JP5462482B2 - Method for producing solid material containing layered inorganic compound, solid material and formed body formed using the same - Google Patents

Method for producing solid material containing layered inorganic compound, solid material and formed body formed using the same Download PDF

Info

Publication number
JP5462482B2
JP5462482B2 JP2008335293A JP2008335293A JP5462482B2 JP 5462482 B2 JP5462482 B2 JP 5462482B2 JP 2008335293 A JP2008335293 A JP 2008335293A JP 2008335293 A JP2008335293 A JP 2008335293A JP 5462482 B2 JP5462482 B2 JP 5462482B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dispersion
liquid crystal
crystal phase
inorganic compound
layered inorganic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008335293A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010155752A (en
Inventor
秀康 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei Corp filed Critical Asahi Kasei Corp
Priority to JP2008335293A priority Critical patent/JP5462482B2/en
Publication of JP2010155752A publication Critical patent/JP2010155752A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5462482B2 publication Critical patent/JP5462482B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Description

本発明は、層状無機化合物を含有し、耐熱性、ガスバリア性及び透明性に優れる固体材料の製造方法に関する。さらに本発明は、少なくとも一部がそのような固体材料を用いて形成された、封止材、包装材、保護材、ガスバリア層形成材、回路基板、ディスプレイ用材料等の形成体に関する。   The present invention relates to a method for producing a solid material containing a layered inorganic compound and having excellent heat resistance, gas barrier properties and transparency. Furthermore, the present invention relates to a molded body such as a sealing material, a packaging material, a protective material, a gas barrier layer forming material, a circuit board, and a display material, at least partly formed using such a solid material.

ガスバリアという機能は幅広く産業上で利用されている。例えば、ディスプレイ等の電子材料、レトルト食品や薬等の医薬関連商品の包装材等には、酸素及び水蒸気に対する高いガスバリア性能が求められている。それらのガスバリア機能は、多くの場合、ガラス、アルミ箔、蒸着による無機薄膜等を用いることで達成されている。しかし、ガラスは一般に非常に透明であるが柔軟性がなく、割れやすい。また重量が重く、取り扱いの困難さが問題となっている。アルミ箔は金属であるため光が透過せず、中身が見えないという問題がある。無機の薄膜等は曲げ等の外力に弱く、割れてしまうことでガスバリア性能が低下しやすい。   The function of gas barrier is widely used in industry. For example, electronic materials such as displays, packaging materials for pharmaceutical-related products such as retort foods and drugs, and the like are required to have high gas barrier performance against oxygen and water vapor. These gas barrier functions are often achieved by using glass, aluminum foil, an inorganic thin film by vapor deposition, or the like. However, glass is generally very transparent but is not flexible and easily broken. Moreover, the weight is heavy and the difficulty of handling is a problem. Since aluminum foil is a metal, there is a problem that light does not transmit and the contents cannot be seen. Inorganic thin films and the like are vulnerable to external forces such as bending, and gas barrier performance is likely to deteriorate due to cracking.

他方、スメクタイト族粘土や雲母に代表される粘土鉱物等の層状無機化合物を用いることで、ガスバリア性を向上させる検討が行われてきた。層状無機化合物は安価で、かつ水への分散性に優れる種が多い等の点でさまざまな用途に好適に用いられている(例えば非特許文献1を参照)。   On the other hand, studies have been made to improve gas barrier properties by using layered inorganic compounds such as smectite group clay and clay minerals typified by mica. Layered inorganic compounds are suitably used for various applications in that they are inexpensive and have many species that are excellent in water dispersibility (see, for example, Non-Patent Document 1).

層状無機化合物は、単位構造としてのナノシートと呼ばれる板状の無機結晶から成る。ナノシートの大きさや形及び組成は層状無機化合物の種類によって様々であるが、代表的な粘土鉱物では、厚みが約1nmであり、他の層状無機化合物でも厚みは約0.2nmから数nmと薄いものが大部分である。対して、ナノシートの長手方向の平均長さは、一般には水熱法によって合成されたスメクタイトで40〜50nm、天然のモンモリロナイトで200〜400nm、溶融法によって合成された雲母やヘクトライトで0.1〜10μm、天然の雲母やハイドロタルサイトの合成品で特に大きなものでは数十μmと、産地や合成手法等によって様々である。   The layered inorganic compound is composed of a plate-like inorganic crystal called a nanosheet as a unit structure. The size, shape, and composition of nanosheets vary depending on the type of layered inorganic compound, but typical clay minerals have a thickness of about 1 nm, and other layered inorganic compounds have a thickness of about 0.2 nm to several nm. Most of the things. On the other hand, the average length in the longitudinal direction of the nanosheet is generally 40 to 50 nm for smectite synthesized by the hydrothermal method, 200 to 400 nm for natural montmorillonite, and 0.1 for mica or hectorite synthesized by the melting method. 10 μm, a synthetic product of natural mica and hydrotalcite, especially large ones of several tens of μm, which varies depending on the production area and synthesis method.

ナノシートの多くは永久電荷を有し、その電荷を補償するために、多くの場合、無機イオンがナノシートの層の間に存在して電気的中性を保持している。以降、本明細書ではこのナノシートの永久電荷を補償する役割を担っているイオンを層間イオンといい、また、断りが無い限り、その層間イオンは固体状態においてナノシートの層の間に存在するイオンを意味するものとする。   Many of the nanosheets have a permanent charge, and in order to compensate for the charge, inorganic ions are often present between the layers of the nanosheet to maintain electrical neutrality. Hereinafter, in this specification, ions that play a role of compensating the permanent charge of the nanosheet are referred to as interlayer ions, and unless otherwise specified, the interlayer ions are ions existing between the nanosheet layers in a solid state. Shall mean.

上記のような粘土鉱物をはじめとする層状無機化合物を樹脂に少量(一般的には約5質量%以下)添加した材料について幅広い研究がなされ、膜状に形成したガスバリアフィルムとしても一部実用化されている(例えば非特許文献2を参照)。   Extensive research has been conducted on materials obtained by adding a small amount (generally about 5% by mass or less) of layered inorganic compounds such as clay minerals to the resin, and some of them have been put into practical use as gas barrier films formed into films. (For example, see Non-Patent Document 2).

しかしながら、従来のそれら材料の多くは、疎水性樹脂や有機溶媒への分散性向上のため、ナノシートの長手方向の平均長さが40〜50nmと小さいものを表面有機修飾して用いている結果、ナノシート同士が積み重なってできた層の間隔(以下、層間距離という)が広がってしまい、かつナノシートの長手方向の平均長さが小さいため十分に気体の移動経路が長くならず、結果、ガスの透過経路が拡大するため、高いガスバリア性が発現しにくい(特許文献1を参照)。また、層間距離の拡大を抑制するために、層間イオンとしてサイズの小さな無機イオンを用いた場合には、通常、層状無機化合物が水系の溶媒にしか分散しないため、得られた材料自体に親水性が残り、そのためドライのガスに対しては高いガスバリア性が発現しても、水蒸気のバリア性能が劣る場合が多い(例えば非特許文献3を参照)。   However, many of these conventional materials are used by modifying the surface of the nanosheet with a small average length of 40 to 50 nm in order to improve dispersibility in hydrophobic resins and organic solvents, The gap between the layers of nanosheets stacked (hereinafter referred to as interlayer distance) is widened, and the average length of the nanosheets in the longitudinal direction is small, so the gas movement path is not sufficiently long, resulting in gas permeation. Since the route is expanded, high gas barrier properties are hardly exhibited (see Patent Document 1). In addition, in order to suppress the expansion of the interlayer distance, when inorganic ions having a small size are used as interlayer ions, the layered inorganic compound is usually dispersed only in an aqueous solvent, so that the obtained material itself is hydrophilic. Therefore, even if a high gas barrier property is exhibited against dry gas, the barrier performance of water vapor is often inferior (see, for example, Non-Patent Document 3).

ガスが透過する際の気体の移動経路を長くしてガスバリア性を向上させるために、ナノシートの長手方向の平均長さが大きな天然モンモリロナイトや合成雲母といった層状無機化合物を用いる検討が行われてきた。しかし、天然モンモリロナイトを用いると黄褐色の着色が発生する。また、ナノシートの長手方向の平均長さが大きな層状無機化合物では通常、へき開・分散不足が起こりやすく、粒子状の塊の残留、さらには配向積層構造の乱れ等による光の散乱等が起こりやすい。結果、無色で光線透過率の高い透明な材料や、それらからなる膜を得ることは難しい。特に機械的強度やガスバリア特性を向上させるために膜厚を数ミクロン以上に厚くすると、前述のような着色や散乱によるヘイズの増大が顕著となってしまう。   In order to improve the gas barrier property by extending the gas movement path when the gas permeates, studies have been made on using layered inorganic compounds such as natural montmorillonite and synthetic mica having a large average length in the longitudinal direction of the nanosheet. However, when natural montmorillonite is used, yellowish brown coloration occurs. In addition, a layered inorganic compound having a large average length in the longitudinal direction of the nanosheet usually tends to cause cleavage and insufficient dispersion, and the remaining of a lump of particles and further light scattering due to disorder of the oriented laminated structure. As a result, it is difficult to obtain a transparent material having no light and high light transmittance and a film made of them. In particular, when the film thickness is increased to several microns or more in order to improve mechanical strength and gas barrier characteristics, the increase in haze due to coloring and scattering as described above becomes significant.

従来、ナノシートの長手方向の平均長さが大きな層状無機化合物を用いて透明な材料を得ようとした場合、機械的な強い分散処理を長時間行う必要があった。また、そのような機械的分散によって得た分散液中に極僅か含まれる、へき開・分散の十分進んだナノシートのみを非常に強い重力加速度を引加して分離する等が必要であった。このため、材料の利用効率が悪く、コスト的に利用し難い製造方法となっていた。
すなわち、従来の層状無機化合物を含有する材料は、透明性とガスバリア性能、特に水蒸気バリア性能とがトレードオフの関係になっている場合が多く、特にナノシートの長手方向の平均長さが大きな層状無機化合物を用いて透明性とガスバリア性能を高い次元で両立させることは困難であった。
Conventionally, when a transparent material is obtained using a layered inorganic compound having a large average length in the longitudinal direction of a nanosheet, it has been necessary to perform a strong mechanical dispersion treatment for a long time. In addition, it is necessary to separate only nanosheets that are very slightly contained in the dispersion obtained by such mechanical dispersion and that have been sufficiently cleaved and dispersed by applying a very strong gravitational acceleration. For this reason, the utilization efficiency of material was bad and it was a manufacturing method which was difficult to use cost-effectively.
That is, conventional materials containing a layered inorganic compound often have a trade-off relationship between transparency and gas barrier performance, particularly water vapor barrier performance, and in particular, the layered inorganic compound having a large average length in the longitudinal direction of the nanosheet. It was difficult to achieve both transparency and gas barrier performance at a high level using a compound.

特開2006−37079号公報JP 2006-37079 A 須藤談話会編,「粘土科学への招待−粘土の素顔と魅力−」,三共出版,p.6(2000)Edited by Sudo Kodankai, “Invitation to Clay Science: Clay's Face and Charm”, Sankyo Publishing, p. 6 (2000) 中條澄編,「ポリマー系ナノコンポジットの製品開発」,フロンティア出版,p.25〜90(2004)Nakasumi, edited by “Development of Polymer Nanocomposites”, Frontier Publishing, p. 25-90 (2004) 「フレキシブルディスプレイの全貌」,イー・エクスプレス,p.223〜224(2005)“Overview of Flexible Display”, eExpress, p. 223-224 (2005)

本発明は、透明性、酸素及び水蒸気に対してのガスバリア性並びに耐熱性を兼ね備えた、層状無機化合物を含有する固体材料を、高い原料使用率で高効率に製造する方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a method for producing a solid material containing a layered inorganic compound, which has transparency, a gas barrier property against oxygen and water vapor, and heat resistance, at a high raw material usage rate and with high efficiency. And

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、以下の発明を完成するに至った。すなわち本発明は、以下のステップ:
(1)不純物を含んでもよい、分散媒に分散した層状無機化合物の分散液を少なくとも液晶相と非液晶相とに相分離させるステップ;
(2)上記分散液から上記液晶相を分取するステップ;及び
(3)分取された液晶相を乾燥させて固体材料を得るステップ;
を含む、層状無機化合物を含有する固体材料の製造方法を提供する。
As a result of intensive studies in order to solve the above problems, the present inventors have completed the following invention. That is, the present invention comprises the following steps:
(1) a step of phase-separating at least a liquid crystal phase and a non-liquid crystal phase with a dispersion of a layered inorganic compound dispersed in a dispersion medium, which may contain impurities;
(2) separating the liquid crystal phase from the dispersion; and (3) drying the separated liquid crystal phase to obtain a solid material;
A method for producing a solid material containing a layered inorganic compound is provided.

また、本発明は、上記ステップ(1)の前に以下のステップ:
(4)層状無機化合物を機械的処理及び/又は化学的処理によりへき開させるステップ
をさらに含む固体材料の製造方法を提供する。
In addition, the present invention provides the following steps before the above step (1):
(4) A method for producing a solid material further comprising the step of cleaving the layered inorganic compound by mechanical treatment and / or chemical treatment.

また、本発明は、以下のステップ:
(5)上記ステップ(1)における分散液又は上記ステップ(2)における分取された液晶相若しくは該液晶相の希釈液である被処理分散液に対し、該被処理分散液中の層状無機化合物が有する層間陽イオンの50%以上をナトリウムイオン以外の無機陽イオンに交換する陽イオン交換と、該被処理分散液中の陰イオン種を水酸化物イオンに交換する陰イオン交換とを行うステップ
をさらに含む固体材料の製造方法を提供する。
The present invention also includes the following steps:
(5) The layered inorganic compound in the dispersion liquid to be treated with respect to the dispersion liquid in the step (1) or the liquid dispersion phase separated in the step (2) or the liquid dispersion to be treated. A step of performing cation exchange for exchanging 50% or more of interlayer cations possessed by inorganic cation with inorganic cation other than sodium ion, and anion exchange for exchanging anion species in the dispersion to be treated with hydroxide ions A method for producing a solid material further comprising:

また、本発明は、以下のステップ:
(6)上記ステップ(5)を経た分散液に含まれる水の65質量%以上を有機溶媒に置換するステップ
をさらに含む固体材料の製造方法を提供する。
The present invention also includes the following steps:
(6) Provided is a method for producing a solid material, which further includes a step of replacing 65% by mass or more of water contained in the dispersion subjected to the above step (5) with an organic solvent.

また、本発明は、以下のステップ:
(7)上記ステップ(6)を経た分散液に疎水性の添加物を添加するステップ
をさらに含む固体材料の製造方法を提供する。
The present invention also includes the following steps:
(7) Provided is a method for producing a solid material, further comprising a step of adding a hydrophobic additive to the dispersion liquid obtained through the step (6).

また、本発明は、動的散乱法によって計測したときの、上記ステップ(2)の直後の液晶相中に存在する層状無機化合物の平均アスペクト比が200以上である固体材料の製造方法を提供する。   Moreover, this invention provides the manufacturing method of the solid material whose average aspect-ratio of the layered inorganic compound which exists in the liquid crystal phase immediately after the said step (2) when measured by the dynamic scattering method is 200 or more. .

また、本発明は、上記層状無機化合物が、溶融法によって合成されたヘクトライトの組成からなるナノシートを含む固体材料の製造方法を提供する。   Moreover, this invention provides the manufacturing method of the solid material containing the nanosheet which the said layered inorganic compound consists of the composition of the hectorite synthesized by the melting method.

また、本発明は、上記層状無機化合物が、溶融法によって合成された合成雲母の組成からなるナノシートを含む固体材料の製造方法を提供する。   Moreover, this invention provides the manufacturing method of the solid material containing the nanosheet which the said layered inorganic compound consists of the composition of the synthetic mica synthesized by the melting method.

また、本発明は、上記製造方法によって製造された固体材料を提供する。   Moreover, this invention provides the solid material manufactured by the said manufacturing method.

また、本発明は、上記層状無機化合物の含有割合が10質量%以上である上記固体材料を提供する。   Moreover, this invention provides the said solid material whose content rate of the said layered inorganic compound is 10 mass% or more.

また、本発明は、上記固体材料を構成要素の少なくとも1つとして含み、かつJIS−K7361に従って光路長3μmにおいて測定したときの全光線透過率が80%以上である形成体を提供する。   The present invention also provides a formed article comprising the solid material as at least one of the constituent elements and having a total light transmittance of 80% or more when measured at an optical path length of 3 μm according to JIS-K7361.

本発明によれば、層状無機化合物を含む固体材料の製造に際し、ガスバリア性等の向上のためにナノシートの長手方向の平均長さが大きな層状無機化合物を用い、かつ固体材料に優れた透明性を付与することができる。   According to the present invention, in the production of a solid material containing a layered inorganic compound, a layered inorganic compound having a large average length in the longitudinal direction of the nanosheet is used to improve gas barrier properties and the like, and the solid material has excellent transparency. Can be granted.

本発明に係る層状無機化合物を含有する固体材料の製造方法は、以下のステップ:(1)不純物を含んでもよい、分散媒に分散した層状無機化合物の分散液を少なくとも液晶相と非液晶相とに相分離させるステップ;(2)上記分散液から液晶相を分取するステップ;及び(3)分取された液晶相を乾燥させて固体材料を得るステップ;を含む。本発明において用いる層状無機化合物は、水を典型とする分散媒に分散したコロイドの状態で少なくとも一部が液晶転移現象を発現して液晶相を形成するものであり、かつ典型的には単層〜数十層まで分散媒中でへき開(剥離)できるものである。層状無機化合物としては、粘土鉱物、層状ポリケイ酸、層状ケイ酸塩、層状複水酸化物、層状リン酸塩、チタン・ニオブ酸塩や六ニオブ酸塩もしくはモリブデン酸塩といった層状遷移金属酸素酸塩、層状マンガン酸化物、層状コバルト酸化物等を挙げることができる。なかでも、粘土鉱物、層状ニオブ酸塩等が液晶相を形成しやすいという点で好ましい。入手のしやすさや合成のしやすさ、及び層状無機化合物を構成するナノシートが単層もしくは数層〜数十層積層した状態にまでへき開して水を典型とする分散媒に分散しうるという点からは、粘土鉱物がとりわけ好ましい。   The method for producing a solid material containing a layered inorganic compound according to the present invention comprises the following steps: (1) a dispersion of a layered inorganic compound dispersed in a dispersion medium, which may contain impurities, at least a liquid crystal phase and a non-liquid crystal phase. (2) separating the liquid crystal phase from the dispersion; and (3) drying the separated liquid crystal phase to obtain a solid material. The layered inorganic compound used in the present invention is one in which at least a part exhibits a liquid crystal transition phenomenon in the state of a colloid dispersed in a dispersion medium typified by water to form a liquid crystal phase, and is typically a single layer. Up to several tens of layers can be cleaved (peeled) in the dispersion medium. Layered inorganic compounds include layered transition metal oxygenates such as clay minerals, layered polysilicates, layered silicates, layered double hydroxides, layered phosphates, titanium / niobates, hexaniobates or molybdates , Layered manganese oxide, layered cobalt oxide, and the like. Of these, clay minerals, layered niobates and the like are preferable because they easily form a liquid crystal phase. Ease of availability, ease of synthesis, and ability to disperse the nanosheets constituting the layered inorganic compound into a single layer or a state in which several to several tens of layers are laminated to disperse water in a typical dispersion medium Is particularly preferred from clay minerals.

粘土鉱物は、天然粘土でも合成粘土でもよく、例えば、雲母、バーミキュライト、モンモリロナイト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイトが好ましく、もしくは、マガディアイト、ハイドロタルサイト、カリオナイト、ハロイサイトも使用できる。しかし、本発明に係る固体材料の透明性を向上させるためには合成粘土の利用が好ましく、合成サポナイト、合成ヘクトライト、合成スチーブンサイト、合成雲母、合成カリオナイト、合成ハイドロタルサイト等が好ましい。   The clay mineral may be natural clay or synthetic clay, and for example, mica, vermiculite, montmorillonite, beidellite, saponite, hectorite, stevensite, or magadiaite, hydrotalcite, caryonite, halloysite can also be used. However, in order to improve the transparency of the solid material according to the present invention, it is preferable to use synthetic clay, and synthetic saponite, synthetic hectorite, synthetic stevensite, synthetic mica, synthetic karionite, synthetic hydrotalcite and the like are preferable.

液晶転移の発現のしやすさという点で、層状無機化合物としては、動的散乱法によって計測したときの平均アスペクト比が、分取直後の液晶相において200以上であるものが好ましく、例えばスメクタイト族に属する粘土もしくは溶融法によって合成されたヘクトライトや合成雲母が好ましい。また、ナノシートの端部が、フッ素等、水酸基以外のものになっている粘土鉱物が好ましい。そのような層状無機化合物としては、溶融法によって合成されたフッ素化ヘクトライト(例えば、NHTゾルB2、トピー工業株式会社製)、溶融法によって合成されたフッ素化雲母(例えば、NTS−5、トピー工業株式会社製)、高純度のタルクを珪フッ化ナトリウムや珪フッ化リチウムとともに熱処理して変性させて得た膨潤性雲母(例えば、ME−100もしくはMEB−3、コープケミカル株式会社製)等を挙げることができる。特に、液晶相と非液晶相の分離の進みやすさ、及び層剥離の進みやすさの点からは、溶融法によって合成されたフッ素化ヘクトライトもしくは溶融法によって合成されたフッ素化雲母が好ましい。   In terms of ease of development of liquid crystal transition, the layered inorganic compound preferably has an average aspect ratio of 200 or more in the liquid crystal phase immediately after fractionation, as measured by a dynamic scattering method, for example, a smectite group. Hectorite or synthetic mica synthesized by the melting method or clay belonging to the above is preferable. Moreover, the clay mineral in which the edge part of a nanosheet becomes things other than hydroxyl groups, such as a fluorine, is preferable. Examples of such layered inorganic compounds include fluorinated hectorite synthesized by the melting method (for example, NHT Sol B2, manufactured by Topy Industries, Ltd.), and fluorinated mica synthesized by the melting method (for example, NTS-5, Topy). Kogyo Co., Ltd.), swellable mica obtained by heat-treating high-purity talc with sodium silicofluoride or lithium silicofluoride (for example, ME-100 or MEB-3, manufactured by Corp Chemical Co., Ltd.), etc. Can be mentioned. In particular, fluorinated hectorite synthesized by the melting method or fluorinated mica synthesized by the melting method is preferable from the viewpoint of easy separation of the liquid crystal phase and the non-liquid crystal phase and ease of delamination.

なお、層状無機化合物の平均アスペクト比が大きいほど、得られる固体材料においては特にガスバリア性が一般に奏されるが、本発明においては、液晶相において計測される平均アスペクト比が200以上であることは必須ではなく、上記の好適な層状無機化合物において液晶相が発現しやすくなる(液晶相にある層状無機化合物を抽出しやすくなる)平均アスペクト比の代表値である。   The larger the average aspect ratio of the layered inorganic compound, the more generally gas barrier properties are generally achieved in the obtained solid material. However, in the present invention, the average aspect ratio measured in the liquid crystal phase is 200 or more. It is not essential, and is a representative value of the average aspect ratio at which the liquid crystal phase is easily developed in the above-described suitable layered inorganic compound (the layered inorganic compound in the liquid crystal phase is easily extracted).

なお、これら層状無機化合物(ナノシート及び層間イオン)の組成は、公知の文献に記載されている組成式で表されるが、それらは理想的な組成を示しているものであって、本発明に用いる各種の層状無機化合物の組成は、文献における組成式と厳密に一致している必要はない。   In addition, although the composition of these layered inorganic compounds (nanosheet and interlayer ion) is represented by a composition formula described in publicly known literatures, they show an ideal composition and are included in the present invention. The composition of the various layered inorganic compounds used need not exactly match the composition formula in the literature.

本発明における液晶相とは、層状無機化合物が分散液中で液晶転移することにより、層状無機化合物の分散しているナノシートの向きが、分散媒中でナノシートの面を一にしてある程度揃った集団の集まりとして挙動する相を示す。層状無機化合物は、一般にナノシートの面内方向と厚み方向とで屈折率の異方性を有するため、ある程度ナノシートの面を一にして揃った集団の集まりにおいては複屈折性が発現する。このため、液晶相では、倍率100倍以下の偏光顕微鏡による観察において、液晶に特徴的な様々なテクスチャや干渉色が確認される。対して、ナノシートの向きが揃っておらず、各々のナノシートがばらばらの方向を向いて分散もしくは凝集して集まり存在している非液晶相では、前記の屈折率の異方性がキャンセルされて全体としては屈折率も等方性を示す。従って、分散液が液晶相か非液晶相かの判断は、倍率100倍以下の偏光顕微鏡による観察において、液晶に特徴的な様々なテクスチャや干渉色が確認されるかどうかで判断することができる。   The liquid crystal phase in the present invention is a group in which the orientation of the nanosheet in which the layered inorganic compound is dispersed is aligned to some extent in the dispersion medium by aligning the surface of the nanosheet by the liquid crystal transition of the layered inorganic compound in the dispersion. A phase that behaves as a collection of Since the layered inorganic compound generally has refractive index anisotropy in the in-plane direction and the thickness direction of the nanosheet, birefringence is expressed in a group of groups in which the surfaces of the nanosheet are aligned to some extent. For this reason, in the liquid crystal phase, various textures and interference colors characteristic of the liquid crystal are confirmed by observation with a polarizing microscope having a magnification of 100 times or less. On the other hand, in the non-liquid crystal phase in which the nanosheets are not aligned and each nanosheet is dispersed or aggregated in a discrete direction, the anisotropy of the refractive index is canceled and the whole is cancelled. As a result, the refractive index is also isotropic. Therefore, the determination of whether the dispersion is a liquid crystal phase or a non-liquid crystal phase can be made based on whether various textures and interference colors characteristic of the liquid crystal are confirmed by observation with a polarizing microscope with a magnification of 100 times or less. .

ここで、本発明で用いられる層状無機化合物の平均粒子径Xと、前述の平均アスペクト比Zについて説明する。   Here, the average particle diameter X of the layered inorganic compound used in the present invention and the aforementioned average aspect ratio Z will be described.

平均アスペクト比Zは、本発明で用いられる層状無機化合物を所望の分散媒に分散した分散液を動的光散乱法によって測定することで得られた平均粒子径をXとしたときに、層状無機化合物のナノシートの単位厚みdとZ=X/dなる関係で示されるものと定義する。   The average aspect ratio Z is a layered inorganic when the average particle diameter obtained by measuring a dispersion obtained by dispersing the layered inorganic compound used in the present invention in a desired dispersion medium by a dynamic light scattering method is X. The unit thickness d of the nanosheet of the compound is defined as being represented by the relationship of Z = X / d.

単位厚みdは、層状無機化合物のみの粉末、もしくは測定に際して基材の影響が十分排除できる基材(例えば平滑な樹脂基板やシリコンウェハ等)上へ層状無機化合物のみを固形分として含有する分散液を滴下した後、十分乾燥させた後に得られた薄膜に対して、X線回折法等の公知の測定方法により得られる値であり、スメクタイト族や雲母族の粘土であれば、通常、0.93nm〜1.04nm程度であることが知られている。層間イオンをナトリウムイオンからリチウムイオンに交換した後、600℃程度で加熱して水分を除去したある種の粘土(モンモリロナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト)では、ナノシート同士が理論的な限界まで密接するようになるが、その際に上記測定方法によって得られる単位厚みdは0.95nmであるため、そのような層状無機化合物では、ナノシートの単位厚みdは0.95nmであると考えてよい。   The unit thickness d is a powder containing only the layered inorganic compound or a dispersion containing only the layered inorganic compound as a solid content on a base material (for example, a smooth resin substrate or a silicon wafer) that can sufficiently eliminate the influence of the base material upon measurement. Is a value obtained by a known measurement method such as an X-ray diffraction method with respect to the thin film obtained after being sufficiently dried, and if it is a smectite group or mica group clay, usually 0. It is known to be about 93 nm to 1.04 nm. In certain types of clays (montmorillonite, hectorite, stevensite) that have been dehydrated by exchanging interlayer ions from sodium ions to lithium ions, the nanosheets seem to be close to the theoretical limit. However, since the unit thickness d obtained by the measurement method at that time is 0.95 nm, in such a layered inorganic compound, the unit thickness d of the nanosheet may be considered to be 0.95 nm.

動的光散乱法によって得られる前述の平均粒子径Xについて説明する。分散媒中での層状無機化合物の平均粒子径の測定は、その形が板状粒子であることもあり定義も測定方法も極めて困難で、現状でも確定した手法は存在しないが、粘度と粒子間距離の影響を十分考慮した上で動的光散乱法を用い、コンベンショナルな粒子径分布算出アルゴリズムによって算出された平均粒子径及びその粒子径分布データが妥当性の比較的高いものと考えられる。   The above-mentioned average particle diameter X obtained by the dynamic light scattering method will be described. Measurement of the average particle size of layered inorganic compounds in a dispersion medium is very difficult to define and measure because the shape is plate-like particles. It is considered that the average particle size and the particle size distribution data calculated by a conventional particle size distribution calculation algorithm using the dynamic light scattering method after sufficiently considering the influence of the distance are relatively highly valid.

ただし、分散液の濃度が高すぎる、もしくは分散液中の粒子密度が高すぎる場合には、分散液のマクロ的な特性として、その分散媒と比較して粘度が上昇する、もしくはチクソトロピー的な挙動が発現しやすく、その場合、動的光散乱法によって算出される平均粒子径は実際の板状粒子の長手方向のサイズより大きく見積もられやすい。   However, if the concentration of the dispersion is too high or the particle density in the dispersion is too high, the macroscopic properties of the dispersion will increase the viscosity or thixotropic behavior compared to the dispersion medium. In this case, the average particle diameter calculated by the dynamic light scattering method is likely to be estimated larger than the actual size of the plate-like particles in the longitudinal direction.

また同様に、粒子が分散液中で近接して存在せざるを得ず、その近接距離が測定に用いる光の波長領域と同程度もしくはより近いような濃度の分散液に対して、動的光散乱法による測定はそれら近接した2つ以上の粒子を1つの大きな粒子として認識する可能性があり、結果、平均粒子径が大きく見積もられることがある。   Similarly, particles must be present in close proximity in the dispersion liquid, and dynamic light is applied to the dispersion liquid whose concentration is close to or closer to the wavelength region of the light used for measurement. In the measurement by the scattering method, two or more particles close to each other may be recognized as one large particle, and as a result, the average particle diameter may be greatly estimated.

従って、動的光散乱法による測定で妥当性の高い平均粒子径を得るためには、可能な範囲低濃度まで含めて複数の濃度の分散液で測定を行い、分散液の各濃度に対して得られる平均粒子径の値がほとんど濃度に依存しない状態で測定することが好ましい方法の1つであると考えられる。よって、本明細書における平均粒子径Xは、上記状態に対応するある濃度での測定結果(3回以上測定した平均が好ましい)に対する、その濃度の2倍の濃度での測定結果(同様に3回以上測定した平均が好ましい)の差が±20%以内、好ましくは±10%以内、より好ましくは±5%以内である状態で得られたものとする。   Therefore, in order to obtain a highly valid average particle size by dynamic light scattering measurement, measurement is performed with multiple concentrations of dispersion, including the lowest possible concentration, for each concentration of dispersion. It is considered that one of the preferable methods is to perform measurement in a state where the obtained average particle diameter value hardly depends on the concentration. Therefore, the average particle diameter X in the present specification is a measurement result at a concentration twice as high as the measurement result at a certain concentration corresponding to the above state (preferably an average measured three times or more) (similarly 3 It is assumed that the difference is preferably within ± 20%, preferably within ± 10%, more preferably within ± 5%.

このような測定を行うに際して好ましい分散液の濃度は層状無機化合物の種類や分散状態及び装置の感度等によって異なるため一義的に決めることは困難であるが、測定装置が十分な精度で測定可能な濃度範囲であることを前提とした上で、固形分として層状無機化合物のみを含有する分散液の固形分濃度として0.001質量%以上1.0質量%以下の範囲が好ましく、より好ましい範囲は0.01質量%以上0.7質量%以下、最も好ましい範囲は0.02質量%以上0.5質量%以下である。なお、アスペクト比が大きくなると一般には散乱強度が大きくなるため、より濃度の低い分散液で測定することが一般に必要である。   It is difficult to uniquely determine the concentration of the preferred dispersion when performing such a measurement because it varies depending on the type of layered inorganic compound, the state of dispersion, the sensitivity of the device, etc., but the measuring device can measure with sufficient accuracy. On the premise that it is a concentration range, the solid content concentration of the dispersion containing only the layered inorganic compound as the solid content is preferably in the range of 0.001% by mass or more and 1.0% by mass or less, and the more preferable range is 0.01 mass% or more and 0.7 mass% or less, and the most preferable range is 0.02 mass% or more and 0.5 mass% or less. It should be noted that since the scattering intensity generally increases as the aspect ratio increases, it is generally necessary to measure with a dispersion having a lower concentration.

このような細心の注意を払うことで、妥当性のある平均粒子径X及び平均アスペクト比Zを得ることができるが、平均アスペクト比Zは本明細書中の定義としての平均粒子径Xを用いており、必ずしも分散液中における層状無機化合物の実際の分散状態に対応する真の値ではない。   With such meticulous care, a reasonable average particle diameter X and average aspect ratio Z can be obtained. The average aspect ratio Z uses the average particle diameter X as defined in this specification. Therefore, it is not necessarily a true value corresponding to the actual dispersion state of the layered inorganic compound in the dispersion.

本発明においては、液晶転移を起こす層状無機化合物を分散媒に分散させ、もしくは分散液として予め調製されている分散液を用いて、それらを液晶相と非液晶相とに分離した後、液晶相を分散液から分取する。層状無機化合物を分散させる分散媒は、典型的には水のみ又は水を主成分とするものであるが、有機溶媒を主成分とするものであってもよい。液晶相は、分散しているナノシートの向きが分散媒中である程度面を一にして揃った集団の集まりとして存在しているため非液晶相より密度が高く、かつ液晶相中に存在する層状無機化合物は、以下の非液晶相中に存在する層状無機化合物よりも平均アスペクト比が大きい。対して、非液晶相は分散しているナノシートの向きが揃っておらず、各々のナノシートがばらばらの方向を向いていると考えられ、液晶相より密度が低く、かつ非液晶相中に存在する層状無機化合物の平均アスペクト比は相対的に小さい。従って、液晶相と非液晶相とに相分離させた状態で液晶相中に存在する層状無機化合物を選択的に抽出すれば、平均アスペクト比が大きく、かつ配向特性に優れた層状無機化合物を選択的に得ることが可能である。これにより、長手方向の平均長さがより大きい(すなわち平均粒子径が大きい)層状無機化合物を用いたにも関わらず透明性に優れる固体材料が得られる。   In the present invention, a layered inorganic compound that causes liquid crystal transition is dispersed in a dispersion medium, or a dispersion prepared in advance as a dispersion is used to separate them into a liquid crystal phase and a non-liquid crystal phase. Is separated from the dispersion. The dispersion medium in which the layered inorganic compound is dispersed is typically water alone or water as a main component, but may be an organic solvent as a main component. The liquid crystal phase has a higher density than the non-liquid crystal phase and exists in the liquid crystal phase because it exists as a collection of groups in which the orientation of the dispersed nanosheets is aligned to some extent in the dispersion medium. The compound has a larger average aspect ratio than the layered inorganic compound present in the following non-liquid crystal phase. On the other hand, the non-liquid crystal phase is not aligned in the direction of the dispersed nanosheets, and it is considered that each nanosheet is oriented in a disjoint direction, and the density is lower than the liquid crystal phase and exists in the non-liquid crystal phase. The average aspect ratio of the layered inorganic compound is relatively small. Therefore, if the layered inorganic compound present in the liquid crystal phase is selectively extracted in a state of being separated into a liquid crystal phase and a non-liquid crystal phase, a layered inorganic compound having a large average aspect ratio and excellent alignment characteristics can be selected. Can be obtained. As a result, a solid material having excellent transparency can be obtained in spite of using a layered inorganic compound having a larger average length in the longitudinal direction (that is, a larger average particle diameter).

理論に拘束されるものではないが、液晶相におけるナノシートは、分散媒中である程度面を一にして配向しやすいことから、分散媒を除去して固体材料を得る際も、ナノシートが互いの面を一にして高度に配向しやすいと考えられ、結果、配向不良による内部の欠陥発生が抑制されて材料の透明性が向上すると考えられる。さらに、液晶相におけるナノシートは相対的に平均アスペクト比が大きなものが集まっているため、公知の層状無機化合物における知見より、ガスバリア性、機械的強度、耐熱性等の物性が向上すると考えられる。   Although not bound by theory, nanosheets in the liquid crystal phase are easy to align with a certain amount of plane in the dispersion medium, so even when removing the dispersion medium to obtain a solid material, the nanosheets face each other. As a result, it is considered that the orientation of the material is highly facilitated, and as a result, the generation of internal defects due to orientation failure is suppressed, and the transparency of the material is improved. Furthermore, since nanosheets in the liquid crystal phase have relatively large average aspect ratios, it is considered that physical properties such as gas barrier properties, mechanical strength, and heat resistance are improved based on the knowledge of known layered inorganic compounds.

液晶相は非液晶相より密度が高いため、重力加速度の方向に対して下層に分離して得られることが多い。よって、重力がかかる環境中に静置しておくことで、液晶相と非液晶相とに相分離することができる。分離に要する時間は層状無機化合物の種類、濃度、平均アスペクト比及び粘度等によって異なるが、数時間で十分に分離できる場合もあり、数日放置しておくと一般には良好に分離する。   Since the liquid crystal phase has a higher density than the non-liquid crystal phase, the liquid crystal phase is often obtained by being separated into lower layers in the direction of gravitational acceleration. Therefore, it can be phase-separated into a liquid crystal phase and a non-liquid crystal phase by standing in an environment where gravity is applied. The time required for separation varies depending on the type, concentration, average aspect ratio, viscosity, and the like of the layered inorganic compound, but in some cases it can be sufficiently separated, and when it is allowed to stand for several days, it generally separates satisfactorily.

後述する公知のへき開(微分散)処理を行うと、上記液晶相と非液晶相との分離性は向上する。また、遠心分離法等、密度差を利用する公知の分離方法を用いて、分散液を液晶相と非液晶相とに分離する速度を上げることができる。液晶相と非液晶相それぞれの体積分離比は様々な因子で大きく変わるが、本発明では極僅かでも液晶相と非液晶相とに分離でき、液晶相にある層状無機化合物を選択的に抽出できればよい。   When a known cleavage (fine dispersion) treatment described later is performed, the separation between the liquid crystal phase and the non-liquid crystal phase is improved. Moreover, the speed | rate which isolate | separates a dispersion into a liquid crystal phase and a non-liquid crystal phase can be raised using the well-known separation method using a density difference, such as a centrifugation method. The volume separation ratio of each of the liquid crystal phase and the non-liquid crystal phase varies greatly depending on various factors. However, in the present invention, it is possible to separate into a liquid crystal phase and a non-liquid crystal phase even if very little, and a layered inorganic compound in the liquid crystal phase can be selectively extracted. Good.

分散液の濃度が高い場合、分散液が液晶相と非液晶相とに分離せず、全体が液晶相となることがある。この場合、液晶相と非液晶相とに分離できる条件であればアスペクト比が小さく非液晶相に移行すべきナノシートの成分が液晶相に混入してしまうため、平均アスペクト比が相対的に大きく、かつ配向特性に優れた層状無機化合物を選択的に得ることができない。   When the concentration of the dispersion is high, the dispersion may not be separated into a liquid crystal phase and a non-liquid crystal phase, and the whole may be a liquid crystal phase. In this case, if the conditions can be separated into a liquid crystal phase and a non-liquid crystal phase, the aspect ratio is small and the nanosheet component to be transferred to the non-liquid crystal phase is mixed in the liquid crystal phase, so the average aspect ratio is relatively large, In addition, a layered inorganic compound having excellent orientation characteristics cannot be selectively obtained.

そのような場合には、分散液に水をさらに添加する等して、分散液の固形分濃度を低下させることが好ましい。分散液を液晶相と非液晶相とに分離するために好ましい固形分濃度は層状無機化合物の種類、濃度、平均アスペクト比及び粘度等によって異なるが、一般的には1.5質量%超6質量%未満であり、好ましくは1.5質量%超5質量%未満であって、より好ましくは2質量%超4.5質量%未満である。ただし、上記の範囲以外であっても、遠心分離法等によって大きな重力加速度を引加して分離性を向上させた場合はこの限りではなく、より広い固形分濃度範囲において分散液を液晶相と非液晶相とに分離させることが可能である。   In such a case, it is preferable to reduce the solid content concentration of the dispersion by, for example, further adding water to the dispersion. A preferable solid content concentration for separating the dispersion into a liquid crystal phase and a non-liquid crystal phase varies depending on the type, concentration, average aspect ratio, viscosity, and the like of the layered inorganic compound, but generally more than 1.5 mass% and 6 mass. %, Preferably more than 1.5 mass% and less than 5 mass%, more preferably more than 2 mass% and less than 4.5 mass%. However, even if it is outside the above range, this is not limited to the case where the separability is improved by applying a large gravitational acceleration by a centrifugal method or the like. It can be separated into a non-liquid crystal phase.

本発明に係る固体材料の透明性を向上させ、さらに水を典型とする分散媒に分散したコロイド状態を液晶転移状態とするためには、層状無機化合物を構成するナノシートをできるだけ単層に近い状態にまで剥離してへき開した分散状態とする工程を設けることが好ましい。そのために、公知の微分散装置、例えば、振とう装置、超音波分散、ビーズミル、ボールミル、ロールミル、ホモミキサー、ウルトラミキサー、ディスパーミキサー、貫通型高圧分散装置、衝突型高圧分散装置、多孔型高圧分散装置、だまとり型高圧分散装置、(衝突+貫通)型高圧分散装置、超高圧ホモジナイザー等によって機械的な力を加える機械的処理により剥離・へき開を促進することが、層状無機化合物の分散を進め、単位層であるナノシートまでへき開して分散した状態に近づける意味で好ましい。   In order to improve the transparency of the solid material according to the present invention and to change the colloidal state dispersed in a dispersion medium typified by water into a liquid crystal transition state, the nanosheet constituting the layered inorganic compound is as close to a single layer as possible. It is preferable to provide a step of separating to cleaved and forming a dispersed state. For this purpose, known fine dispersion devices such as shaking devices, ultrasonic dispersion, bead mills, ball mills, roll mills, homomixers, ultra mixers, disper mixers, penetrating high pressure dispersion devices, collision type high pressure dispersion devices, porous high pressure dispersion devices Promoting peeling and cleaving through mechanical treatment that applies mechanical force with a device, debris type high pressure dispersion device, (collision + penetration) type high pressure dispersion device, ultra high pressure homogenizer, etc., promotes dispersion of layered inorganic compounds It is preferable in the sense that the nanosheet as a unit layer is cleaved to approach a dispersed state.

なかでも微分散装置として、超音波分散、ホモミキサー、ウルトラミキサー、ディスパーミキサー、貫通型高圧分散装置、衝突型高圧分散装置、多孔型高圧分散装置、だまとり型高圧分散装置、(衝突+貫通)型高圧分散装置、超高圧ホモジナイザーを用いることがより好ましい。   Among these, as a fine dispersion device, ultrasonic dispersion, homomixer, ultramixer, dispermixer, penetration type high pressure dispersion device, collision type high pressure dispersion device, porous type high pressure dispersion device, deduction type high pressure dispersion device, (collision + penetration) It is more preferable to use a high-pressure disperser and an ultrahigh-pressure homogenizer.

高圧分散装置としては、例えば、Microfluidics Corporation社製超高圧ホモジナイザー(商品名:マイクロフルイダイザー)あるいはナノマイザー社製ナノマイザーが挙げられ、他にもマントンゴーリン型高圧分散装置、例えばイズミフードマシナリ製ホモゲナイザー等が挙げられる。好ましい圧力としては、高圧、特に、100kgf/cm以上の圧力下の分散処理が挙げられる。高圧にすると層状無機化合物が破砕されて微細化し、平均アスペクト比が小さくなる結果、固体材料のガスバリア性が低下する場合があり、固体材料を膜状にした場合には成膜特性や機械的強度の低下が起こる場合もあるので、100kgf/cm以下の圧力下において分散処理した方が好ましい場合もある。 Examples of the high-pressure dispersing device include an ultra-high pressure homogenizer (trade name: Microfluidizer) manufactured by Microfluidics Corporation or a nanomizer manufactured by Nanomizer. Can be mentioned. A preferable pressure includes a dispersion treatment under a high pressure, particularly 100 kgf / cm 2 or more. When the pressure is increased, the layered inorganic compound is crushed and refined, and the average aspect ratio is reduced. As a result, the gas barrier property of the solid material may be reduced. When the solid material is formed into a film, the film formation characteristics and mechanical strength are reduced. In some cases, it may be preferable to perform dispersion treatment under a pressure of 100 kgf / cm 2 or less.

なお、高圧下や超音波により分散させることで層状無機化合物が破砕されて微細化する特徴を逆に利用して、平均アスペクト比が大きすぎるためにへき開・分散しにくい層状無機化合物を、高圧分散処理もしくは超音波処理等することで、分散しやすく、かつガスバリア性等の物性低下が顕著とならない平均アスペクト比まで破砕しながら分散させてもよい。   In contrast, the layered inorganic compound, which is difficult to cleave and disperse because the average aspect ratio is too large, can be dispersed at high pressure by utilizing the feature that the layered inorganic compound is crushed and refined by dispersing under high pressure or ultrasonic waves. By carrying out treatment or ultrasonic treatment, it may be dispersed while being crushed to an average aspect ratio that is easy to disperse and does not cause a significant decrease in physical properties such as gas barrier properties.

特に、溶融法によって合成されたヘクトライトや合成雲母、及びタルクから変性させた合成雲母は平均アスペクト比が大きいため、よりへき開を進めるために上記のような破砕による微細化処理を実施することが好適な場合が多い。しかし、微細化処理をしすぎると粒子数の増大を主要因として分散液の粘度が上昇し、結果、液晶相と非液晶相とに分離することが困難になることもあるため注意が必要である。そのような現象は、特にナノシートの永久電荷量が大きい雲母系の層状無機化合物で発生しやすい傾向がある。   In particular, hectorite and synthetic mica synthesized by the melting method, and synthetic mica modified from talc have a large average aspect ratio, and therefore, the above-mentioned fine processing by crushing may be performed in order to promote further cleavage. Often preferred. However, too much refinement treatment increases the viscosity of the dispersion mainly due to the increase in the number of particles, and as a result, it may be difficult to separate the liquid crystal phase from the non-liquid crystal phase. is there. Such a phenomenon tends to occur particularly in a mica-based layered inorganic compound having a large amount of permanent charge in the nanosheet.

層状無機化合物のへき開のためには、上記の機械的処理に代えて又はこれと併用して化学的処理を用いてもよい。化学的処理としては、例えば、比較的低分子量のポリアクリル酸ナトリウムやポリアクリル酸といった公知のアニオン系に代表される分散剤を極僅か、具体的には層状無機化合物に対して0.5質量%未満程度、好ましくは0.15質量%程度、分散液中に添加することで分散を進める方法が挙げられ、本発明に好適である。しかし、それら分散剤を多く入れすぎると、溶媒除去後、それらが層状無機化合物の層間にインターカレーションし、層間距離を広げて固体材料のガスバリア性を低下させたり耐熱性を低下させる要因となるため注意が必要である。   In order to cleave the layered inorganic compound, a chemical treatment may be used in place of or in combination with the above mechanical treatment. As the chemical treatment, for example, a dispersant represented by a known anionic system such as sodium polyacrylate having a relatively low molecular weight or polyacrylic acid is used in an extremely small amount, specifically 0.5 mass relative to the layered inorganic compound. A method of advancing dispersion by adding it to the dispersion at a level of less than about%, preferably about 0.15% by mass, is suitable for the present invention. However, if too much of these dispersants are added, after removing the solvent, they intercalate between the layers of the layered inorganic compound, increasing the interlayer distance and reducing the gas barrier property of the solid material or reducing the heat resistance. Therefore, attention is necessary.

分散液における液晶転移及びそれに伴う液晶相と非液晶相との相分離現象はある一定以上の固形分濃度で発現するが、上記のような微細化処理によって平均アスペクト比を小さくすると、液晶転移が発現するための分散液の最低固形分濃度が上昇する場合がある。これによって、破砕処理前は分散液が液晶相と非液晶相とに分離せず、全体が液晶相となってしまっていたものを、同一の固形分濃度で液晶相と非液晶相とに分離できるようになるか、もしくは低い希釈倍率で(すなわちあまり固形分濃度を低下させずに)液晶相と非液晶相とに分離することが可能となる。   The liquid crystal transition in the dispersion and the accompanying phase separation phenomenon between the liquid crystal phase and the non-liquid crystal phase appear at a certain solid content concentration above a certain level. However, if the average aspect ratio is reduced by the above-mentioned fine processing, the liquid crystal transition occurs. The minimum solid content concentration of the dispersion for expression may increase. As a result, the dispersion liquid did not separate into a liquid crystal phase and a non-liquid crystal phase before crushing, but the whole liquid crystal phase was separated into a liquid crystal phase and a non-liquid crystal phase at the same solid content concentration. It becomes possible to separate into a liquid crystal phase and a non-liquid crystal phase at a low dilution ratio (that is, without reducing the solid content concentration so much).

本発明において分散液は不純物を含んでもよく、この場合には非液晶相及び含まれうる不純物から液晶相を分取すればよい。不純物は、典型的には入手時の層状無機化合物又はその分散液に含まれる、分散液中で沈降する不純物であり、これは例えば遠心分離法等の大きな重力加速度を引加する手法によって除去することが好適である。特に、溶融法で合成されたヘクトライトや雲母ではガラス質の成分が、天然タルクを変性させて得た雲母では天然物由来の不純物が、僅かながら含まれているため、これらを除去して用いることは透明性向上や液晶転移発現に好結果を与える。また、後述するイオン交換樹脂やイオン交換膜等を用いた手法によって、分散液中に含まれる余剰な不純物イオン(層間イオン以外に含まれているイオン)、特にカードハウス構造等のゲル化を促進させる会合構造を形成する大きな要因である陰イオン(特に含有されやすいフッ素イオン及び硫酸イオン)を除去してから液晶相と非液晶相に分離してもよい。   In the present invention, the dispersion may contain impurities. In this case, the liquid crystal phase may be separated from the non-liquid crystal phase and the impurities that may be contained. Impurities are impurities that settle in the dispersion, typically contained in the layered inorganic compound or dispersion thereof at the time of acquisition, and are removed by a technique that applies a large gravitational acceleration, such as a centrifugal separation method. Is preferred. In particular, hectorite and mica synthesized by the melting method contain glassy components, and mica obtained by modifying natural talc contains a small amount of impurities derived from natural products. This gives good results in improving transparency and developing liquid crystal transition. In addition, gelation of excess impurity ions (ions contained other than interlayer ions) in the dispersion, especially the card house structure, etc., is promoted by techniques using ion exchange resins and ion exchange membranes described later. The anions (particularly fluorine ions and sulfate ions that are likely to be contained) that are a major factor in forming the associated structure to be removed may be removed before separation into a liquid crystal phase and a non-liquid crystal phase.

上記の遠心分離法やイオン交換等の不純物除去操作は、分散液を液晶相と非液晶相とに分離させる前に行ってもよいし、該分離の後に行ってもよい。ただし、大きな重力加速度を引加して不純物を除去する操作は、分散液を液晶相と非液晶相とに分離させる前に行うほうが一般には好ましい。一般に、遠心分離法等で大きな重力加速度を引加して不純物を沈降除去させると、分散液が液晶相と非液晶相とに相分離しやすくなるため、不純物除去と相分離の促進が同時に行えるため好都合である。   The above-described impurity removal operation such as centrifugation and ion exchange may be performed before or after the separation of the dispersion into a liquid crystal phase and a non-liquid crystal phase. However, it is generally preferable that the operation of removing impurities by applying a large gravitational acceleration is performed before the dispersion is separated into a liquid crystal phase and a non-liquid crystal phase. In general, if the impurities are settled and removed by applying a large gravitational acceleration by a centrifugal separation method or the like, the dispersion can be easily separated into a liquid crystal phase and a non-liquid crystal phase, so that impurity removal and phase separation can be promoted simultaneously. Therefore, it is convenient.

また、前述の微細化処理や分散剤の添加は、分散液を液晶相と非液晶相とに分離させる前に行ってもよいし、該分離の後に行ってもよいが、前述の理由より、液晶相と非液晶相との分離性が向上する場合(同一濃度でも分離しやすくなる場合)は、上記分離の前に行う方が好適である。ただし、微細化処理によって平均アスペクト比が小さくなることによるガスバリア性等の物性低下の影響を十分考慮することが必要である。   In addition, the above-described micronization treatment and the addition of a dispersant may be performed before the dispersion is separated into a liquid crystal phase and a non-liquid crystal phase, or may be performed after the separation. When the separation between the liquid crystal phase and the non-liquid crystal phase is improved (when it is easy to separate even at the same concentration), it is preferable to perform the separation before the separation. However, it is necessary to fully consider the influence of a decrease in physical properties such as gas barrier properties due to the reduction of the average aspect ratio due to the miniaturization treatment.

本発明では、分散液中に存在する交換性のイオンを所望の無機イオンへ交換し、その分散液より得た層状無機化合物を含有する固体材料を製造してもよい。分散液中に存在する交換性のイオンとしては、ナノシートの電荷を補償している交換性の層間イオンのほかに、いわば不純物や余剰イオンといった形で層状無機化合物が含有している他のイオンがある。特に、層間イオンと反対の電荷を有するイオンを所望のイオンに交換する、もしくは除去することが好ましい。   In the present invention, exchangeable ions present in the dispersion may be exchanged for desired inorganic ions, and a solid material containing a layered inorganic compound obtained from the dispersion may be produced. The exchangeable ions present in the dispersion include, in addition to exchangeable interlayer ions that compensate for the charge of the nanosheet, other ions contained in the layered inorganic compound in the form of impurities and surplus ions. is there. In particular, it is preferable to exchange or remove ions having a charge opposite to that of interlayer ions with desired ions.

本発明の製造方法では、ナノシートの永久電荷が負である層状無機化合物を用いる場合、交換性の層間イオン(陽イオン)の少なくとも50%以上をナトリウムイオン以外の無機イオン、特にリチウムイオン、カリウムイオン、バリウムイオン、セシウムイオン、鉛イオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、アンモニウムイオン、水素イオン及び原子番号19以上の金属のイオンから選ばれる少なくとも1種に交換することが好ましく、リチウムイオンもしくはアンモニウムイオンに交換することがとりわけ好ましい。また、ナノシートの電荷を補償する量を超えて存在する、いわば不純物の1つとしてみなせる余剰イオンとしての陽イオン(事実上、そのような余剰イオンとナノシートの電荷補償に必要な層間イオンとは分散液中では区別できずに存在している)も上記の陽イオンに交換することが好ましい。   In the production method of the present invention, when a layered inorganic compound having a negative nanosheet permanent charge is used, at least 50% or more of the exchangeable interlayer ions (cations) are inorganic ions other than sodium ions, particularly lithium ions and potassium ions. , Barium ion, cesium ion, lead ion, calcium ion, magnesium ion, ammonium ion, hydrogen ion and preferably at least one selected from metal ions having an atomic number of 19 or more, and exchange with lithium ion or ammonium ion It is particularly preferred to do this. In addition, there exists a cation as a surplus ion that can be regarded as one of the impurities that exists beyond the amount to compensate for the charge of the nanosheet (in fact, such a surplus ion and the interlayer ion necessary for charge compensation of the nanosheet are dispersed. It is preferable to exchange with the above cations.

上記の余剰イオンとしての陽イオンが存在すれば、その電荷を保証する形で、陰イオンがまた、いわば不純物の1つとしてみなせる余剰イオンの形で存在する。その主なものは、硫酸イオン、水酸化物イオン、フッ素イオン、塩素イオン等である。特に硫酸イオン(SO 2−)を有する硫酸塩は天然の粘土鉱物にも合成された粘土鉱物にも含まれており、とりわけ水熱法によって合成された合成スメクタイトには硫酸ナトリウムや硫酸マグネシウム等の硫酸塩の形で、硫酸ナトリウムに換算して0.05〜4質量%の硫酸塩が含まれていることが多い。また、ナノシートの八面体層の水酸基がフッ素化された層状無機化合物では、合成時に用いたフッ素原料がフッ素イオンとして残留していることが多い。本発明では、それらの余剰イオンとしての陰イオンも、可能な限り所望のイオンに交換する、もしくは除去することが好ましい。 If there is a cation as the surplus ion, the charge is guaranteed, and the anion also exists as a surplus ion that can be regarded as one of the impurities. The main ones are sulfate ion, hydroxide ion, fluorine ion, chlorine ion and the like. In particular, sulfates having sulfate ions (SO 4 2− ) are also included in natural clay minerals and synthesized clay minerals. Especially, synthetic smectites synthesized by hydrothermal method include sodium sulfate and magnesium sulfate. In many cases, 0.05 to 4% by mass of sulfate is contained in terms of sodium sulfate. Moreover, in the layered inorganic compound in which the hydroxyl group of the octahedral layer of the nanosheet is fluorinated, the fluorine raw material used in the synthesis often remains as fluorine ions. In the present invention, it is preferable to exchange or remove the anions as the surplus ions to the desired ions as much as possible.

余剰の陰イオンは、1価の陰イオンに交換することが好ましいが、最も好ましいものは水酸化物イオンに交換することである。この場合、余剰の陽イオンはアンモニウムイオンもしくは水素イオンに交換しておくことが好ましい。その場合には、上記の交換に伴って発生した余剰のアンモニウムイオンもしくは水素イオンと余剰の水酸化物イオンとが反応し、水が生成して、事実上、水を主体とする分散液から余剰イオンが除去されることになる。   Excess anions are preferably exchanged for monovalent anions, but most preferred are exchange for hydroxide ions. In this case, it is preferable to replace the surplus cation with ammonium ion or hydrogen ion. In that case, surplus ammonium ions or hydrogen ions generated by the above exchange react with surplus hydroxide ions to produce water, which is actually surplus from the dispersion mainly composed of water. Ions will be removed.

分散液中の陽イオンを水素イオンに交換すると、通常、同時に層間イオンに対応するイオンも水素イオンに交換されてしまう。この場合、層間イオンが水素イオンに保たれているのならば、液性は酸性となっている。層間イオンを水素イオンとする場合はこの状態でよいが、この状態でアルカリ陽イオンを添加することで、層間イオンを水素イオン以外の所望のイオンに交換することができる。   When the cations in the dispersion are exchanged with hydrogen ions, usually, the ions corresponding to the interlayer ions are also exchanged with hydrogen ions. In this case, if the interlayer ions are kept as hydrogen ions, the liquidity is acidic. When the interlayer ion is a hydrogen ion, this state is sufficient, but by adding an alkali cation in this state, the interlayer ion can be exchanged for a desired ion other than the hydrogen ion.

例えば、層間イオンをカリウムイオンとしたい場合には、層間イオンが水素イオンになっている状態で、水酸化カリウム(KOH)を、液性が中性となるまで添加することで、層間イオンとして存在していた水素イオンと添加された水酸化物イオンとが中和反応を起こして水となり、残ったカリウムイオンが層間イオンへと置き換わることで、層間イオンをカリウムイオンとすることができる。同様に、層間イオンをリチウムイオンとしたい場合には水酸化リチウム(LiOH)を、アンモニウムイオンとしたい場合にはアンモニア水を、分散液が中性となるよう、上記と同様に添加すればよい。   For example, when it is desired to use potassium ions as interlayer ions, potassium hydroxide (KOH) is added as neutral ions by adding potassium hydroxide (KOH) until the liquidity becomes neutral while the interlayer ions are hydrogen ions. The hydrogen ions that have been added and the added hydroxide ions cause a neutralization reaction to become water, and the remaining potassium ions are replaced with interlayer ions, whereby the interlayer ions can be converted to potassium ions. Similarly, lithium hydroxide (LiOH) may be added in the case where lithium ions are used as interlayer ions, and ammonia water may be added in the same manner as described above so that the dispersion is neutral.

なお、層間イオンを水素イオンに交換すると、層状無機化合物の種類によっては水素イオンによって層状無機化合物が分解され、層間イオンが分解して生じたほかのイオンに置き換わってしまう場合があり、特にアスペクト比の小さな合成サポナイトや合成ヘクトライトでこの反応が起こりやすい。この場合、水素イオンによる分解を抑制するために、水素イオンへの交換及び上記の中和反応を冷却しながら行う等の工夫が必要となる。さらに上記の中和反応後、水素イオンによって層状無機化合物が分解して発生したイオン種を、さらにイオン交換処理を行うことで目的のイオン種へ交換することで除去してもよい。
前述のいわば不純物の1つとしてみなせる余剰イオンを可能な限り上記のように交換もしくは除去することで、本発明の効果はより大きく奏される。具体的には、上記のイオン交換もしくは除去により、層状無機化合物のへき開が進む、凝集が抑制される、分散液の粘性が低下する、さらには水含有溶媒ばかりでなく有機溶媒中でも層状無機化合物が高度に分散する等の効果が得られる。特に、有機カチオンやシラン処理で層状無機化合物の一部を変性(修飾)する処理等をせずとも、有機溶媒(特に含水率の低い有機溶媒)中で凝集やゲル化等を起こさず、高度に分散する効果が得られる。そのため、従来の有機化処理等の耐熱性を低下させうる上記変性のような処理をせずとも、水分があると析出等によって容易に均一に混合し得ない水に難溶な樹脂等の添加物とも混合することができ、結果、吸湿率が低く耐水性に優れ、かつ、層状無機化合物由来の耐熱性や寸法安定性、さらにはガスバリア性、特に水蒸気に対するバリア性等が付与された固体材料を得ることができる。さらにそのような固体材料は前述のように高度に分散している分散液を経由して(分散媒を除去して)形成されるため、凝集粒子による光の散乱が抑制され、前述の効果と透明性とを兼ね備えることが可能となる。
When the interlayer ions are exchanged for hydrogen ions, depending on the type of layered inorganic compound, the layered inorganic compound may be decomposed by hydrogen ions and replaced with other ions generated by the decomposition of the interlayer ions. This reaction is likely to occur with small synthetic saponite and synthetic hectorite. In this case, in order to suppress decomposition by hydrogen ions, it is necessary to devise such as exchanging with hydrogen ions and performing the neutralization reaction while cooling. Further, after the above neutralization reaction, the ionic species generated by decomposition of the layered inorganic compound by hydrogen ions may be removed by further exchanging the ionic species to the target ionic species.
By exchanging or removing surplus ions that can be regarded as one of the aforementioned impurities as much as possible as described above, the effect of the present invention is greatly enhanced. Specifically, by the ion exchange or removal described above, cleavage of the layered inorganic compound proceeds, aggregation is suppressed, the viscosity of the dispersion decreases, and the layered inorganic compound is not only contained in the water-containing solvent but also in the organic solvent. Effects such as high dispersion can be obtained. In particular, it does not cause aggregation or gelation in an organic solvent (especially an organic solvent having a low water content) without modifying (modifying) part of the layered inorganic compound with an organic cation or silane treatment. The effect of dispersing in is obtained. Therefore, addition of water-insoluble resin, etc. that cannot be easily mixed uniformly by precipitation, etc., if there is moisture, without treatment such as the above modification that can reduce heat resistance such as conventional organic treatment As a result, it is a solid material that has a low moisture absorption rate and excellent water resistance, and is provided with heat resistance and dimensional stability derived from a layered inorganic compound, gas barrier properties, particularly water vapor barrier properties, etc. Can be obtained. Further, since such a solid material is formed via a highly dispersed dispersion (removing the dispersion medium) as described above, light scattering by the aggregated particles is suppressed, and the above-described effects are achieved. It becomes possible to combine transparency.

余剰イオン除去後の好ましい硫酸イオン及びフッ素イオンの占める割合の合計は、固体材料における層状無機化合物の割合をk質量%としたときに好ましくは0.001k質量%以下であり、より好ましくは0.0008k質量%以下であり、特に好ましくは0.0005k質量%以下であり、最も好ましくは0.0003k質量%以下である。その中でも、特に硫酸イオンの割合としては0.0001k質量%以下が特に好ましく、最も好ましくは0.00005k質量%以下である。   The total ratio of preferred sulfate ions and fluorine ions after removal of surplus ions is preferably 0.001 k% by mass or less, more preferably 0.001% by mass or less when the ratio of the layered inorganic compound in the solid material is k% by mass. It is 0008 k% by mass or less, particularly preferably 0.0005 k% by mass or less, and most preferably 0.0003 k% by mass or less. Among them, the ratio of sulfate ions is particularly preferably 0.0001 k% by mass or less, and most preferably 0.00005 k% by mass or less.

イオン交換を行う方法としては、公知のイオン交換樹脂やイオン交換膜、もしくは半透膜を用いる方法が好適である。陽イオンと陰イオンとの交換の順序はいずれが先でもよいが、粒子の凝集抑制の点からは、陰イオンを先に交換した後、陽イオンを交換する方がよい場合が多い。   As a method for performing ion exchange, a method using a known ion exchange resin, ion exchange membrane, or semipermeable membrane is suitable. Either order of exchange of the cation and the anion may be first, but from the viewpoint of suppressing the aggregation of the particles, it is often better to exchange the cation after exchanging the anion first.

イオン交換を行う場合、イオン交換に供する被処理分散液の粘度は、分散液が流動すれば、任意の濃度でよい。しかし、あまりにも分散液の固形分濃度が高いと粘性が増大してイオン交換の効率が低下するもしくはイオン交換樹脂を詰めたカラムを分散液が通過できなくなる場合がある。また、分散液における液晶性が消失する程度まで分散液の固形分濃度を下げて行った方がイオン交換効率が向上する場合もある。しかし、あまりにも分散液の固形分濃度が低いと分散媒を除去する際の分散媒の除去量が多くなって除去に時間がかかり、また乾燥等で除去する場合には乾燥にエネルギーを多量に必要とする場合がある。   When ion exchange is performed, the viscosity of the dispersion to be treated for ion exchange may be any concentration as long as the dispersion flows. However, when the solid content concentration of the dispersion is too high, viscosity may increase and ion exchange efficiency may decrease, or the dispersion may not pass through a column packed with an ion exchange resin. In some cases, the ion exchange efficiency is improved by reducing the solid content concentration of the dispersion to such an extent that the liquid crystallinity in the dispersion disappears. However, if the solid content concentration of the dispersion liquid is too low, the amount of removal of the dispersion medium when removing the dispersion medium increases and it takes time to remove, and when removing by drying etc., a large amount of energy is required for drying. You may need it.

従って、イオン交換を行う際の被処理分散液の固形分濃度の好ましい範囲としては、一般に0.05質量%以上20質量%以下の範囲であり、より好ましくは0.1質量%以上15質量%以下の範囲であり、さらに好ましくは0.2質量%以上12質量%以下の範囲であり、さらに好ましくは0.3質量%以上10質量%以下の範囲であり、最も好ましくは0.4質量%以上8質量%以下の範囲である。   Therefore, a preferable range of the solid content concentration of the dispersion liquid to be treated at the time of ion exchange is generally 0.05% by mass or more and 20% by mass or less, and more preferably 0.1% by mass or more and 15% by mass or less. In the range of 0.2% by mass or more and 12% by mass or less, more preferably in the range of 0.3% by mass or more and 10% by mass or less, and most preferably 0.4% by mass. The range is 8% by mass or less.

本発明におけるイオン交換は、典型的には使用する分散媒の凝固点よりも高く沸点よりも低い温度において実施することができる。   The ion exchange in the present invention can be carried out typically at a temperature higher than the freezing point of the dispersion medium used and lower than the boiling point.

なお、イオン交換や液晶相と非液晶相との分離に支障のない範囲内で、液晶相と非液晶相とを分離する前の分散液、又は分取された液晶相、又は該液晶相の希釈液、又は該液晶相若しくはその希釈液に含まれる分散媒(典型的には水)の少なくとも一部を有機溶媒に置換して得た分散液に、高分子、高分子前駆体、相溶化剤、分散剤、界面活性剤、安定剤、熱安定剤、酸化防止剤、耐候剤、紫外線吸収剤、架橋剤、化学修飾剤、滑剤、結晶核剤、着色剤、複屈折制御剤等の添加物を1種類以上添加してもよい。添加物は固体として添加してもよいし、加熱等で溶融させた状態で添加してもよいし、任意の溶媒に溶解もしくは分散させた溶液状態で添加してもよい。上記添加物が疎水性である場合には、分取された液晶相中又はその希釈液中の分散媒(典型的には分散媒の65質量%以上)を有機溶媒に置換した後で、上記添加物を添加することが好ましい。例えば、液晶相の分取後、希釈後又は希釈なしでの陽イオン交換及び陰イオン交換、有機溶媒への溶媒置換、疎水性添加物の添加をこの順で行うことができる。なお疎水性の添加物とは、上記した添加物のうち添加温度及び添加濃度において水中に溶解又は分散させることができないものをいう。以下本明細書において、分取された液晶相に含まれる層状無機化合物を少なくとも分散させた分散液、典型的には上記希釈液、有機溶媒への上記置換によって得た分散液、液晶相に直接又は上記希釈及び/若しくは置換とともに上記のような添加物が添加されてなる分散液、を総称して「液晶相由来分散液」ともいう。液晶相由来分散液は液晶状態でも非液晶状態でもよい。   It should be noted that the dispersion before separating the liquid crystal phase and the non-liquid crystal phase, the separated liquid crystal phase, or the liquid crystal phase within the range that does not hinder ion exchange and separation between the liquid crystal phase and the non-liquid crystal phase. Polymers, polymer precursors, compatibilizers can be obtained by diluting the liquid phase or at least part of the dispersion medium (typically water) contained in the liquid crystal phase or diluting liquid with an organic solvent. Agents, dispersants, surfactants, stabilizers, heat stabilizers, antioxidants, weathering agents, UV absorbers, crosslinking agents, chemical modifiers, lubricants, crystal nucleating agents, colorants, birefringence control agents, etc. One or more kinds of products may be added. The additive may be added as a solid, may be added in a melted state by heating or the like, or may be added in a solution state dissolved or dispersed in an arbitrary solvent. When the additive is hydrophobic, the dispersion medium (typically 65% by mass or more of the dispersion medium) in the separated liquid crystal phase or in the diluted liquid is replaced with an organic solvent, and then the above-mentioned additive is hydrophobic. It is preferable to add an additive. For example, after fractionation of the liquid crystal phase, cation exchange and anion exchange after dilution or without dilution, solvent replacement with an organic solvent, and addition of a hydrophobic additive can be performed in this order. The hydrophobic additive means an additive that cannot be dissolved or dispersed in water at the addition temperature and concentration among the above-described additives. Hereinafter, in the present specification, a dispersion in which at least the layered inorganic compound contained in the separated liquid crystal phase is dispersed, typically the above-described diluent, the dispersion obtained by the above substitution with an organic solvent, and the liquid crystal phase directly. Alternatively, the dispersion obtained by adding the above-mentioned additives together with the dilution and / or substitution is also collectively referred to as “liquid crystal phase-derived dispersion”. The liquid crystal phase-derived dispersion may be in a liquid crystal state or a non-liquid crystal state.

また、層間イオンを、上述したように無機イオンに変換することに代え、アンモニウム塩、フォスフォニウム塩、イミダゾリウム塩等の有機カチオンへ公知の方法によりイオン交換してもよい。また、シランカップリング剤等で主としてナノシートの端部をシラン処理してもよい。しかし、この場合には前述したとおり層状無機化合物の表面が有機物で有機修飾されるため、ガスバリア性や耐熱性の低下が懸念される。   Moreover, instead of converting the interlayer ions into inorganic ions as described above, ion exchange may be performed by known methods to organic cations such as ammonium salts, phosphonium salts, and imidazolium salts. Moreover, you may silane-treat the edge part of a nanosheet mainly with a silane coupling agent. However, in this case, since the surface of the layered inorganic compound is organically modified with an organic substance as described above, there is a concern that the gas barrier property and heat resistance may be lowered.

前記のような手法によって交換性の層間イオンを交換する場合の、所望の無機イオンへの交換率は好ましくは50%以上、より好ましくは85%以上、さらに好ましくは90%以上、よりさらに好ましくは95%以上、特に好ましくは97%以上であり、100%に可能な限り近いことが望まれる。   When exchanging exchangeable interlayer ions by the method as described above, the exchange rate to a desired inorganic ion is preferably 50% or more, more preferably 85% or more, still more preferably 90% or more, and still more preferably It is desired to be 95% or more, particularly preferably 97% or more, and as close as possible to 100%.

本発明において、液晶相と非液晶相とに分離し、また必要に応じてイオン交換を行う際の分散液における分散媒が少なくとも水を含み、通常好適には水もしくは水を主成分とするものである理由としては、液晶転移を起こしやすい溶媒として水を挙げることができること、水膨潤性の層状無機化合物を高度に分散させた分散液を作製しやすいこと、無機イオンへのイオン交換率が高いこと、イオン交換樹脂やイオン交換膜もしくは半透膜等からの溶出の問題が少ないこと、等が挙げられる。   In the present invention, the dispersion medium in the dispersion when separating into a liquid crystal phase and a non-liquid crystal phase and performing ion exchange as necessary contains at least water, and usually preferably contains water or water as a main component. The reason for this is that water can be cited as a solvent that easily causes liquid crystal transition, that it is easy to prepare a dispersion in which a water-swellable layered inorganic compound is highly dispersed, and the ion exchange rate to inorganic ions is high. There are few problems of elution from an ion exchange resin, an ion exchange membrane or a semipermeable membrane.

この分散液に、必要に応じてさらに高分子、高分子前駆体、その他の任意の添加剤等を混合した後、加熱乾燥等によって分散媒を除去することで、分散液に含まれる層状無機化合物の平均アスペクト比が大きく、かつ透明性が高いという特徴を生かした固体材料を得ることができる。本発明におけるそのような材料は、高水蒸気濃度環境下においても酸素及び水蒸気のガスバリア性が高い、寸法安定性が良い、耐熱性が高い等の好ましい特徴を有する。   A layered inorganic compound contained in the dispersion is obtained by further mixing a polymer, a polymer precursor, other optional additives, and the like with this dispersion as necessary, and then removing the dispersion medium by heating and drying. It is possible to obtain a solid material that makes use of the features of a large average aspect ratio and high transparency. Such a material in the present invention has preferable characteristics such as high gas barrier properties of oxygen and water vapor, good dimensional stability, and high heat resistance even in a high water vapor concentration environment.

本発明においては、分取された液晶相を、直接又は液晶相由来分散液とした後の分散媒除去によって乾燥させ、液晶相中に存在する層状無機化合物を含有する固体材料を形成することができる。本発明の製造方法においては、特に液晶相又は液晶相由来分散液を液膜等の静置状態とした後、分散媒を除去することで、ナノシートの層を高度に配向させて積層することが可能である。その配向積層状態を確認する手法としては、X線回折装置によるX線回折スペクトルの分析、及びTEMによる積層状態の直接観察が有効である。従来より、X線回折測定によって、ガラス基板等の支持体上に形成された膜の配向積層状態や粘土を含むナノコンポジット体におけるナノシートの分散や剥離状態等の様々な研究・評価が行われており、一般的には層状無機化合物の001面の一次回折によってX線回折スペクトルに生じる主ピーク(最も低2θ側にある底面反射ピーク)の強度、位置、及び低2θ領域におけるX線回折スペクトルのバックグラウンドの持ち上がり等によって、ナノシートの積層状態(層の平均間隔)や分散状態を知ることができる。   In the present invention, the separated liquid crystal phase is dried directly or by removing the dispersion medium after making the liquid crystal phase-derived dispersion liquid, thereby forming a solid material containing a layered inorganic compound present in the liquid crystal phase. it can. In the production method of the present invention, in particular, after the liquid crystal phase or the liquid crystal phase-derived dispersion liquid is set in a stationary state such as a liquid film, the nanosheet layer can be highly oriented and laminated by removing the dispersion medium. Is possible. As a method for confirming the oriented laminated state, analysis of an X-ray diffraction spectrum by an X-ray diffractometer and direct observation of the laminated state by TEM are effective. Conventionally, various studies and evaluations have been conducted by X-ray diffraction measurement, such as the orientation lamination state of a film formed on a support such as a glass substrate, and the dispersion and peeling state of nanosheets in a nanocomposite containing clay. In general, the intensity and position of the main peak (bottom reflection peak on the lowest 2θ side) generated in the X-ray diffraction spectrum by the first-order diffraction of the 001 plane of the layered inorganic compound, and the X-ray diffraction spectrum in the low 2θ region By raising the background or the like, it is possible to know the lamination state (average interval of layers) and the dispersion state of the nanosheets.

本発明に係る固体材料において、特に層状無機化合物の含有割合が10質量%以上100質量%以下の場合、分散液を塗り広げて液膜状とした後に分散媒を除去して得られ、かつナノシートの配向がよく揃った膜状の材料における平均層間距離は、気温20℃から28℃、相対湿度25%から80%の範囲内の環境下、好ましくは気温25℃相対湿度50%で測定されたX線回折スペクトルにおける001面の一次回折ピークの2θの位置から換算される値として、10nm以下が好ましく、より好ましくは7nm以下、さらに好ましくは4nm以下、最も好ましくは2nm以下である。さらに、1.8nm以下では好適なガスバリア特性が発現し、1.6nm以下であるとさらに高いガスバリア性能が発現する。   In the solid material according to the present invention, particularly when the content ratio of the layered inorganic compound is 10% by mass or more and 100% by mass or less, it is obtained by spreading the dispersion to form a liquid film and then removing the dispersion medium, and the nanosheet The average interlaminar distance in the film-like material with well-aligned orientation was measured in an environment in the range of 20 to 28 ° C. and 25 to 80% relative humidity, preferably 25 ° C. and 50% relative humidity. The value converted from the 2θ position of the primary diffraction peak of the 001 plane in the X-ray diffraction spectrum is preferably 10 nm or less, more preferably 7 nm or less, still more preferably 4 nm or less, and most preferably 2 nm or less. Further, suitable gas barrier properties are developed at 1.8 nm or less, and even higher gas barrier performance is developed at 1.6 nm or less.

上記の好ましい平均層間距離は、前述の一次回折ピークのトップ位置(2θの値)に換算すると、一般的な銅のKα線である1.54Åの波長を用いた場合、ナノシートの1枚の層の厚みが約1nmであるスメクタイト族の粘土や合成雲母族の粘土からなる膜においては、2θで通常、0.8以上9.5以下の領域に対応する。   When the above average average interlayer distance is converted into the top position (value of 2θ) of the first-order diffraction peak described above, a single layer of nanosheets is used when a wavelength of 1.54Å which is a general Kα ray of copper is used. In a film made of smectite group clay or synthetic mica group clay having a thickness of about 1 nm, 2θ usually corresponds to a region of 0.8 to 9.5.

なお、膜におけるナノシートの平均層間距離が上記の好ましい範囲にあるか否かは、TEMによる観察で直接層間距離を測長することでも確認することができる。   Note that whether or not the average interlayer distance of the nanosheets in the film is in the above preferable range can also be confirmed by directly measuring the interlayer distance by observation with a TEM.

本発明の製造方法においては、層状無機化合物に加え、必要に応じてさらに高分子、高分子前駆体、任意の添加剤等といった添加物を混合してよいが、固体材料における層状無機化合物の含有割合は、1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上であることがより好ましく、5質量%以上であることがさらに好ましく、7質量%以上であることがさらに好ましく、10質量%以上であると、層状無機化合物由来の特性が強く発現するため非常に好ましい。特に、ガスバリア性を飛躍的に向上させるためには、固体材料における層状無機化合物の含有割合が10質量%以上であることが好ましく、より好ましくは30質量%以上であり、さらに好ましくは50質量%以上であり、よりさらに好ましくは70質量%以上である。一方、層状無機化合物の含有割合が95質量%超100質量%以下でもよいが、その場合には柔軟性や機械的強度が低下してクラックが入る場合があり、そこからガスが漏れてしまう可能性があるため、層状無機化合物の含有割合が95質量%超100質量%以下の場合には、強度向上に効果的な平均アスペクト比が特に大きなのものを使う等の工夫が望ましい。   In the production method of the present invention, in addition to the layered inorganic compound, additives such as a polymer, a polymer precursor, and optional additives may be further mixed as necessary, but the inclusion of the layered inorganic compound in the solid material The ratio is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, further preferably 5% by mass or more, further preferably 7% by mass or more, and more preferably 10% by mass or more. It is very preferable because the characteristics derived from the layered inorganic compound are strongly expressed. In particular, in order to dramatically improve the gas barrier properties, the content ratio of the layered inorganic compound in the solid material is preferably 10% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and further preferably 50% by mass. It is above, More preferably, it is 70 mass% or more. On the other hand, the content ratio of the layered inorganic compound may be more than 95% by mass and 100% by mass or less, but in that case, flexibility and mechanical strength may be reduced and cracks may occur, and gas may leak from there. Therefore, when the content ratio of the layered inorganic compound is more than 95% by mass and 100% by mass or less, it is desirable to use a device having a particularly large average aspect ratio effective for improving the strength.

本発明においては、コロイドの状態での液晶相と非液晶相との分離は典型的には水もしくは水を主体とする分散液で行い、層間イオン及び余剰イオンの所望のイオンへの交換を行う場合には、通常、好適には同様に水を主体とする分散液を用いて行う。従って、上記過程を経て得た分散液の分散媒の主たる成分は水であり、当該分散液に何らかの添加物を加えた後に分散媒を除去して得られる固体材料においては耐水性や高水蒸気濃度環境下でのガスバリア性が低下する場合がある。   In the present invention, separation of the liquid crystal phase and the non-liquid crystal phase in the colloidal state is typically performed with water or a dispersion mainly composed of water, and exchange of interlayer ions and surplus ions with desired ions is performed. In some cases, it is usually carried out using a dispersion mainly composed of water. Therefore, the main component of the dispersion medium of the dispersion obtained through the above process is water, and in a solid material obtained by removing the dispersion medium after adding some additive to the dispersion, water resistance and high water vapor concentration Gas barrier properties in the environment may be reduced.

上記の場合、加熱、光照射等の任意の方法により、加えた添加物における、分子内、分子間、もしくは添加物と層状無機化合物との間において、付加反応、縮合反応、重合反応等の化学反応を行わせ、新たな化学結合を生じさせることにより、固体材料の耐水性や高水蒸気濃度環境下でのガスバリア性を向上させてもよい。しかし、本来的に水可溶性である添加物を前述の処理により完全に疎水化することは一般に困難であるため、耐水性、高水蒸気濃度環境下でのガスバリア性の観点から、添加物は疎水性で水への溶解性が低いものを用いることがより好ましい。   In the above case, by any method such as heating, light irradiation, etc., the chemistry such as addition reaction, condensation reaction, polymerization reaction, etc. in the added additive, within the molecule, between the molecules, or between the additive and the layered inorganic compound. The reaction may be performed to generate a new chemical bond, thereby improving the water resistance of the solid material and the gas barrier property in a high water vapor concentration environment. However, since it is generally difficult to completely hydrophobize an additive that is inherently water-soluble by the above-mentioned treatment, the additive is hydrophobic from the viewpoint of water resistance and gas barrier properties in a high water vapor concentration environment. It is more preferable to use those having low solubility in water.

疎水性で水への溶解性が低い添加物を用いるためには、分散液中の分散媒(特に水)を、有機溶媒を主とするものに変換した後に添加物を混合することが望ましい。例えば、液晶相と非液晶相との分離後(イオン交換を行う場合にはイオン交換後)の液晶相又はその希釈液に、水と親和性の高い、具体的には水と相溶性の高い有機溶媒を混合する方法を用いることができる。   In order to use an additive that is hydrophobic and has low solubility in water, it is desirable to mix the additive after converting the dispersion medium (especially water) in the dispersion into one mainly composed of an organic solvent. For example, the liquid crystal phase after separation of the liquid crystal phase and the non-liquid crystal phase (after ion exchange when ion exchange is performed) or a diluted liquid thereof has high affinity with water, specifically, high compatibility with water. A method of mixing an organic solvent can be used.

水と相溶性の高い有機溶媒としては、極性の高い有機溶媒を挙げることができ、例えば、メタノール、エタノール、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、2−イソプロポキシエタノール、2−(メトキシエトキシ)エタノール、2−ブトキシエタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、2−ブタノール、t−ブタノール、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール、2−メトキシエチルアセテート、ジアセトンアルコール、フリフリルアルコール、アセト酢酸エチル、テトラヒドロフルフリルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコール、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、アセトン、アセトニルアセトン、アセトニトリル、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、酢酸、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N,N,N−テトラメチル尿素、2−ピロリドン、N−メチルピロリドン、カルバミド酸メチル、γブチルラクトン、トリアセチン、ギ酸イソプロピル、トリエチルアミン、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン、1,4−ジオキサン、ジメチルスルホキシド、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリブチル等を挙げることができる。その中でも、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等は好適な溶媒である。   Examples of the organic solvent highly compatible with water include organic solvents having high polarity, such as methanol, ethanol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-isopropoxyethanol, 2- (methoxyethoxy). Ethanol, 2-butoxyethanol, 1-propanol, 2-propanol, 2-butanol, t-butanol, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, 2-methoxyethyl acetate, diacetone alcohol, free Alcohol, ethyl acetoacetate, tetrahydrofurfuryl alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol Monoethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, acetone, acetonyl acetone, acetonitrile, ethylene carbonate, propylene carbonate, acetic acid, formamide, N-methylformamide, N, N-dimethyl Formamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N, N, N, N-tetramethylurea, 2-pyrrolidone, N-methylpyrrolidone, methyl carbamate, γ-butyllactone, triacetin, isopropyl formate, Triethylamine, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane, 1,4-dioxane, dimethyl sulfoxide, trimethyl phosphate, triethyl phosphate, lithium A tributyl acid etc. can be mentioned. Among these, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone and the like are suitable solvents.

上記の有機溶媒は1種類のみ用いてもよく、異なる複数の種類を混合してもよい。異なる複数の種類の有機溶媒を混合する場合には、水を主体とする分散液に順次有機溶媒を添加してもよいし、予め所定の割合に混合した有機溶媒を添加してもよいし、その両方の方法を併用してもよい。また、分取された液晶相若しくはその希釈液を攪拌しながら、又は前述の微分散処理を行いながら有機溶媒を添加してもよい。   One kind of the organic solvent may be used, or a plurality of different kinds may be mixed. When mixing a plurality of different types of organic solvents, the organic solvent may be added sequentially to the dispersion mainly composed of water, or the organic solvent mixed in advance at a predetermined ratio may be added, Both methods may be used in combination. Further, an organic solvent may be added while stirring the separated liquid crystal phase or a diluted solution thereof or performing the fine dispersion treatment described above.

特に、分散液に順次有機溶媒を添加する方法、例えばメタノール等の低分子のアルコール類に代表される極性活性剤や、ドナー数とアクセプター数が共に大きなホルムアミドやN−メチルホルムアミド等の浸透性膨潤作用の大きな溶媒等を添加した後、別の溶媒を添加する方法は、層状無機化合物の分散性を維持向上もしくは凝集を抑制させる作用を発現しうるので有用な場合がある。   In particular, a method of sequentially adding an organic solvent to the dispersion, for example, polar activators represented by low molecular weight alcohols such as methanol, and osmotic swelling such as formamide and N-methylformamide having a large number of donors and acceptors. A method of adding another solvent after adding a solvent or the like having a large action may be useful because it can exhibit an action of maintaining and improving the dispersibility of the layered inorganic compound or suppressing aggregation.

なお、前記のような有機溶媒を混合する際には、有機溶媒を主とする分散液を得るために、事前に分散液中の水の量を減少させて、分散液の固形分濃度を上げておいてもよい。そのような方法としては、例えば、分散液を常圧もしくは減圧下で加熱して、水を蒸発させる方法が挙げられる。   When mixing the organic solvent as described above, in order to obtain a dispersion mainly composed of the organic solvent, the amount of water in the dispersion is reduced in advance to increase the solid content concentration of the dispersion. You may keep it. Examples of such a method include a method of evaporating water by heating the dispersion under normal pressure or reduced pressure.

本発明において、疎水性で水への溶解性が低い添加物と液晶転移性を有する層状無機化合物とを融合させた固体材料を形成する最も好適な方法は、液晶相状態にある分散液を、必要に応じて希釈し液晶転移状態を消失させた後、前述のイオン交換を実施し、所望の有機溶媒と混合後、分散液中の水の割合を減少させて、分散液中の分散媒に占める有機溶媒の割合を増加させる方法である。この方法により、分散媒から水を大部分除去して、分散媒の大部分を有機溶媒とすることができ、かつ、そのような状態でも高い分散性を発現させることができる。そのような方法としても、例えば、分散液を常圧もしくは減圧下で加熱して、水を蒸発させる方法が挙げられるが、有機溶媒と混合後に分散液中の水の割合を減少させるには、加えた有機溶媒の沸点が水よりも高いことが好ましい。   In the present invention, the most preferable method for forming a solid material in which an additive having hydrophobicity and low solubility in water and a layered inorganic compound having liquid crystal transition properties is fused is a dispersion in a liquid crystal phase state. After diluting as necessary to eliminate the liquid crystal transition state, the above-described ion exchange is performed, and after mixing with a desired organic solvent, the ratio of water in the dispersion is reduced to form a dispersion medium in the dispersion. This is a method of increasing the proportion of the organic solvent occupied. By this method, most of the water can be removed from the dispersion medium to make most of the dispersion medium an organic solvent, and high dispersibility can be exhibited even in such a state. As such a method, for example, there is a method of evaporating water by heating the dispersion under normal pressure or reduced pressure. To reduce the proportion of water in the dispersion after mixing with an organic solvent, It is preferable that the added organic solvent has a boiling point higher than that of water.

そのほかにも、モレキュラーシーブ、シリカゲル、活性アルミナ、ゼオライト、ソーダ石灰、硫酸マグネシウム、ある種のイオン交換樹脂等の水吸着剤を用いて分散媒中の水の量を減少させてもよい。もしくはテトラエトキシシランやテトラメトキシシランのようなシラン化合物、マグネシウムエチラート等を用いて加水分解反応によって水を除去してもよい。また、上記のような方法を複数併用してもよい。例えば、減圧下で加熱することによって大部分の水を除去した後、モレキュラーシーブによってさらに水を除去してもよい。   In addition, the amount of water in the dispersion medium may be reduced using a water adsorbent such as molecular sieve, silica gel, activated alumina, zeolite, soda lime, magnesium sulfate, and certain ion exchange resins. Alternatively, water may be removed by a hydrolysis reaction using a silane compound such as tetraethoxysilane or tetramethoxysilane, magnesium ethylate, or the like. Further, a plurality of methods as described above may be used in combination. For example, after removing most of the water by heating under reduced pressure, the water may be further removed by molecular sieves.

本発明においては水と有機溶媒の両方を含んだ分散液から分散媒を同時に除去、例えば加熱乾燥等させてもよいが、沸点や蒸気圧が異なる水と有機溶媒とを含んだ分散媒を同時に除去して固体材料を得る場合は、層状無機化合物と添加物との混合状態の均一性が低くなる傾向がある。一方、例えば十分に減圧した状態で攪拌しながら加熱すること等で、ほとんどの水を除去し、実質的に有機溶媒中に層状無機化合物が分散した分散液を得ることもできる。この場合、分散媒における水の残留割合を好ましくは35質量%以下にする(すなわち分散媒の65質量%以上を有機溶媒に置換する)ことができ、より好ましくは20質量%以下、さらに好ましくは15質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下、特に好ましくは7質量%以下にすることができる。このように分散媒における水の残留割合を減らすことで、水が存在すると溶解できずに析出してしまうような疎水性の樹脂等の添加物を用いた場合にも、該添加物と層状無機化合物とが均一に混合・分散した分散液を調製することが可能になり、結果、固体材料の疎水性等様々な物性を大きく向上させることができる。   In the present invention, the dispersion medium may be removed from the dispersion containing both water and the organic solvent at the same time, for example, by heating and drying. However, the dispersion medium containing water and the organic solvent having different boiling points and vapor pressures may be simultaneously used. When removing and obtaining a solid material, the uniformity of the mixed state of a layered inorganic compound and an additive tends to become low. On the other hand, for example, by heating with stirring in a sufficiently reduced pressure, most of the water can be removed, and a dispersion in which the layered inorganic compound is substantially dispersed in the organic solvent can be obtained. In this case, the residual ratio of water in the dispersion medium can be preferably 35% by mass or less (that is, 65% by mass or more of the dispersion medium is replaced with an organic solvent), more preferably 20% by mass or less, and still more preferably The amount can be 15% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and particularly preferably 7% by mass or less. Thus, by reducing the residual ratio of water in the dispersion medium, even when using an additive such as a hydrophobic resin that cannot be dissolved and precipitates when water is present, the additive and the layered inorganic It becomes possible to prepare a dispersion liquid in which the compound is uniformly mixed and dispersed, and as a result, various physical properties such as hydrophobicity of the solid material can be greatly improved.

さらに、層状無機化合物の種類や交換する層間イオンの種類及び分散させる有機溶媒の種類によっては、上記のように水を十分に除去することで、さらに層状無機化合物の分散性が向上する。具体的には、分散液の透明性が向上したり、層状無機化合物のへき開の進行に伴う粒子数の増加に伴うと考えられる粘性の増大等が観測されることもある。   Furthermore, depending on the type of layered inorganic compound, the type of interlayer ions to be exchanged, and the type of organic solvent to be dispersed, the dispersibility of the layered inorganic compound is further improved by sufficiently removing water as described above. Specifically, the transparency of the dispersion may be improved, or an increase in viscosity, which may be caused by an increase in the number of particles accompanying the progress of cleavage of the layered inorganic compound, may be observed.

本発明においては、水分散液中で液晶相状態にある層状無機化合物の多くは、前述のような有機溶媒への分散処理によって、有機溶媒中では非液晶状態での分散形態を形成する場合がある。その場合、分散液の透明性はさらに向上し、粘性が増大する場合が多い。そして、このような有機溶媒中での非液晶状態での分散状態は、ナノシートが分散液中で均一に分散していることに対応するため、疎水性の樹脂等の添加物を導入した場合でも、それらとナノシートとが均一に混合・分散し、結果、分散液から分散媒を除去した際の固体材料においても添加物とナノシートとが均一に分散した固体材料を得ることが可能となる。この効果により、本発明に係る固体材料のガスバリア性、透明性及び耐熱性等を大きく向上させることが可能となる。上記の効果は、層状無機化合物の余剰イオンの残留量によって大きく変化するため、一般には、余剰イオンを十分に除去することで、有機溶媒中においてより良好な分散状態が得られる。   In the present invention, many of the layered inorganic compounds in a liquid crystal phase state in an aqueous dispersion may form a dispersion form in a non-liquid crystal state in the organic solvent by the dispersion treatment in the organic solvent as described above. is there. In that case, the transparency of the dispersion is further improved and the viscosity often increases. And since the dispersion state in the non-liquid crystal state in such an organic solvent corresponds to the nanosheet being uniformly dispersed in the dispersion liquid, even when an additive such as a hydrophobic resin is introduced. These and the nanosheet are uniformly mixed and dispersed. As a result, it is possible to obtain a solid material in which the additive and the nanosheet are uniformly dispersed even in the solid material when the dispersion medium is removed from the dispersion. This effect can greatly improve the gas barrier property, transparency, heat resistance, and the like of the solid material according to the present invention. Since the above effect greatly varies depending on the residual amount of surplus ions of the layered inorganic compound, generally, a better dispersion state can be obtained in the organic solvent by sufficiently removing surplus ions.

さらには、前記のような方法によって得た、有機溶媒を主な分散媒とする液晶相由来分散液に、さらにより疎水性の高い、すなわち水と相溶しにくい有機溶媒を加えてもよい。そのような有機溶媒として、芳香族炭化水素類(ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン等)、エーテル類(エチルエーテル、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジフェニルエーテル等)、ケトン類(ジメチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)、脂肪族炭化水素類(n−ペンタン、n−ヘキサン、n−オクタン、シクロヘキサン等)、ハロゲン化炭化水素類(クロロベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、パークロロエチレン等)、ニトリル類(プロピオニトリル、ブチロニトリル、ベンゾニトリル等)、エステル類(ギ酸エチル、ギ酸ブチル、酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸プロピル、酢酸イソブチル、酪酸エチル、酪酸ブチル、プロピオン酸メチル、メタクリル酸メチル、フタル酸ジオクチル、サリチル酸メチル等)、アセトフェノン、ベンゾフェノン、メチルセロソルブ、ベンジルアルコール、シリコーンオイル等を挙げることができる。これによって、分散液に添加できる添加物の種類をさらに拡大することができ、分散媒除去後の形成体の物性や機能をより高めることが可能となる。   Furthermore, an organic solvent having higher hydrophobicity, that is, less compatible with water, may be added to the liquid crystal phase-derived dispersion obtained by the above-described method using an organic solvent as a main dispersion medium. Examples of such organic solvents include aromatic hydrocarbons (benzene, toluene, ethylbenzene, xylene, etc.), ethers (ethyl ether, diethyl ether, dibutyl ether, diphenyl ether, etc.), ketones (dimethyl ketone, diethyl ketone, methyl isobutyl). Ketone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.), aliphatic hydrocarbons (n-pentane, n-hexane, n-octane, cyclohexane, etc.), halogenated hydrocarbons (chlorobenzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, chloroform, dichloromethane) 1,2-dichloroethane, perchloroethylene, etc.), nitriles (propionitrile, butyronitrile, benzonitrile, etc.), esters (ethyl formate, butyl formate, ethyl acetate, methyl acetate, propyl acetate, isoacetic acid Chill, ethyl butyrate, butyl butyrate, methyl propionate, methyl methacrylate, dioctyl phthalate, methyl salicylate, etc.), acetophenone, benzophenone, methyl cellosolve, benzyl alcohol, and silicone oil. As a result, the types of additives that can be added to the dispersion can be further expanded, and the physical properties and functions of the formed body after removal of the dispersion medium can be further enhanced.

前述のようにして得られた、液晶相と非液晶相とに分離する前の分散液又は分取された液晶相に対し、直接又は希釈及び/若しくは溶媒置換等とともに添加物としての高分子もしくは高分子前駆体添加物を加える場合、そのような高分子もしくは高分子前駆体は、分散媒の種類に応じ、水、水と有機溶媒との混合溶媒、及び有機溶媒に溶解もしくは微分散して分散するものであれば特に限定されず、下記に示すような公知の任意の高分子もしくは高分子前駆体を用いることができる。好ましくは、疎水性が高いものである。また、1種類以上から成る高分子もしくは高分子前駆体添加物を加熱して溶融した状態のものと前述のようにして得られた分散液とを混合して、固体材料を形成してもよい。   The polymer as an additive directly or with dilution and / or solvent substitution or the like for the dispersion or fractionated liquid crystal phase obtained before separating into a liquid crystal phase and a non-liquid crystal phase, or When a polymer precursor additive is added, such a polymer or polymer precursor is dissolved or finely dispersed in water, a mixed solvent of water and an organic solvent, and an organic solvent according to the type of the dispersion medium. Any known polymer or polymer precursor as shown below can be used as long as it is dispersed. Preferably, it is highly hydrophobic. Further, a solid material may be formed by mixing one or more kinds of polymers or polymer precursor additives heated and melted with the dispersion obtained as described above. .

例えば、ポリビニルアルコール系樹脂及びその誘導体、変性ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体、イプシロンカプロラクタム、デキストリン、酸化でんぷん、エーテル化でんぷん等の澱粉類、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、セルロース繊維、ゼラチン、寒天、小麦粉、グルテン、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアマイド、ポリエチレンオキサイド、タンパク質、デオキシリボヌクレイン酸、リボヌクレイン酸、ポリアミノ酸、多価フェノール、安息香酸類化合物、ポリウレタン樹脂、フッ素樹脂、アルキド樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、芳香族ポリエステル系樹脂、脂肪族ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、透明ポリイミド樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、芳香族ポリカーボネート系樹脂、脂肪族ポリカーボネート樹脂、脂肪族ポリオレフィン系樹脂、環状オレフィン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、非晶性フッ素系樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ユリア樹脂、アリル樹脂、ケイ素樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、アルキド樹脂、フラン樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、アニリン樹脂等の、熱硬化性、熱可塑性樹脂、もしくは光硬化性樹脂を用いることができる。   For example, polyvinyl alcohol resin and derivatives thereof, modified polyvinyl alcohol resin, polyvinyl acetal resin, polyvinyl butyral resin, ethylene-vinyl alcohol copolymer, epsilon caprolactam, dextrin, oxidized starch, starch such as etherified starch, carboxymethyl cellulose, Cellulosic resins such as hydroxyethyl cellulose and triacetyl cellulose, cellulose fiber, gelatin, agar, flour, gluten, polyacrylic acid, sodium polyacrylate, polyethylene glycol, polyacrylamide, polyethylene oxide, protein, deoxyribonucleic acid, ribonuclein Acid, polyamino acid, polyphenol, benzoic acid compound, polyurethane resin, fluororesin, alkyd resin, meta Ryl resin, epoxy resin, phenol resin, polyester resin, aromatic polyester resin, aliphatic polyester resin, polyamide resin, polyimide resin, transparent polyimide resin, styrene resin, acrylic resin, aromatic polycarbonate resin, Aliphatic polycarbonate resin, aliphatic polyolefin resin, cyclic olefin resin, polyacetal resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin, amorphous fluorine resin, polyphenylene ether resin, urea resin, allyl resin, silicon resin, Thermosetting and thermoplastic resins such as silicone resin, benzoxazine resin, phenol resin, unsaturated polyester resin, bismaleimide triazine resin, alkyd resin, furan resin, melamine resin, polyurethane resin, aniline resin Or it can be used a photocurable resin.

光硬化性樹脂としては、例えば、潜在性光陽イオン重合開始剤を含むエポキシ樹脂等やシリコーン樹脂等が挙げられる。なお、上記光硬化性樹脂を硬化させる場合には、光照射と同時に熱を加えてもよい。   Examples of the photocurable resin include an epoxy resin containing a latent photocationic polymerization initiator and a silicone resin. In addition, when hardening the said photocurable resin, you may apply heat simultaneously with light irradiation.

また、本発明において熱硬化性樹脂及び光硬化性樹脂と併用して硬化剤、硬化触媒等を用いてもよいが、それらは熱硬化性樹脂及び光硬化性樹脂の硬化に一般的に用いられるものであれば特に限定されない。硬化剤の具体例としては、多官能アミン、ポリアミド、酸無水物、フェノール樹脂が挙げられ、硬化触媒の具体例としては、イミダゾール等が挙げられる。これらの硬化剤及び硬化触媒は単独又は2種以上混合して使用することができる。また、ラテックスやエマルジョンといった、水分散系の材料を用いてもよい。   In the present invention, a curing agent, a curing catalyst or the like may be used in combination with the thermosetting resin and the photocurable resin, but they are generally used for curing the thermosetting resin and the photocurable resin. If it is a thing, it will not specifically limit. Specific examples of the curing agent include polyfunctional amines, polyamides, acid anhydrides, and phenol resins, and specific examples of the curing catalyst include imidazole. These curing agents and curing catalysts can be used alone or in combination. Further, an aqueous dispersion material such as latex or emulsion may be used.

前述の樹脂のなかでも、ポリエーテルスルホン(ポリエーテルサルフォン)系樹脂は、耐熱性の点から好適である。ポリエーテルスルホン等の難溶性樹脂は分散液中に水が存在すると析出しやすいため、十分に水を除去した有機溶媒を分散媒とする分散液と混合する必要がある。また、ガスバリア性の観点からは、ポリビニルアルコール系樹脂及びエチレン−ビニルアルコール共重合体(エバール)、もしくはエポキシ樹脂のような熱もしくは光等による硬化反応性を有する樹脂も好適である。光学特性、耐水性及び水蒸気ガスバリア性といった点からは、環状オレフィン系樹脂も好適である。さらに、前述した樹脂は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。なお、本発明に係る固体材料の透明性を向上させるためには、上記の高分子もしくは高分子前駆体も透明もしくは着色が少ないことが好ましい。また、固体材料に耐熱性、例えば着色温度が高いことが要求される場合には、高分子もしくは高分子前駆体もそのような耐熱性を有していることが好ましい。   Among the aforementioned resins, polyethersulfone (polyethersulfone) -based resins are preferable from the viewpoint of heat resistance. Since hardly soluble resins such as polyethersulfone are likely to precipitate when water is present in the dispersion, it is necessary to mix with a dispersion using an organic solvent from which water has been sufficiently removed. From the viewpoint of gas barrier properties, polyvinyl alcohol resins and ethylene-vinyl alcohol copolymers (Eval), or resins having a curing reactivity with heat or light such as epoxy resins are also suitable. From the viewpoints of optical properties, water resistance and water vapor gas barrier properties, cyclic olefin resins are also suitable. Furthermore, the resin mentioned above may be used independently and may use 2 or more types together. In order to improve the transparency of the solid material according to the present invention, the above polymer or polymer precursor is also preferably transparent or less colored. Further, when the solid material is required to have heat resistance, for example, a high coloring temperature, the polymer or polymer precursor preferably has such heat resistance.

分散剤としては、例えばラウリル酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド等のアミド化合物、ポリラウリルアミン、ポリビニルアミン、ステアリルアミン等のアミン化合物、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、酸変性樹脂、アミド樹脂等の極性樹脂、アミノシラン等を挙げることができる。   Examples of the dispersant include amide compounds such as lauric acid amide and ethylenebisstearic acid amide, amine compounds such as polylaurylamine, polyvinylamine, and stearylamine, ethylene-vinyl acetate copolymer resins, acid-modified resins, and amide resins. Examples thereof include polar resins and aminosilanes.

加熱時の酸化劣化を抑制する酸化防止剤としては、例えばヒンダードフェノール、ヒンダードアミン、リン系もしくはイオウ系の酸化防止剤等を、燃えにくくする難燃剤としては三酸化アンチモンのような無機系難燃剤を挙げることができる。   Antioxidants that suppress oxidative degradation during heating include, for example, hindered phenols, hindered amines, phosphorus-based or sulfur-based antioxidants, etc., and flame retardants that make it difficult to burn are inorganic flame retardants such as antimony trioxide. Can be mentioned.

化学修飾剤としては、例えば、有機反応性基としてビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、アミノ基、ウレイド基、クロロプロピル基、メルカプト基、スルフィド基、イソシアネート基等を含有するシランカップリング剤、特にオルガノアルコキシシランを挙げることができ、特に高分子もしくはその前駆体との架橋を考慮して、エポキシ基、アミノ基又はビニル基を有する、例えばビニルトリメトキシシラン、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メチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン,p−スチリ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、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン等を好適に挙げることができる。   Examples of the chemical modifier include, as an organic reactive group, a vinyl group, an epoxy group, a styryl group, a methacryloxy group, an acryloxy group, an amino group, a ureido group, a chloropropyl group, a mercapto group, a sulfide group, an isocyanate group, and the like. Silane coupling agents, in particular organoalkoxysilanes, can be mentioned, especially in view of cross-linking with polymers or precursors thereof, which have an epoxy group, amino group or vinyl group, for example vinyltrimethoxysilane, 3-glycol. Sidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane N-phenyl-3-a Roh trimethoxysilane can be preferably exemplified.

複屈折制御剤は形成体の複屈折率を調整する分子であり、例えば分子内に剛直なメソゲン基を含む分子が挙げられ、例えばフルオレン、ナフタレン、カルバゾール、ビフェニル、4−ビフェニルカルボン酸、4−ヒドロキシビフェニル、2−ヒドロキシビフェニル、ジフェニルエーテル、ベンゾフェノン、スチルベン、ジフェニルアセトン、1,4−ジフェニル−1,3−ブタジエン、ベンズアルデヒドアジン、4−ベンゾイルビフェニル、カルコン、1,3−ジフェノキシベンゼン、フェナントレン、トラン等を挙げることができる。   The birefringence control agent is a molecule that adjusts the birefringence of the formed body, and includes, for example, a molecule containing a rigid mesogen group in the molecule, such as fluorene, naphthalene, carbazole, biphenyl, 4-biphenylcarboxylic acid, 4- Hydroxybiphenyl, 2-hydroxybiphenyl, diphenyl ether, benzophenone, stilbene, diphenylacetone, 1,4-diphenyl-1,3-butadiene, benzaldehyde azine, 4-benzoylbiphenyl, chalcone, 1,3-diphenoxybenzene, phenanthrene, tolan Etc.

上述の各種添加物は単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。また該添加物は、分散媒除去後の材料中にそのままの状態もしくは化学反応等によって何らかの形に変化した状態で存在でき、分散媒除去時もしくは形成体形成後等に、加熱や光照射等によって形成体より除去してもよい。   The various additives described above may be used alone or in combination of two or more. In addition, the additive can be present in the material after removal of the dispersion medium as it is or changed into some form by chemical reaction, etc., by heating or light irradiation, etc. at the time of removal of the dispersion medium or after formation of the formed body. It may be removed from the formed body.

上記の添加物を分散液と混合するタイミングは任意でよく、添加物を分散液と混合した後、前述のような別の溶媒(例えば有機溶媒)を添加してもよいし、分散液に別の溶媒を添加後、それらの添加物を分散液と混合してもよいし、水を含む分散液に別の有機溶媒を添加して大部分の水を除去した後にそれらの添加物を混合してもよい。添加物は固体として添加してもよいし、加熱等で溶融させた状態で添加してもよいし、任意の溶媒に溶解もしくは微分散させた溶液状態で添加してもよい。   The timing of mixing the additive with the dispersion may be arbitrary, and after the additive is mixed with the dispersion, another solvent (for example, an organic solvent) as described above may be added, or the dispersion may be separated from the dispersion. After adding the solvent, the additives may be mixed with the dispersion, or another organic solvent is added to the dispersion containing water to remove most of the water, and then the additives are mixed. May be. The additive may be added as a solid, may be added in a melted state by heating, or may be added in a solution state dissolved or finely dispersed in an arbitrary solvent.

さらに、上記の添加物の混合時もしくは混合後、攪拌もしくは前述の微分散処理を行って、層状無機化合物と前述の添加物とがより均一に混合された分散液とすることが好ましい。   Furthermore, it is preferable to perform a stirring or the above-mentioned fine dispersion treatment at the time of mixing or after mixing the above-mentioned additives to obtain a dispersion in which the layered inorganic compound and the above-mentioned additives are more uniformly mixed.

なお、そのような、攪拌もしくは前述の微分散処理を行うこと等で分散液中に気体成分が混入している場合には、真空脱泡、超音波照射、もしくは遠心分離等の処理によって気体成分を脱気することが好ましい。それらの処理は攪拌もしくは前述の微分散処理後に行ってもよいし、それらの処理中に同時に行ってもよい。特に、ガスバリア材料や光学材料を形成する場合には、混入している気体成分由来の気泡や空隙が生じ、ガスバリア性や透明性を低下させる要因になるため、分散媒除去前に十分な脱気をすることが極めて重要である。   In addition, in the case where a gas component is mixed in the dispersion liquid by performing such stirring or the fine dispersion treatment described above, the gas component is obtained by a process such as vacuum defoaming, ultrasonic irradiation, or centrifugation. Is preferably degassed. These treatments may be carried out after stirring or the fine dispersion treatment described above, or may be carried out simultaneously during these treatments. In particular, when forming a gas barrier material or optical material, bubbles and voids derived from mixed gas components are generated, which causes a reduction in gas barrier properties and transparency. It is very important to do.

上記のような過程を経て製造された液晶相を、直接又は液晶相由来分散液とした後の分散媒除去によって乾燥させることにより、所望の固体材料を製造することができる。上記のような過程を経て製造された液晶相又は液晶相由来分散液の固形分濃度は、0.1質量%以上が好ましく、0.5質量%以上がより好ましく、1.0質量%以上がさらに好ましく、5.0質量%以上がさらに好ましく、10質量%以上であれば乾燥時間がより短縮されるため、もしくは乾燥温度を下げることができるため極めて好ましい。液晶相又は液晶相由来分散液の固形分濃度は、混合、脱泡等が可能であればよく、非常に粘度の高いペースト状であってもよい。分散媒を除去する方法としては、遠心分離、ろ過、真空乾燥、凍結真空乾燥、不活性ガス雰囲気下放置、及び加熱蒸発法が好ましい。あるいは、これらの方法のうち、複数を組み合わせてもよい。   A desired solid material can be produced by drying the liquid crystal phase produced through the above-described process directly or by removing the dispersion medium after making the liquid crystal phase-derived dispersion liquid. The solid content concentration of the liquid crystal phase or the liquid crystal phase-derived dispersion produced through the above process is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, and 1.0% by mass or more. More preferably, 5.0% by mass or more is more preferable, and 10% by mass or more is very preferable because the drying time is further shortened or the drying temperature can be lowered. The solid content concentration of the liquid crystal phase or the liquid crystal phase-derived dispersion is not limited as long as mixing, defoaming, and the like are possible, and may be a paste with a very high viscosity. As the method for removing the dispersion medium, centrifugation, filtration, vacuum drying, freeze vacuum drying, standing in an inert gas atmosphere, and heat evaporation are preferable. Alternatively, a plurality of these methods may be combined.

加熱蒸発法の場合、分散媒除去の具体例としては、例えば強制送風式オーブン等において、30℃以上250℃以下、好ましくは40℃以上200℃以下、より好ましくは50℃以上150℃以下の温度条件下で、10秒以上24時間以下、好ましくは1分以上10時間以下、より好ましくは3分以上5時間以下、さらに好ましくは5分以上3時間以下で乾燥し、所望の材料を得る方法が挙げられる。しかし最適な乾燥時間は、材料の形状、液晶相又は液晶相由来分散液の固形分濃度、用いる溶媒、そして液晶相又は液晶相由来分散液の液量等に依存して変動する。   In the case of the heating evaporation method, specific examples of removing the dispersion medium include, for example, a temperature of 30 ° C. to 250 ° C., preferably 40 ° C. to 200 ° C., more preferably 50 ° C. to 150 ° C. in a forced air oven. A method for obtaining a desired material by drying under conditions of 10 seconds to 24 hours, preferably 1 minute to 10 hours, more preferably 3 minutes to 5 hours, and even more preferably 5 minutes to 3 hours. Can be mentioned. However, the optimum drying time varies depending on the shape of the material, the solid content concentration of the liquid crystal phase or liquid crystal phase-derived dispersion, the solvent used, the liquid amount of the liquid crystal phase or liquid crystal phase-derived dispersion, and the like.

前述の添加物を添加した場合、加熱、光照射、電子線照射等の任意の方法により、添加物分子内、添加物分子間、添加物と層状無機化合物との間において、付加反応、縮合反応、重合反応等の化学反応を行わせ、新たな化学結合を生じさせることにより、形成体の耐水性や水蒸気に対するガスバリア性を向上させてもよい。それらは分散媒除去前に行ってもよいし、分散媒除去時に並行して行ってもよいし、分散媒除去後に行ってもよい。   When the above-mentioned additives are added, any reaction such as heating, light irradiation, electron beam irradiation, etc. can be performed within the additive molecule, between the additive molecules, and between the additive and the layered inorganic compound. The water resistance of the formed body and the gas barrier property against water vapor may be improved by causing a chemical reaction such as a polymerization reaction to generate a new chemical bond. They may be performed before the dispersion medium is removed, may be performed in parallel when the dispersion medium is removed, or may be performed after the dispersion medium is removed.

分散媒除去時、熱による強い対流現象や分散媒の沸騰、もしくは機械的な攪拌等がない場合、ナノシートの板状形状により、得られる形成体中でナノシートは規則正しく整列する傾向がある。特に、分散液を面状の支持体上で静置・乾燥させることで形成された膜状の固体材料においては、支持体面、すなわち膜面に対して層状無機化合物のナノシートがなるべく膜面と平行になるようにして積み重ねられた、ナノシートが配向して積層した構造を一般に形成することができる。そのような膜は、層状無機化合物が分散した分散液を用いる、層状無機化合物を含有する膜の公知の製造方法(例えば特開2003−276124号公報及び特開2007−63118号公報等)に基づいて作製することができる。   When there is no strong convection phenomenon due to heat, boiling of the dispersion medium, or mechanical stirring during the removal of the dispersion medium, the nanosheets tend to be regularly aligned in the resulting formed body due to the plate shape of the nanosheet. In particular, in a film-like solid material formed by allowing the dispersion to stand and dry on a planar support, the nanosheet of the layered inorganic compound is as parallel as possible to the support surface, that is, the film surface. In general, a structure in which the nanosheets are stacked so as to be stacked can be formed. Such a film is based on a known production method of a film containing a layered inorganic compound using a dispersion liquid in which the layered inorganic compound is dispersed (for example, JP-A Nos. 2003-276124 and 2007-63118). Can be produced.

本発明に係る固体材料を用いて例えば膜状の形成体を形成する場合、透明性が高い、ガスバリア性が高い、耐熱性が高いという利点以外にも、寸法安定性が良い、高温での貯蔵弾性率の低下が小さい等の効果が得られる。   For example, when forming a film-shaped formed body using the solid material according to the present invention, in addition to the advantages of high transparency, high gas barrier properties, and high heat resistance, dimensional stability is good and storage at high temperatures. Effects such as a small decrease in elastic modulus can be obtained.

温度変化に対する寸法安定性は線膨張係数によって評価することができる。本発明に係る形成体の例である膜の線膨張係数は、50℃から少なくとも160℃付近までの、好ましくは50℃から200℃付近までの、より好ましくは50℃から260℃付近までの平均の線膨張係数の絶対値として、30ppm以下が好ましく、より好ましくは20ppm以下、さらに好ましくは10ppm以下、さらに好ましくは7ppm以下、さらに好ましくは5ppm以下であり、最も好ましくは3ppm以下のものを得ることも可能である。   The dimensional stability against temperature change can be evaluated by the linear expansion coefficient. The linear expansion coefficient of the film which is an example of the formed body according to the present invention is an average from 50 ° C. to at least about 160 ° C., preferably from 50 ° C. to about 200 ° C., more preferably from 50 ° C. to about 260 ° C. The absolute value of the linear expansion coefficient is preferably 30 ppm or less, more preferably 20 ppm or less, further preferably 10 ppm or less, further preferably 7 ppm or less, further preferably 5 ppm or less, and most preferably 3 ppm or less. Is also possible.

なお、乾燥時に用いる前述の支持体は平面であっても曲面であっても良く、材質も特に限定されない。また、そのような膜状の材料は、前述の支持体上に固定したまま用いてもよいし、支持体より剥離して用いてもよい。   In addition, the above-mentioned support used at the time of drying may be a flat surface or a curved surface, and the material is not particularly limited. Further, such a film-like material may be used while being fixed on the above-described support, or may be used after being peeled off from the support.

支持体上に固定(付着)したまま用いる場合には、支持体から膜を剥離しにくくするために、支持体の表面に、アンカーコート層を設けてもよい。上記アンカーコート層の形成に使用されるアンカーコート剤としては、公知のものが特に制限されず使用できる。例えば、イソシアネート系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリエチレンイミン系、ポリブタジエン系、ポリオレフィン系、アルキルチタネート系等のアンカーコート剤が挙げられ、例えば特許第3984791号に記載の公知の好適なアンカーコート剤を適宜選択して用いることができる。もしくは、支持体の表面を、コロナ処理、フレームプラズマ処理、オゾン処理、電子線処理等しても良い結果が得られることがある。   When used while being fixed (attached) on the support, an anchor coat layer may be provided on the surface of the support in order to make it difficult to peel the film from the support. As the anchor coat agent used for forming the anchor coat layer, known ones can be used without any particular limitation. Examples thereof include anchor coating agents such as isocyanate, polyurethane, polyester, polyether, polyethyleneimine, polybutadiene, polyolefin, and alkyl titanate. Known suitable anchors described in, for example, Japanese Patent No. 3984791 A coating agent can be appropriately selected and used. Alternatively, a good result may be obtained by subjecting the surface of the support to corona treatment, flame plasma treatment, ozone treatment, electron beam treatment, or the like.

膜を支持体より剥離して用いる場合には、支持体の表面を易剥離処理しておくとよい。易剥離処理としては、例えば紫外線照射処理、電子線照射処理、イオンビーム照射処理、コロナ放電処理、プラズマ処理(例えばリモートプラズマ処理,フレームプラズマ処理)、物理的処理(例えば接触面積が少なくなるように表面を加工する機械処理)が挙げられる。また、シリコーン樹脂のような密着性を低下させる樹脂を塗布すること、光,熱等の物理的刺激を受けて柔らかさやヤング率が変化し、又は発泡することによって密着性を低下させる剥離性付与剤を塗布すること等によって易剥離層を設けてもよい。またこれらの処理のうち複数を組み合わせてもよい。   When the film is peeled off from the support and used, the surface of the support may be easily peeled off. As the easy peeling process, for example, ultraviolet irradiation process, electron beam irradiation process, ion beam irradiation process, corona discharge process, plasma process (for example, remote plasma process, flame plasma process), physical process (for example, contact area is reduced) Machine processing for processing the surface). Also, by applying a resin that reduces adhesiveness such as silicone resin, softness or Young's modulus is changed by receiving physical stimuli such as light and heat, or peelability is imparted by foaming. An easy release layer may be provided by applying an agent or the like. A plurality of these processes may be combined.

なお、本発明に係る形成体を支持体より剥離して自立膜として利用するためにはある程度以上の機械的強度を有する必要がある。そのためには取り扱い上、ある程度以上の膜厚が必要である。膜厚としては、一般的には5μm以上が好ましく、より好ましくは10μm以上、さらに好ましくは20μm以上、特に好ましくは40μm以上である。膜厚の上限を規定する要因はあまりないが、透明性、コストの観点から、20000μm以下が好ましく、より好ましくは1000μm以下、さらに好ましくは500μm以下である。   In addition, in order to peel the formed body based on this invention from a support body and to utilize as a self-supporting film | membrane, it is necessary to have a certain level or more mechanical strength. For this purpose, a film thickness of a certain level or more is required for handling. The film thickness is generally preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, still more preferably 20 μm or more, and particularly preferably 40 μm or more. Although there are not many factors that define the upper limit of the film thickness, it is preferably 20000 μm or less, more preferably 1000 μm or less, and even more preferably 500 μm or less from the viewpoint of transparency and cost.

本発明に係る形成体を支持体上に付着した膜として用いる場合には、膜の膜厚を規定する要素は特にないが、ガスバリア層としての機能を発現させる場合、良好なガスバリア性を有するために、0.1μm以上であることが好ましく、0.3μm以上であることがより好ましく、0.5μm以上であることがさらに好ましく、0.8μm以上であることがさらに好ましく、1μm以上であることが特に好ましく、2μm以上であることが最も好ましい。ただし、あまり厚くしすぎると、応力の発生によって膜が反ってしまったり界面の剥離を起こしたりする場合があるため、膜厚は500μm以下であることが好ましく、100μm以下であることがより好ましく、50μm未満であることがさらに好ましく、より好適には10μm未満である。   When the formed body according to the present invention is used as a film adhered on a support, there is no element that defines the film thickness. However, when the function as a gas barrier layer is expressed, the film has good gas barrier properties. Furthermore, it is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.3 μm or more, further preferably 0.5 μm or more, further preferably 0.8 μm or more, and 1 μm or more. Is particularly preferable, and most preferably 2 μm or more. However, if it is too thick, the film may be warped due to the generation of stress or the interface may be peeled off. Therefore, the film thickness is preferably 500 μm or less, more preferably 100 μm or less, More preferably, it is less than 50 micrometers, More preferably, it is less than 10 micrometers.

なお、本発明に係る膜状の形成体は前述のように分散液の塗布によって形成できるため、支持体上の凸凹や異物に対する被覆性が高く、またナノシートが数千〜数十万枚積層した構造故にピンホール欠陥が原理上は発生しないため、従来の樹脂フィルム上に蒸着法で無機薄膜を形成して作られたガスバリア膜と比較し、大面積に亘って均一な性能のガスバリア膜を安定的に形成できるという効果を有する。   In addition, since the film-like formed body according to the present invention can be formed by applying the dispersion liquid as described above, it has a high coverage with respect to unevenness and foreign matter on the support, and several thousand to several hundred thousand sheets of nanosheets are laminated. Because of its structure, pinhole defects do not occur in principle, so the gas barrier film with a uniform performance over a large area is more stable than a gas barrier film made by depositing an inorganic thin film on a conventional resin film by vapor deposition. It has the effect that it can form.

層状無機化合物として、合成された層状無機化合物を用いることは、得られる形成体の透明性をより良好にできる点で好適である。本発明において、透明であるとは、当該材料を通過する光の光路長が3μm超の場合においても全光線透過率が80%以上であるもの、好ましくは上記光路長が20μm超の場合においても全光線透過率が80%以上であるもの、又は、波長400nmにおける直線光の透過率が、上記光路長が3μm超の場合においても70%以上であるもの、の少なくともいずれかの特性を満たしているものを意味する。   The use of the synthesized layered inorganic compound as the layered inorganic compound is preferable in that the transparency of the resulting formed body can be improved. In the present invention, being transparent means that the total light transmittance is 80% or more even when the optical path length of light passing through the material is more than 3 μm, preferably even when the optical path length is more than 20 μm. Satisfying at least one of the characteristics that the total light transmittance is 80% or more, or that the transmittance of linear light at a wavelength of 400 nm is 70% or more even when the optical path length exceeds 3 μm. Means what

上記全光線透過率は、上記光路長が20μm超の場合において好ましくは85%以上であり、より好ましくは88%以上であり、最も好ましくは90%以上である。また、上記波長400nmにおける直線光の透過率は上記光路長3μm超の場合において好ましくは75%以上であり、より好ましくは80%以上であり、最も好ましくは85%以上である。   The total light transmittance is preferably 85% or more, more preferably 88% or more, and most preferably 90% or more when the optical path length exceeds 20 μm. Further, the transmittance of linear light at the wavelength of 400 nm is preferably 75% or more, more preferably 80% or more, and most preferably 85% or more when the optical path length exceeds 3 μm.

層状無機化合物に着色がないか、又は着色の程度が軽微であれば、着色がない材料を得ることが可能であり、透明性向上の観点からも好適である。本発明において着色がない材料とは、当該材料を通過する光の光路長が3μm超の場合においても、紫外可視分光光度計にて測定される波長380nmから780nmまでの範囲における材料の光透過率が全波長領域において10%以上、かつ光透過率の最大値と最小値との差が30%以内、好ましくは25%以内、より好ましくは20%以内、さらに好ましくは15%以内、最も好ましくは10%以内であるものを示す。   If the layered inorganic compound is not colored or the degree of coloring is slight, a material without coloring can be obtained, which is also preferable from the viewpoint of improving transparency. In the present invention, an uncolored material means a light transmittance of a material in a wavelength range of 380 nm to 780 nm measured with an ultraviolet-visible spectrophotometer even when the optical path length of light passing through the material is more than 3 μm. Is 10% or more in the entire wavelength region, and the difference between the maximum value and the minimum value of the light transmittance is within 30%, preferably within 25%, more preferably within 20%, still more preferably within 15%, most preferably Those within 10% are shown.

さらに、ヘイズ(曇度)の値は小さい方がより透明な材料であり、一般的には好ましい場合が多い。ヘイズは材料内部の構造と材料表面の凸凹との2つの要因に起因するため、材料を任意の形状に加工・形成した場合には、その形成工程が大きく影響する。一般的に好ましいヘイズは、当該材料を通過する光の光路長が3μm超の場合においても、15%以下であり、より好ましくは10%以下であり、さらに好ましくは5%以下であり、さらに好ましくは3%以下であり、特に1%以下であれば非常に良好な透明性ということができる。ただし、光を透過させかつ拡散させる必要がある用途の場合には、ヘイズが大きい方が良い場合もある。   Furthermore, a smaller haze (cloudiness) value is a more transparent material, which is generally preferred in many cases. Since the haze is caused by two factors, the internal structure of the material and the unevenness of the material surface, when the material is processed and formed into an arbitrary shape, the formation process has a great influence. Generally preferred haze is not more than 15%, more preferably not more than 10%, even more preferably not more than 5%, even more preferably even when the optical path length of light passing through the material is more than 3 μm. Is 3% or less, and particularly 1% or less can be said to be very good transparency. However, for applications that require light to be transmitted and diffused, a higher haze may be better.

上述の本発明に係る固体材料を用いて構成要素の少なくとも1つが形成された、本発明に係る形成体において、典型的には、該固体材料を通過する光の光路長が3μm超であるときの全光線透過率が80%以上である。又は、典型的には、該固体材料を通過する光の光路長が3μm超であるときの波長400nmにおける直線光の透過率が70%以上である。形成体は、例えば本発明に係る固体材料と他材料とからなる複合体であることができ、該複合体としては例えば多層膜等が挙げられる。   In the formed body according to the present invention, in which at least one of the components is formed using the solid material according to the present invention, typically, when the optical path length of the light passing through the solid material is more than 3 μm The total light transmittance is 80% or more. Or, typically, the transmittance of linear light at a wavelength of 400 nm when the optical path length of light passing through the solid material exceeds 3 μm is 70% or more. The formed body can be, for example, a composite made of the solid material according to the present invention and another material, and examples of the composite include a multilayer film.

本発明において、層状無機化合物の層間陽イオンをナトリウムイオン以外の所望の無機イオンに交換した場合には、アルカリ金属、特にナトリウムをほとんど含まないか、もしくはアルカリ金属がナノシートの層間に強く固定されて移動し難い材料が得られる。このような材料は、特にフィルム、シート等の膜状、もしくは接合部のシール等の形態にして使用される場合、アルカリ金属を嫌う電子デバイス、例えば液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、電子ペーパーの基板、封止膜、光学フィルム等の用途に好適であると考えられる。   In the present invention, when the interlayer cation of the layered inorganic compound is exchanged with a desired inorganic ion other than sodium ion, the alkali metal, particularly sodium is hardly contained, or the alkali metal is strongly fixed between the nanosheet layers. Materials that are difficult to move are obtained. Such a material is an electronic device that dislikes alkali metals, such as a liquid crystal display, an organic EL display, a substrate of electronic paper, especially when used in the form of a film such as a film or sheet, or in the form of a seal at a joint, etc. It is considered suitable for applications such as sealing films and optical films.

本発明に係る固体材料は、添加物の種類と割合を選ぶことで高耐熱、低線膨張、ハイガスバリア、高透明、柔軟性といったディスプレイ用途に必須な要求物性を複数同時に満たすことが可能であるため、例えばバックプレーンとなるアクティブマトリックス駆動回路を、フィルム状の固体材料に高温下で直接形成することが可能となる。上記のようなプロセスによって、ガラス基板等の耐熱性のある支持体上に駆動回路を形成した後に樹脂フィルムに転写する等の従来方法を用いる必要がなくなり、ディスプレイの製造工程を少なくすることができ、次世代のフレキシブルディスプレイ用材料として好適であるばかりでなく、重量やコスト的にも優位である。   The solid material according to the present invention can simultaneously satisfy a plurality of required physical properties required for display applications such as high heat resistance, low linear expansion, high gas barrier, high transparency, and flexibility by selecting the kind and ratio of additives. Therefore, for example, an active matrix driving circuit serving as a backplane can be directly formed on a film-like solid material at a high temperature. The above process eliminates the need to use a conventional method such as forming a drive circuit on a heat-resistant support such as a glass substrate and then transferring it to a resin film, thereby reducing the number of display manufacturing steps. In addition to being suitable as a next-generation flexible display material, it is advantageous in terms of weight and cost.

なお、上記の駆動回路は従来のシリコンをベースとした半導体技術によって構成してもよいが、ペンタセンやチオフェン類に代表される有機半導体やアモルファス無機半導体を用いてもよい。その際には回路形成にフォトリソグラフィー法を用いてもよいし、インクジェット法やナノインプリント法等の印刷法を用いてもよい。なお、有機ELディスプレイや電子ペーパーのバックプレーン、すなわち光を取り出す方向と反対方向であれば透明性は一般に不要であり、本発明に係る固体材料が有する透明性を生かして、特に、ディスプレイの視認側であるフロントプレーン側に、基材、特にガスバリア膜として用いることが好適である。   The above drive circuit may be constituted by a conventional silicon-based semiconductor technology, but an organic semiconductor or an amorphous inorganic semiconductor typified by pentacene or thiophenes may be used. In that case, a photolithography method may be used for circuit formation, or a printing method such as an inkjet method or a nanoimprint method may be used. Note that transparency is generally unnecessary if it is in a direction opposite to the backplane of the organic EL display or electronic paper, that is, the direction from which light is extracted. It is preferable to use it as a base material, particularly a gas barrier film, on the side of the front plane.

本発明に係る固体材料を適用可能な液晶ディスプレイの方式としては、TN、STN、VA、IPSといった種類のものが挙げられるが、複屈折制御剤を用いることで膜厚方向の複屈折を自由に調整することができるため、特に限定されるものではない。厚み及び複屈折制御剤によって複屈折を調整することで、位相差板に適用することも可能である。また、有機ELディスプレイも、トップエミッション型、ボトムエミッション型、双方に適用することができる。さらには、電子ペーパーとしても、例えば電気泳動駆動式、電子粉流体方式、液晶を用いた方式等、特に限定されず用いることができる。   Examples of liquid crystal display systems to which the solid material according to the present invention can be applied include TN, STN, VA, and IPS types. By using a birefringence control agent, birefringence in the film thickness direction can be freely set. Since it can be adjusted, it is not particularly limited. By adjusting the birefringence by the thickness and the birefringence control agent, it is also possible to apply to the retardation plate. Further, the organic EL display can be applied to both a top emission type and a bottom emission type. Furthermore, as electronic paper, for example, an electrophoretic drive system, an electronic powder fluid system, a system using liquid crystal, and the like can be used without any particular limitation.

上記のディスプレイを駆動する回路としても、パッシブマトリクス方式及びアクティブマトリクス方式の双方に用いることができる。利用形態としては、回路を形成するための基板として、もしくは外部からの酸素や水蒸気を遮断するためのガスバリア層として利用することが可能である。   The circuit for driving the display can be used for both a passive matrix system and an active matrix system. As a usage form, it can be used as a substrate for forming a circuit or as a gas barrier layer for blocking oxygen and water vapor from the outside.

その他には、絶縁性である特徴を生かして、本発明の固体材料からなるフィルムを電気回路のフレキシブル基板として広範囲に用いることもできる。電気回路の基板として利用する場合にも、電子部品を実装する際の位置合わせに画像処理を用いる事が多く、その場合には透明性が要求されるため、本発明の固体材料からなるフィルムは好適である。特に、基板上の導体部分を導電性インクの塗布又は印刷で形成したフレキシブルプリント基板においては、フィルムの耐熱性と低い線膨張係数を生かして導電性インクをより高温で焼成することが可能なため、塗布又は印刷で形成した導体部分の抵抗率をより低くすることが可能である。このようなフレキシブル基板及びフレキシブルプリント基板の好適な用途としては、RFIDタグの基板、銅張積層板等が挙げられる。   In addition, the film made of the solid material of the present invention can be widely used as a flexible substrate of an electric circuit by taking advantage of the insulating property. Even when used as a substrate for an electric circuit, image processing is often used for alignment when mounting electronic components, and in that case, transparency is required. Is preferred. In particular, in a flexible printed circuit board in which a conductive portion on a substrate is formed by applying or printing a conductive ink, the conductive ink can be baked at a higher temperature by taking advantage of the heat resistance of the film and a low linear expansion coefficient. The resistivity of the conductor portion formed by coating or printing can be further reduced. Suitable applications of such flexible substrates and flexible printed substrates include RFID tag substrates and copper clad laminates.

さらに全光線透過率の高い材料であれば、太陽電池のように光を通過する必要があるデバイスにも適用することができる。太陽電池用の基板、保護層、封止層、及びバックシートには高いガスバリア性能も求められるため、本発明の固体材料を膜状に加工したものは太陽電池用途にも好適である。さらに、CD−RやDVDといった電子記録媒体の情報記録部位を酸素や水蒸気から保護する保護膜としても有望である。   Furthermore, a material having a high total light transmittance can be applied to a device that needs to pass light, such as a solar cell. Since a high gas barrier performance is also required for a substrate, a protective layer, a sealing layer, and a back sheet for a solar cell, a material obtained by processing the solid material of the present invention into a film is suitable for a solar cell application. Furthermore, it is also promising as a protective film for protecting information recording sites of electronic recording media such as CD-R and DVD from oxygen and water vapor.

なお、前述したディスプレイ,フレキシブル基板,フレキシブルプリント基板,太陽電池、有機半導体又はアモルファス無機半導体を有する電子デバイス等に対して、本発明に係る固体材料からなるフィルムもしくは膜を適用する際には、それらをそのまま適用してもよいし、必要に応じて膜に別の機能を有する形成体(例えば主として無機材料からなるガスバリア膜、樹脂材料等からなる補強材、傷等を防ぐ保護層、表面を平滑化する平滑化層)等を付与して用いてもよい。特に、ガスバリア性能をさらに高めるために、公知の無機薄膜と本発明の固体材料からなるフィルムもしくは膜、及びそれらを保護するための主として樹脂材料からなる膜を積層させることは有効である。   When applying the film or film made of the solid material according to the present invention to the display, flexible substrate, flexible printed substrate, solar cell, electronic device having an organic semiconductor or amorphous inorganic semiconductor, etc. May be applied as it is, or if necessary, a formed body having another function (for example, a gas barrier film made mainly of an inorganic material, a reinforcing material made of a resin material, a protective layer for preventing scratches, a smooth surface, etc. Or the like) may be used. In particular, in order to further improve the gas barrier performance, it is effective to laminate a known inorganic thin film and a film or film made of the solid material of the present invention and a film mainly made of a resin material for protecting them.

例えば、任意の樹脂フィルム上に膜状に形成された本発明の固体材料の上に、さらに樹脂もしくは無機材料からなる、例えば膜状の材料を積層してもよく、それらを任意の組み合わせで多層積層してもよい。さらに、そのような多層積層した膜を、樹脂フィルムから剥がして用いてもよい。例えば、樹脂フィルム−アンカーコート層−{膜状の本発明の固体材料−樹脂もしくは無機材料からなる膜―}平滑化層―保護層、といった組み合わせが好適であって、上記括弧で示された膜状の固体材料と樹脂もしくは無機材料からなる膜の積層部分は1層ずつではなく、任意の組み合わせで多層積層されていてもよく、樹脂もしくは無機材料からなる膜、アンカーコート層、平滑化層、保護層はあってもなくても良く、それぞれ1層でも複数の層でもよい。   For example, on the solid material of the present invention formed in the form of a film on an arbitrary resin film, a film or a material made of a resin or an inorganic material, for example, may be laminated. You may laminate. Further, such a multi-layered film may be peeled off from the resin film. For example, a combination of resin film-anchor coat layer- {film-like solid material of the present invention-film made of resin or inorganic material-} smoothing layer-protective layer is preferable, and the film shown in parentheses above. The laminated part of the film made of a solid material and a resin or an inorganic material is not layered one by one, but may be laminated in any combination, such as a film made of a resin or an inorganic material, an anchor coat layer, a smoothing layer, The protective layer may or may not be present, and each may be a single layer or a plurality of layers.

無機材料からなる膜を積層する場合には、無機材料として、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化炭化ケイ素、酸化アルミ、窒化アルミ、及びそれらの混合物等の、ガスバリア材料として公知の任意の薄膜層が好適である。
さらに、特開2007−63118号公報に開示があるような水膨潤性(吸湿性)を有する層状無機化合物を含有するガスバリア層を、前述したような本発明の固体材料からなる膜を含む積層体の内部にさらに積層することは、特開2007−22075号公報に開示があるように、水蒸気が存在する場合でも酸素や水蒸気に対する高いガスバリア性を発現させるために好適である。水膨潤性(吸湿性)を有する層状無機化合物を含有するガスバリア層と、本発明の膜状の固体材料とを組み合わせたガスバリア膜は、透明であり、水蒸気が多い環境でも高いガスバリア性を保持することが可能であり、かつ、ガスバリア膜によって封止した製品、例えば特開2007−42616号公報に開示があるように、有機EL素子等から発生した水分も吸着することができるため、非常に高いガスバリア特性が要求される有機EL素子、特に着色している乾燥剤を用いることのできないトップエミッション型の有機EL素子や、乾燥剤を入れることが困難な完全固体型の有機EL素子に特に好適である。ただし、この場合には前述のガスバリア層は、含まれている水分を加熱等により十分除去した後に有機EL素子に実装する。
When laminating films made of inorganic materials, the inorganic materials are known as gas barrier materials such as silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon carbide, silicon oxide carbide, aluminum oxide, aluminum nitride, and mixtures thereof. Any thin film layer is suitable.
Further, a laminate comprising a gas barrier layer containing a layered inorganic compound having water swellability (hygroscopicity) as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-63118 and a film made of the solid material of the present invention as described above. Further laminating inside is suitable for developing a high gas barrier property against oxygen and water vapor even when water vapor is present, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-22075. A gas barrier film comprising a gas barrier layer containing a layered inorganic compound having water swellability (hygroscopicity) and the film-like solid material of the present invention is transparent and retains high gas barrier properties even in an environment with a lot of water vapor. It is possible to absorb the moisture generated from the organic EL element or the like as disclosed in JP 2007-42616, for example, as disclosed in JP 2007-42616. Particularly suitable for organic EL elements that require gas barrier properties, particularly top emission type organic EL elements that cannot use colored desiccants, and completely solid organic EL elements that are difficult to put in a desiccant. is there. However, in this case, the above-described gas barrier layer is mounted on the organic EL element after the contained moisture is sufficiently removed by heating or the like.

有機EL素子の封止膜を実装する際を含め、本発明の固体材料を構成要素の1つとして有するガスバリア膜を基板等に実装する際等には、貼り合わせ面がある周辺端部からのガスの侵入が問題となることが多い。従来は貼り合わせ面の「のりしろ」を十分取る、貼り合わせに必要な接着剤の厚みを極力減らす等で、周辺端部の貼り合わせ部分からの酸素や水蒸気の侵入を抑制していた。   When mounting the gas barrier film having the solid material of the present invention as one of the constituent elements, including when mounting the sealing film of the organic EL element, on the substrate or the like, from the peripheral end where the bonding surface is present. Gas ingress is often a problem. Conventionally, invasion of oxygen and water vapor from the bonded portion at the peripheral edge has been suppressed by, for example, sufficiently removing the “gap” on the bonding surface and reducing the thickness of the adhesive necessary for bonding as much as possible.

一方、本発明において用いる分散液を前述の端部(酸素や水蒸気の侵入部)を覆う形で充填被覆させた後、分散媒を除去する場合、本発明に係る固体材料が曲面に形成可能である点とガスバリア性を有する点により、酸素や水蒸気の侵入を抑制するシールを端部に形成することが可能となる。特に、前述した有機EL素子の封止形態と同様に、水膨潤性(吸湿性)を有する層状無機化合物を含有するガスバリアシールと、水蒸気バリア特性に優れたガスバリアシールを端部に積層形成することで、周辺端部からの酸素や水蒸気の侵入を効率よく阻止することが可能となる。   On the other hand, when the dispersion liquid used in the present invention is filled and coated so as to cover the end portion (the intrusion portion of oxygen or water vapor), the solid material according to the present invention can be formed into a curved surface. Due to a certain point and a gas barrier property, it is possible to form a seal at the end portion that suppresses intrusion of oxygen and water vapor. In particular, a gas barrier seal containing a layered inorganic compound having water swellability (hygroscopicity) and a gas barrier seal excellent in water vapor barrier properties are laminated at the end in the same manner as the organic EL element sealing mode described above. Thus, it is possible to efficiently prevent oxygen and water vapor from entering from the peripheral edge.

本発明における前述したような固体材料のガス透過量は、代表的な酸素ガスの場合で0.1cc・mm/(m・day・atm)未満であることが好ましく、より好ましくは0.01cc・mm/(m・day・atm)未満であり、さらに好ましくは0.001cc・mm/(m・day・atm)未満であり、さらに好ましくは0.0001cc・mm/(m・day・atm)未満であり、さらに好ましくは0.00001cc・mm/(m・day・atm)未満であり、0.000001cc・mm/(m・day・atm)未満である場合には極めて好ましい。上記のガス透過量は、乾燥した酸素ガスの場合はもちろん、水蒸気を多く含む環境下においても同等であることが好ましい。特に、40℃で相対湿度90%の環境においても上記の透過量であることが好ましい。 The gas permeation amount of the solid material as described above in the present invention is preferably less than 0.1 cc · mm / (m 2 · day · atm) in the case of typical oxygen gas, more preferably 0.01 cc. Less than mm / (m 2 · day · atm), more preferably less than 0.001 cc · mm / (m 2 · day · atm), more preferably 0.0001 cc · mm / (m 2 · day). · atm) is less than, more preferably less than 0.00001cc · mm / (m 2 · day · atm), very preferable when less than 0.000001cc · mm / (m 2 · day · atm) . The above gas permeation amount is preferably the same in an environment containing a lot of water vapor as well as dry oxygen gas. In particular, the above permeation amount is preferable even in an environment where the relative humidity is 90% at 40 ° C.

同様に、飽和水蒸気の透過量は、1気圧における40℃で相対湿度90%の飽和水蒸気の、厚み1mmに換算した透過係数で、0.1g/(m・day)未満であることが好ましく、より好ましくは0.01g/(m・day)未満であり、さらに好ましくは0.001g/(m・day)未満であり、さらに好ましくは0.0001g/(m・day)未満であり、さらに好ましくは0.00001g/(m・day)未満であり、0.000001g/(m・day)未満である場合には極めて好ましい。 Similarly, the permeation amount of saturated water vapor is a permeability coefficient converted to 1 mm thickness of saturated water vapor at 40 ° C. and 90% relative humidity at 1 atm, and is preferably less than 0.1 g / (m 2 · day). More preferably, it is less than 0.01 g / (m 2 · day), more preferably less than 0.001 g / (m 2 · day), and further preferably less than 0.0001 g / (m 2 · day). There, more preferably less than 0.00001g / (m 2 · day) , very preferable when less than 0.000001g / (m 2 · day) .

以下に、実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。なお、以下の実施例及び比較例における形成体の物性は下記の方法により評価した。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. The physical properties of the formed bodies in the following examples and comparative examples were evaluated by the following methods.

(1)材料の透明性
材料を通過する光の光路長が3μm超となる条件において、全光線透過率とヘイズを測定し、透明性を見積もった。全光線透過率とヘイズは、日本電色工業株式会社製の濁度計「NDH2000」で測定した。なお、ここでいう全光線透過率及びヘイズとは、日本工業規格に規定されたプラスチック透明材料の全光線透過率の試験方法JIS K 7361、プラスチックの光学的試験方法JIS K 7105、プラスチック透明材料のヘイズの求め方JIS K 7136に準拠して求めたものであり、全光線透過率に関してはJIS K 7361、ヘイズに関してはJIS K 7105とほぼ同じ値が得られる「NDH2000における測定方法1」によって測定されたものである。
(1) Transparency of material Under conditions where the optical path length of light passing through the material exceeds 3 μm, the total light transmittance and haze were measured to estimate the transparency. The total light transmittance and haze were measured with a turbidimeter “NDH2000” manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. The total light transmittance and haze referred to here are the total light transmittance test method JIS K 7361, the plastic optical test method JIS K 7105, and the plastic transparent material defined in Japanese Industrial Standards. How to determine haze The haze is determined in accordance with JIS K 7136, and the total light transmittance is measured by “Measurement Method 1 in NDH2000” in which JIS K 7361 is obtained with respect to the total light transmittance and JIS K 7105 is obtained with respect to the haze. It is a thing.

(2)平均粒子径
動的光散乱法によって分散液中の分散相の平均粒子径を決定した。装置としては、大塚電子株式会社製のゼータ電位・粒径測定システムELSZ−2を用い、液温25℃にて分散液の濃度を変化させ(水で希釈し)、ピンホール径が50φμm及びND値100%の状態において、平均散乱強度が10000〜15000cpsの範囲となる濃度を選択し、その濃度で3回測定を実施して、キュムラント解析結果に基づく平均粒子径の平均値を当該分散液中の分散相の平均粒子径とした。かつ、上記測定濃度の2倍の濃度においても同様の測定(平均散乱強度が20000〜35000cpsの範囲)を実施し、2つの濃度の分散液の測定において得られた平均粒子径の値の差が±5%以内であることを確認した。
(2) Average particle diameter The average particle diameter of the dispersed phase in the dispersion was determined by a dynamic light scattering method. As an apparatus, a zeta potential / particle size measurement system ELSZ-2 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used, and the concentration of the dispersion was changed at a liquid temperature of 25 ° C. (diluted with water). The pinhole diameter was 50 μm and ND In a state where the value is 100%, a concentration in which the average scattering intensity is in the range of 10,000 to 15000 cps is selected, measurement is performed three times at the concentration, and the average value of the average particle diameter based on the cumulant analysis result is determined in the dispersion. The average particle size of the dispersed phase was determined. In addition, the same measurement (range in which the average scattering intensity is 20000 to 35000 cps) is carried out even at a concentration twice the above measurement concentration, and the difference in the average particle diameter values obtained in the measurement of the two concentration dispersions is It was confirmed that it was within ± 5%.

(3)XRDスペクトル測定
株式会社リガクのX線回折装置「RINT−2500」でX線回折による分析を実施し測定した。用いたX線波長は、Cu/Kαの1.54056Åである。測定環境は気温25℃相対湿度50%で行った。
(3) XRD spectrum measurement An analysis by X-ray diffraction was performed and measured by an X-ray diffractometer “RINT-2500” manufactured by Rigaku Corporation. The X-ray wavelength used is 1.54056 mm of Cu / Kα. The measurement environment was a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 50%.

[実施例1]
層状無機化合物として、層間イオンが主としてナトリウムイオンである、溶融法によって合成された合成ヘクトライトの分散液(商品名:NHTゾルB2、トピー工業株式会社製)を用いた。
[Example 1]
As the layered inorganic compound, a dispersion of synthetic hectorite (trade name: NHT Sol B2, manufactured by Topy Industries, Ltd.) synthesized by a melting method in which interlayer ions are mainly sodium ions was used.

固形分濃度4.6質量%のNHTゾルB2水分散液400gを、超音波ホモジナイザーUS−600T(株式会社日本精機製作所製)を用い、チップ径36mmφ、V−LEVEL約3にて30分間超音波照射した後、遠心分離装置himac CR20(株式会社日立製作所製)を用い、ローター番号13、500ml遠沈管を用い、8000rpm10分の条件で遠心分離を行った。下部に沈殿した少量の固形物(主として不純物)以外の、上層の分散液の成分を別の容器に移して約1日静置することにより、ほぼ同体積で、下層に液晶相が、上層に非液晶相が相分離した水分散液が得られた。   Using an ultrasonic homogenizer US-600T (manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd.), 400 g of an NHT sol B2 aqueous dispersion having a solid content of 4.6% by mass is ultrasonicated for 30 minutes with a tip diameter of 36 mmφ and V-LEVEL of about 3. After irradiation, centrifugal separation was performed using a centrifuge hima CR20 (manufactured by Hitachi, Ltd.) and using a rotor number 13 and a 500 ml centrifuge tube at 8000 rpm for 10 minutes. The components of the upper dispersion other than a small amount of solids (mainly impurities) precipitated in the lower part are transferred to another container and allowed to stand for about 1 day. An aqueous dispersion in which the non-liquid crystal phase was separated was obtained.

スポイトを用い、下層の液晶相状態にある水分散液のみを、上層の非液晶相や沈降している固体成分が極力混ざらないよう、注意深く吸出し、別途容器に抽出した。同様にして、上層の非液晶相も別途容器に抽出した。得られた液晶相の固形分濃度は約5.5質量%、非液晶相の固形分濃度は約3.0質量%であった。液晶相の平均粒子径は249nm(濃度2倍での測定では255nm)、非液晶相のそれは135nm(濃度2倍での測定では132nm)であった。   Using a dropper, only the aqueous dispersion in the lower liquid crystal phase state was carefully sucked out and extracted into a separate container so that the upper non-liquid crystal phase and the precipitated solid component were not mixed as much as possible. Similarly, the upper non-liquid crystal phase was also extracted into a separate container. The obtained liquid crystal phase had a solid content concentration of about 5.5% by mass, and the non-liquid crystal phase had a solid content concentration of about 3.0% by mass. The average particle size of the liquid crystal phase was 249 nm (255 nm when measured at twice the concentration), and that of the non-liquid crystal phase was 135 nm (132 nm when measured at twice the concentration).

上記のようにして得た液晶相状態にある水分散液を厚さ1.1mmのガラス基板上に塗り広げ、ホットプレート上にて60℃にて乾燥させ、層状無機化合物がほぼ100%からなる厚さ16μmの薄膜状の固体材料を得た。   The aqueous dispersion in the liquid crystal phase obtained as described above is spread on a glass substrate having a thickness of 1.1 mm, dried on a hot plate at 60 ° C., and the layered inorganic compound is almost 100%. A thin-film solid material having a thickness of 16 μm was obtained.

上記薄膜をガラス基板と共に測定した全光線透過率は83.0%、ヘイズは7.8%であった。ガラス基板の全光線透過率は91.9%、ヘイズは0.15%であり、上記薄膜が高い光透過性を有していることが示された。   The total light transmittance of the thin film measured with a glass substrate was 83.0%, and haze was 7.8%. The total light transmittance of the glass substrate was 91.9% and the haze was 0.15%, indicating that the thin film has high light transmittance.

X線回折スペクトルを測定したところ、2θ=6.80の位置(層間距離に換算して1.30nm)に001面由来の非常に明瞭なピークのトップが認められた。このピークの半値幅(FWHM)を測定したところ、2θで0.43(層間距離に換算して0.082nmの分布幅)となり、層状無機化合物ナノシートの層が緻密に積層していることが示された。   When the X-ray diffraction spectrum was measured, the top of a very clear peak derived from the 001 plane was observed at a position of 2θ = 6.80 (1.30 nm in terms of interlayer distance). When the half width (FWHM) of this peak was measured, 2θ was 0.43 (0.082 nm distribution width in terms of interlayer distance), indicating that the layers of the layered inorganic compound nanosheets were densely stacked. It was done.

[比較例1]
実施例1で得た非液晶相状態にある水分散液を実施例1と同じガラス基板上に塗り広げ、同様にホットプレート上にて60℃にて乾燥させ、層状無機化合物がほぼ100%からなる厚さ15μmの膜状の固体材料を得た。
[Comparative Example 1]
The aqueous dispersion in the non-liquid crystal phase obtained in Example 1 is spread on the same glass substrate as in Example 1 and similarly dried at 60 ° C. on a hot plate, so that the layered inorganic compound is almost 100%. A film-like solid material having a thickness of 15 μm was obtained.

上記膜をガラス基板と共に測定した全光線透過率は69.9%、ヘイズは51.2%であったことから、上記膜の透明性が低いことが示された。   When the film was measured together with the glass substrate, the total light transmittance was 69.9% and the haze was 51.2%, indicating that the film had low transparency.

X線回折スペクトルを測定したところ、2θ=6.89の位置(層間距離に換算して1.28nm)に001面由来の明瞭なピークのトップが認められた。このピークの半値幅を測定したところ、2θで0.61(層間距離に換算して0.114nmの分布幅)となり、実施例1と比較して配向積層構造のばらつきが大きくなっていることが示唆された。   When an X-ray diffraction spectrum was measured, a clear peak top derived from the 001 plane was observed at a position 2θ = 6.89 (1.28 nm in terms of interlayer distance). When the half-value width of this peak was measured, it was 0.61 at 2θ (distribution width of 0.114 nm in terms of interlayer distance), and the variation in the alignment laminated structure was larger than in Example 1. It was suggested.

[比較例2]
実施例1で用いた固形分濃度4.6質量%のNHTゾルB2水分散液をそのままガラス基板上に塗り広げ、同様にホットプレート上にて60℃にて乾燥させ、層状無機化合物がほぼ100%からなる厚さ16μmの膜状の固体材料を得た。
[Comparative Example 2]
The NHT sol B2 aqueous dispersion having a solid content concentration of 4.6% by mass used in Example 1 was spread on a glass substrate as it was, and similarly dried at 60 ° C. on a hot plate, so that the layered inorganic compound was almost 100%. %, A film-like solid material having a thickness of 16 μm was obtained.

上記膜をガラス基板と共に測定した全光線透過率は56.8%、ヘイズは79.1%であったことから、上記膜の透明性が低いことが示された。   The total light transmittance measured with the glass substrate was 56.8%, and the haze was 79.1%, indicating that the transparency of the film was low.

X線回折スペクトルを測定したところ、2θ=6.89の位置(層間距離に換算して1.28nm)に001面由来の明瞭なピークのトップが認められた。このピークの半値幅を測定したところ、2θで1.14(層間距離に換算して0.233nmの分布幅)となり、実施例1と比較して配向積層構造のばらつきが大きくなっていることが示唆された。   When an X-ray diffraction spectrum was measured, a clear peak top derived from the 001 plane was observed at a position 2θ = 6.89 (1.28 nm in terms of interlayer distance). When the half-value width of this peak was measured, it was 1.14 at 2θ (distribution width of 0.233 nm in terms of interlayer distance), and the variation in the alignment laminated structure was larger than in Example 1. It was suggested.

Claims (8)

以下のステップ:
(1)不純物を含んでもよい、固形分濃度1.5質量%超6質量%未満の、分散媒に分散した層状無機化合物の分散液を、重力がかかる環境中に静置すること又は重力加速度を引加することによって少なくとも液晶相と非液晶相とに相分離させるステップ;
(2)前記分散液から前記液晶相を分取するステップ;及び
(3)前記分取された液晶相を乾燥させて固体材料を得るステップ;
を含む、層状無機化合物を含有する固体材料の製造方法。
The following steps:
(1) A dispersion of a layered inorganic compound dispersed in a dispersion medium, which may contain impurities and has a solid content concentration of more than 1.5% by mass and less than 6% by mass , is allowed to stand in a gravitational environment or gravity acceleration. the by to引加 step of phase separation into at least a liquid crystal phase and a non-liquid crystal phase;
(2) separating the liquid crystal phase from the dispersion; and (3) drying the separated liquid crystal phase to obtain a solid material;
A method for producing a solid material containing a layered inorganic compound.
前記ステップ(1)の前に以下のステップ:
(4)前記層状無機化合物を機械的処理及び/又は化学的処理によりへき開させるステップ
をさらに含む、請求項1に記載の固体材料の製造方法。
Prior to step (1) the following steps:
(4) The method for producing a solid material according to claim 1, further comprising a step of cleaving the layered inorganic compound by mechanical treatment and / or chemical treatment.
以下のステップ:
(5)前記ステップ(1)における分散液又は前記ステップ(2)における分取された液晶相若しくは該液晶相の希釈液である被処理分散液に対し、該被処理分散液中の層状無機化合物が有する層間陽イオンの50%以上をナトリウムイオン以外の無機陽イオンに交換する陽イオン交換と、該被処理分散液中の陰イオン種を水酸化物イオンに交換する陰イオン交換とを行うステップ
をさらに含む、請求項1又は2に記載の固体材料の製造方法。
The following steps:
(5) The layered inorganic compound in the dispersion to be treated with respect to the dispersion to be treated which is the dispersion in step (1) or the liquid crystal phase fractionated in step (2) or the diluted liquid of the liquid crystal phase. A step of performing cation exchange for exchanging 50% or more of interlayer cations possessed by inorganic cation with inorganic cation other than sodium ion, and anion exchange for exchanging anion species in the dispersion to be treated with hydroxide ions The method for producing a solid material according to claim 1, further comprising:
以下のステップ:
(6)前記ステップ(5)を経た分散液に含まれる水の65質量%以上を有機溶媒に置換するステップ
をさらに含む、請求項3に記載の固体材料の製造方法。
The following steps:
(6) The method for producing a solid material according to claim 3, further comprising the step of replacing 65% by mass or more of water contained in the dispersion liquid obtained through the step (5) with an organic solvent.
以下のステップ:
(7)前記ステップ(6)を経た分散液に疎水性の添加物を添加するステップ
をさらに含む、請求項4に記載の固体材料の製造方法。
The following steps:
(7) The manufacturing method of the solid material of Claim 4 which further includes the step of adding a hydrophobic additive to the dispersion liquid which passed through the said step (6).
動的散乱法によって計測したときの、前記ステップ(2)の直後の液晶相中に存在する層状無機化合物の平均アスペクト比が200以上である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の固体材料の製造方法。   The average aspect ratio of the layered inorganic compound present in the liquid crystal phase immediately after the step (2) when measured by a dynamic scattering method is 200 or more, according to any one of claims 1 to 5. A method for producing a solid material. 前記層状無機化合物が、溶融法によって合成されたヘクトライトの組成からなるナノシートを含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の固体材料の製造方法。   The method for producing a solid material according to any one of claims 1 to 6, wherein the layered inorganic compound includes a nanosheet having a composition of hectorite synthesized by a melting method. 前記層状無機化合物が、溶融法によって合成された合成雲母の組成からなるナノシートを含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の固体材料の製造方法。   The method for producing a solid material according to any one of claims 1 to 6, wherein the layered inorganic compound includes a nanosheet having a composition of synthetic mica synthesized by a melting method.
JP2008335293A 2008-12-26 2008-12-26 Method for producing solid material containing layered inorganic compound, solid material and formed body formed using the same Expired - Fee Related JP5462482B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008335293A JP5462482B2 (en) 2008-12-26 2008-12-26 Method for producing solid material containing layered inorganic compound, solid material and formed body formed using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008335293A JP5462482B2 (en) 2008-12-26 2008-12-26 Method for producing solid material containing layered inorganic compound, solid material and formed body formed using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010155752A JP2010155752A (en) 2010-07-15
JP5462482B2 true JP5462482B2 (en) 2014-04-02

Family

ID=42573963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008335293A Expired - Fee Related JP5462482B2 (en) 2008-12-26 2008-12-26 Method for producing solid material containing layered inorganic compound, solid material and formed body formed using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5462482B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5990912B2 (en) * 2011-01-31 2016-09-14 住友化学株式会社 Dispersion production method and inorganic layered compound ion exchange method
JP2013010662A (en) * 2011-06-29 2013-01-17 Asahi Kasei Corp Dispersion liquid of layered inorganic compound
JP5841414B2 (en) * 2011-11-29 2016-01-13 クニミネ工業株式会社 Clay powder in which hydrogen ions are present between layers and method for producing the same
JP6048960B2 (en) * 2013-03-07 2016-12-21 国立研究開発法人物質・材料研究機構 Layer spacing invariant-layered inorganic / organic composite, its production method and humidity observation system
JP6654319B2 (en) * 2016-03-15 2020-02-26 国立大学法人千葉大学 Structural color expression material and sensor
JP6969115B2 (en) * 2017-03-14 2021-11-24 東亞合成株式会社 Method for Producing Cyrilized Layered Inorganic Compound
JP7006885B2 (en) * 2018-07-26 2022-01-24 学校法人福岡工業大学 Method for Producing Inorganic Nanosheet-Polymer Composite, and Inorganic Nanosheet-Polymer Composite

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08277108A (en) * 1995-04-06 1996-10-22 Fine Kurei:Kk Production of purified bentonite
JPH0948613A (en) * 1995-08-03 1997-02-18 Kuraray Co Ltd Purification of mica powder
JP4052889B2 (en) * 2002-06-17 2008-02-27 レンゴー株式会社 Gas barrier film and laminate including the same
JP4512321B2 (en) * 2003-05-08 2010-07-28 レンゴー株式会社 Swellable synthetic fluoromica-based mineral and gas barrier laminate using the same
CN1266229C (en) * 2004-08-10 2006-07-26 汕头市龙华珠光颜料有限公司 Pigment of multi-gradition discolour at diffierent direction and production process thereof
WO2007088815A1 (en) * 2006-01-31 2007-08-09 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Clay film and method for producing same
JP5437751B2 (en) * 2008-09-19 2014-03-12 旭化成株式会社 Dispersion containing layered inorganic compound and method for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010155752A (en) 2010-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5437751B2 (en) Dispersion containing layered inorganic compound and method for producing the same
JP5462482B2 (en) Method for producing solid material containing layered inorganic compound, solid material and formed body formed using the same
JP5436841B2 (en) Method for producing clay dispersion
KR101003029B1 (en) Clay film and method for producing same
Osman et al. Polyurethane adhesive nanocomposites as gas permeation barrier
WO2013031578A1 (en) Vapor barrier film, dispersion for vapor barrier film, method for producing vapor barrier film, solar cell back sheet, and solar cell
WO2014107641A2 (en) Surface-modified, exfoliated nanoplatelets as mesomorphic structures in solutions and polymeric matrices
JP5486534B2 (en) Gas barrier sheet containing nanosheet of layered inorganic compound
JP5400825B2 (en) Gas barrier sheet containing layered inorganic compound
JP4763496B2 (en) Thin film and thin film laminate using the same
KR101233936B1 (en) A plastic film having an excellent dimensional stability and gas barrier properties and method for preparing the same
JP2008050235A (en) Clay thin film, its manufacturing method and clay thin film laminate
JP5706096B2 (en) Gas barrier sheet containing nanosheets
JP7123336B2 (en) Resin compositions, moldings, laminates, coating materials and adhesives
JP5183261B2 (en) Clay thin film and thin film laminate
JP2018177634A (en) Inorganic nanosheet dispersion and method for producing same
JP5183112B2 (en) Clay thin film and clay thin film laminate using the same
JP4763552B2 (en) Clay thin film and laminated body thereof
JP7127771B2 (en) Resin compositions, moldings, laminates, gas barrier materials, coating materials and adhesives
Kim et al. Composite layer formation on plastic substrates for flexible display by using functionalized nanoclay
JP6901086B2 (en) Resin composition, molded body, laminate, gas barrier material, coating material and adhesive
Liu Nanostructured Multi-functional Hybrid Nanocoatings from One-Step Coassembly
JP2013010662A (en) Dispersion liquid of layered inorganic compound
Ran et al. Investigation on the Synergistic Effect of Surfactants for Silylation of Montmorillonite
JP2008137828A (en) Method for producing clay film and clay film obtained by the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111207

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130412

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130423

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130620

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140114

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140117

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5462482

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees