JP7121210B1 - 発泡成形用マスターバッチ及び発泡成形体 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、経時的に発泡を維持することができ、過発泡が少ない発泡成形体を製造することが可能な発泡成形用マスターバッチ、該発泡成形用マスターバッチを用いた発泡成形体を提供することを目的とする。【解決手段】 ベースレジン、熱膨張性マイクロカプセルを含有する発泡成形用マスターバッチであり、単位重量当たりの界面面積に対する直径０．００１μｍ以上の空隙率の比率（直径０．００１μｍ以上の空隙率／単位重量当たりの界面面積）が０．０１５％／ｃｍ２／ｇ以下であり、揮発分が０．７重量％以下である、発泡成形用マスターバッチ。【選択図】 なし

Description

本発明は、発泡成形用マスターバッチ、該発泡成形用マスターバッチを用いた発泡成形体に関する。

プラスチック発泡体は、発泡体の素材と形成された気泡の状態に応じて遮熱性、断熱性、遮音性、吸音性、防振性、軽量化等を発現させることができることから、様々な用途で用いられている。このようなプラスチック発泡体を製造する方法としては、化学発泡剤を含有するマスターバッチを加熱することで発泡させ、成形する方法が挙げられる。

一方、特許文献１には、化学発泡剤を含有するエチレン－α－オレフィン共重合体のマスターバッチペレットを用いることにより、樹脂の種類を問わず、硬度や発泡倍率が高く、均一な気泡が形成された射出発泡成形体が得られることが記載されている。
また、特許文献２には、ポリオレフィン樹脂又はスチレン樹脂をベースレジンとし、発泡剤として、化学発泡剤に代えて熱膨張性マイクロカプセルを用いた発泡樹脂マスターバッチが記載されている。

特開２０００－１７８３７２号公報 特開平１１－３４３３６２号公報

化学発泡剤を含有するマスターバッチは、加熱しても発泡しないことがあり、射出発泡成形機内で発泡剤が急激に分解するおそれがある等の問題があり、取り扱いが難しい。また、樹脂の種類によっては充分な発泡倍率を得ることができず、成形体として所望の硬度を得ることが困難な場合がある。
また、化学発泡剤は、加熱分解すると分解ガスと同時に発泡残さを生じ、成形体に残った残さが成形体の接着性能に影響を与えることがある。また、化学発泡剤を使用すると、経時的に発泡を維持することが難しいといった問題点がある。
更に、熱膨張性マイクロカプセルを用いた場合でも、得られる発泡体の発泡倍率は低く、過発泡が少ない発泡成形体を得ることが困難である。

本発明は、経時的に発泡を維持することができ、過発泡が少ない発泡成形体を製造することが可能な発泡成形用マスターバッチを提供することを目的とする。また、該発泡成形用マスターバッチを用いた発泡成形体を提供することを目的とする。

本発明は、ベースレジン、熱膨張性マイクロカプセルを含有する発泡成形用マスターバッチであり、単位重量当たりの界面面積に対する直径０．００１μｍ以上の空隙率の比率（直径０．００１μｍ以上の空隙率／単位重量当たりの界面面積）が０．０１５％／ｃｍ^２／ｇ以下であり、揮発分が０．７重量％以下である、発泡成形用マスターバッチである。
以下に本発明を詳述する。

本発明者らは鋭意検討した結果、空隙率／単位重量当たりの界面面積及び揮発分を所定の範囲内とした場合、経時的に発泡を維持することができ、過発泡が少ない発泡成形体が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。

本発明の発泡成形用マスターバッチは、直径０．００１μｍ以上の空隙率が１１％以下であることが好ましい。上記直径０．００１μｍ以上の空隙率が上記範囲内であることで、マスターバッチ中の揮発分を更に抑制することが可能となる。上記直径０．００１μｍ以上の空隙率のより好ましい上限は１０％、さらに好ましい上限は９．０％、さらにより好ましい上限は８．５％であり、好ましい下限は１％、例えば５％以上、特に６％以上、とりわけ７％以上である。
なお、本明細書において上記直径０．００１μｍ以上の空隙率とは、発泡成形用マスターバッチの体積に占める細孔直径０.００１μｍ以上の空隙の容積を意味する。

本発明の発泡成形用マスターバッチは、直径０．１μｍ以上の空隙率が４％以下であることが好ましい。上記直径０．１μｍ以上の空隙率が上記範囲内であることでマスターバッチ中の揮発分を更に抑制することが可能となる。上記直径０．１μｍ以上の空隙率のより好ましい上限は３％、さらに好ましい上限は２％、さらにより好ましい上限は１．８％であり、好ましい下限は０．１％、例えば０．２％以上、とりわけ０．３％以上である。
なお、本明細書において上記直径０．１μｍ以上の空隙率とは、発泡成形用マスターバッチの体積に占める細孔直径０.１μｍ以上の空隙の容積を意味する。
上記直径０．００１μｍ以上の空隙率、直径０．１μｍ以上の空隙率は、例えば、ポロシメーター（Ｔｈｅｒｍｏ Ｐａｓｃａｌ １４Ｂ、Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ．社製）を用い、水銀圧入法で測定することができる。

本発明の発泡成形用マスターバッチは、発泡成形用マスターバッチ１ｇにおける熱膨張性マイクロカプセルとベースレジンとの接触界面の面積（単位重量当たりの界面面積）が５００ｃｍ^２／ｇ以上、１６００ｃｍ^２／ｇ以下であることが好ましい。上記単位重量当たりの界面面積が上記範囲内であることで、発泡性の高いマスターバッチを得ることが可能となる。上記単位重量当たりの界面面積のより好ましい下限は６５０ｃｍ^２／ｇ、さらに好ましい下限は６７０ｃｍ^２／ｇ、より好ましい上限は１４００ｃｍ^２／ｇ、さらに好ましい上限は１２００ｃｍ^２／ｇである。
なお、本明細書において上記単位重量当たりの界面面積は、熱膨張性マイクロカプセルの体積平均粒子径、真比重、発泡成形用マスターバッチ中における熱膨張性マイクロカプセルの含有量から算出することができる。

本発明の発泡成形用マスターバッチは、単位重量当たりの界面面積に対する直径０．００１μｍ以上の空隙率の比率（直径０．００１μｍ以上の空隙率／単位重量当たりの界面面積）が０．０１５％／ｃｍ^２／ｇ以下である。これにより、経時的に発泡を維持することができ、過発泡が少ない発泡成形体を得ることができる。その結果、強い剪断力が加えられる成形や、低い成形温度が求められる成形にも好適に使用可能となる。上記直径０．００１μｍ以上の空隙率／単位重量当たりの界面面積の好ましい下限は０．００５％／ｃｍ^２／ｇ、好ましい上限は０．０１３％／ｃｍ^２／ｇであり、より好ましい下限は０．００７％／ｃｍ^２／ｇ、より好ましい上限は０．０１２％／ｃｍ^２／ｇである。

本発明の発泡成形用マスターバッチは、平均細孔径の好ましい下限は０．０１μｍ、好ましい上限は０．０５μｍである。上記平均細孔径が上記範囲内であることで、揮発分を更に抑制することが可能となる。上記平均細孔径のより好ましい下限は０．０１２μｍ、より好ましい上限は０．０４μｍである。
なお、本明細書において上記平均細孔径は、上記直径０．００１μｍ以上の空隙率、直径０．１μｍ以上の空隙率の場合と同様に水銀圧入法で測定することができる。

本発明の発泡成形用マスターバッチは、揮発分が０．７重量％以下である。上記揮発分が０．７重量％以下であることで、発泡成形において、他樹脂と混合する場合に均一な発泡セルを形成することが可能となる。上記揮発分の好ましい下限は０．２重量％、より好ましい下限は０．３重量％、好ましい上限は０．６重量％、より好ましい上限は０．５重量％である。
なお、本明細書において上記揮発分は、オーブンで７０℃で６０分間加熱した後の重量変化から測定することができる。

本発明の発泡成形用マスターバッチは、平均外径が１．０ｍｍ以上、４．０ｍｍ以下であることが好ましい。上述の範囲内とすることで、マスターバッチ中に含有する熱膨張性マイクロカプセルを均一分散することができる。上記外径のより好ましい下限は１．３ｍｍ、さらに好ましい下限は１．５ｍｍであり、より好ましい上限は３．５ｍｍ、さらに好ましい上限は３．０ｍｍである。

本発明の発泡成形用マスターバッチは、粒度分布（ＣＶ値）が２０％以下であることが好ましい。上記ＣＶ値が２０％以下であることで、押出や射出発泡成形時に均一に樹脂との混錬が可能となる。上記ＣＶ値の好ましい下限は０．５％、より好ましい上限は５．０％である。
なお、上記平均外径、ＣＶ値は、ノギスによる実寸測定のｎ増し評価（例えばｎ＝１０）によって測定することができる。

本発明の発泡成形用マスターバッチの形状は特に限定されないが、柱状形状であることが好ましい。上記柱状形状としては、円柱状、角柱状又はそれに類する形状であることが好ましい。例えば、円柱状、楕円柱状、多角形柱状（三角柱状、四角柱状、五角柱状、六角柱状など）が挙げられるが、扱いやすさの観点から円柱状が特に好ましい。また、微小の凹凸を有するものであってもよい。

本発明の発泡成形用マスターバッチの真比重の好ましい下限は０．８０ｇ／ｃｍ^３である。上記真比重が０．８０ｇ／ｃｍ^３以上であると、マスターバッチ中にある熱膨張性マイクロカプセルが膨れていることを意味するので、成形後に得られる成形品の発泡倍率の低下を抑制することができる。
上記真比重のより好ましい下限は０．９０ｇ／ｃｍ^３、好ましい上限は１．０ｇ／ｃｍ^３である。
上記真比重とは、空孔を除いた素材のみの比重をいい、２０℃におけるマスターバッチの
単位体積の質量と、それと等体積の４℃における水の質量との比を表す。上記真比重は、ＪＩＳ Ｋ ７１１２ Ａ法（水中置換法）に準拠した方法により測定することができる。

本発明の発泡成形用マスターバッチは、ベースレジンを含有する。
本発明では、上記ベースレジンとして、アクリル系樹脂及びポリエチレン系樹脂から選択される少なくとも１種を含有する。これにより、外観品質が良好な発泡成形体を製造することができる。

上記アクリル系樹脂としては、アクリル酸、メタクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル等のアクリル系モノマーの単独重合体、又は、これらを含む（メタ）アクリル共重合体が挙げられる。
上記（メタ）アクリル酸エステルとしては、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、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ－ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート等が挙げられる。また、上記（メタ）アクリル酸エステルとしては、ｎ－アミル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、ｎ－ヘキシル（メタ）アクリレート、２－エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ－オクチル（メタ）アクリレート等がある。ただし上記の（メタ）アクリル酸とはアクリル酸もしくはメタクリル酸を示す。

上記（メタ）アクリル共重合体において、アクリル系モノマーと共に共重合される他の共単量体としては、α－オレフィン、スチレン、α－メチルスチレン、ビニルトルエン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、酢酸ビニル等を挙げることができる。
なかでも、アクリル系モノマーとα－オレフィンとの共重合体が好ましく、エチレン－メチルメタクリレート共重合体（ＥＭＭＡ）がより好ましい。
これらの共単量体は、アクリル系樹脂中に、ランダム共重合体、グラフト共重合体、ブロック共重合体の形で存在することができる。

上記アクリル系樹脂が、エチレン－メチルメタクリレート共重合体である場合、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）の含有量は３２重量％以下であることが好ましく、２５重量％以下であることがより好ましく、通常０重量％以上である。
上記ＭＭＡ含有量が上記範囲内である（メタ）アクリル共重合体を使用することで、成形性や熱膨張性マイクロカプセルの分散性を向上させることができる。

上記アクリル系樹脂は、重量平均分子量が１０，０００以上である。
上記重量平均分子量を上記範囲内とすることで、外観の優れた成形品を得ることができる。
上記重量平均分子量（Ｍｗ）は、ゲルパミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）法によりポリスチレン換算分子量として測定される。

上記アクリル系樹脂のメルトインデックスは、好ましい下限が１ｇ／１０分、好ましい上限が５０ｇ／１０分である。
上記メルトインデックスを１ｇ／１０分以上とすることで、マスターバッチの変形を防止することができ、５０ｇ／１０分以下とすることで、得られる成形体の外観を良好なものとすることができる。
なお、メルトインデックスとは、樹脂の流動性を示す指数を意味し、ヒーターで加熱された円筒容器内で一定量の合成樹脂を、定められた温度（例えば、１９０℃）で加熱、定められた荷重（例えば２．１６ｋｇ）で加圧し、容器底部に設けられた開口部（ノズル）から１０分間あたりに押出された樹脂量で示す。単位はｇ／１０分が使用され、ＪＩＳ Ｋ７２１０－１で規定されている測定方法で測定する。

上記ポリエチレン系樹脂としては、特に限定されず、例えば、低密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、超高分子量ポリエチレン樹脂等のポリエチレン樹脂が挙げられる。また、エチレン－酢酸ビニル共重合体、エチレン－メチルアクリレート共重合体、エチレン－エチルアクリレート共重合体、エチレン－メチルメタアクリレート共重合体、エチレン－ジメチルアミノメチルメタアクリレート共重合体、エチレン－ビニルアルコール共重合体、エチレン－ビニルアルコール共重合体等の共重合体が挙げられる。なかでも、上記エチレン系樹脂は、低密度ポリエチレン樹脂が好ましい。

上記ベースレジンは、アクリル系樹脂及びポリエチレン系樹脂の混合樹脂であってもよい。この場合、アクリル系樹脂とポリエチレン系樹脂との混合比は、３：７～７：３であることが好ましい。

上記ベースレジンはアクリル系樹脂及びポリエチレン系樹脂から選択される少なくとも１種が１００重量％であってもよく、アクリル系樹脂、ポリエチレン系樹脂以外に、他の樹脂成分を１種又は２種以上適宜混合することも可能である。
なお、上記他の樹脂成分を使用する場合、上記アクリル系樹脂の比率は、８０重量％以上であることが好ましく、９０重量％以上であることがより好ましく、通常１００重量％未満である。

上記他の樹脂成分としては、ゴム成分が挙げられる。上記ゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリル－ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ウレタンゴム（Ｕ）、シリコーンゴム（Ｓｉ）等を用いることができる。また、上記ゴム成分から選択される１種または２種以上を混合使用することができる。

また、上記他の樹脂成分として、一般的な熱可塑性樹脂を使用してもよい。
上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリプロピレンオキシド、ポリスチレン等の一般的な熱可塑性樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等のエンジニアリングプラスチックが挙げられる。なお、これらのなかでは、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリスチレンからなる群より選択される少なくとも１種が好ましい。

本発明の発泡成形用マスターバッチにおける上記ベースレジンの含有量の好ましい下限は３０重量％、好ましい上限は８０重量％である。上記ベースレジンの含有量が３０重量％以上であることで、マスターバッチ作製時に発泡することを防止でき、上記ベースレジンの含有量が８０重量％以下であることで、所望の発泡倍率が得ることができる。上記ベースレジンの含有量のより好ましい下限は４０重量％、より好ましい上限は７５重量％である。

本発明の発泡成形用マスターバッチは、熱膨張性マイクロカプセルを含有する。
本発明の発泡成形用マスターバッチにおける上記熱膨張性マイクロカプセルの含有量の好ましい下限は２０重量％、好ましい上限は６０重量％である。上記熱膨張性マイクロカプセルの含有量を２０重量％以上とすることで、所望の発泡倍率を得ることができる。上記熱膨張性マイクロカプセルの含有量を６０重量％以下とすることで、マスターバッチ作製時の発泡を防止して、結果として発泡成形品の発泡倍率を向上させることができる。上記熱膨張性マイクロカプセルの含有量のより好ましい下限は２５重量％、より好ましい上限は５５重量％である。

上記熱膨張性マイクロカプセルを構成するシェルは、アクリロニトリル、メタクリロニトリル及び塩化ビニリデンから選択される少なくとも１種からなる重合性モノマー（Ｉ）を含有するモノマー混合物を重合させてなる重合体からなることが好ましい。
上記重合性モノマー（Ｉ）を添加することで、シェルのガスバリア性を向上させることができる。

また、更に耐熱性を向上させたい場合には、上記熱膨張性マイクロカプセルを構成するシェルは、重合性モノマー（Ｉ）４０～９０重量％と、カルボキシル基を有し、炭素数が３～８のラジカル重合性不飽和カルボン酸モノマー（ＩＩ）５～５０重量％とを含有するモノマー混合物を重合させてなる重合体からなることが好ましい。

上記モノマー混合物中の重合性モノマー（Ｉ）の含有量の好ましい下限は４０重量％、好ましい上限は９０重量％である。上記モノマー混合物中の重合性モノマー（Ｉ）の含有量が４０重量％未満であると、シェルのガスバリア性が低くなるため発泡倍率が低下することがある。上記モノマー混合物中の重合性モノマー（Ｉ）の含有量が９０重量％を超えると、耐熱性が上がってこないことがある。上記モノマー混合物中の重合性モノマー（Ｉ）の含有量のより好ましい下限は５０重量％、より好ましい上限は８０重量％である。

上記カルボキシル基を有し、炭素数が３～８のラジカル重合性不飽和カルボン酸モノマー（ＩＩ）としては、例えば、イオン架橋させるための遊離カルボキシル基を分子当たり１個以上持つものを用いることができる。具体的には例えば、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸やその無水物、不飽和ジカルボン酸のモノエステルやその誘導体等が挙げられる。
上記不飽和モノカルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸等が挙げられる。上記不飽和ジカルボン酸としては、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、シトラコン酸、クロロマレイン酸等が挙げられる。上記不飽和ジカルボン酸のモノエステルとしては、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノブチル、フマル酸モノメチル、フマル酸モノエチル、イタコン酸モノメチル、イタコン酸モノエチル、イタコン酸モノブチル等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらのなかでは、特にアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸が好ましい。

上記モノマー混合物中における、上記カルボキシル基を有し、炭素数３～８のラジカル重合性不飽和カルボン酸モノマー（ＩＩ）に由来するセグメントの含有量の好ましい下限は５重量％、好ましい上限は５０重量％である。上記ラジカル重合性不飽和カルボン酸モノマー（ＩＩ）に由来するセグメントの含有量が５重量％未満であると、最大発泡温度が１９０℃以下となることがあり、上記ラジカル重合性不飽和カルボン酸モノマー（ＩＩ）に由来するセグメントの含有量が５０重量％を超えると、最大発泡温度は向上するものの、発泡倍率が低下する。上記ラジカル重合性不飽和カルボン酸モノマー（ＩＩ）に由来するセグメントの含有量のより好ましい下限は１０重量％、より好ましい上限は４０重量％である。

上記モノマー混合物としては、上記重合性モノマー（Ｉ）、及び、上記カルボキシル基を有し、炭素数３～８のラジカル重合性不飽和カルボン酸モノマー（ＩＩ）に由来するセグメントの含有量が上述した範囲内であれば、特に限定されないが、下記モノマー混合物（１）～（３）を用いることが好ましい。

上記モノマー混合物（１）は、上記重合性モノマー（Ｉ）４０～９０重量％と、上記カルボキシル基を有し、炭素数が３～８のラジカル重合性不飽和カルボン酸モノマー（ＩＩ）５～５０重量％とを含有し、かつ、分子内に二重結合を２つ以上有する重合性モノマー（ＩＩＩ）を含有しないものである。

上記モノマー混合物（１）は、上記モノマー混合物中に分子内に二重結合を２つ以上有する重合性モノマー（ＩＩＩ）を含有しない。上記重合性モノマー（ＩＩＩ）は、一般的に架橋剤として用いられているものである。
上記モノマー混合物（１）では、上記重合性モノマー（Ｉ）とラジカル重合性不飽和カルボン酸モノマー（ＩＩ）とを所定量含有するモノマー混合物を用いることで、充分な強度を有するシェルが得られる。これにより、上記モノマー混合物中に分子内に二重結合を２つ以上有する重合性モノマー（ＩＩＩ）を含有しない場合でも、優れた耐剪断性、耐熱性、発泡性を有する熱膨張性マイクロカプセルとすることができる。上述のように充分な強度を有する理由は明確でないが、カルボキシル基同士の脱水縮合反応による架橋が関係していると考えられる。
また、上記重合性モノマー（ＩＩＩ）を添加した場合、熱膨張性マイクロカプセルの粒子形状が歪なものとなり、結果として嵩比重が低下してしまう。嵩比重が低下してしまうと、次工程において、特に押出成形を用いてマスターバッチを製造する場合に、熱膨張性マイクロカプセルに剪断がかかりやすくなるため、熱膨張性マイクロカプセルが発泡気味となる。その結果、マスターバッチの真比重が低下する等によって、安定したマスターバッチが作れず、その後に射出成形等を用いて発泡成形を行う場合に、発泡倍率にバラツキが生じやすくなる。

このように、上記モノマー混合物（１）では、上記分子内に二重結合を２つ以上有する重合性モノマー（ＩＩＩ）を用いずに、充分な強度及び耐熱性を有する熱膨張性マイクロカプセルを得ることを可能としている。なお、本明細書において、「上記モノマー混合物中に分子内に二重結合を２つ以上有する重合性モノマー（ＩＩＩ）を含有しない」とは、重合性モノマー（ＩＩＩ）を実質的に含有しないことを意味し、上記重合性モノマー（ＩＩＩ）をごく微量含む場合は、上記重合性モノマー（ＩＩＩ）を含有しないものとみなすこととする。

なお、上記重合性モノマー（ＩＩＩ）としては、ラジカル重合性二重結合を２以上有するモノマーが挙げられる。具体的には例えば、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４－ブタンジオールジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。また、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、分子量が２００～６００のポリエチレングリコールのジ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
更に、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性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トリ（メタ）アクリレート、トリアリルホルマールトリ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
加えて、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジメチロール－トリシクロデカンジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。

上記モノマー混合物（２）は、上記重合性モノマー（Ｉ）４０～９０重量％と、上記カルボキシル基を有し、炭素数が３～８のラジカル重合性不飽和カルボン酸モノマー（ＩＩ）５～５０重量％と、上記重合性モノマー（ＩＩＩ）０．２重量％以下と、金属カチオン水酸化物（ＩＶ）０．１～１０重量％とを含有するものである。

上記モノマー混合物（２）は、分子内に二重結合を２つ以上有する重合性モノマー（ＩＩＩ）を含有することが好ましい。上記重合性モノマー（ＩＩＩ）は、架橋剤としての役割を有する。
上記重合性モノマー（ＩＩＩ）を含有することにより、シェルの強度を強化することができ、熱膨張時にセル壁が破泡し難くなる。

上記重合性モノマー（ＩＩＩ）としては、上記カルボキシル基を有し、炭素数が３～８のラジカル重合性不飽和カルボン酸モノマー（ＩＩ）と異なるものであれば、特に限定はされず、一般的にはラジカル重合性二重結合を２以上有するモノマーが好適に用いられる。具体的には例えば、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４－ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
また、１，９－ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、分子量が２００～６００のポリエチレングリコールのジ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
更に、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性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、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等が挙げられる。

上記モノマー混合物（２）中における、上記重合性モノマー（ＩＩＩ）の含有量の好ましい上限は０．２重量％である。上記重合性モノマー（ＩＩＩ）を０．２重量％を超えて添加した場合、熱膨張性マイクロカプセルの粒子形状が歪なものとなり、結果として嵩比重が低下してしまう。嵩比重が低下してしまうと、次工程において、特に押出成形を用いてマスターバッチを製造する場合に、熱膨張性マイクロカプセルに剪断がかかりやすくなるため、熱膨張性マイクロカプセルが発泡気味となる。その結果、マスターバッチの真比重が低下する等によって、安定したマスターバッチが作れず、その後に射出成形等を用いて発泡成形を行う場合に、発泡倍率にバラツキが生じやすくなる。本発明では、上記重合性モノマー（ＩＩＩ）の含有量を０．２重量％以下とすることで、嵩比重の低下を防止することができる。上記重合性モノマー（ＩＩＩ）の含有量の好ましい下限は０重量％、より好ましい上限は０．１重量％である。

上記モノマー混合物（２）は、金属カチオン水酸化物（ＩＶ）を含有することが好ましい。
上記金属カチオン水酸化物（ＩＶ）を含有することで、上記ラジカル重合性不飽和カルボン酸モノマー（ＩＩ）のカルボキシル基との間でイオン結合が起こることから、剛性が上がり、耐熱性を高くすることが可能となる。その結果、高温領域において長時間破裂、収縮の起こらない熱膨張性マイクロカプセルとすることが可能となる。また、高温領域においてもシェルの弾性率が低下しにくいことから、強い剪断力が加えられる混練成形、カレンダー成形、押出成形、射出成形等の成形加工を行う場合であっても、熱膨張性マイクロカプセルの破裂、収縮が起こることがない。
また、共有結合でなくイオン結合であるから、熱膨張性マイクロカプセルの粒子形状が真球に近くなり、歪みが生じにくくなる。これは、イオン結合による架橋が、共有結合による架橋に比べて結合力が弱いため、重合中のモノマーからポリマーへ転化時において、熱膨張性マイクロカプセルの体積が収縮する際に均一に収縮が生じることが原因と考えられる。

上記金属カチオン水酸化物（ＩＶ）の金属カチオンとしては、上記ラジカル重合性不飽和カルボン酸モノマー（ＩＩ）と反応してイオン結合させる金属カチオンであれば、特に限定されず、例えば、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｓ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｐｂ等のイオンが挙げられる。但し、上記ラジカル重合性不飽和カルボン酸モノマー（ＩＩ）とイオン結合させることが目的なので、水酸化物であることが必要で、ＮａＣｌ等の塩化物はイオン結合が弱く、ここでは該当しない。これらのなかでは、２～３価の金属カチオンであるＣａ、Ｚｎ、Ａｌのイオンが好ましく、特にＺｎのイオンが好適である。これらの金属カチオン水酸化物（ＩＶ）は、単独で用いても良く、２種以上を併用してもよい。

上記モノマー混合物（２）中における、上記金属カチオン水酸化物（ＩＶ）の含有量の好ましい下限は０．１重量％、好ましい上限が１０重量％である。上記金属カチオン水酸化物（ＩＶ）の含有量が０．１重量％未満であると、耐熱性に効果が得られないことがあり、上記金属カチオン水酸化物（ＩＶ）の含有量が１０重量％を超えると、発泡倍率が著しく悪くなることがある。上記金属カチオン水酸化物（ＩＶ）の含有量のより好ましい下限は０．５重量％、より好ましい上限は５重量％である。

上記モノマー混合物（３）は、上記重合性モノマー（Ｉ）４０～９０重量％と、カルボキシル基を有し、炭素数が３～８のラジカル重合性不飽和カルボン酸モノマー（ＩＩ）５～５０重量％と、金属カチオン水酸化物（ＩＶ）０．１～１０重量％とを含有し、かつ、分子内に二重結合を２つ以上有する重合性モノマー（ＩＩＩ）を含有しないものである。

上記モノマー混合物（３）は、分子内に二重結合を２つ以上有する重合性モノマー（ＩＩＩ）を含有しないことを特徴とする。
ラジカル重合性不飽和カルボン酸モノマー（ＩＩ）と金属カチオン水酸化物（ＩＶ）との間でイオン結合による架橋が起こることで、上記モノマー混合物中に分子内に二重結合を２つ以上有する重合性モノマー（ＩＩＩ）を含有しない場合でも、得られるシェルは充分な強度及び耐熱性を有する。なお、上記重合性モノマー（ＩＩＩ）を添加した場合、熱膨張性マイクロカプセルの粒子形状が歪なものとなり、結果として嵩比重が低下してしまう。嵩比重が低下してしまうと、次工程において、特に押出成形を用いてマスターバッチを製造する場合に、熱膨張性マイクロカプセルに剪断がかかりやすくなるため、熱膨張性マイクロカプセルが発泡気味となる。その結果、マスターバッチの真比重が低下する等によって、安定したマスターバッチが作れず、その後に射出成形等を用いて発泡成形を行う場合に、発泡倍率にバラツキが生じやすくなる。

上記モノマー混合物（３）では、イオン結合による架橋を主として、共有結合による架橋を減らすことで、上記分子内に二重結合を２つ以上有する重合性モノマー（ＩＩＩ）を用いずに、充分な強度及び耐熱性を有する熱膨張性マイクロカプセルを得ることを可能としている。なお、本明細書において、「上記モノマー混合物中に分子内に二重結合を２つ以上有する重合性モノマー（ＩＩＩ）を含有しない」とは、重合性モノマー（ＩＩＩ）を実質的に含有しないことを意味し、上記重合性モノマー（ＩＩＩ）をごく微量含む場合は、上記重合性モノマー（ＩＩＩ）を含有しないものとみなすこととする。

上記モノマー混合物中には、上記重合性モノマー（Ｉ）、ラジカル重合性不飽和カルボン酸モノマー（ＩＩ）等に加えて、これら以外の他のモノマーを添加してもよい。上記他のモノマーとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、ジシクロペンテニルアクリレート等のアクリル酸エステル類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、イソボルニルメタクリレート等のメタクリル酸エステル類、酢酸ビニル、スチレン等のビニルモノマー等が挙げられる。これら他のモノマーは、熱膨張性マイクロカプセルに必要な特性に応じて適宜選択されて使用され得るが、これらのなかでメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸メチル等が好適に用いられる。シェルを構成する全モノマー中の他のモノマーの含有量は１０重量％未満が好ましい。上記他のモノマーの含有量が１０重量％以上であると、セル壁のガスバリア性が低下し、熱膨張性が悪化しやすいので好ましくない。

上記モノマー混合物中には、上記モノマーを重合させるため、重合開始剤を含有させる。
上記重合開始剤としては、例えば、過酸化ジアルキル、過酸化ジアシル、パーオキシエステル、パーオキシジカーボネート、アゾ化合物等が好適に用いられる。
上記過酸化ジアルキルとしては、メチルエチルパーオキサイド、ジ－ｔ－ブチルパーオキサイド、イソブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等が挙げられる。
上記過酸化ジアシルとしては、ベンゾイルパーオキサイド、２，４－ジクロロベンゾイルパーオキサイド、３，５，５－トリメチルヘキサノイルパーオキサイド等が挙げられる。
上記パーオキシエステルとしては、ｔ－ブチルパーオキシピバレート、ｔ－ヘキシルパーオキシピバレート、ｔ－ブチルパーオキシネオデカノエート、ｔ－ヘキシルパーオキシネオデカノエート、１－シクロヘキシル－１－メチルエチルパーオキシネオデカノエート、１，１，３，３－テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート等が挙げられる。
上記パーオキシジカーボネートとしては、ビス（４－ｔ－ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ジ－ｎ－プロピル－オキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ（２－エチルエチルパーオキシ）ジカーボネート、ジメトキシブチルパーオキシジカーボネート等が挙げられる。
上記アゾ化合物としては、２，２’－アゾビスイソブチロニトリル、２，２’－アゾビス（４－メトキシ－２，４－ジメチルバレロニトリル、２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）、１，１’－アゾビス（１－シクロヘキサンカルボニトリル）等が挙げられる。

上記シェルを構成する重合体の重量平均分子量の好ましい下限は１０万、好ましい上限は２００万である。重量平均分子量が１０万未満であると、シェルの強度が低下することがあり、重量平均分子量が２００万を超えると、シェルの強度が高くなりすぎ、発泡倍率が低下することがある。

上記シェルは、更に必要に応じて、安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、シランカップリング剤、色剤等を含有していてもよい。

上記熱膨張性マイクロカプセルは、上記シェルにコア剤として揮発性膨張剤が内包されている。
上記揮発性膨張剤は、シェルを構成するポリマーの軟化点以下の温度でガス状になる物質であり、低沸点有機溶剤が好適である。
上記揮発性膨張剤としては、例えば、低分子量炭化水素、クロロフルオロカーボン、テトラアルキルシラン等が挙げられる。
上記低分子量炭化水素としては、エタン、エチレン、プロパン、プロペン、ｎ－ブタン、イソブタン、ブテン、イソブテン、ｎ－ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、ｎ－へキサン、ヘプタン、イソオクタン、石油エーテル等が挙げられる。
上記クロロフルオロカーボンとしては、ＣＣｌ_３Ｆ、ＣＣｌ_２Ｆ_２、ＣＣｌＦ_３、ＣＣｌＦ_２－ＣＣｌＦ_２等が挙げられる。
上記テトラアルキルシランとしては、テトラメチルシラン、トリメチルエチルシラン、トリメチルイソプロピルシラン、トリメチル－ｎ－プロピルシラン等が挙げられる。
なかでも、イソブタン、ｎ－ブタン、ｎ－ペンタン、イソペンタン、ｎ－へキサン、イソオクタン、石油エーテル、及び、これらの混合物が好ましい。これらの揮発性膨張剤は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
また、揮発性膨張剤として、加熱により熱分解してガス状となる熱分解型化合物を用いてもよい。

上記熱膨張性マイクロカプセルでは、上述した揮発性膨張剤のなかでも、炭素数が５以下の低沸点炭化水素を用いることが好ましい。このような炭化水素を用いることにより、発泡倍率が高く、速やかに発泡を開始する熱膨張性マイクロカプセルとすることができる。
また、揮発性膨張剤として、加熱により熱分解してガス状になる熱分解型化合物を用いることとしてもよい。

本発明の発泡成形用マスターバッチにおいて、コア剤として用いる揮発性膨張剤の含有量の好ましい下限は１０重量％、好ましい上限は２５重量％である。
上記シェルの厚みはコア剤の含有量によって変化するが、コア剤の含有量を減らして、シェルが厚くなり過ぎると発泡性能が低下し、コア剤の含有量を多くすると、シェルの強度が低下する。上記コア剤の含有量を１０～２５重量％とした場合、熱膨張性マイクロカプセルのへたり防止と発泡性能向上とを両立させることが可能となる。

上記熱膨張性マイクロカプセルは、最大発泡温度（Ｔｍａｘ）の好ましい下限が１８０℃、好ましい上限が２３０℃である。最大発泡温度が１８０℃未満であると、耐熱性が低くなることから、高温領域や成形加工時において、熱膨張性マイクロカプセルが破裂、収縮する。また、マスターバッチ製造時に剪断により発泡してしまい、未発泡のマスターバッチを安定して製造することができない。最大発泡温度のより好ましい下限は１９０℃である。
なお、本明細書において、最大発泡温度は、熱膨張性マイクロカプセルを常温から加熱しながらその径を測定したときに、熱膨張性マイクロカプセルの径が最大となったとき（最大変位量）における温度を意味する。

上記熱膨張性マイクロカプセルは、熱機械分析で測定した最大変位量（Ｄｍａｘ）の好ましい下限が３００μｍ、好ましい上限が１２００μｍである。
なお、上記最大変位量は、所定量の熱膨張性マイクロカプセルを常温から加熱しながらその径を測定したときに、所定量全体の熱膨張性マイクロカプセルの径が最大となるときの値をいう。
また、発泡開始温度（Ｔｓ）の好ましい下限は１６０℃、好ましい上限は２００℃である。
なお、本明細書において、最大発泡温度は、熱膨張性マイクロカプセルを常温から加熱しながらその径を測定したときに、熱膨張性マイクロカプセルが最大変位量となったときにおける温度を意味する。

上記熱膨張性マイクロカプセルの平均粒子径の好ましい下限は１５μｍ、好ましい上限は２５μｍである。平均粒子径が１５μｍ以上であることで、得られる成形体の発泡が充分なものとなり、平均粒子径が２５μｍ以下であることで、得られる成形体の強度を充分なものとすることができる。平均粒子径のより好ましい下限は１８μｍ、より好ましい上限は２３μｍである。
なお、上記熱膨張性マイクロカプセルの平均粒子径とは、粒度分布径測定器等を用いて測定した体積平均粒子径を意味する。

上記熱膨張性マイクロカプセルの真比重の好ましい下限は０．９５ｇ／ｃｍ^３である。上記真比重が０．９５ｇ／ｃｍ^３以上であると、発泡性の高い成形品を得ることができる。
上記真比重のより好ましい下限は１．０ｇ／ｃｍ^３、好ましい上限は１．１０ｇ／ｃｍ^３である。
上記真比重とは、空孔を除いた素材のみの比重をいい、上記熱膨張性マイクロカプセルの単位体積の質量と、それと等体積の４℃における水の質量との比を表す。上記真比重は、ＪＩＳ Ｋ ７１１２ Ａ法（水中置換法）に準拠した方法により測定することができる。

上記熱膨張性マイクロカプセルを製造する方法としては、例えば、水性媒体を調製する工程、上記重合性モノマー（Ｉ）４０～９０重量％と、カルボキシル基を有し、炭素数が３～８のラジカル重合性不飽和カルボン酸モノマー（ＩＩ）５～５０重量％と、揮発性膨張剤とを含有する油性混合液を水性媒体中に分散させる工程を行う。その後、上記モノマーを重合させる工程を行う方法等が挙げられる。

上記熱膨張性マイクロカプセルを製造する場合、最初に水性媒体を調製する工程を行う。具体的には例えば、重合反応容器に、水と分散安定剤、必要に応じて補助安定剤を加えることにより、分散安定剤を含有する水性分散媒体を調製する。また、必要に応じて、亜硝酸アルカリ金属塩、塩化第一スズ、塩化第二スズ、重クロム酸カリウム等を添加してもよい。

上記分散安定剤としては、例えば、シリカ、リン酸カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化第二鉄、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸ナトリウム、シュウ酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム等が挙げられる。

上記分散安定剤の添加量は特に限定されず、分散安定剤の種類、熱膨張性マイクロカプセルの粒子径等により適宜決定されるが、モノマー１００重量部に対して、好ましい下限が０．１重量部、好ましい上限が２０重量部である。

上記補助安定剤としては、例えば、ジエタノールアミンと脂肪族ジカルボン酸との縮合生成物、尿素とホルムアルデヒドとの縮合生成物等が挙げられる。また、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレンイミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、ゼラチン、メチルセルロース、ポリビニルアルコール、ジオクチルスルホサクシネート、ソルビタンエステル、各種乳化剤等が挙げられる。

また、上記分散安定剤と補助安定剤との組み合わせとしては特に限定されず、例えば、コロイダルシリカと縮合生成物との組み合わせ、コロイダルシリカと水溶性窒素含有化合物との組み合わせ、水酸化マグネシウム又はリン酸カルシウムと乳化剤との組み合わせ等が挙げられる。これらの中では、コロイダルシリカと縮合生成物との組み合わせが好ましい。
更に、上記縮合生成物としては、ジエタノールアミンと脂肪族ジカルボン酸との縮合生成物が好ましく、特にジエタノールアミンとアジピン酸との縮合物やジエタノールアミンとイタコン酸との縮合生成物が好ましい。

上記水溶性窒素含有化合物としては、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート、ポリジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミド、ポリアクリルアミド、ポリカチオン性アクリルアミド、ポリアミンサルフォン、ポリアリルアミン等が挙げられる。
上記ポリジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートとしては、ポリジメチルアミノエチルメタクリレート、ポリジメチルアミノエチルアクリレート等が挙げられる。
上記ポリジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリルアミドとしては、ポリジメチルアミノプロピルアクリルアミドやポリジメチルアミノプロピルメタクリルアミド等が挙げられる。これらのなかでは、ポリビニルピロリドンが好適に用いられる。

上記コロイダルシリカの添加量は、熱膨張性マイクロカプセルの粒子径により適宜決定されるが、ビニル系モノマー１００重量部に対して、好ましい下限が１重量部、好ましい上限が２０重量部である。上記コロイダルシリカの添加量の更に好ましい下限は２重量部、更に好ましい上限は１０重量部である。また、上記縮合生成物又は水溶性窒素含有化合物の添加量についても熱膨張性マイクロカプセルの粒子径により適宜決定されるが、モノマー１００重量部に対して、好ましい下限が０．０５重量部、好ましい上限が２重量部である。

上記分散安定剤及び補助安定剤に加えて、更に塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム等の無機塩を添加してもよい。無機塩を添加することで、より均一な粒子形状を有する熱膨張性マイクロカプセルを得ることができる。上記無機塩の添加量は、通常、モノマー１００重量部に対して０～１００重量部が好ましい。

上記分散安定剤を含有する水性分散媒体は、分散安定剤や補助安定剤を脱イオン水に配合して調製され、この際の水相のｐＨは、使用する分散安定剤や補助安定剤の種類によって適宜決められる。例えば、分散安定剤としてコロイダルシリカ等のシリカを使用する場合は、酸性媒体で重合がおこなわれ、水性媒体を酸性にするには、必要に応じて塩酸等の酸を加えて系のｐＨが３～４に調製される。一方、水酸化マグネシウム又はリン酸カルシウムを使用する場合は、アルカリ性媒体の中で重合させる。

次いで、熱膨張性マイクロカプセルを製造する方法では、上記重合性モノマー（Ｉ）４０～９０重量％と、カルボキシル基を有し、炭素数が３～８のラジカル重合性不飽和カルボン酸モノマー（ＩＩ）５～５０重量％と、揮発性膨張剤とを含有する油性混合液を水性媒体中に分散させる工程を行う。この工程では、モノマー及び揮発性膨張剤を別々に水性分散媒体に添加して、水性分散媒体中で油性混合液を調製してもよいが、通常は、予め両者を混合し油性混合液としてから、水性分散媒体に添加する。この際、油性混合液と水性分散媒体とを予め別々の容器で調製しておき、別の容器で攪拌しながら混合することにより油性混合液を水性分散媒体に分散させた後、重合反応容器に添加しても良い。
なお、上記モノマーを重合するために、重合開始剤が使用されるが、上記重合開始剤は、予め上記油性混合液に添加してもよく、水性分散媒体と油性混合液とを重合反応容器内で攪拌混合した後に添加してもよい。

上記油性混合液を水性分散媒体中に所定の粒子径で乳化分散させる方法としては、ホモミキサー（例えば、特殊機化工業社製）等により攪拌する方法や、ラインミキサーやエレメント式静止型分散器等の静止型分散装置を通過させる方法等が挙げられる。
なお、上記静止型分散装置には水系分散媒体と重合性混合物を別々に供給してもよいし、予め混合、攪拌した分散液を供給してもよい。

上記熱膨張性マイクロカプセルは、上述した工程を経て得られた分散液を、例えば、加熱することによりモノマーを重合させる工程を行うことにより、製造することができる。このような方法により製造された熱膨張性マイクロカプセルは、最大発泡温度が高く、耐熱性に優れ、高温領域や成形加工時においても破裂、収縮することがない。また、嵩比重が高いので、マスターバッチ製造時に剪断によって発泡することが無く、未発泡のマスターバッチを安定して製造することができる。

本発明の発泡成形用マスターバッチは、化学発泡剤を含有していてもよい。上記化学発泡剤を含有させることで、例えば、炭酸水素ナトリウム等の化学発泡剤を用いる場合、分解される際に発生するＣＯ_２により発泡性能を向上させることができる。また、上記熱膨張性マイクロカプセルと化学発泡剤と併用することで、化学発泡剤を単独で使用した場合に発生しがちな連続気泡の生成を抑えることが可能となる。

上記化学発泡剤としては、常温で粉末状のものであれば特に限定されず、従来から化学発泡剤として汎用されているものを使用することができる。具体的には例えば、炭酸水素ナトリウム等の無機系化学発泡剤、アゾジカルボンアミド、Ｎ，Ｎ’－ジニトロソペンタメチレンテトラミン、Ｐ，Ｐ’－オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、パラトルエンスルホニルヒドラジド等の有機系化学発泡剤が挙げられる。

本発明の発泡成形用マスターバッチは、滑剤等の添加剤を含有していてもよい。上記滑剤を含有させることで、マスターバッチ製造時に熱膨張性マイクロカプセルにかかるシェアが抑制され、微発泡等が発生し難くなり、また、熱膨張性マイクロカプセルの分散性を向上させることができ、マスターバッチを製造しやすくなる。その結果、熱膨張性マイクロカプセルの濃度が高いマスターバッチを生産効率が良く安定して製造することができる。

上記滑剤としては、マスターバッチ製造時の温度で溶解するものであれば、特に限定されず、従来から滑剤として汎用されているものを使用することができる。具体的には例えば、粘度平均分子量３，０００以下のポリエチレンワックス、グリセリンモノステアレート、ジグリセリンステアレートなどのグリセリン脂肪酸エステル、ステアリン酸等の脂肪酸、及び、複合滑剤と呼ばれるものが挙げられる。

本発明の発泡成形用マスターバッチを製造する方法としては特に限定されないが、例えば、ベースレジン及び熱膨張性マイクロカプセルを混合する混合工程、混合工程で得られるストランドを冷却する冷却工程、及び、冷却工程後のストランドを切断する切断工程を行うことで、製造することができる（コールドカット法）。
また、上記混合工程を行った後、冷却工程を行わずに切断工程を行う方法（ホットカット法）を用いてもよい。更に、シート状に押し出して冷却工程、切断工程を行う方法（シートカット法）を用いてもよい。

上記混合工程としては、二つ以上のフィーダーを押出機の供給口に接続して、ベースレジンと熱膨張性マイクロカプセルとを別々のフィーダーから押出機内に供給して、押出機の混練によって混合する方法、予め混合した後、押出機内に供給する方法等が挙げられる。
上記混合工程において用いられる押出機としては、フィード口、ベント、スクリュー、温調機能、排出口（ヘッド）を有するものが挙げられる。
また、上記押出機としては、単軸、二軸、多軸等の種々の押出方式があるが、二軸スクリューであるものが好ましい。更に、二軸スクリューは、異方向方式、同方向方式（コニカル方式、パラレル方式）などを挙げることができるが、本発明の製造方法においては同方向方式（コニカル方式、パラレル方式はどちらでも構わない）を採用することが好ましい。

また、上記混合工程においては、窒素などの不活性ガスを用いて押出機内部を置換したり、一段及び多段ベントで脱気したりすること（即ち、ベントを開放すること）が好ましい。また、上記ベントから真空引きにて強制脱気してもよい。

上記混合工程では、押出機のシリンダ温度を９０～１１０℃の範囲内で行うことが好ましい。押出機の原料添加部分に近い領域の温度を上記範囲内とすることが好ましい。
また、上記混合工程におけるスクリュー回転数は、２７０～３３０ｒｐｍの範囲で行うことが好ましい。（この場合、吐出量は約１００ｋｇ／時間）

上記冷却工程におけるストランドの冷却方法は、空冷方式と水冷方式を挙げることができるが、水冷方式を用いることが好ましい。
また、上記水冷方式を採用する場合、ストランドに付着した水を除くため、ストランドをカットするペレタイザーの前に水切り器や乾燥器を導入することが望ましい。
上記水冷方式による冷却方法としては、例えば、ストランドを水に接触させて冷却させながら、ストランドを切断器（カッター）の方向に搬送する方法が挙げられる。
上記水冷方式による冷却方法における水没距離（水冷距離）としては、吐出量１００ｋｇ前後の場合は６０～２００ｃｍが好ましい。更に、ストランド引き取り速度は、０．２～０．６ｍ/ｓ程度が好ましい。

上記切断工程では、ストランドカッター等を用いて、冷却されたストランドを適当な間隔で切断し、ペレット化する。上記ストランドカッターとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

本発明の発泡成形用マスターバッチの特性（直径０．００１μｍ以上の空隙率／単位重量当たりの界面面積、揮発分等）に関しては、ベースレジン、熱膨張性マイクロカプセル、必要に応じて添加する滑剤の各組成、含有割合によって、適宜制御することができる。
また、本発明の発泡成形用マスターバッチの特性は、上記混合工程における押出機内の温度、ベントの開閉、上記冷却工程における水没距離等によっても、適宜制御することができる。

本発明の発泡成形用マスターバッチに、熱可塑性樹脂等のマトリックス樹脂を加えた樹脂組成物を射出成形等の成形方法を用いて成形し、成形時の加熱により、上記熱膨張性マイクロカプセルによって発泡させることにより、発泡成形体を製造することができる。このような発泡成形体もまた本発明の１つである。
このような方法で得られる本発明の発泡成形体は、高発泡倍率かつ高外観品質が得られ、独立気泡が均一に形成されており、軽量性、断熱性、耐衝撃性、剛性等に優れるものとなり、住宅用建材、自動車用部材、靴底等の用途に好適に用いることができる。

上記熱可塑性樹脂等のマトリックス樹脂としては、本発明の目的を阻害しない限り、特に限定されず、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリプロピレンオキシド、ポリエチレン等の一般的な熱可塑性樹脂が用いられる。また、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等のエンジニアリングプラスチックが挙げられる。また、エチレン系、塩化ビニル系、オレフィン系、ウレタン系、エステル系等の熱可塑性エラストマーを使用してもよく、これらの樹脂を併用して使用してもよい。また、上記マトリックス樹脂としては、上記ベースレジンと同様の樹脂を使用することが好ましい。

上記熱可塑性樹脂１００重量部に対する本発明の発泡成形用マスターバッチの添加量は０．５～２０重量部が好ましく、より好ましくは１～１０重量部である。

本発明の発泡成形体の成形方法としては、特に限定されず、例えば、混練成形、カレンダー成形、押出成形、射出成形等が挙げられる。射出成形の場合、工法は特に限定されず、金型に樹脂材料を一部入れて発泡させるショートショート法や金型に樹脂材料をフル充填した後に金型を発泡させたいところまで開くコアバック法等が挙げられる。

本発明の発泡成形体の成形方法で得られた成形品の用途としては、例えば、ドアトリム、インストルメントパネル（インパネ）等の自動車内装材や、バンパー等の自動車外装材等が挙げられる。また、木粉プラスチック等の建材用途、靴底、人工コルク等の用途が挙げられる。

本発明によれば、経時的に発泡を維持することができ、過発泡が少ない発泡成形体を製造することが可能な発泡成形用マスターバッチを提供できる。また、該発泡成形用マスターバッチを用いた発泡成形体を提供できる。

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。

（熱膨張性マイクロカプセルの作製）
重合反応容器に、水３００重量部と、調整剤として塩化ナトリウム８９重量部、水溶性重合禁止剤として亜硝酸ナトリウム０．０７重量部、分散安定剤としてコロイダルシリカ（旭電化社製）８重量部及びポリビニルピロリドン（第一工業製薬社製）０．３重量部を投入し、水性分散媒体を調製した。次いで、表１に示した配合量の金属塩、モノマー、揮発性膨張剤、重合開始剤からなる油性混合液を水性分散媒体に添加、混合することにより、分散液を調製した。全分散液は１５ｋｇである。得られた分散液をホモジナイザーで攪拌混合し、窒素置換した加圧重合器（２０Ｌ）内へ仕込み、加圧（０．２ＭＰａ）し、６０℃で２０時間反応させることにより、反応生成物を調製した。得られた反応生成物について、遠心分離機にて脱水と水洗を繰り返した後、乾燥して熱膨張性マイクロカプセル（Ｎｏ．１～４）を得た。
なお、表１では、重合性モノマー（Ｉ）をモノマー（Ｉ）、ラジカル重合性不飽和カルボン酸モノマー（ＩＩ）をモノマー（ＩＩ）、重合性モノマー（ＩＩＩ）をモノマー（ＩＩＩ）とした。

（実施例１）
（マスターバッチペレットの作製）
ベースレジンとして低密度ポリエチレン（東ソー社製、ペトロセン２４８）６８重量部と、滑剤として脂肪酸エステル４重量部と、得られた熱膨張性マイクロカプセル２８重量部とを添加し、混合したものを二軸押出機（東芝機械社製、ＴＥＭ４８ＳＳ、同方向方式）に供給した。その後、原料添加部分に近い領域（Ｃ２部分、Ｃ３部分）のシリンダ温度を、Ｃ２部分９８℃、Ｃ３部分９９℃として混練を行った。なお、押出機に設置されたベントは開放して押出を行った。次いで、押し出されたストランドを水に接触させて冷却させながら（水没距離：８０ｃｍ）、ストランドを切断器（カッター）の方向に搬送した。その後、ストランドカッターを用いてカッティングすることでペレット化し、マスターバッチペレットを得た。

（発泡成形体の製造）
得られたマスターバッチペレット３重量部と、オレフィン系エラストマー（ＴＰＯ、三井化学社製、ミラストマー７０３０ＢＳ）１００重量部とを混合し、得られた混合ペレットを押出成形機のホッパーに供給して溶融混練し、押出成形を行い、板状の発泡成形体を得た。なお、押出条件は、金型温度：１９０℃とした。

（実施例２～９、比較例１～５）
（マスターバッチペレットの作製）
表２に示す種別・添加量の熱膨張性マイクロカプセル、ベースレジン、滑剤を用い、表２に示すように、押出機温度、ベント開閉、水没距離を調整した以外は実施例１と同様にして、マスターバッチペレット、発泡成形体を作製した。なお、表２中のＥＭＭＡはエチレン－メタクリレート共重合体（住友化学社製、アクリフトＣＭ５０２１）を表す。

（評価）
熱膨張性マイクロカプセル（Ｎｏ．１～４）、及び、実施例１～９及び比較例１～５で得られた成形体について、下記性能を評価した。結果を表１及び表２に示した。

（１）熱膨張性マイクロカプセルの評価
（１－１）体積平均粒子径
粒度分布径測定器（ＬＡ－９１０、ＨＯＲＩＢＡ社製）を用い、体積平均粒子径を測定した。

（１－２）発泡開始温度、最大発泡温度、最大変位量
熱機械分析装置（ＴＭＡ）（ＴＭＡＱ４００、ＴＡ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製）を用い、発泡開始温度（Ｔｓ）、最大変位量（Ｄｍａｘ）及び最大発泡温度（Ｔｍａｘ）を測定した。具体的には、試料２５μｇを直径７ｍｍ、深さ１ｍｍのアルミ製容器に入れ、上から０．１Ｎの力を加えた状態で、５℃／ｍｉｎの昇温速度で８０℃から２５０℃まで加熱し、測定端子の垂直方向における変位を測定し、変位が上がり始める温度を発泡開始温度、その変位の最大値を最大変位量とし、最大変位量における温度を最大発泡温度とした。

（１－３）真比重
得られた熱膨張性マイクロカプセル２．７～２．８ｇを乾式自動密度計（株式会社島津製作所製、ＡｃｃｕＰｙｃII １３４０）に投入し真比重を測定した。（ガスは空気で０．１５～０．１８ＭＰａまで加圧）

（２）マスターバッチペレットの評価
（２－１）空隙率、平均細孔径
得られたマスターバッチペレットについて、ポロシメーター（Ｔｈｅｒｍｏ Ｐａｓｃａｌ １４Ｂ）を用い、水銀圧入法にて空隙率、平均細孔径を測定した。なお、空隙率については、細孔直径０.１μｍ以上の空隙の容積比（直径０．１μｍ以上の空隙率）、細孔直径０.００１μｍ以上の空隙の容積比（直径０．００１μｍ以上の空隙率）を測定した。

（２－２）単位重量当たりの界面面積
熱膨張性マイクロカプセルの体積平均粒子径、真比重、マスターバッチ中の熱膨張性マイクロカプセル含有量を用い、計算にて単位重量当たりの界面面積を算出した。具体的には、以下の式を用いた。
単位重量当たりの界面面積（ｃｍ^２／ｇ）＝熱膨張性マイクロカプセル１ｇ当たりの表面積×マスターバッチ中の熱膨張性マイクロカプセル含有量
また、上記熱膨張性マイクロカプセル１ｇ当たりの表面積は以下の式を用いた。
熱膨張性マイクロカプセル１ｇ当たりの表面積＝熱膨張性マイクロカプセル１個の表面積×熱膨張性マイクロカプセル１ｇ当たりの個数
熱膨張性マイクロカプセル１個の表面積＝４×π×（体積平均粒子径／２）^２
熱膨張性マイクロカプセル１ｇ当たりの個数＝１／１個の体積／真比重＝１／（４／３×π×（体積平均粒子径／２）^３）／真比重
また、単位重量当たりの界面面積に対する直径０．００１μｍ以上の空隙率の比率（直径０．００１μｍ以上の空隙率／単位重量当たりの界面面積）を算出した。

（２－３）揮発分
マスターバッチ約１０ｇをアルミカップに計量し、７０℃で６０分間加熱した後、デシケーター中で４０℃以下まで放冷し、その重量を量る。次の式により揮発分を算出した。
Ｖ＝［（Ｂ－Ｃ）／（Ｂ－Ａ）］×１００
Ｖ：揮発分（％）
Ａ：アルミカップの重量（ｇ）
Ｂ：試料の入ったアルミカップの質量（ｇ）
Ｃ：試料の入ったアルミカップの加熱放冷後の重量（ｇ）

（２－４）平均外径の測定
得られたマスターバッチペレットを無作為に１０個取り、おのおのの外径についてノギスを用いて測定し、平均外径を算出した。

（２－５）粒度分布（ＣＶ値）
上記（２－４）で得られた１０個の平均値と標準偏差から以下の式によりＣＶ値を求めた。
ＣＶ値＝（標準偏差／平均値）×１００

（２－６）発泡性維持率
６分加熱後と８分加熱後の発泡変位を測定した後、これらの発泡変位から、発泡性維持率を算出した。以下に、発泡変位、発泡性維持率の算出方法を示す。
［発泡変位］
得られたマスターバッチペレットを秤量（０．２５±０．０１ｇ）して試験管（φ＝約１４ｍｍ、Ｆｉｓｈａｅｒｂｒａｎｄ Ｃａｔ．Ｎｏ．１４１－９６１－２９同等品）に投入する。その試験管を２００℃に設定したオーブンにて６分間加熱した後の発泡高さを測定し、次式にてマスターバッチペレット１ｇ当たりの６分加熱後の発泡変位を算出した。また、同様の方法で８分加熱後の発泡変位も算出した。
発泡変位（ｍｍ／ｇ）＝発泡高さ（ｍｍ）／投入したペレット重量（ｇ）
［発泡性維持率］
得られた６分加熱後及び８分加熱後の発泡変位から、次式にて発泡性維持率を算出した。
発泡性維持率（％）＝（８分加熱後の発泡変位／６分加熱後の発泡変位）×１００

（３）成形体の評価
（３－１）断面状態
成形体の断面をカッターで切断し、走査型電子顕微鏡（日本電子社製、ＪＥＯＬ ＪＳＭ－６５１０Ａ）で断面状態を観察して、単位面積（１ｃｍ^２）当たりの破胞（破れた発泡セル）の個数を計数した。

（３－２）表面粗さ
３Ｄ形状測定機（キーエンス社製）により、成形体表面の表面粗さ（Ｒｚ）を計測した。

本発明によれば、経時的に発泡を維持することができ、過発泡が少ない発泡成形体を製造することが可能な発泡成形用マスターバッチを提供できる。また、該発泡成形用マスターバッチを用いた発泡成形体を提供できる。

Claims (7)

1. ベースレジン、熱膨張性マイクロカプセルを含有する発泡成形用マスターバッチであり、
   前記ベースレジンは、アクリル系樹脂及びポリエチレン系樹脂から選択される少なくとも１種を含有し、
   単位重量当たりの界面面積に対する直径０．００１μｍ以上の空隙率の比率（直径０．００１μｍ以上の空隙率／単位重量当たりの界面面積）が０．０１５％／ｃｍ^２／ｇ以下であり、揮発分が０．７重量％以下である、発泡成形用マスターバッチ。
2. 粒度分布（ＣＶ値）が２０％以下である、請求項１に記載の発泡成形用マスターバッチ。
3. 直径０．１μｍ以上の空隙率が４％以下である、請求項１又は２に記載の発泡成形用マスターバッチ。
4. 直径０．００１μｍ以上の空隙率が１１％以下である、請求項１～３のいずれかに記載の発泡成形用マスターバッチ。
5. 単位重量当たりの界面面積が５００ｃｍ ^２ ／ｇ以上、１６００ｃｍ ^２ ／ｇ以下である、請求項１～４のいずれかに記載の発泡成形用マスターバッチ。
6. 熱膨張性マイクロカプセルを構成するシェルは、アクリロニトリル、メタクリロニトリル及び塩化ビニリデンから選択される少なくとも１種からなる重合性モノマー（Ｉ）を含有するモノマー混合物を重合させてなる重合体からなる、請求項１～５のいずれかに記載の発泡成形用マスターバッチ。
7. 請求項１～６のいずれかに記載の発泡成形用マスターバッチを用いてなる発泡成形体。