JP3297853B2 - 紙用ｏｐニス組成物 - Google Patents
紙用ｏｐニス組成物Info
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- JP3297853B2 JP3297853B2 JP35630492A JP35630492A JP3297853B2 JP 3297853 B2 JP3297853 B2 JP 3297853B2 JP 35630492 A JP35630492 A JP 35630492A JP 35630492 A JP35630492 A JP 35630492A JP 3297853 B2 JP3297853 B2 JP 3297853B2
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- aqueous dispersion
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- colloidal silica
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Description
【０００１】本発明は紙用ＯＰニス組成物に関するもの
で、多様化かつ高度化した紙に対する要求性能に対応す
るものである。詳しくは、紙の用途として、段ボール用
ライナー紙、包装用紙器、ブックカバー等のＯＰニス組
成物に関するものである。
で、多様化かつ高度化した紙に対する要求性能に対応す
るものである。詳しくは、紙の用途として、段ボール用
ライナー紙、包装用紙器、ブックカバー等のＯＰニス組
成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、社会の発展にともない、紙の用途
は多様化かつ高度化しており、その要求性能を満たすた
め、紙表面に加工を施すいわゆる表面加工技術が種々開
発されて来た。この表面加工技術に使用される加工薬剤
としては水性分散液タイプ，水溶液タイプ，溶剤系タイ
プなどの塗布用樹脂及びポリオレフィン系のラミネート
加工用樹脂をあげる事が出来る。しかし、それぞれに以
下のような欠点を有しており、今やその改良が強く要望
されている。通常の乳化重合して得られるエマルション
たとえば酢酸ビニル樹脂，エチレン−酢酸ビニル樹脂，
アクリル樹脂等の各水性分散液は耐熱性において、十分
な性能を得ることは難しい。
は多様化かつ高度化しており、その要求性能を満たすた
め、紙表面に加工を施すいわゆる表面加工技術が種々開
発されて来た。この表面加工技術に使用される加工薬剤
としては水性分散液タイプ，水溶液タイプ，溶剤系タイ
プなどの塗布用樹脂及びポリオレフィン系のラミネート
加工用樹脂をあげる事が出来る。しかし、それぞれに以
下のような欠点を有しており、今やその改良が強く要望
されている。通常の乳化重合して得られるエマルション
たとえば酢酸ビニル樹脂，エチレン−酢酸ビニル樹脂，
アクリル樹脂等の各水性分散液は耐熱性において、十分
な性能を得ることは難しい。
【０００３】たとえば紙器用のプレスコートＯＰニスの
場合、熱プレス板に対する満足な耐熱性を得ることは困
難である。また段ボール用のライナー紙にＯＰニスとし
てトップコートし、その後段ボールにするプレプリント
タイプの場合、コルゲターマシーンでの耐熱性を得る事
は困難である。また紙器及び段ボール紙の防滑性を持た
せるため樹脂組成を柔らかくした場合、紙表面加工物相
互間のブロッキングが発生し、商品価値低下の原因とな
る。
場合、熱プレス板に対する満足な耐熱性を得ることは困
難である。また段ボール用のライナー紙にＯＰニスとし
てトップコートし、その後段ボールにするプレプリント
タイプの場合、コルゲターマシーンでの耐熱性を得る事
は困難である。また紙器及び段ボール紙の防滑性を持た
せるため樹脂組成を柔らかくした場合、紙表面加工物相
互間のブロッキングが発生し、商品価値低下の原因とな
る。
【０００４】水溶性タイプは樹脂液の粘度が高くなり作
業性が著しく低下する。また必然的にアクリル酸、メタ
クリル酸等カルボキシル基含有モノマー成分が増加する
ので、耐水性、耐ブロッキング性の低下という欠点を有
している。
業性が著しく低下する。また必然的にアクリル酸、メタ
クリル酸等カルボキシル基含有モノマー成分が増加する
ので、耐水性、耐ブロッキング性の低下という欠点を有
している。
【０００５】溶剤タイプたとえば塩化ビニル樹脂、アク
リル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ニトロセルロース樹脂等に
ついては、溶剤が一般的に有毒かつ爆発、火災等の危険
性があること、そして一且加工を施した紙を回収して再
使用するいわゆる故紙の使用において、紙と樹脂の分離
が困難である等の欠点を免れない。
リル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ニトロセルロース樹脂等に
ついては、溶剤が一般的に有毒かつ爆発、火災等の危険
性があること、そして一且加工を施した紙を回収して再
使用するいわゆる故紙の使用において、紙と樹脂の分離
が困難である等の欠点を免れない。
【０００６】また、ポリオレフィン系のラミネート加工
用樹脂についても、溶剤タイプと同様に故紙の再使用の
問題点をかかえており、しかもラミネート加工用樹脂は
塗布用樹脂に比べ樹脂の使用量が多いなどの欠点を有し
ている。
用樹脂についても、溶剤タイプと同様に故紙の再使用の
問題点をかかえており、しかもラミネート加工用樹脂は
塗布用樹脂に比べ樹脂の使用量が多いなどの欠点を有し
ている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上述べた水性分散液
タイプ、水溶性タイプ、溶剤系タイプ及びラミネート加
工用ポリオレフィン系タイプの諸問題解決のため、光
沢、耐水性、耐ブロッキング性に優れ、しかも、防滑性
や耐熱性を有する紙の表面加工剤の開発が望まれてい
た。
タイプ、水溶性タイプ、溶剤系タイプ及びラミネート加
工用ポリオレフィン系タイプの諸問題解決のため、光
沢、耐水性、耐ブロッキング性に優れ、しかも、防滑性
や耐熱性を有する紙の表面加工剤の開発が望まれてい
た。
【０００８】
【課題を解決するための手段】ビニル系重合体の水性分
散液にコロイダルシリカを添加することによって水性分
散液の耐熱性は向上するが、分散液の樹脂とコロイダル
シリカとの結合がないため、耐水性、そして１８０℃以
上の高温での耐熱性が劣る。本発明者らはこれらの欠点
を解決するため、種々研究し、シランカップリング剤を
添加することによって耐水性、及び耐熱性を向上させる
ことを見出した。
散液にコロイダルシリカを添加することによって水性分
散液の耐熱性は向上するが、分散液の樹脂とコロイダル
シリカとの結合がないため、耐水性、そして１８０℃以
上の高温での耐熱性が劣る。本発明者らはこれらの欠点
を解決するため、種々研究し、シランカップリング剤を
添加することによって耐水性、及び耐熱性を向上させる
ことを見出した。
【０００９】すなわち本発明は、（ａ）カルボキシル基
含有ビニル系単量体を０．５〜１５重量％含有するビニ
ル系単量体を乳化重合して得た共重合体の水性分散液
と、（ｂ）７〜１２５μｍの粒子径を有するコロイダル
シリカ、及び（ｃ）重合性二重結合を有しないシランカ
ップリング剤とを混合してなる紙用ＯＰニス組成物であ
る。
含有ビニル系単量体を０．５〜１５重量％含有するビニ
ル系単量体を乳化重合して得た共重合体の水性分散液
と、（ｂ）７〜１２５μｍの粒子径を有するコロイダル
シリカ、及び（ｃ）重合性二重結合を有しないシランカ
ップリング剤とを混合してなる紙用ＯＰニス組成物であ
る。
【００１０】本発明で用いるビニル系単量体としては、
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチ
ル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリ
ル、アクリル酸ステアリルなどのアクリル酸エステル
類：メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタク
リル酸ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸
２−エチルヘキシルなどのメタクリル酸エステル類：ス
チレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン：アクリ
ロニトリル、メタクリロニトリル：アクリルアミド、Ｎ
−メチロールアクリルアミドなどが挙げられる。
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチ
ル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリ
ル、アクリル酸ステアリルなどのアクリル酸エステル
類：メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタク
リル酸ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸
２−エチルヘキシルなどのメタクリル酸エステル類：ス
チレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン：アクリ
ロニトリル、メタクリロニトリル：アクリルアミド、Ｎ
−メチロールアクリルアミドなどが挙げられる。
【００１１】（ａ）成分中に含まれるカルボキシル基含
有ビニル系単量体としては、アクリル酸、メタクリル
酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸な
どが適当である。これらカルボキシル基含有ビニル系単
量体の使用量はビニル系単量体の総量に対し、０．５〜
１５重量％、好ましくは１〜１０重量％が適量である。
有ビニル系単量体としては、アクリル酸、メタクリル
酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸な
どが適当である。これらカルボキシル基含有ビニル系単
量体の使用量はビニル系単量体の総量に対し、０．５〜
１５重量％、好ましくは１〜１０重量％が適量である。
【００１２】０．５重量％以下ではシランカップリング
剤と反応が悪く、耐水性、耐熱性が向上しない。また１
５重量％以上使用すると水性分散液の粘度が高くなり作
業性が悪くなる。
剤と反応が悪く、耐水性、耐熱性が向上しない。また１
５重量％以上使用すると水性分散液の粘度が高くなり作
業性が悪くなる。
【００１３】上記の如きビニル系単量体から水性分散液
を得るには、前述の単量体を親水性触媒あるいはレドッ
クス系触媒を用いて一般公知の方法で乳化重合し、安定
に分散せしめる。また乳化剤としてはアニオン系あるい
はノニオン系界面活性剤等が使用出来る。特に反応性界
面活性剤の使用が有効である。
を得るには、前述の単量体を親水性触媒あるいはレドッ
クス系触媒を用いて一般公知の方法で乳化重合し、安定
に分散せしめる。また乳化剤としてはアニオン系あるい
はノニオン系界面活性剤等が使用出来る。特に反応性界
面活性剤の使用が有効である。
【００１４】コロイダルシリカ（ｂ）は粒子径が７〜１
２５ｍμの範囲のものが好ましく、通常水性分散液とし
て供給されているものをそのまま使用することが出来
る。このコロイダルシリカとしてはスノーテックス−３
０、スノーテックス−Ｃ、スノーテックス−Ｎ（以上は
日産化学工業（株）製）、サイトンＸ３０、サイトロＷ
３０（以上は日本モンサント（株）製）、アデライトＡ
Ｔ−２０、アデライトＡＴ−３０、アデライトＡＴ−４
０（以上は旭電化工業（株）製）等が挙げられる。
２５ｍμの範囲のものが好ましく、通常水性分散液とし
て供給されているものをそのまま使用することが出来
る。このコロイダルシリカとしてはスノーテックス−３
０、スノーテックス−Ｃ、スノーテックス−Ｎ（以上は
日産化学工業（株）製）、サイトンＸ３０、サイトロＷ
３０（以上は日本モンサント（株）製）、アデライトＡ
Ｔ−２０、アデライトＡＴ−３０、アデライトＡＴ−４
０（以上は旭電化工業（株）製）等が挙げられる。
【００１５】 重合性二重結合を有しないシランカップ
リング剤（ｃ）はビニル系共重合体（ａ）とコロイダル
シリカ（ｂ）を架橋し、被膜の強度を増す重要な役割を
持つ。添加量としては、ビニル系共重合体水分散液
（ａ）とコロイダルシリカ（ｂ）との混合物の固形分に
対して０．５〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％が
適量である。
リング剤（ｃ）はビニル系共重合体（ａ）とコロイダル
シリカ（ｂ）を架橋し、被膜の強度を増す重要な役割を
持つ。添加量としては、ビニル系共重合体水分散液
（ａ）とコロイダルシリカ（ｂ）との混合物の固形分に
対して０．５〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％が
適量である。
【００１６】 この重合性二重結合を有しないシランカ
ップリング剤としては、βー（３，４エポキシシクロヘ
キシル）エチルトリメトキシシラン、γーグリシドキシ
プロピルトリメトキシシラン、Ｎーβ（アミノエチル）
γーアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎーβ（アミ
ノエチル）γーアミノプロピルメチルジメトキシシラ
ン、γーアミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎーフェ
ニルγーアミノプロピルトリメトキシシラン、γーメル
カプトプロピルトリメトキシシランなどを挙げることが
できる。
ップリング剤としては、βー（３，４エポキシシクロヘ
キシル）エチルトリメトキシシラン、γーグリシドキシ
プロピルトリメトキシシラン、Ｎーβ（アミノエチル）
γーアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎーβ（アミ
ノエチル）γーアミノプロピルメチルジメトキシシラ
ン、γーアミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎーフェ
ニルγーアミノプロピルトリメトキシシラン、γーメル
カプトプロピルトリメトキシシランなどを挙げることが
できる。
【００１７】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。な
お、実施例において％及び部はそれぞれ重量％及び重量
部を示す。
お、実施例において％及び部はそれぞれ重量％及び重量
部を示す。
【００１８】実施例−１ 攪拌器、冷却コンデンサー及び温度計のついた３リット
ル４つ口フラスコに水１０５０部、ドデシルベンゼンス
ルホン酸ソーダ２０部を仕込み昇温する。温度が７８〜
８１℃で過硫酸アンモニウム５部を添加し、その直後、
スチレン１５０部、２−エチルヘキシルアクリレート４
００部、メチルメタクリレート４５０部、アクリル酸３
０部、アクリルアミド５部の混液を３時間かけて滴下
し、７８〜８１℃で重合を行なう。滴下終了後同温度で
３時間熟成、冷却し、固形分５０％、ｐＨ２．５、粘度
２００ｃＰの水性分散液を得た。次いで、得られた水性
分散液２１１部に対して、スノーテックス３０ １０
５．５部、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン２部
を添加し、固形分４３％、ｐＨ８．２、粘度２５ｃＰの
紙用ＯＰニス水性分散液を得た。
ル４つ口フラスコに水１０５０部、ドデシルベンゼンス
ルホン酸ソーダ２０部を仕込み昇温する。温度が７８〜
８１℃で過硫酸アンモニウム５部を添加し、その直後、
スチレン１５０部、２−エチルヘキシルアクリレート４
００部、メチルメタクリレート４５０部、アクリル酸３
０部、アクリルアミド５部の混液を３時間かけて滴下
し、７８〜８１℃で重合を行なう。滴下終了後同温度で
３時間熟成、冷却し、固形分５０％、ｐＨ２．５、粘度
２００ｃＰの水性分散液を得た。次いで、得られた水性
分散液２１１部に対して、スノーテックス３０ １０
５．５部、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン２部
を添加し、固形分４３％、ｐＨ８．２、粘度２５ｃＰの
紙用ＯＰニス水性分散液を得た。
【００１９】実施例−２ 実施例−１と同様の方法にて、エチルアクリレート６０
０部、メチルメタクリレート４００部、アクリル酸３０
部、アクリルアミド５部を重合し、固形分５０％、ｐＨ
２．５、粘度２５０ｃＰの水性分散液を得た。次いで、
得られた水性分散液２１１部に対してスノーテックス３
０ １０５．５部、β−（３，４エポキシシクロヘキシ
ル）エチルトリメトキシシラン２部を添加し、固形分４
３％、ｐＨ８．２、粘度２５ｃＰの紙用ＯＰニス水性分
散液を得た。
０部、メチルメタクリレート４００部、アクリル酸３０
部、アクリルアミド５部を重合し、固形分５０％、ｐＨ
２．５、粘度２５０ｃＰの水性分散液を得た。次いで、
得られた水性分散液２１１部に対してスノーテックス３
０ １０５．５部、β−（３，４エポキシシクロヘキシ
ル）エチルトリメトキシシラン２部を添加し、固形分４
３％、ｐＨ８．２、粘度２５ｃＰの紙用ＯＰニス水性分
散液を得た。
【００２０】実施例−３ 実施例−１と同様の方法にてスチレン１５０部、ブチル
アクリレート７００部、メチルメタクリレート１５０
部、アクリル酸６０部、アクリルアミド５部を重合し、
固形分５０％、ｐＨ２．５、粘度２００ｃＰの水性分散
液を得た。次いで、得られた水性分散液２１７部に対し
てスノーテックス３０ ２１７部、β−（３，４エポキ
シシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン４部を添
加し、固形分４０％、ｐＨ８．５、粘度１０ｃＰの紙用
ＯＰニス水性分散液を得た。
アクリレート７００部、メチルメタクリレート１５０
部、アクリル酸６０部、アクリルアミド５部を重合し、
固形分５０％、ｐＨ２．５、粘度２００ｃＰの水性分散
液を得た。次いで、得られた水性分散液２１７部に対し
てスノーテックス３０ ２１７部、β−（３，４エポキ
シシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン４部を添
加し、固形分４０％、ｐＨ８．５、粘度１０ｃＰの紙用
ＯＰニス水性分散液を得た。
【００２１】比較例−１ 実施例−１のビニル系共重合体の水性分散液２１１部に
対して、スノーテック３０ ２１１部を添加し、固形分
４０％、ｐＨ８．５、粘度２０cPの水性分散液を得た。
対して、スノーテック３０ ２１１部を添加し、固形分
４０％、ｐＨ８．５、粘度２０cPの水性分散液を得た。
【００２２】比較例−２ 実施例−１のビニル系共重合体の水性分散液２１１部に
対して、アンモニア水１．５部、γ−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン４部を添加し、固形分５１％、
粘度６５００cP、ｐＨ７．５の水性分散液を得た。
対して、アンモニア水１．５部、γ−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン４部を添加し、固形分５１％、
粘度６５００cP、ｐＨ７．５の水性分散液を得た。
【００２３】試験方法 塗布方法 ライナー紙及びコート紙にバーコーターにて
３g／m2dryになるように塗布し、２５℃で２４時間乾
燥した。なお、光沢及び耐水性はコート紙、耐ブロッキ
ング性、耐熱性、滑り角度はライナー紙にてテストし
た。
３g／m2dryになるように塗布し、２５℃で２４時間乾
燥した。なお、光沢及び耐水性はコート紙、耐ブロッキ
ング性、耐熱性、滑り角度はライナー紙にてテストし
た。
【００２４】光沢 ＪＩＳ Ｋ−５４００に準じて
試験し、６０゜反射角で光沢値を表示。
試験し、６０゜反射角で光沢値を表示。
【００２５】耐ブロッキング性 塗布面と塗布面とを重
ねあわせて、５０℃、湿度９０％の雰囲気中、荷重５０
０g／m2で２４時間放置後の塗膜同士のブロッキング程
度を判定。 ○：抵抗なく剥がれる。 △：剥す時、抵抗はあるが塗布面の破壊はない。 ×：ブロッキングし、塗布面の破壊が生じる。
ねあわせて、５０℃、湿度９０％の雰囲気中、荷重５０
０g／m2で２４時間放置後の塗膜同士のブロッキング程
度を判定。 ○：抵抗なく剥がれる。 △：剥す時、抵抗はあるが塗布面の破壊はない。 ×：ブロッキングし、塗布面の破壊が生じる。
【００２６】耐水性 塗布面に水をスポットし、一時
間後に布でふき取り、塗布面の状態で判定。 ○：変化がない △：直後、塗布面にブリスター又はシワ等生じるが、乾
燥すると元にもどる。 ×：塗布面がとられてしまう。
間後に布でふき取り、塗布面の状態で判定。 ○：変化がない △：直後、塗布面にブリスター又はシワ等生じるが、乾
燥すると元にもどる。 ×：塗布面がとられてしまう。
【００２７】耐熱性 ヒートシールテスターにて塗布
面同士を、温度１８０℃、圧力３kg／cm2にて圧着した
状態で判定した。
面同士を、温度１８０℃、圧力３kg／cm2にて圧着した
状態で判定した。
【００２８】滑り角度 ＴＡＰＰＩ標準法Ｔ５０３に規
定されている傾斜法に準じて、２５℃における滑り角度
を測定した。
定されている傾斜法に準じて、２５℃における滑り角度
を測定した。
【００２９】 試験結果 光沢 耐フ゛ロッキンク゛性 耐水性 耐熱性 滑り角度 実施例１ ８２ ○ ○ １２０℃ ４８゜ 実施例２ ８０ ○ ○ １６０℃ ４５゜ 実施例３ ７５ ○ ○ ２５０℃ ４８゜ 比較例１ ６５ ○ × ８０℃ ４３゜ 比較例２ ７２ × × ６０℃ ４６゜
【００３０】
【発明の効果】本発明の紙用ＯＰニス組成物は光沢、耐
熱性、耐水性、耐ブロッキング性並びに防滑性等に優れ
ているためプレプリントタイプの段ボール用ライナー
紙、各包装紙器用のＯＰニスとして、また各種光沢の優
れた防滑コート剤としてＯＰニスの用途を広げるもので
ある。
熱性、耐水性、耐ブロッキング性並びに防滑性等に優れ
ているためプレプリントタイプの段ボール用ライナー
紙、各包装紙器用のＯＰニスとして、また各種光沢の優
れた防滑コート剤としてＯＰニスの用途を広げるもので
ある。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D21H 11/00 - 27/42
Claims (1)
- 【請求項１】（ａ）カルボキシル基含有ビニル系単量体
を０．５〜１５重量％含有するビニル系単量体を乳化重
合して得た共重合体の水性分散液と、（ｂ）７〜１２５
μｍの粒子径を有するコロイダルシリカ、及び（ｃ）重
合性二重結合を有しないシランカップリング剤とを混合
してなり、（ａ）水性分散液と（ｂ）コロイダルシリカ
との配合割合が固形分の重量百分比で９５：５から３
０：７０であり、（ｃ）シランカップリング剤の添加量
が（ａ）水性分散液と（ｂ）コロイダルシリカとの混合
物の固形分１００重量部に対して０．５〜１０重量部か
らなる紙用ＯＰニス組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35630492A JP3297853B2 (ja) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | 紙用ｏｐニス組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35630492A JP3297853B2 (ja) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | 紙用ｏｐニス組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06184991A JPH06184991A (ja) | 1994-07-05 |
| JP3297853B2 true JP3297853B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=18448365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35630492A Expired - Lifetime JP3297853B2 (ja) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | 紙用ｏｐニス組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3297853B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2735705B1 (fr) * | 1995-06-21 | 1997-09-12 | Croquelois Jean Pierre | Procede pour conferer a un support cellulosique des proprietes hydrophobes |
| KR100948803B1 (ko) * | 2005-12-13 | 2010-03-24 | 아사히 가세이 케미칼즈 가부시키가이샤 | 수계 유기·무기 복합 조성물 |
-
1992
- 1992-12-21 JP JP35630492A patent/JP3297853B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06184991A (ja) | 1994-07-05 |
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