JPH03153745A - 抗菌性ポリオレフィン組成物 - Google Patents

抗菌性ポリオレフィン組成物

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JPH03153745A
JPH03153745A JP29458089A JP29458089A JPH03153745A JP H03153745 A JPH03153745 A JP H03153745A JP 29458089 A JP29458089 A JP 29458089A JP 29458089 A JP29458089 A JP 29458089A JP H03153745 A JPH03153745 A JP H03153745A
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俊哉 斉藤
Masahiro Shoda
正博 庄田
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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〕 本発明は抗菌性を有するポリオレフィン組成物に関し、
特に抗菌剤の配合により変色することのない抗菌性を有
するポリオレフィン組成物に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕プラス
チックは一般に真菌(カビ)や細菌のような微生物に対
し、優れた抵抗性を有する材料と考えられてきたが、最
近プラスチックのカビによる各種の被害例が報告されて
おり、防カビ処理が仕様に入っているプラスチックも出
回るようになってきた。
またポリオレフィン等のプラスチック成形体は、台所用
品や風呂道具等の水回り用品用として広く使用されてい
るが、水が付着していることが多いために、どうしても
カビにより黒ずむ傾向がみられ、これを防止するために
抗菌性を付与することが望まれている。
抗菌性を付与するためには、一般に抗菌剤を配合する必
要があるが、従来から使用されている抗菌剤としては、
銅や錫等を含有する有機金属化合物などの有機系のもの
がある。しかしながら、この有機系の抗菌剤には、抗菌
性や耐久性、耐熱性が十分ではないという問題があった
これに対し、最近、無機系の抗菌剤として、殺菌作用を
有する金属を保持したゼオライトが提案されたく特開昭
62−241832 号)。
また、特公昭63−28402号には、アルカリ土類金
属の炭酸塩と、銀イオン、亜鉛イオン、銅イオンまたは
それの混合物から選ばれた抗菌性の金属イオンをイオン
交換吸着させたゼオライトとの混合物の成形物からなる
水処理に適する抗菌性組成物が提案されている。
このようなゼオライト系の抗菌剤をポリオレフィンに含
有させることにより、ポリオレフィンの抗菌性が向上す
ることが認められた。しかしながら、ポリオレフィンの
中には、抗菌剤の配合により黄変するものがあることが
わかった。そこでどんなポリオレフィンに黄変が生ずる
か種々検討の結果、チーグラ触媒により重合したポリオ
レフィン(塩素化合物系残渣を含有)に黄変が認められ
、その他に非塩素化合物系触媒(例えばフィリップス触
媒)を用いて重合したポリオレフィンでも、塩素含有添
加剤を含有するものでは、黄変が認められることがわか
った。
黄変の対策として、低温成形や、高濃度の顔料を添加し
、初期の変色のレベルを押さえたり阻蔽したりする方法
等が考えられるが、効果の高い方法とは言えない。
従って本発明の目的は、十分な抗菌性を有するとともに
変色のない塩素化合物含有ポリオレフィンの組成物を提
供することである。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題に鑑み鋭意研究の結果、本発明者らは、塩素化
合物を含有するポリオレフィンに、抗菌剤とともに、特
定の添加剤系を複合添加すれば、抗菌性を損な゛うこと
なく、耐変色性を大幅に改良することができることを見
出し、本発明に想到した。
すなわち本発明の抗菌性ポリオレフィン組成物は、塩素
化合物を含有するポリオレフィン樹脂100重量部に対
して、(a)抗菌剤0.1〜5.0重量部と、Q:1)
リン系化合物0.01〜0.5 重量部と、(c)フェ
ノール系化合物0.01〜0.3 重量部と、(6)中
和剤0.01〜0.5量部とを含有することを特徴とす
る。
以下本発明の詳細な説明する。
抗菌剤の配合により変色するポリオレフィンは、塩素化
合物を含有するものである。上記塩素化合物としては、
チーグラーナツタ触媒の塩素化合物系残渣(Ti (J
a 、Tt C1s>や、塩素化ハラフィン、塩素化ホ
リエチレン、パークロロペンタシフロチカンなどの難燃
剤等の塩素含有添加剤や、その他ポリ塩化ビニル等の塩
素含有ポリマー°等がある。
なおポリオレフィン自身としては、エチレン、プロピレ
ン、ブテン−1、ヘキセン−1,4−メチルペンテン−
1等のα−オレフィンの単独重合体、エチレンとプロピ
レン又は他のα−オレフィンとの共重合体、もしくはこ
れらのα−オレフィンの2種以上の共重合体等が挙げら
れる。これらの中では、低密度ポリエチレン、線状低密
度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチ
レン等のポリエチレン及びポリプロピレンが好ましい。
ポリプロピレンはホモポリマーに限られず、プロピレン
成分を50モル%以上、好ましくは80モル%以上含む
他のα−オレフィンとのランダムまたはブロック共重合
体も使用することができる。
プロピレンに共重合するコモノマーとしてはエチレンそ
の他のα−オレフィンがあり、エチレンが特に好ましい
。従って、本明細書において使用する用語「ポリプロピ
レン」はプロピレンのホモポリマーに限定されず共重合
体をも含むものと解すべきである。
本発明の抗菌性ポリオレフィン組成物は、抗菌剤及び変
色防止用添加剤を下記配合割合で含有する。
(a)0.1〜5.0重量部の抗菌剤 (ハ)0.O1〜0.5重量部のリン系化合物(e)0
.01〜O13重量部のフェノール系化合物(d)0.
01〜0.5重量部の中和剤本発明において(a)抗菌
剤としては、ポリオレフィンに配合した際の抗菌性の観
点から、殺菌作用を有する金属を含有するゼオライト等
の無機系のものを使用するのが好ましい。特に銀、銅、
亜鉛及び錫よりなる群より選ばれた一種または二種以上
の金属を多孔質ゼオライトにイオン状態で保持させたも
のが好ましい。
このような抗菌剤としては、例えば、特公昭63−28
402号に提案されている抗菌作用を有する金属を保持
したゼオライトが挙げられる。
抗菌剤の保持母体に適したゼオライトとしては、そのイ
オン交換容量が1 meq/ g (無水基準)以上で
、かつ比表面積の大きい多孔質なものが好ましく、例え
ば合成ゼオライトとしては、A型、X型またはY型ゼオ
ライト、合成モルデナイト等が好適であり、一方、天然
ゼオライトとしては、モルデナイト、クロノブチロライ
ト、チャバサイト等が好適である。
前記ゼオライトは、本発明においてはポリオレフィンに
含有されるので、できるだけその粒子径の小さな粉状品
が好ましく、特に平均粒径15虜以下の活性ゼオライト
粉末が、均一分散には好適である。上記粉末はできるだ
け2次凝集の少ないものが好ましい。
さらに前記ゼオライトの陽イオン交換容量は大きいほう
が好ましいが、特に前述した通り少なくとも1meq/
g (無水基準)以上であって、イオン交換速度の大き
いものが好ましい。
このような特性を有するゼオライトを使用することによ
り、前記抗菌性金属イオンの単独又は複数の保持量をイ
オン交換法により任意に調節して、所望の抗菌性を有す
る抗菌剤を調整することができる。
殺菌性を有する金属の配合量は、抗菌剤全体に対して0
.005重量%〜飽和量である。ここで飽和量とは、使
用するゼオライトのイオン交換容量の飽和値である。0
.005重量%より低い金属含有量では、十分な抗菌作
用が得られない。好ましい金属配合量は0.10〜5.
0重量%である。
本発明に使用する抗菌剤は、陽イオン交換容lがla+
aq/g  (無水基準)以上の多孔質ゼオライトに、
殺菌作用を有する金属を0.005重量%以上イオンの
状態で添加し、加熱活性化して、水分量を5重量%以下
とする。水分量がこれより多いと、変色の原因となり好
ましくない。また加熱活性化は、通常250〜500℃
 (空気雰囲気中)で行うが、減圧下では150〜35
0℃で行うこうとができる。
さらに、金属を配合し加熱活性化したゼオライトを適当
に粉砕し、15μs以下の平均粒とする。
上記抗菌剤の含有量は、ポリオレフィン100重量部に
対してo4〜5.0重量部、好ましくは0.15〜1.
0重量部である。抗菌剤の含有量が0.1重量部未満で
は、抗菌性が十分でなく、また5、0重量部を超えても
それに見合う効果の向上が得られないばかりか変色の度
合いが大きくなる。
(b) リン系化合物としては、アルキルホスファイト
、アルキルアリルホスファイト、アリルホスファイト、
アルキルホスホナイト、アリルホスホナイト等のリン系
安定剤を挙げることができ、具体的にはジステアリルペ
ンタエリスリトールジホスファイト、トリス(2,4−
ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、テトラキス(
2,4−ジーt−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェ
ニレンホスフォナイト、ビス(2,4−ジ−t−ブチル
フェニル) ペンタエリスリトールジホスファイト、ビ
ス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ペ
ンタエリスリトール−ジホスファイト、1,1.3−ト
リス(2−メチル−4−ジトリデシルホスファイト−5
−t−ブチル)ブタンなどを例示することができる。
上記リン系化合物の含有量は、ポリオレフィン100重
量部に対して、0.01〜0.5重量部、好ましくは0
.15〜0.20重量部である。リン系化合物の含有量
が0.01重量部未満だと、変色の低減の効果が十分で
なく、また0、5重量部を超えてもそれに見合う効果の
向上が得られない。
また(c)フェノール系化合物としては、2.6−シー
t−プチルーp−クレゾール、2.6−ジフェニル−4
−オクタデシロキシフェノール、ステアリル(3,5−
ジー1−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネ
ート、ジステアリル(3,5−シーt−ブチル−4−ヒ
ドロキシベンジル)ホスホネート、2,2°−メチレン
ビス(4−メチル−6−トブチルフエノールL2,2″
−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノー
ル)、ビス〔3゜3−ビス(4−ヒドロキシ−3−t−
ブチルフェニル)ブチリックアシッドコグリコールエス
テル、4.4°−ブチリデンビス(6−t−ブチル−m
−クレゾール)、2.2’−エチリデンビス(4,6−
ジーt−ブチルフェノール)、2.2’−エチリデンビ
ス(4−sec−ブチル−6−t−ブチルフェノール)
、1.1.3− )リス(2−メチル−4−ヒドロキシ
−5−t−ブチルフェニル)ブタン、ビス(2−t−ブ
チル−4−メチル−6−(2−ヒドロキシ−3−t−ブ
チル−5−メチルベンジル)フェニル〕テレフタレート
、1.3.5− トリス(2,6−ジメチル−3−ヒド
ロキシ−4−t−ブチルベンジル)イソシアヌレート、
1.3.5− ) ’リス(3,5−ジ−t−ブチル−
4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3.
5−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ
ベンジル)−2,4,6−トリスチルベンゼン、1.3
゜5−トリス((3,5−ジーし一ブチルー4−ヒドロ
キシフェニル) プロピオニルオキシエチル〕イソシア
ヌレート、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、2−仁=ブチルー4−メチル−6−(2−ア
クリロイルオキシ−3′−し=ブチル−5゛−メチルベ
ンジル)フェノール、3,9−ビス(1’、1−ジメチ
ル−2′−とドロキシエチル)−2,4−8゜lO−テ
トラオキサスピロ[5,5] ウンデカンビス〔ト(3
−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)
プロピオネート等が挙げられる。これらのうちでは、1
.3.5−トリス(2,6−ジメチル−3−ヒドロキシ
−4−t−ブチルベンジル)イソシアヌレート、テトラ
キス〔メチレン〈3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロ
牛ジヒドロシンナメート)〕メタンな“どが好ましい。
上記フェノール系化合物の含有量は、ポリオレフィン1
00 重量部に対して、O0旧〜0.3重量部、好まし
くは0.015〜0.20重量部である。フェノール系
化合物の含有量が0.01重量部未満だと、変色の低減
の効果が十分でなく、また0、30重量部を超えてもそ
れに見合う効果の向上が得られない。
また(6)中和剤としては、ハイドロタルサイト類、ケ
イ酸アルミニウムカルシウム、周期律表第■族の金属の
酸化物及び水酸化物等を用いることができる。上記ハイ
ドロタルサイト類としては、マグネシウム、カルシウム
、亜鉛、アルミニウム、ビスマス等の含水塩基性炭酸塩
またはその結晶水を含まないもので、天然物及び合成品
が含まれる。
天然物としては、Mgs Al1(OH) 、 sCL
・4 H20の構造ものが挙げられる。また、合成品と
しては、Mgo。
1Ala、s(叶)a(cOs)o、 +s ・0.5
4LO、Mg<、s A12(口H)13CO3−3,
5Lo、Mgo1 AJ?2(01()+z、*COs
 、Zn5Afa(口H)、@CO,−48,0、Ca
n kl、(OH) l5CL  ’ 4H20sMg
+Jli(DH)as、 s  ・4.2H,0等が挙
げられる。また上述の周期律表第■族の金属としては、
マグネシウム、カルシウム、亜鉛等が好ましい。
上記中和剤の含有量は、ポリオレフィン100重量部に
対して、0゜01〜0.5重量部、好ましくは0゜01
5〜0,1重量部である。中和剤の含有量が0.01重
量部未満だと、変色の低減の効果が十分でなく、また0
、5重量部を超えてもそれに見合う効果の向上が得られ
ない。
なお、上記抗菌剤と、リン系化合物と、フェノール系化
合物と、中和剤をポリオレフィンに添加するには、一般
に用いられる方法を用いればよい。
例えば、ポリオレフィンに、抗菌剤とこれらの添加剤を
配合し、予備混合をした後、押出機で混練する方法が適
当である。
なお、本発明の抗菌性ポリマー組成物は、その他にその
改質を目的として、他の添加剤、例えばタルク、マイカ
、ワラストナイト等の無機充填材、熱安定剤、光安定剤
、難燃剤、可塑剤、帯電防止剤、離型剤、発泡剤、核剤
等を添加することができる。
以上に詳述したように、本発明においては、塩素化合物
を含有するポリオレフィンに、抗菌剤、リン系化合物、
フェノール系化合物、及び中和剤を複合添加しているの
で、本発明の抗菌性ポリオレフィン組成物は、抗菌剤の
配合による黄変等の変色が極めて少なく、しかも、成形
加工条件(成形温度、時間等)に対する変色の依存性が
低減し、経時変色も少ない。このため、幅広い用途にお
いて商品価値の高いものとなっている。
〔実施例〕
以下、実施例により抗菌性ポリオレフィン組成物の変色
、及び抗菌性について示す。
実施例1〜8、比較例1〜5 チーグラ触媒を用いて製造したホモポリプロピレン()
IPP) 、プロピレン−エチレンブロック共重合体(
BPP  :エチレン含有量5〜20重量%)  プロ
ピレン−エチレンランダム共1合体(RPP  : x
チレン含有量0.01〜5重量%)各100重量部に、
第1表に示す如く抗菌剤、リン系化合物、フェノール系
化合物及び中和剤としてハイドロタルサイト又はMgO
をそれぞれ配合し、401のヘンシェルミキサーで予備
混合を行い、次に、この混合物を押出機(50flII
lφ、単軸スクリュー)で、ホッパー側より、シリンダ
後[190℃、シリンダ中部200℃、シリンダ前部2
20 ℃、ダイス220 ℃として、7Qrpm 、 
N2ブロー下にて溶融混練してベレット化した。
得られたベレットの成形後初期の色相を、スガ試験機■
製カラーメーター(デジタル測色色差計)で測定した。
次に、前記ベレットを、住友重機■製8オンス射出成形
機により、射出温度220 ℃で80 ff1m X 
80 amX2+111の試験片に成形した後、この試
験片の色相を同様にして測定した。
また、この試験片を大腸菌浮遊液に入れ、1時間振とう
前後の溶液中の生菌数を測定し、抗菌性をチエツクした
なお、抗菌性は、以下の基準により評価した。
◎−大腸菌減少率>99.9%。
○:大腸菌減少率80〜99.9%。
620%〈大腸菌減少率<80%。
X:減少せず。
さらに、この試験片を室内に20日間放置した後の色層
を、同様にして測定した。
結果は第1表に示す通りであった。
また、比較例として、リン系化合物、フェノール系化合
物、中和剤のうち少なくとも一つを省略したものについ
ても、同様の測定及び評価を行なった。その結果を第1
表に併記する。
なお実施例及び比較例に用いた添加剤は以下の通りであ
る。
(1)抗菌剤 ^n、 :Ag52nイオン含有抗菌剤、商品名:バク
テキラ−(カネボウ化成側製) (2)リン系化合物 P1ニドリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホス
ファイト、 商品名:Mark2LL2 (アデカアーガス■製)P
2:ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエ
リスリトールジホスファイトイト、商品名:[ILTR
ANOX 626  (ボルグワーナー社製) (3)フェノール系化合物 ph、 :テトラキス〔メチレン−3−(3,5−ジー
t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート
〕 メタン、 商品名: Irganoxlolo(チバガイギー社製
)Ph2 : 1.3.5− )リス(2,6−ジメチ
ル−3−ヒドロキシ−4−t−ブチルベンジル)イソシ
アヌレート 商品名: CYANOX1790 (A 、 C、C製
)Ph3:2.6−ジーt−ブチル−p−クレゾール商
品名:スミライザ−BHT  (住友化学工業■製) (4)ハイドロタルサイト類 01:塩基性マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオ
キシ・カーボネート・ハイトレー ト   Mg<、 
 s  Aj22 (DH)  l 3CO3・ 3.
5820、商品名: DHT−4A (協和化学工業側
部)(5)酸化マグネシウム MgO:商品名:ミクロマグ(協和化学工業■製)(6
)その他 Aニステアリン酸カルシウム(日東化成側部)Bニジス
テアリル−3,3′−チオジプロピオネート、 商品名: Sumilizer TPS  (住友化学
@製)C: 2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−
ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール
商品名:チヌビン326(チバガイギー社製)実施例9
〜13、比較例6〜9 チーグラ触媒を用いて製造した高密度ポリエチレン(H
DPR) 、線状低密度ポリエチレン(LLDP口)各
100重量部に、第1表に示す如く抗菌剤、リン系化合
物、フェノール系化合物及び中和剤としてハイドロタル
サイト又はMgOをそれぞれ配合し、401のヘンシェ
ルミキサーで予備混合を行った。
次いでこの混合物を押出機(50a+sφ、単軸スクリ
ュー)でN、ブロー下にてホッパー側より、シリンダ後
[160℃、シリンダ中部180℃、シリンダ前部20
0℃、ダイス200℃とじて、7Qrpm SN2ブロ
ー下にて溶融混練してペレット化した。
得られたペレットの成形後初期の色相を実施例1と同様
に測定した。
次に、前記ペレットを、住人重機■製8オンス射出成形
機により、射出温度190℃で80mm X 80mm
x2IImの試験片に成形した後、この試験片の色相を
同様にして測定した。
また、この試験片に対して実施例1と同様の抗菌性のチ
エツクを行った。
さらに、この試験片を室内に20日間放置した後の色相
を同様にして測定した。
結果は第1表に示す通りであった。
また、比較例として、リン系化合物、フェノール系化合
物、中和剤のうち少なくとも一つを省略したものについ
ても、同様の測定評価を行なった。
その結果を第1表に併記する。
実施例14、比較例IO 高圧法によりフィリップス触媒を用いて製造した低密度
ポリエチレン(LDPB) 100重量部に、塩素含有
添加剤である2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−
ヒドロキフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾールを
配合し、さらに第1表に示す如く抗菌剤、リン系化合物
、フェノール系化合物、中和剤 (ハイドロタルサイト
又はMgO)をそれぞれ配合し、401のヘンシェルミ
キサーで予備混合を行った。次いでこの混合物を実施例
5と同様にしてペレット化した。
得られたペレットの成形後初期の色相を実施例1と同様
に測定した。
次に、前記ペレットを、住人重機■製8オンス射出成形
機により、射出温度190℃で80mm X 80mo
+×211IIの試験片に成形した後、この試験片の色
相を同様にして測定した。
また、この試験片に対して実施例1と同様の抗菌性のチ
エツクを行った。
さらに、この試験片を室内に20日間放置した後の色相
を、同様にして測定した。
結果は第1表に示す通りであった。
また、比較例として、リン系化合物、フェノール系化合
物、中和剤をいずれも添加しなかったものについても、
同様の測定評価を行なった。その結果を第1表に併記す
る。
1 表 ( 続 き ) 第 表 (続 き) 第1表より明らかなように、本発明の抗菌性ポリオレフ
ィン組成物は、抗菌性が良好であり、黄変、変色の度合
いが低減している。
〔発明の効果〕
本発明の抗菌性ポリオレフィン組成物は、十分な抗菌性
を有し、抗菌剤の配合による黄変や変色が十分に満足で
きる水準にまで抑制されている。
このような特徴を有する抗菌性ポリオレフィン組成物は
各種の台所用品、風呂道具、その他の水回り用品等に好
適である。
東燃石油化学株式会社 カネボウ化成株式会社 鐘紡株式会社 株式会社萩原技研

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)塩素化合物を含有するポリオレフィン樹脂100
    重量部に対して、(a)抗菌剤0.1〜5.0重量部と
    、(b)リン系化合物0.01〜0.5重量部と、(c
    )フェノール系化合物0.01〜0.3重量部と、(d
    )中和剤0.01〜0.5重量部とを含有することを特
    徴とする抗菌性ポリオレフィン組成物。
  2. (2)請求項1に記載の抗菌性ポリオレフィン組成物に
    おいて、前記抗菌剤が殺菌作用を有する金属を保持した
    ゼオライトであることを特徴とする抗菌性ポリオレフィ
    ン組成物。
  3. (3)請求項2に記載の抗菌性ポリオレフィン組成物に
    おいて、前記殺菌作用を有する金属が銀、銅、亜鉛及び
    錫よりなる群より選ばれた一種又は二種以上の金属であ
    り、前記ゼオライトが前記金属をイオン状態で保持して
    いることを特徴とする抗菌性ポリオレフィン組成物。
  4. (4)請求項1乃至3のいずれかに記載の抗菌性ポリオ
    レフィン組成物において、前記塩素化合物がチーグラ触
    媒の残渣であることを特徴とする抗菌性ポリオレフィン
    組成物。
  5. (5)請求項1乃至3のいずれかに記載の抗菌性ポリオ
    レフィン組成物において、前記塩素化合物が塩素含有添
    加剤であることを特徴とする抗菌性ポリオレフィン組成
    物。
  6. (6)請求項1乃至5のいずれかに記載の抗菌性ポリオ
    レフィン組成物において、前記リン系化合物が、トリス
    (2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、ビ
    ス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリ
    トールジホスファイト、1,1,3−トリス(2−メチ
    ル−4−ジトリデシルホスファイト−5−t−ブチル)
    ブタンから選ばれた一種又は二種以上であることを特徴
    とする抗菌性ポリオレフィン組成物。
  7. (7)請求項1乃至6のいずれかに記載の抗菌性ポリオ
    レフィン組成物において、前記フェノール系化合物が、
    1,3,5−トリス(2,6−ジメチル−3ヒドロキシ
    −4−t−ブチルベンジル)イソシアヌレート及び/又
    はテトラキス〔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
    であることを特徴とする抗菌性ポリオレフィン組成物。
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