JP2849251B2 - 防眩性と耐食性を兼ね備えた外装用ステンレス鋼板の製造方法 - Google Patents
防眩性と耐食性を兼ね備えた外装用ステンレス鋼板の製造方法Info
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- Japan
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- steel sheet
- stainless steel
- acid
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は屋根などの外装材に用い
られる防眩性と耐食性を兼ね備えたステンレス鋼板に関
するものである。
られる防眩性と耐食性を兼ね備えたステンレス鋼板に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】ステンレス鋼板を屋根などの外装材に用
いる場合、耐食性に加えて、防眩性及びステンレス鋼特
有の色調が要求される。防眩性は鋼板表面に大きな凹凸
をつけて光の反射率を低減することが有効である。鋼板
表面の凹凸は表面に凹凸の加工を行ったダルロールを用
いた圧延により、ロール表面を鋼板へ転写させることに
よりつけられる。
いる場合、耐食性に加えて、防眩性及びステンレス鋼特
有の色調が要求される。防眩性は鋼板表面に大きな凹凸
をつけて光の反射率を低減することが有効である。鋼板
表面の凹凸は表面に凹凸の加工を行ったダルロールを用
いた圧延により、ロール表面を鋼板へ転写させることに
よりつけられる。
【0003】防眩性を付与したステンレス鋼としては特
開昭61−227193号や特開平1−162779号
に示されているダル仕上げステンレス鋼があるが、これ
らはいずれも化学発色処理を行う着色ステンレス鋼板で
あり、無彩色から白色のステンレス鋼に関する本発明と
は異なる。
開昭61−227193号や特開平1−162779号
に示されているダル仕上げステンレス鋼があるが、これ
らはいずれも化学発色処理を行う着色ステンレス鋼板で
あり、無彩色から白色のステンレス鋼に関する本発明と
は異なる。
【0004】ステンレス鋼板が屋根用に使われた例とし
ては、パリのショッピングセンターの屋根に特殊なダル
−サテン仕上げのオーステナイトステンレス鋼板が使用
された例が、Nickel, Volume 6, Number 3, 1991, P.8
に紹介されている。
ては、パリのショッピングセンターの屋根に特殊なダル
−サテン仕上げのオーステナイトステンレス鋼板が使用
された例が、Nickel, Volume 6, Number 3, 1991, P.8
に紹介されている。
【0005】ステンレス鋼板の表面の色調(白色度)は
焼鈍工程を焼鈍・酸洗(AP)工程にするのか、光輝焼
鈍(BA)工程にするのがで決まることが知られてい
る。AP工程では白く仕上がり、白色度は高くなる傾向
がある。一方、BA工程では、AP工程のように、酸洗
(P)工程がないためAP工程に比べて、白色度が低く
なり、金属特有の色調をもつ。このBA鋼板は屋根等の
外装材に仕上げられるが、耐食性がAP工程材に比べて
劣るという欠点がある。
焼鈍工程を焼鈍・酸洗(AP)工程にするのか、光輝焼
鈍(BA)工程にするのがで決まることが知られてい
る。AP工程では白く仕上がり、白色度は高くなる傾向
がある。一方、BA工程では、AP工程のように、酸洗
(P)工程がないためAP工程に比べて、白色度が低く
なり、金属特有の色調をもつ。このBA鋼板は屋根等の
外装材に仕上げられるが、耐食性がAP工程材に比べて
劣るという欠点がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ダル圧延後、BA工程
を経た鋼板は白っぽさが低減しているため、金属光沢を
保ちながら、防眩性にも優れるという特徴を持つ。しか
し、この工程を経た鋼板の耐食性はダル圧延後AP工程
を経た鋼板に比較して劣るという問題がある。本発明
は、前記問題点を解決した、防眩性と耐食性を兼ね備え
た低白色度のステンレス鋼板の製造方法を提供すること
を目的とする。
を経た鋼板は白っぽさが低減しているため、金属光沢を
保ちながら、防眩性にも優れるという特徴を持つ。しか
し、この工程を経た鋼板の耐食性はダル圧延後AP工程
を経た鋼板に比較して劣るという問題がある。本発明
は、前記問題点を解決した、防眩性と耐食性を兼ね備え
た低白色度のステンレス鋼板の製造方法を提供すること
を目的とする。
【0007】
【発明を解決するための手段】防眩性はダル加工で付与
できるものの、耐食性は低下すること、ダル圧延後焼鈍
して(硝酸+弗酸)の混酸で酸洗した鋼板は耐食性は確
保されるが、白色度が高すぎることなど現状では、防眩
性、耐食性、低白色度のステンレス鋼板を得ることはで
きなかった。
できるものの、耐食性は低下すること、ダル圧延後焼鈍
して(硝酸+弗酸)の混酸で酸洗した鋼板は耐食性は確
保されるが、白色度が高すぎることなど現状では、防眩
性、耐食性、低白色度のステンレス鋼板を得ることはで
きなかった。
【0008】防眩性は結晶粒単位の表面粗さでは付与す
ることができず、結晶粒が数個〜数十個の単位で表面に
凹凸ができることが必要であり、またこのような表面の
凹凸は長期の大気暴露下における耐食性及び色調にも影
響することがわかった。そのためには、焼鈍前に、ダル
ロールで1パス以上の圧延を行うことが必要である。
ることができず、結晶粒が数個〜数十個の単位で表面に
凹凸ができることが必要であり、またこのような表面の
凹凸は長期の大気暴露下における耐食性及び色調にも影
響することがわかった。そのためには、焼鈍前に、ダル
ロールで1パス以上の圧延を行うことが必要である。
【0009】ダル加工と耐食性の関係を明確にするため
に、ダル圧延後の鋼板表面を詳細に調査した結果、鋼板
表面にはダルロール表面の凸部と接し、面圧の高い状態
で圧延された強加工部分や倒れ込みが存在し、これら表
面の加工組織が耐食性に影響していることがわかった。
に、ダル圧延後の鋼板表面を詳細に調査した結果、鋼板
表面にはダルロール表面の凸部と接し、面圧の高い状態
で圧延された強加工部分や倒れ込みが存在し、これら表
面の加工組織が耐食性に影響していることがわかった。
【0010】一方、ダル圧延後、焼鈍して(硝酸+弗
酸)の混酸で酸洗した鋼板には倒れ込みは少なくなって
いるが、結晶粒界の溶解が著しく、それが原因となって
白色度が高くなっている。一方、光輝焼鈍したものはダ
ル圧延状態が維持されており、そのためステンレス鋼特
有の色調となっている。
酸)の混酸で酸洗した鋼板には倒れ込みは少なくなって
いるが、結晶粒界の溶解が著しく、それが原因となって
白色度が高くなっている。一方、光輝焼鈍したものはダ
ル圧延状態が維持されており、そのためステンレス鋼特
有の色調となっている。
【0011】屋根などの外装材に用いられるステンレス
鋼は、種々の汚染物質や塩分を含む雨水と接し、湿潤乾
燥が繰り返される環境に曝される。そのため、施工初期
の状態を長期間にわたって保持するために、汎用ステン
レス鋼より優れた耐食性が要求される。
鋼は、種々の汚染物質や塩分を含む雨水と接し、湿潤乾
燥が繰り返される環境に曝される。そのため、施工初期
の状態を長期間にわたって保持するために、汎用ステン
レス鋼より優れた耐食性が要求される。
【0012】湿潤と乾燥が繰り返される大気中の環境下
で、高い防眩性と低い白色度を保持するステンレス鋼板
を耐食性、防眩性および色調の点から種々検討した結
果、C:0.020%以下、Cr:17.0〜35.0
%、Mo:0.5〜4.0%、Cr+3Mo:26〜4
0%、Si:0.05〜1.0%、Mn:0.05〜
0.5%、Al:0.005〜0.2%、残部Feおよ
びその他不可避的不純物からなり、鋼板の表面粗さ(R
a)が0.5〜10.0μmの冷延鋼板を光輝焼鈍し、
硫酸あるいは塩酸の単独あるいは一種以上の組合せの酸
溶液で酸洗し、硝酸を含む溶液中に浸漬することにより
防眩性と耐食性を兼ね備えた外装用ステンレス鋼板を製
造することができる。
で、高い防眩性と低い白色度を保持するステンレス鋼板
を耐食性、防眩性および色調の点から種々検討した結
果、C:0.020%以下、Cr:17.0〜35.0
%、Mo:0.5〜4.0%、Cr+3Mo:26〜4
0%、Si:0.05〜1.0%、Mn:0.05〜
0.5%、Al:0.005〜0.2%、残部Feおよ
びその他不可避的不純物からなり、鋼板の表面粗さ(R
a)が0.5〜10.0μmの冷延鋼板を光輝焼鈍し、
硫酸あるいは塩酸の単独あるいは一種以上の組合せの酸
溶液で酸洗し、硝酸を含む溶液中に浸漬することにより
防眩性と耐食性を兼ね備えた外装用ステンレス鋼板を製
造することができる。
【0013】さらに、Nb:0.1〜0.5%、Ti:
0.1〜0.5%、V:0.05〜0.5%の一種以上
の元素を含有するステンレス鋼板を用いると、耐食性、
防眩性および色調に優れた屋根等の外装用ステンレス鋼
板を製造するのに有利であることがわかった。
0.1〜0.5%、V:0.05〜0.5%の一種以上
の元素を含有するステンレス鋼板を用いると、耐食性、
防眩性および色調に優れた屋根等の外装用ステンレス鋼
板を製造するのに有利であることがわかった。
【0014】
【作用】以下に本発明をさらに詳細に説明する。まず、
本発明で用いるステンレス鋼の成分および表面性状の限
定理由について述べる。
本発明で用いるステンレス鋼の成分および表面性状の限
定理由について述べる。
【0015】C:0.02%より多いと製造中の熱処理
でCr炭化物を形成し、そのため、耐食性が低下する。
したがって、C量は0.02%以下に限定した。
でCr炭化物を形成し、そのため、耐食性が低下する。
したがって、C量は0.02%以下に限定した。
【0016】Cr:耐食性を付与するための必須成分で
あるが、17%より少ないと、長期の大気中の曝露で発
銹する。一方、35%を超えると、延性及び靱性が著し
く低下して、薄板への製造性を著しく阻害する。したが
って、Crの含有量を17〜35%に限定した。
あるが、17%より少ないと、長期の大気中の曝露で発
銹する。一方、35%を超えると、延性及び靱性が著し
く低下して、薄板への製造性を著しく阻害する。したが
って、Crの含有量を17〜35%に限定した。
【0017】Mo:耐孔食性向上に効果があるが、0.
5%より少ないと大気中暴露における孔食発生傾向が高
くなり。一方、4.0%を超えると熱間加工性が著しく
低下する。したがって、Moの含有量を0.5〜4.0
%に限定した。
5%より少ないと大気中暴露における孔食発生傾向が高
くなり。一方、4.0%を超えると熱間加工性が著しく
低下する。したがって、Moの含有量を0.5〜4.0
%に限定した。
【0018】CrとMoの含有量は、重量%で(Cr+
3Mo)で表される指標が26〜40であることが好ま
しい。
3Mo)で表される指標が26〜40であることが好ま
しい。
【0019】Crの耐食性向上効果を確保するために、
Nb、TiおよびVの添加が有効であり、本発明におい
てはNb、TiおよびVの添加量を以下のように限定し
た。
Nb、TiおよびVの添加が有効であり、本発明におい
てはNb、TiおよびVの添加量を以下のように限定し
た。
【0020】Nb:Cと結合して炭化物を作り、粒界へ
のCr炭化物の析出を抑制し、耐食性向上に有効な元素
である。0.1%より少ないとCr炭化物の生成を抑制
する効果が小さく、0.5%より大きいと靱性を低下さ
せる。したがって、Nbの含有量は0.1〜0.5%に
限定した。
のCr炭化物の析出を抑制し、耐食性向上に有効な元素
である。0.1%より少ないとCr炭化物の生成を抑制
する効果が小さく、0.5%より大きいと靱性を低下さ
せる。したがって、Nbの含有量は0.1〜0.5%に
限定した。
【0021】Ti:Cと結合して炭化物を作り、粒界へ
のCr炭化物の析出を抑制し、耐食性向上に有効な元素
である。0.1%より少ないとCr炭化物の生成を抑制
する効果が小さく、0.5%より多いと靱性を低下させ
る。したがって、Tiの含有量は0.1〜0.5%に限
定した。
のCr炭化物の析出を抑制し、耐食性向上に有効な元素
である。0.1%より少ないとCr炭化物の生成を抑制
する効果が小さく、0.5%より多いと靱性を低下させ
る。したがって、Tiの含有量は0.1〜0.5%に限
定した。
【0022】V:Cと結合して炭化物を作り、粒界への
Cr炭化物の析出を抑制し、耐食性向上に有効な元素で
ある。0.1%より少ないとCr炭化物の生成を抑制す
る効果が小さく、0.5%より多いと靱性を低下させ
る。したがって、Vの含有量は0.1〜0.5%に限定
した。
Cr炭化物の析出を抑制し、耐食性向上に有効な元素で
ある。0.1%より少ないとCr炭化物の生成を抑制す
る効果が小さく、0.5%より多いと靱性を低下させ
る。したがって、Vの含有量は0.1〜0.5%に限定
した。
【0023】Si:脱酸剤として添加するが、0.05
%未満では効果が小さく、1.0%を超えると機械的性
質に悪影響を及ぼす。したがって、Siの添加量は0.
05〜1.0%に限定した。
%未満では効果が小さく、1.0%を超えると機械的性
質に悪影響を及ぼす。したがって、Siの添加量は0.
05〜1.0%に限定した。
【0024】Mn:0.5%を超えると耐食性が低下す
る。一方、0.05%未満とすると経済性が損なわれ
る。そこで、Mnの添加量を0.05〜0.5%に限定
した。
る。一方、0.05%未満とすると経済性が損なわれ
る。そこで、Mnの添加量を0.05〜0.5%に限定
した。
【0025】Al:脱酸剤として添加するが、0.00
5%未満では効果が小さく、0.2%を超えると機械的
性質に悪影響を及ぼす。したがって、Alの添加量を
0.005〜0.2%に限定した。
5%未満では効果が小さく、0.2%を超えると機械的
性質に悪影響を及ぼす。したがって、Alの添加量を
0.005〜0.2%に限定した。
【0026】以上の化学組成をもつステンレス鋼板にダ
ル加工することが耐食性と防眩性を付与するのに必要で
ある。ダル加工による表面粗さ(Ra)が0.5μmよ
り小さい場合には、太陽光線の入射角度が60°より小
さいと眩しさを感じてしまう。一方、表面粗さが10.
0μmを超えると大気暴露中に大気に浮遊する汚染物質
がたまり、耐食性が極端に低下する。したがって、表面
粗さは0.5〜10.0μmに限定した。
ル加工することが耐食性と防眩性を付与するのに必要で
ある。ダル加工による表面粗さ(Ra)が0.5μmよ
り小さい場合には、太陽光線の入射角度が60°より小
さいと眩しさを感じてしまう。一方、表面粗さが10.
0μmを超えると大気暴露中に大気に浮遊する汚染物質
がたまり、耐食性が極端に低下する。したがって、表面
粗さは0.5〜10.0μmに限定した。
【0027】以上説明した成分および表面性状を有する
ステンレス鋼について、本発明では下記の処理を施すこ
とにより、防眩性および耐食性を兼ね備えた外装用ステ
ンレス鋼を製造する。
ステンレス鋼について、本発明では下記の処理を施すこ
とにより、防眩性および耐食性を兼ね備えた外装用ステ
ンレス鋼を製造する。
【0028】上記ステンレス鋼にまず光輝焼鈍を施こ
す。光輝焼鈍に限定したのは、ダル加工面の金属光沢を
確保するためである。その雰囲気はアンモニア分解ガス
あるいは純水素雰囲気を用いるのが好適である。
す。光輝焼鈍に限定したのは、ダル加工面の金属光沢を
確保するためである。その雰囲気はアンモニア分解ガス
あるいは純水素雰囲気を用いるのが好適である。
【0029】本発明では光輝焼鈍後に酸洗をすることが
特長である。光輝焼鈍において確保したダル加工面の金
属光沢を酸洗工程においても消失しないために、硫酸あ
るいは塩酸あるいは両者の混合酸を用いる。酸洗条件
は、硫酸の場合は15〜25%の濃度、60〜80℃の
温度に、塩酸の場合は12〜25%の濃度、50〜80
℃の温度とするのがよい。この後、耐食性を付与するた
めに硝酸を含む溶液に浸漬する。硝酸濃度、浸漬時間は
それぞれ8〜20%、30秒程度にするのがよい。
特長である。光輝焼鈍において確保したダル加工面の金
属光沢を酸洗工程においても消失しないために、硫酸あ
るいは塩酸あるいは両者の混合酸を用いる。酸洗条件
は、硫酸の場合は15〜25%の濃度、60〜80℃の
温度に、塩酸の場合は12〜25%の濃度、50〜80
℃の温度とするのがよい。この後、耐食性を付与するた
めに硝酸を含む溶液に浸漬する。硝酸濃度、浸漬時間は
それぞれ8〜20%、30秒程度にするのがよい。
【0030】
【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。
【0031】(実施例)第1表に示す化学組成の鋼を溶
解し、熱間圧延により、4mmの板厚の鋼板とした。1
000℃×10minの急冷の熱処理を施したのち、酸
化スケールを酸洗除去した。これら鋼板を0.8mmま
で冷間圧延して、最終パスは種々の粗さのダルロールで
圧延した。ダル加工された鋼板は露点−45℃のアンモ
ニア分解ガス雰囲気で1000℃の熱処理(BA)を施
し、そのののち、第2表に示すような6種類の工程で鋼
板を製造した。
解し、熱間圧延により、4mmの板厚の鋼板とした。1
000℃×10minの急冷の熱処理を施したのち、酸
化スケールを酸洗除去した。これら鋼板を0.8mmま
で冷間圧延して、最終パスは種々の粗さのダルロールで
圧延した。ダル加工された鋼板は露点−45℃のアンモ
ニア分解ガス雰囲気で1000℃の熱処理(BA)を施
し、そのののち、第2表に示すような6種類の工程で鋼
板を製造した。
【0032】すなわち、80℃の20%硫酸溶液中への
30秒間の浸漬、10%硝酸溶液(30秒浸漬)を経た
(P1)鋼板について、白色度、及び反射率を測定し
た。また、硫酸の代わりに80℃、20%の塩酸(30
秒浸漬)を用いた以外はP1と同じである工程(P2)
においても、鋼板を製造した。比較のために、ダルロー
ルで圧延後、ガス燃焼雰囲気中で焼鈍後、20%の(硝
酸:弗酸=2:1)の混酸(30秒浸漬)で酸洗した工
程(AP)を経た鋼板も製造した。これらの鋼板の表面
特性を第3表に示す。
30秒間の浸漬、10%硝酸溶液(30秒浸漬)を経た
(P1)鋼板について、白色度、及び反射率を測定し
た。また、硫酸の代わりに80℃、20%の塩酸(30
秒浸漬)を用いた以外はP1と同じである工程(P2)
においても、鋼板を製造した。比較のために、ダルロー
ルで圧延後、ガス燃焼雰囲気中で焼鈍後、20%の(硝
酸:弗酸=2:1)の混酸(30秒浸漬)で酸洗した工
程(AP)を経た鋼板も製造した。これらの鋼板の表面
特性を第3表に示す。
【0033】本発明による鋼板は耐食性、防眩性に優
れ、色調はダル加工後光輝焼鈍した鋼板とほぼ同等であ
ることがわかる。
れ、色調はダル加工後光輝焼鈍した鋼板とほぼ同等であ
ることがわかる。
【0034】光沢度は、光沢計を用い、入射角20°の
条件により測定した。
条件により測定した。
【0035】白色度は、測色色差計を用いて、L,a,
bを測定し、 ハンター式 W(Lab)=100−〔(100−L)2 +a2 +b2 〕1/2 により算出した。
bを測定し、 ハンター式 W(Lab)=100−〔(100−L)2 +a2 +b2 〕1/2 により算出した。
【0036】
【表1】
【0037】 第2表 供試材の製造工程 ─┬───────────────────────────────── 1│AP/BA ──ダル加工──BA 2│AP/BA ──ダル加工──AP(混酸) 3│AP/BA ──ダル加工──BA────P1(硫酸−硝酸) 4│AP/BA ────────BA────P1(硫酸−硝酸) 5│AP/BA ──ダル加工──BA────────────P2(塩酸−硝酸) 6│AP/BA ────────BA────────────P2(塩酸−硝酸) ──┴─────────────────────────────────
【0038】
【表2】
【0039】
【発明の効果】本発明はステンレス鋼の化学組成をある
特定範囲に限定して、大気中の暴露における長期にわた
る耐食性を確保し、防眩性付与のためのダル加工による
耐食性の低下を、光輝焼鈍とそれに続く、硫酸、塩酸あ
るいはそれらの混酸により酸洗し、最終的に硝酸溶液に
浸漬することにより、耐食性、防眩性に優れた低白色度
のステンレス鋼板を得ることができた。
特定範囲に限定して、大気中の暴露における長期にわた
る耐食性を確保し、防眩性付与のためのダル加工による
耐食性の低下を、光輝焼鈍とそれに続く、硫酸、塩酸あ
るいはそれらの混酸により酸洗し、最終的に硝酸溶液に
浸漬することにより、耐食性、防眩性に優れた低白色度
のステンレス鋼板を得ることができた。
フロントページの続き (72)発明者 石 川 正 明 神戸市中央区脇浜海岸通2番88号 川崎 製鉄株式会社阪神製造所内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C23F 1/00 - 3/06 C21D 8/02
Claims (2)
- 【請求項1】重量%で、C:0.020%以下、Cr:
17.0〜35.0%、Mo:0.5〜4.0%、Cr
+3Mo:26〜40%、Si:0.05〜1.0%、
Mn:0.05〜0.5%、Al:0.005〜0.2
%、残部Feおよびその他不可避的不純物からなり、鋼
板の表面粗さ(Ra)が0.5〜10.0μmの冷延鋼
板を光輝焼鈍し、硫酸あるいは塩酸の単独あるいは一種
以上の組合せの酸溶液で酸洗し、硝酸を含む溶液中に浸
漬することを特徴とする防眩性と耐食性を兼ね備えた外
装用ステンレス鋼板の製造方法。 - 【請求項2】Nb:0.1〜0.5%、Ti:0.1〜
0.5%、V:0.05〜0.5%の一種以上の元素を
含有する請求項1に記載の防眩性と耐食性を兼ね備えた
外装用ステンレス鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33031191A JP2849251B2 (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 防眩性と耐食性を兼ね備えた外装用ステンレス鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33031191A JP2849251B2 (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 防眩性と耐食性を兼ね備えた外装用ステンレス鋼板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05163587A JPH05163587A (ja) | 1993-06-29 |
JP2849251B2 true JP2849251B2 (ja) | 1999-01-20 |
Family
ID=18231222
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33031191A Expired - Fee Related JP2849251B2 (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 防眩性と耐食性を兼ね備えた外装用ステンレス鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2849251B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102564213A (zh) * | 2005-12-21 | 2012-07-11 | 埃克森美孚研究工程公司 | 用于减少结焦的防腐蚀材料、具有改进的防腐蚀性和抗结焦性的传热组件以及减少结焦的方法 |
CN101568420B (zh) * | 2006-12-28 | 2014-06-25 | 大成普拉斯株式会社 | 金属和树脂的复合体及其制造方法 |
-
1991
- 1991-12-13 JP JP33031191A patent/JP2849251B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05163587A (ja) | 1993-06-29 |
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