JPH07173594A - 外装用溶融アルミニウムめっきＣｒ含有鋼板 - Google Patents
外装用溶融アルミニウムめっきＣｒ含有鋼板Info
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- JPH07173594A JPH07173594A JP34341593A JP34341593A JPH07173594A JP H07173594 A JPH07173594 A JP H07173594A JP 34341593 A JP34341593 A JP 34341593A JP 34341593 A JP34341593 A JP 34341593A JP H07173594 A JPH07173594 A JP H07173594A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 酸性環境で使用しても優れた耐久性を発揮す
る外装用溶融アルミニウムめっきＣｒ含有鋼板を提供す
る。 【構成】 Ｃｒを２〜３０mass％含むＣｒ含有鋼板にＦ
ｅまたはＦｅ系合金をプレめっきした後、溶融アルミニ
ウムめっきを施した溶融アルミニウムめっき鋼板のＦｅ
またはＦｅ系合金のプレめっき付着量を０.１〜３.５ｇ
/ｍ2にした。
る外装用溶融アルミニウムめっきＣｒ含有鋼板を提供す
る。 【構成】 Ｃｒを２〜３０mass％含むＣｒ含有鋼板にＦ
ｅまたはＦｅ系合金をプレめっきした後、溶融アルミニ
ウムめっきを施した溶融アルミニウムめっき鋼板のＦｅ
またはＦｅ系合金のプレめっき付着量を０.１〜３.５ｇ
/ｍ2にした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸性環境に長期間暴露
されても、表面に点状の赤錆が発生せず、良好な外観を
保つことのできる溶融アルミニウムめっき鋼板、とく
に、屋根や壁に好適な外装用溶融アルミニウムめっきＣ
ｒ含有鋼板に関する。
されても、表面に点状の赤錆が発生せず、良好な外観を
保つことのできる溶融アルミニウムめっき鋼板、とく
に、屋根や壁に好適な外装用溶融アルミニウムめっきＣ
ｒ含有鋼板に関する。
【０００２】
【従来技術】溶融アルミニウムめっき鋼板は、耐食性お
よび耐熱性に優れているので、従来よりマフラ−のよう
な自動車排気系部材に多く使用されている。しかし、め
っき母材が普通鋼鋼板であると、北米のような塩害環境
の厳しい地域で使用した場合、耐久性に劣るので、めっ
き母材にＣｒ含有鋼板を使用したものが開発されてい
る。
よび耐熱性に優れているので、従来よりマフラ−のよう
な自動車排気系部材に多く使用されている。しかし、め
っき母材が普通鋼鋼板であると、北米のような塩害環境
の厳しい地域で使用した場合、耐久性に劣るので、めっ
き母材にＣｒ含有鋼板を使用したものが開発されてい
る。
【０００３】しかし、Ｃｒ含有鋼板をめっき母材に使用
して、前処理帯に加熱帯、還元帯を有するガス還元方式
のめっきラインで溶融アルミニウムめっきを施すと、前
処理帯の加熱帯での加熱時に鋼中の易酸化元素であるＣ
ｒが鋼板表面に濃化し、選択酸化される。Ｃｒの選択酸
化層は通常のガス還元方式では還元されないため、溶融
アルミニウムとの濡れ性を阻害し、めっき欠陥を発生さ
せる。その結果、溶融アルミニウムめっき鋼板の耐食
性、耐熱性を低下させる。
して、前処理帯に加熱帯、還元帯を有するガス還元方式
のめっきラインで溶融アルミニウムめっきを施すと、前
処理帯の加熱帯での加熱時に鋼中の易酸化元素であるＣ
ｒが鋼板表面に濃化し、選択酸化される。Ｃｒの選択酸
化層は通常のガス還元方式では還元されないため、溶融
アルミニウムとの濡れ性を阻害し、めっき欠陥を発生さ
せる。その結果、溶融アルミニウムめっき鋼板の耐食
性、耐熱性を低下させる。
【０００４】このめっき欠陥発生を防止する方法として
は、めっき母材がステンレス鋼板の場合、予めＮｉまた
はＦｅのプレめっきを施しておいて、その後、めっきラ
インの前処理帯で非酸化性あるいは還元性雰囲気下で急
速短時間加熱して、溶融アルミニウムめっきを施す方法
がある（特開平２−２５４１４５号公報）。しかし、Ｎ
ｉプレめっきの場合、Ｎｉがめっき浴中に溶出するの
で、連続操業の場合、めっき浴中に多量のＮｉが蓄積さ
れ、それがアルミニウムめっき層に含有されてしまうた
め、耐食性が著しく低下する。一方、Ｆｅプレめっきの
場合は、プレめっき膜厚、加熱条件などの条件を適正に
保てば、めっき母材がステンレス鋼板に限らず、めっき
欠陥のない溶融アルミニウムめっきＣｒ含有鋼板が得ら
れる。
は、めっき母材がステンレス鋼板の場合、予めＮｉまた
はＦｅのプレめっきを施しておいて、その後、めっきラ
インの前処理帯で非酸化性あるいは還元性雰囲気下で急
速短時間加熱して、溶融アルミニウムめっきを施す方法
がある（特開平２−２５４１４５号公報）。しかし、Ｎ
ｉプレめっきの場合、Ｎｉがめっき浴中に溶出するの
で、連続操業の場合、めっき浴中に多量のＮｉが蓄積さ
れ、それがアルミニウムめっき層に含有されてしまうた
め、耐食性が著しく低下する。一方、Ｆｅプレめっきの
場合は、プレめっき膜厚、加熱条件などの条件を適正に
保てば、めっき母材がステンレス鋼板に限らず、めっき
欠陥のない溶融アルミニウムめっきＣｒ含有鋼板が得ら
れる。
【０００５】しかし、ＦｅやＦｅ系合金のプレめっきを
施した溶融アルミニウムＣｒ含有鋼板を自動車排気系部
材以外の用途、例えば、屋根や壁のように大気汚染によ
る酸性雨にさらされる建物の外装用途に使用する場合の
特性について調査してみると、表面にＦｅ系プレめっき
に起因すると思われる点状赤錆が発生し、外観を損ねる
場合があった。
施した溶融アルミニウムＣｒ含有鋼板を自動車排気系部
材以外の用途、例えば、屋根や壁のように大気汚染によ
る酸性雨にさらされる建物の外装用途に使用する場合の
特性について調査してみると、表面にＦｅ系プレめっき
に起因すると思われる点状赤錆が発生し、外観を損ねる
場合があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる点に
鑑み、屋根や壁のように酸性環境で使用される用途に対
しても優れた耐候性を発揮する外装用溶融アルミニウム
めっきＣｒ含有鋼板を提供するものである。
鑑み、屋根や壁のように酸性環境で使用される用途に対
しても優れた耐候性を発揮する外装用溶融アルミニウム
めっきＣｒ含有鋼板を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｃｒを２〜３
０mass％含むＣｒ含有鋼板にＦｅまたはＦｅ系合金をプ
レめっきした後、溶融アルミニウムめっきを施した溶融
アルミニウムめっき鋼板のＦｅまたはＦｅ系合金のプレ
めっき付着量を０.１〜３.５ｇ/ｍ2にした。
０mass％含むＣｒ含有鋼板にＦｅまたはＦｅ系合金をプ
レめっきした後、溶融アルミニウムめっきを施した溶融
アルミニウムめっき鋼板のＦｅまたはＦｅ系合金のプレ
めっき付着量を０.１〜３.５ｇ/ｍ2にした。
【０００８】
【作用】本発明者らは、溶融アルミニウムめっきＣｒ含
有鋼板が酸性環境に対する耐候性が劣る原因について種
々検討した結果、Ｆｅ系プレめっきの付着量が原因で、
その付着量が多い場合、点状赤錆が発生することを見い
だした。図１はめっき母材として、Ｃｒ濃度が１２.１m
ass％のＣｒ含有鋼板を用い、これに付着量の異なるＦ
ｅ、Ｆｅ−０.０３mass％Ｂ合金、Ｆｅ−０.０１mass％
Ｐ合金などのＦｅ系プレめっきを施して、溶融アルミニ
ウムめっきを施した場合のプレめっき付着量と溶融アル
ミニウムめっき性との関係を示したものであるが、図１
から明らかなように、プレめっき付着量が０.１ｇ/ｍ2
未満であると、Ｆｅ系プレめっきがＣｒ含有鋼板の表面
を完全に覆うことができないため、溶融アルミニウムめ
っき性が劣り、めっき欠陥が発生してしまう。
有鋼板が酸性環境に対する耐候性が劣る原因について種
々検討した結果、Ｆｅ系プレめっきの付着量が原因で、
その付着量が多い場合、点状赤錆が発生することを見い
だした。図１はめっき母材として、Ｃｒ濃度が１２.１m
ass％のＣｒ含有鋼板を用い、これに付着量の異なるＦ
ｅ、Ｆｅ−０.０３mass％Ｂ合金、Ｆｅ−０.０１mass％
Ｐ合金などのＦｅ系プレめっきを施して、溶融アルミニ
ウムめっきを施した場合のプレめっき付着量と溶融アル
ミニウムめっき性との関係を示したものであるが、図１
から明らかなように、プレめっき付着量が０.１ｇ/ｍ2
未満であると、Ｆｅ系プレめっきがＣｒ含有鋼板の表面
を完全に覆うことができないため、溶融アルミニウムめ
っき性が劣り、めっき欠陥が発生してしまう。
【０００９】なお、溶融アルミニウムめっき性は、鋼板
（５０ｍｍ×１５０ｍｍ）を還元性雰囲気（５０％Ｈ2
−Ｎ2、露点；−６０℃）にて７００℃で６０秒間加熱
した後、直ちにＡｌ−９mass％Ｓｉ浴（６７０℃）に２
秒間浸漬することにより作成したサンプルの点状めっき
欠陥個数を次の基準で評価した。 記号 評価基準 ３： 点状めっき欠陥なし ２： 点状めっき欠陥が５個未満 １： 点状めっき欠陥が５個以上
（５０ｍｍ×１５０ｍｍ）を還元性雰囲気（５０％Ｈ2
−Ｎ2、露点；−６０℃）にて７００℃で６０秒間加熱
した後、直ちにＡｌ−９mass％Ｓｉ浴（６７０℃）に２
秒間浸漬することにより作成したサンプルの点状めっき
欠陥個数を次の基準で評価した。 記号 評価基準 ３： 点状めっき欠陥なし ２： 点状めっき欠陥が５個未満 １： 点状めっき欠陥が５個以上
【００１０】図２、図３は、上記のようにして得られた
溶融アルミニウムめっきＣｒ含有鋼板の耐候性とＦｅ系
プレめっき付着量との関係を調査したもので、図２はＣ
ｌ-２００ｐｐｍ、ＳＯ4 2-１００ｐｐｍ、ｐＨ４.５、
温度３５℃の水溶液を１時間噴霧した後、２時間自然乾
燥し、その後、温度５０℃、相対湿度３０％の雰囲気で
１時間強制乾燥するサイクルを４５０サイクル繰り返す
方法で海塩粒子の少ない酸性の暴露環境をシミュレ−ト
することにより促進試験し、図３はＪＩＳ Ｚ２３７１
による塩水噴霧試験を２時間実施した後、温度６０±１
℃、相対湿度２０〜３０％の雰囲気で４時間乾燥し、そ
の後、温度５０±１℃、相対湿度９５％の雰囲気で２時
間乾燥するサイクルを４５０サイクル繰り返す方法で海
塩粒子の多い塩害の暴露環境をシミュレ−トすることに
より促進試験したものである。耐候性の評価は次の基準
で評価した。 記号 評価基準 ３： 点状赤錆の発生なし ２： 部分的に点状赤錆発生 １： 全面に点状赤錆発生
溶融アルミニウムめっきＣｒ含有鋼板の耐候性とＦｅ系
プレめっき付着量との関係を調査したもので、図２はＣ
ｌ-２００ｐｐｍ、ＳＯ4 2-１００ｐｐｍ、ｐＨ４.５、
温度３５℃の水溶液を１時間噴霧した後、２時間自然乾
燥し、その後、温度５０℃、相対湿度３０％の雰囲気で
１時間強制乾燥するサイクルを４５０サイクル繰り返す
方法で海塩粒子の少ない酸性の暴露環境をシミュレ−ト
することにより促進試験し、図３はＪＩＳ Ｚ２３７１
による塩水噴霧試験を２時間実施した後、温度６０±１
℃、相対湿度２０〜３０％の雰囲気で４時間乾燥し、そ
の後、温度５０±１℃、相対湿度９５％の雰囲気で２時
間乾燥するサイクルを４５０サイクル繰り返す方法で海
塩粒子の多い塩害の暴露環境をシミュレ−トすることに
より促進試験したものである。耐候性の評価は次の基準
で評価した。 記号 評価基準 ３： 点状赤錆の発生なし ２： 部分的に点状赤錆発生 １： 全面に点状赤錆発生
【００１１】図２に示すように、海塩粒子の少ない酸性
環境では、Ｆｅ系プレめっき付着量が０.１ｇ/ｍ2未
満、３.５ｇ/ｍ2を超える領域では点状赤錆が発生す
る。Ｆｅ系プレめっき付着量が３.５ｇ/ｍ2を超える
と、耐候性が低下し、赤錆が発生するのは次の理由によ
るものである。
環境では、Ｆｅ系プレめっき付着量が０.１ｇ/ｍ2未
満、３.５ｇ/ｍ2を超える領域では点状赤錆が発生す
る。Ｆｅ系プレめっき付着量が３.５ｇ/ｍ2を超える
と、耐候性が低下し、赤錆が発生するのは次の理由によ
るものである。
【００１２】Ｃｒ含有鋼板にＦｅ系プレめっきを施すの
は、溶融アルミニウムとの濡れ性を向上させ、鋼素地と
アルミニウムめっき層との界面に健全な合金層を形成せ
しめ、点状めっき欠陥の発生を防止することにある。こ
の健全な合金層はＦｅ系プレめっき付着量が０.１〜３.
５ｇ/ｍ2の範囲で十分形成されるが、それ以上にＦｅ系
プレめっきを施すと、鋼素地とアルミニウムめっき層と
の界面に合金層形成に関与しないＦｅ系プレめっきが残
存することになる。この残存Ｆｅ系プレめっきは環境が
海塩粒子の多い塩害環境であると、図３に示すように、
アルミニウムめっき層の犠牲防食作用により防食され、
点状赤錆は発生することがない。
は、溶融アルミニウムとの濡れ性を向上させ、鋼素地と
アルミニウムめっき層との界面に健全な合金層を形成せ
しめ、点状めっき欠陥の発生を防止することにある。こ
の健全な合金層はＦｅ系プレめっき付着量が０.１〜３.
５ｇ/ｍ2の範囲で十分形成されるが、それ以上にＦｅ系
プレめっきを施すと、鋼素地とアルミニウムめっき層と
の界面に合金層形成に関与しないＦｅ系プレめっきが残
存することになる。この残存Ｆｅ系プレめっきは環境が
海塩粒子の多い塩害環境であると、図３に示すように、
アルミニウムめっき層の犠牲防食作用により防食され、
点状赤錆は発生することがない。
【００１３】しかし、環境が海塩粒子の少ない酸性環境
であると、アルミニウムめっき層が不動態化するため、
残存したＦｅ系プレめっきが優先的に腐食され、赤錆が
発生するようになる。従って、溶融アルミニウムＣｒ含
有鋼板を酸性環境に長期間暴露される屋根や壁のような
外装用に使用する場合には、Ｆｅ系プレめっき付着量を
３.５ｇ/ｍ2以下にする必要がある。
であると、アルミニウムめっき層が不動態化するため、
残存したＦｅ系プレめっきが優先的に腐食され、赤錆が
発生するようになる。従って、溶融アルミニウムＣｒ含
有鋼板を酸性環境に長期間暴露される屋根や壁のような
外装用に使用する場合には、Ｆｅ系プレめっき付着量を
３.５ｇ/ｍ2以下にする必要がある。
【００１４】なお、Ｆｅ系プレめっきとしては、前記の
ような純Ｆｅ、Ｆｅ−Ｂ合金、Ｆｅ−Ｐ合金のほかにＦ
ｅ−Ｓ合金、Ｆｅ−Ｍｎ合金等も使用可能で、Ｂ、Ｐ、
ＳおよびＭｎの含有量はいずれの合金とも０.００１〜
０.３０mass％のものが好ましい。Ｃｒ含有鋼板のＣｒ
量は、外装用の場合、鋼板を所定寸法に切断したり、ロ
−ルフォ−ミング加工して施工するため、切断端面部や
加工部の母材が露出し、それらの部分の耐赤錆性低下が
懸念されるので、２〜３０mass％にする必要がある。２
mass％未満では、アルミニウムめっき層の犠牲防食作用
による防食効果が得られたないため、母材の露出した部
分からの赤錆発生を完全に防止することができず、Ｃｒ
量が３０mass％を越えても、母材の耐候性やアルミニウ
ムめっき層の犠牲防食作用による防食効果を顕著に向上
させる効果が認められず、逆に加工性が低下する。
ような純Ｆｅ、Ｆｅ−Ｂ合金、Ｆｅ−Ｐ合金のほかにＦ
ｅ−Ｓ合金、Ｆｅ−Ｍｎ合金等も使用可能で、Ｂ、Ｐ、
ＳおよびＭｎの含有量はいずれの合金とも０.００１〜
０.３０mass％のものが好ましい。Ｃｒ含有鋼板のＣｒ
量は、外装用の場合、鋼板を所定寸法に切断したり、ロ
−ルフォ−ミング加工して施工するため、切断端面部や
加工部の母材が露出し、それらの部分の耐赤錆性低下が
懸念されるので、２〜３０mass％にする必要がある。２
mass％未満では、アルミニウムめっき層の犠牲防食作用
による防食効果が得られたないため、母材の露出した部
分からの赤錆発生を完全に防止することができず、Ｃｒ
量が３０mass％を越えても、母材の耐候性やアルミニウ
ムめっき層の犠牲防食作用による防食効果を顕著に向上
させる効果が認められず、逆に加工性が低下する。
【００１５】
【実施例】板厚がいずれも０.８ｍｍである表１に示す
Ｃｒ含有鋼板にＦｅ−０.０３mass％Ｂ合金を０.０７〜
６.５ｇ/ｍ2電気めっきした後、露点が−６０℃の５０
％Ｈ2−Ｎ2混合ガス雰囲気中にて７００℃で６０秒間加
熱して、直ちにＡｌ−９mass％Ｓｉ浴（６７０℃）に２
秒間浸漬し、溶融アルミニウムめっきを施した。めっき
後表面に発生した点状めっき欠陥の発生状態を調査し、
その後、海塩粒子の少ない酸性の暴露環境のシミュレ−
トによる促進試験に供した。
Ｃｒ含有鋼板にＦｅ−０.０３mass％Ｂ合金を０.０７〜
６.５ｇ/ｍ2電気めっきした後、露点が−６０℃の５０
％Ｈ2−Ｎ2混合ガス雰囲気中にて７００℃で６０秒間加
熱して、直ちにＡｌ−９mass％Ｓｉ浴（６７０℃）に２
秒間浸漬し、溶融アルミニウムめっきを施した。めっき
後表面に発生した点状めっき欠陥の発生状態を調査し、
その後、海塩粒子の少ない酸性の暴露環境のシミュレ−
トによる促進試験に供した。
【００１６】
【表１】
【００１７】促進試験は、Ｃｌ-２００ｐｐｍ、ＳＯ4 2-
１００ｐｐｍ、ｐＨ４.５、温度３５℃の溶液を１時間
噴霧した後、２時間自然乾燥し、その後、温度５０℃、
相対湿度３０％の雰囲気で１時間強制乾燥する工程を１
サイクルとするサイクル試験を４５０サイクル繰り返し
た。この結果を表２に示す。
１００ｐｐｍ、ｐＨ４.５、温度３５℃の溶液を１時間
噴霧した後、２時間自然乾燥し、その後、温度５０℃、
相対湿度３０％の雰囲気で１時間強制乾燥する工程を１
サイクルとするサイクル試験を４５０サイクル繰り返し
た。この結果を表２に示す。
【００１８】
【表２】
【００１９】
【発明の効果】以上のように、本発明の溶融アルミニウ
ムめっきＣｒ含有鋼板は、海塩粒子の少ない酸性の暴露
環境に対する耐候性が優れているので、屋根や壁等の外
装に使用した場合、優れた耐久性を発揮する。
ムめっきＣｒ含有鋼板は、海塩粒子の少ない酸性の暴露
環境に対する耐候性が優れているので、屋根や壁等の外
装に使用した場合、優れた耐久性を発揮する。
【図１】は、Ｆｅ系プレめっきを施したＣｒ含有鋼板の
プレめっき付着量と溶融アルミニウムめっき性との関係
を示すグラフである。
プレめっき付着量と溶融アルミニウムめっき性との関係
を示すグラフである。
【図２】は、Ｆｅ系プレめっき後溶融アルミニウムめっ
きを施した溶融アルミニウムめっきＣｒ含有鋼板の海塩
粒子の少ない酸性環境下での耐候性とＦｅ系プレめっき
付着量との関係を示すグラフである。
きを施した溶融アルミニウムめっきＣｒ含有鋼板の海塩
粒子の少ない酸性環境下での耐候性とＦｅ系プレめっき
付着量との関係を示すグラフである。
【図３】は、Ｆｅ系プレめっき後溶融アルミニウムめっ
きを施した溶融アルミニウムめっきＣｒ含有鋼板の海塩
粒子の多い塩害環境下での耐候性とＦｅ系プレめっき付
着量との関係を示すグラフである。
きを施した溶融アルミニウムめっきＣｒ含有鋼板の海塩
粒子の多い塩害環境下での耐候性とＦｅ系プレめっき付
着量との関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｃｒを２〜３０mass％含むＣｒ含有鋼
板にＦｅまたはＦｅ系合金をプレめっきした後、溶融ア
ルミニウムめっきを施した溶融アルミニウムめっき鋼板
のＦｅまたはＦｅ系合金のプレめっき付着量を０.１〜
３.５ｇ/ｍ2にしたことを特徴とする外装用溶融アルミ
ニウムめっきＣｒ含有鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34341593A JPH07173594A (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 外装用溶融アルミニウムめっきＣｒ含有鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34341593A JPH07173594A (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 外装用溶融アルミニウムめっきＣｒ含有鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07173594A true JPH07173594A (ja) | 1995-07-11 |
Family
ID=18361341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34341593A Withdrawn JPH07173594A (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 外装用溶融アルミニウムめっきＣｒ含有鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07173594A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001271136A (ja) * | 2000-03-27 | 2001-10-02 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐高温酸化性に優れた溶融アルミニウムめっき鋼板及びその製造方法 |
| KR100447598B1 (ko) * | 2001-12-21 | 2004-09-07 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 선도금에 의한 용융알루미늄 도금 스텐레스강판의 제조방법 |
-
1993
- 1993-12-16 JP JP34341593A patent/JPH07173594A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001271136A (ja) * | 2000-03-27 | 2001-10-02 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐高温酸化性に優れた溶融アルミニウムめっき鋼板及びその製造方法 |
| KR100447598B1 (ko) * | 2001-12-21 | 2004-09-07 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 선도금에 의한 용융알루미늄 도금 스텐레스강판의 제조방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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