JPH01143A - 3−メチルブテン−1重合体組成物及びその製法 - Google Patents

3−メチルブテン−1重合体組成物及びその製法

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JPH01143A
JPH01143A JP63-60697A JP6069788A JPH01143A JP H01143 A JPH01143 A JP H01143A JP 6069788 A JP6069788 A JP 6069788A JP H01143 A JPH01143 A JP H01143A
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菅 禎徳
栄司 田中
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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、耐熱性、延伸性および成形品の引裂強度・耐
衝撃強度等の機械的強度に優れた3−メチルブテン−/
重合体組成物、およびその製法に関する。
〔従来の技術〕
近年、各種成形材料あるいは延伸・未延伸フィルム材料
として耐熱性、機械的強度、電気特性、耐薬品性、耐吸
湿性等に優れた樹脂の重要性が増している。
3−メチルブテン−/重合体は従来から高融点を示す結
晶性ポリオレフィンとして知られている。例えば特開昭
17−18230j号公報、同!;7−/9j70u号
公報、同!l−1701号公報等においてはアルミニウ
ム含有量の少ない三塩化チタンと有機アルミニウム化合
物を用いて3−メチルブテン−7を重合する方法が開示
されている。また、特開昭4/−7311り号公報にお
いて、3−メチルブテン−/含有量が90重量%以上の
重合体と、同含有量が弘O〜りO重t%である重合体の
2成分から成る組成物およびその製法が本発明者等によ
り提示されている。
しかし、これら従来方法によって得られた3−メチルブ
テン−1重合体は高融点を示すが、一方、成形品の引裂
強度、耐衝撃強度等の機械的強度、ビカット軟化点に表
わされる耐熱性及び延伸性等はまだ、特にそのバランス
において不充分であり、各種成形材料あるいは延伸・未
延伸フィルム材料として必ずしも満足できるものではな
かった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明者等は3−メチルブテン−1重合体の前記した糧
々の欠点即ち、ビカット軟化点に表わされる耐熱性と延
伸性、機械的強度等のバランスを改良すべく鋭意検討を
行った結果、本発明に到達したもので、従来この様な3
−メチルブテン−1重合体組成物およびその製法につい
ては知られていなかった。
〔問題点を解決するための手段〕
即ち、本発明の要旨は、 (a)  示差走査熱量計(DSC)で測定した融解熱
が7cal/を以上である゛、3−メチルブテン−l単
独重合体、または、3−メチルブテン−7と炭素数2〜
18の他のα−オレフィンとの共重合体1O−185重
量%と、(b)  示差走査熱量計(DSC)で測定し
た融解熱が/cal/Pより大且っ7cal/P未満で
ある、3−メチルブテン−/と炭素数2〜/1の他のα
−オレフィンとの共重合体IO−♂5重t%および (c)  示差走査熱量計(DSC)において、融解ピ
ークが認められないゴム状の3−メチルブテン−1と炭
素数2〜18の他のα−オレフィンとの共重合体もしく
は2種以上の炭素数コ〜itの他のα−オレフィンの共
重合体3〜ψO重量%とからなる事を特徴とする、3一
メチルプテンー/重合体組成物及びその製法に存する。
本発明方法になる3−メチルブテン−7重合体組成物か
らは耐熱性や引裂強度の優れたフィルムが得られ、また
延伸性が良いので延伸フィルムが容易に得られる。更に
剛性、耐衝撃性及び伸びの優れた成形体が得られる。こ
れらの特性に加えて電気特性、耐薬品性、耐吸湿性及び
透明性に優れているので、該フィルムや成形体、あるい
は積層体は各種包装材、絶縁材、プリント基板材料、磁
気記録ペース・フィルム、耐熱容器、平面アンテナ材料
等に有用である。
次に本発明を更に詳細に説明する。
本発明の重合体組成物における第1成分(以下(a)成
分とする2は、 示差走査熱量計(DSC”)で測定′した融解熱が7c
al/g以上である、3−メチルブテン−l単独重合体
、または、3−メチルブテン−7と炭素数2〜11の他
のα−オレフィンとの共重合体である。
共重合体における炭素数2〜18の他のα−オレフィン
としてはエチレン、プロピレン、ブテン、ヘキセン、弘
−メチルペンテン−11オクテン、デセン、ドデセン、
テトラデセン、スチレン、ビニルシクロヘキサン等が挙
げられる。
これら他のα−オレフィンは2種以上用いてもよく、更
にブタジェン、イソプレン等のポリエンが少量含まれて
いてもよい。共重合法はいわゆるランダム共重合法が好
ましい。共重合体中の3−メチルブテン−l含有量は共
重合する他のα−オレフィンにより異なるが、通常は2
0重量%を超え、特に高耐熱性が要求される場合は、り
5重量%以上である。この場合、融解熱としては、りc
al/g以上となる。(a)成分の融解熱が7cal/
を未満では、組成物全体の結晶化度が不足し、或いは融
点が低下する為ポリ3−メチルブテン−7の本来有して
いる高耐熱性、耐溶剤性の特徴が損なわれるので好まし
くない。
組成物中の(a)成分の割合は1O−IJ’重i%、好
ましくは30〜to重量%、更に好ましくはグO〜70
重量%である。
第2成分(以下(b)成分という)は、示差走査型熱量
計(DSC)で測定した融解熱が/cal18より大且
つ7cal/P未満である3−メチルブテン−lと炭素
数2〜itの他のα−オレフィンとの共重合体である。
他のα−オレフィンとしては(a)成分において使用し
たものの中から選ばれる。これら他のα−オレフィンは
2種以上用いてもよく、更にブタジェン、イソプレン等
のポリエンが少量含まれていてもよい。共重合法は、い
わゆるランダム共重合法が好ましい。
(b)成分の融解熱は/cal18より犬で且つ7ca
t/P未満であり、対応する他のα−オレフィンの共重
合量はα−オレフィンの種類により異なるが、3−メチ
ルブテン−7の含有量として、60重量%より犬で、り
5重量−未満である。融解熱が上記範囲以上では延伸性
、耐衝撃性の改良効果が不十分であり、上記範囲以下で
は耐熱性が不足する。
組成物中における(b)成分の割合は10〜?j重量%
、好ましくは/j−10重量%、更に好ましくは20〜
≠j重量%の範囲から選ばれる。
(b)成分の割合が少なすぎると延伸性、衝撃強度等の
改良が不十分となる。
第3成分(以下(c)成分という)は、示差走査熱量計
(DSC)において、融解ピークが認められないゴム状
の3−メチルブテン−/と炭素数2〜18の他のα−オ
レフィンとの共重合体もしくは2種以上の炭素数2〜/
lrの、他のα−オレフィンの共重合体である。他のα
−オレフィンとしては(a)成分において使用したもの
の中から選ばれる。更にブタジェンやイソプl/ン等の
ポリエンが少量含まれていてもよい。共重合法は、いわ
ゆるランダム共重合法が好ましい。この(c)成分は3
−メチルブテン−/以外の2種以上のα−オレフィンの
共重合体、例、t ハエチレン〜プロピレン、エチレン
〜≠−メチルベンテンー11プロピレン〜弘−メチルペ
ンテン−/、44−メチルペンテン−/〜オクテンー1
%≠−メメチペンテ7−/〜デセン、グーメチルペンテ
ン−/〜ドデセン、弘−メチルヘンテ/−/〜デセン〜
テトラデセン等の共重合体で、しかも各々のコモノマー
含有量が約30〜70重量%であるものでもよいが、好
ましくは(c)成分は3−メチルブテン−1とα−オレ
フィンとの共重合体である。共重合体中の3−メチルブ
テン−l含有量は60重量%未満、好ましくは50重量
%未満、更に好ましくは5〜SO重量%で、この範囲以
外では延伸性や成形体の引裂強度、耐衝撃強度の改良が
不充分である。
組成物中における(c)成分の割合は3〜μO重量%、
好ましくは3〜30重量%、更に好ましくはj−2重重
it%の範囲から選ばれる。(c)成分の割合が少なす
ぎると、延伸性や伸び、引き裂き強度の改良が充分でな
く、また多すぎると、耐熱性や耐溶剤性等が低下して好
ましくない。
重合体の結晶化度、或いは結晶性成分の量は、重合体の
示差走査型熱量計により測定される融解熱に反映される
。3−メチルブテン−/単独重合体の融解熱は、立体規
則性、分子量によっても影響されるが、通常は/ b 
cal/’程度の値であり、ゴム状共重合体においては
実質的に融解熱は認められない。
本組成物中において(a)成分は、3−メチルブテン−
1重合体が本来持つ高耐熱性を担う成分であり、(c)
成分は耐衝撃性、延伸性改良の為の成分である。
(b)成分は(c)成分の(a)成分中での均一分散化
、小粒径化を促進する為の相溶化剤として働いていると
考えられる。
通常の混合方法においては、3−メチルブテン−7単独
重合体へのゴム状成分の分散は不十分であり、期待され
る耐衝撃性、延伸性改良の効果は殆んど認められない。
3−メチルブテン−/への他のα−オレフィンの共重合
量が増し、共重合体の結晶化度が低くなると、ゴム状成
分の分散は促進され、耐衝撃性、延伸性が改良される。
しかし、この場合同時に、共重合量が増した共重合体の
耐熱性も低下してしまう為、耐熱性と耐衝撃性、延伸性
のバランスという観点から見た場合の改良はわずかであ
る。
そこで、本来ゴム状成分との相溶性に乏しい高結晶性、
高耐熱成分とゴム状成分を組合せ、この両者を相溶化す
る為に、更に中間の結晶化度を持つ成分を組み込む様に
したところ、耐熱性と耐衝撃性、延伸性のバランスに優
れた3−メチルブテン−1重合体組成物が得られ、本発
明に到達したものである。
(a)成分、(b)成分および(c)成分から組成物を
得るには両者の粉体あるいはペレットを単に混合する方
法、適当な溶液として混合する方法、単軸あるいはλ軸
の押出機あるいはバンバリーミキサ−で混練する方法等
がとられ、特に制限はないが、好ましくは3段重合法で
ある。
3段重合法について説明するに、ブタン、ヘキサン、ヘ
プタン、シクロヘキサン、ベンゼン等の如き脂肪族、脂
環式あるいは芳香族炭化水素中、液状のオレフィン中、
あるいは無溶媒下で遷移金属化合物および周期律表第1
族ないし第3族金属の有機金属化合物の存在下、3−メ
チルブテン−/−iたは3−メチルブテン−/とα−オ
レフィンとを重合して(a)成分および(b)成分を生
成させ、ついで(e)成分を生成させる。好ましくは先
ず(a)成分、ついで(b)成分、最後に(c)成分の
順序に生成させるのが、触媒除去工程における溶剤への
(e)成分の溶出を防止する意味で特によい。
触媒である遷移金属化合物および周期律表第1族ないし
第3族金属の有機金属化合物とじては特に制限はなく通
常オレフィンの重合に使われているものが用いられる。
好ましくはMg、Ti、ハロゲン及びエーテル、エステ
ルの如き電子供与性化合物を含有する固体触媒成分と有
機アルミニウム化合物、および必要に応じエーテル、エ
ステルの如き電子供与性化合物との組み合せである。こ
の様な固体触媒成分は、特開昭52一タ1r076号公
報、同j3−2≠371号公報、同j3−ざjf77号
公報、同!3−//7013号公報、同jター620弘
号公報、同jター//306号公報等に記載されている
。また、アルミニウム含有量がチタンに対するアルミニ
ウムの原子比で0./ r以下であって、がっ錯化剤を
含有する固体三塩化チタン触媒成分と有機アルミニウム
化合物、とりわけアルミニウムジアルキルモノハライド
および必要に応じエーテル、エステル等の如き電子供与
性化合物との組み合せも好適に用いられる。この様な固
体三塩化チタン触媒成分は特公昭rz−rvsi号公報
、同5s−r弘52号公報、同ss−ざ003号公報、
同j’l−2717/号公報、同よj−3り166号公
報、同!!−1uOju号公報、同53すlり52号公
報等に記載されている。
重置温度は0〜iso℃である。また必要に応じ、水素
の如き分子量調節剤を用いてもよい。
かくして得られた重合体組成物の融点は2170℃以上
、好ましくは260℃以上である。
この重合体組成物は、必要に応じ安定剤、金属害防止剤
、難燃剤、無機あるいは有機の充てん物等を添加した後
、フィルムその他の各種成形加工や、グラフト化反応の
ベース・ポリマー等に供せられる。
〔実施例〕
以下、実施例を示すが、本発明はその要旨を越えない限
り以下の実施例に限定されるものではない。
以下の実施例における物性値は下記の方法に準拠して測
定した。
引張り試験 ASTM D 6.31r(引張り弾性率
、引張り降伏点応力、 破断点伸度を測定) ビカット軟化点 ASTM D /!;2;メルトイン
デックス(MI)    ASTM  D  t23t
r(320℃、2.16鱈) エルメンドルフ引裂試験  JIS   P  ♂/1
6共重合体の融点及び融解熱はDupOnt社製タタ0
0型示差走査熱量計で測定した。表−l中、−段目重合
体の融解熱は実測値であるが、二段目重合体の融解熱は
、共重合成分の実測値に基づいて、第1図の共重合成分
含有量〜融解熱の関係から求められたものである。
共重合体の各成分の含有量は日本電子FX200型NM
R装置(高温温度可変装置装着)により310℃で C
高分解能NMRスペクトルを測定して求めた。
測定に用いたポリ3−メチルブテン−l樹脂組成物のサ
ンプルは、約≠00μmプレスシート成形後200℃−
/hrの熱処理をしたものについて、また、市販のC−
PET製容器についてはそのままの状態で測定した。
測定装置はレオメトリックス社製ドロップテスターで、
落錘高さ! 0.2り2 ilm、落錘重さ3、乙lり
7に9、落錘速度3.3337 M/S  で測定した
。測定温度は室温である。
測定値は破壊に要するエネルギー量を試料厚みで除する
事により表わした。
試料片は内径1.5インチのクランプに固定し、測定に
供した。
触媒製造例 室温に於て、充分に窒素置換した容量/lのオートクレ
ーブに精製トルエンstsmlを入れ、攪拌下、n−ブ
チルエーテル6り、/ t (0,!mol ) s四
塩化チタンタψ、り? (Oi mol )及びジエチ
ルアルミニウムクロライド2♂、11(0,2弘mol
 )を添加し、褐色の均一溶液を得た。次いで30℃に
昇温する。30分を経過した後≠O℃に昇温しそのまま
2時間μO℃を保持する。その後32?の四塩化チタン
(0,/ 7mol )及び/ j、j rのトリデシ
ルメタクリレート(o、oss:mol)を添加しり2
℃に昇温した。
り♂℃で2時間保持した後、粒状紫色固体を分離しトル
エンで洗浄して固体三塩化チタンを得た。
実施例/ 充分に乾燥しアルゴン置換した容量5tの誘導攪拌式オ
ートクレーブにジエチルアルミニウムモノクロライド/
 00 mmol及び3−メチルブテン−73,000
,1を仕込んだ。内温を♂O℃に昇温した後、触媒製造
例で得た固体三塩化チタン触媒成分!、07 Ir■を
アルゴンガスで圧入し7段目の重合を開始した。同時に
連続的にオクテン−/と水素を供給しながら10℃で3
−メチルブテン−/とオクテン−lの共重合を90分間
行なった。7段目に供給するオクテン−/ノ合計は27
f1水素の合計は/ −2,/ mmolとした。
次に水素の供給を停止すると同時にオクテン−/の供給
量を増やし、10℃で2段目の3メチルブテン−/の共
重合を弘2分間行なった。
2段目のオクテン−/供給量の合計はりり、J fとし
た。
次いで直ちに温度をaO℃まで降温すると同時にオクテ
ン−/610ru1%弘−メチルペンテン−/310.
1をアルゴンで圧入し3段目の重合を110℃で≠j分
間行なった。
イソブタノール300 、lをアルゴンで圧入し重合を
停止すると同時に未反応モノマーを追い出シてn−ヘキ
サン1800.1を仕込みpo℃で60分間攪拌した後
、室温まで降温し上澄液を抜き出した。この操作を6回
繰返してポリマー中の触媒成分を洗浄・除去した後、乾
燥して白色粉末状3−メチルブテン−/重合体組成物?
37tを得た。
1段目と2段目及び3段目の終了時に少量サンプリング
した重合体中の触媒分析より求めた各成分の割合は夫々
、/段目重合体((a)成分)は57重t%、(a)成
分中のオクテン−l含有量は弘、を重t%、2段目重合
体((b)成分)は26重量%、(b)成分中のオクテ
ン−l含有量は/j重t%、3段目重合体((c)成分
)は77重量%、(c) 成分中のオクテン−l含有量
は10重量%、弘メチルペンテンー/含有量は71重量
%であった。
また、触媒成分の洗浄工程でn−へキサンに可溶な非品
性及び低分子量成分(以下n−へキサン可溶成分)は3
.ざ重量%であった。
得られた重合体組成物にイルガノックス101O、イル
ガホスP−EPQ(いずれも日本チバガイギー社製)及
びジヒドロアントラセン各0.2部を添加した後320
℃で押出機によりペレット化を行った。
このものの融点は290℃、メルトインデックス(以下
MIという)はO8り1/10分であった。
このベレットからプレス・シートを成形し、200℃、
7時間アニールした後引張り試験、エルメンドルフ引裂
試験、ピカット軟化点の測定に供した。
重合結果を表/に、各種試験結果を表−λに示した。
実施例λ〜よ 実施例1において(a)成分、(b)成分、及び(c)
成分の組成比及びコーモノマー含有量を表/に示すよう
に変更した以外は同様に行なった。
重合結果を表−7に、各種試験結果を表−2に示した。
比較例/−2 充分に乾燥しアルゴン置換した容量2tの誘導攪拌式オ
ートクレーブにジエチルアルミニウムモノクロライド2
.u I mmol及び3−メチルブチ/−tbooH
gを仕込んだ。内温をto℃に昇温した後、触媒製造例
で得た固体三塩化チタン触媒成分722■をアルゴンガ
スで圧入し重合を開始した。
同時に連続的にオクテン−7と水素を供給しながら10
℃3−メチルブテン−lとオクテン−/の共重合を12
0分間行なった。
供給するオクテン−7の合計は比較例/ではr、tt、
比較例コでは/ 4.5f 1水素の合計は比較例1で
は3.jmmol 、比較例2では2.6mmolとし
た。
次いで、インブタノールrOatをアルゴンで圧入し重
合を停止すると供に、未反応モノマーを追い出した後、
n−ヘキサンr00.lを仕込み、6o℃で6Q分間攪
拌した後室温まで降温し、上澄液を抜き出した。この操
作を5日繰返してポリマー中の触媒成分を洗浄・除去し
た後乾燥して白色粉末状3−メチルブチ/−7共重合体
、各々l弘コf(比較例t)/jlit<比較例2)を
得た。重合結果を表−lに示した。
安定剤の添加以後、実施例1と同様に行って得た試験結
果を表−2に示した。
比較例3〜弘 実施例1において、二段目の3−メチルブテン−7とオ
クテン−7の共重合を除外し、また(a)成分及び(c
)成分の割合とコーモノマー含有量を表−7に示すよう
に変更した以外は同様に行なった。
各種試験結果を表−lに示した。
また、上記の各実施例及び比較例におけるビカット軟化
点と破断点伸度の関係を、第1図に示した。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によると、ビカット軟化点に表わさ
れる耐熱性・延伸性、耐衝撃強度、引裂強度等機械的強
度に優れた3−メチルブテン−1重合体組成物が得られ
るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、共重合成分含有量と融解熱の関係を示す図で
ある。図中lは3−メチルブテン−7とブテン−7の共
重合体の、また図中2は3−メチルブテン−7とオクテ
ン−/の共重合体の、各共重合成分含有量と融解熱との
関係を示す曲線である。 第2図は、ビカット軟化点と破断点伸度の関係を示す図
である。図中/ −jfは、各々実施例友 / −j #、また7′〜弘′は各々比較例/〜μを示
すものである。 出 願 人  三菱化成工業株式会社 代 理 人  弁理士 長谷用   −(ほか7名)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(a)示差走査熱量計(DSC)で測定した融解
    熱が7cal/g以上である、3−メチルブテン−1単
    独重合体、または、3−メチ ルブテン−1と炭素数2〜18の他のα− オレフィンとの共重合体10〜85重量% と、 (b)示差走査熱量計(DSC)で測定した融解熱が1
    cal/gより大且つ7cal/g未満である、3−メ
    チルブテン−1と炭素数 2〜18の他のα−オレフィンとの共重合 体10〜85重量%および、 (c)示差走査熱量計(DSC)において、融解ピーク
    が認められないゴム状の3−メチ ルブテン−1と炭素数2〜18の他のα− オレフィンとの共重合体もしくは2種以上 の炭素数2〜18の他のα−オレフィンの 共重合体3〜40重量%とからなる事を特 徴とする、3−メチルブテン−1重合体組 成物。
  2. (2)遷移金属化合物および周期律表第1族ないし第3
    族金属の有機金属化合物を主体とする触媒の存在下、 (a)3−メチルブテン−1または3−メチルブテン−
    1と炭素数2〜18の他のα−オ レフィンとを重合して、示差走査熱量計 (DSC)で測定した融解熱が7cal/g以上である
    重合体または共重合体を、全生 成重合体の10〜85重量%となるように 生成させる工程および、 (b)3−メチルブテン−1と炭素数2〜18の他のα
    −オレフィンを共重合して示差走 査熱量計(DSC)で測定した融解熱が1 cal/gより大且つ7cal/gを未満である、共重
    合体を全生成重合体の10〜85重量 %となるように生成させる工程を任意の順 序で行ない、次いで、 (c)3−メチルブテン−1と炭素数2〜18の他のα
    −オレフィンを共重合するか、も しくは2種以上の炭素数2〜18のα−オ レフィンを共重合して、示差走査熱量計 (DSC)において融解ピークが認められ ないゴム状の3−メチルブテン−1と炭素 数2〜18の他のα−オレフィンの共重合 体3〜40重量%を生成させる事を特徴と する、3−メチルブテン−1重合体組成物 の製法。
  3. (3)(a)3−メチルブテン−1単独重合体、または
    3−メチルブテン−1含有量が90重量 %を超える3−メチルブテン−1と炭素数 2〜18の他のα−オレフィンとの共重合 体10〜85重量%と、 (b)3−メチルブテン−1含有量が90〜60重量%
    である、3−メチルブテン−1と炭 素数2〜18の他のα−オレフィンとの共 重合体10〜85重量%および (c)3−メチルブテン−1含有量が60重量%未満で
    ある3−メチルブテン−1と炭素 数2〜18の他のα−オレフィンとの共重 合体もしくは2種以上の炭素数2〜18の α−オレフィンの共重合体3〜40重量% とから成ることを特徴とする3−メチルブ テン−1重合体組成物。
  4. (4)遷移金属化合物および周期律表第1族ないし第3
    族金属の有機金属化合物を主体とする触媒の存在下、 (a)3−メチルブテン−1または3−メチルブテン−
    1と炭素数2〜18の他のα−オ レフィンとを重合して、3−メチルブテン −1含有量が90重量%を超える重合体ま たは共重合体を、全生成重合体の10〜85重量%とな
    るように生成させる工程および、(b)3−メチルブテ
    ン−1と炭素数2〜18の他のα−オレフィンを共重合
    して3−メ チルブテン−1含有量が90〜60重量% である共重合体を全生成重合体の10〜85重量%とな
    るように生成させる工程を任意 の順序で行ない、ついで (c)3−メチルブテン−1と炭素数2〜18の他のα
    −オレフィンを共重合するか、も しくは2種以上の炭素数2〜18のα−オ レフィンを共重合して、3−メチルブテン −1含有量が60重量%未満である共重合 体を全生成重合体の3〜40重量%となる ように生成させることを特徴とする3−メ チルブテン−1重合体組成物の製法。
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