(57)【要約】  本発明は、優れた機械的物性を示しつつ、美麗な外観を有する発泡成形体を製造し得る樹脂組成物を提供することを課題とする。  １４０〜１５５℃のガラス転移温度を有するポリカーボネート系樹脂と、１００〜１３０℃のガラス転移温度を有する非晶性ポリエステル系樹脂とを含む基材樹脂から構成され、前記非晶性ポリエステルが、環状ジオールに由来する単位を含むことを特徴とする発泡粒子製造用の樹脂組成物により上記課題を解決する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
１４０〜１５５℃のガラス転移温度を有するポリカーボネート系樹脂と、１００〜１３０℃のガラス転移温度を有する非晶性ポリエステル系樹脂とを含む基材樹脂から構成され、前記非晶性ポリエステルが、環状ジオールに由来する単位を含むことを特徴とする発泡粒子製造用の樹脂組成物。
【請求項２】
前記ポリカーボネート系樹脂と非晶性ポリエステル系樹脂とが、前記基材樹脂中に、９５：５〜５：９５（質量比）の範囲で含まれる請求項１に記載の発泡粒子製造用の樹脂組成物。
【請求項３】
前記環状ジオールが、飽和炭化水素環及び飽和複素環から選択される環を１つ以上構成成分として含む請求項１又は２に記載の発泡粒子製造用の樹脂組成物。
【請求項４】
前記環状ジオールが、１，４−シクロヘキサンジメタノール、２，２，４，４−テトラメチル−１，３−シクロブタンジオール及びスピログリコールから選択される請求項１〜３のいずれか１つに記載の発泡粒子製造用の樹脂組成物。
【請求項５】
前記樹脂組成物が、１１５〜１４５℃のガラス転移温度を有する請求項１〜４のいずれか１つに記載の発泡粒子製造用の樹脂組成物。
【請求項６】
前記樹脂組成物が、１５〜２５ｇ／１０分のメルトマスフローレートを示す請求項１〜５のいずれか１つに記載の発泡粒子製造用の樹脂組成物。
【請求項７】
前記樹脂組成物が、０．６〜１．５ｃＮの溶融張力を示す請求項１〜６のいずれか１つに記載の発泡粒子製造用の樹脂組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の発泡粒子製造用の樹脂組成物を発泡させて得られた発泡粒子。
【請求項９】
請求項８に記載の発泡粒子を発泡成形させて得られた発泡成形体。
【請求項１０】
前記発泡成形体が、０．５５Ｊ以上の吸収エネルギーを示す請求項９に記載の発泡成形体。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の発泡成形体と、前記発泡成形体の表面に積層一体化された表皮材とを有することを特徴とする複合構造部材。
【請求項１２】
前記表皮材が、繊維強化プラスチックである請求項１１に記載の複合構造部材。
【請求項１３】
風車翼用、ロボットアーム用又は自動車用部品用である請求項１１又は１２に記載の複合構造部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡粒子製造用の樹脂組成物、発泡粒子、発泡成形体及び複合構造部材に関する。更に詳しくは、本発明は、外観と機械的物性が向上した発泡成形体を与え得る発泡粒子製造用の樹脂組成物、発泡粒子、発泡成形体及び複合構造部材に関する。
【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、食品トレー及び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、日本以外の国でも、また乾燥地帯、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用部材、包装材、各種容器等への用途展開も期待されている。また、ポリカーボネート系樹脂の発泡体はその高い耐熱性から繊維強化プラスチックのコア材への適用も期待されている。【０００３】
しかしながらポリカーボネート系樹脂は、その高い溶融粘度及び低い溶融張力により、発泡性に劣っていた。更に、型内発泡法のような発泡粒子を金型に充填して成形する成形方法では、金型内の空隙を埋めるまで発泡粒子が二次発泡する必要がある。そのためには発泡粒子が軟化状態で気泡構造を維持する必要がある。したがって型内発泡に使用される発泡粒子には高度な発泡特性が求められる。
そこで、本願出願人は、ポリカーボネート系樹脂を基材樹脂とし、有底孔又は貫通孔を有する発泡粒子を使用することで機械的物性がある程度向上した発泡成形体を提案している（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６２７９４９６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１の発泡成形体は外観が美麗ではなかった。そのため、優れた機械的物性を示しつつ、美麗な外観を有する発泡成形体を製造し得る発泡粒子及び発泡粒子製造用の樹脂組成物を提供することが望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の発明者は、特許文献１の技術について更に検討したところ、ポリカーボネート系樹脂に非晶性ポリエステル系樹脂を加えることで、特殊な形状を有する発泡粒子を使用しなくても、機械的物性を向上しつつ、美麗な外観を有する発泡成形体を提供できることを意外にも見出すことで本発明を完成するに至った。【０００７】
かくして本発明によれば、１４０〜１５５℃のガラス転移温度を有するポリカーボネート系樹脂と、１００〜１３０℃のガラス転移温度を有する非晶性ポリエステル系樹脂とを含む基材樹脂から構成され、前記非晶性ポリエステルが、環状ジオールに由来する単位を含むことを特徴とする発泡粒子製造用の樹脂組成物が提供される。
また、本発明によれば、上記発泡粒子製造用の樹脂組成物を発泡させて得られた発泡粒子が提供される。
更に、本発明によれば、上記発泡粒子を発泡成形させて得られた発泡成形体が提供される。
また、本発明によれば、上記発泡成形体と、この発泡成形体の表面に積層一体化された表皮材とを有することを特徴とする複合構造部材が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、優れた機械的物性（例えば、圧縮強度）を示しつつ、美麗な外観を有する発泡成形体を与え得る発泡粒子を製造するための樹脂組成物を提供できる。
また、以下のいずれかの場合、より優れた機械的物性を示しつつ、美麗な外観を有する発泡成形体を与え得る発泡粒子製造用の樹脂組成物を提供できる。
（１）ポリカーボネート系樹脂と非晶性ポリエステル系樹脂とが、基材樹脂中に、９５：５〜５：９５（質量比）の範囲で含まれる。
（２）環状ジオールが、飽和炭化水素環及び飽和複素環から選択される環を１つ以上構成成分として含む。
（３）環状ジオールが、１，４−シクロヘキサンジメタノール、２，２，４，４−テトラメチル−１，３−シクロブタンジオール及びスピログリコールから選択される。
（４）樹脂組成物が、１１５〜１４５℃のガラス転移温度を有する。
（５）樹脂組成物が、１５〜２５ｇ／１０分のメルトマスフローレートを示す。
（６）樹脂組成物が、０．６〜１．５ｃＮの溶融張力を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（樹脂組成物）
発泡粒子製造用の樹脂組成物は、ポリカーボネート系樹脂と、非晶性ポリエステル系樹脂とを含む基材樹脂から構成される。
【００１０】
（１）基材樹脂
基材樹脂に占めるポリカーボネート系樹脂と非晶性ポリエステル系樹脂の合計割合は、７０質量％以上であることが好ましく、８５質量％以上であることがより好ましく、１００質量％であってもよい。
【００１１】
（ａ）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系樹脂等が挙げられる。
【００１２】
ポリカーボネート系樹脂としては、直鎖状ポリカーボネート系樹脂及び分岐状ポリカーボネート系樹脂等が挙げられ、これら両者がブレンドされていてもよい。
ポリカーボネート系樹脂は、１４０〜１５５℃のガラス転移温度を有することが好ましい。ガラス転移温度が１４０℃以上の場合、得られる発泡成形体の耐熱性が向上する。１５５℃以下の場合、発泡粒子の発泡性が向上し、発泡粒子同士の熱融着一体化が良好となり、発泡成形体の機械的物性が向上する。ガラス転移温度は、１４３〜１５２℃が好ましく、１４５〜１５２℃がより好ましく、１４５〜１５０℃が特に好ましい。
ポリカーボネート系樹脂は、３万〜９万の質量平均分子量を有し得る。質量平均分子量が３万以上の場合、得られる発泡成形体の機械的物性が向上する。９万以下の場合、発泡粒子の発泡性が向上し、発泡粒子同士の熱融着一体化が良好となり、発泡成形体の機械的物性が向上する。質量平均分子量は、３万〜７万が好ましく、４万〜６万がより好ましい。
【００１３】
（ｂ）非晶性ポリエステル系樹脂
非晶性ポリエステル系樹脂は、ポリカルボン酸とポリオールとの共重合樹脂から選択されることが好ましく、ポリカルボン酸と環状ジオールとの共重合樹脂から選択されることがより好ましい。ここで、非晶性とは、ＤＳＣ測定にて得られたＤＳＣ曲線にて、結晶化による発熱ピーク及び結晶の融解による吸熱ピークが見られないことを意味する。
【００１４】
ポリカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、２−メチルテレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、テトラリンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸；コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、デカリンジカルボン酸、ノルボルナンジカルボン酸、トリシクロデカンジカルボン酸、ペンタシクロドデカンジカルボン酸、３，９−ビス（１，１−ジメチル−２−カルボキシエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ〔５．５〕ウンデカン、５−カルボキシ−５−エチル−２−（１，１−ジメチル−２−カルボキシエチル）−１，３−ジオキサン等の脂肪族ジカルボン酸等が挙げられる。
ポリカルボン酸は、テレフタル酸及びイソフタル酸から選択されることが好ましい。
【００１５】
ポリオールには、環状ジオールが含まれる。
環状ジオールとしては、
１，３−シクロブタンジオール、２，２，４，４−テトラメチル−１，３−シクロブタンジオール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，２−デカヒドロナフタレンジメタノール、１，３−デカヒドロナフタレンジメタノール、１，４−デカヒドロナフタレンジメタノール、１，５−デカヒドロナフタレンジメタノール、１，６−デカヒドロナフタレンジメタノール、２，７−デカヒドロナフタレンジメタノール、テトラリンジメタノール、ノルボルネンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、ペンタシクロドデカンジメタノール等の飽和炭化水素環を有する環状ジオール；
スピログリコール（３，９−ビス（１，１−ジメチル−２−ヒドロキシエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ〔５．５〕ウンデカン）、５−メチロール−５−エチル−２−（１，１−ジメチル−２−ヒドロキシエチル）−１，３−ジオキサン等の飽和複素環を有する環状ジオール；
４，４’−（１−メチルエチリデン）ビスフェノール（ビスフェノールＡ）、メチレンビスフェノール（ビスフェノールＦ）、４，４’−シクロヘキシリデンビスフェノール（ビスフェノールＺ）、４，４’−スルホニルビスフェノール（ビスフェノールＳ）等のビスフェノール化合物及びそのアルキレンオキシド付加物、
ヒドロキノン、レゾルシン、４，４’−ジヒドロキシビフェニル、４，４’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、４，４’−ジヒドロキシジフェニルベンゾフェノン等の芳香族ジヒドロキシ化合物等の芳香環を有する環状ジオール等が挙げられる。
【００１６】
環状ジオールは、１，４−シクロヘキサンジメタノール、２，２，４，４−テトラメチル−１，３−シクロブタンジオール及びスピログリコールから選択されることが好ましい。
非晶性ポリエステル系樹脂は、テレフタル酸と１，４−シクロヘキサンジメタノールとに由来するポリエステルと、テレフタル酸と２，２，４，４−テトラメチル−１，３−シクロブタンジオールに由来するポリエステルとのコポリエステルであってもよい。
【００１７】
ポリオールは、環状ジオール以外のジオールを含んでいてもよい。そのようなジオールとしては、エチレングリコール、トリメチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール等の鎖状ジオールが挙げられる。
【００１８】
上記ポリカルボン酸及びポリオールは、これらから製造される非晶性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度が１００〜１３０℃となるように選択されることが好ましい。ポリカルボン酸及びポリオールは、それぞれ、１種のみであっても、２種以上からなっていてもよい。ガラス転移温度が１００℃以上の場合、得られる発泡成形体の耐熱性が良好である。１３０℃以下の場合、発泡粒子の発泡性が向上し、発泡粒子同士の熱融着一体化が良好となり、発泡成形体の機械的物性が向上する。ガラス転移温度は、１０５〜１２５℃が好ましく、１０８〜１２３℃がより好ましい。
【００１９】
非晶性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度は、ポリカーボネート系樹脂のガラス転移温度より、１５〜５０℃の範囲で低いことが好ましい。この範囲内であると、外観及び機械的物性が向上する。非晶性ポリエステル系樹脂のガラス転移温度は、ポリカーボネート系樹脂のガラス転移温度より、２０〜４５℃の範囲で低いことがより好ましく、２５〜４２℃の範囲で低いことが更に好ましく、２５〜４０℃の範囲で低いことが特に好ましい。
非晶性ポリエステル系樹脂は、０．５５〜０．８０のＩＶ値（固有粘度）を有し得る。ＩＶ値がこの範囲内であると、発泡粒子の発泡性が向上し、発泡粒子同士の熱融着一体化が良好となり、発泡成形体の機械的物性が向上する。ＩＶ値は、０．５８〜０．７８が好ましく、０．６０〜０．７５がより好ましい。
【００２０】
（ｃ）ポリカーボネート系樹脂と非晶性ポリエステル系樹脂の含有比
ポリカーボネート系樹脂と非晶性ポリエステル系樹脂とが、基材樹脂中に、９５：５〜５：９５（質量比）の範囲で含まれることが好ましい。含有比がこの範囲内であると、発泡粒子の発泡性が向上し、発泡粒子同士の熱融着一体化が良好となり、発泡成形体の機械的物性が向上する。含有比は、９０：１０〜１０：９０がより好ましく、８０：２０〜２０：８０が更に好ましい。
【００２１】
（ｄ）他の樹脂及び添加剤
前記基材樹脂は、前記ポリカーボネート系樹脂及び前記非晶性ポリエステル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、及びポリフェニレンオキサイド系樹脂等が挙げられる。
基材樹脂には必要に応じて、樹脂以外に添加剤が含まれていてもよい。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。
【００２２】
（ｅ）物性
樹脂組成物は、１５〜２５ｇ／１０分のメルトマスフローレートを示すことが好ましい。メルトマスフローレートが１５ｇ／１０分以上の場合、発泡粒子の発泡性が向上し、発泡粒子同士の熱融着一体化が良好となり、発泡成形体の機械的物性が向上する。メルトマスフローレートが２５ｇ／１０分以下の場合、発泡性が向上する。メルトマスフローレートは、１７〜２４ｇ／１０分であることがより好ましく、２０〜２３ｇ／１０分であることが更に好ましい。
【００２３】
樹脂組成物は、０．６〜１．５ｃＮの溶融張力を示すことが好ましい。０．６ｃＮ以上の場合、発泡性が向上し発泡成形体がより軽量となる。溶融張力が１．５ｃＮ以下の場合、過剰な発泡を抑制でき、密度の制御が容易となる溶融張力は、例えば０．６５〜１．５ｃＮ、０．７〜１．５ｃＮとでき、０．６５〜１．４ｃＮであることがより好ましく、０．７〜１．３ｃＮであることが更に好ましい。
【００２４】
（発泡粒子）
発泡粒子は、発泡粒子製造用の樹脂組成物を発泡させることで得ることができる。
発泡粒子は、２〜３０倍の嵩倍数を有することが好ましい。嵩倍数が２倍より小さい場合、発泡粒子の気泡が不均一となって、発泡成形時における発泡粒子の発泡性が不十分となることがある。嵩倍数が３０倍より大きい場合、発泡粒子の連続気泡率が上昇して、発泡成形の発泡時に発泡粒子の発泡性が低下することがある。嵩倍数は、３〜２５倍がより好ましく、５〜２０倍が特に好ましい。なお、嵩密度は嵩倍数の逆数である。つまり、嵩密度＝１／嵩倍数である。
【００２５】
発泡粒子の外形は、発泡成形体を製造できさえすれば特に限定されず、例えば、球状、略球状、円筒形等が挙げられる。発泡粒子は、０．７以上の平均のアスペクト比で示される外形を有していることが好ましく、０．７〜１がより好ましい。
【００２６】
発泡粒子の平均粒子径は、１０００〜４０００μｍであることが好ましく、１５００〜３０００μｍであることがより好ましい。
【００２７】
発泡粒子の製造方法としては、基材樹脂から発泡粒子を製造する公知の方法が適用できる。例えば、基材樹脂粒子に発泡剤を気相含浸させて発泡性粒子を得、発泡性粒子を発泡させて発泡粒子を得る方法が挙げられる。
樹脂粒子は、公知の製造方法及び製造設備を使用して得ることができる。例えば、押出機を使用して樹脂組成物を溶融混練し、次いで押出、水中カット（アンダーウォーターカット）、ストランドカット等により造粒することによって、樹脂粒子を製造できる。溶融混練時の温度、時間、圧力等は、使用原料及び製造設備に合わせて適宜設定できる。
溶融混練時の押出機内の溶融混練温度は、原料樹脂が十分に軟化する温度である、２６０〜３３０℃が好ましく、２７０〜３００℃がより好ましい。溶融混練温度とは、押出機ヘッド付近の溶融混練物流路の中心部温度を熱電対式温度計で測定した押出機内部の溶融混練物の温度を意味する。
【００２８】
次に、発泡性粒子の製造方法としては、密閉し得る容器中で、発泡剤を樹脂粒子に気相含浸させる方法が挙げられる。発泡剤としては、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン、ノルマルペンタン、イソペンタン、ヘキサン等の飽和脂肪族炭化水素；ジメチルエーテル等のエーテル化合物；塩化メチル、１，１，１，２−テトラフルオロエタン、１，１−ジフルオロエタン、モノクロロジフルオロメタン等のフロン；二酸化炭素、窒素等の無機ガスが挙げられる。なかでも、ジメチルエーテル、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン及び二酸化炭素が好ましく、プロパン、ノルマルブタン、イソブタン及び二酸化炭素がより好ましく、ノルマルブタン、イソブタン及び二酸化炭素が特に好ましい。なお、発泡剤は、単独で用いられても２種以上が併用されてもよい。
【００２９】
容器に投入される発泡剤量は、原料樹脂１００質量部に対して０．１〜５質量部が好ましく、０．２〜４質量部がより好ましく、０．３〜３質量部が更に好ましい。発泡剤量がこの範囲内にあると、発泡粒子を発泡させる際の発泡倍率不足を抑制できること、及び発泡剤が可塑剤として作用することによる基材樹脂の粘弾性の低下を抑制できるために発泡性が良好な発泡粒子を得られることとなる。
【００３０】
更に、発泡性粒子から発泡粒子を製造する方法としては、密閉し得る容器中で、発泡性粒子を水蒸気のような加熱媒体で加熱する方法が挙げられる。加熱条件としては、例えば、０．１〜０．５ＭＰａのゲージ圧、１００〜１５９℃の温度、１０〜１８０秒が挙げられる。
発泡粒子の粒径は押出機の前端に取り付けたマルチノズル金型の径を変えること等によって変動させることができる。
【００３１】
（発泡成形体）
発泡成形体は、発泡粒子を発泡成形させることで得ることができる。
発泡成形体は、２〜３０倍の倍数を有することが好ましい。倍数が２倍より小さい場合、質量が増えるため発泡の利点が小さくなることがある。倍数が３０倍より大きい場合、機械的物性が不十分となることがある。倍数は、２〜２５倍がより好ましく、５〜２０倍が特に好ましい。
【００３２】
発泡成形体は、曲げ試験において０．５５〜１．００Ｊの吸収エネルギーを示すことが好ましい。吸収エネルギーが０．５５Ｊ以上の場合、衝撃吸収性能が向上する。吸収エネルギーが１．００Ｊ以下の場合、弾性率が向上し強度が良好となる。吸収エネルギーは、０．５６〜０．９０Ｊであることがより好ましく、０．５８〜０．８０Ｊであることが更に好ましい。
【００３３】
発泡成形体の製造方法としては、発泡粒子を金型のキャビティ内に充填し、キャビティ内に加熱媒体を供給して、発泡粒子を加熱して再発泡（二次発泡）させ、再発泡させた発泡粒子同士をこれらの発泡圧力によって互いに熱融着一体化させることによって発泡成形体を得る方法が挙げられる。加熱媒体としては、例えば、水蒸気、熱風、温水等が挙げられ、水蒸気が好ましい。
【００３４】
発泡成形体は、軽量性、耐熱性及び機械的物性に優れており、特に、高温環境下での耐荷重性に優れている。そのため、例えば、自動車、航空機、鉄道車輛、船舶等の輸送機器の部品に好適に用いることができる。自動車の部品としては、例えば、エンジン付近に用いられる部品、外装材等が挙げられる。
【００３５】
本発明によれば、本発明の発泡成形体から構成される自動車用部品が提供され、その自動車用部品としては、例えば、フロアパネル、ルーフ、ボンネット、フェンダー、アンダーカバー、ホイール、ステアリングホイール、コンテナ（筐体）、フードパネル、サスペンションアーム、バンパー、サンバイザー、トランクリッド、ラゲッジボックス、シート、ドア、カウル等の部品が挙げられる。
【００３６】
（複合構造部材）
発泡成形体は、その表面に表皮材を積層し、発泡成形体と表皮材とを一体化させて複合構造部材とすることもできる。発泡成形体が発泡シートである場合、発泡成形体の両面に表皮材が積層されて一体化されている必要はなく、発泡成形体の両面のうち少なくとも一方の面に表皮材が積層及び一体化されていればよい。表皮材は、複合構造部材の用途に応じて決定すればよい。なかでも、複合構造部材の表面硬度や機械的物性を考慮すると、発泡成形体の厚み方向における両面のそれぞれに表皮材が積層及び一体化されていることが好ましい。
【００３７】
表皮材としては、特に限定されず、繊維強化プラスチック、金属シート、合成樹脂フィルム等が挙げられる。この内、繊維強化プラスチックが好ましい。
【００３８】
繊維強化プラスチックを構成している強化繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、チラノ繊維、玄武岩繊維、セラミックス繊維等の無機繊維；ステンレス繊維、スチール繊維等の金属繊維；アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール（ＰＢＯ）繊維等の有機繊維；ボロン繊維が挙げられる。強化繊維は、一種単独で用いられてもよく、二種以上が併用されてもよい。なかでも、炭素繊維、ガラス繊維及びアラミド繊維が好ましく、炭素繊維がより好ましい。これらの強化繊維は、軽量であるにも関わらず優れた機械的物性をプラスチックに付与できる。
【００３９】
繊維強化プラスチックの厚みは、０．０２〜２ｍｍが好ましく、０．０５〜１ｍｍがより好ましい。厚みがこの範囲内である繊維強化プラスチックは、軽量であるにも関わらず機械的物性に優れている。
【００４０】
繊維強化プラスチックの目付は、５０〜４０００ｇ／ｍ２が好ましく、１００〜１０００ｇ／ｍ２がより好ましい。目付がこの範囲内である繊維強化プラスチックは、軽量であるにも関わらず機械的物性に優れている。
【００４１】
繊維強化プラスチックの成形で用いられる方法としては、例えば、オートクレーブ法、ハンドレイアップ法、スプレーアップ法、ＰＣＭ（Ｐｒｅｐｒｅｇ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  Ｍｏｌｄｉｎｇ）法、ＲＴＭ（Ｒｅｓｉｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｌｄｉｎｇ）法、ＶａＲＴＭ（Ｖａｃｕｕｍ  ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｒｅｓｉｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｌｄｉｎｇ）法等が挙げられる。
【００４２】
このようにして得られた複合構造部材は、耐熱性、機械的物性及び軽量性に優れている。そのため、自動車、航空機、鉄道車輛、船舶等の輸送機器分野、家電分野、情報端末分野、家具の分野等の広範な用途に用いることができる。
例えば、複合構造部材は、輸送機器の部品、及び、輸送機器の本体を構成する構造部品を含めた輸送機器構成用部品（特に自動車用部品）、風車翼、ロボットアーム、ヘルメット用緩衝材、農産箱、保温保冷容器等の輸送容器、産業用ヘリコプターのローターブレード及び部品梱包材として好適に用いることができる。
自動車用部品としては、例えば、フロアパネル、ルーフ、ボンネット、フェンダー、アンダーカバー、ホイール、ステアリングホイール、コンテナ（筐体）、フードパネル、サスペンションアーム、バンパー、サンバイザー、トランクリッド、ラゲッジボックス、シート、ドア、カウル等の部品が挙げられる。
【実施例】
【００４３】
以下に実施例等を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は実施例等に何ら限定されるものでない。まず、実施例及び比較例中の測定方法及び評価方法について説明する。
（メルトマスフローレート（ＭＦＲ））
メルトマスフローレートは、ＪＩＳ Ｋ ７２１０：１９９９「プラスチック−熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレート（ＭＦＲ）及びメルトボリュームフローレート（ＭＶＲ）の試験方法」Ｂ法記載の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より測定した。すなわち安田精機製作所製「メルトフローインデックステスター  １２０-ＳＡＳ」を用いて、測定条件は試料３〜８ｇ、予熱５分、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とした。試料は予め１００℃の減圧オーブンで３時間以上乾燥させ、試験回数は３回とし、その平均をメルトマスフローレート(ｇ／１０分)の値とした。
（溶融張力）
溶融張力は、樹脂組成物のガラス転移温度よりも１００℃高温となる温度に設定したキャピラリーレオメーター、チアスト社製「Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃ ５０００Ｔ」を用いて測定した。樹脂組成物からなる試料を、予め１００℃の減圧オーブンで３時間以上乾燥させた後、垂直に起立状態に配設された内径が１５ｍｍのシリンダー内に収容した上で前記樹脂組成物のガラス転移温度よりも１００℃高温となる温度に設定し、５分間に亘って加熱して溶融した。しかる後、シリンダー内にその上部からピストンを挿入し、シリンダー内の溶融状態の試料をピストンでシリンダーの下端に設けたキャピラリー（ダイ径：２．０９５ｍｍ、ダイ長さ：８ｍｍ、流入角度：９０°（コニカル））から押出速度０．０７７３ｍｍ／ｓの一定速度で押出して紐状体を得た。この押出された紐状体をキャピラリーの下方に配設した張力検出プーリーに通過させた後に巻取りロールを用いて巻取り、巻取りはじめの初速を４ｍｍ／ｓとし、その後に加速度を１２．０ｍｍ／ｓ２とし、徐々に巻取り速度を大きくし、張力検出プーリーによって観察される張力が急激に低下した時の巻取り速度を「破断点速度」とし、この破断点速度が観察されるまでの間に観測される張力のうちの破断点速度直前の張力の極大値と極小値の相加平均値を溶融張力とした。なお、測定のあいだは装置付属の窒素ブランケットデバイスにてシリンダー上部よりシリンダー内に向かって窒素ガスを吹きつけながら測定した。
（ガラス転移温度）
ガラス転移温度は、ＪＩＳ  Ｋ７１２１：１９８７、ＪＩＳ  Ｋ７１２１：２０１２「プラスチックの転移温度測定方法」に記載されている方法で測定した。但し、サンプリング方法及び温度条件に関しては以下のように行った。試料をアルミニウム製測定容器（日立ハイテクサイエンス社製、商品コード：ＧＡＡ−００６５）の底にすきまのないよう５．５±０．５ｍｇ充てん後、アルミニウム製の蓋(日立ハイテクサイエンス社製、商品コード：ＧＡＡ−００６４)をした。次いで示差走査熱量計（日立ハイテクサイエンス社製「ＤＳＣ７０００Ｘ、ＡＳ−３」）を用い、窒素ガス流量２０ｍＬ／分のもと２０℃／分の速度で３０℃から３００℃まで昇温し、１０分間保持後速やかに取出し、２５±１０℃の環境下にて放冷させた後、２０℃／分の速度で３０℃から３００℃まで昇温した時に得られたＤＳＣ曲線より、装置付属の解析ソフトを用いて、中間点ガラス転移温度を算出した。この時に基準物質としてアルミナを用いた。この中間点ガラス転移温度は該規格（９．３「ガラス転移温度の求め方」）より求めた。【００４４】
（嵩密度）
嵩密度は、ＪＩＳ  Ｋ６９１１：１９９５「熱硬化性プラスチック一般試験方法」に準拠して測定した。即ち、ＪＩＳ  Ｋ６９１１に準拠した見掛け密度測定器を用いて測定した。
発泡粒子の嵩密度（ｇ／ｃｍ３）＝〔試料を入れたメスシリンダーの質量（ｇ）−メスシリンダーの質量（ｇ）〕／〔メスシリンダーの容量（ｃｍ３）〕【００４５】
（発泡成形体の密度）
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；７５ｍｍ×３００ｍｍ×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（ｇ／ｃｍ3）を求めた。【００４６】
（曲げ試験：最大点の変位及びエネルギー）
最大点の変位及びエネルギーはＪＩＳ  Ｋ７２２１−１：２００６「硬質発泡プラスチック−曲げ試験−第１部：たわみ特性の求め方」に準拠した方法により測定した。即ち、発泡成形体から、縦２０ｍｍ×横２５ｍｍ×高さ１３０ｍｍの直方体形状の試験片を切り出した。測定には、テンシロン万能試験機（オリエンテック社製「ＵＣＴ−１０Ｔ」）を用いた。曲げ強度の曲げ最大点応力は、万能試験機データ処理システム（ソフト・ブレーン社製「ＵＴＰＳ−２３７Ｓ  Ｖｅｒ，１．００」）を用いて算出した。
短冊状試験片を支持台に載置し、ロードセル１０００Ｎ、試験速度１０ｍｍ／分、支持台の先端治具５Ｒ、開き幅１００ｍｍの条件下で曲げ最大点応力を測定した。試験片の数は５個以上とし、ＪＩＳ  Ｋ  ７１００：１９９９の記号「２３／５０」（温度２３℃、相対湿度５０％）、２級の標準雰囲気下で１６時間かけて状態調整した後、同じ標準雰囲気下で測定した。各試験片の曲げ最大点エネルギーの相加平均値を、発泡成形体の吸収エネルギーとした。【００４７】
＜発泡成形体の外観＞
発泡成形体の外観は、下記の基準によって目視にて評価した。
Ａ：表面のキメが細かく、平滑な面となっている（外観良好）
Ｂ：表面のキメは細かいが、表面にボイドによる若干の凹凸がみられる
Ｃ：表面のキメが粗く、表面の凹凸が著しい【００４８】
（実施例１）
（樹脂粒子製造工程）
ポリカーボネート系樹脂（ガラス転移温度１５１．６℃、質量平均分子量５．１万、メルトマスフローレート９ｇ／１０分、比重１．２０）及び非晶性ポリエステル系樹脂（ガラス転移温度１１０．８℃、ＩＶ値０．７２、比重１．１８）を質量比８０：２０で採取し、１００℃で６時間乾燥させた。得られた乾燥物（樹脂組成物）を口径が４０ｍｍの単軸押出機に時間当たり１０ｋｇ／ｈｒの割合で供給して２８０℃で溶融混練した。続いて、単軸押出機の先端部に装着したダイス（温度：２８０℃、入り口側樹脂圧：１５ＭＰａ）のダイス孔（直径１．５ｍｍのノズルが４個配置）から約１０℃の冷却水を収容したチャンバー内に押出し、４枚の切断刃を有する回転刃の回転軸を５４００ｒｐｍの回転数で回転させ、粒状に切断し、冷却水で冷却させて樹脂粒子を作製した。【００４９】
（含浸工程）
上記樹脂粒子１００質量部を圧力容器中に密閉し、圧力容器内を二酸化炭素で置換した後、二酸化炭素を０．９ＭＰａ（ゲージ圧）まで容器に圧入し、樹脂粒子に二酸化炭素を含浸した。２０℃の環境下に静置し、含浸時間２４時間が経過した後、５分間かけて圧力容器内をゆっくりと除圧した。このようにして、樹脂粒子に二酸化炭素を含浸させて、発泡性粒子を得た。【００５０】
（発泡工程）
上記含浸工程における除圧の後直ぐに、圧力容器から発泡性粒子を取り出した。発泡性粒子を高圧の発泡槽に移し、水蒸気を用いて、発泡温度１３５℃で４０秒間撹拌しながら、発泡性粒子を発泡させた。発泡後に、高圧の発泡槽から粒子を取り出して、気流乾燥機にて乾燥を行い、発泡粒子を得た。上述した方法により、得られた発泡粒子の嵩密度を測定したところ、０．１２ｇ／ｃｍ３であった。【００５１】
（成形工程）
得られた発泡粒子を１日間室温（２３℃）に放置した後、圧力容器中に密閉し、圧力容器内に圧縮空気を０．５ＭＰａ（ゲージ圧）まで圧入した。圧力容器内温度を２０℃として静置し、加圧養生を２４時間実施した。取り出し後、３０ｍｍ×３００ｍｍ×４００ｍｍの成形用金型に充填し、０．４５ＭＰａの水蒸気にて４０秒間加熱を行い、次いで、発泡成形体の最高面圧が０．０１ＭＰａに低下するまで冷却することで、発泡成形体を得た。【００５２】
（実施例２）
ポリカーボネート系樹脂及び非晶性ポリエステル系樹脂を質量比５０：５０で採取し、発泡工程において発泡温度１２０℃で４０秒間撹拌しながら発泡させ、成形工程において０．２６ＭＰａの水蒸気にて４０秒間加熱を行なったこと以外は実施例１と同様にして発泡成形体を得た。【００５３】
（実施例３）
ポリカーボネート系樹脂及び非晶性ポリエステル系樹脂を質量比２０：８０となるように採取し、発泡工程において発泡温度１１０℃で４０秒間撹拌しながら発泡させ、成形工程において０．１５ＭＰａの水蒸気にて４０秒間加熱を行なったこと以外は実施例１と同様にして発泡成形体を得た。【００５４】
（実施例４）
ポリカーボネート系樹脂をポリカーボネート系樹脂（ガラス転移温度１４８．０℃、質量平均分子量４．８万、メルトマスフローレート１２ｇ／１０分、比重１．２０）に変更し、ポリカーボネート系樹脂及び非晶性ポリエステル系樹脂を質量比６０：４０となるように採取し、発泡工程において発泡温度１２３℃で４０秒間撹拌しながら発泡させ、成形工程において０．３０ＭＰａの水蒸気にて４０秒間加熱を行なったこと以外は実施例１と同様にして発泡成形体を得た。【００５５】
（実施例５）
非晶性ポリエステル系樹脂を非晶性ポリエステル系樹脂（ガラス転移温度１２０．４℃、ＩＶ値０．６４、比重１．１７）に変更し、ポリカーボネート系樹脂及び非晶性ポリエステル系樹脂を質量比４０：６０となるように採取すること以外は実施例４と同様にして発泡成形体を得た。【００５６】
（実施例６）
発泡工程において、発泡温度１２３℃で２０秒間撹拌しながら発泡させたこと以外は実施例４と同様にして発泡成形体を得た。【００５７】
（実施例７）
発泡工程において、発泡温度１２３℃で３０秒間撹拌しながら発泡させたこと以外は実施例４と同様にして発泡成形体を得た。【００５８】
（比較例１）
ポリカーボネート系樹脂（ガラス転移温度１４８．０℃、質量平均分子量４．８万、メルトマスフローレート１２ｇ／１０分、比重１．２０）を質量比１００で採取し、発泡工程において発泡温度１４２℃で５０秒撹拌しながら発泡させ、成形工程において０．８５ＭＰａの水蒸気にて４０秒間加熱を行なったこと以外は実施例１と同様にして発泡成形体を得た。【００５９】
（比較例２）
非晶性ポリエステル系樹脂を非晶性ポリエステル系樹脂（ガラス転移温度７８．９℃、ＩＶ値０．６７、比重１．２８、ＰＥＴＧ）に変更し、ポリカーボネート系樹脂及び非晶性ポリエステル系樹脂を質量比６０：４０となるように採取し、発泡工程において発泡温度１２５℃で４０秒間撹拌しながら発泡させたこと以外は比較例１と同様にして発泡粒子を得た。成形工程において０．３０ＭＰａの水蒸気にて４０秒間加熱を行なったが、発泡成形体を得ることはできなかった。
なお、比較例２は、ポリカーボネート系樹脂とＰＥＴＧとの相溶が不十分であるため、ガラス転移温度が２点観測された。【００６０】
（比較例３）
非晶性ポリエステル系樹脂（ガラス転移温度１２０．４℃、ＩＶ値０．６４、比重１．１７）を質量比１００で採取し、発泡温度１１８℃で４０秒間撹拌しながら発泡させたこと以外は実施例１と同様にして発泡粒子を得た。成形工程において０．１７ＭＰａの水蒸気にて４０秒間加熱を行なったが、発泡成形体を得ることはできなかった。【００６１】
実施例及び比較例の結果を表１に示す。表１中、ＰＣはポリカーボネート系樹脂、ＰＣＴはシクロヘキサンジメタノールに由来する単位及びテトラメチルシクロブタンジオールに由来する単位を含む非晶性ポリエステル系樹脂、ＰＥＴＧはエチレングリコールに由来する単位及びシクロヘキサンジメタノールに由来する単位を含む非晶性ポリエステル系樹脂を意味する。【００６２】
【表１】
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【００６３】
表１から、特定のガラス転移温度を有するポリカーボネート系樹脂と、特定のガラス転移温度を有し環状ジオールに由来する単位を含む非晶性ポリエステル系樹脂とを含む基材樹脂から構成される樹脂組成物から得られた発泡成形体は、優れた機械的物性と美麗な外観を有していることが分かる。
【国際調査報告】
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