JPH0812845A - ゴム変性グラフト熱可塑性重合体組成物 - Google Patents
ゴム変性グラフト熱可塑性重合体組成物Info
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- JPH0812845A JPH0812845A JP7048599A JP4859995A JPH0812845A JP H0812845 A JPH0812845 A JP H0812845A JP 7048599 A JP7048599 A JP 7048599A JP 4859995 A JP4859995 A JP 4859995A JP H0812845 A JPH0812845 A JP H0812845A
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- rubber
- polymer
- weight
- thermoplastic polymer
- modified graft
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L51/04—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to rubbers
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Graft Or Block Polymers (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 向上した耐環境応力亀裂性を有するゴム変性
熱可塑性重合体組成物を提供する。 【構成】 スチレンに基質重合体としてのポリブタジエ
ンを溶解し、そして低剪断条件下で重合して枝重合体と
してのポリスチレンのマトリックス中にポリブタジエン
粒子が分布している重合体を形成する。ポリブタジエン
粒子の容積平均サイズは9.2ミクロンである。この重
合体を2重量%のポリブテンとブレンドする。得られた
組成物は優れた耐環境応力亀裂性を有する。
熱可塑性重合体組成物を提供する。 【構成】 スチレンに基質重合体としてのポリブタジエ
ンを溶解し、そして低剪断条件下で重合して枝重合体と
してのポリスチレンのマトリックス中にポリブタジエン
粒子が分布している重合体を形成する。ポリブタジエン
粒子の容積平均サイズは9.2ミクロンである。この重
合体を2重量%のポリブテンとブレンドする。得られた
組成物は優れた耐環境応力亀裂性を有する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はゴム又は耐衝撃性の改良
された熱可塑性重合体の組成物に関する。更に詳しく
は、本発明は高い耐環境応力亀裂性(ESCR)を有す
る耐衝撃性の改良された熱可塑性重合体に関する。
された熱可塑性重合体の組成物に関する。更に詳しく
は、本発明は高い耐環境応力亀裂性(ESCR)を有す
る耐衝撃性の改良された熱可塑性重合体に関する。
【0002】
【従来の技術】ゴム又は衝撃性の改良された(即ち、耐
衝撃性の)熱可塑性重合体、例えば高耐衝撃性ポリスチ
レン(HIPS)、アクリロニトリル−ブタジエン−ス
チレン系プラスチック(ABS)及びメチルメタクリレ
ート−ブタジエン−スチレン系プラスチック(MBS)
は相当以前から知られている。これらのゴム変性重合体
は少なくとも一部の枝重合体がグラフトされている少
量、典型的には、約3〜15重量%のゴム基質重合体か
ら成る。これらのゴム変性重合体は高範囲の用途に有用
である。しかし、これらの重合体は長鎖の油及び/又は
脂肪に付されると物性に相当の損失を受ける傾向があ
る。これは環境応力亀裂(ESC)として知られるもの
である。この問題自体はまずプラスチックの曇りとして
現示し、そしてそのような油又は脂肪に対して長期間暴
露されるとプラスチックは亀裂を起こし、或いは数片に
破壊されさえする。残念ながら、熱可塑性重合体のかな
り重要な市場はクリーナーや、場合によっては脂肪質の
又は油質の食品のような、ESCの原因となりがちな化
成品に付される家庭用具の分野にある。
衝撃性の)熱可塑性重合体、例えば高耐衝撃性ポリスチ
レン(HIPS)、アクリロニトリル−ブタジエン−ス
チレン系プラスチック(ABS)及びメチルメタクリレ
ート−ブタジエン−スチレン系プラスチック(MBS)
は相当以前から知られている。これらのゴム変性重合体
は少なくとも一部の枝重合体がグラフトされている少
量、典型的には、約3〜15重量%のゴム基質重合体か
ら成る。これらのゴム変性重合体は高範囲の用途に有用
である。しかし、これらの重合体は長鎖の油及び/又は
脂肪に付されると物性に相当の損失を受ける傾向があ
る。これは環境応力亀裂(ESC)として知られるもの
である。この問題自体はまずプラスチックの曇りとして
現示し、そしてそのような油又は脂肪に対して長期間暴
露されるとプラスチックは亀裂を起こし、或いは数片に
破壊されさえする。残念ながら、熱可塑性重合体のかな
り重要な市場はクリーナーや、場合によっては脂肪質の
又は油質の食品のような、ESCの原因となりがちな化
成品に付される家庭用具の分野にある。
【0003】現在までに、本出願人が知っている、最良
のESCRを有する熱可塑性重合体はシェブロン社(C
hevron)のHIPSグレード6755である。本
出願人は、シェブロン社の製品を分析した後、その製品
は約2〜3重量%のポリブテンを含有し、そして容積平
均粒径(volume average partic
le diameter)4〜4.5ミクロンの分散し
たゴム相を有するとの結論に達した。
のESCRを有する熱可塑性重合体はシェブロン社(C
hevron)のHIPSグレード6755である。本
出願人は、シェブロン社の製品を分析した後、その製品
は約2〜3重量%のポリブテンを含有し、そして容積平
均粒径(volume average partic
le diameter)4〜4.5ミクロンの分散し
たゴム相を有するとの結論に達した。
【0004】本出願人は、また、ポリブテンがある種の
プラスチックのESCRを高めるのに有用であろうこと
を示唆している、同様にシェブロン社によるある商業文
献も知っている。
プラスチックのESCRを高めるのに有用であろうこと
を示唆している、同様にシェブロン社によるある商業文
献も知っている。
【0005】本出願人は、特許や文献に関する各種のコ
ンピューターデーターベースを調査しても、大きな粒子
サイズのゴム基質とポリブテンの使用との組み合わせを
開示している明白な文献を見いだすことができなかっ
た。
ンピューターデーターベースを調査しても、大きな粒子
サイズのゴム基質とポリブテンの使用との組み合わせを
開示している明白な文献を見いだすことができなかっ
た。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は向上したES
CRを有するゴム変性熱可塑性重合体を求めるものであ
る。
CRを有するゴム変性熱可塑性重合体を求めるものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】発明の概要 本発明は 1.ゴム変性熱可塑性重合体99〜96重量%、及び 2.数平均分子量が900〜2000であるポリブテン
1〜4重量%
1〜4重量%
【0008】から成るゴム変性グラフト熱可塑性重合体
組成物にして、
組成物にして、
【0009】上記ゴム変性熱可塑性重合体は
【0010】(a)C4-6 共役ジオレフィンより成る群
から選ばれる単量体の単独重合体又は共重合体である基
質重合体4〜15重量%;及び
から選ばれる単量体の単独重合体又は共重合体である基
質重合体4〜15重量%;及び
【0011】(b)少なくとも一部が上記基質重合体に
グラフトされている枝重合体にして、未置換の又はC
1-4 アルキル基で置換されているC8-12ビニル芳香族単
量体、C3-6 エチレン性不飽和カルボン酸のC1-8 アル
キル−及びヒドロキシアルキル−エステル、アクリロニ
トリル、メタクリロニトリル及び無水マレイン酸より成
る群から選ばれる1種又は2種以上の単量体の単独重合
体又は共重合体から成るそのような枝重合体96〜85
重量%
グラフトされている枝重合体にして、未置換の又はC
1-4 アルキル基で置換されているC8-12ビニル芳香族単
量体、C3-6 エチレン性不飽和カルボン酸のC1-8 アル
キル−及びヒドロキシアルキル−エステル、アクリロニ
トリル、メタクリロニトリル及び無水マレイン酸より成
る群から選ばれる1種又は2種以上の単量体の単独重合
体又は共重合体から成るそのような枝重合体96〜85
重量%
【0012】から成り、そして
【0013】上記基質重合体は、上記ゴム変性熱可塑性
重合体において、上記枝重合体のマトリックス全体に数
平均粒子サイズが6〜12ミクロンである粒子として分
布されている前記ゴム変性グラフト熱可塑性重合体組成
物を提供するものである。
重合体において、上記枝重合体のマトリックス全体に数
平均粒子サイズが6〜12ミクロンである粒子として分
布されている前記ゴム変性グラフト熱可塑性重合体組成
物を提供するものである。
【0014】発明の詳しい説明 環境応力亀裂はプラスチック工業全体を通じて重要な問
題である。エチレン系プラスチックのESCRの測定法
に関してはASTM試験法がある(ASTMD−169
3)(これに反して、本発明のスチレン系プラスチック
にはない)。このエチレン系プラスチック用ESCR試
験において、試料は“ノッチ付き”であって、応力はそ
の試料をジグに篏合する制御された又は所定の“U字”
形状で、或いはパイプの上に接触させて曲げることによ
って加えられ、次いでその試料を当該プラスチックのE
SCRが測定されるべき材料(例えば、油、脂肪、洗浄
剤又はクリーナー)に浸漬する。この試験では試料の半
数が破損(即ち、破壊)される時間が測定される。この
タイプの試験をスチレン系の熱可塑性重合体に応用する
試みがなされたが、しかし、この試験の感度は著しく低
いようである。更に詳しくは、この試験はESCRが非
常に乏しい製品に関してはそれを他のあらゆる製品から
明確に区別ことができる。言い換えると、この試験はE
SCRが中度及び高度の材料を実際に使用するに当たっ
てそのESCRを、又はそれら材料間のESCRを区別
し、或いは予測することはできない。結果として、ある
材料が使用に当たって平均のESCRを有しているかぎ
り、その材料はその試験に基づいて良好なESCRを有
すると予想することはできる。更に、この試験は良好な
又は優れたESCRを有する重合体間でそれらを効果的
に区別することはできない。
題である。エチレン系プラスチックのESCRの測定法
に関してはASTM試験法がある(ASTMD−169
3)(これに反して、本発明のスチレン系プラスチック
にはない)。このエチレン系プラスチック用ESCR試
験において、試料は“ノッチ付き”であって、応力はそ
の試料をジグに篏合する制御された又は所定の“U字”
形状で、或いはパイプの上に接触させて曲げることによ
って加えられ、次いでその試料を当該プラスチックのE
SCRが測定されるべき材料(例えば、油、脂肪、洗浄
剤又はクリーナー)に浸漬する。この試験では試料の半
数が破損(即ち、破壊)される時間が測定される。この
タイプの試験をスチレン系の熱可塑性重合体に応用する
試みがなされたが、しかし、この試験の感度は著しく低
いようである。更に詳しくは、この試験はESCRが非
常に乏しい製品に関してはそれを他のあらゆる製品から
明確に区別ことができる。言い換えると、この試験はE
SCRが中度及び高度の材料を実際に使用するに当たっ
てそのESCRを、又はそれら材料間のESCRを区別
し、或いは予測することはできない。結果として、ある
材料が使用に当たって平均のESCRを有しているかぎ
り、その材料はその試験に基づいて良好なESCRを有
すると予想することはできる。更に、この試験は良好な
又は優れたESCRを有する重合体間でそれらを効果的
に区別することはできない。
【0015】ESCRに影響を及ぼす因子について意味
のある理解を引き出すことができるようにするために、
本出願人は良好なESCRを有する製品間でそれらを区
別する試験法を開発する必要があった。本出願人は変性
された熱可塑性重合体を“U字”形状に曲げることなく
応力に付す試験法を開発した。この試験法においては、
圧縮成形試料が垂直に保持される。試料の底部は適所に
保持される。試料の上部は固定することができる軸上に
旋回軸支されるロッカー又はレバーアームに取り付けら
れる。レバーアームは旋回心軸の前面(近位側)を越え
て、また背面(遠位側)を越えて延在する。レバーアー
ムの遠位端には荷重(例えば、可変荷重ショット・カン
(variable load shot can)が
取り付けられる。プラスチックの試料に被試験化成品
(例えば、油又は脂肪、典型的には、トーモロコシ油1
00%のマーガリン)を塗布し、そしてタイマーのスイ
ッチを入れる。レバーアームを解除し、試料を応力の下
に置く。試料が破壊するとショット・カンが落下し、ス
イッチが作動してタイマーを止める。この装置は異なる
試料間のESCRの差に対して著しく敏感であることが
見いだされた。
のある理解を引き出すことができるようにするために、
本出願人は良好なESCRを有する製品間でそれらを区
別する試験法を開発する必要があった。本出願人は変性
された熱可塑性重合体を“U字”形状に曲げることなく
応力に付す試験法を開発した。この試験法においては、
圧縮成形試料が垂直に保持される。試料の底部は適所に
保持される。試料の上部は固定することができる軸上に
旋回軸支されるロッカー又はレバーアームに取り付けら
れる。レバーアームは旋回心軸の前面(近位側)を越え
て、また背面(遠位側)を越えて延在する。レバーアー
ムの遠位端には荷重(例えば、可変荷重ショット・カン
(variable load shot can)が
取り付けられる。プラスチックの試料に被試験化成品
(例えば、油又は脂肪、典型的には、トーモロコシ油1
00%のマーガリン)を塗布し、そしてタイマーのスイ
ッチを入れる。レバーアームを解除し、試料を応力の下
に置く。試料が破壊するとショット・カンが落下し、ス
イッチが作動してタイマーを止める。この装置は異なる
試料間のESCRの差に対して著しく敏感であることが
見いだされた。
【0016】この試験は1つのプラスチックの複数の試
料に対して複数回行われる。次に、破壊時間を記録す
る。そのとき、試料の半数が破損する時間は次のように
して計算することができる:
料に対して複数回行われる。次に、破壊時間を記録す
る。そのとき、試料の半数が破損する時間は次のように
して計算することができる:
【数1】
【0017】上記の式は試料の耐環境応力亀裂性を計算
するもので、それは試験されている試料の母集団の50
%に関する環境応力亀裂による破損時間である。
するもので、それは試験されている試料の母集団の50
%に関する環境応力亀裂による破損時間である。
【0018】本明細書中で使用されている“良好なES
CR”なる用語又は句は、トーモロコシ油100%のマ
ーガリン、荷重3,706グラム、遠位レバーアーム1
5.0cm、近位レバーアーム9.5cmを用いて上記
のようにして試験された試料が8〜15時間の計算され
たF50ESCRを有することを意味する。
CR”なる用語又は句は、トーモロコシ油100%のマ
ーガリン、荷重3,706グラム、遠位レバーアーム1
5.0cm、近位レバーアーム9.5cmを用いて上記
のようにして試験された試料が8〜15時間の計算され
たF50ESCRを有することを意味する。
【0019】本明細書中で使用されている“優れたES
CR”なる用語又は句は、上記のようにして試験された
プラスチックが15時間より長い、典型的には18〜2
5時間の計算されたF50ESCRを有することを意味する。
CR”なる用語又は句は、上記のようにして試験された
プラスチックが15時間より長い、典型的には18〜2
5時間の計算されたF50ESCRを有することを意味する。
【0020】本発明はゴム又は耐衝撃性の改良された熱
可塑性重合体に関連して使用するのに特に適している。
典型的には、このような重合体は枝重合体の少なくとも
一部がグラフトされているゴム基質から成る。
可塑性重合体に関連して使用するのに特に適している。
典型的には、このような重合体は枝重合体の少なくとも
一部がグラフトされているゴム基質から成る。
【0021】基質はエチレン性不飽和を含有するゴム重
合体であることができる。ゴム基質は1種又は2種以上
のC4-6 共役ジオレフィンの単独重合体又は共重合体で
あるのが好ましい。1つの好ましいゴム基質はポリブタ
ジエンである。ポリブタジエンは中又は高シス−ポリブ
タジエンであることができる。高シス−ポリブタジエン
の含有シス−配置は、典型的には、重合体の95重量%
以上、好ましくは約98重量%より大である。中シス−
ポリブタジエンのシス含量は、典型的には、約60〜8
0重量%、好ましくは約65〜75重量%である。
合体であることができる。ゴム基質は1種又は2種以上
のC4-6 共役ジオレフィンの単独重合体又は共重合体で
あるのが好ましい。1つの好ましいゴム基質はポリブタ
ジエンである。ポリブタジエンは中又は高シス−ポリブ
タジエンであることができる。高シス−ポリブタジエン
の含有シス−配置は、典型的には、重合体の95重量%
以上、好ましくは約98重量%より大である。中シス−
ポリブタジエンのシス含量は、典型的には、約60〜8
0重量%、好ましくは約65〜75重量%である。
【0022】本発明によるとき、熱可塑性重合体マトリ
ックス全体に分散したゴム重合体の大きな粒子を得る必
要が同時に存在する。粒子サイズに所要の分布を達成す
るのに、1つ又は2つ以上の方法を組み合わせて用いる
ことができる。
ックス全体に分散したゴム重合体の大きな粒子を得る必
要が同時に存在する。粒子サイズに所要の分布を達成す
るのに、1つ又は2つ以上の方法を組み合わせて用いる
ことができる。
【0023】1つの方法は、重合して熱可塑性重合体マ
トリックスを形成する単量体(類)に溶解したとき高粘
度を示すゴム重合体を使用する方法である。典型的に
は、重合体の分子量が大きければ大きいほどその重合体
の溶液粘度は高くなる。高分子量のポリブタジエンは約
260,000〜約300,000、好ましくは27
0,000〜280,000の重量平均分子量(Mw)
を有することができる。
トリックスを形成する単量体(類)に溶解したとき高粘
度を示すゴム重合体を使用する方法である。典型的に
は、重合体の分子量が大きければ大きいほどその重合体
の溶液粘度は高くなる。高分子量のポリブタジエンは約
260,000〜約300,000、好ましくは27
0,000〜280,000の重量平均分子量(Mw)
を有することができる。
【0024】適したポリブタジエンゴムはマイルズ・ラ
バー社(Miles RubberCorporati
on)、バイヤー社(Bayer AG)及びファイヤ
ーストーン社(Firestone)を含めて多数の会
社から商業的に入手することが可能である。特に有用な
ゴムはファイヤーストーン社のディーン(DIENE:
登録商標)70である。
バー社(Miles RubberCorporati
on)、バイヤー社(Bayer AG)及びファイヤ
ーストーン社(Firestone)を含めて多数の会
社から商業的に入手することが可能である。特に有用な
ゴムはファイヤーストーン社のディーン(DIENE:
登録商標)70である。
【0025】第二の方法は、“重合容器”中で低剪断撹
拌機を使用する方法である。HIPS及び同様の耐衝撃
性の改良された熱可塑性重合体の製造においては、典型
的には、約1〜20重量%、好ましくは約4〜15重量
%、最も好ましくは約4〜10重量%のゴム基質がスチ
レンのような1種又は2種以上の単量体とエチルベンゼ
ンのような希釈剤との混合物に溶解される(その混合物
により無限に膨潤される)。ゴム基質が連続相又は共−
連続相(co−continuous phase)を
形成しているこの溶液を剪断作用に付し、ゴム相の容積
と重合体相の容積がほぼ等しくなる(通常は転化率5〜
20%)まで重合させる。そのとき、溶液は転相して、
連続相は樹脂相(単量体と熱可塑性重合体との混合物)
となり、その全体にゴム相がばらばらの粒子として分布
する。“重合容器”中で比較的低い剪断を用いると、比
較的大きな粒子のゴム相が生成する。低い剪断は、常用
の“櫂”型撹拌機を約15RPM未満、最も好ましくは
約10RPM未満のような低い回転速度で用いることに
よって達成することができる。別法では、35RPM未
満、最も好ましくは30RPM未満のような低回転速度
の低剪断撹拌機、例えば螺旋型撹拌機が用いることがで
きる。予備重合装置で低剪断を使用すると共に、比較的
高い溶液粘度をそれと組み合わせて使用するのが好まし
い。
拌機を使用する方法である。HIPS及び同様の耐衝撃
性の改良された熱可塑性重合体の製造においては、典型
的には、約1〜20重量%、好ましくは約4〜15重量
%、最も好ましくは約4〜10重量%のゴム基質がスチ
レンのような1種又は2種以上の単量体とエチルベンゼ
ンのような希釈剤との混合物に溶解される(その混合物
により無限に膨潤される)。ゴム基質が連続相又は共−
連続相(co−continuous phase)を
形成しているこの溶液を剪断作用に付し、ゴム相の容積
と重合体相の容積がほぼ等しくなる(通常は転化率5〜
20%)まで重合させる。そのとき、溶液は転相して、
連続相は樹脂相(単量体と熱可塑性重合体との混合物)
となり、その全体にゴム相がばらばらの粒子として分布
する。“重合容器”中で比較的低い剪断を用いると、比
較的大きな粒子のゴム相が生成する。低い剪断は、常用
の“櫂”型撹拌機を約15RPM未満、最も好ましくは
約10RPM未満のような低い回転速度で用いることに
よって達成することができる。別法では、35RPM未
満、最も好ましくは30RPM未満のような低回転速度
の低剪断撹拌機、例えば螺旋型撹拌機が用いることがで
きる。予備重合装置で低剪断を使用すると共に、比較的
高い溶液粘度をそれと組み合わせて使用するのが好まし
い。
【0026】ここで注目すべきは、分散したゴム相、即
ちグラフト熱可塑性重合体用の基質重合体の粒子サイズ
は、ゴムが実質的に架橋されるまでは一定にならないこ
とである。一般的に言えば、これは熱可塑性重合体の転
化率が約70%以上、好ましくは80%以上である重合
の最終段階まで起こらない。従って、粒子サイズの損失
又は低下を招く過度に大きい剪断速度を後続の反応容器
において使用しないことを保証するような注意を払うべ
きである。
ちグラフト熱可塑性重合体用の基質重合体の粒子サイズ
は、ゴムが実質的に架橋されるまでは一定にならないこ
とである。一般的に言えば、これは熱可塑性重合体の転
化率が約70%以上、好ましくは80%以上である重合
の最終段階まで起こらない。従って、粒子サイズの損失
又は低下を招く過度に大きい剪断速度を後続の反応容器
において使用しないことを保証するような注意を払うべ
きである。
【0027】ゴム粒子はそれら粒子の容積平均粒径が6
〜12ミクロン、好ましくは8〜10ミクロンとなるよ
うな粒子サイズを有すべきである。容積平均粒径は粒子
サイズの分布の4乗(fourth moment)と
粒子サイズの分布の3乗との比で与えられる。
〜12ミクロン、好ましくは8〜10ミクロンとなるよ
うな粒子サイズを有すべきである。容積平均粒径は粒子
サイズの分布の4乗(fourth moment)と
粒子サイズの分布の3乗との比で与えられる。
【数2】
【0028】但し、式中のni は直径di を有する、全
ての粒子直径について合計された粒子の総数である。
ての粒子直径について合計された粒子の総数である。
【0029】枝熱可塑性重合体は未置換の又はC1-4 ア
ルキル基で置換されているC8-12ビニル芳香族単量体、
C3-6 エチレン性不飽和カルボン酸のC1-8 アルキル−
及びヒドロキシアルキル−エステル、アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル及び無水マレイン酸より成る群
から選ばれる1種又は2種以上の単量体の重合によって
形成される重合体であることができる。
ルキル基で置換されているC8-12ビニル芳香族単量体、
C3-6 エチレン性不飽和カルボン酸のC1-8 アルキル−
及びヒドロキシアルキル−エステル、アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル及び無水マレイン酸より成る群
から選ばれる1種又は2種以上の単量体の重合によって
形成される重合体であることができる。
【0030】枝重合体はスチレン、α−メチルスチレ
ン、p−メチルスチレン及びt−ブチルスチレンより成
る群から選ばれる1種又は2種以上のC8-12ビニル芳香
族単量体、好ましくはスチレンの単独重合体であること
ができる。
ン、p−メチルスチレン及びt−ブチルスチレンより成
る群から選ばれる1種又は2種以上のC8-12ビニル芳香
族単量体、好ましくはスチレンの単独重合体であること
ができる。
【0031】枝重合体は高熱スチレン系重合体(hig
h heat styrenic)であることができ
る。即ち、この重合体は未置換の又はC1-4 アルキル基
で置換されている1種又は2種以上の上記C8-12ビニル
芳香族単量体85〜95重量%及び無水マレイン酸5〜
15重量%から成ることができる。
h heat styrenic)であることができ
る。即ち、この重合体は未置換の又はC1-4 アルキル基
で置換されている1種又は2種以上の上記C8-12ビニル
芳香族単量体85〜95重量%及び無水マレイン酸5〜
15重量%から成ることができる。
【0032】枝重合体は未置換の又はC1-4 アルキル基
で置換されている1種又は2種以上のC8-12ビニル芳香
族単量体とC3-6 エチレン性不飽和カルボン酸の1種又
は2種以上のC1-8 アルキル−又はヒドロキシアルキル
−エステル、好ましくはC1- 4 アルキルエステルとの共
重合体であってもよい。適当かつ好ましいC8-12ビニル
芳香族単量体については前記で議論した。エチレン性不
飽和カルボン酸の適したアルキルエステルはアクリル酸
又はメタクリル酸のエステルである。特に有用なエステ
ルにはメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、
メチルアクリレート、エチルアクリレート及びブチルア
クリレートが含まれる。このエステルはメチルメタクリ
レート及びエチルアクリレートより成る群から選ぶのが
最も好ましい。有用な重合体にはC8-12ビニル芳香族単
量体80〜50重量%及び上記エステル20〜50重量
%から成るものが含まれる。
で置換されている1種又は2種以上のC8-12ビニル芳香
族単量体とC3-6 エチレン性不飽和カルボン酸の1種又
は2種以上のC1-8 アルキル−又はヒドロキシアルキル
−エステル、好ましくはC1- 4 アルキルエステルとの共
重合体であってもよい。適当かつ好ましいC8-12ビニル
芳香族単量体については前記で議論した。エチレン性不
飽和カルボン酸の適したアルキルエステルはアクリル酸
又はメタクリル酸のエステルである。特に有用なエステ
ルにはメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、
メチルアクリレート、エチルアクリレート及びブチルア
クリレートが含まれる。このエステルはメチルメタクリ
レート及びエチルアクリレートより成る群から選ぶのが
最も好ましい。有用な重合体にはC8-12ビニル芳香族単
量体80〜50重量%及び上記エステル20〜50重量
%から成るものが含まれる。
【0033】枝重合体は未置換の又はC1-4 アルキル基
で置換されている1種又は2種以上のC8-12ビニル芳香
族単量体とC3-6 エチレン性不飽和カルボン酸の1種又
は2種以上のC1-8 アルキル−又はヒドロキシアルキル
−エステルとの高熱重合体であってもよい。このような
重合体は、典型的には、C3-6 エチレン性不飽和カルボ
ン酸の1種又は2種以上のC1-8 アルキル−又はヒドロ
キシアルキル−エステル15〜50重量%、未置換の又
はC1-4 アルキル基で置換されている1種又は2種以上
のC8-12ビニル芳香族単量体80〜35重量%及び無水
マレイン酸5〜15重量%から成る。未置換の又はC
1-4 アルキル基で置換されている適したC 8-12ビニル芳
香族単量体については前記で議論した。適したエステル
単量体についても前記で議論した。
で置換されている1種又は2種以上のC8-12ビニル芳香
族単量体とC3-6 エチレン性不飽和カルボン酸の1種又
は2種以上のC1-8 アルキル−又はヒドロキシアルキル
−エステルとの高熱重合体であってもよい。このような
重合体は、典型的には、C3-6 エチレン性不飽和カルボ
ン酸の1種又は2種以上のC1-8 アルキル−又はヒドロ
キシアルキル−エステル15〜50重量%、未置換の又
はC1-4 アルキル基で置換されている1種又は2種以上
のC8-12ビニル芳香族単量体80〜35重量%及び無水
マレイン酸5〜15重量%から成る。未置換の又はC
1-4 アルキル基で置換されている適したC 8-12ビニル芳
香族単量体については前記で議論した。適したエステル
単量体についても前記で議論した。
【0034】枝重合体用の単量体はアクリロニトリル及
びメタクリロニトリルより成る群から選ばれる1種又は
2種以上の単量体10〜30重量%及び未置換の又はC
1-4アルキル基で置換されているC8-12ビニル芳香族単
量体より選ばれる1種又は2種以上の単量体90〜70
重量%から成ることができる。適したビニル芳香族単量
体については前記で議論した。
びメタクリロニトリルより成る群から選ばれる1種又は
2種以上の単量体10〜30重量%及び未置換の又はC
1-4アルキル基で置換されているC8-12ビニル芳香族単
量体より選ばれる1種又は2種以上の単量体90〜70
重量%から成ることができる。適したビニル芳香族単量
体については前記で議論した。
【0035】本発明の重合体はゴム変性高耐衝撃性熱可
塑性重合体の常用重合法で製造することができる。典型
的には、ゴム基質重合体、最も好ましくは中シス−配置
の高分子量ポリブタジエンを、重合されて枝重合体を形
成する1種又は2種以上の単量体及び、所望によって
は、エチルベンゼンのような希釈剤に溶解させる。得ら
れた溶液は熱だけの適用によって、又は遊離ラジカルを
生成する開始剤の使用によって熱重合させることができ
る。開始剤は色々な温度で分解して分子量に悪影響を及
ぼすことなく重合体の転化率を高める2つの異なる官能
基を有する二官能性の開始剤であることができる。この
ような二官能性開始剤は周知であって、例えばペンウォ
ルト社(Pennwalt Corporation)
の商業文献に記載されている。
塑性重合体の常用重合法で製造することができる。典型
的には、ゴム基質重合体、最も好ましくは中シス−配置
の高分子量ポリブタジエンを、重合されて枝重合体を形
成する1種又は2種以上の単量体及び、所望によって
は、エチルベンゼンのような希釈剤に溶解させる。得ら
れた溶液は熱だけの適用によって、又は遊離ラジカルを
生成する開始剤の使用によって熱重合させることができ
る。開始剤は色々な温度で分解して分子量に悪影響を及
ぼすことなく重合体の転化率を高める2つの異なる官能
基を有する二官能性の開始剤であることができる。この
ような二官能性開始剤は周知であって、例えばペンウォ
ルト社(Pennwalt Corporation)
の商業文献に記載されている。
【0036】ゴム重合体と熱可塑性の枝重合体を形成す
る単量体との溶液は、その溶液が転相を起こして大きな
粒子サイズのシロップ(例えば、一部重合した単量体、
及び粒状形のゴム基質重合体を分散して有する熱可塑性
重合体)を生成させるまで“予備反応器”中、低剪断下
で重合される。そのシロップは次に塔型反応器に供給さ
れ、塔を下降、通過するにつれて重合するか、又は典型
的には少なくとも2基の水平反応器が連なった連鎖型反
応器に供給され、その中を通過するにつれて重合する。
これら両システムにおいて、塔又は最後の水平反応器を
出るシロップの転化率は、典型的には、約70%以上で
あるべきである。
る単量体との溶液は、その溶液が転相を起こして大きな
粒子サイズのシロップ(例えば、一部重合した単量体、
及び粒状形のゴム基質重合体を分散して有する熱可塑性
重合体)を生成させるまで“予備反応器”中、低剪断下
で重合される。そのシロップは次に塔型反応器に供給さ
れ、塔を下降、通過するにつれて重合するか、又は典型
的には少なくとも2基の水平反応器が連なった連鎖型反
応器に供給され、その中を通過するにつれて重合する。
これら両システムにおいて、塔又は最後の水平反応器を
出るシロップの転化率は、典型的には、約70%以上で
あるべきである。
【0037】重合体は次に脱蔵段階に入る。重合体は、
典型的には、前記反応器の温度よりも高い温度に加熱さ
れて残留単量体と希釈剤の蒸気圧を上昇させ、そして転
化率を更に高度にする。この重合体の融液は、次に、一
般的には垂直配置状態の減圧域に暴露され、その減圧域
をストランドの形で降下する(所謂、ストランド落下式
脱蔵装置)。この操作は数回行ってもよいが、必ずそう
しなければならない訳ではない。得られた重合体は、次
に、押出ダイから冷却浴、典型的には、水の中に押し出
され、次いで通常はエアジェットで乾燥され、そして裁
断機に供給され、ペレット状に切断される。
典型的には、前記反応器の温度よりも高い温度に加熱さ
れて残留単量体と希釈剤の蒸気圧を上昇させ、そして転
化率を更に高度にする。この重合体の融液は、次に、一
般的には垂直配置状態の減圧域に暴露され、その減圧域
をストランドの形で降下する(所謂、ストランド落下式
脱蔵装置)。この操作は数回行ってもよいが、必ずそう
しなければならない訳ではない。得られた重合体は、次
に、押出ダイから冷却浴、典型的には、水の中に押し出
され、次いで通常はエアジェットで乾燥され、そして裁
断機に供給され、ペレット状に切断される。
【0038】本発明組成物の第二成分はポリブテンであ
る。ポリブテンは約900〜2000、好ましくは約9
00〜1300の数平均分子量(Mn)を有することが
できる。ポリブテンはゴム変性熱可塑性重合体に1〜4
重量%、好ましくは1〜3重量%の量で添加される。
る。ポリブテンは約900〜2000、好ましくは約9
00〜1300の数平均分子量(Mn)を有することが
できる。ポリブテンはゴム変性熱可塑性重合体に1〜4
重量%、好ましくは1〜3重量%の量で添加される。
【0039】ポリブテンは多数の異なる方法でゴム変性
熱可塑性重合体に添加することができる。即ち、前記の
熱可塑性重合体ペレットをポリブテンと一緒に押出ブレ
ンドし、次いでペレット化することができる。ポリブテ
ンを前記熱可塑性重合体融液にその形成の際に又は形成
中に注入してもよい。ポリブテンを熱可塑性重合体の融
液にその形成(例えば、重合)に続いて、そして押出ダ
イから冷却媒体(典型的には、水)に押し出す前に注入
する方が好ましい。
熱可塑性重合体に添加することができる。即ち、前記の
熱可塑性重合体ペレットをポリブテンと一緒に押出ブレ
ンドし、次いでペレット化することができる。ポリブテ
ンを前記熱可塑性重合体融液にその形成の際に又は形成
中に注入してもよい。ポリブテンを熱可塑性重合体の融
液にその形成(例えば、重合)に続いて、そして押出ダ
イから冷却媒体(典型的には、水)に押し出す前に注入
する方が好ましい。
【0040】得られた本発明による熱可塑性重合体のペ
レットは、次に、射出成形又は熱成形のような通常の方
法で加工することができる。
レットは、次に、射出成形又は熱成形のような通常の方
法で加工することができる。
【0041】本発明を次の非限定実施例で説明する。実
施例において、部は、特に指定されなければ、重量部
(例えば、グラム数)を意味する。
施例において、部は、特に指定されなければ、重量部
(例えば、グラム数)を意味する。
【0042】熱可塑性重合体 一連の3種の熱可塑性重合体を製造した。基質重合体は
ポリブタジエンであり、枝重合体はポリスチレンであっ
た。高耐衝撃性ポリスチレンの試料の内の2試料におい
ては、基質重合体は高シス含量の低粘度ポリブタジエン
であった。高耐衝撃性ポリスチレンの試料の内の2試料
においては、基質重合体は中シス含量の高粘度ポリブタ
ジエンであった。これらの試料は低剪断条件下で製造さ
れたものである。
ポリブタジエンであり、枝重合体はポリスチレンであっ
た。高耐衝撃性ポリスチレンの試料の内の2試料におい
ては、基質重合体は高シス含量の低粘度ポリブタジエン
であった。高耐衝撃性ポリスチレンの試料の内の2試料
においては、基質重合体は中シス含量の高粘度ポリブタ
ジエンであった。これらの試料は低剪断条件下で製造さ
れたものである。
【0043】粒子サイズに関して、試料を光沈降速度法
を用いて分析した。粒子サイズはHIPSの溶媒(ME
K/DMF60:40)中希薄溶液(0.3%)を遠心
分離して色々な粒子サイズを有する成分を除去するホリ
バ(Horiba)光沈降速度計を用いて測定した。上
澄み液の光透過率を記録する。これはゴム相の粒子サイ
ズの色々なセグメントが溶液から除かれるにつれて散乱
光が損失又は減少するのを測定するものである。この分
析の総体的結果は、そのとき、容積平均粒径を与える。
を用いて分析した。粒子サイズはHIPSの溶媒(ME
K/DMF60:40)中希薄溶液(0.3%)を遠心
分離して色々な粒子サイズを有する成分を除去するホリ
バ(Horiba)光沈降速度計を用いて測定した。上
澄み液の光透過率を記録する。これはゴム相の粒子サイ
ズの色々なセグメントが溶液から除かれるにつれて散乱
光が損失又は減少するのを測定するものである。この分
析の総体的結果は、そのとき、容積平均粒径を与える。
【0044】比較のために、本出願人はESCR用途に
おける使用に適していると指摘されている数種の競争品
も分析した。
おける使用に適していると指摘されている数種の競争品
も分析した。
【0045】本出願人はそれらの樹脂を色々な量のポリ
ブテンとブレンドし、そしてポリブテンの競争品試料を
分析した。
ブテンとブレンドし、そしてポリブテンの競争品試料を
分析した。
【0046】HIPSの各試料を圧縮成形して10個の
試験片を作成し、前記開示において説明した装置を用い
て試験した。試料が破損するまでの時間を記録した。次
いで、F50ESCRを前記のようにして計算した。粒子サイ
ズの分析、ポリブテンの重量%及びF50ESCRの結果を以
下の表1に示す。
試験片を作成し、前記開示において説明した装置を用い
て試験した。試料が破損するまでの時間を記録した。次
いで、F50ESCRを前記のようにして計算した。粒子サイ
ズの分析、ポリブテンの重量%及びF50ESCRの結果を以
下の表1に示す。
【0047】
【表1】
【0048】表は次のことを証明している:
【0049】1.少量のポリブテンでHIPSのESC
Rを相当に増加させる(ノバカー1;ノバカー2及びシ
ェブロン−6755);
Rを相当に増加させる(ノバカー1;ノバカー2及びシ
ェブロン−6755);
【0050】2.粒子サイズが大きくなると、HIPS
のESCRが増加する(ノバカー1;ノバカー3;及び
ダウ−469R);及び
のESCRが増加する(ノバカー1;ノバカー3;及び
ダウ−469R);及び
【0051】3.大きな粒子サイズとポリブテンには相
乗効果がある(ダウ−469R;シェブロン−675
5;及びノバカー4)。
乗効果がある(ダウ−469R;シェブロン−675
5;及びノバカー4)。
Claims (18)
- 【請求項1】 次の: (a)ゴム変性熱可塑性重合体99〜96重量%、及び (b)数平均分子量が900〜2000であるポリブテ
ン1〜4重量% から成るゴム変性グラフト熱可塑性重合体組成物にし
て、 該ゴム変性熱可塑性重合体は(i)C4-6 共役ジオレフ
ィンより成る群から選ばれる単量体の単独重合体又は共
重合体である基質重合体4〜15重量%;及び(ii)
少なくとも一部が該基質重合体にグラフトされている枝
重合体にして、未置換の又はC1-4 アルキル基で置換さ
れているC8-12ビニル芳香族単量体、C3-6 エチレン性
不飽和カルボン酸のC1-8 アルキル−及びヒドロキシア
ルキル−エステル、アクリロニトリル、メタクリロニト
リル及び無水マレイン酸より成る群から選ばれる1種又
は2種以上の単量体の単独重合体又は共重合体から成る
該枝重合体96〜85重量%から成り、そして該基質重
合体は、該ゴム変性熱可塑性重合体において、該枝重合
体のマトリックス全体に数平均粒子サイズが6〜12ミ
クロンである粒子として分布されている前記ゴム変性グ
ラフト熱可塑性重合体組成物。 - 【請求項2】 基質重合体が枝重合体のマトリックス全
体に数平均粒子サイズが8〜10ミクロンである粒子と
して分布されている、請求項1に記載のゴム変性グラフ
ト熱可塑性重合体組成物。 - 【請求項3】 ポリブテンが1〜3重量%の量で存在し
ている、請求項2に記載のゴム変性グラフト熱可塑性重
合体組成物。 - 【請求項4】 ポリブテンの数平均分子量が900〜1
300である、請求項3に記載のゴム変性グラフト熱可
塑性重合体組成物。 - 【請求項5】 基質重合体がブタジエンの単独重合体で
ある、請求項4に記載のゴム変性グラフト熱可塑性樹重
合体成物。 - 【請求項6】 基質重合体の重量平均分子量が260,
000〜300,000である、請求項5に記載のゴム
変性グラフト熱可塑性重合体組成物。 - 【請求項7】 基質重合体が4〜10重量%の量で存在
している、請求項6に記載のゴム変性グラフト熱可塑性
樹重合体成物。 - 【請求項8】 基質重合体のシス−含量が65〜75%
である、請求項7に記載のゴム変性グラフト熱可塑性重
合体組成物。 - 【請求項9】 枝重合体がポリスチレンである、請求項
8に記載のゴム変性グラフト熱可塑性重合体組成物。 - 【請求項10】 枝重合体が無水マレイン酸5〜15重
量%及びスチレン95〜85重量%から成る共重合体で
ある、請求項8に記載のゴム変性グラフト熱可塑性樹重
合体成物。 - 【請求項11】 枝重合体がC3-6 エチレン性不飽和カ
ルボン酸のC1-8 アルキル−及びヒドロキシアルキル−
エステルより成る群から選ばれる1種又は2種以上の単
量体20〜50重量%及びスチレン80〜50重量%か
ら成る、請求項8に記載のゴム変性グラフト熱可塑性重
合体組成物。 - 【請求項12】 枝重合体がアクリル酸及びメタクリル
酸のC1-4 アルキルエステルより成る群から選ばれる1
種又は2種以上の単量体20〜50重量%及びスチレン
80〜50重量%から成る、請求項8に記載のゴム変性
グラフト熱可塑性重合体組成物。 - 【請求項13】 枝重合体において、アクリル酸及びメ
タクリル酸のC1-4アルキルエステルがメチルメタクリ
レート及びエチルアクリレートより成る群から選ばれ
る、請求項12に記載のゴム変性グラフト熱可塑性重合
体組成物。 - 【請求項14】 枝重合体スチレンとメチルメタクリレ
ートとの共重合体である、請求項13に記載のゴム変性
グラフト熱可塑性重合体組成物。 - 【請求項15】 枝重合体がC3-6 エチレン性不飽和カ
ルボン酸のC1-8 アルキル−及びヒドロキシアルキル−
エステルより成る群から選ばれる1種又は2種以上の単
量体15〜50重量%、スチレン80〜35重量%及び
無水マレイン酸5〜15重量%から成る、請求項8に記
載のゴム変性グラフト熱可塑性重合体組成物。 - 【請求項16】 枝重合体がアクリル酸及びメタクリル
酸のC1-4 アルキルエステルより成る群から選ばれる1
種又は2種以上の単量体15〜50重量%、スチレン8
0〜35重量%及び無水マレイン酸5〜15重量%から
成る、請求項8に記載のゴム変性グラフト熱可塑性重合
体組成物。 - 【請求項17】 枝重合体がアクリロニトリル及びメタ
クリロニトリルより成る群から選ばれる1種又は2種以
上の単量体10〜30重量%及び未置換の又はC1-4 ア
ルキル基で置換されているC8-12ビニル芳香族単量体よ
り成る群から選ばれる1種又は2種以上の単量体90〜
70重量%から成る、請求項6に記載のゴム変性グラフ
ト熱可塑性重合体組成物。 - 【請求項18】 枝重合体がアクリロニトリル及びメタ
クリロニトリルより成る群から選ばれる1種又は2種の
単量体10〜30重量%及びスチレン90〜70重量%
から成る、請求項6に記載のゴム変性グラフト熱可塑性
重合体組成物。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US209062 | 1994-03-09 | ||
US08/209,062 US5543461A (en) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | Environmental stress crack resistance of hips |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0812845A true JPH0812845A (ja) | 1996-01-16 |
Family
ID=22777168
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7048599A Pending JPH0812845A (ja) | 1994-03-09 | 1995-03-08 | ゴム変性グラフト熱可塑性重合体組成物 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5543461A (ja) |
EP (1) | EP0671436B1 (ja) |
JP (1) | JPH0812845A (ja) |
CA (1) | CA2140791A1 (ja) |
DE (1) | DE69501121T2 (ja) |
ES (1) | ES2112607T3 (ja) |
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---|---|---|---|---|
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US6881767B2 (en) | 2000-10-24 | 2005-04-19 | Toyo Engineering Corporation | Flon-resistant rubber modified polystryrene composition |
JP2006528713A (ja) * | 2003-07-24 | 2006-12-21 | ノバ・ケミカルズ・インコーポレイテツド | スチレン系樹脂組成物およびそれから製造される物品 |
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US6613837B2 (en) | 1995-10-25 | 2003-09-02 | Fina Technology, Inc. | Monovinylaromatic polymer with improved stress crack resistance |
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US6380305B1 (en) | 1997-12-19 | 2002-04-30 | Basf Corporation | High impact resistant, high gloss, and high environmental stress crack resistant polymeric compositions |
JP2002327028A (ja) | 2001-04-17 | 2002-11-15 | Fina Technol Inc | 応力亀裂耐性が改善されたモノビニル芳香族重合体 |
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US20060160949A1 (en) * | 2004-03-24 | 2006-07-20 | Styranec Thomas J | Thermoplastic sheet containing a styrenic copolymer |
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WO2008033646A2 (en) * | 2006-09-11 | 2008-03-20 | Nova Chemicals Inc. | Rubber modified styrenic copolymer composition comprising high molecular weight elastomers |
WO2008042582A2 (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Nova Chemicals Inc. | Polymer blend composition and articles thereof |
US20090246501A1 (en) * | 2008-03-26 | 2009-10-01 | Fina Technology, Inc. | Reduced Weight Multilayer Polymeric Articles and Methods of Making and Using Same |
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CN101900652A (zh) * | 2010-05-29 | 2010-12-01 | 甘肃大禹节水股份有限公司 | 一种滴灌带耐环境应力开裂性能的检验方法 |
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CN109983065B (zh) | 2016-11-14 | 2021-12-31 | 英力士苯领集团股份公司 | 含苯乙烯聚合物和润滑剂的热塑性模塑组合物及其制备方法 |
WO2024017825A1 (en) | 2022-07-19 | 2024-01-25 | Ineos Styrolution Group Gmbh | Recycled, thermally stable polystyrene composition and process for providing superior thermal stability in the mechanical recycling of polystyrene |
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