JPS6357665A - ポリエステル樹脂組成物 - Google Patents

ポリエステル樹脂組成物

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JPS6357665A
JPS6357665A JP20311986A JP20311986A JPS6357665A JP S6357665 A JPS6357665 A JP S6357665A JP 20311986 A JP20311986 A JP 20311986A JP 20311986 A JP20311986 A JP 20311986A JP S6357665 A JPS6357665 A JP S6357665A
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Yuichi Origasa
雄一 折笠
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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] 本発明は成形安定性にすぐれたポリエステル樹脂組成物
に関するものである。
[従来技術] ポリエステル樹脂は、その優れた性質を活用し種々の成
形品として広い分野に使用されている。
しかしこれらのポリエステル樹脂は、その成形温度であ
る250℃以上の温度では一部熱分解による分子量の低
下が起こり、溶融粘度が経時的に低下する。
特に、樹脂が高温に保持される時間が比較的長い射出成
形などでは溶融粘度の低下が大きく成形の安定性に問題
を生じる。
このような欠点の改良については、例えば特開昭58−
83047号公報には[飽和ポリエステル系樹脂と一定
範囲の組成をもつ、エチレンー不飽和カルボン酸−不飽
和カルボン酸エステルー不飽和カルボン酸金属塩共重合
体とからなる組成物Jが提案され、種々の成形物に加工
する場合に溶融粘度の安定性が良好なため成形性が良い
との開示がなされている。
しかし該公報で提案された共重合体は、実施例にも明ら
かなように、通常の高圧法ポリエチレン製造装置を用い
て製造される共重合体を金属塩化したものでその平均分
子量は比較的高いものになる。
しかるに比較的平均分子量の高い該共重合体をポリエス
テル樹脂に配合した場合にポリエステル樹脂と充分均一
に分散されにくく、また組成物の流動性が低下するとい
う欠点がある。また組成物の溶融粘度の安定性もいまだ
充分とはいい難い。
一方、特開昭60−35049号公報には「ポリエステ
ル樹脂に平均分子ff1s、ooo以下のα−オレフィ
ンとα、β−不飽和カルボン酸共重合体のその一部が金
属塩としたものを配合した組成物」が提案され、溶融状
態においてポリエステルと充分に均一に混練され易く、
しかも混線後の溶融物の流動性が良いため成形性が良好
であるとの開示がなされている。
しかし、本発明者らの実験においては上記共重合体の金
属塩をポリエステルに配合してもポリエステルの高温下
での溶融粘度安定性の向上はみられなかった。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明の目的は、ポリエステル樹脂の高温時の溶融粘度
の低下を防止し、成形の安定性を保持すると同時に、組
成物の流動性、ポリエステル樹脂と共重合体および/ま
たは共重合体塩、更には充填物質との均質性などを良好
にせしめるポリエステル樹脂組成物を提供するものであ
る。
[問題点を解決するための手段] 本発明は少なくとも飽和ポリエステル系樹脂(A) 1
001ffi部に、比較的高分子mのエチレンとα、β
−不飽和カルボン酸アルキルエステルとの共重合体を熱
減成して得られる、エチレン80〜99.5モル%、α
、β−不飽和カルボン駿およびα。
β−不飽和カルボン酸アルキルエステルの合計含有量が
0.5〜20モル%で、該酸とアルキルエステルとの組
成割合が10〜90%対90〜10%であり、かつ13
5℃デカリン中における固有粘度が0.07〜0.6の
範囲にある低分子間三元共重合体(B)および/または
該三元共重合体(B)のカルボン酸単位の少なくとも1
部もしくは全部を原子(illi1〜3価から選ばれる
金属の化合物と反応させてなる共重合体塩(B)’  
0.2〜30重量部を配合してなるポリエステル樹脂組
成物である。
本発明の飽和ポリエステル(A)としては、ポリエチレ
ンテレフタレート(PET) 、ポリブチレンテレフタ
レート(PBT)、ポリシクロヘキサン1.4−ジメチ
ロールテレフタレートおよびそれらの共重合体が適して
いる。酸成分としては、テレフタル酸と他の芳香族また
は脂肪族ジカルボン酸、例えばイソフタル酸、フタル酸
、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸の1種以上と
を併用することも目的に応じて可能である。
さらにグリコール成分としてはエチレングリコール、1
.4−ブタンジオールの他に、他の脂肪族ジオール成分
、たとえばネオペンチルグリコール、ポリテトラメチレ
ングリコールなどを含有する変性された飽和ポリエステ
ル類の使用も行ないうる。
この中でも、本発明において好ましいポリエステルは、
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ートおよび少なくとも80モル%がエチレンテレフタレ
ートを繰返し単位とする共重合ポリエステルであり、特
に好ましくはポリエチレンテレフタレートである。
本発明において用いられるポリエステルは冑られる成形
品の強度的性質の面から、0.4以上の固有粘度を持つ
ことが好ましい。ここでいう固有粘度は1:1の重量比
のフェノール/テトラクロルエタン混合m*中、30℃
で測定した値である。
本発明の(B) 、 (B) ’成分であるエチレン−
α。
β−不飽和カルボン酸−不飽和カルボン酸アルキルエス
テル共重合体もしくはその金属塩とは、市販の比較的高
分子員のエチレン−α、β−不飽和カルボン酸エステル
を熱分解して製造される熱減成物もしくはその熱減成物
の少なくとも1部もしくは全部を原子価1〜31i11
iの金属の化合物と反応せしめたものである。
例えば比較的高分子量のエチレン−α、β−不飽和カル
ボン酸アルキルエステルとしてエチレン−(メタ)アク
リル酸アルキル共重合体を不活性雰囲気中で水の存在下
で81度200〜500℃、圧力5〜500Kg/cs
lの条件で反応させることによってエチレン−(メタ)
アクリル酸−(メタ)アクリル酸アルキル共重合体を生
成せし・めることができる。
本発明で使用される減成前の比較的高分子岳のエチレン
−α、β−不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体
としては、エチレンとアクリル酸もしくはメタクリル酸
アルキルエステル共重合体が好ましく、公知の高圧共重
合法によって容易に得られる。上記共重合体のメルトイ
ンデックスはおよそ30G9/1G分以下、分子鎖中不
飽和カルボン酸アルキル含有mはおよそ0.5〜25モ
ル%、好ましくは1〜15モル%のものである。
上記エチレン−α、β−不飽和カルボン酸アルキルエス
テル共重合体の具体例としては、エチレン−アクリル酸
エチル、エチレン−メタクリル酸メチル、エチレン−ア
クリルIn−プロピル、エチレン−アクリル酸イソプロ
ピル、エチレン−アクリルln−ブチル、エチレン−ア
クリル酸5ec−ブチル、アクリル酸t13rt−ブチ
ルなどの共重合体であって、不飽和カルボン酸アルキル
エステルのアルキルとしては炭素数1〜4のアルキル基
、すなわちメチル基、エチル基、イソプロピル基、n−
ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基等が好ま
しい。
上記エチレン−α、β−不飽和カルボン酸アルキルエス
テル共重合体を熱減成する方法は、エチレン−α、β−
不飽和カルボン酸アルキルエステル共重合体の平均分子
量、α、β−不飽和カルボン酸アルキルエステルの含有
量、低分子8化の度合、さらには共存する水の量などの
要因に支配されるが、管型あるいは種型反応器を用いて
反発部[200〜500℃、反応圧力5〜500Kg/
ci、反応時間は1〜10時間、好ましくは2〜6時間
の範囲で行なわれる。
また上記熱減成方法については、既に特公昭6G −7
9008号公報等に詳述される。
このようにして得られる本発明のエチレン−α。
β−不飽和カルボン酸−α、β−不飽和カルボン酸アル
キルエステル共重合体(B)とは、エチレン80〜99
.5モル%、α、β−不飽和カルボン酸およびα、β−
不飽和カルボン酸アルキルエステルの合計含有mが0.
5〜20モル%好ましくは1〜10モル%で、該酸とエ
ステルとの組成割合が10〜90%対90〜10%であ
り、かつ135℃デカリン中における固有粘度が0,0
7〜0.6、好ましくは0.12〜0.5の範囲にある
低分子値三元共重合体である。
上記共重合体の酸とエステルの合計含有黴が0.5モル
%未満においては溶融粘度の改良効果が得られず、20
T−ル%を超えても溶融粘度の安定化の効果がそれ以上
向上しないばかりでなく、共重合体の製造価格が高くな
り、かつ製造そのものも難かしい。
また共重合体中の酸とエステルとの組成割合が10〜9
0%対90〜10%の範囲外においても、溶融粘度の安
定化を望むことはできない。
上記の共重合体にはα、β−不飽和カルボン酸アルキル
エステル単位が実質的に存在することが必要である。α
、β−不飽和カルボン酸エステル単位が実質的に存在し
ない場合は、飽和ポリエステルIffと該共重合体ある
いはこれを金属塩化した共重合体金属塩との組成物にお
いて、高温での溶融粘度安定性の向上が見られず、また
組成物の均一性も低下する。
共重合体(B)のデカリン中、135℃における固有粘
度が0.01以下の場合は共重合体(B)および/また
は共重合体(B)のカルボン酸単位の少なくとも一部を
金属塩とした共重合体金属塩CB) ’ の溶融粘度が
小さく、これらをポリエステル樹脂と均一に混合するこ
とが難かしい。固有粘度が0.6を超える場合は組成物
の高温における溶融粘度の安定化の効果が小さくなり、
また該組成物の流動性も低下する。
本発明の(B)′成分である低分子量三元共重合体の金
属塩は、前記の低分子徂三元共重合体中のα、β−不飽
和カルボン醒単位の少なくとも一部もしくは全部を原子
価1〜3!5の金属の化合物と反応して得られる。
上記の原子価1〜3価の金属としては、■Na。
K、u 、■fvl 、 Ca 、 Ba 、 Zn 
、 Sb 。
Cu、Fe、■Aj、Fe並びにこれらの混合物から選
択せられたものであり、これらのなかではアルカリ金属
が特に好ましい。
その化合物としては水酸化ナトリウムJ水酸化マグネシ
ウム、水酸化カリウム、水酸化亜鉛、酸化カルシウム、
ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、酸化マ
グネシウム、酢酸ニッケル、炭酸ナトリウム、酢酸マグ
ネシウム、酢酸亜鉛などが挙げられる。
これら金属化合物と共重合体との反応は特公昭49−6
810号公報に記載される方法、すなわち共重合体を加
熱溶V&混練下に金属化合物を反応させる方法あるいは
特開昭60−79015号公報に開示される方法すなわ
ち、エチレン−α、β−不飽和カルボン酸アルキルエス
テル共重合体を不活性雰囲気中、水および金属イオンの
存在下に加熱減成する方法により一段貼で低分子M三元
共重合体金属塩とする方法などの公知の方法が使用され
る。
以上述べた種々のプロセスの中でも、高圧ラジカル重合
法により製造されたエチレン−アクリル酸エチル共重合
体を熱減成して得られるエチレン−アクリル酸−アクリ
ル酸エチル共重合体のアクリル酸単位の少なくとも一部
をナトリウム塩にした低分子M三元共重合体の金属塩が
最も好ましい。
(八)成分と(B)および/または(B)′成分の配合
比は、(^)成分100重量部に対して(B)および/
または(B)′成分0.2〜30重量部であるが好まし
くは1〜2G! fi部である。上記(B)および/ま
たは(8)′成分が0.2重量部未満において溶融粘度
の改良効果がほとんどみられず、30重量部を超える場
合は組成物の機械的性質に悪影響を及ぼす。
本発明においては、上記(A)成分、(B)および/ま
たは(B)′成分の他に充填物質(C)を更に配合する
ことができる。
充填物質(C)の配合量は10〜150重量部である。
上記配合mが10重量部未満では改良効果がなく、1s
omm部を超える場合は機械的強度がかえって低下して
しまう。また成形性も低下する。
本発明の充填物質(C)とは無機、有機の充填物質を用
いることができる。具体的には、硫酸カルシウム、珪酸
カルシウム、クレー、珪藻土、タルク、アルミナ、珪砂
、ガラス粉、酸化鉄、金属粉、グラフフィト、炭化珪素
、窒化珪素、シリカ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、
カーボンブラックなとの粉粒状充填材、雲母、ガラス板
、セリサイト、パイロフィライト、アルミフレークなど
の金属箔、黒鉛などの平板状もしくは鱗片状充填材、シ
ラスバルーン、金属バルーン、ガラスバルーン、軽石な
どの中空状充填材、ガラス1a雑、炭素IN1グラファ
イトmN1ウィスカー、金属m*、シリコンカーバイド
繊維、アスベスト、ウオラス1−ナイトなどの鉱物II
Nなどの例を挙げることができる。
特に、ガラス繊維などのraIi材料は機械的性質を著
しく向上させるので好ましい。また、該無機材料の表面
をステアリン酸、オレイン酸、バルミチル酸等の脂肪酸
またはそれらの金属塩、パラフィン、ワックス、ポリエ
チレンワックスまたはそれらの変性物、有機シラン、無
機ボラン、有殿チタネート等で被覆するなどの表面処理
を施づことが好ましい。
本発明組成物は、従来使用されている核剤、結晶化促進
剤を併用することが出来る。これら核剤、結晶化促進剤
としては、例えばタルク、クレー、マイカ、シリカ等の
無機化合物、ステアリン酸、モンタン酸等の有機カルボ
ン酸のナトリウム、カリウム塩、フェナントレン等の多
核環状化合物、アイオノマー等である。
更に難燃剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色剤、耐加
水分解剤等の通例の添加剤を配合してもよい。更にまた
、他の熱可塑性樹脂、例えば、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリフェニレ
ンオキサイド、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリ
レーン、ポリエーテル・エーテルケトン、ポリスチレン
等を配合してもよい。
本発明の組成物は、ポリエステル樹脂(^)と低分子団
三元共重合体(B)および/または(B)′ と所望に
より無機充填材、添加剤等をバンバリーミキサ−1加圧
ニーダ−1混練押出機、二軸押出機、ロール等の通例用
いられる混線機により溶融混練し、製造される。
[実 施 例] 以下本発明の実施例を示す。
11五−」 高圧ラジカル重合法により得たアクリル酸エチル単位の
含ffl 6.7モル%、JISに6760に準拠して
測定したメルトインデックスが3.4g/10分である
エチレン−アクリル酸エチル共重合体を管型反応器にて
水の存在下、最高温度390℃で連続的に加熱減成して
、エチレン単位95.1モル%、アクリル酸単位2.3
モル%、アクリル酸エチル単位2.6モル%であり、デ
カリン135℃中における固有粘度が0.17であるエ
チレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共電合体を得た
この共重合体に加熱溶融混練下に水酸化ナトリウムの水
溶液を加え、共重合体中のアクリル酸単位の75%をナ
トリウム塩に変えた共重合体金属塩(B)′ を得た。
フェノール/テトラクロルエタン混合ff1W中(重量
比1 : 1 ) 、30℃における固有粘度0.68
のポリエチレンテレフタレート樹脂(A)(以下PET
と称す)100重最部に上記共重合体塩5.31吊部を
加え250℃にて5分間ニーダ−を用いて溶融混合して
組成物を調製した。
なお、PETおよび共重合体金属塩(B)′ は以後の
実施例、比較例も含めて全て絶乾状態のものを使用した
溶融粘度の測定として、280℃にコントロールしたメ
ルトインデクサ−に組成物を投入し、5分間および30
分間その温度に保持した後、荷重5003をかけて押出
し、メルトインデックスを測定し、結果を第1表に示し
た。
実施例 2 実施例1で得た共重合体金属塩を、実施例1と同一のP
ET 100重最部に対して1,5重石部を加え実施例
1と同様に組成物を調製し、メルトインデックスを測定
した。結果を第1表に示す。
実施例 3 実施例1で用いたエチレン−アクリル酸エチル共重合体
を、管型反応器にて水および水酸化ナトリウムの存在下
m高温度390℃で連続的に加熱減成して、エチレン単
位95.4モル%、アクリル酸単位3.1モル%(その
うち75%がナトリウム塩)、アクリル酸エチル単位1
.5モル%である共重合体金属塩を得た。
この共重合体金属塩を硫酸水溶液により処理し、ナトリ
ウム塩を全てアクリル酸としたときの該共重合体のデカ
リン中、135℃における固有粘度は0.26であった
この共重合体金属塩を実施例1で用いたPE7100重
8部に5.0重世部加え以下実施例1と同様の操作によ
り組成物を調製し、5分後、30分後のメルトインデッ
クスを測定した。結果を第1表に示す。
実施例 4 実施例1でエチレン−アクリル酸エチル共重合体を加熱
減成して得たエチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル
共重合体を、実施例1で用いたPET 100重量部に
対して4.0重ffi部加え、以下実施例1と同様の操
作により組成物を調製し、5分後、30分後のメルトイ
ンデックスを測定し゛た。結果を第1表に示す。
実施例 5 実施例1で用いたPET 100重量部に実施例1で得
た共重合体金属j! 3.9重量部およびガラス繊維3
0重ffi部を加え、250℃にて5分間ニーダ−を用
いて溶融混合して組成物を調製した。
280℃にコントロールしたメルトインデクサ−に該組
成物を投入し、5分間および30分間その温度に保持し
た後、荷f12160gをかけて押出しメルトインデッ
クスを測定した。その結果5分間保持後のメルトインデ
ン9243g/10分、30分間保持後のメールトイン
デックス429/10分であった。
11五−ユ 実施例1で用いたPETについて実施例1と同様の操作
でメルトインデックスの測定を行なった。
結果を第1表に示す。
監事」(−2 高圧ラジカル重合法により得たメタクリル酸メチル単位
の含量が4.2モル%、デカリン中、135℃における
固有粘度が0.75であるエチレン−メタクリル酸メチ
ル共重合体を、トルエン/イソプロピルアルコール混合
溶媒中、120℃で水酸化ナトリウムによりケン化した
。ケン化反応生成物を水中に分散させ、ここへ硫酸を加
え共重合体中のメタクリル酸ナトリウム塩単位の一部を
メタクリル酸単位とした。これを乾燥し分析したところ
、エチレン単位9j、 8モル%、メタクリル酸単位1
.3モル%、メタクリル酸ナトリウム塩単位1.7モル
%、メタクリル酸単位1.2モル%であった。
上記の共重合体台a塩5.0重同部を実施例1で用いた
PET 100重量部に加え、実施例1と同様の操作に
より組成物をgI製し、メルトインデックスを測定した
。結果を第1表に示す。
比較例 3 実施例1で使用したものと同一のエチレン−アクリル酸
エチル共重合体を捨型反応器にて水の存在下、360℃
の温度で加熱減成してエチレン単位95.98モル%、
アクリル酸単位4.0モル%、アクリル酸エチル単位0
.02モル%であり、デカリン中135℃における固有
粘度が0.08である共重合体を得た。
この共重合体に加熱溶融混線下に水酸化ナトリウム水溶
液を加え、共重合体中のアクリル酸単位の全てをナトリ
ウム塩とした共重合体金属塩を得た。
実施例1で使用したものと同一のPET 100重量部
に上記共重合体金属塩5.0重量部を加え、実施例1と
同様の操作で組成物を調製し、メルトインデックスを測
定した。結果を第1表に示す。
比較例 4 実施例1で使用したものと同一のエチレン−アクリル酸
エチル共重合体を捨型反応器にて水の不存在下、345
℃の温度で加熱減成してエチレン単位94.0モル%、
アクリル酸単位0.2モル%、アクリル酸エチル単位5
.9モル%であり、デカリン中135℃における固有粘
度が0.35である共重合体を得た。
実施例1で使用したものと同一のPET 100重量部
に上記共重合体5.0重M部を加え実施例1と同様の操
作で組成物をgI製し、メルトインデックスを測定した
。結果を第1表に示す。
第   1   表 注1)温度280℃、荷重soo g 淑) Σ法による [発明の効果] 本発明のポリエステル樹脂組成物は加熱下における溶融
粘度の安定性に優れ、そのため成形の安定性に優れる。
また該組成物は流動性がよく成形性が良好である。
更に共重合体金属塩(B)′ とポリエステル樹脂との
組成物は結晶化速度が高いという特性も併せ持つ。
本発明のポリエステル樹脂組成物は上記のような優れた
特性を持つことから、電気・電子部品、自動車部品等の
射出成形分野、フィルム、ボトルなどの用途に好適であ
る。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少なくとも飽和ポリエステル系樹脂(A)100
    重量部に比較的高分子量のエチレンとα,β−不飽和カ
    ルボン酸アルキルエステルとの共重合体を熱減成して得
    られる、エチレン80〜99.5モル%、α,β−不飽
    和カルボン酸およびα,β−不飽和カルボン酸アルキル
    エステルの合計含有量が0.5〜20モル%で、該酸と
    アルキルエステルとの組成割合が10〜90%対90〜
    10%であり、かつ135℃デカリン中における固有粘
    度が0.07〜0.6の範囲にある低分子量三元共重合
    体(B)および/または該三元共重合体(B)のカルボ
    ン酸単位の少なくとも1部もしくは全部を原子価1〜3
    価から選ばれる金属の化合物と反応させてなる共重合体
    塩(B)′0.2〜30重量部を配合してなるポリエス
    テル樹脂組成物。
  2. (2)前記(A)成分100重量部、(B)および/ま
    たは(B)′成分0.2〜30重量部に、充填物質(C
    )を10〜150重量部を配合してなる特許請求の範囲
    第1項記載のポリエステル樹脂組成物。
  3. (3)前記比較的高分子量のエチレン−α,β−不飽和
    カルボン酸アルキルエステル共重合体のα,β−不飽和
    カルボン酸アルキルエステル単位の含有量が0.5〜2
    5モル%である特許請求の範囲第1項記載のポリエステ
    ル樹脂組成物。
  4. (4)前記比較的高分子量のエチレン−α,β−不飽和
    カルボン酸アルキルエステル共重合体のアルキルエステ
    ルのアルキル基の炭素数が1〜4である特許請求の範囲
    第3項記載のポリエステル樹脂組成物。
  5. (5)前記比較的高分子量のエチレン−α,β−不飽和
    カルボン酸アルキルエステル共重合体がエチレン−アク
    リル酸アルキルエステル共重合体もしくはエチレン−メ
    タクリル酸アルキル共重合体である特許請求の範囲第1
    項〜第4項記載のポリエステル樹脂組成物。
  6. (6)前記エチレン−アクリル酸アルキルエステル共重
    合体もしくはエチレン−メタクリル酸アルキルエステル
    共重合体がエチレン−アクリル酸エチル共重合体もしく
    はエチレン−メタクリル酸メチル共重合体である特許請
    求の範囲第5項記載のポリエステル樹脂組成物。
  7. (7)前記(A)成分がポリエチレンテレフタレートで
    ある特許請求の範囲第1項記載のポリエステル樹脂組成
    物。
  8. (8)前記(B)′成分の原子価1〜3価から選ばれる
    金属の化合物がナトリウム化合物である特許請求の範囲
    第1項記載のポリエステル樹脂組成物。
  9. (9)前記(C)成分の充填物質がガラス繊維である特
    許請求の範囲第2項記載のポリエステル樹脂組成物。
JP20311986A 1986-08-29 1986-08-29 ポリエステル樹脂組成物 Expired - Lifetime JPH0678479B2 (ja)

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