JP2010089267A - 発泡樹脂複合構造体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 軽量でありながら、水漏れが発生しない発泡樹脂複合構造体を実現する。
【解決手段】 一の面から他の面に連通した連通孔が存在し、連通孔の平均径が１０〜１５０μｍの母材１の上面に、樹脂が溶媒に溶解または分散された粘度が２０００ｍＰａ・ｓ以下の流動性材料４を配置し、減圧装置３を作動して減圧室２ｄを減圧する。これにより、流動性材料４が母材１の連通孔に浸透し、連通孔が閉塞されるため、軽量でありながら、水漏れが発生しない発泡樹脂複合構造体を製造することができる。
【選択図】 図２

Description

この発明は、発泡樹脂製の母材を利用した発泡樹脂複合構造体の製造方法に関する。

従来、発泡樹脂成型品の製造方法として、例えば特開平９−３９０１８号公報（特許文献１）に記載のものが知られている。図１６は、係る特許公報に従来技術として記載された発泡樹脂成型機の模式図である。以下、その発泡樹脂成型機を用いた発泡樹脂成型品の成型工程について説明する。

最初に、型開閉用シリンダ３００を作動させて雄型１００を雌型２００の方へ水平移動させて型締めを行う。続いて、雄型１００と雌型２００との合わせ面に形成されるキャビティ３６０に発泡ビーズなどの発泡樹脂成型原料３１０を充填する。続いて、加熱された水蒸気を流入管３３０から雄型１００および雌型２００の内部に流入して上記合わせ面を加熱し、キャビティ３６０内の発泡樹脂成型原料３１０を溶融させる。続いて、冷却水を流入管３３０から流入し、その流入した冷却水を雄型１００および雌型２００の内部に形成された複数の噴射ノズル３５０から噴射し、上記合わせ面を冷却する。続いて、型開閉用シリンダ３００を作動させて雄型１００を水平移動させて型開きする。続いて、エジェクター３２０を移動させてエジェクターピン３７０を雌型２００の内部からキャビティ３６０内に突出させ、キャビティ３６０内で固化した発泡樹脂成型品を離型する。

特開平９−３９０１８号公報（第２段落、図８）

発泡樹脂成型品の軽量化を優先し、発泡樹脂成型原料の発泡倍率を高くすると、隣接する発泡セル同士が融着して形成された独立気泡間が連通し、一の面から他の面に連通した連通孔が形成される。このため、発泡樹脂成型品をエアコンや冷蔵庫などのドレンパン、あるいは、建材などに用いると、連通孔から水が漏れるという問題がある。

そこでこの発明は、軽量でありながら、水漏れが発生しない発泡樹脂複合構造体を実現することを目的とする。

この発明は、上記目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項１ないし請求項９に記載の発明では、隣接する発泡セル（１ｃ）同士が融着することにより独立気泡構造が形成されており、前記独立気泡間が連通することにより一の面（１ａ）から他の面（１ｂ）に連通した連通孔（１ｄ）が存在し、かつ、前記連通孔の平均径が１０〜１５０μｍの母材（１）と、樹脂が溶媒に溶解または分散されており、かつ、粘度が２０００ｍＰａ・ｓ以下の流動性材料（４）と、前記一の面よりも前記他の面における圧力の方が低くなるように前記一の面と他の面との間に差圧を発生させる差圧発生装置（３）と、を用意し、前記流動性材料を前記一の面に配置する第１工程と、前記差圧発生装置によって前記一の面と他の面との間に差圧を発生させることにより、前記一の面に配置された前記流動性材料を前記連通孔に浸透させて前記連通孔を非連通状態にする第２工程と、を有し、前記樹脂の体積率は、前記連通孔の平均径に応じて１８〜９５ｖｏｌ％の中から選択するという技術的手段を用いる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発泡樹脂複合構造体の製造方法において、前記溶媒には粉末が分散されており、前記樹脂および粉末の前記溶媒に対する体積率は、前記連通孔の平均径に応じて１８〜９５ｖｏｌ％の中から選択するという技術的手段を用いる。

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発泡樹脂複合構造体の製造方法において、前記粉末が導電性粉末および磁性粉末の少なくとも一方であるという技術的手段を用いる。

請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発泡樹脂複合構造体の製造方法において、前記導電性粉末が少なくとも銅からなる粉末であるという技術的手段を用いる。

請求項５に記載の発明では、請求項３または請求項４に記載の発泡樹脂複合構造体の製造方法において、前記磁性粉末が少なくともフェライトからなる粉末であるという技術的手段を用いる。

請求項６に記載の発明では、請求項３ないし請求項５のいずれか１つに記載の発泡樹脂複合構造体の製造方法において、前記粉末が少なくともホウ酸からなる粉末であるという技術的手段を用いる。

請求項７に記載の発明では、請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載の発泡樹脂複合構造体の製造方法において、前記第２工程は、前記流動性材料（４）が前記一の面（１ａ）に残留するように行うという技術的手段を用いる。

請求項８に記載の発明では、請求項１ないし請求項７のいずれか１つに記載の発泡樹脂複合構造体の製造方法において、前記流動性材料（４）は、アクリル系、合成ゴム系、酢酸ビニル系およびエチレン系の少なくとも１つからなる溶剤型または分散型の樹脂であるという技術的手段を用いる。

請求項９に記載の発明では、請求項８に記載の発泡樹脂複合構造体の製造方法において、前記流動性材料（４）は、樹脂水性エマルションであるという技術的手段を用いる。

なお、請求項１ないし請求項９に記載の母材とは、金型内に発泡ビーズなどの発泡樹脂原料を充填し、それを加熱発泡させて成型した金型の形状通りの発泡樹脂成型体そのもの、あるいは、その発泡樹脂成型体を、加熱したニクロム線などによって溶断して作成された発泡樹脂成型体のことである。

また、上記の発泡樹脂成型体には、上記の金型の形状通りの発泡樹脂成型体そのもの、または、上記の溶断により作成された発泡樹脂成型体の所定の表面を粗面化した発泡樹脂成型体などが含まれる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態との対応関係を示すものである。

（請求項１ないし請求項９に係る発明の効果）
樹脂が溶媒に溶解または分散された流動性材料を母材に形成された連通孔に浸透させることにより、連通孔を非連通状態にすることができるため、軽量でありながら、水漏れが発生しない発泡樹脂複合構造体を製造することができる。
また、母材に形成された連通孔に浸透した流動性材料が乾燥し、流動性材料に含まれている樹脂が硬化することにより、強度の高い発泡樹脂複合構造体を製造することができる。

流動性材料として、請求項８に記載のアクリル系、合成ゴム系、酢酸ビニル系およびエチレン系の少なくとも１つからなる溶剤型または分散型の樹脂を用いることができる。また、そのような樹脂として請求項９に記載の樹脂水性エマルションを用いることができる。特に、樹脂水性エマルションを用いると、母材を溶解しない、ＶＯＣ（Volatile Organic Compounds：揮発性有機化合物）の発生が少ない、水により容易に粘度調整ができるなどの効果がある。

（請求項２に係る発明の効果）
溶媒には粉末が分散されているため、粉末の有する性質を発泡樹脂複合構造体に持たせることができる。
また、溶媒には粉末が分散されており、樹脂および粉末の溶媒に対する体積率は、連通孔の平均径に応じて１８〜９５ｖｏｌ％の中から選択するため、粉末が分散されていない流動性材料と比較して、溶媒に溶解または分散する樹脂の割合を減らすことができる。

（請求項３に係る発明の効果）
導電性粉末および磁性粉末の少なくとも一方が溶媒に分散されているため、導電性および磁性の少なくとも一方の性質を発泡樹脂複合構造体に持たせることができる。

（請求項４に係る発明の効果）
少なくとも銅からなる粉末が溶媒に分散されてなるため、少なくとも導電性および生物忌避効果を発泡樹脂複合構造体に持たせることができる。

（請求項５に係る発明の効果）
少なくともフェライトからなる粉末が溶媒に分散されてなるため、少なくとも磁性を発泡樹脂複合構造体に持たせることができる。

（請求項６に係る発明の効果）
少なくともホウ酸からなる粉末が溶媒に分散されてなるため、少なくとも生物を忌避する性質などを発泡樹脂複合構造体に持たせることができる。

（請求項７に係る発明の効果）
流動性材料を母材の一の面に残留させることにより、母材の一の面を流動性材料に含まれる樹脂で覆うことができるため、第２工程を終えたときに非連通状態になっていない連通孔が存在する場合であっても、その連通孔の一の面における開口部を上記の残留した樹脂によって閉塞することができる。
したがって、水漏れ防止効果を高めることができる。

また、母材の一の面に粉末を残留させることにより、母材の一の面に粉末の性質を持たせることができる。
さらに、連通孔の内部に付着した粉末と、母材の一の面に付着した粉末とが連続することにより、一の面から連通孔の内部までの連続した範囲に対して粉末の性質を持たせることができる。

〈第１実施形態〉
この発明の実施形態に係る発泡樹脂複合構造体の製造方法ついて図を参照しながら説明する。

［母材の構造］
発泡樹脂複合構造体を製造するための母材の構造について図を参照しながら説明する。
図１は、母材の説明図であり、（ａ）は母材の斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す領域Ｄの拡大図である。図１（ｂ）に示すように、母材１は、発泡ビーズなどの発泡樹脂成型原料が発泡して形成された発泡セル１ｃが多数集合して形成されている。各発泡セル１ｃは、加熱により相互に融着している。

各発泡セル１ｃの間には、空隙１ｄが形成されており、各空隙１ｄはそれぞれ独立している。つまり、母材１は独立気泡構造に形成されている。但し、一部の空隙１ｄ同士は連通しており、それにより、母材１には、一の面１ａから他の面１ｂに連通した連通孔が多数形成されている。連通孔は、母材１の表面および裏面間に存在するだけでなく、表面および側面間または裏面および側面間にも存在する。

［実験１］
本願発明者らは、母材１の連通孔に浸透可能な流動性材料の粘度の上限値を求めるための実験を行った。

（装置）
母材１に流動性材料を浸透させるための装置について図を参照して説明する。図２は、装置に母材１および流動性材料４がセットされた状態の縦断面図である。

装置は、容器２と、減圧装置３とを備える。容器２の上面は開口しており、その内部は中仕切り２ａによって上下二つの空間に分かれている。上部空間２ｂは、母材１および流動性材料４を収容する空間に形成されており、下部空間２ｃは、減圧室２ｄになっている。中仕切り２ａには、上部空間２ｂから減圧室２ｄに連通する通気口２ｅが複数箇所に貫通形成されている。減圧室２ｄは、減圧室２ｄの側壁に貫通形成された排気口２ｆに連通しており、排気口２ｆは、管３ａを介して減圧装置３と接続されている。この実験では、減圧装置３として、減圧室２ｄの圧力を調整可能な真空ポンプを使用した。

（実験内容）
流動性材料４として、粘度が１ｍＰａ・ｓの水と、この水よりも粘度の高い酢酸ビニル溶液とを用いた。また、酢酸ビニル溶液を希釈して粘度の異なる複数種類の流動性材料を作った。酢酸ビニル溶液は、メタノールで希釈した。母材１として、材質がＥＰＳ（Expanded Poly-Styrene：ビーズ法ポリスチレンフォーム）で、発泡倍率が異なり、連通孔の平均径が異なるものを複数種類用意した。その用意した母材１のうち連通孔の平均径が最も小さいものは１２μｍであり、最も大きいものは１３０μｍである。また、各母材１の厚さは、２５ｍｍである。なお、連通孔の平均径の算出方法については後述する。

そして、次の手順で実験を行った。まず、母材１を前述の装置の中仕切り２ａの上に配置する。次に、その母材１の上に流動性材料４を配置する。次に、減圧装置３を作動させて減圧室２ｄを−８０ｋＰａに減圧し、真空引きを行った。そして、減圧開始から流動性材料４が母材１の連通孔を経て下面に到達するまでに要する時間を計測した。

（実験結果）
図３は、発泡倍率が６０倍、連通孔の平均径が７０μｍ、空隙率（母材の容積に占める空隙の割合）が３％の母材に対する実験１の結果を示す図表である。同図に示すように、粘度が１ｍＰａ・ｓの水の場合は、減圧開始から瞬時で母材１の下面に到達した。そして、粘度が５００、１０００、１５００ｍＰａ・ｓの酢酸ビニル溶液の希釈品の場合は、それぞれ計測時間が１０秒、３０秒、５分であった。また、粘度が２０００ｍＰａ・ｓの酢酸ビニル溶液の希釈品の場合は、計測時間が１５分で、溶液が下面に僅かに到達した。
また、各粘度における計測時間は、連通孔の平均径が小さいほど僅かに長くなり、連通孔の平均径が大きいほど僅かに短くなる傾向があったが、１２〜１３０μｍの範囲における連通孔の平均径の違いによる計測時間の差は小さかった。

（結論）
上記の実験結果より、母材１に浸透可能な流動性材料の粘度の上限値は、２０００ｍＰａ・ｓであることが分かった。
つまり、母材１の連通孔を閉塞するためには、樹脂が溶媒に溶解または分散されており、かつ、粘度が２０００ｍＰａ・ｓ以下の流動性材料を用いれば良いことが分かった。

［実験２］
次に、本願発明者らは、母材１に浸透させる流動性材料中の樹脂分の割合と、止水効果との関係を調べるための実験を行った。図４は、実験２，３の結果をまとめた図表である。

（実験内容）
この実験では、樹脂を含む流動性材料として、ＢＡＳＦジャパン（株）製のアクロナールＳ４００（アクロナールは、ＢＡＳＦ社の登録商標）を用いた。アクロナールＳ４００は、アクリル酸エステル−スチレン共重合体樹脂の水性エマルションであり、その原液の樹脂分は、６０ｖｏｌ％である。また、アクロナールＳ４００を水によって希釈し、樹脂分が６、１５、２０、２５、３０、４０、５０ｖｏｌ％の流動性材料を作った。なお、樹脂分が６〜６０ｖｏｌ％のいずれの流動性材料も粘度は２０００ｍＰａ・ｓ以下である。

また、母材１として発泡倍率が１５倍、連通孔の平均径が２８μｍ、空隙率２％の母材Ａと、発泡倍率が６０倍、連通孔の平均径が７０μｍ、空隙率３％の母材Ｂとを用いた。いずれの母材も材質はＥＰＳであり、厚さは２０ｍｍである。また、使用した装置は、前述の実験１と同じものである。

そして、次の手順で実験を行った。まず、母材を装置の中仕切り２ａの上に配置する。次に、その母材の上に流動性材料４を配置する。次に、減圧装置３を作動させて減圧室２ｄを−８０ｋＰａに減圧し、真空引きを行った。そして、減圧開始から流動性材料４が母材の連通孔を経て下面に到達するまでに要する時間を計測した。

（実験結果）
その結果、図４に示すように、母材Ａでは、樹脂分が６〜３０ｖｏｌ％のいずれの流動性材料も１分で母材Ａの下面に到達した。また、母材Ｂでは、樹脂分が３０ｖｏｌ％の流動性材料は３０秒で母材Ｂの下面に到達し、樹脂分が４０〜６０ｖｏｌ％の流動性材料はいずれも１分で母材Ｂの下面に到達した。

（結論）
上記の実験結果より、連通孔の平均径が２８μｍの母材Ａには、樹脂分が６〜３０ｖｏｌ％で粘度が２０００ｍＰａ・ｓ以下のエマルションを浸透させることができ、連通孔の平均径が７０μｍの母材Ｂには、樹脂分が３０〜６０ｖｏｌ％で粘度が２０００ｍＰａ・ｓ以下のエマルションを浸透させることができることが分かった。

［実験３］
次に、本願発明者らは、上記の実験２により製造された発泡樹脂複合構造体の止水効果を確かめる実験を行った。実験は、前述の実験２と同じ装置を使用して次の手順で行った。

（実験内容）
まず、発泡樹脂複合構造体を乾燥させ、母材に浸透した流動性材料に含まれる蒸発成分を蒸発させた。この乾燥は、自然放置でもよいし、温風を送って強制的に乾燥させる方法でもよい。そして、乾燥させた発泡樹脂複合構造体を装置の中仕切り２ａの上に配置する。次に、その発泡樹脂複合構造体の上に水を配置する。次に、減圧装置３を作動させて減圧室２ｄを−８０ｋＰａに減圧し、真空引きを行った。そして、その減圧開始から水が発泡樹脂複合構造体の連通孔を経て下面に到達するまでに要する時間を計測した。また、発泡樹脂複合構造体内部の止水性を確認するために、各発泡樹脂複合構造体の表面に深さ５ｍｍの傷を付けた。

（実験結果）
その結果、図４に示すように、５分間の真空引きを行ったとき、樹脂分が６〜２５ｖｏｌ％のエマルションが浸透した各発泡樹脂複合構造体（母材Ａ）では、水が発泡樹脂複合構造体の下面から僅かに染み出た。その一方、樹脂分が３０ｖｏｌ％のエマルションが浸透した発泡樹脂複合構造体（母材Ａ）では、水が発泡樹脂複合構造体の下面から染み出なかった。
また、樹脂分が３０または４０ｖｏｌ％のエマルションが浸透した各発泡樹脂複合構造体（母材Ｂ）では、それぞれ水が発泡樹脂複合構造体の下面から僅かに染み出たが、樹脂分が５０または６０％のエマルションが浸透した各発泡樹脂複合構造体（母材Ｂ）では、水が発泡樹脂複合構造体の下面から染み出なかった。

（結論）
上記の実験結果より、連通孔の平均径が２８μｍの母材Ａに、樹脂分が３０ｖｏｌ％以上で粘度が２０００ｍＰａ・ｓ以下のエマルションを浸透させることにより、内部まで止水効果を有する発泡樹脂複合構造体を製造できることが分かった。また、連通孔の平均径が７０μｍの母材Ｂに、樹脂分が５０ｖｏｌ％以上で粘度が２０００ｍＰａ・ｓ以下のエマルションを浸透させることにより、内部まで止水効果を有する発泡樹脂複合構造体を製造できることが分かった。

［実験４］
次に、本願発明者らは、前述の実験２で用いたエマルションに無機粉末を分散した流動性材料の浸透性を調べる実験を行った。図５は、この実験４の結果をまとめた図表である。

（実験内容）
この実験では、無機粉末として三井金属鉱業（株）製の銅粉ＭＡ−Ｃ０４Ｊを用いた。そして、樹脂分が２５ｖｏｌ％のアクロナールＳ４００に２．５、５．０、７．５ｖｏｌ％の銅粉をそれぞれ分散してなる３種類の流動性材料（粘度はいずれも２０００ｍＰａ・ｓ以下）を作った。また、使用した母材は、材質がＥＰＳで、発泡倍率が１５倍、連通孔の平均径が２８μｍ、空隙率が２％、厚さが２０ｍｍである。
そして、前述の各実験で使用した装置と同じ装置を用い、前述の実験２，３と同じ手順で流動性材料の浸透性と、発泡樹脂複合構造体の止水性とを調べた。真空引きにおける減圧室２ｄの圧力は、−８０ｋＰａである。

（実験結果）
その結果、図５の浸透性に示すように、上記３種類の流動性材料は、いずれも３分間の真空引きにより、母材の下面に到達した。そして、図５の真空水張り結果に示すように、樹脂分が２５ｖｏｌ％で銅粉を２．５または５．０ｖｏｌ％分散させた流動性材料が浸透した発泡樹脂複合構造体では、水が下面に僅かに染み出た。その一方、樹脂分が２５ｖｏｌ％で銅粉を７．５ｖｏｌ％分散させた流動性材料が浸透した発泡樹脂複合構造体では、５分間の真空引きでも水が下面から染み出なかった。また、粒径の異なる銅粉を試した結果、銅粉の粒径は、連通孔の平均径の１／７以下、つまり４μｍ（＝２８μｍ／７）以下にすると、銅粉が母材の内部まで到達することが分かった。

（結論）
上記の実験結果より、連通孔の平均径が２８μｍの母材Ａに対して、２５ｖｏｌ％の樹脂分および７．５ｖｏｌ％の銅粉が含まれる粘度が２０００ｍＰａ・ｓ以下の流動性材料を浸透させて製造した発泡樹脂複合構造体は、止水効果を有することが分かった。
つまり、連通孔の平均径が２８μｍの母材に対して、樹脂分および銅粉の体積率が少なくとも３２．５ｖｏｌ％≒３０ｖｏｌ％以上の流動性材料を浸透させることにより、内部まで止水効果を有する発泡樹脂複合構造体を製造できることが分かった。

また、実験３，４の結果より、連通孔の平均径が２８μｍの母材に対して、樹脂分または（樹脂分＋無機粉末）が少なくとも３０ｖｏｌ％以上溶解または分散されており、かつ、粘度が２０００ｍＰａ・ｓ以下の流動性材料を浸透させることにより、内部まで止水効果を有する発泡樹脂複合構造体を製造できることが分かった。また、無機粉末を連通孔内部まで到達させるためには、連通孔の平均径の１／７以下の粒径を有する無機粉末を用いることが望ましいことが分かった。

［実験５］
次に、本願発明者らは、母材および流動性材料を変更して上記の実験４と同様の実験を行った。図６は、この実験５の結果をまとめた図表である。

（実験内容）
この実験では、樹脂分が４５ｖｏｌ％のアクロナールＳ４００に２．５、５．０、７．５ｖｏｌ％の銅粉をそれぞれ分散してなる３種類の流動性材料（粘度はいずれも２０００ｍＰａ・ｓ以下）を作った。また、使用した母材は、材質がＥＰＳで、発泡倍率が６０倍、連通孔の平均径が７０μｍ、空隙率が３％、厚さが５０ｍｍである。

（実験結果）
その結果、図６の浸透性に示すように、樹脂分が４５ｖｏｌ％で銅粉を２．５または５．０ｖｏｌ％分散した流動性材料は、いずれも５分間の真空引きにより、母材の上面から深さ２５〜３０ｍｍまで浸透した。また、銅粉を７．５％分散した流動性材料は、５分間の真空引きにより、母材の上面から深さ２０〜２５ｍｍまで浸透した。
そして、図６の真空水張り結果に示すように、樹脂分が４５ｖｏｌ％で銅粉を２．５または５．０ｖｏｌ％分散させた流動性材料が浸透した発泡樹脂複合構造体では、水が下面に僅かに染み出た。その一方、樹脂分が４５ｖｏｌ％で銅粉を７．５ｖｏｌ％分散させた流動性材料が浸透した発泡樹脂複合構造体では、５分間の真空引きでも水が下面から染み出なかった。また、粒径の異なる銅粉を試した結果、銅粉の粒径は、連通孔の平均径の１／７以下、つまり１０μｍ（＝７０μｍ／７）以下にすると、銅粉が母材の内部まで到達することが分かった。

（結論）
上記の実験結果より、連通孔の平均径が７０μｍの母材に対して、４５ｖｏｌ％の樹脂分および７．５ｖｏｌ％の銅粉が含まれる粘度が２０００ｍＰａ・ｓ以下の流動性材料を浸透させて製造した発泡樹脂複合構造体は、内部まで止水効果を有することが分かった。
つまり、連通孔の平均径が７０μｍの母材に対して、樹脂分および銅粉の体積率が少なくとも５２．５ｖｏｌ％≒５０ｖｏｌ％以上の流動性材料を浸透させることにより、内部まで止水効果を有する発泡樹脂複合構造体を製造できることが分かった。

また、実験３，５の結果より、連通孔の平均径が７０μｍの母材に対して、樹脂分または（樹脂分＋無機粉末）が少なくとも５０ｖｏｌ％以上溶解または分散されており、かつ、粘度が２０００ｍＰａ・ｓ以下の流動性材料を浸透させることにより、内部まで止水効果を有する発泡樹脂複合構造体を製造できることが分かった。また、無機粉末を連通孔内部まで到達させるためには、連通孔の平均径の１／７以下の粒径を有する無機粉末を用いることが望ましいことが分かった。

［実験６］
次に、本願発明者らは、上記の実験３で用いたエマルションに有機粉末を分散した流動性材料の浸透性を調べる実験を行った。図７は、この実験６の結果をまとめた図表である。

（実験内容）
この実験では、有機粉末としてポリメタクリル酸メチル樹脂粉末（粒径５μｍ）を用いた。そして、樹脂分が２５ｖｏｌ％のアクロナールＳ４００に２．５、５．０、７．５ｖｏｌ％のポリメタクリル酸メチル樹脂粉末をそれぞれ分散してなる３種類の流動性材料（粘度はいずれも２０００ｍＰａ・ｓ以下）を作った。また、使用した母材は、材質がＥＰＳで、発泡倍率が１５倍、連通孔の平均径が２８μｍ、空隙率が２％、厚さが２０ｍｍである。そして、前述の各実験で使用した装置と同じ装置を用い、前述の実験４，５と同じ手順で流動性材料の浸透性と、発泡樹脂複合構造体の止水性とを調べた。真空引きにおける減圧室２ｄの圧力は、−８０ｋＰａである。

（実験結果）
その結果、図７の浸透性に示すように、上記３種類の流動性材料は、いずれも３分間の真空引きにより、母材の下面に到達した。そして、図７の真空水張り結果に示すように、樹脂分が２５ｖｏｌ％でポリメタクリル酸メチル樹脂粉末を２．５または５．０ｖｏｌ％分散させた流動性材料が浸透した発泡樹脂複合構造体では、水が下面に僅かに染み出た。その一方、樹脂分が２５ｖｏｌ％でポリメタクリル酸メチル樹脂粉末を７．５ｖｏｌ％分散させた流動性材料が浸透した発泡樹脂複合構造体では、５分間の真空引きでも水が下面から染み出なかった。また、粒径の異なるポリメタクリル酸メチル樹脂粉末を試した結果、ポリメタクリル酸メチル樹脂粉末の粒径は、連通孔の平均径の１／７以下、つまり４μｍ（＝２８μｍ／７）以下にすると、ポリメタクリル酸メチル樹脂粉末が母材の内部まで到達することが分かった。

（結論）
上記の実験結果より、連通孔の平均径が２８μｍの母材に対して、２５ｖｏｌ％の樹脂分および７．５ｖｏｌ％のポリメタクリル酸メチル樹脂粉末が含まれる粘度が２０００ｍＰａ・ｓ以下の流動性材料を浸透させて製造した発泡樹脂複合構造体は、内部まで止水効果を有することが分かった。
つまり、連通孔の平均径が２８μｍの母材に対して、樹脂分およびポリメタクリル酸メチル樹脂粉末の体積率が少なくとも３２．５ｖｏｌ％≒３０ｖｏｌ％以上の流動性材料を浸透させることにより、内部まで止水効果を有する発泡樹脂複合構造体を製造できることが分かった。また、有機粉末を連通孔内部まで到達させるためには、連通孔の平均径の１／７以下の粒径を有する有機粉末を用いることが望ましいことが分かった。

［その他の実験］
本願発明者らは、連通孔の平均径が１２μｍおよび１３０μｍの母材についても、上記の各実験を行った。その結果、連通孔の平均径が１２μｍの母材に対して、樹脂分および粉末の体積率が少なくとも２０ｖｏｌ％の流動性材料を浸透させることにより、内部まで止水効果を有する発泡樹脂複合構造体を製造できることが分かった。また、連通孔の平均径が１３０μｍの母材に対して、樹脂分および粉末の体積率が少なくとも７６ｖｏｌ％の流動性材料を浸透させることにより、内部まで止水効果を有する発泡樹脂複合構造体を製造できることが分かった。

（総合結果）
図８は、上記の実験１〜６の総合結果をまとめた図表であり、図９は、図８のデータをグラフ化したものである。図９に示すように、流動性材料が浸透する前の母材の連通孔の平均径が大きくなるに従って、止水効果を得るために必要な樹脂分および粉末の体積率が増加している。グラフによって区画された領域のうち、グラフよりも上の領域（グラフの線上を含む）が、止水性を有する領域であり、グラフよりも下の領域が、止水性の無い領域である。

止水性を有する領域の中でも、樹脂分および粉末の体積率が必要以上に大きくなると、流動性材料の粘度が２０００ｍＰａ・ｓを超え、母材に浸透しなくなるため、粘度が２０００ｍＰａ・ｓを超えないように樹脂分および粉末の体積率を選択する必要がある。
つまり、母材の１２〜１３０μｍの連通孔の平均径に応じて、止水性を有する領域に入るように樹脂分および粉末の体積率を２０〜７６ｖｏｌ％の中から選択し、粘度が２０００ｍＰａ・ｓ以下となるように流動性材料を作成すれば良い。

また、図９に示すグラフから、母材の１０〜１５０μｍの連通孔の平均径に応じて、止水性を有する領域に入るように樹脂分および粉末の体積率を１８〜８５ｖｏｌ％の中から選択し、粘度が２０００ｍＰａ・ｓ以下となるように流動性材料を作成すれば良いことが分かった。
さらに、止水効果を出すために必要な流動性材料を最小限にして費用対効果を最大にするためには、グラフの線上にある体積率を選択することが望ましい。なお、低分子量のアクリル酸などを分散的に用いた場合、樹脂分および粉末の体積率が９５ｖｏｌ％を超えても粘度が２０００ｍＰａ・ｓ以下になることもあるが、止水効果を出すことのできる樹脂の範囲では、上記の体積率を１８〜９５ｖｏｌ％の中から選択することにより、粘度を２０００ｍＰａ・ｓ以下に設定することができる。望ましくは、上記の体積率を１８〜８５ｖｏｌ％の中から選択すると、粘度を２０００ｍＰａ・ｓ以下に設定し易い。

図１０は、流動性材料が浸透した発泡樹脂複合構造体の説明図であり、（ａ）は発泡樹脂複合構造体の斜視図、（ｂ）は（ａ）においてＤで示す領域の拡大図である。同図（ｂ）に示すように、発泡セル１ｃ間に形成された連通孔は、樹脂層４ａによって閉塞されている。また、連通孔を形成していない空隙にも樹脂層４ａが形成されている。この樹脂層は、主として毛管現象によって空隙に浸透した流動性材料が乾燥し、流動性材料に含まれる樹脂が乾燥することにより形成されたものである。このように、連通孔を形成していない空隙にも樹脂層が形成されるため、発泡樹脂複合構造体の強度を高めることができる。

［実験７］
本願発明者らは、真空引きを行う時間と、流動性材料の浸透深さとの関係を調べる実験を行った。図１１は、実験７の結果を示す図表である。

（実験内容）
この実験で使用した母材は、材質がＥＰＳで、発泡倍率が６０倍、連通孔の平均径が７０μｍ、空隙率が３％、厚さが５０ｍｍである。また、流動性材料として、樹脂分２０ｖｏｌ％のアクロナールＳ４００にカーボンを１０ｖｏｌ％分散したものを使用した。また、前述の各実験で使用した装置と同じ装置を用い、減圧室２ｄの圧力を−８０ｋＰａに設定した。そして、減圧室２ｄの圧力が−８０ｋＰａに達してから１分経過したときに母材を縦に切断してその断面を観察し、カーボンで黒色に変化している領域の深さを計測した。その後、真空引きの時間を２．５分および５分に変更して同様の計測を行った。

（実験結果）
図１１に示すように、真空引きの時間が１分、２．５分および５分における流動性材料の浸透深さは、それぞれ５ｍｍ、１０〜２０ｍｍ、２５〜３０ｍｍであった。つまり、真空引きの時間が長くなるに従って流動性材料の浸透深さが増加した。

（結論）
真空引きを行っている時間を変更することにより、母材における流動性材料の浸透深さを制御できることが分かった。

［連通孔の平均径の算出方法］
次に、母材に形成されている連通孔の平均径の算出方法について説明する。ここでは、連通孔を毛細管とみなして説明する。

まず、発泡前の予備発泡ビースの半径と、予備発泡ビーズによって囲まれて形成された空隙の半径との比率を求める。図１２は、予備発泡ビースの模式図である。ここでは、予備発泡ビースを真球と仮定する。図示のように、予備発泡ビース６は相互に接触しており、３つの予備発泡ビース６によって囲まれた領域には空隙７が形成されている。ここで、その空隙７を、３つの予備発泡ビース６と接する毛細管８と仮定する。予備発泡ビース６の半径をＡ、毛細管８の半径をｒ、予備発泡ビース６および毛細管８の各中心を結んだ線Ｌ１と予備発泡ビース６の中心間を結んだ線Ｌ２とが成す角度をθとすると、θ＝３０°であるから、次の式（１）が成立する。

ｃｏｓ３０°＝Ａ／（Ａ＋ｒ） ・・・（１）

ここで、ｃｏｓ３０°≒０．８６６を式（１）に代入し、ｒを求めると、

ｒ＝０．１５５Ａ ・・・（２）

つまり、毛細管８の半径ｒと予備発泡ビース６の半径Ａとの比率が求まった。ここで、発泡ビーズは真球の状態を維持しながら膨張すると仮定すると、上記の式（２）は、予備発泡ビーズを加熱発泡融着して製造される母材の連通孔の半径と発泡セルの半径との関係にも適用することができる。また、予備発泡ビーズ６によって囲まれた毛細管８は、予備発泡ビーズ６の発泡によって半径が大きくなるため、発泡の前後における毛細管の関係にも上記の式（２）を適用することができる。

次に、実際に予備発泡ビース６を加熱発泡融着させて製造した母材に形成されている連通孔の平均径を求める。

液体の毛細管圧力Ｆｃは、次の式（３）で与えられることが知られている（引用文献：室井宗一著、（株）工文社発行の「ビギナーのための高分子ラテックス」）。

Ｆｃ＝１２．９γ／Ｃ ・・・（３）

ここで、γは液体の表面張力（Ｎ／ｍ）、Ｃは毛細管を形成する発泡セルの半径（ｍ）を示す。

図１３は、発泡倍率１５倍の母材に対して行った水漏れ実験の結果を示す図表であり、図１４は、発泡倍率６０倍の母材に対して行った水漏れ実験の結果を示す図表である。両母材の材質は共にＥＰＳであり、厚さは２０ｍｍである。図１３より、発泡倍率１５倍の母材では、真空圧が−１０ｋＰａで水が浸透している。また、図１４より、発泡倍率６０倍の母材では、真空圧が−４ｋＰａで水が浸透している。

まず、発泡倍率１５倍の母材に形成された連通孔の平均径を求める。−１０ｋＰａで水が浸透（水漏れ発生）しているため、母材の１ｃｍ^２当りの毛細管圧力は、０．１ｋＰａとなる。また、水の表面張力を７０ｍＮ／ｍとする。そして、Ｆｃ＝０．１ｋＰａおよびγ＝７０ｍＮ／ｍを上記の式（３）に代入すると、

０．１＝（１２．９×７０）／（Ｃ×１０^２） ・・・（４）

上記の式（４）からＣを求めると、Ｃ＝９０．３μｍとなる。そして、Ｃ＝９０．３μｍを前述の式（２）に代入すると、

ｒ＝０．１５５×９０．３μｍ≒１４μｍ ・・・（５）

となる。したがって、連通孔の平均径は、ｒ×２＝１４μｍ×２＝２８μｍになる。

次に、発泡倍率６０倍の母材に形成された連通孔の平均径を求めると、−４ｋＰａで浸透（水漏れ発生）しているため、母材の１ｃｍ^２当りの毛細管圧力は、０．０４ｋＰａとなる。また、水の表面張力を７０ｍＮ／ｍとする。そして、Ｆｃ＝０．０１ｋＰａおよびγ＝７０ｍＮ／ｍを上記の式（３）に代入すると、

０．０４＝（１２．９×７０）／（Ｃ×１０^２） ・・・（６）

上記の式（６）からＣを求めると、Ｃ＝２２５．７５μｍとなる。そして、Ｃ＝２２５．７５μｍを前述の式（２）に代入すると、

ｒ＝０．１５５×２２５．７５μｍ≒３５μｍ ・・・（７）

となる。したがって、連通孔の平均径は、ｒ×２＝３５μｍ×２＝７０μｍになる。

（実施形態の効果）
（１）上述の実施形態に係る発泡樹脂複合構造体の製造方法を実施すれば、樹脂が溶媒に溶解または分散された流動性材料を母材に形成された連通孔に浸透させることにより、連通孔を非連通状態にすることができるため、軽量でありながら、水漏れが発生しない発泡樹脂複合構造体を製造することができる。
例えば、上記実施形態の発泡樹脂複合構造体を冷蔵庫やエアコンなどの水受皿として使用すれば、軽量でありながら、水漏れが発生しない水受皿を実現することができる。

（２）また、流動性材料を母材の内部まで浸透させることにより、上面が傷付いても水漏れ効果が低下しない発泡樹脂複合構造体を製造することができる。
例えば、水受皿の運搬中に水受皿が傷付いたり、水受皿の取付け作業中にドライバーなどの工具が水受皿に落下してひび割れたり、陥没したりした場合であっても、それらが原因で水が漏れるおそれがない。

（３）さらに、発泡セル同士の融着が不完全で母材に隙間が形成されている場合であっても、その隙間にも流動性材料が浸透するため、融着が不完全なことに起因する水漏れをなくすことができる。

（４）母材に形成された連通孔に浸透した流動性材料が乾燥し、流動性材料に含まれている樹脂が硬化することにより、強度の高い発泡樹脂複合構造体を製造することができる。

（５）粉末が溶媒に分散された流動性材料を母材の連通孔に浸透させることにより、粉末の有する性質を発泡樹脂複合構造体に持たせることができる。

（６）樹脂および粉末の溶媒に対する体積率は、母材に形成された連通孔の平均径１０〜１５０μｍに応じて１８〜９５ｖｏｌ％の中から選択するため、粉末が分散されていない流動性材料と比較して、溶媒に溶解または分散する樹脂の割合を減らすことができる。
したがって、樹脂よりも粉末の材料費の方が低い場合は、粉末を増量することにより、発泡樹脂複合構造体の製造費用を低減することができる。

〈第２実施形態〉
次に、この発明の第２実施形態について説明する。この実施形態は、導電性を有する発泡樹脂複合構造体を製造できることを特徴とする。

［実験８］
本願発明者らは、流動性材料に導電性を持たせる実験を行った。図１５は、実験８の結果を示す図表である。

（実験内容）
この実験で使用した流動性材料は、酢酸ビニル溶液（樹脂分６０ｖｏｌ％）をメタノールで希釈したものに銅粉（ＭＡ−Ｃ０４Ｊ）を分散したものである。また、銅粉と樹脂との比率（ｖｏｌ％）が異なる４種類の流動性材料を作成した。各流動性材料の粘度は２０００ｍＰａ・ｓ以下である。そして、作成した流動性材料を母材の上面に塗布し、母材を乾燥させて流動性材料に含まれる蒸発成分を蒸発させ、銅粉が分散された樹脂分によって母材の上面に膜を形成した。そして、その発泡樹脂複合構造体の上面に形成された膜表面の電気抵抗を測定した。
また、１種類の流動性材料に付き、上記の測定をＡ，Ｂ，Ｃの３つの同じ母材に対して行い、その平均値を求めた。

（実験結果）
図１５に示すように、発泡樹脂複合構造体の上面の電気抵抗は、７．３１×１０^８Ω〜２．１１×１０^１０Ωであり、発泡樹脂複合構造体の上面が導電性を有することが分かった。また、銅粉および樹脂の比率が変化しても、膜の電気抵抗に大差がないことが分かった。

（結論）
上記の実験結果より、酢酸ビニルの希釈溶液に銅粉を分散してなる粘度２０００ｍＰａ・ｓ以下の流動性材料を母材に塗布することにより、その塗布面に導電性を有する発泡樹脂複合構造体を製造できることが分かった。また、母材の上面に上記の流動性材料が残留するように流動性材料を母材に浸透させ、乾燥させることにより、母材の上面に導電性膜を形成し、その導電性膜から母材の内部まで導通した発泡樹脂複合構造体を製造できると考えた。さらに、上記の流動性材料を母材の上面から下面まで浸透させることにより、母材の上下面が導通した発泡樹脂複合構造体を製造できると考えた。

上記の導電性を有する発泡樹脂複合構造体は、様々な用途がある。例えば、帯電防止の必要な用途である。例えば、電気製品などを組立てる工場において電気部品を載置する皿や容器に用いることができる。この場合、電気部品を載置する面に上記の導電性膜を形成し、その導電性膜またはそれと導通する他の部位をグランドに接続する（接地する）。これにより、電気部品の静電気を導電性膜を介してグランドに逃がすことができる。

例えば、ロボットによって電気製品を組み立てるラインにおいて、ロボットハンドが掴むＩＣチップなどの電子部品を載置する皿や容器に上記の発泡樹脂複合構造体を使用し、その導電性膜の上に電子部品を載置する。これによれば、電子部品に帯電している静電気を導電性膜からグランドに逃がすことができるため、ロボットハンドが電子部品を掴んだときに静電気の放電により、その電子部品が破壊されるおそれがない。

［他の実施形態］
（１）流動性材料を母材に浸透させる際に、流動性材料が母材の上面に残留するように行い、その残留した流動性材料を乾燥させることもできる。
この製造方法によれば、母材の一の面を流動性材料に含まれる樹脂で覆うことができるため、非連通状態になっていない連通孔が存在する場合であっても、その連通孔の上面における開口部を上記の残留した樹脂によって閉塞することができる。
したがって、水漏れ防止効果を高めることができる。

また、粉末が分散された流動性材料が母材の上面に残留するようにすれば、母材の上面に粉末が残留するため、母材の上面に粉末の性質を持たせることができる。
さらに、連通孔の内部に付着した粉末と、母材の上面に付着した粉末とが連続することにより、上面から連通孔の内部までの連続した範囲に対して粉末の性質を持たせることができる。

例えば、実験７のように、銅粉などの導電性の粉末を分散した流動性材料を母材に浸透させれば、その浸透面に導電性を有し、かつ、水漏れ防止効果の高い発泡樹脂複合構造体を製造することができる。

（２）母材の上面に配置した流動性材料の上面を加圧する加圧装置を併用することもできる。例えば、図２に示す装置の上部空間２ｂに蓋を配置し、その蓋と流動性材料との間に形成される空間をエアポンプによって空気を送出して加圧する。この方法によれば、母材１の一の面および他の面間の差圧を効率良く増大させることができるため、母材１に対する流動性材料の浸透速度を速くすることができるので、発泡樹脂複合構造体の製造効率を高めることができる。

（３）流動性材料を浸透させたくない母材の領域をフィルムなどで予めマスキングしておいても良い。この方法によれば、母材の所望の領域に流動性材料を浸透させることができる。

（４）加熱により蒸発成分の蒸発が促進される流動性材料を用いる場合は、流動性材料が浸透した母材１を加熱して乾燥を促進させ、製造時間を短縮することもできる。

（５）導電性の粉末として金、銀、銅、ニッケル、パラヂウム、白金、コバルト、ロジウム、イリジウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、アルミニウム、亜鉛、錫、鉛などの金属を粉末にしたもの、それら金属の合金を粉末にしたもの、酸化錫などの金属酸化物を粉末にしたもの、カーボンなどの導電性炭素同素体を粉末にしたも、ガラス、カーボン、マイカ、プラスチックなどの粒子の表面に導電の金属をコートしたものなどを用いることができる。

（６）導電性の粉末に代えて、フェライトからなる磁性粉末を用いることもできる。これによれば、磁性を帯びた発泡樹脂複合構造体を製造することができる。また、フェライトに代えて、コバルトフェライト系磁性体、メタル磁性体、ＣｒＯ_２、γ−Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｆｅ_４Ｎ、Ｂａフェライトなどの粉末を用いることもできる。さらに、導電性粉末および磁性粉末を混合したものを用いることにより、導電性および磁性を有する発泡樹脂複合構造体を製造することもできる。

（７）ホウ酸からなる粉末を分散した流動性材料を母材に浸透させることもできる。これによれば、少なくとも生物を忌避する性質を有する発泡樹脂複合構造体を製造することができる。例えば、その発泡樹脂複合構造体を建築物の断熱材などに使用すれば、シロアリやゴキブリなどの害虫を除虫または殺虫することができる。また、その発泡樹脂複合構造体を海上構造物のフロートなどに使用すれば、フジツボなどの貝類がフロートに付着しないようにすることができる。また、ホウ酸を母材の内部まで浸透させることができるため、断熱材やフロートなどの表面が剥がれたり、欠けたりした場合であっても、生物忌避の効果を持続することができる。なお、銅粉にも生物忌避効果があるため、銅粉を母材に浸透させた発泡樹脂複合構造体を断熱材やフロートなどに適用した場合も、ホウ酸の場合と同様の効果を奏することができる。

また、ホウ酸または銅粉をマイクロカプセルに収容し、そのマイクロカプセルが多数集合してなる粉末を分散した流動性材料を母材に浸透させることもできる。例えば、マイクロカプセルの外殻を構成するシェル（壁材）として、外気温度が所定温度を超えると亀裂の入る性質のシェルを使用し、そのシェルにホウ酸をコア（芯物質）として内包する。そして、そのマイクロカプセルを粉末として分散した流動性材料を母材に浸透させることにより、外気温度が所定温度を超えると連通孔内のマイクロカプセルに亀裂が入り、ホウ酸の成分を外気中に放出することができる。例えば、その発泡樹脂複合構造体を建築物の断熱材などに使用すれば、シロアリやゴキブリなどの害虫を除虫または殺虫することができる。

また、時間の経過により自然分解するシェルを用いることもできる。なお、「マイクロカプセル」とは、直径がナノメートルからミリメートルの間の微小な容器のことをいう。また、マイクロカプセルには、密閉型および多孔型のものを含む。

（８）粉末として、炭酸カルシウム、タルク、クレー、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、カーボンブラック、二酸化ケイ素、酸化チタン、ガラス粉、中空ガラスバルーン、珪藻土、カオリン、パーライト、蛍石、ベントナイトなどを用いることができる。

（９）流動性材料として、アクリル系、合成ゴム系、酢酸ビニル系、エチレン系、エポキシ系およびウレタン系の少なくとも１つからなる溶剤型または分散型の樹脂を用いることができる。例えば、アクリル系の溶剤型または分散型の樹脂として、アクリル酸ブチル−メタクリル酸メチル−アクリル酸共重合物、アクリル酸エチル-スチレン-アクリルアミド共重合物、アクリル酸２エチルヘキシル-メタクリル酸-アクリル酸共重合物などを用いることができる。また、合成ゴム系の溶剤型または分散型の樹脂として、スチレン-ブタジエンラテックス、スチレン-アクリルニトリル-ブタジエンラテックス、ポリブタジエンラテックスなどを用いることができる。また、酢酸ビニル系の溶剤型または分散型の樹脂として、ポリ酢酸ビニル、酢酸ビニル-アクリル酸エチル共重合物、酢酸ビニル-メタクリル酸メチル共重合物、酢酸ビニル-べオバ共重合物、ポリビニールアルコールなどを用いることができる。また、エチレン系の溶剤型または分散型の樹脂として、ポリエチレンエマルジョン、エチレン-酢酸ビニル共重合物、エチレン-酢酸ビニル-アクリル酸共重合物、エチレン-アクリルニトリル-酢酸ビニル共重合物などを用いることができる。また、エポキシ系の溶剤型または分散型の樹脂として、エポキシ、アクリル酸ブチル-グリシジルメタクリレート-アクリルアミド共重合物などを用いることができる。また、ウレタン系の溶剤型または分散型の樹脂として、ポリウレタン、ウレタン変性アクリル酸-メタクリル酸共重合物などを用いることができる。
さらに、上記の各樹脂を水に分散してなる各種の樹脂水性エマルションを用いることができる。例えば、エポキシ樹脂水性エマルション 、エチレン−アクリル酸共重合体樹脂水性エマルション 、変性脂肪族ポリアミン樹脂水性エマルション、生分解性樹脂水性エマルションなどの樹脂水性エマルションを用いることができる。

（１０）流動性材料を着色することもできる。その着色剤には、一般的な顔料または染料を用いることができる。顔料としては、酸化チタン、炭酸カルシウム、ドロマイト、桂砂、酸化鉄、カーボンブラック、シアニン系顔料、キナクドリン系顔料など、色材および充填剤として使用されるものがある。染料では、アゾ系染料、アントラキノン系染料、インジゴイド系染料、スチルベン系染料などがある。

さらに、アルミフレーク、ニッケル粉、金粉、銀粉、銅粉、酸化チタンなどの金属粉を着色剤として用いても良い。
これらの着色剤によってエポキシ樹脂を着色することにより、発泡樹脂複合構造体の色や模様を変えることができる。

（１１）母材１を形成するための発泡樹脂原料としては、、特定の発泡温度において発泡するものである限り特に限定されないが、熱可塑性物質を主材とし、気体もしくは液体を発泡剤として含浸させたもの、あるいは、熱分解性の発泡剤を含有するものを好適に用いるが、両者を含有するものでも良い。また、熱可塑性物質は架橋されていても良い。

熱可塑性物質を主材とし、気体もしくは液体を発泡剤として含浸させたものとしては、市販のポリスチレン発泡性ビーズ、ポリエチレン発泡性ビーズ、ポリプロピレン発泡性ビーズなどを用いても良いし、ブタン、ペンタン、フロン等の炭化水素、水、ＣＯ_２、Ｎ_２を含浸させたものでも良い。また、熱分解性の発泡剤を含有するものとしては、下記に示す熱分解性の発泡剤および熱可塑性物質から適宜調製して用いても良い。この熱分解性の発泡剤と熱可塑性物質は、発泡剤の分解温度が熱可塑性物質の可塑化温度よりも高いことが好ましく、発泡剤の分解温度と熱可塑性物質の可塑化温度がほぼ等しくなるように選ばれることが、発泡材料を綺麗に発泡できることから更に好ましい。

発泡材料の主材としては、加熱により軟化する物質である限り特に制限を受けず、熱可塑性樹脂として知られる一群の合成プラスチック材料が好適に用いられる。例えば、ポリ（スチレン）；ポリ（エチレン）、ポリ（プロピレン）等のオレフィン系樹脂；ポリ（塩化ビニリデン）、ポリ（塩化ビニル）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリ（フシ化ビニリデン）、ポリ（フッ化ビニル）、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）体、フッ素化エチレンプロピレン共重合体、ポリ（テトラフルオロエチレン）、塩素化ポリ（塩化ビニル）、塩素化ポリ（エチレン）、塩素化ポリ（プロピレン）等のハロゲン化樹脂；ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０ 、ナイロン６１２ 、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロンＭＸＤ６、ナイロン４６、Ｎ−メトキシメチル化ポリ（アミド）、アミノポリ（アクリルアミド）等のポリアミド；スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−（エチレン−ブチレン）−スチレンブロック共重合体、ポリプロピレン−ＥＰＤＭ、ポリエチレン−ＥＰＤＭ、イソブチレン−無水レイン酸共重合体、アクリルニトリル−アクリレート−スチレン共重合体、アクリルニトリル−エチレン−スチレン共重合体、アクリルニトリル−スチレン共重合体、アクリルニトリル−ブタジエンースチレン共重合体、アクリルニトリル−塩化ビニル−スチレン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体等の共重合体；さらに、アイオノマー、ケトン樹脂、ポリ（アクリル酸）、ポリ（アクリル酸エステル）、ポリ（メタクリル酸エステル）、ポリ（プロピオン酸ビニル）、ポリ（アセタール）、ポリ（アミドイミド）、ポリ（アリレート）、熱可塑性ポリ（イミド）、ポリ（エーテルイミド）、ポリ（エーテルエ−テルヶトン）、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリカーボネート、ポリ（酢酸ビニル）、ポリ（サルホン）、ポリ（エーテルサルホン）、ポリ（アミノサルホン）、ポリ（パラメチルスチレン）、ポリ（アリルアミン）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（ビニルエーテル）、ポリ（ビニルブチラール）、ポリ（フェニレンオキサイド）、ポリ（フェニレンサルファイド）、ポリ（ブタジエン）、ポリ（ブチレンテレフタレート）、ポリ（メチルペンテン）、ポリ（メチルメタクリレート）、液晶ポリマー、ポリ（ウレタン）等を挙げることができる。また、ポリ乳酸樹脂を用いることもできる。また、適宜、上記重合体の変成体、架橋体を用いても良いし、これらを組み合わせて成る共重合体を用いても良い。さらに、これらの熱可塑性樹脂は単独で用いても良いし、２種以上を併用しても良い。

発泡樹脂原料に混練する熱分解性の発泡剤としては、一般的に使用されている熱分解性発泡剤である限り特に限定されず、発泡樹脂原料の主材の可塑化温度に適合させて選ばれる。
このような熱分解性発泡剤としては、例えば、アゾジカルボンアミド(ADCA)、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、アゾシクロヘキシルニトリル、ジアゾアミノベンゼン、アゾジカルボンアミドエステル等のアゾ化合物；ジニトロソベンタメチレンテトラミン(DPT)等のニトロソ化合物；ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド(TSH)、ベンゼンスルホニルヒドラジド(BSH)、ｐ，ｐ´−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、ジフェニルスルホン−３，３´−ジスルホニルヒドラジド等のスルホニルヒドラジド化合物；４，４´−ジフェニルジスルホニルアジド、ｐ−トルエンスルホアジド等のアジド化合物；ｐ−トルエンスルホセミカルバジド、トリヒドラジノトリアジン、炭酸水素ナトリウム、炭酸アンモン、亜硝酸アンモン等を挙げることができる。さらに、これらの熱分解性発泡剤は単独で用いても良いし、２種以上を併用しても良い。

発泡樹脂原料には、これら発泡剤と共に、成形特性を改良する目的で各種の添加剤を配合してもよい。添加助剤として、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなどの金属石鹸、亜鉛華硝酸亜鉛などの無機塩があげられる。

発泡助剤は、使用する樹脂、発泡剤、助剤の種類によって異なるが、通常熱可塑性樹脂１００重量部に対して０．１〜２．０重量部程度の割合で添加されることが好ましい。これは、添加量が０．１重量部以下では効果が小さく、２．０重量部以上では効果が飽和する傾向があるためである。

発泡性ビーズの大きさは、０．３ミリから５ミリが好適に用いられる。ここで発泡性ビーズの大きさとは、発泡性ビーズがほぼ球形の場合には平均直径とする。また、平らなものやストランド状のものの場合に発泡性ビーズの大きさといえば、最も幅が小さいサイズをさすものとし、以下、発泡性ビーズの大きさといえばこの例に倣うものとする。発泡性ビーズの大きさが０．３ミリから５ミリのものが好適に用いられるのは、発泡性ビーズの製造し易さと発泡性ビーズの表面積、そして伝熱遅れによる軟化ムラが出にくいということの兼ね合いの結果である。０．３ミリより小さいビーズの使用も可能であるが、しかしこの場合、ビーズの表面積の総和が大きくなるので最終的な発泡セルの接触する界面の面積が大きくなり、薄膜状剛性セル壁を構成する材料がずっと多く必要となる。したがって、圧縮強度は増すものの、軽量化の効果は小さくなる。

また、発泡性ビーズ内部からの発熱をひきおこす仕組みを併用すれば、直径５ミリより大きな発泡性ビーズを用いることもできる。発泡性ビーズ内部からの発熱をひき起こす仕組みとしては、例えば、発泡性ビーズに金属粉を混ぜ込み高周波電磁場環境下での電磁誘導を利用することができる。
均質な発泡セル構造を持つ発泡樹脂複合構造体を得るためには、発泡性ビーズの大きさは、概略揃っているのが望ましい。しかし、厳密に揃っている必要はない。また、あえて発泡性ビーズの大きさに分布を持たせることで、発泡セル膜に特異な３次元構造を持たせることができるので、異なる大きさの発泡性ビーズを混ぜて用いることもある。

さらに、発泡材料は、例えば予備発泡ビーズや発泡体の破砕品のような既に発泡している材料に高圧下でガスを含浸させたものでも良い。さらに、既に発泡成型されたチップ状、ストロー状などの形状の材料や発泡体の破砕品でも良く、その材料を凝縮して成型型内で加熱融着させて母材１を形成しても良い。

母材の説明図であり、（ａ）は母材の斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す領域Ｄの拡大図である。 装置に母材１および流動性材料４がセットされた状態の縦断面図である。 発泡倍率が６０倍、連通孔の平均径が７０μｍ、空隙率が３％の母材に対する実験１の結果を示す図表である。 実験２，３の結果をまとめた図表である。 実験４の結果をまとめた図表である。 実験５の結果をまとめた図表である。 実験６の結果をまとめた図表である。 実験１〜６の総合結果をまとめた図表である。 図８のデータをグラフ化したものである。 流動性材料が浸透した発泡樹脂複合構造体の説明図であり、（ａ）は発泡樹脂複合構造体の斜視図、（ｂ）は（ａ）においてＤで示す領域の拡大図である。 実験７の結果を示す図表である。 予備発泡ビースの模式図である。 発泡倍率１５倍の母材に対して行った水漏れ実験の結果を示す図表である。 発泡倍率６０倍の母材に対して行った水漏れ実験の結果を示す図表である。 実験８の結果を示す図表である。 特許公報に従来技術として記載された発泡樹脂成型機の模式図である。

符号の説明

１・・母材、１ａ・・一の面、１ｂ・・他の面、１ｃ・・発泡セル、１ｄ・・連通孔、
２・・容器、２ｄ・・減圧室、２ｅ・・通気口、３・・減圧装置、４・・流動性材料、 ４ａ・・樹脂層、５・・発泡樹脂複合構造体。

Claims (9)

1. 隣接する発泡セル同士が融着することにより独立気泡構造が形成されており、前記独立気泡間が連通することにより一の面から他の面に連通した連通孔が存在し、かつ、前記連通孔の平均径が１０〜１５０μｍの母材と、
   樹脂が溶媒に溶解または分散されており、かつ、粘度が２０００ｍＰａ・ｓ以下の流動性材料と、
   前記一の面よりも前記他の面における圧力の方が低くなるように前記一の面と他の面との間に差圧を発生させる差圧発生装置と、を用意し、
   前記流動性材料を前記一の面に配置する第１工程と、
   前記差圧発生装置によって前記一の面と他の面との間に差圧を発生させることにより、前記一の面に配置された前記流動性材料を前記連通孔に浸透させて前記連通孔を非連通状態にする第２工程と、を有し、
   前記樹脂の体積率は、前記連通孔の平均径に応じて１８〜９５ｖｏｌ％の中から選択することを特徴とする発泡樹脂複合構造体の製造方法。
2. 前記溶媒には粉末が分散されており、
   前記樹脂および粉末の前記溶媒に対する体積率は、前記連通孔の平均径に応じて１８〜９５ｖｏｌ％の中から選択することを特徴とする請求項１に記載の発泡樹脂複合構造体の製造方法。
3. 前記粉末が導電性粉末および磁性粉末の少なくとも一方であることを特徴とする請求項２に記載の発泡樹脂複合構造体の製造方法。
4. 前記導電性粉末が少なくとも銅からなる粉末であることを特徴とする請求項３に記載の発泡樹脂複合構造体の製造方法。
5. 前記磁性粉末が少なくともフェライトからなる粉末であることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の発泡樹脂複合構造体の製造方法。
6. 前記粉末が少なくともホウ酸からなる粉末であることを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか１つに記載の発泡樹脂複合構造体の製造方法。
7. 前記第２工程は、
   前記流動性材料が前記一の面に残留するように行うことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載の発泡樹脂複合構造体の製造方法。
8. 前記流動性材料は、アクリル系、合成ゴム系、酢酸ビニル系、エチレン系、エポキシ系およびウレタン系の少なくとも１つからなる溶剤型または分散型の樹脂であることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１つに記載の発泡樹脂複合構造体の製造方法。
9. 前記流動性材料は、樹脂水性エマルションであることを特徴とする請求項８に記載の発泡樹脂複合構造体の製造方法。

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