WO2004011704A1 - ガラスヤーン - Google Patents
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- D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
- D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
- D02G3/02—Yarns or threads characterised by the material or by the materials from which they are made
- D02G3/16—Yarns or threads made from mineral substances
- D02G3/18—Yarns or threads made from mineral substances from glass or the like
Definitions
- the present invention relates to a glass yarn, and more particularly to a glass yarn useful for forming a glass cloth used as a reinforcing material for a printed wiring board.
- glass yarn is a glass thread consisting of a glass strand made up of a number of glass filaments with a diameter of several ⁇ m.It has electrical insulation, dimensional stability, heat resistance, chemical resistance, tensile strength, etc. Excellent, used for yarns such as glass cross, glass tape, glass sleeve, and glass cord for rubber reinforcement. In particular, in recent years, glass cross has greatly affected the quality of printed wiring boards as a reinforcing material for printed wiring boards.
- the glass yarn as described above is manufactured as follows. That is, the glass melted in the bushing flows out through a number of orifices provided at the bottom of the bushing and is stretched to form a number of glass filaments, and a focusing liquid (binder) is applied to the number of glass filaments. ) Is applied and then focused by a plurality of concentrators to form a plurality of glass strands, and the plurality of strands are collected on a coil constituting a winding device. Each of the tubes is wound into a plurality of wound tubes to form a plurality of cakes.
- the yarn is twisted and wound on a plurality of bobbins 4, that is, a yarn package.
- Get 5 Such twisted yarn is used for warp and weft of glass cloth.
- the yarn is wound into a beam as a warp in a warping process.
- weaving is performed by using an air jet loom or the like to pass weft between warp yarns rewound from the beam to obtain glass cross.
- a part of the glass filament constituting the strand may be cut and fuzz of the glass filament may be generated.
- the yarn When the glass yarn as described above is used for forming a reinforcing glass cross of a printed wiring board of an electronic device, in particular, the yarn must be thin so that the glass cloth made of the glass yarn does not become thick. Required.
- the yarn When the yarn is used for the warp, the yarn is drawn straight without being entangled in the warping process, that is, the yarn has good alignment properties, and the guide yarn in the warping process is used. It is important that yarn breakage and fluff do not occur due to bending in the sir (washer tensor).
- the yarns When yarns are used for weft yarns, the yarns are opened properly (the binding of the bundled glass fibers is loosened) when weaving the glass cloth with an air jet loom, and the yarns fly. It is important that the film has good properties and does not cause defects such as fluff. In particular, yarn breakage in the warping process causes a serious problem in that the production of warp wound on the beam is stopped, and the production yield of the warp is significantly reduced. Further, if a defect occurs in the obtained glass cloth, the obtained glass cloth cannot provide sufficient performance as a reinforcing glass cloth for the printed wiring board.
- an object of the present invention is to provide a good alignment property in a warping process, to reduce the occurrence of filament breakage (yarn breakage) or fluff due to bending or abrasion, and to reduce the flying in a weaving process.
- An object of the present invention is to provide a glass yarn which has good properties, generates less fluff, and can form a thin glass cloth with few defects. Disclosure of the invention
- the present invention is a glass yarn obtained by bundling 80 to 300 glass filaments having a diameter of 6 ⁇ m or less and twisting the glass filament, and having a twist number of 0.5 to 0.9.
- the tex number of the glass yarn is more preferably 2.0 to 17.0.
- Fig. 1 is a diagram for explaining the production of a yarn package in a twisting machine.
- Fig. 1a shows a state at the beginning of winding of the yarn
- Fig. 1b shows a state at the end of winding of the yarn.
- the symbols in FIG. 1 are 1: key, 2: strand, 3: center ring eye (rappet guide), 4: bobbin, 5: yarn package, 6: traveler, 7: reel. 8: Spinning, 9: Motor driven benore.
- FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the number of twists (twice / 25 mm) of the yarn in the yarn package and the number of bobbin fluff (the number of fluff generated in the yarn package).
- FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the number of twists of the yarn and the number of fluff-resistant fluff.
- FIG. 4 shows the yarn twist in the woven glass cloth weft.
- FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the number and the number of fluffs during weaving (the number of fluffs generated on the weft).
- the glass yarn of the present invention is produced as shown in FIG. That is, the end of the strand 2 of the cake 1 on which the glass strand is wound is placed inside the center ring eye 3 (also called a rat guide) located above the bobbin 4 and the ring 7.
- the bobbin 4 is fixed to an arbitrary position on the surface of the bobbin 4 through a traveler 6 provided to run freely (Fig. 1a).
- the bobbin 4 is detachably attached to and fixed to the spindle 8 and is rotated at a high speed by a motor driven belt 9, and the traveler 6 rotates while rotating inside the ring 7.
- the strand 2 is twisted and the yarn is wound on the bobbin 4 at a high speed (Fig. 1b).
- the glass yarn of the present invention is obtained by twisting a strand 2 in which 80 to 300 glass filaments each having a diameter of 6 m or less are bundled in the above-described method. At this time, if the diameter of the glass filament exceeds 6 / m, it becomes difficult to obtain thin glass cloth from the obtained glass yarn. Considering the productivity of the glass filament, it is preferable to use a glass filament having a diameter of 3 to 6 ⁇ . On the other hand, if the number of bundles is less than 80, the obtained glass yarn becomes too thin, and the fluff of the yarn is increased in the twisting, warping and weaving processes, while the number of bundles is 3 If it exceeds 0, the obtained glass yarn becomes too thick, and it is difficult to obtain a thin glass cross. The preferred number of convergence is 100 to 200.
- the number of twists of the yarn is determined by the number of rotations of the cake 1 attached to the creel (not shown) and the number of rotations of the bobbin 4. It can be changed arbitrarily by adjusting the relationship.
- increasing the number of rotations of bobbin 4 to increase the number of twists increases the tension of the strand in the twisting machine, so that fluff is likely to occur on the yarn.
- lowering the number of rotations of cake 1 to increase the number of twists reduces the yarn productivity.
- the creel cake Increasing the number of rotations reduces the tension, which reduces fluffing and shortens production time.
- the number of twists per length 25 mm of the glass strand 2 having the above-described configuration is set to 0.5 to 0.9 times, particularly preferably 0.6 to 0.8 times.
- the generation of fluff during production can be minimized.
- the yarn when the yarn is used for the production of glass cloth as a reinforcing material for a printed wiring board, the yarn can be aligned particularly in a warping process. Good properties, less yarn breakage and fluffing due to bending and friction in the guide tensioner, and glass cloth Moderate opening during weaving improves defects in the resulting glass cloth. It was found that. Note that the number of twists may be measured using the measurement method specified in JISR340.
- the yarn will not be coherent in the warping process, so yarn breakage and fluff of the yarn will occur, and in the weaving process, The yarn is too open and fluff is likely to occur.
- the number of twists of the yarn exceeds 0.9 times / 25 mm, the yarn straightening property is reduced in the warping process, and the yarn is difficult to spread in the weaving process. Running performance decreases. In particular, when the number of twists of the yarn is 0.6 to 0.8 times Z25 mm, the generation of fluff of the yarn is reduced, and the yarn alignment and flight properties are good.
- the above effect is remarkable when the yarn count of the yarn is in the range of 2.0 to 17.0.
- a glass composition that can be made into a fiber is used. S glass for high strength use may be used.
- the sizing agent for the glass filament used in the glass yarn of the present invention may be a conventionally known sizing solution used for the glass yarn, and examples thereof include starch, polyvinyl alcohol, paraffin, animal and vegetable oil, and interface oil. Solutions containing activators and the like are used.
- a strand (Tex number 4.1) consisting of 100 glass filaments with a diameter of 4.5 ⁇ m and a glass filament with a diameter of 5.2 ⁇ were collected.
- the following table was prepared by changing the number of twists of the yarn by changing the number of rotations of the cake arranged on a twisting machine, using a cake in which each of the 200 strands (tex number 11.2) was wound.
- the glass yarn described in 1 was produced.
- the number of fluff-resistant fluff is as shown in FIG. 3, and the relationship with the number of fluff during weaving is as shown in FIG.
- the number of fluff is small, and in particular, in the range of 0.6 to 0.8, three types of fluff are generated.
- the number of bobbins in the yarn package described above can be calculated using a special appearance test device in a test room with a temperature of 25 soil 5 ° C and a relative humidity of 60 ⁇ 15% under fluorescent lighting. The number of fluff on the surface of the yarn package was counted, and measurement was performed for 10 yarn packages, and the average value per yarn package was taken as the bobbin fluff count.
- the above-mentioned number of fluff-resistant fluffs is obtained by drawing a glass yarn from a yarn package, passing the glass yarn through a tensor with a predetermined weight, and then applying the glass yarn to the glass yarn. And bend it into a tube without gaps. Count the number of fluff on the outer surface of the tube under fluorescent light. This operation was performed five times, and the average value was defined as the number of fluff-resistant fluffs.
- a glass cloth which has a small amount of yarn breakage and fluff due to bending and abrasion in the warping process, has good flight performance and has little fluff in the weaving process, and is thin and has few defects. Glass yarn can be provided.
Landscapes
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Abstract
整経工程での引きそろえ性が良好であり、屈曲や摩耗などによるフィラメント切れ(糸切れ)や毛羽の発生が少なく、製織工程での飛走性が良好でかつ毛羽の発生が少なく、薄くて欠点の少ないガラスクロスを形成し得る、直径が6μm以下のガラスフィラメントを80~300本集束させ、撚りをかけてなるガラスヤーンであって、撚り数が0.5~0.9回/25mmであることを特徴とするガラスヤーン。
Description
明 細 書 ガラスヤーン 技術分野
本発明は、 ガラスヤーンに関し、 さ らに詳しく はプリ ン ト配線基 板の補強材と して用いるガラスクロスの形成に有用なガラスヤーン に関する。 背景技術
従来、 ガラスヤーンは、 直径数 μ mの多数のガラスフィ ラメ ン ト を集束したガラスス トラン ドからなるガラスの糸であり、 電気絶縁 性、 寸法安定性、 耐熱性、 耐薬品性、 引張強度などに優れ、 ガラス ク ロス、 ガラステープ、 ガラススリーブ、 ゴム補強用ガラスコー ド などの原糸に使用されている。 特に、 近年では、 ガラスク ロスは、 プリ ン ト配線基板の補強材と してプリ ン ト配線基板の品質に大きな 影響を与えている。
以上の如きガラスヤーンは次の如く作製されている。 すなわち、 ブッシングにおいて溶融されたガラスをブッシング底部に設けられ た多数のオリ フィ スを通して流出させて延伸し、 多数のガラスフィ ラメ ン トを形成し、 該多数のガラスフィ ラメ ン トに集束液 (バイン ダー) を塗布した後、 複数個の集束器によ り集束し、 複数本のガラ スス トラン ドに形成し、 該複数本のス トラン ドを卷き取り装置を構 成しているコ レツ トに装着された複数本の卷き取りチューブにそれ ぞれ卷き取って複数個のケーキを形成する。
そして第 1 図に示すよ うな撚糸機を用いてそれぞれのケーキ 1 か らそれぞれのス トランド 2を解舒しつつ、 撚り をかけて複数個のボ ビン 4に巻き取られたヤーン、 すなわちヤーンパッケージ 5 を得る。
このよ うな撚り をかけたヤーンはガラスクロスの経糸および緯糸に 用いられる。 ヤーンが整経工程で経糸と してビームに巻き取られる。 ガラスク ロスの製造に際しては、 エアージエツ ト織機などを用いて、 ビームから巻き戻した経糸間に緯糸が通されて製織が行われ、 ガラ スク ロスが得られる。 上記のヤーンの製造に際しては、 ス トラン ド に撚り をかける際にス トラン ドを構成しているガラスフィ ラメ ン ト の一部が切れてガラスフイラメントの毛羽が発生する場合がある。 以上の如きガラスヤーンを、 特に電子機器のプリ ン ト配線基板の 補強用ガラスク ロ スの形成に使用する場合には、 該ガラスヤーンか らなるガラスクロスが厚く ならないよ うに、 ヤーンが細いことが要 求されている。 ヤーンを経糸に使用する場合には、 整経工程でヤー ン同士が絡み合わずにまっすぐに引き出されること、 すなわち、 ャ ーンの引きそろえ性が良好であり、 整経工程におけるガイ ドゃテン サー (washer tensor) における屈曲などによるヤーンの糸切れや毛 羽が発生しないことが重要である。
また、 ヤーンを緯糸に使用する場合には、 エアージェッ ト織機で のガラスク ロスの製織時に、 ヤーンが適度に開繊 (集束しているガ ラス繊維同士の結合がゆるむ状態) してヤーンの飛走性が良好であ り、 前記毛羽発生などの欠点が発生しないことが重要である。 特に 整経工程におけるヤーンの糸切れはビームに卷き取る経糸の生産を 停止させ、 経糸の生産歩留ま りを著しく低下させる という重大な問 題を生じる。 また、 得られるガラスクロスに欠点が生じる と、 得ら れるガラスク ロスは上記プリ ント配線基板の補強用ガラスクロスと しては、 十分な性能が得られない。
また、 従来燃り をかけないヤーンからなるガラスク ロスをプリ ン ト配線基板の補強材と して使用する場合には、 上記ガラスク ロスを 構成しているヤーンの撚りによるプリ ン ト配線基板の反りや捻じれ は防止できるものの、 ガラスクロスの製織時にヤーンを構成してい
るフィ ラメ ン ト切れが生じて、 毛羽が発生し易いという問題がある。 従って、 本発明の目的は、 整経工程での引きそろえ性が良好であ り、 屈曲や摩耗などによるフィ ラメ ン ト切れ (糸切れ) や毛羽の発 生が少なく 、 製織工程での飛走性が良好でかつ毛羽の発生が少なく、 薄く て欠点の少ないガラスク ロスを形成し得るガラスヤーンを提供 することである。 発明の開示
上記目的は以下の本発明によって達成される。 すなわち、 本発明 は、 直径が 6 μ m以下のガラスフィ ラメ ン トを 8 0〜 3 0 0本集束 させ、 撚り をかけてなるガラスヤーンであって、 撚り数が 0 . 5〜 0. 9回 Z 2 5 mmであることを特徴とするガラスヤーンを提供す る。 上記ガラスヤーンのテックス番手は、 2. 0〜 1 7. 0である ことがより好ましい。 図面の簡単な説明
第 1図は、 撚糸機におけるヤーンパッケージの作製を説明する図 であり、 第 1図 a はヤーンの卷き初めの状態を、 そして第 1 図 bは ヤーンの巻き終り の状態を示す。 また、 第 1図中の符号は、 1 : ケ —キ、 2 :ス トランド、 3 :センターリ ングアイ (ラペッ トガイ ド) 、 4 : ボビン、 5 : ヤーンパッケージ、 6 : トラべラー、 7 : リ ング、 8 : ス ピン ドノレ、 9 : モーター駆動のベノレトを示す。
第 2図は、 ヤーンパッケージにおけるヤーンの撚り数 (回 / 2 5 mm) とボビン毛羽数 (ヤーンパッケージに発生した毛羽数) との 関係を示す図である。
第 3図は、 ヤーンの撚り数と耐屈曲性毛羽羽数との関係を示す図 である。
第 4図は、 製織したガラスク ロスの緯糸における、 ヤーンの撚り
数と製織時毛羽数 (緯糸に発生した毛羽数) との関係を示す図であ る。 発明を実施するための最良の形態
次に好ま しい実施の形態に基づいて本発明をさ らに詳しく説明す る。本発明のガラスヤーンは、第 1図に示すよ うにして作製される。 すなわち、 ガラスス トラン ドが卷かれているケーキ 1 のス トラン ド 2の先端を、 ボビン 4の上方に位置するセンターリ ングアイ 3 (ラ ぺッ トガイ ドと も呼ばれる) 、 およびリ ング 7の内側にフリーに走 行するよ う に設けられた トラべラー 6を通して、 ボビン 4の表面の 任意の位置に固定する (第 1図 a ) 。 このボビン 4は、 ス ピン ドル 8に着脱可能に装着し固定され、 モーターによる駆動ベル ト 9によ り高速回転しており、 トラべラー 6がリ ング 7の内側を回転して走 行することによってス トラン ド 2に撚りがかけられて、 ヤーンがボ ビン 4に高速で卷き取られる (第 1図 b ) 。
本発明のガラスヤーンは、 上記の如き方法において、 直径が 6 m以下のガラスフィラメン トを 8 0〜 3 0 0本集束したス トラン ド 2に撚り をかけて得られる。 この際、 上記ガラスフィ ラメ ン トの直 径が 6 / mを超えると、 得られるガラスヤーンから薄いガラスクロ スを得るこ とが困難となる。 ガラスフィ ラメ ン トの生産性をも考慮 すると、 直径が 3〜 6 πιのガラスフィラメントの使用が好ま しい。 また、 集束本数が 8 0本未満であると、 得られるガラスヤーンが細 く なりすぎて、 撚糸工程、 整経工程や製織工程においてヤーンの毛 羽の発生が多く なり、 一方、 集束本数が 3 0 0を超えると、 得られ るガラスヤーンが太く なりすぎ、 薄いガラスク ロスを得ることが困 難となる。 好ましい集束本数は 1 0 0〜 2 0 0本である。
また、 ヤーンの撚り数は、 第 1図に示す方法において、 ク リール (不図示) に取り付けたケーキ 1 の回転数とボビン 4 の回転数との
関係を調整することによって任意に変化させることができる。 ボビ ン 4の回転数を調整する場合、 撚り数を多くするためにボビン 4 の 回転数を上げると、 撚糸機でのス トラン ドのテンショ ンが高くなる ため、 ヤーンに毛羽が発生しやすくなる。 ケーキ 1の回転数を調整 する場合は、 撚り数を多くするためにケーキ 1の回転数を下げると、 ヤーンの生産性が低下するが、 逆に撚り数を少なくするために、 ク リール (ケーキ) の回転数を上げるとテンショ ンが低下するため、 毛羽の発生も減少し、 生産時間の短縮にもなる。
本発明では、 前記の構成を有するガラスス トランド 2の長さ 2 5 m m当たりの撚り数を 0 . 5〜 0 . 9回、 特に好ましくは 0 . 6〜 0 . 8回とすることによって、 ヤーンの製造時に毛羽の発生を最小 限にすることができ、 さらにヤーンをプリ ン ト配線基板の補強材と してのガラスクロスの製造に使用した場合に、 特に整経工程におけ るヤーンの引きそろえ性が良好でかつ、 ガイ ドゃテンサ一での屈曲 や摩擦によるヤーンの糸切れや毛羽の発生が少なく、 ガラスク ロス 製織時の適度な開繊により、 得られるガラスクロスの欠点などが改 善されることを見出したものである。 なお、 撚り数の測定は J I S R 3 4 2 0に規定する測定方法を用いればよい。
上記ヤーンの撚り数が 0 . 5回 / 2 5 m m未満であると、 整経ェ 程においてはヤーンのまとまりが悪いために、 ヤーンの糸切れや毛 羽の発生が增加し、 製織工程においてはヤーンが開繊しすぎて毛羽 が発生しやすくなる。 また、 上記ヤーンの撚り数が 0 . 9回 / 2 5 m mを超えると、 整経工程においてはヤーンの引きそろえ性が低下 し、 製織工程においてはヤーンが開繊し難くなるため、 ヤーンの飛 走性が低下する。 特にヤーンの撚り数が 0 . 6〜 0 . 8回 Z 2 5 m mにおいては、 ヤーンの毛羽の発生が減少し、 ヤーンの引きそろえ 性や飛走性が良好である。 また、 ヤーンのテッ クス番手が 2 . 0 ~ 1 7 . 0の範囲である時に上記の効果が顕著である。
本発明のガラスヤーンに用いるガラス組成には、 繊維化が可能な ガラス組成が用いられ、 通常は Eガラスと呼ばれる無アル力リガラ スが使用され、 ガラスの低誘電率化を図った Dガラス、 高強度用途 の Sガラスなどを使用してもよい。 また、 本発明のガラスヤーンに 用いるガラスフイ ラメ ン 卜の集束剤と しては、 ガラスヤーンに用い られる従来公知の集束液でよく 、 例えば、 澱粉、 ポリ ビニルアルコ ール、 パラフィ ン、 動植物油、 界面活性剤などを含む溶液が用いら れている。 実施例
次に実験例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
(実験例)
第 1 図に示す装置を用いて、 直径 4 . 5 μ mのガラスフィ ラメ ン トを 1 0 0本集束したス トランド (テックス番手 4 . 1 ) および直 径 5 . 2 μ πιのガラスフィ ラメン トを 2 0 0本集束したス トラン ド (テックス番手 1 1 . 2 ) をそれぞれ巻き取ったケーキを用い、 撚 糸機に配した該ケーキの回転数を変えて、 ヤーンの撚り数を変えて 下記表 1 に記載のガラスヤーンを製造した。
フィラメントの 撚り数 ボビン毛羽 耐屈曲性 漏時毛羽 直径( m) (本) (回 /25薩) 数 (ケ) 毛羽数 (ケ) 数 (ケ) 実験例 1 4.5 100 0.3 0.2 0.5 4.2 実験例 2 4.5 100 0.7 0.1 0.1 2.1 実験例 3 4.5 100 0.9 0.3 0.2 2.7 実験例 4 4.5 100 1.5 0.4 0.4 3.5 実験例 5 5.2 200 0.3 2.0 1.8 3.2 実翻 6 5.2 200 0.7 0.4 0.5 2.0 実験例 7 5.2 200 0.9 1.0 0.6 2.2 実験例 8 5.2 200 1.5 1.1 1.3 2.8 以上の実験例で得られたヤーンパッケージ (卷き量 2 k g ) のャ 一ンの撚り数とボビン毛羽数 (ヤーンパッケージ 1個当たりの毛羽) との関係は、 第 2図に示す如きであった。 同様に、 耐屈曲性毛羽数 は、 第 3図の通りであり、 製織時毛羽数との関係は、 第 4図の通り であった。 ヤーンの長さ 2 5 m m当 りの撚り数が、 0 . 5〜0 . 9 回の範囲において毛羽の発生数が少なく、 特に 0 . 6〜0 . 8の範 囲において 3種 (ポビン毛羽数、 耐屈曲性毛羽数、 および製織時毛 羽数) の毛羽の発生数が最も少ない。
以上におけるヤーンパッケージのボビン毛羽数は、 温度 2 5 土 5 °C、 相対湿度 6 0 ± 1 5 %の試験室において専用の外観試験装置 を用いて、 蛍光灯の照明のもとで 1個のヤーンパッケージの表面の 毛羽本数を力ゥン ト し、 ヤーンパッケージ 1 0個について測定を行 い、 ヤーンパッケージ 1個当りの平均値をボビン毛羽数と した。
また、 上記耐屈曲性毛羽数は、 ヤーンパッケージからガラスヤー ンを引き出し、 所定の重り をかけたテンサ一に通してガラスヤーン
を屈曲させた後に、 隙間無く管 (くだ) に巻き取る。 蛍光灯下で管 外層表面の毛羽本数を数える。 この操作を 5回行い、 その平均値を 耐屈曲性毛羽数と した。
また、 製織時の毛羽数は、 エアジェッ ト織機にて製織を行ったガ ラスクロス 1 m 2当たりの緯糸から発生した毛羽数を目視にて数え た。 産業上の利用可能性
以上の如き本発明によれば、 整経工程において屈曲や摩耗による 糸切れや毛羽の発生が少なく、 製織工程では飛走性が良好かつ毛羽 の発生が少なく、 薄くて欠点の少ないガラスクロスを形成し得るガ ラスヤーンを提供することができる。
Claims
1. 直径が 6 ^ πι以下のガラスフィ ラメ ン トを 8 0〜 3 0 0本集束 させ、 撚り をかけてなるガラスヤーンであって、 撚り数が 0. 5〜 0. 9回/ / 2 5 mmであること特徴とするガラスヤーン。
2. テックス番手が、 2. 0〜 1 7. 0である請求の範囲第 1項に 記載のガラスヤーン。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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AK | Designated states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): CN US |
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AL | Designated countries for regional patents |
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121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
WWE | Wipo information: entry into national phase |
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |