JPS63110251A - 熱可塑性ポリアミド組成物の製造法 - Google Patents

熱可塑性ポリアミド組成物の製造法

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JPS63110251A
JPS63110251A JP26293387A JP26293387A JPS63110251A JP S63110251 A JPS63110251 A JP S63110251A JP 26293387 A JP26293387 A JP 26293387A JP 26293387 A JP26293387 A JP 26293387A JP S63110251 A JPS63110251 A JP S63110251A
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polyamide
graft
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iii
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JP26293387A
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ウベ・ベステツペ
ルートビッヒ・トラベルト
ルドルフ・ビンザツク
デイーター・ビットマン
クリスチヤン・リンドナー
ヨゼフ・メルテン
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Bayer AG
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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】 本発明は少なくともポリアミド60重量%と、ジエンゴ
ムと7クリレートゴムからなる群からのグラ7トゴム3
〜35重1%からなり、2つの成分の混合物を0.01
〜5重量%のラジカル生成剤の存在で製造し、次に成形
用組成物をできるだけ酸素の存在しない状態でポリアミ
ドの融点以下に加熱して製造する、低温における強じん
性を改良した熱可塑性ポリアミド成形用組成物に関する
ポリアミドからなる成形用組成物は、たとえば剛性、耐
摩耗性、硬さ、動的および熱的耐荷重性のような機械的
強度値ならびに製造の容易さのために有用であることが
わかっている。それらの不適当な強じん性が欠点である
ほかのポリマーの添加によってポリアミド成形用組成物
の強じん性を改良しようとする多くの提案があった。す
なわち、ポリオレフィン(ドイツ特許公開公報!#1,
694,802号、ドイツ特許出願第2,038,31
7号、ドイツ特許公開公報vLJ3,022,295号
)およびエチレンフイオ/マー(ヨーロッパ特許第34
.704号、ヨーロッパ特許第69,200号、ヨーロ
ッパ特許PIS72゜480号)が提案されている。き
わめて特殊なグラフ)411ITLを有し、ある種の方
法によって製造するグラフトアクリドゴムとジエンゴム
もまた改質剤として提案されている(ヨーロッパ特許第
3,126号、ドイツ特許公開公報第2.758.61
5号、ドイツ特許公開公報第3,101,771号、ド
イツ特許公開公報第3,120,803号)、これらの
成形用組成物は一般に強じん性が改良されている。しか
しながら、そのような成形用組成物は重要な応用、たと
えば自!!IJ阜産業において、車体、バンパーおよび
スポイラ−、ハンドルおよびハンドル軸に対して完全に
満足に用いることはできない、これらの場合において、
とくに低温において特別な要求に合致せねばならない。
50重量%以下のポリアミド、80重量%までの含量の
檎かけゴムおよび加硫剤の存在で混合/素線りの間に橋
かけ効果を有する不活性可塑剤からなる弾性プラスチッ
ク組成物は米国特許PIS4゜173.556号に記載
されている0弾性製品はこのようにして得られる。
強じん性が改良されたポリアミド成形用組成物はポリア
ミドとグラフトアクリレートゴムお上りツエンゴムの混
合物をポリアミドの融点以下に加熱することによって得
ることができる(ドイツ特許第3,405,532号)
、シかしながら、とくに工業的な応用に対してこの方法
の欠点は長い滞留時間(10時間まで)にそれと結び付
いたエネルギーコストである。
驚くべきことに、低温においてすぐれた強じん性の値を
有する製品が、もしも少なくとも60重社%のポリアミ
ドと高度に橋かけしたグラ7トゴムの混合物をラジカル
生成剤の存在で製造し、好ましくは実質的に酸素の存在
しない状態で& +7アミドの融点以下の温度に短時間
加熱するならば、熱可塑性ポリアミド組成物から得られ
ることがここに見いだされた。
ポリアミドがラジカル生成触媒を用いて檎かけできるこ
とは公知である(ドイツ特許公告公報第1.149,5
31号参照)にもかかわらず、低温における強じん性は
この方法によってはそれほど変わらず、さらに加工に問
題がある橋かけポリアミドを取り扱わねばならない。
それに加えて、グラ7トゴムの存在におけるラジカル生
成剤との反応の間に、これらのグラフト物、とくにポリ
ブタノエンにもとづいたものが損傷を受け、したがって
使用不能になり、脆化が起こるかもしれないことが予想
されるであろう。
本発明は 1、成分I〜■に基づいて少なくとも60重量%、好ま
しくは少なくとも68重位%、とくに少なくとも75重
−17196の熱可塑性ポリアミド、 +1 、成分■〜■に基づいて3〜35重1%、好まし
くは5〜30重量%重量くに10〜24重量%の、ゲル
含量少なくとも50重量%、好ましくは)80重世%、
とくに> 90 @量%である橋かけしたグラ7トゴム
、 ■、成分I〜IIIに基づいて0.01〜5重量%、好
ましくは0.01〜2重量重量とくに0.01〜1重量
%のラジカル生成剤、好ましくは過酸化物および/また
はヒドロペルオキシドに基づく、熱可塑性ポリアミドの
製造法にして、成分を溶融混合し、粒状化し、細粒をで
きるだけ酸素の存在しない状態でポリアミドの融点の5
〜80℃下の温度に少なくとも30分間加熱することに
よる製造法に関する。
本発明はまた低温において強じんであり、本発明の方法
によって得られる熱可塑性ポリアミド組成物ならびに低
温における強じん性の向上した賦形品の熱可塑性加工へ
の利用に関する。
本発明による成形用組成物は好ましくは、ポリマー成分
Iと■を好ましくは双軸押出機中で溶融混合し、細粒に
加工し、次に好ましくはできるでけ酸素のない状態で(
たとえば真空下またはN2下)アロイの製造に対して用
いられるポリアミドの融点の5〜80℃、好ましくは1
0〜50℃、とくに15〜40℃以下の温度に少なくと
も30分間、好ましくはく8時間、とくに0.5〜3時
間加熱する方法で製造する。
すべての熱可塑性ポリアミド、好ましくは部分結晶性ポ
リアミドがポリアミドIとして適する。
したがってポリアミド6、ポリアミド66またはその共
重合体が本発明による成形用組成物に対する部分結晶性
ポリアミドとして用いることができる。その酸成分が全
部または部分的にテレフタル酸および/またはイソフタ
ル酸および/またはスペリン酸および/またはセバシン
酸およびアゼライン酸及び/またはアノピン酸お上り/
またはシクロヘキサンジカルボン酸がらなり、そのジア
ミン成分が全部または部分的に−−および/またはp−
キシリデンジアミンおよび/またはへキサメチレンジア
ミンお上り/または2,2.4−)リメチレンヘキサメ
チレンジアミンおよび/または2゜4.4−1リメチル
へキサメチレンツアミンおよび/またはインホロンジア
ミンからなる部5す結晶性ポリアミドもまた用いること
ができる。
適当なポリアミドにはまた上記の出発成分の1種もしく
はそれ以上を同時に使用して部分的に6〜129の炭素
原子を含んでいるラクタムから製造したものも含まれる
とくに好ましい部分結晶性ポリアミドにはポリアミド6
とポリアミド66が含まれる。
ポリアミドは好ましくは2.0〜5.0、とくに好まし
くは2.5〜4.0の相対粘度(25℃において偽−ク
レゾール中1重1%溶液で測定)を持たねばないない。
好ましくはグラフ)ゴム■は0.05〜1、好ましくは
0.1〜0.8、とくに0.2〜0.8μ槍の平均粒子
径d、。を有する。
平均粒子径d、。はその上下にそれぞれ粒子の50重量
%が存在する直径である。それは超遠心測定(W、ショ
ルタン(S eboltan)、H,ランデ(La口g
e)、コロイドツアイトシュリフト俸つント・ラフイト
シュリフト・フィール・ボリメーレ(Kolloid 
 Z 、 and  Z 、  P oly曽ere)
、2508(1972年)、782〜796頁)または
電子顕微鏡と続く粒子の計数(G、カンプ(K amp
f )、H,シュースター(S cbuster)、ア
ンプバンチ・マクロモルqユラーレ+1ヘミ−(Ang
ew1MakromoloknlarcC1+emie
)、14巻(1970年)、111−129頁)または
光散乱測定によって決定することができる。
グラフトポリマー■は橋かけしており、Hに基づいて少
なくとも50重置屋、好ましくは少なくとも80重量%
、とくに少なくとも90重1%のゲル含量を有する。
橋かけジエンゴムのゲル含量は25℃においてトルエン
中で、橋かけアクリレートゴムのゲル含量は25℃にお
いてツメチルホルムアミド中で求める(M、ホフマン(
IIolfmar+n)、H,クラ?−(KraI6e
r)、R,ターン(Kuhn)、[高分子の分析Iおよ
びII(Polymeranaliik)I und 
 [IJ、ゲオルグ・テイーメφ7エルラーク(Geo
ry  ThiemeVerlag)、シエトウットガ
ルト(S tutLgart)、1977年)、 好ましいグラ7トゴム■には粒子の形の橋かけツエンま
たはアクリレートゴム、4()〜85、好* L < 
ハ50−80、と< l:60−75 ′mfiRあた
り15〜60fi量%、好ましくは20〜50重量%、
とくに25〜40重量%の少なくとも1種のビニルまた
はビニリデンモノマー、好ましくはスチレン、2−メチ
ルスチレン、アクリロニトリル、01〜C,アルキル7
クリレート、01〜C,アルキルメタクリレート、ヒド
ロキシ−02〜C,フルキル(メタ)7クリレート、エ
ポキシ02〜C,アルキル(メタ)アクリレートのグラ
フト重合によって得られるグラフトポリマーが含まれる
グラフトモノマーは個々にまたは混合物でグラフトゴム
ベースにグラフトさせることができる。
好ましいグラ7トモノマーにはメタクリル酸メチル、1
0:90〜so:soの比のスチレンとメタクリル酸メ
チルの混合物ならびに90:10〜50:50の比のス
チレンと7クリロニトリルの混合物が含まれる。
好ましいツエンゴムには共1uc4〜C,ツエンの倫か
けした単独重合体および/または共重合体が含まれる。
ブタノエン−1,3が好ましいツエンである。ジエン共
重合体はツエン基に加えて、ジエン共重合体に基づいて
30重量%までの、たとえばスチレン、7クリロニトリ
ル、たとえばツタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、
ツタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルのような一価
のC4〜C4アルコールとアクリル酸またはメタクリル
酸とのエステルのような残りのほかのエチレン形不飽和
モノマーを含んでもよい。
ジエンゴムグラフトベースの製造とそれから製造したグ
ラフトポリマーは[有機化学の方法(M etbode
n  der  Organisehen  Chem
ie)J(ホーベン−ウニイル(Houben−Wey
l))第14/1巻、グオルグ・ティー/・7エルラー
ク(GeorH]’hieme  Verla@)、シ
ュドウッド〃ルト(S Luffgart)、1961
年、393〜406頁およゾウルマン(Ullmann
s)の「工業化学百科事典(E ncyclopadi
eer  Technisehen  Chemie)
J、第4版、第19巻、7エルラーク争ヘミ−(V e
rlag  CI+cmie)、ベインハイム(Wei
nheim)、1981年、279〜284頁に記載さ
れている。
ドイツ特許公開公報第2,742,176号に記載され
ているタイプのグラフF物を用いるのが好ましい。
01〜C,アルキルアクリレートの重合によって得られ
るポリマーが好ましいグラフトベースである。ポリマー
また共重合体に基づいて40重量%までの、たとえばス
チレン、アクリロニトリル、ツタクリル酸メチル、ビニ
ルエステル、ビニルエーテルのようなほかのビニルモノ
マーを含んでいるアクリル酸エステルの共重合体であっ
てもよい。
アクリレートゴムは橋かけされ、不飽和C3〜C1□モ
/カルボン酸と不飽和−価C2〜CI2アルコールまた
は2〜4個のOH基を持った飽和C2〜C2Oポリオー
ルのエステル、たとえばトリビニルシアヌレ−)、17
7リルシアヌレート、トリビニルイソシアヌレートおよ
びトリアリルイソシアヌレートのような多重不飽和複索
環化合物、たとえばノビニルおよびトリビニルベンゼン
のような多官能性ビニル化合物、しかしまたリン酸トリ
アリルが1個以上の共重合可能な二重結合を有する橋か
けすべきモノマーとして用いるのが好ましν1゜ 好ましい橋かけモノマーにはメタクリル酸アリル、エチ
レングリコールノメタクリレート、フタル酸ノアリル、
および少なくとも3個の共重合可能なエチレン形不飽和
二重結合を含んでいる複数環化合物が含まれる。環状上
ツマ−、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシア
ヌレート、トリビニルシアヌレート、トリスアクリロイ
ルへキサヒドロ−5−)リアノン、トリ7リルベンゼン
がとくに好ましい槁かけモノマーである。
橋かけモアマーの量はゴムグラフトベースに基づいて好
ましくは0.02〜5、と(に0.05〜2重量%であ
る。少なくとも3個のエチレン形不飽和二重結合を含ん
でいる環状檎かけモノマーでは、ゴムグラフトベースに
基づいて1重量%を越えないのを用いるのが有利である
アクリレートゴムはまた核としてたとえばポリブタノエ
ンのような1種もしくはそれ以上の共軛ツエンからなる
橋かけしたジエンゴム、あるいはたとえばスチレンおよ
び/またはアクリロニトリルのようなエチレン形不飽和
モノマーと共軛ツエンとの共重合体を、穀として部分的
に重合したアクリレートモノマーを含む多殻生成物であ
ってもよい。
そのような多殻ゴムにおけるポリツエン穀の含量は0.
1〜80、好ましくは10〜50重1%で、あってよい
、穀と核は互いに独立に部分的に橋かけしているか、高
度に橋かけしていてもよい。
好ましいグラフト7クリレートゴムにはa) たとえば
トリアリルシアヌレートおよびトリアリルイソシアヌレ
ートのような環状3官能性コモノマーで檎かけされてい
る(ドイツ特許公開公報第3,039,114号に記載
)、 b) ポリブタンジエン核を含む(ドイツ特許公開公報
第3,200,070号に記載) e)  IFJ濁剤が存在しないで」製造されている(
ドイツ特許公開公報#jS3,117,052号に記載
)ものが含まれる。
ラジカル開始剤、たとえば水溶性開始剤、乳化剤または
錯体形成剤/グラフト活性化剤ならびに調節剤の存在で
通常行われるグラフト共重合によるグラ7トゴム■の製
造の間、グラフト穀を形成するグラフトモ/マーの遊離
のポリマーまたは共重合体が実在のグラフト共重合体に
加えて一般にある程度生成する。
したがって本発明に関してグラ7トゴム■はゴムラテッ
クスの存在でのグラフトモノマーの重合によって得られ
る生成物である。
本発明による成形用組成物は、もしもグラフト物I中の
遊離の(共)ff1合体の量がHに基づいて15重重量
、好ましくは10重量%、とくに7重量%を越えないな
らば、最適の性質を有する。
これらの遊離の(共)m合体のシュタウディング−指数
(S tandinger  I ndcx)は25℃
においてツメチルホルムアミド中で測定し0.6dl/
g以下、好ましくは0.4 di/g以下でなければな
らない。
とくに好ましいグラ7トゴムは、たとえばドイツ特許公
開公報第2,742,176号、第2,941.025
号、第3.151.441号、第3,200.070号
およびヨーロッパ特許1jS34.748号に記載され
ている。
無機もしくは有機の過酸化物もしくはヒドロペルオキシ
ド、たとえばR,0OR2タイプの化合物がラノカル生
成剤として用いることができる(■(1=R2=フルキ
ル、アリール、アシル、水素、RI=アルキル、アリー
ル、アシル、R2=水X)。
基R1およびR2中の炭素原子の総数はく30、好まし
くは〈25である。例にはたとえばノークミルペルオキ
シド、t−ブチルヒドロペルオキシド、クモルヒドロベ
ルオキシド、ラウリルペルオキシド、2,5−ノーし一
ブチルー2.5−ツメチルへキシルペルオキシド、ジ−
t−ブチルペルオキシドまたはノークミルペルオキシド
のような過酸化物またはヒドロペルオキシドが含まれる
さらに、たとえば過酸化物、硫酸の退化合物、たとえば
過硫酸塩あるいはまた過ホウ酸塩のようなO−O基を有
する無機化合物もまたラノカル生成剤として適する。過
硫酸塩、たとえばK 2 S 20 @が好ましい。例
には(NH4hS20.、Nn2SzOs、Na20z
、B a O2、N a B Oy ・4 H20、N
 a 2 B <O6・10H,Oが含まれる。
過酸化物/ヒドロペルオキシド化合物の含量のと(に好
ましい範囲はO,05〜0.30重量%である。
本発明による成形用組成物は、たとえば滑剤および離型
剤、核剤、安定剤、充てん剤および強化材、難燃剤およ
び相乗剤またはその安定剤ならびに染料のような通常の
添加剤を含んでよい。可塑剤は望ましくない。
本成形用組成物は強化した成形用組成物に基い、て60
重量%までの充てん剤および/主たは強化材を含んでよ
い。ガラス繊維が好ましい強化材である。〃ラスビーズ
、マイカ、シリケート、長石、石英、タルク、二酸化チ
タン、ケイ灰石が、強化効果も持つことができる好まし
い充てん剤である。
すべての公知の難燃剤、たとえば(Q状)塩素化合物お
よび/またはメラミンおよび、たとえばメラミンシアヌ
レートまたはメラミンサルフェートのようなその塩およ
び/または赤リンおよ1/またはリン含有難燃剤および
/または酸化亜鉛またはホウ酸亜鉛および同様な添加剤
が通常の量成形用組成物に加えることができる。
ポリアミドIとグフ7トゴム■の混合物は、たとえばロ
ーラー、ニーグー、単軸および多軸押出機のような通常
の混合装置で製造することができる。混合物の製造の間
、温度はポリアミドの融点の少な(とも10℃上、好ま
しくは最高で90℃上でなければならない。
続く熱処理は、酸化が実質的に除外される条件下ですな
わち、たとえば窒素、二酸化炭素、アルゴンまたはヘリ
ウムのような不活性保護条件下または減圧下で不連続的
にまたは連続的に竹ってよい、そのような条件を可能に
するすべての!!置が適当である。加熱は静止している
か動いている床で、たとえば流動床で行うことができる
。加熱はまた垂直でまた水平でまたは絣めに取り付けら
れた管式反応器で行ってもよい1反応器の形式は決定的
なものではない、原則的に、ポリアミドの融点以下の固
相におけるポリアミドの重縮合に対して公知のすべての
反応器とすべてのプロセスが適当である。熱の移動を簡
単化し、起こり得るいかなる粘着もさけられるので、成
形用組成物が工程中移動するように加熱を行うのが一般
には好ましい。したがって、だんだん変化する温度で加
熱を行うものまた適当である。
ある場合には、少量のジアミンの存在で熱処理を行うの
が有利であり、その場合にはポリアミド成分のジアミン
を用いるのが好ましい。
本発明による成形用組成物は強じん性の改良を特徴とす
る。低温における強じん性の向上が優れた特徴である。
高い曲げ抵抗がさらに特徴である。
射出成形または押出による本発明の成形用組成物から9
1?LLだ成形品は高いW撃荷重を考慮せねばならない
場合、たとえば自動I$を産業におけるパンバー、スポ
イラ−1手動装置a(over −rider)、車体
部品、ハンドル、ハンドル軸あるいは一般にハウ7ング
、ハンドルまたは固定装置のような装置部品に対する使
用にとくに適する。
A)相対粘度(25℃においてm−クレゾール中で1重
量%溶液で測定)3.0を有するポリアミド6(成分■
) B)aかけポリブタジェン(トリエン中で測定してゲル
含量85t[1%)からのグラフトベース80重量%お
よびメタクリル酸メチルからなるグラ7トコーテイング
20重量%から製造したグラフト物。平均粒子径d、。
=0.4μ醜(ヨーロッパ特許PIIJ58,331号
からのグラフト物e)(成分■)C)  )リアリルシ
アヌレート0.23.afilおよびポリブタシェフ3
0.66重量部のまわりのさやとして重合したアクリル
酸n−ブチル99.1重量部を有するグラフトベース8
1重量%(25℃においてツメチルホルムアミド中で測
定して89am%のグラフトベースのゲル含量)並びに
メタクリル酸メチルからなるグラフ)*1911i%か
ら製造した芯/さや構造を有するグラフト物、平均粒子
径d、。=0.5μ論(ヨーロッパ特許第34゜748
号によって製造)、(成分■) D) 市販のタイプのラジカル生成剤(成分■)閥彫り
L枇虞」1λ舅ILL其駕− 成分は連続的に運転する双紬押出器で溶融し、均一化し
た。シリング−温度は物質温度260〜280℃が維持
されるように選んだ。溶融した糸状はノズルを出る前に
脱ガスし、水で冷却し、粒状化し、乾燥した。
ASTMおよびNK棒は成形用組成物の細粒から通常の
射出成形機で射出した(物質温度260°C1モ一ルド
温度80℃)。与えられた温度における7ツチ付き棒衝
撃強さくイジツト法およびシャルピー法による)および
曲げ抵抗CDlN53゜452による)を試験した。
このようにして得られた細粒は200℃の管の中で加熱
窒素(管のiα径20mmで毎時窒素62)に異なった
時間さらした。、試料棒を冷却後gi遺し、測定した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1) I 、成分 I 〜IIIに基づいて少なくとも60重量
    %の熱可塑性ポリアミド、 II、成分 I 〜IIIに基づいて3〜35重量% の、ゲル含量少なくとも50重量%を有す る橋かけしたグラフトゴム、 III、成分 I 〜IIIに基づいて0.01〜5重量%のラ
    ジカル生成剤 に基づいた熱可塑性ポリアミド組成物の製造法において
    、成分を溶融混合し、粒状化し、ポリアミドの融点の5
    〜80℃下の温度まで酸素最小の雰囲気において少なく
    とも30分間細粒を加熱することを特徴とする方法。 2)少なくとも68重量%、好ましくは少なくとも75
    重量%の熱可塑性ポリアミドを用いることを特徴とする
    方法。 3)少なくとも80重量%、好ましくは少なくとも90
    重量%のゲル含量を有する橋かけしたグラフトゴム5〜
    30重量%を用いることを特徴とする、特許請求の範囲
    第1項または第2項記載の方法。 4)0.01〜2重量%のラジカル生成剤を用いること
    を特徴とする、特許請求の範囲第1項〜第3項のいずれ
    かに記載の方法。 5)無機および/または有機過酸化物またはヒドロペル
    オキシドをラジカル生成剤として用いることを特徴とす
    る、特許請求の範囲第1項〜第4項のいずれかに記載の
    方法。 6)細粒を真空下または窒素雰囲気中で、好ましくは0
    .5〜3時間加熱することを特徴とする、特許請求の範
    囲第1項〜第5項のいずれかに記載の方法。 7)特許請求の範囲第1項〜第6項記載の方法によつて
    製造した、低温において強じんな熱可塑性成形用組成物
JP26293387A 1986-10-22 1987-10-20 熱可塑性ポリアミド組成物の製造法 Pending JPS63110251A (ja)

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