JP6227190B2 - 熱膨張性微小球及びその用途 - Google Patents
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Description
また、熱膨張性マイクロカプセルは、発泡インキ、自動車アンダーコート、樹脂、塗料の軽量化剤等に幅広く利用されているが、近年の省エネルギー化に伴い、低温での加工が必要となっており、より低温で膨張する熱膨張性マイクロカプセルの開発が望まれている。
膨潤度(%)={(M2−M1)/M1}×100 (I)
M1:熱膨張性微小球を構成する外殻と同じ熱可塑性樹脂からなる試験片(1)の重量(g)
M2:発泡剤又は成分(A)に試験片(1)を40℃環境下で24時間浸漬し、発泡剤又は成分(A)から当該試験片を取り出して25℃環境下で24時間放置したときの試験片(2)の重量(g)
1)前記成分(A)のSP値は8〜15であること。
2)前記成分(A)が、アルキル基置換芳香族化合物及びエステル系化合物から選ばれる少なくとも1種である。
3)前記熱可塑性樹脂が、ニトリル系単量体を含む重合性成分を重合して得られる。
4)前記熱膨張性微小球の膨張開始温度が50〜150℃である。
5)前記熱膨張性微小球の最大膨張温度が80〜200℃である。
6)前記熱膨張性微小球の最大膨張温度をT1 m(℃)とし、前記熱膨張性微小球の内包物から成分(A)を除く以外は同じものから構成される熱膨張性微小球の最大膨張温度をT2 m(℃)としたとき、下記数式(II)の関係を満たす。
T2 m−T1 m>3 (II)
膨潤度(%)={(M2−M1)/M1}×100 (I)
M1:熱膨張性微小球を構成する外殻と同じ熱可塑性樹脂からなる試験片(1)の重量(g)
M2:発泡剤又は成分(A)に試験片(1)を40℃環境下で24時間浸漬し、発泡剤又は成分(A)から当該試験片を取り出して25℃環境下で24時間放置したときの試験片(2)の重量(g)
前記内包物が、加熱することによって気化し、かつ下記式(I)で定義される膨潤度が3.0%以下となる発泡剤と、下記式(I)で定義される膨潤度が5〜30%となる成分(A)とを含み、前記成分(A)の割合が、前記発泡剤100重量部に対して0.0001〜30重量部である。
膨潤度(%)={(M2−M1)/M1}×100 (I)
M1:熱膨張性微小球を構成する外殻と同じ熱可塑性樹脂からなる試験片(1)の重量(g)
M2:発泡剤又は成分(A)に試験片(1)を40℃環境下で24時間浸漬し、発泡剤又は成分(A)から当該試験片を取り出して25℃環境下で24時間放置したときの試験片(2)の重量(g)
本発明の中空微粒子、組成物及び成形物は、より低温膨張領域での利用が可能となる。
本発明の熱膨張性微小球の発泡開始温度の低温化方法によれば、重合性単量体の種類や比率及び/又は発泡剤の種類や比率を変更せずに、膨張温度を低温化することができる。
本発明の熱膨張性微小球は、図1に示すように、熱可塑性樹脂からなる外殻(シェル)11と、それに内包される内包物(コア)12とから構成される熱膨張性微小球である。この熱膨張性微小球はコア−シェル構造をとっており、熱膨張性微小球は微小球全体として熱膨張性(微小球全体が加熱により膨らむ性質)を示す。
膨潤度(%)={(M2−M1)/M1}×100 (I)
M1:熱膨張性微小球を構成する外殻と同じ熱可塑性樹脂からなる試験片(1)の重量(g)
M2:発泡剤又は成分(A)に試験片(1)を40℃環境下で24時間浸漬し、発泡剤又は成分(A)から当該試験片を取り出して25℃環境下で24時間放置したときの試験片(2)の重量(g)
つまり、ここでいう膨潤度とは、発泡剤や成分(A)等、内包物を構成する各成分に対する熱可塑性樹脂の膨潤度をいう。従って、「式(I)で定義される膨潤度が5%未満となる発泡剤」の場合、M2では発泡剤を用いる。「式(I)で定義される膨潤度が5〜30%となる成分(A)」の場合、M2では成分(A)を用いる。試験片(1)は、熱膨張性微小球の外殻を構成する熱可塑性樹脂と同じ重合性成分を重合し、幅3cm、長さ5cm、厚み2mmに成形したものを用いる。
発泡剤の沸点は、熱可塑性樹脂の軟化点以下であれば、特に限定はないが、好ましくは−30〜100℃、より好ましくは−25〜90℃、さらに好ましくは−20〜80℃、特に好ましくは−15〜70℃である。当該沸点が100℃超の場合、本願の低温化の効果が十分に得られないことがある。
発泡剤のSP値は、好ましくは5以上8未満であり、より好ましくは5.5〜7.9、さらに好ましくは6〜7.8、特に好ましくは6〜7.7である。
成分(A)の沸点は、好ましくは100℃超、より好ましくは103℃以上、さらに好ましくは105℃以上、特に好ましくは110℃以上である。当該沸点が100℃未満の場合、発泡剤としての寄与が大きくなり、低温化の効果が十分に得られないことがある。成分(A)の沸点の上限値は500℃である。
なお、SP値(溶解度パラメーター又は溶解性パラメーター)は、「溶解性パラメーター適用事例集、情報機構(2007)、p14」に記載されたFedorsによる各種原子団及び官能基ごとのモル蒸発エネルギーとモル分子容から次式で表される。
エステル系化合物としては、安息香酸エステル類、フタル酸エステル類、アジピン酸エステル類、フマル酸エステル類、マレイン酸エステル類、オレイン酸エステル類、セバシン酸エステル類、アゼライン酸エステル類、コハク酸エステル類、リン酸エステル類、クエン酸エステル類、トリメリット酸エステル類、ポリエステル等が挙げられる。
重合性成分に占めるニトリル系単量体の重量割合は、特に限定はないが、好ましくは5〜95重量%、より好ましくは10〜95重量%、さらに好ましくは15〜95重量%、特に好ましくは20〜95重量%、最も好ましくは25〜95重量%である。
塩化ビニリデンを含む場合の重合性成分に占める塩化ビニリデンの重量割合は、特に限定はないが、好ましくは1〜90重量%、より好ましくは5〜85重量%、さらに好ましくは10〜80重量%、特に好ましくは20〜75重量%、最も好ましくは30〜70重量%である。
(メタ)アクリル酸エステル系単量体を含む場合の重合性成分に占める(メタ)アクリル酸エステル系単量体の重量割合は、特に限定はないが、好ましくは0.01〜70重量%、より好ましくは0.01〜65重量%、さらに好ましくは0.1〜60重量%、特に好ましくは0.1〜55重量%、最も好ましくは0.1〜50重量%である。
カルボキシル基含有単量体を含む場合の重合性成分に占めるカルボキシル基含有単量体の重量割合は、特に限定はないが、好ましくは0.01〜70重量%、より好ましくは0.1〜60重量%、さらに好ましくは1〜50重量%、特に好ましくは3〜50重量%、最も好ましくは5〜50重量%である。
マレイミド系単量体を含む場合の重合性成分に占めるマレイミド系単量体の重量割合は、特に限定はないが、好ましくは0.01〜50重量%、より好ましくは0.1〜40重量%、さらに好ましくは1〜30重量%、特に好ましくは3〜25重量%、最も好ましくは5〜20重量%である。
熱膨張性微小球の最大膨張温度(T1 m)は、特に限定はないが、好ましくは80〜200℃、さらに好ましくは85〜190℃、特に好ましくは90〜185℃、最も好ましくは95〜180℃である。T1 mが80℃未満であると、膨張温度域が狭くなり、膨張のコントロールが難しくなることがある。一方、T1 mが200℃超であると、膨張温度の低温化の効果が十分に得られないことがある。
T2 m−T1 m>3 (II)
ここで、「熱膨張性微小球の内包物から成分(A)を除く以外は同じものから構成される熱膨張性微小球」とは、T1 mを有する熱膨張性微小球において、内包物から成分(A)のみを除き、それ以外は同じ内包物及び同じ熱可塑性樹脂からなる外殻で構成される熱膨張性微小球をいう。
T2 m−T1 mの値(℃)は、好ましくは3以上、より好ましくは4以上、さらに好ましくは5以上である。T2 m−T1 mの上限値は30である。上限値30を超えるまで成分(A)を併用すると、発泡剤の内包保持率が低下するため、好ましくない。
T2 S−T1 S>1 (III)
T2 s−T1 sの値(℃)は、好ましくは1以上、より好ましくは1.5以上、さらに好ましくは2以上である。T2 s−T1 sの上限値は30である。上限値30を超えるまで成分(A)を併用すると、発泡剤の内包保持率が低下するため、好ましくない。
熱膨張性微小球を加熱膨張して得られる中空微粒子の耐圧性が要求される場合には、中空微小球の外殻の厚みを保持するために、微小球の最大膨張倍率は、好ましくは3倍以上、好ましい上限値は100倍である。最大膨張倍率が3倍未満であると、十分な軽量化効果が得られないことがある。最大膨張倍率が100倍を超えると、耐圧性が不十分となる場合がある。
熱膨張性微小球を樹脂組成物に混合し、該樹脂組成物を加熱により膨張させ、軽量化物を得る場合には、最大膨張倍率は20倍以上が好ましく、上限値は、好ましくは200倍である。最大膨張倍率が20倍未満であると、成形物等に熱膨張性微小球を含有したとき十分な膨張倍率が得られないことがある。最大膨張倍率が200倍を超えると、熱膨張性微小球を含有する成形物等で面荒れの原因になることがある。
本発明の熱膨張性微小球の製造方法は、内包物及び重合性成分を含む油性混合物を水性分散媒中に分散させ、重合性成分を重合させる工程(以下では、重合工程ということがある。)を含むものである。前記内包物は、加熱することによって気化し、かつ上記式(I)で定義される膨潤度が5%未満となる発泡剤と、上記式(I)で定義される膨潤度が5〜30%となる成分(A)とを含み、成分(A)の割合が、前記発泡剤100重量部に対して0.0001〜30重量部である。重合性成分、発泡剤、成分(A)、熱膨張性微小球等の詳細については前述した通りである。
過酸化物としては、例えば、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジベンジルパーオキシジカーボネート等のパーオキシジカーボネート;ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド;メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド;2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン等のパーオキシケタール;クメンハイドロパーキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド;ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド;t−ヘキシルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシイソブチレート等のパーオキシエステルを挙げることができる。
水性分散媒は、油性混合物を分散させるイオン交換水等の水を主成分とする媒体であり、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコールや、アセトン等の親水性有機性の溶媒をさらに含有してもよい。本発明における親水性とは、水に任意に混和できる状態であることを意味する。水性分散媒の使用量については、特に限定はないが、重合性成分100重量部に対して、100〜1000重量部の水性分散媒を使用するのが好ましい。
分散安定剤としては、特に限定はないが、例えば、第三リン酸カルシウム、複分解生成法により得られるピロリン酸マグネシウム、ピロリン酸カルシウムや、コロイダルシリカ、アルミナゾル、水酸化マグネシウム等を挙げることができる。これらの分散安定剤は、1種又は2種以上を併用してもよい。
分散安定剤の配合量は、重合性成分100重量部に対して、好ましくは0.1〜100重量部、さらに好ましくは0.5〜70重量部である。
分散安定補助剤としては、特に限定はないが、例えば、高分子タイプの分散安定補助剤、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性イオン界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等の界面活性剤を挙げることができる。これらの分散安定補助剤は、1種又は2種以上を併用してもよい。
本発明の製造方法では、所定粒子径の球状油滴が調製されるように油性混合物を水性分散媒中に懸濁分散させる。
次いで、油性混合物が球状油滴として水性分散媒に分散された分散液を加熱することにより、懸濁重合を開始する。重合反応中は、分散液を攪拌するのが好ましく、その攪拌は、例えば、単量体の浮上や重合後の熱膨張性微小球の沈降を防止できる程度に緩く行えばよい。
イオン性物質の含有量を低減させる目的で、ケーキ状物を水洗及び/又は再分散後に再濾過し、乾燥させても構わない。また、スラリーを噴霧乾燥機、流動乾燥機等により乾燥し、乾燥粉体を得てもよい。
本発明の低温化方法は、熱可塑性樹脂からなる外殻と、それに内包される内包物とから構成される熱膨張性微小球の膨張温度の低温化方法であって、前記内包物及び重合性成分を含む油性混合物を水性分散媒中に分散させ、前記重合性成分を重合させる工程を含み、前記内包物が、加熱することによって気化し、かつ上記式(I)で定義される膨潤度が5%未満となる発泡剤と、上記式(I)で定義される膨潤度が5〜30%となる成分(A)とを含み、前記成分(A)の割合が、前記発泡剤100重量部に対して0.0001〜30重量部である。内包物、発泡剤、成分(A)、重合性成分、油性混合物、水性分散媒、重合させる工程、熱膨張性微小球等の詳細については前述した通りである。
このように、内包物において、発泡剤に対して特定の割合の成分(A)を併用することにより、重合性単量体の種類や比率及び/又は発泡剤の種類や比率を変更せずに、膨張開始温度や最大膨張温度等の膨張温度を低温化することができる。
本発明の中空粒子は、上記で説明した熱膨張性微小球の膨張体である粒子である。中空粒子は熱膨張性微小球を加熱膨張させてことで得られる。中空粒子は、軽量であり、組成物や成形物に含ませると材料物性に優れる。
ここでいう付着とは、単に微粒子付着中空粒子(1)の外殻(2)の外表面に微粒子充填剤(4及び5)が、吸着された状態(4)であってもよく、外表面近傍の外殻を構成する熱可塑性樹脂が加熱によって融解し、微粒子付着中空粒子の外殻の外表面に微粒子充填剤がめり込み、固定された状態(5)であってもよいという意味である。微粒子充填剤の粒子形状は不定形であっても球状であってもよい。
中空粒子を基材成分と混合し、組成物とする際に、組成物中に混合する微粒子をあらかじめ中空粒子の外表面に付着させてから混合することも可能である。この場合、均一分散しにくい微粒子を容易に分散させることが可能となる。
微粒子としては、種々のものを使用することができ、無機物、有機物のいずれの素材であってもよい。微粒子の形状としては、球状、針状や板状等が挙げられる。
微粒子の平均粒子径は、微粒子付着中空粒子の平均粒子径の1/10以下であることが好ましい。ここで、平均粒子径とは、一次粒子における平均粒子径を意味する。
微粒子付着中空粒子は、例えば、微粒子付着熱膨張性微小球を加熱膨張させることによって得ることができる。微粒子付着中空粒子の製造方法としては、熱膨張性微小球と微粒子とを混合する工程(混合工程)と、前記混合工程で得られた混合物を前記軟化点超の温度に加熱して、前記熱膨張性微小球を膨張させるとともに、得られる中空粒子の外表面に微粒子を付着させる工程(付着工程)を含む製造方法が好ましい。
本発明の組成物は、本発明の熱膨張性微小球及び本発明の中空粒子から選ばれる少なくとも1種の粒状物と、基材成分とを含む。
基材成分としては特に限定はないが、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンーブタジエンゴム(SBR)、クロロプレンゴム(CR)、ニトリルゴム(NBR)、ブチルゴム、シリコンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)等のゴム類;エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン等の熱硬化性樹脂;ポリエチレンワックス、パラフィンワックス等のワックス類;エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、ポリエチレン、変性ポリエチレン、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル(PVC)、アクリル樹脂、熱可塑性ポリウレタン、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリスチレン(PS)等の熱可塑性樹脂;エチレン系アイオノマー、ウレタン系アイオノマー、スチレン系アイオノマー、フッ素系アイオノマー等のアイオノマー樹脂;オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー等の熱可塑性エラストマー;変性シリコン系、ウレタン系、ポリサルファイド系、アクリル系、シリコン系、ポリイソブチレン系、ブチルゴム系等のシーリング材料;ウレタン系、エチレン−酢酸ビニル共重合物系、塩化ビニル系、アクリル系、アルキド樹脂系、アミノアルキド樹脂系、アミノ樹脂系、塩化ゴム系、エポキシ樹脂系、フェノール樹脂系、フッ素樹脂系、ポリエステル系の塗料成分;セメントやモルタルやコージェライト等の無機物等が挙げられる。
基材成分100重量部に対する熱膨張性微小球及び/又は中空粒子の重量割合は、好ましくは0.1〜70重量部、より好ましくは0.5〜65重量部、さらに好ましくは1〜60重量部である。
混合方法は、特に限定はないが、ニーダー、ロール、ミキシングロール、ミキサー、単軸混練機、二軸混練機、多軸混練機等により混合することが好ましい。
本発明の組成物の用途としては、例えば、成形用組成物、塗料組成物、粘土組成物、繊維組成物、接着剤組成物、粉体組成物等を挙げることができる。
基材成分として無機物を含む成形物は、さらに焼成することによって、セラミックフィルタ等が得られる。
本発明の組成物及び成形物は、本発明の熱膨張性微小球及び本発明の中空粒子から選ばれる少なくとも1種の粒状物を混合するため、より低温膨張領域での利用が可能となる。
以下の実施例及び比較例で挙げた熱膨張性微小球、中空粒子、組成物及び成形物等について、次に示す要領で物性を測定し、さらに性能を評価した。以下では、熱膨張性微小球を簡単のために「微小球」ということがある。
各実施例・比較例の熱膨張性微小球の重合性成分のみを重合させ、熱膨張性微小球を構成する外殻と同様の熱可塑性樹脂を合成する。合成した熱可塑性樹脂を、幅3cm、長さ5cmの金型に入れ、卓上型テストプレス機(テスター産業社製)で、加熱しながらプレス成型し、幅3cm、長さ5cm、厚み2mmの膨潤度測定用の試験片を得た。
得られた試験片の重量を測定した後に、成分(A)に40℃環境下で24時間浸漬し、成分(A)から取り出した後に25℃環境下で24時間放置した後に重量を測定した。成分(A)に浸漬する前の試験片の重量をM1(g)、成分(A)から取り出した後の当該試験片の重量をM2(g)とした時に、下記式(I)で表される値を成分(A)に対する熱可塑性樹脂の膨潤度(以下、成分(A)の膨潤度という)とした。
膨潤度(%)={(M2−M1)/M1}×100 (I)
上記において、成分(A)を発泡剤に変更する以外は同様にして得られた値を発泡剤に対する熱可塑性樹脂の膨潤度(以下、発泡剤の膨潤度という)とした。
レーザー回折散乱式粒度分布測定装置(Microtrac ASVR 日機装社製)を使用した。d50の値を平均値とした。
測定装置として、DMA(DMA Q800型 TA instruments社製)を使用した。微小球0.5mgを直径6.0mm、深さ4.8mmのアルミカップに入れ、微小球層の上部にアルミ蓋(直径5.6mm、厚み0.1mm)をのせて試料を準備した。その試料に上から加圧子により0.01Nの力を加えた状態でサンプル高さを測定した。加圧子により0.01Nの力を加えた状態で20℃から300℃まで10℃/minの昇温速度で加熱し、加圧子の垂直方向における変位量を測定した。正方向への変位開始温度を膨張開始温度(Ts)とし、最大変位量(Dmax)を示した温度を最大膨張温度(Tm)とした。
なお、表1において、比較例1の熱膨張性微小球では成分(A)を用いていないことから、比較例1の熱膨張性微小球の膨張開始温度をT2 s(℃)、最大膨張温度をT2 m(℃)とし、それ以外の実施例・比較例の熱膨張性微小球の膨張開始温度をT1 s(℃)、最大膨張温度をT1 m(℃)として、T2 m−T1 m、T2 S−T1 Sを算出することができる。同様に、表2〜6においても、比較例3、5、7、9、11の熱膨張性微小球の膨張開始温度をT2 s(℃)、最大膨張温度をT2 m(℃)とし、それ以外の実施例・比較例の熱膨張性微小球の膨張開始温度をT1 s(℃)、最大膨張温度をT1 m(℃)として、T2 m−T1 m、T2 S−T1 Sを算出することができる。
イオン交換水600gに、有効成分20重量%であるコロイダルシリカ50g、ポリビニルピロリドン1.0g及びカルボキシメチル化されたポリエチレンイミン類(CMPEI;置換アルキル基:−CH2COONa、置換率:80%、重量平均分子量:5万)0.1gを加えた後、得られた混合物のpHを2.5〜3.5に調整し、水性分散媒を調製した。なお、CMPEIについては、国際公開第2008/142849号パンフレットの第0140段落記載のものと同じである。
これとは別に、塩化ビニリデン150g、アクリロニトリル75g、アクリル酸メチル25g、エチレングリコールジメタクリレート0.5g、イソブタン40g及び有効成分70%のt−ヘキシルパーオキシピバレート含有液4gを混合して油性混合物を調製した。
水性分散媒と油性混合物を混合し、得られた混合液をホモミキサー(プライミクス社製、TKホモミキサー)により、回転数8000rpmで2分間分散して、懸濁液を調製した。この懸濁液を容量1.5Lの加圧反応器に移して窒素置換をしてから反応初期圧0.5MPaにし、80rpmで攪拌しつつ60℃で20時間重合し、得られた生成物を濾過、乾燥して、熱膨張性微小球を得た。得られた熱膨張性微小球の平均粒子径、膨張開始温度、最大膨張温度を評価した。その結果を表1に示す。
油性混合物に表1に示す成分(A)をさらに添加する以外は比較例1と同様にして熱膨張性微小球を得た。得られた熱膨張性微小球の平均粒子径、膨張開始温度、最大膨張温度を評価した。その結果を表1に示す。
なお、比較例2で得られた熱膨張性微小球の膨張開始温度及び最大膨張温度を評価したが、膨張を確認できなかった。
水系分散媒及び油性混合物を表2〜6に示すものに変更すること以外は比較例1と同様にして熱膨張性微小球をそれぞれ得た。得られた熱膨張性微小球の平均粒子径、膨張開始温度、最大膨張温度を評価した。その結果を表2〜6に示す。なお、比較例4、6、8、10、12で得られた熱膨張性微小球の膨張開始温度及び最大膨張温度を評価したが、膨張を確認できなかった。
PVP:ポリビニルピロリドン
CMPEI:ポリエチレンイミン類(置換アルキル基:−CH2COONa、置換アルキル基の置換率:80%、重量平均分子量:5万)。なお、カルボキシメチル化ポリエチレンイミン・Na塩とも表記される。
VCl2:塩化ビニリデンモノマー
AN:アクリロニトリル
MAN:メタクリロニトリル
MMA:メタクリル酸メチル
MA:アクリル酸メチル
IBX:イソボルニルメタクリレート
EDMA:エチレングリコールジメタクリレート
4EG−A:PEG#200ジメタクリレート
TMP:トリメチロールプロパントリメタクリレート
パーヘキシルPV:t−ヘキシルパーオキシピバレート(純度70%)
OPP:ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート(純度70%)
AIBN:アゾビスイソブチロニトリル
ATBC:アセチルクエン酸トリブチル
DINA:アジピン酸ジイソノニル
TCP:リン酸トリクレシル
DINP:フタル酸ジイソノニル
なお、トルエンのSP値は9.1であり、ATBCのSP値は9.8であり、DINAのSP値は8.7であり、TCPのSP値は10.5であり、DINPのSP値は9.4である。
12 内包物
1 中空粒子(微粒子付着中空粒子)
2 外殻
3 中空部
4 微粒子(吸着された状態)
5 微粒子(めり込み、固定化された状態)
Claims (12)
- 熱可塑性樹脂からなる外殻と、それに内包される内包物とから構成される熱膨張性微小球であって、
前記内包物が、加熱することによって気化し、かつ下記式(I)で定義される膨潤度が3.0%以下となる発泡剤と、下記式(I)で定義される膨潤度が5〜30%となる成分(A)とを含み、
前記成分(A)の割合が、前記発泡剤100重量部に対して0.0001〜30重量部である、
熱膨張性微小球。
膨潤度(%)={(M2−M1)/M1}×100 (I)
M1:熱膨張性微小球を構成する外殻と同じ熱可塑性樹脂からなる試験片(1)の重量(g)
M2:発泡剤又は成分(A)に試験片(1)を40℃環境下で24時間浸漬し、発泡剤又は成分(A)から当該試験片を取り出して25℃環境下で24時間放置したときの試験片(2)の重量(g) - 前記成分(A)のSP値が8〜15である、請求項1に記載の熱膨張性微小球。
- 前記成分(A)が、アルキル基置換芳香族化合物及びエステル系化合物から選ばれる少なくとも1種である、請求項1又は2に記載の熱膨張性微小球。
- 前記熱可塑性樹脂が、ニトリル系単量体を含む重合性成分を重合して得られる、請求項1〜3のいずれかに記載の熱膨張性微小球。
- 前記熱膨張性微小球の最大膨張温度が80〜200℃である、請求項1〜4のいずれかに記載の熱膨張性微小球。
- 前記熱膨張性微小球の膨張開始温度が50〜150℃である、請求項1〜5のいずれかに記載の熱膨張性微小球。
- 前記熱膨張性微小球の最大膨張温度をT1 m(℃)とし、前記熱膨張性微小球の内包物から成分(A)を除く以外は同じものから構成される熱膨張性微小球の最大膨張温度をT2 m(℃)としたとき、下記数式(II)の関係を満たす、請求項1〜6のいずれかに記載の熱膨張性微小球。
T2 m−T1 m>3 (II) - 熱可塑性樹脂からなる外殻とそれに内包される内包物とから構成される熱膨張性微小球の製造方法であって、
前記内包物及び重合性成分を含む油性混合物を水性分散媒中に分散させ、前記重合性成分を重合させる工程を含み、
前記内包物が、加熱することによって気化し、かつ下記式(I)で定義される膨潤度が3.0%以下となる発泡剤と、下記式(I)で定義される膨潤度が5〜30%となる成分(A)とを含み、
前記成分(A)の割合が、前記発泡剤100重量部に対して0.0001〜30重量部である、
熱膨張性微小球の製造方法。
膨潤度(%)={(M2−M1)/M1}×100 (I)
M1:熱膨張性微小球を構成する外殻と同じ熱可塑性樹脂からなる試験片(1)の重量(g)
M2:発泡剤又は成分(A)に試験片(1)を40℃環境下で24時間浸漬し、発泡剤又は成分(A)から当該試験片を取り出して25℃環境下で24時間放置したときの試験片(2)の重量(g) - 熱可塑性樹脂からなる外殻と、それに内包される内包物とから構成される熱膨張性微小球の膨張温度の低温化方法であって、
前記内包物及び重合性成分を含む油性混合物を水性分散媒中に分散させ、前記重合性成分を重合させる工程を含み、
前記内包物が、加熱することによって気化し、かつ下記式(I)で定義される膨潤度が3.0%以下となる発泡剤と、下記式(I)で定義される膨潤度が5〜30%となる成分(A)とを含み、
前記成分(A)の割合が、前記発泡剤100重量部に対して0.0001〜30重量部である、
熱膨張性微小球の膨張温度の低温化方法。
膨潤度(%)={(M2−M1)/M1}×100 (I)
M1:熱膨張性微小球を構成する外殻と同じ熱可塑性樹脂からなる試験片(1)の重量(g)
M2:発泡剤又は成分(A)に試験片(1)を40℃環境下で24時間浸漬し、発泡剤又は成分(A)から当該試験片を取り出して25℃環境下で24時間放置したときの試験片(2)の重量(g) - 請求項1〜7のいずれかに記載の熱膨張性微小球の膨張体である、中空微粒子。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の熱膨張性微小球及び請求項10に記載の中空微粒子から選ばれる少なくとも1種の粒状物と、基材成分とを含む、組成物。
- 請求項11に記載の組成物を成形してなる、成形物。
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