(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリカーボネート系樹脂を基材樹脂とする発泡粒子であって、
前記発泡粒子が、１．０×１０8〜１．０×１０12個／ｃｍ3の気泡密度Ｘ［気泡密度Ｘは、下記式：
気泡密度Ｘ＝（ρ／Ｄ−１）／｛（４／３）・π・（Ｃ／１０／２）3｝
（式中、Ｃは平均気泡径（ｍｍ）、ρはポリカーボネート系樹脂の密度（ｋｇ／ｍ3）、Ｄは発泡粒子の見かけ密度（ｋｇ／ｍ3）を意味する）
により算出する］を有し、
前記平均気泡径が０．０１６〜０．２０００ｍｍであることを特徴とする発泡粒子。
【請求項２】
前記ポリカーボネート系樹脂の密度が１．０×１０3〜１．４×１０3ｋｇ／ｍ3であり、前記発泡粒子の見かけ密度が１２〜６００ｋｇ／ｍ3である請求項１に記載の発泡粒子。
【請求項３】
ポリカーボネート系樹脂を基材樹脂とし、複数の発泡粒子から構成される発泡成形体であって、
前記発泡成形体が、１．０×１０8〜１．０×１０12個／ｃｍ3の気泡密度Ｘ［気泡密度Ｘは、下記式：
気泡密度Ｘ＝（ρ／Ｄ−１）／｛（４／３）・π・（Ｃ／１０／２）3｝
（式中、Ｃは平均気泡径（ｍｍ）、ρはポリカーボネート系樹脂の密度（ｋｇ／ｍ3）、Ｄは発泡成形体の密度（ｋｇ／ｍ3）を意味する）
により算出する］を有し、
前記平均気泡径が０．０１６〜０．２０００ｍｍであることを特徴とする発泡成形体。
【請求項４】
前記発泡成形体が、請求項１又は２に記載の発泡粒子から得られる請求項３に記載の発泡成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡粒子及び発泡成形体に関する。更に詳しくは、本発明は、ポリカーボネート系樹脂を基材樹脂とし、良好な外観及び高い強度を有する発泡成形体及び、この発泡成形体を製造し得る発泡粒子に関する。
【背景技術】
【０００２】
発泡成形体は、軽いことに加え、加工性及び形状保持性がよく、比較的強度も強いため、食品トレーや自動車用部材を始め、建材、土木資材、照明器具等のさまざまな分野で使用されている。特に耐熱性が要求されない場合にはポリスチレン系樹脂製の発泡成形体が用いられ、緩衝特性、回復性、柔軟性等が必要な場合にはポリプロピレン、ポリエチレン等のオレフィン系樹脂製の発泡成形体が用いられる傾向にある。
これらポリスチレン系樹脂及びオレフィン系樹脂よりも一般的に耐熱性が高い樹脂として、ポリカーボネート系樹脂がある。これは、乾燥地帯や熱帯地帯等の過酷な気候の場所でも利用可能な樹脂素材である。このポリカーボネート系樹脂は、耐熱性に優れているだけでなく、耐水性、電気特性、機械的強度、耐老化性及び耐薬品性にも優れている。そのため、ポリカーボネート系樹脂は、これまで建造物の内装材として用いられてきたが、近年その優れた特性を活用した自動車部材、包装材、各種容器等への用途展開も期待されている。
【０００３】
ところで、ポリカーボネート系樹脂の発泡体の製法としては、例えば特許文献１（特開平１１−２３６７３６号公報）のような押出発泡法がよく知られている。しかしながら、この方法で得られる発泡体は、ボード状であるため、単純な建材を得ることしかできなかった。従って、押出発泡法では、自動車部材のような複雑な形状をした発泡体を得ることは困難であった。
複雑な成形を可能にする方法としては、発泡粒子を金型内で発泡及び融着させる型内発泡成型法が知られている。この方法は、所望の形状に対応する空間を有する金型を用意し、その空間内に発泡粒子を充填し、加熱により発泡粒子を発泡及び融着させることで、複雑な形状を有する発泡成形体を得ることができる。ポリカーボネート系樹脂からなる発泡粒子から型内発泡成型法により発泡成形体を得る方法が、例えば、特許文献２（特開平６−１００７２４号公報）、特許文献３（特開平１１−２８７２７７号公報）、特許文献４（国際公開ＷＯ２０１１／０１９０５７号）に提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２３６７３６号公報
【特許文献２】特開平６−１００７２４号公報
【特許文献３】特開平１１−２８７２７７号公報
【特許文献４】国際公開ＷＯ２０１１／０１９０５７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２、３及び４では、発泡成形体の外観が良好ではなく、かつ発泡粒子相互の融着も十分ではないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の発明者等は、上記課題を鑑み、使用するポリカーボネート系樹脂について検討した結果、発泡粒子の気泡密度Ｘを特定の範囲とすることで、発泡粒子から得られる発泡成形体の外観を良好にできると共に、発泡粒子相互の融着性を向上できることを意外にも見い出し本発明に至った。
かくして本発明によれば、ポリカーボネート系樹脂を基材樹脂とする発泡粒子であって、
前記発泡粒子が、１．０×１０8〜１．０×１０12個／ｃｍ3の気泡密度Ｘ［気泡密度Ｘは、下記式：
気泡密度Ｘ＝（ρ／Ｄ−１）／｛（４／３）・π・（Ｃ／１０／２）3｝
（式中、Ｃは平均気泡径（ｍｍ）、ρはポリカーボネート系樹脂の密度（ｋｇ／ｍ3）、Ｄは発泡粒子の見かけ密度（ｋｇ／ｍ3）を意味する）
により算出する］を有し、
前記平均気泡径が０．０１６〜０．２０００ｍｍであることを特徴とする発泡粒子が提供される。
【０００７】
また、本発明によれば、ポリカーボネート系樹脂を基材樹脂とし、複数の発泡粒子から構成される発泡成形体であって、
前記発泡成形体が、１．０×１０8〜１．０×１０12個／ｃｍ3の気泡密度Ｘ［気泡密度Ｘは、下記式：
気泡密度Ｘ＝（ρ／Ｄ−１）／｛（４／３）・π・（Ｃ／１０／２）3｝
（式中、Ｃは平均気泡径（ｍｍ）、ρはポリカーボネート系樹脂の密度（ｋｇ／ｍ3）、Ｄは発泡成形体の密度（ｋｇ／ｍ3）を意味する）
により算出する］を有し、
前記平均気泡径が０．０１６〜０．２０００ｍｍであることを特徴とする発泡成形体が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、外観が良好で、かつ融着性が向上したポリカーボネート系樹脂を基材樹脂とする発泡成形体、及びこの発泡成形体を与え得るポリカーボネート系樹脂の発泡粒子を提供できる。加えて、発泡粒子は、特定の気泡密度Ｘを有することで、気泡膜の厚さを制御できるので、本発明は、成形時の２次発泡性を改善できるという効果も奏する。
平均気泡径が０．００３０〜０．２０００ｍｍであり、ポリカーボネート系樹脂の密度が１．０×１０3〜１．４×１０3ｋｇ／ｍ3であり、発泡粒子の見かけ密度が１２〜６００ｋｇ／ｍ3である場合、外観がより良好で、かつ融着性がより向上したポリカーボネート系樹脂の発泡成形体、及びこの発泡成形体を与え得るポリカーボネート系樹脂の発泡粒子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の発泡粒子の切断面の写真である。
【図２】実施例２の発泡粒子の切断面の写真である。
【図３】実施例３の発泡粒子の切断面の写真である。
【図４】実施例４の発泡粒子の切断面の写真である。
【図５】実施例５の発泡粒子の切断面の写真である。
【図６】比較例１の発泡粒子の切断面の写真である。
【図７】比較例２の発泡粒子の切断面の写真である。
【図８】比較例３の発泡粒子の切断面の写真である。
【図９】比較例４の発泡粒子の切断面の写真である。
【図１０】比較例５の発泡粒子の切断面の写真である。
【図１１】比較例６の発泡粒子の切断面の写真である。
【図１２】比較例７の発泡粒子の切断面の写真である。
【図１３】実施例１の発泡成形体の切断面の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
１．発泡粒子
発泡粒子は、ポリカーボネート系樹脂を基材樹脂とし、特定の気泡密度Ｘを有する。この気泡密度Ｘは、実施例と比較例とを比べると明らかなように、比較的高い値である。発明者等は、気泡密度Ｘを高くすることで、発泡成形体の外観と融着性を向上できることを見い出している。
【００１１】
１−１．気泡密度Ｘ
気泡密度Ｘは、１．０×１０8〜１．０×１０12個／ｃｍ3とすることができる。気泡密度Ｘが１．０×１０8個／ｃｍ3未満の場合、気泡膜が厚くなり成形前の２次発泡性が低下することがある。気泡密度Ｘが１．０×１０12個／ｃｍ3より大きい場合、気泡膜が薄くなり発泡時に気泡膜が破れやすくなり、連続気泡となることがある。好ましい気泡密度Ｘは１．２×１０8〜５．０×１０11個／ｃｍ3であり、より好ましい気泡密度Ｘは１．５×１０8〜１．０×１０11個／ｃｍ3である。
ここで、気泡密度Ｘは、下記式：
気泡密度Ｘ＝（ρ／Ｄ−１）／｛（４／３）・π・（Ｃ／１０／２）3｝
により算出できる。式中、Ｃは平均気泡径（ｍｍ）、ρはポリカーボネート系樹脂の密度（ｋｇ／ｍ3）、Ｄは発泡粒子の見かけ密度（ｋｇ／ｍ3）を意味している。
平均気泡径Ｃは、０．００３０〜０．２０００ｍｍの範囲であることが好ましい。より好ましい平均気泡径Ｃは０．００３４〜０．０９１０ｍｍであり、更に好ましい平均気泡径Ｃは０．００５７〜０．０８５０ｍｍである。
【００１２】
ポリカーボネート系樹脂の密度ρは、１．０×１０3〜１．４×１０3ｋｇ／ｍ3の範囲であることが好ましい。密度ρが１．０×１０3ｋｇ／ｃｍ3未満の場合、耐熱温度が低下することがある。密度ρが１．４×１０3ｋｇ／ｃｍ3より大きい場合、耐熱温度が上昇し、発泡成形が困難となることがある。より好ましい密度ρは１．１０×１０3〜１．３５×１０3ｋｇ／ｃｍ3であり、更に好ましい密度ρは１．１５×１０3〜１．３０×１０3ｋｇ／ｃｍ3である。
発泡粒子の見かけ密度Ｄは、１２〜６００ｋｇ／ｍ3の範囲であることが好ましい。見かけ密度Ｄが１２ｋｇ／ｍ3未満の場合、気泡膜が薄くなり２次発泡時に気泡膜が破れ、連続気泡の割合が増え、気泡の座屈による発泡粒の収縮等が生じることがある。見かけ密度Ｄが６００ｋｇ／ｍ3より大きい場合、気泡膜が厚くなり２次発泡性が低下することがある。より好ましい見かけ密度Ｄは２４〜２４０ｋｇ／ｍ3であり、更に好ましい見かけ密度Ｄは３０〜１２０ｋｇ／ｍ3である。
【００１３】
１−２．ポリカーボネート系樹脂
ポリカーボネート系樹脂は、炭酸とグリコール又は２価のフェノールとのポリエステル構造を有することが好ましい。耐熱性をより一層高める観点からは、ポリカーボネート系樹脂は、芳香族骨格を有することが好ましい。ポリカーボネート系樹脂の具体例としては、２，２−ビス（４−オキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−オキシフェニル）ブタン、１，１−ビス（４−オキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（４−オキシフェニル）ブタン、１，１−ビス（４−オキシフェニル）イソブタン、１，１−ビス（４−オキシフェニル）エタン等のビスフェノールから誘導されるポリカーボネート樹脂等が挙げられる。
ポリカーボネート系樹脂は、ポリカーボネート樹脂以外の他の樹脂を含んでいてもよい。他の樹脂としては、アクリル系樹脂、飽和ポリエステル系樹脂、ＡＢＳ系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂及びポリフェニレンオキサイド系樹脂等が挙げられる。ポリカーボネート系樹脂には、上記ポリカーボネート樹脂を５０重量％以上含むことが好ましい。
また、ポリカーボネート系樹脂は１〜２０ｇ／１０分のＭＦＲを有していることが好ましい。この範囲の樹脂は発泡に適しており、より高発泡化させやすい。より好ましいＭＦＲの範囲は、２〜１５ｇ／１０分である。
【００１４】
１−３．発泡粒子の形状
発泡粒子の形状は特に限定されない。例えば、球状、円柱状等が挙げられる。この内、できるだけ球状に近いことが好ましい。即ち、発泡粒子の短径と長径との比ができるだけ１に近いことが好ましい。
発泡粒子は、１〜２０ｍｍの平均粒子径を有していることが好ましい。
【００１５】
１−４．発泡粒子の製造方法
発泡粒子は、発泡性ガス含浸樹脂粒子（以下、発泡性粒子ともいう）に発泡剤を含浸させて発泡性粒子を得、発泡性粒子を発泡させることにより得ることができる。
１−４−１．発泡性ガス含浸樹脂粒子の製造
発泡性粒子は、ポリカーボネート系樹脂製の樹脂粒子に発泡剤を含浸させることにより得ることができる。
樹脂粒子は、公知の方法により得ることができる。例えば、ポリカーボネート系樹脂を、必要に応じて他の添加剤と共に、押出機中で溶融混練して押出すことでストランドを得、得られたストランドを、空気中でカット、水中でカット、加熱しつつカットすることで、造粒する方法が挙げられる。樹脂粒子には、市販の樹脂粒子を使用してもよい。樹脂粒子には、必要に応じて、樹脂以外に他の添加剤が含まれていてもよい。他の添加剤としては、可塑剤、難燃剤、難燃助剤、帯電防止剤、展着剤、気泡調整剤、充填剤、着色剤、耐候剤、老化防止剤、滑剤、防曇剤、香料等が挙げられる。
【００１６】
次に、樹脂粒子に含浸される発泡剤としては、既知の揮発性発泡剤や無機発泡剤を使用できる。揮発性発泡剤としては、プロパン、ブタン、ペンタン等の脂肪族炭化水素や、芳香族炭化水素、脂環式炭化水素、脂肪族アルコール等が挙げられる。無機発泡剤としては、炭酸ガス、窒素ガス、エアー（空気）、不活性ガス（ヘリウム、アルゴン等）等が挙げられる。これら発泡剤は２種以上併用してもよい。これら発泡剤の内、無機発泡剤が好ましく、炭酸ガスがより好ましい。
発泡剤の含有量（含浸量）は、ポリカーボネート系樹脂１００重量部に対して、３〜１５重量部であることが好ましい。発泡剤の含有量が３重量部未満であると、発泡力が低くなり、良好に発泡させ難いことがある。含有量が１５重量部を超えると、可塑化効果が大きくなり、発泡時に収縮が起こりやすく、生産性が悪くなると共に、安定して所望の発泡倍数を得難くなることがある。より好ましい発泡剤の含有量は、４〜１２重量部である。
【００１７】
含浸方法としては、樹脂粒子を水系に分散させ撹拌させながら発泡剤を圧入することで含浸させる湿式含浸法や、密閉可能な容器に樹脂粒子を投入し、発泡剤を圧入して含浸させる実質的に水を使用しない乾式含浸法（気相含浸法）等が挙げられる。特に水を使用せずに含浸できる乾式含浸法が好ましい。樹脂粒子に発泡剤を含浸させる際の含浸圧、含浸時間及び含浸温度は特に限定されない。
含浸を効率的に行い、より一層良好な発泡粒子及び発泡成形体を得る観点からは、含浸圧は０．５〜１０ＭＰａ（ゲージ圧）であることが好ましい。１〜４．５ＭＰａ（ゲージ圧）であることがより好ましい。
【００１８】
含浸時間は、０．５〜２００時間であることが好ましい。０．５時間未満の場合、発泡剤の樹脂粒子への含浸量が低下するため、十分な発泡力が得られ難いことがある。２００時間より長い場合、生産性が低下することがある。より好ましい含浸時間は、１〜１００時間である。
【００１９】
含浸温度は、０〜６０℃であることが好ましい。０℃未満の場合、発泡剤の樹脂への溶解性は高まり、必要以上に発泡剤が含浸される。また、発泡剤の樹脂中での拡散性は低下する。よって、所望の時間内に十分な発泡力（１次発泡力）が得られ難いことがある。６０℃より高い場合、発泡剤の樹脂への溶解性は低下し、発泡剤の含浸量が低下する。また、発泡剤の樹脂中での拡散性は高まる。よって、所望の時間内に十分な発泡力（１次発泡力）が得られ難いことがある。より好ましい含浸温度は、５〜５０℃である。
【００２０】
含浸物には、結合防止剤、帯電防止剤、展着剤等の表面処理剤を添加してもよい。
上記結合防止剤（合着防止剤）は、発泡工程において、発泡粒子同士の合着を防止する役割を果たす。ここで、合着とは、複数の発泡粒子が合一して一体化することをいう。上記結合防止剤の具体例としては、タルク、炭酸カルシウム、及び水酸化アルミニウム等が挙げられる。
上記帯電防止剤としては、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル及びステアリン酸モノグリセリド等が挙げられる。
上記展着剤としては、ポリブテン、ポリエチレングリコール及びシリコンオイル等が挙げられる。
【００２１】
１−４−２．発泡粒子の製造
発泡性ガス含浸樹脂粒子を発泡させて発泡粒子（１次発泡粒子）を得る方法としては、発泡性ガス含浸樹脂粒子を熱風、オイルの様な熱媒、そしてスチーム（水蒸気）等により加熱して発泡させる方法がある。安定的に製造する為には、スチームが好ましい。
発泡時の発泡機には密閉耐圧の発泡容器を使用することが好ましい。また、スチームの圧力は０．１０〜０．８０ＭＰａ（ゲージ圧）であることが好ましく、０．２５〜０．４５ＭＰａ（ゲージ圧）であることがより好ましい。発泡時間は所望の発泡倍数を得るのに必要な時間であればよい。好ましい発泡時間は、５〜１８０秒である。１８０秒を超えると発泡粒子の収縮が始まることがあり、そのような発泡粒子からは良好な物性の発泡成形体が得られないことがある。
上記合着防止剤は成形前に除去してもよい。除去方法としては、水、塩酸等の酸性水溶液を用いて洗浄することが好ましい。
【００２２】
１−４−３．気泡密度Ｘの調整
上記発泡粒子の製造工程の内、含浸条件（含浸圧、含浸時間、含浸温度）、１次発泡条件（発泡圧、発泡時間）を調整することで気泡密度Ｘを大きく又は小さくすることができる。
【００２３】
２．発泡成形体
発泡成形体は、ポリカーボネート系樹脂を基材樹脂とし、特定の気泡密度Ｘを有する。また、発泡成形体は、複数の発泡粒子から構成される。
２−１．気泡密度Ｘ
気泡密度Ｘは、発泡成形体を構成する発泡粒子から算出される。気泡密度Ｘは、上記発泡粒子と同様、下記式：
気泡密度Ｘ＝（ρ／Ｄ−１）／｛（４／３）・π・（Ｃ／１０／２）3｝
から算出できる。ここで、Ｄは、発泡成形体の密度である。
【００２４】
気泡密度Ｘは、１．０×１０8〜１．０×１０12個／ｃｍ3とすることができる。気泡密度Ｘを特定の範囲とした理由は、上記発泡粒子の理由と同様である。気泡密度Ｘの好ましい範囲及びより好ましい範囲は、上記発泡粒子のそれぞれの範囲と同様である。
更に、平均気泡径Ｃ及びポリカーボネート系樹脂の密度ρの好ましい範囲、その範囲とした理由、より好ましい範囲、更に好ましい範囲は、上記発泡粒子のそれぞれと同様である。
発泡成形体の密度Ｄは、１２〜６００ｋｇ／ｍ3の範囲であることが好ましい。密度Ｄが１２ｋｇ／ｍ3未満の場合、気泡膜が薄くなり２次発泡時に気泡膜が破れ、連続気泡の割合が増え、成形体としての強度劣化に繋がることがある。密度Ｄが６００ｋｇ／ｍ3より大きい場合、気泡膜が厚くなり２次発泡性の低下や成形時の発泡粒同士の融着性が低下する事がある。より好ましい見かけ密度Ｄは２４〜２４０ｋｇ／ｍ3であり、更に好ましい見かけ密度Ｄは３０〜１２０ｋｇ／ｍ3である。
【００２５】
２−２．ポリカーボネート系樹脂
ポリカーボネート系樹脂は、上記発泡粒子と同じポリカーボネート系樹脂を使用できる。
２−３．発泡成形体の形状
発泡成形体は、特に限定されず、用途に応じて種々の形状をとり得る。例えば、発泡成形体は、建材（土木関係、住宅関係等）、自動車構造部材、風車、ヘルメット等の構造部材、梱包材、複合部材としてのＦＲＰの芯材等の用途に応じて種々の形状をとり得る。
【００２６】
２−４．発泡成形体の製造方法
発泡成形体は、例えば、上記発泡粒子の気泡を押し広げる力を付与させ、次いでこの発泡粒子を成形工程に付すことで得ることができる。
発泡成形体を作製する前に、発泡粒子内に発泡剤を含浸させ発泡力（２次発泡力）を付与することが好ましい。
含浸方法としては、発泡粒子を水系に分散させ撹拌させながら発泡剤を圧入することで含浸させる湿式含浸法や、密閉可能な容器に発泡粒子を投入し、発泡剤を圧入して含浸させる実質的に水を使用しない乾式含浸法（気相含浸法）等が挙げられる。特に水を使用せずに含浸できる乾式含浸法が好ましい。発泡粒子に発泡剤を含浸させる際の含浸圧、含浸時間及び含浸温度は特に限定されない。
【００２７】
使用する発泡剤は、発泡粒子製造時の発泡剤を使用できる。その中でも、無機発泡剤を使用することが好ましい。特に、窒素ガス、エアー、不活性ガス（ヘリウム、アルゴン）、及び炭酸ガスから１つを使用すること又は２つ以上を併用することが好ましい。
内圧を付与するための圧力は、発泡粒子がつぶれてしまわない程度の圧力でかつ発泡力を付与できる範囲であることが望ましい。そのような圧力は、０．１〜４ＭＰａ（ゲージ圧）であることが好ましく、０．３〜３ＭＰａ（ゲージ圧）であることがより好ましい。このように発泡粒に発泡剤を含浸することを内圧付与とする。
【００２８】
含浸時間は、０．５〜２００時間であることが好ましい。０．５時間未満の場合、発泡剤の発泡粒子への含浸量が少なすぎて、成形時に必要な２次発泡力が得られ難いことがある。２００時間より長い場合、生産性が低下することがある。より好ましい含浸時間は、１〜１００時間である。
【００２９】
含浸温度は、０〜６０℃であることが好ましい。０℃未満の場合、所望の時間内に十分な２次発泡力が得られ難いことがある。６０℃より高い場合、所望の時間内に十分な２次発泡力が得られ難いことがある。より好ましい含浸温度は、５〜５０℃である。
【００３０】
内圧付与した発泡粒子を含浸時の容器から取り出し、発泡成形機の成形金型内に形成された成形空間に供給した後、加熱媒体を導入することで、所望の発泡成形体に型内成形できる。発泡成形機としては、ポリスチレン系樹脂製の発泡粒子から発泡成形体を製造する際に用いられるＥＰＳ成形機やポリプロピレン系樹脂製の発泡粒子から発泡成形体を製造する際に用いられる高圧仕様の成形機等を用いることができる。加熱媒体は、加熱時間が長くなると発泡粒子に収縮や融着不良が生じることがあるため、短時間に高エネルギーを与えうる加熱媒体が望まれるから、そのような加熱媒体としては水蒸気が好適である。
水蒸気の圧力は、０．２〜０．５ＭＰａ（ゲージ圧）であることが好ましい。また、加熱時間は、１０〜９０秒であることが好ましく、２０〜８０秒であることがより好ましい。
なお、気泡密度Ｘの調整は、上記特定の気泡密度Ｘを有する発泡粒子を使用すること以外に、発泡成形体の製造工程の内、含浸条件（含浸温度、含浸時間、含浸圧）、１次発泡条件（発泡圧、発泡時間）を調整することで気泡密度Ｘを大きくすることができる。また、含浸条件（含浸温度、含浸時間、含浸圧）、１次発泡条件（発泡圧、発泡時間）を調整することで気泡密度Ｘを小さくすることができる。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。まず実施例における各種物性の測定法を下記する。
［ポリカーボネート系樹脂の密度の測定］
ポリカーボネート系樹脂の密度はＩＳＯ１１８３−１：２００４、もしくは、ＡＳＴＭ  Ｄ−７９２に規定した方法で測定する。
【００３２】
［ＭＦＲの測定］
メルトフローレイト（ＭＦＲ）は、東洋精機製作所社製「セミオートメルトインデクサー２Ａ」を用いて測定し、ＪＩＳ  Ｋ７２１０：１９９９「プラスチック−熱可塑性プラスチックのメルトフローレイト（ＭＦＲ）及びメルトボリュームフローレイト（ＭＶＲ）の試験方法」Ｂ法に記載のｂ）ピストンが所定の距離を移動する時間を測定する方法に準拠して測定される。具体的には、測定条件は、試料３〜８ｇ、予熱２７０秒、ロードホールド３０秒、試験温度３００℃、試験荷重１１．７７Ｎ、ピストン移動距離（インターバル）２５ｍｍとする。試料の試験回数は３回とし、その平均をメルトフローレイト（ｇ／１０分）の値とする。なお、測定試料は、真空乾燥機にて１２０℃で、１００ｋＰａの減圧下、５時間の条件で乾燥をしたものを測定で用いる。
【００３３】
［平均粒子径の測定］
平均粒子径とはＤ５０で表現される値である。
具体的には、ロータップ型篩振とう機（飯田製作所社製）を用いて、篩目開き２６．５ｍｍ、２２．４ｍｍ、１９．０ｍｍ、１６．０ｍｍ、１３．２ｍｍ、１１．２０ｍｍ、９．５０ｍｍ、８．８０ｍｍ、６．７０ｍｍ、５．６６ｍｍ、４．７６ｍｍ、４．００ｍｍ、３．３５ｍｍ、２．８０ｍｍ、２．３６ｍｍ、２．００ｍｍ、１．７０ｍｍ、１．４０ｍｍ、１．１８ｍｍ、１．００ｍｍ、０．８５ｍｍ、０．７１ｍｍ、０．６０ｍｍ、０．５０ｍｍ、０．４２５ｍｍ、０．３５５ｍｍ、０．３００ｍｍ、０．２５０ｍｍ、０．２１２ｍｍ及び０．１８０ｍｍのＪＩＳ標準篩（ＪＩＳ  Ｚ８８０１：２００６）で試料約２５ｇを１０分間分級し、篩網上の試料重量を測定する。得られた結果から累積重量分布曲線を作成し、累積重量が５０％となる粒子径（メディアン径）を平均粒子径とする。
【００３４】
［発泡粒子の平均気泡径の測定］
１次発泡によって得られた発泡粒子を抜き取る。この発泡粒子を任意の方向に切断し、切り出した断面を走査型電子顕微鏡（日立製作所社製「Ｓ−３４００Ｎ」）にて１０〜２００倍に拡大して撮影する。撮影した画像をＡ４用紙上に印刷し、任意の気泡を１０個選択し、平均値を算出する。この数値を平均気泡径とする。
［発泡成形体の平均気泡径の測定］
縦４００ｍｍ×横３００ｍｍ×厚さ３０ｍｍの成形体中央部から縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚さ３０ｍｍを切り出し、切り出した成形体片の厚み方向、断面を走査型電子顕微鏡（日立製作所社製「Ｓ−３４００Ｎ」）にて１０〜２００倍に拡大して撮影する。撮影した画像をＡ４用紙上に印刷し、任意の気泡を１０個選択し、平均値を算出する。この数値を平均気泡径とする。
【００３５】
［発泡粒子の見かけ密度の測定］
発泡粒子約１０００ｃｍ3を、メスシリンダー内に１０００ｃｍ3の目盛りまで充填する。なお、メスシリンダーを水平方向から目視し、発泡粒子が１つでも１０００ｃｍ3の目盛りに達していれば、その時点で発泡粒子のメスシリンダー内への充填を終了する。次に、メスシリンダー内に充填した発泡粒子の重量を小数点以下２位の有効数字で秤量し、その質量をＷｇとする。そして、下記式により発泡粒子の嵩密度は求められる。
見かけ密度（ｋｇ／ｍ3）＝（Ｗ×１０００）／１０００×（０．０１）3
嵩倍数は嵩密度の逆数にポリカーボネート系樹脂の密度（ｋｇ／ｍ3）を積算した値である。
【００３６】
［発泡成形体の密度の測定］
発泡成形体（成形後、４０℃で２０時間以上乾燥させたもの）から切り出した試験片（例７５×３００×３０ｍｍ）の質量（ａ）と体積（ｂ）をそれぞれ有効数字３桁以上になるように測定し、式（ａ）／（ｂ）により発泡成形体の密度（ｋｇ／ｍ3）を求める。
倍数は密度の逆数にポリカーボネート系樹脂の密度（ｋｇ／ｍ3）を積算した値である。
【００３７】
［成形サイクルの評価］
成形時の加熱終了時点から、発泡成形体の単位面積当たりの発泡圧力が０ｋｇｆ／ｃｍ2になるまでの真空冷却時間を以下の基準で評価する。
○：長時間（４１秒以上）
△：中程度（２１秒〜４０秒）
×：短時間（２０秒以下）
なお、発泡成形体の単位面積当たりの発泡圧力が加熱直後に０ｋｇｆ／ｃｍ2になるまでの時間が長いことは、発泡粒子の発泡力が高く、その結果、発泡粒子同士の融着性が高くなることを意味する。
【００３８】
［強度の評価］
発砲成形体に３０ｃｍの高さから１ｋｇの鉄球を落下させた後、発泡成形体の状態を以下の基準で評価する。
○：成形体表面は凹むが破断しない。
△：成形体表面や内部にヒビは入るが破断しない。
×：成形体は破断する。
【００３９】
［外観の評価］
外観は、次のように評価する。即ち、発泡成形体から任意に５０ｍｍ×５０ｍｍの表皮付試験片を切り出し、試験片表面（表皮面）の粒子間の個数を計測する。ここで、粒子間とは発泡粒子が３個以上で接している接点のことをいう。次に、粒子間のピンホール（くぼみ）の個数を計測する。粒子間の個数とピンホールの個数から、以下の式により発泡成形体のノビを算出する。ここでのピンホール（くぼみ）は、発泡成形体製造時に金型に接していた表面から２ｍｍ以上凹んでいる、もしくは、２ｍｍ以上のくぼみの幅（但し、金型に接していた表面側の幅）が存在する部分の事を示す。
発泡成形体のノビ＝（１−粒子間ピンホール個数／全粒子間個数）×５
算出されたノビ値を以下の基準で評価する。
外観○：４個以上（表面が滑らか。発泡粒同士が接着しており、発泡粒形状が確認し難い。）
外観×：４個未満（表面に凹凸が生じている。発泡粒の形状が確認できる。ポーラス状である。粒子の形状がそのまま残っている。）
【００４０】
［成形性の評価］
成形性は、２次発泡性により以下の基準で評価する。２次発泡性は、以下の式より算出する。なお、２次発泡粒子の発泡倍率は、内圧付与工程を済ました１次発泡粒子を、０．３４ＭＰａで３０秒間、水蒸気で加熱することにより示される２次発泡粒子の発泡倍率を意味する。
２次発泡倍率（倍）＝（２次発泡粒子の発泡倍率）／（１次発泡粒子の発泡倍率）
○：２倍以上。
△：１．５倍〜２倍。
×：１．５倍以下。
【００４１】
＜実施例１＞
（含浸工程）
ポリカーボネート系樹脂として、レキサン１５３（ＳＡＢＩＣ社製、密度１．２×１０3ｋｇ／ｍ3、ＭＦＲ４ｇ／１０分、平均粒子径３ｍｍ）１００重量部（１０００ｇ）を密閉可能な１０Ｌの圧力容器に投入し、炭酸ガスを用いて圧力容器内をゲージ圧４ＭＰａまで昇圧させ、２０℃で２４時間保持して発泡性粒子を得た。
（発泡工程）
含浸終了後、圧力容器内の炭酸ガスをゆっくりと除圧し内部の発泡性粒子を取出した。直ちに結合防止剤としての０．３重量部（３ｇ）の炭酸カルシウムと発泡性粒子１００重量部（１０００ｇ）とを混合した。その後、撹拌機付きの高圧発泡機に発泡性粒子を投入し、撹拌しながら０．３４ＭＰａの水蒸気を１２０秒用いて発泡させることで、嵩倍数２３倍（見かけ密度５２ｋｇ／ｍ3）の発泡粒子（平均粒子径６ｍｍ：１次発泡粒子）を得た。
【００４２】
（第２の含浸工程：内圧付与工程）
得られた発泡粒子の表面を０．０１Ｎ−塩酸を用いて洗浄し乾燥させた後、１０Ｌの圧力容器に投入し、密閉した。窒素ガスを用いて密閉した圧力容器内を０〜２０℃でゲージ圧１ＭＰａまで昇圧させ２４時間放置して内圧付与することで発泡粒子（２次発泡粒子）を得た。
【００４３】
（成形工程）
内圧付与を実施した圧力容器内の窒素ガスをゆっくり除圧し、発泡粒子を取出し、直ちに高圧成形機を用いて発泡成形を実施した。縦４００ｍｍ×横３００ｍｍ×厚さ３０ｍｍの内寸の成形用金型内に発泡粒子を充填し、０．３０〜０．３５ＭＰａの水蒸気を６０秒導入して加熱し、１秒間の放冷後、１０秒間水冷を行い、金型内で真空冷却することで倍数１６倍（密度７５ｋｇ／ｍ3）の発泡成形体を得た。
【００４４】
＜実施例２＞
ポリカーボネート系樹脂として、ＳＡＢＩＣ社製のレキサン１０１Ｒ（密度１．２×１０3ｋｇ／ｍ3、ＭＦＲ９ｇ／１０分、平均粒子径３ｍｍ）を使用したこと以外は実施例１と同様にして嵩倍数１４倍（見かけ密度８６ｋｇ／ｍ3）の１次発泡粒子（平均粒子径５ｍｍ）及び倍数１３倍（密度９２ｋｇ／ｍ3）の発泡成形体を得た。
＜実施例３＞
ポリカーボネート系樹脂として、ＳＡＢＩＣ社製のレキサン１２１Ｒ（密度１．２×１０3ｋｇ／ｍ3、ＭＦＲ１５ｇ／１０分、平均粒子径３ｍｍ）を使用したこと以外は実施例１と同様にして嵩倍数１６倍（見かけ密度７５ｋｇ／ｍ3）の１次発泡粒子（平均粒子径５ｍｍ）及び倍数１４倍（密度８６ｋｇ／ｍ3）の発泡成形体を得た。
【００４５】
＜実施例４＞
ポリカーボネート系樹脂として、ＳＡＢＩＣ社製のレキサン１３１（密度１．２×１０3ｋｇ／ｍ3、ＭＦＲ３ｇ／１０分、平均粒子径３ｍｍ）を使用したこと以外は実施例１と同様にして嵩倍数１４倍（見かけ密度８６ｋｇ／ｍ3）の１次発泡粒子（平均粒子径５ｍｍ）及び倍数１３倍（密度９２ｋｇ／ｍ3）の発泡成形体を得た。
＜実施例５＞
ポリカーボネート系樹脂として、バイエル社製のマクロロンＷＢ１４３９（密度１．２×１０3ｋｇ／ｍ3、ＭＦＲ３ｇ／１０分、平均粒子径３ｍｍ）を使用したこと以外は実施例１と同様にして嵩倍数２１倍（見かけ密度５７ｋｇ／ｍ3）の１次発泡粒子（平均粒子径６ｍｍ）及び倍数２０倍（密度６０ｋｇ／ｍ3）の発泡成形体を得た。
【００４６】
＜比較例１＞
ポリカーボネート系樹脂として、帝人社製のパンライトＸ０７３０（密度１．２×１０3ｋｇ／ｍ3、ＭＦＲ３ｇ／１０分、平均粒子径３ｍｍ）を使用したこと以外は実施例１と同様にして嵩倍数３０倍（見かけ密度４０ｋｇ／ｍ3）の１次発泡粒子（平均粒子径６．５ｍｍ）及び倍数２４倍（密度５０ｋｇ／ｍ3）の発泡成形体を得た。
＜比較例２＞
ポリカーボネート系樹脂として、帝人社製のパンライトＬ−１２５０Ｙ（密度１．２×１０3ｋｇ／ｍ3、ＭＦＲ８ｇ／１０分、平均粒子径３ｍｍ）を使用したこと以外は実施例１と同様にして嵩倍数２５倍（見かけ密度４８ｋｇ／ｍ3）の１次発泡粒子（平均粒子径６ｍｍ）及び倍数２１倍（密度５７ｋｇ／ｍ3）の発泡成形体を得た。
【００４７】
＜比較例３＞
ポリカーボネート系樹脂として、帝人社製のパンライトＬ−１２２５Ｌ（密度１．２×１０3ｋｇ／ｍ3、ＭＦＲ１９ｇ／１０分、平均粒子径３ｍｍ）を使用したこと以外は実施例１と同様にして嵩倍数１２倍（見かけ密度１００ｋｇ／ｍ3）の１次発泡粒子（平均粒子径５ｍｍ）及び倍数１０倍（密度１２０ｋｇ／ｍ3）の発泡成形体を得た。
＜比較例４＞
ポリカーボネート系樹脂として、三菱エンジアニンリングプラスチックス社製のノバレックスＭ７０２７Ｕ（密度１．２×１０3ｋｇ／ｍ3、ＭＦＲ５ｇ／１０分、平均粒子径３ｍｍ）を使用したこと以外は実施例１と同様にして嵩倍数２７倍（見かけ密度４４ｋｇ／ｍ3）の１次発泡粒子（平均粒子径６．５ｍｍ）及び倍数２５倍（密度４８ｋｇ／ｍ3）の発泡成形体を得た。
【００４８】
＜比較例５＞
ポリカーボネート系樹脂として、三菱エンジアニンリングプラスチックス社製のユーピロンＳ−１０００Ｎ（密度１．２×１０3ｋｇ／ｍ3、ＭＦＲ８ｇ／１０分、平均粒子径３ｍｍ）を使用したこと以外は実施例１と同様にして嵩倍数２４倍（見かけ密度５０ｋｇ／ｍ3）の１次発泡粒子（平均粒子径６ｍｍ）及び倍数１９倍（密度６３ｇ／ｍ3）の発泡成形体を得た。
＜比較例６＞
ポリカーボネート系樹脂として、三菱エンジアニンリングプラスチックス社製のユーピロンＳ−２０００Ｎ（密度１．２×１０3ｋｇ／ｍ3、ＭＦＲ１０ｇ／１０分、平均粒子径３ｍｍ）を使用したこと以外は実施例１と同様にして嵩倍数２０倍（見かけ密度６０ｋｇ／ｍ3）の１次発泡粒子（平均粒子径５．５ｍｍ）及び倍数１８倍（密度６７ｋｇ／ｍ3）の発泡成形体を得た。
【００４９】
＜比較例７＞
ポリカーボネート系樹脂として、三菱エンジアニンリングプラスチックス社製のユーピロンＳ−３０００Ｎ（密度１．２×１０3ｋｇ／ｍ3、ＭＦＲ１５ｇ／１０分、平均粒子径３ｍｍ）を使用したこと以外は実施例１と同様にして嵩倍数１５倍（見かけ密度８０ｋｇ／ｍ3）の１次発泡粒子（平均粒子径５ｍｍ）及び倍数１４倍（密度８６ｋｇ／ｍ3）の発泡成形体を得た。
【００５０】
実施例及び比較例の平均気泡径Ｃ、ポリカーボネート系樹脂の密度ρ、１次発泡粒子の見かけ密度Ｄ、発泡成形体の密度Ｄ、気泡密度Ｘ、成形サイクルの評価、強度の評価、外観の評価及び成形性の評価を表１及び２に示す。
【００５１】
また、実施例及び比較例の発泡粒子の切断面の全体写真及び拡大写真を図１（ａ）〜図１２（ｂ）に、実施例１の発泡成形体の切断面の拡大写真を図１３に示す。
図１（ａ）：実施例１、図２（ａ）：実施例２、図３（ａ）：実施例３、図４（ａ）：実施例４、図５（ａ）：実施例５、図６（ａ）：比較例１、図７（ａ）：比較例２、図８（ａ）：比較例３、図９（ａ）：実施例４、図１０（ａ）：比較例５、図１１（ａ）：比較例６、図１２（ａ）：比較例７は１０倍の写真である。
図１（ｂ）：実施例１は８０倍、図２（ｂ）：実施例２は１００倍、図３（ｂ）：実施例３、図４（ｂ）：実施例４、図５（ｂ）：実施例５は１５０倍、図１３は２００倍の写真である。
図６（ｂ）：比較例１は６０倍、図７（ｂ）：比較例２、図８（ｂ）：比較例３、図１０（ｂ）：比較例５、図１１（ｂ）：比較例６、図１２（ｂ）：比較例７、図９（ａ）：比較例４は４０倍の写真である。
【００５２】
【表１】
0006353807.tif 000002
【００５３】
【表２】
0006353807.tif 000003
【００５４】
上記表１及び２から、気泡密度Ｘを特定の範囲とすることで、外観及び融着性が良好な発泡成形体が得られることが分かる。
【図１】
0006353807.tif 000004
【図２】
0006353807.tif 000005
【図３】
0006353807.tif 000006
【図４】
0006353807.tif 000007
【図５】
0006353807.tif 000008
【図６】
0006353807.tif 000009
【図７】
0006353807.tif 000010
【図８】
0006353807.tif 000011
【図９】
0006353807.tif 000012
【図１０】
0006353807.tif 000013
【図１１】
0006353807.tif 000014
【図１２】
0006353807.tif 000015
【図１３】
0006353807.tif 000016