JPH1171509A - 層状無機物含有樹脂フィルム - Google Patents

層状無機物含有樹脂フィルム

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JPH1171509A
JPH1171509A JP18218998A JP18218998A JPH1171509A JP H1171509 A JPH1171509 A JP H1171509A JP 18218998 A JP18218998 A JP 18218998A JP 18218998 A JP18218998 A JP 18218998A JP H1171509 A JPH1171509 A JP H1171509A
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Noriyuki Suzuki
紀之 鈴木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 透明性や表面性を損なうことなく、弾性率や
寸法安定性および気体透過性が改善されたポリエステル
樹脂フィルムまたはポリカーボネート樹脂フィルムを提
供する。 【解決手段】 ポリエステル樹脂またはポリカーボネー
ト樹脂およびシラン粘土複合体を含む樹脂フィルムであ
って、シラン粘土複合体が膨潤性ケイ酸塩に下記一般式
(1) YnSiX4-n (1) (ただし、nは0〜3の整数であり、Yは、炭素数1〜
25の炭化水素基、及び炭素数1〜25の炭化水素基と
置換基から構成される有機官能基であり、Xは加水分解
性基および/または水酸基である。n個のY、4−n個
のXは、それぞれ同種でも異種でもよい。)で表される
シラン系化合物が導入される事により調製され、フィル
ム中のシラン粘土複合体の平均層厚が300Å以下であ
る、層状無機物含有樹脂フィルムとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステル樹脂
またはポリカーボネート樹脂およびシラン粘土複合体を
含む層状無機物含有樹脂フィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート、ポリエチ
レンナフタレートおよびポリアリレート等のポリエステ
ル系の樹脂やビスフェノールA型芳香族ポリカーボネー
ト等のポリカーボネート樹脂は、耐熱性、機械物性、透
明性、ガスバリア性等に優れているため、フィルム材料
として、磁気記録テープ基材、食品包材、ディスプレ
イ、医療用滅菌包装、液晶基盤等、幅広い分野で利用さ
れている。このようなフィルム材料の需要が高まるに伴
い、前記フィルムの透明性や表面平滑性を維持したま
ま、弾性率や寸法安定性およびガスバリア性等の改良が
望まれている。フィルムの透明性を維持しながら機械物
性を高める技術としては、各種無機粒子を添加する種々
の技術(特開平5−222273号、特開平4−415
34号、特開平3−76747号、特開平5−1710
13号公報等)が開示されているが、上記技術では改良
効果は決して充分なものではない。また、無機粒子を用
いる技術としては、国際公開公報95−06090号、
米国特許5514734号、国際公開公報93−041
18号、国際公開公報93−11190号に、樹脂の引
張弾性率や水蒸気透過率を改良する目的で、シラン系化
合物などの有機金属化合物等が結合し、平均層厚が約5
0Å以下であり、かつ最大層厚が約100Å以下である
層状粒子等と樹脂マトリックスを含有する樹脂複合材料
に関する発明が開示されている。上記技術によれば、カ
プロラクタムが共重合されたイソシアネートプロピルト
リエトキシシラン他で処理したモンモリロナイトおよび
樹脂マトリックスとしてナイロン6からなるナイロン6
系フィルムが開示されており、該ナイロン6系フィルム
の水蒸気透過率は、単独のナイロン6のフィルムに比べ
て改善されてはいる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、樹脂マ
トリックスとして、ポリエステル系樹脂やポリカーボネ
ート樹脂を用いたフィルムに関する技術は具体的には開
示されていない。従って、透明性や表面平滑性が維持さ
れたまま、弾性率や寸法安定性およびガスバリア性等が
改良されたポリエステル樹脂フィルムまたはポリカーボ
ネート樹脂フィルムの技術は実質的には提供されていな
いのが現状であり、本発明の目的は、このような従来の
問題を解決することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成する為に鋭意検討した結果、本発明に至った。す
なわち、膨潤性ケイ酸塩の単位層同士を分離劈開し、1
つの膨潤性ケイ酸塩の凝集粒子を非常に多数の極微小な
薄板状の粒子に細分化して調製される薄板状のシラン粘
土複合体が、ポリエステル樹脂フィルムまたはポリカー
ボネート樹脂フィルム中に含有されることによって得ら
れる、層状無機物含有樹脂フィルムである。
【0005】本発明によれば、請求項1の層状無機物含
有樹脂フィルムは、ポリエステル樹脂またはポリカーボ
ネート樹脂およびシラン粘土複合体を含む樹脂フィルム
であって、シラン粘土複合体が膨潤性ケイ酸塩に下記一
般式(1) YnSiX4-n (1) (ただし、nは0〜3の整数であり、Yは、炭素数1〜
25の炭化水素基、及び炭素数1〜25の炭化水素基と
置換基から構成される有機官能基であり、Xは加水分解
性基および/または水酸基である。n個のY、4−n個
のXは、それぞれ同種でも異種でもよい。)で表される
シラン系化合物が導入される事により調製され、かつシ
ラン粘土複合体の平均層厚が300Å以下である。
【0006】請求項2の層状無機物含有樹脂フィルム
は、請求項1に記載の層状無機物含有樹脂フィルムにお
いて、フィルム中のシラン粘土複合体の最大層厚が10
00Å以下である。請求項3の層状無機物含有樹脂フィ
ルムは、ポリエステル樹脂またはポリカーボネート樹脂
およびシラン粘土複合体を含む樹脂フィルムであって、
シラン粘土複合体が膨潤性ケイ酸塩に下記一般式(1) YnSiX4-n (1) (ただし、nは0〜3の整数であり、Yは、炭素数1〜
25の炭化水素基、及び炭素数1〜25の炭化水素基と
置換基から構成される有機官能基であり、Xは加水分解
性基および/または水酸基である。n個のY、4−n個
のXは、それぞれ同種でも異種でもよい。)で表される
シラン系化合物が導入される事により調製され、フィル
ム中のシラン粘土複合体の平均アスペクト比(層長さ/
層厚の比)が10〜300であり、かつ[N]値が30
以上であり、ここで[N]値が、フィルムの面積100
μm2中に存在する、シラン粘土複合体の単位比率当た
りの粒子数であると定義される。
【0007】請求項4の層状無機物含有樹脂フィルム
は、請求項1に記載の層状無機物含有樹脂フィルムにお
いて、[N]値が30以上であり、ここで[N]値が、
フィルムの面積100μm2中に存在する、シラン粘土
複合体の単位比率当たりの粒子数であると定義される。
請求項5の層状無機物含有樹脂フィルムは、請求項1に
記載の層状無機物含有樹脂フィルムにおいて、フィルム
中のシラン粘土複合体の平均アスペクト比(層長さ/層
厚の比)が10〜300である。
【0008】請求項6の層状無機物含有樹脂フィルム
は、請求項1、2、3、4または5に記載の層状無機物
含有樹脂フィルムにおいて、(A)シラン粘土複合体と
分散媒を含む粘土分散体を調製する工程、(B)ポリエ
ステル樹脂またはポリカーボネート樹脂の重合性プレポ
リマーと上記の粘土分散体とを混合する工程、(C)重
合性プレポリマーを重合する工程から得られる樹脂組成
物をフィルム化することによって得られる。
【0009】請求項7に記載の層状無機物含有樹脂フィ
ルムは、請求項6に記載の樹脂フィルムにおいて、工程
(A)で得られる粘土分散体中のシラン粘土複合体の底
面間隔が、膨潤性ケイ酸塩の底面間隔の4倍以上であ
る。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明で用いられる熱可塑性ポリ
エステル樹脂とは、ジカルボン酸化合物および/または
ジカルボン酸のエステル形成性誘導体を主成分とする酸
成分、及びジオール化合物および/またはジオール化合
物のエステル形成性誘導体を主成分とするジオール成分
との反応により得られる従来公知の任意の熱可塑性ポリ
エステル樹脂である。
【0011】前記主成分とするとは、酸成分又はジオー
ル成分中に占めるそれぞれの割合が80%以上、さらに
は90%以上であることを意図し、上限は100%であ
る。上記の芳香族ジカルボン酸としては、例えば、テレ
フタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、2,6−ナ
フタレンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボ
ン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、
4,4’−ジフェニルメタンジカルボン酸、4,4’−
ジフェニルスルフォンジカルボン酸、4,4’−ジフェ
ニルイソプロピリデンジカルボン酸等が挙げられ、これ
らの置換体(例えば、メチルイソフタル酸等のアルキル
基置換体など)や誘導体(テレフタル酸ジメチル、2,
6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル等のようなアルキ
ルエステル化合物など)も使用し得る。また、p−オキ
シ安息香酸及びp−ヒドロキシエトキシ安息香酸のよう
なオキシ酸及びこれらのエステル形成性誘導体も使用し
得る。これらのモノマーの内の2種以上を混合して用い
ても良い。得られるポリエステル樹脂組成物の特性を損
なわない程度の少量であれば、これらの芳香族ジカルボ
ン酸と共にアジピン酸、アゼライン酸、ドデカン二酸、
セバシン酸等のような脂肪族ジカルボン酸を1種以上混
合して使用し得る。
【0012】上記酸成分の中では、得られるポリエステ
ル樹脂の結晶性や強度、弾性率の点から、テレフタル
酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ビフ
ェニルジカルボン酸、およびそれらのエステル形成性誘
導体が好ましい。また、上記のグリコール化合物として
は、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチ
レングリコール、ヘキシレングリコール、ネオペンチル
グリコール等のような脂肪族グリコール、1,4−シク
ロヘキサンジメタノール等のような脂環式グリコール、
1,4−フェニレンジオキシジメタノールのような芳香
族ジオールや、下記一般式(2)
【0013】
【化1】
【0014】(式中、−A−は、−O−、−S−、−S
O−、−SO2-、−CO−、炭素数1〜20のアルキ
レン基または炭素数6〜20のアルキリデン基、R1、
R2、R3、R4、R5、R6、R7およびR8はいずれも
水素原子、ハロゲン原子または炭素数1〜5の1価の炭
化水素基であり、それらはそれぞれ異なっていても良
い。)で表されるビスフェノール化合物、例えば、2,
2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(「ビス
フェノールA」)、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メ
タン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)エタ
ン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,
3,5−トリメチルシクロヘキサン(「ビスフェノール
TMC」)、ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘ
キシルメタン、2,2−ビス(4’−ヒドロキシ−3,
5’−ジブロモフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロ
キシ−3,5−ジクロロフェニル)メタン、ビス(4−
ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)メタン、2,
2−ビス(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジメチルフ
ェニル)プロパン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフ
ェニル)−1−フェニルエタン、4,4’−ジヒドロキ
シジフェニルエーテル、ビス(4−ヒドロキシ−3,5
−ジメチルフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)スルフォン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5
−ジメチルフェニル)スルフォン、4,4’−ジヒドロ
キシベンゾフェノン、及びビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)スルフィド等が挙げられ、これらの置換体や誘導体
もまた使用し得る。また、ε−カプロラクトンのような
環状エステルも使用し得る。これらの内の2種以上を混
合して用いても良い。更に、ポリエステル樹脂の弾性率
を著しく低下させない程度の少量であるならば、長鎖型
のジオール化合物(例えば、ポリエチレングリコール、
ポリテトラメチレングリコール)、及びビスフェノール
類のアルキレンオキサイド付加重合体等(例えば、ビス
フェノールAのエチレンオキサイド付加重合体等)など
を組み合わせて使用しても良い。
【0015】前記ジオール成分の中では、取り扱い性お
よび得られるポリエステル樹脂の強度、弾性率等の点か
ら、エチレングリコール、ブチレングリコール、1,4
−シクロヘキサンジメタノール、2,2−ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)プロパンが好ましい。熱可塑性ポリ
エステル樹脂の具体例としては、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレン
テレフタレート、ポリヘキサメチレンテレフタレート、
ポリシクロヘキサン−1,4−ジメチルテレフタレー
ト、ネオペンチルテレフタレート、ポリエチレンイソフ
タレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナ
フタレート、ポリヘキサメチレンナフタレート、テレフ
タル酸と2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロ
パン(「ビスフェノールA」)の反応から得られるポリ
アリレート(例えばユニチカ(株)製、商品名:Uポリ
マー)、イソフタル酸と2,2−ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)プロパンの反応から得られるポリアリレート
(例えば、デュポン社製、商品名:アリロン)、テレフ
タル酸とイソフタル酸の混合物および2,2−ビス(4
−ヒドロキシフェニル)プロパンの反応から得られるポ
リアリレート、テレフタル酸とイソフタル酸の混合物お
よび2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン
と1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,
5−トリメチルシクロヘキサンの混合物の反応から得ら
れるポリアリレート、イソフタル酸と2,5−ナフタレ
ンジカルボン酸の混合物および2,2−ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)プロパンの反応から得られるポリアリ
レート、イソフタル酸と2,5−ナフタレンジカルボン
酸の混合物および2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパンと1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサンの混合物
の反応から得られるポリアリレートなどが挙げられる。
また、これらの樹脂の製造に使用される酸成分および/
またはジオール成分を2種以上用いて製造した共重合ポ
リエステルが挙げられる。
【0016】上記の熱可塑性ポリエステル樹脂は単独
で、または組成あるいは成分の異なるもの及び/または
固有粘度の異なるものを2種以上組み合わせて使用し得
る。前記ポリエステル樹脂の中では、強度、弾性率、コ
スト等の点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリブ
チレンテレフタレート、ポリシクロヘキサン−1,4−
ジメチルテレフタレート、ポリエチレンナフタレートな
らびにテレフタル酸及び/又はイソフタル酸およびビス
フェノールAを用いた反応で得られるポリアリレートが
好ましい。
【0017】熱可塑性ポリエステル樹脂の分子量は、フ
ェノール/テトラクロロエタン(5/5重量比)混合溶
媒を用いて、25℃で測定した固有粘度が0.3〜2.
0(dl/g)のものが望ましい。固有粘度が0.3
(dl/g)未満である場合、得られるフィルムの機械
物性や耐衝撃性が低く、また、2.0(dl/g)より
大きい場合はフィルム化時の流動性が低下する。
【0018】本発明で用いられるポリカーボネート樹脂
には特に限定はなく、ビスフェノール化合物とホスゲン
との反応、またはビスフェノール化合物と炭酸ジエステ
ルとの反応により得られる従来公知の任意のポリカーボ
ネート樹脂が使用され得る。前記ビスフェノール化合物
としては、上記一般式(2)で表される化合物の他に、
難燃性を高めるために、ベンゾトリアゾール基を有する
ビスフェノールを共重合させたポリマーも使用され得
る。これらビスフェノール化合物の置換体や誘導体もま
た使用し得る。これらビスフェノール化合物は単独で用
いても良く、2種以上を組み合わせて用いても良い。
【0019】また、炭酸ジエステル化合物としては、例
えばジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ
−n−プロピルカーボネート、ジイソプロピルカーボネ
ート、ジ−n−ブチルカーボネート等のビスアルキルカ
ーボネート、ジフェニルカーボネート、ビス(2,4−
ジクロロフェニル)カーボネート、ビス(2,4,6−
トリクロロフェニル)カーボネート、ビス(2−ニトロ
フェニル)カーボネート、ビス(2−シアノフェニル)
カーボネート、ビス(4−メチルフェニル)カーボネー
ト、ビス(3−メチルフェニル)カーボネート、ジナフ
チルカーボネート等のビスアリールカーボネート等が挙
げられる。
【0020】ポリカーボネート樹脂の具体例としては、
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン型ポ
リカーボネート樹脂、2,2−ビス(3,5−ジメチル
−4−ヒドロキシフェニル)プロパン型ポリカーボネー
ト、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘ
キサン型ポリカーボネート、4,4’−ジヒドロキシフ
ェニルエーテル型ポリカーボネート、4,4’−ジヒド
ロキシジフェニルスルフィド型ポリカーボネート、4,
4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン型ポリカーボネ
ート、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ケトン型ポリカ
ーボネート、1,4−ビス(4−ヒドロキシフェニルス
ルホニル)ベンゼン等が挙げられる。それらは単独、ま
たは2種以上組み合わせて使用しても良い。
【0021】前記ポリカーボネート樹脂は単独で使用し
ても良く、また、構成成分やその比率が異なるもの及び
(または)分子量の異なるものを2種以上組み合わせて
使用しても良い。前記ポリカーボネート樹脂の中では、
強度や弾性率およびコストの点から、ビスフェノールA
型ポリカーボネートが好ましい。
【0022】ポリカーボネート(PC)樹脂の粘度平均
分子量(Mv)は、10000〜200000であり、
好ましくは20000〜120000である。粘度平均
分子量が10000未満である場合、得られる樹脂フィ
ルムの強度が低下する傾向があり、また、200000
より大きい場合、溶液流延時の流動性等の加工性に問題
が生じる傾向がある。
【0023】尚、粘度平均分子量は測定温度25℃で求
めたポリカーボネート樹脂のクロロホルム溶液等の極限
粘度を、マーク-ホウインク-桜田(Mark−Houw
ink−Sakurada)の式に代入して計算する事
により求められる。該式の各種係数は、ポリマーハンド
ブック第3改訂版ウイリー著(1989年)(Poly
mer Handbook 3rd Ed.Wille
y,1989)の7〜23ページに記載されているもの
である。
【0024】本発明の層状無機物含有樹脂フィルムに
は、樹脂成分として、熱可塑性ポリエステル樹脂または
ポリカーボネート樹脂が使用される。熱可塑性ポリエス
テル樹脂またはポリカーボネート樹脂はそれぞれ、用途
や目的に応じて使用される。耐熱性やコストという点で
は、熱可塑性ポリエステル樹脂を用いることが好まし
く、耐衝撃性、耐熱性、耐寒性、耐候性、保香性という
点ではポリカーボネート樹脂を使用することが好まし
い。
【0025】本発明で用いられるシラン粘土複合体と
は、膨潤性ケイ酸塩に下記一般式(1) YnSiX4-n (1) (ただし、nは0〜3の整数であり、Yは、炭素数1〜
25の炭化水素基、及び炭素数1〜25の炭化水素基と
置換基から構成される有機官能基であり、Xは加水分解
性基および/または水酸基である。n個のY、4−n個
のXは、それぞれ同種でも異種でもよい。)で表される
シラン系化合物が導入されているものである。
【0026】上記の膨潤性ケイ酸塩は、主として酸化ケ
イ素の四面体シートと、主として金属水酸化物の八面体
シートから成り、その例としては、例えば、スメクタイ
ト族粘土および膨潤性雲母などが挙げられる。膨潤性ケ
イ酸塩としてスメクタイト族粘土および膨潤性雲母を使
用する場合には、本発明の層状無機物含有樹脂フィルム
中における膨潤性ケイ酸塩の分散性、入手の容易さ及び
フィルムの物性改善の点から好ましい。
【0027】前記のスメクタイト族粘土は下記一般式
(3) X0.20.6Y23Z4O10(OH)2・nH2O (3) (ただし、XはK、Na、1/2Ca、及び1/2Mg
から成る群より選ばれる1種以上であり、YはMg、F
e、Mn、Ni、Zn、Li、Al、及びCrから成る
群より選ばれる1種以上であり、ZはSi、及びAlか
ら成る群より選ばれる1種以上である。尚、H2Oは層
間イオンと結合している水分子を表すが、nは層間イオ
ンおよび相対湿度に応じて著しく変動する)で表され
る、天然または合成されたものである。該スメクタイト
族粘土の具体例としては、例えば、モンモリロナイト、
バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、鉄サポナ
イト、ヘクトライト、ソーコナイト、スチブンサイト及
びベントナイト等、またはこれらの置換体、誘導体、あ
るいはこれらの混合物が挙げられる。前記スメクタイト
族粘土の初期の凝集状態における底面間隔は約10〜1
7Åであり、凝集状態でのスメクタイト族粘土の平均粒
径はおおよそ1000Å〜1000000Åである。
【0028】また、前記の膨潤性雲母は下記一般式
(4) X0.51.0Y23(Z4O10)(F、OH)2 (4) (ただし、XはLi、Na、K、Rb、Ca、Ba、及
びSrから成る群より選ばれる1種以上であり、YはM
g、Fe、Ni、Mn、Al、及びLiから成る群より
選ばれる1種以上であり、ZはSi、Ge、Al、F
e、及びBから成る群より選ばれる1種以上である。)
で表される、天然または合成されたものである。これら
は、水、水と任意の割合で相溶する極性溶媒、及び水と
該極性溶媒の混合溶媒中で膨潤する性質を有する物であ
り、例えば、リチウム型テニオライト、ナトリウム型テ
ニオライト、リチウム型四ケイ素雲母、及びナトリウム
型四ケイ素雲母等、またはこれらの置換体、誘導体、あ
るいはこれらの混合物が挙げられる。下記のバーミキュ
ライト類相当品等も使用し得る。前記膨潤性雲母の初期
の凝集状態における底面間隔はおおよそ10〜17Åで
あり、凝集状態での膨潤性雲母の平均粒径は約1000
〜1000000Åである。
【0029】前記バーミキュライトには3八面体型と2
八面体型があり、下記一般式(5) (Mg,Fe,Al)23(Si4-xAlx)O10(OH)2
(M+,M2+ 1/2)x・nH2O (5) (ただし、MはNa及びMg等のアルカリまたはアルカ
リ土類金属の交換性陽イオン、x=0.6〜0.9、n=
3.5〜5である)で表されるものが挙げられる。前記
バーミキュライトの初期の凝集状態における底面間隔は
おおよそ10〜17Åであり、凝集状態でのバーミキュ
ライトの平均粒径は約1000〜5000000Åであ
る。
【0030】膨潤性ケイ酸塩は単独で用いても良く、2
種以上組み合わせて使用しても良い。これらの内では、
モンモリロナイト、ベントナイト、ヘクトライトおよび
層間にナトリウムイオンを有する膨潤性雲母が、本発明
の層状無機物含有樹脂フィルム中での分散性、入手の容
易さ及びフィルムの物性改善効果の点から好ましい。
【0031】膨潤性ケイ酸塩の結晶構造は、c軸方向に
規則正しく積み重なった純粋度が高いものが望ましい
が、結晶周期が乱れ、複数種の結晶構造が混じり合っ
た、いわゆる混合層鉱物も使用され得る。膨潤性ケイ酸
塩に導入されるシラン系化合物とは、通常一般に用いら
れる任意のものが使用され得、下記一般式(1) YnSiX4-n (1) で表されるものである。一般式(1)中のnは0〜3の
整数であり、Yは、置換基を有していても良い炭素数1
〜25の炭化水素基である。炭素数1〜25の炭化水素
基が置換基を有する場合の置換基の例としては、例えば
エステル結合で結合している基、エーテル結合で結合し
ている基、エポキシ基、アミノ基、カルボキシル基、末
端にカルボニル基を有する基、アミド基、メルカプト
基、スルホニル結合で結合している基、スルフィニル結
合で結合している基、ニトロ基、ニトロソ基、ニトリル
基、ハロゲン原子および水酸基などが挙げられる。これ
らの内の1種で置換されていても良く、2種以上で置換
されていても良い。Xは加水分解性基および(または)
水酸基であり、該加水分解性基の例としては、アルコキ
シ基、アルケニルオキシ基、ケトオキシム基、アシルオ
キシ基、アミノ基、アミノキシ基、アミド基、ハロゲン
原子よりなる群から選択される1種以上である。一般式
(1)中、nまたは4−nが2以上の場合、n個のYま
たは4−n個のXはそれぞれ同種でも異種でも良い。
【0032】本明細書において炭化水素基とは、直鎖ま
たは分岐鎖(すなわち側鎖を有する)の飽和または不飽
和の一価または多価の脂肪族炭化水素基、および芳香族
炭化水素基、脂環式炭化水素基を意味し、例えば、アル
キル基、アルケニル基、アルキニル基、フェニル基、ナ
フチル基、シクロアルキル基等が挙げられる。本明細書
において、「アルキル基」という場合は、特に指示が無
い限り「アルキレン基」等の多価の炭化水素基を包含す
ることを意図する。同様にアルケニル基、アルキニル
基、フェニル基、ナフチル基、及びシクロアルキル基
は、それぞれアルケニレン基、アルキニレン基、フェニ
レン基、ナフチレン基、及びシクロアルキレン基等を包
含する。
【0033】上記一般式(1)において、Yが炭素数1
〜25の炭化水素基である場合の例としては、デシルト
リメトキシシランの様に直鎖長鎖アルキル基を有するも
の、メチルトリメトキシシランの様に低級アルキル基を
有するもの、2−ヘキセニルトリメトキシシランの様に
不飽和炭化水素基を有するもの、2−エチルヘキシルト
リメトキシシランの様に側鎖を有するアルキル基を有す
るもの、フェニルトリエトキシシランの様にフェニル基
を有するもの、3−β−ナフチルプロピルトリメトキシ
シランの様にナフチル基を有するもの、及びp−ビニル
ベンジルトリメトキシシランの様にアラルキル基を有す
るものが挙げられる。Yが炭素数1〜25の炭化水素基
の中でも特にビニル基を有する基である場合の例として
は、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラ
ン、及びビニルトリアセトキシシランが挙げられる。Y
がエステル基で結合している基で置換されている基を有
する基である場合の例としては、γ−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシランが挙げられる。Yがエーテル
基で結合している基で置換されている基を有する基であ
る場合の例としては、γ−ポリオキシエチレンプロピル
トリメトキシシラン、及び2−エトキシエチルトリメト
キシシランが挙げられる。Yがエポキシ基で置換されて
いる基である場合の例としては、γ−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシランが挙げられる。Yがアミノ基で
置換されている基である場合の例としては、γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチ
ル)アミノプロピルトリメトキシシラン、及びγ−アニ
リノプロピルトリメトキシシランが挙げられる。Yが末
端にカルボニル基を有する基で置換されている基である
場合の例としては、γ−ユレイドプロピルトリエトキシ
シランが挙げられる。Yがメルカプト基で置換されてい
る基である場合の例としては、γ−メルカプトプロピル
トリメトキシシランが挙げられる。Yがハロゲン原子で
置換されている基である場合の例としては、γ−クロロ
プロピルトリエトキシシランが挙げられる。Yがスルホ
ニル基で結合している基で置換されている基を有する基
である場合の例としては、γ−フェニルスルホニルプロ
ピルトリメトキシシランが挙げられる。Yがスルフィニ
ル基で結合している基で置換されている基を有する基で
ある場合の例としては、γ−フェニルスルフィニルプロ
ピルトリメトキシシランが挙げられる。Yがニトロ基で
置換されている基である場合の例としては、γ−ニトロ
プロピルトリエトキシシランが挙げられる。Yがニトロ
ソ基で置換されている基である場合の例としては、γ−
ニトロソプロピルトリエトキシシランが挙げられる。Y
がニトリル基で置換されている基である場合の例として
は、γ−シアノエチルトリエトキシシランおよびγ−シ
アノプロピルトリエトキシシランが挙げられる。Yがカ
ルボキシル基で置換されている基である場合の例として
は、γ−(4−カルボキシフェニル)プロピルトリメト
キシシランが挙げられる。前記以外にYが水酸基を有す
る基であるシラン系化合物もまた使用し得る。その様な
例としては、N,N−ジ(2−ヒドロキシエチル)アミ
ノ−3−プロピルトリエトキシシランが挙げられる。水
酸基はまたシラノール基(SiOH)の形であり得る。
【0034】上記のシラン系化合物の置換体、または誘
導体もまた使用し得る。これらのシラン系化合物は、単
独、又は2種以上組み合わせて使用され得る。シラン粘
土複合体は、例えば、膨潤性ケイ酸塩を分散媒中で底面
間隔を拡大させた後にシラン系化合物を添加する事によ
り得られる。上記の分散媒とは、水、水と任意の割合で
相溶する極性溶媒、及び水と該極性溶媒の混合溶媒を意
図する。該極性溶媒としては、例えば、メタノール、エ
タノール、イソプロパノール等のアルコール類、エチレ
ングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタン
ジオール等のグリコール類、アセトン、メチルエチルケ
トン等のケトン類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフ
ラン等のエーテル類、ジメチルホルムアミド等のアミド
化合物、その他の溶媒であるジメチルスルホキシドや2
−ピロリドン等が挙げられる。
【0035】これらの極性溶媒は単独で用いても良く2
種類以上組み合わせて用いても良い。膨潤性ケイ酸塩を
分散媒中で底面間隔を拡大させることは、該膨潤性ケイ
酸塩を該分散媒中で充分に撹拌して分散させる事により
なし得る。拡大後の底面間隔は初期の膨潤性ケイ酸塩の
底面間隔に比べて、好ましくは3倍以上であり、更に好
ましくは5倍以上である。上限値は特にない。ただし、
底面間隔が約10倍以上に拡大すると、底面間隔の測定
が困難になるが、この場合、膨潤性ケイ酸塩は実質的に
単位層で存在する。
【0036】ここで、本明細書において、膨潤性ケイ酸
塩の初期の底面間隔とは、分散媒に添加する前の、単位
層が互いに積層し凝集状態である粒子状の膨潤性ケイ酸
塩の底面間隔である事を意図する。底面間隔は小角X線
回折法(SAXS)などで求めることが出来る。すなわ
ち、分散媒と膨潤性ケイ酸塩を含む分散体におけるX線
回折ピーク角値をSAXSで測定し、該ピーク角値をB
raggの式に当てはめて算出することにより底面間隔
を求め得る。
【0037】膨潤性ケイ酸塩の底面間隔を効率的に拡大
させるためには、数千rpm以上で撹拌するか、以下に
示す物理的な外力を加える方法が挙げられる。物理的な
外力は、一般に行われるフィラーの湿式微粉砕方法を用
いることによって加えられ得る。一般的なフィラーの湿
式微粉砕方法としては、例えば、硬質粒子を利用する方
法が挙げられる。この方法では、硬質粒子と膨潤性ケイ
酸塩と任意の溶媒とを混合して撹拌し、硬質粒子と膨潤
性ケイ酸塩との物理的な衝突によって、膨潤性ケイ酸塩
を分離させる。通常用いられる硬質粒子はフィラー粉砕
用ビーズであり、例えば、ガラスビーズまたはジルコニ
アビーズ等が挙げられる。これら粉砕用ビーズは、膨潤
性ケイ酸塩の硬度、または撹拌機の材質を考慮して選択
され、上述したガラスまたはジルコニアに限定されな
い。その粒径もまた、膨潤性ケイ酸塩のサイズなどを考
慮して決定されるために一概に数値で限定されるもので
はないが、直径0.1〜6.0mmの範囲にあるものが
好ましい。ここで用いる溶媒は特に限定されないが、例
えば、上記の分散媒が好ましい。
【0038】上記のように、膨潤性ケイ酸塩の底面間隔
を拡大して、凝集状態であった層を劈開してばらばらに
し、個々独立に存在させた後にシラン系化合物を添加し
て撹拌する。この様に、劈開された膨潤性ケイ酸塩の層
の表面に該シラン系化合物を導入する事によってシラン
粘土複合体が得られる。シラン系化合物の導入は、分散
媒を用いる方法の場合は、底面間隔が拡大された膨潤性
ケイ酸塩と分散媒を含む分散体中にシラン系化合物を添
加して撹拌することにより行われ得る。シラン系化合物
をより効率的に導入したい場合は、撹拌の回転数を10
00rpm以上、好ましくは1500rpm以上、より
好ましくは2000rpm以上にするか、あるいは湿式
ミルなどを用いて500(1/s)以上、好ましくは1
000(1/s)以上、より好ましくは1500(1/
s)以上の剪断速度を加える。回転数の上限値は約25
000rpmであり、剪断速度の上限値は約50000
0(1/s)である。上限値よりも大きい値で撹拌を行
ったり、剪断を加えても効果はそれ以上変わらない傾向
があるため、上限値よりも大きい値で撹拌を行う必要は
ない。
【0039】物理的外力を用いる方法の場合、膨潤性ケ
イ酸塩に物理的外力を加えながら(例えば、湿式粉砕し
ながら)そこにシラン系化合物を加えることによって、
シラン系化合物を導入し得る。あるいは、物理的外力に
よって底面間隔が拡大された膨潤性ケイ酸塩を分散媒中
に加え、上記の分散媒を用いる方法の場合と同様に、そ
こにシラン系化合物を添加することによって、シラン系
化合物を膨潤性ケイ酸塩に導入することもできる。
【0040】膨潤性ケイ酸へのシラン系化合物の導入
は、底面間隔が拡大した膨潤性ケイ酸塩の表面に存在す
る水酸基と、シラン系化合物の加水分解性基および(ま
たは)水酸基とが反応する事によって、膨潤性ケイ酸塩
のにシラン系化合物が導入され得る。膨潤性ケイ酸塩中
に導入されたシラン系化合物がさらに水酸基、カルボキ
シル基、アミノ基、エポキシ基、あるいはビニル基など
の様な反応活性な官能基を有している場合、この様な反
応活性基と反応できる化合物を更に添加して、この化合
物をこの反応活性基と反応させることも可能である。こ
の様にして膨潤性ケイ酸塩に導入されたシラン系化合物
の官能基鎖の鎖長を長くしたり、極性を変えることがで
きる。この場合、添加される化合物としては上記のシラ
ン系化合物自体も用いられ得るが、それらに限定される
ことなく、目的に応じて任意の化合物が用いられ得、例
えば、エポキシ基含有化合物、アミノ基含有化合物、カ
ルボキシル基含有化合物、酸無水物基含有化合物、及び
水酸基含有化合物等が挙げられる。
【0041】反応は室温で充分に進行するが、必要に応
じて加温しても良い。加温時の最高温度は用いるシラン
系化合物の分解温度未満であり、かつ分散媒の沸点未満
で有れば任意に設定されうる。シラン系化合物の使用量
は、粘土分散体におけるシラン粘土複合体の分散性、シ
ラン粘土複合体と樹脂との親和性、フィルム中でのシラ
ン粘土複合体の分散性が十分に高まるように調製し得
る。必要であるならば、異種の官能基を有する複数種の
シラン系化合物を併用し得る。従って、シラン系化合物
の添加量は一概に数値で限定されるものではないが、膨
潤性ケイ酸塩100重量部に対して、0.1から200
重量部であり、好ましくは0.2から180重量部であ
り、より好ましくは0.3から160重量部であり、更
に好ましくは0.4から140重量部であり、特に好ま
しくは0.5から120重量部である。シラン系化合物
の量が0.1重量部未満であると得られるシラン粘土複
合体の微分散化効果が充分で無くなる傾向がある。ま
た、200重量部以上では効果が変わらないので、20
0重量部より多く添加する必要はない。
【0042】上記のようにして得られるシラン粘土複合
体の底面間隔は、導入されたシラン系化合物の存在によ
り、膨潤性ケイ酸塩の初期の底面間隔に比べて拡大し得
る。例えば、分散媒中に分散されて底面間隔が拡大され
た膨潤性ケイ酸塩は、シラン系化合物を導入しない場
合、分散媒を除去すると再び層同士が凝集した状態に戻
るが、本発明によれば、底面間隔を拡大した後にシラン
系化合物を導入することによって、分散媒を除去した後
も、得られるシラン粘土複合体は層同士が凝集すること
なく底面間隔が拡大された状態で存在し得る。シラン粘
土複合体の底面間隔は膨潤性ケイ酸塩の初期の底面間隔
に比べて、1.3倍以上、好ましくは1.5倍以上、更に
好ましくは1.7倍以上、特に好ましくは2倍以上拡大
している。このように、シラン系化合物が導入されるこ
とにより、および底面間隔が拡大されることにより、シ
ラン粘土複合体と樹脂との親和性を高めることができ
る。
【0043】ここで、シラン系化合物が膨潤性ケイ酸塩
に導入された事は種々の方法で確認し得る。確認の方法
としては、例えば、以下の方法が挙げられる。まず、テ
トラヒドロフランやクロロホルムなどの有機溶剤を用い
てシラン粘土複合体を洗浄する事によって、単に吸着し
ているシラン系化合物を洗浄し除去する。洗浄後のシラ
ン粘土複合体を乳鉢などで粉体状にしたのち充分に乾燥
する。次いで、シラン粘土複合体を粉末状の臭化カリウ
ム(KBr)等のような窓材質と所定の比率で充分に混
合して加圧錠剤化し、フーリエ変換(FT)−IRを用
い、透過法等により、シラン系化合物に由来する吸収帯
を測定する。より正確に測定することが所望される場
合、あるいは導入されたシラン系化合物量が少ない場合
には、充分に乾燥した粉末状のシラン粘土複合体をその
まま拡散反射法(DRIFT)で測定することが望まし
い。
【0044】また、シラン粘土複合体の底面間隔が膨潤
性ケイ酸塩よりも拡大している事は、種々の方法で確認
し得る。確認の方法としては、例えば、以下の方法が挙
げられる。すなわち、上記と同様にして、吸着している
シラン系化合物を有機溶媒で洗浄してシラン粘土複合体
から除去し、乾燥した後に、小角X線回折法(SAX
S)などで確認し得る。この方法では、粉末状のシラン
粘土複合体の(001)面に由来するX線回折ピーク角
値をSAXSで測定し、Braggの式に当てはめて算
出することにより底面間隔を求め得る。同様に初期の膨
潤性ケイ酸塩の底面間隔を測定し、この両者を比較する
ことにより底面間隔の拡大を確認し得る。
【0045】前記のように、有機溶剤で洗浄した後に、
添加したシラン系化合物に由来する吸収帯がFT−IR
等で観測され、かつ底面間隔が原料の膨潤性ケイ酸塩よ
りも拡大していることをSAXS等で測定することによ
り、シラン粘土複合体が生成していることが判る。本発
明の層状無機物含有樹脂フィルムにおいて、熱可塑性ポ
リエステル樹脂またはポリカーボネート樹脂から成る樹
脂成分100重量部に対するシラン粘土複合体の配合量
は、0.001〜12重量部、好ましくは0.003〜1
0重量部、より好ましくは0.005〜8重量部であ
る。シラン粘土複合体の配合量が0.001重量部未満
であると物性の改善効果が十分でない傾向にあり、12
重量部をこえると、透明性や表面性が損なわれる傾向に
ある。
【0046】また、シラン粘土複合体に由来する層状無
機物含有樹脂フィルムの灰分率が、代表的には0.00
1〜10重量%、好ましくは0.003〜8重量%、よ
り好ましくは0.005〜6重量%と成るように調製さ
れる。灰分率が0.001重量部未満であると物性の改
善効果が十分でない傾向にあり、10重量%をこえる
と、透明性や表面性が損なわれる傾向にある。
【0047】本発明のポリエステル樹脂またはポリカー
ボネート樹脂およびシラン粘土複合体を含む層状無機物
含有樹脂フィルムの製造方法には特に制限はない。例え
ば、(A)シラン粘土複合体と分散媒を含む粘土分散体
を調製する工程、(B)ポリエステル樹脂またはポリカ
ーボネート樹脂の重合性プレポリマーと上記の粘土分散
体とを混合する工程、(C)重合性プレポリマーを重合
する工程から得られる樹脂組成物をフィルム化すること
によって得られる。
【0048】上記の工程(A)で用いられる分散媒と
は、シラン粘土複合体の調製時に用いる分散媒と同様で
あり、すなわち、水、水と任意の割合で相溶する極性溶
媒または水と該極性溶媒の混合溶媒を意図する。粘土分
散体の調製方法は特に限定されず、例えば、シラン粘土
複合体を調製した際に得られる、分散媒とシラン粘土複
合体を含む系をそのまま用いる方法(直接法と称す)、
または、シラン粘土複合体の調製時に用いた分散媒を他
の所望の分散媒と置換する事により、新たに加えた分散
媒とシラン粘土複合体を得る方法(置換法と称す)、あ
るいは、分散媒を除去して調製したシラン粘土複合体と
所望の分散媒を充分に混合する方法等が挙げられる。シ
ラン粘土複合体の分散性の点から、直接法および置換法
が好ましい。
【0049】尚、混合を効率よく行うためには、撹拌の
回転数は500rpm以上、あるいは300(1/s)
以上の剪断速度を加える。回転数の上限値は25000
rpmであり、剪断速度の上限値は500000(1/
s)である。上限値よりも大きい値で撹拌を行っても効
果はそれ以上変わらない傾向があるため、上限値より大
きい値で撹拌を行う必要はない。
【0050】工程(A)で得られる粘土分散体に含まれ
るシラン粘土複合体は、膨潤性ケイ酸塩が有していたよ
うな初期の積層・凝集構造はほぼ完全に消失し、層同士
の間隔が拡大していわゆる膨潤状態に成る。膨潤状態を
表す指標として底面間隔が用いられ得る。すなわち、上
記の粘土分散体におけるシラン粘土複合体の底面間隔
は、膨潤性ケイ酸塩の初期の底面間隔の4倍以上であ
り、好ましくは5倍以上であり、更に好ましくは6倍以
上である。底面間隔が4倍未満であると、本発明の層状
無機物含有樹脂フィルムにおいてシラン粘土複合体が効
率的に微分散しない傾向がある。
【0051】次に、工程(B)、すなわち、ポリエステ
ル樹脂またはポリカーボネート樹脂の重合性プレポリマ
ーと上記の粘土分散体とを混合する工程を行う。ここ
で、上記の重合性プレポリマーとは、重合性モノマーお
よび低重合度体から選ばれる1種以上を意図する。ポリ
エステル樹脂の重合性モノマーとは、ジカルボン酸化合
物および/またはジカルボン酸のエステル形成性誘導体
を主成分とする酸成分、及びジオール化合物および/ま
たはジオール化合物のエステル形成性誘導体を主成分と
するジオール成分であり、ポリカーボネート樹脂の重合
性モノマーとは、ビスフェノール化合物や炭酸ジエステ
ル化合物およびホスゲンを意図する。
【0052】また、低重合度体とは、上記重合性モノマ
ーの反応により得られる縮合物であり、かつ、溶融状態
においてシラン粘土複合体を含む粘土分散体が充分に均
一分散できる程度の溶融粘度となる分子量を有するもの
を意味する。粘土分散体の均一分散性の点から、ポリエ
ステル樹脂の低重合度体の対数粘度は0.4(dl/
g)未満であり、好ましくは0.35(dl/g)以下
であり、より好ましくは0.30(dl/g)以下であ
り、また、ポリカーボネート樹脂の低重合度体の粘度平
均分子量(Mv)は10000未満であり、好ましくは
8000以下であり、より好ましくは6000以下であ
る。
【0053】上記の低重合度体を得る方法としては特に
限定されない。ポリエステル樹脂の低重合度体を得る方
法としては、例えば、グリコール化合物で芳香族ジカル
ボン酸をエステル化する方法、芳香族ジカルボン酸アル
キルエステルとグリコール化合物をエステル交換する方
法等、芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘
導体と、グリコール化合物またはそのエステル形成性誘
導体とを縮合反応させて得る方法の他、熱可塑性ポリエ
ステル樹脂の一部あるいは全部をグリコール化合物で解
重合して得る方法も挙げられる。すなわち、例えば、原
料となる熱可塑性ポリエステル樹脂とグリコール化合物
の混合物を加熱し、150℃付近から熱可塑性ポリエス
テル樹脂の融点付近の温度範囲で解重合する方法、ある
いは、原料となる熱可塑性ポリエステル樹脂を予め熱可
塑性ポリエステル樹脂の融点以上で溶融状態とし、そこ
へグリコール化合物を添加・撹拌しながら解重合する方
法などが挙げられる。また、ポリカーボネート樹脂の低
重合度体を得る方法としては、例えば、ビスフェノール
化合物と炭酸ジエステル化合物とをエステル交換する方
法、ビスフェノール化合物とホスゲンとを界面重縮合反
応する方法の他、ポリカーボネート樹脂の一部あるいは
全部を炭酸ジエステル化合物で解重合して得る方法等も
挙げられる。
【0054】低重合度体を得る反応に必要な触媒は、金
属酸化物、炭酸塩、酢酸塩およびアルコラートから成る
群より選ばれる1種または2種以上である。粘土分散体
と重合性プレポリマーとの混合の方法は特に限定され
ず、例えば、溶融状態または溶液にした重合性プレポリ
マーおよび粘土分散体を一括混合する方法や、溶融状態
の重合性プレポリマーに粘土分散体を連続的に添加する
方法が挙げられる。連続的に添加する場合、粘土分散体
の添加速度は特に限定されないが重合性プレポリマー1
00重量部に対して、粘土分散体を0.02〜4.0重量
部/分、好ましくは0.03〜3.8重量部/分、より好
ましくは0.05〜3.5重量部/分で連続的に添加す
る。
【0055】そして工程(C)、すなわち、重合性プレ
ポリマーを重合する工程を行い得る。重合方法は特に限
定されず、通常一般に行われるポリエステル樹脂または
ポリカーボネート樹脂の重合方法によってなし得る。そ
の様な方法としては、例えば、重合性プレポリマーを溶
融重縮合する方法、あるいは固相重合する方法が挙げら
れる。
【0056】本発明の層状無機物含有樹脂フィルムは、
上記の工程(A)、(B)および(C)を行うことによ
って得られる樹脂組成物をフィルム化する事によって得
られる。フィルム化の方法は特に限定されず、例えば延
伸法、Tダイ押出法または溶液流延法などが挙げられ
る。上記のように、工程(A)、(B)および(C)に
よって得られる樹脂組成物をフィルム化する方法の他
に、ポリエステル樹脂またはポリカーボネート樹脂を溶
解かし得る溶媒中に、予めシラン粘土複合体を分散させ
ておき、次いでポリエステル樹脂またはポリカーボネー
ト樹脂を溶解して十分に混合した後に溶剤を除去する事
によって得られる樹脂組成物をフィルム化する方法でも
よい。
【0057】そのようにして得られる本発明の層状無機
物含有樹脂フィルム中で分散しているシラン粘土複合体
の構造は、配合前の膨潤性ケイ酸塩が有していたよう
な、層が多数積層したμmサイズの凝集構造とは全く異
なる。すなわち、マトリックス樹脂と親和性を有するシ
ラン系化合物が導入され、かつ初期の膨潤性ケイ酸塩に
比べて底面間隔が拡大されたシラン粘土複合体を用いる
ことによって、層同士が劈開し、互いに独立して細分化
する。その結果、シラン粘土複合体は樹脂フィルム中で
非常に細かく互いに独立した薄板状で分散し、その数
は、原料である膨潤性ケイ酸塩に比べて著しく増大す
る。この様な薄板状のシラン粘土複合体の分散状態は以
下に述べるアスペクト比(層長さ/層厚の比率)、分散
粒子数、最大層厚および平均層厚で表現され得る。
【0058】まず、平均アスペクト比を、樹脂中に分散
したシラン粘土複合体の層長さ/層厚の比の数平均値で
あると定義すると、本発明の層状無機物含有樹脂フィル
ム中のシラン粘土複合体の平均アスペクト比は10〜3
00であり、好ましくは15〜300であり。更に好ま
しくは20〜300である。シラン粘土複合体平均アス
ペクト比が10未満であると、本発明の層状無機物含有
樹脂フィルムの弾性率や寸法安定性への改善効果が十分
に得られない場合がある。また、300より大きくても
効果はそれ以上変わらないため、平均アスペクト比を3
00より大きくする必要はない。
【0059】また、[N]値を、樹脂フィルム面積10
0μm2における、膨潤性ケイ酸塩の単位重量比率当た
りの分散粒子数であると定義すると、本発明の層状無機
物含有樹脂フィルムにおけるシラン粘土複合体の[N]
値は、30以上であり、好ましくは45以上であり、よ
り好ましくは60以上である。上限値は特にないが、
[N]値が1000程度を越えると、それ以上効果は変
わらなくなるので、1000より大きくする必要はな
い。[N]値は、例えば、次のようにして求められ得
る。すなわち、約50μm〜100μm厚のフィルムを
TEM等で撮影した像上で、面積が100μm2の任意
の領域に存在するシラン粘土複合体の粒子数を、用いた
膨潤性ケイ酸塩の重量比率で除すことによって求められ
得る。あるいは、TEM像上で、100個以上の粒子が
存在する任意の領域(面積は測定しておく)を選んで該
領域に存在する粒子数を、用いた膨潤性ケイ酸塩の重量
比率で除し、面積100μm2に換算した値を[N]値
としてもよい。従って、[N]値は層状無機物含有樹脂
フィルムのTEM写真等を用いることにより定量化でき
る。
【0060】また、平均層厚を、薄板状で分散したシラ
ン粘土複合体の層厚みの数平均値であると定義すると、
本発明の層状無機物含有樹脂フィルム中のシラン粘土複
合体の平均層厚の上限値は300Å以下であり、好まし
くは250Å以下であり、より好ましくは200Å以下
である。平均層厚が300Åより大きいと、本発明の層
状無機物含有樹脂フィルムの弾性率や寸法安定性への改
良効果が十分に得られない場合がある。平均層厚の下限
値は特に限定されないが、10Åより大きく、好ましく
は30Åより大きく、より好ましくは50Åより大き
い。
【0061】また、最大層厚を、本発明の層状無機物含
有樹脂フィルム中に薄板状に分散したシラン粘土複合体
の層厚みの最大値であると定義すると、シラン粘土複合
体の最大層厚の上限値は、1000Å以下であり、好ま
しくは900Å以下であり、より好ましくは800Å以
下である。最大層厚が1000Åより大きいと、本発明
の層状無機物含有樹脂フィルムの表面性や透明性が損な
われる場合がある。シラン粘土複合体の最大層厚の下限
値は特に限定されないが、10Åより大きく、好ましく
は50Åより大きく、より好ましくは100Åより大き
い。
【0062】本明細書において、層厚および層長さは顕
微鏡等を用いて撮影される像から求めることができる。
すなわち、いま仮に、X−Y面上に上記の樹脂フィルム
を置いたと仮定する。上記のフィルムをX−Z面あるい
はY−Z面と平行な面で薄片を切り出し、該薄片を透過
型電子顕微鏡などを用い、約4〜10万倍以上の高倍率
で観察して求められ得る。測定は、上記の方法で得られ
た透過型電子顕微鏡の象上に置いて、100個以上のシ
ラン粘土複合体を含む任意の領域を選択し、画像処理装
置などで画像化し、計算機処理する事等により定量化で
きる。あるいは、定規などを用いて計測しても求めるこ
ともできる。
【0063】本発明の層状無機物含有樹脂フィルムに
は、該フィルムの弾性率や透明性、表面性を損なわない
程度であるならば、必要に応じて、ポリエステルカーボ
ネート樹脂、ポリサルフォン樹脂やポリフェニレンエー
テル樹脂などの透明性熱可塑性樹脂、ポリブタジエン、
ブタジエン−スチレン共重合体、天然ゴム、塩素化ブチ
ルゴム、α−オレフィン系共重合体等のエラストマーを
添加することができる。尚、マトリックス樹脂との親和
性を得る目的で、前記のエラストマーは無水マレイン酸
などの不飽和カルボン酸化合物やグリシジルメタクリレ
ートなどの不飽和エポキシ化合物などで変性されていて
も良い。
【0064】また、本発明の層状無機物含有樹脂フィル
ムには必要に応じて、滑剤、酸化防止剤、耐熱安定剤、
耐候性付与剤、帯電防止剤などの添加剤を配合しても良
い。本発明の層状無機物含有樹脂フィルムは、シラン粘
土複合体を含有しない、他の任意のフィルムを積層させ
て積層フィルムとする事も可能である。
【0065】前記の積層フィルムを製造する方法はとく
に限定されないが、例えば、本発明の層状無機物含有樹
脂フィルムと他のフィルムを接着剤などで接着する方
法、他のフィルム上で、本発明の層状無機物含有樹脂フ
ィルムを流延法によって形成させる方法、また、逆に、
本発明の層状無機物含有樹脂フィルム上で他のフィルム
を流延法によって形成させる方法などが挙げられる。
【0066】本発明の層状無機物含有樹脂フィルム中で
はシラン粘土複合体が非常に細かく、かつ薄い板状で均
一分散していることから、透明性や表面平滑性を損なう
ことなく、弾性率や強度を改善することができる。本発
明によって得られる樹脂フィルムは主に、磁気記録テー
プ、包装用フィルム、絶縁材料、食品用包装材料、医療
用材料として用いることができる。
【0067】
【実施例】以下実施例により本発明を更に詳細に説明す
るが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるも
のではない。実施例、及び比較例で使用する主要原料を
以下にまとめて示す。尚、特に断らない場合は、原料の
精製は行っていない。 (ポリエステル樹脂) ・PET:鐘紡(株)製のポリエチレンテレフタレート
樹脂、商品名PBK2、対数粘度(ηinh)=0.63
(dl/g)(以降、PETと称す)(重合性プレポリ
マー) ・テレフタル酸ジメチル:和光純薬(株)製、和光特級
(以降、DMTと称す) ・2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル:和光純薬
(株)製、和光1級(以降、NDCと称す) ・ビスヒドロキシエチルテレフタレート:日曹丸善ケミ
カル(株)製、NISSO−BHET(以降、BHET
と称す) ・PETをEGで解重合して得られたものを用いた。詳
細は実施例中に示す。 ・二塩化イソフタロイル:和光純薬(株)製、和光規格
品(以降、IPCと称す) ・二塩化テレフタロイル:和光純薬(株)製、和光1級
(以降、TPCと称す) ・2,2’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−プロパ
ン(ビスフェノールA):和光純薬(株)製、和光1級
(以降、ビスフェノールAと称す) ・p−t−ブチルフェノール:和光純薬(株)製、和光
1級 ・ジエチルカーボネート:ALDRICH製、試薬特級
(以降、DECと称す) (膨潤性ケイ酸塩) ・モンモリロナイトは山形県産の天然モンモリロナイト
(底面間隔=13Å)を用いた。 ・ヘクトライトはコープケミカル(株)製の合成スメク
タイト:ルーセンタイトSWN(底面間隔=13Å)を
用いた(以降、ヘクトライトと称す)。 ・膨潤性雲母は、タルク25.4gとケイフッ化ナトリ
ウム4.7gの微粉砕物を混合し、800℃で加熱処理
したものを用いた(底面間隔=12Å)。 (シラン系化合物) ・γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシ
ラン:日本ユニカー(株)製、A−1120(以降、A
1120と称す) ・γ−(ポリオキシエチレン)プロピルトリメトキシシ
ラン:日本ユニカー(株)製、A−1230(以降、A
1230と称す) (分散媒) ・エチレングリコール:日本触媒(株)製、モノエチレ
ングリコール(以降、EGと称 す) ・塩化メチレン:和光純薬(株)製、和光特級 また、実施例および比較例における評価方法を以下にま
とめて示す。 (FT−IR)シラン粘土複合体1.0gをテトラヒド
ロフラン(THF)50mlに添加し、24時間撹拌し
て吸着しているシラン系化合物を洗浄・除去した後、遠
心分離を行い上澄みを分離した。この洗浄操作を3回繰
り返した。洗浄後、十分に乾燥したシラン粘土複合体約
1mgとKBr粉末約200mgとを乳鉢を用いて充分
に混合した後、卓上プレスを用いて測定用のKBrディ
スクを作製した。ついで赤外分光器(島津製作所(株)
製、8100M)を用いて透過法で測定した。検出器は
液体窒素で冷却したMCT検出器を用い、分解能は4c
-1、スキャン回数は100回とした。 (分散状態の測定)シラン粘土複合体に関しては、TE
Mを用いて以下のように行った。
【0068】厚み50〜100μmの樹脂フィルムを観
察した。透過型電子顕微鏡(日本電子JEM−1200
EX)を用い、加速電圧80kVで倍率4万〜100万
倍でシラン粘土複合体の分散状態を観察撮影した。TE
M写真において、100個以上の分散粒子が存在する領
域を選択し、粒子数([N]値)、層厚および層長を、
目盛り付きの定規を用いた手計測または、必要に応じて
インタークエスト社の画像解析装置PIASIIIを用い
て処理する事により測定した。平均アスペクト比は個々
のシラン粘土複合体の層長と層厚の比の数平均値とし
た。[N]値の測定は以下のようにして行った。まず、
TEM像上で、選択した領域に存在するシラン粘土複合
体の粒子数を求める。これとは別に、シラン粘土複合体
に由来する樹脂フィルムの灰分率を測定する。上記粒子
数を灰分率で除し、面積100μm2に換算した値を
[N]値とした。
【0069】平均層厚は個々のシラン粘土複合体の層厚
の数平均値、最大層厚は個々のシラン粘土複合体の層厚
の中で最大の値とした。分散粒子が大きく、TEMでの
観察が不適当である場合は、光学顕微鏡(オリンパス光
学(株)製の光学顕微鏡BH−2)を用いて上記と同様
の方法で[N]値を求めた。ただし、必要に応じて、サ
ンプルはLINKAM製のホットステージTHM600
を用いて260〜270℃で溶融させ、溶融状態のまま
で分散粒子の状態を測定した。
【0070】板状に分散しない分散粒子のアスペクト比
は、長径/短径の値とした。ここで、長径とは、顕微鏡
像等において、対象となる粒子の外接する長方形のうち
面積が最小となる長方形を仮定すれば、その長方形の長
辺を意図する。また、短径とは、上記最小となる長方形
の短辺を意図する。 (小角X線回折法(SAXS)による底面間隔の測定)
X線発生装置(理学電機(株)製、RU−200B)を
用い、ターゲットCuKα線、Niフィルター、電圧4
0kV、電流200mA、走査角2θ=0.2〜16.0
°、ステップ角=0.02°の測定条件で底面間隔を測
定した。
【0071】底面間隔は、小角X線回折ピーク角値をB
raggの式に代入して算出した。ただし、小角X線ピ
ーク角値の確認が困難である場合は、層が十分に劈開し
て結晶性が実質的に消失したかあるいは、ピーク角値が
おおよそ0.8°以下である為に確認が困難であるとみ
なし、底面間隔の評価結果としては>100Åとした。 (フィルムの膜厚)サンコウ電子研究所(株)製の電磁
式膜厚計;SP−1100Dを用いて、フィルムの膜厚
を測定した。 (引張特性)JISK7127に従い、25℃におい
て、引張速度500mm/sでの引張弾性率を測定し
た。 (熱線膨張係数)セイコー電子(株)製のSSC−52
00およびTMA−120Cを用いて測定した。 (中心線粗さ)東京精密(株)製の表面粗さ計;sur
fcom1500Aを用いて、中心線粗さを測定した。 (ヘーズ(曇価))日本電色工業(株)製のヘーズ測定
器;濁度計A300を用いて、JISK7105に従っ
てフィルムのヘーズを測定した。 (酸素透過率)日製産業(株)製の酸素透過率測定装置
OXTRANを用いて、JISK7126に従って測定
した。 (透湿度)日製産業(株)製の透湿度測定装置PERM
ATRANを用いて、JISK7126に従って測定し
た。 (対数粘度)得られたPETまたはPEN樹脂フィルム
を乾燥(140℃、4時間)した後、約100mgを精
秤して、フェノール/1,1,2,2−テトラクロロエ
タン(1/1、重量比)混合溶媒20mlを加えて12
0℃で溶解した。測定温度25℃、ウベローデ型粘度
計、自動粘度測定装置(ラウダ社製、ビスコタイマー)
を用いて溶液粘度の測定を行い、下記式から対数粘度
(ηinh)を求めた。 ηinh={ln(t/t0)}/C (ただし、式中、tは溶液の値、t0は混合溶媒のみの
値、Cは濃度(g/dl)) (GPC)クロロホルム約6gにPAR樹脂フィルム約
4mgを溶解させた。0.5μmフィルター(PTFE
製)で濾過した後、カラム温度40℃、キャリアー溶媒
クロロホルム、流量1mL/分、インジェクション量1
0μLの条件で、WATERS製GPC用いて測定を行
い、ポリスチレン換算にて重量平均分子量(Mw)を求
めた。 (粘度平均分子量)得られたPC樹脂フィルムを乾燥
(120℃、4時間)した後、約100mgを精秤し
て、クロロホルム20mlを加えて溶解した。測定温度
25℃、ウベローデ型粘度計、自動粘度測定装置(ラウ
ダ社製、ビスコタイマー)を用いて極限粘度([η])
を測定し、下記式から粘度平均分子量(Mv)を算出し
た。 [η]=1.2×10-4×Mv0.82 (灰分率)シラン粘土複合体(または膨潤性ケイ酸塩)
に由来する、樹脂フィルムの灰分率は、JISK705
2に準じて測定した。 (製造例1〜4):膨潤性ケイ酸塩へのシラン系化合物
の導入 3500gのイオン交換水に125gの膨潤性ケイ酸塩
を加え、日本精機(株)製の湿式ミルを用いて5000
rpm、5分間撹拌して分散させた。その後、簡易ピペ
ットを用いて、下記のシラン系化合物を滴下してから更
に撹拌する事によってシラン粘土複合体を調製した。シ
ラン系化合物は、A1120(γ-(2-アミノエチル)ア
ミノプロピルトリメトキシシラン)はそのまま用い、A
1230(γ−ポリオキシエチレンプロピルトリメトキ
シシラン)は塩酸でpH3.0に調製した水で加水分解
したものを用いた。
【0072】シラン粘土複合体の確認は、分散体から固
形分を分離、乾燥、粉砕したもをSAXSにより底面間
隔を測定し、およびTHFで洗浄したもののFT−IR
によりシラン系化合物に由来する官能基の吸収帯を測定
することにより行った。結果は表1に示した。 (実施例1)製造例1で得られたA−Mo−水3600
gに1800gのEGを加えて十分に混合し、温度約1
00〜130℃で約4時間撹拌を行い水を除去する事に
よって、シラン粘土複合体およびEGを含む粘土分散体
(A−Mo−EGと称す)を調製した。粘土分散体中の
シラン粘土複合体の底面間隔は、>100Åであった。
【0073】粘土分散体の調製とは別に以下の操作を行
った。蒸留管をとりつけた重合機に、2500gのPE
T、650gのEG、7.5gのヒンダードフェノール
系安定剤(旭電化(株)製アデカスタブAO60、以降
AO60と称す)を投入し、乾燥窒素気流下、反応温度
180〜240℃で約1時間30分撹拌して、過剰のE
Gを流出させながらPETの解重合を行った。解重合
後、得られたPETプレポリマーの対数粘度は0.11
(dl/g)であった。上記PETプレポリマーを23
0〜250℃に保ち、100〜180rpmで撹拌しな
がら、乾燥窒素気流下、1800gの粘土分散体A-M
o-EGを連続的に添加した。粘土分散体の添加速度
は、約2000g/時間である。粘土分散体添加後、系
を280℃に昇温しながら、使用したEGの70重量%
以上を系外に除去した後、系を減圧(0.5〜5.0to
rr)して溶融重縮合を行うことにより、シラン粘土複
合体含有PET樹脂を得た。
【0074】得られたシラン粘土複合体含有PET樹脂
を乾燥(130℃、5時間)した後、Tダイを有する押
出機により280℃で押出を行い、急冷固化してアモル
ファスのシートを得た。得られたシートを、加熱ロール
と冷却ロールの間で、80℃で縦方向に3.7倍、95
℃で横方向に3.8倍延伸した。次いで、延伸後のフィ
ルムを200℃で熱処理を行う事によって、シラン粘土
複合体を含有するPETフィルム(膜厚105μ)を
得、評価した。評価結果を表2に示す。 (実施例2)製造例2で得られたE−Mo−水を粘土分
散体として使用した。該粘土分散体におけるシラン粘土
複合体の底面間隔は、>100Åであった。
【0075】3600gの粘土分散体E−Mo−水を8
0〜90℃に加熱しながら、3300gのBHETを加
えて溶解させ、100〜300rpmで撹拌し混合し
た。前記の混合物を、約120〜140℃で約3時間か
けて脱水した(微量の水を含む)。次いで、7.5gの
AO60、及び重合触媒である三酸化アンチモン(Sb
23、以降Sb23と称す)0.45gを投入し、重合温
度280℃、減圧度0.5〜5.0torrで溶融重縮合
を行うことにより、シラン粘土複合体含有PET樹脂を
得た。
【0076】その後、実施例1と同様の方法でフィルム
化する事によってシラン粘土複合体を含有するPETフ
ィルム(膜厚101μm)を得、評価した。 (実施例3)製造例3で得られたA−He−水を粘土分
散体として使用した。該粘土分散体におけるシラン粘土
複合体の底面間隔は、>100Åであった。
【0077】粘土分散体E−Mo−水の代わりに、36
00gの粘土分散体A−He−水を用いた以外は、実施
例2と同様の方法でシラン粘土複合体含有PET樹脂を
得た。その後、実施例1と同様の方法でフィルム化する
事によってシラン粘土複合体を含有するPETフィルム
(膜厚105μm)を得、評価した。
【0078】(実施例4)製造例4で得られたA−Mi
−水3600gに1800gのEGを加えて十分に混合
し、温度約100〜130℃で約4時間撹拌を行い水を
除去する事によって、シラン粘土複合体およびEGを含
む粘土分散体(A−Mi−EGと称す)を調製した。粘
土分散体中のシラン粘土複合体の底面間隔は、>100
Åであった。
【0079】粘土分散体の調製とは別に以下の操作を行
った。蒸留管、および精留塔をとりつけたオートクレー
ブに、2500gのDMT、1600gのEG、7.5
gのAO60および0.60gのチタンテトラブトキサ
イド(Ti(OBu)4)を投入し、反応温度約150〜
190℃で約3時間撹拌して、DMTとEGをエステル
交換させ、PETプレポリマーを調製した。該プレポリ
マーの対数粘度は0.06(dl/g)であった。上記
PETプレポリマーを230〜250℃に保ち、100
〜180rpmで撹拌しながら、乾燥窒素気流下、18
00gの粘土分散体A-Mi-EGを連続的に添加した。
粘土分散体の添加速度は、約2000g/時間である。
粘土分散体添加後、系を280℃に昇温しながら、使用
したEGの70重量%以上を系外に除去した後、系を減
圧(0.5〜5.0torr)して溶融重縮合を行うこと
により、シラン粘土複合体含有PET樹脂を得た。
【0080】その後、実施例1と同様の方法でフィルム
化する事によってシラン粘土複合体を含有するPETフ
ィルム(膜厚99μm)を得、評価した。 (実施例5)実施例1と同様の方法でシラン粘土複合体
を含有するPETフィルム(膜厚102μm)を得た。
次いで、該フィルムを140℃に加熱した後、更に1.
3倍延伸して強力化する事によって、強力化し、評価し
た。
【0081】(比較例1)蒸留管、および精留塔をとり
つけたオートクレーブに、2500gのDMT、160
0gのEG、7.5gのAO60および0.60gのTi
(OBu)4を投入し、反応温度約150〜190℃で
約3時間撹拌して、DMTとEGをエステル交換させ、
PETプレポリマーを調製した。該プレポリマーの対数
粘度は0.06(dl/g)であった。次いで、系を2
80℃に昇温しながら、使用したEGの70重量%以上
を系外に除去した後、系を減圧(0.5〜5.0tor
r)して溶融重縮合を行うことによりPET樹脂を得
た。
【0082】実施例1と同様の方法でフィルム(膜厚1
03μm)し、評価した。 (比較例2)比較例1と同様の方法でPETフィルム
(膜厚104μm)を得た。次いで実施例4と同様の方
法で強力化する事によって強力化2軸延伸PETフィル
ムを得、評価した。
【0083】(比較例3)比較例1と同様の重合方法で
得たPET樹脂2500gと、125gのモンモリロナ
イトおよび7.5gのAO60をドライブレンドした。
次いで、30mmの2軸押出機(日本製鋼(株)製、L
ABOTEX30)を用い、設定温度260〜280
℃、回転数100rpmで溶融混練することによってP
ETとモンモリロナイトを含有する樹脂組成物を得た。
次いで、実施例1と同様の方法でフィルム化(膜厚10
3μm)し、評価した。
【0084】(比較例4)1800gのEGと125g
のモンモリロナイトを混合した。前記混合液中のモンモ
リロナイトの底面間隔は17Åであり、モンモリロナイ
トの初期の底面間隔の1.3倍であった。次いで、粘土
分散体(A−Mo−EG)の代わりに上記の混合液を用
いた他は、実施例1と同様にして溶融重縮合を行い、P
ETとモンモリロナイトを含有する樹脂組成物を得、フ
ィルム化(膜厚102μm)を行い評価した。
【0085】(実施例5)実施例1と同様の方法にて、
シラン粘土複合体およびEGを含む粘土分散体(A−M
o−EG)を調製した。粘土分散体の調製とは別に以下
の操作を行った。蒸留管、および精留塔をとりつけたオ
ートクレーブに、2500gのNDC、1600gのE
G、7.5gのAO60および0.60gのTi(OB
u)4を投入し、反応温度約190℃で約3時間撹拌し
て、NDCとEGをエステル交換させ、PENプレポリ
マーを調製した。該プレポリマーの対数粘度は0.09
(dl/g)であった。上記PENプレポリマーを23
0〜250℃に保ち、100〜180rpmで撹拌しな
がら、乾燥窒素気流下、1800gの粘土分散体A-M
o-EGを連続的に添加した。粘土分散体の添加速度
は、約2000g/時間である。粘土分散体を添加した
後、系を280℃に昇温しながら、使用したEGの70
重量%以上を系外に除去した後、系を減圧(0.5〜5.
0torr)して溶融重縮合を行うことにより、シラン
粘土複合体含有PEN樹脂を得た。
【0086】その後、実施例1と同様の方法でフィルム
化する事によってシラン粘土複合体を含有するPENフ
ィルム(膜厚103μm)を得、評価した。 (実施例6)製造例2で得られたE−Mo−水3600
gに1800gのEGを加えて十分に混合し、温度約1
00〜130℃で約4時間撹拌を行い水を除去する事に
よって、シラン粘土複合体およびEGを含む粘土分散体
(E−Mo−EGと称す)を調製した。粘土分散体中の
シラン粘土複合体の底面間隔は、>100Åであった。
【0087】粘土分散体の調製とは別に以下の操作を行
った。すなわち、粘土分散体A-Mo-EGの代わりに、
1800gの粘土分散体E−Mo-EGを用いた以外
は、実施例4と同様の方法でシラン粘土複合体含有PE
N樹脂を得た。その後、実施例1と同様の方法でフィル
ム化する事によってシラン粘土複合体を含有するPEN
フィルム(膜厚101μm)を得、評価した。
【0088】(比較例5)蒸留管、および精留塔をとり
つけたオートクレーブに、2500gのNDC、160
0gのEG、7.5gのAO60および0.60gのTi
(OBu)4を投入し、反応温度約190℃で約3時間
撹拌して、NDCとEGをエステル交換させ、PENプ
レポリマーを調製した。該プレポリマーの対数粘度は
0.09(dl/g)であった。次いで、系を280℃
に昇温しながら、使用したEGの70重量%以上を系外
に除去した後、系を減圧(0.5〜5.0torr)して
溶融重縮合を行うことにより、PEN樹脂を得た。
【0089】実施例1と同様の方法でフィルム(膜厚1
00μm)し、評価した。 (比較例6)比較例5と同様の方法で得たPEN樹脂2
500gと、125gのモンモリロナイトおよび7.5
gのAO60をドライブレンドした。次いで、30mm
の2軸押出機(日本製鋼(株)製、LABOTEX3
0)を用い、設定温度270〜290℃、回転数100
rpmで溶融混練することによってPENとモンモリロ
ナイトを含有する樹脂組成物を得た。
【0090】実施例1と同様の方法でフィルム化し(膜
厚102μm)、評価した。 (比較例7)比較例4と同様の方法で、EGとモンモリ
ロナイトを含有する混合液を調製した。次いで、粘土分
散体(A−Mo−EG)の代わりに上記の混合液を用い
た他は、実施例5と同様にして溶融重縮合を行い、PE
Nとモンモリロナイトを含有する樹脂組成物を得、フィ
ルム化(膜厚103μm)を行い評価した。 (実施例7)製造例3で得られたE−Mo−水を乾燥
し、粉末状のシラン粘土複合体を得た。該シラン粘土複
合体の底面間隔は23Åであった。
【0091】分散媒として塩化メチレンを用いた。14
000mLの塩化メチレンに120gのシラン粘土複合
体を添加し、日本精機(株)製の湿式ミルを用いて50
00rpm、30分間撹拌して混合することにより、塩
化メチレンとシラン粘土複合体を含む粘土分散体(E-
Mo-MC)を調製した。上記の粘土分散体におけるシ
ラン粘土複合体の底面間隔は、85Åであった。
【0092】粘土分散体の調製とは別に以下の操作を行
った。窒素雰囲気下、12000mLのイオン交換水中
に、1280gのビスフェノールA、41gのp−t−
ブチルフェノール、10gの次亜硫素酸ナトリウム、2
870mLの5N水酸化ナトリウム水溶液を投入して充
分に混合した後、5℃に冷却してフェノール化合物のア
ルカリ水溶液を調製した。
【0093】一方、上記の粘土分散体12000mL中
に、945gのIPCおよび235gのTPCを溶解
し、5℃に冷却し、ジカルボン酸化合物が溶解した粘土
分散体を調製した。次いで、窒素雰囲気下、別に用意し
た反応容器中にイオン交換水4000mlおよび層間移
動触媒であるベンジルトリエチルアンモニウムクロライ
ド19gを仕込み、5℃に冷却した水溶液を調製した。
【0094】前記の層間移動触媒を含む冷却した水溶液
を500〜800rpmで撹拌しながら、予め調製して
おいた前記のフェノール化合物のアルカリ水溶液および
ジカルボン酸化合物含有粘土分散体を、同時に約30分
かけて連続的に添加して3時間撹拌する事によってPA
Rを重合した。得られた系の中和および水洗脱塩を行
い、シラン粘土複合体およびPARを含有する塩化メチ
レン溶液を得た。
【0095】フィルム化は以下のようにした。基板上で
上記のシラン粘土複合体およびPARを含有する塩化メ
チレン溶液を流延し、乾燥した。室温から乾燥を始め、
徐々に温度を70℃にまで上げた。基板からフィルム状
のものがはがれた時点で乾燥温度を120℃に上げて5
分間乾燥した。更に140℃で15分、160℃で15
分熱処理する事によってシラン粘土複合体を含有するP
ARフィルム(膜厚103μm)を得た。評価は実施例
1と同様に行った。
【0096】(実施例8)製造例3で得られたE−Mo
−水を乾燥し、粉末状のシラン粘土複合体を得た。10
00gの塩化メチレンにシラン粘土複合体6.6gを投
入して撹拌混合し(6000rpm30分間撹拌)、分
散させることによって粘土分散体E−Mo−MCを調製
した。上記の粘土分散体におけるシラン粘土複合体の底
面間隔は、85Åであった。その後、220gのPAR
を添加し、200rpm、30分撹拌して溶解させ、シ
ラン粘土複合体とPAR(粘土分散体E-Mo-MCの代
わりに塩化メチレンを用いた他は、実施例7と同様の条
件で重合して得たもの)を含む塩化メチレン溶液を得
た。フィルム化(膜厚101μm)は実施例7と同様に
行い、評価した。
【0097】(比較例8)粘土分散体(E-Mo-MC)
の代わりに塩化メチレンを用いた他は、実施例7と同様
の方法でPARを重合した。塩化メチレン1000gに
220gのPAR樹脂を投入し、200rpm30分間
撹拌して溶解させ、PARの塩化メチレン溶液を得た。
次いで、実施例7と同様の方法にてフィルム化(膜厚1
03μm)し、評価した。
【0098】(比較例9)粘土分散体(E-Mo-MC)
の代わりに塩化メチレンを用いた他は、実施例7と同様
の方法の条件でPARを重合した。上記PAR樹脂25
00gと、125gのモンモリロナイトおよび7.5g
のAO60をドライブレンドした。次いで、30mm2
軸押出機(日本製鋼(株)製、LABOTEX30)を
用い、設定温度290〜310℃、回転数100rpm
で溶融混練することによってPARとモンモリロナイト
を含有する樹脂組成物を得た。
【0099】実施例7と同様の方法でフィルム化(膜厚
102μm)し、評価した。 (実施例9)製造例1で得られたA−Mo−水3600
gに1800gのDECを加えて十分に混合し、温度約
50〜70℃で約2時間、減圧しながら撹拌を行い水を
除去する事によって、シラン粘土複合体およびDECを
含む粘土分散体(A−Mo−DECと称す)を調製し
た。粘土分散体中のシラン粘土複合体の底面間隔は、>
100Åであった。
【0100】粘土分散体の調製とは別に以下の操作を行
った。500gのビスフェノールA、前記粘土分散体A
−Mo−DECおよび10gのジブチルスズオキサイド
をオートクレーブに投入し、温度160℃、圧力7kg/c
m2、乾燥窒素ガスでバブリングして反応させることによ
って、シラン粘土複合体を含有するビスフェノールAの
ビスエチル炭酸エステルを調製した。次いで、上記のシ
ラン粘土複合体を含有するビスフェノールAのビスエチ
ル炭酸エステル450gと0.15gのジブチルスズオ
キサイドを反応装置に投入し、反応温度230℃〜24
0℃、減圧度50mmHg、5時間反応させる事によっ
て、シラン粘土複合体を含有するPC樹脂を得た。
【0101】フィルム化は以下のようにした。まず、1
000gの塩化メチレンに上記のシラン粘土複合体を含
有するPC樹脂200gを十分に溶解させ、塩化メチレ
ン溶液を得た。基板上で該塩化メチレン溶液を流延し、
室温から70℃で溶媒を乾燥した。乾燥後、基盤からフ
ィルムを剥離し、更に、100℃で5分、130℃で1
5分、150℃で15分という条件で熱処理する事によ
って、シラン粘土複合体を含有するPCフィルム(膜厚
103μm)を得た。評価は実施例1と同様に行った。
【0102】(実施例10)製造例3で得られたE−M
o−水を乾燥し、粉末状のシラン粘土複合体を得た。分
散媒として塩化メチレンを用いた。3000mLの塩化
メチレンに15gのシラン粘土複合体を添加し、日本精
機(株)製の湿式ミルを用いて5000rpm、30分
間撹拌して混合することにより、塩化メチレンとシラン
粘土複合体を含む粘土分散体(E-Mo-MC)を調製し
た。上記の粘土分散体におけるシラン粘土複合体の底面
間隔は、85Åであった。粘土分散体の調製とは別に以
下の操作を行った。
【0103】反応容器に550gのビスフェノールA、
上記の粘土分散体、1.7N水酸化ナトリウム水溶液3
000mLおよびトリブチルアミン5gを投入して撹拌
し、5〜10℃に冷却しながら、ホスゲンを90分間吹
き込み、更に3時間撹拌を続ける事によって、シラン粘
土複合体およびPC樹脂を含む塩化メチレン溶液を得
た。
【0104】フィルム化(膜厚104μm)は実施例8
と同様に行い、評価した。 (実施例11)製造例3で得られたE−Mo−水を乾燥
し、粉末状のシラン粘土複合体を得た。1000gの塩
化メチレンにシラン粘土複合体7.5gを投入して撹拌
混合し(6000rpm30分間撹拌)、粘土分散体を
調製した。上記の粘土分散体におけるシラン粘土複合体
の底面間隔は、85Åであった。その後、250gのポ
リカーボネート樹脂を添加し、200rpm、30分撹
拌して溶解させ、シラン粘土複合体とPCを含む塩化メ
チレン溶液を得た。フィルム化(膜厚103μm)は実
施例8と同様に行い、評価した。
【0105】(比較例10)粘土分散体(E-Mo-M
C)の代わりに塩化メチレンを用いた他は、実施例9と
同様の方法でPCを重合した。塩化メチレン1000g
に250gのPC樹脂を投入し、200rpm30分間
撹拌して溶解させ、PCの塩化メチレン溶液を得た。次
いで、実施例8と同様の方法にてフィルム化し(膜厚1
01μm)、評価した。
【0106】(比較例11)粘土分散体(E-Mo-M
C)の代わりに塩化メチレンを用いた他は、実施例9と
同様の方法でPCを重合した。上記PC樹脂2500g
と、125gのモンモリロナイトおよび7.5gのAO
60をドライブレンドした。次いで、30mmの2軸押
出機(日本製鋼(株)製、LABOTEX30)を用
い、設定温度280〜300℃、回転数100rpmで
溶融混練することによってPCとモンモリロナイトを含
有する樹脂組成物を得た。実施例8と同様の方法でフィ
ルム化(膜厚102μm)し、評価した。
【0107】
【発明の効果】以上、詳述したように、ポリエステル樹
脂またはポリカーボネート樹脂フィルム中において、膨
潤性ケイ酸塩の単位層同士を分離劈開して、1つの膨潤
性ケイ酸塩の凝集粒子を、非常に多数の極微小な薄板状
の層に細分化すること、すなわち、平均アスペクト比
(層長さ/層厚の比)が10〜300であり、かつフィ
ルムの面積100μm2中に存在するシラン粘土複合体
の単位比率当たりの粒子数を30以上にすることによっ
て、樹脂フィルムの透明性や表面性を損なうことなく、
弾性率や寸法安定性および気体の透過性を改善すること
ができる。ポリエステル樹脂またはポリカーボネート樹
脂フィルム中で、膨潤性ケイ酸塩を上記の如く薄板状に
細分化することは、膨潤性ケイ酸塩にシラン系化合物を
導入してシラン粘土複合体とする事が必須である。
【0108】
【表1】
【0109】
【表2】
【0110】
【表3】
【0111】
【表4】
【0112】
【表5】
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08L 69/00 C08L 69/00 // B29C 55/14 B29C 55/14 B29K 67:00 69:00 105:16 B29L 7:00

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリエステル樹脂またはポリカーボネート
    樹脂およびシラン粘土複合体を含む樹脂フィルムであっ
    て、シラン粘土複合体が膨潤性ケイ酸塩に下記一般式
    (1) YnSiX4-n (1) (ただし、nは0〜3の整数であり、Yは、炭素数1〜
    25の炭化水素基、及び炭素数1〜25の炭化水素基と
    置換基から構成される有機官能基であり、Xは加水分解
    性基および/または水酸基である。n個のY、4−n個
    のXは、それぞれ同種でも異種でもよい。)で表される
    シラン系化合物が導入される事により調製され、かつシ
    ラン粘土複合体の平均層厚が300Å以下である、層状
    無機物含有樹脂フィルム。
  2. 【請求項2】フィルム中のシラン粘土複合体の最大層厚
    が1000Å以下である、請求項1に記載の層状無機物
    含有樹脂フィルム。
  3. 【請求項3】ポリエステル樹脂またはポリカーボネート
    樹脂およびシラン粘土複合体を含む樹脂フィルムであっ
    て、シラン粘土複合体が膨潤性ケイ酸塩に下記一般式
    (1) YnSiX4-n (1) (ただし、nは0〜3の整数であり、Yは、炭素数1〜
    25の炭化水素基、及び炭素数1〜25の炭化水素基と
    置換基から構成される有機官能基であり、Xは加水分解
    性基および/または水酸基である。n個のY、4−n個
    のXは、それぞれ同種でも異種でもよい。)で表される
    シラン系化合物が導入される事により調製され、フィル
    ム中のシラン粘土複合体の平均アスペクト比(層長さ/
    層厚の比)が10〜300であり、かつ[N]値が30
    以上であり、ここで[N]値が、フィルムの面積100
    μm2中に存在する、シラン粘土複合体の単位比率当た
    りの粒子数であると定義される、層状無機物含有樹脂フ
    ィルム。
  4. 【請求項4】[N]値が30以上であり、ここで[N]
    値が、フィルムの面積100μm2中に存在する、シラ
    ン粘土複合体の単位比率当たりの粒子数であると定義さ
    れる、請求項1に記載の層状無機物含有樹脂フィルム。
  5. 【請求項5】フィルム中のシラン粘土複合体の平均アス
    ペクト比(層長さ/層厚の比)が10〜300である、
    請求項1に記載の層状無機物含有樹脂フィルム。
  6. 【請求項6】層状無機物含有樹脂フィルムが、(A)シ
    ラン粘土複合体と分散媒を含む粘土分散体を調製する工
    程、(B)ポリエステル樹脂またはポリカーボネート樹
    脂の重合性プレポリマーと上記の粘土分散体とを混合す
    る工程、(C)重合性プレポリマーを重合する工程から
    得られる樹脂組成物をフィルム化することによって得ら
    れる、請求項1、2、3、4または5に記載の層状無機
    物含有樹脂フィルム。
  7. 【請求項7】工程(A)で得られる粘土分散体中のシラ
    ン粘土複合体の底面間隔が、膨潤性ケイ酸塩の底面間隔
    の4倍以上であることを特徴とする、請求項6に記載の
    層状無機物含有樹脂フィルム。
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