DE1569031A1 - Gemische aus modifiziertem und unmodifiziertem Polypropylen,insbesondere zum UEberziehen von Metall - Google Patents
Gemische aus modifiziertem und unmodifiziertem Polypropylen,insbesondere zum UEberziehen von MetallInfo
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Description
Dr. Werner Koch
Dr. Richard Glawe
Dipl.-lng. Klaus Delfs ■
Dr. Richard Glawe
Dipl.-lng. Klaus Delfs ■
Patentanwälte I O O V U O I
Hercules Powder Company, 910 Harket Street, Wilmington» Delaware, USA
Gemische aus modifiziertem und unmodifiziertem
Polypropylen, insbesondere zum Überziehen von
Metall
Diese Erfindung bezieht sich auf Gemische eines Propylenpolymeren
mit einem anderen Propylenpolymeren, welches durch
chemische Reaktion mit Maleinsäureanhydrid modifiziert worden ist.
Man kennt mannigfache Polymere, welche sich überwiegend
vom Propylen ableiten. Xn der vorliegenden Beschreibung soll der Ausdruck "stereoreguläres Polypropylen" festes,
im wesentlichen kristallines Polypropylen bezeichnen, welohee
bisweilen isotaktischea Polypropylen genannt wird? der Ausdruck
"amorphes Polypropylen" soll festes, im wesentlichen amorphes Polypropylen bezeichnen, welches bisweilen atak-
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tiβoneβ Polypropylen genannt wird; und der Ausdruck "Propylenpolymere11
umfasst alle Polymeren, welohe sich von Propylen
ableitenι gleichgültig, ob es im wesentlichen amorph oder
im wesentlichen kristallin ist, einsohliesslich Oopolymeren«
wosu auoh Blookcopolymere des Propylene mit einem oder
mehreren Monomeren zählen.
Die modifizierten Propylenpolysteren» welohe in der vorliegenden
Erfindung verwendet werden» sind feste, harsartige polymere Materialien» welche etwa 0,05 bis etwa 5^
und vorzugsweise etwa 0,5 bis etwa 45*» belogen auf das Gewloht
des Polymeren» ehemlaoh kombinierte· Maleinsäureanhydrid
enthalten. Solche modifiaierten Polymeren können hergestellt werden, indem man Maleinsäureanhydrid mit
irgendeinem festen Fropyl«polymeren, kristallin oder
amorph} welches aktive Zentren bsw« Stellen enthält, die
in der Lag· sind» da« Maleinsäureanhydrid darauf au verankern, zur Reaktion bringt· Die bevoräugten Propylenpolymeren*
aus welchen die oaleinaäureanhydridKodifieierten
Polymeren au» ßebruaoh in der Erfindung hergestellt werden»
sind etereoregulttree Polypropylen» amorphes Polypropylen und Copolymere des Propylene «it Xthylen. Biest modifizierten
Polymeren besitsen erwünechtermaaatn ein« redusierte tpeeifisoht
Tiskosi tlit von etwa 0,5 bis 5, gerne· β en in Beoahydro-
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naphthalin bei 135°0· Attire Zentren» an welchen dl· Verankerung stattfindet» können leicht auf den Propylenpolyneren
in bekannter Welee hervorgerufen werden« wie beispielsweise
dadurch, daet aan da* Polymere der Wirkung ionisierender Strahlung hoher Energie wie Gammastrahlen, Bttntgenstrahlen
oder Elektronen hoher Geschwindigkeit unterwirftι duee man
da· Polymere, entweder ale feststoff oder ale Lösung in
einen Lösungsmittel» alt einer freie Radikale erzeugenden
8ubet«ns wie I&beneoylperoxyd, Dilauroylperoxyd, Dicuaylperoxyd,
tert.-Butylperbeneoat la Berührung bringtt oder
daee «an einfach dae Polyaere in Anweeennelt von Luft vermählt.
Torsugewelee, werden die nodlfleierten Fropylenpolyneren
hergestellt, indem nan Halelnettureanhydrid nlt einer Löeung
dee gewttneohtesi Propylenpolyneren In einen organieohen
Löeujagenitttl U3sip:etctfJ welches eine fr®le Eadikale er«
•eugende Substanz enti^feltj ein« eclöh«, Methoie ist tu der
oelgieohen Batentiatoif t 60? 269
der Torliegenden. B^flMung wtird® gefunden» ^füap mm
und brauchbare Maeeea h^r^et©!!'! werden können, intern aan
eic 3?ropyleEpoly^©r€ f sit einer @%t@^@©rdnet»ß Meni@e v®x-■ugaweiBe
t'tee Q95 Me 25$ t^'^ogan auf dass Gewicht «tee Ire«
welo&es ®1sm,
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ahealeoh kombinierten Maleinsäureanhydrid· enthält» Ba dae
niohtnodlfleierte polymere in Überwiegender Menge vorliegt,
•eigen diese Gaaiaohe Ib wesentlichen die Eigenschaften de·
unaodiflslerten Propylenpolyaeren. Jedooh sind infolge der
Anwesenheit der reaktionsfähigen Stellen, welohe durch die
Maleinsäuttanhydrldreete de· modifizierten Polymeren geschaffen
werden, die Oe«ieOhe der Aufbringung ron Parb-■toffen,
Druokfarben, und Oeervugeatoffen gans allgemein,
viel «ttgtnglioher»
Wenn daher dae unaodlfiaierte Polymere etereoreguläree
Polypropylen let« ao seigt dae Oeeleoh Mit eines maleineäureanhydrideodifielerten
Polymeren weeentllehe Kristall
llnität, none Sugfeetigkeit» ohemleoh· Indifferen» und Abriebbeetttndigkelt.
let dae unaodifisierte Polymere, τοη
welchem aUAgegangen wird ι aaorpnea Polypropylen, ao ist
daa Oemleoh ebenfalle im wesentlichen amorph Und ist ein
welches, fleseiblea Material, welchee seine plastischen
iigeneohaf ten bei relativ niedrigen Temperaturen beibehält,
let das unuodifisierte Polymere ein Oopolyaeree aus
Ithylen und Propylen, so ist das Gemisch ein amorphes,
ctthes, kautsohukartiges Material.
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let stereoreguläres Polypropylen« Gemische von aterecregularem
Polypropylen mit malelnaäureannydrldmöälfleierten
stereoregulärens bzw« amorphem Polypropylen sind brauchbar
bei der Bildung von Fasern» HIm und anderen geformter:
Gegenständen» welche, normalerweise aus stereoreguläres Polypropylen bereitet werden» wodurch es aögilcit ist® aus
der oben erwähnten Anfärbbarkelt wan Bedruokbarlceit Vorteil
zu ziehen»
Jedoch finden die erfindungsgemäsaen öemiseh© weiteste
Anwendung und grusste Brauchbarkeit auf dem Sehiet am
Überziehens von Metallen. Obwohl stereoreguläres Polypropylen Eigenschaften besitzts welche es zu einem ausgezeichneten
Anwärter zum Überziehen von Metall machen, wurde
es auf diesem Anwendungsgebiet nicht weit verbreitet benutet und zwar infolge seiner mangelhaften Haftung an Metall.
Xn der deutschen Patentanmeldung H 53 607 iet dargelegt»
dass maleinsäureanhydridmodifizierte Propylenpolymere
starke Haftung an Metall und auch an unmodiflziertem Polypropylen
zeigen. Demgemäss ist in der genannten Anmeldung
vorgeschlagen, daaa das modifizierte Polypropylen als eine Zwischenschicht bzw. als ein urundierungsttbersug zwischen
einer Netallunterlage und einem Deoküberzug aus Polypropylen
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verwendet wird, Auf diese Weiae ist es al« «öglioh befunden
worden, Sohiohtstoffe aus Polypropylen und Ketal I au bilden
und Vorteil aua den hervorragenden Oberfläoheneigenaohaften
dee Polypropylene au liehen·
Sie erflndungageaaaaen Gemische «eigen auoh die Hgenaehaft
guter Haftung an Metall» jedoch ist keine Zwischenschicht baw. kein erundlerungattberaug erforderlioh· Sat wie festgestellt,
die anderen Xigenaehaften de· Oemieohee τοη denjenigen
dee unmodlf iüierten Propyle^elyaeren eehr wenig untereohiedlioh
sind, let ea eo eöglioJi, ßohlohtetoffe au bilden, velohe
praktisch die gleichen Bigeiunaf ten wie die ge«äee der oben
genannten Anmeldung bereiteten Sonichtetoffe aufweieen und
awar ohne die besonderen Bandhabttttgegänget welche die Aufbringung
der Zwiaohenaohioht mit eioh bringt« Der Torteil
der teohnieohen Vereinfachung aowie der Wirteohaftlichkeit
der Aualaeaung dieser stufe iat leicht ereiohtlioh.
Ib falle de· naleinaaureanhydriteodifiaierten eueorphen
Polypropylene and dee maleinsiUireanhydridiiodifiBiert·»
amorphen Xthylen-Propylen-OÖpolyaeren beateht ein welt^xa^
Vorteil ineofern» öle diese amorphen Materialien a#hr t fm
pigmentdispergierende, auependlvrende und BindeeigeaaoüJ/f *
aufweieen. Diese Eigenschaft unterstUtst das einheitliui~
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Anfärben pigeeatiertez' eegenetande, welche aue 0en Otiolsoüen
bereitet wtfrden. so kenn wen unter verwendung der erfindungegtaäeaen
3e*ieohe pigmentierte Überstige leicht aufbringen
und ander· Artikel wie ?ilae, Saaern und geformte Gegenstände
können wirksamer pigmentiert werden·
BIe Methode dee Binverleibena dee üeleineäureanhydridaodifieierten
Polymeren in das Propylwtpolynere kann geoäae
dem endgültigen Gebrauch, fttr welchen die Gemische vorgeeehen
elnd» geatla« der sur Verfugung etehenden AuarU^ ■ ing,
oder geaäee der Beeohaffenheit der Polymeren variiert werden·
Wenn beiejdelaweiee ein FiIa od@r eine faser aas eteraöreguläredt
tolypropylen der beabBichtigte Sndgebrattdh iett
eo kann da« mödlfieierte Polymere eim unmodlf leierten
Material hinaugeeetst und in eines Verbundextruder gemiecht
und daa Öexisch au fompulYertellehen extrudlert werden·
Ss kann aucüh einverleibt werden* Indan man in beiepielflweiee
einer DreiwalEenmühle oder einem färbenniecher misoht.
Die iBaleineäureannydridKodlfisierten amorphen Polymeren,
welche in einer Aneahl ttbllener LÖeungeteittel bei Baus·*
temperatur lößlich sind, können durch Abscheiden aue einer
Löiun« adt nachfolgender Sxtrueion einverleibt werden. Bae
gemieohte Material kann darm naoh irgendeiner der bekeanten
Nethoden veraroeitet werden.
BAD ORlölNÄL
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dlt Messe mir Verwendung sie Metallilberiug vorgesehen
ist, eo können dl· modiflalerttn und unmodiflsierten
BubstanBen entweder als tin Organosol oder als eine Lösung
aufgemacht werden» welche man auf das Metall aufbringtι
dann wird von Lösungsmittel befreit und bsi einer geeigneten
ftmptratur gebacken, um die Polymeren zu eohaelsen und sie
an das Metall «u binden· KIn Organosol wird in fällen angewandt,
wo entweder das modlfleierte oder das unaodifieierte
Polymere kristallin ist und daher bei gewöhnlichen iemperaturen
unlöslich 1st« Ss wurde gefunden, dass diese Methode sin hinreichend inniges öemleoh bildet, um sehr gute tfbersttge
su ergeben. Wenn beide Polymeren amorph sind, so wird die LÖeungeaethode angewandt.
Die Organosole oder Lösungen können nach irgendeiner der
bekannten Techniken sur Aufbringung τοη Üoarsügtn auf
Substraten,auf Metall aufgebracht werden. Su solchen
feohnlkttl gehören Auftragung mittels Bürste, Aufeprühen
and tauchen.
Bit Gemische können auoh nach einer 8cniohtungeteohnik
auf Metall aufgebracht werden. Bin vorgeformter Film des Oemlsohes kann mit dem MataU In Berührung gebracht werden
und dlt Terbindung wird mittels Bl tee und Druok rollBogen,
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Man kann auch einen geschmolzenen Tills des Gemisches direkt
auf daa Metall niederlegen« beispielsweise durch Extrusion, und man lässt abkühlen, während man gate Berührung damit'
aufrechterhält. Man findet, dass beim Abkühlen der Ills
dee Polymergemisohes an das Substrat eioher gebunden ist·
Das flocken iat noch eine andere wahlweise Methode für das
Aufbringen des Überauges auf Metall. Bei dieser Methode
wird ein inniges trooknes Gemisch der gepulverten Polymeren
auf die zu überziehende Oberfläche aufgestäubt und danaoh
erhitzt, um das Pulver zu einem anhaftenden film au verschmelzen.
Die Verwendung der erfindungegeaässen Polyraergenisohe bei·
Aufbringen auf Metall als Übereug wird ia den folgenden
Beispielen demonstriert. Wenn nichts anderes angegeben, beziehen sioh in allen lallen Teil- und Prosentangaben
auf das Gewicht.
100 Teile Schuppen aus stereoregulärem Polypropylen» welches
durch Zusatz von 0,25# Lauryl-thiodipropionat und 0,55*
eines butylierten Kresol-Crotonaldehyd-Reaktionsproduktes
stabilisiert ist und eine mittlere Partikelgrusse von etwa
BAD
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150 Mikron aufweist, wird sur Bildung eines Qrgaa&»ole
für 40 Stunden in einer Xylollöeung τοη 3,3 Teilet
amorphen polypropylene, welches etwa t,45* *«sbini«^t·* Halein·
s&ureanhydrid enthalt» gemahlen. Mess Haaae wird «Rf eine
phosphatbehandelte Stahltafel gesprüht. Der Übersufc wird
für 1 Minuten bei 204°0 gebacken und dann in kalten
Leitungawaaser äbgesohreokt. Sin swelter Überzug wird aufgebracht
und in gleicher Welse gebacken. Sie Gesantdicke
dee so aufgebrachten Obersuges betragt etwa 0»05Mu öleiohsoitig
wird eine Kontrollp^oca bereitet» bei welcher das
malelnaüureanhydridaodifiaierte anorpho Polymere fortgelaesen
wird. Sine Testtafel wird mit diesen Material in gleicher Weise übersogen.
Haftung der Überaüge wird getestet» indem nan nit einen
Messer duroh den Überzug hinduroh auf das Metall schneidet und den Übersugafiln mit der Hesserklinge abschält. Bas
Gemisch aus stereoregulärem Polyproyyplen und maleinsäureanhydridmodlfiBierten
amorphem Polypropylen schält nur nlt Schwierigkeit ab» wohingegen der Obersug aus etereoregulärei?
Polypropylen ganz leicht abschält.
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ütuft
^p$y seit aiäer mittleren Partikelgrüeae
tob etwa 35 Akron iiastite'S« Bisse werden hergestellt,
laden aaa die I*m%iTml In ®±ψ I^sl2i£aung_ dee in Beispiel
.1 Tervendetati siaXi»ins&tir@ffiäl^t^iim&di£islerteiL amorphen
Polypropylens uXß:?i*l:r: imi iE^gieiüMr Weise wie la Bei«
spiel 1 aufträgt» 21* Ha^ttrapsei^®Bg^aften.äleeer Maeeen
ei ad la der folgende!! f stelle geneigt ρ .
teeispiel Dir· |
Stereo* reguläres Polypropylen '' ^Gewichtsteile2 |
teile) | ' Möüfi- siei'tee Polypropylen (aw -teile) |
Haftun« |
- 30 30 30 |
100 100 100 |
0,3- . · 0,9 1,80 |
||
2 3 4 |
auereiohend ausreichend bid gut gut |
|||
Sie Haitung wird vie la Beispiel 1 getestet und wie
bewertetj mangelhaft - achält leicht ab, kein
ausreichend - achalt mit etwas Wlderetanä ao} gut « ©ein?
eohwer abseueohälen.
BAD
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15 tali· einer Dispersion yon iialtinaäureanüydridaodifialertem
atereoregUlärea. Polypropylen, welche* «tint 1,6)1 kombiniertes
MaleiiiaJluraanhydrid enthält, In leopropanol Uli 1Oj6 feststoffen
ku£el«eaahlen, werden iu «liier Dispersion hinaugegeben, welohe
28,5 fell· feineerkleinerten stereoregulären Polypropylens
(ataMllalert duroh Zuaata von Ο,25?ί Laurylthiodipropionat
und O,5?C erotonaldehydbutyli«rt*a Kreoolreakti^neprodulct
und adt einer «ittlartn Partikelgröese τοη 35 Mikron)« 28,5
Seile Rutil TiO2-Pigment und 87 feile Xylol enthält· Das
Oaaiaoh wird duroh etüraieohee Rühren gründlloh diegergiert,
dealt aioh «in Organoeol-Übersugsmaterial bildet.
wird eine Kontrolldieperslon bereitet, welohe
30 feile in ähnlicher Veise etabilieierten etereoregulären
Polypropylene, 28,5 feil· Rutil TiO2-Pigaent und 87 feile
Xylol enthält. Diese» Oeeieoh wird ebenfalls duroh Mischen
gründlloh diapergiert»
Beide oUgen Diepereionen werden duroh Sprühen aufgebracht
auf (a) phosphatbehandelte und (b) Jcaltgewalste, ait LÖeunge
adttel eewasohene flache Stahltafeln. Dae Sprühen wird in
ewel Übersöeen bewirkt. Der erste ttbersug wird fttr 5 Minuten
bei SCH0O gebacken umd dann in kalte» Leitungswasser abge~
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schreckt« Der aweit© Überzug wird für 7 Minuten bei 204 0
gebacken und «tan» augeschreckt. Die ©esamtdioke des
beträgt O
Die Haftung wird wie in Beispiel 1 getestet. Die Überzüge»
welche das Gemisch aus kristallinem Polypropylen und malelasäureanhydridmoilifiziertem
kristallinen Polypropylen enthalten, zeigen grossen Widerstand gegen Abschälen, sowohl von dem
Phosphatbehandelten als auch von dem kaltgewalzten Stahl»
wohingegen die Überzüge} welche nur das unmodiflzierte Polypropylen
enthalten, sich von beiden Substraten leicht ab»
schälen·
20 Teile einer Saigon Xylöllösung von moleinsäureanyhdridmodifiziertem
amorphem Polypropylen, welches etwa 1,4$
kombiniertes Maleinsäureanhydrid und 6 Teile Rutil TiO2t
enthält, werden zu einer Lösung von 5 Seilen amorphem Poly*
propylen (stabilisiert mit 0,5$ crotonaldehydbutyliertem
Kreaolreaktionsprodulct und 0,25^ Laurylthiodipropionat) in
75 Teilen Xylol hinzugesetzt. Das Gemisch wird stürmisch bewegt, um Homogenität der Lösung und gründliche Dispersion
des Pigments zu gewährleisten. Diese Lösung wird durch Sprühen
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au* eine phosphatbehandelte Stahltafel aufgebraust HpMl 4·*
Obersug wird für 7 Minuten bei etwa 2040O «ebaoic·** %
tin« Geeamtüberzugedioke τοη O,01mm aufgebracht.
wird ein Kontrollüberzug unter Tortlassnng de·
anhydridnodifizierten polymeren bereitet und in ähnlicher Welse aufgebracht.
Die Haftung dee Überzuges wird wie in Beispiel 1 getestet.
Der Übersug, welcher das Gemisch aus aaorpnea Polypropylen
und Btaleinsäturaai&ydridiBodifiäierten Polypropylen enthält,
seigt gute Haftung an Metall, wohingegen der Kontrollübereug
vom Metall leicht abschält.
50 Teile eines Ätliylen-Propylen-Copolyiieren, welches etwa
109& Ithylen enthält und ait 0,5^ crotooaldehydbutylierte·
Kreeolreaktionaprcdukt und 0,255^ Laurylthiodipropionat
stabilisiert 1st, \fird oit 10 fellen naleinaäureanhydridmodifiziertem
ster^oregulärem Polypropylen» welches etwa
1,6^ kombiniertes ltoleinsäureanhydrid enthält, trockeng*»iait<J. tv
bis einheitliches Vermischen der beiden Polyueren ersielt ist
Moses Gemisch wird auf die Oberfläche einer handelten Stahltafel aufgestäubt und bei 204-0O gebaeicenf
um das Gemisch au einem kontinuierlichen Film zusa»*enBii«»
BAD OFIiGiNAL 909834/1552
» 15 -
* SSe werden in dieser Weise zwei Übersuge
■■■■-.. . . « - H
%relohe einen Oeeamttiberisug you sstwa 0,i4mm ergeben· Gleich·*
iieitig wird ein Mtsufllttbersog angebracht, aus welohea das
; '.iyaere fortgelaeeen ist«
Übereufβ welcher
lolymere entüält, aeigt gute Hattuiig ca der Metallunterlage, wohingegen der Überaug9 aus welohem
modifialerte iolytaere fortgelassen wurdo,' stihr Haftung autweiet, wenn saok der ia Beispiel 1 Methode getestet wird.
lolymere entüält, aeigt gute Hattuiig ca der Metallunterlage, wohingegen der Überaug9 aus welohem
modifialerte iolytaere fortgelassen wurdo,' stihr Haftung autweiet, wenn saok der ia Beispiel 1 Methode getestet wird.
Sie erfindttngegi»mlieaen Poiymergemleohe körnen auch Bestandteile
Bur KodifiBierung anderer Eigenschaften enthalten.
Beispiele eolcher anderer Beetandteile sind Gleitmittel,
Weiohmaoher« Stabilisatoren und dgl.« Xm Besonderen let es
gewöhnlich erwünecht, einen Stabilisator in die Massen einauverl«ib«n,
weil unstabilislertes Polypropylen sonst der
Yerschleohterung durch Wärme und Licht unterliegt.
- Patentaneprüohe -
BAD ORIGINAL
909834/1552
Claims (2)
1.) Kaste, welche der Aufbringung von Farbstoffen, Druckfarben
und allgemein übersugsaaterlallen aussergewuhnlich
cugänglioh 1st» und insbesondere eua Überstehen von Metall
alt eines Propylenpolyneren ohne die Verwendung einer
arundlerungsswisohensohiphtt dadurch gekennseiohnet» dass
die Kasse ein Oesisoh eines Propylenpolyaeren und einer unter»
geordneten Menge an maleineäureanhydridnodifisiertera Propylen«
polymeren, welohes etwa 0,05 bis 5 0ew*£ chemie oh konbiniurten
Maleineäureanhydride enthält» aufweist.
2.) Kasse nach Anspruch 1, dadurch gelcennseiohnet, dass
sie 75 bis 99#5 Gevr,% des Propylenpolyaeren und 25 bis
0,5 ßew.£ des aaleinsäureanhydridmodifieierten Propylenpolyaeren
enthält.
3·) Hasse nach Anspruch 1,oder 2, dadurch gekennzeichnet»
dass das Propylenpolyiiere etereoregulärea Polypropylen,
amorphes Polypropylen oder Äthylen-Propylen-Copolyaereo ist.
4·) Kasse nach den vorhergehenden Ansprachen} dadurch
gelcennseiohnet, dass das naleineäureanhydridmodifi&lerte
Propylenpolymere malelnaäureanhydridmodifiziertes stereo«
r 909834/1552 BAD ORIGINAL j
156S031
reguläres Polypropylen, maleinsäureanbydridmodifiziertea
amorphes Polypropylen oder maleinaäureanhydridmodifiziertee
Äthylen-Propylen-Copolymerea ist.
9 0 9 834/1 fefeÄilNAL INSPECTED
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US41611964A | 1964-12-04 | 1964-12-04 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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DE1569031B2 DE1569031B2 (de) | 1971-05-13 |
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Family Applications (1)
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