JPS58145717A - 熱可塑性プロピレンブロツク共重合体 - Google Patents

熱可塑性プロピレンブロツク共重合体

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JPS58145717A
JPS58145717A JP58000731A JP73183A JPS58145717A JP S58145717 A JPS58145717 A JP S58145717A JP 58000731 A JP58000731 A JP 58000731A JP 73183 A JP73183 A JP 73183A JP S58145717 A JPS58145717 A JP S58145717A
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JP58000731A
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ヤコブス・アントニウス・ロウントエンス
ヨセフ・ウイルヘルム・マリア・ノウベン
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Stamicarbon BV
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F297/00Macromolecular compounds obtained by successively polymerising different monomer systems using a catalyst of the ionic or coordination type without deactivating the intermediate polymer
    • C08F297/06Macromolecular compounds obtained by successively polymerising different monomer systems using a catalyst of the ionic or coordination type without deactivating the intermediate polymer using a catalyst of the coordination type

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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】 技術分野 本発明は1種かそれ以上の実質的に結晶性のポリプロピ
レンブロックと、少なくとも1種のホI7ー1ーアルケ
/ーグロビレ/ブロックニオいてジエン単位が存在する
1種かそれ以上のポリ−1−アルケン−プロピレンブロ
ックと、そして場合に応じて1種かそれ以上の他のブロ
ックとからなる熱可塑性プロピレンブロック共重合体に
関する。
発明の背景 特公昭44−20751 号公報によって、ポリプロピ
レンブロック、ポリ−エチレン−プロピレン−オクタジ
エン−1.7−ブロック、及びポリエチレンブロックか
らなる熱可塑性プロピレンブロック共重合体は知られて
いる。
この種のブロック共重合体を製造する場合には、ポリ−
エチレン−プロピレン−オクタジエンを作る第1工程に
おいて、多量の生成物が分散剤に溶解する問題がある。
これが数多くの欠点の原因である。まず第1に原料の損
失という問題が残る。というのは、分散剤に溶解した留
分が有用な製品にならないからである。
これはただちに第2の問題、即ち分散剤に溶解した留分
が最終的に除去できないという問題につながる。
第三の問題は分散剤に溶解する留分によりその粘度が大
幅に上昇することである。分散剤の粘度が高くなり過ぎ
ると、十分な混合が不可能になる。これは装置能力のか
なりの低下を意味する。というのは、スラリー濃度が比
較的に低いときにのみ操業が可能になるからである。
さらに、製品はすぐれた流動性の上に大きな耐衝撃性を
もたなければならない。このような特性は前記公報のプ
ロピレンブロック共重合体では得ることができない。
発明の要約 本発明の目的は前記問題の生じない、熱可塑性ブロック
共重合体を提供することにある。
本発明のブロック共重合体の特徴は、少なくともひとつ
の二重結合が環構造中に存在するか、あるいは環構造に
直接結合している環式炭化水素化合物をジエンとして使
用する点にある。
本発明はまた実質的に結晶性のポリプロビレ/が形成す
る条件下においてひとつかそれ以上の第1工程でプロピ
レンを重合し、次にひとつかそれ以上の工程で1−アル
ケンとプロピレンを重合するが、1−アルケン−プロピ
レン重合−([程の少なくともひとつにおいてジエ/を
存在させ、そして最後にひとつかそれ以−4二の工程で
プロピレンかエチレンを場合に応じて重合することから
なる、熱可塑性プロピレンブロック共重合体の製造方法
にも関する。
この方法の特徴は、少なくともひとつの二重結合が環構
造中に存在するか、あるいは環構造に直接結合している
環式炭化水素化合物をジエンとして使用する点にある。
発明の実施態様 、    本明細書で使用する1−アルケンはプロピレ
ン以外の1−アルケン例えば炭素原子数が2または4〜
12の1−アルケンも含むものとする。
驚くべきことに、本発明によれば、従来不可能であった
諸特性を併せもつ、すなわち低温においても流動性がす
ぐれている一I−に、耐衝撃性の大きい熱可塑性ブロッ
ク共重合体が得られることが見い出された。本発明によ
れば、(アイゾツト、切欠き、ASTM D256.2
96K)による耐衝撃性が40〜60で、(dg/mi
 n、 ISOI(。
113ろ、505に/21.6N)によるメルトインテ
ックスが1〜4のフロック共重合体を得ることができる
さらに、本発明によるブロック共重合体は製造時に分散
液に可溶な生成物が実質的にほとんど副生しない点でも
有利である。
従って、本発明では本発明によらなければほとんどか全
く製造することができないブロック共重合体を作ること
が可能であると同時に、副生物の形成に伴う問題、例え
ば高粘度による能力の低下、分散剤の精製や副生物の処
理という問題が全く生じない。
本発明の好適な実施態様によれば、ブロック共重合体は
第1ポリプロピレンブロツク、1種かそれ以上のポリエ
チレンープロピレンージエンブロック、及び場合に応じ
てポリエチレンブロックから構成される。
ここで、ポリプロピレンはほとんど(90重量%以上、
好ましくは95重量%以上、特に100重量%)がプロ
ピレン単位であるプロピレン重合体をも含むものとする
。コーモノマーとしてエチレンか高級1−アルケンが使
用可能であるが、量が少ないのでプロピレン重合体は常
に依然として実質的に結晶性である(即ち、不規則(d
is ordered )ポリプロピレンである)。
10〜90重量%のポリプロピレンブロックと、10〜
90重量%のボリーエチレンープロピレンーンエンブロ
ックと、そして0〜50重量%のポリエチレンブロック
とからなるブロック共重合体が好適である。
ポリ−エチレン−プロピレン−ジエンブロックのジエン
単位量は01〜25重量%が好ましいが、特に好適なの
は02〜10重量%である。これら範囲内では、最適な
加工特性と非常にすぐれた耐衝撃性をもつブロック共重
合体が得られる。
ブロック共重合体の全組成は極めて広い範囲内で変える
ことができる。しかし、ブロック共重合体は熱可塑性を
保持していなければならない。好適な組成はプロピレン
が50〜95重量%、エチレンが5〜4999重量%、
ジエンが001〜10重量%、そして他のモノマーが0
〜15重量%である。
ポリエチレン−プロピレン−ジエンブロックでは、01
〜10特に05〜3のエチレン/プロピレンモル比を選
択するのが好適である。というのは、このようなモル比
の場合に最大の耐衝撃性が得られるからである。出発物
質のエチレン/プロピレンモル比を05〜5特に05〜
30とすると、ブロック共重合体のエチレン/プロピレ
ンモル比を−F記のようにすることができる。
実際には、出発物質のモル比は反応器内の液体−■−に
通するガス混合物の組成に基すいて調節する。
環式ジェノとしては各種のジエンが使用できる。これら
は単環式か多環式の化合物である。
一般にこれら化合物の炭素原子数は7〜20である。
/エンとしていずれの場合もひとつかそれ以上の4員環
及び/又は5員環をもつ、好ましくは二重結合を環中に
もつか環に結合している化合物を使用するのが好適であ
る。
特に好適なのは4員環及び/又は5員環に2つの2重結
合をもつジエンである。
これら化合物を用いると、所望の効果を得るのに必要な
量が極めて少ないことが見い出された。
特に、少なくともひとつの2重結合、好適には2つの2
重結合が歪構造の要部を形成するジエンを使用する。こ
れは前記2重結合の2個の炭素原子のうち少なくとも一
方の原子価角がSF3・・イブリット化状態からずれて
いることを意味している。
本発明に適用するのに好適なジエンはノルボルナジェン
、シンクロペンタジェン、5−ビニリテ/ノルボネノ−
2、トリフクロペンタ/エン、5−エチリデンノルポル
不7−2.5−メチレンノルホルネン−2,5−ビニル
ノルボルネン−2,5−(2−フロベニル)ノルボルネ
ン−2、イソプロビリテンテトラヒドロインデ/及び4
. A8.9−テトラヒドロインデンである。
極めて好適な化合物はエチリテンノルボルネン、ジノク
ロペンタジェン及ヒノルボルナシエ’/テtl)る。特
に、ノルボルナジェンを用いれば、わずかな量でも所望
の効果が得られる。
本発明のブロック共重合体を製造する場合には、例えば
アルミニウムや、塩化アルミニウム/エチルかセスキ塩
化アルミニウムメチルなどの有機アルミニウム化合物を
用いてTic4を還元し、そして所望に応じて加熱後処
理して得たTick3含有成分と、例えば活性剤のモノ
塩化アルミニウムジエチルと組合せることによって得だ
公知の立体特異性の高い触媒系を使用できる。
錯形成化合物と共に後処理したT1Ct3成分をも使用
できる。また、重合混合物にいわゆる第三成分を添加し
て、触媒系の立体特異性を改善してもよい。これらを組
合せることも可能である。
適当な錯形成化合物は例えばエーテル、チオエーテル、
チオール、ホスフィン、アミン、アミド、ケトン、エス
テルであり、特に、次式R−O−R(式中Rは炭素原子
数が1〜15のアルキル基である)で示されるエーテル
が好捷しい。立体特異性を増すために好適な第三成分は
例えばンクロボリエン及びリン酸アミド、特に/クロヘ
プタリエン及びヘキサメチルリン酸トリアミドである。
また、Mgc72. S i 02やAt、、03など
の担体に相持したチタン化合物、有機アルミニウム化合
物及び例えば有機エステルやアミンなどの電子供与体を
ベースとする触媒系も使用できる。
触媒系は活性剤を配合してもよい。活性剤としては次式
MeRqXp Q (ただし、Meニ周期系の第1主族
、第2主族か第6主族や第2亜族の金属、好ましくはア
ルミニウムや亜鉛、特にアルミニウム;Rは炭素原子数
が1〜16の炭化水素残基、好捷しくは炭素原子数が1
〜16のアルキル基、特に炭素原子数が2〜12のアル
キル基、Xは水素、ハロゲン原子か炭素原子数が1〜8
のアルコキン基かジアルキルアミン基:pはMeの原子
価、そしてqは1≦q≦pの関係を満足する整数である
)で示される有機金属化合物を使用するのが好適である
特に好適なのは次式ktJL2C1(Rの定義は前記と
同じ)で示されるモノ塩化ジアルキルアルミニウムや次
式A72R3Czs (Rの定義は前記と同じ)で示さ
れるセスキ塩化アルキルアルミニウムなどの塩素含有有
機アルミニウム化合物である。例を挙げれば、At (
C2H5)2 C1,A7 (i C。
H9)’2Ct、 At2(C2H5)3Ct3である
アルミニウムトリアルキルAlR3(Rの定義は前記と
同じ)かアルミニウジアルキルヒドリドAtR2H(R
の定義は前記と同じ)も使用できる。との場合には、A
t(C2Hi)3. A7(C2Ha)2H。
A4(’C3H7)s 、 At (C3H7)3やk
l (i C4H[+)2 Hが好ましい。
チタン触媒成分を用いる本発明による重合反応の条件は
公知条件とは異らない。
分散剤の存在下で反応を行うのが好適である。
分散剤は不活性のものか、あるいは液状のモノマーであ
ればよい。好適な分散剤の例は1分子中の炭素原子数が
ろ〜8の脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化
水素及び芳香族炭化水素/脂肪族炭化水素の混合物であ
り、例えばプロピレン、ブチレン−1、ブタン、イノブ
タン、n−ヘキ#y、、、n−へブタン、ンクロヘキサ
ン、ベンゼン、トルエン及びキシレン類がある。特ニ、
プロピレン、n−ヘキサンまだはn−へブタンを使用す
る。
分散剤中で重合を行う場合には、チタン化合物の濃度は
チタン原子換算で約0001〜5mmoleであるのが
好ましく、また有機金属化合物の濃度は約01〜50 
mmo、/=eであり、いずれも分散剤1を当りの濃度
である。
重合温度は大半が190〜475°に1好適には310
〜375°にであればよい。圧力は例えば1〜30バー
ルの間にあればよい。
所望ならば、重合時に例えば水素か他の公知分子量調節
剤によって重合体の分子量を調節することができる。
重合反応の実施方式は回分式及び連続式のいずれでもよ
い。
本発明を次に実施例(ただし本発明はこれらに限定され
ない)及び比較例により説明していく0 実施例■ 機械式かく押手段を備えだ5tのオートクレーブに25
tのへブタンを入れてから、2グの塩化ジエチルアルミ
ニウム(ヘプタンの20重量%溶液として)及び107
のTICt3・1/!+AlCl3ヲ追加した。プロピ
レンを用いて8ノ<−ルに昇圧すると共に、温度を34
3°Kに上げた。
液体上を通過する気相中の水素濃度を2容量%にして重
合を行った。3時間後圧力を1ノ・−ルにした。オート
クレーブに10m1のEN (5−エチリテンノルボル
不ン−2)を追加した後、乙のエチレン/プロピレフモ
ル比テエチレン、プロピレン及び水素の混合物を連続的
に通しだ。
この後、2バールの圧力で25時間重合を行った。
圧力を解除した後、得られたスラリーを反応器から取出
し、n−ブタノールで処理し、そして水で抽出しだ。次
に、スラリーを遠心分離にかけた。
溶解重合体含有率は48重量%であった。粉末を乾燥、
安定化してから造粒した。機械的特性は次の通りである
メルトインテックス(ISOR1133,216N。
503K )  : 3.1 dg/minアイゾツト
(ASTM D256.296K)・425k J /
+η2 ヤング率(ASTM D790) : 1110 N/
mm2比較実施例I ENを使用する以外は、実施例1と同様にして重合を行
った。溶解重合体含有率は72重量%である。機械的特
性は次の通りである。
メルトインテックスニ3.1 dg/minアイゾツト
: 10 kJ/m2 ヤング率: 1325 N/mm2 実施例■ 実施例Iと同様にして重合を行った。ただし、E Nの
代りに10m6のDCPD  (ジシクロペンタジェン
)を加えると共に、5というエチレン/プロピレンモル
比を適用した。
溶解重合体含有率は46重量%であった。重合体を遠心
分離した後の重合媒体の粘度は49cstであった。
比較実施例■ 1) CP Dを使用しない以外は、実施例■と同様に
して重合を行った。
溶解重合体含有率は80重量%で、遠心分離後の重合媒
体の粘度は35.9cstであった。
実施例In EN+7)代りK 10 +++j4 (D DCPD
を使用する以外は、実施例Iと同様にして行うと共に、
5というエテレ//プロピレンモル比を適用した。
溶解重合体含有率は40重量%で、遠心分離後の重合媒
体の粘度一温度及びせん断速度の関数として−は次の通
りである。
せん断速度(s  ’)  1 (mPa−s)29ろ
K  η(mPa−s)+33に5194      
                 2.62597 
        4.8           2.9
+298          5.5        
   3.3649          6.7   
        4.2325          7
.5           5.2162      
   80          6081      
      9.0           −DCPD
を添加せずに、実施例■と同様にして重合を行った。溶
解重合体含有率は62重量%であった。遠心分離後の重
合媒体の粘度一温度及びせん断速度の関数とじて−は次
の通りである。
せん断速度(s  ’)  η(mPaS)293K 
  y7(mPaS)343に1298       
                  9.869B 
            21,2         
  11.6ろ25           25.9 
         13.2162         
   31.4           15.581 
           37.9          
 18.941            45.9  
         25.9実施例■ エチレン/プロピレフモル比ヲ2.25にシ、ソして1
−ノルボルナジェンをENO代りに添加する以外は、実
施例Iと同様にして重合を行った。
溶解重合体含有率は50重量%で、重合媒体の粘度は低
かった。
比較実施例■ ノルボルナジェンを添加する以外は、実施例■と同様に
して重杏を行った。溶解重合体含有率は90重量%で、
重合媒体の粘度は高かった。
特許出願人代理人 飯 1)伸 行 手  続  補  正  書 (自昇、)昭和58年2
り/!−日 特願昭!’)8−731号 2 発明の名称 熱可塑性プロピレンブロック共重合体 3 補正をする者 事件との関係  特許出願人 名 称 スタミカーボン ビー、々−14代理人 郵便番号 100 住 所  東京都千代田区丸の内2丁目4番1号丸ノ内
ビルヂング 752区 氏 名  弁理士(’7998)  飯 1)伸 行5
 補正命令の日付  昭和  年  月   日6、補
正の対象 明細書の浄書(内容に変更r、c L )手  続  
補  正  書 (自発)昭和58 年 4月 8日 工事性の表示 特願昭58−731号 2、発明の名称 熱可塑性プロピレンブロック共重合体 3 補正をする者 事件との関係  特許出願人 名 称 スタミカーボン ビー、ベー。
46代理 人 郵便番号 100 住 所  東京都千代田区丸の内2丁目4番1号丸ノ内
ビルヂング 752区 氏 名  弁理士(7998)  飯 1)伸 行5 
補正命令の日付  昭和  年  月   日明細書の
発明の詳細な説明の!\ン〉16補正の対象 補  正  の  内  容 1 明細書第6頁10行〜14行の「特公昭・・・知ら
れている。」を次のように補正する。
「ダーウエント中アブストラクト35725Q(特公昭
44−20751号公報)によって、ポリプロピレンブ
ロック、ポリ−エチレン−プロピレン−オクタジエン−
1,7−ブロック、及びポリエチレンブロックからなる
熱可塑性プロピレンブロック共重合体は知られている。
ジエンとしてシクロオクタジエン−1,5を有する同様
なブロック共重合体は場合によってはケミカルアブスト
ラクト71(ハ)、113670c (特公昭44−1
9542号公報)による方法で形成することができる。
」 2 明細書第8頁1行の「・・・ある。」の後に改行せ
ずに次の記載を加入する。
1ついでにいえば、歪構造とは前記2重結合の2個の炭
素原子のうち少なくとも一方の原子価角がs pQ 、
−、イブリット化状態からずれていることを意味してい
る。」 3 明細書第8頁最終行〜第11頁最終行までの記載「
驚くべきことに、・・・調節する。」をいったん削除す
る。
4、 明細書第12頁14行〜19行の「特に、・・・
意味している。」を削除する。
53項でいったん削除した明細書第8頁最終行〜第11
頁最終行までの[驚くべきことに、・・・調節する。]
を明細書第13頁第11行と第12行との間に加入する
6 明細書第13頁15行の[Tic4Jを「TICt
4」と補正する。
Z 明細書第13頁17行及び20行の[Tic4 J
をFTiCt8」と補正する。
8、 明細書第14頁1行の「使用できる。」の後に下
記の記載を加入すると共に、同頁1行〜3行の「また、
・・・可能である。」を削除する。
「また、MgC1,、Sin、、やM、08などの担体
に担持したチタン化合物、有機アルミニウム化合物及び
例えば有機エステルやアミンなどの電子供与体をベース
とする触媒系も使用できる。」9 明細書第14頁4行
〜16行の「適当な・・・使用できる。」を削除し、代
りに次の記載を入れる。
「所望ならば、重合混合物にいわゆる第三成分(錯形成
化合物)を添加して、触媒系の立体特異性を改善しても
よい。
適当な錯形成化合物は例えばエーテル、チオエーテル、
チオール、ホスフィン、アミン、アミド、ケトン、エス
テルでおり、特に、次式R−0−R,(式中Rは炭素原
子数が1〜15のアルキル基である)で示されるエーテ
ルが好ましい。立体特異性を増すために好適な第三成分
は例えばシクロポリエン及びリン酸アミド、特にシクロ
オクタジエン及びヘキサメチルリン酸トリアミドである
。」 10  明細書第15頁14〜15行のしv (i C
4Hg )9 C1−Jをr At(’ −Ca Hg
 ) * C1−Jと補正し、そして同頁20行(7)
 [y (iC4Hg)s HJをr ht (i−C
4Hg)9H」と補正する。
11  明細書第21頁10行の[1−1ルボルナジエ
ン」を「1mtの1−ノルボルナジェン」と補正する。
12  同頁第18行の「粘度は高った。」の後に改行
して次の記載を加える。
「実施例■ ノルボルナジェンの代すに5mtの5−ビニルノルボル
ネン−2を添加する以外は、実施例■と同様にして重合
を行った。
溶解ポリマー含有率は5.4チで、重合媒体の粘度は低
かった。」

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)1種かそれ以上の実質的に結晶性のポリプロビレ
    ンブロソクと、セしで少なくとも1種のポリ−1−アル
    ク”ンープロビレンブロソクにおいてジェノ単位が存在
    するコ種か−tn以上のポリ−1−アルケン−プロピレ
    ノグロックとから7よる熱可塑性プロビレノブロンク共
    重合体において、 7エンと(〜で少なくともひとつの二重結合が歪構造の
    要部を形成する環式炭化水素化合物を使用Jることを特
    徴と1−る熱可塑性プロピレンフロ・/り共重合体1、 t21  g、+のポリゾロビレンブロノクと、1種か
    今れり、上のボ17−]−チレノープロピレンーシエノ
    フロソクど、セし−C場合に応じてポリエチレン・′グ
    ロックとからなる特許請求の範囲第1項に記載のブトコ
    ンク共重合体。 131  、+−(:〜(]0車量裳のポリエチレンブ
    「ノックと、lO〜(90重量%のポリーエチレン′−
    プロピレンー/エノ共車台体ブロックと、そして0〜5
    0重量係重量リエチレンブロックトカラ7′【る特許請
    求の範囲第1項か2項VC記載のブロック共重合体。 +41  ポリ−エチレン−プロピレン−ジェングロッ
    クの/エノ含有率が01〜5重量%の間にある特許請求
    の範囲第1−3項のいずれが1項に記載のブロック共重
    合体。 (5)  シェフと【、2て8なくとも4員環及び/又
    は5員環を含み、そしてひとつかそれ以上の二重結合が
    環内にあるかこれに結合している、炭素原子数が1〜2
    0の多環式化合物を使用する特許請求の範囲第1〜4項
    のいずれか]項に記載のフロック共重合体。。 (br  ジエンがピノ′クロ(2,2,1,)ヘフテ
    ンスケルトンを有する瞥許請求の範囲第5項に記載のフ
    ロック共重合体。 (7)使用すめ1種かそれ以上のジエンを、ノルボルナ
    ンエン、ジシクロペンタジェン、トリノクロベノタジェ
    ン、5−エチリデンノルボルネン−2,5−メチレンノ
    ルボルネン−2,5−ビニルノルボルイ・ンー2,5−
    (2−−jロペニル)ノルボルネン− ラヒドロインテン及び4, 7, 8. 9−テトラヒ
    ドロインデンカ)らなる群から選択する特許請求の範囲
    第1〜6項のいずれか1項に記載のフロック共重合体。 (8)実質的に結晶性のポリプロピレンが形成する条件
    下においでひとつかそれ以上の第1工程でプロピレンを
    重合し、次にひとつがそれ以」二の工程で1−アルケン
    とプロピレンの混合物を重合するが、■ーアルケンープ
    ロピレン重合工程の少なくともひとつにおいてジエンを
    存在させ、そ17で最後にひとつかそれ以上の工程でプ
    ロピレンかエチレンを場合に応じて重合することからな
    る、特許請求の範囲第1〜7項のいずれ力)]項にハ1
    シ載のブロック共重合体の製造方法において、 少1.c くともひとつの二車結合が歪構造の要部全形
    成する環式炭化水垢化合物をジェノとして使用すること
    t%徴とする上記製造方法。 (91  第1工程に2いてボリプロビレンヲ、次のひ
    とつかそ7″し以上の工程においてポリ−エチレン−ノ
    ロビレンージエンブロックを、そして場合に応じて最後
    の工程に;pいてポリエチレンブロックを作る%許請求
    の範囲第8項に6己載の方法。 (101  1%許請求の範囲第1〜7項のいずれか1
    項に記載のフロック共重合体か、わるいは特許請求の範
    囲第8項か9項に記載の方法で得たプロツク共重合体で
    一部または全部を構成した物品。
JP58000731A 1982-01-08 1983-01-06 熱可塑性プロピレンブロツク共重合体 Pending JPS58145717A (ja)

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