JPH0288672A - ポリマー組成物及びその製造方法 - Google Patents
ポリマー組成物及びその製造方法Info
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- JPH0288672A JPH0288672A JP24158688A JP24158688A JPH0288672A JP H0288672 A JPH0288672 A JP H0288672A JP 24158688 A JP24158688 A JP 24158688A JP 24158688 A JP24158688 A JP 24158688A JP H0288672 A JPH0288672 A JP H0288672A
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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〕
本発明はポリアミド樹脂とゴムを主成分とするポリマー
組成物に関し、特に機械的特性、耐熱性、耐衝撃性及び
成形性等のバランスが優れたポリアミド樹脂とゴムを主
体とするポリマー組成物及びその製造方法に関する。
組成物に関し、特に機械的特性、耐熱性、耐衝撃性及び
成形性等のバランスが優れたポリアミド樹脂とゴムを主
体とするポリマー組成物及びその製造方法に関する。
ポリアミド樹脂は軽量であり、かつ機械的特性、耐熱性
、耐摩耗性及び耐薬品性等に優れている。
、耐摩耗性及び耐薬品性等に優れている。
なかでも、特に強度や耐熱性に優れたナイロン6やナイ
ロン66が多く使用されている。
ロン66が多く使用されている。
しかしながら、ポリアミド樹脂の成形品は機械的強度、
耐熱性及び長期耐久性等に優れているものの、耐衝撃性
が十分ではないという問題を有する。
耐熱性及び長期耐久性等に優れているものの、耐衝撃性
が十分ではないという問題を有する。
以上のような不足する特性は一般にゴムが保有するもの
である。
である。
特開昭50−6693号は、(A> ポリアミド樹脂
と、(B) エポキシ及びオキシ官能基を有する橋か
けエラストマーと、(C) 微粒子充填材とからなり
、(A〉成分と(B)成分が重量比で(A) : (
B) −100=6〜100ニア0の割合であるゴム
強化ポリアミドを開示している。このゴム強化ポリアミ
ド中では、前記ポリアミドが連続相を形成し、前記エラ
ストマーが分散相を形成しており、かつ両者の界面にお
いて、ポリアミド樹脂のアミド基とエラストマーのエポ
キシ及びオキシ官能基とが化学的に結合している。この
ゴム強化ポリアミドはポリアミド樹脂と変性エラストマ
ーからなるために、両者の相溶性が高すぎ、物性が平均
化するため、機械的強度、耐熱性、耐衝撃性及び成形性
等のバランスが良くない。
と、(B) エポキシ及びオキシ官能基を有する橋か
けエラストマーと、(C) 微粒子充填材とからなり
、(A〉成分と(B)成分が重量比で(A) : (
B) −100=6〜100ニア0の割合であるゴム
強化ポリアミドを開示している。このゴム強化ポリアミ
ド中では、前記ポリアミドが連続相を形成し、前記エラ
ストマーが分散相を形成しており、かつ両者の界面にお
いて、ポリアミド樹脂のアミド基とエラストマーのエポ
キシ及びオキシ官能基とが化学的に結合している。この
ゴム強化ポリアミドはポリアミド樹脂と変性エラストマ
ーからなるために、両者の相溶性が高すぎ、物性が平均
化するため、機械的強度、耐熱性、耐衝撃性及び成形性
等のバランスが良くない。
また、特開昭55−165952号は(A) ポリア
ミド樹脂50〜99重量部と、(B) ポリオレフィ
ン又はポリオレフィン系エラストマーにシス型二重結合
を環内に有する脂環式カルボン酸及びその機能誘導体か
らなる群より選ばれた少なくとも一種の化合物をo、
ooi〜10モル%付加した変性ポリオレフィン又は変
性オレフィン系エラストマー50〜1重量部とからなる
ポリアミド組成物を開示している。さらにこのポリアミ
ド組成物に未変性ポリオレフィンを添加した例も開示し
ている。
ミド樹脂50〜99重量部と、(B) ポリオレフィ
ン又はポリオレフィン系エラストマーにシス型二重結合
を環内に有する脂環式カルボン酸及びその機能誘導体か
らなる群より選ばれた少なくとも一種の化合物をo、
ooi〜10モル%付加した変性ポリオレフィン又は変
性オレフィン系エラストマー50〜1重量部とからなる
ポリアミド組成物を開示している。さらにこのポリアミ
ド組成物に未変性ポリオレフィンを添加した例も開示し
ている。
しかしながら、特開昭55−165952号に開示され
ているポリアミド組成物は、ポリアミド樹脂と変性ポリ
オレフィンとが相溶し過ぎており、機械的強度、耐熱性
、耐衝撃性及び成形性等をバランス良く有していない。
ているポリアミド組成物は、ポリアミド樹脂と変性ポリ
オレフィンとが相溶し過ぎており、機械的強度、耐熱性
、耐衝撃性及び成形性等をバランス良く有していない。
従って本発明の目的は、ポリアミド樹脂の特性、特に耐
熱変形性を生かしつつゴムが有する耐衝撃性を有する、
耐熱性と耐衝撃性とのバランスの優れたポリマー組成物
を提供することである。
熱変形性を生かしつつゴムが有する耐衝撃性を有する、
耐熱性と耐衝撃性とのバランスの優れたポリマー組成物
を提供することである。
また、本発明のもう一つの目的は、かかるポリマー組成
物を製造する方法を提供することである。
物を製造する方法を提供することである。
上記課題に鑑み鋭意研究の結果、本発明者はポリアミド
樹脂にゴムと不飽和カルボン酸変性ゴムとを添加し、ゴ
ムが特定径を有するドメイン相としてポリアミド樹脂の
マトリックス相に均一に分散した特定のモルフォロジー
を形成することにより、ポリアミド樹脂の耐熱変形性を
保持しつつゴムの良好な耐衝撃性を有し、もって機械的
強度、耐熱性、耐衝撃性、成形性等をバランス良く有す
るポリマー組成物が得られることを発見し、本発明に想
到した。
樹脂にゴムと不飽和カルボン酸変性ゴムとを添加し、ゴ
ムが特定径を有するドメイン相としてポリアミド樹脂の
マトリックス相に均一に分散した特定のモルフォロジー
を形成することにより、ポリアミド樹脂の耐熱変形性を
保持しつつゴムの良好な耐衝撃性を有し、もって機械的
強度、耐熱性、耐衝撃性、成形性等をバランス良く有す
るポリマー組成物が得られることを発見し、本発明に想
到した。
すなわち、本発明のポリマー組成物はポリアミド樹脂と
、ゴムと、不飽和カルボン酸変性ゴムとを含有し、前記
ポリアミド樹脂が連続マトリックス相を形成し、前記ゴ
ムが均一に分散した0、1〜5μmの平均径のドメイン
相を形成していることを特徴とする。
、ゴムと、不飽和カルボン酸変性ゴムとを含有し、前記
ポリアミド樹脂が連続マトリックス相を形成し、前記ゴ
ムが均一に分散した0、1〜5μmの平均径のドメイン
相を形成していることを特徴とする。
またかかるポリマー組成物を製造する本発明の方法は、
順にホッパーと真空ベント部とダイス出口とを有し、長
さと内径との比(L/D)が25以上である二軸押出機
を用い、前記ホッパーからポリアミド樹脂とゴムと不飽
和カルボン酸変性ゴムとを投入し、前記ホッパの下流側
L / D15に達する前に、L/DI/4〜178
のニーディングディスクが連続4枚以上で構成される少
なくとも1組の第一ニーディングゾーンにおいて前記成
分を強く混練し、さらに、ホッパーより下流側L/D1
5以上で前記真空ベント部に達する前に、連続4枚以上
のニーディングディスクで構成される少なくとも1組の
第二ニーディングゾーンにおいて前記成分を再度強く混
練することを特徴とする。
順にホッパーと真空ベント部とダイス出口とを有し、長
さと内径との比(L/D)が25以上である二軸押出機
を用い、前記ホッパーからポリアミド樹脂とゴムと不飽
和カルボン酸変性ゴムとを投入し、前記ホッパの下流側
L / D15に達する前に、L/DI/4〜178
のニーディングディスクが連続4枚以上で構成される少
なくとも1組の第一ニーディングゾーンにおいて前記成
分を強く混練し、さらに、ホッパーより下流側L/D1
5以上で前記真空ベント部に達する前に、連続4枚以上
のニーディングディスクで構成される少なくとも1組の
第二ニーディングゾーンにおいて前記成分を再度強く混
練することを特徴とする。
本発明を以下詳細に説明する。
本発明において使用するポリアミド樹脂としては、ヘキ
サメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ドデカメ
チレンジアミン、2,2.4−または244− ) I
Jメチルへキサメチレンジアミン、1,3−または1.
4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ビス(p−
アミノシクロヘキシルメタン) 、m −またはp−キ
シリレンジアミンのような脂肪族、脂環族又は芳香族の
ジアミンと、アジピン酸、スペリン酸、セバシン酸、シ
クロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル
酸のような脂肪族、脂環族又は芳香族のジカルボン酸と
から製造されるポリアミド樹脂、6−アミノカプロン酸
、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸
のようなアミノカルボン酸から製造されるポリアミド樹
脂、ε−カプロラクタム、ω−ドデカラクタムのような
ラクタムから製造されるポリアミド樹脂およびこれらの
成分からなる共重合ポリアミド樹脂、またはこれらのポ
リアミド樹脂の混合物が挙げられる。具体的にはナイロ
ン6、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン9、ナ
イロン676G、ナイロン66/610、ナイロン6/
11、ナイロン6/12、ナイロン12、ナイロン47
6等が挙げられる。これらの中では、ナイロン6及びナ
イロン66が好ましい。
サメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ドデカメ
チレンジアミン、2,2.4−または244− ) I
Jメチルへキサメチレンジアミン、1,3−または1.
4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、ビス(p−
アミノシクロヘキシルメタン) 、m −またはp−キ
シリレンジアミンのような脂肪族、脂環族又は芳香族の
ジアミンと、アジピン酸、スペリン酸、セバシン酸、シ
クロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル
酸のような脂肪族、脂環族又は芳香族のジカルボン酸と
から製造されるポリアミド樹脂、6−アミノカプロン酸
、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸
のようなアミノカルボン酸から製造されるポリアミド樹
脂、ε−カプロラクタム、ω−ドデカラクタムのような
ラクタムから製造されるポリアミド樹脂およびこれらの
成分からなる共重合ポリアミド樹脂、またはこれらのポ
リアミド樹脂の混合物が挙げられる。具体的にはナイロ
ン6、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン9、ナ
イロン676G、ナイロン66/610、ナイロン6/
11、ナイロン6/12、ナイロン12、ナイロン47
6等が挙げられる。これらの中では、ナイロン6及びナ
イロン66が好ましい。
分子量はとくに限定されないが、通常相対粘度ηr(J
ISK6810.98%硫酸中で測定)が1.0以上の
ポリアミド樹脂が用いられ、中でも2.0以上のものが
機械的強度が優れる点で好ましい。
ISK6810.98%硫酸中で測定)が1.0以上の
ポリアミド樹脂が用いられ、中でも2.0以上のものが
機械的強度が優れる点で好ましい。
また、本発明において使用するゴムとしては、天然コム
、エチレン−プロピレンゴム(BPR) 、エチレン−
プロピレン−ジエンゴム(BPDM) 、エチレン−
ブテンゴム(BBR)、ブタジェンゴム(BR)、イン
プレンゴム(IR)、スチレン−ブタジェンゴム(SB
R)、ニトリル−ブタジェンゴム(NBR)、クロロプ
レンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR) 、水添ス
チレン−ブタジェンブロック共重合体ゴム(SBBS)
、ポリイソブチレンゴム、アクリルゴム等が挙げられる
。
、エチレン−プロピレンゴム(BPR) 、エチレン−
プロピレン−ジエンゴム(BPDM) 、エチレン−
ブテンゴム(BBR)、ブタジェンゴム(BR)、イン
プレンゴム(IR)、スチレン−ブタジェンゴム(SB
R)、ニトリル−ブタジェンゴム(NBR)、クロロプ
レンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR) 、水添ス
チレン−ブタジェンブロック共重合体ゴム(SBBS)
、ポリイソブチレンゴム、アクリルゴム等が挙げられる
。
これらのゴムの中ではエチレン−ブテンゴム(B[1l
l) 、エチレン−プロピレンゴム(BPR) 及ヒ水
添スチレンーブタジェンブロック共重合体ゴム(SBB
S)が好ましい。ゴム成分としてこれらのゴムを用いる
ことにより、特に優れた耐衝撃性を得ることができる。
l) 、エチレン−プロピレンゴム(BPR) 及ヒ水
添スチレンーブタジェンブロック共重合体ゴム(SBB
S)が好ましい。ゴム成分としてこれらのゴムを用いる
ことにより、特に優れた耐衝撃性を得ることができる。
本発明において使用する変性ゴムとは、不飽和カルボン
酸又はその無水物により変性したゴムである。不飽和カ
ルボン酸またはその無水物としては、アクリル酸、メタ
クリル酸等のモノカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、
イタコン酸等のジカルボン酸、無水マレイン酸、無水イ
タコン酸等のジカルボン酸無水物等が挙げられ、特にジ
カルボン酸及びその無水物が好ましい。
酸又はその無水物により変性したゴムである。不飽和カ
ルボン酸またはその無水物としては、アクリル酸、メタ
クリル酸等のモノカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、
イタコン酸等のジカルボン酸、無水マレイン酸、無水イ
タコン酸等のジカルボン酸無水物等が挙げられ、特にジ
カルボン酸及びその無水物が好ましい。
また不飽和カルボン酸又はその無水物により変性するゴ
ムとしては上記ゴムを同様に用いることができ、特にエ
チレン−ブテンゴム(BBR) 、エチレン−プロピ
レンゴム(BPR) 及び水添スチレンブタジェンブロ
ック共重合体(SBBS)が好ましい。
ムとしては上記ゴムを同様に用いることができ、特にエ
チレン−ブテンゴム(BBR) 、エチレン−プロピ
レンゴム(BPR) 及び水添スチレンブタジェンブロ
ック共重合体(SBBS)が好ましい。
変性ゴムのゴム成分としてこれらのゴムを用いることに
より、特に優れた耐衝撃性を得ることができる。
より、特に優れた耐衝撃性を得ることができる。
変性ゴム中の不飽和カルボン酸又はその無水物の含有量
は0,01〜15重量%であるのが好ましい。
は0,01〜15重量%であるのが好ましい。
変性量が0.01重量%未満であると、変性ゴム添加に
よるポリアミド樹脂とゴムとの相溶性向上に十分な効果
がなく、また15重量%を超えるとゴムとの相溶性が低
下する。
よるポリアミド樹脂とゴムとの相溶性向上に十分な効果
がなく、また15重量%を超えるとゴムとの相溶性が低
下する。
変性ゴムの製造は溶液法又は溶融混練法のいずれでも行
うことができる。溶融混練法の場合、ゴム、変性用不飽
和カルボン酸(又は酸無水物)及び触媒を押出機や二軸
混練機等に投入し、150〜250 ℃の温度に加熱し
て溶融しながら混練する。
うことができる。溶融混練法の場合、ゴム、変性用不飽
和カルボン酸(又は酸無水物)及び触媒を押出機や二軸
混練機等に投入し、150〜250 ℃の温度に加熱し
て溶融しながら混練する。
また溶液法の場合、キシレン等の有機溶剤に上記出発物
質を溶解し、80〜140℃の温度で撹拌しながら行う
。いずれの場合にも、触媒として通常のラジカル重合用
触媒を用いることができ、例えば過酸化ベンゾイル、過
酸化ラウロイル、過酸化ジターシャリ−ブチル、過酸化
アセチル、ターシャリープチルペルオキン安息香酸、過
酸化ジクミル、ペルオキシ安息香酸、ペルオキシ酢酸、
ターシャリ−ブチルペルオキシピバレート、2.5−ジ
メチル−2,5−ジターシャリ−ブチルペルオキシヘキ
シン等の過酸化物類や、アゾビスイソブチロニトリル等
のジアゾ化合物類等が好ましい。触媒の添加量は変性用
不飽和カルボン酸又はその無水物100重量部に対して
1〜100重量部程度である。
質を溶解し、80〜140℃の温度で撹拌しながら行う
。いずれの場合にも、触媒として通常のラジカル重合用
触媒を用いることができ、例えば過酸化ベンゾイル、過
酸化ラウロイル、過酸化ジターシャリ−ブチル、過酸化
アセチル、ターシャリープチルペルオキン安息香酸、過
酸化ジクミル、ペルオキシ安息香酸、ペルオキシ酢酸、
ターシャリ−ブチルペルオキシピバレート、2.5−ジ
メチル−2,5−ジターシャリ−ブチルペルオキシヘキ
シン等の過酸化物類や、アゾビスイソブチロニトリル等
のジアゾ化合物類等が好ましい。触媒の添加量は変性用
不飽和カルボン酸又はその無水物100重量部に対して
1〜100重量部程度である。
本発明のポリマー組成物において、ポリアミド樹脂及び
ゴム成分の配合量は特に限定されないが、ポリアミド樹
脂が連続マトリックス相を形成するとともに、ゴムが均
一に分散したドメイン相を形成し、もって良好な耐熱変
形性、耐衝撃性等を有するためには、ポリアミド樹脂及
びゴム成分(ゴム+変性ゴム)の合計を基準にして、ポ
リアミド樹脂の含有量が30〜90重量%で、ゴム+変
性ゴムの含有量が10〜70重量%であるのが好ましい
。特に好ましい範囲はポリアミド樹脂が50〜70重量
%で、ゴム+変性ゴムが30〜50重量%である。
ゴム成分の配合量は特に限定されないが、ポリアミド樹
脂が連続マトリックス相を形成するとともに、ゴムが均
一に分散したドメイン相を形成し、もって良好な耐熱変
形性、耐衝撃性等を有するためには、ポリアミド樹脂及
びゴム成分(ゴム+変性ゴム)の合計を基準にして、ポ
リアミド樹脂の含有量が30〜90重量%で、ゴム+変
性ゴムの含有量が10〜70重量%であるのが好ましい
。特に好ましい範囲はポリアミド樹脂が50〜70重量
%で、ゴム+変性ゴムが30〜50重量%である。
変性ゴムの量は、ゴムのドメイン径を調節するためにポ
リアミド樹脂中の末端アミンの量と相関させる。すなわ
ち、末端アミンのモル数と変性ゴム中のカルボン酸基の
モル数との比が10〜1000となるように、変性ゴム
の含有量を調節するのが好ましい。アミン/カルボン酸
のモル比が10未満であると相溶化が進みすぎてゴムの
ドメイン径が小さくなり過ぎ、耐熱性が低下する。また
アミン/カルボン酸のモル比が1000を超えると変性
ゴムによる相溶化効果が不十分であり、得られる組成物
の機械的強度が低くなる。より好ましいモル比は20〜
200である。上記の要件を満たす範囲で変性ゴムの含
有量は一般に0.1〜20重量%であり、特に好ましく
は0.5〜10重量%である。
リアミド樹脂中の末端アミンの量と相関させる。すなわ
ち、末端アミンのモル数と変性ゴム中のカルボン酸基の
モル数との比が10〜1000となるように、変性ゴム
の含有量を調節するのが好ましい。アミン/カルボン酸
のモル比が10未満であると相溶化が進みすぎてゴムの
ドメイン径が小さくなり過ぎ、耐熱性が低下する。また
アミン/カルボン酸のモル比が1000を超えると変性
ゴムによる相溶化効果が不十分であり、得られる組成物
の機械的強度が低くなる。より好ましいモル比は20〜
200である。上記の要件を満たす範囲で変性ゴムの含
有量は一般に0.1〜20重量%であり、特に好ましく
は0.5〜10重量%である。
本発明のポリマー組成物においては、ポリアミド樹脂が
連続マトリックス相を形成し、ゴムが平均径0.1〜5
μmのドメイン相を形成していることを特徴とする。ポ
リアミド樹脂が連続マトリックス相を形成しない場合、
又はゴムのドメインの平均径が0.1 μm未満の場合
は、組成物の耐熱変形性が著しく低い。またゴムドメイ
ンの平均径が5μmを超える場合、組成物の引張り強度
、曲げ弾性率、衝撃強度等の機械的物性が大幅に不足す
るようになる。
連続マトリックス相を形成し、ゴムが平均径0.1〜5
μmのドメイン相を形成していることを特徴とする。ポ
リアミド樹脂が連続マトリックス相を形成しない場合、
又はゴムのドメインの平均径が0.1 μm未満の場合
は、組成物の耐熱変形性が著しく低い。またゴムドメイ
ンの平均径が5μmを超える場合、組成物の引張り強度
、曲げ弾性率、衝撃強度等の機械的物性が大幅に不足す
るようになる。
本発明のポリマー組成物は、その他にその改質を目的と
して、他の添加剤、例えば無機充填材、熱安定剤、酸化
防止剤、光安定剤、難燃剤、可塑剤、帯電防止剤、離型
剤、発泡剤、核剤等を添加することができる。
して、他の添加剤、例えば無機充填材、熱安定剤、酸化
防止剤、光安定剤、難燃剤、可塑剤、帯電防止剤、離型
剤、発泡剤、核剤等を添加することができる。
次に本発明のポリマー組成物の製造方法について説明す
る。
る。
まず下記要件を満たす二軸押出機を用いる。
(a) 順にホッパーと真空ベント部とダイス出口と
を有し、長さと内径の比(L/D)が25以上であり、 ら) ホッパーの下流側L/D15 に達する前に、ポ
リアミド樹脂及びゴム成分を強く混練するための少なく
とも1組の第一ニーディングゾーン(L/Di/4〜1
78 のニーディングディスクが連続4枚以上で構成さ
れる)を有し、 (C) 真空ベント部に達する前に樹脂及びゴム成分
とを再度強く混練するための少なくとも1組の第二ニー
ディングゾーン(前記ニーディングディスクが連続4枚
以上で構成される)を有する。
を有し、長さと内径の比(L/D)が25以上であり、 ら) ホッパーの下流側L/D15 に達する前に、ポ
リアミド樹脂及びゴム成分を強く混練するための少なく
とも1組の第一ニーディングゾーン(L/Di/4〜1
78 のニーディングディスクが連続4枚以上で構成さ
れる)を有し、 (C) 真空ベント部に達する前に樹脂及びゴム成分
とを再度強く混練するための少なくとも1組の第二ニー
ディングゾーン(前記ニーディングディスクが連続4枚
以上で構成される)を有する。
(a)について、ホッパーはポリアミド樹脂とゴムと変
性ゴムを投入するためのものであり、真空ベント部はポ
リアミド樹脂及びゴム成分の混練中に発生する低分子量
成分を抜くためのものであり、ダイス出口は混練した組
成物をストランド状に押し出すためのものである。
性ゴムを投入するためのものであり、真空ベント部はポ
リアミド樹脂及びゴム成分の混練中に発生する低分子量
成分を抜くためのものであり、ダイス出口は混練した組
成物をストランド状に押し出すためのものである。
(b)について、第一のニーディングゾーンはポリアミ
ド樹脂及びゴム成分の混練を特に強く行うためのもので
あり、必要に応じ複数設ける。8第一ニーディングソー
ンはL/DI/4〜178 のニーディングディスクが
連続4枚以上、特に4〜16枚で構成するのが好ましい
。多対のニーディングディスクはそれぞれ2本のスクリ
ュー軸に固定され、スクリューの回転により回転する。
ド樹脂及びゴム成分の混練を特に強く行うためのもので
あり、必要に応じ複数設ける。8第一ニーディングソー
ンはL/DI/4〜178 のニーディングディスクが
連続4枚以上、特に4〜16枚で構成するのが好ましい
。多対のニーディングディスクはそれぞれ2本のスクリ
ュー軸に固定され、スクリューの回転により回転する。
各ニーディングディスクはカム状の形状をしており、回
転することにより多対のニーディングディスク間の間隔
が増減する。これによりその間を通過するポリアミド樹
脂及びゴム成分は強く混練される。
転することにより多対のニーディングディスク間の間隔
が増減する。これによりその間を通過するポリアミド樹
脂及びゴム成分は強く混練される。
(C)について、第二ニーディングゾーンは再度ポリア
ミド樹脂及びゴム成分との強い混練を行うもので、その
構造自体は第一ニーディングゾーンと本質的に異ならな
い。
ミド樹脂及びゴム成分との強い混練を行うもので、その
構造自体は第一ニーディングゾーンと本質的に異ならな
い。
以上のような特徴を有する二軸押出機は具体的には例え
ば第1図に示すような構造を有する。この二軸押出機の
好ましい構造は以下の通りである。
ば第1図に示すような構造を有する。この二軸押出機の
好ましい構造は以下の通りである。
(i)二軸押出機の長さ/直径(L/D)比が25以上
であり、 (11)ポリアミド樹脂及びゴム成分を投入するホッパ
ー1と、 (jji) 得られたポリマー組成物を押出すためのダ
イス2と、 (iv> 前記ホッパー1と前記ダイス2との間に設
けられた真空ベント部3と、 (v) 前記ホッパー1の下流側L/D15 に達する
前に設けられた少なくとも1組(本例では2組)の第一
ニーディングゾーン4.4′・・・と、 (vi) 前記真空ベント部3に達する前に設けられ
た少なくとも1組の第二ニーディングゾーン5とを有す
る。
であり、 (11)ポリアミド樹脂及びゴム成分を投入するホッパ
ー1と、 (jji) 得られたポリマー組成物を押出すためのダ
イス2と、 (iv> 前記ホッパー1と前記ダイス2との間に設
けられた真空ベント部3と、 (v) 前記ホッパー1の下流側L/D15 に達する
前に設けられた少なくとも1組(本例では2組)の第一
ニーディングゾーン4.4′・・・と、 (vi) 前記真空ベント部3に達する前に設けられ
た少なくとも1組の第二ニーディングゾーン5とを有す
る。
また混線条件としては、
(vii)この二軸押出機による混練中のポリアミド樹
脂及びゴムの温度を250〜300℃とし、 (vm)ダイス出口での樹脂及びゴムの温度を250〜
300℃とする。
脂及びゴムの温度を250〜300℃とし、 (vm)ダイス出口での樹脂及びゴムの温度を250〜
300℃とする。
二軸押出機のL/D比については25未満であると十分
な混練ができない。好ましいL/D比は25〜35であ
る。
な混練ができない。好ましいL/D比は25〜35であ
る。
ホッパー1、真空ベント部3及びダイス2はそれぞれ公
知の構造のものでよい。
知の構造のものでよい。
ホッパー1と真空ベント部3との距離はL/D5〜20
に設定するのが好ましい。両者の距離L/Dが15未満
であると混練が不十分でベントの効果が少なく、また2
0を超えるとベントアップしやすくなる。
に設定するのが好ましい。両者の距離L/Dが15未満
であると混練が不十分でベントの効果が少なく、また2
0を超えるとベントアップしやすくなる。
第一二一ディングゾーン4.4’及び第二ニーデングゾ
ーン5はいずれもL/Dが1〜4程度となるように、L
/Dが1/4〜1/8程度のニーディングディスクを4
枚以上連続して組合せたものとするのが好ましい。
ーン5はいずれもL/Dが1〜4程度となるように、L
/Dが1/4〜1/8程度のニーディングディスクを4
枚以上連続して組合せたものとするのが好ましい。
ここで各ニーディングゾーンの構造は例えば第2図に示
す通りである。2本のスクリュー10.11の途中に設
けられた複数のニーディングディスク12、12’・・
・によりニーディングゾーンNが形成され、その前後に
スクリューゾーンs、s’がある。
す通りである。2本のスクリュー10.11の途中に設
けられた複数のニーディングディスク12、12’・・
・によりニーディングゾーンNが形成され、その前後に
スクリューゾーンs、s’がある。
ニーディングゾーンNにおいて、ニーディングディスク
12.12’・・・はそれぞれ2本のスクリュー軸に固
定されて対をなしている。第3図は一対のニーディング
ディスク12.12’の断面を示す。各ニーディングデ
ィスク12.12’ はカム状の外周面を有し、それぞ
れ突出部13.13’及び円周部14.14′を有する
。多対において突出部13.13’ と円周部14.1
4’ とが対向するように、ニーディングディスク12
. 12’ はスプライン溝15. 15’ によりス
クリュー軸(図示せず)に固定されている。このため多
対においてニーディングディスク12.12’の間隔は
スクリュー軸の回転により著しく増減することになる。
12.12’・・・はそれぞれ2本のスクリュー軸に固
定されて対をなしている。第3図は一対のニーディング
ディスク12.12’の断面を示す。各ニーディングデ
ィスク12.12’ はカム状の外周面を有し、それぞ
れ突出部13.13’及び円周部14.14′を有する
。多対において突出部13.13’ と円周部14.1
4’ とが対向するように、ニーディングディスク12
. 12’ はスプライン溝15. 15’ によりス
クリュー軸(図示せず)に固定されている。このため多
対においてニーディングディスク12.12’の間隔は
スクリュー軸の回転により著しく増減することになる。
第2図に示すように、ニーディングディスク12.12
’・・・は複数枚連続して設けられているので、多対の
間隔を通過するポリアミド樹脂及びゴム成分はスクリュ
ーよりはるかに強い混練を受けることになる。なお第2
図の構成においては、ニーディングゾーンNの下流側に
遷移部(シールリング)Tが形成されているので、ニデ
ィングゾーンから容易に被混練物が先に行かないように
なっている。
’・・・は複数枚連続して設けられているので、多対の
間隔を通過するポリアミド樹脂及びゴム成分はスクリュ
ーよりはるかに強い混練を受けることになる。なお第2
図の構成においては、ニーディングゾーンNの下流側に
遷移部(シールリング)Tが形成されているので、ニデ
ィングゾーンから容易に被混練物が先に行かないように
なっている。
以上のような構造のニーディングゾーンは、第ニーディ
ングゾーンとしては少なくとも1組以上、好ましくは2
組以上設ける必要があり、第二ニーディングゾーンとし
ては少なくとも1組以上設ける必要がある。
ングゾーンとしては少なくとも1組以上、好ましくは2
組以上設ける必要があり、第二ニーディングゾーンとし
ては少なくとも1組以上設ける必要がある。
第一二一ディングゾーン4.4′・・・がないか又は十
分な長さを有さないとポリアミド樹脂及びゴム成分の混
練が不十分であり、可塑化が十分でない。
分な長さを有さないとポリアミド樹脂及びゴム成分の混
練が不十分であり、可塑化が十分でない。
またニーディングディスクが不足して第二ニーディング
ゾーン5の長さがL/DIより短い場合、ゴムドメイン
の粒径が均一にならない等の問題が起る。
ゾーン5の長さがL/DIより短い場合、ゴムドメイン
の粒径が均一にならない等の問題が起る。
なお−船釣に第一二一ディングゾーン4.4′が2組以
上ある場合、その先端部はホッパー1の下流側L/D5
〜20の位置にあり、合計長さはL/D2〜8程度であ
る。また第二ニーディングゾーン5の先端部はホッパー
1の下流側L/D15〜20の位置にあり、合計の長さ
はL/D1〜4程度である。
上ある場合、その先端部はホッパー1の下流側L/D5
〜20の位置にあり、合計長さはL/D2〜8程度であ
る。また第二ニーディングゾーン5の先端部はホッパー
1の下流側L/D15〜20の位置にあり、合計の長さ
はL/D1〜4程度である。
また混練中のポリアミド樹脂及びゴムの温度が250〜
300℃ないと、望ましいモルフォロジーが得られない
。しかし、ポリアミド樹脂及びゴムの温度が高すぎると
樹脂の劣化が起こり、所望の性能が得られない。
300℃ないと、望ましいモルフォロジーが得られない
。しかし、ポリアミド樹脂及びゴムの温度が高すぎると
樹脂の劣化が起こり、所望の性能が得られない。
上記の二軸押出機のホッパー1からポリアミド樹脂及び
ゴム成分を投入し、100〜300rpmの速度で二本
のスクリューを回転しながらポリアミド樹脂及びゴム成
分の混練を行う。混練により得られた組成物はダイス出
口2よりストランドとして得られ、ストランドカッター
により容易にペレタイズできる。
ゴム成分を投入し、100〜300rpmの速度で二本
のスクリューを回転しながらポリアミド樹脂及びゴム成
分の混練を行う。混練により得られた組成物はダイス出
口2よりストランドとして得られ、ストランドカッター
により容易にペレタイズできる。
上記の二軸押出機により製造した本発明のポリマー組成
物は、通常の射出成形法により所望の形状に成形するこ
とができる。
物は、通常の射出成形法により所望の形状に成形するこ
とができる。
上記の通り本発明のポリマー組成物は、組成物のモルフ
ォロジーをポリアミド樹脂が連続マトリックス相となる
ようにすることにより、ポリアミド樹脂が樹脂の骨格と
なっており、高い耐熱変形性が保持されている。
ォロジーをポリアミド樹脂が連続マトリックス相となる
ようにすることにより、ポリアミド樹脂が樹脂の骨格と
なっており、高い耐熱変形性が保持されている。
またゴムのドメイン径を0.1μm以上とし、ボリアミ
ド樹脂に必要以上に相溶化させないこともポリアミド樹
脂骨格の耐熱性を損なわないために重要である。逆にゴ
ムのドメイン径が5μmを超えると外部からのストレス
に対し、ドメイン表面にクラックが生じる等の理由で機
械的物性が低下する。
ド樹脂に必要以上に相溶化させないこともポリアミド樹
脂骨格の耐熱性を損なわないために重要である。逆にゴ
ムのドメイン径が5μmを超えると外部からのストレス
に対し、ドメイン表面にクラックが生じる等の理由で機
械的物性が低下する。
さらに、本発明の方法においては、ポリアミド樹脂及び
ゴム成分の混練用に第一ニーディングゾーン及び第二ニ
ーディングゾーンを有する二軸押出機を用いることによ
り、安定的に強い混練を行うことができる。これにより
ポリアミド樹脂とゴムというように相溶性の悪い樹脂と
ゴムとの均一分散化が向上し、得られる組成物の機械的
強度及び耐熱性が向上する。
ゴム成分の混練用に第一ニーディングゾーン及び第二ニ
ーディングゾーンを有する二軸押出機を用いることによ
り、安定的に強い混練を行うことができる。これにより
ポリアミド樹脂とゴムというように相溶性の悪い樹脂と
ゴムとの均一分散化が向上し、得られる組成物の機械的
強度及び耐熱性が向上する。
[実施例]
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例1〜18
第1表に示す配合割合でポリアミド樹脂、ゴム及び変性
ゴムを高速ミキサーでトライブレンドし、第1図に示す
二軸押出機のホッパーより投入した。
ゴムを高速ミキサーでトライブレンドし、第1図に示す
二軸押出機のホッパーより投入した。
使用した二軸押出機の構造は以下の通りであった。
スクリューの外径 45証
L/D比 28
真空ベント部の位置 ダイスの上流側L / D5
.5 第一ニーディング ゾーン 数 2 位置 ホッパーの下流側L/D2〜3.
5 及び り、/D5〜6.5位置 ニーディングディスク のサイズ L/D=1/4 ニーディングディスク の枚数 6 第二ニーディング ゾーン 数 1 位置 ダイスの上流側 L/D ? ニーディングディスク のサイズ L/D=1/4 ニーディングディスク の枚数 4 また二軸押出機中の各部の樹脂温度は下記の通りであっ
た。
.5 第一ニーディング ゾーン 数 2 位置 ホッパーの下流側L/D2〜3.
5 及び り、/D5〜6.5位置 ニーディングディスク のサイズ L/D=1/4 ニーディングディスク の枚数 6 第二ニーディング ゾーン 数 1 位置 ダイスの上流側 L/D ? ニーディングディスク のサイズ L/D=1/4 ニーディングディスク の枚数 4 また二軸押出機中の各部の樹脂温度は下記の通りであっ
た。
実施例1〜12.15.16・・・270 ℃実施例1
3.14・・・・・・・250 ℃実施例17.18・
・ ・・・・・290 ℃この二軸押出機によりスク
リューを20Orpmの速度で回転しながら、組成物ペ
レットを製造した。
3.14・・・・・・・250 ℃実施例17.18・
・ ・・・・・290 ℃この二軸押出機によりスク
リューを20Orpmの速度で回転しながら、組成物ペ
レットを製造した。
得られた組成物ペレットを乾燥炉で乾燥した後、射出成
形により試験片を作成し、下記の試験を行った。
形により試験片を作成し、下記の試験を行った。
(1)M F R=JIS K 7210により275
℃、2160 gの荷重下で測定。
℃、2160 gの荷重下で測定。
(2)熱変形温度−一定速度(2℃/分)で昇温したと
きに、llQmm X4mm X12.7+TllT
lの試験片(単純ぼり)が一定荷重(4,6kg/cn
! )を受けて所定量(0,25mm)だけ撓むときの
温度をJIS K 7207により測定。
きに、llQmm X4mm X12.7+TllT
lの試験片(単純ぼり)が一定荷重(4,6kg/cn
! )を受けて所定量(0,25mm)だけ撓むときの
温度をJIS K 7207により測定。
(3)引張り強度=23℃においてJIS K 711
3により測定。
3により測定。
(4)曲げ弾性率=23℃においてJIS K 720
3により測定。
3により測定。
(5)アイゾツト衝撃強度=23℃及び−40℃におい
てJIS K 7110により測定。
てJIS K 7110により測定。
結果を第1表に合わせて示す。
(1)ポリアミド、ゴム及び変性ゴムの含有量は樹脂及
びゴム成分を基準とした重量%である。
びゴム成分を基準とした重量%である。
(2)東し側製アミランCM3001111Korsh
ak−Zamyationaの方法(道連定法)(Ch
em、Abs、 40.4665. ’ 46.同上4
2.6152. ’48)で測定した末端アミノ基は0
.034m当量/gであった。
ak−Zamyationaの方法(道連定法)(Ch
em、Abs、 40.4665. ’ 46.同上4
2.6152. ’48)で測定した末端アミノ基は0
.034m当量/gであった。
(3)ユニチカ■製 A103AlO30BRTKor
shak−Za 1onaの方法((2)と同じ方法)
で測定した末端アミン基は0.042 当量/gであっ
た。
shak−Za 1onaの方法((2)と同じ方法)
で測定した末端アミン基は0.042 当量/gであっ
た。
(4)ユニチカ■製 ユニチカナイロン46 K。
rshak−Zamyationaの方法((2)と同
じ方法)で測定した末端アミノ基は0.026 当量/
gであった。
じ方法)で測定した末端アミノ基は0.026 当量/
gであった。
(5)三井石化■製 タフマーA4085(6)三井石
化■製 タフマーPO180(7)シェル製 クレイト
ンG1652(8)エッソ化学■製 ビスタネックスM
ML−80(9)無水マレイン酸 比較例1〜5 第2表に示す材料と配合割合とした以外は、実施例1と
同様にして組成物を製造し、同様の試験を行った。
化■製 タフマーPO180(7)シェル製 クレイト
ンG1652(8)エッソ化学■製 ビスタネックスM
ML−80(9)無水マレイン酸 比較例1〜5 第2表に示す材料と配合割合とした以外は、実施例1と
同様にして組成物を製造し、同様の試験を行った。
結果を第2表に示す。
注1(1)、(2)、(5)、(6)、(9)第1表と
同じσQ東燃石油化学■製J−215 第1表及び第2表の結果から明らかな通り、本発明の組
成物においては、0.1〜5μmの範囲内のゴムのドメ
インがナイロン相中に均一に分散しているので、良好な
耐衝撃性及び耐熱性を有するが、上記範囲外のゴム又は
ポリプロピレンのドメインを有する比較例と変性ゴムを
含まない比較例の組成物は耐熱変形性及び耐衝撃性に劣
る。
同じσQ東燃石油化学■製J−215 第1表及び第2表の結果から明らかな通り、本発明の組
成物においては、0.1〜5μmの範囲内のゴムのドメ
インがナイロン相中に均一に分散しているので、良好な
耐衝撃性及び耐熱性を有するが、上記範囲外のゴム又は
ポリプロピレンのドメインを有する比較例と変性ゴムを
含まない比較例の組成物は耐熱変形性及び耐衝撃性に劣
る。
[発明の効果]
以上に詳述したように、本発明のポリマー組成物はポリ
アミド樹脂とゴムとの相溶化を助ける不飽和カルボン酸
変性ゴムを含有するのみならず、特定の範囲の平均径を
有するゴムがポリアミド樹脂マトリックス相に均一に分
散したモルフォロジーを有するために、耐熱変形性及び
耐衝撃性に優れているとともに、引張り強度、成形性等
のバランスが優れている。その上比較的多量のポリオレ
フィンを含有しているためにコストが低減されていると
いう利点を有する。
アミド樹脂とゴムとの相溶化を助ける不飽和カルボン酸
変性ゴムを含有するのみならず、特定の範囲の平均径を
有するゴムがポリアミド樹脂マトリックス相に均一に分
散したモルフォロジーを有するために、耐熱変形性及び
耐衝撃性に優れているとともに、引張り強度、成形性等
のバランスが優れている。その上比較的多量のポリオレ
フィンを含有しているためにコストが低減されていると
いう利点を有する。
このような本発明の組成物は射出成形や押出成形により
、工業機械、自動車、電気機器等の部品や建材として使
用するのに特に好適である。
、工業機械、自動車、電気機器等の部品や建材として使
用するのに特に好適である。
第1図は本発明の方法により繊維強化ポリマー組成物を
製造するための二軸押出機の一例を示す部分断面概略側
面図であり、 第2図は本発明の方法に使用する二軸押出機のニーディ
ングゾーンを示す部分拡大図であり、第3図は一対のニ
ーディングディスクの一例を示す断面図である。 1・・・ホッパー 2・・・ダイス 3・・・ベント 4.4’ ・・・第一ニーディングゾーン5・・・第
二ニーディングゾーン 10 11 ・・・スクリュー 12、12’ ・・・ニーディングディスク13、1
3’ ・・・突出部 14、14’ ・・・円周部 15、15’ ・・・スプライン溝 N・・・ニーディングゾーン T・・・シールリング s、s’ ・・・スクリュ一部
製造するための二軸押出機の一例を示す部分断面概略側
面図であり、 第2図は本発明の方法に使用する二軸押出機のニーディ
ングゾーンを示す部分拡大図であり、第3図は一対のニ
ーディングディスクの一例を示す断面図である。 1・・・ホッパー 2・・・ダイス 3・・・ベント 4.4’ ・・・第一ニーディングゾーン5・・・第
二ニーディングゾーン 10 11 ・・・スクリュー 12、12’ ・・・ニーディングディスク13、1
3’ ・・・突出部 14、14’ ・・・円周部 15、15’ ・・・スプライン溝 N・・・ニーディングゾーン T・・・シールリング s、s’ ・・・スクリュ一部
Claims (5)
- (1)ポリアミド樹脂と、ゴムと、不飽和カルボン酸変
性ゴムとを含有し、前記ポリアミド樹脂が連続マトリッ
クス相を形成し、前記ゴムが均一に分散した0.1〜5
μmの平均径のドメイン相を形成していることを特徴と
するポリマー組成物。 - (2)請求項1に記載のポリマー組成物において、前記
ポリアミド樹脂の末端アミンのモル数と、前記不飽和カ
ルボン酸変性ゴム中のカルボン酸基のモル数との比が1
0〜1000であることを特徴とするポリマー組成物。 - (3)請求項1又は2に記載のポリマー組成物において
、前記ポリアミド樹脂が30〜90重量%、及び前記ゴ
ムと前記不飽和カルボン酸変性ゴムとの合計が10〜7
0重量%であることを特徴とするポリマー組成物。 - (4)請求項1乃至3のいずれかに記載のポリマー組成
物において、前記ゴム及び前記不飽和カルボン酸変性ゴ
ムのゴム成分がいずれもエチレン−ブテンゴム、エチレ
ン−プロピレンゴム又は水添スチレン−ブタジエン−ブ
ロック共重合体ゴムであることを特徴とするポリマー組
成物。 - (5)ポリアミド樹脂とゴムと不飽和カルボン酸変性ゴ
ムとを含有するポリマー組成物を製造する方法において
、順にホッパーと真空ベント部とダイス出口とを有し、
長さと内径の比(L/D)が25以上である二軸押出機
を用い、前記ホッパーから前記ポリアミド樹脂と前記ゴ
ムと前記不飽和カルボン酸変性ゴムとを投入し、前記ホ
ッパーより下流側L/D15に達する前に、L/D1/
4〜1/8のニーディングディスクが連続4枚以上で構
成される少なくとも1組の第一ニーディングゾーンにお
いて、前記成分を強く混練し、さらにホッパーより下流
側L/D15以上で前記真空ベント部に達する前に、L
/D1/4〜1/8のニーディングディスクが連続4枚
以上で構成される少なくとも1組の第二ニーディングゾ
ーンにおいて前記成分を再度強く混練することを特徴と
する方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24158688A JPH0288672A (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | ポリマー組成物及びその製造方法 |
| AU43416/89A AU4341689A (en) | 1988-09-27 | 1989-09-26 | Polymer composition and process for producing the same |
| PCT/US1989/004158 WO1990003418A1 (en) | 1988-09-27 | 1989-09-26 | Polymer composition and process for producing the same |
| ES8903259A ES2029148A6 (es) | 1988-09-27 | 1989-09-27 | Composicion polimera de resina de poliamida y caucho, eventualmente reforzada con fibra de vidrio, y procedimiento para producirla. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24158688A JPH0288672A (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | ポリマー組成物及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0288672A true JPH0288672A (ja) | 1990-03-28 |
Family
ID=17076514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24158688A Pending JPH0288672A (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | ポリマー組成物及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0288672A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05202287A (ja) * | 1991-09-30 | 1993-08-10 | Kuraray Co Ltd | 樹脂組成物 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61163960A (ja) * | 1985-01-15 | 1986-07-24 | イー・アイ・デユポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 高衝撃抵抗性の熱可塑性組成物 |
| JPS6222844A (ja) * | 1985-07-23 | 1987-01-31 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 滞留熱安定性に優れる樹脂組成物 |
| JPS63162750A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-06 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 熱可塑性樹脂組成物 |
| JPH0218439A (ja) * | 1988-07-06 | 1990-01-22 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 熱可塑性樹脂組成物 |
-
1988
- 1988-09-27 JP JP24158688A patent/JPH0288672A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61163960A (ja) * | 1985-01-15 | 1986-07-24 | イー・アイ・デユポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 高衝撃抵抗性の熱可塑性組成物 |
| JPS6222844A (ja) * | 1985-07-23 | 1987-01-31 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 滞留熱安定性に優れる樹脂組成物 |
| JPS63162750A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-06 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 熱可塑性樹脂組成物 |
| JPH0218439A (ja) * | 1988-07-06 | 1990-01-22 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 熱可塑性樹脂組成物 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05202287A (ja) * | 1991-09-30 | 1993-08-10 | Kuraray Co Ltd | 樹脂組成物 |
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