JPH01150252A - エアーサンドイッチ型情報記録媒体 - Google Patents

エアーサンドイッチ型情報記録媒体

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JPH01150252A
JPH01150252A JP62310289A JP31028987A JPH01150252A JP H01150252 A JPH01150252 A JP H01150252A JP 62310289 A JP62310289 A JP 62310289A JP 31028987 A JP31028987 A JP 31028987A JP H01150252 A JPH01150252 A JP H01150252A
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JP62310289A
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English (en)
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Tadashi Irie
入江　正
Seiichi Watanabe
清一 渡辺
Hideki Matsuzawa
秀樹 松沢
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Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の分野］ 本発明は、エアーサンドイッチ構造を有する情報記録媒
体に関するものであり、さらに詳しくは、高エネルギー
密度のレーザビームを用いて情報の書き込みおよび／ま
たは読み取りができるエアーサンドイッチ型情報記録媒
体に関するものである。
［発明の技術的背景］ 近年において、レーザ光等の高エネルギー密度のビーム
を用いる情報記録媒体が開発され、実川化されている。
この情報記録媒体は光ディスクと称され、ビデオ・ディ
スク、オーディオ・ディスク、さらには大容量静止画像
ファイルおよび大容量コンピュータ用ディスク・メモリ
として使用することができるものである。
光ディスクは、基本構造としてプラスチック、ガラス等
からなる円盤状の透明基板と、この上に設けられたＢｉ
、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｔｅ等の金属または半金属からなる記録
層とを有する。なお、基板と記録層との間には通常、基
板と記録層との接着力の向上および光ディスクの感度の
向上などの点から、高分子物質からなる下塗層が設けら
れている。
光ディスクへの情報の書き込みは、たとえばレーザビー
ムをこの光ディスクに照射することにより行なわれ、通
常は記録層の被照射部分がその光を吸収して局所的に温
度上昇する結果、物理的あるいは化学的な変化を生じて
その光学的特性を変えることにより情報が記録される。
光ディスクからの情報の読み取りもまた、レーザビーム
を光ディスクに照射することにより行なわれ、記録層の
光学的特性の変化に応じた反射光または透過光を検出す
ることにより情報が再生される。
従来、エアーサンドインチ構造の光ディスクの組立は、
ディスク基板に内側スペーサおよび外側スペーサを接着
剤、特に紫外線硬化型接着剤を用いて接着して行なうも
のが一般的であった。しかし、接着剤を用いて各部材を
接合する場合には、−ディスク当り接着剤塗布および接
着剤同化に各々数十秒から数分の時間を要し、量産性に
乏しいため、これを解決する手段として、両側表面に突
起を備えたスペーサを用い、超音波融着法によりその突
起を熔融して、基板に融着させることからなる接合方法
が考えられている（例、特開昭６１−８０５３５号公報
）。この際使用するスペーサの材料としては、ポリカー
ボネート基板に対する融着性を考慮して、基板と同じ材
料であるポリカーボネートがイ吏用されている。しかし
ながら、上記スペーサを分子量１３０００以上の通常の
ポリカーボネートにより射出成型した場合、微小構造の
部分の転写については満足な成型物が得られなかった。
すなわち、超音波融着法で使用されるスペーサは融着の
ためのリング状の突起部分を有しており、この突起の微
小構造の部分が転写不良となり易かった。
そして、突起の先端部分まで樹脂が充填されないままで
成型されたスペーサを使用して情報記録媒体（光ディス
ク）を組み立てた場合、融着部分が不均一となったり、
あるいは融着部分が外観不良となったりするとの問題が
あった。また、突起の先端まで樹脂が充填された場合で
あっても、歪によるソリが発生するため、複屈折の変化
やディスクの平面性の悪化等が問題となっていた。
さらに、充填不良を防止するため前記リング状の突起部
分を太くした場合、基板とその突起部分との融着を開始
するためのエネルギーとして非常に大きなものが必要と
なり、さらに融着は困難となる。
［発明の目的］ 本発明は、エアーサンドイッチ構造の情報記録媒体であ
って、基板と内外スペーサが良好に接合された情報記録
媒体を提供することを目的とする。
さらに詳しくは、成型性の良好なスペーサを使用するこ
とにより、該スペーサと基板との接着強度および外観の
向上した情報記録媒体を提供することを目的とする。
［発明の要旨］ 本発明は、二枚の円盤状基板がリング状内側スペーサと
リング状外側スペーサとを介して、レーザによる情報の
書き込みおよび／または読み取りが可能な記録層が内側
になるように接合されたエアーサンドイッチ構造の情報
記録媒体において、該スペーサが、ポリカーボネートと
ポリカーボネート以外のポリマーとを重量比で９９．９
：０．１〜３０　：　７０の範囲で含むポリマー混合物
からなることことを特徴とする情報記録媒体にある。
［発明の効果］ 本発明の情報記録媒体は、内外スペーサの両側にリング
状突起が設けられており、そしてスペーサと基板とが超
音波融着等により突起部分を融着することによって接合
されている。上記スペーサの材料であるポリカーボネー
トとポリカーボネート以外のポリマーを上記特定の範囲
内で使用することにより基板に対するスペーサの接着性
を維持しながら外観の向上した情報記録媒体を得ること
ができる。すなわち、本発明のスペーサを製造するため
の上記ポリカーボネートとポリカーボネート以外のポリ
マーを使用したポリマー混合物は、ポリカーボネートに
比べて成型時の流動性が極めて良好で、且つ成型時の歪
が小さい。このため、得られたスペーサは転写性が良好
で、歪がほとんど無いことから、このスペーサを用いて
製造される光ディスクは複屈折の変化が少なく、平面性
の母ねたそして基板とスペーサとの接着強度の良好なも
のであるということができる。
［発明の詳細な記述］ 本発明の情報記録媒体は、たとえば、第１図に示すよう
な外観形状を有し、第２図に断面図にて示されるような
構成をとるものである。すなわち、二枚の基板２１ａ、
２１ｂが、それぞれ記録層２２　ａ、　２２　ｂを内側
にして、内側スペーサ２３、および外側スペーサ２４を
介して接合されている。この基板とスペーサとの接合は
後述するスペーサの突起が設けられていた部分を中心に
して実現されている。
上記突起を有するスペーサの形状は　例えば次のような
ものである。
第３図は、内側スペーサ３０の断面図を示している。内
側スペーサ３０の両側には断面三角形状のリング状突起
３１ａおよびリング状突起３１ｂがその直径を違えて設
けられている。リング状突起３１ａおよびリング状突起
２１ｂの内周側および外周側の基部にはスペーサの表面
である基板接触面３３よりも低くされた樹脂流入部３２
が設けられており、超音波融着法等により溶融した樹脂
が流れ込むようにされている。
第４図は、外側スペーサ４０の断面図を示している。外
側スペーサ４０の両側には断面三角形状の突起４１ａお
よびリング状突起４１ｂがその直径を違えて設けられて
いる。リング状突起４１ａおよびリング状突起４１ｂの
内周側および外周側の基部にはスペーサの表面である基
板接触面４３よりも低くされた樹脂流入部４２が設けら
れており、超音波融着法等により溶融した樹脂が流れ込
むようにしである。
なお、上記の説明は、本発明の情報記録媒体の好ましい
態様を述べたものであって、本発明は、上記の態様に限
定されるわけではない。たとえば、突起の形状は、断面
が三角でなくともよく、公知の超音波融着技術において
利用される任意の形状の突起が利用される。また、スペ
ーサ表面に設けられる突起の数は、それぞれの面に一個
づつである必要はない。また、直径の大きい突起が設け
られた側のスペーサ面を先に融着させることもできる。
本発明の情報記録媒体は上記のように二枚の円盤状基板
がリング状内側スペーサとリング状外側スペーサとを介
して、レーザによる情報の書き込みおよび／または読み
取りが可能な記録層が内側になるように接合されたエア
ーサンドイッチ構造の情報記録媒体であって、これに使
用されるスペーサ（内側スペーサおよび／または外側ス
ペーサ）が、ポリカーボネートとポリカーボネート以外
のポリマーとを重量比で９９．９：０．１〜３０　：　
７０の範囲で含むポリマー混合物からなることことを特
徴としている。
すなわち、超音波融着法等で使用されるスペーサは融着
のためのリング状の突起部分を有している。このため従
来のポリカーボネートのみで射出成型により製造された
スペーサの場合、ポリカーボネート特有の熔融温度が高
く、またその粘度が温度変化に対して極めて変化し易い
性質のため、この突起の微小構造の部分まで樹脂が流動
し難く転写不良となり易かった。そしてこのようなスペ
ーサを使用して情報記録媒体（光ディスク）を組み立て
た場合、融着部分が不均一となったり、あるいは融着部
分が外観不良となったりするとの間■があった。また、
突起の先端まで樹脂が充填された場合であっても、歪に
よるソリが発生するため、複屈折の変化やディスクの平
面性の悪化等が問題となっていた。
このような問題を解決するため本発明者が鋭意研究を重
ねたところ、上記の範囲内にてポリカーボネートとポリ
カーボネート以外のポリマーを使用することにより基板
に対するスペーサの接着性を維持しながら上記問題を解
決することができることを見出だした。すなわち、本発
明のスペーサを製造するための上記ポリカーボネートと
ポリカーボネート以外のポリマーを使用したポリマー混
合物は、ポリカーボネートに比べて成型時の流動性が極
めて良好で、且つ成型時の歪が小さい。
このため、得られたスペーサは転写性が良好で、歪がほ
とんど無いことから、このスペーサを用いて製造される
光ディスクは複屈折の変化が少なく、平面性の優れたそ
して基板とスペーサとの接着強度の良好なものである。
上記ポリカーボネート以外のポリマーとしては、ポリエ
チレンおよびポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポ
リブタジェン、イソプレン、ポリスチレン、フェノキシ
樹脂、ポリフェニレンオキサイド、アクリル樹脂、塩化
ビニル樹脂、塩化ビニル系共重合体、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ
樹脂等およびこれらの混合物を挙げることができる。好
ましくは、混合した際の流動性および透明性の良好なこ
とからポリオレフィン、特にポリエチレンである。
前記のようにスペーサを構成するポリマー混合物はポリ
カーボネートと上記ポリカーボネート以外のポリマーと
の重量比は９９．９：０．１〜３０　：　７０の範囲で
あり、好ましくは９９．５：０．５〜４０　：　６０の
範囲である。ポリカーボネートが９９．９を超えるとス
ペーサ成型時の流動性が充分でなく、３０未満の場合は
得られたスペーサと基板との接着強度が不充分なものと
なる。
上記スペーサは、上記ポリマー混合物に滑剤、離型剤、
酸化防止剤等（所望により他の添加剤を加えて）を加え
て通常の射出成型により製造することができる。上記滑
剤は流動性および相溶性を良化させるために添加した方
が好ましい。上記滑剤としては、例えばステアリン酸ア
ミド、パルミチン酸アミド等の脂肪酸アミドおよびオク
タデシルアルコール、セチルアルコール等高級アルコー
ルなどを挙げることができる。
スペーサの射出成型の方法は、公知の方法によって行な
うことができる。例えば１次のように行なわれる。成型
材料を射出成型機のホッパーに投入する。成型材料は自
重により加熱筒内に落下し、スクリューの回転によって
順次先端部に送られ、その先端部にスクリューの回転に
より可塑化された材料が蓄積される。次にスクリューは
、その後端に接続された油圧シリンダー装置の射出ラム
により先端部にたくわえられている材料を必要な射出圧
力で、ノズルから金型キャビティー内に押しこみ、金型
内を適宜の条件で保持した後成型品（スペーサ）を皐り
だす。
その際の、加熱筒内温度、スクリューの回転数、射出圧
力、射出時間、ノズル温度、金型キャビティー、型締力
、金型温度、全型内保持条件などは、射出成型される樹
脂により適宜設定される。
本発明の情報記録媒体を構成する基板、記録層およびス
ペーサとしては、本発明の特徴的構成の部分以外につい
ては、公知のものが任意に利用できるので、これらにつ
いて、以下に簡単に説明する。
本発明において使用する基板は、従来より情報記録媒体
の基板として用いられている各種の材料から任意に選択
することができる。基板の光学的特性、平面性、加工性
、取扱い性、経時安定性および製造コストなどの点から
、基板材料の例としては、セルキャストポリメチルメタ
クリレート、射出成形ポリメチルメタクリレート等のア
クリル樹脂：ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等の
塩化ビニル系樹脂：エポキシ樹脂；およびポリカーボネ
ートなどの合成樹脂を好ましく挙げることができる。こ
れらのうちで寸度安定性、透明性および平面性などの点
から、好ましいものはポリメチルメタクリレート、ポリ
カーボネート、およびエポキシ樹脂であり、特に好まし
くはポリカーボネートである。
記録層が設けられる側の基板表面には、平面性の改善、
接着力の向上および記録層の変質の防止の目的で、下塗
層（および／または中間層）が設けられていてもよい。
下塗層（および／または中間層）の材料としては、たと
えば、ポリメチルメタクリレート、アクリル酸・メタク
リル酸共重合体、ニトロセルロース、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリカーボネート等の高分子物質ニジラ
ンカップリング剤などの有機物質：および無機酸化物（
Ｓｉ０２、Ａｌ２Ｏ，等）、無機弗化物（ＭｇＦ２）な
どの無機物質を挙げることができる。
下塗層は、上記高分子物質を適当な溶剤に溶解または分
散した後、この塗布液を、スピンコード、デイツプコー
ト、エクストルージョンコート、バーコード、スクリー
ン印刷などの塗布方法を用いて基板上に塗布することに
より形成することができる。下塗層の層厚は一般に０．
０１〜２０μｍであり、好ましくは０．１〜１０μｍで
ある。記録層に用いられる材料の例としては、Ｔｅ％Ｚ
ｎ％　Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｒ％Ａｌｌ、Ｔｉ。
Ｃｕ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｐｔ等の金属；Ｂｉ、Ａｓ、ｓｂ等
の半金属：Ｓ五等の半導体：およびこれらの合金または
これらの組合わせを挙げることができる。また、これら
の金属、半金属または半導体の硫化物、酸化物、ホウ化
物、ケイ素化合物、炭化物および窒化物等の化合物：お
よびこれらの化合物と金属との混合物も記録層に用いる
ことができる。あるいは、色素、色素とポリマー、色素
と前掲の金属および半金属との組合わせを利用すること
もできる。
記録層には、さらに記録層材料として公知の各種の金属
、半金属あるいはそれらの化合物などが含有されていて
もよい。
記録層は、上記材料を蒸着、スパッタリング、イオンブ
レーティング、塗布などの方法により基板上に直接にま
たは下塗層を介して形成することができる。記録層は単
層または重層でもよいが、その層厚は光情報記録に要求
される光学濃度の点から一般に１００〜５５００λの範
囲であり、好ましくは１５０〜１０００λの範囲でる。
なお、基板の記録層が設けられる側とは反対側の表面に
は耐傷性、防湿性などを高めるために、たとえば二酸化
ケイ素、酸化スズ、弗化マグネシウムなどの無機物質；
熱可塑性樹脂、光硬化型樹脂などの高分子物質からなる
薄膜が真空蒸着、スパッタリングまたは塗布等の方法に
より設けられていてもよい。
次に、記録層の形成された二枚の基板を記録層を内側に
して、前記スペーサを挟んで、リング状の突起部分を熔
融することによって接合する。好ましくは超音波融着に
よる接合である。
次に本発明の実施例および比較例を記載する。
ただし、これらの各側は本発明を制限するものではない
。
［実施例１］ まず、スペーサの射出成型を以下のように行なった。ポ
リカーボネート：ポリエチレン＝５０：５０（重量比）
の成型材料を射出成型機のホッパーに投入する。成型材
料は自重により加熱筒内に落下し、スクリューの回転に
よって順次先端部に送られ、その先端部にスクリューの
回転により可塑化された材料が蓄積される。次にスクリ
ューは、その後端に接続された油圧シリンダー装置の射
出ラムにより先端部にたくわえられている材料を下記の
射出圧力で、ノズルから金型キャビティー内に押しこん
だ。金型内を下記の条件で保持した後成型品（スペーサ
）を取りだした。上記射出成型条件は以下のように行な
った。
加熱筒内温度：２８０℃ スクリューの回転数：１００ｒｐｌ 射出圧カニ　８００　ｋｇ／ｃｒｎ’ 射出時間：１秒 金型キャビティｍ：６０℃ 型締カニ５０を 全型内保持条件＝６０℃、２秒 次に、射出成形によりプレグルーブを設けだ円盤状ポリ
カーボネート基板［外径：１３０ｍｍ、中心孔内径：　
１５ｍｍ、厚さ：１．２ｍｍ、プレグルーブの深さ：８
００オングストローム、トラックピッチ：１．６μｍ］
の上に、塩素化ポリオレフィン含有塗布液［メチルエチ
ルケトン１０重量部とシクロへキサノン１００重量部と
に塩素化ポリエチレンが０．３重量部が溶解しているも
の］をスピンコーターを用いて基板外周まで塗布し、次
いで乾燥して層厚５００オングストロームの中間塗布層
を形成した。上記中間塗布層の上にＩｎ：ＧｅＳ：Ａｕ
＝６６：２２：１２（重量比）の比率で共蒸着させて、
厚さ３００オングストロームの記録層を形成した。この
ようにして、基板および記録層からなるディスク基板を
得た。
前記スペーサを二枚の上記ディスクの間に挟んで超音波
融着により接合し、サンドイッチ型情報記録媒体を得た
。
上記超音波融着は、超音波融着機としてブランノン８８
００　（ブランノン社製）を用い、圧カニ４０ｐｓｉ、
時間＝０．２秒の条件で行なった。
［実施例２］ 実施例１において、成型材料組成をポリカーボネート：
ポリエチレン＝５０：５０（重量比）から７５　：　２
５に変更し、射出成型条件を下記のように変更した以外
は実施例１と同様にサンドイッチ型情報記録媒体を得た
。
加熱筒内温度＝３００℃ スクリューの回転数：１１００ｒｐ 射出圧カニ　８５０　ｋｇ／ｃｒｎ’ 射出時間：１秒 金型キャビティｍ：１００℃ 型締力＝５０を 全型内保持条件：８０℃、５秒 ［実施例３］ 実施例１において、成型材料組成をポリカーホネート：
ポリエチレン＝５０　：　５０　（重量比）から９５：
５に変更し、射出成型条件を下記のように変更した以外
は実施例１と同様にサンドイッチ型情報記録媒体を得た
。
加熱筒内温度＝３２０℃ スクリューの回転数：１１００ｒｐ 射出圧カニ　９００　ｋｇ／ｃｍ’ 射出時間：１秒 金型キャビティｍ：１００℃ 型締力＝５０を 全型内保持条件：１００℃、８秒 ［実施例４］ 実施例１において、成型材料組成をポリカーボネート：
ポリエチレン＝５０：５０（重量比）から９９＝１に変
更し、射出成型条件を下記のように変更した以外は実施
例１と同様にサンドイッチ型情報記録媒体を得た。
加熱筒内温度＝３２０℃ スクリューの回転数：１１００ｒｐ 射出圧カニ　９５０　ｋｇ／ｃｒｎ’ 射出時間＝１秒 金型キャビティー：１００℃ 型締カニ５０を 全型内保持条件：１００℃、８秒 ［比較例１］ 実施例１において、成型材料組成をポリカーボネート：
ポリエチレン＝５０：５０（重量比）から２５＝７５に
変更し、射出成型条件を下記のように変更した以外は実
施例１と同様にサンドイッチ型情報記録媒体を得た。
加熱筒内温度：２８０℃ スクリューの回転数：１１００ｒｐ 射出圧カニ　８００　ｋｇ／ｃｍ″ 射出時間：１秒 金型キャビティｍ：６０℃ 型締カニ５０を 全型内保持条件：６０℃、２秒 ［比較例２］ 実施例１において、成型材料組成をポリカーボネートの
みに変更し、射出成型条件を下記のように変更した以外
は実施例１と同様にサンドイッチ型情報記録媒体を得た
。
加熱筒内温度＝３２０℃ スクリューの回転数：１００ｒｐｍ 射出圧カニ　９５０　ｋｇ／ｃｒｔｆ 射出時間＝１秒 金型キャビティｍ：１００℃ 型締カニ５０を 全型内保持条件＝１００℃、８秒 ［光ディスクの評価］ １）射出成型されたスペーサの成型状態突起部分を有す
るリング状スペーサの、突起部分の成型状態を観察した
。
突起部分先端まで充分に樹脂が充填されている場合：Ａ
Ａ　　不充分な場合：ＣＣ ２）スペーサとポリカーボネート基板との接着強度 スペーサと基板とが超音波融着により接合された上記光
ディスクのスペーサと基板との接着強度を観察した。
ＡＡ：外力を加えても剥離しない。
ＢＢ：外力を加えると剥離する。
ＣＣ：わずかの外力で、簡単に剥離する。
その結果を、第１表に示す。
第１表 スペーサの成型状態　ポリカーボネート基板との接着強
度 実施例 Ｉ　　　　　ＡＡ　　　　　　　　　ＡＡ２　　　　　
ＡＡ　　　　　　　　　ＡＡ３　　　　　ＡＡ　　　　
　　　　　ＡＡ４　　　　　ＡＡ　　　　　　　　　Ａ
Ａ比較例 Ｉ　　　　　ＡＡ　　　　　　　　　ＢＢ２　　　　　
ＣＣＣＣ
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明のエアーサンドイッチ構造の情報記録
媒体を模式的に示す斜視図である。 第２図は、本発明の情報記録媒体の構成の例を示す断面
図である。 第３図は、リング状突起を備えた内側スペーサの断面図
である。 第４図は、リング状突起を備えた外側スペーサの断面図
である。 ３０．４０ニスペーサ ２１ａ、２１ｂ＝基板 ２２ａ、２２ｂ＝記録層 ３１ａ、３１ｂ、４１ａ、４１ｂ：リング状突起 ３２．４２：樹脂流入部 ３３．４３：基板接触面 ２３：内側スペーサ ２４：外側スペーサ 第１図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １。二枚の円盤状基板がリング状内側スペーサとリング
    状外側スペーサとを介して、レーザによる情報の書き込
    みおよび／または読み取りが可能な記録層が内側になる
    ように接合されたエアーサンドイッチ構造の情報記録媒
    体において、該スペーサが、ポリカーボネートとポリカ
    ーボネート以外のポリマーとを重量比で９９．９：０．
    １〜３０：７０の範囲で含むポリマー混合物からなるこ
    とを特徴とする情報記録媒体。 ２。上記ポリカーボネートとポリカーボネート以外のポ
    リマーとの重量比が９９．５：０．５〜４０：６０の範
    囲であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
    情報記録媒体。 ３。上記ポリカーボネート以外のポリマーがポリオレフ
    ィンであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
    の情報記録媒体。 ４。上記ポリカーボネート以外のポリマーがポリエチレ
    ンであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
    情報記録媒体。 ５。上記基板がポリカーボネートからなることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項記載の情報記録媒体。 ６。上記スペーサと基板との接合が超音波融着によりな
    されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
    の情報記録媒体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0906871A1 (de) * 1997-09-23 1999-04-07 4P Rube Göttingen GmbH Verfahren zum Herstellen eines Behälters und damit hergestellter Behälter

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