交換性陽イオンをカチオン系界面活性剤によりイ
オン交換することにより行われる。一般に層状珪酸塩の
層間(すなわち薄片状結晶表面)に存在する被交換性陽
イオンは、通常、ナトリウムやカルシウムなどのイオン
であり、これらのイオンは、カチオン系界面活性剤の交
換性陽イオンとイオン交換性を有する。従って、交換性
陽イオンを有する種々のカチオン系界面活性剤を層間に
挿入することができる。
The hydrophobicization between the layers is carried out by ion-exchanging the exchangeable cations existing between the layers of the layered silicate with a cationic surfactant. Generally, the exchangeable cations existing between the layers of the layered silicate (that is, the flaky crystal surface) are usually ions such as sodium and calcium, and these ions are exchangeable with the exchangeable cations of the cationic surfactant. Has ion exchangeability. Therefore, various cationic surfactants having exchangeable cations can be inserted between the layers.

【0026】よって、極性の低いカチオン系界面活性剤
を用いて、上記被交換性陽イオンをカチオン系界面活性
剤の交換性イオンとイオン交換することにより、層状珪
酸塩の結晶表面が非極性化または低極性化され、非極性
樹脂中における層状珪酸塩の分散性を高めることができ
る。
Therefore, by using a low-polarity cationic surfactant to ion-exchange the exchangeable cation with the exchangeable ion of the cationic surfactant, the crystal surface of the layered silicate becomes nonpolar. Alternatively, the dispersibility of the layered silicate in the non-polar resin can be enhanced by making the polarity low.

【0027】上記被交換性陽イオンは、上述したよう
に、通常、ナトリウムやカルシウムなどのアルカリ金属
またはアルカリ土類金属のイオンであり、上記交換性陽
イオンとしては、上記被交換性陽イオンよりも卑または
同等のイオンが用いられる。
As described above, the exchangeable cation is usually an ion of an alkali metal such as sodium or calcium or an alkaline earth metal, and the exchangeable cation is more than the exchangeable cation. Also, base or equivalent ions are used.

【0028】なお、被交換性陽イオンと同等のイオンを
用いる場合には、交換性陽イオンの濃度は、被交換性陽
イオンの濃度よりも高ければよい。上記カチオン系界面
活性剤としては特に限定されず、通常用いられるカチオ
ン系界面活性剤が用いられ、例えば、4級アンモニウム
塩、4級ホスホニウム塩等を主体成分とするものが挙げ
られ、好ましくは、炭素数8以上のアルキル鎖を有する
4級アンモニウム塩が用いられる。炭素数が8以上のア
ルキル鎖を含有しない場合には、アルキル基アンモニウ
ムイオンの親水性が強く、層状珪酸塩の層間を十分に非
極性または低極性化することが困難となる。
When an ion equivalent to the exchangeable cation is used, the concentration of the exchangeable cation may be higher than the concentration of the exchangeable cation. The cationic surfactant is not particularly limited, and a commonly used cationic surfactant is used. Examples thereof include those mainly containing a quaternary ammonium salt, a quaternary phosphonium salt, and the like. A quaternary ammonium salt having an alkyl chain having 8 or more carbon atoms is used. When an alkyl chain having 8 or more carbon atoms is not contained, the alkyl group ammonium ion has high hydrophilicity, and it is difficult to sufficiently non-polarize or reduce the polarity between the layers of the layered silicate.

【0029】上記4級アンモニウム塩としては、例え
ば、ラウリルトリメチルアンモニウム塩、ステアリルト
リメチルアンモニウム塩、トリオクチルアンモニウム
塩、ジステアリルジメチルアンモニウム塩、ジ硬化牛脂
ジメチルアンモニウム塩、ジステアリルジベンジルアン
モニウム塩等が挙げられる。
Examples of the quaternary ammonium salt include lauryl trimethyl ammonium salt, stearyl trimethyl ammonium salt, trioctyl ammonium salt, distearyl dimethyl ammonium salt, di-hardened tallow dimethyl ammonium salt, distearyl dibenzyl ammonium salt and the like. Can be

【0030】上記層状珪酸塩の陽イオン交換容量は特に
限定されないが、少なすぎると結晶層間にイオン交換に
よりインターカレートされるカチオン系界面活性剤の量
が少ないために、層間が十分に疎水化されない場合があ
り、多すぎると層状珪酸塩の層間の結合力が強固とな
り、結晶薄片をデラミネート(層間剥離)することが困
難な場合があるので、50〜200ミリ当量/100g
であることが好ましい。
The cation exchange capacity of the above layered silicate is not particularly limited, but if it is too small, the amount of the cationic surfactant intercalated by ion exchange between the crystal layers is small, so that the interlayer is sufficiently hydrophobicized. In some cases, if the amount is too large, the bonding strength between the layers of the layered silicate becomes strong, and it may be difficult to delaminate (delaminate) the crystal flakes, so 50 to 200 meq / 100 g.
It is preferred that

【0031】また、本発明に係るポリオレフィン系複合
材料では、ポリオレフィン系樹脂100重量部に対し、
有機化層状珪酸塩は0.1〜50重量部の範囲で用いら
れる。0.1重量部未満では、有機化層状珪酸塩を分散
させた効果が得られず、50重量部を超えると、物性
上、硬くて脆くなる傾向が強くなり、成形性・外観がそ
こなわれる。
Further, in the polyolefin-based composite material according to the present invention, 100 parts by weight of the polyolefin-based resin is
The organically modified layered silicate is used in the range of 0.1 to 50 parts by weight. If the amount is less than 0.1 part by weight, the effect of dispersing the organically modified layered silicate cannot be obtained. If the amount exceeds 50 parts by weight, the tendency to be hard and brittle is increased in physical properties, and the formability and appearance are impaired. .

【0032】本発明において用いられるポリオレフィン
系樹脂については、特に限定されず、エチレン、プロピ
レンまたはα−オレフィンの単独重合体;エチレンとプ
ロピレンの共重合体、エチレンとα−オレフィンの共重
合体、プロピレンとα−オレフィンの共重合体、2種以
上のα−オレフィンの共重合体等が挙げられる。上記α
−オレフィンとしては、例えば、1−ブテン、1−ペン
テン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−
ヘプテン、1−オクテン等が挙げられる。
The polyolefin resin used in the present invention is not particularly limited, and a homopolymer of ethylene, propylene or α-olefin; a copolymer of ethylene and propylene, a copolymer of ethylene and α-olefin, And α-olefin copolymers, and copolymers of two or more α-olefins. The above α
-As the olefin, for example, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-
Heptene, 1-octene and the like.

【0033】また、これらのポリオレフィン系樹脂は単
独で用いられてもよいし、2種以上混合されて用いられ
てもよい。また、上記ポリオレフィン系樹脂の分子量及
び分子量分布は特に限定されるものではなく、重量平均
分子量は、好ましくは、5,000〜5,000,00
0、より好ましくは20,000〜300,000であ
り、分子量分布(重量平均分子量Mw/数平均分子量M
n)は、好ましくは、2〜80、より好ましくは3〜4
0とされる。
These polyolefin resins may be used alone or in combination of two or more. The molecular weight and molecular weight distribution of the polyolefin-based resin are not particularly limited, and the weight average molecular weight is preferably from 5,000 to 5,000,000.
0, more preferably 20,000 to 300,000, and the molecular weight distribution (weight average molecular weight Mw / number average molecular weight M
n) is preferably 2 to 80, more preferably 3 to 4
It is set to 0.

【0034】上記ポリオレフィン系樹脂には適宜、他種
の高分子化合物がアロイ化またはブレンドされていても
構わない。例えば、マレイン酸等のカルボン酸をグラフ
トした高分子化合物を少量添加しておき、予めポリオレ
フィン系樹脂と層状珪酸塩との親和性を高めておいても
よい。
The above-mentioned polyolefin resin may be alloyed or blended with another kind of polymer compound as appropriate. For example, a small amount of a polymer compound to which a carboxylic acid such as maleic acid is grafted may be added, and the affinity between the polyolefin resin and the layered silicate may be increased in advance.

【0035】本発明に係るポリオレフィン系複合材料中
の有機化層状珪酸塩のX線回折測定によって検出される
平均層間距離は、6nm以上であることが好ましい。一
般に、無機物によるポリマーの強化は、そのポリマー/
無機界面の面積が大きければ大きいほど、効率的に為さ
れる。従って、層状珪酸塩がイオン結合力によりお互い
に凝集した状態、即ち1〜2nm程度の層間距離にて存
在する場合には、層状珪酸塩の添加による改質効果は非
常に小さい。層状珪酸塩の薄片状結晶をポリマー中に分
散することが出来て初めて、複合材料の機械強度、耐熱
特性、さらにはガスバリヤー性等の性質を著しく改善す
ることが可能となる。一般に層状珪酸塩の層間引力は、
その層間が6nm以上に引き剥がされたときに極めて小
さくなる為、平均層間距離を6nm以上とすることが重
要である。
The average interlayer distance of the organically modified layered silicate in the polyolefin composite material according to the present invention, which is detected by X-ray diffraction measurement, is preferably 6 nm or more. Generally, the reinforcement of a polymer with an inorganic material is based on the polymer /
The larger the area of the inorganic interface, the more efficiently it is made. Therefore, when the phyllosilicates are cohered to each other due to the ionic bonding force, that is, when the phyllosilicates exist at an interlayer distance of about 1 to 2 nm, the modification effect by the addition of the phyllosilicate is very small. Only after the flaky crystals of the layered silicate can be dispersed in the polymer can the properties of the composite material such as mechanical strength, heat resistance and gas barrier properties be significantly improved. Generally, the interlayer attraction of a layered silicate is
Since the distance between the layers becomes extremely small when the layers are peeled to 6 nm or more, it is important to set the average interlayer distance to 6 nm or more.

【0036】本発明において定義される層間距離とは、
層状珪酸塩の薄片状結晶の001面の面間隔、すなわち
図1における2枚の薄片状結晶の中心間距離のことを指
す。また本発明において定義される平均層間距離は、薄
片状結晶間距離及びその薄片状結晶間距離にある珪酸塩
の量を、X線回折により求めることによって算出され
る。以下に典型的な2つの例を示す。図3は平均層間距
離が6nm以上の場合、図4は平均層間距離が6nm未
満の場合のX線回折プロファイルである。即ち、図3に
おいては、層間距離2nmの位置に小さい回折ピークが
観測されるものの、層間距離の大部分は、6nm以上の
ブロードな回折線により確認することが出来る。
The interlayer distance defined in the present invention is:
It refers to the plane distance between the 001 planes of the lamellar silicate flake crystal, that is, the distance between the centers of the two flake crystals in FIG. The average interlayer distance defined in the present invention is calculated by obtaining the distance between flaky crystals and the amount of silicate at the distance between the flaky crystals by X-ray diffraction. The following are two typical examples. FIG. 3 shows an X-ray diffraction profile when the average interlayer distance is 6 nm or more, and FIG. 4 shows an X-ray diffraction profile when the average interlayer distance is less than 6 nm. That is, in FIG. 3, although a small diffraction peak is observed at the position of the interlayer distance of 2 nm, most of the interlayer distance can be confirmed by a broad diffraction line of 6 nm or more.

【0037】上記のように、層状珪酸塩の薄片状結晶が
複合材料中において十分に分散されていたとしても、該
複合材料を再度ポリオレフィン系樹脂の融点以上の温度
に保持し、さらに固化した場合、前述したように層状珪
酸塩の薄片状結晶の凝集による凝集粒子が生じる。
As described above, even if the lamellar silicate flaky crystals are sufficiently dispersed in the composite material, the composite material is again kept at a temperature equal to or higher than the melting point of the polyolefin resin and further solidified. As described above, agglomerated particles are generated due to agglomeration of the flaky crystals of the layered silicate.

【0038】本発明に係るポリオレフィン系複合材料で
は、このように再溶融処理をした場合においても層状珪
酸塩の薄片状結晶の分散状態を良好に保持し、上記凝集
粒子の発生を効果的に抑制することができる。これを以
下においてより詳細に説明する。上記のような熱処理に
際し、層状珪酸塩の分散性が損なわれる理由は、以下の
通りと考えられる。
In the polyolefin composite material according to the present invention, even when the re-melting treatment is performed in this way, the dispersion state of the flaky crystals of the lamellar silicate is maintained well, and the generation of the agglomerated particles is effectively suppressed. can do. This is described in more detail below. The reason why the dispersibility of the layered silicate is impaired during the heat treatment as described above is considered to be as follows.

【0039】(1)ポリオレフィンは元来疎水性が非常
に高く、層状珪酸塩のように親水性の表面を有する物質
と本質的になじまない。本発明では、層状珪酸塩を有機
化することにより、ポリオレフィンとの親和性が高めら
れているが、なお、層状珪酸塩は局所的に親水性表面を
残しているので、層状珪酸塩同士で凝集しようとする傾
向がある。
(1) Polyolefins are inherently very hydrophobic and are essentially incompatible with substances having a hydrophilic surface such as layered silicates. In the present invention, the affinity of the layered silicate with the polyolefin is increased by organizing the layered silicate, but since the layered silicate locally leaves a hydrophilic surface, the layered silicate aggregates with each other. Tend to try.

【0040】(2)ポリオレフィンを冷却すると、冷却
条件によっては、数10μm径にも及ぶ球晶あるいは結
晶が析出、層状珪酸塩がこの結晶成長により排除され、
結晶界面において凝集する。
(2) When the polyolefin is cooled, depending on the cooling conditions, spherulites or crystals having a diameter of several tens of μm are precipitated, and the layered silicate is eliminated by this crystal growth.
Aggregates at the crystal interface.

【0041】本願発明者らは、そこで、結晶核剤を添加
すれば、巨大結晶の析出を抑制することができ、それに
よって層状珪酸塩の分散状態を良好に保持し得ることを
見いだした。
The inventors of the present invention have found that the addition of a crystal nucleating agent can suppress the precipitation of giant crystals, thereby maintaining the dispersion state of the layered silicate well.

【0042】上記結晶核剤は特に限定されるわけではな
いが、ロジン酸部分金属塩などのロジン系結晶核剤や、
ジベンジリデンソルビトール化合物に代表される結晶核
剤などの、溶解型結晶核剤が好ましく用いることが可能
である。
The nucleating agent is not particularly limited, but may be a rosin-based nucleating agent such as a rosin acid partial metal salt,
A soluble crystal nucleating agent such as a crystal nucleating agent represented by a dibenzylidene sorbitol compound can be preferably used.

【0043】ジベンジリデンソルビトール化合物として
は、ジベンジリデンソルビトール、ビス(ジメチルベン
ジリデン)ソルビトール、ビス(ジエチルベンジリデ
ン)ソルビトール、ビス(ジプロピルベンジリデン)ソ
ルビトール、ビス(ジブチルベンジリデン)ソルビトー
ル、ビス(ヘキシルベンジリデン)ソルビトール、ビス
(ジクロルベンジリデン)ソルビトール等が挙げられ、
これらは単独で用いられても良いし併用されても良い。
Examples of the dibenzylidene sorbitol compound include dibenzylidene sorbitol, bis (dimethylbenzylidene) sorbitol, bis (diethyl benzylidene) sorbitol, bis (dipropyl benzylidene) sorbitol, bis (dibutyl benzylidene) sorbitol, bis (hexyl benzylidene) sorbitol, Bis (dichlorobenzylidene) sorbitol and the like;
These may be used alone or in combination.

【0044】入手可能な市販の結晶核剤として、KM1
500、KM1300(荒川化学社製)のようなロジン
系結晶核剤、EC1、EC1−55、EC−4(イーシ
ー化学社製)、ゲルオールMD、ゲルオールD、ゲルオ
ールMD−R、ゲルオールDH、ゲルオールT(新日本
理化社製)のようなジベンジリデンソルビトール系結晶
核剤等が挙げられる。
As an available commercially available crystal nucleating agent, KM1
Rosin-based crystal nucleating agents such as 500, KM1300 (manufactured by Arakawa Chemical), EC1, EC1-55, EC-4 (manufactured by EC Chemical), gelol MD, gelol D, gelol MD-R, gelol DH, gelol T (Manufactured by Nippon Rika Co., Ltd.).

【0045】中でも、ロジン系結晶核剤は、その構造中
の金属や親水基が、層状珪酸塩の局所的な親水部と強い
親和性を有するため、層状珪酸塩表面にポリマーの結晶
核を与えやすい。すなわち、層状珪酸塩表面において優
先的にポリマーの結晶成長が進行することになり、結晶
成長による層状珪酸塩の排除及び結晶界面における凝集
が抑制される。従って、溶融された複合材料を再度固化
した際にも、層状珪酸塩の薄片状結晶の分散状態が良好
に維持される。
Among them, the rosin-based crystal nucleating agent gives a polymer crystal nucleus to the surface of the layered silicate because the metal or hydrophilic group in the structure has a strong affinity for the local hydrophilic portion of the layered silicate. Cheap. That is, the crystal growth of the polymer proceeds preferentially on the surface of the layered silicate, and the elimination of the layered silicate due to the crystal growth and the aggregation at the crystal interface are suppressed. Therefore, even when the melted composite material is solidified again, the dispersion state of the flaky crystals of the layered silicate is well maintained.

【0046】また、本発明の別の局面では、再溶融時に
層状珪酸塩がポリマーマトリックスを移動することも凝
集の一因であることに鑑み、複合材料におけるポリオレ
フィン系樹脂のゲル分率が5%以上とされ、それによっ
てポリオレフィン系樹脂の分子運動が抑制され、層状珪
酸塩の分散状態が良好に維持される。
In another aspect of the present invention, the gel fraction of the polyolefin resin in the composite material is 5% in view of the fact that the movement of the layered silicate in the polymer matrix during remelting is also a factor of aggregation. As described above, the molecular motion of the polyolefin resin is suppressed, and the dispersion state of the layered silicate is favorably maintained.

【0047】上記ポリオレフィン系樹脂のゲル分率を5
%以上とする方法については、ポリマーマトリックス中
に架橋性官能基を存在させておき、熱、紫外線、または
電子線等の外部刺激に架橋する方法、シランカップリン
グ剤等をグラフトしたポリマーを用いて、加水分解・縮
合によりマトリックス樹脂を架橋する方法、電子線等の
外部刺激を直接加えて分子間架橋をする方法等が挙げら
れる。上記架橋性の官能基としては、特に限定されない
が、ビニル基、アリル基、アクリル基またはメタクリル
基等を挙げることができる。また、上記シランカップリ
ング剤としては、特に限定されないが、ビニルトリメト
キシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス
(βメトキシエトキシ)シラン等を挙げることができ
る。
The gel fraction of the polyolefin resin is set to 5
% Or more, a method in which a crosslinkable functional group is present in the polymer matrix, and a method of crosslinking with an external stimulus such as heat, ultraviolet light, or an electron beam, or using a polymer grafted with a silane coupling agent or the like. A method of cross-linking the matrix resin by hydrolysis and condensation, and a method of directly applying an external stimulus such as an electron beam to perform intermolecular cross-linking. The crosslinkable functional group is not particularly limited, and examples thereof include a vinyl group, an allyl group, an acryl group, and a methacryl group. The silane coupling agent is not particularly limited, and examples thereof include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane and the like.

【0048】また、本発明の別の特定の局面では、再溶
融時に層状珪酸塩がマトリックス中を移動することを抑
制するために、層状珪酸塩がマトリックス樹脂であるポ
リオレフィン系樹脂の分子にグラフトされる。
In another specific aspect of the present invention, the layered silicate is grafted onto molecules of a polyolefin resin which is a matrix resin in order to prevent the layered silicate from moving in the matrix during remelting. You.

【0049】図1に示すように、一般に、層状珪酸塩
は、結晶端面、すなわち結晶表面(A)上に水酸基を有
する場合が多い。従って、この水酸基を介して種々の化
学結合を形成することができる。上記水酸基と結合し得
る官能基を有する化合物としては、例えば、該官能基を
有するシラン化合物、チタネート化合物、グリシジル化
合物、カルボン酸類、アルコール類等が挙げられる。上
記官能基としては、好ましくは、アルコキシシリル基が
挙げられる。アルコキシシリル基含有化合物としては、
一般的なシランカップリング剤が例示される。アルコキ
シシリル基含有化合物の具体的な構造は、下記の式
(1)で示される。
As shown in FIG. 1, generally, the layered silicate often has a hydroxyl group on the crystal end face, that is, on the crystal surface (A). Therefore, various chemical bonds can be formed through the hydroxyl groups. Examples of the compound having a functional group capable of binding to the hydroxyl group include a silane compound, a titanate compound, a glycidyl compound, a carboxylic acid, and an alcohol having the functional group. Preferably, the functional group is an alkoxysilyl group. As the alkoxysilyl group-containing compound,
General silane coupling agents are exemplified. The specific structure of the alkoxysilyl group-containing compound is represented by the following formula (1).

【0050】[0050]

【化1】 Embedded image

【0051】式(1)において、R1については特に限
定されないが、メチル基、エチル基、プロピル基、イソ
プロピル基、ヘキシル基、オクタデシル基等のアルキル
基;アミノプロピル基、N−β(アミノエチル)γ−ア
ミノプロピル基、ビニル基、エポキシ基、無水マレイン
酸基、アルコキシ基、アルコキシル基、水酸基等の反応
性を有する官能基を用いることができる。
In the formula (1), R1 is not particularly limited, but an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a hexyl group, an octadecyl group; an aminopropyl group, N-β (aminoethyl) A reactive functional group such as a γ-aminopropyl group, a vinyl group, an epoxy group, a maleic anhydride group, an alkoxy group, an alkoxyl group, and a hydroxyl group can be used.

【0052】R2〜R4については、いずれかがエポキ
シ基、カルボキシル基、水酸基、無水マレイン酸基、イ
ソシアネート基またはアルデヒド基であることが好まし
く、さらに好ましくはアルコキシシリル基を有すること
が好ましい。R2〜R4のいずれかが層状珪酸塩表面の
前述した水酸基と化学結合する、あるいは化学親和性を
有する官能基でない場合には、その構造については特に
限定されず、例えばメチル基またはエチル基等のアルキ
ル基を例示することができる。
Any of R2 to R4 is preferably an epoxy group, a carboxyl group, a hydroxyl group, a maleic anhydride group, an isocyanate group or an aldehyde group, and more preferably has an alkoxysilyl group. When any one of R2 to R4 chemically bonds to the above-mentioned hydroxyl group on the surface of the layered silicate or is not a functional group having a chemical affinity, the structure thereof is not particularly limited, and examples thereof include a methyl group and an ethyl group. An alkyl group can be exemplified.

【0053】式(1)で示される化合物の具体的な例と
しては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキ
シシラン、ビニルトリス(βメトキシエトキシ)シラ
ン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミ
ノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピ
ルジメチルメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエ
トキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシ
ラン、γ−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、メ
チルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、
トリメチルメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラ
ン、ヘキシルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチ
ル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β
(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチル
ジメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、
オクタデシルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシ
プロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシ
プロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロ
ピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロ
ピルトリエトキシシラン等を挙げることができる。
Specific examples of the compound represented by the formula (1) include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropylmethyl Dimethoxysilane, γ-aminopropyldimethylmethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, γ-aminopropyldimethylethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane,
Trimethylmethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β
(Aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, octadecyltrimethoxysilane,
Octadecyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane and the like can be mentioned.

【0054】上記のような化合物、例えばビニルトリメ
トキシシランにて有機化層状珪酸塩の端面をあらかじめ
処理しておけば、該有機化層状珪酸塩をポリオレフィン
と溶融混練し、さらに成形して複合材料を得た後、該複
合材料に電子線を照射すれば、ビニル基とポリオレフィ
ン主鎖とが結合し、有機化層状珪酸塩の熱処理に伴う移
動が抑制される。
If the end face of the organically modified layered silicate is previously treated with a compound as described above, for example, vinyltrimethoxysilane, the organically modified layered silicate is melt-kneaded with a polyolefin and further molded to form a composite material. After obtaining the composite material, the composite material is irradiated with an electron beam, so that the vinyl group and the polyolefin main chain are bonded, and the movement of the organically modified layered silicate accompanying the heat treatment is suppressed.

【0055】また、例えば上記ビニルトリメトキシシラ
ンをあらかじめグラフトされたポリオレフィン系樹脂と
有機化層状珪酸塩とを溶融混練し、成形して複合材料を
得、該複合材料に熱水を含浸させることにより、アルコ
キシシリル基と有機化層状珪酸塩の端面の水酸基とを結
合することができる。従って、有機化層状珪酸塩の熱処
理に伴う移動が抑制される。
Further, for example, a polyolefin resin in which the above-mentioned vinyltrimethoxysilane is grafted in advance and an organically modified layered silicate are melt-kneaded and molded to obtain a composite material, and the composite material is impregnated with hot water. , The alkoxysilyl group and the hydroxyl group on the end face of the organically modified layered silicate can be bonded. Therefore, the movement of the organically modified layered silicate accompanying the heat treatment is suppressed.

【0056】本発明に係るポリオレフィン系樹脂複合材
料では、上記ポリオレフィン系樹脂の融点+40℃以上
の温度で保持した後、X線回折測定により検出される有
機化層状珪酸塩の平均層間距離が6mm以上であり、あ
るいは、長径が3μm以上の粒子数の保持前後における
増大割合が50%以下とされる。長径が3μm以上の粒
子数は、光学顕微鏡により容易に観察することができ
る。上記平均層間距離が6mm未満の場合、あるいはこ
の粒子の増大割合が50%を超えて増加する場合、複合
材料の有する弾性率やガスバリヤ性等の特性が著しく損
なわれる。
In the polyolefin-based resin composite material according to the present invention, after maintaining at a temperature of not less than the melting point of the polyolefin-based resin + 40 ° C., the average interlayer distance of the organized layered silicate detected by X-ray diffraction measurement is at least 6 mm. Alternatively, the rate of increase in the number of particles having a major axis of 3 μm or more before and after holding is 50% or less. The number of particles having a major axis of 3 μm or more can be easily observed with an optical microscope. If the average interlayer distance is less than 6 mm, or if the increase rate of the particles is more than 50%, properties such as elastic modulus and gas barrier properties of the composite material are significantly impaired.

【0057】[0057]

【実施例】次に、実施例、比較例を挙げて本発明を詳し
く説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定され
るものではない。以下の実施例、比較例で用いた原材料
について説明する。 A:用いた原材料
Next, the present invention will be described in detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples. Raw materials used in the following Examples and Comparative Examples will be described. A: Raw materials used

【0058】(1)層状珪酸塩 層状珪酸塩として、以下に示す鉱物を用いた。 ・モンモリロナイト:豊順鉱業製モンモリロナイト(商
品名;ベンゲルA) ・膨潤性マイカ:コープケミカル製膨潤製マイカ(商品
名;ME−100)
(1) Layered silicate The following minerals were used as the layered silicate.・ Montmorillonite: Montmorillonite manufactured by Toyshun Mining (trade name: Wenger A) ・ Swelling mica: swelled mica manufactured by Corp Chemical (trade name: ME-100)

【0059】(2)有機化層状珪酸塩 有機化層状珪酸塩として、層間にカチオン系界面活性剤
を含有する以下に示す市販品を用いた。 ・DSDM変性モンモリロナイト:豊順鉱業製DSDM
変性モンモリロナイト(商品名;ニューエスベンD=ジ
ステリアルジメチルアンモニウムクロライドにてモンモ
リロナイト層間のナトリウムイオンを全量イオン交換し
た有機化モンモリロナイト) ・DSDM変性膨潤性マイカ:コープケミカル製DSD
M変性膨潤性マイカ(商品名;MAE=ジステアリルジ
メチルアンモニウムクロライドにてモンモリロナイト層
間のナトリウムイオンを全量イオン交換した有機化膨潤
性マイカ)
(2) Organized layered silicate The following commercially available products containing a cationic surfactant between layers were used as the organized layered silicate.・ DSDM-modified montmorillonite: Toyshun Mining DSDM
Modified montmorillonite (trade name: New Esven D = organized montmorillonite obtained by ion-exchange of all sodium ions between montmorillonite layers with disterial dimethyl ammonium chloride) -DSDM-modified swelling mica: DSD manufactured by Corp Chemical
M-modified swellable mica (trade name; MAE = organized swellable mica obtained by ion exchange of all sodium ions between montmorillonite layers with distearyldimethylammonium chloride)

【0060】(3)ビニルトリメトキシシラン処理モン
モリロナイト 豊順鉱業製DSDM変性モンモリロナイトをヘンシェル
ミキサー中で攪拌しながら、ビニルトリメトキシシラン
(和光純薬製)を前記固形分に対し2重量%滴下した。
(3) Vinyltrimethoxysilane-treated montmorillonite Vinyltrimethoxysilane (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dropped at 2% by weight based on the solid content while stirring DSDM-modified montmorillonite manufactured by Toyoko Mining Co., Ltd. in a Henschel mixer.

【0061】(4)ポリオレフィン系樹脂 ポリオレフィン系樹脂として以下の市販品を用いた。 ・ポリプロピレン:(日本ポリケム、商品名;EA9、
密度0.91、MFR=0.5) ・ポリエチレン:(日本ポリケム、商品名;HB53
0、密度0.96、MFR=0.5) ・シラン変性ポリエチレン(日本ポリケム、商品名;リ
ンクロン、密度0.94、MFR=2.1)
(4) Polyolefin resin The following commercial products were used as the polyolefin resin. -Polypropylene: (Japan Polychem, trade name; EA9,
・ Density 0.91, MFR = 0.5 ・ Polyethylene: (Nippon Polychem, trade name; HB53)
0, density 0.96, MFR = 0.5) Silane-modified polyethylene (Nippon Polychem, trade name; Linklon, density 0.94, MFR = 2.1)

【0062】(5)酸変性ポリオレフィン樹脂 ポリオレフィン系樹脂と層状珪酸塩の親和性を高める為
に用いる為に以下の市販品を用いた。 ・無水マレイン酸変性ポリプロピレンオリゴマー:(三
洋化成製 商品名;ユーメックス1001、官能基含有
量=0.23mmol/g) ・無水マレイン酸変性ポリエチレンオリゴマー:(三洋
化成製 商品名;ユーメックス2000、官能基含有量
=0.92mmol/g)
(5) Acid-Modified Polyolefin Resin The following commercially available products were used to increase the affinity between the polyolefin resin and the layered silicate. -Maleic anhydride-modified polypropylene oligomer: (trade name, manufactured by Sanyo Chemical; Umex 1001, functional group content = 0.23 mmol / g)-Maleic anhydride-modified polyethylene oligomer: (trade name, manufactured by Sanyo Chemical; Umex 2000, containing functional group) Amount = 0.92 mmol / g)

【0063】(6)結晶核剤 結晶核剤として、以下の市販品を用いた。 ・ロジン系結晶核剤 (荒川化学製 商品名;KM1500) ・ソルビトール系結晶核剤 (新日本理化製 商品名;ゲルオールMD)(6) Crystal nucleating agent The following commercial products were used as the crystal nucleating agent.・ Rosin-based crystal nucleating agent (Arakawa Chemical: KM1500) ・ Sorbitol-based crystal nucleating agent (Shin Nippon Rika, product name: Gelol MD)

【0064】(7)ポリエチレン重合用試剤 ポリエチレンを重合する為の試剤として、以下の市販品
を用いた。 ・ジシクロペンタジエニルチタニウムジクロライド(ア
ルドリッチ社) ・メチルアルモノキサン(アルドリッチ社)
(7) Polyethylene polymerization reagents The following commercially available products were used as polyethylene polymerization reagents.・ Dicyclopentadienyl titanium dichloride (Aldrich) ・ Methylalmonoxane (Aldrich)

【0065】(8)架橋助剤 架橋助剤として、以下の市販品を用いた。 ・トリメチルペンタトリアクリレート (日本油脂製 商品名;ライトエステル TPMTA) B:層状珪酸塩分散手法 層状珪酸塩の分散は、以下の(1)〜(3)の手法によ
り行った。なお、(1)の方法は、特開平10−182
892号公報に記載の方法と同様である。
(8) Crosslinking Aids The following commercial products were used as crosslinking aids. -Trimethylpentatriacrylate (trade name, manufactured by NOF CORPORATION; light ester TPMTA) B: Layered silicate dispersion method The dispersion of the layered silicate was performed by the following methods (1) to (3). The method (1) is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-182.
This is the same as the method described in JP-A-892.

【0066】(1)(実施例1〜5、11及び比較例1
〜4、比較例9) 東洋精機製ラボプラストミル中に、ポリプロピレン樹脂
(日本ポリケム、商品名;EA9、密度0.91、MF
R=0.5)、ポリエチレン樹脂(日本ポリケム、商品
名;HB530、密度0.96、MFR=0.5)、シ
ラン変性ポリエチレン樹脂(日本ポリケム、商品名;リ
ンクロン、密度0.94、MFR=2.1)、ポリエチ
レン樹脂またはシラン変性ポリエチレン樹脂と、無水マ
レイン酸変性ポリプロピレンオリゴマー(三洋化成製
商品名;ユーメックス1001、官能基含有量=0.2
3mmol/g)、または無水マレイン酸変性ポリエチ
レンオリゴマー(三洋化成製 商品名;ユーメックス2
000、官能基含有量=0.92mmol/g)と、コープ
ケミカル性DSDM変性膨性マイカ(商品名;MAE)
または豊順鉱業製OSDM変性モンモリロナイト(商品
名;ニューエスベンD)とを、下記の表1に示すよう
に、重量比で80/5/10の割合で供給した。また必
要に応じて、下記の表1に示すように、所望の結晶核剤
を下記の表1に示す量を供給した。設定温度200℃に
てN2 ガス雰囲気下、10分間溶融混練した。得られた
複合材料組成物を溶融状態にて取り出し、金型内に速や
かに仕込み、100kg/cm2 にて1分間金型内容物
を押圧するとともに、室温まで金型を急速に冷却するこ
とにより1mm厚さのシート状物を成形した。
(1) (Examples 1 to 5, 11 and Comparative Example 1)
44, Comparative Example 9) A polypropylene resin (Nippon Polychem, trade name; EA9, density 0.91, MF) was placed in Labo Plastomill manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.
R = 0.5), polyethylene resin (Nippon Polychem, trade name; HB530, density 0.96, MFR = 0.5), silane-modified polyethylene resin (Nippon Polychem, trade name; Linklon, density 0.94, MFR) = 2.1), a polyethylene resin or a silane-modified polyethylene resin, and a maleic anhydride-modified polypropylene oligomer (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.)
Trade name: Umex 1001, functional group content = 0.2
3 mmol / g), or maleic anhydride-modified polyethylene oligomer (trade name, manufactured by Sanyo Chemical Industries; Umex 2)
000, functional group content = 0.92 mmol / g), and COP Chemical DSDM-modified swelling mica (trade name: MAE)
Alternatively, OSDM-modified montmorillonite (trade name: New Esven D) manufactured by Toyoshun Mining was supplied at a weight ratio of 80/5/10 as shown in Table 1 below. If necessary, as shown in Table 1 below, desired nucleating agents were supplied in the amounts shown in Table 1 below. The mixture was melted and kneaded at a set temperature of 200 ° C. in an N 2 gas atmosphere for 10 minutes. The obtained composite material composition is taken out in a molten state, quickly charged into a mold, and the mold contents are pressed at 100 kg / cm 2 for 1 minute, and the mold is rapidly cooled to room temperature. A sheet having a thickness of 1 mm was formed.

【0067】(2)(実施例6、8〜10、12及び比
較例5、7、8、10) 東洋精機製ラボプラストミル中に、下記の表1に示すポ
リオレフィン系樹脂と有機化層状珪酸塩を重量比率で9
5/5の比率にてフィードし、設定温度200℃にて1
0分間溶融混練した。
(2) (Examples 6, 8 to 10, and 12 and Comparative Examples 5, 7, 8, and 10) A polyolefin resin and an organically modified layered silicic acid as shown in Table 1 below were placed in a Labo Plastomill manufactured by Toyo Seiki. 9 parts by weight salt
Feed at a ratio of 5/5, and set the temperature to 200 ° C for 1
The mixture was melt-kneaded for 0 minutes.

【0068】得られた複合組成物を溶融プレスにて20
0℃で5分間予熱し、1分間100kg/cm2 にて押
圧することにより、1mm厚さのシート状物を成形し
た。1mm厚さのシート状物を3cm角に切り出し、オ
ートクレーブ中に密閉し、ポリオレフィン系樹脂の融点
またはガラス転移温度より10℃高い温度にオートクレ
ーブの内部温度を設定した。次いで、炭酸ガスまたは窒
素ガスをオートクレーブに高圧にて注入し、オートクレ
ーブ内の内圧が170kg/cm2 である状態にて30
分間保持した。さらにオートクレーブ内の温度を、ポリ
オレフィン系樹脂の融点またはガラス転移温度より10
℃低い温度に設定し、この状態で一気にオートクレーブ
内のガスを抜き、内圧を常圧にまで戻し、発砲体を得
た。
The obtained composite composition was melt-pressed for 20 minutes.
By preheating at 0 ° C. for 5 minutes and pressing at 100 kg / cm 2 for 1 minute, a 1 mm thick sheet was formed. A sheet having a thickness of 1 mm was cut into a 3 cm square, sealed in an autoclave, and the internal temperature of the autoclave was set to a temperature higher by 10 ° C. than the melting point or glass transition temperature of the polyolefin resin. Next, carbon dioxide gas or nitrogen gas is injected into the autoclave at a high pressure, and the autoclave is set to 30 kg / cm 2 at an internal pressure of 170 kg / cm 2.
Hold for minutes. Further, the temperature in the autoclave is set to be 10 points lower than the melting point or glass transition temperature of the polyolefin resin.
The temperature in the autoclave was set at a low temperature of ° C, and the gas in the autoclave was evacuated at once, and the internal pressure was returned to normal pressure to obtain a foam.

【0069】(3)(実施例7、比較例6) 500mlの4つのロフラスコ中に蒸留済のトルエンを
300ml導入し、有機化層状珪酸塩を、0.5g添加
した。1時間常温にて攪拌し、混合スラリーの透明化を
確認した後に、該スラリーの回りを窒素置換し、外気と
の接触を遮断した。さらに該混合スラリーに対して、メ
チルアンモノキサンを0.05g添加し、15分間攪拌
を行った。予め100mlのトルエンに対して0.02
gのジシクロペンタジエニルジクロライドを溶解させて
おいた溶液を、前記スラリーに加え、直ちにエチレンガ
スをフィードした。
(3) (Example 7, Comparative Example 6) 300 ml of distilled toluene was introduced into four 500 ml flasks, and 0.5 g of an organically modified layered silicate was added. After stirring for 1 hour at room temperature to confirm that the mixed slurry was transparent, the surroundings of the slurry were replaced with nitrogen to shut off the contact with the outside air. Further, 0.05 g of methylammonoxane was added to the mixed slurry, and the mixture was stirred for 15 minutes. 0.02 in advance for 100 ml of toluene
A solution in which g of dicyclopentadienyl dichloride was dissolved was added to the slurry, and ethylene gas was immediately fed.

【0070】3時間反応を続けた後に、フラスコの内容
物を取り出し、メタノールで再沈、洗浄を繰り返したの
ちに、濾過により固形物を取り出した。 C:架橋方法 上記のようにして得たサンプルの内、表1に示すように
実施例8〜11及び比較例7については必要に応じて下
記の架橋処理を行った。
After the reaction was continued for 3 hours, the contents of the flask were taken out, reprecipitated with methanol and washed repeatedly, and then a solid was taken out by filtration. C: Crosslinking Method Among the samples obtained as described above, as shown in Table 1, Examples 8 to 11 and Comparative Example 7 were subjected to the following crosslinking treatment as necessary.

【0071】(1)電子線架橋 電子線架橋、電子線照射に供するサンプルを、1mmの
厚さに切り出し、日新ハイボルテージ製の電子照射装置
により、1Mradの電子線を照射した。
(1) Electron Beam Crosslinking A sample to be subjected to electron beam crosslinking and electron beam irradiation was cut out to a thickness of 1 mm, and irradiated with 1 Mrad electron beam using an electron irradiation device manufactured by Nissin High Voltage.

【0072】(2)熱水架橋 熱水架橋に供するサンプルを、1mmの厚さに切り出
し、100℃に温度調節された恒温槽内に設置した。次
いで恒温槽内に100℃の水蒸気を導入し、恒温槽内の
圧力を1.2気圧に設定した。該処理を5時間行ったの
ちに、サンプルを取り出した。 D:評価方法 以上のようにして得たサンプル及び後処理が施されたサ
ンプルについて下記の要領で評価した。結果を表2に示
す。
(2) Hot Water Crosslinking A sample to be subjected to hot water crosslinking was cut out to a thickness of 1 mm, and placed in a thermostat controlled at a temperature of 100 ° C. Then, 100 ° C. water vapor was introduced into the thermostat, and the pressure in the thermostat was set to 1.2 atm. After the treatment was performed for 5 hours, a sample was taken out. D: Evaluation method The samples obtained as described above and the samples subjected to post-treatment were evaluated in the following manner. Table 2 shows the results.

【0073】(1)ゲル分率 ゲル分率測定に供するサンプルを、0.1mmの厚さの
薄片に切り出し、該薄片3gを、110℃に熱したキシ
レン中に導入した。8時間後に、該薄片を取り出し、残
留キシレンを留去・乾燥後、次式に従って、ゲル分率を
算出した。
(1) Gel Fraction A sample to be subjected to gel fraction measurement was cut into slices having a thickness of 0.1 mm, and 3 g of the slice was introduced into xylene heated to 110 ° C. After 8 hours, the flakes were taken out, residual xylene was distilled off and dried, and the gel fraction was calculated according to the following equation.

【0074】(式2) ゲル分率(%)=100×(熱キシレン処理後のサンプ
ル重量/熱キシレン処理前のサンプル重量)
(Formula 2) Gel fraction (%) = 100 × (sample weight after hot xylene treatment / sample weight before hot xylene treatment)

【0075】(2)熱処理による凝集状態の変化 上記手法により得られたサンプルをマイクロトームによ
り30μmの厚さに切り出し、光学顕微鏡により、3m
m角の視野における、長片が3μm以上の粒子の数を数
えた。また、同光学顕微鏡の試料台上に設置したホット
ステージにより、サンプルを同サンプルの融点+40℃
の温度にて5分間保持し、このときの3mm角の視野に
おける、長片が3μm以上の粒子の数を数えた。
(2) Change in agglomeration state due to heat treatment The sample obtained by the above method was cut out to a thickness of 30 μm by a microtome, and 3 m thick was observed by an optical microscope.
The number of particles having a long piece of 3 μm or more in an m-angle visual field was counted. Further, the sample was heated at a melting point of the sample + 40 ° C by a hot stage installed on a sample stage of the optical microscope.
, And the number of particles whose long pieces were 3 μm or more in a 3 mm square visual field at this time was counted.

【0076】(3)曲げ弾性率 上記手法により得られたサンプル1mm厚の板状物から
試験片を切り出し、ポリオレフィン系樹脂の融点+40
℃の温度に5分間維持した後、再度固化させてから、J
ISK7207に規定される方法にて、テンシロン試験
機を用いて曲げ弾性率を測定した。
(3) Flexural Modulus A test piece was cut out from the sample 1 mm thick plate obtained by the above method, and the melting point of the polyolefin resin was +40.
After maintaining at a temperature of 5 ° C. for 5 minutes, solidifying again,
The flexural modulus was measured using a Tensilon tester according to the method specified in ISK7207.

【0077】層状珪酸塩分散手法が(2)の方法により
得られたサンプル(実施例6,8〜10,12及び比較
例5,7,8,10)については、サンプルが発砲体形
状を有する為、本評価を行わなかった。
With respect to the samples (Examples 6, 8 to 10, and 12 and Comparative Examples 5, 7, 8, and 10) obtained by the method of layered silicate dispersion (2), the samples have a foamed shape. Therefore, this evaluation was not performed.

【0078】(4)酸素透過性 上記手法により得られたサンプル100μm厚の板状物
から試験片を切り出し、ポリオレフィン系樹脂の融点+
40℃の温度に5分間維持した後、再度固化させてか
ら、酸素透過性試験機(モダンコントロール社製:装置
名Oxtran−Twin)にて酸素ガスの透過速度を
測定した。
(4) Oxygen permeability A test piece was cut out from a 100 μm thick plate obtained by the above-mentioned method, and the melting point of the polyolefin resin was measured.
After maintaining the temperature at 40 ° C. for 5 minutes, the mixture was solidified again, and the oxygen gas permeation rate was measured with an oxygen permeability tester (manufactured by Modern Control Co., Ltd .; device name: Oxtran-Twin).

【0079】層状珪酸塩分散手法が(2)の方法により
得られたサンプル(実施例6,8〜10,12及び比較
例5,7,8,10)については、サンプルが発砲体形
状を有する為、本評価を行わなかった。
With respect to the samples (Examples 6, 8 to 10, 12 and Comparative Examples 5, 7, 8, 10) obtained by the method of layered silicate dispersion (2), the samples have a foamed body shape. Therefore, this evaluation was not performed.

【0080】(5)層状珪酸塩の層間距離 ポリオレフィン系樹脂の融点+40℃の温度に5分間維
持した後、再度固化させてから、X線回折測定装置(リ
ガク製;RINT1100)により複合物中の層状珪酸
塩の積層面の回折より得られる(100)面の2θを測
定し、ブラックの回折式(3)を用いて該層状珪酸塩の
面間隔を算出した。
(5) Interlayer distance between layered silicates After maintaining the temperature at the melting point of the polyolefin-based resin + 40 ° C. for 5 minutes, and then solidifying again, the X-ray diffractometer (manufactured by Rigaku; RINT1100) was used to measure the distance between the layers. The 2θ of the (100) plane obtained by diffraction of the layered silicate layer was measured, and the plane distance of the layered silicate was calculated using the black diffraction equation (3).

【0081】λ=2dsinθ・・・・(3) (λ=1.54、d;層状珪酸塩の面間隔、θ;回折
角) (3)式より得られたdを平均層間距離と称することと
した。 E:評価結果 表1、表2に、実施例、及び比較例の配合の詳細及び評
価結果を示す。
Λ = 2 dsin θ (3) (λ = 1.54, d: spacing between layered silicates, θ: diffraction angle) d obtained from equation (3) is referred to as an average interlayer distance. And E: Evaluation results Tables 1 and 2 show the details of the formulations of Examples and Comparative Examples and the evaluation results.

【0082】[0082]

【表1】 [Table 1]

【0083】[0083]

【表2】 [Table 2]

【0084】(1)結晶核剤添加の効果 実施例1〜7及び、比較例1,2,4,5の比較によ
り、いずれの結晶核剤も、熱処理による複合材料中の凝
集物の発生を抑制するのに著しい効果を有することがわ
かる。表2に示されているように、いずれのポリマー、
有機化層状珪酸塩、添加物、分散方法を用いた場合に
も、結晶核剤を0.1〜10重量部添加した場合におい
ては長径3μm以上の粒子の増大が50%以下であるの
に対し、結晶核剤を添加しなかった場合においては凝集
粒子の著しい増大が確認された。凝集粒子の増大に伴う
曲げ弾性率及び酸素透過性の低下は、表2から明らかで
ある。また比較例3に示すように、結晶核剤を11重量
%と過剰に加えると、弾性率や酸素透過性の改質効果が
低下する。
(1) Effect of Addition of Crystal Nucleating Agent According to the comparison of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1, 2, 4, and 5, any of the crystal nucleating agents showed that the generation of aggregates in the composite material due to the heat treatment was suppressed. It turns out that it has a remarkable effect in suppressing. As shown in Table 2, any polymer,
In the case where the organically modified layered silicate, the additive, and the dispersion method are used, when the crystal nucleating agent is added in an amount of 0.1 to 10 parts by weight, the increase of the particles having a long diameter of 3 μm or more is 50% or less. When no crystal nucleating agent was added, a remarkable increase in aggregated particles was confirmed. The decrease in the flexural modulus and the oxygen permeability with the increase of the aggregated particles is apparent from Table 2. Further, as shown in Comparative Example 3, when the nucleating agent is added in an excessive amount of 11% by weight, the effect of improving the elastic modulus and oxygen permeability is reduced.

【0085】(2)ゲル分率増大の効果 実施例8〜10及び、比較例5〜8の比較により、分散
後の複合材のゲル分率増大が、熱処理による複合材料中
の凝集物の発生を抑制するのに著しい効果を有すること
がわかった。いずれのポリマー、有機化層状珪酸塩、添
加物、分散方法を用いた場合にも、ゲル分率を電子線架
橋や熱水架橋により5%以上とした場合においては長径
3μm以上の粒子の増大が50%以下であるのに対し、
電子線架橋や熱水架橋を供しなかった場合においては著
しい凝集粒子の増大が確認された。また凝集粒子の増大
に伴う曲げ弾性率及び酸素透過性の低下は、表2より明
らかである。
(2) Effect of Increasing Gel Fraction According to a comparison between Examples 8 to 10 and Comparative Examples 5 to 8, an increase in the gel fraction of the composite material after dispersion was caused by the generation of aggregates in the composite material due to the heat treatment. It has been found to have a remarkable effect in suppressing odor. Regardless of which polymer, organically modified layered silicate, additive, or dispersion method is used, when the gel fraction is 5% or more by electron beam crosslinking or hot water crosslinking, particles having a long diameter of 3 μm or more increase. 50% or less,
When electron beam crosslinking or hot water crosslinking was not performed, a remarkable increase in aggregated particles was confirmed. Further, the decrease in the flexural modulus and the oxygen permeability with the increase of the aggregated particles is apparent from Table 2.

【0086】(3)ポリオレフィン系樹脂−層状珪酸塩
の化学結合の結果 実施例11、12及び、比較例9、10の比較により、
分散後にポリオレフィン系樹脂と層状珪酸塩とを化学結
合することにより、熱処理による複合材料中の凝集物の
発生が著しく抑制されることがわかる。いずれのポリマ
ー、有機化層状珪酸塩を用いた場合にも、分散後にポリ
オレフィン系樹脂と層状珪酸塩を化学結合した場合にお
いては、長径3μm以上の粒子の増大が50%以下であ
るのに対し、何の処理も施さなかった場合には凝集粒子
の著しい増大が確認された。また凝集粒子の増大に伴う
曲げ弾性率及び酸素透過性の低下は、表2より明らかで
ある。
(3) Result of chemical bonding between polyolefin resin and layered silicate By comparing Examples 11 and 12 and Comparative Examples 9 and 10,
It can be seen that by chemically bonding the polyolefin-based resin and the layered silicate after the dispersion, the generation of aggregates in the composite material due to the heat treatment is significantly suppressed. In any case of using any of the polymers and the organically modified layered silicate, when the polyolefin resin and the layered silicate are chemically bonded after dispersion, the increase in the particles having a major axis of 3 μm or more is 50% or less, When no treatment was applied, a remarkable increase in aggregated particles was confirmed. Further, the decrease in the flexural modulus and the oxygen permeability with the increase of the aggregated particles is apparent from Table 2.

【0087】[0087]

【発明の効果】本発明に係るポリオレフィン系複合材料
では、ポリオレフィン系樹脂100重量部に対し有機化
層状珪酸塩0.1〜50重量部が配合されており、ポリ
オレフィン系樹脂の融点+40℃以上の温度に保持した
後に、X線回折測定により検出される有機化層状珪酸塩
の平均層間距離が6nm以上とされているため、あるい
は長径3μm以上の粒子数の保持前後における増大割合
が50%以下であるため、有機化層状珪酸塩における薄
片状結晶の分散状態が再溶融した場合でも良好に維持さ
れている。従って、本発明に係るポリオレフィン系複合
材料及び該複合材料を製造する方法を利用することによ
り、層状珪酸塩によるポリオレフィン系樹脂の改質、す
なわち弾性率の向上、耐熱変形温度の上昇、ガスバリア
性の向上及び難燃性の向上等を図り得るだけでなく、本
発明に係るポリオレフィン系複合材料は、マスターバッ
チとして用いたり、再利用する際に再溶融されたとして
も、上記各種効果を良好に発現する。従って、ポリオレ
フィン系複合材料の工業的利用価値を著しく高めること
ができる。
According to the polyolefin composite material of the present invention, 0.1 to 50 parts by weight of the organically modified layered silicate is blended with respect to 100 parts by weight of the polyolefin resin. After holding at the temperature, the average interlaminar distance of the organically modified layered silicate detected by X-ray diffraction measurement is set to 6 nm or more, or the rate of increase in the number of particles having a long diameter of 3 μm or more before and after holding is 50% or less. For this reason, the dispersed state of the flaky crystals in the organically modified layered silicate is well maintained even when remelted. Therefore, by utilizing the polyolefin-based composite material according to the present invention and the method for producing the composite material, the polyolefin-based resin is modified with the layered silicate, that is, the elastic modulus is improved, the heat distortion temperature is increased, and the gas barrier property is improved. Not only can the polyolefin composite material according to the present invention be used as a masterbatch or re-melted when reused, the polyolefin-based composite material according to the present invention can exhibit the above various effects well. I do. Therefore, the industrial utilization value of the polyolefin composite material can be significantly increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】層状珪酸塩の結晶薄片の構造を示す模式図。FIG. 1 is a schematic view showing the structure of a crystal flake of a layered silicate.

【図2】図1に示した結晶構造の立方体部分Xを拡大し
て示す模式図。
FIG. 2 is an enlarged schematic view showing a cubic portion X of the crystal structure shown in FIG.

【図3】平均層間距離が6nm以上である層状珪酸塩の
X線回折プロファイルを示す図。
FIG. 3 is a view showing an X-ray diffraction profile of a layered silicate having an average interlayer distance of 6 nm or more.

【図4】平均層間距離が6nm未満である層状珪酸塩の
X線回折プロファイルを示す図。
FIG. 4 is a view showing an X-ray diffraction profile of a layered silicate having an average interlayer distance of less than 6 nm.

【図5】従来のポリオレフィン系複合材料の熱処理前の
光学顕微鏡写真の模式図。
FIG. 5 is a schematic view of an optical microscope photograph of a conventional polyolefin-based composite material before heat treatment.

【図6】従来のポリオレフィン系複合材料の熱処理後の
光学顕微鏡写真の模式図。
FIG. 6 is a schematic view of an optical microscope photograph of a conventional polyolefin-based composite material after heat treatment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…層状珪酸塩 B…結晶表面 1: Layered silicate B: Crystal surface

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 23/06 C08L 23/06 23/08 23/08 23/12 23/12 23/14 23/14 23/16 23/16 93/04 93/04 (72)発明者 柴山 晃一 大阪府三島郡島本町百山2−1 積水化学 工業株式会社内 (72)発明者 谷口 浩司 大阪府三島郡島本町百山2−1 積水化学 工業株式会社内 Fターム(参考) 4J002 AF022 BB031 BB051 BB121 BB141 BB151 DJ006 DJ056 DM006 EC057 EC078 EX018 EX038 EX048 EX058 EX078 FA116 FD016 FD148 FD172 FD177 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08L 23/06 C08L 23/06 23/08 23/08 23/12 23/12 23/14 23/14 23 / 16 23/16 93/04 93/04 (72) Inventor Koichi Shibayama 2-1 Momoyama, Shimamoto-cho, Mishima-gun, Osaka Prefecture Inside Sekisui Chemical Co., Ltd. (72) Koji Taniguchi Momoyama, Shimamoto-cho, Mishima-gun, Osaka 2-1 F-term in Sekisui Chemical Co., Ltd. (reference) 4J002 AF022 BB031 BB051 BB121 BB141 BB151 DJ006 DJ056 DM006 EC057 EC078 EX018 EX038 EX048 EX058 EX078 FA116 FD016 FD148 FD172 FD177

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 前記ポリオレフィン系樹脂100重量及
び有機化層状珪酸塩0.1〜50重量部からなるポリオ
レフィン系複合材料であって、 ポリオレフィン系樹脂の融点+40℃以上の温度に前記
ポリオレフィン系複合材料を保持した後に、X線回折測
定により検出される有機化層状珪酸塩の平均層間距離が
6nm以上であることを特徴とする、ポリオレフィン系
複合材料。
1. A polyolefin-based composite material comprising 100 parts by weight of the polyolefin-based resin and 0.1 to 50 parts by weight of an organically modified layered silicate, wherein the polyolefin-based composite material is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the polyolefin-based resin + 40 ° C. A polyolefin-based composite material, wherein the average interlaminar distance of the organically modified layered silicate detected by X-ray diffraction measurement is 6 nm or more.
【請求項2】 ポリオレフィン系樹脂100重量及び有
機化層状珪酸塩0.1〜50重量部からなるポリオレフ
ィン系複合材料であって、 前記ポリオレフィン系樹脂の融点+40℃以上の温度に
前記ポリオレフィン系複合材料を保持した後に、長径が
3μm以上の粒子数の保持前後での増大割合が50%以
下であることを特徴とする、ポリオレフィン系複合材
料。
2. A polyolefin-based composite material comprising 100 parts by weight of a polyolefin-based resin and 0.1 to 50 parts by weight of an organically modified layered silicate, wherein the polyolefin-based composite material is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the polyolefin-based resin + 40 ° C. A polyolefin-based composite material, characterized in that the ratio of increase in the number of particles having a major axis of 3 μm or more before and after the holding is 50% or less after holding.
【請求項3】 結晶核剤を0.5〜10重量部さらに含
むことを特徴とする、請求項1または2に記載のポリオ
レフィン系複合材料。
3. The polyolefin-based composite material according to claim 1, further comprising 0.5 to 10 parts by weight of a nucleating agent.
【請求項4】 前記結晶核剤がロジン系結晶核剤または
ソルビトール系結晶核剤である、請求項3に記載のポリ
オレフィン系複合材料。
4. The polyolefin-based composite material according to claim 3, wherein the nucleating agent is a rosin-based nucleating agent or a sorbitol-based nucleating agent.
【請求項5】 前記ポリオレフィン系樹脂のゲル分率が
5%以上である、請求項1〜4のいずれかに記載のポリ
オレフィン系複合材料。
5. The polyolefin composite material according to claim 1, wherein the gel fraction of the polyolefin resin is 5% or more.
【請求項6】 前記有機化層状珪酸塩が前記ポリオレフ
ィン系樹脂に化学結合されている請求項1〜5のいずれ
かに記載のポリオレフィン系複合材料。
6. The polyolefin composite material according to claim 1, wherein the organically modified layered silicate is chemically bonded to the polyolefin resin.
【請求項7】 前記化学結合が、シランカップリング剤
及び/またはチタネートカップリング剤を用いて行われ
ている、請求項6に記載のポリオレフィン系複合材料。
7. The polyolefin-based composite material according to claim 6, wherein the chemical bonding is performed using a silane coupling agent and / or a titanate coupling agent.
【請求項8】 前記層状珪酸塩が、膨潤性スメクタイト
系粘度鉱物及び/または膨潤性雲母である、請求項1〜
7のいずれかに記載のポリオレフィン系複合材料。
8. The swellable smectite-based viscous mineral and / or swellable mica, wherein the layer silicate is swellable.
8. The polyolefin-based composite material according to any one of 7.
【請求項9】 前記ポリオレフィン系樹脂が、エチレン
単独重合体、エチレンとα−オレフィンとの共重合体、
エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン単独重合
体、プロピレンとα−オレフィンとの共重合体のうち少
なくとも一種である、請求項1〜8のいずれかに記載の
ポリオレフィン系複合材料。
9. The polyolefin resin is an ethylene homopolymer, a copolymer of ethylene and an α-olefin,
The polyolefin composite material according to any one of claims 1 to 8, which is at least one of an ethylene-propylene copolymer, a propylene homopolymer, and a copolymer of propylene and an α-olefin.
【請求項10】 請求項1または2に記載のポリオレフ
ィン系複合材料の製造方法であって、ポリオレフィン系
樹脂100重量と、有機化層状珪酸塩0.1〜50重量
部と、結晶核剤0.5〜10重量部とを溶融混練するこ
とを特徴とするポリオレフィン系複合材料の製造方法。
10. The method for producing a polyolefin-based composite material according to claim 1, wherein 100 parts by weight of the polyolefin-based resin, 0.1 to 50 parts by weight of the organically modified layered silicate, and 0.1% of the nucleating agent. A method for producing a polyolefin-based composite material, comprising melt-kneading 5 to 10 parts by weight.
【請求項11】 請求項1または2に記載のポリオレフ
ィン系複合材料の製造方法であって、前記ポリオレフィ
ン系複合材料の製造工程中にポリオレフィン系樹脂のゲ
ル分率を5%以上とすることを特徴とするポリオレフィ
ン系複合材料の製造方法。
11. The method for producing a polyolefin composite material according to claim 1, wherein a gel fraction of the polyolefin resin is set to 5% or more during the step of producing the polyolefin composite material. A method for producing a polyolefin-based composite material.
【請求項12】 請求項1または2に記載のポリオレフ
ィン系樹脂の製造方法であって、 前記ポリオレフィン系樹脂の融点以下の温度にて、前記
有機化層状珪酸塩を前記ポリオレフィン系樹脂に化学結
合させることを特徴とする、ポリオレフィン系複合材料
の製造方法。
12. The method for producing a polyolefin resin according to claim 1, wherein the organically modified layered silicate is chemically bonded to the polyolefin resin at a temperature equal to or lower than the melting point of the polyolefin resin. A method for producing a polyolefin-based composite material, comprising:
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