JPS60208352A - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

熱可塑性樹脂組成物

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JPS60208352A
JPS60208352A JP6634484A JP6634484A JPS60208352A JP S60208352 A JPS60208352 A JP S60208352A JP 6634484 A JP6634484 A JP 6634484A JP 6634484 A JP6634484 A JP 6634484A JP S60208352 A JPS60208352 A JP S60208352A
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methylstyrene
acrylonitrile
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Tatsuhiko Imai
今井 建彦
Masuo Kawasawa
川沢 真寿雄
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Daicel Chemical Industries Ltd
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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】 本発明は、α メチル7チレン1421含h1のIII
 #!VF共重合体を含む耐熱1’lと側崗撃慴、1ト
ひル′流;勧性に轡れた熱酊塑P+樹脂えII成放物関
rる4、の−(ある。
A HS i剥脂は、[1船中分ψトや″+W気1→2
x分〒1番′おいて多量に使用されているが最近製品の
軽量化志向から、製品は薄肉化の傾向にあり、それに伴
いABS樹脂の耐熱性改善の要望が非常−こ高ま一ンて
いる。
AB、S樹脂の耐熱性を高める方法として、特公昭3!
l−18194号tこ記載の如く、α−メチルスチレン
−アクリロニトリル共重合体と、ABS樹脂とを混合し
た耐熱性ABS樹脂が見られるが、このようにして得ら
れた耐熱性ABS樹脂は、耐熱温度は高々100℃をわ
ずかに超える程度である為、更をこ耐熱性を必要とする
用途では、制限を余端なくされてきた。
これを改良する為、α−メチルスチレン、アクリロニト
リルからなる共重合物に第3のビニル単量体として、メ
タクリル酸メチルを使用して、乳化重合する試みがなさ
れている。
例えば、特公昭45−18016号では、一定の組成範
囲にあるα−メチルスチレンとアクリロニL ’Jル及
びメタクリル酸メチルの共重合物とジエン系ゴム状重合
体に一定の組成範囲のアクリロニトリル、α−メチルス
チレンのグラフト共重合物を混合することによ一ンて、
劇P+/1特に成型品の高温収縮率が小さい耐弾性樹脂
か得られた旨が記載されている。
しかしながら、−]二記の共重合物とグラフ1共重合物
との混合物は、ジエン系ゴム状重合体1こアクリロニト
リル、α−メチルスチレンをグラフト共重合したグラフ
ト共重合物より若干高い耐#!性をもつものの、耐衝撃
性及び流動Mか不足し、特−こ耐熱性と流動性とのバラ
ンスに欠ける点が問題となっている。
耐熱性の指標は、ASTMD−648の熱変形温度ある
いは、ASTMD−1525のヒ゛カット軟化温度で示
される事が多いが、多くの製品は、複雑な形状を有し、
かつ肉厚が不均一である為、射出成形後製品の残留歪が
一定でないので、製品の面J#’!性を前述の測定だけ
で判断するのは不充分である為、製品の向1#l!性評
価として、製品そのもので、耐熱性テストを行うのが現
状である。
3− その場合、耐熱性ABS樹脂の流動性が悪いと、製品に
残留する成形歪が大きくなる為、成形品の無荷重での耐
熱性テストでは、変形が始まる温度は、耐熱性ABS樹
脂のASTMD−648の熱変形温度あるいはASTM
D−1525のどカット軟化温度よりも5〜10℃程低
くなるので、」二記の様に流動性が不足すると、実用耐
熱温度が低くなる欠点がある。
it した結果、 (ん α−ノナルスステンとアクリロニトリル及びメタ
クリル酸メチルとの共重合物と IBI ジエン系ゴム状重合体をこ、α−メチルスチレ
ンとアクリロニトリルおよび/またはメタクリル酸メチ
ルの単量体混合物を重合してなるグラフI・共重合体 の混合物とC)ゴム状重合体の存在下をこスチレン及び
アクリロニトリルの単量体混合物を重合してなるグラフ
ト共重合体との樹脂混合物からなり、かつ各々の成分の
溶融指数〔ノル1フローレート、230℃、荷重5L9
〕が0.1〜30の範囲にある熱可塑性樹脂組成物か耐
熱性を損うことなく衝撃性及び流動性等のバランスが保
持される事を見出し、本発明を完成した。即ちA・発明
は(〜α−メチルスチレン50〜85重量%、アクリロ
ニトリル10〜35重量%、メタクリル酸メチル3〜2
0重1%おJ:びスチレン0〜俗 25重もよりなる共重合体であって、該共重合体を製造
するにあたりアクリロニトリルまたはそれとスチレンを
追添加して重合を完結せI7めて得られる共重合体5〜
40重量%と、(B)ジエン系ゴム状重合体10〜50
重量%の存在−1・α−メチルスチレンまたはそれとス
チレン50〜95重1%とアクリロニトリル5〜30重
量部と共重合可能なビニル単量体0〜20重量%の中量
体混合物50〜90重量%を反応させて?()られるグ
ラフ1−共重合体30〜90重fiΦとC]ポリブタジ
ェンゴム及O・スチレン−ゲタジエン共重合ゴムの混合
物30〜600〜60重量%レ/及びアクリロニトリル
単量体の混合物40〜70重FI・反応させて得られる
グラフト共重合体5〜30重し齋の混合物からなり、該
混り物中のシェフ糸ゴム状重合体か5〜40重量十で型
彫事を特敵とする熱riJ塑性樹脂組成物である。
本発明に使用する共重合体内において、特tこ11T要
なことは、重合途りにおいてα−メチルスチレン−メタ
クリル酸メチル連鎖が長くなることを避け、か−〕熱安
定性に襲影響を及ぼさない範囲で、それらを可能な限り
、多く取り入れることにある。そのためには、特に重合
転化率が高くなるとその制御が難しくなるので、本発明
の1(重合体内においては、重合後半にアクリロニトリ
ルまたはそれとスチレンからなる単量体を追添加して重
合反応を完結して得ることより、熱安定性か改良される
また、α−メチルスチレン量が50重量%以I−の領穢
でメタクリル酸メチル、スチレン、アクリ(y−)リル
混合物を重合させると、重合が進むにつれて未反応単量
体中のα−メザールノ!レン量が増大し、熱安定性の悪
いポリマ 坤111を作り易くなる。本発明の共重合体
い)にお(・Cは、α−メチルヌチレン50〜85重f
i%、メタクリル酸メチル3〜20重量%、アクIJ 
1+ ::1リル10〜35重亀%、およびスチシン0
〜25重亀%の混合物からなる単量体65〜85重量部
を用いて重合を開始し、その重合途中、好ましくは重合
転化率が10〜50%の時点力・ら、アクリロニトリl
+/またはそれとスチレンとからなる単量体15〜35
重量部を連続的まt:は間欠的シこ加えるという方法を
採用して得ら」1゜たものにより、熱安定性が改良され
るも0)である。
本発明の共重合体内においては、α−メブールスステン
量が50重量%未満では、耐熱1’F力;低くなり、8
5重量;%を超えると、熱安定1−[の良いものが得ら
れない。
% アクリロニトリル量は10重tμ満ては、耐衝撃性が低
下し、35重量%を超えると重合安中V1が、悪くなり
、附勢性が低下する。
メタクリル酸メチルの量が3重量%未満では耐#!悄が
fl(十−L、最終的に得られる樹脂組成物の耐勲情、
特に成形品の加熱収縮率が悪くなり、20重量%を超え
ると、熱安定性が劣る。
本発明に使用する共重合体(B)は、ジエン系ゴム状重
合14ラテツクスの存在下で、α−メチルスチレンまた
はそれとスチレン、アクリロニトリル及び/又はメタク
リ、lIt酸メチルからなる単隈体混合物をラジカル性
開始剤などを使用して乳化重合させて得られる。
本発明のジエン系ゴム状重合体ラテノクストしては、ブ
タジェン重合体あるいは、ゲタジエンを50重量%以−
1−含むブタジェンと他の共重合性単量体との共重合体
ラテックスが挙げられる。
好ましくは、ブタノエン重合体またはスチレン含1it
4o重量%以下のスチレン−ブタジェン共重合体である
さらをこ、ラジカル性開始剤としては、過硫酸8− 力!l 、 if5硫酸すiリウム、過硫酸アンモニウ
ムやキュメンハイドロパーオギサイド、ノイ・ツノ。
ロビルハイドロパーAキサイドのレドックス触乳化重合
に用いられる乳化剤としては、′/に用の乳化剤なら使
用できるが、好ましくはアユイン系乳化剤がよ(特に好
ましいのは、ラウリル硫酸ナトリウムである。
又、良好な耐衝撃性を得る為には、ブタノfン系ゴム質
うテノクヌの粒「−径が比較的太ぎいことが望ましく、
本発明の目的を達成する為tこは使用するブタジェン系
ゴム質重合体ラテックスは、400〜900Xの(予を
有するジエンゴムの重合分率が10〜50重量%である
ことが必要で、この量が10重量%に満だない場合には
、ゴム状重合体の添加効率が十分でなくMC的tこ得ら
れる樹脂組成物の1南撃性が劣る。
逆に50重量%を超えると、グラフ1重合y応の安定性
が懸くなり目的のグブフト重合体を得ることができない
本発明のグラフト共重合体(B目こ使用する中1体の組
成は、α−メチルスチレンまたはそれとスチレン、50
〜95重量%、アクリロニトリル5〜30重量%および
共重合可能なビニル単i体0〜20重戯%である。
共重合可能なビニル単量体としては、メタクリル酸メチ
ル、メタグリル酸エチル、メタクリル酸ブチル等のメタ
クリル酸低級アルキルエステルがある。
本発明に使用するグラフ1共重合体C)は、ポリブタジ
ェンゴムとステレンムブタジエンゴムのTT’ 在下で
スチレンとアクリロニ1リルからなる単量体混合物をグ
ラフト共重合させて得られる。
グラフト共重合体C)で使用するゴムとしては、ブタジ
ェン重合体とブタジェンを50重量%IR1−flfま
しくは60重量%以」−含むブタジェンとスチレンとの
共重合体ラテックスが挙げられる。
ブクノエン重合t+とスチレン7フ゛タジエンノ(重合
体の使用割合は、70/30〜9515の範囲であり、
好ましくは70/30〜90/10である。この範囲を
夕1れると、本発明の樹脂組成物の特徴である尚撃F1
−を保持する事が難しい。
これらグクジエンゴム及びスチレンーブクジエンゴムラ
テックスの粒子(予は通常のA B S laJ脂に使
用されている平均粒径100〜4ooiのラテ。
クスを使用できるが好ましくは粒子t’l 400i、
 1.J、 1の重合体粒子を10〜35重■%含イj
するソテンクスを使用することが好ましい。
このジエン系ゴム状重合体ラテノクメは同一重合系内で
粒子径が400′At:J、J−の粒子を10〜35重
量%含有するものを作ってもよい17、また2種以上の
適宜粒径のジエン系ゴム重合体ラテックスを混合するこ
とによ・)て得てもよい。
ゴムラテックスとしてシタジエン重合体とスチレン−ブ
タジェン共重合体との混合系を用いる4fおよび、ゴム
粒子のバランスをJi〆する串においてのめ、本発明の
樹脂組成物は、耐熱1’1を損うことなく、衝撃性及び
流動性等の諸特141のバランスが保持できる。
本発明のグラフト共重合体C)に供する単量体のJJI
成は、ポリシタツエンゴム及びスチレン−ブタノエン共
重合ゴムの混合物30〜60重量%、スチレンとアクリ
ロニトリル単量体の混合物40〜70重fi%である。
本発明に於ては嬶)、向、C)成分混合中ゴム成分の含
有伍は5〜40重1%であり5重量Φ以下では船間撃性
が低く、又40重量%をこえると耐熱性が低下するので
好ましくない。
本発明で使用する共重合体内、(B)、C)の各々の溶
融指数〔メルトフローレート、230IC1葡重5に9
〕は01〜30の範囲である。01以下では、流動性が
著しく低下し、自動車分野、N気機器分野等の構造材料
と17て使用する[こは、成形性において大きな欠点と
なる。
一方、30以トでは、流動性が改良されるものの射出成
形時、流動方向の配向t!Eが大きくなり、充分な衝撃
性が得られない。
理由は明らかではないが、内α−メチルスチレンとアク
リロニトリル及びノタクIJル酸メJ−ルよりなる共重
合体にあ・)て、メタクリル酸ノチルを含む共重合体は
耐熱性向−にへの効果はあるものの、アクリロニトリル
とスチレンの共重合体に比べ、ABS樹脂との相溶11
.が良くないので、1B)成分のツエン糸ゴム状重合体
にα−メチルスチレンとアクリロニ1リルおよび/また
はツタクリル酸メチル等の単量体混合物を重合してなる
グラフ]共重合体との混合系では、通常の押出機【こよ
る加熱混練工程において、ゴム分の分散が不十分となり
、樹脂本来の衝撃性が出現できにくい状態となっている
ものと考えら11、る。
しかしながら上記回収分と回収分との混合物にC)成分
のブタジェン重合体とスチレン−ブタジェン共重合体を
含むゴム状重合体の存在下にスチレン及びアクリロニト
リルのtli 1体の混合物を重合してなるグラフト共
重合体を混合する事により、眠くべき事にい)成分とf
B+成分の両相の界面にC)成分が分散せしめられ、耐
熱性を損5中t1−ぐ1lii撃t’lか向l−シか−
)流動!’1等の諸特t’1内バー7ンスか艮くなる。
きt゛)に、/i’fiMml&しメルトフ【I−レー
ト、23(It 、亡[中5Aす]か30121差のあ
る共重合体の〆lI′、 9 iこ」、り流動V1苓・
改善しても押出成形、−(出代(!2香J) IJl 
、執71<糾ξI稈1こおいて、谷ノ1、重合イ本か層
状lコーリ1111 L LJ、 <ひいては1(重合
体混合物の衝撃t’lか1氏1する。
1への成分σ)ゾレントにあた。ては、二−タ゛−11
1−ルミルあるいは押出機愚の公知の方法゛(グレント
゛することがてきる。
また、@It香のf?色剤、あるいは滑剤、可塑削、安
中剤、力うス繊維等各神を会加物を配合する小かてきる
1゛J ”)に本発明のノJ法を実施例でも−)てif
f明するか、こノ1らによ−・て杢発明かfiil p
、制限されるものてはない。
な13、実施例1こ示したf然加物の添加♀は、特舎こ
人、Jミのない1沢り重に部およ0・市h1%を表わr
oまた製凸品の物1′i値は、それぞれ次の方法1こよ
−6てバ1す’、:l した顧゛(ある。
3、等鴫指νシ:ASTMD、−12381−1?楓1
7、メル1)11−レ ]を、230て7、油1市51
uのIf’1−−C1内CY 1 ax 、ノ/ ス)
v 6川*−(4111”−’t 。
・アイゾツト働撃怖さ; A S T M I) 25
6 i・準拠し7.20℃、65%R11で測定。
0ビ力ノト軟化温度: A S T M I〕−152
51,7準拠 17 、7011 定。
製品でのIII 熱M1ス] 成形品(,1法50”L
’9(9g厚さ3gm、 211.1譚M tl+、)
段Z11カフ 7°レ−1)をfi音に設宇I7た熱風
乾燥オにの中・、3時間保持17、短辺の中、し位置で
に辺のI〈さを4111定17て試験前後の・1法変〔
l:を試験前・j法との71比で加熱収縮率として2に
める。
参4例A−]〜A2 表11こ小す!II blj比十に−(g蓬、j?イ換
[7た攬I↑機5・イjする反IIL、器にα−ツメ−
1ルスール/!クリ1に] リルの′t61Jl及O・
メタクリル酸メツrv 等J)中ta ++ iiイ、
α物とターンヤリトデンルメルカノタン()4部を11
込み乳化させた。
窒ヰ2気流Fで撹拌[7ながら、温度40工」こ1−け
た後、イオン交換水シこ溶解したナトリウム1宣・ルノ
、アルテ゛ヒl’スルホキシレート、エチレンジアミン
テトシ酢酸ナトリウム、硫酸第1鉄を加父、さらにクメ
ンハイド1」パーオキサイドを加えて重合反応を開始し
た。什込終−T <輪 、iI!tこ ン゛ ヤ り″
 ) I f品 バI を 60℃ lこ コ ン 1
−++−ル17、重合を1時間行−)たところで、アク
リ〔J二1−リル残部を2時間すこわた一〕で、連続的
に添加(7た。添加終了後水、スチレンを乳化して加え
、上記乳化剤及び開始剤を追加l。
2時間重合反応を行い重合を完結させた。得られたj(
重合体ラテックスに塩什カルシウムを加えて凝固し、9
0℃以上の温度で10〜20 分間撹拌17ながら、保
持した後分解、水洗、乾表IIこ示す組成比率しこて、
窒本置換17た撹拌機をイーする反応器にノエソ十二1
〕、ラテックス、過硫酸カリを入J]、反りこ一槽内を
701ヲご加熱し、攪拌しなかr−)、タ ンヤリドデ
ンルメルカプタンを含む単昂佳混自物(7ル)fメチル
スチレン、スチレン、アクリtに−iリル及びメタクリ
ル酸メチル)とラウリル硫酸ノトリウムの水溶欧を連続
的1−5時間てf重加する。添加終了後、70てて3時
間vA成を行、た。
l成したラテックスは、硫酸アルミ−ウノ、の水溶液で
凝固させた後、ろ別、水ム1、乾燥Iそれ1をH−1、
B −2、B−3とする。
参考例C−1〜C−2 表1tこ示す組成比率にて、イオン交換水、スチレン、
アクリロニiリル、スツアリン酸カリ、ター ンヤリl
ア゛ノルメルカグタンを/Mj合添加し、乳化させた溶
+(j Ialの3iuひ、イAン交m水、ポリブタン
エンラテノクスとツタジエン含イ1ik75%含ワノチ
レン−ブタン−1−ノ共重合ラテックスの混合物を窒素
置換した攪拌機をffする反応器に仕込み乳化させた。
窒素気流下で攪拌しなから1品度を40℃に上げた後イ
Aン交換水にピロリン酸ソーダ、グルコース、硫酸第1
鉄を溶解した溶液とクメンハイド′ロバーAキサイドを
加え、ジャケノ1一温度を70Cに保ち1時間反応させ
た。
次いて、」二記単量体等の乳化溶液fi11の残部オヨ
ヒ、クメンハイドロパーオギ勺イドをそれぞれ3時間に
わたって連続的に重合系内をこ添加した。
このようをこして得られた共重合体ラテフクスに塩化カ
ルシウムを加えて凝固し、90℃以l、の1品度で10
〜20分間攪拌しながら保持した後分解、水洗、乾燥し
て樹脂粉末を得た。
それ等をCI、c−2とする。
実施例1〜3、比較例1〜4 IAI高α−メチルスチレン含量の共重合体(表1のA
 −1) 、 +Bl高α−ノチメチスグーレン含爪の
グラフト共重合体(表1のB−1)、C)ポリブタジェ
ンゴム及びスチレン−ツタツエン共重合ゴムの混合物を
含むグラフト共重合体(表1のC−1)を表2に示した
配合剤し 合でブレンドへ、シリング一温度250℃の押出機でペ
レット化し、熱可塑11.樹脂組成物を得た。
さらにシリンダ一温度250Cの射出成形機をこより試
験片を作成した。それ等の配合割合及び緒特性を表2に
示す。
本発明の熱可塑性樹脂組成物iよ、成分AI、B−1の
混合系に成分C−1を混合する事により、耐熱性を損う
事なく、優れた尚撃性及び流動性等の緒特性のバランス
を保持している事を示す。これ等の特性は、各々の樹脂
成分単独では、得る事はできない。
19下、実施例と比較例とは、同一量のゴム量で比較を
行う。
比較例1の如く、実施例1−こおけるC:)ポリブタジ
ェンゴム及びヌチレンーブタジエン共重合ゴムの混合物
を含むグラフト共重合体(表1のC−1)を混合しない
と、衝撃性及び流動性等の緒特性のバランスが悪く、実
用的でない事がわかる。
比較例2の如く、実施例1における高α−メチルスチレ
ン含量の共重合体(表1のB−1)を11を合しないと
、衝撃性及び流動性は保持できるものの耐熱性が著しく
低下する事がわかる。
比較例3の如〈実施例1における高α−メチルスチレン
含量の共重合体(表1のB −1)の代わりに、α−メ
チルステレン力140重量%の共重合体(表1のB−3
)を用いると、衝撃性は保持できるが耐熱性が著しく低
下し、実用的でない事がわかる。
比較例4の如く、実施例3をこおけるC)ポリブタノエ
ンゴム及びスチレン−ゲタジエン共重合ゴムの混合物を
含むグラフト共重合体(表1のC−1)の代わり1こ、
ローム&ハース+j: tt) M B S樹脂(KM
−653)を用いると、耐熱1イ1及び仙I撃性が低下
し、実用的でな20− い事がわかる。
実施例4、比較例5〜7 実施例1eこおける高α−メチル含量のグラフト共重合
体で、メタクリル酸メチルを含む場合、即ち表IのB−
1の代わりに、B−2を用いた場合の結果を表2の実施
例4に示す。
明らか−こ、衝撃性及び流動性を損う事なく優れた耐熱
性を保持l−だ組成物である4fを示す。
比較例5の如く、実施例4におけるC)ポリブタジェン
ゴム及びスチレン−ブタジェン共重合ゴムの混合物を含
むグラフト共重合体(表1のC−1)を混合しないと、
実施例41こ比べ、耐熱性はあまり変らないが、衝撃t
IJ:及び流動性等の緒特性のバランスが悪く、実用的
でない事がわかる。
比較例6の如く、実施例4tこおけるい)高α−メチル
スチレン含量の共重合体で表1のA−1の代わりに、メ
タクリル酸メチルを30重量%含量した共重合体(表1
のA−2)を用いると、実施例4に比べ、流動性が若干
良くなるものの、向撃性が低下し、又成形品の青色が入
きく、実用的でない事がわかる。
比較例7のall(、実施例4におけるC)ポリゾタジ
エンニ1゛ム及びスチレン−ブタジェン共車合二j゛ム
の混合物を含むグラフト共重合体(表1のC−1)の代
わりに、/#融指数(メルトフ+1−レート、230 
t: 、荷重5 ky )が21で、スflyンーゾタ
ジエン共重合ゴムを含まないポリシタジエン系クラフト
共重合体(表1のC−2)を用いた場合流動性は著しく
改良されるが、耐熱性及び衝撃性が低下し、実用的でな
い事がわかる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1) FAI α−メチルスチレン50〜857rf量
    %、アクリ11ニトリル10〜351i%、メタクリル
    酸メチル3〜20重量%およO・スチレン0〜25重量
    %よりなる共重合体であ−〕で、該」(重合体を製造す
    るに当りアクリロニトリルまたはそれとスチレンを追添
    加して重合を完結せしめて得られる代車合体 5〜40
    重量%と (均 ジエン系ゴム状重合体10〜50重型彫の存在十
    α−メチルスチレンまたはそれとスチレン50〜95重
    量■とアクリIJニトリル5〜30重t%と共重合可能
    なビニル単量体O〜20重1彬の単量体を重合物50〜
    90市星形を反応させて得られるグラ−7i共車合体 30〜9 0 4+ 嘔% J c)−15リ ソ タ ノ エ ノ 」 ム ノン ひ
    ・ ノ −ノ し ン ノ゛タジJン共屯合コ゛ムの市
    2合物3()〜00市1%にス・fレン及びアクIJI
    )−、−] リ!しIli量体のメ昆合物40〜70市
    @%を・反1.【1.3させて得らil、るグシフトJ
    l市合体 5〜30市計%との l重合物からなl)、該混合物中のノ]ン;v) −r
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    hとするpHJ塑嘗#1樹脂組成物。 2) A −i 合K t、’V、+Ill 、0)各
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    ) ) か01〜30である特Ni+請求の範囲第1r
    口記載の熱可塑性樹脂組成物。
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