JPH0214265A - Binder for rotogravure ink - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明はグラビアインキ用バインダーに関し、更に詳し
くはプラスチックフィルム等に対して接着性の良好なグ
ラビアインキを与えるグラビアインキ用バインダーに関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a binder for gravure ink, and more particularly to a binder for gravure ink that provides a gravure ink with good adhesion to plastic films and the like.
(従来の技術及びその問題点)
従来、グラビアインキ用バインダーの1種として分子量
が400乃至3,000の2官能ポリオールと脂環族又
は脂肪族ジイソシアネート化合物とを反応させて得られ
る末端イソシアネートプレポリマーをジアミンで鎖伸長
させたポリウレタンポリ尿素樹脂が使用されている。(Prior art and its problems) Conventionally, a terminal isocyanate prepolymer obtained by reacting a bifunctional polyol with a molecular weight of 400 to 3,000 with an alicyclic or aliphatic diisocyanate compound has been used as a type of binder for gravure ink. A polyurethane polyurea resin whose chain is extended with diamine is used.
しかしながら、上記のポリウレタンポリ尿素樹脂はグラ
ビアインキ用バインダーとして使用した場合にプラスチ
ックフィルム等に対する接着性が不十分であるという問
題がある。However, when the above-mentioned polyurethane polyurea resin is used as a binder for gravure ink, there is a problem in that the adhesiveness to plastic films and the like is insufficient.
この接着性不良の問題は、上記のポリウレタンポリ尿素
樹脂の製造において、生成物が均一でなく低分子量化合
物等の多くの副生物を含有することに原因している。This problem of poor adhesion is caused by the fact that in the production of the polyurethane polyurea resin, the product is not uniform and contains many by-products such as low molecular weight compounds.
すなわち、従来は上記のポリウレタンポリ尿素樹脂のジ
イソシアネート化合物としては、主としてヘキサメチレ
ンジイソシアネート化合物の如き脂肪族ジイソシアネー
ト化合物か使用されているため、末端イソシアネートプ
レポリマーとジアミンとの反応が早く反応をコントロー
ルできない。That is, conventionally, aliphatic diisocyanate compounds such as hexamethylene diisocyanate compounds have been mainly used as diisocyanate compounds for the above-mentioned polyurethane polyurea resins, so the reaction between the terminal isocyanate prepolymer and the diamine is rapid and the reaction cannot be controlled.
例えば、ポリウレタンポリ尿素樹脂の製造方法としては
、末端イソシアネートプレポリマー溶液にシアミンを添
加して目的物を得る方法と、ジアミンの溶液に末端イソ
シアネートプレポリマーを添加する方法の2方法がある
が、いずわの方法でも末端イソシアネート基とジアミン
との反応が早く制御が困難であって均一なポリウレタン
ポリ尿素樹脂を得ることができない。For example, there are two methods for producing polyurethane polyurea resin: one is to add cyanine to a solution of terminal isocyanate prepolymer to obtain the desired product, and the other is to add terminal isocyanate prepolymer to a solution of diamine. Even with the method described above, the reaction between the terminal isocyanate group and the diamine is rapid and difficult to control, making it impossible to obtain a uniform polyurethane polyurea resin.
その結果、プレポリマー1モルに対してジアミンが2モ
ル反応した付加体や、これらの付加体が数モル重合した
低分子量の副生物が生じて生成物が不均一になる。As a result, adducts in which 2 moles of diamine react with 1 mole of prepolymer, and low molecular weight by-products in which several moles of these adducts are polymerized, are produced, resulting in a non-uniform product.
従って本発明の目的は、組成が均一であり、プラスチッ
クフィルム等に対する接着性に優れたポリウレタンポリ
尿素樹脂を主成分とするグラビアインキ用バインダーを
1(共することである。Therefore, an object of the present invention is to provide a binder for gravure ink which is composed mainly of a polyurethane polyurea resin and has a uniform composition and excellent adhesiveness to plastic films and the like.
(問題点を解決するための手段) 上記目的は以下の本発明によって達成される。(Means for solving problems) The above objects are achieved by the present invention as described below.
すなわち、本発明は2官能ポリオールとジイソシアネー
ト化合物とを反応させて得られる末端イソシアネートプ
レポリマーをジアミンにより3n伸長させて得られるポ
リウレタンポリ尿素樹脂を主成分とするグラビアインキ
用バインダーにおいて、上記ジイソシアネート化合物が
下記式で表わされる化合物であることを特徴とするグラ
ビアインキ用バインダーである。That is, the present invention provides a binder for gravure ink whose main component is a polyurethane polyurea resin obtained by elongating a terminal isocyanate prepolymer obtained by reacting a bifunctional polyol and a diisocyanate compound by 3n with a diamine, in which the diisocyanate compound is A binder for gravure ink characterized by being a compound represented by the following formula.
(作 用)
ポリウレタンポリ尿素樹脂製造におけるジイソシアネー
ト化合物として特定の化合物を採用することによって、
鎖伸長反応の反応速度が制御され、均一で有害な副生物
の少ないポリウレタンポリ尿素樹脂が得られ、プラスチ
ックフィルム等に対して接着性の良好なグラビアインキ
を与えるグラビアインキ用バインダーが提供される。(Function) By employing a specific compound as a diisocyanate compound in the production of polyurethane polyurea resin,
A binder for gravure ink is provided in which the reaction rate of chain extension reaction is controlled, a uniform polyurethane polyurea resin with few harmful by-products is obtained, and a gravure ink with good adhesion to plastic films and the like is obtained.
(好ましい実施態様)
本発明において使用する2官能ポリオールとしては、従
来公知のものがいずれも使用でき、具体的には、エチレ
ングリコール、ブタンジオール、1.6−ヘキサンジオ
ール、3−メチル−1,5−ベンタンジオール等或いは
それらの混合物等のジオールとジカルボン酸、例えば、
アジピン酸、セパチン酸、フタル酸、イソフタル酸等と
を反応させて得られるポリエステルポリオール:ポリテ
トラメチレングリコール、ポリカプロラクトングリコー
ル、ポリプロピレングリコール;ジオールのアルキレン
オキサイド付加体、ビスフェノールAのプロピレンオキ
サイド付加体;ポリエステルポリオールとポリカプロラ
クトン共重合ポリオール、バレロラトンボリオール;モ
ノアミンのアルキレンオキサイド付加体、オレイルアミ
ン−プロピレンオキサイド付加体等或いはこれらの混合
物等が挙げられる。この様な2官能ポリオールとしては
分子量が約400乃至4,000で且つOH価か約28
0乃至28のものか本発明において好ましい。(Preferred Embodiment) As the bifunctional polyol used in the present invention, any conventionally known polyol can be used, and specifically, ethylene glycol, butanediol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1, Diols such as 5-bentanediol or mixtures thereof and dicarboxylic acids, e.g.
Polyester polyol obtained by reacting adipic acid, sepatic acid, phthalic acid, isophthalic acid, etc.: polytetramethylene glycol, polycaprolactone glycol, polypropylene glycol; alkylene oxide adduct of diol, propylene oxide adduct of bisphenol A; polyester Examples include polyol and polycaprolactone copolymer polyol, valerolatone polyol; monoamine alkylene oxide adduct, oleylamine-propylene oxide adduct, and mixtures thereof. Such bifunctional polyols have a molecular weight of about 400 to 4,000 and an OH value of about 28.
0 to 28 is preferred in the present invention.
上記の2官能ポリオールと反応させるジイソシアネート
化合物は前記構造式で表わされるものであって、1.3
−ビス(α、α−ジメチルイソシアネートメチル)ベン
ゼン(TMXDI)又はテトラメチルキシリレンジイソ
シアネートと称される化合物である。このジイソシアネ
ート化合物は単独で使用してもよいし、本発明の目的達
成を妨げない限り他の公知にジイソシアナート化合物、
例えば、インホロンジイソシアネート(IPDI) 、
ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、トリレン
ジイソシアネート(’rDI)、キシリレンジイソシア
ネート(XDI)、水添加XDI、ジフェニルメタンジ
イソシアネート(MDI)等と併用してもよい。The diisocyanate compound to be reacted with the above bifunctional polyol is represented by the above structural formula, and has 1.3
-Bis(α,α-dimethylisocyanatemethyl)benzene (TMXDI) or tetramethylxylylene diisocyanate. This diisocyanate compound may be used alone, or other known diisocyanate compounds,
For example, inphorone diisocyanate (IPDI),
It may be used in combination with hexamethylene diisocyanate (HDI), tolylene diisocyanate ('rDI), xylylene diisocyanate (XDI), water-added XDI, diphenylmethane diisocyanate (MDI), and the like.
前記の2官能ポリオールと上記のジイソシアネート化合
物とから末端イソシアネートプレポリマーを製造する方
法は公知の方法に準ずればよく、有機溶剤中又は有機溶
剤を使用することなく、NC010H=2 : 1.2
(7)当量比テ反応すせる方法である。反応の条件、特
にNGO10H比によって種々の分子量の末端イソシア
ネートプレポリマーが得られるが、本発明において好ま
しい末端イソシアネートプレポリマーの分子量は約80
0乃至8.000の範囲であり、NC0%はlO乃至1
%の範囲である。The method for producing the terminal isocyanate prepolymer from the above-mentioned bifunctional polyol and the above-mentioned diisocyanate compound may be according to a known method, and can be carried out in an organic solvent or without using an organic solvent, with NCO10H=2:1.2.
(7) This is a method of carrying out an equivalence ratio reaction. Although terminal isocyanate prepolymers with various molecular weights can be obtained depending on the reaction conditions, especially the NGO10H ratio, the preferred molecular weight of the terminal isocyanate prepolymer in the present invention is about 80.
The range is 0 to 8.000, and NC0% is lO to 1
% range.
上記の末端イソシアネートプレポリマーの)n伸長に使
用するジアミンとしては従来公知のジアミンがいずれも
使用でき、好ましい、具体例としては、例えば、ジアミ
ノベンゼン、4.4−ジアミノジフェニルメタン、水添
加4.4−ジアミノジフェニルメタン、イソフオロンジ
アミン、ヘキサメチレンジアミン、トリメチルへキサメ
チレンジアミン、1,3−ビス(α、α−ジメチルアミ
ノメチル)7〜ンゼン等が挙げられる。こわらのジアミ
ンは前記末端イソシアネートプレポリマーに対してNC
O/NH2=0.8 : 1.Oの範囲で使用するのが
好ましい。Any conventionally known diamine can be used as the diamine used for the n-elongation of the terminal isocyanate prepolymer, and preferred specific examples include diaminobenzene, 4,4-diaminodiphenylmethane, and water-added 4.4 -diaminodiphenylmethane, isophorone diamine, hexamethylene diamine, trimethylhexamethylene diamine, 1,3-bis(α,α-dimethylaminomethyl)7-benzene, and the like. The stiff diamine is NC for the terminal isocyanate prepolymer.
O/NH2=0.8: 1. It is preferable to use within the range of O.
両者の反応は、好ましくは有機溶剤中で、末端インシア
ネートプレポリマー溶液にジアミンを加えてもよいし、
ジアミンの溶剤中に末端イソシアネートプレポリマーを
加えてもよいし、両者を同時に混合して行ってもよい。Both reactions may be carried out by adding a diamine to the terminal incyanate prepolymer solution, preferably in an organic solvent;
The terminal isocyanate prepolymer may be added to the diamine solvent, or both may be mixed simultaneously.
反応条件としては約15乃至40℃で約0.5乃至2時
間反応させるのがよい。The reaction conditions are preferably about 15 to 40°C for about 0.5 to 2 hours.
以上の末端イソシアネートプレポリマー及びポリウレタ
ンポリ尿素樹脂の製造に使用する有機溶剤としては、ト
ルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、イソプロピ
ルアルコールの重犯又は混合物が使用される。しかしな
がら、前記の末端イソシアネートプレポリマーの製造時
にはアルコール系の溶剤は使用するべきではない。The organic solvent used in the production of the above terminal isocyanate prepolymer and polyurethane polyurea resin includes toluene, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, and isopropyl alcohol, or a mixture thereof. However, alcoholic solvents should not be used during the production of the terminal isocyanate prepolymer.
以上の如くして得られるポリウレタンポリ尿素樹脂は約
15,000乃至100,000の分子量を有するのが
好ましく、得られたポリウレタンポリ尿素樹脂の溶液は
そのままグラビアインキのベヒクルとして使用できる。The polyurethane polyurea resin obtained as described above preferably has a molecular weight of about 15,000 to 100,000, and the solution of the obtained polyurethane polyurea resin can be used as it is as a vehicle for gravure ink.
又、このようにして得られた本発明のグラビアインキ用
バインダーは単独で使用してもよいし、その従来公知の
グラビアインキ用バインダー、例えば、ニトロセルロー
ス、ポリアミド、アクリル酸エステル、ポリ塩化ビニル
、エポキシ樹脂、セルロースアルキルエステル等と併用
することもでき、併用する場合には全バインダー中で本
発明のポリウレタンポリ尿素樹脂が30重9%以上を占
める割合が好ましい。The thus obtained binder for gravure ink of the present invention may be used alone, or may be used in combination with conventionally known binders for gravure ink, such as nitrocellulose, polyamide, acrylic ester, polyvinyl chloride, It can also be used in combination with epoxy resins, cellulose alkyl esters, etc. When used in combination, the polyurethane polyurea resin of the present invention preferably accounts for 30% by weight or more of 9% or more of the total binder.
(効 果)
以上の如き本発明によれば、ポリウレタンポリ尿素樹脂
製造におけるジイソシアネート化合物として特定の化合
物を採用することによって、鎖伸長反応の反応速度が制
御され、均一で有害な副生物の少ないポリウレタンポリ
尿素樹脂が得られ、プラスチックフィルム等に対して接
着性の良好なグラビアインキを与えるグラビアインキ用
バインダーが提供される。(Effects) According to the present invention as described above, by employing a specific compound as a diisocyanate compound in the production of polyurethane polyurea resin, the reaction rate of the chain extension reaction is controlled, and the polyurethane resin is produced uniformly and with few harmful by-products. A binder for gravure ink is provided which provides a polyurea resin and provides a gravure ink with good adhesiveness to plastic films and the like.
(実施例)
次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説
明する。尚、文中、部又は%とあるのは特に断りのない
限り重量基準である。(Example) Next, the present invention will be explained in more detail by giving examples and comparative examples. In the text, parts or percentages are based on weight unless otherwise specified.
実施例1
ポリテトラメチレングリコール(08価56、分子量2
,000) 1モル(1,000部)m
−TMXD 1 2モル(244部)錫系触
媒 062部上記の成分を
メチルエチルケトン中に固形分75%となる割合で添加
混合し、メチルエチルケトンの沸点で6時間反応させた
後、メチルエチルケトンを加えて固形分50%に希釈し
、末端イソシアネートプレポリマーを得た。この末端イ
ソシアネートプレポリマーの分子量は約2,560で、
NC0%は1.64であった。Example 1 Polytetramethylene glycol (08 value 56, molecular weight 2
,000) 1 mol (1,000 parts) m
-TMXD 1 2 mol (244 parts) Tin-based catalyst 062 parts The above components were added and mixed in methyl ethyl ketone at a solid content of 75%, and after reacting for 6 hours at the boiling point of methyl ethyl ketone, methyl ethyl ketone was added to reduce the solid content. It was diluted to 50% to obtain a terminal isocyanate prepolymer. The molecular weight of this terminal isocyanate prepolymer is approximately 2,560,
NC0% was 1.64.
次にイソフナロンジアミ231.5部、ジブチルアミン
0.25部、イソプロピルアルコール26.6部及びメ
チルエチルケトン48部を反応容器に入れ、40乃至5
0℃の温度で攪拌しながら、この中に上記の末端イソシ
アネートプレポリマ−50%溶液100部を入れ、50
乃至60℃の温度で2時間反応させ本発明のグラビアイ
ンキ用バインダーを得た。この中のポリウレタンポリ尿
素樹脂の分子量は約43,200であった。Next, 231.5 parts of isofnalone diamide, 0.25 parts of dibutylamine, 26.6 parts of isopropyl alcohol, and 48 parts of methyl ethyl ketone were placed in a reaction vessel.
While stirring at a temperature of 0°C, 100 parts of the above-mentioned terminal isocyanate prepolymer 50% solution was added, and 50 parts of
The mixture was reacted for 2 hours at a temperature of 60°C to 60°C to obtain a binder for gravure ink of the present invention. The molecular weight of the polyurethane polyurea resin in this was about 43,200.
実施例2
実施例1で得られた末端イソシアネートプレポリマーの
50%溶液100部を反応容器に入れ、30乃至40℃
の温度で攪拌しながらイソホロンジアミン3.15部、
ジブチルアミン0.25部、イソプロピルアルコール2
6.6部及びメチルエチルケトン48部を加え、50乃
至60℃の温度で2時間反応させて本発明のグラビアイ
ンキ用バインダーを得た。この中のポリウレタンポリ尿
素樹脂の分子量は48.400であった。Example 2 100 parts of the 50% solution of the terminal isocyanate prepolymer obtained in Example 1 was placed in a reaction vessel and heated at 30 to 40°C.
3.15 parts of isophoronediamine while stirring at a temperature of
0.25 parts of dibutylamine, 2 parts of isopropyl alcohol
6.6 parts and 48 parts of methyl ethyl ketone were added and reacted at a temperature of 50 to 60° C. for 2 hours to obtain a binder for gravure ink of the present invention. The molecular weight of the polyurethane polyurea resin in this was 48.400.
比較例1乃至6
実施例1のジイソシアネート化合物として、イソホロン
ジイソシアネート(IPDI) (比較例1)、ヘキ
サメチレンジイソシアネート(1101)(比較例2)
、トリレンジイソシアネート(TDI)(比較例3)、
キシリレンジイソシアネート(MDI) (比較例4)
、水添加XDI(比較例5)、ジフェニルメタンジイソ
シアネート(MDI)(比較例6)を用い、その他は実
施例1と同様にして比較例のポリウレタンポリ尿素樹脂
溶液を製造した。Comparative Examples 1 to 6 As the diisocyanate compound of Example 1, isophorone diisocyanate (IPDI) (Comparative Example 1), hexamethylene diisocyanate (1101) (Comparative Example 2)
, tolylene diisocyanate (TDI) (Comparative Example 3),
Xylylene diisocyanate (MDI) (Comparative example 4)
A polyurethane polyurea resin solution of a comparative example was produced in the same manner as in Example 1 except that water-added XDI (Comparative Example 5) and diphenylmethane diisocyanate (MDI) (Comparative Example 6) were used.
以上で得られた本発明及び比較例のポリウレタンポリ尿
素樹脂のアミン当量(ミリ当量/1,000g固形分)
を測定したところ下記の通りであり、又、高速液体クロ
マトグラフィーで分析して低分子量物のピークを調べた
ところ下記の通りであった。Amine equivalents (milliequivalents/1,000g solid content) of the polyurethane polyurea resins of the present invention and comparative examples obtained above
The results were measured as shown below, and the peaks of low molecular weight products analyzed by high performance liquid chromatography were as follows.
比較例1
IPDI
20〜40
2〜3
比較例5
MDI
比較例6
MDI
比較例5及び6は反応が早く反応をコントロールができ
なかった。Comparative Example 1 IPDI 20-40 2-3 Comparative Example 5 MDI Comparative Example 6 MDI In Comparative Examples 5 and 6, the reaction was too fast to control.
以上の結果から本発明におけるポリウレタンポリ尿素樹
脂中にはフリーのアミノ基又はブロックされたアミノ基
が少量しか存在せず、ジアミンと末端イソシアネートプ
レポリマーとが均一に反応していることが判る。The above results show that only a small amount of free amino groups or blocked amino groups are present in the polyurethane polyurea resin of the present invention, and that the diamine and the terminal isocyanate prepolymer react uniformly.
一方、比較例のポリウレタンポリ尿素樹脂は20〜70
のアミン当量を存し、フリーのアミノ基やブロック化さ
れたアミノ基がかなりの量で存在し、ジアミンと末端イ
ソシアネートプレポリマーとが均一に反応していないこ
とを示している。特にTDIとMDIの場合には反応が
早くコントロール不能で満足できるポリウレタンポリ尿
素樹脂は得られなかった。On the other hand, the polyurethane polyurea resin of the comparative example has a
, and a considerable amount of free amino groups and blocked amino groups were present, indicating that the diamine and the terminal isocyanate prepolymer were not uniformly reacted. Particularly in the case of TDI and MDI, the reaction was rapid and uncontrollable, making it impossible to obtain a satisfactory polyurethane polyurea resin.
使用例
前記実施例1乃至2及び比較例1乃至4のポリウレタン
ポリ尿素樹脂(不揮発分30%)の夫々40部を、夫々
酸化チタン30部、トルエン24部及びイソプロピルア
ルコール6部と混合し、夫々ボールミルにて20時間練
肉し、6種の白色グラビアインキを調製し、これらのイ
ンキを用いてグラビア校正機によりポリプロピレンフィ
ルム(opp)、ポリエステルフィルム(PET)及び
ナイロンフィルム(ONY)に連続印刷を行った。印刷
物を1日放置後、印刷面にニチバン■製のセロハンテー
プ(18a+m幅)を貼り付け、これを強く引き剥して
接着性のテストを行い、下記の結果を得た。Usage Example 40 parts of each of the polyurethane polyurea resins (non-volatile content: 30%) of Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 4 were mixed with 30 parts of titanium oxide, 24 parts of toluene, and 6 parts of isopropyl alcohol, respectively. After milling in a ball mill for 20 hours, six types of white gravure inks were prepared, and these inks were used to continuously print on polypropylene film (OPP), polyester film (PET), and nylon film (ONY) using a gravure proofing machine. went. After the printed matter was left for one day, a cellophane tape (width 18 a+m) manufactured by Nichiban ■ was attached to the printed surface, and the tape was strongly peeled off to perform an adhesion test, and the following results were obtained.
下記衣において印刷面のインキが全く剥れなかったもの
を◎、80%以上残ったものを0140乃至80%残っ
たものを△、そして40%以下残ったものをXとして表
示した。For the following clothings, those in which the ink on the printed surface did not come off at all were designated as ◎, those with 80% or more remaining as 0140 to 80% remaining as △, and those with 40% or less remaining as X.
(以下余白)(Margin below)
Claims (1)
反応させて得られる末端イソシアネートプレポリマーを
ジアミンにより鎖伸長させて得られるポリウレタンポリ
尿素樹脂を主成分とするグラビアインキ用バインダーに
おいて、上記ジイソシアネート化合物が下記式で表わさ
れる化合物であることを特徴とするグラビアインキ用バ
インダー。 ▲数式、化学式、表等があります▼(1) In a gravure ink binder whose main component is a polyurethane polyurea resin obtained by chain-extending a terminal isocyanate prepolymer obtained by reacting a bifunctional polyol and a diisocyanate compound with a diamine, the diisocyanate compound has the following formula: A binder for gravure ink characterized by being a compound represented by: ▲Contains mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16257688A JPH0798855B2 (en) | 1988-07-01 | 1988-07-01 | Method for producing polyurethane polyurea resin |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0214265A true JPH0214265A (en) | 1990-01-18 |
JPH0798855B2 JPH0798855B2 (en) | 1995-10-25 |
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JP (1) | JPH0798855B2 (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1988-07-01 JP JP16257688A patent/JPH0798855B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JPH0798855B2 (en) | 1995-10-25 |
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