КОМПОЗИЦИЯ ГИДРОТАЛЬКИТА И СИНТЕТИЧЕСКОЙ СМОЛЫ Российский патент 2010 года по МПК C01F7/00 C01G9/00 C08L101/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к гидроталькиту, способу его получения и композиции синтетической смолы.

Уровень техники

Гидроталькит является неорганическим соединением, содержащим магний, цинк и алюминий, и из WO 99/01509, Japanese kokoku Publication Sho-46-2280, Japanese kokoku Publication Sho-47-32198, Japanese kokoku Publication Sho 48-29477, Japanese kokoku Publication Sho-50-30039, Japanese kokoku Publication Sho-51-29129 и Japanese Kokai Publication Sho-55-80445 известно, что при его применении в качестве добавки к синтетическим смолам общего назначения, таким как полиолефин, поливинилхлорид и тому подобное, можно добиться таких его свойств, как термостабилизатор смолы и поглотитель (акцептор) кислоты смолы. Известно, что композиция смолы, содержащая гидроталькит, является особенно превосходной по своим термоизоляционных свойствах и термической стабильности, и такую композицию смолы можно применять в таких областях применения, как пленка для сельскохозяйственных применений и смола для покрытия проводов.

Но, когда гидроталькит смешивают с полиолефиновой смолой или ее сополимером, возникает проблема, состоящая в том, что имеет место подтекание головки экструдера или окрашивание (пожелтение) смолы на стадии нагревания с целью ее обработки. Поэтому стало необходимым снижение появления подтекания в головке экструдера и окрашивания смолы, являющегося результатом присутствия гидроталькита.

Кроме того, в качестве пленки для сельскохозяйственных целей, в основном для теплиц или арочных теплиц в садоводстве защищенного грунта, применяют пленки из полиолефиновой смолы, такие как поливинилхлоридная пленка, полиолефиновая пленка и пленка из сополимера этилена и винилацетата. Эффективность, требуемая для такой пленки для сельскохозяйственных целей, варьируется в зависимости от ее применения, назначения и типов сельскохозяйственных культур, и, следовательно, могут быть нужны различные свойства, иные, чем термостойкость. Однако в некоторых случаях определенные свойства ухудшаются или другие свойства не улучшаются в зависимости от дополнительного количества гидроталькита.

Например, для сельскохозяйственных целей требуются пленки, которые имеют такие свойства, как стойкость к атмосферным воздействиям (характеристика способности проявлять стойкость при длительном применении на открытом воздухе в солнечных условиях), свойство противодействия запотеванию (характеристика предотвращения явления, при котором внутренняя поверхность покрывающей пленки покрывается мелкими частицами жидкости из-за конденсации вследствие высокой влажности в теплицах и теплицах арочного типа, и ее прозрачность ухудшается), теплоизоляционные свойства (характеристика поддержания температуры в теплицах в течение ночи) и светопроницаемость (прозрачность). Что касается композиции синтетической смолы, содержащей гидроталькит, для изготовления полиолефиновых пленок для сельскохозяйственных целей, известно, что, когда количество гидроталькита увеличивают, дополнительно имеет место окрашивание в белый цвет под действием воды, обусловленное дождевой водой, влажностью и выпотеванием в применениях при повышении содержания гидроталькита в пленке. Таким образом, было желательно ингибирование окрашивания в белый цвет водой полиолефиновой пленки для сельскохозяйственных целей.

Когда гидроталькит добавляют к пленке из винилхлоридной смолы в относительно большом количестве, на поверхности пленки образуется матовый налет (эффузия порошка), и поэтому для устранения данного эффекта требуются контрмеры.

Кроме того, гидроталькит применяют также в качестве стабилизатора винилхлоридной смолы для покрытия проводов вместо свинцового стабилизатора, применение которого не является предпочтительным с точки зрения влияния на окружающую среду. Но, когда применяют обычный гидроталькит, имеющий содержание натрия больше, чем 100 ч./млн, существует проблема, состоящая в том, что электрическое сопротивление (удельное объемное сопротивление = VR) винилхлоридной смолы снижается по сравнению со случаем применения свинцового стабилизатора. Таким образом, здесь требовался такой гидроталькит, с которым можно было получить композицию винилхлоридной смолы, имеющей электрическое сопротивление, которое равно электрическому сопротивлению при применении свинцового стабилизатора.

Сущность изобретения

С точки зрения указанного выше состояния в данной области задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить гидроталькит, который может ингибировать окрашивание водой в белый цвет полиолефиновой пленки для сельскохозяйственных целей, образование белесоватого налета на поверхности пленки из винилхлоридной смолы, снижение электрического сопротивления в случае применения гидроталькита в качестве стабилизатора винилхлоридной смолы для покрытия проводов, появление подтекания головки экструдера в случае применения гидроталькита в качестве нейтрализатора остатка кислотного катализатора в полиолефиновой смоле или ее сополимере, и окрашивание (пожелтение) при экструзии для получения гранул, и который можно удобным образом применять в качестве добавки к смолам; способ его получения и композицию синтетической смолы, содержащую такую добавку.

Настоящее изобретение относится к гидроталькиту, представленному следующей формулой (1):

,

при этом в формуле A^n- представляет собой анион, имеющий валентность n, и x, y, z и m являются величинами, которые удовлетворяют следующим выражениям, 0,5≤x≤1, 0≤y≤0,5, x+y=1, 0,1≤z≤0,5, 0≤m≤1,

причем гидроталькит имеет содержание натрия 100 ч./млн или меньше, и его применяют в качестве добавки к смоле.

Указанный выше гидроталькит предпочтительно имеет удельную поверхность 1-40 м²/г.

Указанный выше гидроталькит предпочтительно получают гидротермическим синтезом при температуре 120-250°С.

Настоящее изобретение относится также к способу получения гидроталькита, который включает в себя стадию (I) получения суспензии гидроталькита с применением сульфата магния в качестве источника магния и стадию (III) промывания водой.

В указанном выше способе получения гидроталькита указанная выше стадия (I) предпочтительно представляет собой стадию получения суспензии гидроталькита гидротермическим синтезом при температуре 120-250°С.

Указанный выше способ получения гидроталькита предпочтительно дополнительно включает в себя стадию обработки поверхности.

Настоящее изобретение относится также к композиции синтетической смолы, которая содержит указанный выше гидроталькит и синтетическую смолу.

В указанной выше композиции синтетической смолы содержание указанного выше гидроталькита предпочтительно составляет 0,01-20 мас. частей в расчете на 100 мас. частей указанной выше синтетической смолы.

В указанной выше композиции синтетической смолы синтетическая смола предпочтительно представляет собой винилхлоридную смолу, и содержание указанного выше гидроталькита составляет 0,1-5 мас. частей в расчете на 100 мас. частей винилхлоридной смолы.

В композиции синтетической смолы указанная выше синтетическая смола предпочтительно представляет собой полиолефиновую смолу или ее сополимер, и содержание указанного выше гидроталькита составляет 0,01-15 мас. частей в расчете на 100 мас. частей указанной выше полиолефиновой смолы или ее указанного выше сополимера.

Указанную выше композицию синтетической смолы предпочтительно применяют в виде пленки для сельскохозяйственных целей.

Подробное описание изобретения

Ниже настоящее изобретение будет описано подробно.

Гидроталькит по настоящему изобретению представлен указанной выше формулой (1) и имеет содержание натрия 100 ч./млн или меньше. Когда такой гидроталькит применяют в качестве добавки к смолам, он повышает стабильность смолы к действию тепла и ультрафиолетового света, придавая таким образом смоле требуемые различные физические свойства, такие как превосходные теплоизоляционные свойства.

В качестве примера конкретных применений в качестве указанной выше добавки к смоле здесь можно указать, например, теплоизоляционный материал для полиолефиновой пленки для сельскохозяйственных целей, стабилизатор для винилхлоридной смолы, стабилизатор винилхлоридной смолы для покрытия проводов и нейтрализатор остатка кислотного катализатора в полиолефиновой смоле или ее сополимере, полученных полимеризацией с применением кислотного катализатора.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что многие из свойств, которые, как считалось, являются дефектами при применении обычного гидроталькита в указанных применениях, являлись результатом присутствия натрия (Na), содержащегося в гидротальките. В соответствии с этим они обнаружили, что многие проблемы с применением обычного гидроталькита могут быть разрешены с применением гидроталькита, представленного указанной выше формулой (1) и имеющего содержание натрия 100 ч./млн или меньше, и осуществили настоящее изобретение.

Например, Na, содержащийся на поверхности или внутри гидроталькита, оказывает значительное влияние на появление подтекания головки экструдера, которое имеет место, когда применяют гидроталькит в качестве нейтрализатора остатка кислотного катализатора в полиолефиновой смоле или ее сополимере, полученных полимеризацией с применением кислотного катализатора, или на окрашивание (пожелтение) вследствие разложения смолы при экструзии для получения гранул. Следовательно, можно значительно снизить подтекание головки экструдера и окрашивание (пожелтение) путем снижения содержания натрия в гидротальките до уровня 100 ч./млн или меньше. То есть при применении гидроталькита по настоящему изобретению в качестве нейтрализатора остатка кислотного катализатора в полиолефиновой смоле или ее сополимере, полученных полимеризацией с применением кислотного катализатора, появление подтекания головки экструдера можно предотвратить без снижения действия нейтрализующей смолы, и можно также предотвратить окрашивание (желтизну) при экструзии для получения гранул. Таким образом, можно добиться преимущества, состоящего в том, что можно уменьшить количество добавляемых дорогих добавок, таких как антиоксидант.

Кроме того, когда обычный гидроталькит добавляют в качестве теплоизоляционного материала к полиолефиновой пленке для сельскохозяйственных целей, пленка становится белой вследствие выпотевания за счет конденсации на поверхности пленки или выпотевания из-за дождевой воды, или же длительный контакт с водой вызывает побеление пленки и имеет место изменение цвета в белый под действием воды, в результате чего происходит ингибирование пропускания света. Стало ясным, что Na, содержащийся на поверхности или внутри гидроталькита, оказывает большое влияние на такое появление у пленки белого цвета под действием воды. В соответствии с этим появление белого цвета под действием воды можно значительно уменьшить путем снижения содержания натрия в гидротальките до уровня 100 ч./млн или меньше. То есть, когда гидроталькит по настоящему изобретению добавляют к полиолефиновой пленке для применения в сельском хозяйстве с целью улучшения ее теплоизоляционных свойств, появление белого цвета под действием воды можно предотвратить.

Появление белого цвета под действием воды бывает также, когда в качестве стабилизатора для винилхлоридной смолы применяют обычный гидроталькит, но эти эффекты значительно устраняются в винилхлоридной смоле, в которой в качестве стабилизатора применяют гидроталькит настоящего изобретения. Появление белого цвета под действием воды можно испытать и оценить ускоренным способом с помощью испытания на появление белого цвета под действием горячей воды, при котором пленку погружают в горячую воду.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что Na, содержащийся на поверхности или внутри гидроталькита, оказывает большое влияние на образование белесоватого налета на поверхности пленки, появляющегося, когда обычный гидроталькит применяют в качестве стабилизатора для винилхлоридной смолы, и образование белесоватого налета можно значительно уменьшить снижением содержания натрия в гидротальките до уровня 100 ч./млн или меньше. То есть, когда в качестве стабилизатора для винилхлоридной смолы применяют гидроталькит настоящего изобретения, образование белесоватого налета можно предотвратить и можно предотвратить появление белого цвета под действием воды.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что Na, содержащийся на поверхности или внутри гидроталькита, оказывает большое влияние на проблему снижения электрического сопротивления (объемного удельного сопротивления = VR), возникающего, когда обычный гидроталькит применяют в качестве Ca/Zn-стабилизатора винилхлоридной смолы для покрытия проводов, и проблему снижения электрического сопротивления можно решить путем снижения содержания натрия в гидротальките до 100 ч./млн или меньше. То есть, когда гидроталькит по настоящему изобретению применяют в качестве стабилизатора винилхлоридной смолы для покрытия проводов, снижение электрического сопротивления (объемного удельного сопротивления = VR) можно предотвратить.

Кроме того, обнаружено, что гидроталькит, имеющий содержание натрия 100 ч./млн или меньше, может улучшить прозрачность пленки, когда пленки для сельскохозяйственных целей изготовляют с применением композиции синтетической смолы, содержащей указанный выше гидроталькит и синтетическую смолу.

Гидроталькит по настоящему изобретению представлен указанной выше формулой (1) и имеет содержание натрия 100 ч./млн или меньше. Когда содержание натрия больше, чем 100 ч./млн, невозможно достаточно улучшить указанные выше свойства окрашивания в белый цвет под действием воды, образования белесоватого налета, электрического сопротивления, подтекания головки экструдера и окрашивания (пожелтения). Содержание Na предпочтительно составляет 95 ч./млн или меньше и, более предпочтительно, 90 ч./млн или меньше.

В указанной выше формуле (1) анионы, имеющие валентность n и обозначенные как A^n-, включают в себя ClO₄ ^-, SO₄ ^2- и СО₃ ^2- и так далее. Предпочтительным среди других является анион СО₃ ^2-. В указанной выше формуле (1) х удовлетворяет выражению 0,5≤х≤1 и, предпочтительно, удовлетворяет выражению 0,7≤х≤1, y удовлетворяет выражению 0≤y≤0,5 и, предпочтительно, удовлетворяет выражению 0≤y≤0,3. Здесь х+y=1. А также в указанной выше формуле (1) z удовлетворяет выражению 0,1≤z≤0,5 и, предпочтительно, удовлетворяет выражению 0,2≤z≤0,4. Далее, в указанной выше формуле (1) m удовлетворяет выражению 0≤m≤1 и, предпочтительно, удовлетворяет выражению 0≤m≤0,7.

Частицы указанного выше гидроталькита предпочтительно имеют средний диаметр вторичных частиц 2 мкм или меньше. В этом случае, поскольку большинство частиц гидроталькита являются первичными частицами, а не являются агломератами первичных частиц, термическая стабильность и механическая прочность может быть улучшена. Частицы гидроталькита предпочтительно имеют средний диаметр вторичных частиц 0,4-1,0 мкм. В данном случае указанный выше диаметр вторичных частиц является величиной, измеренной методом лазерного дифракционного рассеяния.

Указанный выше гидроталькит предпочтительно имеет удельную поверхность 1-40 м²/г. В связи с этим можно повысить термическую стабильность и механическую прочность. Более предпочтительно, указанной удельной поверхностью является поверхность 5-20 м²/г. В данном случае указанную выше удельную поверхность измеряют методом БЭТ.

Указанный выше гидроталькит может иметь слой покрытия, образованный обработкой поверхности. Типы слоя покрытия и методы обработки поверхности конкретно не ограничиваются.

Гидроталькитом настоящего изобретения может быть гидроталькит, полученный любым способом получения, если только он удовлетворяет указанным выше свойствам, и, например, можно применять гидроталькит, полученный гидротермическим способом при температуре 120-250°С. Поскольку указанным выше способом можно получить гидроталькит, имеющий относительно большой размер частиц, частицы гидроталькита можно хорошо диспергировать в композиции синтетической смолы, содержащей гидроталькит и синтетическую смолу. Хорошая диспергируемость является эффективной при улучшении указанных выше свойств появления белого цвета под действием воды, образования белесоватого налета, электрического сопротивления, подтекания головки экструдера и окрашивания (пожелтение). Условия, помимо температуры, в указанном выше гидротермическом синтезе конкретно не ограничиваются, и, например, можно применять давление 0,1-4 МПа, время синтеза 1-12 часов.

Из способов получения гидроталькита посредством указанного выше гидротермического синтеза предпочтительным является способ получения гидроталькита, включающий в себя стадию (I) получения суспензии гидроталькита с применением сульфата магния в качестве источника магния и стадию (III) промывания водой. Такой способ является особенно предпочтительным в том, что содержание натрия в гидротальките можно эффективно снизить.

То есть, за счет применения сульфата магния в качестве источника магния в указанной выше стадии (I), можно эффективно проводить промывание водой на стадии (III) и снизить содержание Na.

Когда суспензию гидроталькита получают гидротермическим синтезом с применением хлорида магния в качестве источника магния, подобно обычному способу, и с применением сульфата цинка, сульфата алюминия, гидроксида натрия и карбоната натрия в качестве других компонентов, образуется большое количество NaCl в качестве побочного продукта. Поскольку указанный NaCl не обладает высокой растворимостью в воде и температурная зависимость его растворимости является низкой, его растворимость в воде не становится столь высокой даже при повышенных температурах при гидротермическом синтезе. Поэтому количество NaCl, абсорбированного в частицах гидроталькита, образованных в реакции, является относительно высоким, и этот абсорбированный NaCl трудно удалить посредством простого промывания водой. Поэтому могут быть случаи, где содержание натрия в гидротальките не может быть адекватно снижено или появляется необходимость применения ряда стадий промывания водой.

С другой стороны, в указанной выше стадии (I), когда суспензию гидроталькита получают гидротермическим синтезом с применением сульфата магния в качестве источника магния и с применением сульфата цинка, сульфата алюминия, гидроксида натрия и карбоната натрия в качестве примера других компонентов, в качестве побочного продукта образуется Na₂SO₄. Na₂SO₄ имеет более высокую растворимость в воде, чем NaCl, и температурная зависимость его растворимости является высокой. Поэтому становится возможным растворение Na₂SO₄ в воде при повышенных температурах при гидротермическом синтезе, и количество Na₂SO₄, абсорбированного в частицах гидроталькита, является относительно малым. Поэтому удаление Na₂SO₄, прилипшего к поверхности частиц гидроталькита, на стадии промывания водой позволяет легко уменьшить количество Na.

Как описано выше, поскольку в обычных способах получения гидроталькита применяли хлорид магния в качестве источника магния, ионы Na были подвержены абсорбции в частицах гидроталькита, и их было трудно эффективно удалить посредством промывания водой. И поэтому содержание натрия в гидротальките, обычно поступающем в продажу, составляло 120-300 ч./млн.

Таким образом, гидроталькит по настоящему изобретению можно более эффективно получить с применением способа получения гидроталькита, который включает в себя указанную выше стадию (I) и указанную выше стадию (III). Гидроталькит, полученный таким способом, может иметь достаточно улучшенные вышеуказанные свойства появления белого цвета под действием воды, образования белесоватого налета, электрического сопротивления, подтекания головки экструдера и окрашивания (пожелтения). Способ получения гидроталькита, подобный данному способу, также составляет настоящее изобретение.

В способе получения гидроталькита по настоящему изобретению вышеуказанную стадию (I) можно проводить, например, смешиванием сульфата магния, сульфата цинка, сульфата алюминия, гидроксида натрия и карбоната натрия и проведением гидротермического синтеза. Реакцию сульфата магния, сульфата цинка, сульфата алюминия, гидроксида натрия и карбоната натрия в указанной выше стадии (I) можно проводить с применением известных по публикациям способов, но предпочтительным является проведение гидротермического синтеза смешиванием водного раствора (а) сульфата магния, сульфата цинка и сульфата алюминия, соответственно растворенных, и водного раствора (b) гидроксида натрия и карбоната натрия, соответственно растворенных. Посредством проведения таким образом стадии (I) можно получить частицы гидроталькита.

Указанный выше водный раствор (а) можно получить растворением сульфата магния, сульфата цинка и сульфата алюминия в воде обычным методом. В этом случае можно применять любой из метода одновременного растворения сульфата магния, сульфата цинка и сульфата алюминия в воде и метода растворения сначала любого соединения в воде, добавления других соединений к этому раствору и растворения смеси. И вышеуказанный водный раствор (а) можно также получить смешиванием водного раствора, полученного при растворении сульфата магния в воде, и соответствующих водных растворов, полученных при растворении по отдельности сульфата цинка и сульфата алюминия в воде. В этом случае в методе смешивания водного раствора сульфата магния, водного раствора сульфата цинка и водного раствора сульфата алюминия указанные водные растворы можно смешивать в любом порядке. В указанном выше водном растворе (а) пропорции указанного выше сульфата магния, указанного выше сульфата цинка и указанного выше сульфата алюминия, которые нужно смешать, можно подходящим образом выбрать так, чтобы удовлетворять условиям в указанной выше формуле (1).

Указанный выше водный раствор (b) можно получить путем растворения гидроксида натрия и карбоната натрия в воде известным по публикациям методом. В этом случае можно применять любой из метода одновременного растворения гидроксида натрия и карбоната натрия в воде и метода растворения сначала любого соединения в воде и затем добавления другого соединения к этому раствору и растворения смеси. А также указанный выше раствор (b) можно получить смешиванием водного раствора, полученного растворением гидроксида натрия в воде, и водного раствора, полученного при растворении карбоната натрия в воде. В этом случае здесь можно применять любой из метода добавления водного раствора гидроксида натрия к водному раствору карбоната натрия и метода добавления водного раствора карбоната натрия в водному раствору гидроксида натрия.

В указанном выше водном растворе (b) количества указанного выше гидроксида натрия и указанного выше карбоната натрия, которые нужно смешать, можно удобным образом выбрать так, чтобы иметь возможность получить гидроталькит, представленный вышеуказанной формулой. В указанном выше водном растворе (b) можно подходящим образом заменить A^n- в указанной формуле (1) на SO₄ ^2-, регулируя количество гидроксида натрия, которое нужно смешать, или заменить часть или все количество A^n- в указанной формуле (1) на ClO₄ ^-, заменяя часть или все количество указанного выше карбоната натрия на гипохлорит натрия.

В указанной выше стадии (I) метод смешивания указанного выше водного раствора (а) и указанного выше водного раствора (b) конкретно не ограничивается, если только он является методом, которым можно смешать ингредиент в растворе (а) и ингредиент в растворе (b), и можно применять метод, известный из публикаций. Среди других методов предпочтительным является метод одновременной загрузки указанного выше водного раствора (а) и указанного выше водного раствора (b) в контейнер для реакции. Тем самым суспензию гидроталькита можно эффективно получать гидротермическим синтезом. Кроме того, при загрузке указанного выше водного раствора (b) в контейнер для реакции водный раствор гидроксида натрия и водный раствор карбоната натрия можно загружать по отдельности.

Указанную выше стадию (I) можно проводить с применением известного по публикациям способа гидротермического синтеза после смешивания указанного выше раствора (а) и указанного выше раствора (b). В качестве известного по публикациям способа гидротермического синтеза здесь можно указать, например, способ создания повышенного давления для синтеза гидроталькита в автоклаве, способ синтеза гидроталькита последовательно в многостадийном автоклаве и способ создания повышенного давления для синтеза гидроталькита непрерывно в трубке.

Условия реакции указанного выше гидротермического синтеза конкретно не ограничиваются, если только они являются условиями, при которых можно получить гидроталькит, представленный указанной выше формулой (1), и их можно определить подходящим образом, гидроталькит можно синтезировать, например, в условиях температуры 120-250°С, давления 0,1-4 МПа, времени синтеза 1-12 часов. Когда параметры условий имеют значение ниже, чем нижние пределы указанного выше диапазона, имеется вероятность того, что гидроталькит, представленный указанной выше формулой (1), не может быть получен. Когда параметры условий имеют значение выше, чем верхние пределы, синтез может стать экономически невыгодным. При проведении гидротермического синтеза в условиях, подобных данным, можно получить гидроталькит, имеющий относительно большой размер частиц. В гидротальките, имеющем относительно большой размер частиц, сила, агломерирующая первичные частицы, является малой. Следовательно, поскольку частицы гидроталькита можно хорошо диспергировать в композиции синтетической смолы, можно улучшить вышеуказанные свойства появления белого цвета под действием воды, образования белесоватого налета, электрического сопротивления, подтекания головки экструдера и окрашивания (пожелтения).

Указанную выше стадию (III) можно проводить известными из публикаций методами, с помощью которых суспензию промывают водой. Известные из публикаций методы включают в себя, например, метод фильтрования и промывания водой, метод повторного превращения в пульпу и промывания водой (повторного суспендирования и промывания водой) и метод удаления содержащейся воды из суспензии декантацией или центрифугированием и промывания водой, но эти методы не ограничиваются перечисленными. И в случае промывания водой можно применять воду, обработанную ионообменником, или очищенную воду, чтобы эффективно удалить Na₂SO₄ или NaCl в качестве примеси, или можно применять горячую воду, нагретую до 30°С или выше, для того, чтобы повысить растворимость содержащейся соли и эффективно промыть частицы водой.

Указанный выше способ получения гидроталькита может включать в себя стадию обработки поверхности гидроталькита. Указанную выше обработку поверхности можно проводить с помощью метода ее проведения на стадии (II) обработки поверхности, которую проводят между стадией (I) и стадией (III), метода ее проведения на стадии (IV-1) с применением мокрой обработки фильтровальной лепешки после стадии (III) или метода ее проведения на стадии (IV-2) с применением сухой обработки вещества, полученного сушкой фильтровальной лепешки, и затем ее размалывания, если нужно. Указанную выше обработку поверхности можно проводить на нескольких этапах этих стадий. Когда проводят обработку поверхности гидроталькита, предпочтительно, чтобы происходила модификация поверхности частиц гидроталькита с ее превращением из гидрофильной в липофильную, и можно было повысить совместимость с синтетической смолой.

Агент для указанной выше обработки поверхности конкретно не ограничивается, и он включает в себя, например, высшие жирные кислоты, силановые, титанатные и алюминийсодержащие агенты сочетания, фосфатные эфиры, анионогенные поверхностно-активные вещества и эфиры многоатомных спиртов и жирных кислот.

В качестве указанных выше высших жирных кислот здесь можно указать, например, стеариновую кислоту, эруковую кислоту, пальмитиновую кислоту, лауриновую кислоту и бегеновую кислоту, и можно применять соли щелочных металлов высших жирных кислот.

В качестве указанных выше силановых агентов сочетания здесь можно указать, например, винилэтоксисилан, винилтрис(2-метоксиэтокси)силан, γ-метакрилоксипропилтриметоксисилан, γ-аминопропилтриметоксисилан, β-(3,4-эпоксициклогексил)этилтриметоксисилан, γ-глицидоксипропилтриметоксисилан и γ-меркаптопропилтриметоксисилан.

В качестве указанных выше титанатных агентов сочетания здесь можно указать, например, изопропилтриизостеароилтитанат, изопропилтрис(диоктилпирофосфат)титанат, изопропилтри(N-аминоэтиламиноэтил)титанат и изопропилтридецилбензолсульфонилтитанат.

В качестве указанных выше алюминийсодержащих агентов сочетания здесь можно указать, например, ацетоалкоксиалюминийдиизопропилат.

В качестве указанных выше фосфатных эфиров здесь можно указать, например, кислые соли и соли щелочных металлов и соли аминов моно- или диэфиров ортофосфорной кислоты и спиртов, таких как олеиловый спирт и стеариловый спирт или их смеси.

В качестве указанных выше анионогенных поверхностно-активных веществ здесь можно указать, например, соли эфиров серной кислоты и высших спиртов, таких как стеариловый спирт и олеиловый спирт, соли эфиров серной кислоты и простых эфиров полиэтиленгликолей, связанные амидной связью соли эфиров серной кислоты, связанные сложной эфирной связью соли эфиров серной кислоты, связанные амидной связью сульфонаты, связанные простой эфирной связью сульфонаты, связанные простой эфирной связью алкиларилсульфонаты, связанные сложной эфирной связью алкиларилсульфонаты и связанные амидной связью алкиларилсульфонаты.

В качестве указанных выше эфиров многоатомных спиртов и жирных кислот здесь можно указать, например, моностеарат глицерина и моноолеат глицерина. Предпочтительным является применение высших жирных кислот, таких как стеариновая кислота, эруковая кислота, пальмитиновая кислота, лауриновая кислота и бегеновая кислота, среди указанных выше агентов для обработки поверхности. Тем самым можно эффективно снизить содержание натрия в гидротальките при промывании водой на стадии (III).

Метод обработки поверхности на указанной выше стадии (II) можно осуществлять путем покрытия поверхности частиц гидроталькита в суспензии гидроталькита, полученной на указанной выше стадии (I), с применением указанных выше агентов для обработки поверхности. Метод обработки поверхности на указанной выше стадии (IV-1) можно осуществлять с применением известного из публикаций мокрого или сухого метода после промывания водой на стадии (III).

Обработку поверхности на указанной выше стадии (II) можно проводить путем добавления жидкого агента для обработки поверхности или суспензии агента для обработки поверхности к суспензии частиц гидроталькита и тщательного механического смешивания их при температуре 100°С или ниже. Мокрый метод, в котором обработку поверхности проводят на указанной выше стадии (IV-1), можно также проводить с применением такой же методики, как в указанной выше стадии (II), к суспензии или фильтровальной лепешке.

Сухой метод в указанной выше стадии (IV-2) можно проводить путем добавления жидкого агента для обработки поверхности, суспензии агента для обработки поверхности или твердого агента для обработки поверхности к частицам гидроталькита при тщательном перемешивании частиц мешалкой, такой как мешалка Хеншеля, и тщательного перемешивания смеси с применением нагрева или без нагрева.

В указанном выше покрытии поверхности количество добавляемого агента для обработки поверхности может быть установлено подходящим образом, но предпочтительным количеством является 10 мас. частей или меньше в расчете на 100 мас. частей указанных выше частиц гидроталькита.

В указанном выше способе получения гидроталькита указанная выше стадия (III) является стадией промывания водой суспензии гидроталькита, полученной проведением указанной выше стадии (I) и, если нужно, указанной выше стадии (II). При осуществлении указанной выше стадии (III) можно снизить содержание натрия в гидротальките, представленном указанной выше формулой (1), до уровня 100 ч./млн или меньше. Поскольку на стадии (III) в указанном выше способе получения гидроталькита промывают водой суспензию гидроталькита, содержащую Na₂SO₄ вместо NaCl в качестве примеси, промывание водой может быть очень эффективным.

Настоящее изобретение относится также к композиции синтетической смолы, содержащей указанный выше гидроталькит по настоящему изобретению и синтетическую смолу. Например, когда композицию синтетической смолы, полученную при добавлении указанного выше гидроталькита к полиолефиновой смоле, применяют в виде полиолефиновой пленки для сельскохозяйственных целей, можно предотвратить появление белого цвета у пленки под действием воды. И, когда применяют композицию синтетической смолы, полученную добавлением указанного выше гидроталькита к винилхлоридной смоле, можно ингибировать образование белесоватого налета на поверхности пленки из винилхлоридной смолы. И, когда гидроталькит применяют в качестве термостабилизатора (особенно кальций/цинк-стабилизатора смолы для покрытия проводов) винилхлоридной смолы, Na, находящийся в гидротальките, вызывает, что неблагоприятно, снижение электрического сопротивления (объемного удельного сопротивления = VR) такой смолы, применяемой в качестве материала для покрытия проводов, но гидроталькит, описанный выше, может предотвратить появление подобного снижения электрического сопротивления, поскольку он имеет содержание натрия 100 ч./млн или меньше. Кроме того, когда гидроталькит добавляют в качестве нейтрализатора остатка кислотного катализатора в полиолефиновой смоле или ее сополимере, можно ингибировать появление подтекания головки экструдера и можно также ингибировать окрашивание (пожелтение) при экструзии для получения гранул.

Указанной выше смолой может быть смола, которую обычно применяют для получения формованных изделий или пленок и которая включает в себя, например, термопластичную синтетическую смолу.

В качестве указанной выше синтетической смолы здесь можно указать термопластичные синтетические смолы, которые являются полимерами или сополимерами олефинов, имеющих 2-8 атомов углерода (α-олефины), такие как полиэтилен, полипропилен, сополимер этилена и пропилена, полибутен и поли(4-метилпентен-1), сополимеры указанных олефинов с диенами, сополимер этилена и акрилата, полистирол, смола ABS, смола AAS, смола AS, смола MBS, сополимер этилена и винилхлорида, сополимер этилена и винилацетата, графт-полимер этилена, винилхлорида и винилацетата, поливинилиденхлорид, поливинилхлорид, хлорированный полиэтилен, хлорированный полипропилен, сополимер винилхлорида и пропилена, винилацетатная смола, феноксисмола, полиацетали, полиамиды, полиимиды, поликарбонаты, полисульфоны, полифениленоксид, полифениленсульфид, полиэтилентерефталат, полибутилентерефталат и метакриловые смолы.

Среди других смол полиолефиновые смолы, их сополимеры и их галогенсодержащие смолы являются предпочтительными с точки зрения характеристик предотвращения ухудшения качества под действием тепла и сохранения механической прочности, обеспеченных гидроталькитом. В частности, здесь можно указать полипропиленовые смолы, такие как гомополимер полипропилен и сополимер этилена и пропилена; полиэтиленовые смолы, такие как полиэтилен высокой плотности, полиэтилен низкой плотности, полиэтилен низкой плотности с неразветвленной цепью, полиэтилен ультранизкой плотности, EVA (смола из этилена и винилацетата), ЕЕА (смола из этилена и этилакрилата), ЕМА (смола из сополимера этилена и метилакрилата), ЕАА (смола из сополимера этилена и акриловой кислоты) и полиэтилен со сверхвысокой молекулярной массой, и полимеры или сополимеры олефинов, имеющих 2-6 атомов углерода (α-олефин), такие как полибутен и поли(4-метилпентен-1). Более предпочтительными являются полиэтилен, полипропилен, полибутен, поли(4-метилпентен-1) или их сополимеры. И в качестве вышеуказанной синтетической смолы можно также указать поливинилхлорид или его сополимер.

Кроме того, в качестве вышеуказанной синтетической смолы можно указать термоотверждающиеся смолы, такие как эпоксидные смолы, фенольные смолы, меламиноформальдегидные смолы, ненасыщенные полиэфирные смолы, алкидные смолы и карбамидные смолы, и синтетический каучук, такой как EPDM, бутиловый каучук, изопреновый каучук, SBR, NBR и хлорсульфированный полиэтилен. Такие синтетические смолы можно применять как таковые или в виде комбинации двух или более смол.

В указанной выше композиции синтетической смолы содержание указанного выше гидроталькита предпочтительно составляет 0,01-20 мас. частей в расчете на 100 мас. частей синтетической смолы в указанной выше композиции синтетической смолы. Когда содержание меньше 0,01 мас. частей, влияние добавления гидроталькита можно не обнаружить. Когда его содержание больше 20 мас. частей, может происходить появление указанного выше белого цвета под действием воды, образование белесоватого налета, снижение электрического сопротивления, подтекания головки экструдера и окрашивание (пожелтение). Более предпочтительным является седержание 0,03-15 мас.частей.

В указанной выше композиции синтетической смолы, когда указанной выше синтетической смолой является винилхлоридная смола, гидроталькит в указанной выше композиции синтетической смолы (композиции винилхлоридной смолы) может функционировать в качестве стабилизатора для винилхлоридной смолы. В данном случае, если содержание натрия в гидротальките составляет 100 ч./млн или меньше, может быть предотвращено образование белесоватого налета на поверхности пленки. И, когда гидроталькит применяют в качестве термостабилизатора (особенно кальций/цинк-стабилизатора смолы для покрытия проводов) винилхлоридной смолы, Na, находящийся в гидротальките, вызывает, что неблагоприятно, снижение электрического сопротивления (объемного удельного сопротивления = VR) смолы, применяемой в качестве материала для покрытия проводов, но поскольку описанный выше гидроталькит имеет содержание натрия только 100 ч./млн или меньше, он может предотвращать появление подобного снижения электрического сопротивления.

В указанной выше композиции синтетической смолы, когда указанной выше синтетической смолой является винилхлоридная смола, содержание указанного выше гидроталькита предпочтительно составляет 0,1-5 мас. частей в расчете на 100 мас. частей винилхлоридной смолы в указанной выше композиции синтетической смолы (композиции винилхлоридной смолы). Когда содержание меньше 0,1 мас. частей, гидроталькит не может адекватно функционировать в качестве стабилизатора для винилхлоридной смолы. Когда оно больше, чем 5 мас. частей, на пленке, полученной с применением композиции винилхлоридной смолы, может появиться белесоватый налет. Более предпочтительным является содержание 0,15-3 мас. частей.

В указанной выше композиции синтетической смолы, когда указанной выше синтетической смолой является полиолефиновая смола или ее сополимер, подобный указанному выше, гидроталькит в указанной выше композиции синтетической смолы (композиции полиолефиновой смолы или ее сополимера) может функционировать в качестве нейтрализатора остатка кислотного катализатора в полиолефиновой смоле или ее сополимере, полученных полимеризацией с применением кислотного катализатора. В этом случае, поскольку содержание натрия в гидротальките только 100 ч./млн или меньше, можно предотвратить подтекание головки экструдера и окрашивание (пожелтение) вследствие ухудшения качества смолы при экструзии для получения гранул.

В указанной выше композиции синтетической смолы, когда указанной выше синтетической смолой является полиолефиновая смола или ее сополимер, содержание указанного выше гидроталькита предпочтительно составляет 0,01-15 мас. частей в расчете на 100 мас. частей полиолефиновой смолы или ее сополимера в указанной выше композиции синтетической смолы (композиции полиолефиновой смолы или ее сополимера). Когда содержание меньше, чем 0,1 мас. частей, гидроталькит не может адекватно функционировать в качестве нейтрализатора остатка кислотного катализатора. Когда содержание больше, чем 15 мас. частей, это является экономически невыгодным. Более предпочтительным является содержание 0,02-0,15 мас. частей гидроталькита в качестве нейтрализатора остатка кислотного катализатора. И, когда гидроталькит применяют в качестве теплоизоляционного материала полиолефиновой пленки для сельскохозяйственных целей, более предпочтительным является содержание гидроталькита 0,5-15 мас. частей.

Указанная выше композиция синтетической смолы может содержать другие добавки помимо указанных выше компонентов. Указанные выше другие добавки включают в себя, например, антиоксидант, агент, экранирующий ультрафиолетовые лучи, антистатический агент, пигмент, вспенивающий агент, пластификатор, наполнитель, агент упрочнения, органическое соединение галогена в качестве антипирена, сшивающий агент, оптический стабилизатор, поглотитель ультрафиолетовых лучей, смазку, другие неорганические и органические термостабилизаторы и тому подобное.

Способ получения вышеуказанной композиции синтетической смолы конкретно не ограничивается, и, например, можно применять метод смешивания указанного выше гидроталькита, представленного указанной выше формулой (1) и имеющего содержание натрия 100 ч./млн или меньше, с синтетической смолой для распределения гидроталькита настолько равномерно, насколько это возможно, вместе с другими добавками или отдельно от них. Смешивание можно проводить методами, известными из литературных источников, и можно указать метод смешения, например, мешалкой с ленточной винтовой лопастью, высокоскоростным смесителем, замесочной машиной, гранулятором или экструдером и метод добавления суспензии добавки к смоле, включающей в себя гидроталькит в качестве эффективного ингредиента, к суспензии после полимеризации и перемешивания и сушки смеси.

Поскольку указанная выше композиция синтетической смолы представлена указанной выше формулой (1) и имеет содержание натрия 100 ч./млн или меньше, она оказывается лишенной вредных действий подтекания головки экструдера и окрашивания (пожелтения) вследствие ухудшения качества смолы при экструзии для получения гранул, и эту композицию можно подходящим образом применять в качестве теплоизоляционного материала полиолефиновой пленки для сельскохозяйственных целей, стабилизатора для винилхлоридной смолы и нейтрализатора остатка кислотного катализатора в полиолефиновой смоле или ее сополимере, полученных полимеризацией с применением кислотного катализатора. Следовательно, указанную выше композицию синтетической смолы можно подходящим образом применять для пленок для сельскохозяйственных целей, стабилизатора для винилхлоридной смолы и нейтрализатора остатка кислотного катализатора.

Гидроталькит по настоящему изобретению представлен указанной выше формулой (1) и имеет содержание натрия 100 ч./млн или меньше, и его применяют в качестве добавки к смоле. Поэтому, когда указанный выше гидроталькит применяют в качестве теплоизоляционного материала полиолефиновой пленки для сельскохозяйственных целей, можно предотвратить появление белого цвета у пленки под действием воды. И, когда гидроталькит по настоящему изобретению применяют в качестве стабилизатора для винилхлоридной смолы, можно ингибировать появление белесоватого налета на поверхности пленки. Кроме того, когда его применяют в качестве стабилизатора винилхлоридной смолы для покрытия проводов, можно предотвратить снижение электрического сопротивления (объемного удельного сопротивления = VR). Кроме того, когда гидроталькит применяют в качестве нейтрализатора остатка кислотного катализатора, содержащегося в полиолефиновой смоле или ее сополимере, полученных полимеризацией с применением кислотного катализатора, можно ингибировать появление подтекания головки экструдера и можно также ингибировать окрашивание (пожелтение) при экструзии для получения гранул. В соответствии с этим указанный выше гидроталькит можно подходящим образом применять в качестве добавки для различных синтетических смол.

Эффект изобретения

Поскольку гидроталькит по настоящему изобретению имеет содержание натрия 100 ч./млн или меньше и обеспечивает эффекты в виде предотвращения появление белого цвета у пленки под действием воды, ингибирования образования белесоватого налета, предотвращения снижения электрического сопротивления (объемного удельного сопротивления = VR) и ингибирования появления подтекания головки экструдера и окрашивания (пожелтения) при экструзии для получения гранул, его можно подходящим образом применять в качестве добавки для различных синтетических смол. Таким образом, композицию синтетической смолы, содержащую указанный выше гидроталькит и синтетическую смолу, можно подходящим образом применять в пленках для сельскохозяйственных целей, которые применяют для теплиц или теплиц арочного типа в садоводстве защищенного грунта, таких как полиолефиновая пленка для сельскохозяйственных целей и пленка из винилхлоридной смолы.

Наилучший способ осуществления изобретения

Далее настоящее изобретение будет описано более подробно посредством примеров, но настоящее изобретение не ограничивается этими примерами. Кроме того, в примерах «часть(и)» и «%» относятся к «массовой(ым) части(ям)» и «мас.%» соответственно, если не оговорено особо.

Пример 1

Получение гидроталькита

Воду, 400 мл, помещают в реактор на 3 литра и к ней одновременно добавляют 800 мл смешанного водного раствора (концентрация Mg²⁺  33,0 г/л, концентрация Al³⁺  17,0 г/л) соли сульфата магния и соли сульфата алюминия и 800 мл смешанного водного раствора (концентрация NaOH 166,2 г/л, концентрация Na₂CO₃ 170 г/л) гидроксида натрия и карбоната натрия при перемешивании и затем проводят гидротермический синтез при 200°С в течение 4 часов. Образовавшуюся суспензию гидроталькита выдерживают при 95°С и поверхность частиц обрабатывают путем добавления 5 г стеариновой кислоты. Затем, после фильтрования суспензии фильтровальную лепешку промывают 10 л воды, нагретой до 35°С, и образовавшуюся лепешку, промытую водой, сушат при 100°С в течение 24 часов и размалывают, получая при этом гидроталькит. Полученный гидроталькит имеет содержание Na 47 ч./млн и содержание Fe 24 ч./млн.

Пример 2

Получение гидроталькита

Воду, 400 мл, помещают в реактор на 3 литра и к ней одновременно добавляют 800 мл смешанного водного раствора (концентрация Mg²⁺  33,0 г/л, концентрация Al³⁺  17,0 г/л) соли сульфата магния и соли сульфата алюминия и 800 мл смешанного водного раствора (концентрация NaOH 166,2 г/л, концентрация Na₂CO₃ 170 г/л) гидроксида натрия и карбоната натрия при перемешивании и проводят гидротермический синтез при 200°С в течение 4 часов. Образовавшуюся суспензию гидроталькита выдерживают при 95°С и поверхность частиц обрабатывают путем добавления 100 мл водного раствора 50 г/л стеарата натрия. Затем проводят фильтрование и промывание водой таким же образом, как в примере 1, и образовавшуюся лепешку, промытую водой, сушат при 100°С в течение 24 часов и размалывают, получая при этом гидроталькит. Полученный гидроталькит имеет содержание Na 75 ч./млн и содержание Fe 33 ч./млн.

Сравнительный пример 1

Получение гидроталькита

Воду, 400 мл, помещают в реактор на 3 литра и к ней одновременно добавляют 800 мл смешанного водного раствора (концентрация Mg²⁺  33,0 г/л, концентрация Al³⁺  17,0 г/л) соли хлорида магния и соли сульфата алюминия и 800 мл смешанного водного раствора (концентрация NaOH 166,2 г/л, концентрация Na₂CO₃ 170 г/л) гидроксида натрия и карбоната натрия при перемешивании и проводят гидротермический синтез при 200°С в течение 4 часов. Образовавшуюся суспензию гидроталькита выдерживают при 95°С и поверхность частиц обрабатывают путем добавления 100 мл водного раствора 50 г/л стеарата натрия. Затем проводят фильтрование и промывание водой таким же образом, как в примере 1, и образовавшуюся лепешку, промытую водой, сушат при 100°С в течение 24 часов и размалывают, получая при этом гидроталькит. Полученный гидроталькит имеет содержание Na 290 ч./млн и содержание Fe 50 ч./млн.

Пример 3

Получение гидроталькита

Воду, 400 мл, помещают в реактор на 3 литра и к ней одновременно добавляют 800 мл смешанного водного раствора (концентрация Mg²⁺  33,0 г/л, концентрация Al³⁺  17,0 г/л) соли хлорида магния и соли сульфата алюминия и 800 мл смешанного водного раствора (концентрация NaOH 166,2 г/л, концентрация Na₂CO₃ 170 г/л) гидроксида натрия и карбоната натрия при перемешивании и проводят гидротермический синтез при 200°С в течение 4 часов. Образовавшуюся суспензию гидроталькита выдерживают при 95°С и поверхность частиц обрабатывают путем добавления 100 мл 50 г/л водного раствора стеарата натрия. Для снижения содержания Na после фильтрования и промывания водой, проведенного таким же образом, как в примере 1, отделенный фильтрованием гидроталькит снова суспендируют в 2 литрах обработанной ионообменником воды, нагретой до 35°С, и затем суспензию фильтруют. Затем отделенный фильтрованием гидроталькит сушат при 100°С в течение 24 часов и размалывают, получая при этом гидроталькит. Полученный гидроталькит имеет содержание Na 87 ч./млн и содержание Fe 50 ч./млн.

Пример 4

Получение гидроталькита

Воду, 400 мл, помещают в реактор на 3 литра и к ней одновременно добавляют 800 мл смешанного водного раствора (концентрация Mg²⁺  28,9 г/л, концентрация Zn²⁺  11,0 г/л, концентрация Al³⁺  17,0 г/л) соли сульфата магния, соли сульфата алюминия и сульфата цинка и 800 мл смешанного водного раствора (концентрация NaOH 166,2 г/л, концентрация Na₂CO₃ 170 г/л) гидроксида натрия и карбоната натрия при перемешивании и затем проводят гидротермический синтез при 200°С в течение 4 часов. Образовавшуюся суспензию гидроталькита выдерживают при 95°С и поверхность частиц обрабатывают путем добавления 5 г стеариновой кислоты. Затем проводят фильтрование и промывание водой таким же образом, как в примере 1, и образовавшуюся лепешку, промытую водой, сушат при 100°С в течение 24 часов и размалывают, получая при этом гидроталькит. Полученный гидроталькит имеет содержание Na 14 ч./млн и содержание Fe 12 ч./млн.

В способе получения примера 3, поскольку в качестве исходного вещества применяют хлорид магния, повторное суспендирование и промывание водой требуется для того, чтобы уменьшить содержание натрия в гидротальките до уровня 100 ч./млн или ниже. На основании этого показано, что способ с применением хлорида магния в качестве исходного вещества обладает меньшей эффективностью при промывании водой, чем способ (примеры 1 и 2) с применением сульфата магния в качестве исходного вещества.

В данном случае содержания Na и Fe в синтезированном гидротальките, описанном выше, измеряли следующими методами.

Метод анализа Na

Отбирают образец приблизительно 1 г синтезированного гидроталькита и к нему добавляют 30 мл эфира и 20 мл азотной кислоты (1+10) и смесь хорошо встряхивают для полного растворения образца и образовавшийся раствор выдерживают в течение 5 минут, а затем часть отделенного водного слоя отбирают и помещают в стакан и эту часть постепенно нагревают для удаления растворенного эфира. После охлаждения данного раствора его фильтруют с применением фильтровальной бумаги 5С и добавляют дистиллированную воду для получения 100 мл испытуемой жидкости. Данную испытуемую жидкость анализируют с помощью атомного абсорбционного спектрофотометра (Z-800, изготовленного Hitachi, Ltd.).

Метод анализа Fe

Как и в указанном выше методе анализа Na, приготовленный образец анализируют с помощью атомного абсорбционного спектрофотометра (описанного выше).

Примеры 5-7, сравнительные примеры 2-4

Получение полиолефиновой пленки для сельскохозяйственных целей

Каждую пленку, содержащую гидроталькит, синтезированный в примере 1, получали в виде теплоизоляционного материала из полиолефиновой пленки для сельскохозяйственных целей (примеры 5-7). Также получали пленку, содержащую гидроталькит, синтезированный в каждом из сравнительных примеров 1 и сравнительных примеров 2-4. Каждую пленку изготовляли следующим методом.

Получали маточную смесь состава, представленного в таблице 1, и затем полученную маточную смесь и LDPE (полиэтилен низкой плотности, MFR 5, изготовленный UBE INDUSTRIES, LTD., полиэтилен F522N) смешивали таким образом, чтобы количества показанных в таблице 2 гидроталькитов, добавленных к смоле, были 5,0, 7,5 и 10,0 мас. частей, и пленку толщиной 100 мкм получали с применением одночервячного экструдера (Т-образная экструзионная головка). Прозрачность (значение мутности), окрашивание в белый цвет под действием горячей воды и внешний вид полученных пленок оценивали нижеследующими методами, результаты оценки по которым показаны в таблице 2.

Прозрачность

Что касается пленки толщиной 100 мкм, величину мутности измеряли согласно JIS K 7136 с помощью измерителя мутности, изготовленного NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES CO., LTD.

Окрашивание в белый цвет под действием горячей воды

После того как пленку с толщиной 100 мкм погружали на 24 часа в горячую воду при 40°С, ее вынимали и сушили в течение 10 минут и величину ее мутности измеряли с помощью измерителя мутности.

Внешний вид пленки

Каждую пленку с шириной 10 см и толщиной 100 мкм экструдировали экструдером и закатывали намоточной машиной и, когда наружный диаметр ролика пленки достигал 150 мм, трубчатый сердечник намоточной машины заменяли. Пленку, закатанную на трубчатом сердечнике, применяли для проведения испытания на внешний вид пленки, в этом испытании размещали каждую из пленок и ее внешний вид определяли визуально. Кроме того, наблюдали, что пленка, которая имела высокую величину мутности в указанной выше оценки прозрачности и, следовательно, низкую прозрачность, была беловатой или белой по внешнему виду, и в этой пленке заметно проявлялось недостаточное диспергирование гидроталькита.

Таблица 1   Состав (мас.%) LDPE (MFR=24) 49,9 Stabiace РН-1010 0,05 Stabiace Р-2400 0,05 Гидроталькит 50 LDPE (полиэтилен низкой плотности, MFR 24, изготовленный TOSOH CORPORATION, Petrosen 202R, применяемый для получения маточной смеси); Stabiace РН-1010 (изготовленный Sakai Chemical Industry Co., Ltd., фенольный антиоксидант); Stabiace Р-2400 (изготовленный Sakai Chemical Industry Co., Ltd., фосфорный антиоксидант).

Из данных таблицы 2 становится ясным, что, когда применяют гидроталькит, в котором содержание Na, находящегося на поверхности и внутри гидроталькита, составляет 47 ч./млн, окрашивание в белый цвет под действием горячей воды не появляется, даже если количествами добавленного гидроталькита являются 5,0, 7,5 и 10,0 мас. частей. Кроме того, эти пленки имеют превосходную прозрачность и внешний вид пленки.

Примеры 8-10, сравнительный пример 5

Стабилизатор для винилхлоридной смолы

Гидроталькиты, синтезированные в примерах 1-4 и сравнительном примере 1, применяли в качестве стабилизатора для винилхлоридной смолы и смесь состава, показанного в таблице 3, пластифицировали в течение пяти минут 8-дюймовым валиком, нагретым до 170°С, и получали прессованный лист толщиной 1,0 мм в условиях температуры 170°С, времени прессования 10 минут, давления 50 кг/см² на обжимном прессе с применением открытой пластины толщиной 0,3 мм.

Прозрачность (значение мутности), появление белесоватого налета (эффузия порошка), термическую стабильность и удельное объемное сопротивление полученных листов оценивали нижеследующими методами, и результаты оценки показаны в таблице 3.

Прозрачность

Что касается полученных листов, значение мутности измеряли согласно JIS K 7136 с помощью прибора для измерения мутности (изготовленного NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES CO., LTD., NDH 2000).

Появление белесоватого налета (эффузия порошка)

Полученный лист погружали в горячую воду при 40°С и вынимали его через 4 часа, и визуально оценивали состояние эффузии порошка на поверхность листа.

Термическая стабильность

Полученный лист помещали в печь Гира при 180°С и вынимали его каждые 10 минут и исследовали термическую стабильность на основании степени почернения листа.

Удельное объемное сопротивление

С применением полученного листа получали прессованный лист 14 квадратных см и толщиной 1,0 мм и хранили его в эксикаторе при 30°С, 60% RH (относительная влажность) в течение дня и измеряли удельное объемное сопротивление (Ω·см) согласно JIS K 6723.

Таблица 3   Пример 8 Пример 9 Пример 10 Пример 11 Сравнительный пример 5 PVC (части) 100 100 100 100 100 DOP (части) 50 50 50 50 50 Гидроталькит в примере 1 (Na=47 ч./млн, части) 1,5 - - - - Гидроталькит в примере 2 (Na=75 ч./млн, части) - 1,5 - - - Гидроталькит в примере 3 (Na=87 ч./млн, части) - - 1,5 - - Гидроталькит в примере 4 (Na=14 ч./млн, части) - - - 1,5 - Гидроталькит в сравнительном примере 1 (Na=290 ч./млн, части) - - - - 1,5 Стеарат цинка (части) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Прозрачность (мутность) 6,5 6,9 7,2 6,2 10,3 Белесоватый налет нет нет почти нет нет много Термическая стабильность хорошая хорошая хорошая хорошая хорошая Удельное объемное сопротивление (величина VR, Ω см) 5×10¹³ 5×10¹³ 2×10¹³ 8×10¹³ 6×10¹² PVC (винилхлоридная смола), изготовленная Shin Dai-Ichi Vinyl Corporation, ZEST 1000Z; DOP (пластификатор), изготовленный Taoka Chemical Co., Ltd.

Из данных таблицы 3 становится ясным, что, когда применяют гидроталькит, в котором содержание Na, находящегося на поверхности и внутри гидроталькита, составляет 47 ч./млн, 75 ч./млн и 14 ч./млн, указанные смолы имеют превосходную прозрачность и не появляется белесоватый налет (эффузия порошка) у поверхности пленки. И указанные смолы имеют также превосходную термическую стабильность и превосходное удельное объемное сопротивление.

Примеры 12-13, сравнительный пример 6

Нейтрализатор полиолефиновой смолы

Гидроталькиты, синтезированные в примерах 1-2 и сравнительном примере 1, применяли в качестве нейтрализатора остатка кислотного катализатора в полиолефиновой смоле, полученной полимеризацией с применением кислотного катализатора, и с помощью экструдера получали экструзией пленку шириной 10 см и толщиной 100 мкм. И при проведении повторной экструзии при 200°С с помощью одночервячного экструдера 30 мм получали стренгу диаметром приблизительно 4 мм, охлаждали стренгу водой и затем разрезали для получения гранул.

С применением полученных пленок и гранул оценивали показатель желтизны YI (теплостойкость), появление подтекания головки экструдера и коррозионную активность железной пластины следующими методами, результаты оценки показаны в таблице 4.

Теплостойкость (показатель желтизны YI) смолы

Полученные пленки накладывали друг на друга и эти наложенные пленки прессовали горячим прессом с получением прессованного листа толщиной 1,0 мм. Показатель желтизны YI прессованного листа измеряли с помощью измерителя цветовых различий (изготовленного NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES CO., LTD., SQ-2000).

Появление подтекания головки экструдера

При получении гранул присутствие или отсутствие пятен (подтекание головки экструдера), прилипших к головке экструдера при многократной экструзии, определяли визуально.

Коррозионная активность железной пластины

После соединения полученной пленки при 150°С с железной пластинкой, имеющей полированную поверхность наждачной бумагой, соединенную железную пластинку помещали в термогигростат при 50°С и 90% RH для ускорения коррозии и визуально определяли спустя три дня присутствие или отсутствие коррозии.

Таблица 4   Пример 12 Пример 13 Сравнительный пример 6 Полипропилен (части) 100 100 100 Гидроталькит в примере 1 (Na=47 ч./млн, части) 0,1 - - Гидроталькит в примере 2 (Na=75 ч./млн, части) - 0,1 - Сравнительный пример 1 (Na=290 ч./млн, части) - - 0,1 Stabiace РН-1010 (части) 0,05 0,05 0,05 Stabiace Р-2400 (части) 0,05 0,05 0,05 Показатель желтизны YI при экструзии (1-ой) 4,6 4,9 5,2 Показатель желтизны YI при экструзии (2-ой) 4,8 5,1 5,4 Показатель желтизны YI при экструзии (3-ей) 5,1 5,4 5,7 Появление подтекания головки экструдера нет нет имеет место при 2-ой Коррозионная активность железной пластинки нет нет слабая Полипропилен (изготовленный UBE INDUSTRIES, LTD., полиэтилен F522N); Stabiace РН-1010 (изготовленный Sakai Chemical Industry Co., Ltd., фенольный антиоксидант); Stabiace Р-2400 (изготовленный Sakai Chemical Industry Co., Ltd., фосфорный антиоксидант).

Из данных таблицы 4 становится очевидно, что, когда применяют гидроталькит, в котором содержания Na, находящегося на поверхности и внутри гидроталькита, составляет 47 ч./млн и 75 ч./млн, подтекание головки экструдера значительно снижается без снижения действия нейтрализующей смолы. И становится очевидно, что можно предотвратить повышение показателя желтизны YI вследствие деградации смолы. Кроме того, указанные смолы показали превосходные результаты в случае коррозионной активности железной пластинки. С другой стороны, становится очевидно, что, когда применяют гидроталькит, имеющий содержание Na 290 ч./млн, имеет тенденцию развиваться подтекание головки экструдера и теплостойкость смолы (показатель желтизны YI) становится хуже, когда смолу экструдируют многократно при 270°С с помощью одночервячного эструдера.

Промышленная применимость

Гидроталькит по настоящему изобретению можно подходящим образом применять в качестве добавки для различных синтетических смол. И композицию синтетической смолы, содержащую указанный выше гидроталькит и синтетическую смолу, можно подходящим образом применять в виде пленки для сельскохозяйственных целей, применяя такую пленку для теплиц и арочных теплиц в садоводстве защищенного грунта.

Изобретения относятся к области химии и могут быть использованы при получении композиции гидроталькита и синтетической смолы. Гидроталькит представлен нижеследующей формулой: [(Mg)_x(Zn)_y]_1-z(Al)_z(OH)₂(A^n-)_z/n·mH₂O, причем в формуле A^n- представляет собой анион, имеющий валентность n, и x, y, z и m являются величинами, которые удовлетворяют следующим выражениям: 0,5≤x≤1, 0≤у≤0,5, х+у=1, 0,1≤z≤0,5, 0≤m≤1, и гидроталькит имеет содержание натрия 100 ч./млн или меньше, и его применяют в качестве добавки к смоле. Способ получения гидроталькита включает в себя добавление в воду смешанного водного раствора сульфата магния и сульфата алюминия или смешанного водного раствора сульфата магния, сульфата алюминия и сульфата цинка, а также гидроксида натрия и карбоната натрия при перемешивании и последующий гидротермический синтез при температуре 120-250°С с получением суспензии и ее промывки водой для снижения в ней содержания натрия. Данные изобретения позволяют применять гидроталькит в качестве добавки к смолам, повышая стабильность смолы и улучшая ее теплоизоляционные свойства. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 табл.

1. Гидроталькит, представленный нижеследующей формулой (I)

где в данной формуле A^n- представляет собой анион, имеющий валентность n, и x, y, z и m являются величинами, которые удовлетворяют следующим выражениям: 0,5≤x≤1, 0≤у≤0,5, х+у=1, 0,1≤z≤0,5, 0≤m≤1, и данный гидроталькит имеет содержание натрия 100 ч/млн или меньше, и его применяют в качестве добавки к смоле.

2. Гидроталькит по п.1, который имеет удельную поверхность 1-40 м²/г.

3. Гидроталькит по п.1 или 2, который получают гидротермическим синтезом при температуре 120-250°С.

4. Гидроталькит по п.1 или 2, который имеет слой покрытия, образованный путем обработки поверхности.

5. Способ получения гидроталькита по любому из пп.1-4, который включает в себя добавление в воду смешанного водного раствора сульфата магния и сульфата алюминия или смешанного водного раствора сульфата магния, сульфата алюминия и сульфата цинка, а также гидроксида натрия и карбоната натрия при перемешивании, и последующий гидротермический синтез при температуре 120-250°С с получением суспензии и ее промывку водой для снижения в ней содержания натрия.

6. Способ получения гидроталькита по п.5, который включает в себя стадию обработки поверхности для получения слоя покрытия.

7. Композиция синтетической смолы, которая содержит гидроталькит по любому из пп.1-4 и синтетическую смолу.

8. Композиция синтетической смолы по п.7, в которой содержание гидроталькита составляет 0,01-20 мас.ч. в расчете на 100 мас.ч. синтетической смолы.

9. Композиция синтетической смолы по п.7, в которой синтетической смолой является винилхлоридная смола, и содержание гидроталькита составляет 0,1-5 мас.ч. в расчете на 100 мас.ч. винилхлоридной смолы.

10. Композиция синтетической смолы по п.7, в которой синтетической смолой является полиолефиновая смола или ее сополимер, и содержание гидроталькита составляет 0,01-15 мас.ч. в расчете на 100 мас.ч. полиолефиновой смолы или ее сополимера.

11. Композиция синтетической смолы по любому из пп.7-10, где композицию синтетической смолы применяют в качестве пленки для сельскохозяйственных целей.