DE4025731A1 - Textilausruestungsmittel - Google Patents
TextilausruestungsmittelInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Mittel zum permanenten antistatischen Ausrüsten
von synthesefaserhaltigen Textilmaterialien.
Zur Vermeidung elektrostatischer Aufladungen bei der Verarbeitung
sowie beim Gebrauch synthetischer Textilfasermaterialien ist eine
Vielzahl antistatischer Hilfsmittel bekannt. So werden in
DE 16 19 082 Kondensationsprodukte zur permanenten antistatischen
Ausrüstung von Textilien beschrieben, die durch Umsetzung von Di-
und/oder Polyhalogenhydrinethern von gegebenenfalls ethoxylierten,
mehrwertigen Alkoholen mit Ammoniak, Monoaminen und/oder wenigstens
zwei Aminwasserstoffatomen enthaltenen Polyaminen hergestellt
werden. Die in DE 37 23 349 beschriebenen Mittel, die ethoxylierte
oder ethoxylierte und propoxylierte, zwei- oder mehrwertige
Alkohole mit endständigen Halogenhydrin- und/oder Epoxygruppen
enthalten, vermindern die elektrostatische Aufladung synthetischer
Textilfasermaterialien und verleihen dem Textilgut einen
guten Griff sowie eine gute Hydrophilie. Ferner ist aus
DE 22 46 434 bekannt, daß sich synthetische Fasern oder Textilien
permanent antistatisch ausrüsten lassen, wenn ein polyalkylenethergruppenhaltiges
Polyamin und ein Polyepoxid zusammen aus einem
Bad oder getrennt aus zwei Bädern auf das Textilmaterial aufgebracht
werden. Polyalkylenethergruppenhaltige Polyamine werden
hergestellt, indem Polytetrahydrofuran, Polypropylenoxid oder Polyhexamethylenoxid,
gegebenenfalls nach Alkoxylierung mit Ethylenoxid,
mit Epichlorhydrin und anschließend aliphatischen Polyaminen
umgesetzt werden.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand in der Entwicklung
eines Mittels, das den damit ausgerüsteten synthesefaserhaltigen
Textilmaterialien sehr gute permanente antistatische Eigenschaften
verleiht. Ferner sollen sich die behandelten Textilmaterialien
durch eine sehr gute Hydrophilie, gute Griffeigenschaften
und eine für die Weiterverarbeitung der Textilmaterialien
notwendige Glätte auszeichnen.
Diese Vielzahl der Anforderungen, die an ein Ausrüstungsmittel für
synthesefaserhaltige Textilmaterialien gestellt werden, wird von
keinem bekannten Mittel in zufriedenstellender Weise erfüllt. Es
war daher überraschend, daß die an das Textilausrüstungsmittel gestellten
hohen Anforderungen von polyalkylenetherkettenhaltigen
Aminverbindungen erfüllt werden, die aus einem Diol der Formel I
HP-(AO)x-H (I)
in der AO Ethoxy- und n-Butoxyeinheiten bedeuten, mit der Maßgabe
daß 50 bis 90 Gew.-% der Alkoxyeinheiten n-Butoxyeinheiten sind
und x eine Zahl zwischen 8 und 80 ist oder aus einem Diol der Formel
I und einem Alkohol der Formel II
R-[(BO)y-H]z (II)
in der R einen z-wertigen Alkoxyrest, BO Ethoxy- und/oder iso-Propoxyeinheiten,
y eine Zahl zwischen 4 und 25 und z eine ganze
Zahl zwischen 2 und 10 bedeuten, zugänglich sind. Insbesondere im
Vergleich zu den aus DE 22 46 434 bekannten Mischungen, die zwingend
Epoxidverbindungen enthalten, wird eine deutliche Verbesserung
der permanenten antistatischen Eigenschaften synthesefaserhaltiger
Textilmaterialien erreicht.
Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend ein epoxidverbindungenfreies
Mittel zum permanenten antistatischen Ausrüsten von synthesefaserhaltigen
Textilmaterialien, das polyalkylenetherkettenhaltige
Aminverbindungen enthält, erhältlich durch Umsetzung von
einem oder mehreren Diolen der Formel I
HO-(AO)x-H (I)
in der AO Ethoxy- und n-Butoxyeinheiten bedeuten, mit der Maßgabe
daß 50 bis 90 Gew.-% der Alkoxyeinheiten n-Butoxyeinheiten sind
und x eine Zahl zwischen 8 und 80 ist, oder
von einem oder mehreren Diolen der Formel I und einem oder mehreren
Alkoholen der Formel II
R-[(BO)y-H]z (II)
in der R einen z-wertigen Alkoxyrest, BO Ethoxy- und/oder iso-Propoxyeinheiten,
y eine Zahl zwischen 4 und 25 und z eine ganze Zahl
zwischen 2 und 10 bedeuten, getrennt oder zusammen
mit Epihalogenhydrinen und
anschließend Umsetzung mit Ammoniak, aliphatischen Mono-, Di-
und/oder Polyaminen und/oder Aminozuckern.
Die erfindungsgemäß einzusetzenden polyalkylenetherkettenhaltigen
Aminverbindungen lassen sich nach bekannten Verfahren herstellen,
in dem Diole der Formel I oder Diole der Formel I und Alkohole der
Formel II getrennt oder gemeinsam mit Epihalogenhydrinen, vorzugsweise
mit Epichlorhydrin, vorzugsweise in Gegenwart von Katalysatoren,
beispielsweise Bortrifluorid-Diessigsäure und/oder Zinntetrachlorid,
bei Temperaturen zwischen 50 und 150°C, vorzugsweise
zwischen 60 und 95°C, umgesetzt werden. Mischungen aus einem oder
mehreren Diolen der Formel I und einem oder mehreren Alkoholen der
Formel II, in denen das Gewichtsverhältnis von Diolen zu Alkoholen
zwischen 1 : 1 und 1 : 25, vorzugsweise zwischen 1 : 1 und 1 : 15
liegt, werden bevorzugt mit Epihalogenhydrinen umgesetzt. Epihalogenhydrine
werden in Mengen von 0,3 bis 4 Mol, bezogen auf eine
OH-Gruppe, eingesetzt. Die erhaltenen Verbindungen werden anschließend,
gegebenenfalls nach dem Mischen von getrennt mit Epihalogenhydrinen
umgesetzten Diolen der Formel I und Alkoholen der
Formel II, in wäßrigen oder wäßrig-alkoholischen, Alkalihydroxide
enthaltenen Lösungen mit Ammoniak, aliphatischen Mono-, Di-
und/oder Polyaminen und/oder Aminozuckern (Verbindungen mit NH-
Bindungen) bei Temperaturen zwischen 40 und 140°C umgesetzt. Als
Alkalihydroxide werden Natriumhydroxid und/oder Kaliumhydroxid,
vorzugsweise Natriumhydroxid, eingesetzt. Als Alkohole in wäßrigalkoholischen
Lösungen von Alkalihydroxiden werden vorzugsweise
Ethanol und/oder Isopropanol eingesetzt. Die Alkohole können mit
Wasser in jedem beliebigen Mischungsverhältnis vorliegen. Vorzugsweise
liegt das Gewichtsverhältnis Wasser zu Alkoholen zwischen 10 : 90
und 90 : 10.
Diole der Formel I sind durch Ethoxylierung von Polytetrahydrofuran
herstellbar. Polytetrahydrofuran, das vorzugsweise einen Polymerisationsgrad
zwischen 3 und 30 hat, wird in solchen Mengen eingesetzt,
daß 50 bis 90 Gew.-% der Alkoxyeinheiten n-Butoxyeinheiten
sind. Alkohole der Formel II
können durch Umsetzung von Alkoholen, die 2 bis 10 OH-Gruppen haben,
mit Ethylenoxid und/oder Propylenoxid, vorzugsweise mit Ethylenoxid
hergestellt werden. Geeignete Alkohole mit 2 bis 10 OH-
Gruppen sind beispielsweise 2wertige Alkohole der allgemeinen
Formel HO-(CH₂)2-10-OH, Bisphenol A, Glycerin, Di-, Tri- und/oder
Tetraglycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Dipentaerythrit,
Sorbit und/oder Mannit. Alkohole mit 2 bis 4 OH-Gruppen werden
bevorzugt.
Als Verbindungen mit NH-Bindungen eignen sich Ammoniak, C1-22-Alkylamine,
beispielsweise 2-Ethylhexylamin, Dodecylamin, Kokosamin
und/oder Talgamin, lineare, verzweigtkettige und/oder cyclische,
gegebenenfalls partial alkoxylierte aliphatische Di- und/oder Polyamine
mit gegebenenfalls Amidgruppen in den aliphatischen
Resten, beispielsweie Ethylendiamin, Propylendiamin, Hexamethylendiamin,
Diethylentriamin, Dipropylentriamin, Dihexaethylentriamin,
1,2-Dihydroxyethyldiaminoethan, Piperazin, Polyethylenimine
mit mittleren Molekulargewichten zwischen 200 und 10 000, Bis-
[3,3-Aminopropyl]methylamin, N,N-Dimethylaminopropylamin, N-Stearylpropylendiamin
und/oder N-Acylamidoamine, herstellbar durch
Aminolyse von natürlichen Fetten und/oder Ölen oder durch Amidierung
von Fettsäuren jeweils mit Di- und/oder Polyaminen, beispielsweise
Umsetzungsprodukte von Rindertalg mit Tetraethylenpentamin
oder Stearinsäure mit Diethylentriamin, und/oder Aminozucker,
beispielsweise Glucamin. Alkoxylierte, vorzugsweise ethoxylierte
Di- und/oder Polyamine müssen mindestens eine NH-Gruppe
besitzen. Als NH-Verbindungen werden bevorzugt C1-22-Alkylamine
und/oder aliphatische Di- und/oder Polyamine eingesetzt.
Die durch Umsetzung mit NH-Verbindungen zugänglichen polyalkylenetherkettenhaltigen
Aminverbindungen sind wäßrige Lösungen, wäßrige
Dispersionen oder mit Wasser wäßrige Lösungen bildende Gele,
die die erfindungsgemäß einzusetzenden Verbindungen in Mengen von
10 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise von 20 bis 60 Gew.-% enthalten.
Die Applikation der erfindungsgemäßen Mittel erfolgt in an sich
bekannter Weise nach dem Foulard- oder Ziehverfahren aus wäßrigen
Flotten oder wäßrigen Lösungen. Die ausgerüsteten synthesefaserhaltigen
Textilmaterialien enthalten 0,1 bis 5 Gew.-% polyalkylenetherhaltige
Aminverbindungen.
Die erfindungsgemäßen Mittel verleihen den damit ausgerüsteten
synthesefaserhaltigen Textilmaterialien neben sehr guten waschpermanenten
antistatischen und waschpermanenten hydrophilen Eigenschaften
einen glatten, weichen, füllegebenden Griff und eine
sehr gute Vernähbarkeit. Die synthesefaserhaltigen, gegebenenfalls
gefärbten Textilmaterialien, beispielsweise Polyester, Polyamid,
Polyacryl, deren Mischungen oder Mischungen mit Cellulosefasern,
cellulosischen Fasern und/oder Proteinfasern können als Faser,
Kammzug, Strickgarn, Webgarn, Nähgarn, Wirkware, Gewebe oder Nonwovens
vorliegen. Bei Garnen kann es sich sowohl um Filament- als
auch um Stapelfasergarne handeln.
Die Gew.-%-Angabe der erhaltenen Emulsionen bezieht sich auf alle
Bestandteile, abzüglich Wasser und Polyethylenglycol mit einem
mittleren Molekulargewicht von 400.
225 g Polyethylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von
600 und 58 g (46 mmol) Polytetrahydrofuran mit einem mittleren Molekulargewicht
von 1000, an das - bezogen auf das mittlere Molekulargewicht -
25 Gew.-% Ethylenoxid angelagert waren, wurden bei
60°C mit 6,5 g Bortrifluorid-Diessigsäure und anschließend bei
70°C innerhalb einer 1 Stunde mit 78 g Epichlorhydrin versetzt.
Nach einstündigem Rühren bei 70°C wurden 14 g Kokosamin und 25 g
37gew.-%ige Natronlauge zugegeben und anschließend 30 Minuten bei
90°C und nach Druckreduzierung auf 2 · 10³ Pa 90 Minuten bei
120°C gerührt. Dabei wurden die flüchtigen Bestandteile abdestilliert.
Nach Abkühlung auf 90°C wurde das Reaktionsgemisch über
eine Nutsche filtriert und der Filterrückstand mit 15 g Polyethylenglykol
mit einem mittleren Molekulargewicht von 400 gespült.
Das erhaltene Filtrat wurde bei 60°C nacheinander mit 18,5 g Dipropylentriamin
und 280 g Wasser und bei 80°C mit 29,4 g
37gew.-%iger Natronlauge versetzt. Nach 2stündigem Rühren bei
80°C wurden 30 g 80gew.-%iger Milchsäure und 50 g Wasser zugegeben.
Es wurde eine 50gew.-%ige, leicht mit Wasser mischbare
Emulsion erhalten.
240 g Polyethylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von
600 und 13 g (10,4 mmol) Polytetrahydrofuran mit einem mittleren
Molekulargewicht von 1000, an das - bezogen auf das mittlere Molekulargewicht -
25 Gew.-% Ethylenoxid angelagert waren, wurden
unter den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen umgesetzt. Anstelle
von 78 g Epichlorhydrin wurden 75 g eingesetzt. Nach Zusatz von
30 g 80gew.-%iger Milchsäure und 10 g Wasser wurde eine
50gew.-%ige, leicht mit Wasser mischbare Emulsion erhalten.
225 g Polyethylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von
600 und 82 g (50 mmol) Polytetrahydrofuran mit einem mittleren
Molekulargewicht von 1000, an das - bezogen auf das mittlere Molekulargewicht -
65 Gew.-% Ethylenoxid angelagert waren, wurden
unter den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen umgesetzt. Es wurde
50gew.-%ige, mit Wasser leicht mischbare Emulsion erhalten.
225 g Polyethylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von
600 und 65 g (50 mmol) Polytetrahydrofuran mit einem mittleren
Molekulargewicht von 650, an das - bezogen auf das mittlere Molekulargewicht -
100 Gew.-% Ethylenoxid angelagert waren, wurden
unter den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen umgesetzt. Nach
Zusatz von 30 g 80gew.-%iger Milchsäure und 40 g Wasser wurde
eine 50gew.-%ige, leicht mit Wasser mischbare Emulsion erhalten.
225 g Polyethylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von
600 und 41 g (50 mmol) Polytetrahydrofuran mit einem mittleren
Molekulargewicht von 650, an das - bezogen auf das mittlere Molekulargewicht -
25 Gew.-% Ethylenoxid angelagert waren, wurden unter
den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen umgesetzt. Nach Zusatz
von 30 g 80gew.-%iger Milchsäure und 20 g Wasser wurde eine
50gew.-%ige, leicht mit Wasser mischbare Emulsion erhalten.
240 g Polyethylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von
600 und 93 g (25 mmol) Polytetrahydrofuran mit einem mittleren
Molekulargewicht von 2000, an das - bezogen auf das mittlere Molekulargewicht -
85 Gew.-% Ethylenoxid angelagert waren, wurden
unter den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen umgesetzt. Nach
Zusatz von 30 g 80gew.-%iger Milchsäure und 40 g Wasser wurde
eine 50gew.-%ige, leicht mit Wasser mischbare Emulsion erhalten.
300 g Polyethylenglycol mit einem mittleren Molekulargewicht von
600 wurden in Gegenwart von 6 g Bortrifluorid-Diessigsäure als
Katalysator innerhalb einer Stunde bei 80 bis 90°C mit 97 g Epichlorhydrin
versetzt und anschließend 1 Stunde bei 80°C gerührt.
Danach wurden zu dem erhaltenen Umsetzungsprodukt bei 80 bis 90°C
nacheinander 16,5 g Kokosamin und 26 g 37 Gew.-% Natronlauge gegeben.
Nach 30minütigem Rühren bei 90°C wurde innerhalb von 3
Stunden unter gleichzeitiger Druckreduzierung auf 2×10³ Pa die
Temperatur auf 120°C erhöht. Dabei wurde die gesamte, im Reaktionsgemisch
enthaltene Wassermenge abdestilliert. Nach Abkühlung
auf 80°C wurde der breiige Rückstand über eine Nutsche filtriert.
Das klare Filtrat wurde bei 80°C unter Rühren nacheinander mit
21,4 g Dipropylentriamin, 330 g Wasser und 37 g 37gew.-%iger Natronlauge
versetzt. Bei Erreichen einer Viskosität von 2000 mPas
wurde durch Zugabe von 36 g konzentrierter Salzsäure die Reaktion
beendet. Es wurde eine klare rötlich-gelbe Lösung erhalten, die 48
Gew.-% polyalkylenetherkettenhaltige Aminverbindung enthielt.
Polyester (Diolen-loft®), Polyamid (Taft) und Polyacryl (Londra®)
wurden auf dem Foulard mit einer wäßrigen Flotte die, bezogen auf
das Gewicht des Textilmaterials, 3,0 Gew.-% einer gemäß den Beispielen
1 bis 6 hergestellten Emulsion oder der gemäß Vergleich 1
hergestellten Lösung und 0,3 Gew.-% Natriumhydrogencarbonat enthielt,
bei einer Temperatur von 20°C behandelt. Der Abquetscheffekt
auf dem Foulard betrug 100% (Polyester), 67% (Polyamid) und
110% (Polyacryl). Anschließend wurde in 3 Minuten bei einer Temperatur
von 120°C auf einem Spannrahmen getrocknet.
Polyester (Diolen-loft®) und Polyacryl (Dralon® HB-Garn) wurden
bei einem Flottenverhältnis von 1 : 30 20 Minuten bei einer Temperatur
von 55°C mit, bezogen auf das Gewicht des Textilmaterials,
3 Gew.-% einer gemäß den Beispielen 1 bis 6 hergestellten
Emulsion oder der gemäß Vergleich 1 hergstellten Lösung, 3 Gew.-%
Utinal® 302 und 0,3 g/l Natriumcarbonat behandelt. Anschließend
wurde Polyester bei 120°C und Polyacryl bei 80°C 2 Minuten getrocknet.
Zur Bestimmung der antistatischen Eigenschaften der erfindungsgemäß
ausgerüsteten Textilmaterialien wurde die Reibungsaufladung
auf dem Statikvoltmeter nach einer 24 h Klimatisierung
(Klima I: 21°, 65% relative Luftfeuchte; Klima II: 24°C, 24%realtiver Luftfeuchte) gemessen.
FHZ=Feldzerfallhalbwertzeit (die Zeit, in der die sofort nach Reiben an Stahl ohne Elektrodenberührung gemessene Ladung in Volt auf die Hälfte ihres Wertes abgesunken ist);
Grenzwert FHZ=3 Sekunden.
FHZ=Feldzerfallhalbwertzeit (die Zeit, in der die sofort nach Reiben an Stahl ohne Elektrodenberührung gemessene Ladung in Volt auf die Hälfte ihres Wertes abgesunken ist);
Grenzwert FHZ=3 Sekunden.
Die Waschbeständigkeit der erfindungsgemäß ausgerüsteten Textilmaterialien
wurde nach 10maligem Waschen mit jeweils 2 g pro Liter
Fewa® bei 40°C jeweils innerhalb von 10 Minuten und die chemische
Reinigungsbeständigkeit nach 10maligem Reinigen mit Perchlorethylen
bei 20°C durch Messen der Reibungsaufladung unter den oben
angegebenen Bedingungen ermittelt.
Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 zusammengefaßt.
Als Maß für die Vernähbarkeit wurden die Nadeleinstichkräfte auf
einer Pfaff-Stepstichnähmaschine mit Einstichkraftaufnehmer, 4000
Stiche pro Minute, gemessen. Die Mittel- und Maximalwerte, angegeben
in cN, aus 50 Einzeleinstichen (Nähnadelstärke: 80 Nm für Polyester
und Polyamid; Nähnadelstärke 90 Nm für Polyacryl) sind in
Tabelle 3 aufgeführt.
Die Saugfähigkeit der erfindungsgemäß ausgerüsteten Textilmaterialien
wurde gemäß DIN 53 954 ermittelt. Die Steighöhe, gemessen an
20 mm breiten Gewebestreifen, wurde nach 15 und 60 Sekunden ermittelt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengefaßt.
Claims (4)
1. Epoxidverbindungenfreies Mittel zum permanenten antistatischen
Ausrüsten von synthesefaserhaltigen Textilmaterialien,
das polyalkylenetherkettenhaltige Aminverbindungen enthält,
erhältlich durch Umsetzung von einem oder mehreren Diolen der
Formel I
HO-(AO)x-H (I)in der AO Ethoxy- und n-Butoxyeinheiten bedeuten, mit der
Maßgabe, daß 50 bis 90 Gew.-% der Alkoxyeinheiten n-Butoxyeinheiten
sind und x eine Zahl zwischen 8 und 80 ist, oder
von einem oder mehreren Diolen der Formel I und einem oder
mehreren Alkoholen der Formel IIR-[(BO)y-H]z (II)in der R einen z-wertigen Alkoxyrest, BO Ethoxy- und/oder
iso-Propoxyeinheiten, y eine Zahl zwischen 4 und 25 und z
eine ganze Zahl zwischen 2 und 10 bedeuten, getrennt oder
gemeinsam
mit Epihalogenhydrinen und
anschließend Umsetzung mit Ammoniak, aliphatischen Mono-, Di-
und/oder Polyaminen und/oder Aminozuckern.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der
Formel II R einen 2- bis 4wertigen Alkoxyrest, BO
Ethoxyeinheiten, y eine Zahl zwischen 4 und 25 und z eine
ganze Zahl zwischen 2 und 4 bedeuten.
3. Mittel nach einem oder beiden der Ansprüche 1 bis 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die polyalkylenetherkettenhaltigen Aminverbindungen
durch Umsetzung einer Mischung aus einem oder
mehreren Diolen der Formel I und einem oder mehreren Alkoholen
der Formel II mit Epichlorhydrin erhalten werden können.
4. Mittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsverhältnis
der Diole der Formel I zu Alkoholen der
Formel II zwischen 1 : 1 und 1 : 25, vorzugsweise zwischen
1 : 1 und 1 : 15 liegt.
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
DE19904025731 DE4025731A1 (de) | 1990-08-14 | 1990-08-14 | Textilausruestungsmittel |
PCT/EP1991/001463 WO1992003606A1 (de) | 1990-08-14 | 1991-08-03 | Textilausrüstungsmittel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904025731 DE4025731A1 (de) | 1990-08-14 | 1990-08-14 | Textilausruestungsmittel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4025731A1 true DE4025731A1 (de) | 1992-02-20 |
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ID=6412218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904025731 Withdrawn DE4025731A1 (de) | 1990-08-14 | 1990-08-14 | Textilausruestungsmittel |
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Country | Link |
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WO (1) | WO1992003606A1 (de) |
Families Citing this family (1)
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Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1990
- 1990-08-14 DE DE19904025731 patent/DE4025731A1/de not_active Withdrawn
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