JP2006117477A - Layered structured body - Google Patents

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JP2006117477A
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Shu Kan
士友 カン
Hiroaki Tanioka
弘章 谷岡
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Sanyo Chemical Industries Ltd
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Sanyo Chemical Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a layered structured body finely dispersible without applying high shearing and excellent in reinforcing effects as a filler for polymer materials. <P>SOLUTION: The layered structured body is composed of a surfactant layer (A) and a platy compositional layer (B) containing a residual group of a coupling agent (D). In its X-ray diffraction pattern, there are two peaks satisfying formula (1): dn=(1/n)d1 [wherein dn is the lattice plane spacing (nm) at the peak number n; d1 is the lattice plane spacing (nm) at the peak number 1; among peaks satisfying formula (1), the peak number of the peak with the smallest diffraction angle (2θ) is designated as n=1, and the peak number increases in order as n=2, 3, etc., according to an increase of the diffraction angle (2θ)] and the lattice plane spacing of the smallest diffraction angle (2θ) d1 is 1-100 nm. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、層状構造体に関する。更に詳しくは、界面活性剤の自己組織化と、金属アルコキシドや金属ハロゲン化物のゾルゲル反応を利用した層状構造体に関する。   The present invention relates to a layered structure. More specifically, the present invention relates to a layered structure utilizing self-assembly of a surfactant and a sol-gel reaction of metal alkoxide or metal halide.

従来、有機高分子材料の機械的特性を改良するために、無機フィラーの添加や混合が広くなされている。無機フィラーとしては、シリカ等の金属酸化物やタルク、雲母等の層状構造体が挙げられる。しかし、層状構造体を添加、混合する場合、分散性が悪いと成形表面の平滑性が低下したり、靭性が低下してしまう可能性がある。
このことから、フィラーのアスペクト比の向上、または微分散化、即ち、層状構造体の薄層化は重要であると考えられてきた。フィラーを微分散化する方法としては、例えば、ナイロン、ビニル系高分子、エポキシなどの熱硬化性高分子、又はゴムに層状化合物を分散させる方法がある(特許文献1,特許文献2,非特許文献1)。
これらは、層状化合物を有機オニウムイオンで有機化し粘度層間でモノマー重合を開始させる方法、クレイを成長種に組み込む方法、或いはクレイを重合物と混練してポリマーを層間に入れる方法である。これらはいずれも、粘度鉱物の層間に有機オニウムイオンを挿入させることで層間距離を広げ有機化クレイに剪断力を与えることで層剥離させ、分散する方法である(特許文献1)。
特開昭62−74957号公報 特開平1−198645号公報 E.P.Giannelis、Chem.Mater.5,1694−1696 (1993)
In the past, inorganic fillers have been widely added and mixed in order to improve the mechanical properties of organic polymer materials. Examples of the inorganic filler include metal oxides such as silica, and layered structures such as talc and mica. However, when a layered structure is added and mixed, if the dispersibility is poor, the smoothness of the molding surface may be lowered or the toughness may be lowered.
For this reason, it has been considered to be important to improve the aspect ratio or fine dispersion of the filler, that is, to make the layered structure thinner. As a method for finely dispersing the filler, for example, there is a method of dispersing a layered compound in a thermosetting polymer such as nylon, vinyl polymer, epoxy, or rubber (Patent Document 1, Patent Document 2, Non-Patent Document). Reference 1).
These are a method of organicizing a layered compound with an organic onium ion to initiate monomer polymerization between viscosity layers, a method of incorporating clay into a growing species, or a method of kneading clay with a polymer and putting the polymer between the layers. All of these are methods in which an organic onium ion is inserted between layers of a viscous mineral to increase the interlayer distance and to apply a shearing force to the organized clay to separate and disperse it (Patent Document 1).
JP-A-62-74957 JP-A-1-198645 E. P. Giannelis, Chem. Mater. 5, 1694-1696 (1993)

しかしながら、これら層状構造体は高分子材料中に分散させた場合、分散性・補強効果は必ずしも十分ではなかった。本発明の課題は、高分子材料への分散性に優れ、高分子材料に対する補強効果にも優れた層状構造体を提供することである。   However, when these layered structures are dispersed in a polymer material, the dispersibility and the reinforcing effect are not always sufficient. An object of the present invention is to provide a layered structure having excellent dispersibility in a polymer material and excellent reinforcing effect on the polymer material.

本発明者らは、このような問題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明に到達した。
すなわち本発明は、界面活性剤層(A)とカップリング剤(D)の残基を含む板状組成物層(B)からなり、そのX線回折測定のパターンにおいて下記関係式(1)を満たす二つ以上のピークが存在し、かつそのうち最も回折角度(2θ)が小さいピークの格子面間隔d1が1〜100nmであることを特徴とする層状構造体;カップリング剤(D)を含む界面活性剤(a)の層状ミセル溶液に、板状組成物層(B)の前駆体(C)を加え、ミセル表面で(C)と(D)を加水分解および重縮合させて(D)の残基を含む(B)を形成せしめ、そのX線回折測定のパターンにおいて、下記関係式(2)を満たす二つ以上のピークが存在し、かつそのうち最も回折角度(2θ)が小さいピークの格子面間隔d1が1〜100nmである、界面活性剤層(A)と板状組成物層(B)からなる層状構造体の製造方法;である。
dn=(1/n)d1 (1)
[式中、dnはピーク番号nにおける格子面間隔(nm)、d1はnが1における格子面間隔(nm)を示す;但し、式(1)を満たすピークのうち、最も回折角度(2θ)が小さいピークのピーク番号をn=1とし、回折角度(2θ)が大きくなるに従い順番にn=2,3・・・とする。]
As a result of intensive studies to solve such problems, the present inventors have reached the present invention.
That is, the present invention comprises a plate-like composition layer (B) containing residues of a surfactant layer (A) and a coupling agent (D), and the following relational expression (1) is expressed in the X-ray diffraction measurement pattern. A layered structure characterized in that there are two or more peaks to be satisfied, and the lattice plane distance d1 of the peak having the smallest diffraction angle (2θ) is 1 to 100 nm; an interface containing a coupling agent (D) The precursor (C) of the plate-like composition layer (B) is added to the layered micelle solution of the activator (a), and (C) and (D) are hydrolyzed and polycondensed on the micelle surface. (B) containing a residue, and in the pattern of X-ray diffraction measurement, there are two or more peaks satisfying the following relational expression (2), and the grating having the smallest diffraction angle (2θ) Surfactant layer having a surface spacing d1 of 1 to 100 nm Method of producing a layer structure consisting of A) a plate-like composition layer (B); a.
dn = (1 / n) d1 (1)
[Wherein, dn represents the lattice spacing (nm) at the peak number n, and d1 represents the lattice spacing (nm) when n is 1; provided that the diffraction angle (2θ) is the largest among the peaks satisfying the formula (1). The peak number of a peak with a small value is n = 1, and n = 2, 3,... In order as the diffraction angle (2θ) increases. ]

本発明の層状構造体は、高分子材料のフィラーとして使用する場合、高分子材料中に混ぜ、剪断力をかけることで層の剥離が容易に進行して均一分散が可能であり、十分な補強効果を付与するという効果を奏する。   When the layered structure of the present invention is used as a filler for a polymer material, it can be mixed and dispersed in the polymer material, and the layer can be easily separated and dispersed uniformly by applying a shearing force. There is an effect of imparting an effect.

本発明の層状構造体は、界面活性剤の自己組織化(ミセル形成)と金属アルコキシドまたは金属ハロゲン化物のゾル−ゲル反応を利用して製造される。
カップリング剤(D)を含む界面活性剤(a)の溶液において、層状ミセルを形成させたあと、これに板状組成物層(B)の前駆体(C)を加えて層状ミセルの親水基部分に配向させ、(C)および(D)を加水分解し、一部重縮合して含水ゾル溶液を形成させる。さらに脱水重縮合させてゲル(板状組成物層(B))を形成させ、(A)と(B)からなる層状構造体を得ることができる。
(C)を加水分解および重縮合反応させる際、(a)に含まれる(D)の全部または一部が(C)と縮合反応して、(D)の残基を含む(B)が形成される。
The layered structure of the present invention is produced by utilizing a self-organization (micelle formation) of a surfactant and a sol-gel reaction of a metal alkoxide or metal halide.
In the solution of the surfactant (a) containing the coupling agent (D), the layered micelle is formed, and then the precursor (C) of the plate-like composition layer (B) is added to the hydrophilic group of the layered micelle. Oriented partly, hydrolyzed (C) and (D), partially polycondensed to form a hydrous sol solution. Furthermore, dehydration polycondensation is performed to form a gel (plate-like composition layer (B)), and a layered structure composed of (A) and (B) can be obtained.
When (C) is subjected to hydrolysis and polycondensation reaction, all or part of (D) contained in (a) undergoes condensation reaction with (C) to form (B) containing the residue of (D) Is done.

本発明に用いられる界面活性剤(a)としては、水中で層状ミセルを形成するものであれば特に限定されず、アニオン界面活性剤(a1)、カチオン界面活性剤(a2)、ノニオン界面活性剤(a3)及び両性界面活性剤(a4)が使用できる。ただし、層間が拡がるためには分子鎖の長い界面活性剤が好ましく、特にアルキレンオキサイド付加型のノニオン界面活性剤がより好ましい。   The surfactant (a) used in the present invention is not particularly limited as long as it forms a layered micelle in water. Anionic surfactant (a1), cationic surfactant (a2), nonionic surfactant (A3) and amphoteric surfactant (a4) can be used. However, a surfactant having a long molecular chain is preferable for expanding the interlayer, and an alkylene oxide addition type nonionic surfactant is more preferable.

(a1)としては、カルボン酸及びその塩(a1−1)、硫酸エステル及びその塩(a1−2)、カルボキシメチル化物及びその塩(a1−3)、スルホン酸及びその塩(a1−4)並びにリン酸エステル及びその塩(a1−5)等が使用できる。   As (a1), carboxylic acid and its salt (a1-1), sulfate ester and its salt (a1-2), carboxymethylated product and its salt (a1-3), sulfonic acid and its salt (a1-4) Moreover, phosphate ester and its salt (a1-5) etc. can be used.

(a1−1)としては、炭素数8〜22の飽和若しくは不飽和の脂肪酸、天然物由来の高級脂肪酸、炭素数8〜22の芳香族カルボン酸及びこれらの塩等が使用できる。
飽和脂肪酸としては、例えば、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸及びベヘン酸等が挙げられる。
不飽和脂肪酸としては、例えば、オレイン酸、リノール酸及びリシノール酸等が挙げられる。
As (a1-1), a saturated or unsaturated fatty acid having 8 to 22 carbon atoms, a higher fatty acid derived from a natural product, an aromatic carboxylic acid having 8 to 22 carbon atoms, and a salt thereof can be used.
Examples of saturated fatty acids include capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid, and behenic acid.
Examples of unsaturated fatty acids include oleic acid, linoleic acid, and ricinoleic acid.

天然物由来の高級脂肪酸としては、例えば、ヤシ油、パーム核油、米ぬか油、落花生油、鯨油又は牛脂等をケン化して得られる脂肪酸が挙げられる。
芳香族カルボン酸としては、例えば、4−メチルサリチル酸等が挙げられる。
Examples of higher fatty acids derived from natural products include fatty acids obtained by saponifying palm oil, palm kernel oil, rice bran oil, peanut oil, whale oil, beef tallow, and the like.
Examples of the aromatic carboxylic acid include 4-methylsalicylic acid.

また、これらの塩としては、上記のカルボン酸からなるアニオンと以下のカチオンとを組合せてなる塩が使用できる。
その塩を形成するカチオンとしては、アルカリ金属イオン及びアンモニウムイオン等が使用できる。
Moreover, as these salts, the salt which combines the anion which consists of said carboxylic acid, and the following cations can be used.
As the cation forming the salt, alkali metal ions, ammonium ions and the like can be used.

アルカリ金属イオンとしては、例えば、リチウムイオン、ナトリウムイオン及びカリウムイオン等が挙げられる。
アンモニウムイオンとしては、例えば、NH4+、アルカノールアミンからなるアンモニウムイオン、第1級アミンからなるアンモニウムイオン、第2級アミンからなるアンモニウムイオン、第3級アミンからなるアンモニウムイオン及び第4級アンモニウムイオンが使用できる。
(a1−1)として、これらのカルボン酸及びその塩の1種又は2種以上の混合物が使用できる。
Examples of alkali metal ions include lithium ions, sodium ions, and potassium ions.
Examples of ammonium ions include NH4 + , ammonium ions composed of alkanolamines, ammonium ions composed of primary amines, ammonium ions composed of secondary amines, ammonium ions composed of tertiary amines, and quaternary ammonium ions. Can be used.
As (a1-1), one or a mixture of two or more of these carboxylic acids and salts thereof can be used.

(a1−2)としては、高級アルコール硫酸エステル、高級アルキルエーテル硫酸エステル、硫酸化油、硫酸化脂肪酸エステル、硫酸化オレフィン及びこれらの塩等が使用できる。これらの塩としては、硫酸エステルからなるアニオンと(a1−1)で例示したカチオンとを組合せてなる塩が使用できる。   As (a1-2), higher alcohol sulfates, higher alkyl ether sulfates, sulfated oils, sulfated fatty acid esters, sulfated olefins, and salts thereof can be used. As these salts, a salt formed by combining an anion comprising a sulfate ester and a cation exemplified in (a1-1) can be used.

高級アルコール硫酸エステルとしては、脂肪族アルコール(炭素数8〜22)の硫酸モノエステル等が使用でき、例えば、オクチルアルコール硫酸モノエステル、デシルアルコール硫酸モノエステル、ラウリルアルコール硫酸モノエステル、ステアリルアルコール硫酸モノエステルが挙げられる。   As the higher alcohol sulfate, a sulfuric monoester of an aliphatic alcohol (8 to 22 carbon atoms) can be used. For example, octyl alcohol sulfate monoester, decyl alcohol sulfate monoester, lauryl alcohol sulfate monoester, stearyl alcohol sulfate monoester. Examples include esters.

高級アルキルエーテル硫酸エステルとしては、アルコール(炭素数8〜22)アルキレンオキサイド(炭素数2〜4、付加モル数2〜20)付加物の硫酸モノエステル等が使用できる。
アルキレンオキシド(以下AOと略す)としては、炭素数2〜4のアルキレンオキサイド等が使用でき、例えば、エチレンオキサイド(以下、EOと略す)、プロピレンオキサイド(以下POと略す)、ブチレンオキサイド及びテトラハイドロフラン等が挙げられる。
これらのうち、EO及びPOが好ましく、さらに好ましくはEO、並びにEOとPOとを併用(ランダム及び/又はブロック)することである。
As higher alkyl ether sulfates, sulfuric acid monoesters of adducts of alcohol (8 to 22 carbon atoms) alkylene oxide (2 to 4 carbon atoms and 2 to 20 added moles) can be used.
Examples of the alkylene oxide (hereinafter abbreviated as AO) include alkylene oxides having 2 to 4 carbon atoms, such as ethylene oxide (hereinafter abbreviated as EO), propylene oxide (hereinafter abbreviated as PO), butylene oxide, and tetrahydro. Examples include francs.
Of these, EO and PO are preferable, and EO and EO and PO are used in combination (random and / or block).

高級アルキルエーテル硫酸エステルとしては、例えば、ラウリルアルコールEO2モル付加物硫酸モノエステル、オクチルアルコールEO3モル付加物硫酸モノエステル、及びオレイルアルコールEO10モル付加物等が挙げられる。   Examples of the higher alkyl ether sulfate include lauryl alcohol EO 2 mol adduct sulfate monoester, octyl alcohol EO 3 mol adduct sulfate monoester, and oleyl alcohol EO 10 mol adduct.

硫酸化油としては、炭素数8〜22のカルボン酸残基を有する天然油脂の硫酸化油等が使用でき、例えば、ヒマシ油、落花生油、オリーブ油、ナタネ油、牛脂又は羊脂等の天然油脂の硫酸化油が挙げられる。   As the sulfated oil, sulfated oils of natural fats and oils having a carboxylic acid residue having 8 to 22 carbon atoms can be used. For example, natural fats and oils such as castor oil, peanut oil, olive oil, rapeseed oil, beef tallow or sheep fat Of the sulfated oil.

硫酸化脂肪酸エステルとしては、不飽和脂肪酸エステル(炭素数8〜30)の硫酸化物等が使用でき、例えば、オレイン酸ブチルの硫酸化物、リシノレイン酸ブチルの硫酸化物及びリノール酸ブチルの硫酸化物等が挙げられる。   As the sulfated fatty acid ester, an unsaturated fatty acid ester (carbon number 8 to 30) sulfate can be used, for example, butyl oleate sulfate, butyl ricinoleate sulfate and butyl linoleate sulfate. Can be mentioned.

硫酸化オレフィンとしては、オレフィン(炭素数8〜22)の硫酸化物等が使用でき、例えば、オクテン、ドデセン又はオクタデセン等の硫酸化物(例えば、ティーポール、シェル社製)が挙げられる。   Examples of sulfated olefins include olefin (carbon number 8 to 22) sulfates and the like, and examples thereof include sulfates such as octene, dodecene, and octadecene (for example, tee pole, manufactured by Shell).

(a1−3)としては、脂肪族アルコールのカルボキシメチル化物、脂肪族アルコールAO付加物のカルボキシメチル化物及びこれらの塩等が使用できる。
これらの塩としては、カルボキシメチル化物からなるアニオンと(a1−1)で例示したカチオンとを組合せてなる塩が使用できる。
As (a1-3), a carboxymethylated product of an aliphatic alcohol, a carboxymethylated product of an aliphatic alcohol AO adduct, and a salt thereof can be used.
As these salts, a salt formed by combining an anion composed of a carboxymethyl compound and a cation exemplified in (a1-1) can be used.

脂肪族アルコールのカルボキシメチル化物としては、脂肪族アルコール(炭素数8〜22)のカルボキシメチル化物等が使用でき、例えば、オクチルアルコールカルボキシメチル化物、デシルアルコールカルボキシメチル化物、ラウリルアルコールカルボキシメチル化物等が挙げられる。   As a carboxymethylated product of an aliphatic alcohol, a carboxymethylated product of an aliphatic alcohol (8 to 22 carbon atoms) can be used. For example, octyl alcohol carboxymethylated product, decyl alcohol carboxymethylated product, lauryl alcohol carboxymethylated product, etc. Can be mentioned.

脂肪族アルコールAO付加物のカルボキシメチル化物としては、脂肪族アルコール(炭素数8〜22)のAO(付加モル数2〜20)付加物のカルボキシメチル化物等が使用でき、例えば、オクチルアルコールEO3モル付加物のカルボキシメチル化物、ラウリルアルコールEO4モル付加物のカルボキシメチル化物等が挙げられる。   As a carboxymethylated product of an aliphatic alcohol AO adduct, a carboxymethylated product of an AO (addition mole number 2 to 20) adduct of an aliphatic alcohol (carbon number 8 to 22) can be used, for example, octyl alcohol EO 3 mol. Examples thereof include carboxymethylated products of adducts, carboxymethylated products of lauryl alcohol EO 4 mol adducts, and the like.

(a1−4)としては、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸、スルホ脂肪酸ジエステル、α−オレフィンスルホン酸、イゲポンT型スルホン酸及びこれらの塩等が使用できる。
これらの塩としては、スルホン酸からなるアニオンと(a1−1)で例示したカチオンとを組合せてなる塩が使用できる。
As (a1-4), alkylbenzene sulfonic acid, alkyl naphthalene sulfonic acid, sulfo fatty acid diester, α-olefin sulfonic acid, Igepon T-type sulfonic acid and salts thereof can be used.
As these salts, a salt formed by combining an anion composed of sulfonic acid and a cation exemplified in (a1-1) can be used.

アルキルベンゼンスルホン酸としては、炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキルベンゼンスルホン酸等が使用でき、例えば、オクチルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸及びオクタデシルベンゼンスルホン酸等が挙げられる。   As the alkylbenzenesulfonic acid, alkylbenzenesulfonic acid having an alkyl group having 8 to 22 carbon atoms can be used, and examples thereof include octylbenzenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid and octadecylbenzenesulfonic acid.

アルキルナフタレンスルホン酸としては、炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキルナフタレンスルホン酸等が使用でき、オクチルナフタレンスルホン酸、ドデシルナフタレンスルホン酸及びオクタデシルナフタレンスルホン酸等が挙げられる。   As the alkyl naphthalene sulfonic acid, alkyl naphthalene sulfonic acid having an alkyl group having 8 to 22 carbon atoms can be used, and examples thereof include octyl naphthalene sulfonic acid, dodecyl naphthalene sulfonic acid, and octadecyl naphthalene sulfonic acid.

スルホ脂肪酸ジエステルとしては、炭素数8〜22のアルキル基を有するスルホ脂肪酸ジアルキルエステル等が使用でき、例えば、スルホコハク酸ジ−2−エチルヘキシルエステル及びスルホコハク酸ジオクタデシルエステル等が挙げられる。   As the sulfo fatty acid diester, a sulfo fatty acid dialkyl ester having an alkyl group having 8 to 22 carbon atoms can be used, and examples thereof include sulfosuccinic acid di-2-ethylhexyl ester and sulfosuccinic acid dioctadecyl ester.

α−オレフィンスルホン酸としては、炭素数8〜22のα−オレフィンに無水硫酸を反応させて得られるスルホン酸等が使用でき、例えば、M.P.189(DuPont社製)及びWorolate(Bayer社製)等が挙げられる。   As the α-olefin sulfonic acid, a sulfonic acid obtained by reacting sulfuric acid anhydride with an α-olefin having 8 to 22 carbon atoms can be used. P. 189 (manufactured by DuPont) and Worolate (manufactured by Bayer).

イゲポンT型スルホン酸としては、炭素数8〜22の脂肪酸とN−メチルタウリンとを反応させて得られるスルホン酸であり、例えば、Ceramide(Carlstadt Chem.Co.製)、Igepon T(I.G.社製)及びAlipon CT(I.G.社製)等が挙げられる。   The Igepon T-type sulfonic acid is a sulfonic acid obtained by reacting a fatty acid having 8 to 22 carbon atoms with N-methyltaurine. For example, Ceramide (manufactured by Carlstadt Chem. Co.), Igepon T (IG) And Alipon CT (manufactured by IG).

(a1−5)としては、高級アルコールリン酸エステル、高級アルコールAO付加物リン酸エステル及びこれらの塩等が使用できる。
これらの塩としては、リン酸エステルからなるアニオンと(a1−1)で例示したカチオンとを組合せてなる塩が使用できる。
As (a1-5), higher alcohol phosphates, higher alcohol AO adduct phosphates, salts thereof and the like can be used.
As these salts, a salt formed by combining an anion composed of a phosphate ester and the cation exemplified in (a1-1) can be used.

高級アルコールリン酸エステルとしては、アルコール(炭素数8〜22)のリン酸モノ又はジエステル等が使用でき、例えば、ラウリルアルコールリン酸モノエステル、ラウリルアルコールリン酸ジエステル、オレイルアルコールリン酸モノエステル及びオレイルアルコールリン酸ジエステル等が挙げられる。   As the higher alcohol phosphate ester, a phosphate mono- or diester of alcohol (8 to 22 carbon atoms) can be used. For example, lauryl alcohol phosphate monoester, lauryl alcohol phosphate diester, oleyl alcohol phosphate monoester and oleyl Examples thereof include alcohol phosphoric acid diesters.

高級アルコールAO付加物リン酸エステルとしては、アルコール(炭素数8〜22)AO(付加モル数2〜20)付加物のリン酸モノ−又はジ−エステル等が使用でき、例えば、ラウリルアルコールEO10モル付加物リン酸モノエステル、ラウリルアルコールEO10モル付加物リン酸ジエステル及びオレイルアルコールEO5モル付加物リン酸モノエステル等が挙げられる。   As the higher alcohol AO adduct phosphate ester, phosphate mono- or di-ester of alcohol (8 to 22 carbon atoms) AO (addition mole number 2 to 20) adduct can be used, for example, 10 mol of lauryl alcohol EO Examples include adduct phosphate monoester, lauryl alcohol EO 10 mol adduct phosphate diester, and oleyl alcohol EO 5 mol adduct phosphate monoester.

カチオン界面活性剤(a2)としては、第4級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤(a2−1)及びアミン塩型カチオン界面活性剤(a2−2)等が使用できる。
(a2−1)としては、テトラアルキルアンモニウムカチオン、ベンジル基とアルキル基とを有するアンモニウムカチオン、ピリジニウムカチオン又はポリオキシアルキレン基とアルキル基とを有するアンモニウムカチオンからなる第4級アンモニウム塩等が使用できる。これらの第4級アンモニウム塩を構成するアニオンとしては、水酸イオン、ハロゲンイオン(例えば、フッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン及び沃素イオン)、硝酸イオン、亜硝酸イオン、メトサルフェートイオン及び炭素数1〜8のカルボキシルアニオン(例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、2−エチルヘサキサン酸、乳酸、りんご酸又はグルコン酸等から誘導されるアニオン)等が使用できる。
As the cationic surfactant (a2), a quaternary ammonium salt type cationic surfactant (a2-1), an amine salt type cationic surfactant (a2-2) and the like can be used.
As (a2-1), a tetraalkylammonium cation, an ammonium cation having a benzyl group and an alkyl group, a pyridinium cation, or a quaternary ammonium salt comprising an ammonium cation having a polyoxyalkylene group and an alkyl group can be used. . As anions constituting these quaternary ammonium salts, hydroxide ions, halogen ions (for example, fluorine ions, chlorine ions, bromine ions and iodine ions), nitrate ions, nitrite ions, methosulphate ions, and carbon number 1 ~ 8 carboxyl anions (for example, anions derived from formic acid, acetic acid, propionic acid, 2-ethylhexanoic acid, lactic acid, malic acid, gluconic acid, etc.) and the like can be used.

テトラアルキルアンモニウムカチオンとしては、アルキル基(炭素数8〜22)を有するアンモニウムカチオン等が使用でき、これらからなる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クロライド、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド、セチルトリメチルアンモニウムクロライド、ジオクチルジメチルアンモニウムブロマイド、ステアリルトリメチルアンモニウムブロマイド、セチルトリメチルアンモニウムメトサルフェート、ステアラミドエチルジエチルメチルアンモニウムメトサルフェート及びラウリルアミドエチルジエチルメチルアンモニウムメトサルフェート等が挙げられる。   As the tetraalkylammonium cation, an ammonium cation having an alkyl group (8 to 22 carbon atoms) or the like can be used. Examples of ammonium salts comprising these include lauryltrimethylammonium chloride, didecyldimethylammonium chloride, and cetyltrimethylammonium chloride. , Dioctyl dimethyl ammonium bromide, stearyl trimethyl ammonium bromide, cetyl trimethyl ammonium methosulfate, stearamide ethyl diethyl methyl ammonium methosulfate, lauryl amidoethyl diethyl methyl ammonium methosulfate and the like.

ベンジル基とアルキル基とを有するアンモニウムカチオンとしては、ベンジル基と炭素数8〜22のアルキル基とを有するアンモニウムカチオン等が使用でき、これらからなるアンモニウム塩としては、例えば、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド(塩化ベンザルコニウム)及びオクチルジメチルベンジルアンモニウムメトサルフェート等が挙げられる。   As an ammonium cation having a benzyl group and an alkyl group, an ammonium cation having a benzyl group and an alkyl group having 8 to 22 carbon atoms can be used. As an ammonium salt comprising these, for example, lauryldimethylbenzylammonium chloride ( Benzalkonium chloride) and octyldimethylbenzylammonium methosulfate.

ピリジニウムカチオンとしては、アルキル基(炭素数8〜22)を有するピリジニウムカチオン等が使用でき、これらからなるアンモニウム塩としては、例えば、セチルピリジニウムクロライド、オレイルピリジニウムクロライド及びラウリルピリジニウムメトサルフェート等が挙げられる。   As the pyridinium cation, a pyridinium cation having an alkyl group (8 to 22 carbon atoms) can be used, and examples of the ammonium salt thereof include cetylpyridinium chloride, oleylpyridinium chloride, and laurylpyridinium methosulfate.

ポリオキシアルキレン基とアルキル基とを有するアンモニウムカチオンとしては、ポリオキシアルキレン基(アルキレン基の炭素数2〜4)(分子量:120〜1200)と炭素数1〜22のアルキル基とを有するアンモニウムカチオン等が使用でき、これらからなるアンモニウム塩としては、例えば、ポリオキシエチレン(分子量:120〜1,200)トリメチルアンモニウムクロライド、ポリオキシエチレン(分子量:120〜1,200)ラウリルジメチルアンモニウムクロライド及びポリオキシエチレン(分子量:120〜1,200)ラウリルジメチルアンモニウムメトサルフェート等が挙げられる。   As an ammonium cation having a polyoxyalkylene group and an alkyl group, an ammonium cation having a polyoxyalkylene group (alkylene group having 2 to 4 carbon atoms) (molecular weight: 120 to 1200) and an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms. Examples of ammonium salts composed of these include polyoxyethylene (molecular weight: 120 to 1,200) trimethylammonium chloride, polyoxyethylene (molecular weight: 120 to 1,200) lauryldimethylammonium chloride and polyoxy Examples include ethylene (molecular weight: 120 to 1,200) lauryldimethylammonium methosulfate.

(a2−1)は、第3級アミンと4級化剤(メチルクロライド、メチルブロマイド、エチルクロライド、ベンジルクロライド、ジメチル硫酸、ジアゾメタン等のアルキル化剤;EO、PO等の炭素数2〜4のAO;ジメチル炭酸等のジアルキル炭酸)との反応で得ることができる。   (A2-1) is a tertiary amine and a quaternizing agent (an alkylating agent such as methyl chloride, methyl bromide, ethyl chloride, benzyl chloride, dimethyl sulfate, diazomethane; 2 to 4 carbon atoms such as EO and PO). AO; a dialkyl carbonate such as dimethyl carbonate).

(a2−2)としては、第1級アミン塩、第2級アミン塩及び第3級アミン塩等が使用できる。これらのアミン塩を構成するアニオンとしては、水酸イオン、ハロゲンイオン(例えば、フッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン、沃素イオン)、硝酸イオン、亜硝酸イオン、メトサルフェートイオン及び炭素数1〜8のカルボキシルアニオン(例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、2−エチルヘサキサン酸、乳酸、りんご酸又はグルコン酸等から誘導されるアニオン)等が使用できる。   As (a2-2), primary amine salts, secondary amine salts, tertiary amine salts and the like can be used. As anions constituting these amine salts, hydroxide ions, halogen ions (for example, fluorine ions, chlorine ions, bromine ions, iodine ions), nitrate ions, nitrite ions, methosulphate ions and those having 1 to 8 carbon atoms. Carboxylic anions (for example, anions derived from formic acid, acetic acid, propionic acid, 2-ethylhexanoic acid, lactic acid, malic acid, gluconic acid, etc.) can be used.

第1級アミン塩としては、アルキル基(炭素数8〜22)を有する第1級高級アミン塩等が使用でき、例えば、ラウリルアミンクロライド、ステアリルアミンブロマイド、セチルアミンメトサルフェート、硬化牛脂アミンクロライド及びロジンアミンアセテート等が挙げられる。   As the primary amine salt, a primary higher amine salt having an alkyl group (8 to 22 carbon atoms) can be used. For example, laurylamine chloride, stearylamine bromide, cetylamine methosulfate, cured beef tallow amine chloride and Examples include rosinamine acetate.

第2級アミン塩としては、アルキル基(炭素数8〜22)を有する第2級高級アミン塩等が使用でき、例えば、ラウリルメチルアミンクロライド、ステアリルエチルアミンブロマイド、ジラウリルアミンメトサルフェート、ラウリルプロピルアミンアセテート、ジオクチルアミンクロライド及びオクタデシルエチルアミンハイドロオキサイド等が挙げられる。   As the secondary amine salt, a secondary higher amine salt having an alkyl group (8 to 22 carbon atoms) can be used. For example, laurylmethylamine chloride, stearylethylamine bromide, dilaurylamine methosulfate, laurylpropylamine Examples include acetate, dioctylamine chloride, and octadecylethylamine hydroxide.

第3級アミン塩としては、アルキル基(炭素数8〜22)を有する第3級アミン塩等が使用でき、例えば、ラウリルジエチルアミンクロライド、ラウリルエチルメチルアミンブロマイド及びオクタデシルジエチルアミンメトサルフェート等が挙げられる。   As the tertiary amine salt, a tertiary amine salt having an alkyl group (8 to 22 carbon atoms) can be used, and examples thereof include lauryl diethylamine chloride, laurylethylmethylamine bromide, octadecyl diethylamine methosulfate, and the like.

ノニオン界面活性剤(a3)としては、AO付加型非イオン界面活性剤(a3−1)及び多価アルコ−ル型非イオン界面活性剤(a3−2)等が使用できる。   As nonionic surfactant (a3), AO addition type nonionic surfactant (a3-1), polyhydric alcohol type nonionic surfactant (a3-2), etc. can be used.

(a3−1)としては、高級アルコールAO付加物、カルボン酸AO付加物、(a3−2)としては、多価アルコールAO付加物、多価アルコールカルボン酸エステルAO付加物、多価アルコールアルキルエーテルAO付加物、等が使用できる。
高級アルコールAO付加物としては、飽和若しくは不飽和の脂肪族アルコール(炭素数8〜22、第一級又は第二級アルコールを含む)のAO付加物等が使用できる。例えば、オクチルアルコールEO付加物(付加モル数10〜50モル)、ラウリルアルコールEO付加物(付加モル数10〜50モル)、ステアリルアルコールEO付加物(付加モル数10〜50モル)、オレイルアルコールEO付加物(付加モル数10〜50モル)、及びラウリルアルコールEO(付加モル数10〜50モル)PO(付加モル数10〜50モル)ブロック付加物等が挙げられる。AOの付加個数は、活性水素1個あたり、3以上が好ましく、さらに好ましくは5以上、特に好ましくは10以上であり、また100以下が好ましく、さらに好ましくは70以下、特に好ましくは50以下である。AOのうち、EOの量は、AOの全重量に基づいて、50〜100重量%であることが好ましい。
As (a3-1), higher alcohol AO adduct, carboxylic acid AO adduct, (a3-2) as polyhydric alcohol AO adduct, polyhydric alcohol carboxylic ester AO adduct, polyhydric alcohol alkyl ether AO adducts and the like can be used.
As the higher alcohol AO adduct, an AO adduct of saturated or unsaturated aliphatic alcohol (carbon number of 8 to 22, including primary or secondary alcohol) can be used. For example, octyl alcohol EO adduct (addition mole number 10-50 mol), lauryl alcohol EO adduct (addition mole number 10-50 mol), stearyl alcohol EO adduct (addition mole number 10-50 mol), oleyl alcohol EO Examples include adducts (addition mole number 10 to 50 mol), lauryl alcohol EO (addition mole number 10 to 50 mol) PO (addition mole number 10 to 50 mol) block adduct, and the like. The number of AO added is preferably 3 or more per active hydrogen, more preferably 5 or more, particularly preferably 10 or more, and preferably 100 or less, more preferably 70 or less, and particularly preferably 50 or less. . In AO, the amount of EO is preferably 50 to 100% by weight based on the total weight of AO.

カルボン酸AO付加物としては、飽和若しくは不飽和のカルボン酸(炭素数8〜22)のAO付加物等が使用できる。例えば、ステアリン酸EO付加物(付加モル数10〜50モル)、ラウリン酸EO付加物(付加モル数10〜50モル)、オレイン酸EO付加物(付加モル数10〜50モル)、ポリエチレングリコール(重合度10〜50)のラウリン酸ジエステル、ポリエチレングリコール(重合度10〜50)のオレイン酸ジエステル及びポリエチレングリコール(重合度10〜50)のステアリン酸ジエステル等が挙げられる。   As the carboxylic acid AO adduct, an AO adduct of a saturated or unsaturated carboxylic acid (having 8 to 22 carbon atoms) can be used. For example, stearic acid EO adduct (addition mole number 10 to 50 mol), lauric acid EO adduct (addition mole number 10 to 50 mol), oleic acid EO adduct (addition mole number 10 to 50 mol), polyethylene glycol ( Examples thereof include lauric acid diesters having a polymerization degree of 10 to 50), oleic acid diesters of polyethylene glycol (polymerization degree of 10 to 50), and stearic acid diesters of polyethylene glycol (polymerization degree of 10 to 50).

多価アルコールAO付加物としては、多価アルコール(2〜8価、炭素数2〜22)のAO付加物(付加モル数10〜50)等が使用できる。多価アルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、テトラグリセリン、トリメチロ−ルプロパン、ジトリメチロールプロパン、ネオペンチルアルコール、ペンタエリスリト−ル、ジペンタエリスリトール、ソルビタン、ソルビト−ル、ショ糖及びブドウ糖等が使用できる。
また、AOの好ましい範囲は、上記と同様である。AOの付加個数は、活性水素1個あたり、20以上が好ましく、さらに好ましくは25以上、特に好ましくは30以上であり、また320以下が好ましく、さらに好ましくは300以下、特に好ましくは280以下である。AOのうち、EOの量は、AOの全重量に基づいて、10〜70重量%であることが好ましい。
As the polyhydric alcohol AO adduct, polyhydric alcohol (2 to 8 valence, C2 to C22) AO adduct (addition mole number 10 to 50) and the like can be used. Polyhydric alcohols include ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, diglycerin, tetraglycerin, trimethylolpropane, ditrimethylolpropane, neopentyl alcohol, pentaerythritol, dipentaerythritol, sorbitan, sorbitol, sucrose And glucose etc. can be used.
The preferred range of AO is the same as above. The number of added AOs is preferably 20 or more per active hydrogen, more preferably 25 or more, particularly preferably 30 or more, and preferably 320 or less, more preferably 300 or less, particularly preferably 280 or less. . Of AO, the amount of EO is preferably 10 to 70% by weight based on the total weight of AO.

多価アルコールAO付加物としては、例えば、エチレングリコール又はプロピレングリコールのAOブロック付加物等が用いられる。
プロピレングリコールEOブロック付加物としては、EOx−POy−EOxで表される化合物(xは通常5〜110の整数、好ましくは10〜100の整数、yは通常5〜100の整数、好ましくは10〜90の整数である。)等が用いられ、例えば、EO5−PO70−EO5、EO106−PO70−EO106、EO100−PO39−EO100、EO20−PO70−EO20、EO17−PO85−EO17、EO20−PO30−EO20、EO26−PO39−EO26、EO20−PO30−EO20及びEO80−PO30−EO80等が挙げられる。
As the polyhydric alcohol AO adduct, for example, an AO block adduct of ethylene glycol or propylene glycol is used.
As a propylene glycol EO block adduct, a compound represented by EOx-POy-EOx (x is an integer of usually 5 to 110, preferably 10 to 100, y is an integer of 5 to 100, preferably 10 For example, EO5-PO70-EO5, EO106-PO70-EO106, EO100-PO39-EO100, EO20-PO70-EO20, EO17-PO85-EO17, EO20-PO30-EO20, and the like. EO26-PO39-EO26, EO20-PO30-EO20, EO80-PO30-EO80, etc. are mentioned.

エチレングリコールPOブロック付加物としては、POx−EOy−POxで表される化合物(xは通常5〜110の整数、好ましくは10〜100の整数、yは通常5〜100の整数、好ましくは10〜90の整数である。)等が用いられ、例えば、PO19−EO33−PO19、PO30−EO50−PO30及びPO25−EO80−PO25等が挙げられる。   As an ethylene glycol PO block adduct, a compound represented by POx-EOy-POx (x is usually an integer of 5 to 110, preferably 10 to 100, y is an integer of 5 to 100, preferably 10 For example, PO19-EO33-PO19, PO30-EO50-PO30, PO25-EO80-PO25, and the like.

多価アルコールカルボン酸エステルAO付加物としては、例えば、ソルビタンモノラウリン酸エステルEO付加物(付加モル数10〜50モル)、ソルビタントリオレイン酸エステルEO付加物(付加モル数10〜50モル)、グリセリンモノオレイン酸エステルEO付加物(付加モル数10〜50モル)、トリメチロールプロパンモノステアレートEO(付加モル数10〜50モル)PO(付加モル数10〜50モル)ランダム付加物、ソルビタンモノステアレートEO付加物(付加モル数10〜50モル)、ソルビタンジステアレートEO付加物(付加モル数10〜50モル)及びソルビタンジラウレートEO(付加モル数10〜50モル)PO(付加モル数10〜50モル)ランダム付加物等が挙げられる   Examples of the polyhydric alcohol carboxylate AO adduct include sorbitan monolaurate EO adduct (addition mole number 10 to 50 mol), sorbitan trioleate ester EO adduct (addition mole number 10 to 50 mol), glycerin, and the like. Monooleate EO adduct (addition mole number 10-50 mol), trimethylolpropane monostearate EO (addition mole number 10-50 mol) PO (addition mole number 10-50 mol) random adduct, sorbitan monostea Rate EO adduct (addition mol number 10-50 mol), sorbitan distearate EO adduct (addition mol number 10-50 mol) and sorbitan dilaurate EO (addition mol number 10-50 mol) PO (addition mol number 10 50 mol) random adducts and the like

多価アルコールアルキルエーテルAO付加物としては、例えば、ペンタエリスリトールモノブチルエーテルEO付加物(付加モル数10〜50モル)、ペンタエリスリトールモノラウリルエーテルEO付加物(付加モル数10〜50モル)、ソルビタンモノメチルエーテルEO付加物(付加モル数10〜50モル)、ソルビタンモノステアリルエーテルEO付加物(付加モル数10〜50モル)、メチルグリコシドEO(付加モル数10〜50モル)PO(付加モル数10〜50モル)ランダム付加物、ラウリルグリコシドEO付加物(付加モル数10〜50モル)及びステアリルグリコシドEO(付加モル数10〜50モル)PO(付加モル数10〜50モル)ランダム付加物等が挙げられる。   Examples of the polyhydric alcohol alkyl ether AO adduct include pentaerythritol monobutyl ether EO adduct (addition mole number 10 to 50 mol), pentaerythritol monolauryl ether EO adduct (addition mole number 10 to 50 mol), and sorbitan monomethyl. Ether EO adduct (addition mol number 10-50 mol), sorbitan monostearyl ether EO adduct (addition mol number 10-50 mol), methyl glycoside EO (addition mol number 10-50 mol) PO (addition mol number 10 50 mol) random adduct, lauryl glycoside EO adduct (10 to 50 mol added), stearyl glycoside EO (10 to 50 mol added), PO (10 to 50 mol added) random adduct, and the like. It is done.

両性界面活性剤(a4)としては、アミノ酸型両性界面活性剤(a4−1)、ベタイン型両性界面活性剤(a4−2)及びイミダゾリン型両性界面活性剤(a4−3)等が使用できる。
(a4−1)としては、分子内にアミノ基とカルボキシル基を持っている両性界面活性剤で、アルキルアミノプロピオン酸型両性界面活性剤(ステアリルアミノプロピオン酸ナトリウム、ラウリルアミノプロピオン酸カリウム等)及びアルキルアミノ酢酸型両性界面活性剤(ラウリルアミノ酢酸ナトリウム、ステアリルアミノ酢酸アンモニウム等)等が挙げられる。
As the amphoteric surfactant (a4), amino acid type amphoteric surfactant (a4-1), betaine type amphoteric surfactant (a4-2), imidazoline type amphoteric surfactant (a4-3) and the like can be used.
(A4-1) is an amphoteric surfactant having an amino group and a carboxyl group in the molecule, an alkylaminopropionic acid type amphoteric surfactant (sodium stearylaminopropionate, potassium laurylaminopropionate, etc.) and Examples thereof include alkylaminoacetic acid type amphoteric surfactants (sodium laurylaminoacetate, ammonium stearylaminoacetate and the like).

(a4−2)としては、分子内に第4級アンモニウム塩型のカチオン部分とカルボン酸型のアニオン部分とを持っている両性界面活性剤であり、アルキルジメチルベタイン(ステアリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン等)、アミドベタイン(ヤシ油脂肪酸アミドプロピルベタイン等)及びアルキルジヒドロキシアルキルベタイン(ラウリルジヒドロキシエチルベタイン等)等が挙げられる。   (A4-2) is an amphoteric surfactant having a quaternary ammonium salt type cation moiety and a carboxylic acid type anion moiety in the molecule, and alkyldimethylbetaine (stearyldimethylaminoacetic acid betaine, lauryl). Dimethylaminoacetic acid betaine), amide betaine (coconut oil fatty acid amide propyl betaine etc.), alkyl dihydroxyalkyl betaine (lauryl dihydroxyethyl betaine etc.), etc. are mentioned.

(a4−3)としては、例えば、2−ウンデシル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン及び2−ヘプタデセニル−ヒドロキシエチルイミダゾリン等が挙げられる。   Examples of (a4-3) include 2-undecyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethylimidazolinium betaine and 2-heptadecenyl-hydroxyethylimidazoline.

これらの(a)のうち、(a3)が好ましく、さらに好ましくは(a3−2b)、特に好ましくはエチレングリコール又はプロピレングリコールのAOブロック付加物である。
(a)は市販されている商品をそのまま使用でき、また公知の方法で製造したものを使用してもよい。また、2種以上の混合物を使用してもよい。
Among these (a), (a3) is preferable, (a3-2b) is more preferable, and an AO block adduct of ethylene glycol or propylene glycol is particularly preferable.
(A) can use the commercial item as it is, and what was manufactured by the publicly known method may be used for it. Moreover, you may use 2 or more types of mixtures.

(a)の使用量(重量部)は、溶媒100重量部に対して、5以上が好ましく、さらに好ましくは10以上、特に好ましくは20以上、最も好ましくは30以上であり、また900以下が好ましく、さらに好ましくは500以下、特に好ましくは200以下、最も好ましくは100以下である。この範囲で有ればラメラ構造が形成され、板状組成物層を形成する上で必要となるアルコキシドによるゾルゲル反応の進行を妨げない適度な粘度になる。   The amount of (a) used (parts by weight) is preferably 5 or more, more preferably 10 or more, particularly preferably 20 or more, most preferably 30 or more, and preferably 900 or less, relative to 100 parts by weight of the solvent. More preferably, it is 500 or less, particularly preferably 200 or less, and most preferably 100 or less. If it is in this range, a lamellar structure is formed, and the viscosity becomes an appropriate viscosity that does not hinder the progress of the sol-gel reaction by the alkoxide required for forming the plate-like composition layer.

本発明の層状構造体を構成する板状組成物層(B)は、シリケートもしくはシリカ層(B1)、無機酸化物層(B2)、有機/無機複合層(B3)、およびこれらの組合せからなる。
これら(B1)、(B2)、または(B3)は、前駆体(C)を加水分解し重縮合化することで得られる。
これらのうち(B1)もしくは(B2)の前駆体としては、無機アルコキシド(C1)、無機ハロゲン化物(C2)からなる群より選ばれる少なくとも1種が使用できる。
(C1),(C2)としては、一般式(2)で表される化合物等が使用できる。
式(2)中、Mは、n価の無機原子を表し、nは1〜7の整数であり、好ましくは2〜5の整数であり、(C1)の入手しやすさや取扱い易さ等の観点から、3〜5の整数がより好ましく、特に好ましくは3〜4の整数、最も好ましくは4である。n個のROは同一でも異なっていてもよい。Mとしては無機アルコキシド及び無機ハロゲン化物として安定に存在できる金属原子であれば制限なく用いられ、具体的には、II族(亜鉛)、III族(インジウム、アルミニウム)、IV族(スズ、ケイ素、ジルコニウム、チタン)、V族(バナジウム、アンチモン)、VI族(タングステン)、VII族(マンガン)、VIII族(鉄)等の無機原子及びこれらの組み合わせ等が挙げられる。これらのうち、(C1)及び(C2)の入手しやすさ等の観点から、IV族原子、特にケイ素、チタンが好ましく、より好ましいのはケイ素である。
The plate-like composition layer (B) constituting the layered structure of the present invention comprises a silicate or silica layer (B1), an inorganic oxide layer (B2), an organic / inorganic composite layer (B3), and combinations thereof. .
These (B1), (B2), or (B3) can be obtained by hydrolyzing and polycondensing the precursor (C).
Among these, as the precursor of (B1) or (B2), at least one selected from the group consisting of inorganic alkoxide (C1) and inorganic halide (C2) can be used.
As (C1) and (C2), a compound represented by the general formula (2) can be used.
In formula (2), M represents an n-valent inorganic atom, n is an integer of 1 to 7, preferably an integer of 2 to 5, such as the availability and ease of handling of (C1) From the viewpoint, an integer of 3 to 5 is more preferable, an integer of 3 to 4 is particularly preferable, and 4 is most preferable. The n ROs may be the same or different. M is used without limitation as long as it is a metal atom that can stably exist as an inorganic alkoxide and an inorganic halide. Specifically, Group II (zinc), Group III (indium, aluminum), Group IV (tin, silicon, Zirconium, titanium), group V (vanadium, antimony), group VI (tungsten), group VII (manganese), inorganic group atoms such as group VIII (iron), and combinations thereof. Among these, from the viewpoint of availability of (C1) and (C2), a group IV atom, particularly silicon and titanium are preferable, and silicon is more preferable.

また、式(2)中、Rは、アルキル基を表し、炭素数1〜30のアルキル基等が用いられる。炭素数1〜30のアルキルとしては、具体的には、メチル、エチル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、t−ブチル、ヘキシル、2−エチルヘキシル、デシル、ヘキサデシル、エイコシル及びトリコシル等が挙げられる。これらのうち、(C1)及び(C2)の入手しやすさや取扱い易さ等の観点から、プロピル、n−ブチル及びt−ブチルが好ましく、より好ましいものはメチル、特に好ましいものはエチルである。   Moreover, in Formula (2), R represents an alkyl group and a C1-C30 alkyl group etc. are used. Specific examples of the alkyl having 1 to 30 carbon atoms include methyl, ethyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, t-butyl, hexyl, 2-ethylhexyl, decyl, hexadecyl, eicosyl and tricosyl. Can be mentioned. Of these, propyl, n-butyl and t-butyl are preferred from the viewpoints of availability and ease of handling of (C1) and (C2), more preferred is methyl, and particularly preferred is ethyl.

一般式(2)で表される化合物には、テトラアルコキシシラン、テトラアルコキシチタン及びトリアルコキシアルミニウム等が含まれる。テトラアルコキシシランとしては、例えば、ジメトキシジエトキシシラン、メトキシトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン(以下TEOSと略記)、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン及びテトライソプロポキシシラン等が挙げられる。テトラアルコキシチタンとしては、例えば、ジメトキシジエトキシチタン、テトラエトキシチタン及びテトライソプロポキシチタン等が挙げられる。トリアルコキシアルミニウムとしては、例えば、トリエトキシアルミニウム及びトリイソプロポキアルミニウム等が挙げられる。これらのうち、入手しやすさ等の観点から、テトラアルコキシシラン及びトリアルコキシアルミニウムが好ましく、より好ましくはテトラアルコキシシラン、特に好ましいのはテトラメトキシシラン、TEOS、テトラプロポキシシラン及びテトラブトキシシランである。   The compound represented by the general formula (2) includes tetraalkoxysilane, tetraalkoxytitanium, trialkoxyaluminum and the like. Examples of the tetraalkoxysilane include dimethoxydiethoxysilane, methoxytriethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane (hereinafter abbreviated as TEOS), tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, and tetraisopropoxysilane. Examples of tetraalkoxytitanium include dimethoxydiethoxytitanium, tetraethoxytitanium, and tetraisopropoxytitanium. Examples of trialkoxyaluminum include triethoxyaluminum and triisopropoxyaluminum. Of these, tetraalkoxysilane and trialkoxyaluminum are preferable from the viewpoint of availability and the like, more preferably tetraalkoxysilane, and particularly preferably tetramethoxysilane, TEOS, tetrapropoxysilane, and tetrabutoxysilane.

無機ハロゲン化物(C2)としては、一般式(3)で表される化合物等が使用できる。
式(3)中、M及びnは一般式(2)におけるものと同じである。n個のXは同一でも異なっていてもよい。
一般式(3)で表される化合物としては、シランテトラハライド、チタンテトラハライド及びアルミニウムトリハライド等が含まれる。シランテトラハライドとしては、シランテトラクロリド、シランテトラブロミド、シランテトラフルオリド及びシランテトラヨージド等が挙げられる。チタンテトラハライドとしては、チタンテトラクロリド、チタンテトラブロミド、チタンテトラフルオリド及びチタンテトラヨージド等が挙げられる。アルミニウムトリハライドとしては、アルミニウムトリクロリド、アルミニウムトリブロミド、アルミニウムトリフルオリド及びアルミニウムトリヨージド等が挙げられる。これらのうち、入手しやすさ等の観点から、シランテトラハライド及びアルミニウムトリハライドが好ましく、より好ましくはシランテトラハライド、特に好ましくはシランテトラクロリド及びシランテトラブロミドである。
As the inorganic halide (C2), a compound represented by the general formula (3) can be used.
In the formula (3), M and n are the same as those in the general formula (2). The n Xs may be the same or different.
Examples of the compound represented by the general formula (3) include silane tetrahalide, titanium tetrahalide, and aluminum trihalide. Examples of the silane tetrahalide include silane tetrachloride, silane tetrabromide, silane tetrafluoride, and silane tetraiodide. Examples of the titanium tetrahalide include titanium tetrachloride, titanium tetrabromide, titanium tetrafluoride, titanium tetraiodide, and the like. Examples of the aluminum trihalide include aluminum trichloride, aluminum tribromide, aluminum trifluoride, and aluminum triiodide. Of these, silane tetrahalide and aluminum trihalide are preferable from the viewpoint of availability and the like, more preferably silane tetrahalide, and particularly preferably silane tetrachloride and silane tetrabromide.

板状組成物層(B)を形成する有機/無機複合層(B3)の前駆体は、有機/金属複合アルコキシド(C3)及び有機/無機複合ハロゲン化物(C4)であり、それぞれ(C1)のアルコキシ基及び(C2)のハロゲン原子の一部が有機基で置換(又は有機基を介して結合)されたものであり、一般式(4)及び(5)でそれぞれ表される化合物等が使用できる。   The precursor of the organic / inorganic composite layer (B3) forming the plate-like composition layer (B) is an organic / metal composite alkoxide (C3) and an organic / inorganic composite halide (C4), each of (C1) An alkoxy group and a part of the halogen atom of (C2) are substituted with an organic group (or bonded through an organic group), and compounds represented by the general formulas (4) and (5) are used. it can.

式(4)及び(5)中、M及びnは一般式(2)及び(3)におけるものと同じである。mは(n−2)を超えない0又は正の整数、jは1又は2であり、R1はj個のMと化学結合を形成する炭素数1〜20の有機基であり、R2は水素原子、水酸基又は炭素数1〜8の炭化水素基であり、R3は炭素数1〜8の炭化水素基であり、Xはハロゲン原子である。]
Mはこれらのうち、(C3)及び(C4)の入手しやすさ等の観点から、好ましいものはチタン、より好ましいものはケイ素である。
In the formulas (4) and (5), M and n are the same as those in the general formulas (2) and (3). m is 0 or a positive integer not exceeding (n−2), j is 1 or 2, R1 is an organic group having 1 to 20 carbon atoms that forms a chemical bond with j M, and R2 is hydrogen An atom, a hydroxyl group or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, R3 is a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and X is a halogen atom. ]
Of these, M is preferably titanium and more preferably silicon from the viewpoints of availability of (C3) and (C4).

式(4)及び(5)中、R1は、炭素数1〜20のj価の有機基であり、1価炭化水素基例えば、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数2〜8のアルケニル基、炭素数6〜12のアリル基、及び炭素数7〜12のアルアルキル基;並びに2価炭化水素基、例えば炭素数1〜20のアルキレン基、炭素数2〜20のアルケニレン基、炭素数2〜20のアルキニレン基、炭素数6〜20のアリレン基及び炭素数7〜20のアルアルキレン基等が含まれる。   In formulas (4) and (5), R1 is a j-valent organic group having 1 to 20 carbon atoms, and is a monovalent hydrocarbon group such as an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms. Group, an allyl group having 6 to 12 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms; and a divalent hydrocarbon group such as an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenylene group having 2 to 20 carbon atoms, and a carbon number A 2-20 alkynylene group, a C6-C20 arylene group, a C7-C20 aralkylene group, etc. are contained.

炭素数1〜8のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基及びn−オクチル基等が挙げられる。炭素数2〜8のアルケニル基としては、ビニル基、プロペニル基、アリル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基、1−オクテニル基、2−オクテニル基及び7−オクテニル基等が挙げられる。炭素数6〜12のアリル基としては、フェニル基、o−メチルフェニル基、m−メチルフェニル基、p−メチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基及びジメチルナフチル基等が挙げられる。炭素数7〜12のアルアルキル基としては、ベンジル基、フェニルエチル基、メチルベンジル基及びナフチルメチル基等が挙げられる。炭素数1〜20のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、デカメチレン基、1,2−ブチレン基、1,3−ブチレン基、1,2−ヘキシレン基、1,3−ヘキシレン基、1,4−ヘキシレン基、1,5−ヘキシレン基及び1,2−オクチレン基等が挙げられる。炭素数2〜20のアルケニレン基としては、ビニレン基、プロペニレン基、1−エチルビニレン基、1,2−ジメチルビニレン基、1−ブチルビニレン基及び1−ヘキシルビニレン基等が挙げられる。   Examples of the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, i-butyl group, t-butyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group and n-octyl group. It is done. Examples of the alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms include vinyl group, propenyl group, allyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, 1-octenyl group, 2-octenyl group and 7-octenyl group. Is mentioned. Examples of the allyl group having 6 to 12 carbon atoms include phenyl group, o-methylphenyl group, m-methylphenyl group, p-methylphenyl group, 3,5-dimethylphenyl group and dimethylnaphthyl group. Examples of the aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms include benzyl group, phenylethyl group, methylbenzyl group and naphthylmethyl group. Examples of the alkylene group having 1 to 20 carbon atoms include methylene group, ethylene group, trimethylene group, tetramethylene group, hexamethylene group, octamethylene group, decamethylene group, 1,2-butylene group, 1,3-butylene group, 1 , 2-hexylene group, 1,3-hexylene group, 1,4-hexylene group, 1,5-hexylene group, 1,2-octylene group and the like. Examples of the alkenylene group having 2 to 20 carbon atoms include vinylene group, propenylene group, 1-ethylvinylene group, 1,2-dimethylvinylene group, 1-butylvinylene group, and 1-hexylvinylene group.

炭素数2〜20のアルキニレン基としては、エチニレン基、プロピニレン基、1−エチルエチニレン基、1,2−ジメチルエチニレン基、1−ブチルエチニレン基、1−ヘキシルエチニレン基及び1−オクチルエチニレン基等が挙げられる。炭素数6〜20のアリレン基としては、o−フェニレン基、m−フェニレン基、p-フェニレン基及び2,7−ナフチレン基等が挙げられる。炭素数7〜20のアルアルキレン基としては、例えば、一般式(6)式で表される有機基等が挙げられる。
式(6)中、−Ph−はo−、m−又はp−フェニレン基、q及びrはq+rが1〜14となる0又は1〜14の整数である。
Examples of the alkynylene group having 2 to 20 carbon atoms include ethynylene group, propynylene group, 1-ethylethynylene group, 1,2-dimethylethynylene group, 1-butylethynylene group, 1-hexylethynylene group and 1-octylethynylene group Is mentioned. Examples of the arylene group having 6 to 20 carbon atoms include an o-phenylene group, an m-phenylene group, a p-phenylene group, and a 2,7-naphthylene group. Examples of the aralkylene group having 7 to 20 carbon atoms include an organic group represented by the general formula (6).
In Formula (6), -Ph- is an o-, m- or p-phenylene group, q and r are 0 or an integer of 1 to 14 where q + r is 1 to 14.

これらのうち、(C3)及び(C4)としての入手しやすさ等の観点から、アルキレン基及びアリレン基が好ましく、より好ましくはメチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、デカメチレン基、1,2−ブチレン基、1,3−ブチレン基、1,2−ヘキシレン基、1,3−ヘキシレン基、1,4−ヘキシレン基、1,5−ヘキシレン基、1,2−オクチレン基、o−フェニレン基、m−フェニレン基、p-フェニレン基及び2,7−ナフチレン基、特に好ましくはメチレン基、エチレン基及びp-フェニレン基である。   Among these, from the viewpoint of availability as (C3) and (C4), an alkylene group and an arylene group are preferable, and a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a hexamethylene group, Octamethylene group, decamethylene group, 1,2-butylene group, 1,3-butylene group, 1,2-hexylene group, 1,3-hexylene group, 1,4-hexylene group, 1,5-hexylene group, 1 , 2-octylene group, o-phenylene group, m-phenylene group, p-phenylene group and 2,7-naphthylene group, particularly preferably methylene group, ethylene group and p-phenylene group.

式(4)及び(5)中、R2は水素原子、水酸基又は炭素数1〜8の炭化水素基であり、R3は炭素数1〜8の炭化水素基である。炭素数1〜8の炭化水素基としては、前述のR1の1価炭化水素基のうち炭素数1〜8のものが挙げられる。これらのうち、(C3)及び(C4)の入手しやすさ等の観点から、R2はメチル、エチル及びフェニルが好ましく、より好ましいのはメチル及びフェニルである。R3はメチル、エチル、プロピル、n−ブチル及びt−ブチルが好ましく、より好ましいのはメチル、特に好ましいのはエチルである。   In formulas (4) and (5), R2 is a hydrogen atom, a hydroxyl group or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and R3 is a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms. Examples of the hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms include those having 1 to 8 carbon atoms among the aforementioned monovalent hydrocarbon groups for R1. Among these, from the viewpoint of availability of (C3) and (C4), R2 is preferably methyl, ethyl and phenyl, more preferably methyl and phenyl. R3 is preferably methyl, ethyl, propyl, n-butyl and t-butyl, more preferably methyl, and particularly preferably ethyl.

(n−m−1)は板状組成物層の形成しやすさ等の観点から、2〜6の整数が好ましく、さらに好ましくは2〜5の整数、特に好ましくは2〜3の整数である。nは、0〜7の整数であり、板状組成物層の形成しやすさ等の観点から、0〜5の整数が好ましく、さらに好ましくは0〜2の整数、特に好ましくは0又は1である。jは、1〜2の整数であり、板状組成物層の形成しやすさ等の観点から、1が好ましい。   (Nm-1) is preferably an integer of 2 to 6, more preferably an integer of 2 to 5, particularly preferably an integer of 2 to 3, from the viewpoint of ease of forming the plate-like composition layer. . n is an integer of 0 to 7, and is preferably an integer of 0 to 5, more preferably an integer of 0 to 2, particularly preferably 0 or 1, from the viewpoint of ease of forming the plate-like composition layer. is there. j is an integer of 1 to 2, and 1 is preferable from the viewpoint of ease of forming the plate-like composition layer.

(C3)には、j=1である有機/無機複合アルコキシド(C3−1)、j=2である有機/無機複合アルコキシド(C3−2)及びこれらの混合物等が含まれる。   (C3) includes an organic / inorganic composite alkoxide (C3-1) in which j = 1, an organic / inorganic composite alkoxide in which j = 2 (C3-2), a mixture thereof, and the like.

(C3−1)としては、次の、メトキシシラン、エトキシシラン(例えばトリエトキシメチルシラン等)、ブトキシシラン、オクトキシシラン、フェノキシシラン、メトキシチタン、エトキシチタン、ブトキシチタン、オクトキシチタン及びフェノキシチタン等が含まれる。   (C3-1) includes the following methoxysilane, ethoxysilane (eg, triethoxymethylsilane), butoxysilane, octoxysilane, phenoxysilane, methoxytitanium, ethoxytitanium, butoxytitanium, octoxytitanium, and phenoxytitanium. Etc. are included.

メトキシシラン、ブトキシシラン、オクトキシシラン、フェノキシシランとしては、エトキシシランに相当する(エトキシ基がそれぞれメトキシ、ブトキシ、オクトキシ及びフェノキシ基に置換した)ものが挙げられる。   Examples of methoxysilane, butoxysilane, octoxysilane, and phenoxysilane include those corresponding to ethoxysilane (with ethoxy groups substituted by methoxy, butoxy, octoxy, and phenoxy groups, respectively).

メトキシチタン、エトキシチタン、ブトキシチタン、オクトキシチタン、フェノキシチタンとしては、メトキシシラン、エトキシシラン、ブトキシシラン、オクトキシシラン、フェノキシシランに相当する(シランがそれぞれチタンに置換した)ものが挙げられる。   Examples of methoxytitanium, ethoxytitanium, butoxytitanium, octoxytitanium, and phenoxytitanium include those corresponding to methoxysilane, ethoxysilane, butoxysilane, octoxysilane, and phenoxysilane (wherein silane is substituted with titanium).

j=2である有機/金属複合アルコキシド(C3−2)には、メトキシシラン、エトキシシラン、ブトキシシラン、オクトキシシラン、フェノキシシラン、メトキシチタン、エトキシチタン、ブトキシチタン、オクトキシチタン及びフェノキシチタン等が含まれる。メトキシシランとしては、トリメトキシシラン、ジメトキシシラン及びモノメトキシシランが含まれる。   Organic / metal composite alkoxides (C3-2) where j = 2 include methoxysilane, ethoxysilane, butoxysilane, octoxysilane, phenoxysilane, methoxytitanium, ethoxytitanium, butoxytitanium, octoxytitanium, phenoxytitanium, etc. Is included. Methoxysilane includes trimethoxysilane, dimethoxysilane and monomethoxysilane.

メトキシシラン、ブトキシシラン、オクトキシシラン、フェノキシシランとしては、エトキシシランに相当する(エトキシ基がそれぞれメトキシ、ブトキシ、オクトキシ及びフェノキシ基に置換した)ものが挙げられる。     Examples of methoxysilane, butoxysilane, octoxysilane, and phenoxysilane include those corresponding to ethoxysilane (with ethoxy groups substituted by methoxy, butoxy, octoxy, and phenoxy groups, respectively).

メトキシチタン、エトキシチタン、ブトキシチタン、オクトキシチタン、フェノキシチタンとしては、メトキシシラン、エトキシシラン、ブトキシシラン、オクトキシシラン、フェノキシシランに相当する(シランがそれぞれチタンに置換した)ものが挙げられる。   Examples of methoxytitanium, ethoxytitanium, butoxytitanium, octoxytitanium, and phenoxytitanium include those corresponding to methoxysilane, ethoxysilane, butoxysilane, octoxysilane, and phenoxysilane (wherein silane is substituted with titanium).

有機/無機複合ハロゲン化物(C4)には、j=1である有機/無機複合ハロゲン化物(C4−1)、j=2である有機/無機複合ハロゲン化物(A4−2)及びこれらの混合物等が含まれる。   The organic / inorganic composite halide (C4) includes an organic / inorganic composite halide (C4-1) in which j = 1, an organic / inorganic composite halide (A4-2) in which j = 2, and a mixture thereof. Is included.

j=1である(C4−1)としては、次の、トリハロシラン(例えばトリクロロメチルシラン等)、ジハロシラン(例えばジクロロジメチルシラン等)、トリハロチタン及びジハロチタン等が含まれる。
並びにクロルがブロムに置き換わったブロモシラン等が挙げられる。
Examples of (C4-1) in which j = 1 includes the following trihalosilane (for example, trichloromethylsilane), dihalosilane (for example, dichlorodimethylsilane), trihalotitanium, dihalotitanium, and the like.
And bromosilane in which chloro is replaced by bromine.

トリハロチタン、ジハロチタンとしては、上記トリハロシラン、ジハロシランに相当する(シランがそれぞれチタンに置換した)ものが挙げられる。   Examples of trihalotitanium and dihalotitanium include those corresponding to the above-mentioned trihalosilane and dihalosilane (wherein each silane is substituted with titanium).

j=2である有機/無機複合ハロゲン化物(C4−2)には、次の、トリハロシラン(例えば、ビス(トリクロロシリル)メチレン等)、ジハロシラン(例えば、ビス(ジクロロメチルシリル)メチレン等)、モノハロシラン例えばビス(クロロジメチルシリル)メチレン等)、トリハロチタン、ジハロチタン及びモノハロチタン等が含まれる。
並びに上記に相当するクロルがブロムに置換したブロモチタン等が挙げられる。
The organic / inorganic composite halide (C4-2) where j = 2 includes the following trihalosilane (eg, bis (trichlorosilyl) methylene), dihalosilane (eg, bis (dichloromethylsilyl) methylene), Monohalosilanes such as bis (chlorodimethylsilyl) methylene), trihalotitanium, dihalotitanium and monohalotitanium.
In addition, bromotitanium in which chloro corresponding to the above is substituted with bromine can be mentioned.

トリハロチタン、ジハロチタン、モノハロチタンとしては、上記トリハロシラン、ジハロシランに相当する(シランがそれぞれチタンに置換した)ものが挙げられる。
これらの(C)のうち、(C1)および(C2)が好ましく、さらに好ましくは(C1)、特に好ましくは金属原子としてケイ素、チタンからなる(C1)であり、例えばテトラエチルアルコキシシランである。
Examples of trihalotitanium, dihalotitanium, and monohalotitanium include those corresponding to the above-mentioned trihalosilane and dihalosilane (wherein each silane is substituted with titanium).
Of these (C), (C1) and (C2) are preferable, (C1) is more preferable, and (C1) is particularly preferably composed of silicon and titanium as a metal atom, for example, tetraethylalkoxysilane.

(C)の使用量(重量部)は、界面活性剤(a)に対して、0.1~10重量%程度、更に好ましくは0.3〜5重量%、特に好ましくは、0.6〜3重量%である。この範囲で有れば、板状組成物層(B)を形成し、アルコキシドによるゾルゲル反応が界面活性剤のラメラ層上で起こり易くなるため好ましい。 The amount (parts by weight) of (C) used is about 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.3 to 5% by weight, particularly preferably 0.6 to 5%, based on the surfactant (a). 3% by weight. If it exists in this range, since a plate-shaped composition layer (B) is formed and the sol-gel reaction by an alkoxide becomes easy to occur on the lamellar layer of surfactant, it is preferable.

本発明に使用されるカップリング剤(D)は、層状構造体をフィラー成分として高分子材料に添加した場合に、高分子との密着強度を向上させるために用いられる。本発明で使用するカップリング剤としては、親水基部分にSiを含むシランカップリング剤、親水基部分にTiを含むチタネートカップリング剤、親水基部分にAlを含むアルミニウムカップリング剤等が挙げられる。カップリング剤の構造は、TiやAl等の金属元素やSiに結合したアルコキシ基からなる親水基と、樹脂と相互作用する疎水基に大別され、アルコキシ基は加水分解し、縮合化することで板状組成物(B)と結合することが可能である。   The coupling agent (D) used in the present invention is used for improving the adhesion strength with a polymer when a layered structure is added as a filler component to a polymer material. Examples of the coupling agent used in the present invention include a silane coupling agent containing Si in the hydrophilic group portion, a titanate coupling agent containing Ti in the hydrophilic group portion, and an aluminum coupling agent containing Al in the hydrophilic group portion. . The structure of the coupling agent is roughly classified into a hydrophilic group composed of an alkoxy group bonded to a metal element such as Ti or Al or Si, and a hydrophobic group that interacts with the resin. The alkoxy group is hydrolyzed and condensed. It is possible to combine with the plate-like composition (B).

(D)としては、2−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、2−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2−(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、3−(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−アミノエチルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−〔N−(2−アミノエチル)アミノ〕エチルトリメトキシシラン、3−〔N−(2−アミノエチル)アミノ〕プロピルトリメトキシシラン、3−〔N−(2−アミノエチル)アミノ〕プロピルトリエトキシシラン、3−〔N−(2−アミノエチル)アミノ〕プロピルメチルジメトキシシラン、2−メタクリロキシエチルトリメトキシシラン、2−メタクリロキシエチルトリエトキシシラン、2−アクリロキシエチルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、2−メルカプトエチルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、ビニルアセトキシシラン、2−クロロエチルトリメトキシシラン、2−クロロエチルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリ(N−アミノエチルアミノエチル)チタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネート、アセチルアルコキシアンモニウムジイソプロピレートなどが挙げられる。これらのうち、入手しやすさ等の観点から、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤が好ましく、より好ましくはシランカップリング剤である。   (D) includes 2-glycidoxyethyltrimethoxysilane, 2-glycidoxyethyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3 , 4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 3- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2-aminoethyltrimethoxysilane, 3-aminopropyl Trimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3- [N- (2-aminoethyl) amino] ethyltrimethoxysilane, 3- [N- (2-aminoethyl) amino] propyltrimethoxysilane, 3- [N- (2-aminoethyl) amino] propyltri Toxisilane, 3- [N- (2-aminoethyl) amino] propylmethyldimethoxysilane, 2-methacryloxyethyltrimethoxysilane, 2-methacryloxyethyltriethoxysilane, 2-acryloxyethyltrimethoxysilane, 3-methacryl Roxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltri Ethoxysilane, vinylacetoxysilane, 2-chloroethyltrimethoxysilane, 2-chloroethyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxy Orchids, .gamma. anilino trimethoxysilane, isopropyl tri (N- aminoethyl-aminoethyl) titanate, isopropyl titanate, isopropyl tridecyl benzenesulfonyl titanate, and the like acetyl alkoxy ammonium diisopropylate. Of these, a silane coupling agent and a titanate coupling agent are preferable from the viewpoint of availability and the like, and a silane coupling agent is more preferable.

(D)の添加量は界面活性剤(a)100重量部に対して0.1〜20重量部、好ましくは0.5〜10重量部である。添加量が0.1重量部未満の場合、カップリング剤 による層状構造体表面の被覆が不十分になりやすい傾向にあり、20重量部を越える場合、層状構造体が形成が十分にできなくなり易い傾向になる。   The amount of (D) added is 0.1 to 20 parts by weight, preferably 0.5 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the surfactant (a). If the amount added is less than 0.1 parts by weight, the surface of the layered structure tends to be insufficiently coated with the coupling agent, and if it exceeds 20 parts by weight, the layered structure cannot be sufficiently formed. Become a trend.

本発明におけるX線回折(以下、XRDと略記する)パターンは、例えば、小角散乱測定法により得られる。これら測定で得られる回折パターンは、縦軸を散乱強度、横軸を回折角度(2θ)として、各回折角度での測定物質の散乱強度をプロットしたものである。   The X-ray diffraction (hereinafter abbreviated as XRD) pattern in the present invention is obtained, for example, by a small angle scattering measurement method. The diffraction pattern obtained by these measurements is a plot of the scattering intensity of the measurement substance at each diffraction angle, with the vertical axis representing the scattering intensity and the horizontal axis representing the diffraction angle (2θ).

X線回折パターンにおいて少なくとも二つのピークを有し、かつこれらのピークの回折角度(2θ)が(1)式で表され、例えばd1が10nm、d2が5nmであるということは、格子面間隔(d)が10nmの間隔で規則的に配列した構造であることを示すものである。   The X-ray diffraction pattern has at least two peaks, and the diffraction angle (2θ) of these peaks is expressed by the equation (1). For example, d1 is 10 nm and d2 is 5 nm. This shows that d) is a structure regularly arranged at intervals of 10 nm.

本発明において、層状構造は界面活性剤の自己組織化により形成される層状ミセルを利用して得られるものである。層状ミセルの形成はX線回折を用いることで確認することができる。
界面活性剤の自己組織化とは、界面活性剤(a)の親水性基の大きさと疎水性基の大きさとのバランスによってミセルの形状が制御されることである。詳細な内容については、文献(超分子科学、東京科学同人、1998)に記載されている。例えば、水系では、一般的に疎水基が占める体積が疎水基の長さに対して大きくなるにつれて、球状ミセルから棒状ミセルへ、棒状ミセルから層状ミセルへと変化する。
In the present invention, the layered structure is obtained using layered micelles formed by self-assembly of a surfactant. Formation of layered micelles can be confirmed by using X-ray diffraction.
The self-assembly of the surfactant means that the shape of the micelle is controlled by the balance between the size of the hydrophilic group and the size of the hydrophobic group in the surfactant (a). Details are described in the literature (Supramolecular Science, Tokyo Science Doujin, 1998). For example, in an aqueous system, as the volume occupied by a hydrophobic group generally increases with respect to the length of the hydrophobic group, the volume changes from a spherical micelle to a rod-like micelle and from a rod-like micelle to a layered micelle.

界面活性剤が水中で層状ミセルを形成する温度及び濃度条件は、界面活性剤の構造により異なるが、使用する界面活性剤に適した温度と濃度条件を設定することで、溶媒中で界面活性剤が層状に規則的に配列したラメラ構造をとる。例えば、水中において、ノニオン界面活性剤であるポリエチレングリコール(PE6200;三洋化成工業(株)製)の場合、濃度5〜75%においては40〜60℃である。   The temperature and concentration conditions for the surfactant to form layered micelles in water vary depending on the structure of the surfactant, but by setting the temperature and concentration conditions suitable for the surfactant used, the surfactant in the solvent Has a lamellar structure regularly arranged in layers. For example, in the case of polyethylene glycol (PE6200; manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) which is a nonionic surfactant in water, the temperature is 40 to 60 ° C. at a concentration of 5 to 75%.

カップリング剤(D)は、層状ミセルとの相互作用により、層状ミセル表面に親水性基を分散する形で配列することとなり、カップリング剤を含んだ層状ミセル構造をとる。HCl等を加え、酸性条件下にした上で、前駆体(C)であるTEOS等のアルコキシシランを層状ミセル構造をとった界面活性剤を含む水溶液に加えると、アルコキシシリル基が加水分解および重縮合することにより板状組成物層(B)を形成し、界面活性剤層(A)と(B)からなる層状構造体を得る。、また、このとき(D)中のアルコキシ基は(C)と重縮合し(B)を形成する。これは、層状ミセルの表面には親水性基が存在しているため、アルコキシドの末端シラノール基が層状ミセル表面とゾルゲル縮合反応し、その結果、板状組成物層(B)が形成され、界面活性剤層(A)と板状組成物層(B)からなる層状構造体が形成される。   The coupling agent (D) is arranged in such a manner that hydrophilic groups are dispersed on the surface of the layered micelle due to the interaction with the layered micelle, and has a layered micelle structure including the coupling agent. After adding HCl and the like to acid conditions and adding an alkoxysilane such as TEOS as a precursor (C) to an aqueous solution containing a surfactant having a layered micelle structure, the alkoxysilyl group is hydrolyzed and dehydrated. By condensing, a plate-like composition layer (B) is formed, and a layered structure comprising the surfactant layers (A) and (B) is obtained. At this time, the alkoxy group in (D) is polycondensed with (C) to form (B). This is because a hydrophilic group is present on the surface of the layered micelle, so that the terminal silanol group of the alkoxide undergoes a sol-gel condensation reaction with the surface of the layered micelle, resulting in the formation of a plate-like composition layer (B), A layered structure composed of the activator layer (A) and the plate-like composition layer (B) is formed.

HClはゾルゲル反応の触媒として添加し、反応性の観点から、0.1~50重量%、更に好ましくは0.5〜20重量%、特に好ましくは、1〜10重量%である。   HCl is added as a catalyst for the sol-gel reaction, and is 0.1 to 50% by weight, more preferably 0.5 to 20% by weight, and particularly preferably 1 to 10% by weight from the viewpoint of reactivity.

層状化合物を得るための因子としては、反応温度、反応時間、界面活性剤濃度、界面活性剤と無機アルコキシドとの重量比、HCl濃度などがあげられる。   Factors for obtaining the layered compound include reaction temperature, reaction time, surfactant concentration, weight ratio of surfactant to inorganic alkoxide, HCl concentration, and the like.

反応温度は、温度が低い方が生成物の規則性が高くなる傾向にあり、一方、反応温度が高い方が重合度が高く構造の安定性が高くなる傾向にある。このことから、反応温度は20〜80℃の範囲が好ましい。さらに好ましい温度範囲は30℃〜70℃である。特に好ましい温度範囲は40〜60℃である。   The lower the reaction temperature, the higher the regularity of the product tends to be. On the other hand, the higher the reaction temperature, the higher the degree of polymerization and the higher the structural stability. Therefore, the reaction temperature is preferably in the range of 20 to 80 ° C. A more preferable temperature range is 30 ° C to 70 ° C. A particularly preferred temperature range is 40-60 ° C.

また、反応時間は結晶作成上、重要な条件であり、時間が短すぎる場合は結晶が非晶質になり、良質な結晶は得られない。好ましい反応時間は1時間以上、さらに好ましくは3時間以上、特に好ましくは6時間以上である。   In addition, the reaction time is an important condition for crystal formation. If the time is too short, the crystal becomes amorphous and a high-quality crystal cannot be obtained. The reaction time is preferably 1 hour or longer, more preferably 3 hours or longer, particularly preferably 6 hours or longer.

上記脱アルコール縮合反応は溶剤中でも、無溶剤でも行うことができる。溶剤としては、界面活性剤(a)および前駆体(C)を溶解し、かつこれらに対し非活性である有機溶剤であれば特に制限はない。このような有機溶剤としては、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトンなどの非プロトン性極性溶媒が例示できる。   The dealcoholization condensation reaction can be performed in a solvent or without a solvent. The solvent is not particularly limited as long as it is an organic solvent that dissolves the surfactant (a) and the precursor (C) and is inactive thereto. Examples of such an organic solvent include aprotic polar solvents such as dimethylformamide, dimethylacetamide, tetrahydrofuran, and methyl ethyl ketone.

以下、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。なお以下において、部は重量部を、%は重量%を示す。
[実施例1]
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples. In the following, parts indicate parts by weight and% indicates% by weight.
[Example 1]

ノニオン界面活性剤PE6200(三洋化成工業社製)5.2部、イオン交換水100部、2−グリシドキシエチルトリメトキシシラン0.5部、37wt%HCl 24部を反応容器に仕込み、55℃に加熱し均一になるまで攪拌した。次にテトラエトキシシラン(TEOS)4.0部を添加し、55℃で6時間攪拌することで白色の沈殿物を得ることができた。沈殿物を濾過し、風乾した。乾燥後、得られた沈殿物をXRDで測定して層状構造体を示す2本のピークの存在を確認することができた。d1,d2は式(1)を満足し、層間距離は7.6nmであった。
[実施例2]
Nonionic surfactant PE6200 (manufactured by Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) 5.2 parts, 100 parts of ion-exchanged water, 0.5 part of 2-glycidoxyethyltrimethoxysilane, 24 parts of 37 wt% HCl were charged into a reaction vessel at 55 ° C. And stirred until uniform. Next, 4.0 parts of tetraethoxysilane (TEOS) was added and stirred at 55 ° C. for 6 hours to obtain a white precipitate. The precipitate was filtered and air dried. After drying, the obtained precipitate was measured by XRD, and the presence of two peaks indicating a layered structure could be confirmed. d1 and d2 satisfied the formula (1), and the interlayer distance was 7.6 nm.
[Example 2]

ノニオン界面活性剤PE6200(三洋化成工業社製)5.0部、イオン交換水100部、2−グリシドキシエチルトリメトキシシラン0.5部、37wt%HCl 23.4部を反応容器に仕込み、55℃に加熱し均一になるまで攪拌した。次にTEOS4.2部を添加し、55℃で6時間攪拌することで白色の沈殿物を得ることができた。沈殿物を濾過し、風乾した。乾燥後、得られた沈殿物をXRDで測定して層状構造体を示す2本のピークの存在を確認することができた。d1,d2は式(1)を満足し、層間距離は7.6nmであった。
[実施例3]
Nonionic surfactant PE6200 (manufactured by Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) 5.0 parts, ion exchange water 100 parts, 2-glycidoxyethyltrimethoxysilane 0.5 part, 37 wt% HCl 23.4 parts were charged in a reaction vessel, The mixture was heated to 55 ° C. and stirred until uniform. Next, 4.2 parts of TEOS was added and stirred at 55 ° C. for 6 hours to obtain a white precipitate. The precipitate was filtered and air dried. After drying, the obtained precipitate was measured by XRD, and the presence of two peaks indicating a layered structure could be confirmed. d1 and d2 satisfied the formula (1), and the interlayer distance was 7.6 nm.
[Example 3]

カチオン界面活性剤テトラステアリルアンモニウムクロリド(東京化成社製)40.7部、イオン交換水100部、2−グリシドキシエチルトリメトキシシラン3.5部、1mol/LのNaOH1.7部を反応容器に仕込み、25℃で均一になるまで攪拌した。次にTEOS21.5部を添加し、20時間攪拌することで白色の沈殿物を得ることができた。沈殿物を濾過し、風乾した。乾燥後、得られた沈殿物をXRDで測定して層状構造体を示す2本のピークの存在を確認することができた。d1,d2は式(1)を満足し、層間距離は4.5nmであった。
[比較例1]
40.7 parts of cationic surfactant tetrastearyl ammonium chloride (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 100 parts of ion exchanged water, 3.5 parts of 2-glycidoxyethyltrimethoxysilane, 1.7 parts of 1 mol / L NaOH And stirred at 25 ° C. until uniform. Next, 21.5 parts of TEOS was added and stirred for 20 hours to obtain a white precipitate. The precipitate was filtered and air dried. After drying, the obtained precipitate was measured by XRD, and the presence of two peaks indicating a layered structure could be confirmed. d1 and d2 satisfied the formula (1), and the interlayer distance was 4.5 nm.
[Comparative Example 1]

ノニオン界面活性剤PE6200(三洋化成工業社製)5.2部、イオン交換水100部、37wt%HCl 24部を試験管に入れ55℃に加熱し、均一になるまで攪拌した。次にTEOS4.0部を添加し、55℃で6時間攪拌することで白色の沈殿物を得ることができた。沈殿物を濾過し、風乾した。乾燥後、得られた沈殿物をXRDで測定して層状構造体を示す2本のピークの存在を確認することができた。d1,d2は式(1)を満足し、層間距離は7.6nmであった。
[比較例2]
Nonionic surfactant PE6200 (manufactured by Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) 5.2 parts, 100 parts of ion-exchanged water and 24 parts of 37 wt% HCl were placed in a test tube, heated to 55 ° C., and stirred until uniform. Next, 4.0 parts of TEOS was added and stirred at 55 ° C. for 6 hours to obtain a white precipitate. The precipitate was filtered and air dried. After drying, the obtained precipitate was measured by XRD, and the presence of two peaks indicating a layered structure could be confirmed. d1 and d2 satisfied the formula (1), and the interlayer distance was 7.6 nm.
[Comparative Example 2]

カチオン界面活性剤テトラステアリルアンモニウムクロリド(東京化成社製)40.7部、イオン交換水100部、1mol/LNaOH 1.7部を反応容器に仕込み、25℃で均一になるまで攪拌した。次にTEOS 21.5部を添加し、20時間攪拌することで白色の沈殿物を得ることができた。沈殿物を濾過し、風乾した。乾燥後、XRDで測定して層状構造体を示す2本のピークの存在を確認することができた。d1,d2は式(1)を満足し、層間距離は4.5nmであった。   40.7 parts of cationic surfactant tetrastearyl ammonium chloride (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 100 parts of ion-exchanged water and 1.7 parts of 1 mol / L NaOH were charged in a reaction vessel and stirred at 25 ° C. until uniform. Next, 21.5 parts of TEOS was added and stirred for 20 hours to obtain a white precipitate. The precipitate was filtered and air dried. After drying, the presence of two peaks indicating a layered structure was confirmed by XRD. d1 and d2 satisfied the formula (1), and the interlayer distance was 4.5 nm.

[比較例3]
モンモリロナイト(クニピアF)3wt%水溶液100部と界面活性剤(トリメチルセチルアンモニウムクロリド)10wt%水溶液30部とをそれぞれ80℃に加熱した後、混合攪拌を行う。2時間の攪拌後、沈殿物を濾別し、80℃の水で2回洗浄した。その後、水を蒸発させることでモンモリロナイト層間にトリメチルセチルアンモニウムイオンが挿入された灰色の有機化クレイを得た。XRDの回折パターンから層間距離を求めた結果、d1,d2は式(1)を満足するが、得られた層間距離は2.0nmであった。
[Comparative Example 3]
100 parts of a 3 wt% aqueous solution of montmorillonite (Kunipia F) and 30 parts of a 10 wt% aqueous solution of a surfactant (trimethylcetylammonium chloride) are heated to 80 ° C. and then mixed and stirred. After stirring for 2 hours, the precipitate was filtered off and washed twice with 80 ° C. water. Thereafter, water was evaporated to obtain a gray organic clay in which trimethylcetylammonium ions were inserted between montmorillonite layers. As a result of obtaining the interlayer distance from the XRD diffraction pattern, d1 and d2 satisfy the formula (1), but the obtained interlayer distance was 2.0 nm.

<試験例>
実施例1〜3、比較例1〜3で得られた層状構造体をそれぞれ用いて、下記処方で樹脂フィルムを作成し、線膨張係数を測定した。(試験例1〜3,比較試験例1〜3)
<硬化フィルムの作成>
(1)プラネタリーミキサーに、エピコート154(ジャパンエポキシレジン社製)42部、実施例または比較例で得られた層状構造体58部を仕込み、30分間混練した。
(2)さらにグリシジルメタクリレート/スチレン/2−エチルヘキシルアクリレート共重合体(Mw=30,000,Tg=57℃、エポキシ当量=322)のMEK溶液(固形分50%)44部、フェノール系硬化剤(フェノールノボラック樹脂、群栄化学工業社製PSM−4326)32部、難燃剤(臭素化エポキシ樹脂、東都化成社製YDB−500)8部、エポキシ開環触媒(サンアプロ社製、SA−102)4部、およびメチルエチルケトン26部を仕込み15分間混合して硬化性樹脂組成物を得た。
(3)次いでこの樹脂溶液を厚さ50μmのPETフィルム(600mm×600mm)に、乾燥後の樹脂厚さが50μmになるようにロールコーターにて全面塗布した後、90℃で7分間乾燥し、硬化性樹脂フィルムを得た。この、硬化性樹脂フィルムを170℃で90分間加熱硬化させ本発明の層状構造体を分散させた硬化物を得、下記の測定方法で線膨張係数を測定した。
<Test example>
Using each of the layered structures obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, resin films were prepared according to the following formulation, and the linear expansion coefficient was measured. (Test Examples 1-3, Comparative Test Examples 1-3)
<Creation of cured film>
(1) Into a planetary mixer, 42 parts of Epicoat 154 (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) and 58 parts of the layered structure obtained in Examples or Comparative Examples were charged and kneaded for 30 minutes.
(2) 44 parts of MEK solution (solid content 50%) of glycidyl methacrylate / styrene / 2-ethylhexyl acrylate copolymer (Mw = 30,000, Tg = 57 ° C., epoxy equivalent = 322), phenolic curing agent ( Phenol novolac resin, 32 parts of PSM-4326 manufactured by Gunei Chemical Industry Co., Ltd., 8 parts of flame retardant (brominated epoxy resin, YDB-500 manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), epoxy ring-opening catalyst (manufactured by San Apro, SA-102) 4 Part and 26 parts of methyl ethyl ketone were charged and mixed for 15 minutes to obtain a curable resin composition.
(3) Next, this resin solution was applied to a PET film (600 mm × 600 mm) having a thickness of 50 μm by a roll coater so that the resin thickness after drying was 50 μm, and then dried at 90 ° C. for 7 minutes. A curable resin film was obtained. This curable resin film was cured by heating at 170 ° C. for 90 minutes to obtain a cured product in which the layered structure of the present invention was dispersed, and the linear expansion coefficient was measured by the following measurement method.

<線膨張係数の測定>
硬化したフィルムを25℃において(長さ)15mm×(巾)2mm×(厚さ)0. 04mmの大きさになる様に切り取った。切り取ったサンプルの長さと幅はノギスにて測定し、厚さは膜厚計にて測定し、それぞれ0.001mmの桁まで測定した。
セイコーインスツルメンツ社製のTMA/SS6100を使用して、測定サンプルに49mNの荷重をかけ、測定セル内を30℃で30分間保持した後、測定セル温度を30℃から230℃まで10℃/分で昇温した。30℃における長さを(L30)[mm]、100℃における長さを(L100)[mm]とし、下式より線膨張係数を求めた。結果を表1に示す。
線膨張係数(X)=((L100)−(L30))×106/{140×L30}[ppm]
<Measurement of linear expansion coefficient>
The cured film at 25 ° C. (length) 15 mm × (width) 2 mm × (thickness) 0. Cut to a size of 04 mm. The length and width of the cut sample were measured with a caliper, and the thickness was measured with a film thickness meter, each measuring up to an order of 0.001 mm.
Using a TMA / SS6100 manufactured by Seiko Instruments Inc., a load of 49 mN was applied to the measurement sample, the inside of the measurement cell was held at 30 ° C. for 30 minutes, and then the measurement cell temperature was changed from 30 ° C. to 230 ° C. at 10 ° C./min. The temperature rose. The length at 30 ° C. was (L 30 ) [mm], the length at 100 ° C. was (L 100 ) [mm], and the linear expansion coefficient was determined from the following formula. The results are shown in Table 1.
Linear expansion coefficient (X) = ((L 100 ) − (L 30 )) × 10 6 / {140 × L 30 } [ppm]

実施例1〜3は、比較例に比べ熱膨張係数が小さく、フィラーとしての補強効果に優れていることを示している。   Examples 1 to 3 show that the thermal expansion coefficient is smaller than that of the comparative example and the reinforcing effect as a filler is excellent.

このようにして作製された層状構造体は高分子中に均一かつ微細に分散させることができるため,クレイの分散量が微量であっても他のフィラー等の補強材では為し得ない大きな補強効果を層状構造体が発揮し,高い機械的な強度を発揮することができる。特に,強度,弾性率などの機械的性質,耐熱性,熱変形温度,低温脆化温度などの熱的性質に優れた高分子組成物を得ることができる。





The layered structure produced in this way can be uniformly and finely dispersed in the polymer, so even if the amount of clay dispersed is very small, it is a great reinforcement that cannot be achieved with other fillers and other reinforcing materials. The layered structure exhibits the effect and can exhibit high mechanical strength. In particular, a polymer composition excellent in mechanical properties such as strength and elastic modulus, heat resistance, thermal deformation temperature, low temperature embrittlement temperature, and the like can be obtained.





Claims (6)

界面活性剤層(A)と、カップリング剤(D)の残基を含む板状組成物層(B)からなり、そのX線回折測定のパターンにおいて下記関係式(1)を満たす二つ以上のピークが存在し、かつそのうち最も回折角度(2θ)が小さいピークの格子面間隔d1が1〜100nmであることを特徴とする層状構造体。
dn=(1/n)d1 (1)
[式中、dnはピーク番号nにおける格子面間隔(nm)、d1はnが1における格子面間隔(nm)を示す;但し、式(1)を満たすピークのうち、最も回折角度(2θ)が小さいピークのピーク番号をn=1とし、回折角度(2θ)が大きくなるに従い順番にn=2,3・・・とする。]
2 or more which satisfy | fills the following relational expression (1) in the pattern of the X-ray-diffraction measurement which consists of a surfactant layer (A) and the plate-shaped composition layer (B) containing the residue of a coupling agent (D) A layered structure characterized in that the lattice plane spacing d1 of the peak having the smallest diffraction angle (2θ) is 1 to 100 nm.
dn = (1 / n) d1 (1)
[Wherein, dn represents the lattice spacing (nm) at the peak number n, and d1 represents the lattice spacing (nm) when n is 1; provided that the diffraction angle (2θ) is the largest among the peaks satisfying the formula (1). The peak number of a peak with a small value is n = 1, and n = 2, 3,... In order as the diffraction angle (2θ) increases. ]
(B)が、シリケートもしくはシリカ層(B1)、金属酸化物層(B2)、有機/無機複合層(B3)、からなる群から選ばれる1種であることを特徴とする請求項1記載の層状構造体。   2. (B) is one selected from the group consisting of a silicate or silica layer (B1), a metal oxide layer (B2), and an organic / inorganic composite layer (B3). Layered structure. (B)が(B1)であることを特徴とする請求項1又は2記載の層状構造体。   3. The layered structure according to claim 1, wherein (B) is (B1). (B3)が金属原子、酸素原子、少なくとも1以上の炭素原子を含む有機基が結合してなるものであることを特徴とする請求項2記載の層状構造体。   3. The layered structure according to claim 2, wherein (B3) is formed by bonding a metal atom, an oxygen atom, and an organic group containing at least one or more carbon atoms. (D)がシランカップリング剤である請求項1〜4のいずれか記載の層状構造体。   (D) is a silane coupling agent, The layered structure in any one of Claims 1-4. カップリング剤(D)を含む界面活性剤(a)の層状ミセル溶液に、板状組成物層(B)の前駆体(C)を加え、ミセル表面で(C)と(D)を加水分解および重縮合させて(D)の残基を含む(B)を形成せしめ、そのX線回折測定のパターンにおいて、下記関係式(2)を満たす二つ以上のピークが存在し、かつそのうち最も回折角度(2θ)が小さいピークの格子面間隔d1が1〜100nmである、界面活性剤層(A)と板状組成物層(B)からなる層状構造体の製造方法。
dn=(1/n)d1 (2)
[式中、dnはピーク番号nにおける格子面間隔(nm)、d1はnが1における格子面間隔(nm)を示す;但し、式(1)を満たすピークのうち、最も回折角度(2θ)が小さいピークのピーク番号をn=1とし、回折角度(2θ)が大きくなるに従い順番にn=2,3・・・とする。]




The precursor (C) of the plate-like composition layer (B) is added to the layered micelle solution of the surfactant (a) containing the coupling agent (D), and (C) and (D) are hydrolyzed on the micelle surface. And (B) containing the residue of (D) is formed by polycondensation, and in the X-ray diffraction measurement pattern, there are two or more peaks satisfying the following relational expression (2), and most of them are diffracted. A method for producing a layered structure comprising a surfactant layer (A) and a plate-like composition layer (B), wherein the lattice spacing d1 of the peak having a small angle (2θ) is 1 to 100 nm.
dn = (1 / n) d1 (2)
[Wherein, dn represents the lattice spacing (nm) at the peak number n, and d1 represents the lattice spacing (nm) when n is 1; provided that the diffraction angle (2θ) is the largest among the peaks satisfying the formula (1). The peak number of a peak with a small value is n = 1, and n = 2, 3,... In order as the diffraction angle (2θ) increases. ]




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* Cited by examiner, † Cited by third party
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