CH620251A5 - Bilaminar polyester yarns - Google Patents
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Description
La présente invention concerne des fils bilames polyesters à base de polytéréphtalate d'éthylène et polytéréphtalate de butylène réticulé possédant une fréquence et une stabilité de frisure améliorées. Elle concerne également un procédé pour l'obtention de tels fils bilames. The present invention relates to polyester bimetallic yarns based on polyethylene terephthalate and crosslinked polybutylene terephthalate having an improved crimp frequency and stability. It also relates to a process for obtaining such bimetallic wires.
Par fils bilames, on entend des filaments continus comportant deux constituants différents, chacun d'eux possédant une surface de contact avec l'extérieur sur toute la longueur des filaments. By bimetallic fibers is meant continuous filaments comprising two different constituents, each of them having a contact surface with the outside over the entire length of the filaments.
Le brevet français N° 2182766 concerne des fils polyesters bilames à deux constituants, possédant une frisure et une élasticité permanentes, l'un des deux constituants étant le polytéréphtalate d'éthylène et le second le polytéréphtalate de butylène réticulé. French patent No. 2182766 relates to two-component polyester yarns with two components, having a permanent crimp and elasticity, one of the two components being polyethylene terephthalate and the second crosslinked polybutylene terephthalate.
Or, selon ce brevet français, avec les deux constituants utilisés, polytéréphtalate d'éthylène et polytéréphtalate de butylène réticulé, lorsque la viscosité fondue de ce dernier est située entre 3500 et 5500 Po à 260° C, le niveau de frisure, et surtout les forces de frisage, sont encore insuffisants. However, according to this French patent, with the two constituents used, polyethylene terephthalate and crosslinked polybutylene terephthalate, when the melted viscosity of the latter is between 3500 and 5500 Po at 260 ° C, the crimp level, and especially the curling forces, are still insufficient.
Il est également connu, selon le brevet français N° 1442768, de préparer des filaments composites frisables en hélice, constitués de polytéréphtalate d'éthylène et polytéréphtalate de butylène. It is also known, according to French patent No. 1442768, to prepare composite filaments which can be crimped in a helix, consisting of polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate.
En outre, il est prévu, selon le brevet français N° 50780/837555, un procédé d'obtention de fils composites au moyen d'un dispositif comportant deux plaques dont les perforations sont décalées de telle manière que les jets liquides sont excentrés l'un par rapport à l'autre. In addition, there is provided, according to French Patent No. 50780/837555, a process for obtaining composite yarns by means of a device comprising two plates whose perforations are offset so that the liquid jets are eccentrically one over the other.
Enfin, le brevet britannique N° 1258760 concerne une filière pour l'obtention de fils à double constituant comprenant une plaque-filière et un bloc de distribution comportant deux conduits horizontaux le long de la surface de la filière et faisant communiquer deux réservoirs de côté contenant le même polymère à un orifice de filière et un conduit vertical de dimension inférieure à la largeur des conduits horizontaux faisant communiquer un réservoir central contenant un deuxième polymère avec le même orifice de filière en traversant perpendiculairement lesdits conduits horizontaux tout en passant contre l'une des parois de ces conduits. Mais ces fils ne sont pas du type bilame car, dans la section du fil, le polymère central ne représente qu'une petite fraction de la surface. En outre, dans l'espace situé entre la plaque de répartition des polymères et la filière, le polymère central n'est pas complètement entouré par l'autre polymère, puisque ce dernier est amené par deux conduits horizontaux opposés et que le polymère central arrive contre l'une des parois de ces conduits. Finally, the British patent N ° 1258760 relates to a die for obtaining double constituent wires comprising a die plate and a distribution block comprising two horizontal conduits along the surface of the die and connecting two containers containing side the same polymer to a die orifice and a vertical duct of dimension smaller than the width of the horizontal ducts communicating a central reservoir containing a second polymer with the same die orifice by perpendicularly crossing said horizontal ducts while passing against one of the walls of these conduits. But these wires are not of the bimetal type because, in the section of the wire, the central polymer represents only a small fraction of the surface. In addition, in the space located between the polymer distribution plate and the die, the central polymer is not completely surrounded by the other polymer, since the latter is brought by two opposite horizontal conduits and the central polymer arrives against one of the walls of these conduits.
Il a maintenant été trouvé des fils bilames ayant une fréquence et une stabilité de frisure améliorées, constituées de polytéréphtalate d'éthylène et polytéréphtalate de butylène réticulé, caractérisés par le fait que, en coupe, le constituant polytéréphtalate de butylène réticulé est entouré partiellement par le constituant polytéréphtalate d'éthylène et qu'il possède une viscosité à l'état fondu à 260°C, supérieure ou égale à 2000 Po; de préférence, la viscosité à l'état fondu du polytéréphtalate de butylène réticulé est supérieure ou égale à 4000 Po. Bimetallic wires having an improved crimp frequency and stability have now been found, consisting of polyethylene terephthalate and crosslinked polybutylene terephthalate, characterized in that, in cross section, the constituent crosslinked polybutylene terephthalate is partially surrounded by the constituent polyethylene terephthalate and has a viscosity in the molten state at 260 ° C, greater than or equal to 2000 Po; preferably, the melt viscosity of the crosslinked polybutylene terephthalate is greater than or equal to 4000 Po.
La présente invention concerne également un procédé pour l'obtention de tels fils bilames, caractérisé par le fait que l'on file à l'état fondu simultanément un polytéréphtalate d'éthylène et un polytéréphtalate de butylène réticulé de viscosité à l'état fondu à 260° C d'au moins 2000 Po, de préférence au moins 4000 Po dans un dispositif comprenant une filière et une plaque de répartition, située en amont de la filière, percée d'un certain nombre de conduits pour l'alimentation en polytéréphtalate de butylène réticulé, identique au nombre de trous de la filière, ces conduits ayant un diamètre inférieur à celui des avant-trous de la filière et étant situé de manière décentrée par rapport à ces derniers, la distance entre l'axe de chacun de ces conduits et l'axe de chacun des avant-trous correspondants étant au moins égale à la différence entre les rayons des avant-trous et desdits conduits, et que l'on fait arriver, simultanément, entre la filière et la plaque de répartition, le polytéréphtalate de butylène distribué en filets après passage par lesdits conduits, de préférence sur un chanfrein ménagé à l'entrée des avant-trous de la filière, et le polytéréphtalate d'éthylène entourant complètement lesdits filets de polytéréphtalate de butylène réticulé. The present invention also relates to a process for obtaining such bimetal wires, characterized in that a polyethylene terephthalate and a crosslinked polyethylene butylene terephthalate of viscosity in the molten state are spun simultaneously 260 ° C of at least 2000 Po, preferably at least 4000 Po in a device comprising a die and a distribution plate, located upstream of the die, pierced with a number of conduits for the supply of polyterephthalate crosslinked butylene, identical to the number of holes in the die, these conduits having a diameter smaller than that of the pilot holes in the die and being located off-center relative to the latter, the distance between the axis of each of these conduits and the axis of each of the corresponding pilot holes being at least equal to the difference between the radii of the pilot holes and said conduits, and that is made to arrive, simultaneously, between the die and the distribution plate, the polyter butylene ephthalate distributed in fillets after passing through said conduits, preferably on a chamfer formed at the entry of the pilot holes of the die, and the polyethylene terephthalate completely surrounding said nets of crosslinked polyterephthalate terephthalate.
On fait arriver le polytéréphtalate d'éthylène dans l'intervalle entre plaque et filière par tout moyen désiré et, par exemple, par passage par des orifices ménagés également dans la plaque, autres que les conduits ci-dessus réservés à l'écoulement du polytéréphtalate de butylène, et généralement de plus grand diamètre que ces derniers. Polyethylene terephthalate is made to arrive in the interval between plate and die by any desired means and, for example, by passage through orifices also provided in the plate, other than the above conduits reserved for the flow of polyterephthalate. butylene, and generally of larger diameter than the latter.
Dans les fils bilames selon l'invention, le polytéréphtalate d'éthylène utilisé a une viscosité à l'état fondu à 290° C comprise entre 1000 et 3000 Po, de préférence comprise entre 1500 et 2500 Po. In the bimetallic strands according to the invention, the polyethylene terephthalate used has a melt viscosity at 290 ° C. of between 1000 and 3000 Po, preferably between 1500 and 2500 Po.
Le polytéréphtalate de butylène est réticulé au moyen de composés polyfonctionnels pouvant comporter trois ou quatre groupements formateurs d'esters ; parmi ces composés, on peut citer les triols ou les tétrols tels que le triméthylolpropane, le triméthylol-éthane, le pentaérythrol ou le glycérol, les triacides ou tétracides The polybutylene terephthalate is crosslinked by means of polyfunctional compounds which can comprise three or four ester-forming groups; among these compounds, there may be mentioned triols or tetrols such as trimethylolpropane, trimethylol-ethane, pentaerythrol or glycerol, triacids or tetracids
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tels que l'acide trimésique, l'acide ou l'anhydride trimellique, l'acide ou l'hydroxyhydroquinone, les aminoacides et acides-al-cools tels que l'acide hydroxyisophtalique, l'acide amino-isophta-lique, etc. La quantité d'agent réticulant utilisé est située entre 0,20 et 0,60 mol% par rapport au nombre d'unités téréphtalate. such as trimesic acid, trimellic acid or anhydride, acid or hydroxyhydroquinone, amino acids and acid-al-cools such as hydroxyisophthalic acid, amino-isophthalic acid, etc. The amount of crosslinking agent used is between 0.20 and 0.60 mol% relative to the number of terephthalate units.
La viscosité fondue du polytéréphtalate de butylène à 260° C est supérieure ou égale à 2000 Po, de préférence supérieure à 4000 Po. Elle peut aller jusqu'à des valeurs élevées telles que 10000 ou 12000 Po ou même plus. Les propriétés de frisure seront d'autant meilleures que la viscosité à l'état fondu du polytéréphtalate de butylène réticulé sera plus élevée. The melted viscosity of polybutylene terephthalate at 260 ° C. is greater than or equal to 2000 Po, preferably greater than 4000 Po. It can go up to high values such as 10000 or 12000 Po or even more. The crimping properties will be all the better as the melt viscosity of the crosslinked polybutylene terephthalate will be higher.
La coupe des fils bilames selon la présente invention est représentée à la fig. 1 sur laquelle la partie A représente le polytéréphtalate de butylène et la partie B le polytéréphtalate d'éthylène. The section of the bimetal wires according to the present invention is shown in FIG. 1 in which part A represents polybutylene terephthalate and part B polyethylene terephthalate.
A titre de comparaison, la fig. 2 représente un fil bilame tel qu'obtenu selon le brevet français N° 2182766, dans laquelle la disposition des deux phases A et B est inversée. La disposition des deux phases A et B dans la fig. 1 est particulièrement bonne, puisque la phase polytéréphtalate de butylène (A) possédant le plus fort retrait est entourée par la phase polytéréphtalate d'éthylène (B). For comparison, fig. 2 shows a bimetal wire as obtained according to French patent No. 2182766, in which the arrangement of the two phases A and B is reversed. The arrangement of the two phases A and B in fig. 1 is particularly good, since the polybutylene terephthalate phase (A) having the highest shrinkage is surrounded by the polyethylene terephthalate phase (B).
Les deux polymères secs sont fondus séparément soit dans des fondoirs, soit dans des extrudeurs, entre 275 et 300° C, pour le polytéréphtalate d'éthylène, et entre 255 et 265° C pour le polytéréphtalate de butylène réticulé. The two dry polymers are melted separately either in melters or in extruders, between 275 and 300 ° C, for polyethylene terephthalate, and between 255 and 265 ° C for crosslinked polybutylene terephthalate.
Ils sont dosés séparément par des pompes de titrage qui les envoient dans l'appareil de filage proprement dit. Les proportions respectives des deux polymères peuvent varier entre 80-20 et 20-80. Les deux polymères sont extradés ensemble dans le même capillaire, au moyen d'un appareil tel que schématisé à la fig. 3. They are dosed separately by titration pumps which send them to the spinning machine proper. The respective proportions of the two polymers can vary between 80-20 and 20-80. The two polymers are extradited together in the same capillary, by means of an apparatus as shown diagrammatically in FIG. 3.
La fig. 3 représente, en coupe, le schéma d'écoulement des polymères selon une forme d'exécution du procédé selon la présente invention. Le polytéréphtalate de butylène, à l'état fondu, passe dans le conduit 4 traversant la plaque de répartition 1, puis s'écoule sur le chanfrein 2 de l'avant-trou 3, dans l'avant-trou 3 et à travers le capillaire 5 ; le polytéréphtalate d'éthylène traverse la plaque de répartition en 6 et 7, s'écoule dans l'intervalle 8 situé entre la plaque de répartition 9 et la filière 10 en entourant totalement et excentriquement le polytéréphtalate de butylène réticulé, puis traverse la filière 10 dans l'avant-trou 3 et le capillaire 5. Fig. 3 shows, in section, the flow diagram of the polymers according to an embodiment of the method according to the present invention. The polybutylene terephthalate, in the molten state, passes through the conduit 4 passing through the distribution plate 1, then flows over the chamfer 2 of the pilot hole 3, into the pilot hole 3 and through the capillary 5; the polyethylene terephthalate crosses the distribution plate at 6 and 7, flows in the interval 8 located between the distribution plate 9 and the die 10 by completely and eccentrically surrounding the crosslinked polybutylene terephthalate, then crosses the die 10 in pilot hole 3 and capillary 5.
Le conduit 4 traversant la plaque de répartition 1 est de diamètre inférieur à celui de l'avant-trou et les deux orifices 4 et 3 sont décentrés l'un par rapport à l'autre. The conduit 4 passing through the distribution plate 1 is of smaller diameter than that of the pilot hole and the two orifices 4 and 3 are off-center with respect to each other.
Les orifices 4 et 3 peuvent d'ailleurs être décentrés de manière plus importante, pourvu que le polytéréphtalate de butylène fondu puisse s'écouler normalement le long d'une partie de la paroi de l'avant-trou 3, en particulier à l'aide du chanfrein prévu à l'entrée de l'avant-trou, la dimension du chanfrein étant de préférence d'autant plus importante que le décentrage est grand. The orifices 4 and 3 can moreover be off-center more significantly, provided that the molten polybutylene terephthalate can flow normally along a part of the wall of the pilot hole 3, in particular at the using the chamfer provided at the entry of the pilot hole, the dimension of the chamfer being preferably all the more important as the offset is large.
Les orifices de la filière peuvent avoir des sections de diverses formes, bien connues de l'homme de l'art, telles rondes, allongées, ou même multilobées. The orifices of the die can have sections of various shapes, well known to those skilled in the art, such as round, elongated, or even multilobed.
Selon le présent procédé, il a été trouvé que des résultats particulièrement bons étaient obtenus avec des sections d'orifices rondes. Dans le cas de section ronde, le diamètre est généralement compris entre 0,20 et 0,90 mm, par exemple, et leur nombre n'étant pas limité, il est possible de réaliser une grande gamme de titres, à des vitesses très variables, par exemple allant de 200 à 4000 m/mn ou même plus. Les filaments sont ensuite étirés de manière habituelle selon tout moyen connu, en continu ou en discontinu, à des taux généralement compris entre 1,2 et 5 fois, et à des vitesses pouvant varier très largement, par exemple entre 500 et 4000 m/mn. According to the present method, it has been found that particularly good results are obtained with sections of round orifices. In the case of a round section, the diameter is generally between 0.20 and 0.90 mm, for example, and their number is not limited, it is possible to produce a large range of titles, at very variable speeds , for example ranging from 200 to 4000 m / min or even more. The filaments are then drawn in the usual way according to any known means, continuously or discontinuously, at rates generally between 1.2 and 5 times, and at speeds which can vary very widely, for example between 500 and 4000 m / min. .
Le fil obtenu après révélation sans tension par tout moyen connu tel que la vapeur d'eau ou l'air chaud a une frisure hélicoïdale caractéristique des fils à deux constituants. Les propriétés de frisure de tels fils sont excellentes à tous points de vue, en particulier la fréquence de frisure, la force de demi-défrisage, et demi-refrisage, ainsi que le module d'élasticité. The thread obtained after tension-free revelation by any known means such as steam or hot air has a helical crimp characteristic of the two-component threads. The crimp properties of such yarns are excellent from all points of view, in particular the crimp frequency, the half-straightening and half-straightening force, as well as the modulus of elasticity.
Dans les exemples qui suivent, qui sont donnés à titre indicatif pour illustrer l'invention : In the examples which follow, which are given as an indication to illustrate the invention:
— la viscosité à l'état fondu des polymères, exprimée en poises, est déterminée au plastomètre à extrusion Davenport, The melt viscosity of the polymers, expressed in poises, is determined using a Davenport extrusion plastometer,
— l'extensibilité est donnée par la relation = - the extensibility is given by the relation =
L —1 L —1
E% = j x 100, dans laquelle E% = j x 100, in which
L représente la longueur du fil défrisé sous une tension de 250 mg/dtex, et L represents the length of the straightened wire under a tension of 250 mg / dtex, and
1 représente la longueur du fil frisé sans aucune tension, 1 represents the length of the crimped wire without any tension,
— la fréquence de frisure est exprimée en nombre de demi-ondulations par centimètre de fil défrisé. - the crimp frequency is expressed in number of half-waves per centimeter of straightened yarn.
A partir du diagramme force-allongement établi pour l'intervalle 1 à L, on lit, en ordonnée, les forces de demi-défrisage et de demi-refrisage pour From the force-elongation diagram established for the interval 1 to L, we read, on the ordinate, the half-straightening and half-straightening forces for
E% , , . E%,,.
—-— porte en abscisse. —-— bears on the abscissa.
Exemples 1 à 6: Examples 1 to 6:
On prépare quatre lots de polymères différents: Four batches of different polymers are prepared:
A. Polytéréphtalate d'éthylène de viscosité intrinsèque 0,66 (mesurée sur une solution à 25° C contenant 1 % en poids par volume de polymère dans l'orthochlorophénol) de viscosité à l'état fondu à 290°C: 2300 Po. A. Polyethylene terephthalate of intrinsic viscosity 0.66 (measured on a solution at 25 ° C containing 1% by weight by volume of polymer in orthochlorophenol) of viscosity in the molten state at 290 ° C: 2300 Po.
B. Polytéréphtalate de butylène réticulé avec 0,3 mol % de tri-méthylolpropane par rapport au nombre de chaînons téréphtalate, de viscosité à l'état fondu à 260°C: 4000 Po. B. Butylene polyterephthalate crosslinked with 0.3 mol% of tri-methylolpropane relative to the number of terephthalate links, viscosity in the molten state at 260 ° C: 4000 Po.
C. Polytéréphtalate de butylène réticulé avec 0,3 mol % de tri-méthylolpropane, de viscosité à l'état fondu à 260°C: 8000 Po. C. Cross-linked butylene polyterephthalate with 0.3 mol% of tri-methylolpropane, viscosity in the molten state at 260 ° C: 8000 Po.
D. Polytéréphtalate de butylène réticulé avec 0,3 mol % de tri-méthylolpropane de viscosité à l'état fondu à 260 C: 10000 Po. D. Cross-linked butylene polyterephthalate with 0.3 mol% tri-methylolpropane of viscosity in the molten state at 260 C: 10000 Po.
Les polymères sont fondus séparément; le polymère A à 280° C et les polymères B, C, D à 245° C, puis on file les couples de polymères A-B, A-C et A-D en proportions 50-50 en volume à 275° C au moyen du dispositif de la fig. 3 présentant les caractéristiques suivantes: The polymers are melted separately; polymer A at 280 ° C and polymers B, C, D at 245 ° C, then the pairs of polymers AB, AC and AD are spun in proportions 50-50 by volume at 275 ° C by means of the device in FIG . 3 having the following characteristics:
diamètre des conduits 4: 1,5 mm diamètre des avant-trous 3: 2,5 mm diamètre des conduits 6 et 7: 2,5 mm décentrage des axes de 4 et 3: 1 mm longueur du chanfrein 2: 0,75 mm la filière présentant 32 orifices ronds de 0,50 mm de diamètre. diameter of the conduits 4: 1.5 mm diameter of the pilot holes 3: 2.5 mm diameter of the conduits 6 and 7: 2.5 mm offset of the axes of 4 and 3: 1 mm length of the chamfer 2: 0.75 mm the die having 32 round orifices of 0.50 mm in diameter.
Les filaments passent à la sortie de la filière sur des rouleaux délivreurs à 550 m/mn, maintenus à une température de 90° C, puis sur des rouleaux étireurs à 2190 m/mn où ils sont étirés à un taux de 4 fois environ, puis renvidés à une vitesse de 2000 m/mn. Ils sont ensuite relaxés dans la vapeur d'eau (pression 10 bars) à une température de 160° C. The filaments pass at the outlet of the die on supply rollers at 550 m / min, maintained at a temperature of 90 ° C, then on stretching rollers at 2190 m / min where they are drawn at a rate of approximately 4 times, then rewound at a speed of 2000 m / min. They are then relaxed in water vapor (pressure 10 bars) at a temperature of 160 ° C.
Les caractéristiques des filaments obtenus à l'aide des trois couples A-B, A-C et A-D, désignés respectivement par les exemples 1, 2 et 3 sont données dans le tableau ci-après. The characteristics of the filaments obtained using the three pairs A-B, A-C and A-D, designated respectively by Examples 1, 2 and 3 are given in the table below.
A titre de comparaison, les trois mêmes couples A-B, A-C et A-D sont filés comme ci-dessus, mais en remplaçant le dispositif selon la fig. 3 de la présente invention par un dispositif selon la fig. 1 de l'USP N° 2386173 et avec une filière de 32 orifices ronds de 0,34 mm. Les caractéristiques des fils obtenus après relaxation à la vapeur, désignés respectivement par exemples 4, 5 et 6, sont également données dans le tableau ci-après. For comparison, the same three pairs A-B, A-C and A-D are spun as above, but replacing the device according to FIG. 3 of the present invention by a device according to FIG. 1 of USP N ° 2386173 and with a die of 32 round orifices of 0.34 mm. The characteristics of the threads obtained after steam relaxation, designated respectively by examples 4, 5 and 6, are also given in the table below.
(Tableau enfin de brevet) (Finally patent table)
On peut voir, dans ce tableau, que les fils selon l'invention présentent de meilleures fréquences de frisure et surtout de bien meilleures forces de demi-défrisage et refrisage, ce qui indique une frisure plus stable que les fils des exemples comparatifs. It can be seen in this table that the yarns according to the invention have better crimping frequencies and above all much better half-straightening and straightening forces, which indicates a more stable crimping than the threads of the comparative examples.
5 5
10 10
15 15
20 20
25 25
30 30
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
620251 620251
4 4
Exemples Selon l'invention Comparatifs Examples According to the Invention Comparatives
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6
Couple de polymère Polymer couple
A-B A-B
A-C A-C
A-D A-D
A-B A-B
A-C A-C
A-D A-D
Fréquence de frisure Crimp frequency
16,3 16.3
20,3 20.3
26,3 26.3
14,9 14.9
15,7 15.7
19,1 19.1
Extensibilité % Extensibility%
7 7
10,7 10.7
22,5 22.5
12,3 12.3
15,6 15.6
27,9 27.9
Force de demi défrisage en g/tex Half straightening force in g / tex
141 141
214 214
310 310
68,5 68.5
86,3 86.3
122 122
Force de demi refrisage en g/tex Half-refreshing force in g / tex
104 104
158 158
185 185
51,7 51.7
60,9 60.9
70 70
Module en g/tex Module in g / tex
168 168
207 207
212 212
162 162
184 184
185 185
Retrait à l'eau bouillante Boiling water removal
8,8 8.8
7,1 7.1
7,0 ' 7.0 '
' 8,7 '8.7
7,3 7.3
7,2 7.2
R R
1 feuille dessins 1 sheet of drawings
Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
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| FR7605791A FR2342359A1 (en) | 1976-02-27 | 1976-02-27 | IMPROVED CRIMP POLYESTERS "BILAMES" YARNS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
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Family Applications (1)
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Legal Events
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| PL | Patent ceased | ||
| PL | Patent ceased |