DD227089A1 - PROCESS FOR COATING SUBSTRATES - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Beschichtungsverfahren von Substraten mit polymeren Werkstoffen, vorzugsweise auf Basis von PUR-Reaktivsystemen, wobei der Verbund aus polymerbeschichtetem Substrat, u. a. Vlies, Gewebe, Gewirk, Seide, in noch nicht ausgehaertetem Zustand von der Transportbandanlage oder der Beschichtungswalze delaminiert und anschliessend in eine geeignete Haertungsvorrichtung transportiert wird. Die erhaltenen Verbunde koennen als Kunstleder, Zeltbahnenmaterial, Planen, technische Gewebe, Transportbaender, Treibriemen u. a. m. verwendet werden.The invention relates to a coating method of substrates with polymeric materials, preferably based on PUR reactive systems, wherein the composite of polymer-coated substrate, u. a. Fleece, fabric, knitted fabric, silk, delaminated in not yet ausgehaertetem state of the conveyor belt system or the coating roller and then transported into a suitable hardening device. The composites obtained can be used as artificial leather, tarpaulin material, tarpaulins, technical fabrics, Transportbaender, drive belts u. a. m. be used.
Description
Titel der ErfindungTitle of the invention
Verfahren zum Beschichten von SubstratenProcess for coating substrates
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten von Substraten, wodurch Verbünde mit einer innigen Verbindung von Beschichtungsmasse und Substrat erhalten werden, die als Kunstleder, Zeltbahnenmaterial, Planen, technische Gewebe, Transportbänder, Treibriemen, Beläge usw. verwendbar sind*The invention relates to a process for coating substrates, whereby composites with an intimate combination of coating material and substrate are obtained, which can be used as synthetic leather, tarpaulin material, tarpaulins, technical fabrics, conveyor belts, drive belts, coverings, etc.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Die Herstellung von Verbunden aus Substraten und Polymerschichten ist bekannt und kann nach dem Umkehr- oder dem Direktbeschichtungsverfahren erfolgen·The production of composites from substrates and polymer layers is known and can take place after the reversal or the direct coating process.
Das Umkehrbeschichtungsverfahren beruht darauf, auf einen Träger, der aus einem beschichteten Papier, Kunststoff oder Metall bestehen kann, eine Polymerschicht aufzutragen, die dann, direkt oder zu einem durch das jeweilige Verfahren bestimmten Zeitpunkt, mit einem Substrat kaschiert wird· Polymer und Substrat werden z· B· durch Aufkleben oder Verschmelzen bzw· bei direktem Kaschieren durch eine thermische Behandlung, Druck, Walzen o· ä. miteinander verbunden· Nach der Aushärtung wird der Verbund vom Träger delaminiert·The reverse coating method is based on applying to a support, which may be made of a coated paper, plastic or metal, a polymer layer, which is then, directly or at a time determined by the respective method, with a substrate laminated polymer and substrate are z · B · by gluing or fusing or by direct lamination by thermal treatment, pressure, rolling or the like · After curing, the composite is delaminated from the support ·
Beim Direktbeschichtungsverfahren wird das Substrat ohne Verwendung eines Trägers direkt mit dem Polymeren beschichtet, wobei jedoch eine Unterlage zum Transportieren des Substrates erforderlich ist· Beispielsweise wird ein reagierendes Polymergemisch, eine Polymerlösung, -dispersion oder ein Polymerpulver auf ein Substrat aufgetragen, anschließend gehärtet, getrocknet oder verschmolzen und dabei gegebenenfalls durch Walzen, Drucken, Mustern oder ähnliche Verfahren die Oberfläche geprägt.In the direct-coating process, the substrate is directly coated with the polymer without the use of a support but a substrate is required to transport the substrate. For example, a reactive polymer mixture, polymer solution, dispersion or polymer powder is applied to a substrate, then cured, dried or merged and optionally characterized by rolling, printing, patterns or similar processes the surface.
Polymerfilme und Polymerschaumschichten können ebenfalls aufgebracht werden, wobei die Polymerschaumschichten gewöhnlich, z· B· durch Druckeinwirkung, eine Dichteerhöhung erfahren·Polymer films and polymer foam layers can also be applied, the polymer foam layers usually having a density increase, for example by pressure,
Als Unterlage werden in der Regel endlose, waagerecht laufende Transportbänder genutzt, wie sie beispielsweise in "Thermoplastic Polyurethans" £3· Coated Fabrics (Technomic Publ») 7 (1978) 2937 beschrieben werden·The backing used is generally endless, horizontally moving conveyor belts, as described, for example, in "Thermoplastic Polyurethanes" 3. Coated Fabrics (Technomic Publ) 7 (1978) 2937.
Die US-PS 3 278 659 offenbart, daß zur Beschichtung als Unterlage vorteilhaft ein gewölbtes,, endloses Transportband verwendbar ist· Auf dieses Band wird ein Polyurethanschaumsystem aufgetragen, das nach dem Aufschäumen unter der Spannung des Bandes aushärtet· Ein Auftragen weiterer Schichten sieht dieses Verfahren nicht vor· Nach der US-PS 4 082 824 werden aus schäumfähigen Polyurethansystemen durch Aufschäumen und mechanische Oberflächenbearbeitung Polyurethanschaumschichten hergestellt und anschließend mit einem Substrat thermisch verbunden· Die DE-OS 28 36 967 beschreibt ein Verfahren, bei dem während des Aufschäumens eines Polyurethanblockschaumsystems eine Gewebebahn zwischen die Abdeckung und die sich bildende Oberfläche gebracht wird, wodurch sich beide bleibend miteinander verbinden. Nach vollständiger Aushärtung wird die durch das Gewebe verstärkte Schaumstoffschicht vom Schaumstoffblock abgeschnitten· Die Zufuhrgeschwindigkeit der Gewebebahn ist dabei geringer als die Transportgeschwindigkeit des Schaumstoffblockes· Für dieses Verfahren wird eine Blockschaumanlage zusätzlich mitUS Pat. No. 3,278,659 discloses that a curved, endless conveyor belt can be used to coat the backing. A polyurethane foam system is applied to this tape which cures under foaming tension after foaming. This process is applied to further layers According to US Pat. No. 4,082,824, polyurethane foam layers are produced from foamable polyurethane systems by foaming and mechanical surface treatment and then thermally bonded to a substrate. DE-OS 28 36 967 describes a process in which a fabric web is formed during the foaming of a polyurethane block foam system is brought between the cover and the forming surface, whereby both connect permanently. After complete curing, the reinforced by the tissue foam layer is cut from the foam block · The feed rate of the fabric web is less than the transport speed of the foam block · For this method, a block foam plant with
einer Vorratsrolle für das Gewebe und einem Rollenpaar zur Regulierung der Gewebezufuhrgeschwindigkeit versehen.a tissue supply roll and a pair of rolls for regulating the tissue delivery rate.
Ein weiteres Verfahren zur Beschichtung mit Polymeren mittels einer Transportbandanlage beschreibt die OP-OS 56-126 132· Transportband und zu beschichtendes Substrat werden zunächst getrennt geführt, nach Umlenken um 90° wird das Substrat mit dem Polymer beschichtet, nach abgeschlossener Härtung delaminiert und dem Verwendungszweck entsprechend nachbehandelt« Ähnliche Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Polyurethanflächen bzw. -schaumschichten werden auch in der DE-OS 29 23 828 und der DE-OS 30 20 008 offenbart· Die Verwendung einer Umlenkrolle vor der Laminierung des Substrates ist ein übliches Verfahren und wird z. B. auch in der DE-OS 30 22 655 beschrieben. Beschichtete Papierbahnen werden nach der DE-OS 30 24 392 hergestellt, indem das Papier einseitig beschichtet und nach Vortrocknung und Trocknung in einem Schwebetrockner ausgehärtet wird.Another method for coating with polymers by means of a conveyor belt system describes the OP-OS 56-126 132 · conveyor belt and substrate to be coated are first performed separately, after deflecting by 90 °, the substrate is coated with the polymer, delaminated after completion of curing and the intended use according to aftertreated «Similar methods for the continuous production of polyurethane surfaces or foam layers are also disclosed in DE-OS 29 23 828 and DE-OS 30 20 008 · The use of a deflection roller before the lamination of the substrate is a common method and is z , B. also described in DE-OS 30 22 655. Coated paper webs are prepared according to DE-OS 30 24 392 by the paper coated on one side and cured after predrying and drying in a floating dryer.
In der DE-OS 29 15 289 wird eine Vorrichtung zum Auftragen von schäumfähigen Gemischen auf eine sich fortbewegende Bahn beschrieben, bei der über eine Walze und ein an der Walze befindliches Einstellelement das schäumfähige Gemisch in gewünschter Stärke auf das Substrat aufgetragen wird. Eine weitere Möglichkeit der Beschichtung von Substraten besteht darin, mit Hilfe von Walzen aus einem Vorratsgefäß Polymersubstanz zu entnehmen, diese auf ein senkrecht laufendes Substrat unter gleichzeitiger Anwendung von Druck oder eines Musters einseitig aufzutragen und anschließend auszuhärten (DE-OS 29 30 582)·In DE-OS 29 15 289 a device for applying foaming mixtures is described on a locomotive trajectory, in which the foamable mixture is applied in the desired thickness to the substrate via a roller and an adjusting element located on the roller. Another way of coating substrates is to remove with the help of rollers from a storage container polymer substance, apply this on a vertically running substrate with simultaneous application of pressure or a pattern on one side and then cure (DE-OS 29 30 582) ·
Alle dargestellten Verfahren erfordern eine komplizierte Beschichtungsvorrichtung und die Verwendung von Transportbändern. Durch energieintensive Trocknungs- und/oder Härtungsverfahren werden zusätzliche Kosten verursacht, um eine gleichbleibende Qualität der beschichteten Materialien zu gewährleisten·All of the illustrated methods require a complicated coating apparatus and the use of conveyor belts. Energy-intensive drying and / or curing processes incur additional costs to ensure a consistent quality of the coated materials ·
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren aufzuzeigen, durch das Verbünde aus Substraten und Polymeren ohne die Verwendung von Trägermaterialien während des Härtungsvorganges bei gleichzeitiger Nutzung der Vorteile des Urakehrbeschichtungsverfahrens hergestellt werden können·The aim of the invention is to provide a method by which composites of substrates and polymers can be produced without the use of support materials during the curing process, while at the same time making use of the advantages of the reverse-flow coating method.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Erfindungsgemäß wird das Ziel dadurch erreicht, daß ein Polymersystem ohne Verwendung eines Trägermaterials auf ein kurzes Transportband oder eine Walze, die mit Metall, Kunststoff und/oder Papier beschichtet ist, aufgetragen und nach 0,1 bis 30 Sekunden ein Substrat auf die Polymerschicht aufgebracht wird, wobei das Polymer teilweise in das Substrat eindringt oder auf ihm haftet, und nach weiteren 0,1 bis 30 Sekunden der Verbund aus Substrat und nicht ausgehärtetem Polymeren vom Transportband oder der Walze abgezogen, über Umlenkrollen in eine Härtungsvorrichtung geführt und mittels Wärme gegebenenfalls unter Beteiligung reaktiver, gasförmig vorliegender Verbindungen innerhalb 30 bis SOO Sekunden ausgehärtet und abschließend aufgerollt wird»According to the invention, the object is achieved by applying a polymer system without using a carrier material to a short conveyor belt or a roller coated with metal, plastic and / or paper, and applying a substrate to the polymer layer after 0.1 to 30 seconds , wherein the polymer partially penetrates or adheres to the substrate, and after a further 0.1 to 30 seconds the composite of substrate and uncured polymer withdrawn from the conveyor belt or the roller, passed over pulleys in a curing device and optionally by heat with participation Hardened gaseous compounds cured within 30 to SOO seconds and is finally rolled up »
Durch das Delaminieren des Verbundes aus nicht ausgehärtetem Polymeren und Substrat wird eine gleichmäßige* das Substrat teilweise durchdringende Polymerschicht erhalten.By delamination of the composite of uncured polymer and substrate, a uniform polymer layer partially penetrating the substrate is obtained.
Am Transportband oder der Walze können an einem nach der Delaminierung liegenden Punkt Vorrichtungen zum Abstreifen oder Säubern vorgesehen werden, obwohl bevorzugt ohne derartige Vorrichtungen gearbeitet wird·On the conveyor belt or roller, stripping or cleaning devices may be provided at a point after delamination, although it is preferred to operate without such devices.
Die Härtungsbedingungen sind vom eingesetzten Polymersystem abhängig· Werden Polymerdisper^-sionen verwendet, liegt die Härtungstemperatur in der Regel zwischen 100 und 150 °C·The curing conditions depend on the polymer system used. If polymer dispersions are used, the curing temperature is generally between 100 and 150 ° C.
Polymerpulver und Substrate haften zunächst durch elektrostatische Aufladung aufeinander und werden anschließend in der Härtungsvorrichtung bei Temperaturen bis über 200 0C miteinander verschmolzen·Polymer powder and substrates initially adhere to one another by electrostatic charging and are then fused together in the curing device at temperatures of more than 200 ° C.
Obwohl PVC- und/oder Polyacrylatdispersionen oder -pulver verwendbar sind, werden Polyurethanreaktivsysteme bevorzugt.Although PVC and / or polyacrylate dispersions or powders are useful, polyurethane reactive systems are preferred.
Bei Verwendung reagierender Polyurethansysteme, z. B. nach DD-WP 159 990, erfolgt die Härtung bei Temperaturen zwischen 60 und 150 0C, wobei ein Temperaturbereich von 80,bis 120 0C bevorzugt wird·When using reactive polyurethane systems, for. B. DD-WP 159 990, the curing is carried out at temperatures between 60 and 150 0 C, with a temperature range of 80, to 120 0 C is preferred ·
Vorteilhaft ist ebenfalls die Anwendung von Polyurethan-1-Komponentensystemen, wie sie z. B. in dem DD-WP 159 981 beschrieben werden. Diese Systeme bestehen aus isocyanatgruppen- und katalysatorhaltigen Vorpolymerisaten mit Zusatzstoffen wie Farbstoffen, Pigmenten und Zurichtmitteln, die durch Wasserdampf zu Polyurethan-Polyharnstoffen ausreagieren. Hier erfolgt die Härtung bei 30 bis 100 0C und einer relativen Feuchte von 40 bis 100 %* Die Härtung mit Hilfe von Ammoniak und flüchtigen primären Aminen ist ebenfalls möglich, was jedoch zu einer höheren Umweltbelastung führen kann·Another advantage is the use of polyurethane-1-component systems, such as. B. in DD-WP 159 981 will be described. These systems consist of prepolymers containing isocyanate groups and catalysts with additives such as dyes, pigments and finishing agents which react by water vapor to form polyurethane-polyureas. Hardening is carried out here at from 30 to 100 ° C. and at a relative humidity of from 40 to 100 %. Hardening with the aid of ammonia and volatile primary amines is likewise possible, but this can lead to a higher environmental impact.
Als Substrate können Vliese, Gewebe, Gewirke, Seiden, Kunststoffbahnen, aber auch bereits beschichtete Gewebe, Vliese u. ä· verwendet werden.As substrates, nonwovens, woven fabrics, knitted fabrics, silks, plastic sheets, but also already coated fabrics, nonwovens u. be used.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Verbünde können nachfolgend z. B, geprägt, gewalzt, gemustert, geschliffen oder gerauht und zu weichen atmungsaktiven Kunstledern, Zeltbahnen, Planen o. ä. weiterverarbeitet werden·The composites produced by the process according to the invention can subsequently z. B, embossed, rolled, patterned, ground or roughened and processed to soft, breathable synthetic leathers, tarpaulins, tarpaulins or the like.
AusführungsbsispieleAusführungsbsispiele
Beschichtung mittels Transportbandanlage (siehe Fig, I)Coating by conveyor belt system (see Fig, I)
In einem Vorratsbehälter 1 befinden sich 50 kg eines aus einem Polyethertriol (Molmasse etwa 5000), einem Polyetherdiol (Molmasse etwa 600), Dipropylenglykol, Triethylendiamin (Α-Komponente, Behälter 2) und Toluylendiisocyanat (B-Komponente, Behälter 3) hergestsllten Prepolymers, Durch eine Reguliereinheit 4 und eine Auftragevorrichtung 5, die-aus einem Rohr mit mehreren öffnungen besteht, wird das Prepolymere auf das Transportband 6 aufgetragen und mittels der Ziehvorrichtung 7 gleichmäßig auf eine Schichtstärke von 0,23 mm ausgezogen· Nach 1,23 m, entsprechend 10 Sekunden, erfolgt die Kaschierung mit einem aus einem'thermisch einseitig verfestigten Vlies bestehenden Substrat 8, das von einer Vorratsrolle 9 der Kaschiervorrichtung 10, dieA storage container 1 contains 50 kg of a prepolymer prepared from a polyether triol (molecular weight about 5000), a polyether diol (molecular weight about 600), dipropylene glycol, triethylene diamine (Α component, container 2) and tolylene diisocyanate (B component, container 3), By a regulating unit 4 and an applicator 5, which consists of a tube with a plurality of openings, the prepolymer is applied to the conveyor belt 6 and pulled by means of the pulling device 7 evenly to a layer thickness of 0.23 mm · After 1.23 m, according to 10 seconds, the lamination is carried out with a consisting of a'thermisch one side solidified nonwoven substrate 8, which from a supply roll 9 of the laminating device 10, the
2 aus einer Walze mit einem Andruck von 0,072 N/mra auf den Verbund besteht, zugeführt wird· Nach weiteren 2,5 m, entsprechend 20 Sekunden, erfolgt an einer Umlenkrolle mit Delaminiervorrichtung 11 die Trennung des beschichteten Substrats 12 vom Transportband 6· Das beschichtete Substrat 12 wird etwa senkrecht, ohne ein Träger- oder Stützmaterial zu verwenden, auf eine zweite Arbeitsebene befördert, dort über eine Umlenkrolle 13 gelenkt und in einen Härtungskanal 14 geleitet· Dieser Härtungskanal 14 hat eine Länge von ca· 15 m bei einer Arbeitstemperatur von 65 0C und 85 % relativer Feuchte· Nach 120 Sekunden hat das beschichtete Substrat 12 den Kanal durchlaufen und ist vollständig ausgehärtet· Der Verbund wird auf eine Vorratsrolle aufgewickelt»After a further 2.5 m, corresponding to 20 seconds, the separation of the coated substrate 12 from the conveyor belt 6 takes place on a deflection roller with delamination device 11 Substrate 12 is conveyed approximately vertically, without using a carrier or support material, to a second working plane, guided there by a deflection roller 13 and guided into a hardening channel 14. This hardening channel 14 has a length of approximately 15 m at a working temperature of 65 0 C and 85 % relative humidity · After 120 seconds, the coated substrate 12 has passed through the channel and is fully cured · The composite is wound up on a supply roll »
Auf diesem Wege entsteht ein natürlichem Wildleder ähnliches Material, das folgende Eigenschaften aufweist: Zugfestigkeit: 13,8 MPaThis creates a natural suede-like material that has the following properties: Tensile strength: 13.8 MPa
Bruchdehnung: 142 % Elongation at break: 142 %
2 Wasserdampfdurchlässigkeit: 850 mg/24 h · 10 cm Bally-Flexometer-Test: > 150 000 Knickungen bei 20 0C2 Water vapor permeability: 850 mg / 24 h × 10 cm Bally flexometer test:> 150 000 kinks at 20 ° C.
> 100 000 Knickungen bei -20 0C> 100,000 kinking at -20 0 C.
Beschichtung mit einer Waise (siehe Fig» 2)Coating with an orphan (see Fig. 2)
In zwei Vorratsbehältern 2 und 3 befinden sich die Komponenten A und 8 eines Polyurethanreaktivsystems, das auf eine Topfzeit von 3 Minuten bei 25 C eingestellt ist· Die Komponente A ist ein hydroxylgruppenhaltiges und einen Katalysator enthaltendes Vorpolymerisat, das aus einem Diisocyanat, einem Pölyetherdiol, Butandiol-1,4 als Kettenverlängerer und Dioctylzinnbis-(thioglykoisäureisoocty!ester) als Katalysator hergestellt wird· Die Komponente B ist ein eingefärbtes, isocyanatgruppenhaltxges Prepolymer auf Basis von Polyethertriol, Polyetherdiol und 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat· Beide Komponenten werden über ein Mischaggregat 15 im Verhältnis von 1 : 3,5 miteinander blasenfrei vermischt und über eine Auftragsvorrichtung δ - analog Beispiel 1 - über eine Reguiiereinheit 4 auf die mit einer Silikontrennschicht versehene Stahlwalze 17 (Durchmesser 96 cm) aufgegeben und mittels der Ziehvorrichtung 7 auf eine Stärke von 0,16 mm ausgezogen· Die Walze 17 hat eine Umdrehungsgeschwindigkeit von 3 U/min· In einem Abstand von 0,20 m vom Auftragspunkt erfolgt die Kaschierung mit einem aus 0,5 mm starkem Baumwollstoff bestehenden Substrat 8 durch die Kaschiervorrichtung 10· Nach 5 Sekunden wird an der Umlenkrolle mit Delaminiervorrichtung 11 delaminiert. Das beschichtete Substrat 12 wird ohne Träger in den Heizungskanal 14 von ca· 17 m Länge überführt, wo innerhalb von 100 Sekunden ausgehärtet und danach auf die Vorratsrolle aufgewickelt wird·In two storage tanks 2 and 3 are the components A and 8 of a polyurethane reactive system, which is set to a pot life of 3 minutes at 25 C. The component A is a hydroxyl-containing and a catalyst-containing prepolymer consisting of a diisocyanate, a Pölyetherdiol, butanediol Component B is a dyed, isocyanate group-containing prepolymer based on polyether triol, polyether diol and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate. Both components are prepared via a mixing unit 15 in the form of a polyether triol, polyether diol and polyisocyanate diisocyanate Ratio of 1: 3.5 blended together bubble-free and applied via an applicator δ - analogously to Example 1 - via a Reguiiereinheit 4 provided with a silicone release layer steel roller 17 (diameter 96 cm) and by means of the pulling device 7 to a thickness of 0.16 pulled out · The roller 17 has a Rotationsg speed of 3 rpm · At a distance of 0.20 m from the application point, the lamination with a consisting of 0.5 mm thick cotton substrate 8 through the laminating device 10 · After 5 seconds delamination at the deflection roller with Delaminiervorrichtung 11 takes place. The coated substrate 12 is transferred without carrier into the heating channel 14 about 17 m in length, where it is cured within 100 seconds and then wound up on the supply roll.
Es resultiert ein Material mit glatter Oberfläche und weichem Griff, das folgende Eigenschaften aufweist: Wasserdampfdurchlässigkeit: 485 mg/24 h ♦ 10 cm Bally-Flexometer-Test: > 100 000 Knickungen bei -20 0CThe result is a material with a smooth surface and a soft feel, which has the following properties: Water vapor permeability: 485 mg / 24 h ♦ 10 cm Bally flexometer test:> 100 000 buckling at -20 0 C.
> 150 000 Knickungen bei 20 0C Schichtentrennfestigkeit: nicht trennbar> 150 000 buckling at 20 0 C layer separation strength: not separable
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD26777184A DD227089A1 (en) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | PROCESS FOR COATING SUBSTRATES |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD26777184A DD227089A1 (en) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | PROCESS FOR COATING SUBSTRATES |
Publications (1)
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DD227089A1 true DD227089A1 (en) | 1985-09-11 |
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Family Applications (1)
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DD26777184A DD227089A1 (en) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | PROCESS FOR COATING SUBSTRATES |
Country Status (1)
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1984
- 1984-09-28 DD DD26777184A patent/DD227089A1/en not_active IP Right Cessation
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Legal Events
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