JPH0428740A - 熱可塑性樹脂組成物の製造方法 - Google Patents

熱可塑性樹脂組成物の製造方法

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JPH0428740A
JPH0428740A JP13375090A JP13375090A JPH0428740A JP H0428740 A JPH0428740 A JP H0428740A JP 13375090 A JP13375090 A JP 13375090A JP 13375090 A JP13375090 A JP 13375090A JP H0428740 A JPH0428740 A JP H0428740A
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chain
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JP13375090A
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Sanehiro Shibuya
修弘 渋谷
Hiroshige Sano
博成 佐野
Takesumi Nishio
西尾 武純
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Mitsubishi Chemical Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Toyota Motor Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、射出成形、中空成形等により、成形品やシー
ト等として利用できる熱可塑性樹脂組成物の製造法に関
するものである。さらに詳しくは、ポリオレフィン樹脂
、ポリフェニレンエーテル樹脂、同一分子内にアルケニ
ル芳香族化合物重合連鎖と脂肪族炭化水素連鎖を併せ持
つ重合体およびゴム状重合体よりなる樹脂組成物の製造
において、特定の多段混練を行うことを特徴とする製造
法であり、機械的物性、特に板状成形品の低温での落錘
衝撃強度と剛性のバランスに優れた熱可塑性樹脂組成物
の製造方法に関するものである。
〔従来の技術および課題〕
ポリオレフィン樹脂は成形加工性、強靭性、耐水性、耐
有機溶媒性、耐薬品性などに優れ、低比重で安価である
ことから、各種成形品やフィルム、シート等に従来から
広く利用されている。しかし、一般にポリオレフィン樹
脂は、耐熱性、剛性がそれ程高くなく、新規な用途開拓
をはかるためには、これらをさらに改良することが望ま
しい。
一方、ポリフェニレンエーテル樹脂は、優れた耐熱性、
剛性を有するが、成形加工性、耐溶剤性に難点があるた
め、その利用範囲が限定されている。これの成形加工性
、衝撃強度等を改良する目的で、これにスチレン系樹脂
がブレンドされ、利用されているが、なお耐溶剤性に難
点があり、その利用範囲にも限界があり、例えば、ガソ
リン容器等の油性溶剤に対する耐性の要求される分野に
は適していない。
これらのポリオレフィン樹脂とポリフェニレンエーテル
樹脂のそれぞれの長所を兼ね備え、欠点を補う目的で、
種々のブレンド組成物が提案されており、例えば加工性
や抗張力の改良を目的とした組成物(特公昭42−70
69号公報)があるが、工業分野で要求される比較的高
い機械的強度レベルを必ずしも満足し得ない。
また、さらにポリオレフィン樹脂とポリフェニレンエー
テル樹脂の相溶性を改善し、機械的強度の向上を図るこ
とを目的として、例えば、スチレンとブタジェンのブロ
ック共重合体ないしは、これらの水素添加物を配合して
成る組成物(特開昭53 71158号、特開昭54−
88960号、特開昭59100159号各公報等)、
今冬にこれらの成分に無機フィラーを加えてなる組成物
(特開昭58−103556号公報)等が提案されてい
る。また、ポリフェニレンエーテル樹脂に20重量%を
超える多量のポリオレフィン樹脂を配合し、さらに相溶
化作用をもたらすものとして、アルケニル芳香族化合物
と共役ジエンよりなるジブロック共重合体またはラジア
ルテレブロック共重合体あるいはこれらの水素添加重合
体を加えてなる組成物(特開昭58−103557号、
特開昭60−76547号各公報)が提案されており、
溶融加工性、引張り特性、脆性等か改善されると示され
ている。
しかし、その一方で剛性が必ずしも充分ではなく、工業
部品等の分野で要求される剛性と衝撃強度のバランスレ
ベルを満足し得ないケースがあった。
本発明はこのような現状に鑑み、樹脂組成物の製造にお
ける溶融混線段階で、特定の方法を特定の配合成分に適
用することにより、良好な衝撃強度と剛性を兼ね備えた
ポリオレフィン樹脂とポリフェニレンエーテル樹脂を主
成分とする樹脂組成物を提併しようとするものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、従来のポリオレフィン樹脂−ポリフェニ
レンエーテル樹脂配合物の衝撃強度について不満足な点
を補い改良すべく、各種の溶融混練法について詳細な検
討を行った結果、各原料成分の供給方法を特定すること
により、板状成形品の低温での落錘衝撃強度のレベルが
優れた樹脂組成物が得られることを見いだし、本発明を
完成した。
すなわち、本発明による樹脂組成物の製造方法は、下記
の成分(A)、(B)、(C)および<D)よりなる樹
脂組成物の製造において、前段で成分(B)、または成
分(B)に少なくとI:J1種の成分(C)または成分
(D)を加えて溶融混線組成物(I)を得、後段で該溶
融混線組成物(I)に成分(A)および残余の成分を加
えて溶融混練することを特徴とする、熱可塑性樹脂組成
物の製造方法である。なおここで、各成分の割合は、成
分(A)、成分(B)および成分(C)については、こ
れらの成分の合計量を100重量%とじた重量%で示し
、成分(D)については成分(A)、成分(B)および
成分(C)の合計100重量部に対する重量部として示
し、それぞれ以下のとおりである。
成分(A> ポリオレフィン樹脂、30〜78重量%、成分(B): ポリフェニレンエーテル樹脂 20〜68重量%、 成分(C)。
同一分子内にアルゲニル芳香族化合物重合連鎖(c1)
と脂肪族炭化水素連鎖(c2)を併せて持ち、23℃に
おける動的剪断弾性率G′が3X 10 ”dyn/ 
c+*2以上の範囲にある重合体=2〜50重量%、 成分(D): 23℃における動的剪断弾性率G′が2×10 ”dy
n/ cm2以下の範囲にあるゴム状重合体=1〜50
重量部〔成分(A)十成分(B)+成分(C)=100
重量部に対して〕。
本発明により、従来のポリオレフィン樹脂とポリフェニ
レンエーテル樹脂を含む樹脂組成物に比べ、剛性と板状
成形品の低温での落錘衝撃強度のバランスの良好な樹脂
組成物が得られる。
〔発明の詳細な説明〕
本発明による樹脂組成物は、次の構成成分よりなる樹脂
組成物の製造に適用される。
1、構成成分 (A)、ポリオレフィン 本発明で使用されるポリオレフィン樹脂は、プロピレン
、ブテン−1,3−メチルブテン−1,4−メチルペン
テン−1等の単独重合体またはこれらの過半重量よりな
る共重合体である。中でも特に結晶性プロピレン系重合
体、すなわち結晶性プロピレン単独重合体、結晶性プロ
ピレン−エチレンまたはプロピレン−ブテン−1ランダ
ム共重合体、あるいは結晶性プロピレン−エチレンまた
はプロピレン−ブテン−1ブロック共重合体が好ましい
さらに、これらの中て′、アイツタクチイックポリプロ
ピレン連鎖に基づく結晶性を示すものが好ましい。
これらのポリオレフィン樹脂のメルトフローレート(M
 F R)(230℃、荷重2.16kg>は、0.0
1〜150g/10分の範囲が好ましく、0.05〜7
0g/10分の範囲がより好ましく、とりわけ0.1〜
50g/10分の範囲が好ましく、さらに0,5〜30
g/10分の範囲が好ましい。
MFRの値がこれより高い範囲では組成物の機械的物性
バランスのレベルが低く、またこれより低い範囲では成
形加工性に難点が生じて好ましくない これらの重合体は既知の方法による重合あるいは変性に
より得られ、また市販のものから適宜選んで用いてもよ
い。
B :ポリフェニレンエーテル 本発明で使用されるポリフェニレンエーテル樹脂は、−
最大 で表される繰り返し構造単位を有し、式中−つの単位の
エーテル酸素原子は次の隣接単位のベンゼン核に接続し
ており、nは少なくとも30であり、Qはそれぞれ独立
に水素、ハロゲン、三級α炭素原子を含有しない炭化水
素基、ハロゲン原子とフェニル核との間に少なくとも2
個の炭素原子を有するハロ炭化水素基、炭化水素オキシ
基およびハロゲン原子とフェニル核との間に少なくとも
2個の炭素原子を有するへロ炭化水素オキシ基からなる
群より選択した一価1換基を示す。
ポリフェニレンエーテル樹脂の代表的な例としては、ポ
リ(2,6−シメチルー1.4−フェニレン)エーテル
、ポリ(2,6−ジエチル−1,4−フエニレン)エー
テル、ポリ(2−メチル−6−エチル−1,4−フエニ
レン)エーテル、ポリ〈2−メチル−6−プロピル1.
4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジプロビル
ー1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−エチル−
6−ブロビルー1.4−フェニレン)エーテル、ポリ(
2,6−シプチルー1,4−フェニレン)エーテル、ポ
リ(2,6−ジプロベニルー1.4−7エニレン)エー
テル、ポリ(2,6−ジラウリル−1,4−フェニレン
)エーテル、ポリ(2,6−ジフェニル−1,4−フェ
ニレン)エーテル、ポリ(2,6−シメトキシー1.4
−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジェトキシ−
1,4フエニレン)エーテル、ポリ(2−メトキシ−6
−ニトキシー1.4−)ユニレン)エーテル、ポリ(2
−エチル−6−メチアリルオキシ−1,4−フエニレン
)エーテル、ポリ(2,6−ジクロロ−1,4−フェニ
レン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−フェニル−1
4−フェニレン)エーテル、ポリ(2,6−ジベンジル
1.4−)ユニレン)エーテル、ポリ(2−エトキシ1
4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−クロロ1.4−
フェニレン)エーテル、ポリ(2,5−ジブロモ1.4
−)ユニレン)エーテルおよび同等物がある。
また2、6−シメチルフエノールと2.3.6− トリ
メチルフェノールの共重合体、2.6−シメチルフエノ
ールと2.3,5.6−チトラメチルフエノールの共重
合体、2.6−ジニチルフエノールと2.3.6− ト
リメチルフェノールの共重合体などの共重合体をも挙げ
ることができる。
さらに、本発明で使用されるポリフェニレンエーテル樹
脂は、前記−最大で定義されたポリフェニレンエーテル
樹脂にスチレン系モノマー(例えば、スチレン、p−メ
チルスチレン、α−メチルスチレンなど)をグラフトし
たもの、スチレン系樹脂をブレンドしたもの等の変性さ
れたポリフェニレンエーテル樹脂をも包含する。
上記に相当するポリフェニレンエーテル樹脂の製造方法
は公知であり、例えば米国特許第3306874号、第
3306875号、第3257357号および第325
7358今冬明細書および日本特許特公昭52−178
80号および特開昭50−51197号公報に記載され
ている。
本発明の目的のために好ましいポリフェニレンエーテル
樹脂の群は、エーテル酸素原子に対する2つのオルソ位
にアルキル置換基を有するものおよび2.6−ジアルキ
ルフェノールと2.3.6− トリアルキルフェノール
の重合体または共重合体である。
これらのうちでも、とりわけ2,6−シメチルフエノー
ルの重合体が好ましい、また、その好ましい分子量の範
囲は、その尺度として30℃クロロホルム中を用いて測
定した固有粘度の値で示すと、025〜0.7d11.
の範囲であり、より好ましくは0.3〜0.6dl/g
の範囲であり、さらに好ましくは0.35〜0.56d
1/gの範囲である。
0.25+H!/gより小さい値の範囲では、組成物の
衝撃強度が低くなる傾向となり、また、0.7dl/g
より大きい値の範囲では、組成物の成型加工性が低下す
る傾向となる。
(C): −内にアルケニル  族 合本発明で使用さ
れる同一分子内にアルケニル芳香族化合物重合連鎖(c
、) C以下、連鎖(C1)と称する。〕と、脂肪族炭
化水素連鎖(c 2) C以下、連鎖(C2)と称する
。〕を併せ持つ重合体(C)C以下、重合体(C)と称
する。〕とは、重合体を構成する同一の高分子鎖の中に
、アルケニル芳香族化合物の重合連鎖部分と、脂肪族炭
化水素の重合連鎖形層をなす部分とを、少なくとも部分
的に且つ少なくとも一つづつ併せ持つ重合体鎖よりなる
重合体であり、連鎖(CI)と連鎖(C2)は互いに線
状に少なくとも一つづつ結合したいわゆる線状ブロック
構造、または分岐構造をなすいわゆるラジアルテレブロ
ック構造、片方を幹とし他を枝とするいわゆるグラフト
状分岐構造をなすもの等を含む。
連鎖(c1)をなすアルケニル芳香族化合物とは、次の
一般式に示される化学構造を有するものである。
ここに、R1とR2は水素および炭素数1〜6の低級ア
ルキル基またはアルケニル基から成る群より選ばれ、R
コおよびR4は水素、炭素数1〜6の低級アルキル基、
塩素、臭素より成る群より選ばれ、R5、R6およびR
7は水素、炭素数1〜6の低級アルキル基およびアルケ
ニル基から成る群より選ばれるか、あるいはR6とR7
が芳香族環の一部をなし、例えばナフチル基を形成する
こともある。
アルケニル芳香族化合物の具体例には、スチレン、パラ
メチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルキシレン
、ビニルトルエン、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼ
ン、ブロモスチレンおよびクロロスチレンがあり、これ
らの組み合わせであってもよい、これらの中で、スチレ
ン、α−メチルスチレン、パラメチルスチレン、ビニル
トルエン、ビニルキシレンが好ましく、スチレンがより
好ましい。
連鎖(c1)は、その総重量を100重量%とじたとき
の内機として、25重量%を超えない範囲でアルケニル
芳香族化合物以外の共重合成分を含むものであってもよ
い。
連鎖(C2)は、脂肪族飽和炭化水素を主とする炭化水
素連鎖であり、具体的には、オレフィン類の重合体連鎖
、あるいは共役ジエン類の重合体の炭素−炭素不飽和結
合を既知の水素添加処理方法により飽和させ、オレフィ
ン類の重合体連鎖と同様あるいは類似の構造としたもの
等をも含む、この連鎖(C2)は、部分的に炭素−炭素
不飽和結合や架橋構造、分岐構造を含むものであってよ
く、また連鎖(C2)の総重量を100重量%とじたと
きの内機として25重量%を超えない範囲で、他の共重
合成分として、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ハロ
ゲン等の炭素以外の原子を含む単量体およびアルケニル
芳香族化合物に由来する成分をブロック、ランダム、グ
ラフト等の形式で含んでよい。
炭素以外の原子を含む単量体の例としては、無水マレイ
ン酸およびその誘導体、アクリル酸およびその誘導体、
塩化ビニル等が挙げられる。
重合体(C)に占める連鎖(C1)の割合は、重合体(
C)の総重量を100重量%とじて、10〜80重量%
の範囲が好ましく、20〜75重量%の範囲がより好ま
しい、連1(e=)の割合は、20〜90重量%の範囲
が好ましく、25〜80重量%の範囲がより好ましい1
重合体(C)は、その連鎖の中に、その25重量%を超
えない範囲で連鎖(c1)および連鎖(C2)以外の共
重合成分や重合体連鎖を含んでもよく、その重合体連鎖
が分校状連鎖の幹、枝あるいは、ブロック状連鎖の一部
をなすものであってよい、また、分岐構造やラジアルテ
レブロック構造の分岐点において、多官能性炭化水素基
あるいは炭素以外の原子、炭素以外の原子を含む多官能
性炭化水素基を含むものであってよい。
本発明において使用される重合体(C)は、23℃にお
ける動的剪断弾性率G′が3 X 10 ”dyn/e
112以上、好ましくは7 X 10 ’dyn/ c
s2以上、さらに好ましくはI X 10 ’dyn/
 am2以上の重合体である。
動的剪断弾性率G′は市販の種々の粘弾性測定装置を使
用して測定することができるが、−例を挙げると、レオ
メトリックス社のメカニカルスペクトロメーター(型式
番号RMS605)等がある。
これ等の装置を使用し、23℃において周波数1ヘルツ
、歪み量0.1〜1.5%の範囲で測定した値をもって
動的剪断弾性率G′の値とする。
本発明において使用される重合体(C)は、室温例えば
20〜25℃でゴム的な性質を示し、一般にゴムとして
知られる天然ゴム、ポリブタジェンゴム、ブタジェン−
スチレン共重合体、ブタジェン−アクリロニトリル共重
合体、ポリイソブチレン、チオコールゴム等とは全く異
なった性質を示す物質であり、また、一般に熱可塑樹脂
の衝撃強度改良、柔軟性付与の目的に使用されるエラス
トマー成分とは異なる物質である。
動的剪断弾性率が3 X 10 ’dyn/ am”以
上の重合体を得るためには、連鎖(c、)と連jl[(
C2)の比率、結合方法、それぞれのミクロ構造(立体
規則性、ポリジエンを使用する場合のビニル基、eis
−1゜4結合、trans−1,4結合の比)等を注意
深く選択する必要がある。
重合体(C)の動的剪断弾性率G′の値が3×10 ”
dyn/ c輪2未満の範囲にあるものは、樹脂組成物
の剛性レベルが低くなる傾向となる。
重合体(C)の具体例としては、オレフィンとスチレン
等のアルケニル芳香族化合物とのグラフト共重合体やブ
ロック共重合体等の範囲に含まれるポリスチレングラフ
ト化ポリプロピレン、ポリスチレングラフト化ポリエチ
レン、エチレン−スチレンブロック共重合体、プロピレ
ン−スチレンブロック共重合体、あるいはアルケニル芳
香族化合物と以下に示す共役ジエンよりなるブロック共
重合体ないしは、共役ジエン重合体ゴムやポリペンテナ
マー等に対するアルケニル芳香族化合物のグラフト共重
合体の部分水素添加物等が挙げられ、これらのうちでも
部分水素添加されたアルケニル芳香族化合物−共役ジエ
ンプロ・ンク共重合体がより好ましい。
上記の共役ジエンの具体例には、1.3−ブタジェン、
2−メチル−1,3−ブタジェン、2,3−ジメチル−
1,3−ブタジェン、1.3−ペンタジェン等が挙げら
れ、これらの中でも、1.3−ブタジェン、2−メチル
−1,3−ブタジェンより選ばれるものが好ましく、さ
らに好ましくは1,3−ブタジェンである。これらの共
役ジエンに加えて、少量のエチレン、プロピレン、1−
ブテン等の低級オレフィン系炭化水素やシクロペンタジ
ェン、非共役ジエン類が含まれていてもよい。
以下、部分水素添加されたアルケニル芳香族化合物−共
役ジエンブロック共重合体についてさらに詳しく説明す
る。「部分水素添加されたアルケニル芳香族化合物−共
役ジエンブロック共重合体」とは、アルケニル芳香族化
合物に由来する連鎖ブロック「A」と共役ジエンに由来
する連鎖ブロックr13Jを、それぞれ少なくとも一個
有する構造をもつアルケニル芳香族化合物−共役ジエン
ブロック共重合体の、ブロックBの脂肪族不飽和基が水
素添加により減少したブロック共重合体である。ブロッ
クAおよびBの配列は、線状構造をなすもの、あるいは
分岐構造をなすいわゆるラジアルテレブロック構造をな
すものを含む、また、これらの構造のうちの一部に、ア
ルケニル芳香族化合物と共役ジエンとのランダム共重合
部分に由来するランダム鎖を含んでいてもよい。これら
のうちで、線状構造をなすものが好ましく−A−B−A
型、A−B型より選ばれるものがさらに好ましい。
部分水素添加されたアルケニル芳香族化合物共役ジエン
ブロック共重合体(C)においてその23℃における動
的剪断弾性率G′の値を3×10 ”dyn/。72以
上とするように制御するためには、連鎖(C1)と連鎖
(C2)の比率の選択および連鎖(C2)における水素
添加前の共役ジエンのミクロ構造、特に1,2結合また
は3,4結合とcis−およびtrans−1,4結合
の比率の選択が重要である。
連鎖(c1)の割合すなわち、アルケニル芳香族化合物
に由来する繰り返し単位の占める割合は、55〜80重
量%の範囲が好ましく、55〜75重量%の範囲がより
好ましく、55〜70重1%がさらに好ましい、55重
量%より少ない範囲では、重合体(C)の23℃におけ
る動的剪断弾性率が低い値となる傾向となり、同時に樹
脂組成物の剛性レベルが低くなる傾向となり、また80
重量%より多い範囲では組成物の衝撃強度レベルが低く
なる傾向となる。
部分水素添加されたアルケニル芳香族化合物共役ジエン
ブロック共重合体(C)を構成する連鎖(C2)は、水
素添加されたジエン重合連鎖であり、水素添加される前
のジエン重合連鎖の二重結合のミクロ構造(cis−お
よびtrans  1.4結合と12結合および3.4
結合)に占める1、2結合と34結合の和の割合により
、水素添加後の連鎖(c、)の分子構造および共重合体
(C)の物性は大きな影響を受ける。ジエン重合連鎖に
占める1、2結合と3.4結合の和の割合ないしは、こ
れを水素添加した後の連鎖(C2)に占める1、2結合
と3.4結合に由来する部分の和の割合は、0重量%以
上30重量%以下が好ましく、4重量%以上30重1%
以下がより好ましく、8重量%以上27重量%以下がさ
らに好ましい。30重量%を超える領域では重合体(C
)の23℃における動的剪断弾性率が低い値を示す傾向
となり易く、かつ、得られる樹脂組成物の剛性レベルが
低くなる傾向となる。
これらブロック共重合体における脂肪族連鎖部分のうち
、水添されずに残存している不飽和結合の割合は、10
%以下が好ましく、4%以下がより好ましい。また、ア
ルケニル芳香族化合物に由来する芳香族性不飽和結合の
約25%以下が水素添加されていてもよい。
これら水素添加ブロック共重合体(e)の分子量につい
ては、種々のものが使用できるが、それらの分子量の目
安として、ゲルパーミェーションクロマトグラフィーに
より測定されたポリスチレン換算法による数平均分子量
の値が5,000g/mo1以上500,000g/−
〇1以下のものが好ましく 、10,0OOy/won
以上300,000g/ mol以下のものがより好ま
しい。さらに好ましくは30 、000g/ mo1以
上200.0009/−01以下、とりわけ好ましくは
45,0OOy/ mo1以上150,0OOy/ m
ol以下の範囲にあるものである。
ゲルパーミェーションクロマトグラフィーにより測定さ
れ、ポリスチレン換算法による数平均分子量の値が50
0 、0OOLi/ molを超えるもの、および数平
均分子量の値が5,0OOy/ mofを下回るものは
、組成物の機械的強度が不満足となる傾向となる。
アルケニル芳香族化合物−共役ジエンブロック共重合体
の製造方法としては、数多くの方法が提案されている0
代表的な方法としては、例えば特公昭40−23798
号公報、米国特許第3595942号および同第409
0996号明細書等に記載された方法があり、リチウム
触媒またはチーグラー型触媒を用いて、不活性溶媒中で
ブロック共重合を行わせる。
これらのブロック共重合体の水素添加処理は、例えば特
公昭42−8704号、同43−6636号あるいは同
46−20814号等の各公報に記載された方法により
、不活性溶媒中で水素添加触媒の存在下に水素添加する
ことによって行われる。この水素添加では、重合体ブロ
ックB中のオレフィン型二重結合の少なくとも85%、
好ましくは96%以上が水素添加され、重合体ブロック
A中の芳香族不飽和結合の25%以下が水素添加されて
いてもよい。
また、ジャーナルオブポリマーサイエンス(Journ
al of Po1y+*er 5cience) P
art B LettersVolume 11.42
7〜434頁(I973年)等の文献に示された方法に
準じ、不活性溶媒中でp−トルエンスルホニルヒドラジ
ド等を用いて水素添加を行うことも可能である。
本発明において使用される成分(D>は、23℃におけ
る動的剪断弾性率G′が2 X 10 ”dyn/ c
m2以下、好ましくは1 、5 X 10 ’dyn/
 cm2以下、より好ましくはI X 10 ”dyn
/ am2以上lX10@dyn/cm2以下、さらに
好ましくは5 X 10 ”dyn/el12以上I 
X 10 ”dyn/ cm”以下の範囲にある天然お
よび合成の重合体である。動的剪断弾性率G′の値は成
分(C)の項に示した方法により測定される。
成分(D)の具体例として、天然ゴム、ジエンゴム(例
えば、ポリブタジェン、ポリイソプレン、ポリクロロプ
レン)およびジエン(例えばブタジェン、イソプレン)
とアルケニル芳香族化合物(例えばスチレン、α−メチ
ルスチレン)との共重合体〔例えばスチレン−ブタジェ
ンランダム共重合体、スチレンとブタジェンのブロック
共重合体(ジブロック、トリブロック、多ブロック、ラ
ジアルテレブロック、テーパードブロック等種々の形態
を含む)であり、かつジエン50重量%以上、好ましく
は60重量%以上とアルケニル芳香族化合物50重量%
以下、好ましくは40重量%以下の範囲にあるもの〕、
50重量%以上のポリブタジェンに50重量%以下のア
ルケニル芳香族化合物やその他のビニル単量体(例えば
アクリル酸、メタクリル酸およびそれらのエステル、ア
クリロニトリル)をグラフト重合させたもの、ブタジェ
ン−アクリロニトリル共重合体、ポリイソブチレン、イ
ンブチレンとブタジェンまたはイソプレンとの共重合体
、ポリオレフィン系エラストマー(例えばエチレン−プ
ロピレン共重合体、エチレン−ブテン−1共重合体、エ
チレン−プロピレン−ジエン共重合体)、チオコールゴ
ム、多硫化ゴム、アクリルゴム、ポリウレタンゴム、ポ
リエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー
、ポリエーテルゴム、ポリプロピレンオキシド、ポリエ
チレンオキシド、エビクロロヒドリンゴム、シリコンゴ
ム、四フッ化エチレンー六フッ化プロピレン共重合ゴム
などが挙げられる。
さらに、これらの重合体の各種変性体も挙げられる1例
えば、ヒドロキシ、カルボキシまたはアミノ基末端停止
液状ポリブタジェン、ビニル単量体く例えばアクリル酸
やメタクリル酸およびこれらのエステルやアミド、アク
リロニトリル、酢酸ビニル)ないしは不飽和多価カルボ
ン酸およびその誘導体(例えばマレイン酸、マレイン酸
のエステル、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコ
ン酸、イタコン酸のエステル)を25重量%以下、より
好ましくは15重量%以下の範囲でグラフト共重合させ
たく分子量が500〜3000程度の低分子量で液状の
ものを含む)ポリブタジェンないしはポリイソプレン、
エポキシ化ポリブタジェンないしはエポキシ化ポリイソ
プレン(炭素−炭素二重結合の25重量%以下、より好
ましくは15重量%以下がエポキシ化されたものであり
、低分子量で液状のものを含む)水素添加されたブタジ
ェン−アクリロニトリル共重合体、上記のジエンとアル
ケニル芳香族化合物との共重合体の部分水素添加物、上
記のポリオレフィン系エラストマーにアルケニル芳香族
化合物、その他のビニル単量体ないしは不飽和多価カル
ボン酸およびその誘導体を25重量%以下、好ましくは
0.01重量%以上15重量%以下、より好ましくは0
.1重量%以上5重量%以下、さらに好ましくは0.4
重量%以上2重量%以下の範囲でグラフト共重合させた
もの(例えば、無水マレイン酸グラフト化エチレン−プ
ロピレンゴム、無水マレイン酸グラフト化エチレン−ブ
テン−1ゴム)が挙げられる。これらの中で、より好ま
しくは不飽和多価カルボン酸およびその誘導体ないしは
アルケニル芳香族化合物をグラフト共重合させたポリオ
レフィン系エラストマー、60重量%以上のジエンと4
0重量%以下のアルケニル芳香族化合物とのプロ・yり
共重合体のうちでジエン重合ブロックの二重結合のミク
ロ構造(cis−1,4結合、trans−1,4結合
、1.2−結合および3.4結合)に占める1、2−結
合と3.4結合の和の割合が30重量%超過60重量%
以下の範囲にあるものの水素添加物(ポリジエン部分の
二重結合の90重量%以上、より好ましくは95重量%
以上が水素添加されたもの)およびその無水マレイン酸
グラフト化物であり、さらに好ましくは、プロピレンま
たは1−ブテンの共重合量が15重量%以上75重量%
以下、特に好ましくは20重量%以上60重量%以下、
とりわけ好ましくは25重量%以上50重量%以下の範
囲にあるエチレン−プロピレンないしはエチレン−ブテ
ン−1ランダム共重合体に無水マレイン酸をグラフト共
重合させたものである。
これらの重合体は、市販のものが使用可能であり、既知
の方法で重合、変性したものを使用することが可能であ
る。
2、構成成分の組成比 本発明による樹脂組成物に占める各重合体成分の割合は
、成分(A)、成分(B)および成分(C)については
、これらの成分の合計量を100重量%とじた重量%で
示し、成分(D)については成分(A)、成分(B)お
よび成分(Cンの合計100重1部に対する重量部とし
て以下に示す。
成分(A):ポリオレフィン樹脂: 30〜78重量%、 好ましくは35〜75重量%、 より好ましくは38〜71重量%、 さらに好ましくは38〜66重量%の範囲である。
30重量%未満では組成物の耐溶剤性に不満足な点を生
じ易く、78重量%超過では耐熱剛性に難点を生じ易い
傾向となる。
成分(B)、ポリフェニレンエーテル樹脂20〜68を
量%、 好ましくは20〜60重量%、 より好ましくは22〜55重量%、 さらに好ましくは27〜55重量%の範囲である。
20重量%未満では組成物の耐熱剛性レベルが不満足と
なり易い傾向となり、68重量%超過では耐溶剤性、成
形加工性に難点を生じ易い傾向となる。
成分(C)1重合体(C) 2〜50重量%、 好ましくは5〜45重量%。
より好ましくは7〜40重量%、 さらに好ましくは7〜35重量%の範囲である。
2重量%未満では組成物の耐衝撃性に難点が生じ易い傾
向となり、50重量%超過では耐溶剤性に難点が生じ易
い傾向となる。
成分(D):ゴム状重合体: 成分(A)十成分(B)十戒分(C)=100重量部に
対して 1〜50重量部、 好ましくは3〜30重量部、 より好ましくは5〜25重量部、 さらに好ましくは5〜20重量部の範囲である。
1重量部未満では組成物の衝撃強度が不満足なレベルと
なり易い傾向となり、50重量部超過では耐溶剤性に難
点が生じ易い傾向となる。
3、溶融混練方法 本発明の樹脂組成物を製造する方法は溶融状態で混練す
る方法である。とくに本発明においては、前段において
特定成分を配合し、次いで後段において他の特定成分を
配合することにより、優れた耐衝撃性および機械的性質
のバランスを有する組成物を提供する点に特徴がある。
すなわちその配合方法は、まず前段において成分(B)
、または成分(B)と成分(C)、または成分(B)と
成分(D)、または成分(B)と成分(C)と成分(D
>、さらに必要に応じて少量の安定剤を前段で配合した
溶融混線組成物(I)に対して、さらに後段で他の成分
、すなわち成分(A)および残余の成分(C)、成分(
D)さらに必要に応じて少量の安定剤を加えて溶融混練
する方法である。
溶融混線組成物(I)を構成する成分として、成分(B
)は必須成分であり、これを欠く場合には、得られる樹
脂組成物の板状成形品の落錘衝撃強度が不満足となる傾
向となる6 また、加えられる成分(C)のうち、溶融混練組成物(
I)に含まれる割合が増えるにしたがって、本発明によ
る樹脂組成物の落錘衝撃強度は高くなる傾向を示し、好
ましくは成分(C)の2割以上、より好ましくは4割以
上、さらに好ましくは6割以上である。
さらに、加えられる成分(D)のうち、組成物(I)に
含まれる割合が増えるにしたがって、本発明による樹脂
組成物の落錘衝撃強度は高くなる傾向を示し、好ましく
は成分(D)の4割以上、より好ましくは6割以上、さ
らに好ましくは8割以上である。
また、溶融混練組成物N)の中に成分(A)が含まれる
場合、その量が少ない方が、得られる樹脂組成物の衝撃
強度は高くなる傾向を示し、好ましくは、加えられる成
分(A)の3割未満、より好ましくは1割未満である。
溶融混線組成物(I)の中に必須成分である成分(B)
のほかに、成分(C)と成分(D)が、ともに含まれる
場合に得られる樹脂組成物の衝撃強度は、成分(B)と
成分(C)ないしは成分(B)と成分(D)の組み合わ
せよりなる組成物(I)を用いた場合に比べて、より高
いレベルを示す傾向となる。
溶融混線には、一般に使用されている一軸もしくは二軸
などの各種押出機、バンバリーミキサ−ロール、各種ニ
ーダ−等の混線装置、2台以上の一軸もしくは二軸押出
機の組み合わせにより逐次混線を行う押出機等を用いる
ことができる。
本発明の樹脂組成物を混練するには、例えば上記の押出
機にて成分(B)または成分(B)に成分(C)と成分
(D)より選ばれる少なくとも一種、またはこれらに、
必要に応じて加えられる安定剤を一旦混練して溶融混線
組成物(I)を得、これをペレットとしたのち、残りの
成分を加えて再度押出機で溶融混練して製造することも
できるが、好ましくは、シリンダーの根元の通常の原料
供給用フィーダーとホッパーのほかに、シリンダー中間
部に原料供給用フィーダーとホッパーを有する押出機ま
たは2台の一軸または二軸押出機を組み合わせた逐次混
練押出機を使用し、前段で成分(B)または成分(B)
に加えて成分(C)と成分(D)より選ばれる少なくと
も一種、さらに必要に応じて加えられる安定剤よりなる
溶融混線組成物(I)を製造し、同一押出機の中間ホッ
パーを用いてシリンダー上部または側部より残りの成分
を添加、−または二段目の押出機に溶融混線組成物(I
)と残りの成分を供給し、同一押出機の後段または二段
目の押出機にて溶融混練することにより製造するのが好
ましい 本発明に使用する一軸または二軸の混練押出機のL/D
(シリンダーの有効長/シリンダーの内径)の好ましい
範囲は20以上60以下の範囲であり、より好ましくは
25以上50以下、さらに好ましくは25以上43以下
の範囲である。2台の押出機を使用して逐次混練する場
合には、雨樋のL/Dの合計が上記の範囲になるのが好
ましく、また雨樋のL/Dの割合は種々の範囲のものが
使用可能であるが、より好ましくは、2.8〜8:2、
さらに好ましくは3・7〜7:3の範囲である。
上記のL/Dの値が20未満では溶融混線が不充分とな
り易く、60を超える範囲では溶融混線に伴う熱劣化の
影響が項著となる傾向となり、ともに機械的物性に難点
が生じ易い傾向となる。
溶融混練温度は通常200℃〜350℃の範囲である。
一軸混練機は得られる組成物物性が高レベルとなること
、および運転が安定することから好ましく、この場合、
使用するスクリューは、強い剪断を加えて溶融混線を行
う部分を二部所有し、それらが中間ホッパーを挟んで前
と後に位置し、前段における溶融混線組成物(I)の溶
融および混練とホッパーからの残りの成分の添加、さら
に後段における溶融混練が可能となる様に設計されたも
のが好ましい。
本発明に使用する混練押出機の具体例としては、西独−
ウェルナー・プフライデラー社製ZSK、東芝機械(株
)製TEM、日本製鋼所(株)製TEX、池貝鉄工(株
)製PCM、神戸製鋼(株〉製NCM、FCM等、およ
びこれらに中間ホッパーおよびフィード装置を追加する
等の改造を加えた装置を挙げることができる。
本発明による方法においては、混線の際に、各樹脂成分
ないし必要に応じて加えられる安定剤は、いずれも粉末
ないしはペレット、クラム等の状態で予めスーパーミキ
サー、ヘンシェルミキサー■ブレンダー、タンブラ−等
の装置で均一に混合することが好ましいが、必要な場合
には混合を省き、混線装置にそれぞれを別個に定量供給
する方法を用いる二とができる。
さらに、本発明では、例えば予め溶融混線によって得た
ベレット状の組成物(I)を残りの成分と共にトライブ
レンド方式により混合し、直接射出成形することにより
一挙に成形品を得ることも可能である。
本発明において、上述の特定な配合溶融混線方法による
m著な物性改良効果は、各成分のミクロ分散状態が、良
好な物性を示しつる状態になることによると考えられる
本発明における樹脂組成物には、本発明の目的を損なわ
ない範囲で、必要に応じて先の重合体成分以外の熱可塑
性または熱硬化性樹脂、酸化防止剤、耐候性改良剤、造
核剤、スリップ剤、無機または有機の充填IP1や補強
剤、難燃剤、各種着色剤、帯電防止剤、離型剤、ポリオ
レフィンの分子量調節の少量のラジカル発生剤(有機過
酸化物、アゾ化合物、有機スズ化合物等)等の成分を添
加することもできる。
以上のようにして得られた樹脂組成物は、溶融混線後に
押し出してベレット状とすることができる。
4 本発明による樹脂組成物の応用 本発明によって得られる樹脂組成物は、機械的物性が良
好であることから、自動車の内外装部品、電気機器外装
部品、並びにいわゆるオフィスオートメーション機器等
の部品用途に適している。成形方法としては、一般に熱
可塑性樹脂に適用される成形法すなわち、射出成形、押
出酸形成は中空成形等により容易に成形することができ
るが、中でも射出成形が最も好ましい。
以下に、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
〔実施例〕
1 各成分の明細 A  ポリ レフイン 三菱油化(株)より販売されているポリプロピレン単独
重合体(230℃におけるMFR3,5y/i10分)
を使用した。
B :ポリフエニレンエーール 三菱油化(株)試作品のポリ(2,6−シメチルー14
−フェニレン)エーテル(30℃クロロホルムを用いて
測定した固有粘度の値が0.52dl19>を使用した
成 (C):重量 (C) 以下に示した方法により合成した、水素添加スチレン−
ブタジェンブロック共重合体を使用した十分に窒素1換
されたオートクレーブ中において、水分を除去したシク
ロヘキサンを溶媒とし、少量のテトラヒドロフランを含
んだノルマルブチルリチウムの存在下、約60〜80℃
の温度でスチレンの重合を行い、次いでブタジェン溶液
を加えてポリスチレン連鎖に結合したポリブタジェンブ
ロック連鎖の重合を行い、次いでスチレン溶液を加えて
ポリブタジェン連鎖に結合したポリスチレンブロック連
鎖の重合を行い、スチレンブロック連鎖を60重量%含
むスチレン−ブタジェンブロック共重合体を得た。
このブロック共重合体を充分乾燥し、充分に窒素置換さ
れたオートクレーブ中にて、水分を除去したシクロヘキ
サンに溶解し、ナフテン酸ニッケル触媒存在下60〜7
0℃、10〜13klF/cI12の水素加圧下で9時
間水素添加処理を行った。反応溶液に貧溶媒(メタノー
ル)を加え、濾過により溶剤と重合体とを分離し、減圧
乾燥を行って、部分水素添加スチレン−ブタジェンブロ
ック共重合体を得た。
核磁気共鳴スペクトルにより、ポリブタジェン連鎖に由
来する炭素−炭素二重結合は検出されなかった。ゲルパ
ーミェーションクロマトグラフィにより、ポリスチレン
換算の数平均分子量7,9X 10 ’g/ mol、
重量平均分子量9.7X10’f/醜o1と測定された
。プレス成形により厚さ2輪重のシートを作成し、レオ
メトリックス社のメカニカルスペクトロメーター(型式
番号RMS605)にて動的剪断弾性率を測定した結果
、23℃、周波数1ヘルツ、歪み量0.1〜1.5%の
条件で、3.8X10″dyn/cm2であった。
D :ゴム 重量 市販のエチレン−プロピレンランダム共重合ゴム〔三井
石油化学(株・)製タフマーPO280、略号(D −
2))に、以下に示す方法により無水マレイン酸をグラ
フトして得た無水マレイン酸グラフト化エチレン−プロ
ピレンランダム共重合ゴム〔略号(D −1))を使用
した。
(E P Rへの無水マレイン酸グラフト法)上記CD
−2)100重量部、市販の試薬グレードの無水マレイ
ン酸の粉砕品1.2重量部および市販のターシャリ−ブ
チルクミルパーオキシド0.04重量部を充分混合し、
サーモプラスチック社製の単軸型押出機(シリンダー径
約40m+i、L/D=30)を使用し、シリンダー設
定温度200〜230℃、スクリュー回転数9 Orp
mの条件で溶融混練グラフト化を行い、ストランド状に
押し出してカッターにてベレットとした。
なお、無水マレイン酸のグラフト量を測定するため、上
記ベレットの一部を沸騰キシレンに溶解したのちメタノ
ールにて再沈し、pij1減圧乾燥を行い、未反応の無
水マレイン酸を除去した。このものを、プレス成形によ
り薄いフィルム状とし、赤外分光法にて無水マレイン酸
のグラフト量を測定したところ、0,9重量%であった
上記の(D −1’)および(D −2)についてプレ
ス成形シートを作製し、レオメトリックス社のメカニカ
ルスペクトロメーター(型式番号RMS605)を使用
し、23℃において周波数1ヘルツ、歪み量01〜15
%の範囲で動的剪断弾性率G′を測定したところ、(D
 −1)は2.2X10’dyn/cs’、(D −2
)は2 X 10 ’dyn/ cm2であった。
2、樹脂組成物の混合および混線 下記の表1中に示した各成分の所定量を、下記の少量の
安定剤とともにスーパーミキサーにて充分混合撹拌した
のち、日本製鋼所(株)製TEX44二軸型押出機を用
い、設定温度280℃にて溶融混練し、組成物としたの
ちストランド状に押出し、カッターにてベレットとした
使用した押出機はL/D = 30であり、シリンダー
には通常のホッパー(第1ホツパー)のほかに、シリン
ダー中間部に中間ホッパーが取り付けてあり、ここから
も原料の供給が可能な構造となっている。
混線に使用したスクリューは、樹脂に強い剪断を与えて
溶融混合するニーディング部を2ヶ所有し、その一方は
第1ホツパーと中間ホッパーの間に位置し、他方は中間
ホッパーとシリンダー先端部の間に位置する構造を有す
る6 2本のスクリューの回転方向は異なり、スクリュー回転
数は毎分300回転とした。
吐出量すなわち混線機に供給される各成分の供給速度の
合計は、毎時的33〜38kyとした。
なお、各成分の混練に際し、フェノール系安定剤として
、商品名イルガノックス1010〔チバガイギー社製〕
、および商品名サイアノックス17901:アメリカン
サイアナミツド社製〕をそれぞれ0.3重量部、リン系
安定剤としてP−EPQCサンド(株)製〕を0,3重
量部(全重合体成分の合計量100重量部に対して)加
えた。
3、物性測定および評価用試験片の作成インラインスク
リュー式射出成型機、東芝機械製作所製lS−90B型
を用い、シリンダー設定温度280℃、金型冷却温度6
0℃にて射出成型を行い試験片を作成した。
4、測定および評価法 下記の条件により、曲げ弾性率およびアイゾツト衝撃強
度、落錘衝撃強度の測定および評価を行った。
1)曲げ弾性率 ISOR178−1974Procedure 12(
JIS K7203)に準じ、インストロン試験機を用
いて測定した。
測定雰囲気温度は23℃である。
2)アイゾツト衝撃強度 ISOR180−1969(JIS J7110)(/
 ッ+付アイゾツト衝撃強度)に準じて、東洋精機製作
所製アイゾツト衝撃試験機を用い測定した。測定雰囲気
温度は23℃である。
3)落錘衝撃強度 射出成形によりシート(約174mmX約59+*+s
、厚さ約21111)を作成し、これを支持台(穴径4
0++u+)上に設置し、荷重センサーである直径16
IIIIIのダートを落下させ(2mX T kgf)
、試験片の衝撃荷重における変形破壊挙動を測定し、得
られた衝撃パターンにおける亀裂発生点までにおいて吸
収された衝撃エネルギーを算出し、材料の落錘衝撃強度
とした。測定温度は一30℃である。
本発明の組成物および比較組成物について、各種成分の
種類、量およびこれらにより得られる各種組成物の物性
について、表1にまとめた。
〔発明の効果〕 表1に示したとおり、本発明による樹脂組成物の製造方
法すなわち、成分(A)の例としてポリプロピレン、成
分(C)の例として水素添加されたスチレン−ブタジェ
ンブロック共重合体であり、その23℃における動的剪
断弾性率G′の値が3×10 ’dyn/ c@2以上
の範囲にあるもの、成分(D)の例としてエチレン−プ
ロピレンランダム共重合ゴムおよび無水マレイン酸グラ
フト化エチレンプロピレンランダム共重合ゴムよりなる
樹脂組成物の溶融混練において、実施例1から実施例8
と比較例1から比較例5との対比より、前段の溶融混線
組成物(I)の成分として成分(B)を含み、成分(A
)を含まない各実施例は、溶融混練組成物(I)の成分
として、成分(B)を欠き、成分(A)の全量を含む比
較例2.4および5、成分(A)の全量と成分(B)の
全量を含む比較例1および3に比べて、低温下(−30
℃)での落錘衝撃強度が著しく高く、本発明の効果が明
らかである。
また、溶融混練組成物(I)の成分(B)以外の構成成
分として、成分(D>を含む実施例1から実施例3は、
これを含まない実施例4と実施例5に比べて落錘衝撃強
度が高い値を示した。
さらに、溶融混練組成物(I)の成分(B)以外の構成
成分として成分(C)と成分(D>をともに含む実施例
1と実施例2は、成分(C)または成分(D)の片方の
みを含む実施例3から実施例5に比べて落錘衝撃強度が
さらに高い値を示した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、下記の成分(A)、(B)、(C)および(D)よ
    りなる樹脂組成物の製造において、前段で成分(B)、
    または成分(B)に少なくとも1種の成分(C)または
    成分(D)を加えて溶融混練組成物( I )を得、後段
    で該溶融混練組成物( I )に成分(A)および残余の
    成分を加えて溶融混練することを特徴とする、熱可塑性
    樹脂組成物の製造方法; 成分(A): ポリオレフィン樹脂:30〜78重量%、 成分(B): ポリフェニレンエーテル樹脂:20〜68重量%、 成分(C): 同一分子内にアルケニル芳香族化合物重合連鎖(c_1
    )と脂肪族炭化水素連鎖(c_2)を併せて持ち、23
    ℃における動的剪断弾性率G′が3×10^8dyn/
    cm^2以上の範囲にある重合体:2〜50重量%、 成分(D): 23℃における動的剪断弾性率G′が2× 10^8dyn/cm^2以下の範囲にあるゴム状重合
    体:1〜50重量部〔成分(A)+成分(B)+成分(
    C)=100重量部に対して〕。
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