JPH03166245A - 熱可塑性エラストマー組成物 - Google Patents

熱可塑性エラストマー組成物

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JPH03166245A
JPH03166245A JP30443089A JP30443089A JPH03166245A JP H03166245 A JPH03166245 A JP H03166245A JP 30443089 A JP30443089 A JP 30443089A JP 30443089 A JP30443089 A JP 30443089A JP H03166245 A JPH03166245 A JP H03166245A
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JP
Japan
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weight
rubber
thermoplastic elastomer
butyl rubber
elastomer composition
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JP30443089A
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Inventor
Eiji Sezaki
瀬崎 英治
Masatoshi Isono
正敏 磯野
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Tonen Chemical Corp
Original Assignee
Tonen Sekiyu Kagaku KK
Tonen Chemical Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、機械的強度、戊形性に優れた熱可塑性エラス
トマー組成物に関し、特に離型性が良好で、リサイクル
使用の容易な熱可塑性エラストマー組成物に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕熱可塑
性エラストマーは、ゴムとプラスチックの中間領域を埋
める材料として、あるいはゴムの代替材料として、自動
車部品等に広く使用されている。
その理由としては、一般のプラスチックの戒形機で容易
に戒形できることや、スクラップのリサイクル使用が可
能であることなどが挙げられる。
このような熱可塑性エラストマーは、通常、ゴム戊分が
未架橋か部分架橋しており、戊形性が良好であるが、引
張り強度が小さく圧縮永久歪みが大きい組成物か、十分
に架橋したゴム部分を含み、強度が大きいが、射出或形
時の流動性が悪い組成物に分類できる。
ところで、熱可塑性エラストマーには、複雑な形状に戒
形する場合、型離れが悪いという問題がある。この対策
として、離型剤を使用することが考えられるが、、離型
剤単味では、十分な離型性を発揮することができないの
が現状である。
さらにリサイクル使用するためにスクラップを粉砕する
と、その粉砕物は綿状となり、ホッパーから供給するの
が困難であるという問題もあった。
このような熱可塑性エラストマーの問題点を解決するも
のとして、ポリオレフィン樹脂、第1ゴム戊分及び第2
ゴム成分を含む熱可塑性エラストマー組成物において、
第2ゴム戒分が、第1ゴム戊分には作用しない第2ゴム
戒分用の加硫剤である硬化剤を用いて硬化されており、
更に、第2ゴム成分が該ポリオレフィン樹脂及び第1ゴ
ム戊分の存在下に動的加硫により十分な加硫状態に迄硬
化されている組成物が提案された〈特開昭61−266
43号〉。上記公報においては、好ましい実施態様とし
て、第1ゴム戊分がBPDMであり、第2ゴム戊分がハ
ロゲン化ブチルゴムであり、加硫剤が2nOであり、さ
らにカーボンブラック等の無機質充填剤及びゴム用プロ
セスオイルを含有することが記載されている。さらに上
記公報には、付加的事項として、滑剤、粘着防止剤等の
添加剤を添加してもよいことが記載されている。
しかしながら、上記熱可塑性エラストマー組成物におい
ても、複雑な形状に戒形する場合の型離れの悪さの問題
についてはいまだ十分に解決されていない。その上、離
型性向上に有効な添加剤系について、具体的に何も明示
されてはいない。
従って本発明の目的は、良好な物理強度特性、優れた加
工性、低硬度並びに小さい圧縮歪を有するとともに、或
形加工性、特に離型性に優れ、かつその粉砕物がリサイ
クル使用しやすい形状(ホッパーからの供給が容易な形
状)を有する熱可塑性エラストマー組成物を提供するこ
とである。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者らは、ポリオ
レフインと、ハロゲン化ブチルゴムと、オレフィン系共
重合体ゴムと、鉱物油系軟化剤とを用いるとともに、特
定の充填剤と、特定の離型剤を所定量添加することによ
り、上記課題を解決しうる組成物とすることができるこ
とを見出し、本発明に想到した。
すなわち本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、(A
)ポリオレフィン5〜50重量%と、, (B)ハロゲ
ン化ブチルゴム5〜50重量%と、(C)オレフィン系
共重合体ゴム5〜50重量%と、(D)鉱物油系軟化剤
10〜50重量%と、前記成分(A)、(B)、(C)
及び(D)の合計100 重量部に対して、(B)カー
ボンブラック又はタルク5〜100重量部と、(P)金
属セツケン0.5〜10重量部とを含有する混合物を、
金属酸化物又は金属塩化物からなる架橋剤の存在下で架
橋してなることを特徴とする。
以下、本発明を詳細に説明する。
まず本発明の熱可塑性エラストマー組成物の各成分につ
いて説明する。
(A>ポリオレフィン エチレン、プロピレン、1−ブテン、l−ヘキセン、4
−メチル−1−ペンテン等ののオレフインモノマーの単
独重合体または2種以上の共重合体く以下A戒分という
)であり、好ましくは結晶性ボリブロピレンである。本
明細書において用語「結晶性ボリブロピレン」はプロピ
レンの単独重合体及び上記のオレフィンモノマーとの共
重合体の両方を指すもので、メルトフローレイト (V
FR , 230 ℃、2.16kg荷重〉 が0.3
〜60 g /10分、好ましくは1〜40g/10分
のものである。共重合体の場合、ブロビレン含有量は6
0重量%以上である。ポリオレフィンは、エラストマー
の加工性、耐熱性、機械的強度の向上に寄与する。特に
結晶性ボリプロビレンはポリオレフィン中最も高い融点
を有し、耐熱性及び機械的強度の向上に対する寄与が大
きい。
A戊分として、上記オレフィン系重合体を単独で用いて
もよいが、2種以上を併用してもよい。
ポリオレフィンの含有量は、ポリオレフィン+ハロゲン
化ブチルゴム+オレフィン系共重合体ゴム+鉱物油系軟
化剤=100重量%として、5〜50重量%である。ポ
リオレフィンの含有量が5重量%未満では、上記特性が
十分に発揮されず、50重量%を超えると、ハロゲン化
ブチルゴム、オレフィン系共重合体ゴム、鉱物油系軟化
剤の割合が低くなり過ぎる。好ましいポリオレフィンの
含有量は、5〜40重量%である。
(B)ハロゲン化ブチルゴム ハロゲン化インブチレンーイソブレン共重合体ゴム(以
下Ba分という〉を意味する。ハロゲン含有量は通常0
.5〜4.0重量%である。またムーニー粘度ML.ヤ
。(100℃〉 は30〜100で、不飽和度は0.5
 〜4.0 モル%であるのが好ましい。
ハロゲン化ブヂルゴムは、ZnO等の金属酸化物の存在
下で容易に架橋しうるゴムであり、耐熱性、ダンピング
特性、気体不透過性を付与するとともに、柔軟性やゴム
的性質の向上に寄与する。ハロゲン化ブチルゴムの含有
量は、ポリオレフィン+ハロゲン化ブチルゴム+オレフ
ィン系共重合体ゴム+鉱物油系軟化剤=l00重量%と
して、5〜50重量%である。5重量%未満だと上記特
性は十分に発揮されず、50重量%を超えると流動性が
低下し、戒形が困難となる。好ましいハロゲン化ブチル
ゴムの含有量は5〜40重量%である。
なおハロゲン化ブチルゴムとしては、塩素化ブチルゴム
及び臭素化ブチルゴムが好ましく、特に塩素化ブチルゴ
ムが好適である。
(C)オレフィン系共重合体ゴム エチレン、プロピレン、■−ブテン、1−ヘキセン、4
−メチルーペンテン等のひオレフィンの2種又は3種以
上の共重合体ゴムを意味する。典型的にはエチレンープ
ロピレン共重合体ゴム(BPR)及びエチレンープロピ
レンージエン共重合体ゴム(εPDM)である。ジエン
としてはジシクロペンタジェン、l,4−へキサジエン
、シクロオクタジエン、メチレンノルボルネン、エチリ
デンノルボルネン等の非共役ジエン又はブタジエン、イ
ソブレン等の共役ジエンを使用することができる。特に
非共役ジエンを含有するEPDMが好ましい。
オレフィン系共重合体ゴムのエチレン含有量は35〜8
8重量%であり、ヨウ素価く不飽和度)は30以下であ
り、またムーニー粘度ML++s (127℃〉 は5
〜300 であるのが好ましい。
オレフィン系共重合体ゴムは、熱可塑性エラストマー組
成物の柔軟性、戊形加工性を向上させるとともに、ポリ
プロピレンとハロゲン化ブチルゴムとの相界面のバイン
ダー的役割を果たす。
オレフィン系共重合体ゴムの含有量は、ポリオレフィン
+ハロゲン化ブチルゴム+オレフィン系共重合体ゴム+
鉱物油系軟化剤=100重量%として、5〜50重量%
である。5重量%未満では上記特性が十分に発揮されず
、50重量%を超えると、流動性が低下し、或形が困難
となる。好ましいオレフィン系共重合体ゴムの含有量は
5〜40重量%である。
(D)鉱物油系軟化剤 鉱物油系軟化剤は、通常ゴムをロール加工する際、ゴム
の分子間作用力を弱め、加工を容易にするとともに、カ
ーボンブラック、タルク等の分敗を助けたり、加硫ゴム
の硬さを低下させて柔軟性、弾性、戒形性を増したりす
る目的で使用する高沸点の石油留分で、バラフィン系、
ナフテン系、あるいは芳香族系等に区別される。
鉱物油系軟化剤の配合量は、ポリオレフィン+ハロゲン
化ブチルゴム十オレフィン系共重合体ゴム+鉱物油系軟
化剤=l00重量%として、10〜50重量%である。
10重量%未満では十分.な効果が得られず、50重量
%を超えると組成物の耐熱性及び機械的強度が低下し、
また鉱物油系軟化剤が滲出して外観を損なう等の悪影響
を与えるようになる。
鉱物油系軟化剤の好ましい含有量は10〜40重量%で
ある。
本発明においては、上記A乃至Dti,分に対して、下
記の充填剤及び金属セッケンを含有させる。
(E)カーボンブラック又はタルク カーボンブラックは、熱可塑性エラストマーに対する補
強性に優れ、さらに耐油性、耐熱性などの性質,を付与
し、劣化を抑制するとともに、離型性を向上させ、粉砕
物が綿状になるのを抑制する。
上記カーボンブラックとしては特に制限はなく、例えば
、チャンネル・ブラック、ファーネス・ブラック、サー
マル・ブラック、アセチレン・ブラック、ランプ・ブラ
ックなどを用いることができる。
上述のカーボンブラックの平均粒径は0.01〜0,5
−が好ましく、より好ましくは0.01〜0.1−であ
る。
また、タルクは酸化マグネシウムと珪酸との複合塩であ
り、カーボンブラックと同様の効果を発揮する。上述の
タルクの平均粒径は0.5〜10一が好ましい。
上記カーボンブラック及びタルクの中では、特にカーボ
ンブラックが好ましい。
上述のカーボンブラック又はタルクの配合量は、A乃至
Da分の合計量100重量部に対して、5〜100重量
部である。5重量部未満では十分な効果が得られず、1
00重量部を超えるとエラストマー中に偏在しやすくな
る。好ましい配合量は5〜50重量部である。
(F)金属セッケン 金属セッテンは、脂肪酸、ナフテン酸などとアルカリ金
属以外の金属との塩であり、アルカリ金属以外の金属と
しては、アルカリ土類金属、Zn、Af, CdSPb
等が好ましい。特にステアリン酸を酸根とするものが好
ましく、具体的にはステアリン酸マグネシウム、ステア
リン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛等が好ましい。金
属セッケンは、熱可塑性エラストマーの接着性を低下さ
せ、離型性を向上させる効果があるほか、カーボンブラ
ック又はタルクの分散剤としても作用する。また、前述
のカーボンブラックとの相乗効果により、粉砕物が綿状
になったり、あるいは凝着したりするのを抑制する。
金属セッケンの配合量は、A乃至Da分の合計量100
重量部に対して、0.5〜10重量部である。
0.゛5重量部未満では十分な効果が得られず、10重
量部を超えるとウェルドマーク等が発生しやすくなり、
また戊形品表面にブリードアウトしてきて外観等を損な
う。
(6〉架橋剤 本発明において使用する架橋剤としては、ZnO,Mg
ロ, PbO, Canなどの金属酸化物、またはZn
Cj!,,5 n Cj’ 4 などの金属塩化物が挙
げられる。好ましくはZnOを用いる。
ZnOをはじめとする上記架橋剤は、ハロゲン化ブチル
ゴムを架橋する。ハロゲン化ブチルゴムを十分に架橋す
るためには、上記した架橋剤の使用量は、A成分乃至D
a分の合計100重1部に対して、1〜10重量部とす
るのが好ましい。より好ましい範囲は1〜5重量部であ
る。
本発明において、上記架橋剤とともに、架橋助剤として
、N, N’−ジエチルチオ尿素、ジー0−トリルグア
ニジン、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィドエ
チレントリチオカーボネート、2−メルカプトベンゾチ
アゾール、ペンゾチアゾールジスルフィド、N−7ェニ
ルーβ−ナフトリルアミン、テトラメチルチウラムジス
ルフィド、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジブチル
ジチオカルバミン酸亜鉛、及びジメチルジチオカルバミ
ン酸亜鉛等を使用してもよい。またジーo − } U
ルグアニジンのホウ酸塩 (例えばノクセラーPR二大
内新興■製)も使用できる。なお上記物質を2種以上含
有してもよい。なお架橋助剤は、合計で、A成分乃至D
成分の合計100重量部に対して、1重量部以上とする
のが好ましい。より好ましくは■〜5重量部である。
(H)その他の成分 さらに必要に応じて酸化防止剤、紫外線吸収剤、金属劣
化防止剤等の安定剤、帯電防止剤、電気特性改・良剤、
難燃化剤、顔料等の添加剤を配合することができる。
本発明の熱可塑性エラストマー組成物は、以上述べた各
成分を混合し、動的に熱処理、すなわち溶融混練するこ
とにより製造することができる。
混練装置としては、開放型のミキシングロールや非開放
型のバンバリーミキサー、押出機(二軸も含む)、二一
グー、連続ミキサー等、従来より公知のものを使用しう
る。本発明において各戊分を混合および混練する際の好
ましい方法としては、A乃至Fの各成分を混合して1〜
5分間混練し、その後で架橋剤やその他の戊分を添加し
、2〜20分間混練する。なお、混練の温度は、ポリオ
レフィン、ハロゲン化ブチルゴム、オレフィン系共重合
体ゴム等の融点に応じて適宜設定するのが好ましい。
このようにして得られた本発明の組成物は、通常の熱可
塑性プラスチックで使用されている装置で容易に威形で
き、ブロー成形、押出戒形、カレンダー戒形や射出戊形
に適している。
〔作 用〕
本発明においては、ポリオレフィン、ハロゲン化ブチル
ゴム、オレフイン系共重合体ゴム及び鉱物油系軟化剤に
、カーボンブラック又はタルクと、金属セッケンを所定
量配合したものに、金属酸化物または金属塩化物からな
る架橋剤を添加して架橋してなるので、物理強度特性が
良好で、離型性が向上し、さらにリサイクル使用の際に
粉砕物をホッパーから供給するのが容易である。
このような効果が得られる理由は必ずしも明らかではな
いが、2種類のゴム戊分のうちハロゲン化ブチルゴムが
選択的に架橋されているため、柔軟でかつ物理強度特性
が良好な熱可塑性エラストマーとなっているうえに、金
属セッケンにより、充填剤であるカーボンブラック又は
タルクの分散性が向上しており、さらにそれらの相乗効
果により、離型性が離型剤単味の場合より大幅に向上し
、粉砕物が綿状となることがなく (粉砕特性が向上〉
、シかも粉砕物それ自身の凝着が防止されるためである
と考えられる。
〔実施例〕
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明する。
なお、各実施例及び比較例において、原料となる各戊分
及び各種添加剤としては、以下のものを用いた。
(1)A成分 ■プロピレンーエチレンブロック共重合体(BPP): 東燃石油化学■IJ rBJ315 J 、メルトフロ
ーレート (VFR  , 230  ℃、2.16k
g荷重)15g/10分。
■プロピレンホモボリマ−(HPP):東燃石油化学■
製rJ 215 J 、メルトフローレート (IJF
R  , 230  ℃、2.16kg荷重)15g/
10分。
(2) B t分 ■塩素化ブチルゴム(Ci2+1R )  :エクソン
化学@製「クロロブチル1066J、ムーニー粘度ML
,。. (100℃〉55、塩素含有量2重量%、不飽
和度2モル%。
■臭素化ブチルゴム(BrllR )  :エクソン化
学■製「プロモブチル2244J 、ム−ニー粘度Ml
,+−a (+25℃〉47、臭素含有量2重量%、不
飽和度2モル%。
(3)C成分 エチレンープロピレンージエン共重合体ゴム(EPDM
): エクソン化学■製「ビスタロン3777J、ムーニー粘
度ML,.1, (127℃)45、エチレン含有量6
6重量%、ジエン成分;エチリデンノルボルネン、ヨウ
素価l8。
(4)D戊分 バラフィン系プロセスオイル軟化剤 出光製 rPW380 J流動点:−15℃。
(5)E戒分 ■カーボンブラック: 東海電極Q@製「シーストSO. ■タルク 竹原化学工業■製 「P一タルク」 (6)F成分 ステアリン酸マグネシウム(St−Mg)  :堺化学
工業■製r#1000 J。
(7)G成分 ■架橋剤: ZnO(堺化学工業■製3号〉 ■架橋助剤:ジー0−トリルグアニジンのジカテコール
ほう酸塩( 「ノクセラーPRJ大内新興化学工業■製
、以下「架橋助剤」という)。
実施例1〜6 ボリブロビレン、ハロゲン化ブチルゴム、EPDM,軟
化剤、カーボンブラック又はタルク、ステアリン酸マグ
ネシウムを第1表に示す割合で配合した。なお、第1表
中上記各威分の配合量はポリプロピレン、ハロゲン化ブ
チルゴム、EPDM,軟化剤については重量%で表す。
また上記以外の成分については上記戊分の合計を100
重量部としたときの重量部(PHR)で表す。
この配合物を、バンバリーミキサーを用いて、165 
℃で1〜5分間、予備的に溶融混練した後、ポリプロピ
レン、ハロゲン化ブチルゴム、EPDM1軟化剤の合計
10O重量部に対してそれぞれ1重量部のZnO及び架
橋助剤を添加し、更に175 ℃で2〜10分間溶融混
練した。
この混練物を射出戊形によりシート状にした後切断して
ペレット化した。得られたべレフトから各試験片を射出
戊形により戒形し、下記の試験を行った。
試験方法は以下の通りであった。
(1)  MFR : JIS K7210 、荷重1
0kg,230  ℃。
(2)硬度(JIS  A):JISκ6310.(3
)引張強度(kg/cm2) :JIS K6310 
  3号ダンベル、引張スピード500mm/分。
(4)引張伸度(%):JISκ6310。
(5)引裂強度: JISκ6310、B形、引張スピ
ード500m+a/分。
(6)圧縮永久歪: JISκ6310、70℃×22
時間、25%圧縮。
(7)粉砕特性:ブロー戒形品(ベローズ)及びパリを
粉砕機で粉砕して、次の方法により粉砕特性を評価した
。
ホッパーより押出機への材料供給において、未使用丸ベ
レットと粉砕材料との比率(粉砕材料の重量%〉が、 ◎:90重量%以上でも問題なく供給できる。
○:50重量%以上90重量%未満で問題なく供給でき
る。
△:30重量%以上50重量%未満で問題なく供給でき
る。
×:30重量%未満で問題なく供給できる。
(8)離型性:ベローズのブロー戒形において、ベロー
ズの金型からの離型比率(100回の威形サイクル中、
問題なく離型する割合)の値により評価した。
◎:95%以上。
○:80%以上95%未満。
Δ:50%以上80%未満。
×:50%未満。
結果を第1表に合わせて示す。
比較例1〜3 実施例lにおいて、充填剤(カーボンブラック又はタル
ク)、金属セツケン〈ステアリン酸マグネシウム〉 の
両方、及び何れか一方を添加しなかった以外は実施例l
と同様の組戊とし、それぞれ試験片を作成した。得られ
た試験片について、実施例lと同様に(1)〜(8)の
試験を行った。結果を第1表に合わせて示す。
第■表から明らかなように、本発明の熱可塑性エラスト
マー組成物は、機械的強度が十分大きく、粉砕特性及び
離型性に優れている。一方金属セッケン及び/又は、カ
ーボンブラックあるいはタルクを用いていない各比較例
の熱可塑性エラストマー組成物は、粉砕特性及び離型性
の劣るものであった。
特に、カーボンブラック又はタルク(充填剤)と金属セ
ッケン(離型剤)のうち、金属セツケンのみを添加した
比較例2の場合は、粉砕特性が悪く、さらに離型性も十
分ではなかった。またカーボンブラックのみを添加した
比較例3の場合は、離型性が悪く、さらに粉砕特性も十
分ではなかった。このことから金属セッケンと、カーボ
ンブランク又はタルクとを併用することにより、離型性
及び粉砕特性が向上することがわかる。
〔発明の効果〕
本発明の組成物は、ポリオレフイン、ノ1ロゲン化ブチ
ルゴム、オレフィン系共重合体ゴム及び鉱物油系軟化剤
に、金属セッケンとカーボンブラツク又はタルクとを添
加しているので、機械的強度が十分に大きく、離型性に
優れ、さらにその粉砕物はリサイクル使用する際に粉゛
砕物をホッパー等から供給するのが容易である。
このような本発明の組成物は柔軟性、強度等の各特性に
対してバランスがよく、離型性が良いので、射出威形、
ブロー成形、押出成形などによりケープルアウターコー
ト、グロメット、ケーブルプロテクターなどに容易に戊
形できる。しかも本発明の組成物は、リサイクル使用が
容易であるので、経済性の点においても優れている。
出 願 人 東燃石油化学株式会社

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(A)ポリオレフィン5〜50重量%と、 (B)ハロゲン化ブチルゴム5〜50重量%と、 (C)オレフィン系共重合体ゴム5〜50重量%と、 (D)鉱物油系軟化剤10〜50重量%と、前記成分(
    A)、(B)、(C)及び(D)の合計100重量部に
    対して、 (E)カーボンブラック又はタルク5〜100重量部と
    、 (F)金属セッケン0.5〜10重量部とを含有する混
    合物を、金属酸化物又は金属塩化物からなる架橋剤の存
    在下で架橋してなることを特徴とする熱可塑性エラスト
    マー組成物。
  2. (2)請求項1に記載の熱可塑性エラストマー組成物に
    おいて、前記ポリオレフィンがポリプロピレンであるこ
    とを特徴とする熱可塑性エラストマー組成物。
  3. (3)請求項1又は2に記載の熱可塑性エラストマー組
    成物において、前記ハロゲン化ブチルゴムのムーニー粘
    度ML_1_+_8(100℃)が30〜100で、ハ
    ロゲン含有量が0.5〜4.0重量%で、不飽和度が0
    .5〜4.0モル%であることを特徴とする熱可塑性エ
    ラストマー組成物。
  4. (4)請求項1乃至3のいずれかに記載の熱可塑性エラ
    ストマー組成物において、前記ハロゲン化ブチルゴムが
    、塩素化ブチルゴム又は臭素化ブチルゴムであることを
    特徴とする熱可塑性エラストマー組成物。
  5. (5)請求項1乃至4のいずれかに記載の熱可塑性エラ
    ストマー組成物において、前記架橋剤がZnOであるこ
    とを特徴とする熱可塑性エラストマー組成物。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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