JP2004509986A

Improved nanocomposite compositions and methods for making and using same

Abstract

The present invention is directed to partially improved nanocomposite compositions and methods for producing them. In one embodiment, a step of supplying at least one first ethylenically unsaturated monomer, at least partially stripped clay, and optionally an aqueous clay dispersion comprising at least one second ethylenically unsaturated monomer. A step of supplying a liquid, in which the clay has a first exchangeable cation, and a step of adding a second cation to the aqueous clay dispersion, in which the second cation A step of exchanging at least a part with at least a part of the first cation to form a modified aqueous clay dispersion, a first ethylenically unsaturated monomer and a modified aqueous clay dispersion. The aqueous nano, wherein at least one first or second ethylenically unsaturated monomer comprises a polar monomer by polymerizing at least a portion of the first or second monomer. It is provided to include a step of forming a composite material dispersion liquid.

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Projected expiry passed 17 September 2021, 5 years ago.

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26 claims: 5 independent, 21 dependent

  1. 1
    少なくとも1つの第一のエチレン性不飽和モノマーを供給する工程、少なくとも部分的に剥離した粘土、および任意に、少なくとも1つの第二のエチレン性不飽和モノマーを含む水性粘土分散液を供給する工程であって、前記粘土が、第一の交換可能な陽イオンを有する工程、前記水性粘土分散液に第二の陽イオンを添加する工程であって、第二の陽イオンの少なくとも一部が、第一の陽イオンの少なくとも一部と交換して、改質された水性粘土分散液を形成する工程、第一のエチレン性不飽和モノマーと、改質された水性粘土分散液を合せる工程、および前記第一または第二のモノマーの少なくとも一部を重合させて、少なくとも1つの第一または第二のエチレン性不飽和モノマーが極性モノマーを含むことを特徴とする、前記水性ナノ複合材分散液を形成する工程、とを含む、水性ナノ複合材分散液を製造する方法。
  2. 2
    第一または第二のいずれかの少なくとも1つのエチレン性不飽和モノマーが、添加工程の前に重合される請求項1に記載の方法。
  3. 3
    第一または第二のいずれかのエチレン性不飽和モノマーが、添加工程の後に重合される請求項1に記載の方法。
  4. 4
    前記極性モノマーが、酸含有モノマーを含む請求項1に記載の方法。
  5. 5
    50重量%以下の酸含有モノマーが、水性粘土分散液内に存在し、残りの酸含有モノマーが、第一の水性反応混合物または第二の乳化モノマー混合物のいずれかの中に存在する請求項4に記載の方法。
  6. 6
    25重量%以下の酸含有モノマーが、水性粘土分散液内に存在し、残りの酸含有モノマーが、第一の水性反応混合物または第二の乳化されたモノマー混合物のいずれかの中に存在する請求項5に記載の方法。
  7. 7
    前記酸含有モノマーが、メタクリル酸無水物、マレイン酸無水物、イタコン酸無水物、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、アクリルオキシプロピオン酸、(メタ)アクリルオキシプロピオン酸、スチレンスルホン酸、エチルメタクリレート-2-スルホン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸;ホスホエチルメタクリレート;酸含有モノマーの対応する塩;およびこれらの組合せから成る群から選択される請求項4に記載の方法。
  8. 8
    前記極性モノマーが、極性オリゴマーを含む請求項1に記載の方法。
  9. 9
    前記極性モノマーが、低分子量のポリマー性安定化剤を含む請求項1に記載の方法。
  10. 10
    水性粘土分散液が、ナノ複合材分散液内のモノマーの重量を基準として、0.1~20重量%の範囲内の粘土濃度を有する請求項1に記載の方法。
  11. 11
    粘土が、スメクタイト、フィロシリケート、モンモリロナイト、サポナイト、バイデライト、モントロナイト、ヘクトライト、スティーブンサイト、バーミキュライト、カオリナイト、ハロサイト、合成フィロシリケート、およびそれの組合せから成る群から選択される請求項1に記載の方法。
  12. 12
    第二の陽イオンが、多価陽イオンを含む請求項1に記載の方法。
  13. 13
    第二の陽イオンが、少なくとも1つの二価または三価陽イオンを含む請求項12に記載の方法。
  14. 14
    第一の交換可能な陽イオンの少なくとも一部が、一価陽イオンである請求項1に記載の方法。
  15. 15
    第一の交換可能な陽イオンの少なくとも一部が、ナトリウムまたはカリウム陽イオンである請求項1に記載の方法。
  16. 16
    粘土が、界面活性剤により少なくとも部分的に疎水的に改質される請求項1に記載の方法。
  17. 17
    第一の陽イオンの少なくとも一部が、界面活性剤陽イオンである請求項16に記載の方法。
  18. 18
    水性粘土ポリマーナノ複合材分散液中のポリマーが、水不溶性である請求項1に記載の方法。
  19. 19
    前記重合が、乳化重合を含む請求項1に記載の方法。
  20. 20
    前記重合が、溶液重合を含む請求項1に記載の方法。
  21. 21
    前記重合が、懸濁重合を含む請求項1に記載の方法。
  22. 22
    前記重合が、ミニ乳化重合を含む請求項1に記載の方法。
  23. 23
    粘土分散液が、酸化還元活性多価金属イオンを含む請求項1に記載の方法。
  24. 24
    酸化体が、粘土分散液に添加される請求項23に記載の方法。
  25. 25
    還元体が、粘土分散液に添加される請求項23に記載の方法。
  26. 26
    酸化体および還元体が、粘土分散液に添加される請求項23に記載の方法。
Independent claims26