JP3125258B2 - 成形性のあるプリプレグシート及びその成形品 - Google Patents
成形性のあるプリプレグシート及びその成形品Info
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- JP3125258B2 JP3125258B2 JP03123170A JP12317091A JP3125258B2 JP 3125258 B2 JP3125258 B2 JP 3125258B2 JP 03123170 A JP03123170 A JP 03123170A JP 12317091 A JP12317091 A JP 12317091A JP 3125258 B2 JP3125258 B2 JP 3125258B2
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- resin
- prepreg sheet
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軽量でしかも成形性、
断熱性、吸音性に優れ、その上成形後においては曲げ強
度が大きくて剛性があり、しかも高温での寸法安定性の
良い化粧板を作るのに最適な、軽量で柔軟性に富んだプ
リプレグシートで、建築内外装材、家具用素材、自動車
用内装材等の用途に適した成形用プリプレグシートに関
する。
断熱性、吸音性に優れ、その上成形後においては曲げ強
度が大きくて剛性があり、しかも高温での寸法安定性の
良い化粧板を作るのに最適な、軽量で柔軟性に富んだプ
リプレグシートで、建築内外装材、家具用素材、自動車
用内装材等の用途に適した成形用プリプレグシートに関
する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用内装材等の成形用プリプレグシ
ートとして、各種熱可塑性樹脂発泡体及び不織布、フェ
ルトなどの補強基材に粉末状フェノール樹脂を散布する
か、又は溶液状フェノール樹脂を含浸したプリプレグシ
ートが使用されている。しかし従来法の熱可塑性樹脂発
泡体は、軽量性、成形性の点で優れているが、熱可塑性
である為に曲げ強度に劣っており、又高温での寸法安定
性にも大きな問題がある。
ートとして、各種熱可塑性樹脂発泡体及び不織布、フェ
ルトなどの補強基材に粉末状フェノール樹脂を散布する
か、又は溶液状フェノール樹脂を含浸したプリプレグシ
ートが使用されている。しかし従来法の熱可塑性樹脂発
泡体は、軽量性、成形性の点で優れているが、熱可塑性
である為に曲げ強度に劣っており、又高温での寸法安定
性にも大きな問題がある。
【０００３】この曲げ強度及び寸法安定性を改良する為
に、粉末状熱硬化性フェノール樹脂をフェルト等の補強
基材上に散布し、熱処理を行ってシート化する方法（特
開昭62-148217 号）や、溶液状フェノール樹脂を補強基
材に含浸した後、熱処理してシート化する方法（特開平
2-284932号）等がある。しかしこの方法は、熱硬化性樹
脂単体の使用である上、半硬化状に熱処理をして使用す
る為、柔軟性に欠け、金型への馴染みが悪く、樹脂脱落
等が発生して成形時の作業性が悪いものである。
に、粉末状熱硬化性フェノール樹脂をフェルト等の補強
基材上に散布し、熱処理を行ってシート化する方法（特
開昭62-148217 号）や、溶液状フェノール樹脂を補強基
材に含浸した後、熱処理してシート化する方法（特開平
2-284932号）等がある。しかしこの方法は、熱硬化性樹
脂単体の使用である上、半硬化状に熱処理をして使用す
る為、柔軟性に欠け、金型への馴染みが悪く、樹脂脱落
等が発生して成形時の作業性が悪いものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの問
題点を解消して、軽量、高曲げ強度の成形品が得られる
成形性の優れた、樹脂脱落の無い、柔軟性のあるプリプ
レグを提供することを目的としたものである。
題点を解消して、軽量、高曲げ強度の成形品が得られる
成形性の優れた、樹脂脱落の無い、柔軟性のあるプリプ
レグを提供することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】熱可塑性樹脂と熱硬化性
樹脂及び両樹脂を溶解又は均一に混合する溶剤及び硬化
剤、発泡剤、着色剤等からなる組成物を補強基材に塗工
することにより、樹脂脱落の無い柔軟性のある成形性を
有するプリプレグシートを製造する。更に詳しくは、熱
硬化性樹脂の硬化反応温度よりも低温で成膜性を有する
熱可塑性樹脂と、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂を溶解
又は均一に混合する溶剤及び硬化剤、発泡剤、着色剤等
からなる組成物を補強基材に塗工し、上記硬化反応温度
より低く、しかも皮膜成形温度より高い温度で処理し、
溶剤を乾燥飛散させてシート化する。
樹脂及び両樹脂を溶解又は均一に混合する溶剤及び硬化
剤、発泡剤、着色剤等からなる組成物を補強基材に塗工
することにより、樹脂脱落の無い柔軟性のある成形性を
有するプリプレグシートを製造する。更に詳しくは、熱
硬化性樹脂の硬化反応温度よりも低温で成膜性を有する
熱可塑性樹脂と、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂を溶解
又は均一に混合する溶剤及び硬化剤、発泡剤、着色剤等
からなる組成物を補強基材に塗工し、上記硬化反応温度
より低く、しかも皮膜成形温度より高い温度で処理し、
溶剤を乾燥飛散させてシート化する。
【０００６】本発明に使用する熱硬化性樹脂としては、
ノボラック型もしくはレゾール型、又はノボラック型及
びレゾール型混合フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポ
キシ樹脂等が挙げられ、最終の成形品の品質、特に軽量
性、剛性、難燃性、コスト等の観点より、発泡剤を含有
した発泡性フェノール樹脂が最適である。
ノボラック型もしくはレゾール型、又はノボラック型及
びレゾール型混合フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポ
キシ樹脂等が挙げられ、最終の成形品の品質、特に軽量
性、剛性、難燃性、コスト等の観点より、発泡剤を含有
した発泡性フェノール樹脂が最適である。
【０００７】熱可塑性樹脂としては、アクリル樹脂、ウ
レタン樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。樹脂の
物性としては、１００％モジュラスが１０Kgf/cm2 以
上、４００Kgf/cm2 以下で抗張力、伸度の大きい樹脂が
好ましく、更に１００％モジュラスが２０Kgf/cm2 以
上、３５０Kgf/cm2 以下の樹脂であれば、熱硬化性樹脂
との相溶性も良く、又このプリプレグシートからの最終
成形品の物性値、特に曲げ強度が大きいものが得られ、
成形用のプリプレグとして、より好ましい。
レタン樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。樹脂の
物性としては、１００％モジュラスが１０Kgf/cm2 以
上、４００Kgf/cm2 以下で抗張力、伸度の大きい樹脂が
好ましく、更に１００％モジュラスが２０Kgf/cm2 以
上、３５０Kgf/cm2 以下の樹脂であれば、熱硬化性樹脂
との相溶性も良く、又このプリプレグシートからの最終
成形品の物性値、特に曲げ強度が大きいものが得られ、
成形用のプリプレグとして、より好ましい。
【０００８】１００％モジュラスが１０Kgf/cm2 以下で
あると成膜性はあるが、皮膜表面に粘着性が残り、プリ
プレグを巻き上げる時に接着してしまい、作業上取扱い
が困難である上、皮膜物性が劣る点でも取扱いが難し
い。又、最終成形品の曲げ強度も低く、剛性に欠け、品
質も劣る。又１００％モジュラスが４００Kgf/cm2 以上
であると、溶剤組成も高沸点系になり、硬化反応温度以
下の温度での成膜性に劣り、シート化することが困難に
なる。又、熱硬化性樹脂との相溶性も低下して、配合組
成物が凝集する傾向があり、安定した塗布が難しい。
あると成膜性はあるが、皮膜表面に粘着性が残り、プリ
プレグを巻き上げる時に接着してしまい、作業上取扱い
が困難である上、皮膜物性が劣る点でも取扱いが難し
い。又、最終成形品の曲げ強度も低く、剛性に欠け、品
質も劣る。又１００％モジュラスが４００Kgf/cm2 以上
であると、溶剤組成も高沸点系になり、硬化反応温度以
下の温度での成膜性に劣り、シート化することが困難に
なる。又、熱硬化性樹脂との相溶性も低下して、配合組
成物が凝集する傾向があり、安定した塗布が難しい。
【０００９】溶剤としては熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂
両方を溶解もしくは相溶性があり、沸点が低い気化性の
極性有機溶剤、例えばアセトン、メチルエチルケトン等
のケトン類、メチルアルコール、エチルアルコール等の
低級アルコール類、エーテル類、エステル類等が使用可
能であるが、カルボン酸類は硬化剤、発泡剤に悪影響あ
るものは使用できない。
両方を溶解もしくは相溶性があり、沸点が低い気化性の
極性有機溶剤、例えばアセトン、メチルエチルケトン等
のケトン類、メチルアルコール、エチルアルコール等の
低級アルコール類、エーテル類、エステル類等が使用可
能であるが、カルボン酸類は硬化剤、発泡剤に悪影響あ
るものは使用できない。
【００１０】補強基材としては特に限定するものでは無
く、ガラス繊維、炭素繊維等の無機繊維、或いはナイロ
ン、ポリエステル、ビニロン等の有機繊維からなる不織
布等のシート状ウェブであり、成形時の伸びに追従する
ものであれば良い。
く、ガラス繊維、炭素繊維等の無機繊維、或いはナイロ
ン、ポリエステル、ビニロン等の有機繊維からなる不織
布等のシート状ウェブであり、成形時の伸びに追従する
ものであれば良い。
【００１１】該組成物の補強基材への塗工は、常法によ
り行うことができ、例えば補強基材を組成物中に浸漬後
マングルロールで絞る方法や、或いはドクターナイフで
基材に直接塗布する方法、或いは離型紙上に数百μｍの
スリットを取りって塗布し、その後補強基材を一部含浸
させて貼り合わせる方法（インダイレクト法）等でシー
ト化することができる。
り行うことができ、例えば補強基材を組成物中に浸漬後
マングルロールで絞る方法や、或いはドクターナイフで
基材に直接塗布する方法、或いは離型紙上に数百μｍの
スリットを取りって塗布し、その後補強基材を一部含浸
させて貼り合わせる方法（インダイレクト法）等でシー
ト化することができる。
【００１２】又、塗工時の組成物中の溶剤を飛散させた
めの乾燥温度は、熱硬化性樹脂の硬化反応温度より低
く、熱可塑性樹脂の成膜温度より高い温度で行うが、８
０°Ｃ〜１２０°Ｃで乾燥するように組成を選択するこ
とが好ましい。
めの乾燥温度は、熱硬化性樹脂の硬化反応温度より低
く、熱可塑性樹脂の成膜温度より高い温度で行うが、８
０°Ｃ〜１２０°Ｃで乾燥するように組成を選択するこ
とが好ましい。
【００１３】本発明の組成物は、熱可塑性樹脂と熱硬化
性樹脂の混合溶液であり、シート作成時はその組成物内
の溶剤を飛散させるのに充分な温度で、且つ熱硬化性樹
脂の硬化反応温度以下で溶剤を飛散させ、熱可塑性樹脂
の皮膜形成能で皮膜層を作る。こうして得られたシート
（プリプレグ）は、熱可塑性樹脂の皮膜は形成されてい
るが、熱硬化性樹脂の硬化反応は殆ど進行していない状
態である為、柔軟性に富み、成形加工時に複雑な形状の
金型にも良く馴染んで、深絞りを施すことも容易であ
り、成形作業性が非常に良好である。
性樹脂の混合溶液であり、シート作成時はその組成物内
の溶剤を飛散させるのに充分な温度で、且つ熱硬化性樹
脂の硬化反応温度以下で溶剤を飛散させ、熱可塑性樹脂
の皮膜形成能で皮膜層を作る。こうして得られたシート
（プリプレグ）は、熱可塑性樹脂の皮膜は形成されてい
るが、熱硬化性樹脂の硬化反応は殆ど進行していない状
態である為、柔軟性に富み、成形加工時に複雑な形状の
金型にも良く馴染んで、深絞りを施すことも容易であ
り、成形作業性が非常に良好である。
【００１４】又成形加工時の金型温度の加熱により、熱
硬化性樹脂が溶融して補強基材の繊維内部まで浸透した
後、硬化するので繊維間の結合が強まり、曲げ強度が大
きく高温での寸法安定性の良い成形品が得られる。特
に、発泡性フェノール樹脂は、発泡力により溶融された
発泡フェノール樹脂が繊維内部まで充分に浸透して繊維
間の空隙を充分に埋めた後硬化するので繊維間の結合力
が特に大きく、しかも密度が０．０５〜０．４g/cm3 と
軽量で大きい曲げ強度が得られる。
硬化性樹脂が溶融して補強基材の繊維内部まで浸透した
後、硬化するので繊維間の結合が強まり、曲げ強度が大
きく高温での寸法安定性の良い成形品が得られる。特
に、発泡性フェノール樹脂は、発泡力により溶融された
発泡フェノール樹脂が繊維内部まで充分に浸透して繊維
間の空隙を充分に埋めた後硬化するので繊維間の結合力
が特に大きく、しかも密度が０．０５〜０．４g/cm3 と
軽量で大きい曲げ強度が得られる。
【００１５】
【実施例１】１液ウレタン樹脂（クリスボン5516s 、大
日本インキ株100 ％モジュラス 30kg／cm2 ) ６０重量
部と、メチルエチルケトン８５重量部を予め混合、溶解
しておき、攪拌機で攪拌しながら粉末状フェノール樹脂
（ショウノールNFP-009 昭和高分子株）１００重量部を
添加して充分に溶解したそせいぶつを調整する。この組
成物を離型紙上に０．３５mmのスリットで塗布して後、
５０°C の温度で３分間予備乾燥し、補強基材としてガ
ラス繊維のチョップドストランドマット（繊維長５０m
m、直径１０μm,５０本の繊維集合体、重量１３５g/m2
）を積層した後、９０°C の空気循環式乾燥炉の中で
約４分間放置して溶剤を蒸発させ、放冷後離型紙を剥
離、除去し、ロール状に巻き上げることができる柔軟な
シートを得た。このシート状プリプレグは、表面粘着性
が少なく、且つフェノール樹脂の脱落も無いものであ
り、又フェノール樹脂の硬化は殆ど進んでおらず、成形
性に優れた柔軟なシートである。
日本インキ株100 ％モジュラス 30kg／cm2 ) ６０重量
部と、メチルエチルケトン８５重量部を予め混合、溶解
しておき、攪拌機で攪拌しながら粉末状フェノール樹脂
（ショウノールNFP-009 昭和高分子株）１００重量部を
添加して充分に溶解したそせいぶつを調整する。この組
成物を離型紙上に０．３５mmのスリットで塗布して後、
５０°C の温度で３分間予備乾燥し、補強基材としてガ
ラス繊維のチョップドストランドマット（繊維長５０m
m、直径１０μm,５０本の繊維集合体、重量１３５g/m2
）を積層した後、９０°C の空気循環式乾燥炉の中で
約４分間放置して溶剤を蒸発させ、放冷後離型紙を剥
離、除去し、ロール状に巻き上げることができる柔軟な
シートを得た。このシート状プリプレグは、表面粘着性
が少なく、且つフェノール樹脂の脱落も無いものであ
り、又フェノール樹脂の硬化は殆ど進んでおらず、成形
性に優れた柔軟なシートである。
【００１６】この得られたシート状プリプレグを複合化
した後、間隙３mmの金型内で１９０°C で６０秒間加熱
・圧縮成形した処、取り扱いやすく、フェノール樹脂は
充分に発泡、硬化しており、厚さ３mm, 重量５５０g/ｍ
2 で、曲げ強度が６０Kgf/cm2 の成形品が得られた。
又、加熱・圧縮成形時に該プリプレグの金型からの剥離
性を向上させる為に、複合化したプリプレグの両面にポ
リエステル繊維よりなる目付け４０g/m2の不織布を積層
して成形することもある。更に上記不織布の代わりに、
用途に適した加飾性のある耐熱性シートを積層すること
もできる。
した後、間隙３mmの金型内で１９０°C で６０秒間加熱
・圧縮成形した処、取り扱いやすく、フェノール樹脂は
充分に発泡、硬化しており、厚さ３mm, 重量５５０g/ｍ
2 で、曲げ強度が６０Kgf/cm2 の成形品が得られた。
又、加熱・圧縮成形時に該プリプレグの金型からの剥離
性を向上させる為に、複合化したプリプレグの両面にポ
リエステル繊維よりなる目付け４０g/m2の不織布を積層
して成形することもある。更に上記不織布の代わりに、
用途に適した加飾性のある耐熱性シートを積層すること
もできる。
【００１７】
【実施例２】１液ウレタン樹脂（レザミンME-3103LP,大
日精化株,100％モジュラス約190kg/cm2 ）３０重量部
と、メチルエチルケトン７５重量部、粉末状フェノール
樹脂（ショウノールNFP-007 昭和高分子株）を１００重
量部を実施例１と同様にして調整し、補強基材も実施例
１と同じチョップドストランドマットを積層して後、１
００°Ｃの空気循環式乾燥炉の中で約４分間放置して溶
剤を蒸発させ、放冷後離型紙を剥離、除去し、ロール状
に巻き上げることができる柔軟なシートを得た。得られ
たシート状プリプレグは、表面粘着性が少なく、且つフ
ェノール樹脂の脱落も無いものであり、又フェノール樹
脂の硬化は殆ど進んでおらず、成形性に優れた柔軟なシ
ートである。
日精化株,100％モジュラス約190kg/cm2 ）３０重量部
と、メチルエチルケトン７５重量部、粉末状フェノール
樹脂（ショウノールNFP-007 昭和高分子株）を１００重
量部を実施例１と同様にして調整し、補強基材も実施例
１と同じチョップドストランドマットを積層して後、１
００°Ｃの空気循環式乾燥炉の中で約４分間放置して溶
剤を蒸発させ、放冷後離型紙を剥離、除去し、ロール状
に巻き上げることができる柔軟なシートを得た。得られ
たシート状プリプレグは、表面粘着性が少なく、且つフ
ェノール樹脂の脱落も無いものであり、又フェノール樹
脂の硬化は殆ど進んでおらず、成形性に優れた柔軟なシ
ートである。
【００１８】得られたシート状プリプレグを複合化した
後、間隙３mmの金型内で１９０°Cで６０秒間加熱・圧
縮成形した処、取り扱いやすく、フェノール樹脂は充分
に発泡硬化しており、厚さ３mm, 重量６５０g/ｍ2 で、
曲げ強度が１３０Kgf/cm2 の成形品が得られた。
後、間隙３mmの金型内で１９０°Cで６０秒間加熱・圧
縮成形した処、取り扱いやすく、フェノール樹脂は充分
に発泡硬化しており、厚さ３mm, 重量６５０g/ｍ2 で、
曲げ強度が１３０Kgf/cm2 の成形品が得られた。
【００１９】
【比較例１】 ２液型アクリル樹脂（クリスコートP-1130 100H ％モジュラス８Kg/cm2）30 部 イソシアネート（クリスボンＮＸ） 1.5 部 メチルエチルケトン 75 部 粉末状フェノール樹脂（昭和高分子株） 100 部 上記組成物を実施例１と同様の方法で製造し実施例１と
同様の成形品を得た。得られたシートの厚さ３mm, 重量
６５０g/m2で、曲げ強度は、２８Kgf/cm2 であった。
同様の成形品を得た。得られたシートの厚さ３mm, 重量
６５０g/m2で、曲げ強度は、２８Kgf/cm2 であった。
【００２０】
【発明の効果】本発明によるプリプレグシートは、その
製造工程に於いて柔軟性がある為に非常に取り扱い易
く、成形後は軽量で、然も優れた曲げ強度を有するもの
である。又、溶剤の飛散のみで皮膜形成能を持つ熱可塑
性樹脂を使用してのシート製造であり、柔軟性に富んだ
プリプレグができる。この柔軟性を活かして、複雑な形
状に成形する金型に対しても馴染み易く、しかも樹脂の
脱落が殆ど無い、成形性に優れたプリプレグを得ること
が出来たものである。更に、本発明を応用して、その熱
硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の配合比率を変えることによ
り、柔軟性の程度を代えたり、任意の剛性を持たせた成
形品を得ることができる。
製造工程に於いて柔軟性がある為に非常に取り扱い易
く、成形後は軽量で、然も優れた曲げ強度を有するもの
である。又、溶剤の飛散のみで皮膜形成能を持つ熱可塑
性樹脂を使用してのシート製造であり、柔軟性に富んだ
プリプレグができる。この柔軟性を活かして、複雑な形
状に成形する金型に対しても馴染み易く、しかも樹脂の
脱落が殆ど無い、成形性に優れたプリプレグを得ること
が出来たものである。更に、本発明を応用して、その熱
硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の配合比率を変えることによ
り、柔軟性の程度を代えたり、任意の剛性を持たせた成
形品を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ // Ｂ２９Ｋ 61:04 105:04 105:08 Ｂ２９Ｌ 9:00 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08J 5/00 - 5/24 B29B 11/16,15/10 B29C 43/20
Claims (4)
- 【請求項１】ノボラック型もしくはレゾール型、または
ノボラック型及びレゾール型混合フェノール樹脂、メラ
ミン樹脂、エポキシ樹脂から選ばれる熱硬化性樹脂と該
熱硬化性樹脂の硬化反応温度よりも低い温度で成膜性を
有する熱可塑性樹脂との混合物及び、硬化剤、発泡剤の
添加物を、該熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂を溶解ま
たは、均一に混合する溶剤中に添加してなる樹脂組成物
を補強基材に塗工した柔軟性ある成形性を有するプリプ
レグシート。 - 【請求項２】１００％モジュラスが１０ｋｇｆ／ｃｍ２
以上、４００ｋｇｆ／ｃｍ２以下である熱可塑性樹脂を
使用することを特徴とする請求項１に記載の柔軟性のあ
る成形性を有するプリプレグシート。 - 【請求項３】熱硬化性樹脂として、発泡剤を含む発泡性
フェノール樹脂であることを特徴とする請求項１に記載
の柔軟性のある成形性を有するプリプレグシート。 - 【請求項４】請求項１、３に記載の柔軟性のある成形性
を有するプリプレグシートを成形することによって、熱
硬化性樹脂を硬化して得られる曲げ強さ３０ｋｇｆ／ｃ
ｍ２〜４００ｋｇｆ／ｃｍ２の成形品
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03123170A JP3125258B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 成形性のあるプリプレグシート及びその成形品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03123170A JP3125258B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 成形性のあるプリプレグシート及びその成形品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04328134A JPH04328134A (ja) | 1992-11-17 |
| JP3125258B2 true JP3125258B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=14853919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03123170A Expired - Fee Related JP3125258B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 成形性のあるプリプレグシート及びその成形品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3125258B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002121302A (ja) * | 2000-10-11 | 2002-04-23 | Nagoya Oil Chem Co Ltd | 樹脂含浸多孔質体および成形物 |
-
1991
- 1991-04-26 JP JP03123170A patent/JP3125258B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04328134A (ja) | 1992-11-17 |
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