JPH02202548A - ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物 - Google Patents
ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物Info
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- JPH02202548A JPH02202548A JP2186989A JP2186989A JPH02202548A JP H02202548 A JPH02202548 A JP H02202548A JP 2186989 A JP2186989 A JP 2186989A JP 2186989 A JP2186989 A JP 2186989A JP H02202548 A JPH02202548 A JP H02202548A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- polyphenylene sulfide
- potassium titanate
- weight
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、耐摩耗性が優れ、かつ軽量でａｍ的性質の優
れたポリフェニレンスルフィド樹脂組成物に関するもの
である。
れたポリフェニレンスルフィド樹脂組成物に関するもの
である。
〈従来の技術〉
ポリフェニレンスルフィド樹脂（以下、ＰＰＳ樹脂と略
称する）は、耐熱性、耐薬品性、ル燃性および寸法安定
性などに優れたエンジニアリングプラスチックとして知
られており、電気・電子部品、自動車部品およびフィル
ムなどの分野に広く用いられている。
称する）は、耐熱性、耐薬品性、ル燃性および寸法安定
性などに優れたエンジニアリングプラスチックとして知
られており、電気・電子部品、自動車部品およびフィル
ムなどの分野に広く用いられている。
また近年、軸受けやギヤなどの摺動用途においてもＰＰ
Ｓ樹脂摺動材料が注目され需要が増大してきている。
Ｓ樹脂摺動材料が注目され需要が増大してきている。
そして、ＰＰＳ樹脂単独では、非常に脆いため、従来よ
りガラス繊維または炭素繊維などの補強材と潤滑剤を含
有するＰＰＳ摺動用材料が、成形用コンパウンドとして
販売されている。
りガラス繊維または炭素繊維などの補強材と潤滑剤を含
有するＰＰＳ摺動用材料が、成形用コンパウンドとして
販売されている。
しかしながら、ガラスａ維や炭素繊維を補強材として使
用すると、機械的強度は向上するものの、ＰＰＳ樹脂の
相手材の磨耗が激しくなるという問題がある。また、潤
滑材のみを配合したｐｐｓ１！ＩＪ脂組成物では、相手
材の摩耗は激しく低減できるものの、脆いなめに大きな
機械的負荷にたえがたいという問題がある。
用すると、機械的強度は向上するものの、ＰＰＳ樹脂の
相手材の磨耗が激しくなるという問題がある。また、潤
滑材のみを配合したｐｐｓ１！ＩＪ脂組成物では、相手
材の摩耗は激しく低減できるものの、脆いなめに大きな
機械的負荷にたえがたいという問題がある。
そこで、このような問題を解消する手段として、Ｐ ｌ
） Ｓ樹脂に対しチタン酸カリウム繊維を溶融ブレンド
した樹脂組成物（特開昭５９−２１５３５３号公報）お
よびアラミド繊維を溶融ブレンドした樹脂組成物（特開
昭６３−１６２７２７号公報）などが知られている。
） Ｓ樹脂に対しチタン酸カリウム繊維を溶融ブレンド
した樹脂組成物（特開昭５９−２１５３５３号公報）お
よびアラミド繊維を溶融ブレンドした樹脂組成物（特開
昭６３−１６２７２７号公報）などが知られている。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかし、上記従来例に開示されているチタン酸カリウム
繊維は補強材の役目を果たして、Ｐｐｓｖ！ｊ脂の機械
的強度を向上せしめ、かつ相手材の磨耗を低減できる効
果を有するものの、相手材がアルミニウム合金などの硬
度の低いものである場合には、摩耗低減効果が不十分で
あった。
繊維は補強材の役目を果たして、Ｐｐｓｖ！ｊ脂の機械
的強度を向上せしめ、かつ相手材の磨耗を低減できる効
果を有するものの、相手材がアルミニウム合金などの硬
度の低いものである場合には、摩耗低減効果が不十分で
あった。
また、チタン酸カリウム繊維は比重が約３゜５と高いた
め、ＰＰ５ｖ！Ｊ脂に対し多量に配合した場合には、成
形品の比重が大きくなり〜摺動材料としての用途が制限
されるという問題があった。
め、ＰＰ５ｖ！Ｊ脂に対し多量に配合した場合には、成
形品の比重が大きくなり〜摺動材料としての用途が制限
されるという問題があった。
一方、アラミド繊維を配合したｅｔａ組成物は、相手材
がアルミニウム合金などの硬度が低いものであっても摩
耗を著しく低減することができ、かつ多足に配合した成
形品の比重が小さいというメリットを有するものの、強
度を十分満足した成形品が得られないという問題があっ
た。
がアルミニウム合金などの硬度が低いものであっても摩
耗を著しく低減することができ、かつ多足に配合した成
形品の比重が小さいというメリットを有するものの、強
度を十分満足した成形品が得られないという問題があっ
た。
そこで本発明は、従来のｐｐｓｖＡ脂組成物が有する問
題点を解消することを課題とするものである。
題点を解消することを課題とするものである。
したがって本発明の目的は、相手材の摩耗を著しく低減
することができ、低比重で機械的性質の優れたポリフェ
ニレンスルフィド樹脂組成物を取得することにある。
することができ、低比重で機械的性質の優れたポリフェ
ニレンスルフィド樹脂組成物を取得することにある。
〈課題を解決するための手段〉
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果
、ポリフェニレンスルフィド樹脂に特定割合のチタン酸
カリウム繊維とアラミド繊維を併用して配合し、さらに
必要に応じて潤滑剤を添加するごとにより、上記目的に
合致し、所望の物性バランスを有するｐｐｓｔ！ｌ脂組
成物が得られることを見出し、本発明に到達した。
、ポリフェニレンスルフィド樹脂に特定割合のチタン酸
カリウム繊維とアラミド繊維を併用して配合し、さらに
必要に応じて潤滑剤を添加するごとにより、上記目的に
合致し、所望の物性バランスを有するｐｐｓｔ！ｌ脂組
成物が得られることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は（イ）ポリフェニレンスルフィド３
０〜９０重量％、（ロ）アラミド繊維３〜５０重量％お
よび（ハ）チタン酸カリウム繊維３〜４０重旦％からな
る樹脂組成物１００重厘部に対し、潤滑剤を０〜４０重
量部配合してなることを特徴とするＰＰＳ樹脂組成物を
提供するものである。
０〜９０重量％、（ロ）アラミド繊維３〜５０重量％お
よび（ハ）チタン酸カリウム繊維３〜４０重旦％からな
る樹脂組成物１００重厘部に対し、潤滑剤を０〜４０重
量部配合してなることを特徴とするＰＰＳ樹脂組成物を
提供するものである。
本発明で使用するＰＰＳ樹脂とは、構造式＋Ｓ）で示さ
れる繰返し単位を７０モル％以上、より好ましくは９０
モル％以上含む重合体であり、上記繰返し単位が７０モ
ル％未満では８（熱性が損われるため好ましくない。
れる繰返し単位を７０モル％以上、より好ましくは９０
モル％以上含む重合体であり、上記繰返し単位が７０モ
ル％未満では８（熱性が損われるため好ましくない。
また、ＰＰＳ樹脂はその繰返し単位の３０モル％未満を
下記の構造式を有する繰返し単位などで構成することが
可能である。
下記の構造式を有する繰返し単位などで構成することが
可能である。
ｐｐｓｗ脂バ一般ニ、特公昭４５−３３６８号公報で代
表される製造法により得られる比較的分子量の小さい重
合体と、特公昭５２−１２２４０号公報で代表される製
造法により得られる本質的に線状で比較的高分子量の重
合体などがあり、前記特公昭４５−３３６８号公報記載
の方法で得られた重合体においては、重合ｆ＆酸酸素雰
囲気化おいて加熱することにより、あるいは過酸化物な
どの架橋剤を添加して加熱することにより高重合度化し
て用いることも可能であり、本発明においてはいかなる
方法により得られたＰＰＳ樹脂を用いることも可能であ
る。
表される製造法により得られる比較的分子量の小さい重
合体と、特公昭５２−１２２４０号公報で代表される製
造法により得られる本質的に線状で比較的高分子量の重
合体などがあり、前記特公昭４５−３３６８号公報記載
の方法で得られた重合体においては、重合ｆ＆酸酸素雰
囲気化おいて加熱することにより、あるいは過酸化物な
どの架橋剤を添加して加熱することにより高重合度化し
て用いることも可能であり、本発明においてはいかなる
方法により得られたＰＰＳ樹脂を用いることも可能であ
る。
本発明で用いるアラミド繊維とは、芳香族ジアミンと芳
香族ジカルボン酸もしくはその誘導体との縮重合によっ
て合成されるポリマからなる繊維である。中でもポリバ
ラフェニレンテレフタルアミド繊維およびポリメタフェ
ニレンイソフタルアミド繊維が最も好ましい。
香族ジカルボン酸もしくはその誘導体との縮重合によっ
て合成されるポリマからなる繊維である。中でもポリバ
ラフェニレンテレフタルアミド繊維およびポリメタフェ
ニレンイソフタルアミド繊維が最も好ましい。
アラミド繊維の平均繊維長には特に制限はないが、１〜
１５市の範囲のものが好ましい。
１５市の範囲のものが好ましい。
アラミド繊維の配合量は３〜５０重量％、好ましくは５
〜４０重量％の範囲で選択される。
〜４０重量％の範囲で選択される。
配合量が３重量％未満では相手材の牽耗低減効果が小さ
く、また５０！Ｊｉ％以上ではアラミド繊維の分散性が
低下し、組成物の強度が大きく低下するため好ましくな
い。
く、また５０！Ｊｉ％以上ではアラミド繊維の分散性が
低下し、組成物の強度が大きく低下するため好ましくな
い。
本発明で用いるチタン酸カリウム繊維とは、下記式Ｉお
よび■で示されるチタン酸カリウムからなる単結晶１Ｉ
ｌｌ維である。
よび■で示されるチタン酸カリウムからなる単結晶１Ｉ
ｌｌ維である。
Ｋ２０− ｎ （Ｔｉ０２ ） −４
に２０−ｎ＜ＴｌＯ２＞−１／２Ｈ２０−ｎ（式中、ｎ
は２〜８の整数である） 具体的には、チタン酸カリウム繊維、６チタン酸カリウ
ム繊維または８チタン酸カリウム繊維などの単一組成物
および／または混合物であり、平均繊維長５〜１００μ
、平均ＩｇＩ維径１μ以下でかつ平均繊維長／平均繊維
径（アスペクト比）が１０以上のものを用いることがで
きる。
に２０−ｎ＜ＴｌＯ２＞−１／２Ｈ２０−ｎ（式中、ｎ
は２〜８の整数である） 具体的には、チタン酸カリウム繊維、６チタン酸カリウ
ム繊維または８チタン酸カリウム繊維などの単一組成物
および／または混合物であり、平均繊維長５〜１００μ
、平均ＩｇＩ維径１μ以下でかつ平均繊維長／平均繊維
径（アスペクト比）が１０以上のものを用いることがで
きる。
チタン酸カリウム繊維の配合性は３〜４０重呈％、好ま
しくは５〜３５重量％の範囲で選択される。配合量が３
重量％未満では機械的強度の改良効果が小さく、また４
０重址％以上では組成物の比重が大きくなるとともに、
相手材の摩耗が顕在化するため好ましくない。
しくは５〜３５重量％の範囲で選択される。配合量が３
重量％未満では機械的強度の改良効果が小さく、また４
０重址％以上では組成物の比重が大きくなるとともに、
相手材の摩耗が顕在化するため好ましくない。
本発明で用いる潤滑剤は、ＰＰＳ樹脂、アラミド繊維お
よびチタン酸カリウム繊維からなる本発明の樹脂組成物
に対し、その主旨を損わない範囲で潤滑効果を与えるも
のである。
よびチタン酸カリウム繊維からなる本発明の樹脂組成物
に対し、その主旨を損わない範囲で潤滑効果を与えるも
のである。
具体的な潤滑剤としては、たとえばポリテトラフルオロ
エチレン（以下、ＰＴＦＢと略称する）粉末、ポリエチ
レン粉末、グラファイト粉末１、シリコーンおよび二硫
化モリブデン粉末などを挙げることができ、これらは単
独または２種以上併用して使用することができる。
エチレン（以下、ＰＴＦＢと略称する）粉末、ポリエチ
レン粉末、グラファイト粉末１、シリコーンおよび二硫
化モリブデン粉末などを挙げることができ、これらは単
独または２種以上併用して使用することができる。
潤滑剤の配合量は、ＰＰ５ｖＡ脂、アラミド繊維および
チタン酸カリウム繊維からなる樹脂組成物１００重量部
に対して４０重量％未満、好ましくは３５重量％未満の
範囲が好ましく、４０重量％以上ではＲ械的強度が低下
し、実用性が低下するため好ましくない。
チタン酸カリウム繊維からなる樹脂組成物１００重量部
に対して４０重量％未満、好ましくは３５重量％未満の
範囲が好ましく、４０重量％以上ではＲ械的強度が低下
し、実用性が低下するため好ましくない。
本発明の組成物の製造方法としては、−船釣な方法が用
いられ、特に限定されるものではない、たとえば、室温
においてリボン羽根型混合機やドラム型回転混合機を用
いて各成分を一緒に混合したのち、単軸押出機またはニ
ーダ−などにより溶融混練を行い、ペレット化すること
によりＷＡ造することができる。
いられ、特に限定されるものではない、たとえば、室温
においてリボン羽根型混合機やドラム型回転混合機を用
いて各成分を一緒に混合したのち、単軸押出機またはニ
ーダ−などにより溶融混練を行い、ペレット化すること
によりＷＡ造することができる。
なお溶融混練温度はＰＰ５ｖ！Ｊ脂の溶融を十分にする
ために、２８０℃以上、ＰＰＳ樹脂の熱劣化およびゲル
化防止の点から３４０’Ｃ以下が好ましい。
ために、２８０℃以上、ＰＰＳ樹脂の熱劣化およびゲル
化防止の点から３４０’Ｃ以下が好ましい。
本発明の組成物には、本発明の目的を阻害しない範囲で
、さらに酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、着色剤、紫外線
吸収剤および多種ポリマなどを添加配合することができ
る。
、さらに酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、着色剤、紫外線
吸収剤および多種ポリマなどを添加配合することができ
る。
〈実施例〉
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
なお、例中の部は重量基準である。
本実施例中の特性評価は各々次の方法にしたがって測定
した。
した。
引張強さ：ＡＳＴＭ−Ｄ６３８
曲げ強さ：ＡＳＴＭ−Ｄ７９０
曲げ弾性率： ＡＳＴＭ−Ｄ７９０
アイゾツト衝撃強さ： ＡＳＴＭ−Ｄ ２５６摩擦係数
：銘木式摩耗試験機 荷重３０ｋｇｆ／ｃｄ 速度３０ｍ／分 相手材ＳＣＭ２１ 相手剤の損傷の評価：荷重１５ｋｒｆ／ｄ、速度３０ｍ
／分の条件下で１時間試 ＩＩ ｆ＆のアルミニウム合金のＩ：１ｍ面をＳＥＭ観
察して、傷の程度 を判定した。
：銘木式摩耗試験機 荷重３０ｋｇｆ／ｃｄ 速度３０ｍ／分 相手材ＳＣＭ２１ 相手剤の損傷の評価：荷重１５ｋｒｆ／ｄ、速度３０ｍ
／分の条件下で１時間試 ＩＩ ｆ＆のアルミニウム合金のＩ：１ｍ面をＳＥＭ観
察して、傷の程度 を判定した。
参考例１ （ＰＰＳ樹脂の重合）
オートクレーブに硫化ナトリウム３．２６ｋｚ（２５モ
ル、結晶水４０％を含む）、水酸化すトリウム４Ｋ、酢
酸ナトリウム三水和物１．３６ｋｉｒ（約１０モル）お
よびＮ−メチル−２−ピロリドン（以下、ＮＭＰと略称
する）７．９に＋ｒを仕込み、撹拌しながら徐々に２０
５℃まで昇温し、水１．３６ｓｔｇを含む留出水約１．
５ｕを除去した。残留混合物に１．４−ジクロルベンゼ
ン３ 、７５１ｑｒ （２５、５モル）およびＮＭＰ２
ｋｇを加え、２６５℃で４時間加熱した０反応生成物を
７０℃の温水で５回洗浄し、８０℃で２４時間減圧乾燥
して、溶融粘度的２，５００ボイズ（３２０℃、剪断遠
度ｉ、ｏｏｏ秒−１）の粉末状ＰＰ５ＶｔＪ脂約２ ｋ
ｇを得た。
ル、結晶水４０％を含む）、水酸化すトリウム４Ｋ、酢
酸ナトリウム三水和物１．３６ｋｉｒ（約１０モル）お
よびＮ−メチル−２−ピロリドン（以下、ＮＭＰと略称
する）７．９に＋ｒを仕込み、撹拌しながら徐々に２０
５℃まで昇温し、水１．３６ｓｔｇを含む留出水約１．
５ｕを除去した。残留混合物に１．４−ジクロルベンゼ
ン３ 、７５１ｑｒ （２５、５モル）およびＮＭＰ２
ｋｇを加え、２６５℃で４時間加熱した０反応生成物を
７０℃の温水で５回洗浄し、８０℃で２４時間減圧乾燥
して、溶融粘度的２，５００ボイズ（３２０℃、剪断遠
度ｉ、ｏｏｏ秒−１）の粉末状ＰＰ５ＶｔＪ脂約２ ｋ
ｇを得た。
同様の操作を繰返し、実施例に供しな。
実施例１〜３
参考例１で得なＰＰＳ樹脂粉末、アラミド繊維としてデ
ュポン社製の“ゲブラー 〈径０゜３μφ、長さ３μ〉
およびチタン酸カリウム繊維として大塚化学薬品社製“
テイスモ” （径０゜２〜０．５μφ、長さ１０〜２０
μ）を、第１表に示した組成でトライブレンドしたのち
、２９０〜３２０℃に設定した４０關φ単軸押出機に供
給し、溶融混練してｐｐｓＶＡ脂組成物ペレヅトを得た
。
ュポン社製の“ゲブラー 〈径０゜３μφ、長さ３μ〉
およびチタン酸カリウム繊維として大塚化学薬品社製“
テイスモ” （径０゜２〜０．５μφ、長さ１０〜２０
μ）を、第１表に示した組成でトライブレンドしたのち
、２９０〜３２０℃に設定した４０關φ単軸押出機に供
給し、溶融混練してｐｐｓＶＡ脂組成物ペレヅトを得た
。
このペレットをシリンダー温度２８０〜３２０°Ｃ５金
５Ｊｉ温度１５０℃に設定した射出成形撮に供給し、テ
ストピースを成形した。
５Ｊｉ温度１５０℃に設定した射出成形撮に供給し、テ
ストピースを成形した。
次に、上記樹脂組成物の物性および摺動特性を測定し、
結果を第１表に示した。
結果を第１表に示した。
第１表から明らかなように、本発明のＰＰＳ樹脂組成物
は摩耗係数および相手材（アルミニウム合金）の損傷が
著しく小さく、かつ、強度などの機械物性が優れたもの
であり、極めて実用価値の高い摺動部品用材料であるこ
とが判明した。
は摩耗係数および相手材（アルミニウム合金）の損傷が
著しく小さく、かつ、強度などの機械物性が優れたもの
であり、極めて実用価値の高い摺動部品用材料であるこ
とが判明した。
実施例４〜５
潤滑剤として四沸化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）と黒鉛を
第１表の組成でさらにトライブレンドしたのち、実施例
１と同様に試験、評価した。
第１表の組成でさらにトライブレンドしたのち、実施例
１と同様に試験、評価した。
結果を第１表に併せて示したが、本実施例組成物は摩擦
係数が低く、相手材の損傷が極めて小さい摺動特性を有
しており、かつ機械物性などの優れた摺動材料であるこ
とが明らかである。
係数が低く、相手材の損傷が極めて小さい摺動特性を有
しており、かつ機械物性などの優れた摺動材料であるこ
とが明らかである。
比較例１〜４
補強材としてアラミド繊維単独（比較例１）、チタン酸
カリウムａ維単独（比較例２）、チタン酸カリウム繊維
とガラス繊維の混合物（比較例３）、チタン酸カリウム
繊維とカーボン繊維の混合物（比較例４）を用いた以外
は実施例１と全く同様に溶融混練、射出成形を実施し、
各物性を測定した。結果は第１表に併せて示すとおりで
あり、ここでは摺動特性、機械物性の両方を満足させる
ものは得られなかった。
カリウムａ維単独（比較例２）、チタン酸カリウム繊維
とガラス繊維の混合物（比較例３）、チタン酸カリウム
繊維とカーボン繊維の混合物（比較例４）を用いた以外
は実施例１と全く同様に溶融混練、射出成形を実施し、
各物性を測定した。結果は第１表に併せて示すとおりで
あり、ここでは摺動特性、機械物性の両方を満足させる
ものは得られなかった。
〈発明の効果〉
本発明のＰＰＳ樹脂組成物は、相手材がアルミニウム合
金などの硬度が低いものであっても摩耗を著しく低減す
ることができ、かつ低比重であって機械物性が潰れてい
るため、摺動用材料として実用価値が極めて大きい。
金などの硬度が低いものであっても摩耗を著しく低減す
ることができ、かつ低比重であって機械物性が潰れてい
るため、摺動用材料として実用価値が極めて大きい。
Claims (1)
- （イ）ポリフェニレンスルフィド樹脂３０〜９０重量％
、（ロ）アラミド繊維３〜５０重量％および（ハ）チタ
ン酸カリウム繊維３〜４０重量％からなる組成物１００
重量部に対し、潤滑剤を０〜４０重量部配合してなるこ
とを特徴とするポリフェニレンスルフィド樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2186989A JPH02202548A (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2186989A JPH02202548A (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02202548A true JPH02202548A (ja) | 1990-08-10 |
Family
ID=12067134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2186989A Pending JPH02202548A (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02202548A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104055253A (zh) * | 2014-07-02 | 2014-09-24 | 张家港市杨舍新米洋针织厂 | 一种耐化学腐蚀混纺面料 |
| CN105774131A (zh) * | 2008-08-29 | 2016-07-20 | 奥依列斯工业株式会社 | 多层滑动部件，以及用于汽车的齿条-齿轮型操控设备中的使用该多层滑动部件的齿条导承 |
| WO2024150567A1 (ja) * | 2023-01-12 | 2024-07-18 | Dic株式会社 | ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、成形品およびそれらの製造方法 |
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| JPS63301258A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-08 | Otsuka Chem Co Ltd | スクロ−ル型圧縮機部材用樹脂組成物及びスクロ−ル型圧縮機部品の製造方法 |
| JPS63301259A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-08 | Otsuka Chem Co Ltd | 摺動性を有する機構部品用樹脂組成物 |
-
1989
- 1989-01-30 JP JP2186989A patent/JPH02202548A/ja active Pending
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| JP7586377B1 (ja) * | 2023-01-12 | 2024-11-19 | Dic株式会社 | ポリアリーレンスルフィド樹脂組成物、成形品およびそれらの製造方法 |
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