JPH021650B2 - - Google Patents
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- JPH021650B2 JPH021650B2 JP56127264A JP12726481A JPH021650B2 JP H021650 B2 JPH021650 B2 JP H021650B2 JP 56127264 A JP56127264 A JP 56127264A JP 12726481 A JP12726481 A JP 12726481A JP H021650 B2 JPH021650 B2 JP H021650B2
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- screw
- fine powder
- opening
- supply port
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/50—Details of extruders
- B29C48/76—Venting, drying means; Degassing means
- B29C48/765—Venting, drying means; Degassing means in the extruder apparatus
- B29C48/766—Venting, drying means; Degassing means in the extruder apparatus in screw extruders
- B29C48/767—Venting, drying means; Degassing means in the extruder apparatus in screw extruders through a degassing opening of a barrel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は噛み合型同方向回転押出機に係り、同
押出機の原料供給口よりバレル内に供給される微
粉体原料に包含される空気を抜く押出方法に関す
る。完全噛合型同方向回転の2軸押出機は多くの
原料において、混合、分散が良く、安定した押出
量を吐出するため従来から広く利用されている。
しかしながら従来から見かけ比重が小さい微粉体
樹脂もしくは同様の無機微粉体を多量に含むプラ
スチツク材料などを押出成形するとき押出機供給
部における原料の喰い込み量が押出量を限定する
場合が多い。これを解決する手段として例えば強
制供給装置(コンパクタ)を使用することは周知
である。しかしコンパクタを使用しても非常に細
かい粒子で見かけ比重が小さく流動化
(fluidzing)し易すい粉末ではその効果は完全で
はなく所望の押出量を得ることは難しく限られた
範囲の押出条件で運転するしかなかつた。
押出機の原料供給口よりバレル内に供給される微
粉体原料に包含される空気を抜く押出方法に関す
る。完全噛合型同方向回転の2軸押出機は多くの
原料において、混合、分散が良く、安定した押出
量を吐出するため従来から広く利用されている。
しかしながら従来から見かけ比重が小さい微粉体
樹脂もしくは同様の無機微粉体を多量に含むプラ
スチツク材料などを押出成形するとき押出機供給
部における原料の喰い込み量が押出量を限定する
場合が多い。これを解決する手段として例えば強
制供給装置(コンパクタ)を使用することは周知
である。しかしコンパクタを使用しても非常に細
かい粒子で見かけ比重が小さく流動化
(fluidzing)し易すい粉末ではその効果は完全で
はなく所望の押出量を得ることは難しく限られた
範囲の押出条件で運転するしかなかつた。
このような微粉体の供給部における喰い込みを
妨げている最大の要因は見かけ比重が小さい故に
微粉体が包含する多量の空気でありこの空気を多
量に含んだ材料が押出機内で圧縮され空気を分離
し、その空気はホツパ側に、すなわち材料の移動
方向と逆に流れその結果バレル内で微粉体が流動
状態となるためである。そのために材料の見かけ
摩擦係数が小さくなり粉末のスクリユによる圧縮
がおこりにくくなりその結果スクリユ本来の質量
諭送量は低下する。もちろんこの場合にもバレル
からの加熱によつて材料は加熱され軟化し、スク
リユによる剪断力とあいまつて圧縮溶融は進行す
るため押出作用は失われないが、押出機本来の機
能である材料を圧縮し主として機械的な剪断発熱
により溶融させることにより得られる押出量とは
はるかに低い能力しか発揮できない。
妨げている最大の要因は見かけ比重が小さい故に
微粉体が包含する多量の空気でありこの空気を多
量に含んだ材料が押出機内で圧縮され空気を分離
し、その空気はホツパ側に、すなわち材料の移動
方向と逆に流れその結果バレル内で微粉体が流動
状態となるためである。そのために材料の見かけ
摩擦係数が小さくなり粉末のスクリユによる圧縮
がおこりにくくなりその結果スクリユ本来の質量
諭送量は低下する。もちろんこの場合にもバレル
からの加熱によつて材料は加熱され軟化し、スク
リユによる剪断力とあいまつて圧縮溶融は進行す
るため押出作用は失われないが、押出機本来の機
能である材料を圧縮し主として機械的な剪断発熱
により溶融させることにより得られる押出量とは
はるかに低い能力しか発揮できない。
本発明はかかる完全噛合型2軸押出機における
微粉体原料あるいは微粉体を多量に含む材料の押
出における問題を解決する方法であつて微粉体の
包含する空気を押出機の供給口に逆流させずこれ
らの包含空気を供給口の下流に設けた放出口より
逃すことによつて粉と空気の相対速度を減少させ
流動化状態にさせずに押出すことによつて従来か
ら難点とされていた前記問題を改善し押出量の増
大を果すことを目的とした新しい押出方法であ
る。
微粉体原料あるいは微粉体を多量に含む材料の押
出における問題を解決する方法であつて微粉体の
包含する空気を押出機の供給口に逆流させずこれ
らの包含空気を供給口の下流に設けた放出口より
逃すことによつて粉と空気の相対速度を減少させ
流動化状態にさせずに押出すことによつて従来か
ら難点とされていた前記問題を改善し押出量の増
大を果すことを目的とした新しい押出方法であ
る。
次に本発明による1実施例を第1図により説明
すると、1は二軸押出機でバレル2内にスクリユ
3か全長に亙つて、同径で互いに噛合、同方向回
転している。4は原料供給口、5は、前記原料供
給口の下流に設けた空気抜き開口部である。6は
ベント孔である。前記スクリユ3には供給された
原料を容解し、混練を行う混練要素7が原料供給
口4と空気抜き開口部5の間に設けてある。取扱
う材料は大別して下記の2種類が考えられ、 (1) 微粉体材料がプラスチツク又はその他の有機
体の場合。
すると、1は二軸押出機でバレル2内にスクリユ
3か全長に亙つて、同径で互いに噛合、同方向回
転している。4は原料供給口、5は、前記原料供
給口の下流に設けた空気抜き開口部である。6は
ベント孔である。前記スクリユ3には供給された
原料を容解し、混練を行う混練要素7が原料供給
口4と空気抜き開口部5の間に設けてある。取扱
う材料は大別して下記の2種類が考えられ、 (1) 微粉体材料がプラスチツク又はその他の有機
体の場合。
(2) 微粉体材料が無機物で、プラスチツク材料と
共に混錬する場合 である。
共に混錬する場合 である。
前者は微粉体材料が未溶融状態のまゝ空気抜き
開口部に至るとある程度圧縮を受け、流動化して
いる微粉体及び加熱された空気は空気抜き開口部
で急激に開放状態となるため、前記空気抜き開口
部より吹き上り易い。
開口部に至るとある程度圧縮を受け、流動化して
いる微粉体及び加熱された空気は空気抜き開口部
で急激に開放状態となるため、前記空気抜き開口
部より吹き上り易い。
後者はプラスチツク材料が未溶融で無機物と充
分に混合していない状態のまゝ空気抜き孔開口部
に到達すると未溶融プラスチツク材料は前記開口
部でベントアツプと同様の現象が起き、前記無機
微粉体は前者と同様を前記開口部より吹き上つて
しまう。
分に混合していない状態のまゝ空気抜き孔開口部
に到達すると未溶融プラスチツク材料は前記開口
部でベントアツプと同様の現象が起き、前記無機
微粉体は前者と同様を前記開口部より吹き上つて
しまう。
このように微粉体がいずれの場合であつてもバ
レル内のプラスチツク材料が未溶融状態の域で空
気抜き開口部を設けても空気のみを分離して排出
することが出来ない。
レル内のプラスチツク材料が未溶融状態の域で空
気抜き開口部を設けても空気のみを分離して排出
することが出来ない。
空気のみを分離し排出させるためには、空気抜
き開口部に到達する前にプラスチツク材料をある
程度溶融状態とさせなければならない。そこで前
述のように微粉体がプラスチツク材料の場合は微
粉体を溶融させるための混練要素7が原料供給口
4より空気抜き開口部5の間で必要となる。混練
要素7には第1図のようにピツチの小さなスクリ
ユ、あるいは文献プラスチツクVOL29No.12P54に
記載されているようにニーデングブロツクが一般
的に用いられる。勿論、ニーデングブロツクはこ
の部分で材料が完全に充満されないような送り作
用を有するような組合せとしなくてはならない。
また微粉体が無機材料の場合は、プラスチツク材
料を溶融すると共に無機微粉体とある程度混ぜ合
わせるための前記混練要素7が同様に原料供給口
4と空気抜き開口部5の間に必要となる。たゞし
ここで重要なことはスクリユ3に溶融あるいは混
練のための要素7を使用するがプラスチツク材料
がこの要素7部分でバレル2の断面内に完全に充
満するような区域を設けたり材料に対し強い圧縮
を与えるような昇圧域を設けずに溶融あるいは混
練を行うようにしなくてはならない。さもないと
空気は開口部に至らず原料供給口に逆流してしま
う。
き開口部に到達する前にプラスチツク材料をある
程度溶融状態とさせなければならない。そこで前
述のように微粉体がプラスチツク材料の場合は微
粉体を溶融させるための混練要素7が原料供給口
4より空気抜き開口部5の間で必要となる。混練
要素7には第1図のようにピツチの小さなスクリ
ユ、あるいは文献プラスチツクVOL29No.12P54に
記載されているようにニーデングブロツクが一般
的に用いられる。勿論、ニーデングブロツクはこ
の部分で材料が完全に充満されないような送り作
用を有するような組合せとしなくてはならない。
また微粉体が無機材料の場合は、プラスチツク材
料を溶融すると共に無機微粉体とある程度混ぜ合
わせるための前記混練要素7が同様に原料供給口
4と空気抜き開口部5の間に必要となる。たゞし
ここで重要なことはスクリユ3に溶融あるいは混
練のための要素7を使用するがプラスチツク材料
がこの要素7部分でバレル2の断面内に完全に充
満するような区域を設けたり材料に対し強い圧縮
を与えるような昇圧域を設けずに溶融あるいは混
練を行うようにしなくてはならない。さもないと
空気は開口部に至らず原料供給口に逆流してしま
う。
本発明において圧縮部とは実質的にスクリユ内
が材料により完全に充満している部分を指し、ス
クリユ3による圧縮はなくても例えば加熱により
部分的に材料が膨張してスクリユ3の溝を密に充
満した場合は、そのような部分を圧縮部と見倣す
ものである。
が材料により完全に充満している部分を指し、ス
クリユ3による圧縮はなくても例えば加熱により
部分的に材料が膨張してスクリユ3の溝を密に充
満した場合は、そのような部分を圧縮部と見倣す
ものである。
従つてバレル2内に材料が完全に充満すること
なくある程度、混練要素により溶融され、材料内
部に含まれる空気は分離され前記空気抜き開口部
5から外部へガスは流れるように構成されてい
る。このようなことを有効に行うためのスクリユ
形状については当該業者にとつて周知のことであ
る。同方向回転噛合形二軸押出機では一般にスク
リユ溝深さhには第2図に示すように全長にわた
つてほぼ一定であり、スクリユ形態上からくる圧
縮は第1図のスクリユ3aおよび7で示すように
ピツチPの変化により行われる。このようなもの
の輪送能力については、例えば文献An Analysis
of the Coveying Characteristics of Twin−
Screw Co−Rotating Extruders.SPE37th
ANTEC、Technical Paper P181(May1979)
の第14図に記載されているように、スクリユ構
内の材料の充満率εに比例してて輪送量は増大
し、同時にスクリユのネジレ角φとしてcos2φと
に比例する。ここでスクリユ中において前記開口
部5と供給口4との間で実質的にガス流が封止さ
れることのないようにするためには、開口部5と
供給口4間の任意の位置において前述した充満率
εが1以下になるようなφ或いはピツチPを選択
すればよい。さらに溝深hが変る場合も同様にし
て求めた輪送量について充満率ε<1であるよう
にすればよい。なお前記文献の輪送量は溶融体に
ついてのものであるが、固体についても充満率に
ついては同様に取扱うことができる。
なくある程度、混練要素により溶融され、材料内
部に含まれる空気は分離され前記空気抜き開口部
5から外部へガスは流れるように構成されてい
る。このようなことを有効に行うためのスクリユ
形状については当該業者にとつて周知のことであ
る。同方向回転噛合形二軸押出機では一般にスク
リユ溝深さhには第2図に示すように全長にわた
つてほぼ一定であり、スクリユ形態上からくる圧
縮は第1図のスクリユ3aおよび7で示すように
ピツチPの変化により行われる。このようなもの
の輪送能力については、例えば文献An Analysis
of the Coveying Characteristics of Twin−
Screw Co−Rotating Extruders.SPE37th
ANTEC、Technical Paper P181(May1979)
の第14図に記載されているように、スクリユ構
内の材料の充満率εに比例してて輪送量は増大
し、同時にスクリユのネジレ角φとしてcos2φと
に比例する。ここでスクリユ中において前記開口
部5と供給口4との間で実質的にガス流が封止さ
れることのないようにするためには、開口部5と
供給口4間の任意の位置において前述した充満率
εが1以下になるようなφ或いはピツチPを選択
すればよい。さらに溝深hが変る場合も同様にし
て求めた輪送量について充満率ε<1であるよう
にすればよい。なお前記文献の輪送量は溶融体に
ついてのものであるが、固体についても充満率に
ついては同様に取扱うことができる。
上記の説明において注意すべきことは、一般に
プラスチツクは押出機に供給され押出機内で第1
図において原料供給口4→スクリユ3a→混練要
素7の順に進行していく過程で、バレル2からの
加熱あるいはスクリユ3からの剪断力による摩擦
発熱などにより温度が上昇しその結果多孔性の粉
体や、内部の気孔内に水分その他ガスを含んでい
る粉粒体などでは、嵩が増大するために、容積輪
送量が大きくなつて同一スクリユ寸法では充満率
ε1となり閉塞状態になることもあり得る。こ
のような状態においても空気抜き開口部5と供給
口4間の閉塞を生じさせないように、該当する部
分をε<1となるようスクリユの溝深さh、ピツ
チPを選択することは、当該業者には容易にでき
ることである。文献プラスチツクエージ77−2、
87頁にある混練用同方向回転二軸押出機(TEM)
の構造と特徴に記載されているように、スクリユ
ピツチの異るスクリユエレメントの組立による構
造をもつている押出機では、実際に閉塞する部分
のスクリユエレメントをよりピツチの大きなもの
に交換することによつても達成できる。何れにし
ても二軸押出機においては区間前記開口部5と供
給口4でプラスチツク材料でガス流が封止されな
いようなスクリユ形状の選定或いはそのような運
転条件を、本来押出機に要求される混練条件、そ
の他の押出条件から著しく外れることなく選定す
ることは、困難なく実施することができる。
プラスチツクは押出機に供給され押出機内で第1
図において原料供給口4→スクリユ3a→混練要
素7の順に進行していく過程で、バレル2からの
加熱あるいはスクリユ3からの剪断力による摩擦
発熱などにより温度が上昇しその結果多孔性の粉
体や、内部の気孔内に水分その他ガスを含んでい
る粉粒体などでは、嵩が増大するために、容積輪
送量が大きくなつて同一スクリユ寸法では充満率
ε1となり閉塞状態になることもあり得る。こ
のような状態においても空気抜き開口部5と供給
口4間の閉塞を生じさせないように、該当する部
分をε<1となるようスクリユの溝深さh、ピツ
チPを選択することは、当該業者には容易にでき
ることである。文献プラスチツクエージ77−2、
87頁にある混練用同方向回転二軸押出機(TEM)
の構造と特徴に記載されているように、スクリユ
ピツチの異るスクリユエレメントの組立による構
造をもつている押出機では、実際に閉塞する部分
のスクリユエレメントをよりピツチの大きなもの
に交換することによつても達成できる。何れにし
ても二軸押出機においては区間前記開口部5と供
給口4でプラスチツク材料でガス流が封止されな
いようなスクリユ形状の選定或いはそのような運
転条件を、本来押出機に要求される混練条件、そ
の他の押出条件から著しく外れることなく選定す
ることは、困難なく実施することができる。
一般に使用されている脱気のためのベンと、本
発明における空気抜き開口の異なる点は開口部の
手前に昇圧域(圧縮部)を設けるか否かであり、
仮に空気抜き開口部にてベントと同等の減圧を行
つたならば昇圧域がないため原料供給口と通じ微
粉体を吸込むことになり通常のベントは不可能で
ある。
発明における空気抜き開口の異なる点は開口部の
手前に昇圧域(圧縮部)を設けるか否かであり、
仮に空気抜き開口部にてベントと同等の減圧を行
つたならば昇圧域がないため原料供給口と通じ微
粉体を吸込むことになり通常のベントは不可能で
ある。
本発明はプラスチツク材料の種類と、それに適
したスクリユを構成したうえで、適切な位置に開
口部を設することによりバレル内の空気を自然に
外へ排出させることが出来る。
したスクリユを構成したうえで、適切な位置に開
口部を設することによりバレル内の空気を自然に
外へ排出させることが出来る。
次に本発明による実施例を下記に示す。
実施例 1
押出機:東芝機械製 噛み合型同方向回転二軸押
出機、形式TEM−50 スクリユ径53φ 原料:ポリマー(75重量%)+無機微粉体(15重
量%)(見かけ比重0.05) 押出機の供給口にポリマーと無機微粉体を各々
別々の定量供給装置を使用して同時投下した。
出機、形式TEM−50 スクリユ径53φ 原料:ポリマー(75重量%)+無機微粉体(15重
量%)(見かけ比重0.05) 押出機の供給口にポリマーと無機微粉体を各々
別々の定量供給装置を使用して同時投下した。
結果:(イ) 空気抜き開口部のない場合、最大押出
量90Kg/H (ロ) 空気抜き開口部を設けた場合、最大押出量
175Kg/H いずれの場合もスクリユ回転数600r.p.m 実施例 2 押出機:東芝機械製 噛み合型同方向回転二軸押
出機、形式TEM−100 スクリユ径94φ 原料:スチレン系微粉体(50重量%)+無機微粉
体(50重量%) いずれも200メツシユ通過したものでプリブレ
ンド品(見かけ比重0.5)である。
量90Kg/H (ロ) 空気抜き開口部を設けた場合、最大押出量
175Kg/H いずれの場合もスクリユ回転数600r.p.m 実施例 2 押出機:東芝機械製 噛み合型同方向回転二軸押
出機、形式TEM−100 スクリユ径94φ 原料:スチレン系微粉体(50重量%)+無機微粉
体(50重量%) いずれも200メツシユ通過したものでプリブレ
ンド品(見かけ比重0.5)である。
結果:(イ) 空気抜き開口部無し 最大押出量300
Kg/H (ロ) 空気抜き開口部有り 最大押出量750Kg/
H スクリユ回転数は300r.p.m 以上の結果からも明らかなように、微粉体原料
の押出量は従来法に比べ大巾な増量が見られ、約
2倍の押出量が見られる。
Kg/H (ロ) 空気抜き開口部有り 最大押出量750Kg/
H スクリユ回転数は300r.p.m 以上の結果からも明らかなように、微粉体原料
の押出量は従来法に比べ大巾な増量が見られ、約
2倍の押出量が見られる。
また原料によつてはそれ以上の効果が期待出来
る。
る。
第1図は本発明の1実施例を示す図。第2図は
スクリユの説明図。 2……バレル、3……スクリユ、4……原料供
給口、5……空気抜き開口部。
スクリユの説明図。 2……バレル、3……スクリユ、4……原料供
給口、5……空気抜き開口部。
Claims (1)
- 1 原料が微粉体あるいは微粉体を多量に含む材
料を用いる完全噛合型同方向回転二軸押出機にお
ける押出方法において、材料供給口より下流のバ
レルに前記材料に包含する空気を排出するための
開口部を1個所以上設け、バレル全域に亘りフラ
イト外径が一定の完全噛合型スクリユを設け前記
材料供給口と開口部の間は材料の圧縮がなく材料
を溶解もしくは混練のみ行う混練要素を備え前記
両口の間で材料中に包含される空気を前記開口部
より抜くことを特徴とする微粉体材料の空気抜き
押出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56127264A JPS5829644A (ja) | 1981-08-13 | 1981-08-13 | 二軸押出機による空気抜き押出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56127264A JPS5829644A (ja) | 1981-08-13 | 1981-08-13 | 二軸押出機による空気抜き押出方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5829644A JPS5829644A (ja) | 1983-02-21 |
JPH021650B2 true JPH021650B2 (ja) | 1990-01-12 |
Family
ID=14955721
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP56127264A Granted JPS5829644A (ja) | 1981-08-13 | 1981-08-13 | 二軸押出機による空気抜き押出方法 |
Country Status (1)
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JP (1) | JPS5829644A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013118763A1 (ja) | 2012-02-07 | 2013-08-15 | 三菱レイヨン株式会社 | 樹脂混練物の製造方法 |
Families Citing this family (2)
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JP4633240B2 (ja) * | 2000-09-13 | 2011-02-16 | 東京インキ株式会社 | 二軸押出機による押出成形方法 |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS512770A (en) * | 1974-06-28 | 1976-01-10 | Ikegai Iron Works Ltd | Tajikuoshidashikino sukuryuu |
JPS51138748A (en) * | 1975-05-28 | 1976-11-30 | Japan Steel Works Ltd | Device for mixing and melting plastic compound material |
JPS53129374A (en) * | 1977-04-18 | 1978-11-11 | Japan Steel Works Ltd:The | Double-shaft kneading and deairing extruder |
-
1981
- 1981-08-13 JP JP56127264A patent/JPS5829644A/ja active Granted
Patent Citations (3)
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WO2013118763A1 (ja) | 2012-02-07 | 2013-08-15 | 三菱レイヨン株式会社 | 樹脂混練物の製造方法 |
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Publication number | Publication date |
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JPS5829644A (ja) | 1983-02-21 |
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