KR20040062859A

KR20040062859A - 층상 유기점토 및 그의 복합체

Info

Publication number: KR20040062859A
Application number: KR1020030033626A
Authority: KR
Inventors: 장재홍; 박대근; 류석철
Original assignee: 주식회사 엔씨텍
Priority date: 2003-01-03
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2004-07-09

Abstract

본 발명은 층상 유기점토 및 이를 이용한 복합체에 관한 것으로서, 본 발명의 층상 유기점토는 하기 일반식(Ⅰ)의 트리아지늄(triazinium) 이온으로 유기화 되어 있는 것을 특징으로 한다.

(Ⅰ)

[상기 식(Ⅰ)에서, R₁및 R₂는 각각 수소, CH₂OH, CH₂OR' 또는이며, R'는 탄소수 1~20의 지방족 화합물 또는 탄소수 1~20의 방향족 화합물 이고, R₃는 CH₂, CH₂OCH₂또는 CO 이고, n은 1~10의 정수이다]

본 발명의 층상 유기점토는 다양한 고분자수지와의 분산성이 우수하여 강도, 탄성율 등의 복합체 물성을 향상시키며, 내열성이 우수하여 고분자 가공온도에서도 분해되지 않아 복합체의 변색 등을 효과적으로 방지할 수 있다.

Description

층상 유기점토 및 그의 복합체 { A layered organic clay, and a composites comprising the clay}

본 발명은 층상 유기점토 및 이를 포함하는 고분자수지-유기점토 복합체(이하 "복합체"라고 한다)에 관한 것이다

보다 구체적으로, 본 발명은 점토 층간에 존재하는 무기이온이 유기이온[트리아지늄(triazinium)]으로 유기화되어 분산성 및 내열성이 우수한 층상 유기점토 및 이를 포함하는 복합체에 관한 것이다.

최근 고분자 수지의 물성을 개선하기 위한 방법으로 나노 단위의 입자를 첨가하는 시도가 많이 진행되어 있으며, 여기에 사용하는 첨가제로서 층상의 점토가 상당히 많이 응용되고 있는 실정이다.

그러나 점토의 경우에는 친수성을 띠므로 물 속에서는 분산이 잘 이루어지나, 친유성의 용제 하에서나 수지의 용융된 상태에서는 분산이 되지 않는 단점이 있다. 이로인해 고분자 수지와 층상의 점토는 상용성이 없어 복합체 제조시 고분자 수지 내에 점토가 잘 분산되지 않아 복합체의 물성 향상을 기대할 수 없고, 층상 점토의 층간 간격이 좁아 고분자수지가 점토의 층사이로 잘 침투 되지 않는 문제점들이 있었다.

고분자 수지에 대한 층상 무기물질의 균일한 분산을 보다 용이하게 하기 위하여, 미국 특허 제 4,889,885호 등에서는 무기 실리케이트와 같은 다층미립자 층상 물질의 단위층 사이에 천연상태로 존재하는 나트륨 또는 칼륨이온을 오늄(예 : 알킬암모늄 이온 또는 작용성화된 유기실란)으로 대체시킨 후, 이러한 층상 물질을 중합체의 단량체 또는 올리고머와 혼합하는 기술이 개시되어 있다. 이러한 양이온 교환작용은 기존의 친수성 실리케이트를 친유기성으로 만들고, 층상 물질의 층간 거리를 확장시켜, 수지에 대한 분산성을 향상시킬 수 있다.

구체적으로 미국특허 제 6,203,901호에서는 폴리우레탄우레아수지에 유기 오늄으로 유기화된 층상 유기점토를 분산시켜 섬유를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 상기 특허에서는 유기오늄이온의 예로서, 1~4급 암모늄이온, 피리디늄이온, 이미다조리늄이온, 포스포니늄이온 및 설포니움이온을 열거하고 있다.

또한, 미국특허 제 5,663,111호, 미국특허 제 5,728,764호, 미국특허 제 5,780,376호, 미국특허 제 5,718,841호 및 미국특허 제 5,429,999호 등에서도 점토를 암모늄염 화합물로 유기화 시키므로서, 친수성의 점토에 친유성을 부여하여 잉크나 도료 등에 적용가능한 층상 유기점토를 개시하고 있다.

그러나 상기 미국특허들에 개시된 층상 유기점토들은 열안정성이 100~110℃ 수준으로 낮아 고분자수지-유기점토 복합체를 제조시 유기점토들이 열분해되어 복합체의 물성이 저하되는 문제가 있었다.

또한, 미국특허 제 6,057,035호에서는 유기점토의 열안정성을 개선하기 위하여 점토를 인계 화합물로 유기화시키고 유기유화제로 실리콘을 사용하는 방법을 개시하고 있다. 그러나 상기 방법은 유기점토의 열안정성을 200℃ 수준으로 향상시킬 수는 있지만, 고분자수지와의 분산성 및 상용성이 낮아 폴리에스테르 및 폴리프로필렌 등과의 복합체 제조에는 적용하기 곤란한 문제점이 있었다.

또한, Journal of Appl. Polym. Scien., Vol.55, 119~123면(1995)에는 12-아미노라우린산으로 처리된 무기 실리케이트를 이용하여 폴리아미드 박리형 복합체를 생성하는 기술이 보고되어 있다.

한편, 일본 특개평 10-182892호에는 유기화한 층상 점토광물에 관능기를 함유한 폴리올레핀계 올리고머를 삽입(intercalation)시켜 점토광물의 층간거리를 어느 정도 확장시킨 후, 이 복합 재료를 올레핀계 수지와 혼합하여 층상 점토광물이 올리핀계 수지의 매트릭스 중에 분산되도록 하는 방법이 기술되어 있다.

또한, 대한민국 공개특허 제 2002-7588호에서는 (ⅰ) 변성 폴리프로필렌의 관능기와 아민계 비할로겐 난연제가 화학 결합한 형태의 유기화제로 유기화된 층상 유기점토, (ⅱ) 변성 폴리프로필렌 및 (ⅲ) 폴리프로필렌 수지(메트릭스)로 구성되는 폴리프로필렌-유기점토 복합체를 개시하고 있다. 그러나 상기 특허에서 사용된 층상 유기점토는 폴리프로필렌과의 상용성만 향상될 뿐 기타 고분자수지와의 상용성은 향상되지 않는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 이와 같은 종래 유기점토들의 문제점들을 해결할 수 있도록, 고분자수지-유기점토 복합체 제조시에 다양한 고분자수지 등과 분산성 및 상용성이 우수하고, 내열성이 우수하여 고분자수지의 가공온도에서도 분해되지 않는 유기점토를 제공하기 위한 것이다.

또다른 본 발명의 목적은 상기 유기점토를 함유하여 물성 및 색상이 개선된 고분자수지-유기점토 복합체를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 층상 점토의 각 단위층 사이에 천연상태로 존재하는 나트륨 또는 칼슘이온을 종래 공지된 유기오늄이온 대신에 하기 일반식(Ⅰ)의 트리아지늄 (triazinium)이온으로 유기화하여 다양한 고분자수지와의 분산성과 상용성이 우수하며, 내열성도 양호한 층상 유기점토를 제공하고자 한다.

(Ⅰ)

이와 같이 본 발명은 종래 적용되지 않는 새로운 유기오늄이온, 다시말해 상기 일반식(Ⅰ)의 트리아지늄이온으로 점토를 유기화하는 것을 특징으로 한다. 아울러 본 발명은 상기 본 발명의 층상 유기점토를 함유하여 물성 및 색상이 개선된 고분자수지-유기점토 복합체를 제공하고자 한다.

이와 같은 과제들을 달성하기 위한 본 발명의 층상 유기점토는, 층상 점토의 각 단위층 사이에 존재하는 나트륨 또는 칼슘이온들이 하기 일반식(Ⅰ)의 트리아지늄(triazinium) 이온으로 유기화 되어 있는 것을 특징으로 한다.

(Ⅰ)

또한, 본 발명의 고분자수지-유기점토 복합체는 상기 일반식(Ⅰ)의 트리아지늄(triazinium) 이온으로 유기화 되어있는 층상 유기점토가 고분자수지 내에 분산되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 유기점토는 아래와 같은 공정을 거쳐 제조할 수 있다.

먼저, 상기 일반식(Ⅰ)의 트리아지늄(triazinium)이온을 형성할 수 있는 유기화제를 산과 반응시켜 염형태의 유기화제를 제조한 다음, 이를 점토(clay)와 수용액, 유기용매 또는 이들의 혼합액에서 상온 또는 가열하여 반응시킨 후, 여과 및 수세하여 반응 부산물인 염화나트륨과 미반응 유기화제 잔량을 제거하고, 건조 및 분말화하여 본 발명의 유기점토를 제조한다.

이때, 상기 일반식(Ⅰ)의 트리아지늄(triazinium) 이온을 형성할 수 있는 유기화제로는 중합도 2~3의 이미노 멜라민 포름알데히드수지(imino melamine-formaldehyde resin, 미국 CYTEC 회사 제품) 등을 사용한다.

상기 일반식(Ⅰ)에서 치환체가 없고 중합도가 0인 순수 멜라민인 경우에는 층간 간격도 증대 안되고 고분자 수지와의 분산성도 저하되는 문제가 있어 바람직하지 못하다.

상기 일반식(Ⅰ)의 R₁및 R₂는 각각 수소, CH₂OH, CH₂OR' 또는이며, R'는 탄소수 1~20의 방향족 화합물 또는 지방족 화합물로서 아민, 에스테르, 에테르, 알콜, 액시드, 에폭시, 알킬 등의 그룹을 포함한다. 한편, R₃은 CH₂, CH₂OCH₂또는 CO 이다.

또한, 상기 유기화제를 염형태로 변형시키기 위해 유기화제와 반응시키는 산으로는 염산 등을 사용한다.

상기 점토(clay)로는 몬트모릴로나이트, 사포나이트, 헥토라이트, 베이텔라이트, 벤토나이트, 논트로나이트 또는 마이카(Mica) 등 이다.

이상에서 설명한 층상 유기점토를 고분자수지의 중합초기부터 모노머와 함께 혼합, 중합하여 본 발명의 고분자수지-유기점토 복합체를 제조할 수 있다.

또한, 고분자수지를 유기점토와 용융 컴파운딩(Melt compounding) 하거나, 용매내에 고분자수지와 유기점토를 분산, 코팅 및 건조하여 고분자수지-유기점토 복합체를 제조할 수도 있다.

본 발명에서는 고분자수지-유기점토 복합체의 제조방법을 특별하게 한정하는 것은 아니다.

이와 같이 제조된 본 발명의 고분자수지-유기점토 복합체는 고분자수지와 상기 고분자수지 내에 분산되어 있는 하기 일반식(Ⅰ)의 트리아지늄(triazinium) 이온으로 유기화 되어 있는 층상 유기점토로 이루어 진다.

(Ⅰ)

고분자수지 내 층상 유기점토의 함량은 0.1~10중량%인 것이 바람직 하다. 0.1중량% 미만일 경우에는 복합체의 물성개선 효과가 미흡하고, 10중량%를 초과할 경우에는 분산성이 저하되고 제조원가도 상승하게 된다.

고분자수지로는 폴리에스테르수지, 폴리아미드수지, 에폭시수지, 폴리우레탄수지, 폴리우레아수지, 폴리이미드수지, 폴리실록산수지, ABS수지 또는 폴리올레핀수지 등을 사용할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 층상 유기점토는 다양한 수지와의 상용성과 분산성이 우수하고, 폴리에스테르 가공온도에서도 분해되지 않는 우수한 내열성을 갖는다. 그 결과, 본 발명의 층상 유기점토를 함유하는 복합체는 강도 등의 물성이 크게 향상되고 변색되지 않아 백색도가 우수하다.

본 발명에 있어서, 층상 유기점토 및 복합체의 각층 물성들은 다음과 같이 평가 하였다.

·층상 유기점토의 층간 거리

X-선 회절법으로 측정한다. 구체적으로 일본 리가꾸(주) RINT-2000을 이용 하였고, 관찰시 Cuka(α= 0.15 나노미터) 광선을 이용 하였다.

·층상 유기점토의 분산성

상기의 X-선 회절법으로 측정한다. 여기서, 관찰결과는, △ 및 X로 나누어 평가 하였고,는 분산성 양호로 유기점토 광물과 고분자수지 복합체의 X-선회절결과 2θ=10˚이하에서 유기점토의 특정 피크(Peak)가 없으며 유기점토의 층간거리가 50Å 이상 확대되면 분산성이 증가한 것을 의미한다. 그리고, △는 분산성 보통으로 X-선 회절결과 2θ=10°이하에서 유기점토의 특정 피크(Peak)가 나타나며 유기점토의 층간거리가 50Å 이상 확대되면 분산성이 보통인 것을 의미한다. 그리고 X는 분산성 불량으로 X-선 회절결과 2θ=10°이하에서 유기점토의 특정 피크(Peak)가 나타나며 유기점토의 층간거리가 50Å 이상 확대되지 않으면 분산성이 불량한 것을 의미한다.

·탄성 섬유의 인장강도 / 연신율 / 인장탄성율

ASTM D 2731~72 방법으로 측정 하였다.

·복합체(플라스틱 시편 상태)의 인장강도 / 연신율 / 인장탄성율

ASTM D-638 방법으로 측정 하였다.

이하, 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다. 그러나 본 발명은 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

중합도가 3인 이미노 멜라민 포름알데히드 수지(미국 CYTEC 회사 제품-유기화제)를 염산과 같이 탈이온화된 물에 넣고 80℃에서 1시간 동안 교반하여 완전히 용해시켜서 오니움 이온 형태의 이미노 멜라민 포름알데히드 수지를 제조한다. 한편, 수분산 상태의 몬트모릴로나이트(점토)를 325 메쉬로 통과시켜 미세입자를 얻은 후, 이를 탈이온수에 넣어 70℃의 온도로 유지하면서 1시간 동안 분산시킨다. 여기에 앞에서 제조한 오니움 이온 형태의 이미노 멜라민 포름알데히드 수지를 투입하고 80℃에서 1시간 동안 교반하면서 이온교환 반응 시킨 후, 여과 및 수세하여 반응부산물인 NaCl과 미반응 유기화제를 제거하고, 건조 및 분말화하여 층상 유기점토를 제조한다. 상기 층상 유기점토 3 중량%를 폴리에스테르 중합 초기 공정부터 모노머(디메틸테레프탈레이트 및 1,4-부탄디올)과 함께 혼합, 중합하여 폴리에스테르-층상 유기점토 복합체를 제조한다. 제조한 층상 유기점토 및 복합체의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

실시예 2

중합도가 3인 이미노 멜라민 포름알데히드 수지(미국 CYTEC 회사 제품-유기화제)를 염산과 같이 탈이온화된 물에 넣고 80℃에서 1시간 동안 교반하여 완전히 용해시켜서 오니움 이온 형태의 이미노 멜라민 포름알데히드 수지를 제조한다. 한편, 수분산 상태의 몬트모릴로나이트(점토)를 325 메쉬로 통과시켜 미세입자를 얻은 후, 이를 탈이온수에 넣어 70℃의 온도로 유지하면서 1시간 동안 분산시킨다. 여기에 앞에서 제조한 오니움 이온 형태의 이미노 멜라민 포름알데히드 수지를 투입하고 80℃에서 1시간 동안 교반하면서 이온교환 반응 시킨 후, 여과 및 수세하여 반응부산물인 NaCl과 미반응 유기화제를 제거하고, 건조 및 분말화하여 층상 유기점토를 제조한다. 상기 층상 유기점토 3 중량%를 폴리아미드 6 중합 초기 공정부터 모노머(아디픽산과 물)과 함께 혼합, 중합하여 폴리아미드 6-층상 유기점토 복합체를 제조한다. 제조한 층상 유기점토 및 복합체의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

실시예 3

중합도가 3인 이미노 멜라민 포름알데히드 수지(미국 CYTEC 회사 제품-유기화제)를 염산과 같이 탈이온화된 물에 넣고 80℃에서 1시간 동안 교반하여 완전히 용해시켜서 오니움 이온 형태의 이미노 멜라민 포름알데히드 수지를 제조한다. 한편, 수분산 상태의 몬트모릴로나이트(점토)를 325 메쉬로 통과시켜 미세입자를 얻은 후, 이를 탈이온수에 넣어 70℃의 온도로 유지하면서 1시간 동안 분산시킨다. 여기에 앞에서 제조한 오니움 이온 형태의 이미노 멜라민 포름알데히드 수지를 투입하고 80℃에서 1시간 동안 교반하면서 이온교환 반응 시킨 후, 여과 및 수세하여 반응부산물인 NaCl과 미반응 유기화제를 제거하고, 건조 및 분말화하여 층상 유기점토를 제조한다. 상기 층상 유기점토 3 중량%를 폴리에스테르수지 97중량%와 용융 컴파운딩(Melting compounding)하여 폴리에스테르-층상 유기점토 복합체를 제조한다. 제조한 층상 유기점토 및 복합체의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

실시예 4

중합도가 3인 이미노 멜라민 포름알데히드 수지(미국 CYTEC 회사 제품-유기화제)를 염산과 같이 탈이온화된 물에 넣고 80℃에서 1시간 동안 교반하여 완전히 용해시켜서 오니움 이온 형태의 이미노 멜라민 포름알데히드 수지를 제조한다. 한편, 수분산 상태의 몬트모릴로나이트(점토)를 325 메쉬로 통과시켜 미세입자를 얻은 후, 이를 탈이온수에 넣어 70℃의 온도로 유지하면서 1시간 동안 분산시킨다. 여기에 앞에서 제조한 오니움 이온 형태의 이미노 멜라민 포름알데히드 수지를 투입하고 80℃에서 1시간 동안 교반하면서 이온교환 반응 시킨 후, 여과 및 수세하여 반응부산물인 NaCl과 미반응 유기화제를 제거하고, 건조 및 분말화하여 층상 유기점토를 제조한다. 한편, 분자량이 1,800인 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(PTMG) 2,200g과 디페닐메탄디이소시아네이트(MDI) 500g을 혼합하여 80℃에서 2시간 동안 중합하여 프리폴리머를 제조하고, 계속해서 상기 프리폴리머를 디메틸아세트아마이드(DMAc) 3,500g에 용해시켜 30℃로 냉각한 후 쇄연장제로서 에틸렌디아민 40g과 트리스(2-아미노에틸아민)[TAEA] 0.5g, 쇄정지제로서 디에틸아민 6g을 각각 첨가하여 중합시켜 폴리우레탄우레아 중합체의 방사도프를 제조 하였다. 계속해서 상기 방사도프에 앞에서 제조한 층상 유기점토 3중량%를 첨가하여 용액 분산 시킨 후, 이를 통상의 방법과 같이 건식방사하여 40데니어의 폴리우레탄우레아 탄성섬유를 제조 하였다. 제조한 상기 탄성섬유의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.(모듈러스는 300% 신도에서의 값을 나타낸 것이다.)

비교실시예 1

디메틸디수소화탈로우알킬암모늄클로라이드(유기화제)를 염산과 같이 탈이온화된 물에 넣고 80℃에서 1시간 동안 교반하여 완전히 용해시켜서 오니움 이온 형태의 디메틸디수소화탈로우알킬암모늄클로라이드(유기화제)를 제조한다. 한편, 수분산 상태의 몬트모릴로나이트(점토)를 325 메쉬로 통과시켜 미세입자를 얻은 후, 이를 탈이온수에 넣어 70℃의 온도로 유지하면서 1시간 동안 분산시킨다. 여기에 앞에서 제조한 오니움 이온 형태의 디메틸디수소화탈로우알킬암모늄클로라이드(유기화제)를 투입하고 80℃에서 1시간 동안 교반하면서 이온교환 반응 시킨 후, 여과 및 수세하여 반응부산물인 NaCl과 미반응 유기화제를 제거하고, 건조 및 분말화하여 층상 유기점토를 제조한다. 상기 층상 유기점토 3 중량%를 폴리아미드 6중합 초기 공정부터 모노머(아디픽산과 물)과 함께 혼합, 중합하여 폴리아미드 6-층상 유기점토 복합체를 제조한다. 제조한 층상 유기점토 및 복합체의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

비교실시예 2

벤질디메틸수소화탈로우알킬암모늄클로라이드(유기화제)를 염산과 같이 탈이온화된 물에 넣고 80℃에서 1시간 동안 교반하여 완전히 용해시켜서 오니움 이온 형태의 벤질디메틸수소화탈로우알킬암모늄클로라이드(유기화제)를 제조한다. 한편, 수분산 상태의 몬트모릴로나이트(점토)를 325 메쉬로 통과시켜 미세입자를 얻은 후, 이를 탈이온수에 넣어 70℃의 온도로 유지하면서 1시간 동안 분산시킨다. 여기에 앞에서 제조한 오니움 이온 형태의 벤질디메틸수소화탈로우알킬암모늄클로라이드(유기화제)를 투입하고 80℃에서 1시간 동안 교반하면서 이온교환 반응 시킨 후, 여과 및 수세하여 반응부산물인 NaCl과 미반응 유기화제를 제거하고, 건조 및 분말화하여 층상 유기점토를 제조한다. 상기 층상 유기점토 3 중량%를 폴리아미드 6 중합 초기 공정부터 모노머(아디픽산과 물)과 함께 혼합, 중합하여 폴리아미드 6-층상 유기점토 복합체를 제조한다. 제조한 층상 유기점토 및 복합체의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

비교실시예 3

멜라민(유기화제)을 염산과 같이 탈이온화된 물에 넣고 80℃에서 1시간 동안 교반하여 완전히 용해시켜서 오니움 이온 형태의 멜라민(유기화제)을 제조한다. 한편, 수분산 상태의 몬트모릴로나이트(점토)를 325 메쉬로 통과시켜 미세입자를얻은 후, 이를 탈이온수에 넣어 70℃의 온도로 유지하면서 1시간 동안 분산시킨다. 여기에 앞에서 제조한 오니움 이온 형태의 멜라민(유기화제)을 투입하고 80℃에서 1시간 동안 교반하면서 이온교환 반응 시킨 후, 여과 및 수세하여 반응부산물인 NaCl과 미반응 유기화제를 제거하고, 건조 및 분말화하여 층상 유기점토를 제조한다. 상기 층상 유기점토 3 중량%를 폴리에스테르 중합 초기 공정부터 모노머(디메틸테레프탈레이트 및 1,4-부탄디올)과 함께 혼합, 중합하여 폴리에스테르-층상 유기점토 복합체를 제조한다. 제조한 층상 유기점토 및 복합체의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

비교실시예 4

디메틸디수소화탈로우알킬암모늄클로라이드(유기화제)를 염산과 같이 탈이온화된 물에 넣고 80℃에서 1시간 동안 교반하여 완전히 용해시켜서 오니움 이온 형태의 디메틸디수소화탈로우알킬암모늄클로라이드(유기화제)를 제조한다. 한편, 수분산 상태의 몬트모릴로나이트(점토)를 325 메쉬로 통과시켜 미세입자를 얻은 후, 이를 탈이온수에 넣어 70℃의 온도로 유지하면서 1시간 동안 분산시킨다. 여기에 앞에서 제조한 오니움 이온 형태의 디메틸디수소화탈로우알킬암모늄클로라이드(유기화제)를 투입하고 80℃에서 1시간 동안 교반하면서 이온교환 반응 시킨 후, 여과 및 수세하여 반응부산물인 NaCl과 미반응 유기화제를 제거하고, 건조 및 분말화하여 층상 유기점토를 제조한다. 상기 층상 유기점토 3 중량%를 폴리에스테르 중합 초기 공정부터 모노머(디메틸테레프탈레이트 및 1,4-부탄디올)과 함께 혼합, 중합하여 폴리에스테르-층상 유기점토 복합체를 제조한다. 제조한 층상 유기점토및 복합체의 물성을 평가한 결과는 표 1과 같다.

물성 측정 결과

구 분	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	비교실시예1	비교실시예2	비교실시예3	비교실시예4
층상유기점토	층간거리(Å)	25.3	25.3	25.3	25.3	31.5	19.2	18.9	31.5
층상유기점토	분산성					△	△	X	X
복합체	인장탄성율	17,900kg/㎠	41,800kg/㎠	17,600kg/㎠	0.127g/d	38,500kg/㎠	34,200kg/㎠	14,700kg/㎠	12,900kg/㎠
	인장강도	612kg/㎠	1,270kg/㎠	583kg/㎠	2.9g/d	1,030kg/㎠	920kg/㎠	420kg/㎠	374kg/㎠
	연신율(%)	5	9	3	1,161	8	8	3	3
	색상	연노랑	연노랑	연노랑	연노랑	짙은갈색	짙은갈색	노랑	짙은갈색

본 발명의 층상 유기점토는 다양한 고분자수지와의 상용성과 분산성이 우수하고, 내열성이 우수하여 폴리에스테르의 가공온도에서도 분해되지 않는다. 그 결과 고분자수지와의 복합체 제조시에 복합체의 강도, 탄성, 내열성 등의 물성과 색상개선(변색방지) 효과가 현저하고, 이와 같은 백색도 증가 효과로 이산화티탄 등과 같은 타 무기재료의 첨가량을 감소시킬 수도 있다.

Claims

오늄(Onium) 이온을 형성할 수 있는 유기화제로 유기화 되어 층상 구조를 갖는 유기점토에 있어서, 하기 일반식(Ⅰ)의 트리아지늄(triazinium) 이온으로 유기화 되어 있는 것을 특징으로 하는 층상 유기점토.

(Ⅰ)

[상기 식(Ⅰ)에서, R₁및 R₂는 각각 수소, CH₂OH, CH₂OR' 또는이며, R'는 탄소수 1~20의 지방족 화합물 또는 탄소수 1~20의 방향족 화합물 이고, R₃는 CH₂, CH₂OCH₂또는 CO 이고, n은 1~10의 정수이다]
1항에 있어서, 층상 유기점토의 무기물성분이 몬트모릴로나이트, 사포나이트, 헥토라이트, 베이텔라이트, 벤토나이트, 논트로나이트 또는 마이카(Mica)인 것을 특징으로 하는 층상 유기점토.
고분자 수지와 상기 고분자 수지에 분산되어 있는 층상 유기점토로 이루어진고분자수지-유기점토 복합체에 있어서, 상기 층상 유기점토가 하기 일반식(Ⅰ)의 트리아지늄(trianium) 이온으로 유기화 되어있는 것을 특징으로 하는 고분자수지-유기점토 복합체.

(Ⅰ)

[상기 식(Ⅰ)에서, R₁및 R₂는 각각 수소, CH₂OH, CH₂OR' 또는이며, R'는 탄소수 1~20의 지방족 화합물 또는 탄소수 1~20의 방향족 화합물 이고, R₃는 CH₂, CH₂OCH₂또는 CO 이고, n은 1~10의 정수이다]
3항에 있어서, 고분자수지-유기점토 복합체내 층상 유기점토 함량이 0.1~10중량%인 것을 특징으로 하는 고분자수지-유기점토 복합체.
3항에 있어서, 고분자수지가 폴리에스테르수지, 폴리아미드수지, 에폭시수지, 폴리우레탄수지, 폴리우레아수지, 폴리이미드수지, 폴리실록산수지, ABS수지 또는 폴리올레핀수지인 것을 특징으로 하는 고분자수지-유기점토 복합체.