Nova Patents
EP1002017B1

Nanocomposite material

Abstract

The invention relates to a nanocomposite material on the basis of a clay having a layered structure and a cation exchange capacity of from 30 to 250 milliequivalents per 100 gram, a polymeric matrix and a block copolymer or a graft copolymer, which block copolymer or graft copolymer comprises one or more first structural units (A), which are compatible with the clay, and one or more second structural units (B), which are compatible with the polymeric matrix.

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Expired 7 August 2018, 8.1 years ago.

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14 claims: 14 independent, 0 dependent

  1. 1
    A nanocomposite material on the basis of a clay having a layered structure and a cation exchange capacity of from 30 to 250 milliequivalents per 100 gram, a polymeric matrix and a block copolymer or a graft copolymer, which block copolymer or graft copolymer comprises one or more first structural units (A), which are compatible with the clay, and one or more second structural units (B), which are compatible with the polymeric matrix. Matériau nanocomposite sur la base d'une argile ayant une structure stratifiée et une capacité d'échange de cations allant de 30 à 250 milliéquivalents par 100 grammes, une matrice polymère et un copolymère bloc ou un copolymère greffe, lequel copolymère bloc ou copolymère greffé comporte une ou plusieurs premières unités structurelles (A), qui sont compatibles avec l'argile, et une ou plusieurs secondes unités structurelles (B), qui sont compatibles avec la matrice polymère. Nanoverbundmaterial auf der Basis von Ton mit einer Schichtstruktur und einer Kationenaustauschkapazität von 30 bis 250 Milliäquivalenten pro 100 g, einer polymeren Matrix und einem Blockcopolymer oder Pfropfcopolymer, wobei das Blockcopolymer oder Pfropfcopolymer eine oder mehrere erste Struktureinheiten (A), die mit dem Ton verträglich sind, und eine oder mehrere zweite Struktureinheiten (B), die mit der polymeren Matrix verträglich sind, enthält.
  2. 2
    A nanocomposite material according to claim 1, wherein the clay has a cation exchange capacity of from 50 to 200 milliequivalents per 100 gram. Matériau nanocomposite selon la revendication 1, dans lequel l'argile a une capacité d'échange de cations allant de 50 à 200 milliéquivalents par 100 grammes. Nanoverbundmaterial nach Anspruch 1, bei dem der Ton eine Kationenaustauschkapazität von 50 bis 200 Milliäquivalenten pro 100 g hat.
  3. 3
    A nanocomposite material according to claim 1 or 2, wherein the polymeric matrix is selected from the group consisting of polyolefins, vinyl polymers, polyesters, polyethers, polysiloxanes and acrylic polymers. Matériau nanocomposite selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la matrice polymère est sélectionnée parmi le groupe constitué de polyoléfines, polymères vinyliques, polyesters, polyéthers, polysiloxanes et polymères acryliques. Nanoverbundmaterial nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die polymere Matrix ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen, Vinylpolymeren, Polyestern, Polyethern, Polysiloxanen und acrylischen Polymeren.
  4. 4
    A nanocomposite material according to claims 1-3, wherein the structural units (A) have a molecular weight of from 100 to 5,000 and the structural units (B) have a molecular weight of from 100 to 20,000. Matériau nanocomposite selon les revendications 1 à 3, dans lequel les unités structurelles (A) on un poids moléculaire allant de 100 à 5000 et les unités structurelles (B) ont un poids moléculaire allant de 100 à 20000. Nanoverbundmaterial nach den Ansprüchen 1 bis 3, bei dem die Struktureinheiten (A) ein Molekulargewicht von 100 bis 5000 haben und die Struktureinheiten (B) ein Molekulargewicht von 100 bis 20000 haben.
  5. 5
    A nanocomposite material according to claims 1-4, wherein the structural units (A) contain at least 2 monomeric units, and wherein the structural units (B) contain the same or a larger amount of monomeric units as/than the structural units (A). Matériau nanocomposite selon les revendications 1 à 4, dans lequel les unités structurelles (A) contiennent au moins 2 unités monomères, et dans lequel les unités structurelles (B) contiennent la même quantité ou une quantité plus importante d'unités monomères que les unités structurelles (A). Nanoverbundmaterial nach den Ansprüchen 1 bis 4, bei dem die Struktureinheiten (A) wenigstens 2 monomere Einheiten enthalten, und bei dem die Struktureinheiten (B) dieselbe oder eine größere Menge an Monomereinheiten als die Struktureinheiten (A) enthalten.
  6. 6
    A nanocomposite material according to claim 5, wherein the structural units (A) contains from 5 to 20 monomeric units. Matériau nanocomposite selon la revendication 5, dans lequel les unités structurelles (A) contiennent de 5 à 20 unités monomères. Nanoverbundmaterial nach Anspruch 5, bei dem die Struktureinheiten (A) 5 bis 20 Monomereinheiten enthalten.
  7. 7
    A nanocomposite material according to claims 1-6, wherein at least one of the structural units (A) is derived from monomeric units selected from the group of vinylpyrrolidone, vinyl alcohol, ethylene oxide, ethylenimine, vinylpyridine, acrylic acid and acrylamide. Matériau nanocomposite selon les revendications 1 à 6, dans lequel au moins une des unités structurelles (A) est dérivée d'unités monomères sélectionnées parmi le groupe constitué de vinylpyrrolidone, alcool vinylique, oxyde d'éthylène, éthylèneimine, vinylpyridine, acide acrylique et acrylamide. Nanoverbundmaterial nach den Ansprüchen 1 bis 6, bei dem wenigstens eine der Struktureinheiten (A) von Monomereinheiten abgeleitet ist, die aus der Gruppe von Vinylpyrrolidon, Vinylalkohol, Ethylenoxid, Ethylenimin, Vinylpyridin, Acrylsäure und Acrylamid ausgewählt sind.
  8. 8
    A nanocomposite material according to claims 1-7, wherein the weight ratio of the amount of block copolymer or graft copolymer to the amount of clay is between 0.01:1 and 100:1, preferably between 0.05:1 and 6:1. Matériau nanocomposite selon les revendications 1 à 7, dans lequel le rapport en poids entre la quantité de copolymère bloc ou copolymère greffé et la quantité d'argile est compris entre 0,01:1 et 100:1, de préférence entre 0,05:1 et 6:1. Nanoverbundmaterial nach den Ansprüchen 1 bis 7, bei dem das Gewichtsverhältnis der Menge an Blockcopolymer oder Pfropfcopolymer zur Menge an Ton zwischen 0,01:1 und 100:1, bevorzugt zwischen 0,05:1 und 6:1 liegt.
  9. 9
    A nanocomposite material according to claims 1-8, wherein the weight ratio of the amount of clay to the amount of polymeric matrix is preferably between 1:200 and 2:1, preferably between 1:50 and 1.2:1. Matériau nanocomposite selon les revendications 1 à 8, dans lequel le rapport en poids entre la quantité d'argile et la quantité de matrice polymère est de préférence compris entre 1:200 et 2:1, de préférence entre 1:50 et 1,2:1. Nanoverbundmaterial nach den Ansprüchen 1 bis 8, bei dem das Gewichtsverhältnis der Menge an Ton zur Menge an Polymermatrix bevorzugt zwischen 1:200 und 2:1, vorzugsweise zwischen 1:50 und 1,2:1 liegt.
  10. 10
    A process for preparing a nanocomposite material according to claims 1-9, wherein a clay having a layered structure and a cation exchange capacity of from 30 to 250 milliequivalents per 100 gram, a polymeric matrix and a block copolymer or a graft copolymer, which block copolymer or graft copolymer comprises one or more first structural units (A), which are compatible with the clay, and one or more second structural units (B), which are compatible with the polymeric matrix, are mixed together. Procédé pour préparer un matériau nanocomposite selon les revendications 1 à 9, dans lequel une argile ayant une structure stratifiée et une capacité d'échange de cations allant de 30 à 250 milliéquivalents par 100 grammes, une matrice polymère et un copolymère bloc ou un copolymère greffé, lequel copolymère bloc ou copolymère greffé comporte une ou plusieurs premières unités structurelles (A), qui sont compatibles avec l'argile, et une ou plusieurs secondes unités structurelles (B), qui sont compatibles avec la matrice polymère, sont mélangés ensemble. Verfahren zur Herstellung eines Nanoverbundmaterials gemäß den Ansprüchen 1 bis 9, bei dem ein Ton mit einer Schichtstruktur und einer Kationenaustauschkapazität von 30 bis 250 Milliäquivalenten pro 100 g, eine polymere Matrix und ein Blockcopolymer oder ein Pfropfcopolymer miteinander gemischt werden, wobei das Blockcopolymer oder Pfropfcopolymer eine oder mehrere erste Struktureinheiten (A) umfaßt, die mit dem Ton verträglich sind, und eine oder mehrere zweite Struktureinheiten (B) umfaßt, die mit der polymeren Matrix verträglich sind.
  11. 11
    A modified clay suitable for preparing a nanocomposite material according to claims 1-9, based on a clay having a layered structure and a cation exchange capacity of from 30 to 250 milliequivalents per 100 gram, which clay is modified with a block copolymer or a graft copolymer, which block copolymer or graft copolymer comprises one or more first structural units (A), which are compatible with the clay, and one or more second structural units (B), which are compatible with the polymeric matrix. Argile modifiée adaptée pour préparer un matériau nanocomposite selon les revendications 1 à 9, basée sur une argile ayant une structure stratifiée et une capacité d'échange de cations allant de 30 à 250 milliéquivalents par 100 grammes, laquelle argile est modifiée à l'aide d'un copolymère bloc ou d'un copolymère greffé, lequel copolymère bloc ou copolymère greffé comporte une ou plusieurs premières unités structurelles (A), qui sont compatibles avec l'argile, et une ou plusieurs secondes unités structurelles (B), qui sont compatibles avec la matrice polymère. Modifizierter Ton, der zur Herstellung eines Nanoverbundmaterials gemäß den Ansprüchen 1 bis 9 geeignet ist und auf einem Ton mit einer Schichtstruktur und einer Kationenaustauschkapazität von 30 bis 250 Milliäquivalenten pro 100 g basiert, wobei der Ton mit einem Blockcopolymer oder Pfropfcopolymer modifiziert wird, wobei das Blockcopolymer oder das Pfropfcopolymer eine oder mehrere Struktureinheiten (A) umfaßt, die mit dem Ton verträglich sind, und eine mehrere Struktureinheiten (B) umfaßt, die mit der polymeren Matrix verträglich sind.
  12. 12
    A process for preparing a nanocomposite material according to claims 1-9, wherein a modified clay according to claim 11 is mixed with a polymeric matrix. Procédé pour préparer un matériau nanocomposite selon les revendications 1 à 9, dans lequel une argile modifiée selon la revendication 11 est mélangée à une matrice polymère. Verfahren zur Herstellung eines Nanoverbundmaterials gemäß den Ansprüchen 1 bis 9, bei dem ein modifizierter Ton gemäß Anspruch 11 mit einer polymeren Matrix gemischt wird.
  13. 13
    A molded article made from a nanocomposite material according to claims 1-9, or prepared according to claim 10 or 12. Article moulé constitué d'un matériau nanocomposite selon les revendications 1 à 9, ou préparé selon les revendications 10 ou 12. Geformter Artikel, hergestellt aus einem Nanoverbundmaterial gemäß den Ansprüchen 1 bis 9, oder hergestellt gemäß Anspruch 10 oder 12.
  14. 14
    A use of a block copolymer or a graft copolymer, which block copolymer or graft copolymer comprises one or more first structural units (A), which are compatible with the clay, and one or more second structural units (B), which are compatible with the polymeric matrix, for modifying clay having a cation exchange capacity of from 30 to 250 milliequivalents per 100 grams so as to render the clay suitable for being included in a polymeric matrix. Utilisation d'un copolymère bloc ou d'un copolymère greffé, lequel copolymère bloc ou copolymère greffé comporte une ou plusieurs premières unités structurelles (A) qui sont compatibles avec l'argile, et une ou plusieurs secondes unités structurelles (B), qui sont compatibles avec la matrice polymère, pour modifier l'argile ayant une capacité d'échange de cations allant de 30 à 250 milliéquivalents par 100 grammes, de manière à rendre l'argile adaptée pour être incluse dans une matrice polymère. Verwendung eines Blockcopolymers oder Pfropfcopolymers, bei der das Blockcopolymer oder Pfropfcopolymer eine oder mehrere erste Struktureinheiten (A) umfaßt, die mit dem Ton verträglich sind, und eine oder mehrere zweite Struktureinheiten (B) umfaßt, die mit der polymeren Matrix verträglich sind, zur Modifizierung von Ton mit einer Kationenaustauschkapazität von 30 bis 250 Milliäquivalenten pro 100 g, um so den Ton geeignet zu machen, in eine polymere Matrix eingefügt zu werden.
Independent claims14