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JP2008505009A - 遮断方法 - Google Patents

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JP2008505009A
JP2008505009A JP2007519426A JP2007519426A JP2008505009A JP 2008505009 A JP2008505009 A JP 2008505009A JP 2007519426 A JP2007519426 A JP 2007519426A JP 2007519426 A JP2007519426 A JP 2007519426A JP 2008505009 A JP2008505009 A JP 2008505009A
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bag
foam
barrier
vehicle
aircraft
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ジェイ. リンドキスト,ティモシー
ディー. スワン,マイケル
エス. キーユ,シスヤ
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3M Innovative Properties Co
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Abstract

車両を遮断する方法は、後に現場で固化して発泡遮断材を形成可能な発泡組成物を含有する実質的に封止されたバッグを含む少なくとも1つの遮断物品を含む遮断システムを車両(例えば、自動車、トラック、列車、ボート、船舶または航空機、好ましくは航空機)に提供する工程を含む。

Description

優先権に関する陳述
本出願は、2004年7月1日出願の米国仮出願第60/584,587号の優先権を主張するものであり、その全内容がここに参考文献として組み込まれるものである。
本発明は、例えば、航空機のような輸送車両に断熱および/または遮音を提供する方法に関する。
断熱および/または遮音を提供するブランケットは、航空機およびその他車両に用いられて、乗客をエンジンおよび空気力学的雑音ならびに極端な気温から遮断している。かかるブランケットの問題の一つは吸湿である。この問題は、ブランケットにおける水取り込みのための重量増加が劇的な航空機においては特に重要である。
巡航高度で民間航空機は、氷点より大幅に低い外気温、多くの場合、−40℃という低い温度を経験する。航空機の乗客およびクルーは、機体内で大量の水蒸気を生成し、この水蒸気は、内部キャビン壁、内部キャビン壁と航空機の外殻との間のスペースの遮断材内、外殻の内側のいずれかに存在する冷表面で凝結する傾向がある。
内部キャビンの凝結は乗客の快適さの点で望ましくない。遮断材内の凝結は、遮断効率を減少し、凝結水による重量増加によって、航空機の操作コストが増大し、その有料荷重容積を減じるため望ましくない。外殻の内側の凝結は、殻およびそれに取り付けられた様々な構造部材の腐食を生じさせ、様々なコンポーネントの寿命を減少し、腐食したコンポーネントの点検、修理または交換のための定期点検が必要となる。かかる検査には、遮断システムが容易に取り外し可能であることが必要である。
この凝結の問題は、最適化された遮断システムを用いることができれば、大幅に排除することができる。今日用いられている最も一般的な遮断システムは、不透水膜により囲まれたファイバーガラスのバットを含む。航空機が高度を変える際に生じる不可避の圧力変化により、壁内で膨張する問題を防ぐために膜には複数の小さな穴がついている。これらのファイバーガラスブランケットは、各航空機型について注文生産としなければならず、内部キャビンと外殻との間のスペースを、同じくこのスペースにある様々な構造およびその他のアセンブリとの干渉を排除しつつ、効率的に遮断するには、各型について、多くの別個の異なるパターンを用いなければならない。このように、これらのサーマルブランケットは高価であり、据え付けや保守が困難である。
ファイバーガラスブランケットは、最初の据え付け時には良好に作用する。しかしながら、外側膜に必要な穴によって、水がブランケットに入る。この水が、一般的な航空機利用期間3年間で、サーマルブランケットの重量を3倍増やすと推定される。
業界では、従来のファイバーガラスブランケットの上述した欠点および短所を克服する代替の遮断システムを求めてきた。例えば、発泡体含有ブランケット、予備形成剛性発泡パネル、半剛性発泡層と交互にしたファイバーガラス層を含むブランケット、および現場施工(例えば、スプレー適用による)剛性または半剛性独立気泡発泡体をはじめとする様々な種類の発泡システムに目が向けられてきた。
かかる発泡システムは、特定の箇所においてはファイバーガラスブランケットより改善を示すものの、予備形成パネルおよびブランケットは尚高価であり(数多くの異なる形状およびサイズ等で提供されなければならないため)、現場施工型剛性および半剛性発泡体は検査のために取り外すのが困難である。取り外し性についてはバリア材料により支持された、より可撓性の現場施工発泡体を用いることにより対処されてきたが、かかるシステムはそれでも吸湿および保湿し、据え付けプロセス中、その据え付けでは、作業者が揮発性有機化合物に曝されてしまう。
このように、車両の遮断プロセス(特に、航空機の遮断プロセス)には、製造および据え付けが容易な遮断物品を利用して、大量の吸湿および/または保湿なしに、効率的な断熱および/または遮音を与え、車両から容易に取り外す(例えば、物品の修理または交換および/または車両の保守または修理を可能とするために)ことができるというニーズがあるものと認識している。
簡潔に述べると、一態様において、本発明は、後に現場で固化して発泡遮断材を形成可能な発泡組成物を含有する実質的に封止されたバッグを含む少なくとも1つの遮断物品を含む遮断システムを車両に提供する工程を含む方法を提供する。車両は、例えば、自動車、トラック、列車、ボート、船舶または航空機(好ましくは航空機、より好ましくは事業用航空機、最も好ましくは乗客定員が少なくとも約100の商業用ジェット機)である。
本明細書において、「実質的に封止された」とは、バッグが発泡組成物を囲んでいるが、例えば、入口またはエントリポートおよびベント、穴または弁のような様々な圧力制御装置のような1つ以上の開口部を含むことができることを意味する。発泡組成物は、発泡性組成物または既に部分的に発泡した組成物とすることができる。バッグは、可撓性バッグであるのが好ましい(可撓性の特大のバッグであるのがより好ましい)。
少なくともいくつかの従来の発泡遮断システムに関して、水分の問題の減少は、発泡組成物を含めるために実質的に封止されたバッグを用いる現場施工発泡遮断システムを用いることによりなされることが知見された。絶縁システムの据え付けおよび発泡組成物の現場での固化の後、バッグは適所のままとされ、得られる発泡絶縁体が水分に曝されるのを減じることができる。
このように、本発明のプロセスに用いる遮断物品は、製造および据え付けが容易で、吸湿および/または保湿による効率損失を減少する、効率的な断熱および遮音を提供する。バッグは、発泡遮断材を適所に保持し、車両の表面にそれが貼り付くのを防いで、従来の発泡遮断システムよりも取り外し易い。従って、本発明の方法の少なくともいくつかの実施形態は、大幅な吸湿および/または保湿の問題を生じることなく、取り外しも容易とする、効率的な断熱および/または遮音を与える方法のニーズを満たすものである。
遮断物品
本発明の方法を実施するのに有用な遮断物品は、後に現場で固化して発泡遮断材を形成する予備固化発泡組成物を含有する実質的に封止されたバッグを含むようなものである。バッグは、利用される発泡組成物に実質的に不活性(バッグの完全性を維持できるほど十分に不活性)な本質的に任意の材料を含む。
バッグは、構造突出部等を車両表面に適合させるために据え付け中に物品を変形可能とさせるために、可撓性材料でできているのが好ましい。有用なバッグ材料としては、ポリマーフィルム(例えば、ポリイミドフィルム、フルオロポリマーフィルム、難燃性ポリエステルフィルムおよびこれらの組み合わせ)、金属ホイル(例えば、アルミニウムホイル、銅ホイル、錫ホイルおよびこれらの組み合わせ)、織または不織材料、紙および処理済み紙およびこれらの組み合わせが挙げられる。好ましいバッグ材料としては、ポリマーフィルム、金属ホイルおよびこれらの組み合わせが挙げられる。
バッグは、事実上、単または多層として予備形成することができる。例えば、バッグは、特定の車両内のある場所にとって必要な寸法で注文生産して、発泡組成物を完全に充填することができる。あるいは(好ましくは)、発泡組成物を部分的にのみ充填するときは、標準形状およびサイズの特大のバッグ(据え付け場所より大きい)が有用である。(発泡組成物の固化中、任意の剰余バッグ材料が、得られる発泡体を、例えば、「キャッチアップ」することができる。)バッグは、弾性および膨張性とすることができ(例えば、風船のように)、任意の有用な形状とすることができる。例えば、バッグは、発泡組成物で充填して、表面突出部等の周囲を遮断するのに用いることのできる指状の突出部を有するように設計することができる。所望であれば、バッグは、例えば、車両の少なくとも1つの内部パネル(例えば、航空機内部パネル)と一体化させることができる。
発泡組成物は、発泡性組成物または既に部分的に発泡した組成物とすることができる。発泡および後の固化(例えば、硬化により)した後、得られる発泡遮断材は、連続気泡発泡体、独立気泡発泡体またはこれらの組み合わせを含むことができる。
有用な発泡組成物としては、例えば、アクリルポリマー、ポリオレフィン(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレンアクリル酸コポリマー、エチレンのイオノマーおよびこれらの混合物)、ポリウレタン、ポリイソシアヌレート、ポリイミド、天然および合成ゴム、シリコーンおよびこれらのブレンド、ならびにこれらのポリマー前駆体(例えば、モノマーまたはオリゴマー)が挙げられる。好ましいのは、比較的疎水性で、耐熱性、断熱および遮音性である発泡体を提供する組成物である。
発泡組成物は、粘着付与剤、可塑剤、顔料、染料、膨張可能または膨張不可能な微小球、物理膨張剤、化学膨張剤、発泡安定剤、界面活性剤、強化剤、疎水性または親水性金属酸化物、炭酸カルシウム、強化剤、触媒、促進剤、難燃剤、酸化防止剤、微粉砕ポリマー粒子、安定剤、連続マイクロファイバー、硬化剤、架橋剤等およびこれらの混合物のような1種類以上の添加剤を任意でさらに含むことができる。
発泡体は、例えば、機械的機構、化学的機構、ガラス微小球の添加およびこれらの組み合わせをはじめとする様々な機構のいずれかを用いて組成物に気体空隙を形成することにより作製することができる。有用な機械的発泡機構としては、例えば、攪拌(例えば、組成物の振とう、攪拌または泡立ておよびこれらの組み合わせ)、ガスの組成物へのインジェクションおよびこれらの組み合わせが挙げられる。
有用な化学的発泡機構としては、例えば、化学反応による、組成物(例えば、熱分解の際に気体を遊離する成分)の成分の分解による現場での気体の生成、組成物の成分の蒸発、組成物の圧力を減じる、または組成物を加熱することによる組成物中のガスの蒸発、およびこれらの組み合わせが挙げられる。
原則的に、任意の発泡剤を用いて、例えば、化学発泡剤および物理発泡剤(例えば、無機および有機発泡剤をはじめとする)をはじめとする組成物を発泡することができる。発泡剤は、単成分として、または混合物中で用いることができ、所望の泡密度を得るのに十分な量で組成物に添加することができる。
1種類以上の核形成剤もまた発泡組成物に存在させることができる。添加される核形成剤の量は、所望のセルサイズ、選択した発泡剤および発泡する組成物の密度に応じて異なる。
発泡組成物の成分は、バッグに別々に移動して、移動中または移動後混合することができる。しかしながら、発泡組成物は、バッグに移動される(例えば、スプレー、流し込みまたはインジェクション)前に、予め混合(および任意で予め発泡)しておくのが好ましい。発泡はまた、移動中または移動後に行うこともできる。
発泡組成物の移動を可能とするために、バッグは、単にバッグにスリット入れるだけとすることのできる(充填後はテープ止めすることができる)、または一方向弁を備えた穴のようなより複雑なものとすることのできる(例えば、発泡組成物が移動したら、発泡組成物がバッグの内側から押すと閉じるような邪魔にならずにフラップする単純なフラップ弁)入口またはエントリポートおよび/または充填穴を含む。バッグはまた、1つ以上の圧力制御装置(例えば、ベント、穴または弁)を含む。
車両の定期検査を可能とするために、発泡体はその取り外しを促すよう設計することができる。例えば、発泡体は、車両構造の任意の突出部周囲から引っ張ることができるよう十分に柔軟性があって柔らかいものとなるよう設計することができる。発泡体はまた取り外すと壊れ、新たな遮断材を再び使用可能となるよう据え付けることができる。あるいは、発泡体は、特定の化学薬品または条件に曝されると壊れて、逆移動プロセス(例えば、バッグから流し込みまたはポンピングすることにより)を用いてバッグからそれを取り外すことができるように設計することができる。
通常、遮断ブランケットに使われるようなその他の材料および層を遮断物品に含めることができる。例えば、物品は、1種類以上の耐高温材料(例えば、延焼および/または火炎浸透)、1種類以上の接着組成物またはフィルム、1種類以上のスクリム(例えば、織または不織材料あるいはネット)、1種類以上の撥水コーティング、1種類以上の膨張添加剤またはコーティング、1種類以上の反射フィルム(例えば、放射エネルギーを制御するため)および1種類以上のポリマーフィルム(任意で金属化することができる)、ならびに難燃剤、帯電防止剤、防カビ剤等をさらに含むことができる。
遮断物品は、互いおよび/または車両に物品を取り付けるのに用いるさらに1種類以上の取り付け装置を含むことができる。有用な取り付け装置としては、接着剤(例えば、感圧接着剤または非粘着接着剤)、再閉鎖可能なファスナ(例えば、フック・アンド・ループファスナーまたはデュアルロックファスナ)、メカニカルインターロック(例えば、トング・アンド・グルーブ、ボタンとボタン穴、スナップ、成形された「パズル状」端部または構造)、クリップ、ピン等およびこれらの組み合わせが挙げられる。取り付け装置は、物品の一体化部であるのが好ましいが、所望であれば分離した取り付け装置を用いることができる。
物品は、車両表面の被覆を促す任意の形状およびサイズとすることができる。所望であれば、形状は、車両表面の形状に合わせて設計することができ(例えば、受注成形バッグを形成する)、1つ以上の切断部または穴を与えて表面突出部に適合させることができる。有用な形状の物品の代表例としては、球形物品、「二次元」パネルまたはシート、あるいは、例えば、四角(6面)、矩形(6面)、三角(5面)、六角形(8面)、八角系(10面)、ドーナツ系等である、これより厚いバージョン(三次元「固体」)が挙げられる。本発明の方法を実施するために選択した物品の特定の形状およびサイズは、例えば、車両およびその表面構成のサイズに応じて異なる。
遮断システムおよび方法
予め固化した発泡組成物は、バッグを車両に与える前か後にバッグに移動することができる。しかしながら、発泡組成物の固化は、発泡組成物の移動と車両への据え付け(例えば、設置、適用または取り付けにより車両の最終的な場所に配置)の両方が行われた後に生じる(例えば、硬化剤の活性化により現場で行う、または現場で行わせる)のが好ましい。これによって、予め硬化した発泡組成物を、遮断物品が被覆を与える車両のスペースの形状に合う形状で固化(例えば、硬化または架橋により)する。しかしながら、かかる適合性はまた、所望であれば、固化が既になされた後に据え付けることのできる受注成形バッグを用いることにより達成することもできる。部分固化は、所望であれば、据え付け前に行うことができる。
車両には、任意の所望のやり方(例えば、物品を車両または1つ以上のそのコンポーネントに、例えば、設置、適用または取り付けにより与えることにより)で遮断物品を提供することができる。このように、遮断物品を、例えば、車両および/または互いに取り付けて遮断システムを形成することができる。これは、遮断物品を含む材料および車両表面と共に使用可能な取り付け装置を用いて行うことができる。例えば、遮断物品に、自身にのみ接合して、引っ張ると剥がれる第1の接着剤をコートすることができる。かかる接着剤は、通常、ごみやその他汚染物質を積極的に結合することはできない。第2の接着剤を用いると、遮断物品を車両表面に取り付けることができる。あるいは、メカニカルファスニングシステムを用いて、物品を互いに取り付け、接着剤を用いて物品を車両表面に取り付けることができる。
前述した方法に加えて、車両に物品を与える数多くのその他可能な方法が当業者であれば予測できる。本発明の遮断方法は、(i)航空機外殻の内部表面と(ii)航空機の内室の外側表面(客室の床の下側を含む)との間またはこれらを含む領域に遮断システムを与える(例えば、適用する、または取り付ける)ことにより、航空機の遮断に特に有用である。遮断物品は、航空機表面の不規則形状を押せるだけ十分に柔らかく設計したり、ワイヤが貫入できるように単純に配置させる等することができる。航空機基体を遮断するために、遮断物品は、十分に剛性でありながら、基体の適所に留めることができるよう弾性であるように設計することができる。かかる遮断物品は、基体を遮断し、遮断システムの残りに取り付け部位も与える。
本発明の目的および利点を以下の実施例によりさらに説明するが、これらの実施例に挙げられた特定の材料および量、その他条件および詳細は本発明を不当に限定するものではない。
材料
発泡体種類
1)RT−5090−60ポリウレタンパッケージング発泡システム(レジンテクノロジーカンパニー(ヘンリーカンパニーの一部門)カリフォルニア州、オンタリオ)Resin Technology Company(a Division of the Henry Company),Ontario,California)より入手可能な(8.0kg/m3ウォーターブローン、連続気泡、汎用低密度ポリウレタン発泡システム)
2)SWD500.75パッケージング発泡システム(アリゾナ州、メサのSWDウレタンカンパニー(SWD Urethane Company,Mesa,Arizona)より入手可能なポリウレタン発泡性材料)
3)SWD500.4難燃性パッケージング発泡システム(アリゾナ州、メサのSWDウレタンカンパニー(SWD Urethane Company,Mesa,Arizona)より入手可能なポリウレタン発泡性材料)
詰め物
1)オルコフィルム(Orcofilm)(登録商標)AN−54Wポリフッ化ビニルフィルム(カリフォルニア州、ユニオンシティのオルコンコーポレーション(Orcon Corporation,Union City,California)より入手可能なヒートシール性金属化ポリフッ化ビニル)
2)マイラー(Mylar)(登録商標)SBLポリエステルフィルム(バージニア州、ホープウェルのデュポン帝人フィルムズ(登録商標)(Dupont Teijin Films,Hopewell,Virginia)より入手可能な金属化コーティングおよびヒートシール性層を有する多層ポリエステル系フィルム)
3)カプトン(Kapton)(登録商標)ポリイミドフィルム(オハイオ州、サークルヴィルのデュポン高性能材料(DuPont High Performance Materials,Circleville,Ohio)より入手可能なポリイミドフィルム)
実施例1
現場発泡遮断物品を次のようにして作製する。オルコフィルム(Orcofilm)(登録商標)AN−54Wポリフッ化ビニルフィルムをそれぞれ1メートル平方(m2)の2片に切断する。長さ105ミリメートル(mm)および幅25ミリメートルのタブ片を同じフィルムから取る。タブ片を、ヒートシーリングにより、フィルムの第1の片の一端を略中央に、他端をフィルムの第2の片の略中央に取り付ける。タブ片の各端部の取り付け領域は15mm×25mmである。フィルムの2片を重ねて、ヒートシーリングにより周囲端部をシーリングしてバッグを形成する。それぞれ長さ25mmの2つのスリットを、フィルムの片の一方の1つの隅に近い「X」配向で切り込むことにより、バッグに開口部を与える。フィルムの他の片の外部表面の一部を3M(登録商標)スーパー77(登録商標)スプレー接着剤(ミネソタ州、セントポールの3Mカンパニー(3M Company,St.Paul,Minnesota)より入手可能なエアロゾルスプレー接着剤)で処理する。バッグの接着剤処理側を、遮断する車両(例えば、航空機)に取り付ける。RT−5090−60ポリウレタンパッケージ発泡(Polyurethane Packaging Foam)システムを、開口部を介してバッグに導入して、適所で発泡させる。過剰の泡を開口部からぬぐって、車両に取り付けられた現場発泡遮断物品を提供する。
実施例2
以下の修正を行った以外は、実施例1に記載した通りにして、現場発泡遮断物品を作製し、車両に取り付ける。上下フィルム片の端部を、オルコテープ(Orcotape)(登録商標)OT−54W(カリフォルニア州、ユニオンシティのオルコンコーポレーション(Orcon Corporation,Union City,California)より入手可能な強化、金属化、感圧ポリフッ化ビニルテープ)を用いて結合する。
実施例3
以下の修正を行った以外は、実施例1に記載した通りにして、現場発泡遮断物品を作製し、車両に取り付ける。フィルム片の端部から約0.33mに対称に配置した4つのタブ片を用いる。
実施例4
以下の修正を行った以外は、実施例2に記載した通りにして、現場発泡遮断物品を作製し、車両に取り付ける。マイラー(Mylar)(登録商標)SBLポリエステルフィルムをオルコフィルム(Orcofilm)(登録商標)AN−54Wポリフッ化ビニルフィルムの代わりに用いる。
本明細書で引用した特許、特許出願、特許文書および文献に含まれる参照された記載内容はその全体が、それぞれが参考文献として組み込まれるように、参考文献として組み込まれる。本発明の予測されない様々な修正および変更は、本発明の範囲および技術思想から逸脱することなく当業者に明白であろう。本発明は、本明細書に記載した例示の実施形態および実施例により不当に限定されるものではなく、かかる実施例および実施形態は、例証のためにのみ示されており、本発明の範囲は特許請求の範囲によってのみ限定されるものと考えられる。

Claims (21)

  1. 後に現場で固化して発泡遮断材を形成可能な発泡組成物を含有する実質的に封止されたバッグを含む少なくとも1つの遮断物品を含む遮断システムを車両に提供する工程を含む方法。
  2. 前記車両が、自動車、トラック、列車、ボート、船舶および航空機からなる群より選択される請求項1に記載の方法。
  3. 前記車両が航空機である請求項1に記載の方法。
  4. 前記バッグが可撓性材料を含む請求項1に記載の方法。
  5. 前記バッグが特大のバッグである請求項1に記載の方法。
  6. 前記バッグが、ポリマーフィルム、金属ホイル、織材料、不織材料、紙、処理紙およびこれらの組み合わせからなる群より選択される少なくとも1つの材料を含む請求項1に記載の方法。
  7. 前記材料が、ポリマーフィルム、金属ホイルおよびこれらの組み合わせからなる群より選択される請求項6に記載の方法。
  8. 前記バッグが、前記車両の少なくとも1つの内部パネルの一体部分である請求項1に記載の方法。
  9. 前記バッグが少なくとも1つのエントリポートを含む請求項1に記載の方法。
  10. 前記発泡組成物が、アクリルポリマー、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリイソシアヌレート、ポリイミド、天然および合成ゴム、シリコーン、これらのブレンドおよびこれらのポリマー前駆体からなる群より選択される少なくとも1つの材料を含む請求項1に記載の方法。
  11. 前記発泡組成物が、少なくとも1種類の硬化剤または少なくとも1種類の架橋剤を含む請求項1に記載の方法。
  12. 前記方法が前記発泡組成物を前記バッグに移動する工程を含む請求項1に記載の方法。
  13. 前記移動がスプレー、ポンピング、流し込みまたはインジェクションにより実施される請求項12に記載の方法。
  14. 前記方法が前記バッグを前記車両に据え付ける工程を含む請求項1に記載の方法。
  15. 前記方法が前記発泡組成物を現場で固化する工程を含む請求項1に記載の方法。
  16. 前記得られる発泡遮断材が連続気泡発泡体、独立気泡発泡体またはこれらの組み合わせを含む請求項15に記載の方法。
  17. 後に現場で固化して発泡遮断材を形成可能な発泡性組成物を含有する実質的に封止された特大のバッグを含む少なくとも1つの遮断物品を含む遮断システムを航空機に提供する工程を含む方法。
  18. 前記方法が、(a)特大のバッグを前記航空機に据え付ける工程と、(b)前記発泡性組成物を前記特大のバッグに移動する工程と、(c)前記発泡性組成物を発泡する工程と、(d)前記発泡性組成物を現場で固化して発泡遮断材を形成する工程と、を含む請求項17に記載の方法。
  19. 前記航空機が事業用航空機である請求項17に記載の方法。
  20. 前記事業用航空機が、乗客定員が少なくとも約100の商業用ジェット機である請求項19に記載の方法。
  21. 後に現場で固化して発泡遮断材を形成する予備固化発泡組成物を含有する実質的に封止されたバッグを含む少なくとも1つの遮断物品を含む遮断システムを車両に提供する工程を含む方法。
JP2007519426A 2004-07-01 2005-06-29 遮断方法 Pending JP2008505009A (ja)

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US58458704P 2004-07-01 2004-07-01
PCT/US2005/023258 WO2006098745A2 (en) 2004-07-01 2005-06-29 Insulation process

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