JPS5870201A - 反射防止膜を施した強化ガラス - Google Patents
反射防止膜を施した強化ガラスInfo
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- JPS5870201A JPS5870201A JP56169384A JP16938481A JPS5870201A JP S5870201 A JPS5870201 A JP S5870201A JP 56169384 A JP56169384 A JP 56169384A JP 16938481 A JP16938481 A JP 16938481A JP S5870201 A JPS5870201 A JP S5870201A
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- Japan
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- film
- stress
- internal stress
- tempered glass
- film material
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/11—Anti-reflection coatings
- G02B1/113—Anti-reflection coatings using inorganic layer materials only
- G02B1/115—Multilayers
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は強化ガラス、特に良好な反射防止効果を示し、
かつ反射防止膜全体としての内部応力が圧縮応力もしく
は極く小さな引張り応力を示すように構成された反射防
止膜を施した強化ガラスに関する。
かつ反射防止膜全体としての内部応力が圧縮応力もしく
は極く小さな引張り応力を示すように構成された反射防
止膜を施した強化ガラスに関する。
一般に１強化ガラスとは加熱急冷処理や化学的処理時に
より、その表面に圧縮応力を、かつその内部に引張り応
力を残留させ１曲げ強さ、衝撃強さ等の点で改良された
ガラスを意味する。
より、その表面に圧縮応力を、かつその内部に引張り応
力を残留させ１曲げ強さ、衝撃強さ等の点で改良された
ガラスを意味する。
このように残留応力を有するが２スは１表面反射防止効
果、装飾的効果勢を付与する目的で金属もしくは非金属
の薄膜で被覆される。しかしながら、ガラス基板を加熱
し良状態で被橿物質を蒸着すると、冷却の際に、ガラス
よシも膨張係数の小さな物質の場合には、該蒸着膜が強
化ガラス表面の残留圧縮応力を打消すような引張シ応力
を生じ、これによってガラスの強化効果が失われてしま
う。
果、装飾的効果勢を付与する目的で金属もしくは非金属
の薄膜で被覆される。しかしながら、ガラス基板を加熱
し良状態で被橿物質を蒸着すると、冷却の際に、ガラス
よシも膨張係数の小さな物質の場合には、該蒸着膜が強
化ガラス表面の残留圧縮応力を打消すような引張シ応力
を生じ、これによってガラスの強化効果が失われてしま
う。
特公昭ｊ３−／♂３３７号公報に開示された発明では、
前記の如を欠点を改善するために、基板（強化ガラス）
温度７０℃にて第１層を蒸着し。
前記の如を欠点を改善するために、基板（強化ガラス）
温度７０℃にて第１層を蒸着し。
次いで同温度ｌｊＯ″ＣＫて第２層を蒸着している。
しかしながら、この方法は基板温度を、蒸着物質（ここ
ではＭＩＦ、 ）の付着力の許容限界に迄引下げたもの
に他ならず１通常の蒸着方法でＡ４Ｆ２膜を蒸着する場
合には本方法における如く７０〜／！Ｏ”Ｃｆｌｊｉ度
の基板温度では十分に高い耐久性を有する蒸着膜を得る
ことができない。
ではＭＩＦ、 ）の付着力の許容限界に迄引下げたもの
に他ならず１通常の蒸着方法でＡ４Ｆ２膜を蒸着する場
合には本方法における如く７０〜／！Ｏ”Ｃｆｌｊｉ度
の基板温度では十分に高い耐久性を有する蒸着膜を得る
ことができない。
また、前記公報には多層膜による広帯域反射防止膜につ
いては何時記載されていないが、このような点において
も改善された、更に高性能の強化ガラスに対する要求が
ある。
いては何時記載されていないが、このような点において
も改善された、更に高性能の強化ガラスに対する要求が
ある。
一般的に知られている多層反射防止膜は図１に示すよう
な膜構成〔図中の参照番号 １〜５は夫々Ａ４Ｆ膜（ｎ
ｄ＝／、２ｊｎｆｆｌ）ｓＺｒｏ、１膜（，２ｊ”０ｎ
Ｉｎ）。
な膜構成〔図中の参照番号 １〜５は夫々Ａ４Ｆ膜（ｎ
ｄ＝／、２ｊｎｆｆｌ）ｓＺｒｏ、１膜（，２ｊ”０ｎ
Ｉｎ）。
Ａ４Ｆ２膜（３７ＷＭ′ｎ） 、 ＺｒＯ２膜（２７ｎ
ｆｆｌ ’）およびガラス基板を示す〕を有し、 Ｉｄ
ｌＦ、膜の使用によりガラス基板の反射防止特性を改善
しようとするものである。
ｆｆｌ ’）およびガラス基板を示す〕を有し、 Ｉｄ
ｌＦ、膜の使用によりガラス基板の反射防止特性を改善
しようとするものである。
しかしながら、 ＭｉｊＦ、膜は大きな引張り応力を有
し、かつ多層反射防止膜全体としての内部応力もやは゛
り大きな引張り応力であるために１強化ガラスにこのよ
うな多層反射防止膜を施した場合には。
し、かつ多層反射防止膜全体としての内部応力もやは゛
り大きな引張り応力であるために１強化ガラスにこのよ
うな多層反射防止膜を施した場合には。
強化ガラスの強化効果は著しく低減されてしまう。
参考のために、、４Ｆ２膜の示す引張り応力の基板温度
依存性を図２に示す。図−の結果から明白なように、Ｍ
ＩＦ、腺は基板温度３００℃にシいて３．４ ｋｍＦ／
鵬３と極めて大きな引張シ応力を与える。一方。
依存性を図２に示す。図−の結果から明白なように、Ｍ
ＩＦ、腺は基板温度３００℃にシいて３．４ ｋｍＦ／
鵬３と極めて大きな引張シ応力を与える。一方。
強化ガラスの圧縮応力は≠３ｋｌ／−程度である。
従って、基板温度を３００℃１１度にしてＡ４１Ｆ２膜
を適用すると１強化ガラスの圧縮応力はＡ４１Ｆ２膜の
高い引張り応力によって相殺されてしまい強化効果が失
われると共に耐久性も劣ることＫなる。そこで、強化ガ
ラスの強化効果を低下させることなく。
を適用すると１強化ガラスの圧縮応力はＡ４１Ｆ２膜の
高い引張り応力によって相殺されてしまい強化効果が失
われると共に耐久性も劣ることＫなる。そこで、強化ガ
ラスの強化効果を低下させることなく。
かつ耐久性の良い反射防止膜に対する要求が生ずる。
本発明によれば、上記の賭久点は強化がラス基板上に、
ＩＩ自身の内部応力が圧縮応力を示す＠ｌ膜材と、膜自
身の内部応力が小さな第２膜社と。
ＩＩ自身の内部応力が圧縮応力を示す＠ｌ膜材と、膜自
身の内部応力が小さな第２膜社と。
同じく内部応力が引張り応力を示す＠３膜材とから構成
される多層膜であって、層全体の内部応力が圧縮応力も
しくは極〈小さな引張り応力である反射防止膜を適用す
ることにより改善することができる。 ゛ 一方、このような蒸着膜が示す内部応力は基板温度等の
蒸着条件並びに下地の材質郷によって変化し、一般的に
はガラス基板上に基板を加熱した状態の下で蒸着膜を形
成する場合、その膜は引張り応力を示すことが多い。例
を挙げると下表の如くである。
される多層膜であって、層全体の内部応力が圧縮応力も
しくは極〈小さな引張り応力である反射防止膜を適用す
ることにより改善することができる。 ゛ 一方、このような蒸着膜が示す内部応力は基板温度等の
蒸着条件並びに下地の材質郷によって変化し、一般的に
はガラス基板上に基板を加熱した状態の下で蒸着膜を形
成する場合、その膜は引張り応力を示すことが多い。例
を挙げると下表の如くである。
多層膜構成を有する反射防止膜における内部応力を１本
発明で意図するように圧縮応力または極〈小さな引張夛
応力とするためには圧縮応力を示す膜を多用する必要が
あるが％５ＩＯ２およびＺｎＳのうち後者は吸湿性で強
度が弱いので、実際に使用し得る圧縮応力を示す層物質
としては５Ｉｏ２ のみである。
発明で意図するように圧縮応力または極〈小さな引張夛
応力とするためには圧縮応力を示す膜を多用する必要が
あるが％５ＩＯ２およびＺｎＳのうち後者は吸湿性で強
度が弱いので、実際に使用し得る圧縮応力を示す層物質
としては５Ｉｏ２ のみである。
更に、多層反射防止膜の一般的構成は：（１） 反射
防止効果を有する。膜厚が基準波長λ０の％程度である
低屈折率物質の層； （Ｉｌｌ 反射防止膜の幅を拡張するための、λｏ／
、２程度の膜厚の高屈折率物質の層１および（転）基板
の屈折率によって変化する。７層ま九は数層からなる中
間屈折率物質の層。
防止効果を有する。膜厚が基準波長λ０の％程度である
低屈折率物質の層； （Ｉｌｌ 反射防止膜の幅を拡張するための、λｏ／
、２程度の膜厚の高屈折率物質の層１および（転）基板
の屈折率によって変化する。７層ま九は数層からなる中
間屈折率物質の層。
からなっている。従って、＊の内部応力を考慮すると低
屈折率物質としては３１０２ を使用せざるを得ない
。
屈折率物質としては３１０２ を使用せざるを得ない
。
また、膜の耐久性を考慮して、高屈折物質としてＴ１０
．もしくはＺｒＯ□ を使用し、一方中間屈折率物質と
して内部応力の小さな町０３を使用し九場合には、ａ全
体としての内部応力は引張ｐ応力となるであろうことが
予想される。
．もしくはＺｒＯ□ を使用し、一方中間屈折率物質と
して内部応力の小さな町０３を使用し九場合には、ａ全
体としての内部応力は引張ｐ応力となるであろうことが
予想される。
以上のような観点から１本発明によれば、例えば基板側
にλ０／弘もしくはそれ以上の膜厚の５１０□層を挿入
し、その他の点については以下の表に示すような構成と
することにょシ、前記諸欠点をう壕〈改善することがで
きる。
にλ０／弘もしくはそれ以上の膜厚の５１０□層を挿入
し、その他の点については以下の表に示すような構成と
することにょシ、前記諸欠点をう壕〈改善することがで
きる。
尚、多層膜系の内部応力は＾ｎｔｈｏｎｙ Ｅ−Ｅｎｎ
ＯＩ＋〔＾ｐｐＨｅｄ ０ｐｔｌｃｓ、ｊ、−／、ｊ層
−４／Ｃ／り６６）〕の論文ｒ ５ｔｒｅｓｓｅｓ Ｄ
＠ｖｅｌｏｐｅｄ Ｉｎ ０Ｐｔｌｃａｌ ＦｌｌｍＣ
ｏａｔｌｎｇｓＪに記載の方法に従って計算でき、この
方法によれば多層ｊｌＣｎケの層よりなる）全体の内部
応力Ｓは次式（１）： 九だし、Ｓｌ：第１番目ＯＳの内部応力ｔ１：第１番目
り膜の膜厚 によって与えられる。また、基板ｉ１度３００℃にて光
学膜厚（ｎｄ）／ｊｊ■程度に蒸着し死場合の各物質の
内部応力（ｋＰ／Ｉｌｌり は：ＴｌＯ３引張り応力
３１ ｚ「０． 引張り応力 ２．２４０ 引
張り応力 ３ ３ Ｓ１０２ 圧縮応力 ２６ となる、従って、上記表の膜構成を有する多層膜の応力
を式（１）によって計算すると圧縮応力となるはずであ
るが、実測値は小さな引張り応力となる。
ＯＩ＋〔＾ｐｐＨｅｄ ０ｐｔｌｃｓ、ｊ、−／、ｊ層
−４／Ｃ／り６６）〕の論文ｒ ５ｔｒｅｓｓｅｓ Ｄ
＠ｖｅｌｏｐｅｄ Ｉｎ ０Ｐｔｌｃａｌ ＦｌｌｍＣ
ｏａｔｌｎｇｓＪに記載の方法に従って計算でき、この
方法によれば多層ｊｌＣｎケの層よりなる）全体の内部
応力Ｓは次式（１）： 九だし、Ｓｌ：第１番目ＯＳの内部応力ｔ１：第１番目
り膜の膜厚 によって与えられる。また、基板ｉ１度３００℃にて光
学膜厚（ｎｄ）／ｊｊ■程度に蒸着し死場合の各物質の
内部応力（ｋＰ／Ｉｌｌり は：ＴｌＯ３引張り応力
３１ ｚ「０． 引張り応力 ２．２４０ 引
張り応力 ３ ３ Ｓ１０２ 圧縮応力 ２６ となる、従って、上記表の膜構成を有する多層膜の応力
を式（１）によって計算すると圧縮応力となるはずであ
るが、実測値は小さな引張り応力となる。
このことは、各層の内部応力を測定する場合には、ガラ
ス基板上に膜が直接付着しているのに対し、多層膜系で
は各層が積層状態にあるので、多少内部応力が変化する
ことによるものと思われる。
ス基板上に膜が直接付着しているのに対し、多層膜系で
は各層が積層状態にあるので、多少内部応力が変化する
ことによるものと思われる。
いずれにしても多層膜系の内部応力を圧縮応力とするた
めには５１０２ の膜厚を厚くする必要があり、更に
反射防止特性を考慮すれば基板側の５１０□膜を厚＜
Ｌ−４２０，ａの膜厚を幾分小さくすることが望ましい
。
めには５１０２ の膜厚を厚くする必要があり、更に
反射防止特性を考慮すれば基板側の５１０□膜を厚＜
Ｌ−４２０，ａの膜厚を幾分小さくすることが望ましい
。
かくして１本発明によれば強化ガラスの強化効果を損う
ことなく、かつ付着力並びに耐久性に優れ九反射防止膜
を有する強化ガラスを提供することができる。
ことなく、かつ付着力並びに耐久性に優れ九反射防止膜
を有する強化ガラスを提供することができる。
以下、非限定的実施例に従って本発明を更に具体的に説
明する。
明する。
実施例／
反射防止膜の内部応力を圧縮応力あるいは極く小さな引
張り応力とするためＫは、大きな引張り応力を与えるＡ
４Ｆ、を使用せずに、内部応力として圧縮応力を与える
８１０２ を使用する必要がある。
張り応力とするためＫは、大きな引張り応力を与えるＡ
４Ｆ、を使用せずに、内部応力として圧縮応力を与える
８１０２ を使用する必要がある。
本奥施例ではｊ層からなる多層反射防止膜を施した強化
ガラスを作成する。このものの構成を模式的に図３に示
す１強化ガラス基板６上に入射側から第１層として５１
０２ 膜１１１Ｅ、２／ｉｆとしてＴＪＯ２膜２，９
３層としてＺｒ０ｓａ ［１！３ 、 ｊｉ ｊ層と
り、テ４．０．膜４ および第５層としてＳ１０．膜５
を。
ガラスを作成する。このものの構成を模式的に図３に示
す１強化ガラス基板６上に入射側から第１層として５１
０２ 膜１１１Ｅ、２／ｉｆとしてＴＪＯ２膜２，９
３層としてＺｒ０ｓａ ［１！３ 、 ｊｉ ｊ層と
り、テ４．０．膜４ および第５層としてＳ１０．膜５
を。
蒸着により形成した。各層の光学的膜厚はいずれも／、
２層ｗｘｓとした。
２層ｗｘｓとした。
使用した膜材のうちＴＩｏ、１． ＺｒＯ，、および４
ｔ２０゜はいずれも引張り応力を示し、一方８１０□
は圧縮応力を示すので６本実施例の構成を有する反射防
止膜は全体として極く小さな引張り応力を示した。
ｔ２０゜はいずれも引張り応力を示し、一方８１０□
は圧縮応力を示すので６本実施例の構成を有する反射防
止膜は全体として極く小さな引張り応力を示した。
、尚、本実施例で使用した強化ガラスは、従来法に従っ
てＲ，Ｏ（九だしＲｔｉＬｌ、Ｎａ勢のアルカリ金属）
−４，Ｏ，−５１０，系ガラス成形体表面部のアルカ
リイオンをイオン径のよシ大きなに“ イオンで置換し
、該成形体表面に圧縮応力を付与することＫよ〕強化し
良ものである。
てＲ，Ｏ（九だしＲｔｉＬｌ、Ｎａ勢のアルカリ金属）
−４，Ｏ，−５１０，系ガラス成形体表面部のアルカ
リイオンをイオン径のよシ大きなに“ イオンで置換し
、該成形体表面に圧縮応力を付与することＫよ〕強化し
良ものである。
前述のように、特公昭！３−／１３３／号発明の方法で
は蒸着膜形成の際の基板温度が低いので。
は蒸着膜形成の際の基板温度が低いので。
十分に高い耐久性を有する製品を得ること社できない、
ま九、従来の４Ｆ、を用い九多層反射防止膜は、大きな
引張り応力を示すので１強化がラスの強化効果が着しく
低減されてしまう。
ま九、従来の４Ｆ、を用い九多層反射防止膜は、大きな
引張り応力を示すので１強化がラスの強化効果が着しく
低減されてしまう。
図１に示した多層反射防止膜の内部応力は、基板温度３
００℃において２６ｋｐ／閤２程度の引張り応力である
。これに対し１図３に示し九本発明の多層反射防止膜の
内部応力は、基板温度３００℃にてμｋｙｌ■２＠度の
引張り応力であシ、これは十分に小さな内部応力である
ことがわが為。
００℃において２６ｋｐ／閤２程度の引張り応力である
。これに対し１図３に示し九本発明の多層反射防止膜の
内部応力は、基板温度３００℃にてμｋｙｌ■２＠度の
引張り応力であシ、これは十分に小さな内部応力である
ことがわが為。
尚１本実施例において基板側の５Ｉ０２ 膜の膜厚を
更に大きくすることＫより、多層反射防止膜全体として
の内部応力を圧縮応力にすることが可能である。
更に大きくすることＫより、多層反射防止膜全体として
の内部応力を圧縮応力にすることが可能である。
本実施例の反射防止膜の分光特性（反射率）は図弘に示
すように極めて良好である。
すように極めて良好である。
まえ、ｌｌ！物質蒸着の際のガラス基板温度が３００℃
であるので、耐久性において電極めて良好である。
であるので、耐久性において電極めて良好である。
実施例λ
本実施例では図ｊに示すような膜構成を有する多層反射
防止膜を施した強化ガラスを作成する。
防止膜を施した強化ガラスを作成する。
強化ガラス５上に、入射側から１８１層として引ｏ２膜
（ｎｄ＝／、２ｊｎｍ）１．第２層として丁１０．
膜（Ｊｊｏｎｍ）２． 鮪ｊ層として一０３膜ｃ ｉａ
ｚｎｍ）！および第弘層として８１０． 膜（ｌλｊ
ｎｍ）４を施した。
（ｎｄ＝／、２ｊｎｍ）１．第２層として丁１０．
膜（Ｊｊｏｎｍ）２． 鮪ｊ層として一０３膜ｃ ｉａ
ｚｎｍ）！および第弘層として８１０． 膜（ｌλｊ
ｎｍ）４を施した。
本実施例の多層反射防止膜の内部応力は弘ｋｐ／閣２
であり、またかくして得られた多層反射防止膜の分光特
性（図６参照）も実施例ＩＣ）製品同様に良好であった
。
であり、またかくして得られた多層反射防止膜の分光特
性（図６参照）も実施例ＩＣ）製品同様に良好であった
。
図１は従来の多層反射防止膜の膜構成を示す模式図であ
り。 図２はＡ４Ｆ、ｓ膜の内部応力と基板温度との関係を表
す図であり、 図３および図よけ夫々本発明の多層反射防止膜の膜構成
を宍す模式図であり。 図≠および図６は夫々図３および図ｊに示した膜構成を
有する製品の反射率と波長との関係を示す図である。 馬１図 馬２図 基板温度（°Ｃ）
り。 図２はＡ４Ｆ、ｓ膜の内部応力と基板温度との関係を表
す図であり、 図３および図よけ夫々本発明の多層反射防止膜の膜構成
を宍す模式図であり。 図≠および図６は夫々図３および図ｊに示した膜構成を
有する製品の反射率と波長との関係を示す図である。 馬１図 馬２図 基板温度（°Ｃ）
Claims (4)
- （１）残留応力を有する強化ｅラス基板に、膜自身の内
部応力が圧縮応力を示す第１膜材と、膜自身の内部応力
が小さな第λ膜材と、膜自身の内部応力が引張り応力を
示す第３膜材とから多層膜構成され、膜全体の内部応力
が圧縮応力あるいは極く小さな引張り応力を示す反射防
止膜を施す仁とを特徴とする強化がラス。 - （２）前記第１膜材がｓｌｏ、であり、前記第２膜材が
Ｍ２Ｏ３、ＣｅＯ２の少なくとも７種てあり、前記第３
膜材がＴｌＯ２、ＺｒＯ２％ＣｅＦ３ ｔＤ少なくと
も１種であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項記載の強化がラス。 - （３）前記多層膜の内、ガラス基板側の第１層目と、空
気側の最終層目とが５１０２ 膜であり、かつその光
学的膜厚が基準波長λ。のＫもしくはそれ以上であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（２）項記載の強化が
ラス。 - （４） 前記第１１の膜厚が’Ｖ、以上であり、前記
第２層の膜厚が２％以下である、特許請求の範囲第（３
）項記載の強化がラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56169384A JPS5870201A (ja) | 1981-10-22 | 1981-10-22 | 反射防止膜を施した強化ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56169384A JPS5870201A (ja) | 1981-10-22 | 1981-10-22 | 反射防止膜を施した強化ガラス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5870201A true JPS5870201A (ja) | 1983-04-26 |
Family
ID=15885591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56169384A Pending JPS5870201A (ja) | 1981-10-22 | 1981-10-22 | 反射防止膜を施した強化ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5870201A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62116901A (ja) * | 1985-11-18 | 1987-05-28 | Fujitsu Ltd | 反射防止膜 |
| JPH0258003A (ja) * | 1988-08-24 | 1990-02-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 反射防止膜 |
| JPH0675103A (ja) * | 1992-08-28 | 1994-03-18 | Hoya Corp | 反射防止膜を有する光学部材 |
| CN102584027A (zh) * | 2012-01-09 | 2012-07-18 | 宁波永新光学股份有限公司 | 在化学法钢化的光学玻璃表面镀增透膜的方法 |
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| JP2013544741A (ja) * | 2010-10-08 | 2013-12-19 | ガーディアン・インダストリーズ・コーポレーション | 焼入れ可能な３層反射防止コーティングを含む被覆物品及び／又はその製造方法 |
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-
1981
- 1981-10-22 JP JP56169384A patent/JPS5870201A/ja active Pending
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