JPH0853592A - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

熱可塑性樹脂組成物

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JPH0853592A
JPH0853592A JP21057194A JP21057194A JPH0853592A JP H0853592 A JPH0853592 A JP H0853592A JP 21057194 A JP21057194 A JP 21057194A JP 21057194 A JP21057194 A JP 21057194A JP H0853592 A JPH0853592 A JP H0853592A
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JP
Japan
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resin composition
pate
fluororesin
weight
thermoplastic resin
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JP21057194A
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English (en)
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Naomitsu Nishihata
直光 西畑
Yukio Ichikawa
幸男 市川
Takayuki Katto
卓之 甲藤
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Kureha Corp
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Kureha Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポリアリーレンチオエーテルとフッ素樹脂と
を含み、機械的特性に優れた熱可塑性樹脂組成物を提供
すること。 【構成】 (A)ポリアリーレンチオエーテル1〜99
重量%と(B)融点が320℃以下のフッ素樹脂99〜
1重量%とからなる樹脂成分100重量部に対して、
(C)アミノアルコキシシラン化合物0.01〜10重
量部を含有せしめてなる熱可塑性樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリアリーレンチオエ
ーテルとフッ素樹脂とを含有する熱可塑性樹脂組成物に
関し、さらに詳しくは、機械的特性が改善された熱可塑
性樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリフェニレンスルフィド(以下、PP
Sと略記)で代表されるポリアリーレンチオエーテル
(以下、PATEと略記)は、式“−Ar−S−”(式
中、Arは、アリーレン基である。)で表されるアリー
レンチオエーテルの繰り返し単位を主たる構成要素とす
るポリマーである。PATEは、耐熱性、難燃性、耐薬
品性、電気的特性などに優れているため、広範な分野で
使用されている。しかし、PATEは、一般に靭性に乏
しく、耐衝撃性が不十分で、自己潤滑性に乏しいなどの
欠点を有しているため、PATEの用途が広がるにつれ
て、各種特性の改良が求められている。
【0003】一方、フッ素樹脂は、一般に耐熱性及び耐
薬品性に優れており、しかも柔軟性を有するものや潤滑
性に優れたものなど多くの種類が存在している。従来、
PATEと各種フッ素樹脂をブレンドすることにより、
靭性や摺動性、耐薬品性などが改良された樹脂組成物を
得ることが提案されている。しかしながら、PATEと
フッ素樹脂は、相溶性が悪いため、十分な機械的特性を
有する樹脂組成物を得ることが困難であった。
【0004】例えば、特開昭62−218446号に
は、ポリアリーレンスルフィド樹脂(即ち、PATE)
にフッ素ゴムを添加した樹脂組成物が提案されている。
この樹脂組成物は、フッ素ゴムの添加により、低応力化
され、靭性が付与されているため、電子部品封止材料や
薄肉成形品などの用途に用いることができるとされてい
る。しかし、PATEとフッ素ゴムとは、相溶性が悪い
ため、十分な機械的特性を持つものは得られていない。
【0005】特開昭62−232457号には、PPS
樹脂に対して、強化充填剤、ポリテトラフルオロエチレ
ン樹脂(以下、PTFEと略記)、及び有機シラン化合
物を配合したPPS樹脂組成物が開示されている。この
樹脂組成物は、潤滑剤としてPTFEが配合されている
ため、自己潤滑性が付与されており、しかも有機シラン
化合物が添加されているため、PTFEの分散性が改善
されている。しかしながら、PPS樹脂の成形条件で
は、PTFEは溶融せず、この樹脂組成物は、高度の潤
滑性を有するものの、機械的強度が十分ではない。
【0006】特開平3−172352号には、PPS樹
脂と含フッ素エラストマーを酸化マグネシウムや水酸化
カルシウムなどの加硫剤の存在下に溶融混練し、溶融混
練下に含フッ素エラストマーを架橋することにより、含
フッ素エラストマーがPPS樹脂中に十分に分散し、耐
衝撃性が改良された樹脂組成物を得る方法が開示されて
いる。しかし、この方法では、架橋が必ずしも均一では
なく、安定した機械的特性を得ることが困難である。
【0007】特開平5−163434号には、ポリアリ
ーレンスルフィド樹脂とポリフッ化ビニリデンとからな
る樹脂組成物に、相溶化剤としてメタクリル酸メチルと
α,β−不飽和酸のグリシジルエステルとの共重合体を
ブレンドすることにより、耐熱性と耐薬品性に優れ、機
械的性質が向上した樹脂組成物の得られることが開示さ
れている。しかし、メタクリル酸メチルとα,β−不飽
和酸のグリシジルエステルとの共重合体は、十分な耐熱
性、耐薬品性が要求されるブレンド系においては、必ず
しも安定な相溶化剤とはいえない。
【0008】ところで、特開平1−146955号に
は、PPS樹脂にアミノアルコキシシラン化合物を添加
した混合物を加熱混練してなる樹脂組成物が提案されて
いる。この樹脂組成物は、溶融特性が改良されており、
特に射出成形時にバリの発生が少なく、かつ、ウエルド
強度が向上した射出成形品を与えることができる。しか
し、該公報には、PPS樹脂とフッ素樹脂とのブレンド
系において、機械的特性を向上させることについては、
具体的な開示がない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ポリ
アリーレンチオエーテルとフッ素樹脂とを含み、機械的
特性に優れた熱可塑性樹脂組成物を提供することにあ
る。本発明者らは、前記従来技術の有する問題点を克服
するために鋭意研究した結果、PATEと融点が320
℃以下のフッ素樹脂とからなる樹脂組成物に、アミノア
ルコキシシラン化合物を添加することにより、PATE
及びフッ素樹脂の有する耐熱性と耐薬品性を活かしつ
つ、機械的特性に優れた熱可塑性樹脂組成物の得られる
ことを見いだした。本発明は、これらの知見に基づいて
完成するに至ったものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】かくして、本発明によれ
ば、(A)ポリアリーレンチオエーテル1〜99重量%
と(B)融点が320℃以下のフッ素樹脂99〜1重量
%とからなる樹脂成分100重量部に対して、(C)ア
ミノアルコキシシラン化合物0.01〜10重量部を含
有せしめてなる熱可塑性樹脂組成物が提供される。な
お、PATEの特性を活かしつつ、衝撃強度などの機械
的特性が改善された樹脂組成物を得る場合には、PAT
E50〜99重量%と融点が320℃以下のフッ素樹脂
1〜50重量%とからなる樹脂成分100重量部に対し
て、アミノアルコキシシラン化合物0.01〜10重量
部を含有せしめてなる熱可塑性樹脂組成物が好ましい。
【0011】以下、本発明について詳述する。PATE 本発明で使用するPATEとは、式“−Ar−S−”
(式中、−Ar−は、アリーレン基である。)で表され
るアリーレンチオーテルの繰り返し単位を主たる構成要
素とするポリマーである。“−Ar−S−”を1モル
(基本モル)と定義すると、本発明で使用するPATE
は、該繰り返し単位を通常50モル%以上、好ましくは
70モル%以上、より好ましくは90モル%以上含有す
るポリマーである。このようなPATEは、極性有機溶
媒中で、アルカリ金属硫化物とジハロゲン置換芳香族化
合物とを重合反応させる公知の方法(例えば、特公昭6
3−33775号公報)により得ることができる。
【0012】極性有機溶媒としては、一般に、非プロト
ン性極性溶媒であって、高温でアルカリに対して安定な
溶媒が使用される。その具体例としては、例えば、N,
N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトア
ミド等のアミド化合物;N−メチル−ε−カプロラクタ
ム、N−メチル−2−ピロリドン、N−シクロヘキシル
ピロリドン等のN−アルキル−、またはN−シクロアル
キル−ラクタム化合物;1,3−ジメチル−2−イミダ
ゾリジノン等のN,N−ジアルキルイミダゾリジノン化
合物;テトラメチル尿素等のテトラアルキル尿素化合
物;ヘキサメチルリン酸トリアミド等のヘキサアルキル
リン酸トリアミド;およびこれらの2種以上の混合物等
が挙げられる。
【0013】アルカリ金属硫化物としては、例えば、硫
化リチウム、硫化ナトリウム、硫化カリウム、硫化ルビ
ジウム、硫化セシウム等が挙げられる。これらのアルカ
リ金属硫化物は、無水物、水和物、水性混合物のいずれ
でも使用できる。水硫化アルカリからin situ
調製されるアルカリ金属硫化物も使用できる。これらの
アルカリ金属硫化物は、それぞれ単独で用いてもよく、
あるいは2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0014】ジハロゲン置換芳香族化合物としては、例
えば、p−ジハロベンゼンやm−ジハロベンゼンなどの
ジハロゲン置換ベンゼン;2,3−ジハロトルエン、
2,4−ジハロトルエン、2,6−ジハロトルエン、
3,4−ジハロトルエン、2,5−ジハロ−p−キシレ
ン等のジハロゲン置換アルキルベンゼン;2,5−ジハ
ロジフェニル等のジハロゲン置換アリールベンゼン;
4,4′−ジハロビフェニル等のジハロゲン置換ビフェ
ニル;2,6−ジハロナフタレン、1,5−ジハロナフ
タレン等のジハロゲン置換ナフタレン;等が挙げられ
る。ジハロゲン置換芳香族化合物におけるハロゲン元素
は、それぞれフッ素、塩素、臭素、またはヨウ素であ
り、これらは同一であってもよいし、互いに異なってい
てもよい。
【0015】該ジハロゲン置換芳香族化合物の中でも好
ましいものは、ジハロゲン置換ベンゼンであり、特にp
−ジクロロベンゼンが好ましい。これらのジハロゲン置
換芳香族化合物は、それぞれ単独で、あるいは2種以上
を組み合わせて使用することができる。また、分子量調
節等のために、必要に応じてモノハロゲン置換ベンゼン
等、あるいは分岐剤としてトリハロゲン置換ベンゼン等
を少量成分として併用してもよい。
【0016】本発明で使用するPATEは、310℃
で、剪断速度1200sec-1で測定した溶融粘度が通
常100〜7000ポイズ、好ましくは200〜600
0ポイズ、より好ましくは300〜5000ポイズであ
ることが望ましい。PATEとしては、重合終了後に洗
浄したものを使用することができるが、さらに塩酸、酢
酸などの酸を含む水溶液あるいは水−有機溶剤混合溶液
により処理されたものや、塩化アンモニウムなどの塩溶
液で処理を行ったものなどを使用すると、機械的強度が
より向上した熱可塑性樹脂組成物を得ることができる。
【0017】フッ素樹脂 本発明では、融点が320℃以下、好ましくは310℃
以下、より好ましくは300℃以下のフッ素樹脂を使用
する。融点が320℃以下のフッ素樹脂には、融点を含
まないフッ素樹脂も含まれる。PTFEに代表される融
点が320℃超過のフッ素樹脂は、PATEとの混和性
が悪く、そのような高融点のフッ素樹脂をPATEとブ
レンドしても、本発明が目的とする機械的強度に優れた
樹脂組成物を得ることが難しい。
【0018】融点が320℃以下のフッ素樹脂として
は、例えば、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロ
プロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン/パーフ
ルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリクロロト
リフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビ
ニリデン/ヘキサフルオロプロピレン/テトラフルオロ
エチレン共重合体、ポリフッ化ビニル、エチレン/テト
ラフルオロエチレン共重合体、エチレン/クロロトリフ
ルオロエチレン共重合体、プロピレン/テトラフルオロ
エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン/パーフル
オロアルキルパーフルオロビニルエーテル共重合体、フ
ッ化ビニリデン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体、
フッ化ビニリデン/クロロトリフルオロエチレン共重合
体、テトラフルオロエチレン/エチレン/イソブチレン
共重合体、エチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合
体、テトラフルオロエチレン/エチルビニルエーテル共
重合体等を挙げることができる。
【0019】アミノアルコキシシラン化合物 本発明で用いるアミノアルコキシシラン化合物として
は、アミノ(C1〜C4)アルキル(C1〜C4)アルコキ
シシラン化合物が好ましく、その中でも、添加効果に優
れ、かつ、入手が容易である点で、γ−アミノプロピル
トリ(C1〜C4)アルコキシシラン化合物が特に好まし
い。アミノアルコキシシラン化合物の具体例としては、
γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチル
ジエトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン、γ−フェニル−γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロ
ピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
【0020】熱可塑性樹脂組成物 本発明の熱可塑性樹脂組成物は、PATE、融点が32
0℃以下、好ましくは310℃以下、より好ましくは3
00℃以下のフッ素樹脂及びアミノアルコキシシラン化
合物を必須成分として含有する組成物である。樹脂成分
のPATEとフッ素樹脂とは、ほぼ任意の割合で使用す
ることができる。例えば、PATEの低応力化や靭性付
与のためには、PATEを主要成分とし、フッ素樹脂を
少量成分として用いることができる。フッ素樹脂の流動
性や剛性の改良、低コスト化などのためには、フッ素樹
脂を主要成分とし、PATEを少量成分として用いるこ
とができる。つまり、熱可塑性樹脂組成物の使用目的や
用途などに応じて、PATEとフッ素樹脂の配合割合を
定めることができる。
【0021】本発明における各成分の配合割合は、次の
とおりである。 (A)PATEの配合割合は、1〜99重量%、好まし
くは5〜99重量%、より好ましくは10〜99重量%
である。PATEの耐熱性、難燃性などの特徴を活かし
つつ、低応力化され、衝撃強度などが改善された樹脂組
成物を得る場合には、PATE:フッ素樹脂(重量比)
を99:1〜50:50、好ましくは95:5〜50:
50、より好ましくは90:10〜60:40とするこ
とが望ましい。 (B)フッ素樹脂の配合割合は、99〜1重量%、好ま
しくは95〜1重量%、より好ましくは90〜1重量%
である。 (C)アミノアルコキシシラン化合物は、上記A成分と
B成分の合計量100重量部に対して、0.01〜10
重量部、好ましくは0.05〜10重量部、より好まし
くは0.1〜5重量部である。アミノアルコキシシラン
の配合量が少なすぎると、添加による機械的特性の改善
効果が小さく、逆に、多すぎると、成形加工の過程でガ
スを発生し易く、成形品にボイドが生じ易くなる。
【0022】本発明の樹脂組成物においては、本発明の
目的を損なわない範囲内において、必須成分のPAT
E、フッ素樹脂、及びアミノアルコキシシラン化合物の
他に別の成分を含んでいてもよい。別の成分としては、
例えば、ガラス繊維、炭素繊維等の繊維状充填剤、マイ
カ、シリカ、タルク、アルミナ、カオリン、硫酸カルシ
ウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、カーボンブラッ
ク、グラファイト、フェライト等の粒状または粉末状充
填剤、エチレングリシジルメタクリレートのごとき樹脂
改良剤、エラストマー、他の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹
脂、滑剤、安定剤、核剤等が例示される。本発明の樹脂
組成物を調製する方法には、格別の制限はないが、好適
には各成分をヘンシェルミキサー、タンブラー等により
予備混合し、必要があればガラス繊維等の充填剤を加え
てさらに混合した後、押出機を用いて溶融混練し、ペレ
タイズする方法が用いられる。
【0023】
【実施例】以下に参考例、実施例、及び比較例を挙げ
て、本発明についてより具体的に説明するが、本発明
は、これらの実施例のみに限定されるものではない。
【0024】物性の測定方法 物性の測定方法は、以下に示すとおりである。 (1)溶融粘度 キャピログラフ(東洋精機製作所製)を用いて、温度3
10℃、剪断速度1216sec-1の条件で測定した。 (2)融点(Tm) パーキンエルマー社製の示差走査熱量計(DSC)を用
いて、窒素雰囲気中、10℃/分の昇温速度で測定し
た。 (3)引張強度、及び引張破断伸度 ASTM D−638に準拠して測定した。 (4)曲げ強度、及び曲げ弾性率 ASTM D−790に準拠して測定した。 (5)アイゾット(Izod)衝撃強度、及び反ノッチ
側衝撃強度 ASTM D−256に準拠して測定した(V−ノッ
チ)。反ノッチ側の衝撃強度(R−ノッチ)は、反ノッ
チ方向から打撃し、ASTM D−256と同様の計算
方法で算出した。
【0025】原 料 PATEとして、下記の参考例1〜5で調製したPPS
−a1〜a4を用い、フッ素樹脂として、下記のb1〜
b4を用い、そして、シラン化合物として、下記のc1
〜c4を用いた。
【0026】<PATE> [参考例1] (PPSの合成例)オートクレーブに、N−メチル−2
−ピロリドン(以下、NMPと略記)5995gと、含
水硫化ナトリウム3200g(S分として18.88モ
ル)を仕込み、窒素置換した後、徐々に200℃に昇温
しながら、水1290g(72.6モル)を含むNMP
溶液2738.2gと硫化水素0.464モルを留出さ
せた。次いで、p−ジクロロベンゼン2761g(1
8.78モル)、NMP2837g、及び水78gを供
給し、220℃の温度で、4.5時間反応させた後、さ
らに水431g(23.9モル)を圧入し、255℃に
昇温して5時間反応させた。
【0027】[参考例2] (PPS−a1の調製)参考例1で得られた反応混合液
を100メッシュのスクリーンで篩分けし、顆粒状ポリ
マーを分離した後、アセトンで2回洗浄、水洗浄4回、
0.5重量%に調整した塩化アンモニウム水溶液で1回
洗浄した後、水洗、脱水、乾燥(110℃で8時間)を
経て顆粒状ポリマー(PPS−a1)を得た。このPP
S−a1の物性は、次の通りであった。 溶融粘度:1200ポイズ Tm:281℃
【0028】[参考例3] (PPS−a2の調製)参考例1で得られた反応混合液
を100メッシュのスクリーンで篩分けし、顆粒状ポリ
マーを分離した後、アセトンで2回洗浄、水洗浄4回、
0.3重量%に調整した酢酸水溶液で1回洗浄、水洗浄
3回した後、脱水、乾燥(110℃で8時間)を経て顆
粒状ポリマー(PPS−a2)を得た。このPPS−a
2の物性は、次の通りであった。 溶融粘度:1200ポイズ Tm:281℃
【0029】[参考例4](PPS−a3の調製) 参考例1で得られた反応混合液を100メッシュのスク
リーンで篩分けし、顆粒状ポリマーを分離した後、アセ
トンで2回洗浄、水洗浄4回、0.3重量%に調整した
塩酸水溶液で1回洗浄、水洗浄3回した後、脱水、乾燥
(110℃で8時間)を経て顆粒状ポリマー(PPS−
a3)を得た。このPPS−a3の物性は、次の通りで
あった。 溶融粘度:1200ポイズ Tm:281℃
【0030】[参考例5] (PPS−a4の調製)参考例1で得られた反応混合液
を100メッシュのスクリーンで篩分けし、顆粒状ポリ
マーを分離した後、アセトンで2回洗浄、水洗浄6回し
た後、脱水、乾燥(110℃で8時間)を経て顆粒状ポ
リマー(PPS−a4)を得た。このPPS−a4の物
性は、次の通りであった。 溶融粘度:1600ポイズ Tm:280℃
【0031】<フッ素樹脂> (b1)ポリフッ化ビニリデン(Tm=175℃)、呉
羽化学工業社製KF−ポリマー #1100 (b2)フッ化ビニリデン/ヘキサフルオロプロピレン
共重合体(Tm=140℃)、呉羽化学工業社製 (b3)エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体
(Tm=265℃)、旭ガラス社製アフロンCOPC−
88A (b4)テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロ
ピレン共重合体(Tm=258℃)、三井・デュポンフ
ロロケミカル社製テフロン100−J <シラン化合物> (c1)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、日本
ユニカー社製A−1100 (c2)グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラ
ン、日本ユニカー社製A−187 (c3)γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、
信越化学社製KBM−803 (c4)メチルトリメトキシシラン、信越化学社製KB
M−13
【0032】[実施例1〜4、比較例1〜5]PPSと
して、参考例2で調製した塩化アンモニウム水溶液で洗
浄したPPS−a1を用い、フッ素樹脂として、上記の
b1〜b4を用い、そして、アミノアルコキシシラン化
合物として、上記のc1を用いて、表1に示す各成分の
配合割合で、これらの成分を均一にドライブレンドし
た。次いで、各ブレンド物を二軸押出機BT−30を用
いて、最高設定温度310℃で押し出しペレット化し
た。得られた各ペレットを、75T射出成型機を用い、
金型温度145℃で成形し、引張試験片、曲げ試験片、
Izod衝撃試験片を作成した。物性評価の結果を表2
に示す。
【0033】
【表1】
【0034】
【表2】
【0035】表2の結果から、アミノアルコキシシラン
化合物を添加した熱可塑性樹脂組成物(実施例1〜4)
は、それぞれ対応する該アミノアルコキシシラン化合物
を添加していない熱可塑性樹脂組成物(比較例1〜4)
と比較して、優れた機械的特性を有することが分かる。
【0036】[実施例5〜10、比較例6〜8]表3に
示す各成分を用いたこと以外は、実施例1〜4と同様に
して各成分のドライブレンド物から各ペレットを作成
し、次いで、各試験片を作成した。物性の評価結果を表
4に示す。
【0037】
【表3】
【0038】
【表4】 (脚注)N.B:破壊せず。
【0039】表4の結果から、シラン化合物としてアミ
ノアルコキシシラン化合物を用いた本発明の熱可塑性樹
脂組成物(実施例5〜10)が、それ以外のシラン化合
物を用いた熱可塑性樹脂組成物(比較例6〜8)と比較
して、優れた機械的物性を有することが分かる。また、
PPSとして、酸または塩の溶液で処理したものを用い
ると(実施例5〜9)、そのような処理をしていないP
PSを用いた場合(実施例10)と比較して、より高い
機械的物性を有することが分かる。
【0040】
【発明の効果】本発明によれば、PATEとフッ素樹脂
とを含み、機械的特性に優れた熱可塑性樹脂組成物が提
供される。本発明の熱可塑性樹脂組成物は、各種射出成
形品、電気・電子部品、自動車部品、機械部品、摺動部
品、電子部品封止材、薄肉成形品などの広範な分野に使
用することができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)ポリアリーレンチオエーテル1〜
    99重量%と(B)融点が320℃以下のフッ素樹脂9
    9〜1重量%とからなる樹脂成分100重量部に対し
    て、(C)アミノアルコキシシラン化合物0.01〜1
    0重量部を含有せしめてなる熱可塑性樹脂組成物。
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Cited By (7)

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