DE2330564A1 - Harz-zubereitung vom polyolefin-typ mit verbesserter verpressbarkeit - Google Patents
Harz-zubereitung vom polyolefin-typ mit verbesserter verpressbarkeitInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Harz-Zubereitung mit einem darin inkorporierten anorganischen Füllstoff
vom Polyolefin-Typ mit verbesserter Verpreßbarkeit bzw. Verformbarkeit.
Materialien für das Formpressen, die aus einer Harz-Zubereitung mit darin inkorporiertem, anorganischen Füllstoff
vom Polyolefin-Typ bestehen, sind bereits bekannt. In derartigen Materialien für das Formpressen werden gewöhnlieh
als anorganische Füllstoffe Talk, Ton, Calciumcarbonat,
Calciumsulfat, Calciumhydroxid, Asbest und Kieselerde verwendet. Jedoch besitzen diese bisher für
das Formpressen eingesetzten Materialien eine schlechte Verpreßbarkeit bzw. Verformbarkeit, und es ist daher ihre
Anwendung auf die Herstellung von Platten, Kunstpapier und dergleichen, beschränkt.
024-(3O17)-Ifog " 2 "
30988WU37
In dem Falle, wo ein anorganischer Füllstoff in eine Harz-Zubereitung vom Polyolefin-Typ inkorporiert
wird, ist die Verwendung einer großen I.Ienge an Füllstoff zur Herabsetzung der Kosten der Preß- bzw. Formteile
und zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften derselben, erwünscht. Da die Verträglichkeit eines derartigen
Füllstoffes mit dem Harz jedoch schlecht ist, führt dies mit ansteigender I.Ienge des zugesetzten Füllstoffes
zu Schwierigkeiten beim Kneten der Harz-Füllstoffmischung und beim Verpressen der gekneteten Mischung. Im allgemeinen
wird die Verpressbarkeit bzw. die Verformbarkeit der
erhaltenen gekneteten Mischung beträchtlich verschlechtert, wenn die Füllstoffmenge 80 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile
Harz übersteigt, und es wird die geknetete Mischung ihre Verpreßbarkeit bzw. Verformbarkeit verlieren, wenn die
Menge des Füllstoffes 3OO Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile Harz übersteigt. Es lag daher ein Bedarf für die Entwicklung
einer Harz-Zubereitung vom Polyolefin-Typ mit einer großen Menge an anorganischem Füllstoff, und einer guten
Verpreßbarkeit bzw. Verformbarkeit, vor.
Es wurde nun gefunden, daß die Verpreßbarkeit bzw.
Verformbarkeit durch Inkorporieren einer kleinen Menge
einer spezifischen Kombination gewisser höherer aliphatischer Verbindungen in eine Mischung eines Harzes vom
Polyolefin-Typ und eines anorganischen Füllstoffs verbessert werden kann.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Harz-Zubereitung vom Polyolefin-Typ zu schaffen, die eine relativ große Menge eines anorganischen Füllstoffes
enthält und eine gute Verpreßbarkeit bzw. Verformbarkeit
aufweist.
- 3 -309884/U37
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Llodifiziermittel zur Verbesserung der Verpressbarkeit
bzw. Verformbarkeit einer Harz-Zubereitung vom Polyolefin-Typ,
welche ein Harz vom Polyolefin-Typ und eine relativ
große Menge eines anorganischen Füllstoffes enthält, zu schaffen.
Andere und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung können der nachfolgenden detaillierten
Beschreibung entnommen v/erden.
Die oben genannten Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden gelöst, indem man als Modifiziermittel eine
Kombination von
(A) einem Metallsalz einer höheren Fettsäure, und
(B) zumindest einer höheren aliphatischen Verbindung, nämlich höhere Paraffine, höhere Alkohole, Ester höherer Fettsäuren
mit vielwertigen Alkoholen, höhere Fettsäureamide, Fettsäureester von Polyäthylenglycol und/oder
Polybuten, -
verwendet. Wenn man diese Modifiziermittel-Komponenten
(A) und (B) einzeln für sich verwendet, können die beabsichtigten Wirkungen nicht erhalten werden, wenn sie jedoch
in Kombination eingesetzt werden, können ausgezeichnete synergetische Wirkungen bei einer Harz-Zubereitung
vom Polyolefin-Typ, die einen anorganischen Füllstoff enthält, zur Verleihung einer guten Verpreßbarke.it bzw. Verformbarkeit
erzielt werden.
Als Metallsalze höherer Fettsauren, die als Komponente (A) in dem erfindungsgemäßen Modifiziermittel verwendbar
sind, können beispielsweise Calciumsalze, Zinkcalze,
Bleisalze und ähnliche Metallsalze von höheren
- 4· 30988A/U37
Fettsäuren, wie z.B. Stearinsäure, olefinische Säuren und Laurinsäure, erwähnt v/erden. Als höheres Paraffin, das
als Komponente (B) verwendbar ist, kann beispielsweise Paraffinwachs, flüssiges Paraffin, mikrokristallines
Wachs und Athylen-Oligomere angegeben werden. Beispiele des höheren Alkohols umfassen Stearylalkohol, Palrnitylalkohol
und ähnliche. Beispiele der höheren Fettsäure-" ester mit vielwertigen Alkoholen schließen einen Ester
von 1,2-Hydroxystearinsäure mit Glycerin ein. Beispiele
des höheren Fettsäureamids umfassen Stearinsäureamid, wohingegen
Beispiele der Fettsäureester von Polyäthylenglykol Polyäthylenglykolmonostearat umfassen. Als Polybuten
wird gewöhnlich ein solches mit einem Molekulargewicht von 1000 bis 2000 angewandt.
Derartige Additive können in einer kleinen Menge angewandt werden, und sie werden gewöhnlich in einer Menge von
0,5 bis 10 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der Gesamtmenge an Harz und anorganischem Füllstoff, eingesetzt.
In der vorliegenden Erfindung wirken die Komponenten (A) und (B) des Modifiziermittels wechselseitig aufeinander
ein, um bei den gegenseitigen Harzteilchen einen
erhöhten Gleiteffekt zu entfalten, zwischen dem Harz und dem Füllstoff, und während der Verformungsstufe zwischen
dem Harz und einem Metallwerkzeug.
Beispiele für das Harz vom Polyolefin-Typ, das in
der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, umfassen Polyäthylen, Polypropylen, Polybutadien, Polyisopren,
Äthylen/Vinylacetat-Copolymerisate, Äthylen/Propylen-Copolymerisate,
Styroll/Butadien-Copolymerisate, PoIyäthylen/Polybutadien-Mischungen
und dergleichen.
— 5 309884/U37
Es können beliebige Homopolymerisate, Copolymerisate und Polymerisat-Mischungen in der vorliegenden Erfindung verwendet
v/erden, solange sie nur hauptsächlich aus Polyolefinen bestehen.
Anorganische Füllstoffe, die üblicherweise für Kunststoffe verwendet werden, können in der vorliegenden Erfindung
eingesetzt werden. Beispielsweise umfassen derartige Füllstoffe Mineralpulver, die vorwiegend aus
Silicaten, wie z.B. Talk und Ton, zusammengesetzt sind; Metallsalze, wie z.B. Calciumcarbonat, Calciumsulfit, Calciumsulfat
und Calciumsilicat; und Metalloxide, wie z.B. Kieselsäure, Zinkoxid und ungelöschter Kalk. Ein derartiger
anorganischer Füllstoff wird gewohnlich in einer Menge von 30 bis 4OO Gew.-Teilen pro 100 Gev/.-Teile des Harzes
vom Polyolefin-Typ verwendet.
Die Zubereitung der vorliegenden Erfindung kann in leicht zu handhabende verschiedenartige Formen verformt
werden und kann als Rohling-Material für das Formpressen verwendet werden. Beispielsweise werden alle vorerwähnten
Komponenten der Zubereitung gemischt und mit Hilfe einer herkömmlichen Knetvorrichtung, wie z.B. einem Innenmischer,
einem Banbury-Mischer oder einer ähnlichen Vorrichtung,
geknetet und die erhaltene geknetete Mischung mittels eines Brechers zur Herstellung der Zubereitung in Form
von kleinkörnigem Granulat pulverisiert. Wahlweise werden alle Komponenten der Zubereitung einem Extruder zugeführt
und als stabähnliche Form extrudiert, die dann zu Pellets zerschnitten wird. Es ist ferner möglich, eine
geknetete Mischung der gesamten Komponenten mittels einer Mischwalze zu einer Platte zu formen und diese Platte
mittels einer scharfkantig-winkeligen Pelletisiervorrichtung
in Pellets zu unterteilen.
309884/1437
Die so in Form von kleinkörnigem Granulat oder Pellets erhaltene Zubereitung kann eine hohe Fluiditat
und Verpreßbarkeit zeigen, wenn sie mit einer spezifischen
Hilfskomponente der Erfindung inkorporiert und durch Erhitzen geschmolzen wird. Die erfindungsgemäße Zubereitung
kann leicht zu einer Platte, einem Stab, einem Rohr oder einer anderen geeigneten Form mittels einer
herkömmlichen Formpreßmaschine, wie z.B. einem Extruder und einer Spritzgußmaschine, verformt werden.
Wenn die erfindungsgemlLße' Zubereitung einem Spritzgußverfahren
unterworfen wird, zeigt sie eine Verpreßbarkeit bzw. Verformbarkeit, die derjenigen eines herkömmlichen
Harzes vom Polyolefin-Typ, das frei von irgendwelchen anorganischen Füllstoffen ist, vergleichbar ist.
Obwohl die Verpreßbarkeit bzw. Verformbarkeit eines derartigen
Harzes vom Polyolefin-Typ durch Inkorporieren eines anorganischen Füllstoffes darin beträchtlich verschlechtert
wird, wird eine derartige Verschlechterung im Falle der erfindungsgemäßen Zubereitung nicht beobachtet.
Es kann daher das Spritzgießen mit verkürzten Zyklen durchgeführt werden. In dem Falle, wo die erfindungsgemäße Zubereitung
einem Strangpreßverfahren unterworfen wird, kann wegen der guten Verpreßbarkeit bzw. Verformbarkeit der
Zubereitung die Leistung an hergestelltem Strangpreßling
stark erhöht werden, sogar mit einem niederen Extrusionsdruck, wodurch die Herstellbarkeit von Formteilen in bemerkenswerter
Weise verbessert wird. Darüberhinaus besitzen die so hergestellten Formteile einen guten Oberflächenzustand
und ausgezeichnete mechanische Eigenschaften.
Zusammenfassend wird durch die vorliegende Erfindung die
— V —
30988A/U37
Verpreßbarkeit bzw. Verformbarkeit einer Harz-Zubereitung
vom Polyolefin-Typ, in der ein anorganisqher Füllstoff inkorporiert
ist, verbessert. Es wird hierbei in eine
Mischung von 100 Gew.-Teilen eines Harzes vom Polyolefin-Typ und 80 bis 400 Gew.-Teilen eines anorganischen Füllstoffes eine Kombination von (A) eines Metallsalzes einer höheren Fettsäure, und (B) zumindest einer höheren aliphatischen Verbindung, nämlich höheren Paraffinen, höheren Alkoholen, Estern höherer Fettsäuren mit vielwertigen Alkoholen, höhere Fettsäureamide, Fettsäureester von .
Polyäthylenglykol und/oder Polybuten, inkorporiert.
Mischung von 100 Gew.-Teilen eines Harzes vom Polyolefin-Typ und 80 bis 400 Gew.-Teilen eines anorganischen Füllstoffes eine Kombination von (A) eines Metallsalzes einer höheren Fettsäure, und (B) zumindest einer höheren aliphatischen Verbindung, nämlich höheren Paraffinen, höheren Alkoholen, Estern höherer Fettsäuren mit vielwertigen Alkoholen, höhere Fettsäureamide, Fettsäureester von .
Polyäthylenglykol und/oder Polybuten, inkorporiert.
Die Erfindung wird nun an Hand von Beispielen näher erläutert.
Eine gegebene Menge eines Harzes vom Polyolefin-Typ und eine gegebene Menge eines anorganischen Füllstoffes
wurden in einen Banbury-Mischer eingetragen und die
Mischung 3 Minuten lang bei einer Gehäusetemperatur von
150 C geknetet. Dann wurde eine gegebene Menge einer Kombination aus (A) einem Metallsalz einer höheren Fettsäure ■ und (B) einer höheren aliphatischen Verbindung zu der gekneteten Mischung hinzugegeben und die erhaltene Mischung 3 Minuten lang geknetet.
wurden in einen Banbury-Mischer eingetragen und die
Mischung 3 Minuten lang bei einer Gehäusetemperatur von
150 C geknetet. Dann wurde eine gegebene Menge einer Kombination aus (A) einem Metallsalz einer höheren Fettsäure ■ und (B) einer höheren aliphatischen Verbindung zu der gekneteten Mischung hinzugegeben und die erhaltene Mischung 3 Minuten lang geknetet.
Die erhaltene geknetete Mischung wurde zu einer
Platte mittels einer Mischwalze verformt und die Platte
mittels einer scharfkantig-winkeligen Pelletisiervo:rrichtung in Pellets unterteilt.
Platte mittels einer Mischwalze verformt und die Platte
mittels einer scharfkantig-winkeligen Pelletisiervo:rrichtung in Pellets unterteilt.
Die erhaltenen Pellets wurden dann mittels einer* Strangpreßmaschine verformt. In diesem Fall wuPde zur
309864/U37
-t -
Bewertung der Verpreßbarkeit bzw. Verformbarkeit eine
Spiralfließlänge gemessen. Davon getrennt wurden Prüfkörper aus den Pellets hergestellt und die Zugelastizität
und die Zugfestigkeit zur Bewertung der mechanisehen
Eigenschaften gemessen. Ergebnisse sind in Tabelle I niedergelegt. Die Spritzgußbedingungen für die obigen
Arbeitsverfahren waren eine maximale Zylinaertemperatur von 2300C, ein Druck von 1000 kg/cm und eine Metallformtemperatur
von 45°C. Die Messung der Spiralfließlänge
wurde mit einer herkömmlichen Archimedes-Spiralform durchgeführt.
Die Zugelastizität und die Zugfestigkeit wurden nach ASBi D-638'gemessen.
Die oben erwähnten Pellets wurden zu einer Platte mittels eines Extruders geformt, bei dem der Durchmesser
der erweiterten Austrittsöffnung 3O mm betrug. Die Beziehung
zwischen dem Extrusionsdruck und der extrudierten Menge, als auch dem Oberflächenzustand der erhaltenen
Platte wurden zur Bewertung der Verpreßbarkeit bzw. Verformbarkeit
überprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle II niedergelegt. In diesem Falle wurde die Zylindertemperatur
des Extruders auf einem Wert bei 20O0C gehalten.
309884/U37
Ve rs Nr.
Zubereitung (Gew.-Teile,
Polyolefin
Anorganischer Füllstoff
Modifiziermittel
Komponente (A)
Komponente (B)
Ve rpre ßbarke i t
Spiralfließlänge (cm)
Mechanische Eigenschaften
Zugelastizität (kg/cnT)
Zugfestigkeit (kg/cnO
1 2
3 4
• 5
8 9
Polypropy len (50)
CaSO3(50)
»1
It
tt
Polyäthylen (50) 2)
Polypropylen (50)
CaCO.(50)
CaSO3(50)
It
Polypropy len (50)
Tali (50)
CaCO3(50)
Zinkoxid (50)
CaIciumstearat(0, 5)
Paraffinwachs (2, 5)
CaIciumstearat(0,5)
.11
CaIciumstearat(0,
5)
Paraffinwachs (2,.5)
flüssiges
Paraffin
(7,5)
Paraffinwachs (2, 5)
47
54 51
25
60 74
89
74 92
2 3
22 22
nicht verpre ßbar
22 13
20
15 12
228 225
233
nicht ver pre ßbar
220 164
231
173 201
O CD OD OO
Polyolefin | Zubereitung | (Gew.-Teile | ) | Komponente (B) |
Mechanische | Eigenschaften | δ | |
Vers. Nr. |
Polypropy len (50) |
Anorgani scher Füllstoff |
Modifiziermittel | Paraffin wachs! |
Zugelasti zität ρ (kg/cm^) |
Zugfestig keit o (kg/cm^) |
||
10 | Il | Kaolin ton" (50) |
Komponente (A) |
20 800 | 223 | |||
11 |
Il
Il |
CaSO4(50) | CaIcium- stearat(0, 5) |
Polyäthylen- glyko!fett säureester (5,0) 3) "(7,5) |
17 300 | 188 | ||
12 13 |
Polypropy len (50) |
CaSO (50) It |
tt | höherer Al-.\ kohol(7,5) 4; |
20 500 18 700 |
188 167 |
2330564 — * |
|
14 | ti | It |
It
It |
höheres Fett säure amid (7,5) 57 |
18 800 | 186 | ||
15 ' | It | It | Il | Polybuten (7,5) ^ |
22 500 | 183 | ||
16 | ti | It | η | höherer Fett säureester mit vielwerti gem Alle oho 1 (7,5) 7) |
17 600 | 170 | ||
17 | Talk (50) | tt | 27 600 | 236 | ||||
It | Ve rpre ßbarke i t | |||||||
Spiralfließ länge (cm) |
||||||||
82 | ||||||||
76 | ||||||||
78
83" |
||||||||
87 | ||||||||
81 | ||||||||
82 | ||||||||
74 | ||||||||
Vers. Nr. |
Zubereitung (Gew.-Teile) | Polyolefin | Anorgani scher Füllstoff |
Modifiziermittel | Komponente (B) |
Ve rpre ßbarke i t | Mechanische Eigenschaften | Zugfestig keit r> (kg/crrr) |
|
18 19 |
Polypropy len (50) ti |
Zinkoxid (50) CaSO4(50) |
Komponente (A) |
höherer AUcohol (7,5) Polyäthy- lenglykol- fettsäure- ester(7,5) |
Spiralfließ länge (cm) |
Zuge-lasti- zität ο (kg/cnr) |
185 160 |
||
CaIcium- stearat (0,5) tt |
95 70 |
13 300 12 700 |
|||||||
cc co OO α cc |
1) Polypropylen: Händelsname J 700, hergestellt von
Llisui Petrochemical;
2) Polyäthylen: Handelsname 5100 LP, hergestellt von Mitsui Petrochemical;
3) Polyäthylenglykolf ensäureester: Handelsname LX--3,
hergestellt von Kyodo Chemicals (Polyätliylenglykolmonostearat,
schmilzt bei 38 - 108 C);
4) Höherer Alle oho 1: Handelsname Kare öl 86, hergestellt
von Kao Sekken (Mischung von 85$ Steary!alkohol und
15$ Palmitylalkohol mit Schmelzpunkt bei 57°C);
5) Höheres Pettsäureamid: Handelsname VLA-I, hergestellt
durch Kwaken Pine Chemical (schmilzt bei 126 - I3O C);
6) Polybuten: Handelsname 3OO H, hergestellt von
Idemitsu Petrochemical (Molekulargewicht 1000 bis 2000);
7) Höherer Fettsäureester mit vielwertigem Alkohol:
Handelsname Castor Wax A, hergestellt von Nippon Yushi (besteht hauptsächlich aus 1,2-Hydroxystearinsäureglycerid
und schmilzt oberhalb 840C).
- 13 -
309884/U37
Vers. | Harz-Zubereitung vom | Art | Menge 5/ | Anorganischer Füllstoff |
üenge 5 j | Polyolefin-Typ | Oienge ^' | Höheres Paraffin | 5 ) Menge ' |
Extru- | Extru- | Oberflächen- | |
Nr. | Harz | Poly äthy len ^y |
100 | Art | 0 | Metallsalz den höheren Fett säure |
0 | Art | 0 | sions- druck 0 |
dierte Lenge (cm3/ |
zustand der Platte |
|
It | 30 | Calci- umcar- bonat |
70 | Art | 0 | Paraf- * finwachst |
0 | Std·; | |||||
ι1) | It | 70 | It | 30 | CaIc i- umstea- rat |
0,5 | Il | 0,5 | 95 | 5200 | glatt | ||
21) |
It
It |
30 30 |
Il | 70 70 |
η | 0 0,5 |
Il | 0 7,5 |
130 | 3700 | rauh | ||
O | 3 | Poly propy len ·* |
30 |
It
It |
70 | It | 0 |
Il
It |
0 | 75 | 5700 | glatt , . | |
9884/ | 41> 5 |
It | 30 | Calci umsul fit |
70 |
ti
ti |
0,5 | It | 7,5 | 165 67 |
5OOO 5900 |
v/eiße Flek- kenbildung glatt |
|
eV | It | It | Il | 175 | 6700 | rauh | |||||||
7 | It | 85 ' | 84ΟΟ | glatt | |||||||||
1) Vergleichsbeispiel;
2) Kommerziell verfügbar (5100 LP, Mitsui Petrochemical Ind. Co., Ltd.);
3) Kommerziell verfügbar (J 7000, Misui Petrochemical Ind. Co., Ltd.);
4) Schmelzpunkt 68 - 700C;
5) Gewichtsteile.
OO
cn CD
Claims (6)
1. Harz-Zubereitung vom Polyolefin-Typ, enthaltend einen
anorganischen Füllstoff, mit verbesserter Verpreßbarkeit
bzw. Verformbarkeit, enthaltend eine mischung von 100 Gew.-Teilen eines Harzes vom Polyolefin-Typ und
80 - 400 Gew.-Teile eines darin inkorporierten anorganischen Füllstoffes, und ein Modifiziermittel, das eine
Kombination von
(A) einem Metallsalz einer höheren Fettsäure, und
(B) zumindest,einer höheren aliphatischen Verbindung,
nämlich höhere Paraffine, höhere Alkohole, höhere Fettsäureester mit vielwertigen Alkoholen, höhere
Fettsäureamide, Fettsäureester von Poly&thylenglykol
und/oder Polybuten,
ist.
2. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Harz vorn Polyolefin-Typ Polyäthylen oder Polypropylen ist.
3. Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der anorganische Füllstoff Talk,
Ton, Calciumcarbonat, Calciumsulfit, Calciumsulfat, Calciumsilicat und/oder Zinkweiß ist.
4. Zubereitung'nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch
gekennzeichnet, daß das Metallsalz der höheren Fettsäure ein Metallsalz der Stearinsäure ist.
5. Zubereitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallsalz der Stearinsäure Calciumstearat
ist.
30988A/U37
6. Modifiziermittel zur Verbesserung der Verpreßbarkeit
bzw. Verformbarkeit eines einen anorganischen Füllst
off enthaltenden Harzes vom Polyolefin-Typ, das
(A) ein Metallsalz einer höheren Fettsäure, und
(B) zumindest eine höhere aliphatische Verbindung, nämlich höhere Paraffine, höhere Alkohole, Ester
höherer Fettsäuren mit vielwertigen Alkoholen, höhere Fettsäureamide, Fettsäureester von PoIyäthylenglykol
und/oder Polybuten,
enthält.
309884/U37
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6087872A JPS5540625B2 (de) | 1972-06-17 | 1972-06-17 | |
JP9591872A JPS5610347B2 (de) | 1972-09-25 | 1972-09-25 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2330564A1 true DE2330564A1 (de) | 1974-01-24 |
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ID=26401926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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1973
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- 1973-06-15 GB GB2860773A patent/GB1404544A/en not_active Expired
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Also Published As
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