JPH0710598A - 低誘電率ガラス繊維 - Google Patents
低誘電率ガラス繊維Info
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- JPH0710598A JPH0710598A JP17615493A JP17615493A JPH0710598A JP H0710598 A JPH0710598 A JP H0710598A JP 17615493 A JP17615493 A JP 17615493A JP 17615493 A JP17615493 A JP 17615493A JP H0710598 A JPH0710598 A JP H0710598A
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- glass fiber
- low dielectric
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
- C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 誘電率が６．０以下と低く、しかもＥガラス
と同等以上に耐酸性が良い低誘電率ガラス繊維を提供す
ることを目的とする。 【構成】 本発明の低誘電率ガラス繊維は、重量百分率
で、ＳｉＯ2 ５０．０〜６５．０％、Ａｌ2 Ｏ3 １
０．０〜１８．０％、Ｂ2 Ｏ3 １１．０〜２５．０
％、ＭｇＯ ０〜１０．０％、ＣａＯ ０〜１０．０
％、ＭｇＯ＋ＣａＯ１．０〜１５．０％、ＺｎＯ ０〜
１０．０％、ＳｒＯ ０〜１０．０％、ＢａＯ １．０
〜１０．０％の組成を有することを特徴とする。
と同等以上に耐酸性が良い低誘電率ガラス繊維を提供す
ることを目的とする。 【構成】 本発明の低誘電率ガラス繊維は、重量百分率
で、ＳｉＯ2 ５０．０〜６５．０％、Ａｌ2 Ｏ3 １
０．０〜１８．０％、Ｂ2 Ｏ3 １１．０〜２５．０
％、ＭｇＯ ０〜１０．０％、ＣａＯ ０〜１０．０
％、ＭｇＯ＋ＣａＯ１．０〜１５．０％、ＺｎＯ ０〜
１０．０％、ＳｒＯ ０〜１０．０％、ＢａＯ １．０
〜１０．０％の組成を有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低誘電率ガラス繊維に
関し、特にプリント配線板の強化材として用いられる低
誘電率ガラス繊維に関するものである。
関し、特にプリント配線板の強化材として用いられる低
誘電率ガラス繊維に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来よりプリント配線板の強化材として
ガラス繊維が用いられており、この種のガラス繊維とし
て商業的に生産されている代表的なガラスとしては、重
量百分率で、ＳｉＯ2 ５２〜５７％、Ａｌ2 Ｏ3 １３
〜１６％、Ｂ2 Ｏ3 ５〜１０％、ＲＯ ２０〜２７
％、Ｒ2 Ｏ ０〜１％、Ｆ2 ０〜１％からなるＥガラ
スが知られている。ここでＲＯは、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｓ
ｒＯ、ＢａＯのことを指し、Ｒ2 Ｏは、Ｌｉ2 Ｏ、Ｎａ
2 Ｏ、Ｋ2 Ｏのことを指す。
ガラス繊維が用いられており、この種のガラス繊維とし
て商業的に生産されている代表的なガラスとしては、重
量百分率で、ＳｉＯ2 ５２〜５７％、Ａｌ2 Ｏ3 １３
〜１６％、Ｂ2 Ｏ3 ５〜１０％、ＲＯ ２０〜２７
％、Ｒ2 Ｏ ０〜１％、Ｆ2 ０〜１％からなるＥガラ
スが知られている。ここでＲＯは、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｓ
ｒＯ、ＢａＯのことを指し、Ｒ2 Ｏは、Ｌｉ2 Ｏ、Ｎａ
2 Ｏ、Ｋ2 Ｏのことを指す。
【０００３】しかしながら補強材としてＥガラスを用い
たプリント配線板は、近年この分野において要求される
高密度配線化や信号の高速化に対応するには十分でない
という問題がある。
たプリント配線板は、近年この分野において要求される
高密度配線化や信号の高速化に対応するには十分でない
という問題がある。
【０００４】すなわちプリント配線板の高密度配線化、
信号の高速処理化を実現するためには、プリント配線板
の回路の信号伝搬遅廷を最小限に抑えなければならない
が、この信号伝搬遅廷は、プリント配線板の誘電率と
は、下式に示される相関関係が成立し、誘電率が低いほ
ど信号伝搬遅廷が小さくなることが知られている。
信号の高速処理化を実現するためには、プリント配線板
の回路の信号伝搬遅廷を最小限に抑えなければならない
が、この信号伝搬遅廷は、プリント配線板の誘電率と
は、下式に示される相関関係が成立し、誘電率が低いほ
ど信号伝搬遅廷が小さくなることが知られている。
【０００５】Ｔｄ＝ｋ・√ε Ｔｄ＝導体の単位長当りの信号伝搬遅廷時間 ｋ＝定数 ε＝プリント配線板の誘電率
【０００６】プリント配線板は、樹脂、ガラス繊維、改
質剤等からなる複合材料であるため、構成材料の誘電率
によって最終的に誘電率が決まることになり、ガラス繊
維についても、その誘電率をできるだけ低くすることが
望まれるが、Ｅガラスの誘電率は６．０以上である。
質剤等からなる複合材料であるため、構成材料の誘電率
によって最終的に誘電率が決まることになり、ガラス繊
維についても、その誘電率をできるだけ低くすることが
望まれるが、Ｅガラスの誘電率は６．０以上である。
【０００７】この様な事情から、Ｅガラスに比べて誘電
率が低いガラス繊維が要求され、この要求を満足するガ
ラス繊維として本出願人は、特願平５−２６１２２号に
おいて重量百分率で、ＳｉＯ2 ５０．０〜６５．０
％、Ａｌ2 Ｏ3 １０．０〜１８．０％、Ｂ2 Ｏ3 １
１．０〜２５．０％、ＭｇＯ ６．０〜１４．０％、Ｃ
ａＯ １．０〜１０．０％、ＺｎＯ ０〜１０．０％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＺｎＯ１０．５〜１５．０％からなる
低誘電率ガラス繊維を提案している。
率が低いガラス繊維が要求され、この要求を満足するガ
ラス繊維として本出願人は、特願平５−２６１２２号に
おいて重量百分率で、ＳｉＯ2 ５０．０〜６５．０
％、Ａｌ2 Ｏ3 １０．０〜１８．０％、Ｂ2 Ｏ3 １
１．０〜２５．０％、ＭｇＯ ６．０〜１４．０％、Ｃ
ａＯ １．０〜１０．０％、ＺｎＯ ０〜１０．０％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＺｎＯ１０．５〜１５．０％からなる
低誘電率ガラス繊維を提案している。
【０００８】このガラス繊維の誘電率は、５．５以下で
あり、これを補強材として用いたプリント配線板は、Ｅ
ガラスを用いたプリント配線板に比べて回路の信号伝搬
遅廷が小さくなり、高密度配線化、信号の高速処理化に
対応することが可能である。
あり、これを補強材として用いたプリント配線板は、Ｅ
ガラスを用いたプリント配線板に比べて回路の信号伝搬
遅廷が小さくなり、高密度配線化、信号の高速処理化に
対応することが可能である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この低
誘電率ガラス繊維は、Ｅガラスに比べて耐酸性が悪い
為、プリント配線板製造時の薬品使用工程において劣化
しやすいという問題が生じる。
誘電率ガラス繊維は、Ｅガラスに比べて耐酸性が悪い
為、プリント配線板製造時の薬品使用工程において劣化
しやすいという問題が生じる。
【００１０】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、誘電率が６．０以下と低く、しかもＥガラ
スと同等以上に耐酸性が良い低誘電率ガラス繊維を提供
することを目的とする。
ものであり、誘電率が６．０以下と低く、しかもＥガラ
スと同等以上に耐酸性が良い低誘電率ガラス繊維を提供
することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成すべく、種々の実験を重ねた結果、ＳｉＯ2 −Ａ
ｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 −ＲＯ系ガラスにおいて、ＢａＯを
所定量含有させると、このガラス系に起因する耐酸性の
劣化を抑えることが可能となることを見いだし、本発明
として提案するに至った。
を達成すべく、種々の実験を重ねた結果、ＳｉＯ2 −Ａ
ｌ2 Ｏ3 −Ｂ2 Ｏ3 −ＲＯ系ガラスにおいて、ＢａＯを
所定量含有させると、このガラス系に起因する耐酸性の
劣化を抑えることが可能となることを見いだし、本発明
として提案するに至った。
【００１２】すなわち本発明の低誘電率ガラス繊維は、
重量百分率で、ＳｉＯ2 ５０．０〜６５．０％、Ａｌ
2 Ｏ3 １０．０〜１８．０％、Ｂ2 Ｏ3 １１．０〜
２５．０％、ＭｇＯ ０〜１０．０％、ＣａＯ ０〜１
０．０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ１．０〜１５．０％、ＺｎＯ
０〜１０．０％、ＳｒＯ ０〜１０．０％、ＢａＯ
１．０〜１０．０％の組成を有することを特徴とする。
重量百分率で、ＳｉＯ2 ５０．０〜６５．０％、Ａｌ
2 Ｏ3 １０．０〜１８．０％、Ｂ2 Ｏ3 １１．０〜
２５．０％、ＭｇＯ ０〜１０．０％、ＣａＯ ０〜１
０．０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ１．０〜１５．０％、ＺｎＯ
０〜１０．０％、ＳｒＯ ０〜１０．０％、ＢａＯ
１．０〜１０．０％の組成を有することを特徴とする。
【００１３】
【作用】本発明の低誘電率ガラス繊維の各成分を上記の
ように限定した理由は、次のとおりである。
ように限定した理由は、次のとおりである。
【００１４】ＳｉＯ2 は、ガラスの骨格成分であり、そ
の含有量は５０．０〜６５．０％である。５０．０％よ
り少ないと、耐酸性や耐水性が低下し、ガラス繊維及び
これを補強材として用いたプリント配線板の劣化を引き
起こしやすくなる。一方、６５．０％より多いと、粘度
が高くなり、溶融性が悪くなる。
の含有量は５０．０〜６５．０％である。５０．０％よ
り少ないと、耐酸性や耐水性が低下し、ガラス繊維及び
これを補強材として用いたプリント配線板の劣化を引き
起こしやすくなる。一方、６５．０％より多いと、粘度
が高くなり、溶融性が悪くなる。
【００１５】Ａｌ2 Ｏ3 もガラスの骨格成分であり、そ
の含有量は１０．０〜１８．０％である。１０．０％よ
り少ないと、ガラスの分相性が強くなり、均質なガラス
が得られ難くなると共に、耐酸性が低下する。一方、１
８．０％より多いと、液相温度が上昇し、紡糸性が悪く
なる。
の含有量は１０．０〜１８．０％である。１０．０％よ
り少ないと、ガラスの分相性が強くなり、均質なガラス
が得られ難くなると共に、耐酸性が低下する。一方、１
８．０％より多いと、液相温度が上昇し、紡糸性が悪く
なる。
【００１６】Ｂ2 Ｏ3 もガラスの骨格成分であり、また
融剤として作用すると共に、ガラスの誘電率を下げる作
用を有し、その含有量は１１．０〜２５．０％である。
１１．０％より少ないと、誘電率が高くなり、一方、２
５．０％より多いと、溶融時の揮発量が増大し、均質な
ガラスが得られ難くなると共に、耐酸性が低下する。
融剤として作用すると共に、ガラスの誘電率を下げる作
用を有し、その含有量は１１．０〜２５．０％である。
１１．０％より少ないと、誘電率が高くなり、一方、２
５．０％より多いと、溶融時の揮発量が増大し、均質な
ガラスが得られ難くなると共に、耐酸性が低下する。
【００１７】ＭｇＯは、融剤として作用する成分であ
り、その含有量は、０〜１０．０％である。１０．０％
より多いと、誘電率が高くなると共にガラスが失透し易
くなるため好ましくない。
り、その含有量は、０〜１０．０％である。１０．０％
より多いと、誘電率が高くなると共にガラスが失透し易
くなるため好ましくない。
【００１８】ＣａＯ、ＺｎＯ及びＳｒＯも、融剤として
作用する成分であり、その含有量は、各々０〜１０．０
％である。１０．０％より多いと、誘電率が高くなるた
め好ましくない。
作用する成分であり、その含有量は、各々０〜１０．０
％である。１０．０％より多いと、誘電率が高くなるた
め好ましくない。
【００１９】ただし、特にＭｇＯとＣａＯの合量が、
１．０％より少ないと、粘度が高くなって溶融性が悪く
なり、一方、１５．０％より多いと、誘電率が高くなり
すぎるため、１．０〜１５．０％にすることが必要であ
る。
１．０％より少ないと、粘度が高くなって溶融性が悪く
なり、一方、１５．０％より多いと、誘電率が高くなり
すぎるため、１．０〜１５．０％にすることが必要であ
る。
【００２０】ＢａＯは、上記のガラス系に起因する耐酸
性の劣化を抑える成分であり、その含有量は１．０〜１
０．０％である。１．０％より少ないと上記効果がな
く、１０．０％より多いと誘電率が高くなるため好まし
くない。
性の劣化を抑える成分であり、その含有量は１．０〜１
０．０％である。１．０％より少ないと上記効果がな
く、１０．０％より多いと誘電率が高くなるため好まし
くない。
【００２１】ＺｒＯ2 は、不純物で混入する成分である
が、その含有量が１．０％を超えると、誘電率が高くな
ると共に、失透性が強くなるため好ましくない。
が、その含有量が１．０％を超えると、誘電率が高くな
ると共に、失透性が強くなるため好ましくない。
【００２２】尚、本発明においては、上記成分以外に
も、ガラスの特性を損なわせない程度に、Ｌｉ2 Ｏ、Ｎ
ａ2 Ｏ及びＫ2 Ｏといったアルカリ金属酸化物を３．０
％まで、またこれらの成分以外にも、ＴｉＯ2 、Ａｓ2
Ｏ3 、Ｓｂ2 Ｏ3 、Ｆ2 、Ｃｌ2 、ＳＯ3 等の成分を
５．０％まで含有させることが可能である。
も、ガラスの特性を損なわせない程度に、Ｌｉ2 Ｏ、Ｎ
ａ2 Ｏ及びＫ2 Ｏといったアルカリ金属酸化物を３．０
％まで、またこれらの成分以外にも、ＴｉＯ2 、Ａｓ2
Ｏ3 、Ｓｂ2 Ｏ3 、Ｆ2 、Ｃｌ2 、ＳＯ3 等の成分を
５．０％まで含有させることが可能である。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の低誘電率ガラス繊維を実施例
に基づいて詳細に説明する。
に基づいて詳細に説明する。
【００２４】表１、２は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．
１〜１０）及び比較例（試料Ｎｏ．１１〜１３）を各々
示すものである。尚、比較例のＮｏ．１３は、Ｅガラス
を挙げた。
１〜１０）及び比較例（試料Ｎｏ．１１〜１３）を各々
示すものである。尚、比較例のＮｏ．１３は、Ｅガラス
を挙げた。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】表中の各試料の調製方法は以下の通りであ
る。
る。
【００２８】まず各試料のガラス組成になるように調合
した原料バッチを白金ルツボに入れて電気炉中で約１５
５０℃、１６時間の条件で溶融した。次いでこの溶融ガ
ラスをカーボン板上に流し出し、板状に成形した後、冷
却炉で除歪した。
した原料バッチを白金ルツボに入れて電気炉中で約１５
５０℃、１６時間の条件で溶融した。次いでこの溶融ガ
ラスをカーボン板上に流し出し、板状に成形した後、冷
却炉で除歪した。
【００２９】こうして作製した各試料の耐酸性、誘電
率、紡糸温度、液相温度、紡糸温度と液相温度との差
（ΔＴ）を表に示した。
率、紡糸温度、液相温度、紡糸温度と液相温度との差
（ΔＴ）を表に示した。
【００３０】表から明らかなように、実施例であるＮ
ｏ．１〜１０の各試料は、耐酸性が良好であり、また誘
電率が５．６以下と低く、しかも紡糸温度が１４２９℃
以下、液相温度が１１４５℃以下、ΔＴが２５９℃以上
であり、紡糸性が良好である。
ｏ．１〜１０の各試料は、耐酸性が良好であり、また誘
電率が５．６以下と低く、しかも紡糸温度が１４２９℃
以下、液相温度が１１４５℃以下、ΔＴが２５９℃以上
であり、紡糸性が良好である。
【００３１】それに対し、比較例であるＮｏ．１１の試
料は、誘電率が低く、比較的良好な紡糸性を有している
が、耐酸性が非常に悪かった。またＮｏ．１２の試料
は、耐酸性と誘電率については良好であったが、ΔＴが
７７℃以下であり、紡糸性に劣っていた。さらにＥガラ
スであるＮｏ．１３の試料は、耐酸性については良好で
あったが、誘電率が高かった。
料は、誘電率が低く、比較的良好な紡糸性を有している
が、耐酸性が非常に悪かった。またＮｏ．１２の試料
は、耐酸性と誘電率については良好であったが、ΔＴが
７７℃以下であり、紡糸性に劣っていた。さらにＥガラ
スであるＮｏ．１３の試料は、耐酸性については良好で
あったが、誘電率が高かった。
【００３２】尚、表中の耐酸性は、上記の板状ガラスの
一部を３０〜５０メッシュのガラスに粉砕し、次いで比
重相当分のガラスを精秤し、８０℃、４時間の条件で１
０重量％に調整した塩酸溶液中に入れた後、その重量減
の割合を算出したものであり、重量減％が大きいほど、
耐酸性が悪いということになる。
一部を３０〜５０メッシュのガラスに粉砕し、次いで比
重相当分のガラスを精秤し、８０℃、４時間の条件で１
０重量％に調整した塩酸溶液中に入れた後、その重量減
の割合を算出したものであり、重量減％が大きいほど、
耐酸性が悪いということになる。
【００３３】また誘電率は、上記の板状ガラスの一部を
切断し、５０×５０×３ｍｍに両面光学研磨した後、イ
ンピーダンスアナライザーを使用して室温における周波
数１ＭＨZ での誘電率を測定したものである。
切断し、５０×５０×３ｍｍに両面光学研磨した後、イ
ンピーダンスアナライザーを使用して室温における周波
数１ＭＨZ での誘電率を測定したものである。
【００３４】紡糸温度は、各試料の一部を白金ルツボ内
で再溶融し、その融液の粘度を周知の白金球引き上げ法
により測定したものであり、１０3 ポイズの粘度に相当
する温度を示すものである。
で再溶融し、その融液の粘度を周知の白金球引き上げ法
により測定したものであり、１０3 ポイズの粘度に相当
する温度を示すものである。
【００３５】液相温度は、上記の板状ガラスの一部を切
断し、３０〜５０メッシュの粉末状に粉砕し、白金ボー
トに入れ、温度勾配炉に１６時間保持した後、失透観察
により測定したものであり、失透した時の温度を示すも
のである。
断し、３０〜５０メッシュの粉末状に粉砕し、白金ボー
トに入れ、温度勾配炉に１６時間保持した後、失透観察
により測定したものであり、失透した時の温度を示すも
のである。
【００３６】
【発明の効果】以上のように本発明の低誘電率ガラス繊
維は、耐酸性が良好で、誘電率が６．０以下と低いた
め、高密度配線化、信号の高速処理化に対応することが
要求されるプリント配線板の強化材として好適であり、
しかも紡糸性に優れているため、量産化に適している。
維は、耐酸性が良好で、誘電率が６．０以下と低いた
め、高密度配線化、信号の高速処理化に対応することが
要求されるプリント配線板の強化材として好適であり、
しかも紡糸性に優れているため、量産化に適している。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量百分率で、ＳｉＯ2 ５０．０〜６
５．０％、Ａｌ2 Ｏ3 １０．０〜１８．０％、Ｂ2 Ｏ
3 １１．０〜２５．０％、ＭｇＯ ０〜１０．０％、Ｃ
ａＯ ０〜１０．０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ １．０〜１
５．０％、ＺｎＯ ０〜１０．０％、ＳｒＯ ０〜１
０．０％、ＢａＯ １．０〜１０．０％の組成を有する
ことを特徴とする低誘電率ガラス繊維。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17615493A JP3409806B2 (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | 低誘電率ガラス繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17615493A JP3409806B2 (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | 低誘電率ガラス繊維 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0710598A true JPH0710598A (ja) | 1995-01-13 |
| JP3409806B2 JP3409806B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=16008610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17615493A Expired - Fee Related JP3409806B2 (ja) | 1993-06-22 | 1993-06-22 | 低誘電率ガラス繊維 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3409806B2 (ja) |
Cited By (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP0831072A4 (en) * | 1995-06-05 | 1999-01-20 | Nitto Boseki Co Ltd | LOW PERMITTIVITY GLASS FIBERS |
| WO1999052833A1 (fr) | 1998-04-14 | 1999-10-21 | Nitto Boseki Co., Ltd. | Fibre de verre a faible constante dielectrique et tissu tisse de fibres de verre realise a partir de ces fibres |
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| WO2010109721A1 (ja) * | 2009-03-25 | 2010-09-30 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス繊維用ガラス組成物、ガラス繊維及びガラス繊維シート状物 |
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| JP2011042509A (ja) * | 2009-08-19 | 2011-03-03 | Nippon Electric Glass Co Ltd | ガラスフィルム |
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