JPH10273578A - 熱可塑性樹脂組成物及びその製造方法 - Google Patents
熱可塑性樹脂組成物及びその製造方法Info
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- JPH10273578A JPH10273578A JP7954697A JP7954697A JPH10273578A JP H10273578 A JPH10273578 A JP H10273578A JP 7954697 A JP7954697 A JP 7954697A JP 7954697 A JP7954697 A JP 7954697A JP H10273578 A JPH10273578 A JP H10273578A
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Abstract
リックス樹脂とを混合してなる、生産性、経済性が高い
組成で、流動性、衝撃性、引張伸び及び表面外観特性に
優れたグラフト共重合体組成物の提供。 【解決手段】ジエン系ゴム質重合体45〜85重量部の
存在下に、芳香族ビニル系単量体、シアン化ビニル系単
量体及びこれらと共重合可能な他のビニル系単量体から
なる群より選択された少なくとも一種の単量体15〜5
5重量部を重合してなるグラフト重合体(A)10〜8
0重量部と芳香族ビニル系単量体、シアン化ビニル系単
量体及びこれらと共重合可能な他のビニル系単量体から
なる群より選択された少なくとも一種の単量体を重合し
てなる重合体(B)20〜90重量部とからなり、且つ
グラフト重合体(A)の溶融粘度をa(Pa・s)、重
合体(B)の溶融粘度をb(Pa・s)、またグラフト
重合体(A)に含まれるゴム質重合体の重量割合をx
(重量%)とすると、下記式(1)を満足するものであ
る熱可塑性樹脂組成物。 a/(b・x)≦0.7 (1)
Description
含んでなる衝撃性、成形加工性、成形品の表面外観及び
生産性に優れたゴム強化熱可塑性樹脂組成物に関するも
のである。
ン共重合体(ABS樹脂)は耐衝撃性の優れた樹脂とし
て知られており、この効果はマトリックス樹脂(AS樹
脂)中にゴム質重合体粒子が分散することで発現され
る。ここで、ゴム質重合体とマトリックス樹脂とは本来
相溶しないため、ゴム質重合体にマトリックス樹脂と相
溶性のある成分をグラフトさせることが必要である。
体組成の高いグラフト重合体とマトリックス樹脂とを別
途製造してから両者をブレンドするプロセスにより製造
されているが、これは、ゴム質重合体の存在下に全ての
単量体成分を重合して得られる製造プロセスよりも生産
性、経済性が非常に高く、且つ樹脂組成物の物性、特に
衝撃性、流動性と機械物性をバランスよく設定できると
いう利点があるためである。
ス樹脂とブレンドするグラフト重合体のゴム質重合体組
成が高い程、生産性、経済性を一層高められる。しか
し、グラフト重合体のゴム質重合体が45重量%を越え
ると、グラフト重合体の粘度が加速度的に上昇し、マト
リックス樹脂との溶融粘度格差が増大し、両者をブレン
ドする際にグラフト重合体の分散性が低下する。この傾
向は、グラフト重合体中のゴム質重合体の組成を高める
ほど顕著で、この結果、表面外観を損ない、更に衝撃特
性が低下するなどの良好な物性バランスを維持すること
が困難となる。
解決を鋭意検討した結果、ゴム質重合体を従来以上に高
めたグラフト重合体をブレンドした組成物において、マ
トリックス樹脂中のゴム質重合体粒子の分散性を高める
手段として、グラフト率をある程度保持したグラフト重
合体とマトリックス樹脂との溶融粘度比をある範囲に制
御することが有効であることを見出した。
45〜85重量部の存在下に、芳香族ビニル系単量体、
シアン化ビニル系単量体及びこれらと共重合可能な他の
ビニル系単量体からなる群より選択された少なくとも一
種の単量体15〜55重量部を重合してなるグラフト重
合体(A)10〜80重量部、芳香族ビニル系単量体、
シアン化ビニル系単量体及びこれらと共重合可能な他の
ビニル系単量体からなる群より選択された少なくとも一
種の単量体を重合してなる重合体(B)20〜90重量
部とからなり、且つグラフト重合体(A)の溶融粘度を
a(Pa・s)、重合体(B)の溶融粘度をb(Pa・
s)、またグラフト重合体(A)に含まれるゴム質重合
体の重量割合をx(重量%)とすると、下記式(1)を
満足するものである熱可塑性樹脂組成物。」および「前
記グラフト重合体(A)および重合体(B)を前記特定
量の範囲で混合することを特徴とする熱可塑性樹脂組成
物の製造方法に関するものである。
的に説明する。本発明で重量とは質量を意味する。
に用いられるジエン系ゴム質重合体としては、共役ジエ
ンを主成分とした重合体または共重合体が好適である。
このうち共役ジエンの含有量は75重量%以上、特に8
5重量%以上が好ましい。具体的には、ポリブタジエ
ン、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル
−ブタジエン共重合体、アクリル酸ブチル−ブタジエン
共重合体およびイソプレンゴムなどを使用することがで
きる。
径は一般的に0.1〜0.6μmのものを使用すること
ができ、特に0.2〜0.4μmのものが好ましく用い
られる。また、ゲル含有率については、樹脂組成物の衝
撃性を向上させるため60重量%以上が好ましい。ここ
でゲル含有率とは、ゴム質重合体のラテックスを凝固・
乾燥した後のトルエン不溶分の重量分率を示す。
下にグラフト重合に供する単量体としては、芳香族ビニ
ル系単量体、シアン化ビニル系単量体及び必要に応じこ
れらと共重合可能な他の単量体の混合物である。
α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ビニルトル
エン、t−ブチルスチレン、o−エチルスチレン、o−
クロロスチレンおよびo,p−ジクロロスチレンなどが
挙げられるが、特にスチレンが好ましく用いられる。こ
れらは1種または2種以上を併用しても良い。
ロニトリル、メタクリロニトリルおよびエタクリロニト
リルなどが挙げられるが、特にアクリロニトリルが好ま
しい。
しては、不飽和カルボン酸系単量体、不飽和カルボン酸
無水物系単量体、不飽和カルボン酸エステル系単量体、
またはマレイミド系単量体などを用いることができる。
具体的には、(メタ)アクリル酸、無水マレイン酸、
(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチ
ル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリ
ル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メ
タ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸クロ
ロメチル、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミ
ド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレ
イミドを使用できる。
ジエン系ゴム質重合体45〜85重量部、好ましくは5
5〜75重量部に対し、単量体混合物15〜55重量
部、好ましくは25〜45重量部をグラフト重合するこ
とにより得られる。ゴム質重合体が85重量部を越える
とグラフト率成分及び非グラフト成分の相対的不足によ
り熱可塑性樹脂の衝撃向上効果が得られなくなる。ま
た、45重量部未満は、生産性及び経済性の観点から、
本発明が求める範囲ではない。
のうち、芳香族ビニル系単量体の割合は50〜99重量
%、好ましくは60〜90重量%、より好ましくは70
〜80重量%であり、50重量%未満ではマトリックス
樹脂へのゴム粒子の良好な分散状態が得られず好ましく
ない。
のうち1〜50重量%、好ましくは10〜40重量%、
より好ましくは20〜30重量%であり、50重量%を
越える場合は樹脂組成物の衝撃性及び表面外観が低下す
るため好ましくない。
単量体は50重量%以下で用いれば本発明の目的を達成
させることが可能である。
反応は乳化重合で行うことができる。このグラフト重合
における単量体混合物、乳化剤、重合開始剤および連鎖
移動剤などの成分の添加方法としては様々の方法を採用
することができる。即ち、重合初期に全量を添加する方
法、一部を初期に添加し残りを連続添加する方法、全量
を連続添加する方法及び2回以上に分割して添加する方
法などが挙げられる。
剤の種類については特に制限はなく、通常の乳化重合で
用いられる試薬を使用できる。代表的な乳化剤としては
ロジン酸カリウム、ステアリン酸カリウム及びオレイン
酸カリウムなどが、重合開始剤としては有機ハイドロパ
ーオキサイドと含糖ピロリン酸−硫酸第一鉄の併用系及
び過流酸塩などが、また連鎖移動剤としてはアルキルチ
オール化合物がそれぞれ挙げられる。
(A)について、本発明の目的を達成するために次の特
性を満足することが好ましい。
合体成分の重量割合(グラフト率)は5%以上とするこ
とが好ましく、10%以上であるとより一層好ましい。
グラフト率が5%未満では樹脂組成物の衝撃性を十分に
向上させにくい。
トしていない重合体成分(非グラフト重合体)の重量割
合は、グラフト重合体100重量%に対し5重量%以上
が好ましく、10重量%以上であると一層好ましい。こ
こで、この非グラフト重合体はグラフト重合体(A)を
製造するためのグラフト反応の際に生成されるもので、
本発明に記載されるグラフト重合体(A)とはグラフト
重合体と非グラフト重合体との混合物を意味する。そし
て、非グラフト重合体の重量割合が5重量%未満では成
形品の表面外観が著しく低下し、更には樹脂組成物の衝
撃性を十分に向上させることができないため好ましくな
い。これは、グラフト重合体(A)と重合体(B)を溶
融混練する際、ゴム質重合体同士が融着しやすいためと
推測される。
位、シアン化ビニル系単量体単位、及びこれらと共重合
可能な他のビニル系単量体単位からなることを特徴とす
る熱可塑性の重合体であり、芳香族ビニル系単量体とし
てはスチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレ
ン、ビニルトルエン、t−ブチルスチレン、o−エチル
スチレン、o−クロロスチレンおよびo,p−ジクロロ
スチレンなどが挙げられるが、特にスチレンが好ましく
用いられる。これらは1種または2種以上を併用しても
よい。
ロニトリル、メタクリロニトリルおよびエタクリロニト
リルなどが挙げられるが、特にアクリロニトリルが好ま
しい。これらは1種または2種以上を併用してもよい。
しては、不飽和カルボン酸系単量体、不飽和カルボン酸
無水物系単量体、不飽和カルボン酸エステル系単量体、
マレイミド系単量体などを用いることができる。具体的
には、(メタ)アクリル酸、無水マレイン酸、(メタ)
アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メ
タ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸n−
ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アク
リル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸クロロメチ
ル、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N
−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド
なども使用できる。
うち50〜99重量%、好ましくは60〜90重量%、
より好ましくは70〜80重量%であり、シアン化ビニ
ル系単量体の割合は1〜50重量%、好ましくは10〜
40重量%、より好ましくは20〜30重量%である。
芳香族ビニル系単量体の割合が99重量%を越えても5
0重量%未満でも樹脂組成物の物性バランスが低下する
ため好ましくない。また、これらと共重合可能な他の単
量体は50重量%以下で用いることにより本発明の効果
を一層向上させることができる。
限がなく、一般的に公知な溶液重合、乳化重合、懸濁重
合、塊状重合などによって得られる。また、重合体
(B)のメチルエチルケトン溶媒、30℃で測定した極
限粘度は0.3〜1dl/g、好ましくは0.4〜0.
6dl/gであると本発明の効果を一層向上させること
ができる。極限粘度が1dl/gを越えると、樹脂組成
物の流動性が低下し、0.3dl/g未満では樹脂組成
物の衝撃性や機械物性が十分でないため好ましくない。
合体(A)と重合体(B)とを溶融混練する方法により
製造できる。溶融混練法には特に制限はなく、例えば単
軸の押出機などを用いた簡便な方法でも可能である。溶
融混練の際の温度は、特に制限は設けないが、200〜
250℃のとき樹脂組成物の物性バランスが良好であ
り、210〜230℃ではより好ましい。
0重量部、好ましくは20〜50重量部、重合体(B)
は20〜90重量部、好ましくは50〜80重量部で配
合すれば本発明の目的を達成できる。グラフト重合体
(A)が80重量部を越えても10重量部未満であって
も樹脂組成物の良好な衝撃性と流動性の物性バランスが
得られない。
練によってグラフトしたゴム質重合体粒子の樹脂組成物
中への分散性を高めることが効果的であり、そのために
グラフト重合体(A)と重合体(B)の溶融粘度比を次
のように制御することが好ましい。
a(Pa・s)、重合体(B)の溶融粘度をb(Pa・
s)、またグラフト重合体(A)に含まれるゴム質重合
体の重量割合をx(重量%)とすると、下記式(1)を
満足することが好ましい。
表す。A値が0.7を越えるに伴い、グラフトしたゴム
質重合体粒子の分散状態が低下し、成形品表面にゴム質
重合体を主成分とする凝集体(フィッシュアイ)が数多
く出現するため好ましくない。更に、表面外観性の低下
が進むと、あわせて衝撃性や流動性が著しく低下するこ
ととなる。
定値である。この測定温度において、良好な溶融状態及
び重合体の分解の影響が少ない適正な測定値が得られ
る。グラフト重合体(A)及び重合体(B)についての
測定条件は以下のとおりである。 グラフト重合体(A)の溶融粘度測定条件 ・プランジャー面積:1cm2 ・ダイ孔径:1mmφ×2mm長 ・予熱条件:230℃×8min ・荷 重:100kg/cm2 重合体(B)の溶融粘度測定条件 ・プランジャー面積:1cm2 ・ダイ孔径:0.5mmφ×1mm長 ・予熱条件:230℃×8min ・荷 重:50kg/cm2 また、この測定条件下での重合体(B)の好ましい溶融
粘度は50〜350Pa・s、さらに好ましくは100
〜300Pa・sである。重合体(B)の溶融粘度が3
50Pa・sを越えると樹脂組成物の流動性が悪化し、
50Pa・s未満では良好な機械物性が得られにくい傾
向がある。
的に応じてカーボンブラック、チタン化合物及び各種の
色素を付与する顔料や染料、リン系、フェノール系の安
定剤、ハロゲン系化合物、アンチモン化合物、金属水酸
化物などの難燃剤、フェノール系、ホスファイト系及び
イオウ系などの酸化防止剤、ヒンダードフェノール系、
ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、ベンゾエー
ト系及びシアノアクリレート系の紫外線吸収剤、ワック
ス、高級脂肪酸や酸エステル系及び酸アミド系、更に高
級アルコールなどの滑剤及び可塑剤、アミン系、スルホ
ン酸系、ポリエーテル系などの帯電防止剤、ガラス繊
維、タルク、鉱物などのフィラー等を添加することもで
きる。
明する。
分析法を以下に示す。 (1)グラフト重合体(A)のグラフト率G及び非グラ
フト重合体の重量割合Fグラフト重合体の所定量M
(g)にアセトンを加え、4時間還流した。この溶液を
9,000rpmで30分間遠心分離後、不溶分を濾過
した。この不溶分を60℃で5時間減圧乾燥し、重量N
(g)を測定した。グラフト率G(%)は次式により算
出した。
を表す。また、非グラフト重合体の重量割合F(重量
%)は次式により算出した。
条件で溶融粘度を測定した。 ・プランジャー面積:1cm2 ・ダイ孔径:1mmφ×2mm長 ・測定温度:230℃ ・予熱条件:230℃×8min ・荷 重:100kg/cm2
法を以下に示す。 (1)溶融粘度 島津フローテスター(CFT−500)を用い、以下の
条件で溶融粘度を測定した。 ・プランジャー面積:1cm2 ・ダイ孔径:0.5mmφ×1mm長 ・測定温度:230℃ ・予熱条件:230℃×8min ・荷 重:50kg/cm2 (2)アイゾット衝撃強度 ASTM D−256で測定した。
後、延伸することにより厚さ10μmのフィルムを作成
した。このフィルム100×200mm中に含まれてい
るゴム状の塊(ブツ)の数を目視により測定した。表面
の滑らかなフィルムはブツ数が100mm2あたり1以
下の場合であり、このとき成形品の表面外観は良好であ
る。また、ブツ数が100mm2あたり5を越えると成
形品外観を著しく損なうものである。
に記した組成でジエン系ゴム質重合体(PBD)のラテ
ックスをガラス製反応容器に仕込み、さらに撹袢しなが
らイオン交換水に溶解したブドウ糖、ピロリン酸ナトリ
ウム、硫酸第一鉄を仕込み、反応容器内の温度を65℃
まで昇温した。
ン(ST)、アクリロニトリル(AN)及びt−ドデシ
ルメルカプタンからなる混合液、そしてクメンハイドロ
パーオキサイドのオレイン酸カリウム水溶液を別々にそ
れぞれ3時間、4時間にわたって連続滴下して重合を完
結させた。重合率は全て95〜99%の範囲であった。
酸で凝固し、水酸化ナトリウムで中和後、水洗、脱水、
乾燥してグラフト重合体パウダーを得た。各グラフト重
合体についてグラフト率G(%)、非グラフト重合体の
重量割合F(重量%)を測定した。更に、溶融粘度につ
いても測定し、G、F、溶融粘度の測定結果を表1にま
とめた。
チレン70重量部、アクリロニトリル30重量部からな
る単量体を懸濁重合した。開始剤としてアゾビスイソブ
チロニトリルを用い、連鎖移動剤としてt−ドデシルメ
ルカプタンを用い、各薬品の量を調整して、2種類のS
AN樹脂B−1、B−2を得た。各ビーズ状樹脂の溶融
粘度を測定した結果、B−1が155Pa・s、B−2
が258Pa・sであった。
方法]上記で調製したグラフト重合体(A)、重合体
(B)をそれぞれ表2、3に示した重量割合で配合し
た。樹脂組成物のPBDの含有率を12重量%及び24
重量%において評価した。また、各樹脂組成物にはエチ
レンビスステアリルアミド1部、ジフェニルイソデシル
ホフファイト0.1部を加え、ヘンシェルミキサーで混
合した。次に、40mmφ単軸押出機により混練温度2
20℃で押出し、ペレット化した。
金型温度60℃の条件で射出成形し、所定の各試験片を
作製した。グラフト重合体(A)及び重合体(B)の溶
融粘度比A値、及び物性評価結果を表2、3に記載し
た。
である。A値が0.7以下のとき樹脂組成物は流動性、
衝撃性、引張伸び及び表面外観特性に優れる。PBD含
量が12重量%のとき、A値が0.7をる。同時に、流
動性、衝撃性、引張伸びも低下し、特に落錘衝撃によっ
てその差が明確に表れる。
同様である。従って、A値≦0.7のとき流動性、衝撃
性、引張伸び及び表面外観特性に優れた熱可塑性樹脂組
成物を製造することができる。
重合体組成の高いグラフト重合体とマトリックス樹脂と
を混合してなる、生産性、経済性が高い組成であり、そ
して、流動性、衝撃性、引張伸び及び表面外観特性に優
れている。
Claims (6)
- 【請求項1】ジエン系ゴム質重合体45〜85重量部の
存在下に、芳香族ビニル系単量体、シアン化ビニル系単
量体及びこれらと共重合可能な他のビニル系単量体から
なる群より選択された少なくとも一種の単量体15〜5
5重量部を重合してなるグラフト重合体(A)10〜8
0重量部と芳香族ビニル系単量体、シアン化ビニル系単
量体及びこれらと共重合可能な他のビニル系単量体から
なる群より選択された少なくとも一種の単量体を重合し
てなる重合体(B)20〜90重量部とからなり、且つ
グラフト重合体(A)の溶融粘度をa(Pa・s)、重
合体(B)の溶融粘度をb(Pa・s)、またグラフト
重合体(A)に含まれるゴム質重合体の重量割合をx
(重量%)とすると、下記式(1)を満足するものであ
る熱可塑性樹脂組成物。 【数1】a/(b・x)≦0.7 (1) - 【請求項2】グラフト重合体(A)中のゴム質重合体に
対し、グラフトしている重合体成分が5重量%以上であ
る請求項1の熱可塑性樹脂組成物。 - 【請求項3】グラフト重合体(A)中の、ゴム質重合体
にグラフトしていない重合体成分が5重量%以上である
請求項1または2の熱可塑性樹脂組成物。 - 【請求項4】重合体(B)が、芳香族ビニル系単量体単
位50〜99重量%、シアン化ビニル系単量体単位1〜
50重量%、及びこれらと共重合可能な他のビニル系単
量体単位0〜50重量%からなるものである請求項1〜
3いずれかの熱可塑性樹脂組成物。 - 【請求項5】重合体(B)の溶融粘度が50〜350P
a・sであることを特徴とする請求項1〜4の熱可塑性
樹脂組成物。 - 【請求項6】ジエン系ゴム質重合体45〜85重量部の
存在下に、芳香族ビニル系単量体、シアン化ビニル系単
量体及びこれらと共重合可能な他のビニル系単量体から
なる群より選択された少なくとも一種の単量体15〜5
5重量部を重合してなるグラフト重合体(A)10〜9
0重量部と、芳香族ビニル系単量体、シアン化ビニル系
単量体及びこれらと共重合可能な他のビニル系単量体か
らなる群より選択された少なくとも一種の単量体を重合
してなる重合体(B)10〜90重量部とを溶融混練す
ることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07954697A JP3941152B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 熱可塑性樹脂組成物及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07954697A JP3941152B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 熱可塑性樹脂組成物及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10273578A true JPH10273578A (ja) | 1998-10-13 |
| JP3941152B2 JP3941152B2 (ja) | 2007-07-04 |
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ID=13693007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07954697A Expired - Fee Related JP3941152B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 熱可塑性樹脂組成物及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3941152B2 (ja) |
-
1997
- 1997-03-31 JP JP07954697A patent/JP3941152B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3941152B2 (ja) | 2007-07-04 |
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