WO2022176316A1 - 発泡成形用熱可塑性樹脂組成物およびその発泡成形品 - Google Patents

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宏紀 安藤
謙太朗 平石
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Definitions

  • the present invention develops a fine foam cell structure, the foam cell size is uniform regardless of the part of the foam molded product, and the foam molding has excellent mechanical performance and excellent surface appearance.
  • the present invention relates to a thermoplastic resin composition for foam molding that can be molded into articles.
  • the present invention also relates to a foam-molded article using this thermoplastic resin composition for foam molding.
  • injection foam molding is known in which a foaming agent is added to a resin material and injection molding is performed in order to reduce the amount of resin components used and reduce weight.
  • Thermal decomposition type chemical foaming agents such as azodicarboxylic acid amide are known as foaming agents used in injection foam molding (Patent Document 1).
  • physical foaming agents that use nitrogen gas, carbon dioxide, or the like as a foaming agent instead of chemical foaming.
  • a method using a physical foaming agent in a supercritical state has also been proposed.
  • thermoplastic resin composition for foam molding As a thermoplastic resin composition for foam molding, the following has been proposed. (1) Polymerizing an aromatic vinyl compound or an aromatic vinyl compound and another vinyl monomer (b1) copolymerizable with the aromatic vinyl compound in the presence of a rubbery polymer (a), and heat 5 to 90% by mass of a rubber-reinforced styrenic resin (A) having a cyclohexane solubility of 1 to 99% by mass based on the rubbery polymer (a); 0 to 85% by mass of a styrenic resin (B) obtained by polymerizing an aromatic vinyl compound or an aromatic vinyl compound and another vinyl monomer (b2) copolymerizable with the aromatic vinyl compound; 10 to 90% by mass of aromatic polycarbonate resin (C), 0.1 to 5 parts by mass of the chemical foaming agent (D) for a total of 100 parts by mass of the above components (A) to (C), A thermoplastic resin composition for foam molding, characterized in that the ratio of the rubbery polymer (a)
  • thermoplastic resin composition for foam molding (2) obtained by polymerizing an aromatic vinyl compound or an aromatic vinyl compound and another vinyl monomer (b1) copolymerizable with the aromatic vinyl compound in the presence of the rubbery polymer (a), and heat 5 to 90% by mass of a rubber-reinforced styrenic resin (A) having a cyclohexane solubility of 1 to 99% by mass based on the rubbery polymer (a); 0 to 85% by mass of a styrenic resin (B) obtained by polymerizing an aromatic vinyl compound or an aromatic vinyl compound and another vinyl monomer (b2) copolymerizable with the aromatic vinyl compound; 10 to 90% by mass of an aromatic polycarbonate resin (C), Based on a total of 100 parts by mass of the above components (A) to (C), 0.1 to 5 parts by mass of a chemical foaming agent (D), 0.5 to 18 parts by mass of talc (E), and a fibrous filler ( F) 0.5 to 25 parts by mass, A thermoplastic resin composition
  • thermoplastic resin compositions for foam molding of Patent Documents 2 and 3 are desired to be further improved.
  • An object of the present invention is to provide a thermoplastic resin composition for foam molding that can be molded into a product and a foam molded product using the same.
  • the present inventors have developed a rubber-reinforced styrene-based resin (A) and an aromatic polycarbonate resin (C), or a resin composed of a rubber-reinforced styrene-based resin (A), a styrene-based resin (B), and an aromatic polycarbonate resin (C). It was found that by blending the high-molecular-weight resin (D) as a component, foaming gas escape during injection foam molding is suppressed, and stable foam moldability can be expressed, and the above problems can be solved. That is, the gist of the present invention is as follows.
  • [1] Contains 1 to 20 parts by mass of the following component (A), 0 to 50 parts by mass of the following component (B), and 40 to 90 parts by mass of the following component (C) so that the total is 100 parts by mass, and 0.1 to 0.1 of a high molecular weight resin (D) having a weight average molecular weight of 2,000,000 or more, different from the components (A) to (C), per 100 parts by mass of the components (A) to (C) in total
  • Component (A) obtained by polymerizing an aromatic vinyl compound or an aromatic vinyl compound and another vinyl monomer (b1) copolymerizable with the aromatic vinyl compound in the presence of the rubbery polymer (a).
  • Rubber-reinforced styrene resin (A) Component (B): Styrenic resin (B) obtained by polymerizing an aromatic vinyl compound or an aromatic vinyl compound and another vinyl monomer (b2) copolymerizable with the aromatic vinyl compound.
  • thermoplastic resin composition for foam molding according to any one of [1] to [4], which is used for core-back injection foam molding.
  • a foam-molded product obtained by subjecting the thermoplastic resin composition for foam molding according to any one of [1] to [5] to core-back injection foam molding.
  • thermoplastic resin composition for foam molding of the present invention in injection foam molding, a fine foam cell structure is expressed, and the foam cell size is uniform regardless of the part of the foam molded product, and mechanical performance is improved. It is possible to provide a foam-molded article which is excellent in surface appearance as well.
  • thermoplastic resin composition for foam molding of the present invention contains 1 to 20 parts by mass of the following component (A), 0 to 50 parts by mass of the following component (B), and 40 to 90 parts by mass of the following component (C). 100 parts by mass, and with respect to a total of 100 parts by mass of the components (A) to (C), a high weight average molecular weight of 2 million or more different from the components (A) to (C) It contains 0.1 to 10 parts by mass of molecular weight resin (D) (hereinafter sometimes referred to as "component (D)").
  • Component (A) obtained by polymerizing an aromatic vinyl compound or an aromatic vinyl compound and another vinyl monomer (b1) copolymerizable with the aromatic vinyl compound in the presence of the rubbery polymer (a).
  • rubber-reinforced styrene-based resin (A)
  • Component (C) Aromatic polycarbonate resin (C)
  • thermoplastic resin composition means homopolymerization and copolymerization.
  • (Meth)acrylate means at least one of acrylate and methacrylate. The same applies to “(meth)acrylic acid”.
  • the thermoplastic resin composition for foam molding of the present invention may be simply abbreviated as "thermoplastic resin composition”.
  • Component (A) rubber-reinforced styrene resin (A)
  • Component (A) is obtained by polymerizing an aromatic vinyl compound or an aromatic vinyl compound and another vinyl monomer (b1) copolymerizable with the aromatic vinyl compound in the presence of the rubbery polymer (a). It is a rubber-reinforced styrene resin (A).
  • Examples of the rubbery polymer (a) include conjugated diene rubbers such as polybutadiene, polyisoprene, butadiene/styrene copolymers, butadiene/acrylonitrile copolymers, ethylene/propylene copolymers, and ethylene/propylene/non-conjugated diene copolymers.
  • conjugated diene rubbers such as polybutadiene, polyisoprene, butadiene/styrene copolymers, butadiene/acrylonitrile copolymers, ethylene/propylene copolymers, and ethylene/propylene/non-conjugated diene copolymers.
  • Olefin rubbers such as polymers, ethylene/butene-1 copolymers, ethylene/butene-1/non-conjugated diene copolymers; acrylic rubbers; silicone rubbers; polyurethane rubbers; silicone/acrylic IPN rubbers; a conjugated diene-based block copolymer; a hydrogenated conjugated diene-based block copolymer; and the like.
  • olefin rubber is not particularly limited, examples include ethylene/ ⁇ -olefin rubber containing ethylene and an ⁇ -olefin having 3 or more carbon atoms.
  • the content of ethylene is preferably 5 to 95% by mass, more preferably 50 to 90% by mass, and still more preferably 60 to 88% by mass.
  • Examples of ⁇ -olefins having 3 or more carbon atoms include propylene, 1-butene, 2-butene, isobutene, 1-pentene, 2-methyl-1-butene, 2-methyl-2-butene, 3-methylbutene, 1- hexene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 1-heptene, 1-octene, 1-decene, 1-undecene and the like.
  • These ⁇ -olefins may be contained singly or in combination of two or more.
  • propylene and 1-butene are preferred.
  • the content of the ⁇ -olefin is preferably 95 to 5% by mass, more preferably 50 to 10% by mass, when the total amount of monomers constituting the ethylene/ ⁇ -olefin rubber is 100% by mass. It is preferably 40 to 12% by mass.
  • the ethylene/ ⁇ -olefin rubber may be a binary copolymer composed of ethylene and an ⁇ -olefin, or a polymer composed of these and other compounds (terpolymer , quaternary copolymers, etc.). Other compounds include non-conjugated diene compounds.
  • non-conjugated diene compounds used in olefinic rubbers include alkenylnorbornenes, cyclic dienes, and aliphatic dienes, preferably dicyclopentadiene and 5-ethylidene-2-norbornene. These non-conjugated diene compounds can be used alone or in combination of two or more.
  • the content of non-conjugated diene compound units in the ethylene/ ⁇ -olefin rubber is usually less than 30% by mass, preferably less than 15% by mass.
  • the above acrylic rubber is not particularly limited, but may be a (co)polymer of a (meth)acrylic acid alkyl ester compound having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or this (meth)acrylic acid alkyl ester compound, and this A copolymer with a copolymerizable vinyl monomer is preferred.
  • alkyl acrylate compounds having 1 to 8 carbon atoms in the alkyl group include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, i-butyl acrylate, amyl acrylate, hexyl acrylate, and n-octyl. acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, cyclohexyl acrylate and the like.
  • methacrylic acid alkyl ester compounds include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, i-butyl methacrylate, amyl methacrylate, hexyl methacrylate, n-octyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, and the like. mentioned.
  • n-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate are preferred. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • vinyl-based monomers copolymerizable with the (meth)acrylic acid alkyl ester compound examples include polyfunctional vinyl compounds, aromatic vinyl compounds, and vinyl cyanide compounds.
  • a polyfunctional vinyl compound is a monomer having two or more vinyl groups in one monomer molecule, and functions to crosslink (meth)acrylic rubber and serves as a reaction starting point during graft polymerization. It is.
  • polyfunctional vinyl monomers include polyfunctional aromatic vinyl compounds such as divinylbenzene and divinyltoluene; Acrylic acid ester; diallyl malate, diallyl fumarate, triallyl cyanurate, triallyl cyanurate, diallyl phthalate, allyl methacrylate, and the like. These polyfunctional vinyl compounds can be used singly or in combination of two or more.
  • aromatic vinyl compound and vinyl cyanide compound all those described later can be used.
  • other copolymerizable monomers include acrylamide, methacrylamide, vinylidene chloride, alkyl vinyl ether having an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and alkyl (meth)acrylate having an alkyl group having 9 or more carbon atoms.
  • Esters, (meth)acrylic acid and the like can be mentioned. These are used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • the preferable monomer composition of the acrylic rubber is 80 to 99.99% by mass, more preferably 90 to 99.95% by mass of (meth)acrylic acid alkyl ester compound units having 1 to 8 carbon atoms in the alkyl group. , 0.01 to 5% by mass of polyfunctional vinyl compound units, more preferably 0.05 to 2.5% by mass, and 0 to 20% by mass of other vinyl monomer units copolymerizable therewith, more preferably is 0 to 10% by mass.
  • the total monomer composition is 100% by mass.
  • the rubber-reinforced styrene-based resin (A) preferably has an amount dissolved in hot cyclohexane of 1 to 99% by mass based on the rubbery polymer (a).
  • a polyfunctional vinyl compound is used in the production of the acrylic rubber so that the amount of the rubber-reinforced styrene resin (A) dissolved in hot cyclohexane is 1% by mass or more based on the rubbery polymer (a). If so, it is preferably carried out at a later stage of the polymerization.
  • the acrylic rubber polymerizes the (meth)acrylic acid alkyl ester compound and optionally another copolymerizable vinyl monomer (b1) in the initial stage of polymerization, and (meth) in the later stage of polymerization.
  • It can be produced by a method of polymerizing an alkyl acrylate compound, a polyfunctional vinyl compound, and, if necessary, another copolymerizable vinyl monomer (b1).
  • Methods for producing acrylic rubber according to the present invention include the following methods (1) to (4).
  • (1) A method in which various vinyl monomers are added at once and polymerized (2) A method in which a specific vinyl monomer is added at once and polymerized, and the remaining vinyl monomers are added and polymerized in the latter stage of the polymerization (3) Method of polymerizing by adding a part of various vinyl monomers and continuously adding and polymerizing the remaining vinyl monomers (4) Method of polymerizing by dividing various vinyl monomers into two or more stages Preferably (4 ), and more preferably the method of (4), in which the polyfunctional vinyl compound is used in the latter stages after the second stage.
  • Emulsion polymerization is particularly preferred as the polymerization method.
  • the volume average particle size of the acrylic rubber is preferably 50-1000 nm, more preferably 40-700 nm, and particularly preferably 50-500 nm.
  • the conjugated diene-based block copolymer is a copolymer comprising at least one block A or block C below and at least one block B or block A/B below, or It is a polymer with block B or A/B.
  • anionic polymerization methods for example, the methods disclosed in JP-B-47-28915, JP-B-47-3252, JP-B-48-2423, JP-B-48-20038, etc. can be manufactured.
  • the specific structure of the conjugated diene-based block copolymer is A; aromatic vinyl compound polymer block, B; conjugated diene polymer block, A/B; random copolymerization pair block of aromatic vinyl compound/conjugated diene, C; a tapered block made of a copolymer of a conjugated diene and an aromatic vinyl compound, in which the aromatic vinyl compound gradually increases; If you define each as , the following structure can be mentioned.
  • B1 is a conjugated diene polymer block or a copolymer block of a conjugated diene and an aromatic vinyl compound, the vinyl bond content of the conjugated diene portion is preferably 20% or more
  • B2 is a conjugated diene polymer block or It is a copolymer block of a conjugated diene and an aromatic vinyl compound, and the vinyl bond content of the conjugated diene portion is preferably less than 20%.
  • A-A/B (5) A-A/B-C (6)
  • B2-B1-B2 (9)
  • B1 and B2 are the same as above.)
  • CB 10 CBC (11) CA/BC (12)
  • the conjugated diene-based block copolymer may be a copolymer having these basic skeletons repeatedly, or may be a conjugated diene-based block copolymer obtained by coupling them.
  • JP-A-2-133406 for the structures of the above formulas (5) and (6), JP-A-2-305814, JP-A-3- 72512.
  • Conjugated dienes used herein include 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 2-methyl-1,3-pentadiene, 1,3- hexadiene, 4,5-diethyl-1,3-octadiene, 3-butyl-1,3-octadiene, chloroprene and the like.
  • 1,3-butadiene, isoprene and 1,3-pentadiene are preferred, and 1,3-butadiene is more preferred for obtaining a conjugated diene-based block copolymer that is industrially applicable and has excellent physical properties.
  • aromatic vinyl compounds used here include styrene, t-butylstyrene, ⁇ -methylstyrene, p-methylstyrene, hydroxystyrene, vinylxylene, monochlorostyrene, dichlorostyrene, monobromostyrene, dibromostyrene, fluorostyrene, pt-butylstyrene, ethylstyrene, vinylnaphthalene, divinylbenzene, 1,1-diphenylstyrene, N,N-diethyl-p-aminoethylstyrene, N,N-diethyl-p-aminoethylstyrene, Examples thereof include vinylpyridine, and styrene and ⁇ -methylstyrene are preferred, and styrene is particularly preferred.
  • the ratio of the aromatic vinyl compound/conjugated diene in the conjugated diene block copolymer is 0 to 70/100 to 30, preferably 0 to 60/100 to 40, more preferably 0 to 50/100 by mass. 50, and when an aromatic vinyl compound is essential, it is preferably 10 to 70/90 to 30. If the content of the aromatic vinyl compound exceeds 70% by mass, it becomes resinous and the effect as a rubber component is inferior, which is not preferable.
  • the vinyl bond content of the conjugated diene portion in the conjugated diene block is usually in the range of 5-80%.
  • the number average molecular weight of the conjugated diene block copolymer is generally 10,000 to 1,000,000, preferably 20,000 to 500,000, more preferably 20,000 to 200,000.
  • the number average molecular weight of part A in the above structural formula is preferably in the range of 3,000 to 150,000, and the number average molecular weight of part B is preferably in the range of 5,000 to 200,000.
  • the number average molecular weight is a value measured by gel permeation chromatography (GPC).
  • the amount of vinyl bonds in the conjugated diene compound can be adjusted by using amines such as N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine, trimethylamine, triethylamine, diazocyclo(2,2,2) octaamine, tetrahydrofuran, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diamine. It can be carried out using ethers such as butyl ether, thioethers, phosphines, phosphoamides, alkylbenzenesulfonates, alkoxides of potassium and sodium, and the like.
  • amines such as N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine, trimethylamine, triethylamine, diazocyclo(2,2,2) octaamine, tetrahydrofuran, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diamine. It can be carried out using ethers such as butyl ether, thioethers,
  • Coupling agents used in the present invention include diethyl adipate, divinylbenzene, methyldichlorosilane, silicon tetrachloride, butyltrichlorosilicon, tetrachlorotin, butyltrichlorotin, dimethylchlorosilicon, tetrachlorogermanium, 1,2. -dibromoethane, 1,4-chloromethylbenzene, bis(trichlorosilyl)ethane, epoxidized linseed oil, tolylene diisocyanate, 1,2,4-benzene triisocyanate and the like.
  • the hydrogenated conjugated diene-based block copolymer is a partially hydrogenated product in which at least 30% or more, preferably 50% or more of the carbon-carbon double bonds in the conjugated diene portion of the conjugated diene-based block copolymer are hydrogenated. Alternatively, it is a completely hydrogenated product, more preferably a hydrogenated product in which 90% or more is hydrogenated.
  • the hydrogenation reaction of the conjugated diene-based block copolymer can be carried out by a known method.
  • the target hydrogenated conjugated diene block copolymer can be obtained by adjusting the hydrogenation rate by a known method.
  • Specific methods include JP-B-42-8704, JP-B-43-6636, JP-B-63-4841, JP-B-63-5401, JP-A-2-133406, JP-A-1 There is a method disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 297413 and the like.
  • the rubbery polymer (a) used in the present invention preferably has a gel content of 70% by mass or less from the viewpoint of the foamability of the thermoplastic resin composition for foam molding, and more preferably the gel content. is 50% by mass or less, more preferably 10% by mass or less.
  • a gel content rate can be calculated
  • the gel content is determined by appropriately adjusting the type and amount of the crosslinkable monomer used, the type and amount of the molecular weight modifier used, the polymerization time, the polymerization temperature, the polymerization conversion rate, etc. during the production of the rubbery polymer (a). It can be adjusted by setting
  • Preferred as the rubbery polymer (a) used in the present invention are polybutadiene, butadiene/styrene copolymer, ethylene/propylene copolymer, ethylene/propylene/non-conjugated diene copolymer, acrylic rubber, and silicone.
  • conjugated diene-based block copolymer conjugated diene-based block copolymer, hydrogenated conjugated diene-based block copolymer, more preferably ethylene/propylene copolymer, ethylene/propylene/non-conjugated diene copolymer, acrylic rubber, conjugated diene block copolymers and hydrogenated conjugated diene block copolymers, particularly preferred are acrylic rubbers, ethylene/propylene copolymers, ethylene/propylene/non-conjugated diene copolymers, and conjugated diene block copolymers.
  • Polymers and hydrogenated conjugated diene block copolymers most preferably acrylic rubbers having a gel content of 10% by mass or less and a volume average particle size of 50 to 500 nm, particularly 50 to 300 nm.
  • the rubbery polymer (a) can be obtained by known methods such as emulsion polymerization, solution polymerization, bulk polymerization and suspension polymerization. Among these, acrylic rubbers produced by emulsion polymerization are preferred. Ethylene/propylene copolymers, ethylene/propylene/non-conjugated diene copolymers, conjugated diene block copolymers and hydrogenated conjugated diene block copolymers are solution polymerized. Polybutadiene and butadiene/styrene copolymers are solution polymerized. preferably manufactured by
  • Component (A) is obtained by polymerizing an aromatic vinyl compound or an aromatic vinyl compound and another vinyl monomer (b1) copolymerizable with the aromatic vinyl compound in the presence of the rubbery polymer (a). obtained by The vinyl monomer (b1) may be an aromatic vinyl compound alone or a mixture of an aromatic vinyl compound and another vinyl monomer that can be copolymerized with the aromatic vinyl compound.
  • Component (A) is an aromatic vinyl compound or an aromatic vinyl compound and another vinyl monomer that can be copolymerized with the aromatic vinyl compound in the presence of 20 to 70 parts by mass of the rubbery polymer (a). It is preferably obtained by polymerizing 80 to 30 parts by mass of (b1) (provided that the total of rubbery polymer (a) and vinyl monomer (b1) is 100 parts by mass). This ratio is more preferably 30 to 60 parts by mass of the rubbery polymer (a) and 70 to 40 parts by mass of the vinyl monomer (b1).
  • aromatic vinyl compound used here all those described in the rubbery polymer (a) can be used.
  • Styrene and ⁇ -methylstyrene are particularly preferred. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • vinyl monomers that can be copolymerized with aromatic vinyl compounds include vinyl cyanide compounds, (meth)acrylic acid ester compounds, maleimide compounds, and other unsaturated compounds containing various functional groups.
  • various functional group-containing unsaturated compounds include unsaturated acid compounds, epoxy group-containing unsaturated compounds, hydroxyl group-containing unsaturated compounds, acid anhydride group-containing unsaturated compounds, oxazoline group-containing unsaturated compounds, substituted or unsubstituted and amino group-containing unsaturated compounds.
  • These other vinyl monomers can be used singly or in combination of two or more.
  • vinyl cyanide compounds include acrylonitrile and methacrylonitrile. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Chemical resistance is imparted by using a vinyl cyanide compound.
  • the vinyl cyanide compound is used in an amount of generally 0 to 60% by mass, preferably 5 to 50% by mass, based on the total amount of the vinyl monomer (b1).
  • (Meth)acrylic acid ester compounds include methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, and the like. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Surface hardness is improved by using a (meth)acrylic acid ester compound.
  • the amount of the (meth)acrylic acid ester compound to be used is generally 0 to 80% by mass based on the total amount of the vinyl monomer (b1).
  • Maleimide compounds include maleimide, N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide and the like. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. In order to introduce maleimide units, maleic anhydride may be copolymerized and then imidized. Heat resistance is imparted by using a maleimide compound.
  • the amount of the maleimide compound to be used is usually 1 to 60% by mass as a proportion of the total amount of the vinyl monomer (b1).
  • unsaturated acid compounds include acrylic acid, methacrylic acid, ethacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, crotonic acid, and cinnamic acid. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • epoxy group-containing unsaturated compounds examples include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, and allyl glycidyl ether. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • hydroxyl group-containing unsaturated compounds examples include 3-hydroxy-1-propene, 4-hydroxy-1-butene, cis-4-hydroxy-2-butene, trans-4-hydroxy-2-butene, 3-hydroxy-3- methyl-1-propene, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, N-(4-hydroxyphenyl)maleimide and the like. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • oxazoline group-containing unsaturated compounds examples include vinyloxazoline. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • acid anhydride group-containing unsaturated compounds examples include maleic anhydride, itaconic anhydride, and citraconic anhydride. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • substituted or unsubstituted amino group-containing unsaturated compounds include aminoethyl acrylate, propylaminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, phenylaminoethyl methacrylate, N-vinyldiethylamine, N-acetylvinylamine, and acrylamine. , N-methylacrylamine, acrylamide, N-methylacrylamide, p-aminostyrene and the like. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • the rubber-reinforced styrenic resin (A) is blended with the styrenic resin (B) and the aromatic polycarbonate resin (C), the compatibility between the two is improved. sometimes.
  • the amount of other various functional group-containing unsaturated compounds used is usually 0.1 to 20% by mass as the total amount of the functional group-containing unsaturated compounds with respect to the total of component (A) and component (B). , preferably 0.1 to 10% by mass.
  • the content of the monomer other than the aromatic vinyl compound in the vinyl monomer (b1) is usually 80% by mass or less, preferably 60% by mass, when the total of the vinyl monomers (b1) is 100% by mass. % or less, more preferably 50 mass % or less.
  • More preferred combinations of monomers constituting the vinyl monomer (b1) are styrene alone, styrene/acrylonitrile, styrene/methyl methacrylate, styrene/acrylonitrile/methyl methacrylate, styrene/acrylonitrile/glycidyl methacrylate, and styrene/acrylonitrile.
  • styrene alone styrene/acrylonitrile
  • styrene/methyl methacrylate styrene/acrylonitrile/methyl methacrylate
  • styrene/acrylonitrile/glycidyl methacrylate and styrene/acrylonitrile.
  • the rubber-reinforced styrene-based resin (A) can be produced by known polymerization methods such as emulsion polymerization, bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization, and polymerization methods in which these are combined.
  • the rubber-like polymer (a) obtained by emulsion polymerization can be produced by emulsion polymerization in the production of component (A).
  • component (A) is generally and preferably produced by bulk polymerization, solution polymerization or suspension polymerization.
  • the component (A) can be produced by emulsion polymerization by emulsifying the rubbery polymer (a) by a known method. Even rubbery polymer (a) produced by emulsion polymerization can be coagulated and isolated, and then component (A) can be produced by bulk polymerization, solution polymerization and suspension polymerization.
  • polymerization initiators When manufacturing by emulsion polymerization, polymerization initiators, chain transfer agents, emulsifiers, etc. are used. All of these known ones can be used.
  • polymerization initiators examples include cumene hydroperoxide, p-menthane hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, tetramethylbutyl hydroperoxide, tert-butyl hydroperoxide, potassium persulfate, azobisisobutyronitrile and the like. mentioned.
  • redox agents such as various reducing agents, sugar-containing iron pyrophosphate formulations, and sulfoxylate formulations.
  • chain transfer agents examples include octylmercaptan, n-dodecylmercaptan, t-dodecylmercaptan, n-hexylmercaptan, and terpinolene.
  • Emulsifiers include alkylbenzene sulfonates such as sodium dodecylbenzene sulfonate, aliphatic sulfonates such as sodium lauryl sulfate, higher fatty acid salts such as potassium laurate, potassium stearate, potassium oleate and potassium palmitate, and rosin acid. Rosinates such as potassium can be used.
  • the method of using the rubber polymer (a) and the vinyl monomer (b1) is to polymerize by adding the vinyl monomer (b1) all at once in the presence of the total amount of the rubber polymer (a). may be added separately or continuously for polymerization. Part of the rubbery polymer (a) may be added during the polymerization.
  • the resulting latex is usually coagulated with a coagulant. Thereafter, the powder of component (A) is obtained by washing with water and drying. At this time, two or more latexes of component (A) obtained by emulsion polymerization may be appropriately blended and then coagulated.
  • the component (B) latex may be appropriately blended and then coagulated.
  • the coagulant inorganic salts such as calcium chloride, magnesium sulfate and magnesium chloride, and acids such as sulfuric acid, acetic acid, citric acid and malic acid can be used.
  • a powder of component (A) can also be obtained by spray-drying the latex.
  • the solvent that can be used when manufacturing component (A) by solution polymerization is an inert polymerization solvent that is used in normal radical polymerization.
  • examples thereof include aromatic hydrocarbons such as ethylbenzene and toluene, ketones such as methyl ethyl ketone and acetone, acetonitrile, dimethylformamide and N-methylpyrrolidone.
  • the polymerization temperature is usually in the range of 80-140°C, preferably 85-120°C.
  • a polymerization initiator may be used, or the polymerization may be carried out by thermal polymerization without using a polymerization initiator.
  • organic peroxides such as ketone peroxide, dialkyl peroxide, diacyl peroxide, peroxyester, hydroperoxide, azobisisobutyronitrile, and benzoyl peroxide are preferably used.
  • a chain transfer agent for example, mercaptans, terpinrenes, ⁇ -methylstyrene dimer, etc. can be used.
  • the polymerization initiator, chain transfer agent, etc. described in the solution polymerization can be used.
  • the amount of monomers remaining in component (A) obtained by each of the above polymerization methods is usually 10,000 ppm or less, preferably 5,000 ppm or less.
  • the vinyl monomer (b1) is graft-copolymerized with the rubbery polymer (a). and a non-grafted component ((co)polymer of vinyl monomer (b1)) which is not grafted to rubbery polymer (a).
  • the graft ratio of the rubber-reinforced styrene resin (A) is usually adjusted to 5 to 100% by mass, preferably 10 to 90% by mass, more preferably 15 to 85% by mass, and particularly preferably 20 to 80% by mass. preferable. Grafting rate is determined by the type and amount of polymerization initiator used, the type and amount of chain transfer agent used, the polymerization method, the contact time between the vinyl monomer (b1) and the rubbery polymer (a) during polymerization, and the rubbery weight. It can be varied depending on various factors such as coalescence (a) species and polymerization temperature. In general, as the graft ratio increases, the component (A) that dissolves in hot cyclohexane decreases. The graft ratio can be obtained by the following formula (15).
  • T 1 g of rubber-reinforced styrene resin (A) added to 20 ml of acetone, shaken with a shaker for 2 hours, and then centrifuged for 60 minutes in a centrifuge (rotation speed: 23,000 rpm). It is the mass (g) of the insoluble matter obtained by separating the insoluble matter and the soluble matter.
  • S is the mass (g) of the rubbery polymer (a) contained in 1 g of the rubber-reinforced styrene resin (A).
  • methyl ethyl ketone is used instead of acetone for measurement.
  • the intrinsic viscosity [ ⁇ ] of the acetone-soluble portion of the rubber-reinforced styrene resin (A) is usually 0.15 to 1.2 dl/g, preferably 0.2. ⁇ 1.0 dl/g, more preferably 0.2 to 0.8 dl/g.
  • the average particle size of the grafted rubbery polymer particles dispersed in the rubber-reinforced styrene resin (A) is usually 50 to 3,000 nm, preferably 40 to 2,500 nm, particularly preferably 50 to 2,000 nm. . If the rubber particle size is less than 50 nm, the impact resistance tends to be poor, and if it exceeds 3,000 nm, the surface appearance of the molded product tends to be poor.
  • the refractive index of the copolymer of the rubbery polymer (a) and the vinyl monomer (b1) used is substantially matched and/or the particle size of the dispersed rubbery polymer (a) is substantially visible.
  • a transparent component (A) can be obtained by adjusting the wavelength to the wavelength of light or less (usually 1,500 nm or less). These transparent resins can also be used as component (A) in the present invention.
  • the component (A) may be used singly or in combination of two or more having different copolymer compositions and physical properties.
  • Component (B) is a styrenic resin (B) obtained by polymerizing an aromatic vinyl compound, or an aromatic vinyl compound and another vinyl monomer (b2) copolymerizable with the aromatic vinyl compound.
  • the vinyl monomer (b2) may be an aromatic vinyl compound alone or a mixture of an aromatic vinyl compound and another vinyl monomer copolymerizable with the aromatic vinyl compound.
  • the aromatic vinyl compound and other vinyl monomer copolymerizable with the aromatic vinyl compound used here all those described in the above component (A) can be used.
  • the vinyl monomer (b2) may be the same as or different from the vinyl monomer (b1).
  • the content of the monomer other than the aromatic vinyl compound in the vinyl monomer (b2) is usually 80% by mass or less, preferably 60% by mass, when the total of the vinyl monomers (b2) is 100% by mass. % or less, more preferably 50 mass % or less.
  • Preferred component (B) includes styrene homopolymers, styrene/acrylonitrile copolymers, styrene/methyl methacrylate copolymers, styrene/acrylonitrile/methyl methacrylate copolymers, styrene/maleimide compound copolymers and these. and the functional group-containing unsaturated compound.
  • Component (B) can be produced by emulsion polymerization, bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization, or a combination thereof, which are known polymerization methods described in the method for producing component (A) above.
  • the weight average molecular weight of the styrene resin (B) is usually 40,000 to 300,000, preferably 60,000 to 150,000. If the weight average molecular weight of the styrene-based resin (B) is within the above range, mechanical strength and moldability are further improved.
  • the weight average molecular weight of the styrene-based resin (B) is a value converted to standard polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC).
  • the component (B) may be used singly or in combination of two or more having different copolymer compositions and physical properties.
  • the aromatic polycarbonate resin (C) is known polycondensation, such as those obtained by interfacial polycondensation of a dihydroxyaryl compound and phosgene, transesterification (melt polycondensation) of a dihydroxyaryl compound and a carbonate compound such as diphenyl carbonate. Anything legally obtainable can be used.
  • dihydroxyaryl compound examples include bis(4-hydroxyphenyl)methane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethane, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)butane, 2,2-bis(4- hydroxyphenyl)octane, bis(4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(4-hydroxy-3-t-butylphenyl)propane, 2,2-bis(4-hydroxy-3-t-butylphenyl) Propane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclopentane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane, 4,4'-dihydroxyphenyl ether, 4,4'-dihydroxyphenyl sulfide, 4,4 '-dihydroxyphenyl sulfone, 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethyldiphenyl sulfone, hydroquinone, resorcinol and the like.
  • hydroxyaryloxy-terminated polyorganosiloxanes see, eg, US Pat. No. 3,419,634. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Among these, 2,2-bis(4-hydroxyphenylpropane (bisphenol A) is preferred.
  • the viscosity average molecular weight of the polycarbonate resin (C) is preferably 12,000 to 40,000, more preferably 15,000 to 35,000, and particularly preferably 18,000 to 30,000.
  • Two or more aromatic polycarbonate resins (C) having different molecular weights can also be used as the component (C).
  • the aromatic polycarbonate resin (C) obtained by interfacial polycondensation may contain various chlorine compounds. This chlorine compound may adversely affect the durability of the thermoplastic resin composition of the present invention. For this reason, the content of chlorine compounds in the aromatic polycarbonate resin (C) is generally 300 ppm or less, preferably 100 ppm or less, in terms of chlorine atoms.
  • the content of component (A) is 1 to 20 parts by mass, preferably 3 to 18 parts by mass per 100 parts by mass of components (A) to (C). parts by mass, more preferably 5 to 15 parts by mass. If the content of component (A) is less than 1 part by mass, the impact strength is lowered, and if it exceeds 20 parts by mass, the moldability is lowered.
  • the content of component (B) is 0 to 50 parts by mass, preferably 0 to 40 parts by mass per 100 parts by mass of components (A) to (C). parts by mass, more preferably 0 to 30 parts by mass.
  • Component (B) is used to impart various functionalities to the thermoplastic resin composition of the present invention and improve compatibility with other resins by changing the copolymerization component of the styrene resin (B). used as needed for When the content of the component (B) exceeds 50 parts by mass, the foamability is impaired, and the appearance of the obtained foamed molded product is deteriorated.
  • the component (B) is blended so that the content of the rubbery polymer (a) in the total 100% by mass of the component (A) and the component (B) is 3 to 50% by mass. The strength and fluidity are well balanced, which is preferable.
  • the content of component (C) is 40 to 90 parts by mass, preferably 45 to 85 parts by mass, based on the total of 100 parts by mass of components (A) to (C). parts by mass, more preferably 50 to 80 parts by mass. If the content of component (C) is less than 40 parts by mass, it will be difficult to obtain a foam-molded product with a uniform cell diameter.
  • thermoplastic resin composition for foam molding of the present invention in addition to the components (A) to (C), has a high molecular weight with a weight average molecular weight of 2,000,000 or more, which is different from these components (A) to (C). It is characterized by containing a resin (D).
  • the problems of the present invention are solved by the thermoplastic resin composition for foam molding of the present invention containing a high-molecular-weight resin (D) in a predetermined proportion.
  • the weight average molecular weight of the high-molecular-weight resin (D) of component (D) is not particularly limited as long as it is 2,000,000 or more, but it is preferably a thermoplastic resin.
  • resin (D1) and resin (D2) are preferred.
  • the weight average molecular weight of the high-molecular-weight resin (D) is preferably 2,500,000 or more, more preferably 3,000,000 or more. If the weight average molecular weight of the high molecular weight resin (D) is excessively large, the thermoplastic resin composition for foam molding of the present invention becomes uneven, so the weight average molecular weight of the high molecular weight resin (D) is preferably 7,000,000 or less. , more preferably 5,000,000 or less.
  • the weight average molecular weight of the high molecular weight resin (D) can be measured by gel permeation chromatography (GPC) using standard polystyrene and dimethylformamide as a solvent.
  • examples of the aromatic vinyl compound forming the resin (D1) include the aromatic vinyl compounds exemplified for the components (A) and (B). Among them, styrene and ⁇ -methylstyrene is preferred.
  • the resin (D1) may have structural units derived from polymerizable compounds other than the aromatic vinyl compound. Examples include vinyl cyanide compounds, (meth)acrylic acid ester compounds, maleimide compounds, acid anhydrides, and vinyls having functional groups such as hydroxyl groups, amino groups, epoxy groups, amide groups, carboxyl groups, and oxazoline groups. It may have a structural unit derived from a system compound or the like. Other structural units may be contained singly or in combination of two or more.
  • the other polymerizable compounds also include the various vinyl-based monomers exemplified in the components (A) and (B) above.
  • Acrylonitrile is preferred as the vinyl cyanide compound.
  • the (meth)acrylate compound methyl methacrylate and n-butyl acrylate are preferred.
  • Preferred maleimide compounds are N-phenylmaleimide and N-cyclohexylmaleimide.
  • Maleic anhydride is preferred as the acid anhydride.
  • 2-Hydroxyethyl methacrylate is preferred as the hydroxyl group-containing vinyl compound.
  • Glycidyl methacrylate is preferred as the epoxy group-containing vinyl compound.
  • Acrylamide is preferable as the amide group-containing vinyl compound.
  • the resin (D1) is preferably a styrene copolymer containing an aromatic vinyl compound unit and a vinyl cyanide compound unit.
  • This styrenic copolymer may be a binary copolymer, or may be a terpolymer, a quaternary copolymer, or the like further containing other structural units.
  • the resin (D1) has the following configuration, it is possible to obtain a foamed molded article having a high expansion ratio and an excellent balance between molding appearance and heat resistance without reducing moldability.
  • the content ratio of the aromatic vinyl compound unit and the vinyl cyanide compound unit is the total of both.
  • 100% by mass respectively, preferably 50 to 95% by mass and 5 to 50% by mass, more preferably 55 to 85% by mass and 15 to 45% by mass, still more preferably 65 to 75% by mass and 25 to 35% by mass. If the content of the vinyl cyanide compound unit is too high, the heat resistance of the obtained foam-molded product may be lowered, and the foam-molded product may be colored.
  • the upper limit of the amount of the polymerizable compound forming the other structural unit is the aromatic vinyl compound. and preferably 50% by mass, more preferably 25% by mass, based on 100% by mass of all monomer components including the vinyl cyanide compound. However, the lower limit is usually 16% by mass. If the amount used exceeds 50% by mass, the processability of the thermoplastic resin composition for foam molding tends to deteriorate.
  • the resin (D1) is composed of aromatic vinyl compound units, vinyl cyanide compound units, and other structural units, the total amount of these structural units is preferably 55 to 85% by mass, relative to 100% by mass. , 15-45% by weight and 0-20% by weight.
  • the resin (D2) is a (co)polymer containing a (meth)acrylic acid alkyl ester compound unit in which the alkyl group has 1 to 4 carbon atoms, preferably polymethyl methacrylate.
  • the resins (D1) and (D2) can be produced in the same manner as the components (A) and (B) described above.
  • the resin (D3) is an ⁇ -olefin having 2 to 6 carbon atoms, that is, a homopolymer or copolymer of ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, etc. , preferably polyethylene.
  • the content of component (D) is preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to the total of 100 parts by mass of components (A) to (C). is 0.3 to 8 parts by mass, more preferably 0.5 to 6 parts by mass. If the content of component (D) is less than 0.1 parts by mass, the effect of the present invention cannot be sufficiently obtained by blending component (D), and if it exceeds 10 parts by mass, the moldability deteriorates.
  • thermoplastic resin composition of the present invention Only one component (D) may be used in the thermoplastic resin composition of the present invention, or two or more components having different resin types and physical properties may be blended.
  • thermoplastic resin composition for foam molding of the present invention preferably further contains a chemical foaming agent (E) (hereinafter sometimes referred to as “component (E)").
  • the chemical foaming agent (E) is not particularly limited, but since the thermoplastic resin composition of the present invention contains the aromatic polycarbonate resin (C), it is an amine foaming agent that degrades the aromatic polycarbonate resin (C). is not preferred.
  • Preferred chemical blowing agents (E) include, for example, thermally decomposing inorganic foaming agents (such as sodium hydrogen carbonate) that decompose to generate carbon dioxide gas, thermally decomposing foaming agents that decompose to generate nitrogen gas, 4, 4' -Oxybis(benzenesulfonylhydrazide) (OBSH), azobisisobutyronitrile, p-toluenesulfonylhydrazide, 5-phenyltetrazole, and other known thermally decomposable foaming compounds.
  • thermally decomposing inorganic foaming agents such as sodium hydrogen carbonate
  • OBSH 4, 4' -Oxybis(benzen
  • the content of the chemical foaming agent (E) is appropriately selected according to the chemical foaming agent (E) used and the type of resin so that a desired expansion ratio can be obtained.
  • the amount of the chemical blowing agent (E) is usually 0.1 to 5 parts by mass, preferably 0.2 to 4 parts by mass, more preferably 0.3 to 100 parts by mass, based on the total of 100 parts by mass of components (A) to (C). 3 parts by mass. If the content of the chemical foaming agent (E) is less than 0.1 parts by mass, the content of the chemical foaming agent (E) is too small, making it difficult to make each foamed cell diameter uniform. .
  • thermoplastic resin composition for foam molding of the present invention may optionally contain an inorganic filler (F) (hereinafter sometimes referred to as "component (F)").
  • component (F) an inorganic filler
  • a foamed molded article having fine and uniform foamed cells may be stably obtained.
  • the rigidity, heat resistance and dimensional stability of the foam molded product may be improved.
  • the inorganic filler (F) used in the present invention include inorganic compound powders such as talc, wollastonite, calcium carbonate, mica, silica and titania, and glass fibers.
  • talc is particularly preferred from the viewpoint of improving foamability and rigidity.
  • Talc commonly known as hydrous magnesium silicate (4SiO 2 .3MgO.H 2 O), is a mineral based on about 60% by weight SiO 2 and about 30% by weight MgO. A surface-treated talc may be used.
  • the content of the inorganic filler (F) in the thermoplastic resin composition of the present invention is 0.1- It is preferably 20 parts by mass, more preferably 3 to 10 parts by mass, still more preferably 5 to 15 parts by mass.
  • the particle size of the inorganic filler (F) is not particularly limited, but the median particle size of the volume cumulative particle size measured by a laser diffraction method or the like, that is, the 50% average particle size (hereinafter also referred to as “D50”), It is preferably 0.5 to 50 ⁇ m, particularly preferably 2 to 20 ⁇ m. If the particle size is less than 0.5 ⁇ m, it is difficult to obtain the effect as a nucleating agent, and the diameter of foamed cells becomes large, which is not preferable. If the particle size exceeds 50 ⁇ m, the foamed cells become coarse and few, and the strength and appearance of the foamed molded product become inferior, which is not preferable.
  • D50 50% average particle size
  • the thermoplastic resin composition of the present invention may contain a heat antioxidant.
  • Phenol-based, phosphorus-based, and sulfur-based heat anti-aging agents are exemplified, and a mixture of phenol-based, phosphorus-based, and sulfur-based anti-aging agents is preferred.
  • the use of this three-kind mixed system as a heat antiaging agent has the effect of retaining the tensile elongation when exposed to high temperatures for a long period of time.
  • phenolic compounds include 2,6-di-t-butylphenol derivatives, 2-methyl-6-t-butylphenol derivatives, octadecyl 3(3,5-di-t-butyl-4-hydroxy phenyl)propionate, 4,4′-butylidene-bis(6-t-butyl-m-cresol), pentaerythrityl tetrakis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate] , 2[1-(2hydroxy-3,5-di-t-pentylphenyl)-ethyl]-4,6-di-t-pentylphenyl acrylate, 2-t-butyl-6(3-t-butyl- 2-hydroxy-5-methylbenzyl)-4-methylphenyl acrylate and the like.
  • Phosphorus includes tris(2,4-di-t-butylphenyl)phosphite, cyclic neopentanetetraylbis(2,4-di-t-butylphenylphosphite), distearylpentaerythritol diphosphite , sodium dihydrogen phosphate, disodium monohydrogen phosphate, and the like.
  • the content of the heat antioxidant in the thermoplastic resin composition of the present invention is usually 0-5% by mass, preferably 0-3% by mass.
  • the rubber-reinforced styrene-based resin (A) and the styrene-based resin (B) other than the aromatic polycarbonate-based resin (C) are added with a heat-aging inhibitor to improve heat aging properties.
  • the heat antioxidant may act as a catalyst to promote hydrolysis, and deterioration tends to be suppressed when the heat antioxidant is not added. In view of these conflicting effects, if the above heat aging inhibitor is added with an upper limit of 5% by mass, the optimum heat aging prevention effect can be obtained.
  • the thermoplastic resin composition of the present invention may contain known additives such as weather resistant agents, lubricants, colorants, flame retardants, flame retardant aids, antistatic agents and silicone oils.
  • weather resistant agents such as weather resistant agents, lubricants, colorants, flame retardants, flame retardant aids, antistatic agents and silicone oils.
  • benzotriazole-based, triazine-based, benzophenone-based, and the like are preferable as the weather resistant agent.
  • the lubricant ethylenebisstearylamide, hydrogenated castor oil, and the like are preferable.
  • coloring agents include carbon black and red iron oxide.
  • antistatic agents include polyethers and sulfonates having alkyl groups.
  • thermoplastic resin composition of the present invention contains, for example, 20 parts by mass or less in a total of 100 parts by mass of components (A) to (D) and other resins, as long as the intended performance of the present invention is not impaired.
  • Other thermoplastic resins than components (A) to (D) can be blended within the range.
  • Thermoplastic resins that can be blended in the thermoplastic resin composition of the present invention include rubber-reinforced styrene resins (excluding component (A)), polyolefin resins, vinyl chloride resins, acrylic resins, and polyester resins. , polyamide-based resins, polyacetal-based resins, polyphenylene ether-based resins, polyarylene sulfide-based resins, and the like. These thermoplastic resins can be used singly or in combination of two or more.
  • thermoplastic resin composition for foam molding of the present invention can be produced by kneading each component using various extruders, Banbury mixers, kneaders, rolls, and the like.
  • the thermoplastic resin composition for foam molding of the present invention is prepared by kneading the components (A) to (D) and optionally the chemical foaming agent (E), the inorganic filler (F), and other additives. of pellets can be obtained.
  • a method of melting the components (A) to (D) and other additives used as necessary using a twin-screw extruder can be used.
  • the heating temperature for this melt-kneading is appropriately selected according to the formulation of the thermoplastic resin composition for foam molding, but is usually 220 to 260°C.
  • the mixture is supplied to a molding machine, and the resin is plasticized in the molding machine. It is preferable to use a method in which the mixture is allowed to melt and then foamed in a mold. Moreover, you may use a physical foaming agent together. Specific examples of physical blowing agents include propane, butane, water, and carbon dioxide gas.
  • the foam-molded article of the present invention is obtained by foam-molding the thermoplastic resin composition for foam molding of the present invention.
  • thermoplastic resin composition for foam molding of the present invention As a method for molding the foam-molded article of the present invention using the thermoplastic resin composition for foam molding of the present invention, known methods such as injection foam molding and extrusion foam molding can be used.
  • the thermoplastic resin composition of the present invention is injected into a cavity space formed in a mold of an injection molding machine, and immediately or after a predetermined period of time has passed, it is transferred to a movable mold or to a movable mold.
  • a foam-molded product can be obtained by a so-called core-back type injection molding method in which a movable core provided inside is retracted to a predetermined position at a predetermined speed to expand a cavity space to cause foaming. Since the temperature of the injection mold is usually considerably lower than the temperature of the thermoplastic resin composition when it is injected, the surface of the foam-molded product formed in contact with the surface of the cavity is hardly foamed. A dense skin layer is formed.
  • the foam-molded product of the present invention can also be integrally formed so as to be in contact with the surface of a substrate made of resin or the like.
  • a laminate can be formed by placing a substrate in advance in the cavity space and injecting the thermoplastic resin composition for foam molding of the present invention onto the surface of the substrate.
  • the base material is first formed by injecting the base resin, etc., and then the movable core inside the movable mold is retracted. to form a cavity space for injecting the thermoplastic resin composition for foam molding of the present invention, then the thermoplastic resin composition for foam molding of the present invention is injected, and then the movable core is further retracted to open the cavity. It is also possible to expand the space and foam to form a laminate in which a foam-molded layer is laminated on the surface of the base material.
  • the retraction speed of the movable mold or the retraction speed of the movable core provided inside the movable mold is preferably 0.05 to 20 mm/sec. is.
  • This mold opening speed is more preferably 0.1 to 10 mm/sec.
  • the mold opening speed it is possible to obtain a homogeneous foam-molded article having a moderately fine average cell diameter of 50 to 500 ⁇ m. If the mold opening speed is less than 0.05 mm/sec, the cooling progresses, causing insufficient foaming, which may result in irregularities on the surface. If the mold opening speed exceeds 20 mm/sec, the cell diameter may be large and the foamed molded article may be non-uniform.
  • the temperature of the injected thermoplastic resin composition for foam molding is preferably 200 to 280°C, more preferably 220 to 270°C. If this temperature is lower than 200°C, the fluidity of the thermoplastic resin composition for foam molding becomes insufficient, and inadequate filling may occur particularly at the ends. If this temperature exceeds 280° C., there is concern about thermal deterioration depending on the composition of the thermoplastic resin composition for foam molding.
  • the mold temperature is preferably 20-80°C, particularly preferably 30-70°C. If the mold temperature is lower than 20°C, the thermoplastic resin composition for foam molding that is in contact with the inner surface of the mold is rapidly cooled, making it impossible to form a homogeneous foam-molded product, resulting in insufficient filling at the ends. It can also occur. When the mold temperature exceeds 80°C, a uniform skin layer may not be formed in the portion formed in contact with the surface of the cavity of the foamed molded product, which is not preferable.
  • mold retraction delay time The time from the injection of the thermoplastic resin composition for foam molding to the start of retraction of the movable mold or the movable core provided in the movable mold (mold retraction delay time) depends on the mold opening speed. , is preferably 3 seconds or less, and the retraction may be started immediately after the injection is completed. This mold retraction delay time is preferably 0.1 to 2.5 seconds, particularly preferably 0.1 to 1.5 seconds. When the mold retraction delay time exceeds 3 seconds, the cooling progresses and a homogeneous foamed molded article may not be obtained.
  • the retraction amount of the mold may be set according to a predetermined expansion ratio, and is not limited.
  • the mold in the machine frame of equipment, etc., the mold is retracted so that the final thickness of the foam molded product is 1.1 to 3.0 times the initial thickness of the material filled in the cavity space inside the mold. It is preferable to allow the mold to open.
  • this wall thickness ratio is the expansion ratio
  • the expansion ratio is preferably 1.1 to 3 times, more preferably 1.5 to 2 times.
  • the retraction amount of the mold is usually 2.5 to 30 mm.
  • the cooling time depends on the dimensions of the foam molded product or the cooling method. It suffices that the temperature of the foam-molded product is lowered to about 40 to 80° C. at the time of demolding.
  • the cooling time should generally be 30 seconds or more, and 100 seconds is sufficient even for large-sized products.
  • a fabric or film may be inserted into the mold during injection filling.
  • the foam-molded product of the present invention is a foam-molded product that exhibits a fine foam cell structure, has a uniform size of foam cells regardless of the part of the foam-molded product, and has excellent mechanical performance.
  • the average foam cell diameter is preferably 50 to 500 ⁇ m, more preferably 70 to 450 ⁇ m, and still more preferably 100 to 400 ⁇ m, and it is preferable that the foam cell diameter is uniform and the particle size distribution is narrow.
  • the foamed molded product is a uniform foamed molded product in which most of the foamed cells have a cell diameter of 400 ⁇ m or less.
  • the expansion molded product of the present invention further has a desired expansion ratio of 1.01 to 3.0 times, preferably 1.1 to 2.7 times, more preferably 1.5 to 2.5 times. can be done.
  • the shape of the foam-molded product of the present invention is selected according to the purpose, application, etc., and can be plate-like (sheet-like), cylindrical, semi-cylindrical, rod-like, linear, block-like, and the like.
  • the foam molded product of the present invention includes display boards, concrete panels, roof insulation materials, tatami mat core materials, sliding doors, wood substitute materials for system kitchens; civil engineering and construction materials such as bath lids and table boards; Bumpers, door handles, console boxes, ceiling materials, pillars, center row cluster finish panels, cowl side trims, center outlets, door linings, ash trays, footrests, steering column covers, lower inserts, lower handle panels, wheel caps, spoilers, etc.
  • Interior and exterior materials for vehicles daily sundries such as containers, trays, and returnable boxes; electrical and electronic parts such as televisions, video recorders, air conditioner housings, parabola antennas, and air conditioner outdoor units; sporting goods such as kickboards and protectors Interior and exterior materials for houses and offices such as walls, floors, machine frames, furniture, decorative sheets, partitions, lattices, fences, rain gutters, sizing boards, carports; It can be used as a reinforcing material, a heat insulating material, a core material, an alternative plywood, and the like.
  • the foamed molded article of the present invention can be integrated with other molded articles, members, etc., and used as composite articles.
  • thermoplastic resin compositions used were the resin components produced by the following methods and the following commercially available products.
  • ABS resin butadiene-based rubbery polymer/styrene/acrylonitrile copolymer
  • A-1 15 parts of polybutadiene [manufactured by JSR, "
  • ABS resin (A-1) had a polymerization conversion rate of 91%, a graft rate of 68%, an acetone-soluble fraction [ ⁇ ] of 0.39 dl/g, a hot cyclohexane solubility of 2%, and a weight average The molecular weight was 48,000.
  • ASA resin (acrylic rubber/styrene/acrylonitrile copolymer) (A-2)>
  • 160 parts of ion-exchanged water, 1 part of sodium dodecylbenzenesulfonate, 0.002 parts of cumene hydroperoxide, 0.004 parts of ethylenediaminetetraacetic acid tetrasodium salt, sulfuric acid are placed in a nitrogen stream.
  • 0.001 part of ferrous heptahydrate, 10 parts of n-butyl acrylate, and 0.02 part of allyl methacrylate were added, and the temperature was raised while stirring.
  • the polymerization conversion rate was 99%.
  • the latex of the reaction product was coagulated with an aqueous solution of magnesium sulfate, washed with water, and dried to obtain ASA resin (A-2).
  • This ASA resin (A-2) had a graft ratio of 65%, an acetone-soluble fraction [ ⁇ ] of 0.38 dl/g, a hot cyclohexane solubility of 5%, and a weight average molecular weight of 47,000. .
  • AES resin ethylene/propylene rubbery polymer/styrene/acrylonitrile copolymer
  • A-3 An ethylene-propylene rubbery polymer [ethylene content 63%, non-conjugated diene component is dicyclopentadiene, iodine value 10, Mooney viscosity (ML 1+4 , 100 C) 33, gel content 0%], 45 parts of styrene, 25 parts of acrylonitrile, and 140 parts of toluene are charged, the internal temperature is raised to 75° C., and the contents of the autoclave are stirred for 1 hour to form a uniform solution.
  • AES resin (A-3) had a graft ratio of 60%, an acetone-soluble portion intrinsic viscosity [ ⁇ ] of 0.45 dl/g, a hot cyclohexane solubility of 35%, and a weight average molecular weight of 72,000. rice field.
  • the polymerization temperature of the first unit was controlled at 110° C., the average residence time was 2.0 hours, and the polymerization conversion rate was 57%.
  • the obtained polymer solution was continuously taken out of the same amount of styrene, acrylonitrile, toluene, molecular weight modifier and polymerization initiator by a pump provided outside the first reactor. was supplied to the reaction vessel.
  • the polymerization temperature in the second reaction vessel was 130° C., and the polymerization conversion rate was 75%.
  • the copolymer solution obtained in the second reaction vessel was subjected to direct devolatilization of unreacted monomers and solvent using a twin-screw, three-stage vented extruder, and the intrinsic viscosity [ ⁇ ] of 0.64 dl/ An AS resin (B-1) having a weight average molecular weight of 122,000 was obtained.
  • Component (C) aromatic polycarbonate resin (C)] Aromatic polycarbonate resin: As the PC resin (C-1), "Novarex 7022PJ” (viscosity average molecular weight: 20,900) manufactured by Mitsubishi Engineering-Plastics was used.
  • D-1) High molecular weight acrylonitrile/styrene copolymer "Blendex 869” manufactured by General Electric Specialty Chemicals (weight average molecular weight: 3,800,000)
  • D-2) High-molecular-weight acrylic resin manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation "Metabrene (registered trademark) P-531A" (weight average molecular weight: 4,500,000)
  • the chemical foaming agent was added in an amount of 0.35 parts by mass per 100 parts by mass of the resin component (total of components (A) to (C)).
  • thermoplastic resin composition for foam molding The raw materials shown in Tables 1 and 2 were blended in the proportions shown in Table 1, blended in a Henschel mixer, and then extruded at 250 ° C. using a twin-screw extruder TEX44 manufactured by Japan Steel Works, Ltd., and foamed. A previous thermoplastic resin pellet was obtained.
  • thermoplastic resin pellets and the foaming agent masterbatch (chemical foaming agent (E)) are dry-blended and supplied to a foam molding machine to perform core-back injection foam molding to obtain a foam-molded product as a test piece for evaluation. (100 mm x 100 mm x 3.7 mm thick plate-shaped product) was obtained.
  • the filling time is 1 second
  • the mold opening speed is 0.5 mm/second
  • the injection temperature is 250°C
  • the mold temperature is 80°C
  • the mold retraction delay time is 0 seconds
  • the expansion ratio is 1.5 times. did.
  • ⁇ Cross-section observation> (broken foam) The foamed molded article was cut in the thickness direction and the cross section was observed, and the degree of cell bonding due to breakage and breakage of the foamed cells was evaluated according to the following criteria.
  • The cells are uniform over the entire surface of the cross section, with no breakage of the foamed cells and no bonding of the cells due to the breakage.
  • The cells are relatively uniform over the entire surface of the cross section, although slight bonding of the cells due to breakage/rupture of the foamed cells is observed.
  • Cell bonding due to rupture/rupture of foamed cells is observed, and a few non-uniform portions of cells are present in the cross section.
  • x Uneven portions of cells due to breakage/bonding of cells due to breakage of foamed cells are observed at many locations in the cross section.
  • the foam-molded product was cut in the thickness direction and the cross-sectional cell shape was observed to evaluate the fineness of the cells according to the following criteria.
  • Fine foam cells having a cell diameter of about 100 ⁇ m are uniformly present, and the cell shape is extremely excellent.
  • Most of the cells are fine foam cells with a cell diameter of about 100 ⁇ m, and the cell shape is excellent.
  • A few foamed cells with a cell diameter of about 100 to 300 ⁇ m are present in fine foamed cells with a cell diameter of about 100 ⁇ m, and the uniformity is slightly inferior.
  • x The foamed cells have a non-uniform cell diameter of 100 to 300 ⁇ m and poor uniformity.

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Abstract

下記成分(A)1~20質量部と、下記成分(B)0~50質量部と、下記成分(C)40~90質量部の合計100質量部に対して、重量平均分子量が200万以上の高分子量樹脂(D)を0.1~10質量部含有する発泡成形用熱可塑性樹脂組成物。 成分(A):ゴム質重合体(a)の存在下に、芳香族ビニル化合物を含むビニル単量体(b1)を重合してなるゴム強化スチレン系樹脂(A) 成分(B):芳香族ビニル化合物を含むビニル単量体(b2)を重合してなるスチレン系樹脂(B) 成分(C):芳香族ポリカーボート樹脂(C)

Description

発泡成形用熱可塑性樹脂組成物およびその発泡成形品
 本発明は、射出発泡成形において、微細な発泡セル構造を発現し、発泡成形品の部位によらず発泡セルの大きさが均一であり、機械的性能に優れ、かつ表面外観にも優れる発泡成形品を成形することができる発泡成形用熱可塑性樹脂組成物に関する。本発明はまた、この発泡成形用熱可塑性樹脂組成物を用いた発泡成形品に関する。
 熱可塑性樹脂を用いた射出成形方法において、使用する樹脂成分量の低減、軽量化等を図るために、樹脂材料に発泡剤を添加して射出成形する射出発泡成形が知られている。射出発泡成形に用いる発泡剤としては、アゾジカルボン酸アミドなどの熱分解型の化学発泡剤が知られている(特許文献1)。また、化学発泡に代えて、窒素ガス、二酸化炭素などを発泡剤として用いる物理発泡剤も知られている。更に超臨界状態の物理発泡剤を用いる方法も提案されている。
 発泡成形用熱可塑性樹脂組成物としては、以下のようなものが提案されている。
(1) ゴム質重合体(a)の存在下に芳香族ビニル化合物又は芳香族ビニル化合物及び芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体(b1)を重合してなり、かつ熱シクロヘキサン溶解量が、ゴム質重合体(a)を基準として1~99質量%であるゴム強化スチレン系樹脂(A)5~90質量%と、
 芳香族ビニル化合物又は芳香族ビニル化合物及び芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体(b2)を重合してなるスチレン系樹脂(B)0~85質量%と、
 芳香族ポリカーボート樹脂(C)10~90質量%と、
 上記成分(A)~(C)の合計100質量部に対し、化学発泡剤(D)0.1~5質量部とからなり、
 上記成分(A)~(C)の合計100質量%に対するゴム質重合体(a)の割合が3~50質量%であることを特徴とする発泡成形用熱可塑性樹脂組成物(特許文献2)。
(2) ゴム質重合体(a)の存在下に芳香族ビニル化合物又は芳香族ビニル化合物及び芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体(b1)を重合してなり、かつ熱シクロヘキサン溶解量が、ゴム質重合体(a)を基準として1~99質量%であるゴム強化スチレン系樹脂(A)5~90質量%と、
 芳香族ビニル化合物又は芳香族ビニル化合物及び芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体(b2)を重合してなるスチレン系樹脂(B)0~85質量%と、
 芳香族ポリカーボネート樹脂(C)10~90質量%と、
 上記成分(A)~(C)の合計100質量部に対し、化学発泡剤(D)0.1~5質量部と、タルク(E)0.5~18質量部と、繊維状充填材(F)0.5~25質量部とからなり、
 上記成分(A)~(C)の合計100質量%におけるゴム質重合体(a)の割合が3~50質量%であることを特徴とする発泡成形用熱可塑性樹脂組成物(特許文献3)。
特開2008-133485号公報 特開2010-254833号公報 特開2011-37925号公報
 発泡成形用熱可塑性樹脂組成物の射出発泡成形により得られる発泡成形品については、下記(i)、(ii)が要求される。
(i) 高い発泡倍率で、微細な発泡セル構造を発現し、発泡成形品の部位によらず発泡セルの大きさが均一であり、機械的性能(特に剛性)に優れること
(ii) 成形品表面に形成される未発泡のスキン層に、発泡成形時に放出されたガスが転写して表面性を悪化させることにより生じるスワールマークや発泡ムラに起因する表面凹凸といった欠陥がなく、表面外観が良好であること
 このような観点において、特許文献2,3の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物では、更なる改良が望まれる。
 本発明は、射出発泡成形において、微細な発泡セル構造を発現し、発泡成形品の部位によらず発泡セルの大きさが均一であり、機械的性能に優れ、かつ表面外観にも優れる発泡成形品を成形することができる発泡成形用熱可塑性樹脂組成物及びこれを用いた発泡成形品を提供することを課題とする。
 本発明者は、ゴム強化スチレン系樹脂(A)及び芳香族ポリカーボネート樹脂(C)、或いはゴム強化スチレン系樹脂(A)、スチレン系樹脂(B)及び芳香族ポリカーボート樹脂(C)よりなる樹脂成分に、高分子量樹脂(D)を配合することで、射出発泡成形時の発泡ガス抜けを抑制して安定した発泡成形性を発現し、上記課題を解決することができることを見出した。
 即ち、本発明は以下を要旨とする。
[1] 下記成分(A)1~20質量部と、下記成分(B)0~50質量部と、下記成分(C)40~90質量部とを合計100質量部となるように含み、かつ該成分(A)~(C)の合計100質量部に対して、該成分(A)~(C)とは異なる、重量平均分子量が200万以上の高分子量樹脂(D)を0.1~10質量部含有する発泡成形用熱可塑性樹脂組成物。
成分(A):ゴム質重合体(a)の存在下に、芳香族ビニル化合物或いは芳香族ビニル化合物及び芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体(b1)を重合してなるゴム強化スチレン系樹脂(A)
成分(B):芳香族ビニル化合物或いは芳香族ビニル化合物及び芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体(b2)を重合してなるスチレン系樹脂(B)
成分(C):芳香族ポリカーボート樹脂(C)
[2] 前記高分子量樹脂(D)の重量平均分子量が250万~700万である[1]に記載の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物。
[3] 前記成分(A)~(C)の合計100質量部に対して、更に化学発泡剤(E)を0.1~5質量部含む[1]又は[2]に記載の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物。
[4] 前記成分(A)~(C)の合計量100質量部に対して、更に無機フィラー(F)を0.1~20質量部含む[1]ないし[3]のいずれかに記載の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物。
[5] コアバック型射出発泡成形に用いられる[1]ないし[4]のいずれかに記載の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物。
[6] [1]ないし[5]のいずれかに記載の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物を成形してなる発泡成形品。
[7] [1]ないし[5]のいずれかに記載の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物をコアバック型射出発泡成形してなる発泡成形品。
 本発明の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物によれば、射出発泡成形において、微細な発泡セル構造を発現し、発泡成形品の部位によらず発泡セルの大きさが均一であり機械的性能に優れ、かつ表面外観にも優れる発泡成形品を提供することができる。
 以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
〔発泡成形用熱可塑性樹脂組成物〕
 本発明の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物は、下記成分(A)1~20質量部と、下記成分(B)0~50質量部と、下記成分(C)40~90質量部とを合計100質量部となるように含み、かつ該成分(A)~(C)の合計100質量部に対して、該成分(A)~(C)とは異なる、重量平均分子量が200万以上の高分子量樹脂(D)(以下、「成分(D)」と称す場合がある。)を0.1~10質量部含有するものである。
成分(A):ゴム質重合体(a)の存在下に、芳香族ビニル化合物或いは芳香族ビニル化合物及び芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体(b1)を重合してなるゴム強化スチレン系樹脂(A)、
成分(B):芳香族ビニル化合物或いは芳香族ビニル化合物及び芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体(b2)を重合してなるスチレン系樹脂(B)
成分(C):芳香族ポリカーボート樹脂(C)
 本発明において、「(共)重合」とは、単独重合及び共重合を意味する。「(メタ)アクリレート」とは、アクリレートとメタクリレートとの少なくとも一方を意味する。「(メタ)アクリル酸」についても同様である。
 本発明の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物を単に「熱可塑性樹脂組成物」と略記する場合がある。
[成分(A):ゴム強化スチレン系樹脂(A)]
 成分(A)は、ゴム質重合体(a)の存在下に、芳香族ビニル化合物或いは芳香族ビニル化合物及び芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体(b1)を重合してなるゴム強化スチレン系樹脂(A)である。
 ゴム質重合体(a)としては、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ブタジエン・スチレン共重合体、ブタジエン・アクリロニトリル共重合体等の共役ジエン系ゴム、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体、エチレン・ブテン-1共重合体、エチレン・ブテン-1・非共役ジエン共重合体等のオレフィン系ゴム;アクリル系ゴム;シリコーンゴム;ポリウレタン系ゴム;シリコーン・アクリル系IPNゴム;天然ゴム;共役ジエン系ブロック共重合体;水素添加共役ジエン系ブロック共重合体;等が挙げられる。
 上記オレフィン系ゴムは特に限定されないが、例えば、エチレンと、炭素数が3以上のα-オレフィンとを含むエチレン・α-オレフィン系ゴムが挙げられる。エチレンの含有量は、上記エチレン・α-オレフィン系ゴムを構成する単量体の全量を100質量%とした場合、好ましくは5~95質量%、より好ましくは50~90質量%、更に好ましくは60~88質量%である。
 炭素数が3以上のα-オレフィンとしては、プロピレン、1-ブテン、2-ブテン、イソブテン、1-ペンテン、2-メチル-1-ブテン、2-メチル-2-ブテン、3-メチルブテン、1-ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ペンテン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-デセン、1-ウンデセン等が挙げられる。これらのα-オレフィンは、1種が単独で含まれていてもよいし、2種以上の組み合わせで含まれていてもよい。上記α-オレフィンのうち、プロピレン、1-ブテンが好ましい。
 上記α-オレフィンの含有量は、エチレン・α-オレフィン系ゴムを構成する単量体の全量を100質量%とした場合、好ましくは95~5質量%、より好ましくは50~10質量%、特に好ましくは40~12質量%である。
 エチレン・α-オレフィン系ゴムは、エチレン及びα-オレフィンから構成される二元共重合体であってもよいし、これらと、更に他の化合物とから構成される重合体(三元共重合体、四元共重合体等)であってもよい。他の化合物としては、非共役ジエン化合物が挙げられる。
 オレフィン系ゴムに使用される非共役ジエン化合物としては、アルケニルノルボルネン類、環状ジエン類、脂肪族ジエン類などが挙げられ、好ましくは、ジシクロペンタジエン及び5-エチリデン-2-ノルボルネンである。これらの非共役ジエン化合物は単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。エチレン・α-オレフィン系ゴム中の非共役ジエン化合物単位の含有量は、通常30質量%未満、好ましくは15質量%未満である。
 上記アクリル系ゴムは特に限定されないが、アルキル基の炭素数が1~8個の(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物の(共)重合体、あるいはこの(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物と、これと共重合可能なビニル系単量体との共重合体が好ましい。
 アルキル基の炭素数が1~8個のアクリル酸アルキルエステル化合物の具体例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、n-ブチルアクリレート、i-ブチルアクリレート、アミルアクリレート、ヘキシルアクリレート、n-オクチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート等が挙げられる。メタクリル酸アルキルエステル化合物の具体例としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、n-ブチルメタクリレート、i-ブチルメタクリレート、アミルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、n-オクチルメタクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート等が挙げられる。これらの化合物のうち、n-ブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレートが好ましい。これらは、1種を単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
 上記(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物と共重合可能なビニル系単量体としては、例えば、多官能性ビニル化合物、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物等が挙げられる。
 多官能性ビニル化合物とは、単量体1分子中に2個以上のビニル基を有する単量体をいい、(メタ)アクリル系ゴムを架橋する機能及びグラフト重合時の反応起点の役割を果たすものである。多官能性ビニル単量体の具体例としては、ジビニルベンゼン、ジビニルトルエン等の多官能性芳香族ビニル化合物;(ポリ)エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート等の多価アルコールの(メタ)アクリル酸エステル;ジアリルマレート、ジアリルフマレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルシアヌレート、ジアリルフタレート、メタクリル酸アリル等が挙げられる。これらの多官能性ビニル化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
 芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物としては、後述するものが全て使用できる。更に、他の共重合可能な単量体として、アクリルアミド、メタクリルアミド、塩化ビニリデン、アルキル基の炭素数が1~6のアルキルビニルエーテル、アルキル基の炭素数が9個以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用される。
 上記アクリル系ゴムの好ましい単量体組成は、アルキル基の炭素数が1~8個の(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物単位80~99.99質量%、より好ましくは90~99.95質量%、多官能性ビニル化合物単位0.01~5質量%、より好ましくは0.05~2.5質量%、及びこれと共重合可能な他のビニル単量体単位0~20質量%、より好ましくは0~10質量%である。単量体組成は、合計100質量%とする。
 後述の通り、ゴム強化スチレン系樹脂(A)は、熱シクロヘキサン溶解量が、ゴム質重合体(a)を基準として1~99質量%であることが好ましい。ゴム強化スチレン系樹脂(A)の熱シクロヘキサン溶解量を、ゴム質重合体(a)を基準として1質量%以上とするために、上記アクリル系ゴムの製造において、多官能性ビニル化合物を使用する場合は、重合の後段階で行うことが好ましい。即ち、アクリル系ゴムは、重合の初期段階では(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物、及び必要に応じて共重合可能な他のビニル単量体(b1)を重合し、重合の後期段階で(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物及び多官能性ビニル化合物、更に必要に応じて共重合可能な他のビニル単量体(b1)を重合する方法で製造することができる。
 本発明に係るアクリル系ゴムの製造方法としては、以下の(1)~(4)の方法などがある。
(1)各種ビニル単量体を一括添加して重合する方法
(2)特定のビニル単量体を一括添加重合し、重合の後期段階で残りのビニル単量体を添加重合する方法
(3)各種ビニル単量体の一部を添加重合し、残りのビニル単量体を連続添加して重合する方法
(4)各種ビニル単量体を2段以上に分割して重合する方法
 好ましくは(4)の方法であり、更に好ましくは(4)の方法で多官能性ビニル化合物を2段目以降の後期段階で使用する方法である。
 重合方法としては、乳化重合が特に好ましい。
 アクリル系ゴムの体積平均粒子径は、50~1000nmであることが好ましく、さらに好ましくは40~700nm、特に好ましくは50~500nmである。
 共役ジエン系ブロック共重合体としては、具体的には少なくとも1個の下記ブロックA又は下記ブロックCと、少なくとも1個の下記ブロックB又は下記ブロックA/Bとを含んでなる共重合体、又はブロックBもしくはA/Bによる重合体である。これらは、公知のアニオン重合法、例えば、特公昭47-28915号公報、特公昭47-3252号公報、特公昭48-2423号公報、特公昭48-20038号公報などに開示されている方法で製造することができる。
 共役ジエン系ブロック共重合体の具体的構造は、
A;芳香族ビニル化合物重合体ブロック、
B;共役ジエン重合体ブロック、
A/B;芳香族ビニル化合物/共役ジエンのランダム共重合対ブロック、
C;共役ジエンと芳香族ビニル化合物の共重合体からなり、かつ芳香族ビニル化合物が漸増するテーパーブロック、
とそれぞれ定義すると、次のような構造のものが挙げられる。
A-B        (1)
A-B-A      (2)
A-B-C      (3)
A-B1-B2    (4)
(ここで、B1は共役ジエン重合体ブロック又は共役ジエンと芳香族ビニル化合物との共重合体ブロックであり、共役ジエン部分のビニル結合量は好ましくは20%以上、B2は共役ジエン重合体ブロック又は共役ジエンと芳香族ビニル化合物の共重合体ブロックであり、共役ジエン部分のビニル結合含有量は好ましくは20%未満である。)
A-A/B      (5)
A-A/B-C    (6)
A-A/B-B    (7)
A-A/B-A    (8)
B2-B1-B2   (9)
(ここで、B1、B2は上記と同じ。)
C-B        (10)
C-B-C      (11)
C-A/B-C    (12)
C-A-B      (13)
 共役ジエン系ブロック共重合体は、これらの基本骨格を繰り返し有する共重合体であってもよく、さらにそれをカップリングして得られる共役ジエン系ブロック共重合体であってもよい。上記式(4)の構造のものについては、特開平2-133406号公報、上記式(5)及び上記式(6)の構造のものについては、特開平2-305814号公報、特開平3-72512号公報に示されている。
 ここで使用される共役ジエンとしては、1,3-ブタジエン、イソプレン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエン、2-メチル-1,3-ペンタジエン、1,3-ヘキサジエン、4,5-ジエチル-1,3-オクタジエン、3-ブチル-1,3-オクタジエン、クロロプレンなどが挙げられる。工業的に利用でき、また物性の優れた共役ジエン系ブロック共重合体を得るには、1,3-ブタジエン、イソプレン、1,3-ペンタジエンが好ましく、より好ましくは1,3-ブタジエンである。
 ここで使用される芳香族ビニル化合物としては、スチレン、t-ブチルスチレン、α-メチルスチレン、p-メチルスチレン、ヒドロキシスチレン、ビニルキシレン、モノクロルスチレン、ジクロルスチレン、モノブロムスチレン、ジブロムスチレン、フルオロスチレン、p-t-ブチルスチレン、エチルスチレン、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼン、1,1-ジフェニルスチレン、N,N-ジエチル-p-アミノエチルスチレン、N,N-ジエチル-p-アミノエチルスチレン、ビニルピリジンなどが挙げられ、スチレン、α-メチルスチレンが好ましく、特に好ましくはスチレンである。
 共役ジエンブロック系共重合体中の芳香族ビニル化合物/共役ジエンの割合は、質量比で0~70/100~30、好ましくは0~60/100~40、更に好ましくは0~50/100~50であり、芳香族ビニル化合物を必須とする場合、好ましくは10~70/90~30である。芳香族ビニル化合物の含有量が70質量%を超えると樹脂状となり、ゴム成分としての効果が劣り好ましくない。
 共役ジエンブロック中の共役ジエン部分のビニル結合量は、通常5~80%の範囲である。
 共役ジエン系ブロック共重合体の数平均分子量は、通常10,000~1,000,000、好ましくは20,000~500,000、更に好ましくは20,000~200,000である。
 上記構造式のA部の数平均分子量は3,000~150,000、B部の数平均分子量は5,000~200,000の範囲であることが好ましい。
 数平均分子量はゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定された値である。
 共役ジエン化合物のビニル結合量の調節は、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジアゾシクロ(2,2,2)オクタアミン等のアミン類、テトラヒドロフラン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル等のエーテル類、チオエーテル類、ホスフィン類、ホスホアミド類、アルキルベンゼンスルホン酸塩、カリウムやナトリウムのアルコキシド等を使用して行うことができる。
 本発明で使用されるカップリング剤としては、アジピン酸ジエチル、ジビニルベンゼン、メチルジクロロシラン、四塩化珪素、ブチルトリクロロ珪素、テトラクロロ錫、ブチルトリクロロ錫、ジメチルクロロ珪素、テトラクロロゲルマニウム、1,2-ジブロモエタン、1,4-クロロメチルベンゼン、ビス(トリクロロシリル)エタン、エポキシ化アマニ油、トリレンジイソシアネート、1,2,4-ベンゼントリイソシアネート等が挙げられる。
 水素添加共役ジエン系ブロック共重合体は、上記共役ジエン系ブロック共重合体の共役ジエン部分の炭素-炭素二重結合の少なくとも30%以上、好ましくは50%以上が水素添加された部分水素添加物又は完全水素添加物であり、更に好ましくは90%以上が水素添加された水素添加物である。
 共役ジエン系ブロック共重合体の水素添加反応は、公知の方法で行うことができる。公知の方法で水素添加率を調節することにより、目的の水素添加共役ジエン系ブロック共重合体を得ることができる。具体的な方法としては、特公昭42-8704号公報、特公昭43-6636号公報、特公昭63-4841号公報、特公昭63-5401号公報、特開平2-133406号公報、特開平1-297413号公報等に開示されている方法がある。
 本発明で使用されるゴム質重合体(a)は、ゲル含有率が70質量%以下であることが、発泡成形用熱可塑性樹脂組成物の発泡性の観点から好ましく、ゲル含有率はより好ましくは50質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。
 ゲル含有率は、以下に示す方法により求めることができる。
 ゴム質重合体(a)1gをトルエン100mlに投入し、室温で48時間静置する。その後、100メッシュの金網(質量をW1グラムとする)で濾過したトルエン不溶分と金網を、温度80℃で6時間真空乾燥して秤量(質量W2グラムとする)する。W1及びW2を、下記式(14)に代入して、ゲル含有率を得る。エチレン・プロピレン系ゴム質重合体においては、エチレン結晶を有するものがあり、このようなゴム質重合体を用いる場合は、80℃の温度で溶解しゲル含有率を求める。
 ゲル含有率=〔〔W2(g)-W1(g)〕/1(g)〕×100   (14)
 ゲル含有率は、ゴム質重合体(a)の製造時に、架橋性単量体の種類及びその使用量、分子量調節剤の種類及びその使用量、重合時間、重合温度、重合転化率等を適宜設定することにより調整できる。
 本発明で使用されるゴム質重合体(a)として好ましいものは、ポリブタジエン、ブタジエン・スチレン共重合体、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体、アクリル系ゴム、シリコーンゴム、共役ジエン系ブロック共重合体、水素添加共役ジエン系ブロック共重合体であり、更に好ましくは、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体、アクリル系ゴム、共役ジエン系ブロック共重合体、水素添加共役ジエン系ブロック共重合体であり、特に好ましいものは、アクリル系ゴム、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体、共役ジエン系ブロック共重合体及び水素添加共役ジエン系ブロック共重合体であり、最も好ましいものは、ゲル含有率が10質量%以下で、体積平均粒子径が50~500nm、特に50~300nmのアクリル系ゴムである。
 ゴム質重合体(a)は、公知の方法である乳化重合、溶液重合、塊状重合、懸濁重合等の方法で得ることができる。これらの中で、アクリル系ゴムは乳化重合により製造されたものが好ましい。エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体、共役ジエン系ブロック共重合体及び水素添加共役ジエン系ブロック共重合体は溶液重合、ポリブタジエン及びブタジエン・スチレン共重合体は溶液重合で製造されたものが好ましい。
 成分(A)は、上記ゴム質重合体(a)の存在下に、芳香族ビニル化合物或いは芳香族ビニル化合物及び芳香族ビニル化合物と共重合体可能な他のビニル単量体(b1)を重合して得られる。ビニル単量体(b1)は、芳香族ビニル化合物単独でもよいし、芳香族ビニル化合物と、該芳香族ビニル化合物と共重合体可能な他のビニル単量体との混合物でもよい。
 成分(A)は、上記ゴム質重合体(a)20~70質量部の存在下に、芳香族ビニル化合物或いは芳香族ビニル化合物及び芳香族ビニル化合物と共重合体可能な他のビニル単量体(b1)80~30質量部を重合して得られるものであることが好ましい(ただし、ゴム質重合体(a)とビニル単量体(b1)との合計で100質量部とする。)。この割合は、より好ましくはゴム質重合体(a)30~60質量部、ビニル単量体(b1)70~40質量部である。
 ここで使用される芳香族ビニル化合物としては、上記ゴム質重合体(a)で記載したものが全て使用できる。特に好ましくはスチレン、α-メチルスチレンである。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
 芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体としては、シアン化ビニル化合物、(メタ)アクリル酸エステル化合物、マレイミド化合物、その他の各種官能基含有不飽和化合物などが挙げられる。その他の各種官能基含有不飽和化合物としては、不飽和酸化合物、エポキシ基含有不飽和化合物、水酸基含有不飽和化合物、酸無水物基含有不飽和化合物、オキサゾリン基含有不飽和化合物、置換又は非置換のアミノ基含有不飽和化合物などが挙げられる。これらの他のビニル単量体は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
 シアン化ビニル化合物としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。シアン化ビニル化合物を使用することにより耐薬品性が付与される。シアン化ビニル化合物の使用量は、ビニル単量体(b1)全体量中の割合として、通常0~60質量%、好ましくは5~50質量%である。
 (メタ)アクリル酸エステル化合物としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。(メタ)アクリル酸エステル化合物を使用することにより表面硬度が向上する。(メタ)アクリル酸エステル化合物の使用量は、ビニル単量体(b1)全体量中の割合として、通常0~80質量%である。
 マレイミド化合物としては、マレイミド、N-フェニルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。マレイミド単位を導入するために、無水マレイン酸を共重合させた後にイミド化してもよい。マレイミド化合物を使用することにより耐熱性が付与される。マレイミド化合物の使用量は、ビニル単量体(b1)全体量中の割合として、通常1~60質量%である。
 不飽和酸化合物としては、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、桂皮酸などが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
 エポキシ基含有不飽和化合物としては、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
 水酸基含有不飽和化合物としては、3-ヒドロキシ-1-プロペン、4-ヒドロキシ-1-ブテン、シス-4-ヒドロキシ-2-ブテン、トランス-4-ヒドロキシ-2-ブテン、3-ヒドロキシ-3-メチル-1-プロペン、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート、N-(4-ヒドロキシフェニル)マレイミド等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
 オキサゾリン基含有不飽和化合物としては、ビニルオキサゾリン等が挙げられる。これらは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
 酸無水物基含有不飽和化合物としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
 置換又は非置換のアミノ基含有不飽和化合物としては、アクリル酸アミノエチル、アクリル酸プロピルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸フェニルアミノエチル、N-ビニルジエチルアミン、N-アセチルビニルアミン、アクリルアミン、N-メチルアクリルアミン、アクリルアミド、N-メチルアクリルアミド、p-アミノスチレン等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
 その他の各種官能基含有不飽和化合物を使用した場合、ゴム強化スチレン系樹脂(A)をスチレン系樹脂(B)及び芳香族ポリカーボネート樹脂(C)とブレンドした際、これらの両者の相溶性が向上する場合がある。その他の各種官能基含有不飽和化合物の使用量は、成分(A)と成分(B)の合計中に対して、当該官能基含有不飽和化合物の合計量として、通常0.1~20質量%、好ましくは0.1~10質量%である。
 ビニル単量体(b1)中の芳香族ビニル化合物以外の単量体の含有率は、ビニル単量体(b1)の合計を100質量%とした場合、通常80質量%以下、好ましくは60質量%以下、更に好ましくは50質量%以下である。
 ビニル単量体(b1)を構成する単量体のより好ましい組み合わせは、スチレン単独、スチレン/アクリロニトリル、スチレン/メタクリル酸メチル、スチレン/アクリロニトリル/メタクリル酸メチル、スチレン/アクリロニトリル/グリシジルメタクリレート、スチレン/アクリロニトリル/2-ヒドロキシエチルメタクリレート、スチレン/アクリロニトリル/(メタ)アクリル酸、スチレン/N-フェニルマレイミド、スチレン/メタクリル酸メチル/シクロヘキシルマレミド等である。更に好ましくは、スチレン単独、スチレン/アクリロニトリル=65/45~90/10(質量比)、スチレン/メタクリル酸メチル=80/20~20/80(質量比)、スチレン/アクリロニトリル/メタクリル酸メチルの組み合わせで、スチレン量が20~80質量%、アクリロニトリル及びメタクリル酸メチルの合計が20~80質量%の範囲で任意のものである。
 ゴム強化スチレン系樹脂(A)は、公知の重合法、例えば乳化重合、塊状重合、溶液重合、懸濁重合およびこれらを組み合わせた重合法で製造することができる。上記重合法は、ゴム質重合体(a)が乳化重合で得られたものは成分(A)の製造においては同じく乳化重合で製造することができる。ゴム質重合体(a)が溶液重合で得られたものである場合は、成分(A)は塊状重合、溶液重合及び懸濁重合で製造することが一般的で好ましい。溶液重合で製造されたゴム質重合体(a)であっても、該ゴム質重合体(a)を公知の方法で乳化させれば、乳化重合で成分(A)を製造することができる。乳化重合で製造したゴム質重合体(a)であっても、凝固して単離した後、塊状重合、溶液重合及び懸濁重合で成分(A)を製造することができる。
 乳化重合で製造する場合、重合開始剤、連鎖移動剤、乳化剤などが使用される。これらは公知のものが全て使用できる。
 重合開始剤としては、クメンハイドロパーオキサイド、p-メンタンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、tert-ブチルハイドロパーオキサイド、過硫酸カリウム、アゾビスイソブチロニトリル等が挙げられる。重合開始助剤として、各種還元剤、含糖ピロリン酸鉄処方、スルホキシレート処方等のレドックス系を使用することが好ましい。
 連鎖移動剤としては、オクチルメルカプタン、n-ドデシルメルカプタン、t-ドデシルメルカプタン、n-ヘキシルメルカプタン、ターピノーレン類などが挙げられる。
 乳化剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル硫酸ナトリウム等の脂肪族スルホン酸塩、ラウリル酸カリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カリウム、パルミチン酸カリウム等の高級脂肪酸塩、ロジン酸カリウム等のロジン酸塩などを使用することができる。
 乳化重合において、ゴム質重合体(a)及びビニル単量体(b1)の使用方法は、ゴム質重合体(a)全量の存在下にビニル単量体(b1)を一括添加して重合してもよく、分割もしくは連続添加して重合してもよい。ゴム質重合体(a)の一部を重合途中で添加してもよい。
 乳化重合後、得られたラテックスは、通常、凝固剤により凝固させられる。その後、水洗、乾燥することにより、成分(A)の粉末を得る。この際、乳化重合で得た2種以上の成分(A)のラテックスを適宜ブレンドした後、凝固してもよい。成分(B)のラテックスを適宜ブレンドした後、凝固してもよい。凝固剤としては、塩化カルシウム、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム等の無機塩、硫酸、酢酸、クエン酸、リンゴ酸などの酸を使用することができる。ラテックスを噴霧乾燥することにより成分(A)の粉末を得ることもできる。
 溶液重合により成分(A)を製造する場合に使用することのできる溶剤は、通常のラジカル重合で使用される不活性重合溶媒である。例えば、エチルベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、メチルエチルケトン、アセトン等のケトン類、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン等が挙げられる。
 重合温度は、通常80~140℃、好ましくは85~120℃の範囲である。重合に際し、重合開始剤を使用してもよいし、重合開始剤を使用せずに、熱重合で重合してもよい。
 重合開始剤としては、ケトンパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、ハイドロパーオキサイド、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド等の有機過酸化物などが好適に使用される。連鎖移動剤を使用する場合、例えば、メルカプタン類、ターピンーレン類、α-メチルスチレンダイマー等を使用することができる。
 塊状重合、懸濁重合で成分(A)を製造する場合、溶液重合において説明した重合開始剤、連鎖移動剤などを使用することができる。
 上記各重合法によって得られる成分(A)中に残存する単量体量は、通常10,000ppm以下、好ましくは5,000ppm以下である。
 ゴム質重合体(a)の存在下にビニル単量体(b1)を重合して得られる成分(A)には、ビニル単量体(b1)がゴム質重合体(a)にグラフト共重合した共重合体と、ゴム質重合体(a)にグラフトしていない未グラフト成分(ビニル単量体(b1)の(共)重合体)が含まれる。
 ゴム強化スチレン系樹脂(A)のグラフト率は、通常5~100質量%、好ましくは10~90質量%、更に好ましくは15~85質量%、特に好ましくは20~80質量%に調整することが好ましい。グラフト率は、重合開始剤の種類、使用量、連鎖移動剤の種類、使用量、重合方法、重合時のビニル単量体(b1)とゴム質重合体(a)の接触時間、ゴム質重合体(a)種、重合温度等の各種要因で変えることができる。一般的にはグラフト率を上げる方向で成分(A)から熱シクロヘキサンに溶解する成分が少なくなるが、当該溶解成分がなくなることにより本発明の熱可塑性樹脂組成物の発泡性が悪くなる。
 グラフト率は以下の式(15)により求めることができる。
 グラフト率(質量%)={(T-S)/S}×100     (15)
 式(15)中、Tはゴム強化スチレン系樹脂(A)1gをアセトン20mlに投入し、振とう機により2時間振とうした後、遠心分離機(回転数;23,000rpm)で60分間遠心分離し、不溶分と可溶分とを分離して得られる不溶分の質量(g)である。Sはゴム強化スチレン系樹脂(A)1gに含まれるゴム質重合体(a)の質量(g)である。
 ビニル単量体(b1)として芳香族ビニル化合物のみを用いた場合は、アセトンの代わりにメチルエチルケトンを用いて測定する。
 ゴム強化スチレン系樹脂(A)のアセトン可溶分の極限粘度〔η〕(溶媒としてメチルエチルケトンを使用し、30℃で測定)は、通常0.15~1.2dl/g、好ましくは0.2~1.0dl/g、更に好ましくは0.2~0.8dl/gである。
 ゴム強化スチレン系樹脂(A)中に分散するグラフト化ゴム質重合体粒子の平均粒子径は、通常50~3,000nm、好ましくは40~2,5000nm、特に好ましくは50~2,000nmである。ゴム粒子径が50nm未満では耐衝撃性が劣る傾向にあり、3,000nmを超えると成形品表面外観が劣る傾向にある。
 使用するゴム質重合体(a)とビニル単量体(b1)の共重合体の屈折率を実質的に合わせること及び/又は分散するゴム質重合体(a)の粒子径を実質的に可視光の波長以下(通常1,500nm以下)にすることで透明性を有する成分(A)を得ることができる。これらの透明性樹脂も本発明の成分(A)として用いることができる。
 成分(A)は、1種を単独で用いてもよく、共重合組成や物性等の異なるものの2種以上を混合して用いてもよい。
[成分(B):スチレン系樹脂(B)]
 成分(B)は、芳香族ビニル化合物、或いは芳香族ビニル化合物及び芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体(b2)を重合してなるスチレン系樹脂(B)である。ビニル単量体(b2)は、芳香族ビニル化合物単独でもよいし、芳香族ビニル化合物と芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体との混合物でもよい。ここで使用される芳香族ビニル化合物、及び芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体としては、上記成分(A)で記載したものが全て使用できる。ビニル単量体(b2)は、上記ビニル単量体(b1)と同一であってもよいし、異なっていてもよい。
 ビニル単量体(b2)中の芳香族ビニル化合物以外の単量体の含有率は、ビニル単量体(b2)の合計を100質量%とした場合、通常80質量%以下、好ましくは60質量%以下、更に好ましくは50質量%以下である。
 好ましい成分(B)とは、スチレンの単独重合体、スチレン・アクリロニトリル共重合体、スチレン・メタクリル酸メチル共重合体、スチレン・アクリロニトリル・メタクリル酸メチル共重合体、スチレン・マレイミド化合物共重合体及びこれらと上記官能基含有不飽和化合物との共重合体である。
 成分(B)は、上記した成分(A)の製造法で記載した公知の重合法である乳化重合、塊状重合、溶液重合、懸濁重合及びこれらを組み合わせた方法で製造することができる。
 スチレン系樹脂(B)の重量平均分子量は通常40,000~300,000、好ましくは60,000~150,000である。スチレン系樹脂(B)の重量平均分子量が上記範囲内であれば機械的強度と成形性がより向上する。
 スチレン系樹脂(B)の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定された標準ポリスチレン換算の値である。
 成分(B)は、1種を単独で用いてもよく、共重合組成や物性等の異なるものの2種以上を混合して用いてもよい。
[成分(C):芳香族ポリカーボネート樹脂(C)]
 芳香族ポリカーボネート樹脂(C)は、ジヒドロキシアリール化合物とホスゲンとの界面重縮合法、ジヒドロキシアリール化合物とジフェニルカーボネート等のカーボネート化合物とのエステル交換反応(溶融重縮合)によって得られるもの等、公知の重合法によって得られるものが全て使用できる。
 上記ジヒドロキシアリール化合物としては、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)オクタン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-t-ブチルフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-t-ブチルフェニル)プロパン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、4,4’-ジヒドロキシフェニルエーテル、4、4’-ジヒドロキシフェニルスルフィド、4,4’-ジヒドロキシフェニルスルホン、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジメチルジフェニルスルホン、ヒドロキノン、レゾルシン等が挙げられる。更に、ヒドロキシアリールオキシ末端化されたポリオルガノシロキサン(例えば、米国特許第3,419,634号明細書参照)等がある。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。これらの中では、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)が好ましい。
 ポリカーボネート樹脂(C)の粘度平均分子量は、好ましくは12,000~40,000、さらに好ましくは15,000~35,000、特に好ましくは18,000~30,000である。分子量が高い方が得られる発泡成形品の機械的強度が高くなるが、流動性が低下し、均一なセルが得られず、発泡成形品の外観が低下する傾向となる。成分(C)として分子量の異なる2種以上の芳香族ポリカーボネート系樹脂(C)を用いることもできる。
 芳香族ポリカーボネート系樹脂(C)の粘度平均分子量は、通常、塩化メチレンを溶媒として、20℃、濃度〔0.7g/100ml(塩化メチレン)〕で測定した比粘度(ηsp)を以下の式(17)に挿入して算出できる。
 粘度平均分子量=(〔η〕×8130)1.205   (17)
 ここで、〔η〕=〔(ηsp×1.12+1)1/2-1〕/0.56Cである。Cは濃度を示す。
 界面重縮合で得られる芳香族ポリカーボネート系樹脂(C)は、各種の塩素化合物を含む場合がある。この塩素化合物は、本発明の熱可塑性樹脂組成物の耐久性に悪影響する場合がある。このことから、芳香族ポリカーボネート系樹脂(C)の塩素化合物含有量は、塩素原子として、通常300ppm以下、好ましくは100ppm以下とされる。
[成分(A)~(C)の含有量]
 本発明の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物において、成分(A)の含有量は、成分(A)~(C)の合計100質量部中に1~20質量部であり、好ましくは3~18質量部、より好ましくは5~15質量部である。
 成分(A)の含有量が1質量部未満では、衝撃強度が低下し、20質量部を超えると成形性が低下する。
 本発明の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物において、成分(B)の含有量は、成分(A)~(C)の合計100質量部中に0~50質量部であり、好ましくは0~40質量部、より好ましくは0~30質量部である。
 成分(B)は、スチレン系樹脂(B)の共重合成分を変えることで、本発明の熱可塑性樹脂組成物に様々な機能性を付与したり、他の樹脂との相溶性を向上させるために必要に応じて用いられる。成分(B)の含有量が50質量部を超えると発泡性が損なわれ、得られる発泡成形品の外観が悪くなる。
 特に、成分(B)は、成分(A)と成分(B)の合計100質量%中のゴム質重合体(a)の含有量が3~50質量%となるように配合することで機械的強度と流動性のバランスが良好となり、好ましい。
 本発明の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物において、成分(C)の含有量は、成分(A)~(C)の合計100質量部中に40~90質量部であり、好ましくは45~85質量部、より好ましくは50~80質量部である。
 成分(C)の含有量が40質量部未満では均一なセル径の発泡成形品を得ることが困難となり、90質量部を得ると得られる発泡成形品の外観が低下する。
[成分(D):高分子量樹脂(D)]
 本発明の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物は、上記成分(A)~(C)に加えて、これらの成分(A)~(C)とは異なる、重量平均分子量が200万以上の高分子量樹脂(D)を含有することを特徴とする。本発明の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物は、高分子量樹脂(D)を所定の割合で含むことにより、本発明の課題が解決される。
 成分(D)の高分子量樹脂(D)の重量平均分子量は200万以上であればよくその樹脂種等は特に限定されないが、好ましくは熱可塑性樹脂である。例えば、芳香族ビニル化合物から誘導された構造単位を含む(共)重合樹脂(以下、「樹脂(D1)」という。)、アルキル基の炭素数が1~4である(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物から誘導された構造単位を含む(共)重合樹脂(以下、「樹脂(D2)」という。)、炭素数2~6のα-オレフィンの(共)重合樹脂(以下、「樹脂(D3)」という。)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリカーボネート等が挙げられる。これらのうち、樹脂(D1)及び樹脂(D2)が好ましい。
 高分子量樹脂(D)の重量平均分子量が200万未満では、本発明の課題を解決し得ず、発泡成形品の外観の向上、発泡セルの微細・均一化を図ることができない。これらの観点から、高分子量樹脂(D)の重量平均分子量は250万以上であることが好ましく、より好ましくは300万以上である。高分子量樹脂(D)の重量平均分子量が過度に大きいと本発明の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物が不均一となることから、高分子量樹脂(D)の重量平均分子量は好ましくは700万以下、より好ましくは500万以下である。
 高分子量樹脂(D)の重量平均分子量は、標準ポリスチレンを用い、ジメチルホルムアミドを溶媒とした、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定することができる。
 成分(D)のうち、樹脂(D1)を形成する芳香族ビニル化合物としては、成分(A),(B)で例示した芳香族ビニル化合物が挙げられ、これらのうち、スチレン及びα-メチルスチレンが好ましい。
 樹脂(D1)は、芳香族ビニル化合物以外の他の重合性化合物から誘導された構造単位を有してもよい。例えば、シアン化ビニル化合物、(メタ)アクリル酸エステル化合物、マレイミド系化合物、酸無水物、更には、ヒドロキシル基、アミノ基、エポキシ基、アミド基、カルボキシル基、オキサゾリン基等の官能基を有するビニル系化合物等から誘導された構造単位を有してもよい。他の構造単位は、1種を単独で又は2種以上の組合せで含まれたものとすることができる。
 上記他の重合性化合物についても、上記成分(A),(B)において例示した各種のビニル系単量体が挙げられる。
 シアン化ビニル化合物としては、アクリロニトリルが好ましい。
 (メタ)アクリル酸エステル化合物としては、メタクリル酸メチル及びアクリル酸n-ブチルが好ましい。
 マレイミド系化合物としては、N-フェニルマレイミド及びN-シクロヘキシルマレイミドが好ましい。
 酸無水物としては、無水マレイン酸が好ましい。
 ヒドロキシル基含有ビニル系化合物としては、2-ヒドロキシエチルメタクリレートが好ましい。
 エポキシ基含有ビニル系化合物としては、グリシジルメタクリレート好ましい。
 アミド基含有ビニル系化合物としては、アクリルアミドが好ましい。
 樹脂(D1)としては、本発明の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物の成形加工性の観点から、芳香族ビニル化合物単位と、シアン化ビニル化合物単位とを含むスチレン系共重合体であることが好ましい。このスチレン系共重合体は、2元共重合体であってよいし、更に他の構造単位を含む3元共重合体、4元共重合体等であってもよい。
 樹脂(D1)が、下記構成を有すると、成形加工性を低下させることなく、高い発泡倍率を有し、成形外観性及び耐熱性のバランスに優れる発泡成形品を得ることができる。
 樹脂(D1)が、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物を用いて得られた2元共重合体である場合、芳香族ビニル化合物単位及びシアン化ビニル化合物単位の含有割合は、両者の合計を100質量%とした場合に、それぞれ、好ましくは50~95質量%及び5~50質量%、より好ましくは55~85質量%及び15~45質量%、更に好ましくは65~75質量%及び25~35質量%である。シアン化ビニル化合物単位の含有量が多すぎると、得られる発泡成形品の耐熱性が低下し、発泡成形品に着色を生じる場合があり、少なすぎると、延性の低下を招く場合がある。
 樹脂(D1)が、芳香族ビニル化合物単位及びシアン化ビニル化合物単位以外に、他の構造単位を含む場合、この他の構造単位を形成する重合性化合物の使用量の上限は、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物を含む全ての単量体成分100質量%に対して、好ましくは50質量%、より好ましくは25質量%である。但し、下限は、通常16質量%である。上記使用量が50質量%を超えると、発泡成形用熱可塑性樹脂組成物の加工性が低下する傾向にある。
 樹脂(D1)が、芳香族ビニル化合物単位、シアン化ビニル化合物単位、及び他の構造単位からなる場合、これらの構造単位の合計を100質量%に対して、それぞれ、好ましくは55~85質量%、15~45質量%及び0~20質量%である。
 樹脂(D2)は、アルキル基の炭素数が1~4である(メタ)アクリル酸アルキルエステル化合物単位を含む(共)重合体であり、好ましくはポリメタクリル酸メチルである。
 樹脂(D1),(D2)は、前述の成分(A),(B)と同様の方法で製造することができる。
 また、樹脂(D3)は、炭素数2~6のα-オレフィン、即ち、エチレン、プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘキセン等の単独重合体又は共重合体であり、好ましくはポリエチレンである。
 本発明の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物において、成分(D)の含有量は、成分(A)~(C)の合計100質量部に対して、0.1~10質量部であり、好ましくは0.3~8質量部、より好ましくは0.5~6質量部である。
 成分(D)の含有量が0.1質量部未満では、成分(D)を配合することによる本発明の効果を十分に得ることができず、10質量部を超えると成形性が低下する。
 本発明の熱可塑性樹脂組成物には、成分(D)の1種のみを用いてもよく、樹脂種や物性等の異なるものの2種以上を配合してもよい。
[成分(E):化学発泡剤(E)]
 本発明の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物は、更に化学発泡剤(E)(以下、「成分(E)」と称す場合がある。)を含むことが好ましい。
 化学発泡剤(E)として、特に限定はないが、本発明の熱可塑性樹脂組成物は芳香族ポリカーボネート系樹脂(C)を含むため、芳香族ポリカーボネート系樹脂(C)を劣化させるアミン系発泡剤は好ましくない。好ましい化学発泡剤(E)としては、例えば分解されて炭酸ガスを発生する熱分解型無機発泡剤(炭酸水素ナトリウムなど)、分解されて窒素ガスを発生する熱分解型発泡剤、4,4’-オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)(OBSH)、アゾビスイソブチロニトリル、p-トルエンスルホニルヒドラジド、5-フェニルテトラゾールなど公知の熱分解型発泡性化合物が挙げられる。
 化学発泡剤(E)の含有量は、所望の発泡倍率が得られるように、用いる化学発泡剤(E)や樹脂の種類に応じて適宜選択される。成分(A)~(C)の合計100質量部に対して通常化学発泡剤(E)0.1~5質量部であり、好ましくは0.2~4質量部、更に好ましくは0.3~3質量部である。化学発泡剤(E)の含有量が0.1質量部未満である場合には、化学発泡剤(E)の含有量が少なすぎて、発泡の各セル径を均一にすることが困難になる。化学発泡剤(E)の含有量が5質量部を超える場合には、化学発泡剤(E)の含有量が多すぎて、化学発泡剤(E)の残渣による金型汚染が生じ、外観に優れた発泡成形品を得ることが困難になる。
[成分(F):無機フィラー(F)]
 本発明の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物には、必要に応じて、無機フィラー(F)(以下、「成分(F)」と称す場合がある。)を配合することができる。無機フィラー(F)を配合することにより、微細で均一な発泡セルを有する発泡成形品が安定して得られる場合がある。また発泡成形品の剛性、耐熱性及び寸法安定性が向上することがある。
 本発明で用いられる無機フィラー(F)としては、具体的には、タルク、ワラストナイト、炭酸カルシウム、マイカ、シリカ、チタニア等の無機化合物粉末、ガラス繊維等が挙げられる。本発明では、発泡性、剛性向上という点から、タルクが特に好ましい。
 タルクは、一般に、含水ケイ酸マグネシウム(4SiO・3MgO・HO)として知られており、約60質量%のSiOと、約30質量%のMgOとを主成分とする鉱物である。タルクは、表面処理されたものを用いてもよい。
 無機フィラー(F)を配合する場合、本発明の熱可塑性樹脂組成物中の無機フィラー(F)の含有量は、成分(A)~(C)の合計100質量部に対し、0.1~20質量部が好ましく、より好ましくは3~10質量部、さらに好ましくは5~15質量部である。このような割合で無機フィラー(F)を配合することにより、得られる発泡成形品の剛性、耐熱性及び寸法安定性を向上させることができる。
 無機フィラー(F)の粒径は特に限定されないが、レーザー回折法等により測定された体積累積粒径の中心粒径、即ち、50%平均粒子径(以下、「D50」ともいう。)で、好ましくは0.5~50μm、特に好ましくは2~20μmである。この粒径が0.5μm未満であると、造核剤としての効果が得られ難くなり、発泡セル径が大きくなってしまうため好ましくない。粒径が50μmを超えると、発泡セルが粗大、かつ少数となり、発泡成形品の強度、外観に劣るものとなるため好ましくない。
[その他の成分]
<熱老化防止剤>
 本発明の熱可塑性樹脂組成物には、熱老化防止剤を配合することができる。熱老化防止剤としては、フェノール系、リン系、硫黄系などが挙げられ、好ましくはフェノール系、リン系および硫黄系の3種混合系である。熱老化防止剤として、この3種混合系を用いると、長時間、高温下に曝された時の、引張り伸び率を保持するという効果が得られる。
 熱老化防止剤のうち、フェノール系としては、2,6-ジ-t-ブチルフェノール誘導体、2-メチル-6-t-ブチルフェノール誘導体、オクタデシル3(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、4,4’-ブチリデン-ビス(6-t-ブチル-m-クレゾール)、ペンタエリスリチル・テトラキス〔3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、2〔1-(2ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ペンチルフェニル)-エチル〕-4,6-ジ-t-ペンチルフェニルアクリレート、2-t-ブチル-6(3-t-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレートなどが挙げられる。
 リン系としては、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,4-ジ-t-ブチルフェニルホスファイト)、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、リン酸2水素ナトリウム、リン酸1水素2ナトリウムなどが挙げられる。
 硫黄系としては、3,3’-チオビスプロピオン酸ジドデシルエステル、3,3’-チオビスプロピオン酸ジオクタデシルエステル、ペンタエリスリトール-テトラキス(3-ラウリルプロピオネート)、ジラウリル3,3’-チオジプロピオネートなどが挙げられる。
 本発明の熱可塑性樹脂組成物中の熱老化防止剤の含有量は、通常0~5質量%、好ましくは0~3質量%である。本発明の熱可塑性樹脂組成物において、芳香族ポリカーボネート系樹脂(C)以外のゴム強化スチレン系樹脂(A)及びスチレン系樹脂(B)は、熱老化防止剤を添加することで、熱老化特性が改良されるが、芳香族ポリカーボネート樹脂(C)は、熱老化防止剤が加水分解を促進する触媒として働くことがあり、熱老化防止剤を入れない方が劣化を抑制する傾向もある。これらの相反する効果を鑑みて、5質量%を上限として上記熱老化防止剤を添加すれば、最適な熱老化防止効果が得られる。
<その他の添加剤>
 本発明の熱可塑性樹脂組成物には、公知の耐候剤、滑剤、着色剤、難燃剤、難燃助剤、帯電防止剤、シリコーンオイルなどの添加剤を配合することができる。このうち、耐候剤としては、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、ベンゾフェノン系などが好ましい。滑剤としては、エチレンビスステアリルアミド、硬化ヒマシ油などが好ましい。着色剤としては、カーボンブラック、ベンガラなどが挙げられる。帯電防止剤としては、ポリエーテル、アルキル基を有するスルホン酸塩などが挙げられる。
<その他の樹脂>
 本発明の熱可塑性樹脂組成物には、本発明の目的とする性能を損なわない範囲で、例えば成分(A)~(D)と他の樹脂との合計100質量部中に20質量部以下の範囲で、成分(A)~(D)以外の他の熱可塑性樹脂を配合することができる。本発明の熱可塑性樹脂組成物に配合し得る熱可塑性樹脂としては、ゴム強化スチレン系樹脂(ただし、成分(A)は除く)、ポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリアリーレンスルフィド系樹脂等が挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
[発泡成形用熱可塑性樹脂組成物の製造]
 本発明の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物は、各種押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、ロールなどを用いて各成分を混練することで製造することができる。
 例えば、成分(A)~(D)及び必要に応じて用いられる化学発泡剤(E)、無機フィラー(F)、その他の添加剤を混練することにより本発明の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物のペレットを得ることができる。具体的には、2軸押出機によって成分(A)~(D)及び必要に応じて用いられるその他の添加剤を溶融させる方法などが挙げられる。この溶融混練の際の加熱温度は、発泡成形用熱可塑性樹脂組成物の配合によって適宜選択されるが、通常220~260℃である。
 溶融状態可塑性樹脂への化学発泡剤(E)の配合方法としては、熱可塑性樹脂組成物のペレットと発泡剤マスターバッチペレットをドライブレンドした後、成形機に供給し、成形機内で樹脂を可塑化させ、金型内で発泡させる方法が好ましく用いられる。また、物理発泡剤を併用してもよい。物理発泡剤としては、具体的には、プロパン、ブタン、水、炭酸ガス等が挙げられる。
〔発泡成形品〕
 本発明の発泡成形品は、本発明の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物を発泡成形してなるものである。
 本発明の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物を用いて本発明の発泡成形品を成形する方法としては、射出発泡成形、押出発泡成形等公知の方法を用いることができる。
 射出発泡成形法では、本発明の熱可塑性樹脂組成物を、射出成形機の金型内に形成されたキャビティ空間に射出し、直ちに、あるいは所定時間が経過した後、可動型、あるいは可動型に内設された可動コアを所定の速度で所定位置まで後退させ、キャビティ空間を拡大することにより発泡させる、所謂、コアバック方式の射出成形法によって発泡成形品を得ることができる。射出成形金型の温度は、通常、射出される際の熱可塑性樹脂組成物の温度より相当に低いため、キャビティの表面に接して形成される発泡成形品の表面には、ほとんど発泡していない緻密なスキン層が形成される。
 本発明の発泡成形品は、樹脂製等の基材の表面に接するように一体に形成することもできる。このような積層品は、キャビティ空間に予め基材を配置しておき、その表面に本発明の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物を射出することにより形成することができる。また、2本の射出ユニットが搭載された射出成形機を使用し、先ず、基材となる樹脂等を射出して基材を形成し、その後、可動型に内設された可動コアを後退させて本発明の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物を射出するためのキャビティ空間を形成し、次いで、本発明の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物を射出し、その後、可動コアを更に後退させてキャビティ空間を拡大し、発泡させて、基材の表面に発泡成形層が積層された積層品とすることもできる。
 本発明に係る射出発泡成形において、可動型の後退速度、あるいは可動型に内設して設けられた可動コアの後退速度、即ち、上記「型開速度」は好ましくは0.05~20mm/秒である。この型開速度は、より好ましくは0.1~10mm/秒である。このような型開速度とすることにより、平均セル径が50~500μmと適度に微細である均質な発泡成形品とすることができる。
 型開速度が0.05mm/秒未満であると、冷却が進んで発泡不足が発生し、表面に凹凸が生じるおそれがある。型開速度が20mm/秒を超えると、セル径が大きくまた、不均一な発泡成形品となるおそれがある。
 射出される発泡成形用熱可塑性樹脂組成物の温度は、好ましくは200~280℃、より好ましくは220~270℃である。この温度が200℃未満であると、発泡成形用熱可塑性樹脂組成物の流動性が不十分となり、特に、末端部では充填不良が発生することがある。この温度が280℃を超えると、発泡成形用熱可塑性樹脂組成物の組成によっては熱劣化等が懸念される。
 金型温度は、好ましくは20~80℃、特に好ましくは30~70℃である。金型温度が20℃未満であると、金型内表面と接触した発泡成形用熱可塑性樹脂組成物が急激に冷却され、均質な発泡成形品とすることができず、末端部で充填不良が発生することもある。金型温度が80℃を超えると、発泡成形品のキャビティの表面に接して形成された部分に均質なスキン層が形成されないことがあり、好ましくない。
 発泡成形用熱可塑性樹脂組成物を射出してから可動型、あるいは可動型に内設された可動コアの後退を開始するまでの時間(金型後退遅延時間)は、型開速度にもよるが、3秒以下とすることが好ましく、射出完了後、直ちに後退を開始してもよい。この金型後退遅延時間は、好ましくは0.1~2.5秒、特に好ましくは0.1~1.5秒である。金型後退遅延時間が3秒を超えると、冷却が進んで均質な発泡成形品とすることができない場合がある。
 金型の後退量は所定の発泡倍率により設定すればよく、限定されない。特に、機器の機枠等では、金型内キャビティ空間に充填された素材の初期肉厚に対して発泡成形品の最終肉厚が1.1~3.0倍となるように金型を後退させる、即ち、型開きすることが好ましい。この肉厚の比を発泡倍率とすれば、発泡倍率は、好ましくは1.1~3倍、更に好ましくは1.5~2倍である。発泡成形品の肉厚が5~30mm、特に5~25mmである製品が多いことを考慮すれば、金型の後退量は、通常2.5~30mmである。
 冷却時間は発泡成形品の寸法、あるいは冷却方法にもよる。脱型時の発泡成形品の温度が40~80℃程度にまで低下しておればよい。冷却時間は一般に30秒以上であればよく、大型の製品であっても100秒で十分である。
 本発明の発泡成形品の成形方法において、射出充填時に、金型内にファブリックやフィルムをインサートしてもよい。
 本発明の発泡成形品は、微細な発泡セル構造を発現し、発泡成形品の部位によらず発泡セルの大きさが均一であり機械的性能に優れる発泡成形品である。具体的には、発泡セル径の平均径が好ましくは50~500μm、より好ましくは70~450μm、さらに好ましくは100~400μmであり、発泡セル径が均一であり、粒径分布の狭いことが好ましい。特に発泡成形品発泡セルの大半のセル径が400μm以下の均一発泡成形品であることが好ましい。
 本発明の発泡成形品は、さらに発泡倍率が1.01~3.0倍、好ましくは1.1~2.7倍、より好ましくは1.5~2.5倍の所望の倍率にすることができる。
 本発明の発泡成形品の形状は、目的、用途などにより選択され、板状(シート状)、筒状、半筒状、棒状、線状、塊状等とすることができる。
〔用途〕
 本発明の発泡成形品は、表示板、コンクリートパネル、屋上断熱材、畳芯材、襖、システムキッチンの木材代替材;風呂蓋、テーブル板などの土木・建築関連資材;サイドモール、吸音材、バンパー、ドアハンドル、コンソールボックス、天井材、ピラー、センターロークラスタフィニッシュパネル、カウルサイドトリム、センターアウトレット、ドアライニング、アッシュトレイ、フットレスト、ステアリングコラムカバー、ロアインサート、ロアハンドルパネル、ホイルキャップ、スポイラーなどの車両用内外装関連資材;容器、トレー、通い箱等の日用雑貨用品;テレビ、ビデオ、エアコンのハウジング、パラボナアンテナ、エアコン室外機等の電気・電子部品;ビート板、プロテクターなどのスポーツ用品;壁、床、機枠、家具、化粧シート、間仕切り、ラティス、フェンス、雨樋、サイジングボード、カーポート等の住宅・事務所用内外装材;玩具・遊技機等の機枠、緩衝材、補強材、断熱材、芯材、代替合板等として用いることができる。
 さらに、本発明の発泡成形品は、用途によっては、他の成形品、部材等と一体化させ、複合化させてなる物品として用いることができる。
 以下に、実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に何ら制限されるものではない。
 以下において、「部」は「質量部」、「%」は「質量%」を意味する。
〔原材料〕
 以下の実施例及び比較例において、熱可塑性樹脂組成物の原材料は、以下の方法により製造した樹脂成分、及び、以下の市販品を用いた。
[成分(A):ゴム強化スチレン系樹脂(A)の製造]
<ABS樹脂(ブタジエン系ゴム質重合体/スチレン/アクリロニトリル共重合体)(A-1)の製造>
 リボン型撹拌翼を備えたステンレス製オートクレーブに窒素気流中で、ポリブタジエン〔JSR社製、「BR51」、ハイシスタイプ、ムーニー粘度(ML1+4、100℃)33、ゲル含有率0%〕15部、スチレン64部、アクリロニトリル21部、トルエン140部を仕込み、内温を75℃に昇温して、オートクレーブ内容物を1時間撹拌して均一溶液とした。その後、t-ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート0.45部を添加し、内温を更に昇温し、100℃に達した後、この温度を保持しながら、撹拌回転数100rpmとして重合反応を行った。
 重合反応開始後、4時間目から内温を120℃に昇温し、この温度を保持しながら更に2時間反応を行って終了した。内温を100℃まで冷却したあと、オクタデシルー3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェノール)-プロピオネート0.2部を添加した。重合転化率は95%であった。反応混合物をオートクレーブより抜き出し、水蒸気蒸留により未反応物と溶媒とを留去し、40mmφの真空ベント付き押出機でシリンダー温度を220℃、真空度770mmHgに調節して揮発分を実質的に脱揮させ、ペレット化してABS樹脂(A-1)を得た。
 ABS樹脂(A-1)の重合転化率91%であり、グラフト率68%、アセトン可溶分の極限粘度〔η〕は0.39dl/gであり、熱シクロヘキサン溶解量は2%、重量平均分子量は48000であった。
<ASA樹脂(アクリル系ゴム/スチレン/アクリロニトリル共重合体)(A-2)の製造>
 撹拌機を備えたガラス製フラスコに、窒素気流中で、イオン交換水160部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム1部、クメンハイドロパーオキサイド0.002部、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム塩0.004部、硫酸第1鉄7水和物0.001部とn-ブチルアクリレート10部、アリルメタクリレート0.02部を投入し、撹拌しながら昇温した。60℃に達したところで、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.75部(20%水溶液)を添加した。内温を60℃に保持し80分経過後、n-ブチルアクリレート40部、アリルメタクリレート0.65部、及びクメンハイドロパーオキサイド0.01部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.3部、イオン交換水7部を180分間かけて連続に添加し、添加終了後更に60分重合を継続した。60分経過後、アクリル系ゴムラテックスの一部をサンプリングし評価したところ、体積平均粒子径0.1μm、ゲル含有率6%であった。
 その後、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム5.2部(4%水溶液)、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート3部(20%水溶液)を添加し、スチレン38部、アクリロニトリル12部、及びt-ブチルハイドロパーオキサイド0.2部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.3部、イオン交換水20部を5時間かけて連続に添加した。添加終了後更に45分間重合を継続後、2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-t-ブチルフェノール)0.2部を添加して重合を終了した。重合転化率は99%であった。反応生成物のラテックスを硫酸マグネシウム水溶液で凝固、水洗した後、乾燥してASA樹脂(A-2)を得た。
 このASA樹脂(A-2)のグラフト率は65%、アセトン可溶分の極限粘度は〔η〕は0.38dl/gで、熱シクロヘキサン溶解量は5%、重量平均分子量は47000であった。
<AES樹脂(エチレン・プロピレン系ゴム質重合体/スチレン/アクリロニトリ共重合体)(A-3)の製造>
 リボン型撹拌翼を備えたステンレス製オートクレーブに窒素気流中で、エチレン・プロピレン系ゴム質重合体〔エチレン含量63%、非共役ジエン成分はジシクロペンタジエン、ヨウ素価10、ムーニー粘度(ML1+4、100℃)33、ゲル含有率0%〕を30部、スチレン45部、アクリロニトリル25部、トルエン140部を仕込み、内温を75℃に昇温して、オートクレーブ内容物を1時間撹拌して均一溶液とした。その後、t-ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート0.45部を添加し、内温を更に昇温し、100℃に達した後、この温度を保持しながら、撹拌回転数100rpmとして重合反応を行った。
 重合反応開始後、4時間目から内温を120℃に昇温し、この温度を保持しながら更に2時間反応を行って終了した。内温を100℃まで冷却したあと、オクタデシルー3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェノール)-プロピオネート0.2部を添加した。重合転化率は95%であった。反応混合物をオートクレーブより抜き出し、水蒸気蒸留により未反応物と溶媒とを留去し、40mmφの真空ベント付き押出機でシリンダー温度を220℃、真空度770mmHgに調節して揮発分を実質的に脱揮させ、ペレット化してAES樹脂(A-3)を得た。
 このAES樹脂(A-3)のグラフト率は60%、アセトン可溶分の極限粘度〔η〕は0.45dl/gであり、熱シクロヘキサン溶解量は35%で、重量平均分子量は72000であった。
[成分(B):スチレン系樹脂(B)の製造]
<AS樹脂(スチレン/アクリロニトリル共重合体)(B-1)の製造>
 リボン翼を備えたステンレス製オートクレーブを2基連結し、窒素置換した後、1基目の反応容器にスチレン75部、アクリロニトリル25部、トルエン20部を連続的に添加した。分子量調節剤としてtert-ドデシルメルカプタン0.16部及びトルエン5部の溶液、及び重合開始剤として、1,1’-アゾビス(シクロヘキサン-1-カーボニトリル)0.1部、及びトルエン5部の溶液を連続的に供給した。1基目の重合温度は、110℃にコントロールし、平均滞留時間2.0時間、重合転化率57%であった。得られた重合体溶液は、1基目の反応容器の外部に設けたポンプにより、スチレン、アクリロニトリル、トルエン、分子量調節剤、及び重合開始剤の供給量と同量を連続的に取り出し2基目の反応容器に供給した。2基目の反応容器の重合温度は、130℃で行い、重合転化率は75%であった。2基目の反応容器で得られた共重合溶液は、2軸3段ベント付き押出機を使用して、直接未反応単量体と溶剤を脱揮し、極限粘度〔η〕0.64dl/g、重量平均分子量122,000のAS樹脂(B-1)を得た。
[成分(C):芳香族ポリカーボネート樹脂(C)]
 芳香族ポリカーボネート樹脂:PC樹脂(C-1)として、三菱エンジニアリングプラスチックス社製「ノバレックス 7022PJ」(粘度平均分子量:20,900)を用いた。
[成分(D):高分子量樹脂(D)]
 高分子量樹脂(D)としては以下の市販品を用いた。
(D-1):General Electric Specialty Chemicals社製高分子量アクリロニトリル・スチレン共重合体「Blendex 869」(重量平均分子量:380万)
(D-2):三菱ケミカル社製高分子量アクリル系樹脂「メタブレン(登録商標)P-531A」(重量平均分子量:450万)
[成分(E):化学発泡剤(E)]
 化学発泡剤(E)としては、永和化成工業社製「ポリスレンEB106」、マスターバッチ(ADCA(アゾジカルボンアミド)/ABS=10/90(質量比))を用いた。化学発泡剤の配合量は、樹脂成分(成分(A)~(C)の合計)100質量部に対し、0.35質量部とした。
[成分(F):無機フィラー(F)>
(F-1):日本タルク社製微粉タルク「MICRO ACE SG-200」
      (レーザー回折法によるD50:1μm)
(F-2):IMERYS社製ワラストナイト「NYGLOS 4W」
      (電子顕微鏡観察による平均粒子径7μm)
〔実施例1~12、比較例1~4〕
[発泡成形用熱可塑性樹脂組成物の製造]
 表1,2に示す原材料を表1に示す割合で配合し、これらをヘンシエルミキサーにてブレンドした後、日本製鋼所製の二軸押出機TEX44を用いて、250℃にて押し出し、発泡成形前の熱可塑性樹脂ペレットを得た。
[射出発泡成形]
 発泡成形機としては、日本製鋼所製110(t)電動成形機(J110AD)を用いた。得られた熱可塑性樹脂ペレットと発泡剤マスターバッチ(化学発泡剤(E))をドライブレンドして発泡成形機に供給してコアバック型射出発泡成形を行い、評価用試験片としての発泡成形品(100mm×100mm×厚さ3.7mmの板形状品)を得た。
 射出発泡成形における充填時間は1秒、型開速度は0.5mm/秒、射出温度は250℃、金型温度は80℃、金型後退遅延時間は0秒、発泡倍率は1.5倍とした。
[発泡成形品の評価]
 得られた発泡成形品について以下の評価を行い、結果を表1,2に示した。
<外観観察>
(スワールマーク)
 発泡成形品の外表面を目視観察し、スワールマークによる表面悪化度を以下の基準で評価した。
◎:スワールマークが全くなく、表面外観に非常に優れる。
○:スワールマークがわずかに認められるが、表面外観は良好である。
△:スワールマークが認められ、表面外観がやや劣る。
×:スワールマークが顕著であり、表面外観に劣る。
(表面凹凸)
 発泡成形品の外表面を目視観察し、表面凹みの発生による表面悪化度を以下の基準で評価した。
◎:表面凹みが全くなく、表面外観に非常に優れる。
○:表面凹みがわずかに認められるが、表面外観は良好である。
△:表面凹みが認められ、表面外観がやや劣る。
×:表面凹みが顕著であり、表面外観に劣る。
<断面観察>
(破泡)
 発泡成形品を厚み方向に切断して断面を観察し、発泡セルの破断・破断によるセルの結合の程度を以下の基準で評価した。
◎:発泡セルの破断・破断によるセルの結合が全くなく、断面の全面にわたってセルが均一である。
○:発泡セルの破断・破断によるセルの結合がわずかに認められるが、断面の全面にわたって比較的セルが均一である。
△:発泡セルの破断・破断によるセルの結合が認められ、断面において、セルの不均一部分が少し存在する。
×:発泡セルの破断・破断によるセルの結合によるセルの不均一部分が断面の多くの箇所で認められる。
(セル形状)
 発泡成形品を厚み方向に切断して断面のセル形状を観察し、セルの微細さを以下の基準で評価した。
◎:セル径100μm程度の微細な発泡セルが均一に存在し、セル形状に非常に優れる。
○:殆どがセル径100μm程度の微細な発泡セルであり、セル形状に優れる。
△:セル径100μm程度の微細な発泡セルの中にセル径100~300μm程度の発泡セルがわずかに存在し、均一性にやや劣る。
×:発泡セルのセル径は100~300μmと不均一で、均一性に劣る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
[考察]
 表1,2より明らかなように、発泡成形用熱可塑性樹脂組成物に高分子量樹脂(D)を配合した実施例1~12では、表面外観が良好で、発泡セル構造も微細かつ均一で優れた発泡成形品を得ることができた。
 これに対して、高分子量樹脂(D)を配合していない比較例1~3では、特に発泡セル構造において劣る。
 比較例4は高分子量樹脂(D)を用いているが、芳香族ポリカーボネート系樹脂(C)の配合量が少ないために溶融粘度特性が不安定となり、発泡セル構造がやや劣る結果となった。
 本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更が可能であることは当業者に明らかである。
 本出願は、2021年2月22日付で出願された日本特許出願2021-026367に基づいており、その全体が引用により援用される。

 

Claims (7)

  1.  下記成分(A)1~20質量部と、下記成分(B)0~50質量部と、下記成分(C)40~90質量部とを合計100質量部となるように含み、かつ該成分(A)~(C)の合計100質量部に対して、該成分(A)~(C)とは異なる、重量平均分子量が200万以上の高分子量樹脂(D)を0.1~10質量部含有する発泡成形用熱可塑性樹脂組成物。
    成分(A):ゴム質重合体(a)の存在下に、芳香族ビニル化合物或いは芳香族ビニル化合物及び芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体(b1)を重合してなるゴム強化スチレン系樹脂(A)
    成分(B):芳香族ビニル化合物或いは芳香族ビニル化合物及び芳香族ビニル化合物と共重合可能な他のビニル単量体(b2)を重合してなるスチレン系樹脂(B)
    成分(C):芳香族ポリカーボート樹脂(C)
  2.  前記高分子量樹脂(D)の重量平均分子量が250万~700万である請求項1に記載の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物。
  3.  前記成分(A)~(C)の合計100質量部に対して、更に化学発泡剤(E)を0.1~5質量部含む請求項1又は2に記載の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物。
  4.  前記成分(A)~(C)の合計量100質量部に対して、更に無機フィラー(F)を0.1~20質量部含む請求項1ないし3のいずれか1項に記載の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物。
  5.  コアバック型射出発泡成形に用いられる請求項1ないし4のいずれか1項に記載の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物。
  6.  請求項1ないし5のいずれか1項に記載の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物を成形してなる発泡成形品。
  7.  請求項1ないし5のいずれか1項に記載の発泡成形用熱可塑性樹脂組成物をコアバック型射出発泡成形してなる発泡成形品。

     
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