JPH11100237A - Ｆｒｐ用ガラス繊維集束剤及びそれを付着させたガラス 繊維束 - Google Patents
Ｆｒｐ用ガラス繊維集束剤及びそれを付着させたガラス 繊維束Info
- Publication number
- JPH11100237A JPH11100237A JP9279412A JP27941297A JPH11100237A JP H11100237 A JPH11100237 A JP H11100237A JP 9279412 A JP9279412 A JP 9279412A JP 27941297 A JP27941297 A JP 27941297A JP H11100237 A JPH11100237 A JP H11100237A
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- Japan
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- sizing agent
- resin
- melamine resin
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 バスタブなどのＦＲＰの製品は長時間の耐水
性、耐熱水性を要求される。本発明はこれらの物性を改
良するものである。 【解決手段】 従来の熱硬化性樹脂用集束剤中にメラミ
ン樹脂及びメラミン樹脂と反応するシランカップリング
剤を配合した。この集束剤で処理されたガラス繊維ロ−
ビングは作業性がよく、ＦＲＰ製品はふくれ発生までの
時間が長く、吸水率も小さい製品となる。
性、耐熱水性を要求される。本発明はこれらの物性を改
良するものである。 【解決手段】 従来の熱硬化性樹脂用集束剤中にメラミ
ン樹脂及びメラミン樹脂と反応するシランカップリング
剤を配合した。この集束剤で処理されたガラス繊維ロ−
ビングは作業性がよく、ＦＲＰ製品はふくれ発生までの
時間が長く、吸水率も小さい製品となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マトリックス樹脂
が熱硬化性樹脂で、特に不飽和ポリエステル樹脂を使用
したＦＲＰの耐水性を向上させるガラス繊維用集束剤に
関するものである。
が熱硬化性樹脂で、特に不飽和ポリエステル樹脂を使用
したＦＲＰの耐水性を向上させるガラス繊維用集束剤に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常ガラス繊維は溶融ガラスを数千個の
ノズルから引き出し、延伸しながら集束剤をロ−ラ−ア
プリケ−タ−、ベルトアプリケ−タ−など公知の付与手
段により付着させたのち１−数本のストランドとも呼ば
れるガラス繊維束に分割して、ケ−キ状に巻き取る。こ
のように製造されたガラス繊維束は、ロ−ビング、チョ
ップドストランド、チョップドストランドマット、ロ−
ビングクロスなどの形状に加工し、樹脂の成型品を製造
するとき補強のため使用される。ＦＲＰ用のガラス繊維
の集束剤は、溶媒が水で皮膜形成剤を主成分とし、潤滑
剤、柔軟剤、表面処理剤及び帯電防止剤などが必要に応
じ配合されている。
ノズルから引き出し、延伸しながら集束剤をロ−ラ−ア
プリケ−タ−、ベルトアプリケ−タ−など公知の付与手
段により付着させたのち１−数本のストランドとも呼ば
れるガラス繊維束に分割して、ケ−キ状に巻き取る。こ
のように製造されたガラス繊維束は、ロ−ビング、チョ
ップドストランド、チョップドストランドマット、ロ−
ビングクロスなどの形状に加工し、樹脂の成型品を製造
するとき補強のため使用される。ＦＲＰ用のガラス繊維
の集束剤は、溶媒が水で皮膜形成剤を主成分とし、潤滑
剤、柔軟剤、表面処理剤及び帯電防止剤などが必要に応
じ配合されている。
【０００３】皮膜形成剤は数百本のガラスフィラメント
を１本のストランドに接着しまとめ、更に後の製造工程
の加工機械で処理中、あるいは使用現場におけるけるあ
らゆる屈曲及び摩擦から糸を保護するために使われてい
る。ＦＲＰ用に使用されるガラス繊維の集束剤には酢酸
ビニル樹脂や酢酸ビニル共重合体樹脂、ウレタン樹脂、
アクリル樹脂等のエマルジョンがよく使われている。
これらの皮膜形成剤は単独あるいは２種類以上を混合し
て使う事が一般的である。
を１本のストランドに接着しまとめ、更に後の製造工程
の加工機械で処理中、あるいは使用現場におけるけるあ
らゆる屈曲及び摩擦から糸を保護するために使われてい
る。ＦＲＰ用に使用されるガラス繊維の集束剤には酢酸
ビニル樹脂や酢酸ビニル共重合体樹脂、ウレタン樹脂、
アクリル樹脂等のエマルジョンがよく使われている。
これらの皮膜形成剤は単独あるいは２種類以上を混合し
て使う事が一般的である。
【０００４】 潤滑剤はストランドに滑りを与え、機械
上での摩擦を減少し糸を保護するために使われている。
潤滑剤の種類としては、変性シリコーンオイル、動植物
油に水素添加した硬化油、及び高級飽和脂肪酸と高級飽
和アルコールの縮合物のような合成油等がよく用いられ
ている。カチオン系柔軟剤は、硬いガラスの糸を柔軟に
し、更にストランド中フィラメント同士の摩擦等を減少
させるために、ガラス表面上に選択的に吸着し、更にあ
る程度の潤滑性を示す物が使われている。例えば、テト
ラエチレンペンタミンとステアリン酸とを反応させて得
られるもの等が用いられている。界面活性剤は主に潤滑
剤の乳化剤として使われており、例えばポリオキシエチ
レンポリアルキルエーテルもしくはポリオキシエチレン
アルキルエーテル等がよく用いられている。
上での摩擦を減少し糸を保護するために使われている。
潤滑剤の種類としては、変性シリコーンオイル、動植物
油に水素添加した硬化油、及び高級飽和脂肪酸と高級飽
和アルコールの縮合物のような合成油等がよく用いられ
ている。カチオン系柔軟剤は、硬いガラスの糸を柔軟に
し、更にストランド中フィラメント同士の摩擦等を減少
させるために、ガラス表面上に選択的に吸着し、更にあ
る程度の潤滑性を示す物が使われている。例えば、テト
ラエチレンペンタミンとステアリン酸とを反応させて得
られるもの等が用いられている。界面活性剤は主に潤滑
剤の乳化剤として使われており、例えばポリオキシエチ
レンポリアルキルエーテルもしくはポリオキシエチレン
アルキルエーテル等がよく用いられている。
【０００５】帯電防止剤はストランドの走行あるいはカ
ット時に発生する静電気を取り除く働きをするが、材料
としては硝酸リチウム、塩化リチウム等の無機塩、ある
いは四級アンモニウム塩が用いらいる。表面処理剤とし
ては、二重結合を有し不飽和ポリエステル樹脂あるいは
樹脂中のスチレンと化学結合するものが使われ、メタク
リルシラン、アクリルシラン、ビニルベンジルアミノシ
ラン等のシランカップリング剤が好適に使用されてい
る。
ット時に発生する静電気を取り除く働きをするが、材料
としては硝酸リチウム、塩化リチウム等の無機塩、ある
いは四級アンモニウム塩が用いらいる。表面処理剤とし
ては、二重結合を有し不飽和ポリエステル樹脂あるいは
樹脂中のスチレンと化学結合するものが使われ、メタク
リルシラン、アクリルシラン、ビニルベンジルアミノシ
ラン等のシランカップリング剤が好適に使用されてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような原料で構成
されたロービング用集束剤は、かなり優れた特性を持っ
ており、実際今まで使われてきた例も多い。しかし、こ
れらの集束剤を付着させたガラス繊維を用いたＦＲＰ製
品、特にＳＭＣ等で作られるバスユニット等水回りに使
用される製品、やＢＭＣ法により作られるバスタブにお
いては、２４時間風呂のごとく、より長時間の耐水性、
耐熱水性が要求されている様に、年々要求される品質が
厳しくなり、すぺてを満足する事が難しくなっている。
これらの要求を満たすためガラス繊維と樹脂の結合を強
固にするガラス繊維集束剤の改良が望まれている。本発
明は、上記のような問題を解決し、ＦＲＰ成形品にした
時に耐水性が良好で、且つ従来求められている諸特性を
バランス良く得ることのできる集束剤を提供する事を目
的としている。
されたロービング用集束剤は、かなり優れた特性を持っ
ており、実際今まで使われてきた例も多い。しかし、こ
れらの集束剤を付着させたガラス繊維を用いたＦＲＰ製
品、特にＳＭＣ等で作られるバスユニット等水回りに使
用される製品、やＢＭＣ法により作られるバスタブにお
いては、２４時間風呂のごとく、より長時間の耐水性、
耐熱水性が要求されている様に、年々要求される品質が
厳しくなり、すぺてを満足する事が難しくなっている。
これらの要求を満たすためガラス繊維と樹脂の結合を強
固にするガラス繊維集束剤の改良が望まれている。本発
明は、上記のような問題を解決し、ＦＲＰ成形品にした
時に耐水性が良好で、且つ従来求められている諸特性を
バランス良く得ることのできる集束剤を提供する事を目
的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は少なくともメラミン樹脂とメラミン反応性
シランカップリング剤を、集束剤中の固形分中に５−５
０重量％含むことを特徴とするガラス繊維用集束剤を第
１の要旨とし、前記集束剤の固形分を０．１−１０．０
重量％付着させることを特徴とするガラス繊維を第２の
要旨とする。
に、本発明は少なくともメラミン樹脂とメラミン反応性
シランカップリング剤を、集束剤中の固形分中に５−５
０重量％含むことを特徴とするガラス繊維用集束剤を第
１の要旨とし、前記集束剤の固形分を０．１−１０．０
重量％付着させることを特徴とするガラス繊維を第２の
要旨とする。
【０００８】
【発明実施の形態】本発明のメラミン樹脂とシランカッ
プリング剤を、集束剤固形分中に５−５０重量％含むこ
とを特徴とするガラス繊維用集束剤は、ガラス繊維スト
ランドの集束力を向上させ、ガラス繊維の毛羽立ちや切
断の防止、あるいは静電気によるさまざまな不具合発生
を抑えるなど、使用する際の作業性を向上させる。また
同時に、これを用いてＦＲＰ成形品を作る際に、マトリ
ックスとなる不飽和ポリエステル樹脂の含浸性を向上さ
せ、含まれるメラミン樹脂とシランカップリング剤の働
きで樹脂とガラス繊維の表面を化学結合する事で、耐水
性、機械的強度、耐熱性等の特性を飛躍的に向上させる
ことができる。メラミン樹脂は、構造や、分子量によっ
てその特徴は若干異なるが、水に容易に溶ける水溶性の
メチル化メラミン樹脂が好適に使用される。その様なも
のとしてはメタノ−ルでアルキルエ−テル化したメチル
化メラミン樹脂、あるいは２種類のアルコ−ルたとえば
メタノ−ルとブタノ−ルでアルキルエ−テル化された混
合エ−テル化メラミン樹脂などが使用される。メラミン
樹脂の含有量は、集束剤固形分のうち５ー５０重量％
で、好ましくは７−３５重量％である。
プリング剤を、集束剤固形分中に５−５０重量％含むこ
とを特徴とするガラス繊維用集束剤は、ガラス繊維スト
ランドの集束力を向上させ、ガラス繊維の毛羽立ちや切
断の防止、あるいは静電気によるさまざまな不具合発生
を抑えるなど、使用する際の作業性を向上させる。また
同時に、これを用いてＦＲＰ成形品を作る際に、マトリ
ックスとなる不飽和ポリエステル樹脂の含浸性を向上さ
せ、含まれるメラミン樹脂とシランカップリング剤の働
きで樹脂とガラス繊維の表面を化学結合する事で、耐水
性、機械的強度、耐熱性等の特性を飛躍的に向上させる
ことができる。メラミン樹脂は、構造や、分子量によっ
てその特徴は若干異なるが、水に容易に溶ける水溶性の
メチル化メラミン樹脂が好適に使用される。その様なも
のとしてはメタノ−ルでアルキルエ−テル化したメチル
化メラミン樹脂、あるいは２種類のアルコ−ルたとえば
メタノ−ルとブタノ−ルでアルキルエ−テル化された混
合エ−テル化メラミン樹脂などが使用される。メラミン
樹脂の含有量は、集束剤固形分のうち５ー５０重量％
で、好ましくは７−３５重量％である。
【０００９】メラミン樹脂単独の添加では十分な特性が
得られないため、併用されるメラミン樹脂と反応するこ
とのできるシランカップリング剤は、通常配合されてい
る不飽和ポリエステル樹脂と化学結合をすることのでき
る、ビニルシラン系、アクリルシラン系、エポキシシラ
ン系、アミノシラン系のシランカップリング剤と合わせ
て、またはこれらを使用しないで、メラミン樹脂と容易
に反応する官能基を有するメラミン反応性シランカップ
リング剤が選択的に使用される。官能基の種類としては
エポキシ基、アミノ基、ウレイド基、メルカプト基、ク
ロル基、水酸基、カルボキシル基を含有するシランカッ
プリング剤で具体的な例示としては、エポキシシラン、
アミノシラン、ウレイドシラン、メルカプトシランなど
が容易に入手できる。
得られないため、併用されるメラミン樹脂と反応するこ
とのできるシランカップリング剤は、通常配合されてい
る不飽和ポリエステル樹脂と化学結合をすることのでき
る、ビニルシラン系、アクリルシラン系、エポキシシラ
ン系、アミノシラン系のシランカップリング剤と合わせ
て、またはこれらを使用しないで、メラミン樹脂と容易
に反応する官能基を有するメラミン反応性シランカップ
リング剤が選択的に使用される。官能基の種類としては
エポキシ基、アミノ基、ウレイド基、メルカプト基、ク
ロル基、水酸基、カルボキシル基を含有するシランカッ
プリング剤で具体的な例示としては、エポキシシラン、
アミノシラン、ウレイドシラン、メルカプトシランなど
が容易に入手できる。
【００１０】含有量としては、集束剤固形分のうち０．
１−１０重量％で、好ましくは０．５−５重量％であ
る。配合した全シランカップリング剤中のメラミン反応
性シランカップリング剤の量は、１０−１００重量％で
ある。メラミン樹脂とメラミン反応性シランカップリン
グ剤との比率は１０：１−１：１０の割合で使用され
る。本発明のメラミン樹脂とシランカップリング剤を含
有する集束剤は、ＦＲＰ用ガラスストランドに付着させ
るが、ガラスストランドはガラス組成、フィラメントの
直径、フィラメントの断面形、ストランドを構成するフ
ィラメント数等により限定されず、任意のガラスストラ
ンドに適用可能である。付着させる集束剤の量は、０．
１−１０．０重量％で、特に好ましくは０．５−５．０
重量％である。
１−１０重量％で、好ましくは０．５−５重量％であ
る。配合した全シランカップリング剤中のメラミン反応
性シランカップリング剤の量は、１０−１００重量％で
ある。メラミン樹脂とメラミン反応性シランカップリン
グ剤との比率は１０：１−１：１０の割合で使用され
る。本発明のメラミン樹脂とシランカップリング剤を含
有する集束剤は、ＦＲＰ用ガラスストランドに付着させ
るが、ガラスストランドはガラス組成、フィラメントの
直径、フィラメントの断面形、ストランドを構成するフ
ィラメント数等により限定されず、任意のガラスストラ
ンドに適用可能である。付着させる集束剤の量は、０．
１−１０．０重量％で、特に好ましくは０．５−５．０
重量％である。
【００１１】
実施例１ 酢酸を０．１ｋｇを、８０ｋｇの純水に添加しｐＨを
３．５に調整する。この溶液にシランカップリング剤で
あるメタクリルシラン（日本ユニカ−製、Ａ１７４）を
０．３ｋｇ計量添加する。 十分に撹拌溶解した後にエ
ポキシシラン（日本ユニカ−製、Ａ１８７）を０．１ｋ
ｇを軽量添加し、同様に溶解する。 シランカップリン
グ剤を完全に溶解した後、メラミン樹脂（住友化学製、
スミマ−ルＭ−３０Ｗ）を０．５ｋｇを計量添加し、同
様に溶解する。次いで酢酸ピニル樹脂エマルジョン（固
形分５５％）を６ｋｇ、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂
エマルジョン（固形分５０％）を１ｋｇ秤量し、分散す
る。これに、別容器にテトラエチレンペンタミンとステ
アリン酸の縮合物の酢酸活性化物を０．１ｋｇ、変性シ
リコーンオイルを０．１ｋｇ、帯電防止剤として硝酸リ
チウムを０．２ｋｇ順次加えた。純水を加え総重量１０
０ｋｇに合わせる。この集束剤を繊維径１３μｍ、集束
本数８００本（２７０ｔｅｘ）のガラス繊維紡糸中に
０．９５重量％付着させストランドとし、複数本合糸し
てガラスロービングを作成した。ロービングを作成する
際の毛羽立ち、静電気の発生などは見られず作業性は良
好であった。このガラスロ−ビングを切断しながらＳＭ
Ｃシートを下記仕様で作成し、加熱加圧プレスで成形し
平板状のＳＭＣ成形品（厚さ３ｍｍ）を得た。 ＳＭＣ配合：不飽和ポリエステル樹脂 ８０部 低収縮剤 ２０部 炭酸カルシウム ７０部 水酸化アルミニウム ７０部 酸化マグネシウム ０．８部 ステアリン酸亜鉛 ５部 スチレン ４部 パーオキシベンゾエート １部 ガラスロービング（長さ２５ｍｍ） ８０部
３．５に調整する。この溶液にシランカップリング剤で
あるメタクリルシラン（日本ユニカ−製、Ａ１７４）を
０．３ｋｇ計量添加する。 十分に撹拌溶解した後にエ
ポキシシラン（日本ユニカ−製、Ａ１８７）を０．１ｋ
ｇを軽量添加し、同様に溶解する。 シランカップリン
グ剤を完全に溶解した後、メラミン樹脂（住友化学製、
スミマ−ルＭ−３０Ｗ）を０．５ｋｇを計量添加し、同
様に溶解する。次いで酢酸ピニル樹脂エマルジョン（固
形分５５％）を６ｋｇ、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂
エマルジョン（固形分５０％）を１ｋｇ秤量し、分散す
る。これに、別容器にテトラエチレンペンタミンとステ
アリン酸の縮合物の酢酸活性化物を０．１ｋｇ、変性シ
リコーンオイルを０．１ｋｇ、帯電防止剤として硝酸リ
チウムを０．２ｋｇ順次加えた。純水を加え総重量１０
０ｋｇに合わせる。この集束剤を繊維径１３μｍ、集束
本数８００本（２７０ｔｅｘ）のガラス繊維紡糸中に
０．９５重量％付着させストランドとし、複数本合糸し
てガラスロービングを作成した。ロービングを作成する
際の毛羽立ち、静電気の発生などは見られず作業性は良
好であった。このガラスロ−ビングを切断しながらＳＭ
Ｃシートを下記仕様で作成し、加熱加圧プレスで成形し
平板状のＳＭＣ成形品（厚さ３ｍｍ）を得た。 ＳＭＣ配合：不飽和ポリエステル樹脂 ８０部 低収縮剤 ２０部 炭酸カルシウム ７０部 水酸化アルミニウム ７０部 酸化マグネシウム ０．８部 ステアリン酸亜鉛 ５部 スチレン ４部 パーオキシベンゾエート １部 ガラスロービング（長さ２５ｍｍ） ８０部
【００１２】試験方法： 曲げ試験：ＪＩＳ Ｒ ３４２０に準ずる。 耐水性 ：沸騰水中でフクレが発生するまでの時間。 吸水率 ：沸騰水中に１０００時間放置後測定。
【００１３】実施例２ シランカップリング剤をエポキシシラン（Ａ１８７）か
らアミノシラン（日本ユニカ−製、Ａ−１１００）に変
更する以外は実施例１に同じにしてガラスロービングを
作成した。更に実施例１と同じくＳＭＣ成形品を作成し
特性を評価した。その結果を表１に示す。
らアミノシラン（日本ユニカ−製、Ａ−１１００）に変
更する以外は実施例１に同じにしてガラスロービングを
作成した。更に実施例１と同じくＳＭＣ成形品を作成し
特性を評価した。その結果を表１に示す。
【００１４】比較例１ メラミン樹脂を削除することを除いては、実施例１と同
様の方法にて得られたＳＭＣ成形品の特性を表１に示
す。
様の方法にて得られたＳＭＣ成形品の特性を表１に示
す。
【００１５】比較例２ エボキシシランを削除することを除いては、実施例１と
同様の方法にて得られたＳＭＣ成形品の特性を表１に示
す。
同様の方法にて得られたＳＭＣ成形品の特性を表１に示
す。
【００１６】
【発明の効果】本発明は請求項１に記載した様に皮膜形
成剤、メラミン樹脂とメラミン反応性シランカップリン
グ剤を同時に含有する集束剤としたので、優れた作業性
と、表１の試験結果に示されているように極めて長いフ
クレ発生時間と優れた吸水性を持つＳＭＣ成形品を製造
することができる。
成剤、メラミン樹脂とメラミン反応性シランカップリン
グ剤を同時に含有する集束剤としたので、優れた作業性
と、表１の試験結果に示されているように極めて長いフ
クレ発生時間と優れた吸水性を持つＳＭＣ成形品を製造
することができる。
【００１７】
【表１】
Claims (3)
- 【請求項１】皮膜形成剤、メラミン樹脂、メラミン樹脂
反応性シランカップリング剤の３成分を必須成分とする
ことを特徴とするガラス繊維用集束剤。 - 【請求項２】メラミン樹脂とメラミン樹脂反応性シラン
カップリング剤の配合比が１０：１−１：１０であるこ
とを特徴とする請求項１記載のガラス繊維用集束剤。 - 【請求項３】請求項１記載の集束剤が固形分として０．
５−５重量％付着していることを特徴とするガラス繊維
束。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9279412A JPH11100237A (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | Ｆｒｐ用ガラス繊維集束剤及びそれを付着させたガラス 繊維束 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9279412A JPH11100237A (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | Ｆｒｐ用ガラス繊維集束剤及びそれを付着させたガラス 繊維束 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11100237A true JPH11100237A (ja) | 1999-04-13 |
Family
ID=17610741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9279412A Pending JPH11100237A (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | Ｆｒｐ用ガラス繊維集束剤及びそれを付着させたガラス 繊維束 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11100237A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004014991A1 (en) * | 2002-08-07 | 2004-02-19 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | One-pack primer sealer compositions for smc automotive body panels |
| EP2289898A1 (en) | 2009-07-01 | 2011-03-02 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Melamine-Functional organosilicon compound and making method |
| JP2016094672A (ja) * | 2014-11-12 | 2016-05-26 | ユニチカ株式会社 | 水系サイズ剤 |
-
1997
- 1997-09-29 JP JP9279412A patent/JPH11100237A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004014991A1 (en) * | 2002-08-07 | 2004-02-19 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | One-pack primer sealer compositions for smc automotive body panels |
| EP2289898A1 (en) | 2009-07-01 | 2011-03-02 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Melamine-Functional organosilicon compound and making method |
| US8263766B2 (en) | 2009-07-01 | 2012-09-11 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Melamine-functional organosilicon compound and making method |
| JP2016094672A (ja) * | 2014-11-12 | 2016-05-26 | ユニチカ株式会社 | 水系サイズ剤 |
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