JPH07233302A - ポリマーアロイ - Google Patents

ポリマーアロイ

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JPH07233302A
JPH07233302A JP6241674A JP24167494A JPH07233302A JP H07233302 A JPH07233302 A JP H07233302A JP 6241674 A JP6241674 A JP 6241674A JP 24167494 A JP24167494 A JP 24167494A JP H07233302 A JPH07233302 A JP H07233302A
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coc
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オットー・ヘルマン−シエーンヘル
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 先行技術の欠点を回避する耐衝撃性ポリマー
を提供する。 【構成】 a)1種またはそれ以上のシクロオレフィン
コポリマーおよびb)1種またはそれ以上のコアー/シ
ェル粒子からなるポリマーアロイ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シクロオレフィンコポ
リマー(COC)およびコアー/シェル粒子からなるポ
リマーアロイに関する。本発明によるポリマーアロイ
は、耐衝撃性であって、高い曲げ強さ、破断点伸びおよ
び改善された加工性によって特徴づけられる。
【0002】
【従来の技術】耐衝撃性のポリマーはよく知られてお
り、多数の適用に適している(C.B. Bucknall, Toughen
ed Plastics, Applied Science Publishers, London 19
77; A.E.Platt, Rubber Modification of Plastics, Ad
vances in Polymer Science, 第437 頁)。
【0003】さらに、ポリマーの衝撃強さおよび破断点
伸びがアロイにすることによって改善され得ることが知
られている。従って、脆いポリマーの衝撃強さは、低い
ガラス転移温度を有するゴムから完全にまたは部分的に
構成されているポリマー系と混合してアロイにすること
によって改善され得る。しかし、これは、形態学および
それ故機械的性質が加工条件に敏感に依存するという欠
点を有している(Polymer News, 第16巻 (1991), 第19
8-206 頁; A.E. Platt, Rubber Modificationof Plasti
cs, Advances in Polymer Science, 第437 頁; P.A. Lo
vell ら, Polymer, 34 (1993) 第61頁)。
【0004】この欠点を回避するために、コアー/シェ
ル粒子が、耐衝撃性改良のために提案されている(Res.
Discl. 323, 第925-926 頁; P.A. Lovell ら, Polyme
r 34(1993) 第61頁; M. Lu ら, Polymer, 34 (1993)
第1874頁; C.B. Bucknall, Rubber-modified Plastics,
Comprehensive Polymer Science, Pergamon Press (19
89), 第27-49 頁)。これらは、例えばPVCまたはP
MMA(Gaechter/Mueller Kunststoff-Additive [プラ
スチック添加剤] XXIX; Carl Hanser, Munich,1983 お
よびC.B. Bucknall, Rubber-modified Plastics, Compr
ehensive Polymer Science, Pergamon Press (1989),
第27-49 頁)のための耐衝撃改良剤として使用される。
しかし、耐衝撃性改良ポリマーの機械的性質は、個々の
成分の性質から付加的に予測され得ない(D.R. Paul
ら, Encyclopedia of Polymer Science, 第12巻, 198
4) ので、ポリマーの耐衝撃性改良は、主として経験的
な作業に頼らざるを得ない。このことは、コアー/シェ
ル粒子を、費用のかかる最適化試験において、衝撃強さ
を、改良すべき個々のポリマーにまた個々の適用に、特
定的に合わせるべきであることを意味している(J. Oshi
ma, Seni Gakkaishi, 48(5) (1992) 第274 頁; M. Lu
ら, Polymer, 34 (1993) 第1874頁) 。市販のコアー/
シェル粒子は従って、それぞれ、完全に特定のポリマー
および用途にのみ適している。
【0005】十分な衝撃強さを達成するために不可欠な
必須条件は、マトリックスポリマーとゴム含有ポリマー
との間の良好な相密着性または混和性である(D.R. Pau
l inEncyclopedia of Polymer Science 第12巻 (1984)
第437 頁; A.E. Platt inComprehensive Polymer Scie
nce, Pergamon Press N.Y. (1989) 第437 頁, C.B.Buck
nall in Toughened Plastics, Applied Science Publis
hers, London (1977) 第209-210 頁; M. Lu ら, Polym
er, 34 (1993) 第1874頁) 。全てのポリオレフィンと
同様に、COC(ヨーロッパ特許203799、ヨーロ
ッパ特許283164、ヨーロッパ特許407870、
ヨーロッパ特許485893、ヨーロッパ特許5034
22、旧東ドイツ特許222317、旧東ドイツ特許2
31070、旧東ドイツ特許246903、ヨーロッパ
特許156464)もまた、他のポリマーと混合しにく
くそれ故他のポリマーへの相密着性が悪い。D.W. van K
revelen (Properties of Polymers, Elsevier, Amsterd
am-Oxford-New York, 1976, 第4章)によれば、相溶性
およびそれ故相密着性は、溶解パラメータデルタを介し
て評価することができ、その際、約13.5J1/2 cm
3/2 の値が得られる。これらの値は、典型的な耐衝撃性
改良可能なポリマーの値より著しく小さい。
【0006】COCの耐衝撃性改良のために、これま
で、COCをゴム含有ポリマーで架橋することが必要で
あった(特開平4−170453号、特開平4−170
454、JP356353)。形態学ならびに架橋度な
らびに関連した衝撃強さおよび流動学的性質を、この方
法によって確実にかつ再現できるように確立することは
困難である。特に、上記性質の再現性は、例えば加工条
件、架橋剤含有率、温度および時間のようなパラメータ
ーに敏感に依存している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、先行技術の欠点を回避する耐衝撃性ポリマーを提供
することであった。
【0008】
【課題を解決するための手段】驚くべきことに、COC
およびコアー/シェル粒子からなるポリマーアロイが耐
衝撃性であって、かつ良好な曲げ強さを有していること
が見出された。さらに、COCは、多数の非常に異なっ
たコアー/シェル粒子で、粒子を費用のかかる方法でポ
リマーのためにまた個々の適用ために最適化する必要な
く、耐衝撃性について改良され得る。さらに、当該ポリ
マーアロイは工業的に簡単な方法で加工され得る。
【0009】本発明は従ってa)1種またはそれ以上の
シクロオレフィンコポリマーおよび b)1種またはそれ以上のコアー/シェル粒子からなる
ポリマーアロイに関する。
【0010】本発明によるポリマーアロイは好ましくは
1種のCOCおよび1種またはそれ以上のコアー/シェ
ル粒子、特に好ましくは1種のCOCおよび1種のコア
ー/シェル粒子からなる。
【0011】本発明の目的に適しているCOCは50〜
250℃、好ましくは100〜200℃、特に好ましく
は100〜150℃のガラス転移温度を有する。本発明
によるポリマーアロイは好ましくはCOC全量に対して
0.1〜99重量%の、多環式オレフィン、好ましくは
式I、II、III、IV、VまたはVI
【0012】
【化4】 〔式中R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R6 、R7 およ
びR8 は同一または異なっており、水素原子またはC1
〜C20炭化水素基、例えば直鎖または分枝のC1〜C8
−アルキル基、C6 〜C18−アリール基、C7 〜C20
アルキレンアリール基または環式または非環式C2 〜C
10−アルケニル基であるか、あるいは基R 1 〜R8 の2
つまたはそれ以上は環を形成し、そして種々の式I〜V
Iの中の基R1 〜R8 は異なる意味を有することができ
る。〕で表される多環式オレフィンから誘導される構造
単位、COC全量に対して0〜95重量%の、1種また
はそれ以上の単環式オレフィン、好ましくは式VII
【0013】
【化5】 〔式中nは2〜10の数である。〕で表される単環式オ
レフィンから誘導される構造単位、およびCOC全量に
対して0〜99重量%の、1種またはそれ以上の非環式
オレフィン、好ましくは式VIII
【0014】
【化6】 〔式中R9 、R10、R11およびR12は同一または異なっ
ており、水素原子またはC1 〜C20炭化水素基、例えば
1 〜C8 −アルキル基またはC6 〜C12−アリール基
である。〕で表される非環式オレフィンから誘導される
構造単位からなるCOCを含む。
【0015】シクロオレフィンコポリマーは好ましく
は、1種またはそれ以上の環式オレフィン、特に好まし
くは式IまたはIIIで表される多環式オレフィン、お
よび1種またはそれ以上の非環式オレフィン、好ましく
は式VIIIで表されるもの、特に炭素原子数2〜20
のα−オレフィンから誘導される構造単位を含む。式I
またはIIIで表される多環式オレフィンおよび式VI
IIで表される非環式オレフィンから誘導される構造単
位を含むシクロオレフィンコポリマーが特に好ましい。
【0016】好ましいCOCは、ノルボルネン基礎構造
を有する多環式オレフィン、特に好ましくはノルボルネ
ンまたはテトラシクロドデセンから誘導される構造単位
を含むものである。末端二重結合を有する非環式オレフ
ィン、例えばα−オレフィン、特に好ましくはエチレン
またはプロピレンから誘導される構造単位を含むCOC
も好ましい。ノルボルネン/エチレンおよびテトラシク
ロドデセン/エチレンコポリマーが特に好ましい。好ま
しくは式VIIIで表される非環式オレフィンの含有率
は、COC全量に対して、0〜99重量%、好ましくは
5〜80重量%、特に好ましくは10〜60重量%であ
る。
【0017】COCは、−78〜150℃の温度で、
0.01〜64barの圧力下に、遷移金属化合物およ
び場合により助触媒からなる1種またはそれ以上の触媒
の存在下に製造される。適当な遷移金属化合物は、メタ
ロセン、特に立体剛性メタロセン、およびチタンおよび
バナジウムに基づく化合物である。本発明の目的に適し
たCOCの製造に適切な触媒系の例は、例えば、ヨーロ
ッパ特許203799、ヨーロッパ特許283164、
ヨーロッパ特許407870、ヨーロッパ特許4858
93、ヨーロッパ特許503422、旧東ドイツ特許2
22317、旧東ドイツ特許231070に記載されて
いる。
【0018】使用される遷移金属化合物の例は:rac
−ジメチルシリル−ビス−(1−インデニル)−ジルコ
ニウムジクロリド、rac−ジメチルゲルミル−ビス−
(1−インデニル)−ジルコニウムジクロリド、rac
−フェニルメチルシリル−ビス−(1−インデニル)−
ジルコニウムジクロリド、rac−フェニルビニルシリ
ル−ビス−(1−インデニル)−ジルコニウムジクロリ
ド、1−シラシクロブチル−ビス−(1−インデニル)
−ジルコニウムジクロリド、rac−ジフェニルシリル
−ビス−(1−インデニル)−ハフニウムジクロリド、
rac−フェニルメチルシリル−ビス−(1−インデニ
ル)−ハフニウムジクロリド、rac−ジフェニルシリ
ル−ビス−(1−インデニル)−ジルコニウムジクロリ
ド、rac−エチレン−1,2−ビス−(1−インデニ
ル)−ジルコニウムジクロリド、ジメチルシリル−(9
−フルオレニル)−(シクロペンタジエニル)−ジルコ
ニウムジクロリド、ジフェニルシリル−(9−フルオレ
ニル)−(シクロペンタジエニル)−ジルコニウムジク
ロリド、ビス−(1−インデニル)−ジルコニウムジク
ロリド、ジフェニルメチレン−(9−フルオレニル)−
シクロペンタジエニルジルコニウムジクロリド、イソプ
ロピレン−(9−フルオレニル)−シクロペンタジエニ
ル−ジルコニウムジクロリド、フェニルメチルメチレン
−(9−フルオレニル)−シクロペンタジエニル−ジル
コニウムジクロリド、イソプロピレン−(9−フルオレ
ニル)−(1−(3−イソプロピル)シクロペンタジエ
ニル)−ジルコニウムジクロリド、イソプロピレン−
(9−フルオレニル)(1−(3−メチル)シクロペン
タジエニル)−ジルコニウムジクロリド、ジフェニルメ
チレン−(9−フルオレニル)(1−(3−メチル)シ
クロペンタジエニル)−ジルコニウムジクロリド、メチ
ルフェニルメチレン−(9−フルオレニル)(1−(3
−メチル)シクロペンタジエニル)−ジルコニウムジク
ロリド、ジメチルシリル−(9−フルオレニル)(1−
(3−メチル)シクロペンタジエニル)−ジルコニウム
ジクロリド、ジフェニルシリル−(9−フルオレニル)
(1−(3−メチル)シクロペンタジエニル)−ジルコ
ニウムジクロリド、ジフェニルメチレン−(9−フルオ
レニル)(1−(3−t−ブチル)シクロペンタジエニ
ル)−ジルコニウムジクロリド、イソプロピレン−(9
−フルオレニル)(1−(3−t−ブチル)シクロペン
タジエニル)−ジルコニウムジクロリド、イソプロピレ
ン−(シクロペンタジエニル)−(1−インデニル)−
ジルコニウムジクロリド、ジフェニルカルボニル−(シ
クロペンタジエニル)−(1−インデニル)−ジルコニ
ウムジクロリド、ジメチルシリル−(シクロペンタジエ
ニル)−(1−インデニル)−ジルコニウムジクロリ
ド、イソプロピレン−(メチルシクロペンタジエニル)
−(1−インデニル)−ジルコニウムジクロリドおよび
類似のハフノセン、四塩化チタン、VOCl3 、VOC
2 (OCH3 )、VOCl2 (OC2 5 )およびV
OCl(OC2 5 2である。
【0019】この中好ましい化合物は、rac−ジメチ
ルシリル−ビス−(1−インデニル)−ジルコニウムジ
クロリド、rac−フェニルメチルシリル−ビス−(1
−インデニル)−ジルコニウムジクロリド、rac−フ
ェニルビニルシリル−ビス−(1−インデニル)−ジル
コニウムジクロリド、rac−ジフェニルシリル−ビス
−(1−インデニル)−ジルコニウムジクロリド、ra
c−エチレン−1,2−ビス−(1−インデニル)−ジ
ルコニウムジクロリド、イソプロピレン−(シクロペン
タジエニル)−(1−インデニル)−ジルコニウムジク
ロリド、ジフェニルカルボニル−(シクロペンタジエニ
ル)−(1−インデニル)−ジルコニウムジクロリド、
ジメチルシリル−(シクロペンタジエニル)−(1−イ
ンデニル)−ジルコニウムジクロリド、イソプロピレン
−(メチルシクロペンタジエニル)−(1−インデニ
ル)−ジルコニウムジクロリドである。
【0020】本発明の目的に適したCOCは、50〜2
50℃、好ましくは100〜200℃、特に好ましくは
100〜150℃のガラス転移温度を有している。本発
明の目的に適したCOCは、25〜200ml/g、好
ましくは40〜120ml/g、特に好ましくは40〜
80ml/gの粘度数(デカリン(Decalin) 中135℃
で測定した)を有する。
【0021】本発明によるポリマーアロイ中に含まれる
コアー/シェル粒子は、2つ(コアーおよび1種のシェ
ル)またはそれ以上(コアーおよび多数のシェル)の互
いに交替性の、種々のポリマーの層を含む。これらの粒
子に共通の特徴は、個々の層が異なるガラス転移温度T
gを有するポリマーからなることである。低いガラス転
移温度を有するポリマーは、ここではゴム相と呼ばれ、
また、高いガラス転移温度を有するポリマーは硬質相と
呼ばれる。このような粒子は、例えば、乳化重合によっ
て製造され得る。1つまたはそれ以上の層は、製造の際
に化学的に架橋され得、その結果、コアー/シェル粒子
の形状および大きさは、続いてCOCと混合してアロイ
にする際に変わらない。
【0022】架橋ゴム相に適した架橋していない基礎材
料は、0℃以下、好ましくは−20℃以下、特に好まし
くは−40℃以下のガラス転移温度を有するポリマー系
である。このようなガラス転移温度を有し、コアー/シ
ェル粒子の合成に適している全てのポリマー全てが、原
則的に適している。
【0023】ゴム相が特に低いガラス転移温度Tgを有
しているコアー/シェル粒子は、低い温度での適用に使
用されるポリマーアロイの製造に特に適している。ゴム
相のガラス転移温度は、しばしばそれ自体測定できない
が、問題のモノマー組成物から乳化ポリマーを製造し、
このポリマーを単離しそしてそのガラス転移温度を測定
することによって求めることができる。ゴム相のガラス
転移温度を測定するための別の方法は、本発明によるポ
リマーアロイの動力学的機械的性質およびマトリックス
ポリマー単独の動力学的機械的性質の測定を含む。損失
率(loss factor) 曲線の極大が、ガラス転移温度の測度
とみなされ得る。
【0024】本発明の目的に適しているコアー/シェル
粒子は、ゴム相を、粒子全容積に対して、10〜90容
積%、好ましくは20〜70容積%、特に好ましくは3
0〜60容積%で含む。
【0025】本発明の目的に適しているコアー/シェル
粒子は、硬質相を、粒子全容積に対して、90〜10容
積%、好ましくは80〜30容積%、特に好ましくは7
0〜40容積%で含む。
【0026】コアー/シェル粒子の製法は周知であり、
詳細には、例えば、米国特許第3,833,682号明
細書、米国特許第3,787,522号明細書、ドイツ
連邦共和国特許2116653、ドイツ連邦共和国特許
2253689、ドイツ連邦共和国特許413249
7、ドイツ連邦共和国特許4131738、ドイツ連邦
共和国特許4040986、米国特許第3,251,9
04号明細書、ドイツ連邦共和国特許3300526に
記載されている。
【0027】コアー/シェル粒子のゴム相としては、2
種またはそれ以上のモノマーからなるホモポリマーまた
はコポリマーが使用され得る。これらのホモポリマーお
よびコポリマーの共通の特徴は、0℃以下のガラス転移
温度である。
【0028】この際ホモポリマーおよびコポリマーは、
次のモノマーから誘導される:共役ジエンモノマー、例
えばブタジエン、イソプレンおよびクロロプレン、なら
びにモノエチレン系不飽和モノマー、例えば、アルキル
およびアリールアクリラート、その際、アルキル基は線
状、環状、分枝状であり得、また、アリール基はそれ自
体、さらに置換されていてもよい。
【0029】アルキルおよびアリールメタクリラート、
その際、アルキル基は線状、環状または分枝状であり
得、また、アリール基はそれ自体、さらに置換されてい
てもよい。
【0030】置換されているアルキルおよびアリールメ
タクリラートおよびアクリラート、その際、置換基は線
状、環状または分枝状のアルキル基または置換されてい
るアリール基であり得る、アクリロニトリルおよび置換
されているアクリロニトリル(例えばメタクリロニトリ
ル、α−メチレングルタロニトリル、α−エチルアクリ
ロニトリル、α−フェニルアクリロニトリル)、アルキ
ルおよびアリールアクリルアミドおよび置換されている
アルキルおよびアリールアクリルアミド、ビニルエステ
ルおよび置換されているビニルエステル、ビニルエーテ
ルおよび置換されているビニルエーテル、ビニルアミド
よび置換されているビニルアミド、ビニルケトンおよび
置換されているビニルケトン、ビニルハロゲン化物およ
び置換されているビニルハロゲン化物例えば、オレフィ
ンゴムの製造に使用されるような、1つまたはそれ以上
の不飽和二重結合を有するオレフィン、特にエチレン、
プロピレン、ブチレンおよび1,4−ヘキサジエン、お
よびビニル−芳香族化合物、例えばスチレン、α−メチ
ルスチレン、ビニルトルエン、ハロスチレンおよびt−
ブチルスチレン。
【0031】次式
【0032】
【化7】 〔基中Rは、同一または異なる、炭素原子数1〜10の
アルキルまたはアルケニル基、アリール基または置換さ
れている炭化水素基である。〕で表されるオルガノポリ
シロキサンに基づくゴム相も、コアー/シェル粒子を構
成するために同様に使用され得る。この際、アルキル基
およびアルケニル基は線状、分枝状または環状であり得
る。
【0033】フッ素化されたモノエチレン性不飽和化合
物、例えばテトラフルオロエチレン、ビニリデンフルオ
リド、ヘキサフルオロプロペン、クロロトリフルオロエ
チレンおよびペルフルオロ(アルキルビニルエーテル)
に基づくゴム相もまた使用され得る。
【0034】ゴム相も架橋され得、そのために、例え
ば、ドイツ連邦共和国特許2116653、米国特許第
3,787,522号明細書およびヨーロッパ特許04
36080に記載されているような多官能性不飽和化合
物が使用され得る。これらの刊行物にはグラフトモノマ
ー(grafted-on monomers) の使用も記載されている。こ
れらの化合物は、可能な別のシェルを下にある相に化学
的に結合するために──これが所望であれば──使用さ
れる。
【0035】低い温度でさえも良好な衝撃強さを有する
ポリマーアロイを得るためには、ゴム相がブタジエンに
基づくコアー/シェル粒子が好ましい。屋外暴露に対す
る良好な安定性を有するポリマーアロイを得るために
は、ゴム相がアクリル酸エステルに基づくコアー/シェ
ル粒子が好ましい。
【0036】ポリマーアロイが低温での良好な衝撃強
さ、屋外暴露に対する良好な安定性および溶融物から製
造および加工する際の良好な安定性を互いに組み合わせ
るべきである場合には、ゴム相がオルガノシロキサンに
基づくコアー/シェル粒子が好ましい。
【0037】ホモポリマーおよびコポリマーは、本発明
によるコアー/シェル粒子の硬質相に使用され得る。こ
の際、コポリマーは2種またはそれ以上のモノマーから
構成され得る。対応するホモポリマーおよびコポリマー
の共通の特徴は、50℃より高いガラス段階(glass sta
ge) である。この際、ホモポリマーおよびコポリマー
は、次のモノマーから誘導され得る。
【0038】モノエチレン系不飽和化合物は、例えばア
ルキルおよびアリールアクリラート、その際、アルキル
基は線状、環状または分枝状であり得、また、アリール
基はそれ自体、再度置換され得る、アルキルおよびアリ
ールメタクリラート、その際、アルキル基は線状、環状
または分枝状であり得、また、アリール基はそれ自体、
再度置換され得る、置換されているアルキルおよびアリ
ールメタクリラートおよびアクリラート、その際、置換
基は、線状、環状または分枝状のアルキル基または置換
されているアリール基であり得る、アクリロニトリルお
よび置換されているアクリロニトリル(例えばメタクリ
ロニトリル、α−メチレングルタロニトリル、α−エチ
ルアクリロニトリル、α−フェニルアクリロニトリルな
ど)、アルキル−およびアリールアクリルアミド、ビニ
ルエステルおよび置換されているビニルエステル、ビニ
ルエーテルおよび置換されているビニルエーテル、ビニ
ルアミドおよび置換されているビニルアミド、ビニルケ
トンおよび置換されているビニルケトン、ビニルハロゲ
ン化物および置換されているビニルハロゲン化物、オレ
フィン(例えばエチレン、プロピレン、ブチレン)、環
状オレフィン(例えばノルボルネン、テトラシクロドデ
セン、2−ビニルノルボルネン)、フッ素化されたモノ
エチレン系不飽和化合物、例えばテトラフルオロエチレ
ン、ビニリデンフッ化物、ヘキサフルオロプロペン、ク
ロロトリフルオロエチレンおよびペルフルオロ(アルキ
ルビニルエーテル)、および式:
【0039】
【化8】 〔式中R1 、R2 およびR3 は水素、線状、分枝状もし
くは環状アルキル基または置換されているもしくは置換
されていないアリール基であって、それらは同一または
異なることができ、そしてArは芳香族C6 〜C18−基
であって、それはさらに置換基、例えばアルキル基また
はハロゲン基を有することもできる。〕で表されるビニ
ル−芳香族化合物である。
【0040】硬質相は架橋され得、そのために、例えば
ドイツ連邦共和国特許2116653、米国特許第3
7,787,522号明細書およびヨーロッパ特許04
36080に記載されているような多官能性不飽和化合
物が適している。これらの刊行物にはグラフトモノマー
の使用も記載されている。これらの化合物は、可能な別
のシェルを下にあるシェルに化学的に結合するために─
─これが所望であれば──使用される。
【0041】硬質相のための可能な架橋していない基礎
材料は、50℃より高い、好ましくは80℃より高い、
特に好ましくは100℃より高いガラス転移温度を有す
る全てのポリマーである。
【0042】本発明によるポリマーアロイはまた、市販
のコアー/シェル粒子、例えば武田薬品工業製のスタフ
ィロイド(Staphyloid)タイプ、例えばJP17514ま
たはJP129266に記載されているもの、カネカ(K
ANEKA)製のKane-Aceタイプ、例えば製造パンフレットKa
ne ACE-Bに記載されているもの、製造パンフレットMeta
blen中に記載されている、METABLEN Company BV 製のMe
tablen C, Metablen WおよびMetablen Eタイプ、GE PLA
STICS 製のBlendex タイプまたはロームアンドハース製
のParaloidタイプ、例えばGaechter/Mueller Kunststof
f-Additive [プラスチック添加剤] 、Carl Hanser Muni
ch (1983) 第XXIX頁〜またはパンフレットPARALOID BTA
733、ロームアンドハースからのImpact Modifier for
Clear Packaging (1987)またはRohm & Haas からのパン
フレットPARALOIDBTA-III N2 BTA-702 BTA 715 (1989)
に記載されているものを含むこともできる。
【0043】本発明によるポリマーアロイは、全アロイ
に対して、2〜50重量%、好ましくは10〜40重量
%、特に好ましくは10〜25重量%のコアー/シェル
粒子を含む。
【0044】平均屈折率(容積平均)が1.52〜1.
55、好ましくは1.53〜1.54のコアー/シェル
粒子が、ポリマーアロイの最も高い可能な透明度を達成
するために適している。最適な粒子屈折率および粒子の
半径比のそれぞれの選択は、1つのコアーおよび1つの
シェルからなる粒子のためのMakromol. Chem. 183 (199
0) 221に従って、またはマルチシェル粒子のためのM. K
erker, The Scattering of Light, Academic Press (19
69) 第5.4 章に従って、決定される。1つのコアおよび
いくつかのシェルを含む多層構造を有するコアー/シェ
ル改良剤が、透明な耐衝撃性ポリマーアロイを得るため
に特に適している。
【0045】本発明によるポリマーアロイは、60〜3
50℃、好ましくは100〜150℃、特に好ましくは
110〜130℃のCOCのガラス転移温度より高い温
度で製造される。
【0046】本発明によるポリマーアロイは、慣用の方
法(D.D.Walsh, Comprehensive Polymear Science, Perg
amon Press (1989),第5.2 章; J.L. White & K. Min, C
omprehensive Polymer Science, Pergamon Press, (198
9), 第285 頁〜) によって製造され得る。特に、成分
は粉末または顆粒の形で、溶融物から一緒に押し出すこ
とによって顆粒またはチップに加工され得、それは次い
で造形構造物に、例えばプレス、押出または射出成形に
よって変えられ得る。本発明によるポリマーアロイは、
射出成形、射出吹込成形、押出吹込成形または押出造形
品の製造に特に適している。さらに、本発明によるポリ
マーアロイからフィルムおよび繊維もまた製造され得
る。
【0047】本発明によるポリマーアロイは、特にいわ
ゆるマスターバッチによって製造され得る。この方法に
おいて、コアー/シェル粒子を、ポリマーアロイ全量に
対して20〜80重量%の量で、1種またはそれ以上の
COC(好ましくは一緒に押し出すことによって)と混
合し、次いでこの混合物を、1種またはそれ以上のCO
Cと再び混合して(好ましくは一緒に押し出すことによ
って)所望の最終濃度に合わせる。この方法は、コアー
/シェル粒子の良好な分散性に導き、アロイ全量に対し
て3〜25重量%のコアー/シェル粒子の含有率を有す
るポリマーアロイを製造する場合に好ましく使用され
る。
【0048】本発明によるポリマーアロイは、4〜20
0%、好ましくは5〜100%、特に好ましくは10〜
30%の破断点伸びを有し、また、2.5〜100kJ
/m 2 、好ましくは4〜50kJ/m2 、特に好ましく
は10〜30kJ/m2 のノッチ衝撃強さを有してい
る。
【0049】本ポリマーアロイは、慣用の量で添加剤、
例えば可塑剤、UV安定剤、螢光増白剤、酸化防止剤、
帯電防止剤、熱安定剤または補強材、例えばガラス繊
維、炭素繊維または高弾性繊維、例えばポリアラミドま
たは液晶ポリエステルなどを含み得る。本ポリマーアロ
イは、さらに、充填剤、例えば無機材料、タルク、二酸
化チタンなどを含み得る。
【0050】本発明によるポリマーアロイは、多数の適
用、例えばコンテナ、ボトル、コップ、医療用途、例え
ばブリスタパックまたは麻酔、呼吸、小児科または医用
供給装置のための射出成形部品、家庭用品、例えば刃
物、電子レンジ、冷凍庫コンテナ、ボウル、おけ、特に
ふろおけ、洗濯ばさみ、便座、給水栓、家具、スーツケ
ース、特にシェル形スーツケース、植木鉢、びんのふた
・栓、玩具、例えばビルディング・ブロックまたはペダ
ルカー、押出フィルム、例えば梱包用のもの、コンデン
サー用途、被覆ターポリン、建築用、例えば窓枠、パネ
ル、折りたたみ戸、ブラインドおよびフローリング、航
空機用、例えば航空機内部フィッティング、織物用繊
維、電気機器のハウジング、例えばプリンター、表示画
面、キーボード、コンピュータ、電話、ハイファイ機
器、ランプハウジング、衝撃ボール盤、ベルト研削盤、
振動研削盤、丸のこ、低温用、例えば冷蔵庫インサート
または冷凍庫キャビネット部品、ケーブルシース、管、
スポーツ用品、例えば保護ヘルメット、ボート船体およ
びサーフボード、自動車の内部フィッティング、例えば
内張りまたはダッシュボード、自動車の外部フィッィン
グ、例えばバンパー、不透明な板張りまたはハブわん、
未完成製品、例えばシール、パイプコネクタまたはケー
ブルコネクタに適している。
【0051】
【発明の効果】本発明によるポリマーアロイは高い曲げ
強さおよび高い耐応力ひび割れ性ならびに良好な流動性
を有する。本発明によるポリマーアロイは、良好な溶接
強さおよび良好な流動性を有し、これは射出成形適用に
特に有利である。機械的性質、例えば熱変形定性、破断
点伸びおよびノッチ衝撃強さは広い範囲内で変えること
ができ、その結果多くの適用分野が受け入れられ得る。
本発明によりポリマーアロイは、費用のかかるテストで
COCのためのコアー/シェル粒子の最適化を行なう必
要なしに、製造され得る。さらに、本ポリマーアロイの
加工および製造は工業的に容易に行なわれる。
【0052】
【実施例】
例 シクロオレフィンコポリマーおよびコアー/シェル粒子
をまず乾燥し(90℃、24時間、減圧)次いで不活性
ガス(アルゴン)下で種々の量比でエキステンダー(Haa
ke, Rheocord System 90/Rheomex TW 100, Karlsruhe,
ドイツ連邦共和国)で一緒に押し出す。顆粒の形で得ら
れたポリマーアロイを上述したように再度乾燥し次いで
不活性ガス(アルゴン)下に、引張試験片、衝撃試験片
およびシートに射出成形した。ドイツ連邦共和国、Muni
ch所在のKrauss-MaffeiKW 90-210B射出成形機を使用し
た。シクロオレフィンコポリマーおよびそのポリマーア
ロイの物理的性質は次のように特徴づけられた。
【0053】ガラス転移温度を、ドイツ連邦共和国、Ue
berlingen 所在のPerkin Elmer製の示差走査熱量計DS
C7を用いて測定した。加熱速度は20℃/分であっ
た。ドイツ連邦共和国、Offenbach 所在のInstron 製の
引張応力/伸び機械4302を使用して機械的性質、例えば
弾性率、破断点伸びおよびDIN53455(引張応力
/伸び特性)を測定した。
【0054】ノッチ衝撃強さを、ドイツ連邦共和国、Ul
m 所在のZwick 製の測定器を用いて、ハンマー振子51
02を用いて、DIN53453に従って測定した。溶
融粘度を、米国、ニュージャージー州、Piscataway所在
のRheometircs 製のレオメーターRDS を用いて測定し
た。
【0055】使用したCOCの粘度数を、DIN537
28に従って測定した(デカヒドロナフタレン、135
℃)。3点曲げ試験を、射出成形試験片で、DIN53
452/53457に従って行なった。
【0056】次の市販のコアー/シェル粒子を使用し
た: Blendex 338 GE Plastics Kane Ace B 511 カネカ Kane Ace B 56 カネカ 重合 例1 攪拌器を備えたきれいな乾燥した75dm3 重合反応器
を窒素でフラッシュし次いでエチレンでフラッシュし、
そして12kgのノルボルネンおよび15dm 3 のトル
エンで満たした。300mlのトリイソブチルアルミニ
ウム溶液(トルエン中20%w/w)を添加した。エチ
レン圧を18barの高められた圧力に調整した。反応
温度を70℃に調整した。20mgのイソプロペニル
(シクロペンタジエニル)(1−インデニル)−ジルコ
ニウムジクロリドをメチルアルミノキサンのトルエン溶
液500ml(凝固点測定に従って1300g/mol
の分子量を有する、10重量%のメチルアルミノキサ
ン)に溶解させ、次いで溶液を反応器に配量した。エチ
レン圧をトッピングにより18barで保った。90分
の重合時間後、反応器の内容物を、50dm3 の水素化
ディーゼル油分画(Exxsol、沸点範囲100〜120
℃、Exxon 製)中500gのセライト(Celite)および2
00mlの水が予め導入されている150dm3 攪拌タ
ンクに移した。この混合物を60℃で20分間攪拌し
た。
【0057】10dm3 のExxsol中に懸濁させた500
gのセライトのろ過ケーキを、120dm3 圧力吸引フ
ィルターの濾布上で形成した。ポリマー溶液を、圧力吸
引フィルターを通してろ過した。2.8barの窒素圧
が溶液上で確立された。次いでこの混合物を、鋼ハウジ
ング中に嵌め込まれた7つのフィルターキャンドル(Flu
id Dynamics, Dynalloy XS 64.5 μm 0.1 m2 /キャン
ドル)を通してろ過した。ポリマー溶液を、分散器(dis
perser)(Ultraturrax)を用いて、500dm3 のアセト
ン中で攪拌し、これにより沈澱させた。この懸濁物を、
680dm3 攪拌圧力吸引フィルターを介して、底部バ
ルブを開けて循環させた。底部バルブを閉めた後、残留
物を200dm3 のアセトンで3回洗浄した。最後の洗
浄後、生成物を窒素流中で60℃で予備乾燥し、乾燥キ
ャビネット中で0.2bar下で80℃で24時間乾燥
した。5.37kgのポリマーを得た。粘度数は51m
l/gであり、ガラス転移温度は105℃であった。
【0058】例2 例1と同様に行なった。ただし・・・・。生成物の性質
を表1に示す。
【0059】 1 :イソプロピレン(1−インデニル)シクロペンタ
ジエニルジルコニウムジクロリド Nb:ノルボルネン Et:エチレン 例3: 次の表は、純粋なCOCおよびCOC−コアー/シェル
粒子アロイのノッチ衝撃強さを示している: 例4: 例5:次の表は、純粋なCOCおよびCOC−コアー/
シェル粒子アロイの引張応力/伸び特性を示す。
【0060】 例6 次のポリマーを50:50の重量比でHaake エキステン
ダー中で混合した:COC2/PMMA、COC5/P
MMA、COC9/PMMA、COC2/ポリスチレ
ン、COC5/ポリスチレン、COC9/ポリスチレ
ン、COC2/ポリカーボネート、COC5/ポリカー
ボネート、COC9/ポリカーボネート。全ての場合に
おいて、DSC測定(Perkin Elmer DSC-7、Ueberkinge
n 、ドイツ連邦共和国)を使って、2つの成分の変わら
ないガラス転移温度を見出した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランク・オザン ドイツ連邦共和国、65779 ケルクハイム、 ハッテルスハイマー・ストラーセ、27− 29 (72)発明者 オットー・ヘルマン−シエーンヘル ドイツ連邦共和国、64625 ベンスハイム、 グラフエンストラーセ、15 (72)発明者 ヴインセント・ジェイ・サリバン アメリカ合衆国、ニユー・ジーランド州 07940、マデイソン、キープ・ストリート、 24 (72)発明者 トーマス・ヴエラー ドイツ連邦共和国、55130 マインツ、ア ム・ユングシュテュック、42

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 a)1種またはそれ以上のシクロオレフ
    ィンコポリマーおよびb)1種またはそれ以上のコアー
    /シェル粒子からなるポリマーアロイ。
  2. 【請求項2】 1種のシクロオレフィンコポリマーおよ
    び1種またはそれ以上コアー/シェル粒子からなる、請
    求項1記載のポリマーアロイ。
  3. 【請求項3】 シクロオレフィンコポリマー(COC)
    が、 COC全量に対して0.1〜99重量%の、1種または
    それ以上の多環式オレフィンから誘導される構造単位、 COC全量に対して0〜95重量%の、1種またはそれ
    以上の単環式オレフィンから誘導される構造単位、およ
    びCOC全量に対して0〜99重量%の、1種またはそ
    れ以上の非環式オレフィンから誘導される構造単位から
    なる、請求項1または2のいずれか1項に記載のポリマ
    ーアロイ。
  4. 【請求項4】 シクロオレフィンコポリマーが、 シクロオレフィンコポリマーの全量に対して0.1〜9
    9重量%の、式I、II、III、IV、VまたはVI 【化1】 〔式中R1 、R2 、R3 、R4 、R5 、R6 、R7 およ
    びR8 は同一または異なっており、水素原子またはC1
    〜C20炭化水素基であるか、あるいは基R1 〜R 8 の2
    つまたはそれ以上は環を形成し、そして種々の式I〜V
    Iの中の基R1 〜R8 は異なる意味を有することができ
    る。〕で表される1種またはそれ以上の多環式オレフィ
    ンから誘導される構造単位、シクロオレフィンコポリマ
    ー全量に対して0〜95重量%の、式VII 【化2】 〔式中nは2〜10の数である。〕で表される1種また
    はそれ以上の単環式オレフィンから誘導される構造単
    位、およびシクロオレフィンコポリマー全量に対して0
    〜99重量%の、式VIII 【化3】 〔式中R9 、R10、R11およびR12は同一または異なっ
    ており、水素原子またはC1 〜C20炭化水素基であ
    る。〕で表される1種またはそれ以上の非環式オレフィ
    ンから誘導される構造単位からなる、請求項1〜3のい
    ずれか1項に記載のポリマーアロイ。
  5. 【請求項5】 a)1種またはそれ以上のシクロオレフ
    ィンコポリマーおよびb)1種またはそれ以上のコアー
    /シェル粒子を混合することを特徴とする、ポリマーア
    ロイの製造方法。
  6. 【請求項6】 a)1種またはそれ以上のシクロオレフ
    ィンコポリマーおよびb)1種またはそれ以上のコアー
    /シェル粒子を混合してマスターバッチを形成し、得ら
    れる混合物を1種またはそれ以上のシクロオレフィンコ
    ポリマーと混合する、請求項5記載の方法。
  7. 【請求項7】 請求項1〜4のいずれか1項に記載のポ
    リマーアロイを成形品の製造に使用する方法。
  8. 【請求項8】 ポリマーアロイからなる成形品であっ
    て、ポリマーアロイが a)1種またはそれ以上のシクロオレフィンコポリマー
    およびb)1種またはそれ以上のコアー/シェル粒子か
    らなることを特徴とする上記成形品。
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