JPH03167255A - 強化ポリアミド・ポリオレフィン樹脂組成物 - Google Patents

強化ポリアミド・ポリオレフィン樹脂組成物

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JPH03167255A
JPH03167255A JP1304810A JP30481089A JPH03167255A JP H03167255 A JPH03167255 A JP H03167255A JP 1304810 A JP1304810 A JP 1304810A JP 30481089 A JP30481089 A JP 30481089A JP H03167255 A JPH03167255 A JP H03167255A
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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〕 本発明は強化ポリアミド・ポリオレフィン樹脂組成物に
関し、詳しくは、ボリアξド樹脂とポリプロピレン樹脂
のそれぞれの優れた特性を併せ有し、特に塗装性に優れ
た強化ポリアミド・ポリオレフィン樹脂組成物に関する
. 〔従来の技術及び句明が解決しようとする課題〕一般に
、各種の強化ボリアξド樹脂は、機械的強度.耐熱性(
耐熱老化性,耐熱変形性),耐薬品性,電気特性および
摩擦・摩耗特性などに優れているため、エンジニアリン
グ樹脂として様々な機械部品材料に汎用さている。その
反面、アミド基(−CONH−)に起因する吸水性のた
めいくつかの問題を抱えている.特に、吸水した強化ポ
リアミド樹脂は、威形加工を行った場合に、気泡が入っ
て白化を起こしたり、加水分解を起こす傾向があるため
、実用上問題が多い。また、吸水により機械的強度が著
しく低下するばかりでなく、寸法の変化や変形などの問
題も生ずる. このように強化ポリアミド樹脂は、上述の如き欠点を有
するため、エンジニアリング樹脂としての用途が限定さ
れ、ポリアミド樹脂自体が本来有する優れた特性を活か
すことができないことも多い。
一方、ポリプロピレン樹脂は、比較的安価で、また吸水
性をほとんど示さないという良好な特性を有するが、軟
質であり、高温時の物性が劣るという欠点がある.その
ため、このポリアミド樹脂とポリプロピレン樹脂のそれ
ぞれの欠点を補完し改善するために、両者を併用するこ
とが試みられている.しかしながら、ポリアミド樹脂と
ポリプロピレン樹脂を単に溶融混練しただけでは、相溶
性が悪く、相互間の剥離が生ずるため、それを繊維状強
化材や無機充填剤で補強しても、優れた特性を有する組
成物とはなり得ないという問題がある。
そのため、従来からポリアミド樹脂とポリプロピレン樹
脂のそれぞれの優れた特性を併せ有する樹脂Mi威物、
すなわちポリアミド樹脂が有する優れた機械的強度,耐
熱変形性,耐摩耗性.耐油性等、さらにポリプロピレ樹
脂が有する優れた低吸水性,耐熱水性,耐ハロゲン化金
属性,低温耐衝撃性を併せ有する樹脂組成物を得ること
を目的として、様々な研究が積み重ねられている。(特
公昭42−12546号公報,同50−7636号公報
等)。
これら各種の強化樹脂組戒物の場合、機械的強度.耐熱
変形性,耐油性,耐ハロゲン化金属性,低吸水性などは
、ある程度の物性向上が達威されているが、塗装性の改
善については、あまり研究が進んでいないのが現状であ
る。つまり、これらの樹脂組成物(ボリマーアロイ組成
物)には、ポリアミド樹脂に比べて塗装性の悪いポリプ
ロピレン樹脂が含まれるため、全体に塗装性が不充分で
?り、その結果、用途がかなり限定されているのが現状
である。
本発明者らは、ポリアミド樹脂ならびにポリプロピレン
樹脂の優れた特性を維持しつつ、特に塗装性を改良する
ことを目的として鋭意研究を行った結果、本発明を完或
するに至った。
〔課題を解決するための手段〕
すなわち本発明は、 (A)ポリアミド樹脂   80〜40重量%.(B)
変性ポリオレフィン l〜40重景%及び(C)ポリプ
ロピレン樹脂20〜60重景%からなる混合物100重
量部に対して、 (D)繊維状強化材及び/又は無機充填剤1〜200重
量部を配合してなり、かつ前記(A)ポリアミド樹脂が (i)戒形加工温度,剪断速度3 5 0 0 sec
−’における溶融粘度ηPA1(poise)が前記(
C)ポリプロピレン樹脂の溶融粘度ηrp(poise
)との間に式0.4≦ηPF/η,■≦0.75・・・
〔I〕を満たすボリアξド樹脂■及び(ii)威形加工
温度,剪断速度3 5 0 0 sec−’における溶
融粘度ηPAR(poise)が前記(C)ポリプロピ
レン樹脂の?6 RN粘度V rp(poise)との
間に式    ηPF/ηPAW  ≧ 1.5   
・ ・ ・ [II)を満たすポリアミド樹脂■からな
るとともに、ポリアミド樹脂のとポリアミド樹脂(2)
との割合が、前者/後者=60/40〜2/9B(重量
比)であることを特徴とする強化ポリア逅ド・ポリオレ
フィン樹脂組戒物を提供するものである。
本発明に用いる(A)ポリアミド樹脂としては各種のも
のが使用可能であるが、具体的にはナイロン6,ナイロ
ン11,ナイロン12などのポリラクタム類;ナイロン
66.ナイロン610,ナイロン612.ナイロン46
等のジカルボン酸とジアミンとから得られるポリアミド
類;ナイロン6;/66,ナイロン6/1 2.ナイロ
ン6/66/6lO等の共重合体ポリアミド類;ナイロ
ン6/6T(T:テレフタル酸成分).イソフタル酸の
ような芳香族ジカルボン酸とメタキシレンジアミンある
いは脂環族ジアミンから得られる半芳香族ボリアξド類
;ポリエステルアミド,ポリエーテルアミド及びポリエ
ステルエーテルアミドを挙げることができる。なお、(
A)成分のポリアミド樹脂としては、上記各種のポリア
ミドを適宜組み合わせて用いるが、多種類のポリアミド
を併用することもできる。
さらに、本発明において使用できるポリアミド樹脂は、
上述のポリアミドより選択されたものであれば、これら
のポリアミドの末端基の種類や濃度および分子量などに
より制限されることなく種々のものを使用することがで
きるが、とりわけ高ア逅ノ末端ボリアもドが好ましい。
また、ポリアミドの重合時に残存または生戒する七ノマ
ー.オリゴマー等の低分子量物が混在しているボリア【
ドも用いることが可能である. なお、本発明における(A)ポリアミド樹脂は、上述の
中から、特定の溶融粘度を有するボリアξド樹脂■とポ
リアミド樹脂■を一定割合で選択使用することが必要で
ある.その詳細は後述の如くである。
次に、本発明に用いられる(B)変性ポリオレフィンと
しては、各種のものがあるが、通常はカルボン酸基(酢
酸基,アクリル酸基,メタクリル酸基,フマル酸基.イ
タコン酸基など),カルボン酸金属塩基(ナトリウム塩
,カルシウム塩,マグネシウム塩.亜鉛塩など),カル
ボン酸エステル基(メチルエステル基,エチルエステル
基,プロビルエステル基,ブチルエステル基,ビニルエ
ステル基など).酸無水物基(無水マレイン酸基など)
およびエボキシ基から選ばれた少なくとも一種の官能基
を有するポリオレフィンである。またこのポリオレフィ
ンとしては、ポリエチレン,ボリブロピレン.ホリブテ
ン,エチレン/プロピレン共重合体,エチレン/ブテン
共重合体.エチレン/ヘキセン共重合体さらにはこれら
に少量のジエンを含む共重合体などをあげることができ
る。
このような変性ポリオレフィンの具体例としては、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/フマル酸共重合体.エチレン/メタ
クリル酸/メタクリル酸亜鉛共重合体.エチレン/アク
リル酸/メタクリル酸ナトリウム共重合体,エチレン/
アクリル酸イソブチル/メタクリル酸/メタクリル酸亜
鉛共重合体.エチレン/メタクリル酸メチル/メタクリ
ル酸/メタクリル酸マグネシウム共重合体,エチレン/
アクリル酸エチル共重合体,エチレン/酢酸ビニル共重
合体.エチレン/メタクリル酸グリシジル共重合体,エ
チレン/酢酸ビニル/メタクリル酸グリシジル共重合体
.無水マレイン酸グラフトポリエチレン,アクリル酸グ
ラフトポリエチレン,無水マレイン酸クラフトポリプロ
ピレン.無水マレイン酸グラフトエチレン/ブロビレン
共重合体,アクリル酸グラフトエチレン/プロピレン共
重合体,フマル酸グラフトエチレン/1−プデン共重合
体,エチレン/l−ヘキセンーイタコン酸共重合体,エ
チレン/プロピレンーエンドビシクロ(2.2.1)−
5−へプテンー2.3一無水ジカルボン酸共重合体,エ
チレン/ブロビレンーメタクリル酸グラフトグリシジル
共重合体,無水マレイン酸グラフトエチレン/プロピレ
ン/1.4−へキサジエン共重合体,フマル酸グラフト
エチレン/プロピレン/ジシクロペンタジエン共重合体
.マレイン酸グラフトエチレン/プロピレン/ノルポル
ナジエン共重合体およびアクリル酸グラフトエチレン/
酢酸ビニル共重合体などであり、これらの変性ポリオレ
フィンを単独で使用してもよく、また二種以上を併用す
ることも可能である。
上記変性ポリオレフィンの製造は公知の方法、例えば特
公昭39−6810号公報.特公昭46−27527号
公報.特公昭50−2630号公報,特公昭52−43
677号公報,特公昭53−5716号公報..特公昭
53−19037号公報.特公昭53−4 1173号
公報,特公昭56−9 9 2 5号公報などに示され
た方法に従って製造することができる。なお、エチレン
系アイオノマーについては一般に“サーリン”, ハイ
ごラン゛,“コーボレン”なる商品名で市販されている
各種グレードを用いることができる。また、本発明で用
いられる変性ポリオレフィンの重合度は特に制限はない
が、通常メルトインデックスが0.01〜100g/1
0分の範囲内にあるものを任意に選択できる。
次に(C)ボリブロピレン樹脂としては、プロピレン単
独重合体および/あるいはプロピレン共重合体が用いら
れる。ここでプロピレン共重合体としては、プロピレン
ーエチレン共重合体.プロビレンーブテン−1共重合体
などがあり、これらのブロック共重合体やランダム共重
合体が用いられる。なお、このポリプロピレン樹脂は、
プロピレン単独重合体やプロピレン共重合体を一種類で
使用してもよく、あるいは二種類以上併用することもで
きる。この際プロピレン単独重合体,プロピレン共重合
体の分子量は、特に制限されないが、一般にはメルトフ
ローレー}(MFR)が1〜50g/10分のものが好
適に使用される。
更に本発明では(D)繊維状強化材及び/又は無機充填
剤が用いられる。即ち、強化材である(D)戒分として
、繊維状強化材及び無機充填剤のいずれか一方あるいは
両方を用いる。
ここで繊維状強化材としては、例えばガラス繊維,チタ
ン酸カリウム繊維.金属被覆ガラス繊維,セラ≧ツクス
繊維,ウォラストナイロ炭素繊維,アラミド繊維,金属
炭化物繊維,超高弾性ポリエチレン繊維などを挙げるこ
とができる。
また無機充填剤としては、例えば酸化鉄,アル逅ナ,酸
化マグネシウム.酸化カルシウム.亜鉛華などの酸化物
、水酸化アルミニウム,水酸化マグネシウム,塩基性炭
酸マグネシウム.水酸化カルシムウ.酸化スズ水和物,
酸化ジルコニウム水和物などのような水和金属酸化物、
炭酸カルシウム,炭酸マグネシウムなどのような炭酸塩
、タルク,クレー,ベンLナイト,アタバルジャイトな
どのようなケイ酸塩、ホウ酸バリウム,ホウ酸亜鉛など
のようなホウ酸塩、リン酸アルミニウム,トリポリリン
酸ナトリウムなどのようなリン酸塩、石コウなどのよう
な硫酸塩あいは亜硫酸塩などを挙げることができる.そ
の他のものとしては、ガラスビーズ,ガラスバルーン,
シラスバルーンなどの球状物.ガラス粉末,ガラスフレ
ーク,マイカなどを用いることができる. これらの繊維状強化材あるいは無機充填剤の種類は、目
的に応じて適宜選定することができ、各種繊維状強化材
及び無機充填剤を混合して使用する場合、複数の繊維状
強化材を使用する場合、複数の無機充填剤を使用する場
合など様々である。
本発明の樹脂組威物における各或分の配合割合は、上記
(A).(B)及び(C)成分の合計量に基いて、(A
)戒分80〜40重景%、好ましくは80〜45重量%
、(B)戒分1〜40重景%、好ましくは3〜30重量
%、また(C)或分20〜60重量%、好ましくは20
〜50重量%の範囲で選定する。またCD)tt分は、
(A).(B)及び(C)戒分の合計100重量部に対
して、1〜200重量部、好ましくは5〜180重量部
の範囲である。
ここで、(A)戒分が40重量%未満では、得られる&
[l或物に充分な塗装性を付与することができない。ま
た80重量%を超えると、ポリプロピレン樹脂の有する
特性が失われる。一方(B)成分の配合割合が1重量%
未満では、(A)a分であるポリアミド樹脂と(CiF
fi分であるポリプロピレン樹脂との相溶性を改善する
ことが困難であるため、得られる組戒物に所望の物性を
与えることができない。また、(B)戒分が40重量%
を超えても配合量に相当する効果は少なく、むしろ得ら
れる組成物の諸物性を低下させるおそれがある。さらに
(C)成分が20重量%未満では、ポリプロピレン樹脂
本来の特性を引き出すことができない。逆に60重景%
を超えると、組或物に充分な塗装性を付与することが困
難となる。
また、(D)威分の配合量が上記(A).(B)及び(
C)戒分の合計100重量部に対して、1重量%未満で
は、m威物に機械的強度等の物性を付与することができ
ず、逆に200重量部を超えても配合量に相当する効果
は少なく、むしろ得られるm或物の諸物性を低下させる
おそれがある。
ところで、本発明においては、(A)t7.分であるボ
リアξド樹脂として、前述したポリアミド樹脂■とボリ
ア旦ド樹脂■を併用することが必要で?る。このうちポ
リアミド樹脂のはその成形加工温度.剪断速度3 5 
0 0sec−’における溶融粘度ηPAr (poi
se)が、前記(C)ポリプロピレン樹脂の同条件下で
の溶融粘度ηPP(poise)との間に式0.4≦η
PF/η2■≦0.75・・・(1)好ましくは 式 0.45<ηPF/η2■≦0.75・・・(1’
を満たすものである。またポリアミド樹脂■はその威形
加工温度,剪断速度3 5 0 0 sec”’におけ
る溶融粘度ηpat(poise)が、前記(C)ポリ
プロピレン樹脂の溶融帖度ηpr(poise)との間
に式    ηPF/ηFAZ  ≧ 1.5   ・
 ・ ・ 〔II〕好ましくは 式   ηPF/η、2 ≧ 1.55  ・ ・ ・
 〔■′ 〕を満たすものである。
ここでηPF/ηPAIおよびηFF/ηPARが、上
記式の範囲を逸脱すると、得られる組成物の塗装性が低
下し、本発明の目的を達或することができない.なお、
ここで成形加工温度とは、本発明の組底物を戒形して各
種の戒形品を製造する際の温〕 度であり、一般は180〜350゜Cの範囲である。
さらに、本発明の(A)威分ては、前記ポリアミド樹脂
(1)とポリアミド樹脂■の割合を、ポリアミド樹脂■
/ボリアξド樹脂■=60/40〜2/9B(重量比)
、好ましくは5 0/5 0〜2/98(重量比)の範
囲で選定する。この割合が上記範囲を逸脱すると、得ら
れる組成物の塗装性の改善が不充分となる。
本発明の樹脂m或物は、上記の(A). (B) ,(
C)及び(D)の西成分を主成分とするものであるが、
必要により他の添加剤を上記或分の特性を阻害しない範
囲で添加してもよい。ここで配合できる添加剤としては
、染料.I!i料,核剤,可塑剤,滑剤.離型剤.カッ
プリング剤,発泡剤,耐熱剤,耐候剤.難燃剤,帯電防
止剤.摺動剤等が挙げられる. 本発明の樹脂&II或物を製造するに際しては、(A)
成分であるボリアもド樹脂■とボリアもド樹脂■.及び
(B)成分.(C)威分並びに(D)成分を、種々の状
態で溶融混練すればよい。例えば、重合反応終了後の未
だ溶融状態にあるボリアごド樹脂■に、ボリア逅ド樹脂
■.(B)変性ポリオレフィン.(C)ボリブロピレン
樹脂および(D)繊維状強化材及び/又は無機充填剤を
添加して溶融混練してもよく、また粉末状またはペレッ
ト状のポリアミド樹脂のに、上記ポリアミド樹脂■およ
び(B)威分,(C)戒分,(D)成分を添加して溶融
混練してもよい。
各戒分を溶融混合する際の温度は適宜選定すればよいが
、通常は180〜350℃、好ましくは200〜300
℃の範囲である。温度が低すぎると、各或分の溶融が不
充分であるため、完全な溶融混合が困難となり、また高
すぎると分解反応が進行するおそれがあり、好ましくな
い。
なお、上記溶融混合の操作はバンバリーミキサーやヘン
シェルξキサー等を用いて行われ、混練機としては一般
に単軸.二軸押出機など公知の装置を用いればよい。
また、本発明の組威物は、パイプ.チューブ,棒,中空
威形品,射出成形品等に加工することが可能であり、さ
らに後加工としてメッキなどを施すこともできる。
〔実施例〕
次に、本発明を実施例および比較例に基いてさらに詳し
く説明する。
なお、以下の各例において得られたポリアミドボリオレ
フィン樹脂組威物の各種物性は次の如き試験方法に基い
て測定したものである。
100XIOOX 3 +nm  )の  法平板は、
組或物をスクリューインライン射出戒形機で成形した。
この時のシリンダー温度は、(A)ポリア逅ド樹脂の種
類によらず280゜Cとした。また金型温度は80℃と
した。
痘敗級度 東洋精機■製キャピログラフを用い、設定温度280゜
C,剪断速度3 5 0 0 sec−’における溶融
粘度を測定した。
塗装牲 塗料として2?&型ポリウレタン樹脂塗料(ストロンエ
ース#6 8 0,  カシュー鱒製) tl−用い、
平板にスプレー式で塗布し、乾燥条件は100℃で40
分とした。そのサンプルを1日室温に放置した後、碁盤
目剥離試験,塗膜の密着強度の測定を実施した. 実施例1〜7及び比較例1〜4 第1表に示す(A)ポリアミド樹脂(ポリアミド樹脂の
,■),(B)変性ポリオレフィン及び(C)ポリプロ
ピレン樹脂を所定量配合し、ヘンシエルミキサーにより
5分間乾式混合を行い、得られた混合物をベント付同方
向二軸押出機(内径3 0IIIIl,  L/D= 
1 7 )により溶融混練し、ベレットを作威した.ペ
レット作戒時の加熱温度もすべて280゜Cとした. このペレットを減圧下に加熱乾燥した後、射出戒形によ
り平板を戒形し、塗装試験を行った。結果を第1表に示
す。
なお、この第1表には280℃.剪断速度3 5 0 
0sec−’におけるW PP/ W PAI及び77
 pr/ηFAtを併せて示す. *a:ポリアミド樹脂のと■の合計量に対する百分率 ” b : (A).(B)及び(C)の合計量に対す
る百分率 * c : (A).(B)及び(C) (7)合計1
100重量に対する重量部 *1:PA66,相対粘度 2.85 アξノ末端基濃度5.2X10−’当量/1*2: P
A6.  相対粘度 3.20アミノ末端基濃度4.9
X10−’当量/ξ*3 : PA6.  相対粘度 
2.52アミノ末端基濃度4.9XlO−’当量/8*
4 :PA66. 相対粘度 2.30ア逅ノ末端基濃
度5.IX10−’当!/s*5:グラフト変性ボリブ
ロピレン,230”CのVFRが1.0g/10分を有
するアイソタクチックボリプロピレンに、無水マレイン
酸を0.35重量%付加したグラフト変性ボリブロビレ
ン *6:グリシジルメタクリレートグラフト化工チレンー
酢酸ビニル共重合体.特公昭55一12449号公報記
載の方法を参考にして製造した.即ち、エチレンー酢酸
ビニル共重合体ベレットに、予めジクξルバーオキサイ
ドを溶解したグリシジルメタクリレートを混合し、室温
で浸透させた。次いで、このグリシジルメタクリレート
含浸ベレットを、内径301III1のベント付同方向
二軸押出機を用いて、先端温度170℃で押出し、グラ
フト重合したエポキシ基含有共重合体ペレットを得た(
グリシジルメタクリレート含量2wt%). *7:゛プロピレン単独重合体. JIS K 675
BでのMFRが3g/10分のプロピレン単独重合体 *8:プロピレンブロック共重合体, JIS K 6
758でのMFRが2.7g/10分のプロピレンブロ
ック共重合体 $9:プロピレン単独重合体. JIS K 6758
でのMFRが30g/10分のプロピレン単独重合体 *lO:ミクロンホワイト 5000A(林化成■製)
*ll:長さ3m,直径10μmのチョップドストラン
ド繊維であって、表面をアξノシランカップリング剤で
処理したもの *l2:剥離不可能なため測定出来ず 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明のよれば、ポリア逅ドとポ
リプロピレンのそれぞれの優れた特性を併せ有し、特に
塗装性に優れた各種強化ポリアミド・ポリプロピレン樹
脂組或物を製造することができ、塗装性が要*される用
途に適した樹脂組成物を容易に得ることができる。
従って、本発明の強化ポリアミド・ポリオレフィン樹脂
組威物は、塗装性が要求される自動車部品(外板.外装
など),m械部品,工業部品等に好適に利用される。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(A)ポリアミド樹脂80〜40重量%、(B)
    変性ポリオレフィン1〜40重量%及び(C)ポリプロ
    ピレン樹脂20〜60重量%からなる混合物100重量
    部に対して、 (D)繊維状強化材及び/又は無機充填剤1〜200重
    量部を配合してなり、かつ前記(A)ポリアミド樹脂が (i)成形加工温度、剪断速度3500sec^−^1
    における溶融粘度η_P_A_1(poise)が前記
    (C)ポリプロピレン樹脂の溶融粘度η_P_P(po
    ise)との間に式0.4≦η_P_P/η_P_A_
    1≦0.75・・・〔 I 〕を満たすポリアミド樹脂(
    1)及び(ii)成形加工温度、剪断速度3500se
    c^−^1における溶融粘度η_P_A_2(pois
    e)が前記(C)ポリプロピレン樹脂の溶融粘度η_P
    _P(poise)との間に 式η_P_P/η_P_A_2≧1.5・・・〔II〕を
    満たすポリアミド樹脂(2)からなるとともに、ポリア
    ミド樹脂(1)とポリアミド樹脂(2)との割合が、前
    者/後者=60/40〜2/98(重量比)であること
    を特徴とする強化ポリアミド・ポリオレフィン樹脂組成
    物。
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