CN111587172B

CN111587172B - 发泡成型体及其制造方法

Info

Publication number: CN111587172B
Application number: CN201980007839.9A
Authority: CN
Inventors: 河津泰幸; 中本哲生
Original assignee: Asahi Kasei Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 2018-04-09
Filing date: 2019-04-05
Publication date: 2021-11-19
Anticipated expiration: 2039-04-05
Also published as: EP3778177A1; US20210039352A1; JPWO2019198642A1; WO2019198642A1; EP3778177B1; EP3778177A4; KR102323648B1; US11235553B2; KR20200067184A; CN111587172A; JP6844065B2

Abstract

本发明提供发泡成型体及其制造方法，该发泡成型体包含树脂且具备表面层、压缩变形层以及发泡层，其特征在于，上述表面层的厚度为0.1～5.0mm；上述压缩变形层位于上述表面层与上述发泡层之间；构成上述压缩变形层的发泡颗粒的平均H/L为0.5以下(H为压缩方向长度，L为与压缩方向垂直的方向的长度)；构成上述发泡层的发泡颗粒的发泡倍率为3.0倍以上且小于30倍。

Description

发泡成型体及其制造方法

技术领域

本发明涉及发泡成型体及其制造方法。

背景技术

由树脂形成的发泡成型体作为现有的实心树脂材料和金属材料的替代材料被用作汽车或电子设备的部件、容器的结构材料。作为这些发泡成型体的特点，有低密度、高绝热性、缓冲性，主要是这些特性得到了有效利用。另一方面，这些发泡成型体由于为低密度，因此耐冲击性、耐擦伤性比不上现有的实心树脂材料，应用范围一直以来受到限制。

另外，发泡成型体通过珠粒发泡成型法、挤出发泡成型法而形成，分别形成有珠粒发泡颗粒熔合而成的珠粒痕迹、转印了发泡成型时所投入的水蒸气孔的结构的表面，不能表现出实心树脂材料所具有的表面平滑。

作为对发泡成型体赋予耐冲击性、耐擦伤性的方法，已知有如专利文献1所示那样将发泡成型体表面熔融来形成无发泡层的方法。其中公开了以下内容：该表面熔融成型法中，利用经加热的金属板或者经加热的模具将发泡层的表面熔融，通过珠粒发泡压力或者来自外部的加压而成型出一定厚度的无发泡层，改善表面的耐划伤性和刚性，得到设计面。

另外，作为赋予表面平滑性的方法，已知有如专利文献2所示那样在发泡成型体表面形成压缩层的方法。其中公开了以下内容：该方法中，通过在表面形成压缩层，强度增高，表面平滑，外观品质变好。

另外，作为赋予美观性的方法，公开了如专利文献3所示那样与表皮材料组合并在表皮材料与发泡层的界面形成压缩层的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-285141号公报

专利文献2：日本特开平8-267485公报

专利文献3：日本特开2014-208418号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在专利文献1所示的方法中，形成无发泡层后的表面由于在形成无发泡层的熔融时的热传导而被同时加热至无发泡层的下部的发泡层，在冷却时该发泡成型体会发生收缩变形。因此，在发泡成型体表面得不到充分的模具追随性，得不到高级的质感。

另外，通过专利文献2所述的压缩层的形成可得到良好的表面平滑性，但另一方面，由于未形成熔融层，因此构成发泡层的预发泡颗粒间的界面的龟甲花纹残留在发泡成型体表面，模具追随性显著降低。另外，在存在于预发泡颗粒的内部的气泡的影响下，发泡层外观的光散射性增强，得不到光泽面，因此发泡成型体表面得不到充分的美观性。

此外，在专利文献3所述的与表皮材料组合的情况下，若使用纤维增强材料、装饰膜、无纺布等厚度薄的表皮材料，则模具追随性差的发泡成型体表面的起伏或预发泡颗粒花纹等的凹凸会转印至表皮材料，具有表皮材料所具有的质感降低的问题。

另外，进行在常规的热压下使发泡体表面熔融同时进行压缩来形成表面层和压缩变形层的操作的情况下，通过表面层的预热，包含空气的压缩变形层在冷却时会发生收缩和变形，因此得不到平滑的表面层，具有经设计的表面(下文中称为“设计面”)的模具追随性降低的问题。

因此，本发明所要解决的课题在于提供一种发泡成型体，其难以利用现有的成型加工得到，表面平滑性高，设计面的模具追随性优异，并且刚性也优异。

用于解决课题的手段

本发明人进行了深入研究，结果发现，通过使用具有特定硬度的预发泡颗粒，对设计面形成用的表面模具进行预加热，在形成有使存在于加热面侧的发泡颗粒溶解的部位、以及使发泡颗粒软化的部位的状态下进行压缩，可选择性地形成由软化的发泡颗粒构成的压缩变形层，通过将赋予至该压缩变形层的压缩率控制在规定比例，压缩变形层发挥出缓冲层的作用，能够对设计面赋予高模具追随性而不会将与未被压缩的发泡颗粒的冷却相伴的发泡层的收缩应力传播至表面层，还能够维持优异的刚性。

即，本发明如下所述。

[1]

一种发泡成型体，其包含树脂且具备表面层、压缩变形层以及发泡层，其特征在于，

上述表面层的厚度为0.1～5.0mm，

上述压缩变形层位于上述表面层与上述发泡层之间，

构成上述压缩变形层的发泡颗粒的平均H/L(H为压缩方向长度，L为与压缩方向垂直的方向的长度)为0.5以下，

构成上述发泡层的发泡颗粒的发泡倍率为3.0倍以上且小于30倍。

[2]

如[1]中所述的发泡成型体，其中，表面层和发泡层含有相同种类的树脂。

[3]

如[1]～[2]中任一项所述的发泡成型体，其中，上述表面层的上表面的映射性为30％以上。

[4]

如[1]～[3]中任一项所述的发泡成型体，其中，上述表面层赋予了褶皱形状。

[5]

如[1]～[4]中任一项所述的发泡成型体，其中，该发泡成型体作为发动机罩或发动机底盖使用。

[6]

如[1]～[5]中任一项所述的发泡成型体，其中，上述树脂是熔点为145℃以上的结晶性树脂、或玻璃化转变温度为145℃以上的非晶性树脂。

[7]

如[1]～[6]中任一项所述的发泡成型体，其中，上述树脂为聚酰胺。

[8]

[1]～[7]中任一项所述的发泡成型体的制造方法，其特征在于，该制造方法包括下述工序：

使包含树脂的预发泡颗粒发泡并熔合，形成含有由发泡颗粒构成的发泡层的发泡体的工序；

将发泡成型用模具加热至上述树脂的玻璃化转变点(Tg)或熔点以上的温度，将上述发泡体配置在该发泡成型用模具的内部，进行预加热的工序；

利用加压机构将上述发泡体压缩成模具尺寸，形成表面层和压缩变形层的工序；以及

将上述模具冷却，使上述表面层固化，得到发泡成型体的工序。

[9]

将包含树脂的预发泡颗粒填充在发泡成型用模具的内部的工序；

将使上述预发泡颗粒熔合的温度的热介质投入至上述模具的内部，使上述预发泡颗粒发泡并熔合，形成含有由发泡颗粒构成的发泡层的发泡体的工序；

将上述模具加热至上述树脂的Tg或熔点以上的温度，对上述发泡体进行预加热的工序；

发明的效果

根据本发明，能够提供表面的平滑性高、设计面的模具追随性优异、并且刚性也优异的发泡成型体及其制造方法。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式的发泡成型体的压缩方向截面图的一例的图。

图2是示出构成本发明的一个实施方式的发泡成型体的发泡颗粒的H/L的一例的图。

图3是示出构成本发明的一个实施方式的发泡成型体的发泡颗粒的H/L的一例的图。

图4是示出表示本发明的一个实施方式的基材树脂的粒料或颗粒的中空部或凹状外形部的截面图的图。图4的(a)和图4的(b)表示凹状外形部，图4的(c)表示中空部。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式(下文中称为“本实施方式”)进行详细说明。以下的实施方式是用于说明本发明的例示，本发明并不限于以下的实施方式，可以在其要点的范围内进行各种变形来实施。

需要说明的是，本发明的实施方式中，A(数值)～B(数值)是指A以上B以下。

[发泡成型体]

图1中示出了将本发明的一个实施方式的发泡成型体沿压缩方向Z切断得到的截面图的一例。

如图1所示，本发明的发泡成型体具有由表面层1、压缩变形层2和发泡层3构成的3层结构。

各层由包含树脂的发泡颗粒构成，可以由进行构成的发泡颗粒的形状、具体地说由独立气泡结构的有无和H/L来限定。例如，图1的截面图中，可以辨别出表面层1与压缩变形层2的交界面B1、压缩变形层2与发泡层3的交界面B2(图1)。

发泡成型体的整体厚度优选为3mm以上5000mm以下。此处所说的厚度是指发泡成型体的压缩方向尺寸的平均值。

该厚度为3mm以上时，发泡成型体具有自支撑性，能够作为结构部件使用，从这方面出发是优选的，该厚度进一步优选为5mm以上。

另外，该厚度为5000mm以下时，可通过加热加压机、发泡成型机得到成型品，从这方面出发是优选的。

对于发泡成型体的刚性，可以测定发泡成型体的弯曲模量来进行评价，弯曲模量的数值越大，刚性越优异。

发泡成型体的弯曲模量可以依据JIS K7171(2008)进行测定。发泡成型体的弯曲模量可通过调节表面层1、压缩变形层2的厚度、材质来进行调整，以增强发泡层3的弯曲刚性。

发泡成型体的弯曲模量优选为100MPa以上、更优选为120MPa以上、进一步优选为130MPa以上。

表面层1被规定为发泡颗粒的独立气泡结构由于发生熔融而消失的层。

压缩变形层2位于表面层1与发泡层3之间，被规定为由发泡颗粒(该发泡颗粒由压缩方向长度(H)和与压缩方向垂直的方向的长度(L)表示的H/L为0.5以下)构成的层。

另外，发泡层3被规定为由上述H/L大于0.5的发泡颗粒构成的层。

需要说明的是，本实施方式的发泡成型体中，压缩方向Z可以由后述的实施例中记载的方法来确定。

[[独立气泡率]]

本发明的发泡成型体的独立气泡率没有特别限定，优选为30％以上99％以下。通过使独立气泡率为该范围，在压缩时可维持弹性斥力，对模具的追随性提高，能够形成表面平滑性高的设计面。

从提高发泡成型体的强度、并且不容易发生在连续气泡部分可能会发生的水向树脂中的进入、不容易降低发泡成型体的密度的方面出发，本实施方式的发泡成型体的独立气泡率更优选为80％以上99％以下、进一步优选为85％以上99％以下。

需要说明的是，独立气泡率S(％)通过下述式(1)所表示的计算式而计算出。

S(％)＝{(Vx－W/ρ)/(Va－W/ρ)}×100···(1)

式中，Vx为发泡成型体的真体积(cm³)，Va为发泡成型体的表观体积(cm³)，W为发泡成型体的重量(g)，ρ为发泡成型体的基材树脂的密度(g/cm³)。

从轻量化的方面出发，构成本发明的发泡成型体的发泡层的发泡颗粒的发泡倍率优选为3.0倍以上，若为5.0倍以上则更为优选。另外，从能够维持压缩时的弹性斥力的方面出发，该发泡倍率优选小于30倍，更优选为20倍以下。此处，发泡倍率是指体积从基材树脂的状态经含有(浸渗)发泡剂、预发泡和最终阶段的发泡发生了何种程度的膨胀。

构成发泡成型体的发泡层的发泡颗粒的发泡倍率可以通过将构成发泡层的基材树脂(起始材料)的密度除以作为最终产品的发泡成型体的发泡层部分的表观密度而计算出。

或者，可以通过将基材树脂的密度除以作为中间产品的发泡体的表观密度而计算出。这是由于，构成发泡层的发泡颗粒由于构成表面层和压缩变形层的发泡颗粒的存在而不容易受到发泡成型体的制造过程的加压压缩的影响，能够维持即将加压压缩前的发泡倍率。

发泡倍率更具体地说可以利用后述实施例中记载的方法而计算出。

[[发泡颗粒、预发泡颗粒]]

本发明的发泡成型体以发泡颗粒的形态包含树脂。

此处，本发明中，发泡颗粒是指构成本实施方式的发泡成型体和发泡体的颗粒，是对预发泡颗粒进行最终阶段的发泡后的膨胀的颗粒。

另外，本发明中，预发泡颗粒是指未进行最终阶段的发泡的发泡性颗粒，其包括并非最终阶段的预发泡的实施前到实施后的状态。

-树脂-

作为上述树脂没有特别限定，例如可以举出热塑性树脂等。

作为上述热塑性树脂没有特别限定，例如可以举出：聚苯乙烯、聚α-甲基苯乙烯、苯乙烯马来酸酐共聚物、聚苯醚与聚苯乙烯的共混或接枝聚合物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物、苯乙烯-丁二烯共聚物、高抗冲聚苯乙烯等苯乙烯系聚合物；聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、后氯化聚氯乙烯、乙烯或丙烯与氯乙烯的共聚物等氯乙烯系聚合物；聚偏二氯乙烯系共聚树脂；尼龙-6、尼龙-6,6等均聚和共聚聚酰胺树脂；聚对苯二甲酸乙二醇酯等均聚和共聚聚酯系树脂；改性聚苯醚树脂(亚苯基醚-聚苯乙烯合金树脂)；聚碳酸酯树脂；甲基丙烯酰基酰亚胺树脂；聚苯硫醚树脂；聚砜树脂；聚醚砜树脂；酚树脂；氨基甲酸酯树脂；聚烯烃系树脂；等等。

作为上述聚烯烃系树脂，可以举出使用齐格勒催化剂或茂金属催化剂等聚合而成的聚丙烯、乙烯-丙烯无规共聚物、丙烯-丁烯无规共聚物、乙烯-丙烯嵌段共聚物、乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物等聚丙烯系树脂；低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、直链状超低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、离聚物树脂等。这些聚乙烯系树脂分别可以单独使用或者将2种以上混合使用。

作为特别优选的热塑性树脂，为聚烯烃系树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、甲基丙烯酸系树脂、改性聚醚树脂(亚苯基醚-聚苯乙烯合金树脂)等。其中，作为耐热性、耐化学药品、耐溶剂性优异、适于高耐热发泡成型体用途的树脂可以举出聚酰胺树脂，作为耐热性、高温刚性优异的树脂可以举出改性聚醚树脂(亚苯基醚-聚苯乙烯合金树脂)。

作为上述热塑性树脂，20℃的表面张力优选为35mN/m以上60mN/m以下、更优选为36mN/m以上57mN/m以下、进一步优选为37mN/m以上55mN/m。热塑性树脂的表面张力为上述范围内时，可得到力学强度高的发泡成型体，能够对设计面赋予刚性。

热塑性树脂的表面张力使用将JIS K6768：1999“塑料-膜和片-润湿张力试验方法”所记载的方法中的测定温度变更为20℃进行测定得到的值。

上述热塑性树脂可以以无交联的状态使用，也可以利用过氧化物、放射线等交联后使用。

-混配剂-

上述树脂中，在必要时，可以根据目的包含通常的混配剂，例如抗氧化剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、染料、颜料等着色剂、增塑剂、润滑剂、结晶成核剂、滑石、碳酸钙等无机填充剂等。

作为上述阻燃剂，可以使用溴系、磷系等阻燃剂。作为上述抗氧化剂，可以使用酚系、磷系、硫系等抗氧化剂。作为上述光稳定剂，可以使用受阻胺系、二苯甲酮系等光稳定剂。

在需要调节上述预发泡颗粒的平均气泡径的情况下，可以添加气泡调整剂。作为气泡调整剂，有滑石、氧化硅、硅酸钙、碳酸钙、氧化铝、氧化钛、硅藻土、粘土、小苏打、氧化铝、硫酸钡、氧化铝、膨润土等，其用量通常相对于预发泡颗粒的原料总量100质量份为0.005～2质量份。

预发泡颗粒可以通过使发泡剂含有(浸渗)在经粒料化的上述树脂中使其发泡而得到。该发泡为并非最终阶段的发泡的预发泡。

作为上述预发泡颗粒的制造时使用的发泡剂，可以举出挥发性发泡剂等。作为上述挥发性发泡剂，可以举出甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、异丁烷、戊烷、异戊烷、新戊烷、己烷、庚烷、环戊烷、环己烷、甲基环戊烷等链状或环状低级脂肪族烃类、二环二氟甲烷、三氯单氟甲烷、1-氯-1,1-二氟乙烷、1-氯-2,2,2-三氟乙烷等卤代烃类、氮、空气、二氧化碳等无机气体系发泡剂等。

上述预发泡颗粒的平均粒径可以通过JIS Z8801-1:2006中规定的使用标准筛的分级法对100g预发泡颗粒进行测定。上述预发泡颗粒的平均粒径优选为1.0～4.0mm、更优选为1.2～3.0mm。若平均粒径小于1.0mm则难以进行制造工序中的处理，若大于4.0mm则表现出复杂成型品的表面精度降低的倾向，不优选。

需要说明的是，本实施方式的预发泡颗粒的形状没有特别限定，可以为各种形状。

作为上述预发泡颗粒的制造方法，可以为利用热塑性树脂的热塑性的方法、利用固体状态的树脂颗粒的切削等后加工的方法等，只要为能够对颗粒赋予所期望的外形的方法均可应用。其中，作为生产率优异、能够制造出稳定的形状的颗粒的方法，适于使用采用了设有排出截面的模头的异形挤出法。可以任意地应用作为异形挤出法的下述现有公知的方法来制造：将热塑性树脂利用挤出机进行熔融挤出，通过线料切割或水中切割等工业上通常使用的方法进行造粒并使所得到的基材树脂粒料发泡而得到预发泡颗粒的方法；将发泡剂从机筒中途注入排出到挤出机中并同时进行发泡，冷却后进行水中切割或线料切割，直接得到预发泡颗粒的方法；将热塑性树脂在挤出机内熔融并从具有所期望的截面形状的模头挤出，冷却后利用造粒机切断成规定的长度，由此制造基材树脂粒料，使发泡剂浸渗到该基材树脂粒料中，通过加热使其以规定的发泡倍率进行发泡的方法；等等。

作为使发泡剂含有(浸渗)在树脂中的方法没有特别限定，可以为通常使用的方法。

作为该方法没有特别限定，例如可以举出：在水等悬浮体系中利用水性介质进行的方法(悬浮浸渗)；使用碳酸氢钠等热分解型发泡剂的方法(发泡剂分解)；使气体为临界压力以上的气氛，制成液相状态后与基材树脂接触的方法(液相浸渗)；使气体为低于临界压力的气氛，制成气相状态后与基材树脂接触的方法(气相浸渗)；等等。

-基材树脂的颗粒或粒料的形状-

可以对作为预发泡颗粒的原料的基材树脂的颗粒或粒料赋予任意的3维形状。作为该3维形状没有特别限定，可以举出实心的珠粒形状、具有中空部或凹状外形部的珠粒形状等。

基材树脂的颗粒或粒料的正投影图像可以取任意的形状。通常的实心的珠粒形状是指正投影图像具有圆形或者椭圆形的大致球状的形状。具有中空部是指颗粒或粒料的正投影图像在内部具有中空区域并且具有包围该中空圆区域的外周区域，是指存在可得到具有该中空区域和外周区域的正投影图像的方向。中空部的实例如图4(c)所示。

另外，具有凹状外形部是指存在可得到颗粒或粒料的正投影图像为凹状图形的正投影图像的方向。另外，本说明书中的凹状图形是指，在形成凹状图形的正投影图像图形的外表面上能够选出连结2点间而成的线段的至少一部分(优选整个线段)成为通过颗粒或粒料的外部区域的线段的2点。凹状图形的实例如图4(a)、图4(b)所示。凹状外形部是与发泡时形成的发泡气泡不同的结构。上述凹状外形部可以为一个、也可以为2个以上。

下面对于本实施方式的发泡成型体所具有的3层结构的各层更具体地进行说明。

[[发泡层]]

发泡层的发泡颗粒由压缩方向长度(H)、与压缩方向垂直的方向的长度(L)来规定，本发明中的发泡层由H/L大于0.5的发泡颗粒构成。

发泡层的厚度没有特别限定，优选为1mm以上5000mm以下、更优选为3mm以上1000mm以下、进一步优选为5mm以上500mm以下。发泡层的厚度为该范围时，成型品能够作为结构体自支撑，并且可利用实用的加热加压机、发泡成型机得到成型品，从这方面出发是优选的。

需要说明的是，发泡层的厚度通过从沿压缩方向测定的成型体整体的厚度减去后述的表面层和压缩变形层的厚度而求出。

关于发泡层的硬度，硬度计硬度优选为HDA10以上、更优选为HDA30以上。硬度计硬度为该值以上的范围时，压缩时的反弹力足够高，能够充分表现出模具追随性。另外，从对发泡成型体赋予耐冲击性的方面出发，硬度计硬度优选为HDA89以下、更优选为HDA85以下。HAD为该值以上时，在表观密度过高的发泡层中，硬度过高，无法充分吸收冲击能量。

发泡层的硬度从切割发泡成型体得到的截面方向进行测定，发泡层的硬度计硬度为依据JIS K7215:1986以1kgf的负荷加压后在1秒以内测定得到的值。并且，对于发泡层进行30处硬度计硬度的测定，将其算术平均值作为发泡层的硬度计硬度。硬度计硬度的测定可以使用硬度计(例如ASKER公司制造商品名“DUROMETER HARDNESS TYPE A”等)来进行。

[[压缩变形层]]

压缩变形层存在于表面层与发泡层之间，为了通过压缩而使发泡颗粒内部的气泡发生变形、并且通过独立气泡体而使泡孔内压上升，因此按照不具有因冷却时的温度变化而带来体积收缩能力的方式进行调整。

此外，通过形成适当厚度的压缩变形层，可吸收表面层的冷却固化中的变形、无意地因软化的发泡层的收缩变形所致的变形，能够对表面的设计面赋予可表现出良好的模具追随性的功能。

构成压缩变形层的发泡颗粒的H/L的平均值(本说明书中也称为“平均H/L”)为0.50以下、优选为0.47以下、更优选为0.45以下。

构成压缩变形层的发泡颗粒的压缩率可以以H/L来表示，平均H/L为0.5以下时，通过加热而软化的树脂追随于因发泡颗粒内部的独立气泡内的空气所致的线膨胀变化，不会发生变形的现象。

在通常的树脂的熔融温度为100℃～300℃的情况下，因截至室温(300K)的冷却所致的空气的体积收缩估计为20～48％，通过对发泡颗粒施加该体积收缩量的加压压缩，能够抑制与冷却过程中的空气的体积收缩相伴的发泡成型体的收缩变形。因此，使压缩率H/L为0.50以下。

另外，压缩变形层的发泡颗粒的平均H/L为0.1以上时，压缩弹性模量低，能够提高发泡成型时的模具追随性，因而优选。

压缩变形层的厚度优选为0.2mm以上。为该厚度以上时，可将与发泡层的发泡颗粒的冷却相伴的收缩应力吸收，能够确保表面平滑性和设计面的映射性。该厚度更优选为0.5mm以上、进一步优选为0.7mm以上。

从轻量化的方面出发，压缩变形层的厚度优选为10mm以下、更优选为5mm以下。

需要说明的是，压缩变形层的厚度通过后述实施例中记载的方法而求出。

[[表面层]]

表面层是通过树脂隔壁而独立的复数个气泡结构没有连续地存在的层，在内部可以也存在有在形成表面层的过程等中异常地产生的单独的气泡结构。通过树脂隔壁而独立的气泡结构连续地存在的层为压缩变形层或发泡层。

表面层的厚度没有特别限定，从表现出机械特性的方面出发，优选为0.1mm以上。该厚度为0.1mm以上时，能够表现出耐冲击性。另外，从弯曲强度、压缩强度的方面出发，表面层的厚度优选为0.2mm以上，从发泡成型体的轻量化的方面出发，该厚度优选为5mm以下。

需要说明的是，表面层的厚度通过后述实施例中记载的方法求出。

另外，从表面层与压缩变形层的界面处的粘接强度的方面出发，表面层和压缩变形层和发泡层优选含有相同种类的树脂。相同种类的树脂是指，除了增塑剂、热稳定剂等添加剂以外的树脂成分由基于JIS K-6899-1:2006的分类上相同的树脂形成。更具体地说，将使用上述JIS标准的“5.关于均聚物材料、共聚物材料和天然高分子材料的缩略语”和“6.表示特性的符号”的组合而被分类为相同树脂的物质作为相同种类。

例如，在表面层、压缩变形层和发泡层均为改性聚苯醚树脂的情况下，为相同种类的树脂。

另外，例如在表面层、压缩变形层和发泡层均由以聚酰胺6树脂和聚酰胺66树脂的混合物作为基材树脂的发泡颗粒构成的情况下，由于聚酰胺6树脂和聚酰胺66树脂均被分类为聚酰胺的均聚物，因此它们由相同种类的树脂形成。这种情况下，即使在构成上述3层的树脂混合物之间聚酰胺6树脂与聚酰胺66树脂的混合比例率不同，也被视作由相同种类的树脂形成。

表面层的硬度计硬度优选为HDA90以上、更优选为HDA92以上。表面层的硬度计硬度为上述范围以下时，得不到充分的耐擦伤性。

表面层的硬度计硬度为依据JIS K7215:1986对于表面层的上表面即设计面以1kgf的负荷加压后在1秒以内测定的值。并且，在表面层进行30处硬度计硬度的测定，将其算术平均值作为表面层的硬度计硬度。

[[表面层的上表面(设计面)的映射性]]

作为表示本实施方式的发泡成型体的表面层的上表面(设计面)的平滑性的指标，可以使用采用映射性测定装置进行评价的映射性(％)。映射性越高，表面平滑性越优异。

本实施方式的发泡成型体中，设计面的映射性没有特别限定，优选为30％以上、更优选为50％以上、进一步优选为70％以上。设计面的映射性为上述范围时，具有充分的表面平滑性，能够对设计面赋予良好的影像映射性。

设计面为平坦的情况下的表面平滑性可以利用上述评价方法进行评价。

另一方面，可以使设计面为曲面形状、或者对设计面赋予褶皱形状之类的微细凹凸形状。这些形状可以通过适宜地选择模具形状来赋予。

这种情况下，无法使用上述的映射性测定装置来测定设计面的映射性，但利用与设计面平坦的情况同样的本实施方式的制造方法，能够提供模具追随性良好、美观性优异的发泡成型体。

[发泡成型体的制造方法]

作为本实施方式的发泡成型体的制造方法没有特别限定，例如可以举出以下的第一实施方式、第二实施方式等。

第一实施方式为包括下述工序的方法：使包含树脂的预发泡颗粒发泡并熔合，形成含有由发泡颗粒构成的发泡层的发泡体的工序；将发泡成型用模具加热至上述树脂的玻璃化转变点(Tg)或熔点以上的温度，将上述发泡体配置在该发泡成型用模具的内部，对发泡体进行预加热的工序；利用加压机构将上述发泡体压缩成模具尺寸，形成表面层和压缩变形层的工序；以及将上述模具冷却，使上述表面层固化，得到本发明的具有设计面的发泡成型体的工序。

第二实施方式为包括下述工序的方法：将包含树脂的预发泡颗粒填充在发泡成型用模具的内部的工序；将使上述预发泡颗粒熔合的温度的热介质投入至上述模具的内部，使预发泡颗粒发泡并熔合，形成含有由发泡颗粒构成的发泡层的发泡体的工序；将上述模具加热至上述树脂的Tg或熔点以上的温度，对上述发泡体进行预加热的工序；利用加压机构将上述发泡体压缩成模具尺寸，形成表面层和压缩变形层的工序；以及将上述模具冷却，使上述表面层固化，得到本发明的具有设计面的发泡成型体的工序。

[[第一实施方式的制造方法]]

以下对本发明的发泡成型体的制造方法的第一实施方式(下文中称为“第一实施方式的制造方法”)进行具体说明。

第一实施方式的制造方法的特征在于，其包括下述工序：

下面对进行压缩成型前的发泡体的成型进行说明。

--发泡体--

发泡体是预发泡颗粒进行最终阶段的发泡而相互熔合的成型体。即，本实施方式的发泡体是至少具有下述部分的成型体，该部分是至少2个以上的预发泡颗粒被供至最终阶段的发泡而成的发泡颗粒相互熔合的部分。

-发泡体成型工序-

作为预发泡颗粒向发泡体的成型方法没有特别限定，例如可以将预发泡颗粒填充在成型用模具的型腔内，通过进行加热使其发泡，同时使预发泡颗粒彼此热熔合，之后通过冷却将生成物固化，进行成型。此处，预发泡颗粒的填充方法没有特别限定，例如可以举出：在稍微打开模具的状态下填充预发泡颗粒的裂缝法；在关闭模具的状态下填充经加压压缩的预发泡颗粒的压缩法；在将经加压压缩的预发泡颗粒填充至模具后进行上述裂缝法的压缩裂缝法；等等。

本发明中，从对预发泡颗粒的气泡赋予一定的气体压力、使颗粒内部的气泡的大小(孔径)均匀的方面出发，优选在将预发泡颗粒填充至成型用模具的型腔内之前针对预发泡颗粒进行利用气体的加压处理。作为用于加压处理的气体没有特别限定，从阻燃性、耐热性、尺寸稳定性的方面出发，优选使用无机气体。关于无机气体和加压处理的方法，与在上述的使聚酰胺系树脂发泡的方法中对发泡前的预发泡颗粒所实施的利用气体的加压处理的情况相同。

在将预发泡颗粒成型为发泡体时所使用的热介质可以为通用的热介质，从抑制发泡体的氧化劣化的方面出发，优选为饱和水蒸气、过热水蒸气，从能够对发泡成型体进行均匀的加热的方面出发，更优选饱和水蒸气。

上述发泡体的制造可以采用将上述预发泡颗粒填充至封闭的模具内使其发泡来得到发泡体的方法、填充在不能密闭的模具内进行加热使预发泡颗粒相互熔合的方法中的任一方法。根据树脂种类和成型条件，可以使用通用的模内发泡自动成型机。

另外，关于第二实施方式的制造方法，如下文所述，可以以两个阶段对预发泡颗粒进行加热使其发泡并熔合，成型为发泡体。

如上述这样成型出的发泡体在从模具取出前可以通过利用水冷喷嘴向型腔内供给冷却水而进行冷却。

也可以将构成发泡层、压缩变形层和表面层中的1层或2层的各发泡体分开成型，将各发泡体在模具内以所期望的顺序层积来进行配置，进行后述的压缩成型。

或者也可以预先成型出构成发泡层或者发泡层和压缩变形层的一个发泡体，将该发泡体配置在另外的模具内，然后层积填充压缩变形层和表面层用或者表面层用的预发泡颗粒进行发泡成型，对于新得到的发泡体进行后述的压缩成型。

或者也可以预先成型出构成发泡层或者发泡层和压缩变形层的一个发泡体，将该发泡体配置在模具内，然后层积填充压缩变形层和表面层用或者表面层用的预发泡颗粒，进行第二实施方式中的后述的模内发泡成型和压缩成型。

例如，在构成发泡成型体的各层的各基材树脂的熔点或玻璃化转变温度相互不同的情况下，具体地说，在各基材树脂为被分类为相同种类的树脂的混合物但混合比例率大幅不同的情况下、或者为相互不同的种类的树脂的情况下，上述的方法是有效的。

在第一实施方式的制造方法中，对上述发泡体进行下述预加热工序、压缩工序以及冷却工序，对上述发泡体进行压缩成型，由此得到发泡成型体。

下面对第一实施方式的制造方法中的压缩成型的各工序进行说明。

-预加热工序-

在第一实施方式的制造方法中，优选在压缩工序前实施在非晶性热塑性树脂的玻璃化转变温度以上、或者结晶性热塑性树脂的熔点温度以上对发泡体进行加热的预加热工序。通过实施预加热工序，可以使发泡体的表面部呈熔融流动状态，并且可以对于希望形成压缩变形层的部位选择性地进行加热、使其软化。其后实施压缩和模具的骤冷工序，由此可以得到在表面部形成有影像映射性良好且平滑的表面层和压缩变形层的发泡成型体。

--加热条件--

在树脂为非晶性树脂的情况下，关于预加热工序中的发泡体的加热温度，设玻璃化转变温度为“Tg(℃)”，该加热温度优选为Tg℃以上且小于(Tg+100)℃，更优选为(Tg+10)℃以上且小于(Tg+90)℃。若发泡体的加热温度过低，则熔融的树脂的流动性差，在所得到的设计面产生的气泡不会消失，可能降低发泡成型体的设计面的美观性。另外，若发泡体的加热温度过高，则会被加热至发泡层内部，在冷却时发生收缩，因此在压缩时得不到弹性斥力，表面的平滑性可能会降低。

需要说明的是，非晶性树脂的玻璃化转变温度是指依据JIS K7121通过差示扫描量热测定(DSC)而测定出的值。将测定中出现的表示吸热的峰作为表示树脂的熔解的峰，将在最高温侧出现的表示吸热的峰的温度作为玻璃化转变温度。作为测定装置，可以使用市售的差示扫描量热计，可以举出购自SII Nanotechnology公司的商品名“DSC6220型”。

需要说明的是，本发明中，非晶性树脂的玻璃化转变温度利用JIS K7121：1987“塑料的转变温度测定方法”中记载的方法进行测定。其中，采样方法、温度条件如下所述。使用差示扫描量热装置，按照铝制测定容器的底部无空隙的方式填充约6mg的试样，在氮气流量20mL/分钟条件下，将试样从30℃升温至290℃(第一次加热)，在290℃保持10分钟后，从290℃降温至30℃(冷却)，在30℃保持10分钟后，从30℃升温至290℃(第二次加热)，得到此时的DSC曲线。需要说明的是，所有的升温速度和降温速度为10℃/分钟，作为基准物质使用氧化铝。

发泡树脂为结晶性树脂的情况下，设熔点温度为“Tm(℃)”时，加热温度优选为Tm℃以上且小于(Tm+100)℃、更优选为(Tm+10)℃以上且小于(Tm+90)℃。发泡成型体的加热温度若过低，则熔融树脂的流动性差，在所得到的设计表面产生的气泡不会消失，由此可能降低发泡成型体的美观性。另外，发泡成型的加热温度若过高，则被加热至发泡层内部，在冷却时发生收缩，因此在压缩时得不到弹性斥力，表面的平滑性可能会降低。

结晶性树脂的熔点按下述步骤进行测定。采集6mg的树脂作为试样。使用差示扫描量热装置，在装置内在流量20mL/分钟的氮气流下，将试样以10℃/分钟的升温速度从30℃升温至290℃，将试样在290℃保持10分钟。其后将试样迅速从装置中取出，冷却至30℃后，在装置内在流量20mL/分钟的氮气流下，以10℃/分钟的升温速度将试样再次升温至290℃，由此时得到的DSC曲线计算出熔点(中间点)。测定中，作为基准物质使用氧化铝。需要说明的是，作为差示扫描量热装置，例如可以使用SII Nanotechnology公司以商品名“DSC6220型”市售的差示扫描量热装置。

预加热工序中的温度为上述范围时，也可以以两个阶段以上的任意的升温速度进行升温。另外，在进行设计的面为两侧的模具的情况下，为了抑制冷却后的成型品翘曲，可以将复数个模具设定在不同的温度来进行预热。

从升温速度的方面出发，模具的热源优选为水蒸气。从加热的均匀性的方面出发，优选为饱和水蒸气，也可以使用使饱和水蒸气过热的过热水蒸气。

另外，在预加热工序中，优选不压缩发泡体。通过在不压缩发泡体的情况下实施预加热工序，能够有效地除去通过加热熔融而在发泡体表面产生的开放气泡。

-压缩工序-

压缩工序存在利用油压式的加压机构、或者利用基于伺服驱动机构的电动式的加压机构等。特别是在形成压缩变形层时，通过使用基于位置控制的驱动机构，能够与冷却速度相应地阶段性地进行压缩动作，能够始终在通过发泡层所具有的弹性斥力获得模具追随性的状态下进行压缩，可以提高平坦性，从这方面出发是优选的。

--压缩条件--

压缩工序中的发泡体的压缩优选按照所得到的发泡成型体的压缩变形层的平均H/L为0.5以下的方式进行调整。

发泡体的压缩率的调整可以通过调整对发泡体的加压度来进行。例如，作为调整发泡体的压缩变形率的方法，使用下述方法：将发泡体利用挤压部件沿其厚度方向夹持，通过这些挤压部件来调整施加至发泡体的挤压力；等等。此时，优选在发泡体的外方、例如发泡体的宽度方向或长度方向上的两端部外侧配置间隔件。通过调整间隔件的高度，能够容易地调整对发泡体的加压度、发泡体的压缩变形率。

需要说明的是，在使用间隔件的情况下，间隔件配置在发泡体的外方即可，例如至少配置在发泡体的宽度方向或长度方向上的两端部外侧即可，也可以配置在发泡体的宽度方向上的两端部外侧和长度方向上的两端部外侧这两方。

另外，通过具备可以对加压机构本身进行阶段性加压的伺服机构，能够任意地调整压缩率，能够与冷却速度相应地进行压缩，从这方面出发是优选的。

作为具备这样的压缩机构的装置，可以适当地使用日本特开2015-112827号公报中所公开的具备可动模具的特殊的压缩成型用模具。

-冷却工序-

冷却工序中，可以适当地实施使用制冷剂的冷却方法。

从能够调整压缩变形层的厚度的方面出发，优选该冷却工序与压缩工序同时进行。

另外，冷却速度越快越优选，作为至少形成设计面一侧的模具，优选使用具备冷却介质和加热介质的能够进行急速加热和急速冷却的冷热模具。

--冷却条件--

树脂为非晶性树脂的情况下，冷却温度优选为树脂的Tg以下、更优选为Tg－10℃以下。

树脂为结晶性树脂的情况下，冷却温度优选为树脂的Tm以下、更优选为Tm－10℃以下。

[[第二实施方式的制造方法]]

下面对本发明的发泡成型体的制造方法的第二实施方式(下文中称为“第二实施方式的制造方法”)进行说明。

第二实施方式的制造方法为在发泡成型用模具内使预发泡颗粒发泡并熔合来进行发泡体的形成、并同时进行利用压制驱动的压缩变形层的形成以及利用加热、冷却的表面层形成的方法。该方法中，通过对发泡成型用模具内部赋予加热和冷却功能、进一步对上述模具赋予上述第一实施方式的制造方法中示出的压缩机构，能够在发泡成型体的成型的同时形成表面层、压缩变形层，能够大幅降低制造成本，从这方面出发是优选的。

更具体地说，第二实施方式的制造方法包括下述工序：

1)将包含树脂的预发泡颗粒填充在发泡成型用模具的内部的工序；

2)将使预发泡颗粒熔合的温度的热介质投入至上述模具的内部，使预发泡颗粒发泡并熔合，形成含有由发泡颗粒构成的发泡层的发泡体的工序；

3)将上述模具加热至上述树脂的Tg或熔点以上的温度，对上述发泡体进行预加热，由此将模具表面树脂熔融的工序；

4)利用加压机构将上述发泡体压缩成模具尺寸，形成表面层和压缩变形层的工序；以及

5)将上述模具冷却，使上述表面层固化，得到发泡成型体的工序。

需要说明的是，上述第二实施方式的制造方法中，可以与工序5)同时地利用水冷喷嘴向上述模具内供给冷却水，将发泡成型体冷却。

本发明的发泡成型体的第二实施方式的制造方法中，作为上述1)和2)的模内发泡成型的工序，可以包括下述工序：

将预发泡颗粒填充在发泡成型用模具的型腔内的工序；

向型腔内供给5～30秒预发泡颗粒的热熔合温度以下的水蒸气，对预发泡颗粒进行预加热的前加热工序(第一阶段的加热)；以及

向型腔内供给20～120秒预发泡颗粒的热熔合温度以上的水蒸气，使预发泡颗粒发泡且进行热熔合，由此得到树脂发泡体的后加热工序(第二阶段的加热)。

换言之，第二实施方式的制造方法中，可以通过在发泡成型用模具内对预发泡颗粒进行两个阶段的加热来进行模内发泡成型，得到发泡体。

根据两个阶段的加热，在第一阶段利用预发泡颗粒的热熔合温度以下的水蒸气对预发泡颗粒进行预加热，由此能够使预发泡颗粒的聚集体整体的温度分布更均匀。并且，通过该第一阶段的预加热，在第二阶段利用热熔合温度以上的水蒸气对预发泡颗粒进行加热时，预发泡颗粒中的发泡更均匀，容易将预发泡颗粒成型为发泡体。

另外，根据该方法，在使用结晶性树脂得到的结晶性树脂发泡成型体中，树脂的微晶尺寸进一步增大，并且结晶度进一步增高，进而能够得到耐热性优异的发泡成型体。

作为对热塑性树脂的预发泡颗粒进行加热时的温度，如上所述，优选位于热塑性树脂的预发泡颗粒的热熔合温度(Tf)附近。

需要说明的是，热熔合温度是指将预发泡颗粒在饱和水蒸气内加热，预发泡颗粒彼此熔合的温度。热熔合温度的测定方法如下。使预发泡颗粒成为气泡内部的压力为大气压、不包含烃等发泡剂的状态。将10g该预发泡颗粒以预发泡颗粒彼此接触的方式置入金属网的容器中，接着用规定温度的饱和蒸气加热30秒。并且将在加热后预发泡颗粒彼此以整体80％以上融合的温度中的最低温度(℃)作为预发泡颗粒的热熔合温度。

第一阶段的加热温度优选为低于Tf(℃)的温度，优选为Tf－20℃以上、更优选为Tf－15℃以上，并且优选为Tf－2℃以下、更优选为Tf－5℃以下。

第一阶段的加热时间优选为2秒以上、更优选为3秒以上，优选为20秒以下、更优选为15秒以下。

第二阶段的加热温度为高于Tf(℃)的温度，优选为Tf+15℃以下、更优选为Tf+10℃以下、特别优选为Tf+5℃以下。

第二阶段的加热时间优选为10秒以上、更优选为15秒以上，优选为60秒以下、更优选为45秒以下。

第一阶段和第二阶段的加热温度和加热时间为上述范围时，能够使结晶性树脂的预发泡颗粒彼此充分发泡和热熔合，并且能够得到进一步促进了树脂的结晶化的发泡成型体。

第二实施方式的制造方法的上述3)的工序中，将通过上述1)和2)的模内发泡成型的工序形成的发泡体按照第一实施方式的制造方法的预加热工序中的上述加热条件进行加热即可。利用该加热，可以使发泡体的表面部发生熔融流动，并且能够对希望形成压缩变形层的部位选择性地进行加热、使其软化。其后通过实施4)的压缩工序和5)的模具的骤冷工序，能够得到在表面部形成了映射清晰性良好的平滑的表面层和压缩变形层的发泡成型体。

第二实施方式的制造方法的上述4)的工序与第一实施方式的制造方法中的上述压缩工序同样地进行即可。

需要说明的是，加压机构可以与在填充时单开、在填充后推压裂缝的具备通常的模内发泡成型机的框架部位、以及用于通过压缩形成压缩变形层的可动块的模具组合使用。

第二实施方式的制造方法的上述5)的工序中的模具的冷却与第一实施方式的制造方法的冷却工序同样地进行即可。

另外，优选与模具的冷却同时利用水冷喷嘴等向发泡成型用模具内供给冷却水，将发泡成型体冷却。

[[发泡成型用模具]]

作为发泡成型中使用的发泡成型用模具没有特别限定，优选至少1个为冷热模具。

冷热模具被设于在成型时所使用的至少2个(例如，芯模具、腔体模具)模具中的形成设计面一侧的模具中即可，也可以被设于2个模具中。

除此以外没有特别限定，可以使用在发泡成型体的制造中所使用的常见的材质、形状的模具。

发泡成型用模具的表面可以具有使发泡成型体的表面为镜面形状、多面体透镜切口形状、圆锥状褶皱形状、消光层等所期望的形状的反转形状。

[[表皮材料]]

本实施方式的发泡成型体在表面层的上表面(即设计面)可以进一步具备表皮材料。另外，本实施方式的发泡成型体中，与表面层粘接的表皮材料可以形成设计面。

具备表皮材料的发泡成型体没有特别限定，例如，在上述第一实施方式的制造方法、上述第二实施方式的制造方法中，可以在预先配置了表皮材料的发泡成型用模具的内部配置发泡体或填充预发泡颗粒，通过发泡成型而得到。

作为表皮材料，可以适当地使用膜表面或者硬涂层下表面由印刷面或者经蒸镀、溅射或镀覆的金属光泽面而形成的装饰膜。

另外也可以为植绒膜、毛毡等无纺布体。

印刷的图案层通过使用油墨和印刷机印刷各种图案来形成。作为花纹，有木纹花纹、大理石花纹等模仿岩石表面的石纹花纹、模仿布纹或布状花纹的布地花纹、瓷砖贴花纹、铺砖花纹等，还有将它们复合而成的镶嵌木纹、拼接等的花纹。这些花纹可以通过通常的利用黄色、红色、蓝色以及黑色的套印原色的多色印刷而形成，此外还可以通过准备构成花纹的各色的版进行的特色多色印刷等而形成。

作为带来金属光泽或质感的装饰性材料，可以使用通过蒸镀、溅射、镀覆法等在膜上形成了金属层的材料作为设计面。

作为无纺布体，可以将选自聚酰胺系纤维、聚酯系纤维、聚丙烯腈系纤维、聚乙烯系纤维、聚丙烯系纤维、聚乙烯醇系纤维、酚系纤维、再生纤维等合成纤维和木材纸浆、麻纸浆、棉籽绒纸浆等天然纤维中的纤维、玻璃纤维之类的无机纤维单独或多种混合使用。

实施例

下面通过实施例对本发明的实施方式进行说明。但是，本发明的范围并不受实施例的任何限定。

下面对于实施例和比较例中使用的评价方法进行说明。

(1)表面层厚度

将发泡成型体沿表面的垂直方向切断，利用显微镜(VHX-2000KEYENCE株式会社)对所得到的截面进行观察。具体地说，获得图1这样的截面图的图像。在截面图的图像上观察发泡颗粒的截面形状，通过独立气泡的有无来确定表面层与压缩变形层的边界。表面层是通过树脂隔壁而独立的复数个气泡结构没有连续地存在的层，在内部可以也存在有在形成表面层的过程等中异常地产生的单独的气泡结构。通过树脂隔壁而独立的气泡结构连续地存在的层为压缩变形层或发泡层。对构成压缩变形层的发泡颗粒的截面形状进行观察，将长厚比(长轴径/短轴径)取最大值的短轴方向确定为压缩方向。

如图2的示意图所示，从发泡成型体的表面S上的任意1个方向沿内侧I方向观察，确定在珠粒形状的内部观察到发泡形态的最初的发泡颗粒(下文中称为“第1珠粒”)，利用沿珠粒压缩方向的2条直线、以及与压缩方向垂直的方向的2条直线制作包围第1珠粒的长方形。在该长方形中，将与压缩方向垂直的方向的2条直线与第1珠粒相接的点分别设为珠粒上部点(发泡颗粒上部点U)、珠粒下部点(发泡颗粒下部点D)。将从该第一珠粒上部点到与压缩方向平行地计测的表面S的距离同样地进行30点相加平均，将所得到的平均值作为表面层厚度。

(2)压缩变形层的H/L的计测

使用显微镜VHX-2000附带的分析软件的测长功能对发泡成型体的截面进行观察。与上述(1)求出表面层厚度的方法同样地求出2个以上的珠粒的上部和下部，进一步将从表面S向内侧I的法线方向与珠粒相接的2点的距离作为珠粒幅(L)、将珠粒上部与下部的距离作为(H)，计算出H/L。将H/L为0.5以下的珠粒作为压缩变形珠粒。

(3)压缩变形层厚度的测量

压缩变形层的厚度是通过从表面进行观察并将上述第1珠粒的上部点与H/L为0.5以下的最下部的珠粒的下部点的距离进行30点相加平均而计算出的。

(4)发泡成型体的独立气泡率

S(％)＝{(Vx－W/ρ)/(Va－W/ρ)}×100···(1)

式中，Vx为发泡成型体的真体积(cm³)，Va为发泡成型体的表观体积(cm³)，W为发泡成型体的重量(g)，ρ为发泡成型体的基材树脂的密度(g/cm³)。表观体积是指由发泡成型体的外形尺寸计算出的体积，真体积是指除去发泡成型体的空隙部以外的实际体积。

发泡成型体的真体积通过使用Pycno meter进行测定而得到。

(5)构成发泡层的发泡颗粒的发泡倍率

关于构成发泡成型体的发泡层的发泡颗粒的发泡倍率，对于作为最终产品的发泡成型体沿截面方向进行观察，切出被定义为发泡层的部分，将基材树脂的密度(g/cm³)除以该发泡层部分的表观密度(g/cm³)，由此计算出该发泡倍率。发泡层部分的表观密度可以依据JIS K7222：2005进行测定。

构成发泡成型体的发泡层的发泡颗粒的发泡倍率可以通过将基材树脂的密度(g/cm³)除以压缩成型前的发泡体(也称为“树脂发泡体”)的表观密度(g/cm³)而计算出。

另外，后述的预发泡颗粒的发泡倍率通过将预发泡颗粒的表观密度除以基材树脂的密度而计算出。

(5)发泡成型体的模具追随性

进行发泡成型体的表面层侧的目视评价，按照下述基准评价模具追随性。

○：未确认到缺陷，形成了模具的反转形状的成型体表面

×：未确认到缺陷，但观察到了与模具表面不同的表面起伏

××：观察到了空孔等凹陷缺陷

(6)发泡成型体的映射性

使用映射性测定器(SUGA TEST INSTRUMENTS株式会社制ICM-1T)，对发泡成型体的设计面的映射性进行评价。

映射性利用下述式进行评价。

C(n)＝(M－m)/(M+m)×100

此处，n为狭缝的宽度，M为受光侧狭缝的透过光量，m为受光侧狭缝遮光部的漏光量。

发泡成型体的设计面的映射性利用受光侧的狭缝宽度＝0.125mm进行评价。

映射性(％)的数值越大，映射性越优异。例如，在得到了完全映射性的光学镜的情况下，在受光侧狭缝被完全遮光，漏光量m＝0，因此映射性为100％。

(7)硬度计硬度

硬度计硬度的测定使用硬度计(例如，ASKER公司制造商品名“DUROMETERHARDNESS TYPE A”等)，发泡层的硬度计硬度是依据JIS K7215以1kgf的负荷加压后在1秒以内测定出的值。并且，对于发泡层进行30处硬度计硬度的测定，将其算术平均值作为发泡层的硬度计硬度。

表面层的硬度计硬度为从表面侧以1kgf的负荷加压后在1秒以内测定出的值。并且，对于表面层进行30处硬度计硬度的测定，将其算术平均值作为发泡层的硬度计硬度。

(8)弯曲模量

发泡成型体的弯曲模量的测定依据JIS K7171(2008)实施。将发泡成型体预先在真空下在40℃干燥24小时以上后，使用岛津制作所制自动绘图仪(AG-5000D)型，从表面层侧施加负荷，由此计测弯曲模量(MPa)。

将弯曲模量大于130MPa的情况评价为刚性◎、100MPa以上130MPa以下情况评价为刚性〇、小于100MPa的情况评价为刚性×。弯曲模量的数值越大，刚性越优异。

下面示出第一实施方式的制造方法的实施例和比较例。

[树脂发泡体的制造例1、2(A-1、A-2)]

加入聚苯醚系树脂(PPE)(商品名：Xyron TYPES201A、旭化成株式会社制造、20℃的表面张力40mN/m)60质量％、通用聚苯乙烯树脂(PS)(商品名：GP685、PS Japan株式会社制)40质量％，利用挤出机进行加热熔融混炼挤出，将从模头排出的线料利用造粒机造粒，得到实心珠粒形状的粒料。该粒料的表面张力为37mN/m、玻璃化转变温度Tg为150℃。根据日本特开平4-372630号公报的实施例1中记载的方法，将作为基材树脂的上述粒料存储在耐压容器中，将容器内的气体用干燥空气置换后，注入作为发泡剂的二氧化碳(气体)，在压力3.2MPa、温度11℃的条件下用时3小时在作为基材树脂的粒料中浸渗7质量％的二氧化碳，将基材树脂粒料在发泡炉内用搅拌叶片搅拌，同时利用加压水蒸气发泡。预发泡颗粒A-1具有4.3倍的发泡倍率，预发泡颗粒A-2具有8.7倍的发泡倍率。

将所得到的预发泡颗粒移至耐压容器中，利用压缩空气用时1小时将内压升压至0.5MPa，其后在0.5MPa保持8小时，实施加压处理。将其填充在模内发泡成型装置的具有水蒸气孔的模具内，利用加压水蒸气0.37MPa进行加热，使预发泡颗粒相互膨胀、熔合后，进行冷却，由成型模具取出，得到发泡体A-1(发泡倍率5.0倍、25mm厚度)和A-2(发泡倍率10.0倍、25mm厚度)的树脂发泡体。

使用日本特开2015-112827号公报所公开的具备冷热模具机构(其除了常规的加压机构以外还具备加热和冷却机构，在加压压缩前能够有效地对发泡体进行预加热)的装置，对所得到的发泡体进行压缩成型，由此制作出发泡成型体。

需要说明的是，作为上述装置的压缩机构，使用油压缸式或伺服马达式的压缩机构。

[实施例1]

预先将树脂发泡体A-1置于具有加热机构的模具中，将发泡体在与上模具和下模具接触的状态下进行预加热。此时，设作为形成设计面的一侧的上模具的温度为210℃，设作为不形成设计面的一侧的下模具的温度为100℃。

设加热时间为30秒。

加热后，利用油压缸式的压缩机构将上模具压缩10mm，与压缩开始同时地开始冷却，在90秒后在上模具温度达到100℃的时刻打开模具，取出经表面设计的发泡成型体。

将该发泡成型体的评价结果列于表1。

[实施例2～4]

在实施例2～4中，使压缩量分别为7.5mm、5.0mm、2.5mm，除此以外在与实施例1相同的条件下进行加工。将各评价结果列于表1。

[实施例5～8]

在实施例5～8中，除了加工出A-2的发泡体以外，分别在与实施例1～4相同的条件下实施加工。将评价结果列于表1。

[比较例1]

除了使利用上模具的预加热时间为10秒以外，在与实施例4相同的条件下进行加工。将评价结果列于表1。

[比较例2]

除了使压缩量为0mm(即未压缩)以外，在与实施例4相同的条件下进行加工。将评价结果列于表1。

[实施例9]

预先将树脂发泡体A-1置于具有加热机构的模具中，将发泡体在与上模具和下模具接触的状态下进行加热。此时，设作为形成设计面的一侧的上模具的温度为210℃，设作为不形成设计面的一侧的下模具的温度为100℃。设加热时间为30秒。

加热后，利用伺服马达式的压缩机构将上模具压缩1mm，保持4秒，进行该压缩循环10次，用时40秒压缩10mm。

与压缩开始同时地开始冷却，在40秒后在模具温度达到100℃的时刻打开模具，取出经表面设计的发泡成型体。

将评价结果列于表1。

[实施例10～12]

利用与实施例9同样的过程将树脂发泡体A-1加热后，利用伺服马达式的压缩机构等间隔地进行10次保持4秒的压缩循环，将上模具分别压缩7.5mm、5mm、2.5mm。另外，与压缩开始同时地开始冷却。40秒后在上模具温度达到100℃的时刻打开模具，取出经表面设计的发泡成型体。

将评价结果列于表1。

[实施例13]

预先将树脂发泡体A-1置于具有加热机构的模具中，将发泡体在与上模具和下模具接触的状态下进行加热。此时，设作为形成设计面的一侧的上模具的温度为180℃，设作为不形成设计面的一侧的下模具的温度为100℃。设加热时间为30秒。

加热后，利用伺服马达式的压缩机构将上模具压缩1.5mm，保持4秒，进行该压缩循环5次，用时20秒压缩7.5mm。

与压缩开始同时地开始冷却，20秒后在模具温度达到100℃的时刻打开模具，取出经表面设计的发泡成型体。

结果列于表1。

[实施例14]

预先将树脂发泡体A-1置于具有加热机构的模具中，将发泡体在与上模具和下模具接触的状态下进行加热。此时，设作为形成设计面的一侧的上模具的温度为210℃，设作为不形成设计面的一侧的下模具的温度为100℃。设加热时间为60秒。

与压缩开始同时地开始冷却，40秒后在模具温度达到100℃的时刻打开模具，取出经表面设计的发泡成型体。

结果列于表1。

[实施例15]

加热后，利用伺服马达式的压缩机构将上模具压缩0.75mm，保持4秒，进行该压缩循环10次，用时40秒压缩7.5mm。

将评价结果列于表1。

[比较例3]

预先将树脂发泡体A-1置于具有加热机构的模具中，将发泡体在与上模具和下模具接触的状态下进行加热。此时，设作为形成设计面的一侧的上模具的温度为210℃，设作为不形成设计面的一侧的下模具的温度为100℃。设加热时间为90秒。

结果列于表1。

[树脂发泡体的制造例3(A-3)]

将聚酰胺666树脂(2430A、株式会社DSM制造、20℃的表面张力46mN/m、表中记为“PA666”)滑石0.8％使用挤出机进行熔融，将从模头排出的线料利用造粒机造粒，得到平均粒径1.4mm的实心珠粒形状的粒料。该粒料的表面张力为46mN/m、熔点为193℃。将所得到的粒料投入到10℃的压力釜中，吹入4MPa的二氧化碳，进行3小时吸收。接着将二氧化碳浸渗粒料移至发泡装置中，吹入20秒240℃的空气，得到聚酰胺预发泡颗粒的聚集体。所得到的聚酰胺预发泡颗粒具有4.2倍的发泡倍率，平均粒径为2.0mm。

将所得到的预发泡颗粒封入高压釜中，用时1小时导入压缩空气直至高压釜内的压力达到0.4MPa为止，然后将压力在0.4MPa保持24小时，对预发泡颗粒实施加压处理。

将加压处理后的预发泡颗粒填充到模内成型模具的型腔(型腔尺寸为纵：300mm、横：300mm、高：25mm)内，其后合模。之后将该模具安装在模内发泡成型机中。

其后向型腔内供给10秒105℃的饱和水蒸气，之后向型腔内供给30秒116℃的饱和水蒸气，使预发泡颗粒发泡、且使其热熔合，由此将预发泡颗粒成型为发泡体。向模具的型腔内供给冷却水，由此将所得到的发泡体冷却，然后进行开模，取出树脂发泡体A-3。树脂发泡体A-3的发泡倍率为5.0倍。

[实施例16]

预先将树脂发泡体A-3置于具有加热机构的模具中，将发泡体在与上模具和下模具接触的状态下进行加热。此时，设作为形成设计面的一侧的上模具的温度为210℃，设作为不形成设计面的一侧的下模具的温度为100℃。设加热时间为30秒。

结果列于表2。

[实施例17～19]

利用与实施例16同样的过程将树脂发泡体A-3加热后，利用伺服马达式的压缩机构以10次的压缩循环将上模具分别压缩7.5mm、5.0mm、2.5mm。另外，与压缩同时地开始冷却，40秒后在模具温度达到100℃的时刻打开模具，取出经表面设计的发泡成型体。

结果列于表2。

[比较例4]

预先将树脂发泡体A-3置于具有加热机构的模具中，将发泡体在与上模具和下模具接触的状态下进行加热。此时，设作为形成设计面的一侧的上模具的温度为210℃，设作为不形成设计面的一侧的下模具的温度为100℃。设加热时间为60秒。

加热后，利用伺服马达式的压缩机构将上模具压缩0.25mm，保持4秒，进行该压缩循环10次，用时40秒压缩2.5mm。

与压缩同时地开始冷却，40秒后在模具温度达到100℃的时刻打开模具，取出经表面设计的发泡成型体。

结果列于表2。

下面示出针对第二实施方式的制造方法的实施例20和比较例5。

[实施例20]

将聚酰胺666树脂(2430A、株式会社DSM制)、20℃的表面张力46mN/m)滑石0.8％使用挤出机熔融，将从模头排出的线料用造粒机造粒，得到平均粒径1.4mm的实心珠粒形状的粒料。该粒料的熔点为193℃。将所得到的粒料投入10℃的压力釜中，吹入4MPa的二氧化碳进行3小时吸收。接着将二氧化碳浸渗小粒料移至发泡装置中，吹入20秒240℃的空气，得到聚酰胺预发泡颗粒。所得到的聚酰胺预发泡颗粒具有4.2倍的发泡倍率，平均粒径为2.0mm。

将所得到的预发泡颗粒封入高压釜中，用时1小时导入压缩空气直至高压釜内的压力达到0.4MPa为止，然后将压力在0.4MPa保持24小时，由此对预发泡颗粒实施加压处理。

将加压处理后的预发泡颗粒填充在模内成型模具的型腔(型腔尺寸为纵：300mm、横：300mm、高：25mm)内，然后合模。之后将该模具安装在模内发泡成型机中。

其后向型腔内供给10秒105℃的饱和水蒸气，然后向型腔内供给30秒116℃的饱和水蒸气，使预发泡颗粒发泡、且使其热熔合，由此将预发泡颗粒成型为发泡体。

其后向芯模具中加入200℃的过热蒸气，10秒后以模具温度为210℃的状态保持30秒。

然后利用安装于芯模具的伺服马达式的压缩机构，将芯模具压缩2mm，保持4秒，进行该压缩循环5次，用时20秒压缩10mm。

与压缩同时地将芯模具利用冷却水冷却20秒，并且向型腔内供给冷却水，由此将所得到的成型体冷却20秒。

其后进行开模，取出发泡成型体A-4。将结果列于表2。

[比较例5]

利用与实施例20相同的方法进行至发泡体为止的成型，在芯模具为210℃的状态下保持30秒后，在不进行压缩的状态下开始冷却。将芯模具利用冷却水冷却20秒，并且向型腔内供给冷却水，由此将所得到的成型体冷却20秒。

其后进行开模，取出发泡成型体A-5。将结果列于表2。

[实施例21]

设加热时间为15秒。

加热后，利用油压缸式的压缩机构将上模具压缩7.5mm，与压缩开始同时地开始冷却，90秒后在上模具温度达到100℃的时刻打开模具，取出经表面设计的发泡成型体。

将该发泡成型体的评价结果列于表2。

[实施例22～23]

在实施例22～23中，使压缩分别为5.0mm、2.5mm，除此以外在与实施例21相同的条件下进行加工。将各评价结果列于表2。

[树脂发泡体的制造例4(B-1)]

将聚酰胺666树脂(2430A、株式会社DSM制造、20℃的表面张力46mN/m、表中记为“PA666”)滑石0.8％使用挤出机熔融，将从异形挤出模头排出的线料利用造粒机造粒，得到平均粒径1.4mm的图4(c)中记载的中空截面形状的粒料。该粒料的熔点为193℃。将所得到的粒料投入10℃的压力釜中，吹入4MPa的二氧化碳使其吸收12小时。接着将二氧化碳浸渗粒料移至发泡装置中，吹入20秒220℃的空气，得到聚酰胺预发泡颗粒的聚集体。所得到的聚酰胺预发泡颗粒具有4.2倍的发泡倍率，平均粒径为2.0mm。

将所得到的预发泡颗粒封入高压釜中，用时1小时导入压缩空气直至高压釜内的压力达到0.4MPa，其后将压力在0.4MPa保持24小时，由此对预发泡颗粒实施加压处理。

将加压处理后的预发泡颗粒填充在模内成型模具的型腔(型腔尺寸为纵：300mm、横：300mm、高：25mm)内，其后合模。之后将该模具安装在模内发泡成型机中。

其后向型腔内供给10秒105℃的饱和水蒸气，然后向型腔内供给30秒116℃的饱和水蒸气，使预发泡颗粒发泡、且使其热熔合，由此将预发泡颗粒成型为发泡体。向模具的型腔内供给冷却水，由此将所得到的发泡体冷却，之后进行开模，取出树脂发泡体B-1。树脂发泡体B-1的发泡倍率为5.5倍。

[实施例24]

预先将树脂发泡体B-1置于具有加热机构的模具中，将发泡体在与上模具和下模具接触的状态下进行预加热。此时，设作为形成表面层的一侧的上模具的温度为210℃、设作为不形成表面层的一侧的下模具的温度为100℃。设加热时间为30秒。

加热后，利用油压缸式的压缩机构将上模具压缩7.5mm，与压缩开始同时地开始冷却，90秒后在上模具温度达到100℃的时刻打开模具，取出树脂发泡成型体。

将该发泡成型体的评价结果列于表2。

[实施例25]

预先将作为树脂发泡体的基材树脂为无交联发泡聚丙烯(熔点142℃、20℃的表面张力25mN/mm、表中记为“PP”)的EPP-Block(JSP制发泡倍率15倍)25mm置于具有加热机构的模具中，将发泡体在与上模具和下模具接触的状态下进行加热。此时，设作为形成设计面的一侧的上模具的温度为180℃，设作为不形成设计面的一侧的下模具的温度为70℃。设加热时间为30秒。

将该发泡成型体的评价结果列于表2。

[比较例6]

预先将作为树脂发泡体的基材树脂为无交联发泡聚丙烯(熔点142℃、20℃的表面张力25mN/mm、表中记为“PP”)的EPP-Block(JSP制发泡倍率30倍)25mm置于具有加热机构的模具中，将发泡体在与上模具和下模具接触的状态下进行加热。此时，设作为形成设计面的一侧的上模具的温度为180℃，设作为不形成设计面的一侧的下模具的温度为70℃。设加热时间为30秒。

将该发泡成型体的评价结果列于表2。

[比较例7]

预先将树脂发泡体A-1置于具有加热机构的模具中，将发泡体在与上模具和下模具接触的状态下进行预加热。此时，设作为形成设计面的一侧的上模具的温度为140℃，设作为不形成设计面的一侧的下模具的温度为100℃。

设加热时间为30秒。

加热后，利用油压缸式的压缩机构将上模具压缩7.5mm，与压缩开始同时地开始冷却，40秒后在上模具温度达到100℃的时刻打开模具，取出发泡成型体。

由于作为形成设计面的一侧的上模具的温度(140℃)比基材树脂PP的熔点(142℃)低，因此所得到的发泡成型体未形成表面层。因此，将压缩变形层的上表面视作表面层的上表面，对表面层的硬度、设计面模具追随性和设计面映射性进行测定评价。将该发泡成型体的评价结果列于表2。

工业实用性

本实施方式的发泡成型体能够提供作为兼具设计性、轻质性和刚性的结构部件。

作为本实施方式的发泡成型体的用途例，可以举出要求轻质性、设计性和刚性的汽车、电车、列车等车辆和航空器等的部件，特别是可以作为内装材料适宜地用于被覆部件的罩等。

本发明的发泡成型体利用其特征，能够适宜地用于在高温条件下使用的绝热材料和汽车部件，例如油盘、发动机罩、发动机底盖、气缸盖罩、其他罩形状的部件、进气歧管及其集成部件、车身结构体、导管类、电器设备壳、电池壳等。

符号的说明

1：表面层

2：压缩变形层

3：发泡层

B1：表面层与压缩变形层的实际边界

B2：压缩变形层与发泡层的实际边界

S：发泡成型体表面

O：发泡成型体外侧

I：发泡成型体内侧

T：表面层厚度

U：发泡颗粒上部点

D：发泡颗粒下部点

H：发泡颗粒的压缩方向长度

L：发泡颗粒的与压缩方向垂直的方向的长度

Z：压缩方向

Claims

1.一种发泡成型体，其包含树脂且具备表面层、压缩变形层以及发泡层，其特征在于，

所述表面层的厚度为0.1mm～5.0mm，

所述压缩变形层位于所述表面层与所述发泡层之间，

构成所述压缩变形层的发泡颗粒的平均H/L为0.5以下，其中H为压缩方向长度，L为与压缩方向垂直的方向的长度，

构成所述发泡层的发泡颗粒的发泡倍率为3.0倍以上且小于30倍。

2.如权利要求1所述的发泡成型体，其中，表面层和发泡层含有相同种类的树脂。

3.如权利要求1或2所述的发泡成型体，其中，所述表面层的上表面的映射性为30％以上。

4.如权利要求1或2所述的发泡成型体，其中，所述表面层赋予了褶皱形状。

5.如权利要求1或2所述的发泡成型体，其中，该发泡成型体作为发动机罩或发动机底盖使用。

6.如权利要求1或2所述的发泡成型体，其中，所述树脂是熔点为145℃以上的结晶性树脂、或玻璃化转变温度为145℃以上的非晶性树脂。

7.如权利要求1或2所述的发泡成型体，其中，所述树脂为聚酰胺。

8.权利要求1～7中任一项所述的发泡成型体的制造方法，其特征在于，该制造方法包括下述工序：

将发泡成型用模具加热至所述树脂的玻璃化转变点(Tg)或熔点以上的温度，将所述发泡体配置在该发泡成型用模具的内部，进行预加热的工序；

利用加压机构将所述发泡体压缩成模具尺寸，形成表面层和压缩变形层的工序；以及

将所述模具冷却，使所述表面层固化，得到发泡成型体的工序。

9.权利要求1～7中任一项所述的发泡成型体的制造方法，其特征在于，该制造方法包括下述工序：

将使所述预发泡颗粒熔合的温度的热介质投入至所述模具的内部，使所述预发泡颗粒发泡并熔合，形成含有由发泡颗粒构成的发泡层的发泡体的工序；

将所述模具加热至所述树脂的Tg或熔点以上的温度，对所述发泡体进行预加热的工序；