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JP2565557B2 - Method for producing polyamide composite material - Google Patents

Method for producing polyamide composite material

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Publication number
JP2565557B2
JP2565557B2 JP63327790A JP32779088A JP2565557B2 JP 2565557 B2 JP2565557 B2 JP 2565557B2 JP 63327790 A JP63327790 A JP 63327790A JP 32779088 A JP32779088 A JP 32779088A JP 2565557 B2 JP2565557 B2 JP 2565557B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyamide
acid
composite material
layered silicate
swelling agent
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP63327790A
Other languages
Japanese (ja)
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JPH02173160A (en
Inventor
隆一 出口
武純 西尾
茜 岡田
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.)
Toyota Motor Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
Ube Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Ube Industries Ltd
Toyota Central R&D Labs Inc
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 Toyota Motor Corp, Ube Industries Ltd, Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Motor Corp
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Priority to EP89308879A priority patent/EP0358415A1/en
Priority to FI894148A priority patent/FI894148A7/en
Priority to DK439889A priority patent/DK439889A/en
Publication of JPH02173160A publication Critical patent/JPH02173160A/en
Priority to US07/831,005 priority patent/US5248720A/en
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、機械的強度及び耐熱性が優れているポリア
ミド複合材料を、経済的、かつ効率的に製造し得るポリ
アミド複合材料の製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Object of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention is a polyamide composite capable of economically and efficiently producing a polyamide composite material having excellent mechanical strength and heat resistance. It relates to a method of manufacturing a material.

(従来の技術) 従来より、有機高分子材料の機械的特性を改善する目
的で、ガラス繊維、炭酸カルシウム、珪酸塩、雲母など
の無機質材料を添加、混合することが検討されている。
(Prior Art) Conventionally, for the purpose of improving mechanical properties of organic polymer materials, addition and mixing of inorganic materials such as glass fiber, calcium carbonate, silicate, and mica have been studied.

その一つとして、本発明者らは、さきに粘土鉱物の存
在下でポリアミドポノマーを重合することにより、分子
レベルでポリアミドの粘土鉱物を構成する層状珪酸塩と
が複合して、機械的強度及び耐熱性が優れた複合材料が
得られることを見出した(特開昭62−74957号公報参
照)。
As one of them, the inventors of the present invention previously polymerized a polyamide ponomer in the presence of a clay mineral to form a composite with a layered silicate that constitutes the clay mineral of polyamide at the molecular level, resulting in mechanical strength. It has also been found that a composite material having excellent heat resistance can be obtained (see JP-A-62-74957).

さらに本発明者らは、前記機械的強度及び耐熱性が優
れた複合材料を製造する方法についても検討を行い3段
階の工程による製造方法を提案した(特願昭62−31682
号明細書参照)。この製造方法は、珪酸塩と膨潤化剤で
あるカルボキシル基を有する有機陽イオンを水などの分
散媒中で接触させ、ポリアミドモノマーの溶融温度以上
でモノマーにより膨潤する性質を有する複合体を分散媒
を含んだ状態で得る接触工程;次に、この複合体をポリ
アミドモノマーと混合する混合工程;さらに、その後の
重合工程においてこの混合物を加熱して混合物中のポリ
アミドモノマーを重合させる重合工程;を具備するもの
である。
Furthermore, the present inventors have examined the method for producing the composite material having excellent mechanical strength and heat resistance, and have proposed a production method by a three-step process (Japanese Patent Application No. 62-31682).
See the specification). In this production method, a silicate and an organic cation having a carboxyl group as a swelling agent are brought into contact with each other in a dispersion medium such as water, and a composite having a property of being swollen by the monomer above the melting temperature of the polyamide monomer is dispersed in the dispersion medium. A mixing step of mixing the composite with a polyamide monomer; and a polymerization step of heating the mixture in a subsequent polymerization step to polymerize the polyamide monomer in the mixture. To do.

しかし、この製造方法においては、前記接触工程にお
ける膨潤化温度を80℃と室温に比べて高く設定する必要
があり、このために製造コストの増加や生産能力の低下
を招来することになり、さらに改良の余地がある。
However, in this manufacturing method, it is necessary to set the swelling temperature in the contact step to be higher than 80 ° C. and room temperature, which leads to an increase in manufacturing cost and a decrease in production capacity. There is room for improvement.

また、音発明者らは、層状珪酸塩に前記ラクタムの有
機陽イオンが吸着された複合体を得る工程、前記複合体
とポリアミドモノマーを混合する工程、前記ポリアミド
モノマーを重合させる工程、の3工程を具備するポリア
ミド複合材料の製造方法も提案している(特願昭63−25
2088号明細書参照)。この方法では複合体を得る工程と
この複合体とポリアミドモノマーを混合する工程を別々
にする必要がある。
Further, the sound inventors have three steps of a step of obtaining a complex in which the organic cation of the lactam is adsorbed on the layered silicate, a step of mixing the complex with a polyamide monomer, and a step of polymerizing the polyamide monomer. A method for producing a polyamide composite material having the following is also proposed (Japanese Patent Application No. 63-25).
2088 specification). In this method, it is necessary to separate the step of obtaining the composite and the step of mixing the composite and the polyamide monomer.

(発明が解決しようとする課題) 本発明は、前記問題点を解決し、より経済的、かつ効
率的に、さらに従来のポリアミド複合材料に比べ機械的
強度及び耐熱性が優れたポリアミド複合材料の製造方法
を提供することを目的とする。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention solves the above problems and provides a more economical and efficient polyamide composite material having excellent mechanical strength and heat resistance as compared with conventional polyamide composite materials. It is intended to provide a manufacturing method.

[発明の構成] (発明が解決しようとする課題及び作用) 本発明者らは研究の結果、特定の酸を所定量用いるこ
とにより、前記先願(特願昭63−252088号)における複
合体の製造工程とポリアミドモノマーの混合工程の処理
を1工程で行えることを見出し、本発明を完成するに至
った。
[Structure of the Invention] (Problems and Actions to be Solved by the Invention) As a result of research, the present inventors have found that by using a specific amount of a specific acid, the complex in the previous application (Japanese Patent Application No. 63-252088) was obtained. The present invention has been completed by finding that the manufacturing step and the polyamide monomer mixing step can be performed in one step.

すわなち、本発明のポリアミド複合材料の製造方法
は、陽イオン交換容量が50〜200ミリ当量/100gの層状珪
酸塩、酸の作用により膨潤化剤となる化合物、ポリアミ
ドモノマー及び層状珪酸塩の全イオン交換容量に対して
0.05〜5当量のpkaが0〜3の酸を分散媒中で混合する
工程と、 前記工程で得られた混合物中のポリアミドモノマーを
重合させる工程、 を具備することを特徴とする。
That is, the method for producing a polyamide composite material of the present invention comprises a cation exchange capacity of 50 to 200 meq / 100 g of a layered silicate, a compound serving as a swelling agent by the action of an acid, a polyamide monomer and a layered silicate. For total ion exchange capacity
The method is characterized by comprising a step of mixing 0.05 to 5 equivalents of an acid having a pka of 0 to 3 in a dispersion medium, and a step of polymerizing the polyamide monomer in the mixture obtained in the above step.

以下、本発明の製造方法を各工程ごとに説明する。 Hereinafter, the manufacturing method of the present invention will be described for each step.

まず、混合工程の処理をする。この混合工程は、層状
珪酸塩、酸の作用により膨潤化剤となる化合物(以下、
単に「膨潤化剤」という)及びポリアミドモノマーを、
室温下でpkaが0〜3の酸の存在下に分散媒中で接触さ
せることにより、前記層状珪酸塩に膨潤化剤が吸着され
た複合体に、さらにポリアミドモノマーが吸着された複
合体を得る工程である。
First, the mixing process is performed. In this mixing step, a layered silicate, a compound which becomes a swelling agent by the action of an acid (hereinafter,
Simply referred to as "swelling agent") and polyamide monomer,
By bringing them into contact with each other in a dispersion medium at room temperature in the presence of an acid having a pka of 0 to 3, a composite in which a swelling agent is adsorbed on the layered silicate and a polyamide monomer is adsorbed are obtained. It is a process.

この工程で用いる層状珪酸塩は、陽イオン交換容量が
50〜200ミリ当量/100gのものである。この陽イオン交換
容量が50ミリ当量/100g未満であると膨潤化剤の交換吸
着が十分に行われず、目的とする複合材料を得ることが
困難になる。200ミリ当量/100gを超えると層状珪酸塩の
層間の結合力が強固になりすぎるために本発明の目的と
する複合材料を得ることが困難になる。
The layered silicate used in this process has a cation exchange capacity.
50-200 meq / 100g. If this cation exchange capacity is less than 50 meq / 100 g, the exchange adsorption of the swelling agent will not be sufficiently carried out, and it will be difficult to obtain the target composite material. If it exceeds 200 meq / 100 g, the bonding force between the layers of the layered silicate becomes too strong, and it becomes difficult to obtain the composite material intended by the present invention.

層状珪酸塩の原料としては、珪酸アグネシウムまたは
珪酸アルミニウムの層から構成される層状フィロ珪酸鉱
物を例示することができる。具体的にはモンモリロナイ
ト、サポナイト、バイデライト、ヘクトライト、スティ
ブンサイトなどのスメクタイト系珪酸塩やバーミキュラ
イト、ハロイサイトなどを例示することができ、これら
は天然のものでも合成されたものでもよい。
Examples of the raw material of the layered silicate include a layered phyllosilicate mineral composed of a layer of Agnesium silicate or aluminum silicate. Specific examples thereof include smectite silicates such as montmorillonite, saponite, beidellite, hectorite, and stevensite, vermiculite, halloysite, and the like, and these may be natural or synthetic.

なお、層状珪酸塩は、ミキサー、ボールミル、振動ミ
ル、ピンミル、ジェットミル、擂潰機などにより粉砕処
理し、予め所望の形状、大きさに調整しておくことが好
ましい。
The layered silicate is preferably pulverized by a mixer, a ball mill, a vibration mill, a pin mill, a jet mill, a crusher, or the like and adjusted in advance to a desired shape and size.

膨潤化剤は、混合字に存在させるpkaが0〜3の酸の
作用により陽イオンになり、層状珪酸塩の層間を拡ける
役割及び層状珪酸塩にポリアミドモノマー、最終的には
ポリアミドを取り込む力を与える役割を有するものであ
る。また、この膨潤化剤としてアミノ酸、ラクタムを用
いる場合にはそれらは膨潤化剤としてだけではなく、そ
のままポリアミドモノマーとしても用いることができる この膨潤化剤としてはアミン、アミノ酸又はラクタム
を例示することができる。さらに具体的には、アクタデ
シルアミン CH3(CH217NH2、ジメチルオクタデシル
アミン CH3(CH217N(CH3、トリメチルオクタデ
シルアミン CH3(CH217N(CH3などの脂肪族アミン;p−フェニ
レンジアミン H2NC6H4NH2、α−ナフチルアミン(C10H
7NH2)、p−アミノジメチルアニリン N(CH32C6H4
NH2、ベンジン H2NC3H4−C6H4NH2などの芳香族アミン;
4−アミノ−n−酢酸 H2N(CH23COOH、,6−アミノ−
n−カプロン酸 H2N(CH25COOH、8−アミノカプリ
ル酸 H2N(CH27COOH、10−アミノデカン酸H2N(C
H29COOH、12−アミノドデカン酸H2N(CH211COOH、1
4−アミノテトラデカン酸H2N(CH213COOH、16−アミ
ノヘキサデカン酸H2N(CH215COOH、18−アミノオクタ
デカン酸H2N(CH217COOHなどのアミノ酸; などのラクタムを例示することができる。
The swelling agent acts as a cation by the action of an acid having a pka of 0 to 3 existing in the mixed character, expands the layers of the layered silicate, and acts to take the polyamide monomer and finally the polyamide into the layered silicate. It has a role to give. When an amino acid or a lactam is used as the swelling agent, they can be used not only as a swelling agent but also as a polyamide monomer as it is. Examples of the swelling agent include amine, amino acid or lactam. it can. More specifically, actor decyl amine CH 3 (CH 2) 17 NH 2, dimethyl octadecylamine CH 3 (CH 2) 17 N (CH 3) 2, trimethyl octadecylamine CH 3 (CH 2) 17 N (CH 3 ) Aliphatic amines such as 3 ; p-phenylenediamine H 2 NC 6 H 4 NH 2 , α-naphthylamine (C 10 H
7 NH 2 ), p-aminodimethylaniline N (CH 3 ) 2 C 6 H 4
NH 2, aromatic amines such as benzene H 2 NC 3 H 4 -C 6 H 4 NH 2;
4-amino -n- acid H 2 N (CH 2) 3 COOH ,, 6- Amino -
n- caproic acid H 2 N (CH 2) 5 COOH, 8- aminocaprylic acid H 2 N (CH 2) 7 COOH, 10- aminodecanoic acid H 2 N (C
H 2 ) 9 COOH, 12-aminododecanoic acid H 2 N (CH 2 ) 11 COOH, 1
4-amino-tetradecane acid H 2 N (CH 2) 13 COOH, 16- amino hexadecanoic acid H 2 N (CH 2) 15 COOH, 18-amino-octadecanoic acid H 2 N (CH 2) amino acids such as 17 COOH; Examples thereof include lactams.

この膨潤化剤の使用量は、層状珪酸塩100重量部に対
して5〜100重量部が好ましい。5重量部未満であると
層状珪酸塩にポリアミドモノマーを吸着させることが困
難になり、100重量部を超えると膨潤化剤とポリアミド
モノマーが異なる場合には複合材料中に膨潤化剤が不均
一成分として取り込まれ、複合材料の機械的強度を低下
させるために好ましくない。また、膨潤化剤をそのまま
ポリアミドモノマーとしても使用する場合には、ポリア
ミドモノマーとしての使用量も考慮して決定することが
必要である。
The amount of the swelling agent used is preferably 5 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the layered silicate. When it is less than 5 parts by weight, it becomes difficult to adsorb the polyamide monomer to the layered silicate, and when it exceeds 100 parts by weight, when the swelling agent and the polyamide monomer are different, the swelling agent is a heterogeneous component in the composite material. And is not preferable because it lowers the mechanical strength of the composite material. When the swelling agent is also used as it is as a polyamide monomer, it is necessary to consider the amount of the swelling agent used as a polyamide monomer.

この工程で用いるポリアミドモノマーとしては、6−
アミノ−n−カプロン酸、12−アミノラウリン酸などの
アミノ酸、α−ピロリドン、ε−カプラクタム、ω−ラ
ウリンラクタムなどのラクタムを例示することができ
る。
The polyamide monomer used in this step is 6-
Examples thereof include amino acids such as amino-n-caproic acid and 12-aminolauric acid, and lactams such as α-pyrrolidone, ε-caplactam and ω-laurinlactam.

このポリアミドモノマーの使用量は、最終的に得られ
る複合材料中におけるポリアミドと層状珪酸塩との重量
比に関連して決定することが好ましい。すわなち、複合
材料中においてポリアミド100重量部に対して層状珪酸
塩が0.05〜150重量部になるようにポリアミドを配合す
ることが好ましい。複合材料中における層状珪酸塩の含
有量が0.05重量部未満であると十分な補強効果を得られ
ないことから好ましくない。また、150重量部を超える
と相対的にポリアミドの含有量が少なくなって層間化合
物粉体が得られるのみであり、これを成形体として利用
することが困難になることから好ましくない。
The amount of the polyamide monomer used is preferably determined in relation to the weight ratio of the polyamide and the layered silicate in the finally obtained composite material. That is, it is preferable to mix the polyamide such that the layered silicate is 0.05 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyamide in the composite material. If the content of the layered silicate in the composite material is less than 0.05 parts by weight, a sufficient reinforcing effect cannot be obtained, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 150 parts by weight, the content of polyamide is relatively reduced and only intercalation compound powder is obtained, and it is difficult to use this as a molded body, which is not preferable.

膨潤化剤に膨潤化能を付与するために用いる酸はpka
が0〜3の範囲のものである。pkaが0未満であると反
応容器を腐食してしまい、3を超えるとプロトン放出量
が少なく、前記膨潤化剤を陽イオンにすることが困難に
なる。このpkaが0〜3の酸としては、フタル酸、燐
酸、クロル酢酸、トリクロロ酢酸を例示することができ
る。
The acid used to impart the swelling ability to the swelling agent is pka.
Is in the range of 0 to 3. When pka is less than 0, the reaction vessel is corroded, and when it exceeds 3, the amount of released protons is small and it becomes difficult to make the swelling agent into a cation. Examples of the acid having a pka of 0 to 3 include phthalic acid, phosphoric acid, chloroacetic acid, and trichloroacetic acid.

pkaが0〜3の酸の添加量は、層状珪酸塩の全イオン
交換容量に対して0.05〜5当量が好ましい。0.05当量未
満であるとプロトン放出量が少ないために膨潤化剤が膨
潤化能を示さないことから好ましくなく、5当量を超え
ると酸成分が過剰となりすぎ、重合後のポリアミドの分
子量が低下する。
The addition amount of the acid having a pka of 0 to 3 is preferably 0.05 to 5 equivalents based on the total ion exchange capacity of the layered silicate. If it is less than 0.05 equivalent, the amount of protons released is small and the swelling agent does not exhibit swelling ability. If it is more than 5 equivalents, the acid component becomes excessive and the molecular weight of the polyamide after polymerization is lowered.

分散媒は、層状珪酸塩を分散させることにより、膨潤
化剤との接触を容易にする作用を行うものである。分散
媒は層状珪酸塩の種類により適宜決定するすることがで
きるものであるが、層状珪酸塩を均一に分散させ、かつ
膨潤化剤及びポリアミドモノマーとの相溶性のよいもの
が好ましい。
The dispersion medium serves to facilitate contact with the swelling agent by dispersing the layered silicate. The dispersion medium can be appropriately determined depending on the type of the layered silicate, but it is preferable that the dispersion medium is one in which the layered silicate is uniformly dispersed and which has good compatibility with the swelling agent and the polyamide monomer.

分散媒としては、水、メタノール、エタノール、プロ
パノール、イソフロパノール、エチレングリコール、1,
4−ブタンジオール、グリセリンなどを例示することが
できる。分散媒は1種を用いることができ、2種以上を
併用することができる。
As the dispersion medium, water, methanol, ethanol, propanol, isoflopanol, ethylene glycol, 1,
4-butanediol, glycerin, etc. can be illustrated. As the dispersion medium, one type can be used, and two or more types can be used in combination.

分散媒の使用量は、この混合工程で得られる複合体10
0重量部に対して分散媒が100〜5,000重量部となるよう
な量であることが好ましい。分散媒の使用量が100重量
部未満の場合は複合体とポリアミドモノマーの混合を均
一に行えず、複合体にポリアミドモノマーを吸着させる
ことが困難になる。また、5,000重量部を超えると重量
工程において複合材料からの分散媒の流出に時間がかか
りすぎるために好ましくない。
The amount of the dispersion medium used is the composite 10 obtained in this mixing step.
The amount is preferably 100 to 5,000 parts by weight with respect to 0 part by weight. When the amount of the dispersion medium used is less than 100 parts by weight, the composite and the polyamide monomer cannot be uniformly mixed, and it becomes difficult to adsorb the polyamide monomer to the composite. On the other hand, if it exceeds 5,000 parts by weight, it takes too much time for the dispersion medium to flow out from the composite material in the weight process, which is not preferable.

この混合工程の処理方法は特に制限されず、例えば、
膨潤化剤、ポリアミドモノマー及びpkaが0〜3の酸を
含む分散媒中に層状珪酸塩が浸漬したのち、層状珪酸塩
を洗浄して膨潤化剤を除去する方法、又は予め膨潤化剤
の陽イオンで交換した陽イオン交換樹脂と層状珪酸塩、
ポリアミドモノマーを分散媒に懸濁させた液とを接触さ
せてイオン交換する方法を適用することができる。
The treatment method of this mixing step is not particularly limited, and for example,
After the layered silicate is immersed in a dispersion medium containing a swelling agent, a polyamide monomer and an acid having a pka of 0 to 3, the layered silicate is washed to remove the swelling agent, or a swelling agent is used in advance. Ion-exchanged cation exchange resin and layered silicate,
A method of contacting a liquid in which a polyamide monomer is suspended in a dispersion medium and performing ion exchange can be applied.

この混合時の温度は特に制限されるものではないが、
膨潤化剤が水に対する溶解性が優れているラクタムの有
機陽イオンであれば室温下で混合・接触を行った場合で
も目的とする複合体を得ることができる。
The temperature during this mixing is not particularly limited,
If the swelling agent is an organic cation of lactam, which has excellent solubility in water, the target complex can be obtained even when mixing and contacting at room temperature.

このような混合工程の処理により分散媒を含んだ層状
珪酸塩、膨潤化剤及びポリアミドモノマーからなる複合
体を得ることができる。
By the treatment in such a mixing step, a composite of a layered silicate containing a dispersion medium, a swelling agent and a polyamide monomer can be obtained.

この複合体は、溶融状態のポリアミドモノマー又はポ
リアミドモノマーと分散媒との混合液が層状珪酸塩の層
間に侵入して層を押し拡げている(すなわち、膨潤して
いる)ものである。この膨潤現象の駆動力となるのは複
合体の陽イオンと溶融状態のポリアミドモノマー又はポ
リアミドモノマーと分散媒との親和力であると考えられ
る。
In this composite, a polyamide monomer in a molten state or a mixed liquid of a polyamide monomer and a dispersion medium penetrates between the layers of the layered silicate to spread the layer (that is, swell). It is considered that the driving force for this swelling phenomenon is the affinity between the cations of the composite and the polyamide monomer in the molten state or the polyamide monomer and the dispersion medium.

なお、混合工程で得られた複合体は、必要に応じて分
散媒の一部もしくは全部を除去して次工程に供すること
ができる。
The composite obtained in the mixing step can be subjected to the next step after removing a part or all of the dispersion medium, if necessary.

次に、重合工程の処理を行う。この重合工程は、前記
混合工程で得られた混合物中のポリアミドモノマーを重
合することにより複合材料を得る工程である。
Next, the polymerization process is performed. This polymerization step is a step of obtaining a composite material by polymerizing the polyamide monomer in the mixture obtained in the mixing step.

重合方法及び重合条件はモノマーの種類により異なる
が、特別な方法及び条件は必要なく、ポリアミドモノマ
ーについての公知の重合方法及び条件を適用することが
できる。
The polymerization method and the polymerization conditions differ depending on the type of the monomer, but no special method and conditions are required, and known polymerization methods and conditions for polyamide monomers can be applied.

また、重合工程においては、必要に応じて各種重合触
媒、重合促進剤などを添加することができる。
Further, in the polymerization step, various polymerization catalysts, polymerization accelerators and the like can be added as required.

このようにして得られる複合材料は、ポリアミドとこ
のポリアミド中に均一に分散した層状珪酸塩からなるも
のであり、この層状珪酸塩は、層の厚さが7〜12Åで、
珪酸塩の層間距離が20Å以上であり、ポリアミドの高分
子鎖と層状珪酸塩とがイオン結合してなるものである。
なお、層間距離とは層状珪酸塩の平板の重心間の距離を
いうものである。
The composite material thus obtained is composed of polyamide and a layered silicate uniformly dispersed in the polyamide. The layered silicate has a layer thickness of 7 to 12Å,
The interlayer distance of the silicate is 20 Å or more, and the polymer chain of the polyamide and the layered silicate are ionically bonded.
The interlayer distance means the distance between the centers of gravity of the flat silicate slabs.

本発明の製造方法により得られた複合材料は、直接射
出成形や加熱加圧成形などで成形して利用することがで
きる。また、上記の重合工程における重合反応を所定の
金型中で行うことにより成形体を製造することもでき
る。
The composite material obtained by the production method of the present invention can be used by molding by direct injection molding, heat and pressure molding, or the like. Further, a molded body can be manufactured by carrying out the polymerization reaction in the above-mentioned polymerization step in a predetermined mold.

(実施例) 実施例1〜3 反応器として撹拌機付きのオートクレーブを用い、こ
れに100gの山形県産モンモリロナイト(陽イオン交換容
量119ミリ当量/100g、負電荷1価当たりの占有面積106
)を3の水に分散し、これにε−カプロラクタム
と燐酸(pka=2.1)を表に示す割合で添加し、室温で60
分間撹拌した。その後、撹拌下、窒素気流中で260℃ま
で昇温し、水を留去したのち、さらに5〜6時間加熱を
続けて本発明のポリアミド複合材料を得た。
(Examples) Examples 1 to 3 An autoclave equipped with a stirrer was used as a reactor, and 100 g of Yamagata Prefecture montmorillonite (cation exchange capacity: 119 meq / 100 g, occupied area per negative charge: 106)
Å 2 ) is dispersed in 3 of water, and ε-caprolactam and phosphoric acid (pka = 2.1) are added to this at the ratios shown in the table, and 60
Stir for minutes. Then, the temperature was raised to 260 ° C. in a nitrogen stream under stirring, the water was distilled off, and then heating was continued for 5 to 6 hours to obtain a polyamide composite material of the present invention.

得られた複合材料を、ハンマーミルにより粉砕し、熱
水洗浄したのち、真空乾燥した。かかる処理後の複合材
料のモンモリロナイトの層間距離を粉末X線法により測
定した。また、得られた複合材料を成形したものを試験
片とし、これを用いて引張試験、熱変形試験及び耐衝撃
性試験を行った。試験方法はASTMに準拠した。結果を表
に示す。
The obtained composite material was crushed with a hammer mill, washed with hot water, and then vacuum dried. The interlayer distance of the montmorillonite of the composite material after such treatment was measured by the powder X-ray method. Further, a molded product of the obtained composite material was used as a test piece, and a tensile test, a thermal deformation test and an impact resistance test were performed using the test piece. The test method was based on ASTM. The results are shown in the table.

比較例1〜3 酸として燐酸のかわりに酢酸(pka=4.8)を用いた以
外は実施例1と同様にして複合材料を得、同様の試験を
行った。結果を表に示す。
Comparative Examples 1 to 3 Composite materials were obtained in the same manner as in Example 1 except that acetic acid (pka = 4.8) was used as the acid instead of phosphoric acid, and the same test was performed. The results are shown in the table.

比較例4〜6 酸として燐酸のかわりに塩酸(pka=−3)を用いた
以外は実施例1と同様にして複合材料を得、同様の試験
を行った。結果を表に示す。
Comparative Examples 4 to 6 Composite materials were obtained in the same manner as in Example 1 except that hydrochloric acid (pka = -3) was used instead of phosphoric acid as the acid, and the same test was performed. The results are shown in the table.

比較例7〜9 100gの山形県産モンモリロナイト(陽イオン交換容量
119ミリ当量/100g、負電荷1価当たりの占有面積106Å
)を3の水に分散し、これに51.2gの12−アミノラ
ウリン酸と24.1gの濃塩酸(濃度36%)を加え、室温で6
0分間撹拌した。次に、十分に水洗したのち、ブフナー
ロートを用いて吸引過して含水状態の複合体を得た。
この複合体の一部を採取し、水分量を測定したところ90
%であった。
Comparative Examples 7-9 100 g of Yamagata Prefecture montmorillonite (cation exchange capacity
119 meq / 100g, occupied area per negative charge is 106Å
Disperse 2 ) in 3 of water, add 51.2 g of 12-aminolauric acid and 24.1 g of concentrated hydrochloric acid (concentration 36%) to this, and add at room temperature for 6
Stir for 0 minutes. Then, after thoroughly washing with water, suction was carried out using a Buchner funnel to obtain a water-containing complex.
A part of this complex was taken and the water content was measured.
%Met.

その後、反応器として撹拌装置付きのオートクレーブ
を用い、ε−カプロラクタムに前記含水複合体を表に示
す割合で加えて撹拌混合した。次に、撹拌下、窒素気流
中において、260℃に昇温して水を留出させた。その後
さらに5〜6時間加熱を続けて複合材料を得た。
Then, using an autoclave equipped with a stirrer as a reactor, the water-containing complex was added to ε-caprolactam at a ratio shown in the table and mixed with stirring. Next, under stirring, in a nitrogen stream, the temperature was raised to 260 ° C. to distill water. Thereafter, heating was continued for 5 to 6 hours to obtain a composite material.

この複合材料を用い、実施例1〜3と同様の試験を行
った。結果を表に示す。
Using this composite material, the same tests as in Examples 1 to 3 were performed. The results are shown in the table.

[発明の効果] 本発明の製造方法によれば混合工程において特定の酸
を用いることにより、製造工程を簡略化(製造時間を短
縮化)することができ、より一層経済的、かつ効率的に
ポリアミド複合材料を得ることができる。
[Effects of the Invention] According to the production method of the present invention, by using a specific acid in the mixing step, the production step can be simplified (the production time can be shortened), which is more economical and efficient. A polyamide composite material can be obtained.

また、得られた複合材料の成形体の機械的強度及び耐
熱性のいずれもが優れている。
Moreover, both the mechanical strength and the heat resistance of the obtained molded body of the composite material are excellent.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 茜 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の1 株式会社豊田中央研究所内 審査官 阪野 誠司 (56)参考文献 特開 平1−9202(JP,A) 特開 昭63−230766(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Akane Okada Akane Okada, Aichi-gun, Nagakute-cho, Aichi 41, No. 1 Yokomichi Yokomichi No. 1 Yokomichi, Toyota Central Research Institute Co., Ltd. Seiji Sakano (56) Reference JP-A-1-9202 (JP, A) JP 63-230766 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】陽イオン交換容量が50〜200ミリ当量/100g
の層状珪酸塩、酸の作用により膨潤化剤となる化合物、
ポリアミドモノマー及び層状珪酸塩の全イオン交換容量
に対して0.05〜5当量のpkaが0〜3の酸を分散媒中で
混合する工程と、前記工程で得られた混合物中のポリア
ミドモノマーを重合させる工程、を具備することを特徴
とするポリアミド複合材料の製造方法。
1. A cation exchange capacity of 50 to 200 meq / 100 g
Layered silicate, a compound which becomes a swelling agent by the action of acid,
A step of mixing 0.05 to 5 equivalents of an acid having a pka of 0 to 3 with respect to the total ion exchange capacity of the polyamide monomer and the layered silicate in a dispersion medium, and polymerizing the polyamide monomer in the mixture obtained in the above step A method for producing a polyamide composite material, comprising:
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