JPH06256642A - 軽量強化樹脂組成物 - Google Patents

軽量強化樹脂組成物

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JPH06256642A
JPH06256642A JP4113893A JP4113893A JPH06256642A JP H06256642 A JPH06256642 A JP H06256642A JP 4113893 A JP4113893 A JP 4113893A JP 4113893 A JP4113893 A JP 4113893A JP H06256642 A JPH06256642 A JP H06256642A
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resin composition
weight
copolymer
parts
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JP4113893A
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Inventor
Mitsuhiro Horio
光宏 堀尾
Kunihiko Takeda
邦彦 武田
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 (a)ポリフェニレンエーテル系樹脂 5〜
95重量%、(b)スチレン系樹脂及び/またはブロッ
ク共重合体 95〜5重量%(但し、ブロック共重合体
は(a)+(b)の30重量%以下)、(c)難燃剤
0〜50重量% より成る樹脂100重量部に対し
て、(d)平均粒子径100μm以下、真比重0.35
g/cm3 以上、10%体積減少強度が200Kg/c
2 以上である微小中空球体を5〜100重量部配合し
てなる軽量強化樹脂組成物。 【効果】 本発明の軽量強化樹脂組成物は、軽量、高剛
性でかつポリフェニレンエーテル樹脂の特徴である耐熱
性、低吸水性、電気特性等の特徴を有する材料で、事務
機、家電、自動車分野の軽量化に大いに役立つものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、軽量で高剛性のポリフ
ェニレンエーテル系樹脂組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、微小中空球体を熱硬化性樹脂に充
填して軽量化、剛性の向上及び耐熱性の付与する方法は
広く行われている。例えば、エポキシ樹脂や不飽和ポリ
エステル樹脂に配合する事により、軽量化、寸法安定性
及び切削性の改良が行われている。一方、熱可塑性樹脂
に配合する場合は押出、成形の過程において微小中空球
体が大きなセン断力を受けるため大部分が破砕され、軽
量化と樹脂の強化を達成することはなかなか難しいのが
実状である。この熱可塑性樹脂と微小中空球体との組成
物としては、以下に示す様な技術が開示されている。ポ
リ塩化ビニルとの組成物(特開昭57−195761号
公報)、ポリオレフィン樹脂との組成物(特開昭60−
158239号公報、特開平01−294751号公
報)、熱可塑性樹脂(ポリブチレンテレフタレート、ポ
リオキシメチレン)との組成物(特開昭61−2368
59号公報)、液晶ポリエステルとの組成物(特開昭6
4−74258号公報)などが提案されている。本発明
に近い技術としては、スチレン系樹脂との組成物(特開
平04−23848、同23049号公報)が提案され
ているが、ベース樹脂がポリスチレン、ABS樹脂であ
るため軽量化以外の特徴は認められない。また押出工程
における微小中空球体の破砕の防止を目的とした技術と
しては特定の押出機を用いて、溶融状態の樹脂へ中空ガ
ラス球を添加する方法が開示されている(特開昭63−
278967号公報)が、発明の効果に中空ガラス材を
極端に破壊させる事なく混入できると述べられている
が、実施例で実際に使用した中空ガラス球の説明がな
く、具体的な破壊率の例示もされていないため効果が良
く判らない。
【0003】一方、ポリフェニレンエーテル系樹脂は耐
熱性、電気特性、耐酸,耐アルカリ性等に優れ、しかも
低比重,低吸水性である等の優れた特性を有する樹脂で
あり、比較的剛性が高い樹脂として知られている。
【0004】
【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、ポリフェニレンエーテル
系樹脂に特定の微小中空球体を配合する事により、軽量
で剛性の高いポリフェニレンエーテル系樹脂組成物が得
られる事を見いだし、この知見に基ずき本発明を完成し
た。
【0005】すなわち、本発明は、 (a)ポリフェニレンエーテル系樹脂 5〜95重量
% (b)スチレン系樹脂及び/またはブロック共重合体
0〜95重量%(但し、ブロック共重合体は(a)+
(b)の30重量%以下) (c)難燃剤 0〜50重量%より成る樹脂100重
量部に対して (d)平均粒子径100μm以下、真比重0.35g/
cm3 以上、10%体積減少強度が200Kg/cm2
以上である微小中空球体を5〜100重量部配合してな
る軽量強化樹脂組成物である。
【0006】以下本発明を詳述する。本発明の(a)成
分に用いるポリフェニレンエーテル系樹脂とは、次に示
す一般式(1)、
【0007】
【化1】
【0008】(式中、R1 ,R2 ,R3 ,R4 ,R5
6 は炭素1〜4のアルキル基、アリール基、ハロゲ
ン、水素等の一価の残基であり、R5 ,R6 は同時に水
素ではない)を繰り返し単位とし、構成単位が一般式
(1)の〔a〕及び〔b〕からなる単独重合体、あるい
は共重合体が使用できる。ポリフェニレンエーテル系樹
脂の単独重合体の代表例としては、ポリ(2,6−ジメ
チル−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
(2,6−ジエチル−1,4−フェニレン)エーテル、
ポリ(2−エチル−6−n−プロピル−1,4−フェニ
レン)エーテル、ポリ(2,6−ジ−n−プロピル−
1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−メチル−6
−n−ブチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ
(2−エチル−6−イソプロピル−1,4−フェニレ
ン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−クロロエチル−
1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−メチル−6
−ヒドロキシエチル−1,4−フェニレン)エーテル、
ポリ(2−メチル−6−クロロエチル−1,4−フェニ
レン)エーテル等のホモポリマーが挙げられる。
【0009】ポリフェニレンエーテル共重合体は、2,
6−ジメチルフェノールと2,3,6−トリメチルフェ
ノールとの共重合体あるいはo−クレゾールとの共重合
体あるいは2,3,6−トリメチルフェノール及びo−
クレゾールとの共重合体等、ポリフェニレンエーテル構
造を主体としてなるポリフェニレンエーテル共重合体を
包含する。
【0010】また、本発明のポリフェニレンエーテル系
樹脂中には、本発明の主旨に反しない限り、従来ポリフ
ェニレンエーテル樹脂中に存在させてもよいことが提案
されている他の種々のフェニレンエーテルユニットを部
分構造として含んでいても構わない。少量共存させるこ
とが提案されているものの例としては、特願昭63−1
2698号公報及び特開昭63−301222号公報に
記載されている、2−(ジアルキルアミノメチル)−6
−メチルフェニレンエーテルユニットや、2−(N−ア
ルキル−N−フェニルアミノメチル)−6−メチルフェ
ニレンエーテルユニット等が挙げられる。
【0011】また、ポリフェニレンエーテル樹脂の主鎖
中にジフェノキノン等が少量結合したものも含まれる。
さらに、例えば特開平2−276823、特開昭63−
108059、特開昭59−59724等に記載されて
いる、炭素−炭素二重結合を持つ化合物により変性され
たポリフェニレンエーテルも含む。本発明のポリフェニ
レンエーテル系樹脂の使用量は樹脂成分の5〜100重
量%が好ましく、5重量%以下では耐熱性と剛性の改良
がなされないため望ましくない。
【0012】本発明の(b)成分に用いられるスチレン
系樹脂とは、スチレン系化合物、スチレン系化合物と共
重合可能な化合物をゴム質重合体存在または非存在下に
重合して得られる重合体である。スチレン系化合物と
は、一般式(2)、
【0013】
【化2】
【0014】(式中、Rは水素、低級アルキル又はハロ
ゲンを示し、Zはビニル、水素、ハロゲン及び低級アル
キルよりなる群から選択され、pは0〜5の整数であ
る。)で表される化合物を意味する。これらの具体例と
しては、スチレン、α−メチルスチレン、2,4−ジメ
チルスチレン、モノクロロスチレン、p−メチルスチレ
ン、p−tert−ブチルスチレン、エチルスチレン等
が挙げられる。また、スチレン系化合物と共重合可能な
化合物としては、”メチルメタクリレート、エチルメタ
クリレート等のメタクリル酸エステル類”、”アクリロ
ニトリル、メタクリロニトリル等の不飽和ニトリル化合
物類”、無水マレイン酸等の酸無水物等が挙げられ、ス
チレン系化合物とともに使用される。また、重合時に共
存させ得るゴム質重合体としては共役ジエン系ゴムある
いは共役ジエンと芳香族ビニル化合物のコポリマーある
いはこれらを一部水素添加したものあるいはエチレン−
プロピレン共重合体系ゴム等が挙げられる。
【0015】本発明のスチレン系樹脂の製造方法は限定
されず、当業者に良く知られている塊状重合、溶液重
合、乳化重合、懸濁重合のいずれを用いても良い。また
本発明の(b)成分に合わせて用いられるはブロック共
重合体とは、少なくとも1個のスチレン系ブロックポリ
マーと少なくとも1個のオレフィン系エラストマーブロ
ックとより成るブロック共重合体である。本発明に言う
スチレン系ポリマーブロックとは具体的には一般式
(3)、
【0016】
【化3】
【0017】(式中、Rは水素、低級アルキルまたはハ
ロゲンを示し、Zはビニル、水素、ハロゲン及び低級ア
ルキルよりなる群から選択され、pは0〜5の整数であ
る)で表される化合物から誘導されるポリマーまたは共
重合体ブロックである。本発明に言うオレフィン系エラ
ストマーブロックとは、エチレン、プロピレン、1−ブ
テン、イソブチレン等のモノオレフィンあるいはブタジ
エン、イソプレン、1,3−ペンタジエン等の共役ジオ
レフィン、1,4−ヘキサジエン、ノルボルネン誘導体
等の非共役ジオレフィンのうちから選ばれた1種以上の
オレフィン化合物が重合あるいは共重合した形態を有す
る重合体ブロックであり、しかも該ブロックの不飽和度
は20%以下である。したがって、オレフィン系エラス
トマーブロックの構成モノマーとして上記のジオレフィ
ン類を用いた場合には、該ブロック部分の不飽和度が2
0%を超えない程度まで水添等により不飽和度を減らす
処置が施されていなければならない。又、オレフィン系
エラストマーブロックにはスチレン系化合物がランダム
に共重合されてもよい。
【0018】本発明の(d)成分に用いられる難燃剤は
芳香族リン酸エステル、赤燐、芳香族ハロゲン化物、メ
ラミンに代表される窒素化合物、三酸化アンチモンなど
が有効であり、その中でも特に芳香族リン酸エステルと
赤燐が好ましい。芳香族リン酸エステルとしては、トリ
フェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、ク
レジルジフェニルホスフェート、トリス(イソプロピル
フェニル)ホスフェート、オクチルジフェニルホスフェ
ート等や、特開昭54−23493号公報記載の高分子
量芳香族リン酸エステル類および特願平4−22958
1号記載のビスフェノール−A−ポリホスフェートなど
があげられる。これらの使用量は0〜50重量%の範囲
が好ましい。50重量%を超えて使用すると耐熱性を損
うため好ましくない。
【0019】本発明の(d)成分に用いられる微小中空
球体は、一般的にはシラスバルーン、ガラスバルーン、
カーボンバルーン等として知られている。これらの中で
強度と経済性の点でガラスバルーンが最も優れている。
ガラスバルーンとしては、住友3M(株)の“スコッチ
ライト(商標)”グラスバブルスや旭硝子(株)のセル
スター(商標)および富士デヴィソン化学(株)ガラス
マイクロバルーン等が知られている。これらのガラスバ
ルーンは種々の性状のものがあるが、本発明においては
平均粒子径100μm以下、真比重0.35g/cm3
以上、10%体積減少強度が200Kg/cm2 以上で
ある物が好ましい。その理由は平均粒子径や真比重は破
壊強度と密接な関係があるためであり、この規定を外れ
たものは射出成形用途へ用いても強度が不十分で安定し
た物性が得られないため好ましくない。またこれらガラ
スバルーンはアミノシラン系、グリシドシラン系、アク
リルシラン系等のカップリング剤で処理されていても差
し支えなく、むしろ好ましい。本発明における微小中空
球体は樹脂成分を100重量部とした場合5〜100重
量部の配合が好ましい。5重量部未満では軽量、補強効
果が不十分であり、100重量部を超えると分散相の容
積が増大するため流動性が大幅に低下するため好ましく
ない。
【0020】本発明の組成物には他の添加剤、例えば、
可塑剤、安定剤、紫外線吸収剤、着色剤、離型剤及びガ
ラス繊維、炭素繊維等の繊維状補強剤、更にはガラスビ
ーズ、炭酸カルシュウム、タルク等の充填剤を添加する
ことができる。安定剤としては、亜リン酸エステル類、
ヒンダードフェノール類、含イオウ酸化防止剤、アルカ
ノールアミン類、酸アミド類、ジチオカルバミン酸金属
塩類、無機硫化物、金属酸化物類の中から単独でまたは
組み合わせて使用することができる。
【0021】本発明を構成する各成分を混合する方法は
いかなる方法でもよいが、例えば、押出機、加熱ロー
ル、バンバリーミキサー、ニーダーなどを使用すること
が出来る。しかし、一般的に樹脂とガラス繊維などのブ
レンド工程で行われている様に、溶融状態の樹脂へ、配
合する方法は微小中空球体の破砕を最小限に抑えると言
う点で好ましい方法である。
【0022】
【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
以下、%及び部は各々重量%及び重量部を表す。実施例
及び比較例で使用した樹脂成分は以下のとうりである。 (a)ポリフェニレンエーテル樹脂 a−1:極限粘度0.50(クロロホルム中、30℃に
て測定)のポリ(2,6−ジメチル−1.4−フェニレ
ン)エーテル a−2:極限粘度0.40(クロロホルム中、30℃に
て測定)のポリ(2,6−ジメチル−1.4−フェニレ
ン)エーテル (b)スチレン系樹脂、ブロック共重合体 b−1:旭化成ポリスチレン685 旭化成工業
(株)製 b−2:旭化成ポリスチレンH8117 旭化成工業
(株)製 b−3:タフテックH1271 旭化成工業
(株)製 (c)難燃剤 c−1:CR733S 大八化学工業(株)製 c−2:CR741C 大八化学工業(株)製 (d)微小中空球体 表1に示した。
【0023】物性評価条件及び方法は以下のとうりであ
る。 (1)熱変形温度 ASTM D648に基づき、荷重18.6Kg/cm
2 にて測定。 (2)メルトフローレート JIS K−7210に基づき、温度250℃,荷重1
0kgで測定。
【0024】(3)アイゾット衝撃強さ ASTM D256に基づき、温度23℃,ノッチ有り
にて測定。 (4)曲げ弾性率 ASTM D790に基づき、温度23℃にて測定。 (5)難燃性 UL規格94に基づき、1/16インチ試験片にて測
定。
【0025】(6)密度 電子比重計 ED−120T(ミラージュ貿易(株)発
売元)を用いて、測定した。 (7)微小中空球体破砕率 添加した微小中空球体の重量に対して、破砕された微小
中空球体の重量の割合を示した(重量%)もので、密度
と微小中空球体の含有量より求めた。
【0026】
【実施例1】極限粘度0.50(クロロホルム中、30
℃にて測定)のポリ(2,6−ジメチル−1.4−フェ
ニレン)エーテル(以下PPEと略称する)35部、ポ
リスチレン(旭化成工業(株)製、商品名:旭化成ポリ
スチレン685)45部、および安定剤としてオクタデ
シル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ
フェニル)プロピオネート0.1部、トリス(2,4−
ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト0.2部を混
合した。この混合物をZSK−25二軸押出機〔W&P
(株)社製〕を用いメインフィーダーより8Kg/Hr
でフィード、同時にサイドフィーダーより、微小中空ガ
ラス球体(表1、d−1)を2Kg/Hrでフィード
し、330℃の温度で溶融混練して樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物を射出成形機IS−80C(東芝機
械(株)製)を用いて、シリンダー温度330℃、金型
温度90℃で成形試験片を作成した。この試験片を用い
て物性を評価した。この結果および以下に示す実施例、
比較例の結果を合わせて表2に示した。
【0027】
【実施例2】実施例1における微小中空ガラス球体を
(表1、d−2)に変更する以外は実施例1を繰返して
樹脂組成物を得た。
【0028】
【実施例3】実施例1における微小中空ガラス球体を
(表1、d−3)に変更する以外は実施例1を繰返して
樹脂組成物を得た。
【0029】
【実施例4】実施例3におけるメインフィーダーよりフ
ィードする樹脂を7Kg/Hrでフィードし、サイドフ
ィーダーよりフィードする微小中空ガラス球体を3Kg
/Hrに変更する以外は実施例3を繰返して樹脂組成物
を得た。
【0030】
【実施例5】実施例1における微小中空ガラス球体を
(表1、d−4)に変更する以外は実施例1を繰返して
樹脂組成物を得た。
【0031】
【実施例6】実施例5におけるメインフィーダーよりフ
ィードする樹脂を7Kg/Hrでフィードし、サイドフ
ィーダーよりフィードする微小中空ガラス球体を3Kg
/Hrに変更する以外は実施例5を繰返して樹脂組成物
を得た。
【0032】
【比較例1】実施例1における微小中空ガラス球体を
(表1、d−5)に変更する以外は実施例1を繰返して
樹脂組成物を得た。
【0033】
【比較例2】実施例1における微小中空ガラス球体を
(表1、d−6)に変更する以外は実施例1を繰返して
樹脂組成物を得た。
【0034】
【比較例3】実施例1における微小中空ガラス球体を
(表1、d−7)に変更する以外は実施例1を繰返して
樹脂組成物を得た。
【0035】
【比較例4】実施例1における微小中空ガラス球体を添
加せずに実施例1を実施して樹脂組成物を得た。
【0036】
【実施例7】極限粘度0.50(クロロホルム中、30
℃にて測定)のポリ(2,6−ジメチル−1.4−フェ
ニレン)エーテル(以下PPEと略称する)35部、ポ
リスチレン(旭化成工業(株)製、商品名:旭化成ポリ
スチレン685)15部、ハインパクトポリスチレン
(旭化成工業(株)製、商品名:旭化成ポリスチレンH
8117)30部および安定剤としてオクタデシル−3
−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニ
ル)プロピオネート0.1部、トリス(2,4−ジ−t
−ブチルフェニル)フォスファイト0.2部を混合し
た。この混合物をZSK−25二軸押出機〔W&P
(株)社製〕を用いメインフィーダーより8Kg/Hr
でフィード、同時にサイドフィーダーより、微小中空ガ
ラス球体(表1、d−1)を2Kg/Hrでフィード
し、330℃の温度で溶融混練して樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物を射出成形機IS−80C(東芝機
械(株)製)を用いて、シリンダー温度330℃、金型
温度90℃で成形試験片を作成した。この試験片を用い
て物性を評価した。
【0037】
【実施例8】実施例7におけるハインパクトポリスチレ
ン(旭化成工業(株)製、商品名:旭化成ポリスチレン
H8117)を25部に変更し、ブロック共重合体(旭
化成工業(株)製、商品名:タフテックH12711)
を5部添加する以外は実施例1を繰返して樹脂組成物を
得た。
【0038】
【実施例9】極限粘度0.50(クロロホルム中、30
℃にて測定)のポリ(2,6−ジメチル−1.4−フェ
ニレン)エーテル(以下PPEと略称する)48部、ポ
リスチレン(旭化成工業(株)製、商品名:旭化成ポリ
スチレン685)24部、難燃剤(大八化学工業(株)
製、商品名:CR733S)8部および安定剤としてオ
クタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒド
ロキシフェニル)プロピオネート0.1部、トリス
(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト
0.2部を混合した。この混合物をZSK−25二軸押
出機〔W&P(株)社製〕を用いメインフィーダーより
8Kg/Hrでフィード、同時にサイドフィーダーよ
り、微小中空ガラス球体(表1、d−2)を2Kg/H
rでフィードし、330℃の温度で溶融混練して樹脂組
成物を得た。得られた樹脂組成物を射出成形機IS−8
0C(東芝機械(株)製)を用いて、シリンダー温度3
30℃、金型温度90℃で成形試験片を作成した。この
試験片を用いて物性を評価した。
【0039】
【実施例10】実施例9における難燃剤をCR741C
(大八化学工業所(株))に変更する以外は実施例9を
繰返して樹脂組成物を得た。
【0040】
【実施例11】極限粘度0.40(クロロホルム中、3
0℃にて測定)のポリ(2,6−ジメチル−1.4−フ
ェニレン)エーテル(以下PPEと略称する)10部、
ポリスチレン(旭化成工業(株)製、商品名:旭化成ポ
リスチレン685)25部、ハインパクトポリスチレン
(旭化成工業(株)製、商品名:旭化成ポリスチレンH
8117)45部および安定剤としてオクタデシル−3
−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニ
ル)プロピオネート0.1部、トリス(2,4−ジ−t
−ブチルフェニル)フォスファイト0.2部を混合し
た。この混合物をZSK−25二軸押出機〔W&P
(株)社製〕を用いメインフィーダーより8Kg/Hr
でフィード、同時にサイドフィーダーより、微小中空ガ
ラス球体(表1、d−2)を2Kg/Hrでフィード
し、300℃の温度で溶融混練して樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物を射出成形機IS−80C(東芝機
械(株)製)を用いて、シリンダー温度300℃、金型
温度90℃で成形試験片を作成した。この試験片を用い
て物性を評価した。
【0041】
【表1】
【0042】
【表2】
【0043】
【発明の効果】本発明の軽量強化樹脂組成物は、軽量、
高剛性でかつポリフェニレンエーテル樹脂の特徴である
耐熱性、低吸水性、電気特性等の特徴を有する材料で、
事務機、家電、自動車分野の軽量化に大いに役立つもの
である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 53/02 LLZ 7308−4J

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)ポリフェニレンエーテル系樹脂
    5〜95重量%、(b)スチレン系樹脂及び/またはブ
    ロック共重合体 95〜5重量%(但し、ブロック共重
    合体は(a)+(b)の30重量%以下)、(c)難燃
    剤 0〜50重量%、より成る樹脂100重量部に対
    して(d)平均粒子径100μm以下、真比重0.35
    g/cm3 以上、10%体積減少強度が200Kg/c
    2 以上である微小中空球体を5〜100重量部配合し
    てなる軽量強化樹脂組成物。
JP4113893A 1993-03-02 1993-03-02 軽量強化樹脂組成物 Withdrawn JPH06256642A (ja)

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JP4113893A JPH06256642A (ja) 1993-03-02 1993-03-02 軽量強化樹脂組成物

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3933248A1 (de) * 1989-10-05 1991-04-11 Continental Ag Hydraulisches verdraengerlager mit schaltbarer freiwegeinrichtung
WO2006055612A1 (en) * 2004-11-16 2006-05-26 3M Innovative Properties Company Microsphere filled polymer composites

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