JP3347428B2 - 高流動性セメントの製造方法 - Google Patents
高流動性セメントの製造方法Info
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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
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- C04B7/36—Manufacture of hydraulic cements in general
- C04B7/48—Clinker treatment
- C04B7/52—Grinding ; After-treatment of ground cement
-
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- C04B24/2641—Polyacrylates; Polymethacrylates
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- Organic Chemistry (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高流動性セメントの製
造方法に関するものである。更に詳しく述べるならば、
本発明は、きわめて低い粘度を有するセメントモルタル
を調製することができる高流動性セメントを、効率よく
製造する方法に関するものである。
造方法に関するものである。更に詳しく述べるならば、
本発明は、きわめて低い粘度を有するセメントモルタル
を調製することができる高流動性セメントを、効率よく
製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】昨今、コンクリートを形成するほとんど
すべての分野において、広くセメント分散剤が用いられ
ているが、これはコンクリート形成の作業性を高め、硬
化コンクリートの物性を向上させることを目的とするも
のである。セメント分散剤は、セメント混練の際、水中
で凝集するセメント粒子を水中に安定に分散させる効果
を有するものであって、同一量の水に混練する場合、セ
メントモルタルのワーカビリティ（作業効率）は、その
流動性が高い程、すなわちその粘度が低い程向上する。
また、同一ワーカビリティのセメントモルタルを調製す
る場合、セメントの分散性が高く、流動性が低い程、こ
のセメントモルタルの調製に必要な水の使用量を減少さ
せることができる。一般に、硬化コンクリートの強度
は、セメントモルタルの水の量に反比例するから、セメ
ントの流動性を高めることにより、セメントモルタルの
施工性を低下させることなく、強度の高いコンクリート
を形成することが可能になる。
すべての分野において、広くセメント分散剤が用いられ
ているが、これはコンクリート形成の作業性を高め、硬
化コンクリートの物性を向上させることを目的とするも
のである。セメント分散剤は、セメント混練の際、水中
で凝集するセメント粒子を水中に安定に分散させる効果
を有するものであって、同一量の水に混練する場合、セ
メントモルタルのワーカビリティ（作業効率）は、その
流動性が高い程、すなわちその粘度が低い程向上する。
また、同一ワーカビリティのセメントモルタルを調製す
る場合、セメントの分散性が高く、流動性が低い程、こ
のセメントモルタルの調製に必要な水の使用量を減少さ
せることができる。一般に、硬化コンクリートの強度
は、セメントモルタルの水の量に反比例するから、セメ
ントの流動性を高めることにより、セメントモルタルの
施工性を低下させることなく、強度の高いコンクリート
を形成することが可能になる。
【０００３】特に近年、コンクリート工事における施工
効率を高めるために、コンクリート締め固め作業が不要
な高（超）流動性セメントの開発がさかんに行われてお
り、また高層建築物や、巨大構造物の築造を容易にする
ためにセメントの流動性の改良が、試みられている。こ
れらセメント流動性の向上には、セメント分散剤の使用
は、必要不可欠である。
効率を高めるために、コンクリート締め固め作業が不要
な高（超）流動性セメントの開発がさかんに行われてお
り、また高層建築物や、巨大構造物の築造を容易にする
ためにセメントの流動性の改良が、試みられている。こ
れらセメント流動性の向上には、セメント分散剤の使用
は、必要不可欠である。
【０００４】一般に、セメント分散剤は、下記のように
分類される。 （１）リグニンスルホン酸、又はその誘導体を主成分と
して含むもの （２）ナフタレンスルホン酸のホルムアルデヒド縮合物
を主成分として含むもの （３）メラミンスルホン酸のホルムアルデヒド縮合物を
主成分として含むもの （４）ポリカルボン酸化合物の重合体、又はその誘導体
を主成分として含むもの （５）その他の水溶性有機化合物、例えば、芳香族アミ
ノスルホン酸ポリマーなど、を主成分として含むもの
分類される。 （１）リグニンスルホン酸、又はその誘導体を主成分と
して含むもの （２）ナフタレンスルホン酸のホルムアルデヒド縮合物
を主成分として含むもの （３）メラミンスルホン酸のホルムアルデヒド縮合物を
主成分として含むもの （４）ポリカルボン酸化合物の重合体、又はその誘導体
を主成分として含むもの （５）その他の水溶性有機化合物、例えば、芳香族アミ
ノスルホン酸ポリマーなど、を主成分として含むもの
【０００５】セメント分散剤に対し要求される性能は益
々高度化しており種々の新規セメント分散剤が開発され
ているが、しかし、従来のセメントの流動性を飛躍的に
高める分散剤は、未だ提供されていない。
々高度化しており種々の新規セメント分散剤が開発され
ているが、しかし、従来のセメントの流動性を飛躍的に
高める分散剤は、未だ提供されていない。
【０００６】高流動性セメントモルタルを調製するに
は、従来、セメントの混練の際に、セメント分散剤の水
溶液を添加する方法が行われている。この方法において
は、セメントに注水した後、所定時定の経過後にセメン
ト分散剤を添加すると、得られるセメントモルタルの流
動性が一層向上することが知られている。しかし、工事
現場におけるセメントモルタルの調製の際に、セメント
分散剤の添加時期を正確にコントロールすることは困難
であり、また、低水比のセメントモルタルの調製の際に
は、セメント分散剤の均一混練が困難であるなどの問題
点がある。
は、従来、セメントの混練の際に、セメント分散剤の水
溶液を添加する方法が行われている。この方法において
は、セメントに注水した後、所定時定の経過後にセメン
ト分散剤を添加すると、得られるセメントモルタルの流
動性が一層向上することが知られている。しかし、工事
現場におけるセメントモルタルの調製の際に、セメント
分散剤の添加時期を正確にコントロールすることは困難
であり、また、低水比のセメントモルタルの調製の際に
は、セメント分散剤の均一混練が困難であるなどの問題
点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、工事現場に
おけるセメントモルタルの調製の際にセメント分散剤の
添加が不要であり、かつきわめて流動性の高いセメント
モルタルを得ることができる高流動性セメントの製造方
法を提供しようとするものである。
おけるセメントモルタルの調製の際にセメント分散剤の
添加が不要であり、かつきわめて流動性の高いセメント
モルタルを得ることができる高流動性セメントの製造方
法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、セメント
クリンカーを粉砕してセメントを製造する際、この粉砕
を特定のセメント分散剤の存在下に行うことにより、従
来品よりも高流動性を有するセメントを得ることができ
ることを見出し、本発明を完成した。
クリンカーを粉砕してセメントを製造する際、この粉砕
を特定のセメント分散剤の存在下に行うことにより、従
来品よりも高流動性を有するセメントを得ることができ
ることを見出し、本発明を完成した。
【０００９】すなわち、本発明の高流動性セメントの製
造方法は、セメントクリンカーを、ポリアクリル酸系分
散剤の存在下に粉砕することを特徴とするものである。
造方法は、セメントクリンカーを、ポリアクリル酸系分
散剤の存在下に粉砕することを特徴とするものである。
【００１０】上記本発明方法において、前記ポリアクリ
ル酸系分散剤の添加量が、前記セメントクリンカー重量
に対し０．１〜３．０％であることが好ましい。
ル酸系分散剤の添加量が、前記セメントクリンカー重量
に対し０．１〜３．０％であることが好ましい。
【００１１】
【作用】本発明方法に用いられるセメントクリンカーの
種類には格別の制限はなく、ポルトランドセメント、ア
ルミナセメント、スラグ含有セメント、水硬性石灰セメ
ント、および早硬性セメント、などのクリンカーを用い
ることができる。
種類には格別の制限はなく、ポルトランドセメント、ア
ルミナセメント、スラグ含有セメント、水硬性石灰セメ
ント、および早硬性セメント、などのクリンカーを用い
ることができる。
【００１２】本発明方法に用いられるポリアクリル酸系
分散剤は、従来セメント分散剤として使用されているポ
リ（メタ）アクリル酸塩、（メタ）アクリル酸エステ
ル、（メタ）アクリル酸アミドなどの重合体、および共
重合体、並びにこれらの誘導体（架橋反応生成物など）
から適宜に選択することができる。
分散剤は、従来セメント分散剤として使用されているポ
リ（メタ）アクリル酸塩、（メタ）アクリル酸エステ
ル、（メタ）アクリル酸アミドなどの重合体、および共
重合体、並びにこれらの誘導体（架橋反応生成物など）
から適宜に選択することができる。
【００１３】本発明方法に用いられるポリアクリル酸塩
系分散剤は、例えばその有効成分として、下記式：
系分散剤は、例えばその有効成分として、下記式：
【化１】
【化２】
【化３】 のポリマーを含むものであってもよい。
【００１４】また、本発明方法に用いられるポリアクリ
ル酸塩系分散剤は、例えば特開昭５９−１９５５６５号
に記載されている、水溶性（メタ）アクリル酸エステ
ル、又は（メタ）アクリル酸アミドの共重合体を含むも
のであってもよい。この共重合体は一般式（Ｉ）：
ル酸塩系分散剤は、例えば特開昭５９−１９５５６５号
に記載されている、水溶性（メタ）アクリル酸エステ
ル、又は（メタ）アクリル酸アミドの共重合体を含むも
のであってもよい。この共重合体は一般式（Ｉ）：
【化４】 〔但し、式（Ｉ）中、Ｒ1 ，Ｒ2 ＝Ｈ、又はＣＨ3 、Ｍ
＝−（ＣＨ2 ）n −Ｏ−（Ａ1 Ｏ）m Ｈ基、−ＣＯＯ
（Ａ1 Ｏ）r Ｈ基、−ＣＯＮＨ（Ａ1 Ｏ）r Ｈ基、又は
下記式の基：
＝−（ＣＨ2 ）n −Ｏ−（Ａ1 Ｏ）m Ｈ基、−ＣＯＯ
（Ａ1 Ｏ）r Ｈ基、−ＣＯＮＨ（Ａ1 Ｏ）r Ｈ基、又は
下記式の基：
【化５】 Ａ1 ＝Ｃ2-3 アルキレン基、ｎ＝０又は１、ｍ＝０〜２
０、ｒ＝１〜２０、ｐ，ｑ＝２０以下の正数、但しｐ＋
ｑ＝２〜２０〕および一般式（II）：
０、ｒ＝１〜２０、ｐ，ｑ＝２０以下の正数、但しｐ＋
ｑ＝２〜２０〕および一般式（II）：
【化６】 〔但し、式（II）中、Ｒ3 ，Ｒ4 ＝Ｈ又はＣＨ3 、Ｋ，
Ｌ＝−ＣＯＯＸ基、−ＣＯＮＨ（Ａ2 Ｏ）r Ｈ基、又は
下記式の基：
Ｌ＝−ＣＯＯＸ基、−ＣＯＮＨ（Ａ2 Ｏ）r Ｈ基、又は
下記式の基：
【化７】 Ａ2 ＝Ｃ2-3 アルキレン基、ｒ＝０〜２０、ｓ，ｔ＝２
０以下、但しｓ＋ｔ＝０〜２０、Ｘ＝Ｈ又はアルカリ金
属〕をモル比９／１〜１／９で含むものである。この共
重合体は、一般に１０００〜５００００の分子量を有す
る。
０以下、但しｓ＋ｔ＝０〜２０、Ｘ＝Ｈ又はアルカリ金
属〕をモル比９／１〜１／９で含むものである。この共
重合体は、一般に１０００〜５００００の分子量を有す
る。
【００１５】本発明方法において、ポリアクリル酸系分
散剤は、セメントクリンカー重量に対し０．１〜３．０
％の添加量で用いられることが好ましく、より好ましい
添加量は０．５〜２％である。ポリアクリル酸系分散剤
の添加量が０．１％未満の場合、得られるセメントの流
動性が不十分になることがあり、また、それが３．０％
より多量に用いられると、得られるセメントの粘着性が
高くなるなどの不都合を生ずることがある。
散剤は、セメントクリンカー重量に対し０．１〜３．０
％の添加量で用いられることが好ましく、より好ましい
添加量は０．５〜２％である。ポリアクリル酸系分散剤
の添加量が０．１％未満の場合、得られるセメントの流
動性が不十分になることがあり、また、それが３．０％
より多量に用いられると、得られるセメントの粘着性が
高くなるなどの不都合を生ずることがある。
【００１６】本発明方法において、ポリアクリル酸系分
散剤は、セメントクリンカーの粉砕工程の開始時に添加
されることが好ましいが、粉砕工程の終了前の適宜の時
期に、一度に、又は複数回に分けて添加されてもよい。
散剤は、セメントクリンカーの粉砕工程の開始時に添加
されることが好ましいが、粉砕工程の終了前の適宜の時
期に、一度に、又は複数回に分けて添加されてもよい。
【００１７】本発明方法により製造されたセメントは、
既に分散剤を含有しているので、セメントモルタルの調
製の際に、セメント分散剤を、添加する必要がないが、
必要により添加してもよい。
既に分散剤を含有しているので、セメントモルタルの調
製の際に、セメント分散剤を、添加する必要がないが、
必要により添加してもよい。
【００１８】本発明方法により製造されたセメントから
得られるセメントモルタルは、同一量の同一種のセメン
ト分散剤を、セメントに添加する従来方法により調製さ
れたセメントモルタルに比較して、すぐれた流動性を示
す。この現象の理由については未だ十分に明らかにされ
ていないが、下記の理由が推測される。すなわち、本発
明方法により製造されたセメントは、粉砕後のセメント
にセメント分散剤を混合した場合、および、セメントモ
ルタル調製の際にセメント分散剤を添加した場合にくら
べて、セメント粒子近傍の分散剤濃度が高く、かつ個々
のセメント粒子に対し均一に作用するため、セメント粒
子が凝集することなく、均一に効率よくセメントに作用
するためと考えられる。また、本発明方法により製造さ
れたセメントを用いてコンクリートを形成したとき、セ
メント分散剤が骨材に吸着されることがない（又は少な
い）ため、得られるコンクリートは安定した品質を示
す。
得られるセメントモルタルは、同一量の同一種のセメン
ト分散剤を、セメントに添加する従来方法により調製さ
れたセメントモルタルに比較して、すぐれた流動性を示
す。この現象の理由については未だ十分に明らかにされ
ていないが、下記の理由が推測される。すなわち、本発
明方法により製造されたセメントは、粉砕後のセメント
にセメント分散剤を混合した場合、および、セメントモ
ルタル調製の際にセメント分散剤を添加した場合にくら
べて、セメント粒子近傍の分散剤濃度が高く、かつ個々
のセメント粒子に対し均一に作用するため、セメント粒
子が凝集することなく、均一に効率よくセメントに作用
するためと考えられる。また、本発明方法により製造さ
れたセメントを用いてコンクリートを形成したとき、セ
メント分散剤が骨材に吸着されることがない（又は少な
い）ため、得られるコンクリートは安定した品質を示
す。
【００１９】
【実施例】本発明を下記実施例によりさらに説明する。実施例１および比較例１〜６ 実施例１においてポルトランドセメントクリンカーに、
その重量の１％（固形分）のポリアクリル酸系分散剤を
添加して、これを粉砕し、３２００cm2 ／ｇのブレーン
値を有する分散剤含有セメントを製造した。比較例１に
おいて、実施例と同様にして分散剤含有セメントを製造
した。但し、セメント分散剤として、ナフタレンスルホ
ン酸塩のホルムアルデヒド縮合物系分散剤（以下ナフタ
レン系分散剤と記す）を用いた。
その重量の１％（固形分）のポリアクリル酸系分散剤を
添加して、これを粉砕し、３２００cm2 ／ｇのブレーン
値を有する分散剤含有セメントを製造した。比較例１に
おいて、実施例と同様にして分散剤含有セメントを製造
した。但し、セメント分散剤として、ナフタレンスルホ
ン酸塩のホルムアルデヒド縮合物系分散剤（以下ナフタ
レン系分散剤と記す）を用いた。
【００２０】比較例２において実施例１と同様にして分
散剤含有セメントを製造した。但しセメント分散剤とし
て、メラミンスルホン酸塩のホルムアルデヒド縮合物系
分散剤（以下メラミン系分散剤と記す）を用いた。
散剤含有セメントを製造した。但しセメント分散剤とし
て、メラミンスルホン酸塩のホルムアルデヒド縮合物系
分散剤（以下メラミン系分散剤と記す）を用いた。
【００２１】実施例１および比較例１〜２の各々におい
て、当該分散剤含有セメントに、水／セメント重量比が
０．３になるように注水して３分間混練して、セメント
ペーストを調製した。このセメントペーストの見掛粘度
を二重円筒式回転粘度計を用いて測定した。
て、当該分散剤含有セメントに、水／セメント重量比が
０．３になるように注水して３分間混練して、セメント
ペーストを調製した。このセメントペーストの見掛粘度
を二重円筒式回転粘度計を用いて測定した。
【００２２】また、実施例１および比較例１〜２の各々
の分散剤含有セメントに、水および砂を、水／セメント
重量比＝０．３、砂／セメント重量比＝１．２になるよ
うに混合し、３分間混練して、セメントモルタルを調製
した。このセメントモルタルを、ＪＩＳ Ｒ ５２０１
によるモルタルフロー試験に供した。上記テスト結果を
表１に示す。
の分散剤含有セメントに、水および砂を、水／セメント
重量比＝０．３、砂／セメント重量比＝１．２になるよ
うに混合し、３分間混練して、セメントモルタルを調製
した。このセメントモルタルを、ＪＩＳ Ｒ ５２０１
によるモルタルフロー試験に供した。上記テスト結果を
表１に示す。
【００２３】比較例３において実施例１と同様の操作お
よびテストを行った。但し、ポリアクリル酸系セメント
分散剤を添加することなくセメントクリンカーを粉砕
し、得られたセメント粉末に、セメント分散剤を回転揺
動式乾式粉体混合機を用いて混合した。
よびテストを行った。但し、ポリアクリル酸系セメント
分散剤を添加することなくセメントクリンカーを粉砕
し、得られたセメント粉末に、セメント分散剤を回転揺
動式乾式粉体混合機を用いて混合した。
【００２４】比較例４において、比較例３と同様の操作
およびテストを行った。但し、セメント粉末から、セメ
ントペースト、又はセメントモルタルを調製するとき
に、ポリアクリル酸系分散剤を添加混合した。
およびテストを行った。但し、セメント粉末から、セメ
ントペースト、又はセメントモルタルを調製するとき
に、ポリアクリル酸系分散剤を添加混合した。
【００２５】比較例５および６において、比較例４と同
様の操作およびテストを行った。但し、セメント分散剤
として、ナフタレン系分散剤（比較例５）およびメラミ
ン系分散剤（比較例６）を用いた。比較例３〜６のテス
ト結果を表１に示す。
様の操作およびテストを行った。但し、セメント分散剤
として、ナフタレン系分散剤（比較例５）およびメラミ
ン系分散剤（比較例６）を用いた。比較例３〜６のテス
ト結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】表１から明らかなように、実施例１におい
ては、セメントペーストはきわめて低い見掛粘度（高流
動性）を示し、かつセメントモルタルのフロー値もすぐ
れたものであった。しかし、比較例１〜６はいづれも、
セメントペーストの見掛粘度が高く、セメントモルタル
のフロー値が低いものであった。すなわち、本発明方法
において、セメント分散剤として、アクリル酸系分散剤
を用い、これをセメントクリンカーに添加してクリンカ
ー粉砕を行うことにより、得られるセメント−水混練物
は、きわめて高い流動性を示すことが確認された。
ては、セメントペーストはきわめて低い見掛粘度（高流
動性）を示し、かつセメントモルタルのフロー値もすぐ
れたものであった。しかし、比較例１〜６はいづれも、
セメントペーストの見掛粘度が高く、セメントモルタル
のフロー値が低いものであった。すなわち、本発明方法
において、セメント分散剤として、アクリル酸系分散剤
を用い、これをセメントクリンカーに添加してクリンカ
ー粉砕を行うことにより、得られるセメント−水混練物
は、きわめて高い流動性を示すことが確認された。
【００２８】
【発明の効果】本発明方法により水と混練したとき、き
わめて高い流動性を示すセメントを製造することができ
る。
わめて高い流動性を示すセメントを製造することができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−209727（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−218956（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−208352（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−55355（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−87542（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−21409（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 7/52 C04B 24/26 B01C 1/00 - 9/04
Claims (2)
- 【請求項１】 セメントクリンカーを、ポリアクリル酸
系分散剤の存在下に粉砕することを特徴とする高流動性
セメントの製造方法。 - 【請求項２】 前記ポリアクリル酸系分散剤の添加量
が、前記セメントクリンカー重量に対し０．１〜３．０
％である、請求項１に記載の高流動性セメントの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26728293A JP3347428B2 (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 高流動性セメントの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26728293A JP3347428B2 (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 高流動性セメントの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07126051A JPH07126051A (ja) | 1995-05-16 |
| JP3347428B2 true JP3347428B2 (ja) | 2002-11-20 |
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ID=17442672
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26728293A Expired - Fee Related JP3347428B2 (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 高流動性セメントの製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3347428B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4510983B2 (ja) * | 2000-03-03 | 2010-07-28 | 住友大阪セメント株式会社 | 凝結調整セメントの製造方法 |
| BRPI0512374A (pt) * | 2004-06-21 | 2008-03-11 | Sika Technology Ag | agentes auxiliares de moagem de cimento |
| JP4773702B2 (ja) * | 2004-10-12 | 2011-09-14 | 株式会社トクヤマ | セメント組成物及びその製造方法 |
| WO2010085425A1 (en) * | 2009-01-21 | 2010-07-29 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Robust polycarboxylate containing ether linkages for milling preparation of cementitious materials |
| JP6486129B2 (ja) * | 2015-02-09 | 2019-03-20 | 株式会社日本触媒 | 機能性水硬性無機粒子及びそれを含む水硬性粒子 |
| JP7037170B2 (ja) * | 2017-12-14 | 2022-03-16 | 竹本油脂株式会社 | 水硬性組成物用添加剤 |
-
1993
- 1993-10-26 JP JP26728293A patent/JP3347428B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07126051A (ja) | 1995-05-16 |
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