JPH05156568A - 特に高分子量のポリアミド繊維の製造方法およびポリアミド繊維 - Google Patents
特に高分子量のポリアミド繊維の製造方法およびポリアミド繊維Info
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- JPH05156568A JPH05156568A JP3207780A JP20778091A JPH05156568A JP H05156568 A JPH05156568 A JP H05156568A JP 3207780 A JP3207780 A JP 3207780A JP 20778091 A JP20778091 A JP 20778091A JP H05156568 A JPH05156568 A JP H05156568A
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- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
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- D01F11/00—Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture
- D01F11/04—Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture of synthetic polymers
- D01F11/08—Chemical after-treatment of artificial filaments or the like during manufacture of synthetic polymers of macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
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- Textile Engineering (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Polyamides (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高い連続曲げ強さおよび良好な摩耗抵抗を有
する特に高分子量の架橋していないポリアミド繊維の製
造 【構成】 標準粘度のポリアミド繊維を、後縮合触媒溶
液で含浸させ、乾燥し、引き続き酸素を排除しながら、
ポリアミドの融点より下で、固相中で、熱により極端に
高い相対溶液粘度まで後縮合させることを特徴とする特
に高分子量ののポリアミド繊維の製造方法。
する特に高分子量の架橋していないポリアミド繊維の製
造 【構成】 標準粘度のポリアミド繊維を、後縮合触媒溶
液で含浸させ、乾燥し、引き続き酸素を排除しながら、
ポリアミドの融点より下で、固相中で、熱により極端に
高い相対溶液粘度まで後縮合させることを特徴とする特
に高分子量ののポリアミド繊維の製造方法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特に高分子量のポリア
ミド繊維の製造方法およびその方法により製造したポリ
アミド繊維に関する。
ミド繊維の製造方法およびその方法により製造したポリ
アミド繊維に関する。
【0002】
【従来の技術】いわゆる工業的ポリアミド繊維は、特に
ネット、ロープ、運搬用帯状織物、工業機械フェルト、
フィルター、釣用ワイヤ、工業的織物および控綱ならび
に剛毛に使用される。脂肪族ポリアミドは一般に良好な
耐薬品性を有しているため、抄紙機の上張りに極めて適
している。この場合、一般に良好な機械特性、たとえば
高い引裂強さ、曲げ工程の影響下にある特別な特性、た
とえば曲げ強さおよび摩耗抵抗に関する高い要求がなさ
れる。後者は、ポリマーの分子量に著しく依存する。ポ
リマーの重合度が高くなればそれだけ、曲げ応力に対し
て繊維はより安定である。
ネット、ロープ、運搬用帯状織物、工業機械フェルト、
フィルター、釣用ワイヤ、工業的織物および控綱ならび
に剛毛に使用される。脂肪族ポリアミドは一般に良好な
耐薬品性を有しているため、抄紙機の上張りに極めて適
している。この場合、一般に良好な機械特性、たとえば
高い引裂強さ、曲げ工程の影響下にある特別な特性、た
とえば曲げ強さおよび摩耗抵抗に関する高い要求がなさ
れる。後者は、ポリマーの分子量に著しく依存する。ポ
リマーの重合度が高くなればそれだけ、曲げ応力に対し
て繊維はより安定である。
【0003】従来の技術によれば、高い分子量を有する
ポリアミド繊維を製造するために、ポリアミド顆粒を繊
維に紡糸する前に、たとえば米国特許第3420804
号または欧州特許第0098616号明細書に記載され
たような固相縮合を行う。この措置の欠点は、高分子量
の紡糸顆粒は著しく高い溶融粘度を有しており、従っ
て、紡糸口金板の前での高い圧力構成のため、不本意に
紡糸されるにすぎないことである。その他に、紡糸工程
の間で高分子量の顆粒の溶融物において、制御不能な分
子量分解が生じてしまう。スイス国特許出願公告第35
9286号明細書は、後縮合の原則による2工程での高
分子量ポリアミド顆粒の製造方法を記載している。
ポリアミド繊維を製造するために、ポリアミド顆粒を繊
維に紡糸する前に、たとえば米国特許第3420804
号または欧州特許第0098616号明細書に記載され
たような固相縮合を行う。この措置の欠点は、高分子量
の紡糸顆粒は著しく高い溶融粘度を有しており、従っ
て、紡糸口金板の前での高い圧力構成のため、不本意に
紡糸されるにすぎないことである。その他に、紡糸工程
の間で高分子量の顆粒の溶融物において、制御不能な分
子量分解が生じてしまう。スイス国特許出願公告第35
9286号明細書は、後縮合の原則による2工程での高
分子量ポリアミド顆粒の製造方法を記載している。
【0004】この場合、後縮合触媒をポリアミド出発物
質の溶融物中に均質混入させ、引き続き射出成形または
ストランドプレス成形により得られたプラスチック部品
の後縮合を行う。この方法は、高分子量のポリアミド繊
維の製造には不適当である、それというのも、この混入
した触媒が、既に熱いポリアミド紡糸溶融物中で制御不
能に後縮合を引き起こしてしまうためである。
質の溶融物中に均質混入させ、引き続き射出成形または
ストランドプレス成形により得られたプラスチック部品
の後縮合を行う。この方法は、高分子量のポリアミド繊
維の製造には不適当である、それというのも、この混入
した触媒が、既に熱いポリアミド紡糸溶融物中で制御不
能に後縮合を引き起こしてしまうためである。
【0005】特公昭51−27719号公報は、著しく
応力のかかる成形体の寿命を高めるために、二次元の分
子結合を三次元にすることによる、つまり、表面でポリ
アミドを架橋させることによる、触媒溶液中に浸漬した
ポリアミド成形体の固相での後縮合を記載している。し
かし、表面で架橋した繊維は、着色において、および連
続曲げ負荷において著しく不利である(WPI-Abstractに
対して相違するのは、特開昭51−27719号公報
は、繊維についてではなく、たとえばリングトラベラお
よび戸車成形体を挙げている)。
応力のかかる成形体の寿命を高めるために、二次元の分
子結合を三次元にすることによる、つまり、表面でポリ
アミドを架橋させることによる、触媒溶液中に浸漬した
ポリアミド成形体の固相での後縮合を記載している。し
かし、表面で架橋した繊維は、着色において、および連
続曲げ負荷において著しく不利である(WPI-Abstractに
対して相違するのは、特開昭51−27719号公報
は、繊維についてではなく、たとえばリングトラベラお
よび戸車成形体を挙げている)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、高い連続曲げ強さおよび良好な摩耗抵抗を有する特
に高分子量の架橋していないポリアミド繊維を製造する
ことであった。
は、高い連続曲げ強さおよび良好な摩耗抵抗を有する特
に高分子量の架橋していないポリアミド繊維を製造する
ことであった。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題は、請求項1記
載の特徴を有するポリアミド繊維の製造方法により解決
される。
載の特徴を有するポリアミド繊維の製造方法により解決
される。
【0008】本発明は、特に、後縮合触媒の存在で溶融
紡糸したポリアミド繊維の固相での後縮合法およびこの
方法により製造した繊維を提供する。
紡糸したポリアミド繊維の固相での後縮合法およびこの
方法により製造した繊維を提供する。
【0009】意想外に、架橋させず、ひいては従来の技
術に挙げたその利用について不利な特性を示すことなく
ポリアミド繊維を固相で後縮合できることが見出され
た。
術に挙げたその利用について不利な特性を示すことなく
ポリアミド繊維を固相で後縮合できることが見出され
た。
【0010】標準粘度のポリアミド繊維は、最大4.
2、有利に4.0のH2SO4中での相対溶液粘度を有す
るもの、特に有利に約3.4〜3.8、特に約3.8の
粘度範囲を有するものである。このポリアミド繊維は、
4〜12個の炭素原子を有するω−アミノカルボン酸ま
たはラクタムまたはこの混合物、有利にPA4、PA
6、PA11およびPA12、または4〜12の炭素原
子を有する脂肪族ジアミンおよび5〜12個の炭素原子
を有する脂肪族ジカルボン酸またはこの混合物、有利に
PA4,6、PA6,6、PA6,10およびPA1
2,12から製造される。
2、有利に4.0のH2SO4中での相対溶液粘度を有す
るもの、特に有利に約3.4〜3.8、特に約3.8の
粘度範囲を有するものである。このポリアミド繊維は、
4〜12個の炭素原子を有するω−アミノカルボン酸ま
たはラクタムまたはこの混合物、有利にPA4、PA
6、PA11およびPA12、または4〜12の炭素原
子を有する脂肪族ジアミンおよび5〜12個の炭素原子
を有する脂肪族ジカルボン酸またはこの混合物、有利に
PA4,6、PA6,6、PA6,10およびPA1
2,12から製造される。
【0011】後縮合触媒として、無機リン化合物、有利
に亜リン酸またはオルトリン酸の塩またはエステルまた
はその酸自体、特に有利にH3PO4、H3PO3、Na2
HPO4・12H2O、Na2HPO3・5H2Oならびに
NaH2PO4が使用される。
に亜リン酸またはオルトリン酸の塩またはエステルまた
はその酸自体、特に有利にH3PO4、H3PO3、Na2
HPO4・12H2O、Na2HPO3・5H2Oならびに
NaH2PO4が使用される。
【0012】標準粘度のポリアミド繊維を、通常の方法
で、たとえば浸液中で含浸させ、その際、触媒含量は、
後縮合すべき繊維に対して最大で0.5%、有利に0.
1〜0.3%、特に有利に0.2%(“%”は重量%を
表す)である。
で、たとえば浸液中で含浸させ、その際、触媒含量は、
後縮合すべき繊維に対して最大で0.5%、有利に0.
1〜0.3%、特に有利に0.2%(“%”は重量%を
表す)である。
【0013】後縮合は、160〜200℃、有利に17
0〜190℃の温度範囲で、不活性ガスまたは真空中
で、5〜48時間、有利に6〜24時間、特に有利に8
〜12時間で実施される。
0〜190℃の温度範囲で、不活性ガスまたは真空中
で、5〜48時間、有利に6〜24時間、特に有利に8
〜12時間で実施される。
【0014】本発明による方法は次の利点がある:バッ
チごとに、たとえばドラム乾燥機中で、または適当な供
給部材を用いて連続的に、たとえば傾斜回転管乾燥機中
で実施することができる。標準粘度の、有利に市販のポ
リアミド繊維から出発し、7.0以上の、有利に9.0
以上のH2SO4中の溶液粘度を有する特に高い分子量を
達成することができる。極端に高い粘度を有する繊維
は、通常の方法で紡糸することができない。本発明によ
る方法を用いて、優れた摩擦抵抗を有するポリアミド繊
維を製造することができ、その際、ワイヤー摩耗回数
(Drahtscheuertouren)の200%ほど高められた値を
達する。良好に溶解し、脆化を示さない架橋していない
ポリアミドからなる繊維、つまり、悪化する特性を示さ
ず、つまり引裂伸びの低下を示さない繊維を製造するこ
とができる。従って、分子量の達成された向上は、架橋
によってではなく、ポリアミド中で他のアミド結合によ
達成されると仮定することができる。
チごとに、たとえばドラム乾燥機中で、または適当な供
給部材を用いて連続的に、たとえば傾斜回転管乾燥機中
で実施することができる。標準粘度の、有利に市販のポ
リアミド繊維から出発し、7.0以上の、有利に9.0
以上のH2SO4中の溶液粘度を有する特に高い分子量を
達成することができる。極端に高い粘度を有する繊維
は、通常の方法で紡糸することができない。本発明によ
る方法を用いて、優れた摩擦抵抗を有するポリアミド繊
維を製造することができ、その際、ワイヤー摩耗回数
(Drahtscheuertouren)の200%ほど高められた値を
達する。良好に溶解し、脆化を示さない架橋していない
ポリアミドからなる繊維、つまり、悪化する特性を示さ
ず、つまり引裂伸びの低下を示さない繊維を製造するこ
とができる。従って、分子量の達成された向上は、架橋
によってではなく、ポリアミド中で他のアミド結合によ
達成されると仮定することができる。
【0015】
【実施例】次の実施例は、本発明の実施態様を示すが、
これに制限されるものではない。試験結果は表にまとめ
た。
これに制限されるものではない。試験結果は表にまとめ
た。
【0016】表1〜3にまとめた結果は、本発明による
後縮合方法により、分子量についての尺度である溶液粘
度の上昇、および摩耗抵抗についての尺度であるワイヤ
ー摩耗回数である上昇が達成され、その他の所望の繊維
特性、たとえば番手、引裂抵抗および引裂伝播強さに不
利な影響を与えないことが証明される。
後縮合方法により、分子量についての尺度である溶液粘
度の上昇、および摩耗抵抗についての尺度であるワイヤ
ー摩耗回数である上昇が達成され、その他の所望の繊維
特性、たとえば番手、引裂抵抗および引裂伝播強さに不
利な影響を与えないことが証明される。
【0017】例および表中に記載されたPA繊維タイプ
は次のものである: Grilon TM 26 R(EMS-CHEMIE AG/Schweiz):約3.30〜
3.45の相対溶液粘度を有する襞付けしたポリアミド
6繊維。 Grilon TM 26/2 R(EMS-CHEMIE AG/Schweiz):約3.70
〜3.90の相対溶液粘度を有する襞付けしたポリアミ
ド6繊維。 Grilon TM 26/2 高粘度:約4.45〜4.60の相対溶
液粘度を有する襞付けしたポリアミド6繊維。 Nylon/T 310(DuPont/USA):約3.00〜3.10の相対
溶液粘度を有する襞付けしたポリアミド6.6繊維。 Grilon TM 26/2 高粘度を除き全てのポリアミドタイプ
は、Ciba-Geigy/Schweiz社のタイプ Irganoxの市販の熱
安定剤を含有している。
は次のものである: Grilon TM 26 R(EMS-CHEMIE AG/Schweiz):約3.30〜
3.45の相対溶液粘度を有する襞付けしたポリアミド
6繊維。 Grilon TM 26/2 R(EMS-CHEMIE AG/Schweiz):約3.70
〜3.90の相対溶液粘度を有する襞付けしたポリアミ
ド6繊維。 Grilon TM 26/2 高粘度:約4.45〜4.60の相対溶
液粘度を有する襞付けしたポリアミド6繊維。 Nylon/T 310(DuPont/USA):約3.00〜3.10の相対
溶液粘度を有する襞付けしたポリアミド6.6繊維。 Grilon TM 26/2 高粘度を除き全てのポリアミドタイプ
は、Ciba-Geigy/Schweiz社のタイプ Irganoxの市販の熱
安定剤を含有している。
【0018】相対溶液粘度は、DIN53727による
98%の硫酸中1%の溶液として20℃で測定した。
98%の硫酸中1%の溶液として20℃で測定した。
【0019】例1(比較例1) 1cmあたり11個の湾曲を有し、3.36の相対溶液
粘度を有するGrilon TM 26 Rのタイプの17dtex−PA
−6−繊維を、真空中で180℃で、表1に記載された
時間で、触媒なしで熱により後縮合させた。
粘度を有するGrilon TM 26 Rのタイプの17dtex−PA
−6−繊維を、真空中で180℃で、表1に記載された
時間で、触媒なしで熱により後縮合させた。
【0020】例2 1cmあたり11個の湾曲を有し、3.36の相対溶液
粘度を有するGrilon TM 26 Rのタイプの17dtex−PA
−6−繊維を、湿潤剤なしで、オルトリン酸の水溶液
(繊維:水の割合=1:20)で90℃で30分間処理
した。使用した酸の量は、後縮合すべき繊維に対して
0.2重量%であった。濾過し、空気乾燥した後、こう
して含浸させた低粘度PA−6−繊維の後縮合を、表1
に記載した時間で、真空中で180℃で行った。
粘度を有するGrilon TM 26 Rのタイプの17dtex−PA
−6−繊維を、湿潤剤なしで、オルトリン酸の水溶液
(繊維:水の割合=1:20)で90℃で30分間処理
した。使用した酸の量は、後縮合すべき繊維に対して
0.2重量%であった。濾過し、空気乾燥した後、こう
して含浸させた低粘度PA−6−繊維の後縮合を、表1
に記載した時間で、真空中で180℃で行った。
【0021】例3 亜リン酸を使用する例2による方法。
【0022】例4 NaH2PO4を使用する例2による方法。
【0023】例5(比較例2) 3.72の相対溶液粘度を有するタイプTM26/2R
−1の繊維を使用する例1による方法。
−1の繊維を使用する例1による方法。
【0024】例6 3.72の相対溶液粘度を有するタイプTM26/2R
−1の繊維および亜リン酸を使用する例2による方法。
−1の繊維および亜リン酸を使用する例2による方法。
【0025】例7 オルトリン酸を使用する例6による方法。
【0026】例8(比較例3) 3.86の相対溶液粘度を有するタイプTM26/2R
−2の繊維を使用する例1による方法。
−2の繊維を使用する例1による方法。
【0027】例9 3.86の相対溶液粘度を有するタイプTM26/2R
−2の繊維および亜リン酸を使用する例2による方法。
−2の繊維および亜リン酸を使用する例2による方法。
【0028】例10 オルトリン酸を使用する例9の方法。
【0029】例11(比較例4) 3.88の相対溶液粘度を有するタイプTM26/2R
−3の繊維を使用する例1による方法。
−3の繊維を使用する例1による方法。
【0030】例12 3.88の相対溶液粘度を有するタイプTM26/2R
−3の繊維および亜燐酸を使用する例2による方法。
−3の繊維および亜燐酸を使用する例2による方法。
【0031】例13 オルトリン酸を使用する例12による方法。
【0032】例14(比較例5) 3.85の相対溶液粘度を有するタイプTM26/2R
−4の繊維を使用する例1による方法。
−4の繊維を使用する例1による方法。
【0033】例15 3.85の相対溶液粘度を有するタイプTM26/2R
−4の繊維および亜リン酸を用いる例2による方法。
−4の繊維および亜リン酸を用いる例2による方法。
【0034】例16 オルトリン酸を使用する例15による方法。
【0035】例17(比較例6) 後縮合しない1cmあたり11個の湾曲を有し、4.7
0の相対溶液粘度を有するタイプTM 26高粘度の襞
付けしたPA−6−繊維の試験結果、これは5.02の
相対溶液粘度を有する高分子量の工業的にもはや紡糸で
きないPA押出し顆粒−タイプ(Grilon F50)から、約
17dtexの繊度を有する繊維に紡糸した。
0の相対溶液粘度を有するタイプTM 26高粘度の襞
付けしたPA−6−繊維の試験結果、これは5.02の
相対溶液粘度を有する高分子量の工業的にもはや紡糸で
きないPA押出し顆粒−タイプ(Grilon F50)から、約
17dtexの繊度を有する繊維に紡糸した。
【0036】例18(比較例7) 1cmあたり11個の湾曲を有し、3.07の相対溶液
粘度を有する、ナイロンT310のタイプの17dtex−
PA−6.6−繊維の試験結果。
粘度を有する、ナイロンT310のタイプの17dtex−
PA−6.6−繊維の試験結果。
【0037】例19 1cmあたり11個の湾曲を有し、3.07の相対溶液
粘度を有する、ナイロンT310のタイプの17dtex−
PA−6.6−繊維を湿潤剤なしで、オルトリン酸の水
溶液(繊維:水の割合=1:20)で、95℃で30分
間処理した。使用した酸の量は、後縮合すべき繊維に対
して0.2重量%であった。濾過および空気乾燥の後、
真空中で170℃で8時間後縮合させた。
粘度を有する、ナイロンT310のタイプの17dtex−
PA−6.6−繊維を湿潤剤なしで、オルトリン酸の水
溶液(繊維:水の割合=1:20)で、95℃で30分
間処理した。使用した酸の量は、後縮合すべき繊維に対
して0.2重量%であった。濾過および空気乾燥の後、
真空中で170℃で8時間後縮合させた。
【0038】例20 亜リン酸を使用する例19による方法。
【0039】
【表1】
【0040】
【表2】
【0041】
【表3】
Claims (11)
- 【請求項1】 特に高分子量のポリアミド繊維の製造方
法において、標準粘度のポリアミド繊維を、後縮合触媒
溶液で含浸させ、乾燥し、引き続き酸素遮断下で、ポリ
アミドの融点より下で、固相中で、熱により後縮合さ
せ、その際、後縮合すべきポリアミド繊維は、通常の加
工処理を条件付ける、特性を改善する添加剤を含有する
ことができることを特徴とする特に高分子量ののポリア
ミド繊維の製造方法。 - 【請求項2】 最大で4.2のH2SO4中の相対溶液粘
度を有する標準粘度のポリアミド(PA)繊維を使用す
る請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 標準粘度のPA繊維として、4〜12個
の炭素原子を有するω−アミノカルボン酸またはラクタ
ムからなるか、またはその混合物からなる脂肪族PA繊
維、または4〜12個の炭素原子を有する脂肪族ジアミ
ンおよび5〜12個の炭素原子を有する脂肪族ジカルボ
ン酸からなるか、またはその混合物からなる脂肪族PA
繊維を使用する請求項1または2記載の方法。 - 【請求項4】 標準粘度PA繊維を、少なくとも7.0
のH2SO4中での最終溶液粘度まで後縮合させる請求項
1から3までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項5】 標準粘度PA繊維を、少なくとも9.0
のH2SO4中での最終溶液粘度まで後縮合させる請求項
1から3までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項6】 後縮合触媒として、無機のリン化合物を
使用する請求項1から3でのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項7】 無機のリン化合物として、亜リン酸また
はオルトリン酸またはその塩またはエステルを使用する
請求項6記載の方法。 - 【請求項8】 後縮合触媒を水溶液として、PA繊維に
適用する請求項1から7までのいずれか1項記載の方
法。 - 【請求項9】 使用する触媒量が、後縮合すべき繊維量
に対して最大0.5%である請求項1から8までのいず
れか1項記載の方法。 - 【請求項10】 PA繊維の後縮合を、160〜200
℃の温度で、不活性ガス雰囲気中でかまたは真空中で、
5〜48時間にわたり実施する請求項1から9までのい
ずれか1項記載の方法。 - 【請求項11】 請求項1から10までのいずれか1項
記載の方法により製造した、少なくとも7.0のH2S
O4中での相対溶液粘度を有するポリアミド繊維。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4027063A DE4027063C2 (de) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | Verfahren zur Herstellung von besonders hochmolekularen Polyamidfasern sowie nach diesem Verfahren herstellbare Polyamidfasern |
DE4027063.7 | 1990-08-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05156568A true JPH05156568A (ja) | 1993-06-22 |
Family
ID=6413011
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3207780A Pending JPH05156568A (ja) | 1990-08-27 | 1991-08-20 | 特に高分子量のポリアミド繊維の製造方法およびポリアミド繊維 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5234644A (ja) |
EP (1) | EP0474027A3 (ja) |
JP (1) | JPH05156568A (ja) |
KR (1) | KR920004621A (ja) |
CA (1) | CA2048373C (ja) |
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