JPS5930835A - 発ぽう性および同時硬化性ポリエステル組成物および発ぽう硬化ポリエステル樹脂の製造方法 - Google Patents

発ぽう性および同時硬化性ポリエステル組成物および発ぽう硬化ポリエステル樹脂の製造方法

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JPS5930835A
JPS5930835A JP58130733A JP13073383A JPS5930835A JP S5930835 A JPS5930835 A JP S5930835A JP 58130733 A JP58130733 A JP 58130733A JP 13073383 A JP13073383 A JP 13073383A JP S5930835 A JPS5930835 A JP S5930835A
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ジエ−ムス・ア−ネミラ−
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    • C08J2367/06Unsaturated polyesters

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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】 本発明は、モノ置換スルホニルヒドラゾ19、有機過酸
化物および若干の金属促進剤の組み合せを用いる、ポリ
エステル樹脂の同時元はうおよび硬化方法に関する。
また、硬化および発ぼうポリエステル製品を提供できる
組成物も提供される。
ポリエステルフオーム製造用の若干のスルホニルヒドラ
ジドの使用は先行技術に開示されている。
Jacobs  らに特許証の発行された米(現特許第
3.920,590号明l4JI書は、−[狭化物触媒
およびコバルト促進剤の非常に高濃反におけるスルホニ
ルヒドラジドの使用を教示し、またJaQObs  ら
に特許証の発行された米国特許第3,920.591号
明細書は、脂肪族アミンレドックス化合物と共にスルホ
ニルヒドラジドの使用することを開示している。
モノ置換スルホニルヒドラジドおよび有機重金属塩と有
機アルカリ金属塩の組み合せを含有するポリエステル樹
脂は、有機過酸化物または有機ヒドロペルオキシドを加
える場合に同時に発はうおよび硬化されることが今や分
かった。
有機重金属塩および有機アルカリ金属塩の組み合せが、
ポリエステル7オームの硬化および発ぼうを促進するた
゛めに有用であることは特に驚くべきことである。なぜ
ならば、有機アルカリ金属塩は、唯一の促f1ト剤とし
て用いられる場合に本質的には無効であるからである。
例えば、コバルトおよびカリウムをベースとする有機金
属塩の組み合せは、アルカリ金属塩なしに用いられるコ
バルト型促Mhすよりも一12r有効であることはさら
に予測されない。このために、促進剤の組み合せのすぐ
れた効力のためばかりでなくこのような組み合せのすぐ
れたコストの有効性のためにもポリエステル4MJ脂の
発ぼうおよび硬化を行うのは望ましい。
なぜならば、コバルト塩のような高価な重金属塩の実I
gfiの水準はそれ程高価でないアルカリ金属塩によっ
て代用できるからである。本発明の組み合せの全金属水
準の必要条件は、工1(金ス・4塩単独の同じ効果を本
質的にイMるために減少できる。
使用するポリエステル樹脂(PFiR)は液体不賦和ポ
リエステル樹脂であり、しかも腺状王たはわずかに分枝
したポリエステル4i’fl’ l1fflおよびエチ
レン系不娼和単量体化合物を含む。樹脂自体は、代表的
に不飽和多塩基性および多価アルコール化合物の縮合ま
たはポリエステル化反応生成物、例えGJ1不飽和二塩
鯖酸とα−βエチレン糸不飽和またはグリコールのよう
な2昭または6個の水1戎基を有する化合物の縮合生成
物として’JIJ mされる。二塩基酸のような飽和多
塩基酸または無水物は不H&和樹脂の反応性を変性する
ために不飽和酸または無水物と共に用いられることが多
い。
昭和多塩基酸の例としては、イソフタル酸、オルト7タ
ル酸、テレフタルt9 、テトラシロモアタル酸、テト
ラクロロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、アジピン酸
、コハクtv1アゼライン酸、グルタル酸、ナト酸およ
びこれらから得られる棟々の無水物があるがこれらに限
定されない。不飽和多塩基酸としては、マレイン酸、フ
マル酸、イタコンm1シトラコン酸およびこれらがら得
られる無水物があるが、これらに限定されない。
不飽和酸または無水物置換架橋環状ポリエンは樹脂の硬
化%性を変性するために時折使用される。
代表的な多価アルコールとしては、エチレングリコール
、1.2−7’ロパンジオール、1,6−7′″口パン
ゾオール、ジエチレングリコール、ジグロビシングリコ
ール、トリエチレングリコールトリノロピレングリフー
ル、1.2−ブタンジオール、1,6−ブタンジオール
、1.4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、
2,2,5−トリメチルベンタンジオール、シクロヘキ
サンジメチロール、ジグロモネオペンチルグリコールジ
ゾロモブタンジオール、トリメチロールノロパン、ペン
タエリトリトール−トリメチルペンクンジオール、ビス
フェノールAのジノロポキシ付加物、および水素用ビス
フェノールAのジゾロボキシ付加物がある力)、これら
に1Wfflされない。
線状ポリエステルと共に使用されるエチレン糸不&i和
単風体の例としては、スチレン、ビニルトルエン、メタ
クリル酸メチルのようなアクリl、 −トおよびメタク
リレ、−ト、α−メチルスチレン1、  クロロスチレ
ン、およびジアリルフタレートかあ、  るが、これら
に限定きれない。fi脂自体対不飽和単鼠体の東坩比は
75/25がら50150まで変化し得る。不飽和線状
またはわずかに分枝したポリエステルおよびポリエステ
ルの溶媒であって過酸化物またはヒドロペルオキシドI
!Ili!媒または重合開始剤の存在下に固体に架偶で
きる液体組成1物を与える共重合性エチレン糸彊−ぜ体
を詮む適当なポリエステル組成物のざらに静細について
は、例えば1941年9月9日付でEllieに符訂証
の発行された米国特許第2,255,313号明細尚、
1954年1月26日付でwellsに轡許証の発行す
nり米国%M’ft1i’= 2.667.450 号
uJ4 jillldj ’f タ1t1966年8月
15日付でAm1don  K % Wf if+Eの
発行された米国特許第3,267.055号明細^を参
照されたい。%記しない限り、本明細借に用いられる「
ポリエステル樹脂」の表現は、このような組成物を述べ
ている。
液体不飽和ポリエステル樹脂はまた典型的には、早期反
応を防止するために、ヒドロキノン、キノンおよび第三
ブチルカテコールのような禁止剤少量および粘度指数向
上剤、レオロジー剤、遅炎剤、熱用νU性本合体、顛料
、染料、安定剤、ガラス繊維、はく層剤、エクステンダ
ー、アルミナ界面活性剤および他の添加剤のような種々
の他の添加剤を含有する。ポリエステル樹脂中に、中空
ガラスまたはグラスチック微小球ビーズ、木粉、シリカ
、ケイソウ土、粉砕ガラスなどの充てん剤も含有できる
ポリエステル樹脂の成分は、硬化樹脂に所望の性質を与
えるため忙当業界に既知のように変化できる。可撓性樹
脂は、アジペートまたはアゼレートを一層大嵐使用する
が、一方一層硬質樹脂は種種の異なったグリコールと共
に7タレートヲ用いる。本発明は、構造型フオームとし
て適当な硬質および半硬質ポリエステル7オームの製造
に有用である。このような樹脂は、例えばグリコール約
6モルから5モルまで、アジピン@1.5モルから6.
0モルまで、および無水フタル師Uモルから1.5モル
まで、ヲスチシンまたはビニルトルエン1.0モルから
2.5モルまでと一稲の配合を有する。
芳香族の2個の水敞基を有するV、4・およびkI(水
物、不飽和酸および単量体の少量を維持しながら線状二
塩基性グリコールおよび線状二% j表酸の一1?j大
鑞、例えば70%より大量を含有する樹脂は、一層高弾
性率を示す。これらの性質のための配合は、仕上げフオ
ーム製品の所望の剛さおよび耐熱性によって制限される
ようになる。
液体不刷和ポリエステル樹脂は、遊離柄硬化化合物また
は遊離基を形成できる化合物と共に使用される。本発明
の架橋開始化合物はjul常有慨過歳化物または有機ヒ
ドロペルオキシドである。このような過酸化物は、促進
剤として知られる楽剤の一般的種類である、金属環また
は金玩石けんとの反応によって特徴づけられる。適当な
過1グ化物としては、飽和脂肪族ヒドロペルオキシド、
オレフィン糸ヒドロペルオキシド、アラルキルヒドロペ
ルオキシド、脂環式および複素環式有機分子のヒドロペ
ルオキシド、過酸化ジアルキル、鎖環過酸化物、ペルオ
キシエステル、アルデヒドおよびケトンノヘルオキシ誘
導体、ヒドロキシアルキルヒドロペルオキシド、ビス(
ヒドロキシアルキル)ペルオキシド、ポリアルキリデン
ペルオキシド、ペルオキシアセタール、メチルヒドロペ
ルオキシド、エチルヒドロペルオキシド、tert−ブ
チルヒドロペルオキシド、二量体ベンズアルデヒドペル
オキシド、二量体ベンゾフェノンペルオキシド、二量体
アセトンペルオキシド、メチルエチルケトンビトロベル
オキシドなどがあるが、これらに限定されない。
これらの4機(ヒドロ)ペルオキシドは開業上100%
#度では人手できないことに留怠されたい。むしろ、こ
れらの有機(ヒドロペルオキシドは、有機溶媒のような
適当な担体に希釈して用いられる。さらに、このような
開業用過酸化物のいわゆる活性酸索含嵐は過酸化物の型
および貯蔵条件および寿命によって変わり得る。それに
もがかわらず、明示された過酸化物の量は、通常過酸化
物化合特約50%を含有する全過酸化物組成物を表わす
。ポリエステル樹脂の過彫化物濃J:艷の適切な調節は
、活性過酸化物の実質的に一層低水準を含有する過酸化
物組成物を用いる場合に行わなければならない。〔さら
にこれ以上の情報については1.racyzynらによ
りデ・ザーテイセカンド・アニュアル・テクニカル・コ
ンファレンス(32nd Annual Techni
cal Conference )、1977、ソサイ
テイ・オブ・ず・グラスチックス・インダス ト リ 
− (5ociety  of  the  Plas
tics  工ndustry )において発表された
メチル・エチル・ケトン・パーオキサイズ、リレーショ
ンシッグ・オブ・リアクティビティ・トウ・ケミカル・
ストラクチュア−(Methyl ethyl ket
one peroxides、relationshi
pOf rθactivity to chemica
l 5tructure )  を参照されたい〕。
好ましい過酸化物は、比較的低温または” L−Jj、
1m反、すなわち15℃の低温通常は約20℃から50
℃までにおいて活性化されるアルコキシペルオキシドで
ある。最も好ましい過酸化物は、メチルエチルケトンペ
ルオキシドである。
本発明の重金属促進剤は、金属陽イオンがコバルト、ニ
ッケル、クロム、マンガン、スズ、鉛および鉄から選ば
れ、コバルトが好ましく、かつ酢酸、ゾロピオン酸、酪
酸、2−エチルヘキサン酸、ヘキサン酸、オクタン酸、
アルル酸、オレイン酸、リノール酸、パルミチン酸、ス
テアリン酸、ナフテン酸を初め、通常2個から20個ま
での炭素原子を有する有機酸をベースとする陰イオンの
金属塩であると理解されたい。またアセドア七トンのよ
うな金属の錯塩も使用できる。好ましい促進剤は、コバ
ルトをベースとする塩、特に2−エチルヘキサノエート
、オクタノエート、およびす7テネートである。
アルカリ金属塩は、陽イオンがリチウム、ナトリウム、
またはカリウムによって形成された以外は、前記と本質
的に同じ酸をベースとし、後者のカリウムが好ましい。
通常、陰イオンは、重金属塩およびアルカリ金属塩につ
いて同じであるが、しかしそれは本発明の目的には重要
でない。
発はうおよび硬化ポリエステルを製置するに適した化学
発ぼう剤は構造式  R802NHNH2(式中、Rは
01から012までのアルキルc5がらC6までのシク
ロアルキル、c)から010までのアルコキシから遠ば
れたヒドロカルビル基)を有するモノ置換スルホニルヒ
ドラジドである。特に適当なものはRが02から04ま
でのアルキル、ベンジル、塩素をもって置換されたフェ
ニルまたはC1から012  までのアルキルのスルホ
ニルヒドラジドである。適当なスルホニルヒドラジドの
例は、メタンスルホニルヒドラジド、エタンスルホニル
ヒドラジド、1−または2−7°ロパンスルホニルヒド
ラジド、n−ブタンスルホニルヒドラジド、sec −
ソタンスルホニルヒドラジ)’ 、tert−7’タン
スルホニルヒドラジド、イソーゾタンスルホニルヒドラ
ジド、ペンタンスルホニルヒドラジド、ヘキサンスルホ
ニルヒドラジド、パノタンスルホニルヒドラジド、オク
タンスルホニルヒドラジド、ノナンスルホニルヒドラジ
ド、デカンスルボニルヒドラジド、ドデカンスルホニル
ヒドラジド、シクロペンタンスルホニルヒドラジド、シ
クロヘキサンスルホニルヒドラジド、ベンゼンスルホニ
ルヒドラジド、ナフタリンスルホニルヒドラジド、トル
エンスルホニルヒドラジド、エチルベンゼンスルホニル
ジヒドラジド、ジメチルベンゼンスルホニルヒドラジド
、ブチルベンゼンスルホニルジヒドラジド、ヘキシルベ
ンゼンスルホニルヒドラジド、オクチルベンゼンスルホ
ニルヒドラジr。
デシルベンゼンスルホニルヒドラジド、ドデシルベンゼ
ンスルホニルヒドラジド、メトキシベンゼンスルホニル
ヒドラジド、エトキシベンゼンスルホニルヒドラジド、
ブトキシベンゼンスルホニルヒドラジド、ヘキソキシベ
ンゼンスルホニルヒドラジド、デシルベンゼンスルホニ
ルヒドラジド、ドデシルベンゼンスルホニルヒドラジド
、クロロベンゼンスルホニルヒドラジド、フル詞ロペン
ホニルヒドラジト、ヨードベンゼンスルホニルヒドラジ
ド、ペンシルスルホニルヒドラジド、7エネタンスルホ
ニルヒドラジド、フェニルプロパンスルホニルヒドラジ
ド、フェニルブタンスルホニルヒドラジド、フェニルヘ
キサンスルホニルヒドラジドである。
ポリエステルフオームの製造にJ4当な界面活性剤は当
業界に既知である。シリコーンアルキレングリコール共
重合体およびブロック共重合体がI)f″ましいが、エ
トキシル化アルギルフェノールおよびフルオロ炭化水素
のような他のものが適用できる。代表例はノニルフェニ
ルポリエチレングリコールエーテル、ノニルフェノギシ
・ポリ(エチレンオキシ)エタノール、ジートリデシル
コハク酸ナトリウム、塩化ステアリルジメチルベンジル
アンモニウム、ジメチルポリシロキサンとポリ(エチレ
ンオキシド)またはポリ(ノロピレンオキシド)などの
ブロック共重合体などである。
界面活性剤の影響は気はうの安定化に有利であるが、こ
の界面活性剤は本発明の実施に本質的ではない。
不9も明により、同時に硬化および発はうできる組Jl
iJ物が製布「される。
本づら明による元はうおよび硬化ポリエステルは、種々
の方法で得ることができる。すなわち、有(幾(ヒドロ
)ペルオキシド以外の全成分をブレミックスし、次いで
過酸化物を発はう製品の製造前に直fjiJにブレンド
できる。あるいは、全ポリエステルの11i((全ポリ
エステルの10MJt%から90徂1d%まで)に過酸
化物触媒以外の全成分を加え、この過酸化物触媒は樹脂
の(ポリエステルの)90%から10%までの第2部分
とブレンドされ、次いで両者を混ぜ合わせる。前にII
;6述した限界内の最終a利成物は所望の兄はう硬化製
品を手える。+iIl記の変形は、特別の必要性および
状況によって採用できる。従って、本発明の一実施態球
には、最初にポリエステルの若干またはすべて(すなわ
ち、ポリエステルの10部から1oosまで)を、南侍
、(ヒドロ)ペルオキシド硬化剤以外の他成分と混合す
ることが含まれる。この混合物は、硬化剤を後にしかも
(若しもポリエステルの100都未満を最初に用いたな
らば)さらにポリエステルの全量を100部にする追加
のポリエステル(9(3部まで)と共に添加するのに4
4用でちる。
本発明の組成物は、シャワー室、バスタブ、家具、自動
車車体部品、パネル、包装浮力物品、空気調和および増
湿装置ハウジング、スノーモービル前端、芝刈機ハウジ
ング、バス、トラックおよびトラクタ一部品積層構造物
、ポートなどの製品の製造の場合の流し込みおよび鳴膏
用途VC逓している。
噴霧用途については、前記と同じγ7°ローナr用いる
ことができる。一般に、噴霧用途には雉いゲル化時間が
必要であり、最終組成物は通’fir当業界で既知の密
閉混合または外部混合スゾレーガンを用いることによっ
て行われる。
本発明を実施するために、専門家は、過酸化物触媒剤が
薄いシート状製品を製1aする場合は前記の限界の上端
の水準で加えなければならず、これに対して不必要に高
い発熱を避けるために比較的厚い部品を製造する場合は
このような−194低い水準が望ましいことを理解する
ポリエステル樹脂組成物の発ぼうおよび硬化は、単に前
記の混合物を発ぽうおよび硬化条件にさらすことによっ
て行われる。この目的のために、通常の環境条件が適し
ている。なぜならば、反応は成分を混合した後に自発的
に進むからである。加熱は必要なく、反応自体は発熱反
応である。所望ならば、特に後硬化段階において加熱し
てもよい。
ポリエステル樹脂100重量部当たり、他成分は下記の
(重量)部水準 化学発はう剤   0.5から10、一般に1から5ま
で、 界面活性剤    0から2、通常0.5から1.5ま
で、 充てん剤     0から250、通常0から150ま
で、 において加えてもよい。
ポリエステル樹脂の重金属対アルカリ金属のモル比は1
0/1から1/10まで、好ましくは10/1から11
5、通常5/1から1/2までに保たれなければならな
い。この比が低下すると、ポリエステル樹脂中のデル発
生時間が一般に増大守るが、フオーム密度は本質的に同
じである。重′金属およびアルカリ金属有機酸塩は別個
にまたは混合物としてポリエステル樹脂に加えてもよい
実際的見地から、後者のアグローチが好ましい。
下記の例は、本発明を一層詳細に説明する。
使用成分は下記 PER:スチレン約40部と、′−無水イソ7タル酸約
1モル、無水マレイン酸1モルおヨヒプロピレングリコ
ール2モルの反応生成物の樹脂約60部のポリエステル
樹脂ブレンド、MKKP :メチルエチルケトンペルオ
キシド(可塑剤中50%)、 co−12:オクタン酸コバルト(12%Co)、K−
20: 2−エチルヘキサン酸カリウム(20%K)S
AA :界面活性剤、シリコーン−グリコール液体重合
体(DOW cornin、d 195 (商標〕)、
OBA : 化学発ホ5 剤、p−)ルエンスルホニル
ヒドラジド、 のように確認される。
例  1 21EMJのろう塗工紙コツプに、pgRI D OJ
i’、OBA 2 g、Co−120,28,!i’、
 K−200,01611およびSAA 11/を導入
した。この混合物を、全成分が溶解するまで= 気ミキ
サーをもって十分に攪拌した。保々に攪拌している間、
MEKP2I!を装入した。攪拌を停止し、ゲルの発生
を、いわゆるスナップバック法、すなわち約10秒毎に
小さいガラス俸を樹脂の表面に導入しく約5 mrL)
 、次いで迅速に除くことによって観察した。ポリエス
テル樹脂が棒から流れるよりもむしろスナッノバックす
る傾向のある場合、過酸化物の導入の開始からスナップ
バック法までに経過した時間をデル化時間として記録し
た。
反応発熱が消散した後、生成物の密度を水浸せきによっ
て測定した。
この実験の結果を第1表に示す。
例2から例6まで 例1の操作に本質的に従って、すべての他の成分を同じ
で、さらに実験を行って柚々のモル比Oo/K  @調
べた。また、結果は、第1表に見ることができる。
注 (11FD :フォーム密度 (21DR:密度減少 この表の結果から、有機損金A@塩および櫓(幾アルカ
リ金属の柚々のモル比における組み合せを用いて、非常
に満足なフオームを製造できること力i明らかに分かる
例 第2表に結果と共に示す成分と成分水準の若]0の差を
もって、例1の操1乍により、さらVこボ1ノエステル
フオームを製造した。
注:(1)  オクタン酸コバルト(6%CO)と オ
フ、゛タン酸カリウム(5%K)の混合物、 (21PFiR100重j籠部当たりコバルト濃11に
1(3J  PER100重域部当たりカリウム濃度、
(4)全金属濃度、PERのpph 。
(5)  固体状順までの硬化 表の結果は、ゲル化時間、硬化の成環および密度減少に
関する限り、コバルト促進剤単独よりもコバルト/カリ
ウム促進剤混合物が予測できない程すぐれていることを
示している。
代理人 浅 村    皓

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  発はう性および同時硬化性ポリエステル組成
    物において、すべてが重漱部で、 (a)  液体不飽和ポリエステル樹脂100部、(b
    )  式R802NHNH2 (式中、RはC1から012  までのアルキル、C5
    から06までのシクロアルキル、C7かうcm。までの
    アラルキル、フェニル、ナフチル、またはハロゲン、C
    1から012までのアルキル、またはC1から(’12
    までのアルコキシで置換されたフェニルである) を有するモノ置換スルホニルヒドラジド0.5部から1
    0部まで、 (C)  有機重金祠塩および有機アルカリ金属塩の混
    合物から本質的になり、重金属対アルカリ金属のモル比
    は10/1から1/1oまでである、促進割肌1部から
    5.0部まで (d)  界面活性剤0部から2部まで、(e)  充
    てん剤0部から250 IIsまで、および(f)  
    有機過酸化物および有機ヒドロペルオキシドから選ばれ
    た架橋開始化合物0.6部から5部までから本質的にな
    ることを特徴とする発はう性および同時硬化性ポリエス
    テル組成物。 (21(1))の濃度が0.5束量部から1.5束量部
    まで、(d)の濃度は0.5重量部から1.5重足部ま
    で、かつ(e)の濃度は0.5重置部から20重量部ま
    でである、特許請求の範囲第1.!Jの組成物。 (31(c)において重金属がコバルトであり、かつア
    ルカリ金属がカリウムである、特許請求の範囲第1項記
    載゛の組成物。 (4)  界面活性剤が、シリコーン−グリコール車合
    体である、特許請求の範囲第6JJi1の組成物。 (5) 化学発ぼつ剤がp−)ルエンスルホニルヒドラ
    ジドである、特許請求の範囲第6項の組成物。 ([3)  (0)の嵐金属対アルカリ金属のモル比が
    571から1/2までである、特許請求の範囲第6項の
    組成物。 (7)  発はうおよび硬化ポリエステル樹脂の製造方
    法において、 (A)(a)10重量%から90夏黛%まテト(b)、
    (C)、(d)および(e)のブレンドを製造し、(B
    )  (a)の相当する90重量%がら1o重量%まで
    と(f)のブレンドを製造し、 (0)  工程(4)および工程(B)から得られたブ
    レンドを混合し、次いで混合物を発ぼうおよび硬化条件
    にさらすことによって、特許請求の範囲第1項から第6
    項までの何れかにおける組成物を提供することから本質
    的になることを特徴とする、発ぼうおよび硬化ポリエス
    テル樹脂の製造方法。 (8)発ぼうおよび硬化ポリエステル樹脂の製造方法に
    おいて、 (A)  (a)、(b)、(c)、(a)および(e
    )の混合物を製造し、(B)  この混合物に(e)を
    加え、次いで混合物を発ぼうおよび硬化条件にさらすこ
    とによって、特許請求のi+li囲第1項第1項6項ま
    での何れかにおける組成物を提供することから本質的に
    なることを特徴とする、発ぼうおよび硬化ポリエステル
    樹脂の製造方法。
JP58130733A 1982-07-19 1983-07-18 発ぽう性および同時硬化性ポリエステル組成物および発ぽう硬化ポリエステル樹脂の製造方法 Pending JPS5930835A (ja)

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