JPH0625477A - 難燃性濃縮物およびその製造法 - Google Patents
難燃性濃縮物およびその製造法Info
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- C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 重合体、特にポリオレフィンの製造に使用で
きる難燃性添加剤の非押出濃縮物(nonextruded concent
rates)、およびその製造法を提供する。 【構成】 A)気孔率が15%以上の、オレフィンの重
合体または共重合体の重合したままの非押出粒子からな
るマトリックス、およびB)三塩化ビスマス、三臭化ビ
スマス、三塩化アンチモンまたは三臭化アンチモンまた
はそれらの混合物と、2−グアニジンベンゾイミダゾー
ル、イソホロンジアミン、ジシアンジアミド、グアナミ
ン、メラミン、ピペラジン、モルホリン、ピペリジン、
尿素およびそのアルキルまたはアリール誘導体、モノ
−、ジ−またはトリ−(ポリオキシアルキレン)アミ
ン、ポリアルキレンアミンおよび縮合するかまたは少な
くとも1個の−NH−基を通して互いに結合された2〜
9個のトリアジン環を含有する化合物からなる群から選
ばれる1種以上のアミンとの反応生成物である難燃性物
質を含んでなる。
きる難燃性添加剤の非押出濃縮物(nonextruded concent
rates)、およびその製造法を提供する。 【構成】 A)気孔率が15%以上の、オレフィンの重
合体または共重合体の重合したままの非押出粒子からな
るマトリックス、およびB)三塩化ビスマス、三臭化ビ
スマス、三塩化アンチモンまたは三臭化アンチモンまた
はそれらの混合物と、2−グアニジンベンゾイミダゾー
ル、イソホロンジアミン、ジシアンジアミド、グアナミ
ン、メラミン、ピペラジン、モルホリン、ピペリジン、
尿素およびそのアルキルまたはアリール誘導体、モノ
−、ジ−またはトリ−(ポリオキシアルキレン)アミ
ン、ポリアルキレンアミンおよび縮合するかまたは少な
くとも1個の−NH−基を通して互いに結合された2〜
9個のトリアジン環を含有する化合物からなる群から選
ばれる1種以上のアミンとの反応生成物である難燃性物
質を含んでなる。
Description
【0001】本発明は、重合体、特にポリオレフィンの
製造に使用できる難燃性添加剤の非押出濃縮物(nonext
ruded concentrates)、およびその製造法に関する。
製造に使用できる難燃性添加剤の非押出濃縮物(nonext
ruded concentrates)、およびその製造法に関する。
【0002】欧州特許出願公開第273 458号明細
書は、難燃性添加剤として式 (I)R・(MeX3 )y 〔式中、Rは2−グアニジンベンゾイミダゾール、イソ
ホロンジアミン、ジシアンジアミド、グアナミン、メラ
ミン、ピペラジン(場合によってアルキル、アリールま
たはアシル基で置換)および2〜9個のトリアジン環
(該環は縮合するか少なくとも1個の−NH基を通して
互いに結合されている)を含有する化合物からなる群か
ら選ばれるアミンであり、Meはビスマスまたはアンチ
モンであり、Xは塩素または臭素であり、yは0.3〜
4の数である〕を有するハロゲン化ビスマスまたはハロ
ゲン化アンチモンまたはこの両者とアミンとの錯体を使
用することを教示している。
書は、難燃性添加剤として式 (I)R・(MeX3 )y 〔式中、Rは2−グアニジンベンゾイミダゾール、イソ
ホロンジアミン、ジシアンジアミド、グアナミン、メラ
ミン、ピペラジン(場合によってアルキル、アリールま
たはアシル基で置換)および2〜9個のトリアジン環
(該環は縮合するか少なくとも1個の−NH基を通して
互いに結合されている)を含有する化合物からなる群か
ら選ばれるアミンであり、Meはビスマスまたはアンチ
モンであり、Xは塩素または臭素であり、yは0.3〜
4の数である〕を有するハロゲン化ビスマスまたはハロ
ゲン化アンチモンまたはこの両者とアミンとの錯体を使
用することを教示している。
【0003】前記特許出願によれば、難燃性添加剤は、
溶媒の不在下で試薬を混合し、加熱することにより、ま
たは試薬を溶液中または懸濁液中で加熱することにより
合成している。得られた生成物は、粉砕し、場合によっ
てステアリン酸で被覆している。
溶媒の不在下で試薬を混合し、加熱することにより、ま
たは試薬を溶液中または懸濁液中で加熱することにより
合成している。得られた生成物は、粉砕し、場合によっ
てステアリン酸で被覆している。
【0004】一方、規則的な形態、特に回転楕円面状で
あり且つ制御された粒径分布を有する重合体粒子の幾つ
かの製法が、オレフィン重合分野で既知である。高い流
動性および微粉の不在のため、前記粒子は、重合体生産
プラントで直接使用でき且つ押出ペレットの使用に代わ
る有効で経済的な代替物である。
あり且つ制御された粒径分布を有する重合体粒子の幾つ
かの製法が、オレフィン重合分野で既知である。高い流
動性および微粉の不在のため、前記粒子は、重合体生産
プラントで直接使用でき且つ押出ペレットの使用に代わ
る有効で経済的な代替物である。
【0005】欧州特許出願公開EP−A−411 62
8号明細書は、前記重合体粒子から直接得られた、即ち
押出工程を除いて得られた、1種以上の添加剤、顔料ま
たは装填材の濃縮物を記載している。前記出願によれ
ば、前記濃縮物は、添加剤として使用する物質の物理的
状態に応じて異なる方法で調製している。濃縮物は、粉
末形態の固体添加剤、または好ましくは10ポアズ未満
の粘度を有する液体または溶融物を使用して調製し得
る。いずれにせよ、前記濃縮物は、支持重合体粒子およ
び1種以上の添加剤を粉末用の通常のミキサーに供給
し、適切な滞留時間を使用して調製できる。
8号明細書は、前記重合体粒子から直接得られた、即ち
押出工程を除いて得られた、1種以上の添加剤、顔料ま
たは装填材の濃縮物を記載している。前記出願によれ
ば、前記濃縮物は、添加剤として使用する物質の物理的
状態に応じて異なる方法で調製している。濃縮物は、粉
末形態の固体添加剤、または好ましくは10ポアズ未満
の粘度を有する液体または溶融物を使用して調製し得
る。いずれにせよ、前記濃縮物は、支持重合体粒子およ
び1種以上の添加剤を粉末用の通常のミキサーに供給
し、適切な滞留時間を使用して調製できる。
【0006】しかしながら、難燃性添加剤、例えば、欧
州特許出願第273 458号明細書にクレームされて
いるものについて前記特許出願の教示を使用することに
は、得ることができる生成物の種類、並びに使用しなけ
ればならない方法の見地から幾つかの問題が伴う。事
実、前記難燃性添加剤を合成すると、高い融点またはペ
ースト状コンシステンシーを有する固体であった。前記
ペースト状物質を加熱することによって、液体の中間生
成なしに前記高融点固体が得られる。
州特許出願第273 458号明細書にクレームされて
いるものについて前記特許出願の教示を使用することに
は、得ることができる生成物の種類、並びに使用しなけ
ればならない方法の見地から幾つかの問題が伴う。事
実、前記難燃性添加剤を合成すると、高い融点またはペ
ースト状コンシステンシーを有する固体であった。前記
ペースト状物質を加熱することによって、液体の中間生
成なしに前記高融点固体が得られる。
【0007】それゆえ、前記添加剤は、非押出重合体粒
子上に粉砕固体として(適当な湿潤剤使用)または溶液
中に分散できる。しかしながら、粉砕固体の使用は、使
用する粉末がより粗くなるにつれて該粉末の重合体粒子
中への分散が余り均一ではなくなるという不利を有す
る。実際上、難燃性添加剤は、主として粒子の表面上に
分散するであろう。このことは、濃縮物の加工のための
爾後の段階で問題も生じ、例えば、濃縮物を耐燃性にす
べて重合体中に希釈する段階で該添加剤の均一な分布を
得るために正確な混合を必要とするという問題を生ず
る。
子上に粉砕固体として(適当な湿潤剤使用)または溶液
中に分散できる。しかしながら、粉砕固体の使用は、使
用する粉末がより粗くなるにつれて該粉末の重合体粒子
中への分散が余り均一ではなくなるという不利を有す
る。実際上、難燃性添加剤は、主として粒子の表面上に
分散するであろう。このことは、濃縮物の加工のための
爾後の段階で問題も生じ、例えば、濃縮物を耐燃性にす
べて重合体中に希釈する段階で該添加剤の均一な分布を
得るために正確な混合を必要とするという問題を生ず
る。
【0008】一方、重合体粒子を余り可溶化しないよう
にしながら、化学組成を変更させずに添加剤を可溶化す
ることができなければならないので、前記添加剤の溶液
の使用は、適当な溶媒の選択に関連した幾つかの問題を
伴う。更に、溶液の使用は、重合体粒子の積荷能力を減
少させ、溶媒の除去および回収からなるプロセスの追加
工程を必要とするであろう。また、濃縮物製造の全工程
に関し、操作は少なくとも2工程で行わなければならな
いであろう。即ち、難燃性添加剤の合成および該添加剤
の重合体粒子中への分散。
にしながら、化学組成を変更させずに添加剤を可溶化す
ることができなければならないので、前記添加剤の溶液
の使用は、適当な溶媒の選択に関連した幾つかの問題を
伴う。更に、溶液の使用は、重合体粒子の積荷能力を減
少させ、溶媒の除去および回収からなるプロセスの追加
工程を必要とするであろう。また、濃縮物製造の全工程
に関し、操作は少なくとも2工程で行わなければならな
いであろう。即ち、難燃性添加剤の合成および該添加剤
の重合体粒子中への分散。
【0009】本発明者は、オレフィンの重合体および共
重合体への添加配合に特に有用である難燃性添加剤(添
加剤は個々の重合体粒子の表面上および細孔内に分散さ
れており、且つ重合体粒子自体を支持体として使用して
添加剤をその場で生成する方法を使用することによって
製造される)の非押出濃縮物を今や見出した。
重合体への添加配合に特に有用である難燃性添加剤(添
加剤は個々の重合体粒子の表面上および細孔内に分散さ
れており、且つ重合体粒子自体を支持体として使用して
添加剤をその場で生成する方法を使用することによって
製造される)の非押出濃縮物を今や見出した。
【0010】特に、本発明は、 A)粒子の容積に対する気孔容積の%として表現した気
孔率が15%以上のオレフィンの重合体または共重合体
の非押出粒子、好ましくは回転楕円面状の粒子からなる
マトリックス、および B)三塩化ビスマス、三臭化ビスマス、三塩化アンチモ
ンまたは三臭化アンチモンまたはそれらの混合物と、2
−グアニジンベンゾイミダゾール、イソホロンジアミ
ン、ジシアンジアミド、グアナミン、メラミン、ピペラ
ジン、モルホリン、ピペリジン(これらは場合によって
アルキル、アリールまたはアシル基で置換されてい
る)、尿素およびそのアルキルまたはアリール誘導体、
モノ−、ジ−またはトリ−(ポリオキシアルキレン)ア
ミン、ポリアルキレンアミンおよび縮合するかまたは少
なくとも1個の−NH−基を通して互いに結合された2
〜9個のトリアジン環を含有する化合物からなる群から
選ばれる1種以上のアミンとの反応生成物である難燃性
物質(前記生成物(B)は「その場」で生成し且つ前記
マトリックスの表面上およびその細孔内に付着する)を
含んでなる、重合したままの非押出粒子の形態の難燃性
添加剤の濃縮物に関する。
孔率が15%以上のオレフィンの重合体または共重合体
の非押出粒子、好ましくは回転楕円面状の粒子からなる
マトリックス、および B)三塩化ビスマス、三臭化ビスマス、三塩化アンチモ
ンまたは三臭化アンチモンまたはそれらの混合物と、2
−グアニジンベンゾイミダゾール、イソホロンジアミ
ン、ジシアンジアミド、グアナミン、メラミン、ピペラ
ジン、モルホリン、ピペリジン(これらは場合によって
アルキル、アリールまたはアシル基で置換されてい
る)、尿素およびそのアルキルまたはアリール誘導体、
モノ−、ジ−またはトリ−(ポリオキシアルキレン)ア
ミン、ポリアルキレンアミンおよび縮合するかまたは少
なくとも1個の−NH−基を通して互いに結合された2
〜9個のトリアジン環を含有する化合物からなる群から
選ばれる1種以上のアミンとの反応生成物である難燃性
物質(前記生成物(B)は「その場」で生成し且つ前記
マトリックスの表面上およびその細孔内に付着する)を
含んでなる、重合したままの非押出粒子の形態の難燃性
添加剤の濃縮物に関する。
【0011】製造条件に応じて、前記生成物(B)は、
式 (I)R・(MeX3 )y (式中、Rは(B)について前記したアミンから選ばれ
る化合物であり、Meはビスマスまたはアンチモンであ
り、Xは塩素または臭素であり、yは0.2〜4の数で
ある)の1種以上の錯体を含有し得る。
式 (I)R・(MeX3 )y (式中、Rは(B)について前記したアミンから選ばれ
る化合物であり、Meはビスマスまたはアンチモンであ
り、Xは塩素または臭素であり、yは0.2〜4の数で
ある)の1種以上の錯体を含有し得る。
【0012】本発明の更に他の態様は、前記濃縮物の製
造法である。この方法は、 a)三塩化ビスマス、三臭化ビスマス、三塩化アンチモ
ンまたは三臭化アンチモンまたはそれらの混合物と、 b)式(I)中のRに対応する1種以上のアミンとを、
粒子の全容積に対する気孔容積の%として定義した気孔
率が15%以上の、オレフィン重合体または共重合体の
重合したままの非押出粒子および反応液体の存在下にて
反応させることを特徴とする。
造法である。この方法は、 a)三塩化ビスマス、三臭化ビスマス、三塩化アンチモ
ンまたは三臭化アンチモンまたはそれらの混合物と、 b)式(I)中のRに対応する1種以上のアミンとを、
粒子の全容積に対する気孔容積の%として定義した気孔
率が15%以上の、オレフィン重合体または共重合体の
重合したままの非押出粒子および反応液体の存在下にて
反応させることを特徴とする。
【0013】それゆえ、本発明は、前記添加剤(生成物
(B))が重合体マトリックス中に均一に分散され、従
ってその後の重合体への希釈工程においても前記添加剤
の均一な分散を与える難燃性添加剤の濃縮物を製造する
という利点を提供する。濃縮物を本発明に従って与える
方法は、難燃性物質を「その場」で生成することを含む
1段階のみからなり、非常に単純であり且つ経済的であ
るという利点がある。
(B))が重合体マトリックス中に均一に分散され、従
ってその後の重合体への希釈工程においても前記添加剤
の均一な分散を与える難燃性添加剤の濃縮物を製造する
という利点を提供する。濃縮物を本発明に従って与える
方法は、難燃性物質を「その場」で生成することを含む
1段階のみからなり、非常に単純であり且つ経済的であ
るという利点がある。
【0014】前記マトリックス(A)を構成する、粒子
の総容積に対する気孔容積の%として定義される気孔率
が15%以上のオレフィンの重合体および共重合体の重
合したままの非押出粒子は、ハイモント・イタリアS.
r.l.によって市販されている。気孔率15%〜40
%、好ましくは18%〜29%、最も好ましくは20〜
28%の球状粒子が、本発明の濃縮物の製造に特に好適
である。
の総容積に対する気孔容積の%として定義される気孔率
が15%以上のオレフィンの重合体および共重合体の重
合したままの非押出粒子は、ハイモント・イタリアS.
r.l.によって市販されている。気孔率15%〜40
%、好ましくは18%〜29%、最も好ましくは20〜
28%の球状粒子が、本発明の濃縮物の製造に特に好適
である。
【0015】粒子を構成するオレフィン重合体は、好ま
しくは、結晶性ポリプロピレン、特に90よりも高いア
イソタクチック指数を有するもの、ポリエチレンおよび
プロピレン少なくとも85重量%を含有するプロピレン
とエチレンおよび/またはCH2 =CHR′オレフィン
(式中、R′はC2 〜C8 アルキル基である)との結晶
性共重合体から選ばれる。一般に、前記オレフィン重合
体によって構成される球状粒子は、表面積(BET)1
0〜20 m2 /gおよび平均直径50〜7000μmを
有する一方、細孔容積分布は細孔の90%よりも多くが
1μmよりも大きい直径を有するようなものである。
しくは、結晶性ポリプロピレン、特に90よりも高いア
イソタクチック指数を有するもの、ポリエチレンおよび
プロピレン少なくとも85重量%を含有するプロピレン
とエチレンおよび/またはCH2 =CHR′オレフィン
(式中、R′はC2 〜C8 アルキル基である)との結晶
性共重合体から選ばれる。一般に、前記オレフィン重合
体によって構成される球状粒子は、表面積(BET)1
0〜20 m2 /gおよび平均直径50〜7000μmを
有する一方、細孔容積分布は細孔の90%よりも多くが
1μmよりも大きい直径を有するようなものである。
【0016】生成物(B)の生成に好適なトリアジン環
を含有するR化合物の代表例は、「メラム(melam
)」、「メレム(melem )」および「メロン(melon
)」(通常下記式が提案されている)として既知のメ
ラミン熱分解によって通常得ることができる化合物であ
る〔「プロシーディングズ・オブ・ザ・セカンド・ユー
ロピアン・シンポジウム・オン・サーマル・アナリシス
(Proceedings of the Second European Symposiu
m on Thermal Analysis )」、英国のアバーディーン大
学、1981年9月1〜4日、ダビッド・ドリモア編参
照〕。
を含有するR化合物の代表例は、「メラム(melam
)」、「メレム(melem )」および「メロン(melon
)」(通常下記式が提案されている)として既知のメ
ラミン熱分解によって通常得ることができる化合物であ
る〔「プロシーディングズ・オブ・ザ・セカンド・ユー
ロピアン・シンポジウム・オン・サーマル・アナリシス
(Proceedings of the Second European Symposiu
m on Thermal Analysis )」、英国のアバーディーン大
学、1981年9月1〜4日、ダビッド・ドリモア編参
照〕。
【0017】
【化1】
【0018】
【化2】
【0019】前記化合物は、ジシアンジアミドまたはト
リアジンを100℃〜300℃またはそれ以上の温度に
加熱することによって得ることができる。このようにし
て、ジシアンジアミドのトリアジン環への環化および/
またはトリアジン環の所望の程度の重縮合が得られる。
リアジンを100℃〜300℃またはそれ以上の温度に
加熱することによって得ることができる。このようにし
て、ジシアンジアミドのトリアジン環への環化および/
またはトリアジン環の所望の程度の重縮合が得られる。
【0020】前記のように、本発明の濃縮物は、適量の
1種以上のアミンおよび三塩化ビスマス、三臭化ビスマ
ス、三塩化アンチモンまたは三臭化アンチモンまたはそ
れらの混合物からなる混合物を重合体粒子および液体反
応媒体の存在下で反応させることによって製造される。
液体反応媒体として、好ましくは、水、またはアセト
ン、メタノールなどの極性有機溶媒を使用できる。ハロ
ゲン化ビスマスまたはハロゲン化アンチモンは、前記液
体反応媒体に溶解できる。
1種以上のアミンおよび三塩化ビスマス、三臭化ビスマ
ス、三塩化アンチモンまたは三臭化アンチモンまたはそ
れらの混合物からなる混合物を重合体粒子および液体反
応媒体の存在下で反応させることによって製造される。
液体反応媒体として、好ましくは、水、またはアセト
ン、メタノールなどの極性有機溶媒を使用できる。ハロ
ゲン化ビスマスまたはハロゲン化アンチモンは、前記液
体反応媒体に溶解できる。
【0021】アミンとハロゲン化合物との相対量は、一
般に、所望の錯体の種類(即ち、式(I)中のyの所望
の値)に基づいて決定される。
般に、所望の錯体の種類(即ち、式(I)中のyの所望
の値)に基づいて決定される。
【0022】本発明の方法は、通常、液体反応媒体の沸
点に等しいか、わずかに低い温度で行う。生成物(B)
を生成する反応の終わりに、前記反応液体は、好ましく
は蒸発によって、除去する。好ましい方法によれば、液
体反応媒体は、大気圧または減圧で蒸発させることによ
り反応中に徐々に除去する。
点に等しいか、わずかに低い温度で行う。生成物(B)
を生成する反応の終わりに、前記反応液体は、好ましく
は蒸発によって、除去する。好ましい方法によれば、液
体反応媒体は、大気圧または減圧で蒸発させることによ
り反応中に徐々に除去する。
【0023】本発明の方法を使用して、アミンと金属ハ
ロゲン化物との反応の結果として生成する生成物は、重
合体粒子の吸収および積荷の限度内で、マトリックスを
構成する該重合体粒子上およびその細孔内にほとんど完
全に付着する。このように、添加剤(B)50重量%ま
でを含有する濃縮物を得ることができる。
ロゲン化物との反応の結果として生成する生成物は、重
合体粒子の吸収および積荷の限度内で、マトリックスを
構成する該重合体粒子上およびその細孔内にほとんど完
全に付着する。このように、添加剤(B)50重量%ま
でを含有する濃縮物を得ることができる。
【0024】本発明の目的にとって、添加剤(B)の最
低濃度は、好ましくは5重量%である。最も好ましく
は、添加剤の濃度は20〜30重量%である。
低濃度は、好ましくは5重量%である。最も好ましく
は、添加剤の濃度は20〜30重量%である。
【0025】最も好ましい方法によれば、三臭化ビスマ
ス、三塩化ビスマス、三臭化アンチモン、三塩化アンチ
モンまたはそれらの混合物もまた、1種以上のビスマス
またはアンチモン化合物、塩酸または臭化水素酸の水溶
液、および1種以上のアミンからなる混合物をマトリッ
クスを構成する重合体粒子の存在下で反応させることに
よって「その場」で調製する。(BiO)2 CO3 およ
びSb2 O3 が、ビスマス化合物およびアンチモン化合
物として好ましく使用される。例えば、(BiO)2 C
O3 、約48%の水溶液中のHBrおよびジシアンジア
ミドからなる混合物を、多孔性重合体粒子の存在下で反
応させる。
ス、三塩化ビスマス、三臭化アンチモン、三塩化アンチ
モンまたはそれらの混合物もまた、1種以上のビスマス
またはアンチモン化合物、塩酸または臭化水素酸の水溶
液、および1種以上のアミンからなる混合物をマトリッ
クスを構成する重合体粒子の存在下で反応させることに
よって「その場」で調製する。(BiO)2 CO3 およ
びSb2 O3 が、ビスマス化合物およびアンチモン化合
物として好ましく使用される。例えば、(BiO)2 C
O3 、約48%の水溶液中のHBrおよびジシアンジア
ミドからなる混合物を、多孔性重合体粒子の存在下で反
応させる。
【0026】本法の温度は、水が迅速に蒸発するような
温度である。水に沸点に等しい温度で操作することが好
都合である。一般に、ハロゲン化水素酸水溶液を市販さ
れている濃度(30〜50%)で直接使用できる。次い
で、濃縮物を乾燥させる。
温度である。水に沸点に等しい温度で操作することが好
都合である。一般に、ハロゲン化水素酸水溶液を市販さ
れている濃度(30〜50%)で直接使用できる。次い
で、濃縮物を乾燥させる。
【0027】生成物(B)を得るために重合体マトリッ
クスに加える試薬混合物の合計重量(ハロゲン化水素酸
除外)は、一般に、重合体粒子と試薬混合物との合計重
量に対して3〜50重量%、好ましくは10〜25重量
%である。
クスに加える試薬混合物の合計重量(ハロゲン化水素酸
除外)は、一般に、重合体粒子と試薬混合物との合計重
量に対して3〜50重量%、好ましくは10〜25重量
%である。
【0028】遊離基促進剤化合物も、所望の最終生成物
の火炎消火性を改善するために難燃性添加剤の濃縮物に
添加できる(場合によって前記添加剤の等量を置換)。
濃縮物が遊離基促進剤を含有する時には、好ましくは、
生成物(B)は、5〜15重量%の量で存在する一方、
前記遊離基促進剤は、5〜15重量%の量で存在す
る)。遊離基促進剤化合物の例は、2,3−ジメチル−
2,3−ジフェニルブタンおよび2,3−ジメチル−
2,3−ジフェニルヘキサンである。それらは、濃縮物
中に5〜15重量%の量で存在できる。
の火炎消火性を改善するために難燃性添加剤の濃縮物に
添加できる(場合によって前記添加剤の等量を置換)。
濃縮物が遊離基促進剤を含有する時には、好ましくは、
生成物(B)は、5〜15重量%の量で存在する一方、
前記遊離基促進剤は、5〜15重量%の量で存在す
る)。遊離基促進剤化合物の例は、2,3−ジメチル−
2,3−ジフェニルブタンおよび2,3−ジメチル−
2,3−ジフェニルヘキサンである。それらは、濃縮物
中に5〜15重量%の量で存在できる。
【0029】また、有機過酸化物も遊離基源として使用
できる。それは、濃縮物中に3〜9重量%の量で存在で
きる。
できる。それは、濃縮物中に3〜9重量%の量で存在で
きる。
【0030】すべての前記化合物は、添加剤(B)の
「その場」の調製前に、重合したままの非押出重合体粒
子に添加できる。好ましくは、それらは、濃縮物乾燥後
の工程で加える。他の成分、例えば、安定剤、装填物、
および顔料も添加できる。
「その場」の調製前に、重合したままの非押出重合体粒
子に添加できる。好ましくは、それらは、濃縮物乾燥後
の工程で加える。他の成分、例えば、安定剤、装填物、
および顔料も添加できる。
【0031】HALS(ヒンダードアミン光安定剤)は、光
安定剤として使用できる。例えば、チバ・ガイギーによ
ってTinuvin 770およびTinuvin 622の商標で販売
されているものが使用できる。それらの構造式は、次の
通りである。
安定剤として使用できる。例えば、チバ・ガイギーによ
ってTinuvin 770およびTinuvin 622の商標で販売
されているものが使用できる。それらの構造式は、次の
通りである。
【0032】
【化3】 (式中、nは一般に2〜20で変化する) 下記式を有するTinuvin 326も、使用できる。
【0033】
【化4】
【0034】別の態様においては、光に対する安定性
は、ビスマスまたはアンチモンの或る部分をTi、W、
Mo、Vなどの幾つかの遷移金属の酸化物または無水物
で置換することにより改善されることが見出された。前
記遷移金属酸化物または無水物は、添加剤(B)の「そ
の場」の生成前に重合体マトリックスに添加でき、また
はその後の濃縮物の重合体への「希釈」工程で添加でき
る。添加剤(B)の等量の置換で使用できる前記酸化物
または無水物の量は、一般に、濃縮物の合計重量に対し
て5〜15重量%である。
は、ビスマスまたはアンチモンの或る部分をTi、W、
Mo、Vなどの幾つかの遷移金属の酸化物または無水物
で置換することにより改善されることが見出された。前
記遷移金属酸化物または無水物は、添加剤(B)の「そ
の場」の生成前に重合体マトリックスに添加でき、また
はその後の濃縮物の重合体への「希釈」工程で添加でき
る。添加剤(B)の等量の置換で使用できる前記酸化物
または無水物の量は、一般に、濃縮物の合計重量に対し
て5〜15重量%である。
【0035】前記のように、本発明の濃縮物は、耐燃性
である完成品を得るために重合体、特にポリオレフィン
の添加配合剤として好都合に使用できる。この目的のた
め、濃縮物は、熱可塑性重合体の製造のために従来周知
の技術を使用することによって上記の重合体と混合でき
る。それゆえ、本発明の濃縮物は、生の添加剤の重合体
への希釈に関連するすべての不利を回避しつつ、特に複
雑な機械類および混合法の使用およびそれらの使用の結
果としてのエネルギーの浪費を回避しつつ、最適水準の
難燃性を最終生成物で得ることを可能にする。
である完成品を得るために重合体、特にポリオレフィン
の添加配合剤として好都合に使用できる。この目的のた
め、濃縮物は、熱可塑性重合体の製造のために従来周知
の技術を使用することによって上記の重合体と混合でき
る。それゆえ、本発明の濃縮物は、生の添加剤の重合体
への希釈に関連するすべての不利を回避しつつ、特に複
雑な機械類および混合法の使用およびそれらの使用の結
果としてのエネルギーの浪費を回避しつつ、最適水準の
難燃性を最終生成物で得ることを可能にする。
【0036】
【実施例】下記例は、本発明を例示するために与えるも
のであって、限定するものではない。例で報告する重合
体および濃縮物の性質は、下記方法に従って測定した。 アイソタクチック指数 室温(25℃)のキシレンに不
溶性の重合体の重量%(基本的には沸騰n−ヘプタンに
不溶性の重合体の重量%に対応)。 MIメルトインデックス:ASTM D1238、条件
L 表面積:BET(C.エルバのSORPTOMATIC 1800を
使用) 嵩密度:DIN53194
のであって、限定するものではない。例で報告する重合
体および濃縮物の性質は、下記方法に従って測定した。 アイソタクチック指数 室温(25℃)のキシレンに不
溶性の重合体の重量%(基本的には沸騰n−ヘプタンに
不溶性の重合体の重量%に対応)。 MIメルトインデックス:ASTM D1238、条件
L 表面積:BET(C.エルバのSORPTOMATIC 1800を
使用) 嵩密度:DIN53194
【0037】細孔気孔容積の%として表わされる気孔率
は、加圧下での水銀吸収によって測定する。吸収された
水銀の容積は、細孔の気孔容積に相当する。測定のため
に、水銀溜めおよび高真空回転ポンプ(1×10-2ミリ
バール製)に連結された校正毛管(直径3mm)を有する
C D3(C.エルバ)膨張計を使用する。秤量された
量の試料(約0.5g)を膨張計に導入する。次いで、
装置を高真空(<0.1mmHg)下に約10分間置く。そ
の後、膨張計を水銀溜めに連結し、毛管の液面が10cm
のマークに達するまで、該金属をゆっくりと流させる。
次いで、膨張計を真空ポンプに連結させる弁を閉じ、装
置を窒素で加圧下にさせる(2.5Kg/cm2 )。圧力
は、水銀を細孔に浸透させ、材料の気孔率が高ければ高
い程、水銀の液面は低い。水銀の新しい液面が安定化し
た毛管の位置を測定したら、細孔の容積を次の通り計算
する:V=R2 πΔH〔式中、Rは毛管の半径(cm)で
あり、ΔHは水銀カラムの初期液面と最終液面との間の
差(cm)である〕。
は、加圧下での水銀吸収によって測定する。吸収された
水銀の容積は、細孔の気孔容積に相当する。測定のため
に、水銀溜めおよび高真空回転ポンプ(1×10-2ミリ
バール製)に連結された校正毛管(直径3mm)を有する
C D3(C.エルバ)膨張計を使用する。秤量された
量の試料(約0.5g)を膨張計に導入する。次いで、
装置を高真空(<0.1mmHg)下に約10分間置く。そ
の後、膨張計を水銀溜めに連結し、毛管の液面が10cm
のマークに達するまで、該金属をゆっくりと流させる。
次いで、膨張計を真空ポンプに連結させる弁を閉じ、装
置を窒素で加圧下にさせる(2.5Kg/cm2 )。圧力
は、水銀を細孔に浸透させ、材料の気孔率が高ければ高
い程、水銀の液面は低い。水銀の新しい液面が安定化し
た毛管の位置を測定したら、細孔の容積を次の通り計算
する:V=R2 πΔH〔式中、Rは毛管の半径(cm)で
あり、ΔHは水銀カラムの初期液面と最終液面との間の
差(cm)である〕。
【0038】試料の容積は、次式 〔式中、Pは試料の重量(g)であり、P1は膨張計+
水銀の重量(g)であり、P2は膨張計+水銀+試料の
重量(g)であり、Dは水銀密度(25℃で13.54
6g/cc)である〕によって与えられる。気孔率%は、
次式 によって与えられる。
水銀の重量(g)であり、P2は膨張計+水銀+試料の
重量(g)であり、Dは水銀密度(25℃で13.54
6g/cc)である〕によって与えられる。気孔率%は、
次式 によって与えられる。
【0039】例1〜7 半月形テフロン攪拌機、滴下漏斗、真空連結部を備え且
つ40〜50℃の油浴に浸漬された1リットルの四つ口
フラスコに、平均直径1000〜2000μmを有する
球状粒子の形態の、MI約24g/10分、アイソタク
チック指数約96%、気孔率(細孔容積の%として表
現)約29%、嵩密度0.340Kg/lを有する多孔性S
PL120ポリプロピレン80gを導入する。その後、
ファルマシー・セントラル・デ・フランス製の塩基性炭
酸ビスマス、および/またはアソシエーテッド・リード
によってTimonox の商標で販売されている三二酸化アン
チモン、SKW製のジシアンジアミド、およびメルク製
の48.6%水溶液中の臭化水素酸を表1に明記の量で
加える。浴を120℃にし、混合物を減圧(約0.7at
m)で1時間攪拌下に維持する。この工程で、水を減圧下
での蒸発によって除去する。
つ40〜50℃の油浴に浸漬された1リットルの四つ口
フラスコに、平均直径1000〜2000μmを有する
球状粒子の形態の、MI約24g/10分、アイソタク
チック指数約96%、気孔率(細孔容積の%として表
現)約29%、嵩密度0.340Kg/lを有する多孔性S
PL120ポリプロピレン80gを導入する。その後、
ファルマシー・セントラル・デ・フランス製の塩基性炭
酸ビスマス、および/またはアソシエーテッド・リード
によってTimonox の商標で販売されている三二酸化アン
チモン、SKW製のジシアンジアミド、およびメルク製
の48.6%水溶液中の臭化水素酸を表1に明記の量で
加える。浴を120℃にし、混合物を減圧(約0.7at
m)で1時間攪拌下に維持する。この工程で、水を減圧下
での蒸発によって除去する。
【0040】この第一段階が終わったら、混合物を90
℃に冷却し、大気圧に戻し、適量のInterx CCDFBジメチ
ルジフェニルブタンを加え、攪拌下に維持しながら、混
合物をゆっくりと冷却させる。このようにして得られた
濃縮物は、断面さえが均一な黄色を呈する球状粒子の形
態である。
℃に冷却し、大気圧に戻し、適量のInterx CCDFBジメチ
ルジフェニルブタンを加え、攪拌下に維持しながら、混
合物をゆっくりと冷却させる。このようにして得られた
濃縮物は、断面さえが均一な黄色を呈する球状粒子の形
態である。
【0041】次いで、前記濃縮物をオレフィン重合体で
希釈して、難燃性の評価に使用すべき試料を調製する。
前記試料の調製は、冷Moplen FLF20(MI12g/1
0分およびアイソタクチック指数約96%を有するアイ
ソタクチックポリプロピレン)を調製された濃縮物5重
量%と混合し、次いで、一軸スクリュー押出機中で20
0℃において押し出すことによって行う。このようにし
て得られた粒状物をダイカストして厚さ約3mmを有する
プラックとし、耐燃性試験用試料をそれらから裁断す
る。
希釈して、難燃性の評価に使用すべき試料を調製する。
前記試料の調製は、冷Moplen FLF20(MI12g/1
0分およびアイソタクチック指数約96%を有するアイ
ソタクチックポリプロピレン)を調製された濃縮物5重
量%と混合し、次いで、一軸スクリュー押出機中で20
0℃において押し出すことによって行う。このようにし
て得られた粒状物をダイカストして厚さ約3mmを有する
プラックとし、耐燃性試験用試料をそれらから裁断す
る。
【0042】試料の耐燃性のレベルは、酸素指数を測定
することにより測定するとともに(ASTM規格286
3に準拠)UL94標準を適用することによって決定す
る(米国のアンダーライター・ラボラトリーズによって
発行)。酸素指数測定値は、調べるべき材料の試料をブ
タンガス火炎での発火後に連続的に3分間燃焼させ且つ
/または試料の長さの50mmまで燃焼させた時の酸素−
窒素混合物中の酸素の最小濃度(容量%で表現)を表わ
す。
することにより測定するとともに(ASTM規格286
3に準拠)UL94標準を適用することによって決定す
る(米国のアンダーライター・ラボラトリーズによって
発行)。酸素指数測定値は、調べるべき材料の試料をブ
タンガス火炎での発火後に連続的に3分間燃焼させ且つ
/または試料の長さの50mmまで燃焼させた時の酸素−
窒素混合物中の酸素の最小濃度(容量%で表現)を表わ
す。
【0043】UL94試験は、垂直に配置され且つ試験
法で示す厚さを有する試料について行わなければならな
い。前記試験は、高さ3mmのソース(source)を45°
の角度で試料ボーダーの1つと接触状態に置くことから
なる。ソースを取り外した瞬間から、試料が消火するの
にかかる時間を観察し且つ材料が燃焼時にしたたるか否
かを調べる。測定に基づいて、材料を次の通り分類す
る。 V−0 火炎の平均消火時間が5秒以下である時(各々
2回の発火で5回試験) V−1 火炎の平均消火時間
が25秒以下である時 V−2 V−1のように挙動し且つまたその下5mmに配
置された綿ボールを発火することができる溶融重合体の
小滴をしたたる時 4回の試験を各試料について行い、報告された消火時間
は各発火についてのものである。濃縮物および試料の調
製に使用する試薬の量および種類を耐燃試験の結果と一
緒に表1に示す。例1〜7に従って調製した試料の耐燃
添加剤の濃度(重量で)は、約0.5%である。
法で示す厚さを有する試料について行わなければならな
い。前記試験は、高さ3mmのソース(source)を45°
の角度で試料ボーダーの1つと接触状態に置くことから
なる。ソースを取り外した瞬間から、試料が消火するの
にかかる時間を観察し且つ材料が燃焼時にしたたるか否
かを調べる。測定に基づいて、材料を次の通り分類す
る。 V−0 火炎の平均消火時間が5秒以下である時(各々
2回の発火で5回試験) V−1 火炎の平均消火時間
が25秒以下である時 V−2 V−1のように挙動し且つまたその下5mmに配
置された綿ボールを発火することができる溶融重合体の
小滴をしたたる時 4回の試験を各試料について行い、報告された消火時間
は各発火についてのものである。濃縮物および試料の調
製に使用する試薬の量および種類を耐燃試験の結果と一
緒に表1に示す。例1〜7に従って調製した試料の耐燃
添加剤の濃度(重量で)は、約0.5%である。
【0044】
【表1】
【0045】例8 45〜50℃の油浴に浸漬された例1〜7で使用したの
と同じフラスコに、例1〜7と同じ多孔性球状ポリプロ
ピレン70gを導入する。その後、ファルマシー・セン
トラル・デ・フランス製の塩基性炭酸ビスマス4.37
g、SKW製のジシアンジアミド6.47g、およびメ
ルク製の48.6%水溶液中の臭化水素酸5.7mlを加
える。Interox CCDFB 15g加えて、例1〜7と同じ方
法を行う。このようにして得られた濃縮物は、断面さえ
が均一な黄色を呈する球状粒子の形態である。
と同じフラスコに、例1〜7と同じ多孔性球状ポリプロ
ピレン70gを導入する。その後、ファルマシー・セン
トラル・デ・フランス製の塩基性炭酸ビスマス4.37
g、SKW製のジシアンジアミド6.47g、およびメ
ルク製の48.6%水溶液中の臭化水素酸5.7mlを加
える。Interox CCDFB 15g加えて、例1〜7と同じ方
法を行う。このようにして得られた濃縮物は、断面さえ
が均一な黄色を呈する球状粒子の形態である。
【0046】表2は、濃縮物の重量に対するビスマスお
よび臭素の重量%の理論値および分析値、並びに試薬の
使用量を示す。BiまたはBrの重量%の理論値とは、
添加剤調製工程で加えるすべてのBiまたはBrが重合
体粒子上に付着したならば得られるべきである値を意味
する。一方、分析値は、重合体粒子上に実際に付着し且
つ分析法で実験的に測定されたBiまたはBrの重量%
である。
よび臭素の重量%の理論値および分析値、並びに試薬の
使用量を示す。BiまたはBrの重量%の理論値とは、
添加剤調製工程で加えるすべてのBiまたはBrが重合
体粒子上に付着したならば得られるべきである値を意味
する。一方、分析値は、重合体粒子上に実際に付着し且
つ分析法で実験的に測定されたBiまたはBrの重量%
である。
【0047】比較例1 重合体マトリックスとして多孔性球状ポリプロピレンを
使用する代わりに、アイソタクチック指数約96%およ
びMI12g/10分を有するポリプロピレンを平均直
径1500μm〜2500μmおよび気孔容積の%とし
て測定した気孔率6.7%を有する回転楕円面状粒子の
形態で使用する以外は、例8と同じ操作を行う。表2
は、濃縮物の重量に対するビスマスおよび臭素の重量%
の理論値および分析値、並びに試薬の使用量を示す。
使用する代わりに、アイソタクチック指数約96%およ
びMI12g/10分を有するポリプロピレンを平均直
径1500μm〜2500μmおよび気孔容積の%とし
て測定した気孔率6.7%を有する回転楕円面状粒子の
形態で使用する以外は、例8と同じ操作を行う。表2
は、濃縮物の重量に対するビスマスおよび臭素の重量%
の理論値および分析値、並びに試薬の使用量を示す。
【0048】比較例2 重合体マトリックスとして多孔性球状ポリプロピレンを
使用する代わりにアイソタクチック指数約96%および
MI12g/10分を有するポリプロピレンフレーク
(その粒子は平均直径400μm〜800μmおよび気
孔率13.4%を有する)を使用する以外は、例8と同
じ操作を行う。表2は、濃縮物の重量に対するビスマス
および臭素の重量%の理論値および分析値、並びに試薬
の使用量を示す。
使用する代わりにアイソタクチック指数約96%および
MI12g/10分を有するポリプロピレンフレーク
(その粒子は平均直径400μm〜800μmおよび気
孔率13.4%を有する)を使用する以外は、例8と同
じ操作を行う。表2は、濃縮物の重量に対するビスマス
および臭素の重量%の理論値および分析値、並びに試薬
の使用量を示す。
【0049】 表2 例No. 8 比較例1 比較例2 球状多孔性PP (g) 70 - - 球状PP (g) - 70 - フレーク (g) - - 70 (BiO)2 CO3 (g) 4.37 4.37 4.37 ジシアンジアミド (g) 6.47 6.47 6.47 HBr (ml) 15.7 15.7 15.7 Interox CCDFB (g) 15 15 15 理論Bi% 0.36 0.36 0.36 分析Bi% 0.33 0.20 0.19 理論Br% 0.52 0.52 0.52 分析Br% 0.48 0.37 0.29
【0050】表2中のデータを評価し、各例の場合に重
合体マトリックスの吸収および積荷能力に関連する量と
してのBiおよびBrの重量%の理論値と分析値との差
について考察すると、添加剤に対する重合体マトリック
の吸収能力は、主として前記重合体マトリックスの性状
によって影響されることがわかる。また、多孔性球状ポ
リプロピレンの場合には、吸収能力は非常に高く且つア
ミンと金属ハライドとの反応の結果として生成する生成
物は重合体マトリックス上および重合体マトリックス中
にほとんど全部付着されることがわかる。
合体マトリックスの吸収および積荷能力に関連する量と
してのBiおよびBrの重量%の理論値と分析値との差
について考察すると、添加剤に対する重合体マトリック
の吸収能力は、主として前記重合体マトリックスの性状
によって影響されることがわかる。また、多孔性球状ポ
リプロピレンの場合には、吸収能力は非常に高く且つア
ミンと金属ハライドとの反応の結果として生成する生成
物は重合体マトリックス上および重合体マトリックス中
にほとんど全部付着されることがわかる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08K 7/00 KFT 7242−4J C09K 21/14 8318−4H
Claims (9)
- 【請求項1】A)粒子の容積に対する気孔容積の%とし
て定義した気孔率が15%以上の、オレフィンの重合体
または共重合体の重合したままの非押出粒子からなるマ
トリックス、および B)三塩化ビスマス、三臭化ビスマス、三塩化アンチモ
ンまたは三臭化アンチモンまたはそれらの混合物と、2
−グアニジンベンゾイミダゾール、イソホロンジアミ
ン、ジシアンジアミド、グアナミン、メラミン、ピペラ
ジン、モルホリン、ピペリジン(これらは場合によって
アルキル、アリールまたはアシル基で置換されてい
る)、尿素およびそのアルキルまたはアリール誘導体、
モノ−、ジ−またはトリ−(ポリオキシアルキレン)ア
ミン、ポリアルキレンアミンおよび縮合するかまたは少
なくとも1個の−NH−基を通して互いに結合された2
〜9個のトリアジン環を含有する化合物からなる群から
選ばれる1種以上のアミンとの反応生成物である難燃性
物質(前記生成物(B)は「その場」で生成し且つ前記
マトリックスの表面上およびその細孔内に付着する)を
含んでなる、非押出粒子の形態の難燃性添加剤濃縮物。 - 【請求項2】マトリックス(A)を構成する粒子が、気
孔率15%〜40%の回転楕円面状粒子である、請求項
1に記載の濃縮物。 - 【請求項3】マトリックス(A)を構成する重合体が、
結晶性ポリプロピレン、ポリエチレンまたはプロピレン
を少なくとも85重量%含有するプロピレンとエチレン
および/またはCH2 =CHR′オレフィン(式中、
R′はC2 〜C8 アルキル基である)との結晶性共重合
体から選ばれる、請求項1に記載の濃縮物。 - 【請求項4】生成物(B)が、式 (I)R(MeX3 )y (式中、Rは2−グアニジンベンゾイミダゾール、イソ
ホロンジアミン、ジシアンジアミド、グアナミン、メラ
ミン、ピペラジン、モルホリン、ピペリジン(場合によ
ってアルキル、アリールまたはアシル基で置換)、尿素
およびそのアルキルまたはアリール誘導体、モノ−、ジ
−またはトリ−(ポリオキシアルキレン)アミン、ポリ
アルキレンアミンおよび縮合するかまたは少なくとも1
個の−NH−基を通して互いに結合された2〜9個のト
リアジン環を含有する化合物からなる群から選ばれる化
合物であり、 Meはビスマスまたはアンチモンであり、 Xは塩素または臭素であり、 yは0.2〜4の数である)の1種以上の錯体を含有す
る、請求項1に記載の濃縮物。 - 【請求項5】MeX3 が三臭化ビスマスであり、Rがジ
シアンジアミド、グアナミンまたはメラミンである、請
求項4に記載の濃縮物。 - 【請求項6】a)三塩化ビスマス、三臭化ビスマス、三
塩化アンチモンまたは三臭化アンチモンまたはそれらの
混合物と、 b)2−グアニジンベンゾイミダゾール、イソホロンジ
アミン、ジシアンジアミド、グアナミン、メラミン、ピ
ペラジン、モルホリン、ピペリジン(場合によってアル
キル、アリールまたはアシル基で置換)、尿素およびそ
のアルキルまたはアリール誘導体、モノ−、ジ−または
トリ−(ポリオキシアルキレン)アミン、ポリアルキレ
ンアミンおよび縮合するかまたは少なくとも1個の−N
H−基を通して互いに結合された2〜9個のトリアジン
環を含有する化合物からなる群から選ばれる1種以上の
アミンとを、粒子の容積に対する気孔容積の%として定
義した気孔率が15%以上の、オレフィン重合体または
共重合体の重合したままの非押出粒子および液体反応媒
体の存在下にて反応させることを特徴とする請求項1に
記載の濃縮物の製造法。 - 【請求項7】塩基性炭酸ビスマスおよび/または三二酸
化アンチモン、水溶液中の臭化水素酸または塩酸および
前記1種以上のアミンを、気孔率15%〜40%の回転
楕円面状形態の重合したままの非押出重合体粒子の存在
下にて反応させる、請求項6に記載の方法。 - 【請求項8】重合体マトリックスに加える試薬の合計量
が、濃縮物の合計重量に対して3〜50重量%である、
請求項6に記載の方法。 - 【請求項9】重合体マトリックスに加える試薬の合計量
が、濃縮物の合計重量に対して10〜25重量%であ
る、請求項8に記載の方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT02183790A IT1243862B (it) | 1990-10-23 | 1990-10-23 | Concentrati non estrusi di additivo antifiamma e processo per la loro preparazione. |
IT21837A/90 | 1990-10-23 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=11187551
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country | Link |
---|---|
US (1) | US5166235A (ja) |
EP (1) | EP0482600B1 (ja) |
JP (1) | JP3164856B2 (ja) |
KR (1) | KR100189211B1 (ja) |
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AU (1) | AU645139B2 (ja) |
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