JPH041258A - Binder composition - Google Patents
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Landscapes
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、歩道、遊歩道、車道などの通路、その他の
舗装用に使用され、黄色、赤色、青色、その他の任意の
色彩を以での着色が可能な舗装材の製造のために有用で
あり、耐久性が特に優れたバインダー組成物に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention is used for pavements such as sidewalks, promenades, roadways, and other pavements, and can be applied in yellow, red, blue, or any other color. The present invention relates to a binder composition which is useful for producing paving materials that can be colored and which has particularly excellent durability.
〔従来技術と発明が解決しようとする課題〕カラー舗装
用バインダー組成物として石油樹脂に芳香族系の鉱油と
スチレン/共役ジエンタイプブロックコポリマーが混合
された組成物を特開昭61−97369が既に提供して
いる。[Prior art and problems to be solved by the invention] JP-A-61-97369 has already disclosed a composition in which a petroleum resin, an aromatic mineral oil, and a styrene/conjugated diene type block copolymer are mixed as a binder composition for color pavement. providing.
これらのバインダー組成物は色相が淡薄であるため、着
色骨材、顔料、染料の添加による着色が可能であり、こ
れらが道路の舗装用の骨材に混合されて、通常舗装用の
アスファルト混合物と同様の品質の舗装用材混合物が得
られる。The light hue of these binder compositions allows them to be colored by the addition of colored aggregates, pigments, and dyes, which are then mixed with road paving aggregates and commonly mixed with paving asphalt mixtures. Paving material mixtures of similar quality are obtained.
通常のアスファルト中には含酸素化合物が数%程度含有
されているのであって、これらの含酸素化合物により、
アスファルトと骨材表面との間の親和力の強化作用が生
じ、圧縮強度が高く耐久性が大きいアスファルト舗装用
混合物の製造が可能となっている。 しかし、従来のカ
ラー舗装用のバインダーの骨材との接着性は充分でなく
、特に水分が共存する場合にはバインダー混合物の強度
が著しく低下することが指摘されていた。Ordinary asphalt contains several percent of oxygen-containing compounds, and these oxygen-containing compounds cause
A strengthening effect of the affinity between the asphalt and the aggregate surface occurs, making it possible to produce asphalt pavement mixtures with high compressive strength and great durability. However, it has been pointed out that the adhesion of conventional color paving binders to aggregates is not sufficient, and that the strength of the binder mixture is significantly reduced, especially when water is present.
圧縮強度と耐久性が大きいカラー舗装用バインダーの出
現が渇望されていた。There has been a strong desire for a color pavement binder with high compressive strength and durability.
発明者らは、既存のカラー舗装用のバインダー組成物に
あった上記の課題を解決するために鋭意研究を継続し、
実験を反復した結果として、その組成が特定されること
により、組成物の低温脆性と伸度が改良されること、骨
材に対する接着性が向上すること、更には、バインダー
が混合された舗装材料の圧縮強度が増大することを見出
し得てこの発明を完成させるに至った。The inventors continued their intensive research in order to solve the above-mentioned problems with existing binder compositions for color pavement.
As a result of repeated experiments, the composition was identified, and it was found that the low-temperature brittleness and elongation of the composition were improved, the adhesion to aggregate was improved, and furthermore, the paving material mixed with the binder was The present invention was completed based on the discovery that the compressive strength of
この発明は、特定組成であることによって圧縮強度と耐
久性が大きいバインダー用組成物を提供することを目的
とする。An object of the present invention is to provide a binder composition that has a specific composition and has high compressive strength and durability.
[課題を解決するための手段]
この発明は、石油樹脂、芳香族系の重質鉱油、熱可塑性
エラストマー、および平均分子量300〜10、000
の範囲内、酸価10〜200の範囲内にある液状マレイ
ン化有機化合物を必須成分として含有するバインダー組
成物を提供するものである。[Means for Solving the Problems] This invention provides petroleum resin, aromatic heavy mineral oil, thermoplastic elastomer, and an average molecular weight of 300 to 10,000.
The present invention provides a binder composition containing as an essential component a liquid maleated organic compound having an acid value within the range of 10 to 200.
以下、この発明の内容を更に詳細に説明する。The contents of this invention will be explained in more detail below.
この発明において使用される石油樹脂としてはその沸点
が140〜240℃の範囲中にあって、主としてC9芳
香族ビニル化合物からなる石油留分、およびまたは石炭
留分をそのままか、またはこれらにフェノール、カテコ
ール、レゾルシノール、ハイドロキノンなどフェノール
類が加えられて、フリーデルクラフッ型触媒により重合
させられて得られ、その分子量500〜3000の範囲
内にある芳香族石油樹脂、およびクマロン−インデン樹
脂か、あるいは−舶載
(式中のRは炭素数1〜3のアルキル基、n・ 0〜6
)を以て表示される共役二重結合がある五員環化合物、
および/またはそのディールス・アルダ−付加物を単独
重合、または前記の化合物1(10重量部と、−価、多
価フェノールおよび、これらのアルキル置換体から選択
された一種以上の2〜200重量部とが共重合させられ
て得られるシクロペンタジェン樹脂、テレピン油から得
られる分子量500〜3.000の範囲内にあるテルペ
ン樹脂などが例示される。The petroleum resin used in this invention has a boiling point in the range of 140 to 240°C, and is either a petroleum fraction mainly consisting of C9 aromatic vinyl compounds and/or a coal fraction, or it is added with phenol, Aromatic petroleum resins with molecular weights in the range of 500 to 3,000 and coumaron-indene resins obtained by adding phenols such as catechol, resorcinol, and hydroquinone and polymerizing them using a Friedel-Crauff type catalyst; - Shipping (R in the formula is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, n. 0 to 6
), a five-membered ring compound with a conjugated double bond,
and/or its Diels-Alder adduct, or by homopolymerizing the above compound 1 (10 parts by weight and 2 to 200 parts by weight of one or more selected from -hydric phenols, polyhydric phenols, and alkyl substituted products thereof). Examples include cyclopentadiene resin obtained by copolymerizing with and terpene resin having a molecular weight within the range of 500 to 3.000 obtained from turpentine oil.
また、これらの石油樹脂を水素化して得られる脂肪族系
の樹脂も含まれる。Also included are aliphatic resins obtained by hydrogenating these petroleum resins.
これらの中で、好ましいものとしては、軟化点80〜1
80℃、引火点240℃以上の芳香族系石油樹脂である
。 なお、この石油樹脂において、芳香族系石油留分
としては、ナフサ、灯油、軽油などの石油留分が、スチ
ームクラッキングなどの熱分解を受けた際に得られる沸
点が140〜240℃の範囲内にある分解油留分などが
挙げられ、通常は重合後に更にアルカリを以て触媒が分
解され、次に、未反応油と低重合物が分離除去されるこ
とにより精製されて、この発明に適当する石油樹脂とし
て使用される。Among these, preferable ones have a softening point of 80 to 1
It is an aromatic petroleum resin with a temperature of 80°C and a flash point of 240°C or higher. In this petroleum resin, aromatic petroleum fractions include petroleum fractions such as naphtha, kerosene, and light oil that have a boiling point within the range of 140 to 240°C when subjected to thermal decomposition such as steam cracking. Usually, after polymerization, the catalyst is further decomposed with an alkali, and then unreacted oil and low polymers are separated and removed to refine the petroleum oil suitable for this invention. Used as a resin.
この発明における芳香族系重質鉱油は、引火点が240
℃以上、好ましくは260℃以上、動粘度が40℃にお
いて、500 cSt以上、好ましくは、2000cS
t以上であって、芳香族分が40 wt、%以上、好ま
しくは50wt、%以上の鉱油である。 なお、ここで
いう芳香族分は石油学会規格r JPI−55−22−
83」の試験法で定義されているものである。The aromatic heavy mineral oil in this invention has a flash point of 240
℃ or higher, preferably 260℃ or higher, and a kinematic viscosity of 500 cSt or higher, preferably 2000 cS at 40℃.
t or more and has an aromatic content of 40 wt.% or more, preferably 50 wt.% or more. The aromatic content here is based on the Japan Petroleum Institute standard r JPI-55-22-
83" test method.
芳香族系重質鉱油として特に好ましいものは、石油精製
の溶剤抽出の工程から得られるブライトストックの抽出
分である。 なお、この溶剤抽出工程に使用される溶剤
としては、フェノール、Nメチルピロリドン、液体二酸
化硫黄、フルフラールなどがあるが、特にフルフラール
が好ましい。Particularly preferred as the aromatic heavy mineral oil is the extract of bright stock obtained from the solvent extraction process of petroleum refining. Note that the solvent used in this solvent extraction step includes phenol, N-methylpyrrolidone, liquid sulfur dioxide, furfural, etc., and furfural is particularly preferred.
この発明のための熱可塑性エラストマーとしては、通常
、スチレンと共役ジエンとのブロック共重合体、および
その部分水素化物である。The thermoplastic elastomer for this invention is usually a block copolymer of styrene and a conjugated diene, or a partially hydrogenated product thereof.
ここにおいて、共役ジエンとは、ブタジェン、イソプレ
ンなどが該当するものである。Here, the conjugated diene includes butadiene, isoprene, and the like.
好ましくは、その末端がポリスチレンブロックであり、
中間にポリブタジェンブロックがあり、ポリスチレンの
比率が15〜30 wt、%程度の範囲内のものである
。Preferably, the terminal end is a polystyrene block,
There is a polybutadiene block in the middle, and the proportion of polystyrene is within the range of about 15 to 30 wt.%.
この発明における液状マレイン化有機化合物とは、無水
マレイン酸、あるいはその誘導体と各種液状有機化合物
との付加反応物であり、平均分子量が300〜10,0
00 、好ましくは500〜5.000の範囲内にある
ものである。The liquid maleated organic compound in this invention is an addition reaction product of maleic anhydride or its derivative and various liquid organic compounds, and has an average molecular weight of 300 to 10,0
00, preferably within the range of 500 to 5.000.
平均分子量がこの範囲下限よりも小さい場合には、バイ
ンダー組成物引火点が低いものとなり、安全性の観点か
ら好ましくない。If the average molecular weight is smaller than the lower limit of this range, the flash point of the binder composition will be low, which is not preferred from the viewpoint of safety.
一方、平均分子量がこの範囲上限よりも大きい場合には
、軟化点が高くなり取扱いが困難となるために好ましく
ない。On the other hand, when the average molecular weight is larger than the upper limit of this range, the softening point becomes high and handling becomes difficult, which is not preferable.
液状マレイン化有機化合物の酸価は10〜200好まし
くは40〜80である。 酸価がこの範囲下限よりも小
さい場合には、液状マレイン化有機化合物の組成物への
添加の効果が充分ではなく、大量の添加が必要となるた
めに好ましくない。The acid value of the liquid maleated organic compound is 10-200, preferably 40-80. If the acid value is lower than the lower limit of this range, the effect of adding the liquid maleated organic compound to the composition will not be sufficient and a large amount will need to be added, which is not preferable.
一方、酸価がこの範囲上限よりも大きい場合には、石油
樹脂、または芳香族系重質鉱油との間の相溶性が低下し
て、加熱貯蔵時に分離する危惧が生じるために好ましく
ない。On the other hand, if the acid value is higher than the upper limit of this range, the compatibility with petroleum resins or aromatic heavy mineral oils will decrease, which is not preferable because there is a risk of separation during heated storage.
前記の液状化合物とは、ポリブタジェン、ポリブテン、
ポリ、クロロブレン、ポリイソプレンなど低分子量液状
重合体、およびオレイン酸、リノール酸、リルイン酸な
どのCIl+の不飽和モノカルボン酸、またはこれらの
各モノカルボン酸の重合物、植物性乾性油、例えば、ア
マニ油、キリ油、エノ油、および大豆油、またはこれら
の各植物性乾性油の重合物である。The liquid compounds mentioned above include polybutadiene, polybutene,
Low molecular weight liquid polymers such as poly, chlorobrene, and polyisoprene; CIl+ unsaturated monocarboxylic acids such as oleic acid, linoleic acid, and lyluic acid; or polymers of each of these monocarboxylic acids; vegetable drying oils, e.g. It is a polymer of linseed oil, tung oil, eno oil, soybean oil, or each of these vegetable drying oils.
これらの中で、特に好ましいものは、液状ポリブタジェ
ン、液状ポリブテン、アマニ油である。Among these, particularly preferred are liquid polybutadiene, liquid polybutene, and linseed oil.
この発明において各成分の含有率は特に厳格には限定さ
れないが、通常、石油樹脂が20〜50wt、%、好ま
しくは25〜40 wt、%の範囲内であり芳香族系重
質鉱油が77〜34 wt、%、好ましくは68〜50
wt、%の範囲内であって、熱可塑性エラストマーが
2〜8 wt、%、好ましくは5〜7 wt、%の範囲
内であり、液状のマレイン化有機化合物が1〜6 wt
、%、好ましくは2〜3 wt、%の範囲内である。In this invention, the content of each component is not particularly strictly limited, but usually the petroleum resin is in the range of 20 to 50 wt.%, preferably 25 to 40 wt.%, and the aromatic heavy mineral oil is in the range of 77 to 50 wt.%. 34 wt,%, preferably 68-50
wt.%, the thermoplastic elastomer is within the range of 2 to 8 wt.%, preferably 5 to 7 wt.%, and the liquid maleated organic compound is within the range of 1 to 6 wt.%.
,%, preferably within the range of 2 to 3 wt.%.
また、この発明のバインダー組成物は、舗装用バインダ
ー混合物全量に対し、通常3〜15 wt、%好ましく
は4〜8 wt、%の範囲内に含有される。Further, the binder composition of the present invention is normally contained within the range of 3 to 15 wt.%, preferably 4 to 8 wt.%, based on the total amount of the paving binder mixture.
この発明のバインダー組成物に、舗装用骨材に加えて、
黄鉛、群青などの各種顔料が、それぞれ例えば、2〜5
wt、%配合されることによって、色調鮮明なカラー
舗装用混合物が製造され得る。In addition to the paving aggregate, the binder composition of the present invention includes:
Various pigments such as yellow lead and ultramarine are used in amounts of, for example, 2 to 5
By blending wt.%, a color paving mixture with a vivid tone can be produced.
また、バインダーに、通常、使用される他成分例えばエ
チレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−酢酸
ビニル共重合体その他なども含有させられ得る。The binder may also contain other commonly used components such as ethylene-acrylic acid ester copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, and the like.
この発明のバインダー組成物は、道路舗装用、就中、カ
ラー舗装用材として特に有用であるが、この用途以外に
も、ルーフインク、シーリング、塗装、および防水工事
などの分野においても適切適格な使用が可能である。The binder composition of the present invention is particularly useful for road paving, especially as a color paving material, but it is also suitable for use in fields such as roof ink, sealing, painting, and waterproofing. is possible.
この発明のカラー舗装用バインダー組成物は、低温脆性
と伸度において、優れているのであり、加えて骨材に対
する接着性が非常に優れている。The binder composition for colored pavement of the present invention is excellent in low-temperature brittleness and elongation, and in addition, it has very good adhesion to aggregate.
また、このバインダー組成物が使用された舗装用の混合
物においても、その圧縮強度が大きく、水分との共存下
においても、その圧縮強度の低下が顕著でないという極
めて重要な特長がある。Furthermore, a pavement mixture using this binder composition also has a very important feature that its compressive strength is high, and the decrease in compressive strength is not noticeable even in the presence of moisture.
C実施例〕
以下に、実施例を挙げて発明の詳細な説明するが、これ
らの実施例により、発明は何らの限定も受けるべきでは
ない。C Examples] The invention will be described in detail below with reference to Examples, but the invention should not be limited in any way by these Examples.
実施例1〜4・比較例1・2
下記の石油樹脂、芳香族系重質鉱油、熱可塑性エラスト
マー、および液状マレイン化有機化合物が、次の要領に
より混合されて、カラー舗装用のバインダー組成物が調
製された。Examples 1 to 4/Comparative Examples 1 and 2 The following petroleum resin, aromatic heavy mineral oil, thermoplastic elastomer, and liquid maleated organic compound were mixed in the following manner to produce a binder composition for color pavement. was prepared.
即ち、適当量の芳香族系重質鉱油と熱可塑性のエラスト
マーが200〜220℃の範囲内において、混練され、
熱可塑性エラストマーが完全に芳香族系重質鉱油に溶解
した後に、追加の芳香族系重質鉱油が添加され、次いで
、石油樹脂と液状のマレイン化有機化合物が添加されて
、約1時間、 170〜190℃の範囲内において、攪
拌混合させられることにより、バインダー組成物が製造
された。That is, an appropriate amount of aromatic heavy mineral oil and a thermoplastic elastomer are kneaded at a temperature of 200 to 220°C,
After the thermoplastic elastomer is completely dissolved in the aromatic heavy mineral oil, additional aromatic heavy mineral oil is added, followed by the petroleum resin and liquid maleated organic compound for about 1 hour. A binder composition was produced by stirring and mixing at a temperature of -190°C.
石油樹脂 芳香族系重質鉱油 熱可塑性エラストマー 比重 (ASTM D297) Ll、!11.5 液状マレイン化有機化合物 得られたバインダーの性状を表1に示す。petroleum resin Aromatic heavy mineral oil thermoplastic elastomer Specific gravity (ASTM D297) Ll,! 11.5 Liquid maleated organic compound Table 1 shows the properties of the obtained binder.
表1のカラー舗装用バインダー組成物の針入度は60
/ 80 となるように、配合物の組成が調整されて
いるが、これらの組成が変更されることにより、針入度
80/100.40/60 (以上JIS分類)およ
び改質アスファルトI型(日本道路協会品質基準)など
の等級バインダー組成物の製造が可能である。The penetration degree of the binder composition for color pavement shown in Table 1 is 60.
/ 80, but by changing these compositions, the penetration is 80/100, 40/60 (JIS classification) and modified asphalt type I ( It is possible to produce grade binder compositions such as Japan Road Association Quality Standards).
実施例1と2のバインダー組成物は、比較例1のものと
比較して、伸度とフラース脆化点が改善されている。
同様に、実施例3のバインダー組成物は比較例2のも
のより優れている。The binder compositions of Examples 1 and 2 have improved elongation and Fraas embrittlement point compared to those of Comparative Example 1.
Similarly, the binder composition of Example 3 is superior to that of Comparative Example 2.
これらの実施例1〜4のバインダー組成物は、60 /
80ストレートアスフアルトと比較しても、何ら遜色
がない品質である。The binder compositions of these Examples 1 to 4 were 60/
The quality is comparable to that of 80 straight asphalt.
表−I
(配合比率の単位 針%)
註)バインダー性状試験は、いずれもJISに2207
に従った。Table-I (Unit of compounding ratio: Needle %) Note) All binder property tests are based on JIS 2207.
I followed.
実施例5〜8、比較例3・4
実施例1〜4と比較例1.2のバインダー混合物がマー
シャル安定度試験により水分共存による圧縮強度への影
響が評価された。Examples 5 to 8, Comparative Examples 3 and 4 The binder mixtures of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 were subjected to a Marshall stability test to evaluate the influence of the presence of water on compressive strength.
その結果が表2に示される。The results are shown in Table 2.
これらのバインダー混合物の製造方法と、水浸マーシャ
ル安定度試験法は以下の通りである。The method of manufacturing these binder mixtures and the Marshall water immersion stability test method are as follows.
この試験は「舗装試験法便覧J (1988年丸善)5
06頁に記載の方法に準拠した。This test was conducted in "Pavement Test Method Handbook J (1988 Maruzen) 5
The method described on page 06 was followed.
試験供試体の調製条件は以下の通りであった。The conditions for preparing the test specimens were as follows.
原料として、6骨枠石44 wt、%、7骨枠石15w
t、%、粗砂 15 wt、%、細砂20 wt、%、
フィラー3 wt、%、黄鉛5R3wt、%からなる密
粒度混合物が使用された。As raw materials, 6-bone frame stone 44wt,%, 7-bone framestone 15w
t,%, coarse sand 15 wt,%, fine sand 20 wt,%,
A dense particle size mixture consisting of filler 3 wt.%, yellow lead 5R 3 wt.% was used.
混合温度は150〜155℃の範囲内、締め固めの温度
135〜140℃の範囲内、締め固め回数は両面それぞ
れ50回、バインダー量5.9%であった。The mixing temperature was within the range of 150 to 155°C, the compaction temperature was within the range of 135 to 140°C, the number of compactions was 50 times on each side, and the binder amount was 5.9%.
上記の調製条件により得られたマーシャル安定度試験用
の供試体は、7日間、60℃を保持する恒温水槽中にお
ける水中浸漬を受けた後に、マ−シャル安定度が測定さ
れ、次式により残留安定度が算出された。The Marshall stability test specimen obtained under the above preparation conditions was immersed in water in a constant temperature water bath maintained at 60°C for 7 days, and then its Marshall stability was measured using the following formula: Stability was calculated.
残留安定度(%)= (+00)[水浸マーシャル安
定度(kg) /マーシャル安定度(kg)]なお、こ
のバインダー混合物は橙色を呈して、カラー舗装用に使
用可能な品質のものであった。Residual stability (%) = (+00) [Water immersion Marshall stability (kg) / Marshall stability (kg)] This binder mixture has an orange color and is of a quality that can be used for colored pavement. Ta.
実施例5〜8のバインダー混合物はマーシャル安定度が
1000 kg以上であって高く、水中浸漬後のマー
シャル安定度の低下の程度は小さいのであり、残留安定
度は70%以上であって高いのであり、優れた性能が示
された。The binder mixtures of Examples 5 to 8 have a high Marshall stability of 1000 kg or more, the degree of decrease in Marshall stability after immersion in water is small, and the residual stability is high at 70% or more. , excellent performance was shown.
この試験結果により、この発明のバインダーの実用時の
優秀な耐久性が実証された。The test results demonstrated the excellent durability of the binder of the present invention in practical use.
これに対して比較例3と4のものはマーシャル安定度
1000 kg以下であり、残留安定度も30〜40%
程度の範囲内にあるに過ぎず、道路舗装の実用には、側
底、適当し得ない品質であった。On the other hand, Comparative Examples 3 and 4 have Marshall stability.
Less than 1000 kg, residual stability is 30-40%
However, the quality of the side sole was not suitable for practical use in road paving.
表−2 イー1へ、Table-2 To E1,
Claims (1)
ー、および平均分子量が300〜10,000の範囲内
、酸価が10〜200の範囲内の液状マレイン化有機化
合物を含有するバインダー組成物。 2 石油樹脂含有率は20〜50wt.%の範囲内、芳
香族系の重質鉱油の含有率は77〜34wt.%の範囲
内、熱可塑性エラストマーの含有率は2〜8wt.%の
範囲内、および液状マレイン化有機化合物の含有率は1
〜6wt.%の範囲内にある請求項1記載の組成物。 3 芳香族系の重質鉱油がブライトストックフルフラー
ル抽出分である請求項1、または2記載の組成物。 4 液状マレイン化有機化合物が、液状ポリブタジエン
、液状ポリブテン、植物性乾性油、またはその重合物か
らなる群から選択される一種以上の化合物のマレイン化
物である請求項1〜3いずれかに記載の組成物。[Claims] 1. A petroleum resin, an aromatic heavy mineral oil, a thermoplastic elastomer, and a liquid maleated organic compound having an average molecular weight within the range of 300 to 10,000 and an acid value within the range of 10 to 200. A binder composition containing. 2 Petroleum resin content is 20 to 50 wt. %, the content of aromatic heavy mineral oil is 77 to 34 wt. %, the content of thermoplastic elastomer is 2 to 8 wt. %, and the content of liquid maleated organic compounds is 1
~6wt. %. 3. The composition according to claim 1 or 2, wherein the aromatic heavy mineral oil is a bright stock furfural extract. 4. The composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the liquid maleated organic compound is a maleated product of one or more compounds selected from the group consisting of liquid polybutadiene, liquid polybutene, vegetable drying oil, or a polymer thereof. thing.
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JPS564668A (en) * | 1979-06-25 | 1981-01-19 | Mitsubishi Oil Co Ltd | Binder composition for color pavement |
JPH01268748A (en) * | 1988-02-22 | 1989-10-26 | Shell Internatl Res Maatschappij Bv | Dyeable binder composition |
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- 1990-04-19 JP JP2101610A patent/JP2688447B2/en not_active Expired - Lifetime
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