JPS6357782A - 亜鉛又はカドミウム表面に対する酸性クロム含有被覆溶液 - Google Patents
亜鉛又はカドミウム表面に対する酸性クロム含有被覆溶液Info
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/34—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing fluorides or complex fluorides
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C2222/00—Aspects relating to chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive medium
- C23C2222/10—Use of solutions containing trivalent chromium but free of hexavalent chromium
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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
【発明の詳細な説明】
(発明の要約)
一般式
式中、Xは1〜3の整数、Aは硝酸塩、硫酸j′1燐酸
塩、塩化物、臭化物、弗化物及び沃化物から選択される
群のアニオンで示される錯化合物の一つ又はそれ以上を
含有することを特徴とする亜鉛、亜鉛合金、又はカドミ
ウム表面に対する酸性3価クロム及び弗化物含有被覆溶
液。特に、被覆溶液はクロム(III)イオン濃度より
大きい濃度の水溶性硝酸塩を含有し、適用前に溶液を少
なくとも60℃に加熱するか、又は15℃以五の温度に
て触媒で処理される・ (産業上の利用分野) 本発明は、亜鉛、亜鉛合金、又はカドミウムの表面を処
理するためのクロム含有の酸性被覆溶液、一般に不動態
化層と称される酸性被覆溶液(こ関するものである。
塩、塩化物、臭化物、弗化物及び沃化物から選択される
群のアニオンで示される錯化合物の一つ又はそれ以上を
含有することを特徴とする亜鉛、亜鉛合金、又はカドミ
ウム表面に対する酸性3価クロム及び弗化物含有被覆溶
液。特に、被覆溶液はクロム(III)イオン濃度より
大きい濃度の水溶性硝酸塩を含有し、適用前に溶液を少
なくとも60℃に加熱するか、又は15℃以五の温度に
て触媒で処理される・ (産業上の利用分野) 本発明は、亜鉛、亜鉛合金、又はカドミウムの表面を処
理するためのクロム含有の酸性被覆溶液、一般に不動態
化層と称される酸性被覆溶液(こ関するものである。
(従来の技術)
IfE鉛及びカドミウムの表面に対する酸性クロム含有
被覆溶液は公知であって、例えば、米国特許第4,26
3,059号明細書によると、3価クロムと酸(蟻酸、
酢酸、プロピオン酸、又は硝酸、硫酸、塩酸及び弗酸)
以外に弗化物を含有し、3価クロムは三酸化クロム、ク
ロム酸アルカリ金属塩及びニクロム酸アルカリ金属塩の
ような6価クロム、並びに還元剤(アルデヒド類、又は
アルコ1−ル類、又は亜硫酸、市亜随酸、メタ重亜硫酸
、沃素酸のアルカリ金属塩、又は過酸化水素、二酸化硫
黄又は2価鉄塩)から形成される。
被覆溶液は公知であって、例えば、米国特許第4,26
3,059号明細書によると、3価クロムと酸(蟻酸、
酢酸、プロピオン酸、又は硝酸、硫酸、塩酸及び弗酸)
以外に弗化物を含有し、3価クロムは三酸化クロム、ク
ロム酸アルカリ金属塩及びニクロム酸アルカリ金属塩の
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アルコ1−ル類、又は亜硫酸、市亜随酸、メタ重亜硫酸
、沃素酸のアルカリ金属塩、又は過酸化水素、二酸化硫
黄又は2価鉄塩)から形成される。
この被覆溶液で処理することにより、罹鉛、亜鉛合金、
又は鉄又は1′t4の上に電気メッキした又は熱漬被覆
した亜鉛層の表面、又はカドミウムの表面は更に耐腐蝕
性となり、このことは青から黒へ更にオリーブ緑にまで
の黄色にま1こがる色の発現により示されかつまた装飾
目的にも使用されるものである。特に、所謂前不動態化
層という被覆は淡青色の極めて薄く良好な装飾性外観の
不動態化層であって、所謂「白錆」という亜鉛腐蝕生成
物の形成を大いに防止するものである。
又は鉄又は1′t4の上に電気メッキした又は熱漬被覆
した亜鉛層の表面、又はカドミウムの表面は更に耐腐蝕
性となり、このことは青から黒へ更にオリーブ緑にまで
の黄色にま1こがる色の発現により示されかつまた装飾
目的にも使用されるものである。特に、所謂前不動態化
層という被覆は淡青色の極めて薄く良好な装飾性外観の
不動態化層であって、所謂「白錆」という亜鉛腐蝕生成
物の形成を大いに防止するものである。
このクロメート処理の腐蝕保護の測定はDIN、500
21による塩水噴霧試験によるものである。この試験は
亜鉛被覆しかつ不動態化した金属部分を40℃で100
%相対湿度下に5%塩化ナトリウム水ミストに暴露する
ことを含む。結果は表面の5−10%を白錆に酸化する
に要し1こ時間で表現される。青不動態化の腐蝕保護に
対するDI?、+50021の値は20〜24時間の値
であるべきとされる。
21による塩水噴霧試験によるものである。この試験は
亜鉛被覆しかつ不動態化した金属部分を40℃で100
%相対湿度下に5%塩化ナトリウム水ミストに暴露する
ことを含む。結果は表面の5−10%を白錆に酸化する
に要し1こ時間で表現される。青不動態化の腐蝕保護に
対するDI?、+50021の値は20〜24時間の値
であるべきとされる。
(発明が解決しようとする問題点)
しかし、従来の被覆溶液に仔毒な6価クロム化合物が存
在することは、不動態化層中に6価クロムを包含するこ
とを可能とし、不動態化亜鉛被覆装置、例えば、食品加
工工業における装置を手で扱う場合に皮膚炎を起こさせ
るかもしれない。更に、このような被覆溶液の残渣を除
去しかつ廃水をすすぐための廃水処理各々は問題を起こ
している。被覆溶液は可なり速く消耗されかつある程度
だけ再生出来るが、しかし可なり速く除去されるに違い
ない。このような被覆溶液によって得られる腐蝕保護は
短時間内に、時にはほんの一日だけで減少する。
在することは、不動態化層中に6価クロムを包含するこ
とを可能とし、不動態化亜鉛被覆装置、例えば、食品加
工工業における装置を手で扱う場合に皮膚炎を起こさせ
るかもしれない。更に、このような被覆溶液の残渣を除
去しかつ廃水をすすぐための廃水処理各々は問題を起こ
している。被覆溶液は可なり速く消耗されかつある程度
だけ再生出来るが、しかし可なり速く除去されるに違い
ない。このような被覆溶液によって得られる腐蝕保護は
短時間内に、時にはほんの一日だけで減少する。
3価クロムと更に酸化剤(米国特許第
4.171,231号明細書)と珪酸塩及び/又は他の
金属イオンのような他の添加物(米国特許第4.384
.902号:第4,359,347号;第4.367.
099号明細書)又は有機燐化合物類(米国特許4,5
39,348号明細書)又はカルボン酸類(米国特許第 4.349.392号明細書)を含む他の酸性被覆溶液
は装飾的青及び黄色の不動態化層を形成するのに適する
が、しかし後で着色出来ずかつDIN 50021によ
る腐蝕試験結果は10%白錆に対し最大6時間であるに
すぎない。酸化剤が存在するため、層は6価クロム化合
物が無いわけにいかず、この6価クロム化合物は沈降工
程の廃水処理中にp)lを高める場合特に形成され、こ
のことは汚染除去を更に困難とする。
金属イオンのような他の添加物(米国特許第4.384
.902号:第4,359,347号;第4.367.
099号明細書)又は有機燐化合物類(米国特許4,5
39,348号明細書)又はカルボン酸類(米国特許第 4.349.392号明細書)を含む他の酸性被覆溶液
は装飾的青及び黄色の不動態化層を形成するのに適する
が、しかし後で着色出来ずかつDIN 50021によ
る腐蝕試験結果は10%白錆に対し最大6時間であるに
すぎない。酸化剤が存在するため、層は6価クロム化合
物が無いわけにいかず、この6価クロム化合物は沈降工
程の廃水処理中にp)lを高める場合特に形成され、こ
のことは汚染除去を更に困難とする。
(問題点を解決するための手段)
亜鉛、亜鉛合金、及びカドミウムの表面に3=1する酸
性クロム含有被覆溶液に関する従来技術の欠点は、3価
クロム化合物のみ含有して酸化剤もかつ強い錯生成剤ら
全く含有しない酸性クロム含有被覆溶液によって克服さ
れ得ることが分かった。このような被覆溶液は長期保存
寿命を有し、着色可能な不動態化層を与え、不動態化ク
ロメート・石上に有機ポリマーを容易に吸着させること
が分かった。
性クロム含有被覆溶液に関する従来技術の欠点は、3価
クロム化合物のみ含有して酸化剤もかつ強い錯生成剤ら
全く含有しない酸性クロム含有被覆溶液によって克服さ
れ得ることが分かった。このような被覆溶液は長期保存
寿命を有し、着色可能な不動態化層を与え、不動態化ク
ロメート・石上に有機ポリマーを容易に吸着させること
が分かった。
本発明に係る亜鉛、亜鉛合金、及びカドミウムの表面に
対する酸性クロム及び弗化物含有被覆溶液は、一般式 式中、Xは1〜3の整数、Aは硝酸塩、硫酸塩、燐酸塩
、塩化物、臭化物、弗化物及び沃化物から選択される群
のアニオンで示される錯化合物の一つ又はそれ以上を含
有することを特徴とする 特に、被覆溶液は、3価クロムイオン濃度より大きい濃
度でアルカリ金属の、又はアルカリ土類金属の、又はア
ンモニウムの硝酸塩のような水溶性硝酸塩を含有する。
対する酸性クロム及び弗化物含有被覆溶液は、一般式 式中、Xは1〜3の整数、Aは硝酸塩、硫酸塩、燐酸塩
、塩化物、臭化物、弗化物及び沃化物から選択される群
のアニオンで示される錯化合物の一つ又はそれ以上を含
有することを特徴とする 特に、被覆溶液は、3価クロムイオン濃度より大きい濃
度でアルカリ金属の、又はアルカリ土類金属の、又はア
ンモニウムの硝酸塩のような水溶性硝酸塩を含有する。
被覆溶液を被覆適用萌に少なくと660’C丈で加熱す
るか、又は15℃以上にて触媒で処理するならば、その
作用が特に促進することが分かった。この処理は適用濃
度に希釈する前の濃度で実施するのが好適である。
るか、又は15℃以上にて触媒で処理するならば、その
作用が特に促進することが分かった。この処理は適用濃
度に希釈する前の濃度で実施するのが好適である。
触媒、特に活性炭(木炭など)により15℃又はそれ以
上、例えば室温(20〜25℃)にての処理、又は少な
くとも60℃、好適には60〜80℃まで例えば30秒
〜15分の短時間の加熱は3価クロム錯化合物の形成を
促進するようである。文献によると室温では6水和クロ
ム錯化合物のみが安定で、これら錯化合物はクロメート
処理目的には適さないことか公知であるので、上記のこ
とは驚くべきことである。
上、例えば室温(20〜25℃)にての処理、又は少な
くとも60℃、好適には60〜80℃まで例えば30秒
〜15分の短時間の加熱は3価クロム錯化合物の形成を
促進するようである。文献によると室温では6水和クロ
ム錯化合物のみが安定で、これら錯化合物はクロメート
処理目的には適さないことか公知であるので、上記のこ
とは驚くべきことである。
弗化物含有クロム(1)錯化合物溶液の形成の可能性は
、ジャーナル、オブ、ジ アメリカンケミカル、ソサイ
エティ第74巻、第3509〜3512頁(1952)
により公知であるが、亜鉛クロメート処理(不動態化)
に対するこの錯化合物の活性は本発明が初めて認めた新
規なものである。
、ジャーナル、オブ、ジ アメリカンケミカル、ソサイ
エティ第74巻、第3509〜3512頁(1952)
により公知であるが、亜鉛クロメート処理(不動態化)
に対するこの錯化合物の活性は本発明が初めて認めた新
規なものである。
本発明に係る好適な被覆溶液は、次ぎの濃度を有し、こ
れらは2〜20重量%重量%水溶液通常使用される・ 20−200 p; s / (l の塩化クロム(
III)又は硝酸クロム(III)のような3価クロム
化合物 20〜600 g s / 12 の硝酸ナトリウム
、カリウム、アンモニウムのような硝酸塩5〜I OO
g s / (l の弗化ナトリウム、カリウム、ア
ンモニウムのような弗化物及びpH1,8〜2.2にす
るための量の塩酸又は硝酸。
れらは2〜20重量%重量%水溶液通常使用される・ 20−200 p; s / (l の塩化クロム(
III)又は硝酸クロム(III)のような3価クロム
化合物 20〜600 g s / 12 の硝酸ナトリウム
、カリウム、アンモニウムのような硝酸塩5〜I OO
g s / (l の弗化ナトリウム、カリウム、ア
ンモニウムのような弗化物及びpH1,8〜2.2にす
るための量の塩酸又は硝酸。
(発明の効果)
上記濃度内に調製されたクロ、メート処理溶液はDIN
50021による青草動態化層の腐蝕保護値は44
〜50時間の値、良好な着色可能性、及び層に対する良
好な有機ポリマーの付着性を付与する。
50021による青草動態化層の腐蝕保護値は44
〜50時間の値、良好な着色可能性、及び層に対する良
好な有機ポリマーの付着性を付与する。
(実施例)
本発明を実施例により説明するが、これは好適な例であ
って、本発明はこれのみに限定されるものでない。
って、本発明はこれのみに限定されるものでない。
実施例 I
次ぎの組成を有する濃縮物を調製した=50gs/12
の塩化クロム(1)125 g s / Q の
硝酸ナトリウム50g5/Rの弗化ナトリウム この濃縮物を65℃まで加熱した。この濃縮物は式 式中Xは1〜3の整数の錯化合物を含有した。
の塩化クロム(1)125 g s / Q の
硝酸ナトリウム50g5/Rの弗化ナトリウム この濃縮物を65℃まで加熱した。この濃縮物は式 式中Xは1〜3の整数の錯化合物を含有した。
溶液は1:10重量比の水で希釈してpH2,0にした
。
。
熱漬被覆により亜鉛被覆した径2cm、長さ20cmの
鉄棒をこの溶液に浸して青草動態化した。3分後棒を溶
液から取り出しDIN5002+による腐蝕性質を試験
した。耐腐蝕値は48時間値であった。
鉄棒をこの溶液に浸して青草動態化した。3分後棒を溶
液から取り出しDIN5002+による腐蝕性質を試験
した。耐腐蝕値は48時間値であった。
実施例 2
60gs/l の Cr (NO3) 3−
9 H,0100g s / 1 のNaN0:+
40g5/1 のNaF pH2,1までHNO3 からなるクロム被覆溶液を調製し、加熱しないが多孔質
袋に入れた粒状活性炭で10分間処理し、次いで実施例
1と同じ試験をするため1:12重量比の水を混合した
。溶液は式式中Xは1〜3の整数の錯化合物を含有した
。
9 H,0100g s / 1 のNaN0:+
40g5/1 のNaF pH2,1までHNO3 からなるクロム被覆溶液を調製し、加熱しないが多孔質
袋に入れた粒状活性炭で10分間処理し、次いで実施例
1と同じ試験をするため1:12重量比の水を混合した
。溶液は式式中Xは1〜3の整数の錯化合物を含有した
。
実施例1と同じ腐蝕保護値が得られた。
比較試験
従来の青草動態化溶液を使用した試料につき比較試験を
した結果は、下記のようであった。
した結果は、下記のようであった。
6価クロム(市販): I 5mg Cr/m’亜鉛
腐蝕保護値=24時間。
腐蝕保護値=24時間。
対応本発明溶液による試験結果:
3価クロム(本発明): 30mg Cr/m’亜鉛
腐蝕保護値:48時間。
腐蝕保護値:48時間。
特許出願人 エレクトローブリテ ゲーエムベーハー
ラントコンパニー カーゲ−
ラントコンパニー カーゲ−
Claims (8)
- (1)3価クロムイオン、弗化物イオン、及び酸以外に
、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 式中、Xは1〜3の整数、Aは硝酸塩、硫酸塩、燐酸塩
、塩化物、臭化物、弗化物及び沃化物から選択される群
のアニオンで示される錯化合物の一つ又はそれ以上を含
有することを特徴とする亜鉛、亜鉛合金、又はカドミウ
ムの表面に対する酸性クロム(III)及び弗化物含有被
覆溶液。 - (2)3価クロムイオン濃度より大きい濃度で水溶性硝
酸塩を含有することを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の亜鉛、亜鉛合金、又はカドミウム表面に対する酸
性クロム(III)及び弗化物含有被覆溶液。 - (3)不動態化する前に、溶液を少なくとも60℃の温
度まで加熱するか、又は15℃以上の温度にて触媒で処
理することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の亜
鉛、亜鉛合金、又はカドミウム表面に対する酸性クロム
(III)及び弗化物含有被覆溶液。 - (4)使用する触媒は活性炭であることを特徴とする特
許請求の範囲第3項記載の亜鉛、亜鉛合金、又はカドミ
ウム表面に対する酸性クロム(III)及び弗化物含有被
覆溶液。 - (5)水溶性硝酸塩はアルカリ金属、アルカリ土類金属
、又はアンモニウムの硝酸塩であることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の亜鉛、亜鉛合金、又はカドミ
ウム表面に対する酸性クロム(III)及び弗化物含有被
覆溶液。 - (6)20〜200gs/lの3価クロム化合物、 20〜600gs/lの水溶性硝酸塩、 5〜100gs/lの弗化物、 pH1.8〜2.2にするための塩酸又は硝酸 の組成物を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の亜鉛、亜鉛合金、又はカドミウム表面に対する酸
性クロム(III)及び弗化物含有被覆溶液。 - (7)50gs/lのクロム(III)−弗化物125g
s/lの硝酸ナトリウム、 50gs/lの弗化ナトリウム、 pH2.0にするための硝酸 の組成物を含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の亜鉛、亜鉛合金、又はカドミウム表面に対する酸
性クロム(III)及び弗化物含有被覆溶液。 - (8)組成物は青不動態化亜鉛表面を得るため2〜20
重量%水溶液で使用されることを特徴とする特許請求の
範囲第6項又は第7項に記載の亜鉛、亜鉛合金、又はカ
ドミウム表面に対する酸性クロム(III)及び弗化物含
有被覆溶液。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3629008 | 1986-08-27 | ||
DE3629008.4 | 1986-08-27 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6357782A true JPS6357782A (ja) | 1988-03-12 |
JPH0684547B2 JPH0684547B2 (ja) | 1994-10-26 |
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ID=6308223
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61302873A Expired - Fee Related JPH0684547B2 (ja) | 1986-08-27 | 1986-12-20 | 亜鉛、亜鉛合金またはカドミウム表面を処理するための三価クロム錯化合物の酸性被覆水溶液の調整方法 |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
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JP (1) | JPH0684547B2 (ja) |
KR (1) | KR910001775B1 (ja) |
AU (1) | AU585665B2 (ja) |
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CA (1) | CA1286957C (ja) |
CS (1) | CS270215B2 (ja) |
FI (1) | FI80074C (ja) |
HU (1) | HU204902B (ja) |
MX (1) | MX163387B (ja) |
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ZA (1) | ZA868572B (ja) |
Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JP2000017451A (ja) * | 1998-07-02 | 2000-01-18 | Nippon Hyomen Kagaku Kk | 保護皮膜形成鋼板、その製造方法及び保護皮膜形成用組成物 |
CN102140635A (zh) * | 2011-03-12 | 2011-08-03 | 蚌埠市钰诚五金工贸有限公司 | 一种金属表面预发黑处理方法 |
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US7314671B1 (en) | 1996-04-19 | 2008-01-01 | Surtec International Gmbh | Chromium(VI)-free conversion layer and method for producing it |
DE19615664A1 (de) | 1996-04-19 | 1997-10-23 | Surtec Produkte Und Systeme Fu | Chrom(VI)freie Chromatschicht sowie Verfahren zu ihrer Herstellung |
US6149794A (en) | 1997-01-31 | 2000-11-21 | Elisha Technologies Co Llc | Method for cathodically treating an electrically conductive zinc surface |
US6322687B1 (en) | 1997-01-31 | 2001-11-27 | Elisha Technologies Co Llc | Electrolytic process for forming a mineral |
US6599643B2 (en) * | 1997-01-31 | 2003-07-29 | Elisha Holding Llc | Energy enhanced process for treating a conductive surface and products formed thereby |
US6592738B2 (en) | 1997-01-31 | 2003-07-15 | Elisha Holding Llc | Electrolytic process for treating a conductive surface and products formed thereby |
DE60000519T2 (de) | 1999-02-25 | 2003-01-30 | Ngk Spark Plug Co | Glühkerze und Zündkerze, und ihr Herstellungsverfahren |
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- 1986-10-30 NO NO864353A patent/NO168953C/no unknown
- 1986-11-03 US US06/926,918 patent/US4705576A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-11-03 FI FI864456A patent/FI80074C/fi not_active IP Right Cessation
- 1986-11-05 KR KR1019860009311A patent/KR910001775B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1986-11-05 CA CA000522217A patent/CA1286957C/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-11-07 AU AU64924/86A patent/AU585665B2/en not_active Ceased
- 1986-11-12 ZA ZA868572A patent/ZA868572B/xx unknown
- 1986-11-17 HU HU864739A patent/HU204902B/hu not_active IP Right Cessation
- 1986-11-17 CS CS868297A patent/CS270215B2/cs unknown
- 1986-11-27 BR BR8605811A patent/BR8605811A/pt not_active IP Right Cessation
- 1986-12-20 JP JP61302873A patent/JPH0684547B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1986-12-29 MX MX4807A patent/MX163387B/es unknown
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ZA868572B (en) | 1987-09-30 |
FI864456A (fi) | 1988-02-28 |
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