(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマーマトリックスの重合時に、ポリマーマトリックスと混合すると剥離する改質された層状粘土鉱物であって、前記ポリマーマトリックスの重合に触媒作用を及ぼしうる触媒が挿入され、反応性官能基を有する、界面活性剤、カップリング剤または相溶化剤がさらに挿入された層状粘土鉱物を含む改質された層状粘土鉱物。
【請求項２】
前記触媒が層状粘土鉱物に対して０．０５〜１０重量％存在する請求項１記載の改質された層状粘土鉱物。 
【請求項３】
前記界面活性剤、前記カップリング剤または前記相溶化剤が層状粘土鉱物に対して０．０５〜１０重量％存在する請求項１記載の改質された層状粘土鉱物。 
【請求項４】
前記界面活性剤、前記カップリング剤または前記相溶化剤がカルボキシル基、ヒドロキシル基、カルボニル基、ビニル基、スルホニル基およびエポキシ基からなる群より選ばれた１以上の反応性官能基を有する請求項１記載の改質された層状粘土鉱物。
【請求項５】
前記層状粘土鉱物が、スメクタイト粘土、バーミキュライト、ハロイサイト、セリサイトおよびマイカからなる群より選ばれた１以上の粘土鉱物である請求項１記載の改質された層状粘土鉱物。
【請求項６】
前記スメクタイト粘土が、モンモリロナイト、サポナイト、バイデライト、ノントロナイト、ヘクトライトおよびマイカからなる群より選ばれた１以上の粘土鉱物である請求項５記載の改質された層状粘土鉱物。
【請求項７】
前記層状粘土鉱物が７〜３００ミリ当量／１００ｇの陽イオン交換容量を有する請求項１記載の改質された層状粘土鉱物。
【請求項８】
ポリマーマトリックスと、該ポリマーマトリックス内に均一に分散し、ポリマーマトリックスの重合に触媒作用を及ぼす触媒が挿入された層状粘土鉱物とからなるポリマー／粘土複合体であって、前記層状粘土鉱物に、反応性官能基を有する、界面活性剤、カップリング剤または相溶化剤がさらに挿入されたポリマー／粘土複合体。
【請求項９】
前記ポリマーマトリックスが熱可塑性ポリマー、熱硬化性ポリマーおよびそれらの組合せからなる群より選ばれた１以上のポリマーである請求項８記載のポリマー／粘土複合体。
【請求項１０】
前記ポリマーマトリックスが、導電ポリマー、アクリル樹脂、シリコーン、ゴム、エポキシ樹脂およびスチレンポリマーからなる群より選ばれた１以上のポリマーマトリックスである請求項８記載のポリマー／粘土複合体。
【請求項１１】
前記層状粘土鉱物が、ポリマー／粘土複合体に対して０．１〜３０重量％存在する請求項８記載のポリマー／粘土複合体。
【請求項１２】
前記触媒が、層状粘土鉱物に対して０．０５〜１０重量％存在する請求項８記載のポリマー／粘土複合体。 
【請求項１３】
前記界面活性剤、前記カップリング剤または前記相溶化剤が、層状粘土鉱物に対して０．０５〜１０重量％存在する請求項８記載のポリマー／粘土複合体。 
【請求項１４】
前記界面活性剤、前記カップリング剤または前記相溶化剤が、カルボキシル基、ヒドロキシル基、カルボニル基、ビニル基、スルホニル基およびエポキシ基からなる群より選ばれた１以上の官能基を含むアミド化合物である請求項８記載のポリマー／粘土複合体。
【請求項１５】
前記層状粘土鉱物が、スメクタイト粘土、バーミキュライト、ハロイサイト、セリサイトおよびマイカからなる群より選ばれた１以上の粘土鉱物である請求項８記載のポリマー／粘土複合体。
【請求項１６】
前記スメクタイト粘土が、モンモリロナイト、サポナイト、バイデライト、ノントロナイト、ヘクトライトおよびマイカからなる群より選ばれた１以上の粘土鉱物である請求項１５記載のポリマー／粘土複合体。
【請求項１７】
前記層状粘土鉱物が７〜３００ミリ当量／１００ｇの陽イオン交換容量を有する請求項８記載のポリマー／粘土複合体。
【請求項１８】
充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、難燃剤および潤滑剤からなる群より選ばれた１以上の添加剤を含む請求項８記載のポリマー／粘土複合体。
【請求項１９】
ポリマーマトリックスと該ポリマーマトリックス中に均一に分散した層状粘土鉱物とを含むポリマー／粘土複合体の製造方法であって、
（ａ）層状粘土鉱物に重合触媒を挿入する工程および
（ｂ）前記層状粘土鉱物にポリマーマトリックスのモノマーまたはオリゴマーを加えて、前記重合触媒の触媒作用の下でモノマーまたはオリゴマーを重合する工程とからなる製造方法であって、前記工程（ａ）が、層状粘土鉱物に反応性官能基を有する、界面活性剤、カップリング剤または相溶化剤を挿入する工程を含む製造方法。
【請求項２０】
前記ポリマーマトリックスが熱可塑性ポリマー、熱硬化性ポリマーおよびそれらの組合せからなる群より選ばれた１以上のポリマーである請求項１９記載の製造方法。
【請求項２１】
前記ポリマーマトリックスが、導電性ポリマー、アクリル樹脂、シリコーン、ゴム、エポキシ樹脂およびスチレンポリマーからなる群より選ばれた１以上のポリマーである請求項１９記載の製造方法。
【請求項２２】
前記層状粘土鉱物が、ポリマー／粘土複合体に対して０．１〜３０重量％存在する請求項１９記載の製造方法。
【請求項２３】
前記触媒が、層状粘土鉱物に対して０．０５〜１０重量％存在する請求項１９記載の製造方法。 
【請求項２４】
前記界面活性剤、前記カップリング剤または前記相溶化剤が、層状粘土鉱物の重量に対して０．０５〜１０重量％存在する請求項１９記載の製造方法。 
【請求項２５】
前記界面活性剤、前記カップリング剤または前記相溶化剤が、カルボキシル基、ヒドロキシル基、カルボニル基、ビニル基、スルホニル基およびエポキシ基からなる群より選ばれた１以上の官能基を含むアミド化合物である請求項１９記載の製造方法。
【請求項２６】
前記層状粘土鉱物が、スメクタイト粘土、バーミキュライト、ハロイサイト、セリサイトおよびマイカからなる群より選ばれた１以上の粘土鉱物である請求項１９記載の製造方法。
【請求項２７】
前記スメクタイト粘土が、モンモリロナイト、サポナイト、バイデライト、ノントロナイト、ヘクトライトおよびマイカからなる群より選ばれた１以上の粘土鉱物である請求項２６記載の製造方法。
【請求項２８】
前記層状粘土鉱物が７〜３００ミリ当量／１００ｇの陽イオン交換容量を有する請求項１９記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、層状無機鉱物の改質技術、とくに、容易に剥離される改質された層状粘土鉱物、該粘土鉱物を含むポリマー／粘土複合体、およびそれらの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ナノ複合体は、超微相寸法（ultrafine phase dimensions）が１〜１００ｎｍである新種の鉱物である。これらの鉱物の実験作業により、ほぼ全種類のナノ複合体が、マイクロ複合体およびマクロ複合体と比べて、高剛性、高強度、高耐熱性、低吸湿性、低燃焼性、低通気性といった新しい性質ないし改善された性質を有する。とくに、商業用のナイロン６／粘土ナノ複合体は、層状粘土鉱物を分散させたポリマーマトリックス（polymer matrix）が改善された機械的強度（mechanical strength）、熱ひずみ温度、および気体と水分に対する不透過性を有することを示している。
【０００３】
ナノ複合体の製造については、長連鎖有機カチオンなどの親水性または疎水性膨潤剤および水溶性オリゴマーが隣接するケイ酸塩層間に挿入あるいは吸収されることにより層間間隔（interlayer spacing）が拡大し、ポリマーマトリックス（polymer matrix）の重合のあいだに、ポリマー連鎖がケイ酸塩層間に含まれうることが開示されている。しかしながら、大部分に対するこれらの方法による層状ケイ酸塩は、剥離して単独層になり得ない（但し膨潤しうる）。というのは、重合のあいだ、隣接するケイ酸塩層間のモノマーまたはオリゴマーを吸収しうるような推進力を有していないからである。
【０００４】
上述の問題を解決するため、本発明は、ポリマーマトリックスの重合に触媒作用を及ぼすような触媒を層状ケイ酸塩に挿入するといった新規的方法を提供し、それによって重合のあいだケイ酸塩層を容易に剥離させてポリマーマトリックス内に均一に分散させるような推進力を提供する。
【０００５】
これまで、ナノ複合体を製造するために、J.Mater.Sci.,31(13), 3589-3596, 1996、特開昭６３−２１５７７５公報、特開平８−１５１４４９公報、ＷＯ９６／３５７６４、９７／０９２８５、アメリカ合衆国特許５，０９３，４３９、５，１３７，９９１、５，１６４，４６０、５，５１４，７３４、５，５５２，４６９、５，５７８，６７２、５，５７６，２５７および５，６１６，２８６号明細書など、多くの試みがなされてきた。これらの方法により、親水剤または疎水剤で改質した層状ケイ酸塩は、未改質のケイ酸塩に比べてより剥離され易くなったが、ケイ酸塩層を完全に剥離させてポリマーマトリックス内に均一に分散させることによりナノスケール（nanoscale）の構造を得ることは未だ困難である。
【０００６】
たとえば、J.Mater.Sci.,31(13), 3589-3596, 1996ではポリスチレンナノ複合体の製造方法が開示されている。その中では、ビニルベンジルトリメチルアンモニウム（vinylbenzyltrimethylammonium）で表面を改質したモンモリロナイト、スチレンモノマー、および適当な有機溶剤を混合してから、有機溶剤の存在下で重合を行なう。この結果得られる複合体に含まれるモンモリロナイトの層間間隔は０．９６ｎｍから１．７２〜２．４５ｎｍまで広くなった。明らかに、粘土鉱物は有機分子で改質されたソリー（soly）によって剥離されない。
【０００７】
ＷＯ９６／３５７６４では、スメクタイト（smectite）型粘土と、一定の枝分かれ鎖を有する第四級アンモニウム化合物とを反応させることによって、グリースおよびインク製剤に用いられたときに特定の自己分散能力（self-dispersing capability）を有する有機粘土を生産できることが開示されている。これにより得られる有機粘土の層間間隔は、２．１３〜３．２３ｎｍであり、剥離が生じないことを示している。
【０００８】
上述した関連する先行技術例は、重合触媒が挿入された粘土鉱物からナノ複合体を製造することを示唆していないと思われる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ポリマーマトリックスの重合時に、ポリマーマトリックスを混合すると容易に剥離する改質された層状粘土鉱物を提供することを目的とする。
【００１０】
本発明は、また、上記の粘土鉱物を含むポリマー／粘土複合体およびその製造方法を提供することを他の目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ポリマーマトリックスの重合時に、ポリマーマトリックスと混合すると剥離する改質された層状粘土鉱物であって、前記ポリマーマトリックスの重合に触媒作用を及ぼしうる触媒が挿入され、反応性官能基を有する、界面活性剤、カップリング剤または相溶化剤がさらに挿入された層状粘土鉱物に関する。
【００１２】
本発明は、ポリマーマトリックスと、該ポリマーマトリックス内に均一に分散し、ポリマーマトリックスの重合に触媒作用を及ぼす触媒が挿入された層状粘土鉱物とからなるポリマー／粘土複合体であって、前記層状粘土鉱物に、反応性官能基を有する、界面活性剤、カップリング剤または相溶化剤がさらに挿入されたポリマー／粘土複合体に関する。
【００１３】
本発明は、ポリマーマトリックスと該ポリマーマトリックス中に均一に分散した層状粘土鉱物とを含むポリマー／粘土複合体の製造方法であって、
（ａ）層状粘土鉱物に重合触媒を挿入する工程および
（ｂ）前記層状粘土鉱物にポリマーマトリックスのモノマーまたはオリゴマーを加えて、前記重合触媒の触媒作用の下でモノマーまたはオリゴマーを重合する工程とからなる製造方法であって、前記工程（ａ）が、層状粘土鉱物に反応性官能基を有する、界面活性剤、カップリング剤または相溶化剤を挿入する工程を含む製造方法に関する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
＜ポリマー／粘土複合体＞
本発明のポリマー／粘土複合体は、ポリマーマトリックスと、該ポリマーマトリックス内に均一に分散し、ポリマーマトリックスの重合に触媒作用を及ぼす触媒が挿入された層状粘土鉱物とからなる。
【００１５】
本発明の改質された粘土鉱物は、ポリマーマトリックスの重合に触媒作用を及ぼしうる触媒が挿入された層状粘土鉱物を含む。
このようにして調製されるポリマー複合体は、ポリマーマトリックスと、挿入された重合触媒が均一に分散している層状粘土鉱物とからなる。本発明によると、前記粘土鉱物は、ポリマー複合体の総重量に基づいて、約０．１〜３０重量％（約０．５〜１０重量％がとくに好ましい）の量だけ存在している。
【００１６】
前記ポリマーマトリックスは、熱可塑性ポリマー、熱硬化性ポリマーおよびそれらの組合せからなる群より選ばれた１以上のポリマーであることができる。
【００１７】
前記ポリマーマトリックスは、導電ポリマー、アクリル樹脂、シリコーン、ゴム、エポキシ樹脂およびスチレンポリマーからなる群より選ばれた１以上のポリマーマトリックスであることができる。
【００１８】
前記層状粘土鉱物は、ポリマー／粘土複合体に対して０．１〜３０重量％存在することができる。
【００１９】
本発明で使用するポリマーマトリックスとしては、ポリアニリン（polyaniline）、ポリピロール（polypyrrole）、ポリチオフェン（polythiophene）などの導電ポリマー（conductive polymer）；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などのポリエステル；ポリジメチルシロキサン（polydimethyl siloxane）、シリコーンゴム、シリコーン樹脂などのシリコーン；ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレートなどのアクリル樹脂；天然ゴム、クロロプレンゴムなどのゴム；ビスフェノールエポキシ（bisphenol-epoxy）、フェノールエポキシ（phenolic-epoxy）などのエポキシ樹脂；ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレンコポリマー（styrene-acrylonitrile copolymer）、アクリロニトリルブタジエンスチレンコポリマー（acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer）などのスチレンポリマーなどが適している。これらのポリマーマトリックスは２種以上を混合して使用することもできる。
【００２０】
本発明のポリマー／粘土複合体は、用途に応じて、有機または無機の充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤（UV light absorbers）、光安定剤（light stabilizers）、帯電防止剤、難燃剤および潤滑剤からなる群より選ばれた１以上の添加剤を含むことができる。
【００２１】
＜ポリマー／粘土複合体の製造＞
本発明のポリマー／粘土複合体は、（ａ）層状粘土鉱物にポリマーマトリックスの重合触媒を挿入する工程および（ｂ）前記層状粘土鉱物にポリマーマトリックスのモノマーまたはオリゴマ-を加えて、前記重合触媒の触媒作用の下でモノマーまたはオリゴマーを重合する工程とからなる製造方法によって製造することができる。
【００２２】
層状粘土鉱物に、ポリマーマトリックスの重合触媒を挿入し、ポリマーマトリックスのモノマーまたはオリゴマーを加えて重合を行なうことによって、重合時に層状粘土鉱物のケイ酸塩層が剥離され、ポリマーマトリックス内に均一に分散される。
【００２３】
本発明の改質された粘土鉱物には、ポリマー／粘土複合体を形成するための重合に続き、溶融混合（melt blending）またはオリゴマーの挿入によってほぼ全種類の熱可塑性または熱硬化性ポリマーを加えることができる。必要であれば、重合を行なう前に、まずオリゴマーを隣接するケイ酸塩層間に熱可塑性または熱硬化性性ポリマーを、含ませることができ、その場合は、剥離したケイ酸塩層をポリマーマトリックス内によりよく分散させることができる。
【００２４】
＜改質された粘土鉱物＞
本発明の改質された粘土鉱物は、ポリマーマトリックスの重合時に、ポリマーマトリックスと混合すると容易に剥離する改質された層状粘土鉱物であって、前記ポリマーマトリックスの重合に触媒作用を及ぼしうる触媒が挿入された層状粘土鉱物を含む。
【００２５】
本発明においては、ポリマーマトリックスの重合に触媒作用を及ぼす触媒が層状粘土鉱物に挿入されることにより、重合時に粘土内の隣接するケイ酸塩層間にポリマーマトリックスのモノマーまたはオリゴマーを吸収する推進力が備えられる。その結果、隣接するケイ酸塩層間で行なわれる重合により層間結合が破壊される確率が高くなる。したがって、ケイ酸塩層は剥離されやすくなり、ポリマーマトリックス全体に均一に分散する。そのため、たとえほんの少量の層状粘土鉱物がお存在しているとしても、ポリマー／粘土複合体の機械的強度または他の特質を改善することができる。
【００２６】
本発明で使用する層状粘土鉱物は、約７〜３００ミリ当量／１００ｇの陽イオン交換容量（cation-exchange capacity）を有する層状ケイ酸塩であることが好ましい。層状ケイ酸塩としては、スメクタイト粘土、バーミキュライト、ハロイサイト、セリサイト、マイカなどが適している。スメクタイト粘土としては、モンモリロナイト、サポナイト、バイデライト、ノントロナイト、ヘクトライト（hectorite）が適している。
【００２７】
本発明で使用する触媒は、前記層状粘土鉱物に挿入され、ポリマーマトリックスの重合に触媒作用を有するが、重合されるポリマーマトリックスに基づいて選ぶことができる。ただし、触媒は、水に対して不活性（insensitive to water）であることが好ましい。
【００２８】
本発明で使用する記触媒としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の重合に触媒作用を及ぼすアンチモンアセテート（antimony acetate）、エポキシ樹脂の重合に触媒作用を及ぼす1,8-ジアザビシクロ[5,4,0］ウンデセ-7-エン（1,8-diazabicyclo [5,4,0] undec-7-ene）（ＤＢＵ）およびポリアニリンの重合に触媒作用を及ぼすコカミドプロピルヒドロキシスルテイン（cocamidopropylhydroxy-sultaine）などが適している。
【００２９】
前記触媒は、層状粘土鉱物の重量に対して０．０５〜１０重量％存在することができる。
【００３０】
層状粘土鉱物には、重合触媒のほかに任意に改質剤を挿入することができる。改質剤は、層状粘土鉱物の隣接するケイ酸塩層間の層間間隔をさらに拡大し、粘土鉱物を機能的なものにする。本発明での使用に適している改質剤は、カルボキシル基、ヒドロキシル基、カルボニル基、ビニル基、スルホニル基およびエポキシ基などのポリマーマトリックスに対して反応性を有する官能基を有する。前記改質剤は、アミド化合物であることが好ましい。粘土鉱物に挿入された改質剤がポリマーマトリックスに反応して結合することにより、ポリマー／粘土複合体の機械的強度が改善され、耐熱性が高くなり、通水性が低くなる。
【００３１】
本発明での使用に適している改質剤は、コカミドプロピルヒドロキシスルテイン、ココアンホロパイオネート（cocoamphoropionate）、ココアンホアセテート（cocoamphoacetate）などの一般的に使用される界面活性剤；グリシジルフタルイミド（glycidyl phthalimide）、ペンタエリトリトールポリグリシジルエーテル（pentaerythritol polyglycidyl ether）、フェニルグリシジルエーテル（phenyl glycidyl ether）などのカップリング剤；（ＣＨ3Ｏ）3Ｓｉ（ＣＨ2）3ＳＨ、（ＣＨ3ＣＨ2Ｏ）3Ｓｉ（ＣＨ2）3ＮＨ2などの相溶化剤（compatilizers）が好ましい。
【００３２】
改質剤は、粘土鉱物の重量に対して約０．０５〜１０重量％、特には０．１〜５重量％存在することが好ましい。
【００３３】
【実施例】
以下に本発明の好ましい実施例を挙げるが、これらの実施例は本発明を限定しない。
【００３４】
実施例１
〔重合触媒の挿入〕
アンチモンアセテート０．２ｇを７０℃のエチレングリコール１０ｇで溶かした。その溶液を７０℃に維持し、エチレングリコール１２０ｇ中にモンモリロナイト粉末４０ｇを含む８０℃の分散液（dispersion）を加えて、４時間攪拌したのち、その混合液を遠心分離機にかけ、水洗いし、１００℃で乾燥させて、粉末にした。その粉末をＸ線回折（ＸＲＤ）で分析した結果、モンモリロナイトの層間間隔は１２．６Åから１７Åに拡大したことが示された。
【００３５】
〔重合〕
挿入後のモンモリロナイト２ｇに、溶融混合したテレフタル酸ビス（２−ヒドロキシルエチル）エステル｛terephthalic acid bis(2-hydroxyethyl)ester｝（ＢＨＥＴ；ＰＥＴのダイマー）を加え、その混合物を乾燥して粉末にした。続いて、その粉末にＢＨＥＴ９５ｇを加え、温度を２７５〜２８０℃に上げて重合を行なった。ポリマー／粘土複合体のＸＲＤ分析を行なった結果、粘土（００１）が反射しないことが示された。粘土（００１）が実際に反射しないことは、モンモリロナイト層の層間間隔が４４Å以上の数値を有していることを示している。このことは、ＴＥＭにより層間間隔が１０３Åであると示されたことによって、さらに確証された。
【００３６】
実施例２
〔重合触媒の挿入〕
ＤＢＵ（1,8-diazabicyclo [5,4,0] undec-7-ene）４ｇを８０℃の水２ｌに溶かした。この溶液を８０℃に維持し、水２ｌ中にモンモリロナイト１００ｇを含む分散液を加えたのち、２時間攪拌した。それから、この混合液を遠心分離機にかけ、乾燥させて、粉末にした。この粉末のＸＲＤ分析を行なった結果、モンモリロナイトの層間間隔が１２．６Åから３１Åに拡大したことが示された。
【００３７】
〔重合〕
挿入後のモンモリロナイト２ｇに、エポキシ樹脂「ＹＸ４０００Ｈ」（台湾シェル（shell）製）１０ｇおよびくん蒸したシリカ８０ｇを加え、８０℃で１時間加熱した。これによって得られたポリマー／粘土複合体の吸湿性は、粘土鉱物を加えていない場合と比べて２０％減少した。
【００３８】
実施例３
〔重合触媒の挿入および改質〕
アンチモンアセテート０．２ｇを７０℃のエチレングリコール１０ｇに溶かした。この溶液を７０℃に維持し、エチレングリコール１２０ｇ中にモンモリロナイト粉末４０ｇを含む８０℃の分散液を加え、７０℃で１時間攪拌した。それから、水８０ｇ中にココアンホプロパイオネート（cocoamphopropionate）５０ｇを含む溶液を加えてさらに３時間攪拌したのち、この混合液を遠心分離機にかけ、水洗いし、乾燥させて、粉末にした。この粉末のＸＲＤ分析を行なった結果、モンモリロナイトの層間間隔は３８．４Å拡大したことが示された。
【００３９】
〔重合〕
挿入後のモンモリロナイトとＢＨＥＴ２００ｇをビーカーに入れて室温で混合し、反応器に移して攪拌した。反応器を窒素下密封し、温度を３００℃に設定した。反応器の内部温度が２１０℃に達したとき、安定剤として５０％のＨ3ＰＯ4を０．２４３３ｇ、触媒としてＳｂ2Ｏ3を０．０６８１ｇ加えた。反応器の一部窒素を除去し、密封して、さらに２０分間攪拌したのち、反応器内を約２０分間で０．５〜１トールの低真空まで真空排気し、さらに約０．０５トールの高真空まで真空排気して重合を行なった。ポリマーのインヘレント粘土（IV）値が０．６に近づいたとき、重合が終了した。ポリマー／粘土複合体のＸＲＤ分析を行なった結果、粘土（００１）は反射しなかった。実際、粘土（００１）が完全に反射しなかったことは、モンモリロナイトの層剥離が生じたことを示している。
【００４０】
実施例４
〔重合触媒／改質剤の挿入〕
モンモリロナイト粉末７００ｇを水２１ｋｇ中に分散させ、この分散液に１ＮＨ2ＳＯ4  ３００ｍｌを加えて攪拌した。コカミドプロピルヒドロキシスルテイン（ここでは触媒および改質剤として用いられる）７８６ｇを水７８００ｇに溶かし、この溶液に１Ｎ  Ｈ2ＳＯ4  １０ｍｌを加えて攪拌した。この溶液に上述した分散液を加えて８０℃で５５分間攪拌した。混合液をそのままにしたのち、沈殿した粉末を濾過し、水洗いして、凍結乾燥させた。これにより、硫酸化モンモリロナイト（sulfonated montmorillonite）が得られた。モンモリロナイトのＸＲＤ分析を行なった結果、層間間隔が１２．６Åから３１Åに拡大したことが示された。
【００４１】
〔重合〕
硫酸化モンモリロナイト１０ｇをキシレン３００ｍｌおよびアニリン２５ｇ中に分散させた。この分散液に、キシレン２００ｍｌ中にドデシルベンゼンスルホン酸（dodecylbenzenesulfonic acid；ＤＢＳＡ）８７．６ｇ含む溶液を加えて攪拌した。それから、蒸留水１００ｍｌを加えて攪拌し、乳濁液を作った。この乳濁液に、脱イオン水１００ｍｌ中に過硫酸アンモニウム２７．８ｇを含む溶液を１時間かけて少しずつ加えた。さらに２０分間５℃で攪拌したのち、この反応混合物を水とメタノールとで数回洗って濃縮した。これによって、導電率が２．５７×１０-2Ｓ／ｃｍである濃い緑色のポリアニリン／モンモリロナイト複合体が得られた。熱重量分析（ＴＧＡ）を行なった結果、この複合体は１３．２６％のモンモリロナイトを含んでいることが示された。この複合体のＸＲＤ分析を行なった結果、モンモリロナイトの層剥離が生じたことが示された。
【００４２】
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、したがって本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、少量の改質された粘土鉱物によって、ポリマー／粘土複合体の機械的特質を改善し、耐熱性を向上させ、通気性を低下させることができる。