(57)【要約】【課題】配合肥料、植物植生用コンポスト等の調製において、原料となる粉粒体を包装袋から取り出すことなくそのまま混合することができ、能率の高い生産を可能とすると共に、圃場に散布したときも異物が長期に残留するおそれのない粉粒複合体の調製方法の提供【解決手段】複数の粉粒体を撹拌混合する工程を有する粉粒複合体の調製方法において、粉粒体を、生分解性脂肪族ポリエステルの一軸延伸糸を織成した布状体からなる包装袋に収容し、該粉粒体を包装袋に収容したまま混合槽に投入して撹拌することによって、包装袋を小片に破砕すると共に粉粒体を混合することを特徴とする粉粒複合体の調製方法。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の粉粒体を撹拌混合する工程を有する粉粒複合体の調製方法において、粉粒体を、生分解性脂肪族ポリエステルの一軸延伸糸を織成した布状体からなる包装袋に収容し、該粉粒体を包装袋に収容したまま混合槽に投入して撹拌することによって、包装袋を小片に破砕すると共に粉粒体を混合することを特徴とする粉粒複合体の調製方法。
【請求項２】
布状体が、生分解性脂肪族ポリエステルからなる基層と、該基層の生分解性脂肪族ポリエステルより融点が２０℃以上低い生分解性脂肪族ポリエステルからなる表層とを有する積層テープ状体の一軸延伸糸によって形成されてなる請求項１記載の粉粒複合体の調製方法。
【請求項３】
布状体が、表面に細い筋条が形成されたテープ状一軸延伸糸からなる請求項１又は２に記載の粉粒複合体の調製方法。
【請求項４】
生分解性脂肪族ポリエステルが、ポリ乳酸系重合体からなる請求項１〜３のいずれかに記載の粉粒複合体の調製方法。
【請求項５】
基層と表層が、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸からなるポリ乳酸系重合体で形成され、表層を形成するポリ乳酸系重合体のＤ−乳酸の含有量が、１０重量％以下で、基層を形成するポリ乳酸系重合体のＤ−乳酸含有量より多いポリ乳酸系重合体からなる請求項２に記載の粉粒複合体の調製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒複合体の調製方法に関し、さらに詳しくは、配合肥料、植物植生用コンポスト等の粉粒混合物を能率よく生産可能な粉粒複合体の調製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
配合肥料、園芸用コンポスト、あるいは、法面保護用植物の植生用コンポストの使用が増加しており、これらの配合肥料、コンポストは、多くの種類の肥料、培土を配合して撹拌混合することによって調製されている。
【０００３】
従来、このような配合肥料等に使用される原料は袋詰めされて輸送され、配合肥料調製工場において開封して各成分を包装袋から混合槽に移し替えることによって各成分を配合し、これを撹拌混合して調製する方法が採られている。しかし、多くの材料を配合する調製工場においては、包装袋の開封、移し替えに手数を要し、生産性の障害となっている。
【０００４】
また、包装袋内の材料は、包装袋を逆転したのみでは、混合槽に完全には落下せず、その一部が包装袋に付着して残留するため、残留した材料を混合槽に落とすために包装袋を叩くことが行なわれている。このため、材料粉末が飛散し、作業員の健康上の問題となるおそれも生じている。さらに、空となった包装袋はその処分も厄介な問題となっている。
【０００５】
このため、本発明者等は、各材料の包装を開封することなく、そのまま混合槽に投入して撹拌混合することを着想した。しかし、一般に、肥料等は、クラフト紙、あるいは、熱可塑性合成樹脂製袋体等に充填されており、包装袋を開封することなく、包装袋に充填したままで混合することは難しい問題があった。
【０００６】
たとえば、クラフト紙製の肥料袋は、強度が高く、撹拌翼で破砕することが難しく、また、包装袋が破れて材料を混合することができても、クラフト紙は小片とならないため、製品に大きな紙片のまま同伴する問題がある。特に、耐水性の改良等のために、熱可塑性合成樹脂を塗布し、あるいは、ラミされた袋においてはその対策は難しい問題があった。
【０００７】
また、熱可塑性合成樹脂製袋を使用した場合においても、熱可塑性合成樹脂は柔かく腰がないため裁断性が悪く、撹拌によって小片に破砕することができず、製品に大きなフィルム片が混入し、製品の袋詰め等、以後の工程に支障をきたすことになる。また、肥料等に熱可塑性合成樹脂の破片が混入すると、植生圃場に散布したとき、腐食することなく、長期間残留する問題もある。したがって、包装体としては、撹拌翼で容易に小片に破砕することが可能で、自然に消滅する材料を用いることが必要となる。
【０００８】
本発明者等は、この問題に対処する方法として、生分解性プラスチックを利用することを着想した。生分解性プラスチックは、土壌中で微生物によって分解され消滅するため、環境問題を軽減することができる。
【０００９】
しかし、生分解性プラスチックフィルムとして広く使用されているポリ乳酸フィルム等は、脆く、強度のある包装袋を得ることが難しい問題があり、抗張力の向上、脆性の改良をすることが必要となる。
【００１０】
本発明は、かかる着想、技術を基になされたが、さらに、次の問題についても着目した。すなわち、生分解性プラスチックは、滑り性が悪く、押出機で溶融押出してワインダーで巻き取る作業中にフィルムが蛇行したり、しわが生じたりするため、巻き取りが困難となり、生産性を上げることが難しい問題があり、その対策をとることが望ましい。滑り性等を改良する方法としては、滑剤をポリマーに練り込むことが提案されているが（特許文献１）、充分に満足し得る効果を得るには至っていないのが現状である。優れた滑り性の生分解性プラスチック袋の開発が必要となる。
【００１１】
また、生分解性プラスチックは延伸を行なうと、高温時に収縮する問題が生じ、熱接着が難しくなる。しかし、織成することによって織布として使用する場合、使用中に目ずれが生じて内容物のこぼれが生じるおそれがあり、糸間を熱接合できることが望ましい。
【特許文献１】特開平２００１−１３１８２７
【特許文献２】特開平９−１５７４０８
【特許文献３】特開２０００−１２９６４６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、配合肥料、植物植生用コンポスト等の調製のための粉粒体を調合する工程において、原料となる粉粒体を包装袋から取り出すことなくそのまま混合することができ、能率の高い生産を可能とすると共に、圃場に散布したときも異物が長期に残留するおそれのない粉粒複合体の調製方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、かかる問題に着目して鋭意検討した結果なされたもので、具体的には、複数の粉粒体を撹拌混合する工程を有する粉粒複合体の調製方法において、粉粒体を生分解性脂肪族ポリエステルの一軸延伸糸を織成した布状体からなる包装袋に収容し、該粉粒体を包装袋に収容したまま混合槽に投入して撹拌することによって、包装袋を小片に破砕すると共に粉粒体を混合することを特徴とする粉粒複合体の調製方法を提供するものである。
【００１４】
また、本発明は、布状体が生分解性脂肪族ポリエステルからなる基層と、該基層の生分解性脂肪族ポリエステルより融点が２０℃以上低い生分解性脂肪族ポリエステルからなる表層とを有する積層テープ状体の一軸延伸糸によって形成されてなる上記の粉粒複合体の調製方法、布状体が表面に細い筋条が形成されたテープ状一軸延伸糸からなる上記の粉粒複合体の調製方法、生分解性脂肪族ポリエステルが、ポリ乳酸系重合体からなる上記の粉粒複合体の調製方法、及び、基層と表層がＤ−乳酸とＬ−乳酸からなるポリ乳酸系重合体で形成され、表層を形成するポリ乳酸系重合体のＤ−乳酸の含有量が１０重量％以下で、基層を形成するポリ乳酸系重合体のＤ−乳酸含有量より多いポリ乳酸系重合体からなる上記の粉粒複合体の調製方法の調製方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、包装袋として、生分解性脂肪族ポリエステルを使用したから、原料の粉粒体を包装袋に充填したまま投入しても、包装袋は小片に破砕されて以降の工程の支障となることがなく、また、自然に分解消滅するから、圃場等に散布した際、異物が長期に残存することのない粉粒複合体を得ることができる。さらに、包装袋から材料を取り出すことなく、投入して調合できるから、生産性が高く、また、作業員の健康の問題も発生することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明においては、図１に示すように、原料となる粉粒体１を生分解性脂肪族ポリエステルの布状体２からなる包装袋３に収容する。
【００１７】
包装袋３は、生分解性脂肪族ポリエステルを線条に成形し、一軸延伸することによって得られた一軸延伸糸を布状に形成した布状体２によって形成される。
【００１８】
一軸延伸糸の形状は、特に制約はなく、目的に応じて任意に選定することができ、テープ状ヤーン、これを開繊したスプリットヤーン、モノフィラメント、マルチフィラメント等とすることができるが、中でも、包装袋３の破砕が容易となることからテープ状のヤーンが望ましい。以下、テープ状のヤーンを中心として述べる。他の一軸延伸糸も同様の方法により製造可能である。
【００１９】
一軸延伸糸４は、図２（Ａ）に示すように、単層体であってもよく、また、図２（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、生分解性脂肪族ポリエステルからなる基層５に、該基層５の生分解性脂肪族ポリエステルより融点が低い生分解性脂肪族ポリエステルからなる表層６を積層した積層体とすることができ、さらに、図２（Ｄ）に示すように、シースコアー構造とし、あるいは、図２（Ｅ）に示すように、サイドバイサイド構造とすることもできる。中でも、図２（Ｃ）に示すように、基層５の両面に表層６を積層したテープ状積層体が望ましい。
【００２０】
一軸延伸糸４の太さは、なんらの制限はなく目的に応じて任意に設定することができるが、一般的には、５０〜６０００デシテックス、好ましくは１５０〜４５００デシテックス、テープ状の一軸延伸糸４においては、肉厚が１０〜２００μｍ、糸幅が０．３〜１０ｍｍ、好ましくは０．５〜７．０ｍｍの範囲が望ましい。
【００２１】
一軸延伸糸４の層構造は、三層構造とする場合、一般的には、肉厚構成比を表層：基層：表層＝１：９８：１から２５：５０：２５とされる。
【００２２】
また、本発明においては、一軸延伸糸４の滑り性を向上させるために、図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、一軸延伸糸４に縦方向に延びる複数本の筋条８、８を形成することが望ましい。筋条８は細い溝条を凹設することによって、また、図３に示すように突条を突出形成することによって形成することができ、特に、一軸延伸糸４の滑り性の観点から突条を形成することが好ましい。筋条８、８を形成することによって、一軸延伸糸４の巻取り、織成の際の、滑り性を向上させることができる。
【００２３】
筋条８は、複数本、すなわち、一本の一軸延伸糸４に２本以上形成することが望ましい。好ましくは、一本の一軸延伸糸４に３本以上、さらに好ましくは５本以上が形成される。筋条８の大きさは、目的に応じて任意に設定することができるが、一般には、テープ状の一軸延伸糸４の幅方向ピッチが５０〜３０００μｍ、好ましくは１５０〜３０００μｍ、突条高さあるいは溝深さは１〜１００μｍ程度とされる。
【００２４】
筋条８は、一軸延伸糸４の全長に亘って連続したものであっても、断続的な筋条であってもよい。筋条８は、押出しダイスの形状によって付与することができ、また、賦形ロールで原反を挟圧することによっても賦形することができる。一軸延伸糸４に縦方向の筋条８を形成することによって、一軸延伸糸４は滑りがよくなり、織成工程等において糸切れ等のトラブルを防止することができる。
【００２５】
本発明において、一軸延伸糸４に使用される生分解性脂肪族ポリエステルとしては、微生物産生物であっても、化学合成物であってもよく、脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸を縮合して得られる脂肪族ポリエステル、ヒドロキシ脂肪酸、あるいは、環状ラクトン類を重合した脂肪族ポリエステルが用いられる。
【００２６】
脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、１，４−ブタンジオールおよび１，４−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられ、脂肪族ジカルボン酸としては、コハク酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、等を使用することができる。
【００２７】
ヒドロキシ脂肪酸、あるいは、環状ラクトン類から出発する場合のヒドロキシ脂肪酸又は環状モノマーとしては、グリコール酸、ヒドロキシブチルカルボン酸グリコリド、乳酸、ε−カプロラクトン、ラクチド、ブチロラクトン、等が挙げられる。これらの化合物は、環状体とした後に開環重合することができ、また、環状体とすることなく直接重合することもできる。
【００２８】
菌体内で生合成される脂肪族ポリエステルとしては、主にポリ−β−ヒドロキシ酪酸（ポリ３ＨＢ）であるが、プラスチックとしての実用特性向上のために、吉草酸ユニット（ＨＶ）を共重合し、ポリ（３ＨＢ−３ＨＶ）の共重合体にすることが有利である。ＨＶ共重合比は一般的に０〜９５％である。さらに長鎖のヒドロキシアルカノエートを共重合してもよい。
【００２９】
また、分子量の増大を目的として少量の鎖延長剤、例えば、ジイソシアネート化合物、エポキシ化合物、酸無水物などを使用することができ、また、カーボネート化合物で変性したもの、テレフタル酸を共重合して改質したものを使用することもできる。
【００３０】
ポリ乳酸についてさらに詳細に述べれば、ポリ乳酸としては、構造単位がＬ−乳酸であるポリＬ−乳酸、構造単位がＤ−乳酸であるポリＤ−乳酸、さらには、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸の共重合体であるポリＤＬ−乳酸がある。
【００３１】
重合法としては、縮重合法、開環重合法など公知のいずれの方法を採用することができる。例えば、縮重合法ではＬ−乳酸またはＤ−乳酸あるいはこれらの混合物を直接脱水縮重合して任意の組成を持ったポリ乳酸を得ることができる。
【００３２】
また、開環重合法では乳酸の環状２量体であるラクチドを開環重合することによってポリ乳酸を得ることができる。ラクチドにはＬ−乳酸の２量体であるＬ−ラクチド、Ｄ−乳酸の２量体であるＤ−ラクチド、さらにＬ−乳酸とＤ−乳酸からなるＤＬ−ラクチドがあり、これらを必要に応じて混合して重合することにより任意の組成、結晶性、融点をもつポリ乳酸を得ることができる。
【００３３】
重合体の重量平均分子量の好ましい範囲としては６万から１００万であり、この範囲を下回る場合は実用物性が発現されず、上回る場合には、溶融粘度が高すぎるため成形加工性に劣る。これら脂肪族ポリエステルは、単独で、あるいは、二種以上を混合して使用することができる。
【００３４】
本発明において積層体が使用されるときは、表層６として使用される脂肪族ポリエステルとしては、基層５との関係において、融点が２０℃以上低い脂肪族ポリエステルが使用される。
【００３５】
基層５と表層６の融点差を２０℃以上とする方法としては、基層５と表層６を形成するそれぞれの生分解性脂肪族ポリエステルの種類を選択することによって行なうことができる。例えば、基層５としてポリ乳酸、ポリグリコール酸等を使用し、表層６として、ポリカプロラクトン、ポリブチレンサクシネート等を用いることによって基層５と表層６の融点差を２０℃以上とすることができる。
【００３６】
また、同種の生分解性脂肪族ポリエステルであっても、使用する単量体の配合割合を調整することによって行なうことができ、例えば、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸からなるポリＤＬ−乳酸を使用する場合、Ｄ−乳酸が１０重量％以下の領域においては、Ｄ−乳酸の含有量が少ない程高融点の重合体が得られ、また、Ｌ−乳酸が１０重量％以下の領域においては、Ｌ−乳酸の含有量が少ない程高融点の重合体が得られる。従って、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸の配合割合を調整することによって融点差を２０℃以上とすることができる
さらに、その他、生分解性脂肪族ポリエステルの重合度の制御、イソシアネート、テレフタール酸等の変性剤の添加量の調整によって制御することも可能である。
【００３７】
本発明生分解性脂肪族ポリエステルとして、ガラス転移点が−５℃以下の軟質な生分解性樹脂を利用することができ、単独で、あるいは、他の硬質の生分解性脂肪族ポリエステルと共に使用することができる。軟質な生分解性樹脂の例としては、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネート、ポリヒドロキシ酪酸、ポリヒドロキシ吉草酸、ポリカプロラクトン、ポリエチレンカーボネート、変性ポリブチレンテレフタレート、変性ポリエチレンテレフタレート及びそれらのコポリマーや混合物等の生分解性ポリエステルが挙げられる。
【００３８】
軟質な生分解性樹脂を使用することにより、製造工程におけるトラブルを少なくすることができる。例えば、一般にテープヤーンは、インフレーション式またはＴダイ式でフィルムを製膜した後、原反を適当な幅にスリットし、熱板等で加熱延伸して得られが、この場合、ポリ乳酸のような硬い樹脂を使用した場合、スリットする工程でスリット面が粗くなり、その結果、延伸工程でスリット部分がクラックとなってテープヤーンが切れてしまうことがある。また、製織工程での問題としては、製織時にはテープヤーンやモノフィラメントの結節強度の強さが要求されるが、ポリ乳酸からなるテープヤーンやモノフィラメントは、十分な結節強度がなく、製織時の糸切れ等の問題がある。軟質な生分解性樹脂を使用することによりこれらの問題を解決することができる。特に、硬質の生分解性脂肪族ポリエステル５０重量％以上、好ましくは９５〜５５重量％に対して、軟質な生分解性樹脂５０重量％以下、好ましくは５〜４５重量％のものが望ましい。
【００３９】
また、生分解性脂肪族ポリエステルには、風合いを向上する目的で無機充填材を添加することができ、また、望ましい態様である。無機の充填材としては、一般には、微粉末からなる無機充填材が使用される。微粉末無機充填材としては、例えば、タルク、カーボンブラック、グラファイト、二酸化チタン、シリカ、マイカ、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、オキシサルフェート、酸化スズ、アルミナ、カオリン、炭化ケイ素、金属粉末、ガラスパウダー等が挙げられる。
【００４０】
また、これらの充填材としては表面処理したものが好ましい。表面処理に用いられるカップリング剤は、充填材と生分解性脂肪族ポリエステルとの接着性を良好にするために用いられるものであり、いわゆるシラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤等、従来公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。中でもγ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３、４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等のアミノシラン、エポキシシラン、イソプロピルトリ（Ｎ−アミドエチル、アミノエチル）チタネ−トが好ましい。
【００４１】
これらの生分解性脂肪族ポリエステルは、本発明粉粒複合体の調製に使用する包装袋３の原糸となる一軸延伸糸４とされる。
【００４２】
生分解性脂肪族ポリエステルは、押出機に所定の原料を投入して直接シートを成形する方法、あるいは、一旦、ストランド形状に押出してペレットを作製した後、再び押出機によってシートを成形する方法を採ることができる。生分解性脂肪族ポリエステルを均一にするためには、後者の方が好ましい。
【００４３】
しかし、いずれの場合にも、押出機中での分解による分子量の低下を考慮する必要がある。一般には、生分解性脂肪族ポリエステルを十分に乾燥して水分を除去した後、押出機で溶融し、Ｔダイ、インフレーションダイ等を用いてフィルム状に成形される。
【００４４】
基層５と表層６の生分解性脂肪族ポリエステルを積層する手段としては、予め基層５となるフィルムと表層６となるフィルムを形成してドライラミネート法や熱ラミネート法を用いて複層化する手段や、基層５となるフィルムの表面に表層６となる合成樹脂をコーティングする方法、予め形成した基層５となるフィルムに表層６を押出ラミネートする方法、あるいは、多層共押出法によって積層フィルムとして押出成形するなどの公知の手段から適宜選択して用いることができる。
【００４５】
また、生分解性脂肪族ポリエステルを延伸して一軸延伸糸４とする手段としては、基層５となるフィルムを一軸方向に延伸した後、表層６となる合成樹脂を積層し、これをテープ状にスリットしてもよく、あるいは、基層５と表層６とが積層された積層フィルムをスリットする前、又は、スリットした後、一軸方向に延伸することによって得ることもできる。延伸倍率は通常１．５〜８倍程度である。
【００４６】
こうして得られた一軸延伸糸４は、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、単独で、あるいは、他の線状体と共に平織によって織成して布状体２とすることができ、また、綾織、斜文織、畦織、二重織、模紗織等に織製することによって布状体とすることができる。さらに、タテ編み、ヨコ編み、ラッセル編み、トリコット編み等に編込むことによって布状体とすることも可能である。また、図５に示すように、複数の一軸延伸糸４ａを並列し、その上に該一軸延伸糸４ａと交差する方向に他の一軸延伸糸４ｂを並列してその交点を熱接合したソフからなる布状体２とすることができる。
【００４７】
こうして得られた一軸延伸糸４からなる布状体２には、目的に応じて、図５に示すように生分解性脂肪族ポリエステルのフィルム９を積層することができる。生分解性脂肪族ポリエステルのフィルム９を形成するための材料としては、一軸延伸糸４の場合に述べた生分解性脂肪族ポリエステルと同種の樹脂を使用することが可能である。
【００４８】
生分解性脂肪族ポリエステルのフィルム９を積層する手段としては、予め布状体２と生分解性脂肪族ポリエステルのフィルム９を形成してドライラミネート法や熱ラミネート法を用いて複層化する手段や、布状体２の表面に生分解性脂肪族ポリエステルをコーティングする方法、布状体２に生分解性脂肪族ポリエステルのフィルム９を押出ラミネートする方法等、公知の手段から適宜選択して用いることができる。
【００４９】
こうして得られた布状体２は製袋される。製袋方法は自体公知の方法を採用することができ、周囲を縫成することによって行なうことができるが、生産性、異種材料の減少の観点から熱融着することが望ましい。
【００５０】
原料となる粉粒体１は、こうして得られた包装袋３に充填され封止された状態で粉粒複合体の調製工場に輸送される。粉粒複合体の調製工場では、粉粒体を包装袋に充填したまま撹拌混合槽１０に投入して混合が行なわれる。
【００５１】
撹拌混合槽１０は、図６に示すように、放射方向に張り出した撹拌翼１１を有する撹拌装置１２が装着される。撹拌翼１１には、回転方向前方縁に包装袋３を破砕するための刃状部１１ａを形成することが望ましい。原料となる粉粒体１は包装袋に充填したまま投入されて撹拌翼１１を回転することによって、包装袋３を破砕すると共に粉粒体は混合される。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、配合肥料、園芸用コンポスト、盛土等の法面保護用植物の植生用コンポスト等、戸外に散布、敷設する製品の製造に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明粉粒複合体の調製に用いる包装袋の例を示す斜視図
【図２】一軸延伸糸の例を示す縦断面図
【図３】一軸延伸糸の他の例を示す縦断面図
【図４】生分解性布状体の例を示す（Ａ）は平面図、（Ｂ）は縦断面図
【図５】生分解性布状体の他の例を示す縦断面図
【図６】撹拌混合槽の例を示す斜視図
【符号の説明】
【００５４】
１．粉粒体
２．布状体
３．包装袋
４．一軸延伸糸
５．基層
６．表層
８．筋条
９．生分解性脂肪族ポリエステルのフィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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