JPH0588858B2 - - Google Patents
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Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、架橋エチレン系重合体の製造方法に
関する。さらに詳しくは、触媒残渣のチタン分を
5ppm以上またはパナジウム分を0.5ppm以上含有
するエチレン系重合体に特定量のフエノール系酸
化防止剤、ポリオールもしくは該ポリオールと脂
肪酸の部分エステル(以下、化合物Aという。)
およびラジカル発生剤を配合し、温度150℃〜300
℃で溶融混練処理することを特徴とする架橋され
たエチレン系重合体の製造方法に関する。
〔従来の技術〕
一般にエチレン系重合体は比較的安価でかつ優
れた機械的性質を有するので、射出成形品、中空
成形品、フイルム、シート、繊維など各種の成形
品の製造に用いられている。しかしながら、エチ
レン系重合体は該エチレン系重合体の融点以上の
温度で成形加工されるが、その際の溶融混練時の
熱により酸化劣化を受け、着色、臭いの問題が起
こり、また実用時の熱的安定性にも問題がある。
このため、従来より溶融混練時の熱酸化劣化を防
止する目的で、2,6−ジ−t−ブチル−p−ク
レゾール(BHT)の如き低分子量のフエノール
系酸化防止剤が、また実用時の熱的安定性を付与
するために高分子量のフエノール系酸化防止剤が
広く用いられている。
しかしながら、上述のフエノール系酸化防止剤
を配合したエチレン系重合体を溶融混練すると用
いたフエノール系酸化防止剤がエチレン系重合体
中の触媒残渣であるチタンもしくはバナジウムの
錯化合物によつて溶融混練時に酸化するキノン化
合物を生成し、得られるエチレン系重合体が着色
するといつた問題が起こるといわれている。この
ため、エチレン系重合体にペンタエリスリトール
もしくはペンタエリスリトールとプロピレンオキ
サイドとの反応生成物であるポリオールを配合し
たエチレン系重合体組成物(特開昭58−213036号
公報)が提案されている。
また、エチレン系重合体の機械的強度や耐熱剛
性などを改良するために、エチレン系重合体をラ
ジカル発生剤の存在下に溶融混練処理もしくは電
子線照射処理してエチレン系重合体を架橋する方
法はよく知られている。なお、ホスホラン誘導
体、ハロゲン化パラニトロアニリン体または特定
のフオスフエートからなる電圧安定剤を配合して
なる耐電圧強度の秀れた電気絶縁用ポリオレフイ
ン組成物の該耐電圧強度をさらに向上する目的
で、該電圧安定剤と共に多価アルコールまたはソ
ルビタンモノステアレートなどの非イオン系界面
活性剤を用い有機過酸化物を添加して、架橋させ
た電気絶縁用ポリオレフイン組成物(特開昭52−
40553号公報、特開昭52−40554号公報および特開
昭52−45647号公報)が提案されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明者らは、触媒残渣としてのチタン分もし
くはパナジウム分を含有するエチレン系重合体の
着色性について研究する過程において、該触媒残
渣のチタン分もしくはパナジウム分を多く含有す
るエチレン系重合体に上述のフエノール系酸化防
止剤を配合して溶融混練処理しても実用上問題と
なる程の着色は起こらないが、かかるフエノール
系酸化防止剤を配合したエチレン系重合体を、ラ
ジカル発生剤の存在下に溶融混練処理して架橋す
ると、得られる架橋エチレン系重合体が著しく着
色することを見い出した。この現象は前記特開昭
58−213036号公報、特開昭52−40553号公報、特
開昭52−40554号公報および特開昭52−45647号公
報には何ら記載されていない。
本発明者らは、上述の触媒残渣のチタン分もし
くはパナジウム分を多く含有するエチレン系重合
体にフエノール系酸化防止剤を配合したエチレン
系重合体をその機械的強度や耐熱剛性などを改善
する目的で、ラジカル発生剤の存在下に溶融混練
処理しても着色のない架橋エチレン系重合体を得
る方法について鋭意研究した。その結果、触媒残
渣のチタン分を5ppm以上またはパナジウム分を
0.5ppm以上含有するエチレン系重合体に特定量
のフエノール系酸化防止剤、ポリオールもしくは
該ポリオールと脂肪酸の部分エステル(以下、化
合物Aという。)およびラジカル発生剤を配合し、
溶融混練処理すると着色のない架橋エチレン系重
合体が得られることを見い出し、この知見に基づ
いて本発明を完成した。
以上の記述から明らかなように、本発明の目的
は触媒残渣のチタン分を5ppm以上またはパナジ
ウム分を0.5ppm以上含有するエチレン系重合体
に、化合物A、フエノール系酸化防止剤およびラ
ジカル発生剤を配合し、溶融混練処理することに
より着色のない架橋エチレン系重合体を製造する
方法を提供することである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は下記の構成を有する。
触媒残渣のチタン分を5ppm以上またはパナジ
ウム分を0.5ppm以上含有するエチレン系重合体
100重量部に、ポリオールもしくは該ポリオール
と脂肪酸の部分エステル(以下、化合物Aとい
う。)およびフエノール系酸化防止剤をそれぞれ
0.01〜1重量部、ラジカル発生剤を0.001〜0.5重
量部配合し、150℃〜300℃で溶融混練処理するこ
とを特徴とする架橋エチレン系重合体の製造方
法。
本発明の製造方法で用いるエチレン系重合体
は、触媒残渣のチタン分を5ppm以上またはパナ
ジウム分を0.5ppm以上含有するものであつて、
例えば飽和炭化水素溶媒を用いた溶液重合法、バ
ルク重合法、気相重合法もしくはバルク重合法と
気相重合法の組み合わせによる重合法により得ら
れるエチレン系重合体である。本発明の製造方法
にあつては触媒残渣のチタン分の含有量が5ppm
未満またはパナジウム分の含有量が0.5ppm未満
のエチレン系重合体を用いても何ら差し支えない
が、この場合には前述の化合物Aを配合しなくて
も、得られる架橋エチレン系重合体は実用上問題
となる程度の着色を起こさない。本発明で用いる
エチレン系重合体としては、触媒残渣のチタン分
を5ppm以上またはパナジウム分を0.5ppm以上含
有するエチレン系重合体であつて、エチレンの単
独重合体、エチレンを主成分として、すなわちエ
チレン成分を50重量%以上含有するエチレン共重
合体であつて、エチレンとプロピレン、ブテン−
1、ペンテン−1、4−メチル−ペンテン−1、
ヘキセン−1、オクテン−1などのα−オレフイ
ンの1種もしくは2種以上との結晶性もしくは非
晶性共重合体、非晶性エチレン−プロピレン−非
共役ジエン共重合体、エチレンと酢酸ビニル、ア
クリル酸エステルなどとの共重合体もしくは該共
重合体のケン化物、エチレンと不飽和カルボン酸
もしくはその無水物との共重合体、該共重合体と
金属イオン化合物との反応生成物などを例示する
ことができ、これらエチレン系重合体の単独使用
は勿論のこと、2種以上のエチレン系重合体を混
合して用いることもできる。また上述のエチレン
系重合体と各種合成ゴム(例えばポリブタジエ
ン、ポリイソプレン、塩素化ポリエチレン、塩素
化ポリプロピレン、スチレン−ブタジエン系ゴ
ム、スチレン−ブタジエン−スチレンブロツク共
重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロツ
ク共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−ス
チレンブロツク共重合体、スチレン−プロピレン
−ブチレン−スチレンブロツク共重合体など)ま
たは熱可塑性合成樹脂(例えばポリプロピレン、
プリブテン、ポリ−4−メチルペンテン−1の如
きエチレン系重合体を除くポリオレフイン、ポリ
スチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合
体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共
重合体、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニ
ルなど)との混合物を用いることもできる。特
に、エチレン単独重合体、エチレン成分を50重量
%以上含有するエチレン共重合体であつて、結晶
性もしくは非晶性エチレン−プロピレン共重合
体、結晶性エチレン−ブテン−1共重合体、結晶
性エチレン−プロピレン−ブテン−1 3元共重
合体、結晶性エチレン−ペンテン−1共重合体ま
たは結晶性エチレン−ヘキセン−1共重合体であ
つて触媒残渣のチタン分を5ppm以上またはパナ
ジウム分を0.5ppm以上含有するエチレン系重合
体を用いるとその効果が大である。
本発明で用いる化合物Aとしてはグリセリン、
トリメチロールエタン、トリメチロールプロパ
ン、エリスリトール、ペンタエリスリトール、ジ
ペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトー
ル、キシリトール、ソルビトール、マンニトール
などのポリオール、グリセリンと脂肪酸のモノエ
ステル、ジグリセリンと脂肪酸のモノエステル、
ソルビタンと脂肪酸のモノエステル、シヨ糖と脂
肪酸のモノエステル、ベンタエリスリトールと脂
肪酸のモノもしくはジエステル、トリメチロール
エタンと脂肪酸のモノエステル、トリメチロール
プロパンと脂肪酸のモノエステル、ポリオキシエ
チレングリセリンと脂肪酸のモノエステル、ポリ
オキシエチレンソルビタンと脂肪酸のモノエステ
ルなどのポリオールと脂肪酸の部分エステル(脂
肪酸としてはラウリン酸、ミリスチン酸、パルミ
チン酸、ステアリン酸、ペヘニン酸、オレイン酸
など)を例示することができる。特にトリメチロ
ールエタン、グリセリンと脂肪酸のモノエステ
ル、ペンタエリスリトールと脂肪酸のモノもしく
はジエステルが好ましい。また、フエノール系酸
化防止剤としては2,6−ジ−t−ブチル−p−
クレゾール、2−t−ブチル−4,6−ジメチル
フエノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチ
ルフエノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−n
−ブチルフエノール、2,6−ジ−i−ブチル−
4−n−ブチルフエノール、2,6−ジ−シクロ
ペンチル−4−メチルフエノール、2−(α−メ
チルシクロヘキシル)−4,6−ジメチルフエノ
ール、2,6−ジ−オクタデシル−4−メチルフ
エノール、2,4,6−トリ−シクロヘキシルフ
エノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−メトキ
シメチルフエノール、n−オクタデシル−β−
(4′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−t−ブチルフエニ
ル)プロピオネート、2,6−ジフエニル−4−
オクタデシロキシフエノール、2,4,6−トリ
ス(3′,5′−ジ−t−ブチル−4′−ヒドロキシベ
ンジルチオ)−1,3,5−トリアジン、2,6
−ジ−t−ブチル−4−メトキシフエノール、
2,5−ジ−t−ブチルハイドロキノン、2,5
−ジ−t−アミルハイドロキノン、2,2′−チオ
−ビス−(6−t−ブチル−4−メチルフエノー
ル)、2,2′−チオ−ビス−(4−オクチルフエノ
ール),2,2′−チオ−ビス−(6−t−ブチル−
3−メチルフエノール)、4,4′−チオ−ビス−
(6−t−ブチル−2−メチルフエノール)、2,
2′−メチレン−ビス−(6−t−ブチル−4−メ
チルフエノール)、2,2′−メチレン−ビス−(6
−t−ブチル−4−エチルフエノール)、2,
2′−メチレン−ビス−〔4−メチル−6−(α−メ
チルシクロヘキシル)−フエノール〕、2,2′−メ
チレン−ビス−(4−メチル−6−シクロヘキシ
ルフエノール)、2,2′−メチレン−ビス−(6−
ノニル−4−メチルフエノール)、2,2′−メチ
レン−ビス〔6−(α−メチルベンジル)−4−ノ
ニルフエノール〕、2,2′−メチレン−ビス−〔6
−(α,α−ジメチルベンジル)−4−ノニルフエ
ノール〕、2,2′−メチレン−ビス−(4,6−ジ
−t−ブチルフエノール)、2,2′−エチリデン
−ビス−(4,6−ジ−t−ブチルフエノール)、
2,2′−エチリデン−ビス−(6−t−ブチル−
4−i−ブチルフエノール)、4,4′−メチレン
−ビス−(2,6−ジ−t−ブチルフエノール)、
4,4′−メチレン−ビス−(6−t−ブチル−2
−メチルフエノール)、4,4′−ブチリデン−ビ
ス−(6−t−ブチル−2−メチルフエノール)、
4,4′−ブチリデン−ビス−(6−t−ブチル−
3−メチルフエノール)、4,4′−ブチリデン−
ビス−(2,6−ジ−t−ブチルフエノール)、
4,4′−ブチリデン−ビス−(3,6−ジ−t−
ブチルフエノール)、1,1−ビス−(5−t−ブ
チル−4−ヒドロキシ−2−メチルフエニル)−
ブタン、2,6−ジ−(3−t−ブチル−5−メ
チル−2−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフ
エノール、1,1,3−トリス−(5−t−ブチ
ル−4−ヒドロキシ−2−メチルフエニル)−ブ
タン、ビス〔3,3−ビス(4′−ヒドロキシ−
3′−t−ブチルフエニル)ブチリツクアシツド〕
エチレングリコールエステル、ジ−(3−t−ブ
チル−4−ヒドロキシ−5−メチルフエニル)−
ジシクロペンタジエン、ジ−〔2−(3′−t−ブチ
ル−2′−ヒドロキシ−5′−メチルベンジル)−6
−t−ブチル−4−メチルフエニル〕テレフタレ
ート、1,3,5−トリメチル−2,4,6−ト
リス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ
ベンジル)ベンゼン、1,3,5−トリス−(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−(4−
t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチル
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
フエニル)プロピオニルオキシエチル〕イソシア
ヌレートもしくはテトラキス〔メチレン−3−
(3′,5′−ジ−t−ブチル−4′−ヒドロキシフエニ
ル)プロピオネート〕メタンを例示することがで
きる。該化合物Aおよびフエノール系酸化防止剤
の配合割合は、エチレン系重合体100重量部に対
してそれぞれ0.01〜1重量部、好ましくは0.05〜
0.5重量部である。0.01重量部未満の配合では架
橋エチレン系重合体の着色を防止する効果が充分
に発揮されず、また1重量部を超えても構わない
が、それ以上の着色防止効果の向上が期待できず
実際的でないばかりでなくまた不経済である。
本発明で用いるラジカル発生剤としては均一な
組成物を得るためには分解温度は低過ぎない方が
望ましく、半減期10時間を得るための温度が70℃
以上、好ましくは100℃以上のものでありベンゾ
イルパーオキサイド、t−ブチルパーベンゾエー
ト、t−ブチルパーアセテート、t−ブチルパー
オキシイソプロピルカーボネート、2,5−ジ−
メチル−2,5−ジ−(ベンゾイルパーオキシ)
ヘキサン、2,5−ジ−メチル−2,5−ジ−
(ベンゾイルパーオキシ)ヘキシン−3、t−ブ
チル−ジ−パーアジペート、t−ブチルパーオキ
シ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、メ
チル−エチルケトンパーオキサイド、シクロヘキ
サノンパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキ
サイド、ジキユミルパーオキサイド、2,5−ジ
−メチル−2,5−ジ−(t−ブチルパーオキシ)
ヘキサン、2,5−ジ−メチル−2,5−ジ−
(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、1,3
−ビス−(t−ブチルパーオキシイソプロピル)
ベンゼン、t−ブチルキユミルパーオキサイド、
1,1−ビス−(t−ブチルパーオキシ)−3,
3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビ
ス−(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、
2,2−ビス−(t−ブチルパーオキシ)ブタン、
p−メンタンハイドロパーオキサイド、ジ−イソ
プロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、キユ
メンハイドロパーオキサイド、t−ブチルハイド
ロパーオキサイド、p−サイメンハイドロパーオ
キサイド、1,1,3,3−テトラ−メチルブチ
ルハイドロパーオキサイドもしくは2,5−ジ−
メチル−2,5−ジ−(ハイドロパーオキシ)ヘ
キサンなどの有機過酸化物を例示できる。特に
2,5−ジ−メチル−2,5−ジ−(t−ブチル
パーオキシ)ヘキサン、2,5−ジ−メチル−
2,5−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン
−3または1,3−ビス−(t−ブチルパーオキ
シイソプロピル)ベンゼンが好ましい。該ラジカ
ル発生剤の配合割合は、通常エチレン系重合体
100重量部に対して、0.001〜0.5重量部、好まし
くは0.01〜0.2重量部である。また溶融混練処理
の方法は、後述の各種溶融混練装置により150℃
〜300℃、好ましくは180℃〜270℃の温度で行う。
溶融混練処理温度が150℃未満では充分な架橋が
行われず、300℃を超えるとエチレン系重合体の
熱酸化劣化が促進され、該エチレン系重合体の着
色が顕著となるので好ましくない。
本発明の製造方法にあつては、用いる触媒残渣
のチタン分を5ppm以上またはバナジウム分を
0.5ppm以上含有するエチレン系重合体に通常エ
チレン系重合体に添加される各種の添加剤例えば
チオエーテル系、リン系などの酸化防止剤、光安
定剤、透明化剤、造核剤、滑剤、帯電防止剤、防
曇剤、アンチブロツキング剤、無滴剤、顔料、重
金属不活性化剤(銅害防止剤)、金属石鹸類など
の分散剤もしくは中和剤、無機充填剤(例えばタ
ルク、マイカ、クレー、ウオラストナイト、ゼオ
ライト、アスベスト、炭酸カルシウム、水酸化ア
ルミニウム、水酸化マグネシウム、硫酸バリウ
ム、ケイ酸カルシウム、ガラス繊維、炭素繊維な
ど)もしくはカツプリング剤(例えばシラン系、
チタネート系、ボロン系、アルミネート系、ジル
コアルミネート系など)の如き表面処理剤で表面
処理された前述の無機充填剤または有機充填剤
(例えば木粉、パルプ、故紙、合成繊維、天然繊
維など)を本発明の目的を損なわない範囲で配合
して用いることができる。特にリン系酸化防止剤
を併用すると相乗的に着色防止効果が発揮される
ので併用することが好ましい。好ましいリン系酸
化防止剤としてはジステアリル−ペンタエリスリ
トール−ジフオスフアイト、テトラキス(2,4
−ジ−t−ブチルフエニル)−4,4′−ビフエニ
レン−ジ−フオスフオナイト、ビス(2,4−ジ
−t−ブチルフエニル)−ペンタエリスリトール
−ジフオスフアイト、ビス(2,6−ジ−t−ブ
チル−4−メチルフエニル)−ペンタエリスリト
ール−ジフオスフアイトおよびトリス(2,4−
ジ−t−ブチルフエニル)フオスフアイトを例示
することができる。
本発明の製造方法は触媒残渣のチタン分を
5ppm以上またはバナジウム分を0.5ppm以上含有
するエチレン系重合体に前述の化合物A、フエノ
ール系酸化防止剤、ラジカル発生剤ならびに通常
エチレン系重合体に添加される前述の各種添加剤
の各所定量を通常の混合装置例えばヘンセルミキ
サー(商品名)、スーパーミキサー、リボンブレ
ンダー、バンバリミキサーなどを用いて、配合し
たラジカル発生剤が分解しない程度の温度で混合
し、通常の単軸押出機、2軸押出機、ブラベンダ
ーまたはロールなどで、溶融混練温度150℃〜300
℃、好ましくは180℃〜270℃で溶融混練処理する
ことにより行われる。
〔作用〕
本発明においてフエノール系酸化防止剤はラジ
カル連鎖禁止剤として、またラジカル発生剤は溶
融混練処理すなわち加熱によりラジカルを発生
し、エチレン系重合体の水素原子の引き抜きを行
いエチレン系重合体のラジカルを生成し、エチレ
ン系重合体を架橋して機械的強度や耐熱剛性など
の改善に作用することは周知の通りである。
本発明の製造方法において前述の化合物Aが、
フエノール系酸化防止剤に依り安定化されたエチ
レン系重合体をラジカル発生剤の存在下に溶融混
練処理する際、チタンもしくはバナジウムの錯化
合物に対してどのような作用をするのかその作用
機構自体は明らかではないが、ポリオールと脂肪
酸の完全エステルを用いた場合には本発明の効果
を奏さないことから、化合物Aのアルコール性水
酸基がチタンもしくはバナジウムの錯化合物に作
用し安定なキレート化合物を生成するものと推定
される。
〔効果〕
本発明の製造方法により得られる架橋エチレン
系重合体は、従来公知のリン系酸化防止剤または
ポリオールと脂肪酸の完全エステルを配合してな
るエチレン系重合体を用いてラジカル発生剤によ
つて架橋する方法から得られる架橋エチレン系重
合体にくらべて着色がなく、機械的強度や耐熱剛
性などが改善されるので、射出成形法、押出成形
法(特に電線被覆、発泡)、ブロー成形法などの
各種成形法により目的とする成形品の製造に好適
に使用することができる。
〔実施例〕
以下、実施例、比較例および参考例によつて本
発明を具体的に説明するが、本発明はこれによつ
て限定されるものではない。
尚、実施例、比較例および参考例で用いた評価
方法は次の方法によつた。
着色性:得られたペレツトのYI(Yellowness
Index)を測定(JIS K7103に準拠)し、このYI
の数値の大小より着色性を評価した。
この数値が小さい程、着色がないことを示す。
実施例1〜16、比較例1〜4、参考例1
エチレン系重合体としてMI(190℃における荷
重2.16Kgを加えた場合の10分間の溶融樹脂の吐出
量)1.5g/10分の粉末状チーグラナツタ系エチ
レン単独重合体(チタン含有量8ppm)100重量部
に、化合物Aとしてトリメチロールエタン、グリ
セリンモノステアレート、ペンタエリスリトール
モノステアレートもしくはペンタエリスリトール
ジステアレート、フエノール系酸化防止剤として
2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、テト
ラキス〔メチレン−3−(3′,5′−ジ−t−ブチ
ル−4′−ヒドロキシフエニル)プロピオネート〕
メタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−
トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキ
シベンジル)ベンゼン、1,3,5−トリス−
(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベン
ジル)イソシアヌレートまたはn−オクタデシル
−β−(4′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−t−ブチル
フエニル)プロピオネート、ラジカル発生剤とし
て2,5−ジ−メチル−2,5−ジ−(t−ブチ
ルパーオキシ)ヘキサンもしくは1,3−ビス−
(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン
および他の添加剤のそれぞれ所定量を後述の第1
表に記載した配合割合でヘンセルミキサー(商品
名)に入れ、3分間撹拌混合した後口径40mmの単
軸押出機で200℃にて溶融混練処理して架橋し、
ペレツト化した。また、比較例1〜4としてMI
が1.5g/10分の粉末状チーグラ・ナツタ系エチ
レン単独重合体(チタン含有量8ppm)100重量部
に後述の第1表に記載の添加剤のそれぞれ所定量
を配合し、実施例1〜16に準拠して撹拌混合、溶
融混練処理して架橋したペレツトを得た。さら
に、参考例1としてMIが1.5g/10分の粉末状チ
ーグラ・ナツタ系エチレン単独重合体(チタン含
有量1ppm)100重量部に後述の第1表に記載の添
加剤のそれぞれ所定量を配合し、実施例1〜16に
準拠して撹拌混合、溶融混練処理して架橋したペ
レツトを得た。
得られたペレツトを用いて前記の試験方法によ
り着色性の評価を行つた。その結果を第1表に示
した。
実施例17〜32、比較例5〜8、参考例2
エチレン系重合体として、MI0.5g/10分の粉
末状チーグラ・ナツタ系エチレン−プロピレン共
重合体(メチル分岐3.0個/1000炭素、チタン含
有量8ppm)100重量部に、化合物Aとしてトリメ
チロールエタン、グリセリンモノステアレート、
ペンタエリスリトールモノステアレートもしくは
ペンタエリスリトールジステアレート、フエノー
ル系酸化防止剤として2,6−ジ−t−ブチル−
p−クレゾール、テトラキス〔メチレン−3−
(3′,5′−ジ−t−ブチル−4′−ヒドロキシフエニ
ル)プロピオネート〕メタン、1,3,5−トリ
メチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−
ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、
1,3,5−トリス−(3,5−ジ−t−ブチル
−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレートま
たはn−オクタデシル−β−(4′−ヒドロキシ−
3′,5′−ジ−t−ブチルフエニル)プロピオネー
ト、ラジカル発生剤として2,5−ジ−メチル−
2,5−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン
もしくは1,3−ビス−(t−ブチルパーオキシ
イソプロピル)ベンゼンおよび他の添加剤のそれ
ぞれ所定量を後述の第2表に記載した配合割合で
ヘンセルミキサー(商品名)に入れ、3分間撹拌
混合した後口径40mmの単軸押出機で200℃にて溶
融混練処理して架橋し、ペレツト化した。また、
比較例5〜8としてMIが0.5g/10分の粉末状チ
ーグラ・ナツタ系エチレン−プロピレン共重合体
(メチル分岐3.0個/1000炭素、チタン含有量
8ppm)100重量部に後述の第2表に記載の添加剤
のそれぞれ所定量を配合し、実施例17〜32に準拠
して撹拌混合、溶融混練処理して架橋したペレツ
トを得た。さらに、参考例2としてMIが0.5g/
10分の粉末状チーグラ・ナツタ系エチレン−プロ
ピレン共重合体(メチル分岐3.0個/1000炭素、
チタン含有量1ppm)100重量部に後述の第2表に
記載の添加剤のそれぞれ所定量を配合し、実施例
17〜32に準拠して撹拌混合、溶融混練処理して架
橋したペレツトを得た。
得られたペレツトを用いて前記の試験方法によ
り着色性の評価を行つた。その結果を第2表に示
した。
実施例33〜48、比較例9〜12、参考例3
エチレン系重合体として、MI1.0g/10分の粉
末状チーグラ・ナツタ系エチレン−ブテン−1共
重合体(エチル分岐0.014個/1000炭素、バナジ
ウム含有量0.6ppm)100重量部に、化合物Aとし
てトリメチロールエタン、グリセリンモノステア
レート、ペンタエリスリトールモノステアレート
もしくはペンタエリスリトールジステアレート、
フエノール系酸化防止剤として2,6−ジ−t−
ブチル−p−クレゾール、テトラキス〔メチレン
−3−(3′,5′−ジ−t−ブチル−4′−ヒドロキシ
フエニル)プロピオネート〕メタン、1,3,5
−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ
−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼ
ン、1,3,5−トリス−(3,5−ジ−t−ブ
チル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレー
トまたはn−オクタデシル−β−(4′−ヒドロキ
シ−3′,5′−ジ−t−ブチルフエニル)プロピオ
ネート、ラジカル発生剤として2,5−ジ−メチ
ル−2,5−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ヘキ
サンもしくは1,3−ビス−(t−ブチルパーオ
キシイソプロピル)ベンゼンおよび他の添加剤の
それぞれ所定量を後述の第3表に記載した配合割
合でヘンセルミキサー(商品名)に入れ、3分間
撹拌混合した後口径40mmの単軸押出機で200℃に
て溶融混練処理して架橋し、ペレツト化した。ま
た、比較例9〜12としてMIが1.0g/10分の粉末
状チーグラ・ナツタ系エチレン−ブテン−1共重
合体(エチル分岐0.014個/1000炭素、バナジウ
ム含有量0.06ppm)100重量部に後述の第3表に
記載の添加剤のそれぞれ所定量を配合し、実施例
33〜48に準拠して撹拌混合、溶融混練処理して架
橋したペレツトを得た。さらに、参考例3として
MIが1.0g/10分の粉末状チーグラ・ナツタ系エ
チレン−ブテン−1共重合体(エチル分岐0.014
個/1000炭素、バナジウム含有量0.01ppm)100
重量部に後述の第3表に記載の添加剤のそれぞれ
所定量を配合し、実施例33〜48に準拠して撹拌混
合、溶融混練処理して架橋したペレツトを得た。
得られたペレツトを用いて前記の試験方法によ
り着色性の評価を行つた。その結果を第4表に示
した。
実施例49〜64、比較例13〜16、参考例4
エチレン系重合体として、ムーニー粘度ML1
+4(100℃)25の粉末状非晶性エチレン−プロピ
レン共重合体(プロピレン含有量25重量%、バナ
ジウム含有量0.6ppm)100重量部に、化合物Aと
してトリメチロールエタン、グリセリンモノステ
アレート、ペンタエリスリトールモノステアレー
トもしくはペンタエリスリトールジステアレー
ト、フエノール系酸化防止剤として2,6−ジ−
t−ブチル−p−クレゾール、テトラキス〔メチ
レン−3−(3′,5′−ジ−t−ブチル−4′−ヒドロ
キシフエニル)プロピオネート〕メタン、1,
3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,
5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)
ベンゼン、1,3,5−トリス−(3,5−ジ−
t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシア
ヌレートまたはn−オクタデシル−β−(4′−ヒ
ドロキシ−3′,5′−ジ−t−ブチルフエニル)プ
ロピオネート、ラジカル発生剤として2,5−ジ
−メチル−2,5−ジ−(t−ブチルパーオキシ)
ヘキサンもしくは1,3−ビス−(t−ブチルパ
ーオキシイソプロピル)ベンゼンおよび他の添加
剤のそれぞれ所定量を後述の第4表に記載した配
合割合でヘンセルミキサー(商品名)に入れ、3
分間撹拌混合した後口径40mmの単軸押出機で200
℃にて溶融混練処理して架橋し、ペレツト化し
た。また、比較例13〜16としてムーニー粘度
ML1+4(100℃)が25の粉末状非晶性エチレン
−プロピレン共重合体(プロピレン含有量25重量
%、バナジウム含有量0.6ppm)100重量部に後述
の第4表に記載の添加剤のそれぞれ所定量を配合
し、実施例49〜64に準拠して撹拌混合、溶融混練
処理して架橋したペレツトを得た。さらに、参考
例4としてムーニー粘度ML1+4(100℃)が25
の粉末状非晶性エチレン−プロピレン共重合体
(プロピレン含有量25重量%、バナジウム含有量
0.01ppm)100重量部に後述の第4表に記載の添
加剤のそれぞれ所定量を配合し、実施例49〜64に
準拠して撹拌混合、溶融混練処理して架橋したペ
レツトを得た。
得られたペレツトを用いて前記の試験方法によ
り着色性の評価を行つた。その結果を第4表に示
した。
第1〜4表に示される各種化合物および添加剤
は下記の通りである。
化合物A〔〕;トリメチロールエタン
化合物A〔〕;グリセリンモノステアレート
化合物A〔〕;ペンタエリスリトールモノステア
レート
化合物A〔〕;ペンタエリスリトールジステアレ
ート
フエノール系酸化防止剤〔〕;2,6−ジ−t
−ブチル−p−クレゾール
フエノール系酸化防止剤〔〕;テトラキス〔メ
チレン−3−(3′,5′−ジ−t−ブチル−4′−ヒ
ドロキシフエニル)プロピオネート〕メタン
フエノール系酸化防止剤〔〕;1,3,5−ト
リメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−
t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼ
ン
フエノール系酸化防止剤〔〕;1,3,5−ト
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
フエノール系酸化防止剤〔〕;n−オクタデシ
ル−β−(4′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−t−ブ
チルフエニル)プロピオネート
ラジカル発生剤〔〕;2,5−ジ−メチル−2,
5−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン
ラジカル発生剤〔〕;1,3−ビス−(t−ブチ
ルパーオキシイソプロピル)ベンゼン
リン系酸化防止剤1;テトラキス(2,4−ジ−
t−ブチルフエニル)−4,4′−ビフエニレン
−ジ−フオスフオナイト
リン系酸化防止剤2;ビス(2,4−ジ−t−ブ
チルフエニル)−ペンタエリスリトール−ジフ
オスフアイト
ポリオール系化合物(ポリオールと脂肪酸の完全
エステル);ペンタエリスリトールテトラステア
レート
Ca−St;ステアリン酸カルシウム
[Industrial Application Field] The present invention relates to a method for producing a crosslinked ethylene polymer. For more details, check the titanium content of the catalyst residue.
A specific amount of a phenolic antioxidant, a polyol, or a partial ester of the polyol and a fatty acid (hereinafter referred to as compound A) to an ethylene polymer containing 5 ppm or more or 0.5 ppm or more of panadium.
and a radical generator, and the temperature is 150℃~300℃.
The present invention relates to a method for producing a crosslinked ethylene polymer, which is characterized by carrying out a melt-kneading treatment at °C. [Prior Art] Generally, ethylene polymers are relatively inexpensive and have excellent mechanical properties, so they are used to manufacture various molded products such as injection molded products, blow molded products, films, sheets, and fibers. . However, ethylene polymers are molded at temperatures above the melting point of the ethylene polymer, but they undergo oxidative deterioration due to the heat during melt-kneading, causing problems with coloration and odor. There are also problems with thermal stability.
For this reason, low molecular weight phenolic antioxidants such as 2,6-di-t-butyl-p-cresol (BHT) have traditionally been used to prevent thermal oxidative deterioration during melt-kneading. High molecular weight phenolic antioxidants are widely used to impart thermal stability. However, when the ethylene polymer containing the above-mentioned phenolic antioxidant is melt-kneaded, the phenolic antioxidant used is mixed with a complex compound of titanium or vanadium, which is a catalyst residue in the ethylene polymer. It is said that problems such as oxidizing quinone compounds are produced and the resulting ethylene polymer becomes colored. For this reason, an ethylene polymer composition (JP-A-58-213036) has been proposed in which an ethylene polymer is blended with pentaerythritol or a polyol which is a reaction product of pentaerythritol and propylene oxide. In addition, in order to improve the mechanical strength and heat resistance rigidity of ethylene polymers, there is a method of crosslinking ethylene polymers by melt-kneading or electron beam irradiation treatment in the presence of a radical generator. is well known. In addition, for the purpose of further improving the dielectric strength of an electrically insulating polyolefin composition with excellent dielectric strength, which is made by blending a voltage stabilizer consisting of a phosphorane derivative, a halogenated paranitroaniline, or a specific phosphosphate, A polyolefin composition for electrical insulation is crosslinked by adding an organic peroxide using a nonionic surfactant such as a polyhydric alcohol or sorbitan monostearate together with the voltage stabilizer (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1989-1999).
40553, JP-A-52-40554, and JP-A-52-45647). [Problems to be Solved by the Invention] In the process of researching the coloring properties of ethylene polymers containing titanium or panadium as catalyst residue, the present inventors discovered that the titanium or panadium content of the catalyst residue Even if the above-mentioned phenolic antioxidant is blended into an ethylene-based polymer containing a large amount of It has been found that when a polymer is melt-kneaded and crosslinked in the presence of a radical generator, the resulting crosslinked ethylene polymer is significantly colored. This phenomenon was described in the above-mentioned Japanese Patent Application Publication No.
No. 58-213036, JP-A-52-40553, JP-A-52-40554, and JP-A-52-45647 do not contain any description. The present inventors aimed to improve the mechanical strength, heat-resistant rigidity, etc. of an ethylene polymer obtained by blending a phenolic antioxidant with an ethylene polymer containing a large amount of titanium or panadium in the catalyst residue described above. Therefore, we conducted intensive research on a method for obtaining crosslinked ethylene polymers that do not become colored even when melt-kneaded in the presence of a radical generator. As a result, the titanium content in the catalyst residue was reduced to 5ppm or more, or the panadium content was reduced to 5ppm or more.
A specific amount of a phenolic antioxidant, a polyol or a partial ester of the polyol and a fatty acid (hereinafter referred to as compound A), and a radical generator are blended into an ethylene polymer containing 0.5 ppm or more,
It was discovered that a crosslinked ethylene polymer without coloring can be obtained by melt-kneading, and the present invention was completed based on this knowledge. As is clear from the above description, the purpose of the present invention is to add Compound A, a phenolic antioxidant, and a radical generator to an ethylene polymer containing 5 ppm or more of titanium or 0.5 ppm or more of panadium in the catalyst residue. It is an object of the present invention to provide a method for producing a colorless crosslinked ethylene polymer by blending and melt-kneading. [Means for solving the problems] The present invention has the following configuration. Ethylene polymer containing 5 ppm or more of titanium or 0.5 ppm or more of panadium in catalyst residue
100 parts by weight of a polyol or a partial ester of the polyol and fatty acid (hereinafter referred to as compound A) and a phenolic antioxidant, respectively.
1. A method for producing a crosslinked ethylene polymer, comprising blending 0.01 to 1 part by weight and 0.001 to 0.5 part by weight of a radical generator, and melt-kneading the mixture at 150°C to 300°C. The ethylene polymer used in the production method of the present invention contains 5 ppm or more of titanium or 0.5 ppm or more of panadium in the catalyst residue, and
For example, it is an ethylene polymer obtained by a solution polymerization method using a saturated hydrocarbon solvent, a bulk polymerization method, a gas phase polymerization method, or a polymerization method using a combination of a bulk polymerization method and a gas phase polymerization method. In the production method of the present invention, the titanium content of the catalyst residue is 5 ppm.
There is no problem in using an ethylene polymer with a panadium content of less than 0.5 ppm, but in this case, even if the above-mentioned compound A is not added, the resulting crosslinked ethylene polymer will Does not cause coloring to the extent that it becomes a problem. The ethylene polymer used in the present invention is an ethylene polymer containing 5 ppm or more of titanium or 0.5 ppm or more of panadium in the catalyst residue, an ethylene homopolymer, ethylene as the main component, i.e. An ethylene copolymer containing 50% by weight or more of ethylene, propylene, and butene.
1, pentene-1, 4-methyl-pentene-1,
Crystalline or amorphous copolymers with one or more α-olefins such as hexene-1 and octene-1, amorphous ethylene-propylene-nonconjugated diene copolymers, ethylene and vinyl acetate, Examples include copolymers with acrylic acid esters or saponified products of the copolymers, copolymers of ethylene and unsaturated carboxylic acids or their anhydrides, and reaction products of the copolymers with metal ion compounds. Not only can these ethylene polymers be used alone, but also two or more ethylene polymers can be used as a mixture. In addition, the above-mentioned ethylene polymers and various synthetic rubbers (e.g. polybutadiene, polyisoprene, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, styrene-butadiene rubber, styrene-butadiene-styrene block copolymer, styrene-isoprene-styrene block copolymer) polymers, styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymers, styrene-propylene-butylene-styrene block copolymers, etc.) or thermoplastic synthetic resins (e.g. polypropylene,
Polyolefins, polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymers, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers, polyamides, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyvinyl chloride, excluding ethylene polymers such as prbutene and poly-4-methylpentene-1. ) can also be used. In particular, ethylene homopolymers, ethylene copolymers containing 50% by weight or more of ethylene component, including crystalline or amorphous ethylene-propylene copolymers, crystalline ethylene-butene-1 copolymers, crystalline ethylene-butene-1 copolymers, Ethylene-propylene-butene-1 ternary copolymer, crystalline ethylene-pentene-1 copolymer or crystalline ethylene-hexene-1 copolymer with a titanium content of 5 ppm or more or a panadium content of 0.5 in the catalyst residue. The effect is great when an ethylene polymer containing ppm or more is used. Compound A used in the present invention includes glycerin,
Polyols such as trimethylolethane, trimethylolpropane, erythritol, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, xylitol, sorbitol, mannitol, monoesters of glycerin and fatty acids, monoesters of diglycerin and fatty acids,
Monoesters of sorbitan and fatty acids, monoesters of sucrose and fatty acids, mono- or diesters of bentaerythritol and fatty acids, monoesters of trimethylolethane and fatty acids, monoesters of trimethylolpropane and fatty acids, monoesters of polyoxyethylene glycerin and fatty acids. Examples include partial esters of polyols and fatty acids such as esters, monoesters of polyoxyethylene sorbitan and fatty acids (the fatty acids include lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, pehenic acid, and oleic acid). Particularly preferred are trimethylolethane, monoesters of glycerin and fatty acids, and mono- or diesters of pentaerythritol and fatty acids. In addition, as a phenolic antioxidant, 2,6-di-t-butyl-p-
Cresol, 2-t-butyl-4,6-dimethylphenol, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, 2,6-di-t-butyl-4-n
-butylphenol, 2,6-di-i-butyl-
4-n-butylphenol, 2,6-di-cyclopentyl-4-methylphenol, 2-(α-methylcyclohexyl)-4,6-dimethylphenol, 2,6-di-octadecyl-4-methylphenol, 2 , 4,6-tri-cyclohexylphenol, 2,6-di-t-butyl-4-methoxymethylphenol, n-octadecyl-β-
(4'-hydroxy-3',5'-di-t-butylphenyl)propionate, 2,6-diphenyl-4-
Octadesiloxyphenol, 2,4,6-tris(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxybenzylthio)-1,3,5-triazine, 2,6
-di-t-butyl-4-methoxyphenol,
2,5-di-t-butylhydroquinone, 2,5
-di-t-amylhydroquinone, 2,2'-thio-bis-(6-t-butyl-4-methylphenol), 2,2'-thio-bis-(4-octylphenol), 2,2' -thio-bis-(6-t-butyl-
3-methylphenol), 4,4'-thio-bis-
(6-t-butyl-2-methylphenol), 2,
2'-methylene-bis-(6-t-butyl-4-methylphenol), 2,2'-methylene-bis-(6
-t-butyl-4-ethylphenol), 2,
2'-methylene-bis-[4-methyl-6-(α-methylcyclohexyl)-phenol], 2,2'-methylene-bis-(4-methyl-6-cyclohexylphenol), 2,2'-methylene -Bis-(6-
nonyl-4-methylphenol), 2,2'-methylene-bis[6-(α-methylbenzyl)-4-nonylphenol], 2,2'-methylene-bis-[6
-(α,α-dimethylbenzyl)-4-nonylphenol], 2,2′-methylene-bis-(4,6-di-t-butylphenol), 2,2′-ethylidene-bis-(4, 6-di-t-butylphenol),
2,2'-ethylidene-bis-(6-t-butyl-
4-i-butylphenol), 4,4'-methylene-bis-(2,6-di-t-butylphenol),
4,4'-methylene-bis-(6-t-butyl-2
-methylphenol), 4,4'-butylidene-bis-(6-t-butyl-2-methylphenol),
4,4'-Butylidene-bis-(6-t-butyl-
3-methylphenol), 4,4'-butylidene-
bis-(2,6-di-t-butylphenol),
4,4'-butylidene-bis-(3,6-di-t-
butylphenol), 1,1-bis-(5-t-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)-
Butane, 2,6-di-(3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxybenzyl)-4-methylphenol, 1,1,3-tris-(5-t-butyl-4-hydroxy-2 -methylphenyl)-butane, bis[3,3-bis(4'-hydroxy-
3'-t-butylphenyl)butylphenyl)
Ethylene glycol ester, di-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)-
Dicyclopentadiene, di-[2-(3'-t-butyl-2'-hydroxy-5'-methylbenzyl)-6
-t-butyl-4-methylphenyl]terephthalate, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene, 1,3,5- Tris-(3,
5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)
Isocyanurate, 1,3,5-tris-(4-
t-Butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)isocyanurate, 1,3,5-tris-[(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyloxyethyl]isocyanurate Or tetrakis [methylene-3-
(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionate]methane can be exemplified. The compounding ratio of the compound A and the phenolic antioxidant is 0.01 to 1 part by weight, preferably 0.05 to 1 part by weight, per 100 parts by weight of the ethylene polymer.
It is 0.5 part by weight. If the amount is less than 0.01 part by weight, the effect of preventing coloring of the crosslinked ethylene polymer will not be sufficiently exhibited, and although it is OK to exceed 1 part by weight, no further improvement in the coloring prevention effect can be expected and in practice Not only is it unsuitable, but it is also uneconomical. For the radical generator used in the present invention, in order to obtain a uniform composition, it is preferable that the decomposition temperature is not too low, and the temperature to obtain a half-life of 10 hours is 70°C.
Above, preferably 100°C or higher, benzoyl peroxide, t-butyl perbenzoate, t-butyl peracetate, t-butyl peroxyisopropyl carbonate, 2,5-di-
Methyl-2,5-di-(benzoylperoxy)
Hexane, 2,5-di-methyl-2,5-di-
(benzoylperoxy)hexyne-3, t-butyl-di-peradipate, t-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoate, methyl-ethylketone peroxide, cyclohexanone peroxide, di-t- Butyl peroxide, diquinyl peroxide, 2,5-di-methyl-2,5-di-(t-butylperoxy)
Hexane, 2,5-di-methyl-2,5-di-
(t-butylperoxy)hexyne-3,1,3
-bis-(t-butylperoxyisopropyl)
Benzene, t-butyl quinyl peroxide,
1,1-bis-(t-butylperoxy)-3,
3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis-(t-butylperoxy)cyclohexane,
2,2-bis-(t-butylperoxy)butane,
p-menthane hydroperoxide, di-isopropylbenzene hydroperoxide, cymene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, p-cymene hydroperoxide, 1,1,3,3-tetra-methylbutyl hydroperoxide or 2,5-di-
Examples include organic peroxides such as methyl-2,5-di-(hydroperoxy)hexane. Especially 2,5-di-methyl-2,5-di-(t-butylperoxy)hexane, 2,5-di-methyl-
2,5-di-(t-butylperoxy)hexyne-3 or 1,3-bis-(t-butylperoxyisopropyl)benzene is preferred. The blending ratio of the radical generator is usually ethylene polymer.
The amount is 0.001 to 0.5 parts by weight, preferably 0.01 to 0.2 parts by weight per 100 parts by weight. In addition, the melt-kneading process is performed at a temperature of 150°C using various melt-kneading equipment described below.
It is carried out at a temperature of ~300°C, preferably 180°C to 270°C.
If the melt-kneading treatment temperature is less than 150°C, sufficient crosslinking will not occur, and if it exceeds 300°C, the thermal oxidative deterioration of the ethylene polymer will be accelerated and the coloration of the ethylene polymer will become noticeable, which is not preferred. In the production method of the present invention, the titanium content of the catalyst residue used is 5 ppm or more or the vanadium content is
Ethylene polymers containing 0.5 ppm or more contain various additives that are normally added to ethylene polymers, such as thioether-based, phosphorus-based antioxidants, light stabilizers, clarifying agents, nucleating agents, lubricants, and electrostatic charges. Preventive agents, antifogging agents, antiblocking agents, dropless agents, pigments, heavy metal deactivators (copper inhibitors), dispersants or neutralizing agents such as metal soaps, inorganic fillers (e.g. talc, mica, clay, wollastonite, zeolite, asbestos, calcium carbonate, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, barium sulfate, calcium silicate, glass fiber, carbon fiber, etc.) or coupling agents (for example, silane-based,
The above-mentioned inorganic fillers or organic fillers (e.g., wood flour, pulp, waste paper, synthetic fibers, natural fibers, etc.) that have been surface-treated with a surface treatment agent such as titanate-based, boron-based, aluminate-based, zirco-aluminate-based, etc. ) may be used in combination within a range that does not impair the purpose of the present invention. In particular, when a phosphorus-based antioxidant is used in combination, a synergistic coloring prevention effect is exhibited, so it is preferable to use them together. Preferred phosphorus antioxidants include distearyl-pentaerythritol-diphosphite, tetrakis(2,4
-di-t-butylphenyl)-4,4'-biphenylene-di-phosphonite, bis(2,4-di-t-butylphenyl)-pentaerythritol-diphosphite, bis(2,6-di-t-butyl-4 -methylphenyl)-pentaerythritol-diphosphite and tris(2,4-
An example is di-t-butylphenyl) phosphorite. The production method of the present invention reduces the titanium content of the catalyst residue.
The above-mentioned Compound A, phenolic antioxidant, radical generator, and each of the above-mentioned various additives that are usually added to ethylene polymers are added to an ethylene polymer containing 5 ppm or more or 0.5 ppm or more of vanadium. Using a mixing device such as a Hensel mixer (trade name), a super mixer, a ribbon blender, a Banbury mixer, etc., mix at a temperature that does not decompose the blended radical generator. Melt kneading temperature 150℃~300℃ with machine, Brabender or roll etc.
This is carried out by melt-kneading at 180°C to 270°C. [Function] In the present invention, the phenolic antioxidant acts as a radical chain inhibitor, and the radical generator generates radicals through melt-kneading treatment, that is, heating, and extracts hydrogen atoms from the ethylene polymer. It is well known that it generates radicals and crosslinks ethylene polymers to improve mechanical strength, heat-resistant rigidity, etc. In the production method of the present invention, the above-mentioned compound A is
When an ethylene polymer stabilized by a phenolic antioxidant is melt-kneaded in the presence of a radical generator, what kind of action does it have on titanium or vanadium complex compounds?The mechanism of its action itself is Although it is not clear, the effect of the present invention is not achieved when a complete ester of polyol and fatty acid is used, so the alcoholic hydroxyl group of compound A acts on the titanium or vanadium complex compound to produce a stable chelate compound. It is estimated that [Effects] The crosslinked ethylene polymer obtained by the production method of the present invention can be produced using a radical generator using a conventionally known phosphorus antioxidant or an ethylene polymer prepared by blending a polyol with a complete ester of fatty acid. Compared to cross-linked ethylene polymers obtained by cross-linking, injection molding, extrusion molding (especially wire coating, foaming), blow molding, etc. It can be suitably used to manufacture desired molded products by various molding methods such as. [Examples] Hereinafter, the present invention will be specifically explained using Examples, Comparative Examples, and Reference Examples, but the present invention is not limited thereto. The evaluation method used in Examples, Comparative Examples, and Reference Examples was as follows. Colorability: YI (Yellowness) of the obtained pellets
(based on JIS K7103), and this YI
The colorability was evaluated based on the magnitude of the numerical value. The smaller this number is, the less coloring there is. Examples 1 to 16, Comparative Examples 1 to 4, Reference Example 1 As an ethylene polymer, MI (discharge amount of molten resin in 10 minutes when a load of 2.16 kg at 190°C is applied) is 1.5 g/10 minutes in powder form Trimethylolethane, glycerin monostearate, pentaerythritol monostearate or pentaerythritol distearate as compound A, 2,6 as phenolic antioxidant to 100 parts by weight of Ziegura-Natsuta ethylene homopolymer (titanium content 8 ppm) -di-t-butyl-p-cresol, tetrakis [methylene-3-(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionate]
Methane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-
Tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene, 1,3,5-tris-
(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)isocyanurate or n-octadecyl-β-(4'-hydroxy-3',5'-di-t-butylphenyl)propionate, 2 as a radical generator , 5-di-methyl-2,5-di-(t-butylperoxy)hexane or 1,3-bis-
(t-butylperoxyisopropyl)benzene and other additives were added to the
Add the blending ratio listed in the table to a Hensel mixer (trade name), stir and mix for 3 minutes, and then melt-knead at 200℃ using a 40mm diameter single screw extruder to crosslink.
Turned into pellets. In addition, as comparative examples 1 to 4, MI
100 parts by weight of a powdered Ziegler-Natsuta ethylene homopolymer (titanium content: 8 ppm) with a weight of 1.5 g/10 minutes was blended with a predetermined amount of each of the additives listed in Table 1 below, and Examples 1 to 16 were prepared. Crosslinked pellets were obtained by stirring, mixing, and melt-kneading according to the method. Furthermore, as Reference Example 1, 100 parts by weight of a powdered Ziegler-Natsuta ethylene homopolymer (titanium content 1 ppm) with an MI of 1.5 g/10 minutes was blended with predetermined amounts of each of the additives listed in Table 1 below. Then, crosslinked pellets were obtained by stirring, mixing and melt-kneading according to Examples 1 to 16. Using the obtained pellets, the coloring property was evaluated according to the test method described above. The results are shown in Table 1. Examples 17 to 32, Comparative Examples 5 to 8, Reference Example 2 As the ethylene polymer, powdered Ziegler-Natsuta ethylene-propylene copolymer (3.0 methyl branches/1000 carbon, titanium Content: 8 ppm) 100 parts by weight, as compound A, trimethylolethane, glycerin monostearate,
Pentaerythritol monostearate or pentaerythritol distearate, 2,6-di-t-butyl- as a phenolic antioxidant
p-cresol, tetrakis [methylene-3-
(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionate]methane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-
butyl-4-hydroxybenzyl)benzene,
1,3,5-tris-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)isocyanurate or n-octadecyl-β-(4'-hydroxy-
3',5'-di-t-butylphenyl)propionate, 2,5-di-methyl- as a radical generator
Predetermined amounts of 2,5-di-(t-butylperoxy)hexane or 1,3-bis-(t-butylperoxyisopropyl)benzene and other additives are blended in the proportions listed in Table 2 below. The mixture was placed in a Hensel mixer (trade name), stirred and mixed for 3 minutes, and then melt-kneaded at 200°C in a single-screw extruder with a diameter of 40 mm to crosslink and form pellets. Also,
Comparative Examples 5 to 8 are powdered Ziegler-Natsuta ethylene-propylene copolymers with an MI of 0.5 g/10 min (3.0 methyl branches/1000 carbons, titanium content
Predetermined amounts of each of the additives listed in Table 2 below were blended into 100 parts by weight (8ppm), and crosslinked pellets were obtained by stirring, mixing, and melt-kneading in accordance with Examples 17-32. Furthermore, as reference example 2, MI is 0.5g/
10 minute powder Ziegler-Natsuta ethylene-propylene copolymer (3.0 methyl branches/1000 carbons,
A predetermined amount of each of the additives listed in Table 2 below was blended with 100 parts by weight (titanium content 1 ppm), and
Crosslinked pellets were obtained by stirring, mixing and melt-kneading according to 17-32. The resulting pellets were evaluated for colorability using the test method described above. The results are shown in Table 2. Examples 33 to 48, Comparative Examples 9 to 12, Reference Example 3 As an ethylene polymer, a powdered Ziegler-Natsuta ethylene-butene-1 copolymer (0.014 ethyl branches/1000 carbons) with an MI of 1.0 g/10 min. , vanadium content 0.6 ppm) to 100 parts by weight of compound A, trimethylolethane, glycerin monostearate, pentaerythritol monostearate or pentaerythritol distearate,
2,6-di-t- as a phenolic antioxidant
Butyl-p-cresol, tetrakis[methylene-3-(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionate]methane, 1,3,5
-trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene, 1,3,5-tris-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxy benzyl) isocyanurate or n-octadecyl-β-(4'-hydroxy-3',5'-di-t-butylphenyl)propionate, 2,5-di-methyl-2,5-di-( Predetermined amounts of t-butylperoxy)hexane or 1,3-bis-(t-butylperoxyisopropyl)benzene and other additives were mixed in the Hensel mixer (trade name) at the mixing ratios listed in Table 3 below. ), stirred and mixed for 3 minutes, and then melt-kneaded at 200°C in a single-screw extruder with a diameter of 40 mm to crosslink and pelletize. In addition, as Comparative Examples 9 to 12, 100 parts by weight of a powdered Ziegler-Natsuta ethylene-butene-1 copolymer (0.014 ethyl branches/1000 carbon, vanadium content 0.06 ppm) with an MI of 1.0 g/10 minutes was added to 100 parts by weight as described below. By blending the prescribed amounts of each of the additives listed in Table 3, Example
Crosslinked pellets were obtained by stirring, mixing, and melt-kneading in accordance with 33-48. Furthermore, as reference example 3
Powdered Ziegler-Natsuta ethylene-butene-1 copolymer (ethyl branched 0.014
pcs/1000 carbon, vanadium content 0.01ppm) 100
Predetermined amounts of the additives listed in Table 3 below were added to the parts by weight, and crosslinked pellets were obtained by stirring, mixing, and melt-kneading according to Examples 33 to 48. Using the obtained pellets, the coloring property was evaluated according to the test method described above. The results are shown in Table 4. Examples 49 to 64, Comparative Examples 13 to 16, Reference Example 4 As an ethylene polymer, Mooney viscosity ML1
To 100 parts by weight of a powdery amorphous ethylene-propylene copolymer (propylene content 25% by weight, vanadium content 0.6ppm) of Erythritol monostearate or pentaerythritol distearate, 2,6-di-
t-Butyl-p-cresol, tetrakis[methylene-3-(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionate]methane, 1,
3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,
5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)
Benzene, 1,3,5-tris-(3,5-di-
t-butyl-4-hydroxybenzyl)isocyanurate or n-octadecyl-β-(4'-hydroxy-3',5'-di-t-butylphenyl)propionate, 2,5-di-methyl- as a radical generator 2,5-di-(t-butylperoxy)
Predetermined amounts of hexane or 1,3-bis-(t-butylperoxyisopropyl)benzene and other additives were placed in a Hensel mixer (trade name) at the mixing ratios listed in Table 4 below, and
After stirring and mixing for a minute, use a single-screw extruder with a diameter of 40 mm to
The mixture was melt-kneaded at ℃ to crosslink and form pellets. In addition, as comparative examples 13 to 16, Mooney viscosity
To 100 parts by weight of a powdery amorphous ethylene-propylene copolymer (propylene content 25% by weight, vanadium content 0.6 ppm) with ML1+4 (100°C) of 25, each of the additives listed in Table 4 below was added. A fixed amount was blended, stirred, mixed and melt-kneaded according to Examples 49 to 64 to obtain crosslinked pellets. Furthermore, as reference example 4, Mooney viscosity ML1+4 (100℃) is 25
powdered amorphous ethylene-propylene copolymer (propylene content 25% by weight, vanadium content
Predetermined amounts of each of the additives listed in Table 4 below were blended into 100 parts by weight (0.01 ppm), and crosslinked pellets were obtained by stirring, mixing and melt-kneading according to Examples 49-64. Using the obtained pellets, the coloring property was evaluated according to the test method described above. The results are shown in Table 4. The various compounds and additives shown in Tables 1 to 4 are as follows. Compound A []; Trimethylolethane compound A []; Glycerin monostearate compound A []; Pentaerythritol monostearate compound A []; Pentaerythritol distearate phenolic antioxidant []; 2,6-di -t
-Butyl-p-cresol phenolic antioxidant []; Tetrakis [methylene-3-(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionate] Methanephenolic antioxidant [] ;1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-
t-Butyl-4-hydroxybenzyl)benzenephenolic antioxidant []; 1,3,5-tris-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)isocyanurate phenolic antioxidant [] ];n-octadecyl-β-(4'-hydroxy-3',5'-di-t-butylphenyl)propionate radical generator [];2,5-di-methyl-2,
5-di-(t-butylperoxy)hexane radical generator []; 1,3-bis-(t-butylperoxyisopropyl)benzenephosphorus antioxidant 1; Tetrakis(2,4-di-
t-butylphenyl)-4,4'-biphenylene-di-phosphonitophosphorous antioxidant 2; bis(2,4-di-t-butylphenyl)-pentaerythritol-diphosphite polyol compound (polyol and fatty acid Pentaerythritol Tetrastearate Ca-St; Calcium Stearate
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】
第1表に記載の実施例および比較例は、エチレ
ン系重合体としてエチレン単独重合体を用いた場
合である。第1表からわかるように、実施例1〜
16は本発明に係わる触媒残渣のチタン分を8ppm
含有するエチレン単独重合体に化合物A、フエノ
ール系酸化防止剤およびラジカル発生剤を配合
し、溶融混練処理し架橋したものである。実施例
1〜16と比較例1〜3をくらべると、実施例1〜
16が着色が少なく、化合物Aを用いないかもしく
は化合物Aの替わりにリン系酸化防止剤を用いた
比較例1〜3は着色が顕著であることがわかる。
化合物Aの替わりにポリオールと脂肪酸の完全エ
ステルを用いた比較例4と実施例1〜16をくらべ
ると、比較例4は着色性はある程度改善されるも
のの未だ充分満足できるものでない。さらに実施
各例において本発明に係わる化合物A、フエノー
ル系酸化防止剤、ラジカル発生剤およびリン系酸
化防止剤を配合して溶融混練処理し架橋した実施
例9〜10は、実施例5にくらべて化合物Aの優れ
た着色防止効果が阻害されることなく、リン系酸
化防止剤併用による顕著な相乗効果が認められる
ことがわかる。また、触媒残渣のチタン分を
1ppmすなわち5ppm未満含有するエチレン単独重
合体にフエノール系酸化防止剤およびラジカル発
生剤を配合し、溶融混練処理し架橋した参考例1
は、比較例1とくらべても明らかなように著しい
着色が起こつておらず、前述の著しい着色は本発
明に係わる触媒残渣のチタン分を5ppm以上含有
するエチレン系重合体にフエノール系酸化防止剤
を配合し、ラジカル発生剤の存在下に溶融混練処
理したときにみられる特有の現象であると言え
る。
第2〜4表は、エチレン系重合体としてそれぞ
れチーグラ・ナツタ系エチレン−プロピレン共重
合体、チーグラ・ナツタ系エチレン−ブテン−1
共重合体、非晶性エチレン−プロピレン共重合体
を用いたものであり、これらについても上述と同
様の効果が確認された。
本発明の製造方法によつて得られる架橋エチレ
ン系重合体は着色がなく、その機械的強度や耐熱
剛性などが改善されることがわかる。
このことから本発明の製造方法で得られる架橋
エチレン系重合体は、従来から知られた着色防止
効果を有する化合物を配合してラジカル発生剤の
存在下に溶融混練処理して架橋したものにくらべ
て、着色防止性が著しく優れていることがわかり
本発明の顕著な効果が確認された。[Table] The Examples and Comparative Examples listed in Table 1 are cases where an ethylene homopolymer was used as the ethylene polymer. As can be seen from Table 1, Examples 1-
16 has a titanium content of 8 ppm in the catalyst residue related to the present invention.
Compound A, a phenolic antioxidant, and a radical generator are blended with the ethylene homopolymer contained therein, and the mixture is melt-kneaded and crosslinked. Comparing Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 3, Examples 1 to 16
It can be seen that Comparative Examples 1 to 3, in which Compound A was not used or a phosphorous antioxidant was used in place of Compound A, had significant coloring.
Comparing Comparative Example 4, in which a complete ester of polyol and fatty acid was used in place of Compound A, and Examples 1 to 16, Comparative Example 4 improved the colorability to some extent, but was still not fully satisfactory. Furthermore, Examples 9 to 10 in which Compound A according to the present invention, a phenolic antioxidant, a radical generator, and a phosphorus antioxidant were blended, melt-kneaded, and crosslinked were compared to Example 5. It can be seen that the excellent anti-coloration effect of Compound A is not inhibited, and a remarkable synergistic effect is observed when the phosphorus antioxidant is used in combination. In addition, the titanium content of the catalyst residue was
Reference Example 1 in which a phenolic antioxidant and a radical generator were blended into an ethylene homopolymer containing 1 ppm, that is, less than 5 ppm, and crosslinked by melt-kneading treatment.
As is clear from comparison with Comparative Example 1, no significant coloring occurred, and the above-mentioned significant coloring was caused by adding a phenolic antioxidant to the ethylene polymer containing 5 ppm or more of titanium in the catalyst residue of the present invention. This can be said to be a unique phenomenon that occurs when the mixture is melt-kneaded in the presence of a radical generator. Tables 2 to 4 show Ziegler-Natsuta ethylene-propylene copolymers and Ziegler-Natsuta ethylene-butene-1 as ethylene polymers, respectively.
A copolymer and an amorphous ethylene-propylene copolymer were used, and the same effects as described above were confirmed for these as well. It can be seen that the crosslinked ethylene polymer obtained by the production method of the present invention is free from coloration and has improved mechanical strength, heat-resistant rigidity, and the like. From this, the crosslinked ethylene polymer obtained by the production method of the present invention is more effective than the crosslinked ethylene polymer obtained by blending a conventionally known compound with an anti-coloration effect and melt-kneading it in the presence of a radical generator. As a result, it was found that the coloring prevention property was extremely excellent, and the remarkable effect of the present invention was confirmed.
Claims (1)
ジウム分を0.5ppm以上含有するエチレン系重合
体100重量部に、ポリオールもしくは該ポリオー
ルと脂肪酸の部分エステル(以下、化合物Aとい
う。)およびフエノール系酸化防止剤をそれぞれ
0.01〜1重量部、ラジカル発生剤を0.001〜0.5重
量部配合し、150℃〜300℃で溶融混練処理するこ
とを特徴とする架橋エチレン系重合体の製造方
法。 2 化合物Aとしてトリメチロールエタン、グリ
セリンと脂肪酸のモノエステルまたはペンタエリ
スリトールと脂肪酸のモノもしくはジエステルを
配合する特許請求の範囲第1項に記載の架橋エチ
レン系重合体の製造方法。 3 フエノール系酸化防止剤として2,6−ジ−
t−ブチル−p−クレゾール、テトラキス〔メチ
レン−3−(3′,5′−ジ−t−ブチル−4′−ヒドロ
キシフエニル)プロピオネート〕メタン、1,
3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,
5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)
ベンゼン、1,3,5−トリス−(3,5−ジ−
t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシア
ヌレートまたはn−オクタデシル−β−(4′−ヒ
ドロキシ−3′,5′−ジ−t−ブチルフエニル)プ
ロピオネートを配合する特許請求の範囲第1項に
記載の架橋エチレン系重合体の製造方法。 4 ラジカル発生剤として2,5−ジ−メチル−
2,5−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、
2,5−ジ−メチル−2,5−ジ−(t−ブチル
パーオキシ)ヘキシン−3または1,3−ビス−
(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン
を配合する特許請求の範囲第1項に記載の架橋エ
チレン系重合体の製造方法。 5 エチレン系重合体としてエチレン単独重合
体、エチレン成分を50重量%以上含有するエチレ
ン共重合体であつて、結晶性もしくは非晶性エチ
レン−プロピレン共重合体、結晶性エチレン−ブ
テン−1共重合体、結晶性エチレン−プロピレン
−ブテン−1 3元共重合体、結晶性エチレン−
ペンテン−1共重合体またはエチレン−ヘキセン
−1共重合体を用いる特許請求の範囲第1項に記
載の架橋エチレン系重合体の製造方法。[Claims] 1. A polyol or a partial ester of the polyol and a fatty acid (hereinafter referred to as compound A) is added to 100 parts by weight of an ethylene polymer containing 5 ppm or more of titanium or 0.5 ppm or more of vanadium in the catalyst residue. and phenolic antioxidants, respectively.
1. A method for producing a crosslinked ethylene polymer, comprising blending 0.01 to 1 part by weight and 0.001 to 0.5 part by weight of a radical generator, and melt-kneading the mixture at 150°C to 300°C. 2. The method for producing a crosslinked ethylene polymer according to claim 1, wherein compound A is trimethylolethane, a monoester of glycerin and a fatty acid, or a mono- or diester of pentaerythritol and a fatty acid. 3 2,6-di- as a phenolic antioxidant
t-Butyl-p-cresol, tetrakis[methylene-3-(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionate]methane, 1,
3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,
5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)
Benzene, 1,3,5-tris-(3,5-di-
Claim 1, which contains t-butyl-4-hydroxybenzyl) isocyanurate or n-octadecyl-β-(4'-hydroxy-3',5'-di-t-butylphenyl) propionate. A method for producing a crosslinked ethylene polymer. 4 2,5-di-methyl- as a radical generator
2,5-di-(t-butylperoxy)hexane,
2,5-di-methyl-2,5-di-(t-butylperoxy)hexyne-3 or 1,3-bis-
The method for producing a crosslinked ethylene polymer according to claim 1, which comprises blending (t-butylperoxyisopropyl)benzene. 5 Ethylene homopolymer as ethylene polymer, ethylene copolymer containing 50% by weight or more of ethylene component, including crystalline or amorphous ethylene-propylene copolymer, crystalline ethylene-butene-1 copolymer Coalescence, crystalline ethylene-propylene-butene-1 ternary copolymer, crystalline ethylene-
The method for producing a crosslinked ethylene polymer according to claim 1, using a pentene-1 copolymer or an ethylene-hexene-1 copolymer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15559986A JPS6312648A (en) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | Production of crosslinked ethylenic polymer |
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---|---|---|---|
JP15559986A JPS6312648A (en) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | Production of crosslinked ethylenic polymer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6312648A JPS6312648A (en) | 1988-01-20 |
JPH0588858B2 true JPH0588858B2 (en) | 1993-12-24 |
Family
ID=15609545
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP15559986A Granted JPS6312648A (en) | 1986-07-02 | 1986-07-02 | Production of crosslinked ethylenic polymer |
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Country | Link |
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JP (1) | JPS6312648A (en) |
Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
DE102004017222A1 (en) * | 2004-04-05 | 2005-10-20 | Cognis Ip Man Gmbh | Sensory waxes for cosmetic and / or pharmaceutical formulations |
JP5052466B2 (en) * | 2008-09-17 | 2012-10-17 | タイガースポリマー株式会社 | Carbonaceous rubber composition for open crosslinking |
-
1986
- 1986-07-02 JP JP15559986A patent/JPS6312648A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6312648A (en) | 1988-01-20 |
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