JP2509451B2 - ガラス粉体を原料に用いた焼結焼成体 - Google Patents
ガラス粉体を原料に用いた焼結焼成体Info
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- JP2509451B2 JP2509451B2 JP5224164A JP22416493A JP2509451B2 JP 2509451 B2 JP2509451 B2 JP 2509451B2 JP 5224164 A JP5224164 A JP 5224164A JP 22416493 A JP22416493 A JP 22416493A JP 2509451 B2 JP2509451 B2 JP 2509451B2
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- glass powder
- glass
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/06—Other methods of shaping glass by sintering, e.g. by cold isostatic pressing of powders and subsequent sintering, by hot pressing of powders, by sintering slurries or dispersions not undergoing a liquid phase reaction
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はガラス粉体を原料に用い
た焼結焼成体に関する。
た焼結焼成体に関する。
【0002】
【従来の技術】ガラスの加工工程ではガラス粉体が副次
的に生じたり、また使用済みのガラス瓶でリサイクル限
界を超えたものは廃棄ガラスとして大量に得られるが、
近年、資源を有効活用する目的からこれらの不要なガラ
スの利用法が積極的に検討されるようになってきた。ガ
ラス製品に使用されるガラスは用途によっていろいろな
化学組成のものが従来用いられており、たとえばソーダ
石灰ガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸ガラス等がある。こ
れらガラス材料の成分組成で主要部を占めるのはシリカ
であって、ソーダ石灰ガラスでは70%程度、ホウケイ
酸ガラスでは70〜80%程度、鉛ガラスでは60%程
度シリカ分を含んでいる。
的に生じたり、また使用済みのガラス瓶でリサイクル限
界を超えたものは廃棄ガラスとして大量に得られるが、
近年、資源を有効活用する目的からこれらの不要なガラ
スの利用法が積極的に検討されるようになってきた。ガ
ラス製品に使用されるガラスは用途によっていろいろな
化学組成のものが従来用いられており、たとえばソーダ
石灰ガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸ガラス等がある。こ
れらガラス材料の成分組成で主要部を占めるのはシリカ
であって、ソーダ石灰ガラスでは70%程度、ホウケイ
酸ガラスでは70〜80%程度、鉛ガラスでは60%程
度シリカ分を含んでいる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】タイル等の焼き物は粘
土を主原料とし、これに陶土、骨材を加えて製造する。
タイル等の焼き物で用いる粘土の組成を示すと以下のよ
うになる。酸化鉄(Fe2O3) 1%以下、 アルミ
ナ(Al2O3) 15%以下、シリカ(SiO2) 70%
以下、 酸化ナトリウム 0.5%以下、酸化カル
シウム 0.5%以下、 (その他) このように粘土材料はシリカを主成分としており、シリ
カ成分のみを見ればシリカを主成分とするガラス材料を
タイル等の焼成体の原材料として利用する可能性はある
程度想定される。しかしながら、ガラスは焼き物にくら
べて融点がかなり低く、強度面からみると粘土材料を焼
成してなる焼成体よりもはるかに低い。このためガラス
を従来のタイルのような建築用構造材として用いること
はほとんど現実的でなく、このような構造材の原料とし
てガラス粉体を使用することは従来ほとんどなされてい
ない。
土を主原料とし、これに陶土、骨材を加えて製造する。
タイル等の焼き物で用いる粘土の組成を示すと以下のよ
うになる。酸化鉄(Fe2O3) 1%以下、 アルミ
ナ(Al2O3) 15%以下、シリカ(SiO2) 70%
以下、 酸化ナトリウム 0.5%以下、酸化カル
シウム 0.5%以下、 (その他) このように粘土材料はシリカを主成分としており、シリ
カ成分のみを見ればシリカを主成分とするガラス材料を
タイル等の焼成体の原材料として利用する可能性はある
程度想定される。しかしながら、ガラスは焼き物にくら
べて融点がかなり低く、強度面からみると粘土材料を焼
成してなる焼成体よりもはるかに低い。このためガラス
を従来のタイルのような建築用構造材として用いること
はほとんど現実的でなく、このような構造材の原料とし
てガラス粉体を使用することは従来ほとんどなされてい
ない。
【0004】また、一般にガラス粉体は粒子の表面が滑
らかでなく複雑な形状をしており、多くの鋭利部分を有
している。したがって、ガラス粉体を焼成体の原料とし
て用いる場合、平均粒径が大きいガラス粉体を使用する
と焼成体の表面が均一の表面状態にならず、ざらつきが
生じ、ガラス粉体粒子の鋭利な表面が焼成体の表面にあ
らわれて痛感が感じられたり、ガラスの凝集が生じて外
観上の問題が生じたりする。本発明はこれら問題点に鑑
み、廃棄ガラス等から得られるガラス粉体を有効活用す
ることを目的としてなされたものであり、廃棄ガラス等
から大量に得られるガラス粉体を有効活用して資源の再
利用を図ることができるとともに、建築用構造材等に好
適に利用できるガラス粉体を原料に用いた焼結焼成体を
提供することを目的とする。
らかでなく複雑な形状をしており、多くの鋭利部分を有
している。したがって、ガラス粉体を焼成体の原料とし
て用いる場合、平均粒径が大きいガラス粉体を使用する
と焼成体の表面が均一の表面状態にならず、ざらつきが
生じ、ガラス粉体粒子の鋭利な表面が焼成体の表面にあ
らわれて痛感が感じられたり、ガラスの凝集が生じて外
観上の問題が生じたりする。本発明はこれら問題点に鑑
み、廃棄ガラス等から得られるガラス粉体を有効活用す
ることを目的としてなされたものであり、廃棄ガラス等
から大量に得られるガラス粉体を有効活用して資源の再
利用を図ることができるとともに、建築用構造材等に好
適に利用できるガラス粉体を原料に用いた焼結焼成体を
提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、平均粒径が10
メッシュ〜100メッシュのガラス粉体と窯業用粘土と
を前記ガラス粉体の分量比を上限で80重量%として混
合し、水分調整して混練することにより作製した成形用
原料を用いて成形体を形成し、この成形体を焼成温度1
000℃〜1300℃で焼成して成ることを特徴とす
る。また、湿式押し出し成形あるいは乾式プレス成形に
より成形し、酸化焼成あるいは還元焼成によって焼成し
たことを特徴とする。また、前記ガラス粉体として廃棄
用ガラスを破砕したものを使用したことを特徴とする。
するため次の構成を備える。すなわち、平均粒径が10
メッシュ〜100メッシュのガラス粉体と窯業用粘土と
を前記ガラス粉体の分量比を上限で80重量%として混
合し、水分調整して混練することにより作製した成形用
原料を用いて成形体を形成し、この成形体を焼成温度1
000℃〜1300℃で焼成して成ることを特徴とす
る。また、湿式押し出し成形あるいは乾式プレス成形に
より成形し、酸化焼成あるいは還元焼成によって焼成し
たことを特徴とする。また、前記ガラス粉体として廃棄
用ガラスを破砕したものを使用したことを特徴とする。
【0006】
【発明の概要】本発明に係るガラス粉体を原料に用いた
焼結焼成体はガラスの加工工程等で生じるガラス粉体、
あるいは廃棄ガラスを破砕して得られるガラス粉体で平
均粒径が10メッシュ〜100メッシュのガラス粉体を
原料に使用することを特徴とし、窯業用粘土にこのガラ
ス粉体を加えて水分調整し、混練して成形用原料として
使用する。窯業用粘土に加えるガラス粉体が10メッシ
ュよりも粒径が大きいものである場合は窯業用粘土と混
練して焼成した場合に焼成体の表面が均一な表面になら
ず、ざらついたものとなり、鋭利なガラス面が残って使
用上で問題となる。したがって、ガラス粉体としては1
0メッシュよりも粒径の細かいものを使用するのがよ
い。
焼結焼成体はガラスの加工工程等で生じるガラス粉体、
あるいは廃棄ガラスを破砕して得られるガラス粉体で平
均粒径が10メッシュ〜100メッシュのガラス粉体を
原料に使用することを特徴とし、窯業用粘土にこのガラ
ス粉体を加えて水分調整し、混練して成形用原料として
使用する。窯業用粘土に加えるガラス粉体が10メッシ
ュよりも粒径が大きいものである場合は窯業用粘土と混
練して焼成した場合に焼成体の表面が均一な表面になら
ず、ざらついたものとなり、鋭利なガラス面が残って使
用上で問題となる。したがって、ガラス粉体としては1
0メッシュよりも粒径の細かいものを使用するのがよ
い。
【0007】また、ガラス粉体として平均粒径が100
メッシュ以上の細粒を使用した場合は焼成時にガラスが
溶融しやすく、ガラスがふくれる原因になる。このよう
なガラスのふくれが生じると焼成体はでこぼこ状になっ
て充実した焼成体が得られなくなる。なお、ガラス粉体
と混合して用いる窯業用粘土は緻密な焼成体を得るため
に加えるものである。ガラス粉体はその分量比が大きい
ほどガラス廃棄材の有効利用の点からは効率的である
が、緻密で品質のよい焼成体を得るにはガラス粉体の分
量比は80%程度までが好適である。使用する窯業用粘
土としては従来一般に使用されている窯業用粘土が用い
られる。
メッシュ以上の細粒を使用した場合は焼成時にガラスが
溶融しやすく、ガラスがふくれる原因になる。このよう
なガラスのふくれが生じると焼成体はでこぼこ状になっ
て充実した焼成体が得られなくなる。なお、ガラス粉体
と混合して用いる窯業用粘土は緻密な焼成体を得るため
に加えるものである。ガラス粉体はその分量比が大きい
ほどガラス廃棄材の有効利用の点からは効率的である
が、緻密で品質のよい焼成体を得るにはガラス粉体の分
量比は80%程度までが好適である。使用する窯業用粘
土としては従来一般に使用されている窯業用粘土が用い
られる。
【0008】ガラス粉体と窯業用粘土からなる成形用原
料はタイル等の所定形状に成形する。成形方法としては
湿式押し出し成形法、乾式プレス成形法のどちらの方法
も利用できる。成形後は焼成炉において焼成して焼結焼
成体とするが、焼成条件として酸化焼成あるいは還元焼
成のどちらも可能である。焼成温度としては1000℃
〜1300℃の温度範囲が好適である。ガラス単味のも
のの溶融温度はふつう800℃〜900℃であるが、本
願発明のようにガラス粉体と窯業用粘土を混合した成形
用原料を使用して焼成する場合はガラス単味のものより
も若干高温で良好に焼成される。1300℃以上になる
とガラスが溶融し、焼成体がガラス状になるため不適で
ある。
料はタイル等の所定形状に成形する。成形方法としては
湿式押し出し成形法、乾式プレス成形法のどちらの方法
も利用できる。成形後は焼成炉において焼成して焼結焼
成体とするが、焼成条件として酸化焼成あるいは還元焼
成のどちらも可能である。焼成温度としては1000℃
〜1300℃の温度範囲が好適である。ガラス単味のも
のの溶融温度はふつう800℃〜900℃であるが、本
願発明のようにガラス粉体と窯業用粘土を混合した成形
用原料を使用して焼成する場合はガラス単味のものより
も若干高温で良好に焼成される。1300℃以上になる
とガラスが溶融し、焼成体がガラス状になるため不適で
ある。
【0009】
【実施例】以下、ガラス粉体を原料に用いて得た焼結焼
成体の製造例について説明する。 (実施例1)ガラス加工副産ガラス粉体(平均粒径10
0メッシュ)と窯業用粘土を以下の分量比で混合して原
材料とした。 100メッシュガラス粉体 80重量% 窯業用粘土 15重量% 水 5重量% この混合物を混練して成形用原料を作製し、乾式プレス
成形法によってブロック体を成形し、1000℃で酸化
焼成した。焼結焼成体は表面にガラスの凝集物がなく緻
密な焼結体として得られた。
成体の製造例について説明する。 (実施例1)ガラス加工副産ガラス粉体(平均粒径10
0メッシュ)と窯業用粘土を以下の分量比で混合して原
材料とした。 100メッシュガラス粉体 80重量% 窯業用粘土 15重量% 水 5重量% この混合物を混練して成形用原料を作製し、乾式プレス
成形法によってブロック体を成形し、1000℃で酸化
焼成した。焼結焼成体は表面にガラスの凝集物がなく緻
密な焼結体として得られた。
【0010】(実施例2)ガラス加工副産ガラス粉体
(平均粒径100メッシュ)と窯業用粘土を以下の分量
比で混合して原材料とした。 100メッシュガラス粉体 30重量% 窯業用粘土 55重量% 水 15重量% この混合物を混練して成形用原料を作製し、湿式押し出
し成形法によってブロック体を成形し、1300℃で還
元焼成した。焼結焼成体は表面にガラスの凝集物がなく
緻密で窯変色調を有する焼結体として得られた。なお、
窯変様色調は還元炉において炎のあたり方によって発現
するもので、独特の色むらのある色調となるものであ
る。
(平均粒径100メッシュ)と窯業用粘土を以下の分量
比で混合して原材料とした。 100メッシュガラス粉体 30重量% 窯業用粘土 55重量% 水 15重量% この混合物を混練して成形用原料を作製し、湿式押し出
し成形法によってブロック体を成形し、1300℃で還
元焼成した。焼結焼成体は表面にガラスの凝集物がなく
緻密で窯変色調を有する焼結体として得られた。なお、
窯変様色調は還元炉において炎のあたり方によって発現
するもので、独特の色むらのある色調となるものであ
る。
【0011】(実施例3)ガラス廃棄材を破砕して得た
平均粒径10メッシュのガラス粉体と窯業用粘土を以下
の分量比で混合して原材料とした。 10メッシュガラス粉体 5重量% 窯業用粘土 81重量% 水 14重量% この混合物を混練して成形用原料を作製し、湿式押し出
し成形法によってブロック体を成形し、1300℃で還
元焼成した。焼結焼成体は表面にガラスの凝集物がなく
緻密で窯変様色調を有する焼結体として得られた。
平均粒径10メッシュのガラス粉体と窯業用粘土を以下
の分量比で混合して原材料とした。 10メッシュガラス粉体 5重量% 窯業用粘土 81重量% 水 14重量% この混合物を混練して成形用原料を作製し、湿式押し出
し成形法によってブロック体を成形し、1300℃で還
元焼成した。焼結焼成体は表面にガラスの凝集物がなく
緻密で窯変様色調を有する焼結体として得られた。
【0012】(実施例4)ガラス廃棄材を破砕して得た
平均粒径50メッシュのガラス粉体と窯業用粘土を以下
の分量比で混合して原材料とした。 50メッシュガラス粉体 45重量% 窯業用粘土 39重量% 水 16重量% この混合物を混練して成形用原料を作製し、湿式押し出
し成形法によってブロック体を成形し、1200℃で酸
化焼成した。焼結焼成体は表面にガラス凝集物がなく緻
密で均一色の焼結体として得られた。
平均粒径50メッシュのガラス粉体と窯業用粘土を以下
の分量比で混合して原材料とした。 50メッシュガラス粉体 45重量% 窯業用粘土 39重量% 水 16重量% この混合物を混練して成形用原料を作製し、湿式押し出
し成形法によってブロック体を成形し、1200℃で酸
化焼成した。焼結焼成体は表面にガラス凝集物がなく緻
密で均一色の焼結体として得られた。
【0013】実施例3の方法によって得られた焼結焼成
体(200×250×200mm)について品質試験を
行った結果を以下に示す。 吸水率 2.3% 摩耗減量 0.03g 曲げ強度 230N/cm 耐凍害性 10サイクルで異常なし 耐薬品性 3%塩酸溶液及び3%水酸化ナトリ
ウム溶液で異常なし なお、吸水率は(吸水時質量−乾燥時質量)÷(乾燥時
質量)によって得た値である。吸水率が5.0%以下の
場合をせっ器質といい、1.0%以下の場合を磁器質と
いう。床、モザイクタイル用建材の摩耗減量のJIS規
格は0.1g以下であるが、上記例はこの規格を満たし
ている。また、JIS規格による曲げ強さの規格は、内
装壁用12N/cm以上、内装床用60N/cm以上、
外装(160mm以下) 80N/cm以上、外装(160mm超) 1
00N/cm以上、床用120N/cm以上である。上
記例の製品はこれらの基準を満足する。
体(200×250×200mm)について品質試験を
行った結果を以下に示す。 吸水率 2.3% 摩耗減量 0.03g 曲げ強度 230N/cm 耐凍害性 10サイクルで異常なし 耐薬品性 3%塩酸溶液及び3%水酸化ナトリ
ウム溶液で異常なし なお、吸水率は(吸水時質量−乾燥時質量)÷(乾燥時
質量)によって得た値である。吸水率が5.0%以下の
場合をせっ器質といい、1.0%以下の場合を磁器質と
いう。床、モザイクタイル用建材の摩耗減量のJIS規
格は0.1g以下であるが、上記例はこの規格を満たし
ている。また、JIS規格による曲げ強さの規格は、内
装壁用12N/cm以上、内装床用60N/cm以上、
外装(160mm以下) 80N/cm以上、外装(160mm超) 1
00N/cm以上、床用120N/cm以上である。上
記例の製品はこれらの基準を満足する。
【0014】以上のように、本発明に係るガラス粉体を
原料に用いて得られた焼結焼成体はすぐれた物性を有す
るものであり、建築用構造建材等として十分に利用する
ことが可能である。また、ガラス粉体と窯業用粘土を原
料として上記方法によって焼成して得られた焼結焼成体
はその表面に無数の球面状の凸部が形成され、これによ
って滑り抵抗の大きな焼成体として得られるとともに、
外観的にも見栄えのよい製品として得ることができ、従
来の窯業用粘土単味のものによって得られる焼成体とは
異なる特徴のある製品として提供することができる。ま
た、上記実施例に示すように、本発明に係る焼結焼成体
はガラス粉体を有効活用して利用価値の高いタイル等の
焼成体として提供することが可能になる。
原料に用いて得られた焼結焼成体はすぐれた物性を有す
るものであり、建築用構造建材等として十分に利用する
ことが可能である。また、ガラス粉体と窯業用粘土を原
料として上記方法によって焼成して得られた焼結焼成体
はその表面に無数の球面状の凸部が形成され、これによ
って滑り抵抗の大きな焼成体として得られるとともに、
外観的にも見栄えのよい製品として得ることができ、従
来の窯業用粘土単味のものによって得られる焼成体とは
異なる特徴のある製品として提供することができる。ま
た、上記実施例に示すように、本発明に係る焼結焼成体
はガラス粉体を有効活用して利用価値の高いタイル等の
焼成体として提供することが可能になる。
【0015】とくに、廃棄ガラスから得られるガラス粉
体は安価であり、焼成体の原料として容易に利用するこ
とができ、また、焼成体の原料として使用する場合は量
的にも大量消費が見込めるから、ガラス廃棄材の有効活
用が可能になって資源の再利用を効果的に図ることがで
きるとともに、環境保全にも有効に役立つ等の効果があ
る。
体は安価であり、焼成体の原料として容易に利用するこ
とができ、また、焼成体の原料として使用する場合は量
的にも大量消費が見込めるから、ガラス廃棄材の有効活
用が可能になって資源の再利用を効果的に図ることがで
きるとともに、環境保全にも有効に役立つ等の効果があ
る。
【0016】
【発明の効果】本発明に係るガラス粉体を原料に用いた
焼結焼成体は、ガラス粉体を原料に用いて緻密に焼成さ
れた焼結焼成体として得ることができ、強度等の物性面
でも優れた特性を有することから建築用構造材として使
用できる他、種々用途への利用が可能になる。また、廃
棄ガラス等から得られるガラス粉体を有効に活用するこ
とができ、これによって資源の再利用を可能にし、環境
保全に有効に資することができる等の著効を奏する。
焼結焼成体は、ガラス粉体を原料に用いて緻密に焼成さ
れた焼結焼成体として得ることができ、強度等の物性面
でも優れた特性を有することから建築用構造材として使
用できる他、種々用途への利用が可能になる。また、廃
棄ガラス等から得られるガラス粉体を有効に活用するこ
とができ、これによって資源の再利用を可能にし、環境
保全に有効に資することができる等の著効を奏する。
Claims (3)
- 【請求項1】 平均粒径が10メッシュ〜100メッシ
ュのガラス粉体と窯業用粘土とを前記ガラス粉体の分量
比を上限で80重量%として混合し、水分調整して混練
することにより作製した成形用原料を用いて成形体を形
成し、この成形体を焼成温度1000℃〜1300℃で
焼成して成ることを特徴とするガラス粉体を原料に用い
た焼結焼成体。 - 【請求項2】 湿式押し出し成形あるいは乾式プレス成
形により成形し、酸化焼成あるいは還元焼成によって焼
成したことを特徴とする請求項1記載のガラス粉体を原
料に用いた焼結焼成体。 - 【請求項3】 ガラス粉体として廃棄用ガラスを破砕し
たものを使用したことを特徴とする請求項1記載のガラ
ス粉体を原料に用いた焼結焼成体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5224164A JP2509451B2 (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | ガラス粉体を原料に用いた焼結焼成体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5224164A JP2509451B2 (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | ガラス粉体を原料に用いた焼結焼成体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0781956A JPH0781956A (ja) | 1995-03-28 |
JP2509451B2 true JP2509451B2 (ja) | 1996-06-19 |
Family
ID=16809535
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5224164A Expired - Lifetime JP2509451B2 (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | ガラス粉体を原料に用いた焼結焼成体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2509451B2 (ja) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5219704A (en) * | 1975-08-06 | 1977-02-15 | Japan Exlan Co Ltd | Method of manufacturing useful refractory products from clay sludge |
JPS5388657A (en) * | 1977-01-14 | 1978-08-04 | Ebara Infilco Co Ltd | Treating method for incineration ash |
JPS55113662A (en) * | 1979-02-20 | 1980-09-02 | Tanto Kk | Manufacture of low temperature burned ceramic |
JPS55123361A (en) * | 1979-03-12 | 1980-09-22 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor type ignition device |
JPS5738365A (en) * | 1980-08-18 | 1982-03-03 | Katsuomi Miyagi | Glass-clay type ceramics |
JPS5745537B2 (ja) * | 1980-04-09 | 1982-09-28 | ||
JPS62171972A (ja) * | 1986-01-25 | 1987-07-28 | 不二見セラミック株式会社 | 透水性床材 |
JPS63185849A (ja) * | 1987-01-28 | 1988-08-01 | 東洋ガラス株式会社 | セツ器質タイルの製造法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5745537U (ja) * | 1980-08-30 | 1982-03-13 |
-
1993
- 1993-09-09 JP JP5224164A patent/JP2509451B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (8)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0781956A (ja) | 1995-03-28 |
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