TWI691406B - 積層玻璃板及其用途 - Google Patents
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Abstract
本發明係解決透明樹脂成形體積層之玻璃板的色斑之問題等。
本發明為一種積層玻璃板,其積層具有3000以上150000nm以下之延遲的配向薄膜、透明樹脂成形體、及玻璃板。
Description
本發明揭露一種積層玻璃板,其積層配向薄膜、透明樹脂成形體、及玻璃板。
透明樹脂成形體,因為耐物理衝擊性佳、光透過性佳,所以被廣泛使用於一般建築物及高層大廈等所使用的窗材、來自屋頂的天窗、框緣及展示櫃、汽車及電車等之運輸工具所使用的窗材等。
然而,透明樹脂成形體,雖從透明且採光性佳之觀點而言,可與為無機材料的玻璃匹敵,但耐化學性、耐候性、及耐擦傷性較玻璃差。又,表面的質感也不及玻璃,玻璃較適合高級感的演出。
從如前述的觀點,大多提案在透明樹脂成形體積層玻璃板的玻璃板。例如,專利文獻1中提案將玻璃/聚乙烯縮丁醛/聚碳酸酯/聚乙烯縮丁醛/玻璃依序積層的積層玻璃板。專利文獻1中提案藉由以耐候性及耐擦傷性均優異的玻璃板夾持透明樹脂成形體,而使玻璃板及透明樹脂成形體之各自的優點與各自的缺點互補。
專利文獻1:日本特開平6-915號公報
將組合透明樹脂成形體與玻璃板的積層玻璃板,例如,使用於高層大廈等之建築物的窗玻璃時,若對窗玻璃照射太陽光及螢光燈等之光的話,會發現觀察到色斑(包含虹斑)的問題。
又,樹脂材料,與玻璃相比,顏色的變異豐富,可使用於無色且透明度高的製品、透明性著色品、及不透明的著色品等之各式各樣的製品。例如,裝飾品的外罩及外殼等。在該等之用途中,例如,外部光線被透明樹脂成形體反射時,亦會發現呈現些微色斑的問題。
本發明的課題為解決該等積層有透明樹脂成形體的玻璃板之色斑的問題等。
本案發明人發現藉由利用延遲被控制在3000nm以上150000nm以下之配向薄膜,可解決上述的問題。基於該知識,提供下述所代表的發明。
項1.
一種積層玻璃板,其積層具有3000以上150000nm以下之延遲的配向薄膜、透明樹脂成形體、及玻璃板。
項2.
如項1記載之積層玻璃板,其中透明樹脂成形體係由選自包含丙烯酸樹脂、及聚碳酸酯樹脂的群組之至少1種的樹脂所形成。
項3.
如項1或2記載之積層玻璃板,其中配向薄膜為聚酯薄膜。
項4.
如項1至3中任一項記載之積層玻璃板,其為建材用。
項5
如項1至3中任一項記載之積層玻璃板,其為運輸工具用。
項6.
一種窗玻璃,其積層具有3000以上150000nm以下之延遲的配向薄膜、透明樹脂成形體、及玻璃板。
本發明提供一種抑制照射陽光及螢光燈等之白色光時的色斑(虹斑)之產生的積層玻璃板。在適當的一實施形態中,抑制的色斑,係在積層玻璃板上自傾斜方向照射的光之一部分反射的狀態下所觀察之色斑。
積層玻璃板較佳為積層具有3000以上150000nm以下之延遲的配向薄膜、透明樹脂成形體、及玻璃板。配向薄膜、透明樹脂成形體、及玻璃板之積層順序為任意。具體的積層順序係於後敘述。在一實施形態中,積層玻璃板較佳為在透明樹脂成形體之至少一方的面具有配向薄膜,更佳為在雙面具有配向薄膜。又,在一實施形態中,積層玻璃板較佳為在透明樹脂積層體之至少一方的面積層有玻璃板,更佳為在雙面積層有玻璃板。該等之具體的構成係於後敘述。
<配向薄膜>
從減低色斑之觀點而言,配向薄膜之延遲較佳為3000nm以上150000nm以下。在本說明書中所謂的延遲,只要沒有特別說明,則意指測定波長589nm的延遲。又,在本說明書中,單純記載為「延遲」時,意指面內延遲。從更有效地抑制虹斑之產生的觀點而言,配向薄膜之延遲的下限值,較佳為4500nm以上,較佳為6000nm以上,較佳為8000nm以上,較佳為10000nm以上。另一方面,配向薄膜之延遲的上限,即使使用具有其以上之延遲的配向薄膜,實質上也得不到進一步的可見度之改善效果,而且因應延遲的高度,配向薄膜之厚度也有上升的傾向,因此從不違反對積層玻璃板之薄型化的需求之觀點,設定為150000nm,但也可設定為更高的值。在透明樹脂成形體之雙面具有配向薄膜時,2片配向薄膜的延遲可相同,亦可不同。
從更有效果地抑制色斑之觀點而言,配向薄
膜,其延遲(Re)與厚度方向延遲(Rth)之比(Re/Rth)較佳為0.2以上,較佳為0.5以上,較佳為0.6以上。厚度方向延遲,意指對自薄膜厚度方向剖面看到時之2個雙折射△Nxz及△Nyz各別乘以薄膜厚度d而得到的延遲之平均值。Re/Rth越大,雙折射之作用越增加各向同性,且可更有效果地抑制色斑之產生。厚度方向延遲也以測定波長589nm進行測定。
Re/Rth的最大值為2.0(亦即,完全的單軸對稱性薄膜),但隨著接近完全的單軸對稱性薄膜而有與配向方向正交的方向之機械強度下降的傾向。因此,聚酯薄膜之Re/Rth的上限,較佳為1.2以下,更佳為1.0以下。
延遲,可依據周知的手法進行測定。具體而言,可測定雙軸方向之折射率與厚度而求出。也可使用商業上可取得的自動雙折射測定裝置(例如,KOBRA-21ADH:王子計測機器股份有限公司製)求出。
配向薄膜,可適當選擇周知的手法而製造。例如,配向薄膜,可使用選自包含聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、對位性聚苯乙烯樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚苯硫樹脂、環烯烴樹脂、液晶性聚合物樹脂、及在纖維素系樹脂添加液晶化合物之樹脂的群組之一種以上而製造。因此,配向薄膜可為聚酯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚苯乙烯薄膜、對位性聚苯乙烯薄膜、聚醚醚酮薄膜、聚苯硫薄膜、環烯烴薄膜、液晶性薄膜、在纖維素系樹脂添加液晶化合物的薄膜。
配向薄膜之較佳的原料樹脂為選自包含聚碳
酸酯、聚酯、及對位性聚苯乙烯的群組之一種以上的樹脂。該等樹脂,透明性佳,同時熱、機械特性也佳,且可藉由延伸加工輕易地控制延遲。聚對苯二甲酸乙二酯及聚萘二甲酸乙二酯所代表的聚酯,因為固有雙折射大,即使薄膜的厚度薄也比較容易得到大的延遲,所以作為配向薄膜的原料較佳,特別是聚萘二甲酸乙二酯,因為在聚酯中固有雙折射率也大,所以在希望特別提高延遲的情況、或在希望一邊維持高延遲一邊薄化薄膜厚度的情況為適當。
<配向薄膜之製造方法>
以下以聚酯薄膜為例,說明配向薄膜之製造方法。聚酯薄膜,可縮合任意的二羧酸與二醇而得到。作為二羧酸,可舉出例如,對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、2,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸、二苯基羧酸、二苯氧乙烷二羧酸、二苯碸羧酸、蒽二羧酸、1,3-環戊烷二羧酸、1,3-環己烷二羧酸、1,4-環己烷二羧酸、六氫對苯二甲酸、六氫間苯二甲酸、丙二酸、二甲基丙二酸、琥珀酸、3,3-二乙基琥珀酸、戊二酸、2,2-二甲基戊二酸、己二酸、2-甲基己二酸、三甲基己二酸、庚二酸、壬二酸、二聚酸、癸二酸、辛二酸、十二烷二甲酸等。
作為二醇,可舉出例如,乙二醇、丙二醇、己二醇、新戊二醇、1,2-環己烷二甲醇、1,4-環己烷二甲醇、癸二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,2-雙(4-羥苯基)丙烷、雙(4-羥苯基)碸等。
構成聚酯薄膜的二羧酸成分與二醇成分,亦可各別適當組合1種或2種以上而使用。作為構成聚酯薄膜之具體的聚酯樹脂,可舉出例如,聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯等,較佳為聚對苯二甲酸乙二酯及聚萘二甲酸乙二酯,較佳為聚對苯二甲酸乙二酯。聚酯樹脂,亦可包含其他的共聚合成分,從機械強度之觀點而言,共聚合成分的比例較佳為3莫耳%以下,較佳為2莫耳%以下,更佳為1.5莫耳%以下。該等之樹脂係透明性優異,同時熱、機械特性亦優異。又,該等之樹脂,可藉由延伸加工而輕易地控制延遲。
聚酯薄膜,可依據一般的製造方法而得到。
具體而言,可舉出配向聚酯薄膜,其係熔融聚酯樹脂,將擠製為薄片狀且成形的無配向聚酯,在玻璃轉移溫度以上的溫度中,利用輥的速度差朝縱方向延伸後,利用拉幅機朝橫方向延伸,實施熱處理的配向聚酯薄膜。聚酯薄膜可為單軸延伸薄膜,亦可為雙軸延伸薄膜。上述配向薄膜亦可為朝傾斜45度延伸者。
用以得到聚酯薄膜的製造條件,可依據周知的手法適當設定。例如,縱延伸溫度及橫延伸溫度,通常為80~130℃,較佳為90~120℃。縱延伸倍率,通常為1.0~3.5倍,較佳為1.0倍~3.0倍。又,橫延伸倍率,通常為2.5~6.0倍,較佳為3.0~5.5倍。
將延遲控制為特定範圍,可藉由適當設定延伸倍率或延伸溫度、薄膜的厚度而進行。例如,縱延伸
與橫延伸之延伸倍率差越高、延伸溫度越低、薄膜的厚度越厚,越容易得到高延遲。反之,縱延伸與橫延伸之延伸倍率差越低、延伸溫度越高、薄膜的厚度越薄,越容易得到低延遲。又,延伸溫度越高、總延伸倍率越低,越容易得到延遲與厚度方向延遲之比(Re/Rth)低的薄膜。反之,延伸溫度越低、總延伸倍率越高,越容易得到延遲與厚度方向延遲之比(Re/Rth)高的薄膜。再者,熱處理溫度,通常以140~240℃為較佳,較佳為180~240℃。
為了抑制聚酯薄膜的延遲之變動,較佳為薄膜的厚度斑小。為了造成延遲差而減低縱延伸倍率時,有縱厚度斑的值變高的情況。縱厚度斑的值,在延伸倍率之某特定範圍有變得非常高的區域,因此較佳為以避開此範圍之方式設定製膜條件。
配向薄膜的厚度斑較佳為5.0%以下,更佳為4.5%以下,再佳為4.0%以下,特佳為3.0%以下最佳。薄膜的厚度斑,可藉由任意的手段進行測定。例如,可在薄膜之流動方向採取連續的膠帶狀樣本(長度3m),使用市售的測定器(例如,SEIKO EM(股)製電子測微計Miritoron 1240),以1cm節距測定100點的厚度,求出厚度的最大值(dmax)、最小值(dmin)、平均值(d),並以下述式算出厚度斑(%)。厚度斑(%)=((dmax-dmin)/d)×100
配向薄膜的厚度,並沒有特別限制。例如,配向薄膜的厚度之下限為20μm以上,較佳為50μm以上,配向薄膜的厚度之上限為300μm以下,較佳為250μm以下。
<透明樹脂成形體>
透明樹脂成型體,可由具有透明性的熱塑性樹脂,適當選擇周知的手法而製造。作為透明樹脂成形體的原料樹脂,可舉出例如,聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、丙烯酸樹脂、氯乙烯樹脂、及聚甲基戊烯(PMP)等。該等之中,從機械強度佳之觀點而言,較佳為選自包含聚碳酸酯(PC)、及丙烯酸樹脂的群組之1種以上。
透明樹脂成形體,可為任意的形狀,例如,可為薄膜或薄片等之平面狀、曲面狀、殼體或殼體之一部分。
透明樹脂成形體,典型而言,存在有延遲為150nm以上的部分。
透明樹脂成形體的厚度為任意,但例如為0.1mm以上或0.2mm以上。透明樹脂成形體的厚度之上限,例如為5mm以下或4mm以下。
透明樹脂成形體之製造方法,並沒有特別限定,對於熱塑性樹脂組成物,可任意採用一般採用的成形法。例如,透明樹脂成形體為未延伸薄片的情況中,可舉出熔融擠製法、壓延成形法、射出成形法、薄片之壓製成形法、真空成形法、加壓成形法等。透明樹脂成形體可為多層薄片,亦可為延伸或未延伸薄膜經模內成形、嵌入成形等者。
透明樹脂成形體,即使未被延伸,經由成形時的流動或應變之殘留而分子配向。特別是在射出成型體中,分子具有不規則的配向。推測前述成為原因,在
外部光線照射於透明樹脂成形體之際,觀察到色斑,但藉由在透明樹脂成形體之至少一方的面積層配向薄膜之簡便的構成,可抑制色斑產生。
<玻璃板>
玻璃板,只要為如使用於建築物或運輸工具等之窗、或是展示櫃的玻璃板,則其材質、形狀、大小等為任意,並沒有特別限制。玻璃板亦可為平面狀、曲面狀。構成玻璃板的玻璃,例如為矽酸鹽玻璃,較佳為選自包含二氧化矽玻璃、硼矽酸玻璃、鹼石灰玻璃、及鋁矽酸鹽玻璃的群組之1種以上,更佳為無鹼玻璃。玻璃,一般而言,耐候性佳,但在玻璃含有鹼成分時,在經由長期間暴露於外部環境的狀況下持續使用的話,在表面中陽離子脫落,產生所謂的鹼析出之現象,結構上變粗,且有玻璃之透光性惡化之虞。無鹼玻璃係實質上未含有鹼成分(鹼金屬氧化物)的玻璃,具體而言為鹼成分的重量比為1000ppm以下的玻璃。玻璃所含的鹼成分之重量比,較佳為500ppm以下,更佳為300ppm以下。又,也可使用化學強化玻璃或物理強化玻璃作為玻璃。在一實施形態(例如,將積層玻璃板使用於窗用玻璃時)中,玻璃板較佳為以鹼石灰玻璃(鈉玻璃)形成的玻璃板。
玻璃板的厚度為任意。玻璃板的厚度之下限,較佳為10μm以上,更佳為50μm以上,再佳為100μm以上。玻璃板的厚度之上限,較佳為1.5cm以下,較佳為1cm以下,較佳為0.7cm以下,較佳為0.5cm以下,較佳為0.3cm以下,較佳為1000μm以下,更佳為500μm以下,再佳為
300μm以下。玻璃板的厚度越大,積層玻璃板的強度越為上升。另一方面,玻璃板的厚度越薄,越可減輕積層玻璃板的厚度之重量。在一實施形態中,玻璃板的厚度較佳為較透明樹脂成形體的厚度小。藉此,可減少積層玻璃板中之玻璃板佔的比例,因此可實現積層玻璃板之輕量化。又,使用化學強化玻璃作為玻璃時,其厚度較佳為300μm以上1000μm以下。
玻璃的密度較佳為低。藉此,可實現玻璃之輕量化,進而可實現積層玻璃板之輕量化。具體而言,玻璃的密度較佳為2.6g/cm3以下,更佳為2.5g/cm3以下。
滿足如前述的特性之玻璃板係周知,且可利用任意的製造方法而得到。
在積層配向薄膜、透明樹脂成形體、及玻璃板之際,可使用周知的接著劑。接著劑的種類為任意,並沒有特別限制。
積層玻璃之構造,只要積層上述的配向薄膜、透明樹脂成形體、及玻璃板,則可為任意。將假設的積層玻璃之適當的積層順序(構成)例示於以下。
(A)玻璃板/配向薄膜/透明樹脂成形體/配向薄膜/玻璃板
(B)玻璃板/配向薄膜/透明樹脂成形體/玻璃板
(C)玻璃板/配向薄膜/透明樹脂成形體/玻璃板/配向薄膜
(D)玻璃板/配向薄膜/透明樹脂成形體
(E)配向薄膜/玻璃板/透明樹脂成形體
(F)玻璃板/透明樹脂成形體/配向薄膜
配向薄膜、透明樹脂成形體、及配向薄膜,除了接著劑以外,亦可介隔著用以促進該等之接著的機能層(易接著層)積層。
在一實施形態中,積層玻璃板係被使用作為建築物之窗玻璃。在一實施形態中,積層玻璃板係被使用作為汽車、電車、船舶、及飛機等之運輸工具的窗玻璃(包含前面玻璃)。在一實施形態中,積層玻璃板係被使用作為展示櫃或框緣用的玻璃板。積層玻璃板之形狀、大小為任意,沒有特別限制,亦可為平面狀或曲面狀。
以下舉出實施例更具體地說明本發明,但本發明並沒有限制於下述實施例,在可適於本發明的宗旨之範圍也可加入適當變更而實施,且該等均包含於本發明的技術範圍。
<配向薄膜之製作>
配向薄膜1
將固有黏度0.62dl/g的PET樹脂丸粒於135℃減壓乾燥(1Torr)6小時後,供給至擠製機,並於285℃溶解。將該聚合物,以不銹鋼燒結體的濾材(公稱過濾精度10μm粒子95%去除)進行過濾,由噴嘴擠製為薄片狀後,使用靜電施加澆鑄法,捲繞於表面溫度30℃的澆鑄滾筒進行冷卻固化,製作未延伸薄膜。
將上述未延伸薄膜導向拉幅機延伸機,一邊將薄膜之端部以夾具握持,一邊導向溫度125℃之熱風區
,朝寬方向延伸為4.0倍。其次,保持著朝寬方向延伸的寬,在225℃處理30秒鐘,再於寬方向進行3%的緩和處理,得到薄膜厚度約100μm之單軸配向的配向薄膜1。延遲值為10200nm。Rth為13233nm,Re/Rth比為0.771。
配向薄膜2
除了藉由變更未延伸薄膜的厚度,使薄膜的厚度成為約80μm以外,與配向薄膜1同樣地進行,得到單軸配向的配向薄膜2。延遲值為8300nm。Rth為10700nm,Re/Rth比為0.776。
配向薄膜3
除了藉由變更未延伸薄膜的厚度,使薄膜的厚度成為約50μm以外,與配向薄膜1同樣地進行,得到單軸配向的配向薄膜3。延遲值為5200nm。Rth為6600nm,Re/Rth比為0.788。
配向薄膜4
除了將未延伸薄膜使用加熱的輥群及紅外線加熱器加熱為105℃,之後以有周速差的輥群朝行走方向延伸2.0倍後,採用與配向薄膜1同樣的方法朝寬方向延伸4.0倍以外,與配向薄膜1同樣地進行,得到薄膜厚度約50μm之雙軸配向的配向薄膜4。延遲值為3200nm。Rth為7340nm,Re/Rth比為0.436。
配向薄膜之延遲(Re),如下述進行測定。亦即,使用兩片偏光板,求出薄膜的配向主軸方向,以配向主軸方向為正交之方式,切出4cm×2cm的長方形,作為測定用樣本。對於該樣本,藉由阿貝折射率計(ATAGO
公司製,NAR-4T)以589nm的波長求出正交之雙軸的折射率(Nx,Ny)、及厚度方向的折射率(Nz),並求出前述雙軸的折射率差之絶對值(|Nx-Ny|)作為折射率的各向異性(△Nxy)。薄膜的厚度d(nm)係使用電子測微計(Fine Liu full公司製,Miritoron 1245D)測定,並將單位換算為nm。由折射率的各向異性(△Nxy)與薄膜的厚度d(nm)之積(△Nxy×d)求出延遲(Re)。
又,採用與延遲之測定同樣的方法求出Nx、Ny、Nz與薄膜厚度d(nm),並算出(△Nxz×d)、(△Nyz×d)的平均值而求得厚度方向延遲(Rth)。
<透明樹脂成形體之製作>
作為樹脂,使用熱變形溫度140℃之Sumitomo Dow(股)製的聚碳酸酯樹脂「CALIBRE 301-10」。將該樹脂以擠製機熔融混練,依供料部及模具之順序供給。然後,將自模具擠製的熔融樹脂,夾持於相對向配置的第1冷卻輥與第2冷卻輥之間,進行成形及冷卻,得到具有厚度0.5mm之單層構成的樹脂板。將其作為透明樹脂成形體而用於積層玻璃板之作成。
透明樹脂成形體之延遲(Re)係使用KOBRA(21 ADH,王子計測機器(股)製),測定波長589nm的延遲值。
<積層玻璃板之製作>
在透明樹脂成形體之單方的面介隔黏著劑,貼合上述的配向薄膜1、2、3或4,作成樹脂積層體。其次,在樹脂積層體之配向薄膜積層的面側,介隔黏著劑,積層玻璃板(厚度5mm),製作積層玻璃。作為比較對象,製作
未使用配向薄膜、直接將玻璃板積層在透明樹脂成形體的積層玻璃。
<色斑之評價試驗A>
對於積層玻璃板之平面,在一方的面側配置自然光LED(CCS製,自然光LED EXLN-NW022050E11JW)代替太陽光,從另一方的面側,自正面及傾斜方向觀察積層玻璃板之表面,並依據下述的評價基準進行評價。積層玻璃板,以玻璃板較透明樹脂成形體更靠近可見側之方式配置。
<評價基準>
◎:沒有觀察到色斑。
○:觀察到些微色斑,但可見度沒有問題。
×:觀察到明顯的色斑。
將評價結果示於下述表1。
如表1所示,確認未積層配向薄膜的積層玻璃
中觀察到明顯的色斑,但藉由積層配向薄膜1~4之任一者可消除其色斑。又,確認使用配向薄膜1或2時,可更顯著地消除色斑。
<色斑之評價試驗B>
在積層玻璃板之玻璃面,自相對於玻璃面之法線方向傾斜45度的方向,照射自然光LED(CCS製,自然光LED EXLN-NW022050E11JW)的光代替太陽光,且在其一部分被玻璃板表面反射的狀態下,由與對於積層玻璃板之平面配置自然光LED側為相同之側,自正面及傾斜方向觀察積層玻璃板的表面,除此以外係與上述色斑的評價試驗1同樣地進行評價。
將評價結果示於下述的表2。
如表2所示,確認即使在積層玻璃之玻璃面由傾斜方向射入太陽光的情況中,未積層配向薄膜的積層玻璃時,也觀察到虹斑。另一方面,確認藉由積層配向
薄膜1~4之任一者,可消除其色斑。又,確認使用配向薄膜1或2時,可更顯著地消除色斑。
積層玻璃板,例如,可適當使用於一般建築物及高層大廈等之窗材、來自屋頂的天窗、農業用溫室之被覆材、汽車及電車等之運輸工具等之窗材等。
Claims (6)
- 一種積層玻璃板,其係包含下述3層的積層體:具有3000nm以上150000nm以下之延遲(Re),且延遲(Re)與厚度方向延遲(Rth)之比Re/Rth為0.2以上2.0以下的配向薄膜、厚度為0.1mm以上的透明樹脂成形體、及玻璃板。
- 如請求項1之積層玻璃板,其中透明樹脂成形體為由選自包含丙烯酸樹脂、及聚碳酸酯樹脂的群組之至少1種的樹脂所形成。
- 如請求項1或2之積層玻璃板,其中配向薄膜為聚酯薄膜。
- 一種如請求項1至3中任一項之積層玻璃板的用途,其為建材用。
- 一種如請求項1至3中任一項之積層玻璃板的用途,其為運輸工具用。
- 一種如請求項1至3中任一項之積層玻璃板的用途,其為窗戶用。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015071003 | 2015-03-31 | ||
JP2015-071003 | 2015-03-31 |
Publications (2)
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