JPH04218652A - 溶融アルミニウムめっきクロム含有鋼板の製造方法 - Google Patents
溶融アルミニウムめっきクロム含有鋼板の製造方法Info
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- JPH04218652A JPH04218652A JP40386790A JP40386790A JPH04218652A JP H04218652 A JPH04218652 A JP H04218652A JP 40386790 A JP40386790 A JP 40386790A JP 40386790 A JP40386790 A JP 40386790A JP H04218652 A JPH04218652 A JP H04218652A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、密着性に優れた溶融ア
ルミニウムめっきクロム含有鋼板の製造方法に関する。
ルミニウムめっきクロム含有鋼板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来建築物の外装パネルや屋根材あるい
は自動車外装用部材は表面が美麗でかつ耐食性が要求さ
れるので普通鋼のアルミめっき鋼板や、Ｚｎめっき鋼板
が使用されてきた。
は自動車外装用部材は表面が美麗でかつ耐食性が要求さ
れるので普通鋼のアルミめっき鋼板や、Ｚｎめっき鋼板
が使用されてきた。
【０００３】しかし、近年では、ウォーターフロント開
発がさかんに行なわれ、これに伴いさらに高耐食性素材
が要求されるようになり、また自動車部門においては、
短時間走行によるマフラー内での結露水による内面腐食
、塩害などによる外面腐食などの問題、さらに自動車の
保証期間の延長や車検の３年化等自動車用鋼に求められ
る耐食性も年々厳しくなっている。
発がさかんに行なわれ、これに伴いさらに高耐食性素材
が要求されるようになり、また自動車部門においては、
短時間走行によるマフラー内での結露水による内面腐食
、塩害などによる外面腐食などの問題、さらに自動車の
保証期間の延長や車検の３年化等自動車用鋼に求められ
る耐食性も年々厳しくなっている。
【０００４】以上のような背景から、近年では、ステン
レス鋼を建材用あるいは自動車用鋼として用いることが
一般化し、ごく最近では、さらに高耐食性素材としてク
ロム含有鋼板にアルミニウムめっき（米国特許第４６７
５２１４号）あるいはＺｎめっきを施した素材が開発さ
れ、使用され始めている。
レス鋼を建材用あるいは自動車用鋼として用いることが
一般化し、ごく最近では、さらに高耐食性素材としてク
ロム含有鋼板にアルミニウムめっき（米国特許第４６７
５２１４号）あるいはＺｎめっきを施した素材が開発さ
れ、使用され始めている。
【０００５】しかし、クロム含有鋼板に溶融アルミニウ
ムめっき等を施す場合クロム含有鋼板表面に酸化皮膜が
存在する故に密着性が悪い。そこでクロム含有鋼板上へ
溶融アルミニウムめっき等を施す場合、何らかの前処理
が必要となる。
ムめっき等を施す場合クロム含有鋼板表面に酸化皮膜が
存在する故に密着性が悪い。そこでクロム含有鋼板上へ
溶融アルミニウムめっき等を施す場合、何らかの前処理
が必要となる。
【０００６】本発明者らは、これまでに溶融アルミニウ
ムめっきの下地処理として、Ｃｕめっき、Ｆｅ、Ｆｅ−
Ｎｉ、Ｆｅ−Ｐ、Ｆｅ−Ｂめっき、あるいはＮｉめっき
等を施すことで溶融アルミニウムめっきの密着性が改善
されることをみいだした。しかし、より良い密着性ある
いは生産性の面からの下地前処理めっき時の電流効率に
ついての検討は充分ではなかった。
ムめっきの下地処理として、Ｃｕめっき、Ｆｅ、Ｆｅ−
Ｎｉ、Ｆｅ−Ｐ、Ｆｅ−Ｂめっき、あるいはＮｉめっき
等を施すことで溶融アルミニウムめっきの密着性が改善
されることをみいだした。しかし、より良い密着性ある
いは生産性の面からの下地前処理めっき時の電流効率に
ついての検討は充分ではなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】これまで、クロム含有
鋼板に溶融アルミニウムめっきを施す際の下地処理とし
て、本発明者らは、Ｆｅ−Ｂめっき、Ｆｅ−Ｐめっき、
Ｃｕめっき等を施すことが有効であるという知見をもっ
ていたが、より良い密着性あるいは電流効率の点では、
充分でなかった。
鋼板に溶融アルミニウムめっきを施す際の下地処理とし
て、本発明者らは、Ｆｅ−Ｂめっき、Ｆｅ−Ｐめっき、
Ｃｕめっき等を施すことが有効であるという知見をもっ
ていたが、より良い密着性あるいは電流効率の点では、
充分でなかった。
【０００８】そこで、本発明は特に溶融アルミニウムめ
っきを施す際の下地処理としてＦｅ−Ｐめっきを行なう
場合、密着性に優れ、かつ、電流効率の点からも有効で
あるＦｅ−Ｐめっき条件を提供し、密着性に優れた溶融
アルミニウムめっきクロム含有鋼板を得ることを目的と
する。
っきを施す際の下地処理としてＦｅ−Ｐめっきを行なう
場合、密着性に優れ、かつ、電流効率の点からも有効で
あるＦｅ−Ｐめっき条件を提供し、密着性に優れた溶融
アルミニウムめっきクロム含有鋼板を得ることを目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】耐食性に優れた溶融アル
ミニウムめっきクロム含有鋼板を得るためには、鋼板上
にアルミニウムめっきが密着良く形成されることが必要
であり、このためには溶融アルミニウムの下地処理とし
て密着性に優れたＦｅ−Ｐめっきを行うことが必要であ
るというこれまでの知見から、クロム含有鋼板にＦｅ−
Ｐめっきを施す際密着性に優れしかも電流効率も高いＦ
ｅ−Ｐめっき方法を種々検討した結果有効なＦｅ−Ｐめ
っき条件を見い出すに至った。
ミニウムめっきクロム含有鋼板を得るためには、鋼板上
にアルミニウムめっきが密着良く形成されることが必要
であり、このためには溶融アルミニウムの下地処理とし
て密着性に優れたＦｅ−Ｐめっきを行うことが必要であ
るというこれまでの知見から、クロム含有鋼板にＦｅ−
Ｐめっきを施す際密着性に優れしかも電流効率も高いＦ
ｅ−Ｐめっき方法を種々検討した結果有効なＦｅ−Ｐめ
っき条件を見い出すに至った。
【００１０】すなわち、本発明は、クロムを３ｗｔ％以
上含有するクロム含有鋼板に溶融アルミニウムめっきを
行うにあたり、脱脂工程を経たクロム含有鋼板表面を活
性化処理あるいはＮｉめっきした後、電流密度２０〜２
００Ａ／ｄｍ２ 、相対流速４ｍ／ｓｅｃ 以下で片面
当りの付着量が０．０５〜３．０μｍのＦｅ−Ｐめっき
を行い、この後非酸化性雰囲気で鋼板を加熱し、続いて
溶融アルミニウムめっきを行うことを特徴とする溶融ア
ルミニウムめっきクロム含有鋼板の製造方法を提供する
ものである。
上含有するクロム含有鋼板に溶融アルミニウムめっきを
行うにあたり、脱脂工程を経たクロム含有鋼板表面を活
性化処理あるいはＮｉめっきした後、電流密度２０〜２
００Ａ／ｄｍ２ 、相対流速４ｍ／ｓｅｃ 以下で片面
当りの付着量が０．０５〜３．０μｍのＦｅ−Ｐめっき
を行い、この後非酸化性雰囲気で鋼板を加熱し、続いて
溶融アルミニウムめっきを行うことを特徴とする溶融ア
ルミニウムめっきクロム含有鋼板の製造方法を提供する
ものである。
【００１１】前記Ｆｅ−Ｐめっきを施す際の浴のｐＨが
２以下で、浴温が３０〜９０℃であるのが好ましい。
２以下で、浴温が３０〜９０℃であるのが好ましい。
【００１２】以下に本発明をさらに詳細に説明する。
【００１３】本発明の方法を実施する場合、たとえば、
脱脂→水洗→活性化処理あるいは、Ｎｉめっき→水洗→
Ｆｅ−Ｐめっき→水洗→乾燥→加熱→溶融アルミニウム
めっきの工程をとる。
脱脂→水洗→活性化処理あるいは、Ｎｉめっき→水洗→
Ｆｅ−Ｐめっき→水洗→乾燥→加熱→溶融アルミニウム
めっきの工程をとる。
【００１４】本発明で用いる鋼板基板は、ステンレス鋼
板や耐熱鋼板等のクロムを３重量％以上含有する鋼板で
ある。なお、鋼板には鋼帯も含む。クロムが３重量％未
満であると、たとえＡｌめっきを施しても耐食性に劣る
ので好ましくない。
板や耐熱鋼板等のクロムを３重量％以上含有する鋼板で
ある。なお、鋼板には鋼帯も含む。クロムが３重量％未
満であると、たとえＡｌめっきを施しても耐食性に劣る
ので好ましくない。
【００１５】このような鋼板には、通常、その用途に応
じ、ニッケル（０〜１５重量％程度）、チタン（０〜０
．５重量％程度）、モリブデン（０〜２．５重量％程度
）、ニオブ（０〜０．５重量％程度）、アルミニウム（
０〜５重量％程度）、ジルコニウム（０〜０．５重量％
程度）、マンガン（０〜２重量％程度）、ケイ素（０〜
１重量％程度）、銅（０〜１重量％程度）、バナジュー
ム（０〜０．５重量％程度）などが添加されているが、
これらは、その添加量が一般的な範囲であれば、本発明
の趣旨を損ねることはないので、これらが添加されてい
る鋼板を用いてもよい。
じ、ニッケル（０〜１５重量％程度）、チタン（０〜０
．５重量％程度）、モリブデン（０〜２．５重量％程度
）、ニオブ（０〜０．５重量％程度）、アルミニウム（
０〜５重量％程度）、ジルコニウム（０〜０．５重量％
程度）、マンガン（０〜２重量％程度）、ケイ素（０〜
１重量％程度）、銅（０〜１重量％程度）、バナジュー
ム（０〜０．５重量％程度）などが添加されているが、
これらは、その添加量が一般的な範囲であれば、本発明
の趣旨を損ねることはないので、これらが添加されてい
る鋼板を用いてもよい。
【００１６】本発明で行なう脱脂工程は、クロム含有鋼
板表面に油等の汚れがついているとめっきむらやめっき
密着性不良の原因となるので不可欠である。脱脂条件に
ついてはクロム含有鋼板表面の汚れが完全に除去できれ
ば、脱脂条件は特に、限定しないが、ＮａＯＨ等のアル
カリ性水溶液中で電解脱脂することが望ましい。脱脂後
水洗し、Ｆｅ−Ｐめっきの予備処理として塩酸や硫酸や
りん酸を用い浸漬あるいは電解処理により活性化処理あ
るいはＮｉめっきを０．１μｍ 以上施すことが望まし
い。Ｎｉめっきの浴組成及び電解条件等は公知の方法で
行えばよい。
板表面に油等の汚れがついているとめっきむらやめっき
密着性不良の原因となるので不可欠である。脱脂条件に
ついてはクロム含有鋼板表面の汚れが完全に除去できれ
ば、脱脂条件は特に、限定しないが、ＮａＯＨ等のアル
カリ性水溶液中で電解脱脂することが望ましい。脱脂後
水洗し、Ｆｅ−Ｐめっきの予備処理として塩酸や硫酸や
りん酸を用い浸漬あるいは電解処理により活性化処理あ
るいはＮｉめっきを０．１μｍ 以上施すことが望まし
い。Ｎｉめっきの浴組成及び電解条件等は公知の方法で
行えばよい。
【００１７】活性下処理あるいはＮｉめっき後水洗し、
片面当たり０．０５〜３．０μｍのＦｅ−Ｐめっきを施
す。Ｆｅ−Ｐめっきの目付量が０．０５μｍ未満であれ
ば溶融アルミニウムめっきの密着性改善効果が少なく、
３．０μｍ超であるとＦｅ−Ｐめっき自身に割れが発生
し、その効果が十分に得られない。またＦｅ２＋が２０
ｇ／ｌより少ないと不均一なめっきとなり、３００ｇ／
ｌより多いと沈殿を生じるため、Ｆｅ２＋は２０ｇ／ｌ
〜３００ｇ／ｌであることが望ましい。Ｆｅ３＋は２０
ｇ／ｌより多いとめっきの剥離が生じるので２０ｇ／ｌ
以下であることが望ましい。
片面当たり０．０５〜３．０μｍのＦｅ−Ｐめっきを施
す。Ｆｅ−Ｐめっきの目付量が０．０５μｍ未満であれ
ば溶融アルミニウムめっきの密着性改善効果が少なく、
３．０μｍ超であるとＦｅ−Ｐめっき自身に割れが発生
し、その効果が十分に得られない。またＦｅ２＋が２０
ｇ／ｌより少ないと不均一なめっきとなり、３００ｇ／
ｌより多いと沈殿を生じるため、Ｆｅ２＋は２０ｇ／ｌ
〜３００ｇ／ｌであることが望ましい。Ｆｅ３＋は２０
ｇ／ｌより多いとめっきの剥離が生じるので２０ｇ／ｌ
以下であることが望ましい。
【００１８】Ｆｅ−Ｐめっき浴の電流密度と流速を変化
させめっきの密着性および電流効率等を調べた。密着性
の評価方法として、デュポン衝撃試験を用い、めっき面
の凸部をテープ剥離テストし、剥離度を評価した。
させめっきの密着性および電流効率等を調べた。密着性
の評価方法として、デュポン衝撃試験を用い、めっき面
の凸部をテープ剥離テストし、剥離度を評価した。
【００１９】その結果次のことが判明した。すなわち電
流速度が２０Ａ／ｄｍ２ 未満であればＦｅ−Ｐめっき
が充分に形成されず、２００Ａ／ｄｍ２ より大きけれ
ばＦｅ−Ｐめっき層が不均一となり、溶融アルミニウム
めっきの密着性を悪化させる。また、めっき液と被めっ
き鋼板との相対流速が４ｍ／ｓｅｃ より大きくなると
、Ｈ２ 発生がさかんとなって電流効率が１０％以下と
著しく低下し、またクロム含有鋼板の場合、相対流速が
４ｍ／ｓｅｃ より大きくなると液の流れが乱流となり
めっきが不均一になる。
流速度が２０Ａ／ｄｍ２ 未満であればＦｅ−Ｐめっき
が充分に形成されず、２００Ａ／ｄｍ２ より大きけれ
ばＦｅ−Ｐめっき層が不均一となり、溶融アルミニウム
めっきの密着性を悪化させる。また、めっき液と被めっ
き鋼板との相対流速が４ｍ／ｓｅｃ より大きくなると
、Ｈ２ 発生がさかんとなって電流効率が１０％以下と
著しく低下し、またクロム含有鋼板の場合、相対流速が
４ｍ／ｓｅｃ より大きくなると液の流れが乱流となり
めっきが不均一になる。
【００２０】この時のＦｅ−Ｐめっき浴組成としては、
公知の浴組成で行えばよいが、ｐＨが２より高いと密着
性が著しく悪化するため、２以下とする。また浴温は９
０℃を越えるとｐＨ管理が著しく、３０℃未満ではめっ
きが不均一なため浴温は３０〜９０℃とする。
公知の浴組成で行えばよいが、ｐＨが２より高いと密着
性が著しく悪化するため、２以下とする。また浴温は９
０℃を越えるとｐＨ管理が著しく、３０℃未満ではめっ
きが不均一なため浴温は３０〜９０℃とする。
【００２１】Ｆｅ−Ｐめっきを施した後水洗・乾燥後鋼
板の加熱処理を行なう。鋼板加熱時の雰囲気ガスは、非
酸化性ガスとする。鋼板加熱を酸化性ガス雰囲気下で行
なうと、Ｆｅ−Ｐ層の酸化が著しく、そのため、本願の
目的が達せられなくなる。なお、非酸化性ガスとしては
、水素ガス、窒素ガス、アルゴンガス、あるいはこれら
の混合ガスを用いることが好ましい。加熱温度は必要に
応じ７５０〜９００℃程度にするのがよい。
板の加熱処理を行なう。鋼板加熱時の雰囲気ガスは、非
酸化性ガスとする。鋼板加熱を酸化性ガス雰囲気下で行
なうと、Ｆｅ−Ｐ層の酸化が著しく、そのため、本願の
目的が達せられなくなる。なお、非酸化性ガスとしては
、水素ガス、窒素ガス、アルゴンガス、あるいはこれら
の混合ガスを用いることが好ましい。加熱温度は必要に
応じ７５０〜９００℃程度にするのがよい。
【００２２】溶融アルミニウム浴としては、不可避的不
純物は含むが実質的な純アルミニウム浴、またはアルミ
ニウム合金浴を用いる。なお、アルミニウム合金浴とし
ては、３〜１３重量％のケイ素を含むアルミニウム−ケ
イ素浴が好ましい。溶融アルミニウムめっきの形成方法
は、バッチ法でも連続法でもよく、公知の通常の方法で
行なえばよい。溶融アルミニウムめっき層の厚さは、特
に制限されないが、通常は１５〜６０μｍ程度である。
純物は含むが実質的な純アルミニウム浴、またはアルミ
ニウム合金浴を用いる。なお、アルミニウム合金浴とし
ては、３〜１３重量％のケイ素を含むアルミニウム−ケ
イ素浴が好ましい。溶融アルミニウムめっきの形成方法
は、バッチ法でも連続法でもよく、公知の通常の方法で
行なえばよい。溶融アルミニウムめっき層の厚さは、特
に制限されないが、通常は１５〜６０μｍ程度である。
【００２３】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。
明する。
【００２４】（実施例１）表１に示す成分をもつ１．２
ｍｍ厚のクロム含有鋼板に、実験室的にＦｅ−Ｐめっき
を行った後溶融アルミニウムめっきを行った。
ｍｍ厚のクロム含有鋼板に、実験室的にＦｅ−Ｐめっき
を行った後溶融アルミニウムめっきを行った。
【００２５】Ｆｅ−Ｐめっき前に電解脱脂を表２に示す
条件で行い、続いて活性処理あるいはＮｉめっきを表３
に示す条件で行なった。表４に示すように、Ｆｅ−Ｐめ
っき条件として電流密度および流速を変化させてめっき
密着性および電流効率を調べた。
条件で行い、続いて活性処理あるいはＮｉめっきを表３
に示す条件で行なった。表４に示すように、Ｆｅ−Ｐめ
っき条件として電流密度および流速を変化させてめっき
密着性および電流効率を調べた。
【００２６】Ｆｅ−Ｐめっきは２種類の浴を用いて行な
った。すなわち、Ａ浴（硫酸第１鉄２５０ｇ／ｌ、硫酸
ナトリウム１２０ｇ／ｌ、次亜りん酸ナトリウム０．２
ｇ／ｌを含有する。）とＢ浴（塩化第１鉄２４０ｇ／ｌ
、塩化カリウム１９２ｇ／ｌ、次亜りん酸ナトリウム０
．３ｇ／ｌを含有する。）であり、いずれもｐＨ２以下
、浴温３０℃〜９０℃である。
った。すなわち、Ａ浴（硫酸第１鉄２５０ｇ／ｌ、硫酸
ナトリウム１２０ｇ／ｌ、次亜りん酸ナトリウム０．２
ｇ／ｌを含有する。）とＢ浴（塩化第１鉄２４０ｇ／ｌ
、塩化カリウム１９２ｇ／ｌ、次亜りん酸ナトリウム０
．３ｇ／ｌを含有する。）であり、いずれもｐＨ２以下
、浴温３０℃〜９０℃である。
【００２７】Ｆｅ−Ｐめっき後、溶融アルミニウムめっ
きをＮ２ ガス雰囲気中で鋼板を９００℃に加熱し、６
８０℃まで冷却後溶融アルミニウムめっき浴に浸漬して
溶融アルミニウムめっきを行いこの時の密着性を評価し
た。また、溶融アルミニウムめっきは、ケイ素を１０％
含むアルミ浴を用いて行った。
きをＮ２ ガス雰囲気中で鋼板を９００℃に加熱し、６
８０℃まで冷却後溶融アルミニウムめっき浴に浸漬して
溶融アルミニウムめっきを行いこの時の密着性を評価し
た。また、溶融アルミニウムめっきは、ケイ素を１０％
含むアルミ浴を用いて行った。
【００２８】めっき密着性の評価は、デュポン衝撃試験
（ポンチ径１／４インチ、落下高さ５００ｍｍ、荷重１
ｋｇ）で、できためっき面の凸部をテープ剥離テストし
、凸部の剥離面積が０％の時Ａ、剥離面積が１〜２０％
の時Ｂ、剥離面積が２１〜５０％の時Ｃ、剥離面積が５
１〜１００％の時Ｄと評価した。
（ポンチ径１／４インチ、落下高さ５００ｍｍ、荷重１
ｋｇ）で、できためっき面の凸部をテープ剥離テストし
、凸部の剥離面積が０％の時Ａ、剥離面積が１〜２０％
の時Ｂ、剥離面積が２１〜５０％の時Ｃ、剥離面積が５
１〜１００％の時Ｄと評価した。
【００２９】電流効率は目付量を湿式分析で分析し、得
られた数値から電流効率を算出した。電流効率と密着性
結果とを併せて、表４に示す。
られた数値から電流効率を算出した。電流効率と密着性
結果とを併せて、表４に示す。
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【表１】
【００３４】
【発明の効果】本発明により、密着性に優れる溶融アル
ミニウムめっきクロム含有鋼板が得られる。これまでは
条件によっては密着性が悪い場合があり歩止り悪かった
が、本発明によりＦｅ−Ｐめっき条件が管理されること
によりほぼ１００％の歩止りが得られる。またＦｅ−Ｐ
めっきにおいて高い電流効率が得られることになり処理
時間の短縮化がはかられ生産性が著しく向上する。
ミニウムめっきクロム含有鋼板が得られる。これまでは
条件によっては密着性が悪い場合があり歩止り悪かった
が、本発明によりＦｅ−Ｐめっき条件が管理されること
によりほぼ１００％の歩止りが得られる。またＦｅ−Ｐ
めっきにおいて高い電流効率が得られることになり処理
時間の短縮化がはかられ生産性が著しく向上する。
Claims (2)
- 【請求項１】 クロムを３ｗｔ％以上含有するクロム
含有鋼板に溶融アルミニウムめっきを行うにあたり、脱
脂工程を経たクロム含有鋼板表面を活性化処理あるいは
Ｎｉめっきした後、電流密度２０〜２００Ａ／ｄｍ２
、相対流速４ｍ／ｓｅｃ 以下で片面当りの付着量が０
．０５〜３．０μｍのＦｅ−Ｐめっきを行い、この後非
酸化性雰囲気で鋼板を加熱し、続いて溶融アルミニウム
めっきを行うことを特徴とする溶融アルミニウムめっき
クロム含有鋼板の製造方法。 - 【請求項２】 前記Ｆｅ−Ｐめっきを施す際の浴のｐ
Ｈが２以下で、浴温が３０〜９０℃である請求項１に記
載の溶融アルミニウムめっきクロム含有鋼板の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40386790A JPH04218652A (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | 溶融アルミニウムめっきクロム含有鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40386790A JPH04218652A (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | 溶融アルミニウムめっきクロム含有鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04218652A true JPH04218652A (ja) | 1992-08-10 |
Family
ID=18513594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40386790A Withdrawn JPH04218652A (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | 溶融アルミニウムめっきクロム含有鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04218652A (ja) |
-
1990
- 1990-12-19 JP JP40386790A patent/JPH04218652A/ja not_active Withdrawn
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