JP2002338832A - 樹脂組成物およびその成形体 - Google Patents
樹脂組成物およびその成形体Info
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Abstract
油性、成形加工性に優れる樹脂組成物を提供する事にあ
る。 【解決手段】 下記(1)、(2)、(3)、(4)を
満たす樹脂組成物。 (1)(A)官能基(f)を有する熱可塑性重合体 1
〜99重量部(B)末端に官能基(f)と反応する成分
を有する高分子鎖を含む結晶化開始温度が150℃を超
える結晶性樹脂 1〜99重量部よりなる。(2)
(A)成分が連続相であり、(3)150℃を超える温
度における(B)の結晶性樹脂成分の結晶化エンタルピ
ー(ΔHc1)と(B)の結晶性樹脂成分の融解エンタ
ルピー(ΔHm1)が以下の式を満たす。 X=ΔHc1/ΔHm1 0≦X≦0.7 (4)(B)の結晶性樹脂成分の融点が150℃を超え
る。
Description
スバリア性、成形加工性に優れる樹脂組成物に関する。
更に詳しくは熱可塑性重合体と結晶性樹脂よりなる耐熱
性および耐油性、ガスバリア性、成形加工性に優れる樹
脂組成物、及び成形体、及び容器に関する。
能を高機能化、多様化する方法は、雑貨、包材、家電O
A材料、自動車材料等の産業分野で幅広く用いられてい
る。特に、ポリアミド系樹脂は耐熱性、耐油性、ガスバ
リア性に優れる樹脂であり、これを他樹脂とブレンドす
ることが盛んに行われている。例えば『ポリマーアロイ
活用ノート、井上隆編著(工業調査会発行)』にはポリ
プロピレン/ポリアミドアロイ、ポリフェニレンエーテ
ル/ポリアミドアロイ、アクリロニトリルブタジエンス
チレン共重合体(ABS)/ポリアミドアロイ等が紹介
されており、自動車材料として実用化されていることが
報告されている。これらは、ポリアミド系樹脂と相手樹
脂の特徴を生かし、また、例えばポリアミド系樹脂の吸
水性といった欠点を改良した材料となっている。
求められてきている。非晶性熱可塑性樹脂の代表であ
る、ポリスチレン系樹脂は、成形性や剛性が優れている
為に各種の食品容器として利用されている。しかしなが
ら、一般に使用されているポリスチレン系樹脂は耐熱性
あるいは耐油性が劣り、総菜等を食品容器ごと電子レン
ジで加熱した場合、容器が変形するあるいは油分の多い
材料を入れた個所に穴があく等の問題点がある。ポリス
チレン系樹脂の耐熱性、耐油性を改良する方法として、
特開昭62−94539号公報等にスチレン単量体とメ
タクリル酸単量体との共重合体を利用する方法が開示さ
れている。この材料は、一部電子レンジ対応容器として
利用されているが、耐熱性及び耐油性が必ずしも十分で
なく使用できる範囲が限られている。
系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ
カーボネート系樹脂等の熱可塑性樹脂からなる熱可塑性
シート及び発泡シートが特開2000−63536号公
報、特開2000−39079号公報等に開示されてい
る。これら公報の実施例は、PS(ポリスチレン系樹
脂)、HIPS(耐衝撃性ポリスチレン系樹脂)等のポ
リスチレン系樹脂とPP(ポリプロピレン)等のポリオ
レフィン系樹脂よりなる樹脂シート及び発泡シートを主
体としているが、 PS、HIPS等のポリスチレン系
樹脂とPA6(ナイロン6)等のポリアミド系樹脂よりな
る熱可塑性シート及び発泡シートも記載されている。
とポリオレフィン系樹脂よりなる熱可塑性シート及び発
泡シートは、ポリスチレン系樹脂単独の熱可塑性シート
及び発泡シートに比較して耐油性に優れるが必ずしも満
足のゆくレベルにない。この理由は、ポリオレフィン系
樹脂と油との親和性がまだ高い為である。後者のポリス
チレン系樹脂とポリアミド系樹脂よりなる熱可塑性シー
ト及び発泡シートは、ポリアミド系樹脂は油との親和性
が小さい為に耐油性に優れる。しかしながら、高い耐熱
性を付与する為には融点の高い結晶性ポリアミド系樹脂
を使用することが好ましいが、この融点の高い結晶化ポ
リアミド系樹脂とポリスチレン系樹脂との組成物を原料
としてシート成形あるいは発泡成形する際、目的とする
高いレベルの耐熱性、耐油性シートあるいは発泡シート
とすることができない。
の延伸をかける時、あるいは発泡成形時に高速、大変形
の延伸を伴う発泡をさせる時、ポリスチレン系樹脂をメ
イン成分としているが故にポリスチレン系樹脂の固化温
度付近の低い温度に設定する(例えば、ポリスチレン系
樹脂の発泡温度は120℃付近が一般的である)が、こ
の温度で成形する時、ポリアミド系樹脂は既に結晶化し
ており、シート成形時、発泡成形時に組成物が延伸され
るとポリアミド系樹脂成分は追随して変形することがで
きず成形が困難となる。
ート成形、発泡成形は溶融張力が低すぎるために、ダイ
から出たときに溶融組成物が垂れたり、発泡セルが形成
されないために、これも成形が困難となる。結晶化温度
が、ポリスチレン系樹脂の固化温度なみに低いポリアミ
ド系樹脂を用いれば、成形の問題が解決される可能性が
あるが、結晶化温度の低い、共重合ナイロン等のポリア
ミド系樹脂は結晶化温度の低下と同時に結晶融点も低下
してしまうために、目的とする耐熱性の付与は不可能と
なり、また、ポリスチレン系樹脂の固化温度並みの結晶
化温度を持つポリアミド系樹脂は、非常に特殊なもので
あり、あったとしても非常に高価であり経済性に劣る
か、工業的に入手することが難しいものである。
与するためにポリアミド系樹脂を他樹脂に添加すること
は提案された技術があるが、これらはポリアミドの高い
結晶化温度に起因する成形性が悪いという問題が解決さ
れておらず、現状では、例えば十分な耐熱性、耐油性の
電子レンジ対応の容器に適したシートあるいは発泡シー
トを成形することが可能な組成物が無い。耐熱性、耐油
性、ガスバリア性に優れるポリアミド系樹脂を他樹脂と
アロイ化し、ポリアミド系樹脂の長所を付与した材料に
おいて、発泡成形やシート成形を可能にする材料は材料
選択の幅を広げる画期的な技術であり、その技術の出現
が待望されている。
バリア性、耐熱性、耐油性、成形加工性に優れる樹脂組
成物を提供する事にある。
的を達成すべく鋭意検討を進めた結果、驚くべきことに
熱可塑性重合体と結晶性樹脂の樹脂組成物において、結
晶性樹脂の結晶化が大幅に遅延され、しかしながら組成
物中の結晶性樹脂成分の融点は低下しないことを発見し
た。そして、この現象が成形加工性にきわめて優れる効
果をもたらすことを発見し、いままで成形加工が困難で
あったために実現不可能であった、結晶性樹脂の持つ耐
熱性、耐油性、ガスバリア性等の特徴が最大限に発現さ
れた組成物を発明した。
有する熱可塑性重合体 1重量部以上99重量部以下と
(B)末端に官能基(f)と反応する成分を有する高分
子鎖を含む結晶化開始温度が150℃を超える結晶性樹
脂 1重量部以上99重量部以下よりなり、(A)成分
が連続相であり、150℃を超える温度における(B)
の結晶性樹脂成分の結晶化エンタルピー(ΔHc1)と
(B)の結晶性樹脂成分の融解エンタルピー(ΔHm
1)が以下の式を満たし、 X=ΔHc1/ΔHm1 0≦X≦0.7 (B)の結晶性樹脂成分の融点が150℃を超える樹脂
組成物である。
明における(A)官能基(f)を有する熱可塑性重合体
の官能基(f)としては、アミノ基(−NH2)、カルボ
キシル基(−COOH)、水酸基(−OH)、不飽和ジカルボ
ン酸無水物基、エポキシ基、イソシアネート基、メルカ
プト基、オキサゾリン基等があげられ、これら官能基は
熱可塑性重合体の高分子鎖にグラフト結合、あるいはこ
れら官能基を含む重合性単量体を用い熱可塑性重合体の
高分子鎖中に共重合、あるいは熱可塑性重合体の高分子
鎖末端に結合させる方法で導入される。
体の製造方法には何ら制限はない。官能基(f)を有す
るラジカル反応性の不飽和単量体としては、メタクリル
酸、アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、
桂皮酸、2−ノルボネン−5,6−ジカルボン酸等の不
飽和カルボン酸単量体、無水マレイン酸、無水イタコン
酸、無水エチルマレイン酸、無水メチルイタコン酸、無
水クロルマレイン酸、2−ノルボネン−5,6−ジカル
ボン酸無水物等の不飽和ジカルボン酸無水物単量体、グ
リシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、グ
リシジルアリルエーテル等のエポキシ基含有不飽和単量
体をあげることができる。なかでも不飽和カルボン酸単
量体、不飽和ジカルボン酸無水物単量体が好ましい。熱
可塑性重合体への官能基の導入方法は、上記ラジカル反
応性の不飽和単量体と熱可塑性重合体を構成する他の単
量体とを、一般の重合法で共重合する方法、熱可塑性重
合体と上記ラジカル反応性の不飽和単量体とを、ラジカ
ル開始剤の存在下に溶融混練する方法等がある。
体中の官能基を有する単量体の含有割合は、好ましくは
0.001重量%〜30重量%、さらに好ましくは0.
01重量%〜14重量%であり、とりわけ好ましくは
0.02重量%〜10重量%である。0.001重量%
未満であると(B)成分との反応が行われず、界面の接
着が不充分であり、界面相が延伸、発泡時に破壊され、
成形品外観を悪化させたり、得られる成形体の強度が低
下するために好ましくない。30重量%を超えると熱可
塑性重合体のゲル化等の副反応制御が困難になり、熱可
塑性重合体の熱可塑性が低下するため成形加工性が悪化
し、また得られる組成物成形体の外観等が悪化し好まし
くない。官能基(f)の量はIR法、滴定法などにより
定量することができる。
れば、熱可塑性重合体の種類に特に制約はないが、
(A)官能基(f)を有する熱可塑性重合体を構成する
単量体としては、スチレンのほかo−メチルスチレン、
m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、2,4−ジ
メチルスチレン、エチルスチレン、p−tert−ブチ
ルスチレンなどの核アルキル置換スチレン、α−メチル
スチレン、α−メチル−p−メチルスチレンなどのα−
アルキル置換スチレンなどのビニル芳香族化合物単量
体、メチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレ
ート、メチルフェニルメタクリレート、イソプロピルメ
タクリレート、等のアルキルメタクリレート、メチルア
クリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレー
ト、2−エチルヘキシルアクリレート、シクロヘキシル
メタクリレート等のアルキルアクリレートなどの不飽和
カルボン酸アルキルエステル単量体、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系単量体、
エチレン、炭素数3〜20のα−オレフィン(炭素数3
〜20のα−オレフィンとしては、例えば、プロピレ
ン、ブテン−1、ペンテン−1、ヘキセン−1、4−メ
チルペンテン−1、ヘプテン−1、オクテン−1、ノネ
ン−1、デセン−1、ウンデセン−1、ドデセン−1等
が挙げられる。)、ブタジエン、イソプレン、1,3−
シクロヘキサジエン、1,3−ペンタジエン、2,3−
ジメチル−1,3−ブタジエン等の共役ジエン化合物単
量体、等があげられる。
体の熱可塑性重合体としては、これら単量体を単独、あ
るいは2種類以上を溶液、塊状、縣濁、乳化、アニオ
ン、配位アニオン、縮合重合等の通常の重合法で重合
し、さらに官能基(f)を導入した熱可塑性重合体、官
能基(f)を有するポリフェニレンエーテル系樹脂、ポ
リアセタール系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリ
ビニルアルコール、エチレンビニルアルコール等のポリ
ビニルアルコール系樹脂、ポリカーボネート等のポリカ
ーボネート系樹脂等があげられ、構造はリニアー型、分
岐型、ブロック、ランダム等どのような構造でも構わな
い。
ック共重合体、スチレンブタジエンランダム共重合体、
スチレンイソプレンブロック共重合体、スチレンイソプ
レンランダム共重合体、水素添加スチレンブタジエンブ
ロック共重合体、水素添加スチレンブタジエンランダム
共重合体、水素添加スチレンイソプレンブロック共重合
体、水素添加スチレンイソプレンランダム共重合体、エ
チレンプロピレン共重合体、エチレンブチレン共重合
体、エチレンスチレン共重合体等の無水マレイン酸変性
物、スチレンメタクリル酸共重合体、スチレン無水マレ
イン酸共重合体、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、
無水マレイン酸変性ポリエチレン、等をあげることがで
きる。また(A)熱可塑性重合体は2種以上を併用して
も構わない。
と反応する成分を有する高分子鎖を含む結晶性樹脂とし
ては、アミノ基(−NH2)、カルボキシル基(−COO
H)、水酸基(−OH)、不飽和ジカルボン酸無水物基、
エポキシ基、イソシアネート基、メルカプト基、オキサ
ゾリン基等を有する高分子鎖を含む結晶性樹脂があげら
れ、代表的なものはポリアミド系樹脂である。
ム、あるいはジアミンとジカルボン酸を主たる構成成分
とするポリアミド系樹脂である。構成成分の具体例を挙
げると、ε−カプロラクタム、エナントラクタム、ω−
アミノカプロン酸、11−アミノウンデカ酸、12−ア
ミノドデカン酸などのアミノ酸、テトラメチレンジアミ
ン、ヘキサメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミ
ン、ドデカメチレンジアミン、2,2,4−トリメチル
ヘキサメチレンジアミン、2,4,4−トリメチルヘキ
サメチレンジアミン、5−メチルノナメチレンジアミ
ン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミ
ン、1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、1,4
−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス−p−アミノ
シクロヘキシルメタン、ビス−p−アミノシクロヘキシ
ルプロパン、イソホロンジアミン、メタキシリレンジア
ミンなどのジアミン、アジピン酸、スベリン酸、アゼラ
イン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、1,4−シクロヘ
キサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボ
ン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカル
ボン酸、ダイマー酸などのジカルボン酸がある。
上の混合物の形で重合に供され、そうして得られるポリ
アミドホモポリマー、コポリマーいずれも本発明で用い
ることが出来る。例えば、ジアミンとジカルボン酸との
重縮合で得られるポリアミド66、ポリアミド610、
ポリアミド612、ポリアミド46、ポリアミド121
2、ポリアミドMXD6等があり、また、ラクタムの開
環重合で得られるポリアミド6、ポリアミド12等が挙
げられる。
ド66/6、ポリアミド66/610、ポリアミド66
/612、ポリアミド66/6T(Tはテレフタル酸成
分)、ポリアミド66/6I(Iはイソフタル酸成
分)、ポリアミド6T/6I等が挙げられる。またこれ
らのポリアミド樹脂のブレンド物も挙げられる。これら
のポリアミド樹脂の製造方法は、一般に公知に行われて
いる方法で良い。ポリアミドの場合は、溶融重合方法が
一般に実施されているが、バッチ式重合でもまた連続式
重合でもよい。これらポリアミド系樹脂は末端にアミノ
基およびまたはカルボキシル基を有し、これが官能基
(f)と反応する成分である。また(B)結晶性樹脂は
2種以上を併用しても構わない。
50℃を超える温度における(B)の結晶性樹脂成分の
結晶化エンタルピー(ΔHc1)と(B)の結晶性樹脂
成分の融解エンタルピー(ΔHm1)が以下の式を満た
さなければならない。 X=ΔHc1/ΔHm1 0≦X≦0.7 Xの値が0.7を超えると、成形加工性が悪化する。好
ましい範囲は0以上0.5以下であり、さらに好ましい
範囲は0以上0.3以下であり、とりわけ好ましい範囲
は0以上0.2以下である。
ければならない。(B)成分が連続相をとると、使用し
た(B)結晶性樹脂成分が150℃を超える温度で結晶
化するため成形加工が困難になる。(B)成分が分散相
であっても、その粒径が9.5μm以上の分散粒子は、
その粒子内において(B)結晶性樹脂成分が150℃を
超える温度で結晶化しやすいと推測され、成形加工性を
悪化させる可能性がある。(B)成分の全体積中、9.
5μm以上の分散粒子の合計体積の割合は70%以下で
あることが望ましく、すべての分散粒子が9.5μm未
満であることがさらに望ましい。これらの形態は電子顕
微鏡写真により観察することができる。
機を用い、溶融混合することで得ることが出来る。せん
断混練、伸長混練どちらでも混練が強ければ構わない
が、同方向回転二軸押し出し機が望ましく、混練効果の
低い、異方向回転二軸押し出し機や単軸押し出し機は望
ましくない。混練効果が低い場合、(B)結晶性樹脂成
分が連続相になったり、Xの値が小さくならない。溶融
混合する温度は、材料として用いる(B)結晶性樹脂の
結晶融解終了温度以上であることが好ましく、(結晶融
解終了温度+20℃)以上である方がより好ましい。こ
の温度未満であると、Xの値が小さくならず、また結晶
成分が残る可能性があり、成形加工性を悪化させる可能
性がある。混練の強い押し出し機を用い、温度を適当に
することにより本発明の樹脂組成物を得ることができ
る。
り、例えば発泡、延伸時に、それらが行われる低い温度
でも、結晶性樹脂を結晶化させないことができ、今まで
成形できなかった成形体を得ることが可能になった。本
発明の樹脂組成物を成形する際は、成形機の樹脂溶融部
分で完全に(B)の結晶性樹脂の結晶を融解することが
好ましく、高い方がより好ましい。この温度以下である
と、結晶成分が残るために、成形加工性を悪化させる。
しかし高すぎると溶融後、連続的に発泡や延伸を行う場
合に冷却するのが困難になり望ましくなく、冷却能力の
低い設備では溶融粘度が低いため、発泡や延伸が難しい
場合がある。望ましい(B)結晶性樹脂成分の結晶融解
終了温度は150℃を超え280℃未満であり、より望
ましい範囲は150℃を超え270℃未満であり、とり
わけ望ましい範囲は150℃を超え265℃未満であ
り、シート成形、発泡成形時はこの範囲の結晶融解終了
温度以上でいったん溶融することが望ましい。
た(B)の結晶性樹脂の結晶化温度未満で結晶化する。
また、融解後は使用した(B)の結晶性樹脂の結晶化温
度未満、低温化された結晶化温度を超える温度領域で
は、成形機、混練機内で滞留しても結晶化しない。例え
ば、シート成形機のTダイ内等で滞留時間が長くなり、
結晶性樹脂が結晶化してしまうと、シート成形品等の外
観を著しく悪化させたり、その後の洗浄を著しく困難に
する。また、発泡押し出し機等の冷却ゾーンは冷却効率
を上げるために複雑な構造をしており、滞留が起こりや
すい構造になっている。冷却ゾーンで滞留を起こし結晶
化をすると、冷却効率を著しく低下させる。以上のよう
に、本発明の樹脂組成物には、通常の成形加工温度の熱
滞留時に結晶化しないという特徴も有しており、極めて
成形加工性に優れるものである。
始温度が140℃未満であることが成形加工性の点で好
ましい。この温度が低ければ発泡や延伸成形の可能な温
度範囲が広がり好ましい。(A)成分の熱可塑性重合体
が非晶性樹脂である場合は、温度を低下させた(B)成
分の結晶化温度がより低い方が発泡や延伸成形の可能な
温度範囲が広がり好ましく、この場合は、組成物の15
0℃以下での結晶化開始温度が(A)成分の固化温度
(TgA)+30℃以下であることが好ましく、組成物
の150℃以下での結晶化開始温度が(A)成分の固化
温度(TgA)+10℃以下であることがさらに好まし
く、組成物の150℃以下での結晶化開始温度が(A)
成分の固化温度(TgA)以下であることがとりわけ好
ましい。
である場合は、温度を低下させた(B)成分の結晶化温
度がより低い方が発泡や延伸成形の可能な温度範囲が広
がり好ましく、この場合は、組成物の150℃以下での
結晶化開始温度が(A)成分の結晶化開始温度+30℃
以下であることが好ましく、組成物の150℃以下での
結晶化開始温度が(A)成分の結晶化開始温度+10℃
以下であることがさらに好ましく、組成物の150℃以
下での結晶化開始温度が(A)成分の結晶化開始温度以
下であることがとりわけ好ましい。
の温度での溶融を経て、150℃以下の温度における結
晶化開始温度を超える温度で、連続的に延伸、発泡成形
をする方法が、耐熱性、耐油性、ガスバリア性の良好な
延伸フィルム成形体および発泡シート成形体を得る方法
として好ましい。また、本明細書中で使われる『延伸』
は、手段は問わず、ロール法及びまたはテンター法やイ
ンフレーション法等のどのような方法でも実現すること
ができる。
を用いた2次成形は連続相である(A)熱可塑性重合体
の溶融粘度挙動と組成物の溶融粘度挙動が重要となる。
我々は、本発明の樹脂組成物の溶融粘度が、(A)成分
に比較して低下しすぎる場合があり、成形加工性(1次
成形性、2次成形性)が悪化することを見出し、成形加
工性において、組成物の最適な粘度範囲があることを発
見した。つまり、本発明の樹脂組成物のメルトフローレ
ート(MI1)と使用する(A)熱可塑性重合体のメルト
フローレート(MI2)の関係が以下の式を満たすことが
好ましい。
0に準拠し、樹脂組成物中の(B)結晶性樹脂の融点+
30℃かつ2.16Kg荷重で測定した。 0.01<(MI1/MI2)<5 (MI1/MI2)の値が0.01以下であると、組成物の
粘度が(A)の熱可塑性重合体よりも高くなりすぎ、溶
融時の流動性が低下しすぎてしまうため成形加工性の点
で好ましくなく、5以上であると粘度が低くなりすぎ、
安定した発泡セルの形成が困難になったり、延伸がかか
らなくなったり、2次成形においてはシートが垂れてし
まうという問題が発生し、成形加工性の点で好ましくな
い。更に好ましい範囲は 0.01<(MI1/MI2)<
4、とりわけ好ましい範囲は 0.02<(MI1/MI
2)<3.0である。また、本発明の樹脂組成物におい
ては、(B)の結晶性樹脂成分の融点が150℃を超え
なければならない。150℃以下であると耐熱性が悪化
する。好ましくは200℃以上であり、さらに好ましく
は210℃以上である。
を有する熱可塑性重合体 1重量部以上99重量部以下
(B)末端に官能基(f)と反応する成分を有する高分
子鎖を含む結晶化開始温度が150℃を超える結晶性樹
脂 1重量部以上99重量部以下よりなる。(B)の結
晶性樹脂の量が1重量部未満であると、用いる結晶性樹
脂の特徴が損なわれ(例えばポリアミド系樹脂の場合は
耐熱性、耐油性、ガスバリア性が悪化する)、99重量
部を超えると、結晶化温度が高いために、結晶化温度以
上で成形しなければならず、溶融粘度が低くなりすぎる
ために、発泡や延伸ができないため成形加工性の点で好
ましくない。
る熱可塑性重合体 51重量部以上99重量部以下
(B)末端に官能基(f)と反応する成分を有する高分
子鎖を含む結晶化開始温度が150℃を超える結晶性樹
脂 1重量部以上49重量部以下である。さらに好まし
い範囲は(A)官能基(f)を有する熱可塑性重合体
60重量部を超え99重量部以下(B)末端に官能基
(f)と反応する成分を有する高分子鎖を含む結晶化開
始温度が150℃を超える結晶性樹脂 1重量部以上4
0重量部未満である。
(f)を有する熱可塑性重合体 70重量部以上99重
量部以下(B)末端に官能基(f)と反応する成分を有
する高分子鎖を含む結晶化開始温度が150℃を超える
結晶性樹脂 1重量部以上30重量部以下である。本発
明の樹脂組成物は、100重量部に対して他の熱可塑性
重合体を1〜500重量部まで添加する事が出来る。添
加することが出来る熱可塑性重合体としては、スチレン
系樹脂(例えばスチレン単独重合体、ハイインパクトポ
リスチレン、スチレンメタクリル酸共重合体、耐候性樹
脂であるAES樹脂、ASA樹脂(アクリロニトリル−
スチレン−アクリルゴム共重合体)等)、ポリオレフィ
ン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポ
リアセタール系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、
アクリル系樹脂等があげられ、各種相容化剤も使用でき
る。これらは本発明の目的を損なわない範囲でゴム補強
されていてもよい。
100重量部に対してゴム成分を1〜500重量部まで
添加する事が出来る。添加することが出来るゴム成分と
しては、スチレンブタジエンランダム共重合体、スチレ
ンイソプレンランダム共重合体、スチレン−イソプレン
ブロック共重合体、スチレン−ブタジエンブロック共重
合体、水素添加スチレン−イソプレンブロック共重合体
(SEPS)、水素添加スチレン−ブタジエンブロック
共重合体(SEBS)等の水素添加ブロック共重合体、
エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブチレン共
重合体、エチレン−オクテン共重合体等のエチレン−α
オレフィン共重合体(メタロセン触媒によるものが好ま
しい)などがあげられ、反応性官能基で変性されたもの
も含まれる。
自体公知の 各種配合剤、例えば炭酸カルシウム、ケイ
酸カルシウ ム、アパタイト、クレー、層状珪酸塩、カ
オリン、タルク、シリカ、ケイソウ土、 雲母粉、アス
ベスト、アルミナ、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、塩
基性炭酸マグネシウム、二硫化モリブデン、グラファイ
ト、ガラス繊維、ガラス球、シラスバルーン、カーボン
繊維等の充填剤、カーボンブラック、酸化チタン、亜鉛
華、ベンガラ、群青、紺青、アゾ顔料、ニトロソ顔料、
レーキ顔料、フタロシアニン顔料、フェノール系、サル
ファイト系、フォスファイト系、アミン系等の耐熱安定
剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、発泡剤、帯
電防止剤、金属石ケン、ワックス等の滑剤、などを配合
することもできる。
樹脂相に上記フィラー、特に層状粘度鉱物、層状珪酸
塩、シリカ微粒子、アパタイト等をナノオーダーで分散
させると、樹脂組成物の耐熱性、耐油性、ガスバリア性
を向上することができる。本発明の樹脂組成物は、射出
成形体、押し出し成形体、ブロー成形体、フィルム成形
体、発泡シート成形体、圧縮成形体等の通常の成形法に
よる成形体で使用することができ、他の樹脂と多層成形
しても用いることができる。
ルム、発泡成形体は、圧空成形法、真空成形法、プラグ
アシスト成形法、熱板接触圧空成形法などの公知の方法
により、二次成形することができる。また、本発明の樹
脂組成物は、耐熱耐油性に優れる食品容器、ガスバリア
性に優れる食品包装材、建材等に使用される発泡シート
等に特に有用に用いることができ、窓枠、サッシ枠、敷
居、外壁材、床材、内装材、外装材、装飾材、デッキ
材、フェンス材、テラス材等の建材;パイプ、雨樋、各
種構造材、家具、事務用機器、機械部品、各種装置のハ
ウジング等、自動車材料、道路標識、等にも有用に用い
られる。
しく説明するが、本発明は、これらにより限定されるも
のではない。なお、これら実施例および比較例におい
て、各種物性の評価に用いた試験法、原材料は以下の通
りである。 1.試験法 (1)結晶化温度、個化温度、融点、融解終了温度の測
定 示差走査熱量測定装置(DSC:パーキンエルマー社製
Pyris1 )を用いてJIS K7121に準じ、
昇温速度、降温速度50K/分で測定した。樹脂組成
物、(A)成分、(B)成分をアルミパンにいれる。そ
の後、装置に設置し、結晶成分の融解終了温度(PA6を
用いた系は250℃、PA66を用いた系は280℃、PAMD
X6を用いた系は265℃)以上に一旦昇温したあと、降
温、昇温を行い測定を行った。図1に示したように結晶
化開始温度、個化温度、融点、融解終了温度、各エンタ
ルピーを求めた。
ットを射出成形(成形温度: PA6を用いた系は250
℃、PA66を用いた系は270℃、PAMDX6を用いた系は2
65℃。金型温度:80℃)し、厚み3mmの成形品を
作成し、JISK7206に準じて荷重1kg、昇温速
度2℃/分条件下でビカット軟化点を測定し、以下の基
準で耐熱性を評価した。 〇 130℃以上 △ 110〜130℃ × 110℃以下
mm、深さ40mmの円筒状のカップとした。100g
の市販サラダ油を入れ、50℃のオーブン中で7日放置
した。その後容器の変形度合いを目視で観察し、次の基
準で評価した。 〇 異常なし △ 油の滲みが若干見られた。クラックはなかった。 × 油の滲み出しがあり、クラックが発生した。
置(モダンコントロール社製OX−TRAN200H)
を用いて樹脂シートの酸素透過度を測定した。P1を用
いた系は、PPの酸素透過度を100として結果を表3
に示した。また、E1を用いた系は、PEの酸素透過度
を100として結果を表3に示した。 (5)形態の測定 リンタングステン酸を用いて樹脂ペレット中のポリアミ
ド系樹脂成分の染色を行い、電子顕微鏡写真を測定し
た。
g、エチルベンゼン0.4Kg、1,1ビス(t−ブチ
ルパ−オキシ)シクロヘキサン1.2gからなる原料溶
液を1.8L/Hの速度で供給する。反応機温度を12
5℃に設定し、重合を行う。得られた重合溶液を押出機
に連続的に供給し、押出機で未反応単量体、溶媒を回収
し、スチレン(St)単量体の単独重合体(PS)を得
た。JISK7210に準拠した250℃、2.16K
g荷重のMFRは8.4g/10分であった。個化温度
は100℃であった。
造 スチレンのかわりにスチレンとメタクリル酸の単量体混
合物を用い、原料溶液の反応器への供給速度、反応器温
度を調整する以外はV1と同様に操作し、メタクリル酸
単量体(MAA)とスチレン単量体のランダム共重合体
(V2、V3)を得た。V2のスチレン含量は92重量
%、メタクリル酸含量は8重量%、JISK7210に
準拠した250℃、2.16Kg荷重のメルトフローレ
ート値は2.2g/10分、287℃、2.16Kg荷
重のメルトフローレート値は12.1g/10分であっ
た。個化温度は118℃であった。V3のスチレン含量
は88重量%、メタクリル酸含量は12重量%、JIS
K7210に準拠した250℃、2.16Kg荷重のメ
ルトフローレート値は2.2g/10分であった。個化
温度は123℃であった。
造 スチレンのかわりにスチレンと無水マレイン酸の単量体
混合物を用い、原料溶液の反応器への供給速度、反応器
温度を調整する以外はV1と同様に操作し、無水マレイ
ン酸単量体(MA)とスチレン単量体のランダム共重合
体(V4、V5)を得た。V4のスチレン含量は91重
量%、無水マレイン酸含量は9重量%、JISK721
0に準拠した250℃、2.16Kg荷重のメルトフロ
ーレート値は6.0g/10分であった。 個化温度は
117℃であった。V5のスチレン含量は88重量%、
無水マレイン酸含量は12重量%、JISK7210に
準拠した250℃、2.16Kg荷重のメルトフローレ
ート値は7.1g/10分であった。個化温度は125
℃であった。
ンテルSDKサンライズ(株)社製PS201A、結晶
化開始温度は119℃、結晶の融解終了温度は170℃
である。)5000g、無水マレイン酸15g、ラジカ
ル開始剤(日本油脂(株)社製パーヘキサ25B)を6
g、エチルベンゼン12gをヘンシェルミキサーで十分
混合した後、二軸押し出し機を用いて210℃、200
rpmのもと溶融混練し、反応後、未反応無水マレイン
酸を取り除いた。最終的に得られた無水マレイン酸変性
ポリプロピレン(P1)は、無水マレイン酸含量は0.
1重量%、JISK7210に準拠した250℃、2.
16Kg荷重のメルトフローレート値は1.8g/10
分であった。結晶化開始温度は119℃、結晶の融解終
了温度は170℃であった。
式会社製ショウレックス5003、結晶化開始温度は1
13℃、結晶の融解終了温度は139℃である。)50
00g、無水マレイン酸15g、ラジカル開始剤(日本
油脂(株)社製パーヘキサ25B)を6g、エチルベン
ゼン12gをヘンシェルミキサーで十分混合した後、二
軸押し出し機を用いて210℃、200rpmのもと溶
融混練し、反応後、未反応無水マレイン酸を取り除い
た。最終的に得られた無水マレイン酸変性ポリエチレン
(E1)は、無水マレイン酸含量は0.1重量%、JI
SK7210に準拠した250℃、2.16Kg荷重の
メルトフローレート値は0.54g/10分、269
℃、2.16Kg荷重のメルトフローレート値は1.0
g/10分であった。結晶化開始温度は113℃、結晶
の融解終了温度は139℃であった。
三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製ノバミッ
ド1007Jを用いた。結晶化開始温度は185℃、結
晶の融解終了温度は233℃である。 ポリアミド66(PA66):旭化成株式会社製レオナ
1300SXを用いた。結晶化開始温度は240℃、結
晶の融解終了温度は269℃である。 ポリアミドMXD6(PAMXD6):三菱瓦斯化学株
式会社製レニー6002を用いた。結晶化開始温度は2
12℃、結晶の融解終了温度は250℃である。
物を、270℃に設定された同方向回転二軸押出機(4
0mmφ、L/D=47)により溶融混練した後、スト
ランド状に押出しペレタイズした。得られた樹脂ペレッ
トを射出成形(成形温度250℃、金型温度65℃)
し、耐熱性試験用の試料を得た。また、得られた樹脂ペ
レットを単軸押出機(30mmφ、L/D=20)に供
給し、250℃で溶融混練した後、ミキシングゾーンで
ブタンを注入したのち冷却ゾーンを通してTダイで押出
した。Tダイでの押出温度は(熱可塑性重合体の個化温
度+20℃)で行った。結果を表1に示した。
様の条件で試験した。結果を表1に示した。
れた同方向回転二軸押出機(40mmφ、L/D=4
7)により溶融混練しストランド状に押出しペレタイズ
した以外は実施例1と同様の条件で試験した。結果を表
1に示した。
れた同方向回転二軸押出機(40mmφ、L/D=4
7)により溶融混練した後、ストランド状に押出しペレ
タイズした。得られた樹脂ペレットを射出成形(成形温
度280℃、金型温度65℃)し、耐熱性試験用の試料
を得た。また、得られた樹脂ペレットを単軸押出機(3
0mmφ、L/D=20)に供給し、280℃で溶融混
練した後、ミキシングゾーンでブタンを注入したのち冷
却ゾーンを通してTダイで押出しする以外は実施例1と
同様の条件で試験した。結果を表1に示した。
例1と同様の条件で試験した。結果を表2に示した。
れた単軸押出機(40mmφ、L/D=47)により溶
融混練した後、ストランド状に押出しペレタイズした。
得られた樹脂ペレットを射出成形(成形温度270℃、
金型温度65℃)し、耐熱性試験用の試料を得た。ま
た、得られた樹脂ペレットを単軸押出機(30mmφ、
L/D=20)に供給し、270℃で溶融混練した後、
ミキシングゾーンでブタンを注入したのち冷却ゾーンを
通してTダイで押出しする以外は実施例8と同様の条件
で試験した。結果を表2に示した。
物を、270℃に設定された同方向回転二軸押出機(4
0mmφ、L/D=47)により溶融混練した後、スト
ランド状に押出しペレタイズした。得られた樹脂ペレッ
トを、PA6を用いた系は250℃、PAMDX6を用
いた系は265℃に設定された単軸押出機(50mm
φ、L/D=24)に供給し、溶融混練した後、Tダイ
から溶融押出し、連続してロールの速度比により流れ方
向(MD方向)に延伸した後、テンターで流れと垂直方
向(TD方向)に延伸し厚み0.2mmのニ軸延伸シー
トを得た。延伸温度は(熱可塑性重合体の個化温度+1
5℃)で行った。得られたシートの特性を表3に示す。
なお延伸倍率も併記する。
ことの出来なかった耐熱性、耐油性、ガスバリア性、成
形加工性に高度に優れる材料を提供することが出来る。
下の結晶化開始温度として示された成分は、(B)の結
晶化成分のうち、低温化された成分である。
る。黒く染色された部分が(B)成分である。
る。黒く染色された部分が(B)成分である。
Claims (10)
- 【請求項1】 (A)官能基(f)を有する熱可塑性重
合体 1重量部以上99重量部以下と(B)末端に官能
基(f)と反応する成分を有する高分子鎖を含む結晶化
開始温度が150℃を超える結晶性樹脂 1重量部以上
99重量部以下よりなり、(A)成分が連続相であり、
150℃を超える温度における(B)の結晶性樹脂成分
の結晶化エンタルピー(ΔHc1)と(B)の結晶性樹
脂成分の融解エンタルピー(ΔHm1)が以下の式を満
たし、 X=ΔHc1/ΔHm1 0≦X≦0.7 (B)の結晶性樹脂成分の融点が150℃を超える樹脂
組成物。 - 【請求項2】 請求項1記載の樹脂組成物中の(B)メ
ルトフローレート(MI1)と請求項2記載の(A)熱可
塑性重合体のメルトフローレート(MI2)の関係が以下
の式を満たす請求項1に記載の組成物。 0.01<(MI1/MI2)<5 但し、メルトフローレートはJISK7210に準拠し、結
晶性樹脂の融点+30℃かつ2.16Kg荷重で測定し
た。 - 【請求項3】 樹脂組成物の150℃以下の温度におけ
る結晶化開始温度が140℃未満であることを特徴とす
る請求項1または2に記載の樹脂組成物。 - 【請求項4】 (A)成分の熱可塑性重合体が非晶性樹
脂であり、樹脂組成物の150℃以下での結晶化開始温
度が、(A)成分の固化温度(TgA)+30℃以下で
あることを特徴とする請求項1、2、3のいずれかに記
載の樹脂組成物。 - 【請求項5】 (A)官能基(f)を有する熱可塑性重
合体 60重量部を超え99重量部以下と(B)末端に
官能基(f)と反応する成分を有する高分子鎖を含む結
晶化開始温度が150℃を超える結晶性樹脂 1重量部
以上40重量部未満よりなる請求項1〜4いずれかに記
載の樹脂組成物。 - 【請求項6】 (A)熱可塑性重合体がビニル芳香族化
合物単量体成分と不飽和カルボン酸単量体成分よりなる
共重合体であることを特徴とする請求項1及び2〜5の
いずれかに記載の樹脂組成物。 - 【請求項7】 (A)熱可塑性重合体が不飽和ジカルボ
ン酸無水物、またはカルボン酸を有する化合物で変性さ
れたポリエチレン系樹脂であることを特徴とする請求項
1〜6のいずれかに記載の樹脂組成物。 - 【請求項8】 (B)結晶性樹脂がポリアミド6である
ことを特徴とする請求請求項1〜7のいずれかに記載の
樹脂組成物。 - 【請求項9】 請求項1に記載の樹脂組成物を、融解終
了温度以上の温度での溶融を経て、150℃以下の温度
における結晶化開始温度を超える温度で、連続的に延
伸、発泡成形した事を特徴とする請求項1記載の樹脂組
成物の延伸フィルム成形体および発泡シート成形体。 - 【請求項10】 請求項9に記載の成形体を用いて2次
成形された容器。
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JP2001142155A JP4721548B2 (ja) | 2001-05-11 | 2001-05-11 | 樹脂組成物およびその成形体 |
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