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JP7712940B2 - 改良された湿時保存抵抗性を有する加熱膨張性組成物 - Google Patents
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JP7712940B2 - 改良された湿時保存抵抗性を有する加熱膨張性組成物 - Google Patents

改良された湿時保存抵抗性を有する加熱膨張性組成物

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Description

本発明は、加熱膨張性組成物、及び遮蔽要素(バッフル)及び/又は補強要素を提供するためのそれらの使用に関する。そのような構成要素は、中空構造物、たとえば自動車車両の中空構造部分の空洞部を、封止(シーリング)し、遮蔽(バッフリング)し、及び/又は補強するために使用するのに特に適している。
製造された物品には、多くの場合、製造プロセスから生じたり、及び/又は各種の目的、たとえば軽量化のために、その製品の中に設計されていたりする、開口部(orifice)、及び空洞部又はその他の中空部分が含まれている。自動車車両には、たとえば、車両全体にわたって、いくつかのそのような開口部及び空洞部が含まれていて、そのようなものとしては、車両の構造的ピラーの中、及び車両のドアの薄板の中のものが挙げられる。騒音、振動、煙、埃、水、湿分などが、車両の中の一部の領域から他の領域へと移行することを最小限とするために、それらの開口部又は空洞部の中に組みこまれた封止部材又は遮蔽構成要素によって、そのような開口部及び空洞部を封止するのが望ましいことが多い。同様にして、そのような部材又は構成要素は、多くの場合、その製造物品、たとえば自動車の部品の中空構造を補強して、それがさらに高い機械的応力抵抗性を有しながらも、その中空構造の軽量という利点を依然として保持しているというさらなる役割も果たしている。
封止、遮蔽、又は補強のために使用されるそのような構成要素は、多くの場合、プラスチック、金属、又はその他の硬質の物質から作られた支持体と、それに接着された1層又は複数の層の、熱又はその他の物理的若しくは化学的形態のエネルギーが加わったときに膨張することが可能な熱可塑性プラスチック物質とからなっているが、それらが、完全に膨張性物質から作れていてもよい。適切な設計が使用されていれば、製造プロセスにおいて、その構造物の中空部分の中に、その遮蔽用又は補強用構成要素を挿入することも可能であるのみならず、その構造物の内壁を、たとえば液体が、依然として到達可能なように構造物(或いは、通過可能な空洞部)として残すこともまた可能である。たとえば、車両の製造プロセスの際に、金属フレームの中空部分のほとんどを、遮蔽用又は補強用構成要素を挿入したままで、依然として、電着塗装(「eコート」)液体により覆い、その後で、焼付けステップの際に、その遮蔽用又は補強用構成要素の膨張性熱可塑性プラスチック物質を膨張させ、目的通りに、その空洞部を充満させる。
遮蔽用又は補強用構成要素がそのように開発されたことによって、高度に進化したシステムがもたらされ、そこでは、その膨張性物質が、その体積を数千パーセントにまで増大して、その空洞部を充満する、安定で、架橋されたフォーム状の構造物を形成し、そしてその構造物の壁面に接着して封止、遮蔽、又は強化の目的を達成することができる。自動車の製造においては特に、このことによって、かなりの軽量化と、車体における騒音又は振動の優れた減衰化とがもたらされた。
現在採用されている加熱膨張性組成物は、多くの場合、ラジカル開始剤、最も一般的にはペルオキシドによって架橋させることが可能な、たとえばエチレン-酢酸ビニルポリマーのようなポリマーからなっている。フォームを得るためには、これらの組成物にはさらに発泡剤が含まれるが、最も広く使用されているのは、アゾジカルボンアミド(アゾジカルボキサミド又はアゾビスホルムアミドとも呼ばれる)、及び4,4’-オキシジベンゼンスルホニルヒドラジド(略号:OBSH)である。たとえば高温のような活性化条件下では、架橋可能なネットワークの硬化が起きると同時に、発泡剤が分解して、ガスを放出する。このことによって、上述の体積の膨張がもたらされ、安定なフォームが形成され、それが、理想的な場合においては、その空洞部を目的通りに充満し、その壁面に接着する。そのようなシステムは、たとえば、独国特許出願公開第10 2011 080 223A1号明細書に開示されている。
しかしながら、膨張して安定なフォームが形成されるより前に、公知の加熱膨張性組成物は、特に湿分の影響を受けやすく、そのため、かなり限定された貯蔵安定性しか有していない。たとえば、高湿条件で貯蔵されている間にその組成物の中に吸収された水が、フリーラジカル重合開始剤と反応して、架橋密度を低下させ、膨張のロス及びオープンなセル構造の形成を招く可能性がある。さらには、膨張速度の低下とオープンなセル構造により、その物質の封止性能が低下する。
したがって、改良された湿時保存抵抗性を有する加熱膨張性組成物、すなわち、高温高湿条件での貯蔵の後でも、低い膨張ロスしか示さない組成物を得ることが望まれている。
本発明の目的は、広い温度範囲で均質に膨張し、硬化して安定なフォーム構造物を形成し、そしてその組成物が、水/湿分に対する改良された安定性を示すような、加熱膨張性組成物を提供することである。さらには、そのようにして製造されたフォームが、製造物品、特に自動車車両において一般的に使用される、金属表面、さらには油性の表面、並びにその他の機材に対して、良好な接着性を示すべきである。
本発明の主題は、請求項1において定義されている加熱膨張性組成物である。
驚くべきことには、加水分解可能なシラン基を有する化合物を使用して、加熱膨張性組成物の湿時保存抵抗性を改良することが可能であるということが見出された。いかなる理論にも囚われることなく言えば、湿時保存の際にシラン基の少量が水と反応して、その結果、焼付けステップより前に、そのポリマー鎖が部分的に架橋すると考えられる。さらには、そのシラン基の少なくとも一部が、焼付けプロセスの際に、湿時保存の際にその物質によって吸収された水と反応して、ポリマー鎖のさらなる架橋がもたらされる。湿時保存の際、又は焼付けステップの際のいずれかで起きるシラン-架橋反応が、吸収された水とフリーラジカル架橋剤たとえばペルオキシドとの間の反応が原因の、架橋密度の低下を補償している。
本発明の加熱膨張性組成物の利点の一つは、その加熱膨張性組成物の用途関連の他の性質に悪影響を与えることなく、湿時保存抵抗性を改良することが可能であるという点にある。加水分解可能なシラン基を含む化合物を比較的少量使用することによっても、その望ましい効果を得ることも可能である。
本発明の他の主題は、他の独立請求項に提示されている。本発明の好ましい態様は、従属請求項に提示されている。
本発明の主題は、以下を含む加熱膨張性組成物であって、
(a)少なくとも1種のポリマーP、
(b)少なくとも1種のフリーラジカル重合開始剤I、及び
(c)少なくとも1種の化学発泡剤CBA、及び
(d)任意に、少なくとも1種のエポキシ官能性ポリマーEP、
ここで、この組成物が下記式(I)のシラン基を含む、加熱膨張性組成物である:
[式中、
は、1~8個の炭素原子、好ましくは1~5個の炭素原子を有するアルキル基を表し、
は、1~8個の炭素原子、好ましくは1~5個の炭素原子を有するアルキル基を表し、かつ
指数aは、0、1、又は2、好ましくは0又は1の値を有する]。
「ポリマー」という用語は、重合反応(重合、重付加、重縮合)によって製造される、化学的に均質な、一団のマクロモレキュールを指しているが、ここでそのマクロモレキュールは、重合度、分子量、及び鎖長の点で異なっている。この用語には、重合反応の結果から得られる前記総称的マクロモレキュールの誘導体、すなわち、たとえば、予め決められているマクロモレキュールの中の官能基の付加反応又は置換反応によって得られる化合物も含まれ、そしてそれらは、化学的に均質であっても、或いは化学的に不均質であってもよい。
「シラン」という用語は、第一には、少なくとも1個の、慣例的には2個又は3個の、Si-O-結合を介して、ケイ素原子に直接結合された加水分解可能な基、より具体的にはアルコキシ基又はアシルオキシ基を有する化合物、そして第二には、Si-C結合を介してケイ素原子に直接結合された少なくとも1個の有機基を有する化合物を表す。アルコキシ基又はアシルオキシ基を有するシランもまた、それぞれオルガノアルコキシシラン及びオルガノアシルオキシシランとして、当業者には公知である。したがって、テトラアルコキシシランは、この定義ではシランではない。
それに伴い、「シラン基」という用語は、Si-C結合を介して有機炭素基に結合されたケイ素含有基を表す。シラン及びそれらのシラン基は、湿分との接触で加水分解する性質を有している。そのようにすることで、それらは、オルガノシラノール(これらは、1個又は複数のシラノール基(Si-OH基)を含むオルガノケイ素化合物である)を形成し、次いで縮合反応によって、オルガノシロキサン(これらは、1個又は複数のシロキサン基(Si-O-Si基)を含むオルガノケイ素化合物である)を形成する。
「シラン官能化された」及び「シラン官能性」という用語は、シラン基を含む化合物を表す。「シラン官能化されたポリマー」及び「シラン官能性ポリマー」という用語は、したがって、少なくとも1個のシラン基を含むポリマーを表す。
「分子量」という用語は、分子又は分子の一部(「残基(moiety)」とも呼ばれる)のモル質量(g/mol)を指している。「平均分子量」という用語は、分子又は残基のオリゴマー性又はポリマー性混合物の数平均分子量(M)を指している。分子量は、慣用される方法、好ましくはゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定することができるが、それでは、35℃で、標準としてのポリスチレン、カラムとしての、100オングストローム、1000オングストローム、及び10000オングストロームの多孔度を有するスチレン-ジビニルベンゼンゲル、並びに溶媒としてのテトラヒドロフランが使用される。
「軟化点」又は「軟化温度」という用語は、化合物が軟化してゴム様の状態となる温度、又は化合物の中の結晶部分が溶融する温度を表す。軟化点は、DIN EN 1238標準に規定されているような環球法によって求めることができる。
「溶融温度」という用語は、物質が、固体状態から液体状態へと転移する温度を指す。溶融温度(T)は、ISO 11357-3標準に従った示差走査熱量測定(DSC)により、2℃/分の加熱速度を使用して求めるのが好ましい。その測定は、Mettler Toledo DSC3+装置を使用して実施することが可能であり、T値は、測定されたDSC-曲線から、DSC-ソフトウェアを用いて求めることができる。測定されたDSC-曲線が複数のピーク温度を示すような場合には、そのサーモグラムの中の、低温側からの最初のピークの温度を溶融温度(T)とみなす。
組成物中の、「少なくとも1種の成分Xの量又は含量(amount or content of at least one component X)」、たとえば、「少なくとも1種のポリマーPの量(the amount of the at least one polymer P)」という用語は、その組成物中に含まれる全部のポリマーPの、個々の量を合計したものを指している。たとえば、少なくとも1種のポリマーPが、その組成物の全重量の20重量%を占めているような場合においては、その組成物の中に含まれている全部のポリマーPの量を合計したものが、20重量%に等しい。
「室温」という用語は、23℃の温度を指している。
加熱膨張性組成物の中での式(I)のシラン基の量には、特別な制限はない。しかしながら、改良された湿分抵抗性を有するためには、最低量の湿分反応性基が必要ではあるが、ある限度を超えてシラン基の量を増やすと、特に185℃を越える高い温度では、湿時保存より前の初期膨張比の低下がもたらされる、ということが見出された。
一つ又は複数の好ましい実施形態においては、その加熱膨張性組成物には、加熱膨張性組成物の全重量を基準にして、0.05~10.0重量%、好ましくは0.15~7.5重量%、より好ましくは0.20~5.0重量%、さらにより好ましくは0.25~3.5重量%の、式(I)のシラン基が含まれる。加熱膨張性組成物に対して、シラン基を、上で定義された範囲内に入るような量で添加すると、湿時保存での安定性が実質的に改良されることが見出された。具体的には、40℃の温度及び100%の相対湿度で1週間保存したそのような加熱膨張性組成物は、より少ない量の式(I)のシラン基を含む参照例組成物に比較して、顕著に低い膨張ロスを示した。
式(I)のシラン基の少なくとも一部が、少なくとも1種のポリマーPに結合されており、かつ/又は加熱膨張性組成物が、少なくとも1種の下記式(II)のアルコキシシランSIをさらに含んでいることが好ましい:
[式中、
及びRは、先に定義されたものであり、かつ
は、1~20個の炭素原子、好ましくは1~10個の炭素原子を有する、直鎖状、分岐状、又は環状のアルケニル基を表す]。
一つ又は複数の実施形態においては、式(I)のシラン基の少なくとも15重量%、好ましくは少なくとも35重量%、より好ましくは少なくとも50重量%、さらにより好ましくは少なくとも75重量%、なおもより好ましくは少なくとも95重量%が、その少なくとも1種のポリマーPに結合されている。一つ又は複数の実施形態においては、その加熱膨張性組成物の中に含まれるすべての、式(I)のシラン基が、その少なくとも1種のポリマーPに結合されている。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種の、式(II)のアルコキシシランSIが、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル-トリス(2-メトキシエトキシ)シラン、3-メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシラン、及びビニルメチルジブトキシシランからなる群より、好ましくはビニルトリメトキシシラン及びビニルトリエトキシシランからなる群より選択される。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種のポリマーPが、式(I)のシラン基を含むシラン官能化されたポリマー、好ましくは、式(I)のシラン基を含む有機のシラン官能化されたポリマーである。
「有機ポリマー」という用語には、本開示においては、化学的には均質であるが、重合度、モル質量、及び鎖長の点では異なっており、そのポリマー骨格の中に極めて多数の炭素原子を含む一団のマクロモレキュール、並びにそのような一団のマクロモレキュールの反応生成物が包含される。ポリオルガノシロキサン主鎖を有するポリマー(一般的には、「シリコーン」と呼ばれる)は、本開示の文脈においては、有機ポリマーではない。
少なくとも1種のポリマーPとして使用するのに好適なシラン官能化されたポリマーには、重合されるか又はグラフトされたシラン官能基を含んでいてよい、すなわち、その式(I)のシラン基は、ポリマー骨格の一部として存在するか、又は側鎖としてポリマーの上にグラフトされていてもよい。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種のポリマーPが、式(II)のアルコキシシランを1種又は複数のポリマーのポリマー鎖の上にグラフトさせるか、又は式(II)のアルコキシシランを1種又は複数のコモノマーと共重合させることにより得られた。式(II)のアルコキシシランと共重合させるのに好適なコモノマーとしては、たとえば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、及びより高級なα-オレフィン、(メタ)アクリレート、並びに(メタ)アクリル酸が挙げられる。「(メタ)アクリレート」という用語は、本開示においては、アクリレートとメタクリレートの両方を表す。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種のポリマーPが、1種又は複数の、式(II)のアルコキシシランを、少なくとも1種の出発ポリマーの上にグラフトさせることによって、たとえば、1種又は複数の、式(II)のアルコキシシラン、少なくとも1種の出発ポリマー、及び1種又は複数のペルオキシドを反応させることによって得られたが、ここで、その少なくとも1種の出発ポリマーは、好ましくは、以下のものからなる群より選択される:ポリエチレン、エチレン-α-オレフィン・コポリマー、ポリプロピレン、プロピレン-α-オレフィン・コポリマー、エチレン-酢酸ビニル・コポリマー、オレフィン-(メタ)アクリレート・コポリマー、オレフィン-(メタ)アクリル酸アルキル・コポリマー、及びオレフィン-(メタ)アクリル酸・コポリマー。
「α-オレフィン」という用語は、分子式C2x(xは、炭素原子の個数に相当する)を有するアルケンを表し、第一の炭素原子(α-炭素)での炭素-炭素二重結合を特徴としている。α-オレフィンの例としては、以下のものが挙げられる:エチレン、プロピレン、1-ブテン、2-メチル-1-プロペン(イソブチレン)、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、及び1-オクテン。たとえば、1,3-ブタジエンや、2-ブテンや、スチレンのいずれもが、本開示においては、「α-オレフィン」とはみなされない。「ポリ-α-オレフィン」という用語は、α-オレフィン、又は複数の異なったα-オレフィンを重合又はオリゴマー化させることによって得られる、ホモポリマー及びコポリマーを表す。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種のポリマーPが、シランをグラフトさせたエチレン-酢酸ビニル・コポリマー、シランをグラフトさせたポリオレフィン、オレフィン-シラン・コポリマー、及びオレフィン-(メタ)アクリル酸アルキル-シラン・ターポリマーからなる群より選択され、好ましくは、シランをグラフトさせたエチレン-酢酸ビニル・コポリマー、オレフィン-シラン・コポリマー、及びオレフィン-(メタ)アクリル酸アルキル-シラン・ターポリマーからなる群より選択され、より好ましくは、シランをグラフトさせたエチレン-酢酸ビニル・コポリマー、及びオレフィン-(メタ)アクリル酸アルキル-シラン・ターポリマーからなる群より選択される。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種のポリマーPが、少なくとも1種の、シランをグラフトさせたエチレン-酢酸ビニル・コポリマーを含むか、又はそれらから構成されるが、ここで、その少なくとも1種のシランをグラフトさせたエチレン-酢酸ビニル・コポリマーは、好ましくは、少なくとも1種のエチレン-酢酸ビニル・コポリマーを、1種又は複数の式(II)のアルコキシシラン及び1種又は複数の有機ペルオキシドを反応させることにより得られたものである。一般的には、「少なくとも1種の成分Xが、少なくとも1種の成分Nを含む」、たとえば、「少なくとも1種のポリマーPが、少なくとも1種のシランをグラフトさせたエチレン-酢酸ビニル・コポリマーを含む」という表現は、本開示の文脈においては、その組成物が、少なくとも1種のポリマーPを代表するものとして、1種又は複数のシランをグラフトさせたエチレン-酢酸ビニル・コポリマーを含むということを意味していると理解されたい。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種のポリマーPが、少なくとも1種の、シランをグラフトさせたエチレン-酢酸ビニル・コポリマーを含むか、又はそれらから構成されるが、ここで、その少なくとも1種のシランをグラフトさせたエチレン-酢酸ビニル・コポリマーは、好ましくは、少なくとも1種のエチレン-酢酸ビニル・コポリマーを、1種又は複数の式(II)のアルコキシシラン及び1種又は複数の有機ペルオキシドを反応させることにより得られたものである。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種のポリマーPが、以下のものを含むか、又はそれらから構成されている:少なくとも1種のオレフィン-シラン・コポリマー、又はオレフィン-(メタ)アクリル酸アルキル-シラン・ターポリマー、好ましくは少なくとも1種のオレフィン-(メタ)アクリル酸アルキル-シラン・ターポリマー。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種のポリマーPが、少なくとも1種の第一のシランをグラフトさせたエチレン-酢酸ビニル・コポリマーP1、及びその少なくとも1種の第一のシランをグラフトさせたエチレン-酢酸ビニル・コポリマーP1とは異なる、少なくとも1種の第二のシランをグラフトさせたエチレン-酢酸ビニル・コポリマーP2を含むか、又はそれらから構成されているが、ここで、その少なくとも1種の第一のシランをグラフトさせたポリマーP1は、好ましくは、少なくとも1種の第一のエチレン-酢酸ビニル・コポリマーを、1種又は複数の式(II)のアルコキシシラン及び1種又は複数の有機ペルオキシドと反応させることにより得られたものであり、そしてここで、その少なくとも1種の第二のシランをグラフトさせたポリマーP2は、好ましくは、その少なくとも1種の第一のエチレン-酢酸ビニル・コポリマーとは異なる、少なくとも1種の第二のエチレン-酢酸ビニル・コポリマーを、1種又は複数の式(II)のアルコキシシラン及び1種又は複数の有機ペルオキシドと反応させることにより得られたものである。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種の第一のシランをグラフトさせたエチレン-酢酸ビニル・コポリマーP1の、その少なくとも1種の第二のシランをグラフトさせたエチレン-酢酸ビニル・コポリマーP2に対する全量の重量比が、(5:1)から(1:3)まで、好ましくは(3:1)から(1:2)まで、より好ましくは(2.5:1)から(1:1)までの範囲である。
一つ又は複数のさらなる実施形態においては、その加熱膨張性組成物にはさらに、少なくとも1種の、式(II)のアルコキシシランSIが含まれる。
その加熱膨張性組成物にはさらに、少なくとも1種のフリーラジカル重合開始剤Iも含まれる。十分な量のエネルギーたとえば放射線、熱などに暴露させると、分解して、所望の硬化(架橋)反応を開始させることが可能なラジカルを発生させることが公知である、すべてのタイプのフリーラジカル重合開始剤が、原理的には、その少なくとも1種のフリーラジカル重合開始剤Iとして使用するのに適していると考えられる。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種のフリーラジカル重合開始剤Iが、ペルオキシド重合開始剤PI、好ましくは有機ペルオキシドである。
好適なペルオキシド重合開始剤は、室温(23℃)では実質的に不活性であり、そして意図された目的に適した活性化温度を示すものである。たとえば、その加熱膨張性組成物を、自動車の製造における遮蔽用及び/又は補強用構成要素を得るために使用しようとするのなら、典型的には、90~250℃の範囲の活性化温度が好ましい。さらには、その少なくとも1種のペルオキシド重合開始剤PIが、少なくとも1種の化学発泡剤CBAの分解温度と両立できる活性化温度を有しているのが有利である。上述の二つの温度の差が大きすぎると、最適な性能及び安定性を有する加熱膨張性組成物を得ることが、より困難となる可能性がある。
さらには、その少なくとも1種のペルオキシド重合開始剤PIが、90~130℃の範囲の温度で、ベンゼン又は類似の非極性溶媒の中で測定して、10時間の半減期を有していれば、有利となりうる。ある種のタイプのペルオキシド重合開始剤の場合、ベンゼン以外の溶媒、たとえば、トルエン、リン酸トリエチル、又はフタル酸ジブチルが、半減期の測定に、より適している可能性がある。極めて低い温度(ultra-low temperature)での実施形態の場合、すなわち、120℃~150℃の間での膨張で最適化する場合には、50~100℃の範囲の温度で10時間の半減期を有するペルオキシド重合開始剤が好ましい。その少なくとも1種のペルオキシド重合開始剤PIが、加熱膨張性組成物のポリマーマトリックスと相溶性があるか、及び/又は混和性があれば、さらに有利である。いくつかの場合においては、そのペルオキシド重合開始剤とポリマーマトリックスとの相溶性は、加工助剤及び他の相溶化添加剤を使用することにより、さらに改良することが可能である。
好適なペルオキシド重合開始剤としては、特に、有機ペルオキシドが挙げられる。熱によって分解して、所望の硬化(架橋)反応を開始させることが可能なラジカルを発生させることが公知である、すべてのタイプの有機ペルオキシドが、原理的には、その少なくとも1種のペルオキシド重合開始剤PIとして使用するのに適していると考えられる。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種のペルオキシド重合開始剤PIが、好ましくは、ケトンペルオキシド、ジアシルペルオキシド、ペルエステル、ペルケタール、及びヒドロペルオキシドからなる群より選択される有機ペルオキシドである。好適なペルオキシドの例としては、以下のものが挙げられる:クメンヒドロペルオキシド、t-ブチルペルオキシド、ビス(t-ブチルペルオキシ)-ジイソプロピルベンゼン、ジ(t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、ジクミルペルオキシド、t-ブチルペルオキシベンゾエート、ジ-アルキルペルオキシジカーボネート、ジペルオキシケタール(たとえば、1,1-ジ-t-ブチルペルオキシ-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン)、ケトンペルオキシド(たとえば、メチルエチルケトンペルオキシド)、及び4,4-ジ-t-ブチルペルオキシ-n-ブチルバレレート。
特に好適な有機ペルオキシドとしては、以下のものが挙げられる:3,3,5,7,7-ペンタメチル-1,2,4-トリオキセパン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)-3-ヘキシン、ジ-t-ブチルペルオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)ヘキサン、t-ブチルクミルペルオキシド、ジ(t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、ジクミルペルオキシド、ブチル-4,4-ジ(t-ブチルペルオキシ)バレレート、t-ブチルペルオキシ-2-エチルヘキシルカーボネート、1,1-ジ(t-ブチルペルオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、t-ブチルペルオキシベンゾエート、ジ(4-メチルベンゾイル)ペルオキシド、及びジベンゾイルペルオキシド。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種のペルオキシド重合開始剤PIが、ジクミルペルオキシド、及び/又はジ(t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、及び/又は1,1-ジ(t-ブチルペルオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサンからなる群より選択される。
それらは、たとえば以下の商品名で市販されている:商品名Perkadox(登録商標)BC-40B-PD(Akzo Nobel製)及びPeroxan(登録商標)DC-40 PK(Pergan製)(ジクミルペルオキシド);商品名Perkadox(登録商標)14-40B-PD(Akzo Nobel製)及びPeroxan(登録商標)BIB-40 P(Pergan製)(ジ(t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン);並びに、商品名Peroxan(登録商標)PK295(Pergan製)(ジ(t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン)。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種のペルオキシド重合開始剤PIが、その加熱膨張性組成物の全重量の、0.01~10.0重量%、好ましくは0.025~7.5重量%、より好ましくは0.05~5.0重量%、さらにより好ましくは0.1~3.5重量%、なおもより好ましくは0.15~3.5重量%、最も好ましくは0.25~3.0重量%の量で含まれる。
さらには、その少なくとも1種のペルオキシド重合開始剤PIが、加熱膨張性組成物の中で、担持物質、たとえばシリカ、カオリン、及び/又は炭酸カルシウム、又は適切な物質の上に固定化された形で存在していると有利である。このアプローチ方法により、その少なくとも1種のペルオキシド重合開始剤PIの取扱い、計量、及び加熱膨張性組成物の中での均一な分散が容易となる。固定化された有機ペルオキシドの例としては、たとえば、以下のものが挙げられる:炭酸カルシウム上の40重量%のジクミルペルオキシド、クレー及びシリカの上の40重量%のジ(t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、並びに炭酸カルシウムの上の40重量%の1,1-ジ(t-ブチルペルオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン。これらの実施形態においては、「その少なくとも1種のペルオキシド重合開始剤PIの量」という表現は、その上に、その少なくとも1種のペルオキシド重合開始剤PI、たとえば、有機ペルオキシドが固定化された担持物質の量は除外して、その加熱膨張性組成物の中に含まれる活性物質の量を指している。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種のフリーラジカル重合開始剤Iが、好ましくは、アゾニトリル化合物、アルキルアゾ化合物、及びアゾアミド化合物からなる群より選択されるアゾ-重合開始剤AIである。
好適なアゾ重合開始剤は、通常の室温(23℃)では実質的に不活性であり、そして意図された目的に適した活性化温度を示すものである。たとえば、その加熱膨張性組成物を、自動車の製造における遮蔽用及び/又は補強用構成要素を得るために使用しようとする場合には、典型的には、90~250℃の範囲の活性化温度が好ましい。さらには、その少なくとも1種のアゾ重合開始剤AIが、少なくとも1種の化学発泡剤CBAの分解温度と両立できる活性化温度を有しているのが有利である。上述の二つの温度の差が大きすぎると、最適な性能及び安定性を有する加熱膨張性組成物を得るのが、より困難となる可能性がある。
さらには、その少なくとも1種のアゾ重合開始剤AIが、55~120℃の範囲の温度で、トルエン又は類似の非極性溶媒の中で測定して、10時間の半減期を有していれば、有利となりうる。ある種のタイプのアゾ重合開始剤では、その半減期の測定で、トルエン以外の溶媒、たとえば置換された(たとえば、クロロ化された)ベンゼン、メタノール、又は水を使用したほうが、より適しているということもありうる。好適な溶媒の選択は、主として、そのアゾ重合開始剤の、それぞれの溶媒中への溶解度に依存する。その少なくとも1種のアゾ重合開始剤AIが、加熱膨張性組成物のポリマーマトリックスと相溶性があるか、及び/又は混和性があれば、さらに有利である。いくつかの場合においては、そのアゾ重合開始剤とポリマーマトリックスとの相溶性は、加工助剤及び他の相溶化添加剤を使用することにより、さらに改良することが可能である。
その少なくとも1種のアゾ重合開始剤AIとして使用するのに好適なアゾ重合開始剤としては、たとえば、以下のものが挙げられる:4,4’-アゾビス(4-シアノ吉草酸)、1,1’-アゾビス(シクロヘキサン-1-カルボニトリル)(ACHN)、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオニトリル)、ジ-tert-ブチル-4,4-アゾビス-(4-シアノペルオキシペンタノエート)、ジ-tert-ブチル-4,4-アゾビス-(4-シアノペルオキシヘキサノエート)、ジ-tert-ブチル-4,4-アゾビス-(4-シアノペルオキシヘプタノエート)、ジメチル-2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート)、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、2,2’-アゾビス(N-ブチル-2-メチルプロピオンアミド)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロリド、2,2’-アゾビス[N-(2-カルボキシエチル)-2-メチルプロピオンアミジン]四水和物、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]、2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種のアゾ重合開始剤AIが、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、1,1’-アゾビス(シクロヘキサン-1-カルボニトリル)(ACHN)、及び2,2’-アゾビス[2-メチル-N-(2-ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]からなる群より選択される。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種のアゾ重合開始剤AIが、その加熱膨張性組成物の全重量の、0.1~10.0重量%、好ましくは0.15~7.5重量%、より好ましくは0.25~5.0重量%、さらにより好ましくは0.25~3.5重量%、なおもより好ましくは0.35~3.5重量%、最も好ましくは0.5~3.5重量%の量で含まれる。
その加熱膨張性組成物にはさらに、少なくとも1種の化学発泡剤CBAが含まれる。化学発泡剤は、たとえば温度又は湿分の影響下に分解し、それにより形成される少なくとも1種の分解反応生成物がガスである、有機又は無機の化合物である。一般的に使用される化学発泡剤としては、発熱性及び吸熱性の化学発泡剤、たとえば、アゾ化合物、ヒドラジド、ニトロソ化合物、カルバメート、カルバジド、重炭酸塩、ポリカルボン酸、及びポリカルボン酸の塩が挙げられる。
少なくとも1種の化学発泡剤CBAとして使用するのに適した発熱性化学発泡剤としては、たとえば、以下のものが挙げられる:アゾジカルボンアミド、アゾイソブチロニトリル、アゾシクロヘキシルニトリル、ジニトロソペンタメチレンテトラアミン、アゾジアミノベンゼン、ベンゼン-1,3-スルホニルヒドラジド、カルシウムアジド、4,4’-ジフェニルジスルホニルアジド、p-トルエンスルホニルヒドラジド、p-トルエンスルホニルセミカルバジド、4,4’-オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、トリヒドラジノトリアジン、及びN,N’-ジメチル-N,N’-ジニトロソテレフタルアミド、並びにそれらの組合せなど。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種の化学発泡剤CBAが、アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラアミン、及び4,4’-オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)からなる群より選択される1種又は複数、最も好ましくはアゾジカルボンアミドを含むか、又はそれらからなっている。
加熱膨張性組成物において、特に自動車産業において、発熱性化学発泡剤が広く使用されているという現実にもかかわらず、それらを含まない、加熱膨張性組成物を提供することが好ましいケースもありうる。発熱性発泡剤が常に好ましいとは言えないが、その理由は、それらが、呼吸器系の感作の引金となったり、一般的に毒性学の観点から安全でなかったり、或いは爆発の危険性を有していたりするということが見出されたからである。その上、発熱性発泡剤の分解の際に、副生物、たとえばアンモニア、ホルムアミド、ホルムアルデヒド又はニトロソアミンが放出されるが、これらの物質は、危険性物質として分類され、それらの使用は、自動車製造においては禁止されている。
一つ又は複数のさらなる実施形態においては、その少なくとも1種の化学発泡剤CBAが、吸熱性化学発泡剤である。吸熱性化学発泡剤は、危険でも爆発性でもなく、そしてそれらが分解する際に、揮発性有機化合物(VOC)がほとんど発生しないという利点を有している。その分解反応生成物は、実質的に二酸化炭素及び水である。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種の化学発泡剤CBAが、少なくとも1種の有機酸を含む、吸熱性化学発泡剤である。吸熱性化学発泡剤で使用するのに好適な有機酸としては、たとえば、以下のものが挙げられる:モノカルボン酸、たとえば酢酸及びプロピオン酸、さらには固体のポリカルボン酸、たとえば固体のヒドロキシ官能化又は不飽和の、ジカルボン酸、トリカルボン酸、テトラカルボン酸、又はポリカルボン酸、たとえばクエン酸、酒石酸、リンゴ酸、フマル酸、及びマレイン酸。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種の化学発泡剤CBAが、その少なくとも1種の化学発泡剤CBAの全重量を基準にして、少なくとも85重量%、好ましくは少なくとも90重量%、より好ましくは少なくとも95重量%、さらにより好ましくは少なくとも97.5重量%、なおもより好ましくは少なくとも99重量%の、少なくとも1種の有機酸を含んでいる。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種の有機酸が、少なくとも2個の酸性官能基、好ましくは少なくとも2個のカルボキシル基を有する、多官能有機酸である。少なくとも1個の遊離の酸性官能基、特には少なくとも1個の遊離のカルボキシル基を有する、部分エステル化多官能有機酸もまた好適である。一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種の有機酸が、1000g/mol以下、好ましくは750g/mol以下、より好ましくは500g/mol以下の分子量を有している。
一つのさらなる実施形態においては、その少なくとも1種の化学発泡剤CBAが、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、フマル酸、及びマレイン酸からなる群より選択される少なくとも1種の有機酸、好ましくはクエン酸を含むか、又はそれらからなっている。
その少なくとも1種の有機酸は、加熱膨張性組成物の中に、遊離の酸の形態、すなわち、プロトン化された酸性官能基として、或いは脱プロトン化された酸性官能基を有する塩、たとえばカルボン酸塩として、或いはそれらの混合物として存在させることができる。カルボン酸塩に好適なカチオンとしては、たとえば、Li、Na、K、NH 、Ca2+、Mg2+などが挙げられる。一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種の有機酸が、その加熱膨張性組成物の中に、酸の形態で存在している。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種の化学発泡剤CBAが、示差走査熱量測定(DSC)で測定して、135~235℃、好ましくは150~225℃、より好ましくは155~200℃、さらにより好ましくは160~200℃の範囲の極大分解ピーク温度を有している。好ましくは、DSCによって測定される極大分解ピークは、DSC822e示差走査熱量計(Mettler-Toledo製)により、試料を25℃で2分間保持し、次いでその試料を25℃から280℃まで、5℃/分の速度で加熱し、次いでその試料を280℃で2分間保持し、最後にその試料を280℃から25℃まで、10℃/分の速度で冷却することにより測定される。
加熱膨張性組成物の中に含まれる少なくとも1種の化学発泡剤CBAの量には特には制限はないが、その好ましい量は、所望される膨張率に依存する。一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種の化学発泡剤CBAが、その加熱膨張性組成物の全重量の、1~20重量%、好ましくは2.5~15重量%、より好ましくは5~15重量%、さらにより好ましくは5~10重量%を占める。
一つ又は複数の実施形態においては、その加熱膨張性組成物にさらに、少なくとも1種のエポキシ官能性ポリマーEPが含まれる。
その少なくとも1種のエポキシ官能性ポリマーEPが、平均して1分子あたり2個以上のエポキシ基を有しているのが好ましい。さらには、その少なくとも1種のエポキシ官能性ポリマーEPが、重合されるか又はグラフト化されるかいずれかのエポキシ官能基を含んでいてよい、すなわち、そのエポキシド残基が、ポリマー骨格の一部として存在しても、或いはポリマーの上に側鎖としてグラフトされていてもよい。そのようなエポキシ官能性ポリマーは、加熱膨張性組成物に対して、たとえば接着促進剤として添加して、油の付着した表面、たとえば自動車の製造において一般的に見出される油の付着したスチールの上で膨張させた組成物の接着性を改良することができる。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種のエポキシ官能性ポリマーEPが、以下のものからなる群より選択される:オレフィン-(メタ)アクリル酸グリシジル・コポリマー、オレフィン-(メタ)アクリル酸アルキル-(メタ)アクリル酸グリシジル・ターポリマー、及びメタクリル酸グリシジルグラフト化(コ)ポリマー。「(コ)ポリマー」という用語には、ホモポリマー、コポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、及びターポリマーが含まれると理解されたい。
その少なくとも1種のエポキシ官能性ポリマーEPとして使用される、好適なオレフィン-(メタ)アクリル酸グリシジル・コポリマーとしては、たとえば、エチレン、プロピレン、又はブチレンと、アクリル酸グリシジル(GA)又は(メタ)アクリル酸グリシジル(GMA)とのコポリマーが挙げられる。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種のエポキシ官能性ポリマーEPには、好ましくはエチレン-(メタ)アクリル酸グリシジル・コポリマー、プロピレン-(メタ)アクリル酸グリシジル・コポリマー、及びブチレン-(メタ)アクリル酸グリシジル・コポリマーからなる群より選択される、より好ましくはエチレン-(メタ)アクリル酸グリシジル・コポリマーからなる群より選択される、特にはエチレン-メタクリル酸グリシジル・コポリマーより選択される、少なくとも1種のオレフィン-(メタ)アクリル酸グリシジル・コポリマーEP1が含まれる。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種のオレフィン-(メタ)アクリル酸グリシジル・コポリマーEP1が、
- 1~50重量%、より好ましくは2~25重量%の、メタクリル酸グリシジル含量、及び/又は
- 100g/10分以下、好ましくは75g/10分以下、より好ましくは50g/10分以下、さらにより好ましくは25g/10分以下の、ISO 1133(190℃/2.16kg)に従って求めたメルトフローインデックス、及び/又は
- 150℃以下、好ましくは135℃以下、特には75~150℃、好ましくは85~135℃、より好ましくは90~125℃の範囲の、ISO 11357-3に従って実施されるDSC測定法により求めた、溶融温度(T)、
を有している。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種のエポキシ官能性ポリマーEPが、好ましくはエチレン-(メタ)アクリル酸グリシジル・コポリマー、プロピレン-(メタ)アクリル酸グリシジル・コポリマー、及びブチレン-(メタ)アクリル酸グリシジル・コポリマーからなる群より選択される、より好ましくはエチレン-(メタ)アクリル酸グリシジル・コポリマーからなる群より選択される、特にはエチレン-メタクリル酸グリシジル・コポリマーより選択される、少なくとも1種のオレフィン-(メタ)アクリル酸グリシジル・コポリマーEP1から構成されている。一般的には、「少なくとも1種の成分Xは、少なくとも1種の成分XNから構成されている」、たとえば「その少なくとも1種のエポキシ官能性ポリマーEPは、少なくとも1種のオレフィン-(メタ)アクリル酸グリシジル・コポリマーEP1から構成されている」という表現は、本開示の文脈においては、その少なくとも1種のエポキシ官能性ポリマーEPが、少なくとも1種のオレフィン-(メタ)アクリル酸グリシジル・コポリマーEP1からなる群より選択されるということを意味していると理解されたい。
その少なくとも1種のエポキシ官能性ポリマーEPとして使用するのに適した、オレフィン-(メタ)アクリル酸アルキル-(メタ)アクリル酸グリシジル・ターポリマーとしては、たとえば、ターポリマー、特には、エチレン及び(メタ)アクリル酸アルキルと、アクリル酸グリシジル(GA)又はメタクリル酸グリシジル(GMA)とのランダムターポリマーが挙げられるが、ここで、その(メタ)アクリル酸アルキルのアルキル基は、好ましくはメチレン、エチレン、プロピレン、及びブチレンから、特には、メチレン又はブチレンからなる群より選択される。
好ましいオレフィン-(メタ)アクリル酸アルキル-(メタ)アクリル酸グリシジル・ターポリマーとしては、以下のものが挙げられる:エチレン-アクリル酸メチル-アクリル酸グリシジル・ターポリマー(E/MA/GA)、エチレン-アクリル酸エチル-アクリル酸グリシジル・ターポリマー(E/EA/GA)、エチレン-アクリル酸プロピル-アクリル酸グリシジル・ターポリマー(E/PA/GA)、エチレン-アクリル酸ブチル-アクリル酸グリシジル・ターポリマー(E/BA/GA)、エチレン-メタクリル酸メチル-アクリル酸グリシジル・ターポリマー(E/MMA/GA)、エチレン-メタクリル酸エチル-アクリル酸グリシジル・ターポリマー(E/EMA/GA)、エチレン-メタクリル酸プロピル-アクリル酸グリシジル・ターポリマー(E/PMA/GA)、エチレン-メタクリル酸ブチル-アクリル酸グリシジル・ターポリマー(E/BMA/GA)、エチレン-アクリル酸メチル-メタクリル酸グリシジル・ターポリマー(E/MA/GMA)、エチレン-アクリル酸エチル-メタクリル酸グリシジル・ターポリマー(E/EA/GMA)、エチレン-アクリル酸プロピル-メタクリル酸グリシジル・ターポリマー(E/PA/GMA)、エチレン-アクリル酸ブチル-メタクリル酸グリシジル・ターポリマー(E/BA/GMA)、エチレン-メタクリル酸メチル-メタクリル酸グリシジル・ターポリマー(E/MMA/GMA)、エチレン-メタクリル酸エチル-メタクリル酸グリシジル・ターポリマー(E/EMA/GMA)、エチレン-メタクリル酸プロピル-メタクリル酸グリシジル・ターポリマー(E/PMA/GMA)、エチレン-メタクリル酸ブチル-メタクリル酸グリシジル・ターポリマー(E/BMA/GMA)。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種のエポキシ官能性ポリマーEPには、少なくとも1種のオレフィン-アクリル酸アルキル-(メタ)アクリル酸グリシジル・ターポリマーEP2、好ましくはエチレン、(メタ)アクリル酸アルキル、及びメタクリル酸グリシジルからなる群より選択されるランダムターポリマーが含まれるが、ここで、その(メタ)アクリル酸アルキルのアルキル基は、好ましくはメチレン、エチレン、プロピレン、及びブチレンから、特には、メチレン又はブチレンからなる群より選択される。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種のオレフィン-アルキルアクリレート-(メタ)アクリル酸グリシジル・ターポリマーEP2が、
- 1~50重量%、より好ましくは2~25重量%の、メタクリル酸グリシジル含量、及び/又は
- 100g/10分以下、好ましくは75g/10分以下、より好ましくは50g/10分以下の、ISO 1133(190℃/2.16kg)に従って求めたメルトフローインデックス、及び/又は
- 150℃以下、好ましくは135℃以下、特には75~150℃、好ましくは85~135℃、より好ましくは90~125℃の範囲の、ISO 11357-3に従って実施されるDSC測定法により求めた、溶融温度(T)、
を有している。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種のエポキシ官能性ポリマーEPは、少なくとも1種のオレフィン-アクリル酸アルキル-(メタ)アクリル酸グリシジル・ターポリマーEP2、好ましくはエチレン、(メタ)アクリル酸アルキル、及びメタクリル酸グリシジルからなる群より選択されるランダムターポリマーから構成されているが、ここで、その(メタ)アクリル酸アルキルのアルキル基は、好ましくはメチレン、エチレン、プロピレン、及びブチレンから、特には、メチレン又はブチレンからなる群より選択される。
その少なくとも1種のエポキシ官能性ポリマーEPとして使用するのに好適な(メタ)アクリル酸グリシジルグラフト化(コ)ポリマーとしては、たとえば、以下のものが挙げられる:メタクリル酸グリシジルグラフト化オレフィン-酢酸ビニル・コポリマー、メタクリル酸グリシジルグラフト化エチレン-α-オレフィン・コポリマー、メタクリル酸グリシジルグラフト化プロピレン-α-オレフィン・コポリマー、メタクリル酸グリシジルグラフト化ポリエチレン、メタクリル酸グリシジルグラフト化ポリプロピレン、及びメタクリル酸グリシジルグラフト化オレフィン・コポリマーエラストマー、(メタ)アクリル酸グリシジルグラフト化スチレン-ブタジエン・コポリマー、並びに(メタ)アクリル酸グリシジルグラフト化スチレン-エチレン-ブチレン-スチレン・ターポリマー。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種のエポキシ官能性ポリマーEPには、好ましくは、以下のものからなる群より選択される少なくとも1種のメタクリル酸グリシジルグラフト化(コ)ポリマーEP3が含まれる:メタクリル酸グリシジルグラフト化オレフィン-酢酸ビニル・コポリマー、メタクリル酸グリシジルグラフト化エチレン-α-オレフィン・コポリマー、メタクリル酸グリシジルグラフト化プロピレン-α-オレフィン・コポリマー、メタクリル酸グリシジルグラフト化ポリエチレン、メタクリル酸グリシジルグラフト化ポリプロピレン、(メタ)アクリル酸グリシジルグラフト化スチレン-ブタジエン・コポリマー、及び(メタ)アクリル酸グリシジルグラフト化スチレン-エチレン-ブチレン-スチレン・ターポリマー。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種のメタクリル酸グリシジルグラフト化(コ)ポリマーEP3が、
- 0.1~10重量%、好ましくは0.1~5重量%、より好ましくは0.1~3.5重量%、さらにより好ましくは0.1~2.5重量%、特には0.1~1.5重量%のメタクリル酸グリシジル(GMA)含量、及び/又は
- 100g/10分以下、好ましくは75g/10分以下、より好ましくは50g/10分以下の、ISO 1133(190℃/2.16kg)に従って求めたメルトフローインデックス、及び/又は
- 150℃以下、好ましくは135℃以下、特には75~150℃、好ましくは85~135℃、より好ましくは90~125℃の範囲の、ISO 11357-3に従って実施されるDSC測定法により求めた、溶融温度(T)、
を有している。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種のエポキシ官能性ポリマーEPが、好ましくは、以下のものからなる群より選択される少なくとも1種のメタクリル酸グリシジルグラフト化(コ)ポリマーEP3から構成されている:メタクリル酸グリシジルグラフト化オレフィン-酢酸ビニル・コポリマー、メタクリル酸グリシジルグラフト化エチレン-α-オレフィン・コポリマー、メタクリル酸グリシジルグラフト化プロピレン-α-オレフィン・コポリマー、メタクリル酸グリシジルグラフト化ポリエチレン、メタクリル酸グリシジルグラフト化ポリプロピレン、(メタ)アクリル酸グリシジルグラフト化スチレン-ブタジエン・コポリマー、及び(メタ)アクリル酸グリシジルグラフト化スチレン-エチレン-ブチレン-スチレン・ターポリマー。
少なくとも1種のエポキシ官能性ポリマーEPを使用するのなら、加熱膨張性組成物の中に、その加熱膨張性組成物の全重量を基準にして、0.5~35重量%、好ましくは2.5~30重量%、より好ましくは5~30重量%、さらにより好ましくは10~25重量%、なおもより好ましくは10~20重量%の量で存在させるのが好ましい。
一つ又は複数の実施形態においては、その加熱膨張性組成物にはさらに、少なくとも1種の下記式(III)の化合物を含む、少なくとも1種の活性化剤Aが含まれる:
[式中、R及びRは、互いに独立して、水素原子、又は1~10個の炭素原子を有する一価のアルキル基(このものは、任意に、酸素原子、窒素原子、及び/又は芳香族部分をさらに含む)を表すか、あるいはR及びRは、一緒になって、1~10個の炭素原子を有する二価のアルキル基(このものは、任意に、酸素原子、窒素原子、及び/又は芳香族部分をさらに含む)を形成し;
及びRは、互いに独立して、水素原子、又は1~10個の炭素原子を有する一価のアルキル基(このものは、任意に、酸素原子又は窒素原子をさらに含む)を表し;かつ
指数nは、1又は2の値を有する]。
好ましくは、R及びRが、互いに独立して、水素原子、又は1~10個、好ましくは1~5個、より好ましくは1~4個の炭素原子を有する、一価の直鎖状又は分岐状のアルキル基を表し、場合によってはそれらが合体して、隣接する窒素原子と共に環構造を形成する二価のアルキル基を表し、及び/又は、R及びRが、互いに独立して、水素原子、又は1~10個、好ましくは1~5個、より好ましくは1~4個の炭素原子を有する一価の直鎖状又は分岐状のアルキル基を表し、それらは場合によっては合体して、隣接する窒素原子と共に環構造を形成する二価のアルキル基を表す。
少なくとも1種の活性化剤Aとして使用するのに好ましい式(III)の化合物としては、式(III)の中で、R及びRの両方が水素原子を表し、及び/又は、R及びRの両方が、エチル又はメチル基、好ましくはメチル基を表すものが挙げられる。さらに好ましい式(III)の化合物としては、式(III)の中で、R、R、R、及びRがすべて、エチル又はメチル基、好ましくはメチル基を表すか、又は、R、R、及びRが、エチル又はメチル基、好ましくはメチル基を表し、そしてRが水素原子を表すか、又は、R及びRの両方が、水素原子を表し、そしてR及びRの両方が、エチル又はメチル基、好ましくはメチル基を表すものが挙げられる。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種の活性化剤Aが、以下のものからなる群より選択される、一つ又は複数の化合物を含むか、又はそれらからなっている:尿素、p-クロロフェニル-N,N-ジメチル尿素(モヌロン)、3-フェニル-1,1-ジメチル尿素(フェヌロン)、3,4-ジクロロフェニル-N,N-ジメチル尿素(ジウロン)、N-メチル尿素、N,N-ジメチル尿素、N,N’-ジメチル尿素、N,N,N’-トリメチル尿素、N,N,N’,N’-テトラメチル尿素、及びそれらの誘導体(ここで、メチル基の全部又は一部が、代わりにエチル基である)。
好適な尿素活性化剤は、たとえば、商品名Dyhard(登録商標)(AlzChem Group AG製)、商品名Omicure(登録商標)(CVC Thermoset Specialties製)、及び商品名Amicure(登録商標)(Evonik製)として市販されている。
一つ又は複数の好ましい実施形態においては、その少なくとも1種の活性化剤Aが、R及びRの両方が水素原子を表し、R及びRの両方がメチル基を表し、そしてnが、1の値を有する、式(III)に従う化合物(したがって、N,N-ジメチル尿素と表される)を含むか、又はそれからなっている。この活性化剤Aは、アゾジカルボンアミドを含む化学発泡剤CBAと組み合わせて使用するには、特に適している。このタイプの活性化剤-発泡剤の組合せにより、少なくとも140℃~200℃の全温度範囲にわたって、例外的に優れた膨張体積及び高度に安定なフォームが得られ、その温度範囲の中であればどこでも、少なくとも1000%、好ましくは少なくとも1100%の膨張が得られる。
一つ又は複数のさらなる好ましい実施形態においては、その少なくとも1種の活性化剤Aは、R、R、R、及びRがすべて水素原子を表す式(III)の化合物(したがって、尿素と表される)を含むか、又はそれらからなっている。この活性化剤Aは、4,4’-オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)を含む化学発泡剤CBAと組み合わせて使用するには、特に適している。このタイプの活性化剤-発泡剤の組合せにより、少なくとも140℃~200℃の全温度範囲にわたって、例外的に優れた膨張体積が得られ、その温度範囲の中であればどこでも、少なくとも1000%、好ましくは少なくとも1100%の膨張が得られる。
その少なくとも1種の活性化剤Aを使用するのなら、加熱膨張性組成物の中に、その加熱膨張性組成物の全重量を基準にして、1~10重量%、より好ましくは1~9重量%、さらにより好ましくは1.5~8重量%の量で存在させるのが好ましい。
その少なくとも1種の化学発泡剤CBAの量に対して、その少なくとも1種の活性化剤Aの量を最適化することを、強く推奨する。たとえば、その少なくとも1種の活性化剤Aを、その加熱膨張性組成物の中に含まれるその少なくとも1種の化学発泡剤CBAの全重量を基準にして、10~80重量%、より好ましくは12~65重量%、さらにより好ましくは15~55重量%、なおもより好ましくは20~45重量%の量で使用するのが好ましい。
さらに、その加熱膨張性組成物が、少なくとも1種の活性化剤Aと組み合わせて、少なくとも1種の二次活性化剤SAを含んでいるのが、有利である。少なくとも1種の二次活性化剤SAとして使用するのに適した化合物の例としては、たとえば、以下のものが挙げられる:亜鉛化合物、たとえば、酸化亜鉛、酢酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ビス(p-トルエンスルフィン酸)亜鉛、又はビス(ベンゼンスルフィン酸)亜鉛、酸化チタン、及び酸化マグネシウム、並びに少なくとも6個の炭素原子を有する脂肪酸、たとえばステアリン酸及びモンタン酸。好ましい二次活性化剤は、亜鉛化合物、特に酸化亜鉛、及び亜鉛化合物の混合物、特に酸化亜鉛と酢酸亜鉛との混合物、並びに少なくとも6個の炭素原子を有する脂肪酸である。これらのタイプの二次活性化剤は、加熱膨張性組成物に、その加熱膨張性組成物の全重量を基準にして、1~10重量%、好ましくは1.25~7.5重量%、より好ましくは1.4~5重量%の量で添加することができる。
さらに、少なくとも1種の発泡剤CBAの量に対して、その任意成分の二次活性化剤の量を最適化することも、強く推奨される。たとえば、少なくとも1種の二次活性化剤SAを、その加熱膨張性組成物の中に含まれるその少なくとも1種の化学発泡剤CBAの重量を基準にして、10~80重量%、より好ましくは12~65重量%、さらにより好ましくは15~55重量%、なおもより好ましくは20~45重量%の量で使用するのが好ましい。
一つ又は複数の実施形態においては、その加熱膨張性組成物には、以下のものからなる群より選択される少なくとも1種の二次活性化剤SAが含まれる:酸化亜鉛、酢酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ビス(p-トルエンスルフィン酸)亜鉛、ビス(ベンゼンスルフィン酸)亜鉛、及び少なくとも6個の炭素原子を有する脂肪酸。
一つ又は複数の実施形態においては、その加熱膨張性組成物に、酸化亜鉛、酢酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ビス(p-トルエンスルフィン酸)亜鉛、ビス(ベンゼンスルフィン酸)亜鉛、好ましくは酸化亜鉛からなる群より選択される少なくとも1種の第一の二次活性化剤SA1、並びに、少なくとも6個の炭素原子を有する脂肪酸、好ましくはステアリン酸からなる群より選択される少なくとも1種の第二の二次活性化剤SA2が含まれる。
一つ又は複数の実施形態においては、その加熱膨張性組成物にはさらに、少なくとも2、好ましくは2~6の間のアクリレート官能価を有する少なくとも1種の多官能アクリレートを含み、そして好ましくは2500g/mol未満、より好ましくは1000g/mol未満の分子量を有する、少なくとも1種の架橋助剤CAが含まれる。
そのような多官能アクリレートは、その加熱膨張性組成物の中に含まれるポリマーの架橋性を改良し、安定なフォーム構造物を得る一助となることができる。その少なくとも1種の架橋助剤CAを使用するのなら、その加熱膨張性組成物の中に、その加熱膨張性組成物の全重量を基準にして、好ましくは0.05~5.0重量%、より好ましくは0.1~3.5重量%、さらにより好ましくは0.25~3.0重量%、なおもより好ましくは0.35~2.0重量%の量で存在させる。
少なくとも1種の架橋助剤CAとして使用される、2個の官能基を有する好適な多官能アクリレートとしては、たとえば、以下のものが挙げられる:エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジメタクリレート、1,3-ブタンジオールジメタクリレート、1,4-ブタンジオールジメタクリレート、1,10-ドデカンジオールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、及びポリブチレングリコールジメタクリレート、及びヘキサンジオールジアクリレート。2個の官能基を有する最も好ましいアクリレートは、ヘキサンジオールジアクリレートである。
少なくとも1種の架橋助剤CAとして使用される、3個以上の官能基を有する好適な多官能アクリレートとしては、たとえば、以下のものが挙げられる:グリセロールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ジ-(トリメチロールプロパン)テトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリ(2-メタクリルオキシエチル)トリメリテート、トリ(2-アクリルオキシエチル)イソシアヌレート、さらにはそれらのエトキシル化又はプロポキシル化誘導体。5個の官能基を有する最も好ましい多官能アクリレートは、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートである。さらに好適なのは、6~16の間、又はそれより高い官能基を有する、高官能性の超分岐状アクリレートである。そのようなアクリレートとしては、超分岐状ポリエステル-ポリアクリレートが挙げられる。
一つ又は複数の実施形態においては、加熱膨張性組成物の中に、少なくとも1種のフリーラジカル重合開始剤I及び少なくとも1種の架橋助剤CAが存在しているならば、それらの合計量が、その加熱膨張性組成物の全重量の、0.25~7.5重量%、好ましくは0.25~5.0重量%、より好ましくは0.5~3.5重量%、さらにより好ましくは0.75~2.5重量%を占めている。
一つ又は複数の実施形態においては、その加熱膨張性組成物にはさらに、少なくとも1種の熱可塑性ポリマーTPが含まれる。
基本的には、すべての熱可塑性ポリマー及び熱可塑性エラストマー(TPE)が、少なくとも1種の熱可塑性ポリマーTPとして使用するのに適している。言うまでもないことであるが、その少なくとも1種の熱可塑性ポリマーTPは、前述の少なくとも1種のポリマーP及び少なくとも1種のエポキシ官能性ポリマーEPとは異なるものである。
少なくとも1種の熱可塑性ポリマーTPとして使用するのに好適なポリマーとしては、たとえば、以下のものが挙げられる:スチレン-ブタジエン・コポリマー、スチレン-イソプレン・コポリマー、エチレン-酢酸ビニル・コポリマー(EVA)、オレフィン-(メタ)アクリレート・コポリマー、オレフィン-(メタ)アクリル酸アルキル・コポリマー、オレフィン(メタ)アクリル酸・コポリマー、ポリオレフィン、及びハロゲン化ポリオレフィンたとえば、ポリ塩化ビニル(PVC)。特に好適なオレフィン-(メタ)アクリレート・コポリマー及びオレフィン-(メタ)アクリル酸アルキル・コポリマーとしては、たとえば、エチレン-アクリル酸エチル・コポリマー、エチレン-アクリル酸ブチル・コポリマー(EBA)、及びエチレン-アクリル酸2-エチルヘキシル・コポリマーが挙げられる。
適切な熱可塑性ポリマーTPには、不飽和オレフィン性結合が含まれていてもよく、そしてそれらにはさらに、エポキシド基以外の官能基、たとえばハロゲン、ニトリル、チオール、ヒドロキシル、又はカルボキシル基が含まれていてもよい。しかしながら、その少なくとも1種の熱可塑性ポリマーTPが、その加熱膨張性組成物の硬化メカニズムを妨害する可能性がある官能基を含んでいないのが好ましい。このアプローチ方法により、硬化メカニズム及び二次的な性質たとえば接着性を、よりよく制御できるようになる。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種の熱可塑性ポリマーTPが、好ましくは、ポリエチレン、エチレン-α-オレフィン・コポリマー、ポリプロピレン、プロピレン-α-オレフィン・コポリマー、エチレン-酢酸ビニル・コポリマー、オレフィン-(メタ)アクリレート・コポリマー、オレフィン-(メタ)アクリル酸アルキル・コポリマー、及びオレフィン-(メタ)アクリル酸・コポリマーからなる群より、より好ましくはエチレン-酢酸ビニル・コポリマー、オレフィン-(メタ)アクリレート・コポリマー、及びオレフィン-(メタ)アクリル酸アルキル・コポリマーからなる群より選択される非官能化熱可塑性ポリマーである。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種の熱可塑性ポリマーTPが、
- 250g/10分以下、好ましくは200g/10分以下、より好ましくは175g/10分以下の、ISO 1133(190℃/2.16kg)に従って求めたメルトフローインデックス、及び/又は
- 150℃以下、好ましくは125℃以下、より好ましくは100℃以下の範囲の、ISO 11357-3に従って実施されるDSC測定法により求めた、溶融温度(T)、
を有している。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種の熱可塑性ポリマーTPが、少なくとも1種の第一の非官能化熱可塑性ポリマーTP1、及びその少なくとも1種の第一の非官能化熱可塑性ポリマーTP1とは異なる、少なくとも1種の第二の非官能化熱可塑性ポリマーTP2を含んでいるが、ここで、その少なくとも1種の第一及び第二の非官能化熱可塑性ポリマー(TP1及びTP2)は、好ましくは、エチレン-酢酸ビニル・コポリマー、オレフィン-(メタ)アクリレート・コポリマー、オレフィン-(メタ)アクリル酸アルキル・コポリマー、及びオレフィン-(メタ)アクリル酸・コポリマーからなる群より、より好ましくはエチレン-酢酸ビニル・コポリマー、オレフィン-(メタ)アクリレート・コポリマー、及びオレフィン-(メタ)アクリル酸アルキル・コポリマーからなる群より選択される。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種の第一の非官能化熱可塑性ポリマーTP1が、少なくとも15g/10分、より好ましくは少なくとも20g/10分、さらにより好ましくは少なくとも25g/10分、特には25~200g/10分、好ましくは30~175g/10分の、ISO 1133(190℃/2.16kg)に従って求めたメルトフローインデックスを有し、及び/又はその少なくとも1種の第二の非官能化熱可塑性ポリマーTP2が、25g/10分以下、より好ましくは15g/10分以下、さらにより好ましくは10g/10分以下、特には1~10g/10分、好ましくは1~7.5g/10分の、ISO 1133(190℃/2.16kg)に従って求めたメルトフローインデックスを有している。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種の第一の非官能化熱可塑性ポリマーTP1の、少なくとも1種の第二の非官能化熱可塑性ポリマーTP2に対する重量比が、(5:1)から(1:3)まで、好ましくは(3:1)から(1:2)まで、より好ましくは(2.5:1)から(1:1)までの範囲である。
一つ又は複数の実施形態においては、その少なくとも1種の熱可塑性ポリマーTPが、少なくとも1種の第一の非官能化熱可塑性ポリマーTP1及び少なくとも1種の第二の非官能化熱可塑性ポリマーTP2で構成されているが、ここで、その少なくとも1種の第一及び第二の非官能化熱可塑性ポリマー(TP1及びTP2)は、好ましくは、エチレン-酢酸ビニル・コポリマー、オレフィン-(メタ)アクリレート・コポリマー、オレフィン-(メタ)アクリル酸アルキル・コポリマー、及びオレフィン-(メタ)アクリル酸・コポリマーからなる群より、より好ましくはエチレン-酢酸ビニル・コポリマー、オレフィン-(メタ)アクリレート・コポリマー、及びオレフィン-(メタ)アクリル酸アルキル・コポリマーからなる群より選択される。
一つ又は複数の実施形態においては、少なくとも1種のポリマーP及び少なくとも1種の熱可塑性ポリマーTPの合計量が、その加熱膨張性組成物の全重量の、25~80重量%、好ましくは30~75重量%、より好ましくは35~70重量%、さらにより好ましくは40~65重量%、なおもより好ましくは40~60重量%を占めている。
上述の必須成分及び任意成分とは別に、加熱膨張性組成物には、そのような組成物で一般的に使用されており、当業熟練者には公知である、その他の化合物が含まれていてもよい。そのようなものとしては、たとえば、粘着付与樹脂、充填剤、着色剤、分散助剤、又は均質化剤、安定剤などが挙げられる。
「粘着付与樹脂」という用語は、本明細書においては、一般的に、組成物の接着性及び/又は粘着性を向上させる樹脂を表す。「粘着性」という用語は、本明細書においては、単に接触させただけで、粘着したり接着したりする性能を指しており、それは、たとえばループタック(loop tack)として測定することが可能である。好ましい粘着付与樹脂は、温度25℃で粘着性を有している。そのような粘着付与樹脂は、加熱膨張性組成物を発泡させる前及び後の両方で、金属基材、特には油の付着した金属基材に良好な接着性を与える。
加熱膨張性組成物において使用するのに好適な粘着付与樹脂は、たとえば5000g/mol以下、特には3500g/mol以下、好ましくは2500g/mol以下の比較的に低い平均分子量(M)、及び180℃以下、好ましくは160℃以下、より好ましくは150℃以下の、DIN EN 1238に従い、環球法により測定した軟化点を有している。好適な粘着付与樹脂としては特に、合成樹脂、天然樹脂、及び化学的に変性した天然樹脂が挙げられる。
「合成樹脂」という用語は、本明細書においては、それ自体では樹脂の特性を有さない、明確に定義された(well-defined)反応剤の間での、制御された化学反応たとえば重付加又は重縮合により得られる化合物を表す。合成樹脂を合成するために重合させることが可能なモノマーとしては、脂肪族モノマー、脂環族モノマー、芳香族モノマー、又はそれらの混合物が挙げられる。好適な脂肪族モノマーとしては、C、C、及びCのパラフィン、オレフィン、及び共役ジオレフィンが挙げられる。脂肪族モノマー又は脂環族モノマーの例としては、以下のものが挙げられる:ブタジエン、イソブチレン、1,3-ペンタジエン、1,4-ペンタジエン、シクロペンタン、1-ペンテン、2-ペンテン、2-メチル-1-ペンテン、2-メチル-2-ブテン、2-メチル-2-ペンテン、イソプレン、シクロヘキサン、1-3-ヘキサジエン、1-4-ヘキサジエン、シクロペンタジエン、及びジシクロペンタジエン。芳香族モノマーの例としては、C、C、及びC10芳香族モノマーが挙げられる。典型的な芳香族モノマーとしては、以下のもの挙げられる:スチレン、アルファメチルスチレン、ビニルトルエン、メトキシスチレン、三級ブチルスチレン、クロロスチレン、クマロン、及びインデンモノマー(インデン及びメチルインデンを含む)、並びにそれらの組合せ。
好適な合成樹脂としては、たとえば、以下のもの挙げられる:炭化水素樹脂、クマロン-インデン樹脂、ポリインデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ビニルトルエン-アルファメチルスチレン・コポリマー樹脂、及びアルファメチルスチレン樹脂。
「炭化水素樹脂」という用語は、本開示においては、石油ベースの原料、たとえば天然液化ガス、ガスオイル、又は石油ナフサのクラッキングの副生物から得られる不飽和モノマーの混合物を重合させることによって製造される、合成樹脂を表す。これらのタイプの炭化水素樹脂は、「石油樹脂」又は「石油炭化水素樹脂」としても知られている。それらの炭化水素樹脂にはさらに、純粋なモノマーの芳香族樹脂も含まれるが、それらは、着色の原因となる夾雑物を除去し、製品の組成を正確に調節するために予め精製しておいた、芳香族モノマー原料を重合させることによって調製される。
好適な炭化水素樹脂は、たとえば、以下のようなものとして、市販されている:商品名Wingtack(登録商標)、Wingtack(登録商標)Plus、Wingtack(登録商標)Extra、及びWingtack(登録商標)STS(すべて、Cray Valley製);商品名Escorez(登録商標)1000シリーズ、Escorez(登録商標)2000シリーズ、及びEscorez(登録商標)5000シリーズ(すべて、ExxonMobil Chemical製);商品名Novares(登録商標)Tシリーズ、Novares(登録商標)TTシリーズ、Novares(登録商標)TDシリーズ、Novares(登録商標)TLシリーズ、Novares(登録商標)TNシリーズ、Novares(登録商標)TKシリーズ、及びNovares(登録商標)TVシリーズ(すべて、RUETGERS Novares GmbH製);並びに商品名Kristalex(登録商標)、Plastolyn(登録商標)、Piccotex(登録商標)、Piccolastic(登録商標)及びEndex(登録商標)(すべて、Eastman Chemicals製)。
粘着付与樹脂を使用するのなら、それらは、加熱膨張性組成物の中に、その加熱膨張性組成物の全重量を基準にして、2~25重量%、好ましくは4~20重量%、より好ましくは5~15重量%の量で含まれるのが好ましい。
加熱膨張性組成物の中で使用するのに適した充填剤としては、たとえば、以下のものが挙げられる:摩砕若しくは沈降炭酸カルシウム、石灰、炭酸カルシウム-マグネシウム、タルカム、セッコウ、グラファイト、バライト、熱分解若しくは沈降シリカ、シリケート、マイカ、ウォラストナイト、カオリン、長石、クロライト、ベントナイト、モンモリロナイト、ドロマイト、石英、クリストバライト、酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、中空セラミック球、中空ガラス球、中空有機物球、ガラス球、官能化アルモキサン、及びカーボンブラック。好適な充填剤としては、上述のリストに挙げた充填剤の、有機コーティングを施すか又は施してないかの両方の、市販の形態が挙げられる。特に好適な充填剤としては、以下のものが挙げられる:摩砕若しくは沈降炭酸カルシウム、炭酸カルシウム-マグネシウム、タルカム、セッコウ、グラファイト、バライト、熱分解若しくは沈降シリカ、シリケート、マイカ、ウォラストナイト、カーボンブラック、及びそれらの混合物。
充填剤を使用するのなら、それらは、加熱膨張性組成物の中に、その加熱膨張性組成物の全重量を基準にして、1~20重量%、より好ましくは1~15重量%、さらにより好ましくは2.5~15重量%の量で組み入れるのが好ましい。
その加熱膨張性組成物中に、着色剤又は染色剤、たとえばカーボンブラックをベースとした顔料を加えることもまた可能である。それらの量は、その加熱膨張性組成物の全重量を基準にして、0.1~1重量%の間とするのが好ましい。
硬化させた後の加熱膨張性組成物が、未硬化の組成物に比較して、少なくとも100%、好ましくは少なくとも150%、より好ましくは少なくとも250%の体積増加をしているのが好ましいが、ここで、その体積増加は、DIN EN ISO 1183法の脱イオン水中での密度測定(アルキメデスの原理)を、精密天秤で求めた試料の質量と組み合わせて測定する。
一つ又は複数の実施形態においては、硬化後の加熱膨張性組成物が、未硬化の組成物に比較して、100~3000%、好ましくは150~2500%、より好ましくは250~2000%、さらにより好ましくは250~2000%の範囲の体積増加を有している。
本発明における加熱膨張性組成物は、各種適切な混合装置たとえば、分散ミキサー、プラネタリーミキサーたとえばプラネタリーローラー、エクストルーダーたとえば2軸スクリューエクストルーダー、ニーダーたとえばBuss、Banbury若しくはローラーニーダー、又は2本ロールミルの中で、構成成分を混合することによって、製造することができる。
粘度を低減させるか、及び/又は個々の成分を溶融させることによって、成分を均質に混合された混合物に容易に加工できるようにするために、外部熱源を適用するか、又は混合プロセス自体によって発生する摩擦熱のいずれかによって、混合の前又は途中で、成分を加熱するのが有利となるであろう。しかしながら、たとえば温度をモニターし、適切であれば冷却装置を使用して、少なくとも1種の化学発泡剤CBA及び少なくとも1種のフリーラジカル重合開始剤Iの活性化温度を越えないよう、注意しなければならない。そのようにして得られた加熱膨張性組成物が、通常の室温(23℃)では実質的に固体であるのが好ましいが、このことは、この温度で少なくとも24時間の間は、重力の作用によって、目に見えるような変形を起こさないということを意味している。
加熱膨張性組成物の構成成分を混合した後で、そのようにして得られた組成物は、たとえば、押出成形、ブロー成形、ペレット化、射出成形、圧縮成形、打抜成形、若しくは型押成形、又はその他適切な加工法を使用して、所望の形状に成形することができる。
本発明の加熱膨張性組成物は、全部の構成成分を、順番に又は同時に添加することを含めて、実質的に1ステッププロセスで製造することができる。しかしながら、二成分システム、さらには多成分システムとして、加熱膨張性組成物を得ることもまた、有利となりうる。これらの場合においては、その加熱膨張性組成物の構成成分が、別々の空気及び湿分不透過性の複数のパッケージ、又は単一のパッケージの中の複数の区画に入れて供給され、そしてその加熱膨張性組成物の使用時又は使用直前に相互に、又は場合によっては他の化合物と共に、それらが混合される。そのようなアプローチ方法は、たとえば、厳しい条件(たとえば、極端な高温)の場所での、その加熱膨張性組成物の貯蔵寿命を長引かせるため、貯蔵室の条件及び輸送重量を最適化するため、又は異なった用途のための特注で、モジュラータイプの組成物が提供できるようにするためのような場合に採用することができる。
本発明における加熱膨張性組成物は、通常の貯蔵条件下では、貯蔵安定性がある。「貯蔵安定性がある」という用語は、本開示においては、長期間、たとえば少なくとも1ヶ月、特には少なくとも3ヶ月の間、特定の貯蔵条件下で、その物質の用途に関連した性質にいかなる顕著な変化を与えることなく、貯蔵することが可能な物質を指している。「典型的な貯蔵条件」という用語は、この場合、60℃以下、特には50℃以下の温度を指している。
本発明の加熱膨張性組成物の膨張は、加熱によって開始される。これは、その加熱膨張性組成物が、その活性化温度を越える加熱ステップにより活性化され、その少なくとも1種の化学発泡剤CBAの分解(その結果、ガスが発生する)が、その膨張性物質が、膨張し、硬化されて、それが目的とする最終的な(十分に膨張し、且つ安定な)状態になるのに十分な長い持続時間を示すということを意味している。その加熱ステップの最適な温度と持続時間(滞留時間)は、その加熱膨張性組成物の実施形態、特には、その加熱膨張性組成物の中に含まれる少なくとも1種の化学発泡剤CBA及び少なくとも1種のフリーラジカル重合開始剤Iの組成に依存する。その加熱膨張性組成物が、120~250℃、好ましくは140~220℃の活性化温度、及び5~90分、好ましくは10~60分の範囲の加熱ステップの滞留時間を有しているのがよい。
少なくとも1種のポリマーP、少なくとも1種のエポキシ官能性ポリマーEP、少なくとも1種の熱可塑性ポリマーTP、少なくとも1種の化学発泡剤CBA、少なくとも1種のフリーラジカル重合開始剤I、少なくとも1種の活性化剤A、及び少なくとも1種の架橋助剤CAについて、上で好ましいとされたことは、特に断らない限り、本発明のすべての主題に同等に適用される。
本発明のまた別の主題は、本発明の加熱膨張性組成物を含むか、又は実質的にそれからなる中空構造物のための遮蔽要素(バッフル)及び/又は補強要素である。
そのような構成要素は、中空構造物、たとえば自動車の中空構造部分における空洞部を封止、遮蔽、及び/又は補強するために使用される。車における中空部分としては、以下のものが挙げられる:ボディの構成部材(たとえば、パネル)、フレームの構成部材(たとえば、ハイドロフォーム法によるチューブ)、ピラー構造物(たとえば、A、B、C又はD-ピラー)、バンパー、ルーフなど。
一つ又は複数の実施形態においては、中空構造物のための遮蔽用及び/又は補強用構成要素が、本発明の加熱膨張性組成物から実質的になっている。これらの実施形態においては、遮蔽及び/又は強化対象の中空構造の壁面に、容易に組みこんだり、取り付けたりすることが可能なような形状を有する構成要素を提供するのが有利である。そのような形状とした構成要素は、加熱膨張性組成物から、たとえば、射出成形、打抜成形若しくは型押成形、又は成形型使用の押出成形によって得ることが可能である。
一つ又は複数のさらなる実施形態においては、その遮蔽用及び/又は補強用構成要素にはさらに、その上にその加熱膨張性組成物を析出させたり、取り付けたりする支持体が含まれる。そのような設計は、より経済性に優れ、そしてたとえば、支持体構成要素の上にピン、ボルト、又はフックを組みこむことによって、遮蔽及び/又は強化対象の構造物の壁面の上に、遮蔽用及び/又は補強用構成要素を容易に固着できるようになる。さらに、支持体構成要素を適切に設計することによって、遮蔽用及び/又は補強用構成要素の機械的性能及び安定性を改良することができる。
遮蔽用及び/又は補強用構成要素の支持体を使用するのなら、それは、加工して形状化することが可能な物質なら、何からなっていてもよい。支持体のために好適な物質としては、ポリマー材料たとえば、プラスチック、エラストマー、熱可塑性プラスチック、それらのブレンド物などが挙げられる。好ましい熱可塑性プラスチック物質としては、以下のものが挙げられるが、それらに限定される訳ではない:ポリマーたとえば、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリスルホン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ塩化ビニル(PVC)、塩素化ポリオレフィンなど。特に好ましいのは、高温で安定なポリマーたとえば、ポリ(フェニルエーテル)、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミド、特にポリアミド6、ポリアミド6,6、ポリアミド11、ポリアミド12、及びそれらの混合物である。支持体として好適なその他の物質としては、以下のものが挙げられる:金属、特にアルミニウム若しくはスチール、又は天然産出の有機物質たとえば、木材若しくはその他の(加圧加工した)繊維質物質。ガラス状又はセラミック物質もまた使用することができる。そのような物質を組み合わせて使用することもまた可能である。そのような物質を、たとえば、繊維、鉱物質、クレー、シリケート、炭酸塩、それらの組合せなどを用いて充填したり、或いは成形したりすることも考えられる。
その支持体の構成要素はさらに、いかなる形状又は寸法を示すこともできる。それはさらに、いくつかの、直接結合していない部品で構成されていてもよい。たとえば、それは、中実、中空、或いは発泡体でもよく、或いは、それはグリッド様の構造を示していてもよい。その支持体の構成要素の表面は、その遮蔽用及び/又は補強用構成要素の使用目的に応じて、典型的には、滑らかであっても、ざらざらしていても、或いは構造化されていてもよい。
本発明のまた別の主題は、本発明の遮蔽用及び/又は補強用構成要素を製造するためのプロセスであるが、ここで、その加熱膨張性組成物は、支持体の上に射出成形されるか、又は支持体と共に共押出成形される。
本発明の遮蔽用及び/又は補強用構成要素の製造プロセスの詳細は、その支持体の物質に大きく依存する。支持体の物質が、(射出)成形又は押出成形できる場合には、その遮蔽用及び/又は補強用構成要素は、2ステップの射出成形プロセスによるか、又は支持体と加熱膨張性組成物との共押出成形により製造することができる。
2ステップ射出成形プロセスの場合においては、その第一のステップには、型の中に支持体の物質を射出することが含まれる。固化させた後で、射出成形の成形型の空洞部を拡大若しくは調節するか、又はその射出成形片を、他の成形型の中に移してから、加熱膨張性組成物の射出を含む第二のステップを実施する。
たとえばその支持体が金属又は合金で構成されていることが理由で、支持体を射出成形又は押出成形で成形できないような場合には、その支持体を、最初に、適切なプロセスで製造し、その後で、射出成形用の成形型の中に導入する。次いで、支持体を予め入れておいた成形型の中に、加熱膨張性組成物を射出成形するのがよい。別の可能性としては、加熱膨張性組成物を、予め製造しておいた支持体の構成要素の上に、押出加工することがある。言うまでもないことであるが、加熱膨張性組成物の支持体と構成要素とを各種適切なプロセスにより、別個に製造し、次いで各種適切な手段、たとえば化学的若しくは物理的に、たとえば、接着法によるか、又は機械的に、たとえば、ボルト止め、ねじ止めなどによって、加熱膨張性組成物の構成要素を支持体に対して取り付けるという可能性も存在する。
本発明のまた別の主題は、本発明の加熱膨張性組成物の成分a)~c)、及び場合によってはd)を含む加熱膨張性物質の湿時保存抵抗性を改良するための、式(I)のシラン基を有する少なくとも1種の化合物の使用である。
「加熱膨張性物質の湿時保存抵抗性を改良するための、少なくとも1種の化合物の使用」という表現は、その少なくとも1種の化合物をその加熱膨張性物質に添加したことの結果として、高温、高湿条件下での保存から生じる加熱膨張性物質の膨張ロスが抑制されるということを意味していると理解されたい。
一つ又は複数の実施形態においては、少なくとも1種の式(I)のシラン基を有する化合物が、式(I)のシラン基及び式(II)のアルコキシシランを含むシラン官能化されたポリマーからなる群より選択されるが、ここで、その式(I)のシラン基を含むシラン官能化されたポリマーは、好ましくは、シランをグラフトさせたエチレン-酢酸ビニル・コポリマー、オレフィン-シラン・コポリマー、及びオレフィン-(メタ)アクリル酸アルキル-シラン・ターポリマーからなる群より選択される。
一つ又は複数の実施形態においては、少なくとも1種の、式(I)のシラン基を含む化合物が、その加熱膨張性物質の全重量を基準にして、0.05~10.0重量%、好ましくは0.15~7.5重量%、より好ましくは0.20~5.0重量%、さらにより好ましくは0.25~3.5重量%の式(I)のシラン基を、その加熱膨張性物質が含むような量で、その加熱膨張性物質に添加される。
本発明のまた別の主題は、陸上車両、船舶、又は航空機、好ましくは自動車車両の空洞部又は中空構造、及び/又は建築物の空洞部を封止、遮蔽、又は補強して、騒音、振動、湿分、及び/又は熱の伝達を低減させるか、及び/又は前記空洞部又は中空構造を取り巻く構造を、機械的に強化するための、本発明の遮蔽用及び/又は補強用構成要素の使用である。
本発明のさらにまた別の主題は、空洞部又は中空構造を、封止、遮蔽、及び/又は補強するための方法であるが、ここで、本発明による加熱膨張性組成物を含む構成要素を、前記空洞部又は中空構造の中に導入し、次いで、熱によるか及び/又はUV処理によって膨張させて、それによりその膨張された組成物によって、前記空洞部又は中空構造が、少なくとも部分的には充満される。
その熱膨張ステップの温度は、好ましくは140~250℃、より好ましくは150~220℃、さらにより好ましくは150~200℃である。その熱膨張ステップの好適な時間、すなわち、その加熱膨張性組成物の好ましい焼付け時間は、5~90分、より好ましくは10~60分、さらにより好ましくは10~30分である。
自動車車両の製造において使用される場合、その加熱膨張性組成物を含む構成要素の加熱活性化に関しては、その加熱活性化を、熱処理を含むまた別のプロセスステップと組み合わせるのが有利である。そのようなプロセスステップの一例は、車体のシャシーの電着塗装(陰極浸漬塗装/コーティング)である。
加熱膨張性組成物の配合には、表1に記載の、以下の化学物質を使用した。
加熱膨張性組成物の調製
表3及び4に示した構成成分を含む加熱膨張性組成物を、ブラベンダーミキサーを使用し、温度調節しながら調製した。その調製プロセスにおいては、最初にポリマー成分を、110~115℃の温度で、均質に混合された混合物が得られるまで、混合した。次いでその系を冷却して、加熱反応性原料物質の活性化温度(80~90℃)より低い温度とした。次いで、加熱反応性原料物質(フリーラジカル重合開始剤、発泡剤)を、均質に混合された混合物が得られるまで、その系に混ぜ込んだ。次いで、そのようにして得られた物質を、加熱プレスして試験試料として、体積膨張試験で使用した。
参照例組成物Ref-2及び実施例組成物Ex-1~Ex-5の場合においては、それらの加熱膨張性組成物を調製するのに、表2に示した構成成分を含むプレミックス1~6を使用した。それらのプレミックスは、以下の手順を使用して調製した。ポリマーTP1及びTP2を、最初に、ブラベンダーミキサーを使用し、100℃の温度で3分間かけて混合した。次いで、アルコキシシランSI及び/又はフリーラジカル重合開始剤I1(有機ペルオキシド)を添加し、同じ温度で10分間、混合を続けた。最後のステップで、温度を上げて160℃とし、混合をさらに15分間続けた。実施例組成物Ex-1~Ex-5を調製するのに使用したプレミックスには、2種の異なったシランをグラフトさせたエチレン-酢酸ビニル・コポリマーの混合物が含まれていると考えられる。
湿時保存後の体積の膨張及び膨張ロス
参照例及び実施例の組成物の膨張性能は、調製した試験試料を、オーブン中で140~200℃の温度で10分間、熱処理(焼付け)することにより試験した。室温(23℃)からそれぞれの焼付け温度への昇温時間は、20分であった(140℃及び200℃のいずれでも)。温度と、相当する焼付け温度での膨張の大きさ(膨張前の元の体積を基準にした%の単位)とを、表3及び4に示す。
体積膨張比率は、試験した試料の、膨張前及び後での密度を測定することにより求めた。その密度は、DIN EN ISO 1183に従い、脱イオン水中での水浸漬法(アルキメデスの原理)を使用し、質量測定には精密天秤を使用して求めた。
膨張性能は、湿時保存処理の前(「初期」)及び後に試験した。湿時保存処理においては、試料を、焼付けの前に、100%の相対湿度、40℃の温度で7日間保存した。試験した加熱膨張性組成物の湿分抵抗性を表す「膨張ロス」(単位、%)は、次式に従って計算した:
[式中、Expは、湿時保存処理の前に、試験組成物で得られた初期膨張であり、それに対してExpは、湿時保存処理の後で得られた膨張である]
本開示は、下記の発明の態様を含む:
<態様1>
以下を含む加熱膨張性組成物であって、
(a)少なくとも1種のポリマーP、
(b)少なくとも1種のフリーラジカル重合開始剤I、及び
(c)少なくとも1種の化学発泡剤CBA、及び
(d)任意に、少なくとも1種のエポキシ官能性ポリマーEP、
ここで、前記組成物が、下記式(I)のシラン基を含む、
加熱膨張性組成物:
[式中、
は、1~8個の炭素原子、好ましくは1~5個の炭素原子を有するアルキル基を表し、
は、1~8個の炭素原子、好ましくは1~5個の炭素原子を有するアルキル基を表し、かつ
指数aは、0、1、又は2、好ましくは0又は1の値を有する]。
<態様2>
前記加熱膨張性組成物の全重量を基準にして、0.05~10.0重量%、好ましくは0.15~7.5重量%の前記式(I)のシラン基を含む、態様1に記載の加熱膨張性組成物。
<態様3>
前記式(I)のシラン基の少なくとも一部が、前記少なくとも1種のポリマーPに結合されており、かつ/又は前記組成物が、少なくとも1種の下記式(II)のアルコキシシランSIをさらに含む、態様1又は2に記載の加熱膨張性組成物:
[式中、
及びR は、態様1又は2において定義されたものであり、かつ
は、1~20個の炭素原子、好ましくは1~10個の炭素原子を有する、直鎖状、分岐状、又は環状のアルケニル基を表す]。
<態様4>
前記少なくとも1種の式(II)のアルコキシシランSIが、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル-トリス(2-メトキシエトキシ)シラン、3-メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシラン、及びビニルメチルジブトキシシランからなる群より選択され、好ましくは、ビニルトリメトキシシラン及びビニルトリエトキシシランからなる群より選択される、態様3に記載の加熱膨張性組成物。
<態様5>
前記少なくとも1種のポリマーPが、式(I)のシラン基を含むシラン官能化されたポリマーであり、好ましくは、式(I)のシラン基を含む有機シランで官能化されたポリマーである、態様1~4のいずれか一項に記載の加熱膨張性組成物。
<態様6>
前記少なくとも1種のポリマーPが、シランをグラフトさせたエチレン-酢酸ビニルコポリマー、オレフィン-シランコポリマー、及びオレフィン-(メタ)アクリル酸アルキル-シランターポリマーからなる群より選択される、態様1~5のいずれか一項に記載の加熱膨張性組成物。
<態様7>
前記少なくとも1種のフリーラジカル重合開始剤Iが、ペルオキシド重合開始剤PI、好ましくは有機ペルオキシドである、態様1~6のいずれか一項に記載の加熱膨張性組成物。
<態様8>
好ましくは、オレフィン-(メタ)アクリル酸グリシジルコポリマー、オレフィン-アクリル酸アルキル-(メタ)アクリル酸グリシジルターポリマー、及び(メタ)アクリル酸グリシジルグラフト化コポリマーからなる群より選択される、少なくとも1種のエポキシ官能性ポリマーEPをさらに含み、前記少なくとも1種のエポキシ官能性ポリマーEPが、好ましくは、前記加熱膨張性組成物の全重量の、5~30重量%、好ましくは10~25重量%を占める、態様1~7のいずれか一項に記載の加熱膨張性組成物。
<態様9>
少なくとも1種の下記式(III)の化合物を含む少なくとも1種の活性化剤Aをさらに含む、態様1~8のいずれか一項に記載の加熱膨張性組成物:
[式中、
及びR は、互いに独立して、水素原子、又は任意に、酸素原子、窒素原子、及び/又は芳香族部分をさらに含む、1~10個の炭素原子を有する一価のアルキル基を表すか、あるいはR 及びR は、一緒になって、任意に、酸素原子、窒素原子、及び/又は芳香族部分をさらに含む、1~10個の炭素原子を有する二価のアルキル基を形成し;
及びR は、互いに独立して、水素原子、又は任意に、酸素原子又は窒素原子をさらに含む、1~10個の炭素原子を有する一価のアルキル基を表し;かつ
指数nは、1又は2の値を有する]。
<態様10>
少なくとも2、好ましくは2~6のアクリレート官能価を有する少なくとも1種の多官能アクリレートを含み、好ましくは2500g/mol未満、より好ましくは1000g/mol未満の分子量を有する、少なくとも1種の架橋助剤CAをさらに含む、態様1~9のいずれか一項に記載の加熱膨張性組成物。
<態様11>
態様1~10のいずれか一項に定義された加熱膨張性組成物の成分(a)~(d)を含む加熱膨張性物質の湿時保存抵抗性を改良するための、態様1に記載の少なくとも1種の式(I)のシラン基を有する化合物の使用。
<態様12>
態様1~10のいずれか一項に記載の加熱膨張性組成物を含む、中空構造物のためのバッフル及び/又は補強用構成要素。
<態様13>
態様12に記載のバッフル及び/又は補強要素であって、キャリアをさらに含み、前記キャリア上に前記加熱膨張性組成物を沈着又は付着させた、バッフル及び/又は補強要素。
<態様14>
態様13に記載のバッフル及び/又は補強要素を製造するための方法であって、前記加熱膨張性組成物を前記キャリア上に射出成形するか、又は前記支持体と共に共押出成形する、方法。
<態様15>
陸上乗物、船舶、又は航空機、好ましくは自動車車両の空洞部又は中空構造、及び/又は建築物の空洞部をシーリングし、バッフリングし、又は補強して、騒音、振動、湿分、及び/又は熱の伝達を低減させ、かつ/又は前記空洞部を取り巻く構造を機械的に強化するための、態様12又は13に記載のバッフル及び/又は補強要素の使用。
<態様16>
態様1~10のいずれか一項に記載の加熱膨張性組成物を含む構成要素を、前記空洞部又は中空構造の中に導入し、次いで、加熱によって膨張させ、それにより前記膨張した組成物によって前記空洞部又は中空構造を少なくとも部分的に充填する、空洞部又は中空構造をシーリングし、バッフリングし、及び/又は補強するための方法。

Claims (15)

  1. 熱膨張性組成物を含む、中空構造物のためのバッフル及び/又は補強用構成要素であって、前記加熱膨張性組成物が、
    (a)少なくとも1種のポリマーP、
    (b)少なくとも1種のフリーラジカル重合開始剤I、及び
    (c)少なくとも1種の化学発泡剤CBA、及び
    (d)任意に、少なくとも1種のエポキシ官能性ポリマーEP、
    を含み、ここで、前記組成物が、下記式(I)のシラン基を含み、
    前記式(I)のシラン基の少なくとも一部が、前記少なくとも1種のポリマーPに結合されており、
    前記少なくとも1種のポリマーPが、式(I)のシラン基を含むシラン官能化されたポリマーである、
    バッフル及び/又は補強用構成要素
    [式中、
    は、1~8個の炭素原子を有するアルキル基を表し、
    は、1~8個の炭素原子を有するアルキル基を表し、かつ
    指数aは、0、1、又は2の値を有する]。
  2. 前記加熱膨張性組成物が、前記加熱膨張性組成物の全重量を基準にして、0.05~10.0重量%の前記式(I)のシラン基を含む、請求項1に記載のバッフル及び/又は補強用構成要素
  3. 記組成物が、少なくとも1種の下記式(II)のアルコキシシランSIをさらに含む、請求項1又は2に記載のバッフル及び/又は補強用構成要素
    [式中、
    及びRは、請求項1又は2において定義されたものであり、かつ
    は、1~20個の炭素原子を有する、直鎖状、分岐状、又は環状のアルケニル基を表す]。
  4. 前記少なくとも1種の式(II)のアルコキシシランSIが、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル-トリス(2-メトキシエトキシ)シラン、3-メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシラン、及びビニルメチルジブトキシシランからなる群より選択される、請求項3に記載のバッフル及び/又は補強用構成要素
  5. 前記少なくとも1種のポリマーPが、式(I)のシラン基を含む有機シランで官能化されたポリマーである、請求項1~4のいずれか一項に記載のバッフル及び/又は補強用構成要素
  6. 前記少なくとも1種のポリマーPが、シランをグラフトさせたエチレン-酢酸ビニルコポリマー、オレフィン-シランコポリマー、及びオレフィン-(メタ)アクリル酸アルキル-シランターポリマーからなる群より選択される、請求項1~5のいずれか一項に記載のバッフル及び/又は補強用構成要素
  7. 前記少なくとも1種のフリーラジカル重合開始剤Iが、ペルオキシド重合開始剤PIである、請求項1~6のいずれか一項に記載のバッフル及び/又は補強用構成要素
  8. 前記加熱膨張性組成物が、少なくとも1種のエポキシ官能性ポリマーEPをさらに含み、前記少なくとも1種のエポキシ官能性ポリマーEPが、前記加熱膨張性組成物の全重量の5~30重量%を占める、請求項1~7のいずれか一項に記載のバッフル及び/又は補強用構成要素
  9. 前記加熱膨張性組成物が、少なくとも1種の下記式(III)の化合物を含む少なくとも1種の活性化剤Aをさらに含む、請求項1~8のいずれか一項に記載のバッフル及び/又は補強用構成要素
    [式中、
    及びRは、互いに独立して、水素原子、又は任意に、酸素原子、窒素原子、及び/又は芳香族部分をさらに含む、1~10個の炭素原子を有する一価のアルキル基を表すか、あるいはR及びRは、一緒になって、任意に、酸素原子、窒素原子、及び/又は芳香族部分をさらに含む、1~10個の炭素原子を有する二価のアルキル基を形成し;
    及びRは、互いに独立して、水素原子、又は任意に、酸素原子又は窒素原子をさらに含む、1~10個の炭素原子を有する一価のアルキル基を表し;かつ
    指数nは、1又は2の値を有する]。
  10. 前記加熱膨張性組成物が、少なくとも2のアクリレート官能価を有する少なくとも1種の多官能アクリレートを含少なくとも1種の架橋助剤CAをさらに含む、請求項1~9のいずれか一項に記載のバッフル及び/又は補強用構成要素
  11. 請求項1~10のいずれか一項に定義された加熱膨張性組成物の成分(a)~(d)を含む加熱膨張性物質の湿時保存抵抗性を改良するための、請求項1に記載の少なくとも1種の式(I)のシラン基を有する化合物の使用。
  12. 請求項に記載のバッフル及び/又は補強要素であって、支持体をさらに含み、前記支持体上に前記加熱膨張性組成物を沈着又は付着させた、バッフル及び/又は補強要素。
  13. 請求項1に記載のバッフル及び/又は補強要素を製造するための方法であって、前記加熱膨張性組成物を前記支持体上に射出成形するか、又は前記支持体と共に共押出成形する、方法。
  14. 陸上乗物、船舶、又は航空機の空洞部又は中空構造、及び/又は建築物の空洞部をシーリングし、バッフリングし、又は補強して、騒音、振動、湿分、及び/又は熱の伝達を低減させ、かつ/又は前記空洞部を取り巻く構造を機械的に強化するための、請求項1~10又は12のいずれか一項に記載のバッフル及び/又は補強要素の使用。
  15. 請求項1~10のいずれか一項に記載の加熱膨張性組成物を含む構成要素を、前記空洞部又は中空構造の中に導入し、次いで、加熱によって膨張させ、それにより前記膨張した組成物によって前記空洞部又は中空構造を少なくとも部分的に充填する、空洞部又は中空構造をシーリングし、バッフリングし、及び/又は補強するための方法。
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