JP2005526685A - ベ−タ構造の、混合した有機及び無機カチオン交換層状材料及びナノ複合材 - Google Patents
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Abstract
Description
ポリプロピレン80部をマレエ−ト化ポリプロピレン10部及びイオン交換能力がジメチル、ジ−水素化タロ−第4級アンモニウムで本質的に100%満たされているフッ素雲母10部とブレンドすることによりポリプロピレンナノ複合材を製造した。得られたナノ複合材は280000psiの曲げ弾性率、室温において4.5フィート・ポンドのノッチド・アイゾット衝撃強度及び0℃において1.3フィート・ポンドのノッチド・アイゾット衝撃強度を有した。
フッ素雲母のイオン交換能力がジメチル、ジ−水素化タロ−第4級アンモニウムで85モル%及び水素及び他の無機イオンで15モル%満たされている以外、対照実施例1の方法を繰り返した。得られたナノ複合材は250000psiの曲げ弾性率、室温において8.3フィート・ポンドのノッチド・アイゾット衝撃強度及び0℃において1.7フィート・ポンドのノッチド・アイゾット衝撃強度を有した。
ポリプロピレン70部及び処理したフッ素雲母20部を使用する以外実施例1の方法を繰り返した。得られたナノ複合材は320000psiの曲げ弾性率、室温において1.5フィート・ポンドのノッチド・アイゾット衝撃強度及び0℃において0.9フィート・ポンドのノッチド・アイゾット衝撃強度を有した。
ポリプロピレン60部をマレエ−ト化ポリプロピレン20部及びイオン交換能力がジメチル、ジ−水素化タロ−第4級アンモニウムで本質的に100%満たされているフッ素雲母20部とブレンドすることによりポリプロピレンナノ複合材を製造した。得られたナノ複合材は368000psiの曲げ弾性率、256000psiの引張り弾性率、室温において0.5フィート・ポンドのノッチド・アイゾット衝撃強度を有した。
フッ素雲母のイオン交換能力がジメチル、ジ−水素化タロ−第4級アンモニウムで本質的に85モル%及びナトリウムイオンで15モル%満たされている以外対照実施例2の方法を繰り返した。得られたナノ複合材は423000psiの曲げ弾性率、398000psiの引張り弾性率、室温において0.5フィート・ポンドのノッチド・アイゾット衝撃強度を有した。
フィラ−10部及びポリプロピレン70部を用いる以外実施例3の方法を繰り返した。得られたナノ複合材は340000psiの曲げ弾性率、253000psiの引張り弾性率及び室温において0.3フィート・ポンドのノッチド・アイゾット衝撃強度を有した。
フィラ−5部及びポリプロピレン75部を用いる以外実施例3の方法を繰り返した。得られたナノ複合材は261000psiの曲げ弾性率、223000psiの引張り弾性率及び室温において1.5フィート・ポンドのノッチド・アイゾット衝撃強度を有した。
ポリプロピレン25部をマレエ−ト化ポリプロピレン40部及びイオン交換能力がジメチル、ジ−水素化タロ−第4級アンモニウムで本質的に100%満たされているフッ素雲母10部とブレンドすることによりポリプロピレン/熱可塑性弾性体「熱可塑性オレフィン」(TPO)ナノ複合材を製造した。次いで得られたナノ複合材を熱可塑性弾性体25部とブレンドしてTPOナノ複合材を生成させた。このTPOナノ複合材は、168000psiの曲げ弾性率、室温において13フィート・ポンドのノッチド・アイゾット衝撃強度、0℃において5.1フィート・ポンドのノッチド・アイゾット衝撃強度、−10℃において2.8フィート・ポンドのノッチド・アイゾット衝撃強度、−20℃において0.8フィート・ポンドのノッチド・アイゾット衝撃強度を有した。
フッ素雲母フィラーのイオン交換能力がジメチル、ジ−水素化タロ−第4級アンモニウムで78モル%及びナトリウムイオンで22モル%満たされている以外対照実施例3の方法を繰り返した。このTPOナノ複合材は191000psiの曲げ弾性率、室温において15.3フィート・ポンドのノッチド・アイゾット衝撃強度、0℃において8.3フィート・ポンドのノッチド・アイゾット衝撃強度、−10℃において6フィート・ポンドのノッチド・アイゾット衝撃強度、−20℃において3.4フィート・ポンドのノッチド・アイゾット衝撃強度を有した。
ポリプロピレン66部をマレエ−ト化ポリプロピレン26部及びイオン交換能力がジメチル、ジ−水素化タロ−第4級アンモニウムで本質的に100%満たされているフッ素雲母8部とブレンドすることによりポリプロピレンナノ複合材を製造した。次いで得られたナノ複合材は、ASTM試験法E−1354−92による燃焼性試験において発火までに59秒の時間を示した。
イオン交換能力がジメチル、ジ−水素化タロ−第4級アンモニウムで本質的に100%満たされているフッ素雲母を1日間エタノールでソックスレ−抽出する以外対照実施例4の方法を繰り返した。得られたナノ複合材は、ASTM試験法E−1354−92による燃焼性試験において発火までに65秒の時間を示した。
イオン交換能力がジメチル、ジ−水素化タロ−第4級アンモニウムで本質的に100%満たされているフッ素雲母を2日間エタノールでソックスレ−抽出する以外対照実施例4の方法を繰り返した。得られたナノ複合材は、ASTM試験法E−1354−92による燃焼性試験において発火までに66秒の時間を示した。
イオン交換能力がジメチル、ジ−水素化タロ−第4級アンモニウムで本質的に100%満たされているフッ素雲母を3日間エタノールでソックスレ−抽出する以外対照実施例4の方法を繰り返した。得られたナノ複合材は、ASTM試験法E−1354−92による燃焼性試験において発火までに68秒の時間を示した。
イオン交換能力がジメチル、ジ−水素化タロ−第4級アンモニウムで本質的に100%満たされているフッ素雲母を4日間エタノールでソックスレ−抽出する以外対照実施例4の方法を繰り返した。得られたナノ複合材は、ASTM試験法E−1354−92による燃焼性試験において発火までに70秒の時間を示した。
Claims (35)
- イオン交換しうる有機及び無機カチオンにより満たされるカチオン交換能力を有するベ−タ構造のカチオン交換層状材料を含んでなり、カチオン交換層状材料のイオン交換しうる有機カチオン含量がカチオン交換層状材料のカチオン交換能力の10−95%の範囲にある、組成物。
- 有機カチオンが式R1 R2 R3 R4 N+ の第4級アンモニウム化合物を含んでなり、ここでR1、R2、R3またはR4の少なくとも1つは炭素数が10またはそれ以上である、請求項1の組成物。
- 有機カチオンがホスホニウム、アルソニウム、スルホニウム、オキソニウム、イミダゾリウム、ベンズイミダゾリウム、イミダゾリニウム、プロトン化アミン、アミンオキシド、ベタイン、ピリジン、アニリン、ピロ−ル、ピペリジン、ピラゾ−ル、キノリン、イソキノリン、インドール、オキサゾ−ル、ベンズオキサゾ−ル、及びキヌクリジンを含んでなる群から選択される、請求項1の組成物。
- カチオン交換層状材料のイオン交換しうる無機カチオンが水素イオンを含んでなる、請求項1の組成物。
- カチオン交換層状材料の有機カチオン含量がカチオン交換層状材料のカチオン交換能力の50%以上をなす、請求項1の組成物。
- カチオン交換層状材料の有機カチオン含量がカチオン交換層状材料のカチオン交換能力の75%以上をなす、請求項1の組成物。
- カチオン交換層状材料がフッ素雲母を含んでなる、請求項1の組成物。
- カチオン交換層状材料がフッ素雲母を含んでなる、請求項2の組成物。
- カチオン交換層状材料がフッ素雲母を含んでなる、請求項3の組成物。
- カチオン交換層状材料がフッ素雲母を含んでなる、請求項4の組成物。
- カチオン交換層状材料がフッ素雲母を含んでなる、請求項5の組成物。
- カチオン交換層状材料がフッ素雲母を含んでなる、請求項6の組成物。
- 有機カチオンがジメチル、ジ−水素化タロ−第4級アンモニウムを含んでなる、請求項1の組成物。
- 第4級アンモニウム化合物が本質的にジメチル、ジ−水素化タロ−第4級アンモニウムからなる、請求項2の組成物。
- 有機カチオンがジメチル、ジ−水素化タロ−第4級アンモニウムを含んでなる、請求項4の組成物。
- 有機カチオンが本質的にジメチル、ジ−水素化タロ−第4級アンモニウムからなる、請求項12の組成物。
- (a)ポリマ−99−50重量%、及び(b)イオン交換しうる有機及び無機カチオンにより満たされるカチオン交換能力を有するベ−タ構造のカチオン交換層状材料1−35%を含んでなり、カチオン交換層状材料のイオン交換しうる有機カチオン含量がカチオン交換層状材料のカチオン交換能力の10−95%の範囲にある、ナノ複合材。
- 有機カチオンが式R1 R2 R3 R4 N+ の第4級アンモニウム化合物を含んでなり、ここでR1、R2、R3またはR4の少なくとも1つは炭素数が10またはそれ以上である、請求項17のナノ複合材。
- 有機カチオンがホスホニウム、アルソニウム、スルホニウム、オキソニウム、イミダゾリウム、ベンズイミダゾリウム、イミダゾリニウム、プロトン化アミン、アミンオキシド、ベタイン、ピリジン、アニリン、ピロ−ル、ピペリジン、ピラゾ−ル、キノリン、イソキノリン、インドール、オキサゾ−ル、ベンズオキサゾ−ル、及びキヌクリジンを含んでなる群から選択される、請求項17のナノ複合材。
- カチオン交換層状材料のイオン交換しうる無機カチオンが水素イオンを含んでなる、請求項17のナノ複合材。
- カチオン交換層状材料の有機カチオン含量がカチオン交換層状材料のカチオン交換能力の50%以上をなす、請求項17のナノ複合材。
- カチオン交換層状材料の有機カチオン含量がカチオン交換層状材料のカチオン交換能力の75%以上をなす、請求項17のナノ複合材。
- カチオン交換層状材料がフッ素雲母を含んでなる、請求項17のナノ複合材。
- カチオン交換層状材料がフッ素雲母を含んでなる、請求項18のナノ複合材。
- カチオン交換層状材料がフッ素雲母を含んでなる、請求項19のナノ複合材。
- カチオン交換層状材料がフッ素雲母を含んでなる、請求項20のナノ複合材。
- カチオン交換層状材料がフッ素雲母を含んでなる、請求項21のナノ複合材。
- カチオン交換層状材料がフッ素雲母を含んでなる、請求項22のナノ複合材。
- 有機カチオンがジメチル、ジ−水素化タロ−第4級アンモニウムを含んでなる、請求項17のナノ複合材。
- 第4級アンモニウム化合物が本質的にジメチル、ジ−水素化タロ−第4級アンモニウムからなる、請求項18のナノ複合材。
- 有機カチオンがジメチル、ジ−水素化タロ−第4級アンモニウムを含んでなる、請求項20のナノ複合材。
- 有機カチオンが本質的にジメチル、ジ−水素化タロ−第4級アンモニウムからなる、請求項28のナノ複合材。
- ポリマーと相互に分散した熱可塑性弾性体相を更に含んでなる、請求項17のナノ複合材。
- ポリマ−がポリプロピレンを50重量%以上含んでなる、請求項33のナノ複合材。
- ナノ複合材の燃焼性が同一ポリマ−を同一重量%で且つ同一カチオン交換層状材料を同一重量%で含んでなるナノ複合材の燃焼性よりも小さく、カチオン交換層状材料のイオン交換しうる有機カチオン含量がカチオン交換層状材料のカチオン交換能力の95%以上である、請求項17のナノ複合材。
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