JP2003529656A - シンジオタクチックポリスチレン、ガラス繊維およびアクロレート強化剤から成る耐衝撃性熱可塑性成形材料 - Google Patents

シンジオタクチックポリスチレン、ガラス繊維およびアクロレート強化剤から成る耐衝撃性熱可塑性成形材料

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JP2003529656A
JP2003529656A JP2001572624A JP2001572624A JP2003529656A JP 2003529656 A JP2003529656 A JP 2003529656A JP 2001572624 A JP2001572624 A JP 2001572624A JP 2001572624 A JP2001572624 A JP 2001572624A JP 2003529656 A JP2003529656 A JP 2003529656A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、主要成分として、A)シンジオタクチック構造を有するビニル芳香族ポリマー5〜95質量%、B)無機充填剤2〜50質量%、C)エラストマーで、粒状のグラフトポリマー1〜45質量%、D)コンパティビライザー1〜10質量%、および場合により、E)ジエンフラクションが完全にまたは部分的に水素化されていてもよいエラストマーで粒状のスチレン−ジエンブロックコポリマー1〜45質量%、および場合によりF)ビニル芳香族モノマー、ジエン、および場合により1,1−ジフェニルエチレンから成るコポリマーを基礎とする熱可塑性エラストマー1〜35質量%、および場合により、G)添加剤を含有し、その際、A)〜G)の質量%の合計が100である、熱可塑性成形材料に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、主要成分として、 A)シンジオタクチック構造を有するビニル芳香族ポリマー5〜95質量%、 B)無機充填剤2〜50質量%、 C)エラストマーで、粒状のグラフトポリマー1〜45質量%、 D)コンパティビライザー1〜10質量%、および場合により、 E)ジエン部分が完全にまたは部分的に水素化されていてもよい、エラストマー
粒状のスチレン−ジエンブロックコポリマー1〜45質量%、および場合により F)ビニル芳香族モノマー、ジエン、および場合により1,1−ジフェニルエチ
レンから成るコポリマーを基礎とする熱可塑性エラストマー1〜35質量%、お
よび場合により、 G)添加剤 を含有し、その際、A)〜G)の質量%の合計が100である、熱可塑性成形材
料に関する。
【0002】 本発明は、さらに、繊維、皮膜または成形体を製造するための熱可塑性成形材
料の使用ならびにこれらから得られた繊維、皮膜および成形体に関する。
【0003】 シンジオタクチックポリスチレンは、その高い結晶性により、約270℃の非
常に高い融点、高い剛性および引張強度、寸法安定性、低い誘電率および高い化
学安定性を有する。その機械的特性プロフィールは、ガラス転移温度を上回る温
度でさえも保持される。メタロセン触媒系の存在でのシンジオタクチックポリス
チレンの製造は公知であり、例えば、EP-A 0535582に詳説されている。
【0004】 シンジオタクチックポリスチレンの脆性により、その適用の分野は著しく制限
されている。
【0005】 従って、以下にSPSとも呼称されるシンジオタクチックポリスチレンの脆性
を減少させる一方で、同時にその耐衝撃性、破断強さおよび剛性の改善が所望さ
れている。
【0006】 シンジオタクチックポリスチレン、無機充填剤、ポリフェニレンエーテルおよ
びゴム成分から成るポリマーブレンドは、EP-A 0779329(出光興産)およびWO-A 94124206(Dow)から公知である。しかし、このブレンドは、なお不満足な特性
、例えば、低い流動性および複雑な製造性を有する。
【0007】 EP-A 755972には、一方ではスチレンおよび水素化されたブタジエンから成る
ブロックコポリマーから成り、他方ではブタジエン−ポリマーコアを有するコア
シェルポリマーから成る混合物を使用して衝撃変性させたSPSが記載されてい
る。無機充填剤を含有する成形体は開示されていない。
【0008】 従って、本発明の課題は、高い耐衝撃性、高い剛性(弾性率)および良好な流
動性(MVR、加工性)および破断強さが一体化されたシンジオタクチック構造
を有するビニル芳香族ポリマーを基礎とする熱可塑性成形体を製造することであ
った。
【0009】 前記の課題は、冒頭に定義された熱可塑性成形材料によって達成されることが
見出された。
【0010】 さらに、本発明は、繊維、皮膜または成形体を製造するための熱可塑性成形材
料の使用ならびにこれらから得られる繊維、皮膜および成形体も提供される。
【0011】 本発明による熱可塑性成形材料は、成分A)として、シンジオタクチック構造
を有するビニル芳香族ポリマー5〜95質量%、有利には20〜80質量%、特
に40〜70質量%を含有する。本明細書中において“シンジオタクチック構造
を有する”とは、ポリマーが本質的にシンジオタクチックであるという意味であ
る。すなわち、13C−NMRにより測定されるシンジオタクチック割合は、5
0質量%よりも大きく、有利には60質量%mmmm5価元素よりも大きいとい
うことである。
【0012】 有利には成分A)は一般式I
【0013】
【化1】
【0014】 [式中、置換基は以下の意味を有する: Rは水素またはC〜C−アルキルを表し、 R〜Rは相互に独立に水素、C〜C12−アルキル、C〜C18−アリ
ール、ハロゲンを表すか、または隣接する2つの基が一緒になって4〜15個の
炭素原子を有する環式基、例えば、C〜C−シクロアルキル、または6員環
のオルト位で縮合環を形成する環系を表わす]の化合物から構成されている。R が水素である式Iのビニル芳香族化合物を使用するのが有利である。
【0015】 置換基R〜Rとしては、特に、水素、C〜C−アルキル、塩素、フェ
ニル、ビフェニル、ナフタレンまたはアントラセンを表すか、または隣接する2
つの基が一緒になって4〜12個の炭素原子を有する環式基を表し、その結果一
般式Iの化合物として例えばナフタレン誘導体またはアントラセン誘導体が生じ
る。
【0016】 このような有利な化合物の例は以下のものである:スチレン、p−メチルスチ
レン、p−クロロスチレン、2,4−ジメチルスチレン、4−ビニルビフェニル
、ビニルナフタレンまたはビニルアントラセン。
【0017】 種々のビニル芳香族化合物の混合物も使用することができるが、1種だけのビ
ニル芳香族化合物を使用するのが有利である。
【0018】 特に有利なビニル芳香族化合物はスチレンおよびp−メチルスチレンである。
【0019】 成分A)としては、シンジオタクチック構造を有する種々のビニル芳香族ポリ
マーの混合物を使用することができるが、しかし、1種だけのビニル芳香族ポリ
マー、特にシンジオタクチックポリスチレン(SPS)を使用するのが有利であ
る。
【0020】 シンジオタクチック構造を有するビニル芳香族ポリマー(A)ならびにその製
法は自体公知であり、かつ例えば、EP-A 535582に記載されている。この製造の
際には、有利には一般式Iの化合物をメタロセン錯体および助触媒の存在で反応
させるように出発する。メタロセン錯体としては、特にペンタメチルシクロペン
タジエニルチタントリクロリド、ペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリ
メチルおよびペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリメチラートを使用す
る。
【0021】 シンジオタクチック構造を有するビニル芳香族ポリマーは、一般的には500
0〜10000000,特に10000〜2000000g/molの分子量M (重量平均)を有する。分子量分布M/Mは、一般的には1.1〜30、
有利には1.4〜10の範囲内である。
【0022】 シンジオタクチック構造を有するビニル芳香族ポリマー(A)としては、ビニ
ル芳香族モノマーを基礎とするシンジオタクチックの星状ポリマーも該当する。
これらの星状ポリマーは、例えば、以前の特許明細書196345.5-44の特に2ペー
ジ目、21行目〜6ページ目25行目ならびに実施例中に記載されている。
【0023】 本発明による成形材料は、成分B)として、繊維または粒子状の無機充填剤ま
たはこれらの混合物2〜50質量%、有利には5〜45質量%、特に15〜42
質量%を含有する。
【0024】 これらは、例えば、カーボン繊維またはガラス繊維、ガラスマット、ガスシル
クロービングまたはガラスビーズならびにチタン酸カリウムウィスカー、有利に
はガラス繊維である。ガラス繊維は、サイズ剤と一緒に、かつカップリング剤と
一緒に用意することができる。これらのガラス繊維は、短いガラス繊維としても
連続的な鎖構造(ロービング)としても組み込むことができる。有利なガラス繊
維は、アミノシランサイズ剤を含有し、かつ一般的には、1〜30μm、有利に
は3〜20μm、特に5〜15μmの直径Dを有する。押出処理された本発明の
成形材料において、ガラス繊維は5〜100、有利には10〜80、特に15〜
50の長さ:直径の比を有する。
【0025】 さらに、成分B)として、例えば、非晶質シリカ、炭酸マグネシウム、粉末石
英、マイカ、タルク、長石またはケイ酸カルシウムを使用することができる。
【0026】 エラストマーで粒状のグラフトコポリマー(C)は、 c1) c1.1)アクリレート70〜100質量%、有利には70〜99.8質量%、
特に有利には75〜99.5質量%、および c1.2)2個以上の重合可能な2重結合を有する別のモノマー0〜10質量%
、有利には0.2〜6質量%、特に有利には0.5〜5質量%、 c1.3)別の重合可能なモノマー0〜30質量%、有利には0〜29.8質量
%、特に有利には0〜24.5質量%、 を乳化重合することにより製造される相30〜100質量%、有利には40〜8
5質量%、特に有利には45〜80質量% c2)第1の相c1)の存在で、 c2.1)スチレン80〜100質量%、有利には90〜100質量%、 c2.2)別のモノマー0〜20質量%、有利には0〜10質量%を重合するこ
とにより製造される少なくとも1つの別の相10〜70質量%、有利には30〜
60質量%、特に有利には30〜55質量% から構成される。
【0027】 有利には<0℃、有利には<−10℃、特に有利には<−15℃のガラス転移
温度を有する架橋ゴムc)の相c1)は、主としてアクリレート(c1.1)、
特にブチルアクリレートおよび/またはエチルヘキシルアクリレートから構成さ
れる。このゴム相c1)は、別のモノマーc1.3)、特にメタクリレート、ス
チレンおよび/またはアクリロニトリルを含有し、ならびに有利には次のグルー
プ:ジビニルベンゼン、ジアリルマレエート、ジアリルフマレート、ジアリルフ
タレート、アリルメタクリレート、トリアリルイソシアヌレート、ブタジエン、
イソプレン、およびジヒドロシクロペンタジエニルアクリレート、特に有利には
ジヒドロシクロペンタジエニルアクリレートから選択される多官能性架橋モノマ
ーc1.2)を含有していてもよい。
【0028】 ゴム相c1)は、モノマーの乳化重合により、またはミニエマルション(mini
emulsion)重合により製造される。
【0029】 ゴムc)は、第1の相の存在で、 c2.1)スチレン80〜100質量%、有利には90〜100質量%、および
c2.2)別のモノマー0〜20質量% を重合することにより製造される少なくと1つの別の相を有する。
【0030】 別のモノマーとしては、別のモノマーとしてc1.1)およびc1.3)に列
挙されている物質が好適である。第二相c2)は、一般的にはゴムc)の外側の
相である。すなわち、ゴムc)は、一般的にはコア−シェルポリマーとして存在
するが、その際、この構造は必ずしも必須ではない。
【0031】 付加的にゴムc)は、別のポリマー相を有することができ、特に、ポリスチレ
ンおよびそのコポリマーから成り、有利にはポリスチレンおよび架橋剤および/
またはグラフトモノマーから成る。これらの相は、外側のシェルを形成してもよ
く、または多層ゴム粒子c)のコアを形成していてもよい。
【0032】 本発明による成形材料中の成分C)の量は、1〜45質量%、有利には1〜3
5質量%、特に1〜20質量%である。
【0033】 平均粒度D50は、50〜160nm、有利には70〜150nmである。
【0034】 本発明による熱可塑性成形材料は、成分D)として、充填剤B)にカップリン
グをもたらすものとして公知のコンパティビリライザー1〜10質量%、有利に
は1〜8質量%、特に2.5〜5質量%を含有する。文献から公知の物質、特に
ポリアリーレンエーテルを使用することができる。
【0035】 ポリアリーレンエーテルおよびその製法は、自体公知であり、例えば、DE-A42
19438に記載されている。ポリアリーレンエーテルのうち、ポリフェニレンエー
テルが特に好適であり、とりわけ極性基で変性されたポリフェニレンエーテルが
好適である。極性基で変性されたポリフェニレンエーテルならびにその製造も同
様に自体公知であり、例えば、DE-A 4129499に記載されている。
【0036】 成分D)としては、 d1)ポリフェニレンエーテル70〜99.95質量%、 d2)ビニル芳香族ポリマー0〜25質量%、および d3)少なくとも1個の二重結合または三重結合およびカルボン酸、カルボン酸
エステル、無水カルボン酸、カルボン酸アミド、エポキシド、オキサゾリンおよ
びウレタンから成る群から選択される少なくとも1種の官能基を含有する少なく
とも1種の化合物0.05〜5質量% から構成される極性基で変性されたポリフェニレンエーテルを使用するのが有利
である。
【0037】 ポリフェニレンエーテルd)の例は、 ポリ(2,6−ジラウリル−1,4−フェニレン)エーテル、 ポリ(2,6−ジフェニル−1,4−フェニレン)エーテル、 ポリ(2,6−ジメトキシ−1,4−フェニレン)エーテル、 ポリ(2,6−ジエトキシ−1,4−フェニレン)エーテル、 ポリ(2−メトキシ−6−エトキシ−1,4−フェニレン)エーテル、 ポリ(2−エチル−6−ステアリルオキシ−1,4−フェニレン)エーテル、 ポリ(2,6−ジクロロ−1,4−フェニレン)エーテル、 ポリ(2−メチル−6−フェニル−1,4−フェニレン)エーテル、 ポリ(2,6−ジベンジル−1,4−フェニレン)エーテル、 ポリ(2−エトキシ−1,4−フェニレン)エーテル、 ポリ(2−クロロ−1,4−フェニレン)エーテル、 ポリ(2,5−ジブロモ−1,4−フェニレン)エーテル である。
【0038】 置換基が1〜4個の炭素原子を有するアルキル基であるポリフェニレンエーテ
ル、例えば、 ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)エーテル、 ポリ(2,6−ジエチル−1,4−フェニレン)エーテル、 ポリ(2−メチル−6−エチル−1,4−フェニレン)エーテル、 ポリ(2−メチル−6−プロピル−1,4−フェニレン)エーテル、 ポリ(2,6−ジプロピル−1,4−フェニレン)エーテルおよび ポリ(2−エチル−6−プロピル−1,4−フェニレン)エーテルを使用するの
が有利である。
【0039】 有利なビニル芳香族ポリマーd)の例は、Olabisiの論文、 224〜23
0ページおよび245ページから引用することができる。ここで、スチレン、クロロ
スチレン、α−メチルスチレンおよびp−メチルスチレンから成るビニル芳香族
ポリマーを単なる代理として挙げることができる;従属的な分量(有利には20
質量%を上回らない量、特に8質量%を上回らない分量)で、コモノマー、例え
ば、(メタ)アクリルニトリルまたは(メタ)アクリル酸エステルを構成成分に
関与させることもできる。特に有利なビニル芳香族ポリマーは、ポリスチレンお
よび耐衝撃性ポリスチレンである。これらのポリマーの混合物を使用することも
できると解釈される。この製造は、有利には、EP-A 302485に記載されている方
法により行われる。
【0040】 好適な変性剤d)は、例えば、マレイン酸、メチルマレイン酸、イタコン酸
、テトラヒドロフタル酸、これらの無水物およびイミド、フマル酸、これらの酸
のモノエステルおよびジエステル、例えば、C−およびC〜C−アルカノ
ールからの、これらの酸のモノ−またはジアミド、例えば、N−フェニルマレイ
ンイミド、マレインヒドラジドである。さらに、例えば、N−ビニルピロリドン
および(メタ)アクリロイルカプロラクタムが挙げられる。
【0041】 ゴムエラストマー成分E)は、スチレン−ジエン−ブロックコポリマーから成
っており、そのジエン成分は、完全にまたは部分的に水素化されていてもよく、
例えば、EP-A 755972から公知であり、例えば、Shell社からKraton(R) G 165
1の名前で入手可能であり、さらに例としては、Cariflex(R)-TR-タイプ(She
ll)、Finaprene(R)− タイプ(Fina)およびEuroprene(R)−タイプ(Enich
en)である。
【0042】 成分F)として、本発明による熱可塑性成形体は、場合によりビニル芳香族モ
ノマー、1,1−ジフェニルエチレンおよび場合によりジエンから成るコポリマ
ー1〜35質量%、有利には1〜20質量%、特に1〜15質量%を含有する。
これらの成分F)は、熱可塑性エラストマー(TPE)とも称される。
【0043】 有利には、成分F)は、アニオン重合により製造される。
【0044】 特に有利な成分F)としては、3元ブロックコポリマー、特に水素化されたも
のが特に有利である。成分F)として、スチレン、1,1−ジフェニルエチレン
およびブタジエンから製造されるコポリマー、特に、スチレン(S)/1.1−
ジフェニルエチレン(DPE)−ブタジエン−S/DPE-3元ブロックコポリ
マーを使用するのが有利であるが、その際、ブタジエンブロックは水素化されて
いる(EB)、すなわち(S/DPE)-EB-(S/DPE)である。
【0045】 さらに、ビニル芳香族モノマーa1)および1,1−ジフェニルエチレンまた
は前記芳香環が場合により22個までの炭素原子を有するアルキル基で置換され
たその誘導体a2)から成り、アニオン重合により得られる少なくとも1種のブ
ロックAを有するコポリマーまたはブロックコポリマーが好適であるが、その際
、コポリマーまたはブロックAを形成するために、アニオン重合開始剤および少
なくとも等量のモノマーa2)から成る反応生成物から構成される開始溶液が使
用される。
【0046】 少なくとも1種のブロックAと、場合により水素化されたジエンb)から成る
少なくとも1種のブロックBとを連続的なアニオン重合により製造したブロック
コポリマーが有利であるが、その際、相互に以下の方法工程が実施される: I)ブロックAの形成を、 I.1)アニオン重合開始剤および少なくとも等量のモノマーa2)から成る反
応生成物から構成される開始溶液を製造し、 I.2)場合により残留するモノマーa2)の残量およびモノマーa1)の全体
量の60〜100%を添加し、 I.3)前記の方法工程中に添加されたモノマーの少なくとも80%が反応した
後に、場合により残留するモノマーa1)の残量を添加すること により行い、この場合に、最後のモノマー添加後の重合溶液の濃度は、少なくと
も35質量%であり、 II)引き続き、ブロックBの形成を、 II.1)重合パラメーターに影響を与える添加物を添加し、 II.2)ジエンb)を添加することにより行い、場合により以下の工程を行う
: III)鎖切断剤またはカップリング剤を添加し、 IV)ブロックコポリマーを水素化し、 V)自体公知の方法によりブロックコポリマーを単離および後処理し、 VI)安定剤を添加する。
【0047】 コポリマーまたはブロックAは、ビニル芳香族モノマーa1)および1,1−
ジフェニルエチレンまたは前記芳香環が場合により22個までの炭素原子、有利
には1〜4個の炭素原子を有するアルキル基、例えば、メチル、エチル、イソプ
ロピルおよびn−プロピルおよびn−、i-またはtert−ブチルで置換され
たその誘導体a2)から成る。ビニル芳香族モノマーa1)としては、有利には
スチレンおよびα−位でまたは芳香環で1〜4個の炭素原子で置換されたその誘
導体、例えば、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、エチルスチレン、t
ert−ブチルスチレン、ビニルトルエンが使用される。特に、モノマーa2)
としては、非置換の1,1−ジフェニルエチレン自体を使用するのが有利である
。1,1−ジフェニルエチレンもしくはその誘導体a2)から由来する単位対ビ
ニル芳香族モノマーa1)から由来する単位のモル比は、一般的には、1:1〜
1:25、有利には1:1.05〜1:10の範囲内、特に有利には1:1.1
〜1:3の範囲内にある。
【0048】 コポリマーまたはブロックAは、ランダムに構成され、かつ一般的には100
0〜500000、有利には3000〜100000、特に有利には4000〜
30000の分子量Mを有するのが有利である。
【0049】 ブロックBのためのジエンb)は、原則的にすべてのジエンが好適であるが、
しかし、共役2重結合を有するもの、例えば、1,3−ブタジエン、イソプレン
、2,3−ジメチルブタジエン、1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン
、フェニルブタジエン、ピペリレンまたはこれらの混合物が有利である。特に有
利には、1,3−ブタジエンおよびイソプレンを使用する。ジエンブロックは、
部分的または完全に水素化するかまたは水素化しないことができる。
【0050】 ポリイソプレンブロックの水素化により、エチレン−プロピレンブロックが達
成されるか、もしくはポリブタジエンブロックの水素化は、水素化されていない
ブタジエンブロックの1,2−ビニル部分に相応のポリエチレンブロックまたは
ポリエチレン−ブチレンブロックにすることができる。水素化により、ブロック
コポリマーをより熱的に安定にし、特に老化および風化耐性にする。ブロックB
の分子量Mは、一般的には10000〜500000、有利には20000〜
350000、特に有利には20000〜200000である。ブロックBのガ
ラス転移温度は、一般的には−30℃を下回り、有利には−50℃を下回る。
【0051】 ブロックコポリマー全体に対する全ブロックAの合計の質量割合は、一般的に
は5〜95質量%、有利には5〜50質量%、特に有利には25〜35質量%で
ある。
【0052】 アニオン重合は、有機金属化合物により開始される。開始剤としては、通常の
アルカリ金属アルキルまたはアルカリ金属アリールを使用することができる。有
利には、オルガノリチウム化合物、例えば、エチル−、プロピル−、イソプロピ
ル−、n−ブチル−、sec−ブチル−、tert−ブチル−、フェニル−、ヘ
キシルジフェニル−、ヘキサメチレンジ−、ブタジエニル−、イソプレニル−、
またはポリスチリルリチウムが使用される。特に、1,1−ジフェニルエチレン
とn−またはsec−ブチルリチウムとの反応から容易に得られる1,1−ジフ
ェニルヘキシルリチウムを使用するのが有利である。必要な開始剤の量は、所望
の分子量から得られ、かつ一般的には重合すべきモノマーの量に対して0.00
2〜5mol%の範囲内である。
【0053】 溶剤としては、有機金属開始剤に対して不活性な溶剤が好適である。有利には
、4〜12個の炭素原子を有する脂肪族、脂環式または芳香族炭化水素、例えば
、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシ
クロヘキサン、デカリン、イソオクタン、ベンゼン、アルキルベンゼン、例えば
、トルエン、キシレンまたはエチルベンゼンまたは好適な混合物が使用される。
【0054】 分子量の構成が終了すると、“リビング”ポリマーの末端は、場合により、通
常の連鎖停止剤または通常のカップリング剤と、一般的には使用される開始剤の
量に依存する量で反応させることができる。
【0055】 連鎖停止剤としては、プロトン物質またはルイス酸、例えば、水、アルコール
、脂肪族または芳香族カルボン酸ならびに無機酸、例えば、カルボン酸、燐酸ま
たはホウ酸が好適である。
【0056】 ブロックコポリマーのカップリングのために、二官能性または多官能性化合物
、例えば、脂肪族または芳香脂肪族(araliphatic)炭化水素のハロゲン化物、
例えば、1,2−ジブロモエタン、ビスクロロメチルベンゼン、四塩化ケイ素、
ジアルキル−またはジアリールシリコンジクロリド、アルキル−またはアリール
シリコントリクロリド、四塩化スズ、多官能性アルデヒド、例えばテレフタル酸
ジアルデヒド、ケトン、エステル、無水物またはエポキシドを使用することもで
きる。ブロックコポリマーが水素化されていない場合には、カップリング剤とし
ては、カルボン酸エステル、例えば、酢酸エチルエステルが有利に使用される。
水素化されたブロックコポリマーの場合には、1,2−ジブロモエタンまたはジ
エポキシド、特にジグリシジルエーテル、例えば、1,4−ブタンジオールジグ
リシジルエーテルを使用するのが有利である。
【0057】 重合パラメーターに影響を及ぼす添加剤(ランダム化剤(randomizer))として
は、例えば、ルイス塩基、例えば、極性、非プロトン性溶剤、または炭化水素中
に溶解する金属塩を使用することができる。ルイス塩基としては、例えば、ジメ
チルエーテル、ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエ
チレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロフルフ
リルエーテル、例えば、テトラヒドロフルフリルメチルエーテル、または第三ア
ミン、例えば、ピリジン、トリメチルアミン、トリエチルアミンおよびトリブチ
ルアミン、またはペルアルキル化されたビアミン(biamine)またはオリゴアミ
ン、例えば、テトラメチルエチレンジアミンを使用することができる。これらは
、一般的には、溶剤に対して、0.1〜5体積%の濃度で使用される。炭化水素
中で可溶な金属塩のうちで、第一アルコール、第二アルコール、または特に第三
アルコールのアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩、特に有利にはカリウム
塩、例えば、カリウムトリエチルカルビノレートまたはカリウムテトラヒドロリ
ラノオレートを使用するのが有利である。金属塩:開始剤のモル比は、一般的に
は1:5〜1:200、有利には1:30〜1:100である。
【0058】 ランダム化剤およびその量の選択は、所望の最終生成物に応じて選択される。
水素化を予定せず、かつ例えば、ブタジエンを使用する場合に高い1,4−ビニ
ル含量が望ましいポリマーには、炭化水素中に溶解するカリウム塩を使用するの
が有利である。引き続き水素化すべきポリマーに関しては、テトラヒドロフラン
を使用するのが有利である。このための量は、例えば、ブタジエンを使用する場
合には、1,2−ビニル含量が約20〜50%生じるように選択される。
【0059】 この方法の場合には、モノマーa2)の全体量を溶剤中に装入し、かつ重合開
始剤と混合するのが有利である。しかし、モノマーa2)または溶剤の一部を後
の時点で初めて添加することもできる。重合開始剤の量は、所望の分子量および
重合すべきモノマーの全体量から計算され、かつモノマーまたは溶剤中に存在し
得て、かつ最終的に滴定により除去することができる任意のプロトン不純物から
計算される量が添加される。モノマーa2)と数時間以内、有利には0.5〜4
0時間以内で20〜70℃の範囲内で完全に反応して、1,1−ジフェニルヘキ
シルリチウムまたは相応の置換誘導体を生じることができるn−またはsec−
ブチルリチウムを使用するのが有利である。有利には40〜70℃まで温度処理
された容器中に、ブロックAを形成するために必要なモノマーa1)の全体量の
60〜100%、有利には70〜90%が計量供給される。供給時間は、使用さ
れるモノマーの反応性および濃度に応じるが、一般的には、40〜70℃の温度
で0.5〜10時間である。モノマーa1)の残量の添加は、一般的には、装入
されたか、または予め添加されたモノマーの80%以上、有利には95%以上が
反応した後に行われる。ブロックAは、高いモノマー濃度で重合されるが、その
際、残りのモノマーa2)の量の減少を達成できる。最後のモノマーを添加した
後の重合溶液の濃度は、一般的には、少なくとも35質量%、特に有利には50
質量%以上である。
【0060】 少なくとも1個のブロックBを有するブロックコポリマーの製造において、上
記のようにはじめにブロックAが形成され、引き続き連続的なアニオン重合によ
りブロックBが形成される。
【0061】 ブロックAの形成後、かつジエンb)を添加する前に、重合パラメーターに影
響する添加剤が重合溶液に添加される。引き続きブロックBがジエンb)を添加
することにより重合される。ジエンの添加の前または間に、十分な混合および熱
放散を保証するために、反応混合物を不活性溶剤で希釈しておくのがよい。ブロ
ックBのための重合温度は、有利には50〜90℃であり、極性非プロトン性溶
媒をランダム化剤として使用する場合には、50〜70℃が特に有利である。
【0062】 得られるA−Bブロックコポリマーは、連鎖停止剤またはカップリング剤によ
り終了することができ、二官能性カップリング剤の場合には、結合して線状の3
元ブロックコポリマーになり、多官能性カップリング剤の場合には、結合して星
型ブロックコポリマーになる。
【0063】 該方法は、溶液重合に限定されるものではない。例えば、該方法は、容易に分
散重合に適用することができる。このために、アニオン重合開始剤に対して不活
性であり、かつブロックA中で不溶である分散媒体、例えば、プロパン、ブタン
、イソブタン、ペンタンまたはその分枝異性体、ヘキサン、ヘプタン、オクタン
またはイソオクタンを使用するのが有利である。小さな粒度を得るために、一般
的には、分散剤0.1〜2質量%が添加される。好適な分散剤は、例えばできる
だけ高いモル質量、例えば100000g/mol以上を有するスチレン/ブタ
ジエン2元ブロックコポリマーである。
【0064】 成分E)としては、例えば、WO-A 97/40079(BASF)に記載され、かつ例えばBAS
F社製のStyroflex(R) BX 6105のような熱可塑性エラストマーであるスチレン
−ブタジエン−スチレンが好適である。本発明による熱可塑性成形材料は、添加
剤または加工剤またはこれらの混合物を一般的な量で添加することができる。
【0065】 これらは、例えば、核剤、例えば、カルボン酸、有機スルホン酸、または燐酸
の塩、有利には、ナトリウムベンゾエート、アルミニウムトリス(p−tert
−ブチルベンゾエート)、アルミニウムトリスベンゾエート、アルミニウムトリ
ス(p−カルボキシメチルベンゾエート)およびアルミニウムトリスカプロエー
ト;抗酸化剤、例えば、フェノール性抗酸化剤、ホスフィットまたはホスホニッ
ト、特にトリスノニルフェニルホスフィット;安定剤、例えば、立体障害性フェ
ノールおよびヒドロキノリンである。さらに、滑剤、離型剤、染料、顔料および
可塑剤を使用することができる。
【0066】 難燃剤としては、有機リン化合物、例えば、ホスフェートまたはホスフィンオ
キシドを使用することができる。
【0067】 ホスフィンオキシドの例は、トリフェニルホスフィンオキシド、トリトリルホ
スフィンオキシド、トリスノニルフェニルホスフィンオキシド、トリシクロヘキ
シルホスフィンオキシド、トリス(n−ブチル)ホスフィンオキシド、トリス(
n−ヘキシル)ホスフィンオキシド、トリス(n−オクチル)ホスフィンオキシ
ド、トリス(シアノエチル)ホスフィンオキシド、ベンジルビス(シクロヘキシ
ル)ホスフィンオキシド、ベンジルビスフェニルホスフィンオキシド、フェニル
ビス(n−ヘキシル)ホスフィンオキシドである。トリフェニルホスフィンオキ
シド、トリシクロヘキシルホスフィンオキシド、トリス(n−オクチル)ホスフ
ィンオキシド、またはトリス(シアノエチル)ホスフィンオキシドを使用するの
が特に有利である。
【0068】 ホスフェートとしては、特にアルキル−およびアリール−置換ホスフェートが
該当する。これらの例は、フェニルビスドデシルホスフェート、フェニルビスネ
オペンチルホスフェート、フェニルエチルヒドロゲンホスフェート、フェニルビ
ス(3,5,5−トリメチルヘキシル)ホスフェート、エチルジフェニルホスフ
ェート、ビス(2−エチルヘキシル)p−トリル−ホスフェート、トリトリルホ
スフェート、トリキシリルホスフェート、トリメシチルホスフェート、ビス(2
−エチルヘキシル)フェニルホスフェート、トリス(ノニルフェニル)ホスフェ
ート、ビス(ドデシル)p−(トリル)ホスフェート、トリクレシルホスフェー
ト、トリフェニルホスフェート、ジブチルフェニルホスフェート、p−トリルビ
ス(2,5,5−トリメチルヘキシル)ホスフェート、2−エチルヘキシルジフ
ェニルホスフェートである。特に、それぞれのRがアリール基であるリン化合物
が好適である。とりわけ好適な化合物は、トリフェニルホスフェート、トリキシ
リルホスフェートならびにトリメシチルホスフェートである。さらに環式ホスフ
ェートを使用することもできる。この場合に、ジフェニルペンタエリトリトール
ジホスフェートが特に好適である。レソルシノールジホスフェートも有利である
。さらに、種々のリン化合物の混合物を使用することもできる。
【0069】 本発明による熱可塑性成形材料は、個々の成分を、一般的には270〜330
℃の温度で、通常の混合装置、例えば、ニーダー、バンバリーミキサーまたは一
軸スクリュー押出機中で混合することにより、有利には二軸スクリュー押出機を
用いて得ることができる。成形材料中で最大の均一性を得るために、完全な混合
が必要である。成分を混合する順序は変化させることができ、例えば、2種、場
合によりそれ以上の成分をプレミックスするか、全ての成分を一緒に混合するこ
とができる。
【0070】 成分A)〜G)の合計は100%である。
【0071】 本発明による熱可塑性成形材料は、別のポリマー、例えば、アタクチックまた
はイソタクチックホモポリスチレンと一緒に、またはコモノマーとして、例えば
、アクリロニトリル、メタクリレートおよび/またはジフェニルエチレンを有す
るスチレンコポリマーと一緒に、またはポリアミド、ポリエステルまたはポリフ
ェニレンエーテル、または前記ポリマーの混合物と一緒に、一般的には上記のよ
うに混合することができる。
【0072】 本発明による熱可塑性成形材料は、高い耐衝撃性、高い剛性および良好な流動
性(加工性)により傑出している。これらは、繊維、皮膜または成形体を製造す
るために好適である。
【0073】 実施例 SPSの製造 シンジオタクチックポリスチレン(SPS)の製造 窒素で不活性にした丸底フラスコ中に、スチレン9.2モル(1000g)を
装入し、この溶液を60℃まで加熱し、かつWitco社製のメチルアルミノキ
サン(MAO)(トルエン中1.53M)78.3mlおよびAldrich社製
のジイソブチルアルミニウムハイドライトDIBAH(シクロヘキサン中1.0
M)20mlと混合した。引き続き、この混合物を[C(CH]TiM
91.2mgと混合した。内部温度を60℃に調節し、2時間重合させた
。2時間後に、メタノールの添加により重合を中断した。得られたポリマーをメ
タノールで洗浄し、50℃で真空中で乾燥させた。分子質量およびその分布は、
1,2,4−トリクロロベンゼンを溶剤として用いて高温−GPCにより、13
5℃において測定した。校正を狭い分布のポリスチレン標準を用いて行った。分
子質量M=322100であり、M/Mの分布領域=2.1であった。 C−NMRにより測定されたシンジオタクチックの割合は>96%であった。
使用されたスチレンモノマーに対する転化率は、84%であった。
【0074】 試験1〜5 充填剤:長さ4.5mm、L/D比450およびアルミノシランサイズ剤(P
PG社製のPPG 3544)を有するガラス繊維 クラトン(Kraton):Shell社製のKraton G 1651。スチレン−水素化ブ
タジエン−スチレン−ブロックを有するブロックコポリマー。スチレン含量:3
2質量%、ブタジエン含量:68質量% スチロフレックス(Styroflex):スチレン−ブタジエン−スチレン−熱可塑
性エラストマー、例えば、BASF社製のStyrolflex(R) BX 6105 D−スチロフレックス(D-Styroflex):スチレン/1,1−ジフェニルエテ
ン(DPE)−ブタジエン−スチレン/1,1−ジフェニルエテン−ブロックコ
ポリマー(スチレン/1,1−DPE−ブロック中に1,1−ジフェニルエテン
15質量%およびブタジエン65質量%を有する) コア−/シェル−ゴム:コア60質量%(n−ブチルアクリレート98%とD
CPA 2%から成る)、シェル40質量%(PS 100%から成る)。粒度
0.079μm、乳化法により製造 核化剤:ナトリウムベンゾエート、 IT Extra talc 抗酸化剤:Irganox 1076 混合物: ZSK 30押出機、溶融温度290〜310℃。ストランドをは
じめに空気で、次に水浴で冷却し、引き続き造粒した。PPE、SPSを溶融し
、次にゴムとガラス繊維を添加した。
【0075】 試験体製造:溶融温度310℃および金型表面温度100℃で、射出成形によ
り製造。
【0076】
【表1】
【0077】 *試験1と2は、本発明によらない比較試験である。
【0078】 SPS:モル質量M=246000g/mol、D=2.4を有するシンジオタ
クチックポリスチレン SPS:モル質量M=300000g/mol、D=2.7を有する ガラス繊維:Chained chops PPG 3544、10μm クラトンG 1652:SEBS、29%スチレン、71%水素化ブタンジエン 試験6〜12 充填剤:長さ4.5mm、LD−比450およびアミノシランサイズ剤(PP
G社製のPPG 3544)を有するガラス繊維(ガラス繊維切片) スチロフレックス:スチレン−ブタジエン−スチレン−熱可塑性エラストマー
、例えば、BASF社製のStyrolflex(R) BX 6105。
【0079】 ゴム1:ブチルアクリレート(BA)98%とジシクロペンタジエンアクリレ
ート(DCPA)2%から構成されるコア60質量%とPS−グラフトシェル(
40質量%)。
【0080】 ゴム2:BA98%とDCPA2%から構成されるコア(60質量%)、(ス
チレン99.95%とブチレンジアクリレート0.05%)40質量%から構成
されるグラフトシェル クラトン:Shell社製のKraton G 1651。スチレン−水素化ブタジエン−
スチレンブロックを有するブロックコポリマー。スチレン含量:29質量%、ブ
タジエン含量:71質量% 核化剤:ナトリウムベンゾエート、IT Extra talc 抗酸化剤:Irganox 1076 混合物: ZSK 30押出機、溶融温度290〜310℃。ストランドをは
じめに空気で、次に水浴で冷却し、次に造粒した。PPEおよびSPSを溶融し
、次にゴムとガラス繊維を添加した。
【0081】 試験体製造:溶融温度310℃および金型表面温度100℃で、射出成形によ
り製造。
【0082】
【表2】
【0083】 *試験6〜8は、本発明によらない比較試験である。
【0084】 SPS:モル質量M=246000g/mol、D=2.4を有するシンジオ
タクチックポリスチレン SPS:モル質量M=300000g/mol、D=2.7を有する。
【0085】 試験13〜17 充填剤:長さ4.5mm、LD−比450およびアミノシランサイズ剤(PP
G社製のPPG 3544)を有するガラス繊維 クラトン:Shell社製のKraton G 1651。スチレン−水素化ブタジエン−
スチレンブロックを有するブロックコポリマー。スチレン含量:32質量%、ブ
タジエン含量:68質量%。
【0086】 コア−シェルゴム:コア60質量%(n−ブチルアクリレート98%およびD
CPA2%から成る)、シェル40質量%(PS200%から成る)。粒度0.
079μm、乳化法により製造。
【0087】 核化剤:ナトリウムベンゾエート、IT Extra talc 抗酸化剤:Irganox 1076 混合物: ZSK 30押出機、290〜310℃溶融温度。押出物をはじめ
に空冷し、次に水浴で冷却し、引き続き造粒した。PPE、SPSを溶融し、次
にクラトンとガラス繊維を添加し、最後にコア−シェルゴムを導入した。
【0088】 試験体製造:溶融温度310℃および金型表面温度100℃で、射出成形によ
り製造。
【0089】
【表3】
【0090】 *試験13(ZK 169/60/1)と14は、本発明によらない比較試験である。
【0091】 SPS:分子量M=246000、D=2.4を有するシンジオタクチック
ポリスチレン ガラス繊維:Chained chops PPG 3544、10μm PPE modif. :フマル酸0.35質量%を含有するポリフェニレンエーテル
コア−シェルゴム 粒度D50 680nmを有する(ZK 1831/17/7)。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成14年5月2日(2002.5.2)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 53/02 C08L 53/02 D01F 6/56 D01F 6/56 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CO,CR,CU,CZ,DE ,DK,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD, GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,I S,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK ,LR,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG, MK,MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,P T,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL ,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US, UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 コンラート クノル ドイツ連邦共和国 ルートヴィッヒスハー フェン ホルスト−ショルク−シュトラー セ 184 Fターム(参考) 4F071 AA10 AA12X AA22 AA22X AA75 AA78 AA81 AB28 AD01 AD06 AE05 AE17 AE22A AF14 AF20 AF23 AF53 AH19 BC01 BC06 4J002 BC011 BC031 BC091 BC111 BN002 BN032 BN042 BN122 BP013 CH074 DA036 DE186 DE236 DJ006 DJ016 DJ046 DJ056 DL006 FA036 FA086 FB146 FD016 FD070 FD130 FD200 FD204 GH00 GK00 GT00 4L035 EE08 FF01 GG01 JJ09 KK02 LA07

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主要成分として、 H)シンジオタクチック構造を有するビニル芳香族ポリマー5〜95質量%、 I)無機充填剤2〜50質量%、 J)エラストマーで、粒状のグラフトポリマー1〜45質量%、 K)コンパティビライザー1〜10質量%、および場合により、 L)ジエン部分が完全にまたは部分的に水素化されていてもよいエラストマーで
    粒状のスチレン−ジエンブロックコポリマー1〜45質量%、および場合により M)ビニル芳香族モノマー、ジエン、場合により1,1−ジフェニルエチレンか
    ら成るコポリマーを基礎とする熱可塑性エラストマー1〜35質量%、および場
    合により、 N)添加剤 を含有し、その際、A)〜G)の質量%の合計が100である、熱可塑性成形材
    料。
  2. 【請求項2】 成分C)は、50〜160nmの平均粒度を有する、請求項
    1に記載の熱可塑性成形材料。
  3. 【請求項3】 成分A)〜F)、場合によりG)から製造された、請求項1
    または2に記載の熱可塑性成形材料。
  4. 【請求項4】 成分A)、B)、C)、D)およびE)、場合によりG)か
    ら製造された、請求項1または2に記載の熱可塑性成形材料。
  5. 【請求項5】 成分A)、B)、C)、D)およびF)、場合によりG)か
    ら製造された、請求項1または2に記載の熱可塑性成形材料。
  6. 【請求項6】 成分B)がガラス繊維である、請求項1から5までのいずれ
    か1項に記載の熱可塑性成形材料。
  7. 【請求項7】 成分B)15〜42質量%までを有する、請求項1から6ま
    でのいずれか1項に記載の熱可塑性成形材料。
  8. 【請求項8】 繊維、皮膜または成形体を製造するための、請求項1から7
    までのいずれか1項に記載の熱可塑性成形材料の使用。
  9. 【請求項9】 主要成分としての請求項1から7までのいずれか1項に記載
    の熱可塑性成形材料から得られる繊維、皮膜または成形体。
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