JP2641908B2 - オゾン誘発分解に対する抵抗性が高められた塩素化ポリエチレンエラストマー組成物 - Google Patents
オゾン誘発分解に対する抵抗性が高められた塩素化ポリエチレンエラストマー組成物Info
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- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/26—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
- C08L23/28—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment by reaction with halogens or halogen-containing compounds
-
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、オゾン誘発分解に対する抵抗性が改良され
た硬化性塩素化ポリエチレンエラストマー組成物に関す
る。さらに特に、本発明は、厳しい条件下、例えば204
℃の温度で10分間過酸化物化合物による加硫硬化によっ
て加硫後、厳しいテスト環境において少なくとも168時
間のオゾン誘発分解に耐える硬化性塩素化ポリエチレン
組成物に関する。「厳しいテスト環境」については、以
下に詳しく説明する。
た硬化性塩素化ポリエチレンエラストマー組成物に関す
る。さらに特に、本発明は、厳しい条件下、例えば204
℃の温度で10分間過酸化物化合物による加硫硬化によっ
て加硫後、厳しいテスト環境において少なくとも168時
間のオゾン誘発分解に耐える硬化性塩素化ポリエチレン
組成物に関する。「厳しいテスト環境」については、以
下に詳しく説明する。
飽和ハロゲン含有ポリマー、例えば塩素化ポリエチレ
ンの加硫あるいは硬化は、周知の工程である。そのよう
な硬化は通常、非過酸化物化合物および塩基により、ま
たは過酸化物化合物および加硫促進剤により起こる。
ンの加硫あるいは硬化は、周知の工程である。そのよう
な硬化は通常、非過酸化物化合物および塩基により、ま
たは過酸化物化合物および加硫促進剤により起こる。
分解がないと規定される過酸化物硬化塩素化並びにク
ロロスルホン化ポリエチレン物質のオゾン抵抗性は、多
くの要因によりかなり異なることが発見された。要因の
1つは、オゾンテストの間存在する水分量である。例え
ば、ある種の物質は、水分の非存在下でテストした場合
100時間以上のオゾン抵抗性を有する。同じ物質は50%
以上の相対湿度でテストした場合、5時間以下のオゾン
抵抗性を有する。第2の要因は、物質を硬化するため用
いられる時間と温度の組み合せにみられる。例えば、20
分間177℃の温度で硬化した物質は、十分なオゾン抵抗
性を有するが、10分間204℃の温度で硬化した同じ物質
は、厳しいオゾンテスト条件下でわずか数時間で分解す
る。第3の要因は、物質の加硫をもたらすため用いられ
る硬化パッケージである。
ロロスルホン化ポリエチレン物質のオゾン抵抗性は、多
くの要因によりかなり異なることが発見された。要因の
1つは、オゾンテストの間存在する水分量である。例え
ば、ある種の物質は、水分の非存在下でテストした場合
100時間以上のオゾン抵抗性を有する。同じ物質は50%
以上の相対湿度でテストした場合、5時間以下のオゾン
抵抗性を有する。第2の要因は、物質を硬化するため用
いられる時間と温度の組み合せにみられる。例えば、20
分間177℃の温度で硬化した物質は、十分なオゾン抵抗
性を有するが、10分間204℃の温度で硬化した同じ物質
は、厳しいオゾンテスト条件下でわずか数時間で分解す
る。第3の要因は、物質の加硫をもたらすため用いられ
る硬化パッケージである。
特に厳しい条件、例えば10分間204℃の温度で硬化が
おこる場合、硬化後厳しいオゾンテスト環境において16
8時間以上オゾン誘発分解に対し抵抗性を示す加硫塩素
化ポリエチレン組成物を入手することが望ましい。
おこる場合、硬化後厳しいオゾンテスト環境において16
8時間以上オゾン誘発分解に対し抵抗性を示す加硫塩素
化ポリエチレン組成物を入手することが望ましい。
また、そのような化合物がホース、チューブ、成形品
およびワイヤー並びにケーブル絶縁体/外被の製造に用
いるに適当な、良好な加工特性およびゴム状特性を示す
ことが望ましい。
およびワイヤー並びにケーブル絶縁体/外被の製造に用
いるに適当な、良好な加工特性およびゴム状特性を示す
ことが望ましい。
本発明の態様の1つは、10分間、204℃の温度におけ
るプレス加硫による加硫後、ASTM D3182−74に従って製
造したサンプルを改良DIN53509パートA法に従い60%伸
長させながら温度40℃および相対湿度55%で空気1億部
に対し200部のオゾンに暴露した場合、少なくとも168時
間オゾン誘発分解に耐える硬化性組成物であって、
(a)ポリマーの15〜40重量パーセントの化学的に結合
した塩素含量を有する塩素化ポリエチレン樹脂を100重
量部、(b)充填剤を50〜150重量部、(c)可塑剤を2
0〜60重量部、(d)安定剤を5〜10重量部、(e)0.5
〜2重量部のα,α′−ビス−(t−ブチルペルオキ
シ)−ジイソプロピルベンゼンにより得られるものと等
しい結果を与えるに十分な量(100%活性)の過酸化物
化合物、(f)トリアリルシアヌレートを5〜10重量部
含み、成分(f)に対する0.5〜2の過酸化物当量を有
する成分(e)の比が0.05〜0.4である硬化性組成物で
ある。加硫後のこの組成物は、適当な熱硬化性エラスト
マー物理特性を有する。
るプレス加硫による加硫後、ASTM D3182−74に従って製
造したサンプルを改良DIN53509パートA法に従い60%伸
長させながら温度40℃および相対湿度55%で空気1億部
に対し200部のオゾンに暴露した場合、少なくとも168時
間オゾン誘発分解に耐える硬化性組成物であって、
(a)ポリマーの15〜40重量パーセントの化学的に結合
した塩素含量を有する塩素化ポリエチレン樹脂を100重
量部、(b)充填剤を50〜150重量部、(c)可塑剤を2
0〜60重量部、(d)安定剤を5〜10重量部、(e)0.5
〜2重量部のα,α′−ビス−(t−ブチルペルオキ
シ)−ジイソプロピルベンゼンにより得られるものと等
しい結果を与えるに十分な量(100%活性)の過酸化物
化合物、(f)トリアリルシアヌレートを5〜10重量部
含み、成分(f)に対する0.5〜2の過酸化物当量を有
する成分(e)の比が0.05〜0.4である硬化性組成物で
ある。加硫後のこの組成物は、適当な熱硬化性エラスト
マー物理特性を有する。
本発明の関連のある態様は、この硬化性組成物より形
成された加硫製品(例えば船のケーブル)を含む。
成された加硫製品(例えば船のケーブル)を含む。
ここで用いた「厳しいオゾンテスト環境」とは、空気
1億あたり200部のオゾンを含み、温度40℃および相対
湿度55%のことを言う。そのような環境に暴露したテス
トサンプルを改良DIN53509−パート1法に従い延伸す
る。このテストサンプルは厚さ4mm、幅45mmおよび長さ5
5mmを有する。このサンプルをテストプラットホームの
ノッチにあうよう曲げることにより機械方向に伸長す
る。このノッチは頂上あるいは開口8mm、底10mmおよび
高さ8mmを有する台形の形である。
1億あたり200部のオゾンを含み、温度40℃および相対
湿度55%のことを言う。そのような環境に暴露したテス
トサンプルを改良DIN53509−パート1法に従い延伸す
る。このテストサンプルは厚さ4mm、幅45mmおよび長さ5
5mmを有する。このサンプルをテストプラットホームの
ノッチにあうよう曲げることにより機械方向に伸長す
る。このノッチは頂上あるいは開口8mm、底10mmおよび
高さ8mmを有する台形の形である。
本発明の目的に適当な塩素化ポリエチレン物質は、有
利にはポリマーの15〜40重量パーセントである化学的に
結合した塩素含量を有する塩素化ポリエチレン樹脂であ
る。化学的に結合した塩素含量は、望ましくはポリマー
の26〜38重量パーセントである。塩素化ポリエチレン樹
脂は、エチレンを少なくとも90モルパーセントおよびエ
チレンと共重合性の1種以上のエチレン系不飽和モノマ
ーを10モルパーセント以下含む、本質的に直鎖、微粉砕
ポリエチレンあるいはオレフィンインターポリマーの塩
素化により製造される。塩素化の前にこのポリマーは1,
000,000より小さい重量平均分子量を有することが適当
である。
利にはポリマーの15〜40重量パーセントである化学的に
結合した塩素含量を有する塩素化ポリエチレン樹脂であ
る。化学的に結合した塩素含量は、望ましくはポリマー
の26〜38重量パーセントである。塩素化ポリエチレン樹
脂は、エチレンを少なくとも90モルパーセントおよびエ
チレンと共重合性の1種以上のエチレン系不飽和モノマ
ーを10モルパーセント以下含む、本質的に直鎖、微粉砕
ポリエチレンあるいはオレフィンインターポリマーの塩
素化により製造される。塩素化の前にこのポリマーは1,
000,000より小さい重量平均分子量を有することが適当
である。
特に適当な塩素化ポリエチレン物質は、1986年8月1
日出願の現在係属中米国出願第894,441号に従って製造
される。そのような樹脂は、(a)0〜60kgのくさびブ
ロッキング値(米国特許第4,412,448号に従い測定し
た)、(b)200〜900μmの重量ベースメヂアン粒度お
よび(c)ポリマーの26〜42重量パーセントの化学的に
結合した塩素含量を有する。この塩素化物質は、珪酸あ
るいはシリコン油の非存在下、(a)120〜600μmの重
量ベースメヂアン粒度、(b)60パーセント以上の粒子
130〜850μmの粒度を有する重量ベース粒度分布、
(c)0.216〜0.56g/cm3の嵩密度、および(d)0.958
〜0.965g/cm3の密度を有するポリエチレン樹脂より製造
される。これらの樹脂のうち、ポリマーの26〜38重量パ
ーセントの化学的に結合した塩素含量を有するものが最
適の結果を与える。
日出願の現在係属中米国出願第894,441号に従って製造
される。そのような樹脂は、(a)0〜60kgのくさびブ
ロッキング値(米国特許第4,412,448号に従い測定し
た)、(b)200〜900μmの重量ベースメヂアン粒度お
よび(c)ポリマーの26〜42重量パーセントの化学的に
結合した塩素含量を有する。この塩素化物質は、珪酸あ
るいはシリコン油の非存在下、(a)120〜600μmの重
量ベースメヂアン粒度、(b)60パーセント以上の粒子
130〜850μmの粒度を有する重量ベース粒度分布、
(c)0.216〜0.56g/cm3の嵩密度、および(d)0.958
〜0.965g/cm3の密度を有するポリエチレン樹脂より製造
される。これらの樹脂のうち、ポリマーの26〜38重量パ
ーセントの化学的に結合した塩素含量を有するものが最
適の結果を与える。
ポリエチレンおよびオレフィンインターポリマーは、
遷移金属含有触媒および少なくとも1種の補助触媒ある
いは活性化剤の存在下、チーグラー重合の特徴的条件下
で有利に製造される。補助触媒は、式Al(R3)3-a▲X1
a▼,B(R3)3-a▲X1 a▼,Mg▲R3 2▼,MgR3X1,Zn▲R3 2
▼で表わされるアルミニウム、硼素、亜鉛、あるいはマ
グネシウム化合物またはそれらの混合物からなる群より
選ばれる。これらの式において、各R3は独立に炭化水素
基を表わし、X1はハロゲンを表わし、aは0〜2の整数
を表わす。米国特許第4,526,943号(Fuents Jr.ら)は
そのような方法を開示している。遷移金属含有触媒は、
米国特許第4,544,647号(Fuentes Jr.ら)または米国特
許第4,456,547号(Fuentes Jr.ら)に従い製造される。
遷移金属含有触媒および少なくとも1種の補助触媒ある
いは活性化剤の存在下、チーグラー重合の特徴的条件下
で有利に製造される。補助触媒は、式Al(R3)3-a▲X1
a▼,B(R3)3-a▲X1 a▼,Mg▲R3 2▼,MgR3X1,Zn▲R3 2
▼で表わされるアルミニウム、硼素、亜鉛、あるいはマ
グネシウム化合物またはそれらの混合物からなる群より
選ばれる。これらの式において、各R3は独立に炭化水素
基を表わし、X1はハロゲンを表わし、aは0〜2の整数
を表わす。米国特許第4,526,943号(Fuents Jr.ら)は
そのような方法を開示している。遷移金属含有触媒は、
米国特許第4,544,647号(Fuentes Jr.ら)または米国特
許第4,456,547号(Fuentes Jr.ら)に従い製造される。
有効なエチレン系不飽和モノマーは、3個以上の炭素
原子を有する非芳香族性オレフィン、例えばプロヒレ
ン、デテン−1、オクテン、1,7−オクタジエン等;置
換オレフィン、例えばアクリル酸、アクリル酸エステ
ル;および他の周知の重合性物質を含む。
原子を有する非芳香族性オレフィン、例えばプロヒレ
ン、デテン−1、オクテン、1,7−オクタジエン等;置
換オレフィン、例えばアクリル酸、アクリル酸エステ
ル;および他の周知の重合性物質を含む。
塩素化ポリエチレン物質は、米国特許第3,454,544号
に開示されたようにして懸濁塩素化により製造される。
本発明は、懸濁あるいはスラリー塩素化法により製造さ
れる塩素化ポリエチレン樹脂に限定されない。例えば米
国特許第4,591,621号に教示されているような溶液塩素
化も満足な物質を製造する。
に開示されたようにして懸濁塩素化により製造される。
本発明は、懸濁あるいはスラリー塩素化法により製造さ
れる塩素化ポリエチレン樹脂に限定されない。例えば米
国特許第4,591,621号に教示されているような溶液塩素
化も満足な物質を製造する。
本発明の目的に適当であると考えられる他の物質は、
クロロスルホン化ポリエチレンを含む。
クロロスルホン化ポリエチレンを含む。
硬化性組成物は、塩素化ポリエチレン100重量部あた
り50〜150重量部の充填剤を含むことが有益である。こ
の充填剤の量は、望ましくは50〜100重量部である。塩
素化ポリエチレン100重量部あたり、50部未満の充填剤
において、この硬化性組成物は実用性の観点から実用的
であるにもかかわらず経済的に魅力がない。塩素化ポリ
エチレン100部あたり、150部以上の充填剤において、加
工粘度は許容されないレベルに増加し、物理特性は劣化
しはじめる。加工の困難さおよび物理特性の損失が受け
入れられる場合、150部以上の充填剤を用いてもよい。
り50〜150重量部の充填剤を含むことが有益である。こ
の充填剤の量は、望ましくは50〜100重量部である。塩
素化ポリエチレン100重量部あたり、50部未満の充填剤
において、この硬化性組成物は実用性の観点から実用的
であるにもかかわらず経済的に魅力がない。塩素化ポリ
エチレン100部あたり、150部以上の充填剤において、加
工粘度は許容されないレベルに増加し、物理特性は劣化
しはじめる。加工の困難さおよび物理特性の損失が受け
入れられる場合、150部以上の充填剤を用いてもよい。
本発明の組成物に用いられる充填剤は、規則的あるい
は不規則な粒子の、板状あるいは繊維状片の形状の天然
あるいは合成の強化あるいは非強化微粉砕物質である。
適当な物質は、種々のタイプおよびグレードの炭酸カル
シウム(ホワイチング)、カーボンブラック、硫酸カル
シウム、マイカ、タルク、カオリン、並びに他のクレイ
鉱物、珪酸塩、シリカ、バライト、炭酸マグネシウム、
三水和アルミニウム等およびそれらの充填剤の混合物を
含む。
は不規則な粒子の、板状あるいは繊維状片の形状の天然
あるいは合成の強化あるいは非強化微粉砕物質である。
適当な物質は、種々のタイプおよびグレードの炭酸カル
シウム(ホワイチング)、カーボンブラック、硫酸カル
シウム、マイカ、タルク、カオリン、並びに他のクレイ
鉱物、珪酸塩、シリカ、バライト、炭酸マグネシウム、
三水和アルミニウム等およびそれらの充填剤の混合物を
含む。
この硬化性組成物は、塩素化ポリエチレン樹脂と相溶
性でありおよび過酸化物架橋を妨害しない可塑剤を20〜
60重量部含む。可塑剤の量は20〜40重量部が有益であ
る。20部未満の可塑剤において、硬化性組成物は加工困
難である。60部以上の可塑剤では、硬化後この組成物は
物理特性が乏しく、組成物より可塑剤がしみ出し粘着性
となる。
性でありおよび過酸化物架橋を妨害しない可塑剤を20〜
60重量部含む。可塑剤の量は20〜40重量部が有益であ
る。20部未満の可塑剤において、硬化性組成物は加工困
難である。60部以上の可塑剤では、硬化後この組成物は
物理特性が乏しく、組成物より可塑剤がしみ出し粘着性
となる。
通常、ポリ塩化ビニルと共に用いるに適当な可塑剤
は、過酸化物加硫性塩素化ポリエチレン化合物に用いて
もよい。典型的な可塑剤は、エポキシ化大豆油、ジオク
チルフタレート、ジイソノニルフタレート、ジオクチル
アジペート、塩素化パラフィン等を含む。石油は本発明
の目的に対し可塑剤として実用性は限られている。中程
度の芳香族含量を有するナフテン石油を20部のレベルで
用いてよい。芳香族タイプの石油は、塩素化ポリエチレ
ンと相溶性であるにもかかわらず、過酸化物効率を妨害
する。パラフィン系石油は、塩素化ポリエチレンと不相
溶であると考えられる。可塑剤はジイソノニルフタレー
トが望ましい。
は、過酸化物加硫性塩素化ポリエチレン化合物に用いて
もよい。典型的な可塑剤は、エポキシ化大豆油、ジオク
チルフタレート、ジイソノニルフタレート、ジオクチル
アジペート、塩素化パラフィン等を含む。石油は本発明
の目的に対し可塑剤として実用性は限られている。中程
度の芳香族含量を有するナフテン石油を20部のレベルで
用いてよい。芳香族タイプの石油は、塩素化ポリエチレ
ンと相溶性であるにもかかわらず、過酸化物効率を妨害
する。パラフィン系石油は、塩素化ポリエチレンと不相
溶であると考えられる。可塑剤はジイソノニルフタレー
トが望ましい。
この硬化性組成物は、5〜10重量部の安定剤を含む。
安定剤を5部未満含む組成物は、熱安定性が比較的乏し
い。ハロゲン化ポリマー100部あたり10部を越える安定
剤の量を用いてもよいが、それほど有益ではない。従っ
て、そのような量は経済的理由のため避けられない。
安定剤を5部未満含む組成物は、熱安定性が比較的乏し
い。ハロゲン化ポリマー100部あたり10部を越える安定
剤の量を用いてもよいが、それほど有益ではない。従っ
て、そのような量は経済的理由のため避けられない。
安定剤は、加工等の熱による塩素化ポリエチレンの分
解の可能性を最小にするため用いられる。従来ビニルポ
リマーおよびコポリマーシート組成物の製造に用いられ
る安定剤が通常適当である。例として、鉛、錫、バリウ
ム、カドミウム、マグネシウム、ナトリウム等の有機錯
体、酸化物および/または塩が含まれる。特定の例は、
二塩基フタル酸鉛、二塩基燐酸鉛、酸化鉛、酸化マグネ
シウム、燐酸ナトリウム、炭酸マグネシウム、ステアリ
ン酸バリウム−カドミウム、並びにそれらの混合物を含
む。
解の可能性を最小にするため用いられる。従来ビニルポ
リマーおよびコポリマーシート組成物の製造に用いられ
る安定剤が通常適当である。例として、鉛、錫、バリウ
ム、カドミウム、マグネシウム、ナトリウム等の有機錯
体、酸化物および/または塩が含まれる。特定の例は、
二塩基フタル酸鉛、二塩基燐酸鉛、酸化鉛、酸化マグネ
シウム、燐酸ナトリウム、炭酸マグネシウム、ステアリ
ン酸バリウム−カドミウム、並びにそれらの混合物を含
む。
本発明の硬化性組成物は、厳しい条件、例えば204℃
の温度で10分間で過酸化物加硫剤および補助剤により硬
化される。
の温度で10分間で過酸化物加硫剤および補助剤により硬
化される。
過酸化物は有機過酸化物が適当であり、第三有機過酸
化物が有益である。典型的な過酸化物は、ジクミルペル
オキシド、ジ−tert−ブチルペルオキシド、ジアシルペ
ルオキシド、2,5−ビス(tert−ブチルペルオキシ2,5−
ジメチル)ヘキサンおよびα,α′−ビス−(t−ブチ
ルペルオキシ)−ジイソプロピルベンゼンである。その
価格および入手可能性のためα,α′−ビス−(t−ブ
チルペルオキシ)−ジイソプロピルベンゼンが望まし
い。
化物が有益である。典型的な過酸化物は、ジクミルペル
オキシド、ジ−tert−ブチルペルオキシド、ジアシルペ
ルオキシド、2,5−ビス(tert−ブチルペルオキシ2,5−
ジメチル)ヘキサンおよびα,α′−ビス−(t−ブチ
ルペルオキシ)−ジイソプロピルベンゼンである。その
価格および入手可能性のためα,α′−ビス−(t−ブ
チルペルオキシ)−ジイソプロピルベンゼンが望まし
い。
過酸化物がα,α′−ビス−(t−ブチルペルオキ
シ)−ジイソプロピルベンゼンである場合、塩素化ポリ
エチレン100部あたり0.5〜2重量部の量で用いられる
(100%活性)。α,α′−ビス−(t−ブチルペルオ
キシ)−ジイソプロピルベンゼンより効率のよいあるい
は悪いのいずれかである他の過酸化物を用いる場合、0.
5〜2重量部(100%活性)のα,α′−ビス(t−ブチ
ルペルオキシ)−ジイソプロピルベンゼンにより得られ
る結果と同じ結果を与えるに十分な量で用いられる。こ
の量をここでは「過酸化物当量」と呼ぶ。言い換えれ
ば、他の過酸化物化合物が用いられる場合、過酸化物当
量を与えるため例えば1〜4部の量が必要である。過酸
化物の相対的有効性は周知であると考えられる。
シ)−ジイソプロピルベンゼンである場合、塩素化ポリ
エチレン100部あたり0.5〜2重量部の量で用いられる
(100%活性)。α,α′−ビス−(t−ブチルペルオ
キシ)−ジイソプロピルベンゼンより効率のよいあるい
は悪いのいずれかである他の過酸化物を用いる場合、0.
5〜2重量部(100%活性)のα,α′−ビス(t−ブチ
ルペルオキシ)−ジイソプロピルベンゼンにより得られ
る結果と同じ結果を与えるに十分な量で用いられる。こ
の量をここでは「過酸化物当量」と呼ぶ。言い換えれ
ば、他の過酸化物化合物が用いられる場合、過酸化物当
量を与えるため例えば1〜4部の量が必要である。過酸
化物の相対的有効性は周知であると考えられる。
過酸化物当量が0.5未満である場合、不十分な加硫が
観察される。過酸化物当量がこれより大きい場合、硬化
性塩素化ポリエチレンエラストマー組成物は加硫後オゾ
ン抵抗性が低下する。
観察される。過酸化物当量がこれより大きい場合、硬化
性塩素化ポリエチレンエラストマー組成物は加硫後オゾ
ン抵抗性が低下する。
補助剤は好ましくはトリアリルシアヌレートである。
それは塩素化ポリエチレン樹脂100部あたり5〜10重量
部の量で用いられる。5重量部未満で用いた場合、硬化
性組成物は加硫後、オゾン抵抗性が低下し、厳しいオゾ
ンテスト環境に168時間耐えられない。10重量部より多
く用いた場合、硬化性組成物は加工困難であり、加硫後
ゴム状特性が減少しがちである。
それは塩素化ポリエチレン樹脂100部あたり5〜10重量
部の量で用いられる。5重量部未満で用いた場合、硬化
性組成物は加硫後、オゾン抵抗性が低下し、厳しいオゾ
ンテスト環境に168時間耐えられない。10重量部より多
く用いた場合、硬化性組成物は加工困難であり、加硫後
ゴム状特性が減少しがちである。
他の補助剤、例えばトリアリルイソシアヌレートまた
はトリアリルトリメリテートはトリアリルシアヌレート
の量置換した場合、オゾン誘発分解に対する最低168時
間の抵抗性を与えない。そのような量の他の補助剤を用
いた場合、例えば24〜48時間後に分解が観察される。経
済的に実行不可能であるが、より多い量は、同じ硬化並
びにテスト条件下で100時間以上、あるいは168時間以上
の分解に対する抵抗性を与える。
はトリアリルトリメリテートはトリアリルシアヌレート
の量置換した場合、オゾン誘発分解に対する最低168時
間の抵抗性を与えない。そのような量の他の補助剤を用
いた場合、例えば24〜48時間後に分解が観察される。経
済的に実行不可能であるが、より多い量は、同じ硬化並
びにテスト条件下で100時間以上、あるいは168時間以上
の分解に対する抵抗性を与える。
トリアリルシアヌレートに対する過酸化物(100%活
性)の比は、望ましくは0.05〜0.4、好ましくは0.25〜
0.33である。0.05〜0.4の範囲以外の比は、使用可能で
あるが、硬化性組成物を厳しい条件、例えば204℃の温
度で10分間加硫後、厳しいテスト環境におけるオゾン分
解に対し、最低168時間の抵抗性の達成に関して不適当
であるとわかった。
性)の比は、望ましくは0.05〜0.4、好ましくは0.25〜
0.33である。0.05〜0.4の範囲以外の比は、使用可能で
あるが、硬化性組成物を厳しい条件、例えば204℃の温
度で10分間加硫後、厳しいテスト環境におけるオゾン分
解に対し、最低168時間の抵抗性の達成に関して不適当
であるとわかった。
本発明の硬化性組成と組み合せて用いられる有機並び
に無機顔料は、例えばカーボンブラック、二酸化チタ
ン、酸化鉄等並びにそれらの混合物である。この顔料
は、塩素化ポリエチレン樹脂100重量部あたり2〜5部
の量で存在することが適当である。
に無機顔料は、例えばカーボンブラック、二酸化チタ
ン、酸化鉄等並びにそれらの混合物である。この顔料
は、塩素化ポリエチレン樹脂100重量部あたり2〜5部
の量で存在することが適当である。
所望により、ヒンダードフェノール、例えばジ−t−
ブチル−p−クレゾールのような抗酸化剤、およびステ
アリン酸、ワックス等のような加工助剤を少量、本発明
の組成物に侵入してもよく、それにより加工性の容易な
組成物が得られる。
ブチル−p−クレゾールのような抗酸化剤、およびステ
アリン酸、ワックス等のような加工助剤を少量、本発明
の組成物に侵入してもよく、それにより加工性の容易な
組成物が得られる。
本発明の組成物を、加熱二本ロール機、バンバリー
(Banbury)タイプミキサーまたは等しい混合および配
合装置により混合することが適当である。
(Banbury)タイプミキサーまたは等しい混合および配
合装置により混合することが適当である。
本発明の組成物を、従来のゴム加硫法および装置を用
いて硬化または加硫することが適当である。満足な結果
は、直接プレス加硫、導入プレス加硫および開口蒸気加
硫により期待される。この組成物は、望ましくは直接プ
レス加硫により加硫される。
いて硬化または加硫することが適当である。満足な結果
は、直接プレス加硫、導入プレス加硫および開口蒸気加
硫により期待される。この組成物は、望ましくは直接プ
レス加硫により加硫される。
以下の例は単に説明のためであり、本発明の範囲を限
定しようとするものではない。すべての部およびパーセ
ントは、示すもの以外塩素化ポリエチレンの100重量部
に基づく。本発明の例はアラビア数字で示され、一方比
較例はアルファベットで示される。
定しようとするものではない。すべての部およびパーセ
ントは、示すもの以外塩素化ポリエチレンの100重量部
に基づく。本発明の例はアラビア数字で示され、一方比
較例はアルファベットで示される。
配合および硬化法の説明 以下の方法を用いて化合物を製造および硬化した。組
成物成分を融合混合物に変えるためBanburyタイプミキ
サー(FarrellモデルBR)を用いた。樹脂以外の固体成
分を最初に加え、「転倒」混合物を用いた。続いて液体
成分を加えた。最後に塩素化ポリエチレンを加えた。混
合により2分間で温度が110℃に上昇した。
成物成分を融合混合物に変えるためBanburyタイプミキ
サー(FarrellモデルBR)を用いた。樹脂以外の固体成
分を最初に加え、「転倒」混合物を用いた。続いて液体
成分を加えた。最後に塩素化ポリエチレンを加えた。混
合により2分間で温度が110℃に上昇した。
次いで融合した混合物を、0.6〜0.8cmの厚さを有する
滑らかな、未硬化、加熱可塑化シートを製造するため、
25℃の温度で操作する2本ロールゴム配合ミルに入れ
た。この融合した混合物のシートへの転化は2分間でお
こった。
滑らかな、未硬化、加熱可塑化シートを製造するため、
25℃の温度で操作する2本ロールゴム配合ミルに入れ
た。この融合した混合物のシートへの転化は2分間でお
こった。
未硬化シートの1片を、Dakeモデル44058加硫プレス
に入れた。このプレスを204℃に加熱し、ラムの直径6
インチあたり120,000ポンドラム圧をシートの1片に加
え硬化した。加熱10分後、ラム圧を0ポンドに下げ、硬
化したシートを取り出し、周囲温度の脱イオン水中で冷
却した。
に入れた。このプレスを204℃に加熱し、ラムの直径6
インチあたり120,000ポンドラム圧をシートの1片に加
え硬化した。加熱10分後、ラム圧を0ポンドに下げ、硬
化したシートを取り出し、周囲温度の脱イオン水中で冷
却した。
4mm×45mm×55mmのテストサンプルを改良DIN53509−
パート1法に従い伸長し、厳しいオゾンテスト環境にお
いてオゾン抵抗性をテストした。改良方法およびテスト
法は、詳細に前記されている。オゾン誘発分解の開始時
間を測定し、オゾン抵抗性とする。
パート1法に従い伸長し、厳しいオゾンテスト環境にお
いてオゾン抵抗性をテストした。改良方法およびテスト
法は、詳細に前記されている。オゾン誘発分解の開始時
間を測定し、オゾン抵抗性とする。
配合物成分 硬化シートの製造において以下の成分を用いた: (a)ポリマーの36重量パーセントの化学的に結合した
塩素含量を有しおよびDow Chemical CompanyよりCM0136
として市販入手可能である塩素化ポリエチレン樹脂を10
0部;(b)Thompson Weiman CompanyよりAtomiteTMと
して市販入手可能な粉砕した天然炭酸カルシウムを50
部;(c)PPG Industries Inc.よりHi−SilTM210とし
て市販入手可能な沈殿した水和非晶質シリカを30部;
(d)C.P Hall Co.よりMagliteTMDとして市販入手可能
な酸化マグネシウムを8部;(e)Cobot Corp.よりSte
rlingTMSO−N550として市販入手可能なカーボンブラッ
クを2部;(f)Hercules Inc.よりVulcupTM40KEとし
て市販入手可能な過酸化物硬化剤である、BurgessKEク
レイ(40%活性分散体)上のα,α′−ビス−(t−ブ
チルペルオキシ)−ジイソプロピルベンゼンを変量;
(g)R.T.Vanderbilt & Co.よりAgeriteTM樹脂Dとし
て市販入手可能な安定剤である重合した1,2−ジヒドロ
−2,2,4−トリメチルキノリンを0.2部;(h)可塑剤と
して、ジイソノニルフタレートを40部;(i)American
Cyanamid Co.より市販入手可能な補助剤であるトリア
リルシアヌレートを変量。過酸化物硬化剤(100%活性
に転化)および補助剤の量は、各々の例および比較例に
特定されている。
塩素含量を有しおよびDow Chemical CompanyよりCM0136
として市販入手可能である塩素化ポリエチレン樹脂を10
0部;(b)Thompson Weiman CompanyよりAtomiteTMと
して市販入手可能な粉砕した天然炭酸カルシウムを50
部;(c)PPG Industries Inc.よりHi−SilTM210とし
て市販入手可能な沈殿した水和非晶質シリカを30部;
(d)C.P Hall Co.よりMagliteTMDとして市販入手可能
な酸化マグネシウムを8部;(e)Cobot Corp.よりSte
rlingTMSO−N550として市販入手可能なカーボンブラッ
クを2部;(f)Hercules Inc.よりVulcupTM40KEとし
て市販入手可能な過酸化物硬化剤である、BurgessKEク
レイ(40%活性分散体)上のα,α′−ビス−(t−ブ
チルペルオキシ)−ジイソプロピルベンゼンを変量;
(g)R.T.Vanderbilt & Co.よりAgeriteTM樹脂Dとし
て市販入手可能な安定剤である重合した1,2−ジヒドロ
−2,2,4−トリメチルキノリンを0.2部;(h)可塑剤と
して、ジイソノニルフタレートを40部;(i)American
Cyanamid Co.より市販入手可能な補助剤であるトリア
リルシアヌレートを変量。過酸化物硬化剤(100%活性
に転化)および補助剤の量は、各々の例および比較例に
特定されている。
比較例A−分解の早い開始 前記の化合物および過酸化物硬化剤2.8部並びに補助
剤2部(過酸化物/補助剤の比1.4)による硬化並びに
テスト法を用い、8時間でオゾン誘発分解の開始が観察
された。硬化した化合物は340ポンド/inch2(Psi)(2.
3メガパスカル)の100%モジュラス(ASTM D412−7
5)、2070psi(14.3MPa)の極限引張強さ(ASTM D412−
75)、および510の伸びパーセント(ASTM D412−75)を
有していた。
剤2部(過酸化物/補助剤の比1.4)による硬化並びに
テスト法を用い、8時間でオゾン誘発分解の開始が観察
された。硬化した化合物は340ポンド/inch2(Psi)(2.
3メガパスカル)の100%モジュラス(ASTM D412−7
5)、2070psi(14.3MPa)の極限引張強さ(ASTM D412−
75)、および510の伸びパーセント(ASTM D412−75)を
有していた。
比較例B−オゾン抵抗性は改良されたが物理特性は低下
した 補助剤の量を8部に増加し(過酸化物/補助剤の比0.
35)、比較例Aを繰り返した。オゾン誘発分解の開始ま
での時間は168時間に増加したが、物理特性は悪影響を
うけた。100%モジュラスは1050psi(7.2MPa)に増加し
た。極限引張強さは1860psi(12.8MPa)に低下した。伸
びパーセントは220に低下した。
した 補助剤の量を8部に増加し(過酸化物/補助剤の比0.
35)、比較例Aを繰り返した。オゾン誘発分解の開始ま
での時間は168時間に増加したが、物理特性は悪影響を
うけた。100%モジュラスは1050psi(7.2MPa)に増加し
た。極限引張強さは1860psi(12.8MPa)に低下した。伸
びパーセントは220に低下した。
例1〜4および比較例C〜D−変量ではあるが一定の比
の過酸化物と補助剤 一定の過酸化物/補助剤の比0.2で過酸化物硬化剤お
よび補助剤の量を変えて比較例Aを繰り返した。過酸化
物および補助剤の量、分解の開始までの時間および物理
特性(100%モジュラス、極限引張強さおよび伸びパー
セント)を表Iに示す。
の過酸化物と補助剤 一定の過酸化物/補助剤の比0.2で過酸化物硬化剤お
よび補助剤の量を変えて比較例Aを繰り返した。過酸化
物および補助剤の量、分解の開始までの時間および物理
特性(100%モジュラス、極限引張強さおよび伸びパー
セント)を表Iに示す。
表Iに示した結果は、過酸化物/補助剤の比が一定で
あっても過酸化物および補助剤の量が重要であることを
示している。同様の結果は、本発明の他の硬化性組成物
についても予想される。
あっても過酸化物および補助剤の量が重要であることを
示している。同様の結果は、本発明の他の硬化性組成物
についても予想される。
例5〜6および比較例E−過酸化物の量を変え補助剤レ
ベルは一定 過酸化物硬化剤の量を変え、一方補助剤の量を6部に
保ち、過酸化物/補助剤の比を変えて比較例Aを繰り返
した。
ベルは一定 過酸化物硬化剤の量を変え、一方補助剤の量を6部に
保ち、過酸化物/補助剤の比を変えて比較例Aを繰り返
した。
過酸化物の量、過酸化物/補助剤比、分解開始までの
時間および物理特性(100%モジュラス、極限引張およ
び伸びパーセント)を表IIに示す。
時間および物理特性(100%モジュラス、極限引張およ
び伸びパーセント)を表IIに示す。
表IIの結果は、過剰量の過酸化物は化合物のオゾン抵
抗性を損うことを示している。同様の結果は、本発明の
他の硬化性組成物についても予想される。
抗性を損うことを示している。同様の結果は、本発明の
他の硬化性組成物についても予想される。
例7および比較例F〜I−補助剤の種類を変える 比較例Iにおいて補助剤の種類、補助剤の量および過
酸化物/補助剤比を変えて比較例Aを繰り返した。補助
剤の種類並びに量、過酸化物/補助剤比、分解開始まで
の時間および物理特性(100%モジュラス、極限引張お
よび伸びパーセント)を表IIIに示す。
酸化物/補助剤比を変えて比較例Aを繰り返した。補助
剤の種類並びに量、過酸化物/補助剤比、分解開始まで
の時間および物理特性(100%モジュラス、極限引張お
よび伸びパーセント)を表IIIに示す。
例7において、補助剤は例1〜6および比較例A〜E
と同じトリアリルシアヌレートであった。比較例Fにお
いて、補助剤はMitsubishiより市販入手可能なトリアリ
ルイソシアヌレート(TAIC)であった。比較例Gにおい
て、補助剤はC.P Hall Co.より市販入手可能なトリアリ
ルトリメリテート(TATM)であった。比較例Hにおい
て、補助剤はSartomer CompanyよりSR350として市販入
手可能なトリメチロールプロパントリメタクリレート
(TMPTM)であった。比較例Iにおいて、補助剤はC.P H
all Co.より市販入手可能なジアリルフタレート(DAP)
であった。DAPは他の補助剤より効率が低いのでより多
量用いた。
と同じトリアリルシアヌレートであった。比較例Fにお
いて、補助剤はMitsubishiより市販入手可能なトリアリ
ルイソシアヌレート(TAIC)であった。比較例Gにおい
て、補助剤はC.P Hall Co.より市販入手可能なトリアリ
ルトリメリテート(TATM)であった。比較例Hにおい
て、補助剤はSartomer CompanyよりSR350として市販入
手可能なトリメチロールプロパントリメタクリレート
(TMPTM)であった。比較例Iにおいて、補助剤はC.P H
all Co.より市販入手可能なジアリルフタレート(DAP)
であった。DAPは他の補助剤より効率が低いのでより多
量用いた。
表IIIの結果は、トリアリルシアヌレートのみが
(a)オゾン誘発分解の開始までの時間および(b)硬
化した化合物の物理特性に関して満足な結果の組み合せ
を提供することを示している。トリアリルシアヌレート
以外、より多量の補助剤はそのような組み合せを提供す
るが不経済である。
(a)オゾン誘発分解の開始までの時間および(b)硬
化した化合物の物理特性に関して満足な結果の組み合せ
を提供することを示している。トリアリルシアヌレート
以外、より多量の補助剤はそのような組み合せを提供す
るが不経済である。
例8〜10および比較例J〜M−硬化条件の変化および過
酸化物並びにトリアリルシアヌレート補助剤の量の変化 過酸化物並びに補助剤の量および過酸化物/補助剤比
を変えて比較例Aを繰り返した。さらに、比較のため第
2の硬化条件を加えた。過酸化物並びに補助剤の量、過
酸化物/補助剤比および2種の異なる条件で硬化した化
合物の分解開始までの時間を表IVに示す。
酸化物並びにトリアリルシアヌレート補助剤の量の変化 過酸化物並びに補助剤の量および過酸化物/補助剤比
を変えて比較例Aを繰り返した。さらに、比較のため第
2の硬化条件を加えた。過酸化物並びに補助剤の量、過
酸化物/補助剤比および2種の異なる条件で硬化した化
合物の分解開始までの時間を表IVに示す。
表IVの結果は、硬化条件の厳しさ(時間および温度)
が硬化した配合物のオゾン誘発分解に対する抵抗性にか
なり影響を及ぼすことを示している。同様な結果は、本
発明の他の硬化性組成物にも予想される。
が硬化した配合物のオゾン誘発分解に対する抵抗性にか
なり影響を及ぼすことを示している。同様な結果は、本
発明の他の硬化性組成物にも予想される。
例12および比較例N〜O−過酸化物/補助剤比を一定に
保ち、過酸化物の量を変える 過酸化物/補助剤比を0.33に一定に保ち、過酸化物並
びに補助剤の量を変え比較例Aを繰り返した。過酸化物
並びに補助剤の量、過酸化物/補助剤比、オゾン誘発分
解開始までの時間および物理特性(100%モジュラス、
極限引張および伸びパーセント)を表Vに示す。
保ち、過酸化物の量を変える 過酸化物/補助剤比を0.33に一定に保ち、過酸化物並
びに補助剤の量を変え比較例Aを繰り返した。過酸化物
並びに補助剤の量、過酸化物/補助剤比、オゾン誘発分
解開始までの時間および物理特性(100%モジュラス、
極限引張および伸びパーセント)を表Vに示す。
表Vの結果は、過剰量の過酸化物は、許容される過酸
化物/補助剤の比でもオゾン誘発分解に対する抵抗性お
よび硬化した組成物の物理特性に悪影響を与える。同様
な結果は、本発明の他の硬化性組成物に関して予想され
る。
化物/補助剤の比でもオゾン誘発分解に対する抵抗性お
よび硬化した組成物の物理特性に悪影響を与える。同様
な結果は、本発明の他の硬化性組成物に関して予想され
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レイモンド エル,ラークソー ジュニ ア アメリカ合衆国,ルイジアナ 70775, セント,フランシスビル,ボックス 435シージェイ,ルート 5 (72)発明者 マイケル イー.プライス アメリカ合衆国,ルイジアナ 70710, アディス,メイン ストリート 4142 (56)参考文献 特開 昭62−79247(JP,A) 米国特許3531455(US,A)
Claims (13)
- 【請求項1】10分間、204℃の温度におけるプレス加硫
による加硫後、ASTM D3182−74に従って製造したサンプ
ルを改良DIN53509パートA法に従い60%伸長させながら
温度40℃および相対湿度55%で空気1億部に対し200部
のオゾンに暴露した場合、少なくとも168時間オゾン誘
発分解に耐える硬化性組成物であって、(a)ポリマー
の15〜40重量パーセントの化学的に結合した塩素含量を
有する塩素化ポリエチレン樹脂を100重量部、(b)充
填剤を50〜150重量部、(c)可塑剤を20〜60重量部、
(d)安定剤を5〜10重量部、(e)0.5〜2重量部の
α,α′−ビス−(t−ブチルペルオキシ)−ジイソプ
ロピルベンゼンにより得られるものと等しい結果を与え
るに十分な量(100%活性)の過酸化物化合物、(f)
トリアリルシアヌレートを5〜10重量部含み、成分
(f)に対する0.5〜2の過酸化物当量を有する成分
(e)の比が0.05〜0.4である硬化性組成物。 - 【請求項2】成分(f)に対する0.5〜2の過酸化物当
量を有する成分(e)の比が0.25〜0.33である、請求項
1記載の硬化性組成物。 - 【請求項3】前記過酸化物がジクミルペルオキシド、ジ
−t−ブチルペルオキシド、ジアシルペルオキシド、2,
5−ビス(t−ブチルペルオキシ−2,5−ジメチル)ヘキ
サンおよびα,α′−ビス−(t−ブチルペルオキシ)
−ジイソプロピルベンゼンからなる群より選ばれる、請
求項1記載の硬化性組成物。 - 【請求項4】前記過酸化物がα,α′−ビス−(t−ブ
チルペルオキシ)−ジイソプロピルベンゼンである、請
求項1記載の硬化性組成物。 - 【請求項5】前記塩素化ポリエチレン樹脂がポリマーの
26〜38重量パーセントの化学的に結合した塩素含量を有
する、請求項1記載の硬化性組成物。 - 【請求項6】前記充填剤の量が、塩素化ポリエチレン10
0重量部に対し50〜100重量部である、請求項1記載の硬
化性組成物。 - 【請求項7】前記充填剤が、炭酸カルシウム(ホワイチ
ング)、カーボンブラック、硫酸カルシウム、マイカ、
タルク、カオリン及び他のクレイ鉱物、シリケート、シ
リカ、バライト、炭酸マグネシウム、三水和アルミニウ
ム、およびこれらの混合物からなる群より選ばれる、請
求項1記載の硬化性組成物。 - 【請求項8】前記可塑剤の量が、塩素化ポリエチレン10
0重量部に対し20〜40重量部である、請求項1記載の硬
化性組成物。 - 【請求項9】前記可塑剤が、エポキシ化大豆油、ジオク
チルフタレート、ジイソノニルフタレート、ジオクチル
アジペート、塩素化パラフィン、およびこれらの混合物
からなる群より選ばれる、請求項1記載の硬化性組成
物。 - 【請求項10】前記可塑剤がジイソノニルフタレートで
ある、請求項1記載の硬化性組成物。 - 【請求項11】前記安定剤が、鉛、錫、バリウム、カド
ミウム、マグネシウムもしくはナトリウムの有機錯体、
酸化物および/または塩からなる群より選ばれる、請求
項1記載の硬化性組成物。 - 【請求項12】前記安定剤が、二塩基フタル酸鉛、二塩
基リン酸鉛、酸化鉛、酸化マグネシウム、リン酸ナトリ
ウム、炭酸マグネシウム、ステアリン酸バリウム−カド
ミウム、およびこれらの混合物からなる群より選ばれ
る、請求項1記載の硬化性組成物。 - 【請求項13】請求項1記載の硬化性組成物より形成さ
れた加硫製品。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/068,768 US4753971A (en) | 1987-07-10 | 1987-07-10 | Chlorinated polyethylene elastomer composition having enhanced resistance to ozone-induced cracking |
US68768 | 1987-07-10 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0198649A JPH0198649A (ja) | 1989-04-17 |
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Family
ID=22084582
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63169175A Expired - Fee Related JP2641908B2 (ja) | 1987-07-10 | 1988-07-08 | オゾン誘発分解に対する抵抗性が高められた塩素化ポリエチレンエラストマー組成物 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4753971A (ja) |
EP (1) | EP0298765B1 (ja) |
JP (1) | JP2641908B2 (ja) |
KR (1) | KR960006156B1 (ja) |
BR (1) | BR8803488A (ja) |
CA (1) | CA1327862C (ja) |
DE (1) | DE3853851T2 (ja) |
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US6887925B1 (en) | 1999-07-30 | 2005-05-03 | Nok Corporation | Molding material for use with carbon dioxide refrigerant |
US6720383B2 (en) | 2000-08-18 | 2004-04-13 | Dupont Dow Elastomers Inc. | Curable compositions of chlorinated polyolefin elastomers |
KR100841191B1 (ko) | 2007-02-07 | 2008-06-24 | 삼성토탈 주식회사 | 보호필름용 폴리에틸렌의 제조방법 |
US20120090720A1 (en) * | 2010-10-19 | 2012-04-19 | Veyance Technologies, Inc. | Fluid resistant high temperature hose |
WO2014040237A1 (en) * | 2012-09-12 | 2014-03-20 | Dow Global Technologies Llc | Cross-linkable polymeric compositions, methods for making the same, and articles made therefrom |
KR102281536B1 (ko) * | 2013-06-26 | 2021-07-26 | 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 | 전압-안정화된 폴리머 조성물 |
CN103992539A (zh) * | 2014-04-22 | 2014-08-20 | 天长市富信电子有限公司 | 一种抗老化电源线护套料及其制备方法 |
CN107200945A (zh) * | 2017-07-27 | 2017-09-26 | 芜湖融汇化工有限公司 | 一种无味型电缆护套胶料及其制备方法 |
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US2416069A (en) * | 1943-08-20 | 1947-02-18 | Du Pont | Vulcanization of halogenated polymers of ethylene |
US2534078A (en) * | 1945-02-22 | 1950-12-12 | Du Pont | Treatment of polymeric materials |
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