JPH07103220B2 - 印刷インキおよびオ−バ−コ−トワニス用バインダ - Google Patents

印刷インキおよびオ−バ−コ−トワニス用バインダ

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JPH07103220B2
JPH07103220B2 JP61265745A JP26574586A JPH07103220B2 JP H07103220 B2 JPH07103220 B2 JP H07103220B2 JP 61265745 A JP61265745 A JP 61265745A JP 26574586 A JP26574586 A JP 26574586A JP H07103220 B2 JPH07103220 B2 JP H07103220B2
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ヴィトコ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
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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、エポキシ樹脂/硬化剤混合物およびポリアミ
ドからなる硬化可能の合成樹脂混合物からなる印刷イン
キおよびオーバーコートワニス用バインダに関する。
従来の技術 殊に消費財および食品工業における包装材料の需要がと
くに最近飛躍的に増大して、包装技術の変更が必要とな
つた。これらの変更された包装技術に基づき、使用され
る印刷インキに対する実地における要求も急速に増加し
ている。次第に短くなるシール加工時間に対する必要な
高い耐熱性ならびに厳しくなる食品法律に基づき必要
な、水、酸、塩基および殊に脂肪および油に対する耐性
は、従来使用された熱可塑性バインダではもはや十分な
程度に得られない。
エポキシ樹脂/硬化剤系を主体とする2成分インキを使
用する場合、被膜の耐化学薬品性は改良されたが、シー
ル強度は実地には必ずしも十分な大きさではない。この
種の系は西ドイツ国特許出願公告第1494525号明細書に
記載されている。さらに、澄明な溶液を得るためには、
溶剤は比較的高割合の芳香族化合物を含有していなけれ
ばならなかつた。
最近次第に強く表面に出て来た、作業場保護および環境
保護の考慮に基づき、実地からは、芳香族物質不含の溶
剤に易溶であるオーバーコートワニスおよび印刷インキ
用バインダが要求される。芳香族物質の使用は、この場
合にはフレキソ印刷において使用されるゴムおよびプラ
スチックの版が膨潤しうるので、技術的理由から好まし
くない。
西ドイツ国特許出願公告第2733597号明細書および西ド
イツ国特許出願公開第2811700号明細書には、芳香族物
質不含の溶剤に透明に溶解しかつ塗膜特性および耐化学
薬品性に関する実地の要求をも十分に満足するエポキシ
樹脂/硬化剤混合物が記載されている。しかし、印刷速
度および印刷フイルムのシール強度に関しては、なお改
良が望ましい。
米国特許第2865870号明細書には、エポキシ樹脂/硬化
剤混合物およびセルロースアセトブチレートを主体とす
る被覆剤が記載されている。この系においては、固体エ
ポキシ樹脂と237のアミン水素当量を有するポリアミノ
アミドとの溶液が使用され、該系は透明なフイルムを生
ぜずかつ熱時に硬化する。
発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、芳香族物質不含の溶剤に易溶で、溶剤
の蒸発した後にはじめて物理的に乾燥しかつ透明でかつ
室温ないしは僅かに高めた温度で硬化後に耐化学薬品性
の塗膜を生じ、高いシール強度を250℃まで有し、従つ
て高速回転の最近の包装機械で処理することのできる、
硬化可能のバインダ系を見出すことであつた。
問題点を解決するための手段 この課題は本発明によれば、溶剤の蒸発した後に物理的
に乾燥した透明な塗膜を生じ、室温ないしは僅かに高め
た温度で硬化する硬化可能の合成樹脂混合物が、 A)1分子あたり1よりも多いエポキシ基および0.4〜
0.7のエポキシ価を有するグリシジル化合物および B)1.下記a)〜c)からなる過剰のポリアミノアミド a)二量体脂肪酸 b)エチレンジアミン c)場合により置換され、場合によりヘテロ原子を含有
する少なくとも1つの脂肪族および/または脂環式ジア
ミン、 (ただしb):c)の比は0.95:0.05〜0.5:0.5であつても
よい) 2.1分子あたり1よりも多いエポキシ基および0.4〜0.7
のエポキシ価を有するグリシジル化合物 (ただし1.によるポリアミノアミドの0.30アミン水素当
量まで2.によるグリシジル化合物によつて前付加されて
いる)からの付加物からなる、遊離アミノ基を有する少
なくとも1つの固形の合成樹脂成分 C)下記a)〜d)からなる固体ポリアミド a)二量体脂肪酸および b)エチレンジアミンおよび場合により、 c)場合により置換され、場合によりヘテロ原子を含有
する少なくとも1つの脂肪族および/または複素環式ジ
アミン (ただしb):c)の比は1.0:0〜0.5:0.5当量の間で変え
ることができる)および d)全酸当量に対して0.4〜0.8当量、殊に0.5〜0.7当量
の量の少なくとも1つの短直鎖脂肪族モノカルボン酸 (ただしほぼ当量の酸成分とアミン成分が使用され
る)、この場合A):B)はほぼ当量の量で存在し、A)
+B):C)は9:1〜1.5:1(重量部)の割合で存在するこ
とができ、かつ D)芳香族物質不含の溶剤および場合により E)顔料、染料、促進剤、湿潤剤および流延剤からなる
ことを特徴とする、印刷インキおよびオーバーコートワ
ニス用バインダによつて解決される。
バインダとして上記合成樹脂混合物を使用して表面を印
刷する方法、ならびにバインダとして上記合成樹脂混合
物を使用する該表面印刷法用の薬剤も本発明の範囲内で
ある。
本発明により一緒に使用されるエポキシ樹脂(単独でも
混合物でも使用することができる)は、多価フエノー
ル、殊にビスフエノールから誘導される、1分子あたり
1よりも多いエポキシ基を有する液状ないし半固体の芳
香族グリシジルエーテル、または脂肪族多価アルカノー
ル、殊にエタンジオール、プロパンジオール、ブタンジ
オール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ジプロ
ピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラ
プロピレングリコール、ノナプロピレングリコール、テ
トラエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、グ
リセリン、ジグリセリン、ペンタエリトリツト、1,4−
ジメチロール−シクロヘキサンから誘導される液状の脂
肪族または脂環式グリシジルエーテルであり、かつその
エポキシ価はビスフエノールAおよび/またはビスフエ
ノールFを主体とする芳香族グリシジルエーテルの場合
0.4と0.7の間、殊に0.40と0.56の間にあり、ネオペンチ
ルグリコール、ヘキサンジオール、グリセリンおよびジ
グリセリンを主体とする脂肪族グリシジルエーテルの場
合0.6〜0.7である。
エポキシ価なる表現は、この分野で常用の定義で使用さ
れ、エポキシ樹脂100gあたりのエポキシ基の数を表わ
す。
本発明により硬化剤として共用される、B)による硬化
剤は、過剰のポリアミノアミドとグリシジル化合物との
付加物である。
ポリアミノアミドは、二重体脂肪酸、エチレンジアミン
および、場合により置換されていてもよくかつ殊に酸素
原子のようなヘテロ原子を含有していてもよい少なくと
も1つの脂肪族または脂環式コジアミン(Co-Diamin)
からの縮合生成物である。本発明によれば、1−アミノ
−3,5,5−トリメチル−3−アミノメチル−シクロヘキ
サン(イソホロンジアミン)、1,2−ジアミノプロパ
ン、1,6−ジアミノ−2,2,4(2,4,4)−トリメチルヘキ
サンと1,12−ジアミノ−4,9−ジオキサ−ドデカン(ブ
タンジオールエーテルジアミン)との異性体混合物、1,
6−ジアミノヘキサン、3(4),8(9)−ビス(アミ
ノメチル)トリシクロ〔5.2.1.02,6〕−デカン(工業用
異性体混合物)、ピペラジン、1,4−ジアミノブタン、
1,9−ジアミノノナン、1,12−ジアミノドデカン、2−
メチル−1,5−ジアミノペンタン、2,2−ジメチル−1,3
−ジアミノプロパン、1,2−ジアミノシクロヘキサン、
3,3′−ジメチル−4,4′−ジアミノ−ジシクロヘキシル
メタン、1−アミノ−4(γ−アミノプロピル)−シク
ロヘキサン、1−メチル−4−(1−アミノ−メチルエ
チル)−シクロヘキシルアミン、1,10−ジアミノ−4,7
−ジオキサデカン、1,14−ジアミノ−4,11−ジオキサテ
トラデカン、1,13−ジアミノ−4,7,10−トリオキサ−ト
リデカン、N−アミノエチル−ピペラジン、1,3−ジピ
ペリジルプロパン、1,3−ジピペラジニルプロパン、1,2
−ジピペラジニルエタン、ジピペラジニルメタンが有利
に使用される。
エチレンジアミン対コジアミンの比は0.95:0.05〜0.5:
0.5、とくに0.9:0.1〜0.8:0.2の範囲内で変えることが
でき、この場合全アミン量は、得られる固形ポリアミノ
アミドが約30〜60、殊に45〜55のアミン数を有する程度
の過剰に使用される。
アミン数(AZ)なる表現は、この分野で常用の意味を有
する。これは、ポリアミノアミド1gの塩基含量(HClで
滴定により測定)に等価のKOHのミリグラム量を表わ
す。
二量体脂肪酸なる表現は、市場に存在する工業用重合脂
肪酸に関する。これは一般的な形では、“脂肪酸”から
得られる重合酸を表わす。脂肪酸なる表現は、炭素原子
数12〜22、好ましくは12〜22の不飽和の、天然および合
成の一塩基性脂肪酸を包含する。これらの脂肪酸は、一
般に周知の方法に従つて重合させることができる(たと
えば米国特許第2482761号明細書、米国特許第3256304号
明細書参照)。
市場で入手しうる代表的なポリマー脂肪酸は、ほぼ次の
組成を有する: 単量体酸(Mo) 5〜15重量% 二量体酸(Di) 60〜80重量% 三量体および高度重合酸(Tri) 10〜35重量% その二量体酸の含量が一般に公知の蒸留法によつて100
重量%に高められているかまたは公知方法によつて水素
添加されている脂肪酸を使用することもできる。
ポリアミノアミドの付加のためには、A)によるグリシ
ジル化合物の1つまたは幾つかを使用することができ
る。他のエポキシドを使用するかないしは一緒に使用す
ることも、芳香族物質不含溶剤に対する付加物の溶解度
が損なわれない限り可能である。
本発明によれば、0.40〜0.56のエポキシ価を有する、ビ
スフェノールAおよび/またはビスフエノールFを主体
とするグリシジルエーテルが有利に使用される。
付加の下限は、使用されるポリアミノアミドおよびグリ
シジル化合物による。これは若干の研究的実験によつて
迅速かつ簡単に最終生成物のシール強度を調べることに
より確かめることができる。上限についても同じことが
言える;この場合にはゲル化範囲以下でなければならな
い。本発明によれば、芳香族グリシジルエーテルの場合
0.05〜0.30、殊に0.15〜0.25の範囲内、脂肪族グリシジ
ルエーテルの場合0.20〜0.25の範囲内の付加度が望まし
い。
付加度は、ポリアミノアミドのすべての反応性アミン水
素原子が完全に反応するのに必要なエポキシ樹脂量を1.
0とした場合の数値を表わす。
c)による固形ポリアミドは、二量体脂肪酸、エチレン
ジアミンおよび場合により置換された、場合によりヘテ
ロ原子、殊に酸素原子を含有する脂肪族ジアミンおよび
/または複素環式ジアミンおよび少なくとも1つの短鎖
モノカルボン酸からの縮合生成物である。
コジアミンとしては本発明によれば殊に1,6−ジアミノ
ヘキサンのような主鎖中に3〜6の炭素原子を有する脂
肪族ジアミンおよび1,6−ジアミノ−2,2,4(2,4,4)−
トリメチルヘキサンの工業用異性体混合物ならびに殊に
1,12−ジアミノ−4,9−ジオキサドデカンのようなエー
テルジアミンおよび殊にピペラジン、N−アミノエチル
ピペラジン、1,3−ビス(4−ピペリジル)プロパン、
1,6−ジアミノ−ヘキサン、3(4),8(9)−ビス
(アミノメチル)トリシクロ〔5.2.1.02,6〕−デカン
(工業用異性体混合物)、ピペリジン、1,4−ジアミノ
ブタン、1,9−ジアミノノナン、1,12−ジアミノドデカ
ン、2−メチル−1,5−ジアミノペンタン、2,2−ジメチ
ル−1,3−ジアミノプロパン、1,2−ジアミノシクロヘキ
サン、3,3′−ジメチル−4,4′−ジアミノ−ジシクロヘ
キシルメタン、1−アミノ−4(−γ−アミノプロピ
ル)−シクロヘキサン、1−メチル−4−(1−アミノ
−メチルエチル)−シクロヘキシルアミン、1,10−ジア
ミノ−4,7−ジオキサデカン、1,14−ジアミノ−4,11−
ジオキサテトラデカン、1,13−ジアミノ−4,7,10−トリ
オキサ−トリデカン、N−アミノエチルピペラジン、1,
3−ジピペリジルプロパン、1,3−ジピペラジニルプロパ
ン、1,2−ジピペラジニルエタン、ジピペラジニルメタ
ンのような複素環式ジアミンが挙げられる。
エチレンジアミン対コジアミンの割合は、1.0:0〜0.5:
0.5当量、とくに0.95:0.05〜0.8:0.2当量の範囲内で変
えることができる。
一緒に使用される短直鎖脂肪族モノカルボン酸(コカル
ボン酸とも呼ばれる)は、殊に炭素原子数4までの直鎖
脂肪族酸、たとえば蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸で
ある。このものは、全酸当量に対して0.4〜0.8当量、殊
に0.5〜0.7当量の量で一緒に使用される。
本発明によれば、ほぼの酸とアミンから製造された、ほ
ぼロウ状の特性を有する、短鎖アルコールに可溶であり
かつその融点(環球式融点DIN1995)が150℃またはそれ
以下である固形のポリアミドが望ましい。
最適の硬化を得るためには、成分A)対B)は、アミン
水素原子およびエポキシ基に関してほぼ当量に使用され
る。成分の1つの過剰量による可能な偏奇およびそれか
ら生じる性質の変化は、この分野における専門家には公
知であり、この範囲内で同様に許容することができる。
シール強度の高さを定めるのに同様に参加する、成分
A)+B)+C)の割合は、エポキシ樹脂成分および硬
化剤成分、ならびに成分C)そのものの構造によつて調
節される。本発明によれば、A)+B)対C)の割合は
9:1〜1.5:1(重量部)、殊に4:1〜1.5:1であるのが望ま
しい。
成分C)は反応混合物の別個の成分としてまたは必要に
応じて全部または一部を成分A)またはB)のいずれか
もしくは双方の成分に混合することができる。
一緒に使用される溶剤は芳香族物質を含まない。脂肪族
グリシジル化合物にはエタノール、n−プロパノール、
イソプロパノールのような短鎖脂肪族アルコールまたは
その混合物が使用され、芳香族グリシジルエーテルには
アルコールと酢酸エチルエステルとの混合物が望まし
い。
硬化剤成分B)には、一般にイソプロパノールまたはn
−プロパノール、もしくはエタノール/n−プロパノール
またはn−プロパノール/イソプロパノールのような短
鎖アルコールの混合物がすぐれている。
一緒に使用しうる顔料、染料、湿潤剤および流延剤は、
印刷インキに対しては常用かつ周知の製品である。
本発明による方法を用いると、無機または有機の基材を
印刷ないしは被覆することができる。印刷工業において
常用の、たとえばポリアミド、ポリエステルからなるシ
ートまたはたとえばポリエチレンやポリプロピレンから
なる感熱性シート、ポリエチレンとポリプロピレンの同
時押出しシート、金属蒸着されたシートの処理されてな
いか、重合体で被覆されているかまたはニトロセルロー
スでラツカー塗布されたセロハンシート、紙、厚紙およ
び場合によりポリ塩化ビニルないしはその共重合体、な
らびにたとえばアルミニウムフイルムのような金属箔が
挙げられる。これらの材料の組合せも場合によつては可
能である。
実施例 組成物の製造 1.エポキシ樹脂組成物 エタノール18.0gと酢酸エチル10.0gからなる混合物中
に、ビスフェノールAエポキシ樹脂(表3、例2)8.0g
およびポリアミノアミド(例2、表2)14.0gを、攪拌
および軽度の加熱下に溶解する。
この溶液は冷却した後に使用できる(例1、表5)。
2.硬化剤組成物 エタノール29.0gとn−プロパノール23.0gからなる混合
物中に、ポリアミノアミド(例1、表1)32.4gおよび
ポリアミノアミド(例2、表2)13.0gを、攪拌および
軽度の加熱下に溶解する。冷却した後、ビスフェノール
A−エポキシ樹脂(表3、例2)2.6gを加え、直ちに攪
拌する。次いで、最初軽度に混濁せる溶液を約60℃に加
熱し、この温度で5時間引続き攪拌する。
澄明な溶液は冷却した後に使用できる(例1、表4)。
適正混合化にある使用可能の組成物は、表6に記載した
量を一緒にし、良好に混合すれば得られる。
同じようにして、表4および5に記載した全硬化剤およ
び樹脂組成物ならびに表6に記載した混合物が製造され
る。
印刷インキの製造 製造後、硬化剤溶液を、印刷インキ工業において常用の
分散装置を用いて顔料で着色する。このために、無機お
よび有機顔料ならびに可溶性染料を、この分野で常用の
量で使用することができる。硬化剤成分とエポキシ樹脂
成分とを適正混合比(表6参照)で混合した後、出来上
つた印刷インキをそれぞれの印刷法の要求により適正印
刷粘度に稀釈する。
こうして製造した印刷インキの選択は、市販の印刷機を
用いローラからローラに移してポリエチレンおよびアル
ミニウムシート上へ印刷した。印刷物は溶剤の蒸発した
後直ちに物理的に乾燥していたので、巻上げられたシー
トの裏面でインキの粘着またはこすり取りは観察されな
かつた。室温で7日の放置時間後、印刷物に、印刷イン
キ工業において常用の詳細な試験を行なつた。熱安定性
の値は表7に記載されている。
シール強度の試験 アルミニウムフイルム上の印刷物の約4cm幅のテープ
を、印刷を向合せてたたみ、ブラツガーの自動シール加
工機械(Brugger-Siegelau-tomat)中で圧力1kg/cm3の
荷重下に、80〜250℃の上昇温度でシール加工時間1秒
で互いにシール加工する。冷却後、開いて判定する。
試験法の評価 0 絶対に申分なし 1 クラツクル(Knistern)*、フイルムの損傷なし 2 ブロツキング、フイルムの<5%が損傷 3 〃 〃 <10%が損傷 4 〃 〃 <25%が損傷 5 〃 〃 >25%が損傷 *)クラツクル:シートを分離する際、シートの付着に
基づく騒音発生、原因は未知、フイルムのブロツキング
なし 測定値が示すように、本発明による合成樹脂混合物を印
刷インキバインダとして使用する場合、従来公知のエポ
キシ樹脂を主体とする2成分の印刷インキの場合よりも
明らかに高い耐熱性(シール強度)が得られた。
フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭61−46507(JP,B2)

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】溶剤の蒸発した後に物理的に乾燥した透明
    なフィルムを生じる、室温ないしは僅かに高めた温度で
    硬化する硬化可能の合成樹脂混合物からなる、印刷イン
    キおよびオーバーコートワニス用バインダにおいて、合
    成樹脂混合物が A)1分子あたり1よりも多いエポキシ基および0.4〜
    0.7のエポキシ価を有するグリシジル化合物および B)1.下記a)〜c)からなる過剰のポリアミノアミド a)二量体脂肪酸 b)エチレンジアミン c)場合により置換され、場合によりヘテロ原子を含有
    する少なくとも1つの脂肪族および/または脂環式ジア
    ミン (ただしb):c)の比は0.95:0.05〜0.5:0.5であっても
    よい)、 2.1分子あたり1よりも多いエポキシ基および0.4〜0.7
    のエポキシ価を有するグリシジル化合物、 (ただし1.によるポリアミノアミドの 0.30アミン水素当量まで2.によるグリシジル化合物によ
    り前付加されている)、 からの付加物からなる、遊離アミノ基を有する少なくと
    も1つの合成樹脂成分、および C)下記a)〜d)からなる固体ポリアミド a)二量体脂肪酸 b)エチレンジアミンおよび場合によっては、 c)場合により置換され、場合によりヘテロ原子を含有
    する、少なくとも1つの脂肪族および/または複素環式
    ジアミン (ただしb):c)の比は1.0:0〜0.5:0.5当量の間で変え
    ることができる)、 d)全酸当量に対し0.4〜0.8当量の量の、少なくとも1
    つの短直鎖脂肪族モノカルボン酸 (ただしほぼ当量の酸成分とアミン成分が使用され
    る)、 この場合A):B)はほぼ当量の量で存在し、A)+
    B):C)は9:1〜1.5:1(重量部)の割合で存在すること
    ができ、かつ D)芳香族物質不含の溶剤および場合により E)顔料、染料、湿潤剤および流延剤からなることを特
    徴とする印刷インキおよびオーバーコートワニス用バイ
    ンダ。
  2. 【請求項2】A)によるグリシジル化合物が、0.4〜0.5
    6のエポキシ価を有するビスフェノールAおよび/また
    はビスフェノールFを主体とする、液状の芳香族グリシ
    ジルエーテルおよび0.6〜0.7のエポキシ価を有するネオ
    ペンチルグリコール、グリセリン、ヘキサンジオールお
    よびジグリセリンを主体とする、液状の脂肪族グリシジ
    ルエーテルである、特許請求の範囲第1項記載のバイン
    ダ。
  3. 【請求項3】B)によるポリアミノアミドが約30〜60の
    アミン数を有する固体のポリアミノアミドである、特許
    請求の範囲第1項または第2項記載のバインダ。
  4. 【請求項4】B)1.c)によるコジアミンが、1−アミ
    ノ−3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキ
    サン、1,2−ジアミノプロパン、1,6−ジアミノ−2,2,4
    −(2,4,4)−トリメチル−ヘキサン、1,12−ジアミノ
    −4,9−ジオキサ−ドデカン、1,6−ジアミノ−ヘキサ
    ン、3(4),8(9)−ビス(アミノメチル)トリシク
    ロ[5・2・1・02,6]−デカン(工業用異性体混合
    物)、ピペラジンである、特許請求の範囲第3項記載の
    バインダ。
  5. 【請求項5】B)1.によるポリアミノアミドの0.05〜0.
    30アミン水素当量が、B)2.によるグリシジルエーテル
    で前付加される、特許請求の範囲第1項から第4項まで
    のいずれか1項記載のバインダ。
  6. 【請求項6】B)2.によるグリシジル化合物が、0.40〜
    0.56のエポキシ価を有するビスフェノールAおよび/ま
    たはビスフェノールFを主体とする液状芳香族グリシジ
    ルエーテルであって、0.05〜0.30当量の量で使用され
    る、特許請求の範囲第1項から第5項までのいずれか1
    項記載のバインダ。
  7. 【請求項7】B)2.によるグリシジル化合物が、0.6〜
    0.7のエポキシ価を有するネオペンチルグリコール、グ
    リセリン、ヘキサンジオール、ジグリセリンを主体とす
    る、液状の脂肪族グリシジルエーテルであって、0.05〜
    0.25当量の量で使用される、特許請求の範囲第1項から
    第6項までのいずれか1項記載のバインダ。
  8. 【請求項8】C)によるポリアミドが環球式の融点15
    0℃を有する固形のロウ状ポリアミドであり、c)によ
    るコジアミンが1,6−ジアミノヘキサン、1,6−ジアミノ
    −2,2,4−(2,4,4)−トリメチルヘキサン、1,13−ジア
    ミノ−4,10−ジオキサ−トリデカン、ピペラジン、N−
    アミノ−エチル−ピペラジン、1,3−ビス(4−ピペリ
    ジル)−プロパン、3(4),8(9)−ビス(アミノメ
    チル)トリシクロ[5・2・1・02,6]−デカン(工
    業用異性体混合物)であり、d)によるモノカルボン酸
    が酢酸、プロピオン酸、酪酸である、特許請求の範囲第
    1項から第7項までのいずれか1項記載のバインダ。
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