JP3278183B2 - 難燃樹脂組成物 - Google Patents
難燃樹脂組成物Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、外観性に優れた成形体
を与える繊維強化の難燃樹脂組成物に関するものであ
る。更に詳しくは、低分子量スチレン系樹脂と低重合度
塩化ビニル系樹脂からなる難燃性樹脂に、特定のガラス
繊維と特定のタルク及び低分子量のオレフィン系ワック
スを、特定の比率にて配合した新規な難燃樹脂組成物に
関するものである。
を与える繊維強化の難燃樹脂組成物に関するものであ
る。更に詳しくは、低分子量スチレン系樹脂と低重合度
塩化ビニル系樹脂からなる難燃性樹脂に、特定のガラス
繊維と特定のタルク及び低分子量のオレフィン系ワック
スを、特定の比率にて配合した新規な難燃樹脂組成物に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】低分子量スチレン系樹脂と低重合度塩化
ビニル系樹脂からなる難燃樹脂組成物は、その機械的性
質と経済性の点から優れた材料であり、近年、OA機器
等のハウジング材としての使用が増加している。OA機
器のなかでも、シャーシー用の樹脂は、高弾性率を必要
とする。高弾性率を達成する方法として、ガラス繊維を
配合する方法が一般の樹脂では行われているが、これま
で、上記の低分子量スチレン系樹脂と低重合度の塩化ビ
ニル系樹脂からなる難燃樹脂組成物では、この方法は採
用されていなかった。この理由は、低分子量スチレン系
樹脂と低重合度の塩化ビニル系樹脂からなる難燃樹脂組
成物は、ガラス繊維の露出がひどく、また流動性が低下
するため、射出成形時に塩化ビニル系樹脂の分解をひき
おこし、成形品にフラッシュが発生し、成形品の外観が
著しく低下する問題があるからである。一般の樹脂で
は、成形品の外観性を改良する方法として、ガラスビー
ズの添加、繊維の表面処理剤による検討が行われている
が、前者は弾性率の低下、後者は外観性の改良が充分で
ない。
ビニル系樹脂からなる難燃樹脂組成物は、その機械的性
質と経済性の点から優れた材料であり、近年、OA機器
等のハウジング材としての使用が増加している。OA機
器のなかでも、シャーシー用の樹脂は、高弾性率を必要
とする。高弾性率を達成する方法として、ガラス繊維を
配合する方法が一般の樹脂では行われているが、これま
で、上記の低分子量スチレン系樹脂と低重合度の塩化ビ
ニル系樹脂からなる難燃樹脂組成物では、この方法は採
用されていなかった。この理由は、低分子量スチレン系
樹脂と低重合度の塩化ビニル系樹脂からなる難燃樹脂組
成物は、ガラス繊維の露出がひどく、また流動性が低下
するため、射出成形時に塩化ビニル系樹脂の分解をひき
おこし、成形品にフラッシュが発生し、成形品の外観が
著しく低下する問題があるからである。一般の樹脂で
は、成形品の外観性を改良する方法として、ガラスビー
ズの添加、繊維の表面処理剤による検討が行われている
が、前者は弾性率の低下、後者は外観性の改良が充分で
ない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情に鑑
み、外観が良好で高弾性率を有する繊維強化の難燃樹脂
組成物を提供するものである。
み、外観が良好で高弾性率を有する繊維強化の難燃樹脂
組成物を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の難
燃樹脂組成物が一般的な分子量の樹脂でなく、低分子量
スチレン系樹脂と低重合度塩化ビニル系樹脂からなる特
殊な射出成形用難燃樹脂組成物であるため、成形時にガ
ラス繊維が表面に浮きやすいこと等を考慮し、成形品の
外観性に優れ、かつ弾性率が低下しない方法を鋭意検討
した結果、驚くべきことに、特殊なタルク、又は更にオ
レフィン系ワックスを特定比率で使用すると、成形品の
外観を低下させず、弾性率を向上させうることを見出し
た。
燃樹脂組成物が一般的な分子量の樹脂でなく、低分子量
スチレン系樹脂と低重合度塩化ビニル系樹脂からなる特
殊な射出成形用難燃樹脂組成物であるため、成形時にガ
ラス繊維が表面に浮きやすいこと等を考慮し、成形品の
外観性に優れ、かつ弾性率が低下しない方法を鋭意検討
した結果、驚くべきことに、特殊なタルク、又は更にオ
レフィン系ワックスを特定比率で使用すると、成形品の
外観を低下させず、弾性率を向上させうることを見出し
た。
【0005】即ち、本発明は、メチルエチルケトン可溶
部の還元粘度が、N,N−ジメチルホルムアミド溶液
中、C=0.3g/dl、30℃で、0.2〜0.5dl/
gであるスチレン系樹脂と重合度400〜800の塩化
ビニル系樹脂からなる組成物であって、かつ前者が30
〜80重量%、後者が70〜20重量%である難燃性樹
脂(A)に、特定の補強剤(B)及び(C)、変性剤
(D)を添加してなる樹脂組成物を内容とし、それによ
り弾性率の低下がなく、成形品の外観性の優れた難燃樹
脂組成物を得ることができる。
部の還元粘度が、N,N−ジメチルホルムアミド溶液
中、C=0.3g/dl、30℃で、0.2〜0.5dl/
gであるスチレン系樹脂と重合度400〜800の塩化
ビニル系樹脂からなる組成物であって、かつ前者が30
〜80重量%、後者が70〜20重量%である難燃性樹
脂(A)に、特定の補強剤(B)及び(C)、変性剤
(D)を添加してなる樹脂組成物を内容とし、それによ
り弾性率の低下がなく、成形品の外観性の優れた難燃樹
脂組成物を得ることができる。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明を以下に詳細に説
明する。本発明における(A)成分として用いられる一
の成分であるスチレン系樹脂は、メチルエチルケトン可
溶部の還元粘度が、N,N−ジメチルホルムアミド溶液
中、C=0.3g/dl、30℃で0.2〜0.5dl/g
である。メチルエチルケトン可溶部の還元粘度が0.2
dl/g未満では衝撃強度が低下し、0.5dl/gを越え
ると熱安定性が悪くなる。スチレン系樹脂としては、A
BS樹脂、AS樹脂、MBS樹脂、MABS樹脂、アク
リロニトリル−ブタジエン−スチレン−α−メチルスチ
レン共重合体、アクリロニトリル−メチルメタクリレー
ト−ブタジエン−スチレン−α−メチルスチレン共重合
体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン−α−メ
チルスチレン−マレイミド共重合体、AAS樹脂、AE
S樹脂、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン
−マレイミド共重合体等の塩化ビニル系樹脂と相溶性の
良い通常のスチレン系樹脂の全てを含む。耐熱性の点か
らは、好ましくは、スチレン系樹脂のメチルエチルケト
ン可溶部の組成が、α−メチルスチレン40重量%以上
であり、更に好ましくは、60重量%以上のものであ
る。
明する。本発明における(A)成分として用いられる一
の成分であるスチレン系樹脂は、メチルエチルケトン可
溶部の還元粘度が、N,N−ジメチルホルムアミド溶液
中、C=0.3g/dl、30℃で0.2〜0.5dl/g
である。メチルエチルケトン可溶部の還元粘度が0.2
dl/g未満では衝撃強度が低下し、0.5dl/gを越え
ると熱安定性が悪くなる。スチレン系樹脂としては、A
BS樹脂、AS樹脂、MBS樹脂、MABS樹脂、アク
リロニトリル−ブタジエン−スチレン−α−メチルスチ
レン共重合体、アクリロニトリル−メチルメタクリレー
ト−ブタジエン−スチレン−α−メチルスチレン共重合
体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン−α−メ
チルスチレン−マレイミド共重合体、AAS樹脂、AE
S樹脂、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン
−マレイミド共重合体等の塩化ビニル系樹脂と相溶性の
良い通常のスチレン系樹脂の全てを含む。耐熱性の点か
らは、好ましくは、スチレン系樹脂のメチルエチルケト
ン可溶部の組成が、α−メチルスチレン40重量%以上
であり、更に好ましくは、60重量%以上のものであ
る。
【0007】また、(A)成分中、スチレン系樹脂は3
0〜80重量%、好ましくは35〜75重量%である。
(A)成分中スチレン系樹脂が80重量%を越えると、
難燃性、衝撃強度の低下が著しい。反対に30重量%未
満では相対的に塩化ビニル系樹脂の比率が多くなること
になり、熱安定性の低下及び耐熱性の低下を引き起こす
ので好ましくない。
0〜80重量%、好ましくは35〜75重量%である。
(A)成分中スチレン系樹脂が80重量%を越えると、
難燃性、衝撃強度の低下が著しい。反対に30重量%未
満では相対的に塩化ビニル系樹脂の比率が多くなること
になり、熱安定性の低下及び耐熱性の低下を引き起こす
ので好ましくない。
【0008】一方、(A)成分として用いられる他の成
分である塩化ビニル系樹脂は、重合度が400〜80
0、より好ましくは450〜750であり、かつ少なく
とも80重量%以上が塩化ビニルである単独重合体及び
又は共重合体、後塩素化ポリ塩化ビニルが含まれる。共
重合体には、エチレン、酢酸ビニル、メチルメタクリレ
ート、ブチルアクリレート等のモノビニリデン化合物の
20重量%以下が共重合成分として含まれていてもよ
い。重合度が400未満になると衝撃強度が低下し、8
00を越えると熱安定性が著しく低下する。(A)成分
における塩化ビニル系樹脂の量は、スチレン系樹脂で述
べた理由により、70〜20重量%、好ましくは65〜
25重量%である。上記(A)成分に配合して、弾性率
を低下させず、成形品に優れた外観性を与える効果を発
現させる補強剤(B)、(C)及び変性剤(D)は、次
の様な化合物である。
分である塩化ビニル系樹脂は、重合度が400〜80
0、より好ましくは450〜750であり、かつ少なく
とも80重量%以上が塩化ビニルである単独重合体及び
又は共重合体、後塩素化ポリ塩化ビニルが含まれる。共
重合体には、エチレン、酢酸ビニル、メチルメタクリレ
ート、ブチルアクリレート等のモノビニリデン化合物の
20重量%以下が共重合成分として含まれていてもよ
い。重合度が400未満になると衝撃強度が低下し、8
00を越えると熱安定性が著しく低下する。(A)成分
における塩化ビニル系樹脂の量は、スチレン系樹脂で述
べた理由により、70〜20重量%、好ましくは65〜
25重量%である。上記(A)成分に配合して、弾性率
を低下させず、成形品に優れた外観性を与える効果を発
現させる補強剤(B)、(C)及び変性剤(D)は、次
の様な化合物である。
【0009】補強剤(B)は、繊維径が3〜50μm、
好ましくは5〜30μm、繊維長が0.1〜50mm、好
ましくは0.5〜30mmのガラス繊維である。ガラス成
分としては、酸化ケイ素が40重量%以上であるガラス
が好ましい。また、シラン化合物、ボラン化合物、エポ
キシ化合物あるいはポリマー等の表面処理剤を施したも
のがより好ましい。更に、取扱い上から、集束したもの
がより好ましい。(B)成分の使用量は、(A)成分1
00重量部に対し3〜50重量部、好ましくは5〜40
重量部である。3重量部未満では充分な補強効果が発現
できず、また50重量部を越えると成形品の外観性が著
しく低下する。
好ましくは5〜30μm、繊維長が0.1〜50mm、好
ましくは0.5〜30mmのガラス繊維である。ガラス成
分としては、酸化ケイ素が40重量%以上であるガラス
が好ましい。また、シラン化合物、ボラン化合物、エポ
キシ化合物あるいはポリマー等の表面処理剤を施したも
のがより好ましい。更に、取扱い上から、集束したもの
がより好ましい。(B)成分の使用量は、(A)成分1
00重量部に対し3〜50重量部、好ましくは5〜40
重量部である。3重量部未満では充分な補強効果が発現
できず、また50重量部を越えると成形品の外観性が著
しく低下する。
【0010】補強剤(C)は、吸油量が10〜50cc/
g、好ましくは15〜45cc/g、平均粒子径が0.5
〜10μm、好ましくは0.7〜7μmのタルクであ
る。タルクは、マグネシウムシリケート主成分で、中
国、オーストラリア、アメリカ、韓国、ソ連、イタリ
ア、フランス、インド、日本等で産出する滑石から精製
されるものならどれでも良く、特に制限されない。ま
た、ガラス繊維と同様に表面処理剤を施したものが好ま
しい。(C)成分の使用量は、(A)成分100重量部
に対し1〜30重量部、好ましくは3〜20重量部であ
る。1重量部未満では外観性の改良効果が充分に発現せ
ず、また30重量部を越えると逆に成形品の外観性が著
しく低下する。
g、好ましくは15〜45cc/g、平均粒子径が0.5
〜10μm、好ましくは0.7〜7μmのタルクであ
る。タルクは、マグネシウムシリケート主成分で、中
国、オーストラリア、アメリカ、韓国、ソ連、イタリ
ア、フランス、インド、日本等で産出する滑石から精製
されるものならどれでも良く、特に制限されない。ま
た、ガラス繊維と同様に表面処理剤を施したものが好ま
しい。(C)成分の使用量は、(A)成分100重量部
に対し1〜30重量部、好ましくは3〜20重量部であ
る。1重量部未満では外観性の改良効果が充分に発現せ
ず、また30重量部を越えると逆に成形品の外観性が著
しく低下する。
【0011】変性剤(D)は、重量平均分子量3000
以下、好ましくは2000以下のオレフィン系ワックス
である。重量平均分子量が3000を越えると、成形品
の外観性が低下する。ポリオレフィン系ワックス(D)
としては、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワッ
クス、ポリメチルペンテンワックス、及びそれらの酸化
物、酸変性物、アルコール変性物、メチルメタクリレー
トやアクリロニトリル−スチレンのグラフト変性物等が
挙げられ、これらは単独又は2種以上組み合わせて用い
られる。ポリオレフィン系ワックス(D)の使用量は、
(A)成分100重量部に対し0〜10重量部、好まし
くは0.2〜8重量部である。10重量部を越えると弾
性率が低下する。
以下、好ましくは2000以下のオレフィン系ワックス
である。重量平均分子量が3000を越えると、成形品
の外観性が低下する。ポリオレフィン系ワックス(D)
としては、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワッ
クス、ポリメチルペンテンワックス、及びそれらの酸化
物、酸変性物、アルコール変性物、メチルメタクリレー
トやアクリロニトリル−スチレンのグラフト変性物等が
挙げられ、これらは単独又は2種以上組み合わせて用い
られる。ポリオレフィン系ワックス(D)の使用量は、
(A)成分100重量部に対し0〜10重量部、好まし
くは0.2〜8重量部である。10重量部を越えると弾
性率が低下する。
【0012】以上述べてきた様に、本発明は、特殊なス
チレン系樹脂と塩化ビニル系樹脂との混合からなる難燃
性樹脂(A)に対し、補強剤(B)、(C)、又は更に
変性剤(D)を含有することを特徴とする難燃樹脂組成
物であるが、この他に通常良く知られた酸化防止剤、熱
安定剤、滑剤、充填剤はもとより、必要に応じてUV吸
収剤、顔料、帯電防止剤及び更に難燃剤、難燃助剤を適
宜併用することもできる。特にスチレン系樹脂に用いら
れるフェノール系酸化防止剤、ホスファイト系安定剤、
塩化ビニル系樹脂に配合される錫系安定剤、鉛系安定
剤、及び各種脂肪酸エステル、金属石鹸、ワックス類等
の内外滑剤等は本発明の組成物を射出成形用樹脂とし
て、より高性能なものにするために用いるのが通常であ
る。また、本発明の組成物は、塩化ビニル系樹脂が有効
に働いて良好な難燃性を示すが、難燃性の必要度合いに
よって少量のハロゲン系難燃剤、アンチモン化合物等の
難燃助剤を配合して使用することもできる。
チレン系樹脂と塩化ビニル系樹脂との混合からなる難燃
性樹脂(A)に対し、補強剤(B)、(C)、又は更に
変性剤(D)を含有することを特徴とする難燃樹脂組成
物であるが、この他に通常良く知られた酸化防止剤、熱
安定剤、滑剤、充填剤はもとより、必要に応じてUV吸
収剤、顔料、帯電防止剤及び更に難燃剤、難燃助剤を適
宜併用することもできる。特にスチレン系樹脂に用いら
れるフェノール系酸化防止剤、ホスファイト系安定剤、
塩化ビニル系樹脂に配合される錫系安定剤、鉛系安定
剤、及び各種脂肪酸エステル、金属石鹸、ワックス類等
の内外滑剤等は本発明の組成物を射出成形用樹脂とし
て、より高性能なものにするために用いるのが通常であ
る。また、本発明の組成物は、塩化ビニル系樹脂が有効
に働いて良好な難燃性を示すが、難燃性の必要度合いに
よって少量のハロゲン系難燃剤、アンチモン化合物等の
難燃助剤を配合して使用することもできる。
【0013】
【実施例】以下、本発明を更に具体的に実施例及び比較
例を挙げて説明する。以下の実施例、比較例及び表中の
「部」及び「%」は、それぞれ「重量部」、「重量%」
を示す。
例を挙げて説明する。以下の実施例、比較例及び表中の
「部」及び「%」は、それぞれ「重量部」、「重量%」
を示す。
【0014】実施例1 表1に示した特性をもつスチレン系樹脂S−1を50
部、表2に示した特性をもつ塩化ビニル系樹脂V−1を
50部からなる難燃性樹脂(A)、繊維径13μm、長
さ3mmのガラス繊維(B)10部、吸油量35cc/g、
平均粒子径3μmのタルク(C)10部、分子量100
0のポリオレフィン系ワックス(D)2部及び錫安定剤
3部、滑剤1部の混合物をスーパーミキサーでブレンド
したのち、40mm押出し機にてペレット化を行い、本発
明の難燃樹脂組成物のペレットを得た。錫安定剤とし
て、ジブチルスズマレート2部、ジブチルスズメルカプ
ト1部、滑剤として、グリセリントリステアレート1部
を使用した。
部、表2に示した特性をもつ塩化ビニル系樹脂V−1を
50部からなる難燃性樹脂(A)、繊維径13μm、長
さ3mmのガラス繊維(B)10部、吸油量35cc/g、
平均粒子径3μmのタルク(C)10部、分子量100
0のポリオレフィン系ワックス(D)2部及び錫安定剤
3部、滑剤1部の混合物をスーパーミキサーでブレンド
したのち、40mm押出し機にてペレット化を行い、本発
明の難燃樹脂組成物のペレットを得た。錫安定剤とし
て、ジブチルスズマレート2部、ジブチルスズメルカプ
ト1部、滑剤として、グリセリントリステアレート1部
を使用した。
【0015】尚、還元粘度は、以下の様にして測定し
た。N,N−ジメチルホルムアミドに濃度が0.3g/
dlとなるように溶解して高分子溶液とし、JIS−K6
721に従って、30℃でウベローデ型粘度計(柴山科
学機器製作所株式会社製の毛細管粘度自動計測装置)を
もちい、30℃で通過時間(t)を測定した。一方、溶
媒のN,N−ジメチルホルムアミドについても、同装置
をもちい、通過時間(t0 )を測定し、次式により還元
粘度を(ηred)を算出した。 ηred =(t/t0 −1)/C (式中、Cは、高分子溶液の濃度を意味する。)
た。N,N−ジメチルホルムアミドに濃度が0.3g/
dlとなるように溶解して高分子溶液とし、JIS−K6
721に従って、30℃でウベローデ型粘度計(柴山科
学機器製作所株式会社製の毛細管粘度自動計測装置)を
もちい、30℃で通過時間(t)を測定した。一方、溶
媒のN,N−ジメチルホルムアミドについても、同装置
をもちい、通過時間(t0 )を測定し、次式により還元
粘度を(ηred)を算出した。 ηred =(t/t0 −1)/C (式中、Cは、高分子溶液の濃度を意味する。)
【0016】実施例2〜5、比較例1〜3 表1、2に示すスチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂から
なる難燃性樹脂(A)及び補強剤(B)、(C)、変性
剤(D)含む表3の難燃樹脂組成物を実施例1と同様の
方法にて作製した。上記の方法で作製したペレットか
ら、5オンス射出成形機にて、スクリュー回転数80rp
m 、ノズル設定温度190℃の条件で試験片を成形し
た。弾性率は、ASTM D790規格(曲げ弾性率)
により評価した。耐熱性は、ASTM D736規格
(HDT)により評価した。外観性は、試験片の表面状
態を目視により5点評価した。即ち、数字が大きいほど
外観性が優れることを示す。これらの結果を表3に示し
た。この表3の結果から、本発明の組成物は特に成形品
の外観性の点から優れていることがわかる。
なる難燃性樹脂(A)及び補強剤(B)、(C)、変性
剤(D)含む表3の難燃樹脂組成物を実施例1と同様の
方法にて作製した。上記の方法で作製したペレットか
ら、5オンス射出成形機にて、スクリュー回転数80rp
m 、ノズル設定温度190℃の条件で試験片を成形し
た。弾性率は、ASTM D790規格(曲げ弾性率)
により評価した。耐熱性は、ASTM D736規格
(HDT)により評価した。外観性は、試験片の表面状
態を目視により5点評価した。即ち、数字が大きいほど
外観性が優れることを示す。これらの結果を表3に示し
た。この表3の結果から、本発明の組成物は特に成形品
の外観性の点から優れていることがわかる。
【0017】
【表1】 MMA:メチルメタクリレート、AN:アクリロニトリ
ル、St:スチレン、αSt:α−メチルスチレン、P
Bd:平均粒径2500Åのポリブタジエンゴム、PB
A:ポリブチルアクリレート
ル、St:スチレン、αSt:α−メチルスチレン、P
Bd:平均粒径2500Åのポリブタジエンゴム、PB
A:ポリブチルアクリレート
【0018】
【表2】
【0019】
【表3】
【0020】
【発明の効果】叙上の通り、本発明の難燃樹脂組成物
は、弾性率及び外観性の共に良好な成形品を提供する。
は、弾性率及び外観性の共に良好な成形品を提供する。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−162438(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 27/06 C08L 51/06 C08L 55/02
Claims (4)
- 【請求項1】 下記の成分(A)、(B)、(C)及び
(D)からなる難燃樹脂組成物; (A)メチルエチルケトン可溶部の還元粘度が、0.2
〜0.5dl/g(N,N−ジメチルホルムアミド溶液、
30℃、C=0.3g/dl)であるスチレン系樹脂30
〜80重量%と、重合度400〜800の塩化ビニル系
樹脂70〜20重量%とからなる難燃性樹脂100重量
部、 (B)繊維直径3〜50μm、繊維長0.1〜50mmの
ガラス繊維3〜50重量部、 (C)吸油量10〜50cc/g、平均粒子径0.5〜1
0μmのタルク1〜30重量部、 (D)重量平均分子量3000以下のオレフィン系ワッ
クス0〜10重量部。 - 【請求項2】 ガラス繊維(B)とタルク(C)の比率
が1:0.05〜1:5の範囲である請求項1記載の難
燃樹脂組成物。 - 【請求項3】 オレフィン系ワックス(D)が重量平均
分子量2000以下のものである請求項1記載の難燃樹
脂組成物。 - 【請求項4】 スチレン系樹脂のメチルエチルケトン可
溶部の組成が、α−メチルスチレン40重量%以上であ
る請求項1記載の難燃樹脂組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29829191A JP3278183B2 (ja) | 1991-10-16 | 1991-10-16 | 難燃樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29829191A JP3278183B2 (ja) | 1991-10-16 | 1991-10-16 | 難燃樹脂組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05105795A JPH05105795A (ja) | 1993-04-27 |
JP3278183B2 true JP3278183B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=17857742
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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