JPH09165253A - 珪酸カルシウム質抄造板及びその製造方法 - Google Patents
珪酸カルシウム質抄造板及びその製造方法Info
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- JPH09165253A JPH09165253A JP32465395A JP32465395A JPH09165253A JP H09165253 A JPH09165253 A JP H09165253A JP 32465395 A JP32465395 A JP 32465395A JP 32465395 A JP32465395 A JP 32465395A JP H09165253 A JPH09165253 A JP H09165253A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C04B28/18—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 mixtures of the silica-lime type
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価な生石灰を用いて予備反応等の製造工程
上の新たな処理を必要とせず、１０００℃で３時間加熱
した後の抄造方向の残存熱収縮率が３％以下とすること
が可能な珪酸カルシウム質抄造板並びにその製造方法を
提供する。 【解決手段】 生石灰、珪酸原料、補強繊維並びに二水
石膏を含有する混合物を出発原料とするスラリーを抄造
した後、オートクレーブ養生することにより、トバモラ
イト質のマトリックス中にＩＩ型無水石膏を含有し、１
０００℃で３時間加熱した後の抄造方向の残存熱収縮率
が３％以下の珪酸カルシウム質抄造板が得られる。
上の新たな処理を必要とせず、１０００℃で３時間加熱
した後の抄造方向の残存熱収縮率が３％以下とすること
が可能な珪酸カルシウム質抄造板並びにその製造方法を
提供する。 【解決手段】 生石灰、珪酸原料、補強繊維並びに二水
石膏を含有する混合物を出発原料とするスラリーを抄造
した後、オートクレーブ養生することにより、トバモラ
イト質のマトリックス中にＩＩ型無水石膏を含有し、１
０００℃で３時間加熱した後の抄造方向の残存熱収縮率
が３％以下の珪酸カルシウム質抄造板が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に建築用パネル
に使用される珪酸カルシウム質抄造板及びその製造方法
に関し、特に高温に加熱された後の残存熱収縮率が小さ
く、機械的強度にも優れた珪酸カルシウム質抄造板並び
に前記珪酸カルシウム質抄造板を安価に製造可能な製造
方法に関する。
に使用される珪酸カルシウム質抄造板及びその製造方法
に関し、特に高温に加熱された後の残存熱収縮率が小さ
く、機械的強度にも優れた珪酸カルシウム質抄造板並び
に前記珪酸カルシウム質抄造板を安価に製造可能な製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】珪酸
カルシウム質抄造板は耐火性や防火性、難燃性を備え、
しかも軽量であることから建築用パネルとして広く使用
されている。この珪酸カルシウム抄造板は、珪酸原料と
石灰原料とを主成分とし、必要に応じて補強繊維や凝集
剤等を配合してなる出発原料のスラリーを抄造法によっ
て成形し、得られた成形体をオートクレーブ中で養生す
ることにより製造されるのが一般的である。
カルシウム質抄造板は耐火性や防火性、難燃性を備え、
しかも軽量であることから建築用パネルとして広く使用
されている。この珪酸カルシウム抄造板は、珪酸原料と
石灰原料とを主成分とし、必要に応じて補強繊維や凝集
剤等を配合してなる出発原料のスラリーを抄造法によっ
て成形し、得られた成形体をオートクレーブ中で養生す
ることにより製造されるのが一般的である。
【０００３】上記の抄造法による製造方法において、石
灰原料としては従来より消石灰が主流であるが、一方に
おいて消石灰よりも安価な生石灰を利用することも望ま
れている。しかし、生石灰を使用した場合、スラリーの
濾水性が悪くなり、抄造によって成形するのが困難にな
るという欠点を抱えている。この濾水性を改善する製造
方法として、例えば、特公平５−５３７４６号公報に
は、生石灰と珪石とを含有するスラリーをオートクレー
ブ中で反応させて珪酸カルシウム結晶の二次粒子（球状
集塊物）を得て、この二次粒子と木質繊維とを含む水性
スラリーにカチオン性凝集剤及びアニオン性凝集剤を添
加して抄造する方法が開示されている。しかし、この方
法によれば、抄造可能になる程度にはスラリーの濾水性
が改善されるものの、得られる珪酸カルシウム質抄造板
は低密度で機械的強度が低く、建築用パネルに使用する
には抄造後に加圧成形する必要があり、工程数の増加に
伴う製造コストの上昇を招く。
灰原料としては従来より消石灰が主流であるが、一方に
おいて消石灰よりも安価な生石灰を利用することも望ま
れている。しかし、生石灰を使用した場合、スラリーの
濾水性が悪くなり、抄造によって成形するのが困難にな
るという欠点を抱えている。この濾水性を改善する製造
方法として、例えば、特公平５−５３７４６号公報に
は、生石灰と珪石とを含有するスラリーをオートクレー
ブ中で反応させて珪酸カルシウム結晶の二次粒子（球状
集塊物）を得て、この二次粒子と木質繊維とを含む水性
スラリーにカチオン性凝集剤及びアニオン性凝集剤を添
加して抄造する方法が開示されている。しかし、この方
法によれば、抄造可能になる程度にはスラリーの濾水性
が改善されるものの、得られる珪酸カルシウム質抄造板
は低密度で機械的強度が低く、建築用パネルに使用する
には抄造後に加圧成形する必要があり、工程数の増加に
伴う製造コストの上昇を招く。
【０００４】また、珪酸カルシウム質抄造板を建築用パ
ネルとして使用する場合、耐火性能に優れたものである
ことが望ましく、火災時の延焼の防止という点から加熱
時の熱収縮率が小さいものであることが望ましく、火災
時に目地が大きく開いたり、パネルに亀裂が生ずるのを
防ぐためには、１０００℃で３時間加熱した後の抄造方
向の残存熱収縮率が３％以下となるようにするのが望ま
しい。しかしながら、上記生石灰を石灰原料とする抄造
板、更には消石灰を石灰原料とする抄造板とも、必ずし
もこの要件を満足していない。
ネルとして使用する場合、耐火性能に優れたものである
ことが望ましく、火災時の延焼の防止という点から加熱
時の熱収縮率が小さいものであることが望ましく、火災
時に目地が大きく開いたり、パネルに亀裂が生ずるのを
防ぐためには、１０００℃で３時間加熱した後の抄造方
向の残存熱収縮率が３％以下となるようにするのが望ま
しい。しかしながら、上記生石灰を石灰原料とする抄造
板、更には消石灰を石灰原料とする抄造板とも、必ずし
もこの要件を満足していない。
【０００５】このように、従来の珪酸カルシウム質抄造
板は、石灰原料として安価な生石灰を使用しても製造に
関わるコストを要するために、そのコストメリットを十
分に生かしているとは言い難く、上述したように残存熱
収縮率の小さなものも少ない状況にある。本発明はこの
ような状況に鑑みてなされたものであり、安価な生石灰
を用いて予備反応等の製造工程上の新たな処理を必要と
せず、１０００℃で３時間加熱した後の抄造方向の残存
熱収縮率が３％以下の珪酸カルシウム質抄造板並びにそ
の製造方法を提供することを目的とする。
板は、石灰原料として安価な生石灰を使用しても製造に
関わるコストを要するために、そのコストメリットを十
分に生かしているとは言い難く、上述したように残存熱
収縮率の小さなものも少ない状況にある。本発明はこの
ような状況に鑑みてなされたものであり、安価な生石灰
を用いて予備反応等の製造工程上の新たな処理を必要と
せず、１０００℃で３時間加熱した後の抄造方向の残存
熱収縮率が３％以下の珪酸カルシウム質抄造板並びにそ
の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、出発原料に
二水石膏を所定量添加することにより、生石灰を使用し
てもスラリーの濾水性が悪化せず、また予備反応も不要
で、しかも得られた珪酸カルシウム質抄造板を１０００
℃で３時間加熱した後の抄造方向の残存熱収縮率が３％
以下となるようにするのが可能であることを見い出し、
本発明を完成するに至った。即ち、上記の目的は、本発
明の、（１）トバモライト質のマトリックス中にＩＩ型
無水石膏を含有し、１０００℃で３時間加熱した後の抄
造方向の残存熱収縮率が３％以下であることを特徴とす
る珪酸カルシウム質抄造板、（２）生石灰、珪酸原料、
補強繊維並びに二水石膏を含有する混合物を出発原料と
するスラリーを抄造した後、オートクレーブ養生するこ
とを特徴とする（１）に記載の珪酸カルシウム質抄造板
の製造方法、（３）前記出発原料における前記二水石膏
の配合量が、１〜４０重量％であることを特徴とする
（２）に記載の珪酸カルシウム質抄造板の製造方法、ま
たは、（４）前記生石灰が、二水石膏の存在下で消化さ
せた時のウェットボリュームとして１５０〜３５０ｃｃ
であることを特徴とする（２）または（３）に記載の珪
酸カルシウム質抄造板の製造方法、により達成される。
題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、出発原料に
二水石膏を所定量添加することにより、生石灰を使用し
てもスラリーの濾水性が悪化せず、また予備反応も不要
で、しかも得られた珪酸カルシウム質抄造板を１０００
℃で３時間加熱した後の抄造方向の残存熱収縮率が３％
以下となるようにするのが可能であることを見い出し、
本発明を完成するに至った。即ち、上記の目的は、本発
明の、（１）トバモライト質のマトリックス中にＩＩ型
無水石膏を含有し、１０００℃で３時間加熱した後の抄
造方向の残存熱収縮率が３％以下であることを特徴とす
る珪酸カルシウム質抄造板、（２）生石灰、珪酸原料、
補強繊維並びに二水石膏を含有する混合物を出発原料と
するスラリーを抄造した後、オートクレーブ養生するこ
とを特徴とする（１）に記載の珪酸カルシウム質抄造板
の製造方法、（３）前記出発原料における前記二水石膏
の配合量が、１〜４０重量％であることを特徴とする
（２）に記載の珪酸カルシウム質抄造板の製造方法、ま
たは、（４）前記生石灰が、二水石膏の存在下で消化さ
せた時のウェットボリュームとして１５０〜３５０ｃｃ
であることを特徴とする（２）または（３）に記載の珪
酸カルシウム質抄造板の製造方法、により達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る珪酸カルシウ
ム質抄造板およびその製造方法に関して詳細に説明す
る。本発明の出発原料は、生石灰、珪酸原料、補強繊維
並びに二水石膏を主成分として含有する混合物である。
ム質抄造板およびその製造方法に関して詳細に説明す
る。本発明の出発原料は、生石灰、珪酸原料、補強繊維
並びに二水石膏を主成分として含有する混合物である。
【０００８】前記珪素酸原料は、生石灰と反応してトバ
モライト質のマトリックスを形成する成分であり、従来
より珪酸カルシウム質抄造板の珪酸原料に用いられる物
質、例えば、珪石粉末や珪砂、珪藻土等を単独で、もし
くはこれらの混合物を好適に使用できる。
モライト質のマトリックスを形成する成分であり、従来
より珪酸カルシウム質抄造板の珪酸原料に用いられる物
質、例えば、珪石粉末や珪砂、珪藻土等を単独で、もし
くはこれらの混合物を好適に使用できる。
【０００９】前記補強繊維は、建築用パネルとして要求
される機械的強度を得るために添加される成分である。
この補強繊維も従来より珪酸カルシウム質抄造板に添加
されており、本発明においても同様に使用することがで
きる。例えば、パルプ（木質繊維）、耐アルカリ性ガラ
ス繊維、炭素繊維、有機合成繊維（例えばポリプロピレ
ン繊維、アラミド繊維等）等を単独で、もしくは併用し
て添加することができる。
される機械的強度を得るために添加される成分である。
この補強繊維も従来より珪酸カルシウム質抄造板に添加
されており、本発明においても同様に使用することがで
きる。例えば、パルプ（木質繊維）、耐アルカリ性ガラ
ス繊維、炭素繊維、有機合成繊維（例えばポリプロピレ
ン繊維、アラミド繊維等）等を単独で、もしくは併用し
て添加することができる。
【００１０】また、補強繊維に加えて充填材を適量添加
することで、機械的強度や耐熱性の更なる向上を図るこ
とができる。例えば、ウォラストナイトや炭酸カルシウ
ム、炭酸カルシウム、タルク等従来より珪酸カルシウム
質抄造板に使用されている充填材を添加することができ
る。
することで、機械的強度や耐熱性の更なる向上を図るこ
とができる。例えば、ウォラストナイトや炭酸カルシウ
ム、炭酸カルシウム、タルク等従来より珪酸カルシウム
質抄造板に使用されている充填材を添加することができ
る。
【００１１】本発明では、出発原料中に二水石膏を所定
量含有することを特徴とする。この二水石膏は、出発原
料を水と混合してスラリーとした時に、スラリーの濾水
性を改善する作用を有する。この理由は明確ではない
が、出発原料を水と混合した際に、二水石膏が水中に溶
解または分散して存在することにより、生石灰の消化生
成物である消石灰のウェットボリュームが二水石膏を含
まない水と混合した場合に比べて小さくなり、このこと
がスラリーの性状に何らかの影響を与えるものと考えら
れる。尚、上記ウェットボリュームとは、生石灰を２０
重量％の石灰乳が得られるような水量で消化させ、２４
時間放置した後の沈降体積と定義される。この消石灰と
した時のウェットボリュームは、１５０〜３５０ｃｃの
範囲が好ましいことが実験的に求められた。特に、ウェ
ットボリュームが３５０ｃｃよりも大きくなるとスラリ
ーの水はけが悪くなり抄造できなくなる。また、１５０
ｃｃよりも小さい時には、スラリーの水はけは良くなる
が、抄造板の地合いが悪くなることや、密度が高くなり
過ぎるなどの問題が生ずるため好ましくない。
量含有することを特徴とする。この二水石膏は、出発原
料を水と混合してスラリーとした時に、スラリーの濾水
性を改善する作用を有する。この理由は明確ではない
が、出発原料を水と混合した際に、二水石膏が水中に溶
解または分散して存在することにより、生石灰の消化生
成物である消石灰のウェットボリュームが二水石膏を含
まない水と混合した場合に比べて小さくなり、このこと
がスラリーの性状に何らかの影響を与えるものと考えら
れる。尚、上記ウェットボリュームとは、生石灰を２０
重量％の石灰乳が得られるような水量で消化させ、２４
時間放置した後の沈降体積と定義される。この消石灰と
した時のウェットボリュームは、１５０〜３５０ｃｃの
範囲が好ましいことが実験的に求められた。特に、ウェ
ットボリュームが３５０ｃｃよりも大きくなるとスラリ
ーの水はけが悪くなり抄造できなくなる。また、１５０
ｃｃよりも小さい時には、スラリーの水はけは良くなる
が、抄造板の地合いが悪くなることや、密度が高くなり
過ぎるなどの問題が生ずるため好ましくない。
【００１２】また、二水石膏はオートクレーブ養生によ
りＩＩ型無水石膏に転化し、珪酸カルシウム質抄造板の
トバモライト質マトリックス中に一様に分散して抄造板
の機械的強度や耐熱性の向上（１０００℃で３時間加熱
した後の抄造方向の残存熱収縮率が３％以下となるよう
にすること）、更には吸水寸法変化率０．１％以下とい
う寸法安定性に寄与する。従って、出発原料中の二水石
膏の配合量は、上記のウェットボリュームを低下させる
のに必要な量と、抄造板とした時の機械的強度や耐熱
性、寸法安定性を付与するために必要な量とが規定され
る。本発明者らによれば、二水石膏は出発原料中に１〜
４０重量％の範囲で配合することが好ましいことが実験
的に求められた。
りＩＩ型無水石膏に転化し、珪酸カルシウム質抄造板の
トバモライト質マトリックス中に一様に分散して抄造板
の機械的強度や耐熱性の向上（１０００℃で３時間加熱
した後の抄造方向の残存熱収縮率が３％以下となるよう
にすること）、更には吸水寸法変化率０．１％以下とい
う寸法安定性に寄与する。従って、出発原料中の二水石
膏の配合量は、上記のウェットボリュームを低下させる
のに必要な量と、抄造板とした時の機械的強度や耐熱
性、寸法安定性を付与するために必要な量とが規定され
る。本発明者らによれば、二水石膏は出発原料中に１〜
４０重量％の範囲で配合することが好ましいことが実験
的に求められた。
【００１３】本発明に係る珪酸カルシウム質抄造板は、
上記の出発原料を水に混合してスラリーとし、このスラ
リーを抄造してトバモライト生成条件でオートクレーブ
養生することにより得られる。ここで、スラリー濃度や
抄造条件、養生温度、養生時間等は従来の珪酸カルシウ
ム質抄造板の製造方法と同等で構わない。そして、得ら
れる珪酸カルシウム質抄造板は、１０００℃で３時間加
熱した後の抄造方向の残存熱収縮率が３％以下となる。
また、吸水寸法変化率が０．１％以下に抑えられ、建築
用パネルとして好適に使用できる。
上記の出発原料を水に混合してスラリーとし、このスラ
リーを抄造してトバモライト生成条件でオートクレーブ
養生することにより得られる。ここで、スラリー濃度や
抄造条件、養生温度、養生時間等は従来の珪酸カルシウ
ム質抄造板の製造方法と同等で構わない。そして、得ら
れる珪酸カルシウム質抄造板は、１０００℃で３時間加
熱した後の抄造方向の残存熱収縮率が３％以下となる。
また、吸水寸法変化率が０．１％以下に抑えられ、建築
用パネルとして好適に使用できる。
【００１４】以下の実施例により、本発明を更に説明す
る。 （実施例）第１表に示す出発原料を水に混合してスラリ
ーを調製した。実施例１及び２で用いた生石灰は、メル
ツ炉焼成軟焼生石灰（１００メッシュアンダー）であ
る。また、比較例１及び２で用いた消石灰は市販品であ
る。それぞれの消石灰ウェットボリューム（ｃｃ）及び
スラリーの濾水度（ｃｃ）を第１表に示す。
る。 （実施例）第１表に示す出発原料を水に混合してスラリ
ーを調製した。実施例１及び２で用いた生石灰は、メル
ツ炉焼成軟焼生石灰（１００メッシュアンダー）であ
る。また、比較例１及び２で用いた消石灰は市販品であ
る。それぞれの消石灰ウェットボリューム（ｃｃ）及び
スラリーの濾水度（ｃｃ）を第１表に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】そして、スラリーを抄造し、オートクレー
ブ養生して珪酸カルシウム質抄造板を得た。オートクレ
ーブ養生は、圧力９ｋｇｆ／ｃｍ2 、温度１７９℃で８
時間行った。得られた抄造板について、嵩密度（ｇ／ｃ
ｍ3 ）、吸水寸法変化率（抄造方向；％）、曲げ強度
（抄造方向；ｋｇｆ／ｃｍ2 ）並びに残存熱収縮率（抄
造方向；％）を測定した。尚、嵩密度、曲げ強度及び残
存熱収縮率の測定は、ＪＩＳＡ ９５１０に準拠（但
し、残存熱収縮率は１０００℃で３時間加熱）して行っ
た。測定結果を第１表に示す。第１表から、本発明に係
る珪酸カルシウム質抄造板は、従来の消石灰を用いた場
合と同等の抄造性や曲げ強度を有するとともに、残存熱
収縮率（３％以下）や吸水寸法変化率（０．１％以下）
については、消石灰からなる抄造板に比べても優れてい
ることがわかる。更に、比較例３に示すように、生石灰
を用いた場合でも、消石灰とした時のウェットボリュー
ムが本発明の規定外（４７０ｃｃ）で、二水石膏を含ま
ない出発原料では、スラリーの濾水性が悪く、抄造でき
なかった。
ブ養生して珪酸カルシウム質抄造板を得た。オートクレ
ーブ養生は、圧力９ｋｇｆ／ｃｍ2 、温度１７９℃で８
時間行った。得られた抄造板について、嵩密度（ｇ／ｃ
ｍ3 ）、吸水寸法変化率（抄造方向；％）、曲げ強度
（抄造方向；ｋｇｆ／ｃｍ2 ）並びに残存熱収縮率（抄
造方向；％）を測定した。尚、嵩密度、曲げ強度及び残
存熱収縮率の測定は、ＪＩＳＡ ９５１０に準拠（但
し、残存熱収縮率は１０００℃で３時間加熱）して行っ
た。測定結果を第１表に示す。第１表から、本発明に係
る珪酸カルシウム質抄造板は、従来の消石灰を用いた場
合と同等の抄造性や曲げ強度を有するとともに、残存熱
収縮率（３％以下）や吸水寸法変化率（０．１％以下）
については、消石灰からなる抄造板に比べても優れてい
ることがわかる。更に、比較例３に示すように、生石灰
を用いた場合でも、消石灰とした時のウェットボリュー
ムが本発明の規定外（４７０ｃｃ）で、二水石膏を含ま
ない出発原料では、スラリーの濾水性が悪く、抄造でき
なかった。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
生石灰を用いても、予備反応等の製造工程上の新たな処
理を必要とせず、１０００℃で３時間加熱した後の抄造
方向の残存熱収縮率が３％以下の珪酸カルシウム質抄造
板を安価に得ることができる。
生石灰を用いても、予備反応等の製造工程上の新たな処
理を必要とせず、１０００℃で３時間加熱した後の抄造
方向の残存熱収縮率が３％以下の珪酸カルシウム質抄造
板を安価に得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 14:08） 111:28
Claims (4)
- 【請求項１】 トバモライト質のマトリックス中にＩＩ
型無水石膏を含有し、１０００℃で３時間加熱した後の
抄造方向の残存熱収縮率が３％以下であることを特徴と
する珪酸カルシウム質抄造板。 - 【請求項２】 生石灰、珪酸原料、補強繊維並びに二水
石膏を含有する混合物を出発原料とするスラリーを抄造
した後、オートクレーブ養生することを特徴とする請求
項１に記載の珪酸カルシウム質抄造板の製造方法。 - 【請求項３】 前記出発原料における前記二水石膏の配
合量が、１〜４０重量％であることを特徴とする請求項
２に記載の珪酸カルシウム質抄造板の製造方法。 - 【請求項４】 前記生石灰が、二水石膏の存在下で消化
させた時のウェットボリュームとして１５０〜３５０ｃ
ｃであることを特徴とする請求項２または３に記載の珪
酸カルシウム質抄造板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32465395A JPH09165253A (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 珪酸カルシウム質抄造板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32465395A JPH09165253A (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 珪酸カルシウム質抄造板及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09165253A true JPH09165253A (ja) | 1997-06-24 |
Family
ID=18168234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32465395A Pending JPH09165253A (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 珪酸カルシウム質抄造板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09165253A (ja) |
-
1995
- 1995-12-13 JP JP32465395A patent/JPH09165253A/ja active Pending
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