JPH0835194A - 無機繊維多孔質体の製造方法 - Google Patents
無機繊維多孔質体の製造方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B30/00—Compositions for artificial stone, not containing binders
- C04B30/02—Compositions for artificial stone, not containing binders containing fibrous materials
-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
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Abstract
(57)【要約】
【目的】繊維長１０ｍｍ以上の無機繊維を用いて、目付
け２ｋｇ／ｍ2 以上で且つ目付け斑がなく、地合が良好
で好ましい強度と表面平滑性を有する無機繊維多孔質体
を湿式抄紙法により容易に製造する方法を提供する。 【構成】繊維長１０〜１００ｍｍの無機繊維が濃度０．
５重量％以上で分散した水系スラリーを得る。この水系
スラリーにパルプを前記無機繊維に対し５〜２５重量％
の割合で添加し、分散する。得られた水系スラリーを用
い、抄造法により無機繊維多孔質体を得る。
け２ｋｇ／ｍ2 以上で且つ目付け斑がなく、地合が良好
で好ましい強度と表面平滑性を有する無機繊維多孔質体
を湿式抄紙法により容易に製造する方法を提供する。 【構成】繊維長１０〜１００ｍｍの無機繊維が濃度０．
５重量％以上で分散した水系スラリーを得る。この水系
スラリーにパルプを前記無機繊維に対し５〜２５重量％
の割合で添加し、分散する。得られた水系スラリーを用
い、抄造法により無機繊維多孔質体を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無機繊維多孔質体の製
造方法に係り、更に詳しくは繊維長１０ｍｍ以上の無機
繊維を用い目付け量の高い無機繊維多孔質体を抄造法で
製造する方法に関するものである。
造方法に係り、更に詳しくは繊維長１０ｍｍ以上の無機
繊維を用い目付け量の高い無機繊維多孔質体を抄造法で
製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】無機繊維を用い抄造法で多孔質体を製造
する場合、無機繊維は表面が疎水性であるため、水中で
の分散性やスラリーの流動性が悪いことから、中性での
抄造法では地合が良好で目付け斑の小さい無機繊維多孔
質体を製造することが困難とされていた。そのため従
来、無機繊維を用いて抄造するには、硫酸酸性（ｐＨ
３．２以下）で行うのが一般的であった。しかしなが
ら、硫酸酸性での抄造は、作業の安全性や装置の腐食性
などに問題点があった。
する場合、無機繊維は表面が疎水性であるため、水中で
の分散性やスラリーの流動性が悪いことから、中性での
抄造法では地合が良好で目付け斑の小さい無機繊維多孔
質体を製造することが困難とされていた。そのため従
来、無機繊維を用いて抄造するには、硫酸酸性（ｐＨ
３．２以下）で行うのが一般的であった。しかしなが
ら、硫酸酸性での抄造は、作業の安全性や装置の腐食性
などに問題点があった。
【０００３】そこで、中性での抄造法により無機繊維多
孔質体を良好に得るために、界面活性剤や高分子助剤な
どの分散剤を用いる方法が、特開昭６２−２１８９７〜
９号公報、特開昭６３−１２０１９９号公報に開示され
ている。しかしながら、これらの方法で目付けの大きい
（例えば目付け２ｋｇ／ｍ2 以上の）無機繊維多孔質体
を製造するには、スラリー中の無機繊維の濃度を例えば
０．５重量％以上の高濃度に上げることが望ましいが、
その場合はスラリーの流動性が低下し抄造品の目付け斑
が大きくなるという問題点がある。また、目付け斑は繊
維長が長くなるほど顕著に現れる。
孔質体を良好に得るために、界面活性剤や高分子助剤な
どの分散剤を用いる方法が、特開昭６２−２１８９７〜
９号公報、特開昭６３−１２０１９９号公報に開示され
ている。しかしながら、これらの方法で目付けの大きい
（例えば目付け２ｋｇ／ｍ2 以上の）無機繊維多孔質体
を製造するには、スラリー中の無機繊維の濃度を例えば
０．５重量％以上の高濃度に上げることが望ましいが、
その場合はスラリーの流動性が低下し抄造品の目付け斑
が大きくなるという問題点がある。また、目付け斑は繊
維長が長くなるほど顕著に現れる。
【０００４】即ち、上記公報に開示された方法に従った
としても、繊維長１０ｍｍ以上の無機繊維を高濃度で分
散したスラリーを用いた抄造法により、目付けの大きい
且つ目付け斑のない無機繊維多孔質体を得るのは極めて
困難とされていた。
としても、繊維長１０ｍｍ以上の無機繊維を高濃度で分
散したスラリーを用いた抄造法により、目付けの大きい
且つ目付け斑のない無機繊維多孔質体を得るのは極めて
困難とされていた。
【０００５】そこで、抄造法により目付けの大きい無機
繊維多孔質体を得る方法として、繊維濃度の低いスラリ
ーを大量に用いる方法、或いは高分子助剤の添加量を増
してスラリーの粘度を上げる方法などが考えられるが、
前者は装置が巨大化し、後者は高分子助剤が残存すると
いう問題点があり、更に両者とも抄造時の濾水時間が長
くなり、生産効率が悪いという問題点があった。
繊維多孔質体を得る方法として、繊維濃度の低いスラリ
ーを大量に用いる方法、或いは高分子助剤の添加量を増
してスラリーの粘度を上げる方法などが考えられるが、
前者は装置が巨大化し、後者は高分子助剤が残存すると
いう問題点があり、更に両者とも抄造時の濾水時間が長
くなり、生産効率が悪いという問題点があった。
【０００６】また、目付けの大きい無機繊維多孔質体を
得る方法としては、地合の良好な低目付けの抄造品を積
層する方法が考えられる。しかし、この方法で得られる
多孔質体は積層界面が強度欠陥となり易いという問題点
がある。そこで、かかる強度欠陥をなくす方法として、
ニードルパンチを施すことが考えられるが、その場合に
はニードルパンチによって繊維が切断され、得られる多
孔質体の強度が低下することがあり、また製造工程も煩
雑になるという問題点がある。
得る方法としては、地合の良好な低目付けの抄造品を積
層する方法が考えられる。しかし、この方法で得られる
多孔質体は積層界面が強度欠陥となり易いという問題点
がある。そこで、かかる強度欠陥をなくす方法として、
ニードルパンチを施すことが考えられるが、その場合に
はニードルパンチによって繊維が切断され、得られる多
孔質体の強度が低下することがあり、また製造工程も煩
雑になるという問題点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは上述の事
情に鑑み鋭意研究した結果、スラリー中にパルプを添加
し分散せしめることにより、無機繊維の分散性とスラリ
ーの流動性とが良好に保持されることを見出し、本発明
を完成したものであって、本発明の目的は、繊維長１０
ｍｍ以上の無機繊維を用いて、目付けが２ｋｇ／ｍ2 以
上で且つ目付け斑がなく、また地合が良好で好ましい強
度と表面平滑性を有する無機繊維多孔質体を抄造法によ
り容易に製造する方法を提供するにある。
情に鑑み鋭意研究した結果、スラリー中にパルプを添加
し分散せしめることにより、無機繊維の分散性とスラリ
ーの流動性とが良好に保持されることを見出し、本発明
を完成したものであって、本発明の目的は、繊維長１０
ｍｍ以上の無機繊維を用いて、目付けが２ｋｇ／ｍ2 以
上で且つ目付け斑がなく、また地合が良好で好ましい強
度と表面平滑性を有する無機繊維多孔質体を抄造法によ
り容易に製造する方法を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、繊維長
１０〜１００ｍｍの無機繊維を繊維濃度０．５重量％以
上で分散した水系スラリーとなし抄造法により目付け２
ｋｇ／ｍ2 以上の無機繊維多孔質体を製造するにおい
て、前記水系スラリーにパルプを前記無機繊維に対し５
〜２５重量％の割合で添加することを特徴とする無機繊
維多孔質体の製造方法によって達成される。
１０〜１００ｍｍの無機繊維を繊維濃度０．５重量％以
上で分散した水系スラリーとなし抄造法により目付け２
ｋｇ／ｍ2 以上の無機繊維多孔質体を製造するにおい
て、前記水系スラリーにパルプを前記無機繊維に対し５
〜２５重量％の割合で添加することを特徴とする無機繊
維多孔質体の製造方法によって達成される。
【０００９】本発明に用いる無機繊維の種類は特に限定
されるものではなく、使用目的に応じて適宜選択すれば
よい。かかる無機繊維としては、例えばガラス繊維，炭
素繊維，金属繊維，セラミック繊維などを挙げることが
できる。また本発明に用いられる無機繊維は、繊維長が
好ましくは１０〜１００ｍｍであり、単繊維の直径が好
ましくは５〜２０μｍのものである。繊維長が１００ｍ
ｍを超える繊維は水系スラリー中に均一に分散させるこ
とが困難であり、また繊維長が１０ｍｍ未満の繊維を用
いた場合は、得られる多孔質体の機械的強度が低くな
る。
されるものではなく、使用目的に応じて適宜選択すれば
よい。かかる無機繊維としては、例えばガラス繊維，炭
素繊維，金属繊維，セラミック繊維などを挙げることが
できる。また本発明に用いられる無機繊維は、繊維長が
好ましくは１０〜１００ｍｍであり、単繊維の直径が好
ましくは５〜２０μｍのものである。繊維長が１００ｍ
ｍを超える繊維は水系スラリー中に均一に分散させるこ
とが困難であり、また繊維長が１０ｍｍ未満の繊維を用
いた場合は、得られる多孔質体の機械的強度が低くな
る。
【００１０】本発明に用いる上記無機繊維には、複合材
料を製造する際に適宜行われている表面処理を施しても
よい。この様な処理としては、例えばガラス繊維に対す
るアミノシラン処理やエポキシシラン処理等のカップリ
ング剤処理を挙げることができる。また、無機繊維は分
散液中で十分開繊されることが望ましく、そのため分散
液中で脱糊剤処理してもよいが、予め焼却，精練，溶媒
洗浄等の適宜な方法で脱糊剤処理を施してもよい。
料を製造する際に適宜行われている表面処理を施しても
よい。この様な処理としては、例えばガラス繊維に対す
るアミノシラン処理やエポキシシラン処理等のカップリ
ング剤処理を挙げることができる。また、無機繊維は分
散液中で十分開繊されることが望ましく、そのため分散
液中で脱糊剤処理してもよいが、予め焼却，精練，溶媒
洗浄等の適宜な方法で脱糊剤処理を施してもよい。
【００１１】本発明に用いる上記無機繊維の添加量は、
分散に用いる水量に対して０．５重量％以上である。無
機繊維の濃度が０．５重量％未満では、高目付品を抄造
するには分散に用いる水量が大量となり、濾水時間が長
くなり生産効率が悪くなる。また、添加される無機繊維
が５重量％を超えると繊維は絡まり易くなり、繊維が十
分に分散しない。
分散に用いる水量に対して０．５重量％以上である。無
機繊維の濃度が０．５重量％未満では、高目付品を抄造
するには分散に用いる水量が大量となり、濾水時間が長
くなり生産効率が悪くなる。また、添加される無機繊維
が５重量％を超えると繊維は絡まり易くなり、繊維が十
分に分散しない。
【００１２】本発明に用いるパルプは、植物原料を機械
的又は化学的に処理し、そのセルロース繊維をバラバラ
にして取り出したものであり、その種類は特に限定され
るものでなく、例えばＮＢＫＰ等の一般のパルプや、古
紙パルプなどを用いることができる。また、パルプの添
加量は無機繊維に対して５〜２５重量％、好ましくは１
０〜２０重量％である。パルプ添加量の少ない場合に
は、スラリーの流動性が十分でなく、得られる多孔質体
の目付け斑が大きくなる。また、パルプを過剰に添加し
た場合は、得られる無機繊維多孔質体の強度が低下す
る。
的又は化学的に処理し、そのセルロース繊維をバラバラ
にして取り出したものであり、その種類は特に限定され
るものでなく、例えばＮＢＫＰ等の一般のパルプや、古
紙パルプなどを用いることができる。また、パルプの添
加量は無機繊維に対して５〜２５重量％、好ましくは１
０〜２０重量％である。パルプ添加量の少ない場合に
は、スラリーの流動性が十分でなく、得られる多孔質体
の目付け斑が大きくなる。また、パルプを過剰に添加し
た場合は、得られる無機繊維多孔質体の強度が低下す
る。
【００１３】本発明において調整される水系スラリーに
は、ポリエチレンオキサイドやポリアクリルアミドなど
の水溶性高分子や界面活性剤等を、繊維の分散助剤とし
て加えてもよい。無機繊維多孔質体は、この様にして得
られた繊維分散液を用いて通常行われている抄造法に従
って製造することができる。
は、ポリエチレンオキサイドやポリアクリルアミドなど
の水溶性高分子や界面活性剤等を、繊維の分散助剤とし
て加えてもよい。無機繊維多孔質体は、この様にして得
られた繊維分散液を用いて通常行われている抄造法に従
って製造することができる。
【００１４】
【発明の効果】本発明の方法によれば、無機繊維と共に
少量のパルプを添加し均一に分散させたため、繊維長１
０ｍｍ以上の無機繊維を用いて多孔質体を抄造法で製造
するに際し、パルプが流動助剤として作用し、繊維の分
散性とスラリーの流動性とが良好に保持されるため目付
け斑を低減することができる。このため、良好なる地合
を有する目付け２ｋｇ／ｍ2 以上の無機繊維多孔質体
を、容易且つ効率よく得ることが可能となる。
少量のパルプを添加し均一に分散させたため、繊維長１
０ｍｍ以上の無機繊維を用いて多孔質体を抄造法で製造
するに際し、パルプが流動助剤として作用し、繊維の分
散性とスラリーの流動性とが良好に保持されるため目付
け斑を低減することができる。このため、良好なる地合
を有する目付け２ｋｇ／ｍ2 以上の無機繊維多孔質体
を、容易且つ効率よく得ることが可能となる。
【００１５】また、本発明の方法によって得られる無機
繊維多孔質体は、気孔構造が極めて均一であるため、無
機繊維フィルターとして用いた場合、圧力損失が少な
く、良好なフィルター効果を奏するものであり、例えば
エアフィルター，バッテリーセパレーター，断熱材，吸
水材，吸音材などの用途に好適である。更に、かかる多
孔質体及び多孔質体に樹脂を含浸して得られる複合材料
は、強化繊維の分散性が高く、目付斑も小さいため優れ
た成形品強度及び表面平滑性を示す。また、多孔質体に
樹脂材料等を複合してなる複合材料は、その成形性、機
械的特性から住設用途等に好ましく用いることができ
る。
繊維多孔質体は、気孔構造が極めて均一であるため、無
機繊維フィルターとして用いた場合、圧力損失が少な
く、良好なフィルター効果を奏するものであり、例えば
エアフィルター，バッテリーセパレーター，断熱材，吸
水材，吸音材などの用途に好適である。更に、かかる多
孔質体及び多孔質体に樹脂を含浸して得られる複合材料
は、強化繊維の分散性が高く、目付斑も小さいため優れ
た成形品強度及び表面平滑性を示す。また、多孔質体に
樹脂材料等を複合してなる複合材料は、その成形性、機
械的特性から住設用途等に好ましく用いることができ
る。
【００１６】
【実施例】以下、本発明をその実施例により更に詳しく
説明する。なお、その前に本明細書における各種評価法
について説明する。
説明する。なお、その前に本明細書における各種評価法
について説明する。
【００１７】〈地合〉目視により収束繊維や繊維の絡み
具合を観察した。 ×：収束繊維や繊維の絡みが確認された。 ○：収束繊維や繊維の絡みが確認されなかった。
具合を観察した。 ×：収束繊維や繊維の絡みが確認された。 ○：収束繊維や繊維の絡みが確認されなかった。
【００１８】〈目付け斑〉得られた円板状の無機繊維多
孔質体を図１に示す如き形状に切断して１０分割し、各
々の切片の目付け量（ｋｇ／ｍ2 ）を測定した後、最大
目付け量をＷＭとし、最小目付け量をＷＬとし、平均目
付け量をＷＡとして、下記式に従い目付け斑（％）を計
算した。尚、図１中の長さの単位はｍｍである。 目付け斑（％）＝｛（ＷＭ−ＷＬ）／ＷＡ｝×１００
孔質体を図１に示す如き形状に切断して１０分割し、各
々の切片の目付け量（ｋｇ／ｍ2 ）を測定した後、最大
目付け量をＷＭとし、最小目付け量をＷＬとし、平均目
付け量をＷＡとして、下記式に従い目付け斑（％）を計
算した。尚、図１中の長さの単位はｍｍである。 目付け斑（％）＝｛（ＷＭ−ＷＬ）／ＷＡ｝×１００
【００１９】実施例１ 繊維径７μｍ、長さ１３ｍｍの炭素繊維チョップドスト
ランド３５０ｇとパルプ３５ｇ（炭素繊維に対し１０重
量％）をポリアクリルアミド系分散助剤の０．０２重量
％水溶液、２５ ｌ中に投入し、３分間撹拌して繊維を
均一に分散させ、常法に従い直径３００φの円筒形に抄
造したのち乾燥し、炭素繊維多孔質体を得た。得られた
炭素繊維多孔質体は、表面平滑性が良好であり、その結
果は表１に示す通りであった。
ランド３５０ｇとパルプ３５ｇ（炭素繊維に対し１０重
量％）をポリアクリルアミド系分散助剤の０．０２重量
％水溶液、２５ ｌ中に投入し、３分間撹拌して繊維を
均一に分散させ、常法に従い直径３００φの円筒形に抄
造したのち乾燥し、炭素繊維多孔質体を得た。得られた
炭素繊維多孔質体は、表面平滑性が良好であり、その結
果は表１に示す通りであった。
【００２０】実施例２ 実施例１におけるパルプの投入量を３５ｇに代えて７０
ｇ（炭素繊維に対し２０重量％）にした以外は、実施例
１と同様にして炭素繊維多孔質体を得た。得られた炭素
繊維多孔質体の結果は、表１に示す通りであった。
ｇ（炭素繊維に対し２０重量％）にした以外は、実施例
１と同様にして炭素繊維多孔質体を得た。得られた炭素
繊維多孔質体の結果は、表１に示す通りであった。
【００２１】比較例１ 実施例１で添加したパルプを添加しない以外は、実施例
１と同様にして炭素繊維多孔質体を得た。得られた炭素
繊維多孔質体の結果は、表１に示す通りであった。
１と同様にして炭素繊維多孔質体を得た。得られた炭素
繊維多孔質体の結果は、表１に示す通りであった。
【００２２】比較例２ 実施例１におけるパルプの投入量を３．５ｇ（炭素繊維
に対し１重量％）にした以外は、実施例１と同様にして
炭素繊維多孔質体を得た。得られた炭素繊維多孔質体の
結果は、表１に示す通りであった。
に対し１重量％）にした以外は、実施例１と同様にして
炭素繊維多孔質体を得た。得られた炭素繊維多孔質体の
結果は、表１に示す通りであった。
【００２３】
【表１】 注）パルプ添加率（％）：パルプの無機繊維重量に対す
る投入割合。
る投入割合。
【００２４】実施例３ 実施例１において用いた繊維長１３ｍｍの炭素繊維を代
えて繊維長２５ｍｍの炭素繊維を用いた以外は、実施例
１と同様にして炭素繊維多孔質体を得た。得られた炭素
繊維多孔質体の結果は、表２に示す通りであった。
えて繊維長２５ｍｍの炭素繊維を用いた以外は、実施例
１と同様にして炭素繊維多孔質体を得た。得られた炭素
繊維多孔質体の結果は、表２に示す通りであった。
【００２５】比較例３ 実施例３で投入したパルプを投入しない以外は、実施例
３と同様にして炭素繊維多孔質体を得た。得られた炭素
繊維多孔質体の結果は、表２に示す通りであった。
３と同様にして炭素繊維多孔質体を得た。得られた炭素
繊維多孔質体の結果は、表２に示す通りであった。
【００２６】
【表２】
【００２７】実施例４ 無機繊維として実施例１で用いた炭素繊維に代えて繊維
径１３μｍ、繊維長１３ｍｍのガラス繊維を用いた以外
は、実施例１と同様の抄造法によりガラス繊維多孔質体
を得た。得られたガラス繊維多孔質体の結果は、表３に
示す通りであった。
径１３μｍ、繊維長１３ｍｍのガラス繊維を用いた以外
は、実施例１と同様の抄造法によりガラス繊維多孔質体
を得た。得られたガラス繊維多孔質体の結果は、表３に
示す通りであった。
【００２８】
【表３】
【図面の簡単な説明】
【図１】目付け斑を求めるための１０分割の方法を示す
平面図である。
平面図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 繊維長１０〜１００ｍｍの無機繊維を繊
維濃度０．５重量％以上で分散した水系スラリーとなし
抄造法により目付２ｋｇ／ｍ2 以上の無機繊維多孔質体
を製造するにおいて、前記水系スラリーにパルプを前記
無機繊維に対し５〜２５重量％の割合で添加することを
特徴とする無機繊維多孔質体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19102294A JPH0835194A (ja) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | 無機繊維多孔質体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19102294A JPH0835194A (ja) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | 無機繊維多孔質体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0835194A true JPH0835194A (ja) | 1996-02-06 |
Family
ID=16267595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19102294A Pending JPH0835194A (ja) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | 無機繊維多孔質体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0835194A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5185334A (en) * | 1989-07-31 | 1993-02-09 | Schering Corporation | 2,2-disubstituted glycerol and glycerol-like compounds, compositions and methods of use |
| JP2014148449A (ja) * | 2013-02-01 | 2014-08-21 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 多孔質電極基材前駆体シート、その製造方法、多孔質電極基材、膜−電極接合体、および固体高分子型燃料電池 |
-
1994
- 1994-07-20 JP JP19102294A patent/JPH0835194A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5449680A (en) * | 1988-02-05 | 1995-09-12 | Schering Corporation | 2,2 disubstituted glycerol and glycerol-like compounds, compositions and methods of use |
| US5185334A (en) * | 1989-07-31 | 1993-02-09 | Schering Corporation | 2,2-disubstituted glycerol and glycerol-like compounds, compositions and methods of use |
| JP2014148449A (ja) * | 2013-02-01 | 2014-08-21 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 多孔質電極基材前駆体シート、その製造方法、多孔質電極基材、膜−電極接合体、および固体高分子型燃料電池 |
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