JPH0695161B2 - 逆行反射性材料 - Google Patents

逆行反射性材料

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JPH0695161B2
JPH0695161B2 JP60089885A JP8988585A JPH0695161B2 JP H0695161 B2 JPH0695161 B2 JP H0695161B2 JP 60089885 A JP60089885 A JP 60089885A JP 8988585 A JP8988585 A JP 8988585A JP H0695161 B2 JPH0695161 B2 JP H0695161B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はレインコート、ジヤケツト及び他の着物に使用
するのに適した織物の如き逆行反射性シートに関する。
背景 消防士の外套や他の防護服及び装置のための織物（fabr
ic）についての要件は、厳しいのみならず、今日迄市販
されている装飾製品によつて完全に満されることはなか
つた。建築物消防のための防護服についての全国防火協
会（National Fire Protection Association）（NFPA）
基準は次の事を規定している。１）消防のための防護服
の外殻材料は260℃（500゜F）の温度の強制空気循環実
験室炉内に５分間置いても焦げたり、分離したり或は溶
融したりしないこと;2）消防士の外套は、少なくとも各
袖の周りのテープ及び外套の下のへり近くの周りの帯を
含む或る形をした少なくとも0.21m2（325in）の逆行反
射性蛍光テープで装飾（trim）がつけられていること;
3）蛍光逆行反射性装飾材料を使用することは、消防士
の外側着物のための重要な安全標識になるものであり、
そのような装飾の重要な特徴は、材料が焦げたり或は溶
融したり、したたり落ちる温度及び強制空気循環炉中で
の露出温度効果により収縮することである。
消防士の外套に一般に用いられている装飾は、逆行反射
性のための角型光学的素子を有するプラスチックシート
材料からなり、そのシート材料は反射性に必要な四角な
角をもつ四面体状の所で空気界面を与える矩形状セル
（cell）を与えるようなやり方でスクリム（scrim）に
結合されている。この種の装飾は光沢があり、逆行反射
性で容易にきれいにすることができるが、149℃（300゜
F）で反射性のかなりの損失（80％）、177℃（350゜F）
で100％反射性を失い、232〜260℃（450゜〜500゜F）で
は実質的に破壊されるという欠点を有する。
種々の衣類製品に逆行反射性マークを使用することは当
分野でよく知られている（米国特許第2,567,233号及び
第3,172,942号参照）。米国特許第2,567,233号の逆行反
射性シート材料は、光反射性結合剤被覆に好ましくは約
1.7〜1.9の屈折率を有し、約250ミクロン（10ミル）よ
り小さい径をもつガラスビーズ又は微小球の如き小さな
透明の凸レンズ素子の堅固ではあるが弾力的に結合され
た表面層を部分的に埋めたものからなる可撓性で耐候性
シートである。ビーズ径は典型的には約40〜150ミクロ
ンである。結合剤は典型的には樹脂及び可塑性と同様、
アルミニウム薄片の如き反射性顔料を含むブタジエン・
アクリロニトリル共重合体の如きゴム状重合体である。
そのような逆行反射性シートはガラスビーズと反対側の
面上に熱活性化又は溶剤活性化接着剤が与えられてお
り、それによつて衣類或は織物へ結合される。
逆行反射性シートは、アルミニウム薄片又は粒子を結合
剤層に混入することにより与えられるよりはむしろガラ
スビーズの後或は背後に置かれた反射性（例えばアルミ
ニウム）被覆をもつていてもよい。逆行反射性シート生
成物の製造は米国特許第2,567,233号の３〜５欄及び米
国特許第3,172,942号４〜７欄に記載されている。
別法として米国特許第3,700,305号に記載のように、反
射性部材は一連の透明誘電体（即ち誘電体反射器）で、
夫々約3,800〜10,000Åの波長範囲内の光の波長の約1/4
の奇数倍である厚さを有するものからなつていてもよ
い。各透明誘電体層の屈折率は隣り合つた層の屈折率よ
り少なくとも0.1（好ましくは少なくとも0.3）高いか又
は低くなければならない。
上述した露出レンズ（即ち空気に露出したガラスビー
ズ）の種類のものの外に、他のいくつかの種類の逆行反
射性シートが存在する：ガラスビーズの外側表面を覆う
透明層を有する包み込まれたレンズシート；ガラス微小
球の前面の上に透明重合体層を有し、それが微小球の前
面に気体セルを生ずるような仕方で結合されているカプ
セル化したレンズシート；及びガラス微小球の代りにレ
ンズ素子として四面体又は他のプリズム球の角をもつ形
を用いた角型反射性シートである。
この記述の目的から、レンズ素子とは角型（cube corne
r）反射体、或はガラス又はガラス状ビーズ又は微小球
を意味するものとする。亦、ここで用いる逆行反射性
（retroreflective）という用語は、上記の種類のシー
トのどれを意味するものとしてもよい。
上記逆行反射性シートを取り扱つた特許は、それを消防
士の着衣に用いることを提案するものではなく、又、前
述した厳格な試験に合格するように設計されてはいな
い。実際、ほとんどが260℃の炉中に10分間入れるか又
は炎に曝すと、燃えるか、焦げるか、或は溶融するか、
したたり落ちてしまう。
本発明の目的は、難燃性で、５分間260℃（500゜F）の
空気循環炉中に入れても溶融、焦げ或は形状変化に対す
る抵抗性があり、高度に逆行反射性で、蛍光をもち、汚
れやすすがたまりにくく、且つ（又は）容易にきれいに
できる消防士の着衣に有用な装飾物を製造することであ
る。
本発明の記述 上記目的の全てに合う生成物が今度作られ、高温に曝さ
れることのある織物に組み込むのに適した材料として記
述することができ、その材料は、少なくとも85g/m2（2.
5オンス／平方ヤード）の重量をもつ耐火性織物、前記
耐火性織物上の蛍光被覆、および前記蛍光被覆の一部を
覆う可撓性でひだをつけることができる延伸可能な逆行
反射性シートを含んでおり、かつ ｉ） 前記耐火性織物が、耐火性化学薬品で処理した木
綿、モダアクリル織物、ガラス繊維織物、セラミック繊
維織物、アラミド織物およびそれらの混合物からなる群
から選択されており； ii） 前記逆行反射性シートが反射用部材の前面に透明
レンズ素子の層を含んでおり、前記透明レンズ素子が約
40〜150ミクロメーターの径と少なくとも約1.7の屈折率
を有するガラスビーズおよび角型レンズ素子からなる群
から選択されており；かつ iii） 前記蛍光被覆と前記逆行反射性シートの可燃性
部分とを合わせた厚さが前記耐火性織物の厚さの約５〜
60％である； ことを特徴とする。
蛍光被覆と逆行反射性シートの燃え易い部分に適用され
る厚さという用語は、それらが耐火性織物の厚さの上に
加えられる厚さを意味する。iv）項の、「合わせた厚
さ」とは、例えば耐火性織物の間隙内に実際には入つて
いる逆行反射性シートの裏の接着剤の部分を含まず、燃
えないガラスビーズレンズ素子も含まない。また、この
厚さは仕上げられた装飾の乾燥厚さのことを指し、湿潤
した或は工程中の厚さを指すのではない この記述の目的から、耐火性織物という言葉は、次の性
質： Ａ） 260℃の強制空気炉で５分間保持した時、焦げた
り溶融したりしない； Ｂ） 米国連邦試験法規準（U.S.Federal Test Method
Standard）191、織物試験法、方法5903によつて測定し
て10.2cm（4.0in）より短い焦げ長さ； Ｃ） 上記点は全てアメリカ織物化学者及び色彩画家協
会（AATCC）法96−試験−Ｖ−Ｅに従つて洗たく及び乾
燥を５回くり返した後に適用される； を特徴とする織物を意味する。
通常明るい黄色又は赤である蛍光被覆が、日中の可視性
を高くし、亦、きれいにし易い滑らか或は光沢のある表
面及び美的魅力を与えるため適用されている。それは日
光の中でコントラストを与えるのを助けるため、主たる
波長の中で少なくとも75％の反射率をもつべきである。
逆行反射性シートは、通常一方の側に一本の中心線（st
ripe）、二本の狭い側線、或は一本の広い線の如き模様
に引いて蛍光被覆に結合されている。コントラスト及び
日中可視性のためには、装飾材料の表面の少なくとも50
％は、光沢があり蛍光をもつ露出着色被覆としてそのま
ま残しておくことが一般に望ましい。
本発明の装飾材料は縫いつけによつて着衣にとりつけて
もよい。
この生成物の驚くべき特徴の一つは、熱可塑性材料が蛍
光着色被覆及び逆行反射性シート成分の両方として用い
られていることである。それでも高熱に曝した時、これ
らの材料は、通常の場合のように溶融したり、したたり
落ちたり（安全着衣を着ている人にとつて面倒なことが
起きる）することはない。その代りそれらは、上昇した
温度で織物の耐熱特性をもち続け、色及び逆行反射特性
を非常によく維持するようである。本発明を開発するの
に用いられる或る露出したレンズ逆行反射性シートのガ
ラスビーズ・アルミニウム層は、織物崩壊点（316〜371
℃、600〜700゜F）迄反射し続けた。
詳細な記述 耐火性織物は最終的製品の熱安全性及び難燃性に非常に
貢献し、難燃剤処理した棉100％、アラミド（aramid）
ヤーン〔例えばノメツクス（Nomex）ナイロン〕、モダ
アクリル（modacrylic）繊維、ガラス繊維、セラミツク
繊維（米国特許第3,709,706号、第3,795,524号、或は4,
047,965号に記載されているようなもの）、或はそれら
の混合物から作られた織つた織物であつてもよい。
本発明に用いられる難燃性棉は、従来の含浸（pad）／
乾燥／硬化法により効果的な難燃剤で処理した厚さ約0.
1〜2.5mm（５〜100ミル）の木綿のズツク（duck）、あ
や織り、或はジーンズ織り物であつてもよい。木綿のた
めの多くの難燃剤が知られており、一例はテトラキス
（ヒドロキシ−メチル）ホスホニウムクロライド（Thp
c）である。種々の割合のThpc、トリメチロールメラミ
ン及び尿素（例えば2:4:1のモル比のThpc:尿素：トリメ
チロールメラミン）からなる配合物が用いられている。
そのような難燃剤の原理は、木綿繊維自身との或る反応
と同時に、木綿中に不溶性重合体を形成し、難燃剤に耐
久性を与えることである。難燃性織物を製造する方法
で、未処理織物にThpc及び他の薬品を含む溶液を含浸さ
せ、乾燥し、硬化し、洗滌し、柔軟し、次いで再び乾燥
する。木綿に耐炎性を賦与するための一つの既知の方法
は、ロクセル（Roxel）法である（ロクセルはフツカー
・ケミカル・コーポレーシヨン Hooker Chemical Cor
p.の商標名である）。アンモニア硬化法によつて難燃剤
含有織物を硬化することも知られており、そこでは乾
燥、含浸された織物をアンモニア蒸気及び（又は）水酸
化アンモニウム溶液に曝す。
Thpc−尿素−Na2HPO4及び酸化アンチモンを添加したThp
c−トリメチロールメラミン−尿素の如き、木綿のため
のThpc型難燃剤の多くの種類のものが存在する。耐火性
織物についての更に詳しい情報はリーブス（Reeves）、
W.A.著「耐火性飾り縫い織物」（“Fire−Resistant Ap
parel Fabrics"）シーアールシー・クリテイカル・リビ
ュー・イン・エンバイアランメンタル・コントロール
（CRC Critical Reviews in Environmental Contro
l）、pp91−100、12月号（1977）及び米国特許第3,549,
307号及び第3,607,798号に見出すことができる。
蛍光被覆を適用するのにいくつかの方法が用いられてお
り、そのうちの一つはビニルオルガノゾル又はプラスチ
ゾルを直接織物基材上にナイフコーテイングし、続いて
溶融又は硬化を行う方法である。第二の方法は、蛍光染
料を入れた高分子熱可塑性ポリウレタン溶液を高光沢剥
離紙の上に直接ナイフコーテイングする方法である。こ
の被覆に、白色顔料を入れた難燃剤成分含有熱可塑性ポ
リウレタン樹脂の裏打ちをつける。次に接着層をその白
色顔料を入れた熱可塑性ポリウレタン樹脂被覆上に溶液
注型する。この紙が付着した着色被覆複合体を難燃性織
物へ熱積層し、後で紙を剥がして蛍光色を露出させる。
ノメツクス・アラミド・ズツク織物は本発明に導く研究
でこのウレタン着色被覆のための基材織物として用いら
れていた。その織物は254g/m2（71/2オンス／平方ヤー
ド）である。
逆行反射性シートは、逆行反射性シートからの充分な夜
間可視性を与えるため覆われなければならない蛍光被覆
部分を最小にするために、極めて高い輝度をもつもので
あるのが最も好ましい。この輝度は約400燭光（candle
power）以上であり、或る露出したレンズビーズ構造と
角型（プリズムレンズ）系とによつて達成されている。
米国特許第3,684,348号には、実質的に滑らかな表面を
両側にもち、一方のその滑らかな側から突出した多数の
微小角型構造物で、夫々本体に隣接して三つの面と一つ
の底面を有する角型構造物を有するプラスチツク部分か
ら基本的になる角型逆行反射性シートが記載されてい
る。本体部分とそれらの角型構造物は本質的に透明の合
成樹脂から別個に形成され、複合体構造を形成するよう
に一緒に結合されている。最適反射度を与えるため、複
合体材料は角型構造物に付着させた反射性被覆を有す
る。本体部分のために好ましくは用いられた樹脂には、
ポリハロゲン化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、
ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリスルフオ
ン及びセルロースエステル重合体が含まれる。角型構造
物に好ましくは用いられる樹脂は、アクリル酸エステル
樹脂、アクリル変性塩化ビニル樹脂、塩化ビニル・酢酸
ビニル共重合体、エチレン系不飽和ニトリル樹脂、モノ
ビニリデン芳香族炭化水素樹脂、オレフイン樹脂、セル
ロースエステル樹脂、ポリスルフオン樹脂、ポリフエニ
レンオキシド樹脂及びポリカーボネート等である。角型
逆行反射性シートについての更に詳しい情報は、米国特
許第3,992,080号に見出すことができる。
一つの型の露出レンズ逆行反射性シートが、本発明を実
施するのに用いられた。それは本質的に四つの層からな
つていた：約45〜65ミクロン径のガラスビーズを最密充
填した外側層；それらビーズ上の約700Å厚のアルミニ
ウム被覆；ガラスビーズ／アルミニウム層を一緒に結合
する厚さ約0.025mmの結合用樹脂被覆；及び結合剤被覆
の裏に大略0.038mm厚の熱可塑性接着剤の第４の層であ
る。結合剤層の化学的性質は、アクリロニトリルブタジ
エンエラストマー、フエノールホルムアルデヒド一段熱
硬化樹脂及びジオクチルフタレート可塑剤の混合物であ
つた。接着剤は芳香族ジイソシアネート及びポリエステ
ルから作られた完全に高分子量の熱可塑性ポリウレタン
であつた。
被覆された織物へ逆行反射性シートを付着させるのに適
した他の接着剤は、 （ａ） 溶液級ビニル接着剤（例えばユニオン・カーバ
イト社製のVAGH、VMCH又はVYHH、又はポリ酢酸ビニル・
ポリ塩化ビニル共重合体）； （ｂ） 上記（ａ）のビニル接着剤と、可撓性及び弾力
性を得るための可塑剤（例えばジオクチルフタレート、
ジブチルフタレート及びｔ−クレシルホスフエート）と
を一緒にしたもの； （ｃ） 熱可塑性ポリエステル及びポリエーテルウレタ
ンエラストマー（例えばB.F.グツドリツチ・ケミカル社
製エスタン（Estane）ポリウレタン樹脂）； （ｄ） 線状飽和ポリエステル樹脂のフイルム、例えば
グツドイヤー・タイヤー・アンド・ラバー・カンパニー
製バイテル（Vitel）PE55Y5; （ｅ） 上記（ａ）又は（ｂ）と（ｃ）との組み合せ；
又は （ｆ） 熱可塑性ポリアミド樹脂接着剤； である。
本発明で有用な他の種類の逆行反射性シートは、微小球
レンズ素子と反射用部材との間にあつて、各レンズ素子
を通過した光線の大略の焦点の所にその反射用部材を置
くための透明隔離層を有する包まれたレンズ型のもので
ある。
本発明を次の実施例によつて更に明瞭にするが、それら
実施例は純粋に例示を目的としたものである。
実施例１ 蛍光被覆のために次の二つの溶液を調製した。溶液Ａ 重量％ 1.メチルエチルケトン 21.33 2.シクロヘキサノン 8.0 3.トルエン 22.0 4.メチルイソブチルケトン 16.67 5.芳香族ジイソシアネートとポリエステルから作られた
高分子ポリウレタン樹脂（B.F.グツドリツチ・ケミカル
・カンパニーからのエスタン5703） 12.0 6.1％のマレイン酸を一緒に重合した塩化ビニル・酢酸
ビニル86:13重量比の共重合体樹脂（ユニオンカーバイ
ド社からのVMCH樹脂） 3.33 7.黄色蛍光染料〔ダイ−グロ・カラー・コーポレーシヨ
ン（DAY−GLC Color Corp.）からのサターン（Saturn）
イエローGT−17顔料〕を中に分子状に溶解した微粉状有
機樹脂 16.67溶液Ｂ 重量％ 1.メチルエチルケトン 25.66 2.シクロヘキサノン 7.20 3.トルエン 18.70 4.ジオクチルフタレート 14.60 5.p−ｔ−ブチル安息香酸の混合カルシウム・亜鉛塩の
誘導体からなるビニル樹脂安定化剤 1.00 6.芳香族ジイソシアネートとポリエステルから作られた
高度に結晶質の高分子ポリウレタン樹脂（B.F.グツドリ
ツチ・ケミカル・カンパニーからのエスタン4713）3.09 7.ルチル型二酸化チタン 7.93 8.塩化ビニル・酢酸ビニル86:14重量比の共重合体樹脂
（ユニオン・カーバイト社からのVYHH樹脂） 21.82 ポリエチレン被覆クラフト紙担体上に溶液Ａの層（湿潤
厚さ0.2mm）をナイフコーテイングし、その被覆した紙
を72℃で20分間炉で乾燥することにより蛍光被覆を作つ
た。溶液Ｂの層を、溶液Ａの乾燥被覆上にナイフコーテ
イングし（湿潤厚さ0.25mm）、この第２被覆を炉中で65
℃で５分間、93℃で12分間乾燥した。
或る量の漂白した木綿ジーンズ織物で、161.2g/m2の重
量をもち、96×64の糸数を有する織物を得た。それを既
知のアンモニア硬化法で難燃剤で処理した。この織物と
蛍光被覆とをシリコーンゴムで被覆したロールで形成さ
れたニツプに通すことにより蛍光被覆を織物に積層し
た。該ロールは375゜Fに加熱された網ロールと接触され
ており、二本のロール間の力は40psiであつた。この積
層工程後、蛍光被覆から紙裏打ちを除去し、光沢のある
蛍光仕上げを露出させた。
難燃剤処理織物に蛍光被覆を移した後、その織物を51mm
（2in）幅の片に裂き、それらの片の中心に16mm（5/8i
n）幅の逆行反射性シートの帯を今述べた積層法に従つ
て積層した。
逆行反射性シートは次のようにして作られた。40〜60ミ
クロンの範囲の径をもち、1.92の屈折率をもつガラス微
小球をポリエチレン被覆紙へ、それらの径の約1/3の深
さ迄約146℃（295゜F）の炉中に通すことにより部分的
に埋めた。次にビーズの露出部分を真空蒸着法でアルミ
ニウムにより被覆した。結合剤材料の層をアルミニウム
被覆上にナイフコーテイングし、0.2mm（0.008in）の湿
潤厚さの被覆を与えた。その結合剤材料は、17.4部のア
クリロニトリル・ブタジエンエラストマー〔B.F.グツド
リツチ・ケミカル・カンパニーからのハイカー（Hyca
r）1001X255〕と、23.2部の、メチルイソブチルケトン
中にフエノールホルムアルデヒド一段階型熱可塑樹脂を
固形分50％に溶解したものからなる溶液〔フッカー・ケ
ミカル・カンパニー（Hooker Chemical Co.）から得ら
れるDUREZ1429〕と、3.5部のジオクチルフタレート可塑
剤との混合物からなつており、全混合物をメチルイソブ
チルケトン中に固形物濃度32.5％になるように溶解し
た。結合剤被覆は炉中で乾燥した。
次に、芳香族ジイソシアネートとポリエステルとから作
られた高分子量熱可塑性ポリウレタン（B.F.グツドリツ
チ・ケミカル・カンパニーからエスタン5713として得ら
れる）を、メチルエチルケトンとジメチルホルムアミド
との混合物中に22％の固形物の水準で溶解したものから
接着剤材料を調製した。この接着剤を結合剤層にナイフ
コーテイングし、0.2mm湿潤厚の層を与え、その層を炉
で乾燥した。炉乾燥のすぐ後で、51ミクロン（２ミル）
厚のポリエチレン層を接着剤側に加圧積層し、取扱中の
保護被覆を与えた。その結果、露出したレンズ逆行反射
性シートを真中にし、接着剤側を保護するポリエチレン
層と、ガラスビーズを保護する被覆紙からなるサンドイ
ツチ構造になつた。
ポリエチレン層を接着剤から剥がしてからその逆行反射
性シートを51mm（2in）幅の装飾帯へ積層し、ポリエチ
レン被覆紙を上記最終積層工程後に取除いて逆行反射性
シートを露出させた。
実施例２ 実施例１で述べた方法により作られた本発明の装飾材料
の試料を、耐炎性及び反射性保持性について試験した。
同じ試験にかけ対照試料は、消防士の外套のための市販
装飾材料リフレクサイト・トリム（Reflexite Trim）
〔コネチカツト州、ニユーブリテインのリフレクサイト
・コーポレーシヨン（Reflexite Corp.）製〕であつ
た。特に注意書きしない限り、試験方法は、米国連邦試
験法規準191「織物試験法」によるものである。試験結
果を以下に示す。
260℃の強制空気循環実験室炉に入れた時、対照は焦
げ、溶融し、縫いつけてあつた難燃性木綿ズツクから分
離した。一方本発明の装飾材料はその逆行反射性を維持
し、焦げたり、溶融したり或は分離したりしなかつた。
それは消防士の保護衣服上にはるかに長く残存し、一層
大きな夜間可視性を与え、恐らくしたたり落ちて消防士
に傷害を与えるような厳しい条件下でも溶融しないであ
ろう。
本発明の他の具体例は、本明細書或はここに記載した本
発明の実施についての考察から当業者には明らかであろ
う。ここに記載した原理に対する種々の省略、修正及び
変更を本発明の真の範囲から離れることなく当業者によ
つて行うことはできるであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の装飾材料の模様の例を示す消防士の外
套の例の前面図であり、第２図はその後面図である。 １……消防士外套、２……本発明の装飾材料、４……蛍
光被覆、６……逆行反射性シート。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】高温に曝される織物に組み込むのに適した
    装飾材料であって、少なくとも85g/m2の重量を有する耐
    火性織物、前記耐火性織物上の蛍光被覆、および前記蛍
    光被覆の一部を覆う可撓性でひだをつけることができる
    延伸可能な逆行反射性シートを含んでおり、かつ ｉ） 前記耐火性織物が、耐火性化学薬品で処理した木
    綿、モダアクリル織物、ガラス繊維織物、セラミック繊
    維織物、アラミド織物およびそれらの混合物からなる群
    から選択されており； ii） 前記逆行反射性シートが反射用部材の前面に透明
    レンズ素子の層を含んでおり、前記透明レンズ素子が約
    40〜150ミクロメーターの径と少なくとも約1.7の屈折率
    を有するガラスビーズおよび角型レンズ素子からなる群
    から選択されており；かつ iii） 前記蛍光被覆と前記逆行反射性シートの可燃性
    部分とを合わせた厚さが前記耐火性織物の厚さの約５〜
    60％である； ことを特徴とする、前記装飾材料。
  2. 【請求項２】表面積の少なくとも50％が蛍光被覆によっ
    て占められている、特許請求の範囲第１項に記載の装飾
    材料。
  3. 【請求項３】逆行反射性シートが、レンズ素子としてガ
    ラスビーズを用いた露出レンズの逆行反射性シートであ
    る、特許請求の範囲第１項に記載の装飾材料。
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