專利名稱：聚酯樹脂組合物和模塑制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含有聚酯和已通過特定離子交換處理過的頁硅酸鹽的聚酯樹脂組合 物并且涉及模塑或擠出制品。
背景技術(shù)：
利用它們在機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、耐候性、耐化學(xué)性等方面的優(yōu)異性能，聚酯廣 泛用于膜、模塑材料等。此外，該聚酯與增強(qiáng)填料的混合帶來樹脂的強(qiáng)度和耐熱性上的 改善，并因此這樣得到的增強(qiáng)組合物有利地用作機(jī)械部件的材料。這樣的增強(qiáng)填料可包 括滑石、玻璃纖維、頁硅酸鹽等的無機(jī)粉末作為其實(shí)例。使用這樣的粉末填料時(shí)，為了 通過熔融捏合等得到樹脂組合物必須以高混合比例添加它們中的任何粉末填料，并且在 加工性和分散性上存在問題。因此，建議用有機(jī)雄離子與頁硅酸鹽的層間存在的可交換的陽離子進(jìn)行交 換以使頁硅酸鹽容易層離并且還該改善其對于樹脂的親和性。在日本專利公開申請 No.2003-073538中，公開了得到含有層狀粘土礦物的樹脂組合物的技術(shù)，該層狀粘土礦 物已用聚乳酸和具有羥基的有機(jī)銀鹽有機(jī)化(organized)并且以通過該有機(jī)鎮(zhèn)鹽的羥基與 該聚乳酸結(jié)合。根據(jù)該技術(shù)，通過使該層狀粘土礦物非常均勻地分散在聚乳酸樹脂中能 夠得到可實(shí)現(xiàn)良好的剛性和足夠高的結(jié)晶速度的樹脂組合物。日本專利No.3767965中，也公開了得到可生物降解樹脂組合物的技術(shù)，該可生 物降解樹脂組合物的特征在于其包括i)含有50重量份以上的聚乳酸的可生物降解樹脂和 ii)其層間具有伯至叔胺鹽、季銨鹽或鎮(zhèn)鹽的頁硅酸鹽，并且含有反應(yīng)性化合物，該反應(yīng) 性化合物含有至少一個(gè)選自環(huán)氧、異氰酸酯、酸酐和烷氧基硅烷中的官能團(tuán)的單元。根 據(jù)該技術(shù)，能夠得到樹脂與頁硅酸鹽之間的界面強(qiáng)度改善并且具有優(yōu)異的耐熱性和機(jī)械 性能的可生物降解樹脂組合物。其中，作為添加反應(yīng)性化合物的方法所示的是將反應(yīng)性 化合物預(yù)先與樹脂混合并與樹脂反應(yīng)的方法、將反應(yīng)性化合物預(yù)先與已用有機(jī)陽離子處 理過的頁硅酸鹽混合并與該頁硅酸鹽反應(yīng)的方法或者在熔融捏合時(shí)將已用樹脂和有機(jī)陽 離子處理過的頁硅酸鹽與反應(yīng)性化合物同時(shí)添加并使它們彼此反應(yīng)的方法。但是，在熔融捏合時(shí)將已用樹脂和有機(jī)陽離子處理過的頁硅酸鹽與反應(yīng)性化合 物同時(shí)添加并使它們彼此反應(yīng)的方法中，反應(yīng)性化合物對于增強(qiáng)樹脂和頁硅酸鹽之間的 相互作用不足并且還必須將作為反應(yīng)的結(jié)果生成的醇除去。同時(shí)，在預(yù)先使反應(yīng)性化合物與樹脂或頁硅酸鹽反應(yīng)的方法中，增加預(yù)先使它 們反應(yīng)的步驟必然使操作變得復(fù)雜。此外，有機(jī)陽離子對于反應(yīng)性化合物的親和性在改 變樹脂組合物的物理性能上是重要的因素，因此其選擇性如此復(fù)雜以致不得不進(jìn)行充分 研究。此外，即使能夠改善樹脂組合物的耐熱性和剛性，也存在不能控制其抗沖擊性的 問題。上述日本專利公開申請No.2003-073538和日本專利No.3767965沒有提及抗沖擊 性。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到這樣的背景技術(shù)而進(jìn)行本發(fā)明，本發(fā)明在于提供具有優(yōu)異的耐熱性、剛 性和抗沖擊性的聚酯樹脂組合物和使用其的模塑或擠出制品。為了解決上述問題，本發(fā)明人已反復(fù)進(jìn)行了廣泛研究。結(jié)果，他發(fā)現(xiàn)含有如 下頁硅酸鹽的樹脂組合物能夠具有優(yōu)異的耐熱性、剛性和抗沖擊性，該頁硅酸鹽已與季 餓陽離子進(jìn)行了離子交換，該季銀陽離子在分子的一端具有通過水解而提供硅烷醇基 (Si-OH)的結(jié)構(gòu)。其中，在用季銀陽離子處理頁硅酸鹽的步驟中，在背景技術(shù)中可能發(fā) 生的與任何反應(yīng)性化合物的反應(yīng)所必需的制備步驟的數(shù)目沒有增加。而且，在頁硅酸鹽 具有擴(kuò)大的層間間距并且樹脂與進(jìn)行了離子交換的頁硅酸鹽在它們之間具有高界面強(qiáng)度 的狀態(tài)下，將頁硅酸鹽均勻地分散在樹脂中，因此該樹脂組合物能夠同時(shí)帶來耐熱性、 剛性和抗沖擊性。g卩，能夠解決上述問題的聚酯樹脂組合物的特征在于含有頁硅酸鹽和聚酯；用 季銀陽離子對該頁硅酸鹽進(jìn)行了離子交換，該季銀陽離子在分子的一端具有通過水解提 供硅烷醇基(Si-OH)的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明也涉及通過使用上述樹脂組合物而形成的模塑或擠出制品。根據(jù)本發(fā)明，其能夠提供具有優(yōu)異的耐熱性、剛性和抗沖擊性的聚酯樹脂組合 物，以及使用該聚酯樹脂組合物的模塑或擠出制品。由以下參照附圖對示例性實(shí)施方案的說明，本發(fā)明進(jìn)一步的特征將變得清楚。


圖1是在透射電子顯微鏡上觀察結(jié)果的示意圖，其表示樹脂組合物中的頁硅酸 鹽如何作為由單層至多層形成的結(jié)構(gòu)存在。
具體實(shí)施例方式以下對本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行說明。根據(jù)本發(fā)明的聚酯樹脂組合物是如下的樹脂組合物，其特征在于含有頁硅酸鹽 和聚酯；該頁硅酸鹽已與季銀陽離子進(jìn)行了離子交換，該季銀陽離子在分子的一端具有 通過水解而提供硅烷醇基(Si-OH)的結(jié)構(gòu)。其具有優(yōu)異的耐熱性、剛性和抗沖擊性。構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的聚酯樹脂組合物的聚酯樹脂是指由選自多元羧酸(包括二羧 酸)及其酯形成性衍生物中的至少一種與選自多元醇(包括二元醇)中的至少一種組成的 樹脂；或由羥基羧酸及其酯形成性衍生物組成的樹脂；或由環(huán)狀酯組成的樹脂。二羧酸可包括飽和脂族二羧酸例如草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、 庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、癸烷二羧酸、十二烷二羧酸、十四烷二羧酸、十六 烷二羧酸、3-環(huán)丁烷二羧酸、1，3-環(huán)戊烷二羧酸、1，2-環(huán)己烷二羧酸、1，3-環(huán)己烷 二羧酸、1，4-環(huán)己烷二羧酸、2，5-降冰片烷二羧酸和二聚酸，或它們的酯形成性衍生 物；不飽和脂族二羧酸例如富馬酸、馬來酸和衣康酸，或它們的酯形成性衍生物；芳族 二羧酸例如鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、呋喃二羧酸、聯(lián)苯甲酸、1，3-萘二 羧酸、1，4-萘二羧酸、1，5-萘二羧酸、2，6-萘二羧酸、2，7-萘二羧酸、4，4’ -聯(lián) 苯二羧酸、4，4，-二苯砜二羧酸、4，4，-二苯醚二羧酸、1，2-雙(苯氧基)乙烷-對，對’ -二羧酸、撲酸、和蒽二羧酸，或它們的酯形成性衍生物；和含金屬磺酸鹽 基團(tuán)的芳族二羧酸例如5-鈉磺基間苯二甲酸、2-鈉磺基對苯二甲酸、5-鋰磺基間苯二甲 酸、2-鋰磺基對苯二甲酸、5-鉀磺基間苯二甲酸和2-鉀磺基對苯二甲酸，或它們的酯形 成性衍生物。這些二羧酸以外的多元羧酸可包括乙烷三羧酸、丙烷三羧酸、丁烷四羧酸、均 苯四甲酸、偏苯三酸、1，3，5-苯三酸、3，4，3，，4，-聯(lián)苯四甲酸和它們的酯形成 性衍生物。二元醇可包括脂族二元醇例如乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、二甘醇、 三甘醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、2，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、新 戊二醇、1，6-己二醇、1，2-環(huán)己二醇、1，3-環(huán)己二醇、1，4-環(huán)己二醇、1，2-環(huán)己 烷二甲醇、1，3-環(huán)己烷二甲醇、1，4-環(huán)己烷二甲醇、1，4-環(huán)己烷二乙醇、1，10-癸 二醇、1，12-十二烷二醇、聚乙二醇、聚1，3-丙二醇和聚1，4-丁二醇；和芳族二元 醇例如氫醌、4，4-二羥基雙酚(bisphenol)、1，4-雙(3 -羥基乙氧基)苯、1，4-雙 (3-羥基乙氧基苯基)砜、雙(對-羥基苯基)醚、雙(對-羥基苯基)砜、雙(對-羥 基苯基)-甲烷、1，2-雙(對-羥基苯基)-乙烷、雙酚A、雙酚C、2，5-萘二酚，和 通過使環(huán)氧乙烷與這些二元醇中的任何二元醇加成而形成的二元醇。這些二元醇以外的多元醇可包括三羥甲基甲烷、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙 烷、季戊四醇、甘油和己三醇。羥基羧酸可包括乳酸、檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、羥基乙酸、3-羥基丁酸、 對-羥基苯甲酸、對_(2_羥基乙氧基)苯甲酸和4-羥基環(huán)己烷甲酸，或它們的酯形成性 衍生物。環(huán)狀酯可包括己內(nèi)酯、丙內(nèi)酯、甲基丙內(nèi)酯、戊內(nèi)酯、乙
交酯和丙交酯。多元羧酸或羥基羧酸的酯形成性衍生物可包括它們的烷基酯、酰氯或酸酐。作為其實(shí)例，聚酯樹脂可包括聚(a-羥基酸)例如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚 對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸1，6-己二醇酯、聚對苯 二甲酸環(huán)己烷-1，4-二甲醇酯、聚對苯二甲酸新戊二醇酯、聚呋喃二甲酸乙二醇酯、聚 呋喃二甲酸丙二醇酯、聚呋喃二甲酸丁二醇酯、聚間苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙 二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸1，6-己二醇酯、聚乳酸、聚羥基丁酸、聚 琥珀酸丁二醇酯、聚乙醇酸、聚己內(nèi)酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚2，6-萘二甲酸乙 二醇酯、聚a，雙(2-氯苯氧基)乙烷-4，4’ -二甲酸乙二醇酯、聚琥珀酸乙二醇 酯、聚琥珀酸丁二醇酯、聚丁二醇琥珀酸酯己二酸酯、聚琥珀酸1，6-己二醇酯、聚己 二酸乙二醇酯、聚己二酸1，6-己二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚草酸乙二醇酯、聚草 酸丁二醇酯、聚草酸新戊二醇酯、聚癸二酸乙二醇酯、聚癸二酸丁二醇酯、聚癸二酸1， 6-己二醇酯、聚乙醇酸和聚乳酸，或它們的共聚物；聚(《_羥基鏈烷酸)例如聚(￡_己 內(nèi)酯)和聚(0-丙內(nèi)酯)；聚(0-羥基鏈烷酸)例如聚(3-羥基丁酸)、聚(4-羥基丁 酸)、聚(3-羥基戊酸)、聚(3-羥基癸酸)、聚(3-羥基庚酸)和聚(3-羥基辛酸)；和 任何這些聚酯的共聚物聚酯。任何這些聚酯可單獨(dú)使用或者可以兩種以上組合使用。上述聚酯樹脂中，優(yōu)選聚乳酸。
聚乳酸是指通過聚合乳酸而得到的并且從生物質(zhì)利用和生物降解性的觀點(diǎn)出發(fā) 受到關(guān)注。由于具有高熔點(diǎn)，聚乳酸的L-型或D-型可優(yōu)選具有90%以上的光學(xué)純度。 只要不損害聚乳酸的性能，其可與乳酸以外的任何組分共聚，或者可含有聚乳酸以外的 任何聚合物或添加劑(一種或多種)例如顆粒、阻燃劑、抗靜電劑、晶體成核劑和/或防 水解劑。但是，從生物質(zhì)利用和生物降解性的觀點(diǎn)出發(fā)，作為聚合物，其乳酸單體可優(yōu) 選含量為50重量％以上。由于期望機(jī)械性能和模塑性之間的良好平衡，作為重均分子 量，聚乳酸聚合物可優(yōu)選具有50,000-500,000的分子量。本發(fā)明中使用的頁硅酸鹽意指溶脹(swelling)頁硅酸鹽，并且可以使用任何通常 可得到的納米復(fù)合材料，例如蒙皂石如蒙脫石或皂石、溶脹云母、石墨和伊毛縞石。特 別地，可優(yōu)選使用蒙脫石和溶脹云母，并且可特別優(yōu)選使用溶脹云母。作為通過與其進(jìn)行離子交換而將這些頁硅酸鹽的任何陽離子進(jìn)行處理、在分子 的一端具有通過水解而提供硅烷醇基(Si-OH)的結(jié)構(gòu)的季鎮(zhèn)陽離子，可使用的是具有甲 氧基的季銨離子、具有乙氧基的季銨離子、具有乙酰氧基的季銨離子、具有甲氧基的鎮(zhèn) 離子、具有乙氧基的鎮(zhèn)離子和具有乙酰氧基的鎮(zhèn)離子。此外，當(dāng)其在分子中具有長鏈烷 基時(shí)，由于其在顯著擴(kuò)大頁硅酸鹽的層間間距以致容易地在樹脂中均勻分散方面有效， 因此優(yōu)選這樣的陽離子。滿足這樣的特征的在分子的一端具有通過水解而提供硅烷醇基(Si-OH)的結(jié)構(gòu) 的季銀陽離子具有適當(dāng)?shù)姆肿又睆讲⑶彝瑫r(shí)對于樹脂具有高親和性。因此，這樣有機(jī)化 的頁硅酸鹽以其具有擴(kuò)大的層間間距的狀態(tài)均勻地分散在樹脂中并且也能夠?qū)崿F(xiàn)樹脂與 有機(jī)化頁硅酸鹽之間的高界面強(qiáng)度。在分子的一端具有通過水解而提供硅烷醇基(Si-OH)的結(jié)構(gòu)的季銀陽離子作為 其實(shí)例可包括十八烷基二甲基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]銨離子和三甲基[3-(三乙 氧基甲硅烷基)丙基]銨離子。任何這些季銀陽離子可單獨(dú)使用或者可以兩種以上組合 使用。其中，已知十八烷基二甲基[3_(三甲氧基甲硅烷基)丙基]銨離子具有抗微生 物性，并且在醫(yī)療、牙齒和工業(yè)材料中用作抗微生物劑。因此，通過與十八烷基二甲基 [3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]銨離子的離子交換來處理頁硅酸鹽并將其添加到聚酯樹脂 中，能夠期待對樹脂組合物提供抗微生物性的效果。以下對如何通過離子交換處理頁硅酸鹽進(jìn)行說明。首先，將頁硅酸鹽的蒙皂石 材料分散在60°C-9(TC的熱水中，同時(shí)在其中使其溶脹。對于得到的分散體，緩慢地添 加在分子的一端具有通過水解提供硅烷醇基(Si-OH)的結(jié)構(gòu)的季銀陽離子，并且將得到 的混合物在該熱水中攪拌約20小時(shí)-約30小時(shí)以對頁硅酸鹽的層間存在的可交換的離子 實(shí)施離子交換。將得到的懸浮液過濾，并且用熱水將得到的固體反復(fù)洗滌以除去殘留鈉 離子和過剩的銀陽離子。最后，在烘箱中將該固體干燥，然后通過研磨機(jī)進(jìn)行粉碎以得 到粉末狀處理過的頁硅酸鹽。其中，在分子的一端具有通過水解而提供硅烷醇基(Si-OH)的結(jié)構(gòu)的季銀陽離 子可以以0.7當(dāng)量-1.2當(dāng)量、和優(yōu)選0.8當(dāng)量-1.0當(dāng)量的量添加，基于頁硅酸鹽的離子交 換容量1當(dāng)量。如果其量小于0.7當(dāng)量，頁硅酸鹽的鈉離子與銨離子之間的離子交換可能不足而使頁硅酸鹽的分散性低。另一方面，如果其量大于1.2當(dāng)量，聚酯樹脂組合物可能 具有低抗沖擊性，因此不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)耐熱性和抗沖擊性。其次，通過高分散混合機(jī)將上述處理過的頁硅酸鹽(有機(jī)化頁硅酸鹽)分散在樹 脂中。首先，將樹脂放入溫度控制在不低于樹脂熔點(diǎn)的高分散混合機(jī)中。然后，將樹脂 與添加的處理過的頁硅酸鹽捏合。由該混合機(jī)的葉片產(chǎn)生的剪切力使得該處理過的頁硅 酸鹽逐漸層離，以致該頁硅酸鹽作為由單層至多層形成的結(jié)構(gòu)分散。頁硅酸鹽可以以0.1質(zhì)量份-30質(zhì)量份、優(yōu)選1質(zhì)量份-10質(zhì)量份、和更優(yōu)選1 質(zhì)量份_5質(zhì)量份的量添加，基于聚酯與頁硅酸鹽的總和100質(zhì)量份。如果以小于0.1質(zhì) 量份的量添加頁硅酸鹽，可能無法使樹脂組合物的耐熱性和抗沖擊性顯著改善。另一方 面，不優(yōu)選其以大于30質(zhì)量份的量添加，原因在于以下缺點(diǎn)，例如，在得到的插層化合 物中存在的銀離子組分的影響下基體樹脂的任何劣化可加速以帶來模塑或擠出的困難。 頁硅酸鹽可單獨(dú)使用或者可以將兩種以上組合使用。可通過造粒機(jī)將這樣制備的樹脂組合物造粒。也可通過使用上述樹脂組合物得 到模塑或擠出制品，并且可通過如下方法得到，該方法可包括注塑、擠出、中空鑄型、 壓縮模塑、熱成型、層壓模塑和旋轉(zhuǎn)模塑。實(shí)施例以下通過給出實(shí)施例來對本發(fā)明更詳細(xì)地說明。應(yīng)指出的是，本發(fā)明當(dāng)然絕不 受以下實(shí)施例的任何限制，并且只要不超越其主旨可進(jìn)行各種變形。在以下項(xiàng)目上，以如下方式進(jìn)行測定。(1)離子交換水平由在1000°C下的灼燒損失(％ )和有機(jī)化頁硅酸鹽的插層陽離子的分子量并且根 據(jù)以下表達(dá)式確定。離子交換水平(mmol/lOOg)=(灼燒損失/陽離子分子量)X {100/(100-灼燒 損失)}X 1,000。(2)離子交換容量基于t艮據(jù) Japan Bentonite Manufacturers Association Standard Test Method 測定膨
潤土(粉末)的陽離子交換容量的方法(JBAS-106-77)來確定。更具體地，使用在其縱 向?qū)⒄糁笕萜鬟B接的裝置，使用pH調(diào)節(jié)到7的1N醋酸銨水溶液將頁硅酸鹽的層間存在 的所有可離子交換的陽離子交換為NH4+離子。然后，用水和乙醇進(jìn)行充分洗滌后，將 NH4+-型頁硅酸鹽浸入10質(zhì)量％氯化鉀水溶液中，其中樣品中的NH4+離子被交換為K+ 離子。隨后，通過使用0.1N氫氧化鈉水溶液對已用上述離子交換反應(yīng)浸出的NH4+離子 進(jìn)行中和滴定以確定原料溶脹頁硅酸鹽的陽離子交換容量(毫克當(dāng)量/100克)。實(shí)施例1在攪拌下向100g頁硅酸鹽，溶脹氟云母(鈉型)SOMASIFME_100 (商品名；離 子交換容量120meq/100g ；可由 CO-OP Chemical Co.，Ltd.購得)中加入 0.99 升 60°C 熱水以將前者溶脹的同時(shí)分散。然后，向得到的分散體中，緩慢地加入0.99升含有5質(zhì) 量份十八烷基二甲基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化銨的水溶液，并且將得到的混 合物保持在60°C并攪拌24小時(shí)以實(shí)施離子交換反應(yīng)以將前者的鈉離子交換為后者的離 子。通過過濾將形成的沉淀物分離，然后用超純水反復(fù)洗滌以除去殘留的鈉離子，接著干燥，然后通過研磨機(jī)進(jìn)行粉碎以得到粉末狀處理過的頁硅酸鹽。使用混合機(jī)LABO PRASTOMILL (商品名；葉片輥型；由Toyo Seiki Seisakusho, Ltd.制造)，將5質(zhì)量份如上得到的處理過的(有機(jī)化)頁硅酸鹽添加到95 質(zhì)量份由聚乳酸(商品名LACEAH100J，可購自Mitsui Chemicals，Inc.)組成的樹脂
中，將前者添加到后者中的同時(shí)在溫度180°C、雙螺桿逆向旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)數(shù)50rpm的條件下進(jìn) 行熔融捏合以制備樹脂組合物。將得到的樹脂組合物造粒，并且使用得到的粒料，通過使用注塑機(jī)(商品名 SE18DU ；由Sumitomo Heavy Industries, Ltd.制造)并且在模具溫度25°C下制備非晶條 形試樣(80mmX 10mmX4.0mm厚)。然后，將得到的條形試樣保持在110°C烘箱中30分 鐘以得到晶態(tài)條形試樣。實(shí)施例2以與實(shí)施例1中相同的方式制備晶態(tài)條形試樣，不同之處在于將非晶條形試樣 保持在110°c的模具溫度下5分鐘并且沒有進(jìn)行在烘箱中的加熱。實(shí)施例3以與實(shí)施例1中相同的方式制備晶態(tài)條形試樣，不同之處在于使用通過以1質(zhì)量 份的量將實(shí)施例1中得到的有機(jī)化頁硅酸鹽添加到99質(zhì)量份樹脂中而得到的樹脂組合物 的粒料。實(shí)施例4以與實(shí)施例1中相同的方式制備晶態(tài)條形試樣，不同之處在于使用通過以10質(zhì) 量份的量將實(shí)施例1中得到的有機(jī)化頁硅酸鹽添加到90質(zhì)量份樹脂中而得到的樹脂組合 物的粒料。比較例1以與實(shí)施例1中相同的方式制備晶態(tài)條形試樣，不同之處在于使用通過代替實(shí) 施例1中得到的有機(jī)化頁硅酸鹽而使用可商購的有機(jī)化頁硅酸鹽(商品名SOMASIF MEE ；可購自CO-OP Chemical Co., Ltd.)(已與十二烷基雙[(羥乙基)甲基]銨離子進(jìn) 行了離子交換)得到的樹脂組合物的粒料。比較例2以與實(shí)施例1中相同的方式制備晶態(tài)條形試樣，不同之處在于使用通過代替實(shí) 施例1中得到的有機(jī)化頁硅酸鹽而使用通過用3-縮水甘油氧基丙基(二甲氧基)甲基硅 烷處理SOMASIF MEE得到的頁硅酸鹽所得到的樹脂組合物的粒料。比較例3以與實(shí)施例1中相同的方式制備晶態(tài)條形試樣，不同之處在于使用通過代替實(shí) 施例1中得到的有機(jī)化頁硅酸鹽而使用SOMASIF MEE并且在滴加3-縮水甘油氧基丙基 (二甲氧基)甲基硅烷的同時(shí)將材料熔融捏合而得到的樹脂組合物的粒料。比較例4以與實(shí)施例1中相同的方式制備晶態(tài)條形試樣，不同之處在于使用通過代替實(shí) 施例1中得到的有機(jī)化頁硅酸鹽而使用可商購的非有機(jī)化頁硅酸鹽(商品名SOMASIF ME-100 ；可購自CO-OP Chemical Co.，Ltd.)所得到的樹脂組合物的粒料。比較例5
以與實(shí)施例1中相同的方式制備晶態(tài)條形試樣，不同之處在于使用沒有添加任 何有機(jī)化頁硅酸鹽而得到的樹脂組合物的粒料。對比試驗(yàn)1關(guān)于實(shí)施例1-4和比較例1-4中得到的晶態(tài)條形試樣，用X-射線衍射分析儀 (XRD)X' Pert Pro (商品名；由Philips Electronics N.V.制造)在每個(gè)情況中對每個(gè)有機(jī) 化頁硅酸鹽的層間間距測定一次。在頁硅酸鹽的層之間插入樹脂并且頁硅酸鹽的層間間 距擴(kuò)大時(shí)，衍射峰在低角度側(cè)遷移并且峰減小。對比試驗(yàn)2通過使用Ultramicrotome EM UC6 (商品名；由 Ernst LeitzOptische Werke Ag.制
造)將實(shí)施例1-4和比較例1-4中得到的晶態(tài)條形試樣均切割為薄片，并且在透射電子顯 微鏡H 800 (商品名；由Hitachi Ltd.制造)上確認(rèn)頁硅酸鹽的分散狀態(tài)。對比試驗(yàn)3通過對比試驗(yàn)1和2中的方法評價(jià)實(shí)施例1-4和比較例1-4中得到的每個(gè)晶態(tài) 樹脂組合物中頁硅酸鹽的分散性以得到表1中所示的結(jié)果。表1中，字母符號A表示如 下結(jié)果透射電子顯微鏡觀察已確認(rèn)其中頁硅酸鹽的層狀結(jié)構(gòu)已瓦解的狀態(tài)，并且如圖 1中所示，作為由單層至多層形成的結(jié)構(gòu)存在形成頁硅酸鹽的厚度約1納米的層，并且用 XRD的測定已確認(rèn)頁硅酸鹽的擴(kuò)大的層間間距并且峰已減小。另一方面，字母符號C表 示如下結(jié)果確認(rèn)層狀結(jié)構(gòu)保持具有10個(gè)以上的層或者頁硅酸鹽保持為聚集體。表1
樹脂組合物分散性實(shí)施例1晶態(tài)聚酯樹脂組合物A2晶態(tài)聚酯樹脂組合物A3晶態(tài)聚酯樹脂組合物A4晶態(tài)聚酯樹脂組合物A比較例1晶態(tài)聚酯樹脂組合物A2晶態(tài)聚酯樹脂組合物A3晶態(tài)聚酯樹脂組合物A4晶態(tài)聚酯樹脂組合物C如表1中所示，處理過的(有機(jī)化)頁硅酸鹽(實(shí)施例1-4和比較例1-3)如此分 散以致在聚酯樹脂中，作為由單層至幾層形成的結(jié)構(gòu)，存在形成頁硅酸鹽的厚度約1納 米的層。對比試驗(yàn)4
通過以下物理性能試驗(yàn)來評價(jià)實(shí)施例1-4和比較例1-5中得到的晶態(tài)條形試樣的 耐熱性、剛性(彎曲模量)和抗沖擊性。(1)耐熱性的評價(jià)使用制備的條形試樣，通過載荷撓曲溫度來評價(jià)上述實(shí)施例和比較例的各樹脂 組合物的耐熱性。根據(jù)ISO 75、在平放下、在應(yīng)力0.45MPa和在加熱速率2°C/分鐘下， 并且使用測定儀器 HDT/VSPT TesterTM-4126 (商品名；由 Ueshima Seisakusho Co., Ltd. 制造)對每個(gè)實(shí)施例的兩個(gè)試樣(數(shù)目η = 2)進(jìn)行測定。(2)剛性的評價(jià)使用制備的條形試樣，通過三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)來評價(jià)上述實(shí)施例和比較例的各樹脂 組合物的彎曲模量。根據(jù)ISO 178并且使用測定儀器，精密萬能試驗(yàn)機(jī)AUTOGRAPH AG-IS (商品名；由Shimadzu Corporation制造)對每個(gè)實(shí)施例的四個(gè)試樣(數(shù)目η = 4)
進(jìn)行測定。(3)抗沖擊性的評價(jià)使用制備的條形試樣，通過Charpy沖擊值來評價(jià)上述實(shí)施例和比較例的各樹脂 組合物的抗沖擊性。在通過用Notching Tool A3 (商品名；由Toyo Seiki Seisakusho，Ltd. 制造)開凹口而制造的A型缺口下根據(jù)ISO 179，并且使用測定儀器Digital Impact Tester DG-UB (商品名；由Toyo Seiki Seisakusho，Ltd.制造)對每個(gè)實(shí)施例的四個(gè)試樣(數(shù)目
η = 4)進(jìn)行測定。將物理性能試驗(yàn)的結(jié)果示于表2中。表 權(quán)利要求
1.聚酯樹脂組合物，其包括頁硅酸鹽和聚酯；用季銀陽離子對該頁硅酸鹽進(jìn)行了離 子交換，該季銀陽離子在分子的一端具有通過水解提供硅烷醇基(Si-OH)的結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的聚酯樹脂組合物，其中該季銀陽離子是十八烷基二甲基[3_(三 甲氧基甲硅烷基)丙基]銨離子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的聚酯樹脂組合物，其中該頁硅酸鹽是溶脹云母。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的聚酯樹脂組合物，其中該聚酯是聚乳酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的聚酯樹脂組合物，其中該頁硅酸鹽的含量為0.1質(zhì)量份-30質(zhì)量 份，基于聚酯和頁硅酸鹽的總和100質(zhì)量份。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的聚酯樹脂組合物，其中將該頁硅酸鹽以由單層至多層形成的結(jié)構(gòu) 分散。
7.通過使用根據(jù)權(quán)利要求1的樹脂組合物而形成的模塑或擠出制品。
全文摘要
聚酯樹脂組合物，其含有頁硅酸鹽和聚酯；該頁硅酸鹽與季陽離子進(jìn)行了離子交換，該季陽離子在分子的一端具有通過水解提供硅烷醇基(Si-OH)的結(jié)構(gòu)。
文檔編號C08L67/00GK102015861SQ20098011402
公開日2011年4月13日 申請日期2009年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日
發(fā)明者山口木綿 申請人:佳能株式會(huì)社