発泡成形用熱膨張性マイクロカプセルのモデリングと開発

摘要

熱膨張性マイクロカプセルとは，低沸点の炭化水素を内包し，その外側をガスバリア性のあるポリマーで覆ったコア／シェル構造を有した微粒子発泡剤である．平均粒径10～40μmのマイクロカプセルでは，シェルとなるポリマーは加熱されると，ある温度で軟化を始め，さらに温度の上昇とともにコアとして内包されている炭化水素の蒸気圧が上昇し，カプセルが押し広げられ，直径で4～5倍，体積で50～100倍に膨張する．このような膨張性を活かして，例えば自動車のプラスチック部材や合成木材等の建材の軽量化など，高分子系素材の発泡体の成形加工に，熱膨張性マイクロカプセルを使用することが検討されている．発泡成形では，カプセルを原料樹脂に混練し，樹脂の溶融加熱とともにカプセル内の炭化水素の蒸気圧を上げ，ダイ出口や金型キャビティでの減圧とともにカプセルを膨張させ原料樹脂中に気泡を形成して，発泡成形品を得る．