ホーム > 特許ランキング > 株式会社ジェイエスピー
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023177104
(43)【公開日】2023-12-13
(54)【発明の名称】ポリオレフィン系樹脂発泡粒子及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
C08J 9/18 20060101AFI20231206BHJP
【ＦＩ】
C08J9/18 CES
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022089827
(22)【出願日】2022-06-01
(71)【出願人】
【識別番号】000131810
【氏名又は名称】株式会社ジェイエスピー
(74)【代理人】
【識別番号】110000648
【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】野原 徳修
【テーマコード（参考）】
4F074
【Ｆターム（参考）】
4F074AA16
4F074AA17
4F074BA53
4F074CA34
4F074CC22X
4F074CC28Y
4F074CC29Y
4F074DA02
4F074DA22
4F074DA32
4F074DA35
(57)【要約】
【課題】見掛け密度が低い場合であっても収縮しにくく、優れた成形性を有し、粒子径のばらつきが小さいポリオレフィン系樹脂発泡粒子及びこのポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法を提供する。
【解決手段】ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法は、ポリオレフィン系樹脂粒子を水性媒体中に分散させる分散工程と、密閉容器内に物理発泡剤を添加する発泡剤添加工程と、密閉容器内において樹脂粒子に物理発泡剤を含浸させた後、樹脂粒子を水性媒体とともに密閉容器から放出し、樹脂粒子を発泡させることにより見掛け密度１０ｋｇ／ｍ３以上８０ｋｇ／ｍ３以下の発泡粒子を作製する発泡工程と、を有している。物理発泡剤は、ハイドロフルオロオレフィンを含んでいる。発泡剤添加工程におけるハイドロフルオロオレフィンの添加量が、樹脂粒子１００質量部に対して１０質量部以上３０質量部以下である。
【選択図】図１
【解決手段】ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法は、ポリオレフィン系樹脂粒子を水性媒体中に分散させる分散工程と、密閉容器内に物理発泡剤を添加する発泡剤添加工程と、密閉容器内において樹脂粒子に物理発泡剤を含浸させた後、樹脂粒子を水性媒体とともに密閉容器から放出し、樹脂粒子を発泡させることにより見掛け密度１０ｋｇ／ｍ３以上８０ｋｇ／ｍ３以下の発泡粒子を作製する発泡工程と、を有している。物理発泡剤は、ハイドロフルオロオレフィンを含んでいる。発泡剤添加工程におけるハイドロフルオロオレフィンの添加量が、樹脂粒子１００質量部に対して１０質量部以上３０質量部以下である。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリオレフィン系樹脂粒子を水性媒体中に分散させる分散工程と、
密閉容器内に物理発泡剤を添加する発泡剤添加工程と、
前記密閉容器内において前記ポリオレフィン系樹脂粒子に前記物理発泡剤を含浸させた後、前記密閉容器から前記ポリオレフィン系樹脂粒子を前記水性媒体とともに放出し、前記ポリオレフィン系樹脂粒子を発泡させることにより見掛け密度１０ｋｇ／ｍ３以上８０ｋｇ／ｍ３以下のポリオレフィン系樹脂発泡粒子を作製する発泡工程と、を含み、
前記物理発泡剤がハイドロフルオロオレフィンを含み、
前記発泡剤添加工程における前記ハイドロフルオロオレフィンの添加量が、前記ポリオレフィン系樹脂粒子１００質量部に対して１０質量部以上３０質量部以下である、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
密閉容器内に物理発泡剤を添加する発泡剤添加工程と、
前記密閉容器内において前記ポリオレフィン系樹脂粒子に前記物理発泡剤を含浸させた後、前記密閉容器から前記ポリオレフィン系樹脂粒子を前記水性媒体とともに放出し、前記ポリオレフィン系樹脂粒子を発泡させることにより見掛け密度１０ｋｇ／ｍ３以上８０ｋｇ／ｍ３以下のポリオレフィン系樹脂発泡粒子を作製する発泡工程と、を含み、
前記物理発泡剤がハイドロフルオロオレフィンを含み、
前記発泡剤添加工程における前記ハイドロフルオロオレフィンの添加量が、前記ポリオレフィン系樹脂粒子１００質量部に対して１０質量部以上３０質量部以下である、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
【請求項2】
前記ハイドロフルオロオレフィンが炭素数３以上５以下の炭素骨格を有する、請求項１に記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
【請求項3】
前記ハイドロフルオロオレフィンが、その分子構造中に塩素原子を有する、請求項１に記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
【請求項4】
前記ハイドロフルオロオレフィンが、１－クロロ－３，３，３－トリフルオロプロペン及び１－クロロ－２，３，３，３－テトラフルオロプロペンからなる群より選択される１種以上の化合物である、請求項３に記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
【請求項5】
見掛け密度１０ｋｇ／ｍ３以上５０ｋｇ／ｍ３以下のポリオレフィン系樹脂発泡粒子を作製する、請求項１～４のいずれか１項に記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
【請求項6】
前記ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の収縮率が５％以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
【請求項7】
物理発泡剤を用いてポリオレフィン系樹脂粒子を発泡させてなるポリオレフィン系樹脂発泡粒子であって、
前記物理発泡剤がハイドロフルオロオレフィンを含み、
前記ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の見掛け密度が１０ｋｇ／ｍ３以上８０ｋｇ／ｍ３以下であり、
前記ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の短径の平均値が１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であり、かつ、短径の変動係数が１０％以下である、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子。
前記物理発泡剤がハイドロフルオロオレフィンを含み、
前記ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の見掛け密度が１０ｋｇ／ｍ３以上８０ｋｇ／ｍ３以下であり、
前記ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の短径の平均値が１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であり、かつ、短径の変動係数が１０％以下である、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子。
【請求項8】
前記ポリオレフィン系樹脂発泡粒子中に含まれる前記ハイドロフルオロオレフィンの含有量が１質量％以下（０質量％を含む）である、請求項７に記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子。
【請求項9】
前記ハイドロフルオロオレフィンが炭素数３以上５以下の炭素骨格を有する、請求項７または８に記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子。
【請求項10】
前記ハイドロフルオロオレフィンが、その分子構造中に塩素原子を有する、請求項７または８に記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子。
【請求項11】
前記ハイドロフルオロオレフィンが、１－クロロ－３，３，３－トリフルオロプロペン及び１－クロロ－２，３，３，３－テトラフルオロプロペンからなる群より選択される１種以上の化合物である、請求項１０に記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を型内成形してなるポリオレフィン系樹脂発泡粒子成形体は、梱包材や自動車部材、建築材料などの種々の用途に使用されている。ポリオレフィン系樹脂発泡粒子成形体は、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を成形型内に充填した後、成形型内にスチーム等の加熱媒体を供給して加熱する、型内成形法と呼ばれる方法により製造される。型内成形法において成形型内に加熱媒体を供給すると、発泡粒子が二次発泡すると共にその表面が溶融する。これにより、成形型内の発泡粒子が相互に融着し、成形型のキャビティの形状に対応する形状を備えた成形体を得ることができる。
【0003】
ポリオレフィン系樹脂発泡粒子は、例えば、水系媒体中に分散させたポリオレフィン系樹脂粒子に密閉容器内で物理発泡剤を含浸させた後、物理発泡剤が含浸されたポリオレフィン系樹脂粒子を密閉容器内の圧力よりも低圧の環境下に水性媒体とともに放出することにより製造されている。なお、このような発泡方法は「ダイレクト発泡法」と呼ばれることがある。
【0004】
ダイレクト発泡法に用いられる物理発泡剤としては、環境負荷や安全性の観点から、水、二酸化炭素、窒素、空気（すなわち、酸素、窒素、二酸化炭素の混合物）等の無機物理発泡剤が使用されている。また、特許文献１には、これらの無機物理発泡剤の中でも二酸化炭素が好ましいことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】国際公開第２０１９／１７２２０４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
物理発泡剤として二酸化炭素を用いたダイレクト発泡法により見掛け密度の小さなポリオレフィン系樹脂発泡粒子を製造する場合、得られるポリオレフィン系樹脂発泡粒子が収縮しやすくなるという問題があった。収縮した発泡粒子を用いて型内成形を行う場合、見掛け密度の低い発泡粒子成形体を製造することが難しく、また、生産管理がしにくくなるという問題もある。そのため、たとえば発泡粒子内に空気を付与することにより収縮状態から回復させる工程が必要となり、生産性に改善の余地がある。
【0007】
この問題を回避するため、見掛け密度の低いポリオレフィン系樹脂発泡粒子を製造する場合には、従来、樹脂粒子を二段階で発泡させる、二段発泡法と呼ばれる方法が採用されている。二段発泡法においては、まず、ダイレクト発泡法により所望の見掛け密度よりも高い見掛け密度を有する発泡粒子（つまり、一段発泡粒子）を作製する。次に、一段発泡粒子の気泡内の圧力を上昇させた後、加熱することにより一段発泡粒子をさらに発泡させて所望の見掛け密度を有するポリオレフィン系樹脂発泡粒子を作製する。しかし、二段発泡法により得られたポリオレフィン系樹脂発泡粒子は、型内成形時の成形条件によっては良好な発泡粒子成形体が得られにくいことがあった。また、二段発泡法により得られたポリオレフィン系樹脂発泡粒子は、粒子径のばらつきが大きくなりやすいため、発泡粒子成形体の用途によっては要求される性能を満足しないことがあった。
【0008】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、見掛け密度が低い場合であっても収縮しにくく、優れた成形性を有し、粒子径のばらつきが小さいポリオレフィン系樹脂発泡粒子及びこのポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の第一の態様は、以下の［１］～［６］に係るポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法にある。
【0010】
［１］ポリオレフィン系樹脂粒子を水性媒体中に分散させる分散工程と、
密閉容器内に物理発泡剤を添加する発泡剤添加工程と、
前記密閉容器内において前記ポリオレフィン系樹脂粒子に前記物理発泡剤を含浸させた後、前記密閉容器から前記ポリオレフィン系樹脂粒子を前記水性媒体とともに放出し、前記ポリオレフィン系樹脂粒子を発泡させることにより見掛け密度１０ｋｇ／ｍ３以上８０ｋｇ／ｍ３以下のポリオレフィン系樹脂発泡粒子を作製する発泡工程と、を含み、
前記物理発泡剤がハイドロフルオロオレフィンを含み、
前記発泡剤添加工程における前記ハイドロフルオロオレフィンの添加量が、前記ポリオレフィン系樹脂粒子１００質量部に対して１０質量部以上３０質量部以下である、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
密閉容器内に物理発泡剤を添加する発泡剤添加工程と、
前記密閉容器内において前記ポリオレフィン系樹脂粒子に前記物理発泡剤を含浸させた後、前記密閉容器から前記ポリオレフィン系樹脂粒子を前記水性媒体とともに放出し、前記ポリオレフィン系樹脂粒子を発泡させることにより見掛け密度１０ｋｇ／ｍ３以上８０ｋｇ／ｍ３以下のポリオレフィン系樹脂発泡粒子を作製する発泡工程と、を含み、
前記物理発泡剤がハイドロフルオロオレフィンを含み、
前記発泡剤添加工程における前記ハイドロフルオロオレフィンの添加量が、前記ポリオレフィン系樹脂粒子１００質量部に対して１０質量部以上３０質量部以下である、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
【0011】
［２］前記ハイドロフルオロオレフィンが炭素数３以上５以下の炭素骨格を有する、［１］に記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
［３］前記ハイドロフルオロオレフィンが、その分子構造中に塩素原子を有する、［１］または［２］に記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
［３］前記ハイドロフルオロオレフィンが、その分子構造中に塩素原子を有する、［１］または［２］に記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
【0012】
［４］前記ハイドロフルオロオレフィンが、１－クロロ－３，３，３－トリフルオロプロペン及び１－クロロ－２，３，３，３－テトラフルオロプロペンからなる群より選択される１種以上の化合物である、［１］～［３］のいずれか１つに記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
［５］見掛け密度１０ｋｇ／ｍ３以上５０ｋｇ／ｍ３以下のポリオレフィン系樹脂発泡粒子を作製する、［１］～［４］のいずれか１つに記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
［６］前記ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の収縮率が５％以下である、［１］～［５］のいずれか１つに記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
［５］見掛け密度１０ｋｇ／ｍ３以上５０ｋｇ／ｍ３以下のポリオレフィン系樹脂発泡粒子を作製する、［１］～［４］のいずれか１つに記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
［６］前記ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の収縮率が５％以下である、［１］～［５］のいずれか１つに記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法。
【0013】
本発明の第二の態様は、以下の［７］～［１１］に係るポリオレフィン系樹脂発泡粒子にある。
【0014】
［７］物理発泡剤を用いてポリオレフィン系樹脂粒子を発泡させてなるポリオレフィン系樹脂発泡粒子であって、
前記物理発泡剤がハイドロフルオロオレフィンを含み、
前記ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の見掛け密度が１０ｋｇ／ｍ３以上８０ｋｇ／ｍ３以下であり、
前記ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の短径の平均値が１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であり、かつ、短径の変動係数が１０％以下である、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子。
前記物理発泡剤がハイドロフルオロオレフィンを含み、
前記ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の見掛け密度が１０ｋｇ／ｍ３以上８０ｋｇ／ｍ３以下であり、
前記ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の短径の平均値が１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であり、かつ、短径の変動係数が１０％以下である、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子。
【0015】
［８］前記ポリオレフィン系樹脂発泡粒子中に含まれる前記ハイドロフルオロオレフィンの含有量が１質量％以下（０質量％を含む）である、［７］に記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子。
［９］前記ハイドロフルオロオレフィンが炭素数３以上５以下の炭素骨格を有する、［７］または［８］に記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子。
［９］前記ハイドロフルオロオレフィンが炭素数３以上５以下の炭素骨格を有する、［７］または［８］に記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子。
【0016】
［１０］前記ハイドロフルオロオレフィンが、その分子構造中に塩素原子を有する、［７］～［９］のいずれか１つに記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子。
［１１］前記ハイドロフルオロオレフィンが、１－クロロ－３，３，３－トリフルオロプロペン及び１－クロロ－２，３，３，３－テトラフルオロプロペンからなる群より選択される１種以上の化合物である、［７］～［１０］のいずれか１つに記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子。
［１１］前記ハイドロフルオロオレフィンが、１－クロロ－３，３，３－トリフルオロプロペン及び１－クロロ－２，３，３，３－テトラフルオロプロペンからなる群より選択される１種以上の化合物である、［７］～［１０］のいずれか１つに記載のポリオレフィン系樹脂発泡粒子。
【発明の効果】
【0017】
前記の態様によれば、見掛け密度が低い場合であっても収縮しにくく、優れた成形性を有し、粒子径のばらつきが小さいポリオレフィン系樹脂発泡粒子及びこのポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【発明を実施するための形態】
【0019】
（ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法）
前記ポリオレフィン系樹脂発泡粒子（以下、「発泡粒子」という。）の製造方法においては、前記特定の物理発泡剤を用いてダイレクト発泡法によりポリオレフィン系樹脂粒子（以下、「樹脂粒子」という。）を発泡させることにより、前記発泡粒子を得ることができる。以下、前記ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法のより詳細な構成を説明する。
前記ポリオレフィン系樹脂発泡粒子（以下、「発泡粒子」という。）の製造方法においては、前記特定の物理発泡剤を用いてダイレクト発泡法によりポリオレフィン系樹脂粒子（以下、「樹脂粒子」という。）を発泡させることにより、前記発泡粒子を得ることができる。以下、前記ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の製造方法のより詳細な構成を説明する。
【0020】
＜ポリオレフィン系樹脂粒子＞
前記発泡粒子の製造に用いられるポリオレフィン系樹脂粒子は、ポリオレフィン系樹脂を基材樹脂とする未発泡状態の樹脂粒子である。ポリオレフィン系樹脂とは、オレフィン系モノマーの単独重合体及びオレフィン系モノマーに由来する成分を５０モル％以上含有する共重合体をいう。オレフィン系モノマーとしては、たとえばエチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン等が挙げられる。
前記発泡粒子の製造に用いられるポリオレフィン系樹脂粒子は、ポリオレフィン系樹脂を基材樹脂とする未発泡状態の樹脂粒子である。ポリオレフィン系樹脂とは、オレフィン系モノマーの単独重合体及びオレフィン系モノマーに由来する成分を５０モル％以上含有する共重合体をいう。オレフィン系モノマーとしては、たとえばエチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン等が挙げられる。
【0021】
より具体的には、ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリブテン、ポリペンテン及びオレフィン系モノマーと他のモノマーとの共重合体等を使用することができる。
【0022】
ポリエチレン系樹脂としては、高密度ポリエチレン（ＰＥ－ＨＤ）、中密度ポリエチレン（ＰＥ－ＭＤ）、低密度ポリエチレン（ＰＥ－ＬＤ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＰＥ－ＬＬＤ）及び超低密度ポリエチレン等のポリエチレン；エチレン－酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン－エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡＫ）及びエチレン－メチルメタクリレート共重合体（ＥＭＭＡ）等のエチレンに由来する成分を５０モル％以上含有するエチレン系共重合体等が例示される。これらの中でも、発泡性および成形性等の観点から、ポリエチレン系樹脂として直鎖状低密度ポリエチレンを用いることが好ましい。直鎖状低密度ポリエチレンは、好ましくはエチレンと炭素数４～８のα－オレフィンとの共重合体であって、実質的に線状の分子鎖を有し、密度が９１０ｋｇ／ｍ３以上９３０ｋｇ／ｍ３未満のポリエチレンである。ポリエチレン系樹脂の融点は、１１０℃以上１３０℃以下であることが好ましい。
【0023】
ポリプロピレン系樹脂としては、アイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン及びアタクチックポリプロピレン等のプロピレン単独重合体；プロピレン－エチレン共重合体、プロピレン－ブテン共重合体、プロピレン－エチレン－ブテン三元共重合体、プロピレン－ヘキセン共重合体、プロピレン－アクリル酸共重合体及びプロピレン－無水マレイン酸共重合体等のプロピレンに由来する成分を５０モル％以上含有するプロピレン系共重合体等が例示される。これらの共重合体は、例えば、ランダム共重合体、ブロック共重合体等であり、ランダム共重合体であることが好ましい。
【0024】
樹脂粒子には、これらのポリオレフィン系樹脂から選択される１種の樹脂が含まれていてもよいし、２種以上の樹脂が含まれていてもよい。ポリプロピレン系樹脂の融点は、１３０℃以上１６０℃以下であることが好ましく、１３５℃以上１５５℃以下であることがより好ましい。
【0025】
発泡性および成形性等の観点から、ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレン－エチレンランダム共重合体、プロピレン－ブテンランダム共重合体及びプロピレン－エチレン－ブテンランダム共重合体から選択される１種または２種以上のプロピレン系共重合体を用いることが好ましい。
【0026】
樹脂粒子を構成するポリオレフィン系樹脂は、ポリプロピレン系樹脂であることが好ましい。かかる樹脂粒子を発泡させてなるポリプロピレン系樹脂発泡粒子は、緩衝性や圧縮歪回復性、軽量性に優れている。そのため、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を型内成形することにより、梱包材や自動車部材、建築材料などの用途に好適な発泡粒子成形体を容易に得ることができる。
【0027】
前記樹脂粒子には、基材樹脂としてのポリオレフィン系樹脂の他に、本発明の目的及び作用効果を損なわない範囲で他の樹脂やエラストマー等のポリオレフィン系樹脂以外の重合体が含まれていてもよい。ポリオレフィン系樹脂以外の樹脂としては、例えば、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂等の熱可塑性樹脂が例示される。また、エラストマーとしては、オレフィン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー等が例示される。樹脂粒子中におけるポリオレフィン系樹脂以外の他の重合体の割合は２０質量％以下であることが好ましく、１０質量％以下であることがより好ましく、５質量％以下であることがさらに好ましく、０質量％、つまり、樹脂粒子が重合体としてポリオレフィン系樹脂のみを含むことが特に好ましい。
【0028】
また、前記樹脂粒子の基材樹脂であるポリオレフィン系樹脂中には、前述した作用効果を損なわない範囲で、気泡調整剤、結晶核剤、難燃剤、難燃助剤、可塑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、紫外線防止剤、光安定剤、導電性フィラー、抗菌剤、着色剤等の添加剤が含まれていてもよい。樹脂粒子中の添加剤の含有量は、例えば、ポリオレフィン系樹脂１００質量部に対して０．０１質量部以上１０質量部以下であることが好ましい。
【0029】
前記発泡粒子の製造方法は特に限定されることはなく、ストランドカット法やホットカット法、水中カット法などの種々の方法を採用することができる。例えば、ストランドカット法では、押出機内に、基材樹脂となるポリオレフィン系樹脂と、必要に応じて供給される気泡核剤等の添加剤を供給し、加熱、混練して樹脂溶融混練物とする。その後、押出機先端に付設されたダイの小孔から、樹脂溶融混練物を押し出して押出物を形成する。この押出物を水中で冷却した後、所望の長さに切断することにより、ポリオレフィン系樹脂を基材樹脂とする樹脂粒子を得ることができる。
【0030】
＜分散工程＞
分散工程においては、ポリオレフィン系樹脂粒子を水性媒体中に分散させて分散液を作製する。樹脂粒子を水性媒体中に分散させる作業は、発泡剤添加工程や発泡工程において用いる密閉容器内で行ってもよいし、これらの工程において用いる密閉容器とは別の容器内で行ってもよい。
分散工程においては、ポリオレフィン系樹脂粒子を水性媒体中に分散させて分散液を作製する。樹脂粒子を水性媒体中に分散させる作業は、発泡剤添加工程や発泡工程において用いる密閉容器内で行ってもよいし、これらの工程において用いる密閉容器とは別の容器内で行ってもよい。
【0031】
水性媒体としては、水を主成分とする液体が用いられる。水性媒体中には、水の他に、エチレングリコール、グリセリン、メタノール、エタノール等の親水性の有機溶媒が含まれていてもよい。水性媒体における水の割合は、６０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることがさらに好ましい。
【0032】
水性媒体中には分散剤が添加されていてもよい。水性媒体中に分散剤を添加することにより、発泡剤添加工程やその後の発泡工程において、容器内で加熱された樹脂粒子同士の融着を抑制することができる。分散剤の添加量は、樹脂粒子１００質量部当たり０．００１質量部以上５質量部以下であることが好ましい。分散剤としては、有機系分散剤や無機系分散剤を使用することができるが、取り扱いの容易さから微粒状無機物を分散剤として使用することが好ましい。より具体的には、分散剤としては、例えば、アムスナイト、カオリン、マイカ、クレー等の粘土鉱物や、酸化アルミニウム、酸化チタン、塩基性炭酸マグネシウム、塩基性炭酸亜鉛、炭酸カルシウム、酸化鉄等を使用することができる。これらの分散剤は、単独で使用されてもよく、２種以上の分散剤が併用されてもよい。これらの中でも分散剤としては粘土鉱物を用いることが好ましい。粘土鉱物は、天然のものであっても、合成されたものであってもよい。
【0033】
水性媒体中に分散剤が添加される場合、分散助剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム及びオレイン酸ナトリウム等のアニオン系界面活性剤を併用することが好ましい。分散助剤の添加量は、樹脂粒子１００質量部当たり０．００１質量部以上１質量部以下であることが好ましい。
【0034】
＜発泡剤添加工程＞
発泡剤添加工程においては、密閉容器内にハイドロフルオロオレフィンを含む発泡剤を添加する。発泡剤添加工程を行うタイミングは、発泡工程の前であれば特に限定されることはない。例えば、発泡剤添加工程は、分散工程を行う前に行ってもよいし、分散工程と並行して行ってもよい。また、発泡剤添加工程を分散工程が完了した後に行うこともできる。いずれの場合においても、密閉容器内でポリオレフィン系樹脂粒子とハイドロフルオロオレフィンとが接触することにより、ポリオレフィン系樹脂粒子にハイドロフルオロオレフィンを含浸させることができる。
発泡剤添加工程においては、密閉容器内にハイドロフルオロオレフィンを含む発泡剤を添加する。発泡剤添加工程を行うタイミングは、発泡工程の前であれば特に限定されることはない。例えば、発泡剤添加工程は、分散工程を行う前に行ってもよいし、分散工程と並行して行ってもよい。また、発泡剤添加工程を分散工程が完了した後に行うこともできる。いずれの場合においても、密閉容器内でポリオレフィン系樹脂粒子とハイドロフルオロオレフィンとが接触することにより、ポリオレフィン系樹脂粒子にハイドロフルオロオレフィンを含浸させることができる。
【0035】
発泡剤添加工程において用いられる物理発泡剤には、ハイドロフルオロオレフィンが含まれている。また、発泡剤添加工程におけるハイドロフルオロオレフィンの添加量は、ポリオレフィン系樹脂粒子１００質量部に対して１０質量部以上３０質量部以下である。発泡剤添加工程において、前記特定の量のハイドロフルオロオレフィンを含む物理発泡剤を樹脂粒子に含浸させることにより、発泡工程において見掛け密度の低い発泡粒子を製造した場合においても、製造直後の発泡粒子の収縮を抑制することができる。
【0036】
従来、物理発泡剤として二酸化炭素を用いたダイレクト発泡法により見掛け密度の小さなポリオレフィン系樹脂粒子を製造する場合、得られるポリオレフィン系樹脂発泡粒子が収縮しやすくなるという問題があった。特に、見掛け密度がたとえば５０ｋｇ／ｍ３以下といったより見掛け密度の低い発泡粒子を製造した場合には、発泡粒子の収縮に対する抗力が弱く、収縮の問題が顕著に生じやすかった。
【0037】
これに対し、前記発泡剤添加工程においては、前記特定の量のハイドロフルオロオレフィンを含む物理発泡剤を密閉容器内に添加し、樹脂粒子に物理発泡剤を含浸させている。このような発泡剤添加工程を有する製造方法によれば、発泡工程において見掛け密度がたとえば５０ｋｇ／ｍ３以下の発泡粒子を製造した場合においても、製造直後の発泡粒子の収縮を抑制することができる。この理由は明らかではないが、例えば、ハイドロフルオロオレフィンが発泡直後の発泡粒子から散逸する速度が適度に遅いことなどが理由として考えられる。
【0038】
また、ハイドロフルオロオレフィンを含む物理発泡剤を用いてダイレクト発泡法により樹脂粒子を発泡させることにより、低圧から高圧までの幅広い成形圧の範囲で成形することが可能な発泡粒子を得ることができる。この理由は明らかではないが、例えば、ポリオレフィン系樹脂に対するハイドロフルオロオレフィンの親和性がよいため、発泡工程において物理発泡剤が樹脂粒子から緩やかに分離し、発泡粒子に形成される気泡の微細化が抑制されることなどが理由として考えられる。
【0039】
さらに、前記製造方法によれば、見掛け密度の低い発泡粒子を一段階の発泡で作製することができる。これにより、二段発泡工程、つまり、一段発泡粒子の見掛け密度をさらに低下させる工程を行う必要がなく、発泡粒子の粒子径のばらつきを低減することができる。
【0040】
発泡剤添加工程におけるハイドロフルオロオレフィンの添加量が少なすぎる場合には、ハイドロフルオロオレフィンによる効果が低下し、一段階の発泡により見掛け密度の低い発泡粒子を製造することが難しくなるおそれがある。また、この場合には、発泡粒子の成形性の低下を招くおそれがある。また、この場合には、見掛け密度の低い発泡粒子を得るために二段発泡工程が必要となり、発泡粒子の粒子径のばらつきの増大や、成形性のさらなる低下を招くおそれがある。ハイドロフルオロオレフィンの添加量を樹脂粒子１００質量部に対して１０質量部以上とすることにより、これらの問題を容易に回避することができる。ハイドロフルオロオレフィンによる効果をより確実に得る観点からは、ハイドロフルオロオレフィンの添加量は、樹脂粒子１００質量部に対して１２質量部以上であることが好ましく、１４質量部以上であることがより好ましい。
【0041】
一方、ハイドロフルオロオレフィンの含有量が多すぎる場合には、樹脂粒子が過度に発泡し、所望の見掛け密度を有する発泡粒子が得られなくなるおそれがある。ハイドロフルオロオレフィンの添加量を樹脂粒子１００質量部に対して３０質量部以下とすることにより、かかる問題を容易に回避することができる。同様の観点及び製造コストの低減の観点から、ハイドロフルオロオレフィンの添加量は、樹脂粒子１００質量部に対して２８質量部以下であることが好ましく、２６質量部以下であることがより好ましい。
【0042】
ハイドロフルオロオレフィンによる効果を得つつ、発泡粒子の気泡構造をより確実に所望の構造とする観点からは、ハイドロフルオロオレフィンの含有量は、樹脂粒子１００質量部に対して１２質量部以上２６質量部以下であることが好ましく、１４質量部以上２６質量部以下であることがより好ましい。
【0043】
発泡剤添加工程において用いられる物理発泡剤には、ハイドロフルオロオレフィン以外の発泡剤が含まれていてもよい。ハイドロフルオロオレフィン以外の発泡剤としては、例えば、水や空気、窒素、二酸化炭素、アルゴンなどの無機物理発泡剤が挙げられる。前述した効果をより確実に得る観点からは、物理発泡剤中におけるハイドロフルオロオレフィンの割合は８０質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上であることがより好ましく、１００質量％、すなわち物理発泡剤がハイドロフルオロオレフィンのみから構成されていることが最も好ましい。
【0044】
ハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）とは、不飽和結合を備えた炭素骨格に、少なくとも水素原子とフッ素原子とが結合した構造を有する含フッ素炭化水素をいう。例えば、ハイドロフルオロオレフィンは、不飽和結合を備えた炭素骨格に水素原子とフッ素原子とが結合した構造を有していてもよい。また、ハイドロフルオロオレフィンの炭素骨格には、水素原子及びフッ素原子に加え、塩素原子が結合していてもよい。すなわち、本明細書におけるハイドロフルオロオレフィンは、不飽和結合を備えた炭素骨格に水素原子、フッ素原子及び塩素原子が結合した構造を有するハイドロクロロフルオロオレフィン（ＨＣＦＯ）を含む概念である。
【0045】
より具体的には、物理発泡剤として使用可能なハイドロフルオロオレフィンとしては、１，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ１２３４ｚｅ）、１，１，１－４，４，４－ヘキサフルオロ－２－ブテン（ＨＦＯ１３３６ｍｚｚ）、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ１２３４ｙｆ）、１－クロロ－３，３，３－トリフルオロプロペン（ＨＣＦＯ１２３３ｚｄ）、１－クロロ－２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＣＦＯ１２２４ｙｄ）等が例示される。これらのハイドロフルオロオレフィンは、トランス体であってもよく、シス体であってもよい。物理発泡剤中には、１種類のハイドロフルオロオレフィンが含まれていてもよく、２種類以上のハイドロフルオロオレフィンが含まれていてもよい。
【0046】
前記ハイドロフルオロオレフィンは、炭素数３以上５以下の炭素骨格を有していることが好ましい。このようなハイドロフルオロオレフィンを物理発泡剤として用いることにより、発泡直後における発泡粒子の収縮をより効果的に抑制することができるとともに、発泡粒子の成形性をより向上させることができる。この理由は明らかではないが、例えば、ハイドロフルオロオレフィンが比較的大きな分子骨格を有していることにより、ポリオレフィン系樹脂中でのガスの透過速度が遅くなることなどが理由として考えられる。同様の観点から、ハイドロフルオロオレフィンの分子量は、１００以上であることが好ましく、１３０以上であることがより好ましい。一方、ハイドロフルオロオレフィンの分子量の上限は、概ね２００である。
【0047】
前記ハイドロフルオロオレフィンは、その分子構造中に塩素原子を有していることが好ましい。すなわち、前記発泡剤添加工程において用いる物理発泡剤には、ハイドロクロロフルオロオレフィンが含まれているあることが好ましい。ハイドロクロロフルオロオレフィンは、塩素原子を含まないハイドロフルオロオレフィンに比べてポリオレフィン系樹脂との親和性が高い。そのため、ハイドロクロロフルオロオレフィンを物理発泡剤として用いることにより、発泡粒子の気泡の微細化をより効果的に抑制し、発泡粒子の成形性をより向上させることができる。
【0048】
発泡粒子の成形性をさらに高める観点からは、前記ハイドロフルオロオレフィンが、１－クロロ－３，３，３－トリフルオロプロペン及び１－クロロ－２，３，３，３－テトラフルオロプロペンからなる群より選択される１種以上の化合物であることがより好ましい。
【0049】
発泡剤添加工程においては、密閉容器内に前記物理発泡剤を添加することによって、水性媒体中の前記樹脂粒子に物理発泡剤を含浸させることができる。発泡剤添加工程においては、物理発泡剤の全量を一度に密閉容器内に添加してもよいし、物理発泡剤を複数回に分けて密閉容器内に添加してもよい。また、発泡剤添加工程においては、必要に応じて密閉容器内を加圧したり、密閉容器の内容物を加温したりすることにより、樹脂粒子への物理発泡剤の含浸を促進させてもよい。
【0050】
また、前記製造方法は、密閉容器内の温度を（ポリオレフィン系樹脂の融点－３０℃）以上、（ポリオレフィン系樹脂の融解終了温度）以下の温度に１～６０分保持する高温ピーク形成工程をさらに有していることが好ましい。高温ピーク形成工程を行うことにより、発泡粒子を構成するポリオレフィン系樹脂中に二次結晶を形成し、機械的強度に優れるとともに成形性にも優れた発泡粒子を容易に得ることができる。
【0051】
高温ピーク形成工程を行うタイミングは特に限定されることはないが、ハイドロフルオロオレフィンを樹脂粒子に十分に含浸させる観点からは、ハイドロフルオロオレフィンの樹脂粒子への含浸が完了した後に高温ピーク形成工程を行うことが好ましい。具体的には、発泡剤添加工程の後に高温ピーク形成工程を行うことが好ましい。
【0052】
＜発泡工程＞
発泡剤添加工程において樹脂粒子への発泡剤の含浸が完了した後、発泡工程を行う。発泡工程では、密閉容器の内容物を密閉容器よりも低圧の環境へ放出する。これにより、樹脂粒子が発泡して気泡構造が形成されるとともに、外気によって冷却されて気泡構造が安定化する。その結果、見掛け密度１０ｋｇ／ｍ３以上８０ｋｇ／ｍ３以下の発泡粒子を得ることができる。このようにして得られた発泡粒子は、見掛け密度が低い場合であっても収縮しにくく、優れた成形性を有している。また、発泡工程においては、一段階で前記特定の範囲の見掛け密度となるように樹脂粒子を発泡させるため、発泡粒子の粒子径のばらつきを小さくすることができる。
発泡剤添加工程において樹脂粒子への発泡剤の含浸が完了した後、発泡工程を行う。発泡工程では、密閉容器の内容物を密閉容器よりも低圧の環境へ放出する。これにより、樹脂粒子が発泡して気泡構造が形成されるとともに、外気によって冷却されて気泡構造が安定化する。その結果、見掛け密度１０ｋｇ／ｍ３以上８０ｋｇ／ｍ３以下の発泡粒子を得ることができる。このようにして得られた発泡粒子は、見掛け密度が低い場合であっても収縮しにくく、優れた成形性を有している。また、発泡工程においては、一段階で前記特定の範囲の見掛け密度となるように樹脂粒子を発泡させるため、発泡粒子の粒子径のばらつきを小さくすることができる。
【0053】
前述した効果をより確実に得る観点からは、発泡工程において密閉容器の内容物が放出されている間、密閉容器内を加圧して発泡工程直前の圧力を維持することが好ましい。この場合、密閉容器内の加圧には、窒素などの無機ガスを使用することができる。なお、発泡工程において密閉容器内の圧力を維持するために使用される無機ガスは、本明細書における物理発泡剤には含まれない。
【0054】
発泡時の密閉容器内の圧力はゲージ圧において０．５ＭＰａ（Ｇ）以上であることが好ましい。一方、密閉容器内の圧力はゲージ圧において４．０ＭＰａ（Ｇ）以下であることが好ましい。上記範囲内であれば、密閉容器の破損や爆発等のおそれがなく安全に発泡粒子を製造することができる。
【0055】
＜発泡粒子の収縮率＞
前記発泡工程が完了した直後におけるポリオレフィン系樹脂発泡粒子の収縮率は５％以下であることが好ましく、３％以下であることがより好ましく、１％以下であることがさらに好ましい。収縮率が前記特定の範囲内である発泡粒子は、その後、収縮を回復させることなく型内成形を行う場合にも、密度が低く良好な発泡粒子成形体を容易に得ることができる。また、収縮率が前記特定の範囲内である発泡粒子は、後述する成形工程において、発泡粒子に内圧を付与する際の内圧付与時間が短くなる。したがって、かかる発泡粒子を用いることにより、発泡粒子成形体の生産性をより向上させることができる。
前記発泡工程が完了した直後におけるポリオレフィン系樹脂発泡粒子の収縮率は５％以下であることが好ましく、３％以下であることがより好ましく、１％以下であることがさらに好ましい。収縮率が前記特定の範囲内である発泡粒子は、その後、収縮を回復させることなく型内成形を行う場合にも、密度が低く良好な発泡粒子成形体を容易に得ることができる。また、収縮率が前記特定の範囲内である発泡粒子は、後述する成形工程において、発泡粒子に内圧を付与する際の内圧付与時間が短くなる。したがって、かかる発泡粒子を用いることにより、発泡粒子成形体の生産性をより向上させることができる。
【0056】
前述した発泡粒子の収縮率の測定方法は以下の通りである。まず、製造直後の発泡粒子を温度６０℃の雰囲気中で１時間乾燥させた後、後述する方法により発泡粒子の嵩倍率Ｍ１を測定する。次に、発泡粒子を耐圧容器内に入れ、耐圧容器内に無機ガスを注入して容器内を０．３ＭＰａ（Ｇ）まで加圧する。この圧力を１２時間保持することにより発泡粒子に空気等の無機ガスを含浸させ、発泡粒子の気泡内の圧力を高めることにより内圧を付与する。内圧が付与された発泡粒子を耐圧容器から取り出した後、大気圧下で１２時間放置することにより、発泡粒子の収縮を回復させることができる。このようにして収縮を回復させた発泡粒子の嵩倍率Ｍ２を後述する方法により測定する。発泡粒子の収縮率（単位：％）は、このようにして得られた嵩倍率Ｍ１及びＭ２を用い、下記式（１）に基づいて算出される値である。なお、製造直後の発泡粒子とは、前記発泡工程が完了した直後の発泡粒子（より具体的には、発泡工程において密閉容器内の内容物が全て放出された時点の発泡粒子）をいう。
収縮率＝（Ｍ２－Ｍ１）／Ｍ２×１００ ・・・（１）
収縮率＝（Ｍ２－Ｍ１）／Ｍ２×１００ ・・・（１）
【0057】
発泡粒子の嵩倍率は、発泡粒子を構成するポリオレフィン系樹脂の密度（単位：ｋｇ／ｍ3）を発泡粒子の嵩密度（単位：ｋｇ／ｍ3）で除した値である。発泡粒子の嵩密度の測定方法は以下の通りである。まず、測定対象の発泡粒子をメスシリンダー内に自然に堆積するようにして充填し、メスシリンダーの目盛から発泡粒子群の嵩体積（単位：Ｌ）を読み取る。そして、メスシリンダー内の発泡粒子群の質量（単位：ｇ）を前述した嵩体積で除した値を単位換算することにより、発泡粒子の嵩密度（単位：ｋｇ／ｍ3）を得ることができる。
【0058】
（ポリオレフィン系樹脂発泡粒子）
前記製造方法によれば、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を得ることができる。ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の基材樹脂はポリオレフィン系樹脂である。発泡粒子を構成するポリオレフィン系樹脂は前述した樹脂粒子を構成するポリオレフィン系樹脂と同一である。そのため、発泡粒子におけるポリオレフィン系樹脂の具体的な構成については、樹脂粒子におけるポリオレフィン系樹脂の説明を適宜参照することができる。
前記製造方法によれば、ポリオレフィン系樹脂発泡粒子を得ることができる。ポリオレフィン系樹脂発泡粒子の基材樹脂はポリオレフィン系樹脂である。発泡粒子を構成するポリオレフィン系樹脂は前述した樹脂粒子を構成するポリオレフィン系樹脂と同一である。そのため、発泡粒子におけるポリオレフィン系樹脂の具体的な構成については、樹脂粒子におけるポリオレフィン系樹脂の説明を適宜参照することができる。
【0059】
前記発泡粒子は、ハイドロフルオロオレフィンを含む物理発泡剤を用いて樹脂粒子を発泡させることにより得られる。発泡粒子に含まれる物理発泡剤の具体的な構成については、発泡剤添加工程で使用される発泡剤の説明を適宜参照することができる。
【0060】
＜見掛け密度＞
前記発泡粒子の見掛け密度は１０ｋｇ／ｍ３以上８０ｋｇ／ｍ３以下である。前述したように、ハイドロフルオロオレフィンを含む物理発泡剤を用いることにより、ダイレクト発泡法により前記特定の範囲の見掛け密度の発泡粒子を製造する場合においても、発泡直後における発泡粒子の収縮を抑制することができる。また、前記発泡粒子は、低圧から高圧までの幅広い成形圧の範囲で良好な成形体を容易に成形することができる。かかる効果をより有益なものとする観点からは、発泡粒子の見掛け密度は１０ｋｇ／ｍ３以上５０ｋｇ／ｍ３以下であることが好ましく、１５ｋｇ／ｍ３以上４５ｋｇ／ｍ３以下であることがより好ましく、１８ｋｇ／ｍ３以上３０ｋｇ／ｍ３以下であることがさらに好ましい。
前記発泡粒子の見掛け密度は１０ｋｇ／ｍ３以上８０ｋｇ／ｍ３以下である。前述したように、ハイドロフルオロオレフィンを含む物理発泡剤を用いることにより、ダイレクト発泡法により前記特定の範囲の見掛け密度の発泡粒子を製造する場合においても、発泡直後における発泡粒子の収縮を抑制することができる。また、前記発泡粒子は、低圧から高圧までの幅広い成形圧の範囲で良好な成形体を容易に成形することができる。かかる効果をより有益なものとする観点からは、発泡粒子の見掛け密度は１０ｋｇ／ｍ３以上５０ｋｇ／ｍ３以下であることが好ましく、１５ｋｇ／ｍ３以上４５ｋｇ／ｍ３以下であることがより好ましく、１８ｋｇ／ｍ３以上３０ｋｇ／ｍ３以下であることがさらに好ましい。
【0061】
発泡粒子の見掛け密度の算出方法は以下の通りである。まず、相対湿度５０％、温度２３℃、気圧１ａｔｍの環境下で発泡粒子群を１日間静置し、発泡粒子の状態を調節する。この発泡粒子群の質量（単位：ｇ）を測定した後、２３℃のアルコール（例えばエタノール）を入れたメスシリンダー内に、金網などを使用して沈め、液面の上昇分から発泡粒子群の体積（単位：Ｌ）を求める。その後、発泡粒子群の質量を発泡粒子群の体積で除した値を単位換算することにより、発泡粒子の見掛け密度（単位：ｋｇ／ｍ3）を算出することができる。
【0062】
＜短径の平均値及び変動係数＞
前記発泡粒子の短径の平均値は１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であり、かつ、短径の変動係数は１０％以下である。前述したように、ハイドロフルオロオレフィンを含む物理発泡剤を用いることにより、一段階の発泡で見掛け密度の低い発泡粒子を製造することができる。その結果、見掛け密度が上記範囲内であり、かつ短径の平均値及び変動係数がそれぞれ前記特定の範囲内であるような、粒子径のばらつきが小さい発泡粒子を得ることができる。また、短径の平均値及び変動係数がそれぞれ前記特定の範囲内である発泡粒子を用いて発泡粒子成形体を作製することにより、発泡粒子成形体のエネルギー吸収性能をより容易に向上させることができる。なお、短径の変動係数の下限は概ね１％である。
前記発泡粒子の短径の平均値は１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であり、かつ、短径の変動係数は１０％以下である。前述したように、ハイドロフルオロオレフィンを含む物理発泡剤を用いることにより、一段階の発泡で見掛け密度の低い発泡粒子を製造することができる。その結果、見掛け密度が上記範囲内であり、かつ短径の平均値及び変動係数がそれぞれ前記特定の範囲内であるような、粒子径のばらつきが小さい発泡粒子を得ることができる。また、短径の平均値及び変動係数がそれぞれ前記特定の範囲内である発泡粒子を用いて発泡粒子成形体を作製することにより、発泡粒子成形体のエネルギー吸収性能をより容易に向上させることができる。なお、短径の変動係数の下限は概ね１％である。
【0063】
従来、見掛け密度がたとえば３０ｋｇ／ｍ３以下であるような、特に見掛け密度の小さい発泡粒子を収縮の問題を回避して製造しようとした場合には、二段発泡法を採用せざるを得ず、得られる発泡粒子の短径の変動係数を低減することが難しかった。これに対し、前記製造方法によれば、これらの問題を解消することができ、見掛け密度が低く、かつ短径の変動係数の小さな発泡粒子を容易に製造することが可能となる。
【0064】
また、発泡粒子の充填性や成形体のエネルギー吸収性能をより高める観点から、前記発泡粒子の短径の平均値は、２．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下であることがより好ましい。
【0065】
前記発泡粒子の短径の平均値及び短径の変動係数は、投影像撮影式粒度分布測定装置を使用して測定することができる。発泡粒子の短径とは、投影像撮影式粒度分布測定装置にて撮影された発泡粒子の投影像において、当該発泡粒子をはさむ２本の平行線の距離が最小になる長さ（つまり、最小フェレ径）をいう。発泡粒子の短径の平均値Ｔａｖ（単位：ｍｍ）は、下記式（２）に基づいて算出される値である。また、発泡粒子の短径の変動係数Ｔｃｖ（単位：％）は、下記式（３）に示したように、発泡粒子の短径の平均値Ｔａｖに対する短径の標準偏差Ｔｓｄ（単位：ｍｍ）の比を百分率で表した値である。なお、発泡粒子の短径の標準偏差Ｔｓｄは、下記式（４）に基づいて算出される値である。
Ｔａｖ＝Σ（Ｔｉ）／ｎ ・・・（２）
Ｔｃｖ＝Ｔｓｄ／Ｔａｖ×１００ ・・・（３）
Ｔｓｄ＝（Σ（Ｔｉ－Ｔａｖ）２／（ｎ－１））１／２ ・・・（４）
Ｔａｖ＝Σ（Ｔｉ）／ｎ ・・・（２）
Ｔｃｖ＝Ｔｓｄ／Ｔａｖ×１００ ・・・（３）
Ｔｓｄ＝（Σ（Ｔｉ－Ｔａｖ）２／（ｎ－１））１／２ ・・・（４）
【0066】
なお、前記式（２）及び式（４）におけるＴｉは、ｉ番目に測定した発泡粒子の短径の値（単位：ｍｍ）であり、ｎは測定した発泡粒子の総数である。ｎの値は、例えば１０００以上であればよい。
【0067】
＜平均気泡径＞
前記発泡粒子の平均気泡径は１００μｍ以上であることが好ましい。発泡粒子の平均気泡径を１００μｍ以上とすることにより、発泡粒子の成形性をより向上させることができる。同様の観点から、前記発泡粒子の平均気泡径は１１０μｍ以上であることがより好ましい。一方、発泡粒子の平均気泡径の上限は、３００μｍであることが好ましく、２５０μｍであることがより好ましく、２００μｍであることがさらに好ましい。
前記発泡粒子の平均気泡径は１００μｍ以上であることが好ましい。発泡粒子の平均気泡径を１００μｍ以上とすることにより、発泡粒子の成形性をより向上させることができる。同様の観点から、前記発泡粒子の平均気泡径は１１０μｍ以上であることがより好ましい。一方、発泡粒子の平均気泡径の上限は、３００μｍであることが好ましく、２５０μｍであることがより好ましく、２００μｍであることがさらに好ましい。
【0068】
発泡粒子の平均気泡径は、以下の方法により算出される値である。まず、発泡粒子を概ね２等分となるように切断する。次に、露出した切断面が視野内に全て納まるように拡大写真を取得する。得られた拡大写真上に、発泡粒子の最表面から中央部を通って反対側の最表面に至る線分を、隣り合う線分のなす角度が等しくなるようにして（つまり、隣り合う線分のなす角度が４５°となるようにして）４本引く。このようにして得られた４本の線分の合計長さを線分と交差する気泡の総数で除した値を、個々の発泡粒子の気泡径とする。
【0069】
以上の操作を無作為に抽出した１０個以上の発泡粒子に対して行い、それぞれの発泡粒子について得られた発泡粒子の気泡径を算術平均した値を、発泡粒子の平均気泡径とする。
【0070】
＜発泡粒子中のハイドロフルオロオレフィンの残存量＞
前記ポリオレフィン系樹脂発泡粒子中に含まれるハイドロフルオロオレフィンの含有量は、１質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以下であることがより好ましく、０．１質量％以下であることがさらに好ましく、０質量％であることが特に好ましい。このような発泡粒子を用いて型内成形を行うことにより、優れた剛性を有する発泡粒子成形体を容易に得ることができる。発泡粒子中のハイドロフルオロオレフィンの含有量は、ヘッドスペース法ガスクロマトグラフ質量分析計を用いて測定することができる。
前記ポリオレフィン系樹脂発泡粒子中に含まれるハイドロフルオロオレフィンの含有量は、１質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以下であることがより好ましく、０．１質量％以下であることがさらに好ましく、０質量％であることが特に好ましい。このような発泡粒子を用いて型内成形を行うことにより、優れた剛性を有する発泡粒子成形体を容易に得ることができる。発泡粒子中のハイドロフルオロオレフィンの含有量は、ヘッドスペース法ガスクロマトグラフ質量分析計を用いて測定することができる。
【0071】
なお、物理発泡剤として樹脂粒子に含浸されたハイドロフルオロオレフィンは、発泡直後にポリオレフィン系樹脂発泡粒子から急速に散逸する。したがって、前記製造方法により得られた発泡粒子の場合、例えば、常圧、常温下において製造直後の時点から３日間静置された発泡粒子中のハイドロフルオロオレフィンの量は１質量％以下となる。なお、ハイドロフルオロオレフィンは、たとえばポリスチレン系樹脂発泡体等において発泡体中に残存しやすい性質を利用して断熱性を向上させる目的で使用されることがある。しかし、前記製造方法により得られるポリオレフィン系樹脂発泡粒子におけるハイドロフルオロオレフィンの散逸挙動は、ポリスチレン系樹脂発泡体におけるハイドロフルオロオレフィンの散逸挙動とは全く異っている。
【0072】
＜高温ピーク＞
発泡粒子は、加熱速度１０℃／分で２３℃から２００℃まで加熱した際に得られるＤＳＣ曲線に、発泡粒子を構成するポリオレフィン系樹脂固有の融解による吸熱ピークと、この吸熱ピークよりも高温側に位置する１以上の融解ピークとが現れる結晶構造を有することが好ましい。このような結晶構造を備えた発泡粒子は、機械的強度に優れるとともに成形性にも優れている。なお、以下において、前記ＤＳＣ曲線に現れるポリオレフィン系樹脂固有の融解による吸熱ピークを「樹脂固有ピーク」といい、樹脂固有ピークよりも高温側に現れる融解ピークを「高温ピーク」という。樹脂固有ピークは、発泡粒子を構成するポリオレフィン系樹脂が本来有する結晶が融解する際の吸熱によって生じる。一方、高温ピークは、発泡粒子の製造過程で発泡粒子を構成するポリオレフィン系樹脂中に形成された二次結晶の融解によって生じると推定される。すなわち、ＤＳＣ曲線に高温ピークが現れた場合、ポリオレフィン系樹脂中に二次結晶が形成されていると推定される。
発泡粒子は、加熱速度１０℃／分で２３℃から２００℃まで加熱した際に得られるＤＳＣ曲線に、発泡粒子を構成するポリオレフィン系樹脂固有の融解による吸熱ピークと、この吸熱ピークよりも高温側に位置する１以上の融解ピークとが現れる結晶構造を有することが好ましい。このような結晶構造を備えた発泡粒子は、機械的強度に優れるとともに成形性にも優れている。なお、以下において、前記ＤＳＣ曲線に現れるポリオレフィン系樹脂固有の融解による吸熱ピークを「樹脂固有ピーク」といい、樹脂固有ピークよりも高温側に現れる融解ピークを「高温ピーク」という。樹脂固有ピークは、発泡粒子を構成するポリオレフィン系樹脂が本来有する結晶が融解する際の吸熱によって生じる。一方、高温ピークは、発泡粒子の製造過程で発泡粒子を構成するポリオレフィン系樹脂中に形成された二次結晶の融解によって生じると推定される。すなわち、ＤＳＣ曲線に高温ピークが現れた場合、ポリオレフィン系樹脂中に二次結晶が形成されていると推定される。
【0073】
発泡粒子が前述した結晶構造を有するか否かは、ＪＩＳ Ｋ７１２１：１９８７に準拠し、前述した条件により示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を行うことにより得られるＤＳＣ曲線に基づいて判断すればよい。また、ＤＳＣを行うにあたっては、発泡粒子１～３ｍｇを試料として用いればよい。
【0074】
具体的には、上記のように１０℃／分の加熱速度で２３℃から２００℃までの加熱（つまり、第１回目の加熱）を行ったときに得られるＤＳＣ曲線には、高温ピークと、発泡粒子を構成するポリオレフィン系樹脂の樹脂固有ピークとの両方が現れる。なお、第１回目の加熱を行ったときに得られるＤＳＣ曲線には、樹脂固有ピークと高温ピークとが現れる。これに対し、第１回目の加熱を行った後、１０℃／分の冷却速度で２００℃から２３℃まで冷却し、その後再び１０℃／分の加熱速度で２３℃から２００℃までの加熱（つまり、第２回目の加熱）を行ったときに得られるＤＳＣ曲線においては、発泡粒子を構成するポリオレフィン系樹脂の樹脂固有ピークのみが見られる。従って、第１回目の加熱時に得られるＤＳＣ曲線と第２回目の加熱時に得られるＤＳＣ曲線とを比較することにより、樹脂固有ピークと高温ピークとを見分けることができる。この樹脂固有ピークの頂点の温度は、第１回目の加熱と第２回目の加熱とで多少異なる場合があるが、通常、その差は５℃以内である。
【0075】
発泡粒子の高温ピークの融解熱量は、発泡粒子の成形性をより向上させるという観点、及び剛性により優れる成形体を得るという観点から、５Ｊ／ｇ以上４０Ｊ／ｇ以下であることが好ましく、７Ｊ／ｇ以上３０Ｊ／ｇ以下であることがより好ましく、１０Ｊ／ｇ以上２０Ｊ／ｇ以下であることがさらに好ましい。
【0076】
前述した高温ピークの融解熱量は、次のようにして求められる値である。まず、状態調節を行った後の発泡粒子１～３ｍｇを試料として用い、加熱速度１０℃／分で２３℃から２００℃まで加熱するという条件で示差走査熱量測定を行うことによりＤＳＣ曲線を得る。図１にＤＳＣ曲線の一例を示す。発泡粒子が高温ピークを有する場合、ＤＳＣ曲線には、図１に示すように、樹脂固有ピークΔＨ１と、樹脂固有ピークΔＨ１の頂点よりも高温側に頂点を有する高温ピークΔＨ２とが現れる。
【0077】
次に、ＤＳＣ曲線上における８０℃に相当する点αと、発泡粒子の融解終了温度Ｔに相当する点βとを結ぶ直線Ｌ１を引く。なお、融解終了温度Ｔは、高温ピークΔＨ２における高温側の端点、つまり、ＤＳＣ曲線における、高温ピークΔＨ２と、高温ピークΔＨ２よりも高温側のベースラインとの交点である。
【0078】
直線Ｌ１を引いた後、樹脂固有ピークΔＨ１と高温ピークΔＨ２との間に存在する極大点γを通り、グラフの縦軸に平行な直線Ｌ２を引く。この直線Ｌ２により樹脂固有ピークΔＨ１と高温ピークΔＨ２とが分割される。高温ピークΔＨ２の吸熱量は、ＤＳＣ曲線における高温ピークΔＨ２を構成する部分と、直線Ｌ１と、直線Ｌ２とによって囲まれた部分の面積に基づいて算出することができる。
【実施例0079】
前記発泡粒子及びその製造方法の実施例を説明する。
【0080】
（実施例１）
本例においては、ハイドロクロロフルオロオレフィンを物理発泡剤として用い、ダイレクト発泡法でポリプロピレン系樹脂粒子を発泡させることによりポリプロピレン系樹脂発泡粒子を作製した。本例の発泡粒子のより詳細な製造方法は以下の通りである。
本例においては、ハイドロクロロフルオロオレフィンを物理発泡剤として用い、ダイレクト発泡法でポリプロピレン系樹脂粒子を発泡させることによりポリプロピレン系樹脂発泡粒子を作製した。本例の発泡粒子のより詳細な製造方法は以下の通りである。
【0081】
＜ポリプロピレン系樹脂粒子の製造＞
ポリプロピレン系樹脂粒子は、ストランドカット法により製造した。ポリプロピレン系樹脂粒子の製造には、内径５０ｍｍの押出機と、押出機の先端に取り付けられたダイとを備えた押出装置を用いた。まず、押出機にポリプロピレン系樹脂と、気泡核剤としてのホウ酸亜鉛とを投入し、押出機内で溶融混練することにより樹脂溶融混練物を形成した。その後、押出機のダイから樹脂溶融混練物を押し出して押出物を得た。この押出物を、水を入れた水槽に通して冷却した後、ペレタイザーを用いて適当な長さに切断することによりポリプロピレン系樹脂粒子を得た。得られたポリプロピレン系樹脂粒子は概ね均一であり、ポリプロピレン系樹脂粒子１個当たりの質量は約１．０ｇであった。
ポリプロピレン系樹脂粒子は、ストランドカット法により製造した。ポリプロピレン系樹脂粒子の製造には、内径５０ｍｍの押出機と、押出機の先端に取り付けられたダイとを備えた押出装置を用いた。まず、押出機にポリプロピレン系樹脂と、気泡核剤としてのホウ酸亜鉛とを投入し、押出機内で溶融混練することにより樹脂溶融混練物を形成した。その後、押出機のダイから樹脂溶融混練物を押し出して押出物を得た。この押出物を、水を入れた水槽に通して冷却した後、ペレタイザーを用いて適当な長さに切断することによりポリプロピレン系樹脂粒子を得た。得られたポリプロピレン系樹脂粒子は概ね均一であり、ポリプロピレン系樹脂粒子１個当たりの質量は約１．０ｇであった。
【0082】
なお、本例において用いたポリプロピレン系樹脂はエチレン－プロピレンランダム共重合体である。ＪＩＳ Ｋ７１２１：１９８７に基づいて測定したエチレン－プロピレンランダム共重合体の融点は１４３℃である。また、ＪＩＳ Ｋ７２１０－１：２０１４に準拠し、温度２３０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定したエチレン－プロピレンランダム共重合体のメルトマスフローレイトは８ｇ／１０分である。また、このエチレン－プロピレンランダム共重合体の密度は９００ｋｇ／ｍ３である。表１においては、本例で使用したエチレン－プロピレンランダム共重合体を「ＰＰ」と記載した。
【0083】
また、本例において用いた気泡核剤はホウ酸亜鉛である。ホウ酸亜鉛の添加量は、表１に示すように、樹脂粒子の質量に対して１０００質量ｐｐｍとした。
【0084】
＜分散工程＞
次に、ポリプロピレン系樹脂粒子１ｋｇを、水性媒体としての水３Ｌとともに容積５Ｌの密閉容器内に投入した。次いで、密閉容器内に、樹脂粒子１００質量部に対して０．３質量部の分散剤と、０．００４質量部の界面活性剤と、０．０１質量部の分散助剤とを添加し、樹脂粒子を水性媒体中に分散させた。なお、分散剤としてはカオリンを、界面活性剤としてはドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（第一工業製薬株式会社製「ネオゲン（登録商標）」）を、分散助剤としては硫酸アルミニウムをそれぞれ使用した。
次に、ポリプロピレン系樹脂粒子１ｋｇを、水性媒体としての水３Ｌとともに容積５Ｌの密閉容器内に投入した。次いで、密閉容器内に、樹脂粒子１００質量部に対して０．３質量部の分散剤と、０．００４質量部の界面活性剤と、０．０１質量部の分散助剤とを添加し、樹脂粒子を水性媒体中に分散させた。なお、分散剤としてはカオリンを、界面活性剤としてはドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（第一工業製薬株式会社製「ネオゲン（登録商標）」）を、分散助剤としては硫酸アルミニウムをそれぞれ使用した。
【0085】
＜発泡剤添加工程＞
次に、密閉容器を密閉した状態で、密閉容器内にポリプロピレン系樹脂１００質量部に対して表１に示す量のハイドロクロロフルオロオレフィンを添加した。その後、密閉容器内を攪拌しながら２℃／分の昇温速度で加熱し、容器内の温度を表１に示す発泡温度まで上昇させた。このときの容器内の圧力はゲージ圧において１．５ＭＰａ（Ｇ）であった。本例において用いたハイドロクロロフルオロオレフィンは、具体的にはトランス－１－クロロ－３，３，３－トリフルオロプロペン（ＨＣＦＯ１２３３ｚｄ）である。表１においては、本例で使用したハイドロクロロフルオロオレフィンを「ＨＣＦＯ１」と記載した。
次に、密閉容器を密閉した状態で、密閉容器内にポリプロピレン系樹脂１００質量部に対して表１に示す量のハイドロクロロフルオロオレフィンを添加した。その後、密閉容器内を攪拌しながら２℃／分の昇温速度で加熱し、容器内の温度を表１に示す発泡温度まで上昇させた。このときの容器内の圧力はゲージ圧において１．５ＭＰａ（Ｇ）であった。本例において用いたハイドロクロロフルオロオレフィンは、具体的にはトランス－１－クロロ－３，３，３－トリフルオロプロペン（ＨＣＦＯ１２３３ｚｄ）である。表１においては、本例で使用したハイドロクロロフルオロオレフィンを「ＨＣＦＯ１」と記載した。
【0086】
＜高温ピーク形成工程＞
密閉容器内の温度が表１に示す発泡温度に到達した後、この温度を１５分保持した。これにより、得られる発泡粒子のＤＳＣ曲線に後述する高温ピークが現れるよう樹脂粒子の状態を調整した。
密閉容器内の温度が表１に示す発泡温度に到達した後、この温度を１５分保持した。これにより、得られる発泡粒子のＤＳＣ曲線に後述する高温ピークが現れるよう樹脂粒子の状態を調整した。
【0087】
＜発泡工程＞
高温ピーク形成工程が完了した後、窒素ガスを用いて密閉容器内の圧力を表１に示す値よりも０．５ＭＰａ高い値まで上昇させた。この圧力を保ったまま密閉容器を開放し、内容物を大気圧下に放出することにより樹脂粒子を発泡させた。以上により樹脂粒子を発泡させてポリプロピレン系樹脂発泡粒子を得た。
高温ピーク形成工程が完了した後、窒素ガスを用いて密閉容器内の圧力を表１に示す値よりも０．５ＭＰａ高い値まで上昇させた。この圧力を保ったまま密閉容器を開放し、内容物を大気圧下に放出することにより樹脂粒子を発泡させた。以上により樹脂粒子を発泡させてポリプロピレン系樹脂発泡粒子を得た。
【0088】
（実施例２）
本例においては、物理発泡剤として１－クロロ－２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＣＦＯ１２２４ｙｄ）を用い、発泡温度を表１に示す値に変更した以外は実施例１と同様の方法によりポリプロピレン系樹脂発泡粒子を作製した。なお、表１においては、本例において使用したハイドロクロロフルオロオレフィンを「ＨＣＦＯ２」と記載した。
本例においては、物理発泡剤として１－クロロ－２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＣＦＯ１２２４ｙｄ）を用い、発泡温度を表１に示す値に変更した以外は実施例１と同様の方法によりポリプロピレン系樹脂発泡粒子を作製した。なお、表１においては、本例において使用したハイドロクロロフルオロオレフィンを「ＨＣＦＯ２」と記載した。
【0089】
（実施例３）
本例においては、物理発泡剤として、ハイドロクロロフルオロオレフィンに替えて分子構造中に塩素を含まないハイドロフルオロオレフィンを用いた。具体的には、トランス－１，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ１２３４ｚｅ）を用い、発泡温度を表１に示す値に変更した以外は実施例１と同様の方法によりポリプロピレン系樹脂発泡粒子を作製した。なお、表１においては、本例において使用したハイドロフルオロオレフィンを「ＨＦＯ」と記載した。
本例においては、物理発泡剤として、ハイドロクロロフルオロオレフィンに替えて分子構造中に塩素を含まないハイドロフルオロオレフィンを用いた。具体的には、トランス－１，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ１２３４ｚｅ）を用い、発泡温度を表１に示す値に変更した以外は実施例１と同様の方法によりポリプロピレン系樹脂発泡粒子を作製した。なお、表１においては、本例において使用したハイドロフルオロオレフィンを「ＨＦＯ」と記載した。
【0090】
（実施例４）
本例においては、ハイドロクロロフルオロオレフィンの添加量及び発泡温度を表１に示す値に変更した以外は実施例１と同様の方法によりポリプロピレン系樹脂発泡粒子を作製した。
本例においては、ハイドロクロロフルオロオレフィンの添加量及び発泡温度を表１に示す値に変更した以外は実施例１と同様の方法によりポリプロピレン系樹脂発泡粒子を作製した。
【0091】
（実施例５）
本例においては、ハイドロクロロフルオロオレフィンを物理発泡剤として用い、ダイレクト発泡法でポリエチレン系樹脂粒子を発泡させることによりポリエチレン系樹脂発泡粒子を作製した。本例の発泡粒子のより詳細な製造方法は以下の通りである。
本例においては、ハイドロクロロフルオロオレフィンを物理発泡剤として用い、ダイレクト発泡法でポリエチレン系樹脂粒子を発泡させることによりポリエチレン系樹脂発泡粒子を作製した。本例の発泡粒子のより詳細な製造方法は以下の通りである。
【0092】
＜ポリエチレン系樹脂粒子の製造＞
ポリエチレン系樹脂粒子は、ストランドカット法により製造した。ポリエチレン系樹脂粒子の製造には、内径５０ｍｍの押出機と、押出機の先端に取り付けられたダイとを備えた押出装置を用いた。まず、押出機にポリエチレン系樹脂と、気泡核剤としてのホウ酸亜鉛とを投入し、押出機内で溶融混練することにより樹脂溶融混練物を形成した。その後、押出機のダイから樹脂溶融混練物を押し出して押出物を得た。この押出物を、水を入れた水槽に通して冷却した後、ペレタイザーを用いて適当な長さに切断することによりポリエチレン系樹脂粒子を得た。得られたポリエチレン系樹脂粒子は概ね均一であり、ポリエチレン系樹脂粒子１個当たりの質量は約１．５ｇであった。
ポリエチレン系樹脂粒子は、ストランドカット法により製造した。ポリエチレン系樹脂粒子の製造には、内径５０ｍｍの押出機と、押出機の先端に取り付けられたダイとを備えた押出装置を用いた。まず、押出機にポリエチレン系樹脂と、気泡核剤としてのホウ酸亜鉛とを投入し、押出機内で溶融混練することにより樹脂溶融混練物を形成した。その後、押出機のダイから樹脂溶融混練物を押し出して押出物を得た。この押出物を、水を入れた水槽に通して冷却した後、ペレタイザーを用いて適当な長さに切断することによりポリエチレン系樹脂粒子を得た。得られたポリエチレン系樹脂粒子は概ね均一であり、ポリエチレン系樹脂粒子１個当たりの質量は約１．５ｇであった。
【0093】
なお、本例において用いたポリエチレン系樹脂は直鎖状低密度ポリエチレン（ＰＥ－ＬＬＤ）である。ＪＩＳ Ｋ７１２１：１９８７に基づいて測定した直鎖状低密度ポリエチレンの融点は１２０℃である。また、ＪＩＳ Ｋ７２１０－１：２０１４に準拠し、温度１９０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定した直鎖状低密度ポリエチレンのメルトマスフローレイトは１．０ｇ／１０分である。また、この直鎖状低密度ポリエチレンの密度は９２５ｋｇ／ｍ３である。表２においては、本例で使用した直鎖状低密度ポリエチレンを「ＰＥ」と記載した。
【0094】
また、本例において用いた気泡核剤はホウ酸亜鉛である。ホウ酸亜鉛の添加量は、表２に示すように、樹脂粒子の質量に対して２００質量ｐｐｍとした。
【0095】
＜分散工程＞
次に、ポリエチレン系樹脂粒子１ｋｇを、水性媒体としての水３Ｌとともに容積５Ｌの密閉容器内に投入した。次いで、密閉容器内に、樹脂粒子１００質量部に対して０．３質量部の分散剤と、０．００６質量部の界面活性剤を添加し、樹脂粒子を水性媒体中に分散させた。なお、分散剤としてはマイカを、界面活性剤としてはドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（第一工業製薬株式会社製「ネオゲン（登録商標）」）をそれぞれ使用した。
次に、ポリエチレン系樹脂粒子１ｋｇを、水性媒体としての水３Ｌとともに容積５Ｌの密閉容器内に投入した。次いで、密閉容器内に、樹脂粒子１００質量部に対して０．３質量部の分散剤と、０．００６質量部の界面活性剤を添加し、樹脂粒子を水性媒体中に分散させた。なお、分散剤としてはマイカを、界面活性剤としてはドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（第一工業製薬株式会社製「ネオゲン（登録商標）」）をそれぞれ使用した。
【0096】
＜発泡剤添加工程＞
次に、密閉容器を密閉した状態で、密閉容器内にポリエチレン系樹脂１００質量部に対して表２に示す量のハイドロクロロフルオロオレフィンを添加した。その後、密閉容器内を攪拌しながら２℃／分の昇温速度で加熱し、容器内の温度を表２に示す発泡温度まで上昇させた。このときの容器内の圧力はゲージ圧において１．１ＭＰａ（Ｇ）であった。本例において用いたハイドロクロロフルオロオレフィンは、具体的にはトランス－１－クロロ－３，３，３－トリフルオロプロペン（ＨＣＦＯ１２３３ｚｄ）である。
次に、密閉容器を密閉した状態で、密閉容器内にポリエチレン系樹脂１００質量部に対して表２に示す量のハイドロクロロフルオロオレフィンを添加した。その後、密閉容器内を攪拌しながら２℃／分の昇温速度で加熱し、容器内の温度を表２に示す発泡温度まで上昇させた。このときの容器内の圧力はゲージ圧において１．１ＭＰａ（Ｇ）であった。本例において用いたハイドロクロロフルオロオレフィンは、具体的にはトランス－１－クロロ－３，３，３－トリフルオロプロペン（ＨＣＦＯ１２３３ｚｄ）である。
【0097】
＜高温ピーク形成工程＞
密閉容器内の温度が表２に示す発泡温度に到達した後、この温度を１５分保持した。これにより、得られる発泡粒子のＤＳＣ曲線に後述する高温ピークが現れるよう樹脂粒子の状態を調整した。
密閉容器内の温度が表２に示す発泡温度に到達した後、この温度を１５分保持した。これにより、得られる発泡粒子のＤＳＣ曲線に後述する高温ピークが現れるよう樹脂粒子の状態を調整した。
【0098】
＜発泡工程＞
高温ピーク形成工程が完了した後、窒素ガスを用いて密閉容器内の圧力を表２に示す値よりも０．５ＭＰａ高い値まで上昇させた。この圧力を保ったまま密閉容器を開放し、内容物を大気圧下に放出することにより樹脂粒子を発泡させた。以上により樹脂粒子を発泡させてポリエチレン系樹脂発泡粒子を得た。
高温ピーク形成工程が完了した後、窒素ガスを用いて密閉容器内の圧力を表２に示す値よりも０．５ＭＰａ高い値まで上昇させた。この圧力を保ったまま密閉容器を開放し、内容物を大気圧下に放出することにより樹脂粒子を発泡させた。以上により樹脂粒子を発泡させてポリエチレン系樹脂発泡粒子を得た。
【0099】
（比較例１）
本例では、物理発泡剤として二酸化炭素（ＣＯ２）を用い、発泡剤添加工程を以下のように変更した以外は、実施例１と同様の方法によりポリプロピレン系樹脂発泡粒子を作製した。本例における発泡剤添加工程は、具体的には以下の通りである。
本例では、物理発泡剤として二酸化炭素（ＣＯ２）を用い、発泡剤添加工程を以下のように変更した以外は、実施例１と同様の方法によりポリプロピレン系樹脂発泡粒子を作製した。本例における発泡剤添加工程は、具体的には以下の通りである。
【0100】
＜発泡剤添加工程＞
実施例１と同様の方法により密閉容器内の水性媒体にポリプロピレン系樹脂粒子を分散させた後、密閉容器を密閉した状態で、密閉容器内に二酸化炭素を供給して密閉容器内の圧力を１．０ＭＰａ（Ｇ）まで上昇させた。二酸化炭素の供給が完了した後、密閉容器内を攪拌しながら２℃／分の昇温速度で加熱し、容器内の温度を表１に示す発泡温度から０．５℃低い温度まで上昇させた。次いで、密閉容器内に再び二酸化炭素を供給し、密閉容器内の圧力を表１に示す値まで上昇させた。
実施例１と同様の方法により密閉容器内の水性媒体にポリプロピレン系樹脂粒子を分散させた後、密閉容器を密閉した状態で、密閉容器内に二酸化炭素を供給して密閉容器内の圧力を１．０ＭＰａ（Ｇ）まで上昇させた。二酸化炭素の供給が完了した後、密閉容器内を攪拌しながら２℃／分の昇温速度で加熱し、容器内の温度を表１に示す発泡温度から０．５℃低い温度まで上昇させた。次いで、密閉容器内に再び二酸化炭素を供給し、密閉容器内の圧力を表１に示す値まで上昇させた。
【0101】
二酸化炭素の充填が完了した後、密閉容器内をさらに加熱して容器内の温度を表１に示す発泡温度まで上昇させた。そして、この温度を１５分保持することにより、樹脂粒子に二酸化炭素を十分に含浸させるとともに、発泡粒子のＤＳＣ曲線に高温ピークが形成されるように樹脂粒子の状態を調整した。その後、実施例１と同様の方法により発泡工程を行い、ポリプロピレン系樹脂発泡粒子を得た。なお、本例においては、発泡剤添加工程において添加された物理発泡剤（つまり、二酸化炭素）の量を質量で表すことが困難であるため、表１における発泡剤の添加量には「－」を記載した。
【0102】
（比較例２）
本例においては、物理発泡剤として窒素（Ｎ２）を使用し、発泡温度を表１に示す温度に変更した以外は比較例１と同様の方法によりポリプロピレン系樹脂発泡粒子を作製した。
本例においては、物理発泡剤として窒素（Ｎ２）を使用し、発泡温度を表１に示す温度に変更した以外は比較例１と同様の方法によりポリプロピレン系樹脂発泡粒子を作製した。
【0103】
（比較例３）
本例においては、二段発泡法によりポリプロピレン系樹脂発泡粒子を作製した。より具体的には、まず、物理発泡剤として二酸化炭素を用い、発泡温度及び容器内圧力を表１に示す値に変更した以外は比較例１と同様の方法によりポリプロピレン系樹脂粒子を発泡させ、一段発泡粒子を得た。この一段発泡粒子の見掛け密度は８１ｋｇ／ｍ３であった。
本例においては、二段発泡法によりポリプロピレン系樹脂発泡粒子を作製した。より具体的には、まず、物理発泡剤として二酸化炭素を用い、発泡温度及び容器内圧力を表１に示す値に変更した以外は比較例１と同様の方法によりポリプロピレン系樹脂粒子を発泡させ、一段発泡粒子を得た。この一段発泡粒子の見掛け密度は８１ｋｇ／ｍ３であった。
【0104】
次に、一段発泡粒子を耐圧容器に入れ、耐圧容器内を無機ガスで加圧することにより、一段発泡粒子の気泡内の圧力を高めた。その後、加熱媒体を用い、耐圧容器から取り出した一段発泡粒子を加熱することにより、一段発泡粒子をさらに発泡させて見掛け密度を低下させた。以上によりポリプロピレン系樹脂発泡粒子を得た。
【0105】
（比較例４）
本例においては、物理発泡剤として窒素を使用し、発泡温度及び平衡圧力を表１に示す値に変更した以外は比較例３と同様の二段発泡法によりポリプロピレン系樹脂発泡粒子を作製した。
本例においては、物理発泡剤として窒素を使用し、発泡温度及び平衡圧力を表１に示す値に変更した以外は比較例３と同様の二段発泡法によりポリプロピレン系樹脂発泡粒子を作製した。
【0106】
（比較例５）
本例においては、ハイドロクロロフルオロオレフィンの添加量及び発泡温度を表１に示す値に変更した以外は実施例１と同様の方法によりポリプロピレン系樹脂発泡粒子を作製した。
本例においては、ハイドロクロロフルオロオレフィンの添加量及び発泡温度を表１に示す値に変更した以外は実施例１と同様の方法によりポリプロピレン系樹脂発泡粒子を作製した。
【0107】
（比較例６）
本例では、物理発泡剤として二酸化炭素（ＣＯ２）を用い、製造条件を表２に示すように変更し、二段発泡法を採用した以外は、実施例５と同様の方法によりポリエチレン系樹脂発泡粒子を作製した。
本例では、物理発泡剤として二酸化炭素（ＣＯ２）を用い、製造条件を表２に示すように変更し、二段発泡法を採用した以外は、実施例５と同様の方法によりポリエチレン系樹脂発泡粒子を作製した。
【0108】
次に、以上により得られた発泡粒子の諸特性の評価方法を説明する。
【0109】
＜高温ピーク熱量＞
発泡粒子を相対湿度５０％、温度２３℃、気圧１ａｔｍの環境下で２４時間以上静置し、発泡粒子の状態を調節した。状態調節を行った後の発泡粒子１～３ｍｇを用い、ＪＩＳ Ｋ７１２１：１９８７に準拠して示差走査熱量測定を行うことによりＤＳＣ曲線を取得した。なお、ＤＳＣにおける測定開始温度は２３℃、測定終了温度は２００℃、加熱速度は１０℃／分とした。また、測定装置としては日立ハイテクサイエンス社製の熱流束示差走査熱量測定装置「ＤＳＣ７０２０」を使用した。前述した方法により得られたＤＳＣ曲線における高温ピークの面積を算出し、この値に基づいて高温ピーク熱量を算出した。表１及び表２に、実施例及び比較例における発泡粒子の高温ピーク熱量を示す。
発泡粒子を相対湿度５０％、温度２３℃、気圧１ａｔｍの環境下で２４時間以上静置し、発泡粒子の状態を調節した。状態調節を行った後の発泡粒子１～３ｍｇを用い、ＪＩＳ Ｋ７１２１：１９８７に準拠して示差走査熱量測定を行うことによりＤＳＣ曲線を取得した。なお、ＤＳＣにおける測定開始温度は２３℃、測定終了温度は２００℃、加熱速度は１０℃／分とした。また、測定装置としては日立ハイテクサイエンス社製の熱流束示差走査熱量測定装置「ＤＳＣ７０２０」を使用した。前述した方法により得られたＤＳＣ曲線における高温ピークの面積を算出し、この値に基づいて高温ピーク熱量を算出した。表１及び表２に、実施例及び比較例における発泡粒子の高温ピーク熱量を示す。
【0110】
＜発泡粒子の見掛け密度＞
発泡粒子を相対湿度５０％、温度２３℃、気圧１ａｔｍの環境下で２４時間以上静置し、発泡粒子の状態を調節した。状態調節後の発泡粒子群の質量を測定した後、温度２３℃のエタノールが入ったメスシリンダー内に金網を使用して沈めた。そして、金網の体積を考慮し、水位上昇分より読みとられる発泡粒子群の容積を測定した。このようにして得られた発泡粒子群の質量（単位：ｇ）を容積（単位：Ｌ）で除した後、単位を換算することにより、発泡粒子の見掛け密度（単位：ｋｇ／ｍ3）を算出した。表１及び表２に、実施例及び比較例における発泡粒子の見掛け密度を示す。
発泡粒子を相対湿度５０％、温度２３℃、気圧１ａｔｍの環境下で２４時間以上静置し、発泡粒子の状態を調節した。状態調節後の発泡粒子群の質量を測定した後、温度２３℃のエタノールが入ったメスシリンダー内に金網を使用して沈めた。そして、金網の体積を考慮し、水位上昇分より読みとられる発泡粒子群の容積を測定した。このようにして得られた発泡粒子群の質量（単位：ｇ）を容積（単位：Ｌ）で除した後、単位を換算することにより、発泡粒子の見掛け密度（単位：ｋｇ／ｍ3）を算出した。表１及び表２に、実施例及び比較例における発泡粒子の見掛け密度を示す。
【0111】
＜発泡粒子の嵩密度及び嵩倍率＞
発泡粒子を相対湿度５０％、温度２３℃、気圧１ａｔｍの環境下で２４時間以上静置し、発泡粒子の状態を調節した。状態調節後の発泡粒子をメスシリンダー内に自然に堆積するようにして充填し、メスシリンダーの目盛から発泡粒子群の嵩体積（単位：Ｌ）を読み取った。その後、メスシリンダー内の発泡粒子群の質量（単位：ｇ）を前述した嵩体積で除し、さらに単位換算することにより、発泡粒子の嵩密度（単位：ｋｇ／ｍ3）を算出した。また、発泡粒子を構成する樹脂の密度を発泡粒子の嵩密度で除することにより、発泡粒子の嵩倍率を算出した。表１及び表２に、実施例及び比較例における発泡粒子の嵩密度及び嵩倍率を示す。
発泡粒子を相対湿度５０％、温度２３℃、気圧１ａｔｍの環境下で２４時間以上静置し、発泡粒子の状態を調節した。状態調節後の発泡粒子をメスシリンダー内に自然に堆積するようにして充填し、メスシリンダーの目盛から発泡粒子群の嵩体積（単位：Ｌ）を読み取った。その後、メスシリンダー内の発泡粒子群の質量（単位：ｇ）を前述した嵩体積で除し、さらに単位換算することにより、発泡粒子の嵩密度（単位：ｋｇ／ｍ3）を算出した。また、発泡粒子を構成する樹脂の密度を発泡粒子の嵩密度で除することにより、発泡粒子の嵩倍率を算出した。表１及び表２に、実施例及び比較例における発泡粒子の嵩密度及び嵩倍率を示す。
【0112】
＜独立気泡率＞
発泡粒子の独立気泡率は、ＡＳＴＭ－Ｄ２８５６－７０手順Ｃに基づき空気比較式比重計を用いて測定した。具体的には、次のようにして求めた。状態調節後の嵩体積約２０ｃｍ3の発泡粒子を測定用サンプルとし、下記の通りエタノール没法により正確に見掛けの体積Ｖａを測定した。見掛けの体積Ｖａを測定した測定用サンプルを十分に乾燥させた後、ＡＳＴＭ－Ｄ２８５６－７０に記載されている手順Ｃに準じ、空気比較式比重計（東京サイエンス株式会社製「Ｂｅｃｋｍａｎ Ｍｏｄｅｌ１０００ Ａｉｒ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ Ｐｙｃｎｏｍｅｔｅｒ」）により測定される測定用サンプルの真の体積の値Ｖｘを測定した。そして、これらの体積の値Ｖａ及びＶｘを用い、下記の式（５）に基づいて測定用サンプルの独立気泡率を計算した。以上の操作を測定用サンプルを変更して５回行い、５つの測定用サンプルにおける独立気泡率の算術平均値（Ｎ＝５）を発泡粒子の独立気泡率とした。
発泡粒子の独立気泡率は、ＡＳＴＭ－Ｄ２８５６－７０手順Ｃに基づき空気比較式比重計を用いて測定した。具体的には、次のようにして求めた。状態調節後の嵩体積約２０ｃｍ3の発泡粒子を測定用サンプルとし、下記の通りエタノール没法により正確に見掛けの体積Ｖａを測定した。見掛けの体積Ｖａを測定した測定用サンプルを十分に乾燥させた後、ＡＳＴＭ－Ｄ２８５６－７０に記載されている手順Ｃに準じ、空気比較式比重計（東京サイエンス株式会社製「Ｂｅｃｋｍａｎ Ｍｏｄｅｌ１０００ Ａｉｒ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ Ｐｙｃｎｏｍｅｔｅｒ」）により測定される測定用サンプルの真の体積の値Ｖｘを測定した。そして、これらの体積の値Ｖａ及びＶｘを用い、下記の式（５）に基づいて測定用サンプルの独立気泡率を計算した。以上の操作を測定用サンプルを変更して５回行い、５つの測定用サンプルにおける独立気泡率の算術平均値（Ｎ＝５）を発泡粒子の独立気泡率とした。
【0113】
独立気泡率（％）＝（Ｖｘ－Ｗ／ρ）×１００／（Ｖａ－Ｗ／ρ）・・・（５）
ただし、上記式（５）における記号の意味は以下の通りである。
Ｖｘ：上記方法で測定される発泡粒子の真の体積、即ち、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（単位：ｃｍ３）
Ｖａ：発泡粒子を、エタノールの入ったメスシリンダーに沈めた際の水位上昇分から測定される発泡粒子の見掛けの体積（単位：ｃｍ３）
Ｗ：発泡粒子測定用サンプルの質量（単位：ｇ）
ρ：発泡粒子を構成する樹脂の密度（単位：ｇ／ｃｍ３）
ただし、上記式（５）における記号の意味は以下の通りである。
Ｖｘ：上記方法で測定される発泡粒子の真の体積、即ち、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（単位：ｃｍ３）
Ｖａ：発泡粒子を、エタノールの入ったメスシリンダーに沈めた際の水位上昇分から測定される発泡粒子の見掛けの体積（単位：ｃｍ３）
Ｗ：発泡粒子測定用サンプルの質量（単位：ｇ）
ρ：発泡粒子を構成する樹脂の密度（単位：ｇ／ｃｍ３）
【0114】
表１及び表２に、実施例及び比較例における発泡粒子の独立気泡率を示す。
【0115】
＜発泡粒子の平均気泡径＞
まず、発泡粒子を概ね２等分となるように切断した。次に、露出した切断面が視野内に全て納まるように拡大写真を取得した。得られた拡大写真上に、発泡粒子の最表面から中央部を通って反対側の最表面に至る線分を、隣り合う線分のなす角が等しくなるようにして（つまり、隣り合う線分のなす角度が４５°になるようにして）４本引いた。このようにして得られた４本の線分の合計長さを線分と交差する気泡の総数で除することにより、個々の発泡粒子の気泡径を算出した。
まず、発泡粒子を概ね２等分となるように切断した。次に、露出した切断面が視野内に全て納まるように拡大写真を取得した。得られた拡大写真上に、発泡粒子の最表面から中央部を通って反対側の最表面に至る線分を、隣り合う線分のなす角が等しくなるようにして（つまり、隣り合う線分のなす角度が４５°になるようにして）４本引いた。このようにして得られた４本の線分の合計長さを線分と交差する気泡の総数で除することにより、個々の発泡粒子の気泡径を算出した。
【0116】
以上の操作を無作為に抽出した１０個以上の発泡粒子に対して行い、それぞれの発泡粒子について得られた発泡粒子の気泡径を算術平均した値を、発泡粒子の平均気泡径とした。表１及び表２に、実施例及び比較例における発泡粒子の平均気泡径を示す。
【0117】
＜短径の平均値及び変動係数＞
実施例および比較例の発泡粒子群のそれぞれから無作為に１０００個の発泡粒子を取り出し、投影像撮影式粒度分布測定装置（ＭｉｃｒｏｔｒａｃＢＥＬ社製「ＰａｒｔＡｎ３Ｄ」）を用いて個々の発泡粒子の短径を測定した。このようにして得られた発泡粒子の短径を用い、下記式（２）～（４）に基づいて発泡粒子の短径の平均値Ｔａｖ（単位：ｍｍ）、標準偏差Ｔｓｄ（単位：ｍｍ）及び変動係数Ｔｃｖ（単位：％）を算出した。
Ｔａｖ＝Σ（Ｔｉ）／ｎ ・・・（２）
Ｔｃｖ＝Ｔｓｄ／Ｔａｖ×１００ ・・・（３）
Ｔｓｄ＝（Σ（Ｔｉ－Ｔａｖ）２／（ｎ－１））１／２ ・・・（４）
実施例および比較例の発泡粒子群のそれぞれから無作為に１０００個の発泡粒子を取り出し、投影像撮影式粒度分布測定装置（ＭｉｃｒｏｔｒａｃＢＥＬ社製「ＰａｒｔＡｎ３Ｄ」）を用いて個々の発泡粒子の短径を測定した。このようにして得られた発泡粒子の短径を用い、下記式（２）～（４）に基づいて発泡粒子の短径の平均値Ｔａｖ（単位：ｍｍ）、標準偏差Ｔｓｄ（単位：ｍｍ）及び変動係数Ｔｃｖ（単位：％）を算出した。
Ｔａｖ＝Σ（Ｔｉ）／ｎ ・・・（２）
Ｔｃｖ＝Ｔｓｄ／Ｔａｖ×１００ ・・・（３）
Ｔｓｄ＝（Σ（Ｔｉ－Ｔａｖ）２／（ｎ－１））１／２ ・・・（４）
【0118】
なお、前記式（２）及び式（４）におけるＴｉは、ｉ番目に測定した発泡粒子の短径の値（単位：ｍｍ）であり、ｎは測定した発泡粒子の総数である。表１及び表２に発泡粒子の短径の平均値Ｔａｖ及び変動係数Ｔｃｖを示す。
【0119】
＜発泡粒子の収縮率＞
製造直後の発泡粒子を温度６０℃の雰囲気中で１時間乾燥させた後、発泡粒子の嵩倍率Ｍ１を測定した。次に、発泡粒子を耐圧容器内に入れ、耐圧容器内に無機ガスを注入して容器内を０．３ＭＰａまで加圧した。この圧力を１２時間保持することにより発泡粒子に無機ガスを含浸させ、発泡粒子の気泡内の圧力を高めることにより内圧を付与した。内圧が付与された発泡粒子を耐圧容器から取り出した後、大気圧下で１２時間放置することにより、発泡粒子の収縮を回復させた。このようにして収縮を回復させた発泡粒子の嵩倍率Ｍ２（単位：ｋｇ／ｍ３）を測定した。
製造直後の発泡粒子を温度６０℃の雰囲気中で１時間乾燥させた後、発泡粒子の嵩倍率Ｍ１を測定した。次に、発泡粒子を耐圧容器内に入れ、耐圧容器内に無機ガスを注入して容器内を０．３ＭＰａまで加圧した。この圧力を１２時間保持することにより発泡粒子に無機ガスを含浸させ、発泡粒子の気泡内の圧力を高めることにより内圧を付与した。内圧が付与された発泡粒子を耐圧容器から取り出した後、大気圧下で１２時間放置することにより、発泡粒子の収縮を回復させた。このようにして収縮を回復させた発泡粒子の嵩倍率Ｍ２（単位：ｋｇ／ｍ３）を測定した。
【0120】
以上により得られた嵩倍率Ｍ１及びＭ２を用い、下記式（１）に基づいて発泡粒子の収縮率（単位：％）を算出した。表１及び表２に、実施例及び比較例における発泡粒子の収縮率を示す。
収縮率＝（Ｍ２－Ｍ１）／Ｍ２×１００ ・・・（１）
収縮率＝（Ｍ２－Ｍ１）／Ｍ２×１００ ・・・（１）
【0121】
＜成形下限圧力及び成形可能範囲＞
成形下限圧力及び成形可能範囲の評価においては、本加熱時の成形圧を０．０８～０．３８ＭＰａ（Ｇ）の間で０．０１ＭＰａずつ変化させて型内成形を行うことにより発泡粒子成形体を作製し、得られた成形体の表面性、融着性及び回復性に基づいて成形下限圧力及び成形可能範囲を決定した。
成形下限圧力及び成形可能範囲の評価においては、本加熱時の成形圧を０．０８～０．３８ＭＰａ（Ｇ）の間で０．０１ＭＰａずつ変化させて型内成形を行うことにより発泡粒子成形体を作製し、得られた成形体の表面性、融着性及び回復性に基づいて成形下限圧力及び成形可能範囲を決定した。
【0122】
発泡粒子成形体の作製方法は以下の通りである。まず、発泡粒子を耐圧容器内に入れ、耐圧容器内を空気や二酸化炭素等の無機ガスで加圧して発泡粒子に無機ガスを含浸させ、発泡粒子に０．１０ＭＰａ（Ｇ）の内圧を付与した。なお、内圧を付与せずに成形した例については、表の内圧の欄には「－」と記載した。次に、内圧が付与された発泡粒子を、クラッキング充填法により成形型に充填した。本例においては、縦２５０ｍｍ、横２００ｍｍ、厚み５０ｍｍの平板状の発泡粒子成形体を成形可能なキャビティを有する成形型を使用した。クラッキング充填においては、成形体の厚み方向に５ｍｍのクラッキング隙間（つまり、１０％のクラッキング量）を開けた状態で発泡粒子を成形型内に充填した後、成形型を完全に閉じることにより成形型内の発泡粒子を機械的に圧縮した。
【0123】
次に、成形型内にスチームを供給して型内成形を行った。型内成形においては、まず、成形型のドレン弁を開放した状態で成形型内にスチームを５秒間供給して予備加熱を行った。次いで、ドレン弁を閉鎖し、本加熱時の成形圧より０．０８ＭＰａ（Ｇ）低い圧力に達するまで、成形型の一方の面側からスチームを供給して一方加熱を行った。次に、本加熱時の成形圧より０．０４ＭＰａ（Ｇ）低い圧力に達するまで成形型の他方の面側よりスチームを供給して一方加熱を行った。その後、本加熱時の成形圧に達するまで成形型の両面からスチームを供給して本加熱を行った。本加熱が完了した後、成形型内の圧力を解放し、成形体の発泡力による表面圧力が０．０４ＭＰａ（Ｇ）になるまで成形型内において成形体を冷却した。
【0124】
その後、成形型から取り出した発泡粒子成形体を８０℃のオーブン中で１２時間静置して養生工程を行った。養生工程後、発泡粒子成形体を相対湿度５０％、２３℃、１ａｔｍの条件にて２４時間静置することにより、発泡粒子成形体の状態調節を行った。状態調節後の発泡粒子成形体の表面性、融着性及び回復性を評価し、後述する評価基準でいずれの項目でも合格となった成形圧（つまり、合格品が取得可能であった成形圧）のうち、最も小さな成形圧を成形下限圧力とした。また、合格品（つまり、良好な成形体）が取得可能であった成形圧の数（つまり、成形条件の数）を成形可能範囲とした。表１及び表２に、実施例及び比較例における発泡粒子の成形下限圧力及び成形可能範囲を示す。成形下限圧力が低いほど、また、成形可能範囲が広いほど、成形性に優れていると判断することができる。
【0125】
成形下限圧力及び成形可能範囲の評価における表面性、融着性及び回復性の評価方法は以下の通りである。
【0126】
・表面性
発泡粒子成形体の厚み方向における一方のスキン面の中央部に１００ｍｍ×１００ｍｍの正方形を描き、次いでこの正方形のいずれか１の角から対角線を引いた。そして、対角線上に存在するボイド、つまり、発泡粒子同士の間に形成される隙間のうち、１ｍｍ×１ｍｍ以上の大きさを有するボイドの数を数えた。そして、ボイドの数が２個以下の場合に合格と判断し、３個以上である場合に不合格と判断した。
発泡粒子成形体の厚み方向における一方のスキン面の中央部に１００ｍｍ×１００ｍｍの正方形を描き、次いでこの正方形のいずれか１の角から対角線を引いた。そして、対角線上に存在するボイド、つまり、発泡粒子同士の間に形成される隙間のうち、１ｍｍ×１ｍｍ以上の大きさを有するボイドの数を数えた。そして、ボイドの数が２個以下の場合に合格と判断し、３個以上である場合に不合格と判断した。
【0127】
・融着性
発泡粒子成形体を長手方向に概ね等分となるように破断させた。破断面に露出した発泡粒子のうち無作為に選択した１００個以上の発泡粒子を目視により観察し、粒子内部で破断した発泡粒子（つまり、材料破壊した発泡粒子）であるか、発泡粒子同士の界面で破断した発泡粒子であるかを判別した。そして、観察した発泡粒子の総数に対する粒子内部で破断した発泡粒子の数の比率を百分率で表した値（つまり、材料破壊率）を算出し、この値を融着率とした。そして、融着率が９０％以上である場合を合格と判断し、９０％未満である場合を不合格と判断した。
発泡粒子成形体を長手方向に概ね等分となるように破断させた。破断面に露出した発泡粒子のうち無作為に選択した１００個以上の発泡粒子を目視により観察し、粒子内部で破断した発泡粒子（つまり、材料破壊した発泡粒子）であるか、発泡粒子同士の界面で破断した発泡粒子であるかを判別した。そして、観察した発泡粒子の総数に対する粒子内部で破断した発泡粒子の数の比率を百分率で表した値（つまり、材料破壊率）を算出し、この値を融着率とした。そして、融着率が９０％以上である場合を合格と判断し、９０％未満である場合を不合格と判断した。
【0128】
・回復性
発泡粒子成形体を厚み方向から見た平面視において、各頂点より中心方向に１０ｍｍ内側となる４か所の位置における発泡粒子成形体の厚みと、中央部における発泡粒子成形体の厚みとをそれぞれ計測した。次いで、計測した箇所のうち最も厚みの厚い箇所の厚みに対する最も厚みの薄い箇所の厚みの比（単位：％）を算出した。このようにして得られた厚みの比が９５％以上である場合に合格と判断し、９５％未満である場合に不合格と判断した。
発泡粒子成形体を厚み方向から見た平面視において、各頂点より中心方向に１０ｍｍ内側となる４か所の位置における発泡粒子成形体の厚みと、中央部における発泡粒子成形体の厚みとをそれぞれ計測した。次いで、計測した箇所のうち最も厚みの厚い箇所の厚みに対する最も厚みの薄い箇所の厚みの比（単位：％）を算出した。このようにして得られた厚みの比が９５％以上である場合に合格と判断し、９５％未満である場合に不合格と判断した。
【0129】
＜発泡粒子中のハイドロフルオロオレフィンの含有量＞
製造直後から常温、常圧下にて３日間静置した約０．５ｍｇの発泡粒子をバイアル瓶に入れた。このバイアル瓶を１７０℃に加熱することにより、発泡粒子中のハイドロフルオロオレフィンを気化させた。そして、バイアル瓶内のハイドロフルオロオレフィンを含む気体をガスクロマトグラフ質量分析計（島津製作所社製ＧＣＭＳ－ＱＰ２０１０）に導入し、質量分析を行うことにより発泡粒子中のハイドロフルオロオレフィンの含有量を求めた。なお、測定に際しては、予め既知の量のハイドロフルオロオレフィンを含む試料を用いて作製した検量線を使用した。また、カラムとしてＶＡＲＩＡＮ社製ＣＰ－ＰｏｒａＰＬＯＴ．Ｑを使用した。表１及び表２の「ＨＦＯの含有量」欄に、実施例及び比較例における発泡粒子中のハイドロフルオロオレフィンの含有量を示す。
製造直後から常温、常圧下にて３日間静置した約０．５ｍｇの発泡粒子をバイアル瓶に入れた。このバイアル瓶を１７０℃に加熱することにより、発泡粒子中のハイドロフルオロオレフィンを気化させた。そして、バイアル瓶内のハイドロフルオロオレフィンを含む気体をガスクロマトグラフ質量分析計（島津製作所社製ＧＣＭＳ－ＱＰ２０１０）に導入し、質量分析を行うことにより発泡粒子中のハイドロフルオロオレフィンの含有量を求めた。なお、測定に際しては、予め既知の量のハイドロフルオロオレフィンを含む試料を用いて作製した検量線を使用した。また、カラムとしてＶＡＲＩＡＮ社製ＣＰ－ＰｏｒａＰＬＯＴ．Ｑを使用した。表１及び表２の「ＨＦＯの含有量」欄に、実施例及び比較例における発泡粒子中のハイドロフルオロオレフィンの含有量を示す。
【0130】
＜成形体密度＞
前述した成形下限圧力での型内成形により得られた発泡粒子成形体の質量（単位：ｇ）を当該成形体の外形寸法から求められる体積（単位：Ｌ）で除した後、単位換算することにより成形体密度（単位：ｋｇ／ｍ3）を算出した。表１及び表２に実施例及び比較例の発泡粒子成形体の成形体密度を示す。
前述した成形下限圧力での型内成形により得られた発泡粒子成形体の質量（単位：ｇ）を当該成形体の外形寸法から求められる体積（単位：Ｌ）で除した後、単位換算することにより成形体密度（単位：ｋｇ／ｍ3）を算出した。表１及び表２に実施例及び比較例の発泡粒子成形体の成形体密度を示す。
【0131】
＜圧縮特性＞
成形下限圧力での型内成形により得られた発泡粒子成形体の中心部から、スキン面、つまり、型内成形時に成形型のない表面と接触していた表面が含まれないようにして、縦５０ｍｍ、横５０ｍｍ、厚み２５ｍｍの直方体状の試験片を採取した。ＪＩＳ Ｋ６７６７：１９９９に規定された方法に基づいて試験片の圧縮試験を行い、応力－ひずみ曲線を取得した。そして、応力－ひずみ曲線に基づいて、試験片（つまり、発泡粒子成形体）の５％変形圧縮応力σ５（単位：ｋＰａ）、５０％変形圧縮応力σ５０（単位：ｋＰａ）及び７０％変形圧縮応力σ７０（単位：ｋＰａ）を算出した。なお、圧縮試験は２３℃の実験室において行い、圧縮速度は１０ｍｍ／分とした。
成形下限圧力での型内成形により得られた発泡粒子成形体の中心部から、スキン面、つまり、型内成形時に成形型のない表面と接触していた表面が含まれないようにして、縦５０ｍｍ、横５０ｍｍ、厚み２５ｍｍの直方体状の試験片を採取した。ＪＩＳ Ｋ６７６７：１９９９に規定された方法に基づいて試験片の圧縮試験を行い、応力－ひずみ曲線を取得した。そして、応力－ひずみ曲線に基づいて、試験片（つまり、発泡粒子成形体）の５％変形圧縮応力σ５（単位：ｋＰａ）、５０％変形圧縮応力σ５０（単位：ｋＰａ）及び７０％変形圧縮応力σ７０（単位：ｋＰａ）を算出した。なお、圧縮試験は２３℃の実験室において行い、圧縮速度は１０ｍｍ／分とした。
【0132】
図２に、応力－歪み曲線の一例を示す。また、表１及び表２に、応力－ひずみ曲線に基づいて算出された、実施例及び比較例の発泡粒子成形体における５０％変形圧縮応力σ５０と、５％変形圧縮応力σ５に対する７０％変形圧縮応力σ７０の比σ７０／σ５とを示す。
【0133】
応力比σ７０／σ５の値が小さいほど、発泡粒子成形体に加えたひずみが小さい場合に発泡粒子成形体の変形に要する応力と、発泡粒子成形体に加えたひずみが大きい場合に発泡粒子成形体の変形に要する応力との差が小さくなるため、エネルギー吸収性能に優れている。そのため、応力比σ７０／σ５の値が小さい発泡粒子成形体は、例えば、衝撃吸収材等の用途に好適である。なお、応力比σ７０／σ５の値は成形体密度にも影響されるため、表１の比較例においては成形体密度が実施例１～３と概ね同程度である比較例１及び比較例３～４についてのみ応力比σ７０／σ５の値を記載し、これら以外の比較例の応力比σ７０／σ５の欄には「－」と記載した。
【0134】
【表1】
【0135】
【表2】
【0136】
表１に示したように、実施例１～４の発泡粒子は、ハイドロフルオロオレフィンを物理発泡剤として用い、樹脂粒子を一段階で前記特定の範囲の見掛け密度まで発泡させることにより作製されている。そのため、実施例１～４の発泡粒子は、低い見掛け密度を有するにも拘らず、発泡後の収縮を抑制することができた。また、実施例１～４の発泡粒子は、成形下限圧力が低く、かつ低圧から高圧までの幅広い成形圧の範囲で成形可能であり、良好な成形性を有している。さらに、実施例１～４の発泡粒子は、短径の変動係数が小さく、粒子径のばらつきが小さいため、これらの発泡粒子を型内成形することにより、所定密度における応力比σ７０／σ５の値が大きくなりにくく、エネルギー吸収性能に優れた発泡粒子成形体を得ることができる。
【0137】
また、実施例１、２のようにハイドロクロロフルオロオレフィンを用いて製造した発泡粒子は、分子構造中に塩素原子を有さないハイドロフルオロオレフィンを用いて製造した同程度の見掛け密度を有する実施例３の発泡粒子や、二酸化炭素を用いて製造した同程度の見掛け密度を有する発泡粒子と比較してより広い成形可能範囲を有していた。
【0138】
一方、比較例１の発泡粒子は、二酸化炭素を物理発泡剤として用い、樹脂粒子を一段階で前記特定の範囲の見掛け密度まで発泡させることにより作製されている。そのため、製造直後の発泡粒子には著しい収縮が生じた。
【0139】
比較例２の発泡粒子は、窒素を物理発泡剤として用いたため、樹脂粒子を一段階で前記特定の範囲の見掛け密度まで発泡させることができなかった。また、比較例２の発泡粒子は、成形下限圧力が高く、成形性に劣っていた。
【0140】
比較例３及び比較例４の発泡粒子は、二酸化炭素または窒素を物理発泡剤として用い、ダイレクト発泡法により樹脂粒子を発泡させて一段発泡粒子を得た後に、一段発泡粒子に内圧を付与して加熱することにより一段発泡粒子をさらに発泡させる二段発泡法により作製されている。そのため、比較例３及び比較例４の発泡粒子は、実施例１～４の発泡粒子に比べて短径の変動係数が大きく、粒子径のばらつきが大きくなった。その結果、比較例３及び比較例４の発泡粒子を型内成形してなる発泡粒子成形体は、成形体密度が同一である実施例１と比べて応力比σ７０／σ５が大きく、エネルギー吸収性能に劣っていた。また、比較例３及び比較例４の発泡粒子は、二段発泡時に加熱されるためか、成形下限圧力が高く、成形性に劣っていた。
【0141】
比較例５の発泡粒子は、発泡工程において用いたハイドロフルオロオレフィンの量が少ないため、樹脂粒子を一段階で前記特定の範囲の見掛け密度まで発泡させることができなかった。また、比較例５の発泡粒子は、成形下限圧力が高く、成形性に劣っていた。
【0142】
また、表２に示したように、上記の効果は基材樹脂としてポリエチレン系樹脂を使用した場合にも十分に発揮されることが確認された。
【0143】
以上、実施例に基づいて本発明に係るポリオレフィン系樹脂発泡粒子及びその製造方法の具体的な態様を説明したが、本発明に係るポリオレフィン系樹脂発泡粒子及びその製造方法は実施例の態様に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜構成を変更することができる。
【図1】
【図2】