PT107866B - USE OF COMPOSITION FOR REPAIRING AND PROTECTING STONE FLOORS AND CALCIUM MARKS IN CALCIUM - Google Patents
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Abstract
A PRESENTE INVENÇÃO CONSISTE NUMA NOVA COMPOSIÇÃO DE CRISTALIZADORES PARA SER UTILIZADA NA REPARAÇÃO, RECUPERAÇÃO E PROTEÇÃO DE PAVIMENTOS RICOS EM CÁLCIO, DE MODO A MELHORAR A SUPERFÍCIE E PROMOVER A APARÊNCIA DE NOVO. A NOVA COMPOSIÇÃO CARACTERIZA-SE POR NÃO CONTER QUALQUER ELEMENTO NOCIVO PARA A SAÚDE HUMANA E AMBIENTAL E POR COMPREENDER ÁCIDO FOSFÓRICO NUMA CONCENTRAÇÃO EM MASSA DE 7% A 12%, ÁCIDO TARTÁRICO NUMA CONCENTRAÇÃO DE 2% A 4%, CARBONATO DE CÁLCIO NUMA CONCENTRAÇÃO DE 0,1% A 20%, RESINA DE ETILENO NUMA CONCENTRAÇÃO DE 13,25% A 16,15%, LAURIL ÉTER SULFATO DE SÓDIO NUMA CONCENTRAÇÃO DE 0,05% A 7% E ÁGUA.The present invention is a novel composition of crystallizers for use in repairing, recovering and protecting calcium-rich pavements in order to improve the surface and promote the appearance again. THE NEW COMPOSITION IS CHARACTERIZED FOR NOT CONTAINING ANY HARMFUL ELEMENT FOR HUMAN AND ENVIRONMENTAL HEALTH AND FOR COMPREHENSING PHOSPHORIC ACID IN A MASS CONCENTRATION OF 7% TO 12%, TARTARIC ACID IN A CONCENTRATION OF 2% TO 4%, CALCIUM CARBONATE IN A CONCENTRATION FROM 0.1% TO 20%, ETHYLENE RESIN IN A CONCENTRATION FROM 13.25% TO 16.15%, SODIUM LAURIL ETER SULFATE IN A CONCENTRATION OF 0.05% TO 7% AND WATER.
Description
Utilização da composição para reparação e proteção de pavimentos de pedra e mármores ricas em cálcioUse of the composition for repair and protection of calcium-rich stone floors and marbles
Domínio da InvençãoField of the Invention
A presente invenção refere-se a uma composição para reparação, recuperação e proteção de pavimentos ricos em cálcio. Mais especificamente, consiste num cristalizador com baixa toxicidade que pode ser aplicado em pavimentos à base de pedra e mármores. A invenção aplica-se à área de manutenção de pisos e superfície.The present invention relates to a composition for repairing, restoring and protecting calcium rich floors. More specifically, it is a low toxicity crystallizer that can be applied to stone and marble floors. The invention applies to the floor and surface maintenance area.
Antecedentes da InvençãoBackground of the Invention
Os pisos de pedra natural, como o mármore e o granito, são frequentemente usados em inúmeras aplicações, tanto em edifícios públicos como em habitações particulares. Dadas as suas caracteristicas, são considerados materiais de excelência pois possuem elevada durabilidade.Natural stone floors, such as marble and granite, are often used in numerous applications, both in public buildings and in private dwellings. Given their characteristics, they are considered excellent materials because they have high durability.
De forma a manter as caracteristicas dos pavimentos, têm sido desenvolvidos vários tipos de composições de produtos para reparação, recuperação e proteção dos pavimentos, denominados por Cristalizadores ou Vitrificadores. As formulações de ceras comerciais não são muito adequadas ao tratamento deste tipo de pisos, pois não possuem nenhum composto que ao ser aplicado sobre o mármore forme cristais, embora existam alguns polímeros e resinas acrílicas modificadas que são pontualmente aplicadas. Por sua vez, os cristalizadores são produtos utilizados na manutenção de pisos de pedra e mármores capazes de formar uma fina camada de cristais na superfície do piso, dando-lhe um aspeto brilhante. Os cristalizadores caracterizam-se por:In order to maintain floor characteristics, various types of floor repair, recovery and protection product compositions have been developed, called Crystallizers or Vitrifiers. Commercial wax formulations are not very suitable for treating such floors, as they have no compound that when applied to marble forms crystals, although there are some polymers and modified acrylic resins that are applied on time. In turn, crystallizers are products used in the maintenance of stone floors and marbles capable of forming a thin layer of crystals on the floor surface, giving it a shiny appearance. Crystallizers are characterized by:
- serem polidores naturais, não são revestimentos;- being natural polishers, not coatings;
- reduzirem o risco de escorregar;- reduce the risk of slipping;
- aumentar a resistência ao desgaste da superfície da pedra;- increase the wear resistance of the stone surface;
- tornar a superfície mais compacta e, portanto, mais fácil de cuidar;- make the surface more compact and therefore easier to care for;
- reluzir consoante a intensificação da cor/luz.- Glow depending on color / light intensification.
Nos primórdios dos cristalizadores utilizava-se o ácido oxálico, um ácido orgânico saturado, incolor, que cristaliza a partir de soluções aquosas com duas moléculas de H2O. Estes podem ser transformados em transporte para a atmosfera, sais de oxalato durante o numa mistura de compostos oxálicos que contêm ácidos. A maior parte do ácido oxálico está presente como um metal nos complexos de oxalatos de aerossóis. Aerossóis atmosféricos afetam o clima diretamente através de dispersão e absorção da radiação solar [1].Early crystallizers used oxalic acid, a colorless, saturated organic acid that crystallizes from aqueous solutions with two molecules of H2O. These may be transformed into airborne oxalate salts during a mixture of oxalic acid-containing compounds. Most oxalic acid is present as a metal in aerosol oxalate complexes. Atmospheric aerosols affect the climate directly through the dispersion and absorption of solar radiation [1].
Além disso, o oxalato ocorre em muitas plantas e é também o principal constituinte do tipo mais comum de pedra nos rins [1], pois este reage quimicamente com certos compostos comumente encontrados no corpo humano, tais como magnésio e cálcio. Quando se combinam, o resultado é, em termos químicos, um sal denominado por oxalatos.In addition, oxalate occurs in many plants and is also the main constituent of the most common type of kidney stone [1] because it reacts chemically with certain compounds commonly found in the human body such as magnesium and calcium. When combined, the result is, in chemical terms, a salt called oxalates.
Os oxalatos vão privar o Homem de certos nutrientes essenciais, dando origem à conhecida doença de pedra nos rins, uma doença urológica, em que 80% deriva de oxalatos de cálcio. Produtos à base de ácido oxálico exigem elevadas concentrações de ácido para obter bons resultados, embora sejam irritantes e nocivos por ingestão e/ou em contacto com a pele mesmo a concentrações baixas.Oxalates will deprive man of certain essential nutrients, giving rise to the well-known kidney stone disease, a urological disease, in which 80% is derived from calcium oxalates. Oxalic acid products require high acid concentrations to achieve good results, although they are irritating and harmful if swallowed and / or in contact with the skin even at low concentrations.
Por esta razão o ácido oxálico foi substituído pelo fluorsilicato de magnésio em mistura com um ou mais ácidos em O fluorsilicato, responsável pela formação de e o ácido para conferir à solução um pH muito baixo de modo a digerir a camada superficial das pedras a quando da aplicação do produto.For this reason oxalic acid has been replaced by magnesium fluorsilicate in admixture with one or more acids in fluororsilicate, which is responsible for the formation of e acid to give the solution a very low pH to digest the surface layer of the stones when product application.
solução. cristais,solution. crystals,
Porém o fluorsilicato de magnésio quando sujeito a elevadas temperaturas liberta ácido fluorídrico (HF) na forma gasosa.However, magnesium fluorine silicate when subjected to high temperatures releases hydrofluoric acid (HF) in gaseous form.
Os compostos de fluor na forma gasosa, mesmo em baixas concentrações, podem resultar em problemas para o meio ambiente e para o ser humano.Fluorine compounds in gaseous form, even at low concentrations, can result in problems for the environment and humans.
fluoreto pode ser absorvido pelo organismo humano por meio da ingestão, inalação e/ou absorção.Fluoride may be absorbed by the human body through ingestion, inhalation and / or absorption.
Vários são os documentos de patente que referem produtos à base de hexafluorosilicato de magnésio e haxafluorosilicato de zinco, como por exemplo US 5, 830,536 que consiste num creme cristalizador para a manutenção de pisos de pedra, composição e método; bem como formulações líquidas, US 4,756,766, que corresponde a uma solução aquosa comercial para a manutenção de mármore contendo 18% em massa de hexafluorosilicato de magnésio.Several patent documents refer to magnesium hexafluorosilicate and zinc hexafluorosilicate based products, such as for example US 5,830,536 consisting of a crystallizing cream for the maintenance of stone floors, composition and method; as well as liquid formulations, US 4,756,766, which corresponds to a commercial aqueous marble maintenance solution containing 18% by weight of magnesium hexafluorosilicate.
A presente invenção reporta uma solução biocompatível e biodegradável, que consiste num produto ácido, com pH 2 ± 0,5, que não contem solventes ou compostos que, segundo o Regulamento REACH apresentem malefícios para a saúde pública e simultaneamente não se configure como um produto poluente. Verifica-se que com esta nova composição, não existem riscos consideráveis para o ser Humano e para o meio ambiente, uma vez que os compostos que compõem a formulação não apresentam riscos para a saúde pública e para o ser Humano.The present invention relates to a biocompatible and biodegradable solution consisting of an acid product of pH 2 ± 0.5 which does not contain solvents or compounds which, according to REACH, are harmful to public health and at the same time not configured as a product. pollutant. It can be seen that with this new composition there are no considerable risks to humans and the environment, since the compounds that make up the formulation pose no risks to public health and to humans.
Descrição GeralGeneral description
A presente invenção consiste num cristalizador que é aplicado na recuperação, reparação e proteção de pavimentos de mármore ricos em calcário, de modo a melhorar a superfície e promover a aparência de novo. Em termos gerais, os pavimentos de calcário podem ser mármore.The present invention is a crystallizer that is applied in the recovery, repair and protection of limestone rich marble floors in order to improve the surface and promote the appearance again. In general terms, limestone floors can be marble.
processo de cristalização é um processo de separação importante na produção de matérias-primas e produtos químicos especiais.Crystallization process is an important separation process in the production of raw materials and special chemicals.
A conceção de um cristalizador envolve a formação de cristais por mecanismos eletrostáticos que conferem rigidez e brilho ao pavimento.The design of a crystallizer involves the formation of crystals by electrostatic mechanisms that add rigidity and brightness to the floor.
As formulações de cristalizadores que existem no mercado possuem na formulação pelo menos um composto protonado de carga negativa, disperso pelos álcoois gordos etoxilados e pelas ceras, apresentando um pH muito baixo, geralmente abaixo Ao ser aplicado sobre de 2 libertar superficial a superfície de mármore, vai os cálcios, já que é capaz de dissolver a camada do pavimento composta maioritariamente por carbonato de cálcio. Isto permite deixar iões de cálcio no meio reacional onde podem reagir com o composto protonado, através de uma reação eletrostática, dando início à formação do cristal.Commercially available crystallizer formulations have in the formulation at least one negatively charged protonated compound, dispersed by the ethoxylated fatty alcohols and waxes, having a very low pH, generally below. goes the calcium, since it is able to dissolve the layer of the pavement composed mostly of calcium carbonate. This allows to leave calcium ions in the reaction medium where they can react with the protonated compound through an electrostatic reaction, initiating crystal formation.
A formulação de cristalizador da presente invenção possui na formulação ceras e os tensioativos iónicos e não iónicos, para dispersar os compostos insolúveis. Mais especificamente, o possui características cristalizador composição, próprias na sua contemplando uma formulação ácida com seis substâncias, sendo elas o ácido fosfórico, o ácido tartárico, o carbonato de cálcio, resina etileno e um tensioativo aniónico, devidamente homogeneizadas em água. Caracteriza-se ainda por não se tratar de um produto tóxico, de fácil aplicação e com boa resistência ao desgaste na aplicação final do produto. Devido ao seu baixo pKa, o ácido fosfórico vai reagir mais facilmente com os cálcios livres na superfície do pavimento formando cristais que irão precipitar na superfície do piso, conferindo-lhe resistência. 0 ácido tartárico, vai melhorar o brilho com os cristais de tartarato, assim como o carbonato de cálcio. Para ajudar a nivelar, homogeneizar, a superfície adicionou-se uma emulsão de ceras, ajudando também na precipitação dos iões, formando um filme híbrido de cristais e resinas hidrofóbicas.The crystallizer formulation of the present invention has in the formulation waxes and ionic and nonionic surfactants to disperse insoluble compounds. More specifically, the crystallizer has its own composition characteristics, contemplating an acid formulation with six substances, namely phosphoric acid, tartaric acid, calcium carbonate, ethylene resin and an anionic surfactant, duly homogenized in water. It is also characterized by not being a toxic product, easy to apply and with good wear resistance in the final application of the product. Due to its low pKa, phosphoric acid will react more easily with free calcium on the floor surface forming crystals that will precipitate on the floor surface, giving it strength. Tartaric acid will improve brightness with tartrate crystals as well as calcium carbonate. To help level, homogenize, a wax emulsion was added to the surface, also assisting in the precipitation of ions, forming a hybrid film of hydrophobic crystals and resins.
Atualmente já se utilizam nas formulações o ácido fosfórico, que tem como finalidade conferir um pH baixo à solução, de modo a permitir a dissolução da camada superficial do mármore libertando os cálcios para a reação entre os cálcios e o hexafluorsilicato. Na formulação do presente pedido de patente a quantidade de ácido fosfórico adicionada, em conjugação com o pH adequado, próximo de 2, permite não só a dissolução da camada superficial, mas também a reação eletrostática entre os cálcios e os iões fosfato.Phosphoric acid is currently used in the formulations, which aims to give the solution a low pH to allow the dissolution of the marble surface layer, releasing the calcium for the reaction between the calcium and hexafluorsilicate. In the formulation of the present patent application the amount of phosphoric acid added, in conjunction with the appropriate pH, close to 2, allows not only the dissolution of the surface layer, but also the electrostatic reaction between the calcium and phosphate ions.
A adição do carbonato de cálcio vai permitir fazer um ajuste mais eficiente do pH, melhorando desta forma a interação dos compostos ionizados com os cálcios livres no substrato, permitindo ainda a formação de um maior número de cristais pois o próprio composto funciona como uma fonte de cálcio. Mais especificamente, vai-se ligar ionicamente aos cálcios libertados da pedra ao serem submetidos a um pH baixo, no início da aplicação do produto sobre o substrato.The addition of calcium carbonate will allow a more efficient pH adjustment, thus improving the interaction of ionized compounds with the free calcium in the substrate, allowing the formation of a larger number of crystals since the compound itself acts as a source of calcium. More specifically, it will ionically bind to the stone released from the stone when subjected to a low pH at the beginning of application of the product to the substrate.
ácido tartárico tem como objetivo promover uma maior homogeneidade e estabilidade da solução, assim como o Lauril éter sulfato de sódio, emulsifiçando o carbonato de cálcio em solução, evitando que este precipite com o tempo.Tartaric acid aims to promote greater homogeneity and stability of the solution, as well as sodium lauryl sulfate by emulsifying calcium carbonate in solution, preventing it from precipitating over time.
Sob o aspeto funcional, a invenção destaca-se por gerar um produto cristalizador ácido, com pH 2 ± 0,5, provido de ação de cristalizador, com ótimos resultados em processos de reparação e proteção e revestimento de superfície antigas feitas de calcário.From a functional point of view, the invention is characterized by the generation of an acid crystallizer product, pH 2 ± 0.5, provided with crystallizer action, with excellent results in repair and protection processes and old surface coating made of limestone.
Outro aspeto positivo do produto resultante da presente invenção é que o mesmo, por não conter solventes na sua formulação, pode ser utilizado em ambientes confinados.Another positive aspect of the resulting product of the present invention is that it, as it does not contain solvents in its formulation, can be used in confined environments.
No processo produtivo, preliminarmente, coloca-se a água, com o agitador ligado; em seguida, adiciona-se o ácido fosfórico e o ácido tartárico; após incorporada essa mistura, adiciona-se o carbonato de cálcio, misturando-se o composto até que a reação seja completa; feito isso, adiciona-se o lauril éter sulfato de sódio e a resina de etileno. A resina de etilenoIn the production process, preliminarily, the water is placed, with the agitator turned on; then phosphoric acid and tartaric acid are added; After incorporating such a mixture, calcium carbonate is added and the compound is mixed until the reaction is complete; This is done by adding the sodium lauryl ether sulfate and the ethylene resin. Ethylene Resin
presentes na matriz, como o carbonato de cálcio formado na reação que ocorre durante a aplicação do cristalizador e o substrato. Com as ligações que a resina de etileno estabelece, por forças de dispersão de London, com os componentes, permite uma camuflando desta forma as substrato.present in the matrix, such as calcium carbonate formed in the reaction that occurs during the application of the crystallizer and the substrate. With the bonds that the ethylene resin establishes, by London dispersion forces, with the components, it allows one to camouflage the substrate.
uniformização da diferentes superfície, irregularidades existentes nouniformity of the different surfaces, existing irregularities in the
Assim, numa realização a composição do compreende ácido fosfórico, ácido tartárico, sulfato de sódio, água, carbonato de cálcio etileno.Thus, in one embodiment the composition comprises phosphoric acid, tartaric acid, sodium sulfate, water, ethylene calcium carbonate.
cristalizador lauril éter e resina delauryl ether crystallizer and resin
Na realização preferencial, o carbonato de cálcio e a resina de etileno estão numa percentagem mássica entre 0,1% a 20% para o carbonato de cálcio e 13,25% a 16,15% para a resina de etileno.In the preferred embodiment, calcium carbonate and ethylene resin are in a weight percentage between 0.1% to 20% for calcium carbonate and 13.25% to 16.15% for ethylene resin.
Na realização preferencial, a composição compreende 0,5% a 15% de carbonato de cálcio.In the preferred embodiment, the composition comprises 0.5% to 15% calcium carbonate.
Numa realização mais preferencial, a composição compreende 1,38% a 4,62% de carbonato de cálcio.In a more preferred embodiment, the composition comprises 1.38% to 4.62% calcium carbonate.
Na realização, a composição compreende uma percentagem mássica do ácido fosfórico varia entre 7% a 12%, o ácido tartárico entre 2% a 4% e o lauril éter sulfato de sódio entre 0,05% aIn the embodiment, the composition comprises a percentage by weight of phosphoric acid ranging from 7% to 12%, tartaric acid from 2% to 4% and sodium lauryl ether sulfate from 0.05% to
Ί sNuma realização mais preferencial, a percentagem de ácido fosfórico varia preferencialmente entre 8 a 11%, o ácido tartárico entre 2,42% e 3,51% e o lauril éter sulfato de sódio entre 0,1% a 5%.In a more preferred embodiment, the percentage of phosphoric acid preferably ranges from 8 to 11%, tartaric acid from 2.42% to 3.51% and sodium lauryl ether sulfate from 0.1% to 5%.
Descrição Detalhada da InvençãoDetailed Description of the Invention
A presente invenção consiste numa composição química à base de 6 substâncias devidamente homogeneizadas em água, gerando um produto na forma líquida, com comportamento newtoniano. O produto possui a seguinte composição, definida qualitativamente e quantitativamente, conforme demonstrado abaixo, sendo a concentração definida em percentagem de massa.The present invention consists of a chemical composition based on 6 substances properly homogenized in water, generating a liquid product with Newtonian behavior. The product has the following composition, defined qualitatively and quantitatively as shown below, the concentration being defined as a percentage by mass.
Substâncias Gama percentual em massa:Substances Mass Percent Range:
Ácido Fosfórico numa concentração entre 7 a 12%Phosphoric acid in a concentration between 7 and 12%
Ácido Tartárico numa concentração entre 2 a 4%Tartaric acid at a concentration of 2 to 4%
Carbonato de cálcio numa concentração entre 0,1 a 20%Calcium carbonate in a concentration between 0.1 to 20%
Resina de etileno numa concentração entre 13,25% a 16,15%Ethylene resin in a concentration between 13.25% to 16.15%
Lauril éter sulfato de sódio numa concentração entre 0,05 a 7% Água até 100%.Sodium lauryl sulfate ether at a concentration of 0.05 to 7% Water to 100%.
Preliminarmente, coloca-se a água segundo a massa recomendada no tanque de mistura, com o agitador ligado; em seguida, adiciona-se entre 7 a 12% concentração em massa de ácido fosfórico, de preferência de 8 a 11%, preferencialmente entrePreliminarily, the water is put to the recommended mass in the mixing tank, with the stirrer turned on; then from 7 to 12% by mass concentration of phosphoric acid, preferably from 8 to 11%, preferably from
8,84 e 10,37% e ácido tartárico a uma concentração em massa de 2 a 4%, preferencialmente 2,42-3,51%. Após incorporada essa mistura, adiciona-se uma quantidade entre 0,1 a 20% em massa de carbonato de cálcio, preferencialmente entre 0,5 a 15%, mais preferencialmente 1,38 a 4,62% misturando-se o composto até que a reação seja completa. Posteriormente adiciona-se 0,05 a 7% em massa de lauril éter sulfato de sódio, preferencialmente entre 0,1-5%, mais preferencialmente entre 0,1 a 1,12% e resina de etileno entre 13,25 a 16,15%.8.84 and 10.37% and tartaric acid at a mass concentration of 2 to 4%, preferably 2.42-3.51%. After incorporating such a mixture, an amount of from 0.1 to 20% by weight of calcium carbonate, preferably from 0.5 to 15%, more preferably from 1.38 to 4.62% is added until the compound is mixed. the reaction is complete. Thereafter, 0.05 to 7% by weight of sodium lauryl ether sulfate, preferably between 0.1-5%, more preferably between 0.1 and 1.12% and ethylene resin between 13.25 and 16 are added. 15%.
A percentagem do carbonato de cálcio a utilizar não pode ser superior a 15% dado que ao ultrapassar este valor surgirão aglomerados que irão sedimentar e, consequentemente, a qualidade do produto diminuirá.The percentage of calcium carbonate to be used may not exceed 15% as overcrowding will result in agglomerates which will settle and therefore the quality of the product will decrease.
Verifica-se ainda que percentagens de resina de etileno inferiores a 6% não serão suficientes para a uniformização da superfície, diminuindo desta forma a qualidade do tratamento efetuado.It is also verified that percentages of ethylene resin lower than 6% will not be sufficient for surface uniformity, thus reducing the quality of the treatment performed.
O agitador do tanque inicialmente descrito é operacionalizado até que todas as misturas estejam homogeneizadas, tempo este variável em função de alguns parâmetros, como rotação do agitador, por exemplo, mas que não representa importância de relevância no processo.The initially described tank agitator is operated until all mixtures are homogenized, this time depending on some parameters, such as agitator rotation, for example, but not of relevance in the process.
O produto assim obtido possui aplicação na forma concentrada, com aplicação mecânica, uma enceradora.The product thus obtained has application in concentrated form, with mechanical application, a waxing machine.
Exemplo:Example:
Para obter lOOOKg desta composição, adiciona-se 871,4-361,2Kg de água, 24,2-35,lKg de ácido tartárico, 88,4-103,7Kg de ácido fosfórico a 85%, após homogeneizada a mistura adiciona-se 5150Kg de carbonato de cálcio, após incorporada a mistura adiciona-se 10-300Kg de cera de etileno a 40% e l-50Kg de laurel éter sulfato de sódio a 28%. Deixa-se a mistura agitar durante duas horas a uma rotação de 90rot/min.To obtain 100,000 kg of this composition, 871.4-361.2 kg of water, 24.2-35.1 kg of tartaric acid, 88.4-103.7 kg of 85% phosphoric acid are added after the mixture is homogenized. 5150 kg of calcium carbonate is added, after incorporation the mixture is added 10-300 kg of 40% ethylene wax and 1-50 kg of 28% sodium laurel ether sulfate. The mixture is allowed to stir for two hours at a speed of 90rot / min.
Bibliografia:Bibliography:
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OXALIC ACID AND ATMOSPHERICALLY RELEVANT OXALATES. ATMOSPHERIC ENVIRONMENT, 2013. 69: P. 281-288.OXALIC ACID AND ATMOSPHERICALLY RELEVANT OXALATES. ATMOSPHERIC ENVIRONMENT, 2013. 69: P. 281-288.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BB1A | Laying open of patent application |
Effective date: 20151019 |
|
FG3A | Patent granted, date of granting |
Effective date: 20171018 |