JPS6123607A - ポリプロピレン - Google Patents

ポリプロピレン

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JPS6123607A
JPS6123607A JP14325384A JP14325384A JPS6123607A JP S6123607 A JPS6123607 A JP S6123607A JP 14325384 A JP14325384 A JP 14325384A JP 14325384 A JP14325384 A JP 14325384A JP S6123607 A JPS6123607 A JP S6123607A
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JP
Japan
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polypropylene
titanium
isotactic pentad
pentad fraction
isotactic
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Application number
JP14325384A
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English (en)
Inventor
Junichi Ito
順一 伊藤
Katsuo Mitani
三谷 勝男
Eitaro Asaeda
朝枝 英太郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokuyama Corp
Original Assignee
Tokuyama Corp
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Publication date
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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】 優れた性質、即ち剛性、耐熱性、機械的強度などが改善
され、またその成形品におけるプッやムラの発生が解消
畑れ、さらに加工性にも優れた号?リグロビレンに関す
る。
従来、?リグロビレンは剛性、耐熱性、透明性などに.
優れ、しかも電気的特性、耐薬品性にも優れているとこ
ろから植々の用途に使用されているが、機械的強硬が不
十分であるため、用途が限定されているのが実情である
。そこでポリプロピレンの機械的強度を補うために平均
分子量を増すと、機械的強度に増すが成形品にプツやム
ラが発生し、さらに加工性も低下し、商品価値を失う原
因となる。逆にポリプロピレンの平均分子量を低下させ
ると剛性、透明性、すべり、ブッ、ムラの発生、加工性
等は改善されるが、機械的強度が著しく低下し実用に供
さなくなる。
したがって、現在では、プロ゛ビレンと他のα一オレフ
インとのランダム共重合やブロック共重合により、ポリ
プロピレンの剛性、耐熱性、透明性、すべり等を犠牲に
しながらも機械的節回、加工性などを改良し、全体的に
バランスのとれた樹脂を製造する努力が成されている。
しかしながら、工業的に連続してポリプロピレンの共重
合物を製造する場合には、成形品におけるプツ・ムラの
問題が多発している。一方、成形品におけるプツ・ムシ
の発生防止や加工性の向上のためには、力01温度を上
昇させても目的を達成できるが、加工エネルギーの増加
や樹脂の分解などが顕著となるため好1しくない。
したがって、本発明の目的は上記に鑑み、機械的強度、
剛性、耐熱性、加工性等に優れ、かつ成形品におけるグ
ツ・ムラの発生が解消されたポリプロピレン樹脂を得る
ことにある。一般にプロピレン単独重合体の立体規則性
は高ければ高い程有用であると考えられてきていたが、
本発明者らはアイソタクチックSペンタッド分率を74
’ラメ−ターにして立体規則性の異なるプロピレン単独
重合体の実用物性及び加工性を極めて広範囲に鋭意検討
した。その結果、沸騰ヘプタンによる不溶部のアイソタ
クチック・ペンタツド分率がある特定の範囲にある2a
のポリゾロピレン単独重合体が混合された組成物が上記
目的を達成するものであることを見い出し本発明に到っ
た。即ち、本発明によれば、沸騰ヘプタンによる不溶部
のアイソタクチック・ペンタツド分率が0.92より大
きいポリゾロピレン/θ〜7θ重量九および同じく沸騰
ヘプタンによる不溶部のアイソタクチック・ペンタツド
分率(以下、単にアイソタクチック・ペンタツド分率と
もいう)がθ、SO〜0.92であるIリデロビレン9
θ〜70重量%とより成るポリプロピレンが提供される
なお、本発明における沸騰ヘプタンによる不溶部とは、
4リゾロビレン重合体をグ0〜乙θmeshの粉状にし
だ後、ソックスレー抽出器を用いて、n−ヘプタンで乙
部間の抽出を行った後、抽出残査を弘θ℃で7日の減圧
乾燥したものをいう。
また、了イソタクチック・ペンタッド分率とはエフ ン
ー シリング(F、C,Schilllng ) VL
よりマクロモレクユールズ(Macromolecul
es ) 、13.270〜2りs<iqgo>に発表
された論文“カーボン−/3 ニューフレア マダネテ
イツク レゾナンス オプ 了タクチック ポリゾロピ
レン” (@Carbon −/ 3  Nuclea
r MagneticResonance of At
actic Po1ypropylene”)に基づい
て、日本電子■製15C−NMR型名Gx270により
O−D CB / C6D6  のポリマー溶液を72
0℃、βりθMHz  で測定した?リゾロビレ   
、。
ン分子鎖中の5量体単位におけるアイソタクチック分率
である。更に詳しく述べれば、コ個の連続したプロピレ
ンモノマーがメン結合した場合をmで表わすと、(mm
mm)は5個の連続したグツピレンモノマーユニットが
全てメソ結合している状態を表わす。[mmmm〕の全
重合体に占める割合、即ちアイソタクチック・ペンタツ
ド分率は、本発明においては上記の測定条件下で測定し
た”C−NMRスペクトル中で末端基構造(δ1=/l
A、3!;、 δ2=iq、qt、、δ3=39.60
、δ4=30.りSl δ5=20.72、δ6=23
.70、δ、=2!;、30、δ8=グア、0(各偶に
ティラメチルシラン(TMS)基準ピークからのppm
値))に基づくと思われるピーク面積を差し引いた後の
メチル炭素佃域の全吸収ピーク中の[m m m m 
]ピークの面積分率としてアイソタクチック・ペンタツ
ド分率を決定した。
本発明において、アイソタクチック・ペンタツド分率が
0.5a未満のゾロピレン単独重合体は、成形品におけ
るグツ・ムラの減少には寄与するが、結晶性の著しい低
下をもたらすと共に、常温においても粘着性を呈するた
めに実用に殆んど供することが出来ない。他方、アイソ
タクチック・ペンタ−ラド分率が0.92より大きいゾ
ロピレン単独重合体は、通常のポリゾロピレント何ら変
性なく、%に成形品におけるグツ・ムラの発生が避けら
れない。しかして、本発明は沸騰ヘデタン不溶部の了イ
ンククチツク・ペンタッド分率がO0左θ〜θ、タコの
比較的低いゾロピレン単独重合体であっても極めて高い
結晶性を有し、なおかつ加工性および成形品におけるグ
ツ・ムラの発生防止等に顕著な効果を与える知見に基づ
いている。即ち、本発明においてはアイソタクチックS
ペンタッド分率が0.92より大きいポリプロピレンと
アイソタクチック・ペンタツド分率がO0Sθ〜θ、9
2であるポリプロピレンとのポリプロピレンを構成する
ことにより、ポリプロピレンの高い剛性、耐熱性および
機械的強度を維持しながら、成形品におけるグツ・ムラ
の解消および加工性の向上を図り射出、押出、インフレ
、中9、ブローなどの成形法により良好な製品を得るこ
とが出来るものである。
したがって、本発明のプリプロピレンに上記した物性お
よび加工性を勘案して適宜決定されるが、沸騰ヘプタン
不溶部のアイソタクチック・ペンタツド分率が0.92
より大きいポリプロピレンを10〜90M骨π、特に3
0〜70重景%と重量くアイソタクチック・ペンタツド
分率が0.5θ〜0.92特にo、gs〜θ、9コであ
るポリプロピレンを9θ〜70重号%、特に70〜30
重量%の割合で構成することが好ましい。即ち、上記の
アイソタクチック・ペンタツド分率が0o92より大き
いプリプロピレンを10重量%より少なくしたプリプロ
ピレンは、特に耐衝撃強度が著しく低下する。逆に、ア
イソタクチック・ペンタツド分率が0.92より大きい
ポリプロピレンを9θ重量%より大きくしたポリプロピ
レンは特に成形品におけるグツ・ムラの解消および加工
性の向上が殆んど認められない。
本発明のポリプロピレンを製造する方法は特に制限され
ず、一般にそれぞれプロピレンを重合して所定のアイソ
タクチック・ペンタツド分率を有するポリプロピレンを
得たのち、混合する方法のほか、例えば重合触媒として
7種以上のチタン化金物、助触媒として2種以上の有機
金属化合物など公知の触媒を用いて1段で重合する方法
、2段以上の多段重合において第3成分の触媒を用いる
方法、また重合系の水素濃度を2段階以上に変化はせる
方法などによって、所定のポリゾロピレンを簡便に得る
ことが出来る。即ち、本発明において上記した如き重合
触媒あるいは水素濃度など重合条件の調整により、所定
のポリプロピレンを製造する場合には、予め実験により
確認した後、重合触媒および重合条件を決定すればよい
上記したプロピレンの重合触媒成分であるチタン化合物
としては、公知のものが何らの制限なく使用できる。一
般に好適に使用されるチタ〜含有    1触媒酸分を
具体的に示せば、例えばTl(J4、T I B r 
a、T114、CH307i(J3、C2H50TI(
J、、C6H50TI(J、、C2H3T1c、、C3
、C6H3Ti(J、、(02H50) 2 T Ic
p2、(C5H,O) 2T+cB2、(C5H5) 
2T 1(J2、(C2f(50)、Ti(J、  (
C4H9)4Tl、(C2H50)4T+、(C4H,
O)、TI、  (CH,QC2H,O)、丁1などの
グ価のチタン化金物: T I CJ3T I B r
 s、T113、CH,TI(J、2、CH、OT i
 c、g2、C2H50T+(J2、C4H,0TIC
−C2、C6H5TiC/?2、(C2H50) 、、
Tl(J、(C,H,0)2Tier 。
(C2H50)、T+%  (C4H90)3Tlなど
の3価チタン什合物: Tl(J2、丁I B r 2
、丁lI23どのコ価チタンハロゲン什物等である。
また上記チタン含有触媒成分はそのま\または無機担体
に相持させるか、又は電子供与性化合物によって処理し
て使用できる。該チタン化金物を相持させるfi ff
l J、1体としテ1−J、Mg(J 2、Mg (o
)I) 2、MgO、cao 、  Ca (ol−1
) 7、Zn (o)−1) 2、Mn (OH) 2
、MnO、MgCO3、N + (J2、AJ32o3
.5102、TiO2等の公知の担体が使用出来る。
また前記電子供与性化合物としては、例えばアルコール
(一般式RO)l )、エーテ/I/ (R−0−R’
 ) 、xステル(RCOOR’ )、7/l/デヒ)
’ (RCHO)、脂肪酸(RCOOH)、ケトン(R
COR’ )、ニトリ# (RCN) 、アミン(Ro
NH3−n)(n=0、/、2.3、)、インシアネー
ト(RNCO)、 アゾ化合物(R−N=N−R“)、
ホスフィン(RnPHa−,1) (n = 0.7%
2.3)、ホス7フイト(P(OR)、)、 ホスフィ
ナイト(RP (OR’) 2)、チオエーテル(Rn
SR’ )、チオアルコール(RSH)など(但し上記
一般式中R,R’aそれぞれ同種又は異種の水素原子:
アルキル基、アリル基等の炭化水素残基を示す)の公知
のものが便用出来る。
これらの電子供与性化合物の具体例としては次のような
化合物が好適に使用される。
7 A/ コールとしてはメタノール、エタノール、プ
ロ/母ノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノー
ル、オクタツール、フェノール、キシレノール、エチル
フェノール、ベンジルアルコール、フェネチルアルコー
ルなどであり、エーテルとしてはノエチルエーテル、ジ
−n−プロピルエーテル、ジ−n−ブチルエーテル、ジ
(イソアシル)エーテル、ソーn−ペンチルエーテル、
−)−n−ヘキシルエーテル、ジ−n−オクチルエーテ
ル、ジイソオクチルエーテル、エチレングリコールモノ
メチルエーテル、テトラヒドロフランアニソール、ジフ
ェニルエーテルなどで、有機酸エステルとしては酢酸エ
チル、ギ酸ブチル、酢酸アミル、酢酸ヒール、安息香酸
エチル、安息香酸ゾロピル、安息香酸ブチル、安息香酸
オクチル、安息香酸エチルヘキノル、トリイル酸メチル
、トリイル酸エチル、トリイル酸2−エチルヘキシル、
アニス酸メチル、アニス酸エチル、アニス酸プロピル、
ケイヒ酸エチル、ナフトエ酸メチル、ナフトエ酸エチル
、ナフトエ酸ゾロビル、ナフトエ酸ブチル、ナフトエ酸
コーエチルヘキ/ル、フェニル酢酸エチルなどがある。
アルデヒドとしてはアセトアルデヒド、ベンズアルデヒ
ドなどがあり、脂肪酸としては、ギ酸、酢酸、ゾロピオ
ン酸、酪酸、修酸、こけ〈酸、アクリル酸、マレイン酸
、安息香酸、などがある。ケトンとしてはメチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトン、ベンゾフェノンなど
がある。ニトリルとしてはアセトニトリルなどがあり、
アミンとしてはメチルアミン、ジエチルアミン、トリブ
チルアミン、トリエタノールアミン、ピリジン、アニリ
ン、ジメチルアニリンなどがある。インシアネートとし
てはフェニルイソシアネート、トルイルインシアネート
などがあり、アゾ化合物としてはアゾベンゼンなどがあ
る。ホスフィンとしてはエチルホスフィン、トリエチル
ホスフィン、トリn−ブチルホスフィン、トリn −オ
クチルホスフィン、トリフェニルホスフィンナトがあり
、ホスファイトとしてはジメチルホスファイト、ジn−
オクチルホスファイト、トリーn −ブチルホスファイ
トなどがありホスフィナイトとしてはエチルジチルジエ
チルホスフィナイト、エチルジブチルホスフィナイト、
フェニルジフェニルホスフィナイトなどがある。
チオエーテルとしてはジエチルチオエーテル、ジフェニ
ルチオエーテル、メチルフェニルチオエーテル、エチル
ンサルファイド、フロピレンサルファイド等があり、チ
オアルコールとしてはエチ   1ルチオアルコール、
n−7’ロピルチオアルコールなどがある。
以上挙げたチタン化合物の重合活性及び立体規則性を向
上させるために、7価のチタンハロダン化物で処理する
ことを適宜施こして用いることができる。
また、上述したチタン化合物のうち、2種以上のチタン
化合物からなる成分をチタン含有触媒成分として用いて
も良い。
以上のチタン含有触媒成分のうちチタンのハロダン化物
が好ましく、好ましい化合物の例として三ハロゲン化チ
タンを挙げることができる。三ハロrン化チタンは四ノ
・ロダン化チタンを水素、金属アルミニウム、金属チタ
ン、有機アルミニウム化合物等の化合物で還元して得ら
れたもの例えばδ型、α型およびγ型の三ハロダン化チ
タンが特に好ましい。
また南機金鵬化合物として用いる触媒成分は一般式RA
AX   (但し式中Rは炭素数1−20のn    
 5−n アルギル基、Xはハロゲン原子又は水素原子:/(n≦
3を表わす)で表わされる有機アルミニウム化合物であ
る。上記一般式R1uX s−n  で表わされる崩機
アルミニウム化合物はオレフィンの重合14]触媒成分
として公知のものが特に限定されず用いつるが、一般に
好適に使用されるものを例示すれば次のような化合物を
示すことができる。即ち、ジメチルアルミニウムクロリ
ド、ジエチルアルミニウムクロリド、ジ−n−プロピル
アルミニウムクロリド、ジ−n−グチルアルミニウムク
ローエチルヘキシル)アルミニウムクロリド、ジ−n−
ドデシルアルミニウムクロリド、メチルインブチルアル
ミニウムクロリド、エチルインブチルアルミニウムクロ
リド、メチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアル
ミニウムセスキクロリド、インブチルアルミニウムセス
キクロリド、ノエチルアルミニウムプロマイド、ジエチ
ルアルミニウムアイメダイド及びその混合物とE t 
1− 、u側、−7、やB L12 、4 A−13c
Eo 、 6  のような平均的な組成を持ったハロダ
ン化アルキルアルミニウム化合物が挙げられる。またト
リメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリ
ーn−プロピルアルミニウム、トリーインプロピルアル
ミニウム、トリーローグチルアルミニウム、トリーイン
ブチルアルミニウム、トリーn−ヘキシルアルミニウム
、トリーn−オクチルアルミニウム、トリーインブチル
アルミニウム、トリーヘキサデシルアルミニウム、等の
トリアルキルアルミニウム化合物及びこれらの混合物も
使用できる。梃にまたジエチルアルミニウムヒドリド、
ジインブチルアルミニウムヒドリド、ジオクチルアルミ
ニウムヒドリド、ノーn合物等のアルキルアルミニウム
ヒドリドも使用出来る。
以上の化合物のうち特に好ましい例にゾエチA・アルミ
ニウムクロライド、トリエチルアルミニウム、ジインブ
チルアルミニウムヒドリド、E t 2 、5 Al3
CI3゜、 5  等の化合物である。
オレフィンの重付に用いる触媒組成中、チタン含有触媒
成分のチタン原子と一般式Rn uX s−n  で示
される有機アルミニウム化合物のり原子とのモル比に/
θ:lからl:2θOの広範囲から選択できるが、好ま
しくは2:/からl:lθθの範囲で用いると好適であ
る。
以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明 。
するが、本発明は以下の実施例によって、特に限定され
るものではない。なお、実施例中、重合体め名種物性の
評価方法は次の辿りである。
メルトフローレイト(MFI):ASTMo/23g 
 <fI−//θ分) アイソタクチック・ペンタツド分率及び組成(wt)、
本発明で定義したアイソタクチック・ペンタツド量は、
全重合体の”C−NMR測定からでは解析で′l!、な
いので、公知の方法(例えば高分子化学、21/−17
7! (1q1,7))Kより温度変化法を用いて立体
規則性分割を行ない全重合体をlOフラク7ヨンに分け
、重量比と”C−NMR測定を行なった。この測定結果
から、アイソタクチック・ペンタツド分率が0 、92
以上のモノ、θ、SO〜0.92のもの0.50未満の
ものに分け、記号を[mmmm ] H,[mmmm 
]’M、’  Cmmmm ] 1とし、M号%を算出
した。
曲げ弾性率:  /1.STM  D−790熱変形温
度:  ASTM  D−’A’1g  ’It AK
9/密2荷重アイゾツト衝撃強度: ASTM  D−
2!;ls、ノツチ付スパイラルフロー二/オンス射出
成形機を使用し23θ℃で測定。
実施例/ (触媒調製) 300 cc  の三つロフラスコをアルゴン置換シた
後、乾燥ヘプタン300cc、四塩化チタン0 、 /
 rnolを投入し、この溶液を−lθ℃に保つた。つ
いで乾燥ヘプタン3Qcc、ジエチルアルミニウムクロ
ライドθ、/molよりなる溶液を2時間かけて滴下し
た。そのままの温度で2時間攪拌を続けた後、65℃で
7時間熱処理を行なった。
乾燥ヘプタンで十分洗滌後O,/notの三塩化チ 。
タンのヘゾタンスラリーを得た。
次に0 、/ notのジインアミルエーテルを添加し
、35”Cで/時間撹拌復古び乾燥ヘプタンで十分洗滌
した。これに四塩化チタンθ−,25molを添加し、
乙θ℃にて2時間攪拌後、乾燥ヘプタンで十分洗滌した
後、/ nvnol / cc 9度の三塩化チタン/
ヘプタン スラリー100cc  を得た。
これをチタン化合物(1)とする。
次に/1のSUS製ピットにSUS製?−ルグθθcc
  を仕込み、これに0..2molの塩化マグネシウ
ムと安息香酸エチル0−5mofと四塩化チタン/ Q
 cc  を投入し20時間gGで混合粉砕した。アル
ゴン置換した3 00 QCのフラスコにこの粉砕混合
物スラリーと乾燥ヘプタン200ccを仕込み2時間還
流後口過し乾燥ヘプタンで十分洗滌した。得られた固体
には30WTI/f/−固体のチタンが担持されていた
。これをチタン化合物(Il)とする。
(触媒混合) アルゴン置換した3θθCCのフラスコにチタン化合物
(1)をλθOmmol とチタン化合物(Il)を4
7mmol(チタン原子)を仕込み、乾燥ヘプタンを添
加後、室温下7時間攪拌することによって/mmol 
チタン原子/CCの混合チタン化合物のヘプタンスラリ
ーを得た。
(重合) /Eのオートクレーブ内を高純度アルゴンガスで満した
後、脱水i製したn−ヘプタンSθOCCを投入し、ジ
エチルアルミニウムクロライドg * 5 mmof 
、混合チタン化合物ヘプタンスラリーを、l 、 / 
mmol−チタン原子を仕込んで60℃に昇温した。3
0分攪拌し、触媒を勢威した後、オートクレーブに水素
をθ、/3Ky/偏2G仕込み、次いでプロピレンを3
 、 Q Kg / orn2G仕込んだ後、プロピレ
ンガスを連続的にフィードしながら7.5時間重合した
ところメルトインデックス4.5のポリプロピレン、:
tgs!7−を得た。結果を表1に示す。
実施例2 チタン化合物として実施例/で合成したチタン化合物(
1)を用い、助触媒としてジエチルアルミニウムクロラ
イドgmmol  の他にジエチル亜鉛5mmo+を用
いた他は実施例/と同様に重合し、MFIがλ、4t%
 ig’ytのポリプロピレンを得た。結果を表1に示
す。
実施例3 チタン化合物として実施例1で合成したチタン化合物(
I)を用い重合の開始前にp−アニス酸エチルを3mm
ol添加した他は実施例/と同様に重合し、MFIが3
.i、1botのポリプロピレンを得た。結果を表1に
示す。
実施例ダ に チタン化合物として実施例1で合成したチタン   ・
化合物(1)を用い、重合の際水素分圧0./!;に9
/cI#2Gで1時間重合し、続いて水素分圧3 K9
7 aty’aで7時間重合した他は実施例1と同様に
行なった。
MFIが15./、20gPのポリゾロピレンを得た。
比較例1 チタン化合物として実施例/で合成したチタン化合物(
1)を用いた他は実施例1と同様に重合を行fiいMF
Iが/、0の1biy−のポリゾロピレンを得た。
比較例コ チタン化合物として実施例1で合成したチタン化合物(
II)を用いた他は実施例/と同様に重合を行ないMF
Iが31gの2901のポリゾロピレンを得た。
比較例3 実施例2においてジエチルアルミニウムクロライドを用
いない他は実施例コと同様に重合することによりMFI
g、3のポリゾロピレン9.!;Pを得た。
比較例t Sインチロールブレンドにより比較例1と3で得た。j
51Jグロビレンを等量溶融混合し、物性評価した。
実施例5.A及び比較例5.4 実施例ダにおいて重合時間を変化させることにより、ア
インタクチツクーペンタツド分率の異なるポリプロピレ
ンの組成比を変化させた。結果を表1Vc、示す。
実施例7 比較例1及びコで得たポリプロピレンをSθ:50重量
%の割合でヘンシェルミキサーにより混合した後、成形
した。結果を表/V−示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)沸騰ヘプタンによる不溶部のアイソタクチック・
    ペンタツド分率が0.92より大きいポリプロピレン1
    0〜90重量%および同じ(アイソタクチック・ペンタ
    ツド分率が0.50〜0.92であるポリプロピレン9
    0〜10重量%より成ることを特徴とするポリプロピレ
    ン。
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