JPS59141416A - 含水珪酸の製造方法 - Google Patents
含水珪酸の製造方法Info
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- JPS59141416A JPS59141416A JP1284883A JP1284883A JPS59141416A JP S59141416 A JPS59141416 A JP S59141416A JP 1284883 A JP1284883 A JP 1284883A JP 1284883 A JP1284883 A JP 1284883A JP S59141416 A JPS59141416 A JP S59141416A
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- Japan
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- silicic acid
- paper
- acid
- alkali metal
- hydrated silicic
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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、紙の填料として好適な含水珪酸の製造方法に
関する。詳しくは、寸法安定性及び印刷インクの裏抜は
防止性が共に優れた紙を製造することが可能な゛含水珪
酸の製造方法である。
関する。詳しくは、寸法安定性及び印刷インクの裏抜は
防止性が共に優れた紙を製造することが可能な゛含水珪
酸の製造方法である。
従来より、軽量紙における印刷インクの裏抜は防止性を
改良する目的で含水珪酸を紙の填料として用いることは
昶られている。例えば、抄紙工程のパルプスラリーに所
定量の含水珪酸を添加、混合して抄紙する方法が一般的
である。しかしながら、上記方法において印刷インクの
裏抜は防止性を向上させるために、吸油特性が優れた含
水珪酸を用いると寸法安定性の優れた紙が得られない。
改良する目的で含水珪酸を紙の填料として用いることは
昶られている。例えば、抄紙工程のパルプスラリーに所
定量の含水珪酸を添加、混合して抄紙する方法が一般的
である。しかしながら、上記方法において印刷インクの
裏抜は防止性を向上させるために、吸油特性が優れた含
水珪酸を用いると寸法安定性の優れた紙が得られない。
特に抄紙工程を経て紙の乾燥時における収縮が著しい。
また、上記収縮率は、含水珪酸の添加量によっても大巾
に相違する。そのだめ、紙を製造するにあだシ、紙の最
終寸法を正確に制御することが困難であり、上記誤差に
見合うだけ抄紙寸法を余分にとらなければならず、経済
的にも非常に不利である。また、前記乾燥時の収縮によ
シ、得られる紙の単位面積当りの重量（以下、これを坪
量で表わす。）が増大し、印刷インクの裏抜は防止性を
向上゛させて紙厚を薄くしたにもかかわらず、その軽量
化効果が減少するという問題をも有する。
に相違する。そのだめ、紙を製造するにあだシ、紙の最
終寸法を正確に制御することが困難であり、上記誤差に
見合うだけ抄紙寸法を余分にとらなければならず、経済
的にも非常に不利である。また、前記乾燥時の収縮によ
シ、得られる紙の単位面積当りの重量（以下、これを坪
量で表わす。）が増大し、印刷インクの裏抜は防止性を
向上゛させて紙厚を薄くしたにもかかわらず、その軽量
化効果が減少するという問題をも有する。
本発明者等は、上述した問題に鑑み、填料として用いて
寸法安定性及び印刷インクの裏抜は防止性が共に優れた
紙を製造することが可能な含水珪酸の製造法を確立すべ
く鋭意研究を進めてきた。
寸法安定性及び印刷インクの裏抜は防止性が共に優れた
紙を製造することが可能な含水珪酸の製造法を確立すべ
く鋭意研究を進めてきた。
その結果、珪酸アルカリ水溶液に鉱酸の特定の条件下で
反応させて含水珪酸を析出させ、該含水珪酸をｐ過、水
洗して、残存するアルカリ金属塩の割合を特定の量に調
整することにより所期の目的を達成し、本発明を完成し
た。
反応させて含水珪酸を析出させ、該含水珪酸をｐ過、水
洗して、残存するアルカリ金属塩の割合を特定の量に調
整することにより所期の目的を達成し、本発明を完成し
た。
本発明は、アルカリ金属塩を０、／３〜０．／７モル／
を含有し、ＳｔＯ２濃度が０．ｑ〜／、ｌＩモル／ ｔ
ｓ ５ｔＯ２／Ｍ２０’ （但し、Ｍはアルカリ金属）
モル比が３〜３．２の珪酸アルカリ水溶液に、乙０゜Ｃ
以下の温度で、酸添加率がｕ５〜３左係となる量の鉱酸
を添加し、次いで３５〜９５℃まで昇温し、該温度下に
反応系の溶液粘度が最大となる付近において、該溶液の
ｐｆｌがｔ〜乙となるように鉱酸をｇＯ〜７００分で連
続的に添加して含水珪酸を析出せしめ、得られた含水珪
酸を分離水洗して該含水珪酸に対するアルカリ金属塩の
モル比（アルカリ金属塩／ ＱｃＯ２）を０．０７以下
とすることを特徴とする含水珪酸の製造方法である。
を含有し、ＳｔＯ２濃度が０．ｑ〜／、ｌＩモル／ ｔ
ｓ ５ｔＯ２／Ｍ２０’ （但し、Ｍはアルカリ金属）
モル比が３〜３．２の珪酸アルカリ水溶液に、乙０゜Ｃ
以下の温度で、酸添加率がｕ５〜３左係となる量の鉱酸
を添加し、次いで３５〜９５℃まで昇温し、該温度下に
反応系の溶液粘度が最大となる付近において、該溶液の
ｐｆｌがｔ〜乙となるように鉱酸をｇＯ〜７００分で連
続的に添加して含水珪酸を析出せしめ、得られた含水珪
酸を分離水洗して該含水珪酸に対するアルカリ金属塩の
モル比（アルカリ金属塩／ ＱｃＯ２）を０．０７以下
とすることを特徴とする含水珪酸の製造方法である。
同、本発明において、酸添加率とは、珪酸アルカリ水溶
液中の全アルカリを中和するのに必要な酸の量を／とじ
た場合、これに対する添加した酸の割合を係で示したも
のである。
液中の全アルカリを中和するのに必要な酸の量を／とじ
た場合、これに対する添加した酸の割合を係で示したも
のである。
本発明において、珪酸アルカリ水溶液は、アルカリ金属
塩を０．７３〜０．７７モル７ｔ、好ましくはθ、／＋
〜０．／左モル／ｌ含有し、Ｓる０２濃度が０．９〜／
、７モル／１．好ましくは０．９ｓ〜７．２Ｓモル／ｌ
、 ５ＬＯ２／Ｍ２０モル比が３〜３．ユであることが
、本発明の所期の目的を達成する上で重要である。即ち
、アルカリ金属塩の存在量が前記範囲より少ない条件下
で製造された含水珪酸は、これを用いて得られる紙の乾
燥収縮が大きく、寸゛法安定性が低下する。また、該存
在量が前記範囲より多い条件下で製造された含水珪酸は
、これを用いて得られる紙の印刷インクの吸油性能が低
下し、疑抜は防止性が低下するっまた、ＳｔＯ２濃度が
前記範囲より低い条件で製造された含水珪酸を用いた：
紙は、充分な寸法安定性が付与されないばかへてなく、
印刷インクの裏抜は防止性が著しく低下し、逆に該Ｓｃ
Ｏ２濃度が前記範囲より高い条件で製造された含水珪酸
の場合は、紙の印刷インクの裏抜は防止性が充分でない
。奥に、前記珪酸アル−カリ水溶液のＳｔＯ□／Ｍ２０
モル比が前記範囲より犬・きいと得られる含水珪酸の吸
油量が乏しく、とれを用いた紙の印刷インクの裏抜は防
止性が低く本発明の目的を達成することができない。上
記モル比はあまり小さいと後述する鉱酸の添加量が増大
し、経済的不利となる。
塩を０．７３〜０．７７モル７ｔ、好ましくはθ、／＋
〜０．／左モル／ｌ含有し、Ｓる０２濃度が０．９〜／
、７モル／１．好ましくは０．９ｓ〜７．２Ｓモル／ｌ
、 ５ＬＯ２／Ｍ２０モル比が３〜３．ユであることが
、本発明の所期の目的を達成する上で重要である。即ち
、アルカリ金属塩の存在量が前記範囲より少ない条件下
で製造された含水珪酸は、これを用いて得られる紙の乾
燥収縮が大きく、寸゛法安定性が低下する。また、該存
在量が前記範囲より多い条件下で製造された含水珪酸は
、これを用いて得られる紙の印刷インクの吸油性能が低
下し、疑抜は防止性が低下するっまた、ＳｔＯ２濃度が
前記範囲より低い条件で製造された含水珪酸を用いた：
紙は、充分な寸法安定性が付与されないばかへてなく、
印刷インクの裏抜は防止性が著しく低下し、逆に該Ｓｃ
Ｏ２濃度が前記範囲より高い条件で製造された含水珪酸
の場合は、紙の印刷インクの裏抜は防止性が充分でない
。奥に、前記珪酸アル−カリ水溶液のＳｔＯ□／Ｍ２０
モル比が前記範囲より犬・きいと得られる含水珪酸の吸
油量が乏しく、とれを用いた紙の印刷インクの裏抜は防
止性が低く本発明の目的を達成することができない。上
記モル比はあまり小さいと後述する鉱酸の添加量が増大
し、経済的不利となる。
伺、本発明において、珪酸アルカリとしては珪酸ナトリ
ウムが一般的であるが、珪酸カリウムも使用できる、ま
た、アルカリ金属塩は、ナトリウム、カリウム等の硫酸
塩、塩酸塩、硝酸塩が一般に使用される。特に、後述の
鉱酸と同種の塩が好適に使用される、 本発明において、前記特定の珪酸アルカリ水溶液は鉱酸
で中和して含水珪酸を析出させるっ鉱酸る量の鉱酸を好
ましくはｇ〜／θ分で連続的に添加することによって行
なわれるっ鉱酸添加時の温度が乙Ｏ℃よシ高い条件では
、得られる含水珪酸を用い冬紙の印刷インクの裏抜は防
止性の向上が充分でない。また、酸添加率が前記範囲よ
シ１臂場合は、得られた含水珪酸を用いて抄紙する際の
粉立ちが増したり、また、充分な印刷インクの裏抜は防
止性の向上効果が得られない。逆に、酸添加率が前記範
囲よシ高い場合、得られた含水珪酸を填料として用いる
と紙の寸法安定性が悪く、シかも印刷インクの裏抜は防
止性にも乏しく、本発明の目的を達成することが困難で
ある。更に、上記量の鉱酸は３〜１０分の間に連続して
添加することが、紙の寸法安定性を高く維持することが
できる含水珪酸が得られ好ましいう 本発明において、珪酸アルカリ水溶液は、上述した酸添
加が終了後、特定の温度に昇温させることによシ含水珪
酸の種子が析出し始める。上記昇温は、／、に〜２．３
”Ｃ，／分の昇温速度で行なうことが好ましい。また、
温度はｇ！；−９，ｔ”Ｃ１好ましくは９０〜ｑＳ℃に
昇温するととが得られる含水珪酸を用いて製造される紙
に充分な印刷インクの裏抜は防止性を付与するために必
要である。
ウムが一般的であるが、珪酸カリウムも使用できる、ま
た、アルカリ金属塩は、ナトリウム、カリウム等の硫酸
塩、塩酸塩、硝酸塩が一般に使用される。特に、後述の
鉱酸と同種の塩が好適に使用される、 本発明において、前記特定の珪酸アルカリ水溶液は鉱酸
で中和して含水珪酸を析出させるっ鉱酸る量の鉱酸を好
ましくはｇ〜／θ分で連続的に添加することによって行
なわれるっ鉱酸添加時の温度が乙Ｏ℃よシ高い条件では
、得られる含水珪酸を用い冬紙の印刷インクの裏抜は防
止性の向上が充分でない。また、酸添加率が前記範囲よ
シ１臂場合は、得られた含水珪酸を用いて抄紙する際の
粉立ちが増したり、また、充分な印刷インクの裏抜は防
止性の向上効果が得られない。逆に、酸添加率が前記範
囲よシ高い場合、得られた含水珪酸を填料として用いる
と紙の寸法安定性が悪く、シかも印刷インクの裏抜は防
止性にも乏しく、本発明の目的を達成することが困難で
ある。更に、上記量の鉱酸は３〜１０分の間に連続して
添加することが、紙の寸法安定性を高く維持することが
できる含水珪酸が得られ好ましいう 本発明において、珪酸アルカリ水溶液は、上述した酸添
加が終了後、特定の温度に昇温させることによシ含水珪
酸の種子が析出し始める。上記昇温は、／、に〜２．３
”Ｃ，／分の昇温速度で行なうことが好ましい。また、
温度はｇ！；−９，ｔ”Ｃ１好ましくは９０〜ｑＳ℃に
昇温するととが得られる含水珪酸を用いて製造される紙
に充分な印刷インクの裏抜は防止性を付与するために必
要である。
種子の析出は、初めは肉眼で判別し得ない程度のゾルで
あるが、やがて羽毛状の沈澱となり、そのｆｔＫ従って
溶液の粘度を著しく増大せしめるので種子の析出が終っ
たかどうかは容易に識別できる。
あるが、やがて羽毛状の沈澱となり、そのｆｔＫ従って
溶液の粘度を著しく増大せしめるので種子の析出が終っ
たかどうかは容易に識別できる。
本発明では、この状態、即ち反応系の溶液粘度が最大と
なる付近（最大となった時点をも含む）において鉱酸を
更に添加して含水珪酸を完全に析出させる。該鉱酸の添
加は溶液のｐＨがグル乙となるように、ｇθ〜７００分
かけて行なうことが、析出する含水珪酸の濾過性を向上
せしめ、後述する分離、水洗が容易に行なえるのみでな
く、得られる含水珪酸を用いた紙の印刷インクの裏抜は
防止性を更に向上することができ好ましい。
なる付近（最大となった時点をも含む）において鉱酸を
更に添加して含水珪酸を完全に析出させる。該鉱酸の添
加は溶液のｐＨがグル乙となるように、ｇθ〜７００分
かけて行なうことが、析出する含水珪酸の濾過性を向上
せしめ、後述する分離、水洗が容易に行なえるのみでな
く、得られる含水珪酸を用いた紙の印刷インクの裏抜は
防止性を更に向上することができ好ましい。
本発明で用いる原料珪酸アルカリの中和用酸は一般に水
利珪酸の製法として知られている如く、硫酸、塩酸、硝
酸等の鉱酸であれば％に制限されず使用出来′るが抄紙
帰程への影響などを考慮すれば、一般に硫酸が最も好適
である。また、上記鉱酸の濃度は２ ｇ／ ／ ００
ｃ、ｃ、〜’Ｉ Ｏｇ／ ／ ００ｃ、ｃ、の鹸囲内の
ものを使用することが好ましい。
利珪酸の製法として知られている如く、硫酸、塩酸、硝
酸等の鉱酸であれば％に制限されず使用出来′るが抄紙
帰程への影響などを考慮すれば、一般に硫酸が最も好適
である。また、上記鉱酸の濃度は２ ｇ／ ／ ００
ｃ、ｃ、〜’Ｉ Ｏｇ／ ／ ００ｃ、ｃ、の鹸囲内の
ものを使用することが好ましい。
上述した方法によって得られる含水珪酸は、公知の方法
で分離、水洗される。この際、４含水珪酸に対するアル
カリ金属塩のモル比（アルカリ金属塩／５ｔｏ２） ヲ
０ 、 ｏ ｉ以下、好ましくはｏ、ｏｏｑ以下にする
ことが、得られる含水珪酸を用いた紙の寸法安定性を維
持するために必要である。
で分離、水洗される。この際、４含水珪酸に対するアル
カリ金属塩のモル比（アルカリ金属塩／５ｔｏ２） ヲ
０ 、 ｏ ｉ以下、好ましくはｏ、ｏｏｑ以下にする
ことが、得られる含水珪酸を用いた紙の寸法安定性を維
持するために必要である。
以上の説明よシ理解される如く、本発明の方法によって
得られる含水珪酸は、填料として紙に添加することによ
シ、優れた印刷特性を有する紙が得られるため、紙をよ
り薄くすることができ、その軽量化を測ることができる
。また、上記紙は寸法安定性にも優れ、製紙を経済的に
行なうことができる。
得られる含水珪酸は、填料として紙に添加することによ
シ、優れた印刷特性を有する紙が得られるため、紙をよ
り薄くすることができ、その軽量化を測ることができる
。また、上記紙は寸法安定性にも優れ、製紙を経済的に
行なうことができる。
本発明の含水珪酸を填料として用いる態様は特に制限さ
れない。一般には、ｐＨ５〜７のスジ１フー状としてｉ
４ルグスラリーに混合し、抄紙すれば゛よい。この場合
、含水珪酸は乾燥工程を経ることなくパルプと混合する
ととが含水珪酸の性能の低下が少なく好ましい。上記抄
紙方法は公知の湿式抄紙法の技術が特に制限なく採用さ
れる。また、この場合含水珪酸の使用量は、・やルプに
対してｏ、５〜７０重量％、好ましくは７〜３重量％が
適当である、上記含水珪酸と共に公知の紙用添加剤の使
用も特に制限な〈実施できる。
れない。一般には、ｐＨ５〜７のスジ１フー状としてｉ
４ルグスラリーに混合し、抄紙すれば゛よい。この場合
、含水珪酸は乾燥工程を経ることなくパルプと混合する
ととが含水珪酸の性能の低下が少なく好ましい。上記抄
紙方法は公知の湿式抄紙法の技術が特に制限なく採用さ
れる。また、この場合含水珪酸の使用量は、・やルプに
対してｏ、５〜７０重量％、好ましくは７〜３重量％が
適当である、上記含水珪酸と共に公知の紙用添加剤の使
用も特に制限な〈実施できる。
以下、本発明を更に具体的に説明するだめ実施例を示す
が、本発明はこれに限定されるものでｔまない。
が、本発明はこれに限定されるものでｔまない。
同、実施例及び比較例において、紙の秤部、吸油度、印
刷後の白色度、寸法安定性は次の方法によって測定した
。
刷後の白色度、寸法安定性は次の方法によって測定した
。
（１１坪 量＝２０℃、乙、Ｓ−Ｒ，Ｈにおいて／乳２
当りの重量（、！／）を測定した。
当りの重量（、！／）を測定した。
（２１吸油度：Ｊｒｓｐｇ／３０に準じて測定した。
（３）印刷後の白色度：印刷インクの鋏抜は防止効果の
良否を示すもので油性魚インキを／ ’Ｔ ５ｙ／ＷＬ
均一に全面塗布し、印刷面と反対面の白色度を示した。
良否を示すもので油性魚インキを／ ’Ｔ ５ｙ／ＷＬ
均一に全面塗布し、印刷面と反対面の白色度を示した。
（４１寸法安定性：抄紙して得られた紙を湿潤状態５０
聴×！ｒＯｔｖｍの大きさに切り出し、これを風乾後、
その面積（Ｘ＝２）を測定し、下記の式により収縮率（
Ｙ％） を求めた。
聴×！ｒＯｔｖｍの大きさに切り出し、これを風乾後、
その面積（Ｘ＝２）を測定し、下記の式により収縮率（
Ｙ％） を求めた。
実施例
芒硝（Ｎａ２ＳＯ４）及びＳｔＯ２を第１表に示す濃度
で含有する珪酸ソーダ水溶液に１第１表に示す温度下に
酸添加率が第１表に示す割合となるよう硫酸を攪拌下に
７０分で添加した。次いで、反応液を第１表に示す温度
まで昇温速度コ、２°Ｃ／分で昇温した後、攪拌を継続
しながら、溶液粘度が最大となった時点で、溶液のｐＨ
が３〜乙に入るように硫酸を第１表に示す酸添加時間で
添加して含水珪酸を析出させた。次いで得られた含水珪
酸をｐ過・水洗して含水珪酸に対する芒硝のモル比を第
７表に示す値に調整した後、ｐＨ４〜７の第１表に示す
含水珪酸濃度のスラリーとした。
で含有する珪酸ソーダ水溶液に１第１表に示す温度下に
酸添加率が第１表に示す割合となるよう硫酸を攪拌下に
７０分で添加した。次いで、反応液を第１表に示す温度
まで昇温速度コ、２°Ｃ／分で昇温した後、攪拌を継続
しながら、溶液粘度が最大となった時点で、溶液のｐＨ
が３〜乙に入るように硫酸を第１表に示す酸添加時間で
添加して含水珪酸を析出させた。次いで得られた含水珪
酸をｐ過・水洗して含水珪酸に対する芒硝のモル比を第
７表に示す値に調整した後、ｐＨ４〜７の第１表に示す
含水珪酸濃度のスラリーとした。
一方、・ぐルグは機械パルプとして、ＧＰ２０重量係、
ＲＧＰ５４重惜多と化学パルプとして、ＮＢにＰユｌｌ
車量チよりなる混合パルプとその他にセミケミカルパル
プとしてＣＧＰを上記混合ノクルプ１００重量部に対し
３３重量部加えたものを用いた。
ＲＧＰ５４重惜多と化学パルプとして、ＮＢにＰユｌｌ
車量チよりなる混合パルプとその他にセミケミカルパル
プとしてＣＧＰを上記混合ノクルプ１００重量部に対し
３３重量部加えたものを用いた。
前述したパルプに水を加えて光分解綿したものに、前記
スラリーを、該混合パルプに対して、含水珪酸が／、５
重量％となるよう加えた後、硫酸バンド〔Ａｌ２（ＳＯ
４）３・／ｇＨ２０〕を上記パル７’（絶乾）７０ＯＮ
斌部に対し７重量部を水溶液にしで加え、均一に攪拌し
て、ＪＩＳＰ ｇ２０９の「・ぐルプ試験用手すき紙
調製方法」に準じ抄紙した。得られた紙の緒特性を第２
表に示す。捷だ、前記含水珪酸をスプレードライヤーで
乾燥させ、その性状を測定した。その結果も第２表に併
せて示す。
スラリーを、該混合パルプに対して、含水珪酸が／、５
重量％となるよう加えた後、硫酸バンド〔Ａｌ２（ＳＯ
４）３・／ｇＨ２０〕を上記パル７’（絶乾）７０ＯＮ
斌部に対し７重量部を水溶液にしで加え、均一に攪拌し
て、ＪＩＳＰ ｇ２０９の「・ぐルプ試験用手すき紙
調製方法」に準じ抄紙した。得られた紙の緒特性を第２
表に示す。捷だ、前記含水珪酸をスプレードライヤーで
乾燥させ、その性状を測定した。その結果も第２表に併
せて示す。
Claims (1)
- ｆｉ＋ アルカリ金属塩をＯ９／３〜Ｏ１／７モル／
を含有し、ＳｃＯ２濃度が０．９〜／、４’モル／１１
Ｓｔ０２／Ｍ２０（但し、Ｍはアルカリ金属）モル比が
３．θ〜３．２の珪酸アルカリ水溶液に、６０℃以下の
温度で酸添加率が２ｓ〜３左チとなる量の鉱酸を添加し
、次いでｇ左〜９３″Ｇまで昇温し、該温度下に反応系
の溶液粘度が最大となる付近において、溶液のｐＨがグ
ル乙となるように鉱酸をｇＯ〜／θθ分で連続的に添加
して含水珪酸を析出せしめ、得られた含水珪酸を分離、
水洗して該含水珪酸に対するアルカリ金属塩のモル比（
アルカリ金属塩／ ｓｔｏ ２ ）を０．０７以下とす
ることを特徴とする含水珪酸の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1284883A JPS59141416A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 含水珪酸の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1284883A JPS59141416A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 含水珪酸の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59141416A true JPS59141416A (ja) | 1984-08-14 |
| JPH0118010B2 JPH0118010B2 (ja) | 1989-04-03 |
Family
ID=11816811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1284883A Granted JPS59141416A (ja) | 1983-01-31 | 1983-01-31 | 含水珪酸の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59141416A (ja) |
-
1983
- 1983-01-31 JP JP1284883A patent/JPS59141416A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0118010B2 (ja) | 1989-04-03 |
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