JPH05140444A - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

熱可塑性樹脂組成物

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JPH05140444A
JPH05140444A JP30614491A JP30614491A JPH05140444A JP H05140444 A JPH05140444 A JP H05140444A JP 30614491 A JP30614491 A JP 30614491A JP 30614491 A JP30614491 A JP 30614491A JP H05140444 A JPH05140444 A JP H05140444A
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JP
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parts
weight
resin
polyphenylene ether
resin composition
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JP30614491A
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English (en)
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Hiroshi Mori
弘 森
Atsushi Kimura
淳 木村
Naoki Yamamoto
直己 山本
Akira Yanagase
昭 柳ケ瀬
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポリフェニレンエーテル樹脂の優れた耐熱
性、耐衝撃性、成形性を低下させることなく充分な導電
性を付与する。 【構成】 ポリフェニレンエーテル樹脂15〜80重量
部、ポリスチレン樹脂15〜80重量部、特定のグラフ
ト重合体3〜25重量部、導電性カーボンブラック2〜
20重量部から成る熱可塑性樹脂組成物。 【効果】 ポリフェニレンエーテル樹脂の優れた性質を
保持しつつ、優れた導電性を有する熱可塑性樹脂組成物
が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は導電性、耐衝撃性及び耐
熱性に優れた熱可塑性樹脂組成物に関し、特に電気、電
子製品の部品、ICの運搬、保管用のトレイ、自動車部
品等の用途に適した熱可塑性樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、家庭電気製品、各種電子機器、自
動車などの電子化が急激に進みIC、LSI等が多用さ
れている。これらの部品は静電気に弱いため周辺の部品
を帯電防止性のものにしたりIC、LSIの運搬用トレ
イを導電性にする必要が生じる。これらの用途には金属
が使われる場合も多いが、生産性の向上や重量の軽減を
目的として導電性を付与した樹脂を使用する比率が高ま
っている。樹脂に導電性を付与する方法としては、もっ
ぱら導電性カーボンブラックを例えばABS樹脂や塩化
ビニル樹脂などに練り込む方法が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】電子部品が様々な環境
で用いられるようになり、例えば自動車のエンジンルー
ムなどの高温になる場所で用いられる場合、周辺の導電
性部品にも相応の耐熱性が要求される。また、前述のI
C、LSIトレイに使用する場合にはこれらの部品の高
集積化に伴い歩留まり向上の目的でトレイに載せたまま
120℃程度の加熱炉に入れ部品に残った微量の水分を
除去することに耐える耐熱性を要求される。
【0004】しかし、従来の導電性樹脂では耐熱性や耐
衝撃性などの点で要求を満足するものではない。これら
の要求を満足させる可能性がある樹脂として変性ポリフ
ェニレンエーテル系樹脂が考えられる。これはポリフェ
ニレンエーテル樹脂、ポリスチレン樹脂及び耐衝撃性改
良剤としてのゴム状弾性体から成るものであり、耐衝撃
性、耐熱性、成形性に優れるとともにエンジニアリング
プラスチックの中では比較的安価であることから、導電
性カーボンブラックを添加した場合に要求性能を満足
し、かつ実用的な価格のものができる可能性がある。
【0005】しかし、ただ単に従来の変性ポリフェニレ
ンエーテル系樹脂に導電性カーボンブラックを適量添加
しただけではカーボンブラック添加による耐衝撃性の低
下が著しく、これを解決しようとしてカーボンブラック
添加量を減らすと、十分な導電性が得られないといった
問題が生じる。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは変性ポリフ
ェニレンエーテル樹脂の優れた耐熱性、耐衝撃性、成形
性などを低下させることなく充分な導電性を付与するこ
とのできる樹脂組成物について検討した結果、特定のグ
ラフト共重合体を使用した変性ポリフェニレン樹脂に特
定量の導電性カーボンブラックを配合することにより、
この問題を解決できることを見い出し本発明に到達し
た。
【0007】即ち、本発明は下記成分(A)、(B)、
(C)及び(D)を主成分とする熱可塑性樹脂組成物で
ある。 (A)ポリフェニレンエーテル樹脂 15〜80重量部 (B)ポリスチレン樹脂 15〜80重量部 (C)ポリオリガノシロキサン成分1〜100重量%とポリアルキル(メタ)ア クリレートゴム成分99〜0重量%とから成るポリオルガノシロキサン系ゴムに 1種以上のビニル系単量体をグラフトしたグラフト共重合体樹脂 3〜25重量部 (D)導電性カーボンブラック 2〜20重量部 (但し、成分(A)、(B)、(C)及び(D)の合計
量を100重量部とする)
【0008】本発明において用いられるポリフェニレン
エーテル樹脂(A)は下記の式で示される単独重合体あ
るいは共重合体である。
【0009】
【化1】
【0010】このようなポリフェニレンエーテル樹脂の
具体例としてポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)
エーテル、ポリ(2,6−ジエチル−1,4−フェニレン)エ
ーテル、ポリ(2,6−ジプロピル−1,4−フェニレン)エ
ーテル、ポリ(2−メチル−6−エチル−1,4−フェニレ
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−エチル−6−プロピル
−1,4−フェニレン)エーテル、(2,6−ジメチル−1,4
−フェニレン)エーテルと(2,3,6−トリメチル−1,4−
フェニレン)エーテルとの共重合体、(2,6−ジエチル
−1,4−フェニレン)エーテルと(2,3,6−トリメチル−
1,4−フェニレン)エーテルとの共重合体、(2,6−ジメ
チル−1,4−フェニレン)エーテルと(2,3,6−トリエチ
ル−1,4−フェニレン)エーテルとの共重合体等を挙げ
ることができる。これらの中ではポリ(2,6−ジメチル
−1,4−フェニレン)エーテル及び(2,6−ジメチル−1,
4−フェニレン)エーテルと(2,3,6−トリメチル−1,4
−フェニレン)エーテルとの共重合体が好ましく、ポリ
(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテルがより好
ましい。
【0011】これらのポリフェニレンエーテル樹脂はあ
らゆる配合比率でポリスチレンに対して相溶性を有す
る。本発明において用いられるポリフェニレンエーテル
樹脂の重合度は特に制限されるものではないが、25℃
クロロホルム溶媒下での還元粘度が0.3〜0.7dl/
gであるものが好ましく用いられる。還元粘度が0.3
dl/g未満のものは熱安定性が低下する傾向にあり、
0.7dl/gを超える還元粘度のものでは成形性が損
なわれる傾向にある。これらのポリフェニレンエーテル
樹脂は単独で又は2種以上混合して用いられる。
【0012】次に、本発明で用いられるスチレン系樹脂
(B)とは、スチレン又はその誘導体を少なくとも50
重量%含有する重合体である。その具体例としてはポリ
スチレン、ポリ−α−メチルスチレン、ポリクロロスチ
レン等の単独重合体、スチレン−アクリロニトリル共重
合体、スチレン−メチルメタクリレート共重合体、スチ
レン−アクリロニトリル−メチルメタクリレート共重合
体、スチレンと他のビニル単量体との共重合体、及び耐
衝撃性ポリスチレン等のゴムで変性された重合体が挙げ
られ、これらを単独で又は2種以上組み合わせて使用さ
れる。スチレン系樹脂(B)として特に有用なものは、
ポリスチレン、耐衝撃性ポリスチレンである。これらの
スチレン系樹脂の製造方法としては塊状重合、懸濁重
合、乳化重合、溶液重合、塊状懸濁重合等の公知の重合
方法が採用される。
【0013】本発明で用いられるポリオルガノシロキサ
ンゴム成分1〜100重量%とポリアルキル(メタ)ア
クリレートゴム成分99〜0重量%とから成るポリオル
ガノシロキサン系ゴムに1種以上のビニル系単量体をグ
ラフト重合したグラフト共重合体樹脂(C)はオルガノ
シロキサンと架橋剤(I)、場合によってはグラフト交
叉剤(I)とを微小粒子状に重合したポリオルガノシロ
キサンゴムあるいはそのポリオルガノシロキサンゴムと
ポリアルキル(メタ)アクリレートゴムとが相互に絡み
合った複合ゴムにビニル系単量体をグラフト重合させた
ものである。
【0014】オルガノシロキサンとしては、3員環以上
の各種の環状体が挙げられ、好ましく用いられるのは3
〜6員環である。例えばヘキサメチルシクロトリシロキ
サン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチ
ルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサ
シロキサン、トリメチルトリフェニルシクロトリシロキ
サン、テトラメチルテトラフェニルシクロテトラシロキ
サン、オクタフェニルシクロテトラシロキサン等が挙げ
られ、これらは単独で又は2種以上を混合して用いられ
る。これらの使用量はポリオルガノシロキサンゴム成分
中50重量%以上、好ましくは70重量%以上である。
【0015】架橋剤(I)としては、3官能性又は4官
能性のシラン系架橋剤、例えばトリメトキシメチルシラ
ン、トリエトキシフェニルシラン、テトラメトキシシラ
ン、テトラエトキシシラン、テトラ−n−プロポキシシ
ラン、テトラブトキシシラン等が用いられる。特に4官
能性の架橋剤が好ましく、この中でもテトラエトキシシ
ランが特に好ましい。架橋剤の使用量はポリオルガノシ
ロキサンゴム成分中0.1〜30重量%である。グラフ
ト交叉剤(I)としては、次式
【0016】
【化2】
【0017】で表される単位を形成し得る化合物が用い
られる。式(I−1)の単位を形成し得る(メタ)アク
リロイルオキシシロキサンはグラフト効率が高いため有
効なグラフト鎖を形成することが可能であり耐衝撃性発
現の点で有利である。なお、式(I−1)の単位を形成
し得るものとしてメタクリロイルオキシシロキサンが特
に好ましい。メタクリロイルオキシシロキサンの具体例
としてはβ−メタクリロイルオキシエチルジメトキシメ
チルシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルメトキ
シジメチルシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピル
ジメトキシメチルシラン、γ−メタクリロイルオキシプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシ
プロピルエトキシジエチルシラン、γ−メタクリロイル
オキシプロピルジエトキシメチルシラン、δ−メタクリ
ロイルオキシブチルジエトキシメチルシラン等が挙げら
れる。グラフト交叉剤の使用量はポリオルガノシロキサ
ンゴム成分中0〜10重量%である。
【0018】このポリオルガノシロキサンゴム成分のラ
テックスの製造は、例えば米国特許第2891920号
明細書、同第3294725号明細書等に記載された方
法を用いることができる。本発明の実施では、例えばオ
ルガノシロキサンと架橋剤(I)及び所望によりグラフ
ト交叉剤(I)の混合溶液とをアルキルベンゼンスルホ
ン酸、アルキルスルホン酸等のスルホン酸系乳化剤の存
在下で、例えばホモジナイザー等を用いて水と剪断混合
する方法により製造することが好ましい。アルキルベン
ゼンスルホン酸はオルガノシロキサンの乳化剤として作
用すると同時に重合開始剤ともなるので好適である。こ
の際、アルキルベンゼンスルホン酸金属塩等を併用する
とグラフト重合を行う際にポリマーを安定に維持するの
に効果があるので好ましい。
【0019】また、上記複合ゴムは以下に示すアルキル
(メタ)アクリレート、架橋剤(II)およびグラフト交
叉剤(II)を用いて合成することができる。アルキル
(メタ)アクリレートとしては、例えばメチルアクリレ
ート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレー
ト、n−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアク
リレート等のアルキルアクリレート及びヘキシルメタク
リレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、n−ラ
ウリルメタクリレート等のアルキルメタクリレートが挙
げられ、特にn−ブチルアクリレートの使用が好まし
い。架橋剤(II)としては、例えばエチレングリコール
ジメタクリレート、プロピレングリコールジメタクリレ
ート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、
1,4−ブチレングリコールジメタクリレート等が挙げ
られる。グラフト交叉剤(II)としては、例えばアリル
メタクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリル
イソシアヌレート等が挙げられる。アリルメタクリレー
トは架橋剤として用いることもできる。これらの架橋剤
ならびにグラフト交叉剤は単独で又は2種以上併用して
用いられる。これらの架橋剤及びグラフト交叉剤の合計
量はポリアルキル(メタ)アクリレートゴム成分中0.
1〜20重量%である。
【0020】ポリアルキル(メタ)アクリレートゴム成
分の重合は水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナ
トリウム等のアルカリの水溶液の添加により中和された
ポリオルガノシロキサンゴムのラテックス中へ上記アル
キル(メタ)アクリレート、架橋剤およびグラフト交叉
剤を添加し、ポリオルガノシロキサンゴム粒子へ含浸さ
せた後、通常のラジカル重合開始剤を作用させて行う。
重合の進行とともにポリオルガノシロキサンゴムの架橋
網目に相互に絡んだポリアルキル(メタ)アクリレート
ゴムの架橋網目が形成され、実質上分離できないポリオ
ルガノシロキサンゴム成分とポリアルキル(メタ)アク
リレートゴム成分との複合ゴムのラテックスが得られ
る。なお、本発明の実施に際してはこの複合ゴムとして
ポリオルガノシロキサンゴム成分の主骨格がジメチルシ
ロキサンの繰り返し単位を有し、ポリアルキル(メタ)
アクリレートゴム成分の主骨格がn−ブチルアクリレー
トの繰り返し単位を有する複合ゴムが好ましく用いられ
る。このようにして乳化重合により調整された複合ゴム
は、ビニル系単量体とグラフと共重合可能である。グラ
フト重合させるビニル系単量体としては前述の芳香族ア
ルケニル単量体、ニトリル単量体、(メタ)アクリル酸
エステル単量体などのビニル系単量体等のビニル系単量
体が用いられる。
【0021】導電性カーボンブラック(D)としては、
導電性を付与することのできるカーボンブラックであれ
ば何でも用いることができるが、コンダクティブ・ファ
ーネス・ブラック、ECカーボンあるいはアセチレン・
ブラックとして分類されるものが一般に高い導電性を示
す。
【0022】本発明の樹脂組成物100重量部中の各成
分の重量組成比は前述の通りである。成分(A)が15
重量部未満では耐熱性が低く実用的でなく、80重量部
を超えると流動性が極端に悪くなる。また、成分(B)
が15重量部未満では流動性に劣り、80重量部を超え
ると耐熱性が低くなる。また、成分(C)が3重量部未
満では耐衝撃性が低く、25重量部を超えると流動性の
低下、硬度の低下などが生じ、実用的な性能を失う。さ
らに成分(D)が2重量部未満では充分な導電性が得ら
れず、20重量部を超えると耐衝撃性が極端に低くな
る。
【0023】本発明の樹脂組成物は成分(A)、
(B)、(C)及び(D)にさらに必要であれば難燃
剤、抗酸化剤、可塑剤、滑剤、顔料、充填剤等を機械的
混合することにより得られ、混合は適宜バンバリーミキ
サー、ロールミル、二軸混練押出機等を用いて行うこと
ができる。得られた樹脂組成物から目的とする形状の製
品を得る方法としては射出成形法が一般的であるが、前
述のIC、LSIトレイ用としては異型押出法を選ぶこ
とができ、またTダイ押出機を用いてシート状として、
変性ポリフェニレンエーテル型樹脂の優れた延伸性を利
用して真空成形や圧空成形を行うことができる。
【0024】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。なお、実施例中「部」とあるのは「重量部」を
表す。各樹脂組成物の混練は西独ウェルナー・アンド・
フライデラー(株)製ZSK−30型ベント付二軸混練
押出機(スクリュー径30mm)を用いてシリンダー温度
270℃で行い、ペレット状に賦型した。各重合体成分
は、この押出機に投入する前にヘンシェルミキサーで充
分に混練した。得られたペレットは射出成形機を用いて
各試験に用いる試験片の形に成形した。射出成形は住友
重機械工業(株)製プロマット165/75型射出成形
機を用い、シリンダー設定温度280℃で行った。導電
性は、射出成形により得られた100×100×3mm厚
の成形板の体積固有抵抗値を用いた。測定は体積固有抵
抗値6.5×107Ω・cm以上の場合にはタケダ理研社製
TR8601抵抗計を用い、6.5×107Ω・cm以下の
場合には前述のTR8601型の電極に一般のデジタル
テスターを接続して測定した。また、アイゾット衝撃強
度はASTM D−256(6.4mm厚モールドノッチ
付き)により、熱変形温度はASTM D−648の方
法により18.6kg/cm2荷重にて測定した。
【0025】参考例1 ポリオルガノシロキサンゴム系グラフト共重合体(A−
1)及び複合ゴム系グラフト共重合体(B−1)の製造 テトラエトキシシラン2部、γーメタクリロイルオキシ
プロピルジメトキシシラン0.5部及びオクタメチルシ
クロテトラシロキサン97.5部を混合してシロキサン
混合物100部を得た。ドデシルベンゼンスルホン酸ナ
トリウム及びドデシルベンゼンスルホン酸を各々1部づ
つ溶解した蒸留水200部に上記シロキサン混合物10
0部を加え、ホモミキサーを用い回転数10000rpm
で予備攪拌した後、ホモジナイザーを用いて300kg/
cm2の圧力で乳化分散させ、オルガノシロキサンラテッ
クスを得た。このラテックスをコンデンサー及び攪拌翼
を備えたセパラブルフラスコに移し、攪拌しながら80
℃で5時間加熱した後、20℃で48時間放置し、その
後水酸化ナトリウム水溶液でこのラテックスを中和する
ことにより重合を終了させてポリオルガノシロキサンラ
テックス(S−1)を得た。得られたポリオルガノシロ
キサンゴムの重合転化率は89.7%であり、平均粒子
径は0.16μmであった。このポリオルガノシロキサン
ラテックス(S−1)32.5部をフラスコに入れ蒸留
水53.3部を加え、フラスコ内を窒素で置換した後7
0℃に昇温し、次いで硫酸第一鉄0.00025部、エ
チレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩0.00075
部、ロンガリット0.06部及び蒸留水4.2部の混合液
をこれに加えた。ゴムラテックスにtertーブチルヒドロ
パーオキサイド0.048部とスチレン10部の混合液
を70℃で60分間かけて滴下し、滴下終了後70℃で
4時間保持してグラフト重合を完了させた。スチレンの
重合転化率は98.5%であった。得られたグラフト共
重合体ラテックスを塩化カルシウムを1.5重量%含有
する熱水200部中に滴下してラテックスを凝固させ、
分離、脱水、洗浄した後乾燥してポリオルガノシロキサ
ンゴム系グラフト共重合体(A−1)を得た。
【0026】また、このポリオルガノシロキサンラテッ
クス(S−1)25部をフラスコに入れ蒸留水53.3
部を加え、フラスコ内を窒素で置換した後、内温を60
℃に設定し、n−ブチルアクリレート7.35部、アリ
ルメタクリレート0.15部及びtert−ブチルヒドロパ
ーオキサイド0.038部の混合液を添加し、この状態
で30分間攪拌しながら放置することによりこの混合液
をポリオルガノシロキサンゴム粒子中に浸透させた。次
いで硫酸第一鉄0.00025部、エチレンジアミン四
酢酸二ナトリウム塩0.00075部、ロンガリット0.
06部及び蒸留水4.2部の混合液をこれに加えてラジ
カル重合を開始させ、内温70℃で2時間保持すること
により重合を完了させて複合ゴムラテックスを得た。こ
の複合ゴムの平均粒子径は0.20μmであった。この複
合ゴムラテックスにtert−ブチルヒドロパーオキサイド
0.048部とスチレン10部の混合液を70℃で60
分間かけて滴下し、滴下終了後70℃で4時間保持して
グラフト重合を完了させた。スチレンの重合転化率は9
8.5%であった。得られたグラフト共重合体ラテック
スを塩化カルシウムを1.5重量%含有する熱水200
部中に滴下してラテックスを凝固させ、分離、脱水、洗
浄した後乾燥して複合ゴム系グラフト共重合体(B−
1)を得た。
【0027】実施例1〜8、比較例1〜7 参考例1で合成したポリオルガノシロキサン系グラフト
共重合体(A−1)及び複合ゴム系グラフト共重合体
(B−1)、ポリフェニレンエーテル樹脂(ポリ(2,
6−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテル):還元
粘度(25℃、CHCl3)0.4dl/g、ポリスチレ
ン樹脂(日本ポリスチレン(株)製:エスブライト7、
GPCで測定した重量平均分子量2.5×105)及び導
電性カーボンブラック(ケッチェンブラックインターナ
ショナル社製:商品名ケッチェンブラックEC)を表1
に示す比率で混合し、二軸押出機で賦型し各試験片を射
出成形した。なお、各樹脂組成物から導電性カーボンブ
ラックを抜いた組成(他のポリマーの比率は同じ)につ
いてもアイゾット衝撃強度を測定し、導電性カーボンブ
ラックを添加した組成のアイゾット衝撃強度と比率し、
アイゾット衝撃強度の保持率を計算した。結果を表1及
び表2に示す。
【0028】各性能を比較すると、表1の実施例1〜8
のように本発明の内容に従った組成では優れた導電性、
耐衝撃性、耐熱性を示す。これに対して比較例2のよう
にABS樹脂に導電性を付与したものは耐熱性が低い。
また比較例1のようにポリフェニレンエーテル樹脂と耐
衝撃性ポリスチレンをブレンドした一般の変性ポリフェ
ニレンエーテル系樹脂に導電性を付与した場合は耐衝撃
性が低い。とりわけアイゾット衝撃強度保有率の項の低
い値から明らかなように、導電性カーボンブラックを加
えることによる衝撃強度の低下が大きい。また、比較例
3〜7に示したように本発明の範囲を超える範囲では十
分な性能が得られない。
【0029】
【表1】
【0030】
【表2】
【0031】
【発明の効果】本発明の樹脂組成物は、ポリフェニレン
エーテル系樹脂組成物の優れた耐熱性や成形性を保持し
つつ、優れた耐衝撃性や導電性を示すので、電子部品の
周辺などで要求されている性能を充分満たすものであ
り、その工業的意義は大きい。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成3年12月20日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0030
【補正方法】変更
【補正内容】
【0030】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 51/06 LKP 7142−4J H01L 23/29 23/31 (72)発明者 柳ケ瀬 昭 広島県大竹市御幸町20番1号 三菱レイヨ ン株式会社中央研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記成分(A)、(B)、(C)及び
    (D)を主成分とする熱可塑性樹脂組成物。 (A)ポリフェニレンエーテル樹脂 15〜80重量部 (B)ポリスチレン樹脂 15〜80重量部 (C)ポリオルガノシロキサン成分1〜100重量%とポリアルキル(メタ)ア クリレートゴム成分99〜0重量%とから成るポリオルガノシロキサン系ゴムに 1種以上のビニル系単量体をグラフトしたグラフト共重合体樹脂 3〜25重量部 (D)導電性カーボンブラック 2〜20重量部 (但し、成分(A)、(B)、(C)及び(D)の合計
    量を100重量部とする)
JP30614491A 1991-11-21 1991-11-21 熱可塑性樹脂組成物 Pending JPH05140444A (ja)

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