JP2010202733A - 看板用コート剤 - Google Patents

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Abstract

【課題】従来の蛍光灯、ネオンサインなどより発熱量が少ないため、看板内の温度が低くかつ湿度が高く、カビの発生がしやすいLED看板の使用にも充分耐え得る抗菌性能を有する看板用コート剤を提供する。
【解決手段】抗菌剤および樹脂を含むことを特徴とする看板用コート剤であり、抗菌剤が銀系抗菌剤、酸化亜鉛から選択される少なくとも1種類の無機系抗菌剤、有機系抗菌剤が、イミダゾール系抗菌剤から選択される少なくとも2種類の有機系抗菌剤である。
【選択図】なし

Description

本発明は、LED看板などの看板用コート剤、看板および看板のコーティング方法に関する。
細菌などの原核生物、カビ、酵母などの真核生物、さらには藻類などの微生物を除去や忌避する抗菌性組成物として、各微生物に対して2種類以上の薬剤を組み合わせることで、相乗効果が得られることが知られている。すなわち、2種類以上の薬剤を併用することで、抗菌スペクトルが拡大したり、最小生育阻止濃度(MIC値:Minimum Inhibitory Concentrationの略)(ppm)が各薬剤を単独使用する場合に比して減少したりするといった相乗効果を奏する。そして、異なる種類の薬剤を併用する方法として、有機系抗菌剤および無機系抗菌剤を用いる構成が知られている(例えば、特許文献1,2参照)。
特許文献1に記載のものは、銀、銅、亜鉛などの金属成分と、この金属成分以外の無機酸化物とからなり抗菌・防黴・防藻性作用を有する無機酸化物微粒子と、チアゾール系化合物およびイミダゾール系化合物のうちの少なくともいずれか一方の有機系抗菌・防黴・防藻剤とを含有している。
特許文献2には、有機溶剤、基材、イミダゾール系の有機系抗菌剤から選ばれた少なくとも2種、および無機系抗菌剤を含有する分散体が記載されている。
特開2004−339102号公報 特開2007−211004号公報
看板はカビ発生による外観不良により、清掃あるいは交換による作業が必要であり、その経済的影響は多大であった。看板分野では今後LEDの使用が大きく拡大すると考えられる。しかしながら、LEDは、従来の蛍光灯、ネオンサインなどより発熱量が少ないため、看板内の温度が低くかつ湿度が高いためカビ発生がしやすい状況である。また、LEDは従来の蛍光灯等よりも寿命が長いため、カビの影響が大きくなり、外観に問題が発生することが予想される。
本発明の目的は、LED看板の使用にも充分耐え得る抗菌性能を有する看板用コート剤を提供することである。
本発明によれば、以下の看板用コート剤などが提供される。
1.抗菌剤および樹脂を含むことを特徴とする看板用コート剤。
2.前記抗菌剤が、無機系抗菌剤および有機系抗菌剤を含むことを特徴とする1に記載の看板用コート剤。
3.前記無機系抗菌剤が、銀系抗菌剤、酸化亜鉛から選択される少なくとも1種類の無機系抗菌剤であることを特徴とする2に記載の看板用コート剤。
4.前記有機系抗菌剤が、イミダゾール系抗菌剤から選択される少なくとも2種類の有機系抗菌剤であることを特徴とする2または3に記載の看板用コート剤。
5.前記抗菌剤が、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、2,3,5,6−テトラクロロ−4−(メチルスルホニル)ピリジンおよび10,10−オキシビス(フェノキシ)アルシンから選択される少なくとも1種類を含むことを特徴とする1〜4のいずれかに記載の看板用コート剤。
6.前記看板がLED看板であることを特徴とする1〜5のいずれかに記載の看板用コート剤。
7.1〜6のいずれかに記載の看板用コート剤が塗られたことを特徴とする看板。
本発明によれば、LED看板にも使用できる抗菌性能を有する看板用コート剤が提供できる。
本発明の看板用コート剤は、抗菌剤と樹脂を含む。好ましくは、抗菌剤は無機系抗菌剤と有機系抗菌剤の組み合わせである。
さらに、適宜、有機溶剤および/または分散剤を含むことができる。
なお、本発明において、コート剤または抗菌剤が有する「抗菌性(抗菌効果)」とは、真菌や細菌などの菌類の生育や繁殖を阻止するといった抗菌効果そのものに加え、防カビ・抗カビ効果や、防藻効果といったものも含む。
樹脂としては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ナイロン(ポリアミド)系樹脂、アクリル樹脂、ビニル樹脂、シリコン系樹脂などの樹脂材料の一種を単独で、または二種以上を組み合わせて使用することができる。
結晶性樹脂を用いるとき、結晶化度が比較的に低い樹脂材料を用いることが好ましい。すなわち、結晶化度が低い樹脂材料の方が、抗菌作用が発揮されやすくなるためである。
有機溶剤は揮発性であることが好ましい。例えば揮発性の溶剤で、トルエンやキシレン、ケトン、アルコールおよびエステルの一種を単独で、または二種以上を組み合わせて使用することができる。
ケトンとしては、例えば、メチルエチルケトンやメチルイソブチルケトンなどで、単独または二種以上を組み合わせて使用することができる。
アルコールとしては、例えば2−プロパノールやn−ブチルアルコール、メタノールやエタノールなどで、単独または二種以上を組み合わせて使用することができる。
エステルとしては、例えば酢酸エチルや酢酸ブチルなどの中性エステルが用いられ、単独または二種以上を組み合わせて使用することができる。
他に、アミド系としてジメチルホルムアミドなども適宜使用できる。なお、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサンなどの環状構造を有する有機溶剤も使用できるが、近年では環境の観点から避けられる傾向がある。
分散剤を用いると有機溶剤に対して溶解質や分散質ではない抗菌剤でも良好に有機溶剤に分散する状態が得られる。その結果、看板の表面に例えば塗布する際に、略均一に表面に抗菌剤を担持させることができ、作業性の向上が容易に得られるとともに、被処理体の表面における略均一な抗菌作用を容易に発揮させることができる。
分散剤は、例えば界面活性剤などで、ポリカルボン酸塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、アミド系、高級アルコール系などの一種を単独、または二種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明の看板用コート剤では、好ましくは、少なくとも2種のイミダゾール系の有機系抗菌剤と、少なくとも1種の無機系抗菌剤とを含有する。特に好ましくは、抗菌剤として、2種のイミダゾール系の有機系抗菌剤と、1種の無機系抗菌剤のみを含有する。
有機系抗菌剤と無機系抗菌剤の組み合わせ(抗菌性組成物)は、表1ないし表6に示す微生物である菌類(真菌類、細菌類、藻類など)に対して、低いMIC値でも抗菌効果を奏し格段に広い抗菌スペクトルを示す。
すなわち、MIC値を50ppm以下と厳しいレベルとしても、真菌類214種、細菌類131種、藻類27種(現時点で確認済み)を示す。なお、表1ないし表3に真菌類、表4および表5に細菌類、表6に藻類を示す。
なお、表1ないし表6において、実施例1は、後述する実施例1で用いた抗菌組成物の、Aはチアベンダゾールとカルベンダジムとが1:1で混合された抗菌性組成物、Bは銀担持リン酸ジルコニウム(東亞合成社製 商品名 ノバロン)と酸化亜鉛(関東化学株式会社試薬)が18:82で混合された抗菌性組成物のMIC値のデータである。また、表1ないし表6において、比較例における空白部分は、抗菌効果が認められなかったことを意味する。
Figure 2010202733
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イミダゾール系の有機系抗菌剤としては、例えばベンゾイミダゾールカルバミン酸化合物、イオウ原子含有ベンゾイミダゾール化合物、ベンゾイミダゾールの環式化合物誘導体などが例示できる。
ベンゾイミダゾールカルバミン酸化合物としては、1H−2−ベンゾイミダゾールカルバミン酸メチル、1−ブチルカルバモイル−2−ベンゾイミダゾールカルバミン酸メチル、6−ベンゾイル−1H−2−ベンゾイミダゾールカルバミン酸メチル、6−(2−チオフェンカルボニル)−1H−2−ベンゾイミダゾールカルバミン酸メチルなどが例示できる。
イオウ原子含有ベンゾイミダゾール化合物としては、1H−2−チオシアノメチルチオベンゾイミダゾール、1−ジメチルアミノスルフォニル−2−シアノ−4−ブロモ−6−トリフロロメチルベンゾイミダゾールなどが例示できる。
ベンゾイミダゾールの環式化合物誘導体としては、2−(4−チアゾリル)−1H−ベンゾイミダゾール、2−(2−クロロフェニル)−1H−ベンゾイミダゾール、2−(1−(3,5−ジメチルピラゾリル))−1H−ベンゾイミダゾール、2−(2−フリル)−1H−ベンゾイミダゾールなどが例示できる。
イミダゾール系の有機抗菌剤は、少なくとも2種のみを併用する。同一のイミダゾール系でも、異なる2種を併用することにより、微生物に対して抗菌作用の相乗効果が得られ、特に、ベンゾイミダゾール環にチアゾリル基を有するものと、ベンゾイミダゾール環にカーバメート基を有するものと、を使用することが、顕著な相乗効果が得られることから好ましい。
チアゾリル基としては、例えば2−チアゾリル、4−チアゾリル、5−チアゾリルなどが例示できる。また、カーバメート基としては、このカーバメート基における炭化水素基が、例えば、メチル、エチル、n−2プロピル、iso−プロピル、などのアルキル基が好ましく、特にメチル基あるいはエチル基を有するものが特に好ましい。
具体的には、チアゾリル基を有するものとして、2−(4−チアゾリル)−1H−ベンゾイミダゾール(チアベンダゾール:Thiabendazole(TBZ))などが例示できる。また、カーバメート基を有するものとして、メチル−2−ベンゾイミダゾールカルバミン酸メチル(カルベンダジム:Carbendazim(BCM))、エチル−2−ベンゾイミダゾールカルバミン酸メチルなどが例示できる。特に、2−(4−チアゾリル)−1H−ベンゾイミダゾールと、2−ベンゾイミダゾールカルバミン酸メチルとは、熱的安定性が比較的に高く、特に樹脂成形体として利用することが容易であり、また例えばグレープフルーツやオレンジ、バナナなどの防かび剤(食品添加物)としても既に利用され、人体への影響が比較的に小さい材料として確認されたものであることから、特に好ましい。
そして、これらイミダゾール系の有機系抗菌剤はハロゲンを含まないため、皮膚刺激性が陰性で安全性が高く、これらを含むコート剤や看板を例えば焼却処理した場合であってもダイオキシンなどの有害物質が生成せず、環境への影響がなく好ましい。また、これら抗菌剤を樹脂材料に含有させて製造する場合製造ラインにおける金属部品を腐食するなどの不都合が生じず、製造設備に特別な材料を用いた装置が不要で製造設備の簡略化や製造性の向上、装置コストの低減なども容易に得ることができるので好ましい。
また、これらイミダゾール系の有機系抗菌剤は実質的に水に不溶であるため、例えば雨露に曝されるなどの使用条件でも流れ落ちて長期間安定した抗菌性を提供できなくなるなどの不都合がない。さらに、有機溶剤、樹脂、分散剤と良好に混合して抗菌性を有した溶液として提供することができる。これは有機溶剤を除去した後に看板の表面に抗菌性被膜として残ることができる。
一方、無機系抗菌剤としては、亜酸化銅、銅粉、チオシアン酸銅、炭酸銅、塩化銅、硫酸銅、酸化亜鉛、硫酸亜鉛、硫酸ニッケル、銅−ニッケル合金などの無機金属化合物や、リン酸ジルコニウム、金属を担持したゼオライトなどを使用することができる。特に、金属として銀または銅を担持したリン酸ジルコニウムが好ましく、より好ましくは抗菌性の高い銀系抗菌剤である銀を担持したリン酸ジルコニウムを使用する。なお、銀系抗菌剤としては、担持した形態に限らず、金属単体の銀なども対象とすることができる。
銀や銅といった金属を担持したリン酸ジルコニウムやゼオライトは、人体への安全性に優れ、抗菌速度も速く抗菌性能に優れているとともに、リン酸ジルコニウムやゼオライトに貴金属である銀を担持させることによるコストの低減などが得られるために好ましい。
特に、銀担持リン酸ジルコニウムやゼオライトを利用する場合、酸化亜鉛を併用することがより好ましい。銀担持リン酸ジルコニウムと酸化亜鉛との併用により、銀担持リン酸ジルコニウム自体および酸化亜鉛自体の抗菌作用とともに、同一の無機系である無機系抗菌剤でも併用による抗菌作用の相乗効果が得られ、より顕著な抗菌性が得られることから好ましい。さらに、酸化亜鉛との併用により、銀担持リン酸ジルコニウムやゼオライトの含有量を低減でき、貴金属である銀の使用量の低減によりコストの低減も容易に得られるので好ましい。また、銀の酸化による変色を防ぐこともできる。
イミダゾール系の有機系抗菌剤と無機系抗菌剤との配合割合は、質量比で1:1〜5:1とすることが好ましい。
ここで、有機系抗菌剤と無機系抗菌剤との配合割合が質量比で1:1より有機系抗菌剤が少なくなると、少ないMIC値での抗菌スペクトルの拡大が得られなくなるおそれがある。一方、質量比で5:1より有機系抗菌剤が多くなると、無機系抗菌剤に比して初期抗菌性能が遅くなるおそれがある。このことから、ベンゾイミダゾール系の有機系抗菌剤と無機系抗菌剤との配合割合を、質量比で1:1〜5:1とし、有機系抗菌剤や無機系抗菌剤自体の抗菌作用とともに、有機系抗菌剤と無機系抗菌剤との併用による顕著な抗菌作用の相乗効果を適切に発揮させることが好ましい。
また、イミダゾール系の有機系抗菌剤として、2−(4−チアゾリル)−1H−ベンゾイミダゾールと、2−ベンゾイミダゾールカルバミン酸メチルとを併用する場合、これらの配合割合を質量比で1:1〜5:1とすることが好ましい。
ここで、2−(4−チアゾリル)−1H−ベンゾイミダゾールと、2−ベンゾイミダゾールカルバミン酸メチルとの配合割合が質量比で1:1より2−(4−チアゾリル)−1H−ベンゾイミダゾールが少なくなる、あるいは5:1より2−(4−チアゾリル)−1H−ベンゾイミダゾールが多くなると、低いMIC値で抗菌作用を示す抗菌スペクトルの数が減少、すなわち抗菌性組成物の添加量が増大するおそれがある。このことから、2−(4−チアゾリル)−1H−ベンゾイミダゾールと、2−ベンゾイミダゾールカルバミン酸メチルとの配合割合を質量比で1:1〜5:1とすることが好ましい。
さらに、無機系抗菌剤として、銀を担持したリン酸ジルコニウムやゼオライトと酸化亜鉛とを併用する場合、これらの配合割合を質量比で好ましくは1:1〜1:10とする。
ここで、銀担持リン酸ジルコニウムやゼオライトと酸化亜鉛との配合割合が質量比で1:1より酸化亜鉛が少なくなると、貴金属である銀の使用量の低減による十分なコストの低減が得られにくくなる。また、銀の酸化による変色のおそれも考えられる。一方、質量比で1:10より酸化亜鉛が多くなると、銀による十分な抗菌作用が得られにくくなって、抗菌性組成物の添加量が増大するおそれがある。このことから、銀担持リン酸ジルコニウムやゼオライトと酸化亜鉛との配合割合を質量比で1:1〜1:10として、併用による顕著な抗菌作用の相乗効果を適切に発揮させることが好ましい。
また、本発明の看板用コート剤に用いる抗菌剤は、好ましくは、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、2,3,5,6−テトラクロロ−4−(メチルスルホニル)ピリジンおよび10,10−オキシビス(フェノキシ)アルシンから選択される少なくとも1種類を含む。
また、本発明の抗菌剤の使用時における濃度は、固形分換算で0.01質量%以上10質量%以下、好ましくは0.05質量%以上2質量%以下とすることが望ましい。本発明の抗菌剤は、このような低濃度でも十分な抗菌効果を発揮できる。なお、固形分量は溶剤をとばした後の重量によって求められる。
ここで、抗菌剤の濃度が0.01質量%より低くなると、少ないMIC値での抗菌スペクトルの拡大が得られにくくなり十分な抗菌性を発揮できなくなるおそれがある。一方、抗菌剤の濃度が10質量%より高くなると、抗菌剤の配合量の増大によるコストの増大に対して抗菌効果の増大が大きくなく、経済効果が低減するので好ましくない。また、均一分散が難しくなるおそれもある。したがって、抗菌剤の濃度を0.01質量%以上10質量%以下とすることが好ましい。特に、0.05質量%以上2質量%以下とすることが好ましい。
さらに、抗菌剤の濃度が0.1質量%以上50質量%以下の溶液は、製造、輸送、保管することが経済的である。この濃度の溶液は、前記した濃度に希釈して用いる所謂マスターバッチとして用いることが通常である。
ここで、0.1質量%未満では、マスターバッチとしての効果があまり無く、50質量%を超えると、溶液中で抗菌剤が均一に分散し難くなるおそれがある。また、粘度が上がり取り扱いが困難となる。したがって、抗菌剤の濃度を0.1質量%以上50質量%以下とすることが好ましい。
本発明では、抗菌剤は、平均1μm以下の粒径に粒度調整されることが好ましい。粒度調整しておくことで、有機溶剤に対する分散性が向上するとともに、被処理体の表面に担持された際の表面の平滑性や被処理体への良好な浸透性などが得られるなど、良好な抗菌剤の担持状態が容易に得られる。
本発明の看板用コート剤は、上記の成分の他、顔料、染料、導電材料などを含むことができる。
本発明の看板用コート剤は、樹脂と抗菌剤を混合して製造できる。好ましくは、まず、有機溶媒に抗菌剤を溶解し、この抗菌剤溶液を樹脂に混合する。また、あらかじめ有機溶剤、抗菌剤などを混合しないで、有機溶剤、樹脂および抗菌剤をそれぞれ単独または二種以上を組み合わせて使用時などに混合して調製してもよい。
本発明の看板用コート剤は、常温においても高い抗菌作用を有するため、看板、特にLED看板をコーティングするのに適している。
本発明の看板用コート剤は、例えば、刷毛塗りやロール塗り、スプレー塗布などの塗布、いわゆるどぶ付けや塗布などによる浸漬などにより、看板に適用する。この他、散布や、ナイフコーティングやスプレーコーティング、グラビアコーティング、フローコーティング、ダイコーティング、コンマコーティングなどの各種コーティング手段いずれかの塗工方法を、看板の種類や目的に応じて適宜選択して利用することができる。
また、本発明の看板用コート剤でコーティングされた看板は、コーティングした後、乾燥したものも含む。このような看板は、カビなどが発生し難い。
以下、実施例および比較例などを挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例などの内容に何ら限定されるものではない。
〔実験1〕
(看板用コート剤)
本発明の看板用コート剤について、各成分で調製して、抗菌作用を確認した。
(試料)
実施例1として、抗菌性組成物として、イミダゾール系の有機系抗菌剤として市販のチアベンダゾール(関東化学株式会社より試薬として入手)およびカルベンダジム(関東化学株式会社より試薬として入手)、無機系抗菌剤として銀担持リン酸ジルコニウム(東亞合成株式会社製 商品名;ノバロン)および酸化亜鉛(関東化学株式会社より試薬として入手)を、それぞれ33:33:6:28(質量比)の割合として調製された抗菌性組成物を、エタノールに10質量%で添加し、アジホモミキサ(プライミクス株式会社製、商品名;T.K.ロボミックス)により、平均粒径0.8μm以下(測定機;マイクロトラックMT3300(商品名)日機装株式会社製)になるように攪拌混合し、抗菌分散液を調製する。この抗菌分散液0.81gを、シリコン系樹脂(日東紡製、商品名:SSGコート HB21B、固形分27%)30gとイソプロピルアルコール60gに添加して、ミキサ(プライミクス株式会社製、商品名;T.K.ロボミックス)で十分に攪拌混合し、看板用コート剤を調製した。調製した看板用コート剤では、抗菌性組成物0.081gに対して樹脂固形分は8.1gとなり、総固形分中の抗菌性組成物の量は、1質量%となっている。
また、実施例2として実施例1の抗菌性組成物に代えて市販抗菌剤である実施例1で用いるチアベンダゾールを用いて調製した看板用コート剤、実施例3として実施例1の抗菌性組成物に代えて実施例1で用いるカルベンダジムを用いて調製した看板用コート剤、実施例4として実施例1の抗菌性組成物に代えて実施例1で用いる銀担持リン酸ジルコニウムと酸化亜鉛とを18:82の割合とした無機系抗菌剤を用いて調製した看板用コート剤、比較例1として実施例1に抗菌性組成物を添加せずに調製した看板用コート剤を用いた。
そして、実施例1〜4および比較例1で、それぞれ調製した看板用コート剤を、アクリル板にバーコートにより10g/m−wetで塗布し、常温で3日間放置し、試験片とした。
(評価方法)
(1)無機塩培地の調製
表7に示す無機塩培地を調製し、これを121℃で20分間オートクレーブ殺菌後、苛性ソーダ水溶液(NaOH水溶液)によりpHが6.0〜6.5となるように調整した。
Figure 2010202733
(2)混合胞子液の調製
以下の表8に示した菌株(77混合菌種)からなるカビの胞子を減菌水に懸濁させ、ろ過して濃度が約1×10cell/mlの混合胞子液を調製した。なお、胞子の懸濁には、ラウリル硫酸ナトリウムを用いて分散を行うようにした。
Figure 2010202733
(3)評価の方法
(1)で調製した無機塩培地に(2)で調製した混合胞子液をまいた後、その上からあらかじめ作製した試験片を乗せ、それぞれを載せた後、温度を28℃、湿度を85%RH以上とした状態で28日間カビを培養させた。そして、カビの生育状況を目視で確認し、表9に示す判定基準を用いて評価した。その結果を表10に示す。
Figure 2010202733
Figure 2010202733
(評価結果)
表10に示すように、抗菌剤を含有した実施例1ないし実施例4は、共に試験片の全面に対して30%以下にカビが抑制されており、抗菌剤を含有していない比較例1は、試験片全面の30%以上にカビが増殖していた。特に、実施例1では、4週間の培養後でもカビの発育は全く見られず、明確に強い防かび性を発揮することが認められた。
〔実験2〕
実施例5として実施例1の抗菌性組成物に代えて1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オンを総固形分中0.3質量%となるように用いて調製した看板用コート剤、実施例6として実施例1の抗菌性組成物に代えて2,3,5,6−テトラクロロ−4−(メチルスルホニル)ピリジンを総固形分中2.0質量%となるように用いて調製した看板用コート剤、実施例7として実施例1の抗菌性組成物に代えて10,10−オキシビス(フェノキシ)アルシンを総固形分中0.50質量%となるように用いて調製した看板用コート剤を用いた。
実験1と同様の評価を行った。結果を表11に示す。
Figure 2010202733
本発明の看板用コート剤は、看板、特にLED看板をコーティングするのに使用できる。

Claims (7)

  1. 抗菌剤および樹脂を含むことを特徴とする看板用コート剤。
  2. 前記抗菌剤が、無機系抗菌剤および有機系抗菌剤を含むことを特徴とする請求項1に記載の看板用コート剤。
  3. 前記無機系抗菌剤が、銀系抗菌剤、酸化亜鉛から選択される少なくとも1種類の無機系抗菌剤であることを特徴とする請求項2に記載の看板用コート剤。
  4. 前記有機系抗菌剤が、イミダゾール系抗菌剤から選択される少なくとも2種類の有機系抗菌剤であることを特徴とする請求項2または3に記載の看板用コート剤。
  5. 前記抗菌剤が、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、2,3,5,6−テトラクロロ−4−(メチルスルホニル)ピリジンおよび10,10−オキシビス(フェノキシ)アルシンから選択される少なくとも1種類を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の看板用コート剤。
  6. 前記看板がLED看板であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の看板用コート剤。
  7. 請求項1〜6のいずれかに記載の看板用コート剤が塗られたことを特徴とする看板。
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