JPS60115643A - 熱可塑性ポリマー組成物およびその製造方法 - Google Patents

熱可塑性ポリマー組成物およびその製造方法

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JPS60115643A
JPS60115643A JP59234021A JP23402184A JPS60115643A JP S60115643 A JPS60115643 A JP S60115643A JP 59234021 A JP59234021 A JP 59234021A JP 23402184 A JP23402184 A JP 23402184A JP S60115643 A JPS60115643 A JP S60115643A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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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】 本発明の背景 本発明は、ナイロンおよびカルボキシル化合成ゴムから
成る新規の熱可塑性組成物おまひかような組成物の製造
方法を指向する。
従来技術の説明 従来技術において、ポリ塩化ビニルがブタジェン−アク
リロニトリルにトリルポリマー)およびカルボキシル化
ブタゾエンーアクリロニトリルボリマ−(カルボキシル
化ニトリルポリマー)と混合できることは周知である。
苔だ、結晶性ポリアミVとニトリルポリマーとは互に混
合でき、ジメチロールフェノール化合物との反応によっ
て変件烙れて弾件プラスチック組成物は生成できること
も米国特許明細書第4197679号から公知である。
米国特許明細書第4 386083号には、R1i分的
に芳香族ポリアミドs 04〜C6アルカゾエンおよび
アクリロニトリルから成る熱可塑性組成物が記載されて
いる。1だある神の金属塩がナイロン乙の軟化点に影響
を及ぼすことも「ディ マクロモレクフレ ヘミ−、ラ
ビッド コミュニケーション1980年」第1巻116
〜117頁から公知である。
本発明の概要 本発明は、−態様において、ポリマー物質1001f量
部当り、第1のポリマー物質として約20〜約90mz
−bi都の結晶性ポリアミIS1第2のポリマー物質と
して約10〜約80重量係の合成ゴム状ポリマー(該ポ
リマーは、合計100重景部に基づき約25〜約40 
g−、’c4部のアクリロニトリル丑たはメタクリルニ
) IJル、約0.5〜約10重量部の1種またはそれ
以上のα、β−不飽和カルボン酸および残余のブタジェ
ンから成るものであり)。
非ポリマー添加剤として、ポリアミド100重量部当り
約0.1〜約15重量部の、リチウム、マグネシウム、
カルシウムおよび亜鉛のハライドから選ばれる添加剤、
ポリマー物質100重量部当り約1〜約10重量部の、
マグネシウム、カルシウム、バリウムおよび亜鉛の酸化
物寸たは水酸化物並びにカルシウムおよび亜鉛の過酸化
物から選ばれる添加剤から成る熱可塑性組成物全指向し
ているO 本発明は第2の態様において、約20〜約90重量部の
結晶性ポリアミドと該ポリアミドの100’mffJ部
当り約O11〜約15重量部の、リチウム、マグネシウ
ム、カルシウムおよび亜鉛のハライドから選ばれる添加
剤、およびポリアミドと合成ポリマーとの合計100重
量部尚り約10〜約80重預都の合成ゴム状ポリマー(
該合成ポリマーは。
100 iLM部に基づき、約25〜約40重童部のア
クリロニトリルまたけメタクリロニトリル、約0.5〜
約10重量部の1棟またはそれ以上のα。
β−不飽和カルボン酸および残余のブタジェンから成る
ものであり)およびマグネシウム、カルシウム、バリウ
ムおよび亜鉛の酸化物または水酸化物並ひにカルシウム
および亜鉛の過酸化物から選ばれる添加剤ケボリアミr
と合成ポリマー100重量部当り約1〜約10重量部の
量で混合することから成り、前記の混合を180 ’C
〜ポリ゛アミドの融点の温度で、本質的に均一な熱可塑
性ポリマー組成物を得るのに十分な時間行うことを特徴
とする熱可塑性ポリマー組成物の製造方法を指向してい
る。
本発明において使用されるナイロンとしても公知である
結晶性ポリアミドは、ポリマー内に反復アミド基を有す
る高分子量の固体ポリマーである。
かようなポリアミドは周知であり、1棟またはそれ以−
にのε−ラクタム′よたはアdノ酸の重合、もしくは1
独逢たはそ7L以上の二塩茫岐と1種唸たはそれノリ上
のシアミンの縮合によって製造できる。
かようなポリアミドの例には、ナイロン6(ボリカゾロ
ラクタム)、ナイロン12(ポリラウリルサメチレンセ
バカミド)、ナイロン11(11−アミノ−ウンデカン
酸の縮合生成物)、およびこれらの混合物が含まれる。
かようなナイロンの大部分は、約160°〜260℃の
間の融点を有するO 本発明に使用される合成ゴム状ポリマーは、ポリマー鎖
中に反復カルボキシル基全有する高分子量の固体ポリマ
ーである。かような合成ポリマーは周知であり、周知の
エマルション遊離基重合法によって製造でき、合耐1o
oi量部当り約25〜約40重量部のアクリロニトリル
捷たけメタクリロニ) l)ル、約0.5〜約10重稲
゛部の1杜またはそれ以上のα、β−不飽和カルボン敵
および残余のブタジェンから成る。かようなα、β−不
飽和カルボン酸の好適な例には、アクリル酸、メタクリ
ル酸、フマル酸、マレイン酸、およびイタコン酸が含ま
れる。前記ポリマーが約25〜約40重量部のアクリロ
ニトリルを含有することが好ましい。前記のポリマーの
分子量は、一般に約40〜約80のムーニー(Moon
ey)粘度(MI、 1 +4100℃において)で記
載される。
本発明の組成物中に配合される1種の添加剤は、リチウ
ム、マグネシウム、カルシウムおよび亜鉛のハライーか
ら選ばれ、前記のポリアミド100重量部当り約0.1
〜15重量部の楡で組成物中に存在する0この添加剤の
役割が同であるか明瞭ではないが、この添加剤はポリア
ミドの融点に影響全役ばず可能性があシ、および(″ま
たは)ポリアミドと合成ポリマーとの相溶性に影響を及
ぼす司nヒ性があると考えられている。この添加剤がポ
リアミド中に約0.1〜約1−またけ2重量部存在する
ときは、ポリアミドの融点には殆んど影響がないと考え
られている。前記の金属の好適なハライドには、プロマ
イr1 クロライドおよびヨークPが含1れる。価格基
準では、クロライドとブロマイドが好ましく、これらの
うちでクロライVがjyt モ好ましい。塩化リチウム
が最も好捷しい添加剤である。この添加剤の量は、10
0重−縦部のポリアミド当り約1〜約12重旬部が好t
L<、100重前部のポリアミド肖り約2〜約10重彊
部が最も好ましいっ 本発明の組成物中に配合される第2添加剤は。
マグネシウム、カルシウム、バリウムおよび亜鉛の酸化
物および水酸化物並びにカルシウムおよび亜鉛の過酸化
物から選ばれ、ボリアミーと合成ポリマー100重量部
当勺約1〜約10重量部の量である。この添加剤は、存
在する酸基と反応して組成物中で架橋結合のような作用
をするイオン結合を形成し、ポリアミドによって付与さ
れる強度と熱可塑性特性と御粘になって所畢の強度と熱
可塑性の少なくとも一部に寄与していると考えられてい
る。価格および入手性基準では、亜鉛の酸化物、水酸化
物、過酸化物、マグネシウムの酸化物および水酸化物、
カルシウムの酸化物および水酸化物が好ましい。酸化亜
鉛が最も好ましい添加剤である。
本発明の組成物はまた。任意の1種またはそれ以上の充
填剤、加工助剤、酸化防止剤または安定酸カルシウム、
クレーおよび炭酸カルシウムならびにそれらの混合物が
あり、ポリアミドプラス合成]?リマー100重量部当
)約2〜約20重量部、特に2〜10重量名睨の量で含
着れる。好適な加工助剤には、低分子量ポリエチレン、
アクリル型ポリマーなどのようなゴムおよびプラスチッ
ク工業において周知のものが1′8iまたはそれ以上含
まれ、好適な酸化防止剤または安定剤は、ゴムおよびゾ
ラヌチツク工業で周知のこれらの物質であり、ヒンダー
ドフェノール、置換ホスファイト、カドミウム−バリウ
ム錯体安定剤、それらの混合物などが含盪nる高温管ホ
剤として有効なことが公知の物質が特に−言まれる。か
ような加工助剤は、約0.2〜約5重知部の各加工助剤
のすおよびかようブ、+IるイV1り’li+l−ンi
i1#−7−ノ、−+グー仁七NlIrヤに+111、
謳5つw−を藝文+rの各酸化防止剤または安定剤、両
者共にポリアミ17°ラス合成ポリマーのiooz−M
−当りとして使用される。
本発明の組成物は、100?i量部のポリマー物質当り
、第1のポリマー物質として約20〜約90M1に部の
結晶性ポリアミドおよび第2のポリマー物質として約1
0〜約80重景部の合成ゴム状ポリマーを含む。前記組
成物が約65〜約90重量部の結晶性4クリアミーと約
1o〜約65重量部の合成ゴム状物質を含むのが好まし
い。熱可塑性であるが壕だ若干のゴム状特性全有する組
成物を生成するためには、該組成物が約65〜約50重
量部の結晶性ポリアミドと約50〜約65重ψ部の合成
ゴム状ポリマーを含むことであるっ熱可塑性であるが殆
んどゴム状特性のない組成物を生成するためには、該組
成物が約60〜約90重甘部の結晶性ポリアミドと約1
0〜約40重量部の合成ゴム状ポリマーを含むことであ
る。
本発明の組成物の製造方法は、成分を約1800C+、
、催11了9 k” /7+l ah A M )e 
面−n÷14tr AL−、++y JA、z wリマ
ー糾酸物が得られるのに十分に長い時間混合することか
ら成るっかような混合のだめの温度は、一般に約180
°〜約260℃であろう0混合は。
混合開始時またはその直後に全成分全添加する本負的に
1段階で行うか、筐たけ最初にポリアミドと第1添加剤
とを少なくとも部分的に先ず混合し、次いで残余の成分
をそれに添加するか第二混合操作を別に行うかの2段階
またはそれ以上の段階で行ってもよいっかような混合は
、密閉式ミキサニ、混合用押出磯のようなゴムまたはプ
ラスチック加工装置中において行うことができる0リチ
ウム、マグネシウム、カルシウムまたは亜鉛のノ・ライ
ドである第1添加剤は、別の混合段階として、または合
成ポリマーと第2添加剤とを供給する前のいずれかでポ
リアミドに添加、混合してもよい、あるいは1だ、第1
添加剤とポリアミド全部分的に混合し1合成ポリマー以
外の他の成分をそれに添加混合し、最後に合成ポリ・7
−をそれに添加することもできるが、例えは密閉式ミキ
サー中で全成分を1段階で添加する方法が十分な混合が
達成できる。任意の加工助剤、充填剤、酸化防止剤およ
び安定剤もまた同様に組成物に添加できる。かように形
成された熱可塑性組成物は5通常約1800〜約220
℃の温度で任意の公知の装置dで成型し。
成形物品捷たはシートに成形することができる。
ポリアミドと合成ポリマーが十分に混合され良好に均衡
のとれた熱可塑物質が得られることは驚ろくべきことで
ある。本発明のボ゛リマー組成物は、ホースの低浸透性
が重要な各種のホースの製造用として、広い温度範囲に
亘って有機液体に対する耐性を必要とされる最終用途用
として、耐摩耗性が必要とされる最終用途用として使用
でき、従って本組成物がベルト材料、ホース、ロールカ
バーおよび懺械的物品用として有用となる。
次の実施例で本発明の詳細な説明する0別紀しない限り
すべての部は重量部であり、別記しない限りすべての試
験方法はASTM法である。
実施例1 220℃で連転されている密閉式ミキサーを使用し、第
1表に示すポリマー混合物を製造し、評価した。ナイロ
ンを最初にミキサーに添加し、約1分後に塩化リチウム
、約6分後に酸化防止剤。
加工助剤およびシリカ、次いでカルボキシル化ニトリル
ポリマー、6分後に酸化亜鉛を添加し、合計混合時間は
25分であった、但し実験1は約12分、実験2では約
17分の合計混合時間であった。前記のカルボキシル化
ニトリルポリマー−1約29重量係のアクリロニトリル
、約7重量幅のカルボン酸および残余のプタゾエンを含
有し、ムーニー粘度(ML1+4 100℃において)
は約50であった。得られた混合物をプレス中でプレス
して試験用シートに成型した、成型は200℃で10分
であったっ これらの熱BJ塑性組成物のうち実験番号1.2および
3は対照でめった。実験番号4.5および6の組成物の
特、性の均衡が改善されていることは明らかである。
高 シ 1 実施例2 実施例1に記載と本質的に同じ方法を用いて第1■表に
示す組成物を製造し、評価したつ実験番号11は対照で
あり、実験番号12は強度特性を得るためには酸化亜鉛
の必要なことを証明している。
第 ■ 表 実験番号 11 12 ナイロン11 35 35 カルボキシル化 ニトリル ポリマー 6565塩化マ
グネシウム 3.5 3.5 シリカ 55 安定剤−10,250,25 安定剤−20,750,75 加工助剤−10,b 0.5 加工助剤−222 酸化亜鉛 5 特性 引張強さ MPa 8.3 34 伸 び % 320 420 100% モジュラスMPa 5.9 11.6600
係 モジュラス MPa 8.2 20.8引張セツト
 φ 6469 ヤング率 MPa 33 31 注: 安定剤−1はヒンタ゛−ドフエノールであり:安
定剤−2は置換ホスファイトであシ;加工助剤−1はア
クリルポリマーであり;加工助剤−2は低分子量ポリエ
チレンである0 実施例6 実施例1に記載と本質的に同じ方法を用いて第■表に示
す組成物を製造し、評価した0塩化リチウムと酸化亜鉛
の両者の存在は、強度特性を改善させることは明瞭であ
る。フレオン12を用い65℃の試験温度で標準の時間
内に組成物のうすいシートを透過するフレオンの量を測
定するフレオンの透過率は、塩化リチウムと酸化亜鉛の
両者が存在するとき減少する0 実験番号21.22および26は対照であり、実験番号
28も対照であり純粋ナイロンの特性を示している。
第 ■ 実験番号 21’ 22 23 ナイロン11 60 60 60 カルボキシル化 ニトリル ポリマー 40 40 4
0塩化リチウム 4.8− 酸化亜鉛 5 安定剤−10,750,750゜ 安定剤−20,250,250゜ 加工助剤−10,50,5肌 加工助剤−2222 シリカ 5 5 5 特件 引張強さ MPa 11.8 13.2 24゜伸 び
 係 130 140 360 100係モジユラス Mpa 11.5 12.8 1
6゜300%モシュラヌ MPa 20 。
引張セット チ 47 71 201 ヤング率 MPa78 92 96 フレオンの透過率 cm2/秒/気圧X1081.6 Tr、 0゜注: 
安定剤−1Viヒンダード フェノールでありニア24
 25 26 27 28 60 60 60 60 100 40 40 40 40 4.8 4.8 4.8 4.8 − 5 3 2 1 75 0.75 0,75 0.75 0.75 −2
5 0.25 0.25 0.25 0.25 −5 
0.5 0.5 0.5 0.5 −2 2 2 2 5 5 5 5 1 32 35.3 28.8 25.8 36.53
20 310 290 280 201 16.2 1
7.2 17.7 16.2 −6 28.4 32.
4 − 143 148 138 155 1392 102 
99 90 176 9(STIJ TL TL テ定剤−2は置換ホスファイトであり;実施例4 実施例1に記載の方法を使用して第■表に示す組成物を
製造し、評価した。第2添加剤として酸化亜鉛を使用す
る代りに過酸化亜鉛を使用した。
過酸化亜鉛は、ニトリルポリマーの約50:50(重量
)のマスターパッチとして使用し、過酸化亜鉛はPA 
−53として公知のものである。この組成物の良好な強
度特性が証明されている。
実施例5 本実施例では代替の第2添加剤を説明するっ第7表に示
す組成物を製造し、試験した。220℃、5 Q rp
m″′c迎転する密閉式ミキサーを使用し、ナイロンと
塩化リチウムとを最初に添加し、約2〜3分混合し、カ
ルボキシル化ニトリルポリマーおよび安定剤−1以外の
残余の成分を次に添加し、1〜2分混合し、最後にカル
ボキシル化ニトリルポリマーと安定剤−1を添加し、約
5〜7分混合し5本質的に均一な混合物を生成させた。
ASTMD123B条件りによって測定したメルフロー
インデックス(MF工)も含めた組成物の特性を示す0 実施例6 本実施例は、代替的の第1添加剤の使用を説明する。実
施例5に記載の方法に従って第■表に示す組成物を製造
し、試験した。
第1 ナイロン11 カルざキシル化 ニトリル ポリ 塩化リチウム 安定剤−1 安定剤−2 加工助剤−1 加工助剤−2 シリカ PA −53 特性 引張強さ 伸 び 100係モジユラス ヤング率 硬度 マー 60 2.8 0.75 0.25 0.5 0 MPa 20.4 係 240 MPa 11.3 MPa 23 /ヨアーD 46 u〕 O N へ Ll’) ” v4 、:、 −404 e二 ’g ”’ ”” ”、 r 全 4 7C’4 へ 殻 へ へ、−きf にz
 rC’J l l 殻’% δ 東ロド) Δ &>
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己 9 ζ邸 マ 仝11 子把要)−IH=d子扇子
罎七1K +七 弾□□□小后昼へ壊扉娯壊七ヘ 6 N〕 co−aLI’) トー寸 ljs lへ 1 lrl τ入 ヘ ム 紀■表 実験番号 41 ナイロン1160 カルボキシル化 ニトリル ポリマー 40 塩化亜鉛 1 塩化マグネシウム 塩化カルシウム 安定剤−10,7 安定剤−20,2 加工助剤−10,5 加工助剤−22 シリカ 5 酸化亜鉛 5 特性 引張強さ MPa 25.5 伸 び 係 360 100%60100%モジュラス 14.1300 =
1モジュラス MPa 21.1引張セツト % 21
0 MF1g/10分 0.4 j←了■日人↓tii−汁 42 46 60 60 40 40 5 0.75 0.75 5 0.25 0.25 0.5 0.5 2 5 5 23.2 24.4 340 320 14.2 16.4 21.1 22.3 20ろ 175 7 0.83 0.51 皓

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1) ポリマー物質100重量部当り。 第1ポリで−物質として約20〜約90重量部の結晶性
    ポリアミド。 第2ポリマー物質として約10〜約80重量部アクリロ
    ニトリルまたはメタクリロニトリル、約0.5〜約10
    重団部の1棟またはそれ以上のα。 β−不飽和カルボン酸および残余のブタジェンから成る
    ものである)。 非ポリマー添加剤として、100重量部のポリアミド当
    り約0.1〜約15重量部の、リチウム、マグネシウム
    、カルシウムおよび亜鉛のノ\ライドから選ばれる添加
    剤、およびポリマー物質100重量部当り約1〜約10
    重量部の、マグネシウム、カルシウム、バリウムおよび
    亜鉛の酸化物および水酸化物並びにカルシウムおよび亜
    鉛の過酸化物から選ばれる添加剤から成ることを特徴と
    する熱可塑性組成物。 (2) 前記の組成物が、ポリマー物質として約65〜
    約90重量部の結晶性ポリアミドと約10〜約65重量
    部の合成ゴム状ポリマーとを含むことを特徴とする特許
    請求の範囲第1項に記載の組成物っ(3)前記の組成物
    が、ポリマー物質として約65〜約50重蓋部の結晶性
    ポリアミドと約50〜約65重甘部の合成ゴム状ポリマ
    ーとを會むことを特徴とする特許請求の範囲第2項に記
    載の組成物。 (4) 前記の組成物が、ポリマー物質として約60〜
    約90重量部の結晶性ポリアミドと約10〜約40重量
    部の合成ゴム状ポリマーとを含むことを特徴とする特許
    8青求の範囲第2項に記載の組成物。 (5)前記の合成コゞム状ポリマーが、約25〜約40
    重証部のアクリロニトリルを含有することを特徴とする
    特許請求の範囲第2項に記載の組成物。 (6) 前記の合成ゴム状ポリマーのα、β−不飽和カ
    ルボン酸が、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マ
    レイン酸およびイタコン酸から選ばれることを特徴とす
    る特許請求の範囲第5項に記載の組成物。 (7) 前記の7・ライド添加剤が、リチウム、マグネ
    シウム、カルシウムおよび亜鉛のクロライドとブロマイ
    ドとから選ばれ、ポリアミド100重量部肖り約1〜約
    12重量部の量で存在していることを特徴とする特許請
    求の範囲第2項に記載の組成物0 (8) 前記の第2添加剤が、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、
    過酸化亜鉛、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、
    酸化カルシウムおよび水酸化カルシウムから選ばれ、ポ
    リアミドシラス合成ポリマー1001【像部当り約1〜
    約8重量部の量で存在していることを特徴とする特許請
    求の範囲第2項に記載の組成物0 (9) 前記の合成ゴム状ポリマーが、約25〜約40
    重量部のアクリロニ) IJルを含有し、前記のα、β
    −不飽第11カルボン酸が、アクリル酸、メタクリル酸
    、フマル酸、マレイン酸およびイタコン酸から選ばれ、
    前記のハライド添加剤が、リチウム、マグネシウム、カ
    ルシウムおよび亜鉛のクロライドとブロマイドとから選
    ばれ、ポリアミド100重量部当り約1〜約12重量部
    の扇で存在し、前記の第2添加剤が、酸化亜鉛、水酸化
    亜鉛、過酸化亜鉛、酸化マグネシウム、水酸化マグネシ
    ウム、酸化カルシウムおよび水酸化カルシウムから選ば
    れ、ポリアミドプラス合成ポリマー100重量部当り約
    1〜約8重姻°部のitで存在していることを特徴とす
    る特許請求の範囲第2項に記載の組成物。 θQ 前記の組成物が、任意の1独またけそれ以上の充
    填剤、加工助剤、および酸化防止剤または安定剤を含有
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の組
    成物。 α1) 前記の充填剤が、カーボンブラック、シリカ、
    珪酸カルシウム、クレー、炭酸カルシウムおよびそれら
    の混合物から選ばれ、ポリアミド7°ラス合成ポリマー
    100重拭部肖り約2〜約20重hj°部の量で存在す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第10項に記載の組
    成物。 02 約20〜約90重量部の結晶性ポリアミド、ポリ
    アミ1ζILIO重量部当υ約0.1〜約15重量部の
    、リチウム、マグネシウム、カルシウムおよび亜鉛のハ
    ライドから選ばれる添加剤、ポリアミドと合成ポリマー
    の合計100重量部当り約10〜約80重重部の合成ゴ
    ム状ポリマー(該合成ポリマーは、合計100重量部邑
    り約25〜約4Dlit部のつ′クリロニトリルまたは
    メタクリルニド1ノル、約0.5〜約10重量部の1種
    丑たはそれ以上のα、β−不飽和カルボン酸および残部
    のブタジェンから成るものである)、およびマグネシウ
    ム、カルシウム、バリウムおよび亜鉛の酸化物および水
    酸化物並ひにカルシウムおよび亜鉛の過酸111物から
    選ばれ、ポリアミドおよび合成ポリマー100重量部湧
    り約1〜約10重童都の添加剤を混合することから成り
    、前記の混合を約180’C〜前記のポリアミドの融点
    の温度で本質的に均一な熱可塑性ポリマー組成物盆得る
    のに十分長い時間行うことを特徴とする熱可塑性ポリマ
    ー組成物の製造方法。 (l→ 前記の混合を、約180°〜約260℃の温度
    で行う特許請求の範囲第12項に記載の方法。 0勺 前記の混合を、本質的に1段階で行う特許請求の
    範囲第12項に記載の方法。 0υ 前記のポリアミVとハライド添加剤とを少なくと
    も部分的に最初に混合し、残余の成分をそれに添加する
    かまたは第2混合作業において分1414 して行うか
    の2段階またはそれ以上の段階で前記の混合を行う特許
    請求の範囲第12項に記載の方法。
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