JPH061677A - 軽量セメント複合材料 - Google Patents
軽量セメント複合材料Info
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- JPH061677A JPH061677A JP16737592A JP16737592A JPH061677A JP H061677 A JPH061677 A JP H061677A JP 16737592 A JP16737592 A JP 16737592A JP 16737592 A JP16737592 A JP 16737592A JP H061677 A JPH061677 A JP H061677A
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
-
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- C04B16/00—Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B16/04—Macromolecular compounds
- C04B16/08—Macromolecular compounds porous, e.g. expanded polystyrene beads or microballoons
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- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
- C04B2111/00129—Extrudable mixtures
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 セメントに圧縮強度、曲げ強度、圧縮回復性
に優れた多泡質の塩化ビニリデン系樹脂発泡粒子を混合
することにより、混練、成形時に発泡粒子がつぶれや破
損されずに安定した気泡を持って軽量化を達成する軽量
セメント複合材料を提供する。 【構成】 セメント、塩化ビニリデン系樹脂発泡粒子と
水及び界面活性剤や補強繊維等の必要な添加物を混練す
る。該軽量セメント複合材料を押し出し成形機により成
形し、その成形体を予備硬化後、養生すれば建材として
用いる成形体が得られる。
に優れた多泡質の塩化ビニリデン系樹脂発泡粒子を混合
することにより、混練、成形時に発泡粒子がつぶれや破
損されずに安定した気泡を持って軽量化を達成する軽量
セメント複合材料を提供する。 【構成】 セメント、塩化ビニリデン系樹脂発泡粒子と
水及び界面活性剤や補強繊維等の必要な添加物を混練す
る。該軽量セメント複合材料を押し出し成形機により成
形し、その成形体を予備硬化後、養生すれば建材として
用いる成形体が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は軽量セメント複合材料で
あり、一般的な建材の内装材、外装材だけでなく、クリ
ーンルーム等の特殊な用途にも用いられる軽量セメント
複合材料に関するものである。
あり、一般的な建材の内装材、外装材だけでなく、クリ
ーンルーム等の特殊な用途にも用いられる軽量セメント
複合材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、セメント材料の軽量方法として
は、気泡連行剤や過酸化水素のようなガス発生剤やアル
ミ、マグネシウム等の金属粉末による気泡発生法があ
る。しかしながら、気泡が安定されていないため混練、
加工の際に気泡が削減しやすいため、目的の軽量化を達
成するのが困難である。また、軽量骨剤としてパーライ
ト、シラスバルーン等の無機発泡体を混和しているもの
もある。しかし、混練の際に破壊しやすく、満足の行く
ものでない。この破壊防止のため木炭やパルプを混合す
るものもあるが成形体の強度が低下する。最近、気泡を
安定にするため、軽量材としてセメントに発泡ビーズを
混和させているものが使われている。その中でも発泡ス
チレンビーズが汎用的に使用されている。しかしなが
ら、発泡スチレンビーズは粒子の強度が小さいため混練
の際につぶれたり、破損したりするので成形が困難であ
ったり希望する物性の材料が得られていないのが現状で
ある。
は、気泡連行剤や過酸化水素のようなガス発生剤やアル
ミ、マグネシウム等の金属粉末による気泡発生法があ
る。しかしながら、気泡が安定されていないため混練、
加工の際に気泡が削減しやすいため、目的の軽量化を達
成するのが困難である。また、軽量骨剤としてパーライ
ト、シラスバルーン等の無機発泡体を混和しているもの
もある。しかし、混練の際に破壊しやすく、満足の行く
ものでない。この破壊防止のため木炭やパルプを混合す
るものもあるが成形体の強度が低下する。最近、気泡を
安定にするため、軽量材としてセメントに発泡ビーズを
混和させているものが使われている。その中でも発泡ス
チレンビーズが汎用的に使用されている。しかしなが
ら、発泡スチレンビーズは粒子の強度が小さいため混練
の際につぶれたり、破損したりするので成形が困難であ
ったり希望する物性の材料が得られていないのが現状で
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は気泡を安定に
するため発泡ビーズを用い、且つ上記従来品の欠点を解
決するもので、混練や成形時に発泡粒子がつぶれや破損
されずに安定した軽量化を達成する軽量セメント複合材
料を提供するものである。
するため発泡ビーズを用い、且つ上記従来品の欠点を解
決するもので、混練や成形時に発泡粒子がつぶれや破損
されずに安定した軽量化を達成する軽量セメント複合材
料を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、圧縮強度、曲げ強度、圧縮回復性に優れた多泡質の
塩化ビニリデン系樹脂発泡粒子をセメントに混合した軽
量セメント複合材料を採用する。塩化ビニリデン系樹脂
発泡ビーズとは、非晶質の塩化ビニリデン共重合体に発
泡剤を含浸したビーズを、発泡させて得られるビーズを
言う。非晶質の塩化ビニリデン共重合体とは、塩化ビニ
リデンが１０重量％以上、８５重量％以下、共重合可能
なモノマーが１５重量％以上、９０重量％以下からなる
共重合体である。塩化ビニリデンが１０重量％未満であ
ると、強度が低下する。８５重量％を越えると塩化ビニ
リデン共重合体は、結晶性となり発泡性が低下する。
め、圧縮強度、曲げ強度、圧縮回復性に優れた多泡質の
塩化ビニリデン系樹脂発泡粒子をセメントに混合した軽
量セメント複合材料を採用する。塩化ビニリデン系樹脂
発泡ビーズとは、非晶質の塩化ビニリデン共重合体に発
泡剤を含浸したビーズを、発泡させて得られるビーズを
言う。非晶質の塩化ビニリデン共重合体とは、塩化ビニ
リデンが１０重量％以上、８５重量％以下、共重合可能
なモノマーが１５重量％以上、９０重量％以下からなる
共重合体である。塩化ビニリデンが１０重量％未満であ
ると、強度が低下する。８５重量％を越えると塩化ビニ
リデン共重合体は、結晶性となり発泡性が低下する。
【０００５】共重合可能なモノマーとしては塩化ビニ
ル、（メタ）アクリロニトリル、スチレン、α−メチル
スチレン、およびアクリル酸メチルといったアクリル酸
エステル類、メタアクリル酸メチルといったメタアクリ
ル酸エステル類、Ｎ−フェニルマレイミドといったＮ−
置換マレイミド等が挙げられる。これらは単独、もしく
は２種以上を組み合わせて用いてもよい。
ル、（メタ）アクリロニトリル、スチレン、α−メチル
スチレン、およびアクリル酸メチルといったアクリル酸
エステル類、メタアクリル酸メチルといったメタアクリ
ル酸エステル類、Ｎ−フェニルマレイミドといったＮ−
置換マレイミド等が挙げられる。これらは単独、もしく
は２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０００６】また、塩化ビニリデン共重合体を架橋構造
にしてもよい。架橋構造を持たせると発泡体の独立気泡
に富み、発泡成形性は向上する。架橋剤としては、ジビ
ニルベンゼン、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アク
リレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリ
レート、エチレングリコール系ジ（メタ）アクリレー
ト、プロピレングリコール系ジ（メタ）アクリレート等
を挙げることができる。
にしてもよい。架橋構造を持たせると発泡体の独立気泡
に富み、発泡成形性は向上する。架橋剤としては、ジビ
ニルベンゼン、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アク
リレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリ
レート、エチレングリコール系ジ（メタ）アクリレー
ト、プロピレングリコール系ジ（メタ）アクリレート等
を挙げることができる。
【０００７】重合方法としては公知の重合方法、例えば
懸濁重合、乳化重合、溶液重合、塊状重合等の中から任
意の方法を用いて製造することができる。重合開始剤と
しては公知のラジカル開始剤が使用できる。発泡剤とし
ては、例えばプロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン
等の脂肪族炭化水素類、塩化メチル、塩化エチル、塩化
メチレン等の塩素化炭化水素類、モノクロロジフルオロ
エタン、トリフロロエタン、ジフロロエタン、ジクロロ
トリフロロエタン、１，１−ジクロロ−１フロロエタ
ン、２，２−ジクロロ−１，１，１トリフロロエタン、
１，１，１，２−テトラフロロエタン等のフッ素化炭化
水素類およびこれらの混合物が使用できる。
懸濁重合、乳化重合、溶液重合、塊状重合等の中から任
意の方法を用いて製造することができる。重合開始剤と
しては公知のラジカル開始剤が使用できる。発泡剤とし
ては、例えばプロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン
等の脂肪族炭化水素類、塩化メチル、塩化エチル、塩化
メチレン等の塩素化炭化水素類、モノクロロジフルオロ
エタン、トリフロロエタン、ジフロロエタン、ジクロロ
トリフロロエタン、１，１−ジクロロ−１フロロエタ
ン、２，２−ジクロロ−１，１，１トリフロロエタン、
１，１，１，２−テトラフロロエタン等のフッ素化炭化
水素類およびこれらの混合物が使用できる。
【０００８】以上の塩化ビニリデン系発泡粒子は、例え
ば、特公昭６３−３３７８１号公報、特公昭６３−３３
７８２号公報、特開昭６３−１７０４３５号公報および
特願平２−１９９１２５号公報に記載されたものを言
う。発泡粒子を得る方法としては、発泡剤を含有した樹
脂粒子を蒸気、熱水、熱風等の加熱媒体で加熱すると簡
単に多泡質の発泡粒子が得られる。加熱する条件として
は、目標とする発泡倍率に応じて選択される。使用する
発泡ビーズの発泡倍率としては、１０〜５０倍のものが
良好である。粒径の調整は発泡前の粒子の粒径と発泡倍
率より決定される。
ば、特公昭６３−３３７８１号公報、特公昭６３−３３
７８２号公報、特開昭６３−１７０４３５号公報および
特願平２−１９９１２５号公報に記載されたものを言
う。発泡粒子を得る方法としては、発泡剤を含有した樹
脂粒子を蒸気、熱水、熱風等の加熱媒体で加熱すると簡
単に多泡質の発泡粒子が得られる。加熱する条件として
は、目標とする発泡倍率に応じて選択される。使用する
発泡ビーズの発泡倍率としては、１０〜５０倍のものが
良好である。粒径の調整は発泡前の粒子の粒径と発泡倍
率より決定される。
【０００９】使用するセメントとしては、一般的なもの
でよい。ポルトランドセメント、高炉セメント、アルミ
ナセメントなど公知のセメントがいずれも使用できる。
セメントと塩化ビニリデン系樹脂発泡粒子の混合度合い
はセメント１００部に対して０．１部〜３０部が良好で
ある。塩化ビニリデン系樹脂発泡粒子の添加量が０．１
部未満であると、十分な軽量化は達成されない。３０部
を越えると本発明の複合材料より得られる成形体の強度
が低下する。
でよい。ポルトランドセメント、高炉セメント、アルミ
ナセメントなど公知のセメントがいずれも使用できる。
セメントと塩化ビニリデン系樹脂発泡粒子の混合度合い
はセメント１００部に対して０．１部〜３０部が良好で
ある。塩化ビニリデン系樹脂発泡粒子の添加量が０．１
部未満であると、十分な軽量化は達成されない。３０部
を越えると本発明の複合材料より得られる成形体の強度
が低下する。
【００１０】また、目的に応じてこのセメント混合物に
必要な添加剤をまぜる。一般的に分散性の向上と粘度、
流動性の調整をするため、界面活性剤を添加する。界面
活性剤は、スルホン酸系塩や高級多価アルコール系の界
面活性剤とメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロ
ース等のセルロース誘導体の混合物を使用する。曲げ強
度、衝撃強度等の動的な強度を向上するためには補強繊
維を添加する。補強繊維は、アクリル樹脂、ポリプロピ
レン、ポリエチレン、ポリエステル、ビニロン樹脂、塩
化ビニリデン系樹脂等の一般的な合成樹脂の繊維が用い
られる。又、上記軽量セメント複合材料を用いた成形品
の製造方法としては、まずセメントと塩化ビニリデン系
樹脂発泡粒子と水及び上記に示した必要な添加剤を混練
する。次に押し出し機により成形品を成形し、予備硬化
する。最後に養生してものを製品とする。
必要な添加剤をまぜる。一般的に分散性の向上と粘度、
流動性の調整をするため、界面活性剤を添加する。界面
活性剤は、スルホン酸系塩や高級多価アルコール系の界
面活性剤とメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロ
ース等のセルロース誘導体の混合物を使用する。曲げ強
度、衝撃強度等の動的な強度を向上するためには補強繊
維を添加する。補強繊維は、アクリル樹脂、ポリプロピ
レン、ポリエチレン、ポリエステル、ビニロン樹脂、塩
化ビニリデン系樹脂等の一般的な合成樹脂の繊維が用い
られる。又、上記軽量セメント複合材料を用いた成形品
の製造方法としては、まずセメントと塩化ビニリデン系
樹脂発泡粒子と水及び上記に示した必要な添加剤を混練
する。次に押し出し機により成形品を成形し、予備硬化
する。最後に養生してものを製品とする。
【００１１】なお、本発明で使用した物性値は以下の評
価方法により測定した値を示している。 ・圧縮強度：ＡＳＴＭ Ｄ−１６２１に基づく。 ・曲げ強度：ＪＩＳ−Ａ−９５１１に基づく
価方法により測定した値を示している。 ・圧縮強度：ＡＳＴＭ Ｄ−１６２１に基づく。 ・曲げ強度：ＪＩＳ−Ａ−９５１１に基づく
【００１２】
【実施例】以下本発明の塩化ビニリデン系発泡粒子を用
いた軽量セメント複合材料を更に詳しく説明する。
いた軽量セメント複合材料を更に詳しく説明する。
【００１３】
【実施例１】予備検討としてセメント１００部と塩化ビ
ニリデン系樹脂発泡粒子（発泡倍率３５倍）２部を混合
ミキサーに添加し、３０００ｒｐｍにより５分混合す
る。使用した塩化ビニリデン系発泡粒子は、示差走査熱
量計により実質融解ピークの出ない非晶質の塩化ビニリ
デン５０部、アクリロニトリル２０部、スチレン３０
部、ジビニルベンゼン０．０５部よりなる樹脂粒子を、
モノクロロジフルオロエタンの発泡剤により発泡した発
泡粒子である。その状態を観察したところ発泡粒子のつ
ぶれや破損はほとんど観察されなかった。次にセメント
１００部、塩化ビニリデン系樹脂発泡粒子（発泡倍率３
５倍）２部、補強繊維としてビニロン繊維を１部、無機
骨材３５部、界面活性材としてメチルセルロース／ナフ
タリンスルホン酸塩を１部／０．２部の混合物をそれぞ
れ混合ミキサーに添加し、３０００ｒｐｍにより５分混
合する。その状態を観察したところ発泡粒子のつぶれや
破損はほとんど観察されなかった。次にこの混合物に水
を３０部加え、更に３０００ｒｐｍにより３分攪拌を行
い混練物を得た。この状態でも発泡粒子は安定であっ
た。
ニリデン系樹脂発泡粒子（発泡倍率３５倍）２部を混合
ミキサーに添加し、３０００ｒｐｍにより５分混合す
る。使用した塩化ビニリデン系発泡粒子は、示差走査熱
量計により実質融解ピークの出ない非晶質の塩化ビニリ
デン５０部、アクリロニトリル２０部、スチレン３０
部、ジビニルベンゼン０．０５部よりなる樹脂粒子を、
モノクロロジフルオロエタンの発泡剤により発泡した発
泡粒子である。その状態を観察したところ発泡粒子のつ
ぶれや破損はほとんど観察されなかった。次にセメント
１００部、塩化ビニリデン系樹脂発泡粒子（発泡倍率３
５倍）２部、補強繊維としてビニロン繊維を１部、無機
骨材３５部、界面活性材としてメチルセルロース／ナフ
タリンスルホン酸塩を１部／０．２部の混合物をそれぞ
れ混合ミキサーに添加し、３０００ｒｐｍにより５分混
合する。その状態を観察したところ発泡粒子のつぶれや
破損はほとんど観察されなかった。次にこの混合物に水
を３０部加え、更に３０００ｒｐｍにより３分攪拌を行
い混練物を得た。この状態でも発泡粒子は安定であっ
た。
【００１４】調整した混練物を真空押し出し成形機によ
り成形した。成形機により成形した成形体を３０〜４０
℃の養生室（相対湿度９０％）に８時間放置し、予備硬
化する。次に温度を６０℃に上げ１２時間養生して成形
体を得る。得られた成形体の比重は１，４であり、外観
上異常は見られなかった。この成形体を割り、発泡体の
状態を観察したところ、添加した塩化ビニリデン系樹脂
発泡粒子のつぶれや破損は観察されなかった。
り成形した。成形機により成形した成形体を３０〜４０
℃の養生室（相対湿度９０％）に８時間放置し、予備硬
化する。次に温度を６０℃に上げ１２時間養生して成形
体を得る。得られた成形体の比重は１，４であり、外観
上異常は見られなかった。この成形体を割り、発泡体の
状態を観察したところ、添加した塩化ビニリデン系樹脂
発泡粒子のつぶれや破損は観察されなかった。
【００１５】
【比較例１】実施例１と同様にして発泡スチレンビーズ
を用いて、予備検討を行った。セメント１００部と発泡
スチレンビーズ（発泡倍率３５倍）２部を混合ミキサ−
に添加し、３０００ｒｐｍにより５分混合した。混合後
の発泡粒子の状態を観察したところ発泡粒子のつぶれや
破損が観察された。
を用いて、予備検討を行った。セメント１００部と発泡
スチレンビーズ（発泡倍率３５倍）２部を混合ミキサ−
に添加し、３０００ｒｐｍにより５分混合した。混合後
の発泡粒子の状態を観察したところ発泡粒子のつぶれや
破損が観察された。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、セメントと圧縮強度、曲げ強
度が高く、圧縮回復性に優れた塩化ビニリデン系樹脂発
泡粒子を必須成分とする軽量セメント複合材に関するも
のであり、混練や成形時に発泡粒子のつぶれや破壊を起
こさずに安定した軽量化を達成することができる。
度が高く、圧縮回復性に優れた塩化ビニリデン系樹脂発
泡粒子を必須成分とする軽量セメント複合材に関するも
のであり、混練や成形時に発泡粒子のつぶれや破壊を起
こさずに安定した軽量化を達成することができる。
【００１７】塩化ビニリデン系樹脂発泡粒子は発泡スチ
レン粒子より強度に優れているため、混練の際に発泡粒
子のつぶれや破損がない。また、押し出し機での成形時
にも同様なつぶれや破損をしにくいため、非常に成形し
やすい。それぞれの粒子強度を発泡成形体の強度より比
較すると、発泡倍率３５倍の発泡スチレン成形品の５％
圧縮時の圧縮強度は１．８ｋｇ／ｃｍ2 、曲げ強度は
５．０ｋｇ／ｃｍ2 に対し、同発泡倍率の塩化ビニリデ
ン系樹脂発泡成形体では、５％圧縮時の圧縮強度２．０
ｋｇ／ｃｍ2 、曲げ強度６．５ｋｇ／ｃｍ2 を示し、強
度に優れていることがわかる。また、７０％圧縮後の回
復率も発泡スチレン粒子が４０％に対し、塩化ビニリデ
ン系発泡粒子は７５％を示し、圧縮回復性にも優れてい
ることがわかる。
レン粒子より強度に優れているため、混練の際に発泡粒
子のつぶれや破損がない。また、押し出し機での成形時
にも同様なつぶれや破損をしにくいため、非常に成形し
やすい。それぞれの粒子強度を発泡成形体の強度より比
較すると、発泡倍率３５倍の発泡スチレン成形品の５％
圧縮時の圧縮強度は１．８ｋｇ／ｃｍ2 、曲げ強度は
５．０ｋｇ／ｃｍ2 に対し、同発泡倍率の塩化ビニリデ
ン系樹脂発泡成形体では、５％圧縮時の圧縮強度２．０
ｋｇ／ｃｍ2 、曲げ強度６．５ｋｇ／ｃｍ2 を示し、強
度に優れていることがわかる。また、７０％圧縮後の回
復率も発泡スチレン粒子が４０％に対し、塩化ビニリデ
ン系発泡粒子は７５％を示し、圧縮回復性にも優れてい
ることがわかる。
【００１８】塩化ビニリデン系樹脂発泡粒子は断熱性能
にも優れているため、発泡粒子の混合度合いにより容易
に断熱性を付与することもできる。従って、建築物等の
外装材や内装材に適している。また、塩化ビニリデン系
樹脂発泡粒子は低油性、耐薬品性にも優れているので、
本発明の軽量セメント複合材料からなる成形体に直接塗
装できる。一般的な建材以外としてクリーンルームの外
装材や内装材、ガソリン等の油類の漏洩の可能性のある
一般道路、レース用道路、航空路の滑走路、ＬＰＧタン
クの基礎に適しており、また工場敷地、ガソリンスタン
ド敷地にも最適である。
にも優れているため、発泡粒子の混合度合いにより容易
に断熱性を付与することもできる。従って、建築物等の
外装材や内装材に適している。また、塩化ビニリデン系
樹脂発泡粒子は低油性、耐薬品性にも優れているので、
本発明の軽量セメント複合材料からなる成形体に直接塗
装できる。一般的な建材以外としてクリーンルームの外
装材や内装材、ガソリン等の油類の漏洩の可能性のある
一般道路、レース用道路、航空路の滑走路、ＬＰＧタン
クの基礎に適しており、また工場敷地、ガソリンスタン
ド敷地にも最適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 16:08 2102−4Ｇ 16:06 Ｂ 2102−4Ｇ 14:02 Ｚ 2102−4Ｇ 24:24） Ｂ 2102−4Ｇ
Claims (1)
- 【請求項１】 セメントと多泡質から成る塩化ビニリデ
ン系樹脂発泡粒子を必須成分とした混合体からなる軽量
セメント複合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16737592A JPH061677A (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | 軽量セメント複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16737592A JPH061677A (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | 軽量セメント複合材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH061677A true JPH061677A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=15848552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16737592A Withdrawn JPH061677A (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | 軽量セメント複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061677A (ja) |
-
1992
- 1992-06-25 JP JP16737592A patent/JPH061677A/ja not_active Withdrawn
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