(57)【要約】【課題】無機粒子によって水素結合性樹脂の耐衝撃性を改良した有機−無機複合材料を得る。【解決手段】水素結合性樹脂と、下記一般式（１）で表されるアルコキシシランと金属ハロゲン化物、有機金属化合物および金属アルコキシシドから選ばれる少なくとも１種の金属化合物（ただし、ここで金属はＭｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｌｉから選ばれる少なくとも１種である）を縮合させて得られる層状構造体を配合してなる熱可塑性有機−無機複合材料。【化１】2006131889.tif 000009（Ｒ１は水素結合性樹脂と実質的に反応しない有機基、Ｒ２は有機基を表す。）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素結合性樹脂と、下記一般式（１）で表されるアルコキシシランと金属ハロゲン化物、有機金属化合物および金属アルコキシシドから選ばれる少なくとも１種の金属化合物（ただし、ここで金属はＭｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｌｉから選ばれる少なくとも１種である）を縮合させて得られる層状構造体を配合してなる熱可塑性有機−無機複合材料。
【化１】
2006131889.tif 000008
（Ｒ１は水素結合性樹脂と実質的に反応しない有機基、Ｒ２は有機基を表す。）
【請求項２】
ＡＳＴＭ Ｄ３７６３法に準じて測定した高速面衝撃試験における破壊エネルギーが、３０J以上である請求項１記載の熱可塑性有機−無機複合材料。
【請求項３】
ＡＳＴＭ Ｄ３７６３法に準じて測定した高速面衝撃試験において、延性破壊を示す請求項１または２記載の熱可塑性有機−無機複合材料。
【請求項４】
一般式（１）で表されるアルコキシシランのＲ１が炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基、エポキシ基、メルカプト基、ウレイド基、イソシアネート基、アミノ基、水酸基、不飽和二重結合基から選択される基を含有する有機基である請求項１〜３いずれか１項に記載の熱可塑性有機−無機複合材料。
【請求項５】
一般式（１）で表されるアルコキシシランのＲ１がフェニル基である請求項１〜３いずれか１項に記載の熱可塑性有機−無機複合材料。
【請求項６】
水素結合性樹脂が結晶性である請求項１〜５いずれか１項に記載の熱可塑性有機−無機複合材料。
【請求項７】
水素結合性樹脂と層状構造体を溶融混練することによって得られる請求項１〜６いずれか１項に記載の熱可塑性有機−無機複合材料。
【請求項８】
水素結合性樹脂がポリアミドである請求項１〜７いずれか１項に記載の熱可塑性有機−無機複合材料。
【請求項９】
水素結合性樹脂と層状構造体を溶融混練することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の熱可塑性有機−無機複合材料の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の熱可塑性有機−無機複合材料を成形してなる成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素結合性樹脂中に、有機官能基が導入された層状構造体を微分散させることによって得られる、耐衝撃性の向上した熱可塑性有機−無機複合材料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、モンモリロナイトや合成雲母に代表される層状珪酸塩に、イオン交換反応によって有機物を導入して熱可塑性樹脂との親和性を改良し、熱可塑性樹脂中に均一に分散させたナノコンポジットに関する研究が活発となっている。特許文献１には、ポリアミドマトリックス中に、層状珪酸塩をナノメートルオーダーで分散させることができる技術が示されている。このようにして得られるナノコンポジットでは、ポリアミド単体と比較して、剛性や耐熱性は飛躍的に向上するものの、耐衝撃性は低下する傾向にあった。ナノコンポジットの耐衝撃性を向上させるために、特許文献２に、ナノコンポジットに耐衝撃性改良材を配合する技術が開示されている。しかし、この技術は、元のナノコンポジットの剛性や耐熱性を保持したまま、耐衝撃性を向上させている技術ではなく、耐衝撃性改良材を配合する前のナノコンポジットよりも剛性や耐熱性は大幅に低下する。このように、剛性、耐熱性だけでなく、耐衝撃性にも優れる熱可塑性樹脂を得るためには、剛性改良材である無機粒子と耐衝撃性改良材という相反する性質を有する素材を併用してバランスをとることが必要であった。また、これまでに、層状珪酸塩系の無機粒子によって、熱可塑性樹脂の剛性を改良した技術は多数報告されているが、剛性を保持したまま耐衝撃性を改良した技術はほとんど報告されていない。
【０００３】
非特許文献１に、ナイロン６ナノコンポジットでは、モンモリロナイトを核として、その表面に存在するシロキサン結合の酸素原子に、ナイロン6分子のアミド基が配位して、エピタキシャル結晶化する機構が提案されている。また、非特許文献２には、モンモリロナイトと同様の層状珪酸塩であるタルクにおいても、タルクを核として、タルクの（００１）面にナイロン６の（００２）面が並列的に配向結晶化することが報告されている。
【特許文献１】特開昭６２−７４９５７号公報（第１〜８頁）
【特許文献２】特開平２−２９４５７号公報（第１〜７頁）
【非特許文献１】プラレー マイチら（Pralay Maiti et al）著，“マクロモレキュラー マテリアルズ アンド エンジニアリング（Macromol. Mater.Eng.）”（独国）,2003年，ｐ．288、ｐ440-445
【非特許文献２】エヌ  エス  マーシーら(N. S. Murthy et al) 著，“ジャーナル オブ アプライド ポリマー サイエンス (J. Appl. Polym. Sci.)” （米国）, Vol. 31, 1986年、p．2569-2582
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記を鑑み、本発明者等は層状珪酸塩系の無機粒子は、核剤として作用するため、無機粒子の周囲にナイロン６などの熱可塑性樹脂の結晶が存在していることが耐衝撃性に影響を及ぼすものと推定した。
【０００５】
すなわちナイロン６などの熱可塑性樹脂をナノコンポジット化すると、衝撃を受けた場合に、無機粒子とナイロン６の界面に応力がかかるが、周囲には塑性変形できない結晶が存在し、エネルギーを吸収することなくその構造が破壊するため、耐衝撃性が低下するものと推定した。
【０００６】
本発明は、層状珪酸塩系の無機粒子と熱可塑性樹脂を配合する際に無機粒子の周囲の構造を制御することにより、本来有する剛性を大きく損なわずに耐衝撃性を飛躍的に向上した有機−無機複合材料を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、層状珪酸塩系の無機粒子として、有機官能基を導入した特定の層状構造体を用い、熱可塑性樹脂として水素結合性樹脂を用いることにより、水素結合性樹脂の無機粒子表面からの結晶化を抑制して無機粒子の周囲を非晶とする、および／あるいは無機粒子が水素結合性樹脂の鎖間に侵入することにより、鎖間の相互作用を低下させる結果、無機粒子の周囲で塑性変形しやすくなると推測し、本来有する剛性を大きく損なうことなく、耐衝撃性が飛躍的に改良された有機−無機複合材料が得られることを見出し、本発明に到達した。
【０００８】
すなわち本発明は、
（ｉ）水素結合性樹脂と、下記一般式（１）で表されるアルコキシシランと金属ハロゲン化物、有機金属化合物および金属アルコキシシドから選ばれる少なくとも１種の金属化合物（ただし、ここで金属はＭｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｌｉから選ばれる少なくとも１種である）とを縮合させて得られる層状構造体を配合してなる熱可塑性有機−無機複合材料、
【０００９】
【化１】
2006131889.tif 000002
【００１０】
（Ｒ１は水素結合性樹脂と実質的に反応しない有機基、Ｒ２は有機基を表す。）
（ｉｉ）ＡＳＴＭ Ｄ３７６３法に準じて測定した高速面衝撃試験における破壊エネルギーが、３０J以上である（ｉ）記載の熱可塑性有機−無機複合材料、
（ｉｉｉ）ＡＳＴＭ Ｄ３７６３法に準じて測定した高速面衝撃試験において、延性破壊を示す請求項（ｉ）または（ｉｉ）に記載の熱可塑性有機−無機複合材料、
（ｉｖ）一般式（１）で表されるアルコキシシランのＲ１が炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基、エポキシ基、メルカプト基、ウレイド基、イソシアネート基、アミノ基、水酸基、不飽和二重結合基から選択される基を含有する有機基である（ｉ）〜（ｉｉｉ）いずれかに記載の熱可塑性有機−無機複合材料、
（ｖ）一般式（１）で表されるアルコキシシランのＲ１がフェニル基である（ｉ）〜（ｉｉｉ）いずれかに記載の熱可塑性有機−無機複合材料
（ｖｉ）水素結合性樹脂が結晶性である（ｉ）〜（ｖ）いずれかに記載の熱可塑性有機−無機複合材料、
（ｖｉｉ）水素結合性樹脂と層状構造体を溶融混練することによって得られる（ｉ）〜（ｖｉ）いずれかに記載の熱可塑性有機−無機複合材料、
（ｖｉｉｉ）水素結合性樹脂がポリアミドである（ｉ）〜（ｖｉｉ）いずれかに記載の熱可塑性有機−無機複合材料、
（ｉｘ）水素結合性樹脂と層状構造体を溶融混練することを特徴とする（ｉ）〜（ｖｉ）のいずれかに記載の熱可塑性有機−無機複合材料の製造方法、
（ｘ）（ｉ）〜（ｖｉｉｉ）のいずれか１項に記載の熱可塑性有機−無機複合材料を成形してなる成形品
である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、無機粒子によって、水素結合性樹脂の構造を制御することができ、本来有する剛性を大きく損なうことなく、耐衝撃性を飛躍的に向上させた有機−無機複合材料を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下本発明を詳細に説明する。
【００１３】
本発明で使用する層状構造体は、下記一般式（１）で表されるアルコキシシランと金属ハロゲン化物、有機金属化合物および金属アルコキシシドから選ばれる少なくとも１種の金属化合物（ただし、ここで金属はＭｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｌｉから選ばれる少なくとも１種である）を縮合させて得られるものである。
【００１４】
【化２】
2006131889.tif 000003
【００１５】
（Ｒ１は水素結合性樹脂と実質的に反応しない有機基、Ｒ２は有機基を表す。）
【００１６】
上記一般式（１）中、Ｒ１としては配合する水素結合性樹脂と実質的に反応しない有機基であれば特に制限はないが、炭素数１〜１０のアルキル基、フェニル基、エポキシ基、メルカプト基、ウレイド基、イソシアネート基、不飽和二重結合基から選択された１種以上の有機基、あるいは一部に前記有機基、アミノ基、水酸基から選択された一種以上の基を含有する有機基から選択された１種以上の有機基等が好ましく用いられる。なお、前記有機基を２種以上含有する有機基であってもよい。なお、上記した基は、配合する水素結合性樹脂の種類によっては反応する場合もある（例えばエポキシ基とナイロンの組み合わせなど）が、本発明においては配合する水素結合性樹脂に応じてこれと実質的に反応しない基を選択する（例えば不飽和二重結合基とナイロンの組み合わせなど）ものとする。
【００１７】
本発明では、加熱すると流動性を示し、これを利用して成形加工できる熱可塑性有機−無機複合材料を得ようとするものであるので、層状構造体表面に導入されたＲ１は、上記のとおり水素結合性樹脂と実質的に反応しない有機基であることが必要である。Ｒ１が水素結合性樹脂との反応性官能基の場合には、層状構造体が架橋点となって、水素結合性樹脂が不均一な架橋構造を形成する可能性があり、場合によってはゲル化するため、Ｒ１は水素結合性樹脂と実質的に反応しない有機官能基であることが必要である。上記「実質的に反応しない」とは、水素結合性樹脂と配合する際の条件（溶融混練条件等）において、水素結合性樹脂と実質的に共有結合を形成しないことを意味する。
【００１８】
Ｒ１の具体例として挙げられる炭素数１〜１０のアルキル基またはこれを含有する有機基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ｔ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基、イソヘキシル基、シクロヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ―オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基などが挙げられる。
【００１９】
フェニル基またはこれを含有する有機基としては、フェニル基、ｏ−トルイル基、ｍ−トルイル基、ｐ−トルイル基、ｐ−クメニル基、ｏ−クメニル基、ｍ―クメニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、ベンジル基、フェネチル基、ジフェニルメチル基、トリフェニルメチル基などが挙げられるが、入手性の面からフェニルが好ましい。
【００２０】
エポキシ基またはこれを含有する有機基としては、γ−グリシドキシプロピル基、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル基、メルカプト基を含有する有機基としては、γ−メルカプトプロピル基、ウレイド基またはこれを含有する有機基としては、γ−ウレイドプロピル基、γ−（２−ウレイドエチル）アミノプロピル基が、イソシアネート基またはこれを含有する有機基としては、γ−イソシアナトプロピル基が、アミノ基を含有する有機基としては、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピル基、γ−アミノプロピル基、水酸基を含有する有機基としては、γ−ヒドロキシプロピル基が、また不飽和二重結合基またはこれを含有する有機基としては、γ―メタクリロキシプロピル基、ビニル基、Ｎ―β―（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）―γ―アミノプロピル基などが好ましく用いられる。
【００２１】
本発明において層状構造体によって水素結合性樹脂の構造を制御し、耐衝撃性を向上させるためには、層状構造体が水素結合性樹脂中に微分散し、かつ層状構造体の核剤効果を抑制することが重要である。例えば層状珪酸塩系の無機粒子としてモンモリロナイトやタルクのように粒子表面にシロキサン結合を有するものを使用すると、その酸素原子に、水素結合性樹脂の水素結合ドナー（後述するように例えばナイロンにおけるアミド基の水素がそれに該当する）が配位して、水素結合性樹脂の結晶化が進行してしまうが、本発明においては、層状構造体の表面に水素結合性樹脂と実質的に反応しない有機官能基（上記一般式（１）におけるＲ１）を導入して、層状構造体中のシロキサン結合の酸素原子に水素結合ドナーが配位するのを防いで結晶化を抑制しつつ、無機粒子の表面に有機官能基を存在させて疎水性とすることにより、水素結合性樹脂との親和性も向上させ、その結果として微分散させることができるものと考えられる。
【００２２】
この観点からみると、Ｒ１としては、水素結合性樹脂が無機粒子中のシロキサン結合に配位するのを十分防ぐ程度に密にパッキングし、かつ水素結合性樹脂との親和性が高い基であることが好ましい。
【００２３】
さらに本発明では、水素結合性樹脂と層状構造体を混合する際、溶融重合あるいは溶融混練の温度下に曝されることになるため、それに耐えられる程度には層状構造体の耐熱性を高く設計することが好ましい。なかでもＲ１がフェニル基の場合、疎水性が高く、層状構造体としたときの耐熱性が高いため好ましい。
【００２４】
一般式（１）中のＲ２Ｏ−Ｓｉ構造を構成するＲ２は有機基であって、後述する金属化合物との反応をつかさどる成分である。金属化合物との反応が進行するものであれば特に制限はないが、炭素数１〜１０のアルキル基やフェニル基であることが好ましい。ここで炭素数１〜１０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ｔ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基、イソヘキシル基、シクロヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ―オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基などが挙げられるが、入手性の面からメチル基、エチル基が好ましい。
【００２５】
続いて層状構造体を形成させるのに必要なもう１つの成分である金属化合物について説明する。本発明で使用される金属化合物としては、金属ハロゲン化物、有機金属化合物および金属アルコキシド化合物から選ばれる少なくとも１種の金属化合物であり、下記一般式（２）で表される構造を有するものが好ましく用いられる。
【００２６】
【化３】
2006131889.tif 000004
【００２７】
Ｍは金属原子、Ｘはハロゲンまたは有機基を示し、ｍ、ｎは１以上の整数を表す。
【００２８】
上記Ｍの金属原子は、Ｍｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｌｉから選ばれる少なくとも１種の金属であり、好ましくはＭｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｆｅであり、特に好ましくはＭｇ、Ａｌ、Ｔｉである。
【００２９】
上記Ｘのハロゲンの具体例としては、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられ、有機基としては、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシル基、アセチルアセトネートなどを使用することができる。ここで炭素数１〜６のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ｔ−ペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基、イソヘキシル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。また炭素数１〜６のアルコキシル基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロピロキシ基、イソプロピロキシ基、ｎ−ブチロキシ基、ｓ−ブチロキシ基、ｔ−ブチロキシ基、ｎ−ペンチトキシ基、イソペンチトキシ基、ｔ−ペンチトキシ基、ネオペントキシ基、ｎ−ヘキシロキシ基、イソヘキシロキシ基などが挙げられる。
【００３０】
上記のｍ、ｎは１以上の整数を示すが、Ｍの金属の価数（ａ）、Ｘの価数（ｂ）とすると、ｍ、ｎの関係は、ｍ×ａ＝ｎ×ｂが成立している。
【００３１】
上記金属化合物の具体的な例としては、塩化マグネシウム、塩化アルミニウム、塩化ニッケル、塩化コバルト、四塩化チタン、塩化第１銅、塩化第２銅、塩化マンガン、塩化第１鉄、塩化第２鉄、塩化リチウム、臭化マグネシウム、臭化アルミニウム、臭化ニッケル、臭化コバルト、四臭化チタン、臭化第１銅、臭化第２銅、臭化マンガン、臭化第１鉄、臭化第２鉄、臭化リチウム、ヨウ化マグネシウム、ヨウ化アルミニウム、ヨウ化ニッケル、ヨウ化コバルト、四ヨウ化チタン、ヨウ化第１銅、ヨウ化第２銅、ヨウ化マンガン、ヨウ化第１鉄、ヨウ化第２鉄、ヨウ化リチウムおよびこれらの水和物や、アルミニウムアセチルアセトネート、トリエチルアルミニウム、アルミニウムトリエトキシド、アルミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムアセチルアセトネート銅（ＩＩ）、アセチルアセトネートニッケル（ＩＩ）、アセチルアセトネートコバルト（ＩＩ）、アセチルアセトネートチタン（ＩＶ）、チタンテトラエトキシド、チタンテトラブトキシド、チタンテトラメトキシド、チタンテトライソプロポキシド、アセチルアセトネートマンガン、アセチルアセトネート鉄（ＩＩ）、アセチルアセトネート鉄（ＩＩＩ）などが挙げられるが、これらのうち、塩化マグネシウム、塩化アルミニウム、塩化ニッケル、塩化コバルト、四塩化チタン、塩化第１銅、塩化第２銅、塩化マンガン、塩化第１鉄、塩化第２鉄、塩化リチウム、チタンテトラエトキシド、チタンテトラブトキシド、チタンテトラメトキシド、チタンテトライソプロポキシドなどを好ましく使用することができ、特に塩化マグネシウム、塩化アルミニウム、チタンテトラブトキシドが好ましい。
【００３２】
本発明の層状構造体は、上記のアルコキシシランと金属化合物とを溶液中で縮合させることにより得られる。アルコキシシランと金属化合物の仕込みモル比（アルコキシシラン／金属化合物）は、好ましくは３／１〜１／２、より好ましくは２．５／１〜１／１．５、特に好ましくは２．２／１〜１／１である。反応に使用する溶媒としては、アルコキシシランと金属化合物を溶解するか、あるいは均一分散させる溶媒で、かつアルコキシシランの有機基と反応しない溶媒であれば特に制限はないが、水、炭素数１〜６のアルコール、アセトン、メチルエチルケトンを好ましく使用することができる。これらは、単独あるいは２種以上を混合して使用することができる。
【００３３】
使用する溶媒の量は、反応攪拌が十分に行われる程度であれば特に制限はないが、通常アルコキシシランと金属化合物の総重量１００ｇに対して、０．１〜１５Ｌの範囲であり、好ましくは２〜１０Ｌである。
【００３４】
引き続き上記反応生成物に水を加えることにより本発明の層状構造体の基本骨格の生成を完結することができる。このときアルコキシシラン、金属化合物から得られる反応物の加水分解、脱水縮合を完結させる目的で、アルカリ触媒を添加することができる。反応溶液のｐＨは、原料となるアルコキシシランの有機基が分解あるいは変性されない範囲であれば良いが、ｐＨ８〜１０であることが好ましい。
【００３５】
また、反応温度に、特に制限はなく、アルコキシシランと金属化合物を縮合させることにより得られる構造中に、層状構造が含まれる条件であれば問題ない。
【００３６】
このようにして得られる層状構造体の構造は、いくつかの配位状態を呈するため、明確に化学式で表記することは学術的にも困難であるが、実質的には、シリカ４面体層と金属８面体層からなる無機部と、その表面が無機部のシリカ４面体層の珪素原子と共有結合した有機基からなる骨格を有すると推定される。その一例を、下記一般式（３）に示す。
【００３７】
【化４】
2006131889.tif 000005
【００３８】
上記式中ＭはＭｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｌｉから選ばれる少なくとも１種の金属を表し、Ｒ１は有機基を表す。
【００３９】
すなわちアルコキシシランと金属化合物間で、上記一般式（３）で例示される構造を形成すると推定されるが、本発明の層状構造体の基本骨格となる構造は一般式（３）に限定されるものではなく、基本骨格がシリカ４面体層と金属８面体層から構成された層状構造が含まれれば特に制限はない。従って、シリカ４面体層が−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−結合で構成されたものであっても、部分的にＳｉ−ＯＨ基が含まれた構造であっても、また、部分的に含まれたＳｉ−ＯＨ基を、シリル化剤によって封鎖して疎水性を向上させたものであっても構わない。シリル化剤としては、トリメチルクロロシラン、ヘキサメチルジシラザン、Ｎ，Ｎ’−ビス（トリメチルシリル）ウレア、Ｎ，Ｏ−ビス（トリメチルシリル）トリフルオロアセトアミド、トリメチルブロモシラン、トリメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート、トリエチルクロロシラン、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルクロロシラン、１，３−ジクロロテトライソプロピルジシロキサンなどが挙げられる。またアルコキシシラン単独が加水分解縮合したシリカ構造単位や、金属化合物単独が加水分解縮合した構造単位が存在していても、本発明の効果を充分発揮することができるが、理想的には一般式（３）で表される構造の層状構造体が存在することが特に好ましい。通常層状構造体中に存在する一般式（３）で表される構造単位が５０〜１００モル％であるが、６０〜１００モル％が好ましく、より好ましくは７０〜１００モル％である。
【００４０】
層状構造体を形成するための反応に用いられる金属化合物は、金属８面体層の中心原子を形成するものであり、上記式（３）中のＭは、前述の通りＭｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｌｉから選ばれる少なくとも１種の金属である。またアルコキシシランは４面体の中心原子である珪素を形成するものであり、上記式（３）中のＲ１は前述の一般式（１）と同様である。
【００４１】
本発明のアルコキシシランと金属化合物を縮合させることにより得られる構造体が層状構造を形成しているか否かは、Ｘ線回折により判断することができる。層状構造を有する化合物は、層間距離に対応する（００１）ピークが現れる。従って、本発明により得られた構造体が層状であるか否かは、Ｘ線回折において、層状構造由来の（００１）ピークが検出されるかどうかで判断することができる。
【００４２】
本発明の水素結合性樹脂とは、末端以外の分子構造中に水素結合ドナーおよび水素結合アクセプターを両方とも有する樹脂のことである。水素結合ドナーとは、酸素、窒素、フッ素など電気陰性度の大きな原子に結合した水素原子などを表す。具体的には、カルボキシル基を構成する−ＯＨ基、水酸基（−ＯＨ基）、アミノ基（―ＮＨ−基、−ＮＨ２基）、およびアミド基を構成する−ＮＨ−基などの水素原子が挙げられる。また、水素結合アクセプターとしては、酸素、窒素、フッ素などの電気陰性度の大きな原子などを表す。
【００４３】
水素結合性樹脂の具体例としては、例えば、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニルの部分ケン化物、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミド、ＡＢＳ、ＳＡＮ、多糖類、ポリ（メタ）アクリル酸類、あるいはこれら水素結合性樹脂の２種以上の混合物などが挙げられる。
【００４４】
上記水素結合性樹脂のうち、ポリアミドとしては、例えば、環状ラクタムの開環重合物、アミノカルボン酸の重縮合物、二塩基酸とジアミンとの重縮合物などが挙げられ、具体的にはナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６、ナイロン５６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２などの脂肪族ポリアミド、ポリ（メタキシレンアジパミド）（以下ＭＸＤ・６と略す）、ポリ（ヘキサメチレンテレフタルアミド）（以下６Ｔと略す）、ポリ（ヘキサメチレンイソフタルアミド）（以下６Ｉと略す）、ポリ（ノナメチレンテレフタルアミド）（以下９Ｔと略す）、ポリ（テトラメチレンイソフタルアミド）（以下４Ｉと略す）などの脂肪族−芳香族ポリアミド、およびこれらの共重合体や混合物を挙げることができる。特に本発明に好適なポリアミドとしてはナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６／６６共重合体、ナイロン６６／６Ｔ、ナイロン６Ｔ／１２共重合体、ナイロン６Ｔ／６Ｉ、ナイロン６Ｔ／６Ｉ／１２、ナイロン６Ｔ／６１０、ナイロン６Ｔ／６Ｉ／６を挙げることができる。
【００４５】
このようなポリアミドの分子量は特に制限はなく、例えば９８％硫酸中、濃度１％、２５℃で測定される相対粘度が１．７０〜４．５０のものを使用することができるが、好ましくは２．００〜４．００、特に好ましくは２．００〜３．５０の相対粘度のものが使用される。
【００４６】
また、本発明においては、水素結合性樹脂としてビニルアルコール、α，β―不飽和カルボン酸などの水素結合ドナーを有するモノマを共重合またはグラフト共重合したエチレン系共重合体やポリアミド系エラストマーなどを用いることもできる。これらは１種以上で用いることもできるが、前記ポリアミドなどの樹脂の耐衝撃改良剤としてそれらの樹脂に併用添加することも可能である。
【００４７】
上記水素結合ドナーを有するモノマとして挙げたα，β−不飽和カルボン酸としてはアクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、ブテンジカルボン酸などが挙げられる。これらの耐衝撃性改良材は２種以上併用することも可能である。
【００４８】
このような耐衝撃性改良剤の具体例としては、エチレン／メタクリル酸共重合体およびそのカルボン酸部分の一部をナトリウム、リチウム、カリウム、亜鉛、カルシウムとの塩としたもの、ナイロン１２／ポリテトラメチレングリコール共重合体、ナイロン１２／ポリトリメチレングリコール共重合体などを挙げることができる。この中で、エチレン／メタクリル酸共重合体がさらに好ましい。
【００４９】
水素結合性樹脂としては非晶性の樹脂よりも結晶性の樹脂を用いる方が本発明の耐衝撃性改良効果が大きく好ましい。ここでいう結晶性の樹脂とは、示差走査熱量計（ＤＳＣ）において融点が観測されるものを表す。さらには、水素結合性樹脂としてポリアミドを用いると、耐衝撃性改良効果が大きく好ましい。
【００５０】
本発明の有機−無機複合材料は、水素結合性樹脂の層状構造体表面からの結晶化を抑制して、層状構造体の周囲を非晶とする、および／あるいは層状構造体が水素結合性樹脂の鎖間に侵入することにより、鎖間の相互作用を低下させて、水素結合性樹脂が塑性変形しやすい環境を形成するという技術思想に基づいて分子設計している。水素結合性樹脂が結晶性である場合に、層状構造体が水素結合性樹脂の結晶核として作用していないか確認するには、ＤＳＣを用いることができる。本発明の有機−無機複合材料の降温結晶化温度が、水素結合性樹脂単体の降温結晶化温度以下の場合には、層状構造体が水素結合性樹脂の結晶化を抑制し、核として作用していないと判断することができる。
【００５１】
本発明では、耐衝撃性に優れた有機−無機複合材料を得ようとするものであるので、３ｍｍ厚の角板を用いて、２３℃、衝突速度１０ｍ／ｓでＡＳＴＭ Ｄ３７６３法に従い測定した高速面衝撃試験における、破壊エネルギーが、３０Ｊ以上であることが好ましく、４０Ｊ以上であることがさらに好ましい。上限に特に制限はなく、高いほど良いが、５００Ｊ以下程度である。また、上記と同条件で測定した高速面衝撃試験において、脆性破壊ではなく、延性破壊することが好ましい。ここで言う脆性破壊とは、ポンチ貫通後、試料が破壊して飛び散る、あるいは試料が破壊して飛び散らなくても貫通部が変形せずに割面がシャープな状態を示す。また、延性破壊とは、ポンチ貫通後、試料が破壊せずに残っていて、変形部は一様に突出して残っている状態を示す。
【００５２】
樹脂組成物の面衝撃性を向上させるためには、Ｒ１がパッキングしやすい構造であるか、疎水性が高い構造を有する基であるアルコキシシランを原料とする層状構造体を用いることが好ましい。このような基を選択することにより層状構造体の無機骨格が有機官能基で均一に覆われるため、水素結合性樹脂の構造を効果的に制御することができ、耐衝撃性を安定に向上させることができると考えられる。すなわち本発明で用いる層状構造体は、一般式（１）で表されるアルコキシシランの−ＯＲ２が加水分解して、親水性の−Ｓｉ−ＯＨ基が生成すると、分子内に親水性部と疎水性部（Ｒ１）をもつ構造となり、一般的に知られる界面活性剤がミセルを形成する場合と同様な機構で、一般式（２）の金属を中心として層状に自己組織化して層状構造体を形成すると考えられているが、一般式（１）のＲ１がパッキングし難い構造である場合や、疎水性が低い構造である場合には、層状構造が乱れ、有機官能基で無機骨格を均一に覆うことができず、水素結合性樹脂の構造制御が不十分となる可能性があるため、上記したような基を選択するのが好ましいのである。  
【００５３】
本発明の有機−無機複合材料の製造方法としては、（Ａ）熱可塑性樹脂の原料に、層状構造体を添加し重合する方法、（Ｂ）熱可塑性樹脂と層状構造体を溶融混練する方法、あるいは（Ｃ）層状構造体と熱可塑性樹脂を溶媒中で混合する方法などが挙げられるが、（Ｂ）の手法が最も好ましい。
【００５４】
本発明の有機−無機複合材料には本発明の効果を損なわない範囲で、他の充填材、他種ポリマーなどを添加することができる。充填材としては一般に樹脂用フィラーとして用いられる公知のものが用いられ、本発明の有機−無機複合材料の強度、剛性、耐熱性、寸法安定性などを改良できる。例えば、ガラス繊維、炭素繊維、チタン酸カリウムウィスカ、酸化亜鉛ウィスカ、硼酸アルミニウムウィスカ、アラミド繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、セラミック繊維、アスベスト繊維、石コウ繊維、金属繊維、ワラステナイト、ゼオライト、セリサイト、カオリン、マイカ、タルク、クレー、パイロフィライト、ベントナイト、モンモリロナイト、アスベスト、アルミノシリケート、アルミナ、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、ガラスビーズ、セラミックビーズ、窒化ホウ素、炭化珪素、シリカなどが挙げられる。これらは中空であってもよく、さらにはこれら充填材を２種類以上用いることも可能である。また、これら充填材をイソシアネート系化合物、有機シラン系化合物、有機チタネート系化合物、有機ボラン系化合物、エポキシ化合物などのカップリング剤で処理して使用してもよい。また、モンモリロナイトについては、有機アンモニウム塩で層間イオンをカチオン交換した有機化モンモリロナイトを用いてもよい。なおかかるモンモリロナイトや前記タルク等、水素結合性樹脂に対し核剤効果を及ぼす充填剤を配合する場合、その量は耐衝撃性を損なわない程度にすべきである。本発明の有機−無機複合材料を補強するには、前記充填材の中でも、特にガラス繊維、炭素繊維が好ましい。
【００５５】
また、本発明の有機−無機複合材料に副成分として添加できるポリマーとしては、水素結合性樹脂であっても、それ以外の樹脂であっても使用可能で、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、液晶ポリマー、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリスチレン等を挙げることができ、本発明の有機−無機複合材料の耐衝撃性をさらに改良するには、オレフィン系化合物および／または共役ジエン系化合物を重合して得られる（共）重合体などが好ましく用いられる。
【００５６】
上記（共）重合体としては、エチレン系共重合体、共役ジエン系重合体、共役ジエン−芳香族ビニル炭化水素系共重合体などが挙げられる。
【００５７】
ここで、エチレン系共重合体とは、エチレンと他の単量体との共重合体および多元共重合体をさし、エチレンと共重合する他の単量体としては炭素数３以上のα−オレフィン、非共役ジエン、酢酸ビニルおよびそれらの誘導体、α，β―不飽和カルボン酸の誘導体などの中から選択することができる。
【００５８】
炭素数３以上のα−オレフィンとしては、プロピレン、ブテン−１、ペンテン−１、３−メチルペンテン−１、オクタセン−１などが挙げられ、プロピレン、ブテン−１が好ましく使用できる。非共役系ジエンとしては５−メチリデン−２−ノルボルネン、５−エチリデン−２−ノルボルネン、５−ビニル−２−ノルボルネン、５−プロペニル−２−ノルボルネン、５−イソプロペニル−２−ノルボルネン、５−クロチル−２−ノルボルネン、５−（２−メチル−２−ブテニル）−２−ノルボルネン、５−（２−エチル−２−ブテニル）−２−ノルボルネン、５−メチル−５−ビニルノルボルネンなどのノルボルネン化合物、ジシクロペンタジエン、メチルテトラヒドロインデン、４，７，８，９−テトラヒドロインデン、１，５−シクロオクタジエン１，４−ヘキサジエン、イソプレン、６−メチル−１，５−ヘプタジエン、１１−トリデカジエンなどが挙げられ、好ましくは５−メチリデン−２−ノルブルネン、５−エチリデン−２−ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、１，４−ヘキサジエンなどである。α，β−不飽和カルボン酸としてはアクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、ブテンジカルボン酸などが挙げられ、その誘導体としてはアルキルエステル、アリールエステル、グリシジルエステル、酸無水物、イミドを例として挙げることができる。
【００５９】
また、共役ジエン系重合体とは少なくとも１種以上の共役ジエンを構成成分とする重合体であり、例えば１，３−ブタジエンの如き単独重合体や１，３−ブタジエン、イソプレン（２−メチル−１，３−ブタジエン）、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエンから選ばれる１種以上の単量体の共重合体などが挙げられる。これらの重合体の不飽和結合の一部または全部が水添により還元されているものも好ましく使用できる。
【００６０】
共役ジエン−芳香族ビニル炭化水素系共重合体とは共役ジエンと芳香族ビニル炭化水素からなるブロック共重合体またはランダム共重合体であり、これを構成する共役ジエンの例としては前記の単量体が挙げられ、特に１，３−ブタジエン、イソプレンが好ましい。芳香族ビニル炭化水素の例としては、スチレン、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、１，３−ジメチルスチレン、ビニルナフタレンなどが挙げられ、中でもスチレンが好ましく使用できる。また、共役ジエン−芳香族ビニル炭化水素系共重合体の芳香環以外の二重結合以外の不飽和結合の一部または全部が水添により還元されているものも好ましく使用できる。
【００６１】
また、ポリエステル系エラストマーを用いることもできる。これらの耐衝撃性改良材は２種以上併用することも可能である。
【００６２】
このような耐衝撃性改良剤の具体例としては、エチレン／プロピレン共重合体、エチレン／ブテン−１共重合体、エチレン／ヘキセン−１共重合体、エチレン／プロピレン／ジシクロペンタジエン共重合体、エチレン／プロピレン／５−エチリデン−２−ノルボルネン共重合体、未水添または水添スチレン／イソプレン／スチレントリブロック共重合体、未水添または水添スチレン／ブタジエン／スチレントリブロック共重合体、エチレン／メタクリル酸共重合体のカルボン酸部分の全てをナトリウム、リチウム、カリウム、亜鉛、カルシウムとの塩としたもの、エチレン／アクリル酸メチル共重合体、エチレン／アクリル酸エチル共重合体、エチレン／メタクリル酸メチル共重合体、エチレン／メタクリル酸エチル共重合体、エチレン／アクリル酸エチル−ｇ−無水マレイン酸共重合体、（「ｇ」はグラフトを表わす、以下同じ）、エチレン／メタクリル酸メチル−ｇ−無水マレイン酸共重合体、エチレン／アクリル酸エチル−ｇ−マレイミド共重合体、エチレン／アクリル酸エチル−ｇ−Ｎ−フェニルマレイミド共重合体、エチレン／グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン／ビニルアセテート／グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン／メタクリル酸メチル／グリシジルメタクリレート共重合体、エチレン／グリシジルアクリレート共重合体、エチレン／ビニルアセテート／グリシジルアクリレート共重合体、エチレン／グリシジルエーテル共重合体、エチレン／プロピレン−ｇ−無水マレイン酸共重合体、エチレン／ブテン−１−ｇ−無水マレイン酸共重合体、エチレン／プロピレン／１，４−ヘキサジエン−ｇ−無水マレイン酸共重合体、エチレン／プロピレン／ジシクロペンタジエン−ｇ−無水マレイン酸共重合体、エチレン／プロピレン／２，５−ノルボルナジエン−ｇ−無水マレイン酸共重合体、エチレン／プロピレン−ｇ−Ｎ−フェニルマレイミド共重合体、エチレン／ブテン−１−ｇ−Ｎ−フェニルマレイミド共重合体、水添スチレン／ブタジエン／スチレン−ｇ−無水マレイン酸共重合体、水添スチレン／イソプレン／スチレン−ｇ−無水マレイン酸共重合体、エチレン／プロピレン−ｇ−メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン／ブテン−１−ｇ−メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン／プロピレン／１，４−ヘキサジエン−ｇ−メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン／プロピレン／ジシクロペンタジエン−ｇ−メタクリル酸グリシジル共重合体、水添スチレン／ブタジエン／スチレン−ｇ−メタクリル酸グリシジル共重合体、ナイロン１２／ポリテトラメチレングリコール共重合体、ポリブチレンテレフタレート／ポリテトラメチレングリコール共重合体、ポリブチレンテレフタレート／ポリトリメチレングリコール共重合体などを挙げることができる。この中で、エチレン／メタクリル酸共重合体のカルボン酸部分の全てをナトリウム、リチウム、カリウム、亜鉛、カルシウムとの塩としたもの、エチレン／プロピレン−ｇ−無水マレイン酸共重合体、エチレン／ブテン−１−ｇ−無水マレイン酸共重合体、水添スチレン／ブタジエン／スチレン−ｇ−無水マレイン酸共重合体がさらに好ましく、エチレン／メタクリル酸共重合体のカルボン酸部分の全てをナトリウム、リチウム、カリウム、亜鉛、カルシウムとの塩としたもの、エチレン／プロピレン−ｇ−無水マレイン酸共重合体、エチレン／ブテン−１−ｇ−無水マレイン酸共重合体が特に好ましい。
【００６３】
さらに、本発明の有機−無機複合材料には、本発明の効果を損なわない範囲で各種添加剤、例えば酸化防止剤や耐熱安定剤（ヒンダードフェノール系、ヒドロキノン系、ホスファイト系およびこれらの置換体、ハロゲン化銅、ヨウ素化合物等）、耐候剤（レゾルシノール系、サリシレート系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、ヒンダードアミン系等）、離型剤及び滑剤（脂肪族アルコール、脂肪族アミド、脂肪族ビスアミド、ビス尿素及びポリエチレンワックス等）、顔料（硫化カドミウム、フタロシアニン、カーボンブラック等）、染料（ニグロシン、アニリンブラック等）、可塑剤（ｐ−オキシ安息香酸オクチル、Ｎ−ブチルベンゼンスルホンアミド等）、帯電防止剤（アルキルサルフェート型アニオン系帯電防止剤、４級アンモニウム塩型カチオン系帯電防止剤、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレートのような非イオン系帯電防止剤、ベタイン系両性帯電防止剤等）、難燃剤（メラミンシアヌレート、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の水酸化物、ポリリン酸アンモニウム、臭素化ポリスチレン、臭素化ポリフェニレンオキシド、臭素化ポリカーボネート、臭素化エポキシ樹脂あるいはこれらの臭素系難燃剤と三酸化アンチモンとの組み合わせ等）を任意の時点で添加することができる。
【００６４】
本発明の熱可塑性有機−無機複合材料は、射出成形、押出成形、ブロー成形、真空成形のみならず、溶融紡糸、フィルム成形などの任意の成形方法により、所望の形状に成形できる。また、本発明の熱可塑性有機−無機複合材料は、本来有する剛性を大きく損なうことなく、面衝撃性が優れるので、自動車大型成形品や機械部品などの樹脂成形品、包装・磁気記録などのフィルムとして使用することができる。また、延伸性に優れるため、衣料・産業資材などの繊維としても使用することができる。
【実施例】
【００６５】
以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例の記載に限定されるものではない。
【００６６】
［層状構造の確認］
リガクＸ線回折装置ＲＩＮＴ２１００、Ｃｕ線源（λ＝１．５４０６オングストローム）を用いて、層状構造体の（００１）面由来の回折ピークの有無を調べた。
【００６７】
［ナイロン６の相対粘度（ηｒ）］
９８％硫酸中、０．０１ｇ／ｍｌ濃度、２５℃でオストワルド式粘度計を用いて測定を行った。
【００６８】
［ＰＢＴの相対粘度（ηｒ）］
ｏ−クロロフェノール中、０．００５ｇ／ｍｌ溶液を、２５℃でオストワルド式粘度計を用いて測定を行った。
【００６９】
［ＤＳＣによる降温結晶化温度］
ＳＩＩ製 ロボットＤＳＣ ＲＤＣ２２０を用い、窒素雰囲気下、試料約５ｍｇを精秤し、２５０℃で溶融させた後、１０℃／分の降温速度で降温したときに観測される発熱ピークのピークトップの温度を求めた。
【００７０】
［引張試験］
厚さ１／８インチ（３．２ｍｍ）のＡＳＴＭ１号ダンベル試験片を用い、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に準じて評価した。
【００７１】
［曲げ試験］
１／２インチ（１２．７ｍｍ）×５インチ（１２７ｍｍ）×１／４インチ（６．４ｍｍ）の棒状試験片を用い、ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準じて評価した。
【００７２】
［高速面衝撃試験］
島津製作所製サーボパルサーＥＨＦ−Ｕ２Ｈ−２０Ｌ型高速面衝撃試験機を用い、３ｍｍ厚の角板を試料として、２３℃、ポンチ先端径１／２インチ（１２．７ｍｍ）、衝突速度１０ｍ／ｓでＡＳＴＭ Ｄ３７６３法に準じて評価した。
【００７３】
参考例１（表面にフェニル基を有する層状構造体の合成）
塩化マグネシウム６水和物（（株）カーク製）１４．６４ｇをエタノール６００ｍｌに溶解させた溶液に、フェニルトリメトキシシラン（ＫＢＭ−１０３、信越化学工業（株）製）１９．０４ｇをエタノール６００ｍｌに溶解させた溶液を添加し、５０℃に保持した。この溶液を攪拌しているところに、０．５ｍｏｌ／ｌ水酸化ナトリウム水溶液２８８ｍｌを５時間かけて滴下した。さらに、５０℃で５０時間攪拌を続けた後、室温で静置した。その後、ろ過して、５００ｍｌのイオン交換水で３回、５００ｍｌのエタノールで２回洗浄後、１２０℃で１２時間真空乾燥した。得られた生成物のX線回折測定を行ったところ、層状構造を示す（００１）面のピークが観測された。
【００７４】
参考例２
参考例１で得られた層状構造体１０ｇに、脱水したトルエン（関東化学（株）製）２５０ｍｌを添加し、窒素下で１時間攪拌して層状構造体を分散させた。ここに、ピリジン６．８４ｇ、トリメチルクロロシラン（東京化成（株）製）１８．８ｇを添加し、室温で３時間攪拌した後、６時間還流させた。これを室温まで冷却、ろ過した後、ろ液に２５０ｍｌの水を添加し、トルエン層から水溶性成分を抽出した（この作業を３回繰り返した）。その後、生成物が析出しない量までトルエン層を濃縮し、ここにエタノール３００ｍｌを添加した（白色粉末が析出した）後、ろ過して、析出物をエタノール水溶液５０ｍｌで３回洗浄した。これを１２０℃で１２時間真空乾燥して、Ｓｉ-ＯＨ基がトリメチルシリル基で封鎖された生成物を得た。
【００７５】
実施例１
相対粘度が２．７４のナイロン６を９９重量部、参考例１で得られた層状構造体１重量部を配合し、ドライブレンドした後、シリンダ温度を２５０℃に設定したＰＣＭ３０型二軸押出機（池貝鉄鋼）で溶融混練し、熱可塑性有機−無機複合材料を得た。得られた材料はペレタイズした後、８０℃で１２時間真空乾燥し、シリンダ温度２５０℃、金型温度８０℃で射出成形を行い、試験片を得た。機械物性の評価結果を表１に示した。
【００７６】
実施例２
参考例１で得られた層状構造体の代わりに、参考例２で得られた層状構造体を添加する以外は、実施例１と全く同様の方法でポリアミド樹脂を得た。
【００７７】
比較例１
参考例１で得られた層状構造体を添加しない以外は、実施例１と全く同様の方法でポリアミド樹脂を得た。
【００７８】
比較例２
参考例１で得られた層状構造体の代わりに、タルク（ＬＭＳ−３００、富士タルク）を添加する以外は、実施例１と全く同様の方法でポリアミド樹脂組成物を得た。
【００７９】
【表１】
2006131889.tif 000006
【００８０】
表１から、水素結合性樹脂であるナイロン６に有機官能基を導入した層状構造体を１％添加することにより、ナイロン６単体と比較して、曲げ弾性率、引張強度が同程度でありながら、高速面衝撃試験の破壊エネルギーは約３．９倍に向上し、かつ破壊形態は延性となった。一方、タルクを１％添加した場合（比較例２）、ナイロン６単体と比較して、曲げ弾性率、引張強度は向上するが、高速面衝撃特性はナイロン６単体とほぼ同レベルであり、耐衝撃性の向上は認められなかった。
【００８１】
また、実施例１、２では、比較例１よりも降温結晶化温度が低下していることから、有機官能基を導入した層状構造体は、ナイロン６の核剤として作用していないと推定される。一方、比較例２では、比較例１よりも降温結晶化温度が上昇していることから、タルクはナイロン６の核剤として作用していると推定される。
【００８２】
以上の結果から、実施例１、２では、有機官能基を導入した層状構造体の周囲で、ナイロン６が結晶状態ではなく、非晶状態で存在していると考えられ、その結果、衝撃を受け、界面に応力がかかった場合に、層状構造体周囲の非晶が塑性変形することができ、高衝撃化したと考えられる。
【００８３】
比較例３
相対粘度が１．４２のポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）９９重量部、参考例１で得られた層状構造体１重量部を配合し、ドライブレンドした後、シリンダ温度を２５０℃に設定したＰＣＭ３０型二軸押出機（池貝鉄鋼）で溶融混練し、熱可塑性有機−無機複合材料を得た。得られた材料はペレタイズした後、８０℃で１２時間真空乾燥し、シリンダ温度２５０℃、金型温度８０℃で射出成形を行い、試験片を得た。機械物性の評価結果を表２に示した。
【００８４】
比較例４
参考例１で得られた層状構造体を添加しない以外は、比較例３と全く同様の方法でＰＢＴ樹脂を得た。
【００８５】
比較例５
参考例１で得られた層状構造体の代わりに、タルク（ＬＭＳ−３００、富士タルク）を添加する以外は、比較例３と全く同様の方法でＰＢＴ樹脂組成物を得た。
【００８６】
【表２】
2006131889.tif 000007
【００８７】
表２から、水素結合性樹脂ではないＰＢＴに、有機官能基を導入した層状構造体を添加することにより、降温結晶化温度は低下し、 ＰＢＴの核剤としての効果は消失すると考えられるが、耐衝撃改良効果は認められなかった。