JPH041025B2 - - Google Patents

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JPH041025B2
JPH041025B2 JP57146476A JP14647682A JPH041025B2 JP H041025 B2 JPH041025 B2 JP H041025B2 JP 57146476 A JP57146476 A JP 57146476A JP 14647682 A JP14647682 A JP 14647682A JP H041025 B2 JPH041025 B2 JP H041025B2
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Japan
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polymer
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phenylene ether
methylstyrene
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So Iwamoto
Noribumi Ito
Ichiro Ootsuka
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、高い成形加工性、耐衝撃性および耐
熱性を保持した変性フエニレンエーテル系樹脂組
成物に関する。詳しくは、パラメチルスチレン系
重合体、ゴム状重合体およびフエニレンエーテル
系重合体よりなる改良された樹脂組成物に関す
る。 従来、スチレン系重合体、ゴム状重合体粒子お
よび変性フエニレンエーテル系重合体よりなるフ
エニレンエーテル系樹脂組成物は、耐熱性、耐衝
撃性の優れた樹脂組成物としてよく知られてお
り、成形材料等の分野で広く用いられている。し
かしながら、この樹脂組成物は、高い耐衝撃性と
耐熱性は有するものの、樹脂の成形加工時の流動
性が低いために、成形物を工業的に生産する場合
の成形加工効率が低下するという問題点がある。
この問題点を改善するために、例えば樹脂組成物
のフエニレンエーテル系重合体とゴム変性スチレ
ン系重合体の配合比を変えたり、潤滑剤を添加す
る等して樹脂組成物の構成を変更することによつ
て、成形加工時の流動性を向上させる試みも行な
われているが、この場合には耐衝撃性、耐熱性が
低下するので上記問題点の解決策とはなり得な
い。一方、αメチルスチレン、核置換ブロムスチ
レン等の単量体の重合体を用いて変性したフエニ
レンエーテル系樹脂組成物も上記問題点の解決策
として提案されているが、この方法には、用いる
単量体の製造工程が複雑であると共に、この単量
体を重合体に転化するのに極めて人手を要すると
いう欠点がある。このように、現状では耐熱性、
耐衝撃性に優れ、しかも成形加工時の流動性の良
好なフエニレンエーテル系樹脂組成物はいまだ得
られていない。 本発明は、上記問題点の解決を目的として検討
の結果達成されたもので、フエニレンエーテル系
樹脂組成物の製造にあたつて、特殊のスチレン系
単量体よりなる重合体を使用し、ゴム状重合体の
粒子径を特定の値に限定し、かつ樹脂組成物の揮
発減量を特定の量に維持することによつて、成形
加工時の流動性、耐撃性および耐熱性全てがバラ
ンスよく極めて高い値に維持された変性フエニレ
ンエーテル系樹脂組成物が得られるという驚くべ
き事実の発見に基づくものである。 すなわち、本発明はパラメチルスチレン系重合
体100重量部に対して、ゴム状重合体粒子3〜10
重量部およびフエニレンエーテル系重合体20〜
300重量部よりなる変性フエニレンエーテル系樹
脂組成物であつて、 (a) パラメチルスチレン系重合体が少なくとも80
重量%のパラメチルスチレンおよび20重量%未
満の本化合物と共重合可能な単量体よりなり、 (b) 塊状重合法または塊状懸濁二段重合法により
得られるゴム状重合体粒子は、吸蔵およびグラ
フト結合したパラメチルスチレン系重合体を含
有し、その平均粒子径が0.5〜1.5μであり、か
つ (c) 樹脂組成物の150℃揮発減量が0.5重量%以下
であることを特徴とする変性フエニレンエーテ
ル系樹脂組成物である。 本発明でいるフエニレンエーテル系重合体は、
一般式 (但し、R1,R2,R3,R4は炭素数3以下の同
一または異なるアルキル基を示し、Q1,Q2,Q3
Q4は水素または炭素数3以下の同一または異な
るアルキル基を示す。mおよびnは0または自然
数を表わしm=n=0の場合を除く。)で表され
る重合体である。フエニレンエーテル重合体の例
としては、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フ
エニレンエーテル)、ポリ(2,6−ジエチル−
1,4−フエニレンエーテル)等が挙げられる。
このものは公知の方法、例えば特公昭36−1869号
に記載された方法により、相当するアルキルフエ
ノールを酸化重合して容易に製造される。ポリフ
エニレンエーテルの好ましい重合度(すなわち、
上記一般式におけるm+n)は、数平均重合度が
50〜400の範囲である。数平均重合度が50以下で
は樹脂組成物の機械的特性、特に剛性が低下する
ので好ましくなく、400以上では成形加工性が著
しく低下するので好ましくない。 本発明に使用するパラメチルスチレン系重合体
は、少なくとも80重量%、好ましくは85重量%の
パラメチルスチレンおよび20重量%未満、好まし
くは15重量%未満のパラメチルスチレンと共重合
可能な単量体よりなる。パラメチルスチレンが80
重量%未満では満足な本発明の効果が得られな
い。また、パラメチルスチレン系重合体に含まれ
るオルトメチルスチレンは0.1重量%以下が好ま
しく、特に0.05重量%以下が好ましい。一方、パ
ラメチルスチレンと共重合可能な単量体として
は、スチレン、α−メチルスチレン、オルトメチ
ルスチレン、メタメチルスチレン、アクリロニト
リル、ブロムスチレン等が挙げられ、例えば、こ
れらの一種以上が用いられる。 本発明においては、パラメチルスチレン系重合
体は通常ゴム変性パラメチルスチレン系重合体と
して使用されるが、このものは本質的にはゴム状
重合体の存在下でパラメチルスチレンを主成分と
する単量体を重合することによつて得られる。こ
の方法によつて、パラメチルスチレンを主成分と
するパラメチルスチレン系重合体の連続相に、そ
の一部を吸蔵およびグラフト結合したゴム状重合
体粒子の分散されたゴム変性パラメチルスチレン
系重合体が得られる。従つて、本発明の変性フエ
ニレンエーテル系樹脂組成物中においては、パラ
メチルスチレン系重合体の一部はゴム状重合体粒
子中に吸蔵された状態およびゴム状重合体とグラ
フト結合した状態で存在する。また、パラメチル
スチレン系重合体の一部は変性フエニレンエーテ
ル系樹脂組成物の調製過程中にフエニレンエーテ
ル系重合体と反応してこれとグラフト結合した状
態で存在する。 本発明の変性フエニレンエーテル系樹脂組成物
は、パラメチルスチレン系重合体、ゴム状重合体
粒子およびフエニレンエーテル系重合体により構
成されるが、その製造方法としては、例えばフエ
ニレンエーテル系重合体とゴム変性パラメチルス
チレン系重合体を押出機で混合する方法、あるい
は、例えばゴム変性パラメチルスチレン系重合体
を製造する際に、フエニレンエーテル系重合体の
存在下にパラメチルスチレン系重合体の重合を行
なわせる方法等がある。この際フエニレンエーテ
ル系重合体の使用量は、パラメチルスチレン系重
合体100重量部に対して20〜300重量部である。こ
の値が20重量部未満では耐熱性が低下し、逆に
300重量部を越えると成形加工時の流動性が低下
する。一方、ゴム状重合体の使用量は、パラメチ
ルスチレン系重合体100重量部に対して3〜10重
量部である。この値が3重量部未満では耐衝撃性
が低下し、逆に10重量部を越えると成形加工時の
流動性が低下する。本発明に使用されるゴム状重
合体としては、例えばブタジエン系重合体、ブタ
ジエン−スチレン系共重合体、エチレン−プロピ
レン−ジエン系共重合体等が挙げられ、これらは
一種以上を用いることができる。 本発明の組成物のゴム状重合体粒子の平均粒子
径は、0.5〜1.5μ、好ましくは0.7〜1.2μの範囲で
ある。この値が上記範囲外になると本発明の目的
は満足に達成されない。ゴム状重合体粒子の平均
粒子径は次のようにして測定される。すなわち、
樹脂の超薄切片法による電子顕微鏡写真を撮影
し、写真中の軟質成分粒子200〜500個の粒子径を
測定し、次式により重量平均したものである。 重量平均径=ΣnD4/ΣnD3 (但し、nは粒子径Dの軟質成分粒子の個数で
ある。) ゴム状重合体の平均粒子径は、ゴム変性パラメ
チルスチレン系重合体を製造する際の製造条件に
よつて調節する。ゴム変性パラメチルスチレン系
重合体は公知のゴム変性スチレン重合体と同様の
方法で製造されるが、ゴム状重合体の存在下にパ
ラメチルスチレンを主成分とする単量体を重合さ
せる塊状重合法または塊状懸濁二段重合法が採用
される。好ましい塊状重合法の例としては特開昭
56−65014号に開示された方法を、また好ましい
塊状懸濁二段重合法の例としては特開昭54−
61288号に開示された方法を参考にすることがで
きる。このような方法においては、ゴム状重合体
の平均粒子径は、単量体の重合体への転化の比較
的初期の段階、すなわち転化率が40重量%未満の
段階において、ゴム状重合体の濃度、パラメチル
スチレン重合体の重合度、撹拌の強度、分子量調
節剤の濃度、溶剤量、重合開始剤の種類および量
等を調節するが、当業者はトライアル・アンド・
エラー法によつて所望範囲の平均粒子径の重合体
を得ることができる。 本発明の変性フエニレンエーテル系樹脂組成物
は、150℃揮発減量を0.5重量%以下、好ましくは
0.3重量%以下にする必要があり、この値が0.5重
量%を越えると本発明の目的を満足に達成するこ
とはできない。150℃揮発減量とは、樹脂組成物
試料を150℃の空気浴中に10時間放置し、放置前
の試料重量に対する試料の減少重量を重量%で表
示した値である。150℃揮発減量の調節は、変性
フエニレンエーテル系樹脂組成物を製造するまで
の工程の条件を調整することによつて行なう。例
えば、ゴム変性パラメチルスチレン系重合体製造
段階における単量体重合工程終了後の脱揮発分工
程の温度および真空度の調節、あるいはフエニレ
ンエーテル重合体とゴム変性スチレン系重合体と
をベント付押出機で混合する際の押出機の温度お
よびベント部の真空度の調節等である。一般に、
上記温度が高くなれば150℃揮発減量は大きくな
り、上記真空度が高くなると150℃揮発減料は逆
に小さくなる。 本発明変性フエニレンエーテル系樹脂組成物に
おいて、ゴム状重合体あるいはフエニレンエーテ
ル系重合体にグラフト結合していない部分のパラ
メチルスチレン系重合体の30℃での還元粘度は、
その0.5g/dlトルエン溶液の値が0.4〜1.0dl/
g、好ましくは0.5〜0.8dl/gにする必要があ
る。この値が0.4dl/g未満では耐衝撃性が低く、
逆に1.0dl/gを越えると成形加工時の流動性が
悪化する。この還元粘度の調整は、ゴム変性パラ
メチルスチレン系重合体製造時の重合速度、分子
量調節剤の量、溶剤量、半量体の組成、重合開始
剤の量および種類等によつて調節するが、当業者
はトライアル・アンド・エラー法によつて所望範
囲の30℃還元粘度の重合体組成物を得ることがで
きる。上記、トルエン中での還元粘度は通常の方
法で測定される。また、変性フエニレンエーテル
系樹脂組成物中でゴム状重合体あるいはフエニレ
ンエーテル系重合体とグラフト結合していない部
分のパラメチルスチレン系重合体の還元粘度は、
パラメチルスチレン系重合体自体の還元粘度と実
質的に同一の値を示す。この還元粘度は次の手順
で測定される。ゴム変性パラメチルスチレン系重
合体とメチルエチルケトンに溶解し、遠心分離法
によつてメチルエチルケトン不溶分を分離した
後、溶解分をメタノール中で再沈澱する。次い
で、メタノール不溶分を瀘過分離後乾燥して、得
られる沈澱分の重合体について還元粘度を測定す
る。 本発明の変性フエニレンエーテル系樹脂組成物
には、必要に応じて、許容される範囲の公知の樹
脂老化防止剤、内部潤滑剤、顔料、難燃剤、帯電
防止剤、耐衝撃性改質剤等を添加することも差支
えない。また、上記樹脂組成物の製造時に、その
100重量部に対して20重量部未満の通常のゴム変
性スチレン系樹脂を混合することも可能である。 以上の記載から明らかなように、本発明の変性
フエニレンエーテル系樹脂組成物は、従来の変性
フエニレンエーテル系樹脂組成物と比較して、成
形加工時の流動性、耐衝撃性、耐熱性全てが極め
て優れた組成物で、その工業的利用価値は極めて
大きい。 以下、実施例および比較例を挙げて本発明を具
体的に説明する。なお、特記しない限り「部」は
重量部を示す。 実施例 1 A フエニレンエーテル重合体の製造: 特開昭50−97695の実施例1の記載に準じてポ
リ(2,6−ジメチル−1,4−フエニレンエー
テル)を合成した。すなわち、100部のトルエン
に0.41部の臭化第二銅および10.9部のジ−n−ブ
チルアミンを添加し、撹拌して触媒溶液を製造し
た。この触媒溶液に空気を吹き込みながら、70部
の2,6−キシレノールを100部のトルエンに溶
解した溶液を15分間で添加した。反応系を30℃に
保ち、3時間撹拌および空気の吹き込みを継続し
た。反応終了後50%酢酸溶液3部を添加し触媒を
分解した。ポリマー溶液相を遠心分離しメタノー
ルを添加してポリマーを沈澱させ、ポリマーを瀘
別して乾燥した。得られたポリマーの数平均重合
度は200であつた。 B ゴム変性パラメチルスチレン系重合体の製
造: 撹拌付重合槽に アサプレン700X(ポリブタジエン、旭化成社
製) 8部 パラメチルスチレン 97部 メタメチルスチレン 3部 t−ドデシルメルカプタン 0.07部 を仕込み、撹拌下に75℃で2時間加熱し、均一溶
液とした。その後撹拌数を300r.p.m.として昇温
し、110℃で7時間予備重合を行ない、スチレン
重合率を30%とした。そして他の撹拌付重合槽に
下記の水相を用意し、上記予備重合で得た重合混
合物を加え粒子状に分散させた。 水 150部 第3リン酸カルシウム 3部 ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ 0.02部 この懸濁液に更にベンゾイルパーオキサイド
0.30部、ジクミルパーオキサイド0.02部を添加
し、85℃で8時間主重合を行ない、その後130℃
で6時間の後加熱を行なつた。得られた懸濁粒子
を瀘別して乾燥した。このゴム変性パラメチルス
チレン系重合体中に分散されたゴム状重合体粒子
の平均粒子径は0.8μであり、パラメチルスチレン
系重合体の還元粘度は0.6dl/gであつた。樹脂
の超薄切片法による電子顕微鏡写真を撮影したと
ころゴム状重合体粒子は吸蔵およびグラフト結合
したパラメチルスチレン系重合体を含有してい
た。樹脂中の残存単量体ガスクロマトグラフイに
よる分析の結果、生成したパラメチルスチレン系
重合体の単量体組成は実質的に単量体仕込量と一
致していた。 C ポリフエニレンエーテル系樹脂組成物の製
造: ベント付押出機にて下記配合物を押出し、ペレ
ツト化して樹脂組成物を得た。 Aで製造したポリ(2,6−ジメチル−1,4
−フエニレンエーテル) 55部 Bで製造した変性パラメチルスチレン系重合体
45部 ポリエチレン 1.5部 トリデシルホスフアイト 0.5部 エチレンビスステアリルアミド 0.3部 二酸化チタン 2部 押出温度は280℃、ベント真空度は10mmHgで
あつた。このペレツトの150℃揮発減量は0.2%で
あつた。 D 評価: (1) 耐衝撃性と耐熱性 Cで得たペレツトを用いて、射出成形により試
験片を作製し、アイゾツト衝撃値はJISK6871に、
ビカツト軟化点はASTMD1525にそれぞれ準拠
して評価した。 (2) 成形加工時の流動性 260℃での射出成形において、シヨートシヨツ
トを生じない最低の射出圧力に必要な成形機の油
圧(シヨートシヨツト油圧)により評価した。 表1には本実施例を基準として差異を正負の値
で記載した。 (負の場合は、本実施例よりも油圧が低く、成
形加工時の流動性の良好な材料として評価され
る。) 実施例 2 実施例1Cにおける押出時の配合比を変化させ
る以外は、実施例1と全く同様の実験を行なつ
た。 比較例1および2 実施例1Bにおける仕込単量体組成を本発明の
組成の範囲外に変更する以外は、実施例1と全く
同様の実験を行なつた。 比較例 3 実施例1Bにおける後重合工程を省略し、かつ
Cにおけるベント真空度を50mmHgにする以外
は、実施例1と全く同様の実験を行なつた。 比較例 4 実施例1Bにおける仕込単量体組成を、撹拌数
を低下させて本発明の組成の範囲外に変更する以
外は、実施例1と全く同様の実験を行なつた。 比較例 5 実施例1Bにおける仕込単量体組成を、t−ド
デシルメルカプタン量を増量して本発明の組成の
範囲外にする以外は、実施例1と全く同様の実験
を行なつた。 比較例 6 実施例1Bにおける仕込単量体組成をα−メチ
ルスチレン96重量%、スチレン4重量%とする以
外は、実施例1Bと同様の重合を行なつたが、重
合速度が著しく遅く、重合反応の続行が不可能に
なつた。 実施例 3 実施例1Bにおける仕込単量体組成を本発明の
組成の範囲内で変更する以外は、実施例1と全く
同様の実験を行なつた。 上記実施例1〜3、比較例1〜5の結果を表1
に示したが、この結果からも本発明の組成物が耐
衝撃性、耐熱性、成形加工時の流動性において極
めて優れた性能を有することが明らかである。 実施例 4 B′ゴム変性パラメチルスチレン系重合体の製
造: 撹拌付重合槽に アサプレン700X(ポリブタジエン、旭化成社
製) 7.6部 パラメチルスチレン 97部 メタメチルスチレン 3部 t−ドデシルメルカプタン 0.07部 を仕込み、撹拌下に75℃で2時間加熱し、均一溶
液とした。その後撹拌数を300r.p.m.として昇温
し、110℃で7時間予備重合を行ない、スチレン
重合率を30%とした。更にベンゾイルパーオキサ
イド0.30部、ジクミルパーオキサイド0.02部を添
加し、85℃で8時間主重合を行ない、その後130
℃で6時間の後加熱を行なつた。パラメチルスチ
レン、メタメチルスチレンの重合率は95%であつ
た。得られた重合液を220℃、1時間真空乾燥を
行なつた。 樹脂の超薄切片の電子顕微鏡写真によるとゴム
状重合体粒子は吸蔵およびグラフト結合したパラ
メチルスチレン系重合体を含有していた。 ゴム変性パラメチルスチレン系重合体を上記の
方法により製造した以外は実施例1と同様に行な
つた。結果を表2に示す。実施例1と同様に物性
バランスは良好であつた。 比較例 7 平均粒径0.5μのポリブタジエンラテツクスを固
形分で50部となり、これに水280部、パラメチル
スチレン48.5部、メタメチルスチレン1.5部、過
流酸カリ12部を加えて重合した。得られたラテツ
クスを凝固してグラフト重合体を得た。 得られたグラフト重合体16部に、パラメチルス
チレン97wt%、メタメチルスチレン3wt%からな
るパラメチルスチレン系重合体92部を混合し、ゴ
ム変性パラメチルスチレン系重合体とした。 樹脂の超薄切片の電子顕微鏡写真を撮影による
とゴム状重合体粒子は吸蔵したパラメチルスチレ
ン系重合体を含有していなかつた。 以下は実施例1と同様に行なつた。結果を表2
に示す。比較例7の組成物は衝撃強度の低いもの
であつた。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 パラメチルスチレン系重合体100重量部に対
    して、ゴム状重合体粒子3〜10重量部およびフエ
    ニレンエーテル系重合体20〜300重量部よりなる
    変性フエニレンエーテル系樹脂組成物であつて、 (a) パラメチルスチレン系重合体が少なくとも80
    重量%のパラメチルスチレンおよび20重量%未
    満の該化合物と共重合可能な単量体よりなり、 (b) 塊状重合法または塊状懸濁二段重合法により
    得られるゴム状重合体粒子は、吸蔵およびグラ
    フト結合したパラメチルスチレン系重合体を含
    有し、その平均粒子径が0.5〜1.5μであり、か
    つ (c) 樹脂組成物の150℃揮発減量が0.5重量%以下 であることを特徴とする変性フエニレンエーテ
    ル系樹脂組成物。 2 前記変性フエニレンエーテル系樹脂組成物中
    のゴム状重合体あるいはフエニレンエーテル系重
    合体にグラフト結合していない部分のパラメチル
    スチレン系重合体の30℃での還元粘度が、その
    0.5g/1dlトルエン溶液において、0.4〜1.0dl/
    gの値を有する特許請求の範囲第1項記載の変性
    フエニレンエーテル系樹脂組成物。
JP14647682A 1982-08-24 1982-08-24 改良された変性フエニレンエ−テル系樹脂組成物 Granted JPS5936152A (ja)

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