JP3380281B2 - プロピレン系樹脂組成物 - Google Patents
プロピレン系樹脂組成物Info
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Description
された自動車内外装部品、電気機器外装部品等の材料に
好適なプロピレン系樹脂組成物に関するものである。 【0002】 【従来の技術】ポリプロピレン樹脂は、高剛性であり、
成形性が良好で、しかも安価であるなどの点から自動車
内外装部品、例えばバンパー、モール、フロントグリ
ル、インストルメントパネル等や、電気機器外装部品等
の用途分野において、近年、加速度的にその需要が高ま
っている。しかしながら、このようなポリプロピレン樹
脂でも、その用途によっては耐衝撃性が不十分であると
いう問題点を有していた。このような問題点を改善する
ために、従来から、ポリプロピレン樹脂にエチレン・プ
ロピレン共重合体ゴム(EPR)、エチレン・ブテン共
重合体ゴム(EBR)、エチレン・プロピレン・ジエン
共重合体ゴム(EPDM)等のゴム状弾性物質をブレン
ドすることが行なわれてきたが、自動車部品、特にバン
パー等の用途に使用する場合、耐衝撃性が非常に重要視
されており、現行製品よりも更に耐衝撃性の良好な材料
の開発が望まれていた。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ポリ
プロピレン樹脂の耐衝撃性の問題点を改善し、耐衝撃性
が格段に優れたポリプロピレン樹脂組成物を提供するこ
とにある。 【0004】 【課題を解決するための手段】 [発明の概要]本発明は、上記問題点に鑑みて鋭意研究
を重ねた結果、特定な性状のプロピレン・α−オレフィ
ンブロック共重合体と、メタロセン化合物とアルモキサ
ンとを組み合わせた触媒を用いてエチレンと炭素数4〜
18のα−オレフィンを共重合させて得られる特定の性
状を有するエチレン・α−オレフィン共重合体とを配合
して得られたプロピレン系樹脂組成物が、上記目的を達
成することができるとの知見を得て本発明を完成するに
至ったものである。すなわち、本発明のプロピレン系樹
脂組成物は、下記に示す成分(A) 及び成分(B) からなる
ことを特徴とするものである。成分(A) 下記の重合体部(a) 及び重合体部(b) から構成され、全体のMFRが5〜20 0g/10分であるプロピレン・α−オレフィンブロック共重合体 50〜97重量% 重合体部(a) :MFRが20〜200g/10分で、密度が0.9070g/ cm3 以上のプロピレン単独重合体部 80〜95重量% 重合体部(b) :プロピレン以外のα−オレフィン含量が20〜50重量%で、 MFRが0.01〜1g/10分のα−オレフィン・プロピレンランダム共重合 体部 20〜5重量%成分(B) メタロセン触媒を用い、スラリー法により製造された下記に示す(a')〜(c')の 性状を有するエチレンと炭素数4〜18のα−オレフィンとの共重合体 50〜3重量% (a') MFRが0.01〜20g/10分 (b') 密度(D)が0.913g/cm3 以下 (c') α−オレフィン含量が10〜90重量% 【0005】[発明の具体的説明] [I] 構成成分 (1) 成分(A) [プロピレン・α−オレフィンブロック
共重合体] 本発明のプロピレン系樹脂組成物を構成する成分(A) の
プロピレン・α−オレフィンブロック共重合体は、ブロ
ック共重合体全体のMFRが5〜200g/10分を示
すもので、かつ、該ブロック共重合体中にはプロピレン
単独重合体部[重合体部(a) ]と、プロピレンと少量の
α−オレフィンとのランダム共重合体部[重合体部(b)
]とを含有し、その中の重合体部(a) がブロック共重
合体中の80〜95重量%を占め、そのMFRが20〜
200g/10分で、密度が0.9070g/cm3 以
上を示すものであり、前記重合体部(b) がブロック共重
合体中の20〜5重量%を占め、そのα−オレフィン含
量が20〜50重量%で、MFRが0.01〜1g/1
0分を示すものである。 【0006】このようなプロピレン・α−オレフィンブ
ロック共重合体の製造方法については特別に限定される
ものではなく、一般的には、いわゆるチーグラー・ナッ
タ型触媒、特にはチタン、マグネシウム及びハロゲンを
必須成分とし、電子供与性化合物を任意成分とする固体
成分又は三塩化チタンを遷移金属成分とし、有機アルミ
ニウム化合物を有機金属成分とする組み合わせ触媒を用
いて、スラリー重合、気相重合、バルク重合、溶液重合
等又はこれらを組み合わせた重合法で、プロピレンを単
独重合することによって得られるプロピレン単独重合体
と、プロピレンと、α−オレフィン、好ましくは炭素数
2又は4〜12のα−オレフィン、特に好ましくはエチ
レン、とをランダム共重合することによって得られるプ
ロピレン・α−オレフィンランダム共重合体とからなる
ブロック共重合体で、少なくとも二段階で共重合させる
ことによって得られるプロピレン・α−オレフィンブロ
ック共重合体である。 【0007】(a) プロピレン単独重合体部[重合体部
(a) ]割 合 本発明のプロピレン系樹脂組成物を構成する成分(A) の
プロピレン・α−オレフィンブロック共重合体中のプロ
ピレン単独重合体部[重合体部(a) ]の割合は、成分
(A) 中に80〜95重量%、好ましくは85〜93重量
%を占めていることが重要である。該プロピレン単独重
合体部[重合体部(a) ]の割合が上記範囲よりも少なす
ぎると剛性不足となり、多すぎると衝撃強度不足とな
る。MFR また、プロピレン単独重合体部[重合体部(a) ]のMF
Rは、20〜200g/10分、好ましくは30〜10
0g/10分であることが重要である。該プロピレン単
独重合体部[重合体部(a) ]のMFRが上記範囲よりも
小さすぎると成形が難しくなり、大きすぎると衝撃強度
が低下し実用上使用できなくなる。密 度 また、プロピレン単独重合体部[重合体部(a) ]の密度
は、0.9070g/cm3 以上、好ましくは0.90
74以上であることが重要である。該プロピレン単独重
合体部[重合体部(a) ]の密度が上記範囲よりも少なす
ぎると剛性が不足し実用上問題となる。 【0008】(b) α−オレフィン・プロピレンランダム
共重合体部[重合体部(b) ]割 合 本発明のプロピレン系樹脂組成物を構成する成分(A) の
プロピレン・α−オレフィンブロック共重合体中のα−
オレフィン・プロピレンランダム共重合体部[重合体部
(b) ]の割合は、成分(A) 中に20〜5重量%、好まし
くは15〜7重量%を占めていることが重要である。該
α−オレフィン・プロピレンランダム共重合体部(b) の
割合が上記範囲よりも少なすぎると衝撃強度が不足とな
り、多すぎると剛性が不足となる。MFR また、α−オレフィン・プロピレンランダム共重合体部
(b) のMFRは、0.01〜1g/10分、好ましくは
0.05〜0.5g/10分であることが重要である。
該α−オレフィン・プロピレンランダム共重合体部[重
合体部(b) ]のMFRが上記範囲よりも少なすぎると分
散不良でゲル分の原因となり、多すぎると衝撃強度が低
下したりベタついたりする。α−オレフィン含量 また、α−オレフィン・プロピレンランダム共重合体部
[重合体部(b) ]中のα−オレフィン含量は20〜50
重量%、好ましくは30〜45重量%であることが重要
である。該α−オレフィン・プロピレンランダム共重合
体部(b) のα−オレフィン含量が上記範囲よりも少なす
ぎると低温衝撃強度が不足となり、多すぎるとベタつい
て実用上使用が難しくなる。 【0009】(c) プロピレン・α−オレフィンブロック
共重合体[成分(A) ]割 合 上記プロピレン単独重合体部[重合体部(a) ]とα−オ
レフィン・プロピレンランダム共重合体部[重合体部
(b) ]とからなるプロピレン・α−オレフィンブロック
共重合体[成分(A) ]の本発明のプロピレン系樹脂組成
物中に占める割合は、50〜97重量%、好ましくは7
0〜93重量%を占めていることが重要である。該プロ
ピレン・α−オレフィンブロック共重合体[成分(A) ]
のプロピレン系樹脂組成物中に占める割合が上記範囲よ
りも少なすぎると低温衝撃強度が不足となり、多すぎる
と剛性不足で実用上使用が困難となる。MFR また、これらプロピレン・α−オレフィンブロック共重
合体[成分(A) ]全体のMFRは、5〜200g/10
分、好ましくは7〜150g/10分、特に好ましくは
10〜100g/10分であることが重要である。該プ
ロピレン・α−オレフィンブロック共重合体[成分(A)
]のMFRが上記範囲よりも低すぎると成形性(特に
射出成形)が困難となる。また、MFRが上記範囲より
も高すぎると耐衝撃強度が低下する。また、このような
プロピレン・α−オレフィンブロック共重合体[成分
(A) ]を選択して使用することは、本発明の目的である
耐衝撃強度を高度に改良させることから重要である。 【0010】(2) 成分(B) また、本発明のプロピレン系樹脂組成物においてに用い
られる成分(B) のエチレンと炭素数4〜18のα−オレ
フィンとの共重合体は、メタロセン触媒を用い、スラリ
ー重合法により製造された、MFRが0.01〜20g
/10分、密度(D)が0.913g/cm3 以下、α
−オレフィン含量が10〜90重量%の性状を有するエ
チレンと炭素数4〜18のα−オレフィンとの共重合体
であり、プロピレン系樹脂組成物中50〜3重量%の割
合を占める。 (a) メタロセン触媒 上記メタロセン触媒としては、好ましくはメタロセン化
合物とアルモキサンとを組み合わせた触媒、いわゆるカ
ミンスキー系触媒であり、例えば、特開昭58−193
09号、特開昭59−95292号、特開昭60−35
005号、特開昭60−35006号、特開昭60−3
5007号、特開昭60−35008号、特開昭60−
35009号、更に好ましくは特開平3−163088
号の各公報、ヨーロッパ特許出願公開第420436号
明細書、米国特許第5055428号明細書及び特に好
ましくは国際公表公報WO 91/04257号明細書
等により記載されている触媒である。 【0011】具体的に例示すれば、以下の具体例[I]
及び具体例[II]に示される触媒を挙げることができ
る。 具体例[I] 以下に示す遷移金属化合物成分とアルモキサン成分とを
組み合わせてなる触媒である。遷移金属化合物成分 下記の一般式で表わされる遷移金属化合物 一般式(I) 【0012】 【化1】 【0013】(式中、Mはチタン、ジルコニウム及びハ
フニウムからなる群より選ばれた遷移金属であり、2個
存在するR1 は同一でも異なっていても良く、炭素数1
〜6の炭化水素残基又は珪素を含む炭化水素残基であ
り、2個存在するR2 は同一でも異なっていても良く、
五員環配位子の2個の隣接する炭素原子に結合する炭素
数4〜20の、2価の、炭化水素残基又は珪素若しくは
ゲルマニウムを含む炭化水素残基であり、X及びYはそ
れぞれ独立して水素若しくはハロゲン、又は炭素数1〜
20の、1価の、炭化水素残基又は窒素、酸素若しくは
珪素を含む炭化水素残基である。但し、置換基R1 及び
R2 を有する2個の五員環配位子は、基R3を介しての
相対位値の観点において、Mを含む平面に関して非対称
である。)アルモキサン成分 下記の一般式(II)及び(III) で表わされるアルモキサン 一般式(II) 【0014】 【化2】 【0015】一般式(III) 【0016】 【化3】 【0017】(ここで、mは4〜30の数であり、R4
は1価の炭化水素残基を表わす。)である。 【0018】 具体例[II] 以下に示す遷移金属化合物成分とアルモキサン成分とを
組み合わせてなる触媒である。遷移金属化合物成分 下記の一般式で表わされる遷移金属化合物 一般式(IV) 【0019】 【化4】 【0020】(式中、Qはハロゲン、水酸基、置換又は
不飽和の炭素数1〜20の炭化水素基、アルコキシ、ア
リロキシ、アミド、アリルアミド、ホスファイト、アリ
ルホスファイトの様なC5 H5-y-x Rx と異なる1価イ
オンのリガンドで良い。Lはジエチルエーテル、テトラ
エチル塩化アンモニウム、テトラヒドロフラン、ジメチ
ルアニリン、アニリン、テトラメチルホスファイン、n
−ブチルアミンの様な中性ルイス基である。Wは0〜3
の数である。LはQとQ´で、金属MとM´が橋架けさ
れるような第2遷移金属化合物である。R1 とR2 は独
立な炭素数1〜20の炭化水素ラジカルで、1個以上の
水素原子がハロゲン原子で置換されたものも含む。R´
は炭素数1〜20の炭化水素ラジカルで成り立ったグル
ープから選ばれたラジカルである。) 【0021】アルモキサン成分 下記の一般式(V) 及び(VI)で表わされるアルモキサン 一般式(V) (R3 −Al−O)m1 一般式(VI) 式中、R3 、R4 、R5 、R6 は独立な炭素数1〜5の
アルキルラジカルで、例えば、メチル、エチル、プロピ
ル、ブチル又はペンチルの如きもので、m1 は1〜約5
0の整数である。大抵はR3 、R4 、R5 、R6 はそれ
ぞれメチル基で、m2 は少なくとも4である。塩化アル
キルアルミニウムがアルモキサンのプリパレーションと
して使用されるときは、1つ又はそれ以上のR3 、
R4 、R5 、R6 はハロゲンであっても良い。)これら
触媒の中では、具体例[II]に示す触媒を用いること
が好ましい。 【0022】(b) スラリー重合法 このエチレン・α−オレフィン共重合体の製造方法とし
ては、スラリー重合法により製造されたものである。該
スラリー重合法としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタ
ン、オクタン、デカン等の不活性炭化水素溶媒中で固体
触媒を用いて重合させて、生成ポリマーをスラリー状態
として得る方法である。オレフィン 本発明のプロピレン系樹脂組成物においてに用いられる
エチレンと炭素数4〜18のα−オレフィンとの共重合
体[成分(B) ]のエチレン・α−オレフィン共重合体を
構成する単量体としてエチレンと共重合される炭素数4
〜18のα−オレフィンとしては、1−ブテン、1−ペ
ンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−ヘプテン、
4−メチル−ペンテン−1、4−メチル−ヘキセン−
1、4、4−ジメチルペンテン−1等を挙げることがで
きる。これらの中で好ましいα−オレフィンとしては、
炭素数6〜12の、特に好ましくは炭素数6〜10のα
−オレフィンである。これらのα−オレフィンは1種ま
たは2種以上を用いてエチレンと共重合させることがで
きる。エチレン・炭素数4〜18のα−オレフィン共重
合体[成分(B) ]における炭素数4〜18のα−オレフ
ィンの含有量は、成分(B) 中に10〜90重量%、好ま
しくは20〜80重量%、特に好ましくは30〜70重
量%である。このα−オレフィンの含量が高すぎると非
結晶性成分が増大し成形品が「べとつく」ので好ましく
ない。また、α−オレフィンの含量が少なすぎると耐衝
撃性の改良効果が低下するので好ましくない。 【0023】(c) MFR 本発明において用いられるエチレン・α−オレフィン共
重合体のMFRは、0.01〜20g/10分、好まし
くは0.01〜10g/10分、更に好ましくは0.0
1〜5g/10分、最も好ましくは0.01〜2g/1
0分である。上記MFRが低すぎるとプロピレン重合体
への分散不良が起こり易くなる。また、MFRが高すぎ
ると十分な衝撃強度が得られ難くなる。 【0024】(d) 密 度 本発明において用いられるエチレン・α−オレフィン共
重合体の密度は、0.913g/cm3 以下、好ましく
は0.853〜0.900g/cm3 、更に好ましくは
0.853〜0.890g/cm3 、特に好ましくは
0.853〜0.880g/cm3 、最も好ましくは
0.853〜0.870g/cm3 の値を示すものであ
る。密度が高すぎると十分な耐衝撃強度が得られ難くな
る。また、現在の工業的技術では0.850g/cm3
の値より低い密度の製品を製造することは困難ではある
が、これの値以下のものでも本発明の効果を奏すること
ができるものと思われる。 【0025】(3) その他の配合成分[成分(C) ] 本発明のプロピレン系樹脂組成物には、一般に樹脂組成
物の製造方法において用いられている補助添加成分、例
えば、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収
剤、中和剤、着色剤、滑剤、帯電防止剤等を添加するこ
とができる。また、炭酸カルシウム、カオリン、タル
ク、マイカ、中空ガラス球、酸化チタン、シリカ、カー
ボンブラック、アスベスト、ガラス繊維、チタン酸カリ
ウム繊維等の充填剤、本発明において用いられる上記成
分(B) 以外のオレフィン系共重合体、ポリスチレン樹
脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体
樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン・プ
ロピレン系ゴム(EPR、EPDM)、スチレン・ブタ
ジエン系ゴム、ポリブタジエン等の樹脂やゴム等をブレ
ンドすることもできる。 【0026】[II] 組成比 本発明のプロピレン系樹脂組成物において用いられる上
記成分(A) と成分(B)の各成分の配合割合は、一般に成
分(A) :成分(B) =50〜97重量%:50:3重量
%、好ましくは成分(A) :成分(B) =60〜95重量
%:40〜5重量%、特に好ましくは成分(A) :成分
(B) =70〜90重量%:30〜10重量%である。上
記成分(B) の配合割合が上記範囲よりも多すぎると剛性
が損なわれてしまう。また、少なすぎると耐衝撃強度の
改良効果が低下する。 【0027】[III] 樹脂組成物の製造 (1) 溶融・混練 本発明のプロピレン系樹脂組成物は、上記構成成分を上
記割合で配合する以外は通常の樹脂組成物の製造方法と
同様にして製造することができる。例えば、成分(A) と
成分(B) を押出機、ブラベンダープラストグラフ、バン
バリーミキサー、ニーダーブレンダー等を用いて溶融、
混練して、通常に用いられている方法でペレット状とす
るのが普通である。 (2) 成 形 そして、このペレットを成形して各種成形体に成形する
ことができる。これらの中でも本発明の組成物を射出成
形用に用いるのが、本発明の効果を最も発揮することが
できるので好ましい。 【0028】 【実施例】以下に本発明の実験例を記載して、本発明を
より具体的に説明する。 (1) 評価方法 実施例及び比較例における物性の評価・測定方法は、次
に示す通りである。 (a) MFR:JIS K7210に準拠 (b) 密度 :JIS K7112に準拠 (c) α−オレフィン含量 :「Macromolecules」(1982)1
5、353-360、「 Macromolecules」(1982)15、1402-1406 に記載されているC13−MNRによる測定方法に準拠 (測定条件) 装置 :JEOL−GSX270(日本電子
(株)製) 溶媒 :o−ジクロロベンゼン(70)/ds−ベ
ンゼン(30)(v/v)% 測定濃度 :10(Wt/V)% 温度 :130℃ スペクトル幅 :11,000Hz データポイント数:16k パルス数 :16μs(60℃) パルス間隔 :4s 積算回数 :3,000回 (d) アイゾット衝撃機強度:JIS K7110に準拠
(測定温度:−20℃、−40℃)して行なった。 【0029】(2) 実験例 実施例1 (1) プロピレン・α−オレフィンブロック共重合体
(成分(A) )の合成 チーグラー・ナッタ系触媒を用いて、公知のスラリー重
合プロセスで、一段目でMFR60g/10分、密度
0.9075g/cm3 のホモのプロピレン重合体を製
造し、続いて、二段目でエチレン含量25%、MFR
0.06g/10分のエチレン・プロピレンランダム共
重合体を製品に対して10%製造し、製品MFRを出来
上がりで30g/10分となるように重合した。 【0030】(2) エチレン・炭素数4〜18のα−オ
レフィン共重合体(成分(B) )の合成重 合 触媒成分の合成は国際公表公報WO 91/04257
号明細書に記載された方法で実施した。上記方法によっ
て得た錯体ジメチルシリレン(テトラメチルシクロペン
タジエニル)(シクロドデシルアミノチタニウムジクロ
ライド)2.0ミリモルに、メチルアルモキサンを上記
錯体に対して5,000モル倍加え、トルエンで10リ
ットルにまで希釈して触媒溶液とし、以下の方法で重合
を行なった。内容積1.5リットルの攪拌式オートクレ
ーブ型連続反応器に、トルエン400mlと1−ヘキセ
ン100mlを入れ、エチレンを分圧3〜5kg/cm
2 ・Gで供給し、45℃で1時間重合した。反応後、M
FRが0.3g/10分、密度が0.860g/c
m3 、α−オレフィン含量が78.4重量%のエチレン
・α−オレフィン共重合体[成分(B) ]を得た。 【0031】(3) 組成物の製造 上記 (1) プロピレン・α−オレフィンブロック共重合
体(成分(A) )の合成により得られた表1に示す物性の
プロピレン重合体と、上記 (2) エチレン・炭素数4〜
18のα−オレフィン共重合体(成分(B) )の合成によ
り得られたエチレン・α−オレフィン共重合体を、東洋
精機製ラボプラストミルにて、表1に示す配合割合で、
200℃の温度で、5分間混練した。得られたプロピレ
ン系樹脂組成物を190℃の温度で厚さ4mmにプレス
成形した。 【0032】(4) 評 価 得られたプレスシートにより耐衝撃強度の評価を行なっ
た。その評価結果は表1に示す通りであった。 【0033】実施例2 上記触媒成分の調製で、錯体にジメチルシリレンビス
(テトラヒドロインデニル)ジルコニウムジクロライド
を使用した以外は実施例1と同様に行なって、評価し
た。その結果を表1に示す。 【0034】実施例3 触媒の調製で、錯体にジメチルシリレンビス(テトラメ
チルシクロペンタジエニル)(t−ブチルアミノチタニ
ウムジクロライド)を使用した以外は実施例1と同様に
行なって、評価した。その結果を表1に示す。 【0035】実施例4〜6及び比較例2〜4 表1及び表2に示す物性のエチレン・α−オレフィン共
重合体を使用した以外は実施例1と同様に行なって評価
した。その結果を表1及び表2に示す。 【0036】比較例1 成分(B) として、エチレン・α−オレフィンランダム共
重合体に変えて日本合成ゴム(株)製エチレン・プロピ
レン共重合体ゴム EP−O7Pを使用した以外は実施
例1と同様に成形し、評価した。その結果を表2に示
す。 【0037】 【表1】【0038】 【表2】【0039】 【発明の効果】このような本発明のプロピレン系樹脂組
成物は、従来のゴム状弾性体を混合した材料と比較し
て、格段に耐衝撃性の改良されたプロピレン系樹脂組成
物であり、バンパー、インパネ等の自動車内外装部品
や、電気機器外装部品等の各種分野において極めて有用
な材料である。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】下記に示す成分(A) 及び成分(B) からなる
ことを特徴とするプロピレン系樹脂組成物。成分(A) 下記の重合体部(a) 及び重合体部(b) から構成され、全体のMFRが5〜20 0g/10分であるプロピレン・α−オレフィンブロック共重合体 50〜97重量% 重合体部(a) :MFRが20〜200g/10分で、密度が0.9070g/ cm3 以上のプロピレン単独重合体部 80〜95重量% 重合体部(b) :プロピレン以外のα−オレフィン含量が20〜50重量%で、 MFRが0.01〜1g/10分のα−オレフィン・プロピレンランダム共重合 体部 20〜5重量%成分(B) メタロセン触媒を用い、スラリー法により製造された下記に示す(a')〜(c')の 性状を有するエチレンと炭素数4〜18のα−オレフィンとの共重合体 50〜3重量% (a') MFRが0.01〜20g/10分 (b') 密度(D)が0.913g/cm3 以下 (c') α−オレフィン含量が10〜90重量%
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03556993A JP3380281B2 (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | プロピレン系樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
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