JP3393879B2 - 複合材料、その製造方法及びそれを用いた樹脂成形材料 - Google Patents
複合材料、その製造方法及びそれを用いた樹脂成形材料Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ビニル系高分子化合物
中に無機層状物質の微粒子が凝集することなく、均質か
つ微細に分散した新規な複合材料、その製造方法及びそ
の複合材料を含有する樹脂成形材料に関するものであ
る。
中に無機層状物質の微粒子が凝集することなく、均質か
つ微細に分散した新規な複合材料、その製造方法及びそ
の複合材料を含有する樹脂成形材料に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、合成樹脂の機械物性や耐熱性など
を向上させる目的で、該合成樹脂に各種フィラーを配合
することが行われている。しかしながら、混合機や混練
機を用いてフィラーを合成樹脂中に分散させる通常の方
法では、該フィラーを均質かつ微細に分散させることが
困難であるため、得られるフィラー強化樹脂は、光沢低
下などの外観不良を生じたり、透明性が低下したり、あ
るいは成形性が悪いなど、好ましくない事態を招来する
上、通常のフィラーを用いると高比重のものになるのを
避けられない。
を向上させる目的で、該合成樹脂に各種フィラーを配合
することが行われている。しかしながら、混合機や混練
機を用いてフィラーを合成樹脂中に分散させる通常の方
法では、該フィラーを均質かつ微細に分散させることが
困難であるため、得られるフィラー強化樹脂は、光沢低
下などの外観不良を生じたり、透明性が低下したり、あ
るいは成形性が悪いなど、好ましくない事態を招来する
上、通常のフィラーを用いると高比重のものになるのを
避けられない。
【０００３】ところで、無機層状物質の１種である粘土
鉱物は比較的安価で軽量であることから、フィラーとし
ての使用が古くから試みられている。しかしながら、微
細な粘土鉱物をフィラーとして用いた場合、二次凝集を
生じて樹脂中への均質分散が困難になるし、また、吸湿
性によって溶融混練時に発泡を生じ、成形品の外観不良
をもたらすなどの欠点があるため、この微細粘土鉱物は
フィラーとして使用されていない。
鉱物は比較的安価で軽量であることから、フィラーとし
ての使用が古くから試みられている。しかしながら、微
細な粘土鉱物をフィラーとして用いた場合、二次凝集を
生じて樹脂中への均質分散が困難になるし、また、吸湿
性によって溶融混練時に発泡を生じ、成形品の外観不良
をもたらすなどの欠点があるため、この微細粘土鉱物は
フィラーとして使用されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、比較的安価
で軽量な無機層状物質、例えば粘土鉱物をフィラーとし
て用いて、低比重で良好な外観を示し、かつ引張強度や
曲げ強度の優れた成形品を与える樹脂成形材料を提供す
ることを目的としてなされたものである。
で軽量な無機層状物質、例えば粘土鉱物をフィラーとし
て用いて、低比重で良好な外観を示し、かつ引張強度や
曲げ強度の優れた成形品を与える樹脂成形材料を提供す
ることを目的としてなされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、無機層状
物質をフィラーとして含む樹脂成形材料について、鋭意
研究を重ねた結果、無機層状物質の層間に双極子モーメ
ントをもつ化学種をインターカレーションしたものを膨
潤分散させた有機分散液と、ビニル系高分子化合物を溶
解させた有機溶液とを混合したのち、脱溶媒することに
より、該無機層状物質が二次凝集を起すことなく、高分
子化合物中に均質かつ微細に分散した複合材料が得られ
ること、そしてこの複合材料と合成樹脂とを溶融混練す
ることにより、低比重で良好な外観を有し、かつ引張強
度や曲げ強度の優れた成形品を与える樹脂成形材料が得
られることを見出し、このような知見に基づいてなされ
たものである。
物質をフィラーとして含む樹脂成形材料について、鋭意
研究を重ねた結果、無機層状物質の層間に双極子モーメ
ントをもつ化学種をインターカレーションしたものを膨
潤分散させた有機分散液と、ビニル系高分子化合物を溶
解させた有機溶液とを混合したのち、脱溶媒することに
より、該無機層状物質が二次凝集を起すことなく、高分
子化合物中に均質かつ微細に分散した複合材料が得られ
ること、そしてこの複合材料と合成樹脂とを溶融混練す
ることにより、低比重で良好な外観を有し、かつ引張強
度や曲げ強度の優れた成形品を与える樹脂成形材料が得
られることを見出し、このような知見に基づいてなされ
たものである。
【０００６】すなわち、本発明は、（Ａ）エチレン及び
プロピレンの中から選ばれた少なくとも１種のビニル系
モノマーの単独重合体又は共重合体及び（Ｂ）全重量に
基づき０．５重量％以上の平均粒径２μｍ以下を有する
粒子状無機層状物質からなり、該粒子状無機層状物質が
層間に有機物カチオン、有機物アニオン及びアミン類の
中から選ばれた双極子モーメントをもつ化学種をインタ
ーカレーションした平均粒径２μｍ以下の微粒子であっ
て、これが（Ａ）成分中に非凝集状態で均質に分散して
いることを特徴とする複合材料、有機物カチオン、有機
物アニオン及びアミン類の中から選ばれた双極子モーメ
ントをもつ化学種をインターカレーションした無機層状
物質を、有機溶媒中に膨潤分散して有機分散液を調製
し、次いでこれにエチレン及びプロピレンの中から選ば
れた少なくとも１種のビニル系モノマーの単独重合体又
は共重合体の有機溶媒溶液を加え混合したのち、有機溶
媒を除去することを特徴とする複合材料の製造方法、及
び前記の複合材料と合成樹脂との溶融混練物から成る樹
脂成形材料を提供するものである。
プロピレンの中から選ばれた少なくとも１種のビニル系
モノマーの単独重合体又は共重合体及び（Ｂ）全重量に
基づき０．５重量％以上の平均粒径２μｍ以下を有する
粒子状無機層状物質からなり、該粒子状無機層状物質が
層間に有機物カチオン、有機物アニオン及びアミン類の
中から選ばれた双極子モーメントをもつ化学種をインタ
ーカレーションした平均粒径２μｍ以下の微粒子であっ
て、これが（Ａ）成分中に非凝集状態で均質に分散して
いることを特徴とする複合材料、有機物カチオン、有機
物アニオン及びアミン類の中から選ばれた双極子モーメ
ントをもつ化学種をインターカレーションした無機層状
物質を、有機溶媒中に膨潤分散して有機分散液を調製
し、次いでこれにエチレン及びプロピレンの中から選ば
れた少なくとも１種のビニル系モノマーの単独重合体又
は共重合体の有機溶媒溶液を加え混合したのち、有機溶
媒を除去することを特徴とする複合材料の製造方法、及
び前記の複合材料と合成樹脂との溶融混練物から成る樹
脂成形材料を提供するものである。
【０００７】本発明において用いられる無機層状物質と
は層状結晶構造をもつ無機物質のことであり、このよう
なものとしては、例えばモンモリロナイト、サポナイ
ト、ハイデライト、ノントロナイト、ヘクトライト、ス
ティブンサイトなどのスメクタイト系粘土鉱物、バーミ
キュライト、ハロサイト、その他天然又は人工の粘土鉱
物、雲母、ハイドロタルサイト、グラファイトなどが挙
げられるが、これらの中で粘土鉱物が好適である。これ
らの無機層状物質はそれぞれ単独で用いてもよいし、２
種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明において
は、これらの無機層状物質は平均粒径２μｍ以下の微粒
子として用いられる。
は層状結晶構造をもつ無機物質のことであり、このよう
なものとしては、例えばモンモリロナイト、サポナイ
ト、ハイデライト、ノントロナイト、ヘクトライト、ス
ティブンサイトなどのスメクタイト系粘土鉱物、バーミ
キュライト、ハロサイト、その他天然又は人工の粘土鉱
物、雲母、ハイドロタルサイト、グラファイトなどが挙
げられるが、これらの中で粘土鉱物が好適である。これ
らの無機層状物質はそれぞれ単独で用いてもよいし、２
種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明において
は、これらの無機層状物質は平均粒径２μｍ以下の微粒
子として用いられる。
【０００８】本発明の複合材料を製造するには、まず、
前記無機層状物質の層間に有機物カ チオン、有機物アニ
オン及びアミン類の中から選ばれた双極子モーメントを
もつ化学種をインターカレーションしたものを有機溶媒
中に膨潤分散させた有機分散液、及びエチレン及びプロ
ピレンの中から選ばれた少なくとも１種のビニル系モノ
マーの単独重合体又は共重合体を溶解した有機溶液を調
製することが必要である。このように、その層間に双極
子モーメントをもつ化学種をインターカレーション（層
間挿入）したものを用いることにより、無機層状物質を
有機溶媒中に良好に膨潤分散させることができる。
前記無機層状物質の層間に有機物カ チオン、有機物アニ
オン及びアミン類の中から選ばれた双極子モーメントを
もつ化学種をインターカレーションしたものを有機溶媒
中に膨潤分散させた有機分散液、及びエチレン及びプロ
ピレンの中から選ばれた少なくとも１種のビニル系モノ
マーの単独重合体又は共重合体を溶解した有機溶液を調
製することが必要である。このように、その層間に双極
子モーメントをもつ化学種をインターカレーション（層
間挿入）したものを用いることにより、無機層状物質を
有機溶媒中に良好に膨潤分散させることができる。
【０００９】このように、無機層状物質の層間に双極子
モーメントをもつ化学種をインターカレーションするに
は、層自体の構造欠陥又は非化学量論性により、層自体
が電荷を帯びている無機層状物質の場合は、通常その電
荷を打ち消すためにその反対の電荷をもつ化学種が層間
に存在して電気的に中性を保持しているので、この化学
種に対して所望の化学種を配位させたり、交換させるこ
とにより行うか、あるいは単に電荷を打ち消すために所
望の化学種を挿入することにより行う。前者の例として
は、粘土鉱物の結晶層間の金属カチオン又はアニオン
（酸アニオン）をイオン性界面活性剤を用いてイオン交
換する場合を挙げることができる。
モーメントをもつ化学種をインターカレーションするに
は、層自体の構造欠陥又は非化学量論性により、層自体
が電荷を帯びている無機層状物質の場合は、通常その電
荷を打ち消すためにその反対の電荷をもつ化学種が層間
に存在して電気的に中性を保持しているので、この化学
種に対して所望の化学種を配位させたり、交換させるこ
とにより行うか、あるいは単に電荷を打ち消すために所
望の化学種を挿入することにより行う。前者の例として
は、粘土鉱物の結晶層間の金属カチオン又はアニオン
（酸アニオン）をイオン性界面活性剤を用いてイオン交
換する場合を挙げることができる。
【００１０】そして、本発明においては、無機層状物質
の層間にインターカレーションさせる双極子モーメント
をもつ化学種として、有機物カチオン、有機物アニオ
ン、アミン類が用いられる。
の層間にインターカレーションさせる双極子モーメント
をもつ化学種として、有機物カチオン、有機物アニオ
ン、アミン類が用いられる。
【００１１】該有機分散液の調製に用いられる有機溶媒
については、使用する双極子モーメントをもつ化学種を
インターカレーションした無機層状物質を膨潤分散させ
る能力と、併用するビニル系高分子化合物を溶解させる
能力とを有するものであればよく、特に制限はない。こ
のような有機溶媒としては、例えばトルエン、キシレ
ン、ベンゼン、スチレン、アセトン、メチルエチルケト
ンなどが挙げられるが、これらの中で芳香族溶媒が好ま
しい。これらの有機溶媒は単独で用いてもよいし、２種
以上を組み合わせて用いてもよく、また、膨潤度を向上
させるために、メチルアルコールのような極性添加剤
を、該溶媒に対して０．５〜５重量％程度添加すること
もできる。
については、使用する双極子モーメントをもつ化学種を
インターカレーションした無機層状物質を膨潤分散させ
る能力と、併用するビニル系高分子化合物を溶解させる
能力とを有するものであればよく、特に制限はない。こ
のような有機溶媒としては、例えばトルエン、キシレ
ン、ベンゼン、スチレン、アセトン、メチルエチルケト
ンなどが挙げられるが、これらの中で芳香族溶媒が好ま
しい。これらの有機溶媒は単独で用いてもよいし、２種
以上を組み合わせて用いてもよく、また、膨潤度を向上
させるために、メチルアルコールのような極性添加剤
を、該溶媒に対して０．５〜５重量％程度添加すること
もできる。
【００１２】有機分散液中における層間に双極子モーメ
ントをもつ化学種をインターカレーションした無機層状
物質の濃度は１０重量％以下が好ましく、１０重量％を
超えると該無機層状物質が分散不良を生じる場合があ
る。また、混合温度や混合時間については特に制限はな
く、混合により粘度が上昇することにより、無機層状物
質が膨潤分散した有機分散液が生成したことを判断す
る。
ントをもつ化学種をインターカレーションした無機層状
物質の濃度は１０重量％以下が好ましく、１０重量％を
超えると該無機層状物質が分散不良を生じる場合があ
る。また、混合温度や混合時間については特に制限はな
く、混合により粘度が上昇することにより、無機層状物
質が膨潤分散した有機分散液が生成したことを判断す
る。
【００１３】一方、これと併用されるビニル系高分子化
合物を溶解させた有機溶液の調製に用いられるビニル系
高分子化合物は、エチレン及びプロピレンの中から選ば
れた少なくとも１種のビニル系モノマーの単独重合体又
は共重合体である。これらは、単独で用いてもよいし、
２種以上を組み合わせて用いてもよい。
合物を溶解させた有機溶液の調製に用いられるビニル系
高分子化合物は、エチレン及びプロピレンの中から選ば
れた少なくとも１種のビニル系モノマーの単独重合体又
は共重合体である。これらは、単独で用いてもよいし、
２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１４】また、該有機溶液の調製に用いられる有機
溶媒については、前記ビニル系高分子化合物を溶解する
能力と前記層間に双極子モーメントをもつ化学種をイン
ターカレーションした無機層状物質を分散させる能力と
を有するものであればよく、特に制限はない。先に有機
分散液の調製の際に例示した有機溶媒を挙げることがで
きるが、これらの中で芳香族溶媒が特に好適である。該
有機溶媒は単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わ
せて用いてもよい。前記の無機層状物質の有機分散液の
場合に用いる有機溶媒とそれぞれ相溶性をもつものであ
れば、必ずしもそれと同じものを用いる必要はない。さ
らに、該有機溶液中のビニル系高分子化合物の濃度につ
いては特に制限はなく、適宜選ばれる。
溶媒については、前記ビニル系高分子化合物を溶解する
能力と前記層間に双極子モーメントをもつ化学種をイン
ターカレーションした無機層状物質を分散させる能力と
を有するものであればよく、特に制限はない。先に有機
分散液の調製の際に例示した有機溶媒を挙げることがで
きるが、これらの中で芳香族溶媒が特に好適である。該
有機溶媒は単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わ
せて用いてもよい。前記の無機層状物質の有機分散液の
場合に用いる有機溶媒とそれぞれ相溶性をもつものであ
れば、必ずしもそれと同じものを用いる必要はない。さ
らに、該有機溶液中のビニル系高分子化合物の濃度につ
いては特に制限はなく、適宜選ばれる。
【００１５】本発明においては、このようにして調製さ
れた前記ビニル系高分子化合物を溶解させた有機溶液と
前記の層間に双極子モーメントをもつ化学種をインター
カレーションした無機層状物質を膨潤分散させた有機分
散液とを適当な割合で混合したのち、溶媒を除去すれば
複合材料が得られる。混合温度については、前記ビニル
系高分子化合物が固体として析出しない温度であればよ
く、特に制限はなく、また、混合時間についても特に制
限はない。
れた前記ビニル系高分子化合物を溶解させた有機溶液と
前記の層間に双極子モーメントをもつ化学種をインター
カレーションした無機層状物質を膨潤分散させた有機分
散液とを適当な割合で混合したのち、溶媒を除去すれば
複合材料が得られる。混合温度については、前記ビニル
系高分子化合物が固体として析出しない温度であればよ
く、特に制限はなく、また、混合時間についても特に制
限はない。
【００１６】有機溶媒を除去するには、前記混合液に、
層間に双極子モーメントをもつ化学種をインターカレー
ションした無機層状物質及び前記ビニル系高分子化合物
に対してそれぞれ貧分散媒及び貧溶媒となる化合物を加
え、層間に双極子モーメントをもつ化学種をインターカ
レーションした無機層状物質と前記ビニル系高分子化合
物から成る複合材料を析出させ、遠心分離やろ過などの
手段により溶媒を除く方法や、該混合液から蒸発などの
手段により溶媒を除く方法を挙げることができる。
層間に双極子モーメントをもつ化学種をインターカレー
ションした無機層状物質及び前記ビニル系高分子化合物
に対してそれぞれ貧分散媒及び貧溶媒となる化合物を加
え、層間に双極子モーメントをもつ化学種をインターカ
レーションした無機層状物質と前記ビニル系高分子化合
物から成る複合材料を析出させ、遠心分離やろ過などの
手段により溶媒を除く方法や、該混合液から蒸発などの
手段により溶媒を除く方法を挙げることができる。
【００１７】該貧分散媒及び貧溶媒となる化合物として
は、混合液中の有機溶媒と相溶性を有し、かつ層間に双
極子モーメントをもつ化学種をインターカレーションし
た無機層状物質に対する膨潤能力及び前記ビニル系高分
子化合物に対する溶解能力を有しない化合物が用いられ
る。このような化合物としては、例えばメチルアルコー
ルやエチルアルコールなどのアルコール類を挙げること
ができる。
は、混合液中の有機溶媒と相溶性を有し、かつ層間に双
極子モーメントをもつ化学種をインターカレーションし
た無機層状物質に対する膨潤能力及び前記ビニル系高分
子化合物に対する溶解能力を有しない化合物が用いられ
る。このような化合物としては、例えばメチルアルコー
ルやエチルアルコールなどのアルコール類を挙げること
ができる。
【００１８】このようにして得られた本発明の複合材料
は、層間に所定の双極子モーメントをもつ化学種をイン
ターカレーションした平均粒径２μｍ以下の無機層状物
質微粒子が、エチレン及びプロピレンの中から選ばれた
少なくとも１種のビニル系モノマーの単独重合体又は共
重合体であるビニル系高分子化合物中に凝集することな
く均質に分散したものである。複合材料中の前記無機層
状物質の含有量は、０．５重量％以上である。
は、層間に所定の双極子モーメントをもつ化学種をイン
ターカレーションした平均粒径２μｍ以下の無機層状物
質微粒子が、エチレン及びプロピレンの中から選ばれた
少なくとも１種のビニル系モノマーの単独重合体又は共
重合体であるビニル系高分子化合物中に凝集することな
く均質に分散したものである。複合材料中の前記無機層
状物質の含有量は、０．５重量％以上である。
【００１９】前記複合材料はそのまま成形材料として用
いてもよいが、該複合材料と合成樹脂との溶融混練物と
して用いるのが好ましい。複合材料との混練に用いられ
る合成樹脂については、該複合材料と溶融混練しうるも
のであればよく特に制限はないが、特にビニル系高分子
化合物、例えばビニル系モノマーの単独重合体又は２種
以上を共重合させて得られた共重合体が好適である。こ
の合成樹脂は、該複合材料中のビニル系高分子化合物と
同一のものが好適であるが、異なるものであってもよ
く、また、単独で用いても２種以上を組み合わせて用い
てもよい。
いてもよいが、該複合材料と合成樹脂との溶融混練物と
して用いるのが好ましい。複合材料との混練に用いられ
る合成樹脂については、該複合材料と溶融混練しうるも
のであればよく特に制限はないが、特にビニル系高分子
化合物、例えばビニル系モノマーの単独重合体又は２種
以上を共重合させて得られた共重合体が好適である。こ
の合成樹脂は、該複合材料中のビニル系高分子化合物と
同一のものが好適であるが、異なるものであってもよ
く、また、単独で用いても２種以上を組み合わせて用い
てもよい。
【００２０】前記複合材料と合成樹脂との溶融混練物
は、公知の混練機、例えばヘンシェルミキサー、単軸又
は二軸押出機、バンバリミキサー、ロールなどを用いて
製造することができる。また、この混練に際して、所望
により酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、帯電防止
剤、滑剤、着色剤などの公知の添加剤を配合することが
できる。
は、公知の混練機、例えばヘンシェルミキサー、単軸又
は二軸押出機、バンバリミキサー、ロールなどを用いて
製造することができる。また、この混練に際して、所望
により酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、帯電防止
剤、滑剤、着色剤などの公知の添加剤を配合することが
できる。
【００２１】このようにして得られた樹脂成形材料中の
層間に双極子モーメントをもつ化学種をインターカレー
ションした無機層状物質の含有量は０．５〜７０重量％
の範囲にあるのが望ましい。この含有量が０．５重量％
未満ではフィラーの配合効果が十分に発揮されないし、
７０重量％を超えると成形性が低下する傾向がみられ
る。
層間に双極子モーメントをもつ化学種をインターカレー
ションした無機層状物質の含有量は０．５〜７０重量％
の範囲にあるのが望ましい。この含有量が０．５重量％
未満ではフィラーの配合効果が十分に発揮されないし、
７０重量％を超えると成形性が低下する傾向がみられ
る。
【００２２】
【発明の効果】本発明によると、層間に双極子モーメン
トをもつ化学種をインターカレーションした無機層状物
質がビニル系高分子化合物中に均質かつ微細に分散した
複合材料が容易に得られる。またこの複合材料と合成樹
脂とを溶融混練して成る樹脂成形材料は、低比重で外観
に優れ、かつ引張強度や曲げ強度の高い成形品を与え、
例えば自動車部品、家電音響製品、家庭日用品、包装資
材、水産資材、その他一般工業資材などに好適に用いら
れる。
トをもつ化学種をインターカレーションした無機層状物
質がビニル系高分子化合物中に均質かつ微細に分散した
複合材料が容易に得られる。またこの複合材料と合成樹
脂とを溶融混練して成る樹脂成形材料は、低比重で外観
に優れ、かつ引張強度や曲げ強度の高い成形品を与え、
例えば自動車部品、家電音響製品、家庭日用品、包装資
材、水産資材、その他一般工業資材などに好適に用いら
れる。
【００２３】
【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
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。
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。
【００２４】なお、樹脂組成物の物性は次のようにして
求めた。 （１）引張強度 ＡＳＴＭ Ｄ６３８に準拠して求めた。 （２）曲げ強度、曲げ弾性率 ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠して求めた。 （３）外観 射出成形プレート（１００×１００×１ｍｍ）の表面外
観を目視にて観察し、次の記号に従って評定した。 ○：フィラーが均質に分散している △：異物状のフィラー凝集物が点在している ×：目視判定可能な粒子（０．１ｍｍ以上）が分散して
いる （４）灰分の大きさ 走査電子顕微鏡により長径を測定した。また、符号ａは
３〜５μｍの粒子が多数凝集した状態を、ｂは３〜５μ
ｍの塊状粒子が存在している状態を、ｃは３〜５μｍの
板状粒子が存在している状態を示す。
求めた。 （１）引張強度 ＡＳＴＭ Ｄ６３８に準拠して求めた。 （２）曲げ強度、曲げ弾性率 ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠して求めた。 （３）外観 射出成形プレート（１００×１００×１ｍｍ）の表面外
観を目視にて観察し、次の記号に従って評定した。 ○：フィラーが均質に分散している △：異物状のフィラー凝集物が点在している ×：目視判定可能な粒子（０．１ｍｍ以上）が分散して
いる （４）灰分の大きさ 走査電子顕微鏡により長径を測定した。また、符号ａは
３〜５μｍの粒子が多数凝集した状態を、ｂは３〜５μ
ｍの塊状粒子が存在している状態を、ｃは３〜５μｍの
板状粒子が存在している状態を示す。
【００２５】実施例１
層間にベンザルコニウムカチオンをインターカレーショ
ンしたモンモリロナイト［商品名Ｓ‐ＢＥＮ、豊順鉱業
（株）製］１００ｇとキシレン２０００ｍｌとを、常温
（約２０℃）で２０分間混合して、Ｓ‐ＢＥＮの膨潤分
散液を調製した。
ンしたモンモリロナイト［商品名Ｓ‐ＢＥＮ、豊順鉱業
（株）製］１００ｇとキシレン２０００ｍｌとを、常温
（約２０℃）で２０分間混合して、Ｓ‐ＢＥＮの膨潤分
散液を調製した。
【００２６】一方、粉末状のポリプロピレン［Ｈ２００
０ ＭＩ１７、出光石油化学（株）製］５０ｇをキシレ
ン１０００ｍｌ中に溶解してポリプロピレンのキシレン
溶液を調製した。
０ ＭＩ１７、出光石油化学（株）製］５０ｇをキシレ
ン１０００ｍｌ中に溶解してポリプロピレンのキシレン
溶液を調製した。
【００２７】このようにして得られたＳ‐ＢＥＮの膨潤
分散液とポリプロピレンのキシレン溶液とを１３０℃で
１０分間かきまぜて混合したのち、これに大過剰のメタ
ノールを加え析出させた。析出物はろ過分離後、８０℃
で温風乾燥してポリプロピレンとＳ‐ＢＥＮとから成る
複合材料を得た。
分散液とポリプロピレンのキシレン溶液とを１３０℃で
１０分間かきまぜて混合したのち、これに大過剰のメタ
ノールを加え析出させた。析出物はろ過分離後、８０℃
で温風乾燥してポリプロピレンとＳ‐ＢＥＮとから成る
複合材料を得た。
【００２８】この複合材料を加熱分解し、走査電子顕微
鏡（ＳＥＭ）で灰分観察を行ったところ、平均粒径１μ
ｍ以下のベントナイト層が独立して存在することを確認
した。
鏡（ＳＥＭ）で灰分観察を行ったところ、平均粒径１μ
ｍ以下のベントナイト層が独立して存在することを確認
した。
【００２９】比較例１
実施例１において、Ｓ‐ＢＥＮの代りにモンモリロナイ
トを用い、実施例１と同様な操作を行ったが、モンモリ
ロナイトはキシレン中では分散せず極めて不均質な分散
形態の混合物が得られたにすぎない。
トを用い、実施例１と同様な操作を行ったが、モンモリ
ロナイトはキシレン中では分散せず極めて不均質な分散
形態の混合物が得られたにすぎない。
【００３０】実施例２〜７
実施例１で得られた複合材料と各種合成樹脂とを、表１
に示す割合で４５ｍｍφの二軸押出機を用いて２３０℃
で溶融混練を行い樹脂成形材料を調製した。その物性を
表１に示す。
に示す割合で４５ｍｍφの二軸押出機を用いて２３０℃
で溶融混練を行い樹脂成形材料を調製した。その物性を
表１に示す。
【００３１】比較例２
モンモリロナイトとポリプロピレンとを、表１に示す割
合で４５ｍｍφの二軸押出機を用いて２３０℃で溶融混
練を行ったが、混練物は目視可能な大きさ（０．１ｍｍ
以上）の凝集物の分散形態となっていた。また、熱分解
灰分の観察を行ったところ、３〜５μｍ程度の二次粒子
が多数凝集して０．１ｍｍ程度の凝集体を形成してい
た。このものの物性を表１に示す。
合で４５ｍｍφの二軸押出機を用いて２３０℃で溶融混
練を行ったが、混練物は目視可能な大きさ（０．１ｍｍ
以上）の凝集物の分散形態となっていた。また、熱分解
灰分の観察を行ったところ、３〜５μｍ程度の二次粒子
が多数凝集して０．１ｍｍ程度の凝集体を形成してい
た。このものの物性を表１に示す。
【００３２】比較例３
Ｓ‐ＢＥＮとポリプロピレンとを、表１に示す割合で用
い、比較例２と同様な方法で溶融混練した結果、見掛け
上は均質に分散していたが、その熱分解灰分は３〜５μ
ｍ程度の二次凝集粒子であった。このものの物性を表１
に示す。
い、比較例２と同様な方法で溶融混練した結果、見掛け
上は均質に分散していたが、その熱分解灰分は３〜５μ
ｍ程度の二次凝集粒子であった。このものの物性を表１
に示す。
【００３３】比較例４、５
タルクとポリプロピレンとを、表１に示す割合で用い、
比較例２と同様な方法で溶融混練した結果、見掛け上は
均質に分散していたが、その熱分解灰分は３〜５μｍ程
度のタルク粒子であった。このものの物性を表１に示
す。
比較例２と同様な方法で溶融混練した結果、見掛け上は
均質に分散していたが、その熱分解灰分は３〜５μｍ程
度のタルク粒子であった。このものの物性を表１に示
す。
【００３４】
【表１】
【００３５】注１）Ｊ２０００Ｇ：出光石油化学（株）
製ポリプロピレン ２）１２０Ｊ：出光石油化学（株）製高密度ポリエチレ
ン ３）ＰＰ／Ｓ‐ＢＥＮ：実施例１の複合材料 ４）Ｓ‐ＢＥＮ：豊潤鉱業（株）製ベントナイト（１μ
ｍ程度の粒子が凝集して３〜５μｍの塊状粒子を形成し
ている） ５）モンモリロナイト：クニミネ工業（株）製クニピア
Ｆ（Ｓ‐ＢＥＮと同様の形態） ６）タルク：市販タルク（３〜５μｍの板状粒子）
製ポリプロピレン ２）１２０Ｊ：出光石油化学（株）製高密度ポリエチレ
ン ３）ＰＰ／Ｓ‐ＢＥＮ：実施例１の複合材料 ４）Ｓ‐ＢＥＮ：豊潤鉱業（株）製ベントナイト（１μ
ｍ程度の粒子が凝集して３〜５μｍの塊状粒子を形成し
ている） ５）モンモリロナイト：クニミネ工業（株）製クニピア
Ｆ（Ｓ‐ＢＥＮと同様の形態） ６）タルク：市販タルク（３〜５μｍの板状粒子）
【００３６】表１から分かるように、実施例２において
は、核剤的なＳ‐ＢＥＮ配合効果が認められ、実施例３
〜７においては、強化充填材的なＳ‐ＢＥＮ配合効果が
認められる。
は、核剤的なＳ‐ＢＥＮ配合効果が認められ、実施例３
〜７においては、強化充填材的なＳ‐ＢＥＮ配合効果が
認められる。
【００３７】また、実施例３と比較例２、３、４とを、
実施例６と比較例５とを比較した場合、同一フィラー重
量（ほぼ同一の比重）での樹脂中のフィラー分散形態の
違いにより発生する物性差が認められる。
実施例６と比較例５とを比較した場合、同一フィラー重
量（ほぼ同一の比重）での樹脂中のフィラー分散形態の
違いにより発生する物性差が認められる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭63−215775（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−302442（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C08L 1/00 - 101/16
C08K 3/00 - 13/08
C08J 3/215
Claims (6)
- 【請求項１】 （Ａ）エチレン及びプロピレンの中から
選ばれた少なくとも１種のビニル系モノマーの単独重合
体又は共重合体及び（Ｂ）全重量に基づき０．５重量％
以上の平均粒径２μｍ以下を有する粒子状無機層状物質
からなり、該粒子状無機層状物質が層間に有機物カチオ
ン、有機物アニオン及びアミン類の中から選ばれた双極
子モーメントをもつ化学種をインターカレーションした
平均粒径２μｍ以下の微粒子であって、これが（Ａ）成
分中に非凝集状態で均質に分散していることを特徴とす
る複合材料。 - 【請求項２】 無機層状物質が粘土鉱物である請求項１
記載の複合材料。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の複合材料と合成樹
脂との溶融混練物から成る樹脂成形材料。 - 【請求項４】 合成樹脂がビニル系高分子化合物である
請求項３記載の樹脂成形材料。 - 【請求項５】 前記無機層状物質の含有量が０．５〜７
０重量％である請求項３又は４記載の樹脂成形材料。 - 【請求項６】 有機物カチオン、有機物アニオン及びア
ミン類の中から選ばれた双極子モーメントをもつ化学種
をインターカレーションした無機層状物質を、有機溶媒
中に膨潤分散して有機分散液を調製し、次いでこれにエ
チレン及びプロピレンの中から選ばれた少なくとも１種
のビニル系モノマーの単独重合体又は共重合体の有機溶
媒溶液を加え混合したのち、有機溶媒を除去することを
特徴とする複合材料の製造方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP21574192A JP3393879B2 (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 複合材料、その製造方法及びそれを用いた樹脂成形材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21574192A JP3393879B2 (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 複合材料、その製造方法及びそれを用いた樹脂成形材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0641346A JPH0641346A (ja) | 1994-02-15 |
| JP3393879B2 true JP3393879B2 (ja) | 2003-04-07 |
Family
ID=16677438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21574192A Expired - Fee Related JP3393879B2 (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 複合材料、その製造方法及びそれを用いた樹脂成形材料 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3393879B2 (ja) |
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| TW411360B (en) * | 1996-05-14 | 2000-11-11 | Showa Denko Kk | Polyolefin-based composite material and production process |
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| BR0113995A (pt) | 2000-09-21 | 2003-08-12 | Rohm & Haas | Processo para preparar uma dispersão aquosa polimérica nanocompósita de argila, produto de aditivo plástico, produto em pó nanocompósito, resina termoplástica ou aditivo de plásticos, composição polimérica nanocompósita de núcleo-casca, e, produto de revestimento, adesivo, calafetação ou selante |
| ITMI20021202A1 (it) * | 2002-06-04 | 2003-12-04 | Ausimont Spa | Composizioni di fluoropolimeri e particelle inorganiche nanometriche |
| FR2851567B1 (fr) * | 2003-02-24 | 2005-04-22 | Solvay | Procede de fabrication de nanocomposites |
| US20060249869A1 (en) * | 2005-05-09 | 2006-11-09 | Ashland Inc. | Low-density, class a sheet molding compounds containing divinylbenzene |
| US7514491B2 (en) * | 2005-07-18 | 2009-04-07 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Functionalized isobutylene polymer-inorganic clay nanocomposites and organic-aqueous emulsion process |
| JP5040126B2 (ja) * | 2006-03-08 | 2012-10-03 | 日産自動車株式会社 | 樹脂組成物の製造方法およびその樹脂組成物 |
| JP5363749B2 (ja) * | 2007-03-16 | 2013-12-11 | 日本合成化学工業株式会社 | ビニルエステル系樹脂組成物及びその製造方法 |
| JP4877267B2 (ja) * | 2008-04-14 | 2012-02-15 | 株式会社カネカ | 無機結晶を含有する医用カテーテル |
| JP5820576B2 (ja) * | 2010-10-20 | 2015-11-24 | 株式会社Kri | 複合材料の製造方法 |
-
1992
- 1992-07-22 JP JP21574192A patent/JP3393879B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH0641346A (ja) | 1994-02-15 |
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