JP2022161693A - 芯材 - Google Patents

Abstract

【課題】芯材と、これに積層されるポリウレタンフォームとを備える積層体に用いられる当該芯材に関し、積層体の製造時の寸法安定性を改善し、積層体の解体時にポリウレタンフォームとの分離が容易である芯材を提供する。【解決手段】芯材１００Ｃは、発泡粒子成形体１００が、貫通孔を有する発泡粒子が相互に融着してなる成形体であり、発泡粒子成形体の平均空隙率が１０％以上２５％以下であり、発泡粒子成形体の表面において、発泡粒子成形体の表面積に対する、発泡粒子の貫通孔部分１４の開口面積の合計の割合が２％以上５％以下であり、発泡粒子の貫通孔部分の平均開口面積が５ｍｍ２以上２０ｍｍ２以下であり、発泡粒子の貫通孔部分の個数の合計に対する、開口面積２ｍｍ２以上の貫通孔部分の個数の合計の割合が６０％以下となるよう構成される。【選択図】図２

Description

本発明は、熱可塑性樹脂発泡粒子成形体からなる芯材にポリウレタンフォームが積層されてなる積層体に用いられる芯材に関する。

発泡粒子成形体は、種々の用途に用いられており、たとえば近年は自動車内外装品の材料として注目されている。具体的には、上記自動車内外装品として、たとえば車両の床面とカーペットとの間に配置され衝突時などに乗員の足への衝撃を緩和するためのティビアパット、車両用ラゲッジボックス、車両用シート芯材などが例示される。
特に近年は、クッション性に優れるとともに軽量性の改善された複合的な特性を発揮させるために、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子成形体または熱可塑性樹脂発泡粒子成形体にポリウレタンフォームが積層された積層体が提案されている（例えば下記特許文献１、２）。かかる積層体では、表面側に配置されたウレタンフォーム層が良好なクッション性を発揮するとともに、当該ポリウレタンフォーム層よりも相対的に密度が低い発泡粒子成形体である芯材が当該積層体の軽量化を実現していた。

このような積層体では、芯材とポリウレタンフォーム層との接着強度が必ずしも十分ではなく、互いが剥離することによる使用感の低下などの課題があった。そこで、特許文献１、２では、芯材に用いる発泡粒子成形体を、貫通孔を有する発泡粒子で構成し、これに積層されるポリウレタンフォームの一部を当該発泡粒子からなる発泡粒子成形体の表面側の空隙に侵入させて発泡させることで、芯材とウレタンフォーム層の接合強度を十分に向上させる技術が開示されている。

特開２０１５－１５５１４６ 特開２０１７－０３５３７８

しかし従来の発泡粒子成形体からなる芯材とこれに積層されるポリウレタンフォーム層とを備える積層体は以下の問題を有していた。
即ち、昨今の環境問題に対する社会的要請に応えるため、材料のリサイクル化が進められている。材料のリサイクル化は、一つの製品または一つの部品を同種の材料ごとに解体し、それぞれの材料ごとで再利用されることが一般的である。そのため、芯材とこれに積層されるポリウレタンフォーム層とからなる積層体も、再利用するためには芯材とポリウレタンフォーム層とを分離させる必要がある。
ところが、特許文献１、２のように発泡粒子成形体とウレタンフォーム層との接合強度が十分に向上された積層体は、これらを分離することが容易ではない場合があった。

また、芯材とこれに積層されるポリウレタンフォーム層とからなる積層体を一体成形する際には、積層体を一体成形した後に金型から前記積層体を離型すると、熱可塑性樹脂発泡粒子成形体部分が膨張してしまい、寸法安定性が不十分になるというという新たな課題も確認された。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、芯材と、これに積層されるポリウレタンフォームとを備える積層体に用いられる当該芯材に関し、積層体の製造時の寸法安定性を改善し、かつ、積層体の解体時にポリウレタンフォームとの分離が容易である芯材の提供を目的とする。

本発明の芯材は、熱可塑性樹脂発泡粒子成形体からなる芯材にポリウレタンフォームが積層されてなる積層体に用いられる上記芯材であって、上記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体は、貫通孔を有する発泡粒子が相互に融着してなる成形体であり、上記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の平均空隙率が１０％以上２５％以下であり、上記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の表面において、上記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の表面積に対する、上記発泡粒子の貫通孔部分の開口面積の合計の割合が２％以上５％以下であり、上記発泡粒子の貫通孔部分の平均開口面積が５ｍｍ^２以上２０ｍｍ^２以下であり、上記発泡粒子の貫通孔部分の個数の合計に対する、開口面積２ｍｍ^２以上の貫通孔部分の個数の合計の割合が６０％以下であることを特徴とする。

上述する構成を備える本発明の芯材は、ポリウレタンフォームとともに積層体を構成する部材として用いられた場合、積層体の製造時における寸法安定性を改善し、寸法精度の優れた積層体の提供を可能とする。
これに加え、本発明の芯材は、ポリウレタンフォームとともに積層体を構成した場合、芯材とウレタンフォームとの剥離強度を適度に小さく抑えることが可能である。そのため、廃棄時におけるポリウレタンフォームと芯材との分離が容易である。したがって、本発明の芯材は、昨今の環境問題に対応し積層体のリサイクル化を推進可能である。

本発明の一実施形態である芯材の表面を説明する写真である。 図１に示す写真と同じ写真であり、本発明の一実施形態である芯材の表面を説明する写真である。 芯材である熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の型内成形を説明する説明図である。 （４Ａ）から（４Ｃ）は、従来の積層体の問題点を説明する説明図である。

以下に、本発明の芯材について説明する。説明には適宜図面を使用する。
図１は、本発明の一実施形態である芯材１００Ｃの表面を説明する写真であり、特に芯材１００Ｃの表面において観察される凹部１０のうちボイド部分１２を黒く塗りつぶして視認容易としている。図２は、図１に示す写真と同じ写真であり、芯材１００Ｃの表面を説明する写真であり、特に芯材１００Ｃの表面において観察される凹部１０のうち貫通孔部分１４を黒く塗りつぶして視認容易としている。
図３は、芯材である熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の型内成形を説明する説明図である。図３には、拡大されるとともに貫通孔２２の開口方向ｄと直交する方向に切断してなる断面を有する発泡粒子２０の一例の斜視図を付している。図４Ａから図４Ｃは、従来の積層体４００の問題点を説明する説明図である。図４Ａは芯材となる熱可塑性樹脂発泡粒子成形体４１０の縦断面図であり、図４Ｂは積層体を形成するための図示省略する成形型のキャビティに熱可塑性樹脂発泡粒子成形体４１０がセットされるとともに、当該キャビティの残余の空間にポリウレタンフォーム原料が充填され発泡させることでポリウレタンフォーム４２０が熱可塑性樹脂発泡粒子成形体４１０に積層された状態を示している。図４Ｃは成形型から取り出された積層体４００の縦断面図である。

本発明の芯材１００Ｃは、熱可塑性樹脂発泡粒子成形体１００（以下、発泡粒子成形体１００ともいう）からなる。発泡粒子成形体１００は、貫通孔２２を有する発泡粒子２０（図３参照）が相互に融着してなる成形体である。本発明の芯材１００Ｃは、ポリウレタンフォームが積層されることで、積層体を形成する。上記積層体は、例えば、車両用の座席、シートバック、シートクッション等として用いられるものであり、上記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体１００はその芯材としても用いられることが好ましく、さらに好ましくは、車両用の座席芯材として用いられることが好ましい。芯材１００Ｃは、発泡粒子成形体からなるものであるが、その一部にフレーム材などのワイヤー材などが埋設されていてもよい。

本発明において、発泡粒子成形体１００の平均空隙率は、１０％以上２５％以下である。たとえば、発泡粒子成形体１００の表面には、発泡粒子２０の貫通孔部分１４（図２参照）に加え、発泡粒子２０間のボイド部分１２（図１参照）である複数の凹部１０が形成されていることが好ましい。

本発明の芯材１００Ｃを構成する発泡粒子成形体１００の表面は、発泡粒子成形体１００の表面積に対する、貫通孔部分１４の開口面積の合計の割合が２％以上５％以下であり、発泡粒子２０の貫通孔部分１４の平均開口面積が５ｍｍ^２以上２０ｍｍ^２以下であり、かつ、発泡粒子２０の貫通孔部分１４の個数の合計に対する、開口面積２ｍｍ^２以上の貫通孔部分１４の個数の合計の割合が６０％以下である。
なお、発泡粒子成形体１００の表面とは、特に断りがない場合には、積層体を構成する際にポリウレタンフォームと接触が予定される面を指す。

上述のとおり構成される芯材１００Ｃを、ポリウレタンフォームとともに構成される積層体の芯材として用いた場合、一体成形時における積層体の寸法変化が良好に改善されるとともに、廃棄時等における芯材１００Ｃとこれに積層されたポリウレタンフォームとの解体が容易である。つまり本発明は、熱可塑性樹脂発泡粒子成形体と、これに積層されたポリウレタンフォームとを備え、寸法安定性に優れるとともにリサイクルにも適した積層体の提供を可能とする。

尚、本発明に関するいくつかの用語は、以下のとおり定義される。
発泡粒子成形体１００の表面に形成された凹部１０とは、貫通孔２２を有する発泡粒子２０によって形成される貫通孔部分１４と、複数の発泡粒子２０同士が融着する際に形成されるボイド部分１２とからなる。ボイド部分１２とは、具体的には、発泡粒子２０同士が融着する際の互いの界面に形成される凹み部分をいう。なお、発泡粒子成形体１００の表面には、これらの凹みの他に、金型の形状や金型のスチーム穴によって凹みが形成される場合があるが、これらの凹みは凹部１０には含まない。

［熱可塑性樹脂発泡粒子成形体］
芯材１００Ｃを構成する熱可塑性樹脂発泡粒子成形体１００は、貫通孔２２を有する発泡粒子２０が相互に融着することで構成される。かかる発泡粒子成形体１００は、発泡粒子成形体１００の内部に貫通孔２２に由来する隙間が形成されている。また発泡粒子成形体１００の表面には、当該表面に露出する貫通孔２２に由来する貫通孔部分１４が存在する。発泡粒子成形体１００の表面に、特定の形状（特定範囲の面積）の貫通孔部分１４が形成されていることにより、ポリウレタンフォームとの実用に耐え得る接着性が、発揮される。

ここで、図４を用い、従来の熱可塑性樹脂発泡粒子成形体４１０（以下、発泡粒子成形体４１０ともいう）と、これに積層されたポリウレタンフォーム４２０とからなる積層体４００を一体成形する際の問題点について説明する。
図４Ａに示す従来の発泡粒子成形体４１０を準備し、これを図４Ｂに示すとおり芯材４１０Ｃとして用い、図示省略する成形型のキャビティに設置する。そしてキャビティの残余の部分にポリウレタンフォーム原料を充填して発泡させることでポリウレタンフォーム４２０を芯材４１０Ｃに積層させる。このとき、キャビティに設置された発泡粒子成形体４１０はウレタンの発泡圧により圧縮され、元のサイズＳ１よりも小さくなり、その分、ポリウレタンフォーム４２０が占める空間比率が大きくなる。次いでウレタン発泡終了後、成形型から積層体４００を取り出す。成形型による寸法規制がなくなったことで、図４Ｃに示すとおり、成形型内で圧縮されてもとのサイズよりも小さいサイズＳ２になっていた発泡粒子成形体４１０が元のサイズまたは元のサイズに近いサイズに戻り、これに連動して積層されたポリウレタンフォーム４２０も外側に拡張する。その結果、積層体４００の外寸が、設計サイズＳ３（成形型のキャビティの外周面により示されるサイズ）よりも大きくなり寸法安定性に欠けるものとなると考えられた。

かかる寸法安定性は、発泡粒子成形体１００を構成する発泡粒子として貫通孔２２を有する発泡粒子２０を用いて成形されており、且つ発泡粒子成形体１００の平均空隙率が１０％以上２５％以下であることで緩和されると考えられる。これは、上述するとおり、発泡粒子成形体１００は、内部に貫通孔２２に由来する隙間を有するため、ポリウレタンフォーム形成時の発泡圧を、当該隙間を通じて逃すことができ、この結果、図４Ｂのように発泡粒子成形体４１０が圧縮することを防止しうるものと思われる。
平均空隙率が１０％未満であると、積層体の作製時、ウレタン発泡のための発泡圧を十分に逃すことができず、芯材１００Ｃとして用いた発泡粒子成形体１００の収縮が大きくなり、結果として得られる積層体の寸法安定性が十分でない場合がある。一方、平均空隙率が２５％を超えた場合、ウレタン発泡のための発泡圧は十分に逃すことができるが、発泡粒子成形体１００とウレタンフォームとの接着性が著しく強くなりリサイクル性に欠ける積層体となる可能性がある。尚、本明細書において、ウレタン発泡のための発泡圧とは、ウレタンが成形型の内部で発泡することにより成形型内の空間が狭まって、成形型内の内部の空気が圧縮されたことにより生じる圧力を意味する。なお、上記平均空隙率により測定される空隙としては、発泡粒子成形体内における、発泡粒子間に形成される空隙と、発泡粒子の貫通孔により形成される空隙とがある。

本発明に関し、発泡粒子成形体１００の平均空隙率とは、所定形状の発泡粒子成形体１００全体の空隙率を指す。
発泡粒子成形体の平均空隙率は、下記式（１）を用いて算出される値である。
[数１]
空隙率（体積％）＝〔（Ｘ－Ｙ）／Ｘ〕×１００・・・・・（１）
ここで、Ｘは発泡粒子成形体の見掛け体積（ｃｍ^３）、Ｙは発泡粒子成形体の真の体積（ｃｍ^３）である。見掛け体積Ｘは発泡成形体の外形寸法から算出される体積である。真の体積Ｙは発泡成形体の空隙部を除いた実質体積であり、発泡成形体を液体（例えばアルコール）中に沈めた時の増量した液体の体積を測定することによって求めることができる。 なお、平均空隙率の測定は、芯材（発泡粒子成形体）から無作為に選択して切り出した２０ｍｍ×２０ｍｍ×１００ｍｍのサンプル（発泡粒子成形体の表皮スキン部分を除く）を、１０点以上測定し、その平均から得ることができる。

発泡粒子成形体１００の表層部の空隙率は、ポリウレタンフォームとの接着性の観点から１０％以上２０％以下であることが好ましく、１２％以上１９％以下であることがより好ましく、１３％以上１８％以下であることがさらに好ましい。
ウレタン発泡時の発泡圧を十分に逃して良好な寸法安定性を実現するとともにリサイクル時の芯材とポリウレタンフォームとの剥離を容易なものとするという観点から、発泡粒子成形体１００は、上述する範囲の表層部の空隙率であって、上述する範囲の平均空隙率Ｑに対する表層部の空隙率Ｐの比（Ｐ／Ｑ）が１．０以上１．２以下であることが好ましい。

本発明に関し表層部の空隙率は、発泡粒子成形体１００の表面側部分について、表面から深さ方向に５ｍｍの部分からさらに深さ方向に２５ｍｍまでの部分をサンプル（２０ｍｍ×２０ｍｍ×１００ｍｍ）として切り出し、その部分の空隙率を、上記の平均空隙率の算出方法と同様の方法で測定される。

（発泡粒子成形体の表面積に対する、貫通孔部分の開口面積の合計の割合）
熱可塑性樹脂発泡粒子成形体１００の表面積に対する、貫通孔部分１４の開口面積の合計の割合は２％以上５％以下である。貫通孔部分１４は発泡粒子２０の内部を貫通する貫通孔２２により形成されているので、貫通孔部分１４の深さは発泡粒子２０の大きさ（貫通孔２２の開口方向ｄにおける長さ）に近くなる。そのためボイド部分１２より、ポリウレタンフォームが貫通孔部分１４の深い位置まで入り込み、発泡粒子成形体１００に対するウレタンフォームのグリップ力が向上すると考えられる。貫通孔部分１４の開口面積の合計の割合が上記範囲内であれば、発泡粒子成形体１００とウレタンフォームとの接着を実用に耐え得るものとするとともに、リサイクル可能な接着性とすることができる。上記観点から、上述する数値範囲は、２．１％以上４％以下が好ましく、２．２％以上３．５％以下であることがさらに好ましい。

また本発明は所期の課題を解決するために、観察領域２００において、発泡粒子２０の貫通孔部分１４の平均開口面積を５ｍｍ^２以上２０ｍｍ^２以下と特定するとともに、発泡粒子２０の貫通孔部分１４の個数の合計Ｒ１に対する、開口面積２ｍｍ^２以上の貫通孔部分１４の個数の合計ｒ３の割合〔（ｒ３／Ｒ１）×１００〕が６０％以下となるよう構成される。
かかる構成を備えることで、開口面積が著しく大きい貫通孔部分１４が少ない芯材１００Ｃが提供されるため、積層体としたときにポリウレタンフォームとの接着性が強くなり過ぎることが防止される。上記観点から、また、貫通孔部分１４の個数の合計に対する開口面積２ｍｍ^２以上の貫通孔部分１４の個数の合計の割合は５５％以下であることが好ましく、５０％以下であることがより好ましく、４８％以下であることがさらに好ましい。
ここで貫通孔部分１４の平均開口面積は、１つの観察領域２００において観察された全ての貫通孔部分１４の面積を１つずつ測定し、測定値の和を、観察された貫通孔部分１４の数で除することで求められる。
また発泡粒子２０の貫通孔部分１４の個数の合計Ｒ１に対する、開口面積２ｍｍ^２以上の貫通孔部分１４の個数の合計ｒ３の割合は、観察領域２００において、全ての貫通孔部分１４の個数および開口面積２ｍｍ^２以上の貫通孔部分１４の個数をカウントし、その割合を算出することで求められる。なお、貫通孔部分１４の開口面積の上限は、概ね３０ｍｍ^２である。
また、同様にして算出される、発泡粒子２０の貫通孔部分１４の個数の合計Ｒ１に対する、開口面積０ｍｍ^２超１ｍｍ^２未満の貫通孔部分１４の個数の合計ｒ１の割合は、５０％以下であることが好ましい。上記範囲内であれば、発泡粒子成形体１００とウレタンフォームとの接着強度を、実用性を有しリサイクル可能な範囲とすることができる。上記観点から、上述する開口面積０ｍｍ^２超１ｍｍ^２未満の貫通孔部分１４の個数の合計ｒ１の割合は、１０％以上４０％以下であることがより好ましく、１５％以上３５％以下であることがさらに好ましい。
さらには、上記観点から、貫通孔部分１４の平均開口面積は、８ｍｍ^２以上１８ｍｍ^２以下であることが好ましく、１０ｍｍ^２以上１６ｍｍ^２以下であることがさらに好ましい。

（発泡粒子成形体の表面における凹部）
図１、２に示すとおり、発泡粒子成形体１００の表面には、発泡粒子２０の貫通孔部分１４および発泡粒子２０間に形成されたボイド部分１２である複数の凹部１０が形成されていることが好ましい。図１、２は、発泡粒子成形体１００において確定された観察領域２００における凹部１０を示しており、理解容易のために、図１では凹部１０のうち、ボイド部分１２の一部を黒く塗りつぶし、図２では凹部１０のうち、貫通孔部分１４を黒く塗りつぶしている。
これらの凹部１０が特定の範囲の割合で貫通孔部分１４とボイド部分１２により形成されて表面に存在することにより、ウレタン発泡時にポリウレタンフォームがそれぞれ異なる凹部１０に入り込み、ポリウレタンフォームと発泡粒子成形体１００とが良好に接着される。
図１、２に示す本発明の一例では、形状の異なる、貫通孔部分１４とボイド部分１２からなる凹部１０が形成されていることにより、かかる接着の程度を、十分に実用に耐えうる範囲とし、かつリサイクル時にはポリウレタンフォームと発泡粒子成形体１００とを容易に剥離できる程度に強くなり過ぎないようにすることができる。かかる調整は具体的には、以下のとおり行うことができる。

（発泡粒子成形体の表面積に対する凹部の開口面積の合計の割合）
本発明では、観察領域２００において、発泡粒子成形体１００の表面積に対する、凹部１０の開口面積の合計Ｔの割合が１０％以上３５％以下であることが好ましい。かかる範囲に調整することによって、発泡粒子成形体１００を積層体の芯材１００Ｃとして用いたとき、製造時の寸法安定性に優れ、かつリサイクル時における発泡粒子成形体１００とウレタンフォームとの剥離が容易な積層体を提供しやすい。
かかる観点からは、上述する凹部１０の開口面積の合計Ｔの割合は、１５％以上であることがより好ましく、２０％以上であることがさらに好ましい。
一方、上記凹部１０の開口面積の合計Ｔの割合が３５％を超えると、積層体において発泡粒子成形体１００とウレタンフォームとの接着が強くなり過ぎ、リサイクル時に剥離性が悪くなる場合がある。かかる観点からは、上述する凹部１０の開口面積の合計Ｔの割合は、３０％以下であることがより好ましい。
ここで、観察領域２００において観察される発泡粒子成形体１００の表面積とは、上面視における観察領域２００の平面の面積である。換言すると、上記表面積は、観察領域２００における表面の凹凸に沿った面積ではない。

（凹部の平均開口面積）
観察領域２００において、発泡粒子２０の凹部１０の平均開口面積は、１ｍｍ^２以上５ｍｍ^２以下とすることが好ましく、１．２ｍｍ^２以上３ｍｍ^２以下とすることがより好ましく、１．５ｍｍ^２以上２ｍｍ^２以下とすることがさらに好ましい。上記範囲内であれば、発泡粒子成形体とウレタンフォームとの接着性は実用性とリサイクル性のバランスに優れるものとなる。

（凹部の開口面積の合計に対する、発泡粒子の貫通孔部分の開口面積の合計の比）
また、本発明では、観察領域２００において、凹部１０の開口面積の合計Ｔに対する、発泡粒子２０の貫通孔部分１４の開口面積の合計ｔ１の比（ｔ１／Ｔ）が０．０５以上０．３以下であることが好ましい。このように貫通孔部分１４の開口面積の合計ｔ１が、所定の範囲でボイド部分１２の開口面積の合計よりも少なくなるよう調整されることによって、積層体において、芯材１００Ｃとウレタンフォームとが、実用に耐えうる程度に接着するとともに、リサイクル時には容易に剥離可能となる。かかる観点からは、上述する開口面積の合計の比（ｔ１／Ｔ）が、０．０８％以上０．２５％以下であることがより好ましく、０．１％以上０．２％以下であることがさらに好ましい。
また、凹部の開口面積の合計Ｔに対する、発泡粒子２０の貫通孔部分１４の開口面積の合計ｔ１の比（ｔ１／Ｔ）が０．０５以上０．３以下であり、かつ発泡粒子成形体１００の表面積に対する、凹部１０の開口面積の合計Ｔの割合が１０％以上３５％以下であることが特に好ましい。

（発泡粒子成形体の表面積に対するボイド部分の開口面積の合計の割合）
発泡粒子成形体１００の表面積に対する、ボイド部分１２の開口面積の合計の割合は１５％以上３０％以下であることが好ましく、１８％以上２８％以下であることがさらに好ましい。
また、観察領域２００において、発泡粒子２０のボイド部分１２の個数の合計Ｒ２に対する、開口面積２ｍｍ^２以上のボイド部分１２の個数の合計ｒ６の割合が２０％以上４０％以下であることが好ましく、２５％以上３５％以下であることがより好ましい。
さらに、同様にして算出される、発泡粒子２０のボイド部分１２の個数の合計Ｒ２に対する、開口面積０ｍｍ^２超１ｍｍ^２未満のボイド部分１２の個数の合計ｒ４の割合は、６０％以上８０％以下であることが好ましく、６２％以上７０％以下であることがより好ましい。上記範囲内であれば、発泡粒子成形体１００とウレタンフォームとの接着強度を、実用性を有し、十分にリサイクル可能な範囲とすることができる。

寸法安定性がより良好で、かつリサイクル時に芯材１００Ｃとポリウレタンフォームとを剥離し易いという観点からは、観察領域２００において、凹部１０の平均開口面積が１．５ｍｍ^２以上２．０ｍｍ^２以下あることが好ましく、１．６ｍｍ^２以上１．９ｍｍ^２以下であることがより好ましい。
凹部１０の平均開口面積は、観察領域２００において、全ての貫通孔部分１４の面積および全てのボイド部分１２の開口面積を測定してその和をもとめ、測定された全ての貫通孔部分１４および全てのボイド部分１２の個数で除して個別の凹部１０の平均開口面積を求めることで得られる。

（貫通孔部分、ボイド部分、又は凹部の面積測定方法）
凹部１０は、発泡粒子成形体１００の表面において、平坦部分から無作為に決定された観察領域２００（たとえば２５ｍｍ×２５ｍｍの矩形領域）において、光学式非接触測定機（ＶＲ３２００、株式会社キーエンス）で深さ分布を測定し、深さ方向の基準線から０．５ｍｍ深い部分の断面積の拡大写真を撮影する。上記拡大写真を市販のスキャナー装置で画像データ化する。次に、画像データ化された拡大写真の画像にモノトーン化処理を施してモノトーン画像を調整し、ボイド部分１２を有色（例えば黒色）に表示する。尚、モノトーン化処理は、例えば、画像データ化された拡大写真を画像解析ソフト（ＮＳ２Ｋ－Ｐｒｏ、ナノシステム株式会社製）を用いて実施することができる。モノトーン化処理され画像データに基づき、黒色など有色で表れている部分の面積を算出することにより、ボイド部分１２の面積測定を行う。また、画像データ化された拡大写真の画像にモノトーン化処理を施してモノトーン画像を調整し、貫通孔部分１４を有色に表示したこと以外は、上述と同様に作業を行い、貫通孔部分１４の面積測定を行う。ボイド部分１２に関する測定値、および貫通孔部分１４に関する測定値を適宜に使用することによって凹部１０に関する測定値を算出することができる。
尚、凹部１０の面積測定は、上記測定を、同様にして決定された１０個の観察領域で実施し、各観察領域で得られた値を算術平均することにより行うことができる。

（発泡粒子成形体の成形体密度）
上述する発泡粒子成形体１００の成形体密度は特に限定されないが、軽量性と剛性等の機械的物性とのバランスに優れるという観点からは、１５ｋｇ／ｍ^３以上５０ｋｇ／ｍ^３以下であることが好ましく、２０ｋｇ／ｍ^３以上４０ｋｇ／ｍ^３以下であることがより好ましい。
なお、発泡粒子成形体１００の成形体密度は、発泡粒子成形体１００の重量を発泡粒子成形体１００の外形寸法から算出される見掛けの体積で除することにより求められる値である。

（発泡粒子成形体の通気量）
本発明において、発泡粒子成形体１００の通気量は特に限定されないが、より良好な寸法安定性を示す積層体を提供可能であるという観点からは、発泡粒子成形体１００の通気量は２７０Ｌ／ｍｉｎ以上３３０Ｌ／ｍｉｎ以下であることが好ましく、２８０Ｌ／ｍｉｎ以上３１０Ｌ／ｍｉｎ以下であることがより好ましい。

上記通気量は、以下のとおり測定される。まず、得られた発泡粒子成形体から、表皮部分（スキン層を除く）を直径１００ｍｍ×厚み２０ｍｍの寸法に切削し、これをサンプルとする。このサンプルを、ＪＩＳ Ｋ６４００－７Ａ法（正圧系）：２０１２に準拠して、レギュレーター、流量計（入り口側）、圧力計（入り口側）、サンプル固定具、圧力計（出口側）、流量計（出口側）のようにして組み立てられた、通気量測定用の装置にセットする。上記装置にセットされたサンプルに対し、入り口側から０．６ＭＰａのエアーを吹き込み、通気量を入り口側の流量計から、ＪＩＳ Ｋ６４００－７Ａ法：２０１２に基づいて測定する。なお、サンプルは、開放系として測定を行う。

（本発明の構成の調整方法）
本発明において特定される貫通孔部分１４の面積、および発泡粒子成形体１００の空隙率は、例えば、貫通孔２２を有する発泡粒子２０の作製に用いられる樹脂粒子の作製において、ダイス内径の大きさを調整して、発泡粒子２０の貫通孔部分１４の開口面積を調整し、あるいは上記樹脂粒子を構成する熱可塑性樹脂の曲げ弾性率を適切なものとして発泡粒子２０の成形時の２次発泡性を調整することで調整することが可能である。また下記のようなクラッキング成形を行うことによって貫通孔部分１４の面積、および発泡粒子成形体１００の空隙率を本発明において特定される範囲内とすることもできる。
なお、本発明において、芯材１００Ｃを構成する発泡粒子２０の貫通孔２２の孔径の調整や発泡粒子成形体１００のクラッキング成形の条件の変更、芯材１００Ｃを構成する発泡粒子２０を構成する樹脂の変更によって、発泡粒子成形体１００を構成する発泡粒子２０の貫通孔２２を、ウレタンフォームの積層に適する特定の形状とすることができることを見出したものであるが、貫通孔２２の形成方法（調整方法）についてはこれに限定されるものではない。本発明の特定する望ましい構成を備える発泡粒子成形体１００を得るために、下記の制御方法を参考にして、予め予備実験において適切な成形条件を決定することができる。また、貫通孔部分２２だけでなく、ボイド部分１２や凹部１０も、同様に、芯材１００Ｃを構成する発泡粒子２０を用いた型内成形時のクラッキング成形の条件の変更、芯材１００Ｃを構成する発泡粒子２０を構成する樹脂の変更などによって、特定の形状とすることができる。

発泡粒子成形体１００を作製する場合、一般的には、図３に示すように雄型３２０及び雌型３３０一対の成形型３００を用いて型内成形が実施される。型内成形時において、キャビティ３１０に充填口３４０から発泡粒子２０を充填する際、雄型３２０および雌型３３０の対向面を所定の間隔（クラッキング３５０）だけ開いておく。たとえば板状の発泡粒子成形体１００を作製する場合には、発泡粒子成形体１００の厚み方向においてクラッキング３５０を確保する。そして、発泡粒子２０の充填が終了してから、雄型３２０および雌型３３０の対向面を当接させて型締めし（つまりクラッキング３５０をゼロにし）、型内成形するとよい。クラッキング３５０の量が多くなるほど、型締めすることで発泡粒子２０は潰されるので、貫通孔２２も小さくなるとともに、発泡粒子２０間における隙間（ボイド）も小さくなる傾向にあり、得られた発泡粒子成形体１００の平均空隙率および凹部１０の開口面積が小さくなるよう調整可能である。

また別の手段としては、発泡粒子成形体１００を型内成形する際のスチーム圧を調整してもよい。たとえばスチーム圧を高くすることで発泡粒子２０を成形型内で十分に２次発泡させ、この結果、貫通孔２２が小さくなるとともに、発泡粒子２０同士の隙間（ボイド）が小さくなるよう調整可能である。このようにして、貫通孔部分１４の形状や面積、凹部１０の開口面積を調整することができる。

また別の手段として、発泡粒子２０を加圧可能な密閉容器に貯留し、空気などの気体を該密閉容器内に圧入することにより加圧処理をして発泡粒子２０の気泡内の内圧を高める操作を行う。このように内圧の高められた発泡粒子２０を型内成形に用い発泡粒子２０を成形型内で十分に２次発泡させることで、上述と同様に凹部１０の開口面積を調整することができる。

（発泡粒子）
次に上述する発泡粒子成形体１００の形成に用いる貫通孔２２を有する発泡粒子２０について説明する。
発泡粒子２０を構成する基材樹脂は、熱可塑性樹脂であればあらゆるものを使用することができる。例えば、エチレン－プロピレンコポリマー、プロピレン－ブテンコポリマー、エチレン－プロピレン－ブテンターポリマー、ホモポリプロピレンなどのポリプロピレン系樹脂、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、エチレン－酢酸ビニルコポリマー、エチレン－メチルメタクリレートコポリマー、エチレン－メタクリル酸コポリマーの分子間を金属イオンで架橋したアイオノマー系樹脂などのポリエチレン系樹脂やポリブテン、ポリペンテンなどのうちの１種または２種以上を例示することができる。なかでも、発泡成形体の圧縮後の回復性が良好である点で、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン－プロピレンコポリマー、プロピレン－ブテンコポリマー、エチレン－プロピレン－ブテンターポリマーなどが好ましい。なお、コポリマー及びターポリマーは、ランダム共重合体であっても、ブロック共重合体であってもよいが、ランダム共重合体がより好ましい。
上述する熱可塑性樹脂は、無架橋の状態のものでもよいが、パーオキサイドや放射線などにより架橋させていてもよい。しかしながら、生産工程数、リサイクル性の面で無架橋のものが好ましい。
なお、発泡粒子が後述する多層発泡粒子である場合には、その発泡芯層を構成する基材樹脂が、上記樹脂であることが好ましい。

発泡粒子２０を構成する基材樹脂において、熱可塑性樹脂の配合割合は５０重量％を超えることが好ましく、７０重量％以上であることがより好ましく、９０重量％以上であることがさらに好ましく、１００重量％であることが特に好ましい。本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、基材樹脂には熱可塑性樹脂と共に熱可塑性樹脂以外の樹脂やエラストマー等のその他の材料が含まれていてもよい。

発泡粒子２０がポリプロピレン系樹脂発泡粒子である場合、当該ポリプロピレン系樹脂発泡粒子に含まれるポリプロピレン系樹脂の曲げ弾性率は１２００ＭＰａ以下であることが好ましく、１１００ＭＰａ以下であることがより好ましく、１０００ＭＰａ以下であることがさらに好ましい。また、その下限は７００ＭＰａ以上であることが好ましく、８００ＭＰａ以上であることがより好ましい。上記範囲内であれば、これらの樹脂を用いて型内成形する際、スチーム圧やクラッキング３５０の量を調整することにより、発泡粒子２０の貫通孔２２の孔径を良好に制御可能となるので、本発明の各構成を所望の範囲により調整しやすくなる。
尚、発泡粒子２０がポリプロピレン系樹脂発泡粒子であるとは、発泡粒子２０を構成する熱可塑性樹脂１００重量％においてポリプロピレン系樹脂が５０重量％を超えて含まれることを意味する。ポリプロピレン系樹脂発泡粒子としては、熱可塑性樹脂１００重量％においてポリプロピレン系樹脂が７０重量％以上含まれることが好ましく、９０重量％以上であることがより好ましく、１００重量％であることがさらに好ましい。
上記樹脂の曲げ弾性率は、ＪＩＳ Ｋ７１７１：２００８に基づき、射出成形にて試験片（試験片寸法；長さ８０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ４ｍｍ）を作製して、求めることができる。なお、発泡粒子２０が後述する芯層と被覆層とを備える多層構造である場合には、芯層を構成する樹脂の曲げ弾性率が上記範囲を満足すればよい。

また発泡粒子２０は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、基材樹脂に、その他の添加剤が添加されていてもよい。その他の添加剤としては、黒、灰色、茶色等の着色顔料又は染料、難燃剤、難燃助剤、気泡調整剤、触媒中和剤、滑剤、結晶核剤、帯電防止剤等が例示される。

貫通孔２２を有する発泡粒子２０には、例えば、筒状であって、（ａ）外周形状、中空部の形状がともに円形であるもの、（ｂ）外周形状、中空部の形状ともに多角形であるもの、（ｃ）外周形状が円形で中空部の形状が多角形であるもの、（ｄ）外周形状が多角形で中空部の形状が円形であるもの、（ｅ）上記（ａ）～（ｄ）をその外周において互いに接合させた形状であるものなどが含まれる。

筒状の発泡粒子２０の外形や貫通孔２２を構成する中空部の寸法などは適宜設計することができる。例えば、図３において拡大された貫通孔２２を有する筒状の発泡粒子２０のように、外周形状、中空部の形状がともに円形であるものの場合を例にとると、筒状の発泡粒子２０の外径は２～６ｍｍ、内径は、１～３ｍｍ、長さは２～６ｍｍであり、貫通孔２２の長さは２～６ｍｍであることが好ましい。

発泡粒子成形体１００を構成する、貫通孔２２を有する発泡粒子２０は、外表面から内表面まで一層で構成された単層構造であってもよく、また図３において拡大された筒状の発泡粒子２０のように発泡芯層２４と発泡芯層２４を被覆する被覆層２６とを有して構成された多層構造の発泡粒子（多層発泡粒子）であってもよい。発泡芯層２４と被覆層２６との間には異なる任意の層が配置されてもよい。また発泡芯層２４は、発泡樹脂よりなる層である一方、被覆層２６は、非発泡の樹脂よりなる層であってもよいし発泡樹脂よりなる層であってもよい。多層構造の発泡粒子２０を構成する各層を構成する樹脂は、同種の樹脂であってもよいし、異なる樹脂であってもよく、発泡粒子２０を構成する基材樹脂として上述に説明した熱可塑性樹脂と同様の樹脂を用いることができる。
発泡芯層２４の基材樹脂は、ポリプロピレン系樹脂であって、その曲げ弾性率は１２００ＭＰａ以下であることが好ましく、１１００ＭＰａ以下であることがより好ましく、１０００ＭＰａ以下であることがさらに好ましい。また、上記曲げ弾性率の下限は７００ＭＰａ以上であることが好ましく、８００ＭＰａ以上であることがより好ましい。発泡芯層２４の基材樹脂が上記曲げ弾性率の範囲内であれば、型内成形する際、スチーム圧やクラッキング３５０の量を調整することにより、発泡粒子２０（多層発泡粒子）の貫通孔２２の孔径を良好に制御可能となるので、本発明の各構成を所望の範囲に、より調整しやすい。

たとえば、発泡芯層２４と発泡芯層２４を被覆する被覆層２６とを有する多層構造の発泡粒子２０は、発泡芯層２４がポリプロピレン系樹脂より構成され、被覆層２６がいずれかの熱可塑性樹脂で構成されるとよく、発泡芯層２４を構成する樹脂からなる単層発泡粒子の成形温度よりも低い成形温度で型内成形可能であることが好ましい。発泡芯層２４を構成する樹脂と被覆層２６を構成する樹脂は、例えば物性を同じくする樹脂であってもよいが、融点または軟化点の異なる樹脂であることが好ましい。特に、被覆層２６を構成する樹脂は、発泡芯層２４を構成する樹脂の融点よりも融点が低いかまたは軟化点が低い樹脂であることが好適である。これによって、被覆層２６を融着層として機能させることができる。つまり、発泡粒子２０を用いて型内成形を行った場合、発泡芯層２４の融点よりも低いスチーム圧で、被覆層２６を融解または軟化させることができ、発泡粒子２０同士を良好に融着させることができる。

特に、本発明においては、樹脂粒子製造時のダイ孔径を小さくし、樹脂粒子を構成するポリプロピレン系樹脂として曲げ弾性率が７００ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下の樹脂を用いることにより発泡粒子２０の貫通孔２２の内径を比較的小さくし、且つ、クラッキング成形時のクラッキング率を２０％以上３０％以下に調整することで、発泡粒子成形体１００の表面の貫通孔部分１４の形状や凹部１０の形状を特定の範囲とすることができる。

［積層体の製造方法］
以下に、貫通孔を有する発泡粒子、発泡粒子成形体、および積層体の製造方法の例について説明する。貫通孔を有する発泡粒子を用いた発泡粒子成形体は、例えば、特開平０８－１０８４４１号公報、特開平０７－１３７０６３号公報、特開２０１２－１２６８１６号公報などの従来公知の方法によって製造することができる。

具体的には、まず、発泡粒子を構成する基材樹脂となる熱可塑性樹脂を押出機で溶融混練した後、押出機に設けられた押出機ダイからストランド状に押し出して、冷却後に適宜の長さに切断するか、或いは適宜の長さに切断後に冷却する等の方法によって熱可塑性樹脂粒子（以下、樹脂粒子ともいう。）を製造する。
このとき、押出機ダイの溶融樹脂出口に所望の筒状の熱可塑性樹脂粒子の断面形状と同様のスリットを有するものを選択することや、筒形を維持するために、スリットの内側に筒形ストランド穴部の圧力を常圧もしくはそれ以上に保つための圧力調整孔を設けたものなどを使用することで、貫通孔を有する樹脂粒子を作製することができる。

次に、分散媒の入った密閉容器内に樹脂粒子を充填し当該分散媒に分散させて、樹脂粒子の軟化温度以上の温度に加熱して樹脂粒子内に発泡剤を含浸させる。その後、密閉容器の一旦を開放し、密閉容器内圧力を発泡剤の蒸気圧以上の圧力に保持しながら樹脂粒子と分散媒とを同時に容器内よりも低圧の雰囲気下（通常は大気圧下）に放出して樹脂粒子を発泡させる。これによって、貫通孔を有する熱可塑性樹脂発泡粒子を得ることができる。

上記発泡剤としては、通常、プロパン、イソブタン、ブタン、イソペンタン、ペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、シクロブタン、シクロヘキサン、クロロフルオロメタン、トリフルオロメタン、１，２，２，２－テトラフルオロエタン、１－クロロ－１，１－ジフルオロエタン、１，１－ジフルオロエタン、１－クロロ－１，２，２，２－テトラフルオロエタン等の揮発性有機発泡剤や、窒素、二酸化炭素、アルゴン、空気等の無機ガス系発泡剤が挙げられる。なかでも発泡剤として、オゾン層の破壊がなく且つ安価な無機ガス系発泡剤が好ましく、特に窒素、空気、二酸化炭素が好ましい。又、上記発泡剤は、１種で用いてもよく、あるいは２種以上の混合系にて使用することもできる。
熱可塑性樹脂発泡粒子を得る際に用いられる分散媒としては、樹脂粒子を溶解しないものであればよく、このような分散媒としては例えば、水、エチレングリコール、グリセリン、メタノール、エタノール等の１種または２種以上の組み合わせが挙げられるが、通常は水が使用される。

また、樹脂粒子を分散媒に分散させて発泡温度に加熱するに際し、樹脂粒子相互の融着を防止するために分散剤を用いることもできる。

上述のような方法で作製された熱可塑性樹脂発泡粒子を成形型内に充填し、所定の温度に加熱して型内成形することで、貫通孔を有する熱可塑性樹脂発泡粒子が相互に融着した発泡粒子成形体が得られる。
尚、以上の述べる貫通孔を有する樹脂粒子の作製、発泡粒子の作製、および発泡粒子成形体の作製の適宜の工程において、製造条件を調整し、得られる発泡粒子成形体の表面における凹部の開口面積や発泡粒子成形体の平均空隙率、表層部の空隙率などを調整するとよい。

上述のとおり作製した発泡粒子成形体を芯材として用い、積層体を製造する。
具体的には、ポリウレタンフォーム成形用の成形型のキャビティに発泡粒子成形体を設置し、キャビティの残余の空間に、液状のポリウレタンフォーム原料を供給する。

液状のポリウレタンフォーム原料は、公知の材料を適宜使用することができ、ポリウレタンと各種の発泡剤などを含むことができる。また、液状のポリウレタンフォーム原料の量なども所望のポリウレタンフォームの密度にあわせて適宜設定することができる。

キャビティに供給された液状のポリウレタンフォーム原料に対し加熱等によりウレタン発泡させることで、発泡粒子成形体とポリウレタンフォームとが積層一体化してなる積層体が製造される。
このとき、ポリウレタンフォーム用原料が発泡する際に、型内の空間が減少して型内の圧力が上昇するが、発泡粒子成形体に形成された空隙を通過して外部に逃れるため、発泡粒子成形体が著しく収縮することがない。上記空隙は発泡粒子成形体を構成する発泡粒子に設けられた貫通孔に主に起因する。一方で、ポリウレタンフォーム用原料を発泡粒子成形体上に供給した際に、発泡粒子成形体の表面における凹部、特には貫通孔部分にポリウレタンフォームが適度に入り込むことで発泡粒子成形体とポリウレタンフォームとは実用に耐えられる程度に接着する。ただし、本発明の芯材である発泡粒子成形体は表面の貫通孔部分の開口面積が良好な範囲に調整されておりポリウレタンフォームが発泡粒子成形体に入り込みすぎることが防止されている。そのため、積層体をリサイクルする際に発泡粒子成形体とポリウレタンフォームとを容易に分離することができる。
尚、上述のとおり製造された積層体は、成形型内において芯材が著しく圧縮されていない。そのため、本発明の芯材を備える積層体は、成形型から取り出された後、従来の積層体のように芯材の寸法の復元に起因するポリウレタンフォームの寸法の増大が抑制されており、寸法安定性に優れる。

以下に、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。尚、以下のとおり得られた各実施例及び各比較例に関し、種々の測定及び評価を行った。結果は表に示す。またこれらの測定方法および評価方法は、後述する。

［実施例１］
（発泡粒子の作製）
内径６５ｍｍの芯層形成用押出機および内径３０ｍｍの外側被覆層形成用押出機の出口側に多層ストランド形成用ダイが取付けられた押出機を用い、芯層を形成するための熱可塑性樹脂（ポリプロピレン系樹脂、融点：１４２℃、曲げ弾性率９５０ＭＰａ）、および被覆層を形成するためのポリプロピレン系樹脂（融点：１３２℃）を、それぞれの押出機に供給し、溶融混練してそれぞれ溶融混練物とした。なお、芯層を構成する樹脂には、気泡調整剤としてホウ酸亜鉛を添加し、芯層を構成する樹脂を基材樹脂としたマスターバッチを調製して芯層形成用押出機に供給した。ホウ酸亜鉛の含有量は、１０００重量ｐｐｍとなるよう調整した。上述のとおり得た２種の溶融混練物を、多層ストランド形成用ダイに導入し、ダイ内で合流してダイ先端に取付けた口金の小孔から、円筒形状のストランドとして押出した（非発泡芯層の重量％：被覆層の重量％＝９０：１０）。用いたダイスの内径は表に示す。押出されたストランドを水冷し、ペレタイザーで切断して乾燥して円筒形状の多層樹脂粒子を得た。多層樹脂粒子は、被覆層と非発泡状態の芯層とが積層された構造（鞘芯形状）を有しており、芯層の内側に貫通孔を有する。
上述のとおり調製した多層樹脂粒子８００ｇと分散媒である水３Ｌとを、容量５Ｌの密閉容器内に仕込んだ。このとき、多層樹脂粒子１００重量部に対し、分散剤としてカオリン０．３重量部、界面活性剤（商品名：ネオゲン（商標）、第一工業製薬株式会社製、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム）０．４重量部（有効成分として）、および硫酸アルミニウム０．０１重量部を、それぞれ密閉容器内に添加した。次いで、密閉容器内に発泡剤として二酸化炭素（３.４ＭＰａ）を圧入し、密閉容器内の内容物を撹拌しながら発泡温度１４６．５℃より５℃低い温度まで加熱昇温して、その温度を１５分間保持して高温ピーク熱量を調整した。その後、さらに発泡温度まで加熱昇温して再度１５分間保持し、平衡蒸気圧を３.６ＭＰａに調整した。しかる後、密閉容器内の内容物を大気圧下に水とともに放出した。このとき芯層は、発泡して発泡芯層をなし、被覆層は、発泡芯層の周面を被覆する被覆層をなした。こうして、かさ密度２７ｋｇ／ｍ^３、平均粒子重量１．５ｍｇ、貫通孔の平均孔径４ｍｍ、平均肉厚０．８ｍｍ、平均外径Ｄに対する平均長さＬの比Ｌ／Ｄ＝１である、貫通孔を有し円筒形状である多層の熱可塑性樹脂発泡粒子を準備した。

（発泡粒子成形体の作製）
上述のとおり得た熱可塑性樹脂発泡粒子を、成形用金型（長手方向４００ｍｍ、前後方向４００ｍｍ、厚み３００ｍｍ）内に充填した。なお、この際に、成形用金型の厚み方向にクラッキングを確保した。発泡粒子成形体の厚み（３００ｍｍ）に対する、クラッキング量（ｍｍ）の割合をクラッキング率（％）として表に示した。
上述のとおり熱可塑性樹脂発泡粒子が充填された成形用金型を型締めし、スチーム加熱して発泡粒子成形体からなる芯材を形成した。スチームによる加熱は両面の型のドレン弁を開放した状態でスチームを４秒間型内に供給して予備加熱（排気工程）を行った後、０．１４ＭＰａ（Ｇ）の成形スチーム圧で一方加熱を行い、さらに０．２０ＭＰａ（Ｇ）の成形スチーム圧で逆方向から一方加熱を行った後、表中に記載の成形スチーム圧で両面から本加熱を行った。尚、（Ｇ）を付した圧力は、ゲージ圧、つまり、大気圧を基準とした圧力の値である。本加熱のスチーム圧を表に示した。加熱終了後、放圧し、１秒間水冷し、２０秒間空冷して芯材を得た。７５℃で２時間養生した後、６時間徐冷したものを芯材（熱可塑性樹脂発泡粒子成形体）とした。

このようにして得られた芯材の成形体密度（ｋｇ／ｍ^３）、平均空隙率Ｑ（％）、表層部の空隙率Ｐ（％）、通気量（Ｌ／ｍｉｎ）を以下のとおり測定した。また上述で測定された平均空隙率Ｑに対する表層部の空隙率Ｐの比（表層部の空隙率／平均空隙率；Ｐ／Ｑ）を求めた。得られた値は、いずれも表に示した。
＜成形体密度＞
芯材の重量と外形寸法を測定し、重量を外見寸法から算出される見掛けの体積で除することにより、芯材の成形体密度を求めた。
＜平均空隙率＞
芯材の見掛け体積Ｘ（ｃｍ^３）、および真の体積Ｙ（ｃｍ^３）を求め、下記式（１）を用いて芯材の平均空隙率を算出した。
[数２]
空隙率（体積％）＝〔（Ｘ－Ｙ）／Ｘ〕×１００・・・・・（１）
尚、芯材の見掛け体積Ｘは、発泡成形体サンプルの外形寸法から算出される体積であり、真の体積Ｙは発泡成形体の空隙部を除いた実質体積である。真の体積Ｙは芯材をアルコール中に沈めた時の増量したアルコールの体積を測定することによって求めた。
なお、平均空隙率の測定は、芯材（発泡粒子成形体）から無作為に選択して切り出した２０ｍｍ×２０ｍｍ×１００ｍｍサンプル（発泡粒子成形体の表皮スキン部分を除く）を１０点測定し、その平均から空隙率を算出することで実施した。
＜表層部の空隙率＞
芯材の表層部の空隙率の測定は以下のとおり行った。
発泡粒子成形体の表面側部分について、表面から深さ方向に５ｍｍの部分からさらに深さ２５ｍｍまでの部分をサンプル（２０ｍｍ×２０ｍｍ×１００ｍｍ）として切り出し、その部分の空隙率を、上記の平均空隙率の方法と同様の方法で測定した。
＜通気量＞
芯材の通気量の測定は、以下のとおり行った。まず、得られた熱可塑性樹脂発泡粒子成形体から、表皮部分（スキン層を除く）を直径１００ｍｍ×厚み２０ｍｍの円盤状に切削し、これをサンプルとした。このサンプルを、ＪＩＳ Ｋ６４００－７Ａ法（正圧系）：２０１２に準拠して、レギュレーター、流量計（入り口側）、圧力計（入り口側）、サンプル固定具、圧力計（出口側）、流量計（出口側）のようにして組み立てられた、通気量測定用の装置にセットした。上記装置にセットしたサンプルに対し、入り口側から０．６ＭＰａのエアーを吹き込み、通気量を入り口側の流量計から、ＪＩＳ Ｋ６４００－７Ａ法：２０１２に基づいて測定した。なお、サンプルは、開放系として測定を行った。

＜貫通孔部分、ボイド部分、凹部の面積測定＞
以下のとおり、芯材の表面における凹部の面積測定（貫通孔部分の面積測定およびボイド部分の面積測定）を行った。
凹部の面積測定では、芯材（発泡粒子成形体）の表面において、平坦部分から無作為に選択した２５ｍｍ×２５ｍｍの矩形領域を観察領域とした。凹部は芯材の表面から深さ方向に０．５ｍｍの部分における、当該表面と平行な面における空間部分として認定した。具体的には、光学式非接触測定機（ＶＲ３２００、株式会社キーエンス製）で深さ分布を測定し、深さ方向の基準線から０．５ｍｍ深い部分の断面積の拡大写真を得た。上記拡大写真を市販のスキャナー装置で画像データ化した。次に、画像データ化された拡大写真の画像にモノトーン化処理を施してモノトーン画像を調整し、ボイド部分を黒色に表示した。尚、モノトーン化処理は、画像データ化された拡大写真を画像解析ソフト（ＮＳ２Ｋ－Ｐｒｏ、ナノシステム株式会社製）を用いて実施した。モノトーン化処理され画像データに基づき、黒く表れている部分の面積を算出することにより、ボイド部分の面積測定を行った。また、画像データ化された拡大写真の画像にモノトーン化処理を施してモノトーン画像を調整し、貫通孔部分を黒色に表示したこと以外は、上述と同様に作業を行い、貫通孔部分の面積測定を行った。
尚、凹部の面積測定は、上記測定を、上述のとおり選択された１０個の観察領域で実施し、各観察領域で得られた値を算術平均することにより実施した。

上記凹部の面積測定において、具体的に以下の項目を測定し算出した。
・凹部の平均開口面積
観察領域における貫通孔部分の開口面積の合計ｔ１およびボイド部分の開口面積の合計ｔ２および貫通孔部分およびボイド部分の全個数を測定し、上記開口面積の合計（ｔ１＋ｔ２）を上記全個数で除することにより、凹部の平均開口面積を算出した。
・表面積に対する凹部の開口面積の合計の割合
観察領域における貫通孔部分およびボイド部分それぞれの開口面積の合計を測定し、その和（ｔ１＋ｔ２）を凹部の開口面積の合計Ｔとした。そして観察領域の表面積に対する凹部の開口面積の合計Ｔの割合を算出した。
・貫通孔部分の開口面積合計／凹部の開口面積合計
観察領域における貫通孔部分およびボイド部分それぞれの開口面積の合計を測定し、その和（ｔ１＋ｔ２）を凹部の開口面積の合計Ｔとした。そして、凹部の開口面積の合計Ｔに対する貫通孔部分の開口面積の合計ｔ１の比（ｔ１／Ｔ）を求めた。
・表面積に対する貫通孔部分の開口面積の割合
観察領域における貫通孔部分の開口面積の合計ｔ１を測定し、観察領域の表面積に対する貫通孔部分の開口面積の合計ｔ１の割合を算出した。
・貫通孔部分の平均開口面積
観察領域における貫通孔部分の開口面積の合計ｔ１および貫通孔部分の全個数を測定し、上記開口面積の合計ｔ１を上記全個数で除することにより、貫通孔部分の平均開口面積を算出した。
・所定範囲の面積を有する貫通孔部分の個数の合計の割合
観察領域における貫通孔部分の全個数Ｒ１および各貫通孔部分の面積を測定した。そして面積が０ｍｍ^２超１ｍｍ^２未満、１ｍｍ^２以上２ｍｍ^２未満、２ｍｍ^２以上の貫通孔部分の個数（それぞれｒ１、ｒ２、ｒ３とした）をカウントし、全個数Ｒ１に対する各面積範囲ごとの個数の合計の割合〔（ｒ１／Ｒ１）×１００〕、〔（ｒ２／Ｒ１）×１００〕、〔（ｒ３／Ｒ１）×１００〕を算出した。
・表面積に対するボイド部分の開口面積の割合
観察領域におけるボイド部分の開口面積の合計ｔ２を測定し、観察領域の表面積に対するボイド部分の開口面積の合計ｔ２の割合を算出した。
・所定範囲の面積を有するボイド部分の個数の合計の割合
観察領域におけるボイド部分の全個数Ｒ２および各ボイド部分の面積を測定した。そして面積が０ｍｍ^２超１ｍｍ^２未満、１ｍｍ^２以上２ｍｍ^２未満、２ｍｍ^２以上のボイド部分の個数（それぞれｒ４、ｒ５、ｒ６とした）をカウントし、全個数Ｒ２に対する各面積範囲ごとの個数の合計の割合〔（ｒ４／Ｒ２）×１００〕、〔（ｒ５／Ｒ２）×１００〕、〔（ｒ６／Ｒ２）×１００〕を算出した。

（積層体の製造）
上述のとおり得られた芯材をポリウレタンフォーム成形用の成形型（キャビティ寸法５００ｍｍ×５００ｍｍ×５００ｍｍ）内に設置し、残余の空間に液状のポリウレタンフォーム用原料を充填しスチームを供給して発泡させた。これにより、芯材に対し、ポリウレタンフォームを積層させ、芯材とポリウレタンフォームとが積層一体化されてなる積層体を得た。これを用いて、寸法安定性評価、剥離試験、実用性評価を以下のとおり行った。

＜寸法安定性評価＞
積層体の製造に用いたポリウレタンフォーム成形用の成形型のキャビティの最大長さ部分Ｚ１、および得られた積層体の上記最大長さ部分Ｚ１に対応する対応部分Ｚ２、それぞれの長さを測定した。そして対応部分Ｚ２の長さから最大長さ部分Ｚ１の長さを減じて得た数値を寸法変化量Ｍとして評価した。尚、最大長さ部分Ｚ１、対応部分Ｚ２、および寸法変化量Ｍについては、図４Ｃが参照される。

＜剥離試験＞
得られた積層体を５０ｍｍ×５０ｍｍ×積層体厚みのサイズに切り出しサンプルとした。尚、切り出す領域は、厚み方向において芯材とウレタンフォームとが積層された領域から選択した。サンプルの一方面（ウレタンフォーム側の面）および他方面（芯材側の面）それぞれにＳＵＳ板に接着した。接着剤は、ＰＰＫ１０００（セメダイン株式会社製）を使用した。２３℃、５０％ＲＨ環境下、引張速度は１０ｍｍ／ｍｉｎの条件で、万能試験機（テンシロン）にて引張試験を行い、芯材とウレタンフォームとが剥離した際の最大荷重を接着強度（Ｎ／ｍｍ^２）として、評価した。

＜実用性評価＞
上述のとおり得られた積層体を、芯材が露出した面を下側にして試験台に設置し、上面（ウレタンフォームの面）に対し、上方から、φ３００ｍｍ負荷子にて５８８Ｎの荷重を繰り返し２０回負荷をかけた後、ウレタンフォームを目視で観察し、以下のとおり評価した。
○；ウレタンフォームが剥がれるなどの不具合が無かった。
×；芯材に対しウレタンフォームがズレた。

［実施例２、３、比較例１～４］
表１に示す製造条件に変更し、かつ芯材（発泡粒子成形体）の成形体密度、平均空隙率、表層部の空隙率、通気量、貫通孔部分の面積、ボイド部分の面積が表１の内容となるよう、調整したこと以外は上述する実施例１と同様に芯材および積層体を作製し、実施例２、３、比較例１、２、４とした。
また用いる樹脂粒子の芯層を構成する熱可塑性樹脂として、ポリプロピレン系樹脂、融点：１４２℃、曲げ弾性率１４７０ＭＰａの樹脂を用いたこと、および表１に示す製造条件に変更し、かつ芯材（発泡粒子成形体）の成形体密度、平均空隙率、表層部の空隙率、通気量、貫通孔部分の面積、ボイド部分の面積が表１の内容となるよう、調整したこと以外は上述する実施例１と同様に芯材および積層体を作製し、比較例３とした。
以上のとおり得られた実施例２、３および比較例１～４についても実施例１を用いて行った各測定および評価を同様に実施し、その結果を表１に示した。

上記実施形態は、以下の技術思想を包含するものである。
（１）熱可塑性樹脂発泡粒子成形体からなる芯材にポリウレタンフォームが積層されてなる積層体に用いられる前記芯材であって、
前記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体は、貫通孔を有する発泡粒子が相互に融着してなる成形体であり、
前記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の平均空隙率Ｑが１０％以上２５％以下であり、
前記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の表面において、
前記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の表面積に対する、前記発泡粒子の貫通孔部分の開口面積の合計の割合が２％以上５％以下であり、
前記発泡粒子の貫通孔部分の平均開口面積が５ｍｍ^２以上２０ｍｍ^２以下であり、前記発泡粒子の貫通孔部分の個数の合計Ｒ１に対する、開口面積２ｍｍ^２以上の貫通孔部分の個数の合計ｒ３の割合〔（ｒ３／Ｒ１）×１００〕が６０％以下であることを特徴とする芯材。
（２）前記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の表層部の空隙率Ｐが１０％以上２０％以下であり、前記平均空隙率Ｑに対する前記表層部の空隙率Ｐの比（Ｐ／Ｑ）が１．０以上１．２以下である上記（１）に記載の芯材。
（３）前記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の成形体密度が１５ｋｇ／ｍ^３以上５０ｋｇ／ｍ^３以下である上記（１）または（２）に記載の芯材。
（４）前記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体を構成する発泡粒子が、発泡芯層と前記発泡芯層を被覆する被覆層とを有する多層発泡粒子である上記（１）から（３）のいずれか一項に記載の芯材。
（５）前記発泡芯層の基材樹脂が曲げ弾性率１２００ＭＰａ以下のポリプロピレン系樹脂である、上記（４）に記載の芯材。

１０・・・凹部
１２・・・ボイド部分
１４・・・貫通孔部分
２０・・・発泡粒子
２２・・・貫通孔
２４・・・発泡芯層
２６・・・被覆層
１００・・・熱可塑性樹脂発泡粒子成形体
１００Ｃ・・・芯材
２００・・・観察領域
３００・・・成形型
３１０・・・キャビティ
３２０・・・雄型
３３０・・・雌型
３４０・・・充填口
３５０・・・クラッキング
４００・・・積層体
４１０・・・熱可塑性樹脂発泡粒子成形体
４１０Ｃ・・・芯材
４２０・・・ポリウレタンフォーム
ｄ・・・開口方向
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・・サイズ
Ｚ１・・・最大長さ部分
Ｚ２・・・対応部分

本発明の芯材は、熱可塑性樹脂発泡粒子成形体からなる芯材にポリウレタンフォームが積層されてなる積層体に用いられる上記芯材であって、上記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体は、貫通孔を有する発泡粒子が相互に融着してなる成形体であり、上記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の平均空隙率が１０％以上２５％以下であり、上記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の表面において、上記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の上面視における平面の面積に対する、上記発泡粒子の貫通孔部分の開口面積の合計の割合が２％以上５％以下であり、上記発泡粒子の貫通孔部分の平均開口面積が５ｍｍ^２以上２０ｍｍ^２以下であり、上記発泡粒子の貫通孔部分の個数の合計に対する、開口面積２ｍｍ^２以上の貫通孔部分の個数の合計の割合が６０％以下であることを特徴とする。

上記実施形態は、以下の技術思想を包含するものである。
（１）熱可塑性樹脂発泡粒子成形体からなる芯材にポリウレタンフォームが積層されてなる積層体に用いられる前記芯材であって、
前記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体は、貫通孔を有する発泡粒子が相互に融着してなる成形体であり、
前記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の平均空隙率Ｑが１０％以上２５％以下であり、
前記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の表面において、
前記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の上面視における平面の面積に対する、前記発泡粒子の貫通孔部分の開口面積の合計の割合が２％以上５％以下であり、
前記発泡粒子の貫通孔部分の平均開口面積が５ｍｍ^２以上２０ｍｍ^２以下であり、前記発泡粒子の貫通孔部分の個数の合計Ｒ１に対する、開口面積２ｍｍ^２以上の貫通孔部分の個数の合計ｒ３の割合〔（ｒ３／Ｒ１）×１００〕が６０％以下であることを特徴とする芯材。
（２）前記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の表層部の空隙率Ｐが１０％以上２０％以下であり、前記平均空隙率Ｑに対する前記表層部の空隙率Ｐの比（Ｐ／Ｑ）が１．０以上１．２以下である上記（１）に記載の芯材。
（３）前記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の成形体密度が１５ｋｇ／ｍ^３以上５０ｋｇ／ｍ^３以下である上記（１）または（２）に記載の芯材。
（４）前記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体を構成する発泡粒子が、発泡芯層と前記発泡芯層を被覆する被覆層とを有する多層発泡粒子である上記（１）から（３）のいずれかに記載の芯材。
（５）前記発泡芯層の基材樹脂が曲げ弾性率１２００ＭＰａ以下のポリプロピレン系樹脂である、上記（４）に記載の芯材。

Claims (5)

1. 熱可塑性樹脂発泡粒子成形体からなる芯材にポリウレタンフォームが積層されてなる積層体に用いられる芯材であって、
   前記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体は、貫通孔を有する発泡粒子が相互に融着してなる成形体であり、
   前記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の平均空隙率が１０％以上２５％以下であり、
   前記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の表面において、
   前記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の表面積に対する、前記発泡粒子の貫通孔部分の開口面積の合計の割合が２％以上５％以下であり、
   前記発泡粒子の貫通孔部分の平均開口面積が５ｍｍ^２以上２０ｍｍ^２以下であり、
   前記発泡粒子の貫通孔部分の個数の合計に対する、開口面積２ｍｍ^２以上の貫通孔部分の個数の合計の割合が６０％以下であることを特徴とする芯材。
2. 前記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の表層部の空隙率が１０％以上２０％以下であり、前記平均空隙率に対する前記表層部の空隙率の比が１．０以上１．２以下である請求項１に記載の芯材。
3. 前記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体の成形体密度が１５ｋｇ／ｍ^３以上５０ｋｇ／ｍ^３以下である請求項１または２に記載の芯材。
4. 前記熱可塑性樹脂発泡粒子成形体を構成する発泡粒子が、発泡芯層と前記発泡芯層を被覆する被覆層とを有する多層発泡粒子である請求項１から３のいずれか一項に記載の芯材。
5. 前記発泡芯層の基材樹脂が曲げ弾性率１２００ＭＰａ以下のポリプロピレン系樹脂である、請求項４に記載の芯材。

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