JPH04216857A - 熱可塑性コポリエステル及びスチレン−アクリロニトリルコポリマーのポリブレンドの低温衝撃強さの向上方法 - Google Patents

熱可塑性コポリエステル及びスチレン−アクリロニトリルコポリマーのポリブレンドの低温衝撃強さの向上方法

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JPH04216857A
JPH04216857A JP3024762A JP2476291A JPH04216857A JP H04216857 A JPH04216857 A JP H04216857A JP 3024762 A JP3024762 A JP 3024762A JP 2476291 A JP2476291 A JP 2476291A JP H04216857 A JPH04216857 A JP H04216857A
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dispersant
acid
composition
san
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JP3024762A
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Donald Bruce Baldridge
ドナルド・ブルース・バルドリツジ
James Yi-Cheng Chen
ジエームズ・イ−チエン・チエン
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Monsanto Co
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Monsanto Co
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/08Copolymers of styrene
    • C08L25/12Copolymers of styrene with unsaturated nitriles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyamides (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性コポリエステ
ル及びスチレン系コポリマーからなるポリブレンドの低
温衝撃強さを向上させる方法に係わる。特に本発明は、
コポリエステルとスチレン−アクリロニトリルコポリマ
ーのポリブレンドに添加剤を加えて、向上された低温衝
撃強さを有する製品を与える方法に係わる。
【0002】本発明は、1989年12月20日出願の
同じ譲受人Monsanto  Company名義の
同時係属米国特許出願第07/453,851号に係わ
る。この特許出願は、衝撃強さによって示されるような
優れた靭性と優れた透明性とを示す製品を製造するコポ
リエステル(PETG)とスチレン−アクリロニトリル
コポリマー(SAN)のブレンドを開示している。
【0003】冷蔵庫内の引出し式容器(crisper
  pan)のような所定の用途に対しては、ポリブレ
ンドの透明性に悪影響を及ぼすことなく衝撃強さを向上
させることが要求されている。
【0004】本発明においては、米国特許出願第07/
453,851号に記載のポリブレンドから成形された
製品の低温衝撃強さが、有効量の添加剤を加えることに
より向上することが見い出された。かかる添加剤は、S
ANに対する分散剤として作用すると考えられる。分散
剤は、SANをより広い領域に散らばらせ、PETG相
全体にSAN相をより均一に分散させることにより機能
すると考えられる。しかしながら分散作用は単なる理論
であって、本発明者らとしてはこれに制約されるつもり
は全くない。この理論が正しいか否かにかかわらず、本
発明の実施により低温衝撃強さに有意な向上が得られる
。また、有効量の分散剤を加えると、かかるポリブレン
ドの離型特性も向上することにも留意されたい。本発明
のポリブレンドは透明性に影響は受けない。
【0005】従って本発明の主な目的は、有効量の分散
剤をその中に配合することからなる、熱可塑性コポリエ
ステル及びスチレン系コポリマーからなるポリブレンド
の低温衝撃強さを向上させる方法を提供することである
【0006】
【従来の技術】本発明に使用するポリブレンドであるP
ETG及びSANの熱可塑性ポリブレンドは米国特許出
願第07/453,851号に記載されており、この特
許は参照により本明細書の一部を構成するものとする。 このブレンドは、(A)その少なくとも50モル%がテ
レフタル酸またはテレフタル酸ジメチルであるジカルボ
ン酸部分と、その少なくとも50モル%がエチレングリ
コールであり且つその20〜50モル%がジエチレング
リコールまたは1,4−シクロヘキサンジメタノールで
ある二価アルコール部分とのコポリエステルであり、ガ
ラス転移温度(Tg)が40〜85℃であり、60%フ
ェノール及び40%テトラクロロエタンからなる溶剤1
00ml当たり0.5gのポリマーを使用して25℃で
測定したときのインヘレント粘度が0.2〜10の範囲
であるPETGと、(B)スチレン自体、または、ベン
ゼン環及びビニル基のいずれか一方または両方が例えば
アルキル基またはハロゲン原子で置換され得るスチレン
の種々の誘導体であり得るスチレン系モノマーと、アク
リロニトリル、メタクリロニトリル及びエタクリロニト
リルを含むエチレン性不飽和ニトリルモノマーとのコポ
リマーであるSANとからなる。前記コポリマーは一般
に、65〜90重量%のスチレン系モノマーと35〜1
0重量%のニトリルモノマーとからなる。このポリブレ
ンドは一般に、95〜65重量%のコポリエステルと5
〜35重量%のコポリマーとからなる。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の主旨は、有効量
の分散剤をPETG及びSANからなる熱可塑性ポリブ
レンドに加えると、かかる化合物から成形された製品の
低温衝撃強さを、ポリブレンドの透明性に悪影響を与え
ることなく向上させる結果となることを見い出したこと
にある。かかるポリブレンドは、冷蔵庫用の引出し式容
器、種々の医療用途、電子機器のカバー、並びに低温靭
性及び透明性を必要とする他の用途を含む広範囲にわた
る種々の用途に有効である。
【0008】本発明においては、有効量の分散剤をPE
TG/SANポリブレンド中に配合する。この分散剤は
、6〜36個の炭素原子を含むモノ−及びジカルボン酸
、前記酸のアルカリ及びアルカリ土類金属塩及びアミド
、並びに6〜36個の炭素原子を含む脂肪族アルコール
から選択される。
【0009】本発明に使用するPETG/SANポリブ
レンドは、(1)その少なくとも50モル%がテレフタ
ル酸であるジカルボン酸部分と、その少なくとも50モ
ル%がエチレングリコールであり且つその20〜50モ
ル%がジエチレングリコールまたは1,4−シクロヘキ
サンジメタノールである二価アルコール部分とのコポリ
エステルであるPETG  95〜65重量%と、(2
)スチレン系モノマー及びエチレン性不飽和ニトリルか
ら製造されるSANコポリマー5〜35重量%とからな
る。(1)及び(2)の合計量は100重量%である。
【0010】好ましいPETGは、Eastman  
Chemical  Products,Inc.から
製品名Kodar  PETG  Copolyest
er  6763またはEktar  GN  001
として市販のものである。
【0011】好ましいSANは、65〜90重量%のス
チレンと35〜10重量%のアクリロニトリルとを含ん
でおり、最低でも5000の数平均分子量を有するもの
である。最終的なブレンドにおいて加工性、靭性及び透
明性の要求が満足されるという条件で、スチレンモノマ
ーに代えて他の公知のスチレン誘導体、例えばα−メチ
ルスチレンを使用することができるし、アクリロニトリ
ルモノマーに代えて、例えばメタクリロニトリル及びエ
タクリロニトリルのようなエチレン性不飽和ニトリルを
使用することができる。やはり最終的なブレンドにおい
て所望の靭性、透明性及び加工性が得られるという条件
で、所望によりスチレン系モノマーの混合物及びエチレ
ン性不飽和ニトリルの混合物を使用することもできる。 好ましいSANは、Monsanto  Compan
yから製品名Lustran(登録商標)SAN  3
1として市販されているものである。
【0012】好ましい成形組成物は、PETG及びSA
Nの合計重量を基にして95〜65重量%のコポリエス
テルPETGと、5〜35重量%のSANコポリマーと
、3.5ジュール(J)より大きい、より好ましくは5
.5Jより大きい低温(0℃)衝撃強さを有する組成物
を生成するのに有効な量の分散剤とを含有する。
【0013】好ましいモノカルボン酸としては、ヘキサ
ン酸、オクタン酸、デカン酸、ラウリン酸(ドデカン酸
)、ステアリン酸、ベヘン酸(ドコサン酸)など及びこ
れらの混合物を挙げることができる。更に、2−エチル
ヘキサン酸、イソデカン酸などの分枝鎖状の酸も挙げる
ことができる。このような酸のヒドロキシル、アリール
、ハロゲン化またはアミノ誘導体のような置換酸も挙げ
られる。ヒドロキシル置換酸は、ヒドロキシルカプロン
酸(ロイシン酸)、ヒドロキシルカプリン酸などを含み
得る。これら全ての酸の混合物もまた使用し得る。
【0014】好ましいジカルボン酸としてはアジピン酸
、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸及びこれらの
混合物を挙げることができ、更に、2−エチルヘキサン
二酸、イソデカン二酸などの分枝鎖状の酸も挙げること
ができる。このような酸のヒドロキシ、アリール、ハロ
ゲン化またはアミノ誘導体のような置換酸も挙げられる
。これら全ての酸の混合物もまた使用し得る。
【0015】モノ−またはジカルボン酸の塩の好ましい
金属部分としては、ナトリウム、カリウム及びマグネシ
ウムを挙げることができる。
【0016】モノ−またはジカルボン酸の好ましいアミ
ドとしてはステアロアミド、フタルイミドなどを挙げる
ことができる。これらアミドの混合物もまた使用し得る
【0017】好ましい脂肪族アルコールとしては、n−
ヘキサノール、n−ヘプタノール、n−オクタノール、
n−デカノール、n−ドデカノール、3−ヘキセン−1
−オール、4−ヘキセン−1−イン−3−オールなどを
挙げることができる。これら脂肪族アルコールの混合物
もまた使用し得る。
【0018】特に好ましい分散剤は、ラウリン酸、ステ
アリン酸、ベヘン酸、ステアリン酸ナトリウム及びビス
−ステアロアミドである。
【0019】一般に、使用する分散剤の量は、ポリブレ
ンドの重量を基にして少なくとも約0.05重量%であ
る。後述の実施例に示すように低温衝撃試験の結果から
は、所与の分散剤に対して有効量が存在し、この有効量
を越えて使用量を増やしても衝撃強さの損失となること
が判った。当業者は、本明細書を検討すれば、任意の所
与のポリブレンドにおいて使用すべき分散剤の最適量を
容易に決定し得るであろう。
【0020】分散剤のPETG/SANポリブレンド中
への配合は、任意の従来公知の方法によって行なうこと
ができる。これらの方法には、PETG及びSANのペ
レットの混合物中に有効量の分散剤を配合したり、配合
したペレット上に外部コーティングまたは散布したり、
配合せずに成形されるべきこれらペレットの混合物上に
外部コーティングまたはダスティングすることが含まれ
る。
【0021】
【実施例】以下の非制限的な実施例において、本発明の
ポリブレンドを“引出し式容器”及びチップに成形した
。引出し式容器は、果物、野菜及び肉類を保存するため
に冷蔵庫内で引出しとして使用されるサイズ及び形状の
ものである。
【0022】実施例 以下に示す実施例においては次の成分を使用した:PE
TG − その少なくとも50モル%がテレフタル酸で
あるジカルボン酸部分と、その少なくとも50モル%が
エチレングリコールであり且つその20〜50モル%が
1,4−シクロヘキサンジメタノールである二価アルコ
ール部分とからなるコポリエステルであって、East
man  Chemical  Products,I
nc.が製品名Kodar  PETG  Copol
yester  6763またはEktar  GN 
 001として市販のもの、SAN − コポリマーの
重量を基にして78重量%のスチレンと、コポリマーの
重量を基にして22重量%のアクリロニトリルとのコポ
リマーであって、Monsanto  Company
が製品名Lustran(登録商標)SAN  31と
して市販のもの、ラウリン酸 − CH3(CH2)1
0COOH− Matheson,Coleman  
and  Bellが製品名LX60として市販の粉末
状のもの、ステアリン酸 − CH3(CH2)16C
OOH − Fisher  Scientific 
 Co.が市販のフレーク状のもの − ロット番号7
90614、ベヘン酸 − ドデカン酸−CH3(CH
2)20COOH − Witco  Chemica
l  Co.が市販のフレーク状のもの − ロット番
号7T4437、ステアリン酸ナトリウム − NaC
18H35O2 − Witco  Chemical
  Co.が市販のもの、ビス−ステアロアミド(AC
RAWX) − Lonza  Co.が市販の粒状の
もの。
【0023】調製例 1.調製法1:この方法においてはPETG及びSAN
ペレットを混合し、次いで特定の分散剤を散布する。散
布後の混合ペレットをBattenfeld  Mol
dingMachine(750トン型)において“引
出し式容器”に以下の成形条件下に成形する。
【0024】 バレル温度:    250℃ 金型温度:        30℃ 射出成形圧:  1.38MPa 射出充填時間:  3.0秒。
【0025】7.6cm×10.2cm×0.3cmの
寸法を有する試験片を成形後の“引出し式容器”から切
り取り、低温衝撃強さを試験する前に、まず温度23±
2℃、相対湿度50±5%に40時間、次いで温度0±
2℃、相対湿度50±5%に2時間維持した。
【0026】2.調製法2:この方法においては、前記
のごとく分散剤を散布し混合したペレットを更に以下の
条件下に1インチKillion  Extruder
内で配合した。
【0027】 温度:        232℃、 回転速度:    100rpm。
【0028】押出した材料をペレット状にし、次いでE
ngel  Molding  Machine(型番
ES80)において7.6cm×10.2cm×0.3
cmのチップに以下の成形条件下に成形した。
【0029】 バレル温度:    225℃ 金型温度:        35℃ 射出成形圧:  8.27MPa 射出充填時間:  2.5秒。
【0030】成形したチップを、低温衝撃強さを試験す
る前に、まず温度23±2℃、相対湿度50±5%に4
0時間、次いで温度0±2℃、相対湿度50±5%に2
時間維持した。
【0031】試験方法 成形した試験片の低温衝撃をASTM  D−3763
−85を使用して試験した。この試験はプラスチックの
破壊特性を測定するものであり、実質的に多軸の変形条
件下で所与の衝撃速度における衝撃荷重対プラスチック
の変形応答を与えるように設計されている。最大時エネ
ルギーは、最大荷重が最初に生じる点におけるエネルギ
ーをジュールで表したものである。この値は、材料を変
形または材料に貫入するのに必要なエネルギーを表わし
ており、試験片の衝撃強さとしても知られているもので
ある。
【0032】Ceast  S.p.A,イタリアが市
販のFractovis  Instrumented
  Impact  Tester(型番6789/0
00)を、可動性ハンマー部の始点距離を固定した試料
から57.6cmとして使用した。ハンマーは200m
/分(8000インチ/分)の試験速度(試料を打つ直
前の速度)で動作させた。得られた結果はジュールで示
す。
【0033】実施例において使用した分散剤の量は、ポ
リマー組成物の合計量を基にした重量の割合(%)で示
す。
【0034】実施例1〜5 これらの実施例においては、調製法1によって調製した
0.1%のステアリン酸と種々の量のPETG及びSA
Nを含む試験片の最大時エネルギー測定値によって表さ
れる低温衝撃強さを試験した。得られた結果を表1にま
とめた。
【0035】
【表1】
【0036】実施例1と実施例2を比較すると、0.1
%のステアリン酸をPETG/SANポリブレンドに加
えると、ポリブレンドの低温衝撃強さが増大することが
判る。更に表1は、分散剤(ステアリン酸)の量は0.
1%に維持しておいてPETGの量を70〜85%の範
囲で増大させると、成形試料の低温衝撃強さも一般に増
大することを示している。
【0037】実施例6〜24 これらの実施例においては、調製法2によって調製した
70%のPETGと、30%のSANと、種々の量の特
定の分散剤とを含む試験片の最大時エネルギー測定値に
よって表される低温衝撃強さを試験した。得られた結果
を表2にまとめた。
【0038】
【表2】
【0039】実施例7〜10は、種々の割合のラウリン
酸が70/30  PETG/SAN成形ポリブレンド
の低温衝撃強さに及ぼす作用を示す。0.05、0.1
0及び0.20%のラウリン酸を加えると、成形試料の
低温衝撃強さが増大する結果となった。しかしながらラ
ウリン酸の割合を0.20〜0.50%に増大させたと
きには衝撃強さは下がった。
【0040】実施例11〜14は、種々の割合のステア
リン酸が70/30  PETG/SAN成形ポリブレ
ンドの低温衝撃強さに及ぼす作用を示す。上記ラウリン
酸の実施例と同様に、0.05、0.10及び0.20
%のステアリン酸を加えると成形試料の低温衝撃強さが
増大する結果となるが、ステアリン酸の割合を0.20
から0.50%に増大させたときには衝撃強さが下がっ
たことに留意されたい。
【0041】実施例15〜18は、種々の割合のベヘン
酸が70/30  PETG/SAN成形ポリブレンド
の低温衝撃強さに及ぼす作用を示す。試験した分散剤の
割合の全範囲で、成形ポリブレンドの衝撃強さは増大す
る結果となった。
【0042】実施例19〜21からは、ステアリン酸ナ
トリウムを0.05〜0.10%加えたときに成形試料
の低温衝撃強さが増大したことが判る。ステアリン酸ナ
トリウムの量を0.50%に増大すると低温衝撃強さは
下がった。
【0043】0.05%のビス−ステアロアミドを成形
ポリブレンドに加えると(実施例22)、この組の試験
片において最高の衝撃値が得られる結果となった。この
値は、ビス−ステアロアミドの量を0.5重量%に増大
すると著しく降下した。
【0044】衝撃試験の結果は、所与の分散剤に対して
有効量が存在し、この有効量を越えて使用量を増大して
も衝撃強さの損失となることを示している。例えば、0
.05重量%のビス−ステアロアミドは衝撃値約18を
与える(実施例22参照)が、0.5重量%の量で使用
すると、衝撃値はコントロールと同じ(0.95ジュー
ル)となる。当業者は、本明細書を検討すれば、任意の
所与のポリブレンドにおいて使用すべき分散剤の最適量
を容易に決定し得るであろう。
【0045】本発明のポリブレンドは前述の分散剤に加
え、例えば可塑剤、潤滑剤、抗酸化剤、安定剤、難燃剤
、ファイバー、鉱物ファイバー、染料、色素などの添加
剤を、かかる添加剤が透明性及び靭性には悪影響を及ぼ
さないという条件で含有することができる。

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  PETG及びSANからなる熱可塑性
    ポリブレンドの低温衝撃強さを向上させる方法であって
    、6〜36個の炭素原子を含むモノ−及びジ−カルボン
    酸、前記酸のアルカリ及びアルカリ土類金属塩及びアミ
    ド、並びに、6〜36個の炭素原子を含む脂肪族アルコ
    ールからなる群から選択される分散剤を有効量でその中
    に配合することからなる方法。
  2. 【請求項2】  該熱可塑性ポリブレンドの重量を基に
    して少なくとも0.05重量%の分散剤を加える請求項
    1に記載の方法。
  3. 【請求項3】  前記分散剤がラウリン酸である請求項
    1に記載の方法。
  4. 【請求項4】  前記分散剤がステアリン酸である請求
    項1に記載の方法。
  5. 【請求項5】  前記分散剤がベヘン酸である請求項1
    に記載の方法。
  6. 【請求項6】  前記分散剤がステアリン酸ナトリウム
    である請求項1に記載の方法。
  7. 【請求項7】  前記分散剤がビス−ステアロアミドで
    ある請求項1に記載の方法。
  8. 【請求項8】  前記熱可塑性ポリブレンドが、a)そ
    の少なくとも50モル%がテレフタル酸であるジカルボ
    ン酸部分と、その少なくとも50モル%がエチレングリ
    コールであり且つその20〜50モル%がジエチレング
    リコールまたは1,4−シクロヘキサンジメタノールで
    ある二価アルコール部分とのコポリエステルであり、ガ
    ラス転移温度(Tg)が40〜85℃の範囲であり、イ
    ンヘレント粘度(I.V.)が0.2〜10の範囲であ
    るPETG  95〜65重量%と、b)コポリマーの
    重量を基にして65〜90重量%のスチレン系モノマー
    と、コポリマーの重量を基にして35〜10重量のエチ
    レン性不飽和ニトリルとからなるSANコポリマー5〜
    35重量%とを、成分(a)と(b)の合計が100重
    量%となる量で含むことを特徴とする請求項1に記載の
    方法。
  9. 【請求項9】  6〜36個の炭素原子を含むモノ−及
    びジ−カルボン酸、前記酸のアルカリ及びアルカリ土類
    金属塩及びアミド、並びに、6〜36個の炭素原子を含
    む脂肪族アルコールからなる群から選択される分散剤が
    有効量でその中に配合されているPETG及びSANを
    含む熱可塑性ポリブレンドからなる組成物。
  10. 【請求項10】  該熱可塑性ポリブレンドの重量を基
    にして少なくとも0.05重量%の分散剤が加えられて
    いる請求項9に記載の組成物。
  11. 【請求項11】  前記分散剤がラウリン酸である請求
    項9に記載の組成物。
  12. 【請求項12】  前記分散剤がステアリン酸である請
    求項9に記載の組成物。
  13. 【請求項13】  前記分散剤がベヘン酸である請求項
    9に記載の組成物。
  14. 【請求項14】  前記分散剤がステアリン酸ナトリウ
    ムである請求項9に記載の組成物。
  15. 【請求項15】  前記分散剤がビス−ステアロアミド
    である請求項9に記載の組成物。
  16. 【請求項16】  前記熱可塑性ポリブレンドが、a)
    その少なくとも50モル%がテレフタル酸であるジカル
    ボン酸部分と、その少なくとも50モル%がエチレング
    リコールであり且つその20〜50モル%がジエチレン
    グリコールまたは1,4−シクロヘキサンジメタノール
    である二価アルコール部分とのコポリエステルであり、
    ガラス転移温度(Tg)が40〜85℃の範囲であり、
    インヘレント粘度(I.V.)が0.2〜10の範囲で
    あるPETG  95〜65重量%と、b)コポリマー
    の重量を基にして65〜90重量%のスチレン系モノマ
    ーと、コポリマーの重量を基にして35〜10重量のエ
    チレン性不飽和ニトリルとからなるSANコポリマー5
    〜35重量%とを、成分(a)と(b)との合計が10
    0重量%となる量で含むことを特徴とする請求項9に記
    載の組成物。
JP3024762A 1990-02-20 1991-02-19 熱可塑性コポリエステル及びスチレン−アクリロニトリルコポリマーのポリブレンドの低温衝撃強さの向上方法 Pending JPH04216857A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/481,638 US5106897A (en) 1990-02-20 1990-02-20 Method for improving the low temperature impact strength of polyblends of thermoplastic copolyesters and styrene acrylonitrile copolymers
US481638 1990-02-20

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