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JP2001288226A - プロピレンランダム共重合体およびそれからなるフィルム - Google Patents

プロピレンランダム共重合体およびそれからなるフィルム

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Publication number
JP2001288226A
JP2001288226A JP2000105415A JP2000105415A JP2001288226A JP 2001288226 A JP2001288226 A JP 2001288226A JP 2000105415 A JP2000105415 A JP 2000105415A JP 2000105415 A JP2000105415 A JP 2000105415A JP 2001288226 A JP2001288226 A JP 2001288226A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
random copolymer
propylene
propylene random
mol
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000105415A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoshi Ishigaki
聡 石垣
Shinji Hikuma
新次 日隈
Tetsuya Satsuba
哲哉 札場
Hiroshi Fujiishi
博士 藤石
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.)
SunAllomer Ltd
Original Assignee
SunAllomer Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SunAllomer Ltd filed Critical SunAllomer Ltd
Priority to JP2000105415A priority Critical patent/JP2001288226A/ja
Publication of JP2001288226A publication Critical patent/JP2001288226A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホットタック性、耐ブロッキング性およびヒ
ートシール性に優れ、軟化温度の高いプロピレンランダ
ム共重合体およびそれからなるフィルムを提供する。 【解決手段】 プロピレン単位およびエチレン単位から
なり、(a)エチレン含量CE が3.0モル%超6.2
モル%以下の範囲にあり、(b)メチル基が隣接するプ
ロピレンの2,1−挿入に基づく位置不規則性単位の割
合Pが0.25〜1.20モル%の範囲にあり、(c)
エチレン含量CE (モル%)と温度上昇溶離分別(TR
EF)における微分溶出曲線のピーク温度Tp(℃)が
下式(1) Tp≦110.0−3.2×CE (1) の関係を満たすプロピレンランダム共重合体およびそれ
からなるフィルム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホットタック性、
ヒートシール性および耐ブロッキング性に優れ、軟化温
度の高いプロピレンランダム共重合体およびそれからな
るフィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】結晶性プロピレン重合体からなるフィル
ムは、強度、耐熱性、剛性、透明性などに優れることか
ら、食品包装用のフィルムや容器などの分野で広く使用
されている。しかし、結晶性プロピレン重合体からなる
フィルムは、ヒートシール可能な温度が高く、またその
適用温度範囲も狭い。そのため、従来より、ヒートシー
ル性を改良する様々な方法が提案されている。
【0003】そのようなヒートシール性を改良する方法
の一つとして、プロピレンとエチレンおよび/またはα
−オレフィンといったコモノマーを共重合させたプロピ
レンランダム共重合体を用いることが知られている。こ
のようなプロピレンランダム共重合体においては、プロ
ピレンに他のコモノマーが共重合されることによってそ
の融点が低下し、それから得られるフィルムのヒートシ
ール性が改良される。しかしながら、共重合による融点
の低下に伴い、耐ブロッキング性や軟化温度が低下する
といった問題が発生する。
【0004】また、熱時のヒートシール挙動を表わすホ
ットタック性、すなわち、ヒートシール直後の熱時にお
ける接着は、必ずしも十分とは言えず、ヒートシール直
後におけるヒートシール部の剥離による商品価値の喪失
をもたらすことがある。さらに、ホットタック性が良好
なシール温度の範囲、すなわち、ヒートシール直後の熱
時における接着強度が実用的な値となるようなヒートシ
ール温度の範囲が狭く、そのためヒートシーラーの温度
分布や温度変化により、ヒートシール直後の熱時におい
て十分な接着強度が得られない場合があり、その結果ヒ
ートシール部の剥離をもたらすことになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ホットタッ
ク性、耐ブロッキング性およびヒートシール性に優れ、
軟化温度の高いプロピレンランダム共重合体およびそれ
からなるフィルムを提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の如
き従来技術の現状に鑑み、鋭意検討を行った結果、メチ
ル基が隣接するプロピレンの2,1−挿入に基づく位置
不規則性単位が特定の範囲にあり、かつ、エチレン含量
E と温度上昇溶離分別(TREF)における微分溶出
曲線のピーク温度Tpが特定の関係を満たすプロピレン
ランダム共重合体が、上記課題の解決に有効なことを見
出し、本発明を完成するに至ったものである。
【0007】すなわち、本発明は、プロピレン単位およ
びエチレン単位からなり、(a)エチレン含量CE
3.0モル%超6.2モル%以下の範囲にあり、(b)
メチル基が隣接するプロピレンの2,1−挿入に基づく
位置不規則性単位の割合Pが0.25〜1.20モル%
の範囲にあり、(c)エチレン含量CE (モル%)と温
度上昇溶離分別(TREF)における微分溶出曲線のピ
ーク温度Tp(℃)が下式(1) Tp≦110.0−3.2×CE (1) の関係を満たすプロピレンランダム共重合体を提供す
る。
【0008】上記本発明のプロピレンランダム共重合体
は、メタロセン化合物と、非配位性イオン含有化合物が
微粒子担体上に化学結合した助触媒とからなるメタロセ
ン触媒を用いて製造されたものであってよい。本発明
は、また、上記本発明のプロピレンランダム共重合体か
らなるフィルムを提供する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のプロピレンランダム共重合体はプロピレン単位
とエチレン単位からなるものであり、そのエチレン含量
E (モル%)は3.0モル%超6.2モル%以下の範
囲にある。エチレン含量CE の好ましい範囲は、3.2
〜6.2モル%、さらに好ましくは3.4〜6.2モル
%、よりさらに好ましくは3.6〜6.1モル%、特に
好ましくは3.8〜6.0モル%、最も好ましくは3.
8〜5.8モル%の範囲である。エチレン含量CE
3.0モル%以下では、低温ヒートシール性が低下し、
6.2モル%を超えると耐ブロッキング性、ホットタッ
ク性および軟化温度が低下する。
【0010】プロピレンの重合時において、プロピレン
モノマーは1、2−挿入(メチレン側が触媒と結合)す
るが、まれに2、1−挿入することがある。2、1−挿
入したモノマーは、連鎖中で下記の構造式で示されるよ
うなメチル基が隣接する位置不規則単位を形成する。
【0011】
【化1】
【0012】本発明のプロピレンランダム共重合体は、
このようなメチル基が隣接するプロピレンの2、1−挿
入に基づく位置不規則単位の割合Pが0.25〜1.2
0モル%の範囲にあり、好ましくは0.30〜1.10
モル%、さらに好ましく0.30〜0.95モル%、特
に好ましくは0.35〜0.89モル%の範囲にある。
この位置不規則単位の割合Pが0.25〜1.20モル
%の範囲外にある場合には、ヒートシール性、ホットタ
ック性が低下し、あるいは耐ブロッキング性が低下す
る。
【0013】なお、メチル基が隣接するプロピレンの
2、1−挿入に基づく位置不規則単位の割合P(モル
%)は13C−NMRの測定結果をもとに求めることがで
きる。すなわち、上記構造式における(a)のメチル基
に由来するピークは、17.0〜18.0ppmに出現
(複数出現することもある)する。従って、この範囲に
出現する全ピークの面積と、全メチル基に由来するピー
ク(17.0〜22.5ppmの範囲に現れる)の面積
から、下式に従って算出することができる。なお、メチ
ル基が隣接する2、1−挿入に基づく位置不規則単位が
1単位形成されると、上記(a)のメチル基に由来する
ピークは2単位形成されることに注意を要する。従っ
て、下式(2)の関係が成立する。
【0014】 P=(0.5×Ia /It )×(100−CE ) (2) ここで、Ia は上記(a)のメチル基に由来するピーク
の面積であり、It は全メチル基に由来するピークの面
積であり、CE はエチレン含量(モル%)である。本発
明のプロピレンランダム共重合体においては、エチレン
含量CE (モル%)と温度上昇溶離分別(TREF:Te
mperature Rising Elution Fractionation)(以下、T
REFと略すことがある)における微分溶出曲線のピー
ク温度Tp(℃)が、下式(1)の関係を満たす。
【0015】 Tp≦110.0−3.2×CE (1) エチレン含量CE (モル%)とTREFにおける微分溶
出曲線のピーク温度Tp(℃)が上記の関係を満たさな
い場合には、ホットタック性が不良となり、あるいはヒ
ートシール性、耐ブロッキング性および軟化温度が低下
する。CE とTpは、好ましくは下式(3)を満たし、
さらに好ましくは下式(4)を満たすのがよい。
【0016】 85.0−3.2CE ≦Tp≦105.0−3.2CE (3) 92.0−3.2CE ≦Tp≦102.0−3.2CE (4) また、TREFにおける微分溶出曲線のピーク温度Tp
は、通常、100.0℃未満であり、Tpが100.0
℃以上ではホットタック性が不良となったり、ヒートシ
ール性が低下したりすることがある。Tpは、好ましく
は70.0〜95.0℃、より好ましくは73.0〜9
3.0℃であり、特に好ましくは75.0〜90.0℃
である。
【0017】なお、温度上昇溶離分別(TREF)にお
ける溶出曲線の測定は、周知の技術であって、例えば、
Journal of Polymer Science, vol. 126, pp.4217-4231
(1981)、高分子討論会予稿集2P1C09(昭和63年)など
の文献に記載されている原理に基づいて実施される。す
なわち、まず対象となるプロピレン共重合体を溶媒中で
一旦完全に溶解させた後、冷却し、この溶媒中に存在さ
せておいた不活性担体の表面に薄いポリマー層を形成さ
せる。次に、温度を連続または段階的に上昇させて溶出
した成分を回収し、その濃度を連続的に検出して、その
溶出量と溶出温度の関係によって作成されるグラフを溶
出曲線とする。このときの微分溶出曲線におけるピーク
温度をTpとする。
【0018】TREFにおける微分溶出曲線のピーク温
度Tpは、プロピレンランダム共重合体の共重合組成に
依存し、エチレン含量CE が同一の値であっても、Tp
の高いものは共重合組成の分布が広い、すなわち、高融
点の成分と低融点の成分が混在しているものと予想され
る。このような共重合体の場合、高融点成分の存在は、
高温でのホットタック性を向上させる効果を有するが、
その量が多すぎると低温シール時のホットタック性およ
びヒートシール性を低下させるものと考えられる。一
方、低融点成分の存在は、低温でのホットタック性やヒ
ートシール性を向上させる効果を有するが、その量が多
すぎると高温シール時のホットタック性を低下させ、か
つ耐ブロッキング性や軟化温度を低下させるものと推定
される。従って、本発明のようなプロピレンランダム共
重合体は、共重合組成の分布が適当な範囲にあるため、
広い温度範囲においてホットタック性が良好であり、ま
た耐ブロッキング性にも優れ、高い軟化温度を示すもの
と考えられる。
【0019】本発明のプロピレンランダム共重合体にお
いて、重量平均分子量Mwは、通常、100,000〜
1,000,000の範囲にあるのがよい。重量平均分
子量Mwは、好ましくは150,000以上であり、さ
らに好ましくは190,000以上であり、よりさらに
好ましくは195,000以上、最も好ましくは20
0,000以上である。さらに、重量平均分子量Mw
は、好ましくは500,000以下、さらに好ましくは
380,000以下、よりさらに好ましくは355,0
00以下、特に好ましくは330,000以下、最も好
ましくは320,000以下である。重量平均分子量M
wが100,000〜1,000,000の範囲外で
は、成形性が不良となることがある。
【0020】また、重量平均分子量Mwと数平均分子量
Mnの比Mw/Mnは、通常1.90以上であり、好ま
しくは2.00〜10.00の範囲、さらに好ましくは
2.50〜9.00の範囲、よりさらに好ましくは2.
70〜8.50の範囲、最も好ましくは3.00〜8.
00の範囲である。重量平均分子量Mwと数平均分子量
Mnの比Mw/Mnが1.90未満では、成形性が不良
となることがある。
【0021】本発明のプロピレンランダム共重合体にお
いて、25℃におけるキシレン可溶分量Xsは、通常
4.0重量%以下であり、好ましくは2.4重量%以
下、さらに好ましくは2.0重量%以下、よりさらに好
ましくは1.7重量%以下、特に好ましくは1.3重量
%以下、最も好ましくは1.0重量%以下である。Xs
が4.0重量%を超えると、ホットタック性やヒートシ
ール性、耐ブロッキング性が低下したり、軟化温度が低
下したりすることがある。
【0022】本発明のプロピレンランダム共重合体にお
ける示差走査型熱量計により測定した融点Tmは、通常
100.0〜138.0℃の範囲であり、好ましくは1
10.0〜135.0℃、より好ましくは115.0〜
134.0℃、よりさらに好ましくは118.0〜13
3.0℃、最も好ましくは122.0〜132.0℃の
範囲である。融点Tmが100.0℃未満では、軟化温
度が低下し、耐ブロッキング性が低下することがある。
また、138.0℃を超えると、ホットタック性、ヒー
トシール性が低下することがある。
【0023】さらに、本発明のプロピレンランダム共重
合体においては、融点Tmとエチレン含量CE が下式
(5)を満たすのが好ましい。 145.0<Tm+5.5×CE <156.0 (5) Tm+5.5×CE の値が145.0以下では軟化温度
が低下することがあり、また156.0以上ではヒート
シール性やホットタック性が不十分となることがある。
融点Tmとエチレン含量CE は、下式(6)を満たすの
が特に好ましい。
【0024】 147.0<Tm+5.5×CE <154.0 (6) 次に、本発明のプロピレンランダム共重合体の製造方法
について説明する。本発明のプロピレンランダム共重合
体は、メタロセン化合物と助触媒、好ましくは非配位性
イオン含有化合物が微粒子担体上に化学結合した助触媒
とからなるメタロセン触媒を用いてプロピレンとエチレ
ンを共重合させることにより製造される。
【0025】本発明において使用可能なメタロセン化合
物は、プロピレンを立体規則的に重合させるものであれ
ば特に制限はなく、具体的な例としては、ビス(2,3
−ジメチルシクロペンタジエニル)ジメチルシランジル
コニウムジクロライド、ビス(2,4−ジメチルシクロ
ペンタジエニル)ジメチルシランジルコニウムジクロラ
イド、ビス(2,3,5−トリメチルシクロペンタジエ
ニル)ジメチルシランジルコニウムジクロライド、(メ
チルシクロペンタジエニル)(1−インデニル)ジメチ
ルシランジルコニウムジクロライド、(3−t−ブチル
シクロペンタジエニル)(1−インデニル)ジメチルシ
ランジルコニウムジクロライドなどを挙げることができ
る。
【0026】上記のもの以外にも、(3−t−ブチルシ
クロペンタジエニル)[4−t−ブチル−(1−インデ
ニル)]ジメチルシランジルコニウムジクロライド、
(メチルシクロペンタジエニル)(9−フルオレニル)
ジメチルシランジルコニウムジクロライド、(3−t−
ブチルシクロペンタジエニル)(9−フルオレニル)ジ
メチルシランジルコニウムジクロライド、ビス(1−イ
ンデニル)ジメチルシランジルコニウムジクロライド、
ビス(2−メチル−1−インデニル)ジメチルシランジ
ルコニウムジクロライド、ビス(2,4,7−トリメチ
ル−1−インデニル)ジメチルシランジルコニウムジク
ロライド、ビス(2,4−ジメチル−1−インデニル)
ジメチルシランジルコニウムジクロライド、ビス(2−
エチル−1−インデニル)ジメチルシランジルコニウム
ジクロライド、ビス(2−i−プロピル−1−インデニ
ル)ジメチルシランジルコニウムジクロライドなども使
用可能である。
【0027】また、特開平6−184179号公報、特
開平6−345809号公報などに記載の、インデニル
骨格にさらに環が縮合した構造を有するメタロセン化合
物、すなわち、ビス(2−メチル−4,5−ベンゾ−1
−インデニル)ジメチルシランジルコニウムジクロライ
ド、ビス(2−メチル−α−アセナフト−1−インデニ
ル)ジメチルシランジルコニウムジクロライド、ビス
(2−メチル−4,5−ベンゾ−1−インデニル)メチ
ルフェニルシランジルコニウムジクロライド、ビス(2
−メチル−α−アセナフト−1−インデニル)メチルフ
ェニルシランジルコニウムジクロライド、1,2−ビス
(2−メチル−4,5−ベンゾ−1−インデニル)エタ
ンジルコニウムジクロライド、ビス(4,5−ベンゾ−
1−インデニル)ジメチルシランジルコニウムジクロラ
イドなども使用可能である。
【0028】また、特開平6−100579号公報、特
開平9−176222号公報などに記載されている、イ
ンデニル骨格の4位にアリール基を有するメタロセン化
合物、すなわち、ビス(2−メチル−4−フェニル−1
−インデニル)ジメチルシランジルコニウムジクロライ
ド、(2−メチル−4−フェニル−1−インデニル)ジ
メチルシランジルコニウムジクロライド、ビス[2−メ
チル−4−(1−ナフチル)−1−インデニル]ジメチ
ルシランジルコニウムジクロライド、ビス[2−メチル
−4−(2−ナフチル)−1−インデニル]ジメチルシ
ランジルコニウムジクロライド、ビス[2−メチル−4
−(9−アントラセニル)−1−インデニル]ジメチル
シランジルコニウムジクロライド、ビス[2−メチル−
4−(9−フェナントリル)−1−インデニル]ジメチ
ルシランジルコニウムジクロライド、ビス[2−メチル
−4−(3,5−ジ−i−プロピルフェニル)−6−i
−プロピル−1−インデニル] ジメチルシランジルコニ
ウムジクロライド、ビス(2−メチル−4−フェニル−
6−i−プロピル−1−インデニル)ジメチルシランジ
ルコニウムジクロライドなども使用可能である。
【0029】また、特開平10−226712号公報お
よび特開平10−279588号公報などに記載の、ア
ズレン骨格を有するメタロセン化合物、すなわち、ビス
(2−メチル−4−フェニル−4−ヒドロ−1−アズレ
ニル)ジメチルシランジルコニウムジクロライド、ビス
(2−エチル−4−フェニル−4−ヒドロ−1−アズレ
ニル)ジメチルシランジルコニウムジクロライド、ビス
[2−メチル−4−(クロロフェニル)−4−ヒドロ−
1−アズレニル]ジメチルシランジルコニウムジクロラ
イド、ビス[2−メチル−4−(フルオロフェニル)−
4−ヒドロ−1−アズレニル]ジメチルシランジルコニ
ウムジクロライド、ビス(2−メチル−4−フェニル−
4−ヒドロ−1−アズレニル)(クロロメチル)メチル
シランジルコニウムジクロライドなども使用可能であ
る。
【0030】さらには、ビス[2−メチル−(η5 −1
−インデニル)]メチルフェニルシランジルコニウムジ
クロライド、1,2−ビス(η5 −1−インデニル)エ
タンジルコニウムジクロライド、1,2−ビス[2−メ
チル−(η5 −1−インデニル)]エタンジルコニウム
ジクロライド、1,2−ビス[2,4−ジメチル−(η
5 −1−インデニル)]エタンジルコニウムジクロライ
ド、1,2−ビス[2,4,7−トリメチル−(η5
1−インデニル)]エタンジルコニウムジクロライド、
1,2−ビス[2−エチル−(η5 −1−インデニ
ル)]エタンジルコニウムジクロライド、1,2−ビス
[2−n−プロピル−(η5 −1−インデニル)]エタ
ンジルコニウムジクロライド、[2−エチル−(η5
1−インデニル)[2−メチル−(η5 −1−インデニ
ル)]エタンジルコニウムジクロライド、1,2−ビス
(η5 −9−フルオレニル)エタンジルコニウムジクロ
ライド、2−(3−t−ブチルシクロペンタジエニル)
−2−(η5 −1−インデニル)プロパンジルコニウム
ジクロライド、2−(3−t−ブチルシクロペンタジエ
ニル)−2−[4−t−ブチル−(η5 −1−インデニ
ル)]プロパンジルコニウムジクロライド、2−(3−
メチルシクロペンタジエニル)−2−(η5 −9−フル
オレニル)プロパンジルコニウムジクロライド、2−
(3−t−ブチルシクロペンタジエニル)−2−(η5
−9−フルオレニル)プロパンジルコニウムジクロライ
ドなども使用可能である。
【0031】なかでも、特開平6−100579号公報
や特開平9−176222号公報などに記載されてい
る、インデニル骨格の4位にアリール基を有するメタロ
セン化合物、特開平6−184179号公報や特開平6
−345809号公報などに記載されている、インデニ
ル骨格にさらに環が縮合した構造を有するメタロセン化
合物、および特開平10−226712号公報や特開平
10−279588号公報などに記載されている、アズ
レン骨格を有するメタロセン化合物が好ましく、特にビ
ス[2−メチル−4,5−ベンゾ(η5 −1−インデニ
ル)]ジメチルシランジルコニウムジクロライド、ビス
[2−メチル−4−フェニル−(η5 −1−インデニ
ル)]ジメチルシランジルコニウムジクロライド、ビス
[2−メチル−4−(1−ナフチル)−(η5 −1−イ
ンデニル)]ジメチルシランジルコニウムジクロライ
ド、ビス(2−メチル−4−フェニル−4−ヒドロ−1
−アズレニル)ジメチルシランジルコニウムジクロライ
ドが好ましい。
【0032】なお、これらのメタロセン化合物のジルコ
ニウムをチタンやハフニウム等の他の金属に代えたもの
や、塩素原子を他のハロゲンや水素原子、アミド基、ア
ルコキシ基、メチル基やベンジル基などの炭化水素基に
代えたものも、何らの制限無く使用することができる。
非配位性イオン含有化合物が微粒子担体上に化学結合し
た助触媒は、メタロセン触媒の助触媒として有効な非配
位性イオン含有化合物が、共有結合やイオン結合等の化
学結合により微粒子担体上に結合したものであり、例え
ば、WO96/41808、WO97/19959、特表平7−501573
号公報、特開平10−120727号公報などに記載さ
れている。より具体的には、これらは、例えば、N,N
−ジメチルアニリニウム[4−(トリクロロシリル)−
2,3,5,6−テトラフルオロフェニル]トリス(ペ
ンタフルオロフェニル)ボラート、N,N−ジメチルア
ニリニウム[4−(ジクロロメチルシリル)−2,3,
5,6−テトラフルオロフェニル]トリス(ペンタフル
オロフェニル)ボラート、N,N−ジメチルアニリニウ
ム[4−(クロロジメチルシリル)−2,3,5,6−
テトラフルオロフェニル]トリス(ペンタフルオロフェ
ニル)ボラート等の特開平10−120727号公報な
どに記載の化合物と、シリカ等の水酸基などの官能基を
有する微粒子担体とを接触させることにより調製するこ
とができる。
【0033】有用な微粒子担体としては、金属酸化物、
金属ハロゲン化物、金属水酸化物、金属アルコキシド、
炭酸塩、硫酸塩、酢酸塩、珪酸塩や有機高分子化合物等
が挙げられる。これらは、必要に応じて、単独であるい
は複数を組み合わせて用いることができる。上記金属酸
化物としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、
マグネシア、ジルコニア、カルシア、酸化亜鉛等が挙げ
られる。金属ハロゲン化物としては、例えば、塩化マグ
ネシウム、塩化カルシウム、塩化バリウム、塩化ナトリ
ウム等が挙げられる。金属水酸化物としては、例えば、
水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等が挙げられ
る。金属アルコキシドとしては、例えば、マグネシウム
エトキシド、マグネシウムメトキシド等が挙げられる。
また、上記炭酸塩としては、例えば、炭酸カルシウム、
塩基性炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、塩基性炭酸
マグネシウム、炭酸バリウム等が挙げられる。硫酸塩と
しては、例えば、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、
硫酸バリウム等が挙げられる。酢酸塩としては、例え
ば、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウム等が挙げられ
る。珪酸塩としては、例えば、雲母、タルク等の珪酸マ
グネシウムや珪酸カルシウム、珪酸ナトリウム等が挙げ
られる。これらのうちでは、シリカ、アルミナ、雲母
や、タルク等の珪酸マグネシウムや珪酸カルシウム、珪
酸ナトリウムなどの珪酸塩が好ましい。
【0034】また、上記有機高分子化合物としては、例
えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロ
ピレン共重合体、エチレン−ビニルエステル共重合体、
エチレン−ビニルエステル共重合体の部分鹸化物または
完全鹸化物等のポリオレフィンおよびその変性物;ポリ
アミド、ポリカーボネート、ポリエステル等の熱可塑性
樹脂;フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラ
ミン樹脂などの熱硬化性樹脂などが挙げられる。
【0035】これらの有機高分子化合物のうちでも好ま
しいのは水酸基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基
等の極性基を有するものであり、具体的には水酸基含有
不飽和化合物、不飽和カルボン酸等でグラフト変性した
変性ポリオレフィン、エチレン−ビニルエステル共重合
体の部分鹸化物または完全鹸化物等が挙げられる。これ
らの微粒子担体の平均粒子径は、特に制限はないが、通
常0.1〜2,000μmの範囲であり、好ましくは1
〜1,000μm、さらに好ましくは5〜100μmの
範囲である。また、比表面積は、特に制限はないが、通
常0.1〜2,000m2 /gの範囲であり、好ましく
は10〜1,500m2 /g、さらに好ましくは100
〜1,000m2 /gの範囲である。
【0036】メタロセン触媒の調製は、上記した成分を
任意の方法で接触させることにより達成可能であり、有
機溶剤の非存在下で直接接触させてもよく、有機溶剤中
で接触を行ってもよい。ここで用いられる有機溶剤とし
ては、例えば、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水
素;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;塩化メチ
レン、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素やこれら
の混合物等が使用可能である。また、接触は、任意の温
度で可能であり、通常−80℃〜+200℃の範囲で行
われる。
【0037】メタロセン化合物に対する助触媒の使用量
は、特に制限はなく、通常助触媒中に含有される非配位
性イオンの1モルに対し、メタロセン化合物中に含有さ
れるジルコニウム等の遷移金属が0.01〜100モル
であり、好ましくは0.10〜10モル、さらに好まし
くは0.15〜2モル、特に好ましくは0.20〜1モ
ルの範囲である。
【0038】また、上記メタロセン触媒には、メタロセ
ン化合物の活性化や重合系内の不純物を除去する目的
で、有機アルミニウム化合物等の有機金属化合物を使用
することができる。有機アルミニウム化合物としては、
例えば、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニ
ウム、トリ−n−プロピルアルミニウム、トリ−n−ブ
チルアルミニウム、トリ−i−ブチルアルミニウム、ト
リ−n−ヘキシルアルミニウム、トリ−n−オクチルア
ルミニウムなどのトリアルキルアルミニウム;ジエチル
アルミニウムクロライド、エチルアルミニウムジクロラ
イド等のジアルキルアルミニウムハライドやアルキルア
ルミニウムジハライド;ジイソブチルアルミニウムヒド
リド等のジアルキルアルミニウムヒドリド;ジエチルア
ルミニウムエトキシド、ジエチルアルミニウムフェノキ
シドなどが挙げられる。なかでも、トリアルキルアルミ
ニウムが好ましい。これらは、必要に応じて単独である
いは複数を組み合わせて用いることができる。
【0039】本発明のプロピレンランダム共重合体は、
上記の触媒を用いて、任意の重合方法によりプロピレン
を共重合させることにより製造可能であり、具体的には
液体プロピレン中で行うバルク重合、不活性溶剤の存在
下に液相中で行う溶液重合やスラリー重合、気相モノマ
ー中で行う気相重合により製造可能である。重合温度
は、特に制限はないが、通常20〜95℃の範囲であ
り、好ましくは40〜85℃、特に好ましくは50〜8
0℃の範囲である。重合温度が20〜95℃の範囲外で
は、本発明のプロピレン共重合体を得ることが困難とな
る場合がある。重合時の圧力は、液相中の重合において
は常圧〜7MPa、気相中では常圧〜50MPaの範囲
が一般的であり、得ようとするプロピレンランダム共重
合体の性質や、生産性などを考慮して適当な範囲を選択
できる。また、重合時には、水素の導入や温度、圧力の
選定などの任意の手段により、分子量を調節することが
可能である。
【0040】本発明のプロピレンランダム共重合体は、
ホットタック性、ヒートシール性、耐ブロッキング性に
優れ、高い軟化温度を有する。このためキャストフィル
ムや一軸あるいは二軸延伸フィルムといったフィルムの
製造に好適であり、ヒートシーラントなどの包装材料と
して好適に使用可能である。さらには、フィルム以外に
もシートや繊維、その他の分野でも使用可能である。
【0041】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、
この明細書において記述する特性の評価は、下記の方法
により行われたものである。 TREFにおける微分溶出曲線の溶出ピーク温度Tpの
測定:温度上昇溶離分別(TREF)における溶出曲線
の測定を、クロス分別装置(三菱油化(株)製CFC
T150A)を用い、以下の操作に従って行った。ま
ず、測定するサンプルを、溶媒(o−ジクロロベンゼ
ン)を用い、濃度が4mg/mlとなるように140℃
で溶解し、これを測定装置内のサンプルループ内に注入
する。以下の測定が設定条件に従って自動的に行われ
る。
【0042】サンプルループ内に保持された試料溶液
は、溶解温度の差を利用して分別するTREFカラム
(不活性担体であるガラスビーズが充填されたカラム)
に0.4ml注入される。次に、このサンプルを1℃/
分の速度で140℃から0℃まで冷却し、上記不活性担
体にコーティングさせる。このとき、高結晶性成分から
低結晶成分の順で不活性担体表面にポリマー層が形成さ
れる。TREFカラムが0℃でさらに30分間保持され
た後、0℃で溶解している成分2mlが1ml/分の流
速で赤外分光光度計へ注入される。その後、以下の各温
度、30℃、50℃、60℃、65℃、68℃、71
℃、74℃、77℃、80℃、83℃、86℃、89
℃、92℃、95℃、98℃、100℃、102℃、1
05℃、108℃、111℃、114℃、117℃、1
20℃、125℃、135℃、に昇温し、30分間保持
した後、同様に溶解している成分2mlが1ml/分の
流速で赤外分光光度計へ注入される。溶出したポリマー
の濃度は赤外分光光度計で検出され、各溶出温度区分に
おけるクロマトグラムが得られる。
【0043】上記で測定された各溶出温度におけるクロ
マトグラムは、内蔵のデータ処理プログラムにより処理
され、各クロマトグラムの面積が積分され、積分溶出曲
線が計算される。この積分溶出曲線を温度で微分して、
微分溶出曲線が計算される。そして、この微分溶出曲線
から溶出ピーク温度Tpを求めた。 融点Tmの測定:PERKIN−ELMER社製の示差
走査型熱量計DCS7を用いた。まず、230℃まで昇
温後5分間保持し、次いで20℃/分で−30℃まで冷
却後5分間保持した。その後、再度20℃/分で昇温し
たときの融解ピークを融点とした。
【0044】13C−NMRの測定:日本電子製JNM−
GSX400により以下の条件で測定した。 測定モード:プロトンデカップリング法 パルス幅:8.0μs パルス繰り返し時間:3.0s 積算回数:20000回 測定温度:120℃ 内部標準:ヘキサメチルジシロキサン 溶媒:1,2,4−トリクロロベンゼン/ベンゼン−d
6(容量比3/1) 試料濃度:0.1g/ml) エチレン含量CE の測定:13C−NMRの測定結果をも
とに、Macromolecules, 11, p.592(1978) を参考にピー
クを帰属させ、その結果より算出した。
【0045】プロピレンの2,1−挿入に基づく位置不
規則単位の割合の測定:13C−NMRの測定結果をもと
に下式(2)により算出した。 P=(0.5×Ia /It )×(100−CE ) (2) Ia :前述した(a)のメチル基に由来するピークの面
積 It :全メチル基に由来するピークの面積 CE :エチレン含量(モル%) メルトフローレートの測定:JIS K7210に準拠
し、230℃、2.16kg荷重で測定した。
【0046】重量平均分子量と数平均分子量の比(Mw
/Mn)の測定: 1)検量線の作製 0.1重量%のBHT(2,6−ジ−t−ブチル−4−
メチルフェノール)を含む1,2,4−トリクロロベン
ゼン10mlに、分子量の異なる3種の標準ポリスチレ
ン試料(昭和電工(株)製)をそれぞれ2mg入れ、室
温、暗所で1時間溶解し、その後GPC測定によりピー
クトップの溶出時間の測定を行なった。この測定を繰り
返し、計12点(分子量580から850万)の分子量
とピークトップの溶出時間より、3次式近似で検量線を
作製した。
【0047】2)重量平均分子量(Mw)、数平均分子
量(Mn)の測定 試験管に0.1重量%のBHTを含む5mlの1,2,
4−トリクロロベンゼンを取り、これにプロピレンラン
ダム共重合体(試料)約2.5mgを投入した。この試
験管に栓をした後、160℃の恒温槽で2時間かけて試
料を溶解させた。得られた溶液を焼結フィルターで濾過
した後、濾液をWaters社製ゲルパーミエーション
クロマトグラフィー装置150Cを用いて測定し、得ら
れたクロマトグラムからMwおよびMnを求め、これら
の分子量の比(Mw/Mn)を算出した。なお、GPC
のその他の測定条件は以下のとおりである。
【0048】検出器:示差屈折率計 カラム:昭和電工(株)製のShodex HT−G
(1本)および昭和電工(株)製のShodex HT
−806M(2本)を直列に接続したもの カラム温度:140℃ 溶媒:1,2,4−トリクロロベンゼン(BHT0.1
重量%を含む) サンプル注入量:0.5ml 溶媒流量:1ml/分 装置内でのサンプル注入待ち時間:30分(ポリスチレ
ンは5分) キシレン可溶分Xsの測定:プロピレンランダム共重合
体約2gを正確に秤量し(これをW(g)とする)、こ
れを窒素気流下で250mlの沸騰キシレンに溶解させ
た。その後、この溶液を25℃まで冷却し、30分間放
置し、生成した沈殿を速やかに濾過した。得られた濾液
の100mlを採取して恒量を求めたアルミ容器に入
れ、これを窒素気流下で加熱することによりキシレンを
蒸発させた。蒸発残分の重量を求め(これをm(g)と
する)、下式(7)よりプロピレンランダム共重合体の
キシレン可溶分Xsを求めた。
【0049】 Xs(重量%)=m×250/W (7) 実施例1 1)微粒子担体上に担持された助触媒成分の製造 ジクロロメタン50mlにシリカ(富士デビソン社製9
48、窒素気流下に180℃で6時間乾燥したもの)
1.0gを加えたスラリーに対し、非配位性イオン含有
化合物として、N,N−ジメチルアニリニウムトリス
(ペンタフルオロフェニル)[4−(クロロジメチルシ
リル)−2,3,5,6−テトラフルオロフェニル]ボ
ラート(DMAFB)0.5gおよびN,N−ジメチル
アニリン0.1gをジクロロメタン5mlに溶解させた
溶液を添加した。撹拌下に3時間還流させた後、室温ま
で冷却し、上澄み液を注射器で除去した。次に、再度D
MAFB0.5gおよびN,N−ジメチルアニリン0.
1gをジクロロメタン5mlに溶解させた溶液を添加
し、撹拌下に3時間還流させた。その後、室温まで冷却
して上澄み液を注射器で除去し、あらたに精製したジク
ロロメタン25mlを加え、50℃で10分間攪拌して
洗浄後、上澄み液を注射器で除去した。この洗浄操作を
さらに3回繰り返した後、0.05モル/Lのトリ−n
−ブチルアルミニウム(TNBA)のヘキサン溶液10
mlを添加し、10分間攪拌した。上澄み液を注射器で
除去し、ヘキサンで2回洗浄後、減圧乾燥することによ
り淡緑色の微粒子担体上に担持された助触媒成分を1.
1g得た。
【0050】2)プロピレン重合用触媒の調製 トルエン3mlに上記の助触媒成分8mgを添加したス
ラリーに、0.5モル/LのTNBAヘキサン溶液0.
5mlを添加し、30℃で3分間攪拌した。次に、室温
でビス[2−メチル−4−(1−ナフチル)−(η5
1−インデニル)]ジメチルシランジルコニウムジクロ
ライド(MNIZ)の0.5ミリモル/Lトルエン溶液
0.5mlを添加し、室温で3分間撹拌後、50℃でさ
らに3分間攪拌することにより茶褐色のプロピレン重合
用触媒のスラリーを得た。
【0051】3)プロピレンランダム共重合体の製造 1.5Lのオートクレーブに0.5モル/LのTNBA
ヘキサン溶液0.5ml、プロピレン8モルおよび水素
120mlを加え、70℃に昇温し、上記のプロピレン
重合用触媒をオートクレーブ中に圧入した。触媒を圧入
後、全圧が0.35MPa増加するようにエチレンを導
入し、その後20分間重合を行い、プロピレンランダム
共重合体を得た。
【0052】4)プロピレンランダム共重合体フィルム
の調製 得られたプロピレンランダム共重合体にステアリン酸カ
ルシウム0.1重量部およびフェノール系酸化防止剤と
してテトラキス[メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブ
チル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタ
ン0.1重量部を加え、ブラベンダー型ミキサー(東洋
精機(株)製ラボプラストミル)により200℃で5分
間混練した。混練後、プレス成形(230℃で5分間加
熱後1分間加圧、30℃で冷却)により約50μm厚の
フィルムに成形し、フィルムを製造した。得られたフィ
ルムを以下の試験に供した。
【0053】5)ヒートシール性評価 上記4)で得たフィルムを2枚重ね、幅5mmのシール
バーを用いて、2kg/cm2 の圧力で1.0秒間、所
定の温度(両面加熱)でヒートシールした。この試料か
ら幅15mmの試験片を切り取り、剥離速度200mm
/分、T型剥離で剥離強度を測定した。この時の剥離強
度が300g/15mmとなるときのシールバーの温度
をヒートシール開始温度とした。
【0054】6)耐ブロッキング性評価 上記4)で得た積層フィルムを2枚重ねてプレス成形機
にはさみ、60℃、10kg−Gの圧力で24時間保持
した。その後、この積層フィルムを100×100mm
幅に切り取り、200mm/分で剥離試験を行った。そ
の時の剥離強度を耐ブロッキング性の指標とした。この
値が小さいほど耐ブロッキング性が良好なことを示す。
【0055】7)ホットタック性評価 積層フィルムを2枚重ねあわせ、表に示す温度におい
て、2kg/cm2 の圧力で1.0秒間ヒートシールし
た後、50gの荷重をかけて、シール部が剥離した距離
を測定した。この時の剥離距離をホットタック性の指標
とした。この剥離距離が短くかつ剥離距離が短い温度の
範囲が広いほどホットタック性は良好である。
【0056】8)軟化温度の測定 プレス成形により190mm×190mm×3mmの試
験片を作成し、JISK7206に準拠してVICAT
軟化温度を測定した(東洋精機製H.D.T.&V.
S.T. TESTERを用いて荷重10N、昇温速度
50℃/時間で測定した)。
【0057】上記により得られたプロピレンランダム共
重合体およびそのフィルムの評価結果を表1に示す。 実施例2 プロピレンランダム共重合体の製造において、全圧が
0.40MPa増加するようにエチレンを導入した以外
は実施例1と同様に行い、プロピレンランダム共重合体
を得た。また、これより実施例1と同様にしてフィルム
を調製し、評価した。
【0058】得られたプロピレンランダム共重合体およ
びそのフィルムの評価結果を表1に示す。 実施例3 プロピレンランダム共重合体の製造において、全圧が
0.45MPa増加するようにエチレンを導入した以外
は実施例1と同様に行った。また、これより実施例1と
同様にしてフィルムを調製し、評価した。
【0059】得られたプロピレンランダム共重合体およ
びそのフィルムの評価結果を表1に示す。 実施例4 プロピレンランダム共重合体の製造において、全圧が
0.30MPa増加するようにエチレンを導入した以外
は実施例1と同様に実施した。また、これより実施例1
と同様にしてフィルムを調製し、評価した。
【0060】得られたプロピレンランダム共重合体およ
びそのフィルムの評価結果を表1に示す。 実施例5 プロピレンランダム共重合体の製造において、全圧が
0.25MPa増加するようにエチレンを導入した以外
は実施例1と同様に実施した。また、これより実施例1
と同様にしてフィルムを調製し、評価した。
【0061】得られたプロピレンランダム共重合体およ
びそのフィルムの評価結果を表1に示す。 比較例1 1)重合触媒の調製 温度計、撹拌機を備えた200mlの三ツ口フラスコを
十分に窒素置換した後、ジエトキシマグネシウム1.1
1g(9.47ミリモル)、トルエン10mlおよびフ
タル酸ジ−n−ブチル0.46ml(1.73ミリモ
ル)を仕込み、70℃で2時間撹拌した。その後、室温
まで冷却し、TiCl4 50mlを滴下ロートより1時
間かけて滴下した。滴下終了後,110℃まで昇温し、
撹拌しながら2時間反応させた。反応終了後、室温まで
冷却し、200mlのn−ヘキサンで数回洗浄し、50
〜60℃で20〜30分の減圧乾燥を行い、固体チタン
触媒成分を得た。得られた固体チタン触媒成分の10m
gに、トリエチルアルミニウム1.5ミリモルおよびシ
クロヘキシルメチルジメトキシシラン0.3ミリモルを
加えて触媒を調製した。
【0062】2)プロピレンランダム共重合体およびそ
のフィルムの製造 磁気撹拌機を備えた内容積1.5Lのオートクレーブに
プロピレンを8モルおよび水素を730ml(常圧での
容積)導入した。オートクレーブの内温が70℃に達し
た後、上記の触媒を圧入し、重合を開始した。その後直
ちに、全圧が0.07MPa増加するようにエチレンを
導入し、20分間重合を行い、プロピレンランダム共重
合体を得た。得られたプロピレンランダム共重合体から
実施例1と同様にしてフィルムを調製した後、実施例1
と同様に評価を行った。
【0063】上記により得られたプロピレンランダム共
重合体およびそのフィルムの評価結果を表1に示す。 比較例2 比較例1において全圧が0.10MPa増加するように
エチレンを導入した以外は同様に行い、プロピレンラン
ダム共重合体を得た。得られたプロピレンランダム共重
合体から実施例1と同様にしてフィルムを調製した後、
実施例1と同様に評価を行った。
【0064】得られたプロピレンランダム共重合体およ
びそのフィルムの評価結果を表1に示す。 比較例3 比較例1において全圧が0.13MPa増加するように
エチレンを導入した以外は同様に行い、プロピレンラン
ダム共重合体を得た。得られたプロピレンランダム共重
合体から実施例1と同様にしてフィルムを調製した後、
実施例1と同様に評価を行った。
【0065】得られたプロピレンランダム共重合体およ
びそのフィルムの評価結果を表1に示す。 比較例4 実施例1において、MNIZの代わりに1,2−ビス
(η5 −1−インデニル)エタンハフニウムジクロライ
ドを用い、水素を10mlとし、60℃で重合を行った
以外は同様に行い、プロピレンランダム共重合体を得
た。得られたプロピレンランダム共重合体から実施例1
と同様にして積層フィルムを調製した後、実施例1と同
様に評価を行った。
【0066】得られたプロピレンランダム共重合体およ
びそのフィルムの評価結果を表1に示す。
【0067】
【表1】
【0068】また、上記により得られた結果を、図1〜
図3に示す。比較例1〜3では、プロピレンの2,1−
挿入に基づく位置不規則性単位が本発明の範囲外である
ため、ヒートシール性、ホットタック性が悪い。すなわ
ち、剥離距離が長く、剥離距離が短い温度範囲が狭い。
また、耐ブロッキング性が不良である。比較例4では、
(1)式の関係を満足しないため、ホットタック性が悪
い。また、耐ブロッキング性が不良である。
【0069】
【発明の効果】本発明によれば、ホットタック性、ヒー
トシール性、耐ブロッキング性に優れ、高い軟化温度を
有するプロピレンランダム共重合体が提供され、これは
キャストフィルムや一軸あるいは二軸延伸フィルムなど
の製造に好適であり、ヒートシーラントなどの包装材料
として好適に使用可能であり、またフィルム以外のシー
トや繊維、その他の分野でも使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例により得られた結果を示すグラ
フである。
【図2】本発明の比較例により得られた結果を示すグラ
フである。
【図3】本発明の実施例および比較例により得られた結
果を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 札場 哲哉 大分県大分市大字中ノ洲2番地 モンテ ル・エスディーケイ・サンライズ株式会社 大分リサーチセンター内 (72)発明者 藤石 博士 神奈川県川崎市川崎区夜光2−3−2 モ ンテル・エスディーケイ・サンライズ株式 会社川崎ディベロップメントセンター内 Fターム(参考) 4F071 AA20 AA80 AF58 AF59 AH04 BC01 4J028 AA01A AB01A AC01A AC10A AC28A BA00A BA01B BB00A BB00B BB01B BC12B BC15B BC16B BC24B BC27B CA14B CA16B CA22B CA24B CA25B CA27B CA28B CA29B CA30B CA36B CA38B CB09B CB36B CB55B CB56B EB02 EB04 FA02 FA04 GA21 4J100 AA02Q AA03P CA04 DA24 DA40 FA10 JA59

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プロピレン単位およびエチレン単位から
    なり、(a)エチレン含量CE が3.0モル%超6.2
    モル%以下の範囲にあり、(b)メチル基が隣接するプ
    ロピレンの2,1−挿入に基づく位置不規則性単位の割
    合Pが0.25〜1.20モル%の範囲にあり、(c)
    エチレン含量CE (モル%)と温度上昇溶離分別(TR
    EF)における微分溶出曲線のピーク温度Tp(℃)が
    下式(1) Tp≦110.0−3.2×CE (1) の関係を満たすプロピレンランダム共重合体。
  2. 【請求項2】 メタロセン化合物と、非配位性イオン含
    有化合物が微粒子担体上に化学結合した助触媒とからな
    るメタロセン触媒を用いて製造された、請求項1記載の
    プロピレンランダム共重合体。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載したプロピレン
    ランダム共重合体からなるフィルム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018527434A (ja) * 2015-07-30 2018-09-20 ボレアリス エージー ポリプロピレン系ホットメルト接着剤組成物

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