(57)【要約】  表面改質した層状複水酸化物（ＬＤＨ）を製造する方法、ならびに表面改質ＬＤＨ、および複合材料におけるそれらの使用を開示する。本発明に係る表面改質ＬＤＨは、未改質のそれらの類似体よりも疎水性であり、このため、表面改質ＬＤＨは、ＬＤＨの興味深い機能性を活用できる多種多様な材料に組み込むことができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
改質した層状複水酸化物を形成する方法であって、以下のステップ：
ａ）層状複水酸化物を提供するステップと、
ｂ）前記層状複水酸化物を１１０〜２００℃に加熱するステップと、
ｃ）ステップｂ）で熱処理された層状複水酸化物を改質剤と混合するステップであって、前記層状複水酸化物および前記改質剤の総重量に対して５０重量％以下の溶媒の存在下にて実施する、ステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記改質剤が、脂肪酸、脂肪酸塩、硫酸塩改質剤、ホスホン酸塩改質剤、フタル酸塩改質剤、およびオルガノシラン改質剤からなる群より選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記改質剤が、
ステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラキジン酸、マレイン酸、およびオレイン酸、
ステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラキジン酸、マレイン酸、およびオレイン酸の金属塩、
ドデシル硫酸ナトリウム、
オクタデシルホスホン酸ナトリウム、
テレフタル酸ジオクチル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジオクチル、およびフタル酸ジブチル、ならびに
トリメトキシプロピルシラン、トリメトキシオクチルシラン、（３−グリシジルオキシプロピル）−トリメトキシシラン、および（３−アミノプロピル）トリエトキシシラン
からなる群より選択される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記改質剤が、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、またはステアリン酸ナトリウムである、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記改質剤が、ステアリン酸亜鉛である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ステップａ）にて提供される前記層状複水酸化物が、式（ＩＢ）：
［Ｍｚ＋１−ｘＭ’ｙ＋ｘ（ＯＨ）２］ａ＋（Ｘｎ−）ｍ・ｂＨ２Ｏ・ｃ（Ｌ）
（ＩＢ）
［式中、
Ｍは、少なくとも１つの荷電金属カチオンであり、
Ｍ’は、Ｍとは異なる少なくとも１つの荷電金属カチオンであり、
ｚは、１または２であり、
ｙは、３または４であり、
０＜ｘ＜０．９であり、
０＜ｂ≦１０であり、
０＜ｃ≦１０であり、
Ｘは、少なくとも１つのアニオンであり、
ｎは、アニオンＸの電荷であり、
ａは、ｚ（１−ｘ）＋ｘｙ−２に等しく、
ｍ≧ａ／ｎであり、
Ｌは、水に水素結合することができる有機溶媒である。］
の層状複水酸化物である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記層状複水酸化物が、Ｚｎ／Ａｌ、Ｍｇ／Ａｌ、Ｍｇ，Ｚｎ／Ａｌ、Ｍｇ／Ａ，Ｓｎ、Ｃａ／Ａｌ、Ｎｉ／Ｔｉ、またはＣｕ／Ａｌ層状複水酸化物である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
Ｘが、ハロゲン化物アニオン、無機オキシアニオン、または有機アニオン（例えば、アニオン性界面活性剤、アニオン性発色団、またはアニオン性ＵＶ吸収剤）のうちの少なくとも１つから選択されるアニオンである、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
前記無機オキシアニオンが、炭酸イオン、炭酸水素イオン、リン酸水素イオン、リン酸二水素イオン、亜硝酸イオン、ホウ酸イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、もしくはリン酸イオン、またはそれらの２つ以上の混合物から選択される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
ステップｂ）にて、前記層状複水酸化物が１３０〜１８０℃に加熱される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
ステップｃ）にて、前記混合ステップが、前記層状複水酸化物および前記改質剤の総重量に対して１０重量％以下の溶媒の存在下にて実施される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
ステップｃ）にて使用される前記改質剤の量が、前記層状複水酸化物の重量に対して１〜２５重量％である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
ステップｃ）にて、前記混合ステップが６０〜２７０℃で行われる、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法によって得ることができる改質した層状複水酸化物。
【請求項１５】
ポリマー全体に分散された請求項１４に記載の改質した層状複水酸化物を含む複合材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面改質した層状複水酸化物（surface modified layered double hydroxides）、ならびに表面改質した層状複水酸化物を製造する方法、および複合材料におけるそれらの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
層状複水酸化物（ＬＤＨ）は、２つの金属カチオンを含み、層状構造を有する化合物群である。ＬＤＨの概説については、Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ａｎｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ；  Ｖｏｌ  １１９，  ２００５  Ｌａｙｅｒｅｄ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅｓ  ｅｄ．  Ｘ  Ｄｕａｎ  ａｎｄ  Ｄ．Ｇ．  Ｅｖａｎｓにおいて提供されている。おそらく最もよく知られているＬＤＨの例であるハイドロタルサイトは、長年にわたって研究されてきている。ＬＤＨは、構造の層の間にアニオンを層間挿入することができる。国際公開第９９／２４１３９号には、芳香族アニオンおよび脂肪族アニオンを含むアニオンを分離するためのＬＤＨの使用について開示されている。
【０００３】
この表面上のヒドロキシル基の濃度に起因して、常法で調製されたＬＤＨは、非常に親水性である。結果として、常法で調製されたＬＤＨは、多くの場合、それらが製造された製造プロセス由来のかなりの量の水分を保持する。
【０００４】
常法で調製されたＬＤＨの親水性は、それらを有機溶媒に分散させることができる程度を制限し、その結果、ＬＤＨの興味深い特性が望まれる様々な材料へのそれらの組み入れを妨げている。ＬＤＨを熱処理して、表面における錯体化された水を除去することによってこの問題に対処する試みは、結果として、典型的には５ｍ２／ｇから１５ｍ２／ｇの低比表面積を有する、非常に凝集化した「石状（stone-like）」の無孔性の本体の形成をもたらし得る。
【０００５】
少なくとも１２５ｍ２／ｇの比表面積を有するＬＤＨを調製する方法であって、水混和性（aqueous-miscible）有機（ＡＭＯ）溶媒中における水湿潤ＬＤＨの分散液をスラリー化するステップと、それに続くいわゆるＡＭＯ−ＬＤＨの回収および乾燥ステップとを含む、方法が報告されている（国際公開第２０１５／１４４７７８号）。それでもなお、そのようなＡＭＯ−ＬＤＨは、常法で調製されたＬＤＨと比較して高い吸湿能力という問題を抱え、結果として、加工して複合材料へ組み入れることは、困難であり得る。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、上述の事情に照らして考案された。
【０００７】
本発明の第１態様によれば、改質した層状複水酸化物を形成するための方法であって、
ａ）層状複水酸化物を提供するステップと、
ｂ）層状複水酸化物を１１０〜２００℃に加熱するステップと、
ｃ）ステップｂ）の熱処理された層状複水酸化物を改質剤（modifier）と混合するステップであり、層状複水酸化物および改質剤の総重量に対して５０重量％以下の溶媒の存在下において実施する、ステップと
を含む、方法が提供される。
【０００８】
本発明のさらなる態様によれば、本明細書にて定義される方法によって得ることが可能であるか、得られるか、または直接的に得られる、改質した層状複水酸化物が提供される。
【０００９】
本発明のさらなる態様によれば、ポリマー全体に分散された本明細書にて定義される改質した層状複水酸化物を含む複合材料が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、２０℃から８００℃の間でのＺｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３ＬＤＨの示差熱分析の走査を示す図である。
【図２】図２は、２５℃でＲＨ６０に曝露後の様々な時点における実施例１４、１７、１８、および１９の吸水百分率を示すグラフである。
【図３】図３は、２０℃から８００℃の間でのＺｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３ＬＤＨ試料（実施例１４および実施例１６〜１９）の重ね合わせた示差熱分析の走査を示す図である。
【図４】図４は、２５℃でＲＨ６０に曝露後の様々な時点における実施例６および７の吸水百分率を示すグラフである。
【図５】図５は、実施例１７、１８、および１１０℃で様々な配合量のステアリン酸亜鉛で改質Ｚｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３ＬＤＨ試料（ＡＭＯで処理；方法２．２に従って調製）の、２５℃でＲＨ６０に曝露後の様々な時点における吸水百分率を示すグラフである。
【図６】図６は、未改質Ｚｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３  ＬＤＨ（実施例１４）ならびに、様々な量のステアリン酸（実施例２０〜２２）またはステアリン酸亜鉛（実施例１５〜１８）で処理したＺｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３ＬＤＨに対して実施された、水／油相容性（water/oil compatibility）試験の写真である。
【図７】図７は、未改質Ｚｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３ＬＤＨ（実施例６）および、７％のステアリン酸亜鉛で改質Ｚｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３ＬＤＨ（実施例７）に対する、重ね合わせたＸ線ディフラクトグラムを示す図である。
【図８】図８は、２５℃でＲＨ６０に曝露後の様々な時点における実施例７４、７６、および７５の吸水百分率を示すグラフである。
【図９】図９は、２５℃でＲＨ６０に曝露後の様々な時点における実施例８５、８６、および８７の吸水百分率を示すグラフである。
【図１０】図１０は、２５℃でＲＨ６０に曝露後の様々な時点における実施例７４、８８、および８９の吸水百分率を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
上述のように、本発明は、改質した層状複水酸化物を形成するための方法であって、
ａ）層状複水酸化物を提供するステップと、
ｂ）層状複水酸化物を１１０〜２００℃に加熱するステップと、
ｃ）ステップｂ）の熱処理された層状複水酸化物を改質剤と混合するステップであって、層状複水酸化物および改質剤の総重量に対して５０重量％以下の溶媒の存在下において実施する、ステップと
を含む、方法を提供する。
【００１２】
本発明者らは、常法で調製されたＬＤＨの表面改質が、多くの要因によって妨げられることを明らかにした。主に、常法で調製されたＬＤＨにおける大量の水の存在は、表面改質剤とＬＤＨの表面上に位置されたヒドロキシル官能基との間の反応の効率を著しく低下させる。特に、表面改質剤は、ＬＤＨ上の利用可能なヒドロキシル基と反応するよりもむしろ、錯体化された水と優先的に反応し得る。その上、水の存在は、おそらく求めていない副反応の増加をもたらし、結果として望ましくない副生成物を生じさせ、これが不純物質の発生の原因となる。常法で調製されたＬＤＨを熱処理して、錯体化された水を除去することによってこの問題に対処する試みは、結果として、大抵の場合は５ｍ２／ｇから１５ｍ２／ｇ、さらには１ｍ２／ｇと低い、低比表面積を有する、非常に凝集化した「石状」の非孔質体の形成をもたらし得る。
【００１３】
少なくとも１２５ｍ２／ｇの比表面積を有するＬＤＨを調製する方法であって、水混和性の有機（ＡＭＯ）溶媒における水湿潤ＬＤＨの分散液をスラリー化するステップと、その後のいわゆるＡＭＯ−ＬＤＨの回収および乾燥ステップとを含む方法が報告されている（国際公開第２０１５／１４４７７８号）。それでもなお、このようなＡＭＯ−ＬＤＨは、常法で調製されたＬＤＨと比較して高い吸湿能力という問題を抱えており、結果として、加工して複合材料へと組み入れることが困難であり得る。同様に、常法で調製されたＬＤＨは、改質のためにその表面積を増加させるために、粉砕、微粉砕、または同様の粒径減少法を施すことができるものの、これらは、典型的に、その吸湿能力を増加させて、その後の処理を困難にする。
【００１４】
ここで、本発明者らは、ＬＤＨの表面特性を首尾よく柔軟に変更し、これによって興味深い機能性を広範な用途へと拡張する手段を考案した。特に、ＬＤＨに対する熱処理の実施と、続いて溶媒の不在下またはほぼ不在下における改質剤との混合プロセスは、より高い密度と、増加された疎水性および著しく減少された吸湿能力との両方を有する、改質ＬＤＨを生じることが発見された。本発明に係る方法はさらに、溶媒の回避に起因して、スケーラビリティおよび環境への影響に関する恩恵も提供する。
【００１５】
本発明に係る表面改質ＬＤＨは、常法で調製された親水性ＬＤＨが好適ではないような様々な用途において使用することができる。
【００１６】
一実施形態にて、ステップａ）で提供される層状複水酸化物は、少なくとも１５ｍ２／ｇ、例えば、少なくとも２０ｍ２／ｇ、例えば、少なくとも３２ｍ２／ｇ等、好ましくは少なくとも５０ｍ２／ｇ、最も好ましくは少なくとも７５ｍ２／ｇの比表面積を有する。一実施形態にて、ステップａ）で提供される層状複水酸化物は、１２５ｍ２／ｇを超える比表面積を有する。
【００１７】
一実施形態にて、ステップａ）で提供される層状複水酸化物は、１０〜１０５ｍ２／ｇ、好ましくは１０〜４０ｍ２／ｇ、最も好ましくは２０〜４０ｍ２／ｇの範囲の比表面積を有する。一実施形態にて、ステップａ）で提供される層状複水酸化物は、３０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０ｎｍ〜１μｍ、最も好ましくは１００ｎｍ〜１μｍの範囲の粒径（ａ−ｂ面において測定した場合）を有する。一実施形態にて、ステップａ）で提供される層状複水酸化物は、０．１〜０．６ｇ／ｍｌ、好ましくは０．２〜０．４ｇ／ｍｌ、最も好ましくは０．２〜０．３ｇ／ｍｌの範囲の嵩密度を有する。一実施形態にて、ステップａ）で提供される層状複水酸化物は、０．２〜０．７ｇ／ｍｌ、好ましくは０．３〜０．６ｇ／ｍｌ、最も好ましくは０．４〜０．５ｇ／ｍｌの範囲のタップ密度を有する。一実施形態にて、ステップａ）で提供される層状複水酸化物は、１０ｗ／ｗ％未満、好ましくは５ｗ／ｗ％未満、最も好ましくは３ｗ／ｗ％未満の含水率を有する。一実施形態にて、ステップａ）で提供される層状複水酸化物は、Ｆｅ、ＺｎＯ、およびＮａ２Ｏなどの不純物質を含まないものである。一実施形態にて、層状複水酸化物の一次粒子は、プレートレットであり、これは、凝集してロゼット形状を形成し得る。一実施形態にて、ステップａ）で提供される層状複水酸化物は、０．１〜２μｍ、好ましくは０．３〜１．５μｍ、最も好ましくは０．５〜１μｍの範囲のＤ１０、１〜５μｍ、好ましくは１〜４μｍ、最も好ましくは２〜３μｍの範囲のＤ５０、および２〜１０μｍ、好ましくは２〜７μｍ、最も好ましくは３〜５μｍの範囲のＤ９０の粒度分布を有する。
【００１８】
一実施形態にて、ステップａ）で提供される層状複水酸化物は、式（ＩＡ）：
［Ｍｚ＋１−ｘＭ’ｙ＋ｘ（ＯＨ）２］ａ＋（Ｘｎ−）ｍ・ｂＨ２Ｏ
（ＩＡ）
［式中、
Ｍは、少なくとも１つの荷電金属カチオンであり、
Ｍ’は、Ｍとは異なる少なくとも１つの荷電金属カチオンであり、
ｚは、１または２であり、
ｙは、３または４であり、
０＜ｘ＜０．９であり、
０＜ｂ≦１０であり、
Ｘは、少なくとも１つのアニオンであり、
ｎは、アニオンＸ上の電荷であり、
ａは、ｚ（１−ｘ）＋ｘｙ−２に等しく、
ｍ≧ａ／ｎである。］
の層状複水酸化物である。
【００１９】
一実施形態にて、ステップａ）にて提供される層状複水酸化物は、式（ＩＢ）：
［Ｍｚ＋１−ｘＭ’ｙ＋ｘ（ＯＨ）２］ａ＋（Ｘｎ−）ｍ・ｂＨ２Ｏ・ｃ（Ｌ）
（ＩＢ）
［式中、
Ｍは、少なくとも１つの荷電金属カチオンであり、
Ｍ’は、Ｍとは異なる少なくとも１つの荷電金属カチオンであり、
ｚは、１または２であり、
ｙは、３または４であり、
０＜ｘ＜０．９であり、
０＜ｂ≦１０であり、
０＜ｃ≦１０であり、
Ｘは、少なくとも１つのアニオンであり、
ｎは、アニオンＸの電荷であり、
ａは、ｚ（１−ｘ）＋ｘｙ−２に等しく、
ｍ≧ａ／ｎであり、
Ｌは、水に水素結合することができる有機溶媒である。］
の層状複水酸化物である。
【００２０】
一実施形態にて、ステップａ）では、式中、ｚが２の場合には、Ｍは、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｍｎ、もしくはＣｄ、またはこれらの２つ以上の混合物であり、あるいはｚが１の場合には、ＭはＬｉである。好適には、ｚは２であり、Ｍは、Ｃａ、Ｍｇ、ＺｎまたはＦｅである。より好適には、ｚは２であり、Ｍは、Ｃａ、ＭｇまたはＺｎである、式（ＩＡ）または式（ＩＢ）の層状複水酸化物が提供される。
【００２１】
一実施形態にて、ステップａ）では、式中、ｙが３の場合、Ｍ’は、Ａｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｉｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｖ、Ｌａ、またはそれらの混合物であり、またはｙが４の場合、Ｍ’は、Ｓｎ、Ｔｉ、もしくはＺｒ、またはそれらの混合物である。好適には、ｙは３である。より好適には、ｙは３であり、Ｍ’はＡｌである、式（ＩＡ）または式（ＩＢ）の層状複水酸化物が提供される。好適には、Ｍ’はＡｌである。
【００２２】
一実施形態にて、ステップａ）では、式中、ｘは、式０．１８＜ｘ＜０．９に従う値を有する、式（ＩＡ）または式（ＩＢ）の層状複水酸化物が提供される。好適には、ｘは、式０．１８＜ｘ＜０．５に従う値を有する。より好適には、ｘは、式０．１８＜ｘ＜０．４に従う値を有する。
【００２３】
一実施形態にて、ステップａ）では、Ｚｎ／Ａｌ、Ｍｇ／Ａｌ、ＺｎＭｇ／Ａｌ、Ｎｉ／Ｔｉ、Ｍｇ／Ｆｅ、Ｃａ／Ａｌ、Ｎｉ／Ａｌ、またはＣｕ／Ａｌ層状複水酸化物である、式（ＩＡ）または式（ＩＢ）の層状複水酸化物が提供される。
【００２４】
ＬＤＨにおけるアニオンＸは、任意選択的で適切な有機または無機アニオン、例えば、ハロゲン化物（例えば、塩化物）アニオン、無機オキシアニオン（例えば、Ｘ’ｍＯｎ（ＯＨ）ｐｑ−、ｍ＝１〜５、ｎ＝２〜１０、ｐ＝０〜４、ｑ＝１〜５、Ｘ’＝Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｓ、Ｐ、例えば、炭酸イオン、炭酸水素イオン、リン酸水素イオン、リン酸二水素イオン、亜硝酸イオン、ホウ酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、硫酸イオン）、アニオン性界面活性剤（例えば、ドデシル硫酸ナトリウム、脂肪酸塩、またはステアリン酸ナトリウム）、アニオン性発色団、および／またはアニオン性ＵＶ吸収剤、例えば、４−ヒドロキシ−３−メトキシ安息香酸、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン−５−スルホン酸（ＨＭＢＡ）、４−ヒドロキシ−３−メトキシ−ケイ皮酸、ｐ−アミノ安息香酸、および／またはウロカニン酸など、であり得る。一実施形態にて、アニオンＸは、炭酸イオン、炭酸水素イオン、リン酸水素イオン、リン酸二水素イオン、亜硝酸イオン、ホウ酸イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、もしくはリン酸イオン、またはそれらの２つ以上の混合物から選択される無機オキシアニオンである。より好適には、アニオンＸは、炭酸イオン、炭酸水素イオン、リン酸イオン、ホウ酸イオン、硝酸イオン、または亜硝酸イオンから選択される無機オキシアニオンである。より好適には、アニオンＸは、炭酸イオン、炭酸水素イオン、硝酸イオン、または亜硝酸イオンから選択される無機オキシアニオンである。最も好適には、アニオンＸは、炭酸イオンである。
【００２５】
特に好適な実施形態にて、ステップａ）では、式（ＩＡ）または式（ＩＢ）［式中、Ｍは、Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｎおよび／またはＦｅであり、Ｍ’は、Ａｌであり、Ｘは、炭酸イオン、炭酸水素イオン、リン酸イオン、ホウ酸イオン、硝酸イオン、または亜硝酸イオンである。］の層状複水酸化物が提供される。好適には、Ｍは、Ｃａ、Ｍｇおよび／またはＺｎであり、Ｍ’は、Ａｌであり、Ｘは、炭酸イオン、炭酸水素イオン、リン酸イオン、ホウ酸イオン、硝酸イオン、または亜硝酸イオンである。より好適には、Ｍは、Ｃａ、Ｍｇおよび／またはＺｎであり、Ｍ’は、Ａｌであり、Ｘは、炭酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、またはホウ酸イオンである。
【００２６】
特に好適な実施形態にて、ステップａ）では、式（ＩＡ）または式（ＩＢ）［式中、Ｍは、Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｎ、またはＦｅであり、Ｍ’は、Ａｌであり、Ｘは、炭酸イオン、重炭酸イオン、硝酸イオン、または亜硝酸イオンである。］の層状複水酸化物が提供される。好適には、Ｍは、Ｃａ、Ｍｇ、またはＺｎであり、Ｍ’は、Ａｌであり、Ｘは、炭酸イオン、重炭酸イオン、硝酸イオン、または亜硝酸イオンである。より好適には、Ｍは、Ｃａ、Ｍｇ、またはＺｎであり、Ｍ’は、Ａｌであり、Ｘは、炭酸イオンである。
【００２７】
一実施形態にて、ステップａ）では、式（ＩＡ）または式（ＩＢ）［式中、Ｍは、Ｍｇであり、Ｍ’は、Ａｌであり、Ｘは、炭酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、またはホウ酸イオンである。］の層状複水酸化物が提供される。
【００２８】
一実施形態にて、ステップａ）では、式（ＩＡ）または式（ＩＢ）の層状複水酸化物［式中、Ｍは、ＺｎおよびＭｇであり、Ｍ’は、Ａｌであり、Ｘは、炭酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、またはホウ酸イオンである。］が提供される。
【００２９】
一実施形態にて、ステップａ）では、式（ＩＡ）または式（ＩＢ）［式中、Ｍは、Ｍｇであり、Ｍ’は、Ａｌであり、Ｘは、炭酸イオンである。］の層状複水酸化物が提供される。
【００３０】
一実施形態にて、ステップａ）では、式（ＩＡ）または式（ＩＢ）［式中、Ｍは、ＺｎおよびＭｇであり、Ｍ’は、Ａｌであり、Ｘは炭酸イオンである。］の層状複水酸化物が提供される。
【００３１】
一実施形態にて、ステップａ）では、式（ＩＡ）または式（ＩＢ）の層状複水酸化物は、式ＭｇｑＡｌ−Ｘ［式中、Ｘは、炭酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、またはホウ酸イオンであり、１．８≦ｑ≦５、好ましくは、１．８≦ｑ≦３．５である。］で提供される。
【００３２】
一実施形態にて、ステップａ）では、式（ＩＡ）または式（ＩＢ）の層状複水酸化物は、式ＺｎｐＭｇｑＡｌ−Ｘ［式中、Ｘは、炭酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、またはホウ酸イオンであり、０．５≦ｐ≦２．５および０．５≦ｑ≦２．５である。］で提供される。
【００３３】
一実施形態にて、ステップａ）では、式（ＩＡ）または式（ＩＢ）の層状複水酸化物は、式ＭｇｑＡｌ−ＣＯ３［式中、１．８≦ｑ≦５、好ましくは、１．８≦ｑ≦３．５である。］で提供される。
【００３４】
一実施形態にて、ステップａ）では、式（ＩＡ）または式（ＩＢ）の層状複水酸化物は、式ＺｎｐＭｇｑＡｌ−ＣＯ３［式中、０．５≦ｐ≦２．５および０．５≦ｑ≦２．５である。］で提供される。
【００３５】
一実施形態にて、ステップａ）では、式（ＩＡ）または式（ＩＢ）の層状複水酸化物は、Ｚｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３層状複水酸化物として提供される。
【００３６】
一実施形態にて、ステップａ）では、式（ＩＡ）または式（ＩＢ）の層状複水酸化物は、Ｍｇ３Ａｌ−ＣＯ３層状複水酸化物として提供される。
【００３７】
一実施形態にて、ステップａ）では、式（ＩＡ）または式（ＩＢ）の層状複水酸化物は、Ｍｇ２Ａｌ−ＣＯ３層状複水酸化物として提供される。
【００３８】
一実施形態にて、ステップａ）では、式（ＩＡ）または式（ＩＢ）の層状複水酸化物は、Ｚｎ２Ａｌ−ＮＯ３層状複水酸化物として提供される。
【００３９】
一実施形態にて、ステップａ）では、式（ＩＡ）または式（ＩＢ）の層状複水酸化物は、Ｚｎ２Ａｌ−ＰＯ４層状複水酸化物として提供される。
【００４０】
一実施形態にて、ステップａ）では、式（ＩＡ）または式（ＩＢ）の層状複水酸化物は、Ｚｎ２Ａｌ−ＢＯ３層状複水酸化物として提供される。
【００４１】
式（ＩＢ）に存在する有機溶媒Ｌは、任意選択的で好適な水素結合供与基および／または水素結合受容基を有し得、そのため、水に水素結合することができる。水素結合供与基としては、Ｒ−ＯＨ、Ｒ−ＮＨ２、Ｒ２ＮＨが挙げられるが、その一方で、水素結合受容基としては、ＲＯＲ、Ｒ２Ｃ＝Ｏ、ＲＮＯ２、Ｒ２ＮＯ、Ｒ３Ｎ、ＲＯＨ、ＲＣＦ３が挙げられる。用語「ＡＭＯ」は、水混和性の有機溶媒、例えば、エタノール、メタノール、およびアセトンなど、を意味する。本願との関連において、「ＡＭＯ」は、水に水素結合することができる溶媒を意味するために使用され、そのため、限定された水混和性を有する他の有機溶媒（例えば、酢酸エチルなど）も、例えば、用語「ＡＭＯ−ＬＤＨ」において使用される場合等、「ＡＭＯ」の範囲内として想定される。
【００４２】
一実施形態にて、Ｌは、アセトン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジオキサン、エタノール、メタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｎ−ペンタノール、ｎ−ヘキサノール、シクロヘキサノール、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジ−ｎ−ブチルエーテル、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）、ｔｅｒｔ−アミルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、メチルイソアミルケトン、メチルｎ−アミルケトン、フルフラール、ギ酸メチル、酢酸メチル、酢酸イソプロピル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸イソブチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｎ−アミル、酢酸ｎ−ヘキシル、メチル酢酸アミル、酢酸メトキシプロピル、酢酸２−エトキシエチル、ニトロメタン、およびそれらの２種以上の混合物から選択される。
【００４３】
好適には、Ｌは、アセトン、エタノール、酢酸エチル、およびそれらの２種以上の混合物から選択される。一実施形態にて、Ｌは、エタノールである。
【００４４】
一実施形態にて、ステップａ）では、式（ＩＢ）［式中、Ｍは、Ｍｇであり、Ｍ’は、Ａｌであり、Ｘは、炭酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、またはホウ酸イオンであり、Ｌは、エタノールまたはアセトンである。］の層状複水酸化物が提供される。
【００４５】
一実施形態にて、ステップａ）では、式（ＩＢ）［式中、Ｍは、ＺｎおよびＭｇであり、Ｍ’は、Ａｌであり、Ｘは、炭酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、またはホウ酸イオンであり、Ｌは、エタノールである。］の層状複水酸化物が提供される。
【００４６】
一実施形態にて、ステップａ）では、式（ＩＢ）［式中、Ｍは、ＺｎおよびＭｇであり、Ｍ’は、Ａｌであり、Ｘは、炭酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、またはホウ酸イオンであり、Ｌは、エタノールまたはアセトンである。］の層状複水酸化物が提供される。
【００４７】
一実施形態にて、ステップａ）では、Ｚｎ２ＭｇＡｌ−Ｘの層状複水酸化物である、式（ＩＢ）の層状複水酸化物が提供され、式中、Ｘは、炭酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、またはホウ酸イオンであり、Ｌは、エタノールである。
【００４８】
一実施形態にて、ステップａ）では、式（ＩＢ）［式中、Ｍは、Ｍｇであり、Ｍ’は、Ａｌであり、Ｘは、炭酸イオンであり、Ｌは、エタノールまたはアセトンである。］の層状複水酸化物が提供される。
【００４９】
一実施形態にて、ステップａ）では、式（ＩＢ）［式中、Ｍは、ＺｎおよびＭｇであり、Ｍ’は、Ａｌであり、Ｘは、炭酸イオンであり、Ｌは、エタノールである。］の層状複水酸化物が提供される。
【００５０】
一実施形態にて、ステップａ）では、式（ＩＢ）［式中、Ｍは、ＺｎおよびＭｇであり、Ｍ’は、Ａｌであり、Ｘは、炭酸イオンであり、Ｌは、エタノールまたはアセトンである。］の層状複水酸化物が提供される。
【００５１】
一実施形態にて、ステップａ）では、Ｚｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３層状複水酸化物であり、Ｌはエタノールである、式（ＩＢ）の層状複水酸化物が提供される。
【００５２】
一実施形態にて、ｂは、式０＜ｂ≦７．５に従う値を有する。好適には、ｂは、式０＜ｂ≦５に従う値を有する。より好適には、ｂは、式０＜ｂ≦３に従う値を有する。さらにより好適には、ｂは、式０＜ｂ≦１に従う値を有する（例えば、０．２＜ｂ≦０．９５）。
【００５３】
一実施形態にて、ｃは、式０＜ｃ≦７．５に従う値を有する。好適には、ｃは、式０＜ｃ≦５に従う値を有する。より好適には、ｃは、式０＜ｃ≦１に従う値を有する。最も好適には、ｃは、式０＜ｃ≦０．５に従う値を有する。
【００５４】
一実施形態にて、式（ＩＡ）の層状複水酸化物は、以下のステップ：
Ｉ．水洗浄された式（ＩＡ）の湿潤沈殿物を提供するステップであって、前記沈殿物を、金属ＭおよびＭ’のカチオンを含有する水溶液と、アニオンＸｎ−を含有する水溶液と、場合によりアンモニア放出剤を含有する水溶液とを接触させ、次いで反応混合物をエージングすることによって形成する、ステップと、
ＩＩ．湿潤沈殿物を単離して乾燥させるステップと、場合により、
ＩＩＩ．乾燥させた沈殿物を粉末形態へと粉砕するステップと、
を含む方法によって調製される。
【００５５】
湿潤沈殿物は、ろ過（例えば、真空ろ過）、遠心分離、または当業者にとって明らかであるような他の分離手段によって、ステップＩＩ）にて単離され得る。
【００５６】
沈殿したＬＤＨの乾燥は、様々な手段、例えば、加熱、真空下での乾燥、または両方の組み合わせなど、例えば、真空下にて５０〜１５０℃で実施され得る。一実施形態にて、乾燥ステップは、真空化にて１００〜１２０℃での乾燥を含む。
【００５７】
ステップＩＩＩ）は、粉砕によって乾燥したＬＤＨの粒径を減じるおよび／または表面積を増加させるステップを伴う。本ステップを実施するための他の好適な方法は、例えば、ボールミル粉砕、ジェットミル粉砕、遠心粉砕等、当業者にとって明らかなものであろう。
【００５８】
一実施形態にて、式（ＩＢ）の層状複水酸化物は、以下のステップ：
Ｉ．水洗浄された式（ＩＡ）の湿潤沈殿物を提供するステップであって、前記沈殿物が、金属ＭおよびＭ’のカチオンを含有する水溶液と、アニオンＸｎ−を含有する水溶液と、場合によりアンモニア放出剤を含有する水溶液とを接触させ、次いで反応混合物をエージングすることによって形成されている、ステップと、
ＩＩＡ．水洗浄されたステップＩ）の湿潤沈殿物を、式（ＩＢ）に対して定義されるような溶媒Ｌと接触させるステップと
を含む方法によって調製される。
【００５９】
式（ＩＢ）の層状複水酸化物が調製されるとき、水洗浄された湿潤沈殿物は、ステップ（ＩＩＡ）に従って、溶媒と接触される前に乾燥することができない。湿潤沈殿物は、湿潤沈殿物の総重量に対して１５％から６０％の含水率を有し得る。
【００６０】
ステップ（Ｉ）の水洗浄された湿潤沈殿物は、予め成形されていてもよいことは理解されるであろう。あるいは、ステップＩ）の水洗浄された湿潤沈殿物は、ステップ（Ｉ）の一部として調製してもよく、このような場合、ステップ（Ｉ）は、以下のステップ：
（ｉ）金属ＭおよびＭ’のカチオンを含有する水溶液と、アニオンＸｎ−を含有する水溶液と、場合によりアンモニア放出剤を含有する水溶液とから式（ＩＡ）を有する層状複水酸化物を沈殿させるステップと、
（ｉｉ）ステップ（ｉ）の反応混合物において、ステップ（ｉ）にて得られた層状複水酸化物の沈殿物をエージングするステップと、
（ｉｉｉ）ステップ（ｉｉ）から得られたエージングさせた沈殿物を収集して、これを水と、場合により溶媒とで洗浄するステップと、
（ｉｖ）洗浄された沈殿物を、これがまだ湿っている程度まで乾燥および／またはろ過するステップと
を含む。
【００６１】
ステップ（ｉ）にて使用されるアンモニア放出剤は、結果として得られるＬＤＨプレートレットのアスペクト比を増加させ得る。好適なアンモニア放出剤としては、ヘキサメチレンテトラアミン（ＨＭＴ）および尿素が挙げられる。好適には、アンモニア放出剤は、尿素である。ステップ（ｉ）にて使用されるアンモニア放出剤の量は、金属カチオン（Ｍ＋Ｍ’）に対するアンモニア放出剤のモル比が０．５：１から１０：１（例えば、１：１から６：１または４：１から６：１）となるような量である。
【００６２】
一実施形態にて、ステップ（ｉ）では、沈殿物は、ＯＨ−の供給源である塩基（例えば、ＮａＯＨ、ＮＨ４ＯＨ、またはＯＨ−形成のための前駆体）の存在下で、金属ＭおよびＭ’のカチオンを含有する水溶液と、アニオンＸｎ−を含有する水溶液と、場合によりアンモニア放出剤を含有する水溶液とを接触させることによって形成する。好適には、塩基は、ＮａＯＨである。一実施形態にて、使用される塩基の量は、溶液のｐＨを６．５より高く制御するのに十分な量である。好適には、使用される塩基の量は、溶液のｐＨを６．５〜１３に制御するのに十分な量である。より好適には、使用される塩基の量は、溶液のｐＨを７．５〜１３に制御するのに十分な量である。さらにより好適には、使用される塩基の量は、溶液のｐＨを９〜１１に制御するのに十分な量である。
【００６３】
一実施形態にて、ステップ（ｉｉ）では、ステップｉ）で得られた層状複水酸化物の沈殿物は、１５〜１８０℃の温度で５分から７２時間、ステップ（ｉ）の反応混合物においてエージングされる。一実施形態にて、ステップ（ｉｉ）では、ステップｉ）で得られた層状複水酸化物の沈殿物は、１００〜１６０℃の温度で３時間から１５時間、好ましくは１３０〜１６０℃の温度で３時間から５時間、最も好ましくは１５０℃の温度で５時間、ステップ（ｉ）の反応混合物においてエージングされる。
【００６４】
好適には、ステップ（ｉｉ）にて、ステップ（ｉ）で得られた層状複水酸化物の沈殿物は、１時間から７２時間、ステップ（ｉ）の反応混合物においてエージングされる。より好適には、ステップ（ｉｉ）にて、ステップ（ｉ）で得られた層状複水酸化物の沈殿物は、２時間から１２時間、ステップ（ｉ）の反応混合物においてエージングされる。最も好適には、ステップ（ｉｉ）にて、ステップ（ｉ）で得られた層状複水酸化物の沈殿物は、２時間から６時間、ステップ（ｉ）の反応混合物においてエージングされる。
【００６５】
好適には、ステップ（ｉｉ）にて、ステップ（ｉ）で得られた層状複水酸化物の沈殿物は、１５〜１８０℃の温度で、ステップ（ｉ）の反応混合物においてエージングされる。より好適には、ステップ（ｉｉ）にて、ステップ（ｉ）で得られた層状複水酸化物の沈殿物は、１００〜１６０℃の温度で、好ましくは１３０〜１６０℃で、最も好ましくは１５０℃で、ステップ（ｉ）の反応混合物においてエージングされる。
【００６６】
ステップ（ｉｉ）は、オートクレーブ中で実施してもよい。
【００６７】
一実施形態にて、ステップ（ｉｉｉ）では、ステップ（ｉｉ）から得られたエージングされた沈殿物は、収集され、次いで、ろ液が６．５〜７．５の範囲のｐＨを有するまで、水で洗浄される。好適には、ステップ（ｉｉｉ）は、ステップ（ｉｉ）から得られたエージングした沈殿物を、１５〜１００℃の温度（例えば、１８〜４０℃）にて水で洗浄するステップを含む。場合により、沈殿物は、水と溶媒との混合物で洗浄してもよい。好適には、溶媒は、酢酸エチル、エタノール、およびアセトンから選択される。より好適には、洗浄混合物における溶媒の量は、５〜９５％（ｖ／ｖ）、好ましくは３０〜７０％（ｖ／ｖ）である。
【００６８】
一実施形態にて、ステップＩＩＡ）では、水洗浄された湿潤沈殿物は、溶媒Ｌに前記沈殿物を分散させてスラリーを生成することによって、溶媒Ｌと接触させる。さらなる実施形態にて、調製方法は、ステップＩＩＡ）から得られたスラリーを維持する、さらなるステップＩＩＩＡ）を含む。一実施形態にて、ステップＩＩＡ）で生成され、ステップＩＩＩＡ）にて維持されたスラリーは、溶媒Ｌの１リットルあたり１〜１００ｇの水洗浄された湿潤沈殿物を含有する。好適には、ステップＩＩＡ）で生成され、ステップＩＩＩＡ）にて維持されたスラリーは、溶媒Ｌの１リットルあたり１〜７５ｇの水洗浄された湿潤沈殿物を含有する。より好適には、ステップＩＩＡ）で生成され、ステップＩＩＩＡ）にて維持されたスラリーは、溶媒Ｌの１リットルあたり１〜５０ｇの水洗浄された湿潤沈殿物を含有する。最も好適には、ステップＩＩＡ）で生成され、ステップＩＩＩＡ）にて維持されたスラリーは、溶媒Ｌの１リットルあたり１〜３０ｇの水洗浄された湿潤沈殿物を含有する。
【００６９】
ステップＩＩＩＡ）では、ステップＩＩＡ）にて生成されたスラリーは、ある期間、維持する。好適には、スラリーは、ステップＩＩＩＡ）の間、撹拌する。
【００７０】
一実施形態にて、ステップＩＩＩＡ）では、スラリーは、０．５時間から１２０時間（例えば、０．５時間から９６時間）維持する。好適には、ステップＩＩＩＡ）にて、スラリーは、０．５時間から７２時間維持する。より好適には、ステップＩＩＩＡ）にて、スラリーは、０．５時間から４８時間維持する。さらにより好適には、ステップＩＩＩＡ）にて、スラリーは、０．５時間から２４時間維持する。さらにより好適には、ステップＩＩＩＡ）にて、スラリーは、０．５時間から２４時間維持する。最も好適には、ステップＩＩＩＡ）にて、スラリーは、１時間から２時間維持する。あるいは、ステップＩＩＩＡ）にて、スラリーは、１６時間から２０時間維持する。
【００７１】
ステップＩＩＩＡ）から得られたＬＤＨは、ろ過、フィルタープレス、噴霧乾燥、サイクロニング（cycloning）、および遠心分離などの任意選択的で好適な手段によって単離され得る。単離されたＡＭＯ−ＬＤＨは、次いで、自由流動性粉末を得るために乾燥され得る。乾燥ステップは、周囲環境下にて、真空にて、または６０℃未満（例えば、２０℃から６０℃）の温度に加熱することによって実施され得る。好適には、ステップＩＩＩＡ）から得られたＡＭＯ−ＬＤＨは、単離され、次いで、一定質量に達するまで、真空にて１０〜４０℃の温度に加熱される。一実施形態にて、ＡＭＯ−ＬＤＨは、５０℃〜２００℃、例えば、１００℃〜２００℃、例えば、１５０℃〜２００℃で加熱することによって乾燥され得る。
【００７２】
改質ＬＤＨを形成するための方法のステップｂ）は、層状複水酸化物を１１０〜２００℃に加熱するステップを含む。層状複水酸化物（ＡＭＯ溶媒で処理済みか未処理かに関係なく）は、大気水分を吸収する傾向を有する。このような物質は、改質および処理するのが困難となり得、ならびに短い貯蔵寿命を示し得る。驚くべきことに、このような問題を克服するため、ステップｃ）の表面改質は、先行のＬＤＨの熱処理が実施されることから恩恵を受けることが見出された。図１に、Ｚｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３ＬＤＨ試料のＤＴＡ（示差熱分析）走査を示す。それは、ＬＤＨにおける２つの別々に結合した水種の存在を強調しており、弱く結合した「外部層（outer layer）」水は、ＬＤＨを１００℃に加熱することによって失われるものの、強く結合した「中間層（interlayer）」水は、１００℃から２００℃の間のより高い温度で失われる。状況によっては、高温（例えば、２００℃超または２５０℃超）にて、層状複水酸化物は、層状複酸化物の形態または層状複水酸化物と層状複酸化物との混合物の形態であり得る。有害な外部層および中間層水を除去するために、層状複水酸化物を、改質剤と混合する前に１１０〜２００℃に加熱することが重要である。一実施形態にて、ステップｂ）では、層状複水酸化物は１３０〜２００℃に加熱される。一実施形態にて、ステップｂ）では、層状複水酸化物は、１３０〜１８０℃に加熱される。一実施形態にて、ステップｂ）では、層状複水酸化物は、１３０〜１６０℃に加熱される。一実施形態にて、ステップｂ）では、層状複水酸化物は、１５０℃に加熱される。一実施形態にて、ステップｂ）では、層状複水酸化物は、１〜２４時間加熱される。一実施形態にて、ステップｂ）では、層状複水酸化物は、２〜６時間加熱される。一実施形態にて、ステップｂ）では、層状複水酸化物は、４時間加熱される。一実施形態にて、ステップｂ）では、層状複水酸化物は、１１０〜２００℃にて１〜２４時間加熱される。一実施形態にて、ステップｂ）では、層状複水酸化物は、１３０〜１６０℃にて２〜６時間加熱される。一実施形態にて、ステップｂ）では、層状複水酸化物は、１５０℃にて４時間加熱される。
【００７３】
熱処理された層状複水酸化物を、層状複水酸化物および改質剤の総重量に対して５０重量％以下の溶媒の存在下で改質剤と混合することによって、その表面改質（ステップｃ）を実施することが有利であると分かった。疑問の回避のため、および純粋に一例として、１ｇの熱処理されたＬＤＨが０．５ｇの改質剤と混合された場合、５０重量％の溶媒とは、０．７５ｇの溶媒となるであろう。一実施形態にて、ステップｃ）では、混合ステップは、層状複水酸化物および改質剤の総重量に対して１０重量％以下の溶媒の存在下で実施される。一実施形態にて、ステップｃ）における混合ステップは、実質的に溶媒が存在しないか、または全く溶媒が存在しない状態で実施される。
【００７４】
好ましくは、ステップｃ）における混合ステップは、ステップｂ）の熱処理の直後に実施される。一実施形態にて、ステップｂ）における層状複水酸化物の熱処理と、ステップｃ）における改質剤との混合ステップとの間に、層状複水酸化物は、周囲温度まで冷却されてはいけない。一実施形態にて、ステップｂ）における層状複水酸化物の熱処理と、ステップｃ）における改質剤との混合ステップとの間に、層状複水酸化物は、５０℃未満、好ましくは８０℃未満、最も好ましくは１１０℃未満に冷却されてはならない。
【００７５】
一実施形態にて、ステップｂ）およびステップｃ）は、実質的に同時に実施される。
【００７６】
好ましくは、ステップｃ）の表面改質は、高温で実施される。一実施形態にて、ステップｃ）にて、混合ステップは、６０〜２７０℃で行われる。一実施形態にて、ステップｃ）にて、混合ステップは、７０〜２００℃で行われる。一実施形態にて、ステップｃ）にて、混合ステップは、１１０〜２００℃で行われる。一実施形態にて、ステップｃ）にて、混合ステップは、１３０〜１８０℃で行われる。一実施形態にて、ステップｃ）にて、混合ステップは、１３０〜１６０℃で行われる。一実施形態にて、ステップｃ）にて、混合ステップは、１５０℃で行われる。
【００７７】
別の実施形態にて、ステップｃ）では、混合ステップは、６０〜２００℃で行われる。好適には、ステップｃ）にて、混合ステップは、６０〜１８０℃で行われる。最も好適には、ステップｃ）にて、混合ステップは、６０〜１６０℃で行われる。
【００７８】
一実施形態にて、ステップｃ）では、混合ステップは、改質剤の融点より高い温度で行われる。一実施形態にて、ステップｃ）にて、混合ステップは、改質剤の融点より高い温度で、このような場合、改質剤は、ステアリン酸の塩である。一実施形態にて、ステップｃ）では、混合ステップは、改質剤の融点より２０〜３０℃高い温度で行われ、このような場合、好ましくは、改質剤は、ステアリン酸の塩、例えば、ステアリン酸亜鉛等である。
【００７９】
一実施形態にて、ステップｃ）では、混合ステップは、１５分〜２時間、好適には３０分から１時間持続される。
【００８０】
ステップｃ）は、乾燥空気中（例えば、２０％ＲＨ以下など）または不活性雰囲気下（例えば、Ｎ２ブランケット下）にて実施され得る。一実施形態にて、ステップｃ）は、不活性雰囲気下で実施される。
【００８１】
一実施形態にて、ステップｃ）で使用される改質剤の量は、層状複水酸化物の重量に対して、１〜２５重量％である。一実施形態にて、ステップｃ）で使用される改質剤の量は、層状複水酸化物の重量に対して、１〜１５重量％である。一実施形態にて、ステップｃ）で使用される改質剤の量は、層状複水酸化物の重量に対して、３〜１５重量％である。一実施形態にて、ステップｃ）で使用される改質剤の量は、層状複水酸化物の重量に対して、１〜７重量％である。一実施形態にて、ステップｃ）における混合ステップは、層状複水酸化物の重量に対して５重量％超の改質剤を使用して実施される。一実施形態にて、ステップｃ）における混合ステップは、層状複水酸化物の重量に対して１０重量％超の改質剤を使用して実施される。一実施形態にて、ステップｃ）における混合ステップは、層状複水酸化物の重量に対して約１５重量％の改質剤を使用して実施される。一実施形態にて、ステップｃ）における混合ステップは、層状複水酸化物が７０〜１２５ｍ２／ｇの表面積を有する場合には、層状複水酸化物の重量に対して１０〜２０重量％の改質剤を使用して、層状複水酸化物が８０〜１００ｍ２／ｇの表面積を有する場合には、好ましくは１５重量％の改質剤を使用して実施される。一実施形態にて、ステップｃ）における混合ステップは、層状複水酸化物が１０〜７０ｍ２／ｇの表面積を有する場合には、層状複水酸化物の重量に対して１〜１０重量％の改質剤を使用して、層状複水酸化物が３０〜５０ｍ２／ｇの表面積を有する場合には、好ましくは７重量％の改質剤を使用して実施される。
【００８２】
好ましい実施形態にて、ステップｃ）における改質剤は、脂肪酸、脂肪酸塩、硫酸塩改質剤、ホスホン酸塩改質剤、フタル酸塩改質剤、およびオルガノシラン改質剤からなる群より選択される。
【００８３】
脂肪酸は、典型的には、長鎖カルボン酸であり、１つまたは複数のＣ＝Ｃ二重結合を含み得る。脂肪酸の例としては、カプロン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、マレイン酸、エルカ酸、オレイン酸、アラキジン酸、およびリノール酸が挙げられる。脂肪酸塩は、上述した脂肪酸の典型的な塩である。脂肪酸の金属塩としては、ナトリウム塩、リチウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、および亜鉛塩であり、例えば、亜鉛塩である。
【００８４】
硫酸塩改質剤は、長鎖（例えば、最大で２０個までの炭素原子）硫酸の金属塩、例えば、ドデシル硫酸ナトリウム等である。その低い引火点に起因して、ドデシル硫酸ナトリウムは、不活性雰囲気下での使用を必要とし得る。
【００８５】
ホスホン酸塩改質剤は、長鎖（例えば、最大で２０個までの炭素原子）ホスホン酸の金属塩、例えば、オクタデシルホスホン酸ナトリウム等である。
【００８６】
フタル酸塩改質剤は、フタル酸のジアルキルエステル、例えば、テレフタル酸ジオクチル（ＤＯＴＰ）、フタル酸ジイソデシル（ＤＩＤＰ）、フタル酸ジイソノニル（ＤＩＮＰ）、フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）、およびフタル酸ジブチル（ＤＢＰ）などである。
【００８７】
オルガノシラン改質剤は、ヒドロキシシラン、アルコキシシラン、またはシロキサン化合物であり得る。シロキサン改質剤としては、ポリシロキサン、例えば、ポリジメチルシロキサンなど、が挙げられる。用語「アルコキシ」は、本明細書にて使用される場合、−Ｏ−アルキル基（このような場合、アルキルは、直鎖または分岐鎖であり、１個から６個の炭素原子を含む）、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシ、ペントキシ、およびヘキソキシなどを意味する。
【００８８】
一実施形態にて、オルガノシラン改質剤は、アルコキシシラン化合物である。
【００８９】
一実施形態にて、オルガノシラン改質剤は、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、（３−グリシジルオキシプロピル）トリエトキシシラン、（３−グリシジルオキシプロピル）−トリメトキシシラン、（３−メルカプトプロピル）−トリエトキシシラン、トリエトキシビニルシラン、トリエトキシフェニルシラン、トリメトキシ（オクタデシル）シラン、ビニル−トリス（２−メトキシ−エトキシ）シラン、ｇ−メタクリルオキシ−プロピルトリメトキシシラン、ｇ−アミノプロピル−トリメトキシシラン、ｂ（３，４−エポキシシクロヘキシル）−エチルトリメトキシシラン、ｇ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、（３−アミノプロピル）トリエトキシシラン、Ｎ−（３−トリエトキシシリルプロピル）エチレンジアミン、３−アミノプロピル−メチル−ジエトキシシラン、ビニルトリメトキシ−シラン、クロロトリメチルシラン、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリルクロリド、トリクロロビニルシラン、メチルトリクロロシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、クロロメチルトリメチルシラン、ジエトキシ−ジメチルシラン、トリメトキシプロピルシラン、トリメトキシオクチルシラン、トリエトキシオクチルシラン、トリクロロ（オクタデシル）シラン、およびγ−ピペラジニルプロピルメチルジメトキシシランからなる群より選択される。
【００９０】
好適には、オルガノシラン改質剤は、トリメトキシプロピルシラン、トリメトキシオクチルシラン、（３−グリシジルオキシプロピル）−トリメトキシシラン、および（３−アミノプロピル）トリエトキシシランからなる群より選択される。
【００９１】
一実施形態にて、改質剤は、
・ステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラキジン酸、マレイン酸、およびオレイン酸、
・ステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラキジン酸、マレイン酸、およびオレイン酸の金属塩、
・ドデシル硫酸ナトリウム、
・オクタデシルホスホン酸ナトリウム、
・テレフタル酸ジオクチル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジオクチル、およびフタル酸ジブチル、ならびに
・トリメトキシプロピルシラン、トリメトキシオクチルシラン、（３−グリシジルオキシプロピル）−トリメトキシシラン、および（３−アミノプロピル）トリエトキシシラン
からなる群より選択される。
【００９２】
一実施形態にて、改質剤は、
・ステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラキジン酸、マレイン酸、およびオレイン酸、
・ステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラキジン酸、マレイン酸、およびオレイン酸の金属塩、
・オクタデシルホスホン酸ナトリウム、
・テレフタル酸ジオクチル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジオクチル、およびフタル酸ジブチル、ならびに
・トリメトキシプロピルシラン、トリメトキシオクチルシラン、（３−グリシジルオキシプロピル）−トリメトキシシラン、および（３−アミノプロピル）トリエトキシシラン
からなる群より選択される。
【００９３】
一実施形態にて、改質剤は、
・ステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラキジン酸、マレイン酸、およびオレイン酸、
・ステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラキジン酸、マレイン酸、およびオレイン酸の金属塩、
・テレフタル酸ジオクチル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジオクチル、およびフタル酸ジブチル、ならびに
・トリメトキシプロピルシラン、トリメトキシオクチルシラン、（３−グリシジルオキシプロピル）−トリメトキシシラン、および（３−アミノプロピル）トリエトキシシラン
からなる群より選択される。
【００９４】
一実施形態にて、改質剤は、
・ステアリン酸およびラウリン酸、
・ステアリン酸およびラウリン酸の金属塩、
・テレフタル酸ジオクチル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジオクチル、およびフタル酸ジブチル、ならびに
・トリメトキシプロピルシラン、トリメトキシオクチルシラン、（３−グリシジルオキシプロピル）−トリメトキシシラン、および（３−アミノプロピル）トリエトキシシラン
からなる群より選択される。
【００９５】
一実施形態にて、改質剤は、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、またはステアリン酸ナトリウムである。
【００９６】
一実施形態にて、改質剤は、ステアリン酸亜鉛である。一実施形態にて、ステップｃ）における混合ステップは、層状複水酸化物の重量に対して１２〜１７重量％のステアリン酸亜鉛を使用して実施される。一実施形態にて、改質剤は、ステアリン酸亜鉛である。一実施形態にて、ステップｃ）における混合ステップは、層状複水酸化物の重量に対して１３〜１６重量％のステアリン酸亜鉛を使用して実施される。一実施形態にて、改質剤は、ステアリン酸亜鉛である。一実施形態にて、ステップｃ）における混合ステップは、層状複水酸化物の重量に対して１５重量％のステアリン酸亜鉛を使用して実施される。
【００９７】
一実施形態にて、改質剤は、脂肪酸（例えば、マレイン酸等）であり、ステップｃ）における混合ステップは、１３０〜２００℃、好ましくは１５０〜１８０℃、より好ましくは１７０℃で実施される。
【００９８】
一実施形態にて、改質剤は、脂肪酸塩（例えば、ステアリン酸亜鉛等）であり、ステップｃ）における混合ステップは、１１０〜２００℃、好ましくは１３０〜１８０℃、より好ましくは１３０〜１６０℃、最も好ましくは１５０℃で実施される。
【００９９】
一実施形態にて、改質剤は、ステアリン酸亜鉛であり、ならびにステップｃ）における混合ステップは、１３０〜１６０℃で実施される。一実施形態にて、改質剤は、ステアリン酸亜鉛であり、ステップｃ）における混合ステップは、１５０℃で実施される。好ましい実施形態にて、改質剤は、ステアリン酸亜鉛であり、ステップｃ）における混合ステップは、１３０〜１６０℃で１５分間から２時間、例えば、３０分間など、実施される。
【０１００】
一実施形態にて、改質剤は、硫酸塩（例えば、ドデシル硫酸ナトリウム等）であり、ならびにステップｃ）における混合ステップは、１９０〜２７０℃、好ましくは２１０〜２５０℃、より好ましくは２３０℃で実施される。
【０１０１】
一実施形態にて、改質剤は、ホスホン酸塩（例えば、オクタデシルホスホン酸ナトリウムなど）であり、ステップｃ）における混合ステップは、１６０〜２４０℃、好ましくは１８０〜２２０℃、より好ましくは２００℃で実施される。
【０１０２】
一実施形態にて、改質剤は、オルガノシラン（例えば、（３−グリシジルオキシプロピル）−トリメトキシシランなど）であり、ステップｃ）における混合ステップは、６０〜１４０℃、好ましくは８０〜１３０℃、より好ましくは１２０℃で実施される。
【０１０３】
一実施形態にて、改質剤は、テレフタル酸ジオクチル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジオクチル、およびフタル酸ジブチルから選択される。
【０１０４】
一実施形態にて、改質剤は、テレフタル酸ジオクチル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジオクチル、およびフタル酸ジブチルから選択され、ステップｃ）における混合ステップは、７０〜１２０℃、好ましくは１００℃で実施される。
【０１０５】
ステップｃ）における混合ステップは、混合される材料のバッチに対して同時の加熱および機械的混合を提供できる様々な手段によって実施することができる。好適な手段は、ボルテックスミキサー、流動層ミキサー、密閉式ミキサー、ラボミキサー、または高速ミキサーを含む。一実施形態にて、ステップｃ）における混合ステップは、蒸気処理、乾燥ミキサー、ボルテックスミキサーによって、または改質剤の存在下において層状複水酸化物を微粉砕することによって実施される。一実施形態にて、ステップｃ）における混合ステップは、高速ミキサーによって実施される。
【０１０６】
［本発明に係る改質ＬＤＨ］
別の態様にて、本発明は、本明細書で定義される方法により得ることが可能であるか、得られるか、または直接的に得られる改質した層状複水酸化物を提供する。
【０１０７】
一実施形態にて、本発明に係る方法によって得られる改質した層状複水酸化物は、少なくとも２０ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積（Ｎ２吸着によって決定される）を有する。好適には、改質した層状複水酸化物は、少なくとも３２ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有する。より好適には、改質した層状複水酸化物は、少なくとも４０ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有する。さらにより好適には、改質した層状複水酸化物は、少なくとも５０ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有する。一実施形態にて、本発明に係る方法によって得られる改質した層状複水酸化物は、１０〜５５ｍ２／ｇ、例えば、１０〜３０ｍ２／ｇ等のＢＥＴ表面積を有する。
【０１０８】
一実施形態にて、本発明に係る方法により得られる改質した層状複水酸化物は、０．３ｇ／ｍＬを超えるゆるみ嵩密度（loose bulk density）を有する。一実施形態にて、改質した層状複水酸化物は、０．４ｇ／ｍＬを超えるゆるみ嵩密度を有する。一実施形態にて、改質した層状複水酸化物は、０．５ｇ／ｍＬを超えるゆるみ嵩密度を有する。一実施形態にて、改質した層状複水酸化物は、０．６ｇ／ｍＬを超えるゆるみ嵩密度を有する。一実施形態にて、改質した層状複水酸化物は、０．５ｇ／ｍＬを超えるタップ密度を有する。一実施形態にて、改質した層状複水酸化物は、０．６ｇ／ｍＬを超えるタップ密度を有する。一実施形態にて、改質した層状複水酸化物は、０．７ｇ／ｍＬを超えるタップ密度を有する。一実施形態にて、改質した層状複水酸化物は、０．８ｇ／ｍＬを超えるタップ密度を有する。
【０１０９】
一実施形態にて、本発明に係る方法によって得られる改質した層状複水酸化物は、２５℃でＲＨ６０において３時間測定した場合、乾燥ＬＤＨの６重量％未満の吸湿レベルを有する。好適には、改質した層状複水酸化物は、２５℃でＲＨ６０において３時間測定した場合、乾燥ＬＤＨの４重量％未満の吸湿レベルを有する。より好適には、改質した層状複水酸化物は、２５℃でＲＨ６０において３時間測定した場合、乾燥ＬＤＨの２重量％未満の吸湿レベルを有する。最も好適には、改質した層状複水酸化物は、２５℃でＲＨ６０において３時間測定した場合、乾燥ＬＤＨの１重量％未満の吸湿レベルを有する。
【０１１０】
一実施形態にて、本発明に係る方法によって得られる改質した層状複水酸化物は、１００°以上の接触角を有する。好適には、改質した層状複水酸化物は、１１０°以上の接触角を有する。より好適には、改質した層状複水酸化物は、１２０°以上の接触角を有する。
【０１１１】
一実施形態にて、本発明に係る方法によって得られる改質した層状複水酸化物は、改質した層状複水酸化物が、水相および油相の混合物の間で分配された場合、水相よりも油相（例えば、１−ヘキセン等）にてより良い分散を有する。
【０１１２】
一実施形態にて、本発明に係る方法によって得られる改質した層状複水酸化物は、１００°以上の接触角と、２５℃でＲＨ６０において３時間測定した場合の乾燥ＬＤＨの６重量％未満の吸湿レベルとを有する。一実施形態にて、本発明に係る方法によって得られる改質した層状複水酸化物は、１１０°以上の接触角と、２５℃でＲＨ６０において３時間測定した場合の乾燥ＬＤＨの４重量％未満の吸湿レベルとを有する。一実施形態にて、本発明に係る方法によって得られる改質した層状複水酸化物は、１２０°以上の接触角と、２５℃でＲＨ６０において３時間測定した場合の乾燥ＬＤＨの２重量％未満の吸湿レベルとを有する。
【０１１３】
［ＬＤＨの用途］
上述したように、本発明はさらに、ポリマー全体に分散された、本明細書で定義されるような改質した層状複水酸化物を含む複合材料も提供する。
【０１１４】
ＬＤＨは、様々な興味深い特性を有しており、これらは、ＬＤＨを、ポリマー複合材におけるフィラーとしての使用にとって魅力的な材料にしている。しかし、常法で調製されたＬＤＨが、水性溶媒にのみ分散性であることから、有機溶媒に可溶なポリマーを使用したポリマー−ＬＤＨ複合材料の調製は、制限されてきた。
【０１１５】
本発明に係る改質ＬＤＨは、その高められた疎水性および減じられた含水量に起因して、複合材料を製造するためのポリマーとの加工性を向上させた。このことは、改質ＬＤＨとポリマーとの均一混合物の調製を可能とし、混合物は、ＬＤＨ−ポリマー複合材料へと加工することが可能であり、この場合、改質ＬＤＨは、ポリマー性マトリックス全体に一様に分散される。
【０１１６】
一実施形態にて、ポリマーは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ乳酸、ポリ酢酸ビニル、エチレンビニルアルコール、エチレン酢酸ビニル、アクリロニトリルブタジエンスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアミド、エラストマー、またはそれら２つ以上の混合物から選択される。一実施形態にて、ポリマーは、バイオポリマーである。
【０１１７】
好ましい実施形態にて、ポリマーは、ポリ塩化ビニルである。一実施形態にて、ポリマーに分散された本発明に係る方法によって得られたＺｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３層状複水酸化物を含む複合材料が提供される。一実施形態にて、ポリ塩化ビニルに分散された本発明に係る方法によって得られたＺｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３層状複水酸化物を含む複合材料が提供される。Ｚｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３層状複水酸化物を含有するポリマー複合材料は、それらを難燃材として有用にする特性を有する。このように、本発明は、本発明に係る方法によって得られるＺｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３層状複水酸化物を含むポリマー複合材料の、難燃材としての使用も提供する。本発明はさらに、本発明に係る方法によって得られるＺｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３層状複水酸化物を含むポリ塩化ビニル複合材料の、難燃材としての使用も提供する。
【０１１８】
本発明に係る方法により得られる改質した層状複水酸化物における低含水率は、ポリマー性複合材料における改質した層状複水酸化物の加工性を向上させるだけでなく、結果として、空隙形成が少ないかまたは空隙を形成せず、向上した色安定性を有する、複合材料をもたらす。
【０１１９】
空隙は、複合材料において非均一であるため、空隙含有複合材料の機械的特性および寿命に影響を及ぼし得る。したがって、一実施形態にて、本明細書で定義される改質した層状複水酸化物をポリマー全体に分散された状態で含む複合材料は、ＳＥＭ断面撮像を行った場合、空隙を有さない。
【０１２０】
ポリマー−ＬＤＨ複合材は、望ましくない退色を受け得る。複合材料におけるより高い色安定性は、白色度（ＷＩ）の高い値および／または黄色度（ＹＩ）の低い値によって表される。したがって、一実施形態にて、本明細書で定義されるような改質した層状複水酸化物をポリマー全体に分散された状態で含む複合材料は、１０を超えるＷＩ値および／または２５未満のＹＩ値、好ましくは３０を超えるＷＩ値および／または２０未満のＹＩ値、より好ましくは４０を超えるＷＩ値および／または１５未満のＹＩ値を有する。
【０１２１】
以下の付番されたステートメント（statement）１〜５５は、請求項ではないものの、代替的に、本発明の様々な態様および実施形態を説明するものである。
１．改質した層状複水酸化物を形成する方法であって、以下のステップ：
ａ）層状複水酸化物を提供するステップと、
ｂ）層状複水酸化物を１１０〜２００℃に加熱するステップと、
ｃ）ステップｂ）の熱処理された層状複水酸化物を改質剤と混合するステップであり、層状複水酸化物および改質剤の総重量に対して５０重量％以下の溶媒の存在下において実施する、ステップと
を含む、方法。
２．上記改質剤が、脂肪酸、脂肪酸塩、硫酸塩改質剤、ホスホン酸塩改質剤、フタル酸塩改質剤、およびオルガノシラン改質剤からなる群より選択される、ステートメント１に記載の方法。
３．上記改質剤が、脂肪酸、脂肪酸塩、フタル酸塩改質剤、およびオルガノシラン改質剤からなる群より選択される、ステートメント１に記載の方法。
４．上記オルガノシラン改質剤が、アルコキシシランである、ステートメント２または３に記載の方法。
５．上記改質剤が、
・ステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラキジン酸、マレイン酸、およびオレイン酸、
・ステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラキジン酸、マレイン酸、およびオレイン酸の金属塩、
・ドデシル硫酸ナトリウム、
・オクタデシルホスホン酸ナトリウム、
・テレフタル酸ジオクチル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジオクチル、およびフタル酸ジブチル、ならびに
・トリメトキシプロピルシラン、トリメトキシオクチルシラン、（３−グリシジルオキシプロピル）−トリメトキシシラン、および（３−アミノプロピル）トリエトキシシラン
からなる群より選択される、ステートメント４に記載の方法。
６．上記改質剤が、
・ステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラキジン酸、マレイン酸、およびオレイン酸、
・ステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラキジン酸、マレイン酸、およびオレイン酸の金属塩、
・オクタデシルホスホン酸ナトリウム、
・テレフタル酸ジオクチル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジオクチル、およびフタル酸ジブチル、ならびに
・トリメトキシプロピルシラン、トリメトキシオクチルシラン、（３−グリシジルオキシプロピル）−トリメトキシシラン、および（３−アミノプロピル）トリエトキシシラン
からなる群より選択される、ステートメント４に記載の方法。
７．上記改質剤が、
・ステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラキジン酸、マレイン酸、およびオレイン酸、
・ステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラキジン酸、マレイン酸、およびオレイン酸の金属塩、
・テレフタル酸ジオクチル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジオクチル、およびフタル酸ジブチル、ならびに
・トリメトキシプロピルシラン、トリメトキシオクチルシラン、（３−グリシジルオキシプロピル）−トリメトキシシラン、および（３−アミノプロピル）トリエトキシシラン
からなる群より選択される、ステートメント４に記載の方法。
８．上記改質剤が、
・ステアリン酸およびラウリン酸、
・ステアリン酸およびラウリン酸の金属塩、
・テレフタル酸ジオクチル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジオクチル、およびフタル酸ジブチル、ならびに
・トリメトキシプロピルシラン、トリメトキシオクチルシラン、（３−グリシジルオキシプロピル）−トリメトキシシラン、および（３−アミノプロピル）トリエトキシシラン
からなる群より選択される、
ステートメント４に記載の方法。
９．上記改質剤が、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、またはステアリン酸ナトリウムである、ステートメント１〜８のいずれか１つに記載の方法。
１０．上記改質剤が、ステアリン酸亜鉛である、ステートメント１〜９のいずれか１つに記載の方法。
１１．ステップａ）にて提供される上記層状複水酸化物が、式（ＩＡ）：
［Ｍｚ＋１−ｘＭ’ｙ＋ｘ（ＯＨ）２］ａ＋（Ｘｎ−）ｍ・ｂＨ２Ｏ
（ＩＡ）
［式中、
Ｍは、少なくとも１つの荷電金属カチオンであり、
Ｍ’は、Ｍとは異なる少なくとも１つの荷電金属カチオンであり、
ｚは、１または２であり、
ｙは、３または４であり、
０＜ｘ＜０．９であり、
０＜ｂ≦１０であり、
Ｘは、少なくとも１つのアニオンであり、
ｎは、アニオンＸの電荷であり、
ａは、ｚ（１−ｘ）＋ｘｙ−２に等しく、
ｍ≧ａ／ｎである。］
の層状複水酸化物である、ステートメント１〜１０のいずれか１つに記載の方法。
１２．ステップａ）にて提供される層状複水酸化物が、式（ＩＢ）：
［Ｍｚ＋１−ｘＭ’ｙ＋ｘ（ＯＨ）２］ａ＋（Ｘｎ−）ｍ・ｂＨ２Ｏ・ｃ（Ｌ）
（ＩＢ）
［式中、
Ｍは、少なくとも１つの荷電金属カチオンであり、
Ｍ’は、Ｍとは異なる少なくとも１つの荷電金属カチオンであり、
ｚは、１または２であり、
ｙは、３または４であり、
０＜ｘ＜０．９であり、
０＜ｂ≦１０であり、
０＜ｃ≦１０であり、
Ｘは、少なくとも１つのアニオンであり、
ｎは、アニオンＸの電荷であり、
ａは、ｚ（１−ｘ）＋ｘｙ−２に等しく、
ｍ≧ａ／ｎであり、
Ｌは、水に水素結合することができる有機溶媒である。］
の層状複水酸化物である、ステートメント１〜１０のいずれか１つに記載の方法。
１３．ｚが２の場合には、Ｍは、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｍｎ、もしくはＣｄ、またはこれらの２つ以上の混合物であり、あるいはｚが１の場合には、ＭはＬｉである、ステートメント１１または１２９に記載の方法。
１４．ｙが３の場合には、Ｍ’は、Ａｌ、Ｇａ、Ｙ、Ｉｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｖ、Ｌａ、もしくはそれらの混合物であり、あるいはｙが４の場合には、Ｍ’は、Ｓｎ、Ｔｉ、もしくはＺｒ、またはそれらの混合物である、ステートメント１１、１２、または１３に記載の方法。
１５．Ｍ’がＡｌである、ステートメント１３または１４に記載の方法。
１６．上記層状複水酸化物が、Ｚｎ／Ａｌ、Ｍｇ／Ａｌ、Ｍｇ，Ｚｎ／Ａｌ、Ｍｇ／Ａｌ，Ｓｎ、Ｃａ／Ａｌ、Ｎｉ／Ｔｉ、またはＣｕ／Ａｌ層状複水酸化物である、ステートメント１〜１５のいずれか１つに記載の方法。
１７．上記層状複水酸化物が、Ｚｎ／Ａｌ、Ｍｇ／Ａｌ、またはＭｇ，Ｚｎ／Ａｌ層状複水酸化物である、ステートメント１〜１６のいずれか１つに記載の方法。
１８．Ｘが、ハロゲン化物アニオン、無機オキシアニオン、または有機アニオン（例えば、アニオン性界面活性剤、アニオン性発色団、またはアニオン性ＵＶ吸収剤）のうちの少なくとも１つから選択されるアニオンである、ステートメント１１〜１７のいずれか１つに記載の方法。
１９．Ｘが、炭酸イオン、炭酸水素イオン、リン酸水素イオン、リン酸二水素イオン、亜硝酸イオン、ホウ酸イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、もしくはリン酸イオン、またはそれらの２つ以上の混合物から選択される無機オキシアニオンである、ステートメント１１〜１７のいずれか１つに記載の方法。
２０．Ｘが、炭酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、もしくはホウ酸イオン、またはそれらの２つ以上の混合物から選択される無機オキシアニオンである、ステートメント１１〜１７のいずれか１つに記載の方法。
２１．式（ＩＢ）の層状複水酸化物が、
Ｉ．水洗浄された式（ＩＡ）の湿潤沈殿物を提供するステップであって、前記沈殿物を、金属ＭおよびＭ’のカチオンを含有する水溶液と、アニオンＸｎ−を含有する水溶液と、場合によりアンモニア放出剤を含有する水溶液とを接触させ、次いで反応混合物をエージングすることによって形成する、ステップと；
ＩＩＡ．水洗浄されたステップＩ）の湿潤沈殿物を、式（ＩＢ）に対して定義されるような溶媒Ｌと接触させるステップと
を含む方法によって調製される、ステートメント１２〜２０のいずれか１つに記載の方法。
２２．ステップｂ）にて、上記層状複水酸化物が１３０〜１８０℃に加熱される、ステートメント１〜２１のいずれか１つに記載の方法。
２３．ステップｂ）にて、上記層状複水酸化物が１３０〜１６０℃に加熱される、ステートメント２２に記載の方法。
２４．ステップｃ）にて、上記混合ステップが、層状複水酸化物および改質剤の総重量に対して１０重量％以下の溶媒の存在下において実施される、ステートメント１〜２３のいずれか１つに記載の方法。
２５．ステップｃ）にて使用される改質剤の量が、上記層状複水酸化物の重量に対して１〜２５重量％である、ステートメント１〜２４のいずれか１つに記載の方法。
２６．ステップｃ）にて使用される改質剤の量が、上記層状複水酸化物の重量に対して１〜１５重量％である、ステートメント２５に記載の方法。
２７．ステップｃ）にて使用される改質剤の量が、上記層状複水酸化物の重量に対して１〜７重量％である、ステートメント２５に記載の方法。
２８．ステップｃ）にて、上記混合ステップが、６０〜２７０℃で行われる、ステートメント１〜２７のいずれか１つに記載の方法。
２９．ステップｃ）にて、上記混合ステップが、６０〜２００℃で行われる、ステートメント２８に記載の方法。
３０．ステップｃ）にて、上記混合ステップが、６０〜１８０℃で行われる、ステートメント２８に記載の方法。
３１．ステップｃ）にて、上記混合ステップが、１３０〜１８０℃で行われる、ステートメント２８に記載の方法。
３２．ステップｃ）にて、上記混合ステップが、１３０〜１６０℃で行われる、ステートメント２８に記載の方法。
３３．ステップｃ）にて、上記混合ステップが、６０〜１６０℃で行われる、ステートメント２８に記載の方法。
３４．ステップｃ）にて、上記改質剤が、脂肪酸（例えば、マレイン酸など）であり、ステップｃ）にて、上記混合ステップが、１３０〜２００℃、好ましくは１５０〜１８０℃、より好ましくは１７０℃で実施される、ステートメント２８に記載の方法。
３５．ステップｃ）にて、上記改質剤が、脂肪酸塩（例えば、ステアリン酸亜鉛等）であり、ステップｃ）にて、上記混合ステップが、１１０〜２００℃、好ましくは１３０〜１８０℃、より好ましくは１３０〜１６０℃、最も好ましくは１５０℃で実施される、ステートメント２８に記載の方法。
３６．ステップｃ）にて、上記改質剤が、硫酸塩（例えば、ドデシル硫酸ナトリウムなど）であり、ステップｃ）にて、上記混合ステップが、１９０〜２７０℃、好ましくは２１０〜２５０℃、より好ましくは２３０℃で実施される、ステートメント２８に記載の方法。
３７．ステップｃ）にて、上記改質剤が、ホスホン酸塩（例えば、オクタデシルホスホン酸ナトリウム等）であり、ステップｃ）にて、上記混合ステップが、１６０〜２４０℃、好ましくは１８０〜２２０℃、より好ましくは２００℃で実施される、ステートメント２８に記載の方法。
３８．ステップｃ）にて、上記改質剤が、オルガノシラン（例えば、（３−グリシジルオキシプロピル）−トリメトキシシラン等）であり、ステップｃ）における上記混合ステップが、６０〜１４０℃、好ましくは８０〜１３０℃、より好ましくは１２０℃で実施される、ステートメント２８に記載の方法。
３９．ステップｃ）にて、上記改質剤が、テレフタル酸ジオクチル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジオクチル、およびフタル酸ジブチルから選択され、ステップｃ）にて、上記混合ステップが、７０〜１２０℃、好ましくは１００℃で実施される、ステートメント２８に記載の方法。
４０．ステップｃ）における上記混合ステップが、上記層状複水酸化物が７０〜１２５ｍ２／ｇの表面積を有する場合には、層状複水酸化物の重量に対して１０〜２０重量％の改質剤を使用して、層状複水酸化物が８０〜１００ｍ２／ｇの表面積を有する場合には、好ましくは１５重量％の改質剤を使用して実施される、ステートメント１に記載の方法。
４１．ステップｃ）における上記混合ステップが、上記層状複水酸化物が１０〜７０ｍ２／ｇの表面積を有する場合には、層状複水酸化物の重量に対して１〜１０重量％の改質剤を使用して、層状複水酸化物が３０〜５０ｍ２／ｇの表面積を有する場合には、好ましくは７重量％の改質剤を使用して実施される、ステートメント１に記載の方法。
上記層状複水酸化物が、Ｍｇ／Ａｌ、またはＭｇ，Ｚｎ／Ａｌ層状複水酸化物であり、ステップｂ）にて、層状複水酸化物が、１３０〜１６０℃に加熱され、ならびに上記改質剤が、ステアリン酸の塩である、ステートメント１に記載の方法。
４２．上記層状複水酸化物が、Ｍｇ３Ａｌ−ＣＯ３またはＺｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３層状複水酸化物であり、ステップｂ）にて、層状複水酸化物が、１３０〜１６０℃に加熱され、上記改質剤が、ステアリン酸の塩である、ステートメント１に記載の方法。
４３．上記層状複水酸化物が、Ｍｇ３Ａｌ−ＣＯ３またはＺｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３層状複水酸化物であり、ステップｂ）にて、層状複水酸化物が、１３０〜１６０℃に加熱され、上記改質剤が、ステアリン酸の塩であり、またステップｃ）にて、混合ステップが、改質剤の融点より高い温度において行われる、ステートメント１に記載の方法。
４４．上記層状複水酸化物が、Ｍｇ３Ａｌ−ＣＯ３またはＺｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３層状複水酸化物であり、ステップｂ）にて、層状複水酸化物が、１３０〜１６０℃に加熱され、上記改質剤が、ステアリン酸の塩であり、またステップｃ）にて、上記混合ステップが、改質剤の融点より２０〜３０℃高い温度において行われる、ステートメント１に記載の方法。
４５．上記層状複水酸化物が、Ｍｇ３Ａｌ−ＣＯ３またはＺｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３層状複水酸化物であり、ステップｂ）にて、層状複水酸化物が、１３０〜１６０℃に加熱され、上記改質剤が、ステアリン酸の塩であり、またステップｃ）にて、上記混合ステップが、１１０〜２００℃で行われる、ステートメント１に記載の方法。
４６．上記層状複水酸化物が、Ｍｇ／Ａｌ、またはＭｇ，Ｚｎ／Ａｌ層状複水酸化物であり、ステップｂ）にて、層状複水酸化物が、１３０〜１６０℃に加熱され、上記改質剤が、ステアリン酸亜鉛である、ステートメント１に記載の方法。
４７．上記層状複水酸化物が、Ｍｇ３Ａｌ−ＣＯ３またはＺｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３層状複水酸化物であり、ステップｂ）にて、層状複水酸化物が、１３０〜１６０℃に加熱され、上記改質剤が、ステアリン酸亜鉛である、ステートメント１に記載の方法。
４８．上記層状複水酸化物が、Ｍｇ３Ａｌ−ＣＯ３またはＺｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３層状複水酸化物であり、ステップｂ）にて、層状複水酸化物が、１３０〜１６０℃に加熱され、上記改質剤が、ステアリン酸亜鉛であり、またステップｃ）にて、上記混合ステップが、改質剤の融点より高い温度において行われる、ステートメント１に記載の方法。
４９．上記層状複水酸化物が、Ｍｇ３Ａｌ−ＣＯ３またはＺｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３層状複水酸化物であり、ステップｂ）にて、層状複水酸化物が、１３０〜１６０℃に加熱され、上記改質剤が、ステアリン酸亜鉛であり、ステップｃ）にて、上記混合ステップが、改質剤の融点より２０〜３０℃高い温度において行われる、ステートメント１に記載の方法。
５０．上記層状複水酸化物が、Ｍｇ３Ａｌ−ＣＯ３またはＺｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３層状複水酸化物であり、ステップｂ）にて、層状複水酸化物が、１５０℃に加熱され、上記改質剤が、ステアリン酸亜鉛であり、またステップｃ）にて、上記混合ステップが、改質剤の融点より高い温度において行われる、ステートメント１に記載の方法。
５１．上記層状複水酸化物が、Ｍｇ３Ａｌ−ＣＯ３またはＺｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３層状複水酸化物であり、ステップｂ）にて、層状複水酸化物が、１３０〜１６０℃に加熱され、上記改質剤が、ステアリン酸亜鉛であり、またステップｃ）にて、上記混合ステップが、１３０〜１６０℃で行われる、ステートメント１に記載の方法。
５２．上記層状複水酸化物が、Ｍｇ３Ａｌ−ＣＯ３またはＺｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３層状複水酸化物であり、ステップｂ）にて、層状複水酸化物が、１３０〜１６０℃に加熱され、上記改質剤が、ステアリン酸亜鉛であり、またステップｃ）にて、上記混合ステップが、１５０℃で行われる、ステートメント１に記載の方法。
５３．上記層状複水酸化物が、Ｍｇ３Ａｌ−ＣＯ３またはＺｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３層状複水酸化物であり、ステップｂ）にて、層状複水酸化物が、１５０℃に加熱され、上記改質剤が、ステアリン酸亜鉛であり、またステップｃ）にて、上記混合ステップが、１５０℃で行われる、ステートメント１に記載の方法。
５４．ステートメント１〜５３のいずれか１つに記載の方法によって得ることができる改質した層状複水酸化物。
５５．ポリマー全体に分散されたステートメント５４に記載の改質した層状複水酸化物を含む複合材料。
【０１２２】
以下において、単なる例示目的のために、添付の図を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【実施例】
【０１２３】
下記の実施例および表において使用される略語は、以下の意味を有する。
Ｍｇ３Ａｌ−ＣＯ３：［Ｍｇ０．７５Ａｌ０．２５（ＯＨ）２］［ＣＯ３］０．１２５・ｂＨ２Ｏ
Ｚｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３：［（Ｍｇ０．３３Ｚｎ０．６６）０．７５Ａｌ０．２５（ＯＨ）２］［ＣＯ３］０．１２５・ｂＨ２Ｏ
Ｚｎ２Ａｌ−ＮＯ３：［Ｚｎ０．６６Ａｌ０．３３（ＯＨ）２］［ＮＯ３］０．３１・ｂＨ２Ｏ
Ｚｎ２Ａｌ−ＰＯ４：［Ｚｎ０．６６Ａｌ０．３３（ＯＨ）２］［ＰＯ４］０．１０・ｂＨ２Ｏ
Ｚｎ２Ａｌ−ＢＯ３：［Ｚｎ０．６６Ａｌ０．３３（ＯＨ）２］［ＢＯ３］０．３１・ｂＨ２Ｏ
【０１２４】
＜パートＩ＞
［実施例１］
［ＬＤＨ（Ｍｇ３Ａｌ−ＣＯ３）の調製］
（方法１．１）
Ｍｇ（ＮＯ３）２・６Ｈ２Ｏ（１１．５３５ｋｇ）およびＡｌ（ＮＯ３）３・９Ｈ２Ｏ（５．６２４ｋｇ）を、４２Ｌの脱イオン水に溶解させた（溶液Ａ）。４２Ｌの脱イオン水に溶解させたＮａ２ＣＯ３（３．１８ｋｇ）およびＮａＯＨ（３．８４ｋｇ）を含有する第２の溶液を作製した（溶液Ｂ）。溶液ＡおよびＢを、２，９００ｒｐｍの速度の混合機によって一緒に加え、４０ｒｐｍの撹拌速度で撹拌しているエージングタンクに移し、１００℃で４時間撹拌した。ｐＨは１０に制御した。４時間のエージング後、結果として得られるスラリーを、フィルタープレス技術によってろ過し、ろ過ケークを脱イオン水で洗浄し、この時、洗浄液のｐＨは７であり、１１０℃で１８時間にわたって真空オーブンで乾燥させ、粉末へと粉砕した。
【０１２５】
（方法１．２）
Ｍｇ（ＮＯ３）２・６Ｈ２Ｏ（４．９０４ｋｇ）およびＡｌ（ＮＯ３）３・９Ｈ２Ｏ（２．３９１ｋｇ）を８．５Ｌの脱イオン水に溶解させて、金属前駆体溶液を調製した。金属前駆体溶液を、室温で、８００ｒｐｍの撹拌速度において、６４５ｍｌ／分の滴下速度で８．５Ｌの１．５ＭのＮａ２ＣＯ３溶液に滴加した。系を、１２ＭのＮａＯＨ溶液を使用することによって一定のｐＨ１０に維持した。４時間のエージング後、結果として得られるスラリーを真空ろ過し、ろ過ケークを脱イオン水で洗浄し、この時、洗浄液のｐＨは７であった。次いで、固体を、真空オーブンにおいて、１１０℃で１８時間乾燥させて、粉末へと粉砕した。
【０１２６】
［実施例２］
［ＬＤＨ（Ｚｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３）の調製］
（方法２．１）
Ｚｎ（ＮＯ３）２・６Ｈ２Ｏ（８．９１９ｋｇ）、Ｍｇ（ＮＯ３）２・６Ｈ２Ｏ（３．８４５ｋｇ）、およびＡｌ（ＮＯ３）３・９Ｈ２Ｏ（５．６２４ｋｇ）を、４２Ｌの脱イオン水に溶解させた（溶液Ａ）。４２Ｌの脱イオン水に溶解させたＮａ２ＣＯ３（３．１８ｋｇ）およびＮａＯＨ（３．８４ｋｇ）を含有する第２の溶液を作製した（溶液Ｂ）。溶液ＡおよびＢを、２，９００ｒｐｍの速度の混合機によって一緒に加え、４０ｒｐｍの撹拌速度で撹拌しているエージングタンクに移し、１００℃で４時間撹拌した。ｐＨを１０に制御した。４時間のエージング後、結果として得られるスラリーを、フィルタープレス技術によってろ過し、ろ過ケークを脱イオン水で洗浄し、この時、洗浄液のｐＨは７であり、１１０℃で１８時間にわたって真空オーブンで乾燥させ、粉末へと粉砕した。
【０１２７】
（方法２．２）
Ｚｎ（ＮＯ３）２・６Ｈ２Ｏ（３．７９３ｋｇ）、Ｍｇ（ＮＯ３）２・６Ｈ２Ｏ（１．６３５ｋｇ）、およびＡｌ（ＮＯ３）３・９Ｈ２Ｏ（２．３９１ｋｇ）を８．５Ｌの脱イオン水に溶解させて、金属前駆体溶液を調製した。金属前駆体溶液を、室温で、８００ｒｐｍの撹拌速度において、６４５ｍｌ／分の滴下速度で８．５Ｌの１．５ＭのＮａ２ＣＯ３溶液に滴加した。系を、１２ＭのＮａＯＨ溶液を使用することによって一定のｐＨ１０に維持した。４時間のエージング後、結果として得られるスラリーを真空ろ過し、ろ過ケークを脱イオン水で洗浄し、洗浄液のｐＨは７であった。次いで、固体を、真空オーブンにおいて、１１０℃で１８時間乾燥させて、粉末へと粉砕した。
【０１２８】
［実施例３］
［ＡＭＯ−ＬＤＨの調製］
ろ過ケークの水洗浄の後かつ真空オーブン乾燥の前に、水湿潤ＬＤＨを、４０ｒｐｍの撹拌速度で１時間エタノールに再分散させ、次いで、真空ろ過技術によってろ過したことを除いて、実施例１または実施例２に記載の方法に従ってＬＤＨを調製した。
【０１２９】
［実施例４］
［ステアリン酸亜鉛／ステアリン酸によるＬＤＨ／ＡＭＯ−ＬＤＨの改質］
［実施例４．１−ステアリン酸亜鉛］
実施例１〜３に記載の方法に従って調製したＬＤＨまたはＡＭＯ−ＬＤＨを、１５０℃で４時間加熱し、次いで、６００ｒｐｍの混合速度において１５０℃の温度で３０分間、ステアリン酸亜鉛（量については、表１を参照されたい）と混合することにより、改質ＬＤＨを得た。
【０１３０】
［実施例４．２−ステアリン酸］
実施例１〜３に記載の方法に従って調製したＬＤＨまたはＡＭＯ−ＬＤＨを、１５０℃で４時間加熱し、次いで、６００ｒｐｍの混合速度において１００℃の温度で３０分間、ステアリン酸（量については、表１を参照されたい）と混合することにより、改質ＬＤＨを得た。
【０１３１】
［実施例５］
［フタル酸塩改質剤によるＬＤＨ／ＡＭＯ−ＬＤＨの改質］
実施例１〜３に記載の方法に従って調製したＬＤＨまたはＡＭＯ−ＬＤＨを、１５０℃で４時間加熱し、次いで、テレフタル酸ジオクチルＤＯＴＰ、フタル酸ジイソデシルＤＩＤＰ、フタル酸ジイソノニルＤＩＮＰ、フタル酸ジオクチルＤＯＰ、またはフタル酸ジブチルＤＢＰ（７ｗ／ｗ％の配合量：ＬＤＨ粉末１００ｇあたり７ｇの改質剤に対する当量）のいずれかと、６００ｒｐｍの混合速度および１００℃の温度において３０分間混合することにより、改質ＬＤＨを得た。
【０１３２】
【表１−１】
2021523865.tif 000002
【表１−２】
2021523865.tif 000003
【０１３３】
［ＬＤＨ／ＡＭＯ−ＬＤＨ改質のスケールアップ］
丸底フラスコにおいて、５〜１５ｇのスケールで実施例４および５に従って改質を実施した。Ｚｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３のステアリン酸亜鉛改質を、（ｉ）１ｋｇスケールにおいて、８００ｒｐｍの速度で、１５０℃で３０分間、密閉式ミキサーを使用して、ならびに（ｉｉ）５〜１０ｋｇスケールにおいて、１２００ｒｐｍの速度で、１５０℃で３０分間、ラボ粉体ミキサーにおいて、繰り返した。
【０１３４】
［改質ＬＤＨの特性決定］
［密度測定］
全ての過剰な水分を除去するために試料を１１０℃で少なくとも３時間加熱し、密度測定まで、デシケーターにおいて貯蔵した。試料を、予め秤量した１００ｍｌのメスシリンダに１００ｍｌの体積まで加え、次いで、シリンダー＋試料の質量を秤量した。シリンダーの質量を差し引くことによって、試料の質量を決定した。嵩密度（ｇ／ｍｌ）を以下のように計算した：
嵩密度＝試料の質量（ｇ）／１００（ｍｌ）
【０１３５】
試料の入ったメスシリンダを、ＡｕｔｏＴａｐ機（Ｑｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ、モデルＡＴ−６−２２０−５０）にセットし、タッピングを行って体積を減らした。タップ密度（ｇ／ｍｌ）を以下のように計算した：
タップ密度＝試料の質量（ｇ）／タッピング後の試料の体積（ｍｌ）
【０１３６】
［吸湿能力］
予め秤量した試料を、２０℃で６０％（＋／−５％）の相対湿度に曝露した。曝露時間Ｔ後の試料の重量変化の百分率を以下のように計算した：
重量変化％＝（曝露（Ｔ分）後の重量−曝露前の重量）×１００
【０１３７】
［疎水性］
（方法Ａ：水／油相容性）
試料を、２００ｍｌの水／２０ｍｌの１−ヘキセンによる混合物に加えた。図６は、例示的な水／油相容性試験を示している。１−ヘキセンにおけるＬＤＨ試料の相容性を目視によって評価したところ、油相での良好な相容性は、その相中に支配的に存在する試料に関連し、不良な相容性は、水相中に支配的に存在する試料に関連した。
【０１３８】
（方法Ｂ：接触角測定）
２ｃｍ直径の平坦なペレットにＬＤＨ試料を調製した。テフロンタイプの注射器によって水滴（１０μｌ）を射出し、ＬＤＨペレットの表面上に滴下した。ペレット表面における水滴の接触角をＣｏｎｔａｃｔ  Ａｎｇｌｅ  Ｍｅｔｅｒ  ＤＭ−７０１（ＦＡＭＡＳ）によって測定した。３回測定を行い、３回の測定の平均を取った。
【０１３９】
【表２】
2021523865.tif 000004
【０１４０】
所定のＬＤＨに対して、表２のデータは、表面改質が、嵩密度およびタップ密度を増加させ、表面積を減少させ、ならびに油相の相容性（oil phase compatibility）の向上および平均接触角の増加によって分かるように疎水性を増加させることが、概して分かったことを示している。
【０１４１】
図２に、１８０分間測定した場合の、実施例１４（Ｚｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３、０％のステアリン酸Ｚｎ）、１７（Ｚｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３、７％のステアリン酸Ｚｎ）、１８（Ｚｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３、１０％のステアリン酸Ｚｎ）、および１９（Ｚｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３、１５％のステアリン酸Ｚｎ）の、６０％ＲＨ、２５℃における吸湿能力を示す。ステアリン酸亜鉛の配合量を増加させると、吸湿能力は、未改質ＬＤＨの８％から、１５％の配合量のステアリン酸亜鉛によって改質したＬＤＨの０．５％まで減少される。
【０１４２】
図３に、周囲温度から８００℃まで加熱した場合の、実施例１４（Ｚｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３、０％のステアリン酸Ｚｎ）、１６（Ｚｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３、５％のステアリン酸Ｚｎ）、１７（Ｚｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３、７％のステアリン酸Ｚｎ）、１８（Ｚｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３、１０％のステアリン酸Ｚｎ）、および１９（Ｚｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３、１５％のステアリン酸Ｚｎ）における、重ね合わせたＤＴＡ走査を示す。ＤＴＡ分析の前に、試料を、２５℃で３時間、６０％ＲＨに曝露した。ステアリン酸亜鉛の配合量を増加させるに従って、試料中の水分量（外層および内層の水）は減少する。試料中のステアリン酸亜鉛の配合量の増加に伴って、４００〜５００℃の範囲におけるステアリン酸分解の増加が認められ、これは、改質剤が、ＬＤＨ中に首尾よく組み入れられていることを示している。
【０１４３】
図４に、１８０分間測定した場合の、実施例６（Ｚｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３、０％のステアリン酸Ｚｎ）および７（Ｚｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３、７％のステアリン酸Ｚｎ）における、６０％ＲＨ、２５℃での吸湿能力を示す。ステアリン酸亜鉛改質は、吸湿を６％から約２％へと減少させる。
【０１４４】
図５に、様々なステアリン酸亜鉛改質Ｚｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３試料を１８０分間測定した場合の、６０％ＲＨ、２５℃での吸湿能力を示す。１５０℃で改質剤コーティングステップを実施することによって調製された試料（実施例１７および１８）は、１１０℃で改質剤コーティングステップを実施することにより調製された類似試料と比較して、吸水能力が減少した。
【０１４５】
図６に、未改質ＡＭＯ−Ｚｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３（実施例１４）と、ステアリン酸で改質した試料（実施例２０〜２２）およびステアリン酸亜鉛で改質した試料（実施例１５〜１８）の、水と１−ヘキセンとの間の分配を示す。未改質ＬＤＨは、水相に支配的に分散され、その一方で、改質後では、試料は、１−ヘキセン相中へ分配される、はるかに高い傾向を示した。同じ配合量の場合、ステアリン酸亜鉛は、ステアリン酸よりも良好に機能した（例えば、実施例２０−３％のステアリン酸と比較した場合の、実施例１５−３％のステアリン酸亜鉛）。
【０１４６】
図７に、未改質Ｚｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３（実施例６）と、７％のステアリン酸亜鉛で改質したＺｎ２ＭｇＡｌ−ＣＯ３（実施例７）との、重ね合わせたＸＲＤプロットを示す。ＸＲＤパターンは、実質的に同じであり、このことは、改質剤が、ＬＤＨ表面上に見出されるが、ＬＤＨ構造内には挿入されていないことを示している。
【０１４７】
［ＰＶＣ複合材の調製］
１００重量部のＰＶＣ樹脂、４重量部の三塩基性硫酸鉛塩、２０重量部の１，２−ベンゼンジカルボン酸ジイソデシルエステル、１０重量部のトリメリット酸トリス（２−エチルヘキシル）、５重量部の塩素化パラフィンオイル、５重量部のエポキシ化大豆油、５０重量部のＣａＣＯ３、０．２重量部のエポキシ化ＰＥワックス、３重量部の三酸化アンチモン、２重量部の二酸化ケイ素、１重量部のアクリル性加工助剤、および調製されたＬＤＨ実施例（ＬＤＨ量については、樹脂１００部に対する部数（ｐｈｒ）で表現された表３を参照されたく、例えば、７ｐｈｒ＝ＰＶＣ樹脂１００重量部に対して７重量部のＬＤＨである）を、ホットメルトミキサーのＨＡＡＫＥ（商標）  ＰｏｌｙＬａｂ（商標）ＯＳシステムＨＡＡＫＥモデルにおいて、６０ｒｐｍの混合速度下にて、１８０℃で３分間混合することによって、ＰＶＣ複合材料を調製した。
【０１４８】
［ＰＶＣ複合材の特性決定］
［色安定性］
調製したＰＶＣ複合材の色安定性を、押出し加工後に分光測定器ＣＭ−３６００Ａ（コニカミノルタ株式会社）によって評価した。分光測定器による白色度（ＷＩ）および黄色度（ＹＩ）の測定のために、ＰＶＣ複合材を均一な厚さ（およそ３ｍｍ）の１１×１１ｃｍ２の正方形プラークへと圧縮成形した。
【０１４９】
［空隙］
調製したＰＶＣ複合材の空隙は、押出し加工されたストランドとして形成された３ｍｍ断面のＰＶＣ複合材試料における空隙の数を、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）撮像を使用して評価することによって査定した。１０ｍｍの作動距離および、５００μｍの解像度を提供する１０ｋＶでの×３０の倍率において、１〜２０ｋｅＶの加速電圧容量により、試料を走査した。
【０１５０】
以下の評価基準に従って、空隙の数を得点付けした。
０＝空隙なし
１＝５未満の空隙および平滑な表面
２＝５〜１０の空隙および平滑な表面
３＝１０〜２０の空隙および平滑な表面
４＝１０〜２０の空隙および粗い表面
５＝２０を超える空隙および粗い表面
【０１５１】
［機械的特性］
ＩＥＣ６０８１１−１−１規格に従って、ＰＶＣ複合材の引張強度および破断点伸びを試験した。
【０１５２】
調製したＰＶＣ複合材料の特性を表３にまとめる。本発明に従って調製した改質ＬＤＨを含む複合材は、未改質ＬＤＨを含む匹敵する複合材と比較して、より高い色安定性（ＷＩの高い値およびＹＩの低い値）およびより低い空隙を提供する。
【０１５３】
【表３】
2021523865.tif 000005
【０１５４】
＜パートＩＩ＞
［実施例６９］
［ＬＤＨ（Ｚｎ２Ａｌ−ＮＯ３）の調製］
Ｚｎ（ＮＯ３）２・６Ｈ２Ｏ（１１．１４１ｋｇ）およびＡｌ（ＮＯ３）３・９Ｈ２Ｏ（７．０３５ｋｇ）を４２Ｌの脱イオン水に溶解させた（溶液Ａ）。４２Ｌの脱イオン水に溶解させたＮａ２ＮＯ３（１１．９２１ｋｇ）およびＮａＯＨ（３．３８ｋｇ）を含有する第２の溶液を作製した（溶液Ｂ）。溶液ＡおよびＢを、２，９００ｒｐｍの速度の混合機によって一緒に加え、４０ｒｐｍの撹拌速度で撹拌しているエージングタンクに移し、１００℃で４時間撹拌した。ｐＨを１０に制御した。４時間のエージング後、結果として得られるスラリーを、フィルタープレス技術によってろ過し、ろ過ケークを脱イオン水で洗浄し、この時、洗浄液のｐＨは７であり、１１０℃で１８時間にわたって真空オーブンで乾燥させ、粉末へと粉砕した。
【０１５５】
［実施例７０］
［ＬＤＨ（Ｚｎ２Ａｌ−ＰＯ４）の調製］
商業的供給元からＺｎ２Ａｌ−ＰＯ４を入手した。
【０１５６】
［実施例７１］
［ＬＤＨ（Ｚｎ２Ａｌ−ＢＯ３）の調製］
Ｚｎ（ＮＯ３）２・６Ｈ２Ｏ（５．９４２ｋｇ）およびＡｌ（ＮＯ３）３・９Ｈ２Ｏ（３．７５２ｋｇ）を４０Ｌの脱イオン水に溶解させた（溶液Ａ）。５７Ｌの脱イオン水に溶解させたホウ酸（４．５５ｋｇ）およびＮａＯＨ（３．２９ｋｇ）を含有する第２の溶液を作製した（溶液Ｂ）。溶液ＡおよびＢを、２，９００ｒｐｍの速度の混合機によって一緒に加え、４０ｒｐｍの撹拌速度で撹拌しているエージングタンクに移し、１００℃で４時間撹拌した。ｐＨを９に制御した。４時間のエージング後、結果として得られるスラリーを、フィルタープレス技術によってろ過し、ろ過ケークを脱イオン水で洗浄し、この時、洗浄液のｐＨは７であり、１１０℃で１８時間にわたって真空オーブンで乾燥させ、粉末へと粉砕した。
【０１５７】
［実施例７２］
［ステアリン酸／ラウリン酸によるＬＤＨの改質］
（ステアリン酸）
実施例２（方法２．１）または実施例７１に記載の方法に従って調製したＬＤＨを、１５０℃で４時間加熱し、次いで、物理的混合技術により機械的力によって、ステアリン酸と混合した（量については、表４を参照されたい）。次いで、混合粉末を丸底フラスコに移し、７００ｒｐｍの速度および１００℃の温度において３０分間混合して、改質ＬＤＨを得た。
【０１５８】
（ラウリン酸）
実施例２（方法２．１）または実施例７１に記載の方法に従って調製したＬＤＨを、１５０℃で４時間加熱し、次いで、物理的混合技術により機械的力によって、ラウリン酸と混合した（量については、表４を参照されたい）。次いで、混合粉末を丸底フラスコに移し、７００ｒｐｍの速度および７０℃の温度において３０分間混合して、改質ＬＤＨを得た。
【０１５９】
［実施例７３］
［シランによるＬＤＨの改質］
（３−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン）
実施例２（方法２．１）に記載の方法に従って調製したＬＤＨを、１５０℃で４時間加熱し、次いで、物理的混合技術により機械的力によって、３−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシランと混合した（量については、表４を参照されたい）。次いで、混合粉末を丸底フラスコに移し、７００ｒｐｍの速度および６０℃の温度において３０分間混合して、改質ＬＤＨを得た。
【０１６０】
（３−アミノプロピルトリメトキシシラン）
実施例２（方法２．１）に記載の方法に従って調製したＬＤＨを、１５０℃で４時間加熱し、次いで、物理的混合技術により機械的力によって、３−アミノプロピルトリメトキシシランと混合した（量については、表４を参照されたい）。次いで、混合粉末を丸底フラスコに移し、７００ｒｐｍの速度および６０℃の温度において３０分間混合して、改質ＬＤＨを得た。
【０１６１】
【表４】
2021523865.tif 000006
【０１６２】
［改質ＬＤＨの特性決定］
［密度測定］
全ての過剰な水分を除去するために試料を１１０℃で少なくとも３時間加熱し、密度測定まで、デシケーターにおいて貯蔵した。試料を、予め秤量した１００ｍｌのメスシリンダに１００ｍｌの体積まで加え、次いで、シリンダー＋試料の質量を秤量した。シリンダーの質量を差し引くことによって、試料の質量を決定した。嵩密度（ｇ／ｍｌ）を以下のように計算した。
嵩密度＝試料の質量（ｇ）／１００（ｍｌ）
【０１６３】
試料の入ったメスシリンダを、ＡｕｔｏＴａｐ機（Ｑｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ、モデルＡＴ−６−２２０−５０）にセットし、タッピングを行って体積を減らした。タップ密度（ｇ／ｍｌ）を以下のように計算した。
タップ密度＝試料の質量（ｇ）／タッピング後の試料の体積（ｍｌ）
【０１６４】
［吸湿能力］
予め秤量した試料を、２０℃で６０％（＋／−５％）の相対湿度に曝露した。曝露時間Ｔ後の試料の重量変化の百分率を以下のように計算した、
重量変化％＝（曝露（Ｔ分）後の重量−曝露前の重量）×１００
【０１６５】
［疎水性］
（方法Ａ：水／油相容性）
試料を、２００ｍｌの水／２０ｍｌの１−ヘキセンによる混合物に加えた。図６に、例示的な水／油相容性試験を示す。１−ヘキセンにおけるＬＤＨ試料の相容性を目視によって評価したところ、油相での良好な相容性は、その相中に支配的に存在する試料に関連し、不良な相容性は、水相中に支配的に存在する試料に関連した。
（方法Ｂ：接触角測定）
２ｃｍ直径の平坦なペレットにＬＤＨ試料を調製した。テフロンタイプの注射器によって水滴（１０μｌ）を射出し、ＬＤＨペレットの表面上に滴下した。ペレット表面における水滴の接触角をＣｏｎｔａｃｔ  Ａｎｇｌｅ  Ｍｅｔｅｒ  ＤＭ−７０１（ＦＡＭＡＳ）によって測定した。３回測定を行い、３回の測定の平均を取った。
【０１６６】
【表５】
2021523865.tif 000007
【０１６７】
表５は、ＬＤＨ改質プロセスが、疎水性、嵩密度、および／またはタップ密度を増加させることを示している。
【０１６８】
［粒径］
下記表６に示すように、本発明に係る改質ＬＤＨ（実施例８２、８６、および８７）の粒度分布Ｄ１０、Ｄ５０、Ｄ９０は、押出加工技術によって加工されるポリマー配合における添加剤としての使用にとって（すなわち、良好な分散および平滑な表面を実現するために）、許容可能な範囲であり（Ｄ１０＝０．５〜１マイクロメートル／Ｄ５０＝１〜３マイクロメートル／Ｄ９０＝２．５〜６マイクロメートル）、ならびに、未改質ＬＤＨ（実施例８１および８５）の同様である。したがって、ＬＤＨ改質プロセスは、凝集体の形成を引き起こさない。
【０１６９】
【表６】
2021523865.tif 000008
【図１】
2021523865.tif 000009
【図２】
2021523865.tif 000010
【図３】
2021523865.tif 000011
【図４】
2021523865.tif 000012
【図５】
2021523865.tif 000013
【図６】
2021523865.tif 000014
【図７】
2021523865.tif 000015
【図８】
2021523865.tif 000016
【図９】
2021523865.tif 000017
【図１０】
2021523865.tif 000018
【国際調査報告】
2021523865.tif 000019
2021523865.tif 000020