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    公开号:WO1991011406A1
    申请号:PCT/JP1991/000071
    申请日:1991-01-23
    公开日:1991-08-08
    发明作者:Wakatsu Nagatomi；Kazuhiko Takai
    申请人:Nichiha Corporation；
    IPC主号:B32B13-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 無機質成形板およびその製造方法
    [0003] 産業上の:利用分野
    [0004] 本発明は内部に多孔構造を有し、 軽量でかつイ ンシュ 一レ一シヨン性に富む無機質成形板およびその製造方法 に関するものである。
    [0005] 従来の技術 . 従来からセメ ン トに木片、 パルプ繊維などの補強材を 混合し、 更に発泡性プラスチックビーズを混合した原料 混合物を成形するとともに加熱して該原料混合物中の発 泡性プラスチックビーズを発泡させ、 更には該発泡性プ ラスチックビーズの発泡によって得られたプラスチック ビーズ発泡体粒を溶融して成形体内に多数の空孔を形成 せしめることによって軽量でかつ断熟性、 防音性等のィ ， ンシュ一レ一ション性を有する多孔性セメント板を製造 する方法が提供されている (特開昭 5 4 — 1 5 7 1 2 5 号、 特公昭 6 3 - 1 2 7 6号） 。
    [0006] しかしながら上記従来の多孔性セメ ン .ト板では表面に 気孔が存在するため表面が滑らかで化粧性に優れる板材 を得ることが出来ず、 また透水性、 透湿性も大きなもの となる。 また補強材として木片を用いた従来、の木片セメ. · ント板の場合は木片相互の絡み合いが殆どないので成形- の際の圧締カを高く して製品の密度を大きく しないと得 られる製品の強度が充分なものではなく、 また補強材と してパルプ繊維を用いた従来のパルプ混入セメント板の 場合はセメント—パルプ繊維混合物の密度が大きくなり 発泡性プラスチックビーズの発泡が抑制される。
    [0007] 発 明 の 開 示
    [0008] 本発明は、 セメン ト 3 0〜 6 0重量％、 ゲイ酸含有物 質 3 0〜6 0重量％、 パ一ライ ト 0〜 1 5重量％、 フレ - ークおよび Zまたは木粉 5〜 2 5重量 の混合物の硬化 物からなる表裏層と、 セメン ト 3 0〜6 0重量％、 ケィ 酸含有物質 3 0〜 6 0重量％、 パーライ ト 0〜 1 5重量 %、 木質繊維束 5〜2 5重量 の混合物の硬化物からな り多孔性の芯層とからなる無機質成形板を提供するもの であり、 更に望ましくは該木質繊維束として分枝および Zまたは弯曲および Zまたは折曲させることによって嵩 高くされたものを用いる。
    [0009] 上記本発明の無機質成形板の製造方法として望ましい 製造方法は、 生産効率の高い乾式製造方法であって、 該 乾式製造方法とは、 セメント 3 0〜6 0重量％、 ケィ酸 含有物質 3 0〜6 0重量％、 パ—ライ 卜！）〜 1 5重量％、 フレークおよび/または木粉 5〜2 5重量％、 および水 3 0〜4 5重量％との混合物 Aを型板上にマツ ト状に散 布し、 更にセメント 3 0〜6 0重量％、 ケィ酸含有物質 3 0〜6 0重量 、 パ—ライ ト 0〜 1 5重量％、 木質繊 維束 5〜 2 5重量％、 ¾泡性熱可塑性プラスチックビ一 ズ 0 . 5〜5重量％、 および水 3 0〜4 5重量％との混 合物 Bをその上からマツ ト に散布し、 更に上記混合物 Aをその上からマッ ト状に散布して三層構造のマッ トを 形成する工程 1
    [0010] 上記三層構造のマツ トを圧締して予備硬化させる工程
    [0011] 2
    [0012] 上記予備硬化物を加熱ォートクレーブ養生することに より発泡性熱可塑性プラスチックビーズを発泡させかつ 加熱軟化収縮させるとともに硬化を進.める工程' 3 " 以上の工程 1， 2， 3からなる無機質成形板の製造方 法である。
    [0013] 発明 の詳細な説明
    [0014] 以下に本発明を詳細に説明する。
    [0015] 〔表裏層〕
    [0016] 本発明の無機質成形板の表裏層はセメント 3 0〜6 0 重量％、 ゲイ酸含有物質 3 0〜6 0重量％、 パーライ ト 0〜 1 5重量％、 フレークおよびノまたは木粉 5〜2 5 重量％の混合物 Aの硬化物である。
    [0017] 上記セメントとは例えばポルトランドセメント、 高炉 セメント、 シリカセメント、 フライアッシュセメント、 アルミナセメント等種々のセメントを含有するものであ り、 上記ゲイ酸含有物質とは例えば珪砂、 珪石粉、 シリ 力ヒューム、 シラスバルーン等のゲイ酸を含有する種々 の無機粉体を含有するものである。
    [0018] 上記セメントと上記ゲイ酸含有物とはゲイ酸カルシゥ ム反応によって反応し硬化する。 このようなケィ酸カル シゥム反応による硬化を円滑ならしめるには本発明の無 機質成形板の表裏層を構成する混合物 A中セメント 3 0 〜6 0重量％、 ゲイ酸含有物質 3 0〜6 0重量％が含有 されることが必要である。
    [0019] パーライ トは製造される無機質成形板の重量を軽減し かつ寸法安定性を向上せしめるので、 本発明にとっては 望ましいものであるが必須成分ではない。 しかしパーラ ィ トの含有量が該混合物中 1 5重量％以上になると得ら れる無機質成形板の強度が低下しかつ表面が粗になる。
    [0020] フレークおよび Zまたは木粉は表裏層の補強材として 用いられるもので、 フレークとしては網目 1 0 腿を全通 し平均網目 4 . 5 mmのサイズで厚みが 1 隨以下のものが 望ましく、 木粉は 5〜 1 0 0メッシュ、 望ましくは 1 0 〜 3 0メッシュの粒径を有するものを使用する。
    [0021] フレークは補強作用が木粉よりも大であるがフレーク のみでは得られる表裏層の緻密性が若干低下するが、 一 方木粉のみでは得られる表裏層の強度が若干低下する。 したがってフレークと木粉とは併用されることが好まし く、 その場合フレークと木粉との混合重量比は 8 0 ： 2 0〜 2 0 ： 8 0程度とする。 しかしフレーク単独または 木粉単独の使用でも本発明の目的は充分達成される。 フ レークおよび Zまたは木粉が混合物 B中 5重量％以下で あると表裏層の強度が充分でなくなり、 また 2 5童量％ 以上であると難燃性が 下する。
    [0022] 上記本発明の無機質成形板の表裏層を構成する混合物 Aには更に塩化マグネシウム、 硫酸マグネシウム、 塩化 ： カルシウム、 硫酸カルシウム、 アルミ ン酸ソ一ダ、 アル ミ ン酸カリゥム、 硫酸アルミニゥム、 水ガラス等の硬化 · 促進剤が添加きれてもよい。
    [0023] 〔芯層〕
    [0024] 本発明'の無機質成形板の芯層はセメント 3 0〜 6 0重 一 ― 一 — ' - 量％、 ゲイ酸含有物質 3 0 - 6 0重量％、 パーライ ト 0 〜 1 5重量％、 木質繊維束 5〜 2 5重量％の混合物 Bの 硬化物からなり多孔性である。 上記セメ ン ト、 ケィ酸含 有物質、 パー ィ トは、 上記表裏層と同様なものが同様 な比率で用いられる。 '
    [0025] 木質繊維束は芯層の補強材として用いられるもので、 望ましくは径が約 0 . 1〜 2 . 0 mm、 長さが約 2〜 3 5 mm , 更に望ましくは 1 0から 3 Ο ππηの範囲にあるものを用い るが、 尊.ましい木質繊維束の形状としては分枝および Ζ または弯曲および または折曲させることによって嵩高 くせられたものである。 このような分枝および/または 弯曲および Zまたは折曲させることにより嵩高くされた 木質繊維束を製造するには、 苛性ソ一ダ亜硫酸ソーダ、 亜流酸カルシウム等の薬液に木材を浸漬したり、 木材を 蒸気で加熱したり、 あるいは上記薬液浸漬と蒸気加熱と を併用したりすることによって木材中に含まれる木質単 織維のバインダ一の役割をしているリグニン、 へミセル ロース、 樹脂等を完全に溶解させることなく膨潤させる にとどめることによって上記バインダ一を残存させた状 態で解繊の程度'を調節しつつ、 解繊したものであり、 上 記バインダ一のうち特にリグニンを略完全に除去して解 繊したパルプ繊維に比して径が大である。 解繊は例えば グラインディ ングディスク より行ねれ、 解繊の程度の 調節は該グラインデイ ングディスク間隙を調節すること' によって行われる。 なお木質繊維束が分枝している場合 には分枝前の木質繊維束を仮定してその径が約 0 . 1〜 2 . 0匪の範囲にあり、 また木質繊維束が弯曲および Z または折曲している場合は末端間距離ではなく木質繊維 束の実長が 1 o〜3 0醒の範囲にあることが望ましい。
    [0026] 該木質繊維束は上記のサイズおよび形状により嵩高ぐ なっているが、 その嵩比重は約 0 . 0 3〜0 . 0 5 g / 'cm の範囲にある。 ここに嵩比重は内径 8 cm、 容積 2 0 0 0 のメスシリンダーに絶乾状態の該木質繊維束を 2 0 0 0 ^充填して全体の重量を測定し、 該全体の重量からメ スシリンダ一の重量を差し引いて該木質繊維束の重量を 求め、 該メスシリ ンダーの内径に丁度はまる円板を充塡 した該木質繊維束上に載置して、 該円板上に重りをのせ 1 kgの重量を該木質繊維束に及ぼした時の該木質繊維束 の容積を測定し、 該木質繊維束の重量（g)を該容積（cm3) で割ることによって求められる。
    [0027] 上記分枝および Zまたは弯曲および Zまたは折曲させ ることにより嵩高くせしめられている木質繊維束は混合 物 B中では該繊維束相互はある程度の距離を介して絡み 合うが、 該繊維束はパルプ繊維に比して径は大であるか らある程度の剛性を有し糸まり状に絡み合うことはなく、 このようにして絡み合った鏃維束相互間にセメントおよ びゲイ酸含有物質が抱き込まれる。 上記した該繊維束の 剛性はこのような繊維束相互間の距離を保持し、' もって ， 嵩高さを維持するのに役立つのである。 したがって本発 明の無機質成形板の製造に乾式製造方法を適用した場合、 硬化性無機粉体と該木質繊維束との混合物は機械的攪拌 . 等によってほぐすことが可能で、 混合物を型板上に均一 に散布することが容易であるし、 一方散布後は上記した ように該木質繊維束のある程度の距離を介しての絡み合 いによつて硬化性無機質粉体が抱き込まれ、 、形崩れしな いマツ トを形成することが出来る。 . そして製品においてもマトリ クス中で該木質繊維束は 上記のように繊維束相互がある程度の距離を介して強固 に絡みあうという特異的な補強効果により比重の小さい したがって軽量でしかも比較的強度が大きい芯層を与え るのである。.
    [0028] 本発明において、 芯麿を多孔質にするには通常該混合 物に熱可塑性プラスチック発泡体粒を混合して硬化させ . るとともに該熱可塑性プラスチック発泡体粒を加熱して 軟化収縮させる方法を適用する。 該混合物 Bに熱可塑性 プラスチック発泡体粒を混合するには既に発泡している 熱可塑性プラスチック発泡体粒を混合する以外、 発泡性 熱可塑性プラスチックビーズを混合し、 該混合物 Bの硬 化前または硬化時に該発泡性熱可塑性プラスチックビー ズを発泡させて熱可塑性プラスチック発泡体粒としても よい。 この場合、 木質繊維束として上記分枝および Zま たは弯曲および/または折曲させることにより嵩高く さ れたものを用いると、 混合物 Bの構造が粗になるので該 発泡性熱可塑性プラスチックビーズの発泡が均一かつ円 滑に行われるという利点がある。 上記本発明に用いられ る発泡性熱可塑性プラスチックビーズとはプロパン、 ブ タン、 ペンタン、 石油エーテルのような揮発性発泡剤を 含浸したポリエチレン、 ポリプロピレン、 ポリスチレン 等の熱可塑性プラスチックのビーズである。 また該熱可 塑性プラスチック発泡体粒または該発泡性熱可塑性ブラ 一 9 一
    [0029] スチックビーズの添加'量は通常混合物 B中 0 . 5
    [0030] 量％である。 該熱可塑性プラスチック発泡体粒または該 発泡性熱可塑性プラスチックビーズの添加量が 0 . 5重 量％以下であると芯層中の空孔の割合が低下してィンシ ユレ一ション性が充分でなくなる力 5童量％以上にな. ると本発明の無機質成形板中の有機質の割合が過大とな つて本発明の無機質成形板の難燃性が低下する。
    [0031] 〔製造方法〕
    [0032] 本発明の無機質成形板の製造方法としては工程の連続 化が容易で装置も簡単な乾式製造方法を採用することが 望ましい。 乾式製造方法の工程 1においては、 型板上に 上記混合物 Aをマツ ト状に散布し、 次いでそのうえに上 記混合物 Bをマツ ト状に散布し、 更にその上に上記混合 物 Aをマッ ト状に散布するのであるが、 この際混合物 A および混合物 Bには硬化反応のためにそれぞれ水を 3 0 4 5重量％添加しておく。 混合物 Bは木質繊維束とし て上記分枝および Zまたは弯曲および Zまたは折曲させ ることにより嵩高く されたものを用いると、 混合物 Bが ほぐれ易くなり、 型板上に均一に散布し易くなる。 連続 製造法においては上記型板は多数個ベルトコンベア一上 に載置せしめられる。 型板上に散布された原料混合物は 所望なればロール等によって若干押圧され、 該マツ トは それから工程 2において水分存在下に圧締予備硬化され 所望の形状に成形される。 圧蹄条件は通常圧締圧 1 0〜 2 0 kgZcrf、 温度 6 0〜 8 0で、 時間 2 0〜 3 0時間程 度で行われ、 加熱は通常蒸気にて行われる。 圧締は二つ の型板間に上記マツ トを挟圧することによって行われる 、 該型板面には所定の形状、 凸凹模様などが施されて- もよい。
    [0033] 上記工程 2の圧締予備硬化によって得られた予備硬化 物は工程 3においてォ一トクレーブ中にて養生ざれ:.！)。 養生条件は通常圧力 1 0〜2 0 kg/cnf . 温度 1 6 ひ〜 1 8 0で、 時間 5〜 1 0時間である。
    [0034] 上記ォートクレーブ養生によりセメントとゲイ酸含有 物質とのゲイ酸カルシウム反応は完全に行われ、 かつ芯 層に発泡性熱可塑性プラスチックビーズを添加した場合 には該発泡性熱可塑性プラスチックビーズは完全に発泡 し、 同時に該発泡性プラスチックビーズの発泡によって 形成されたプラスチック発泡体粒は溶融してセル中の発 泡剤が外界へ逃散し、 プラスチック発泡体は急速に収 縮して芯層内部に多数の空孔が形成される。 そして該空 孔内壁面には熱可塑性プラスチック発泡体粒に帰因する プラスチックコ一ティ ング層が形成される。
    [0035] このようにして本発明の無機質成形板が製造されるが、 本発明の無機質成形板の表裏層の厚みは通常全体の厚み の 1 0〜3 0 %、 密度は通常 0 . 9〜 1 g Zcrfとする。 本発明においては表裏層、 芯層と.もにセメ ン ト 3 0〜 6 0重量％、 ゲイ酸含有物質 3 0〜6 0重量％を含んで いるから、 ゲイ酸カルシウム反応にもとづく各層の硬化 が円滑に進行する。 更に乾式製造方法を採用した *合、 ォ一トクレーブ養生により該ケィ酸カルシウム反応は略 完全に進行して成形体の最終的な寸法状態で硬化するの で、 いつたん硬化した成形体は外界の影響を受けること が少なく製品の寸法安定性が向上する。 また表裏層には ' フレークおよびノまたは木粉が 5〜 2 5重量％含有され るから、 該表專層は緻密性が高い表面平滑性に富むもの となる。 更に芯層は木質繊維束 5〜2 5重量％を含みか つ多孔性であるから軽量で防音断熱性に富むものとなる。 なお表裏層および芯層において、 フレーク、 木粉、 木質 繊維束の木質補強材は 2 5重量％以下で含まれるから本 発明の無機質成形板は難燃性のも 0となる。
    [0036] 芯層に用いられる木質繊維束として、 分枝および Ζま たは弯曲および Ζまたは折曲させることにより嵩高く さ れたものを用いると、 芯層の嵩比まが小さくなるが強度 は低下せず、 また発泡性熱可塑性プラスチックビーズの 発泡も均一かつ円滑に行われる。
    [0037] 本発明の無機質成.形板の表裏面にエンボスが施されて もよいが、 その場合には緻密な表裏層と多孔性でありそ れ故にクッション性を有する芯層とにより、 極めて鮮明 なかつ深いエンボスを施すことが出来る。
    [0038] したがって本発明においては、 従来の木片セメ ン ト板 やパルプ混入セメント板に比して寸法安定性が極めて良 好で軽量かつ比較的強度が大で、 防音断熱性に富みまた 難燃性の高い、 かつ鮮明な深いエンボスを施し得る無機 質成形板が得られる。
    [0039] 〔実施例〕
    [0040] 実施例 1
    [0041] (1)混合物 Aの処方は下記の通りである。
    [0042] ポルトラン ドセメ ン ト 4 7 %
    [0043] 珪砂 5 0 〃 ハ0—ライ ト 1 0 〃
    [0044] フレーク氺 1 5 〃 木粉 *2 5 〃
    [0045] 硫酸アルミニウム 3
    [0046] - * 1 ： フレークとしては平均網目 4. 5 ππη、 '平均厚 み 0. 6腿のものを用いる。
    [0047] *2 ：木粉としては平均粒径 2 0メッシュのものを 用い o
    [0048] (2)混合物 Bの処方は下記の通りである。
    [0049] ポルトラン ドセメ ン ト 4 6重量
    [0050] 珪砂 2 8 〃 パ一ライ ト 1 0 木質繊維束 * 1 0 〃
    [0051] 発泡性ポリスチレンビーズ 3 〃
    [0052] (予備発泡品）
    [0053] 硫酸アルミニゥム 3 〃
    [0054] *木質織維束としては平均径 1 . 0 ram、 長さ 2 0 mm の分枝および Zまたは弯曲および Zまたは折曲さ せられたものを用いる。 -
    [0055] (3)混合物 Aおよび混合物 Bに水 4 0重量％をそれぞれ 添付したうえで、 該混合物 Aを下型板上に散布して 8 薩 厚のマツ トとし、 更にその上に混合物 Bを散布して 5 0 mm厚のマツ トとし、 更にその上に該混合物 Aを散布して 8 mm厚のマツ トとし、 その上から上型板を当接してプレ ス成形後に圧力 1 0 kgZcnf、 温度 7 0でにて 2 5時間圧 締硬化を行う。 得られた積層成形体は厚さ 1 8 mmの板状 体であり、 該積層成形体はその後オートクレープ中にて 圧力 1 5 kgZcrf、 温度 1 6 5 にて 7時間.養生され、 該 積層成形体中のセメントと珪砂とはゲイ酸カルシウム反 応によって硬化し、 かつ芯層の発泡性ポリスチレンビー ズは発泡し、 その後軟化収縮する。 .
    [0056] このようにして得られた無機質成形板は表面が緻密で かつ平滑であるが軽量で防音断熱性に富むものである。： 実施例 2 . (1)混合物 Aの処方は下記②通りである。' セメント氺 1 5 0重: %
    [0057] シリカヒューム 3 0 〃
    [0058] ノヽ0—ライ ト 1 0
    [0059] 木粉 * 2 . 1 0
    [0060] 氺 1 セメントとしてはポルトランドセメン トとァ ルミナセメントの 1 ： 1重量比混合物を用い o
    [0061] * 2 ：木粉は実施例 1で用いたものと同様なものを 用レ、 o
    [0062] (2)混合物 Bの処方は下記の通りである。
    [0063] セメン ト氺 1 5 0重.
    [0064] シリカヒューム 2 7
    [0065] ノヽ0—ライ ト 1 0 〃 木質繊維束 * 2 1 0 〃
    [0066] ポリスチレン発泡体粒 3
    [0067] * 1 ： セメントは混合物 Aで用いたものと同じ処方 のものを用いる。
    [0068] * 2 ：木質繊維束は実施例 1で用いたものと同様な ものを用いる。
    [0069] (3)実施例 1 と同様にして乾式製造方法により無機質成 形板を製造する。 この際、 ポリスチレン発泡体粒はォ一 トクレープ養生中に軟化収縮する。 - このようにして得られた無機質成形板は表面が緻密で かつ滑らかであるが軽量で防音断熱性に富むものである 実施例 3
    [0070] (1)混合物 Aの処方は下記の通りである。
    [0071] ポルトラン ドセメ ン ト 4 7重: %
    [0072] シラスバルーン 1 0 〃
    [0073] 珪砂 3 0 〃
    [0074] フレーク氺 1 5
    [0075] 木粉 * 2 5 〃 アルミ ン酸ソ一ダ 3 〃
    [0076] 氺 1 フレークは実施例 1で用いたものと同様なも のを用いる。
    [0077] * 2 ：木粉は実施例 1で用いたものと同様なものを 用いる。
    [0078] (2)混合物 Bの処方は下記の通りである。
    [0079] ポルトラン ドセメン ト 4 6重量％
    [0080] シラスバル一ン 1 0 〃
    [0081] 珪砂 2 8 〃 木質繊維束 * 1 0 〃
    [0082] 発泡性ポリスチレンビ ズ 3 〃
    [0083] (予備発泡品）
    [0084] アルミ ン酸ソ一ダ 3
    [0085] *木質繊維束は実施例 1で用いたものと同様なもの を用いる。 (3)実施例 1 と同様にして乾式製造方法により'無機質成 形板を製造する。
    [0086] このようにして得られた無機質成形板は表面が緻密で かつ滑らかであるが軽量で防音断熱性に富むものである。
    权利要求:
    ClaimsWO 91/11406 PCT/JP91/00071 一 1 7— 請 求 の 範 囲
    1 .セメ ン ト 3 0〜6 0重量％、 ゲイ酸含有物質 3 0〜
    6 0重量％、 パーライ ト 0〜 1 5重量％、 フレークお よび Zまたは木粉 5〜2 5重量％の混合物の硬化物か 5 らなる表裏層と、 セメント 3 0〜 6 0重量％、 ケィ酸
    含有物質 3 0〜 6 0重量％、 パーライ ト 0〜 1 5重量 %、 木質繊維束 5〜2 5重量％の混合物の硬化物から なり多孔性の芯層とからなることを特徴とする無機質 成形板
    10 2 .該木質繊維 は分枝および Ζまたは弯曲および Ζま
    たは折曲させることによって嵩高くされている請求の 範囲 1に記載の無機質成形板
    3 .セメント 3 0〜6 0重量％、 ケィ酸含有物質 3 0〜
    6 0重量％、 ノ、。—ライ ト 0〜 1 5重量％、 フレークお
    15 よびノまたは木粉 5〜2 5重量％、 および水 3 0〜 4
    5重量％と 混合物 Αを型板上にマツ ト状に散布し、 更にセメント 3 0〜6 0重量％、 ゲイ酸含有物質 3 0 〜 6 0重量％、 パーライ ト 0〜 1 5重量％、 木質繊維 束 5〜2 5重量％、 発泡性熱可塑性プラスチックビー
    20 ズ 0 . 5〜5重量％、 および水 3 0〜4 5重量％との
    混合^). Bをその上からマツ ト状に散布し、 更に上記混 合物 Aをその上からマツ ト状に散布して三層構造のマ ッ トを形成する工程 1 上記三層構造のマツ トを圧締して予備硬化させる工程 2
    上記予備硬化物を加熱オートクレープ養生すること により発泡性熱可塑性プラスチックビーズを発泡させ るとともに硬化を進める工程 3
    以上の工程 1， 2， 3からなる無機質成形板の製造 方法
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    1992-03-12| RET| De translation (de og part 6b)|Ref document number: 4190153 Country of ref document: DE Date of ref document: 19920312 |
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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    JP2/14614||1990-01-23||DE4190153A| DE4190153C2|1990-01-23|1991-01-23|Dreischichtplatte und Verfahren zur Herstellung derselben|
    DE19914190153| DE4190153T1|1990-01-23|1991-01-23|Anorganische platte und verfahren zur herstellung derselben|
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