JP2002053693A

JP2002053693A - 発泡成形体の製造方法及び発泡成形体

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Publication number: JP2002053693A
Application number: JP2000237449A
Authority: JP
Inventors: Akira Shiotani; 暁塩谷; Mitsuru Shinohara; 篠原　　充; Toshio Tokoro; 寿男所
Original assignee: JSP Corp
Current assignee: JSP Corp
Priority date: 2000-08-04
Filing date: 2000-08-04
Publication date: 2002-02-19
Anticipated expiration: 2020-08-04
Also published as: JP4577802B2

Abstract

(57)【要約】【課題】熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂発泡粒子を
使用して、得られる発泡成形体に実用的な耐熱性を維持
しつつ成形サイクルを短縮する発泡成形体の製造方法
と、実用的な耐熱性が付与された発泡成形体を提供す
る。【解決手段】結晶化度が１６％以下の熱可塑性芳香族
ポリエステル樹脂発泡粒子を型内に充填し、次いで該発
泡粒子を加熱して発泡粒子同士を融着させて発泡成形体
を製造する方法において、得られる発泡成形体表面の結
晶化度を２０％以上とし、且つ発泡成形体内部の結晶化
度を１８％以下とすることを特徴とする発泡成形体の製
造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性芳香族ポ
リエステル樹脂発泡粒子を使用して、得られる発泡成形
体に実用的な耐熱性を維持しつつ成形サイクルを短縮す
る発泡成形体の製造方法と、実用的な耐熱性が付与され
た発泡成形体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂発泡粒
子の型内成形時の熱膨張性と融着性を良好なものとする
ために、該発泡粒子の結晶化度を２５％以下とすること
が特開平８−１７４５９０号公報により提案されてい
る。その公知文献に記載された発明により得られる型内
発泡成形体の場合は、耐熱性を著しく低下させないため
に、その結晶化度を１５％以上、好ましくは２０％以上
とされる。そしてその実施例を見ると、発泡成形体の結
晶化度を２０％以上とするために、型内に充填された発
泡粒子はいずれの実施例においても計１５０秒も加熱さ
れており、発泡成形体の耐熱性向上のためにはかなり長
い加熱時間を余儀なくされていることが分かる。加熱時
間が長いと成形サイクルが長くなり、生産効率が低下し
てしまうのでその点の改善が望まれる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、熱可塑性芳
香族ポリエステル樹脂発泡粒子を使用して、得られる発
泡成形体に実用的な耐熱性を維持しつつ成形サイクルを
短縮する発泡成形体の製造方法と、実用的な耐熱性が付
与された発泡成形体を提供することをその課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
前記課題を解決すべく鋭意研究した結果、発泡成形体の
表面部分の結晶化度を高めた場合には、発泡成形体の内
部の結晶化度を低く維持しても得られる発泡成形体は実
用的な耐熱性を有し、結果として成形サイクルも短縮す
ることが判明し、本発明を完成させるに至った。

【０００５】即ち、本発明によれば、結晶化度が１６％
以下の熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂発泡粒子を型内
に充填し、次いで該発泡粒子を加熱して発泡粒子同士を
融着させて発泡成形体を製造する方法において、得られ
る発泡成形体表面の結晶化度を２０％以上とし、且つ該
発泡成形体内部の結晶化度を１８％以下とすることを特
徴とする発泡成形体の製造方法が提供される。また、本
発明によれば、熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂発泡粒
子を型内で成形してなる発泡成形体であって、該発泡成
形体表面の結晶化度が２０％以上、且つ該発泡成形体内
部の結晶化度が１８％以下であることを特徴とする発泡
成形体が提供される。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の発泡成形体の基材樹脂で
ある熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂は、多価カルボン
酸に多価アルコールを反応させて得られる高分子量の鎖
状ポリエステル樹脂である。多価カルボン酸としては、
テレフタル酸が多く用いられるが、その他にイソフタル
酸、オルトフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン
酸、パラフェニレンジカルボン酸、１，４−シクロヘキ
サンジカルボン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン
酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン
ジオン酸、トリメリット酸、ピコメリット酸、スルホイ
ソフタル酸ナトリウム等の多価カルボン酸が例示され
る。これら多価カルボン酸は重縮合時に単独で又は複数
種を同時に使用することができる。一方、多価アルコー
ルとしては、エチレングリコール、ブチレングリコール
が主に使用されるが、その他として１，２−プロピレン
グリコール、１，３−プロピレングリコール、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、ネオペンチルグリコール、ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレン
グリコール、ポリテトラメチレングリコール、１，４−
シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡのエチ
レンオキサイド付加物、トリメチロールプロパン、ペン
タエリスリトール等の多価アルコールが例示される。こ
れら多価アルコールは重縮合時に単独で又は複数種を同
時に使用することができる。

【０００７】本発明の発泡成形体の基材樹脂である熱可
塑性芳香族ポリエステル樹脂としては、具体的には、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
ト、テレフタル酸とイソフタル酸とエチレングルコール
の共重合体、テレフタル酸とエチレングルコールとネオ
ペンチルグリコールの共重合体、テレフタル酸とエチレ
ングルコールとシクロヘキサンジメタノールの共重合体
等が例示される。本発明の発泡成形体の基材樹脂である
熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂は、単独で又は複数種
類を混合して使用される。本発明では、発泡成形体の基
材樹脂である熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂として
は、単独重合体、共重合体、複数種類の混合物を問わ
ず、融解熱量が３０Ｊ／ｇ以上であることが好ましく
（３５Ｊ／ｇ以上であることがより好ましい）、融解熱
量が３０Ｊ／ｇ以上であると発泡成形体の加熱時間を短
くしても耐熱性を向上させやすい。尚、共重合成分が多
いほど基材樹脂の融点は低下し、その融解熱量は低下す
る傾向にある。その融解熱量の上限値は、通常、４５〜
６０Ｊ／ｇである。

【０００８】基材樹脂の融解熱量は、示差走査熱量計を
使用し、基材樹脂２ｍｇを室温（５℃〜３０℃）から昇
温速度１０℃/ｍｉｎ．で３００℃まで加熱したら直ち
に降温速度１０℃/ｍｉｎ．で４０℃まで冷却したら直
ちに昇温速度１０℃/ｍｉｎ．で３００℃まで再度加熱
した時に得られる再加熱の際の解析チャート（ＤＳＣ解
析データ）から算出される。具体的には、基材樹脂の融
解熱量は、基材樹脂の吸熱ピークの面積に相当する吸熱
量を基材樹脂１ｇ当たりの吸熱量に換算されるが、ここ
でいう基材樹脂の吸熱ピークの面積とは、吸熱ピーク曲
線と、吸熱開始温度から吸熱終了温度までの直線とで囲
まれる面積を意味する。上記吸熱開始温度とは、吸熱ピ
ーク曲線の開始地点を意味するが、ここでは、吸熱ピー
クの開始直前の実質的に直線と認められる仮想直線と吸
熱ピークとが離れ始める地点の温度を言う。また、上記
吸熱終了温度とは、吸熱ピーク曲線の終了地点を意味す
るが、ここでは、吸熱ピークの終了直後の実質的に直線
と認められる仮想直線と吸熱ピークとが接し始める地点
の温度を言う。

【０００９】本発明では、基材樹脂中には、各種添加剤
を混合することが可能である。各種添加剤としては、例
えば、気泡調整剤、難燃剤、帯電防止剤、酸化防止剤、
耐候剤、着色剤、増粘剤等が例示される。これらは必要
最小限の量添加されることが好ましい。また、基材樹脂
中には、本発明の目的を阻害しない範囲内で他の熱可塑
性樹脂や熱可塑性エラストマー等を少量添加することが
できるが、その量は、基材樹脂中で１０重量％以下が好
ましく、５重量％以下がより好ましく、３重量％以下が
更に好ましく、０〜１重量％が最も好ましい。

【００１０】本発明の発泡成形体を製造するには、結晶
化度が１６％以下の熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂発
泡粒子を使用するが、熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂
発泡粒子は、熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂を押出機
で溶融させると共に発泡剤と混練して発泡性溶融混練物
となし、次いで、ストランド状に押出発泡させると共に
所定の長さに切断して粒子状にすることにより製造する
ことができる。又は、その発泡性溶融混練物をシート状
等に押出発泡させると共に所定の大きさに裁断して粒子
状にすることにより製造することができる。この際、発
泡粒子の結晶化度を１６％以下にするが、そのために
は、押出発泡直後の発泡途上にある押出物を急冷しなけ
ればならない。徐冷した場合には発泡粒子の結晶化度を
１６％以下にすることができない。発泡粒子の結晶化度
が１６％を越えるようになると、型内成形時に発泡粒子
が粒子間の空隙を埋めるための膨張力が不足したり、発
泡粒子間の融着性が悪化してしまう等の問題が生じるの
で避けなければならない。型内成形時に発泡粒子が粒子
間の空隙を埋めるための膨張力を高めるために且つ発泡
粒子間の融着を強固なものにする上では発泡粒子の結晶
化度は低いほど好ましく、０％であることもできるが、
通常は０．１〜９％の範囲が望ましい。また、前記発泡
剤としては、結晶化を促進しないものが好ましく、その
ような発泡剤としてはプロパン、ブタン、ペンタン、ヘ
キサン等のような飽和脂肪族炭化水素が好ましい。

【００１１】また、熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂発
泡粒子は、熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂を押出機で
溶融させると共に発泡剤と混練して発泡性溶融混練物と
なし、次いで、実質的に発泡を生じさせることなく発泡
性溶融混練物を押出して粒子状に裁断又は切断又は粉砕
し、続いて、このようにして得られた発泡剤を含有する
が実質的に無発泡の粒子（以下「発泡性粒子」という）
を飽和スチーム等で加熱することにより発泡させて製造
することもできる。尚、発泡性溶融混練物を実質的に発
泡を生じさせることなく押出す際は、発泡粒子の結晶化
度を１６％以下にする必要から前記と同様に押出物の急
冷が不可欠である。

【００１２】発泡性粒子を飽和スチームで加熱すること
により発泡させて発泡粒子を製造する方法では、その際
のスチーム温度としては８０〜１２０℃、好ましくは８
０〜１１０℃である。１００℃以下のスチームは低温蒸
気発生装置を使用すれば製造可能である。発泡性粒子に
吹き付けるスチームの温度が高くなるほど、得られる発
泡粒子の結晶化度は高まる傾向にあるし、また、発泡粒
子同士の熱融着（ブロッキング）が生じるので好ましく
ない。発泡性粒子に吹き付けるスチームの温度及び加熱
時間は、発泡粒子を得ることができる最低の温度及び最
短の時間で行うことが低結晶化度の発泡粒子を製造する
上で好ましい。また、得られた発泡粒子は結晶化が進行
しにくい温度にて風乾されるが、具体的には１５〜４０
℃の温度下で風乾されることが好ましい。

【００１３】また、前記発泡性粒子は、熱可塑性芳香族
ポリエステル樹脂粒子を密閉容器内に入れて高圧の発泡
剤に所定の時間接触させて粒子に発泡剤を含浸させ、そ
の後、密閉容器内から取り出すことにより製造すること
もできる。この際の発泡剤としては無機ガス、特に二酸
化炭素の使用が好ましい。発泡剤の含浸の際は、基材樹
脂である熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂のガラス転移
温度以下の温度下で実施することが好ましい。含浸温度
が高く、含浸圧力が高いほど、含浸時間は短くなる。し
かし、含浸温度が高くなりすぎると基材樹脂の結晶化が
進んでしまい、結果として、得られる発泡粒子の結晶化
度を１６％以下にすることが困難となる虞がある。従っ
て、その含浸時の温度は、２０〜６０℃であることが好
ましく、２０〜３５℃であることがさらに好ましい。ま
たその含浸時の発泡剤の圧力は、目的とする発泡粒子の
発泡倍率によっても変わってくるが通常は９８０〜４０
００ｋＰａ（Ｇ）である。含浸時間は通常は１〜２４時
間である。発泡剤として好ましい二酸化炭素を使用する
場合は、通常、二酸化炭素の含浸量が発泡性粒子中に
０．５〜１０．０重量％となるように実施される。

【００１４】低結晶化度の発泡粒子を製造するうえで
は、前記した点以外でも、各工程において熱可塑性芳香
族ポリエステル樹脂の結晶化度が高くならないように注
意する必要がある。例えば、熱可塑性芳香族ポリエステ
ル樹脂は水分を含有していると結晶化が進行しやすくな
るので充分乾燥させておいたり、吸湿しないように保管
しておく必要がある。また、ガラス転移温度と融点との
間の温度下におかれると結晶化が進行するのでその温度
下に極力置かないよう注意が必要である。また、発泡性
粒子を経由して発泡粒子を製造する場合は、押出発泡に
よって発泡粒子を製造する場合に比べて結晶化度が高く
なりやすい工程を含んでいる。発泡性粒子を製造する前
の段階における低結晶化度の熱可塑性芳香族ポリエステ
ル樹脂粒子を製造する際は、充分乾燥させた基材樹脂を
ベント口付きの押出機内に投入し、できる限り低温下に
ある間にベント口で真空吸引して基材樹脂から更に水分
を除去し、次いで融点以上に加熱してストランド状に押
出して適当な長さにカットするが、押出直後のストラン
ド又はそのカット品は速やかに急冷される必要がある。
尚、熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂からの水分の除去
は、熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂を加水分解させな
い上でも重要である。

【００１５】その際の急冷の程度が不十分であると、冷
結晶化ピークの頂点の温度が低く且つその発熱量も小さ
なものとなる。従って、熱可塑性芳香族ポリエステル樹
脂粒子の急冷の程度としては、示差走査熱量計を使用
し、室温（５℃〜３５℃）から昇温速度１０℃／ｍｉ
ｎ．で３００℃まで加熱した時の解析チャート（ＤＳＣ
解析データ）から得られる冷結晶化ピークの頂点の温度
が１３０℃以上になるように実施されることが好まし
い。その冷結晶化ピークの頂点の温度が１３０℃未満に
なると結晶化度が１６％以下の発泡粒子の製造が難しく
なる。

【００１６】発泡粒子の結晶化度は、示差走査熱量計を
使用し、発泡粒子２ｍｇを室温（５℃〜３０℃）から昇
温速度１０℃／ｍｉｎ．で３００℃まで加熱したときに
得られる解析チャート（ＤＳＣ解析データ）に基づく１
モル当たりの冷結晶化熱量と１モル当たりの融解熱量と
から計算される。冷結晶化熱量（単位はＪ（ジュー
ル））とは、発泡粒子を構成する基材樹脂の昇温時に生
じる結晶化発熱に起因する発熱量であり、冷結晶化発熱
ピーク曲線と、発熱開始温度から発熱終了温度までの直
線とで囲まれる面積に対応する。冷結晶化発熱ピーク曲
線は、ガラス転移温度と融解（吸熱）ピークとの間に生
じるが、発泡粒子の結晶化度が高くなるほどピーク高さ
が低くなり、更に結晶化度が高まると消失してしまう。
一方、上記融解熱量（単位はＪ（ジュール））は発泡粒
子を構成する基材樹脂の融解に起因する吸熱量であり、
吸熱ピーク曲線と、吸熱開始温度から吸熱終了温度まで
の直線とで囲まれる面積に対応する。

【００１７】上記発熱開始温度とは、冷結晶化発熱ピー
ク曲線の開始地点を意味するが、ここでは、冷結晶化発
熱ピークの開始直前の実質的に直線と認められる仮想直
線と冷結晶化発熱ピークとが離れ始める地点の温度を言
う。また、上記発熱終了温度とは、冷結晶化発熱ピーク
曲線の終了地点を意味するが、ここでは、冷結晶化発熱
ピークの終了直後の実質的に直線と認められる仮想直線
と冷結晶化発熱ピークとが接し始める地点の温度を言
う。また、上記吸熱開始温度とは、吸熱ピーク曲線の開
始地点を意味するが、ここでは、吸熱ピークの開始直前
の実質的に直線と認められる仮想直線と吸熱ピークとが
離れ始める地点の温度を言う。また、上記吸熱終了温度
とは、吸熱ピーク曲線の終了地点を意味するが、ここで
は、吸熱ピークの終了直後の実質的に直線と認められる
仮想直線と吸熱ピークとが接し始める地点の温度を言
う。

【００１８】発泡粒子の結晶化度は、具体的には下記式
により計算される。発泡粒子の結晶化度（％）＝（モル当たりの融解熱量−モル当たりの冷結晶化熱量）×１００÷（完全結晶熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂のモル当たりの融解熱量）・・・・・（式１）尚、完全結晶熱可塑性芳香族ポリエチレンテレフタレー
トのモル当たりの融解熱量は、高分子データハンドブッ
ク（培風館発行）によると、２６．９ｋＪとされている
ので、本発明では、完全結晶熱可塑性芳香族ポリエステ
ル樹脂のモル当たりの融解熱量としてはこの２６９００
Ｊを採用する。

【００１９】上記発泡粒子は、その後の型内成形を考慮
すると、見掛け密度が３５ｇ／Ｌ〜５００ｇ／Ｌである
ことが好ましく、より好ましくは４０ｇ／Ｌ〜４００ｇ
／Ｌである。その独立気泡率は６５％以上であることが
好ましく、７５％以上であることがより好ましく、８５
％以上であることが更に好ましい。

【００２０】発泡剤が充分に残っている発泡粒子はその
まま型内成形しても外観良好な成形体を製造することが
できるが、例えば、発泡剤が二酸化炭素の場合には、発
泡直後に発泡粒子の気泡中に存在する二酸化炭素はすぐ
に外部に透過して発泡粒子内が減圧状態になってしま
い、発泡力が低下してしまうため、その状態の発泡粒子
を使用して型内成形すると外観良好な成形体を製造する
ことは困難になってしまう。その場合には、発泡粒子内
に無機ガス等のガスを含浸（追添）等して発泡力を高め
てやれば外観良好な成形体を製造することができる。そ
のような無機ガスとしては、窒素、空気、二酸化炭素が
好適に使用される。発泡粒子内に無機ガスを含浸させる
には、密閉容器内に発泡粒子を入れ、その容器内に無機
ガスを導入して無機ガスによる加圧状態を所定の時間維
持すればよい。含浸させる際の無機ガスの圧力は２９〜
９８０ｋＰａ（Ｇ）、含浸温度は６０℃以下、含浸時間
は１〜３０時間程度が好ましい。含浸温度が６０℃を超
えると結晶化状態に影響を及ぼすため好ましくない。二
酸化炭素を含浸させる場合の二酸化炭素の好ましい含浸
量は、含浸された後の発泡粒子に対して０．５〜８．０
重量％である。

【００２１】本発明では、結晶化度が１６％以下の熱可
塑性芳香族ポリエステル樹脂発泡粒子を型内に充填し、
次いで発泡粒子を飽和スチーム等の加熱媒体を使用して
加熱して発泡粒子間の空隙を埋めると共に相互に融着さ
せて発泡成形体を得るが、この際のスチームの温度とし
ては１０３〜１３３℃が好ましい。また、その際の加熱
時間としては３〜１５秒程度が好ましい。得られる成形
体の耐熱性を高めるためには、熱処理が必要となる。発
泡粒子間の空隙を埋めると共に相互に融着させて発泡成
形体を得ることのできる温度でスチーム加熱した後、冷
却することなく、更にスチームを供給することで成形型
を加熱下に維持すれば同じ型内で熱処理が可能となる。
その時の成形型の温度は１０３〜１４０℃であることが
好ましい。また、その際の加熱時間は、発泡粒子の加熱
時間とあわせて３０秒以上、好ましくは４０〜１１０
秒、より好ましくは４５〜１００秒である。その時のス
チーム温度が高くなりすぎると得られる発泡成形体の収
縮率が大きくなり、逆に低すぎると結晶化の促進時間を
長く要する。結晶化の促進工程は、成形体を金型から取
り出した後、恒温槽内で行っても良いが、９０℃以上に
加熱が必要であるため、新規に設備投資が必要となるの
であまり好ましくない。

【００２２】本発明では、発泡成形体表面の結晶化度を
２０％以上、好ましくは２１％以上とし、発泡成形体内
部の結晶化度を１８％以下、好ましくは１６％以下とす
るように成形を行うことで、成形サイクルの短縮化が可
能で且つ実用的な耐熱性を有する発泡成形体の製造が可
能となる。発泡成形体表面も発泡成形体内部も共に結晶
化度が高いほど、当然発泡成形体としての耐熱性は高く
なるが、熱処理時間が極端に長くなる。実用上、発泡成
形体表面の結晶化度を２０％以上とすれば、発泡成形体
内部の結晶化度は１８％以下で十分である。耐熱性のさ
らなる向上のためには発泡成形体内部の結晶化度は８％
以上が好ましく、１０％以上であることがより好まし
い。発泡成形体表面の結晶化度の上限値は、通常、３０
％程度である。

【００２３】発泡成形体表面の結晶化度は、成形型と接
していた面から深さ２ｍｍまでの部分を重量が３〜１０
ｍｇとなるように直方体状に切り出し、次いで２ｍｇの
重量の試験片を得るために周囲を更にカットして試験片
を作成し（即ち直方体状に切り出されたものの厚み（上
記２ｍｍ深さ）はそのままとする）、その試験片に対し
て上記した発泡粒子の結晶化度を求める操作と同じ操作
を行なって前記（式１）により計算される。具体的に
は、無作為に選んだ５箇所よりそれぞれ試験片を作成
し、５つの試験片に対してその操作を行い、得られた５
つの結晶化度を相加平均して本発明の発泡成形体表面の
結晶化度が求められる。尚、この際、（式１）中の「発
泡粒子の結晶化度」は「試験片の結晶化度」と読み替え
る。

【００２４】また、発泡成形体内部の結晶化度は、成形
型と接していた面から深さ２ｍｍまでの部分を含まない
ようにして、発泡成形体の厚み方向の中央部を含む２ｍ
ｍ厚み部分を重量が３〜１０ｍｇとなるように直方体状
に切り出し、次いで２ｍｇの重量の試験片を得るために
周囲を更にカットして試験片を作成し（即ち直方体状に
切り出されたものの厚みはそのままとする）、その試験
片に対して上記した発泡粒子の結晶化度を求める操作と
同じ操作を行なって前記（式１）により計算される。具
体的には、無作為に選んだ５箇所よりそれぞれ試験片を
作成し、５つの試験片に対してその操作を行い、得られ
た５つの結晶化度を相加平均して本発明の発泡成形体内
部の結晶化度が求められる。尚、この際、（式１）中の
「発泡粒子の結晶化度」は「試験片の結晶化度」と読み
替える。

【００２５】得られる発泡成形体表面の結晶化度を２０
％以上とし、且つ発泡成形体内部の結晶化度を１８％以
下とするには、加熱温度、加熱時間、冷却温度、及び冷
却時間の調節が製造上の主たる操作になるが、その際、
加熱温度は１０４℃〜１４０℃の範囲内で高い方が好ま
しく、加熱時間は短くすることが好ましく、冷却温度は
低い方が好ましく、冷却時間は短くすることが好まし
い。冷却して型内から取り出された発泡成形体は４０〜
６０℃の温度で２〜２４時間乾燥と養生を行なうことが
好ましい。

【００２６】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。実施例１基材樹脂である熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂とし
て、三菱化学株式会社製ポリエステル、グレード名「Ｇ
Ｓ９００Ｚ（極限粘度１．００、融点２５６℃）」を用
いた。まず、そのポリエステル樹脂を乾燥機に入れ、露
点−３０℃の空気を循環させながら、１６０℃で４時
間、ポリエステル樹脂を乾燥させた。続いて、乾燥させ
た上記ポリエステル樹脂１００重量部に対し、無水ピロ
メリット酸０．３３重量部と炭酸ナトリウム０．０５重
量部の割合で、径６５ｍｍ、Ｌ／Ｄが３５の押出機に入
れ、スクリュー回転数２５ｒｐｍ、バレル温度２７０〜
２９０℃でよく混合し、バレルの途中から発泡剤として
イソブタンを、ポリエステル樹脂１００重量部当たりイ
ソブタンの割合が１．５重量部となるようにした圧入し
た。続いて、直径１ｍｍの押出孔を多数持つダイスより
ストランド状に押出発泡し、長さ／直径比が１となるよ
うにカットした。ストランドは押出直後に水をかけて急
冷した。得られた発泡粒子は、長さ６ｍｍ、見掛け密度
１５０ｇ／Ｌ、独立気泡率９５％、結晶化度１．０％で
あった。得られた発泡粒子を３００ｍｍ×４００ｍｍ×
２０ｍｍの内寸法を有する金型に充填したのち、金型内
の空気を５秒間排気してから、９８ｋＰａ（Ｇ）の飽和
スチームを５０秒間導入した（型内成形と熱処理）。次
いで直ちに冷却して発泡成形体を金型から取り出し、気
温３５℃、相対湿度１５％の室内で２４時間養生した
後、気温２３℃、相対湿度５０％の室内で４８時間放置
した。表１には発泡成形体の製造条件等を、また表２に
はこのようにして得られた発泡成形体についての各種物
性を示した。

【００２７】実施例２基材樹脂である熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂とし
て、日本ユニペット株式会社製ポリエステル、グレード
名「ＲＮ１６３Ｃ（極限粘度０．８５、融点１３５
℃）」を使用した。まず、そのポリエステル樹脂を乾燥
機に入れ、露点−３０℃の空気を循環させながら、６０
℃で４時間、ポリエステル樹脂を乾燥させた。続いて、
乾燥させた上記ポリエステル樹脂を押出機に入れ、バレ
ル温度２８０〜３１０℃で溶融し、ストランド状に押出
し、直ちに水中に通して急冷した後、ペレタイザーによ
り長さ／直径比が１となるようにカットした。得られた
樹脂粒子（ミニペレット）の冷結晶化温度が１４１．４
℃であった。また、ミニペレット１個当たりの平均重量
は１ｍｇであった。次いで、上記ミニペレット１ｋｇを
容積５リットルのオートクレーブに仕込んで密閉し、次
いでオートクレーブ内に高圧の二酸化炭素を供給するこ
とによりオートクレーブ内の圧力を３．５ＭＰａ（Ｇ）
とし、この圧力を１０時間保持した。この間のオートク
レー部内の温度は２５〜３５℃であった。続いて、圧力
を開放し、二酸化炭素が含浸されたミニペレットをオー
トクレーブから取り出した。この時の二酸化炭素含浸量
は、５．０重量％であった。二酸化炭素含浸ミニペレッ
トに９．８ｋＰａ（Ｇ）の飽和スチームを１０秒間吹き
付けて発泡を行った。これにより得られた発泡粒子は、
見掛け密度１６７ｇ／Ｌ、独立気泡率８７％、結晶化度
０．８％であった。発泡粒子を気温３５℃、相対湿度１
５％の室内で２４時間乾燥させた後、温度２０℃、圧力
７８５ｋＰａ（Ｇ）の二酸化炭素で１０時間加圧処理し
た。加圧処理後の発泡粒子中の二酸化炭素含浸量は、
３．２重量％であった。得られた発泡粒子を３００ｍｍ
×４００ｍｍ×２０ｍｍの内寸法を有する金型に充填し
たのち、金型内の空気を５秒間排気してから、９８ｋＰ
ａ（Ｇ）の飽和スチームを６０秒間導入した（型内成形
と熱処理）。次いで直ちに冷却して発泡成形体を金型か
ら取り出し、気温３５℃、相対湿度１５％の室内で２４
時間養生した後、気温２３℃、相対湿度５０％の室内で
４８時間放置した。表１には発泡成形体の製造条件等
を、また表２にはこのようにして得られた発泡成形体に
ついての各種物性を示した。

【００２８】比較例１実施例１を繰り返して得られた実施例１と同じ発泡粒子
を、次の変更点を除いて実施例１と同じ操作を繰り返し
て発泡成形体を製造した。〈変更点〉実施例１では型
内成形時に９８ｋＰａ（Ｇ）の飽和スチームを５０秒間
導入した（型内成形と熱処理）が、比較例１では９８ｋ
Ｐａ（Ｇ）の飽和スチームを１０秒間導入した（型内成
形と熱処理）。表１には発泡成形体の製造条件等を、ま
た表２にはこのようにして得られた発泡成形体について
の各種物性を示した。

【００２９】比較例２実施例１を繰り返して得られた実施例１と同じ発泡粒子
を、次の変更点を除いて実施例１と同じ操作を繰り返し
て発泡成形体を製造した。〈変更点〉実施例１では型
内成形時に９８ｋＰａ（Ｇ）の飽和スチームを５０秒間
導入した（型内成形と熱処理）が、比較例１では９８ｋ
Ｐａ（Ｇ）の飽和スチームを１２０秒間導入した（型内
成形と熱処理）。表１には発泡成形体の製造条件等を、
また表２にはこのようにして得られた発泡成形体につい
ての各種物性を示した。

【００３０】比較例３実施例２を繰り返して得られた実施例２と同じ発泡粒子
を、次の変更点を除いて実施例２と同じ操作を繰り返し
て発泡成形体を製造した。〈変更点〉実施例２では型
内成形時に９８ｋＰａ（Ｇ）の飽和スチームを６０秒間
導入した（型内成形と熱処理）が、比較例１では９８ｋ
Ｐａ（Ｇ）の飽和スチームを１０秒間導入した（型内成
形と熱処理）。表１には発泡成形体の製造条件等を、ま
た表２にはこのようにして得られた発泡成形体について
の各種物性を示した。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】前記表中に示した独立気泡率、１ショット
サイクル及び耐熱性は以下のようにして測定されたもの
である。（１）独立気泡率［発泡粒子の独立気泡率］発泡粒子の独立気泡率は、Ａ
ＳＴＭ−Ｄ２８５６−７０の手順Ｃに従って、東芝ベッ
クマン株式会社の空気比較式比重計９３０型を使用して
測定（発泡粒子は空気比較式比重計に付属された測定器
内に収容されるサンプルカップ内に約２５ｍｍの高さま
で入れて測定）された発泡粒子の真の体積Ｖｘを用い、
次式により独立気泡率Ｓ（％）を計算し、Ｎ＝３の平均
値で求めた。Ｓ（％）＝（Ｖｘ−Ｗ／ρ）×１００／（Ｖａ−Ｗ／
ρ）Ｖｘ：上記方法で測定された発泡粒子の真の体積（ｃｍ
³）であり、発泡粒子を構成する樹脂の容積と、発泡粒
子内の独立気泡部分の気泡全容積との和に相当する。Ｖａ：測定に使用される発泡粒子を水没させて求めた発
泡粒子の見掛け上の体積（ｃｍ³）。Ｗ：測定に使用された発泡粒子の全重量（ｇ）。 ρ：発泡粒子を構成する樹脂の密度（ｇ／ｃｍ³）［発泡成形体の独立気泡率］発泡成形体の独立気泡率
は、ＡＳＴＭ−Ｄ２８５６−７０の手順Ｃに従って、東
芝ベックマン株式会社の空気比較式比重計９３０型を使
用して測定（発泡成形体から２５ｍｍ×２５ｍｍ×１２
ｍｍのサイズに切断された成形表皮を持たないカットサ
ンプル２個を同時にサンプルカップ内に収容して測定）
された発泡成形体の真の体積Ｖｘを用い、次式により独
立気泡率Ｓ（％）を計算し、Ｎ＝３の平均値で求めた。Ｓ（％）＝（Ｖｘ−Ｗ／ρ）×１００／（Ｖａ−Ｗ／
ρ）Ｖｘ：上記方法で測定されたカットサンプルの真の体積
（ｃｍ³）であり、発泡成形体を構成する樹脂の容積
と、カットサンプル内の独立気泡部分の気泡全容積との
和に相当する。Ｖａ：測定に使用されたカットサンプルの外寸から計算
されたカットサンプルの見掛け上の体積（ｃｍ³）。Ｗ：測定に使用されたカットサンプル全重量（ｇ）。 ρ：発泡成形体を構成する樹脂の密度（ｇ／ｃｍ³）

【００３４】（２）1ショットサイクル型内成形の1ショット当たりのサイクル時間を意味し、
得ようとする成形体の大きさや発泡倍率等によっても基
準は変わってくるが、本実施例及び比較例では次の基準
で評価した。 ◎：２分以内 ○：２分超〜３分以内 △：３分超〜４分以内 ×：４分超

【００３５】（３）耐熱性８０℃の恒温槽内に２２時間投入してから常温下に取り
出し、長さ４００ｍｍ方向の長さを測定し、恒温槽へ入
れる前の寸法長さ方向の収縮率を測定し、発泡成形体の
耐熱性を次のようにして評価した。 ○：収縮率が２％未満 △：収縮率が２〜３％ ×：収縮率が３％超

【００３６】

【発明の効果】本発明の発泡成形は、型内成形に使用す
る発泡粒子が結晶化度１６％以下の熱可塑性芳香族ポリ
エステル樹脂発泡粒子であることから、型内成形時の膨
張性と融着性に優れる。また、本発明では、得られる発
泡成形体表面の結晶化度を２０％以上とし、且つ発泡成
形体内部の結晶化度を１８％以下としたことにより、成
形サイクルを大幅に短縮して実用的な耐熱性を持つ発泡
成形体を製造することができるという効果を奏する。ま
た、発泡成形体内部の結晶化度を８％以上にすると、発
泡成形体の耐熱性はより高まる。さらに、耐熱性の高い
発泡成形体を製造する上では、熱可塑性芳香族ポリエス
テル樹脂の基材樹脂としては、融解熱量３０Ｊ／ｇ以上
のポリエチレンテレフタレート系樹脂を用いることが好
ましい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4F074 AA81 BA32 BA38 CA32 CC04Y DA24 4F212 AA27 AG20 UA02 UB01 UC04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】結晶化度が１６％以下の熱可塑性芳香族
ポリエステル樹脂発泡粒子を型内に充填し、次いで該発
泡粒子を加熱して発泡粒子同士を融着させて発泡成形体
を製造する方法において、得られる発泡成形体表面の結
晶化度を２０％以上とし、且つ発泡成形体内部の結晶化
度を１８％以下とすることを特徴とする発泡成形体の製
造方法。
【請求項２】該発泡成形体内部の結晶化度を８％以上
とすることを特徴とする請求項１に記載の発泡成形体の
製造方法。
【請求項３】該熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂が融
解熱量３０J／ｇ以上のポリエチレンテレフタレート系
樹脂であることを特徴とする請求項１又は２記載の発泡
成形体の製造方法。
【請求項４】熱可塑性芳香族ポリエステル樹脂発泡粒
子を型内で成形してなる発泡成形体であって、該発泡成
形体表面の結晶化度が２０％以上、且つ該発泡成形体内
部の結晶化度が１８％以下であることを特徴とする発泡
成形体。
【請求項５】該発泡成形体内部の結晶化度が８％以上
であることを特徴とする請求項４に記載の発泡成形体。