JP4572289B2

JP4572289B2 - コロイド粒子化水酸化物系樹脂配合剤およびそれを含有する樹脂組成物

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Publication number: JP4572289B2
Application number: JP2004055261A
Authority: JP
Inventors: 俊行日比野
Original assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2024-02-27
Also published as: JP2005238194A

Description

本発明は、新規で有用な層状複水酸化物、該複合物を水中で分散させたコロイド溶液、該コロイド溶液を使用した樹脂組成物、及びこれらの製造方法に関する。

層状複水酸化物またはハイドロタルサイトと呼ばれる化合物は、以下の一般式で表される層状化合物である。
[M^２＋ _１−ｘM^３＋ _ｘ(OH)_２][A^ｎ− _x／ｎ・mH_２O]または[Li^＋ _1/3Al^３＋ _2/3(OH)_２][A^ｎ− _1/3ｎ・mH_２O]
ここで M^２＋は2価金属、 M^３＋は3価金属（3価金属の一部を4価金属に置き換えることも可能）、A^ｎ− は層間陰イオンで、mは適当な有理数、nは整数、xは1を超えない有理数である。一般式において前半部の[M^２＋ _１−ｘM^３＋ _ｘ(OH)_２]または[Li^＋ _1/3Al^３＋ _2/3(OH)_２]は、層状複水酸化物の基本層またはホスト層と呼ばれる金属水酸化物層であり、この基本層が一般式後半部の陰イオンと水分子から成る中間層またはゲスト層と呼ばれる層と交互に積み重なっている。

層状複水酸化物は、難燃化剤、安定剤、成型改質剤および保温性改良剤などとして樹脂に添加され利用されてきた。特に、環境への配慮から毒性のない金属より構成されているMg-Al系層状複水酸化物は、層状複水酸化物のなかでも最もよく利用されている。しかし、樹脂練り込み時の分散性は悪く、このための様々な検討がなされてきた（特許文献１〜３参照）。過去のこうした検討は、ある程度の分散性向上を達成してはいるが、技術の進歩に伴い、分散性への要求はさらに厳しくなることは必至である。

分散性向上の技術開発として、１つには、層状複水酸化物自体を直接樹脂中においてナノメーターレベルで分散する技術が報告されている。イオンのモノマー（フェノール性水酸基を有する化合物）を層状複水酸化物の層間陰イオンとして含有させたものを、フェノール樹脂又は変性フェノール樹脂の合成段階で混合させることによって、層状複水酸化物を剥離した状態で分散させた樹脂組成物が発明されている（特許文献４〜７参照）。これは、層状複水酸化物の層間に存在するモノマーが重合して分子量が増大することにより層間を非常に大きく押し広げたため、層状複水酸化物が樹脂合成過程において剥離状態で分散したものである。

ただし、このような手法は、陰イオンモノマーが存在する樹脂のみに適用が限られ、一般的には、他の層状無機化合物の例と同様、熱硬化性樹脂との樹脂組成物に限られ、熱可塑性樹脂に層状複水酸化物を剥離状態で分散させることは不可能である。また、剥離の機構及び剥離の状態は明らかではないが、特許文献８においては、層状複水酸化物をグリセロールと反応させて層間距離を14.2オングストロームに広げたものをエチレン−酢酸ビニル共重合体と混錬することによって、層状複水酸化物を樹脂中で剥離した状態で分散した樹脂組成物を得たと報告している。

一方、上述の層状複水酸化物自体を樹脂に直接分散させるような方法とは全く異なり、層状複水酸化物の主要構成成分である金属水酸化物層を構造中に有する微小粒子を合成してから、これを樹脂に高度に分散させる手法が考えられている。すなわち、高度に薄片化してコロイド粒子に転化した層状複水酸化物誘導体を作製し、この誘導体と樹脂との組成物を得る方法が報告されるようになった。これが可能となった背景には、最近の２つの論文において（１つは本発明者によるもの）、層状複水酸化物を有機溶媒中で、層剥離させて分散させる報告があったためである。この技術を利用すれば、溶媒中で層状複水酸化物が層剥離して薄片化したコロイド粒子化層状複水酸化物誘導体が得られ、溶媒に溶かした樹脂と溶液中で分子レベルまたは分子レベルに近い状態で混合可能である。

この方法は、層状複水酸化物を直接樹脂または樹脂の前駆体に投入するのではなく、一旦、層状複水酸化物複合物を溶媒中で層剥離して安定なコロイド粒子化した特殊な層状複水酸化物誘導体を作製するため、特許文献４−８に記述の方法とは全く異なる。しかし、層状複水酸化物誘導体は層状複水酸化物の主要構成成分である金属水酸化物成分を有しているため、樹脂に添加した際に層状複水酸化物と同様の特性向上（難燃化、安定化、成型性改良および保温性改良など）が期待できる。溶媒中に剥離・分散に要する条件は、前者（非特許文献１参照）は溶媒としてホルムアミドを用いて室温で即時反応、後者（非特許文献２参照）では、ブタノールを用いて120℃−16時間還流を必要とするため、反応は前者が極めて簡便である。前者はMg-Al-系層状複水酸化物において、層間陰イオンとしてグリシンを用い、後者は、Zn-Al系層状複水酸化物においてドデシル硫酸を用いている。

前者の手段に関しては、グリシン以外のアミノ酸を層状複水酸化物に挿入してもホルムアミド中でグリシンと同様の層剥離が起こることを本発明者らはすでに見出している（特許文献９−１１）。グリシンを層間陰イオンとした層状複水酸化物をホルムアミドに分散させ、溶媒に溶かした樹脂と溶液中で混合し、溶媒の除去によって樹脂とのナノコンポジットを作製した例は、樹脂としてポリビニルアルコール及び、ポリメチルメタクリ酸メチルを使用した例において報告がある（非特許文献３，４）。しかし、層状複水酸化物からコロイド粒子に転化した層状複水酸化物誘導体を作製するために用いる適当な溶媒は非特許文献1に類した方法ではホルムアミド、非特許文献2に類した方法では高級アルコールまたはキシレンが知られているにすぎず、これらは、いずれも有機溶媒であり、人体および環境への有害性のない溶媒を用いて作製する樹脂用配合剤は知られておらず、当然これを用いた樹脂組成物についても知られていない。

特開2000-290451号公報特開2000-290452号公報特開2001-164042号公報特開2001-164131号公報特開2001-234026号公報特開2001-253997号公報特開2001-261927号公報特開2000-345057号公報特開2003-221226号公報特開2003-226681号公報特願2003-327210号 T. Hibino and W. Jones (2000年、Journal of MaterialsChemistry、第11巻、1321-1323頁) F. Leroux and J.-P. Besse (2001年、Chemistry of Materials、第13巻、3507-3515頁) B.-G. Liら(2003年、Materials Research Bulletin、第38巻、1567-1572頁) B.-G. Liら(2003年、Colloid and Polymer Science、第281巻、998-1001頁)

本発明の課題は、上記従来の層状複水酸化物の樹脂に対する分散性の低さに関する問題点を、環境に優しい手段を用いて解消することにあり、具体的には、従来のように有機溶媒を用いずに、コロイド粒子に転化しうる層状複水酸化物複合物、これを用いた樹脂配合剤、及び該コロイド粒子化金属水酸化物が高度に分散された樹脂組成物を提供しようとするものである。

本発明者は、上記従来技術の層状複水酸化物の樹脂に対する分散性の低さに関する問題点を環境に優しい手段を用いて解消するため鋭意研究の結果、（ａ）層状複水酸化物における中間層を構成する層間イオンとして、アミノ酸イオン及びカルボン酸イオンを含有させる手段、あるいは（ｂ）同中間層を構成する層間イオンとしてアミノ酸イオン又はアミノ酸イオン及びカルボン酸イオンを含有する層状複水酸化物を共沈殿で合成した後、さらにアミノ酸溶液に浸漬したことにより、アミノ酸イオン含有量を増大させる手段により、層状複水酸化物複合物を新たに得るとともに、このようにして得られた層状複水酸化物複合物が、有機溶媒を使用せずに、水のみでも容易に分散し、層剥離してコロイド粒子に転化しうることを見いだし、本発明を完成させるに至ったものである。
すなわち、本発明は以下に示すとおりのものである。

（１）金属水酸化物からなる基本層と、陰イオン及び水分子とからなる中間層が交互に積層した層状複水酸化物において、中間層を構成する層間イオンとして、アミノ酸イオン及びカルボン酸イオンを含有し、上記アミノ酸イオンがグリシン、アラニン、ロイシン、グルタミン、リジン、ヒスチジン、アルギニン、セリンまたはアスパラギンのイオンであることを特徴とする、層状複水酸化物複合物。
（２）金属水酸化物からなる基本層と、陰イオン及び水分子とからなる中間層が交互に積層した層状複水酸化物において、中間層を構成する層間イオンとして、アミノ酸またはアミノ酸イオン及びカルボン酸イオンを含有する層状複水酸化物を共沈殿で合成した後、さらにアミノ酸溶液に浸漬したことにより、アミノ酸イオン含有量が増大せしめられており、上記アミノ酸イオンがグリシン、アラニン、ロイシン、グルタミン、リジン、ヒスチジン、アルギニン、セリンまたはアスパラギンのイオンであることを特徴とする、層状複水酸化物複合物。
（３）上記（１）又は（２）に記載の層状複水酸化物複合物からなる、樹脂配合剤中間原料。
（４）上記（１）又は（２）に記載の層状複水酸化物複合物を水中に分散させることにより形成されたコロイド粒子が樹脂中に含有されていることを特徴とする、樹脂組成物。
（５）上記（１）又は（２）に記載の層状複水酸化物複合物を水中に分散することにより形成されたコロイド溶液を、樹脂と溶液状態で混合し、溶媒を除去することにより得られたものであることを特徴とする、上記（４）に記載の樹脂組成物。
（６）上記（１）又は（２）に記載の層状複水酸化物複合物を水中に分散させてなることを特徴とする、コロイド溶液。
（７）上記（６）に記載のコロイド溶液を含有することを特徴とする、樹脂配合剤。
（８）異なる価数の金属の組み合わせを含む２種以上の金属の塩と、アミノ酸及びカルボン酸塩とをアルカリ条件下溶液状態で混合させることにより、共沈澱させて、層状複水酸化物複合物を製造する方法であって、上記アミノ酸がグリシン、アラニン、ロイシン、グルタミン、リジン、ヒスチジン、アルギニン、セリンまたはアスパラギンであることを特徴とする、上記層状複水酸化物複合物の製造方法。
（９）異なる価数の金属の組み合わせを含む２種以上の金属の塩と、アミノ酸又はアミノ酸及びカルボン酸塩とをアルカリ条件下溶液状態で混合させることにより、アミノ酸を含有する層状複水酸化物を共沈殿させ、さらに該共沈殿物をアミノ酸溶液に浸漬して、層状複水酸化物複合物を製造する方法であって、上記アミノ酸がグリシン、アラニン、ロイシン、グルタミン、リジン、ヒスチジン、アルギニン、セリンまたはアスパラギンであることを特徴とする、上記層状複水酸化物複合物の製造方法。
（１０）上記（１）は（２）に記載の層状複水酸化物複合物を水中に分散させることを特徴とする、層状複水酸化物複合物が薄片化された粒子を含有するコロイド溶液の製造方法。
（１１）上記（１０）に記載のコロイド溶液を樹脂溶液と混合し、溶媒を除去することを特徴とする、樹脂組成物の製造方法。
（１２）上記（４）又は（５）に記載の樹脂配合物を樹脂配合剤として配合してなる樹脂組成物。

本発明の層状複水酸化物複合物は、有機溶媒を使用する従来技術とは異なり、水のみで容易に層剥離、薄片化して分散し、コロイド粒子に転化する。また、このコロイド粒子化溶液は樹脂配合剤として、樹脂溶液と混合することにより、上記複合物の主要構成成分である金属水酸化物成分が高度に分散した樹脂組成物を製造することができる。したがって、本発明は、従来技術の環境上の問題を解消するとともに、上記金属水酸化物成分の樹脂への分散に起因する、難燃性、安定性、成型性、機械的強度および保温性等の様々な特性に優れる樹脂組成物を提供することが可能になる。

層状複水酸化物は、上記したように金属水酸化物からなる基本層と、陰イオン及び水分子とからなる中間層が交互に積層した化合物である。
本発明に用いる樹脂配合剤前駆体としての層状複水酸化物複合物（以下、層状複水酸化物という場合がある。）は、（ａ）１種または２種以上の２価金属塩及び１種または２種以上の３価金属塩、あるいはさらに３価金属塩の一部を４価金属塩としたもの、若しくは一価金属塩と３価金属塩の組み合わせからなるものと、さらに中間層を形成する層間イオン成分として、１種または２種以上のアミノ酸及びカルボン酸塩とを、アルカリ条件下、溶液状態で混合することにより共沈殿させることにより得られる。

また、（ｂ）上記金属塩と１種または２種以上のアミノ酸又はアミノ酸及びカルボン酸塩とを、アルカリ条件下、溶液状態で混合することにより共沈殿させ、共沈後に生成物をアミノ酸水溶液に浸して、さらに層間イオン成分としてのアミノ酸成分の含有量を増大せしめることによっても得られる。このようにして得られた層状複水酸化物は、水のみでも層剥離により薄片化し、コロイド粒子に転化する。
上記本発明の層状複水酸化物の製造において使用するアミノ酸としては、グリシン、アラニン、ロイシン、グルタミン、リジン、ヒスチジン、アルギニン、セリン、アスパラギン等が挙げられ、使用するカルボン酸としては、乳酸、酢酸、酪酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、ピメリン酸等のカルボン酸が挙げられるが、これらの中では一価の有機カルボン酸が好ましい。
また、上記（ｂ）の方法において、共沈時使用するアミノ酸と、アミノ酸イオン含有量を増大させるための浸漬工程で使用するアミノ酸の種類は同一でも、異なっていてもよい。

本発明における前駆体としての層状複水酸化物を一般式で表すと、以下の通りである。
[M^２＋ _１−ｘM^３＋ _ｘ(OH)_２][A^ｎ− _x／ｎ・mH_２O]
ここで M^２＋は2価金属、 M^３＋は3価金属（3価金属の一部を4価金属に置き換えることも可能）、A^ｎ− は層間陰イオンで、mは適当な有理数、nは整数、xは1を超えない有理数である。一般式において前半部の[M^２＋ _１−ｘM^３＋ _ｘ(OH)_２]は、層状複水酸化物の基本層またはホスト層と呼ばれる金属水酸化物層であり、この基本層が一般式後半部の陰イオンと水分子から成る中間層またはゲスト層と呼ばれる層と交互に積み重なっている。同後半部の[A^ｎ− _x／ｎ・mH_２O]または[A^ｎ− _1/3ｎ・mH_２O]は、陰イオン群と水分子からなる中間層であり、A^ｎ−は、１種または２種以上のアミノ酸、カルボン酸イオン、金属塩由来の陰イオン及びその他上記共沈殿溶液中に含まれる水酸化物イオン、製造過程で混入する炭酸イオン等の各陰イオンを表す。

本発明の層状複酸化物をさらに具体的に説明すると、上記２価金属イオンは、具体的には、Mg^２＋、Zn^２＋、Co^２＋、Ni^２＋及びCu^２＋等であり、同３価金属イオンは、Al^３＋、Fe^３＋、Cr^３＋及びCo^３＋等で、４価金属イオンはZr⁴⁺やSn⁴⁺等である。また、上記金属塩由来の陰イオンには、Cl⁻、NO_３ ⁻及びSO_４ ^２−等の無機酸イオン等が挙げられる。本発明の層状酸化物としては、Mg-Al系層状複酸化物、Ni-Al系層状複酸化物、Co-Al系層状複酸化物あるいはZn-Al系層状複酸化物が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。また、上記構造式中ｘは0.15〜0.33が好ましい。

また、金属水酸化物層が１価金属と３価金属からなる場合として、例えば、リチウムとアルミニウムからなる金属水酸化物層を有する層状複水酸化物は、以下の式で表される。
[Li^＋ _1/3Al^３＋ _2/3(OH)_２][A^ｎ− _1/3ｎ・mH_２O]
ここで上記式中の符号の意味は、前記一般式と同様である。
水酸化物層がリチウムとアルミニウムの層状複水酸化物である場合には、その製法において金属塩として、アルミニウム塩とリチウム塩を使用するが、水酸化アルミニウムの副生を防ぐため、共沈時にはリチウム塩は過剰に投入する。これらの層状複水酸化物は、リチウムとアルミニウムの水酸化物からなる基本層と、陰イオン及び水分子とからなる中間層が交互に積層しており、中間層を構成する層間イオンとして、１種または２種以上のアミノ酸イオン、場合によってはさらにカルボン酸イオンを含有するものである。

本発明に用いる前駆体である層状複水酸化物の製造手段自体は、すでに公知となっている他の層状複水酸化物の共沈殿による合成法、例えばS. Miyata (1980年、Clays and Clay Minerals、第28巻、50-56頁)などに報告されている方法と類似するが、空気中に存在する二酸化炭素由来の炭酸イオンが生産物に混入すると、後で層状複水酸化物に施す薄片化によるコロイド粒子への転化が起きにくくなるので、合成およびその後の洗浄等の工程は、二酸化炭素及び／または炭酸イオンの非存在下、例えば窒素気流中で行うことがよく、また、使用する水は、予め炭酸イオンを除去しておくことが好ましい。

本発明に用いる前駆体である層状複水酸化物の合成法は、例えば、マグネシウム、亜鉛、コバルト、ニッケル等の２価金属、及びアルミニウム、鉄、クロム等の３価金属の硝酸塩、塩化物、硫酸塩の水溶液、あるいはカルボン酸イオンを含有させる場合には、これら金属のカルボン酸塩を溶かした水溶液と、１種または２種以上のアミノ酸を溶かした水溶液を調整し、この２つの水溶液をゆっくりと混合する方法が好適である。合成後の層状複水酸化物は、層剥離性、分散性の点で乾燥させないことが好ましい。

本発明により得られた樹脂配合剤前駆体としての層状複水酸化物は、合成時に副生する多量の塩を純水にて洗浄除去した後、ホルムアミド等の有機溶媒を使用しなくとも、そのまま水中に静置することによって、層剥離により薄片化したコロイド粒子となって分散し、コロイド粒子化した層状複水酸化物誘導体（コロイド粒子化水酸化物系複合物）に転化する。
本発明によるコロイド粒子化水酸化物系複合物は、コロイド溶液状態のまま、溶媒に溶かした樹脂と混合して、その後、溶媒を除去すると、ナノメーターから数百ナノメーターレベルでコロイド粒子化水酸化物系複合物が樹脂中に分散された形態で樹脂と複合化した樹脂組成物を得ることができる。

本発明のコロイド粒子化水酸化物系複合物が配合される樹脂としては、水溶性ポリマーや、水酸基等の親水性基あるいは水溶性を付与する基を導入してホルムアミドや水などに可溶にした変性ポリエチレン、変性ポリプロピレン、変性ポリスチレン、変性ポリ塩化ビニル、ポリ乳酸及びそれらのポリマーアロイなどが挙げられる。水中で薄片化したコロイド粒子化水酸化物系複合物の液状物と変性ポリマー溶液を混合した後、溶媒を除去することによってナノメーターから数百ナノメーターレベルでコロイド粒子化水酸化物系複合物が樹脂中に分散された形態で樹脂と複合化した樹脂組成物を得ることができる。

この樹脂組成物は、そのまま樹脂組成物として用いても、他の樹脂組成物に対する添加剤として用いてもよい。添加剤として用いる場合は通常の溶融混錬で樹脂や樹脂組成物と複合化することが可能である。上記樹脂溶液の調製に使用する溶媒は、水あるいは有機溶媒であっても、水と混和性のある溶媒であれば使用できる。
したがって、本発明は、コロイド粒子化水酸化物系複合物を樹脂に極めて高分散で添加できるため、各種樹脂に対する難燃化、安定化、成型改質、高強度化および保温性改良等に極めて有用な樹脂組成物を提供するものである。

本発明の樹脂組成物は、あらかじめ層状複水酸化物を水中で分散させることにより、コロイド粒子化した水酸化物系複合物を、樹脂中に添加したものであって、上記従来技術に示されるようなモノマー陰イオンを有する層状複水酸化物を使用し、樹脂重合反応において該モノマーを反応させることにより樹脂中に分散させたものではない。このような方法では、配合する樹脂が限られ、層状複水酸化物の樹脂配合材としての用途は狭まる。

これに対して、本発明においては、層状複合水酸化物を水中に分散させることにより、層剥離して薄片化し、コロイド粒子化した水酸化物系複合物を、樹脂に直接混合するものであり、この場合、樹脂溶液として親水性あるいは水溶性樹脂溶液を使用するのが好ましいものの、このようにして得られた層状複水酸化物が薄片化して分散した親水性あるいは水溶性樹脂は、疎水性樹脂その他の樹脂の配合剤として使用することができる。例えば、疎水性樹脂であっても、その構造の一部に親水性基あるいは水溶性付与基を導入して、上記親水性あるいは水溶性樹脂との親和性を向上させれば、本発明のコロイド粒子化水酸化物系複合物を含有する上記親水性あるいは水溶性樹脂中に分散された状態で配合することが可能であるし、逆にコロイド粒子化水酸化物系複合物を分散させた親水性あるいは水溶性樹脂に予め適度に疎水性を付与する基が適度に導入されていれば、この樹脂組成物を疎水性樹脂に分散させることも可能であり、その適用範囲は広い。

以下に、本発明の実施例を示すが、本発明は特にこれにより限定されるものではない。

〔実施例１〕
グリシン8.45gを、水に溶かした後、2N-NaOH水溶液を適量加えてpHを10に調整した。これとは別に、硝酸マグネシウム６水和物4.81gと硝酸アルミニウム6水和物2.34gを溶かした水溶液を用意し、上述のグリシン水溶液に50ml/hの速度で加えた。このとき、混合溶液は常にpHが10となるように、2N-NaOH水溶液を適宜加えた。以上により得られた共沈殿物を、水洗後、水酸化ナトリウムを加えてpHを10に調整した1.88mol/L-グリシン水溶液に浸して数日おき、グリシン含有量を大幅に向上させた。その後、余分なグリシンと水酸化ナトリウムを水洗して除去すると、除去の完了とともに層状複水酸化物が次第に層剥離し、半透明であるコロイド溶液である液状物が得られ、層状複水酸化物はコロイド粒子化水酸化物系複合物に転化した。これら一連の実験は、空気中からの炭酸イオンの混入を避けるため、合成および洗浄・乾燥は、すべて窒素気流中で行い、使用する水も脱イオン・蒸留処理の後、JIS K 0102に従って炭酸を除去した。

〔実施例２〕
グリシン8.45gを、水に溶かした後、2N-NaOH水溶液を適量加えてpHを10に調整した。これとは別に、乳酸マグネシウム3水和物4.81gと乳酸アルミニウム1.84gを溶かした水溶液を用意し、上述のグリシン水溶液に50ml/hの速度で加えた。このとき、混合溶液は常にpHが10となるように、2N-NaOH水溶液を適宜加えた。以上により得られた共沈殿物を、水洗後、そのまま水中に静置して１ヶ月ほど熟成することによって系全体が半透明であるコロイド溶液となり、層状複水酸化物はコロイド粒子化水酸化物系複合物に転化した。これら一連の実験は、空気中からの炭酸イオンの混入を避けるため、合成および洗浄・乾燥は、すべて窒素気流中で行い、使用する水も脱イオン・蒸留処理の後、JIS K 0102に従って炭酸を除去した。

〔実施例３〕
実施例２で得られたコロイド粒子化水酸化物系複合物を含有するコロイド溶液をポリビニルアルコール水溶液と固形分で水酸化物系複合物がポリビニルアルコールに対して10wt%となるように混合し、室温で水を蒸発させて除去することにより、透明な樹脂組成物が得られた。超高分解能走査型電子顕微鏡観察では、板状の形態をした直径が50-150nm、厚さが5-15nm程度の大きさを持ったコロイド粒子化水酸化物系複合物がポリビニルアルコール樹脂中に均一に分散されていることが確認された。

〔比較例1〕
実施例1および2の共沈殿に準拠して作製した炭酸イオン含有層状複水酸化物を水洗・乾燥後水中に浸したが、分散は悪く、層状複水酸化物は容器下部に沈殿し、半透明なコロイド溶液である液状物は得られなかった。このため、無理に水と炭酸イオン含有層状複水酸化物の混合物をポリビニルアルコール水溶液に加えて溶媒を蒸発させたが、層状複水酸化物の粒子がポリビニルアルコール樹脂中に凝集していることが肉眼でも観察できるほど、固体粉末の分散性が極めて悪い樹脂組成物しか得られなかった。

〔比較例2〕
実施例1および2の共沈殿に準拠して作製したヘキサシアノ酸鉄イオン含有層状複水酸化物を水洗・乾燥後水中に浸したが、分散は悪く、層状複水酸化物は容器下部に沈殿し、半透明なコロイド溶液である液状物は得られなかった。このため、無理に水とヘキサシアノ酸鉄イオン含有層状複水酸化物の混合物をポリビニルアルコール水溶液に加えて溶媒を蒸発させたが、層状複水酸化物の粒子がポリビニルアルコール樹脂中に凝集していることが肉眼でも観察できるほど、固体粉末の分散性が極めて悪い樹脂組成物しか得られなかった。

〔比較例３〕
実施例2に準拠して作製したグリシン・乳酸含有層状複水酸化物を水洗後すぐに純水に投入して熟成せず、一旦、乾燥させた後、水中に浸したが、分散は悪く、層状複水酸化物は容器下部に沈殿し、半透明なコロイド溶液である液状物は得られなかった。このため、無理にこの層状複水酸化物の懸濁液をポリビニルアルコール水溶液に加えて溶媒を蒸発させたが、層状複水酸化物の粒子がポリビニルアルコール樹脂中に凝集していることが肉眼でも観察できるほど、固体粉末の分散性が極めて悪い樹脂組成物しか得られなかった。

Claims

金属水酸化物からなる基本層と、陰イオン及び水分子とからなる中間層が交互に積層した層状複水酸化物において、中間層を構成する層間イオンとして、アミノ酸イオン及び乳酸イオンを含有し、上記アミノ酸イオンがグリシン、アラニン、ロイシン、グルタミン、リジン、ヒスチジン、アルギニン、セリンまたはアスパラギンのイオンであることを特徴とする、層状複水酸化物複合物。
金属水酸化物からなる基本層と、陰イオン及び水分子とからなる中間層が交互に積層した層状複水酸化物において、中間層を構成する層間イオンとして、アミノ酸イオンまたはアミノ酸イオン及び乳酸イオンを含有する層状複水酸化物を共沈殿で合成した後、さらにアミノ酸溶液に浸漬したことにより、アミノ酸イオン含有量が増大せしめられており、上記アミノ酸イオンがグリシン、アラニン、ロイシン、グルタミン、リジン、ヒスチジン、アルギニン、セリンまたはアスパラギンのイオンであることを特徴とする、層状複水酸化物複合物。
請求項１又は２に記載の層状複水酸化物複合物からなる、樹脂配合剤中間原料。
請求項１又は２に記載の層状複水酸化物複合物を水中に分散させることにより形成されたコロイド粒子が樹脂中に含有されていることを特徴とする、樹脂組成物。
請求項１又は２に記載の層状複水酸化物複合物を水中に分散することにより形成されたコロイド溶液を、樹脂と溶液状態で混合し、溶媒を除去することにより得られたものであることを特徴とする、請求項４に記載の樹脂組成物。
請求項１又は２に記載の層状複水酸化物複合物を水中に分散させてなることを特徴とする、コロイド溶液。
請求項６に記載のコロイド溶液を含有することを特徴とする、樹脂配合剤。
異なる価数の金属の組み合わせを含む２種以上の金属の塩と、アミノ酸及び乳酸塩とをアルカリ条件下溶液状態で混合させることにより、共沈澱させて、層状複水酸化物複合物を製造する方法であって、上記アミノ酸がグリシン、アラニン、ロイシン、グルタミン、リジン、ヒスチジン、アルギニン、セリンまたはアスパラギンであることを特徴とする、上記層状複水酸化物複合物の製造方法。
異なる価数の金属の組み合わせを含む２種以上の金属の塩と、アミノ酸又はアミノ酸及び乳酸塩とをアルカリ条件下溶液状態で混合させることにより、アミノ酸を含有する層状複水酸化物を共沈殿させ、さらに該共沈殿物をアミノ酸溶液に浸漬して、層状複水酸化物複合物を製造する方法であって、上記アミノ酸がグリシン、アラニン、ロイシン、グルタミン、リジン、ヒスチジン、アルギニン、セリンまたはアスパラギンであることを特徴とする、上記層状複水酸化物複合物の製造方法。
請求項１又は２に記載の層状複水酸化物複合物を水中に分散させることを特徴とする、層状複水酸化物複合物が薄片化された粒子を含有するコロイド溶液の製造方法。
請求項１０に記載のコロイド溶液を樹脂溶液と混合し、溶媒を除去することを特徴とする、樹脂組成物の製造方法。
請求項４又は５に記載の樹脂配合物を樹脂配合剤として配合してなる樹脂組成物。