JPH0730158B2 - ポリウレタンエラストマ−の製造方法 - Google Patents
ポリウレタンエラストマ−の製造方法Info
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- JPH0730158B2 JPH0730158B2 JP61118342A JP11834286A JPH0730158B2 JP H0730158 B2 JPH0730158 B2 JP H0730158B2 JP 61118342 A JP61118342 A JP 61118342A JP 11834286 A JP11834286 A JP 11834286A JP H0730158 B2 JPH0730158 B2 JP H0730158B2
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- Japan
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- polyurethane elastomer
- ether
- curing agent
- hydroxyethyl
- bis
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は優れた生産性,機械的特性,熱的性質を有する
ポリウレタンエラストマーの製造方法に関する。
ポリウレタンエラストマーの製造方法に関する。
(従来の技術) 従来ポリウレタンエラストマーの製造方法としてポリオ
ールと過剰のポリイソシアネートとを反応させて末端に
イソシアネート基を有する液状ポリウレタンプレポリマ
ーを形成させ、次いでこれに硬化剤を反応させるプレポ
リマー法があり、このような製造方法において、イソシ
アネートとして4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート等の二環式イソシアネートを選択した場合、硬化剤
としてはジオール系の硬化剤が有効であることが知られ
ている。なかでもハイドロキノンビス(β−ヒドロキシ
エチル)エーテルは、安全衛生上,さらに得られるポリ
ウレタンエラストマーの機械的性質及び熱的性質におい
て優れた硬化剤である。しかし、このハイドロキノンビ
ス(β−ヒドロキシエチル)エーテルを硬化剤として使
用した場合成型物の脱型に必要な強度の発生が遅い,即
ちグリーン強度の発現が遅いために脱型に時間がかか
り、生産性が極めて悪い。また、その時の成型物に白色
斑点が生じる、いわゆるスターリング現象が起こり、不
良率を高くするという製造時の大きな欠点があった。こ
のためこれらの点を改良する方法として、ハイドロキノ
ンビス(β−ヒドロキシエチル)エーテルと1,2−ビス
−(2−アミノフェニルチオ)エタンとを混合すること
により問題点を解決する方法が提案された。(特開昭57
-96012号公報) (解決しようとする問題点) しかし、上記方法では、硬化剤としてハイドロキノンビ
ス(β−ヒドロキシエチル)エーテルを単独で使用した
場合と比べ、脱型時間が短縮でき生産性の改善はできる
反面、得られたポリウレタンエラストマーの硬度等に代
表される機械的強度および熱的特性の低下を示し、硬化
剤としてハイドロキノンビス(β−ヒドロキシエチル)
エーテルが有する優れた特性を十分に活かしてはおらず
満足できるものではなかった。
ールと過剰のポリイソシアネートとを反応させて末端に
イソシアネート基を有する液状ポリウレタンプレポリマ
ーを形成させ、次いでこれに硬化剤を反応させるプレポ
リマー法があり、このような製造方法において、イソシ
アネートとして4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート等の二環式イソシアネートを選択した場合、硬化剤
としてはジオール系の硬化剤が有効であることが知られ
ている。なかでもハイドロキノンビス(β−ヒドロキシ
エチル)エーテルは、安全衛生上,さらに得られるポリ
ウレタンエラストマーの機械的性質及び熱的性質におい
て優れた硬化剤である。しかし、このハイドロキノンビ
ス(β−ヒドロキシエチル)エーテルを硬化剤として使
用した場合成型物の脱型に必要な強度の発生が遅い,即
ちグリーン強度の発現が遅いために脱型に時間がかか
り、生産性が極めて悪い。また、その時の成型物に白色
斑点が生じる、いわゆるスターリング現象が起こり、不
良率を高くするという製造時の大きな欠点があった。こ
のためこれらの点を改良する方法として、ハイドロキノ
ンビス(β−ヒドロキシエチル)エーテルと1,2−ビス
−(2−アミノフェニルチオ)エタンとを混合すること
により問題点を解決する方法が提案された。(特開昭57
-96012号公報) (解決しようとする問題点) しかし、上記方法では、硬化剤としてハイドロキノンビ
ス(β−ヒドロキシエチル)エーテルを単独で使用した
場合と比べ、脱型時間が短縮でき生産性の改善はできる
反面、得られたポリウレタンエラストマーの硬度等に代
表される機械的強度および熱的特性の低下を示し、硬化
剤としてハイドロキノンビス(β−ヒドロキシエチル)
エーテルが有する優れた特性を十分に活かしてはおらず
満足できるものではなかった。
(問題点を解決するための手段) そこで、本発明者らは、このハイドロキノンビス(β−
ヒドロキシエチル)エーテルを硬化剤として得られるポ
リウレタンエラストマーの硬度等の機械的強度、および
熱的特性を損なうことなくこれらのポリウレタンエラス
トマーの生産性,即ち脱型時間およびスターリング現象
を抜本的に改善すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に
到達したものである。
ヒドロキシエチル)エーテルを硬化剤として得られるポ
リウレタンエラストマーの硬度等の機械的強度、および
熱的特性を損なうことなくこれらのポリウレタンエラス
トマーの生産性,即ち脱型時間およびスターリング現象
を抜本的に改善すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に
到達したものである。
すなわち本発明は、末端にイソシアネート基を有するプ
レポリマーと硬化剤とを反応させてポリウレタンエラス
トマーを製造する方法において、硬化剤としてハイドロ
キノンビス(β−ヒドロキシエチル)エーテルと一般式 〔式中、Rは低級アルキレン基を表し、X1、X2はそれぞ
れハロゲン原子を表す。〕 および/または一般式 〔式中、R′は低級アルキレン基を表し、X1、X2はそれ
ぞれハロゲン原子を表し、m、nは0または2を表
す。〕 で表される芳香族ジアミンとを混合してなる混合硬化剤
を用いることを特徴とするポリウレタンエラストマーの
製造方法である。
レポリマーと硬化剤とを反応させてポリウレタンエラス
トマーを製造する方法において、硬化剤としてハイドロ
キノンビス(β−ヒドロキシエチル)エーテルと一般式 〔式中、Rは低級アルキレン基を表し、X1、X2はそれぞ
れハロゲン原子を表す。〕 および/または一般式 〔式中、R′は低級アルキレン基を表し、X1、X2はそれ
ぞれハロゲン原子を表し、m、nは0または2を表
す。〕 で表される芳香族ジアミンとを混合してなる混合硬化剤
を用いることを特徴とするポリウレタンエラストマーの
製造方法である。
本発明において使用される一般式(I)および/または
(II)で示される芳香族ジアミンとしては、4,4′−メ
チレンビス(2,3−ジクロロアニリン),4,4′−メチレ
ンビス(2,6−ジクロロアニリン)等のジアミノジフェ
ニルメタン類、または1,3−プロパンジオールビス(4
−アミノベンゾエート)等のアミノ安息香酸エステル類
等が挙げられる。
(II)で示される芳香族ジアミンとしては、4,4′−メ
チレンビス(2,3−ジクロロアニリン),4,4′−メチレ
ンビス(2,6−ジクロロアニリン)等のジアミノジフェ
ニルメタン類、または1,3−プロパンジオールビス(4
−アミノベンゾエート)等のアミノ安息香酸エステル類
等が挙げられる。
また、ハイドロキノンビス(β−ヒドロキシエチル)エ
ーテルと一般式(I)および/または(II)で示される
芳香族ジアミンとの混合比(モル比)は、〔ハイドロキ
ノンビス(β−ヒドロキシエチル)エーテル/一般式
(I)および/または(II)の芳香族ジアミン〕1/0.08
〜1である。一般式(I)および/または(II)で示さ
れる芳香族ジアミンの量をこの範囲以上混合した場合、
ゲル化速度が速くポットライフが短くなるため金型注入
が不可能となり好ましくない。
ーテルと一般式(I)および/または(II)で示される
芳香族ジアミンとの混合比(モル比)は、〔ハイドロキ
ノンビス(β−ヒドロキシエチル)エーテル/一般式
(I)および/または(II)の芳香族ジアミン〕1/0.08
〜1である。一般式(I)および/または(II)で示さ
れる芳香族ジアミンの量をこの範囲以上混合した場合、
ゲル化速度が速くポットライフが短くなるため金型注入
が不可能となり好ましくない。
また、本発明で使用される末端にイソシアネート基を有
する液状ポリウレタンプレポリマーはポリオールとポリ
イソシアネートとを反応させることにより得られるが、
その製造方法及び製造条件を含めて同業者には十分公知
のものである。このポリウレタンプレポリマー製造に使
用する原料ポリイソシアネートとしては、4,4′−ジフ
ェニルメタンジイソシアネート,4,4′−ジフェニルメタ
ンジイソシアネートをベースとする室温で液状のポリイ
ソシアネートまたはこれらイソシアネート化合物の2種
以上の混合物等を例示できる。
する液状ポリウレタンプレポリマーはポリオールとポリ
イソシアネートとを反応させることにより得られるが、
その製造方法及び製造条件を含めて同業者には十分公知
のものである。このポリウレタンプレポリマー製造に使
用する原料ポリイソシアネートとしては、4,4′−ジフ
ェニルメタンジイソシアネート,4,4′−ジフェニルメタ
ンジイソシアネートをベースとする室温で液状のポリイ
ソシアネートまたはこれらイソシアネート化合物の2種
以上の混合物等を例示できる。
また、ポリオールとしては、ポリエーテルポリオール,
ポリエステルポリオール,重合体ポリオール,ポリブタ
ジエンポリオール等およびこれら2種類以上の混合物が
包含される。具体的にはポリエーテルポリオールとして
は、低分子ポリオール(エチレングリコール,プロピレ
ングリコール,1,4−ブタンジオール,1,3−ブタンジオー
ルなどの二官能ポリオール、グリセリン,トリメチロー
ルプロパン,ペンタエリスリトール,シュクローズなど
の三官能以上のポリオール等)、アミン類(アルカノー
ルアミン例えばトリエタノールアミン,N−メチルジエタ
ノールアミン、脂肪族ポリアミン例えばエチレンジアミ
ン、芳香族ポリアミン例えばトリレンジアミン,メチレ
ンジアニリン,ポリメチレンポリフェニルアミンなど)
等のような少なくとも2個の活性水素原子を有する化合
物のアルキレンオキシド(炭素数2〜4のアルキレンオ
キシド例えばエチレンオキシド,プロピレンオキシド,
ブチレンオキシドなど)付加物、アルキレンオキシドの
開環重合物(テトラヒドロフランの開環重合,加水分解
によるポリテトラメチレンエーテルグリコール)などが
挙げられ、ポリエステルポリオールとしては、ポリカル
ボン酸(脂肪族ポリカルボン酸例えばアジピン酸,マレ
イン酸,二量化リノレイン酸、芳香族ポリカルボン酸例
えばフタル酸など)とポリオール(上述のような低分子
ポリオールまたはポリエーテルポリオール)との縮合に
より得られるポリエステルポリオール,ラクトンポリエ
ステル(ポリカプロラクトンなど)が挙げられ、重合体
ポリオールとしてはポリオール(ポリエーテルポリオー
ル,ポリエステルポリオール等)中でビニルモノマー
(アクリルニトリルおよび/またはスチレンなど)を重
合させて得られるものが挙げられ、さらにポリブタジエ
ンポリオールとしては水酸基含有のラジカル開始剤ブタ
ジエンを重合させて得られたもの,ナトリウム,リチウ
ムなどのアニオン重合触媒をもちいてブタジエンを重合
させて得られた活性末端重合体にエチレンオキシドのよ
うに水酸基になる化合物を付加させて得られるもの等が
挙げられる。これらのポリオールのうち好ましいのはポ
リエーテルポリオール,ポリエステルポリオールであ
る。
ポリエステルポリオール,重合体ポリオール,ポリブタ
ジエンポリオール等およびこれら2種類以上の混合物が
包含される。具体的にはポリエーテルポリオールとして
は、低分子ポリオール(エチレングリコール,プロピレ
ングリコール,1,4−ブタンジオール,1,3−ブタンジオー
ルなどの二官能ポリオール、グリセリン,トリメチロー
ルプロパン,ペンタエリスリトール,シュクローズなど
の三官能以上のポリオール等)、アミン類(アルカノー
ルアミン例えばトリエタノールアミン,N−メチルジエタ
ノールアミン、脂肪族ポリアミン例えばエチレンジアミ
ン、芳香族ポリアミン例えばトリレンジアミン,メチレ
ンジアニリン,ポリメチレンポリフェニルアミンなど)
等のような少なくとも2個の活性水素原子を有する化合
物のアルキレンオキシド(炭素数2〜4のアルキレンオ
キシド例えばエチレンオキシド,プロピレンオキシド,
ブチレンオキシドなど)付加物、アルキレンオキシドの
開環重合物(テトラヒドロフランの開環重合,加水分解
によるポリテトラメチレンエーテルグリコール)などが
挙げられ、ポリエステルポリオールとしては、ポリカル
ボン酸(脂肪族ポリカルボン酸例えばアジピン酸,マレ
イン酸,二量化リノレイン酸、芳香族ポリカルボン酸例
えばフタル酸など)とポリオール(上述のような低分子
ポリオールまたはポリエーテルポリオール)との縮合に
より得られるポリエステルポリオール,ラクトンポリエ
ステル(ポリカプロラクトンなど)が挙げられ、重合体
ポリオールとしてはポリオール(ポリエーテルポリオー
ル,ポリエステルポリオール等)中でビニルモノマー
(アクリルニトリルおよび/またはスチレンなど)を重
合させて得られるものが挙げられ、さらにポリブタジエ
ンポリオールとしては水酸基含有のラジカル開始剤ブタ
ジエンを重合させて得られたもの,ナトリウム,リチウ
ムなどのアニオン重合触媒をもちいてブタジエンを重合
させて得られた活性末端重合体にエチレンオキシドのよ
うに水酸基になる化合物を付加させて得られるもの等が
挙げられる。これらのポリオールのうち好ましいのはポ
リエーテルポリオール,ポリエステルポリオールであ
る。
また本発明に従ってポリウレタンエラストマーを製造す
るには、まず90〜100℃に予熱し5〜20mmHgの減圧下で
真空脱泡したポリウレタンプレポリマーに、ハイドロキ
ノンビス(β−ヒドロキシエチル)エーテルと一般式
(I)および/または(II)で示される芳香族ジアミン
とを混合し加熱溶融した硬化剤をNCOインデックス(NCO
/NH2+OH)が1.05〜1.10の範囲となる量を加え、泡が混
入しないように注意深く攪拌する。これを、100〜200℃
に予熱した金型に素早く注入し、同温度で脱型可能にな
るまで硬化する。硬化後、脱型した成型物は更に同温度
で数時間(3〜16時間)後硬化し、更に室温で約1週間
熟成することにより製造することができる。
るには、まず90〜100℃に予熱し5〜20mmHgの減圧下で
真空脱泡したポリウレタンプレポリマーに、ハイドロキ
ノンビス(β−ヒドロキシエチル)エーテルと一般式
(I)および/または(II)で示される芳香族ジアミン
とを混合し加熱溶融した硬化剤をNCOインデックス(NCO
/NH2+OH)が1.05〜1.10の範囲となる量を加え、泡が混
入しないように注意深く攪拌する。これを、100〜200℃
に予熱した金型に素早く注入し、同温度で脱型可能にな
るまで硬化する。硬化後、脱型した成型物は更に同温度
で数時間(3〜16時間)後硬化し、更に室温で約1週間
熟成することにより製造することができる。
(発明の効果) 本発明によれば、硬化剤としてハイドロキノンビス(β
−ヒドロキシエチル)エーテルを使用して得られるポリ
ウレタンエラストマーの優れた機械的性質及び熱的性質
を損なうことなく、硬化剤としてハイドロキノンビス
(β−ヒドロキシエチル)エーテルを使用した場合の欠
点である長い脱型時間に起因する低作業性およびスター
リング現象による高不良率を改善する方法を可能にした
ものである。
−ヒドロキシエチル)エーテルを使用して得られるポリ
ウレタンエラストマーの優れた機械的性質及び熱的性質
を損なうことなく、硬化剤としてハイドロキノンビス
(β−ヒドロキシエチル)エーテルを使用した場合の欠
点である長い脱型時間に起因する低作業性およびスター
リング現象による高不良率を改善する方法を可能にした
ものである。
(実施例) 本発明で製造されたポリウレタンエラストマーの機械的
性質はJISK-6301に準じて測定した。またこれらのポリ
ウレタンエラストマーの熱的性質は、粘弾性スペクトロ
メーター(岩本製作所製;Model F-III)により周波数10
Hz,昇温速度3℃/分,測定温度範囲−100〜+250℃の
条件下で測定した損失弾性率から求めたガラス転移点
(以下Tgと示す。)および軟化点(以下Tmと示す。)と
して示した。
性質はJISK-6301に準じて測定した。またこれらのポリ
ウレタンエラストマーの熱的性質は、粘弾性スペクトロ
メーター(岩本製作所製;Model F-III)により周波数10
Hz,昇温速度3℃/分,測定温度範囲−100〜+250℃の
条件下で測定した損失弾性率から求めたガラス転移点
(以下Tgと示す。)および軟化点(以下Tmと示す。)と
して示した。
実施例1〜3 プレポリマーとしてMDI系プレポリマーのハイブラセンB
-625(ユニロイヤル製;NCO含有量6.41重量%)100gを10
0℃に予熱し真空脱泡(5〜10mmHg)を行い、これにハ
イドロキノン ビス(β−ヒドロキシエチル)エーテル
(表1中ではHBHEと略す。)と4,4′−メチレン ビス
(2,3−ジクロロアニリン)(表1中ではMDBAと略
す。)とのモル比が1/0.2,1/0.5,1/1の割合になるよう1
50℃で調製した混合硬化剤溶融物をNCOインデックス(N
CO/NH2+OHモル比)が1.05になる量を加え泡が混入しな
いように注意深く攪拌した。このウレタン混合物を110
℃に予熱した試験シート作成用金型に注入し、その温度
で脱型可能になる時間即ちシート状成型物を180度折り
曲げても割れなくなる時間(脱型時間)まで硬化した。
その後脱型し、そのシート状成型物をさらに同温度(11
0℃)に調製した熱風循環式ギャーオーブン内で16時間
後硬化し、次いで23℃,湿度50%に調製された室内にて
1週間熟成し各種試験に供した、結果を表1に示す。
-625(ユニロイヤル製;NCO含有量6.41重量%)100gを10
0℃に予熱し真空脱泡(5〜10mmHg)を行い、これにハ
イドロキノン ビス(β−ヒドロキシエチル)エーテル
(表1中ではHBHEと略す。)と4,4′−メチレン ビス
(2,3−ジクロロアニリン)(表1中ではMDBAと略
す。)とのモル比が1/0.2,1/0.5,1/1の割合になるよう1
50℃で調製した混合硬化剤溶融物をNCOインデックス(N
CO/NH2+OHモル比)が1.05になる量を加え泡が混入しな
いように注意深く攪拌した。このウレタン混合物を110
℃に予熱した試験シート作成用金型に注入し、その温度
で脱型可能になる時間即ちシート状成型物を180度折り
曲げても割れなくなる時間(脱型時間)まで硬化した。
その後脱型し、そのシート状成型物をさらに同温度(11
0℃)に調製した熱風循環式ギャーオーブン内で16時間
後硬化し、次いで23℃,湿度50%に調製された室内にて
1週間熟成し各種試験に供した、結果を表1に示す。
比較例1 実施例1の4,4′−メチレン ビス(2,3−ジクロロアニ
リン)の代わりに1,2−ビス(2−アミノフェニルチ
オ)エタン(表中BAPEと略す。)を使用し、ハイドロキ
ノンビス(β−ヒドロキシエチル)エーテルとの混合モ
ル比が、1/0.14の割合となるように調製した混合硬化剤
溶融物を使用した以外実施例1と同様に行った結果を表
1に示す。
リン)の代わりに1,2−ビス(2−アミノフェニルチ
オ)エタン(表中BAPEと略す。)を使用し、ハイドロキ
ノンビス(β−ヒドロキシエチル)エーテルとの混合モ
ル比が、1/0.14の割合となるように調製した混合硬化剤
溶融物を使用した以外実施例1と同様に行った結果を表
1に示す。
比較例2 実施例1において硬化剤としてハイドロキノンビス(β
−ヒドロキシエチル)エーテル単独の溶融物を使用した
以外実施例1と同様に行ったものを表1に示す。
−ヒドロキシエチル)エーテル単独の溶融物を使用した
以外実施例1と同様に行ったものを表1に示す。
実施例4 実施例1において4,4′−メチレンビス(2,3−ジクロロ
アニリン)の代わりに1,3−プロパンジオール ビス
(4−アミノベンゾエート)(表中PDABと略す。)を使
用し、ハイドロキノンビス(β−ヒドロキシエチル)エ
ーテルとの混合モル比が1/0.43の割合となるように調製
した混合硬化剤溶融物を使用した以外実施例1と同様に
行った結果を表1に示す。
アニリン)の代わりに1,3−プロパンジオール ビス
(4−アミノベンゾエート)(表中PDABと略す。)を使
用し、ハイドロキノンビス(β−ヒドロキシエチル)エ
ーテルとの混合モル比が1/0.43の割合となるように調製
した混合硬化剤溶融物を使用した以外実施例1と同様に
行った結果を表1に示す。
Claims (1)
- 【請求項1】末端にイソシアネート基を有するプレポリ
マーと硬化剤とを反応させてポリウレタンエラストマー
を製造する方法において、硬化剤としてハイドロキノン
ビス(β−ヒドロキシエチル)エーテルと一般式 〔式中、Rは低級アルキレン基を表し、X1、X2はそれぞ
れハロゲン原子を表す。〕 および/または一般式 〔式中、R′は低級アルキレン基を表し、X1、X2はそれ
ぞれハロゲン原子を表し、m、nは0または2を表
す。〕 で表される芳香族ジアミンとを混合してなる混合硬化剤
を用いることを特徴とするポリウレタンエラストマーの
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61118342A JPH0730158B2 (ja) | 1986-05-22 | 1986-05-22 | ポリウレタンエラストマ−の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61118342A JPH0730158B2 (ja) | 1986-05-22 | 1986-05-22 | ポリウレタンエラストマ−の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62275119A JPS62275119A (ja) | 1987-11-30 |
JPH0730158B2 true JPH0730158B2 (ja) | 1995-04-05 |
Family
ID=14734307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61118342A Expired - Lifetime JPH0730158B2 (ja) | 1986-05-22 | 1986-05-22 | ポリウレタンエラストマ−の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0730158B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6258917B1 (en) * | 1996-05-21 | 2001-07-10 | Simula, Inc. | Extrudable thermoplastic elastomeric urea-extended polyurethane |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5951943A (ja) * | 1982-09-17 | 1984-03-26 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | ウレタンエラストマ−組成物 |
DE3329775A1 (de) * | 1983-08-18 | 1985-02-28 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Thermoplastische polyurethane hoher waermestandfestigkeit auf basis von naphthylendiisocyanat, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung |
JPS6090284A (ja) * | 1983-10-22 | 1985-05-21 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | シ−ラント組成物 |
US4689356A (en) * | 1985-12-10 | 1987-08-25 | The Dow Chemical Company | Polyurethane elastomers prepared in a two-step process using mixtures of chain extenders |
-
1986
- 1986-05-22 JP JP61118342A patent/JPH0730158B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62275119A (ja) | 1987-11-30 |
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