DE2435558C3 - Organische Anpastmasse für keramische Siebdruckfarben - Google Patents
Organische Anpastmasse für keramische SiebdruckfarbenInfo
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- DE2435558C3 DE2435558C3 DE19742435558 DE2435558A DE2435558C3 DE 2435558 C3 DE2435558 C3 DE 2435558C3 DE 19742435558 DE19742435558 DE 19742435558 DE 2435558 A DE2435558 A DE 2435558A DE 2435558 C3 DE2435558 C3 DE 2435558C3
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Description
besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil a) aus iO bis 30 Gewichtsprozent !
Wasser enthaltendem 2- bis 3wertigem Alkohol mit einem Molekulargewicht von höchstens 200 ao
besteht, und daß das Verdickungsmittel darin im Gelzustand enthalten ist, wobei auf
100 Gewichtsteile des Bestandteils a)
2 bis 10 Gewichtsteile des Bestandteils b)
0,5 bis 2,5 Gewichtsteile des Bestandteils c) und
0,5 bis I Gewichtsteil des Bestandteils d)
2 bis 10 Gewichtsteile des Bestandteils b)
0,5 bis 2,5 Gewichtsteile des Bestandteils c) und
0,5 bis I Gewichtsteil des Bestandteils d)
in der Anpastmasse enthalten sind.
2. Anpastmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wäßrige Alkohol höchstens
20 Gewichtsprozent Wasser enthält.
3. Anpastmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der wäßrige Alkohol Äthylenglykol
der darin dispergierte Kunststoff Polyvinylacetat und das darin gelöste Verdickungsmittel ein
Celluloseäther ist.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine organische Anpastmasse für Siebdruckfarben, die beim Dekorieren
von keramischen Gegenständen, insbesondere von Fliesen, Verwendung finden.
Es ist bekannt, keramische Gegenstände mit einem dekorativen Überzug zu versehen, oer bei hoher Temperatur
auf die Oberfläche aufgeschmolzen wird. Die aufschmelzbare Dekorierungsmasse besteht meistens
aus anorganischen Pigmenten und bei hoher Temperatur schmelzenden und die anorganischen Pigmente
lösenden oder dispergierenden Flußmitteln; sie wird
dann als Farbglasur bezeichnet. Daneben gibt es auch als Reaktivglasuren bezeichnete Dekorationsmassen;
sie enthalten in der Schmelze miteinander oder mit der Keramikware unter Bildung einer farbigen Glasur
reagierende Bestandteile.
Um die Färb- oder Reaktivglasuren in eine auf die Keramikware übertragbare Verfassung zu bringen,
werden sie durch Anteigen mit einer Flüssigkeit in eine mehr oder weniger viskose fließbare Masse verwandelt.
Die Flüssigkeit ist im einfachsten Fall Wasser, oft aber organischer Natur.
* Das Dekor wird nach verschiedenen Methoden,
ζ B durch Tauchen. Spritzen, Pinseln oder Siebdrücken
aufgelöst- Β»* Sebdrockvertahren .st m
vielen FSlIendasÄebenswerteste Auftragsverfahren,
weil mit ihm auch feine Dekorat.onsrnuster mit Hilfe
einer Maschine aufgetragen werden können und ferner
auch, weil die benötigten Schablonen auf photomechamschern
Wege herstellbar sind. Die Anwendbarkeit
des Siebdruckverfahrens setzt voraus, daß die Farboder Reaktivglasur in einer Masse angepastet ist (z. B.
in einem Bindemittel eingebettet), so daß sie auf den keramischen Gegenständen gut haftet und das Dekor
m diese währen*! einer langen Produkt.onssene m
Jedem einzetnen Fall vollständig von der Siebdruckschablone
abgegeben wird. Außerdem ist ein maschinelles
Dekorieren nur sinnvoll, wenn das aufgebrachte Dekor keine zu langen Trocknungszeiten benotigt, bis
es eingebrannt werden oder ein weiteres Dekor oder eine Oberglasur aufgebracht werden darf. Diese Bedungungen
stellen Anforderungen an die Anpastmasse der Siebdruckfarbe, die schwer erfüllbar sind.
Die bisher bekannten keramischen Siebdruckfarben, die gute Haftung aufweisen und genügend schnell
trocknen, enthalten als Anpastmasse Bindemittel, die im wesentlichen aus Harz oder Wachs bestehen, das in
einem mit Wasser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel gelöst ist. Das hat die Nachteile, daß
beim Trocknen des Dekors das organische Lösungsmittel verdampft und daß überdies beim Reinigen der
Siebdruckschablone ein organisches Lösungsmittel angewendet werden muß, wobei jedesmal Lösungsmitteldämpfe
auftreten, die lästig sind und gegen die Schutzmaßnahmen getroffen werden müssen.
Aus der USA.-Patentschrift 28 68 741 ist als Anpastmasse
ein Bindemittel für Siebdruckfarben bekannt, das sich jedoch in der Zusammensetzung ganz erheblich
von der erfindungsgemäßen Anpastmasse unterscheidet. Insbesondere enthält die Anpastmasse gemäß
der vorliegenden Erfindung mehr als 68 °o niedrigmolekularen, mehrwertigen Alkohol, der in dem Bindemittel
gemäß der USA.-Patentschrift nur in einer solchen Menge vorhanden ist, daß die Struktur und
Stabilität des kolloidalen Gemenges nicht gestört wird, also in einer kleineren Menge mit andersartiger Funktion
vorliegt.
I η der Zeitschrift »Adhäsion«, 1968, Heft U.S. 500 ff.
und 1969, Heft 2. S. 69ff. und 507ff. werden wünschenswerte
Eigenschaften von Bindemitteln für Siebdruckfarben beschrieben, doch finden sich dort weder
die Aufgabenstellung noch die Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Anforderungen an die Masse zum Anpasten der Siebdruckfarbe sind besonders hoch, wenn das Dekor
auf bereits mit gebrannter Glasur versehene Gegenstände oder auf Glas aufgebracht werden soll, und sie
sind ganz besonders hoch, wenn es sich dabei auch noch um einen Mehrfarbendruck handelt. Bisher ist
deswegen noch keine Masse zum Anpasten von Siebdruckfarben bekannt, die sowohl bei Unterglasur- als
auch bei Überglasur-Technik, sei es im Ein- oder Mehrfarbendruck, eine Dekorübertragung mit hoher
Genauigkeit und in befriedigender Weise ermöglicht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine solche Masse zur Verfügung zu stellen.
Die Erfindung geht aus von einer Anpastmasse für keramische Siebdruckfarben für das Dekor von
keramischen Artikeln, die zu mindestens 99 Gewichtsprozent aus
*J einer Lösung von mehrwertigem Alkohol in Leime, Polyacrylsäure und Polyacrylate und andere
WasWf, Anionen bildende oder nicht ionogene Polymerisate
o) in dem wäßrigen Alkohol dispergiertem, von dienen. Vorzugsweise handelt es sich um in Wasser
Chlor- und Nitrogruppen freiem, gegebenenfalls lösliche Celluloseether niedrigen bis mittleren Viscosi-
weichmacherhaltigem Kunststoff, 5 täisgrads, d. h. um solche, deren 2gewicbtsprozentige
c) in dem wäßrigen Alkohol gelöstem, wasserlös- wäßrige Lösungen bei 200C eine Viscosität von 10 bis
iichem Verdickungsmittel und 300 cP aufweisen wie Methylcellulose, Hydroxyäthyl-
d) in dem wäßrigen Alkohol gelöstem anionaktivem cellulose, Hydroxypropylcellulose, Metfaylhydroxy-Netemittel
äthylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose und Al-
. ίο kalisalz von Carboxymethylcellulose. Da letzteres
©esteht Das erfindungsgemäße Erfahren ist dadurch wegen seines Alkaligehalts bei späterem Brennen des
gekennzeicheet, daß der Bestandteil a) aus 10 bis Dekors einen Ascherückstand hinterläßt, ist es nur in
30 Gewichtsprozent Wasser enthaltendem 2- bis den Fällen anwendbar, wo der Ascherückstand nicht
3wertigem Alkohol mit einem Molekulargewicht von stört, was aber sehr oft der Fall ist Hydroxyäthyl- und
höchstens 200 besteht, und daß das Verdickungsmittel xs Carboxymethylcellulose werden vorzugsweise ange-
dann im Gelzustand enthalten ist, wobei auf wendet.
lOOGewichtsteiledes Bestandteils a>
D Ak, tf??^ *?"»£ ^V?6™ "ΐ??1?1?*
2 bis 10 GewichtsteiJe des Bestandteils b). Polyelektrolyte m Bedacht, insbesondere Mischpoly-
0.5 bis 2.5 Gewichtsteile des Bestandteils c) und mensate aus Vinylacetat und Crotonsäure. Doch kön-
0,5 bis 1 Gewichtsteil des Bestandteils d) ao nen auch .and*re Netzmittel Verwendung fmden die
geeignet sind, die Dispersion aus dem wäßrigen 2- bis
in der Anpastmasse enthalten sind. 3wertigen Alkohol und dem darin dispergierten Kunst-
Der Menge nach ist der 2- bis 3wertige Alkohol der stoff zu stabilisieren und die später hinzuzufügenden
hauptsächliche Bestandteil der Anpastmasse. In Be- Farbkörper zu dispergieren, z. B. Polyacrylsäure nie-
tracht kommen Alkandiole, Alkantriole, Polyäthylen- »5 drigen Polymerisationsgrads. Die Menge des Netz-
glykole und Polypropylenglykole. Je weniger C-Atome mittels Leträgt meist 10 bis 25 Gewichtsprozent des
der 2- oder 3wertige Alkohol im Molekül aufweist, dispergierten Kunststoffs.
um so besser ist er geeignet. So ist Äthylenglykol von In der Anpastmasse können noch geringe Mengen
allen am besten geeignet, ihm folgen Diäthylenglykol, übriger Bestandteile enthalten sein, wie beispielsweise
Triäthylenglykol, Glycerin und die Propandiole. 3° Fungicide oder Mittel zur Verhütung des Schäumens
Selbstverständlich können auch Gemische der in Be- oder zur Einstellung des pH-Werts in den schwach
tracht kommenden 2- oder 3wertigen Alkohole ver- alkalischen Bereich, etwa um in alkalischem leichter
wendet werden. als in neutralem Wasser lösliche Netzmittel verwend-
Die 2- bis 3wertigen Alkohole liegen in der Anpast- bar zu machen. Diese übrigen Bestandteile sollen
masse in wasserhaltiger Form mit einem Wassergehalt 35 jedoch nicht mehr als I % vom Gewicht des wasser-
von 10 bis 30 Gewichtsprozent, bezogen auf die Summe haltigen 2- bis 3wertigen Alkohols ausmachen,
aus Alkohol und Wasser, vor. Im Bereich von 10 bis Die Anpastmasse wird zweckmäßigerweise so her-
20 Gewichtsprozent, insbesondere von 13 bis 17 Ge- gestellt, daß man zunächst das wasserlösliche Ver-
wichtsprozcnt, liegt der vorteilhaftere Bereich des dickungsmittel in Wasser oder vorzugsweise in einem
Wassergehalts. 40 Gemisch aus 1 Gewichtsteil Wasser und nicht mehr
Der in dem wasserhaltigen 2- bis 3wertigen Alkohol als 2 Gewichtsteilen des 2- bis3wertigen Alkohols unter
dispergierte Kunststoff besteht beispielsweise aus Poly- Rühren auflöst. Falls ein Entschäumungsmittel ver-
merisaten oder Mischpolymerisaten von Vinylverbin- wendet werden soll, kann man dieses in dem Wasser
düngen, soweit sie keine Halogen- oder Nitrogruppen bzw. in dem Gemisch aus Wasser und dem 2- bis
enthalten und weder in Wasser noch in alkalisch- 45 3\vertigen Alkohol vorher oder gleichzeitig mit dem
wäßrigem Medium löslich sind, beispielsweise Poly- Verdickungsmittel auflösen. In die Lösung rührt man
vinylacetat. Polyvinylpropionat, Mischpolymerisate dann den Kunststoff in Form einer wäßrigen Disper-
von Vinylacetat und Vinylpropionat untereinander sion. die restliche Menge an 2- bis 3wertigem Alkoho1
oder mit anderen Vinylestern oder mit anderen und das Netzmivtel und, falls erforderlich oder ge-
copolymerisierbaren Verbindungen, gegebenenfalls 50 wünscht, die übrigen Bestandteile gemeinsam oder
mit einem Gehalt an Weichmacher wie beispielsweise nacheinander ein; es ist meistens am besten, wenn man
Trikresylphosphat, Dtbutylphthalat oder einem ande- dabei die wäßrige Kunststoff-Dispersion mit der rest-
ren Dialkylphthalat. Der Weichmacher kann als liehen Menge oder einem Teil der restlichen Menge an
»innerer« Weichmacher in den Kunststoff einpoly- 2- bis 3wertigem Alkohol vorher für sich zusammen-
merisiert sein, wie beispielsweise Vinylstearat, Malein- 55 mischt.
säureester, Fumarsäureester und Acrylsäureester bei Aus der Anpastmasse gemäß der Erfindung wird in
Vinylacetat-Polymerisaten. der an sich bekannten Weise durch Vermischen mit
Bei dem Verdickungsmittel handelt es sich um natür- Farbglasur oder Reaktivglasur Siebdruckfarbe herge-
liche oder künstliche in kaltem Wasser unter Quellen stellt. Die Anpastmasse hat trotz ihres nur geringen
lösliche Kolloide. Sie sind in dem wasserfreien 2- bis 60 Gehalts von etwa 0,5 bis 2,5 Gewichtsprozent wasser-
3wertigen Alkohol unlöslich, in einem 1 Gewichtsteil löslichem Verdickungsmittel thixotrope Struktur.
Wasser auf 1 Gewichtsteil des Alkohols enthaltenden Durch die Thixotropic wird jede Phasentrennung in
Gemisch jedoch löslich. In der Anpastmasse liegen sie der Anpastmasse allein verhütet. Sie unterbindet auch
in dem wasserhaltigen 2- bis 3wertigen Alkohol im die Sedimentation von Farbglasurbestandteilen beim
Gelzustand vor. Als wasserlösliche Verdickungsmittel 65 Lagern druckfertig angemachter Siebdruckfarbe selbst
können beispielsweise Cellulose- und Stärkeäther, dann, wenn dieser Bestandteile spezifisch sehr schwer
Kohlenhydrate, wie verkleisterte Stärke, Gummi sind. Von besonderem Vorteil ist es ferner, daß die
arabicum, Traganth, Alginate und Pektine, ferner Siebdruckfarben auch beim Aufbewahren in offenen
Behältern keine Haut bilden und daher uneingeschränkt verwendbar bleiben. Sie sind auch außerordentlich frostbeständig.
Die Thixotropic bewirkt auch ein besonders scharf
Jconturiertes, klares Druckbild. Sie trägt dazu bei, daß
die Druckbiider nach dem Trocknen, das bei 1000C
sehr rasen erfolgt und nach welchem die Druckbilder sehr fest sind, porös sind. Dies erleichtert in Verbindung mit dem auch nach dem Trocknen noch iiydrophilen Charakter der Anpastmasse sehr wesentlich das
Überdrucken mit einer anderen Farbe, ebenso auch dos Glasieren im Falle der Unterglasur-Dekorationen.
■Von Vorteil ist es auch, daß sieb die beim Trocknen
der DrucJtbilder entstehenden Schwaden des 2- bis
3wertigen Alkohols leicht kondensieren und daber leicht aus der Abluft entfernen lassen. Gegebenenfalls
können sie weiterer Verwendung zugeführt werden, pie Siebdruckfarben weisen auch auf glasierten Oberflächen eine gute Haftung auf, so daß das Bedrucken
verhältnismäßig schnell erfolgen kann, ohne daß man damit zu rechnen hat, daß das Druckbild im Verlaufe
einer längeren Druckserie gelegentlich nur unvollständig von der Siebdruckschablone abgegeben wird. Die
Anpastmasse erlaubt es, die verwendeten Siebdruckschablonen und andere mit der Siebdruckfarbe verschmutzte Geräte mit Wasser oder wäßrigen Lösungen,
die kein organisches Lösungsmittel enthalten, zu reinigen.
Die mit der Anpastmasse hergestellten Siebdruckfarben sind auch für das Dekorieren auf ungebrannter
Glasur oder unter der Glasur sehr gut verwendbar, was den Vorteil hat, daß Hersteller, Händler und Verbraucher der Siebdruckfarben für alle Anwendungszwecke nur eine Type von Siebdruckfarbe vorrätig zu
halten brauchen.
Beispiel I
In einer Lösung aus
10 Gewichtsteilen Äthylenglykol,
4,5 Gewichtsteilen Wasser und
0,2 Gewichtsteilen Entschäumer (Isotridecylalkohol)
löst man unter ständigem, mechanischem Rühren
1,5 Gewichtsteile Hydroxyäthylcellulose (93gewichtsprozentige)
auf, gibt dann
0,1 Gewichtsteil 25gewichtsprozentiger Ammoniaklösung
hinzu und löst unter weiterem Rühren
1,5 Gewichtsteile Vinylacetat-Crotonsäure-
Copolymerisat
auf.
Zu der so erhaltenen Lösung fügt man unter Rühren langsam eine Mischung aus
65,3 Gewichtsteilen Äthylenglykol
8 Gewichtsteilen weichmacherfreier 50gewichtsprozentiger wäßriger feindisperser
Polyvinylacetat-Dispersion und
. 8 Gewichtsteilen weichmacherhaltiger 50gewichtsprozentiger wäßriger grobdisperser
Polyvinylacetat-Dispersion
hinzu. Man erhält ein milchig-weißes, schwach thixotropes Gemisch, welches eine Siebdruckanpastmasse gemäß der Erfindung darstellt. Ihre Viscosität
beträgt etwa 300 cP bei 20°C. Sie verdunstet bei Raumtemperatur (2O0C) nicht und trocknet daher sieht
ein, wird dagegen bei 1000C sehr schnell trocken
und hart
Die verwendete Hydroxyäthylcellulose hat als 2gewichtsprozentige wäßrige Lösung eine Viscosität
von 20 cP. Sie enthält 5 Gewichtsprozent Feuchtigkeit und 2 Gewichtsprozent Restsalz (im wesentlichen
Natriumacetat). Das Vinylacetat-Crotonsäure-Copoly-
*p merisat hat eine Säurezahl (mg KOH je g Copolymerisat) von 35 und ein Molekulargewicht in der Größenordnung von 100 000. Die feindisperse Polyvinylacetat-Dispersion enthält Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von etwa 0,2 μ. Die grobdisperse Dispersion
enthält Teilchen mit vorwiegend 1 bis 4 μ Teilchendurchmesser; die Teilchen enthalten 20 Gewichtsprozent Dibutylphthalat als Weichmacher.
Falls die bei der Herstellung der Siebdmekfarbe verwendete Farbglasur oder Reakiivglasor oder die
ao angewendete Siebdruckapparatur eine etwas andere Viscosität der Anpastmasse verlangen, kann sie durch
geringe Änderung im Gehalt an Hydroxyäthylcellulose, an feindisperser oder an grobdisperser Celluloseacetatdispersion dementsprechend eingestellt werden.
Unter ständigem mechanischem Rühren löst man in einer Lösung, die man aus
9,5 Gewichtsteilen Diäthylenglykol,
10,5 Gewichtsteilen Wasser und
0,2 Gewichtsteilen Entschäumer (neutraler
Phosphorsäureester)
erhalten hat,
2,0 Gewichtsteile Methylcellulose (93 gewichtsprozentig)
auf und gibt zu der erhaltenen Lösung langsam eine Mischung aus
64,5 Gewichtsteilen Diglykol,
3,3 Gewichtsteilen niedrigpolymerem Ammo-
niumacrylat und
10,0 Gewichtsteilen weichmacherfreier, 50gewichtsprozentiger, feindisperser Vinylacetat-
hinzu. Man erhält ein Gemisch mit einer Viscosität von 70 cP bei 200C, das als Siebdruckanpastmasse gut
geeignet ist. Sie trocknet langsamer als die nach Bei-
spiel 1 hergestellte bzw. es bedarf zum gleich schnellen Trocknen einer höheren Trocknungstemperatur.
Die verwendete Methylcellulose hat als 2gewichtsprozentige Lösung bei 20° C eine Viscosität von 20 cP.
Sie enthält 7 Gewichtsprozent Feuchtigkeit.
An Stelle_ der feindispersen, weichmacherfreien Vinylacetat-Äthylen-Copolymerisat-Dispersion ist mit
im wesentlichen gleichem Resultat auch eine mitteldisperse (Teilchendurchmesser 0,5 bis 3 μ) Acrylsäureester-Styrol-Copolymerisat-Dispersion verwendet
worden.
Unter ständigem mechanischem Rühren löst man in einer Lösung, die man aus
7 Gewichtsteilen Triäthylenglykol und
7 Gewichtsteilen Wasser
hefgestellt hat,
3 Gewichtsteile Natrium-carboxymethylcellulose
(92gewichtsprozentig)
unter Zusatz von
0 1 Gewichtsteilen Silikon-Entschäumer und Γ Gewichtsteil einer ^Ogewichtsprozentigen
methanolhaltigen Lösung eines Vinylacetat Crotonsäure-Copolymensats
auf und gibt in die erhaltene Lösung langsam eine Mischung aus
acetat-Dispersion (Teilchendurchmesser
0,5 bis 3 μ)
0,5 bis 3 μ)
75,9 Gewichtsteilen Tiiglykol "nJ
6 Gewichtsteilen weichmacherfreier, ajJge
wichtsprozentiger, mitteld.sperser Polyvinyl »5 hinzu. Man erhält eine gelblich-weiße Anpastmasse
mit einer Viscosität von 300 cP bei 200C, die bei ruhigem
Stehen rasch eine thixotrope Struktur aufweist. Die mit ihr hergestellten Siebdruckfarben bedürfen
aber zum Trocknen noch längerer Trocknungszeiten bzw. noch höherer Trocknungstemperaturen als mil
der Anpastmasse des obigen Beispiels 2 hergestellte
Siebdruckfarben.
Die verwendete Natriumcarboxymethylcellulose ent hält 8 Gewichtsprozent Feuchtigkeit. Sie hat als 2ge
wichtsprozentige wäßrige Lösung bei 200C eine Vis cosität von 30 cP.
709608/
Claims (1)
- inPatentansprüche:I. Anpastmasse für keramische Siebdruckfarben for das Dekor von keramischen Artikeln, die zu mindestens 99 Gewichtsprozent auseiner Lösung von mehrwertigem Alkohol in Wasser,in dem wäßrigen Alkohol dispergierfem, von Chlor- und Nitrogruppen freiem, gegebenenfalls weichmacherhaltigem Kunststoff,
in 4em wäßrigen Alkjohpl gelöstem, w?sserlöslichcm Verdickungsmittel und '?
in dem wäßrigen Alkohol gelöstem anionaktivcm Netzmittelc)
d)
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742435558 DE2435558C3 (de) | 1974-07-24 | Organische Anpastmasse für keramische Siebdruckfarben | |
NL7508673A NL7508673A (nl) | 1974-07-24 | 1975-07-21 | Organisch bindmiddel voor keramische zeefdrukver- ven. |
CH951075A CH594575A5 (de) | 1974-07-24 | 1975-07-21 | |
SE7508273A SE401817B (sv) | 1974-07-24 | 1975-07-21 | Bindemedel for keramiska serigrafiferger for dekor pa keramiska partiklar |
BE158499A BE831606A (fr) | 1974-07-24 | 1975-07-22 | Liant organique pour encres de serigraphie sur ceramiques |
FR7522809A FR2279820A1 (fr) | 1974-07-24 | 1975-07-22 | Liant organique pour encres de serigraphie sur ceramique |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742435558 DE2435558C3 (de) | 1974-07-24 | Organische Anpastmasse für keramische Siebdruckfarben |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2435558A1 DE2435558A1 (de) | 1976-02-05 |
DE2435558B2 DE2435558B2 (de) | 1976-07-08 |
DE2435558C3 true DE2435558C3 (de) | 1977-02-24 |
Family
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