JP4190153B2 - 発泡熱可塑樹脂用核剤としてのポリオレフィン - Google Patents

Description

【０００１】
（発明の背景）
（１．発明の分野）
本発明は、核剤としてポリオレフィン樹脂を使用して、エンジニアリング熱可塑性樹脂を核化する新規方法に関する。本発明のいくつかの好ましい実施態様では、ポリエチレンを、ポリ（フェニレンエーテル）樹脂とポリスチレン樹脂の混合物、ポリカーボネート樹脂、およびポリカーボネート樹脂とゴム改質ビニル芳香族グラフトコポリマーの混合物用の核剤として使用する。
【０００２】
（２．関連技術の簡単な説明）
窒素など不活性ガス、化学的発泡剤、またはそれらの混合物を使用した射出成形法による熱可塑性樹脂の構造用フォーム物品の製造は、当業界でよく知られている。このような方法においては、一般的に、発泡過程で気泡構造の形成を補助する目的で添加する量の核剤を含む熱可塑性樹脂を使用する。しかし、粘土などいくつかの核剤を使用すると、場合によっては熱可塑性樹脂が均一に膨張することができず、不均一な気泡構造および所望するよりも高い密度のフォームが生じる可能性がある。
【０００３】
ポリ（テトラフルオロエチレン）樹脂などのフルオロポリマーは、様々なエンジニアリング樹脂のための核剤として述べられてきた。このフルオロポリマーは高価で、化学的発泡剤濃縮物の配合中に粉体の流動性が乏しいなど、取扱に困難さが生じることが多く、気泡の数はポリ（テトラフルオロエチレン）個数によって予め決定される。
【０００４】
したがって、樹脂の膨張によって形成される気泡構造の均一性を高める核剤が引き続き求められている。
【０００５】
（発明の概要）
本発明は、少なくとも１種の発泡可能な熱可塑性樹脂および核剤として有効量のポリオレフィン樹脂を含む溶融熱可塑性樹脂組成物のガス膨張を含む構造用熱可塑性樹脂フォームの製造方法に関する。ポリオレフィン核剤の使用によって、気泡均一性が高く、フォーム密度が低い構造用熱可塑性樹脂フォームがもたらされ、従来の粘土などの核剤の場合より核剤の必要量が少なくなる。さらに、ＰＴＦＥに関連した取扱上の困難さが避けられる。
【０００６】
（発明の詳細な説明）
本発明の方法には、少なくとも１種の発泡可能な熱可塑性樹脂および核剤として有効量のポリオレフィンを含む溶融熱可塑性樹脂組成物のガス膨張が含まれる。この核剤は、泡構造の気泡構造均一性を高めるために有効な濃度で存在することが好ましい。
【０００７】
本発明のためのポリオレフィン核剤は、熱可塑性樹脂を核化するために有効な非エラストマー系ポリオレフィンである。
【０００８】
本発明で使用することができる非エラストマー系ポリオレフィン樹脂には、エチレン、プロピレン、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、３−メチルブテン−１、４−メチルペンテン−１、ヘプテン−１、オクテン−１、ビニルシクロヘキサン、ビニルシクロペンタンなど線状または枝分かれ鎖または脂環式構造を有するα−オレフィンのホモポリマー、これらのα−オレフィンから選択された２個以上のコモノマーのランダム、ブロック、グラフトまたはその他のコポリマー、主要成分として少なくとも１種の前記のα−オレフィンおよび少なくとも１種の他の不飽和コモノマーを含むランダム、ブロック、グラフトまたはその他のコポリマー、およびこれらポリマーの酸化、ハロゲン化またはスルホン化生成物が含まれる。これらのポリオレフィン樹脂は、少なくとも部分的に結晶性を示す。
【０００９】
このポリエチレン樹脂は、一般に少なくとも６５％のエチレンモノマーおよび少なくとも１種の以下の構造（Ｉ）のオレフィンモノマーから作製されたコポリマーである。
【００１０】
【化１】

〔式中、Ｒ₁はＣ₁〜₁₀アルキレン基および以下の構造（ＩＩ）の基からなる群から選択される。
【００１１】
【化２】

〔式中、Ｒ₂はＣ₁〜₁₀アルキレン基、Ｃ₆〜₁₀脂環式基、およびＣ₆〜₂₀芳香族基からなる群から選択される。〕〕
前記の不飽和コモノマーの例には、不飽和有機酸またはそれらの誘導体、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、無水マレイン酸、アリールマレイン酸イミド、およびアルキルマレイン酸イミドなど；ビニルエステル、例えば、酢酸ビニル、酪酸ビニルなど；芳香族ビニル化合物、例えば、スチレン、メチルスチレンなど；ビニルシラン、例えば、ビニルトリメチルメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランなど；および非共役ジエン、例えば、ジシクロペンタジエン、４−エチリデン−２−ノルボルネン、４−メチル−１，４−ヘキサジエン、５−メチル−１，４−ヘキサジエンなどが含まれる。
【００１２】
このポリオレフィン樹脂は、公知の方法に従って重合または修飾することによって調製できる。市販のポリオレフィン樹脂を使用することが可能である。これらのポリオレフィンをベースとした樹脂は、単独で、またはそれらを組合わせて使用することが可能である。これらの中でも好ましいのは、エチレンのホモポリマーおよび少なくとも１種のα−オレフィンを含むコポリマーで、本明細書ではポリエチレン樹脂という用語で表す。
【００１３】
このポリエチレン樹脂は、公知の方法、例えばラジカル発生剤（例えば、有機または無機過酸化物、有機スズ化合物、有機アゾ化合物など）の存在下、または非存在下での加熱処理、溶融混練中の加熱または機械的剪断、または同様の技法で分子量変化を引き起こして、低分子または高分子のものから得ることが可能である。
【００１４】
本発明の好ましい非エラストマー系ポリエチレン樹脂には、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、並びに、エチレンと有機エステルとのコポリマー、例えば、エチレンアクリル酸メチルコポリマー（ＥＭＡ）およびエチレンアクリル酸エチルコポリマー（ＥＥＡ）などが含まれる。得られた最終組成物の最終的特性は、使用した特定のポリオレフィンに応じて変化する。これらの好ましい非エラストマー系ポリエチレン樹脂は、ユニオンカーバイド（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ）からＬＬＤＰＥとして市販されておりグレードＧＲ７０４７およびＦＲ８３２０が含まれ、また、商標ＦＬＥＸＯＭＥＲ（登録商標）を付されて市販されておりＤＦＤＡ１１３７、ＤＦＤＡ１１３８、ＤＥＦＤ９０４２およびＧＥＲＳ１０８５が含まれる。エチレンアクリル酸メチルコポリマーは、シェブロン オイル カンパニー（Ｃｈｅｖｒｏｎ Ｏｉｌ Ｃｏｍｐａｎｙ）からＰＥ２２０５として市販されており、アクリル酸メチルを約１８重量％含む。
【００１５】
このポリオレフィン樹脂は、通常、組成物の総重量をベースとして約０．１重量％から約５重量％の量で存在する。好ましい範囲は、添加物を含めた組成物全体の総重量をベースとして、約０．１重量％から約重量２％で、最も好ましい範囲は約０．５重量％から約１．５重量％である。
【００１６】
本発明の使用に適したエンジニアリング熱可塑性樹脂には、芳香族ポリカーボネート樹脂、芳香族ポリカーボネート樹脂とゴム改質ビニル芳香族グラフトコポリマー、好ましくは、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレングラフトコポリマー（ＡＢＳ）との混合物、およびポリ（フェニレンエーテル）樹脂とポリスチレン樹脂の混合物が含まれる。本発明の使用に好ましいエンジニアリング熱可塑性樹脂には、ポリ（フェニレンエーテル）樹脂と、ＨＩＰＳとしても知られている、ゴム改質ポリスチレン樹脂との混合物および芳香族ポリカーボネート樹脂とＡＢＳとの混合物が含まれる。
【００１７】
本発明で通常使用されるポリカーボネート樹脂は、当業界で既に公知であり先行技術に記述されたものである。一般に、このポリカーボネート樹脂は、１種または複数の水素フリーの多水酸基化合物(multihydric compounds)から、ジフェノールなどの多水酸基化合物と、ホスゲン、ハロホルメート、ジフェニルもしくはジメチルカーボネート等のカーボネートエステルのようなカーボネート前駆体とを反応させることによって調製することができる。好ましいジフェノールは、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノールＡとも称する）である。一般的に言って、このようなポリカーボネートポリマーは、
式、−（Ｏ−Ａ−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−）_n−
の繰り返し構造単位を有するものと類型化することができ、式中、Ａは二価の芳香族基であって、ポリマー生成反応において使用される二価フェノールまたは３、５位の両方の位置でハロゲンもしくはアルキル置換されたフェノールに由来する二価芳香族基である。本発明に使用したカーボネートポリマーは、約０．３０ｄｌ／ｇから約１．００ｄｌ／ｇの範囲の固有粘度（塩化メチレン中、２５℃で測定）を有することが好ましい。環状芳香族化合物をもたらすために使用可能な二価フェノールは、官能基として２個の水酸基を含み、それぞれが芳香族環の炭素原子に直接結合している。一般的な二価フェノールには、限定はしないが、
２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、
ハイドロキノン、
レゾルシノール、
２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ペンタン、
２，４’−（ジヒドロキシフェニル）メタン、
ビス−（２−ヒドロキシフェニル）メタン、
ビス−（４−ヒドロキシフェニル）メタン、
２，４’−ジヒドロキシナフタレン、
ビス−（４−ヒドロキシフェニル）スルホン、
ビス−（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）スルホン、
ビス−（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、
ビス−（３，５−ジハロ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン
ビス−（３，５−ジハロ−４−ヒドロキシフェニル）スルホン、
２，２’−ビスヒドロキシフェニルフルオレン、
１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、
４，４’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、
４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジハロジフェニルエーテル、および
４，４’−ジヒドロキシ２，５ジヒドロキシジフェニルエーテルが含まれる。
【００１８】
また、ポリカーボネートの調製に使用するのに適した他の二価フェノールは、米国特許第２，９９９，８３５、３，０３８，３６５、３，３３４，１５４および４，１３１，５７５号に開示されている。枝分かれポリカーボネートもまた、米国特許第３、６３５、８９５および４、００１、１８４号に記載されているもののように、有用である。
【００１９】
これらの芳香族ポリカーボネートは、また、線状もしくは枝分かれ脂環式のＣ₅からＣ₁₂ジオール、二塩基酸、ポリシロキサンまたは、ポリエステル−カーボネートとして知られている線状もしくは芳香族ポリエステルと共重合することができる。
【００２０】
このポリカーボネート樹脂は、これらの原料から、公知の界面法、溶液法または溶融法など種々の公知の方法によって調製することができる。
【００２１】
一般に、このポリカーボネート樹脂は、耐熱性および靱性を含めた樹脂混合組成物の望ましい物理的特性を維持する量で使用する。１種または複数のポリカーボネート樹脂は、一般に本発明の混合物に約１０重量パーセントから９０重量パーセント、好ましくは約３０重量パーセントから８５重量パーセント、より好ましくは約６０重量パーセントから７５重量パーセント、最も好ましくは約６４重量パーセントから７３重量パーセントの量で取り込まれる。複数のポリカーボネート樹脂を取り込む場合、第２のポリカーボネートに対する第１のポリカーボネートの割合は、約１０重量パーセント対９０重量パーセントから約９０重量パーセント対１０重量パーセントで変化させることが可能である。
【００２２】
本発明で使用するアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）ターポリマーは当業界でよく知られている。ＡＢＳは、スチレン−アクリロニトリル（ＳＡＮ）コポリマー連続相と一般にブタジエンゴムをベースとした分散ゴム相に基づく２相系である。少量のスチレンおよびアクリロニトリルが２相系に適合するためにゴム粒子にグラフトしている。
【００２３】
このスチレン−アクリロニトリル硬質樹脂は、一般に本発明の混合物に総硬質樹脂の約５重量パーセントから７０重量パーセント、好ましくは約１０重量パーセントから５０重量パーセント、さらに好ましくは１４重量パーセントから３０重量パーセントで取り込まれる。
【００２４】
ＡＢＳを調製するために使用することができる３つの主要な方法には、乳化重合、バルク／塊状重合および懸濁重合またはそれらの組合せが含まれる。
【００２５】
ＡＢＳの乳化重合は、二段階プロセスであり、ブタジエンを重合してゴムラテックスを形成するプロセス、続いて、アクリロニトリルおよびスチレンを添加し重合し、ゴムへのグラフトおよびＳＡＮ連続相を生成するプロセスとを含む。エマルジョン中で形成するとき、ＡＢＳグラフトのゴム含量はＡＢＳグラフト組成物の１０重量パーセントから９０重量パーセントで、ＳＡＮは１０重量パーセントから９０重量パーセントでグラフトさせる。スチレンのアクリロニトリルに対する比は、５０：５０から８５：１５の範囲である。
【００２６】
エマルジョン中で形成するとき、ゴムラテックスは、約０．１５から約０．８ミクロン、好ましくは０．３ミクロンの範囲の大きさの粒子を有する。組成的には、このゴム相は、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエンコポリマーまたはブタジエン−アクリロニトリルコポリマー、ポリイソプレン、ＥＰＭ（エチレン／プロピレンゴム）、ＥＰＤＭゴム（ジエンとしてヘキサジエン−（１，５）またはノルボルナジエンなどの非共役ジエンを少量含むエチレン／プロピレン／ジエンゴム）および、特にアクリル酸エチル、アクリル酸ブチルおよびアクリル酸エチルへキシル等のアクリル酸Ｃ₁〜Ｃ₈アルキルをベースとした架橋アクリル酸アルキルゴムからなる。１種または複数の約１０重量パーセントから９０重量パーセントおよび約９０重量パーセントから１０重量パーセントゴムグラフトした樹脂をまた使用することも可能である。重合終了時にこのラテックスエマルジョンを壊しＡＢＳが回収される。
【００２７】
バルク法では、重合は、水の中ではなく、スチレン／アクリロニトリルモノマー中で実施する。ゴムを合成する代わりに、予め製造したゴムをこれらのモノマー溶液に溶解する。次いで、このゴム−モノマー溶液を反応容器に送り込み、グラフト化／重合を実施する。
【００２８】
バルクまたはバルク懸濁法によって製造するとき、溶解性ゴムは５重量パーセントから２５重量パーセントの範囲で、分散したゴム相は約０．５ミクロンから約１０ミクロンの範囲の直径を有する。遊離ＳＡＮ相は、使用するゴムの量に応じて大きな重量パーセントで存在する。
【００２９】
グラフトまたは遊離硬化樹脂で使用するスチレンおよびアクリロニトリルモノマーの代わりに、アルファメチルスチレン、パラ−メチルスチレン、モノ、ジ、またはトリハロスチレン、メタクリル酸アルキル、アクリル酸アルキル、無水マレイン酸、メタクリロニトリル、マレイミド、Ｎ−アルキルマレイミド、Ｎ−アリールマレイミド、またはアルキルもしくはハロ置換Ｎ−アリールマレイミドなどのモノマーをスチレンまたはアクリロニトリルと置き換えるか、または添加することが可能である。バルク法のように、懸濁重合は、モノマー溶液に溶解したゴムを使用するが、ＳＡＮを低い転化率で重合した後、ゴム／ＳＡＮ／モノマー混合物を水に懸濁し、重合を完了させる。
【００３０】
本発明では、流動性の高いＳＡＮを使用することが好ましい。流動性の高いＳＡＮは、重量平均分子量約30,000から約75,000、好ましくは約45,000から約72,000、より好ましくは約50,000から約66,000、最も好ましくは約55,000から約64,000で、多分散性Ｍｎ／Ｍｗ＝２〜５のＳＡＮである。
【００３１】
しかし、バルク／塊状ＡＢＳをＰＣ／ＡＢＳ混合物で使用する場合、ＳＡＮの分子量分布はより高く、多分散性Ｍｎ／Ｍｗ＝２〜８であることが可能である。重量平均分子量は、72,000から130,000で変化することが可能で、数平均分子量が15,000から42,000の範囲で変化することが可能である。
【００３２】
好ましい一組成物は、熱可塑性樹脂組成物の総重量をベースとして５０重量％から１００重量％、好ましくはそれらの６０重量％から８０重量％、最も好ましくはそれらの６５重量％から７５重量％で存在する芳香族ポリカーボネートを含み、さらに好ましくは、熱可塑性樹脂組成物の総重量をベースとして０重量％から５０重量％、より好ましくは２０重量％から４０重量％、最も好ましくは２５重量％から３５重量％で存在するゴム改質ビニル芳香族グラフトコポリマーを含み、さらにポリオレフィン核剤を含む。
【００３３】
ポリ（フェニレンエーテル）ベースの物質は、時に「ポリ（フェニレンオキシド）」と称される。これらは当業界でよく知られており、多くの参考文献、例えばＯｒｇａｎｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、Ｋ．Ｊ．Ｓａｕｎｄｅｒｓ、Ｃｈａｐｍａｎ ａｎｄ Ｈａｌｌ、１９７３および米国特許４，９７０，２７２、４，９５７，９６６、４，９５６，４９７、４，９５６，４２２、４，８２６，９１９、４，６８４，６９６、４，０９７，５５０、３，３０６，８７５、および３，３０６，８７４に記載されており、これらは全て本明細書に参考として援用する。多くの場合、このポリ（フェニレンエーテル）樹脂（以後「ＰＰＥ」と称する）は、２，６−ジメチルフェノールに由来する単位、または２，６−ジメチルフェノールおよび２，３，６−トリメチルフェノールに由来する単位の組合わせを含む。
【００３４】
このＰＰＥは、単独で、またはポリスチレン、特に前述のゴム改質ポリスチレン（ＨＩＰＳ）などのアルケニル芳香族樹脂と組合わせて使用することが可能である。ＰＰＥのアルケニル芳香族樹脂成分に対する重量比は、約９５：５から約５：９５の範囲とすることが可能である。ＰＰＥ／ポリスチレン混合物市販品の例には、ジーイープラスチクス（ＧＥ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）製のＮＯＲＹＬ（登録商標）樹脂製品が含まれる。この混合物には、目的のための有効量の広い種類のその他の成分を含むことが可能である。非限定的な例には、難燃剤、前述のスチレン／ブタジエンブロックコポリマーなどの改質樹脂、充填剤、補強剤、顔料、その他の着色剤、種々の安定剤、および可塑剤が含まれる。種々の成分を混合したり、ポリフェニレンエーテル製品を成形したりする技法はまた、当業界でよく知られており、前記で引用した参考文献のいくつかに記載されている。
【００３５】
構造用熱可塑性樹脂フォーム物品を製造するための射出成型法は、不活性ガスを溶融熱可塑性組成物に直接導入するか、または、熱可塑性樹脂と化学発泡剤を予め混合することによって実現することが可能である。化学発泡剤は工程中に加熱されると不活性ガスを放出し、ガスがポリマー溶融物に分配される。ガス／樹脂混合物を圧力をかけて金型キャビティに射出すると、金型充填中にこのガスは可塑化された物質内で膨張し、内部気泡構造並びに金型表面で強靭な外皮を形成する。この射出成形による構造用フォーム形成法の大型部品の成形は、可塑化物質自身の膨張特性によって低成形圧で実施することができる。
【００３６】
構造用フォーム成形方法には、溶融物中で、溶融熱可塑性プラスチックと発泡剤とを混ぜ合わせることを含み、これが加圧下で保存され、金型キャビテイー内に射出されると、ポリマー溶融物内の圧縮ガスの膨張が気泡構造を生成するとともに、冷却中は外皮に対する内部圧を維持することとなり、これによりひけマークを減少させる。フォーム形成法には、高圧法および低圧法として識別される異なる２種類のフォーム形成方法がある。低圧法においては、物理的発泡剤、極一般的には窒素、と化学的発泡剤の両者が使用され、一方、高圧法においては、一般的に化学的発泡剤のみが使用される。
【００３７】
低圧法で構造用フォームを形成する場合は、金型キャビティよりも少ない量に計量した発泡剤を含むプラスチック樹脂を型に射出する。このとき、ガス−ポリマー混合物は膨張し、金型キャビティを満たす。金型表面に接触する部分は外皮層を形成し、内部は発泡コアを形成する。射出中は、金型キャビティが完全には満たされないので、高い射出圧を金型に伝達することができず、平均キャビティ圧は一般に平方インチ当たり５００ポンド（ＰＳＩ）を下回る。
【００３８】
低圧では、非常に小さい残留応力を有する部品が得られ、これが逆に、実質的なゆがみの除去をもたらす。大きな入り組んだ部品の成形において低圧法が成功するのはこれらの要素のおかげである。
【００３９】
窒素または他の不活性ガスを使用する低圧法は、ガスを含む溶融ポリマーを混合し、次いで計量して、溶融ポリマーを圧力下に維持して早期の膨張を防ぐアキュムレータと呼ばれる保持容器に入れる押出機を使用することにより実施できる。アキュムレータで予め決定した射出容量が得られると、弁が開き、プランジャは溶融物を鋳型の中に押し入れ、部分的にのみ充填する。次いで、金型キャビティ内で熱可塑性樹脂溶融物は圧縮ガスにより膨張させられる。
【００４０】
化学的発泡剤を用いる低圧法は、この発泡剤をプラスチックペレットまたはプラスチック粒子と混合し、次いでこの溶融混合物を成形機に注入することによって実施する。工程中、発泡剤は分解するために十分な熱に暴露され、これにより、発泡過程を実現するために必要なガスを放出する。化学的発泡剤は、一般的に、狭い温度範囲で分解するので、化学発泡剤の分解温度は、それらが使用される樹脂の成形温度と調和させなければならない。化学発泡剤を用いる低圧構造用フォーム形成法に使用する装置は、窒素ガスを使用する射出成形方法に使用するものと非常に類似している。高圧構造用フォーム形成法は、採用される高キャビティ圧、一般には2,000から20,000ＰＳＩ、に特徴があるだけでなく、この系において金型に射出される物質の体積、すなわち、金型を完全に満たすに十分な量を射出圧下で金型に射出するのも特徴である。次いで、圧板(platens)、コアまたはスライドアクチベータ(slide activators)の制御された開放によって、または、これらの作用の組合せによって金型キャビティ体積を増加させ、発泡作用を起こさせる。これらの発泡方法は、いずれも当業界でよく知られている。
【００４１】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、発泡可能な熱可塑性樹脂および射出成形発泡過程の熱可塑性樹脂の膨張中に形成した気泡構造の均一性を高めるために有効な量で存在するポリオレフィン核剤を含む。この核剤は、前記熱可塑性樹脂組成物の総重量をベースとして約０．１重量％から約５重量％の度合で存在するのが好ましく、約１重量％から約３重量％の度合がより好ましく、約０．５重量％から約２重量％の度合で存在するのがさらに好ましく、約０．５重量％から約１．５重量％の度合で存在するのが最も好ましい。
【００４２】
この熱可塑性樹脂組成物はまた、少なくとも１種の可塑剤および／または難燃剤を含むことが可能である。このような有機リン酸塩、有機二リン酸塩、有機ポリリン酸塩、および臭素化有機化合物などのハロゲン含有有機化合物。この組成物は、組成物の総重量をベースとして０．５重量％から４．０重量％の、二酸化チタンなどの顔料を含むことが可能である。
【００４３】
ポリオレフィン核剤は、数種の方法によって組成物に取り込むことが可能である。好ましい一実施態様では、ポリオレフィン樹脂は最終的な組成物を製造するための配合段階で他の成分と共に添加する。他の好ましい実施態様では、このポリオレフィンは、まずポリオレフィン核剤をポリオレフィン樹脂が濃縮物総重量をベースとして０．５重量パーセントから５０重量パーセントで含まれる濃縮物を形成する量の少なくとも一種の熱可塑性樹脂と予備配合してマスターバッチとし、次いでこの濃縮物を残りの熱可塑性樹脂と配合し最終的組成物を形成する。
【００４４】
この熱可塑性組成物は、充填剤、例えばガラス繊維、ガラスビーズ、雲母、炭素繊維、タルク、炭酸カルシウム、金属フレーク、金属繊維を含むことが可能である。この熱可塑性組成物は可塑化されていても、または可塑化されていなくてもよい。
【００４５】
前記のように、粘土などの従来の核剤を約０．５重量部を含む熱可塑性物質を用いる従来の射出成形発泡方法は、熱可塑性物質を均一に膨張することができないことおよび射出発泡成形法に関した問題を有していた。
【００４６】
我々は、ポリオレフィンを熱可塑性組成物に添加し、これを射出発泡成形すると、ポリオレフィンが核剤として作用し、成形中に気泡を発生しこれが成長して最終的な泡構造を形成することにより、射出成形法で、より優れた構造用フォームの気泡の均一性を達成できることを見出した。
【００４７】
実施例
表１は、ポリオレフィン核剤を使用することによって得られた改善された気泡均一性を示す表である。
【００４８】
以下の実施例は、より均一な気泡構造を形成するポリオレフィン核剤の有効性を示す。
【００４９】
ＰＰＥ４２重量％およびＨＩＰＳ５８重量％を含む基本的な組成物は、４％化学的発泡剤濃縮物を使用して、７または１４％の重量減少が達成されるように射出発泡成形された（表１）。核剤としての低密度ポリエチレンの使用に対して、核剤としてのＰＴＦＥの使用を比較した。発泡剤濃縮物は以下の通りである。
【００５０】
【表１】

ニート(neat)熱可塑性樹脂の発泡物の均一性と比較して、熱可塑性樹脂に対する両核剤の添加は、発泡物の気泡構造均一性を改善した。この化学的発泡剤は、３，６−ジヒドロ−５−フェニル−２Ｈ−１，３，４−オキサジアジン−２−オンを含む化学的発泡剤濃縮物である。この化学的発泡剤は、成形温度（＞２００℃）で分解して、窒素、二酸化炭素およびその他の分解ガスを発生し、これらが成形部品中で個々の気泡を形成する。
【００５１】
光学顕微鏡写真では、大きさ、均一性および分布に関して改善された気泡構造が示された。検体を凍結して分割し、分割面の光学顕微鏡写真を倍率８で撮影した。
【００５２】
【表２】

表１の発泡物品を、発泡後光学顕微鏡によって観察し、ポリオレフィン核剤をこの混合物に添加したとき気泡に及ぼす影響を判定した。
【００５３】
核剤としてポリオレフィンを使用して作製した発泡試料では、より小さく緊密な気泡構造が認められ、著しい改善を認めることができた。予想に反して、核剤としてポリオレフィンを含む試料３および４は、核剤としてＰＴＦＥを含む試料１および２と非常に類似した気泡の大きさおよび均一性を有している。核剤を含まない試料５および６は、それぞれ均一ではない大きな気泡を示す。気泡が大きく、均一性を欠くことによって、物理学的特性、特に衝撃強さおよび伸びが大きく変わりやすく、かつ予測不可能となり、商品としての有用性が低下する。

Claims (6)

1. 射出成形による構造用熱可塑性樹脂フォーム物品の製造方法であって、前記方法がポリ（フェニレンエーテル）樹脂とポリスチレン樹脂の混合物からなる発泡可能な熱可塑性樹脂および前記構造用フォームの気泡構造均一性を高めるために有効な量の非エラストマー系ポリオレフィン核剤を含む融解熱可塑性樹脂組成物のガス膨張を含み、前記非エラストマー系ポリオレフィン核剤が前記組成物の総重量をベースとして０．１重量パーセントから５重量パーセントの濃度で存在する方法。
2. 前記ポリオレフィン核剤が、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレンおよびエチレンと有機エステルのコポリマーからなる群の少なくとも１種である請求項１の方法。
3. 前記樹脂組成物が、さらに可塑剤を含む請求項１の方法。
4. 前記組成物が、前記核剤と、濃縮物の総重量をベースとして５から５０重量パーセントのポリオレフィン樹脂を含む濃縮物を形成する量の熱可塑性樹脂とを予備配合すること、次いで、前記濃縮物と前記熱可塑性樹脂の残部とを配合して前記組成物を形成することによって形成される請求項１の方法。
5. 前記ガス膨張が、前記組成物に存在する化学発泡剤の熱分解によって実施される請求項１の方法。
6. 前記樹脂組成物が、さらに難燃剤を含む請求項１の方法。