TWI725550B - 發泡粒子及發泡成形體 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種發泡粒子及發泡成形體。更具體而言，本發明係有關於一種將聚碳酸酯系樹脂作為基材樹脂，且具有特定之氣泡密度X及平均氣泡壁厚之發泡粒子、以及發泡成形體。又，本發明係有關於一種將聚碳酸酯系樹脂作為基材樹脂，且具有特定體積倍數及平均氣泡直徑之發泡粒子、以及發泡成形體。

Description

發泡粒子及發泡成形體

本發明係有關於一種發泡粒子及發泡成形體。更詳言之，本發明係有關於一種將聚碳酸酯系樹脂作為基材樹脂，且具有良好的外觀及較高的機械強度，並抑制低溫至高溫之機械強度的變動之發泡成形體、以及能夠成形性良好地製造該發泡成形體之發泡粒子。

本案係基於在2018年9月28日提出申請之日本特願2018-185200號、在2019年3月26日提出申請之日本特願2019-058518號、在2019年3月28日提出申請之日本特願2019-064060號、在2019年3月29日提出申請之日本特願2019-067036號、及在2019年7月31日提出申請之日本特願2019-141409號而主張優先權，且將該等申請案的內容引用於此。

發泡成形體係因為較輕，而且加工性及形狀保持性良好、強度亦較高之故，所以被使用在以食品托盤和汽車用構件為首之建材、土木資材、照明器具等各式各樣的領域。特別是在未要求耐熱性之情形下，係能夠使用聚苯乙烯系樹脂製的發泡成形體；而在緩衝特性、恢復性、柔軟 性等為必須之情形下，係有使用聚丙烯、聚乙烯等烯烴系樹脂製的發泡成形體之傾向。

通常作為耐熱性比此等聚苯乙烯系樹脂及烯烴系樹脂更高的樹脂，係有聚碳酸酯系樹脂。該聚碳酸酯系樹脂係即使在乾燥地帶、熱帶地帶等氣候嚴酷之處仍能利用的樹脂材料。此聚碳酸酯系樹脂不僅是耐熱性優異，而且耐水性、電特性、機械強度、抗老化性及耐藥品性亦為優異。因此，以往係使用聚碳酸酯系樹脂來作為建築物的內裝材，惟於近年來，亦期待運用其優異的特性之汽車用構件、包裝材、各種容器等用途的拓展。

對此，聚碳酸酯系樹脂的發泡成形體之製法係例如已知使發泡粒子在模具內發泡及熔合之模具內發泡成型法。此方法係準備具有對應所期望形狀的空間之模具，將發泡粒子填充至該空間內，並藉由加熱使發泡粒子發泡及熔合，藉此而可得到具有複雜的形狀之發泡成形體。然而，該方法係有著發泡成形體的外觀並不良好且發泡粒子相互熔合亦不充分之課題。

於是，本案申請人提出一種技術，其係藉由使發泡粒子的相互熔合性提升而提供外觀良好之發泡成形體(參照專利文獻1)。

又，作為採用模具內發泡成形法之發泡成形體，已知將聚苯乙烯系樹脂作為基材樹脂者(例如參照專利文獻2)、及將聚烯烴系樹脂作為基材樹脂者(例如參照專利文獻3)。

【先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2016-188321號公報

[專利文獻2]日本特開2018-100380號公報

[專利文獻3]日本特開平11-349724號公報

在專利文獻1中，雖然能夠得到外觀良好的發泡成形體，但是期望藉由使發泡粒子的相互熔合性進一步提升而能夠提供一種具有更良好的外觀及更高的機械強度之發泡成形體。

而且，將聚苯乙烯系樹脂和聚烯烴系樹脂作為基材樹脂之發泡成形體，雖然在常溫(約23℃)附近具有良好的機械強度，但是在較低溫和較高溫的環境下會有機械強度降低之情形。因此，期望提供一種即使環境溫度有所改變仍能抑制機械強度變動之發泡成形體。

有鑒於上述課題，本發明者等針對所使用的聚碳酸酯系樹脂進行研討，結果係意外地發現：藉由將發泡粒子的氣泡密度X及平均氣泡壁厚設為特定範圍，便能夠使由發泡粒子所得到的發泡成形體的外觀及機械強度成為良好，同時能夠提升發泡粒子的相互熔合性，遂完成本發明。

因此，依據本發明能夠提供一種發泡粒子(以下有稱為「第一發泡粒子」之情形)，該發泡粒子係將聚碳酸酯系樹脂作為基材樹脂者，其中，

前述發泡粒子係具有：

(i)1.0×10⁶個/cm³以上且未達1.0×10⁸個/cm³的氣泡密度X

[氣泡密度X係依照下述式算出：

氣泡密度X=(ρ/D-1)/{(4/3)‧π‧(C/10000/2)³}

(式中，C係意指平均氣泡直徑(μm)，ρ係意指聚碳酸酯系樹脂的密度(kg/m³)，D係意指發泡粒子的表觀密度(kg/m³))]、及

(ii)1至15μm的平均氣泡壁厚。

又，本發明者等亦出乎意料地發現：藉由將發泡粒子的體積倍數(bulk multiple)及平均氣泡直徑設為特定範圍，可使由發泡粒子所得到的發泡成形體的外觀及機械強度成為良好，同時能夠提升發泡粒子的相互熔合性。

因此，依照本發明係能夠提供一種發泡粒子(以下有稱為「第二發泡粒子」之情形)，該發泡粒子係將聚碳酸酯系樹脂作為基材樹脂者，其中，

前述發泡粒子係在將前述發泡粒子的平均氣泡直徑除以前述發泡粒子的體積倍數時，具有2.5至12μm/倍的範圍內之值。

而且，依照本發明係能夠提供一種由上述發泡粒子所得到的發泡成形體。

又，能夠提供一種發泡成形體，該發泡成形體係由將聚碳酸酯系樹脂作為基材樹脂之複數個發泡粒子所得到者，其中，

前述發泡成形體係在-40℃、23℃、80℃、及140℃的各溫度下測定4點的彎曲試驗之最大點應力之值，而且算出前述4點之值的彎曲試驗之最大點應力之平均值時，前述4點的彎曲試驗的最大點應力之值相對於前述平均值之變動率係在0至50%的範圍內。

依照本發明，可提供一種聚碳酸酯系樹脂的發泡粒子，該聚碳酸酯系樹脂的發泡粒子係將聚碳酸酯系樹脂作為基材樹脂，而且能夠製造外觀及機械強度為良好且熔合性提升之發泡成形體、以及能夠成形性良好地製造發泡成形體。

又，可提供一種聚碳酸酯系樹脂的發泡粒子，該發泡粒子係於以下的任一種情況下，能夠製造將聚碳酸酯系樹脂作為基材樹脂之外觀及機械強度為良好且熔合性進一步提升之發泡成形體、以及能夠成形性更良好地製造發泡成形體之聚碳酸酯系樹脂的發泡粒子；

(1)發泡粒子係具有20至640kg/m³的表觀密度。

(2)平均氣泡直徑為20至200μm，且聚碳酸酯系樹脂的密度為1.0×10³至1.4×10³kg/m³。

(3)發泡粒子係顯示1.0×10⁷至1.0×10⁹個/cm³的氣泡數密度。

(4)發泡粒子係具有2至20倍的體積倍數。

(5)發泡粒子係具有0至10%的連續氣泡率。

而且，依照本發明可提供一種發泡成形體，該發泡成形體係即使環境溫度變化仍能抑制機械強度的變動者。

又，可提供一種發泡成形體，該發泡成形體係在以下的任一種情況下，即使環境溫度改變仍能進一步抑制機械強度的變動者；

(1)發泡成形體係具有0至50%的連續氣泡率。

(2)發泡成形體係具有3至30倍的發泡倍數。

(3)發泡成形體係在將彎曲試驗的最大點應力的4點之值除以各發泡成形體的密度而算出4點的「彎曲試驗的最大點應力/密度」、及4點的 「彎曲試驗的最大點應力/密度」的平均值時，4點的「彎曲試驗的最大點應力/密度」之值相對於前述平均值之變動率係在0至50%的範圍內。

(4)聚碳酸酯系樹脂係顯示1.0至15.0g/10分鐘的MFR。

(5)相對於23℃的「彎曲試驗的最大點應力」，-40℃的「彎曲試驗的最大點應力」係在0至0.88的範圍內變化。

第1圖係實施例1a至3a的發泡粒子及發泡成形體的截面之照片。

第2圖係實施例4a至6a的發泡粒子及發泡成形體的截面之照片。

第3圖係比較例1a至3a的發泡粒子及發泡成形體的截面之照片。

第4圖係實施例1b至6b的發泡粒子及發泡成形體的截面之照片。

第5圖係實施例7b至9b的發泡粒子及發泡成形體的截面之照片。

第6圖係比較例1b至3b的發泡粒子及發泡成形體的截面之照片。

1.發泡粒子

本發明的發泡粒子係含有第一發泡粒子及第二發泡粒子。在本說明書中，係有將上述第一發泡粒子及第二發泡粒子簡稱為「發泡粒子」之情形。

首先，本發明之第一發泡粒子係將聚碳酸酯系樹脂作為基材樹脂，且具有特定之氣泡密度X及平均氣泡壁厚。本發明者等發現：藉由調整氣泡密度X及平均氣泡壁厚，可使發泡成形體的外觀及機械強度成為良好，同 時可以進一步提升發泡粒子的相互熔合性。

又，本發明之第二發泡粒子係將聚碳酸酯系樹脂作為基材樹脂，且具有特定之體積倍數及平均氣泡直徑。本發明者等發現：藉由調整體積倍數及平均氣泡直徑，可使發泡成形體的外觀及機械強度成為良好，同時可以進一步提升發泡粒子的相互熔合性。

1-1.氣泡密度X

氣泡密度X係可設為1.0×10⁶個/cm³以上且未達1.0×10⁸個/cm³。當氣泡密度X未達1.0×10⁶個/cm³時，有變得難以高倍化之情形。當氣泡密度X為1.0×10⁸個/cm³以上時，有氣泡壁厚變小且成形性變差之情形。較佳之氣泡密度X為2.0×10⁶個/cm³以上且未達1.0×10⁸個/cm³，又更佳之氣泡密度X為5.0×10⁶個/cm³至8.0×10⁷個/cm³。

在此，氣泡密度X係可依照下述式而算出：

氣泡密度X=(ρ/D-1)/{(4/3)‧π‧(C/10000/2)³}。式中，C係意指平均氣泡直徑(mm)，ρ係意指聚碳酸酯系樹脂的密度(kg/m³)，D係意指發泡粒子的表觀密度(kg/m³)。

平均氣泡直徑C係以20至200μm的範圍為佳。更佳之平均氣泡直徑C為40至180μm，又更佳平均氣泡直徑C為50至150μm。

聚碳酸酯系樹脂的密度ρ係以1.0×10³至1.4×10³kg/m³的範圍為佳。密度未達1.0×10³kg/m³時會有耐熱溫度降低之情形。密度ρ大於1.4×10³kg/m³時，會有耐熱溫度上升且變得難以發泡成形之情形。更佳之密度ρ為1.10×10³至1.35×10³kg/m³，又更佳之密度ρ為1.15×10³至1.30×10³kg/m³。

發泡粒子的表觀密度D係以20至640kg/m³的範圍為佳。表觀密度D未達20kg/m³時，會產生因氣泡膜變薄而於成形時氣泡膜破裂、連續氣泡的比率增加、氣泡的挫曲(buckling)而致使發泡粒子收縮等情形。表觀密度D大於640kg/m³時，有氣泡膜變厚而成形性降低之情形。更佳之表觀密度D為40至400kg/m³，又更佳之表觀密度D為50至200kg/m³。

又，發泡粒子的體積密度係以12至600kg/m³的範圍為佳。體積密度未達12kg/m³時，會產生因氣泡膜變薄且在成形時氣泡膜破裂、連續氣泡的比率增加、氣泡的挫曲而致使發泡粒收縮等情形。體積密度大於600kg/m³時，有氣泡膜變厚且成形性降低之情形。更佳之體積密度為24至240kg/m³，又更佳之體積密度為30至120kg/m³。

1-2.平均氣泡壁厚

平均氣泡壁厚係可設為1至15μm。平均氣泡壁厚未達1μm時，會有成型時的成形性變差、特別是熔合變差之情形。平均氣泡壁厚大於15μm時，有變得難以高倍化之情形。較佳之平均氣泡壁厚為1至10μm，更佳之平均氣泡壁厚為1至5μm。

1-3.發泡粒子的平均氣泡直徑除以發泡粒子的體積倍數之值

將發泡粒子的平均氣泡直徑除以發泡粒子的體積倍數之值係顯示2.5至12μm/倍的範圍內之值。該值未達2.5μm/倍時，會產生因氣泡膜變薄而於成形時氣泡膜破裂、連續氣泡的比率增加、氣泡的挫曲而致使發泡粒子收縮等情形。該值大於12μm/倍時，有氣泡膜變厚且成形性降低之情形。該值係以3.0至10.0μm/倍為佳，以3.0至6.5μm/倍為更佳。

體積倍數係以2至20倍的範圍為佳。體積倍數未達2倍時，有氣泡膜變厚且成形性降低之情形。體積倍數大於20倍時，會產生因氣泡膜變薄而於成形時氣泡膜破裂、連續氣泡的比率增加、氣泡的挫曲而致使發泡粒子收縮等情形。體積倍數係以3至18倍為更佳，以5至16倍為又更佳。

平均氣泡直徑係以20至200μm的範圍為佳。平均氣泡直徑未達20μm時，會產生因氣泡膜變薄而於成形時氣泡膜破裂、連續氣泡的比率增加、氣泡的挫曲致使發泡粒子收縮等情形。平均氣泡直徑大於200μm時，會有氣泡膜變厚且成形性降低之情形。平均氣泡直徑係以20至150μm為更佳，以30至120μm為又更佳。

1-4.氣泡數密度

氣泡數密度係以顯示1.0×10⁷至1.0×10⁹個/cm³為佳。氣泡數密度未達1.0×10⁷個/cm³時，會有變得難以高倍化之情形。氣泡數密度為1.0×10⁹個/cm³以上時，會有氣泡壁厚度變小且成形性變差之情形。氣泡數密度係以3.0×10⁷至5.0×10⁸個/cm³為更佳。

在此，氣泡數密度能夠依照下述式而算出：

氣泡數密度=(ρ/D-1)/{(4/3)‧π‧(C/10000/2)³}。式中，C係意指平均氣泡直徑(mm)，ρ係意指聚碳酸酯系樹脂的密度(kg/m³)，D係意指發泡粒子的表觀密度(kg/m³)。

平均氣泡直徑C係以上述20至200μm的範圍為佳。

聚碳酸酯系樹脂的密度ρ係以1.0×10³至1.4×10³kg/m³的範圍為佳。密度ρ未達1.0×10³kg/m³時，會有耐熱溫度降低之情形。密度ρ大於1.4×10³kg/m³時，會有耐熱溫度上升且變得難以發泡成形之情形。密度ρ 係以1.10×10³至1.35×10³kg/m³為較佳，以1.15×10³至1.30×10³kg/m³為更佳。

發泡粒子的表觀密度D係以20至640kg/m³的範圍為佳。表觀密度D未達20kg/m³時有產生氣泡膜變薄且成形時氣泡膜破裂、連續氣泡的比率增加、因氣泡的挫曲而致使發泡粒子的收縮等情形。表觀密度D大於640kg/m³時，會有氣泡膜變厚且成形性降低之情形。表觀密度D係以40至400kg/m³為較佳，以50至250kg/m³為更佳。

氣泡壁厚度係以1至15μm的範圍為佳。平均氣泡壁厚度未達1μm時，會有成型時的成形性變差、尤其是有熔合變差之情形。平均氣泡壁厚度大於15μm時，會有變得難以高倍化之情形。平均氣泡壁厚度係以1至10μm為較佳，以1至5μm為更佳。

1-5.連續氣泡率

連續氣泡率係以0至10%為佳。連續氣泡率大於10%時，會有發泡成形體的成形性降低之情形。連續氣泡率係以0至5%為更佳。

1-6.聚碳酸酯系樹脂

作為發泡粒子的基材樹脂之聚碳酸酯系樹脂係可為直鏈狀聚碳酸酯系樹脂，亦可為分枝鏈狀聚碳酸酯系樹脂。

聚碳酸酯系樹脂係以具有碳酸與二醇或二元酚的聚酯結構為佳。聚碳酸酯系樹脂亦可具有脂肪族骨架、脂環族骨架、芳香族骨架等。從進一步提高耐熱性的觀點來看，聚碳酸酯系樹脂係以具有芳香族骨架為佳。聚碳酸酯系樹脂的具體例可舉出：由2,2-雙(4-氧基苯基)丙烷、2,2-雙(4-氧基苯基)丁烷、1,1-雙(4-氧基苯基)環己烷、1,1-雙(4-氧基苯基)丁烷、1,1-雙(4- 氧基苯基)異丁烷、1,1-雙(4-氧基苯基)乙烷等由雙酚所衍生的聚碳酸酯樹脂等。

聚碳酸酯系樹脂亦可含有聚碳酸酯樹脂以外的其它樹脂。其它樹脂可舉出：丙烯酸系樹脂、飽和聚酯系樹脂、ABS系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚烯烴系樹脂、聚伸苯醚系樹脂等。於聚碳酸酯系樹脂中，係以含有50重量%以上的上述聚碳酸酯樹脂為佳。

又，聚碳酸酯系樹脂係以具有1.0至20.0g/10分鐘的MFR為佳，以2.0至15.0g/10分鐘為更佳。MFR於此範圍的樹脂係適合於發泡，且容易使其更為高發泡化。而且，聚碳酸酯系樹脂係以具有1.0至15.0g/10分鐘的MFR為佳，以1.0至14.0g/10分鐘為更佳，以1.0至12.0g/10分鐘為又更佳。此範圍的樹脂係可適當地實現後述發泡成形體的變動率X。

1-7.發泡粒子的形狀

發泡粒子的形狀並沒有特別限定。例如可舉出：球狀、圓柱狀等。其中，以盡可能地接近球狀為佳。亦即，發泡粒子的短徑與長徑之比係以盡可能地接近於1為佳。

發泡粒子係以具有1至20mm的平均粒徑為佳。平均粒徑係藉由使用Ro-Tap(商品名)型振動篩分機(Ro-Tap type sieve shaker)進行分級而得到的D50所呈示之值。

1-8.發泡粒子的製造方法

發泡粒子係可藉由使發泡劑含浸樹脂粒子而得到發泡性粒子，並使發泡性粒子發泡而得到。

1-8-1.發泡性粒子的製造

發泡性粒子係能夠藉由使發泡劑含浸聚碳酸酯系樹脂製的樹脂粒子而得到。

樹脂粒子可藉由公知的方法而得到。例如可舉出：將聚碳酸酯系樹脂視所需而與其它添加劑一起在擠出機中進行熔融混煉並擠出而得到料股(strand)，且將所得到的料股在空氣中進行切割、在水中進行切割、加熱並且進行切割，藉此而造粒之方法。樹脂粒子亦可使用市售的樹脂粒子。樹脂粒子係亦可視所需而在樹脂以外含有其它的添加劑。其它添加劑可舉出：塑化劑、阻燃劑、阻燃助劑、抗靜電劑、展著劑、氣泡調整劑、填充劑、著色劑、耐候劑、抗老化劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光滑劑、防霧劑及香料等。

其次，含浸於樹脂粒子之發泡劑係可使用已知的揮發性發泡劑和無機發泡劑。揮發性發泡劑可舉出：丙烷、丁烷及戊烷等脂肪族烴；和芳香族烴、脂環式烴、脂肪族醇等。無機發泡劑可舉出：二氧化碳氣體、氮氣、空氣、非活性氣體(氦、氬等)等。此等發泡劑亦可併用2種以上。此等發泡劑之中，係以無機發泡劑為佳，以二氧化碳氣體為更佳。

相對於聚碳酸酯系樹脂100重量份，發泡劑的含量(含浸量)係以3至15重量份為佳。發泡劑的含量未達3重量份時，會有發泡力變低且難以使其良好地發泡之情形。當含量超過15重量份時，可塑化效果會變大，在發泡時容易產生收縮，而且生產性變差，同時會有變得難以穩定地得到所期望的發泡倍數之情形。更佳之發泡劑含量為4至12重量份。

含浸方法可舉出：藉由將樹脂粒子分散於水系，且於攪拌同時將發泡劑壓入而使其含浸之濕式含浸法；和將樹脂粒子投入至能夠密閉 的容器，將發泡劑壓入而使其含浸之實質上不使用水的乾式含浸法(氣相含浸法)等。尤以可不使用水而含浸之乾式含浸法為佳。使發泡劑含浸至樹脂粒子時的含浸壓力、含浸時間及含浸溫度係沒有特別限定。

從有效率地進行含浸且得到更良好的發泡粒子及發泡成形體之觀點來看，含浸壓力係以0.5至10MPa(錶壓)為佳。以1至4.5MPa(錶壓)為更佳。

含浸時間係以0.5至200小時為佳。在未達0.5小時的情形下，由於發泡劑在樹脂粒子的含浸量降低，而有難以得到充分的發泡力之情形。在長於200小時之情形下，係有生產性降低之情形。更佳之含浸時間為1至100小時。

含浸溫度係以0至60℃為佳。當未達0℃時，發泡劑在樹脂的溶解性提高，而需在所需以上地含浸發泡劑。而且，發泡劑在樹脂中的擴散性降低。因此，會有難以在所期望的時間內得到充分的發泡力(一次發泡力)之情形。當高於60℃時，發泡劑在樹脂的溶解性降低，且發泡劑的含浸量降低。而且，發泡劑在樹脂中的擴散性提高。因此，會有難以在所期望的時間內得到充分的發泡力(一次發泡力)之情形。更佳之含浸溫度為5至50℃。

於含浸物中亦可添加抗黏結劑(防聚集劑)、抗靜電劑及展著劑等表面處理劑。

前述抗黏結劑係在發泡步驟中發揮防止發泡粒子彼此黏結的功用。在此，所謂的黏結，係指複數個發泡粒子合併而一體化。前述抗黏結劑的具體例可舉出：滑石、碳酸鈣、氫氧化鋁等。

前述抗靜電劑可舉出：聚氧伸乙基烷基酚醚、硬脂酸單甘油酯等。

前述展著劑可舉出：聚丁烯、聚乙二醇、聚矽氧油等。

1-8-2.發泡粒子的製造

作為使發泡性粒子發泡而得到發泡粒子(一次發泡粒子)之方法，係有：將發泡性粒子藉由熱風、油等熱媒質、蒸氣(水蒸氣)等進行加熱而使其發泡之方法。為了穩定地進行製造，係以蒸氣為佳。

發泡時的發泡機係以使用密閉耐壓的發泡容器為佳。又，蒸氣的壓力係以0.10至0.80MPa(錶壓)為佳，以0.25至0.45MPa(錶壓)為更佳。發泡時間若為用以得到所期望的發泡倍數所需的時間即可。更佳之發泡時間為5至180秒。超過180秒時，發泡粒子會有開始收縮之情形，而有無法從該種發泡粒子得到物性良好的發泡成形體之情形。

上述抗黏結劑亦可在成形前除去。就除去方法而言，係以使用水、鹽酸等酸性水溶液進行洗淨為佳。

1-8-3.氣泡密度X及平均氣泡壁厚的調整

上述發泡粒子的製造步驟之中，藉由調整含浸條件(含浸壓力、含浸時間、含浸溫度)、一次發泡條件(發泡壓力、發泡時間)而能夠將氣泡密度X及平均氣泡壁厚予以增大或減小。

1-8-4.體積倍數及平均氣泡直徑的調整

上述發泡粒子的製造步驟之中，係可藉由調整含浸條件(含浸壓力、含浸時間、含浸溫度)、一次發泡條件(發泡壓力、發泡時間)而將體積倍數及平均氣泡直徑予以增大或減小。

2.發泡成形體

發泡成形體係能夠由將聚碳酸酯系樹脂作為基材樹脂之複數個發泡粒 子得到。在此，發泡粒子係以選自由上述第一發泡粒子及第二發泡粒子所組成群組之任一者為佳。

2-1.氣泡密度X

氣泡密度X係能夠從構成發泡成形體之發泡粒子算出。氣泡密度X係與上述發泡粒子同樣地能夠從下述式算出：

氣泡密度X=(ρ/D-1)/{(4/3)‧π‧(C/10000/2)³}。在此，D為發泡成形體的密度。

氣泡密度X係能夠設為1.0×10⁶個/cm³以上且未達1.0×10⁸個/cm³。將氣泡密度X設為特定範圍之理由係與上述發泡粒子的理由相同。氣泡密度X的較佳的範圍及更佳的範圍係分別與上述發泡粒子的各項範圍相同。

而且，平均氣泡直徑C及聚碳酸酯系樹脂的密度ρ的較佳的範圍、設為該範圍之理由、更佳的範圍、又更佳的範圍係分別與上述發泡粒子相同。

發泡成形體的密度D係以12至600kg/m³的範圍為佳。密度D未達12kg/m³時，會有造成氣泡膜變薄而於成形時氣泡膜破裂、連續氣泡的比率增加、作為成形體的強度劣化之情形。密度D大於600kg/m³時，會有氣泡膜變厚而成形性降低之情形。更佳之密度D為24至240kg/m³，又更佳之密度D為30至120kg/m³。

2-2.平均氣泡壁厚

平均氣泡壁厚係可設為1至15μm。將平均氣泡壁厚設為特定範圍之理由係與上述發泡粒子的理由相同。平均氣泡壁厚的較佳的範圍及更佳的範圍係分別與上述發泡粒子的各項範圍相同。

2-3.發泡成形體的平均氣泡直徑除以發泡成形體的倍數之 值

發泡成形體的平均氣泡直徑除以發泡成形體的倍數之值係顯示2.5至12μm/倍的範圍內之值。該值未達2.5μm/倍時，會產生因氣泡膜變薄、氣泡的挫曲而致使發泡粒子的收縮等，結果係會有發泡成形體的機械強度降低之情形。該值大於12μm/倍時，氣泡膜變厚且成形性降低，結果係會有發泡成形體的機械強度降低之情形。該值係以3.0至10.0μm/倍為佳，以3.0至6.5μm/倍為更佳。

倍數係以2至20倍的範圍為佳。倍數未達2倍時，會有氣泡膜變厚而成形性降低、和成形時發泡粒子彼此的熔合性降低之情形。倍數大於20倍時，會有造成氣泡膜變薄而在成形時氣泡膜破裂、連續氣泡的比率增加、作為成形體的強度劣化之情形。倍數係以3至18倍為更佳，以5至16倍為又更佳。

2-4.氣泡數密度

氣泡數密度X係能夠從構成發泡成形體之發泡粒子算出。氣泡數密度係與上述發泡粒子相同，能夠從下述式算出：

氣泡數密度=(ρ/D-1)/{(4/3)‧π‧(C/10000/2)³}。在此，D為發泡成形體的密度。

氣泡數密度X係以顯示1.0×10⁷至1.0×10⁹個/cm³為佳。氣泡數密度為上述特定範圍外時，會有成形性較差且機械強度降低之情形。氣泡數密度的較佳的範圍及更佳的範圍係分別與上述發泡粒子的各項範圍相同。

再者，平均氣泡直徑C及聚碳酸酯系樹脂的密度ρ的較佳的範圍、設為該範圍之理由、更佳的範圍、文更佳的範圍係分別與上述發泡粒子相同。

發泡成形體的密度D係以12至600kg/m³的範圍為佳。密度D未達12kg/m³時，會有造成氣泡膜變薄而於成形時氣泡膜破裂、連續氣泡的比率增加、作為成形體的強度劣化之情形。密度D大於600kg/m³時，會有氣泡膜變厚而成形性降低、和成形時之發泡粒彼此的熔合性降低之情形。密度D係以24至240kg/m³為更佳，以30至120kg/m³為又更佳。

發泡成形體係以具有1至15μm的範圍的平均氣泡壁厚度為佳。平均氣泡壁厚度未達1μm時，成型時的成形性、特別是熔合會有變差之情形。平均氣泡壁厚度大於15μm時，有變得難以高倍化之情形。平均氣泡壁厚度係以1至10μm為更佳，以1至5μm為又更佳。

2-5.連續氣泡率

連續氣泡率係以0至50%為佳。連續氣泡率大於50%時，會有機械強度降低之情形。連續氣泡率係以0至40%為更佳，以0至30%為又更佳，以0至25%為特佳。

2-6.發泡倍數

發泡倍數係以3至30倍的範圍為佳。倍數未達3倍時，會有發泡粒子的氣泡膜變厚而於成形時發泡粒子彼此的熔合性降低之情形。倍數大於30倍時，會有造成氣泡膜變薄而於發泡時氣泡膜破裂、連續氣泡的比率增加、作為成形體的強度劣化之情形。倍數係以4至20倍為更佳，以4至15倍為又更佳。

2-7.變動率X

發泡成形體係在-40℃、23℃、80℃及140℃的各溫度下測定4點的彎曲試驗之最大點應力之值，而且算出4點之值的彎曲試驗之最大點應力之 平均值時，4點的彎曲試驗的最大點應力之值相對於平均值之變動率X係在0至50%的範圍內。

又，變動率X在將4點的彎曲試驗的最大點應力設為A、B、C、及D之情形下，係依照下述程序而算出。首先，針對A，係依照下述式算出各自的變動率X_A：

|彎曲試驗的最大點應力之平均值-A|/彎曲試驗的最大點應力之平均值×100。同樣地，亦針對B、C及D而算出各自的變動率X_B、X_C及X_D。將所得到的4個各自的變動率當中之值為最大者設為變動率X。

本發明者等發現：藉由使發泡成形體顯示該變動率X，可提供一種即使環境溫度改變仍能抑制機械強度的變動之發泡成形體。變動率X在0至50%的範圍外時，會難以得到因環境溫度的變化而造成之機械強度的變化經抑制之發泡成形體。變動率X係以0至45%的範圍內為較佳，以0至40%的範圍內為更佳。

例如，在140℃之彎曲試驗的最大點應力係以0.5MPa至20.0MPa為佳。當彎曲試驗的最大點應力未達0.5MPa時，會有強度不充分而變得不堪衝撃等情形。當彎曲試驗的最大點應力大於20.0MPa時，會有變得在衝撃容易斷裂之情形。彎曲試驗的最大點應力係以0.5至10.0MPa為更佳，以0.6至5.0MPa為又更佳。

2-8.變動率Y

發泡成形體係在將-40℃、23℃、80℃、及140℃的各溫度之彎曲試驗的最大點應力的4點之值除以各發泡成形體的密度而算出4點的「彎曲試 驗的最大點應力/密度」、及算出4點的「彎曲試驗的最大點應力/密度」之平均值時，以4點的「彎曲試驗的最大點應力/密度」之值相對於平均值的變動率Y係在0至50%的範圍內為佳。藉由具有此變動率，可提供一種對於環境溫度的變化為更強的發泡成形體。變動率Y係以0至45%的範圍內為佳，以0至40%的範圍內為更佳。

又，就4點的「彎曲試驗的最大點應力/密度」之平均值而言，在將4點的彎曲試驗的最大點應力及密度的組設為A與a、B與b、C與c、及D與d時，可用下述式算出：

(A/a+B/b+C/c+D/d)/4。

變動率Y係在將與4點的彎曲試驗的最大點應力及密度的組設為A與a、B與b、C與c、及D與d時，係以下述程序算出。首先，針對A與a，係依照下述式而算出各自的變動率Y_Aa：

|「彎曲試驗的最大點應力/密度」之平均值-A/a|/「彎曲試驗的最大點應力/密度」之平均值×100。同樣地，亦針對B與b、C與c、及D與d算出各自的變動率Y_Bb、Y_Cc及Y_Dd。在所得到的4個各自的變動率之中，將值為最大者設為變動率Y。

密度係以30至400kg/m³為佳，以50至300kg/m³為更佳。

2-9.變化度Z

就發泡成形體而言，相對於23℃的「彎曲試驗的最大點應力」之-40℃的「彎曲試驗的最大點應力」係以顯示在0至0.88的範圍內變化之變化度Z為佳。藉由具有此變化度，可提供一種對於環境溫度變化為更強的發泡成形體。變化度Z係以0至0.7為佳，以0至0.5為更佳。

又，變化度Z係可依照下述式而算出：

變化度Z=[(-40℃的彎曲試驗的最大點應力)-(23℃的彎曲試驗的最大點應力)]÷(23℃的彎曲試驗的最大點應力)。

又，就發泡成形體而言，相對於23℃的「彎曲試驗的最大點應力」之80℃的「彎曲試驗的最大點應力」係以顯示在0至0.6的範圍內變化之變化度Z’為佳。藉由具有此變化度，可提供一種對於環境溫度變化為更強的發泡成形體。變化度Z’係以0至0.5為佳，以0至0.35為更佳。

又，變化度Z’係可依照下述式而算出：

變化度Z’=[(23℃的彎曲試驗的最大點應力)-(80℃的彎曲試驗的最大點應力)]/(23℃的彎曲試驗的最大點應力)。

2-10.聚碳酸酯系樹脂

聚碳酸酯系樹脂係可使用與上述發泡粒子相同的聚碳酸酯系樹脂。

2-11.發泡成形體的用途

發泡成形體並沒有特別限定，能夠因應用途而採用各種形狀。例如，發泡成形體係能夠因應建材(土木相關、住宅相關等)、汽車、航空器、鐵道車輌、船舶等輸送機器的零件、風車、安全帽等的構造構件、捆包材料、作為複合構件之FRP的芯材等用途而採用各種形狀。

從即使環境溫度變化仍能抑制機械強度之變動的觀點來看，汽車的零件例如可舉出：被使用在引擎附近之零件、被覆材等。該汽車的零件例如可舉出：底板、頂蓋、引擎蓋、擋泥板、下蓋、車輪、方向盤、集裝箱(殼體)、蓋板(hood panel)、懸臂、保險桿、遮光板、行李箱蓋(trunk lid)、行李箱(luggage box)、座椅、車門、整流罩(cowl)等零件。

2-12.發泡成形體的製造方法

發泡成形體係例如可藉由對上述發泡粒子賦予擴張氣泡之力量，繼而將此發泡粒子付諸成形步驟而得到。

在製造發泡成形體之前，係以使發泡劑含浸在發泡粒子內而賦予發泡力(二次發泡力)為佳。

含浸方法可舉出：藉由使發泡粒子分散在水系，並於攪拌同時將發泡劑壓入而使其含浸之濕式含浸法；和將發泡粒子投入至能夠密閉的容器中，並將發泡劑壓入而使其含浸的實質上不使用水之乾式含浸法(氣相含浸法)等。特別是以可不使用水而含浸之乾式含浸法為佳。使發泡劑含浸發泡粒子時的含浸壓力、含浸時間及含浸溫度係沒有特別限定。

所使用之發泡劑係可使用製造發泡粒子時的發泡劑，例如已知的揮發性發泡劑和無機發泡劑。揮發性發泡劑可舉出：丙烷、丁烷及戊烷等脂肪族烴；和芳香族烴、脂環式烴、脂肪族醇等。無機發泡劑可舉出：二氧化碳氣體、氮氣、空氣、非活性氣體(氦、氬等)等。其中，尤以使用無機發泡劑為佳。特別以使用氮氣、空氣、非活性氣體(氦、氬)、及二氧化碳氣體當中的一種或將2種以上併用為佳。就用以賦予內壓之壓力而言，以發泡粒子不會塌陷的程度之壓力且係能夠賦予發泡力的範圍為理想。此種壓力係以0.1至4Mpa(錶壓)為佳，以0.3至3Mpa(錶壓)為更佳。如此地使發泡劑含浸發泡粒子一事係設為賦予內壓。

含浸時間係以0.5至200小時為佳。在未達0.5小時的情況下，發泡劑在發泡粒子的含浸量太少，且會有在成形時難以得到所需的二次發泡力之情形。在長於200小時的情況下，會有生產性降低之情形。更 佳的含浸時間為1至100小時。

含浸溫度係以0至60℃為佳。未達0℃時，會有難以在所期望的時間內得到充分的二次發泡力之情形。高於60℃時，會有難以在所期望的時間內得到充分的二次發泡力之情形。更佳的含浸溫度為5至50℃。

將經賦予內壓的發泡粒子從含浸時的容器取出，且供給至在發泡成形機的成形模具內所形成的成形空間之後，可藉由導入加熱介質而在模具內成形為所期望的發泡成形體。發泡成形機係可使用：由聚苯乙烯系樹脂製的發泡粒子來製造發泡成形體時所使用的EPS成形機、和由聚丙烯系樹脂製的發泡粒子來製造發泡成形體時所使用的高壓規格成形機等。就加熱介質而言，由於加熱時間變長時會有在發泡粒子產生收縮和熔合不良之情形，所以期望能夠在短時間賦予高能量的加熱介質，此種加熱介質係以水蒸氣為佳。

水蒸氣的壓力係以0.2至1.0Mpa(錶壓)為佳。又，加熱時間係以10至90秒為佳，以20至80秒為更佳。

又，氣泡密度X及平均氣泡壁厚的調整除了使用具有上述特定氣泡密度X及平均氣泡壁厚之發泡粒子以外，還可以藉由將發泡成形體的製造步驟當中之含浸條件(含浸溫度、含浸時間、含浸壓力)、一次發泡條件(發泡壓力、發泡時間)加以調整，而將氣泡密度X及平均氣泡壁厚增大或減小。

而且，體積倍數及平均氣泡直徑的調整除了使用上述具有特定體積倍數及平均氣泡直徑之發泡粒子以外，還可以藉由將發泡成形體的製造步驟當中之含浸條件(含浸溫度、含浸時間、含浸壓力)、一次發泡條件(發泡壓力、發泡時間)加以調整，而將體積倍數及平均氣泡直徑增大或減小。

又，彎曲試驗的最大點應力及密度的調整，係可藉由將發泡成形體的製造步驟當中之含浸條件(含浸溫度、含浸時間、含浸壓力)、成形條件(發泡壓力、發泡時間)加以調整，而將彎曲試驗的最大點應力及密度增大或減小。

2-13.強化複合體

亦可在發泡成形體的表面使表皮材積層一體化而作為強化複合體使用。發泡成形體為發泡片料時，表皮材在發泡成形體的兩面中之至少一面積層一體化即可，並不須要在發泡成形體的兩面積層一體化。表皮材的積層若為視強化複合體的用途而決定即可。

尤其是在考慮到強化複合體的表面硬度和機械強度時，表皮材係以分別在發泡成形體的厚度方向之兩面積層一體化為佳。

表皮材並沒有特別限定，可舉出：纖維強化塑膠、金屬片料及合成樹脂膜等。其中，係以纖維強化塑膠為佳。以纖維強化塑膠作為表皮材之強化複合體係稱為纖維強化複合體。

構成纖維強化塑膠之強化纖維可舉出：玻璃纖維、碳纖維、碳化矽纖維、氧化鋁纖維、基拉諾纖維(音譯，tyranno fiber)、玄武岩纖維、陶瓷纖維等無機纖維；不鏽鋼纖維、鋼纖維等金屬纖維；芳綸纖維(aramid fiber)、聚乙烯纖維、聚對伸苯基苯并二

唑(poly-p-phenylene benzobisoxazole；PBO)纖維等有機纖維；硼纖維。強化纖維可一種單獨使用，亦可併用二種以上。尤其是以碳纖維、玻璃纖維及芳綸纖維為佳，以碳纖維為更佳。此等強化纖維雖然為輕量者，但還是具有優異的機械物性。

強化纖維係以能夠使用作為經加工成為所期望的形狀之強 化纖維基材為佳。強化纖維基材可舉出：使用強化纖維製成的梭織物、針編物、不織布及將強化纖維在一方向併絲而成的纖維束(料股)用紗進行收束(縫合)而成之面料等。梭織物的梭織方法，可舉出平紋梭織(plain weave)、斜紋梭織(twilled weave)、緞紋梭織等。又，紗可舉出：聚醯胺樹脂紗、聚酯樹脂紗等合成樹脂紗；及玻璃纖維紗等縫合紗(stitching yarn)。

強化纖維基材可以不積層而只使用一片強化纖維基材，亦可將複數片強化纖維基材進行積層作為積層強化纖維基材而使用。就積層有複數片強化纖維基材之積層強化纖維基材而言，係可使用：(1)準備複數片之僅為一種的強化纖維基材，且將此等強化纖維基材積層而成之積層強化纖維基材；(2)準備複數種的強化纖維基材，且積層有此等強化纖維基材之積層強化纖維基材；及(3)準備複數片強化纖維基材，其係將強化纖維於一方向併絲而成之纖維束(料股)用紗進行收束(縫合)而成之強化纖維基材，且將此等強化纖維基材以纖維束的纖維方向朝向互為不同的方向之方式予以疊合，並將經疊合的強化纖維基材彼此用紗進行一體化(縫合)而成之積層強化纖維基材等。

纖維強化塑膠係將合成樹脂含浸強化纖維者。

藉由所含浸的合成樹脂而使強化纖維彼此黏合一體化。使合成樹脂含浸強化纖維之方法並沒有特別限定，例如可舉出：(1)將強化纖維浸漬在合成樹脂中之方法；(2)將合成樹脂塗佈在強化纖維之方法等。

就含浸強化纖維之合成樹脂而言，熱塑性樹脂或熱硬化性樹脂均可使用，以使用熱硬化性樹脂為佳。使強化纖維含浸之熱硬化性樹脂並沒有特別限定，可舉出：環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、酚樹脂、三聚氰胺樹脂、 聚胺酯樹脂、聚矽氧樹脂、順丁烯二醯亞胺樹脂、乙烯酯樹脂、氰酸酯樹脂及將順丁烯二醯亞胺樹脂與氰酸酯樹脂預聚合而成之樹脂等，環氧樹脂及乙烯酯樹脂因為具有優異的耐熱性、衝撃吸收性或耐藥品性而為較佳。熱硬化性樹脂中亦可含有硬化劑、硬化促進劑等添加劑。又，熱硬化性樹脂可單獨使用，亦可併用二種以上。

又，含浸強化纖維之熱塑性樹脂並沒有特別限定，可舉出：烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、熱塑性環氧樹脂、醯亞胺系樹脂、熱塑性聚胺酯樹脂、硫醚系樹脂及丙烯酸系樹脂等，因為與發泡成形體的接著性或構成纖維強化塑膠之強化纖維係彼此具有優異的接著性之故，而以聚酯系樹脂及熱塑性環氧樹脂為佳。又，熱塑性樹脂可單獨使用，亦可併用二種以上。

熱塑性環氧樹脂，可舉出：屬於環氧化合物彼此的聚合物或共聚物且具有直鏈結構之聚合物；屬於環氧化合物和能夠與該環氧化合物聚合的單體之共聚物且具有直鏈結構之共聚物。具體而言，作為熱塑性環氧樹脂，例如可舉出：雙酚A型環氧樹脂、雙酚茀型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆(cresol novolak)型環氧樹脂、酚酚醛清漆(phenol novolac)型環氧樹脂、環狀脂肪族型環氧樹脂、長鏈脂肪族型環氧樹脂、環氧丙酯(glycidyl ester)型環氧樹脂及環氧丙胺型環氧樹脂等，以雙酚A型環氧樹脂、雙酚茀型環氧樹脂為佳。又，熱塑性環氧樹脂可單獨使用亦可併用二種以上。

熱塑性聚胺酯樹脂可舉出：具有使二醇與二異氰酸酯聚合而得到的直鏈結構之聚合物。二醇例如可舉出：乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,3-丁二醇及1,4-丁二醇等。二醇係可單獨使用，亦可併用二種 以上。二異氰酸酯例如可舉出：芳香族二異氰酸酯、脂肪族二異氰酸酯及脂環式二異氰酸酯。二異氰酸酯可單獨使用，亦可併用二種以上。又，熱塑性聚胺酯樹脂可單獨使用，亦可併用二種以上。

纖維強化塑膠中之合成樹脂的含量係以20至70重量%為佳。含量未達20重量%時，會有強化纖維彼此的黏合性和纖維強化塑膠與發泡成形體的接著性變得不充分、且無法充分地提升纖維強化塑膠的機械物性和纖維強化複合體的機械強度之情形。多於70重量%時，會有纖維強化塑膠的機械物性降低、無法充分地提升纖維強化複合體的機械強度之情形。含量係以30至60重量%為更佳。

纖維強化塑膠的厚度係以0.02至2mm為佳，以0.05至1mm為更佳。厚度為此範圍內之纖維強化塑膠係雖然為輕量，但還是具有優異的機械物性。

纖維強化塑膠的單位面積重量係以50至4000g/m²為佳，以100至1000g/m²為更佳。單位面積重量為此範圍內之纖維強化塑膠雖然為輕量者，但還是具有優異的機械物性。

其次，說明強化複合體的製造方法。使表皮材積層一體化在發泡成形體的表面而製造強化複合體之方法並沒有特別限定，例如可舉出：(1)經由接著劑而將表皮材積層一體化在發泡成形體的表面之方法；(2)在強化纖維含浸熱塑性樹脂而成之纖維強化塑膠形成材積層在發泡成形體的表面，並將含浸在強化纖維中的熱塑性樹脂作為黏結劑而將纖維強化塑膠形成材作為纖維強化塑膠積層一體化在發泡成形體的表面之方法；(3)將在強化纖維含浸未硬化的熱硬化性樹脂而成之纖維強化塑膠形成材積層在發泡 成形體的表面，並將含浸在強化纖維中的熱硬化性樹脂作為黏結劑而使熱硬化性樹脂硬化而形成的纖維強化塑膠積層一體化在發泡成形體的表面之方法；(4)將被加熱成軟化狀態的表皮材設置在發泡成形體表面，並將表皮材壓抵在發泡成形體的表面，藉此使表皮材視所需而沿著發泡成形體的表面變形，同時積層一體化在發泡成形體的表面之方法；及(5)通常被應用在纖維強化塑膠的成形之方法等。從在高溫環境下具有優異的耐荷重性等的機械物之觀點來看，發泡成形體亦可適合使用上述(4)的方法。

纖維強化塑膠的成形所使用的方法係例如可舉出：高壓釜法、手積層(hand lay-up)法、噴佈(spray up)法、PCM(預浸料壓膜成型；Prepreg Compression Molding)法、RTM(樹脂轉注成形；Resin Transfer Molding)法及VaRTM(真空輔助樹脂轉注成型法；Vacuum Assisted Resin Transfer Molding)法等。

以如此方式所得到的纖維強化複合體之耐熱性、機械強度及輕量性係屬優異。因此，能夠使用在汽車、航空器、鐵道車輛、船舶等的輸送機器領域、家電領域、資訊終端領域、家具領域等廣泛的用途。

例如，纖維強化複合體係可適合使用在包含了輸送機器的零件、及構成輸送機器的本體之結構零件之輸送機器構成用零件(特別是汽車用零件)、風車翼、機器臂、安全帽用緩衝材、農產箱、保溫保冷容器等輸送容器、產業用直升機的旋轉器葉片及零件捆包材料。

依照本發明，能夠提供由本發明的纖維強化複合體所構成之汽車零件，該汽車零件例如可舉出：底板、頂蓋、引擎蓋、擋泥板、下蓋、車輪、方向盤、集裝箱(殼體)、蓋板、懸臂、保險桿、遮光板、行李箱蓋、行李箱、座 椅、車門及整流罩等的零件。

實施例

以下，係藉由實施例而具體地說明本發明，但是本發明並不限定於此。首先，在以下敘述實施例之各種物性的測定法。

[聚碳酸酯系樹脂的密度]

聚碳酸酯系樹脂的密度係使用ISO1183-1：2004、或ASTM D-792所規定的方法進行測定。

[發泡劑含浸量]

發泡劑含浸量係依照下述式而算出的值。

發泡劑含浸量(重量%)=(剛含浸取出後的重量-含浸前的重量)/含浸前的重量×100

[平均粒徑]

平均粒徑係設為D5所0呈示的值。

具體而言，係使用Ro-Tap型振動篩分機(飯田製作所公司製)且使用網目大小26.5mm、22.4mm、19.0mm、16.0mm、13.2mm、11.20mm、9.50mm、8.80mm、6.70mm、5.66mm、4.76mm、4.00mm、3.35mm、2.80mm、2.36mm、2.00mm、1.70mm、1.40mm、1.18mm、1.00mm、0.85mm、0.71mm、0.60mm、0.50mm、0.425mm、0.355mm、0.300mm、0.250mm、0.212mm及0.180mm的JIS標準篩(JIS Z8801-1：2006)將約25g的試料進行分級10分鐘，且測定了篩網上的試料重量。依所得到的結果來製作累積重量分布曲線，且將累積重量成為50%之粒徑(中位直徑)設為平均粒徑。

[發泡粒子的平均氣泡直徑]

將藉由一次發泡而得到的發泡粒子進行抽取而得到發泡粒子的中心部，將此發泡粒子的中心部進行大致二等分而成之剖面的中心部用掃描電子顯微鏡放大至200至1200倍，並加以拍攝。將所拍攝的圖像印刷在A4用紙上。於發泡粒子剖面圖像上在縱向及橫向描繪出為平行之3條的任意直線(長度60mm)，當有氣泡直徑為較極端地大的氣泡時，則避開該氣泡而在各方向分別描繪3條任意的直線。

又，任意的直線係盡可能地以不只在切點接觸氣泡之方式進行，若接觸到時，則將計數時亦算入該氣泡。將針對縱向、橫向之各方向的3條任意直線所算出的氣泡數目作算術平均，並設為氣泡數目。

從計算氣泡數目的圖像倍率及此氣泡數目而依照下式算出氣泡的平均弦長t。

平均弦長t(mm)=60/(氣泡數目×圖像倍率)

圖像倍率係將圖像上的比例尺(scale bar)用Mitutoyo公司製「Digimatic Caliper」計測至1/100mm為止，且依照下式而求取。

圖像倍率=比例尺實測值(mm)/比例尺的呈示值(mm)

而且，依照下式算出氣泡直徑。

平均氣泡直徑C(μm)=(t/0.616)×1000

[發泡成形體的平均氣泡直徑]

從縱400mm×橫300mm×厚度30mm的成形體中央部切出縱50mm×橫50mm×厚度30mm者，並將所切取的成形體片的厚度方向剖面用掃描電子顯微鏡放大至200至1200倍且加以拍攝。將所拍攝的圖像印刷在A4用紙上。於發泡成形體剖面圖像上在縱向及橫向描繪出為平行之3條的任意 直線(長度60mm)，當有氣泡直徑為較極端地大的氣泡時，則避開該氣泡而在各方向分別描繪3條任意的直線。

又，任意的直線係盡可能地以不只在切點接觸氣泡之方式進行，若接觸到時，則將計數時亦算入該氣泡。將針對縱向、橫向之各方向的3條任意直線所算出的氣泡數目作算術平均，並設為氣泡數目。

從計算氣泡數目的圖像倍率及此氣泡數目而依照下式算出氣泡的平均弦長t。

平均弦長t(mm)=60/(氣泡數目×圖像倍率)

圖像倍率係將圖像上的比例尺使用Mitutoyo公司製「Digimatic Caliper」計測至1/100mm為止，且依照下式而求取。

圖像倍率=比例尺實測值(mm)/比例尺的呈示值(mm)

而且，依照下式算出平均氣泡直徑。

平均氣泡直徑C(μm)=(t/0.616)×1000

[發泡粒子的體積密度及體積倍數]

將發泡粒子約1000cm³填充至量筒內直到1000cm³的刻度為止。又，從水平方向目視量筒，即便只是有1個發泡粒子到達1000cm³的刻度，也在該時間點結束往量筒內填充發泡粒子。其次，將量筒內所填充的發泡粒子的重量稱量至小數點以下2位的有效數字，且將該重量設為Wg。而且，依照下述式求取發泡粒子的體積密度。

體積密度(kg/m³)=(W/1000)/[1000×(0.01)³]

體積倍數係體積密度的倒數累算聚碳酸酯系樹脂的密度(kg/m³)而得到的值。

[發泡粒子的表觀密度及表觀倍數]

測定發泡粒子約25cm³的重量A(g)。接著，將在關閉蓋子的狀態下之所放入的發泡粒子不會溢出之金屬網製的空容器浸漬在水中，且測定在浸漬在水中的狀態之金屬網製的空容器重量B(g)。其次，在該金屬網製容器內已放入前述發泡粒子的總量的情況下，將此金屬網製的容器浸漬在水中，且將容器振動數次，將附著在容器及發泡粒子的氣泡除去後，測定在浸漬於水中的狀態之金屬網製的容器與放入至此金屬網製容器之發泡粒子的總量所合併的重量C(g)。而且，依照下述式而算出發泡粒子的表觀密度D(kg/m³)。

D=A/(A+(B-C))×1000

表觀倍數係表觀密度的倒數累算聚碳酸酯系樹脂的密度(kg/m³)而得到的值。

[發泡成形體的密度及發泡倍數]

發泡成形體的密度(kg/m³)，係分別以有效數字達3位數以上之方式來測定從發泡成形體(成形後經40℃乾燥20小時以上者)切出的試驗片(寬度75mm×長度300mm×厚度30mm)的重量(a)及體積(b)，且由式(a)/(b)求取(條件A)；或者是分別以有效數字達3位數以上之方式來測定從發泡成形體(成形後經50℃乾燥5小時以上者)切出的試驗片(寬度25mm×長度130mm×厚度20mm)的重量(a)及體積(b)，且由式(a)/(b)求取(條件B)。

測定係在23℃的溫度下進行。

發泡倍數係密度的倒數累算聚碳酸酯系樹脂的密度(kg/m³)而得到的值。

[發泡粒子的連續氣泡率]

準備東京SCIENCE公司製之「空氣比較式比重計1000型」的試料杯，並測定出滿至該試料杯的80%左右之量的發泡粒子的總重量A(g)。使用空氣比較式比重計，藉由1-1/2-1氣壓法來測定前述發泡粒子整體的體積B(cm³)，且使用標準球(大28.96cm³、小8.58cm³)進行修正。接著，將在關閉蓋子的狀態下所放入的發泡粒子不會溢出之金屬網製的空容器浸漬在水中，且測定浸漬在水中的狀態下之金屬網製的空容器重量C(g)。其次，在此金屬網製容器內已放入前述發泡粒子的總量的情況下，將此金屬網製的容器浸漬在水中，且將容器振動數次，將附著在容器及發泡粒子的氣泡除去後，測定在浸漬於水中的狀態下之金屬網製的容器與已放入至此金屬網製容器之發泡粒子的總量所合併的重量D(g)。而且，藉由下述式而算出發泡粒子的表觀體積E(cm³)。基於此表觀體積E(cm³)及前述發泡粒子整體的體積B(cm³)而藉由下述式算出發泡粒子的連續氣泡率。

E=A+(C-D)

連續氣泡率(%)=100×(E-B)/E

[發泡成形體的連續氣泡率]

以成形體的六面均不具有成形面表皮之方式切出發泡體，再將截面表面用富士島工機公司製之「FK-4N」麵包切片機(bread slicer)進行完善加工而製造5個寬度25mm×長度25mm×厚度25mm的立方體狀試驗片。將所得到的試驗片的外部尺寸使用Mitutoyo公司製之「Digimatic Caliper」游標尺測定至1/100mm為止，且求取表觀體積(cm³)。其次，使用東京SCIENCE公司製之「1000型」空氣比較式比重計，藉由1-1/2-1氣壓法而 求取試驗片的體積(cm³)。藉由下述式而計算連續氣泡率(%)，且求取5個試驗片的連續氣泡率之平均值。試驗片係預先在JIS K7100：1999記號23/50、2級的環境下保管16小時之後，在相同的環境下實施測定。又，空氣比較式比重計係使用標準球(大28.96cm³、小8.58cm³)進行修正。

連續氣泡率(%)=(表觀體積-使用空氣比較式比重計所測定的體積)/表觀體積×100

[發泡粒子的平均氣泡壁厚度]

發泡粒子的平均氣泡壁厚度係以如下方式算出。使用藉由上述測定方法而得到的發泡粒子的平均氣泡直徑及表觀倍數，而依照下述式算出。

平均氣泡壁厚度(μm)=平均氣泡直徑C(μm)×(1/(1-(1/表觀倍數))^(1/3)-1)

[發泡成形體的平均氣泡壁厚度]

發泡成形體的平均氣泡壁厚度係以如下方式算出。使用藉由上述測定方法而得到的發泡成形體的平均氣泡直徑及倍數，而依照下述式算出。

平均氣泡壁厚度(μm)=平均氣泡直徑C(μm)×(1/(1-(1/倍數))^(1/3)-1)

[彎曲試驗：密度、以及最大點的荷重、應力、變位及能量]

最大點的荷重、應力、變位及能量係藉由依據JISK7221-1：2006「硬質發泡塑膠-彎曲試驗-第一部：撓曲特性的求取方法」之方法而測定。亦即，從發泡成形體切出寬度25mm×長度130mm×厚度20mm的長方體形狀之試驗片。測定係使用TENSILON萬能試驗機(ORIENTEC公司製之「UCT-10T」)。彎曲強度的彎曲最大點應力係使用萬能試驗機數據處理系 統(Softbrain公司製「UTP S-237S Ver,1.00」)而算出。

將短籤狀試驗片載置於支撐台，並在荷重元件(load cell)1000N、試驗速度10mm/分鐘、支撐台的前端治具5R、打開寬度100mm的條件下測定彎曲最大點應力。試驗片的數目係設為5個以上，在JISK7100：1999的記號「23/50」(溫度23℃、相對濕度50%)、2級的標準氣體環境下費時16小時進行狀態調整之後，在相同的標準氣體環境下進行測定。在經已設定在-40℃、80℃、140℃的各試驗溫度之恆溫槽中費時24小時而調節狀態之後，立即安裝至已設定於各指定溫度之裝置所附的恆溫槽內的治具，且在3分鐘後進行測定。

將各試驗片的彎曲最大點應力的算術平均值分別設為發泡成形體的彎曲最大點應力。

又，每單位密度的彎曲最大點應力係將彎曲最大點應力除以發泡成形體的密度而算出。

再者，發泡成形體的密度(kg/m³)係測定從發泡成形體切出的試驗片的重量(a)及體積(b)，而由式(a)/(b)求取。

[彎曲試驗：彈性模數]

彎曲彈性模數係藉由依據JIS K7221-1：2006「硬質發泡塑膠-彎曲試驗-第一部：撓曲特性的求取方法」之方法而測定。亦即，係從發泡成形體切出寬度25mm×長度130mm×厚度20mm的長方體形狀之試驗片。測定係使用TENSILON萬能試驗機(ORIENTEC公司製「UCT-10T」)進行。彎曲彈性模數係使用萬能試驗機數據處理系統(Softbrain公司製「UTP S-237S Ver,1.00」)而藉由下述式算出。試驗片的數目係設為5個以上，在 JIS K7100：1999的記號「23/50」(溫度23℃、相對濕度50%)、2級的標準氣體環境下費時16小時進行狀態調整之後，在相同的標準氣體環境下進行測定。將各試驗片的壓縮彈性模數的算術平均值分別設為發泡成形體的彎曲彈性模數。

彎曲彈性模數係使用荷重-變形曲線一開始的直線部分而依照下式計算。

E=△σ/△ε

E：彎曲彈性模數(MPa)

△σ：直線上的2點間的應力之差(MPa)

△ε：相同的2點間的變形之差(%)

又，每單位密度的彎曲彈性模數係將彎曲彈性模數除以發泡成形體的密度而算出。

[壓縮試驗：密度、以及5%、10%、25%及50%應力]

發泡成形體的5%壓縮應力、10%壓縮應力、25%壓縮應力、50%壓縮應力係藉由JIS K7220：2006「硬質發泡塑膠-壓縮特性的求取方法」所記載的方法來測定。亦即，使用TENSILON萬能試驗機(ORIENTEC公司製「UCT-10T」)、萬能試驗機數據處理系統(Softbrain公司製「UTPS-237S Ver,1.00」)，在試驗體尺寸為剖面50mm×50mm、厚度25mm時將壓縮速度設為2.5mm/分鐘而測定壓縮強度(5%變形壓縮應力、25%變形壓縮應力、壓縮彈性模數)。試驗片的數目係設為5個以上，在JIS K7100：1999的記號「23/50」(溫度23℃、相對濕度50%)、2級的標準氣體環境下費時16小時進行狀態調整之後，在相同的標準氣體環境下進行測定。將各試驗片 的壓縮強度(5%變形壓縮應力、10%變形壓縮應力、25%變形壓縮應力、50%變形壓縮應力)之算術平均值分別設為發泡成形體的5%壓縮應力、10%壓縮應力、25%壓縮應力、50%壓縮應力。

(5%(10%、25%、50%)變形壓縮應力)

5%(10%、25%、50%)變形壓縮應力係依照下式而算出。又，( )內係算出10%變形壓縮應力、25%變形壓縮應力、50%變形壓縮應力時的條件。

σ5(10、25、50)=F5(10、25、50)/A₀

σ5(10、25、50)：5(10%、25%、50%)變形壓縮應力(MPa)

F5(10、25、50)：5(10%、25%、50%)變形時的力(N)

A₀：試驗片的初始剖面積(mm²)

[壓縮試驗：彈性模數]

發泡成形體的壓縮彈性模數係使用JISK7220：2006「硬質發泡塑膠-壓縮特性的求取方法」記載的方法而測定。亦即，使用TENSILON萬能試驗機(ORIENTEC公司製「UCT-10T」)、萬能試驗機數據處理系統(Softbrain公司製「UTPS-237S Ver,1.00」)，在試驗體尺寸為剖面50mm×50mm、厚度25mm時將壓縮速度設為2.5mm/分鐘且依照下述式算出壓縮彈性模數。試驗片的數目係設為5個以上，在JIS K7100：1999的記號「23/50」(溫度23℃、相對濕度50%)、2級的標準氣體環境下費時16小時進行狀態調整之後，在相同的標準氣體環境下進行測定。將各試驗片的壓縮彈性模數的算術平均值設為發泡成形體的壓縮彈性模數。

壓縮彈性模數係使用荷重-變形曲線一開始的直線部分且依照下式而計算。

E=△σ/△ε

E：彎曲彈性模數(MPa)

△σ：直線上的2點間的應力之差(MPa)

△ε：相同的2點間的變形之差(%)

又，每單位密度的彎曲彈性模數係將彎曲彈性模數除以發泡成形體的密度而算出。

實施例1a

(樹脂粒子製造步驟)

以120℃使聚碳酸酯系樹脂粒子(帝人公司製PANLITE L-1250Y，密度1.2×10³kg/m³)乾燥4小時。將所得到的乾燥物以每小時10kg/hr的比例供給至口徑為40mm的單軸擠出機，且於290℃進行熔融混煉。接著，從安裝在單軸擠出機的前端部之模頭(溫度：290℃、入口側樹脂壓：13MPa)的模孔(配置4個直徑1.5mm的噴嘴)擠出至收容有約10℃的冷卻水的處理室內，藉由使具有4片切刀片之旋轉刀刃的旋轉軸以轉數5000rpm旋轉而切斷成為粒狀，且使用前述冷卻水使其冷卻，而製造樹脂粒子(平均粒徑1.4mm)。

(含浸步驟)

將上述樹脂粒子100重量份密閉於壓力容器中，用二氧化碳氣體置換壓力容器內之後，將二氧化碳氣體壓入至含浸壓力1.5MPa為止。在20℃的環境下靜置，且經過含浸時間24小時之後，費時5分鐘將壓力容器內慢慢地除壓。以如此方式而使二氧化碳氣體含浸於樹脂粒子來得到發泡性粒子。又，此時的發泡劑含浸量為4.8重量%。

(發泡步驟)

在上述含浸步驟之除壓後，立即將發泡性粒子從壓力容器取出，之後，使用水蒸氣於發泡溫度142℃攪拌48秒鐘，同時在高壓的發泡槽藉由水蒸氣使上述含浸物發泡。發泡後，用氣流乾燥機進行乾燥來得到發泡粒子。藉由上述的方法測定所得到的發泡粒子的體積密度，係109kg/m³(發泡倍率10.95倍)。

(成形步驟)

將所得到的發泡粒子在室溫(23℃)放置一天之後，密閉在壓力容器中且用氮氣置換壓力容器內之後，將氮氣壓入至含浸壓力(錶壓)1.6MPa為止。在20℃的環境下靜置且實施加壓熟化24小時。取出後，填充至30mm×300mm×400mm的成形用模具中，且用0.85MPa的水蒸氣進行加熱40秒鐘，其次，冷卻至發泡成形體的最高面壓降低至0.05MPa為止，藉此來得到發泡倍數11.64倍(密度103kg/m³)的發泡成形體。

實施例2a

除了壓入至含浸壓力1.3MPa為止，將發泡劑的含浸量設為4.5重量%，且將發泡時間設為60秒以外，係與實施例1a同樣地進行而得到體積倍數11.7倍(體積密度103kg/m³)的發泡粒子及發泡倍數13.3倍(密度90kg/m³)的發泡成形體。

實施例3a

除了壓入至含浸壓力1.0MPa為止，將發泡劑的含浸量設為3.9重量%，且將發泡時間設為102秒以外，係與實施例1a同樣地進行而得到體積倍數11.89倍(體積密度101kg/m³)的發泡粒子及發泡倍數7.75倍(密度 155kg/m³)的發泡成形體。

實施例4a

除了壓入至含浸壓力1.0MPa為止，將發泡劑的含浸量設為4.0重量%，且將發泡時間設為59秒以外，係與實施例1a同樣地進行而得到體積倍數5.5倍(體積密度218kg/m³)的發泡粒子及發泡倍數4.30倍(密度279kg/m³)的發泡成形體。

實施例5a

除了壓入至含浸壓力1.5MPa為止，將發泡劑的含浸量設為5.2重量%，且使用帝人公司製的PANLITE Z-2601(密度1.2×10³kg/m³)作為聚碳酸酯系樹脂，而且將發泡溫度設為145℃，並將發泡時間設為31秒以外，係與實施例1a同樣地進行而得到體積倍數10.4倍(體積密度116kg/m³)的發泡粒子及發泡倍數10.25倍(密度117kg/m³)的發泡成形體。

實施例6a

除了壓入至含浸壓力1.3MPa為止，將發泡劑的含浸量設為4.5重量%，且使用帝人公司製的PANLITE Z-2601作為聚碳酸酯系樹脂，而且將發泡溫度設為145℃，並將發泡時間設為32秒以外，係與實施例1a同樣地進行而得到體積倍數9.4倍(體積密度128kg/m³)的發泡粒子及發泡倍數9.64倍(密度125kg/m³)的發泡成形體。

比較例1a

除了壓入至含浸壓力4.0MPa為止，將發泡劑的含浸量設為9.5重量%，且將發泡時間設為32秒以外，係與實施例1a同樣地進行而得到體積倍數9.91倍(體積密度121kg/m³)的發泡粒子及發泡倍數6.83倍(密度 176kg/m³)的發泡成形體。

比較例2a

除了壓入至含浸壓力4.0MPa為止，將發泡劑的含浸量設為9.5重量%，且將發泡時間設為32秒以外，係與實施例1a同樣地進行而得到體積倍數7.95倍(體積密度151kg/m³)的發泡粒子及發泡倍數4.65倍(密度258kg/m³)的發泡成形體。

比較例3a

除了壓入至含浸壓力4.0MPa為止，將發泡劑的含浸量設為7.8重量%，且使用帝人公司製的PANLITE Z-2601作為聚碳酸酯系樹脂，而且將發泡溫度設為145℃，並將發泡時間設為23秒以外，係與實施例1a同樣地進行而得到體積倍數6.4倍(體積密度188kg/m³)的發泡粒子及發泡倍數4.62倍(密度260kg/m³)的發泡成形體。

將實施例1a至6a及比較例1a至3a的一次發泡粒子的平均氣泡直徑C、體積倍數、體積密度、表觀倍數、表觀密度D、氣泡數密度、及平均氣泡壁厚、以及發泡成形體的平均氣泡直徑C、連續氣泡率、發泡倍數、密度D、氣泡密度X、平均氣泡壁厚、彎曲試驗結果及壓縮試驗結果之評估係顯示在表1及表2。

又，將實施例1a至6a及比較例1a至3a的發泡粒子及發泡成形體的截面使用掃描電子顯微鏡放大至30倍至600倍之照片係顯示在第1至3圖。

[表1]

[表2]

從上述表1及表2，得知藉由將氣泡密度X及平均氣泡壁厚設為特定範圍，能夠得到具有較高的機械強度之發泡成形體。具體而言係得知：將同樣使用L1250Y作為聚碳酸酯系樹脂之實施例1a至4a與比較例1a至2a進行比較時，相較於比較例，實施例在彎曲試驗之每單位密度的最大點應力及彈性模數、在壓縮試驗之每單位密度的彈性模數係有所提升。而且，將同樣使用Z-2601作為聚碳酸酯系樹脂之實施例5a至6a與比較例3a進行比較時，得知相較於比較例，實施例係在彎曲試驗之每單位密度的最大點應力及彈性模數、在壓縮試驗之每單位密度的彈性模數係有所提升。

又，從第1至3圖來看，得知：比較例1a至3a的發泡成形體係發泡粒子間的熔合不充分，且在發泡粒子間存在許多間隙，因此外觀係有所不良；相對於此，實施例1a至6a的發泡成形體在發泡粒子間係幾乎沒有間隙，為外觀良好。

實施例1b

(樹脂粒子製造步驟)

使聚碳酸酯系樹脂粒子(帝人公司製PANLITE L-1250Y，密度1.20×10³kg/m³)在120℃乾燥4小時。將所得到的乾燥物以每小時10kg/hr的比例供給至口徑為40mm的單軸擠出機，且於290℃進行熔融混煉。接著，從安裝在單軸擠出機的前端部之模頭(溫度：290℃、入口側樹脂壓：13MPa)的模孔(配置4個直徑1.5mm的噴嘴)擠出至收容有約10℃的冷卻水的處理室內，藉由使具有4片切刀片之旋轉刀刃的旋轉軸以轉數5000rpm旋轉而切斷成為粒狀，且使用前述冷卻水使其冷卻，而製造樹脂 粒子(平均粒徑1.4mm)。

(含浸步驟)

將上述樹脂粒子100重量份密閉於壓力容器中，用二氧化碳氣體置換壓力容器內之後，將二氧化碳氣體壓入至含浸壓力2.0MPa為止。在20℃的環境下靜置且經過含浸時間24小時之後，費時5分鐘將壓力容器內慢慢地除壓。以如此方式而使二氧化碳氣體含浸於樹脂粒子來得到發泡性粒子。又，此時的發泡劑含浸量為5.8重量%。

(發泡步驟)

在上述含浸步驟之除壓後，立即將發泡性粒子從壓力容器取出，之後使用水蒸氣於發泡溫度142℃攪拌39秒鐘，同時在高壓的發泡槽藉由水蒸氣使上述含浸物發泡。發泡後，係使用氣流乾燥機進行乾燥來得到發泡粒子。藉由上述方法測定所得到的發泡粒子的體積密度，係109kg/m³(體積倍數11.05倍)。

(成形步驟)

將所得到的發泡粒子在室溫(23℃)放置一天之後，密閉在壓力容器中，且用氮氣置換壓力容器內之後，將氮氣壓入至含浸壓力(錶壓)1.0MPa為止。在20℃的環境下靜置，且實施加壓熟化24小時。取出後，填充至30mm×300mm×400mm的成形用模具中，且用0.85MPa的水蒸氣進行加熱40秒鐘，其次，冷卻至發泡成形體的最高面壓降低至0.05MPa為止，藉此來得到發泡倍數11.45倍(密度105kg/m³)的發泡成形體。

實施例2b

除了以下的條件以外，係與實施例1b同樣地進行而得到發泡粒子及發 泡成形體。

含浸壓力：1.7MPa

發泡劑含浸量：5.6重量%

發泡時間：42秒

實施例3b

除了以下的條件以外，係與實施例1b同樣地進行而得到發泡粒子及發泡成形體。

含浸壓力：1.5MPa

發泡劑含浸量：5.0重量%

發泡時間：48秒

實施例4b

除了以下的條件以外，係與實施例1b同樣地進行而得到發泡粒子及發泡成形體。

含浸壓力：1.3MPa

發泡劑含浸量：4.5重量%

重量%發泡時間：61秒

實施例5b

除了以下的條件以外，係與實施例1b同樣地進行而得到發泡粒子及發泡成形體。

含浸壓力：2.0MPa

發泡劑含浸量：5.8重量%

發泡溫度：144℃

發泡時間：22秒

實施例6b

除了以下的條件以外，係與實施例1b同樣地進行而得到發泡粒子及發泡成形體。

含浸壓力：2.0MPa

發泡劑含浸量：5.6重量%

發泡時間：8秒

實施例7b

除了以下的條件以外，係與實施例1b同樣地進行而得到發泡粒子。

聚碳酸酯系樹脂粒子：帝人公司製PANLITE Z-2601(密度1.2×10³kg/m³)

含浸壓力：2.0MPa

發泡劑含浸量：5.3重量%

發泡溫度：144℃

發泡時間：21秒

又，除了成形步驟係將氮氣壓入至含浸壓力(錶壓)成為1.6MPa為止以外，係與實施例1b同樣地進行而得到發泡成形體。

實施例8b

除了以下的條件以外，係與實施例1b同樣地進行而得到發泡粒子。

聚碳酸酯系樹脂粒子：帝人公司製PANLITE K-1300Y(密度1.2×10³kg/m³)

含浸壓力：2.0MPa

發泡劑含浸量：5.5重量%

發泡溫度：148℃

發泡時間：26秒

又，除了成形步驟係將氮氣壓入至含浸壓力(錶壓)成為1.6MPa為止以外，係與實施例1b同樣地進行而得到發泡成形體。

實施例9b

除了以下的條件以外，係與實施例1b同樣地進行而得到發泡粒子及發泡成形體。

聚碳酸酯系樹脂粒子：奇美實業公司製WONDERLITE PC-110(密度1.2×10³kg/m³)

含浸壓力：2.0MPa

發泡劑含浸量：5.8重量%

發泡溫度：139℃

發泡時間：41秒

比較例1b

除了以下的條件以外，係與實施例1b同樣地進行而得到發泡粒子及發泡成形體。

含浸壓力：4.0MPa

發泡劑含浸量：9.5重量%

發泡時間：8秒

比較例2b

除了以下的條件以外，係與實施例1b同樣地進行而得到發泡粒子及發 泡成形體。

聚碳酸酯系樹脂粒子：SABIC公司製Lexan153(密度1.2×10³kg/m³)

含浸壓力：4.0MPa

發泡劑含浸量：9.9重量%

發泡時間：10秒

比較例3b

除了以下的條件以外，係與實施例1b同樣地進行而得到發泡粒子及發泡成形體。

含浸壓力：1.0MPa

發泡劑含浸量：3.5重量%

發泡時間：147秒

將實施例1b至9b及比較例1b至3b的發泡粒子及發泡成形體的各種物性顯示在表3至表6。

又，將實施例1b至9b及比較例1b至3b的發泡粒子及發泡成形體的截面用掃描電子顯微鏡放大至30倍至600倍之照片顯示在第4圖至第6圖。

[表3]

[表4]

[表5]

[表6]

從上述表3至表6得知，藉由將體積倍數及平均氣泡直徑設為特定範圍，能夠得到具有較高的機械強度之發泡成形體。

又，從第4圖至第6圖得知，由於比較例1b至3b的發泡成形體係發泡粒子間的熔合不充分，且在發泡粒子間存在許多間隙，故為外觀不良；相對於此，實施例1b至9b的發泡成形體係發泡粒子間幾乎沒有間隙，且外觀良好。

實施例1c

(樹脂粒子製造步驟)

使聚碳酸酯系樹脂粒子(帝人公司製PANLITE L-1250Y，密度 1.20×10³kg/m³)在120℃乾燥4小時。將所得到的乾燥物以每小時10kg/hr的比例供給至口徑為40mm的單軸擠出機，且於290℃進行熔融混煉。接著，從安裝在單軸擠出機的前端部之模頭(溫度：290℃、入口側樹脂壓：13MPa)的模孔(配置4個直徑1.5mm的噴嘴)擠出至收容有約10℃的冷卻水的處理室內，並使具有4片切刀片之旋轉刀刃的旋轉軸以轉數5000rpm旋轉而切斷成為粒狀，且使用前述冷卻水使其冷卻，而製造樹脂粒子(平均粒徑1.4mm)。

(含浸步驟)

將上述樹脂粒子100重量份密閉於壓力容器中，用二氧化碳氣體置換壓力容器內之後，將二氧化碳氣體壓入至含浸壓力2.0MPa為止。在20℃的環境下靜置且經過含浸時間24小時之後，費時5分鐘將壓力容器內慢慢地除壓。以如此方式使二氧化碳氣體含浸於樹脂粒子來得到發泡性粒子。

(發泡步驟)

在上述含浸步驟之除壓後，立即將發泡性粒子從壓力容器取出，之後使用水蒸氣於發泡溫度136℃攪拌54秒鐘，同時在高壓的發泡槽藉由水蒸氣使上述含浸物發泡。發泡後，係使用氣流乾燥機進行乾燥來得到發泡粒子。

(成形步驟)

將所得到的發泡粒子在室溫(23℃)放置一天之後，密閉在壓力容器中，用氮氣置換壓力容器內之後，將氮氣壓入至含浸壓力(錶壓)1.0MPa為止。在20℃的環境下靜置，且實施加壓熟化24小時。取出後，填充至30mm×300mm×400mm的成形用模具中，且用0.85MPa的水蒸氣進行加 熱40秒鐘，其次，冷卻至發泡成形體的最高面壓降低至0.05MPa為止，藉此來得到發泡倍數14倍的發泡成形體。

實施例2c

除了將發泡步驟的發泡時間設為8秒鐘，將發泡成形體的發泡倍數設為約5倍以外，係與實施例1c同樣地進行而得到發泡粒子及發泡成形體。

實施例3c

除了使用聚碳酸酯系樹脂粒子(帝人公司製PANLITE Z-260，密度1.20×10³kg/m³)，將發泡步驟的發泡溫度設為144℃，並將發泡時間設為31秒鐘，將成形步驟的含浸壓力(錶壓)設為1.6MPa，且將發泡成形體的發泡倍數設為約10倍以外，係與實施例1c同樣地進行而得到發泡粒子及發泡成形體。

實施例4c

除了使用聚碳酸酯系樹脂粒子(SABIC公司製Lexan 153，密度1.20×10³kg/m³)，將發泡步驟的發泡溫度設為141℃，將發泡時間設為59秒鐘，且將發泡成形體的發泡倍數設為約12倍以外，係與實施例1c同樣地進行而得到發泡粒子及發泡成形體。

實施例5c

除了使用聚碳酸酯系樹脂粒子(SABIC公司製Lexan 101R，密度1.20×10³kg/m³)，將發泡步驟的發泡溫度設為139℃，將發泡時間設為28秒鐘，且將發泡成形體的發泡倍數設為約13倍以外，係與實施例1c同樣地進行而得到發泡粒子及發泡成形體。

實施例6c

除了使用聚碳酸酯系樹脂粒子(帝人公司製PANLITE K-1300Y，密度1.20×10³kg/m³)，將發泡步驟的發泡溫度設為148℃，將發泡時間設為26秒鐘，將成形步驟的含浸壓力(錶壓)設為1.6MPa，且將發泡成形體的發泡倍數設為約11倍以外，係與實施例1c同樣地進行而得到發泡粒子及發泡成形體。

實施例7c

除了使用聚碳酸酯系樹脂粒子(奇美實業公司製，WONDERLITE PC-110，密度1.20×10³kg/m³)，將發泡步驟的發泡溫度設為141℃，將發泡時間設為41秒鐘，將發泡成形體的發泡倍數設為約12倍以外，係與實施例1c同樣地進行而得到發泡粒子及發泡成形體。

實施例8c

除了使用聚碳酸酯系樹脂粒子(帝人公司製PANLITE L-1250Y，密度1.20×10³kg/m³)，將發泡步驟的發泡溫度設為136℃，將發泡時間設為39秒鐘，將發泡成形體的發泡倍數設為約11倍以外，係與實施例1c同樣地進行而得到發泡粒子及發泡成形體。

比較例1c

除了使用聚碳酸酯系樹脂粒子(SABIC公司製Lexan 153，密度1.20×10³kg/m³)，將含浸步驟的含浸壓力設為4.0MPa，並在發泡性粒子剛取出後，混合相對於聚碳酸酯系樹脂100重量份為0.3重量份的碳酸鈣作為抗黏結劑，以及將發泡步驟的發泡時間設為120秒鐘，在成形步驟中將0.35MPa的水蒸氣壓力加熱60秒鐘以外，係與實施例1c同樣地進行而得到發泡粒子及發泡成形體。

比較例2c

(1)PET發泡粒子的製造

將聚對苯二甲酸乙二酯(PET)樹脂(三井化學公司製三井PET SA-135)95重量%、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)樹脂(帝人公司製Teonex TN8050SC)5重量%、氣泡調整劑(Terabo公司製PET-F40-1)1.8重量%及交聯劑(Daicel公司製均苯四甲酸酐)0.24重量%供給至口徑為65mm且L/D比為35的單軸擠出機，且於290℃進行熔融混煉。接著，從擠出機的途中，將由異丁烷35重量%及正丁烷65重量%所構成之丁烷以相對於PET樹脂及PEN樹脂的總量100重量份成為0.5重量份之方式壓入至熔融狀態的樹脂組成物，且使其均勻地分散在樹脂組成物中。如此操作後，在擠出機的前端部將熔融狀態的樹脂組成物冷卻至250℃，之後，使樹脂組成物從安裝在擠出機的前端之多噴嘴模具的各噴嘴擠出發泡。

(2)發泡成形體的製造

準備具備模具(公模(male mold)及母模(female mold))之模具內發泡成形機。在將公模與母模合模的狀態下，在公母模之間係形成內部尺寸為縱300mm×橫400mm×高度30mm之長方體形狀的模槽。

然後，在取3mm模縫開裂的狀態下將發泡粒子填充至模具內後，將水蒸氣從母模以模槽內成為0.05MPa(錶壓)之方式導入30秒鐘，繼而，將水蒸氣從公模以模槽內成為0.05MPa(錶壓)之方式導入30秒鐘，繼而，將水蒸氣從公母兩模以模槽內成為0.1MPa(錶壓)之方式供給30秒鐘，而將加發泡粒子加熱，且使其二次發泡並使二次發泡粒子彼此熱熔合一體化。之後，在停止將水蒸氣導入至模槽內之狀態下保持900秒鐘之後(保熱步驟)， 最後將冷卻水供給至模槽內而將模具內的發泡成形體冷卻，然後將模槽打開且取出發泡成形體。此時，從用以將發泡粒子填充在模具內之步驟算起至得到發泡成形體所需要的時間(成形週期時間)為1200秒。

比較例3c

將乙烯-丙烯無規共聚物100重量份及硼酸鋅粉末(氣泡調整劑)0.10重量份供給至擠出機，進行加熱熔融混煉而形成芯層形成用的第一熔融樹脂。同時，將乙烯-丙烯無規共聚物供給至其它擠出機，進行加熱熔融混煉而形成被覆層形成用的第二熔融樹脂。

其次，將前述芯層形成用的第一熔融樹脂及被覆層形成用的第二熔融樹脂供給至共擠出模頭，在該模頭內以第二熔融樹脂覆於第一熔融樹脂的料股周圍之方式將第二熔融樹脂積層在第一熔融樹脂。

其次，將經積層的熔融樹脂從共擠出模頭擠出成為絞股(strand)狀，且以直徑成為約1mm、長度成為直徑約1.8倍之方式切斷，而得到每1粒子的平均重量為1.8mg的多層樹脂粒子。

使用前述多層樹脂粒子且依照下述方式製造發泡粒子。

在5公升的高壓釜中添加前述多層樹脂粒子100重量份(1000g)、水300重量份、十二基苯磺酸鈉(界面活性劑)0.05重量份、高嶺土(分散劑)0.3重量份及二氧化碳氣體(發泡劑)，於攪拌同時升溫至較發泡溫度低5℃的溫度為止，且保持在該溫度15分鐘。其次，升溫至發泡溫度為止，且在同溫度保持15分鐘。其次，將高壓釜的一端打開且將高壓釜內容物釋出至大氣壓下，而得到發泡粒子。

又，將多層樹脂粒子從高壓釜釋出之期間，係以將高壓釜內的壓力保 持在即將釋出前之高壓釜內的壓力之方式將二氧化碳氣體供給至高壓釜內，而同時進行釋出。

使用所得到的發泡粒子且依照下述方式而成形為發泡粒子成形體。成形機係使用可承受0.48MPa(G)的飽和水蒸氣壓力之小規模的成形機，而在具有50mm×200mm×50mm的成形空間之模具內以模具未完全封閉地開有間隙(約5mm)的狀態下進行填充，其次，完全地合模且以水蒸氣壓力將模具內的空氣進行排氣之後，將0.42MPa的水蒸氣供給至模具內而進行加熱成形。加熱成形後，水冷卻至模具內的成形體的面壓成為0.03gMPa為止，之後將發泡成形體從模具取出，且在80℃熟化24小時之後，冷卻至室溫為止。

將實施例1c至8c及比較例1c至3c的發泡成形體的各種物性顯示在表7。表7中，PC係意指聚碳酸酯系樹脂，PET係意指聚酯系樹脂，PP係意指丙烯系樹脂。

[表7]

從上述表7得知實施例1c至8c的發泡成形體係即使環境溫度變化仍能進一步抑制機械強度的變動。另一方面，得知比較例1c至3c的發泡成形體之變動為較大、或是其本身為熔融或變形。

又，針對彎曲試驗的最大點應力係將所算出之-40℃與23℃的應力變化值顯示在表8。應力變化係意指[(-40℃的彎曲試驗的最大點應力)-(23℃的彎曲試驗的最大點應力)]÷(23℃的彎曲試驗的最大點應力)。

[表8]

又，針對彎曲試驗的最大點應力，係將所算出之80℃與23℃的應力變化之值顯示在表9。應力變化係意指[(23℃的彎曲試驗的最大點應力)-(80℃的彎曲試驗的最大點應力)]÷(23℃的彎曲試驗的最大點應力)。

[表9]

從上述表8及表9亦得知，實施例1c至8c的發泡成形體相較於比較例1c至3c的發泡成形體，係即使環境溫度變化，仍能進一步抑制機械強度的變動。

Claims (10)

1. 一種發泡粒子，該發泡粒子係將聚碳酸酯系樹脂作為基材樹脂者，其中，前述發泡粒子係具有(i)1.0×10⁶個/cm³以上且未達1.0×10⁸個/cm³的氣泡密度X[氣泡密度X係依照下述式算出：氣泡密度X=(ρ/D-1)/{(4/3)‧π‧(C/10000/2)³}式中，C係意指平均氣泡直徑(μm)，ρ係意指聚碳酸酯系樹脂的密度(kg/m³)，D係意指發泡粒子的表觀密度(kg/m³)]，(ii)1至15μm的平均氣泡壁厚，及(iii)0至10%的連續氣泡率；前述平均氣泡直徑為20至200μm，前述聚碳酸酯系樹脂的密度為1.0×10³至1.4×10³kg/m³，前述發泡粒子的表觀密度為20至640kg/m³，前述平均氣泡壁厚係以下式算出：平均氣泡壁厚度(μm)=平均氣泡直徑C(μm)×(1/(1-(1/表觀倍數))^(1/3)-1)式中，表觀倍數為對表觀密度的倒數累算聚碳酸酯系樹脂的密度(kg/m³)而得到的值；前述連續氣泡率係以下式算出：連續氣泡率(%)=100×(E-B)/E式中，E=A+(C-D)，A為要放入金屬網製的空容器之前述發泡粒子的總重量(g)，B為前述發泡粒子整體的體積(cm³)，C為浸漬在水中的狀態 下之前述金網製的空容器的重量(g)，D為在浸漬於水中的狀態下之前述金屬網製的容器與已放入至此金屬網製容器之前述發泡粒子的總量所合併的重量(g)，E為前述發泡粒子的表觀體積(cm³)。
2. 一種發泡粒子，該發泡粒子係將聚碳酸酯系樹脂作為基材樹脂者，其中，(i)前述發泡粒子係在將前述發泡粒子的平均氣泡直徑除以前述發泡粒子的體積倍數時，具有2.5至12μm/倍的範圍內之值；(ii)0至10%的連續氣泡率；前述體積倍數係對體積密度的倒數累算聚碳酸酯系樹脂的密度(kg/m³)而得到的值，前述體積倍數為2至20倍，前述平均氣泡直徑為20至200μm，前述體積密度為12至600kg/m³，前述連續氣泡率係以下式算出：連續氣泡率(%)=100×(E-B)/E式中，E=A+(C-D)，A為要放入金屬網製的空容器之前述發泡粒子的總重量(g)，B為前述發泡粒子整體的體積(cm³)，C為浸漬在水中的狀態下之前述金網製的空容器的重量(g)，D為在浸漬於水中的狀態下之前述金屬網製的容器與已放入至此金屬網製容器之前述發泡粒子的總量所合併的重量(g)，E為前述發泡粒子的表觀體積(cm³)。
3. 如申請專利範圍第2項所述之發泡粒子，其中，前述發泡粒子係顯示1.0×10⁷至1.0×10⁹個/cm³的氣泡數密度；前述氣泡數密度係以下式算出： 氣泡數密度=(ρ/D-1)/{(4/3)‧π‧(C/10000/2)³}式中，C為平均氣泡直徑(mm)，ρ為聚碳酸酯系樹脂的密度(kg/m³)，D為發泡粒子的表觀密度(kg/m³)；前述聚碳酸酯系樹脂的密度為1.0×10³至1.4×10³kg/m³，前述發泡粒子的表觀密度為20至640kg/m³。
4. 一種發泡成形體，係從申請專利範圍第1或2項所述之發泡粒子所得到者。
5. 一種發泡成形體，係從將聚碳酸酯系樹脂作為基材樹脂之複數個發泡粒子所得到的發泡成形體，其中，前述發泡粒子係具有0至10%的連續氣泡率；前述發泡成形體係在-40℃、23℃、80℃及140℃的各溫度下測定4點的彎曲試驗之最大點應力之值，而且算出前述4點之值的彎曲試驗之最大點應力的平均值時，前述4點的彎曲試驗的最大點應力之值相對於前述平均值之變動率係在0至50%的範圍內；前述發泡粒子的連續氣泡率係以下式算出：連續氣泡率(%)=100×(E-B)/E式中，E=A+(C-D)，A為要放入金屬網製的空容器之前述發泡粒子的總重量(g)，B為前述發泡粒子整體的體積(cm³)，C為浸漬在水中的狀態下之前述金網製的空容器的重量(g)，D為在浸漬於水中的狀態下之前述金屬網製的容器與已放入至此金屬網製容器之前述發泡粒子的總量所合併的重量(g)，E為前述發泡粒子的表觀體積(cm³)。
6. 如申請專利範圍第5項所述之發泡成形體，其中，前述發泡 成形體係具有0至50%的連續氣泡率；前述發泡成形體的連續氣泡率係以下式算出：連續氣泡率(%)=(表觀體積-使用空氣比較式比重計所測定的體積)/表觀體積×100。
7. 如申請專利範圍第5項所述之發泡成形體，其中，前述發泡成形體係具有3至30倍的發泡倍數；前述發泡倍數為對密度的倒數累算聚碳酸酯系樹脂的密度(kg/m³)而得到的值，前述聚碳酸酯系樹脂的密度為1.0×10³至1.4×10³kg/m³。
8. 如申請專利範圍第5項所述之發泡成形體，其中，前述發泡成形體在將前述彎曲試驗的最大點應力的4點之值分別除以前述發泡成形體的密度而算出4點的「彎曲試驗的最大點應力/密度」、及前述4點的「彎曲試驗的最大點應力/密度」之平均值時，前述4點的「彎曲試驗的最大點應力/密度」之值相對於前述平均值的變動率係在0至50%的範圍內。
9. 如申請專利範圍第5項所述之發泡成形體，其中，前述聚碳酸酯系樹脂係顯示1.0至15.0g/10分鐘的MFR。
10. 如申請專利範圍第5項所述之發泡成形體，其中，相對於前述23℃的「彎曲試驗的最大點應力」，前述-40℃的「彎曲試驗的最大點應力」係在0至0.88的範圍內變化。

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