JPS59108057A - 塩化ビニル系グラフト樹脂組成物 - Google Patents

塩化ビニル系グラフト樹脂組成物

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JPS59108057A
JPS59108057A JP18122683A JP18122683A JPS59108057A JP S59108057 A JPS59108057 A JP S59108057A JP 18122683 A JP18122683 A JP 18122683A JP 18122683 A JP18122683 A JP 18122683A JP S59108057 A JPS59108057 A JP S59108057A
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graft copolymer
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風間 健次郎
Katsuoki Kamimura
上村 勝興
Tetsuya Yamada
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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】 本発明は塩化ビニル樹脂組成物に関し、更に詳しくは、
被加工性、折曲げ強度及び低温耐衝撃性の良好な塩化ビ
ニル系グラフト樹脂組成物に関する。硬質塩化ビニル樹
脂は、該樹脂自体の持つ優れた機械的性質によって汎用
されている反面、被加工性、成形品の折曲げ強度及び低
温耐衝撃性が不十分である。これらの欠点解消の為、硬
質塩化ビニル樹脂組成物中に■弾性材料若しくはこれを
含有する耐衝撃性材料又は■熱可塑性樹脂又はEPRの
ような弾性材料に塩化ビニル単量体をグラフト重合させ
てなる塩化ビニルグラフト共重合体を塩化ビニル系樹脂
に混合して耐衝撃性を高める方法や、■組成物の被加工
性を高めるために少量の可塑剤を含有させる方法が採用
される。しかし乍ら、前記■〜■の方法には、添加材料
の種類により入手困難な場合もあり、前記■、■の方法
については、混合条件によシ組成物又は成形品の物性値
のバラツキが大きい場合があり、前記■の方法について
は、可塑剤のI PHHの増加が成型品の軟化点を1〜
2“Cも低下させるという欠点をもっている。
本発明者等は、低温耐衝撃性塩化ビニル樹脂組成物に係
る前記の基本的な技術問題につき鋭意研究中のところ意
外にも、チーグラーナツタ型触媒を用いて製造する結晶
性エチレンープロピレンブ四ツク共重合体の製造の際副
生ずる可溶性共重合体であって、エチレン含Ji20〜
60重量%のものが、前記■の塩化ビニル単量体をグラ
フト重合させるべき熱可塑性樹脂として極めてすぐれて
おり、このものを用いて製造した添付図に示す赤外図(
例示)を有する塩化ビニルグラフト共重合体に塩化ビニ
ル系樹脂(塩化ビニルグラフト共重合物を除く)を混合
した組成物又はこれらに適当量の無機充填剤を配合した
塩化ビニル系グラフト樹脂組成物が前記■〜■の方法に
係る諸欠点を解決しうろことを知って本発明を完成した
。以上の記述から明らかなように本発明の主目的は、加
工性と組成物の物性的再現性および低温耐衝撃性の改善
が兼備された硬質配合の塩化ビニル系樹脂組成物を提供
するにある。其他の目的は、以下の記述から明らかにさ
れる。
本発明は、  a)チークラ−ナツタ系触媒を用いてプ
ロピレンとエチレンの結晶性ブロック共重合体を製造す
る際副生ずる可溶性共重合体であってエチレン部分20
〜60重量% メルトインデックス1〜100のもの1
〜50重量%に塩化ビニル99〜r:roxM%をグラ
フト共重合させてなる添付図に示す赤外図(例示)を有
するグラフト共重合体1〜99重量部とb)塩化ビニル
系樹脂(塩化ビニルグラフト共重合物を除く)99〜1
重量部を混合してなる塩化ビニルクラフト樹脂組成物で
ある。
以下に本発明の構成と効果につき詳細に説明する。
イ0本発明の組成物に使用するグラフト共重合体; このものは、前述の副生可溶性共重合体に一定割合の塩
化ビニルをグラフト重合させて得られるが、該可溶性共
重合体(以下APPEという)dl、一定の組成および
物性を有するものである。すなわち、組成は、エチレン
部分とプロピレン部分が不規則に連鎖してな9無定形で
あるが、僅かに結晶性を示す。また、エチレン部分は2
0〜60重量%で残分はプロピレン部分である。このよ
りなAPPEは、プロピレンを主体とする結晶性プロピ
レン−エチレン共重合体をチーグラーナツタ系触媒を用
いて製造する際に例えば目的物の10〜20重量%副生
じ、重合溶媒中に溶解しているので溶媒回収の際、粉状
ないし粒状物として収得でき自体プラスチック成形拐料
としては無価値のものである。しかるに本発明に従って
このものに塩化ビニル単量体をグラフト重合させると、
硬質塩化ビニル樹脂配合における主成分として、既知の
熱可塑性樹脂等では得られなかった優れた性能を発揮す
る。なおこのもののメルトインデックス(以下MI)(
280°C)は1〜100/10分の範囲で使用でき2
〜50 f/I 0分の範囲が特に好ましい。また、A
PPEの前記エチレン含量は、25〜55重量%の範囲
が特に好ましく、20重量%未満又は60i幇%以上で
あっても使用できるが、よシ劣る効果しか得られなく−
1,また副生物として入手することが困難である。AP
PEを用いて塩化ビニル単量体をグラフト共重合させる
方法は、公知のいかなる方法も利用できるが、APPE
を塩化ビニル単量体に溶解させた状態で重合させる方法
が実施し易い。具体的重合法は、乳化重合、懸濁重合、
塊状重合のいづれも採用できるが、工程の簡易さから懸
濁重合が推奨される。該グランド重合中におけるAPP
Eの割合は1〜5ON量%好ましくは5〜30アi景%
でなければならず1重量%未満では、本発明の組成物に
必要な被加工性、折れ曲は強で、低温耐衝撃性が得られ
ず、50重量%を越えても前記諸物性は向上せず、後述
の塩化ビニル系樹脂との混合性が反って不良となる場合
も生じうる。以上のようにして得られるグラフト共重合
体の赤外図を図に例示する。
口1本発明の組成物に関する塩化ビニル系樹脂1本発明
の基本的目的から該樹脂は塩化ビニルの単独重合体(平
均重合度500〜1500 )が望ましく、シかし、7
0重1%以上の塩化ビニルと他の共重合可能な単片体と
の共重合体(グラフト共重合体を除く)も使用できる。
70重量%未満では、塩化ビニル樹脂組成物としての性
格が不明瞭となシ、グラフト共重曾体を使用すると、前
記イのAPPEを使用したグラフト共重合体の使用効果
が減殺され若しくは不明瞭となって結局本発明独自の効
果を達成できなくなることが多いからである。
前記共重合体の製造に使用できる単量体としては例えば
、塩化ビニリデン、臭化ビニル、酢酸ビニル、安息香酸
ビニル、プロピオン酸ビニルのようなビニル化合物、ア
クリル酸、メタクリル酸およびそのエステル等たとえば
アクリル酸メチ〃、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチ
ル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸エ
チル、メタクリル酸エチル等、ビニルシアン化合物たと
えば、アクリルニトリル、メタクリロニトリル等、スチ
レンおよび置換スチレン類たとえにビニルトルエン、α
−メチルスチレン等、不飽和カルボン酸たとえばマレイ
ン酸、フマール酸、イタコン酸およびこれらのアルキル
エステル類、アルキルビニルエーテル例工ばビニルセチ
ルエーテルがあけられる。
ハ1本光明の組成物に使用する無機充填剤;該無機充填
剤としては、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、酸化アンチモ
A鉛白、亜鉛華、リトポン、パライト粉7硫酸バリウム
、硫酸カルシウム、無水ケイ酸、タルク、石英粉、水酸
化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、アルミナ、
ケイ酸カルシウム、ケイ藻土、含水ケイ酸等があり゛ら
れる。これらの配合量は、前述イのグラフト共重合体若
しくuコ該グラフト共重合体と前述口の塩化ビニル系樹
脂の合計100M(i部に対し0〜50重量部好ましく
はθ〜80i量部である。
二0本発明の組成物に使用する前記イ〜ハの諸原料勾の
混合方法1 該混合tよ、公知の混合機を用いて容易に実施でき例え
ばバンバリーミキサ−1二本ロール、押出機等を用いて
行われる。混合に際して公知の種々の安定剤のf’sか
、種々の公知の塩化ビニル樹脂組成物用加工助剤を本発
明の目的を損わない範囲内で配合できる。
札 本発明の組成物に使用するグラフト共重合体と塩化
ビニル樹脂の混合割合; 該グラフト共重合体と該塩化ビニル樹脂との混合割合は
、前者100〜IN量部に対し後者1〜99重量部であ
る。しかし、本発明に使用する前記クラフト重合体は、
前記塩化ビニル樹脂の被加工物性を改良する目的をも有
するので、か\る実用の目的からは、両者の混合割合は
、該塩化ビニル樹脂70〜801鷲部、該グラフト共重
合体30〜70重量部とすることが望ましくかつ、最も
すぐれた結果が得られる(「L、後述実施例(1)〜(
3)参照)。   ゛へ1本発明の効果の要約; 以上のイ〜ホの記述から、本発明の効果は明らかにされ
たが、後述実施例に記載された効果も勘案して、本発明
の効果を要約すると次のようになる。本発明の組成物を
使用した硬質塩化ビニル樹脂成型品は、公知の同種品に
較べての折れ曲り強度が高い即ち、ヒンジテストによる
折曲げ回数が、改質剤非含有品に較べ10倍〜20倍で
あシ、可塑剤(DOP)少量添加品に較べても67%増
ないし、2.4倍である(註、実施例5)。
■低温耐衝撃性が高い。即ち、低温アイゾツト強度(A
:g −on/c4 、−40°C)が、改質剤非含イ
1品に戟べ3.2〜5.518であり、EPR−塩化ビ
ニルグラフト重合体硝加品に対し℃は更にすぐれている
(註、実施例1.2)0表曲性(表面ムシの少いこと、
表面の艶の少いとと、エッヂのXIt滑性が大きいこと
)が公知品より優れている。
即ち、「表面ムラ」は、改質剤(E P R−塩ビグラ
フト)含有菌、非含有品、本発明組成物の順で少く、「
艶の少いこと」は、非含有品、含有菌、本発明品の順で
あり、「エッヂの状態」は、「表面ムラ」と同一り順序
で本発明品がすぐれている(註、実施例1〜3)。
■軟化点の著しい低下を伴わないこと。
即ち、軟化点低下は改質剤非含有品、本発明実施品、E
PR−塩化ビニルグラフト品の順であシ、前二者の差異
は1°Cにすきない。
(註、実施例1) ■加工動力消費の少いこと。
即ち、改質剤非含有品の一冗の押出時所要動力を基準と
した場合、(改質剤非含有品≠EPR−塩化ビニルグラ
フト品)に対し、本発明組成物は70%程度である(註
、実施例1〜3)。
以上■〜■に要約したように、本発明の組成物1d、改
質剤非含有品は勿論、公知の改質剤含有菌にないすぐれ
た諸効果を保有している点で画期的ということができる
。以下、オ発明を実施例をもって説明するか、本発明は
、これらに限定されない。なお、実施各側ならびに比較
例(註、共に′1実施例”中のRUNhLで示す)で用
いた各種の物性測定ならびに判定方法を下記に示す。
(1)引張シ強さi JIS K−6745に準じた。
(2)アイゾツト衝撃強度i JIS K−7110に
準じた。但し、強度は、切欠き部の面積当シとして算出
した。
(3)ビカット軟化点 JIS K−7206に準じた。
(4)表面ムラ 8x40m/m平板押出物よシ判定。
◎ 表面ムラ なし ○      僅少 △少 ×大 (5)表面の艶 8X40m/m平板押出物の外観より判定。
◎ 表面の艶 なし ○      僅少 △少 ×大 (6)エッヂの状態 8 X 4 Q m/m平板押出物の外観より判定。
◎ エッヂ ギザギザ なし ○  ′       僅少 △少 ×大 (7)加工時のモーター、アンペア(以下Amp )4
0m1m押出機にょる3×40m/m平板押出時のモー
ターAmpを下記基準で判定。
5 塩化ビニル単独重合体押出時Ampの〉180% 4 塩化ビニル単独重合体押出時Ampのiio〜18
0% 8 塩化ビニル単独重合体押出時Ampの90〜100
% 2 塩化ビニル単独重合体押出時Ampの70〜90% l 塩化ビニル単独重合体押出時Ampのく70% 製造例1(参考例1) 2001、重合器を用いエチレン部80重量%、M、1
.11/10分ノAPPE 6.2 kg、水100に
9、塩化ヒニル単量体62.0に9を加え、60°Cで
8時間攪拌しAPPEを塩化ビニルに完全に溶解させた
。80″Cに冷却した後、攪拌を停止し、ポリビニルア
ルコール0.155kgを含む水溶液、次いでジイノプ
ロビルパーオキシジカーボネート0.0065 kWを
加え60’cで18時間懸濁グラフト共重合を行ない生
成物を濾過、乾燥することにより均一な白色粒状のグラ
フト共重合体を得た。この様にして得られたグラフト共
重合体1Okqに三塩基性硫酸鉛0.15kg、  n
−スy7す/酸鉛0.15 kg、 二塩基性、<テア
リン酸鉛0.05 kW、スフ 7 リン酸0.051
4、顔料(酸化チタン)0.02Aqをヘンシェルミキ
ザーで70°C〜120°Cで20分間混合し、40酊
φ押出ea(L/D−22、C,R,−8,5)でダイ
ス温度200”Cで平板(Bm/m×49m/m)を押
出し、その表面状態と押出加工時のモーター Ampを
観察し、更に種々の物性を調べた。その結果を表−1,
2に示した。比較例として塩化ビニル単独重合体(P−
1070)、EPR−塩化ビニルグラフト共重合体を挙
げた。安定剤等、配合処法は実施例と同GQである。
第1表 塩化ビニル樹脂組成物・加工状態と結果(1)綿2表 
(1)つづき 第1表から明らかな様に本発明に係るグラフト共重合体
を用いた成形品は、表面状態が優れ、且つ押出加工時の
モーターAmpが低く加工性が良いことがわかる。また
第2表よシ本発明に係ルクラフト共重合体の低温アイゾ
ツトの値が高く、塩化ビニル単独重合体、EPR−塩化
ビニルグラフト共重合体と比べると著しく低温耐衝撃性
に優れる。引張シ強度、伸びに関しては塩化ビニル単独
重合体よりも若干落ちるものの実用土問題はない。また
加工性が向上したにもかかわらず軟化点の低下はわずか
である。
製造例2(参考例2) AppE−塩化ビニルグラフト共重合体中の成分である
塩化ビニル単量体とAPPEの添加量を第8.4表に変
えて行なう以外は製造例1と同様に組成物を作シ、外観
、加工時のモーター Amp 、諸物性を調べ第3.4
表に示した。
第3表 塩化ビニル樹脂組成物・加工状態と結果(1)註※VC
MRは塩化ビニル単量体、 グラフトPRI−1クラフト共重合体をいう。
第4表 C)つづき 註※第8表の註参照 第3表から明らかな様にグラフト共重合体中の副生成物
の重量パーセントが本発明の範囲にある場合には表面性
が良く且つ加工時のモーター Ampも低く加工性に優
れる。しかし、グラフト共重合体中のAPPEの重量ノ
(−セントが1%未満の場合、表面性と加工時のモータ
ーAmpの低下に効果が見られない。また50%を越す
と、表面性及び諸物性が悪くなる。
第4表からグラフト共重合体中のAPPEの重量%が本
発明の範囲にある場合には諸物性に大きな差はない。し
かし1%未満の場合よシも若干低下するが実用上問題な
い程度である。
実施例1 製造例1と同様にグラフト共重合体を作)これと塩化ビ
ニル樹脂(重合度1070)を第5゜6表に示す様な側
合で配合し、それに該配合の10kgに三塩基性硫酸鉛
o、15#bn−ステアリン酸鉛0.15 kq、二塩
基性ステアリン酸鉛Q、QO5kg、顔料(酸化チタン
)0.02kg金加え混和し参考例1と同様に押出成形
し、表面と加工時のモーターAmpを観察し更に独々の
物性を詞べた。その結果を第5.6表に示した。比較例
として塩化ビニル樹脂とE P R−JjX化ビエビニ
ルグラフト共重合体記実施例と同様に混和加工したもの
を羊げた。
第5表 塩化ビニル樹脂組成物・加工状態と結果(lIl)第6
表 G11)つづき 第5表から明らかな4.−ミに木兄1す」に係るA P
 P E−塩化ビニルグラフト共■合体ヲ膓化ビニA・
樹脂に混和させるに1塩化ビニル樹脂単独の場合と比べ
て氷面のムラと艶がなくなpエッヂがはっきりと出現し
更に加工時のモーターAmpが低下するという効果が見
られる。これに対してPVC−EPRグラフト共重合体
を塩(L、ビニル樹脂単独の場合と比べると表面のムラ
、開力Xよシはつきシ出現するとともに加工時のモータ
ーAmpも低下せず効果が見られない。
第6表から明らかな様に本発明に係るAPPEグラフト
共重合体を塩化ビニル樹JIWに混第1させると、その
含有量の増加とともに諸物性は著しく低下していくが、
EPR−塩化ビニルグラフト共重合体を塩化ビニル樹脂
に混和させた場11と比べるとその低下は著しく小さく
実用上flrj斤r4はない程度である。
実施例2 製造例1と同様にAPPE−塩イヒビニルグラフト共重
合体を作りこれと塩化ビニル樹脂(P=1070)と炭
酸カルシウムとからなる混合物を第7,8表に示す様な
割合で配合し、この(酸化チタン)を塩化ビニル樹脂と
木兄fEji K係るAPPE−塩化ビニルグラフト共
重合体とのa’MQ IOkqVc対し、ソtLツレ0
.15 kq。
0.15にり、0.05kLj、  0.05kにlお
よび0.02 kl;1を加え混和し実施例1と同様に
押出成形し表面と加工時のモーターAmpを観察し、更
に諸物性を調べた。その結果を第7.8表に示した。比
較例として、塩化ビニル樹脂とE 1) R−塩化ビニ
ルグラフト共重合体及び炭酸カルシウムを上記実施例と
同様に混和、加工したものを挙げた。
第7表 塩化ビニル樹脂組成物・加工状態と結果(ト)註※((
炭酸カルシウム)/(塩化ビニル樹脂+副生成物グラフ
ト共重合体十 EPR塩化ビニルグラフト共重合体)〕× 100 第8表 (ト)つづき 註※((炭酸カルシウム)/(塩化ビニル樹脂十副生成
物グラフト共重合体十EPR塩化ビニルグラフト共重合
体) ) X 100第7表から明らかな様に本発明に
係るAPPE−塩化ビニルグラフト共重合体と炭酸力/
レシクムを塩化ビニル樹脂(M合に= 1070 )に
混和させると炭酸カルシウムが配合されていない場合と
比べると表面のムラ、艶が一段となくなシ、更にエッヂ
もよりはっきりと出現するが、加工時のモーターAmp
は若干旨めとなる。しかし、炭カルの量が50PHRを
越えるとムラが出はじめるので炭カルの含有量は80P
HR以下が好ましい。
比較例のEPR−塩化ビニルグラフト共重合体と炭酸カ
ルシウムを塩化ビニル樹脂に混和させた組成物は、炭酸
カルシウムが混和されていない該組成物と比べると、外
観は多少改善されるが、上記、実施例よシも劣る。
第8表から本発明に係るAPPE−塩化ビニルクラフト
共重合体と炭酸カルシウムを塩化ビニル樹脂(重合度1
070)に混和させると炭酸カルシ、ラムが混和されて
いない場合と比べて諸物性は多少向上する5しかし炭酸
カルシウムの含有量が50PJiRを越えると諸物性が
著しく低下してしまうので炭酸カルシウムの含有量は8
0PHR以下が好ましい一比較例のEPR−塩化ビニル
グラフト共重合体を塩化ビニル樹脂(M合度1070)
に混和させた場合、諸物性特に伸びが、上記、実施例に
比較して著しく劣る。
実施例3 製造例1と同様にAPPE−塩化ビニルグラフト共重合
体を作り、これと塩化ビニル樹脂(重合度1070)と
炭酸カルシウムとからなる第9表に示すような混合物を
第10表に示す様な割合で、錫系安定剤を加え混和し、
ダイス温JfL200’Cノ20囮φ押出機(L/D 
= 22 。
C,R,8,9)で厚さ約1,5ffのシートを成形し
、その折シ曲げ強さを調べるためにヒンジテストを行な
った。なお、比較例として塩化ビニル樹脂に折れ曲げ強
さを与えるDOPを含有させたものを挙げた。
第9表 塩化ビニル樹脂組成物・加工状態と結果(V)1゜ 第10表 (V)の補表 註、 x、 y、、 z :第9表記載の碓加址第9表
よυ塩化ビニル樹脂単独では極めて折れ易いのに比べて
本発明に係るAPPE−塩化ビニルグラフト共重合体を
含有させると著しく、折れ曲げ強度が高くなることがわ
かる。なお、炭酸カルシウムが含有されても、折れ曲げ
強度は低下しない。比較例のD OP含有組成物と実施
例′fc叱べろと、実施例の方が2倍程度の該強度を持
ち、本発明に係るAPPE−塩化ビニルグラフト共重合
体が折れ111口ず強度を組成物に賦与していることが
わかる。
【図面の簡単な説明】
図面は、本発明に係るグラフト共重合体のdr外図であ
る。 以  」二

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  a)チーグラーナツタ系触媒を用いてプロピ
    レンとエチレンの結晶性ブロック共重合体訟 を製造するI副生ずる可溶性共重合体であってエチレン
    部分20〜60重量%メルトインデックス1〜100の
    もの1〜50重量%に塩化ビニル99〜50]i蓋%を
    グラフト共重合させてなる添付図に示す赤外図を有する
    グラフト共重合体1〜99重量部とb)塩化ビニル系樹
    脂(塩化ビニルグラフト共重合物を除く)99〜1重量
    部を混合してなる塩化ビニルグラフト樹脂組成物。 (2、特許請求の範囲(1)において使用する可溶性共
    重合体のエチレン部分が25〜55重量%メルトインデ
    ックス2〜5oのものである組成物。 (3)特許請求の範囲(1)において、使用するグラフ
    ト共重合体のAPPE部分が5〜30重量%である組成
    物。 化亜鉛、酸化アンチモン、鉛白、亜鉛華、リトポン、パ
    ライト粉、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、無水ケイ酸
    、タルク、石英粉、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マ
    グネシウムアルミナ、ケイ酸カルシウム、ケイ藻土、含
    水ケイ酸から選ばれた1以上のものを0.5〜30重量
    部使用してなる組成物。 (5)特許請求の範囲(1)において使用する塩化ビニ
    ル系樹脂が70〜30重量部、グラフト共重合体が30
    〜70重量部である組成物。
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