JPS61285238A - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

熱可塑性樹脂組成物

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JPS61285238A
JPS61285238A JP12746885A JP12746885A JPS61285238A JP S61285238 A JPS61285238 A JP S61285238A JP 12746885 A JP12746885 A JP 12746885A JP 12746885 A JP12746885 A JP 12746885A JP S61285238 A JPS61285238 A JP S61285238A
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加藤 貞信
Yasuo Taniguchi
保男 谷口
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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】 (産業上の利用分野) 本発明はポリフェニレンエーテルと耐衝撃性スチレン系
樹脂とよりなる高耐衝撃性と長着色性を有する熱可塑性
樹脂組成物に関するものである。さらに詳しくは耐衝撃
性スチレン系樹脂の強靭化剤として使用するポリブタジ
ェンが特殊な分子量分布をもつものとすることで、高い
耐衝撃強度と色剤による着色特性に優れた熱可塑性樹脂
組成物に関するものである。
(従来の技術) ポリフェニレンエーテルは米国特許第 3306874号、第3306875号、第32573
57号および第3257358号明細書をはじめ多くの
文献に記されている。
ポリフェニレンエーテルは、機械的性質、電気的性質、
耐熱性に優れており、近年非常に注目されているエンジ
ニアリングプラスチックスであるが、軟化点が高い為〈
加工性が悪く、又、耐衝撃性も劣るという欠点を有する
この高い軟化点を低下させて加工性を向上させる方法と
しては、ポリフェニレンエーテルとスチレン系重合体と
の組成物が知られている。
(特公昭43−17812号)。又、耐衝撃性を向上さ
せるために、ポリフェニレンエーテルと、ポリブタジェ
ンやスチレン−ブタジェン共重合体等のゴム状重合体を
含むスチレン系重合体との組成物が知られている。(例
えば特公昭47732730号、特公昭48−2638
1号など。)この様にポリフェニレンエーテル樹脂とス
チレン系樹脂とを配合してその特性を変えうることは、
当業界では公知である。特にこの様な組成物の特性のう
ち、衝撃強度と光沢は耐衝撃性スチレン系樹脂の特質が
、はとんどそのまま寄与する為、ポリフェニレンエーテ
ル樹脂と配合してなる組成物を得る際も、この耐衝撃性
スチレン系樹脂に、いかなるものを選択するか極めて重
要な点である。
耐衝撃性スチレン系樹脂の性質は、分散された弾性体粒
子を形成する強靭化剤として使用するゴムの種類および
量によって大きく決まることが一般に認められており、
ポリフェニレンエーテルと耐衝撃性スチレン系樹脂とか
らなる組成物にあって、耐衝撃性スチレン系樹脂に使用
するゴムについて規定した技術としては特開昭57−4
9650号で、1.2ビニル含量が15〜35%である
ポリブタジェンを使用し耐衝撃性、耐熱安定性、光沢お
よび加工性の優れた組成物となることが提案されている
が、ゴム量の割く、耐衝撃強度が弱く、ポリフェニレン
エーテル樹脂と配合してなる組成物を得る際も同一の耐
衝撃強度の組成物を得るのに耐衝撃性スチレン系樹脂の
割合いを増さねばならず、組成物の耐熱性を低下させて
しまう。
一方特開昭47−39456号や特開昭52−3394
9号には、ゴム補強スチレン系重合体ノゴム成分が90
%以上のシス1.4構造を有するポリブタジェンを使用
することが提案されている。これら技術については、た
しかに耐衝撃強度は、前記の特開昭57−49650号
例よりも優れているが、かかる耐衝撃性スチレン系樹脂
は色剤による着色性が悪く、深い色調に着色し得ない欠
点がある。したがって、この耐衝撃性スチレン系樹脂を
ポリフェニレンエーテルと配合して得た組成物も色剤に
よる着色性が悪い欠点がある。
ポリフェニレンエーテル樹脂と耐衝撃性スチレン系m脂
とからなる組成物は、複与機等事務機器の各種部品やハ
ウジング、ノ臂ソコンのディスプレー、プリンター等の
ハウジング等の用途や自動車の内装部品やホイルキャッ
プ等の外装部品等に押出成形射出成形等の成形法によっ
て成形し、使用されることが多いが、その場合、耐熱性
と実用的な耐衝撃性が要求され、さらKは需要の多様化
に伴ない、外観の色調が重視される為、色剤による着色
性の良いことが望まれる。
ポリスチレン等、強靭化剤を含有しないスチレン系樹脂
は本来、ポリエチレン等の他の樹脂に比らべ、着色性の
良好な樹脂であるが、耐衝撃性を改善する目的で、ゴム
状の強靭化剤が添加されると、その着色性が著しく損な
われる。
この傾向は、ポリブタジェンゴムを強靭化剤とする方が
、スチレン−ツタジエンゴムのm合よりも著しい。
一般にゴム変性スチレン系樹脂は、ゴム相とポリスチレ
ン相とから成る二相構造をとっているが、ゴム変性スチ
レン系樹脂の着色性減退の一因は、この二相構造にある
と推察されている。
つまり、ゴム相が存在することにより透明性が低下し、
且つ、分散したゴム相は内部にスチレン系重合体を包含
したいわゆるサラミ構造を持つものの、je IJブタ
ジェン部分が着色性が悪く、ひいては総体としてのゴム
変性スチレン系樹脂の着色性を低下させていると考えら
れてきた。
従来よりポリブタジェンゴムでも、リチウム系触媒によ
って溶液重合して得られるシス1,4結合構造が25〜
45%である様ないわゆる低シスポリブタジェンゴムは
チーグラー系触媒によって溶液重合して得られるシス1
.4結合構造が90%以上であるようないわゆる高シス
ポリブタジェンゴムよりも着色性は良いが、逆に実用的
な耐衝撃性においては高シス/ +7ブタジエンゴムの
方が良いことは一般に知られているところである。
したがって、実用的な耐衝撃性を求めると特開昭47−
39456号や特開昭52−33949号の技術となる
が着色性が劣り、色調の深い性能を求めると、特開昭5
7−49650号の技術となるが、実用的な耐衝撃性の
点で十分ではない。実用的な高い耐衝撃性を有し、且つ
着色性の良い技術はいまだ明らか処されていない。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明者はかかる問題を解決し、実用上重要な物性上の
バランスがすぐれた、ポリフェニレンエーテル樹脂と耐
衝撃性スチレン系樹脂とからなる組成物を得るべく、鋭
意研究の結果、まったく意外なこと釦、耐衝撃性スチレ
ン系樹脂で強靭化剤として用いる高シス?リプタジエン
ゴムで、特定な構造のものを用いることで、実用的な耐
衝撃性は従来知見以上の強度を示すと共に、着色性が優
れた組成物が得られることを見出し、本発明を完成させ
るに至った。
(問題点を解決する為の手段) すなわち、本発明は (a)  ポリフェニレンエーテル樹脂80〜20重量
部と tb)  耐衝撃性スチレン系樹脂20〜80重量部と
からなる組成物において、 耐衝撃性スチレン系樹脂のゴム状弾性体成分が、シス1
.4結合構造が90モル%以上であり、重量平均分子量
(Mw)と数平均分子量(MN )との比(MW/MN
 )が3.5以上で二峰性の分布曲線を示し、且つ25
℃で測定した5重量%トルエン溶液粘度(S、V、)が
100〜250 aptの範囲内圧あるポリブタジェン
ゴムであることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物を提供
するものである。以下、さらに本発明の詳細な説明する
本発明に使用するポリフェニレンエーテルは米国特許第
3306874号及び第3306875号明細書を含め
た多くの刊行物忙記載されている。すなわち、ポリフェ
ニレンエーテルは銅錯体触媒の存在下にフェノールを酸
素と反応させることKよって作られる一価単核フエノー
ルの自己縮合生成物である。一般に分子量は反応時間に
よって調節され、時間が長くなればなる程循環単位の平
均数が大となる。好ましいポリフェニレンエーテルは式 の循環構造単位を有する。式中一つの単位の酸素エーテ
ル原子は次の隣接単位のベンゼン核に接続しており、n
は正の整数で少なくとも50であり、Qは水素、ハロゲ
ン、三級α−炭素原子を含有しない炭化水素基、ハログ
/原子とフェニル核の間に少なくとも2個の炭素原子を
有するハロ炭化水素基、炭化水素オキシ基からなる群よ
り選択した一価置換基を示す。
ポリフェニレンエーテルの代表的な例としては、ポリ(
2,6−ジラウリル−1,4−7エニレン)エーテル;
ポリ(2,6−ジフェニル−1,4−フェニレン)エー
テル:/+)C2,6−ジylトキシー1.4−フェニ
レン)エーテル;ポリ(2,6−ジェトキシ−1,4−
フエニレン)エーテル;ポリ(2−メトキシ−6−ニト
キシー1.4−フェニレン)エーテル;ポリ(2−エチ
に−6−、X、f7リルオキシー1.4− フェニレン
)エーテル;ポリ(2,6−ジクロロ−1,4−フェニ
レン)エーテル;ポリ(2−メチル−7二二ルー1,4
−フェニレンフェーテル;ポリ(2,6−ジペンジルー
1,4−フェニレンフェーテル;ポリ(2−エトキシ−
1,4−フェニレン)エーテル;ポリ(2−クロロ−1
,4−フェニレン)エーテル;ポリ(2,5−ジブロモ
−1,4−フェニレン)エーテルおよび同等物がある。
本発明の目的のため、特に好ましいポリフェニレンエー
テルの群は酸素エーテル原子に対する二つのオルソ位に
アルキル置換基を有するもの、すなわち各Qがアルキル
基、好ましくは炭素原子1〜4個のアルキル基を有する
ものであり、最も好ましいポリフェニレンエーテル樹脂
は、ポリ(2,6−シメチルー1.4−)ユニしン)エ
ーテルである。この樹脂はポリスチレン樹脂とあらゆる
割合で相溶性を有し、かつ単−相組成物を容易に形成す
る。
本発明において、ポリフェニレンエーテルと配合する耐
衝撃性スチレン系樹脂はマトリックスポリスチレンに分
散した形態で存在するコ9ム状弾性体を基幹とするエラ
ストマ相がスチレンがグラフトしたグラフト化エラスト
マグルの粒子から成るものである。この耐衝撃性スチレ
ン系樹脂をつくる際に使用する強靭化剤として用いるポ
リブタジェンゴムについて述べる。本発明で用いられる
特定のポリブタジェンゴムは、シス1,4結合構造が9
0%以上である俗にいう高シスポリブタジエンゴムであ
ることが必要である。シス1,4結合構造が90%未満
の俗にいう低シスポリブタジェンゴムの場合は、実用強
度が十分でない。さら忙、ポリブタジェンゴムの重量平
均分子量(MY>と数平均分子量(Mn)の比(MW/
Mn)が3,5以上で且つ二峰性の分子量分布曲線を示
すものであることが必要である。
M、、/Mn  が3.5未満であれば、着色性が不十
分であり、又、分子量分布曲線が二峰性な示さず、一つ
のピークのみを示す場合も又、着色性が不十分であると
共に実用強度が十分ではない。さらに、25℃で測定し
た5重量%トルエン溶液粘度(S、V、)が100〜2
50 cps、好ましくは130〜180 cpsの範
囲である。S、V、S、が100 cps未満では強度
の発現が十分でなく、250 aptを超えると、工業
的にゴム変性スチレン系樹脂を製造する場合に、非常に
大きな攪拌動力を必要とし、攪拌装置の点で好ましくな
(ゝ0 この様なポリブタジェンゴムを製造する方法は、好まし
くは、コバルト化合物、ハロゲン含有の有機アルミニウ
ム化合物および多価アルコールから得られる触媒を用い
、1.3ブタジエンを重合する方法があり、以下に詳し
く例を挙げるが、本発明の特許請求の範囲に記載の範囲
を満足するポリブタジェンであるならば、従来公知のい
かなる方法を用いてもよい。
前記のコバルト化合物としては、コバルトオクトエート
、コバルトナフトニート、コバルトベンゾエート等の炭
素数6以上の有機カルボン酸のコバルト塩、塩化コバル
トピリジン錯体、塩化コバルトエチルアルコール錯体e
ツノ−ciffン化コバルト錯体、コバルトアセト酢酸
エチルエステル錯体のようなコバルトのβ−ケト酸エス
テル錯体等を挙げることができる。
前記のハロr)含有の有機アルミニウム化合物としては
、ジエチルアルミニウムモノクロライド、ジエチルアル
ミニ・ウムモノプロマイド、ジイソブチルアルミニウム
モノクロライドなどのジアルキルアルミニウムハライド
や、エチルアルミニウムセスキクロライドのようなアル
キルアルミニウムセスキハライドなどを挙げることがで
きる。
前記の多価アルコールとしては、エチレングリコール、
プロピレングリコール、α−ブチレングリコール、テト
ラメチレングリコールなどの2価アルコール、あるいは
グリセリンのような3価アルコール等を挙げることがで
きる。
本発明の様にMW/Mnが3.5以上と大きく、すなわ
ち、分子量分布が広く、且つ2峰性を示す分布とするに
は好ましい方法としては、重合反応を2段階に分けて行
なう方法である。例えば、ある重合本造は塊状重合し、
その後、溶媒を系内に添加して溶液重合を行なう方法が
ある。
この様な場合、公知の分子量調節剤、例えば、エチレン
、プロピレン、スチレン、ブテン−1等のα−オレフィ
ン類やシクロオクタジエン、アレン等の非共役ジエン類
をそれぞれの重合段階で使用したり、使用しないことK
より、2峰性の分子量分布の内、高分子f側ピークを増
したり、あるいは低分子量側ピークを増したりすること
が可能である。
この様なポリブタジェンゴムの分子量を変更することに
よってS、■を変更することも可能となる。
本発明に用いるポリブタジェンゴムにハ、通常用いられ
る老化防止剤、例えば、2,6−ジターシャリ−ブチル
−4−メチルフェノール(BIT)、)す(ノニル化フ
ェニル)ホスファイト(TNP )、2,2′メチレン
ビス(4−メチル−6−ターシャリープチルフェノール
)、オクタデシル3−(3’、5’ジターシャリ−ブチ
ル4′ヒドロキシフエニル)fロピオネート、テトラキ
ス−〔メチレン−(3,5ジターシャリ−ブチル−4−
ヒドロキシハイドロシンナメート)〕メタン、トリス(
2,4−ジターシャリ−ブチルフェニル〕7オスフアイ
トなどを単独あるいは2種以上組合せて配合されている
ことが好ましい。
本発明のゴム変性スチレン系樹脂の製造方法において、
ポリブタジェンゴム対スチレン系単量体の使用割合は5
〜15重量部重量部−85〜95が好ましい。ポリブタ
ジェンゴムとスチレン系単量体の含量に対し、ポリブタ
ジェンゴムの濃度が5重量%未満では生成樹脂の衝撃強
度発現が不充分であり、又15重t%を越えると経済性
の割合に強度向上の程度が小さく、かつ重合系の粘度が
高くなり過ぎる等の問題が生じやすいので5〜15重t
%の範囲が最も適当である。
本発明のゴム変性スチレン系樹脂の製造方法としては、
塊状、溶液または塊状−懸濁重合法が有利に用いられる
たとえば、塊状−懸濁重合法による場合は本発明のポリ
ブタジェンゴムをスチレン系単量体く溶解し、かかる溶
液を、アゾビスイソブチロニトリル、アゾピスシクロヘ
キサンカー〆ニトリル等のアゾ化合物や、過酸化ベンゾ
イル、を−ブチルパーオキシベンゾエート、ジt−ブチ
ルツク−オキサイド、ジクミルパーオキサイド等の過酸
化物などの触媒の存在下、もしくは、不存在下にこの溶
液を攪拌下に加熱してラジカル重合させ、重合車20〜
40%に達した時点で重合溶液を、水中に懸濁させて重
合を続け、重合を完結させる。この際メルカプタンなど
の分子量調整剤、白色鉱油等の可塑剤を必要に応じ適宜
使用することもできる。又、触媒、分子量調整剤を重合
途中で別途加えることも可能である。
本発明においてスチレン系単量体とは、スチレン、パラ
メチルスチレン、t−ブチルスチレン、α−メチルスチ
レン、クロルスチレン等であり、これらの単独あるいは
混合したものである。又、これらとラジカル共重合しう
る単量体、たとえば、アクリロニトリル、メタクリル酸
メチル、アクリル酸メチル等の単量体でスチレン系単量
体の一部を置き換えてもよい。
本発明の組成物においてポリフェニレンエーテル樹脂と
耐衝撃性スチレン系樹脂の組成割合いは、ポリフェニレ
ンエーテル樹脂が80重量部を超えると加工性が不十分
で多くの用途に不適当になる。また20重量部未満では
ポリフェニレンエーテル樹脂の特徴である耐熱性が著し
く損なわれるため、実用上好ましくない。したがって、
ポリフェニン/エーテル樹脂80〜20重量部であり、
耐衝撃性スチレン系樹脂−20〜80重9部の範囲が実
用上好ましい。
本発明におけるポリフェニレンエーテル樹脂と耐衝撃性
スチレン系樹脂との組成物の製造方法は、充分な分散と
混合を可能にするならば厳密な規制はない。好蓋しい方
法は、ヘンシェルミキサー等を用いて混合し、これを押
出機を用いて加熱溶融させて押し出しし、ペレット状に
カットする方法によって得られる。
このように得られたベレット状の組成物は例えば押出し
成形、熱成形、射出成形等によって所望の形状に成形す
る。
本発明の組成物中には当業者にとっては明らかなように
、他の添加剤例えば可塑剤、顔料、難燃剤、補強剤例え
ばガラースフィラメントまたは繊維、安定剤等を含有さ
せ得ることは勿論である。
以下に実施例、比較例をあげて本発明を具体的に説明す
る。
実施例(1) MW/Mnが4.2で、第1図に示される轡忙二峰性の
分子量分布曲線を示し、S、V、が193cps。
シス1,4結合構造が97.8%であるポリブタジェン
ゴム(宇部興厭株)クペボールBR100)8重量部を
スチレン92重量部に溶解した。このゴム溶液を100
7のオートクレーブに仕込み、ジクミルパーオキサイド
0.08重量部、直鎖ドデシルメルカプタフ0.04重
量部を加え、150 rpmで攪拌した。オートクレー
ブ中を窒素ガスで置換してから、密閉し、昇温した。
105℃で6時間重合した後、冷却し、次いで容量20
01のオートクレーブ中に純水100!、ドデシルベン
ゼンスルホン酸ナトリウムO,St、第三リン酸カルシ
ウム800tを加え、130 rpmで攪拌していると
ころに、新た忙2.2ビス(ターシャリーブチルノ臂−
オキシ)ブタン70fとジクミルパ−オキサイド289
を加えた前記予備重合液70kyを入れ、窒素置換後、
密閉、昇温し、温度115℃で5時間、135℃で4時
間重合し、冷却した。常法にしたがい、中和、脱水、乾
燥した後、重合物を押出機により通常のペレット形状と
して、耐衝撃性スチレン系樹脂を得た。
次いでポリ(2,6−シメチルー1.4−)ユニレン)
エーテル45重量部、上記の耐衝撃性スチレン系樹脂5
5重量部、ポリエチレン1.5部、トリデシルホスファ
イ)0.5重量部、エチレンビスステアロアミド0.2
5重量部、二酸化チタン2重量部とをへ/シェルミキサ
ーで混合した後、押出機で押し出しし、通常のペレット
形状とした後、射出成形機により試験片を成形した。
これらの物性測定結果は後記例とともに第1表に示す。
実施例2 MW/Mn  が3.6で二峰性の分子量分布曲線を示
し、S、V、が153 cps、  シス1,4結合構
造が97.8%であるポリブタジェンゴム(宇部興産@
)ウベざ−ルBRI O1)を用いた以外は、実施例1
と同様忙行ない耐衝撃性スチレン系樹脂を得た。次いで
この耐衝撃性スチレン系樹脂を用い実施例1と同様に樹
脂組成物を作った。物性値を第1表に示す。
比較例I M、/Mn  が3.7で、二峰性を示さない分子量分
布曲線であり、S、V、が156 cpa、  シス1
,4結合構造が96.9%であるポリブタジェンコ・ム
(日本合成ゴム(株)BROI)を用いた以外は実施例
1と同様忙行ない、樹脂組成物を得た。
(この比較例のポリブタジェンゴムは特開昭52−33
949号実施例2に例示されたものである。)物性値を
第1表に示す。
比較例2 Mw /Mnが4.1で、二峰性の分子量分布曲線を示
し、S、V、が60 cps、シス1,4結合構造が3
5.4%であるポリブタジェンゴム(旭化成■アサプレ
ン760)を用いた以外は実施例1と同様に行ない樹脂
組成物を得た。この物性測定結果を第1表に示す。
(この比較例のポリブタジェンゴムは特開昭57−49
650号に記載されたものである。)ポリブタジエンゴ
ムのミクロ組成は、赤外分光光度計(日本分光製A−3
02型)を用い、二硫化炭素を溶媒として赤外スペクト
ルを測定し、モレロ法(D Morero  等、Ch
im、 61 nd、 。
41.758(1959))によって計算した。
ポリグタソエ/のMW/Mn は、GPC(東洋曹達製
HLC−802A)を用いて、以下の条件で測定した。
溶媒二テトラヒドロフラン(THF) カラム:東洋曹達@  GMH−62Feet 2本カ
ラム恒温槽温度:38℃ 溶媒流量=1.5威/min 試料濃度:0.1ft% 試料注入量:0.5111j 検出器:示差屈折計 データ処理装gL=東洋1達製CP −8000実施例
3〜4 実施例1と同様の方法によって得られた耐衝撃性スチレ
ン 比較例3〜4 系樹脂とポIJ(2,6−シメチルー1.4−)ユニレ
ン)エーテルとの混合割合いを変化させて組成物をつく
り射出成形試験片の物性値を第2表に示す。
尚、荷重たわみ温度はASTMD648の測定法で測定
した。
又メルトフローレートは250℃10#荷重で測定した
樹脂組成物の物性は次の方法で測定した。
(1)  引張強さ:JIS−に−6871による。
(2)  アイゾツト衝撃強さ:JIS−に−6871
による。
(3)  落錘強度:射出成形による2m+厚の12調
×12国の正方形角板の中心に、錘先端5R。
錘径14mφ1紗の錘を落下させ、割れの発生しない高
さくcln)と錘重量の積で強度をあられす。
成形機は(株慶潟鉄工所製2オンスインラインスクリュ
ー射出成形機5N−51Bにて、成形温度260℃で成
形した。尚、射出成形による成形品は方向性を受は易く
、外部からの力によって割れる際も成形流れの方向に割
れ易い。この点、落錘強度は最も方向性を見出し易いの
で、本発明では実際の状況に合った表わし方として落錘
強度を採用した。
(4)  着色性:s?脂100重量部に対し、日本ピ
グメント社青色顔料PSD−B−871を1.0部添加
し、射出成形忙より3段ステップグレートを成形し、濃
い群青色を呈し、顔料自体の色に最も近く、着色性が最
もすぐれるものを人とし、青色が薄く灰青色を呈し、着
色性が最も劣るものをEとし、その中間を順にB、C,
Dと評価した。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例で用いたゴム状弾性体成分のGPCKよ
る分子量分布曲線である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(a)ポリフェニレンエーテル樹脂80〜20重
    量部と (b)耐衝撃性スチレン系樹脂20〜80重量部とから
    なる組成物において、 耐衝撃性スチレン系樹脂のゴム状弾性体成分が、シス1
    ,4結合構造が90モル%以上であり、重量平均分子量
    (Mw)と数平均分子量(M_N)との比(Mw/M_
    N)が3.5以上で二峰性の分布曲線を示し、且つ25
    ℃で測定した5重量%トルエン溶液粘度(S.V.)が
    100〜250cpsの範囲内にあるポリブタジエンゴ
    ムであることを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
  2. (2)耐衝撃性スチレン系樹脂中でポリブタジエンゴム
    が5〜15重量部、スチレン系単量体が85〜95重量
    部である特許請求の範囲第1項記載の熱可塑性樹脂組成
    物。
JP60127468A 1985-06-12 1985-06-12 熱可塑性樹脂組成物 Expired - Lifetime JPH0756003B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5751742A (en) * 1980-09-16 1982-03-26 Asahi Chem Ind Co Ltd Aromatic polyether resin composition

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