JPH0931392A - 鉛筆芯 - Google Patents
鉛筆芯Info
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- JPH0931392A JPH0931392A JP18268395A JP18268395A JPH0931392A JP H0931392 A JPH0931392 A JP H0931392A JP 18268395 A JP18268395 A JP 18268395A JP 18268395 A JP18268395 A JP 18268395A JP H0931392 A JPH0931392 A JP H0931392A
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- graphite
- black
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の黒鉛系鉛筆芯と同程度の強度を持ち、
なおかつ、光沢度が小さく、純黒（青味の黒色）を呈す
る描線を得、窒化ホウ素系鉛筆芯よりも単位摩耗量あた
りの濃度の高い焼成鉛筆芯を得ること。 【解決手段】 高温熱処理型鉛筆芯において、着色剤と
して薄片状炭化鉄を含有させた鉛筆芯。
なおかつ、光沢度が小さく、純黒（青味の黒色）を呈す
る描線を得、窒化ホウ素系鉛筆芯よりも単位摩耗量あた
りの濃度の高い焼成鉛筆芯を得ること。 【解決手段】 高温熱処理型鉛筆芯において、着色剤と
して薄片状炭化鉄を含有させた鉛筆芯。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉛筆芯、シャープ
ペンシル用芯に関するもので、純黒の描線を与える鉛筆
芯に関する。
ペンシル用芯に関するもので、純黒の描線を与える鉛筆
芯に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、鉛筆芯は、黒鉛や窒化ホウ素、タ
ルク、マイカ、カーボンブラックなどの無機体質材と粘
土及び界面活性剤や可塑剤としての水等を混合、混練
し、成形した後高温で熱処理して焼結体を得、これに油
脂類を含浸して製造される粘土タイプのものと、前記無
機体質材と合成樹脂や天然樹脂またはアスファルトなど
のピッチ類と可塑剤や滑剤等を混合、混練し、成形した
後８００〜１４００℃の非酸化性雰囲気で熱処理して樹
脂を炭素化させ、炭素をバインダーとした焼成体を得、
これに油脂類を含浸してなる炭素タイプのものに大別さ
れる。基本的には、その実用強度とコストの関係から粘
土タイプの鉛筆芯は木軸鉛筆、炭素タイプの鉛筆芯はシ
ャープペンシル用に使い分けられる。
ルク、マイカ、カーボンブラックなどの無機体質材と粘
土及び界面活性剤や可塑剤としての水等を混合、混練
し、成形した後高温で熱処理して焼結体を得、これに油
脂類を含浸して製造される粘土タイプのものと、前記無
機体質材と合成樹脂や天然樹脂またはアスファルトなど
のピッチ類と可塑剤や滑剤等を混合、混練し、成形した
後８００〜１４００℃の非酸化性雰囲気で熱処理して樹
脂を炭素化させ、炭素をバインダーとした焼成体を得、
これに油脂類を含浸してなる炭素タイプのものに大別さ
れる。基本的には、その実用強度とコストの関係から粘
土タイプの鉛筆芯は木軸鉛筆、炭素タイプの鉛筆芯はシ
ャープペンシル用に使い分けられる。
【０００３】従来、鉛筆芯には、体質材兼着色材とし
て、結晶性潤滑材として働く黒鉛が使用されて、その配
合や配向などの工程設計によって、書き味や曲げ強度の
向上が図られて来た。しかし、黒鉛を主たる着色材とし
て使用しているために筆記の際、崩れた摩耗粉が紙面に
水平方向にこすりつけられ、黒鉛結晶のベーサル面が紙
面に水平に並ぶ。このため、描線には黒鉛のベーサル面
での光の反射があり、描線を見る角度によっては判読が
困難になるとともに、描線色は黒灰色を呈するという問
題があった。
て、結晶性潤滑材として働く黒鉛が使用されて、その配
合や配向などの工程設計によって、書き味や曲げ強度の
向上が図られて来た。しかし、黒鉛を主たる着色材とし
て使用しているために筆記の際、崩れた摩耗粉が紙面に
水平方向にこすりつけられ、黒鉛結晶のベーサル面が紙
面に水平に並ぶ。このため、描線には黒鉛のベーサル面
での光の反射があり、描線を見る角度によっては判読が
困難になるとともに、描線色は黒灰色を呈するという問
題があった。
【０００４】この描線色をより純黒色に近づけようとす
る試みは種々なされているが、カーボンブラックを添加
する方法が主に検討されて来た。カーボンブラックは、
ボールペンやサインペンのインク顔料などに使用されて
おり、その黒さや光の反射が少ないことは周知である。
カーボンブラックは黒鉛と同じくほぼ炭素のみで構成さ
れ、基本的には結晶子の大きさが数十オングストローム
の黒鉛微結晶が球状に配列した構造の物質であり、潤滑
性に劣る。表面には比較的多くの官能基を有し、表面活
性である。
る試みは種々なされているが、カーボンブラックを添加
する方法が主に検討されて来た。カーボンブラックは、
ボールペンやサインペンのインク顔料などに使用されて
おり、その黒さや光の反射が少ないことは周知である。
カーボンブラックは黒鉛と同じくほぼ炭素のみで構成さ
れ、基本的には結晶子の大きさが数十オングストローム
の黒鉛微結晶が球状に配列した構造の物質であり、潤滑
性に劣る。表面には比較的多くの官能基を有し、表面活
性である。
【０００５】一方、鉛筆芯に使用される黒鉛は天然鱗片
状黒鉛、天然鱗状黒鉛、キッシュ黒鉛などで、結晶子の
大きさが１０００オングストローム以上の黒鉛結晶子が
層状に積層配置した物質で、潤滑性がある。表面には極
く僅かな官能基しか有さず不活性である。黒鉛を使用す
る鉛筆芯において、黒鉛の全量をカーボンブラックに置
き換えた場合、カーボンブラックの比表面積に対して、
バインダー樹脂が不足した状態となり、曲げ強度の極端
に低い鉛筆芯となる。
状黒鉛、天然鱗状黒鉛、キッシュ黒鉛などで、結晶子の
大きさが１０００オングストローム以上の黒鉛結晶子が
層状に積層配置した物質で、潤滑性がある。表面には極
く僅かな官能基しか有さず不活性である。黒鉛を使用す
る鉛筆芯において、黒鉛の全量をカーボンブラックに置
き換えた場合、カーボンブラックの比表面積に対して、
バインダー樹脂が不足した状態となり、曲げ強度の極端
に低い鉛筆芯となる。
【０００６】逆に、カーボンブラックの比表面積に対し
て適正なバインダー樹脂量で鉛筆芯を作ると、カーボン
ブラックが表面活性なため、バインダー樹脂が炭素化す
る際に強固に結合し、潤滑性が無いこともあって、全く
筆記出来ない鉛筆芯となる。黒鉛とカーボンブラックを
併用した場合、カーボンブラックの色相を発現させるた
めには、カーボンブラックを多量に使用しなければなら
ず、カーボンブラック単独で使用した場合と同様な理由
で、極端に曲げ強度の低いものとなってしまう。
て適正なバインダー樹脂量で鉛筆芯を作ると、カーボン
ブラックが表面活性なため、バインダー樹脂が炭素化す
る際に強固に結合し、潤滑性が無いこともあって、全く
筆記出来ない鉛筆芯となる。黒鉛とカーボンブラックを
併用した場合、カーボンブラックの色相を発現させるた
めには、カーボンブラックを多量に使用しなければなら
ず、カーボンブラック単独で使用した場合と同様な理由
で、極端に曲げ強度の低いものとなってしまう。
【０００７】カーボンブラックの使用量が少ない場合に
あっては、カーボンブラックの色は発現しないばかり
か、板状の黒鉛粒子の間に球状のカーボンブラックが挟
まった構造となり、粗な組織であるため曲げ強度が発現
しない。さらに曲げ強度が低いにもかかわらず、カーボ
ンブラックがバインダー樹脂の炭素化物と強固に結合す
るため、濃度が薄いものとなる。以上の様に、カーボン
ブラックを使用して鉛筆芯の筆記描線を純黒色の色相に
することは困難である。
あっては、カーボンブラックの色は発現しないばかり
か、板状の黒鉛粒子の間に球状のカーボンブラックが挟
まった構造となり、粗な組織であるため曲げ強度が発現
しない。さらに曲げ強度が低いにもかかわらず、カーボ
ンブラックがバインダー樹脂の炭素化物と強固に結合す
るため、濃度が薄いものとなる。以上の様に、カーボン
ブラックを使用して鉛筆芯の筆記描線を純黒色の色相に
することは困難である。
【０００８】黒鉛のかわりに窒化ホウ素やタルク、マイ
カを用いると、バインダー樹脂の炭素化物の色が発現
し、純黒色を呈することは古くから知られていたが、タ
ルクやマイカは高温で焼成した際に、結晶水が離脱して
粉体の潤滑性を消失し、そのため書き味の劣るものとな
り、実用に耐えない。黒鉛と類似の構造を持ち、潤滑性
や耐熱性に優れた窒化ホウ素を用いる方法は公知である
が、特公平５−９４７２号公報、特公平５−１０３９７
号公報では、曲げ強度が１９６〜２３１ＭＰａであり、
黒鉛を使用した芯と比べて、まだ曲げ強度不足であると
いう問題点があった。本発明者らは、特定の窒化ホウ素
を用いることで曲げ強度を大幅に向上した鉛筆芯を案出
し、黒鉛を使用した芯とほぼ同等の曲げ強度の発現に成
功した。しかし、鉛筆芯の中において、窒化ホウ素は無
色またはほとんど無色の粒子であるため、色はバインダ
ー樹脂の炭素化物によって純黒色となるものの、単位摩
耗量あたりの濃度が低いという問題点があった。
カを用いると、バインダー樹脂の炭素化物の色が発現
し、純黒色を呈することは古くから知られていたが、タ
ルクやマイカは高温で焼成した際に、結晶水が離脱して
粉体の潤滑性を消失し、そのため書き味の劣るものとな
り、実用に耐えない。黒鉛と類似の構造を持ち、潤滑性
や耐熱性に優れた窒化ホウ素を用いる方法は公知である
が、特公平５−９４７２号公報、特公平５−１０３９７
号公報では、曲げ強度が１９６〜２３１ＭＰａであり、
黒鉛を使用した芯と比べて、まだ曲げ強度不足であると
いう問題点があった。本発明者らは、特定の窒化ホウ素
を用いることで曲げ強度を大幅に向上した鉛筆芯を案出
し、黒鉛を使用した芯とほぼ同等の曲げ強度の発現に成
功した。しかし、鉛筆芯の中において、窒化ホウ素は無
色またはほとんど無色の粒子であるため、色はバインダ
ー樹脂の炭素化物によって純黒色となるものの、単位摩
耗量あたりの濃度が低いという問題点があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、純黒
の筆記描線が得られ、潤滑性を妨げることなく単位摩耗
量あたりの濃度を改善した焼成鉛筆芯を提供することで
ある。
の筆記描線が得られ、潤滑性を妨げることなく単位摩耗
量あたりの濃度を改善した焼成鉛筆芯を提供することで
ある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の課
題を解決するため鋭意研究を行った結果、焼成鉛筆芯
に、着色剤として薄片状炭化鉄を用いることによって純
黒の描線が得られ、曲げ強度の低下や潤滑性を妨げるこ
となく単位摩耗量あたりの濃度が高い鉛筆芯を得て、本
発明を完成した。
題を解決するため鋭意研究を行った結果、焼成鉛筆芯
に、着色剤として薄片状炭化鉄を用いることによって純
黒の描線が得られ、曲げ強度の低下や潤滑性を妨げるこ
となく単位摩耗量あたりの濃度が高い鉛筆芯を得て、本
発明を完成した。
【００１１】すなわち本発明は薄片状炭化鉄を含んでな
る高温熱処理型鉛筆芯である。
る高温熱処理型鉛筆芯である。
【００１２】
【発明の実施の形態】炭化鉄には化学式Ｆｅ3ＣとＦｅ2
Ｃのものが一般的に知られているが、近年Ｆｅ5Ｃ2の炭
化鉄が知られる様になった。このＦｅ5Ｃ2は磁気テープ
用記録材として使用されている。磁気テープにおいはテ
ープエンドの検知のために光が使用され、記録時間の延
長などの観点からコーティングの膜厚は薄くなる傾向に
ある。したがって、記録材には優れた保磁力と共に高い
光遮断性が要求される。おおよそ０．１μｍの厚みで充
分な光遮断能力を持つ。この光遮断性は炭化鉄の形態に
起因するものである。
Ｃのものが一般的に知られているが、近年Ｆｅ5Ｃ2の炭
化鉄が知られる様になった。このＦｅ5Ｃ2は磁気テープ
用記録材として使用されている。磁気テープにおいはテ
ープエンドの検知のために光が使用され、記録時間の延
長などの観点からコーティングの膜厚は薄くなる傾向に
ある。したがって、記録材には優れた保磁力と共に高い
光遮断性が要求される。おおよそ０．１μｍの厚みで充
分な光遮断能力を持つ。この光遮断性は炭化鉄の形態に
起因するものである。
【００１３】Ｆｅ2Ｃは酸化鉄と一酸化炭素を低温で、
Ｆｅ5Ｃ2は高温で反応させることによって製造される。
得られる粒子はＦｅ5Ｃ2の組成物を過剰の炭素がつなぎ
止めた形態を取っており、この過剰炭素が光遮断性を発
現している、と考えられる。しかし、理由は定かではな
いが光遮断能力はカーボンブラックよりも高く、より黒
い粒子である。また、Ｆｅ3Ｃは白色のもろい固体（化
学大事典による）とされているが、Ｆｅ5Ｃ2を加熱し、
結晶転移させたＦｅ3ＣはＦｅ5Ｃ2同様余剰炭素のため
に純黒色を呈している。一方、酸化鉄には様々な形態が
あり、最近は薄片状の酸化鉄も知られている。
Ｆｅ5Ｃ2は高温で反応させることによって製造される。
得られる粒子はＦｅ5Ｃ2の組成物を過剰の炭素がつなぎ
止めた形態を取っており、この過剰炭素が光遮断性を発
現している、と考えられる。しかし、理由は定かではな
いが光遮断能力はカーボンブラックよりも高く、より黒
い粒子である。また、Ｆｅ3Ｃは白色のもろい固体（化
学大事典による）とされているが、Ｆｅ5Ｃ2を加熱し、
結晶転移させたＦｅ3ＣはＦｅ5Ｃ2同様余剰炭素のため
に純黒色を呈している。一方、酸化鉄には様々な形態が
あり、最近は薄片状の酸化鉄も知られている。
【００１４】そこで、本発明者は、薄片状酸化鉄と一酸
化炭素を高温で反応させ、薄片状炭化鉄を得、これを鉛
筆芯に用いることで、無機体質材を窒化ホウ素のみで鉛
筆芯を得たときの問題点である単位摩耗量あたりの描線
濃度を改善し、黒鉛を用いたときの問題点である描線の
黒灰色を純黒色にして本発明を完成した。
化炭素を高温で反応させ、薄片状炭化鉄を得、これを鉛
筆芯に用いることで、無機体質材を窒化ホウ素のみで鉛
筆芯を得たときの問題点である単位摩耗量あたりの描線
濃度を改善し、黒鉛を用いたときの問題点である描線の
黒灰色を純黒色にして本発明を完成した。
【００１５】
【実施例】以下に、本発明を実施例によって、更に具体
的に説明するが、本発明は実施例によって何等限定され
るものではない。 （実施例１） 平均粒子径３．０μｍのＦｅ5Ｃ2 １０重量部 平均粒子径２．０μｍの窒化ホウ素 ４０重量部 塩化ビニル樹脂 ５０重量部 フタル酸ジオクチル ２５重量部 ステアリン酸亜鉛 １重量部 上記配合組成物を十分に混練し、細線状に押出成形し、
空気中で加熱乾燥および不融化処理を行った後、窒素雰
囲気中で約１，０００℃まで加熱焼成して得た焼成体に
スピンドル油を含浸して直径０．５７mmの鉛筆芯を得
た。得られた鉛筆芯について行った曲げ強度試験の結果
と筆記特性試験の結果を表１に示す。
的に説明するが、本発明は実施例によって何等限定され
るものではない。 （実施例１） 平均粒子径３．０μｍのＦｅ5Ｃ2 １０重量部 平均粒子径２．０μｍの窒化ホウ素 ４０重量部 塩化ビニル樹脂 ５０重量部 フタル酸ジオクチル ２５重量部 ステアリン酸亜鉛 １重量部 上記配合組成物を十分に混練し、細線状に押出成形し、
空気中で加熱乾燥および不融化処理を行った後、窒素雰
囲気中で約１，０００℃まで加熱焼成して得た焼成体に
スピンドル油を含浸して直径０．５７mmの鉛筆芯を得
た。得られた鉛筆芯について行った曲げ強度試験の結果
と筆記特性試験の結果を表１に示す。
【００１６】（実施例２）実施例１で用いた窒化ホウ素
を天然鱗片状黒鉛（平均粒子径４．０μｍ）とした他は
全て、実施例１と同じくして直径０．５７mmの鉛筆芯を
得た。得られた鉛筆芯について行った曲げ強度試験の結
果と筆記特性試験の結果を表１に示す。
を天然鱗片状黒鉛（平均粒子径４．０μｍ）とした他は
全て、実施例１と同じくして直径０．５７mmの鉛筆芯を
得た。得られた鉛筆芯について行った曲げ強度試験の結
果と筆記特性試験の結果を表１に示す。
【００１７】（実施例３）実施例１のＦｅ5Ｃ2を５重量
部、窒化ホウ素を４５重量部とした他は全て、実施例１
と同じくして直径０．５７mmの鉛筆芯を得た。得られた
鉛筆芯について行った曲げ強度試験の結果と筆記特性試
験の結果を表１に示す。
部、窒化ホウ素を４５重量部とした他は全て、実施例１
と同じくして直径０．５７mmの鉛筆芯を得た。得られた
鉛筆芯について行った曲げ強度試験の結果と筆記特性試
験の結果を表１に示す。
【００１８】（比較例１） 天然鱗片状黒鉛（平均粒子径４．０μｍ） ５０重量部 塩化ビニル樹脂 ５０重量部 フタル酸ジオクチル ２５重量部 ステアリン酸亜鉛 １重量部 上記配合組成物を十分に混練し、細線状に押出成形し、
空気中で加熱乾燥および不融化処理を行った後、窒素雰
囲気中で約１，０００℃まで加熱焼成して得た焼成体に
スピンドル油を含浸して直径０．５７mmの鉛筆芯を得
た。得られた鉛筆芯について行った曲げ強度試験の結果
と筆記特性試験の結果を表１に示す。
空気中で加熱乾燥および不融化処理を行った後、窒素雰
囲気中で約１，０００℃まで加熱焼成して得た焼成体に
スピンドル油を含浸して直径０．５７mmの鉛筆芯を得
た。得られた鉛筆芯について行った曲げ強度試験の結果
と筆記特性試験の結果を表１に示す。
【００１９】（比較例２） 窒化ホウ素（平均粒子径２．０μｍ） ５０重量部 塩化ビニル樹脂 ５０重量部 フタル酸ジオクチル ２５重量部 ステアリン酸亜鉛 １重量部 上記配合組成物を十分に混練し、細線状に押出成形し、
空気中で加熱乾燥および不融化処理を行った後、窒素雰
囲気中で約１，０００℃まで加熱焼成して得た焼成体に
スピンドル油を含浸して直径０．５７mmの鉛筆芯を得
た。得られた鉛筆芯について行った曲げ強度試験の結果
と筆記特性試験の結果を表１に示す。
空気中で加熱乾燥および不融化処理を行った後、窒素雰
囲気中で約１，０００℃まで加熱焼成して得た焼成体に
スピンドル油を含浸して直径０．５７mmの鉛筆芯を得
た。得られた鉛筆芯について行った曲げ強度試験の結果
と筆記特性試験の結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１に示した曲げ強度はＪＩＳ Ｓ ６０
０５に準じて行った三点曲げ試験の結果である。濃度は
ＪＩＳ Ｓ ６００５の濃度試験の画線用紙を通常筆記
に使用される上質紙に変更して行った試験の結果であ
る。摩耗量は濃度試験を行った鉛筆芯の摩耗長さを１０
ｍ筆記時に換算して求めた、光沢度は上質紙に３cm四方
に手塗りで左右方向、上下方向に紙面が均一に塗りつぶ
されるよう反復して塗りつぶして作成した試験片をスガ
試験機製光沢度計ＵＧＶ−５Ｄを用いて４５゜の角度で
測定した結果である。色相および明度は光沢度試験に使
用した試験片をスガ試験機製カラーコンピューターＳＭ
−４を用いて測定した結果である。
０５に準じて行った三点曲げ試験の結果である。濃度は
ＪＩＳ Ｓ ６００５の濃度試験の画線用紙を通常筆記
に使用される上質紙に変更して行った試験の結果であ
る。摩耗量は濃度試験を行った鉛筆芯の摩耗長さを１０
ｍ筆記時に換算して求めた、光沢度は上質紙に３cm四方
に手塗りで左右方向、上下方向に紙面が均一に塗りつぶ
されるよう反復して塗りつぶして作成した試験片をスガ
試験機製光沢度計ＵＧＶ−５Ｄを用いて４５゜の角度で
測定した結果である。色相および明度は光沢度試験に使
用した試験片をスガ試験機製カラーコンピューターＳＭ
−４を用いて測定した結果である。
【００２２】表１から明かな様に炭化鉄を用いた鉛筆芯
は曲げ強度は遜色なく高いことが分かる。また実施例
１，３と窒化ホウ素のみの鉛筆芯（比較例２）を比べる
と単位摩耗量あたりの濃度が向上していることが分か
る。黒鉛のみの鉛筆芯（比較例１）と実施例２を比べる
とわずかではあるが、光沢度が小さくなっており、より
てりの少ない描線を与えている。色相に関しても黒色で
はあるがそれぞれ青系の色相にシフトしていることが分
かる。
は曲げ強度は遜色なく高いことが分かる。また実施例
１，３と窒化ホウ素のみの鉛筆芯（比較例２）を比べる
と単位摩耗量あたりの濃度が向上していることが分か
る。黒鉛のみの鉛筆芯（比較例１）と実施例２を比べる
とわずかではあるが、光沢度が小さくなっており、より
てりの少ない描線を与えている。色相に関しても黒色で
はあるがそれぞれ青系の色相にシフトしていることが分
かる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、従来の黒鉛系鉛筆芯と
同程度の強度を持ち、なおかつ光沢度が小さく青味の黒
色を呈する描線が得られる。また窒化ホウ素系鉛筆芯よ
りも単位摩耗量あたりの濃度の高い鉛筆芯を得ることが
できる。
同程度の強度を持ち、なおかつ光沢度が小さく青味の黒
色を呈する描線が得られる。また窒化ホウ素系鉛筆芯よ
りも単位摩耗量あたりの濃度の高い鉛筆芯を得ることが
できる。
Claims (1)
- 【請求項１】 高温熱処理型鉛筆芯において、薄片状炭
化鉄を含んでなる鉛筆芯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18268395A JPH0931392A (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | 鉛筆芯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18268395A JPH0931392A (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | 鉛筆芯 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0931392A true JPH0931392A (ja) | 1997-02-04 |
Family
ID=16122615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18268395A Withdrawn JPH0931392A (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | 鉛筆芯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0931392A (ja) |
-
1995
- 1995-07-19 JP JP18268395A patent/JPH0931392A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021001 |