热膨胀性微囊和发泡成形体制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种热膨胀性微囊，由于其具有优良的耐热性，可以实现高发泡倍率，因此在施加强剪切力的混炼成形、压延成形、挤出成形、注塑成形等情况下也可以适宜地使用。另外，本发明专利技术的目的还在于提供使用了该热膨胀性微囊的发泡成形体。本发明专利技术的热膨胀性微囊是在由聚合物构成的壳中内包有作为芯剂的挥发性膨胀剂的热膨胀性微囊，温度２００℃、频率１０Ｈｚ时的壳的储存弹性模量Ｅ’为１×１０５Ｎ／ｍ２以上，温度２５０℃、频率１０Ｈｚ时的壳的储存弹性模量Ｅ’为１×１０５Ｎ／ｍ２以上，且在热机械分析中测定的最大位移量为３００μｍ以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种热膨胀性微囊，其具有优良的耐热性，可以实现高发泡倍率，因此在施加强剪切力的混炼成形、压延成形、挤出成形、注塑成形等中也可以适宜地使用。另外， 本专利技术涉及使用了该热膨胀性微囊的发泡成形体。
技术介绍
热膨胀性微囊作为设计性赋予剂、轻量化剂而在广泛的用途中使用，在以发泡墨液、壁纸为代表的以轻量化为目的的涂料等中也可以利用。作为这样的热膨胀性微囊，已知的是，在热塑性壳聚合物中内包有在壳聚合物的软化点以下的温度呈现气体状的挥发性膨胀剂的热膨胀性微囊，例如，专利文献1中，公开了将低沸点的脂肪族烃等挥发性膨胀剂与单体混合而成的油性混合液，边搅拌边添加在含有油溶性聚合催化剂和分散剂的水系分散介质中，进行悬浮聚合，由此制造内包挥发性膨胀剂的热膨胀性微囊的方法。然而，通过该方法得到的热膨胀性微囊在80 130°C左右的较低温下可以使其热膨胀，但是高温或长时间加热时，膨胀的微囊会破裂或收缩，发泡倍率会降低，因此存在不能得到耐热性优良的热膨胀性微囊的缺点。另一方面，在专利文献2中，公开了使用由含有腈系单体80 97重量％、非腈系单体20 3重量％和三官能性交联剂0. 1 1重量％的聚合成分得到的聚合物制成壳，制造内包有挥发性膨胀剂的热膨胀性微囊的方法。另外，在专利文献3中，公开了使用由含有腈系单体80重量％以上、非腈系单体20 重量％以下和交联剂0. 1 1重量％的聚合成分得到的聚合物并使其内包有挥发性膨胀剂的热膨胀性微囊，其中，非腈系单体为甲基丙烯酸酯类或丙烯酸酯类。这些方法得到的热膨胀性微囊与以往的微囊相比，耐热性优良，然而，虽然设计成在140°C以下不会发泡，但是实际上在130 140°C持续1分左右加热时，一部分的微囊会发生热膨胀，因此难以得到具有最大发泡温度为180°C以上的优良的耐热性的热膨胀性微^ ο进而，在专利文献4中，公开了以得到最大发泡温度为180°C以上，优选190°C以上的热膨胀性微囊为目的，由具有85重量％以上的腈基的烯键式不饱和单体的均聚物或共聚物构成的壳聚合物、和由具有50重量％以上的异辛烷的发泡剂构成的热膨胀性微囊。在这样的热膨胀性微囊中，虽然最大发泡温度达到非常高的值，但是不能维持之后的膨胀着的状态，难以在高温区域下长时间使用。进而，在专利文献5中，公开了一种热膨胀性微囊，其通过对构成热膨胀性微囊的壳的单体进行规定，在宽范围的发泡温度区域，特别是高温区域(160°C以上)具有良好的发泡性能，进一步提高耐热性。然而，该热膨胀性微囊虽然最大发泡温度显示为高值，但是在施加强剪切力的混炼成形、压延成形、挤出成形、注塑成形等成形加工中，特别是注塑成形中使用时，在熔融混炼工序中，由于热膨胀性微囊的耐热性、强度的问题，会产生所谓的“塌陷(日文原文..U )”的现象，或出现溃散。专利文献6中，公开了通过使用将含有羧基的单体与含有与羧基反应的基团的单体聚合而得到的聚合物作为壳的热膨胀性微囊。在这样的热膨胀性微囊中，3维交联密度高，因此发泡后的壳即使在非常薄的状态下，对收缩也显示强的抵抗力，耐热性有飞跃性提尚ο然而，即使使用这样的方法时，依然在耐热性和强度方面存在问题，在注塑成形等成形后的发泡倍率存在极限。因此，需要一种热膨胀性微囊，其具有优良的耐热性和发泡倍率，即使在施加强剪切力的混炼成形、压延成形、挤出成形、注塑成形等中使用时也难以发生塌陷等，可以适宜地使用。先行技术文献专利文献专利文献1日本特公昭42-265M号公报专利文献2日本特公平5-1M99号公报专利文献3专利第观94990号公报专利文献4欧州专利申请第11496 号公报专利文献5国际公开W02003/099955号公报专利文献6国际公开W01999/43758号公报
技术实现思路
专利技术欲解决的课题本专利技术的目的在于，提供一种具有优良的耐热性，可以实现高发泡倍率，因此在施加强剪切力的混炼成形、压延成形、挤出成形、注塑成形等中也可以适宜地使用的热膨胀性微囊。另外，本专利技术的目的还在于提供使用该热膨胀性微囊的发泡成形体。解决课题的方法本专利技术提供一种热膨胀性微囊，其是在由聚合物构成的壳中内包有作为芯剂的挥发性膨胀剂的热膨胀性微囊，温度200°C、频率IOHz时的壳的储存弹性模量(E’ )为 1 Xl(fN/m2以上，温度250°C、频率IOHz时的壳的储存弹性模量(E，)为lX105N/m2以上， 且在热机械分析中测定的最大位移量为300 μ m以上。另一种形式的本专利技术提供一种热膨胀性微囊，其是在由聚合物构成的壳中内包有作为芯剂的挥发性膨胀剂的热膨胀性微囊，温度200°C、频率IOHz时的壳的储存弹性模量 (E，)为IXlO5NAi2以上，温度250°C、频率IOHz时的壳的储存弹性模量(E，)为IXlO5N/ m2以上，且温度200°C时进行1分钟加热时的发泡倍率，以体积计为20倍以上。以下对本专利技术进行详述。本专利技术的热膨胀性微囊的温度200°C和250°C、频率IOHz时的壳的储存弹性模量 (E’ )的下限为lX105N/m2。上述温度200°C和250°C、频率IOHz时的壳的储存弹性模量 (E’)为IXlO5NAi2以上时，可以认为壳在200°C和250°C处于没有流动性的橡胶区域，因此壳强度大幅提高，即使在施加强剪切力的混炼成形、压延成形、挤出成形、注塑成形等中也可以适宜地使用。上述温度200°C和250°C、频率IOHz时的壳的储存弹性模量(E，)不足IX IO5N/ Hl2时，在高温区域，热膨胀性微囊中会产生破裂、收缩，不能在混炼成形、压延成形、挤出成形、注塑成形等中适宜地使用。上述温度200°C和250°C、频率IOHz时的壳的储存弹性模量 (E’ )的优选下限为106N/m2。对上述温度200°C和250°C、频率IOHz时的壳的储存弹性模量(E’ )的上限没有特别的限制，优选上限为107N/m2。壳的储存弹性模量(E’ )超过优选上限时，壳变得过硬，发泡性能下降，在热机械分析中测定的最大位移量有时达不到300 μ m 以上。此外，上述温度200°C和250°C、频率IOHz时的壳的储存弹性模量(E’ )可以如下测定仅将构成本专利技术的热膨胀性微囊的壳制成片状的试验片，使用动态粘弹性测定装置， 利用拉伸法进行测定。本专利技术的热膨胀性微囊在热机械分析中测定的最大位移量(Dmax)的下限为 300 μ m。不足300 μ m时，发泡倍率降低，不能得到所需的发泡性能。优选下限为400 μ m。此外，上述最大位移量是指，将规定量的热膨胀性微囊从常温开始加热的同时测定其直径时，规定量全体的热膨胀性微囊的直径达到最大时的值。对本专利技术的热膨胀性微囊而言，最大发泡温度(Tmax)的优选下限为200°C。不足200°C时，由于耐热性降低，因此在高温区域或成形加工时，热膨胀性微囊有时会破裂、收缩。另外，作为母料颗粒等使用的情况下，在制造颗粒时因剪切导致发泡，不能稳定地制造未发泡的母料颗粒。更优选的下限为210°C。另外，发泡开始温度(Ts)的优选上限是180°C。超过180°C时，特别是在注塑成形时，在模具中填满树脂材料后直到需要发泡时为止打开模具的抽芯发泡成形中，有时抽芯发泡过程中树脂温度会变冷发泡倍率不能提高。更优选下限为130°C，优本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种热膨胀性微囊，其特征在于，是在由聚合物构成的壳中内包有作为芯剂的挥发性膨胀剂的热膨胀性微囊，温度２００℃、频率１０Ｈｚ时的壳的储存弹性模量Ｅ’为１×１０５Ｎ／ｍ２以上，温度２５０℃、频率１０Ｈｚ时的壳的储存弹性模量Ｅ’为１×１０５Ｎ／ｍ２以上，且在热机械分析中测定的最大位移量为３００μｍ以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：川口泰广，
申请(专利权)人：积水化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP