JP2021113310A - 感温性微粒子 - Google Patents

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Abstract

【課題】様々な樹脂材料に添加することができ、且つ、感温性を付与できる感温性微粒子を提供することである。【解決手段】本発明の感温性微粒子は、融点未満の温度で結晶化し、且つ、前記融点以上の温度で流動性を示す側鎖結晶性ポリマーからなる。前記側鎖結晶性ポリマーが、炭素数１４以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリレートをモノマー成分として含んでもよい。前記感温性微粒子は、平均粒径が０．１〜５０μｍであってもよい。前記感温性微粒子は、有機溶剤を含有していなくてもよい。【選択図】なし

Description

本発明は、感温性微粒子に関する。
温度変化に対応して結晶状態と流動状態とを可逆的に起こす感温性を有する側鎖結晶性ポリマーが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されているような従来の側鎖結晶性ポリマーは、有機溶剤系で合成されることが多く、テープなどの形態に加工されて粘着用途に使用されることが多い。
特開平９−２５１９２３号公報
本発明の課題は、様々な樹脂材料に添加することができ、且つ、感温性を付与できる感温性微粒子を提供することである。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下の構成からなる解決手段を見出し、本発明を完成するに至った。
（１）融点未満の温度で結晶化し、且つ、前記融点以上の温度で流動性を示す側鎖結晶性ポリマーからなる、感温性微粒子。
（２）前記側鎖結晶性ポリマーが、炭素数１４以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリレートをモノマー成分として含む、前記（１）に記載の感温性微粒子。
（３）平均粒径が０．１〜５０μｍである、前記（１）または（２）に記載の感温性微粒子。
（４）比［（融点−１０℃における貯蔵弾性率Ｇ’）／（融点＋１０℃における貯蔵弾性率Ｇ’）］が、１×１０2以上である、前記（１）〜（３）のいずれかに記載の感温性微粒子。
（５）有機溶剤を含有していない、前記（１）〜（４）のいずれかに記載の感温性微粒子。
（６）感温性付与剤である、前記（１）〜（５）のいずれかに記載の感温性微粒子。
（７）調光用である、前記（１）〜（６）のいずれかに記載の感温性微粒子。
本発明によれば、様々な樹脂材料に添加することができ、且つ、感温性を付与できるという効果が得られる。
実施例１における貯蔵弾性率Ｇ’の測定結果を示すグラフである。
＜感温性微粒子＞
以下、本発明の一実施形態に係る感温性微粒子（以下、「微粒子」と言うことがある。）について詳細に説明する。
本実施形態の微粒子は、融点未満の温度で結晶化し、且つ、融点以上の温度で流動性を示す側鎖結晶性ポリマーからなる。
上述した構成によれば、様々な樹脂材料に添加することができ、且つ、感温性を付与できるという効果が得られる。具体的に説明すると、上述した側鎖結晶性ポリマーは、融点を有するポリマーである。融点とは、ある平衡プロセスにより、最初は秩序ある配列に整合されていた重合体の特定部分が無秩序状態になる温度であり、示差熱走査熱量計（ＤＳＣ）を使用して、１０℃／分の測定条件で測定して得られる値のことである。側鎖結晶性ポリマーは、上述した融点未満の温度で結晶化し、且つ、融点以上の温度で相転移して流動性を示す。すなわち、側鎖結晶性ポリマーは、温度変化に対応して結晶状態と流動状態とを可逆的に起こす感温性を有する。微粒子は、このような側鎖結晶性ポリマーからなるため、側鎖結晶性ポリマーに由来する感温性を有する。
ここで、側鎖結晶性ポリマーを微粒子の形状にすると、ベースとなる樹脂（以下、「ベース樹脂」と言うことがある。）の種類や割合の影響を受けにくくなり、ベース樹脂中における側鎖結晶性ポリマーの分散状態が変化しにくくなるため、様々な樹脂材料に添加することが可能となり、且つ、側鎖結晶性ポリマーに由来する感温性を付与することが可能となる。また、本実施形態の微粒子を樹脂材料に添加すれば、ベース樹脂における弾性率制御、光学特性制御、気体透過性制御、表面改質、蓄熱／放熱機能などの物性を温度によって制御し、発現させることが可能となる。
側鎖結晶性ポリマーの融点は、好ましくは２０〜１００℃である。融点は、例えば、側鎖結晶性ポリマーを構成するモノマー成分の組成などを変えることによって調整できる。具体例を挙げると、側鎖結晶性ポリマーにおける側鎖の長さを変えると融点を調整できる。側鎖の長さを長くすると、融点が高くなる傾向にある。
側鎖結晶性ポリマーは、炭素数１４以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリレートをモノマー成分として含む。炭素数１４以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリレートは、その炭素数１４以上の直鎖状アルキル基が側鎖結晶性ポリマーにおける側鎖結晶性部位として機能する。すなわち、側鎖結晶性ポリマーは、側鎖に炭素数１４以上の直鎖状アルキル基を有する櫛形のポリマーであり、この側鎖が分子間力などによって秩序ある配列に整合されることにより結晶化する。なお、上述した（メタ）アクリレートとは、アクリレートまたはメタクリレートのことである。炭素数の上限値は、好ましくは５０以下である。
炭素数１４以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリレートとしては、例えば、セチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、エイコシル（メタ）アクリレート、ベヘニル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。例示した（メタ）アクリレートは、１種のみを使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
側鎖結晶性ポリマーを構成するモノマー成分には、炭素数１４以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリレートと共重合可能な他のモノマーが含まれてもよい。他のモノマーとしては、例えば、単官能モノマー、多官能モノマーなどが挙げられる。すなわち、側鎖結晶性ポリマーは、単官能モノマーまたは多官能モノマーをモノマー成分として含んでもよい。
単官能モノマーとしては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、アクリル酸２−エチルヘキシルなどの炭素数１〜１２のアルキル基を有する（メタ）アクリレート、アクリル酸などが挙げられる。例示した単官能モノマーは、１種のみを使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。なお、感温性に加えて何か機能を足したいときに、炭素数１４以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリレートと共重合可能で、その機能を持つモノマーであれば自由に共重合させることができる。
多官能モノマーは、側鎖結晶性ポリマーを架橋させる成分として機能することが可能である。使用時の分散状態や変形抑制、機能の繰り返し性保持の観点から多官能モノマーを使用するのが好ましい。すなわち、側鎖結晶性ポリマーは、多官能モノマーをモノマー成分として含むのが好ましい。多官能モノマーは、分子内にラジカル重合可能な二重結合を２個以上、好ましくは２〜４個有する。多官能モノマーとしては、例えば、２官能（メタ）アクリレート、３官能（メタ）アクリレート、４官能（メタ）アクリレートなどが挙げられる。具体例としては、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール２００ジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。例示した多官能モノマーは、１種のみを使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。多官能モノマーは、２官能（メタ）アクリレート、３官能（メタ）アクリレートおよび４官能（メタ）アクリレートから選ばれる少なくとも１種であってもよい。
側鎖結晶性ポリマーの組成は、例えば、炭素数１４以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリレートが２０〜１００重量部、単官能モノマーが０〜４０重量部、多官能モノマーが０〜１０重量部であってもよい。
微粒子の平均粒径は、好ましくは０．１〜５０μｍ、より好ましくは１．５〜５０μｍである。このような構成によれば、ベース樹脂中における微粒子の分散状態を制御し易い。平均粒径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を画像処理して得られる値である。より具体的には、ＳＥＭを用いて微粒子のＳＥＭ写真を撮影し、得られたＳＥＭ写真を画像処理して３０個の微粒子を無作為に抽出し、その平均値を算出して得られる値である。
微粒子の形状は、球状が好ましい。このような構成によれば、ベース樹脂中における微粒子の分散状態が安定し易い。微粒子は、０．７以上の真球度を有する粒子を、数平均で好ましくは７０％以上、より好ましくは７０〜１００％の割合で含有してもよい。この場合には、ベース樹脂中における微粒子の分散状態が安定する。真球度は、短径と長径との比である。真球度および真球度分布は、ＳＥＭ写真を画像処理して得られる値である。真球度の上限値は、特に限定されないが、０．９９以下であってもよい。
比［（融点−１０℃における貯蔵弾性率Ｇ’）／（融点＋１０℃における貯蔵弾性率Ｇ’）］は、好ましくは１×１０2以上、より好ましくは１×１０2〜１×１０7である。このような構成によれば、側鎖結晶性ポリマーが融点を境に結晶状態から流動状態へ急峻に変化するため、ベース樹脂における弾性率制御、光学特性制御、気体透過性制御、表面改質、蓄熱／放熱機能などの物性を温度によって制御し、発現させ易い。
なお、融点−１０℃における貯蔵弾性率Ｇ’は、好ましくは１×１０6〜１×１０9Ｐａである。融点＋１０℃における貯蔵弾性率Ｇ’は、好ましくは１×１０2〜１×１０5Ｐａである。貯蔵弾性率Ｇ’は、動的粘弾性測定装置で測定して得られる値である。貯蔵弾性率Ｇ’は、例えば、側鎖結晶性ポリマーを構成するモノマー成分の組成などを変えることによって調整できる。
微粒子は、有機溶剤を含有していないのが好ましい。このような構成によれば、ベース樹脂に対する相溶性の影響がなく、ベース樹脂中における微粒子の分散状態が安定し易い。また、耐溶剤性が向上し、ブリードアウトしにくい。有機溶剤を使用せずにモノマー成分を重合させると、微粒子が有機溶剤を含有しない状態にできる。
微粒子は、モノマー成分を水系重合させて得たものであってもよい。また、モノマー成分を重合させる際には、界面活性剤（乳化剤）を使用してもよい。この場合には、得られる側鎖結晶性ポリマーに界面活性剤が含まれてもよい。言い換えれば、側鎖結晶性ポリマーは、界面活性剤を含有してもよい。
微粒子は、感温性付与剤として好適に使用できる。すなわち、本実施形態によれば、樹脂材料に微粒子を添加するという簡易な方法で樹脂材料に感温性を付与できる。ベース樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、エチレン−メチルメタクリレート共重合樹脂、ポリカーボネート、メチルメタクリレート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセテート、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）、ポリオレフィン系樹脂などが挙げられる。ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂などが挙げられる。なお、ベース樹脂は、例示したものに限定されない。また、微粒子は、インクなどにも添加できる。
微粒子は、種々の用途に好適に使用できる。微粒子は、例えば、粘着用、調光用、可塑剤用、離型用、表面改質用、揮発性ガス透過用などであってもよい。なお、微粒子の用途は、例示したものに限定されない。
（調光用）
次に、微粒子が調光用の場合について説明する。
微粒子は、調光フィルムの透明および非透明、すなわち調光フィルムにおける調光機能（濁度変化）の発現のために調光フィルムのベース樹脂に添加できる。また、調光フィルムのベース樹脂に微粒子を添加すると、調光フィルムの透明および非透明を温度で制御できるという効果が得られる。
具体的に説明すると、従来からベース樹脂と添加剤との屈折率の温度依存性の違いを利用した調光混合物が知られている（例えば、特開昭５１−１３２２４１号公報を参照）。この調光混合物は、屈折率差が小さいと透明、屈折率差が大きいと白濁などに変化して非透明になる性質があるので、室温では透明、高温では非透明に変化する。しかし、上記した調光混合物は、変曲点を有していないので、変化がにぶく、大きな温度差がなければ変化がわかりにくい。また、変化温度を制御しにくく、制御できたとしてもベース樹脂の特性を維持しにくい。
本実施形態の微粒子は、その屈折率が融点付近で急激（急峻）に変化（低下）する。そのため、例えば、融点未満の温度における微粒子の屈折率をベース樹脂の屈折率と近い値に設定すれば、融点未満の温度では両者の屈折率が近い値になり、融点以上の温度では両者の屈折率の差が大きくなる。それゆえ、微粒子を含有する調光フィルム（以下、「感温性調光フィルム」と言うことがある。）は、融点未満の温度では透明になり、融点以上の温度では白濁などに変化して非透明になる。このように、本実施形態の微粒子によれば、側鎖結晶性ポリマーの感温性に加えて側鎖結晶性ポリマーの光学特性（屈折率）の変化も利用できることから、調光フィルムの透明および非透明を温度で制御でき、また、透明および非透明の変化が、調光混合物のような従来のものよりも急峻に変化する。また、本実施形態の微粒子によれば、ベース樹脂の特性が低下しにくい。本実施形態の微粒子によれば、共重合する材料によって屈折率を調整することができ、任意の屈折率を有するベース樹脂に対して、透明および非透明を制御可能となる。
感温性調光フィルムにおける透明から非透明への変化温度は、側鎖結晶性ポリマーの融点で制御できる。また、白濁などの非透明の程度（濁度）は、側鎖結晶性ポリマーを構成するモノマー成分の組成、ベース樹脂と微粒子の配合比などで制御できる。感温性調光フィルムは、側鎖結晶性ポリマーが温度変化に対応して結晶状態と流動状態とを可逆的に起こすことに起因し、透明および非透明を繰り返すことができる。感温性調光フィルムにおける透明および非透明（調光機能）は、目視で確認できる程度でよい。
微粒子の屈折率としては、例えば、融点未満の温度で１．４８０〜１．５２０、融点以上の温度で１．４４０〜１．４９５である。屈折率は、自動屈折計で測定される値である。なお、微粒子の屈折率は、例示した数値範囲に限定されない。微粒子の屈折率は、ベース樹脂の屈折率に応じて設定すればよい。
微粒子は、融点未満の温度における屈折率と、融点以上の温度における屈折率との差（絶対値）が、０．０１０以上、好ましくは０．０１０〜０．０７０である。この場合には、感温性調光フィルムが透明から非透明に大きく変化し易い。
微粒子が調光用の場合には、側鎖結晶性ポリマーを構成するモノマー成分に屈折率調整モノマーが含まれてもよい。屈折率調整モノマーは、１．３００〜１．６００の屈折率を有するモノマーであってもよい。屈折率調整モノマーとしては、例えば、２−（Ｏ−フェニルフェノキシ）エチルアクリレート（屈折率：１．５７７）、２−プロペン酸（３−フェノキシフェニル）メチルエステル（屈折率：１．５６６）、１−ナフチルアクリレート（屈折率：１．５９５）、アクリルアミド（屈折率：１．５１５）、ヒドロキシアクリルアミド（屈折率：１．５１５）、ＥＯ変性ビスフェノールＡジアクリレート（屈折率：１．５３７）、アクリルアミド（屈折率：１．５１５）、２，２，２−トリフルオロエチルアクリレート（屈折率：１．３４８）、メタクリル変性ポリジメチルシロキサン（屈折率：１．４０８）などが挙げられる。例示した屈折率調整モノマーは、１種のみを使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。屈折率調整モノマーは、側鎖結晶性ポリマーを構成するモノマー成分中に好ましくは４０重量％以下、より好ましくは１〜３０重量％の割合で含まれる。
微粒子が調光用の場合には、側鎖結晶性ポリマーの組成は、例えば、炭素数１４以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリレートが２０〜１００重量部、単官能モノマーが０〜４０重量部、多官能モノマーが０〜１０重量部、屈折率調整モノマーが０〜３０重量部であってもよい。
微粒子は、感温性調光フィルムが側鎖結晶性ポリマーに由来する感温性を示すようになる割合で添加すればよい。言い換えれば、感温性調光フィルムは、微粒子による調光機能が得られる割合で、微粒子を含有すればよい。微粒子の含有量としては、例えば、５〜４５重量％である。また、ベース樹脂の含有量としては、例えば、５５〜９５重量％である。なお、感温性調光フィルムにおいて、ベース樹脂が微粒子よりも重量比で多く含まれてもよい。具体的には、ベース樹脂と微粒子との比率が、重量比で、ベース樹脂：微粒子＝９５：５〜５５：４５であってもよい。微粒子およびベース樹脂のそれぞれの含有量は、例示した数値範囲に限定されない。
融点未満の温度において、微粒子の屈折率とベース樹脂の屈折率との差（絶対値）が０．０２０未満、好ましくは０．００１以上０．０２０未満であってもよい。また、融点以上の温度において、微粒子の屈折率とベース樹脂の屈折率との差（絶対値）が０．０２０以上、好ましくは０．０２０〜０．０５０であってもよい。これらの場合には、感温性調光フィルムが透明から非透明に大きく変化する。なお、ベース樹脂の屈折率としては、例えば、エチレン−メチルメタクリレート共重合樹脂（もしくはメチルメタクリレート樹脂）をベース樹脂とした場合、融点未満の温度で１．４８０〜１．５２０、融点以上の温度で１．４５０〜１．５００である。
感温性調光フィルムのベース樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、エチレン−メチルメタクリレート共重合樹脂、ポリカーボネート、メチルメタクリレート樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセテート、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）、ポリオレフィン系樹脂などが挙げられる。ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂などが挙げられる。ポリエチレン樹脂は、例えば、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン樹脂（ＬＤＰＥ）などであってもよい。ベース樹脂は、２種類以上を混ぜて使用してもよい。ベース樹脂の重量平均分子量は、特に限定されない。
感温性調光フィルムの厚さは、好ましくは１０〜５００μｍ、より好ましくは４０〜１５０μｍである。なお、感温性調光フィルムは、フィルム状のみに限定されるものではなく、本実施形態の効果を損なわない限りにおいて、フィルム状ないしシート状をも含む概念である。すなわち、感温性調光フィルムは、感温性調光シートと言い換えてもよい。
なお、上述した実施形態では、感温性調光フィルムが、融点未満の温度で透明であり、融点以上の温度で非透明である場合を例に挙げて説明したが、感温性調光フィルムの透明および非透明を逆にすることもできる。すなわち、感温性調光フィルムは、融点未満の温度で非透明であり、融点以上の温度で透明であってもよい。このような感温性調光フィルムを構成する際には、融点未満の温度における微粒子の屈折率をベース樹脂の屈折率と遠い値に設定し、融点以上の温度における微粒子の屈折率をベース樹脂の屈折率と近い値に設定すればよい。
（可塑剤用）
次に、微粒子が可塑剤用の場合について説明する。
樹脂材料の高温での加工性を向上させるために一般的な可塑剤を添加すると、常温域（例えば、−２０〜４０℃の温度域）での特性も低下してしまう。
本実施形態の微粒子によれば、樹脂材料の高温での加工性を向上させるために添加しても、常温域での特性が低下しにくい。また、融点を調整することによって、任意の温度で可塑性を付与することもできる。そのため、例えば、樹脂材料の常温域での特性を維持しつつ、押出機のトルク低減などの成形加工性を向上させることができる。
ベース樹脂と微粒子との比率は、重量比で、ベース樹脂：微粒子＝９：１〜１：９であってもよい。なお、微粒子単体を可塑剤として用いてもよく、また、ポリエチレン樹脂などの汎用樹脂に微粒子を添加したものを可塑剤として用いてもよい。
＜感温性微粒子の製造方法＞
次に、本発明の一実施形態に係る感温性微粒子の製造方法について説明する。
本実施形態では、側鎖結晶性ポリマーを構成するモノマー成分を重合させて微粒子を得る。モノマー成分の重合方法としては、例えば、乳化重合法、懸濁重合法、ミニエマルジョン重合法などが挙げられる。重合の際には、例えば、水性媒体、界面活性剤、重合開始剤などを使用してもよい。
例えば、水性媒体および界面活性剤をモノマー成分に添加して混合液を調製し、攪拌手段によって混合液を攪拌してモノマー成分を粒子状にした後、重合開始剤をさらに添加してモノマー成分を重合させてもよい。
攪拌手段としては、例えば、ホモジナイザーなどが挙げられる。攪拌条件は、例えば、回転数が５０００〜２００００ｒｐｍ、攪拌時間が１〜２０分、液温が４０〜９０℃であってもよい。モノマー成分を重合させる際の液温は、例えば、４０〜９０℃であってもよい。
水性媒体としては、例えば、水などが挙げられる。水性媒体の添加量は、モノマー成分および水性媒体の合計１００重量％に対して、好ましくは５０〜９０重量％である。
界面活性剤としては、例えば、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性イオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、反応性界面活性剤などが挙げられる。界面活性剤の添加量は、モノマー成分１００重量部に対して、固形分換算で好ましくは０．５〜７重量部である。
重合開始剤としては、例えば、過硫酸塩類、アゾ系化合物類などが挙げられる。具体例としては、過硫酸カリウム、2,2'-Azobis[N-(2-carboxyethyl)-2-methylpropionamidine]tetrahydrate、2,2'-Azobis(2-methylpropionamidine)dihydrochloride、Lauroyl peroxideなどが挙げられる。重合開始剤の添加量としては、モノマー成分１００重量部に対して、好ましくは０．０５〜２重量部である。
以下、合成例および実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の合成例および実施例のみに限定されない。
（合成例１〜７：感温性微粒子）
まず、表１に示すモノマーを表１に示す割合で反応容器に加えた。表１に示すモノマーは、以下のとおりである。
Ｃ１８Ａ：ステアリルアクリレート
Ｃ１６Ａ：セチルアクリレート
Ｃ１２Ａ：ラウリルアクリレート
ＡＡ：アクリル酸
多官能モノマー（Ａ）：トリメチロールプロパントリアクリレート
多官能モノマー（Ｂ）：１，６−ヘキサンジオールジアクリレート
ＨＲＤ−０１：日触テクノファインケミカル社製の屈折率調整モノマーである２−（Ｏ−フェニルフェノキシ）エチルアクリレート
次に、水性媒体および界面活性剤を反応容器に加え、混合液を得た。水性媒体としては、水を使用した。また、添加した界面活性剤は、以下のとおりである。
合成例１：ＡＤＥＫＡ社製の反応性アニオン系界面活性剤「アデカリアソープＳＲ−１０」
合成例２〜７：第一工業製薬社製の反応性アニオン系界面活性剤「アクアロンＡＲ−１０」
水性媒体の添加量は、モノマー成分および水性媒体の合計１００重量％に対して、８０重量％にした。また、界面活性剤の添加量は、モノマー成分１００重量部に対して固形分換算で１重量部にした。
次に、攪拌手段によって混合液を攪拌し、モノマー成分を粒子状にした。攪拌条件は、以下のとおりである。
攪拌手段：アズワン社製のホモジナイザー（本体：ＡＨＧ−１６０Ｄ、ローター：ＨＴ１０２５）
合成例１〜２の回転数：１５０００ｒｐｍ
合成例３〜７の回転数：７５００ｒｐｍ
攪拌時間：５分
液温：４０℃
最後に、重合開始剤を反応容器に加え、モノマー成分を重合させて感温性微粒子を得た。そして、吸引ろ過して真空乾燥することにより水性媒体を除去した。なお、添加した重合開始剤は、以下のとおりである。
合成例１：2,2'-Azobis[N-(2-carboxyethyl)-2-methylpropionamidine]tetrahydrate
合成例２〜７：Lauroyl peroxide
重合開始剤の添加量は、モノマー成分１００重量部に対して１重量部にした。モノマー成分を重合させる際の液温は、以下のとおりである。
合成例１：６５℃
合成例２〜７：６７℃
合成例１〜７で得られた感温性微粒子について、平均粒径および融点を測定した。合成例１については、貯蔵弾性率Ｇ’も測定した。各測定方法を以下に示すとともに、その結果を表１に併せて示す。
（平均粒径）
ＳＥＭを用いて微粒子のＳＥＭ写真（倍率：１０００倍）を撮影し、得られたＳＥＭ写真を画像処理して３０個の微粒子を無作為に抽出し、その平均値を算出して得た。
（融点）
ＤＳＣを用いて１０℃／分の測定条件で測定した。
（貯蔵弾性率Ｇ’）
サーモサイエンティフィック（Thermo Scientific）社製の動的粘弾性測定装置「ＨＡＡＫＥ ＭＡＲＳIII」を使用して、周波数を１Ｈｚ、荷重を３．００Ｎ、加熱速度を５℃／分に設定し、６０℃から０℃に温度を下げた後の０〜１００℃の昇温過程において、融点−１０℃および融点＋１０℃における貯蔵弾性率Ｇ’を測定した。また、測定結果を用いて、比［（融点−１０℃における貯蔵弾性率Ｇ’）／（融点＋１０℃における貯蔵弾性率Ｇ’）］を算出した。
Figure 2021113310
［実施例１］
＜試験片の作製＞
まず、ポリエチレン樹脂と、合成例１で得られた微粒子とを、重量比で、ポリエチレン樹脂：微粒子＝７：３の比率で混合した。
次に、混練し、厚さ１ｍｍのシート状に成形して試験片を得た。なお、混練は、東洋精機製作所社製のラボプラストミルを用いて１５０℃×１５分の条件で行った。
＜評価＞
得られた試験片について、貯蔵弾性率Ｇ’を測定した。貯蔵弾性率Ｇ’は、上述した合成例と同様にして測定した。その結果を図１に示す。
［比較例１］
実施例１で使用したポリエチレン樹脂単体を厚さ１ｍｍのシート状に成形して試験片を得た。そして、この試験片の貯蔵弾性率Ｇ’を実施例１と同様にして測定した。その結果を図１に示す。
図１から明らかなように、実施例１は、融点未満の温度では比較例１と同じような貯蔵弾性率Ｇ’を有しており、融点以上の温度では比較例１よりも貯蔵弾性率Ｇ’が低くなり軟化機能が発現していることがわかる。この結果より、感温性微粒子によれば、ベース樹脂における弾性率制御などの物性を温度によって制御し、発現させることが可能なことがわかる。また、感温性微粒子が可塑剤などにも使用可能なことがわかる。
［実施例２〜７］
＜感温性調光フィルムの作製＞
まず、ベース樹脂と、合成例２〜７で得られた微粒子とを、表２に示す組み合わせで混合した。ベース樹脂と微粒子との比率は、重量比で、ベース樹脂：微粒子＝９０：１０にした。
使用したベース樹脂は、以下のとおりである。
ＥＶＡ：東ソー社製の「ウルトラセン６３０」
ＬＬＤＰＥ：東ソー社製の「ニポロンＬ Ｔ２４０Ｆ」
次に、東洋精機製作所社製のラボプラストミルを用いて１５０℃×１５分の条件で混練し、混練物を得た。そして、得られた混練物を１４０℃に設定したプレス機で成形加工し、厚さ１００μｍの調光フィルムを得た。
＜評価＞
実施例２〜７で得られた調光フィルムについて、調光機能を評価した。具体的には、まず、調光フィルムを室温（２０℃）で目視観察した。その結果、調光フィルムは透明であった。次に、調光フィルムをドライヤーで融点以上の温度（融点＋５℃）に加温して目視観察した。その結果、調光フィルムは白濁した。そして、調光フィルムを再び室温にまで冷却して目視観察した。その結果、調光フィルムは透明に変化した。これらの結果から明らかなように、実施例２〜７は、融点未満の温度で透明であり、融点以上の温度で非透明であることがわかる。また、実施例２〜７は、透明および非透明を繰り返すこともわかる。
ヘイズを表２に示す。ヘイズ１５％未満で透明、ヘイズ１５％以上で白濁であった。ヘイズは、コニカミノルタ社製の分光測色計「ＣＭ３６００」で測定した値である。
ベース樹脂および微粒子の２０℃および融点＋５℃における屈折率を表２に示す。なお、屈折率は、Anton Paar社製の自動屈折計「Abbemat 350」で測定した値である。
Figure 2021113310

Claims (7)

  1. 融点未満の温度で結晶化し、且つ、前記融点以上の温度で流動性を示す側鎖結晶性ポリマーからなる、感温性微粒子。
  2. 前記側鎖結晶性ポリマーが、炭素数１４以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリレートをモノマー成分として含む、請求項１に記載の感温性微粒子。
  3. 平均粒径が０．１〜５０μｍである、請求項１または２に記載の感温性微粒子。
  4. 比［（融点−１０℃における貯蔵弾性率Ｇ’）／（融点＋１０℃における貯蔵弾性率Ｇ’）］が、１×１０2以上である、請求項１〜３のいずれかに記載の感温性微粒子。
  5. 有機溶剤を含有していない、請求項１〜４のいずれかに記載の感温性微粒子。
  6. 感温性付与剤である、請求項１〜５のいずれかに記載の感温性微粒子。
  7. 調光用である、請求項１〜６のいずれかに記載の感温性微粒子。
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