JP3257693B2 - 熱可塑性ポリウレタンホースの製造方法 - Google Patents
熱可塑性ポリウレタンホースの製造方法Info
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- JP3257693B2 JP3257693B2 JP09371192A JP9371192A JP3257693B2 JP 3257693 B2 JP3257693 B2 JP 3257693B2 JP 09371192 A JP09371192 A JP 09371192A JP 9371192 A JP9371192 A JP 9371192A JP 3257693 B2 JP3257693 B2 JP 3257693B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性ポリウレタン
からなるホースの製造方法に関する。本発明の製造方法
で得られるホースは、透明性および柔軟性が良好である
ことから流体移送用のチューブなどとして有用である。
からなるホースの製造方法に関する。本発明の製造方法
で得られるホースは、透明性および柔軟性が良好である
ことから流体移送用のチューブなどとして有用である。
【０００２】
【従来の技術】従来より熱可塑性ポリウレタン（以下Ｔ
ＰＵと略す）は高弾性率を有し、耐摩耗性および耐油性
に優れる等の多くの特長を有するために、ゴムおよびプ
ラスチックスの代替材料として注目されており、溶融押
出成形などの通常のプラスチックス成形加工法が適用で
きる成形材料として広範な用途で多量に使用されるよう
になってきている。ＴＰＵは高分子ジオール、ジイソシ
アネートおよび１，４−ブタンジオールなどの鎖伸長剤
を混合して重合することにより製造されている。ＴＰＵ
は使用した高分子ジオールの種類に応じて、ポリエステ
ル系ＴＰＵ、ポリエーテル系ＴＰＵ、ポリカーボネート
系ＴＰＵ等に分類され、それぞれの特長を生かして種々
の用途に使用されている。ＴＰＵは上記のような特長に
加えて透明性も良好であることから、ホース素材として
も有用である。しかしながら、ＴＰＵを溶融押出成形法
でホースに成形する場合、ダイス口より押出された時点
でホースの形態を保持させるために、ＴＰＵをフィル
ム、シートなどの他の多くの成形品に溶融押出成形する
場合と比較して低い成形温度に設定する必要がある。こ
のため、押出成形機内での長時間滞留により生成した熱
劣化物、ＴＰＵとの相溶性に劣る添加剤等がダイス口に
付着しやすく、一般に目脂と呼ばれている堆積物とな
り、それがダイス口より押出されたホースの表面に傷を
付けるため、定期的にホースの生産を中断しダイス口を
掃除するという煩雑な作業が必要である。熱劣化を防止
するためにジ−ｔ−ブチルヒドロキシトルエン（ＢＨ
Ｔ）のような酸化防止剤、あるいは耐熱性向上剤として
知られているリン系化合物を添加することが試みられて
いるが、ある程度の効果はあるものの、ホースの製造に
おける目脂の発生抑制の効果は、まだ十分ではない。
ＰＵと略す）は高弾性率を有し、耐摩耗性および耐油性
に優れる等の多くの特長を有するために、ゴムおよびプ
ラスチックスの代替材料として注目されており、溶融押
出成形などの通常のプラスチックス成形加工法が適用で
きる成形材料として広範な用途で多量に使用されるよう
になってきている。ＴＰＵは高分子ジオール、ジイソシ
アネートおよび１，４−ブタンジオールなどの鎖伸長剤
を混合して重合することにより製造されている。ＴＰＵ
は使用した高分子ジオールの種類に応じて、ポリエステ
ル系ＴＰＵ、ポリエーテル系ＴＰＵ、ポリカーボネート
系ＴＰＵ等に分類され、それぞれの特長を生かして種々
の用途に使用されている。ＴＰＵは上記のような特長に
加えて透明性も良好であることから、ホース素材として
も有用である。しかしながら、ＴＰＵを溶融押出成形法
でホースに成形する場合、ダイス口より押出された時点
でホースの形態を保持させるために、ＴＰＵをフィル
ム、シートなどの他の多くの成形品に溶融押出成形する
場合と比較して低い成形温度に設定する必要がある。こ
のため、押出成形機内での長時間滞留により生成した熱
劣化物、ＴＰＵとの相溶性に劣る添加剤等がダイス口に
付着しやすく、一般に目脂と呼ばれている堆積物とな
り、それがダイス口より押出されたホースの表面に傷を
付けるため、定期的にホースの生産を中断しダイス口を
掃除するという煩雑な作業が必要である。熱劣化を防止
するためにジ−ｔ−ブチルヒドロキシトルエン（ＢＨ
Ｔ）のような酸化防止剤、あるいは耐熱性向上剤として
知られているリン系化合物を添加することが試みられて
いるが、ある程度の効果はあるものの、ホースの製造に
おける目脂の発生抑制の効果は、まだ十分ではない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、ＴＰＵからなるホースの溶融押出成形における目脂
の発生を抑え、透明性の良好なホースを長時間にわたっ
て連続的に製造しうる方法を提供することである。
は、ＴＰＵからなるホースの溶融押出成形における目脂
の発生を抑え、透明性の良好なホースを長時間にわたっ
て連続的に製造しうる方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
目的は、重量平均フレーク径が３〜１００μｍである板
状物質を熱可塑性ポリウレタン基準で０．３〜０．９重
量％含有させた熱可塑性ポリウレタン組成物を溶融押出
成形することを特徴とするホースの製造方法を提供する
ことにより達成される。
目的は、重量平均フレーク径が３〜１００μｍである板
状物質を熱可塑性ポリウレタン基準で０．３〜０．９重
量％含有させた熱可塑性ポリウレタン組成物を溶融押出
成形することを特徴とするホースの製造方法を提供する
ことにより達成される。
【０００５】本発明に用いるＴＰＵとしては、特に限定
されることはなく、例えば、ポリエチレングリコール、
ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテ
ルグリコールなどのポリエーテルジオール；ポリエチレ
ンアジペートジオール、ポリプロピレンアジペートジオ
ール、ポリブチレンアジペートジオール、ポリ−３−メ
チルペンタンアジペートジオール、ポリカプロラクトン
ジオール、１，９−ノナンジオールと２−メチル−１，
８−オクタンジオールとの混合ジオールとアジピン酸と
を重縮合して得られたポリエステルジオールなどのポリ
エステルジオールなどの高分子ポリオールと、４，４’
−ジフェニルメタンジイソシアナートなどのジイソシア
ナートと、エチレングリコール、１，４−ブタンジオー
ルなどの鎖伸長剤とを反応させて製造されたＴＰＵが挙
げられる。
されることはなく、例えば、ポリエチレングリコール、
ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテ
ルグリコールなどのポリエーテルジオール；ポリエチレ
ンアジペートジオール、ポリプロピレンアジペートジオ
ール、ポリブチレンアジペートジオール、ポリ−３−メ
チルペンタンアジペートジオール、ポリカプロラクトン
ジオール、１，９−ノナンジオールと２−メチル−１，
８−オクタンジオールとの混合ジオールとアジピン酸と
を重縮合して得られたポリエステルジオールなどのポリ
エステルジオールなどの高分子ポリオールと、４，４’
−ジフェニルメタンジイソシアナートなどのジイソシア
ナートと、エチレングリコール、１，４−ブタンジオー
ルなどの鎖伸長剤とを反応させて製造されたＴＰＵが挙
げられる。
【０００６】本発明に用いる板状物質としては、雲母、
タルク、カオリン等が挙げられるが、雲母が好ましい。
雲母の種類としては白雲母（マスコバイト）、金雲母
（フロゴバイト）、黒雲母（バイオタイト）などより、
適宜選択することができる。
タルク、カオリン等が挙げられるが、雲母が好ましい。
雲母の種類としては白雲母（マスコバイト）、金雲母
（フロゴバイト）、黒雲母（バイオタイト）などより、
適宜選択することができる。
【０００７】本発明における板状物質の重量平均フレー
ク径とは、板状物質の試料を各種の目開きのマイクロシ
ーブまたはフルイで分級し、その結果をRosin-Rammler
線図にプロットし、測定に供した板状物質の全重量の５
０重量％が通過しうるマイクロシーブまたはフルイの目
開き（Ｌ50）を求め、このＬ50に基づき下記の（１）式
または（２）式により決定されるＬの値として定義され
る寸法である。
ク径とは、板状物質の試料を各種の目開きのマイクロシ
ーブまたはフルイで分級し、その結果をRosin-Rammler
線図にプロットし、測定に供した板状物質の全重量の５
０重量％が通過しうるマイクロシーブまたはフルイの目
開き（Ｌ50）を求め、このＬ50に基づき下記の（１）式
または（２）式により決定されるＬの値として定義され
る寸法である。
【０００８】マイクロシーブの場合： Ｌ＝Ｌ50 （１）
【０００９】フルイの場合： Ｌ＝２1/2×Ｌ50 （２）
【００１０】ここで、重量平均フレーク径が約４０μｍ
以上の比較的粒度の大きい板状物質についてはフルイに
基づくＬ50を採用するのが適当であり、また重量平均フ
レーク径が約４０μｍ以下の比較的粒度の小さい板状物
質についてはマイクロシーブに基づくＬ50を採用するの
が適当である。
以上の比較的粒度の大きい板状物質についてはフルイに
基づくＬ50を採用するのが適当であり、また重量平均フ
レーク径が約４０μｍ以下の比較的粒度の小さい板状物
質についてはマイクロシーブに基づくＬ50を採用するの
が適当である。
【００１１】板状物質の重量平均フレーク径が３μｍ未
満の場合は、ＴＰＵ樹脂中で分散不良を起こしやすくな
り、ホースの品質低下につながる。反対に１００μｍを
越える重量平均フレーク径では、得られるホースの表面
に凹凸が発生し外観不良のものとなる。以上の理由によ
り、本発明で使用する板状物質の重量平均フレーク径は
３〜１００μｍであり、好ましくは、５〜７５μｍの範
囲である。板状物質の含有量は、得られるホースの透明
性および目脂の発生防止効果が特に良好となる点から、
ＴＰＵ基準で０．３〜０．９重量％である。
満の場合は、ＴＰＵ樹脂中で分散不良を起こしやすくな
り、ホースの品質低下につながる。反対に１００μｍを
越える重量平均フレーク径では、得られるホースの表面
に凹凸が発生し外観不良のものとなる。以上の理由によ
り、本発明で使用する板状物質の重量平均フレーク径は
３〜１００μｍであり、好ましくは、５〜７５μｍの範
囲である。板状物質の含有量は、得られるホースの透明
性および目脂の発生防止効果が特に良好となる点から、
ＴＰＵ基準で０．３〜０．９重量％である。
【００１２】本発明で使用するＴＰＵ組成物において
は、さらに滑剤が配合されていると、目脂の発生抑制効
果がいっそう助長される場合がある。滑剤としてモンタ
ン酸ワックスおよび／または高級脂肪族ビスアミドが好
適である。モンタン酸ワックスとしては、モンタン酸と
エチレングリコール、プロピレングリコールのような脂
肪族ジオールまたはグリセリンのような脂肪族トリオー
ルとの縮合物や、それを水酸化カルシウムなどで部分鹸
化した化合物などが挙げられる。高級脂肪酸ビスアミド
としては、エチレンビスステアリン酸アミド、メチレン
ビスステアリン酸アミドなどが挙げられる。滑剤の含有
量としては、目脂の発生防止効果の点などから、ＴＰＵ
基準で０．２〜１．５重量％が好ましい。
は、さらに滑剤が配合されていると、目脂の発生抑制効
果がいっそう助長される場合がある。滑剤としてモンタ
ン酸ワックスおよび／または高級脂肪族ビスアミドが好
適である。モンタン酸ワックスとしては、モンタン酸と
エチレングリコール、プロピレングリコールのような脂
肪族ジオールまたはグリセリンのような脂肪族トリオー
ルとの縮合物や、それを水酸化カルシウムなどで部分鹸
化した化合物などが挙げられる。高級脂肪酸ビスアミド
としては、エチレンビスステアリン酸アミド、メチレン
ビスステアリン酸アミドなどが挙げられる。滑剤の含有
量としては、目脂の発生防止効果の点などから、ＴＰＵ
基準で０．２〜１．５重量％が好ましい。
【００１３】本発明において使用するＴＰＵ組成物は、
常法に準じて、例えばＴＰＵと所定量の板状物質とを混
合することにより製造することができる。例えば雲母含
有ＴＰＵ組成物は、次のようにして製造することができ
る。ＴＰＵ、雲母および所望により雲母以外の第三成
分、例えば滑剤、を溶融押出機内でＴＰＵの溶融条件下
に混練し、ストランドダイより溶融押し出ししたストラ
ンドをカッターで切断することにより、所望のＴＰＵ組
成物のペレットが得られる。混練性を良くするために
は、押出機は２軸スクリュー方式の方が単軸スクリュー
方式より好ましい。雲母またはそれと第三成分の押出機
への供給形態は、ＴＰＵペレットとの混合物であって
も、またＴＰＵペレットとは別であってもよい。さらに
ＴＰＵを押出機中で溶融重合するに際して、その溶融重
合系に雲母またはそれと第三成分を添加してもよい。ま
た、ＴＰＵに雲母またはそれと第三成分を高濃度に配合
したマスターペレットを予め作製し、それをＴＰＵペレ
ットと押出機に供給してもよい。
常法に準じて、例えばＴＰＵと所定量の板状物質とを混
合することにより製造することができる。例えば雲母含
有ＴＰＵ組成物は、次のようにして製造することができ
る。ＴＰＵ、雲母および所望により雲母以外の第三成
分、例えば滑剤、を溶融押出機内でＴＰＵの溶融条件下
に混練し、ストランドダイより溶融押し出ししたストラ
ンドをカッターで切断することにより、所望のＴＰＵ組
成物のペレットが得られる。混練性を良くするために
は、押出機は２軸スクリュー方式の方が単軸スクリュー
方式より好ましい。雲母またはそれと第三成分の押出機
への供給形態は、ＴＰＵペレットとの混合物であって
も、またＴＰＵペレットとは別であってもよい。さらに
ＴＰＵを押出機中で溶融重合するに際して、その溶融重
合系に雲母またはそれと第三成分を添加してもよい。ま
た、ＴＰＵに雲母またはそれと第三成分を高濃度に配合
したマスターペレットを予め作製し、それをＴＰＵペレ
ットと押出機に供給してもよい。
【００１４】本発明において、ＴＰＵ組成物をホース状
に溶融押出成形する方法は特に限定されず、例えばＴＰ
Ｕ組成物からなるペレットを溶融押出機を用いてストレ
ートダイ、オフセットダイ、クロスダイなどから溶融押
し出しし、サイジングダイ、冷却槽、引き取り機、巻取
り機を通過して所望のホースが製造される。成形温度と
しては、通常ＴＰＵの硬度等に応じて１４０〜１９０℃
程度の範囲内の温度から適宜選択されるが、一般に溶融
押し出しされたホースの形態保持の点から通常の押出成
形に比べて低く設定される。なおダイ温度は厳密にコン
トロールすることが望ましい。
に溶融押出成形する方法は特に限定されず、例えばＴＰ
Ｕ組成物からなるペレットを溶融押出機を用いてストレ
ートダイ、オフセットダイ、クロスダイなどから溶融押
し出しし、サイジングダイ、冷却槽、引き取り機、巻取
り機を通過して所望のホースが製造される。成形温度と
しては、通常ＴＰＵの硬度等に応じて１４０〜１９０℃
程度の範囲内の温度から適宜選択されるが、一般に溶融
押し出しされたホースの形態保持の点から通常の押出成
形に比べて低く設定される。なおダイ温度は厳密にコン
トロールすることが望ましい。
【００１５】本発明におけるホースとは、中空管状物で
あり、通常無荷重下で自己形態保持性を有する。尚、本
発明で作られるホースの構造としては特に限定されず、
例えばＴＰＵ組成物のみからなる単層のものでもよい
し、ホースを補強するためなどの目的で他の層を設けた
積層構造のものであってもよい。本発明で得られるホー
スは、空気、油、燃料、化学物質などの流体輸送用のチ
ューブとして好適であり、空圧機器、塗装機器、農薬散
布部品、定量ポンプ、ガスホース、産業用ロボットなど
の部品として使用することができる。
あり、通常無荷重下で自己形態保持性を有する。尚、本
発明で作られるホースの構造としては特に限定されず、
例えばＴＰＵ組成物のみからなる単層のものでもよい
し、ホースを補強するためなどの目的で他の層を設けた
積層構造のものであってもよい。本発明で得られるホー
スは、空気、油、燃料、化学物質などの流体輸送用のチ
ューブとして好適であり、空圧機器、塗装機器、農薬散
布部品、定量ポンプ、ガスホース、産業用ロボットなど
の部品として使用することができる。
【００１６】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例により限定されるもので
はない。
るが、本発明はこれらの実施例により限定されるもので
はない。
【００１７】実施例１ 熱可塑性ポリウレタン（クラミロン Ｕ３１９０、クラ
レ製）１００重量部、白雲母（白雲母３０００、クラレ
製）０．８重量部およびエチレンビスステアリン酸アミ
ド０．８重量部を３０φの２軸スクリュー型押出機（シ
リンダー温度１６０〜２１０℃、ダイス温度１８０〜１
９０℃）を使用して溶融混練して組成物ペレットを得
た。得られた組成物ペレットを８０℃で３時間除湿乾燥
して水分率５０ppm とし、ストレートダイ（外径４ｍ
ｍ、内径２ｍｍ）を取り付けた２５φ単軸スクリュー型
押出機（シリンダー温度１５０〜１８０℃、ダイス温度
１８０℃、吐出量４kg／ｈ）からホースを溶融押し出し
し、ストレートダイ口に目脂が発生するまでの時間を測
定した。この結果を表１に示す。
レ製）１００重量部、白雲母（白雲母３０００、クラレ
製）０．８重量部およびエチレンビスステアリン酸アミ
ド０．８重量部を３０φの２軸スクリュー型押出機（シ
リンダー温度１６０〜２１０℃、ダイス温度１８０〜１
９０℃）を使用して溶融混練して組成物ペレットを得
た。得られた組成物ペレットを８０℃で３時間除湿乾燥
して水分率５０ppm とし、ストレートダイ（外径４ｍ
ｍ、内径２ｍｍ）を取り付けた２５φ単軸スクリュー型
押出機（シリンダー温度１５０〜１８０℃、ダイス温度
１８０℃、吐出量４kg／ｈ）からホースを溶融押し出し
し、ストレートダイ口に目脂が発生するまでの時間を測
定した。この結果を表１に示す。
【００１８】実施例２ 熱可塑性ポリウレタン（クラミロン Ｕ３１９０、クラ
レ製）１００重量部、白雲母（白雲母４００Ｗ、クラレ
製）３重量部およびモンタン酸ワックス３重量部を、３
０φの２軸スクリュー型押出機（シリンダー温度１６０
〜２１０℃、ダイス温度１８０〜１９０℃）を使用し、
溶融混練してマスタ−ペレットを得た。得られたマスタ
ーペレットを、熱可塑性ポリウレタン（クラミロン Ｕ
３１９０、クラレ製）に、マスターペレット／熱可塑性
ポリウレタンの重量比が１／５となるようにブレンドし
たのち、実施例１と同様にしてホースを溶融押し出し
し、成形し評価した。結果を表１に示す。
レ製）１００重量部、白雲母（白雲母４００Ｗ、クラレ
製）３重量部およびモンタン酸ワックス３重量部を、３
０φの２軸スクリュー型押出機（シリンダー温度１６０
〜２１０℃、ダイス温度１８０〜１９０℃）を使用し、
溶融混練してマスタ−ペレットを得た。得られたマスタ
ーペレットを、熱可塑性ポリウレタン（クラミロン Ｕ
３１９０、クラレ製）に、マスターペレット／熱可塑性
ポリウレタンの重量比が１／５となるようにブレンドし
たのち、実施例１と同様にしてホースを溶融押し出し
し、成形し評価した。結果を表１に示す。
【００１９】実施例３ 滑剤をエチレンビスステアリン酸アミドからモンタン酸
ワックスに変えた以外は実施例１と同様な方法により、
表１に示す組成の組成物ペレットを作製しホースを製造
した。結果を表１に示す。
ワックスに変えた以外は実施例１と同様な方法により、
表１に示す組成の組成物ペレットを作製しホースを製造
した。結果を表１に示す。
【００２０】比較例１および２ 実施例１の条件において、添加剤を全く使用しない（比
較例１）か、雲母の量を０．８重量部から５重量部に変
更した（比較例２）以外は、実施例１と同様にしてホー
スを溶融押出成形した。結果を表１に示す。
較例１）か、雲母の量を０．８重量部から５重量部に変
更した（比較例２）以外は、実施例１と同様にしてホー
スを溶融押出成形した。結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、溶融押出成形時におけ
る目脂の発生を抑制することができるので、長期にわた
って安定した状態でホースを製造することができる。し
かも、本発明の方法により得られるホースはＴＰＵが本
来有する透明性および柔軟性を保持している。
る目脂の発生を抑制することができるので、長期にわた
って安定した状態でホースを製造することができる。し
かも、本発明の方法により得られるホースはＴＰＵが本
来有する透明性および柔軟性を保持している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｋ 105:16 Ｂ２９Ｋ 105:16 Ｂ２９Ｌ 23:00 Ｂ２９Ｌ 23:00 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 47/00 - 47/96 C08L 75/04 F16L 11/04
Claims (1)
- 【請求項１】 重量平均フレーク径が３〜１００μｍで
ある板状物質を熱可塑性ポリウレタン基準で０．３〜
０．９重量％含有させた熱可塑性ポリウレタン組成物を
溶融押出成形することを特徴とするホースの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09371192A JP3257693B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 熱可塑性ポリウレタンホースの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09371192A JP3257693B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 熱可塑性ポリウレタンホースの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05261787A JPH05261787A (ja) | 1993-10-12 |
| JP3257693B2 true JP3257693B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=14090010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09371192A Expired - Fee Related JP3257693B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 熱可塑性ポリウレタンホースの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3257693B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2911380B1 (fr) * | 2007-01-17 | 2009-10-02 | Coutier Moulage Gen Ind | Canalisation pour le transport de fluide. |
| CA2846075A1 (en) * | 2011-08-22 | 2013-02-28 | Sylvia R. Hofmann | Isocyanate free polymers and methods of their production |
| FR3014889B1 (fr) * | 2013-12-16 | 2016-10-28 | Coutier Moulage Gen Ind | Moyen de protection pour canalisation de transport de fluide en elastomere thermoplastique avec additif |
| JP6681212B2 (ja) * | 2015-11-30 | 2020-04-15 | 株式会社潤工社 | ポリウレタンチューブ |
| WO2017094699A1 (ja) * | 2015-11-30 | 2017-06-08 | 株式会社 潤工社 | ポリウレタンチューブ |
| CN114702816B (zh) * | 2022-04-29 | 2022-11-01 | 浙江海利得复合新材料有限公司 | 一种汽车加热通风座椅用tpu薄膜及其制法 |
-
1992
- 1992-03-18 JP JP09371192A patent/JP3257693B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05261787A (ja) | 1993-10-12 |
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