JPH11106642A - 新規なポリマーブレンド - Google Patents
新規なポリマーブレンドInfo
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- JPH11106642A JPH11106642A JP10191612A JP19161298A JPH11106642A JP H11106642 A JPH11106642 A JP H11106642A JP 10191612 A JP10191612 A JP 10191612A JP 19161298 A JP19161298 A JP 19161298A JP H11106642 A JPH11106642 A JP H11106642A
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Abstract
ンスに優れたポリフェニレンエーテルを含む樹脂組成物
の提供。 【解決手段】 (A)その一部又は全部が不飽和カルボ
ン酸又はその官能的誘導体で変性された変性ポリフェニ
レンエーテル樹脂30〜95重量%、(B)ポリスチレ
ン及び/又はゴム変性ポリスチレン2〜60重量%、
(C)アクリロニトリル成分を7以上11重量%未満含
有するスチレン−アクリロニトリル共重合体3〜40重
量%からなる新規なポリフェニレンエーテル樹脂組成
物。
Description
機械的特性に優れた新規なポリマーブレンド組成物に関
する。
機械的特性のバランスに優れたものが産業用に求められ
ている。
機械的特性、電気的特性、耐酸、耐アルカリ性、耐熱性
等に優れ、しかも吸水性が低く寸法安定性が良いなどの
性質を備えており、電気製品、コンピュータやワープロ
などのOA機器のハウジングシャーシ材料などとして幅
広く利用されている。また、これらの材料には火災の問
題から難燃性が要求されることが多い。しかしながら、
最近のOA機器の目覚ましい進歩に伴って機器の高機能
小型化、軽量化が進んだ結果、これらの材料は薄肉で成
形されることが多くなり、より一層の流動性(成形加工
性)向上が望まれている。
いため、一般には特公昭43−17812号や米国特許
第3383435号に示されているとおり、ポリスチレ
ンとのポリマーブレンド組成物として利用される。ポリ
フェニレンエーテルとポリスチレンは任意の比率で完全
相溶し、ポリスチレン比率に比例して流動性は向上する
ものの、耐熱性は反比例的に低下する。また、特公昭4
8−40046号にはポリフェニレンエーテルとアクリ
ロニトリル成分を3〜18重量%含有するスチレン−ア
クリロニトリル共重合体の混合物が開示されているが、
耐熱性、流動性機械的特性のバランスが必ずしも満足で
きるものではなかった。
定のAN含量のAS樹脂を用いる事によって、耐熱性と
流動性のバランスを改良する技術が開示されているが樹
脂の剥離現象の制御が十分ではなく実用強度が低いとい
う問題があった。
ェニレンエーテル、ポリスチレン及び/またはゴム変性
ポリスチレン、アクリロニトリル成分を7〜11重量%
含有するメルトフローレートが5〜100g/10分の
スチレン−アクリロニトリル共重合体とを特定割合で混
合して得られる樹脂組成物により流動性が向上する技術
が開示されているが、流動性が向上する分、成形温度を
下げたところ、衝撃強度、加熱変形温度の低下が見られ
た。
性、耐熱性、機械的特性等のバランスに優れた、成形加
工温度による品質変化が少ない新規なポリマーブレンド
組成物を提供することである。
達成するために流動性と耐熱性のバランス向上を達成す
る技術を鋭意検討した結果、ある特定のポリマーブレン
ド組成物を用いることによって可能となることを見いだ
し本発明を完成した。すなわち、本発明は、その一部又
は全部が不飽和カルボン酸又はその官能的誘導体で変性
された変性ポリフェニレンエーテル樹脂30〜95重量
%、(B)ポリスチレン及び/又はゴム変性ポリスチレ
ン2〜60重量%、(C)アクリロニトリル成分を7以
上11重量%未満含有するスチレン−アクリロニトリル
共重合体3〜40重量%からなる新規なポリフェニレン
エーテル樹脂組成物を開発することにより達成された。
脂とは、一般式(I)及び/または(II)で表される
繰り返し単位を有する単独重合体、あるいは共重合体で
ある
は独立に炭素1〜4のアルキル基、アリール基、ハロゲ
ン、水素を表す。但し、R5、R6は同時に水素ではな
い。) ポリフェニレンエーテル樹脂の単独重合体の代表例とし
ては、ポリ(2,6−ジメチル−1,4−フェニレン)
エーテル、ポリ(2−メチル−6−エチル−14−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−エチル−6−n−プ
ロピル−1,4−フェニレン)エーテルポリ(2,6−
ジ−n−プロピル−1,4−フェニレン)エーテル、ポ
リ(2−メチル−6−n−ブチル−1,4−フェニレ
ン)エーテル、ポリ(2−エチル−6−イソプロピル−
1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−メチル−6
−クロロエチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ
(2−メチル−6−ヒドロキシエチル−1,4−フェニ
レン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−クロロエチル
−1,4−フェニレン)エーテル等のホモポリマーが挙
げられる。
4−フェニレン)エーテルが特に好ましい。
は、フェニレンエーテル構造を主単量単位とする共重合
体である。その例としては、2,6−ジメチルフェノー
ルと2,3,6−トリメチルフェノールとの共重合体、
2,6−ジメチルフェノールとo−クレゾールとの共重
合体あるいは2,6−ジメチルフェノールと2,3,6
−トリメチルフェノール及びo−クレゾールとの共重合
体等がある。
樹脂の一部又は全部を不飽和カルボン酸又はその官能的
誘導体で変性された変性ポリフェニレンエーテル樹脂を
用いる。この変性ポリフェニレンエーテル樹脂は、例え
ばラジカル開始剤の存在下に、ポリフェニレンエーテル
樹脂に不飽和カルボン酸やその官能的誘導体を溶融混練
し、反応させることによって製造される。不飽和カルボ
ン酸又はその官能的誘導体としては、例えばマレイン
酸、フマル酸、イタコン酸、ハロゲン化マレイン酸、シ
ス−4−シクロヘキセン1,2−ジカルボン酸、エンド
−シス−ビシクロ(2,2,1)−5−ヘプテン−2,
3−ジカルボン酸などや、これらジカルボン酸の酸無水
物、エステル、アミド、イミドなど、さらにはアクリル
酸、メタクリル酸などや、これらモノカルボン酸のエス
テル、アミドなどが挙げられる。これらは1種又は2種
以上を組み合わせて用いても良い。これらの中で不飽和
ジカルボン酸及びその官能的誘導体、特に無水マレイン
酸が好適である。カルボン酸やその官能的誘導体の含有
量は、(A)成分100重量部あたり、0.01重量%
以上、好ましくは0.03重量%以上が好ましい。0.
01重量%未満では成形加工温度による品質変化の改良
効果および樹脂相と無機充填剤との密着性向上効果が低
い。但し、これらの効果は、10重量%以上で飽和する
ため、経済的観点からは、通常0.01〜10重量%、
好ましくは0.03〜5重量%がよい。
単独重合体であり、ゴム変性ポリスチレンとはゴム状重
合体とスチレンのグラフト共重合体である。また、ゴム
変性ポリスチレンに用いるゴムとしては、ポリブタジエ
ン、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリイソプレン、
ブタジエン−イソプレン共重合体、天然ゴム、エチレン
−プロピレン共重合体などを挙げることができる。特
に、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン共重合体が
好ましい。
クリロニトリル共重合体は、アクリロニトリル成分を平
均で7〜11重量%含有することが必要であり、好まし
くは平均で8〜10重量%、より好ましくは平均で8.
5〜9.5重量%である。また、メルトフローレートが
5〜100g/10分のものが好ましい。また、該共重
合体の組成分布は、狭いほうが好ましく、具体的には、
AN含量7重量%以上11重量%未満の範囲にあるスチ
レン−アクリロニトリル共重合体が60重量%以上であ
ることが好ましく、更に好ましくは70重量%以上であ
る。該共重合体の組成分布は液体クロマトグラフィーに
より測定できる。
有する該共重合体と変性ポリフェニレンエーテル樹脂お
よびポリスチレンとの三成分の溶融混合物は、動的粘弾
性測定によれば2つのガラス転移点を示し、透過型電子
顕微鏡によるモルホロジーの観察から相分離構造が確認
できる。
が好ましい理由は、アクリロニトリル成分の含有量が7
重量%未満のスチレン−アクリロニトリル共重合体の含
有率が増加すると、変性ポリフェニレンエーテル樹脂お
よびポリスチレンと混合した場合、変性ポリフェニレン
エーテル樹脂とポリスチレンとの混合物と同じ様な粘弾
性挙動および流動性と耐熱性のバランスを示し、流動性
と耐熱性の向上効果が低下する傾向にあるためである。
また、アクリロニトリル成分の含有量が11重量%を越
えるスチレン−アクリロニトリル共重合体の含有率が増
加すると、相溶性が悪いためスチレン−アクリロニトリ
ル共重合体単品に近いガラス転移温度と変性ポリフェニ
レンエーテル樹脂とポリスチレンとの混合物のガラス転
移温度とを示し、その射出成形品は層剥離をおこし易す
く実用価値が低下し、また機械的特性も低下する傾向に
あるためである。
は、メルトフローレートが5〜100g/10分である
ことが好ましく、より好ましい範囲は30〜80g/1
0分、さらに好ましい範囲は40〜60g/10分であ
る。該スチレン−アクリロニトリル共重合体のメルトフ
ローレートが高いほど組成物の流動性も優れるが、10
0g/10分以上では、本該組成物の機械的強度が劣り
好ましくない。
は、(A)変性ポリフェニレンエーテル樹脂30〜95
重量%、(B)ポリスチレンおよび/またはゴム変性ポ
リスチレン2〜60重量%、(C)成分の該スチレン−
アクリロニトリル共重合体3〜40重量%の範囲が好ま
しい。更に好ましくは(A)成分40〜80重量%、
(B)成分3〜50重量%、(C)成分10〜35重量
%の範囲である。
脂が30重量%以下では、耐熱性が低く本発明組成物の
特徴が発現しない。ポリスチレンまたはゴム変性ポリス
チレンが60重量%以上においても、同様に耐熱性が低
く本発明組成物の特徴が発現しない。該スチレン−アク
リロニトリル共重合体は、所望の流動性を得る範囲で配
合すれば良いが、40重量%以上では耐熱性の低下が起
こるため好ましくなく、3重量%未満の場合は、流動性
と耐熱性の向上効果が小さく好ましくない。
エステル化合物は、リン酸エステル系難燃剤全般を指
す。例えばトリメチルホスフェート、トリエチルホスフ
ェート、トリプロピルホスフェート、トリブチルホスフ
ェート、トリペンチルホスフェート、トキヘキシルホス
フェート、トリシクロヘキシルホスフェート、トリフェ
ニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキ
シレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェー
ト、ジクレジルフェニルホスフェート、ジメチルエチル
ホスフェート、メチルジブチルホスフェート、エチルジ
プロピルホスフェート、ヒドロキシフェニルジフェニル
ホスフェート等のリン酸エステルやこれらを各種置換基
で変性した化合物、各種の縮合タイプのリン酸エステル
化合物が挙げられるが、縮合リン酸エステル化合物が好
ましい。
るリン酸エステル化合物が特に好ましい。
数1から6のアルキル基、または水素を表し、R1、R
2、R3、R4はメチル基、または水素を表す。nは1
以上の整数を、n1、n2は0から2の整数を示し、m
1、m2、m3、m4は、1から3の整数を示す。)
で、表される。
3、Q4のうち特に好ましいのは水素、またはメチル基
である。
ましいのは水素であり、R3、R4で好ましいのははメ
チル基である。
数であってその数により耐熱性、加工性が異なってく
る。好ましいnの範囲は1〜5である。また該リン酸エ
ステルはn量体の混合物であってもかまわない。
ル化合物は、“特定の二官能フェノール”による結合構
造と“特定の単官能フェノール”による末端構造を有
す。
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン〔通
称ビスフェノールA〕、2,2−ビス(4−ヒドロキシ
−3−メチルフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)メタン、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−
ジメチルフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロ
キシフェニル)エタンなどのビスフェノール類が挙げら
れるが、これに限定されない。特にビスフェノールAが
好ましい。
置換フェノール、モノアルキルフェノール、ジアルキル
フェノール、トリアルキルフェノールを単独または2種
以上の混合物として使用できる。特にフェノール、クレ
ゾール、ジメチルフェノール(混合キシレノール)、
2,6−ジメチルフェノール、トリメチルフェノールが
好ましい。
以上組み合わせて用いることができる。
よび(C)成分の合計量100重量部に対して1〜30
重量部、好ましくは2〜20重量部、さらに好ましくは
5〜15重量部である。1重量%未満では難燃効果が不
十分であり、30重量%以上では耐熱性や機械的特性が
損なわれ、経済的にも不利であり好ましくない。
燃剤、さらには滴下防止剤としてのポリテトラフルオロ
エチレン、シリコン樹脂、フェノール樹脂、ガラス繊
維、カーボン繊維等の併用も有効である。
のガラス繊維、ガラスフレーク、カオリンクレー、タル
ク等の無機充填剤やその他の繊維状補強剤等を配合し、
流動性と耐熱性に優れた高強度複合体を得ることができ
る。これら(E)成分の配合量は、(A)、(B)およ
び(C)成分の合計量100重量部に対して1〜100
重量部、好ましくは5〜80重量部である。
性ポリフェニレンエーテル樹脂を用いずにすべて未変性
のポリフェニレンエーテル樹脂を用いた場合、成形条件
を極端に変えた場合に加熱変形温度(HDT)や衝撃強
度等の物性が変動することがあるが、変性ポリフェニレ
ンエーテル樹脂を用いることにより成形条件による物性
の変動が抑えられるためにより有用である。
酸又はその官能的誘導体単位の量は通常変性ポリフェニ
レンエーテル樹脂を100重量部としたとき0.01重
量%以上、好ましくは0.03重量%以上が良い。該単
位の量が0.01重量%を下回る場合は、無機充填剤を
用いた際の無機充填剤との密着性が不十分となるために
好ましくない。0.03重量%以上添加すると成形条件
による物性変動の抑制効果が十分発揮されるためにより
好ましいのである。変性ポリフェニレンエーテル樹脂を
用いて物性を安定化させるためには280℃以上の温度
で組成物を調整するのが好ましい。高めの温度で調整す
ることで少ない不飽和カルボン酸又はその官能的誘導体
単位の量で物性を安定化させることができるからであ
る。
してスチレン系熱可塑性エラストマー、例えばスチレン
−ブタジェンブロック共重合体、スチレン−イソプレン
ブロック共重合体およびそれらの水素添加エラストマー
が好適に用いられる。
付与するため、または本発明の効果を損なわない範囲で
他の添加剤、例えば可塑剤、酸化防止剤、及び紫外線吸
収剤などの安定剤、帯電防止剤、離型剤、染顔料、ある
いはその他の樹脂を添加することができる。
るものではなく、押出機、加熱ロール、ニーダー、バン
バリーミキサー等の混練機を用いて混練製造することが
できる。その中でも押出機による混練りが、生産性の面
で好ましい。混練り温度は、250〜360℃の範囲、
好ましくは280〜340℃の範囲である。混練りの順
序は全成分を一括混練りしてもよいが、また(A)、
(B)および(C)成分を予め混練りした後に(D)お
よび(E)成分またはその他の成分を押出機の途中から
供給して混練りすることもできる。
するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
方法及び条件で行った。
長さ127mmの成形片を射出成形した際、この成形片
を完全充填するのに必要な最低成形圧力(以下、SSP
と略す。圧力はゲージ圧力kg/cm2で示す。)を測
定し、成形流動性の尺度とした。SSPの値が低いほど
成形流動性に優れることを意味する。
にて測定し、耐熱性の尺度とした。
にて測定。
の射出成形試験片を用いて測定した。
い、東洋精機製作所(株)製、商品名、グラフィックイ
ンパクトテスターにより全吸収エネルギー値(J:ジュ
ール)を測定した。
のものを用いた。
体(AS−1〜3)の製造 アクリロニトリル 4.7重量部、スチレン 73.3
重量部、エチルベンゼン 22重量部および重合開始剤
としてのt−ブチルパーオキシ−イソプロピルカーボネ
ート 0.02重量部よりなる混合液を毎時2.5リッ
トルの流速で容量5リットルの完全混合型反応器に連続
的に供給し、142℃で重合率を60%となるまで重合
を行った。重合液は連続してベント付き押出機に導か
れ、260℃、40Torrの条件下で未反応モノマー
および溶媒を除去し、ポリマーを連続して冷却固化、細
断して粒子状のスチレン−アクリロニトリル共重合体
(AS−1と称する)を得た。この共重合体は、赤外吸
収スペクトル法により組成分析した結果、アクリロニト
リル単位9重量%とスチレン単位91重量%であり、メ
ルトフローレートは90g/10分(ASTM D−1
238準拠、220℃、10kg荷重で測定)であっ
た。この共重合体をAS−1とする。
温度を変えることにより、共重合組成およびメルトフロ
ーレートの異なるスチレン−アクリロニトリル共重合体
(AS−2および3)を製造した。AS−1〜3の性状
を表1に示した。なおAS樹脂中のAN含量の分布状態
は以下の条件で高速液体クロマトグラフィーにより測定
した。
ies カラム:Simpack CLC−CN(4.6×25
0mm) カラム温度:40℃ フローレート:1ml/min 検出器:UV検出器(254nm) 移動相:THF/n−ヘプタン=20/80でスタート
し、20分後に100/0とする。
ηsp/cが0.53dl/gであるポリ2,6−ジメ
チル−1,4−フェニレンエーテル。
した還元粘度ηsp/cが0.43dl/gであるポリ
2,6−ジメチル−1,4−フェニレンエーテル。
酸2重量部及びジクミルパーオキサイド0.3重量部を
押し出し機を用いて窒素雰囲気下、320℃の温度にお
いて溶融混練し変性ポリフェニレンエーテル樹脂を得
た。該変性ポリフェニレンエーテル樹脂100重量部あ
たりの無水マレイン酸の付加量は1.1重量部であっ
た。これをPPE−3とする。
成ポリスチレン685 PS−2:旭化成工業(株)製ホモポリスチレン、旭化
成ポリスチレン680 PS−3:旭化成工業(株)製ゴム補強ポリスチレン、
旭化成ポリスチレン403 (4)リン酸エステル FR−1:化学式(IV)で表されるn=1〜3の混合
物。
ョップドストランド (6)マイカ:スゾライトマイカ200K1(クラレ社
製)アミノシラン処理あり
リンダーの最高温度を320℃に設定した二軸押出機に
供給して溶融混練し、組成物ペレットを得た。このペレ
ットを、表2〜5に示す加熱シリンダー温度および金型
温度90℃に設定された型締め圧力80トンの射出成形
機により射出成形を行い、成形流動性の評価と得られた
成形片を用いて物性を評価した。結果を表2〜5に示し
た。
ニレンエーテルとスチレン系樹脂との組成物に比べて流
動性と耐熱性、機械的特性等のバランスに優れ、さらに
は難燃性にも優れており、成形加工性と実用時の耐熱
性、機械的特性に優れた材料を提供する。
Claims (8)
- 【請求項1】 (A)その一部又は全部が不飽和カルボ
ン酸又はその官能的誘導体で変性された変性ポリフェニ
レンエーテル樹脂30〜95重量%、(B)ポリスチレ
ン及び/又はゴム変性ポリスチレン2〜60重量%、
(C)アクリロニトリル成分を7以上11重量%未満含
有するスチレン−アクリロニトリル共重合体3〜40重
量%からなる新規なポリフェニレンエーテル樹脂組成
物。 - 【請求項2】 該(C)成分のメルトフローレート(2
20℃、10kg荷重下)が5〜100g/10分であ
ることを特徴とする請求項1の組成物。 - 【請求項3】 請求項1の樹脂組成物100重量部に対
して、さらに(D)リン酸エステル化合物を1〜30重
量部配合してなることを特徴とする組成物。 - 【請求項4】 請求項3の(D)リン酸エステル化合物
が縮合リン酸エステルであることを特徴とする組成物。 - 【請求項5】 請求項1の樹脂組成物100重量部に対
して、さらに(E)無機充填剤を1〜100重量部配合
してなることを特徴とする組成物。 - 【請求項6】 請求項1の樹脂組成物100重量部に対
して、さらに(D)リン酸エステル化合物を1〜30重
量部および(E)無機充填剤を1〜100重量部配合し
てなることを特徴とする組成物。 - 【請求項7】 請求項5または6の組成物よりなる成形
体。 - 【請求項8】 請求項5または6の組成物よりなる大型
シャーシ成形体。
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---|---|---|---|
JP19161298A JP3745121B2 (ja) | 1997-08-08 | 1998-07-07 | ポリフェニレンエーテル樹脂組成物 |
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JP21482397 | 1997-08-08 | ||
JP19161298A JP3745121B2 (ja) | 1997-08-08 | 1998-07-07 | ポリフェニレンエーテル樹脂組成物 |
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JPH11106642A true JPH11106642A (ja) | 1999-04-20 |
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JP19161298A Expired - Lifetime JP3745121B2 (ja) | 1997-08-08 | 1998-07-07 | ポリフェニレンエーテル樹脂組成物 |
Country Status (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20150002806A (ko) * | 2012-04-18 | 2015-01-07 | 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이. | 폴리(페닐렌 에테르) 조성물, 물품, 및 제조 방법 |
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-
1998
- 1998-07-07 JP JP19161298A patent/JP3745121B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP2018028061A (ja) * | 2016-08-10 | 2018-02-22 | 旭化成株式会社 | 樹脂組成物及び成形体 |
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JP3745121B2 (ja) | 2006-02-15 |
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