JPH069718A - 塩素化ポリオレフイン類の製造法 - Google Patents
塩素化ポリオレフイン類の製造法Info
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Abstract
剤に使用して行う場合、クロロホルムの安定剤としてグ
アヤコ−ル、テルピネオ−ル、シトロネロ−ルを使用す
ることにより、反能率の上昇と副成する四塩化炭素の生
成を抑制し、製造された塩素化ポリオレフインの着色を
少なくする。 【構成】 ポリオレフインの塩素化にグアヤコ−ル、テ
ルピネオ−ル、シトロネロ−ルの少なくとも1種類をク
ロロホルムの重量に対して2〜200ppm使用する。この場
合塩素ガス吹込みをポリオレフインの溶解温度以上で開
始し、その後徐々に又は段階的に反応温度を下げ、塩素
化ポリオレフインの溶解温度以上で塩素ガスを導入して
塩素化ポリオレフインを製造する。かつ、ポリオレフイ
ンの塩素化反応終了後回収したクロロホルムに上記の安
定剤を少なくとも1種類、重量で2〜200ppm添加して再
使用に供するか又は貯蔵後再使用に供する。 【効果】 塩素化ポリオレフインの収率の向上、副生す
る四塩化炭素の抑制及び着色防止が可能である。
Description
リオレフインを塩素化する際、エチルアルコ−ルを含有
せず、グアヤコ−ル、テルピネオ−ル、シトロネロ−ル
のうち少なくとも1種を安定剤としたクロロホルムを使
用する塩素化ポリオレフインの製造法に関し、主として
ポリオレフイン系素材の塗装における下塗剤、塗料のビ
ヒクル、コ−テイング剤、接着剤、印刷インキのバイン
ダ−等の分野に使用される。
下記に示す多くの方法が提案されている。工業的に有用
な方法としては、例えば、(イ) 四塩化炭素等の有機溶剤
にポリオレフインを加熱溶解して塩素化する方法(有機
溶剤法)〔例えば、特公昭48−5795号、特公昭42−2279
号〕、(ロ) 少量の有機溶剤にポリオレフインを溶解し、
これを水に分散させるか、或は微粒子のポリオレフイン
を水に直接分散させて塩素化する方法(水懸濁法)〔例
えば、米国特許321384号、特公昭47−13780 号〕、(ハ)
微粒子のポリオレフインを塩素ガス又は塩素ガスと窒
素、塩化水素のような不活性ガスとの混合ガス中に加熱
下浮遊させて塩素化する方法(無溶剤法)〔例えば、西
ドイツ特許2262535 号、特公昭37−6641号〕等がある。
素材の塗装における下塗り剤、塗料のビヒクル、コ−テ
イング剤、接着剤、印刷インキのバインダ−等に使用さ
れる。これらの用途においてはポリオレフインの均一塩
素化により、トルエン、キシレン、ソルベントナフサ等
の溶剤に対して均一に溶解することが必要であり、この
点からすれば前記(イ),(ロ),(ハ) の方法の中で有機溶剤法
が最も有利な方法である。
機溶剤としては四塩化炭素、クロロホルム、テトラクロ
ルエチレン、メチルクロロホルム等のハロゲン化低級脂
肪族炭化水素、クロルベンゼン等のハロゲン化芳香族炭
化水素がある。これらの中で塩素に対して本質的に不活
性であるのは四塩化炭素だけであり、その他は置換反
応、付加反応により塩素と反応する。この点から工業的
に使用されているのは大部分四塩化炭素である。しかし
ながら、四塩化炭素は地球を取り巻くオゾン層を破壊す
る恐れがあるため、今後、国際的に規制され、工業的に
使用できなくなる。四塩化炭素以外の溶剤としてクロロ
ホルムを使用した例が幾つかある。(例えば、ドイツ特
許1070379 号、オランダ特許6411932 号)
レフインの塩素化時の溶剤として有効な溶剤であるが、
四塩化炭素と比較して非常に分解しやすく、通常は安定
剤としてエチルアルコ−ルが0.5 〜1%含まれている。
ポリオレフインの塩素化時の溶剤にエチルアルコ−ルを
含有するクロロホルムを使用した場合、エチルアルコ−
ルを含有しないクロロホルムを使用した場合に比較し
て、ポリオレフインに対する塩素の反応率が低下すると
いう問題点がある。一方、ポリオレフインの塩素化時の
溶剤としてクロロホルムを使用すると、クロロホルムの
安定剤の有無及び安定剤の種類に拘らず、クロロホルム
がごく一部塩素化され、四塩化炭素が生成する。従つて
地球環境保護上に問題があり、四塩化炭素の生成をでき
るだけ抑制する必要がある。またクロロホルムを溶剤に
使用すると従来の四塩化炭素を溶剤とした場合より得ら
れた塩素化ポリオレフインの着色が強くなるという問題
点もある。
ホルムを溶剤として行う場合、ポリオレフインに対する
塩素の反能率が、クロロホルム中に含まれている安定剤
に起因して低下せず、また四塩化炭素の生成を抑制し、
かつ製造された塩素化ポリオレフインの着色を少なくす
ることを目的とするものである。
が鋭意研究した結果、本発明の第1はクロロホルム溶剤
中でポリオレフインに塩素ガスを吹込み塩素化する際、
クロロホルムの安定剤としてグアヤコ−ル、テルピネオ
−ル、シトロネロ−ルのうち少なくとも1種類を安定剤
として、クロロホルムの重量に対して2〜200ppm、好適
には30〜100ppmを使用することを特徴とする塩素化ポリ
オレフインの製造法であり、その第2は上記第1に記載
の塩素化ポリオレフインの製造法において、塩素ガスの
吹込みをポリオレフインの溶解温度以上で開始し、その
後徐々に又は段階的に反応温度を下げ、かつ塩素化ポリ
オレフインの溶解温度以上で塩素ガスを導入する塩素化
ポリオレフインの製造法であり、その第3は前記第1に
記載のポリオレフインの塩素化反応終了後、回収したク
ロロホルムを再使用するに当りクロロホルムの安定剤に
前記発明1に記載の安定剤の少なくとも1種類を2〜20
0ppm、好適には30〜100ppm添加しクロロホルムの分解を
防止して再使用に供するか、又は貯蔵後再使用に供する
塩素化ポリオレフインの製造法を提供するものである。
化反応を行う際にグアヤコ−ル、テルピネオ−ル、シト
ロネロ−ルのうち、少なくとも1種類を安定剤として含
有するクロロホルムを溶剤として使用することにより、
安定剤としてエタノ−ルを含む汎用のクロロホルムを使
用した場合よりポリオレフインに対する塩素の反応性が
著しく高く、エタノ−ルを含有しないクロロホルムを使
用した場合と同等の反応性が得られる塩素化ポリオレフ
インの製造法であり、更に本発明は使用されるポリオレ
フインの溶解温度以上で塩素ガスの吹込みを開始し、そ
の後徐々に或は段階的に反応温度を下げ、塩素化ポリオ
レフインの溶解温度以上で塩素ガスを導入することによ
つて、四塩化炭素の生成量の少ない、しかも着色の少な
い塩素化ポリオレフインが製造される。また本発明は塩
素化終了後回収したクロロホルムにグアヤコ−ル、テル
ピネオ−ル、シトロネロ−ルのうち、少なくとも1種類
を安定剤として添加することにより、クロロホルムの分
解を阻止し、クロロホルムの貯蔵及び再使用を可能なら
しめる。
インを2〜200ppm、好適には30〜100ppmの微量で有効な
グアヤコ−ル、テルピネオ−ル、シトロネロ−ルの内、
少なくとも1種類以上を安定剤としたクロロホルム溶剤
に、更に少量の水を添加した溶剤に溶解温度以上でポリ
オレフインを溶解し、ラジカル触媒の存在下、或は不存
在化で塩素の吹込みを開始し、その後、徐々に又は段階
的に反応温度を下げ、かつ塩素化ポリオレフインの溶解
温度以上で塩素を通じる。次に、生成した塩化水素又は
塩酸を反応溶液から分離後、生成した塩素化ポリオレフ
インと微量の四塩化炭素とを含むクロロホルムを分離す
る。次に、クロロホルム中に含まれる四塩化炭素を蒸留
等により分離する。ここで得られたクロロホルムにグア
ヤコ−ル、テルピネオ−ル、シトロネロ−ルの内、安定
剤として少なくとも1種類を微量添加後再使用に供す
る。また長期の貯蔵も可能である。
トルエン、キシレン、ソルベントナフサ等の溶剤に溶解
して使用され、溶剤に対する均一溶解性から、産業上の
利用分野として特にポリオレフイン系素材の塗装におけ
る下塗り剤、塗料のビヒクル、コ−テイング剤、接着
剤、印刷インキのバインダ−等に使用される。
ムの安定剤としてはエタノ−ル、メタノ−ル等のアルコ
−ル類、ヘキサン、デカン等の鎖状飽和炭化水素類、シ
クロヘキサン、アミレン、ブタジエン、ペンタジエン、
クロロプレン等の不飽和炭化水素類、フエノ−ル類、ア
ミン類、ニトロアルカン類、エステル類、ニトリル類等
が知られている。一般の市販品としてはエタノ−ルを0.
5 〜1%含有しているものが大部分を占めている。しか
し、エタノ−ルを0.5 〜1%含有しているクロロホルム
をポリオレフインの塩素化時の溶剤に使用すると、ポリ
オレフインに対する塩素化を妨害し、得られた塩素化ポ
リオレフインの塩素含有量が安定剤を含まないクロロホ
ルムを使用した場合よりも低下する。本発明に使用され
るクロロホルム及び回収後再使用されるクロロホルムは
グアヤコ−ル、テルピネオ−ル、シトロネロ−ルの内、
少なくとも1種類を2〜200ppm含有するものである。安
定剤の量は2ppm 未満ではその効果がなく、200ppmを超
過すると実用の貯蔵において無意味であるだけでなくポ
リオレフインの塩素化を妨害する恐れがある。
プロピレン、ポリエチレン、エチレン−ブロビレン共重
合体、ポリイソブチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、天然ゴム、オレフイン系ゴム等のポリオレフイン類
である。
行う必要から使用するポリオレフイン又は、生成する塩
素化ポリオレフインの溶解温度以上で行う必要がある。
一方、クロロホルムの塩素化を抑制し、四塩化炭素の生
成量を低減するため及び着色を防止するためには低温で
反応する方が有利である。そこで、本発明においては使
用するポリオレフインの溶解温度以上で塩素ガスの吹込
みを開始する。生成する塩素化ポリオレフインの溶解温
度はその塩素含有量が高くなるほど低くなる。そのため
塩素化が進むに従って徐々に或は段階的に反応温度を下
げて塩素化する。通常、反応温度は40〜180 ℃で、180
℃を超過するとポリオレフインに付加した塩素が脱塩酸
反応により脱離し、着色及び塩素の反応性低下が著しく
なる。また40℃未満では塩素の反応性が低い。
発生剤又は光触媒を使用することが可能であるが、ラジ
カル発生剤又は光触媒の使用はポリオレフインに対する
反応性を高めると共にクロロホルムに対する塩素の反応
性も高くなり、また着色も多くなるため、特に比較的高
温下の反応ではその使用は避けるべきである。
添加して塩素化反応を行うことができる。水の使用目的
は副生する塩化水素を反応缶内で吸収し、操作を簡単に
すること及び着色防止である。水の添加量は1%以上添
加すれば着色防止効果があるが、望ましくは副生する塩
化水素を吸収する量で、通常は反応終了後の塩酸濃度が
10〜30%になるように添加する。また重金属イオンが混
入すると著しい反応性の低下を招くので、水はイオン交
換水又は蒸留水を使用することが望ましい。水を添加し
ない場合、反応終了後、窒素の吹込み又は減圧蒸留によ
り、反応溶液中に残存した副生塩化水素を除去し、ドラ
ムドライヤ−、ベント付き押出し機等で塩素化ポリオレ
フインと溶剤を分離する。水を添加した場合は反応液を
静置し、大部分の塩酸を分液除去し、水洗、中和、蒸留
等で残存の塩酸を除いた後、ドラムドライヤ−、ベント
付き押出し機等で塩素化ポリオレフインと溶剤とを分離
する。更に何れの場合においても分離した溶剤中に含ま
れる四塩化炭素を蒸留により除去し、回収クロロホルム
を得る。これに安定剤としてグアヤコ−ル、テルピネオ
−ル、シトロネロ−ルの内、少なくとも1種類以上を貯
蔵期間を勘案して2〜200ppm添加し、タンク等に貯蔵後
再使用する。
トクレ−ブにアイソタクチツクポリプロピレン(メルト
インデツクス:15):10.9kg、グアヤコ−ル含有量が10
0ppmであるクロロホルム:101.3kg 、イオン交換水:1
4.2kgを仕込んだ。強撹拌下、液温度を120 ℃に昇温
後、塩素ガスの導入を開始し、2時間掛けて液温度を11
0 ℃まで下げる間に4kgの塩素を吹込んだ。更に2時間
掛けて液温度を70℃まで下げる間に5.85kgの塩素を吹込
んだ。70℃で5分間撹拌した後、窒素ガスを導入し、未
反応の塩素ガスを除いた。撹拌を停止し、3時間静置
し、塩酸層を分離除去した。塩素化ポリプロピレンが溶
解しているクロロホルム層には着色が見られず、ガスク
ロマトグラフ分析を実施したところ、クロロホルムの塩
素化物である四塩化炭素の生成量は0.23kgであつた(ク
ロロホルムに対する塩素の反応率:1.1 重量%)。更
に、これより微量の塩酸、溶剤を除去し、塩素含有量:
30.7重量%の塩素化ポリプロピレン樹脂を得た(ポリプ
ロピレンに対する塩素の反応率:96.8重量%)。樹脂を
トルエンに溶解し、樹脂含有量、30重量%のトルエン溶
液とした。ガ−ドナ−法によるカラ−インデツクスは1
で透明であつた。
アヤコ−ル含有量が100ppmであるクロロホルムの代わり
にテルピネオ−ル含有量が100ppmであるクロロホルムを
使用した以外は〔実施例1〕と同様に実施した。塩素化
ポリプロピレンが溶解しているクロロホルム層には着色
が見られず、ガスクロマトグラフ分析を実施したとこ
ろ、クロロホルムの塩素化物である四塩化炭素の生成量
は0.22kgであつた(クロロホルムに対する塩素の反応
率:1.0 重量%)。更に、これより微量の塩酸、溶剤を
除去し、塩素含有量:30.8重量%の塩素化ポリプロピレ
ン樹脂を得た(ポリプロピレンに対する塩素の反応率:
97.3重量%)。樹脂をトルエンに溶解し、樹脂含有量:
30重量%のトルエン溶液とした。ガ−ドナ−法によるカ
ラ−インデツクスは1で透明であつた。
アヤコ−ル含有量が100ppmであるクロロホルムの代わり
にシトロネロ−ル含有量が50ppm であるクロロホルムを
使用した以外は〔実施例1〕と同様に実施した。塩素化
ポリプロピレンが溶解しているクロロホルム層には着色
が見られず、ガスクロマトグラフ分析を実施したとこ
ろ、クロロホルムの塩素化物である四塩化炭素の生成量
は0.22kgであつた(クロロホルムに対する塩素の反応
率:1.0 重量%)。更に、これより微量の塩酸溶剤を除
去し、塩素含有量:30.8重量%の塩素化ポリプロピレン
樹脂を得た(ポリプロピレンに対する塩素の反応率:9
7.3重量%)。樹脂をトルエンに溶解し、樹脂含有量:3
0重量%のトルエン溶液とした。ガ−ドナ−法によるカ
ラ−インデツクスは1で透明であつた。
イニングオ−トクレ−ブにエタノ−ル含有量が0.5 重量
%であるクロロホルム:150 kg、イオン交換水150kg を
仕込み、1時間強撹拌した。撹拌を停止し、1時間静置
後、水層を分離除去した。更に新しいイオン交換水:15
0kg を入れ、同様に操作した。この水洗操作を3回繰り
返した。微量の水を含むクロロホルムを蒸留により脱水
し、エタノ−ルを含まないクロロホルム:110 kgを得
た。実施例1においてグアヤコ−ル含有量が100ppmであ
るクロロホルムの代わりに上記操作で得られたエタノ−
ルを含まないクロロホルムを使用した以外は実施例1と
同様に実施した。塩素化ポリプロピレンが溶解している
クロロホルム層には着色が見られず、ガスクロマトグラ
フ分析を実施したところ、クロロホルムの塩素化物であ
る四塩化炭素の生成量は0.24kgであつた(クロロホルム
に対する塩素の反応率:1.1 重量%)。更に、これより
微量の塩酸、溶剤を除去し、塩素含有量:30.7重量%の
塩素化ポリプロピレン樹脂を得た(ポリプロピレンに対
する塩素の反応率:96.8重量%)。樹脂をトルエンに溶
解し、樹脂含有量:30重量%のトルエン溶液とした。ガ
−ドナ−法によるカラ−インデツクスは1で透明であつ
た。
アヤコ−ル含有量が100ppmであるクロロホルムの代わり
にエタノ−ル含有量が0.5 %であるクロロホルムを使用
した以外は〔実施例1〕と同様に実施した。塩素化ポリ
プロピレンが溶解しているクロロホルム層には着色が見
られず、ガスクロマトグラフ分析を実施したところクロ
ロホルムの塩素化物である四塩化炭素の生成量は0.25kg
(クロロホルムに対する塩素の反応率:1.2 重量%)で
あつた。更に、これより微量の塩酸、溶剤を除去し、塩
素含有量:28.4重量%(ポリプロピレンに対する塩素の
反応率:87.0重量%)の塩素化ポリプロピレン樹脂を得
た。この樹脂をトルエンに溶解し、樹脂含有量:30重量
%のトルエン溶液とした。ガ−ドナ−法によるカラ−イ
ンデツクスは1で透明であつた。
温度を110 ℃とし、その後、液温度を下げずに一定温度
で9.85kgの塩素ガスを4時間で導入した以外は〔実施例
1〕と同様に操作した。塩素化ポリプロピレンが溶解し
ているクロロホルム層は淡褐色に着色しており、ガスク
ロマトグラフ分析を実施したところ、クロロホルムの塩
素化物である四塩化炭素の生成量は0.43kg(クロロホル
ムに対する塩素の反応率:2.0 重量%)であつた。更
に、これより微量の塩酸、溶剤を除去し、塩素含有量:
29.6重量%(ポリプロピレンに対する塩素の反応率:9
3.0重量%)の塩素化ポリプロピレン樹脂を得た。樹脂
をトルエンに溶解し、該樹脂含有量:30重量%のトルエ
ン溶液とした。ガ−ドナ−法によるカラ−インデツクス
は4であつた。
示したグアヤコ−ル含有のクロロホルムを使用した本発
明の場合と〔比較例1〕における水洗により安定剤を除
去したクロロホルムを使用した場合とを比較すると、ポ
リプロピレンに対する塩素の反応率は何れも96.8%であ
り、四塩化炭素の生成量もほぼ同じである。一方、〔比
較例2〕のエタノ−ルを含有したクロロホルムを使用し
た場合にはポリプロピレンに対する塩素の反応率は87.0
%となり、〔実施例1〕と比較すると約10%も低下し
た。つまり、ポリオレフインの塩素化に際し、グアヤコ
−ル含有のクロロホルムの使用はエタノ−ル含有の汎用
的なクロロホルムを使用した場合より、塩素の反応性に
関して明らかに有利である。また〔比較例3〕に示した
従来の一定温度で塩素ガスを吹込む方法での四塩化炭素
の生成量が0.43kgに対し、〔実施例1〕に示した塩素ガ
スの吹込みに従つて液温度を徐々に下げる本発明の方法
での四塩化炭素の生成量は0.23kgで約半分に減少でき、
また本発明は着色も防止されている。これらに関しても
本発明は明らかに有用なポリオレフインの製造方法であ
る。
る。 (a) ポリオレフインの塩素化反応を行う際に、安定剤と
してグアヤコ−ル、テルピネオ−ル、シトロネロ−ルの
内、少なくとも1種類を含むクロロホルムを使用するこ
とで汎用のエタノ−ルを含むクロロホルムを使用した場
合よりポリオレフインに対する塩素の反応性が著しく高
くなり、またエタノ−ルを除去したクロロホルムを使用
した場合と同等の反応性が得られる。
以上で塩素ガスの吹込みを開始し、徐々に或は段階的に
反応温度を下げ、かつ塩素化ポリオレフインの溶解温度
以上で、塩素ガスを導入することにより四塩化炭素の生
成を抑制することができ、しかも、着色の非常に少ない
塩素化ポリオレフインが得られる。
にグアヤコ−ル、テルピネオ−ル、シトロネロ−ルの
内、少なくとも1種類を安定剤として添加することによ
り、クロロホルムの分解を防止しクロロホルムの長期の
貯蔵及び再使用が可能である。
と共に少量の水を添加した場合は副生する塩化水素を反
応缶内で吸収することによつて、塩素化ポリオレフイン
の製造操作が簡単になり、更に生成した塩素化ポリオレ
フインの着色を防止する利点がある。
ホルムを溶剤として行う場合、ポリオレフインに対する
塩素の反応率が、クロロホルム中に含まれている安定剤
に起因して低下せず、また四塩化炭素の生成を抑制し、
かつ製造された塩素化ポリオレフインの着色を少なくす
ることを目的とするものである。
Claims (3)
- 【請求項1】 クロロホルム溶剤中でポリオレフイン類
(以下ポリオレフインと略称する)に塩素ガスを吹込み
塩素化する際、クロロホルムの安定剤としてグアヤコ−
ル、テルピネオ−ル、シトロネロ−ルのうち少なくとも
1種類を安定剤として、クロロホルムに対して重量で2
〜200ppmを使用することを特徴とする塩素化ポリオレフ
インの製造法。 - 【請求項2】 塩素ガスの吹込みをポリオレフインの溶
解温度以上で開始し、その後徐々に又は段階的に反応温
度を下げ、かつ塩素化ポリオレフインの溶解温度以上で
塩素ガスを導入する請求項1記載の塩素化ポリオレフイ
ンの製造法。 - 【請求項3】 塩素化反応終了後回収したクロロホルム
を再使用するに当り、クロロホルムの安定剤にグアヤコ
−ル、テルピネオ−ル、シトロネロ−ルの少なくとも1
種類を重量で2〜200ppm添加して再使用に供するか、又
は貯蔵後再使用に供する請求項1記載の塩素化ポリオレ
フインの製造法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP19334992A JP3266321B2 (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 塩素化ポリオレフイン類の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19334992A JP3266321B2 (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 塩素化ポリオレフイン類の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=16306427
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| JP19334992A Expired - Fee Related JP3266321B2 (ja) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | 塩素化ポリオレフイン類の製造法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3266321B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100558763C (zh) | 2007-01-12 | 2009-11-11 | 北京化工大学 | 半水相法制备氯化聚丙烯的方法 |
| WO2013046846A1 (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | 東洋紡株式会社 | 塩素化されたプロピレン含有重合体の製造方法 |
-
1992
- 1992-06-26 JP JP19334992A patent/JP3266321B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN100558763C (zh) | 2007-01-12 | 2009-11-11 | 北京化工大学 | 半水相法制备氯化聚丙烯的方法 |
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| JP2013076014A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Toyobo Co Ltd | 塩素化されたプロピレン含有重合体の製造方法 |
| CN103189399A (zh) * | 2011-09-30 | 2013-07-03 | 东洋纺株式会社 | 氯化的含丙烯聚合物的制造方法 |
| KR101380019B1 (ko) * | 2011-09-30 | 2014-04-02 | 도요보 가부시키가이샤 | 염소화된 프로필렌 함유 중합체의 제조 방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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