CH618412A5 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Zusammensetzung für die Isolierung von Oberflächen, vorzugsweise von unisolierten Oberflächen, zum Zweck einer Verhinderung oder Verminderung der Bildung von Kondensat auf der Oberfläche.
Ein seit langem existierendes Problem ist die Bildung von Kondensaten auf der Innenfläche unisolierter Dächer, Raumdecken und Wände, wie sie sich gewöhnlich in Gebäuden mit grossem Volumen finden, wie in Lagerräumen, Schuppen und Hallen unterschiedlicher Arten. Es wurden viele Versuche unternommen, dieses schwierige Problem zu lösen, welches durch eine derartige Kondensatbildung in Erscheinung tritt, das man ein Ablaufen von Wasser durch Tropfen oder zusammenhängenden Fluss bekommt. Das Problem ist vielfältig, da die Lösung des Problems durch Anwendung unterschiedlicher Formen von Isoliermaterialien ihrerseits zu Phänomenen in der Form von Problemen der Tragfähigkeit der Konstruktion, einer Korrosion zwischen Träger und Isolierung und einer Erhöhung der Baukosten führt. Ausserdem ist es einerseits erwünscht, die Isolierung in Verbindung mit der Herstellung des fraglichen Baumaterials anzubringen, und andererseits ist es erwünscht, die Isolierung auf bestehenden Bauwerken in einfacher Weise anzubringen, ohne das Bauwerk oder die Konstruktion auseinandernehmen zu müssen.
In einem Versuch, das Problem der Kondensatbildung zu lösen, wurden Mittel einschliesslich eines Bindemittels und von sogenanntem Diatomid, d.h. des natürlich vorkommenden Materials Kieselgur, hergestellt, und dabei wurden einige vorteilhafte Wirkungen erzielt, doch gibt es bis heute keine zufriedenstellende Lösung des Problems. Unter den Nachteilen, die mit diesen bekannten Mitteln oder Zusammensetzungen verbunden sind, kann man erwähnen, dass sie einen relativ 5 hohen Gehalt an anorganischen Materialien erfordern, dass im Hinblick auf die Bildung von Rissen die Zusammensetzung ein Fasermaterial enthalten muss, und dass das Trocknen nicht in zufriedenstellender Weise verläuft, besonders nicht bei hoher Schichtdicke.
10 Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und ein Mittel zur Isolierung unisolierter Flächen zum Zweck einer Verhinderung oder Verminderung des Auftretens einer Kondensation auf den Flächen zu bekommen, während man gleichzeitig die mit dem Stand der Technik verbundenen 15 Nachteile vermeidet.
In Verbindung mit der vorliegenden Erfindung konnte überraschenderweise gezeigt werden, dass dieses Ziel erreicht werden kann, indem man auf der zu isolierenden Oberfläche eine Schicht eines Überzugsmittels aufbringt, das ein Binde-2o mittel und darin verteilte Granalien eines expandierten anorganischen Materials mit einer Schüttdichte von höchstens 150 kg/m3 enthält.
Das Problem der Rissbildung, das mit dem Stand der Technik verbunden ist und dazu führt, dass es bisher erforder-25 lieh war, in die aufgebrachten Mittel oder Zusammensetzungen irgendeine Form von Fasermaterial einzuarbeiten, wie beispielsweise Asbest, wird nach der Erfindung zufriedenstellend gelöst. So wurde gefunden, dass die Verwendung eines expandierten anorganischen Materials gemäss der Methode 30 dieser Erfindung zu dem Ergebnis führt, dass das Fasermaterial nach dem Stand der Technik vollständig weggelassen werden kann, ohne dass das Material nach der Aufbringung eine Neigung zur Rissbildung zeigt. Obwohl die Erfindung nicht an irgendeine spezielle Theorie gebunden ist, scheint es so zu 35 sein, dass die rauhe Oberfläche des expandierten anorganischen Materials zu der erforderlichen Bindung in der Überzugsschicht führt. Die Rauhheit führt auch zu dem Vorteil,
dass die Feuchtigkeitsabsorption durch die aus der Rauhheit der Granalien oder Körner stammende Vergrösserung der 40 Oberfläche verbessert wird.
Die Anbringung kann nach der Erfindung entweder in Verbindung mit der Herstellung des Materials, das isoliert werden soll, oder auf bereits bestehenden Gebäudekonstruktionen erfolgen.
45 Je nach dem zu isolierenden oder zu überziehenden Material, wie beispielsweise Metallblech, anorganischen Materialien, wie Eternit, Kunststoffmaterialien oder Mörtel, kann es für die Bindung des Isoliermaterials an das Substrat vorteilhaft sein, vor der Aufbringung des Isoliermaterials auf der so Oberfläche eine sogenannte Grundierung aufzubringen. Das Isoliermaterial in der Form eines Überzugsmittels wird auf der fraglichen Oberfläche bis zu einer bestimmten erwünschten Dicke aufgebracht, wie beispielsweise in einer Dicke von 0,5 bis 10 mm und vorzugsweise in einer Dicke von etwa 0,75 bis 55 2 mm. Die Masse kann in irgendeiner Weise aufgebracht werden, wie beispielsweise durch Beschichten, Aufwalzen oder Besprühen, und letzteres Verfahren ist bevorzugt in Verbindung mit der Aufbringung des Mittels auf bestehenden Konstruktionen.
60 Das in dem Mittel in der Form von Granalien verteilte expandierte anorganische Material kann variierende Schüttdichte besitzen, und allgemein ist es zu bevorzugen, dass die Schüttdichte geringer als 150 kg/m3 ist. Ein bevorzugter Bereich liegt bei 20 bis 150 kg/m3, und der Bereich von 50 bis 65 90 kg/m3 ist besonders bevorzugt. Es sind unterschiedliche anorganische Materialien brauchbar, doch ist ein besonders bevorzugtes Material sogenannter Perlit, der ein in der Natur vorkommendes Mineral ist, welches aus Liparit oder Quaiz-
3
618 412
porphyrglas besteht. Dieses natürliche Material vulkanischen Ursprungs enthält eingeschlossenes Wasser, und wenn das Material zerstossen und mit Hitze behandelt wird, expandiert es stark wegen der Verdampfung des Wassers und nimmt ein wesentlich vergrössertes Volumen ein. 5
Bei Verwendung eines expandierten anorganischen Materials in Granalienform nach der Erfindung bekommt man überraschenderweise gute Antikondensationseigenschaften bei relativ niedrigen Granulatgehalten. Ein bevorzugter Bereich liegt bei 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung 10 bzw. das Mittel vor der Aufbringung. Besonders bevorzugt ist ein Bereich von 8 bis 15 Gew.-% und speziell ein Wert von etwa 10 Gew.-%.
Das Granulat ist vorzugsweise'nicht zu fein gekörnt, da sich zeigte, dass relativ grobe Granalien oder Körner dem auf- 15l gebrachten Überzug besonders gute Absorptionseigenschaften ; verleihen. Eine Korngrösse von bis zu einigen Millimetern gibt somit ausgezeichnete Ergebnisse, und der Bereich von bis zu etwa 1,5 mm ist besonders bevorzugt. Die Untergrenze bezüglich der Korngrösse ist nicht kritisch, doch sollte der Fein- 20 kornânteil natürlich nicht zu hoch sein im Hinblick auf die Tatsache, dass er zu praktischen Unbequemlichkeiten in der Form eines Staubes und dergleichen führen würde. Eine praktische Untergrenze bezüglich der Korngrösse kann bei etwa 0,01 mm angenommen werden. 25
Die Zusammensetzung oder Mittel nach der Erfindung enthalten zweckmässig zusätzlich zu einer Flüssigkeit, gelöstem oder dispergiertem Bindemittel und darin verteilten expandierten Granalien noch ein Benetzungsmittel, mit dem die Granalien vorbehandelt wurden. Diese Benetzungsmittelbe- 30 handlung führt zu einer verbesserten Feuchtigkeits-Absorptionsfähigkeit des fertigen Isolierübeizugs. Benetzungsmittel wird in relativ kleinen Mengen zugesetzt, zweckmässig in einer Menge von etwa 0,2 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Mittel oder die Zusammensetzung. 35
Zusätzlich zu diesen Bestandteilen kann das Mittel noch ein Pigment des erwünschten Typs enthalten, wie beispielsweise ein Weisspigment, wie Ti02, oder ein farbiges Pigment, wie rotes Eisenoxid, gelbes Eisenoxid, grünes Chromhydroxid, Phthalocyaninblau, Phthalocyaningrün, Russ usw., je nach der 40 erwünschten Farbe. Um die Hohlräume zwischen den Granalien zu füllen, ist es zweckmässig, in das Mittel auch ein sogenanntes Streckmittel einzuarbeiten, das aus .Talkum, Calciumcarbonat, Microdolomit, SiOz oder Kaolin bestehen kann. Die Streckmittelmengen und Pigmentmengen sind nicht kritisch 45 und werden je nach der Zusammensetzung des Materials eingestellt. Ein zweckmässiger Bereich jedes der beiden liegt bei etwa 3 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Mittels vor seiner Aufbringung. Als Bindemittel kann irgendein herkömmliches Bindemittel auf dem Farbstoffgebiet verwendet 50 werden. Natürlich kann das Bindemittel je nach der speziellen Anwendung, der erwünschten Feuerbeständigkeit usw. ausgewählt werden, doch ist der Charakter des Bindemittels nicht kritisch für den erwünschten Effekt einer Verhinderung von Kondensatbildung. Unter den geeigneten Bindemitteln kön- 55 nen in Wasser dispergierbare oder emulgierbare Homopoly-merisate oder Copolymerisate verwendet werden, wie beispielsweise solche vom Polyvinylacetattyp oder Poly vinylacry-lattyp. Ausserdem können in einem Lösungsmittel gelöste Homo- oder Copolymerisate erwähnt werden. Weiterhin kom- 60 men oxidativ trocknende Bindemittel, wie beispielsweise pflanzliche Öle, wie Leinöl, Alkyde usw. in Betracht.
Ein anderer Bindemitteltyp ist der der härtenden Bindemittel, wie beispielsweise Zweikomponentensysteme, wie Epoxybindemittel. 65
Wenn eine besonders starke Feuerbeständigkeit erwünscht ist, können anorganische Bindemittel verwendet werden, wie beispielsweise solche vom Wasserglastyp. Wenn hier gesagt ist, dass das Mittel bzw. die Zusammensetzung Bindemittel und Lösungsmittel einschliesst, bedeutet dies, dass die Zusammensetzung entweder lediglich Bindemittel und darin eingeschlossenes Lösungsmittel oder ein Bindemittel zusammen mit weiterem Lösungsmittel enthalten kann. Der Ausdruck «Bindemittel und Lösungsmittel» bezeichnet ein an sich schon flüssiges Bindemittel oder ein in einer flüssigen Phase gelöstes oder dispergiertes Bindemittel.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf die fertig isolierten Produkte, d.h. Substrate mit Isolierüberzug.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
Beispiel 1
Ein Überzugsmittel wurde in folgenderWeise hergestellt:
Chlorkautschuk (Alloprene® RIO von ICI, England) mit einer Viskosität von 10 Centipoise (10,5 Gewichtsteile) wurde . zusammen mit chloriertem Paraffin (Cerechlor® 42 von ICI, England) als Weichmacher (6,0 Gewichtsteile) in Xylol als Lösungsmittel (19,5 Gewichtsteile) aufgelöst. In der erhaltenen Lösung wurde TiOz als Pigment (5 Gewichtsteile) zusammen mit Talkum von 20 |xm als Streckmittel (11,5 Gewichtsteile) dispergiert. Parallel hierzu wurde ein Gemisch von Xylol als Lösungsmittel (34,0 Gewichtsteile), Sojalecithin als Benetzungsmittel (1,0 Gewichtsteile) und ein Perlit-Granulat mit einer Schüttdichte von 60 bis 70 kg/m3 (10 Gewichtsteile) hergestellt.
Die obigen getrennt hergestellten Komponenten wurden zu einem Überzugsmittel miteinander vermischt, welches durch Sprühen mit einer Sprühpistole aufgebracht werden kann. Die Überzugsmasse wurde von unten auf ein unisoliertes Eisenblechdach aufgebracht, das Temperaturveränderungen im Bereich von-10 bis +20°C auf der Aussenseite und von -6 bis + 18°C auf der Innenseite bei Variationen der relativen Feuchtigkeit zwischen 60 und 95% ausgesetzt war. Das Mittel wurde in einer Dicke von etwa 1,5 mm aufgebracht, und auf den überzogenen Oberflächen konnte keine Kondensation in der Form eines Herab tropfens von der Raumdecke beobachtet werden, was normalerweise ein schwieriges Problem in Verbindung mit unisolierten Dächern ist. Der bei Verwendung des Überzugsmittels nach der Erfindung erhaltene Effekt beruht im Prinzip auf zwei Wirkungen, nämlich der Wirkung infolge der isolierenden und der Wirkung infolge der wasserabsorbierenden Eigenschaften der Schicht. Wenn bei extremen Bedingungen eine Kondensation auf dem Überzug erfolgt, wird die Feuchtigkeit in der Ober-flächenschicht ohne Herabtropfen verteilt, und später kann die Feuchtigkeit bei niedrigerer Luftfeuchtigkeit an die Umgebung wieder abgegeben werden.
Die in diesem Beispiel verwendeten Granalien (Perlit) hatten die folgende ungefähre chemische Zusammensetzung:
Gew.-%
Kieselsäure
Si02
71-75
Tonerde ai2o3
12,5-18
Kaliumoxid k2o
4-5
Natriumoxid
Na20
2,9-4
Calciumoxid
CaO
0,5-2
Eisenoxid
Fe„03
0,5-1,5
Magnesia
MgO
0,1-0,5
Chloride insgesamt maximal
0,2
Die Teilchengrösse der Granalien lag im Bereich von 0 bis 1,5 mm. Bevorzugte Gewichtsbereiche und bevorzugte Einzelgewichte für die Bestandteile dieses Beispiels sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt.
618 412
4
Gewichtsprozente
Bereich
Vorzugsweise etwa
Chlorkautschuk
15-40
30
Chloriertes Paraffin
2-10
6
Titandioxid
3-15
5
Talcum
5-15
n,5 ]
Xylol
20-40
34
Sojalecithin
0,5-2
1
Granulat (Perlit)
5-15
12,5
Die aus dem Überzugsmittel resultierende Schicht ergibt eine wirksame Isolierung und somit eine wesentlich verminderte Bildung von Kondensat.
Trotzdem gebildete Kondensate werden im Hinblick auf den Granulatgehalt des Materials über eine grössere Oberfläche verteilt. Die Schicht führt zu einer bestimmten Feuchtigkeitsabsorption, welche die Gefahr eines Herabtropfens von Wasser weiter vermindert.
Das Mittel kann in einer Stufe unter Bildung eines relativ 10 dicken Überzugs ohne Trocknungsprobleme aufgebracht werden. Das Mittel braucht kein Fasermaterial zu enthalten, um eine Rissbildung zu vermeiden.
Um die Vorteile der Erfindung weiter zu erläutern, wurden Vergleichsversuche durchgeführt, die in der nachfolgenden i5 Tabelle zusammengestellt sind.
Beispiel 2
In diesem Beispiel wurde ein Mittel von zwei Komponenten ausgehend in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei die erste Komponente von den folgenden Be- 20 standteilen ausgehend hergestellt wurde:
Gew.-%
Wasser 10,0
Hydroxyäthylcellulose 2% ig Viskositätseinstellung (Nartosol ®HR der Hercules AB,
Schweden) 10,0
NH4OH, pH-Wert auf 8 eingestellt Poly-
phosphat, Benetzung und Dispergiermittel 0,1
Polyglykolester, Emulgator (Arkopal N-090
der Hoechst AG, BRD) 0,5
Antischaummittel (Antifoam Troy 999,
Troy, USA) 0,5
Äthylenglykol 3,0
TiOa, Pigment 5,0
Talcum, 20 um 8,0
Vinylacryl-Mischpolymer (Mowilith 5152-5
der Hoechst AG, BRD) 50% Feststoffe in
H20 40,0
25
30
45
Die zweite Komponente war vom gleichen Granulattyp wie in Beispiel 1 (12,0 Gewichtsteile) in Wasser (10,7 Ge- 50 wichtsteile) zusammen mit einem Polyphosphat (0,2 Gewichtsteile) als Benetzungs- und Dispergiermittel.
Diese beiden Komponenten wurden unter Bildung eines Überzugsmittels miteinander vermischt, welches wie in Beispiel 1 mit einer Sprühpistole auf einem unisolierten Eisen- 55 blech aufgebracht wurde, welches als Dach verwendet wurde und vorher grundiert worden war. Man bekam die gleichen vorteilhaften Ergebnisse wie in Beispiel 1.
Das im obigen Beispiel verwendete Pigment TiOz kann gegebenenfalls je nach der erwünschten Farbe des Überzugs 60 durch gefärbte Pigmente ersetzt werden, wie durch Eisenoxidrot, Eisenoxidgelb, Chromhydroxidgrün, Phthalocyaninblau, Phthalocyaningrün, Russ usw.
Bei Anwendung der Methode nach der Erfindung bekommt man wesentliche Vorteile in Verbindung mit der Iso- ss lierung von Decken- oder Wandkonstruktionen von Interesse. Unter diesen Vorteilen können die folgenden erwähnt werden:
5
618412
tabelle
Zeit A B C D E F G
10 Min.
—
—
—
X
—
X
—
15 Min.
—
—
—
1,0
X
1,5
X
30 Min.
—
—
—
2,5
2,5
2,5
2,0
45 Min.
—
—
—
3,0
4,0
3,5
3,0
1 Std.
—
—
—
5,0
7,0
7,5
6,0
2 Std.
—
—
—
14
15,0
16
15,0
3 Std.
—
X
—
Test beendet
Test beendet
Test beendet
Test beent
4 Std.
—
2,5
X
5 Std.
—
7,5
1,0
6 Std.
—
15,0
5,5
7 Std.
—
Test beendet
12,0
8 Std.
nach vollständiger Beendigung des Tests
Test beendet
20,0
war die Oberfl. vollst, trocken
Beim Testen der Kondensation war die verwendete Apparatur die in Ministry of Works Spécification D. D. F. B./l 11 beschriebene Apparatur und bestand aus mehreren identi- 40 sehen Kupferdosen, die auf einem Eisenrahmen befestigt waren. Jede Dose besass die Form eines am einen Ende offenen und am anderen Ende mit einem rechtwinkligen Kegel verschlossenen Zylinders. Die Kupferdosen wurden äusserlich mit den zu testenden Materialien überzogen, um Überzüge mit 45 den nachfolgend angegebenen Dicken zu ergeben. Die Dosen wurden an dem Eisenrahmen befestigt und dann mit Eis und Wasser gefüllt. Unter diesen Bedingungen wurde Feuchtigkeit allmählich auf dem Überzug durch Kondensation niedergeschlagen und begann, vom Boden der Dosen abzutropfen. Die 50 Tropfen wurden in Messzylindern aufgefangen, und die aufgefangene Wassermenge wurde periodisch aufgezeichnet. Der Temperaturunterschied in den Versuchen betrug 22°C, d.h. der Unterschied zwischen +25°C der Umgebungstemperatur und +3°CderTemperaturdes verwendeten Eiswassers. Die 55 relative Feuchtigkeit lag bei 60 bis 65%.
In der Tabelle bedeutet X die Zeit des Ablaufs des ersten Wassertropfens, während die übrigen Zahlen die aufgefangenen Wassermengen in Millilitern angeben. Ausserdem bezeichnen die mit A, B bis G bezeichneten Spalten die ver- 60 schiedenen aufgebrachten Materialien. A ist ein Überzugsmittel nach Beispiel 2, während B und C aus bekannten Antikon-densationsmassen auf der Basis von Diatomit bestehen. Alle diese Mittel wurden in einer Schichtdicke von etwa 1,5 mm aufgebracht. D bestand aus einem bekannten glänzenden La- 65
tex-Anstrichmittel, E aus einem bekannten matten Ölanstrich-mittel und F aus einem bekannten glänzenden Lack-Anstrichmittel, die in einer Schichtdicke von 60 p,m aufgebracht wurden. G ist eine herkömmliche verstärkte Grundierung, die in einer Schichtdicke von etwa V2 mm aufgetragen wurde.
Um weiterhin die vorteilhaften Eigenschaften der Mittel nach der Erfindung bei ihrer Aufbringung zu zeigen, wurde das Mittel gemäss Beispiel 2 mit dem in der schwedischen Patentschrift 315 380 beschriebenen Antikondensationsmaterial verglichen. Es wurde die gleiche Apparatur verwendet, wie sie in den obigen Vergleichsversuchen benützt wurde, und die erhaltenen Ergebnisse sind in der beiliegenden Zeichnung gezeigt. In der Zeichnung ist das ablaufende Wasser in Millilitern als eine Funktion der Zeit vom Beginn des Versuches angegeben. In dem Diagramm bedeutet die Linie A eine Schicht einer herkömmlichen Eisenoxidgrundierung, die in einer Dik-ke von etwa Vi mm aufgebracht wurde. Die Linien B, C und D beziehen sich auf das in der schwedischen Patentschrift 315 380 beschriebene Material, d.h. auf Glasfasermatten mit einer Dicke von 20 mm, 1,0 mm bzw. 0,5 mm. Schliesslich bezieht sich die Linie E auf eine Schicht des Antikondensations-mittels nach Beispiel 2 gemäss der Erfindung.
Es ist aus dem Diagramm klar ersichtlich, dass das Mittel nach der Erfindung hervorragend ist, da ein Herabtropfen später als bei Verwendung der bekannten Materialien einsetzt und auch die Ablaufgeschwindigkeit nicht mit der Zeit zunimmt, sondern im wesentlichen konstant bleibt.
1 Blatt Zeichnungen
Claims (11)
1. Verfahren zur Isolierung von Oberflächen zur Verhin-derung oder Verminderung einer Kondensation auf diesen Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, dass man auf den Oberflächen eine Schicht eines Überzugsmittels aufbringt, das ein Bindemittel und darin verteilt Granalien eines expandierten anorganischen Materials mit einer Schüttdichte von höchstens 150 kg/m3 enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man vor der Aufbringung des Überzugsmittels auf der Oberfläche ein Grundiermittel aufbringt.
2
PATENTANSPRÜCHE
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man das Überzugsmittel auf der Oberfläche in einer Dicke von 0,5 bis 5 mm, vorzugsweise mit einer Dicke von 0,75 bis 2 mm aufbringt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man das Überzugsmittel auf der Oberfläche durch Aufsprühen aufbringt.
5. Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Bindemittel und darin verteilt Granalien eines expandierten anorganischen Materials mit einer Schüttdichte von höchstens 150 kg/m3 enthält.
6. Mittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es als anorganisches Material ein Mineral, vorzugsweise Lipa-rit oder Quarzporphyrglas enthält.
7. Mittel nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass es Granalien des expandierten anorganischen Materials mit einer Schüttdichte von 50 bis 90 kg/m3 enthält.
8. Mittel nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich ein Benetzungsmittel für die Granalien enthält.
9. Mittel nach Anspruch 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich ein Pigment enthält.
10. Mittel nach Anspruch 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich ein Streckmittel enthält.
11. Mittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Lösungsmittel enthält.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUE | Assignment |
Owner name: KEFA-HIGHTECH AB |
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| PL | Patent ceased | ||
| PL | Patent ceased |