JPS5984963A - タイヤトレツド接着剤 - Google Patents

タイヤトレツド接着剤

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JPS5984963A
JPS5984963A JP16340683A JP16340683A JPS5984963A JP S5984963 A JPS5984963 A JP S5984963A JP 16340683 A JP16340683 A JP 16340683A JP 16340683 A JP16340683 A JP 16340683A JP S5984963 A JPS5984963 A JP S5984963A
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tire
water
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JP16340683A
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English (en)
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ワン・テイ−・タイ
ケネス・ジ−・フイリプス
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ChampionX LLC
Original Assignee
Nalco Chemical Co
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Publication date
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Publication of JPS5984963A publication Critical patent/JPS5984963A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J121/00—Adhesives based on unspecified rubbers

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、揮発性炭化水素含量が極めて低い接着剤の開
発に関する。本発明の接着剤は、タイヤトレッドをカー
カスまたはゲージングに結合させるのに特に有用である
。
従来技術 タイヤニ業におけるトレ・ンド接着剤の必須要件は、良
好なグリーン粘着性、良好な加硫接着性及び速い乾燥時
間である。トレッド接着剤は、当業界においてはトレ・
ノドセメントとも称さえし、タイヤの組み立て段階にお
いてグリーントレ・ノドヲグリーンタイヤカーカスに結
合させるのに、ま/こは再生タイヤ(re七read 
fire )の場合にはグ1ノーントレッドをタイヤケ
ーシングに結合させるのに使用される。トレッド接着剤
には、トレッドボトム(すなわち、アンダートレッド)
接着剤及びトレッドエンド(すなわち「添え継ぎ」)接
着剤の2種類がある。
これらの接着剤は次のようにトレッド素材全作りながら
トレッドに適用される;トレッドストリップ全押出しな
がら〔200〜250°F(93〜121℃)の温度で
〕、一般にはローラーまたはプランによって、熱トレッ
ドの底部にトレッド底部接着剤全連続的に適用する。接
着剤の溶媒が蒸発した後、冷却のためにトレッド全水槽
に通す。
然る後、トレッド全乾燥し、そぎ(トレッドを角度ヲと
って斜めに少片に削る仁とを意味する)。
トレッド端部接着剤全塗布し、そしてトレッドトレーに
保管する。トレッドが押出機の出口端から水槽まで移動
するのに要する時間はスコーチ時間と称され1通常1分
未満である。従って、接着剤は、押出トレッドが冷却槽
中で洗い落とされない程度にこのスコーチ時間内に充分
に乾燥すべきである。
市販用トレッド接′着剤は多量の揮発性炭化水素を溶媒
として使用している。環境規制のために。
揮発性炭化水素溶媒は限られた量の場合金除いて望まし
くないと考えられている。
接着剤からの炭化水素の放出は、炭化水素溶媒全一部分
水に代えるかまたは水で稀釈することによって低減し得
るであろう。従って、水性接着剤が、炭化水素放出量の
少ない接着剤の開発における1つのアプローチであり、
これ全完成することもまた本発明の主目的の1つである
。
発明の概要 本発明によれば、加硫性ゴムコンバウンドの有機溶媒溶
液を油相とする油中水型エマルジョンを含んでなるタイ
ヤトレッドセメントが提供される。
加硫性コムコンパウンドとしては、架橋系及びその他の
配合成分と組み合わせた未加硫の天然または合成ゴム〔
たとえば、ブナ(Buna ) 。
SBn、など〕が挙げられる。トレッド素材ゴム化合物
は、タイヤのトレッドゴムと適合することは疑う余地が
あり得ないので好ましい。同等物は多くある。エマルジ
ョン中に存在する量U0.5〜15重量%、好ましくは
1〜10重量%である。
B、有機溶媒 本発明は有機溶媒として、沸点が水の沸点よりも少なく
ともlOoF(−12,2℃)高い有機炭化水素液体を
使用する。このような溶媒は広範囲の材料から選択でき
る。このような旧材の1つとして低臭パラフィン溶媒L
OPSが挙げられる。
この溶媒は以下の特性を有する: 比重〔60°F(15,6℃))     0.780
−0.806セイボルト(8aybol t )色度 
  +30 min 。
外観     光凧透明 アニリン点(’F、ASTMD−611)  160m
1n。
蒸留(0F、 ASTM D−86) I UP    365mtn。
FBP    505max。
引火点(’F+ TOO)      140m1n。
硫 黄(ppm+ミクロ電量計)     15max
。
好ましいこれらのパラフィン型溶媒の他に、高沸点ケロ
シン、ナフサ、潤滑原料油(lubricatingB
tocks ) 、ミネラルスピリッツ等のような他の
溶媒も使用できることが理解される。
これらの高沸点溶媒は単独で加硫性ゴムコンパウンドと
共に使用して油中水型エマルジョンの油相全提供できる
が、この場合には、かかるエマルジョンで処理されたタ
イヤトレッド素材を長時間乾燥しなければならない。乾
燥時間を短縮するために、有機溶媒として前記型の溶媒
と低沸点溶媒と全組み合わぜて使用するのが本発明の好
丑しい一実施態様である。
低沸点溶媒は、111℃以下の沸点を有する有(幾液体
、好ましくは炭化水素有機液体である。このような溶媒
の代表的なものはガソリン、ヘキサン。ヘプタン、トル
エン等である。これらの低沸点溶媒全高沸点溶媒と組み
合わせる場合には、茜沸点溶媒と低沸点溶媒との比(前
者:後者)全5:l〜l:5になるようにするのが好ま
しい。
具体的な特定の比は最終エマルジョンの成分、処理され
るゴム素材及びエマルジョンが暴露される乾燥環境によ
って左右されよう。
多量の溶媒放出が許容され得る場合には、油中水型エマ
ルジョンの油相全つくるのに使用される溶媒は前に列挙
したような低沸点有機液体のみから成ることができる。
■、有機溶媒の水に対する比 満足なエマルジョンを作るためには、有機溶媒の水に対
する比(前者:後者)は1:5〜4i1であるのが望ま
しい。はとんどの場合、この比が171=1 : 3.
5の場合に良好な製品が製造される。また、特定の製品
が使用される用途に合わせてこの比全調整しなければな
らない。
エマルジョン中、有機溶媒は1〜50重量%。
好ましくは5〜40重量%の量で存在する。
■、界面活性剤−油中水型乳化剤 本発明の意外な特徴の1つは1本発明において使用され
るエマルジョンが、t−ILBが8〜18゜好ましくは
8〜14の界面活性剤を使用することによって安定化さ
れることである。
乳化剤はアトラスHLBシステム(At1as HLB
System)  ’ff用いて分類できる。このシス
テムは米国、プラウエア州、ウィルミングトン(Wil
mlngton)のアトラス・ケミカル・インダストリ
ーズネ」(At1as chemical Indus
tries、 Inc 、 )の刊行物。
「ザ・アトラス−HLB−システム(The At1a
sHLB  System J 、第4版(1963年
)に記載されている。この刊行物とその全内容を参照す
ることによってここに取り入れ、この明細書の一部とす
る。一般には、油溶性乳化剤Cよ油中水型エマルジョン
を生成し、水溶性乳化剤Vよ水中油型エマルジョンを生
成する。
また、一般に、油溶性乳化剤のI(L、 B数は4〜9
であり、水溶性界面活性剤または乳化剤のtl L I
’3数は約8〜40の値である。単一の界面活性剤が油
中水型または水中油型エマルジョンのいずれをも生成し
得る場合もある。
I−] L Bが8〜18の界面活性剤は通常は水中油
型乳化剤とみなされるが本発明の実施に際して使用され
るエマルジョンに対しては油中水型乳化剤として作用す
る。好ましい界面活性剤はポリタージェント(Poly
tergent ) B −150として知られるHL
B8.8のノニルフェノキシポリエトキシエタノールで
ある。これはさらに1分散性であるが。
水溶性でないと断定される。別の有用な材料は。
エチレンオキシド約9モルと反応したオクチルフェノー
ルであるトリトン(Triton−) X −114で
ある。これはHL Bが12.5である。
前記パラメーターの範囲の他の水分散性または水溶性界
面活性剤も使用できる。
前記型の界面活性剤が好ましいが、低)J L 13界
面活性剤をエマルジョンの安定化に使用できることが理
解される。
本発明の油中水型エマルジョンを生成するのに使用する
界面活性剤の量は、0.05〜10重量%。
好ましくは0.1〜5重量%である。正確な量はもちろ
ん、エマルジョンの成分に使用される乳化剤等に依存す
る。
■、他の成分 A、粘着付与剤 本発明の配合物中には加硫性ゴムコンパウンドの粘着性
の発現全促進する粘着伺鳥剤を使用するのが普通である
。この種の材料は当業界では公知のものである。この種
の代表的な旧材は閤標名アクロケム(AKROOI−I
BM ) P −90として販売されている。この材料
はアルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂である。粘
着付力剤は配合物中に1〜10重量チ、好ましくは2〜
5重量%のh(で使用される。粘着付与剤用量の別の旧
゛算法ケツー、加aflゴムコンパウンドに基づき重量
比(11〜8:1の量の使用である。これらの比から粘
着伺与剤が任意成分であることは明白である。
B、可塑剤 加硫接着性全増大させるためにゴムコンパウンド用可塑
剤を用いる。この沸点は極めて高いので、蒸発による減
量はほとんどなく、伺週間も有効に保たれるであろう。
熱グリーントレッド上に塗布した場合、この可塑剤はま
た。トレッド接51f剤のグリーン粘着性を増加させ、
非揮発性溶媒の役割も果たすであろう。好ましい可塑剤
、サンチサイザー(5anticizer ) 97は
へブチルノニルアジペートエステルである。可塑剤を用
いる場合。
その畦は1〜10’ffi址チである。
■、エマルジョンの破壊 本発明の別の意外な特徴は使用条件下でエマルジョンが
こわれることである。特に、エマルジョンは、天然ゴム
及び合成ゴムのいずれであっても。
グリーンゴムと接触し7’C場合にこわれる。こうして
、エマルジョンで処理された而に接着剤が付着する。次
の乾燥操作により、過剰の水と、存在するならば低沸点
有機溶媒とが除去される。高沸点有機溶媒はゴムに吸収
され、それによってゴムの粘着性が増大する。このよう
にして、接着剤で処理された全アセンブリーの接着特性
が改善される。
■、一般的配合 本発明をより詳細に説明するために、一般的配合を以下
に示すニ 一般的配合 ゴムコンパウンド 一般値    0.5〜15 好適値    1.0〜10 有機溶媒 一般値    1.0〜50 好適値    5.0〜40 水 一般値    100〜80 好適値    200〜75 界面活性剤 一般値    0,5〜10 好適値    0.1〜5 粘着付与剤 一般値    0.0〜10 好適値    10〜5 可塑剤 一般値    1.0〜10 好適値    1.0〜LO。
実施例 本発明金さらに説明するために、以下に実施例會示す。
実施例1 前述のこと全念頭に置いて、炭化水素含量の低い(炭化
水素含量は88.3 %減少)以下の配合物(油中水型
エマルジョン接着剤)を開発した。
工業標準(炭化水素基剤溶媒)と対比して試験した場合
、エマルジョン接着斉1は、加硫接着性は標準に等しか
ったが、グリーン粘着力は幾分劣っているようであっノ
ζ。しかしながら、この接着剤により、炭化水素含量の
低いトレッド接着剤の製造可能性を証明された。
組、酸物l ゴムコンパウンド (天然ゴム基剤トレッド素材)    8.69重量係
ベプタン      10.86重量%粘着付与剤(1
)        3. g o重量%LOP8   
      40.82重量係可塑剤(215,30重
量% 界面活性剤       ]、、 19重量φH202
9,34重量% 合計 100.00重量チ (1)アクロケム(Akrochem ) P −90
:アルキルレフエノールホルムアルデヒド縮合生成物(
2)サンチサイザ−(5anzisizer) 97ゴ
ムコンバウンドは天然ゴムトレ・ノド素材である。これ
は以下の全実施例におけるコ゛ムコンノ;ウンドについ
ても同様である。好ましいコ゛ムコンノくランドはムー
ニーML 粘度32〜54:ショアー1A1硬度55/
69; 100L%モジュラス250/350;200
%モジュラス600/1100 ;引張り310150
0を有するものである。
このエマルジョンはブルックフィールド粘度カ3200
(#3スピンドル、12几PM)である。
熱グリーントレッド(200〜200°Fの熱風で40
秒間加熱)に適用したこの接着剤の2ミル(mil)の
塗膜は約1分で乾燥する。しかしながら、エマルジョン
接着剤はその固形分を減じるための水の追加に対しては
不安定であることが判明した。この欠陥を克服するため
に、含水i41.5チ及び固形分9,5チの第2の配合
物を試験した(実施例2)。この接着剤は固形分わずか
3.8%及び含水量77%となるように水でさらに稀釈
してもエマルジョン不安定性音生じないことが判明した
。
実施例2 別の組成物を調製し、試験した。その配合を組成物2と
して以下に示す: 組成物2 イソグレン−8B几−古(斉すゴムコノパウンド  2
重量%粘着付与剤(前述)      6重量係へブタ
ン       1o劃I LOPS         3oMB%可塑剤(前述)
    100重量 %界活性剤(mil述)0.5重量係 −47: 第     1     表 ゴムコンパウンド            21粘着付
与剤         63 ヘ  プ  タ  ン               
     10          5LOPS   
      30  15ザンチサイザ−(5anti
sizer) 97       10       
 5ボリタージエント(Polytergent) B
−1500,50,25エマルジヨン安定性 1週間放
置後      分離せず    分離せずチ凝着破損
   冷   〜100   〜1oO1〜100  
  〜1o。
nkg  cps 24℃、12.3ORPM    
    45.6     290(1) 周囲温度で
試験 (2)250’F(121℃)で試験 チ ゴム上における炭化水素放出       288
     13.0チ放出減量      67.7 
 85.40.8    0.7     ガソリン中
に2.4     2.1      ゴムコンパウン
ド4.0   3.5     を溶解 12.0    10,5 4.0     3.5 0.2     0.17 分離せず  分離せず    分離せず10.0   
  −       89.288.8     − 
        −−40秒未満  −5秒 実施例3 別の組成物を調製した。ここではより硬質のゴムコンパ
ウンド金柑いた: 組成物3 ポリイソプレンゴムコンパウンド       1重:
!i:%アクロケム(Akrocbem ) P−90
3重量%LOP8           15重址チサ
ンチサイザー97       5重量係ポリタージェ
ントf3−150       0.25重重量へブタ
ン           5M量チ1−120    
            70.75重量%合計1oo
、ooM量係 物、理的性質 フプレッタフィールド粘度(#−2スピンドプレ、30
rpn、25℃):650引火点 :64°F(17,
8℃) 実験室試験は、加硫接着性及びグリーン粘着性を含む組
成物3の性能特性が、同重量の水で稀釈した組成物2の
性能特性に匹敵することを示した。
実施例4 本実施例においては下記の好ましい組成物中に軟質ゴム
コンパウンドを使用し7た。異なるタイヤ会社における
現地試験で組成物3及び4を互いに比較した: 組成物4 天然ゴム基剤ゴムコンパウンド (ムーニーML32)         1  重用係
LOPS                 l 4 
 重」壮チアクロケムP−904重量係 ザンチサイザ−975重量係 ポリタージエン) B−1500,25・重1f%へブ
タン         5重吐係 !(2 合計100.00重隅係 物理的性質 フブレックフィールド粘度(′#3スビントンレ、30
rpm、26℃):1500固形分%I8.8%湿分(
水分)バランス、 15m1n 。
l・レッド底部について実施例3全用いた3)lJA試
験は満足すべきものであり、その結果、タイヤ製造業者
によってこの接着剤は炭化水素基剤セメントに比較して
グリーン粘着性が5〜6倍良いと断定された。7日間放
1i’:f後でさえ、このセメントラ塗布したトレッド
はタイヤを組み立てるのに使用でき、トレッドセメント
の回復(rejuvenation )のためにタイヤ
カーカス表面を溶媒で拭く必要もなかった。
さらに1組成物4の接着剤を用いて数個のタイヤを組み
たて、耐久性全試験するための実験を行なった。接着剤
はトレッド下セメント及びトレッドエンドセメントとし
て用いた。耐久性試験下でタイヤは破損前の接着面積に
おいて新記録を出した。さらに、現場試験によってグリ
ーン粘着性が優れていることが示され、その上、この接
着剤全塗布したトレッドは9日間放置後にタイヤ全組み
立てる場合にでも充分なグリーン粘着性を有していた。
さらに、実験に基づき、2種の配合物(組成物3、組成
物4)のトレッド表面への適用の間に顕著な相違がない
ことが確認された。両配合物ともはけ塗りが容易で、エ
マルジョンもこわれ易く。
水は払いのけるかまたは空気で吹き飛ばすことができる
。トレッドはタイヤ組み立て前に2時間放置(熟成)し
た。実施例3のグリーン粘着性は標準炭化水素セメント
のそれに等しいと見なされた。
組成物4のグリーン粘着性は、タイヤ製造者がトレッド
をカーカス上で調整する(通常は必要である)のが困難
なほど、標準よりもはるかに優れていることが判明した
。さらに、このことはこの配合物が端部添え継ぎセメン
トとしても有効であること全立証している。
加硫強度の見地からすると1組成物4の接シR剤奮用い
て作ったタイヤは製造者及び運輸省のいずれの耐久性標
準よりも優っていた。
溶媒の蒸発に伴い、水の割合が増大する結果。
エマルジョンはしだいに不安定になり、この不安定なエ
マルジョンは熱及び/または圧力によって破壊され易く
なり、活性成分が遊離して2つの面金結合させる。
実験室試験は1組成物4の性能特性が組成物3のそれに
匹敵することを示している。
一般に、水性トレッドセメントははけ塗り、吹付または
ローラー塗によってグリーントレッドに適用できる。タ
イヤ組み立てのためのセメント塗布の適幽々手法は約2
〜4m1lの範囲である。グリーントレッドに適用する
塗膜の厚さが薄すぎると、熟成したトレッドのグリーン
粘着性がタイヤ組み立てに不充分な可能性がある。また
逆に、塗膜が厚ずぎると、セメントはスコーチ時間内に
乾燥しないかもしれない。
実施例5 本発明の他の組成物を組成物5及び6として以下に挙げ
る。これらの組成物はゴムに対する粘着付与剤の比率が
まだ変動可能となることを示すと同時に、良好な接着剤
組成物を提供する;以下余白 組成物5  組成物6 天然ゴム基斉すゴムコンパウンド    11アクロケ
ムP−9016 LOPS          17   12サンチサ
イザー97    5   5ボリタージェントB−1
500,250,25ヘプタン      55 実験室試験によれば2組成物5及び6の性能特性は組成
物3のそれと同様であった。
実施例6 組成物7及び8を以下に示す。これらの組成物は本発明
の組成物の調製に異なる乳化剤を使用できることを示し
ている。以下の配合において。
トリトン(Triton ) X −15は数モルのエ
チレンオキシドと反応したオクチルフェノールであり。
そのHL Bは36である。
組成物7  組成物8 天然ゴム基剤ゴムコンパウンド     l     
  ILOPS               F4 
    14アクロケムP−9044 サングーサイザー97       5     5界
面活性剤 トリトンX−1140,25 トリトンX−150,25 へブタン       55 1−120        70.75 70.75合
計100.00100.00 実験室試験によれば1組成物7及び8の加硫接着性及び
グリーン粘゛着性は実施例3のそれに匹敵するものであ
った。
実施例7 良好な水性接着剤の例全組成物9として以下に示す: 組成物9 天然ゴム基剤ゴムコンパウンド      136重縫
チアクロケムP−908,15重量係 LOPS             4.08重it%
トルエン          15.41重石襲ポリタ
ージェントB−1500,25重扇チ計  100.0
0重量係 フプレソクフィールト粘度←す3スピンドル、30rp
m、22℃)  1560cps。
特許出願人 ナルコ ケミカル カンパニー 特許出願代理人 弁理士 青 木    朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士 石  1)   敬 弁理士  山  口  昭  之 弁理士  西  山  雅  j12 手続補正書(自発) 昭和58年12月1日 特許庁長官 若杉 和夫殿 ■、小事件表示 昭和58年 特許願第163406号 2、発明の名称 タイヤトレッド接着剤 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称  ナルコ ケミカル カンパニー4、代理人 住所 東京都港区虎ノ門−丁目8番10号静光虎ノ門ビ
ル 〒105 電話(504)0721 氏名 弁理士(6579)青 木  朗(外4名) 5、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 6、補正の内容 明細1第16頁下から4行目の「200〜200°F」
を「200〜220°F」に補正する。
以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 加硫性ゴムコンパウンドの有機溶媒溶液を油相と
    する油中水型エマルジョンを含んでなるタイヤトレンド
    セメント。 2、前記有機溶媒が高沸点有機溶媒と低沸点有機溶媒と
    の1:5〜5+1の比率で混合されたブレンドである特
    許請求の範囲第1項記載のタイヤトレッドセメント。 3、前記油中水型エマルジョンが)ILB値8〜18で
    且つエマルジョンを安定化し得る界面活性剤金倉む特許
    請求の範囲第1項記載のタイヤトレッドセメント。 4、前記油中水型エマルジョンが)(LB値4〜9の乳
    化剤を含む特許請求の範囲第1項記載のタイヤトレッド
    セメント。 5、粘着付与剤を含む特許請求の範囲第1項記載のタイ
    ヤトレッドセメント。 6 粘着付与剤と加硫性ゴム出ンパウンドとの比が0:
    1〜8:fである特許請求の範囲第5項記載のタイヤト
    レッドセメント。 7、 以下の成分を含んでなる特許請求の範囲第1項記
    載のタイヤトレッドセメント; ゴムコンパウンド 一般値    0.5〜15重量% 好適値    10〜1offii:%有機溶媒 一般値    10〜50劃I 好適1K     5.0〜40重量%水 一般値    1O00〜80帽1 好適値   20.0〜75劃I 界面活性剤 一般値    05〜10重量係 好適値    0.1〜5重飼、チ 粘着付与剤 一般値    0.0−10M*% 好適値    1.0〜5重月−チ 可塑剤 一般値    1.0〜io重量% 好適値    1.0〜10重量%。 8、トレッド素材をグリーンタイヤカーカスまたはタイ
    ヤケーシングに結合させるタイヤ形成法であって、トレ
    ッド接着剤として以下の成分を含んでなる組成物を用い
    ることを特徴とするタイヤ形成法: ゴムコンバウンド 一般値    0.5〜15劃I 好適値    1.0〜10重量% 有機溶媒 一般値     1.0〜50重量% 好適値    5.θ〜40重量係 水 一般値   1O30〜80重量多 好適値   20.0〜75重量多 重量多件剤 一般値    0.5〜lO重量% 好適値    0.1〜5重量% 粘着付与剤 一般値    0.0〜10重量% 好適値    1.0〜5重量% 可塑剤 一般値    10〜10重量% 好適値    1,0〜10劃■。
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