JP2003201671A - ガラスチョップドストランド及びそれを補強材として用いたガラス繊維強化熱可塑性樹脂 - Google Patents
ガラスチョップドストランド及びそれを補強材として用いたガラス繊維強化熱可塑性樹脂Info
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- JP2003201671A JP2003201671A JP2002000040A JP2002000040A JP2003201671A JP 2003201671 A JP2003201671 A JP 2003201671A JP 2002000040 A JP2002000040 A JP 2002000040A JP 2002000040 A JP2002000040 A JP 2002000040A JP 2003201671 A JP2003201671 A JP 2003201671A
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- glass fiber
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- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＦＲＴＰ成形品の湿潤耐久性、熱耐久性を向
上させることが可能なガラスチョップドストランドと、
このガラスチョップドストランドを熱可塑性樹脂の補強
材として用いたガラス繊維強化熱可塑性樹脂を提供する
こと。 【構成】 不飽和カルボン酸及び／または不飽和カルボ
ン酸の無水物と不飽和単量体との共重合物 及びエポキ
シ樹脂 を必須成分とする集束剤で表面処理されたガラ
ス繊維を用いてなることを特徴とする。
上させることが可能なガラスチョップドストランドと、
このガラスチョップドストランドを熱可塑性樹脂の補強
材として用いたガラス繊維強化熱可塑性樹脂を提供する
こと。 【構成】 不飽和カルボン酸及び／または不飽和カルボ
ン酸の無水物と不飽和単量体との共重合物 及びエポキ
シ樹脂 を必須成分とする集束剤で表面処理されたガラ
ス繊維を用いてなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラスチョップドスト
ランドとそれを熱可塑性樹脂の補強材として用いたガラ
ス繊維強化熱可塑性樹脂（ＦＲＴＰ）に関するものであ
る。
ランドとそれを熱可塑性樹脂の補強材として用いたガラ
ス繊維強化熱可塑性樹脂（ＦＲＴＰ）に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般にガラス繊維は、溶融ガラスを白金
製ブッシングの底部に設けられた多数のノズルから引き
出すことによって成形され、各ガラス繊維（ガラスフィ
ラメント）の表面には、集束剤が塗布された後、数百〜
数千本束ねられて１本のストランドとされる。
製ブッシングの底部に設けられた多数のノズルから引き
出すことによって成形され、各ガラス繊維（ガラスフィ
ラメント）の表面には、集束剤が塗布された後、数百〜
数千本束ねられて１本のストランドとされる。
【０００３】またＦＲＴＰは、上記のようにして得られ
たストランドを所定長に切断したり、或いはストランド
を一旦巻き取ってから、引き出し、所定長に切断するこ
とによってガラスチョップドストランドにした後、これ
を熱可塑性樹脂（マトリックス樹脂）と加熱しながら混
練し、次いで各種の成形法で所定形状に成形することに
よって製造される。
たストランドを所定長に切断したり、或いはストランド
を一旦巻き取ってから、引き出し、所定長に切断するこ
とによってガラスチョップドストランドにした後、これ
を熱可塑性樹脂（マトリックス樹脂）と加熱しながら混
練し、次いで各種の成形法で所定形状に成形することに
よって製造される。
【０００４】上記集束剤としては、マトリックス樹脂と
なる各種熱可塑性樹脂との接着性や混練工程での流動性
を考慮して、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹
脂、カップリング剤、潤滑剤、帯電防止剤等が使用され
ている。
なる各種熱可塑性樹脂との接着性や混練工程での流動性
を考慮して、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹
脂、カップリング剤、潤滑剤、帯電防止剤等が使用され
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところでＦＲＴＰは、
従来用途に加え、軽量化目的の金属代替用途など、様々
な用途で使用されているが、特に、高温高湿環境下に曝
される用途において、ＦＲＴＰ成形品の湿潤耐久性、熱
耐久性を向上させることが望まれている。
従来用途に加え、軽量化目的の金属代替用途など、様々
な用途で使用されているが、特に、高温高湿環境下に曝
される用途において、ＦＲＴＰ成形品の湿潤耐久性、熱
耐久性を向上させることが望まれている。
【０００６】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あり、ＦＲＴＰ成形品の湿潤耐久性、熱耐久性を向上さ
せることが可能なガラスチョップドストランドと、この
ガラスチョップドストランドを熱可塑性樹脂の補強材と
して用いたガラス繊維強化熱可塑性樹脂を提供すること
を目的とする。
あり、ＦＲＴＰ成形品の湿潤耐久性、熱耐久性を向上さ
せることが可能なガラスチョップドストランドと、この
ガラスチョップドストランドを熱可塑性樹脂の補強材と
して用いたガラス繊維強化熱可塑性樹脂を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のガラスチョップ
ドストランドは、不飽和カルボン酸及び／または不飽和
カルボン酸の無水物と不飽和単量体との共重合物 及び
エポキシ樹脂 を必須成分とする集束剤で表面処理され
たガラス繊維を用いてなることを特徴とする。
ドストランドは、不飽和カルボン酸及び／または不飽和
カルボン酸の無水物と不飽和単量体との共重合物 及び
エポキシ樹脂 を必須成分とする集束剤で表面処理され
たガラス繊維を用いてなることを特徴とする。
【０００８】また、本発明のガラス繊維強化熱可塑性樹
脂は、不飽和カルボン酸及び／または不飽和カルボン酸
の無水物と不飽和単量体との共重合物、及びエポキシ樹
脂を必須成分とする集束剤で表面処理されたガラス繊維
を用いてなるガラスチョップドストランドを、熱可塑性
樹脂の補強材として用いてなることを特徴とする。
脂は、不飽和カルボン酸及び／または不飽和カルボン酸
の無水物と不飽和単量体との共重合物、及びエポキシ樹
脂を必須成分とする集束剤で表面処理されたガラス繊維
を用いてなるガラスチョップドストランドを、熱可塑性
樹脂の補強材として用いてなることを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明のガラスチョップドストランドは、不飽
和カルボン酸及び／または不飽和カルボン酸の無水物と
不飽和単量体との共重合物 、及びエポキシ樹脂を必須
成分とする集束剤で表面処理されたガラス繊維を用いて
なるため、これを熱可塑性樹脂の補強材として用いたＦ
ＲＴＰ成形品の湿潤耐久性、熱耐久性を向上させること
が可能となる。すなわち、不飽和カルボン酸及び／また
は不飽和カルボン酸の無水物と不飽和単量体との共重合
物、及びエポキシ樹脂は、共に皮膜形成成分としての役
割を有するが、特に不飽和カルボン酸及び／または不飽
和カルボン酸の無水物と不飽和単量体との共重合物は、
マトリックス樹脂とガラス繊維との接着性を向上させる
成分であり、エポキシ樹脂は、マトリックス樹脂とガラ
ス繊維との界面で、マトリックス樹脂の末端の官能基と
反応して、マトリックス樹脂の加水分解を抑制する成分
であるため、どちらの成分を欠いても十分なＦＲＴＰ成
形品の湿潤耐久性、熱耐久性を得ることが出来ないから
である。
和カルボン酸及び／または不飽和カルボン酸の無水物と
不飽和単量体との共重合物 、及びエポキシ樹脂を必須
成分とする集束剤で表面処理されたガラス繊維を用いて
なるため、これを熱可塑性樹脂の補強材として用いたＦ
ＲＴＰ成形品の湿潤耐久性、熱耐久性を向上させること
が可能となる。すなわち、不飽和カルボン酸及び／また
は不飽和カルボン酸の無水物と不飽和単量体との共重合
物、及びエポキシ樹脂は、共に皮膜形成成分としての役
割を有するが、特に不飽和カルボン酸及び／または不飽
和カルボン酸の無水物と不飽和単量体との共重合物は、
マトリックス樹脂とガラス繊維との接着性を向上させる
成分であり、エポキシ樹脂は、マトリックス樹脂とガラ
ス繊維との界面で、マトリックス樹脂の末端の官能基と
反応して、マトリックス樹脂の加水分解を抑制する成分
であるため、どちらの成分を欠いても十分なＦＲＴＰ成
形品の湿潤耐久性、熱耐久性を得ることが出来ないから
である。
【００１０】本発明で使用する不飽和カルボン酸及び／
または不飽和カルボン酸の無水物と不飽和単量体との共
重合物は、固形分表示で、０．２〜１０．０質量％含ま
れると好ましく、１０．０質量％より多いと、熱可塑性
樹脂の補強材として用いたＦＲＴＰ成形品の湿潤耐久
性、熱耐久性を向上させる効果が向上せず、経済的でな
いため好ましくなく、また、０．２質量％よりも少ない
と、得られる効果が少ないため好ましくない。
または不飽和カルボン酸の無水物と不飽和単量体との共
重合物は、固形分表示で、０．２〜１０．０質量％含ま
れると好ましく、１０．０質量％より多いと、熱可塑性
樹脂の補強材として用いたＦＲＴＰ成形品の湿潤耐久
性、熱耐久性を向上させる効果が向上せず、経済的でな
いため好ましくなく、また、０．２質量％よりも少ない
と、得られる効果が少ないため好ましくない。
【００１１】また、不飽和カルボン酸及び／または不飽
和カルボン酸の無水物と不飽和単量体との共重合物とし
ては、アクリル酸、メタクリル酸、ケイ皮酸、イタコン
酸、フマル酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸、及び
無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸の無水物から選ば
れた少なくとも１種と、スチレン、ブタジエン、アクリ
ロニトリル、酢酸ビニル、アクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、
メチルスチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、イ
ソブチレン、ビニルエーテル類等の不飽和単量体から選
ばれた少なくとも１種との共重合物であり、特に無水マ
レイン酸やアクリル酸を含む共重合物であると好まし
い。また、共重合物の平均分子量は、５０００以上であ
ると好ましいが、不飽和カルボン酸及び／または不飽和
カルボン酸の無水物と、不飽和単量体との混合比は、特
に制限されない。
和カルボン酸の無水物と不飽和単量体との共重合物とし
ては、アクリル酸、メタクリル酸、ケイ皮酸、イタコン
酸、フマル酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸、及び
無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸の無水物から選ば
れた少なくとも１種と、スチレン、ブタジエン、アクリ
ロニトリル、酢酸ビニル、アクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、
メチルスチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、イ
ソブチレン、ビニルエーテル類等の不飽和単量体から選
ばれた少なくとも１種との共重合物であり、特に無水マ
レイン酸やアクリル酸を含む共重合物であると好まし
い。また、共重合物の平均分子量は、５０００以上であ
ると好ましいが、不飽和カルボン酸及び／または不飽和
カルボン酸の無水物と、不飽和単量体との混合比は、特
に制限されない。
【００１２】また、本発明で使用するエポキシ樹脂は、
固形分表示で０．５〜１０質量％含まれると好ましく、
１０質量％よりも多いと、熱可塑性樹脂の補強材として
用いたＦＲＴＰ成形品の湿潤耐久性、熱耐久性を向上さ
せる効果が向上せず、経済的でないため好ましくなく、
０．５質量％よりも少ないと、得られる効果が少ないた
め好ましくない。
固形分表示で０．５〜１０質量％含まれると好ましく、
１０質量％よりも多いと、熱可塑性樹脂の補強材として
用いたＦＲＴＰ成形品の湿潤耐久性、熱耐久性を向上さ
せる効果が向上せず、経済的でないため好ましくなく、
０．５質量％よりも少ないと、得られる効果が少ないた
め好ましくない。
【００１３】また、エポキシ樹脂としては、特に制限は
ないが、ノボラックタイプのような多官能エポキシ樹脂
を使用すると、マトリックス樹脂との反応性が高いため
好ましい。
ないが、ノボラックタイプのような多官能エポキシ樹脂
を使用すると、マトリックス樹脂との反応性が高いため
好ましい。
【００１４】また、本発明で使用する集束剤は、さらに
ウレタン樹脂を含むと、チョップドストランドの集束性
を向上でき、ストランドが毛綿状になることがなく、混
練時の作業性に優れるため好ましい。
ウレタン樹脂を含むと、チョップドストランドの集束性
を向上でき、ストランドが毛綿状になることがなく、混
練時の作業性に優れるため好ましい。
【００１５】ウレタン樹脂は、特に制限はないが、ガラ
ス繊維強化熱可塑性樹脂成形品の色調の点から無黄変型
イソシアネートとポリオールから合成された無黄変ウレ
タン樹脂を使用するのが望ましい。
ス繊維強化熱可塑性樹脂成形品の色調の点から無黄変型
イソシアネートとポリオールから合成された無黄変ウレ
タン樹脂を使用するのが望ましい。
【００１６】本発明で使用する集束剤は、上記した成分
以外に、必要に応じて、カップリング剤、アクリル樹
脂、潤滑剤、帯電防止剤等の各成分を含むことができ
る。
以外に、必要に応じて、カップリング剤、アクリル樹
脂、潤滑剤、帯電防止剤等の各成分を含むことができ
る。
【００１７】マトリックス樹脂としては特に制限はない
が、熱可塑性ポリエステル樹脂をマトリックス樹脂とし
て使用し、上記したガラスチョップドストランドを補強
材として使用した場合、ＦＲＴＰ成形品の湿潤耐久性、
熱耐久性が向上する効果が大きいため好ましい。熱可塑
性ポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリブチレンテレフタレート等が使用可能であ
る。
が、熱可塑性ポリエステル樹脂をマトリックス樹脂とし
て使用し、上記したガラスチョップドストランドを補強
材として使用した場合、ＦＲＴＰ成形品の湿潤耐久性、
熱耐久性が向上する効果が大きいため好ましい。熱可塑
性ポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリブチレンテレフタレート等が使用可能であ
る。
【００１８】また、マトリックス樹脂に対するガラスチ
ョップドストランドの割合は、５〜７０質量％が適当で
あり、ガラスチョップドストランドは乾燥した状態で使
用することが望ましい。
ョップドストランドの割合は、５〜７０質量％が適当で
あり、ガラスチョップドストランドは乾燥した状態で使
用することが望ましい。
【００１９】
【実施例】以下、本発明のガラスチョップドストランド
及びガラス繊維強化熱可塑性樹脂を実施例と比較例に基
づいて詳細に説明する。表１に、本発明の実施例及び比
較例を示す。集束剤の配合は固形分換算とする。
及びガラス繊維強化熱可塑性樹脂を実施例と比較例に基
づいて詳細に説明する。表１に、本発明の実施例及び比
較例を示す。集束剤の配合は固形分換算とする。
【００２０】
【表１】
【００２１】（実施例１）まず、無水マレイン酸−イソ
ブチレン共重合物０．０２質量％、ノボラックタイプエ
ポキシ樹脂５質量％、無黄変型ウレタンエマルジョン２
質量％、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン１質量
％、脱イオン水９１．９８質量％からなる集束剤を作製
した。
ブチレン共重合物０．０２質量％、ノボラックタイプエ
ポキシ樹脂５質量％、無黄変型ウレタンエマルジョン２
質量％、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン１質量
％、脱イオン水９１．９８質量％からなる集束剤を作製
した。
【００２２】その後、この集束剤を直径１３μｍのガラ
ス繊維（フィラメント）２０００本を束ねてストランド
とする紡糸工程でガラス繊維に表面処理した。次にこの
ストランドを長さ３ｍｍに切断し、乾燥することによっ
てガラスチョップドストランドを得た。得られたガラス
チョップドストランドに対する集束剤の付着量は、０．
８質量％であった。
ス繊維（フィラメント）２０００本を束ねてストランド
とする紡糸工程でガラス繊維に表面処理した。次にこの
ストランドを長さ３ｍｍに切断し、乾燥することによっ
てガラスチョップドストランドを得た。得られたガラス
チョップドストランドに対する集束剤の付着量は、０．
８質量％であった。
【００２３】このガラスチョップドストランド３０質量
％と、ポリブチレンテレフタレート７０質量％を２６０
℃で加熱しながら混練し、常法に従ってペレット化した
後、このペレットを射出成形することによってＦＲＴＰ
成形品を作製した。
％と、ポリブチレンテレフタレート７０質量％を２６０
℃で加熱しながら混練し、常法に従ってペレット化した
後、このペレットを射出成形することによってＦＲＴＰ
成形品を作製した。
【００２４】（実施例２）実施例１の無水マレイン酸−
イソブチレン共重合物の添加量を２質量％にし、脱イオ
ン水を９０重量％に変更した以外は、全て実施例１と同
様の方法でＦＲＴＰ成形品を作製した。ガラスチョップ
ドストランドに対する集束剤の付着量は、１．０質量％
であった。
イソブチレン共重合物の添加量を２質量％にし、脱イオ
ン水を９０重量％に変更した以外は、全て実施例１と同
様の方法でＦＲＴＰ成形品を作製した。ガラスチョップ
ドストランドに対する集束剤の付着量は、１．０質量％
であった。
【００２５】（実施例３）実施例１の無水マレイン酸−
イソブチレン共重合物を無水マレイン酸−エチレン共重
合物に変更した以外は、全て実施例１と同様の方法でＦ
ＲＴＰ成形品を作製した。
イソブチレン共重合物を無水マレイン酸−エチレン共重
合物に変更した以外は、全て実施例１と同様の方法でＦ
ＲＴＰ成形品を作製した。
【００２６】（実施例４）実施例１の無水マレイン酸−
イソブチレン共重合物をアクリル酸−スチレン共重合物
に変更した以外は、全て実施例１と同様の方法でＦＲＴ
Ｐ成形品を作製した。
イソブチレン共重合物をアクリル酸−スチレン共重合物
に変更した以外は、全て実施例１と同様の方法でＦＲＴ
Ｐ成形品を作製した。
【００２７】（実施例５）実施例２の無水マレイン酸−
イソブチレン共重合物をアクリル酸−アクリル酸メチル
共重合物に変更した以外は、全て実施例２と同様の方法
でＦＲＴＰ成形品を作製した。
イソブチレン共重合物をアクリル酸−アクリル酸メチル
共重合物に変更した以外は、全て実施例２と同様の方法
でＦＲＴＰ成形品を作製した。
【００２８】（比較例６）実施例２のエポキシ樹脂を除
外し、脱イオン水を９５質量％に変更した以外は、全て
実施例１と同様の方法でＦＲＴＰ成形品を作製した。ガ
ラスチョップドストランドに対する集束剤の付着量は、
０．５質量％であった。
外し、脱イオン水を９５質量％に変更した以外は、全て
実施例１と同様の方法でＦＲＴＰ成形品を作製した。ガ
ラスチョップドストランドに対する集束剤の付着量は、
０．５質量％であった。
【００２９】（比較例７）実施例１の無水マレイン酸−
イソブチレン共重合物を除外し、脱イオン水を９２質量
％に変更した以外は、全て実施例１と同様の方法でＦＲ
ＴＰ成形品を作製した。ガラスチョップドストランドに
対する集束剤の付着量は、０．８質量％であった。
イソブチレン共重合物を除外し、脱イオン水を９２質量
％に変更した以外は、全て実施例１と同様の方法でＦＲ
ＴＰ成形品を作製した。ガラスチョップドストランドに
対する集束剤の付着量は、０．８質量％であった。
【００３０】こうして得られた各ＦＲＴＰ成形品につい
て、湿潤耐久性、熱耐久性を評価するため、オートクレ
ーブにて１２１℃で所定時間熱水中に浸漬した後、引張
強度をＡＳＴＭ Ｄ６３８に基づいて測定した。
て、湿潤耐久性、熱耐久性を評価するため、オートクレ
ーブにて１２１℃で所定時間熱水中に浸漬した後、引張
強度をＡＳＴＭ Ｄ６３８に基づいて測定した。
【００３１】表１から明らかなように実施例１〜５は、
高温高湿環境下に曝されても、ＦＲＴＰ成形品の引張強
度が高く、一方、比較例６、７は、高温高湿環境下に曝
された場合、ＦＲＴＰ成形品の引張強度が低かった。
高温高湿環境下に曝されても、ＦＲＴＰ成形品の引張強
度が高く、一方、比較例６、７は、高温高湿環境下に曝
された場合、ＦＲＴＰ成形品の引張強度が低かった。
【００３２】
【発明の効果】以上のように本発明のガラスチョップド
ストランドは、ＦＲＴＰ成形品の湿潤耐久性、熱耐久性
を向上させることが可能であるため、これを熱可塑性樹
脂の補強材として使用したＦＲＴＰは、特に高温高湿環
境下に曝される用途に好適である。
ストランドは、ＦＲＴＰ成形品の湿潤耐久性、熱耐久性
を向上させることが可能であるため、これを熱可塑性樹
脂の補強材として使用したＦＲＴＰは、特に高温高湿環
境下に曝される用途に好適である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
// Ｃ０８Ｌ 101:00 Ｄ０６Ｍ 101:00
Ｄ０６Ｍ 101:00 Ｃ０３Ｃ 25/02 Ｂ
Claims (3)
- 【請求項１】 不飽和カルボン酸及び／または不飽和カ
ルボン酸の無水物と不飽和単量体との共重合物 、及び
エポキシ樹脂 を含有する集束剤で表面処理されたガラ
ス繊維を用いてなることを特徴とするガラスチョップド
ストランド。 - 【請求項２】 集束剤が、ウレタン樹脂を含有すること
を特徴とする請求項１に記載のガラスチョップドストラ
ンド。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２のガラスチョップ
ドストランドを、熱可塑性樹脂の補強材として用いてな
ることを特徴とするガラス繊維強化熱可塑性樹脂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002000040A JP2003201671A (ja) | 2002-01-04 | 2002-01-04 | ガラスチョップドストランド及びそれを補強材として用いたガラス繊維強化熱可塑性樹脂 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002000040A JP2003201671A (ja) | 2002-01-04 | 2002-01-04 | ガラスチョップドストランド及びそれを補強材として用いたガラス繊維強化熱可塑性樹脂 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003201671A true JP2003201671A (ja) | 2003-07-18 |
Family
ID=19190434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002000040A Pending JP2003201671A (ja) | 2002-01-04 | 2002-01-04 | ガラスチョップドストランド及びそれを補強材として用いたガラス繊維強化熱可塑性樹脂 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003201671A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103013154A (zh) * | 2012-12-19 | 2013-04-03 | 清远市宏保环保科技有限公司 | 一种树脂玻纤配方及由该配方制成的花盆 |
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2002
- 2002-01-04 JP JP2002000040A patent/JP2003201671A/ja active Pending
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