KR20080090476A

KR20080090476A - 발포 성형체 및 발포 성형체의 제조 방법

Info

Publication number: KR20080090476A
Application number: KR1020087018464A
Authority: KR
Inventors: 야스히로 가와구치; 다카시 사와
Original assignee: 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤
Priority date: 2005-12-27
Filing date: 2006-12-25
Publication date: 2008-10-08
Also published as: EP1967345A1; KR101344150B1; EP1967345B1; JP4259573B2; US20120211912A1; JP2007197684A; WO2007074773A1; US20090148698A1; EP1967345A4

Abstract

발포 배율이 높고 경량이며, 또한, 표면의 거칠음이 없는 우수한 외관을 갖는 발포 성형체, 및 사출 성형에 열팽창성 마이크로 캡슐을 사용하는 경우에도, 열팽창성 마이크로 캡슐의 발포가 균일하게 실시됨으로써, 발포 배율이 높고, 우수한 외관을 갖는 발포 성형체를 얻을 수 있는 발포 성형체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 독립 기포를 균일하게 갖는 발포 성형체로서, 셀 직경이 60 ∼ 120㎛, 비중이 0.6g/㎖ 이하, 및 표면 거침도가 4㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 발포 성형체.

Description

발포 성형체 및 발포 성형체의 제조 방법{MOLDED FOAM ARTICLE AND METHOD OF PRODUCING MOLDED FOAM ARTICLE}

본 발명은 발포 배율이 높고 경량이며, 또한, 표면의 거칠음이 없는 우수한 외관을 갖는 발포 성형체, 및 사출 성형에 열팽창성 마이크로 캡슐을 사용하는 경우에도, 열팽창성 마이크로 캡슐의 발포가 균일하게 실시됨으로써, 발포 배율이 높고, 우수한 외관을 갖는 발포 성형체를 얻을 수 있는 발포 성형체의 제조 방법에 관한 것이다.

수지 발포체는, 소재나 형성된 기포의 상태 등을 변화시킴으로써, 차열성, 단열성, 차음성, 흡음성, 방진성, 경량화 등의 모든 성능을 발현시킬 수 있기 때문에 여러 가지 용도로 이용되고 있다. 이와 같은 수지 발포체로서는, 예를 들어, 화학 발포제를 발포시킴으로써 얻어지는 발포 폴리우레탄, 발포 폴리프로필렌, 발포 폴리에틸렌, 발포 폴리염화비닐 등의 발포 수지의 표면에, 폴리염화비닐이나 올레핀계 열가소성 엘라스토머 등으로 이루어지는 수지 시트나, 이와 같은 수지 시트에 패브릭 등을 표피재로 하여 부착한 복합 성형체로 이루어지는 쿠션재 등이 이용되고 있다. 또한 최근에는 표피재를 부착한 것이 아니라, 화학 발포제를 함유하는 열가소성 엘라스토머와 표피용 수지를 캐비티 무브법에 의해 사출 성형함으 로써 얻어지는 표피 부착 발포체에 대해서도 제안되어 있다.

그러나, 화학 발포제를 함유하는 성형용 수지 조성물은 가열해도 발포되지 않는 경우가 있어, 사출 성형에 사용한 경우에 성형기 내에서 발포제가 급격히 분해될 우려가 있는 등 취급이 곤란하였다. 또한, 사용하는 수지의 종류에 따라서는 충분한 발포 배율을 얻을 수 없어, 성형체로서 원하는 경도를 얻을 수 없는 경우가 있었다.

이에 대하여, 특허문헌 1 에는 아조 화합물, 니트로소 화합물, 히드라진 유도체, 중탄산염 등의 화학 발포제를 함유하는 에틸렌-α-올레핀 공중합체인 마스터 배치 펠릿 를 사용함으로써, 수지의 종류에 관계없이 경도나 발포율이 높고 균일한 기포가 형성된 사출 발포 성형체를 얻는다는 취지가 개시되어 있다.

그러나, 가열 분해된 화학 발포제는 불가피하게 분해 가스와 동시에 발포 잔류물을 발생시켜, 성형체에 남은 잔류물이 성형체의 접착 성능에 영향을 미치는 경우가 있었다. 또한, 화학 발포제를 사용하면, 전부 독립 기포는 되지 않고, 불가피하게 연속 기포가 되는 부분이 발생하여 기밀성이 매우 높은 발포 성형체를 얻기 어려운 문제점이 있었다.

이 독립 기포가 되지 않는 이유로서, 수지의 점도가 지나치게 낮기 때문에 분해 가스의 발포력이, 수지의 용융 장력을 초과하여 수지의 셀 벽이 파괴되는 것이 원인이다. 이 때문에, 특히 사출 성형법에 적용하고자 하는 경우에는, 수지의 온도를 낮추고, 그 점도를 높이기 위하여, 수지를 금형 내에 충전한 후에 그 수지를 냉각시키는 「금형 해방 전 냉각 시간」이 필요하였다.

이에 대해, 최근, 화학 발포제 대신에 열팽창성 마이크로 캡슐을 사용하여 발포 성형체를 제조하는 것이 시도되고 있고, 예를 들어, 특허문헌 2 에는, 라디칼 가교성 엘라스토머와 열가소성 수지로 이루어지는 가교된 열가소성 엘라스토머 조성물을, 열팽창성 마이크로 캡슐로 발포시켜 이루어지는 열가소성 엘라스토머 발포체가 기재되어 있다.

또한, 니트릴계 모노머 80 중량％ 이상, 비니트릴계 모노머 20 중량％ 이하 및 가교제 0.1 ∼ 1 중량％ 를 함유하는 중합 성분으로 얻어지는 폴리머를 이용하여, 휘발성 팽창제를 마이크로 캡슐화한 열팽창성 마이크로 캡슐에 있어서, 비니트릴계 모노머가 메타크릴산에스테르류 또는 아크릴산에스테르류인 열팽창성 마이크로 캡슐이 특허문헌 3 에 개시되어 있다.

또한, 니트릴계 모노머를 85 중량％ 이상 함유하는 에틸렌성 불포화 모노머의 단독 중합체 또는 공중합체로 이루어지는 쉘 폴리머와 이소옥탄을 50 중량％ 이상 함유하는 발포제로 이루어지는 열팽창성 마이크로 캡슐이 특허문헌 4 에 개시되어 있다.

그러나, 이와 같은 열팽창성 마이크로 캡슐을 사용하여 발포 성형체를 제조하는 경우에도, 사출 성형에 적용하는 경우에는, 원하는 발포 배율 (비중) 을 얻을 수 없거나, 성형물에 변형이나 외관 불량이 발생하거나, 원하는 발포 배율이 얻어져도 성형품의 표면에서도 발포되어, 표면의 껄그러움이 있고, 외관이 악화된다는 문제에 직면하여, 만족할 수 있는 발포 성형체를 얻을 수 없었다.

특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 2000-178372호

특허문헌 2 : 일본 공개특허공보 평11-343362호

특허문헌 3 : 일본 특허 제 2894990호 명세서

특허문헌 4 : 유럽 특허 출원 공개 제1149628호 명세서

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

본 발명은 발포 배율이 높고 경량이며, 또한, 표면의 거칠음이 없는 우수한 외관을 갖는 발포 성형체 및 사출 성형에 열팽창성 마이크로 캡슐을 사용하는 경우에도, 열팽창성 마이크로 캡슐의 발포가 균일하게 실시됨으로써, 발포 배율이 높고, 우수한 외관을 갖는 발포 성형체를 얻을 수 있는 발포 성형체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명은 독립 기포를 균일하게 갖는 발포 성형체로서, 셀 직경이 60 ∼ 120㎛, 비중이 0.6g/㎖ 이하 및 표면 거침도가 4㎛ 이하인 발포 성형체이다. 이하에 본 발명을 상세히 서술한다.

본 발명의 발포 성형체는, 독립 기포를 균일하게 갖는다. 이로 인해, 본 발명의 발포 성형체는, 경량성, 단열성, 내충격성, 강성 등이 우수한 것이 되어, 주택용 건재, 자동차용 부재, 구두창 등의 용도로 바람직하게 사용할 수 있으며, 특히 자동차용 부재로서 바람직하게 사용할 수 있다

본 발명의 발포 성형체는, 셀 직경의 상한이 60㎛, 하한이 120㎛ 이다.

60㎛ 미만이면, 셀이 지나치게 작아, 단열성, 경량화 등의 발포 성형체에 요구되는 모든 성능을 만족시키지 못하고, 120㎛ 를 초과하면, 셀이 지나치게 커, 발포 성형체의 강도가 저하된다. 바람직한 하한은 70㎛, 바람직한 상한은 100㎛ 이다.

상기 셀 직경은, 발포 성형체의 임의의 지점에 존재하는 기포의 평균 최대 직경으로서, 예를 들어, 발포체 성형체의 단면을 현미경 등으로 관찰하고, 관찰된 기포의 최대 직경의 평균값을 산출함으로써 구할 수 있다.

본 발명의 발포 성형체는, 비중의 상한이 0.6g/㎖ 이다. 0.6g/㎖ 를 초과하면, 단열성, 경량화 등의 발포 성형체에 요구되는 모든 성능을 만족시킬 수 없다. 바람직한 상한은 0.580g/㎖ 이다. 또한, 바람직한 하한은 0.480g/㎖ 이다.

상기 비중은, 예를 들어, JIS K-7112 A 법 (수중 치환법) 에 준거한 방법으로 측정할 수 있다.

본 발명의 발포 성형체는, 표면 거침도의 상한이 4㎛ 이다. 4㎛ 를 초과하면, 발포 성형체의 외관이 현저히 손상된다. 바람직한 상한은 2㎛ 이다. 또한, 상기 표면 거침도란, 발포 성형체 표면의 최대산 높이이며, 예를 들어, JIS B 0601 에 준거한 방법으로 표면 거침도 형상 측정기 등을 사용함으로써 측정할 수 있다.

본 발명의 발포 성형체는, 표면에 표피재를 적층함으로써, 복합 성형체로 할 수 있고, 2 차 제품, 3 차 제품으로 가공할 수 있다.

상기 표피재로서는, 레더, 수지 필름, 직포, 부직포 등을 들 수 있다. 또한, 상기 표피재로서, 천연 가죽이나, 돌이나 나무 등으로부터 전사된 요철을 부착한 실리콘 스탬퍼 등을 이용하여, 표면에 피목이나 나뭇결 모양 등의 의장이 실시된 복합 성형체이어도 되고, 또한 그 표면에 골재가 되는 경질 발포층을 형성하여 3 층 구조의 복합 형성체이어도 된다. 또한, 상기 표피재로서 금속을 이용하여, 이 금속에 대해, 매트릭스 수지와 열팽창성 마이크로 캡슐을 함유하는 조성물을 사출 성형함으로써, 금속 일체 성형형 금속/수지 하이브리드 성형체로 할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서는, 리사이클 등의 관점에서, 발포 성형체로 이루어지는 발포층과 표피재로 이루어지는 표피층은 동계통의 열가소성 엘라스토머로 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 발포 성형체의 바람직한 양태로서는, 예를 들어, 환경 부하가 작고 리사이클하기 쉬운 주택용 건재나 자동차용 부재 등에 범용되고 있는 폴리올레핀 성형체를 들 수 있다.

상기 자동차용 부재로서는, 예를 들어, 도어 트림, 인스툴먼트 패널 (인패널) 등의 내장재 성형체, 범퍼 등의 보디재 등을 들 수 있다. 또한, 구두창 등에 사용할 수도 있다.

본 발명의 발포 성형체는, 예를 들어, 하기에 나타내는 본 발명의 발포 성형체의 제조 방법을 사용함으로써 제조할 수 있다.

본 발명 1 의 발포 성형체의 제조 방법은, 사출 성형에 의해 발포 성형체를 제조하는 방법으로서, 매트릭스 수지와 발포 개시 온도가 160 ∼ 180℃ 인 열팽창성 마이크로 캡슐을, 상기 열팽창성 마이크로 캡슐의 발포 개시 온도 이상의 온도로 가열하여, 용융 혼합물을 제작하는 용융 혼련 공정과, 상기 용융 혼합물을 금형 내에 충전한 후, 금형을 개방함으로써, 상기 열팽창성 마이크로 캡슐을 발포시키는 발포 공정을 갖고, 상기 발포 공정에 있어서, 상기 용융 혼합물의 충전 완료로부터 금형을 개방할 때까지의 시간을 2 ∼ 4 초로 하는 방법이다.

본 발명 2 의 발포 성형체의 제조 방법은, 사출 성형에 의해 발포 성형체를 제조하는 방법으로서, 매트릭스 수지와 발포 개시 온도가 190 ∼ 210℃ 인 열팽창성 마이크로 캡슐을, 상기 열팽창성 마이크로 캡슐의 발포 개시 온도 이상의 온도로 가열하여, 용융 혼합물을 제작하는 용융 혼련 공정과, 상기 용융 혼합물을 금형 내에 충전한 후, 금형을 개방함으로써, 상기 열팽창성 마이크로 캡슐을 발포시키는 발포 공정을 갖고, 상기 발포 공정에 있어서, 상기 용융 혼합물의 충전 완료로부터 금형을 개방할 때까지의 시간을 1 초 이하로 하는 방법이다.

본 발명자들은 예의 검토한 결과, 열팽창성 마이크로 캡슐을 함유하는 수지를 이용하여 사출 성형을 실시할 때, 열팽창성 마이크로 캡슐이 충분히 발포된 성형체를 얻을 수 없는 원인은, 용융 혼합물의 충전 완료로부터 금형 개방까지의 시간이 길기 때문에, 충전한 용융 혼합물의 주연부만이 고화됨으로써 두꺼운 스킨층이 형성되고, 이 스킨층에 의해 열팽창성 마이크로 캡슐의 발포가 저해되기 때문이라는 것을 알아내었다.

그리고, 본 발명자들은 더욱 예의 검토한 결과, 열팽창성 마이크로 캡슐로서 발포 개시 온도가 소정 범위 내의 것을 이용하고, 또한 용융 혼합물의 충전 완료로부터 금형 개방까지의 시간을 소정의 범위 내로 함으로써, 필요 이상으로 두꺼운 스킨층이 형성되지 않고, 열팽창성 마이크로 캡슐의 발포가 균일하게 실시됨으로써, 발포 배율 및 기계적 강도가 높고, 우수한 외관을 갖는 발포 성형체가 얻어지는 것을 알아내어, 본 발명의 발포 성형체의 제조 방법을 완성시키기에 이르렀다.

본 발명 1 의 발포 성형체의 제조 방법은, 매트릭스 수지와 발포 개시 온도가 160 ∼ 180℃ 인 열팽창성 마이크로 캡슐을, 상기 열팽창성 마이크로 캡슐의 발포 개시 온도 이상의 온도로 가열하여, 용융 혼합물을 제작하는 용융 혼련 공정을 갖는다.

본 발명 1 의 발포 성형체의 제조 방법에서는, 발포 개시 온도가 160 ∼ 180℃ 인 열팽창성 마이크로 캡슐을 사용한다.

본 발명 1 의 발포 성형체의 제조 방법에서는, 상기 범위의 발포 개시 온도를 갖는 열팽창성 마이크로 캡슐을 이용하면서, 후술하는 바와 같이 형 개방 지연 시간을 소정 시간으로 함으로써, 발포 배율이 높고, 우수한 외관을 갖는 발포 성형체를 얻을 수 있다.

상기 열팽창성 마이크로 캡슐의 발포 개시 온도의 바람직한 하한은 165℃, 바람직한 상한은 175℃ 이다.

본 발명 1 의 발포 성형체의 제조 방법에서는, 상기 열팽창성 마이크로 캡슐을 발포 개시 온도 이상의 온도로 가열함으로써, 금형 개방 후, 가압 상태가 해제됨으로써, 열팽창성 마이크로 캡슐을 발포시키는 것이 가능해져, 발포 성형체를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명 1 의 발포 성형체의 제조 방법에서는, 열팽창성 마이크로 캡슐은, 가압된 상태가 되어 있기 때문에, 금형 개방까지는 발포되지 않는다.

본 발명 1 의 발포 성형체의 제조 방법에 있어서, 상기 열팽창성 마이크로 캡슐은, 최대 발포 온도 (Tmax) 의 바람직한 하한이 190℃ 이다. Tmax 를 190℃ 이상으로 함으로써, 열팽창성 마이크로 캡슐을 실린더 내에 투입했을 때의 열팽창성 마이크로 캡슐이 열화 (劣化) 되는 것을 저감시킬 수 있게 된다.

190℃ 미만이면, 실린더 내에서 열팽창성 마이크로 캡슐이 열화되어 버리기 때문에, 발포 배율의 저하가 발생하는 경우가 있다.

또한, 본 명세서에 있어서, 최대 발포 온도는, 열팽창성 마이크로 캡슐을 상온에서부터 가열하면서 그 직경을 측정했을 때, 열팽창성 마이크로 캡슐의 직경이 최대가 되었을 때 (최대 변위량) 의 온도를 의미한다.

상기 열팽창성 마이크로 캡슐은, 니트릴계 모노머를 60 중량％ 이상, 비니트릴계 모노머를 40 중량％ 이하, 금속 카티온을 0.1 ∼ 10 중량％ 및 가교제를 함유하는 비닐계 모노머 조성물을 중합시켜 이루어지는 쉘에, 코어제로서 쉘의 연화점 이하의 온도로 가스 상태가 되는 휘발성 팽창제가 내포된 것인 것이 바람직하다. 이와 같은 비닐계 모노머 조성물 및 휘발성 팽창제를 사용함으로써, 상기 서술한 범위의 Dmax, Tmax 및 Ts 를 갖는 열팽창성 마이크로 캡슐을 실현할 수 있다.

상기 니트릴계 모노머로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴,α-클로르아크릴로니트릴, α-에톡시아크릴로니트릴, 푸마로니트릴 또는 이들의 임의의 혼합물 등을 들 수 있고, 아크릴로니트릴 또는 메타크리로니트릴이 바람직하게 사용된다.

본 발명 1 의 발포 성형체의 제조 방법에서는, 상기 쉘의 원료인 비닐계 모노머 조성물 중의 상기 니트릴계 모노머의 함유량의 바람직한 하한은 60 중량％ 이다. 60 중량％ 미만이면, 쉘의 가스 배리어성이 낮아지기 때문에 발포 배율이 저하되는 경우가 있다.

보다 바람직한 하한은 70 중량％, 바람직한 상한은 80 중량％ 이다.

상기 비니트릴계 모노머로서는, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산부틸, 디시클로펜테닐아크릴레이트 등의 아크릴산에스테르 ; 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산부틸, 이소보르닐메타크릴레이트 등의 메타크릴산에스테르류 등으로 이루어지는 군에서 선택된다. 이들 중에서 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 아크릴산메틸이 특히 바람직하다.

상기 비닐계 모노머 조성물 중의 비니트릴계 모노머의 함유량의 바람직한 상한은 40 중량％ 이다. 40 중량％ 를 초과하면, 상기와 마찬가지로 쉘의 가스 배리어성이 낮아지기 때문에 발포 배율이 저하되는 경우가 있다.

보다 바람직한 상한은 30 중량％, 바람직한 하한은 20 중량％ 이다.

상기 비닐계 모노머 조성물은, 금속 카티온을 함유하는 것이 바람직하다. 상기 금속 카티온을 함유하는 비닐계 모노머 조성물을 중합시킴으로써, 상기 금속 카티온이 비니트릴계 모노머와 반응하여, 얻어지는 공중합체가 이온 가교되어 있는 것으로 생각할 수 있기 때문에, 내열성이 향상되어, 고온 영역에 있어서 장시간 파열, 수축이 일어나지 않는 열팽창성 마이크로 캡슐로 할 수 있게 된다. 또한, 고온 영역에 있어서도 쉘의 탄성률이 저하되기 어렵기 때문에, 강한 전단력이 가해지는 혼련 성형, 캘린더 성형, 압출 성형, 사출 성형 등의 성형 가공을 실시하는 경우에도, 열팽창성 마이크로 캡슐의 파열, 수축이 일어나지 않는다.

상기 금속 카티온으로서는, 비니트릴계 모노머와 반응하여, 이온 가교시키는 금속 카티온이면, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, Na, K, Li, Zn, Mg, Ca, Ba, Sr, Mn, Al, Ti, Ru, Fe, Ni, Cu, Cs, Sn, Cr, Pb 등의 이온을 들 수 있다. 이들 중에서는, 2 ∼ 3 가의 금속 카티온인 Ca, Zn, Al 의 이온이 바람직하고, 특히 Zn 의 이온이 바람직하다. 이들 금속 카티온은 단독으로 이용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

또한, 상기 금속 카티온을 2 종 이상 사용하는 경우의 조합으로서는 특별히 한정되지 않지만, 알칼리 금속의 이온과 상기 알칼리 금속 이외의 금속 카티온을 조합하여 사용하는 것이 바람직하다. 상기 알칼리 금속의 이온을 가짐으로써, 비닐계 모노머 등의 관능기가 활성화되어, 상기 알칼리 금속 이외의 금속 카티온과 상기 카르복실기의 반응을 촉진시킬 수 있다. 상기 알칼리 금속으로서는, 예를 들어, Na, K, Li 등을 들 수 있다.

상기 비닐계 모노머 조성물 중의 상기 금속 카티온의 함유량의 바람직한 하한은 0.1 중량％, 바람직한 상한은 10 중량％ 이다. 0.1 중량％ 미만이면, 충분히 공중합체를 이온 가교할 수 없는 경우가 있어, 내열성을 향상시키는 효과가 얻어지지 않고, 반대로 10 중량％ 를 초과하면, 발포 특성이 현저히 나빠지는 경우가 있다.

상기 쉘은 가교제를 함유하는 것이 바람직하다. 상기 가교제를 함유함으로써, 쉘의 강도를 강화시킬 수 있어, 열팽창시에 셀벽이 파포 (破泡) 되기 어려워진다.

상기 가교제로서는 특별히 한정되지 않고, 일반적으로는 라디칼 중합성 이중 결합을 2 이상 갖는 모노머가 바람직하게 사용된다. 구체예는 예를 들어, 디비닐벤젠, 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 1,9-노난디올(메트)아크릴레이트, 분자량이 200 ∼ 600 인 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 글리세린디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 트리아릴포르말트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 디메틸올트리시클로데칸디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 200℃ 를 초과하는 고온 영역에서도 열팽창한 마이크로 캡슐이 수축되기 어려워, 팽창된 상태를 유지하기 쉽기 때문에, 폴리에틸렌 글리콜의 디(메트)아크릴레이트 등의 2 관능성 가교제가 바람직하고, 트리메틸올 프로판의 디(메트)아크릴레이트 등의 3 관능성 가교제가 보다 바람직하다.

상기 쉘에 있어서의 상기 가교제의 함유량의 바람직한 하한은 0.1 중량％, 바람직한 상한은 3 중량％ 이다. 보다 바람직한 하한은 0.1 중량％, 보다 바람직한 상한은 1 중량％ 이다.

또한, 상기 열팽창성 마이크로 캡슐의 쉘은, 니트릴계 모노머에서 유래하는 세그먼트와, 카르복실기를 갖고, 에스테르 잔기를 제외한 탄소수가 3 ∼ 8 인 라디칼 중합성 불포화 카르복실산 모노머에서 유래하는 세그먼트를 갖는 공중합체 및 2 ∼ 3 가의 금속 카티온 0.1 ∼ 10 중량％ 를 함유하는 것인 것이 바람직하다.

상기 카르복실기를 갖고, 에스테르 잔기를 제외한 탄소수가 3 ∼ 8 인 라디칼 중합성 불포화 카르복실산 모노머로서는, 예를 들어, 이온 가교시키기 위한 유리 카르복실기를 분자당 1 개 이상 갖는 것을 사용할 수 있고, 구체적으로는 예를 들어, 아크릴산, 메타크릴산, 에타크릴산, 크로톤산, 계피산 등의 불포화 모노카르복실산, 말레산, 이타콘산, 푸말산, 시트라콘산, 클로로말레산 등의 불포화 디카르복실산이나 그 무수물 또는 말레산모노메틸, 말레산모노에틸, 말레산모노부틸, 푸말산모노메틸, 푸말산모노에틸, 이타콘산모노메틸, 이타콘산모노에틸, 이타콘산모노부틸 등의 불포화 디카르복실산의 모노에스테르나 그 유도체를 들 수 있으며, 이들은 단독으로 이용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서는, 특히 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 무수 말레산, 이타콘산이 바람직하다.

상기 쉘을 구성하는 공중합체에 있어서의, 상기 카르복실기를 갖고, 에스테르 잔기를 제외한 탄소수 3 ∼ 8 인 라디칼 중합성 불포화 카르복실산 모노머에서 유래하는 세그먼트의 함유량의 바람직한 하한은 10 중량％, 바람직한 상한은 50 중량％ 이다. 10 중량％ 미만이면, 최대 발포 온도가 180℃ 이하가 되는 경우가 있고, 50 중량％ 를 초과하면, 최대 발포 온도는 향상되지만, 발포 배율이 저하되기 때문에 바람직하지 않다.

상기 공중합체는, 필요에 따라, 상기 니트릴계 모노머에서 유래하는 세그먼트 및 상기 카르복실기를 갖고, 에스테르 잔기를 제외한 탄소수가 3 ∼ 8 인 라디칼 중합성 불포화 카르복실산 모노머에서 유래하는 세그먼트 이외의 세그먼트를 갖고 있어도 된다. 이와 같은 세그먼트로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산부틸, 디시클로펜테닐아크릴레이트 등의 아크릴산에스테르류, 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산부틸, 이소보르닐메타크릴레이트 등의 메타크릴산에스테르류, 아세트산비닐, 스티렌 등의 비닐모노머 등에서 유래하는 세그먼트 등을 들 수 있다. 이들의 모노머는, 열팽창성 마이크로 캡슐에 필요한 특성에 따라 적절히 선택되어 사용될 수 있지만, 그 중에서도, 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 아크릴산메틸 등이 바람직하게 사용된다.

단, 이와 같은 세그먼트의 함유량은 10 중량％ 미만인 것이 바람직하다. 10 중량％ 이상이면, 쉘의 가스 배리성이 저하되어 버리는 경우가 있다.

상기 공중합체의 중량 평균 분자량의 바람직한 하한은 10 만, 바람직한 상한은 200 만이다. 10 만 미만이면, 쉘의 강도가 저하되는 경우가 있고, 200 만을 초과하면, 쉘의 강도가 지나치게 높아져 발포 배율이 저하되는 경우가 있다.

상기 열팽창성 마이크로 캡슐에 있어서, 상기 쉘의 가교도의 바람직한 하한은 75 중량％ 이다. 75 중량％ 미만이면, 최대 발포 온도가 낮아지는 경우가 있다.

상기 가교도는, 가교제에 의한 공유 결합성 가교와, 상기 공중합체가 갖는 유리 카르복실기와 상기 금속 카티온에 의해 이온 가교된 가교의 쌍방을 포함한다.

또한, 상기 열팽창성 마이크로 캡슐에서는, 상기 공중합체가 갖는 유리 카르복실기의 일부 또는 전부가 이온화되어 카르복실아니온이 되고, 상기 금속 카티온을 카운터 카티온으로 하여 이온 결합을 형성하는 점에서, 상기 금속 카티온의 함유량에 따라 가교도를 용이하게 조절할 수 있다.

또한, 상기 이온 가교는, 예를 들어, 적외 흡수 스펙트럼 측정을 실시한 경우에, 1500 ∼ 1600㎝^-1 부근에 COO- 의 비대칭 신축 운동에 의한 흡수가 존재하는 것으로부터 확인할 수 있다.

상기 열팽창성 마이크로 캡슐에 있어서, 상기 쉘의 중화도의 바람직한 하한은 5％ 이다. 5％ 미만이면, 최대 발포 온도가 낮아지는 경우가 있다.

또한, 상기 중화도는, 상기 공중합체가 갖는 유리 카르복실기 중, 상기 금속 카티온이 결합한 카르복실기의 비율을 나타낸다.

또한, 상기 열팽창성 마이크로 캡슐로서는, 니트릴계 모노머에서 유래하는 세그먼트와, 카르복실기를 갖는 에스테르 잔기를 제외한 탄소수 3 ∼ 8 인 라디칼 중합성 불포화 카르복실산 모노머에서 유래하는 세그먼트를 갖는 공중합체를 함유하는 쉘을 갖는 것을 사용하는 경우, 상기 금속 카티온으로서는, 2 ∼ 3 가의 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 금속 카티온은, 쉘을 구성하는 공중합체의 카르복실기와 반응하여 공중합체가 이온 가교되어 있는 것으로 생각할 수 있기 때문에, 내열성이 향상되어, 고온 영역에서 장시간 파열, 수축이 일어나지 않는 열팽창성 마이크로 캡슐로 할 수 있게 된다.

또한, 고온 영역에서도 쉘의 탄성 비율이 저하되기 어려운 점에서, 강한 전단력이 가해지는 혼련 성형, 캘린더 성형, 압출 성형, 사출 성형 등의 성형 가공을 실시하는 경우에도, 열팽창성 마이크로 캡슐의 파열, 수축이 일어나지 않는다.

상기 쉘에 있어서의 상기 금속 카티온의 함유량의 하한은 0.1 중량％, 상한은 10 중량％ 이다. 0.1 중량％ 미만이면, 충분히 공중합체를 이온 가교할 수 없어, 내열성을 향상시키는 효과가 얻어지지 않고, 반대로 10 중량％ 를 초과하면, 발포 특성이 현저히 나빠진다.

또한, 상기 공중합체가 갖는 카르복실기와 금속 카티온을 적당히 이온 가교시키기 위해서는, 원하는 가교도에 따라, 상기 공중합체가 갖는 유리 카르복실기당 금속 카티온의 양을 조정할 필요가 있는데, 금속 카티온의 양의 바람직한 하한은, 상기 공중합체의 카르복실산량에 대해 0.01 배 몰, 바람직한 상한은 0.5 배 몰이다. 0.01 배 몰 미만이면, 가교도가 높아지지 않아 내열성의 효과를 얻기 어렵다. 0.5 배 몰을 초과하여 배합해도 그 이상의 효과를 얻을 수 없다. 보다 바람직한 하한은 0.05 배 몰이다.

상기 쉘은, 또한 필요에 따라, 안정제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 대전 방지제, 난연제, 실란 커플링제, 색제 등을 함유하고 있어도 된다.

상기 열팽창성 마이크로 캡슐은, 상기 쉘에 코어제로서 휘발성 팽창제가 내포되어 있다.

상기 휘발성 팽창제는, 쉘을 구성하는 폴리머의 연화점 이하의 온도에서 가스 상태가 되는 물질이 바람직하고, 저비점 유기 용제가 바람직하다.

상기 휘발성 팽창제로서는, 예를 들어, 에탄, 에틸렌, 프로판, 프로펜, n-부탄, 이소부탄, 부텐, 이소부텐, n-펜탄, 이소펜탄, 네오펜탄, n-헥산, 헵탄, 석유 에테르 등의 저분자량 탄화수소 ; CCl₃F, CCl₂F₂, CClF₃, CClF₂-CClF₂ 등의 클로로플루오로카본 ; 테트라메틸실란, 트리메틸에틸실란, 트리메틸이소프로필실란, 트리메틸-n-프로필실란 등의 테트라알킬실란 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 이용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

상기 열팽창성 마이크로 캡슐에서는, 상기 서술한 휘발성 팽창제 중에서도, 비점이 60℃ 이상의 탄화수소를 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 탄화수소를 사용함으로써, 성형시의 고온, 고전단 조건하에서도, 열팽창성 마이크로 캡슐이 용이하게 파괴되지 않아, 내열성이 우수한 열팽창성 마이크로 캡슐로 할 수 있다.

상기 비점이 60℃ 이상의 탄화수소로서는, 예를 들어, n-헥산, 헵탄, 이소옥탄 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 헵탄, 이소옥탄이 바람직하다.

또한, 60℃ 이상의 비점을 갖는 탄화수소는, 각각 단독으로 이용해도 되고, 비점이 60℃ 미만인 탄화수소와 조합하여 이용해도 된다.

또한, 휘발성 팽창제로서 가열에 의해 열분해하여 가스 상태가 되는 열분해형 화합물을 사용하는 것으로 해도 된다.

상기 열팽창성 마이크로 캡슐의 평균 입자경의 바람직한 하한은 5㎛, 바람직한 상한은 100㎛ 이다. 5㎛ 미만이면, 얻어지는 성형체의 기포가 지나치게 작기 때문에, 성형체의 경량화가 불충분해 지는 경우가 있고, 100㎛ 를 초과하면, 얻어지는 성형체의 기포가 지나치게 커지기 때문에, 강도 등의 면에서 문제가 되는 경우가 있다. 보다 바람직한 하한은 10㎛, 보다 바람직한 상한은 40㎛ 이다.

상기 용융 혼련 공정에 있어서, 상기 열팽창성 마이크로 캡슐의 첨가량의 바람직한 하한은 매트릭스 수지 100 중량부에 대해 0.5 중량부, 바람직한 상한은 20 중량부이다. 0.5 중량부 미만이면, 얻어지는 성형체의 기포가 작아져, 경량화 등의 모든 성능을 발휘할 수 없고, 20 중량부를 초과하면, 얻어지는 성형체의 강도 등의 면에서 문제가 되는 경우가 있다.

상기 열팽창성 마이크로 캡슐을 제조하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 수성 매체를 조제하는 공정, 니트릴계 모노머, 카르복실기를 갖고, 에스테르 잔기를 제외한 탄소수가 3 ∼ 8 인 라디칼 중합성 불포화 카르복실산 모노머 및 휘발성 팽창제를 함유하는 유성 혼합액을 수성 매체 중에 분산시키는 공정, 금속 카티온을 발생시키는 화합물을 첨가하여, 상기 카르복실기와 금속 카티온을 반응시키는 공정, 그리고, 분산액을 가열함으로써 모노머를 중합시키는 공정을 실시함으로써 제조할 수 있다.

상기 열팽창성 마이크로 캡슐을 제조하는 경우, 최초로 수성 매체를 조제하는 공정을 실시한다. 구체예에는 예를 들어, 중합 반응 용기에, 물과 분산 안정제, 필요에 따라 보조 안정제를 첨가함으로써, 분산 안정제를 함유하는 수성 분산 매체를 조제한다. 또한, 필요에 따라, 아질산알칼리 금속염, 염화 제 1 주석, 염화 제 2 주석, 중크롬산칼륨 등을 첨가해도 된다.

상기 분산 안정제로서는, 예를 들어, 실리카, 인산칼슘, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 수산화 제 2 철, 황산바륨, 황산칼슘, 황산나트륨, 옥살산칼슘, 탄산칼슘, 탄산바륨, 탄산마그네슘 등을 들 수 있다.

상기 분산 안정제의 첨가량은 특별히 한정되지 않고, 분산 안정제의 종류, 마이크로 캡슐의 입자경 등에 의해 적절히 결정되는데, 모노머 100 중량부에 대해, 바람직한 하한이 0.1 중량부, 바람직한 상한이 20 중량부이다.

상기 보조 안정제로서는, 예를 들어, 디에탄올아민과 지방족 디카르복실산의 축합 생성물, 요소와 포름알데히드의 축합 생성물, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리에틸렌이민, 테트라메틸암모늄히드록시드, 젤라틴, 메틸셀룰로오스, 폴리비닐알코올, 디옥틸술포석시네이트, 소르비탄에스테르, 각종 유화제 등을 들 수 있다.

또한, 상기 분산 안정제와 보조 안정제의 조합으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 콜로이달 실리카와 축합 생성물의 조합, 콜로이달 실리카와 수용성 질소 함유 화합물의 조합, 수산화마그네슘 또는 인산칼슘과 유화제의 조합 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 콜로이달 실리카와 축합 생성물의 조합이 바람직하다.

또한, 상기 축합 생성물로서는, 디에탄올아민과 지방족디카르복실산의 축합 생성물이 바람직하고, 특히 디에탄올아민과 아디프산의 축합물이나 디에탄올아민과 이타콘산의 축합 생성물이 바람직하다.

상기 수용성 질소 함유 화합물로서는, 예를 들어, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌이민, 폴리옥시에틸렌알킬아민, 폴리디메틸아미노에틸메타크릴레이트나 폴리디메틸아미노에틸아크릴레이트로 대표되는 폴리디알킬아미노알킬(메트)아크릴레이트, 폴리디메틸아미노프로필아크릴아미드나 폴리디메틸아미노프로필메타크릴레아미드로 대표되는 폴리디알킬아미노알킬(메트)아크릴아미드, 폴리아크릴아미드, 폴리카티온성아크릴아미드, 폴리아민설폰, 폴리아릴아민 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 폴리비닐피롤리돈이 바람직하게 사용된다.

상기 콜로이달 실리카의 첨가량은, 열팽창성 마이크로 캡슐의 입자경에 의해 적절히 결정되는데, 비닐계 모노머 100 중량부에 대해, 바람직한 하한이 1 중량부, 바람직한 상한이 20 중량부이다. 보다 바람직한 하한은 2 중량부, 보다 바람직한 상한은 10 중량부이다. 또한, 상기 축합 생성물 또는 수용성 질소 함유 화합물의 양에 대해도 열팽창성 마이크로 캡슐의 입자경에 따라 적절히 결정되는데, 모노머 100 중량부에 대해, 바람직한 하한이 0.05 중량부, 바람직한 상한이 2 중량부이다.

상기 분산 안정제 및 보조 안정제에 첨가하여, 추가로 염화나트륨, 황산나트륨 등의 무기염을 첨가해도 된다. 무기염을 첨가함으로써, 보다 균일한 입자 형상을 갖는 열팽창성 마이크로 캡슐을 얻을 수 있다. 상기 무기염의 첨가량은, 통상, 모노머 100 중량부에 대해 0 ∼ 100 중량부가 바람직하다.

상기 분산 안정제를 함유하는 수성 분산 매체는, 분산 안정제나 보조 안정제를 탈이온수에 배합하여 조제되고, 이 때의 수상의 pH 는, 사용하는 분산 안정제나 보조 안정제의 종류에 따라 적절히 결정된다. 예를 들어, 분산 안정제로서 콜로이달 실리카 등의 실리카를 사용하는 경우에는, 산성 매체로 중합이 실시되어, 수성 매체를 산성으로 하기 위해서는, 필요에 따라 염산 등의 산을 첨가하여 계의 pH 가 3 ∼ 4 로 조제된다. 한편, 수산화마그네슘 또는 인산칼슘을 사용하는 경우에는, 알칼리성 매체 중에서 중합시킨다.

다음으로, 열팽창성 마이크로 캡슐을 제조하는 방법에는, 니트릴계 모노머, 카르복실기를 갖고, 에스테르 잔기를 제외한 탄소수가 3 ∼ 8 인 라디칼 중합성 불포화 카르복실산 모노머 및 휘발성 팽창제를 함유하는 유성 혼합액을 수성 매체 중에 분산시키는 공정을 실시한다. 이 공정에서는, 모노머 및 휘발성 팽창제를 따로따로 수성 분산 매체에 첨가하여, 수성 분산 매체 중에서 유성 혼합액을 조제해도 되지만, 통상은, 미리 양자를 혼합하여 유성 혼합액으로 한 후, 수성 분산 매체에 첨가한다. 이 때, 유성 혼합액과 수성 분산 매체를 미리 각각의 용기에 조제해 두고, 다른 용기에서 교반하면서 혼합함으로써 유성 혼합액을 수성 분산 매체에 분산시킨 후, 중합 반응 용기에 첨가해도 된다.

또한, 상기 모노머를 중합하기 위해서, 중합 개시제가 사용되는데, 상기 중합 개시제는, 미리 상기 유성 혼합액에 첨가해도 되고, 수성 분산 매체와 유성 혼합액을 중합 반응 용기 내에서 교반 혼합한 후에 첨가해도 된다.

상기 중합 개시제로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 상기 모노머에 가용인 과산화디알킬, 과산화디아실, 퍼옥시에스테르, 퍼옥시디카보네이트, 아조 화합물 등이 바람직하게 사용된다. 구체예에는, 예를 들어, 메틸에틸퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드, 디쿠밀퍼옥사이드 등의 과산화디알킬 ; 이소부틸퍼옥사이드, 벤조일퍼옥사이드, 2,4-디클로로벤조일퍼옥사이드, 3,5,5-트리메틸헥사노일퍼옥사이드 등의 과산화디아실 ; t-부틸퍼옥시피바레이트, t-헥실퍼옥시피바레이트, t-부틸퍼옥시네오데카노에이트, t-헥실퍼옥시네오데카노에이트, 1-시클로헥실-1-메틸에틸퍼옥시네오데카노에이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시네오데카노에이트, 쿠밀퍼옥시네오데카노에이트, (α,α-비스네오데카노일퍼옥시)디이소프로필벤젠 등의 퍼옥시에스테르 ; 비스(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카보네이트, 디- n-프로필-옥시디카보네이트, 디이소프로필퍼옥시디카보네이트, 디(2-에틸에틸퍼옥시)디카보네이트, 디메톡시부틸퍼옥시디카보네이트, 디(3-메틸-3-메톡시부틸퍼옥시)디카보네이트 등의 퍼옥시디카보네이트 ; 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 1,1'-아조비스(1-시클로헥산카르보니트릴) 등의 아조 화합물 등을 들 수 있다.

상기 유성 혼합액을 수성 분산 매체 중에 소정의 입자경으로 유화 분산시키는 방법으로서는, 호모 믹서 (예를 들어, 특수 기화 공업사 제조) 등에 의해 교반하는 방법이나, 라인 믹서나 엘리먼트식 정지형 분산기 등의 정지형 분산 장치를 통과시키는 방법 등을 들 수 있다.

또한, 상기 정지형 분산 장치에는 수계 분산 매체와 중합성 혼합물을 따로따로 공급해도 되고, 미리 혼합, 교반한 분산액을 공급해도 된다.

다음으로, 열팽창성 마이크로 캡슐을 제조하는 방법에서는, 상기 금속 카티온을 발생시키는 화합물 (이하, 금속 카티온 공급체라고도 한다) 을 첨가하여, 상기 카르복실기와 금속 카티온을 반응시키는 공정을 실시한다. 이 공정을 실시함으로써, 상기 금속 카티온과 카르복실기가 반응하여 이온 가교하기 때문에, 내열성이 향상되어, 고온 영역에서 장시간 파열, 수축이 일어나지 않는 열팽창성 마이크로 캡슐을 제조할 수 있게 된다. 또한, 상기 쉘의 탄성 비율이 향상되는 점에서, 강한 전단력이 가해지는 혼련 성형, 캘린더 성형, 압출 성형, 사출 성형 등의 성형 가공을 실시하는 경우에도, 열팽창성 마이크로 캡슐의 파열, 수축이 일어나지 않는다.

상기 금속 카티온 공급체는, 상기 모노머를 중합시키기 전의 분산액 중에 첨가해도 되고, 상기 모노머를 중합한 후에 첨가해도 된다. 또한, 상기 금속 카티온 공급체는, 그 자체를 직접 첨가해도 되고, 수용액 등의 용액의 형태로 첨가해도 된다.

상기 금속 카티온 공급체로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 상기 서술한 금속 카티온의 산화물, 수산화물, 인산염, 탄산염, 질산염, 황산염, 염화물, 아질산염, 아황산염이나 옥틸산, 스테아르산 등의 각 유기산염 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 수산화물, 염화물, 카르복실산염이 바람직하다. 구체적으로는, Zn(OH)₂, ZnO, Mg(OH)₂ 등이 바람직하고, 고온 영역에서의 탄성률의 저하가 적다는 점에서, Zn(OH)₂ 가 보다 바람직하다.

또한, 상기 금속 카티온 공급체를 첨가하는 경우에는, 미리 알칼리 금속의 수산화물을 첨가한 후, 상기 알칼리 금속의 수산화물 이외의 금속 카티온 공급체를 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 알칼리 금속의 수산화물을 미리 첨가함으로써, 카르복실기 등의 관능기가 활성화되어, 상기 금속 카티온과의 반응을 촉진시킬 수 있다.

또한, Zn(OH)₂ 는 수용성이 낮고, 첨가에 의해 원하는 이온 가교를 얻을 수 없다는 점에서, 이와 같은 방법을 사용함으로써, 예를 들어, NaOH 를 첨가한 후, 수용액의 높은 ZnCl₂ 를 첨가함으로써, Zn(OH)₂ 를 첨가한 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

상기 알칼리 금속의 수산화물로서는 특별히 한정되지 않지만, Na, K, Li 의 수산화물이 바람직하고, 그 중에서도 염기성이 강한 Na, K 의 수산화물을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 열팽창성 마이크로 캡슐은, 상기 서술한 공정을 거쳐 얻어진 분산액을 가열함으로써 모노머를 중합시키는 공정을 실시함으로써 제조할 수 있다. 이와 같은 방법에 의해 제조된 열팽창성 마이크로 캡슐은, 최대 발포 온도가 높고, 내열성이 우수하여, 고온 영역이나 성형 가공시에도 파열, 수축되지 않는다.

상기 매트릭스 수지로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 우레탄 수지, 열경화형 에폭시 수지를 포함하는 에폭시 수지, 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 염화 비닐계 수지 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 일단 팽창한 열팽창성 마이크로 캡슐이 고온에서 가열됨으로써 다시 수축되어 버리는, 이른바 「열화」라고 불리는 현상을 효과적으로 방지할 수 있는 관점에서, 에틸렌-α-올레핀 공중합체가 바람직하다.

상기 에틸렌-α-올레핀 공중합체로서는, 시판품을 사용할 수도 있고, 시판품으로서는, 예를 들어, 「엔게이지 (듀퐁·다우 엘라스토머·제팬사 제조)」등을 들 수 있다. 상기 에틸렌-α-올레핀 공중합체는 단독으로 이용해도 되고, 폴리프로필렌을 혼합함으로써 혼합물의 형태로 이용해도 된다. 상기 에틸렌-α-올레핀 공중합체는 폴리프로필렌에 대한 분산성이 우수하기 때문에, EP 고무보다 폴리프로필렌의 모듈러스 성능을 높일 수 있다. 이로 인해, 폴리프로필렌과 에틸렌-α-올레핀 공중합체의 혼합물을 매트릭스 수지로 한 경우에는, 박육화가 용이해진다.

또한, 상기 에틸렌-α-올레핀 공중합체는 단독으로 이용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

상기 매트릭스 수지로서 상기 에틸렌-α-올레핀 공중합체를 사용하는 경우, 상기 에틸렌-α-올레핀 공중합체의 시차 주사 열량계 (DSC) 에 의한 최고 융해 피크 온도 T_max(℃) 의 바람직한 하한은 60℃, 바람직한 상한은 100℃ 이다. 100℃ 를 초과하면, 상기 에틸렌-α-올레핀 공중합체를 함유하는 수지 조성물을 가공하기 어려워지는 경우가 있다. 보다 바람직한 하한은 60℃, 보다 바람직한 상한은 80℃ 이다.

상기 에틸렌-α-올레핀 공중합체는, 그 밖의 올레핀계 열가소성 엘라스토머와 혼합하여 이용해도 된다. 이 경우, 상기 에틸렌-α-올레핀 공중합체의 함유량으로서는, 마스터 배치로서 사용하는 경우, 발포성만을 고려하면, 마스터 배치 전체에 대해 60 ∼ 100 중량％, 보다 바람직하게는 80 ∼ 100 중량％ 이지만, 100 중량％ 가 특히 바람직하다.

상기 매트릭스 수지의 종류에 따라, 얻어지는 발포 성형체가 연질 발포체가 될지, 경질 발포체될지가 결정된다. 즉, 상기 매트릭스 수지로서 연질 수지를 사용한 경우에는 얻어지는 발포 성형체는 연질 발포체가 되고, 상기 매트릭스 수지로서 경질 수지를 사용한 경우에는 얻어지는 발포 성형체는 경질 발포체가 된다.

연질 발포체가 얻어지는 매트릭스 수지로서는, 올레핀계, 우레탄계, 또는 스티렌계의 열가소성 엘라스토머를 들 수 있다. 상기 올레핀계 열가소성 엘라스토머 중, 시판품으로서는, 예를 들어, 「엔게이지」시리즈 (듀퐁·다우 엘라스토머·제팬사 제조), 「미러스토머」시리즈 (미쯔이 화학사 제조), 「스미토모 TPE 산토프레인」시리즈 (스미토모 화학사 제조), 「산토프레인」시리즈 (에이이에스사 제조) 등을 들 수 있다. 또한, 스티렌계 엘라스토머로서는, 미츠비시 화학사 제조의 「라바론」시리즈 등을 들 수 있다. 또한, 이들 수지를 원하는 가공성이나 경도에 맞춰 혼합하여 사용해도 된다.

경질 발포체가 얻어지는 매트릭스 수지로서는, 폴리프로필렌계, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 코폴리머 (ABS), 스티렌계, 아크릴 수지계, 아크릴로니트릴계 수지 등을 들 수 있다. 또한, 시판품으로서는, 예를 들어, 호모 폴리프로필렌 수지「PF814」(몬테르 폴리올레핀즈 컴퍼니사 제조), 랜덤 폴리프로필렌 수지 「B230」, 「J704」(그랜드 폴리머사 제조), 고밀도 폴리에틸렌 「3300F」(미쯔이 화학사 제조) 등을 들 수 있다. 또한, 이들의 수지는 혼합해 사용해도 된다.

또한, 상기 매트릭스 수지는 생분해성 수지이어도 되고, 예를 들어, 아세트산셀룰로오스 (P-CA) 계 수지나 폴리카프로락톤 (P-H, P-HB) 계 수지인 「셀 그린」시리즈 (다이셀 화학 공업사 제조), 폴리락트산 「LACEA」(미쯔이 화학사 제조) 등을 들 수 있다. 본 발명 1 의 발포 성형체의 제조 방법에 있어서는, 열 특성에 따라, 생분해성 수지 1 종류를 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 이용해도 되고, 또한, 상기 생분해성 수지를 단독 또는 상기 생분해성 수지 이외 그 밖의 매트릭스 수지와 병용해도 된다.

본 발명 1 의 발포 성형체의 제조 방법에서는, 상기 매트릭스 수지 및 열팽창성 마이크로 캡슐을 함유하는 발포 성형체용 수지 조성물을 마스터 배치 펠릿으로서 사용할 수 있다.

상기 마스터 배치 펠릿을 제조하는 방법으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 열가소성 수지 등의 매트릭스 수지, 각종 첨가제 등의 원재료를 동방향 2 축 압출기 등을 이용하여 미리 혼련한다. 다음으로, 소정 온도까지 가열하고, 열팽창 마이크로 캡슐 등의 발포제를 첨가한 후, 추가로 혼련함으로써 얻어지는 혼련물을, 펠릿타이저로 원하는 크기로 절단함으로써 펠릿 형상으로 하여 마스터 배치 펠릿으로 하는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 열가소성 수지 등의 매트릭스 수지나 열팽창성 마이크로 캡슐 등의 원재료를 배치식의 혼련기로 혼련한 후, 조립기로 조립함으로써 펠릿 형상의 마스터 배치 펠릿을 제조해도 된다.

상기 혼련기로는, 열팽창성 마이크로 캡슐을 파괴하지 않고 혼련할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 가압 니더, 밴버리 믹서 등을 들 수 있다.

본 발명 1 의 발포 성형체의 제조 방법은, 상기 용융 혼합물을 금형 내에 충전한 후, 금형을 개방함으로써, 상기 열팽창성 마이크로 캡슐을 발포시키는 발포 공정을 갖는다. 이와 같은 공정을 실시함으로써, 발포 상태를 균일하고 섬세한 독립 기포로 할 수 있어, 우수한 외관을 갖는 발포 성형체를 제조할 수 있게 된다. 여기에서, 상기 발포 공정에 있어서의 충전 방법, 발포 방법 등의 일례를 도 1 에 나타낸다.

상기 발포 공정에서는, 먼저, 금형의 고정측인 캐비티측에 형성된 스풀 (1) 에 의해, 열팽창성 마이크로 캡슐과 매트릭스 수지의 용융 혼합물을 충전한다 (도 1 의 (a)).

다음으로, 용융 혼합물의 충전을 완료한 (도 1 의 (b)) 후, 코어 (2) 를 뺌으로써 (코어 백), 금형 내를 개방한다 (도 1 의 (c)).

이어서, 용융 혼합물의 내부를 포함되는 열팽창성 마이크로 캡슐을 발포시킨 (도 1 의 (d)) 후, 매트릭스 수지를 고화시킴으로써 (도 1 의 (e)), 발포 성형체를 제작한다.

본 발명 1 의 발포 성형체의 제조 방법에서는, 열팽창성 마이크로 캡슐이 마치 풍선과 같은 역할을 하기 때문에, 화학 발포제를 사용한 발포 성형체의 성형에 있어서 문제가 되는 매트릭스 수지의 용융 장력에 대하여 고려할 필요가 없고, 용융 혼합물을 충전한 후, 즉석에서 금형 해방할 수 있다.

본 발명 1 의 발포 성형체의 제조 방법에서는, 상기 용융 혼합물의 충전 완료 (도 1 의 (b)) 로부터, 금형 개방 (도 1 의 (c)) 까지의 시간 (이하, 형개방 지연 시간이라고도 한다) 의 하한이 2 초, 상한이 4 초이다.

본 발명 1 의 발포 성형체의 제조 방법에서는, 발포 개시 온도가 160 ∼ 180℃ 인 열팽창성 마이크로 캡슐을 사용하고, 또한 형개방 지연 시간을 2 ∼ 4 초로 함으로써, 필요 이상으로 두꺼운 스킨층이 형성되지 않고, 열팽창성 마이크로 캡슐의 발포가 균일하게 실시되기 때문에, 발포 배율이 높고, 또한, 원하는 스킨층이 형성되어, 성형품 표면에서 발포가 억제됨으로써 우수한 외관을 갖는 발포 성형체가 얻어진다.

또한, 발포시에 열발포성 마이크로 캡슐이 풍선과 같은 역할을 하여, 즉시 가스가 발생하지 않는 점에서, 화학 발포제를 이용하여 성형을 실시하는 경우와 달리, 수지의 용융 점도가 낮아도 된다.

상기 형개방 지연 시간이 2 초 미만이면, 얻어지는 발포 성형체의 표면이 거칠어져, 외관이 열등한 것이 된다. 4 초를 초과하면, 필요 이상으로 두꺼운 스킨층이 형성되어, 열팽창성 마이크로 캡슐이 미발포 상태가 되어 버린다.

상기 발포 공정에 있어서, 형개방 지연 시간을 2 ∼ 4 초로 하기 위한 구체적 방법으로서는, 예를 들어, 용융 혼합물의 충전이 완료된 것을 검지하는 검지 수단, 검지 수단으로부터의 정보에 의해 금형의 개방을 제어하는 제어 수단 및 상기 제어 수단으로부터의 신호에 의해 금형을 개방하는 금형 개방 수단을 갖는 장치를 사용하는 방법을 들 수 있다.

상기 검지 수단으로서는, 예를 들어, 사출 공정에 있어서, 사출 성형기의 스크루의 위치에 의해, 용융 혼합물의 충전이 완료된 것을 검지하는 수단, 금형 내의 소정의 위치에 압력 센서를 설치하고, 그 위치에 용융 혼합물이 충전된 것을 신호로서 검지하는 수단 등을 들 수 있다.

상기 발포 공정에 있어서의 금형의 온도의 바람직한 하한은 40℃ 이다. 40℃ 미만이면, 용융 혼합물의 냉각 속도가 지나치게 빨라져, 열팽창성 마이크로 캡슐이 미발포 상태가 되어 잔존하는 경우가 있다.

본 발명 2 의 발포 성형체의 제조 방법은, 사출 성형에 의해 발포 성형체를 제조하는 방법으로서, 매트릭스 수지와 발포 개시 온도가 190 ∼ 210℃ 인 열팽창성 마이크로 캡슐을, 상기 열팽창성 마이크로 캡슐의 발포 개시 온도 이상의 온도로 가열하고, 용융 혼합물을 제작하는 용융 혼련 공정과, 상기 용융 혼합물을 금형 내에 충전한 후, 금형을 개방함으로써, 상기 열팽창성 마이크로 캡슐을 발포시키는 발포 공정을 가지며, 상기 발포 공정에 있어서, 상기 용융 혼합물의 충전 완료로부터 금형을 개방할 때까지의 시간을 1 초 이하로 하는 발포 성형체의 제조 방법이다.

본 발명 2 의 발포 성형체의 제조 방법에서는, 사용하는 열팽창성 마이크로 캡슐의 발포 개시 온도의 하한이 190℃, 상한이 210℃ 이다. 본 발명 2 의 발포 성형체의 제조 방법에서는, 형개방 지연 시간을 상기 범위 내로 함으로써, 발포 개시 온도가 190 ∼ 210℃ 인 열팽창성 마이크로 캡슐을 사용한 경우에도, 필요 이상으로 두꺼운 스킨층이 형성되지 않고, 발포 배율이 높고, 또한, 성형품 표면에서 발포가 억제되기 때문에 우수한 외관을 갖는 발포 성형체가 얻어진다.

바람직한 하한은 195℃, 바람직한 상한은 205℃이다.

본 발명 2 의 발포 성형체의 제조 방법에 있어서, 상기 열팽창성 마이크로 캡슐은, 최대 발포 온도 (Tmax) 의 바람직한 하한이 210℃ 이다. Tmax 를 210℃ 이상으로 함으로써, 열팽창성 마이크로 캡슐을 실린더 내에 투입했을 때의 열팽창성 마이크로 캡슐의 파열을 저감시킬 수 있게 된다.

210℃ 미만이면, 실린더 내에서 열팽창성 마이크로 캡슐의 파괴가 발생되기 때문에, 발포 배율이 저하되는 경우가 있다.

본 발명 2 의 발포 성형체의 제조 방법에서는, 상기 용융 혼합물의 충전 완료로부터 금형 개방까지의 시간 (형개방 지연 시간) 의 상한이 1 초이다.

본 발명 2 의 발포 성형체의 제조 방법에서는, 발포 개시 온도가 190 ∼ 210℃ 인 열팽창성 마이크로 캡슐을 사용하는 경우에도, 형개방 지연 시간을 1 초 이하로 함으로써, 필요 이상으로 두꺼운 스킨층이 형성되지 않고, 열팽창성 마이크로 캡슐의 발포가 균일하게 실시됨으로써, 발포 배율이 높고, 또한, 원하는 스킨층이 형성되어, 성형품 표면에서 발포가 억제되기 때문에 우수한 외관을 갖는 발포 성형체가 얻어진다.

상기 형개방 지연 시간이 1 초를 초과하면, 필요 이상으로 두꺼운 스킨층이 형성되어, 열팽창성 마이크로 캡슐이 미발 기포 상태가 되어 버린다. 바람직한 상한은 0.5초 이다. 또한, 상기 형개방 지연 시간의 하한에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 기계적인 제약으로부터 현실적으로는 0.01 초 정도이다.

상기 발포 공정에 있어서, 형개방 지연 시간을 1 초 이하로 짧게 하기 위한 구체적 방법으로서는, 예를 들어, 용융 혼합물의 충전이 완료된 것을 검지하는 검지 수단, 검지 수단으로부터의 정보에 따라 금형의 개방을 제어하는 제어 수단, 및 상기 제어 수단으로부터의 신호에 의해 금형을 개방하는 금형 개방 수단을 갖는 장치를 사용하는 방법을 들 수 있다.

상기 검지 수단으로서는, 예를 들어, 사출 성형기의 사출 공정시의 스크루의 위치가, 수지 충전시인 것을 검지하는, 또는 금형 내의 소정의 위치에 압력 센서를 설치해 두고, 그 위치에 수지가 충전된 것을 신호로서 검지하는 수단을 들 수 있다.

상기 검지 수단에 의해 얻어진 신호에 의해, 상기 제어 수단이나 금형 해방 수단으로서, 사출 성형기의 기구를 그대로 사용함으로써, 형개방 지연 시간을 1 초 이하로 할 수 있다.

또한, 본 발명 2 의 발포 성형체의 제조 방법에서 사용하는 매트릭스 수지 등에 대해서는, 본 발명 1 의 발포 성형체의 제조 방법의 경우와 동일하기 때문에, 그 자세한 설명은 생략한다.

단, 휘발성 팽창제에 대해서는, 2 종 이상 이용하여 비점이 가장 낮은 휘발성 팽창제와, 비점이 가장 높은 휘발성 팽창제의 비점의 차이가 60℃ 이상인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이로써, 실린더 내에서의 열팽창성 마이크로 캡슐의 파열 방지와, 금형 내에서의 발포성을 양립시킬 수 있게 된다. 이들의 조합으로서는, 예를 들어, 이소펜탄과 이소옥탄의 조합 등을 들 수 있다.

발명의 효과

본 발명에 의하면, 발포 배율이 높고 경량이며, 또한, 표면의 거칠음 등이 없는 우수한 외관을 갖는 발포 성형체 및 사출 성형에 열팽창성 마이크로 캡슐을 사용하는 경우에도, 열팽창성 마이크로 캡슐의 발포가 균일하게 실시됨으로써, 발포 배율이 높고, 우수한 외관을 갖는 발포 성형체를 얻을 수 있는 발포 성형체의 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 발포 공정의 일례를 설명하는 모식도이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1 ∼ 8, 비교예 1 ∼ 19)

(열팽창성 마이크로 캡슐의 제작)

중합 반응 용기에, 물 8ℓ와 분산 안정제로서 콜로이달 실리카 (아사히 덴카사 제조) 10 중량부 및 폴리비닐피롤리돈 (BASF 사 제조) 0.3 중량부를 투입하여, 수성 분산 매체를 조제하였다. 이어서, 표 1 에 나타낸 배합량의 모노머, 가교제, 휘발성 팽창제 및 중합 개시제로 이루어지는 유성 혼합액을 수용성 분산 매체에 첨가하고, 추가로 표 1 에 나타낸 배합량의 금속 카티온 공급체를 첨가함으로써, 분산액을 조제하였다. 얻어진 분산액을 호모디나이저로 교반 혼합하여, 질소 치환한 가압 중합기 (20ℓ) 내에 주입하고, 가압 (0.2MPa) 하여, 60℃ 에서 20 시간 반응시킴으로써, 반응 생성물을 조제하였다. 얻어진 반응 생성물에 대하여, 여과와 수세를 반복한 후, 건조시켜 열팽창성 마이크로 캡슐 (1 ∼ 8) 을 얻었다.

(마스터 배치 펠릿의 제작)

분체상 및 펠릿상의 저밀도 폴리에틸렌 100 중량부와, 활제로서 에틸렌비스스테아르산아마이드 0.2 중량부를 밴버리 믹서로 혼련하여, 약 140℃ 가 된 시점에서 얻어진 열팽창성 마이크로 캡슐을 50 중량부 첨가하고, 추가로 30 초간 혼련하여 압출함과 동시에 펠릿화하여, 마스터 배치 펠릿을 얻었다.

(성형체의 제작)

얻어진 마스터 배치 5 중량부와, 폴리프로필렌 수지 100 중량부를 혼합하여, 얻어진 혼합 펠릿을 전동 사출 성형기 (닛폰 제강소사 제조, J180AD) 의 호퍼로부터 공급하여 용융 혼련하고, 사출 성형을 실시하여, 판 형상의 성형체를 얻었다. 또한, 상기 전동 사출 성형기는, 충전량을 순서대로 검지하는 검지기, 그 신호를 받아 금형의 해방을 제어하는 컴퓨터 및 그 컴퓨터와 연동하여 금형을 개방하는 기구를 갖고 있다.

성형 조건은, 실린더 온도 : 200℃, 사출 속도 : 60㎜/sec 로 하고, 형개방 지연 시간, 금형 온도에 대해서는, 표 2 에 나타내는 온도로 하였다.

또한, 전동 사출 성형기에 있어서 설정한 형개방 지연 시간과 실제의 형개방 지연 시간은, 다소의 차이가 발생하기 때문에, 형개방 지연 시간에 대해서는 설정 시간뿐만 아니라 실측 시간도 기재하고, 형개방 지연 시간으로서는 실측 시간의 수치를 사용하였다.

(비교예 20 ∼ 23)

마스터 배치 대신에 화학 발포제를 사용하여, 화학 발포제 5 중량부와 폴리프로필렌 수지 100 중량부를 혼합하여, 얻어진 혼합 펠릿을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 성형체를 제작하였다. 또한, 형개방 지연 시간, 금형 온도에 대해서는 표 2 에 나타내는 시간, 온도로 하였다.

(평가)

실시예 1 ∼ 8 및 비교예 1 ∼ 19 에서 얻어진 열팽창성 마이크로 캡슐, 그리고 실시예 1 ∼ 8 및 비교예 1 ∼ 23 에서 얻어진 성형체에 대하여, 이하의 평가를 실시하였다. 결과를 표 1 ∼ 2 에 나타내었다.

(1) 열팽창성 마이크로 캡슐의 평가

(1-1) 체적 평균 입자경

입도 분포 직경 측정기 (LA-910, HORIBA 사 제조) 를 이용하여 체적 평균 입자경을 측정하였다.

(1-2) 발포 개시 온도, 최대 발포 온도, 최대 변위

열기계 분석 장치 (TMA) (TMA2940, TA instruments 사 제조) 를 이용하여 발포 개시 온도 (Ts), 최대 변위량 (Dmax) 및 최대 발포 온도 (Tmax) 를 측정하였다. 구체적으로는, 시료 25㎍ 를 직경 7㎜, 깊이 1㎜ 의 알루미늄제 용기에 넣고, 위에서부터 0.1N 의 힘을 가한 상태에서, 5℃/min 의 승온 속도로 80℃ 내지 220℃ 까지 가열하고, 측정 단자의 수직 방향에 있어서의 변위를 측정하여, 변위가 오르기 시작하는 온도를 발포 개시 온도, 그 변위의 최대값을 최대 변위량으로 하고, 최대 변위량에 있어서의 온도를 최대 발포 온도로 하였다.

(2) 성형체의 평가

(2-1) 발포 배율

발포 후의 성형체의 판 두께를 발포 전의 성형체의 판 두께로 나눈 값을 산출하여, 발포 배율로 하였다.

(2-2) 셀 직경의 측정

얻어진 발포 성형체의 단면을 2 차 전자 반사식 현미경 (상품명 「JSM-5800LV」, JOEL 사 제조) 으로 관찰하여, 관찰된 발포 셀 50 개의 평균 직경을 셀 직경 (㎛) 으로 하였다.

(2-3) 비중의 측정

얻어진 성형체의 비중을 JIS K-7112 A 법 (수중 치환법) 에 준거한 방법으로 측정하였다.

(2-4) 표면 거침도의 측정

얻어진 성형체의 표면 상태에 대하여, 최대 산 높이를 표면 거칠기 형상 측정기 (사프콤 130A/480A (주식회사 토쿄 정밀 제조)) 를 이용하여 JIS B 0601 에 준거한 방법으로 측정하였다.

(2-5) 실버 스트리크

얻어진 발포 성형체의 표면에 있어서의 실버 스트리크의 유무를 육안으로 관찰하였다.

(2-6) 기포 상태

SEM 장치를 이용하여, 배율로 성형체 단면의 기포 상태를 관찰하였다.

표 2 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 ∼ 8 의 경우에는, 소정 범위의 발포 개시 온도를 갖는 열팽창성 마이크로 캡슐을 이용하면서, 형개방 지연 시간을 소정의 시간으로 함으로써, 고발포 배율 또한 고외관 품질이며, 균일한 독립 기포가 형성된 발포 성형체를 제조할 수 있다는 것을 알 수 있다.

한편, 비교예 1 ∼ 2 는, 실시예 1 ∼ 2 와 동일한 열팽창성 마이크로 캡슐을 이용하여, 형개방 지연 시간을 길게 한 경우이지만, 얻어지는 발포 성형체는, 외관 품질은 양호하지만, 발포 배율은 낮은 값을 나타내었다.

비교예 3 ∼ 4 는, 실시예 1∼2 와 동일한 열팽창성 마이크로 캡슐을 이용하여, 형개방 지연 시간을 짧게 한 경우이지만, 얻어지는 발포 성형체는, 발포 배율은 높은 값을 나타내지만, 표면 외관이 현저히 나빴다. 비교예 5 ∼ 6 은, 실시예 5 ∼ 6 과 동일한 열팽창성 마이크로 캡슐을 이용하여, 형개방 지연 시간을 짧게 한 경우이지만, 외관 품질은 양호하였으나, 발포 배율은 낮은 값을 나타내었다.

또한, 비교예 7 ∼ 19 에 나타내는, 열팽창성 마이크로 캡슐과 형개방 지연 시간과의 조합으로 발포 성형체를 제조한 경우, 발포 배율 및 외관 품질 향상을 양쪽 모두 만족할 수는 없었다. 비교예 20 ∼ 23 은, 화학 발포제를 사용한 경우이지만, 형개방 지연 시간 (설정값) 을 0, 1, 2, 4 초로 해도 얻어지는 발포 성형체는 표면 외관이 나쁘고, 단면 셀 상태도 연속 기포였다.

본 발명에 의하면, 사출 성형에 열팽창성 마이크로 캡슐을 사용하는 경우에도, 열팽창성 마이크로 캡슐의 발포가 균일하게 실시됨으로써, 발포 배율이 높고, 우수한 외관을 갖는 발포 성형체를 얻을 수 있는 발포 성형체의 제조 방법 및 그 발포 성형체의 제조 방법을 이용하여 얻어지는 발포 성형체를 제공할 수 있다.

Claims

독립 기포를 균일하게 갖는 발포 성형체로서, 셀 직경이 60 ∼ 120㎛, 비중이 0.6g/㎖ 이하, 그리고 표면 거침도가 4㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 발포 성형체.
사출 성형에 의해 발포 성형체를 제조하는 방법으로서,

매트릭스 수지와 발포 개시 온도가 160 ∼ 180℃ 인 열팽창성 마이크로 캡슐을, 상기 열팽창성 마이크로 캡슐의 발포 개시 온도 이상의 온도로 가열하여, 용융 혼합물을 제작하는 용융 혼련 공정과,

상기 용융 혼합물을 금형 내에 충전한 후, 금형을 개방함으로써, 상기 열팽창성 마이크로 캡슐을 발포시키는 발포 공정을 가지며,

상기 발포 공정에 있어서, 상기 용융 혼합물의 충전 완료로부터 금형을 개방할 때까지의 시간을 2 ∼ 4 초로 하는 것을 특징으로 하는 발포 성형체의 제조 방법.
사출 성형에 의해 발포 성형체를 제조하는 방법으로서,

매트릭스 수지와 발포 개시 온도가 190 ∼ 210℃ 인 열팽창성 마이크로 캡슐을, 상기 열팽창성 마이크로 캡슐의 발포 개시 온도 이상의 온도로 가열하여, 용융 혼합물을 제작하는 용융 혼련 공정과,

상기 용융 혼합물을 금형 내에 충전한 후, 금형을 개방함으로써, 상기 열팽창성 마이크로 캡슐을 발포시키는 발포 공정을 가지며,

상기 발포 공정에 있어서, 상기 용융 혼합물의 충전 완료로부터 금형을 개방할 때까지의 시간을 1 초 이하로 하는 것을 특징으로 하는 발포 성형체의 제조 방법.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

발포 공정에 있어서, 금형의 온도를 40℃ 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 발포 성형체의 제조 방법.
제 2 항, 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

용융 혼련 공정에 있어서, 매트릭스 수지 100 중량부에 대해, 0.5 ∼ 20 중량부의 열팽창성 마이크로 캡슐을 사용하는 것을 특징으로 하는 발포 성형체의 제조 방법.