JPH0643503B2 - Method for manufacturing asbestos-free clutch facing - Google Patents

Method for manufacturing asbestos-free clutch facing

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JPH0643503B2
JPH0643503B2 JP1035525A JP3552589A JPH0643503B2 JP H0643503 B2 JPH0643503 B2 JP H0643503B2 JP 1035525 A JP1035525 A JP 1035525A JP 3552589 A JP3552589 A JP 3552589A JP H0643503 B2 JPH0643503 B2 JP H0643503B2
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fiber
asbestos
clutch facing
rubber
base material
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賢明 安井
英二 浜田
康弘 松本
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は車輌に用いられるクラッチフェーシングの製造
方法に関するものであり、特に石綿を含まない繊維基材
からなるクラッチフェーシングの製造に関するものであ
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a clutch facing used in a vehicle, and particularly to a method for manufacturing a clutch facing made of a fiber base material containing no asbestos.

[従来の技術] クラッチフェーシングは、石綿などの耐熱性繊維類の織
布に結合剤を含浸させて熱成形して得られるウーブンタ
イプ、短繊維や粉末状の加熱・耐摩耗材と粉末状結合剤
を混合し、熱成形して得られるモールドタイプと、この
両者の中間的な方法でつくられる、石綿などの耐熱性繊
維類の紐に結合剤を含浸させて熱成形して得られるセミ
モールドタイプに大別される。特に近年においては、こ
のセミモールドタイプが多用されている。これらのクラ
ッチフェーシングに用いられる結合剤としては、フェノ
ール樹脂などの熱硬化性樹脂やゴムが用いられている。
[Prior Art] Clutch facings are woven type obtained by impregnating a woven cloth of heat-resistant fibers such as asbestos with a binder and thermoforming, short fiber or powdery heat / wear resistant material and powdery binder. Mold type obtained by mixing and thermoforming, and semi-mold type obtained by thermoforming by impregnating a binder of heat-resistant fiber strings such as asbestos made by an intermediate method between these It is roughly divided into. Especially in recent years, this semi-mold type is often used. As a binder used for these clutch facings, a thermosetting resin such as phenol resin or rubber is used.

しかしながら近年石綿の人体への悪影響が指摘され、無
石綿のクラッチフェーシングが注目されるようになって
きた。
However, in recent years, asbestos has been pointed out to have a bad effect on the human body, and asbestos-free clutch facing has come to the forefront.

この無石綿のクラッチフェーシングは、たとえば嵩高加
工したガラス繊維、フェノール繊維や炭素繊維などの繊
維基材に熱硬化性樹脂や加硫剤などを含む配合ゴムを結
合剤とした摩擦材[特開昭56-167934号公報)、少なく
とも850゜Fの分解温度を有するアラミド繊維に熱硬化
性樹脂及び熱硫化性弾性体を結合剤とした摩擦材(特公
昭60-28293号公報)や、無機繊維を主体とする基材繊維
に、熱硬化性樹脂を含浸付着させ、さらにゴム配合物を
付着させた後予備成形、加熱加圧した特定の気孔率を持
つクラッチフェーシングの製造方法、またゴム配合物の
加工性を向上させるために有機繊維をゴム配合物に含有
させること(特開昭63-284229号公報)などが提案され
ている。
This asbestos clutch facing is a friction material using a compounded rubber containing a thermosetting resin, a vulcanizing agent, etc. as a binder on a fiber base material such as bulky processed glass fiber, phenol fiber or carbon fiber. 56-167934), an aramid fiber having a decomposition temperature of at least 850 ° F., a friction material (JP-B-60-28293) using a thermosetting resin and a thermosulfurizable elastic material as a binder, and an inorganic fiber. Thermosetting resin is impregnated and adhered to the base fiber as the main component, and then a rubber compound is further adhered, followed by preforming, a method for producing a clutch facing having a specific porosity which is heated and pressed, and a rubber compound. It has been proposed to add an organic fiber to a rubber compound to improve processability (Japanese Patent Laid-Open No. 63-284229).

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、近年エンジンの高回転化により、クラッ
チフェーシングの使用温度は高温になってきており、前
記のゴムを結合剤として得られた摩擦材をクラッチフェ
ーシングとした場合、高温(200℃)でのバースト強度
が低いという問題点がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in recent years, the operating temperature of the clutch facing has become high due to the increase in engine speed, and the friction material obtained by using the rubber as the binder described above is used as the clutch facing. In this case, there is a problem that the burst strength at high temperature (200 ° C) is low.

[問題点を解決するための手段] 本発明は上記問題点を解決し、バースト強度の高い優れ
た無石綿クラッチフェーシングの製造方法を提供するも
のである。
[Means for Solving Problems] The present invention solves the above problems and provides a method for manufacturing an excellent asbestos-free clutch facing having high burst strength.

すなわちセミモールドタイプの無石綿クラッチフェーシ
ングにおいて、 (a)少なくともガラス繊維を含む繊維基材に熱硬化性樹
脂を含浸被覆する工程と (b)熱硬化性樹脂を含浸被覆させた繊維基材にパルプ状
芳香族ポリアミド繊維を分散させた配合ゴムを付着させ
る工程と (c)配合ゴムを付着させた繊維基材を巻取った後、加熱
加圧成形する工程と からなる無石綿クラッチフェーシングの製造方法であ
る。
That is, in a semi-mold type asbestos-free clutch facing, (a) a step of impregnating and coating a fiber base material containing at least glass fiber with a thermosetting resin, and (b) a fiber base material impregnated and coated with a thermosetting resin into pulp. Method for producing asbestos-free clutch facings, which comprises a step of attaching a compounded rubber in which a particulate aromatic polyamide fiber is dispersed, and (c) a step of winding a fiber base material to which the compounded rubber is attached and then heat-pressing it. Is.

本発明のガラス繊維以外の繊維基材としては、ロックウ
ール、カーボン繊維、セラミック繊維などの無機繊維
や、レーヨン、コットン、芳香族ポリアミド繊維などの
有機繊維が混合使用される。ガラス繊維を単独で用いる
場合は、嵩高加工されたガラス繊維を用いるのが望まし
い。
As the fiber base material other than the glass fiber of the present invention, inorganic fibers such as rock wool, carbon fiber and ceramic fiber, and organic fibers such as rayon, cotton and aromatic polyamide fiber are mixed and used. When glass fibers are used alone, it is desirable to use bulk-processed glass fibers.

本発明の熱硬化性樹脂としては、例えばフェノール樹
脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、
メラミン変性・オイル変性などのフェノール樹脂、フェ
ノール変性メラミン樹脂などが使用できる。好ましくは
フェノール樹脂である。この熱硬化性樹脂は固形分10
%〜30%の溶液として用いられる。
Examples of the thermosetting resin of the present invention include phenol resin, melamine resin, epoxy resin, polyester resin,
Melamine-modified / oil-modified phenolic resins, phenol-modified melamine resins, etc. can be used. Phenol resin is preferable. This thermosetting resin has a solid content of 10
% To 30% solution.

本発明の配合ゴムは、ゴム材、加硫剤、加硫促進剤、加
硫助剤、摩擦特性向上剤などの充填材およびパルプ状芳
香族ポリアミド繊維を含んでいる。ゴム材としては、ス
チレン・ブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル
・ブタジエンゴム(NBR)、ブタジエンゴム(B
R)、クロロプレンゴム(CR)などの合成ゴムや天然
ゴムが1種または2種以上を混合して用いられる。特に
SBRが好ましい。
The compounded rubber of the present invention contains a rubber material, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, a vulcanization aid, a filler such as a friction property improving agent, and a pulp-like aromatic polyamide fiber. As rubber materials, styrene-butadiene rubber (SBR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), butadiene rubber (B
R), synthetic rubber such as chloroprene rubber (CR) or natural rubber may be used alone or in combination of two or more. SBR is particularly preferable.

加硫剤としては、イオウ、酸化亜鉛、ジニトロベンゼ
ン、有機過酸化物などが用いられ、加硫促進剤として
は、グアニジン系、チアゾール系、スルフェンアミド
系、チウラム系などが用いられ、加硫助剤としては、亜
鉛華などの金属酸化物や、ステアリン酸、オレイン酸な
どの脂肪酸が用いられる。
Sulfur, zinc oxide, dinitrobenzene, organic peroxides, etc. are used as vulcanizing agents, and guanidine-based, thiazole-based, sulfenamide-based, thiuram-based, etc. are used as vulcanization accelerators. As the auxiliaries, metal oxides such as zinc white and fatty acids such as stearic acid and oleic acid are used.

摩擦特性向上剤などの充填材としては、カシューダス
ト、グラファイト、硫酸バリウム、ケイソー±などが用
いられる。
As the filler such as the friction characteristic improver, cashew dust, graphite, barium sulfate, sodium hydroxide, etc. are used.

フィラメント、ステープル、チョップドファイバー、パ
ルプなどの形状で市販されている芳香族ポロアミド繊維
の内、本発明の配合ゴムに分散させるパルプ状芳香族ポ
リアミド繊維としては、極めて短く高度にフィブリル化
させたパルプ状のものであり、、繊維長は0.5mm〜
1.5mmで、最多部分の径0.1〜2μmである。
Among the aromatic poroamide fibers that are commercially available in the form of filament, staple, chopped fiber, pulp, etc., the pulp-like aromatic polyamide fiber to be dispersed in the compounded rubber of the present invention is extremely short and highly fibrillated pulp-like. The fiber length is from 0.5 mm
The diameter is 1.5 mm, and the diameter of the most part is 0.1 to 2 μm.

パルプ状芳香族ポリアミド繊維の配合割合は、配合ゴム
中に1.0〜8.0重量%が好ましい。
The blending ratio of the pulp-like aromatic polyamide fiber is preferably 1.0 to 8.0% by weight in the blended rubber.

本発明の配合ゴムは、例えば予めゴム材と加硫剤、加硫
促進剤、加硫助剤、摩擦特性向上剤などの充填材および
パルプ状芳香族ポリアミド繊維とをローラーで混練す
る。さらにこの混練した配合ゴムを溶剤で溶解、分散さ
せて粘度を10,000〜20,000cps(at.20℃)に調整して使
用される。
In the compounded rubber of the present invention, for example, a rubber material, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, a vulcanization aid, a filler such as a friction property improving agent, and a pulp-like aromatic polyamide fiber are kneaded in advance with a roller. Further, the kneaded compounded rubber is dissolved and dispersed in a solvent to adjust the viscosity to 10,000 to 20,000 cps (at 20 ° C.) before use.

また混練した配合ゴムを無溶剤の状態で紐状に予備成形
して使用される。
Further, the kneaded compounded rubber is preformed into a string shape in a solvent-free state before use.

つぎに、本発明の無石綿クラッチフェーシングの製造方
法の代表的な例を以下に述べる。
Next, a typical example of the method for producing the asbestos-free clutch facing of the present invention will be described below.

まず少なくともガラス繊維を含む繊維基材を熱硬化性樹
脂溶液に含浸被覆させた後、溶剤を十分揮発するまで加
熱乾燥する。この熱硬化性樹脂を被覆された繊維基材を
配合ゴム溶液に含浸し、配合ゴムを付着させた後、乾燥
するか、または、予め紐状に予備成形した配合ゴムを押
出機を用いて、付着させる。つぎに配合ゴムを付着させ
た繊維基材をループ状に巻取った後、圧縮成形機にて面
圧90〜130Kg/cm2、温度160〜180℃で加熱
加圧成形する。さらに得られた成形品を130〜250
℃の温度で熱処理した後、研磨して無石綿クラッチフェ
ーシングを得る。
First, a fibrous base material containing at least glass fibers is impregnated and coated with a thermosetting resin solution, and then dried by heating until the solvent is sufficiently volatilized. The fiber base material coated with this thermosetting resin is impregnated with a compounded rubber solution, and the compounded rubber is adhered and then dried, or a compounded rubber preliminarily formed into a string-like shape is used with an extruder. Attach it. Next, the fiber base material to which the compounded rubber is attached is wound into a loop shape, and then heated and pressed at a surface pressure of 90 to 130 kg / cm 2 and a temperature of 160 to 180 ° C. by a compression molding machine. Further, the obtained molded product is 130 to 250
After heat treatment at a temperature of ℃, polishing to obtain asbestos-free clutch facing.

発明の無石綿クラッチフェーシングの構成は、繊維基材
が20重量%〜50重量%、熱硬化性樹脂が5重量%〜
25重量%、配合ゴムが40重量%〜60重量%の量で
用いられる。このほか、金属線を1〜5重量%を用いて
もよい。
The composition of the asbestos-free clutch facing of the present invention comprises 20% by weight to 50% by weight of the fiber base material and 5% by weight of the thermosetting resin.
25% by weight, compounded rubber is used in an amount of 40% to 60% by weight. Besides, 1 to 5% by weight of the metal wire may be used.

[発明の作用および効果] 本発明の無石綿クラッチフェーシングは、主な結合剤と
なる配合ゴム剤中に、極めて短く、かつ高度にフィブリ
ル化されたパルプ状芳香族ポリアミド繊維が均一に分散
された状態で含有されているので、縮合剤の強度を向上
させるだけでなく、繊維基材とのカラミにより、摩擦材
のバースト強度を大幅に向上させるとともに、ジャダー
特性をも向上する。また高温域において、結合剤である
ゴムが軟化した場合においても、パルプ状芳香族ポリア
ミド繊維が均一に分散しているため、摩擦材のバースト
強度を十分確保することができる。さらにパルプ状芳香
族ポリアミド繊維は耐熱性に優れているため、高温域で
の摩擦特性も低下させることはない。
[Operation and Effect of the Invention] In the asbestos-free clutch facing of the present invention, extremely short and highly fibrillated pulp-like aromatic polyamide fibers are uniformly dispersed in the compounded rubber agent as the main binder. Since it is contained in the state, not only the strength of the condensing agent is improved, but also the burst strength of the friction material is greatly improved and the judder characteristic is also improved due to the knitting with the fiber base material. Further, even when the rubber as the binder softens in the high temperature range, the burst strength of the friction material can be sufficiently secured because the pulp-like aromatic polyamide fibers are uniformly dispersed. Further, since the pulp-like aromatic polyamide fiber has excellent heat resistance, it does not deteriorate the frictional characteristics in the high temperature range.

[実施例] 以下無石綿クラッチフェーシングの製造方法の具体例を
詳細に説明する。
[Example] A specific example of a method for producing an asbestos-free clutch facing will be described in detail below.

[実施例1] 6μmの繊維径を有するガラス単繊維を収束させストラ
ンドとした後、嵩高加工したガラス繊維を固形分15重
量%のフェノール樹脂溶液に含浸被覆させた後、130
℃で5分間溶剤が十分に揮発するまで乾燥させる。
Example 1 Single glass fibers having a fiber diameter of 6 μm were bundled to form a strand, and the bulky processed glass fiber was impregnated with a phenol resin solution having a solid content of 15% by weight and then coated.
Dry at 5 ° C for 5 minutes until the solvent is fully evaporated.

つぎに予めSBR25重量部、加硫剤(加硫促進剤、助
剤を含む)10重量部および充填材65重量部をローラ
にて混練した配合ゴムAを得る。さらにこの配合ゴムA
にパルプ状ケブラー繊維(イー・アイ・デュポン製)を
加え、繊維含有率が2重量%になるようさらにローラで
混練したものを、トルエンで粘度を10,000〜15,000cps
(at.20℃)となるように調整する。この調整した配合ゴ
ム分散液に熱硬化性樹脂で被覆されたガラス繊維および
真ちゅう線を同時に含浸し、絞り出しして配合ゴムが付
着したガラス繊維を得た。その後十分に風乾させ巻取り
機にてループ形状に巻取った後、面圧100Kg/cm2、温度
165℃の成形条件にセットした圧縮成形機を用いて3
分間加熱加圧成形する。この時数回のガス抜きを行う。
得られた成形品を加熱炉で150℃で5時間、200℃
で2時間および250℃で1時間熱処理した後、摩擦材
の両面を研磨して、無石綿クラッチフェーシングを得
た。この無石綿クラッチフェーシングの組成を表1に示
した。
Next, 25 parts by weight of SBR, 10 parts by weight of a vulcanizing agent (including a vulcanization accelerator and an auxiliary agent) and 65 parts by weight of a filler are kneaded with a roller to obtain a compounded rubber A. Furthermore, this compounded rubber A
Pulp-like Kevlar fiber (manufactured by E.I.Dupont) was added to the mixture and further kneaded with a roller to a fiber content of 2% by weight, and the viscosity was adjusted to 10,000-15,000 cps with toluene.
Adjust to be (at.20 ℃). The prepared compounded rubber dispersion was simultaneously impregnated with glass fiber coated with a thermosetting resin and brass wire, and squeezed out to obtain glass fiber with compounded rubber attached. Then, air-dry it sufficiently and wind it into a loop with a winder, then use a compression molding machine set to a molding condition of a surface pressure of 100 kg / cm 2 and a temperature of 165 ° C.
Heat press molding for minutes. At this time, degassing is performed several times.
The obtained molded product is heated at 150 ° C for 5 hours at 200 ° C.
After heat-treating for 2 hours and at 250 ° C. for 1 hour, both surfaces of the friction material were polished to obtain an asbestos-free clutch facing. The composition of this asbestos-free clutch facing is shown in Table 1.

[実施例2] 配合ゴムAにパルプ状ケブラー繊維を加え、繊維含有率
が3重量%になるようローラで混練した以外は、実施例
1と同様の方法にて無石綿クラッチフェーシングを得
た。この無石綿クラッチフェーシングの組成を表1に示
した。
[Example 2] Asbestos-free clutch facing was obtained in the same manner as in Example 1 except that pulp-like Kevlar fibers were added to the compounded rubber A and kneaded with a roller so that the fiber content became 3% by weight. The composition of this asbestos-free clutch facing is shown in Table 1.

[実施例3] 配合ゴムAにパルプ状ケブラー繊維を加え、繊維含有率
が6重量%になるようローラで混練した以外は、実施例
1と同様の方法にて無石綿クラッチフェーシングを得
た。この無石綿クラッチフェーシングの組成を表1に示
した。
[Example 3] An asbestos-free clutch facing was obtained in the same manner as in Example 1 except that pulp-like Kevlar fibers were added to the compounded rubber A and kneaded with a roller so that the fiber content was 6% by weight. The composition of this asbestos-free clutch facing is shown in Table 1.

[比較例1] パルプ状ケブラー繊維を含有しない配合ゴムAのみを用
いた以外は実施例1と同様の方法にて無石綿クラッチフ
ェーシングを得た、この無石綿クラッチフェーシングの
組成を表1に示した。
Comparative Example 1 An asbestos-free clutch facing was obtained in the same manner as in Example 1 except that only the compounded rubber A containing no pulpy Kevlar fiber was used. The composition of this asbestos-free clutch facing is shown in Table 1. It was

[比較例2] 配合ゴムAに繊維長約37mm、径約12μmのチョップ
ドファイバー状ケブラー繊維(イー・アイ・デュポン
製)を加え、繊維含有率が2重量%になるようローラで
混練した以外は、実施例1と同様にして無石綿クラッチ
フェーシングを得た。この無石綿クラッチフェーシング
の組成を表1に示した。
[Comparative Example 2] A chopped fiber-like Kevlar fiber having a fiber length of about 37 mm and a diameter of about 12 μm (manufactured by Ei DuPont) was added to the compounded rubber A, and the mixture was kneaded with a roller so that the fiber content was 2% by weight. An asbestos-free clutch facing was obtained in the same manner as in Example 1. The composition of this asbestos-free clutch facing is shown in Table 1.

[比較例3] 配合ゴムAにチョップドファイバー状ケブラー繊維を加
え、繊維含有率が6重量%になるようローラで混練した
以外は実施例1と同様にして無石綿クラッチフェーシン
グを得た。この無石綿クラッチフェーシングの組成を表
1に示した。
[Comparative Example 3] Asbestos-free clutch facing was obtained in the same manner as in Example 1 except that chopped fiber-like Kevlar fibers were added to the compounded rubber A and kneaded with a roller so that the fiber content became 6% by weight. The composition of this asbestos-free clutch facing is shown in Table 1.

[比較例4] 6μmの繊維径を有するガラス単繊維を収束させたスト
ランドとフィラメント状のケブラー繊維を同時に嵩高加
工し、繊維基材を得る。この繊維基材を用いて比較例1
と同様にして無石綿クラッチフェーシングを得た。この
無石綿クラッチフェーシングの組成を表1に示した。
[Comparative Example 4] A strand obtained by converging glass single fibers having a fiber diameter of 6 µm and a filamentous Kevlar fiber are simultaneously bulked to obtain a fiber base material. Comparative Example 1 using this fiber base material
In the same manner as described above, an asbestos-clutch facing was obtained. The composition of this asbestos-free clutch facing is shown in Table 1.

以上の実施例1〜3、比較例1〜4で得られた無石綿ク
ラッチフェーシングの性能をみるため、種々の試験を行
い、その結果を表1に示した。
Various tests were conducted to see the performance of the asbestos-free clutch facings obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4, and the results are shown in Table 1.

(試験方法) バースト強度:クラッチフェーシング単体、穴明け品、
サイズ235×150×3.5t 回転上昇速度200rpm/secでバースト試験機にて試験
し、常温時および200℃雰囲気でバースト破壊した時の
回転数で評価。
(Test method) Burst strength: Clutch facing alone, perforated product,
Size 235 × 150 × 3.5t Tested with a burst tester at a rotation speed of 200 rpm / sec, and evaluated by the number of rotations at normal temperature and burst destruction at 200 ° C atmosphere.

摩擦係数:フルサイズ試験にて、 慣性モーメント:0.4Kg・m・S2回転数:1500rpm、押付
力:400Kg、試験回数:4000、摩擦温度:200℃ 表1に示す性能試験結果から解るように、本発明の実施
例1〜3の無石綿クラッチフェーシングは、比較例1〜
3に比べバースト強度が常温、200℃共に高く、比較例
4のケブラーヤーンを15重量%を使用したクラッチフ
ェーシングと同等の性能を示している。
Friction coefficient: In a full size test, moment of inertia: 0.4Kg ・ m ・ S 2 Rotation speed: 1500rpm, Pressing force: 400Kg, Test frequency: 4000, Friction temperature: 200 ℃ As can be seen from the performance test results shown in Table 1. The asbestos-free clutch facings of Examples 1 to 3 of the present invention are Comparative Examples 1 to
Compared with No. 3, the burst strength was higher at room temperature and 200 ° C., and the performance was equivalent to that of the clutch facing using 15% by weight of the Kevlar yarn of Comparative Example 4.

また、ジャダー特性を評価したところ、実施例3は、0.
12Gであり、比較例1の0.15Gに比較してジャダー特性は
良好であった。
In addition, when the judder characteristics were evaluated, it was found that Example 3 was 0.
It was 12 G, and the judder characteristic was better than that of 0.15 G of Comparative Example 1.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】セミモールドタイプの無石綿クラッチフェ
ーシングの製造方法において (a)少なくともガラス繊維を含む繊維基材に、熱硬化性
樹脂を含浸被覆させる工程と (b)熱硬化性樹脂を含浸被覆させた繊維基材に、パルプ
状芳香族ポリアミド繊維を分散させた配合ゴムを付着さ
せる工程と (c)配合ゴムを付着させた繊維基材を巻取った後、加熱
加圧成形する工程と からなる無石綿クラッチフェーシングの製造方法。
1. A method for producing a semi-mold type asbestos-free clutch facing, comprising the steps of: (a) impregnating and coating a fibrous base material containing at least glass fibers with a thermosetting resin; and (b) impregnating and coating with a thermosetting resin. From the step of adhering the compounded rubber in which the pulp-like aromatic polyamide fiber is dispersed onto the thus-prepared fiber base material, and (c) the step of winding the fiber base material on which the compounded rubber is adhered and then heating and pressurizing. Manufacturing method for non-asbestos clutch facings.
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