JPS62205157A - 樹脂組成物 - Google Patents

樹脂組成物

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JPS62205157A
JPS62205157A JP4811086A JP4811086A JPS62205157A JP S62205157 A JPS62205157 A JP S62205157A JP 4811086 A JP4811086 A JP 4811086A JP 4811086 A JP4811086 A JP 4811086A JP S62205157 A JPS62205157 A JP S62205157A
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block copolymer
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polyphenylene
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川端 十平次
Manabu Chiba
学 千葉
Toshinori Sugie
杉江 敏典
Fumihiro Furuhata
古畑 文弘
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

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、ポリフェニレンスルフィド(以後PP8と略
す)部分とポリフェニレンスルフィドスルホン(以後p
pssと略す)部分とからなるブロック共重合体を含む
ブレンド相溶性に憬れ、かつ耐衝撃性の改良された樹脂
組成物に関する。
さらに詳しくは、PP8にソフトセグメントとしてPP
8Bを化学的に結合せしめてなるブロック共重合体を必
須成分とする耐vi撃性、柔軟性などの靭性にかかる機
械的性質が改善された、種々の成形品に用いられ得るa
脂組成物に関するものである。
(従来の技術および問題点) PPS樹脂はナイロン、ポリカーボネート、ポリブチレ
ンテレフタレート、ポリアセタール等のエンジニアリン
グプラスチックに比べ、卓越した耐熱性、耐楽品性、剛
性を有する高性能エンジニアリングプラスチックとして
注目されている。しかしながら、この樹脂は比較的靭性
に乏しく脆弱であるという重大な欠点金有している。近
年、従来の熱架橋型PP8と異なる直鎖状PPSが開発
されつつあるが、その場合でも結晶化状態では耐衝撃性
および伸び等の靭性に乏しい。
従来、PPSの耐衝撃性を改善するためガラス綾維等の
充填剤を配合することが行なわれているが、十分でない
ために、例えば成形収縮歪によるり2ツク発生の防止に
効果がない。一方、柔軟性ポリマーとのポリマーブレン
ドは有力な方法でるるか、柔軟でかつ耐熱性、耐染品性
に優れるポリマーが少ないこと、あるいはPPSとの相
溶性が不十分なため、曲げ強ざ等の機械的強度の低下、
成形品の表面状態の省化等の問題点をMし、未だPP8
(1)特徴を損なわず、mt*撃性、柔軟性が改善され
九PPBを得るに到っていない。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、上記の如き状況に鑑み、耐衝撃性等の機
械的性質が改善され、かつブレンド相溶性に優れ九P 
1’ 8樹脂を得るべく鋭意検討した結果、PP8部分
とPPB5部分とからなるブロック共重合体にPP8お
よび/またはppssを混和せしめることによシ、本発
明に到達したものである。
即ち、本発明はPPS部分とppss部分とから成るブ
ロック共重合体と、PP8および/″1九はPP8Sと
からな夛、必要により充填剤を含んでなる樹脂組成物を
提供するものである。
本発明におけるブロック共重合体の成分および該共重合
る構成単位を70モル%以上含むものが特性の優れた組
成物をもたらすことから好ましい。また、かかるPPS
はその対数粘度〔η〕(ここで、〔η〕はa、41/1
00rdf)溶液なるポリマー一度において、α−クロ
ルナフタレン中206℃で測定し、下式 〔η)=Jn(相対粘度)/ポリマー儂度に従い舞°出
した1直である。)がα03〜α80の範囲のものが好
ましい。
このポリマーの重合方法としては、へ四ゲン置換芳香族
化合物、例えばp−ジクロルベンゼンを硫黄と炭酸ソー
ダの存在下で重合させる方法、極性溶媒中で硫化ナトリ
ウムあるいは水硫化ナトリウムと水酸化ナトリウム又は
硫化水素と水酸化ナトリウムあるいはナトリウムアミノ
アルカノエートの存在下で重合させる方法、p−クロル
チオフェノールの自己縮合などがあげられるが、N−メ
チルピロリドン、ジメチルアセトアミドなどのアミド系
溶媒やスルホラン等のスルホン系溶媒中で硫化ナトリウ
ムとp−ジクロルベンゼンを反応させる方法が適当であ
る。この際に重合度を調節するためにカルボン酸やスル
ホン酸、またはリン酸のアルカリ金属塩を添加し九シ、
水酸化アルカl添加することは好ましい方法である。共
重合成分として、30モ二ル基、アルコキシ基、カルボ
ン酸基またはカルボン酸のしていても、ポリマーの結晶
性に大きく影響しない範囲でかまわないが、好ましくは
共重合成分は10モル%以下がよい。特に3官能性以上
のフェニル、ビフェニル、ナフチルスルフィド結合など
を共重合に選ぶ場合は3モル%以下がよい。
かかるPP8の具体的な製造法としては、例えば(11
ハロゲン置換芳香族化合物と硫化アルカリとによる製法
(米国特許第2513188号、特公昭44−2767
1号、特公昭45−5368号および特公昭52−12
240号参照)、(21チオフエノール類のアルカリ触
媒又は銅塩等の共存下における縮合反応による製法(米
国特許第3274165号および英国特許第11606
60号参照)、f31芳香族化合物を塩化硫黄とのルイ
スば触媒共存下に於ける縮合反応による製法(特公昭4
6−27255号およびベルギー特許第29437号参
照)等が挙げられる。
本発明におけるブロック共重合体は、例えばppssの
末端基とPP8の末端基とを反応せしめることによって
得られるため、例えばPP5Sの末端基がクロルフェニ
ル基ナトリウムスルフィド基(構造式:Na13  )
の如き反応性基にしておく必要がおる。かかるPPS’
i得る方法として、予め重合反応時にモノマーの硫化す
) IJウム成分のtit’kp−ジクロルベンゼン成
分に対し1〜20モル%過剰の状態で反応させる方法が
挙げられる。
一方、本発明のブロック共重合体を構成するPP5Sは
−として定義される。このポリマーの分子量は対数粘度
ηinh (ここで、ηinhはα5/100m1の溶
液なるポリマー濃度においてフェノール/1.1.2.
2−テトラクロルエタン(3:2重量比)混合溶媒中3
0℃で測定し、下式 η1nh=j?n(相対粘質)/ポリマー濃度に従い算
出した値である。)が[]、05〜toの範囲のものが
好ましい。このポリマーの重合方法としては、例えばジ
ハロ芳香族スルホンとアルカリ金属硫化物をV機アミド
溶媒中で反応させる方法(米国特許第4102875号
参照)が挙げられる。
本発明のブロック共重合体を合成する際に用いるPrB
6あり、これを得る方法としては、ポリマー合成反応時
にジハロ芳香族スルホンの量をアルカリ金属硫化物の童
に対し、例えば5モル%過剰の状態で反応させる方法(
米国特許第4301274号参照)が挙げられる。
本発明の方法においてppssとPP5O共重合反応を
行なう際、第3成分としてジハロ芳香族スルホンあるい
は硫化す) IJクム等の結合剤を添加する方法を用い
ることもさしつかえない。また、ブロック共重合体であ
る本発明の目的を逸脱しない範囲で、PP8とppss
のいずれか一方のポリマーの存在下に他方のそツマ−成
分を重合し、最終的に共重合体を得る方法を用いること
もできる。
また、共重合反応する際、PP8とPP58の末端反応
性基の数を同じセすることは、収率よくブロック共重合
体が得られ最も好ましい。一方、いずれか一方の成分の
末端基数が過剰の場合、反応終了後、未反応のホモポリ
マー成分のみを分別あるいは抽出除去することによって
ブロック共重合体のみを回収することができる。
共重合反応において使用される溶mは、その温度および
圧力において実質的に液状である有機極性溶媒が好まし
い。
具体的には、ホルムアミド、アセトアミド、N−メチル
ホルムアミド、N、N−ジメチルホルムアミド、N、N
−ジメチルアセトアミド、2−ピロリドン、N−メチル
−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、ε−
カプロラクタム、N−・メチル−C−カグロラクタム、
ヘキサメチルホスホルアミド、テトラメチル尿Ll、3
−ジメチル−2−イミダゾリジノン等のアミド、尿素お
よびラクタム類;スルホラン、ジメチルスルホラン等の
スルホン類:ベンゾニトリル等のニトリル類;メチルフ
ェニルケトン等のケトン類等およびこれらの混合物を挙
げることができる。これらの溶媒のうちでは、アミド類
、ラクタム類あるいはスルホン類等の非プロトン性V機
極性溶媒を使用することが特KtFfましい。M機極性
溶媒の使用量はポリマー成分の量に対する重量比で2〜
20の範囲で、好ましくは3〜10の範囲である。
ブロック化反応による共重合反応生成物が化学的に結合
したPPSとPP88とのブロック共重合体であること
は、得られたポリマー1ppssの良溶媒であるフェノ
ール/テトラクロルエタン(3:2重量比)混合溶媒で
くシ返し抽出した後、抽出液中にppssがもはや含ま
れないにもかかわらず、ポリマー中にこの成分が存在し
ていることで確かめられる。一方、共重合反応生成物中
に未反応のPPSが含まれるかどうかは、その生成物を
PPSの良溶媒であるα−クロルナフタレンを用い分別
沈澱を行ない、ppsホモポリマーが存在するか否かで
確認できる。
また、共重合反応する際、PP8とPP5Bとの割合は
目的とする特性によって異なるが、PP8B成分とPP
S成分との重量比が一般的には1〜?9//?−/1、
好ましくは5〜90/95〜10の範囲である。上記t
ft比が1/99未満であればポリサルホンによって付
与される酎[i撃性等の効果が発現できず、また、99
/1f:越えると本特許の目的とする効果が得られず好
ましくない。
尚、本発明で用いられるブロック共重合体は対数粘度〔
η〕(ここで、〔η〕は(L4.9/100−の溶液な
るポリマー濃度においてα−クロルナフタレy中206
℃で測定し、下式 〔η)=jn(相対粘度)/ポリマー嬢度に従い算出し
た値である。)が003〜toの範囲であるものが好ま
しい。
本発明の樹脂組成物は、前記ブロック共重合体3〜10
0重量部、より好ましくは10〜100重量部に対して
PP8を併用する場合にはPPSを好ましくは1〜97
1m[置部、よシ好ましくは10〜90重量部、PPa
Sを併用する場合にはPP5Bを好ましくは1〜60重
量部、よシ好ましくは10〜40′N量部含有するもの
でおる。尚、本発明の樹脂組成物は該ブロック共重合体
を3〜100重量部分含むことによシ耐倫撃性の改善効
果が大きく、よシ相溶性に優れたものとなる。
又、本発明の樹脂組成物は前記ブロック共重合体を製造
する際にPPS成分またはPP8B成分のいずれか一方
を過剰量にして反応せしめることKよシ得ることができ
る。
その際、遊離のPPSおよびPP88が官有されている
ことは、PP88の良溶媒であるN−メチルピロリドン
やフェノール/テトラクロルエタン混合溶媒でくり返し
抽出した後のポリマー中に一定量のPP88が含まれて
いることで確かめられ、一方、PP8ホモポリマーが混
在しているかどうかはα−クロルナフタレンを用いる分
別沈澱集線によって確かめることができる。
本発明組成物には、強坂、耐熱性、寸法安定性等のエン
ジニアリングプラスチックとしての性能を改善するため
に、任意の充填剤を組成物中70重量%以下含有せしめ
ることができる。充填剤として具体的には、ガラス繊維
、炭素繊維、チタン鈑カリウム、アスベスト、炭化ケイ
素、セラミック繊維、金属繊維、窒化ケイ素などの繊維
状強化剤硫酸バリウム、硫酸カルシウム、カオリン、ク
レー、パイロフィライト、ベントナイト、セリサイト、
ゼ第2イト、マイカ、雲母、ネフエリンシナイト、メル
ク、アタルバルジャイト、ウオラストナイト、PMF、
、フェライト、硅酸カルシウム、炭濱カルシウム% F
!A、nマグネシウム、ドロマイト、三酸化アンモン、
酸化亜鉛、ば化チタン、酸化マグネシウム、岐化鉄、二
酸化モリブテン、黒鉛、リチウムカーボネート、石コウ
、ガラスピーズ、ガラスバルーン、石英粉などの無機充
填剤アラミド綾維などの有機系の強化剤などが挙けられ
る。これらの強化剤又は充樋剤を加える場合、公知のシ
ランカップリング剤を用いることができる。
その他にベンゾトリアゾール基やイミダゾール基金上す
る化合物、カーポジイミド化合物等の熱安定性に効果の
ある添加剤等を本発明の組成物に添加することができる
また、本発明組成物には、本発明の目的を逸脱しない範
囲でポリフェニレンオキサイド、ボリアリレート、ポリ
アミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルエ
ーテルケトン、ポリイミド全芳香族ポリエステル等のい
わゆる液晶ポリマー等の熱0」塑性栃jjh″、ノボラ
ック型エポキシ便脂等のエポキシ¥UIIM、ホリエチ
レン、ポリプロビレ/等のポリオレフィン類、マレイン
fiL&性ボリブロビレンマTのα−オレフィン共重合
体、あるいはナイロン11/ポリエーテル糸ポリアミド
エラストマーや水素化共役ジエン/スチレンコポリマー
等の熱可塑性エラストマ・−等を’i3有せしめること
ができる。
本発明組成物の調製は、撞々の公知の方法で可能である
例えば、原料を予めタンブラ−又はヘンシェルミキサー
のような混合機で均一に混合し、1411または2帖の
押出擾に供給して230〜400℃で溶融混練したのち
、ベレット化する方法金とることができる。
(発明の効果) 本発明の値脂組成物はPPS部分とPP88部分とから
なるブロック共重合体を含むため、1jytJr撃性等
の機械的性質が優れ、電気・電子部品等のPP8の従来
用途でおる射出成形品あるいは圧縮成形品用途のみなら
ず、締維、シート、フィルム、チューブ等の押出成形品
用、ブロー成形品、トランスファー成形品用等に用いる
ことができる。
(実施例) 次に、本発明を実施例によシ具体的に説明するが、末完
明紘これらに限定されるものではない。
実施例1、比較例1,2 へ)末端クロルフェニル%pP P S 8の合成10
1オートクレーブにN−メチルピロリドン1qs。
1%硫化ナトリウム2.7水塩655!i(5,0モル
)、水酸化ナトリウム2.ON、およびビス(p−クロ
ルフェニル)スルホン1436g(5,0モル)を仕込
み、窒素雰囲気下、200℃まで昇温しその温度で攪拌
下6時間反応させた。
次いでこの糸にビス(p−クロルフェニル)スルホン7
2y(α25モル)をN−メチルピロリドン200.9
に溶かした液を添加し、さらに1時間反応させた。反応
容器を冷却後、内容物を取出し、熱水とアセト/で数回
洗浄し、ポリマーケーキをf別した。このケーキを80
〜150”Cで減圧乾燥し、淡褐色のポリマー119O
Nを得た(収率96%)。このポリマーの対数粘度ηi
nh、(ここで、ηinbは(15g/l 00mの溶
成なるポリマー濃度においてフェノール/1.1.2.
2−テトラクロルエタン(3:2重量比)混合溶媒中6
0℃で測定し、下式η1nh=In(相対粘度)/ポリ
マー濃度に従い算出した値である。、)は[L22であ
った。
の)末端すl−IJウムスルフィド基型PPSの合成I
C1lオートクレーブにN−メチルピロリドン310n
yと硫化ナトリウム2.7水塩1009.9(7,7モ
ル)および水数化ナトリウム3.51[109モル)全
仕込み、窒素雰囲気下、200℃まで約2時間かけて攪
拌しながら昇温しで220dの水を留出させた。反応系
を150℃に冷却した後、p−ジクロルベンゼン102
1(7,0モル)、N−メチルピロリドン70([’t
−加え、230℃でt5時間、次いで260℃で2時間
反応させた。重合終了時の内圧はzOゆ乙がであった。
反応容器を冷却後、内容物の一部をサンプリングしe別
した後、ケーキヲ熱水で3回煮沸洗汐し、さらにアセト
ンで2(ロ)vc浄した後、120℃で乾燥して淡灰褐
色粉末状PP8ポリマーを得た(収率的94%)。この
ポリマーの対数粘度〔η〕(ここで、〔η〕はポリマー
濃度cL4,9/100itj、α−クロルナフタレン
中206℃で測定し、〔η〕=ノn(相対粘度)/ポリ
マー濃度に従い算出した値である)はα14であった。
0)ブロック共重合体の合成 上記のpps重合重合金混合物2370と前述の末端ク
ロルフェニル基型PP8830[1およびN−メチルピ
ロリドン1200gを加え、窒素パージ後密封し220
℃まで昇温し、この温度で3時間反応させた。反応容器
を冷却後、内容物をP別し、固形分をN−メチルピロリ
ドンで2回洗浄した後、熱水で3回煮那洗浄した。得ら
れたケーキを120℃で5時間乾燥して486gの淡褐
色初末状ポリマーを得たこのポリマー〔η〕はα19で
あった。
また、このポリマーの赤外線吸収スペクトルを測定した
ところ、PP8とPP880M収以外のピークは観察さ
れず、かつ1320m−1,62M1  および480
cm ’に見られる特性吸収の強度からppssを定量
したところ、ポリマー中に46.0重量%含まれていた
。同時に、ポリマーの元素分析を行ない、イオウ含量を
定量したところ、27、87%の値を示し、ポリマー中
にPP8Bが46.0重量%含まれていることを確認し
た。
さらに、上記ポリマーの溶媒抽出実験を行なった。即ち
、−を分散させ、100℃で未反応のPP88を抽出除
去することを試みた。しかし、PP138は全く溶出せ
ず、かつ抽出実験後回収した上記ポリマーの赤外線吸収
スペクトルの測定よシPP88の含量は460重景%で
おった。
これらの結果から、本実施例の共重合反応生成物がPP
8とPP88が化学的に結合したブロック共重合体であ
ることを確認した。
〕 組成物の調製 上記ブロック共重合体を260℃で7時間熱処理した後
、これの501jL量部に対して米国フィリップス・ペ
トローリアム社のPPSライドンP−4を50重量部配
合した混合物’1301mの2@押出機を用いて加熱a
練しペレット化した。このペレツ)’i330℃で射出
成形しテストピースを作成した。人8TM  D−12
38(315℃、5kg荷重)の方法にてメルトフロー
・インデックス(MI値と略す)、人8TM  D−7
90の方法にて曲は強度、A8TM  D−256の方
法にてアイゾツト衝隼強度を測定した。また、外観相溶
性は肉眼にて観察し、成形品の剥離状態はテストピース
破断面に接着テープを付着させた掻取シ除く方法で剥離
試験を行った後の状態を肉眼にて観察した。
比較例1においては、本実施例で合成したPP88とp
ps粉末とを用い、ppsst量が4aO重量%になる
ように混合したもの50重量部及び上記ライドンP−4
を50重量部配合したものを上記の方法に従い、テスト
ピースを作成し物性を測定した。
さらに、比較例2において、本実り例と同様の方法で得
られたPPB粉末単独の場合についても同様のテストピ
ースを作成し物性を測定した。その結果を表−1に示す
表  −1 本発明の組成物の場合はPPS単独あるいはPP8/P
P58混合物に比べ、そのMI値が低下しておυ、ブロ
ック共重合体を含むことによる溶融粘度の増大を示して
いる。また、外観および成形品剥離状態からブロック共
重合体は分散性が良く、ミクロ相分陥を引き起こしてい
ると推察される。
それゆえに、本発明の組成物は曲げ弾丸、4J!#寧強
度ともに・混合物に比べ著しく向上しておシ、耐#軍性
の改良されたものであることを示している。
実施例2 実施例1で得られたブロック共重合体を260℃で7時
間熱処理したもの80Jk量部に対して、実施例1で合
成したPP58を20′M量部配合した混合物を、実施
例1と同様にしてベレット化および射出成形してテスト
ピースを作成し物性を測定した。結果を表−2に示す。
実施例3 硫化ナトリウムと共にP−トルエンスルホン酸ナトリウ
ム1629g(aOモル)を添加した以外は実施例1と
同様の方法で末端ナトリウムスルフィド基型PP8重合
物を合成した。一部サンプリングし〔η〕を測定したと
ころ(131でめった。
この重合混合物の一部374011と実施例1と同様の
方法で合成した末痛クロルフェニル基型ppss(η1
nh=α26)210JFおよびN−メチルピロリドン
800Iiを庇ぜ、窒素パージ後密封し220℃まで昇
温し、この温度で6時間反応させた。実施例1と同様に
処理し、灰褐色粉末状ポリマーを得た。このポリマーの
〔η〕はα34であった。また、赤外線吸収スペクトル
を測定したところ、PP8Sが2a5重量%含まれてい
た。実施例1で記述した抽出実験を行なった結果、PP
SおよびPP8Bの単独ポリマーは殆んど回収されなか
ったことから、本実施例で得られたポリマーの殆んどが
ブロック共重合体でおることを確認した。
上記共重合体20重量部に対してPP8ライドンP−4
を68重量部、本実施例のPPgSを12重量部配合し
たものを実施例1と同様にしてテストピースを作成し物
性を測定した。結果を表−2に示す。
実施例4、比較例6 実施例1で得られたブロック共重合体音260℃で7時
曲熱処理したもの24重量部に対して、ppsライト/
p−4を36重量部および市販のガラス繊維(旭ファイ
バー・グラス製08−03M人419)40重量部を混
合し、2軸押出機にて加熱混練、ベレット化後330℃
で射出成形しテストピースを作成した。
一方、比較例3として、実施例1で得られたP P S
 8f1a4重景%含むPP8とPP5Bの混合物を本
実施例の樹脂成分の代わりに用い、同様にしてテストピ
ースを作成し物性を測定した。
表−2に示したように、本発明による共重合体組成物は
ガラス繊維とのコンパウンドにおいても曲は強度、劇備
撃強度共に良好な結果を示した。
実施例5 実施例1と同様の方法で、重合触媒として酢酸リチウム
2水和物を硫化ナトリウムと等モル用い末端クロル7エ
二ル基型PP5S(η1nh=α51)を合成した。一
方、硫化ナトリウムと共に等モルの酢酸ナトリウムを添
加した以外は実施例1と同様の方法で末端ナトリウムス
ルフィド基型PP8重合反応物を合成した。一部サンプ
リングし、〔η〕を測定したところα60であった。こ
の重合混合物の一部と上記PP58との共重合反応によ
って〔η〕がα39の粉末ポリマーを得た。このポリマ
ーはPPS/PP5Sブロック共重合体成分が46重量
%およびPPS成分が54重量%から成る組成物であっ
た。
上記共重合体組成物をペレット化および射出成形してテ
ストピースを作成し物性を測定した。
結果を表−2に示す。
実施例6 実施例5で侍られた共重合体組成物40M量部に対して
市販のガラス繊維30重量部および炭酸カルシウム30
重量部を混合し、同様にしてテストピースを作成し物性
を測定した。
結果を表−2に示す。
7・″ /″′ /′ 7/″ 手続補正病 昭和61年11月 特許庁長官 黒 1)明 雄 殿 1、事件の表示 昭和61年弔許願第48110号 2、発明の名称 樹脂組成物 3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 〒174東京都板橋区坂下三丁目35番58号(288
)大日本インキ化学工業株式会社代光者川村茂邦 4、代理人 〒103東京都中央区日本橋三丁目7番20号大日本イ
ンキ化学工業株式会社内 電話東京(03) 272−4511 (大代表)(8
876)弁理士 高 橋 勝 利 6、補正の内容 し日  (1)  明細書第4頁第10行の「70モル
チ以上含むもの」を 「30モルチ以上、特に70モルφ以上含むもの」に訂
正する。
(2)同書第15頁最下行の 「ポリイミド全芳香族ポリエステル等」を「ポリイミド
、ポリエーテルイミド、ポリサルホン、ポリエーテルサ
ルホン、ポリカーボネートあるいは全芳香族ポリエステ
ル等」に訂正する。
(3)同書第21頁第6行と第7行との間に次の文を挿
入する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ポリフェニレンスルフィド部分及びポリフェニレンスル
    フィドスルホン部分からなるブロック共重合体と、ポリ
    フェニレンスルフィドおよび/またはポリフェニレンス
    ルフィドスルホンとからなり、必要により充填剤を含ん
    でなる樹脂組成物。
JP4811086A 1985-11-13 1986-03-05 樹脂組成物 Expired - Lifetime JPH0657790B2 (ja)

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