CN114106585B - 一种蓝至黑色分散染料组合物和染料制品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蓝至黑色分散染料组合物和染料制品。所述蓝至黑色分散染料组合物包含组分A、组分B、组分C和组分D，所选的组分A选自式(Ⅰ)所示化合物中的至少一种，所述的组分B选自式(Ⅱ)所示化合物中的至少一种，所述组分C选自式(Ⅲ)所示化合物中的至少一种，所述组分D选自式(Ⅳ)所示化合物中的至少一种。本发明还提供了一种蓝至黑色分散染料制品，其包括所述的蓝至黑色分散染料组合物和助剂。本发明提供的分散染料应用于疏水性纤维材料染色时，各项色牢度优异，且可有效解决分散染料各类涤纶织物染色后织物在清水和洗衣服浸泡落色、沾色等问题。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种蓝至黑色分散染料组合物和染料制品。
(二)背景技术
分散染料中蓝黑系列染料使用量最大，传统由C.I.分散蓝291:1、C.I.分散紫93和C.I.分散橙76拼蓝黑的染料组合物，由于C.I.分散橙76在某些特定条件下会裂解而产生对人体有害的芳胺，对人体产生过敏，已被德国等欧盟国家列为禁用染料；最近发现C.I.分散紫93也具有生态不安全性。
这次新冠疫情提升了公众对运动健康的重视，而运动服饰的设计大多以对比强烈的撞色为主，所以对牢度也提出了更高的要求。寻找一种环保并且各项色牢度优异的新型分散蓝黑系列染料迫在眉睫。
(三)发明内容
本发明的目的是提供一种蓝至黑色分散染料组合物和染料制品，其应用于疏水性纤维材料染色时，各项色牢度优异，且可有效解决分散染料各类涤纶织物染色后织物在清水和洗衣服浸泡落色、沾色等问题，是一款环保型高牢度分散蓝黑系列染料组合物。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：
第一方面，本发明提供了一种蓝至黑色分散染料组合物，包含组分A、组分B、组分C和组分D，所选的组分A选自式(Ⅰ)所示化合物中的至少一种，所述的组分B选自式(Ⅱ)所示化合物中的至少一种，所述组分C选自式(Ⅲ)所示化合物中的至少一种，所述组分D选自式(Ⅳ)所示化合物中的至少一种，所述组合物中，组分A的质量百分含量为5～90％，组分B的质量百分含量为5～90％，组分C的质量百分含量为1～60％，组分D的质量百分含量为1～60％：
式(Ⅰ)中：
X1为卤素；
R1、R2各自独立为C1～C4烷基；
R3、R4各自独立为-CH2COOK1或-C2H4COOK2，其中K1、K2各自独立为C1～C4烷基；
式(Ⅱ)中：
X2为硝基、卤素或三氟甲基；
m、n各自独立为1或2；
R5为氢或C1～C4烷氧基；
R6为C1～C4烷基；
R7、R8各自独立为氢、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基或卤素；
式(Ⅲ)中：
X3、X4各自独立为氢、卤素、硝基、C1～C4烷氧基、-COOC2H4OC2H4OCH3、-OSO2-Ph、-OCH2-Ph或-SO2NHK3，其中Ph为苯基，K3为C1～C18烷基；
R9为C1～C4烷基；
式(Ⅳ)中：
R10为-(CH2)a-Ph或-(CH2)b-O-R13，其中a、b各自独立为1～4的整数，Ph为苯基，R13为C1～C4直链或支链烷基；
R11、R12各自独立为氢、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、硝基、卤素或氰基。
进一步，X1优选为Cl或Br。
进一步，R1、R2各自独立优选为甲基或乙基。
进一步，R3、R4各自独立优选为-CH2COOCH3或-C2H4COOCH3。
进一步，X2优选为硝基、氯、溴或三氟甲基。
进一步，R5优选为氢、甲氧基或乙氧基。
进一步，R6优选为甲基或乙基。
进一步，R7、R8各自独立优选为氢、甲基、甲氧基或氯。
进一步，X3、X4各自独立优选为硝基、甲氧基、-COOC2H4OC2H4OCH3、-OSO2-Ph、-OCH2-Ph或-SO2NHC4H9，其中Ph为苯基。
进一步，R9优选为甲基、乙基或丁基。
进一步，R10优选-CH2-Ph、-(CH2)2-Ph或-(CH2)b-O-R13，其中b为2或3，Ph为苯基，R13为C1～C4直链或支链烷基。
进一步，R11优选为氢、硝基、甲氧基或氰基。
进一步，R12优选为氢、硝基、Cl、甲氧基或乙氧基。
作为一种实施方式，本发明所述的蓝至黑色分散染料组合物，可以由组分A、组分B、组分C和组分D组成。
作为另一种实施方式，本发明所述的蓝至黑色分散染料组合物，还可以包含组分E，所述组分E选自式(Ⅴ)～式(Ⅵ)所示化合物中的至少一种，所述组合物中，组分E的质量大于0且不超过组分A、组分B、组分C和组分D总质量的50％；
式(Ⅴ)中：
X5、X6各自独立为氢、Cl或硝基，优选为氢或硝基；
R14为氢或C1～C4的烷基，优选为氢或甲基；
R15、R16各自独立为C1～C4的烷基、-R17OCOR18、-R19CN、-R20OCOPh，其中R17～R20各自独立为C1～C4的烷基，Ph为苯基，优选为乙基、-C2H4OCOCH3、-C2H4CN或-C2H4OCOC6H5。
式(Ⅵ)中：
R21、R22各自独立为C1～C4的烷基，优选为甲基或乙基；
R23为氢、羟基、乙酰氨基、C1～C4的烷基或C1～C4的烷氧基，优选为氢、羟基、乙酰氨基、甲基或甲氧基；
p、q各自独立为1或2；
D为式(Ⅵa)或式(Ⅵb)所示的基团：
X7～X9各自独立为氢、Cl或Br；
并且当D为式(Ⅵa)时，R23不为氢或C1～C4的烷基。
作为再一种实施方式，本发明所述的蓝至黑色分散组合物，可以由组分A、组分B、组分C、组分D和组分E组成。
进一步，所述组分A优选自下式之一或其中两种以上的混合物：
更进一步，组分A优选为式(Ⅰ-1)～(Ⅰ-4)中的至少一种。进一步，所述组分B优选自下式之一或其中两种以上的混合物：
更进一步，组分B优选为式(Ⅱ-1)～式(Ⅱ-6)中的至少一种。
进一步，所述组分C优选自下式之一或其中两种以上的混合物：
更进一步，组分C优选为式(Ⅲ-1)～式(Ⅲ-6)中的至少一种。
进一步，所述组分D优选自下式之一或其中两种以上的混合物：
/>
/>
/>
/>
更进一步，组分D优选为式(Ⅳ-1)～式(Ⅳ-5)中的至少一种。
进一步，所述组分E优选自下式之一或其中两种以上的混合物：
/>
/>
/>
更进一步，组分E优选为式(Ⅴ-1)～式(Ⅴ-5)、式(Ⅵ-1)～(Ⅵ-4)中的至少一种。
作为优选，所述蓝至黑色分散染料组合物包括组分A、组分B、组分C和组分D，所述组分A的质量百分含量为10～80％，组分B的质量百分含量为5～75％，组分C的质量百分含量为1～50％，组分D的质量百分含量为5～50％。
作为优选，所述蓝至黑色分散染料组合物包括组分A、组分B、组分C、组分D和组分E，所述组分A的质量百分含量为10～80％，组分B的质量百分含量为5～75％，组分C的质量百分含量为1～50％，组分D的质量百分含量为5～50％，组分E的质量大于0且不超过组分A～组分D总质量的40％。
作为进一步的优选，所述蓝至黑色分散染料组合物由组分A、组分B、组分C和组分D组成，所述组分A的质量百分含量为10～80％，组分B的质量百分含量为5～75％，组分C的质量百分含量为1～50％，组分D的质量百分含量为5～50％。
作为进一步的优选，所述蓝至黑色分散染料组合物由组分A、组分B、组分C、组分D和组分E组成，所述组分A的质量百分含量为10～80％，组分B的质量百分含量为5～75％，组分C的质量百分含量为1～50％，组分D的质量百分含量为5～50％，组分E的质量大于0且不超过组分A～组分D总质量的40％。
本发明特别优选的方案1为：所述的蓝至黑色分散染料组合物，包含组分A、组分B、组分C和组分D，其中：
组分A选自式(Ⅰ-1)～(Ⅰ-4)中的至少一种，
组分B选自式(Ⅱ-1)～式(Ⅱ-6)中的至少一种，
组分C选自式(Ⅲ-1)～式(Ⅲ-6)中的至少一种，
组分D选自式(Ⅳ-1)～式(Ⅳ-5)中的至少一种，
所述组合物中，所述组分A的质量百分含量为10～80％，组分B的质量百分含量为5～75％，组分C的质量百分含量为1～50％，组分D的质量百分含量为5～50％。
本发明特别优选的方案2为：所述的蓝至黑色分散染料组合物，包含组分A、组分B、组分C、组分D和组分E，其中：
组分A选自式(Ⅰ-1)～(Ⅰ-4)中的至少一种，
组分B选自式(Ⅱ-1)～式(Ⅱ-6)中的至少一种，
组分C选自式(Ⅲ-1)～式(Ⅲ-6)中的至少一种，
组分D选自式(Ⅳ-1)～式(Ⅳ-5)中的至少一种，
组分E选自式(Ⅴ-1)～式(Ⅴ-5)、式(Ⅵ-1)～(Ⅵ-4)中的至少一种，
所述组合物中，所述组分A的质量百分含量为10～80％，组分B的质量百分含量为5～75％，组分C的质量百分含量为1～50％，组分D的质量百分含量为5～50％，组分E的质量大于0且不超过组分A～组分D总质量的40％。
本发明特别优选的方案3为：所述的蓝至黑色分散染料组合物，由组分A、组分B、组分C和组分D组成，其中：
组分A选自式(Ⅰ-1)～(Ⅰ-4)中的至少一种，
组分B选自式(Ⅱ-1)～式(Ⅱ-6)中的至少一种，
组分C选自式(Ⅲ-1)～式(Ⅲ-6)中的至少一种，
组分D选自式(Ⅳ-1)～式(Ⅳ-5)中的至少一种，
所述组合物中，所述组分A的质量百分含量为10～80％，组分B的质量百分含量为5～75％，组分C的质量百分含量为1～50％，组分D的质量百分含量为5～50％。
本发明特别优选的方案4为：所述的蓝至黑色分散染料组合物，由组分A、组分B、组分C、组分D和组分E组成，其中：
组分A选自式(Ⅰ-1)～(Ⅰ-4)中的至少一种，
组分B选自式(Ⅱ-1)～式(Ⅱ-6)中的至少一种，
组分C选自式(Ⅲ-1)～式(Ⅲ-6)中的至少一种，
组分D选自式(Ⅳ-1)～式(Ⅳ-5)中的至少一种，
组分E优选为式(Ⅴ-1)～式(Ⅴ-5)、式(Ⅵ-1)～(Ⅵ-4)中的至少一种，
所述组合物中，所述组分A的质量百分含量为10～80％，组分B的质量百分含量为5～75％，组分C的质量百分含量为1～50％，组分D的质量百分含量为5～50％，组分E的质量大于0且不超过组分A～组分D总质量的40％。
本发明所述的蓝至黑色分散染料组合物，还可进一步与质量百分含量不超过分散染料组合物总重的20％，优选不超过10％的调色组分复配，所述的调色组分如C.I.分散蓝165、C.I.分散蓝366、C.I.分散蓝354等，以获取更多性能优良的染料产品。
本发明所述的蓝至黑色分散染料组合物，作为商品出售或应用于纺织材料着色时，通常还需要加入助剂进行后处理。
因此，第二方面，本发明还提供了一种蓝至黑色分散染料制品，其包括所述的蓝至黑色分散染料组合物和助剂，其中助剂和蓝至黑色分散染料组合物的重量之比为0.2～5:1。作为优选，所述的染料制品由所述的助剂和所述的蓝至黑色分散染料组合物组成。所述的助剂为分散染料复配时常用的分散剂、扩散剂及其它表面活性剂等，优选自下列之一或其中两种以上的混合物：木质素磺酸盐(如木质素磺酸钠(木质素85A、木质素83A))、烷基萘磺酸甲醛缩合物(如甲基萘磺酸甲醛缩合物(分散剂MF))、萘磺酸甲醛缩合物(扩散剂NNO)、苄基萘磺酸甲醛缩合物(扩散剂CNF)、硫酸钠等。
本发明所述的蓝至黑色分散染料制品的制备方法如下：
将上述各组分对应的染料单体化合物(原染料，染料滤饼)按配比混合后，在助剂、水的存在下用砂磨机或研磨机等粉碎机进行微粒子化；另外也可将上述染料单体化合物分别在助剂、水的存在下用砂磨机或研磨机等粉碎机进行微粒子化处理后按比例进行混合。本发明所述的蓝至黑色分散染料制品，用砂磨机或研磨机研磨后为液状，喷雾干燥后可为粉状、颗粒状，这是本领域技术人员公知的制备方法。
本发明中，式(Ⅰ)～(Ⅵ)所示的染料化合物可方便地按本领域技术人员熟知的重氮化、偶合方式合成，也可以参照专利CN1208057 A、CN103275512A、GB1326124A、CN1165162A、GB1324235A、CN101215245A中介绍的方法或类似的方法制备，也可以采用市售商品。
利用本发明的染料组合物制成的染料制品，可按行业内惯用方式对疏水性纤维材料(如聚酯及其混纺交织物)进行染色，如采用普通浸染法或高温高压染色法进行染色，也可用于直接印花。其中，普通浸染法如将疏水性纤维材料进行预处理，放入染缸中进行浸染，染毕，冷水清洗至中性，绞干，再进行还原清洗，烘干；直接印花如将织物进行染前处理，烘干，定形，在印花机上印分散染料色浆，再进行蒸化，利用汽蒸方式使织物上的染料固色，最后水洗，拉幅定型。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提供的蓝至黑色分散染料组合物和染料制品，应用于疏水性纤维材料染色时，具有优异的耐水洗、耐摩擦和耐升华牢度，并有效解决分散染料各类涤纶织物染色后织物在清水和洗衣服浸泡落色、沾色等问题，是一款环保新型蓝黑系列染料组合物。
(四)具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1：
将60克式(Ⅰ-1)化合物、20克式(Ⅱ-1)化合物、5克式(Ⅲ-1)化合物、15克式(Ⅳ-1)化合物和150克的分散剂MF，加水650克拼混后，研磨分散并干燥，即得成品，该染料能提供给聚酯及其混纺织物牢度性能优良的蓝色。
实施例2：
将58克式(Ⅰ-2)化合物、13克式(Ⅱ-1)化合物、6克式(Ⅲ-1)化合物、22克式(Ⅳ-2)化合物、1克式(Ⅴ-1)化合物和140克的分散剂MF，加水650克拼混后，研磨分散并干燥，即得成品，该染料能提供给聚酯及其混纺织物牢度性能优良的黑色。
实施例3：
将55克式(Ⅰ-2)化合物、15克式(Ⅱ-1)化合物、5克式(Ⅲ-1)化合物、20克式(Ⅳ-1)化合物、5克式(Ⅴ-1)化合物和140克的分散剂MF，加水650克拼混后，研磨分散并干燥，即得成品，该染料能提供给聚酯及其混纺织物牢度性能优良的黑色
实施例4～69：
按照实施例1～3所述的方法，不同的是采用表1中组分A～组分E的结构及重量，加入助剂200克(分散剂MF为150克，木质素磺酸钠为50克)，加水800克拼混后制成浆液，研磨分散，干燥，制得成品，该染料能提供给聚酯及其混纺织物牢度性能优良的蓝至黑色。
表1
/>
/>
实施例70：
将56克式(Ⅰ-2)化合物、13克式(Ⅱ-1)化合物、6克式(Ⅲ-1)化合物、21克式(Ⅳ-2)化合物、1克式(Ⅴ-1)化合物、3克式(Ⅵ-1)化合物和140克的分散剂MF，加水650克拼混后，研磨分散并干燥，即得成品，该染料能提供给聚酯及其混纺织物牢度性能优良的黑色。
/>
染色实施例1：
分别称取2克实施例1～70制得的分散染料，采用常规高温高压染色法和热定型处理涤氨针织面料，处理过程中，控制染色深度(o.w.f)6.0％，浴比1∶25，调染浴pH值4～5，室温入染，以1℃/min升温至125℃，保温45min，按常法还原净洗、水洗、干燥，180℃热定型60秒，得到蓝至黑色染织物。按照ISO105-×12、ISO105-×11、ISO105-E04分别测试耐摩擦牢度、耐升华牢度和耐汗渍牢度，结果如下表2所示：
表2
/>
/>
/>
染色实施例2：
分别称取2克实施例1～70制得的分散染料，根据染色实施例1中的染色方法，将涤氨针织面料换成春亚纺面料或牛奶丝面料，其他染色条件不变，按照ISO 105C10：2006(C)测试其耐水洗牢度，结果见下表3：
表3
/>
/>
/>
水泡撞白落色实施例：
分别将实施例1～70制得的分散染料染色织物(织物是春亚纺面料和大小一样的涤纶白布缝在一起)，加入处理液中(清水或5g/L洗衣粉)，控制染色深度(o.w.f)6.0％，浴比1∶50，以1℃/min升温至60℃，保温浸泡15min，观察涤纶白色沾色和处理液落色情况：结果显示实施例1～70的分散染料涤纶沾色少、处理液残液清。
综上所述，本发明所述的分散染料上染疏水性纤维材料时，具有各项色牢度优异，泡水落色少、撞白沾色轻等特点。
Claims (18)
1.一种蓝至黑色分散染料组合物，包含组分A、组分B、组分C和组分D，所选的组分A选自式(Ⅰ)所示化合物中的至少一种，所述的组分B选自式(Ⅱ)所示化合物中的至少一种，所述组分C选自式(Ⅲ)所示化合物中的至少一种，所述组分D选自式(Ⅳ)所示化合物中的至少一种，所述组合物中，组分A的质量百分含量为5～90％，组分B的质量百分含量为5～90％，组分C的质量百分含量为1～60％，组分D的质量百分含量为1～60％：
式(Ⅰ)中：
X1为卤素；
R1、R2各自独立为C1～C4烷基；
R3、R4各自独立为-CH2COOK1或-C2H4COOK2，其中K1、K2各自独立为C1～C4烷基；
式(Ⅱ)中：
X2为硝基、卤素或三氟甲基；
m、n各自独立为1或2；
R5为氢或C1～C4烷氧基；
R6为C1～C4烷基；
R7、R8各自独立为氢、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基或卤素；
式(Ⅲ)中：
X3、X4各自独立为氢、卤素、硝基、C1～C4烷氧基、-COOC2H4OC2H4OCH3、-OSO2-Ph、-OCH2-Ph或-SO2NHK3，其中Ph为苯基，K3为C1～C18烷基；
R9为C1～C4烷基；
式(Ⅳ)中：
R10为-(CH2)a-Ph或-(CH2)b-O-R13，其中a、b各自独立为1～4的整数，Ph为苯基，R13为C1～C4链或支链烷基；
R11、R12各自独立为氢、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、硝基、卤素或氰基。
2.如权利要求1所述的蓝至黑色分散染料组合物，其特征在于：所述蓝至黑色分散染料组合物由组分A、组分B、组分C和组分D组成。
3.如权利要求1所述的蓝至黑色分散染料组合物，其特征在于：所述蓝至黑色分散染料组合物还包含组分E，所述组分E选自式(Ⅴ)～式(Ⅵ)所示化合物中的至少一种，所述组合物中，组分E的质量大于0且不超过组分A、组分B、组分C和组分D总质量的50％；
式(Ⅴ)中：
X5、X6各自独立为氢、Cl或硝基；
R14为氢或C1～C4的烷基；
R15、R16各自独立为C1～C4的烷基、-R17OCOR18、-R19CN、-R20OCOPh，其中R17～R20各自独立为C1～C4的烷基，Ph为苯基；
式(Ⅵ)中：
R21、R22各自独立为C1～C4的烷基；
R23为氢、羟基、乙酰氨基、C1～C4的烷基或C1～C4的烷氧基；
p、q各自独立为1或2；
D为式(Ⅵa)或式(Ⅵb)所示的基团：
X7～X9各自独立为氢、Cl或Br；
并且当D为式(Ⅵa)时，R23不为氢或C1～C4的烷基。
4.如权利要求3所述的蓝至黑色分散染料组合物，其特征在于：所述蓝至黑色分散染料组合物由组分A、组分B、组分C、组分D和组分E组成。
5.如权利要求1-4之一所述的蓝至黑色分散染料组合物，其特征在于：所述组合物中，组分A的质量百分含量为10～80％，组分B的质量百分含量为5～75％，组分C的质量百分含量为1～50％，组分D的质量百分含量为5～50％。
6.如权利要求3或4所述的蓝至黑色分散染料组合物，其特征在于：所述组合物中，组分E的质量大于0且不超过组分A、组分B、组分C和组分D总质量的40％。
7.如权利要求1-4之一所述的蓝至黑色分散染料组合物，其特征在于：所述组分A选自下式之一或其中两种以上的混合物：
8.如权利要求1-4之一所述的蓝至黑色分散染料组合物，其特征在于：所述组分B选自下式之一或其中两种以上的混合物：
9.如权利要求1-4之一所述的蓝至黑色分散染料组合物，其特征在于：所述组分C选自下式之一或其中两种以上的混合物：
10.如权利要求1-4之一所述的蓝至黑色分散染料组合物，其特征在于：所述组分D选自下式之一或其中两种以上的混合物：
/>
/>
/>
/>
11.如权利要求3或4所述的蓝至黑色分散染料组合物，其特征在于：所述组分E选自下式之一或其中两种以上的混合物：
/>
/>
/>
12.如权利要求1或2所述的蓝至黑色分散染料组合物，其特征在于：所述蓝至黑色分散染料组合物中：
组分A选自式(Ⅰ-1)～(Ⅰ-4)中的至少一种，
组分B选自式(Ⅱ-1)～式(Ⅱ-6)中的至少一种，组分C选自式(Ⅲ-1)～式(Ⅲ-6)中的至少一种，组分D选自式(Ⅳ-1)～式(Ⅳ-5)中的至少一种，
/>
/>
/>
13.如权利要求12所述的蓝至黑色分散染料组合物，其特征在于：所述组合物中，所述组分A的质量百分含量为10～80％，组分B的质量百分含量为5～75％，组分C的质量百分含量为1～50％，组分D的质量百分含量为5～50％。
14.如权利要求11所述的蓝至黑色分散染料组合物，其特征在于：所述蓝至黑色分散染料组合物中：
组分A选自式(Ⅰ-1)～(Ⅰ-4)中的至少一种，
组分B选自式(Ⅱ-1)～式(Ⅱ-6)中的至少一种，
组分C选自式(Ⅲ-1)～式(Ⅲ-6)中的至少一种，
组分D选自式(Ⅳ-1)～式(Ⅳ-5)中的至少一种，
组分E选自式(Ⅴ-1)～式(Ⅴ-5)、式(Ⅵ-1)～(Ⅵ-4)中的至少一种，
/>
/>
/>
15.如权利要求14所述的蓝至黑色分散染料组合物，其特征在于：所述组合物中，所述组分A的质量百分含量为10～80％，组分B的质量百分含量为5～75％，组分C的质量百分含量为1～50％，组分D的质量百分含量为5～50％，组分E的质量大于0且不超过组分A～组分D总质量的40％。
16.一种蓝至黑色分散染料制品，其包括权利要求1-4之一所述的蓝至黑色分散染料组合物和助剂，其中助剂和蓝至黑色分散染料组合物的重量之比为0.2～5:1。
17.如权利要求16所述的蓝至黑色分散染料制品，其特征在于：所述的染料制品由所述的助剂和所述的蓝至黑色分散染料组合物组成。
18.如权利要求16或17所述的蓝至黑色分散染料制品，其特征在于：所述的助剂选自下列之一或其中两种以上的混合物：木质素磺酸盐、烷基萘磺酸甲醛缩合物、萘磺酸甲醛缩合物、苄基萘磺酸甲醛缩合物、硫酸钠。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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