(57)【要約】      （修正有）【課題】ブロック塀に代わり、軽量で倒壊したり崩壊したりせず、自立構造を保持し、通行人等の安全を確保し得る壁材を提供する。【解決手段】発泡ポリスチレン、発泡ポリウレタン、発泡ポリエチレンおよび発泡塩化ビニルからなる群より選ばれた少なくとも一種の発泡合成樹脂を芯材１とする平板状の壁材であって、その少なくとも片面を補強する高強度繊維製メッシュ布帛３と、該芯材の両面および前記高強度繊維製メッシュ布帛を被覆するポリウレア樹脂からなる樹脂層と、を備えていることを特徴とする壁材。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
発泡ポリスチレン、発泡ポリウレタン、発泡ポリエチレンおよび発泡塩化ビニルからなる群より選ばれた少なくとも一種の発泡合成樹脂を芯材とする平板状の壁材であって、
その少なくとも片面を補強する高強度繊維製メッシュ布帛と、該芯材の両面および前記高強度繊維製メッシュ布帛を被覆するポリウレア樹脂からなる樹脂層と、を備えていることを特徴とする壁材。
【請求項２】
前記発泡合成樹脂からなる芯材の厚さが、２０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である、請求項１に記載の壁材。
【請求項３】
前記高強度繊維製メッシュ布帛が、織物、編物、編状物およびハニカム状物から選ばれた少なくとも一種である、請求項１または２に記載の壁材。
【請求項４】
前記高強度繊維が、ガラス繊維、ボロン繊維、セラミック繊維、アラミド繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維、高強度ポリエチレン繊維および全芳香族ポリエステル繊維からなる群より選ばれた少なくとも一種である、請求項１〜３いずれかに記載の壁材。
【請求項５】
前記高強度繊維が、アラミド繊維である、請求項１〜４いずれかに記載の壁材。
【請求項６】
前記高強度繊維製メッシュ布帛が、空間率が７０％以上であり、かつ、１インチ当たりの経糸および緯糸の本数が０．５本〜１０本である、請求項１〜５いずれかに記載の壁材。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、ブロック塀の代替えとなる軽量で丈夫な壁材に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートブロックを積重ねたブロック塀は、敷地の外塀として使用されているが、その側面はほとんど無補強であり、地震による倒壊や車等の衝突による崩壊の恐れがある。また、ブロック塀の建設には、コンクリートブロックを積重ねてモルタルで固定するという現場作業のため、多くの人手と作業時間を要する。
【０００３】
また、近年、敷地の外壁として設置されているコンクリートブロック塀は、地震により老朽化したブロック塀が崩落する事故も起きており、通行人が事故に巻き込まれることもあった。
【０００４】
特許文献１には、外殻構造材が、空気を内包した不沈材料にて形成された芯材と、当該芯材の外面の略全体を覆うようにポリウレア樹脂を積層したポリウレア樹脂層と、を有する水上浮遊型シェルターが開示されている。また、前記外殻構造材の芯材は、その外面側を網目サイズの耐衝撃性繊維にて補強されていることも開示されている。
【０００５】
上記の不沈材料からなる芯材は、合成樹脂発泡体（発泡スチロール等）が用いられ、耐衝撃性繊維は、パラ系アラミド繊維、超高分子量ポリエチレン、ポリアリレート繊維、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維、炭素繊維等が開示されている。
【０００６】
特許文献１に開示されている方法を用いると、不沈材料、網目サイズの耐衝撃性繊維、ポリウレア樹脂層が一体となった水上浮遊型シェルター用外殻構造材を簡単に形成することができる。これにより、水上火災等の高温環境下になった場合でも、外殻が熱で溶けることなく、またシェルター内部が高温になることがないため、シェルター内部の人員に影響が及びにくい水上浮遊型シェルターとすることができる。また、非使用時は、他の用途として防音室（カラオケルーム、楽器練習室等）や蓄熱槽としても転用できる。ところが、上記シェルターをブロック塀の代替えにできることは記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−５１７３２号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
本考案は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ブロック塀に代わり、軽量で倒壊したり崩壊したりせず、自立構造を保持し、通行人等の安全を確保し得る壁材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本考案者は、発泡ポリスチレン、発泡ポリウレタン、発泡ポリエチレンおよび発泡塩化ビニルからなる群より選ばれた少なくとも一種の発泡合成樹脂を芯材とする平板状の壁材であって、その少なくとも片面を補強する高強度繊維製メッシュ布帛と、該芯材の両面および前記高強度繊維製メッシュ布帛を被覆するポリウレア樹脂からなる樹脂層と、を備えていることを特徴とする壁材を提供する。
【考案の効果】
【００１０】
本考案によれば、ブロック塀に代わる壁を、少ない労働力で、しかも短期間の工事で建設でき、地震が起きても塀が倒壊したりせずに自立構造を保持することができる。また、自動車等の衝突に対しても崩壊することなく、敷地内の安全を保持することができる。これにより、ブロック塀が倒壊、崩落する事故から、通行人の安全を確保し、壁の内側の施設への被害も防止することが可能となる。
ブロック塀は重量が２００〜２５０ｋｇ／ｍ２あるのに対し、発泡合成樹脂製の壁材は２０ｋｇ／ｍ２（厚さ１２０ｍｍの場合）と軽量であるので、控え壁なしで３ｍ高さの塀をつくることができる。既存のブロックの上から施工することも可能であり、既存のブロックを撤去・処分する費用と時間を抑えることができる。
発泡合成樹脂素材を芯材に用いているため、カーブ形状を付けたり、デザインに合わせて小窓を付ける等、自由なデザインに仕上げることができる。自重が軽いため特殊な基礎・型枠工事等が不要になり、施工コストを抑えることができる。壁材が軽量素材で弾性に優れた素材で構成されているため、自重で倒れにくく、地震が起こった時に倒壊しにくく、万一の倒壊時でも危険を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本考案の一実施形態である壁材を説明する説明図（正面図（ａ）と背面図（ｂ））であり、壁の芯材両面にポリウレア樹脂を吹き付け、片面にのみ高強度繊維製メッシュ布帛を接着させた例である。
【図２】本考案の一実施形態である壁材を説明する説明図（正面図（ａ）と背面図（ｂ））であり、壁の芯材両面を高強度繊維製メッシュ布帛で補強した例である。
【図３】本考案の高強度繊維製メッシュ布帛の空間率、目開きおよび糸幅を説明する説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて本考案を具体的に説明する。
【００１３】
図１および図２は、本考案の壁材の一実施形態であり、発泡合成樹脂からなる平板状の芯材に、ポリウレア樹脂および高強度繊維製メッシュ布帛を接着させた壁材を説明する図である。図１および図２において、１は発泡合成樹脂製からなる芯材、２、２ａはポリウレア樹脂からなる樹脂層、３は高強度繊維製メッシュ布帛、１０は壁材を示す。
【００１４】
本考案に係る壁材１０は、以下の方法で形成することができる。
先ず、発泡合成樹脂製の芯材１の片面の全面に、ポリウレア樹脂２を吹き付ける（図１（ａ））。
一方、芯材１の反対側の面は、先ず、全面に適量のポリウレア樹脂２ａを吹き付け、その直後に高強度繊維製メッシュ布帛３を全面に貼り付ける。布帛３をしっかりと芯材に接着させるためにローラーで圧着した後、ポリウレア樹脂２を高強度繊維製メッシュ布帛３の上に吹き付け、高強度繊維製メッシュ布帛３を芯材に完全に接着させる（図１（ｂ））。
なお、壁材を設置する際に、高強度繊維製メッシュ布帛で補強した面を、敷地の内側または外側にするかは自由である。
【００１５】
また、芯材１の両面に、高強度繊維製メッシュ布帛を貼り付けて補強構造を形成してもよい。芯材１の片面補強の場合と同様、芯材１の片面に、ポリウレア樹脂を吹き付け、その直後に、高強度繊維製メッシュ布帛３を全面に貼り付け、布帛３をしっかりと芯材１に接着させた後、さらにポリウレア樹脂を高強度繊維製メッシュ布帛３の上に吹き付ける（図２（ａ））。反対側の面も同様に、ポリウレア樹脂を全面に吹き付け、その直後に高強度繊維製メッシュ布帛３を全面に貼り付け、布帛３をしっかりと芯材１に接着させた後、ポリウレア樹脂を高強度繊維製メッシュ布帛３の上に吹き付け、高強度繊維製メッシュ布帛３を芯材１に完全に接着させる（図２（ｂ））。
【００１６】
本考案の壁材は、比重の小さい発泡合成樹脂製の芯材を補強したものであり、高強度繊維製メッシュ布帛が有する高い引張強度および高い引張弾性により芯材の曲げ強力、せん断強力、耐衝撃性を向上させるものである。
【００１７】
芯材１は、発泡合成樹脂からなる。
発泡合成樹脂としては、発泡ポリスチレン、発泡ポリウレタン、発泡ポリエチレン、発泡塩化ビニルからなる群より選ばれた少なくとも一種の発泡合成樹脂が用いられる。軽量性、経済性、加工性の点からは、発泡ポリスチレンが好ましい。発泡合成樹脂の厚みは、壁材として使用できる厚みであればよく、２０ｍｍ以上２００ｍｍ以下が好ましい。より好ましくは５０ｍｍ以上１８０ｍｍ以下、さらに好ましくは１００ｍｍ以上１５０ｍｍ以下である。
【００１８】
ポリウレア樹脂は、芯材側面に対する接着力が高いだけでなく、高強度繊維製メッシュ布帛と同様に、壁材としての曲げ強力、せん断強力、および耐衝撃性を向上させるものである。また、高強度繊維とも親和性（濡れ性）が高いため、高強度繊維製メッシュ布帛にポリウレア樹脂に対する接着性を高めるための前処理を施す必要がなく経済面で優れている。
【００１９】
本考案の壁材では、高強度繊維製メッシュ布帛３を使用しない場合において、芯材１の側面に形成するポリウレア樹脂層２の厚みは、１ｍｍ以上であることが好ましく、１．５ｍｍ以上であることがより好ましく、２ｍｍ以上であることが特に好ましい。厚みが不足すると、樹脂膜の靱性が不十分となることで、大きな曲げ力や衝撃力に対して壁構造を維持することが困難となる。
【００２０】
一方、高強度繊維製メッシュ布帛３を使用する場合には、ポリウレア樹脂２ａを介して芯材１に接着させた高強度繊維製メッシュ布帛３の上に形成するポリウレア樹脂層２の厚みは、１ｍｍ以上であることが好ましく、１．５ｍｍ以上であることがより好ましく、２ｍｍ以上であることが特に好ましい。この場合、あらかじめ芯材１に吹き付けるポリウレア樹脂２ａの厚みは、特に制限されるものではないが、芯材１の片面全面を覆うことができる程度の厚み、例えば約０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下が好ましい。
【００２１】
ポリウレア樹脂は、イソシアネート化合物（主剤）と活性水素を持つアミン化合物（硬化剤）との化学反応により形成される化合物である。ポリウレア樹脂としては、例えば、エクストリーム１１−５０（ライノライニングス社製）等がある。ポリウレア樹脂は、芯材と高強度繊維製メッシュ布帛とを接着させると共に、芯材の表面に高靱性かつ高伸長率の被膜を形成するものと推察される。
【００２２】
ポリウレア樹脂の施工方法としては、ポリウレア樹脂を所定の厚み寸法で芯材に塗布あるいは吹き付ける方法等が挙げられるが、施工性に優れている点で吹き付けが望ましい。ポリウレア樹脂を芯材に吹き付ける吹付装置は、公知の吹付装置を用いることができる。ポリウレア樹脂は、ポリイソシアネート化合物（主剤）と活性水素を持つアミン化合物（硬化剤）とをスプレーガンで衝突混合させて化学反応させることにより生成される。吹付装置は、ポリイソシアネート化合物とアミン化合物を衝突混合させてミスト状にして芯材に吹き付ける装置である。
【００２３】
吹付装置は、ポリイソシアネート化合物を収容したタンク、アミン化合物を収容したタンク、各タンクから化合物を送り出すポンプ、化合物に十分な圧力をかけて所定量を送り出す高圧定量ポンプ、輸送される化合物を加熱するヒータ、化合物の温度を保持するヒータ付ホース、および、両化合物を衝突混合させてミスト状態で射出するスプレーガン、さらには両化合物の混合割合を可変させる制御装置、加熱温度を可変させる制御装置等を備えているものを使用することができる。両化合物は、ヒータにより所定の温度に加熱されヒータ付ホースにより所定の温度に保持されたままスプレーガンに送られ、スプレーガンは、両化合物を衝突混合させると共に、ミスト状にして射出するので、両化合物は化学反応によりポリウレア樹脂を生成し、吹付対象物の表面において固化し、塗膜を形成する。そのため、作業時間が極めて短時間で済む利点がある。
【００２４】
高強度繊維製メッシュ布帛は、織物、編物、編状物、格子状シートおよびハニカム状物から選ばれた少なくとも一種が好ましく用いられ、壁材の形状や、壁材に求められる補強効果に応じて、一種を用いてもよく、二種または三種以上の布帛を併用してもよい。高強度繊維製メッシュ布帛の引張強度が高い点からは、織物またはハニカム状物が好ましい。織物組織は、平織、斜文織、朱子織等が好ましく、一般的な二軸織物、あるいは三軸織物、四軸織物等の多軸織物でもよい。また、芯材の表面と裏面に用いる高強度繊維製メッシュ布帛は、高強度繊維の種類や繊度および布帛の種類や形状は、同一でもよく、異なっていてもよい。
【００２５】
前記高強度繊維としては、ガラス繊維、ボロン繊維、セラミック繊維、アラミド繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維、高強度ポリエチレン繊維および全芳香族ポリエステル繊維からなる群より選ばれた少なくとも一種であることが好ましい。高強度かつ高弾性率である点より、アラミド繊維が特に好ましい。アラミド繊維は、メタ系アラミド繊維、パラ系アラミド繊維、あるいは、それらの共重合体等である。具体例としては、ポリパラフェニレンテレフタルアミド、ポリメタフェニレンイソフタルアミド、ポリ−３，４´−オキシジフェニレンテレフタルアミド共重合体等からなる繊維が挙げられる。高強度繊維の繊度は、好ましくは１００〜８，０００ｄｔｅｘ、より好ましくは１００〜６，３００ｄｔｅｘである。
【００２６】
高強度繊維製メッシュ布帛を構成する高強度繊維が無撚りであると、ポリウレア樹脂を吹き付ける際に糸乱れや糸広がりが起きやすくなり、布帛強度の低下あるいは空間率の変化が生じやすい。それらを防止するためには、高強度繊維は撚糸されていることが好ましい。好ましい撚り係数（下撚り係数）は０．１〜５．０であり、より好ましくは０．１〜２．２、さらに好ましくは０．１〜１．６である。撚り係数が５．０を超えると強度が低下し撚糸が太くなるので、空間率の確保、軽量性の観点から好ましくない場合がある。撚り係数は下記式（１）により求められる。
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【００２７】
高強度繊維製メッシュ布帛は、１インチ当たりの経糸および緯糸の本数が０．５本以上、１０本以下であることが好ましい。より好ましくは７本以下である。糸の本数が０．５本未満になると、繊度にもよるがリップストップとしての役割を果たしにくくなるため、さらに好ましくは１〜７本／インチである。
【００２８】
格子状メッシュシートの場合は、メッシュ布帛の空間率が７０％以上であることが好ましく、より好ましくは７５％以上である。空間率が７０％以上であると、芯材に対するポリウレア樹脂の接着性が向上することによる効果と相俟って、壁材の耐衝撃性をより一層向上させることが可能となる。一方、空間率が高くなり過ぎると、高強度繊維製メッシュ布帛自体の強度が低下し、補強効果が不充分になるため、空間率が９３％以下であることが好ましく、より好ましくは９０％以下である。
【００２９】
一般的な二軸織物の場合、空間率は下記式（２）で求められる。
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【００３０】
また、三軸織物、四軸織物等の多軸織物では、空間率は画像解析装置を用いて求めることができる。簡易的には、電子写真（ＺＥＲＯＸ）式複写機で白黒複写をとり、複写画像を用いて（黒色部分の面積／有効部分全体の面積）×１００で求めることができる。
【００３１】
図３は、本考案の高強度繊維製メッシュ布帛が格子状メッシュシートの場合における、空間率、目開きおよび糸幅を説明する図である。経糸および緯糸の目開き（Ｍｅ、Ｍｆ）は、ともに隣接する繊維間の長さである。経糸および緯糸の幅（Ｗｅ、Ｗｆ）は、ともにメッシュ布帛を構成する繊維の幅である。繊維の幅は、繊維の開繊、拡幅・扁平化の程度や撚数の程度に関連し、繊維の拡幅・扁平化が進んでいると大きくなり、撚数が増えると小さくなる。
【００３２】
高強度繊維製メッシュ布帛の場合、１インチ当たりの繊維本数を減少させ、かつ、使用する繊維の幅を小さくすることにより、布帛の目開きを大きくすることができ、結果として空間率を大きくすることができる。メッシュ布帛の強力を保ちながら繊維の幅を小さくするためには、細くても切れ難い高強度繊維を用いることが効果的である。
【００３３】
本実施形態の壁材１０は、発泡合成樹脂からなる芯材１と、該芯材１の少なくとも片面を補強する高強度繊維製メッシュ布帛３と、該芯材１の両面および前記高強度繊維製メッシュ布帛３を被覆するポリウレア樹脂からなる樹脂層２と、を備えているものである。
【００３４】
すなわち、芯材１と、非常に高い靭性を有する樹脂層２があることで、壁材の曲げ強力やせん断耐力が著しく向上する。また、外部から衝撃が加わった際にも、強度および弾性率が高い高強度繊維製メッシュ布帛３は破断することなく存在することで、外部からの衝撃が緩和されて、芯材１に対する衝撃が弱められる。それと共に、高強度繊維製メッシュ布帛３が、樹脂層２の変形に追従して自在に伸縮したり、撓んだりすることで、樹脂層２の動きが適度に緩和される。これにより、車等の衝突時に壁材に大きな衝撃が加わっても、樹脂層２が芯材１および高強度繊維製メッシュ布帛３の変形に追従して伸縮し、壁材が破壊することなく自立した状態を保持することができる。
高強度繊維製メッシュ布帛３が存在しない場合でも、非常に高い靭性を有するポリウレア樹脂からなる樹脂層２が、芯材１の変形に追従して撓むことで、壁材が破壊することを防止することができる。
高強度繊維製メッシュ布帛３は、強い衝撃を受けると樹脂と繊維表面での剥離が生じるため、片面のみ高強度繊維製メッシュ布帛で補強する場合は、衝撃を受ける反対面に配置することでより高い効果が期待できる。
【００３５】
また本考案は、壁材による効果を妨げない範囲であれば、芯材１の表面にプライマー処理を施してもよい。プライマー処理により、芯材１とポリウレア樹脂２ａとの密着性を向上させることができる。
【００３６】
さらに、本考案は、ポリウレア樹脂２の表面に、仕上げ材（塗料）を吹付けあるいは塗布してもよい。仕上げ材は、耐候性、耐傷性、耐摩耗性、作業性、外観性等の点から、ポリウレタン系、アクリルシリコーン系、フッ素系、エポキシ系、ビニル系、ポリエステル系、メラミン系、アミノアルキッド系、尿素系等の樹脂材料を適宜選択して用いることができる。樹脂材料の形態は、水性、エマルジョン、溶剤系等特に限定されるものではない。硬化法についても、一液タイプ、二液タイプ、紫外線硬化法等、適宜選択して行うことができる。塗料には、公知の添加剤（艶調整剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、抗菌剤、防カビ剤）を添加してもよい。
【００３７】
意匠性向上の点から、塗料にアルミナ、シリカ、窒化珪素、炭化珪素、ガラスビーズ等を添加してもよい。あるいは、タイル張りにすることも可能である。
【００３８】
上記の実施形態で説明した壁材は、本考案の技術的思想を具体化するために例示したものであり、各材料の形状や寸法等はこの実施形態のものに限定されるものではなく、本考案の範囲内において種々の変更を加え得るものである。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例を用いて本考案を更に具体的に説明するが、本考案は以下の実施例のみに限定されるものではない。
【００４０】
（実施例１）
発泡スチロールからなる平板状芯材（幅２ｍ、高さ１．８ｍ、厚さ１０ｃｍ）の表面に、ポリウレア樹脂（ライノライニングス社製  エクストリーム１１−５０）を、塗布量が約２．２ｋｇ／ｍ２になるように吹き付けた（図１（ａ））。
一方、芯材の裏側は、先ず、上記と同じポリウレア樹脂を、塗布量が約０．５ｋｇ／ｍ２になるように吹き付け、その直後にアラミド繊維製メッシュ布帛（アラミド繊維；東レ・デュポン株式会社製ケブラー（Ｒ）、布帛目付；４５ｇ／ｍ２、空間率；９０％）を貼り付けた。布帛をしっかりと芯材に接着させた後、ポリウレア樹脂を、塗布量が約２．２ｋｇ／ｍ２になるようにメッシュ布帛の上に吹き付けた（図１（ｂ））。
壁材の上面は、ポリウレア樹脂を塗布量が約２．２ｋｇ／ｍ２となるよう吹き付けた。
壁材は、その表面、裏面、上面に、仕上げ材として、アクリル系樹脂を塗布した。
【００４１】
（実施例２）
実施例１で用いたものと同じ発泡スチロールからなる平板状の芯材の表面（衝撃物が当たる面）に、ポリウレア樹脂（ライノライニングス社製  エクストリーム１１−５０）を、塗布量が約０．５ｋｇ／ｍ２になるように吹き付け、その直後にアラミド繊維製メッシュ布帛（アラミド繊維；東レ・デュポン株式会社製ケブラー（Ｒ）、布帛目付；４５ｇ／ｍ２、空間率；９０％）を貼り付けた。布帛をしっかりと芯材に接着させた後、ポリウレア樹脂を、塗布量が約２．２ｋｇ／ｍ２になるようにメッシュ布帛の上に吹き付けた（図２（ａ））。
一方、芯材の裏面についても、芯材の表面と同様、上記と同じポリウレア樹脂を、塗布量が約０．５ｋｇ／ｍ２になるように吹き付け、その直後にアラミド繊維製メッシュ布帛（アラミド繊維；東レ・デュポン株式会社製ケブラー（Ｒ）、布帛目付；４５ｇ／ｍ２、空間率；９０％）を貼り付け、布帛をしっかりと芯材に接着させた後、ポリウレア樹脂を、塗布量が約２．２ｋｇ／ｍ２になるようにメッシュ布帛の上に吹き付けた（図２（ｂ））。
壁材の上面は、ポリウレア樹脂を塗布量が約２．２ｋｇ／ｍ２となるよう吹き付けた。
壁材は、その表面、裏面、上面に、仕上げ材として、アクリル系樹脂を塗布した。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本考案の壁材によれば、コンクリートブロックを積重ねたブロック塀やコンクリートの塀に代わって、軽量で丈夫な塀を構築することができるため、学校、病院等の公共施設あるいは住宅、敷地等の周囲に設けることで、内部設備を外部の衝突から防ぐことができ、地震の際にも倒壊する恐れがない安全な環境を提供できる。
【符号の説明】
【００４３】
１    芯材
２    ポリウレア樹脂からなる樹脂層（被覆層）
２ａ  ポリウレア樹脂からなる樹脂層（接着層）
３    高強度繊維製メッシュ布帛
１０  壁材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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