DE2722309C2 - Verbundfolie für Isolierzwecke mit einer PVC-Schicht - Google Patents

Verbundfolie für Isolierzwecke mit einer PVC-Schicht

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Rezsö Dipl.-Ing. Chem. Dr. Csikós
geb. Balogh Katalin 8200 Veszprém Gregor
József Dipl.-Ing. Chem. 8220 Balatonalmádi Herendi
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Description

a) die PVC-Schicht eine Dicke von 0,2 bis 0,5 mm to aufweist und
b) die Zwischenschicht eine Dicke von 0,05 bis 0,1 mm aufweist und 5 bis 20 Gew.-% synthetischen Kautschuk, 10 bis 25 Gew.-% nicht zum Wandern neigendes plastifizierendes und die Haftung verbesserndes Polymer, 0,1 bis 1 Gew.-% Bakterizid, und als Rest Bitumen oder ein Gemisch aus Bitumen und Pyrolyseharz enthält und
c) die Abdeckschicht eine Dicke von 0,05 bis 0,1 mm aufweist und aus 70 bis 100% synthetischen Kautschuks, 0 bis 16 Gew.-% Bitumen und 0 bis 14 Gew.-% Talkum besteht und selbstklebend ist.
2. Verbundfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die PVC-Schicht 6 bis 14 Gew,-% Bitumen enthält
3. Verbundfolie nach einem der Ansprüche 1 oder
2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht als nicht zum Wandern neigendes plastifizierendes und die Haftung verbesserndes Polymer Isobutylenbutadien-cis/transbutenterpolymer mit einem Molekulargewicht von 500 bis 1200 enthält
4. Verbundfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der synthetische Kautschuk in den Schichten b und c Polyisobutylen oder Polychloropren ist
40
Die Erfindung betrifft eine Verbundfolie für Isolierzwecke der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art. Die PVC-Schicht oder -Folie kann bitumenhaltig oder bitumenfrei sein. Die Verbundfolie ist zum Schutz von in der Erde verlegten Rohrleitungen, Betonteilen, usw. gegen Korrosion und Wasser bestimmt.
Bekannte für Isolierzwecke eingesetzte Folien sind mit einem Überzug versehen, der flüssige Weichmacher, z. B. Dialkylphthalat, wie Dioctylphthalat, enthält. Ein Teil des flüssigen Weichmachers wandert aus der Überzugsschicht in die Folie. Diese Wanderung (Migration) kann vor der Anwendung bei der Lagerung ein Zusammenkleben der Folie bewirken. Auf den c) Weichmacher im Überzug kann auch nicht ohne weiteres verzichtet werden, da mit dem Weichmacher die Temperatur der Verarbeitung unter die Zersetzungstemperatur herabgedrückt werden kann und die bo Verarbeitung und Anwendung erleichtert wird. Außerdem werden durch den Weichmacher die anwendungstechnischen Eigenschaften günstig beeinflußt, z. B. die Elastizität, Flexibilität und Kältebeständigkeit der Verbundfolie erhöht, sowie der Erweichungspunkt erniedrigt.
In der industriellen Praxis sind ferner Isoliermaterialien bekannt, bei denen eine Grundfolie als Überzugsmaterial ein Gemisch aus Bitumen, flüssigem Weichmacher, PVC, Füll- und Hilfssxoffen enthält (z.B. die Produkte Protecto Wrap und Maflo Wrap des englischen Unternehmens Long Products Ltd.). Bei diesen Produkten wird im Interesse einer sicheren Lagerung silikonölgetränktes Papier zwischen die Folienschichten gewickelt, was einesteils die Verwendung umständlich macht (ein Aufbringen mit Maschinen ist nicht möglich), zum anderen das Produkt verteuert
Es ist femer bekannt, daß sich durch die Wanderung des Weichmachers die Eigenschaften der Grundfolie ändern (L Kovacs: Müanyag Zsebkönyv, Müszaki Könyvkiadö Budapest 1964, S. 230). Für die Isolierung von Rohren sind auch weichmacherfreie Materialien bekannt, die sicher gelagert werden können. Die Haftfähigkeit des auf die Folie aufgetragenen Gemisches ist dabei allerdings nicht immer genügend. An dem beim Aufbringen entstehenden Überlappungen schließt das Material daher nicht genügend und korrosives Medium kann unter die Folie und auf den zu schützenden Gegenstand gelangen (Plicoflex Bulletin, Plicoflex Ina Houston/Texas 77045, Materials Protection and Performance, 9, (7), 26-28 (1970);5,(9),41 -46 (1966)).
In der US-PS 37 70 559 ist ein wasserdichtes Laminat des eingangs angegebenen Aufbaus beschrieben. Auf eine PVC-Trägerfolie ist dabei eine selbstklebende Haftschicht aufgebracht. Die Trägerfolie ist mit einem Fasermaterial, z.B. aus Polyester, verstärkt Die Haftschicht besteht aus Bitumen, dem ein thermoplastischer Kunststoff oder Kautschuk in einer Menge von bis zu 20 Gew.-% des Bitumens zugesetzt sein kann. Dazu können dann Füllstoffe und andere Zusätze beigefügt werden. Auf die Haftschicht ist außerdem noch eine weitere Schicht aufgebracht, und zwar zum Verhindern des Verklebens bei der Lagerung. Dieses Laminat dient als Markierungsfolie für Straßen, Plätze und Gebäude.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbundfolie des eingangs beschriebenen Aufbaus zu schaffen, die eine verbesserte Abdichtwirkung gegen Feuchtigkeit unter gleichzeitiger Verbesserung der Handhabung und Verbesserung der Flexibilität der Folie gewährleistet.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß
die PVC-Schicht eine Dicke von 0,2 bis 0,5 mm aufweist und
die Zwischenschicht eine Dicke von 0,05 bis 0,1 mm aufweist und 5 bis 20 Gew.-% synthetischen Kautschuk, 10 bis 25 Gew.-% nicht zum Wandern neigendes plastifizierendes und die Haftung verbesserndes Polymer, 0,1 bis 1 Gew.-% Bakterizid, und als Rest Bitumen oder ein Gemisch aus Bitumen und Pyrolyseharz enthält und
die Abdeckschicht eine Dicke von 0,05 bis 0,1 mm aufweist und aus 70 bis 100% synthetischen Kautschuks, 0 bis 16 Gew.-% Bitumen und 0 bis 14 Gew.-% Talkum besteht und selbstklebend ist.
Diese Kombination von Merkmalen führt zu den angestrebten Verbesserungen. Die verbesserte Abdichtwirkung ist auf den großen Bitumenanteil in der Zwischenschicht b, die Verbesserung der Handhabung auf die kombinierte Wirkung der Schicht c als Abdeck- und Haftfolie und die Verbesserung der Flexibilität auf die geringen Schichtdicken zurückzuführen.
Die Abdeckschicht c wird benötigt, da die Schicht b
sehr klebrig ist Eine nur aus den Bestandteilen a und b bestehende Folie könnte ohne Abdeckschicht c nach einem Aufrollen nicht wieder abgerollt werden.
Die Zusammensetzung der Abdeckschicht c ist im durch die Angaben im Anspruch 1 gesetzten Rahmen so eingestellt, daß die aufgerollte Verbundfolie sich nicht von selbst abrollt, jedoch mit verhältnismäßig geringer Kraft von der Wicklung abgezogen werden kann, und daß sie andererseits dennoch hinreichend selbstklebend ist, um die Befestigung der Verbundfolie auf die zu schützenden Teile zu ermöglichen.
Die Abdeckschicht braucht also nicht mehr wie bei den bekannten zwischengelegten Papierschichten oder dergleichen vor dem Gebrauch der Verbundfolie entfernt zu werden. Die Verbundfolie verliert auch ihre Flexibilität nicht, da die plastifizierende und die Haftung verbessernde Komponente in de- Schicht b nicht wandert Nach dem Anbringen der Folie schließen die Überlappungen gut
In Ausgestaltung der Erfindung enthält die PVC-Schicht 6 bis 14 Gew.-% Bitumen.
Die Kautschukkomponente in den Schichten b und c verbessert die Flexibilität der Verbundfolie, ferner im allgemeinen auch die bei niedrigen und hohen Temperaturen gemessenen Eigenschaften, wie Wärmebeständigkeit, Plastizität, Reißfestigkeit und Selbsthaftverhalten.
Als synthetischer Kautschuk wird vorzugsweise Polyisobutylen verwendet Auch chlorierte Polymeren, wie z. B. das Polychloropren, können eingesetzt werden. Im allgemeinen sind alle über ähnliche chemische und physikalische Eigenschaften verfügenden Polymere geeignet, so z. B. ein Isobutylen-Copolymer, das die Dichte 0,92 g/cm3, die Shorehärte 30 (Shore A), eine Kältebeständigkeit bis -500C, einen spezifischen Widerstand von 1015 Ohm ■ cm und eine Durchschlagfestigkeit von 23 KV/mm aufweist
Als nicht zum Wandern neigende, plastifizierend wirkende und die Haftfähigkeit verbessernde Polymere sind Copolymere geeignet, die aus Isobutylen, Butadien sowie eis- und trans-Buten aufgebaut sind, besonders die Isobutylen-butadien-cis/trans-butenterpolymeren.
Diese Weichmacher haben ein Molekulargewicht von 500 bis 1200 und eine Jod-Brom-Zahl von 80 bis 120 g J2/IOO g. Das als Weichmacher verwendete Terpolymer kann zum Beispiel aus 45% Isobutylen, 33% Butadien ' und 12% cis-Buten sowie 10% trans-Buten aufgebraut sein. Das Molekulargewicht beträgt 760, die Jod-Brom-Zahl 106g J2/100g.
Der in den Schichten b und c vorhandene Kautschuk und der in der Schicht b vorhandene Weichmacher der vorher beschriebenen Zusammensetzung unterscheiden sich im wesentlichen dadurch, daß sie verschiedenes Molekulargewicht besitzen. Wie oben ausgeführt, liegt das Molekulargewicht des Weichmachers zwischen 500 und 1200, während das Molekulargewicht des synthetischen Kautschuks 100 000 bis 200 000 beträgt.
In der Schicht b können auch mehrere Weichmacher nebeneinander vorliegen. Zu diesen gehören z. B. lineare Polymere eines Molekulargewichtes von 800 bis 1000, insbesondere Polyisobutylen, Polybuten u. ä. Bevorzugt wird ein Polybuten verwendet, das das Molekulargewicht 1290, die Dichte 0,898 g/cm3, die Säurezahl 0,01 mg KOH/g (max.) und einen Sulfatgehalt von weniger als 5 ppm aufweist.
Die Weichmacher können auch natürliche Harze sein, z. B. Nadelbaumharz, dessen Menge auf das Gewicht der Schicht b bezogen maximal 15 Gew.-% beträgt.
Liegt der Gehalt an Synthesekautschuk unter 15 Gew.-%, so wird die Menge des restlichen Weichmachers zweckmäßig mit 8 bis 15 Gew.-% und die Menge des Nadelbaumharzes mit 5 bis 10 Gew.-% gewählt
Zur Herstellung der einzelnen Schichten können als Lösungsmittel sowohl aromatische wie auch aliphatesehe Kohlenwasserstoffe verwendet werden. Vorzugsweise werden Benzol, Toluol, Leichtbenzin oder Gemische dieser Lösungsmitte! verwendet
Das Pyrolyseharz (GB-PS 14 91 976) in der Schicht b ist eine steinkohlenteerartige Substanz, die durch Destillation oder Oxydation aus den über 1800C siedenden Nebenprodukten gewonnen wird, die beim Cracken von hauptsächlich aromatische Kohlenwasserstoff enthaltenden Fraktionen anfallen. Das durchschnittliche Molekulargewicht der verwendbaren Pyrolyseharze liegt bei 430 bis 450. Die elementare Zusammensetzung ist folgende: Kohlenstoff 91 bis 93%, Wasserstoff 6,2 bis 8%, Schwefel- und Sauerstoff 0%. Erweichungspunkt: 80 bis 900C, Dichte df = 1,1779, Viskosität bei 94° C: 1,7 bis 0,5 χ 106 cP, Penetration bei 25° C 1 bis 10 (bestimmt gemäß ungarischem Standard MSz 13162-60), Asphaitgehalt 30 bis 35% (bestimmt gemäß ungarischem Standard MSz 19984-69).
Der Bitumen bzw. das Gemisch aus Bitumen und Pyrolyseharz der Schicht b soll einen Erweichungspunkt von 70 bis 120° C und eine Penetration von 10 bis 40 aufweisen. Gut verwendbar sind z. B. die Bitumen 85/25 und 95/25, wobei der Zähler den Erweichungspunkt, der Nenner die Penetration bedeutet. Unter Bitumen wird hier ein aus Erdöl oder Asphalt stammendes Produkt verstanden.
Besonders bevorzugt wird für die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbundfolie eine bitumenhaltige PVC-Folie verwendet, deren wichtigste physikalische Daten in der folgenden Tabelle 1 zusammengefaßt sind.
Tabelle 1
Zerreißdehnung (%) 250
Reißfestigkeit (kp/cm2) 234
Einreißfestigkeit 69
Durchschlagsfestigkeit (KV/mm) 24
spezifischer Widerstand (Ohm · cm) 1,1 ■ 10H
Kaltwasseraufnahme (Gew.-%) 0,12
(24 Stunden, 23° C)
Wasserdampfdurchlässigkeit 2,3
(g/m2 · 24 h)
(23° C, 100% rel. Luftfeuchtigkeit)
Bei der Herstellung der Verbundfolie werden auf die PVC-Schicht a die beiden anderen Schichten aufgebracht. Die Haftfähigkeit der unmittelbar auf die PVC-Schicht aufgebrachten Zwischenschicht b ist groß.
Die Zwischenschicht b kann bei niederen Temperaturen (30 bis 50° C) in Form einer mit Lösungsmittel bereiteten Lösung, oder aber bei höheren Temperaturen (110 bis 14O0C) ohne Lösungsmittel, als Schmelze aufgetragen werden. Auf diese Zwischenschicht b wird die Schicht c in Form einer Lösung aufgetragen.
Wird die Zwischenschicht b als Lösungs aufgebracht, so enthält diese Lösung 1,5 bis 15 Gew.-Teile synthetischen Kautschuk, 5 bis 15 Gew.-Teile plastifizierendes und die Haftung verbesserndes Polymer, 0,1 bis 1 Gew.-Teil bakteriziden Wirkstoff, 30 bis 62,5 Gew.-Teile Bitumen und Pyrolyseharz sowie 30 bis 40 Gew.-Teile Lösungsmittel.
Beim Auftrag der Abdeckschicht c enthält die dazu vtrwendete Lösung 25 bis 43 Gew.-Teile synthetischen
Kautschuk, 0 bis 15 Gew.-Teile Talkum, 0 bis 10 Gew.-Teile Bitumen und 50 bis 65 Gew.-Teile Lösungsmittel
Beim Auftragen der Zwischenschicht b aus einer Lösung wird folgendermaßen vorgegangen: die Komponenten werden in ein aromausches Lösungsmittel, z. B. Benzol oder Toluol enthaltendem Benzin (Siedegrenze 50 bis 1300C) gelöst, wobei die Menge des Lösungsmittels so gewählt wird, daß eine 60 bis 80%ige Lösung entsteht Zwecks Auftrag dieser streichfähigen Masse wird die PVC-Folie in den einstellbaren Spalt zwischen einer Walze und einem Rakel eingeführt Während die Folie diesen Spalt durchläuft wird die Lösung kontinuierlich vor dem Rakel aufgegeben.
Die eine streichfähige Masse bildende Lösung wird beim Auftrag gleichmäßig auf der Folie verteilt, wo sie eine Schicht der gewünschten einstellbaren Dicke zwischen 0,05 und 0,3 mm bildet Danach wird die Folie durch einen mit regelbarer Heizung ausgerüsteten Trockentunnel geführt Die Heizung wird in einer für den Austritt des Lösungsmittels optimalen Weise geregelt Die Temperatur des Materials selbst beträgt im Trockentunnel 30 bis 50° C.
Wird die Zwischenschicht b ohne Lösungsmittel, in der Wärme aufgetragen, so beträgt die Auftragstemperatur 110 bis 140°C. In diesem Fall wird das Rakel auf 100 bis 1500C beheizt und der Trockentunnel braucht nicht beheizt zu werden.
Der Auftrag der Abdeckschicht c erfolgt in ähnlicher Weise, indem die dazu dienende Lösung auf die Zwischenschicht b aufgetragen wird.
Es folgt die Beschreibung von Beispielen. Die Beschichtungen gemäß den Beispielen 1 bis 3 werden als Lösung aufgebracht, während die Schicht b gemäß den Beispielen 4 und 5 in der Wärme, ohne Lösungsmittel, die selbsthaftende Schicht c jedoch aus der Lösung aufgetragen wird; (alle Angaben sind Gewichtsteile).
Beispiel 1
Zusammensetzung
beim fertige
Auftrag Schicht
Zwischenschicht b
Bitumen 87/20 39,0 65,0
Pyrolyseharz, 9,0 15,0
Erweichungspunkt 90
Polyisobutylen (Shore A: 30) 5,0 8,3
M = 150 000
Plastifizierendes und die Haf- 6,7 11,2
tung verbesserndes Terpolymer
(M = 870)
Pentachlorphenyllaurat 0,3 0,5
Toluol 40,0
Abdeckschicht c
Polyisobutylen (Shore A: 30) 43 86
Talkum 7 14
Toluol 50
Auf die Folie wird von der Zwischenschichtmasse eine Menge von 80 g/m2 aufgetragen, die Temperatur des Materials im Trockentunnel beträgt 400C. Die Lösung der Abdeckschicht wird in einer Menge von 50 g/m2 aufgetragen, die Trockentemperatur ist die gleiche.
Beispiel 2 Zwischenschicht b Zusammensetzung fertige
Bitumen 95/30 beim Schicht
10 Polyisobutylen (Shore A: 30) Auftrag
Plastifizierendes und die Haf 64,3
tung verbesserndes Terpolymer 45,0 15,3
15 (M = 1170) 10,7 20,0
Pentachiorphenyllaurat 14,0
Benzol
Abdeckschicht c 0,4
20 Polyisobutylen (Shore A: 30) 0,3 -
Benzol 30,0
100
35,0 -
25 65,0
Die Zwischenschicht wird in einer Menge von 90 g/m2 aufgetragen, die Temperatur des Materials im Trockentunnel beträgt 45° C. Von der Abdeckschicht wird eine Menge von 50 g/m2 aufgebracht, die Tunneltemperatur liegt bei 40° C.
Beispiel 3
Zusammensetzung
beim
Auftrag
fertige
Schicht
Zwischenschicht b
Bitumen 84/27 42 70
Pyrolyseharz, 5 8,3
Erweichungspunkt 80
Polychloropren 4,7 7,8
Plastifizierendes und die Haf- 8,0 13,4
so tung verbesserndes Terpolymer
(M = 870)
Pentachlorphenol 0,3 0,5
Benzol 40,0
Abdeckschicht c
Polyisobutylen (Shore A: 30) 28,0 70
Bitumen 84/27 6,4 16
Talkum 5,6 14
Lösungsmittel 60,0 -
Die Zwischenschicht wird in einer Menge von 100 g/m2 aufgetragen und im Trockentunnel ber einer Materialtemperatur von 500C getrocknet. Die Abdeckschicht wird in einer Menge von 40 g/m2 aufgebracht und bei 4O0C getrocknet.
B e i s ρ i e ] 4
Zusammensetzung fertig·.:
beim Schicht
Λ u Il rat
Zwischenschicht b 69,0
Bitumen 87/20 69,0 5,5
Polyisobutylen (Shore A: 30) 5.5 25
Plastifizierendes und die Haf 25
tung verbesserndes Terpolymer
(M = 870) 0,5
Pentachlorphenol 0,5
Abdeckschicht c 14,3
Bitumen 25/30 5,0 85,7
Polyisobutylen (Shore A: 30) 30,0 -
Toluol 65.0
Das auf 1200C erhitzte Gemisch der Zwischenschicht wird in einer Menge von 100 g/m2 aufgetragen, wobei das Rakel auf !300C aufgeheizt wird. Die Abdeckschicht wird in einer Menge von 40 g/m3 aufgebracht und bei einer Tunneltemperalur von 40" C getrocknet.
Beispiel Zwischenschicht b 5 Zusammensetzung fertige
Bitumen 87/20 büim Schicht
Pyrolyseharz, Auftrag
Erweichungspunkt 83 62,0
Polyisobutylen (Shore A: 30) 62.0 12,0
Plastifizierendes und die Haf 12.0
tung verbesserndes Terpolvmer 5.5
(M = 1170) 20.0
Pentachlorphenyllaurai 20.0
Abdeckschicht c
Bitumen 95/30 0,5
Polyisobutylen (Shore A: 30) 0,5
Talkum 16,0
Benzol 8,0 70,0
35,0 14.0
7.0 _
50,0
Die Zwischenschichtmasse wird auf 120°C erhitzt und mittels des auf 130°C beheizten Rakels aufgetragen, wobei die aufgetragene Menge 200 g/m2 beträgt.
Beispiel 6
(Anwendungsbeispiel)
ι» Eine gemäß den vorstehenden Beispielen angefertigte Verbundfolie, deren PVC-Folie Bitumen enthält und bei der die aufgetragene Schicht 0,1 mm dick ist, wird auf ein 1 m langes 2" Stahlrohr aufgewickelt, welches vorher gereinigt wird. Die nebeneinanderliegenden
Ii Isoliermaterialstreifen überlappen sich um etwa 10 mm. Zwischen die Überlappungen werden 3 mm breite Streifen aus Indikatorpapier eingelegt. Dann wird das isolierte Rohr 7 Tage lang in einer schwach sauren Lösung eingeweicht. Nach Entnahme des Rohres aus
:<i der Lösung werden die Indikatorstreifen aus den Überlappungen herausgenommen. Sie zeigen keinerlei Verfärbung, was beweist, daß die Überlappungen gut schließen.
Beispiel 7
(Anwendungsbeispiel)
Die in Beispiel 6 verwendete Folie wird auf einen Betonwürfel der Kantenlänge 0,5 m aufgewalzt. Der Würfel wird zur Entfernung des Staubes vorher mit einer Bitumenemulsion behandelt. Die nebeneinanderliegenden Isolierstreifen überlappen sich ungefähr um 100 mm. Die Verbundfolie bildet auf dem Beton einen wasserdichten, gut haftenden Überzug.
Die charakteristischen Eigenschaften der Verbundfolie sind in der folgenden Tabelle 2 zusammengestellt.
Tabelle 2
Zerreißdehnung (%) 250
Reißfestigkeit (kp/cm2) 225
Einreißfestigkeit (kp/cm) 69
Durchschlagfestigkeit (KV/mm) 26
spezifischer Widerstand (Ohm · cm) 5,26 ■ 1015
Kaltwasseraufnahme (Gew.-%) 0,08
(24 Stunden, 23° C)
Wasserdampfdurchlässigkeit 1,8
(g/m2 ■ 24 h)
(23° C, 100 rel. Luftfeuchtigkeit)

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Verbundfolie für Isolierzwecke mit einer PVC-Schicht, einer unmittelbar damit verbundenen Zwischenschicht, enthaltend Bitumen und synthetischen Kautschuk, und einer Abdeckschicht, dadurch gekennzeichnet, daß
DE2722309A 1977-05-17 1977-05-17 Verbundfolie für Isolierzwecke mit einer PVC-Schicht Expired DE2722309C2 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2722309A DE2722309C2 (de) 1977-05-17 1977-05-17 Verbundfolie für Isolierzwecke mit einer PVC-Schicht

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2722309A DE2722309C2 (de) 1977-05-17 1977-05-17 Verbundfolie für Isolierzwecke mit einer PVC-Schicht

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2722309A1 DE2722309A1 (de) 1978-11-30
DE2722309C2 true DE2722309C2 (de) 1982-02-04

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