JPH04218685A - 鋼材料、特にステンレス鋼の酸洗または洗浄方法 - Google Patents
鋼材料、特にステンレス鋼の酸洗または洗浄方法Info
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- JPH04218685A JPH04218685A JP3039223A JP3922391A JPH04218685A JP H04218685 A JPH04218685 A JP H04218685A JP 3039223 A JP3039223 A JP 3039223A JP 3922391 A JP3922391 A JP 3922391A JP H04218685 A JPH04218685 A JP H04218685A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
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- C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
- C23G1/08—Iron or steel
-
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- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
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- C23G1/088—Iron or steel solutions containing organic acids
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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。
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は鋼材料、特にステンレス
鋼の酸洗(pickling)または洗浄方法に関する
ものである。酸洗は、鋼材料、特にステンレス鋼材料を
工場から出荷する前に脱スケール等のために工業的に行
われる他、冶金業界以外の人がステンレス鋼部品を洗浄
するのに用いられている。
鋼の酸洗(pickling)または洗浄方法に関する
ものである。酸洗は、鋼材料、特にステンレス鋼材料を
工場から出荷する前に脱スケール等のために工業的に行
われる他、冶金業界以外の人がステンレス鋼部品を洗浄
するのに用いられている。
【0002】
【従来の技術】公知のステンレス鋼の酸洗方法ではHN
O3 を6〜16%/l、HFと1〜5%/lの比率で
含む硝酸と弗化水素酸とで構成される酸洗浴中に材料を
浸積する。この酸洗浴の使用温度範囲は40〜60℃で
ある。しかし、硝酸を用いると酸化物蒸気、特に有害な
二酸化窒素が放出され、排水中には硝酸塩や亜硝酸塩の
ようなニトロ化合物が放出される。硝酸塩の最大許容量
は比較的高いが、亜硝酸塩は有害なニトロサミン (n
itrosamine)を生成するためその最大許容量
は極めて低い。
O3 を6〜16%/l、HFと1〜5%/lの比率で
含む硝酸と弗化水素酸とで構成される酸洗浴中に材料を
浸積する。この酸洗浴の使用温度範囲は40〜60℃で
ある。しかし、硝酸を用いると酸化物蒸気、特に有害な
二酸化窒素が放出され、排水中には硝酸塩や亜硝酸塩の
ようなニトロ化合物が放出される。硝酸塩の最大許容量
は比較的高いが、亜硝酸塩は有害なニトロサミン (n
itrosamine)を生成するためその最大許容量
は極めて低い。
【0003】フランス国特許出願第 2,587,36
9号に記載のステンレス鋼材料の酸洗方法では第二鉄
(ferric iron) を溶かした弗化水素酸
と、残部の水とで構成された酸洗浴を用いている。この
酸洗浴の使用温度範囲は15〜70℃である。この酸洗
浴の第二鉄の含有量は、酸洗作業中に空気を吹き込むか
、大気中を循環させることによって維持される。しかし
、弗化水素酸は取り扱いが危険なため、弗化水素酸をベ
ースとした方法はタンクやバットのような金属部品をス
プレー法や噴霧(sprinkling)法で洗浄する
作業全てに適用することはできない。
9号に記載のステンレス鋼材料の酸洗方法では第二鉄
(ferric iron) を溶かした弗化水素酸
と、残部の水とで構成された酸洗浴を用いている。この
酸洗浴の使用温度範囲は15〜70℃である。この酸洗
浴の第二鉄の含有量は、酸洗作業中に空気を吹き込むか
、大気中を循環させることによって維持される。しかし
、弗化水素酸は取り扱いが危険なため、弗化水素酸をベ
ースとした方法はタンクやバットのような金属部品をス
プレー法や噴霧(sprinkling)法で洗浄する
作業全てに適用することはできない。
【0004】日本国特許JP−A−7547826号で
公知のステンレス鋼材料の酸洗方法では、所定比率の塩
酸を含んだハロゲン化酸の混合物で構成される酸洗浴を
用いている。 この酸洗方法で化学反応に関与する主たる作用剤は塩酸
である。この塩酸は下記の式: 2 HCl + Fe → FeCl2 + H2
の反応によって被酸洗材料と反応して塩化第一鉄を生
成し、水素を放出する。被酸洗材料に対する塩酸の酸化
反応を用いたこのような方法には以下のような欠点があ
る: (1) 塩酸を多量に消費するため、酸洗方法のコスト
が高くなる。 (2) 水素を多量に放出するため、密閉された環境で
この方法を用いると爆発の危険がある。 (3) 鋼の結晶格子中に水素原子が内部拡散すること
によって処理された鋼が脆くなる。
公知のステンレス鋼材料の酸洗方法では、所定比率の塩
酸を含んだハロゲン化酸の混合物で構成される酸洗浴を
用いている。 この酸洗方法で化学反応に関与する主たる作用剤は塩酸
である。この塩酸は下記の式: 2 HCl + Fe → FeCl2 + H2
の反応によって被酸洗材料と反応して塩化第一鉄を生
成し、水素を放出する。被酸洗材料に対する塩酸の酸化
反応を用いたこのような方法には以下のような欠点があ
る: (1) 塩酸を多量に消費するため、酸洗方法のコスト
が高くなる。 (2) 水素を多量に放出するため、密閉された環境で
この方法を用いると爆発の危険がある。 (3) 鋼の結晶格子中に水素原子が内部拡散すること
によって処理された鋼が脆くなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は冶金工
業で使用でき、しかも冶金の専門家以外の人でも使用で
きる汚染の無い酸洗または洗浄方法を提供することにあ
る。
業で使用でき、しかも冶金の専門家以外の人でも使用で
きる汚染の無い酸洗または洗浄方法を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者達は、Fe2+
/Fe3+混合物の酸化−還元電位を所定の範囲内に維
持するように、使用時に人間に害を与えない有機酸を用
いてFe2+イオンおよびFe3+イオンを水溶液中に
維持するFe2+/Fe3+混合物を用いた酸化によっ
て、HFやHClのような酸化性腐食酸を用いずに鋼材
料、特にステンレス綱材料を酸洗することができるとい
うことを発見した。従って、本発明の提供する鋼材料、
特にステンレス綱材料の酸洗または洗浄方法は、第一鉄
イオンと、第二鉄イオンと、溶液中にFe2+イオンと
Fe3+イオンとを維持するのに十分な量の鉄を酸化し
ない有機酸とを含む水溶液中で鋼材料を処理し、その際
に、過酸化水素を添加して、Fe2+/Fe3+の比率
が10/90〜40/60の範囲に維持されるように第
一鉄イオンと第二鉄イオンとを溶液中に維持することを
特徴としている。この溶液中の酸は酸洗中の二次反応に
よって工業的に簡単に再使用可能な塩か無毒な塩となる
ので、本発明方法は危険無しに容易に使用することがで
きる。
/Fe3+混合物の酸化−還元電位を所定の範囲内に維
持するように、使用時に人間に害を与えない有機酸を用
いてFe2+イオンおよびFe3+イオンを水溶液中に
維持するFe2+/Fe3+混合物を用いた酸化によっ
て、HFやHClのような酸化性腐食酸を用いずに鋼材
料、特にステンレス綱材料を酸洗することができるとい
うことを発見した。従って、本発明の提供する鋼材料、
特にステンレス綱材料の酸洗または洗浄方法は、第一鉄
イオンと、第二鉄イオンと、溶液中にFe2+イオンと
Fe3+イオンとを維持するのに十分な量の鉄を酸化し
ない有機酸とを含む水溶液中で鋼材料を処理し、その際
に、過酸化水素を添加して、Fe2+/Fe3+の比率
が10/90〜40/60の範囲に維持されるように第
一鉄イオンと第二鉄イオンとを溶液中に維持することを
特徴としている。この溶液中の酸は酸洗中の二次反応に
よって工業的に簡単に再使用可能な塩か無毒な塩となる
ので、本発明方法は危険無しに容易に使用することがで
きる。
【0007】上記有機酸は下記一般式で表わされる化合
物にするのが好ましい: R(COOH)n (ここで、RはC1 〜C4 アルキル基、C1 〜C
4 ヒドロキシアルキル基、またはC6 〜C14アリ
ール基、C6 〜C14アラルキル基またはC6 〜C
14アルカリール (alkaryl)基を表し、これ
らは必要に応じてC1 〜C4 アルキル基およびハロ
ゲン原子の中から選択した1つまたは複数の置換基によ
って置換されていてもよく、nは1、2または3である
)
物にするのが好ましい: R(COOH)n (ここで、RはC1 〜C4 アルキル基、C1 〜C
4 ヒドロキシアルキル基、またはC6 〜C14アリ
ール基、C6 〜C14アラルキル基またはC6 〜C
14アルカリール (alkaryl)基を表し、これ
らは必要に応じてC1 〜C4 アルキル基およびハロ
ゲン原子の中から選択した1つまたは複数の置換基によ
って置換されていてもよく、nは1、2または3である
)
【0008】好ましい有機酸としては蟻酸、酢酸、プロ
ピオン酸、ブタン酸、乳酸、安息香酸、フタル酸および
ナフテン酸が挙げられる。
ピオン酸、ブタン酸、乳酸、安息香酸、フタル酸および
ナフテン酸が挙げられる。
【0009】Fe2+/Fe3+の比率は10/90〜
40/60の範囲であるのが好ましく、特に10/90
〜25/75の範囲が好ましく、さらには約20/80
であるのが好ましい。この比率、従って反応のキネキッ
クは過酸化水素を添加してFe3+イオンを再生成させ
ることによって維持される。
40/60の範囲であるのが好ましく、特に10/90
〜25/75の範囲が好ましく、さらには約20/80
であるのが好ましい。この比率、従って反応のキネキッ
クは過酸化水素を添加してFe3+イオンを再生成させ
ることによって維持される。
【0010】酸洗浴中で過酸化水素を生じさせるには、
過酸化水素を浴中に導入するか、過酸、過酸塩または有
機過酸化物の中から選択した化合物を添加する。過酸は
過硼酸、過酢酸、過炭酸、過安息香酸、過硫酸、過燐酸
、過沃素酸および過フタル酸の中から選択するのが好ま
しい。過酸塩は過硼酸ナトリウムおよび過硼酸マグネシ
ウムの中から選択するのが好ましく、有機過酸化物は過
酸化尿素であるのが好ましい。
過酸化水素を浴中に導入するか、過酸、過酸塩または有
機過酸化物の中から選択した化合物を添加する。過酸は
過硼酸、過酢酸、過炭酸、過安息香酸、過硫酸、過燐酸
、過沃素酸および過フタル酸の中から選択するのが好ま
しい。過酸塩は過硼酸ナトリウムおよび過硼酸マグネシ
ウムの中から選択するのが好ましく、有機過酸化物は過
酸化尿素であるのが好ましい。
【0011】本発明方法は10〜90℃の範囲の温度で
実施するのが好ましい。
実施するのが好ましい。
【0012】本発明はさらに、 Fe2+/Fe3+
の比率が10/90〜40/60の範囲で存在する第一
鉄イオンと第二鉄イオンと、溶液中にこれらFe2+イ
オンおよびFe3+イオンを維持するのに十分な量の鉄
を酸化させない有機酸とを含む溶液と、Fe2+/Fe
3+の比率を上記範囲内に維持するために上記溶液に添
加される過酸化水素源とによって構成されることを特徴
とする鋼材料、特にステンレス綱材料を酸洗・洗浄する
ための製品を提供する。この場合の有機酸および過酸化
水素は上記と同じものである。
の比率が10/90〜40/60の範囲で存在する第一
鉄イオンと第二鉄イオンと、溶液中にこれらFe2+イ
オンおよびFe3+イオンを維持するのに十分な量の鉄
を酸化させない有機酸とを含む溶液と、Fe2+/Fe
3+の比率を上記範囲内に維持するために上記溶液に添
加される過酸化水素源とによって構成されることを特徴
とする鋼材料、特にステンレス綱材料を酸洗・洗浄する
ための製品を提供する。この場合の有機酸および過酸化
水素は上記と同じものである。
【0013】この酸洗・洗浄用製品は特別な包装無しに
使用場所へ輸送することができ、また、タンクや固定式
または可動式のバット・容器のような密閉容器の酸洗に
特別な注意無しにどこでも使用することができる。本発
明方法は鋼材料、特にステンレス鋼材料の酸洗、特にこ
れらの材料の脱スケール、艶出し(brighteni
ng) および洗浄に用いることができ、その処理を浴
中で行っても、スプレーまたは噴霧によって行うことも
できる。
使用場所へ輸送することができ、また、タンクや固定式
または可動式のバット・容器のような密閉容器の酸洗に
特別な注意無しにどこでも使用することができる。本発
明方法は鋼材料、特にステンレス鋼材料の酸洗、特にこ
れらの材料の脱スケール、艶出し(brighteni
ng) および洗浄に用いることができ、その処理を浴
中で行っても、スプレーまたは噴霧によって行うことも
できる。
【0014】有機酸を用いる利点は、その分解物である
CO2 、H2OおよびH2 が大気、排水あるいは海
に排出しても生態系に害を及ぼさない点にある。本発明
の他の利点は、本発明の有機媒体が不動膜を形成して、
金属の腐食を減らすことができる点にある。
CO2 、H2OおよびH2 が大気、排水あるいは海
に排出しても生態系に害を及ぼさない点にある。本発明
の他の利点は、本発明の有機媒体が不動膜を形成して、
金属の腐食を減らすことができる点にある。
【0015】本発明で用いる酸洗浴は溶液の酸化−還元
電位が高いので、酸洗中にCu、Ni、Cr、Sn、Z
n等の金属が再堆積するのを防止することができる。F
e3+イオンの生成は、工業的には、酸洗浴の酸化−還
元電位を測定することによって調節することができる。 この酸化−還元電位すなわちレドックス電位は、酸洗浴
に浸した非腐食性電極(例えばプラチナ電極)と標準電
極(例えばHg/HgClまたは飽和カロメル電極)と
の間で測定される電位差である。これによって測定され
た電位差値で酸洗浴の酸化能力(特性)を知ることがで
き、また、H2O2 またはH2O2 の供給源化合物
を添加することによって酸洗浴を再調節することができ
る。
電位が高いので、酸洗中にCu、Ni、Cr、Sn、Z
n等の金属が再堆積するのを防止することができる。F
e3+イオンの生成は、工業的には、酸洗浴の酸化−還
元電位を測定することによって調節することができる。 この酸化−還元電位すなわちレドックス電位は、酸洗浴
に浸した非腐食性電極(例えばプラチナ電極)と標準電
極(例えばHg/HgClまたは飽和カロメル電極)と
の間で測定される電位差である。これによって測定され
た電位差値で酸洗浴の酸化能力(特性)を知ることがで
き、また、H2O2 またはH2O2 の供給源化合物
を添加することによって酸洗浴を再調節することができ
る。
【0016】本発明方法の好ましい実施例では、基本と
なる酸洗浴にH2O2源として溶液の酸と同族な過酸を
導入する。そうすることによって得られる利点は、溶液
の初期組成を変化させない点にある。本発明方法を実施
するのに使用可能な有機酸/過酸の組合せとしては、例
えば酢酸/過酢酸、安息香酸/過安息香酸、フタル酸/
過フタル酸等がある。
なる酸洗浴にH2O2源として溶液の酸と同族な過酸を
導入する。そうすることによって得られる利点は、溶液
の初期組成を変化させない点にある。本発明方法を実施
するのに使用可能な有機酸/過酸の組合せとしては、例
えば酢酸/過酢酸、安息香酸/過安息香酸、フタル酸/
過フタル酸等がある。
【0017】基本となる酸洗浴の組成を変化させないも
う一つの方法は、H2O2源として有機酸化剤、例えば
過炭酸[ H4(CO3)2・3 H2O2 ]や C
O2、H2O および N2 に分解する過酸化尿素[
CO(NH2)2・H2O2 ]等の有機酸化剤を使
用する方法である。有機酸溶液を用いる本発明方法の重
要な利点は、フェライトを製造するために電気技術の分
野で用いられる残渣、酸化第二鉄(Fe2O3)が直接
得られることにある。
う一つの方法は、H2O2源として有機酸化剤、例えば
過炭酸[ H4(CO3)2・3 H2O2 ]や C
O2、H2O および N2 に分解する過酸化尿素[
CO(NH2)2・H2O2 ]等の有機酸化剤を使
用する方法である。有機酸溶液を用いる本発明方法の重
要な利点は、フェライトを製造するために電気技術の分
野で用いられる残渣、酸化第二鉄(Fe2O3)が直接
得られることにある。
【0018】本発明の方法のさらに他の利点は、有害物
質または汚染物質を添加しないで酸化剤が反応系内でそ
の場で生成される点にある。従って、排水や酸溶液廃棄
物が人間に対する危険がないことである。また、酸溶液
とその液体または固体の酸化剤とによって構成される本
発明の製品は、任意の環境、特に密閉された環境でも使
用することができる。
質または汚染物質を添加しないで酸化剤が反応系内でそ
の場で生成される点にある。従って、排水や酸溶液廃棄
物が人間に対する危険がないことである。また、酸溶液
とその液体または固体の酸化剤とによって構成される本
発明の製品は、任意の環境、特に密閉された環境でも使
用することができる。
【0019】従って、本発明の酸洗方法は以下の利点を
同時に有している: (1) 汚染がなく、使用時に危険がない。 (2) 使用時に化学的変化を大幅に起こさずに酸溶液
を使用することができる。 (3) 廃棄物を工業的に回収し、再使用することがで
きる。
同時に有している: (1) 汚染がなく、使用時に危険がない。 (2) 使用時に化学的変化を大幅に起こさずに酸溶液
を使用することができる。 (3) 廃棄物を工業的に回収し、再使用することがで
きる。
Claims (16)
- 【請求項1】第一鉄イオンと、第二鉄イオンと、溶液中
にFe2+イオンとFe3+イオンとを維持するのに十
分な量の鉄を酸化しない有機酸とを含む水溶液中で鋼材
料を処理し、その際に、過酸化水素を添加することによ
ってFe2+/Fe3+の比率が10/90〜40/6
0の範囲を維持するように第一鉄イオンと第二鉄イオン
とを溶液中に存在させることを特徴とする鋼材料、特に
ステンレス綱材料の酸洗または洗浄方法。 - 【請求項2】上記有機酸が下記一般式:R(COOH)
n (ここで、RはC1 〜C4 アルキル基、C1 〜C
4 ヒドロキシアルキル基、またはC6 〜C14アリ
ール基、C6 〜C14アラルキル基またはC6 〜C
14アルカリール基を表し、これらは必要に応じてC1
〜C4 アルキル基およびハロゲン原子の中から選択
した1つまたは複数の置換基によって置換されていても
よく、nは1、2または3である)で表わされる化合物
の中から選択される請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】上記有機酸が蟻酸、酢酸、プロピオン酸、
ブタン酸、乳酸、安息香酸、フタル酸およびナフテン酸
の中から選択される請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】上記のFe2+/Fe3+の比率が10/
90〜25/75の範囲に維持されている請求項1に記
載の方法。 - 【請求項5】上記のFe2+/Fe3+の比率が約20
/80に維持されている請求項4に記載の方法。 - 【請求項6】過酸化水素が上記酸洗溶液中に過酸、過酸
塩または有機過酸化物を添加することによって得られる
ような請求項5に記載の方法。 - 【請求項7】上記過酸が過硼酸、過酢酸、過炭酸、過安
息香酸、過硫酸、過燐酸、過沃素酸および過フタル酸の
中から選択される請求項6に記載の方法。 - 【請求項8】上記過酸が上記溶液中に添加された有機酸
の類縁体の過酸である請求項7に記載の方法。 - 【請求項9】上記過酸塩が過硼酸ナトリウムおよび過硼
酸マグネシウムの中から選択される請求項6に記載の方
法。 - 【請求項10】上記有機過酸化物が過酸化尿素である請
求項6に記載の方法。 - 【請求項11】10〜90℃の範囲の温度で実施する請
求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項12】Fe2+/Fe3+の比率が10/90
〜40/60の範囲で存在する第一鉄イオンと第二鉄イ
オンと、これらFe2+イオンおよびFe3+イオンを
溶液中に維持するのに十分な量の鉄を酸化させない有機
酸とを含む溶液と、Fe2+/Fe3+の比率を上記範
囲内に維持するために上記溶液に添加される過酸化水素
源とによって構成されることを特徴とする鋼材料、特に
ステンレス綱材料を酸洗・洗浄するための製品。 - 【請求項13】上記有機酸が下記一般式:R(COOH
)n (ここで、RはC1 〜C4 アルキル基、C1 〜C
4 ヒドロキシアルキル基、またはC6 〜C14アリ
ール基、C6 〜C14アラルキル基またはC6 〜C
14アルカリール基を表し、これらは必要に応じてC1
〜C4 アルキル基およびハロゲン原子の中から選択
した1つまたは複数の置換基によって置換されていても
よく、nは1、2または3である)で表わされる化合物
の中から選択される請求項12に記載の製品。 - 【請求項14】上記有機酸が蟻酸、酢酸、プロピオン酸
、ブタン酸、乳酸、安息香酸、フタル酸およびナフテン
酸の中から選択される請求項13に記載の製品。 - 【請求項15】上記過酸化水素源が過酸、過酸塩および
有機過酸化物の中から選択される請求項12に記載の製
品。 - 【請求項16】上記過酸化水素源が過硼酸、過酢酸、過
安息香酸、過燐酸、過沃素酸、過フタル酸、過硼酸ナト
リウム、過硼酸マグネシウムおよび過酸化尿素の中から
選択される請求項15に記載の製品。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9001481 | 1990-02-08 | ||
FR9001481A FR2657888B1 (fr) | 1990-02-08 | 1990-02-08 | Procedes de decapage de materiaux en acier inoxydable. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04218685A true JPH04218685A (ja) | 1992-08-10 |
Family
ID=9393510
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3039223A Pending JPH04218685A (ja) | 1990-02-08 | 1991-02-08 | 鋼材料、特にステンレス鋼の酸洗または洗浄方法 |
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---|---|
US (1) | US5164016A (ja) |
EP (1) | EP0442775B1 (ja) |
JP (1) | JPH04218685A (ja) |
KR (1) | KR100189579B1 (ja) |
AT (1) | ATE121805T1 (ja) |
CA (1) | CA2035847A1 (ja) |
CZ (1) | CZ281613B6 (ja) |
DE (1) | DE69109147T2 (ja) |
ES (1) | ES2072560T3 (ja) |
FI (1) | FI96519C (ja) |
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RU (1) | RU2072397C1 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012180562A (ja) * | 2011-03-01 | 2012-09-20 | Yushiro Chemical Industry Co Ltd | さび除去剤水溶液 |
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1991
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