JPS625239B2 - - Google Patents
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- JPS625239B2 JPS625239B2 JP58251457A JP25145783A JPS625239B2 JP S625239 B2 JPS625239 B2 JP S625239B2 JP 58251457 A JP58251457 A JP 58251457A JP 25145783 A JP25145783 A JP 25145783A JP S625239 B2 JPS625239 B2 JP S625239B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- alloy
- plating
- concentration
- steel plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は加工性に優れたZn―Ni合金めつき鋼
板に関するものである。 （従来技術及び問題点） 近年、自動車や家電製品の耐食性向上の要求に
対し、種々の亜鉛めつき鋼板の開発が行なわれて
いる。 たとえば、鉄と鋼Vol.66（1980）No.７，771
頁、或いは特開昭58―6955号公報などに見られる
如きZn―Ni合金めつき鋼板はその一例であり、
Niが共析することにより、めつき層の電位は貴
の方に移動し、純Znのめつきに比べて高い耐食
性を示すことから、従来より自動車等の分野に多
く使用されている。 しかし、Zn―Ni合金めつき鋼板は、そのめつ
き層が硬いため、次のような問題点があつた。 (イ) 成形や加工において表面めつき層のはく離が
生じたり、パウダリンダが生じる場合がある。 (ロ) パウダリンダを生じてめつき層がはく離すれ
ば、充分な耐食性が得られなくなる恐れがあ
る。 以上の問題点を解決のため、たとえば特開昭58
―130299号公報などに見られるように、従来種々
の改良が提案されているがいずれも充分なものと
は言えなかつた。 本発明者らは、上記問題を解決すべく種々検討
を重ねた結果、下層のめつき層中のNi含有率に
対し上層のめつき層中のNi含有率がさらに過剰
な二層化めつきを施すことにより、加工時におけ
るめつき層のはくり、パウダリングの少ない加工
性に優れた鋼板が得られることを見出した。 （発明の構成） すなわち、本発明は、鋼板表面の少なくとも片
面に、下層としてNi濃度10超から30重量％のZn
―Ni合金めつき層を片面当りの目付量として５
〜60ｇ／m2有し、さらに上層として前記下層中の
Ni濃度に対してさらに２〜60重量％過剰のNiを
含有するZn〜Ni合金めつき層を片面当りの目付
量として0.2〜20ｇ／m2有することを特徴とする
加工性に優れたZn―Ni合金二層めつき鋼板であ
る。 以下さらに詳細に説明する。本発明は、Zn―
Ni合金の二層めつき層を有するものであるが、
まずその下層について述べると、下層のNi濃度
を10超〜30重量％としたのは、濃度10％以下では
Niの共析による耐食性の向上効果が大きくはな
いためであり、濃度30％超では、Ni共析による
耐食性の向上効果がそれ以下の場合とほとんど変
わらないことによるものである。 下層の目付量については、５ｇ／m2未満では、
Zn―Ni合金めつきを施したことによる耐食性の
向上効果が少なく、また60ｇ／m2超では加工を加
えた場合、めつき層が厚いため上層のみならず下
層のめつき層のパウダリングが生じる場合があつ
て（詳細は後述する）、充分に良好な加工性を得
られなくなることから、目付量５〜60ｇ／m2とし
た。 本発明の最大の骨子とする所は、Zn―Ni合金
二層めつきの上層のNi濃度を下層のNi濃度より
過剰に添加することにあるが、このような構成と
する理由は次の通りである。即ち前述の如くZn
―Ni合金めつき層は比較的硬いため、引張り加
工や曲げ加工時に、めつき層がはく離しパウダリ
ングが発生しやすくなり、耐食性が低下してしま
うが、Zn―Niめつき層上にさらにNi濃度の高い
Zn―Niめつき層をめつきせしめることにより、
加工時に上層のめつき層がはく離してパウダリン
グが発生した際、その粉末が潤滑作用を及ぼすた
め、下層ははく離を生ぜず、従つて問題となる程
度の耐食性の低下を防止することができるからで
ある。 すなわち、本発明はより加工性の悪い上層を積
極的に存在せしめることによつて下層のはく離を
防止するものである。 上層のNi濃度が下層のNi濃度より２％未満過
剰の場合には、上層と下層との硬さの差が少ない
ため、上述したように上層のめつき層のみのはく
離化による潤滑の効果が不充分となり、良好な加
工性が得られない。一方上層のNi濃度が下層の
Ni濃度より60％を超えて過剰の場合は、下層と
上層の電位差が大きすぎるため耐食性に問題を生
じる可能性がある。従つて、Ni濃度を下層の濃
度に対し、２〜60重量％の範囲で過剰とした。 上層のZn―Ni合金めつきの目付量を0.2〜20
ｇ／m2としたのは、0.2ｇ／m2未満では、上層の
パウダリングの潤滑効果が認められなかつたから
であり、また目付量20ｇ／m2超に上げた場合は目
付量の増加による潤滑の効果がほとんど向上しな
いからである。 なお、本発明めつき鋼板のめつき層はZn―Ni
合金を主体とするものであることはいうまでもな
いが、その他耐食性の一層の向上を目的として、
上層又は下層の一方又は双方を構成する合金中
に、Co，Fe，Cr，Ｗ，Ph，Ti，Cu，Mn，Al，
Ru，Ir，Ｖの１種又は２種以上を合計で10％未
満含有することは、本発明の趣旨を些かも逸脱す
るものではない。 また本発明めつき鋼板のめつき層は少なくとも
鋼板の片面に設ければ、その良加工性の効果を示
すことができる。従つて、片面が鋼の裸材のZn
―Ni二層めつき鋼板や、両面同一のZn―Ni二層
めつき鋼板や、又、Zn―Ni二層めつきのNi濃
度、目付量が上述した範囲内で両面が異なる組
成、目付量をもつ二層めつき鋼板、さらに両面異
種めつき鋼板としてたとえば片面にZnめつき
層、Fe―Zn合金めつき層、Zn―Al合金めつき
層、或いはZn―Ni単層めつきなどの金属或いは
合金めつき層を有し、片面にZn―Ni二層めつき
を有する鋼板であつても、本発明の趣旨を些かも
逸脱するものではない。 さらに耐食性の向上、塗膜密着性の向上のた
め、リン酸塩処理、クロメート処理などの化成処
理を施してもよい。 なお、本発明のめつき鋼板は、浴中のZn／Ni
の重量比0.1〜0.8で両金属の硫酸塩濃度が100
ｇ／以上で溶解限以内、PH0.8〜2.0の硫酸塩の
浴組成をもつ２タンクにおいて、１タンクの
Zn／Niに対し２タンクめのZn／Niを過少にする
ことにより電流密度５〜150A／ｄm2、浴温40〜
80℃で製造することができる。 また両面異種めつき鋼板は、片面が溶融めつき
の場合、あらかじめ片面溶融めつき鋼板を製造の
後、上述の製造法により鉄面側のみめつきを施す
ことにより、また片面が異種の電気めつきの場
合、上述の製造法により片面Zn―Ni二層めつき
を製造後、さらに１タンクにおいてその鉄面側に
目的のめつき層を作成することにより夫々製造す
ることができる。 〔実施例〕 次に実施例により本発明の効果をさらに具体的
に説明する。 実施例 １ 板厚0.8mmの冷延鋼板を用いZnSO4・7H2O 30
〜280ｇ／、NiSO4・6H2O 70〜320ｇ／，
（NH2）2SO4 100ｇ／を含むめつき液中で５〜
150A／ｄm2の電流密度で電解して第１表に示す
Zn―Ni合金めつき鋼板を製造し、潤滑性の測定
手段として第１図に示す装置により摺動抵抗Rf
を押付荷重100〜400Kgの範囲で測定しその潤滑性
を評価した。なお、第１表において、 No.１〜３及びNo.28〜30は片面Zn―Ni合金二層
めつき、他面は鉄裸面、 No.４〜12は両面同一Zn―Ni合金二層めつき、 No.13〜16は片面Zn―Ni合金二層、他面はZnめ
つき（目付量45ｇ／m2）、 No.17〜20は片面Zn―Ni合金二層、他面はFe―
Zn合金めつき（Zn濃度90％，目付量45ｇ／m2）、 No.21〜24は片面Zn―Ni合金二層、他面はAl―
Zn合金めつき（Al濃度50％、目付量45ｇ／m2）、 No.25〜27は片面Zn―Ni合金単層めつき、他面
は鉄裸面 であつて、同表においてZn―Ni合金めつき層
の目付量及びNi濃度を示した。又、他面のZn及
びZn合金めつき層はいずれも溶融めつき法によ
り施した。 前記第１図ａにおいて１は試料であり、寸法と
しては、25mm×300mm×0.8mmｔのものを使用し
た。試料１はスライドテーブル３上に載置され、
工具２の先端が試料１の表面に図示しない荷重に
より押付けられ、油圧シリンダー４によりスライ
ドテーブル３が摺動すると、工具支持台８に装着
された工具２の先端と試料１の間の動摩擦が生じ
ることにより摺動抵抗が測定される。即ち、５，
６はロードセルであつて、５は引張荷重用、また
６は押付荷重用である。また試料１はクランプ７
によりスライドテーブル３に固定されている。な
お、工具２の先端部の寸法形状は第１図ｂにおい
てＷ＝10mm、ｔ＝５mm、Ｒ＝25mmである。 ここで摺動抵抗Rfは Rf＝引張荷重（Ｐｄ）／押付荷重（Ｐｐ） ＝摩擦係数（μ）×Ｐｐ＋Ｆ／Ｐｐ で表わされるものであり、Ｆは材料がマクロ的
に変形するのに要する力であり、押付け荷重が小
さい範囲では摺動抵抗Rfは摩擦係数μに近い値
となる。 結果を第１表の潤滑性の欄に示す。 この結果から、Zn―Ni合金めつきを二層化
し、さらに二層めつきの上層の片面当りの目付量
0.2〜20ｇ／m2でNi濃度を下層の濃度に対し２〜
60％過剰とした本発明のZn―Ni合金二層めつき
鋼板は、潤滑性に関して確実な効果を生むことが
明らかである。 実施例 ２ 実施例１において製造した各合金めつき鋼板の
加工後における耐食性を調べるためポンチとダイ
スを用い、第２図に示す形状のプレス加工をした
試験片をSST試験により赤錆の発生状況を測定し
た。なお、試験片の寸法形状はＤ＝80mm、ｈ＝40
mmとした。その結果を第１表の耐食性の欄に示
す。 この結果、Zn―Ni合金めつきを二層化するこ
とにより潤滑性が良好となつた場合、加工部の耐
食性においても充分な効果を生じることが明らか
となつた。
板に関するものである。 （従来技術及び問題点） 近年、自動車や家電製品の耐食性向上の要求に
対し、種々の亜鉛めつき鋼板の開発が行なわれて
いる。 たとえば、鉄と鋼Vol.66（1980）No.７，771
頁、或いは特開昭58―6955号公報などに見られる
如きZn―Ni合金めつき鋼板はその一例であり、
Niが共析することにより、めつき層の電位は貴
の方に移動し、純Znのめつきに比べて高い耐食
性を示すことから、従来より自動車等の分野に多
く使用されている。 しかし、Zn―Ni合金めつき鋼板は、そのめつ
き層が硬いため、次のような問題点があつた。 (イ) 成形や加工において表面めつき層のはく離が
生じたり、パウダリンダが生じる場合がある。 (ロ) パウダリンダを生じてめつき層がはく離すれ
ば、充分な耐食性が得られなくなる恐れがあ
る。 以上の問題点を解決のため、たとえば特開昭58
―130299号公報などに見られるように、従来種々
の改良が提案されているがいずれも充分なものと
は言えなかつた。 本発明者らは、上記問題を解決すべく種々検討
を重ねた結果、下層のめつき層中のNi含有率に
対し上層のめつき層中のNi含有率がさらに過剰
な二層化めつきを施すことにより、加工時におけ
るめつき層のはくり、パウダリングの少ない加工
性に優れた鋼板が得られることを見出した。 （発明の構成） すなわち、本発明は、鋼板表面の少なくとも片
面に、下層としてNi濃度10超から30重量％のZn
―Ni合金めつき層を片面当りの目付量として５
〜60ｇ／m2有し、さらに上層として前記下層中の
Ni濃度に対してさらに２〜60重量％過剰のNiを
含有するZn〜Ni合金めつき層を片面当りの目付
量として0.2〜20ｇ／m2有することを特徴とする
加工性に優れたZn―Ni合金二層めつき鋼板であ
る。 以下さらに詳細に説明する。本発明は、Zn―
Ni合金の二層めつき層を有するものであるが、
まずその下層について述べると、下層のNi濃度
を10超〜30重量％としたのは、濃度10％以下では
Niの共析による耐食性の向上効果が大きくはな
いためであり、濃度30％超では、Ni共析による
耐食性の向上効果がそれ以下の場合とほとんど変
わらないことによるものである。 下層の目付量については、５ｇ／m2未満では、
Zn―Ni合金めつきを施したことによる耐食性の
向上効果が少なく、また60ｇ／m2超では加工を加
えた場合、めつき層が厚いため上層のみならず下
層のめつき層のパウダリングが生じる場合があつ
て（詳細は後述する）、充分に良好な加工性を得
られなくなることから、目付量５〜60ｇ／m2とし
た。 本発明の最大の骨子とする所は、Zn―Ni合金
二層めつきの上層のNi濃度を下層のNi濃度より
過剰に添加することにあるが、このような構成と
する理由は次の通りである。即ち前述の如くZn
―Ni合金めつき層は比較的硬いため、引張り加
工や曲げ加工時に、めつき層がはく離しパウダリ
ングが発生しやすくなり、耐食性が低下してしま
うが、Zn―Niめつき層上にさらにNi濃度の高い
Zn―Niめつき層をめつきせしめることにより、
加工時に上層のめつき層がはく離してパウダリン
グが発生した際、その粉末が潤滑作用を及ぼすた
め、下層ははく離を生ぜず、従つて問題となる程
度の耐食性の低下を防止することができるからで
ある。 すなわち、本発明はより加工性の悪い上層を積
極的に存在せしめることによつて下層のはく離を
防止するものである。 上層のNi濃度が下層のNi濃度より２％未満過
剰の場合には、上層と下層との硬さの差が少ない
ため、上述したように上層のめつき層のみのはく
離化による潤滑の効果が不充分となり、良好な加
工性が得られない。一方上層のNi濃度が下層の
Ni濃度より60％を超えて過剰の場合は、下層と
上層の電位差が大きすぎるため耐食性に問題を生
じる可能性がある。従つて、Ni濃度を下層の濃
度に対し、２〜60重量％の範囲で過剰とした。 上層のZn―Ni合金めつきの目付量を0.2〜20
ｇ／m2としたのは、0.2ｇ／m2未満では、上層の
パウダリングの潤滑効果が認められなかつたから
であり、また目付量20ｇ／m2超に上げた場合は目
付量の増加による潤滑の効果がほとんど向上しな
いからである。 なお、本発明めつき鋼板のめつき層はZn―Ni
合金を主体とするものであることはいうまでもな
いが、その他耐食性の一層の向上を目的として、
上層又は下層の一方又は双方を構成する合金中
に、Co，Fe，Cr，Ｗ，Ph，Ti，Cu，Mn，Al，
Ru，Ir，Ｖの１種又は２種以上を合計で10％未
満含有することは、本発明の趣旨を些かも逸脱す
るものではない。 また本発明めつき鋼板のめつき層は少なくとも
鋼板の片面に設ければ、その良加工性の効果を示
すことができる。従つて、片面が鋼の裸材のZn
―Ni二層めつき鋼板や、両面同一のZn―Ni二層
めつき鋼板や、又、Zn―Ni二層めつきのNi濃
度、目付量が上述した範囲内で両面が異なる組
成、目付量をもつ二層めつき鋼板、さらに両面異
種めつき鋼板としてたとえば片面にZnめつき
層、Fe―Zn合金めつき層、Zn―Al合金めつき
層、或いはZn―Ni単層めつきなどの金属或いは
合金めつき層を有し、片面にZn―Ni二層めつき
を有する鋼板であつても、本発明の趣旨を些かも
逸脱するものではない。 さらに耐食性の向上、塗膜密着性の向上のた
め、リン酸塩処理、クロメート処理などの化成処
理を施してもよい。 なお、本発明のめつき鋼板は、浴中のZn／Ni
の重量比0.1〜0.8で両金属の硫酸塩濃度が100
ｇ／以上で溶解限以内、PH0.8〜2.0の硫酸塩の
浴組成をもつ２タンクにおいて、１タンクの
Zn／Niに対し２タンクめのZn／Niを過少にする
ことにより電流密度５〜150A／ｄm2、浴温40〜
80℃で製造することができる。 また両面異種めつき鋼板は、片面が溶融めつき
の場合、あらかじめ片面溶融めつき鋼板を製造の
後、上述の製造法により鉄面側のみめつきを施す
ことにより、また片面が異種の電気めつきの場
合、上述の製造法により片面Zn―Ni二層めつき
を製造後、さらに１タンクにおいてその鉄面側に
目的のめつき層を作成することにより夫々製造す
ることができる。 〔実施例〕 次に実施例により本発明の効果をさらに具体的
に説明する。 実施例 １ 板厚0.8mmの冷延鋼板を用いZnSO4・7H2O 30
〜280ｇ／、NiSO4・6H2O 70〜320ｇ／，
（NH2）2SO4 100ｇ／を含むめつき液中で５〜
150A／ｄm2の電流密度で電解して第１表に示す
Zn―Ni合金めつき鋼板を製造し、潤滑性の測定
手段として第１図に示す装置により摺動抵抗Rf
を押付荷重100〜400Kgの範囲で測定しその潤滑性
を評価した。なお、第１表において、 No.１〜３及びNo.28〜30は片面Zn―Ni合金二層
めつき、他面は鉄裸面、 No.４〜12は両面同一Zn―Ni合金二層めつき、 No.13〜16は片面Zn―Ni合金二層、他面はZnめ
つき（目付量45ｇ／m2）、 No.17〜20は片面Zn―Ni合金二層、他面はFe―
Zn合金めつき（Zn濃度90％，目付量45ｇ／m2）、 No.21〜24は片面Zn―Ni合金二層、他面はAl―
Zn合金めつき（Al濃度50％、目付量45ｇ／m2）、 No.25〜27は片面Zn―Ni合金単層めつき、他面
は鉄裸面 であつて、同表においてZn―Ni合金めつき層
の目付量及びNi濃度を示した。又、他面のZn及
びZn合金めつき層はいずれも溶融めつき法によ
り施した。 前記第１図ａにおいて１は試料であり、寸法と
しては、25mm×300mm×0.8mmｔのものを使用し
た。試料１はスライドテーブル３上に載置され、
工具２の先端が試料１の表面に図示しない荷重に
より押付けられ、油圧シリンダー４によりスライ
ドテーブル３が摺動すると、工具支持台８に装着
された工具２の先端と試料１の間の動摩擦が生じ
ることにより摺動抵抗が測定される。即ち、５，
６はロードセルであつて、５は引張荷重用、また
６は押付荷重用である。また試料１はクランプ７
によりスライドテーブル３に固定されている。な
お、工具２の先端部の寸法形状は第１図ｂにおい
てＷ＝10mm、ｔ＝５mm、Ｒ＝25mmである。 ここで摺動抵抗Rfは Rf＝引張荷重（Ｐｄ）／押付荷重（Ｐｐ） ＝摩擦係数（μ）×Ｐｐ＋Ｆ／Ｐｐ で表わされるものであり、Ｆは材料がマクロ的
に変形するのに要する力であり、押付け荷重が小
さい範囲では摺動抵抗Rfは摩擦係数μに近い値
となる。 結果を第１表の潤滑性の欄に示す。 この結果から、Zn―Ni合金めつきを二層化
し、さらに二層めつきの上層の片面当りの目付量
0.2〜20ｇ／m2でNi濃度を下層の濃度に対し２〜
60％過剰とした本発明のZn―Ni合金二層めつき
鋼板は、潤滑性に関して確実な効果を生むことが
明らかである。 実施例 ２ 実施例１において製造した各合金めつき鋼板の
加工後における耐食性を調べるためポンチとダイ
スを用い、第２図に示す形状のプレス加工をした
試験片をSST試験により赤錆の発生状況を測定し
た。なお、試験片の寸法形状はＤ＝80mm、ｈ＝40
mmとした。その結果を第１表の耐食性の欄に示
す。 この結果、Zn―Ni合金めつきを二層化するこ
とにより潤滑性が良好となつた場合、加工部の耐
食性においても充分な効果を生じることが明らか
となつた。
【表】
【表】
（発明の効果）
以上詳述したごとく、本発明は上層のNi濃度
を下層よりも高く保つことにより耐食性、加工性
の共にすぐれたZn―Ni二層めつき鋼板を提供す
ることを可能としたものであり、その実用的価値
は誠に大きい。
を下層よりも高く保つことにより耐食性、加工性
の共にすぐれたZn―Ni二層めつき鋼板を提供す
ることを可能としたものであり、その実用的価値
は誠に大きい。
第１図は合金めつき鋼板の潤滑性測定装置を示
す模式図、第２図は実施例に用いられた試験片の
寸法形状を示す斜視図である。 １…試料、２…工具、３…スライドテーブル、
４…油圧シリンダ、５，６…ロードセル、７…ク
ランプ、８…工具支持台。
す模式図、第２図は実施例に用いられた試験片の
寸法形状を示す斜視図である。 １…試料、２…工具、３…スライドテーブル、
４…油圧シリンダ、５，６…ロードセル、７…ク
ランプ、８…工具支持台。
Claims (1)
- １ 鋼板表面の少なくとも片面に、下層として
Ni濃度10超から30重量％のZn―Ni合金めつき層
を片面当たりの目付量として５〜60ｇ／m2有し、
さらに上層として前記下層中のNi濃度に対して
さらに２〜60重量％過剰のNiを含有するZn―Ni
合金めつき層を片面当たりの目付量として0.2〜
20ｇ／m2有することを特徴とする加工性に優れた
Zn―Ni合金二層めつき鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25145783A JPS60141894A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | 加工性に優れたΖｎ−Νｉ合金二層めつき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25145783A JPS60141894A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | 加工性に優れたΖｎ−Νｉ合金二層めつき鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60141894A JPS60141894A (ja) | 1985-07-26 |
| JPS625239B2 true JPS625239B2 (ja) | 1987-02-03 |
Family
ID=17223102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25145783A Granted JPS60141894A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | 加工性に優れたΖｎ−Νｉ合金二層めつき鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60141894A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6191391A (ja) * | 1984-10-08 | 1986-05-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 塗装後の耐食性に優れた表面処理鋼板 |
| JPS61170593A (ja) * | 1985-01-24 | 1986-08-01 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 塗装後の耐食性に優れた表面処理鋼板 |
| JP2564524B2 (ja) * | 1986-10-06 | 1996-12-18 | 日本鋼管株式会社 | 電着塗装性に優れた電気亜鉛−ニツケル合金めつき鋼板の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59162292A (ja) * | 1983-03-05 | 1984-09-13 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 塗装後耐食性にすぐれた複層メツキ鋼板 |
-
1983
- 1983-12-29 JP JP25145783A patent/JPS60141894A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60141894A (ja) | 1985-07-26 |
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