(57)【要約】【課題】  ビーズ発泡法において二次発泡により高発泡倍率の発泡成型品を成型するのに適したポリアミド発泡粒子及びその製造方法を提供すること、並びにポリアミド発泡粒子群及びそれらを用いた発泡成型品を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明は、数平均セル径が２０〜１０００μｍの独立気泡を内包するポリアミド発泡粒子を提供する。本発明はまた、平均粒子径が０．２〜２ｍｍの固体状態のポリアミドペレットに、加圧下で、炭酸ガス、窒素及び空気からなる群より選ばれる少なくとも１種のポリアミドに対して不活性なガスを含浸する工程と、前記ポリアミドに対して不活性なガスを含浸したポリアミドペレットを加熱して発泡させる工程とを備えるポリアミド発泡粒子の製造方法を提供する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
数平均セル径が２０〜１０００μｍの独立気泡を内包するポリアミド発泡粒子。
【請求項２】
粒子径が０．２〜４ｍｍであり、かつ粒子形状が球状又は俵状である、請求項１に記載のポリアミド発泡粒子。
【請求項３】
平均粒子径が０．２〜２ｍｍの固体状態のポリアミドペレットに、加圧下でポリアミドに対して不活性なガスを含浸し、加熱することで得られる、請求項１又は２に記載のポリアミド発泡粒子。
【請求項４】
融点が１７５〜２８０℃である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のポリアミド発泡粒子。
【請求項５】
複数のポリアミド発泡粒子からなるポリアミド発泡粒子群であって、
前記ポリアミド発泡粒子群における全ポリアミド発泡粒子数に対して、数平均セル径が２０〜１０００μｍの独立気泡を内包し、かつ粒子形状が球状又は俵状であるポリアミド発泡粒子数の占める割合が８０％以上であるポリアミド発泡粒子群。
【請求項６】
請求項５に記載のポリアミド発泡粒子群に、揮発性の有機若しくは無機溶剤及び／又はポリアミドに対して不活性なガスを含浸させ、二次発泡させて得られるポリアミド二次発泡粒子群。
【請求項７】
請求項５に記載のポリアミド発泡粒子群又は請求項６に記載のポリアミド二次発泡粒子群を成型してなる発泡成型品。
【請求項８】
平均粒子径が０．２〜２ｍｍのポリアミドペレットに、０．１〜７．０ＭＰａの加圧条件下で、炭酸ガス、窒素及び空気からなる群より選ばれる少なくとも１種のガスを含浸する工程と、前記ガスを含浸したポリアミドペレットを加熱して発泡させる工程とを備えるポリアミド発泡粒子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリアミド発泡粒子及びその製造方法、ポリアミド発泡粒子群並びに発泡成型品に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンに代表される汎用樹脂の発泡成型品は、断熱材、緩衝材、包装材、構造体の軽量コア材などに広く用いられている。
【０００３】
樹脂発泡成型品を製造する技術は、押出し発泡法、ビーズ発泡法、発泡射出成型法の概ね３つに分類される。押出し発泡法は、押出機を用いて溶融状態の樹脂に有機又は無機発泡剤を圧入し、押出機出口で圧力を開放することにより断面形状が一定の板状、シート状又は柱状の発泡体とし、これを金型に入れて熱加工する、あるいは切り貼りにより目的形状の発泡成型品とするものである。ビーズ発泡法は、発泡性を有する樹脂粒子を型内に充填し、水蒸気等で加熱し、発泡と同時に粒子同士を融着させ発泡成型品を得るものである。発泡射出成型法は、発泡性を有する樹脂を射出成型し、金型内にて発泡させ空孔を有する発泡成型品を得るものである。これらの中でもビーズ発泡法は、製品形状を自由に設定し易く、高発泡倍率の発泡成型品を得やすいなどの利点があり、広く産業界に普及している。
【０００４】
ビーズ発泡法には、発泡剤を含浸した原料樹脂粒子を直接型内に充填して発泡させて成型する方法のほかに、一旦原料樹脂粒子を発泡させて発泡粒子とした後、発泡粒子に再度発泡剤を含浸させ、二次発泡させて成型する方法等がある。二次発泡及びこの操作を繰り返して高次発泡させて成型する方法は、より高発泡倍率の発泡成型品を得ることができるという利点がある。
【０００５】
近年、産業界では軽量かつ高機能の材料が求められており、そのひとつの候補として、耐熱性に優れたエンジニアリング樹脂、中でも耐薬品性や耐摩耗性にも優れるポリアミド発泡成型品が注目されている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、水又は熱により分解し気体を発生する物質を含有したポリアミドの押出発泡ストランドを切断し、ポリアミド発泡粒子を得る技術が開示されている。
【０００７】
特許文献２には、押出発泡ストランドの切断方法を改良し、連続した外皮を有する真珠状のポリアミド発泡粒子を得る技術が開示されている。
【０００８】
また、特許文献３には、芳香族ポリアミドを有機溶剤の存在下で加圧炭酸ガスにより膨潤させ、脱圧によってポリアミド発泡粒子を得る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０７−１７９６４５号公報
【特許文献２】特表２００７−５１６３０７号公報
【特許文献３】特許第４００５３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ポリアミド樹脂は融点の高い結晶性樹脂であり、高発泡倍率の発泡成型品を得ることが極めて困難である。そこで、ビーズ発泡法の利用、二次発泡又は高次発泡の利用により、高発泡倍率の発泡成型品を得るための技術開発が必要である。しかしながら、ビーズ発泡法において、二次発泡又は高次発泡の利用により、高発泡倍率の発泡成型品を成型するためのポリアミド発泡粒子は、これまで知られていない。
【００１１】
特許文献１は発泡粒子の吸水性を生かした人工土壌の提供を目的としており、特許文献１に記載されているポリアミド発泡粒子は吸水性を有し、そのセル構造は粒子表面につながる連通気泡からなるものである。すなわち、ポリアミド発泡粒子内部から気体が容易に逃げ出してしまうため、二次発泡させ成型する用途には向いていない。特許文献２に記載されているポリアミド発泡粒子は、溶融樹脂にガスを含浸させて、押出機ダイの出口で急冷し、刃で直接切断して連続した外皮を有する真球状の発泡粒子を得るものであり、発泡粒子内部のセル構造が互いに独立したものとはならない。そのため、二次発泡させ成型しようとした場合、相隣る発泡粒子間の空隙を埋めて、一体成形体とするに十分な膨張能が得られず、高発泡倍率の発泡成型品を得ることは困難である。また、特許文献３に記載されているポリアミド発泡体は、ポリアミド樹脂に有機溶剤の存在下で炭酸ガスを含浸せしめて発泡体とするが故に、薄膜状ポリアミドを用いた場合には問題とはならないが，ビーズ状のポリアミド樹脂を用いた場合はその発泡体には有機溶剤が残留するため、発泡の際にポリアミド粒子同士の融着が起こり、二次発泡させることは困難である。
【００１２】
そこで、本発明は、ビーズ発泡法において二次発泡により高発泡倍率の発泡成型品を成型するのに適したポリアミド発泡粒子及びその製造方法、並びにポリアミド発泡粒子群及びそれらを用いた発泡成型品の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、特定サイズの独立気泡を内包するポリアミド発泡粒子が、ビーズ発泡法において二次発泡又は高次発泡させて高発泡倍率の発泡成型品を成型するのに好適であることを見出した。加えて、特定の大きさの固体状態のポリアミドペレットを出発原料とし、加圧下でポリアミドに対して不活性なガスを含浸し、次いで加熱して得られる球状又は俵状の均一なポリアミド発泡粒子群が、ビーズ発泡法で二次発泡により高発泡倍率の発泡成型品を成型するのに適したポリアミド発泡粒子群であることを見出した。本発明はこれらの知見に基づくものである。
【００１４】
すなわち、本発明は、数平均セル径が２０〜１０００μｍの独立気泡を内包するポリアミド発泡粒子を提供する。上記ポリアミド発泡粒子は、互いに独立したセル構造を有し、数平均セル径が上記範囲内であるため、発泡剤の再充填に適しており、発泡過程でセル間膜が壊れることなく、機械的特性に優れた高発泡倍率の発泡成型品への加工が可能である。
【００１５】
上記ポリアミド発泡粒子は、粒子径が０．２〜４ｍｍであり、かつ粒子形状が球状又は俵状であることが好ましい。ポリアミド発泡粒子の粒子径及び粒子形状が上記構成を有することにより、より機械的特性に優れた発泡成型体を得ることができる。
【００１６】
上記ポリアミド発泡粒子は、平均粒子径が０．２〜２ｍｍの固体状態のポリアミドペレットに、加圧下でポリアミドに対して不活性なガスを含浸し、加熱して得ることが好ましい。
【００１７】
上記ポリアミド発泡粒子は、融点が１７５〜２８０℃であることが好ましい。融点を上記範囲内とすることで、耐熱性により優れた発泡成型体を得ることができる。
【００１８】
本発明はまた、複数のポリアミド発泡粒子からなるポリアミド発泡粒子群であって、ポリアミド発泡粒子群における全ポリアミド発泡粒子数に対して、数平均セル径が２０〜１０００μｍの独立気泡を内包し、かつ粒子形状が球状又は俵状であるポリアミド発泡粒子数の占める割合が８０％以上であるポリアミド発泡粒子群を提供する。上記ポリアミド発泡粒子群をビーズ発泡法により発泡させ、成型することにより、表面に欠損部や未充填部などがなく、より機械的強度に優れた発泡成型品を得ることができる。
【００１９】
本発明は、上記ポリアミド発泡粒子群に、揮発性の有機若しくは無機溶剤及び／又はポリアミドに対して不活性なガスを含浸させ、二次発泡させて得られるポリアミド二次発泡粒子群を提供する。上記ポリアミド二次発泡粒子群をビーズ発泡法により発泡させ、成型することにより、より高い発泡倍率の発泡成型品を得ることができる。
【００２０】
本発明は、上記ポリアミド発泡粒子群又は上記ポリアミド二次発泡粒子群を成型してなる発泡成型品を提供する。本発明に係る発泡成型品は、本発明のポリアミド発泡粒子群又は本発明のポリアミド二次発泡粒子群からなるため、軽量でかつ、耐熱性、耐薬品性、耐摩耗性に優れたエンジニアリング樹脂とすることができる。
【００２１】
本発明はまた、平均粒子径が０．２〜２ｍｍの固体状態のポリアミドペレットに、加圧下で、炭酸ガス、窒素及び空気からなる群より選ばれる少なくとも１種のガスを含浸する工程と、前記ガスを含浸したポリアミドペレットを加熱して発泡させる工程とを備えるポリアミド発泡粒子の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により、ビーズ発泡法において二次発泡又は高次発泡により高発泡倍率の発泡成型品を成型するのに適したポリアミド発泡粒子及びポリアミド発泡粒子群を提供することができる。本発明のポリアミド発泡粒子群は、熱圧縮成型により発泡成型品に加工することが可能で、また発泡剤を再充填し、ビーズ発泡法により、発泡させ成型することにより高発泡倍率の発泡成型品に加工することができる。
【００２３】
また、本発明により、発泡成型品中のポリアミド発泡粒子同士が密に充填融着しており、複雑な３次元構造を有する高発泡倍率の発泡成型品を提供することができる。本発明の発泡成型品は、軽量でかつ、耐熱性、耐薬品性、耐摩耗性等の機械的特性に優れるものであり、高機能エンジニアリング樹脂発泡体として利用が可能である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２５】
本発明のポリアミド発泡粒子は、互いに独立した気泡（セル）を内包する。ビーズ発泡法において、ポリアミド発泡粒子に発泡剤を再充填し、二次発泡及び高次発泡により高発泡倍率の発泡成型品を成型するためには、発泡させて成型する前に発泡剤が気散するのは好ましくなく、含浸させた発泡剤が逃げ出さないためのセル構造が必要である。本発明のポリアミド発泡粒子は、独立気泡を有するため、含浸させた発泡剤の気散を防ぐことができる。
【００２６】
ポリアミド発泡粒子に再度発泡剤を充填し二次発泡を行う場合、セル間を隔てる樹脂成分の膜厚が薄すぎると発泡時に発生するガスの圧力に耐えられずに破泡し、逆に厚すぎる場合には張力が勝るため膜が伸びず、いずれも十分な発泡倍率が得られない場合がある。セル間の膜厚はセルのサイズとその分布及び発泡倍率とに依存し、高発泡倍率の発泡成型品を得るために好適なセル間膜厚を直接的に定義するのが一般に困難である。一方、本発明者らは、発泡過程でセル間膜が壊れずに独立気泡を維持し、高発泡倍率の発泡成型品を得るために好適なセル間膜厚を、セルサイズによって間接的に定義できることを見出した。すなわち、本発明のポリアミド発泡粒子に内包される独立気泡の数平均セル径は２０〜１０００μｍであり、より好ましくは１５０〜５００μｍである。なお、数平均セル径はポリアミド発泡粒子断面の電子顕微鏡写真から求めることができる。
【００２７】
また、発泡成型時に発泡粒子同士がむら無くつながり、より機械的特性に優れた発泡成型品を得るため、ポリアミド発泡粒子の粒子径とその粒子形状も重要である。粒子径の好適な範囲は０．２〜４ｍｍである。また、その粒子形状は球状又は俵状であることが好ましい。粒子径がこの範囲内であれば、二次発泡させて成型した時に金型の微細構造に追随しやすくなる。
【００２８】
なお、本明細書において、粒子形状が「俵状」であるポリアミド発泡粒子とは、鋭角部位のない略円柱形状又は長楕球形状のポリアミド発泡粒子を意味し、例えば、断面が円状であるポリアミド発泡粒子のみならず楕円状であるポリアミド発泡粒子、和太鼓のように中央部の断面の径が端部の断面の径よりも大きいポリアミド発泡粒子も含有する。また、「球状」とは必ずしも真球状であることを意味するものではなく、楕円体状、楕円体を押しつぶしたようなビーズ形状も含む。
【００２９】
また、本明細書において、粉砕やストランド切断時に形成される鋭角部位が残存しているポリアミド発泡粒子、相互に融着したポリアミド発泡粒子を異型粒子と呼ぶ。ここで、「融着」とは、ポリアミド発泡粒子同士が加熱溶融して溶着した状態を指す。
【００３０】
上記ポリアミド発泡粒子は、出発原料として平均粒子径が０．２〜２ｍｍの固体状態のポリアミドペレットを用い、加圧下で発泡剤としてポリアミドに対して不活性なガスを含浸（吸収）させ、加熱して得ることが好ましい。通常市販される発泡成型用ポリアミドペレットは２〜４ｍｍの平均粒子径を有する。このような平均粒子径を有するポリアミドペレットをそのまま用いて発泡剤を含浸することは好ましくない。平均粒子径が大きすぎるとポリアミドペレット表層と内部層とで発泡剤が不均一に含浸されやすくなり、発泡させた際に独立気泡を形成しないなどの不具合を招く場合がある。したがって、発泡剤を含浸する前に、押出し機や粉砕機を用いて平均粒子径が小さいミニペレットにすることが好ましい。
【００３１】
出発原料となる固体状態のポリアミドペレットの平均粒子径が０．２ｍｍ以上であるとポリアミド発泡粒子同士の融着が起こりにくく、２ｍｍ以下であると発泡剤を均一に含浸しやすくなる。
【００３２】
本明細書において、「固体状態」とは、ポリアミドペレット同士が熱的に、又は含浸する発泡剤により軟化し融着することのない状態を指す。ポリアミドペレット同士が融着すると均一なポリアミド発泡粒子が得られない場合がある。ポリアミドペレットを固体状態とするには、用いる発泡剤の種類と、発泡剤を含浸する際の温度及び圧力を適切に制御すればよい。
【００３３】
発泡剤としてはポリアミドに対して不活性なガスを使用することが好ましい。ポリアミドに対して不活性なガスとは、ポリアミド樹脂と化学的に反応しないガスを意味する。具体的には、空気、窒素、炭酸ガスやヘリウム、ネオン、アルゴン等の希ガスが挙げられるがこれに限定されない。また、これらのガスは１種で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。これらの中でも、炭酸ガス、窒素、及び空気からなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましく、ポリアミド樹脂に対する溶解性の高い炭酸ガスが特に好ましい。必要に応じて、ポリアミドに対して不活性なガスに加えて、ブタンに代表される揮発性の有機溶剤を併用しても良い。また、セル径を調整するために、発泡核剤を配合すること、水などの含浸助剤を配合すること、化学発泡剤を併用することもできる。
【００３４】
発泡剤を含浸する際の圧力、温度等の条件を適切に設定することで、ポリアミド発泡粒子同士の融着を避けながら、一方で粉砕したペレットやストランド切断したペレットの鋭角部分を緩和して球状又は俵状のポリアミド発泡粒子を製造することができる。
【００３５】
発泡剤の含浸は、炭酸ガスが超臨界に達するような高温高圧下で行うと、ポリアミドペレット同士が融着しやすくなる傾向にある。一方、温度や圧力が低過ぎる場合、ポリアミドペレットへの発泡剤の含浸量が不足したり、ポリアミド発泡粒子が球状又は俵状まで緩和せず鋭角部位が残存しやすい傾向にある。発泡剤を含浸する際の温度及び圧力はポリアミドの種類、及び目的とする発泡倍率により異なるため一義的には決められず、目的に応じて適宜求める必要がある。例えば、高発泡倍率を目的とする場合、発泡剤を含浸する際の温度を５〜９０℃の範囲で、圧力を０．１〜７．０ＭＰａの範囲で設定することができる。
【００３６】
上記ポリアミド発泡粒子（原料のポリアミド）としては、融点が１７５℃〜２８５℃であるものが好ましい。ポリアミドの融点が１７５℃以上であると、発泡成型品の耐熱性が発泡ポリプロピレンの耐熱性よりも十分に大きくなり、耐熱性材料として好適に用いることができる。また、ポリアミドの融点が２８５℃以下であると、ポリアミドペレットを一次発泡させること、ポリアミド発泡粒子を二次発泡させることがともに円滑に進みやすい。
【００３７】
なお、本明細書において「融点」とは、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）を用い、１０℃／分の速度で１０℃から２５０℃まで昇温して２５０℃で１分間保持した後、１０℃／分の速度で１０℃まで降温して、再び１０℃／分の速度で１０℃から２５０℃まで昇温した時の融解に伴う吸熱ピークの温度を意味する。また、複数種のポリアミド樹脂からなるポリアミド混合物やポリアミド共重合体において上記吸熱ピークが複数存在する場合、「融点」とは、実用上の耐熱性を支配する、低温側の上記吸熱ピークの温度を意味する。
【００３８】
ポリアミドとしては、ポリアミド６６、ポリアミド６、ポリアミド６−６６共重合体、ポリアミド４６、ジカルボン酸及び／又はジアミンの一部を長鎖又は短鎖の炭化水素に置き換えてなる共重合体等が挙げられる。融点が２８５℃を上回らない範囲で芳香族ジカルボン酸及び／又はジアミンを共重合することもできる。さらに、各種ポリアミドの混合物を用いても良い。ポリアミドは目的に応じて使い分けることが可能で、扱い易さからは融点の低いポリアミド６−６６共重合体、靱性からポリアミド６、耐熱性からはポリアミド６６が好ましく選択できる。ポリアミド６の具体例としては、ＵＢＥナイロン「１０２２Ｂ」（宇部興産）、ポリアミド６６の具体例としては、「１７００」（旭化成ケミカルズ）、ポリアミド６−６６の具体例としては、ノバミッド「２４３０Ａ−１」（三菱ガス化学）などが挙げられる。
【００３９】
発泡剤としてポリアミドに対して不活性なガスを含浸するポリアミドペレットから、加熱することにより目的のポリアミド発泡粒子を得ることができる。加熱の際の熱源としては加圧水蒸気が好適に用いられ、その温度（圧力）はポリアミドの融点を基準とし、融点プラス５℃から２０℃の間で設定するのが好ましい。加圧水蒸気に変えて、加熱空気、加熱窒素を用いることもできる。含浸操作、発泡操作は同一の圧力釜を用いて連続的に実施しても、あるいは別々の釜を用いて独立に実施しても良い。
【００４０】
本発明のポリアミド発泡粒子群は、複数のポリアミド発泡粒子からなり、ポリアミド発泡粒子群における全ポリアミド発泡粒子数に対して、数平均セル径が２０〜１０００μｍの独立気泡を内包し、かつ粒子形状が球状又は俵状であるポリアミド発泡粒子数の占める割合が８０％以上のものである。また、上記割合は９５％以上であることがより好ましい。発泡成型品の成型において、十分な金型再現性を維持するためには粒子形状の均一性が重要であり、粒子形状が均一であると、金型内にポリアミド発泡粒子群を密に充填することが可能となり、発泡成型品の表面で部分的にポリアミド発泡粒子が欠けることを防ぐことができ、発泡倍率のムラに起因する発泡成型品の機械的強度の低下を防ぐことができる。なお、本発明のポリアミド発泡粒子群に含まれるポリアミド発泡粒子は、上述の本実施形態に係るポリアミド発泡粒子とすることがより好ましい。
【００４１】
本発明のポリアミド発泡粒子群は、熱圧縮成型により成型品に加工することも可能であるが、ポリアミド発泡粒子群に再度発泡剤を含浸し（二次含浸操作）、発泡能を有する発泡剤含浸ポリアミド発泡粒子群に加工した後、これをビーズ発泡成型用金型に導入し、高圧蒸気、加熱窒素等の熱源と接触させることで高発泡倍率の発泡成型品とする方法が好ましい利用方法である。
【００４２】
二次含浸操作は、ポリアミド発泡粒子群を出発原料として用い、ポリアミドペレットに対して発泡剤を含浸させた一次含浸操作と同様の操作方法及び条件で実施できる。なお、二次含浸操作において好ましく用いられる発泡剤には炭酸ガス、空気等が挙げられる。二次含浸操作は、一次発泡直後に実施しても、二次発泡成型直前に実施しても良い。二次発泡粒子を出発原料として用い、より高次の再発泡を繰り返すこともできる。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例を用いて本発明を更に詳しく説明する。実施例及び比較例中、融点、粒子径及び平均粒子径、球状又は俵状粒子の比率、発泡倍率、数平均セル径を以下の方法によって求めた。また、発泡成型品の評価を以下の方法により行った。
【００４４】
［方法］
１）融点
パーキンエルマー社のＤｉａｍｏｎｄ  ＤＳＣを使用して示差走査型熱量計（ＤＳＣ）法で測定した。樹脂約８〜１２ｍｇを１０℃から２５０℃まで昇温して２５０℃で１分間保持した後、１０℃まで降温して、再び１０℃から２５０℃まで昇温した時の融解に伴う吸熱ピークの温度を融点とした。なお、昇降温は１０℃／分の速度で行った。
２）粒子径及び平均粒子径
ポリアミド発泡粒子の粒子径は次のようにして求めた。ポリアミド発泡粒子の光学顕微鏡写真から各ポリアミド発泡粒子の長径と短径を求め、長径と短径の平均値をそのポリアミド発泡粒子の粒子径（ｍｍ）とした。ランダムに選択した５〜１０個のポリアミド発泡粒子について上記粒子径を求め、その平均値を平均粒子径とした。また、出発原料となる固体状態のポリアミドペレットの粒子径及び平均粒子径も同様にして求めた。
３）球状又は俵状粒子の比率
光学顕微鏡によりポリアミド発泡粒子５０〜１００個を観察し、球状又は俵状粒子の総数を、観察した全粒子数に対する百分率（％）で表した。
４）発泡倍率
ＪＩＳ−Ｋ６７６７に準じ、発泡成型品又はポリアミド発泡粒子の発泡後の体積を未発泡の原料ポリアミドペレットの体積で除した値を発泡倍率とした。
５）数平均セル径
発泡粒子切片の電子顕微鏡写真から求めた気泡の長径と短径の平均をセル径とみなし、５〜１０個の発泡粒子について上記セル径を求め、その平均値を数平均セル径とした。
６）発泡成型品の評価
発泡成型品の外観を観察し、発泡成型品表面に発泡粒子に相当する大きさの欠損部や未充填部が見られないものを良好と、見られるものを不可と判定した。
【００４５】
［実施例１］
融点２２５℃、平均粒子径３．８ｍｍのＵＢＥナイロン「１０２２Ｂ」（宇部興産）を、押出し機を用いて溶融し、吐出ストランドを高速で巻き取りつつ切断し、平均粒子径１．４ｍｍのミニペレットを得た。得られたミニペレットを１０℃の圧力釜に投入し、４ＭＰａの炭酸ガスを吹き込み３時間吸収させた。次いで炭酸ガス含浸ミニペレットを発泡装置に移し、２４０℃の空気を２０秒間吹き込み、ポリアミド発泡粒子群を得た。得られたポリアミド発泡粒子群に含まれるポリアミド発泡粒子は平均粒子径が２．０ｍｍで、粒子形状はすべて球状であり、異型粒子は見られなかった。ポリアミド発泡粒子を切断し観察したところ、ポリアミド発泡粒子には独立気泡が切断面一面にまんべんなく多数形成されており、その独立気泡の数平均セル径は１５０μｍであった。
上述のポリアミド発泡粒子を再度圧力釜に入れ、１０℃にて４ＭＰａの炭酸ガスを３時間吸収させた。次いでこの炭酸ガスを含浸したポリアミド発泡粒子を金型発泡装置に移し、２３０℃の空気を３０秒間吹き込み、ポリアミド二次発泡粒子同士が融着した発泡成型品を得た。発泡成型品の発泡倍率は７．５であった。発泡成型品を切断し観察したところ、セル径が２００〜４００μｍである独立気泡を多数有するポリアミド二次発泡粒子の集合体が形成されていた。発泡成型品の外観には欠損部や未充填部は見られなかった。
【００４６】
［比較例１］
実施例１の操作を、原料ペレットをそのまま、ミニペレットに加工することなく実施し、発泡倍率２．２のポリアミド発泡粒子群を得た。得られたポリアミド発泡粒子群は平均粒子径が４．８ｍｍで、粒子形状はすべて球状であり、異型粒子は見られなかった。ポリアミド発泡粒子を切断し観察したところ、発泡粒子の表皮近傍には微細な気泡が多数生成していたが、粒子の芯部は未発泡の状態であった。表皮近傍の気泡はセル径が１０〜１８μｍであり、独立した構造をとっていた。
得られたポリアミド発泡粒子を用い、実施例１と同様にして二次発泡を実施し、発泡成型品を得た。発泡成型品の発泡倍率は５であり、発泡成型品の外観には欠損部や未充填部が多数見られた。
【００４７】
［比較例２］
炭酸ガスを吸収させるときの温度を１８０℃、圧力を１５ＭＰａとした以外は、実施例１と同様にして発泡操作を実施した。落圧過程でポリアミドペレットは発泡しながら相互に融着し、独立した炭酸ガス含浸ポリアミドペレットは得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
ポリアミドに代表されるエンジニアリング樹脂は耐熱性、強度、耐薬品性に優れることから、電気製品、自動車部品等の構造材料として広く用いられている。これらの用途分野では、常により軽く、より少ない材料で目的の機械特性が得られることが求められており、薄肉化、形状の最適化、更にはガスインジェクションに見られるような中空構造の付与によって要請に答える工夫がなされており、発泡体の利用もその一手段である。
本発明のポリアミド発泡粒子を用いれば、汎用されているビーズ発泡法により複雑な３次元構造の高発泡のポリアミド発泡成型品を製造可能である。