TW305862B - - Google Patents
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Description
A6 B6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(1 ) 技_1_領爐 本發明係關於不飽和聚酯樹脂組合物。本發明亦關於使 用此等姐合物Μ供汽車工業之結構應用。 盘置技遂 不飽和聚酯樹脂姐合物在I業1:為已知者。該姐合物時 常包括乙烯系不飽和單體如笨乙烯此單體可與不飽和聚 酯共聚合Μ交聯姐合物。姐合物亦包含”低變形添加劑 ”(L P A ’ s )。L P A ’ s為熱塑性聚合物,當姐合物被模製成熱 固性物體時,其可用來防止不希望的收縮性。 姐合物亦可包含已知為相容性姐份之第四組份相容性 姐份不會與不飽和聚酯反應,並可改良表面品質及横流動 性。第四組份樹脂系統,當用於其他習知成份Μ供使用於 製造片狀模製化合物(S M C )之低變形樹脂糸統時,可賦與 改良的表面平滑度。 對聚酯之新穎應用已出琨,其中,樹脂被要求在高溫/ 腐蝕環境中起作用·此包含汽車結構用樹脂(在聿Μ下方 ,在高溫下•暴露至熱油、散熱器流體等)、其亦包括 P D Α核淮可抗拒高溫及重複暴露至鹼性介質之樹脂。熱扭 變溫度(H D T )決定零件之上操作溫度:由於高溫通常發生 在車蓋下疔,高Η D Τ為此等新销應用之必要條件. 用於結構應用之聚酯樹脂之一般問題為,在熟化時,嚴 重的收縮會發生。此導致嚴重的問題,因為即使小量的收 縮性亦會造成螺栓孔對準不(¾、交义構件翹曲等結果, 對结構用樹脂之所謂”零收縮”條件變成需要確保尺寸安定 -3 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210x297公釐) .....................................................................................裝:…:訂:…:,::…線 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) S.5SG2 A6 B6 經濟部中央標準局員工消費合作社印31 五、發明説明(;) 性。在SMC調配物内包枯適量之熱塑性塑膠可防止過度收 縮率,且庄工業界使用多年然而,為了達到所謂”零收 縮”條件,必須使用過多的熱塑性塑膠,使無法接受的低 H D T會發生。此項事莨大大限制在申Μ下方應用時使用Μ 聚酯及乙烯酷為主的樹脂。 本發明人等發琨,某些丙烯酸縮水甘油酯,當與某些不 飽和聚酯共聚合時,可提供高性能、結構用S MC產物。丙 烯酸酯可增加聚酯之反應性·一項結果為”零件縮率”零件 ,其具有熱扭變性、顔料澱積性及優異機械性及物性。 Μ可增加聚酯之不飽和性之内烯酸縮水甘油酯將聚齙改 質可解決此項難題内烯酸縮水丨丨油酯在聚_分子上與殘 酸反應。增加的不飽和性提供較高反應性,其再導致較高 H D Τ及較佳耐腐蝕性 丙烯酸縮水甘油酯容許在S MC調配物内使用更多熱塑性 塑膠(L P A ’ s ) _本發明人等已發展·種聚_,其達到”零收 緬”之條件,又可保持良好高溫性能。 置施本置服之藍蓋方立 本發明之樹脂姐合物包含: (a ) —不飽和聚酯,包含二元醇與乙烯糸不飽和多羧酸 之縮聚作用;及 (b )丙烯酸縮水甘油酯,其與不飽和聚酯内之殘酸反應 本發明之内烯酸縮水U油酯由下式表示 裝:::……訂:線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210X297公釐) 五、發明説明(3 ) A6 B6 R2—0—C—C=CH2 其中,R i為氫或Μ有1至5個碳说Γ >烷基,R 2為具有下式 之縮水甘油酯Μ 〇/\ CH2—CH—CH2-;或 0
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 CH2—CH—CH2—R3其中,R 3範圍為C 2 H:,(U -至C , 〇 Η « l:U -,通常R :1為草酸酯、 丙二酸醋、琥珀酸酯、麩胺酸酯、己:酸_、順丁烯二酸 酯、肽酸酯等、 通常,丙烯酸縮水甘油酯具有組合物,其中: R i為氫或具有1至5個碳原子之烷基; R 2 為 C 3 H b 0 -至 C i 3 fl! [1 5 -R a 為 C 2 11 2 (〕 4 - 至 C ] 〇 Η « 0 4 - 較佳丙烯酸縮水甘油酯具有組合物,其中: R X為氫或具有1至3個碳原f之垸基; R ϋ 為 L 3 tl 5 _ C U Η 1 1 [) & - R 3 為 C a Η 2 0 4 -至 C Q Η β ϋ 4 - -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4规格(210x297公釐) ...........................................裝…:::::::訂:.:::::-線 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Α6 Β6 五、發明説明(& ) 最佳的丙烯酸縮水甘油酯具有組合物,其中: R i為氫或甲基;及 R 為 C 3 H s (〕-
較佳的環氧丙烯酸酯為甲基丙烯酸縮水tt油酯(G M A ) I 此外,姐合物可包括: (c ) 一種或多種可與不飽和聚酯共聚合之乙烯系不飽和 單體; (d ) —種或多種在熟化反懕時會造成相分離及孔隙性之 低外形熱塑性聚合物,或 (e ) —棰或多棰在熟化時可與反應的不飽和聚酯及單體 相容之相容性姐份。 不飽和聚酯姐份包含一種或多揷多元醇與一種或多棰乙 烯糸不飽和多羧酸之縮聚反應產物。多羧酸通常指多羧酸 或二羧酸或酐類、多梭酸或二梭酸鹵化物及多羧酸或二羧 酸酯、包含可聚合的碳對碳雙鍵之適當不飽和多羧酸及相 對應酐Μ及酸性鹵化物可包拈順Γ烯二酸酐、順Γ烯二酸 及反丁烯二酸。較小比例之不飽和酸,達到約40轉耳%, 可由不包含可聚合的碳對碳鍵之二梭酸或多羧酸所取代。 其範例包括鄰酞酸、異酞酸、對酞酸、琥珀酸、己二酸、 ...........................................-.........................................裝…:...........訂.....................線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 等 !&.'' 一—.. 酸括 三包 笨醇 偏元 、 多 酸之 泊酯 琥聚 基備 甲製 、:«ϊ 酸用)' ::可酵 癸二 醇 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 丙 酵 乙 酵 酵 丙甘 為 、 稱醇 下 Μ 乙 0 - 括 包 醇 , 元 等多 油 由 可 其 醇 度 bb S 官 高 較 及 醇 四 醇 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210X297公釐) 3ϋ56ο2 Α6 Β6 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明(5 ) 式R ( Ο Η ) x表示,其中· K為具有2 - 1 0個碳原子之烷基,而 九為2至4之整數:較好是使用具有2全5個碳原子之烷基之 二元醇。 較好是二醇類選0高性能S醇類之族群,包括新戊二酵 (NPG)、],4 -環己二甲酵((:H D Μ )、2,2,4 -三甲基戊烷 -1,3 -戊二酵(Τ Μ P D > 及 2 -甲基-1,3 -丙二酵(H P D )'-製備聚酯與順丁烯二酸酐,附帶地異fe酸 亦在不尋常高 的酸值下(5 0至7 0 in g Κ ϋ H / g樹脂,而非習知1 0至3 0 ai g KOH/g樹脂)停止縮合作用。然後進行丙烯酸酯之改質。 本發明反應霈要:步驟並形成真正聚合物。首先反應-棰或多棰多记酸及一種或多棰多π酵Μ形成一聚酯聚合物 (Μ耳比約為1 : 1 )。在第:步驟(後聚合官能化作用)中, 以多元酸對内烯酸酯之比率約為2至1 0 : *將聚合物之殘 餘酸基與丙烯酸酯之環氧基反應· Μ此方式,將丙烯酸醋 併人本發明產物中。總之,使用環氧化物/酸反應以將丙 烯酸酷附至聚合物 樹脂糸統之單體組份包含可與不飽和聚酯共聚合之物質 。可與不飽和聚酯共聚合之乙烯系不飽和單體為最通常β勺 笨乙烯,但甲基笨乙烯亦可使用,以及丙烯酸酷及甲基丙 烯酸酯,例如,内烯酸甲酯、内烯酸乙酯、屮基丙烯酸甲 酯、甲基Μ烯酸乙酯等。 樹脂系統之低變形添加劑姐份包含熱塑性聚合物,在热 化反應時,其會造成相分離及孔隙性。低變肜添加劑為一 種當混合於不_和聚酯内並熟化時,導致多相糸統之物質 -7- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210x 297公釐) .............................. 爷::…:丨、耵;::::………線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明(G ) :可用作低變形添加劑之若f聚合物包括丙烯酸及甲基丙 烯酸酯之同元聚合物及共聚物酯酸纖維素丁酸酯、酯酸 乙烯酯同元聚合物及共聚物、自聚異鼠酸酯|較佳為二異 氰酸酯製備之聚胺甲酸乙酯、及聚醚多元酵、各種飽和聚 酯、聚己内_、笨乙烯-丁二烯共聚物、若千改質纖維素 ,及某棰烷基氧化物聚合物。上述低變形添加劑並非意圖 例示所有低變形添加劑而顯示物質之例,其已被使用Μ造 成.¾拟於低變形樹脂之多相形態。 樹脂系統之相容性組份包含一棰或多種物質,在熟化時 ,其可與反懕的不飽和聚幽i及單體相容者。相容性組份, 當加入不飽和聚酯/孽體姐合時,不會造成與低變形糸统 發生之所需微相分離;即,相容性姐份不會如同低變形添 加劑般作用。其他有用的相容性組份之範例為該等含有-棰或多種聚氧乙烷取代物之相容性姐份,如美國專利 5 , 0 8 9,5 4 4號所揭示。此等實例被意圖作為適當相容性組 份之例示性,而非缌拈性。 工蓋應I性. 實.例丄 將1 1 6 4 S丙二酵、3 5 0 g異酞酸、1 1 6 iU順Γ烯—:酸酐及 0 . 9 5 g甲笨Μ醞TH Q之1 0%溶液裝入·適於聚酯合成之4升反 應器内 < 將反應器加熱至2 0 () Τ'或肖到酸值達到3 0 - 3 5 m g Κ ϋ Η / g樹脂為止。然後,將反應器冷卻至1 5 0 Γ」 在 1 5 0 t 下,將 1 g 2,6 - ·.-第:·: - 4 -甲基笨酚(Β Μ T )、 0 . 0 0 5 g 1,4 -笨醌(P B U )、2 · 5 7 g H , Ν -二甲基苄胺(D Μ B A ) 一 8 一 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210x297公釐) .......................................................................... 裝......................訂 線 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A6 B6 五、發明説明(7 ) 加人熔融聚酯中然後,將]7 6 g甲基丙烯酸縮水甘油酯 加入端點酸值為Π mg KOH/g樹脂中再將樹脂溶解於約 1 7 0 0 g ffj B H A ' P B Q及T H (J抑制之笨乙烯内 Β Η A為3,5 -二-第三丁基-4 -羥基茴香醚· 复直么 將 1 0 1 5 s 2 -甲基-1,3 -丙二醇、5 . 0 5 g 哌啶、4 3 ] g 乙二 醇、6 1 fi g酞酸酐、]2 1 0 s順T烯二酸酐及1 2 4 g甲笨氫醞 1 0 %溶液裝入如莨例1之4升反應器内,加熱至2 0 (TC或I到 酸值具冇端點為5 2 mκ Κϋ H / g樹脂為止將反應器冷卻至 1 5 0 t ,將 〇 . 9 g B i!T . 0 . 0 5 g P B U、3 . 2 0 s [) Μ B A 及 1 9 6 g GMA加人端點酸值為3 1 mg K 0 II / g樹脂内 '然後,如實例1般 將樹脂稀釋於笨乙烯内 置®13 下表顯示-典型SMC調配物
典 M JII 成——1 量— 實例1或2之樹脂 100 觸媒 1.4 釋放劑 4.2 填充劑 215 增稠劑 3.7 ...................................................................................^......................-玎-.................._ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 體 單 料體二 顔載第 ο 9 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210x297公釐) 3ϋ5862 Α6 Β6 五、發明説明(G ) 壓縮模製零件丨系Μ各調配物用2 ?重量% 2 . 5 4 c m碎玻璃纖 維製成。典型零件包括閥Μ ·通氣管、散熱器支承物等 試驗發琨此f零件Μ刼高熱扭變溫度收縮率並具有能 力抗拒對鹼性介質之重複暴露1 使用此等新顆樹脂之另·優點為,零收縮系統之暗黑顔 料澱積作用成為可能· Μ往,零收縮系統最多僅提供淡菘 Μ染料之顔料澱積作用。琨由於較高反懕性,通常將1丨D Τ 降至無法接受位準之特殊添加劑可被使用•其會容許極佳 的顔料澱積作用 賞刿批物. 第一階段 成_份 2 -甲基-1 , 3 -丙二醇 乙:〔酵 酞酸酐 順丁烯:酸酐 哌啶 甲苯氫醌(T H Q ) 第--階段在2 0 2 F進行 垦 • 83 k 4.47kg 6.40kg 15.55 kg 52.47 g 3.30 g 到酸值為5 5 m g為止·每克 ................................................................................裝......................訂:................線 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 樹脂0 . 1 N氫氧化鉀(K ϋ Η )溶液及黏度(G a r d n e r - Η ο 1 t 2 / 1 樹脂/'甲笨)為3 5 1 / 1 0 0分鐘被達成。然後,將樹脂冷卻 1 2 0 1C並裝載第二階段的成份: 第二階段 成份. 量_ 10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210x297公釐) A6 B6 五、發明説明( 2 , 6 -二-第三丁基-4 -甲基笨酚(Β Η T ) 8 . G 7 g 1 , 4 -苯醌(P B Q ,) 0.52 g N , N -二甲基苄胺(D Μ B A ) 34.7 g 當保持溫度在1 2 0UC下時,在速率約為3 0 g / m i n F將甲基 丙烯酸縮水甘油酯(G M A )泵抽入反應器中: 成份_ 量 甲基丙烯酸縮水甘油酯 2 , 4 5 0 g 在完成G Μ A之加入後,將反應物保持在12 0 ’C F 3 0分鐘。 將醇酸稀釋至3 7重星%笨乙烯 趾JM JLU Ji 性 值 布魯克菲爾黏度(L V T / 3 / 3 0 ) 2 , 2 1 6 c p s 酸值(m g K 0丨丨/ g樹脂) 17.4 Μ Ά L·- ^ 第-階段 成份. 量 2 -甲基 - 1 , 3 -丙二醇 49.15kg 乙二醇 22.35kg 酞酸酐 32.00kg 順丁烯二酸酐 77.75 kg 哌啶 2 6 2 . 3 g 甲笨氫醌 16.4κ 第一階段在202 F進行,直到酸值為55mg為it 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 每克樹脂0 . 1 N氫氧化鉀(K () Η )溶液及黏度(G a r_ d n e r - Η ο 1 t 2 / 1樹脂/甲笨)為3 5 1 / 1 0 0分鐘被達成。然後,將樹脂冷 -11- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210X297公釐) 五、發明説明(1C)) A6 B6 卻至1 2 Ο C並装載第二階段的成份: 第二階段 敗J1L 量 2 , 6 -二-第三丁基-4 -甲基笨® ( Β Η T ) 43.3 g 1,4-苯醌(卩150) 2.60 g N , N -二甲基苄胺(D Μ B A ) 173.3s 當保持溫度在1 2 0 Τ’下時,在速率約為1 2 5 g / m i η T將甲 基丙烯酸縮水甘油酯(U M A )泵抽入反應器中: m 里… 甲基内烯酸縮水甘油酯 9.93kg {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在完成G Μ A之加人後,將反應物保持在1 2 0t? T 3 0分鐘 將醇酸稀釋至3 6 . 4重鍾$笨乙烯。 樹._脂.1虎.Ji. > 性」—. 布魯克菲爾黏度(L V T / 3 / 3 0 ) 酸值(m g K 0 Η / g樹脂)實Ι[_—胤I1&L物 下面調配物被發現可用來產生極黑 随1 實例4或5之樹脂 K r a t ο n D 1 1 1 8 X ( 3 5 % 笨乙烯内) (聚Γ二烯/聚笨乙烯成塊共聚物) P 1 a s t i c ο 1 〇 r s V S - 2 2 3 9 9 (顏料) Μ o ci i p e r S V 1 0 B (聚笨乙烯/聚醋IS ?乙烯酯 托聚物) 值 2 , 3 3 8 c p s 17.6 光澤零件: 最— 64.0 20 . 3 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4規格(210x297公釐) A6 B6 五、發明説明("Π ) 第三丁基-過笨甲酸酯(tBPB ) 1.2 硬脂酸鈣 5.0 CalwhiteH (碳酸鈣) 108.0 M a g D (氧化鎂) 3.0 结合上述提供Μ下結果於模製糊狀板(無玻璃增強物 SL’tL.. 收縮率(m Π S / ί n c h ) 1 · 2 IB i 1 s / i ri c h 膨脹 熱扭變溫度(A S T M D 6 4 8 ) 1 4 5 °C 美學: 顔料澱積作用 黑色 光澤 良好 ..............................................................................,裝:................訂....................線 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 -13 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)甲4规格(210x297公釐)
Claims (1)
- 呈8310U0丨號專利甶請案 請專利範圍修正太(8β年2月) ABCD 六、申請專利範圍1 . 一種供片狀模製複合物用之樹脂組合物,包含: U)—種不飽和聚酯,包含一種或多種多元酵及一種 或多種乙烯系不飽和多羧酸之縮聚產物·,及 (b)—種或多種可與該不飽和聚酯共聚合之丙烯酸縮 水甘油酯*其中丙烯酸舖水甘油酯係由下式表示 0 R1 ·II I R 2一0 一C一C=CH2 其中,為氫或具有1至5個碳原子之烷基,卩2為具有下 式之縮水甘油酯基 〇/\ CH2—CH—CH2- ; ^ 〇一 i 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 CH2—CH—CH2—R3 其中 * R3範圍為 C2H2CU-^C10KeCU-, 其中,W多元酸對丙烯酸酯為2至10:1之比率,將聚合 物之殘餘酸基與丙烯酸酯之環氣基反應。 2. 根撺甶請專利範圍第1項之組合物,其中L為氪或具有 本紙浪尺度逋用中國國家標準(CNS ) A4規格(210>α97公釐) δϋ5〇62 Α8 Β8 C8 D8六、申請專利範圍 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1至3個碳原子之烷基;1?2之範圍為C3H50-至C13H130s- * ΓΠ] R3 之 圍為 C2H2〇4_i£ Ci〇Ha〇4_ 。 3. 根撺申請專利範圍第1項之組合物,其中R ^為氫或甲基 * 师1?2 為 CsHsO-0 4. 根撺申請專利範圍第1項之組合物,其中丙烯酸縮水甘 油酯為甲基丙烯酸縮水甘油酯。 5 . 根撺申請專利範圍Μ 1項之姐合物,其中聚酯因與丙烯 酸縮水甘油酯共聚合而具有增加的反應性。 6 . 根據申請專利範圍Ml項之組合物,其中聚酯因與丙烯 酸縮水甘油酯共聚合而具有缯加的不飽和性。 7. 根據申請專利範圍第1項之組合物,其中聚酯具有殘酸 ,其中殘酸與丙烯酸締水甘油酯反應。 δ. 根據申請專利範圍第1項之組合物,其中多元醇由式 R(0H)x表示,其中R為具有2至10個碳原子之烷基,而X 為2至4之整數。 9. 根撺申請專利範圍第1項之組合物,其中多元酵由式 R(0 Η )2表示,其中R為具有2至5個碳原子之烷基。 10. 根撺申請專利範圍第1項之組合物,其中多元醇為新戊 二酵、1,4-環己二甲酵、2,2,4-三甲基戊烷-1-3-戊 二酵或2 -甲基-3,3-丙二醇。 11. 根據串請專利範圍第1項之組合物,其中二元醇為一種 合併物,其包括至少新戊二醇、1,4 -環己二甲酵、2, 2,4-三甲基戊烷-卜3-戊二醇或2-甲基-1,3-丙二酵之 -2- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 訂 各’ (請先閱讀背面之注意事項馮填寫本頁) Su5i>62 'll D8六、申請專利範圍 . 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 12. 根據审請專利範閩第8項之組合物,其中多元醇為一種 合併物,其包括至少新戊二酵、1,4-環己二甲醇、2, 2,4 -三甲基戊烷-1-3 -戊二醇或2 -甲基-1,3 -丙二醇之 —» Ο 13. 根撺申請專利範園第9項之組合物,其中多元醇為一種 合併物,其包括至少新戊二醇、1,4-環己二甲醇、2, 2* 4-三甲基戊烷-卜3-戊二醇或2 -甲基-1,3-丙二酵之 » 0 14. 根揀申請專利範圍第1項之組合物,其中多元醇為一種 乙二醇與2 -甲基-1,3 -丙二酵之合併物。 15. 根棟申請專利範圍第1項之組合物,其包括: (c) 一種或多種可與不筢和聚酯共聚合之乙烯糸不飽 和罝體。 1 β ·根據由請專利範圍Μ 1 5項之組合物,其包括: (d) —種或多種在熟化反懕時造成相分離及孔隙之低 翠形熱塑性聚合物。 17.根撺Φ請專利範圍第16項之組合物,其包括: l'e)—種或多種在熟化時可與反應的不飽和聚酯及葷 體相容之相容性組份。 1 S .根搏由請專利範圍第1項之組合物,包含: i a) —種不飽和聚酯,包含一種2 -甲基-1,3 -丙二醇 、乙二醇、馱酸酐及順丁烯二酸酐之縮聚產物;及 ib)可與該不筢和聚酯共聚合之甲基丙烯酸縮水甘油 酷。 -3- I 裝 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項茗填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 62305862 A8 B8 C8 D8 申請專利乾圍 共 磨 聚 與 可 括 包 其 物 合 組 之 項 8 n 第 圍 範 。 利烯 專乙 請笼 电之 據合 根聚 酸 殘 有 具 酯 聚。 中應 其反 ’ 酯 物油 合甘 組水 之縮 項酸 18烯 第丙 圍基 範甲 利與 專酸 請殘 串中 據其 根 , 種物 多合 或聚 c_& -Jl 種姓 1 塑 括熱 包形 其麥 , 低 物之 合隙 組孔 之及 項離 18分 第相 圍成 範造 利時 專應 請反 申化 搏熟 根在 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- 訂 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本纸伕尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規珞(210X 297公釐)
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