JP2001055492A - 熱可塑性エラストマー組成物 - Google Patents

熱可塑性エラストマー組成物

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JP2001055492A
JP2001055492A JP11234524A JP23452499A JP2001055492A JP 2001055492 A JP2001055492 A JP 2001055492A JP 11234524 A JP11234524 A JP 11234524A JP 23452499 A JP23452499 A JP 23452499A JP 2001055492 A JP2001055492 A JP 2001055492A
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thermoplastic elastomer
elastomer composition
component
acid
copolymer
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Yoshiyuki Harano
芳行 原野
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Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 主原料として使用するポリエチレンテレフタ
レートやポリブチレンテレフタレートなど飽和ポリエス
テル樹脂の特徴である耐熱性、耐摩耗性、耐薬品性を活
かしながら、かつ、耐寒性、特に低温時の耐衝撃性と剛
性のバランスおよび成形加工性が優れた熱可塑性エラス
トマー組成物を提供すること。 【解決手段】 (A)飽和ポリエステル樹脂、(B)エ
ポキシ化ジエン系ブロック共重合体、(C)アミノ基、
カルボキシル基、カルボン酸無水物基、ヒドロキシル基
および−(C=X)−NH−(C=Y)−単位(式中X
およびYは共に酸素原子もしくは硫黄原子、または一方
が酸素原子で他方が硫黄原子であることを表す)のうち
から選ばれる同一または異なる官能基を少なくとも2個
以上含む多官能性化合物および、(D)ブロックコポリ
エーテルエステルエラストマーとを含有することを特徴
とする熱可塑性エラストマー組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、広い温度範囲にわ
たって柔軟でかつ強靭な特徴を有し、自動車バンパー、
ブーツ、消音ギヤ、スポーツシューズ、チューブおよび
ホース等に使用できる、耐衝撃性、耐熱性、耐油性、塗
装性、および成形加工性等の物性バランスおよび外観の
優れた新規な熱可塑性エラストマー組成物に関するもの
である。そして、その特徴はエンジニアリングプラスチ
ックスとして大量に生産され、安価に入手できるところ
のポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタ
レートを原料とすることにより、比較的価格競争力のあ
る熱可塑性エラストマーを提供する点にある。
【0002】
【従来の技術】従来より、硬質ゴム状または皮革状の成
形品を与える素材としては、軟質塩化ビニル樹脂、エチ
レン−酢酸ビニル樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、ナイロ
ン12、ポリエステル系エラストマー等が一般的に使用
されている。
【0003】しかしながら、軟質塩化ビニル樹脂は耐寒
性、エチレン−酢酸ビニル樹脂は耐摩耗性、熱可塑性ウ
レタン樹脂は成形加工性、ナイロン12は耐寒性、ポリ
エステル系エラストマーは耐加水分解性、耐熱老化性
と、それぞれにおいて難点もしくは要改良点を有してお
り、これらが実用途開拓上の障害となっている。
【0004】エンジニアリングプラスチックスとして比
較的大量に工業生産され安価に入手できるところのポリ
エチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート
を原料とする熱可塑性エラストマー組成物として下記の
提案がなされている。
【0005】特開昭63−113056号公報には、飽和ポリエ
ステル樹脂とエチレン・不飽和エポキシ化合物共重合体
またはエチレン・不飽和エポキシ化合物・エチレン系不
飽和化合物共重合体とのを組成物が提案されている。
【0006】公表特許平1−501713号公報には、飽和ポ
リエステル樹脂とエチレン−アクリル酸共重合体とエチ
レン−グリシジルメタクリレート共重合体との組成物が
提案されている。
【0007】このように三成分系にすることによりかな
り諸物性が改良されているが、産業的に利用するために
は低温耐衝撃性、耐熱性、耐油性、剛性等のバランスを
さらに改良することが求められている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、主原
料として使用するポリエチレンテレフタレートやポリブ
チレンテレフタレートなど飽和ポリエステル樹脂の特徴
である耐熱性、耐摩耗性、耐薬品性を活かしながら、か
つ、耐寒性、特に低温時の耐衝撃性と剛性のバランスお
よび成形加工性が優れた熱可塑性エラストマー組成物を
提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者は、かかる観点
より飽和ポリエステル樹脂にエポキシ化ジエン系ブロッ
ク共重合体を配合してなるポリエステル系エラストマー
を広汎かつ緻密に探索検討した結果、特定の多官能性化
合物と特定のエラストマーとを配合することにより耐熱
性、耐摩耗性、耐薬品性、耐寒性、特に低温時の耐衝撃
性と剛性とのバランスが優れる各種成形品用熱可塑性エ
ラストマーが得られることを見い出し本発明に到達し
た。
【0010】すなわち本発明は、(A)飽和ポリエステ
ル樹脂30−60重量部と、(B)エポキシ化ジエン系
ブロック共重合体40−70重量部とからなり、(A)
と(B)との合計100重量部に対して、(C)アミノ
基、カルボキシル基、カルボン酸無水物、ヒドロキシル
基および−(C=X)−NH−(C=Y)−単位(式中
XおよびYは共に酸素原子もしくは硫黄原子、または一
方が酸素原子他方が硫黄原子であることを表す)のうち
から選ばれる同一または異なる官能基を少なくとも2個
以上含む多官能性化合物0.01〜20重量部と、
(D)ブロックポリエーテルエステルエラストマー1−
30重量部とを含有することを特徴とする熱可塑性エラ
ストマー組成物に関するものである。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明における(A)飽和ポリエ
ステル樹脂とは、ジカルボン酸成分の少なくとも40モ
ル%がテレフタル酸であるジカルボン酸成分およびジオ
ール成分からなる。上記テレフタル酸以外のジカルボン
酸成分としては、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジ
カルボン酸などの炭素数2〜20の脂肪族ジカルボン
酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香
族ジカルボン酸、またはシクロヘキサンジカルボン酸な
どの脂環式ジカルボン酸の単独ないしは混合物が挙げら
れる。また、上記ジオール成分としてはエチレングリコ
ール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオ
ール、1,6−ヘキサンジオール、1,10−デカンジ
オール、1,4−シクロヘキサンジオールなどの脂肪族
グリコール、脂環式グリコールの単独又は混合物が挙げ
られる。
【0012】これら(A)飽和ポリエステル樹脂の中で
も、特にポリブチレンテレフタレートまたはポリエチレ
ンテレフタレートの場合に本発明の効果がより望ましく
発揮できる。またこれら(A)飽和ポリエステル樹脂は
溶媒としてo−クロロフェノールを用い25℃で測定し
た固有粘度が0.5−3.0dl/gの範囲であること
が好ましく、この固有粘度範囲以外の(A)飽和ポリエ
ステル樹脂を使用した場合、目的とする機械的強度はや
や劣る。
【0013】本発明で使用される(B)エポキシ化ジエ
ン系ブロック共重合体はジエン系ブロック共重合体をエ
ポキシ化することにより得ることが出来る。本発明で好
ましいジエン系ブロック共重合体とは、ビニル芳香族化
合物を主体とする重合体ブロックと、共役ジエン化合物
を主体とする重合体ブロックとからなるブロック共重合
体であり、ビニル芳香族化合物と共役ジエン化合物の重
量比(ブロック共重合体の重量比)は5/95〜70/
30であり、特に10/90〜60/40の重量比が好
ましい。また、本発明に供するブロック共重合体の数平
均分子量は5,000〜1,000,000、好ましく
は10,000〜800,000の範囲であり、分子量
分布[重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)
との比(Mw/Mn)]は10以下である。またブロッ
ク共重合体の分子構造は、直鎖状、分岐状、放射状ある
いはこれらの任意の組み合わせのいずれであってもよ
い。例えば、X−Y−X、Y−X−Y−X、(X−Y
−)4Si、X−Y−X−Y−X等の構造を有するビニ
ル芳香族化合物(X)ブロック−共役ジエン化合物
(Y)ブロック共重合体である。さらにジエン系ブロッ
ク共重合体の共役ジエン化合物の不飽和結合は、部分的
に水素添加したものでもよい。
【0014】ジエン系ブロック共重合体を構成するビニ
ル芳香族化合物としては、例えばスチレン、α−メチル
スチレン、ビニルトルエン、p−第3級ブチルスチレ
ン、ジビニルベンゼン、p−メチルスチレン、1,1−
ジフェニルスチレン等のうちから1種または2種以上が
選択でき、中でもスチレンが好ましい。また、共役ジエ
ン化合物としては、例えば、ブタジエン、イソプレン、
1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブ
タジエン、ピペリレン、3−ブチル−1,3−オクタジ
エン、フェニル−1,3−ブタジエン等のうちから1
種、または2種以上が選ばれ、中でもブタジエン、イソ
プレン及びこれらの組み合わせが好ましい。
【0015】本発明に供するブロック共重合体の製造方
法としては上記した構造を有するものであればどのよう
な製造方法もとることもできる。例えば、特公昭40−
23798号、特公昭47−3252号、特公昭48−
2423号、特開昭51−33184号、特願昭50−
27094号、特公昭46−32415号、特開昭59
−166518号、特公昭49−36957号、特公昭
43−17979号、特公昭46−32415号、特公
昭56−28925号などの各公報に記載された方法に
より、リチウム触媒等を用いて不活性溶媒中でビニル芳
香族化合物−共役ジエン化合物ブロック共重合体を合成
することができる。さらに特公昭42−8704号公
報、特公昭43−6636号公報、あるいは特開昭59
−133203号公報に記載された方法により、不活性
溶媒中で水素添加触媒の存在下に水素添加して、本発明
に供する部分的に水添したブロック共重合体を合成する
ことができる。
【0016】上記したジエン系ブロック共重合体をエポ
キシ化することにより本発明で使用されるエポキシ化ジ
エン系ブロック共重合体が得られる。
【0017】本発明におけるエポキシ化ジエン系ブロッ
ク共重合体は上記のブロック共重合体を不活性溶媒中で
ハイドロパーオキサイド類、過酸類等のエポキシ化剤と
反応させることにより得ることができる。過酸類として
は過ギ酸、過酢酸、過安息香酸を例示することができ
る。ハイドロパーオキサイド類の場合、タングステン酸
と苛性ソーダの混合物を過酸化水素と、あるいは有機酸
を過酸化水素と、あるいはモリブデンヘキサカルボニル
をターシャリブチルハイドロパーオキサイドと併用して
触媒効果を得ることができる。
【0018】エポキシ化剤の量には厳密な制限はなく、
それぞれの場合における最適量は、使用する個々のエポ
キシ化剤、所望されるエポキシ化度、使用する個々のブ
ロック共重合体等の可変要因によって決まる。
【0019】得られたエポキシ化ジエン系共重合体の単
離は適当な方法、例えば貧溶媒で沈澱させる方法、重合
体を熱水中に攪拌の下で投入し溶媒を蒸留除去する方
法、直接脱溶媒法などで行うことができる。
【0020】得られたエポキシ化(水添)ジエン系ブロ
ック共重合体のエポキシ当量は、好ましくは320〜8
000の範囲である。
【0021】本発明で使用される成分(C)の多官能性
化合物としては、アミノ基、カルボキシル基、カルボン
酸無水物基、ヒドロキシル基、−(C=X)−NH−
(C=Y)−単位(式中、X、Yは共に酸素原子もしく
は硫黄原子、または一方が酸素原子他方が硫黄原子であ
ることを表す。)から選ばれる同一または異る官能基を
1分子中に2個以上含むものが挙げられる。又、(C)
多官能性化合物の分子量には特に制限はなく高分子化合
物も含まれる。
【0022】アミノ基を1分子中に2個以上含有する多
官能性化合物としては、例えば、1,6−ヘキサメチレ
ンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、1,
4−ジアミノブタン、1,3−ジアミノプロパン、エチ
レンジアミン、ポリエーテルジアミン等の脂肪族ジアミ
ン類;ヘキサメチレンジアミンカルバメート、エチレン
ジアミンカルバメート等の脂肪族ジアミンカルバメート
類;ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、
テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミ
ン、エチルアミノエチルアミン、メチルアミノプロピル
アミン、2−ヒドロキシエチルアミノプロピルアミン、
アミノエチルエタノールアミン、1,3−ビス(3−ア
ミノプロポキシ)−2,2−ジメチルプロパン、1,
3,6−トリスアミノメチルヘキサン、イミノビスプロ
ピルアミン、メチルイミノビスプロピルアミン、ビス
(ヘキサメチレン)トリアミン等の脂肪族ポリアミン
類;メンセンジアミン、N−アミノエチルピペラジン、
1,3−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミ
ン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メ
タン等の脂環族ポリアミン類;m−キシリレンジアミ
ン、テトラクロル−P−キシリレンジアミン等の芳香環
を持つ脂肪族ポリアミン類;m−フェニレンジアミン、
ジアミノフェニルエーテル、4,4’−メチレンジアニ
リン、ジアミノジフェニルスルホン、ベンジジン4,
4’−ビス(o−トルイジン)、4,4’−チオジアニリ
ン、o−フェニレンジアミン、ジアニシジン、メチレン
ビス(o−クロロアニリン) ,2,4−トルエンジアミ
ン、ビス(3,4−ジアミノフェニエル)スルホン、ジ
アミノジトリルスルホン、4−クロロ−o−フェニレン
ジアミン、4−メトキシ−6−メチル−m−フェニレン
ジアミン、m−アミノベンジルアミン等の芳香族アミン
類;1,3−ビス(γ−アミノプロピル)−1,1,
3,3−テトラメチルジシロキサン等のケイ素を含有す
るポリアミン類が挙げられる。また、アミン変性シリコ
ンオイル;末端官能基がアミンであるブタジエン−アク
リロニトリル共重合体;N,N,N’,N’−テトラメ
チルヘキサメチレンジアミン、N,N,N’,N”,
N”−ペンタメチルジエチレントリアミン等の第三級ア
ミン化合物;エチレンとN,N−ジメチルアミノエチル
メタクリレートの共重合体等のエチレン単位とα,β−
不飽和カルボン酸N,N−ジアルキルアミノアルキルエ
ステル単位からなるエチレン共重合体;エチレンとN,
N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドの共重合体
等のエチレン単位とN,N−ジアルキルアミノアルキル
α,β−不飽和カルボン酸アミド単位からなるエチレン
共重合体;コハク酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラ
ジド、イソフタル酸ジヒドラジド、エイコサン二酸ジヒ
ドラジド等のジヒドラジド化合物;ジアミノマレオニト
リル;メラミン等もあげられる。さらに2,4,6−ト
リス(ジメチルアミノメチル)フェノール、2−エチル
−4−メチルイミダゾール等のイミダゾール類等の一般
にエポキシ樹脂の硬化剤として使用されている化合物も
挙げられる。
【0023】カルボン酸無水物を1分子中に2個以上含
有する化合物としては、エチレン単位および無水マレイ
ン酸単位からなるエチレン共重合体、イソブチレンと無
水マレイン酸の共重合体、スチレンと無水マレイン酸の
共重合体等が挙げられ、これらの共重合体にはさらに共
重合体成分として、α,β−不飽和カルボン酸アルキル
エステルあるいはカルボン酸ビニルエステル等を含有し
ていてもよい。例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸
エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタ
クリル酸エチル、メタクリル酸ブチル等のアクリル酸、
メタクリル酸のアルキルエステル、酢酸ビニル、プロピ
オン酸ビニル等を共重合体成分として含有していてもよ
い。さらに無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、
エチレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)
等も挙げられる。
【0024】ヒドロキシル基を1分子中に2個以上含有
する化合物としては、エチレンと酢酸ビニルの共重合体
の鹸化物、シアヌル酸、フェノールノボラック樹脂、o
−クレゾールノボラック樹脂等が挙げられる。
【0025】−(C=X)−NH−(C=Y)−(式中
X、Yは共に酸素原子もしくは硫黄原子、または一方が
酸素原子、他方が硫黄原子であることを表す。)を1分
子中に2個以上有する化合物としては、複素環式化合
物、芳香族化合物、脂肪族化合物等が挙げられる。
【0026】複素環式化合物としてはパラバン酸、アロ
キサン、アロキサンチン、アロキサン−5−オキシム、
バルビツル酸、5,5−ジエチルバルビツル酸、5−エ
チル−5−フェニルバルビツル酸、5−(1−メチルブ
チル)−5−アリルバルビツル酸、5,5−ジアリルバ
ルビツル酸、イソシアヌル酸などおよびこれらの化合物
の−CO−の酸素原子を硫黄原子で置換したもの、例え
ば2,4−ジチオバルビツル酸、2−チオバルビツル酸
などが挙げられる。
【0027】芳香族化合物としてはピロメリット酸ジイ
ミド、メリット酸トリイミド、1,4,5,8−ナフタ
ル酸ジイミドおよびこれらに対応するチオイミド等が挙
げられる。
【0028】脂肪族化合物としてはトリウレット、1−
メチルトリウレット、1,1−ジエチルトリウレット、
テトラウレット、及びこれらに対応するチオウレット等
が挙げられる。
【0029】カルボキシル基を1分子中に2個以上有す
る多官能性化合物(C)としてはシュウ酸、コハク酸、
アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカ
ルボン酸、カルバリル酸、シクロヘキサンジカルボン
酸、シクロペンタンジカルボン酸などの脂肪族多価カル
ボン酸、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メ
タクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸−アクリル
酸メチルエステル共重合体、エチレン−アクリル酸−ア
クリル酸エチルエステル共重合体、エチレン−アクリル
酸−アクリル酸ブチルエステル共重合体、エチレン−ア
クリル酸−酢酸ビニルエステル共重合体、エチレン−メ
タクリル酸−メタクリル酸メチルエステル共重合体、エ
チレン−メタクリル酸−メタクリル酸エチルエステル共
重合体、エチレン−メタクリル酸−メタクリル酸ブチル
エステル共重合体、エチレン−メタクリル酸−酢酸ビニ
ルエステル共重合体などのポリマー型の多価カルボン
酸;テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、ナ
フタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、トリ
メシン酸、トリメリット酸などの芳香族多価カルボン酸
が挙げられ特に脂肪族多価カルボン酸とポリマー型多価
カルボン酸が好ましい。
【0030】さらに多官能性化合部として1分子中にそ
れぞれ1個以上のカルボキシル基とアミノ基、カルボン
酸無水物基、ヒドロキシル基および−(C=X)−NH
−(C=Y)−単位(式中のX、Yは前記と同じ。)か
ら選ばれる1個以上の官能基を有するものも含まれる。
【0031】その具体的な例としては、4−アミノ酪
酸、6−アミノへキサン酸、12−アミノドデカン酸、
4−ヒドロキシ酪酸、6−ヒドロキシヘキサン酸、12
−ヒドロキシドデカン酸、5−ヒドロキシバルビツル
酸、5−アミノバルビツル酸、5−ヒドロキシイミノバ
ルビツル酸などが挙げられる。
【0032】以上挙げたすべての多官能性化合物は併せ
て使用してもさしつかえない。
【0033】本発明の(C)多官能性化合物は、(B)
エポキシ化ジエン系ブロック共重合体のエポキシ基と反
応して部分架橋剤として作用するものでなければならな
い。すなわち、(A)飽和ポリエステル樹脂と(B)エ
ポキシ化ジエン系ブロック共重合体を溶融混練すると、
(B)エポキシ化ジエン系ブロック共重合体の融点が
(A)飽和ポリエステル樹脂より低いことも起因して、
(B)エポキシ化ジエン系ブロック共重合体中に(A)
飽和ポリエステル樹脂粒子が分散しているモルホロジー
が先ず生成する。その後(C)多官能性化合物が(B)
エポキシ化ジエン系ブロック共重合体のエポキシ基と反
応して部分架橋剤として作用して、(B)エポキシ化ジ
エン系ブロック共重合体相の溶融粘度を大きくする。そ
の結果相反転が発生し、(A)飽和ポリエステル樹脂の
粒子を内部に含んだ(B)エポキシ化ジエン系ブロック
共重合体相が(A)飽和ポリエステル樹脂マトリックス
相中に分散している多重分散状態が生成する。この分散
状態は耐衝撃性ポリスチレンにおけると類似で、いわゆ
るサラミ構造もしくはsub−inclusion構造のモルホロジ
ーを形成しており、最も良好な物性を発生させる分散状
態であると考えられる。
【0034】(C)多官能性化合物と(B)エポキシ化
ジエン系ブロック共重合体との反応を促進するため、反
応促進剤を使用することが好ましい場合がある。その反
応促進剤としては第4級アンモニウム塩、第4級ホスホ
ニウム塩、ホスフィンから選ばれる化合物を使用するこ
とが考えられる。特に多官能性化合物としてカルボキシ
ル基または−(C=X)−NH−(C=Y)−単位を有
する化合物を使用するときに使用することが好ましい。
第4級アンモニウム塩としては、テトラブチルアンモニ
ウムブロマイド、n−ドデシルトリメチルアンモニウム
ブロマイド、オクタデシルトリメチルアンモニウムブロ
マイド等があげられる。第4級ホスホニウム塩として
は、トリフェニルベンジルホスホニウムクロライド、ト
リフェニルベンジルホスホニウムアイオダイド、テトラ
ブチルホスホニウムブロマイド等があげられる。ホスフ
ィンとしてはトリフェニルホスフィン、トリ−2,6−
ジメトキシフェニルホスフィン等が挙げられる。
【0035】本発明における反応促進剤の使用量は0−
5重量部である。5重量部より多く使用してもその増量
効果が期待できない。
【0036】本発明において用いられる(D)成分のブ
ロックコポリエーテルエステルエラストマーはアルキレ
ンテレフタレート単位を主体とする高融点ハードセグメ
ントと脂肪族ポリエーテルからなる低融点ソフトセグメ
ントとのブロック共重合である。
【0037】アルキレンテレフタレート単位を主体とす
る高融点ハードセグメントとしては、テレフタル酸又は
そのジメチルエステルと、エチレングリコール、プロピ
レングリコール、テトラメチレングリコール、ペンタメ
チレングリコール、ヘキサメチレングリコール等のアル
キレングリコールとからなる単位を主体とするものが挙
げられるが、場合によってジカルボン酸としてイソフタ
ル酸、ナフタレンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサ
ンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸等の芳香族、
脂環族または脂肪族ジカルボン酸、グリコールとしてp
−キシリレングリコール、シクロヘキサンジメタノール
等のグリコール等を成分として少量含んでいてもさしつ
かえない。
【0038】またブロックコポリエーテルエステルエラ
ストマーのもう一方の構成成分で脂肪族ポリエーテルか
らなる低融点ソフトセグメントを構成するポリ(アルキ
レンオキサイド)グリコールとしては、例えばポリ(エチ
レンオキサイド)グリコール、ポリ(プロピレンオキサイ
ド)グリコール、ポリ(テトラメチレンオキサイド)グリ
コール等の単一グリコール類、エチレンオキサイドとプ
ロピレンオキサイドとのランダムまたはブロック共重合
体のポリグリコール、テトラヒドロフランと2,2−ジ
メチルオキセタンとのランダムまたはブロック共重合体
のポリグリコール等の共重合グリコール類、上記グリコ
ールの混合物等を挙げることができる。
【0039】本発明におけるポリ(アルキレンオキサイ
ド)グリコールの数平均分子量は400−6000であ
り、分子量がこれより大きくなるとポリ(アルキレンオ
キサイド)グリコール単位自体が結晶性をもつようにな
り、耐衝撃性の向上に寄与しなくなり、逆に分子量が4
00未満でも耐衝撃性の向上に寄与しなくなる。
【0040】ポリ(アルキレンオキサイド)グリコール
成分は、通常はブロックコポリエーテルエステルエラス
トマー中に10−80重量%含有されている。80重量
%より大ではエラストマーのハードセグメントの性質が
ほとんど消滅してしまってポリエチレンテレフタレート
系ポリエステルやポリブチレンテレフタレート系ポリエ
ステルとの相溶性が悪くなる。また10重量%未満では
ポリ(アルキレンオキサイド)グリコール単位が少ない
ために、エポキシ基含有エチレン共重合体との相溶性が
悪くなり耐衝撃性の向上に寄与しなくなる。
【0041】本発明の(D)ブロックコポリエーテルエ
ステルエラストマーの好ましい具体例としては、前記ハ
ードセグメント成分のアルキレンテレフタレート単位の
60モル%以上がポリブチレンテレフタレート単位から
なり、前記ソフトセグメント成分の脂肪族ポリエーテル
がポリ(テトラメチレンオキサイド)グリコールである
エラストマーが挙げられる。
【0042】本発明における(D)ブロックコポリエー
テルエステルエラストマーは、たとえば特公昭60−1645
4号公報等に記載されている公知の製造法により製造さ
れる。例えばテレフタール酸、低分子量ジオールおよび
ポリ(アルキレンオキサイド)グリコールの三成分を直
接エステル化する方法、ジアルキルテレフタレートと低
分子量ジオールをエステル交換せしめた後、ポリ(アル
キレンオキサイド)グリコールを加えて重縮合させる方
法のいずれかの方法を採ってもよい。なおエラストマー
の製造に際しては各反応を促進させるための触媒、各種
の安定剤、改質剤、顔料等を必要に応じて使用すること
ができる。
【0043】このようなブロックコポリエーテルエステ
ルエラストマーは広く工業的に生産されており、例えば
東洋紡(株)からペルプレンの商品名で販売されてい
る。
【0044】本発明による熱可塑性エラストマー組成物
において、構成成分(A)の飽和ポリエステル樹脂は3
0−60重量部、構成成分(B)のエポキシ化ジエン系
ブロック共重合体は40−70重量部が好ましい。より
好ましい組成としては(A)飽和ポリエステル樹脂成分
が35−55重量部、(B)エポキシ化ジエン系ブロッ
ク共重合体が45−65重量部含まれることである。
(A)飽和ポリエステル樹脂成分が30重量部未満で
は、耐熱性、耐油性が不十分となり、60重量部を超え
ると剛性、耐寒性、特に低温時の耐衝撃性および柔軟性
において好ましい物性が得られない。
【0045】本発明において構成成分(C)の多官能性
化合物の添加量は、(A)飽和ポリエステル樹脂と
(B)エポキシ化ジエン系ブロック共重合体との合計1
00重量部に対して、0.01−20重量部である。成
分(C)の多官能性化合物の添加量は0.01重量部未
満では耐衝撃性などの機械的物性の改良効果が満足でき
るものではなく、逆に20重量部を超えると、その増量
効果は認められなくなる。
【0046】本発明において構成成分(D)のブロック
コポリエーテルエステルエラストマーの添加量は、
(A)飽和ポリエステル樹脂と(B)エポキシ化ジエン
系ブロック共重合体との合計量100重量部に対して1
−30重量部である。1重量部未満では耐衝撃性等の改
良効果が不十分であり、逆に30重量部を超えるとその
増量効果が認められなくなる。
【0047】本発明の熱可塑性エラストマーは溶融状態
で混練する方法で製造される。(A)飽和ポリエステル
樹脂成分と(B)エポキシ化ジエン系ブロック共重合体
成分と(C)多官能性化合物と、(D)ブロックポリエ
ーテルエステルエラストマーとを一括して溶融混練して
製造することもできるが、(A)飽和ポリエステル樹脂
成分と(B)エポキシ化ジエン系ブロック共重合体成分
と、反応促進剤とを溶融混練した後、後段で(C)多官
能性化合物と(D)ブロックコポリエーテルエステルエ
ラストマーとを溶融混練するのがより好ましい。その理
由は、(A)飽和ポリエステル樹脂成分と(B)エポキ
シ化ジエン系ブロック共重合体との相溶化剤として作用
する(A)飽和ポリエステル樹脂と(B)エポキシ化ジ
エン系ブロック共重合体との反応生成物が前者の方法に
比して後者の方法の方がより多く生成するためであると
推察される。
【0048】本発明において、(D)ブロックコポリエ
ーテルエステルエラストマーの添加によりさらに耐衝撃
性等の物性が顕著に改善されるのは下記のごとき理由に
よると考えられる。
【0049】アルキレンテレフタレート単位を主体とす
る高融点ハードセグメントは(A)飽和ポリエステル樹
脂との相溶性が良好であり、脂肪族ポリエーテルからな
る点融点ソフトセグメントは逆に(B)エポキシ化ジエ
ン系ブロック共重合体との相溶性が良好である。その結
果、(D)ブロックコポリエーテルエステルエラストマ
ーが(B)エポキシ化ジエン系ブロック共重合体粒子と
(A)飽和ポリエステル樹脂マトリックスとの界面に膜
状に存在し、粒子とマトリックスとの両者間に柔軟性が
ある強い結合を発生させる。それは本発明組成物のモル
ホロジーの電子顕微鏡観察により、また本発明組成物の
低温衝撃試験破断面の電子顕微鏡観察により確認され
た。低温衝撃試験破断面の破断の核になっている領域の
面積が(D)ブロックコポリエーテルエステルエラスト
マーの添加によって大きくなり、破断によって発生する
ボイドも少なくなっている。
【0050】溶融混練には、一般に使用されている一軸
もしくは二軸などの各種押出機、バンバリーミキサー、
ロール、および各種ニーダー等の混練装置を用いること
ができる。
【0051】本発明の(C)多官能性化合物と(D)ブ
ロックコポリエーテルエステルエラストマーとを添加し
溶融混練するには、例えば押出機にて(A)飽和ポリエ
ステル樹脂と(B)エポキシ化ジエン系ブロック共重合
体との溶融混練組成物を一旦造粒して製造した後、
(C)多官能性化合物と(D)ブロックコポリエーテル
エステルエラストマーとを添加し、再度押出機で溶融混
練して製造することもできるが、好ましくはサイドフィ
ード装置付きの押出機を使用し、前方部(供給側)で
(A)飽和ポリエステル樹脂と(B)エポキシ化ジエン
系ブロック共重合体との溶融混練組成分を製造し、同一
押出機の後方部(吐出側)でサイドフィード装置により
固体、溶融状態または液体の(C)多官能性化合物と
(D)ブロックコポリエーテルエステルエラストマーと
を添加し溶融混練することにより製造するのが好まし
い。
【0052】さらに(C)多官能性化合物と、該(C)
多官能性化合物に対して不活性な樹脂とを予め溶融混練
してマスターバッチを作っておき、本発明の熱可塑性エ
ラストマー組成物を製造する時に適量添加して溶融混練
することも好ましい方法である。該不活性な樹脂として
(D)ブロックコポリエーテルエステルエラストマーを
使用することができる。
【0053】混練の際には、各樹脂成分はいずれも粉末
ないしはペレット状態で、あらかじめタンブラー、もし
くはヘンシェルミキサーのような装置で均一に混合する
ことが好ましいが、必要な場合には混合を省き、混練装
置にそれぞれ別個に定量供給する方法も用いる事ができ
る。
【0054】本発明の熱可塑性エラストマー組成物に
は、その成形性、物性を損なわない限りにおいて他の成
分、例えば顔料、染料、補強剤、充填剤、耐熱安定剤、
酸化防止剤、耐候剤、核剤、帯電防止剤、難燃剤、可塑
剤等の添加剤等、あるいは他の重合体を添加配合するこ
とができる。特に各種の表面処理がなされているガラス
繊維、炭素繊維、タルク、炭酸カルシウム、水酸化マグ
ネシウム等の補強剤や充填剤を本発明の熱可塑性エラス
トマー組成物に添加すると耐衝撃性の高いきわめて有用
な材料を得ることができる。
【0055】本発明の混練された熱可塑性エラストマー
組成物は射出成形、押出成形、その他の各種の成形加工
法によって成形品に加工される。
【0056】本発明において、溶融混練後、成形加工し
て得られる熱可塑性エラストマー組成物成形品の曲げ弾
性率(JIS K7203)は、500−15000k
g/cm2が好ましい。
【0057】本発明の目的は、バンパー等の自動車部品、
運動靴、作業靴等の日用品、チューブ、ホース等の機械
部品等に使用される、柔軟でかつ強靭な熱可塑性エラス
トマーを提供することにあり、曲げ弾性率としては、5
00−15000kg/cm2が適している。曲げ弾性率
が500kg/cm2未満では、成形品としては柔らかす
ぎるため、本発明が目的としている用途には適さず、ま
た、曲げ弾性率が15000kg/cm2を超えると、剛
性が高くなりすぎ、やはり本発明が目的としている用途
には適さない。
【0058】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明するが、本
発明はこれらに限定されるものではない。
【0059】(原料)実施例および比較例において、
(A)飽和ポリエステル樹脂、(C)多官能性化合物、
(D)ブロックコポリエーテルエステルエラストマー、
(R)反応促進剤としては以下のものを使用した。 (A)飽和ポリエステル樹脂 ポリブチレンテレフタレート(PBTと略す):ジュ
ラネックス200FP(ポリプラスチックス製)IV=
0.6dl/g ポリエチレンテレフタレート(PETと略す):リサ
イクル PET(フジテック製)IV=0.6dl/g (C)多官能性化合物 アジピン酸 イソシアヌル酸 EAA:高圧ラジカル共重合法により製造した共重合
体 E/AA=80/20重量%、MI=250g/10
分(190℃、2160g) (D)ブロックコポリエーテルエステルエラストマー ポリテトラメチレングリコールポリブチレンテレフタレ
ートブロック共重合体(東洋紡(株)製)を使用した。 ペルプレンP−70B MI=20g/10分(230
℃、2160g) (R)反応促進剤 ODA:オクタデシルトリメチルアンモニウムブロマイ
ドを使用した。
【0060】ここで、E:エチレン、GMA:グリシジ
ルメタクリレート、MA:メチルアクリレート、MA
H:無水マレイン酸、MMA:メチルメタクリレート、
EA:エチルアクリレート、AA:アクリル酸、MI:
メルトインデックス、IV:固有粘度を示す。
【0061】((B)エポキシ化ジエン系ブロック共重
合体の調整) 調整例1 攪拌機、還流冷却管、および温度計を備えたジャケット
付反応器にポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレ
ンのブロック共重合体[スチレン/ブタジエン重量比=
40/60]300g、酢酸エチル1500gを仕込み
溶解した。ついで過酢酸の30wt%酢酸エチル溶液1
65gを連続滴下させ、攪拌下40℃で3時間エポキシ
化反応をおこなった。反応液を常温にもどして反応器よ
り取り出し、多量のメタノ−ルを加えて重合体を析出さ
せ、濾別後水洗し、乾燥させてエポキシ変性重合体を得
た。得られたエポキシ化ジエン系ブロック共重合体を共
重合体Aとする(共重合体のエポキシ当量490)。
【0062】調整例2 攪拌機、還流冷却管、および温度計を備えたジャケット
付反応器にポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレ
ンのブロック共重合体[スチレン/ブタジエン重量比=
20/80]300g、シクロヘキサン3000gを仕
込み溶解し、温度60℃、水添触媒としてジ−P−トリ
ルビス(1−シクロペンタジエニル)チタニウム/シク
ロヘキサン溶液(濃度1ミリモル/リットル)40ミリ
リットルと、n−ブチルリチウム溶液(濃度5ミリモル
/リットル)8ミリリットルとを0℃、2.0kg/c
m2の水素圧下で混合したものを添加、水素分圧2.5
kg/cm2にて60分間反応させた。得られた部分水
添重合体溶液は、減圧乾燥により溶剤を除去した(ブタ
ジエン部全体の水添率80%)。この部分水添重合体3
00g、シクロヘキサン1500gを仕込み溶解した。
ついで過酢酸の30重量%酢酸エチル溶液200gを連
続滴下させ、攪拌下40℃で3時間エポキシ化反応をお
こなった。反応液を常温にもどして反応器より取り出
し、多量のメタノールを加えて重合体を析出させ、濾別
後水洗し、乾燥させてエポキシ変性重合体を得た。得ら
れたエポキシ化ジエン系ブロック共重合体を共重合体B
とする(共重合体のエポキシ当量460)。
【0063】調整例3 攪拌機、還流冷却管、および温度計を備えたジャケット
付反応器にポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレ
ンのブロック共重合体[スチレン/イソプレン重量比=
30/70]300g、シクロヘキサン2500gを仕
込み溶解し、水添触媒としてニッケル触媒を加え、水素
分圧15kg/cm2、温度150℃、にて3時間反応
させた。得られた部分水添重合体溶液は、減圧乾燥によ
り溶剤を除去した(イソプレン部全体の水添率85
%)。この部分水添重合体300g、シクロヘキサン1
500gを仕込み溶解した。ついで過酢酸の30重量%
酢酸エチル溶液150gを連続滴下させ、攪拌下40℃
で3時間エポキシ化反応をおこなった。反応液を常温に
もどして反応器より取り出し、多量のメタノールを加え
て重合体を析出させ、濾別後水洗し、乾燥させてエポキ
シ変性重合体を得た。得られたエポキシ化ジエン系ブロ
ック共重合体を共重合体Cとする(共重合体のエポキシ
当量750)。
【0064】(溶融混練方法) 1)溶融混練の工程 溶融混練の順番を表1に略号で示す。略号で記載した混
練工程の詳細は下記に示す。ここで、Aは飽和ポリエス
テル樹脂、Bはエポキシ化ジエン系ブロック共重合体、
Cは多官能性化合物、Dはブロックコポリエーテルエス
テルエラストマー、Rは反応促進剤、Mは多官能性化合
物のマスターバッチ希釈剤を示す。又(−)、〔−〕は溶
融混練を示す。〔(A+B+R)+(C+D)〕はAと
BとRとの溶融混練物と、CとDとの溶融混練物を溶融
混練する工程を示す(表にと記す)。〔(A+B)+
(C+D)〕はAとBとの溶融混練物と、CとDとの溶
融混練物を溶融混練する工程を示す(表にと記す)。
〔(A+B)+C+D〕はAとBとの溶融混練物に、C
とDとを溶融混練する工程を示す(表に記す)。(A
+B+C+D)はAとBとCとDとを一括して溶融混練
する(表にと記す)。(A+B+C)はAとBとCと
を一括して溶融混練する(表にと記す)。
【0065】2)多官能性化合物(C)のマスターバッ
チの調整方法 (C+D)、(C+M)、(C+D+M)の各マスターバッチ
は、ベント付き30mmφ単軸押出機を用いて、200
℃で表1に示す各成分を溶融混練して調整した。
【0066】3)熱可塑性エラストマー組成物の製造方
法 (1)多段混練法 〔(A+B+R)+(C+D)〕、〔(A+B)+(C
+D)〕、〔(A+B)+C+D〕〕の溶融混練は下記
のようにして実施した。サイドフィード装置およびベン
ト付き30mmφ二軸押出機(日本製鋼製TEX30、
L/D=40)を用い、表1に示す(A)飽和ポリエス
テル樹脂と(B)エポキシ化ジエン系ブロック共重合
体、および必要により(R)反応促進剤とを溶融混練し
ながら、押出機バレルの中間に設置したサイドフィード
装置により上記の(C)多官能性化合物のマスターバッ
チ、または各成分を定量的に添加、溶融混練し当該熱可
塑性エラストマー組成物を得た。押出機の設定温度はP
BTの場合は260℃、PETの場合は270℃であっ
た。
【0067】(2)一括混練法 (A+B+C+D)、(A+B+C)の溶融混練は下記
のようにして実施した。多段混練法と同じ30mmφ二
軸押出機を用いて、表1に示す各成分を一括して溶融混
練し、当該熱可塑性エラストマー組成物を得た。押出機
の設定温度はPBTの場合は260℃、PETの場合は
270℃であった。
【0068】(物性測定方法)各々のエラストマー組成
物について、120℃で3時間乾燥した後、成型機として
10オンス射出成形機(東芝IS−150−V型)を用
いて、ポリブチレンテレフタレート組成物の場合にはシ
リンダー設定温度260℃、金型温度60℃にて、ポリ
エチレンテレフタレート組成物の場合にはシリンダー設
定温度280℃、金型温度70℃にて物性測定用試験片
を作成した。
【0069】実施例中の物性測定は以下の方法で行っ
た。 耐熱変形性(ヒートサグ):サンプルを片持梁に保持
し、100℃の熱風炉中に2時間放置した時に発生する
たわみ量を測定した。(サンプル形状は100×20×
2mm) 曲げ弾性率:JIS K7203(厚さ2mm)に従っ
て測定した。 アイゾット衝撃強度:JIS K7110(厚さ4m
m、測定温度−40℃、V−ノッチ付き)に従って測定
した。NBは50kg・cm/cm以上でも試験片が破
断しなかったことを示す。 耐油性:JIS K6301に従って、潤滑油No.3
を使用し、70℃で22時間浸漬し、重量増加を測定し
た。
【0070】(測定結果)実施例と比較例を表1に示
す。ブロックコポリエーテルエステルエラストマーを添
加することにより、他の物性を落とさずに低温耐衝撃性
が顕著に改良されたことが分かる。
【0071】
【表1】
【0072】
【発明の効果】以上述べたように、本発明による熱可塑
性エラストマー組成物は、機械的物性および熱的物性の
成形品諸物性のバランスが非常に良好であり、且つ外観
も良好である。
【0073】特にブロックコポリエーテルエステルエラ
ストマーの添加によって低温耐衝撃性が顕著に向上した
のは、該エラストマーのハードセグメントとソフトセグ
メントの相溶性の違いを巧みに活用した結果であり、予
見できない改良効果であるといえよう。
【0074】本発明により提供される新規な柔軟性に富
むエラストマー組成物は、通常のポリエステル系エラス
トマーに用いられる成形加工法、例えば射出成形、押出
成形等の成形加工法により容易に成形品、シート等に加
工された耐熱性、耐摩耗性、柔軟性、耐衝撃性、および
耐薬品性等の物性バランスが極めて良好でかつ外観の均
一性および平滑性の優れた製品を与える。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J002 AC023 AC073 BB063 BB073 BB093 BB103 BC043 BF033 BG043 BG133 BH013 BH023 CC043 CC053 CD18X CF03W CF044 CF05W CF054 CF06W CF064 CF07W CF104 CH014 CH024 CP01X CP093 EF066 EF116 EN036 EN046 EN076 EN096 EN106 EN116 EQ026 ES006 EU026 EU116 EU136 EU186 EU196 EV216 EV306 EV316 EX036 GC00 GN00

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)飽和ポリエステル樹脂30−60
    重量部と(B)エポキシ化ジエン系ブロック共重合体4
    0−70重量部とからなり(A)と(B)との合計10
    0重量部に対して、(C)アミノ基、カルボキシル基、
    カルボン酸無水物基、ヒドロキシル基および−(C=
    X)−NH−(C=Y)−単位(式中XおよびYは共に
    酸素原子もしくは硫黄原子、または一方が酸素原子で他
    方が硫黄原子であることを表す)のうちから選ばれる同
    一または異なる官能基を少なくとも2個以上含む多官能
    性化合物0.01−20重量部と、(D)ブロックコポ
    リエーテルエステルエラストマー1−30重量部とを含
    有することを特徴とする熱可塑性エラストマー組成物。
  2. 【請求項2】 成分(B)エポキシ化ジエン系ブロック
    共重合体が、同一分子内にビニル芳香族を主体とする重
    合体ブロックと、部分的にエポキシを含む共役ジエン化
    合物を主体とする重合体ブロックまたは部分的にエポキ
    シを含む水素化共役ジエン化合物を主体とする重合体ブ
    ロックからなることを特徴とする請求項1に記載の熱可
    塑性エラストマー組成物。
  3. 【請求項3】 成分(B)エポキシ化ジエン系ブロック
    共重合体のエポキシ当量が、320〜8000であるこ
    とを特徴とする請求項1から2に記載の熱可塑性エラス
    トマー組成物。
  4. 【請求項4】 成分(D)ブロックコポリエーテルエス
    テルエラストマーがポリテトラメチレングリコール−ポ
    リブチレンテレフタレートブロック共重合体である請求
    項1から3に記載の熱可塑性エラストマー組成物。
  5. 【請求項5】 成分(C)多官能性化合物が脂肪族ジア
    ミンカルバメート類である請求項1から4に記載の熱可
    塑性エラストマー組成物法。
  6. 【請求項6】 成分(C)多官能性化合物がエチレン単
    位およびα,β−不飽和カルボン酸N,N−ジアルキル
    アミノアルキルエステル単位、またはエチレン単位およ
    びα,β−不飽和カルボン酸N,N−ジアルキルアミノ
    アルキルアミドからなるエチレン共重合体である請求項
    1から4に記載の熱可塑性エラストマー組成物。
  7. 【請求項7】 成分(C)多官能性化合物がエチレン単
    位、α,β−不飽和カルボン酸アルキルエステル単位お
    よび無水マレイン酸単位からなるエチレン共重合体であ
    る請求項1から4に記載の熱可塑性エラストマー組成
    物。
  8. 【請求項8】 成分(C)多官能性化合物の−(C=
    X)−NH−(C=Y)−単位を有する化合物が複素環
    式化合物である請求項1から4に記載の熱可塑性エラス
    トマー組成物。
  9. 【請求項9】 成分(C)多官能性化合物がジカルボン
    酸である請求項1から4に記載の熱可塑性エラストマー
    組成物。
  10. 【請求項10】 成分(C)多官能性化合物がエチレン
    単位およびα,β−不飽和カルボン酸単位からなるエチ
    レン共重合体またはこれに不飽和カルボン酸アルキルエ
    ステル単位を加えたエチレン共重合体である請求項1か
    ら4に記載の熱可塑性エラストマー組成物。
  11. 【請求項11】 成分(C)多官能性化合物がカルボキ
    シル基とアミノ基からなる請求項1から4に記載の熱可
    塑性エラストマー組成物。
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