JP3482268B2

JP3482268B2 - 珪酸塩・樹脂組成物及びその製造方法

Info

Publication number: JP3482268B2
Application number: JP06599995A
Authority: JP
Inventors: 康広土井; 清一宮永; 裕三角田
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1995-03-24
Filing date: 1995-03-24
Publication date: 2003-12-22
Anticipated expiration: 2018-12-22
Also published as: JPH08259807A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は伸長性を損なうことなく
引張り弾性率が改良された新規な樹脂組成物及びその製
造方法に関するものであり、更に詳しくは、単層及び／
又は数層単位に剥離し、有機表面処理剤にて有機変性さ
れた層状珪酸塩と、アミド基を含有してなる樹脂を含
み、且つ、該有機変性された層状珪酸塩と該アミド基含
有樹脂が、イオン結合、共有結合及び水素結合等の何れ
の結合をも有しないことを特徴とする珪酸塩・樹脂組成
物及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】粘土鉱
物の中でも特に膨潤する性質を有するものは、スメクタ
イト系鉱物に代表される層状珪酸塩鉱物の一群であり、
層間に水が侵入することにより膨潤する性質を有するも
のである。この層状珪酸塩の層間の厚さは約１nmであ
り、層間には珪酸塩層の負電荷を補うために、ナトリウ
ムなどの陽イオンが結合している。代表的なものとして
は、モンモリロナイト、サポナイト、ヘクトライトなど
が挙げられるが、これまでに、主にモンモリロナイトを
使用して、層間に結合しているナトリウムのかわりに有
機物をインターカレーションすることにより、層間に有
機物を侵入させ、新規な無機・有機ハイブリッド材料を
作る試みがなされている。

【０００３】特開昭62-74957号公報、特開昭63-230766
号公報、特開昭64-9202 号公報、特開平2-102261号公報
においては、膨潤化剤（有機表面処理剤）で層間をイオ
ン交換した粘土鉱物の存在下でポリアミドモノマーを重
合することにより、分子レベルでポリアミドと粘土鉱物
を構成する層状珪酸塩とが複合し、機械的強度及び耐熱
性に優れた複合材料が得られることが開示されている。
この複合材料は、ポリアミドモノマーの重合によってポ
リアミド中で層状粘土鉱物を単層に剥離分散することに
成功したものであり、機械的強度及び耐熱性という面に
おいて優れている。しかし、膨潤化剤として無機イオ
ン、カルボキシル基を有する陽イオン、ラクタムの有機
イオンなど、ポリアミドモノマーと反応性の高いものを
使用し、ポリアミドの高分子鎖の一部と珪酸塩層とがイ
オン結合などの結合点を有しているため、珪酸塩がポリ
アミドの架橋剤として働き、これによってポリアミドの
特質であった伸長性においては満足が得られないという
欠点を有する。また、特開昭64-9202 号公報において
は、膨潤化剤で層間をイオン交換した粘土鉱物の存在下
で、ポリアミドを含む様々な高分子化合物のモノマーを
重合することにより複合材料を得ることが開示されてい
るが、膨潤化剤としてビニル基やカルボキシル基などの
モノマーと反応し、高分子化合物と結合し得る官能基を
有するものを使用しているため、上記と同様の欠点を有
するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意検討
の結果、有機表面処理剤で処理された層状珪酸塩とアミ
ド基含有樹脂がイオン結合、共有結合及び水素結合等の
何れの結合をも有さないため、珪酸塩はアミド基含有樹
脂の架橋剤としての性質を示さないことにより、伸長性
を損なうことなく引張り弾性率が改良された珪酸塩・樹
脂組成物及びその製造方法を見出し、本発明を完成する
に至った。

【０００５】即ち、本発明は、単層及び／又は数層単位
に剥離した少なくとも１種の有機表面処理剤にて有機変
性された層状珪酸塩と、アミド基を含有して成る少なく
とも１種の樹脂を含み、且つ、該有機変性された層状珪
酸塩と該アミド基含有樹脂が、イオン結合、共有結合及
び水素結合等の何れの結合をも有しないことを特徴とす
る珪酸塩・樹脂組成物及びその製造方法に関する。

【０００６】本発明の珪酸塩・樹脂組成物において、層
状珪酸塩は単層及び／又は数層単位に剥離していること
を特徴としている。単層単位に剥離しているとは、Ｘ線
回折測定では、珪酸塩の層間隔に対応するピークが全く
見られず、且つ、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察によ
り珪酸塩が層状構造をなしておらず、一層一層が単独で
存在することをいう。また、ＴＥＭ観察にて数層単位に
剥離している場合は、Ｘ線回析による珪酸塩の平均層間
隔が40Å以上である。更に、本発明においては、有機変
性された層状珪酸塩とアミド基含有樹脂とがイオン結
合、共有結合及び水素結合等の何れの結合をも有しない
ため、伸長性を損なうことなく引張り弾性率が改良され
た新規な樹脂組成物を得ることができる。

【０００７】本発明における層状珪酸塩は、水膨潤性粘
土であり、水膨潤性粘土としては、スメクタイト系鉱物
や膨潤性雲母鉱物が挙げられる。スメクタイト系鉱物と
しては、モンモリロナイト系粘土鉱物、サボナイト系粘
土鉱物、バイデライト系粘土鉱物、ノントロナイト系粘
土鉱物、ヘクトライト系粘土鉱物、スティブンサイト系
粘土鉱物等があり、これらは天然のものでも合成のもの
でも何れでもよい。膨潤性雲母鉱物としては、構造式
〔NaMg_2.5Si₄O₁₀F₂〕で示される合成雲母（ＭＥ−100
、コープケミカル社製）などが挙げられる。また、単
層あるいは数層単位に剥離するためには、層状珪酸塩の
層面の最大径が、 500nm以下であることが望ましく、ま
た、成形品の破断点伸度の点から、更に好ましくは 300
mm以下であることが望ましい。本発明においては、これ
らの中ではモンモリロナイト系、サポナイト系、ヘクト
ライト系鉱物が好ましい。

【０００８】また、本発明における層状珪酸塩は少なく
とも１種の有機表面処理剤で有機変性されており、該有
機変性された層状珪酸塩とアミド基含有樹脂とがイオン
結合、共有結合及び水素結合等の何れの結合をも有しな
いものである。

【０００９】本発明における有機表面処理剤としては、
オニウム基を含有する化合物を少なくとも１種は含有す
ることが好ましい。

【００１０】オニウム基を含有する化合物としては、３
級又は４級アンモニウムなどのアンモニウム基やホスホ
ニウム基を含有する化合物が挙げられる。４級アンモニ
ウムとしては、下記の構造式(1) で表される化合物であ
って、４つの置換基の総炭素数が24以上、より好ましく
は34以上の化合物が好適に使用されるが、例えば、ジオ
クタデシルジメチルアンモニウム、トリオクチルメチル
アンモニウム又はトリドデシルメチルアンモニウム等が
挙げられる。

【００１１】

【化３】

【００１２】（式中、R¹、R²、R³、R⁴は、アミド、エス
テル、アミン、ヒドロキシ、カルボキシ等の極性基を有
しないアルキル、アリール、またはアルキルアリール基
であって、これら４つの置換基の総炭素数は24以上であ
る）。

【００１３】有機表面処理剤が、例えば、カルボキシル
基を有する４級アンモニウム塩であると、この処理剤を
用いて変性した層状珪酸塩の存在下で、アミド基含有樹
脂の前駆体たる単量体を重合した場合、特開昭62-74957
号公報に示される如く、カルボキシル基と単量体とが反
応することにより、有機変性された層状珪酸塩とアミド
基含有樹脂が結合を有する構造となる。また、有機表面
処理剤がアミド基やエステル基を有するものでは、アミ
ド基含有樹脂とこれら置換基とが水素結合するため、本
願の目的とする物性を有する珪酸塩・樹脂組成物を得る
には適しない。

【００１４】３級アンモニウムとしては、下記の構造式
(2) で表される化合物が好ましく使用されるが、例え
ば、トリデシルアンモニウム塩酸塩、ジオクタデシルメ
チルアンモニウム塩酸塩、又は、トリオクタデシルアン
モニウム塩酸塩等が挙げられる。

【００１５】

【化４】

【００１６】（式中、R⁵、R⁶、R⁷は、アミド、エステ
ル、アミン、ヒドロキシ、カルボキシ等の極性基を有し
ないアルキル、アリール、またはアルキルアリール基で
あって、これら３つの置換基の総炭素数は24以上であ
る）。

【００１７】本発明におけるアミド基含有樹脂は、ナイ
ロン６、ナイロン46、ナイロン66、ナイロン610 、ナイ
ロン11及びこれらのナイロン樹脂を含むブレンド物から
なる群から選ばれるものが好ましい。本発明において
は、これらの中でもナイロン６、ナイロン66、ナイロン
11が好ましい。

【００１８】本発明の製造方法を以下に述べる。第１の
方法として、まず、層状珪酸塩と有機表面処理剤とを混
合することによって有機変性された層状珪酸塩を得る。
層状珪酸塩と有機表面処理剤との混合割合としては、用
いる層状珪酸塩のイオン交換容量により大きく異なり、
層状珪酸塩 100重量部に対して、有機表面処理剤が30〜
300 重量部が好ましく使用されるが、特に限定されるも
のではない。ここで、混合の際には分散媒中で混合して
もよく、分散媒としては、水、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコ
ール、 1,4−ブタンジオール、グリセリンなどの１種以
上を用いることができる。分散媒を使用した場合は、混
合し、撹拌することによって沈殿物が生じる。また、更
に、混合・撹拌の際の温度条件としては、室温〜100 ℃
が好ましく、撹拌時間は沈殿が充分に生じるまでであ
り、５〜30分が適当である。

【００１９】分散媒を使用した場合は、得られた沈殿物
を溶媒で充分に洗浄した後、吸引濾過し凍結乾燥するこ
とにより有機変性された層状珪酸塩を得る。

【００２０】次に、得られた有機変性された層状珪酸塩
とアミド基含有樹脂前駆体たる単量体とを混合し、撹拌
することにより重合を行い、重合物を得る。ここで、ア
ミド基含有樹脂前駆体たる単量体としては、ラクタム又
はω−アミノカルボン酸や、ジアミン及びジカルボン酸
の２種を含有することが好ましい。重合方法及び重合条
件はモノマーの種類により異なり、特に限定されること
なく、公知の重合方法及び重合条件を用いることができ
るが、例えば、層状珪酸塩とアミド基含有樹脂前駆体た
る単量体との混合割合としては、アミド基含有樹脂前駆
体たる単量体が100重量部に対して層状珪酸塩が好まし
くは 0.1〜50重量部、より好ましくは 0.1〜10重量部使
用される。また、混合・撹拌の際の温度条件としては、
使用する単量体、及び触媒の種類により異なるが、 150
〜300 ℃が好ましく、撹拌時間は３〜12時間が適当であ
る。尚、必要に応じて各種の重合触媒や重合促進剤など
を添加してもよい。

【００２１】最後に、得られた重合物を粉砕し単量体の
み溶解することができる溶媒で洗浄した後、減圧乾燥す
ることにより本発明の珪酸塩・樹脂組成物を得ることが
できる。

【００２２】第２の方法としては、上記の第１の方法に
おいて、有機表面処理剤、層状珪酸塩及びアミド基含有
樹脂前駆体たる単量体を同時に混合し、重合する方法が
挙げられる。

【００２３】第３の方法としては、有機変性された層状
珪酸塩、及びアミド基含有樹脂を二軸押し出し機等で溶
融混練する方法が挙げられる。この場合の配合割合とし
ては、アミド基含有樹脂 100重量部に対して有機変性さ
れた層状珪酸塩 0.1〜50重量部、好ましくは 0.1〜10重
量部が好適に使用され、温度条件としては、使用するア
ミド基含有樹脂の種類により異なるが、 200〜280 ℃の
範囲において使用することが好ましいが、特に限定され
るものではない。

【００２４】また、第４の方法として、有機変性された
層状珪酸塩とアミド基含有樹脂を溶解可能な溶剤にて溶
解し、この溶液を基板上に塗布した後、乾燥させること
により目的物を得る方法がある。

【００２５】上記に述べた本発明の製造方法において
は、特定の有機表面処理剤を用いて層状珪酸塩を変性さ
せることにより、該有機変性された層状珪酸塩とアミド
基含有樹脂とがイオン結合、共有結合及び水素結合等の
何れの結合をも有することのない珪酸塩・樹脂組成物が
得られる。

【００２６】このようにして製造した珪酸塩・樹脂組成
物は従来法により作られた高弾性高強度ではあるが伸長
性が極端に小さくなる材料とは異なり、高強度・高弾性
でかつ樹脂そのものの伸長性を保持した材料である。例
えばアミド基含有樹脂としてナイロン６を用いて本方法
により調製した珪酸塩・樹脂組成物の場合、同程度の分
子量でかつ一切の無機フィラーを含有していないナイロ
ン６に比べ、弾性率が1.1倍以上に改良されかつ、破断
点伸度が 100％以上の性質を示すことが可能である。

【００２７】本発明の珪酸塩・樹脂組成物の用途として
は、一般に使用されているポリアミド樹脂の成形品と同
様の用途が可能であり、例えば、フィルムや糸などの成
形品として使用できる。

【００２８】

【実施例】

実施例１、２１リットルのイオン交換水に10ｇのモンモリロナイト
（クニピア−F 、クニミネ工業製）を分散した水溶液
へ、 0.5リットルのエタノールに珪酸塩の有機表面処理
剤としてジオクタデシルジメチルアンモニウムクロライ
ド（コータミンD86P、花王製）を 7.1ｇ(NET) 溶解した
溶液を混合し、30分間攪拌した。得られた沈澱物を充分
水で洗浄した後、吸引濾過し凍結乾燥することにより有
機変性された層状珪酸塩を得た。この有機変性された層
状珪酸塩をロータフレックスRU200(リガク社製) を用い
て加速電圧40kV、加速電流80mAの条件にて CuKα線によ
るＸ線回折測定を行ったところ、その平均層間隔は28.1
Åであった（クニピア−F は12.3Å）。次に、この有機
変性された層状珪酸塩 3.0ｇとε−カプロラクタム87.3
ｇ、６−アミノ−ｎカプロン酸 9.7ｇを混合し、窒素雰
囲気下にて 260℃に加温し、６時間攪拌することにより
重合を行った。この重合物を粉砕し温水洗浄した後、減
圧乾燥することにより組成比として有機変性された層状
珪酸塩を３wt％含有する珪酸塩・ナイロン６組成物を得
た（実施例１）。また、上記有機変性された層状珪酸塩
5.0ｇとε−カプロラクタム85.5ｇ、６−アミノ−ｎカ
プロン酸 9.5ｇを混合し同様の方法で重合することによ
り、組成比として有機変性された層状珪酸塩を５wt％含
有する珪酸塩・ナイロン６組成物を得た（実施例２）。
これらの珪酸塩・ナイロン６組成物中の珪酸塩の平均層
間隔をＸ線回折により測定したところ、40Å以上に広が
っており、単層及び数層単位に剥離していることを確認
した。

【００２９】実施例３有機表面処理剤として、ジオクタデシルジメチルアンモ
ニウムクロライドの代わりにトリオクチルメチルアンモ
ニウムクロライドを 4.8ｇ用いる他は、実施例１と同様
の操作を行い有機変性された層状珪酸塩を得た。この有
機変性された層状珪酸塩の平均層間隔をＸ線回折により
測定したところ、18.2Åであった。次に上記有機変性さ
れた層状珪酸塩を用いて、実施例２と同様の方法にて重
合を行い、組成比として有機変性された層状珪酸塩を５
wt％含有する珪酸塩・ナイロン６組成物を得た。これら
の珪酸塩・ナイロン６組成物中の珪酸塩の平均層間隔を
Ｘ線回折により測定したところ、40Å以上に広がってお
り、単層及び数層単位に剥離していることを確認した。

【００３０】実施例４有機表面処理剤として、ジオクタデシルジメチルアンモ
ニウムクロライドの代わりにトリドデシルメチルアンモ
ニウムクロライドを 6.9ｇ用いる他は、実施例１と同様
の操作により有機変性された層状珪酸塩を得た。この有
機変性された層状珪酸塩の平均層間隔をＸ線回折により
測定したところ、20.3Åであった。次に上記有機変性さ
れた層状珪酸塩を用いて、実施例２と同様の方法にて重
合を行い、組成比として有機変性された層状珪酸塩を５
wt％含有する珪酸塩・ナイロン６組成物を得た。これら
の珪酸塩・ナイロン６組成物の珪酸塩の平均層間隔をＸ
線回折により測定したところ、40Å以上に広がってお
り、単層及び数層単位に剥離していることを確認した。

【００３１】実施例５層状珪酸塩として、モンモリロナイトの代わりに、合成
ヘクトライト(SWN、コープケミカル社製）を用いる他
は、実施例１と同様の方法にて、有機変性された層状珪
酸塩を得た。この有機変性された層状珪酸塩の平均層間
隔をＸ線回折により測定したところ、21.8Åであった
（SWN は12.6Å）。次に上記有機変性された層状珪酸塩
を用いて、実施例１と同様の方法にて重合を行い、組成
比として有機変性された層状珪酸塩を３wt％含有する珪
酸塩・ナイロン６組成物を得た。この珪酸塩・ナイロン
６組成物の珪酸塩の平均層間隔をＸ線回折により測定し
たところ、40Å以上に広がっており、単層及び数層単位
に剥離していることを確認した。

【００３２】実施例６層状珪酸塩として、モンモリロナイトの代わりに、サポ
ナイトを用いる他は、実施例１と同様の方法にて、有機
変性された層状珪酸塩を得た。この有機変性された層状
珪酸塩の平均層間隔をＸ線回折により測定したところ、
23.2Åであった（サポナイトは12.5Å）。次に上記有機
変性された層状珪酸塩を用いて、実施例１と同様の方法
にて重合を行い、組成比として有機変性された層状珪酸
塩を３wt％含有する珪酸塩・ナイロン６組成物を得た。
この珪酸塩・ナイロン６組成物の珪酸塩の平均層間隔を
Ｘ線回折により測定したところ、40Å以上に広がってお
り、単層及び数層単位に剥離していることを確認した。

【００３３】実施例７実施例１記載のジオクタデシルジメチルアンモニウムク
ロライドにて有機変性された層状珪酸塩とナイロン６樹
脂（ユニチカ製Ａ1025) を、有機変性した層状珪酸塩が
５wt％含有する組成比にて 260℃で溶融混練することに
より、珪酸塩・ナイロン６組成物を得た。この珪酸塩・
ナイロン６組成物中の珪酸塩の平均層間隔をＸ線回折に
より測定したところ、40Å以上に広がっており、単層及
び数層単位に剥離していることを確認した。

【００３４】実施例８実施例１記載のジオクタデシルジメチルアンモニウムク
ロライドにて有機変性された層状珪酸塩 3.0ｇと、ω−
アミノウンデカン酸97.0ｇを混合し、窒素雰囲気下、22
0 ℃にて２時間攪拌した。得られた重合物を粉砕し、ソ
ックスレー抽出器を用いてメタノール抽出を行った後、
減圧乾燥することにより組成比として有機変性された層
状珪酸塩を３wt％含有する珪酸塩・ナイロン11組成物を
得た。この珪酸塩・ナイロン11組成物中の珪酸塩の平均
層間隔をＸ線回折により測定したところ、40Å以上に広
がっており、単層及び数層単位に剥離していることを確
認した。

【００３５】実施例９実施例３記載のトリオクチルメチルアンモニウムクロラ
イドにて有機変性された層状珪酸塩 3.0ｇと、ナイロン
66塩（ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸の塩）97.0
ｇを混合し、窒素雰囲気下、260 ℃にて３時間攪拌する
ことにより組成比として有機変性された層状珪酸塩を３
wt％含有する珪酸塩・ナイロン66組成物を得た。この珪
酸塩・ナイロン66組成物中の珪酸塩の平均層間隔をＸ線
回折により測定したところ、40Å以上に広がっており、
単層及び数層単位に剥離していることを確認した。

【００３６】比較例１、２有機変性された層状珪酸塩の代わりに未処理のモンモリ
ロナイト（クニピア−F 、クニミネ工業製）をそのまま
用いて、実施例２と同様の方法にて重合を行い、組成比
として未処理の層状珪酸塩を５wt％含有した珪酸塩・ナ
イロン６組成物を得た（比較例１）。また、上記の未処
理のモンモリロナイト（クニピア−F ）とナイロン６樹
脂（ユニチカ製Ａ1025）をモンモリロナイトが５wt％含
有する組成比にて260 ℃で溶融混練し、珪酸塩・ナイロ
ン６組成物を得た（比較例２）。これらの未処理の珪酸
塩・ナイロン６組成物中の珪酸塩の平均層間隔をＸ線回
折により測定したところ、ともに12.6Åであり、層状珪
酸塩は全く膨潤していなかった。

【００３７】比較例３有機表面処理剤として、ジオクタデシルジメチルアンモ
ニウムクロライドの代わりにオクタデシルトリメチルア
ンモニウムクロライドを 3.0ｇ用いる他は、実施例１と
同様の操作を行い、有機変性された層状珪酸塩を得た。
この有機変性された層状珪酸塩の平均層間隔をＸ線回折
により測定したところ、17.3Åであった。次に上記有機
変性された層状珪酸塩を用いて、実施例２と同様の方法
にて重合を行い、組成比として有機変性された層状珪酸
塩を５wt％含有した珪酸塩・ナイロン６組成物を得た。
これらの珪酸塩・ナイロン６組成物中の珪酸塩の平均層
間隔をＸ線回折により測定したところ28.5Åであり、層
状珪酸塩は膨潤はしているが剥離するまでには至らなか
った。

【００３８】比較例４比較例３記載のオクタデシルトリメチルアンモニウムク
ロライドにて有機変性した層状珪酸塩とナイロン６樹脂
（ユニチカ製Ａ1025）を、有機変性した層状珪酸塩が５
wt％含有する組成比にて 260℃で溶融混練し、珪酸塩・
ナイロン６組成物を得た。この珪酸塩・ナイロン６組成
物中の珪酸塩の平均層間隔をＸ線回折により測定したと
ころ25.3Åであり、層状珪酸塩は膨潤はしているが剥離
するまでには至らなかった。

【００３９】比較例５有機表面処理剤として、ジオクタデシルジメチルアンモ
ニウムクロライドの代わりにε−カプロラクタムと反応
可能な12−アミノラウリン酸塩酸塩を 3.0ｇ用いる他
は、実施例１と同様の操作を行うことにより有機変性さ
れた層状珪酸塩を得た。この有機変性された層状珪酸塩
の平均層間隔をＸ線回折により測定したところ、16.9Å
であった。次に上記有機変性された層状珪酸塩を用い
て、実施例２と同様の方法にて重合を行い、組成比とし
て有機変性された層状珪酸塩を５wt％含有しており、か
つ、有機変性された層状珪酸塩とナイロン６が結合を有
する珪酸塩・ナイロン６組成物を得た。この珪酸塩・ナ
イロン６組成物中の珪酸塩の平均層間隔をＸ線回折によ
り測定したところ、40Å以上に広がっており、単層及び
数層単位に剥離していることを確認した。

【００４０】比較例６比較例５記載の12−アミノラウリン酸塩酸塩にて有機変
性した層状珪酸塩とナイロン６樹脂（ユニチカ製Ａ102
5）を、有機変性した層状珪酸塩が５wt％含有する組成
にて 260℃で溶融混練し、有機変性された層状珪酸塩と
ナイロン６が結合を有する珪酸塩・ナイロン６組成物を
得た。この珪酸塩・ナイロン６組成物中の珪酸塩の平均
層間隔をＸ線回折により測定したところ、40Å以上に広
がっており、単層及び数層単位に剥離していることを確
認した。

【００４１】これらの実施例１〜７、及び比較例１〜６
に示した珪酸塩・ナイロン６組成物を射出成形機により
成形して試験片を作製し、引張試験（JISK 7113)を行っ
た（表１）。比較のため、ナイロン６樹脂（ユニチカ製
Ａ1025）の引張試験の結果も示す。

【００４２】

【表１】

【００４３】実施例１〜７に示した有機表面処理剤を用
いて有機変性された層状珪酸塩は、ナイロン６の単量体
と混合し重合する方法（実施例１〜６）、及びナイロン
６樹脂と溶融混練する方法（実施例７）のどちらの方法
を用いても、ナイロン６中に珪酸塩を単層及び数層単位
に剥離して分散でき、且つこれらの有機変性された層状
珪酸塩はナイロン６と共有結合、イオン結合、水素結合
などの結合を有していない構造を持つことができる。こ
の構造により、引張弾性率、引張強度はナイロン６に比
べ著しく向上し、且つ破断伸度はナイロン６とほぼ同程
度に保持している性質を有することが可能である。

【００４４】これに対して、比較例１、２で示したナイ
ロン６中の層状珪酸塩が単層及び／又は数層単位に剥離
して分散していない場合には、引張弾性率、引張強度は
ナイロン６に比べ向上はするものの、実施例１〜７に比
べ劣っている。また、破断伸度も大幅に低減した。

【００４５】一方、比較例３、４に示したオクタデシル
トリメチルアンモニウムクロライドで有機変性された層
状珪酸塩を用いた場合は、ナイロン６により膨潤はして
いるが、やはり単層及び／又は数層単位に剥離して分散
するまでには至っていない。このため、引張弾性率、引
張強度は比較例１、２で示した未処理の珪酸塩に比べ向
上しているものの、実施例１〜７に比べ劣っている。ま
た、破断伸度も大幅に低減した。

【００４６】また、比較例５、６に示した12−アミノラ
ウリン酸塩酸塩で有機変性された層状塩酸塩の場合、ナ
イロン６中に珪酸塩を単層及び数層単位に剥離して分散
することができるため、引張弾性率、引張強度は実施例
１〜７と同程度まで向上するが、有機変性された層状珪
酸塩とナイロン６が結合を有する構造を持っており、破
断伸度は大幅に低減することがわかる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−301750（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 77/00 - 77/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】単層及び／又は数層単位に剥離し、有機
表面処理剤にて有機変性された層状珪酸塩と、アミド基
を含有してなる樹脂を含み、且つ、該有機変性された層
状珪酸塩と該アミド基含有樹脂が、イオン結合、共有結
合及び水素結合の何れの結合をも有しないことを特徴と
する珪酸塩・樹脂組成物。
【請求項２】数層単位に剥離し、その平均層間隔が４
０Å以上である、有機表面処理剤にて有機変性された層
状珪酸塩と、アミド基を含有してなる樹脂を含み、且
つ、該有機変性された層状珪酸塩と該アミド基含有樹脂
とが、イオン結合、共有結合及び水素結合の何れの結合
をも有しないことを特徴とする珪酸塩・樹脂組成物。
【請求項３】層状珪酸塩が水膨潤性粘土であることを
特徴とする請求項１又は２記載の珪酸塩・樹脂組成物。
【請求項４】層状珪酸塩の層面の最大径が500nm 以下
であることを特徴とする請求項３記載の珪酸塩・樹脂組
成物。
【請求項５】層状珪酸塩の割合が、アミド基含有樹脂
100重量部に対して0.01〜50重量部であることを特徴と
する請求項１〜４の何れか１項に記載の珪酸塩・樹脂組
成物。
【請求項６】有機表面処理剤の少なくとも１種がオニ
ウム基を含有する化合物であることを特徴とする請求項
１〜５の何れか１項に記載の珪酸塩・樹脂組成物。
【請求項７】オニウム基を含有する化合物がアンモニ
ウム基を含有する化合物であることを特徴とする請求項
６記載の珪酸塩・樹脂組成物。
【請求項８】アンモニウム基を含有する化合物が下記
の構造式(1) で表される４級アンモニウム化合物又は下
記の構造式(2) で表される３級アンモニウム化合物であ
ることを特徴とする請求項７記載の珪酸塩・樹脂組成
物。【化１】（式中、R¹、R²、R³、R⁴は、アミド、エステル、アミ
ン、ヒドロキシ、カルボキシ等の極性基を有しないアル
キル、アリール、またはアルキルアリール基であって、
これら４つの置換基の総炭素数は24以上である）。【化２】（式中、R⁵、R⁶、R⁷は、アミド、エステル、アミン、ヒ
ドロキシ、カルボキシ等の極性基を有しないアルキル、
アリール、またはアルキルアリール基であって、これら
３つの置換基の総炭素数は24以上である）。
【請求項９】アミド基含有樹脂の前駆体たる単量体の
少なくとも１種がラクタム又はω−アミノカルボン酸で
あることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載
の珪酸塩・樹脂組成物。
【請求項１０】アミド基含有樹脂の前駆体たる単量体
の少なくとも２種がジアミンとジカルボン酸であること
を特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の珪酸塩
・樹脂組成物。
【請求項１１】アミド基含有樹脂の少なくとも１種が
ナイロン６、ナイロン46、ナイロン66、ナイロン610 及
びナイロン11からなる群から選ばれるものであることを
特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の珪酸塩・
樹脂組成物。
【請求項１２】有機表面処理剤で変性された層状珪酸
塩と、アミド基含有樹脂前駆体たる単量体とを含有して
なる樹脂単量体含有組成物を重合することを特徴とする
請求項１〜11の何れか１項に記載の珪酸塩・樹脂組成物
の製造方法。
【請求項１３】層状珪酸塩と、該層状珪酸塩用有機表
面処理剤、及び、アミド基含有樹脂前駆体たる単量体と
を含有してなる樹脂単量体含有組成物を重合することを
特徴とする請求項１〜11の何れか１項に記載の珪酸塩・
樹脂組成物の製造方法。
【請求項１４】有機表面処理剤で変性された層状珪酸
塩と、アミド基含有樹脂とを含有してなる樹脂組成物を
溶融混合することを特徴とする請求項１〜11の何れか１
項に記載の珪酸塩・樹脂組成物の製造方法。
【請求項１５】有機表面処理剤で変性された層状珪酸
塩と、アミド基含有樹脂とを含有してなる樹脂組成物を
水または有機溶媒中で混合後乾燥することを特徴とする
請求項１〜11の何れか１項に記載の珪酸塩・樹脂組成物
の製造方法。