JPH10298328A - 無圧オープン加硫高発泡スポンジ用クロロプレンゴム組成物 - Google Patents

無圧オープン加硫高発泡スポンジ用クロロプレンゴム組成物

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JPH10298328A
JPH10298328A JP9111129A JP11112997A JPH10298328A JP H10298328 A JPH10298328 A JP H10298328A JP 9111129 A JP9111129 A JP 9111129A JP 11112997 A JP11112997 A JP 11112997A JP H10298328 A JPH10298328 A JP H10298328A
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vulcanization
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 無圧オープン加硫法でありながら、高発泡
スポンジ体の製造を可能にした、無圧オープン加硫高発
泡スポンジ用クロロプレンゴム組成物を提供する。 【解決手段】クロロプレンゴム100重量部に対し、ブ
タジエンゴムを8〜50重量部、軟化剤を10〜60重
量部、発泡剤を10〜45重量部配合してなる無圧オー
プン加硫高発泡スポンジ用クロロプレンゴム組成物であ
って、該無圧オープン加硫高発泡スポンジ用クロロプレ
ンゴム組成物を無圧オープン加硫し、その加硫物の発泡
倍率が300%以上であることを特徴とする無圧オープ
ン加硫高発泡スポンジ用クロロプレンゴム組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高発泡でかつ表面肌
に優れた無圧オープン加硫高発泡スポンジ用クロロプレ
ンゴム組成物に関するものであり、ガスケット,シーラ
ント,ゴムパッキン、ホース等の工業用ゴム用途に用い
られるゴム組成物である。
【0002】
【従来の技術】発泡スポンジゴム製品は天然ゴム,合成
ゴム等に無機系あるいは有機系発泡剤を配合し、加熱下
において加硫成型を行う際に発泡剤の分解により発生し
た分解ガスで未加硫コンパウンドを発泡させることで得
られる。発泡スポンジ体の製造は金型を用いた加圧成型
による加硫法のほかに、金型を用いない熱空気加硫等の
オープン加硫による加硫法が採られている。近年、ガス
ケット,ホース等長尺物製品の要求増加や生産性の向上
を図る狙いから、連続加硫方式が多様されて来ている。
【0003】一方、この種の長尺物製品のガスケット,
ホース等では、高発泡スポンジ化による製品の低比重
化、低硬度化を可能にしたいとの要望も強く、コストダ
ウン対策としても求められている。しかしながら、該製
造法では表面肌の優れた発泡倍率300%以上の高発泡
スポンジ体の製造は困難で、発泡倍率200%前後の低
発泡スポンジを得るのが限界とされている。金型を用い
た加硫法では、ウエットスーツ,ドライスーツ等用に発
泡倍率300%〜500%程度の高発泡スポンジ製品の
製造も行われているが、金型による加圧成型を要すると
の制約から、得られる製品形状に限界があり、長尺物に
適さない等の問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる課題に
鑑みてなされたもので、その目的は無圧オープン加硫法
でありながら、高発泡スポンジ体の製造を可能にした、
無圧オープン加硫高発泡スポンジ用クロロプレンゴム組
成物を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らはこの様な状
況に鑑み鋭意検討を重ねた結果、クロロプレンゴムに、
別に定める割合でブタジエンゴム,発泡剤,軟化剤を配
合したクロロプレンゴム組成物が、無圧オープン加硫に
おいて高発泡スポンジ体の製造を可能にすることを見い
出し、本発明を完成させるに至った。即ち、本発明は、
クロロプレンゴム100重量部に対し、ブタジエンゴム
を8〜50重量部、軟化剤を10〜60重量部、発泡剤
を10〜45重量部配合してなる無圧オープン加硫高発
泡スポンジ用クロロプレンゴム組成物であって、該無圧
オープン加硫高発泡スポンジ用クロロプレンゴム組成物
を無圧オープン加硫し、その加硫物の発泡倍率が300
%以上であることを特徴とする無圧オープン加硫高発泡
スポンジ用クロロプレンゴム組成物である。
【0006】本発明におけるクロロプレンゴムとして
は、イオウ変性あるいは非イオウ変性のいずれか又はブ
レンドによっても良い。商品名でスカイプレンR−2
2,R−10,B−30,B−10,B−5,Y−3
0,TSR−41,TSR−42,TSR−51,TS
R−52、ネオプレンGS,GRT,W,WXJ,WH
V,デンカクロロプレンPM−40,PS−40,M−
40,S−40,S−40V,M−100,M−12
0、バイプレン610,710,110,210,22
0,230、ブタクロールSC−22,SC−10,M
C−10,MC−30,MH−30等が挙げられる。
【0007】無圧オープン加硫法において、表面肌の良
い高発泡スポンジ体を得ることは難しいとされてきた。
一般的に、発泡スポンジ体の製造法には有機系及び/ま
たは無機系発泡剤をゴム中に練り込み、加硫温度で分解
ガス化させる方法、あるいは高圧下で窒素を入れ込み発
泡させる方法がある。前者が一般的に良く用いられてい
る製造法であるが、この方法においては発泡剤の分解温
度と未加硫コンパウンドの加硫温度が近接しているた
め、発泡と加硫のバランスが取れる成型条件を選択する
ことが重要となる。
【0008】即ち、未加硫コンパウンドの表皮部を適度
に加硫させたところで、発泡剤が分解しガス化する状態
にすることがポイントであり、必要となる。さらに高発
泡スポンジ体を得るには、未加硫コンパウンドをより柔
らかく保つことも必要で、このため未加硫コンパウンド
の可塑化を十分に行うことが肝要となる。しかし、この
結果未加硫コンパウンドのグリーン強度が低下し、加硫
中に発生した分解ガスの保持が困難となり、ガス抜けを
起こしやすくなることからスポンジ構造が連泡スポンジ
セルを多く含んだものとなり、表面肌が平滑で発泡倍率
の高い発泡スポンジ体を得るのは困難となる。
【0009】本発明者らは、高発泡スポンジ体を得るに
は未加硫コンパウンドが、加硫時に適度の加硫速度を持
ち、柔らかで、なおかつ分解ガスを保持するに必要最小
限度のグリーン強度を持つことが必要との考えから、鋭
意検討を続けた結果、クロロプレンゴムにブタジエンゴ
ムを配合したものを高発泡スポンジ体のマトリックスと
することで、目的が果たせることを見い出し、クロロプ
レンゴムに、ブタジエンゴム,発泡剤,軟化剤を配合し
たクロロプレンゴム組成物を無圧オープン加硫高発泡ス
ポンジ用クロロプレンゴム組成物として開発した。
【0010】ブタジエンゴムの配合量はクロロプレンゴ
ム100重量部に対し、8〜50重量部と定めている。
8重量部未満では未加硫コンパウンドの加工作業性に粘
着等の支障をきたす。一方、50重量部を超えると、発
泡と加硫のバランスを取るのが困難となり、高発泡スポ
ンジ体を製造することが出来ない。
【0011】本発明では軟化剤の配合量はクロロプレン
ゴム100重量部に対し、10〜60重量部と定めてい
る。10重量部未満では未加硫コンパウンドの可塑化が
十分でなく、加硫時に分解ガスによる発泡セルが十分に
出来ないため、高発泡スポンジ体を得るのが困難とな
る。一方、60重量部を超えると、未加硫コンパウンド
の可塑化が過剰になり、ロール,押出機での粘着が発生
する等加工作業性の問題発生につながる恐れがある。
【0012】本発明における軟化剤は、ナフテン系プロ
セスオイル,芳香族系プロセスオイル,塩素化パラフィ
ン,エステル系可塑剤等が挙げられる。ナフテン系プロ
セスオイルは商品名にダイアナプロセスオイルNS−2
4,NM−26、共石プロセスR−50、サンセン31
0,410,415,420,430,450、フッコ
ール・フレックス1150N,1400N、三菱#2
0、コウモレックス2号等がある。芳香族系プロセスオ
イルは商品名にダイアナプロセスオイルAH−16,A
C−12、共石プロセスX100,X100−A、JS
Oアロマ790、三菱#34,#44,#38、ペトレ
ックスLPO−V等がある。塩素化パラフィンは商品名
にトヨパラックスA40、アデカサイザーE−410,
E−500、エンパラ40,エンパラK−43,エンパ
ラK−65等がある。エステル系可塑剤は一般名に、ジ
−(2−エチルヘキシル)フタレート(以下DOPとす
る),ジ−(2−エチルヘキシル)アジペート(以下D
OAとする),ジブチル・フタレート(以下DBPとす
る),ジ−(2−エチルヘキシル)セバケート(以下D
OSとする),ジ−(2−エチルヘキシル)アゼレート
(以下DOZとする),トリ−(2−エチルヘキシル)
トリメリテート(以下TOTMとする),トリクレジル
・ホスフェート(以下TCPとする),トリブチル・ホ
スフェート(以下TBPとする)等があり、商品名にサ
ンソサイザーDOP、ビニサイザー80、モノサイザー
DOP、サンソサイザーDOA、モノサイザーW−24
0、サンソサイザーDBP、モノサイザーDBP、サン
ソサイザーDOS、モノサイザーW−280、サンソサ
イザーDOZ、アデカサイザーC−8、トリメックスT
−08、サンソサイザーTOTM、サンソサイザーTC
P等がある。
【0013】本発明における発泡剤は、通常使用される
ものであれば、特に限定されないが、p,p´−オキシ
ビスベンゼンスルホニル・ヒドラジド(以下OBSHと
する),ベンゼンスルホニル・ヒドラジド(以下TSH
とする)に代表されるヒドラジド系発泡剤は無圧オープ
ン加硫において、発泡と加硫のバランスが取り難く、ガ
ス抜け現象を起こし、表面肌荒れ、発泡不足等を招きや
すくなる恐れがあるので、ニトロソ系発泡剤および/ま
たはアゾ系発泡剤が好ましく使用される。
【0014】本発明における発泡剤の配合量はクロロプ
レンゴム100重量部に対し、10〜45重量部と定め
ている。10重量部未満では発泡剤量の不足から高発泡
スポンジ体を得るのに十分な分解ガス量が得られず、発
泡倍率の高いものが得られない。一方、45重量部を超
えると、無圧オープン加硫の際に発泡と加硫のバランス
が取りにくく、発泡スポンジ体の表面肌が荒れたものに
なりやすい。ニトロソ系発泡剤としては、一般名として
N,N’−ジニトロソ・ペンタメチレン・テトラミンが
挙げられ、商品名にセルラーD,スポンジペーストNo
4,セルマイクAが挙げられる。アゾ系発泡剤として
は、一般名としてアゾジカルボンアミド,アゾビス・イ
ソブチロニトリル,バリウム・アゾジカルボキシレート
が挙げられ、商品名にビニホールAC,ユニフォームA
Z,セルマイクC,アゾビスCA,Celogen A
Z,ビニホールAZ,AIBN,ABN−Sが挙げられ
る。
【0015】通常これら発泡剤の分解温度を下げる目的
から発泡助剤が使用される場合があり、本発明において
もこのような目的で配合しても良い。発泡助剤として
は、サリチル酸,ステアリン酸,ラウリル酸,尿素およ
びその化合物系が挙げられる。尿素およびその化合物と
しては、商品名にセルペーストM3,M4,K4,K
5,セルペースト101,セルペーストA,セルトン
N,セルトンNP,セルトンMR等が挙げられる。
【0016】本発明では、クロロプレンゴム組成物の発
泡と加硫のバランスを図ることが重要であるが、これは
加硫促進剤を適当に選択し、その配合量を調整すること
で成就出来る。クロロプレンゴム組成物の加硫に際して
は、加硫促進剤と合わせ、通常クロロプレンゴムの加硫
剤として使用される塩基性金属酸化物の酸化マグネシウ
ム,酸化亜鉛,酸化鉛等が使用出来る。本発明ではクロ
ロプレンゴム組成物の持つ発泡と加硫のバランスから、
クロロプレンゴム組成物のスコーチタイムがML1(1
25℃)2〜10分が好ましい。また、該スコーチタイ
ムの範囲を維持出来るものであれば、加硫促進剤の種
類,配合量に制限を与えるものではない。本発明で述べ
るスコーチタイムとは、ムーニー粘度計と称する未加硫
ゴムの可塑度を測定する試験機で測定された未加硫ゴム
のスコーチ(初期加硫)時間のことである。ムーニー粘
度計は所定の温度に調整されたキャビティーの中にロー
ターを包んだ試験片を挿入し、ローターを回したとき、
ローターの回転トルクが試験片の粘度と比例することを
応用して、粘度、スコーチタイム等の測定に使用される
試験機である。スコーチタイムの測定において、ML1
(125℃)とは、試験温度125℃で試験機のキャビ
ティーを閉じてから1分間予熱することを示し、その後
ローターを回転させ、最低粘度からムーニー単位で5ポ
イント上昇するまでに用した時間(t5)をスコーチタ
イムと称する。これは未加硫ゴムが加熱操作により架橋
を開始し始める状態を示すと言われている。ムーニー粘
度計としては、(株)島津製作所製ムーニービスコメー
ターSMV−200,SMV−201,SMV−202
V、(株)上島製作所製(株)自動式ムーニー粘度計、
東洋精機製自動ムーニー粘度計AM−1等が挙げられ
る。
【0017】本発明において加硫促進剤は、一般的にチ
オウレア系促進剤,グアニジン系促進剤,チウラム系促
進剤,ジチオカルバメート系促進剤,チアゾール系促進
剤,スルフェンアミド系促進剤等があるが、これらは単
独あるいは混合使用しても良い。本発明の効果をより大
きくするためには、チオウレア系促進剤,ジチオカルバ
メート系促進剤が有効である。
【0018】本発明では、クロロプレンゴム組成物中の
発泡剤量,軟化剤量について定めているが、その他の配
合剤について制限するものではなく、通常使用されてい
るものが使用出来る。例えば老化防止剤,充填剤,加工
助剤等について、各々の分散等に支障がなく、本発明の
組成物から高発泡スポンジ体を得る目的を妨げない限
り、任意の範囲で配合しても良い。本発明の組成物から
なる高発泡スポンジ体は、マトリックスの主成分が難燃
性を有するクロロプレンゴムであるためそれ自身難燃性
を有しているが、さらに三酸化アンチモン、水酸化アル
ミニウム,水酸化マグネシウム,ホウ酸亜鉛,臭素化合
物等の難燃剤を配合することで、より難燃性化を図るこ
とも出来る。
【0019】本発明で述べる無圧オープン加硫高発泡ク
ロロプレンゴム組成物の混練は、一般に用いられている
バンバリーミキサー,インターミックス,ニーダー,オ
ープンロール等の混練機の使用や、通常の成型・加工機
械等の使用も出来る。
【0020】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明する
が、これは本発明の理解を助けるための例であり、本発
明の要旨を越えない限り、本発明がこれら実施例により
制限を受けるものではない。
【0021】以下の実施例、比較例は原料として次のも
のを使用した。 1)スカイプレンR−22:東ソー(株)製イオウ変性
クロロプレンゴム 2)スカイプレンB−30:東ソー(株)製非イオウ変
性クロロプレンゴム 3)JSR BR#01 :JSR(株)製ブタジエン
ゴム 4)NR(RSS3号) :天然ゴム(リブド・スモー
クドシート) 5)EPT#3045:三井石油化学(株)製エチレン
・プロピレンゴム 6)黒サブ :天満サブ化工(株)製 7)キョーワマグ#150:協和化学工業(株)製酸化
マグネシウム 8)ステアリン酸 :新日本理化(株)製 9)ストラクトールWB−212:Schill&Se
ilacher製高分子量脂肪酸エステル 10)ノクラック OD−3:大内新興化学(株)製老
化防止剤 11)シーストS :東海カーボン(株)製SRFカー
ボンブラック 12)プロセスオイルNS−24:出光興産製ナフテン
系プロセスオイル 13)ZnO#1 :堺化学工業(株)製酸化亜鉛 14)サンセラー#22−C:三新化学(株)製加硫促
進剤エチレン・チオウレア 15)ノクセラーEUR:大内新興化学(株)製加硫促
進剤ジエチル・チオウレア 16)ノクセラーEZ:大内新興化学(株)製加硫促進
剤ジエチル・ジチオカルバミン酸亜鉛 17)ノクセラーTT:大内新興化学(株)製加硫促進
剤テトラメチルチウラム・ジスルフィド 18)セルラーD :永和化成(株)製DPT発泡剤
N,N´−ジニトロソ・ペンタメチレン・テトラミン 19)セルマイクS :三協化成(株)製OBSH発泡
剤p,p´−オキソビス(ベンゼンスルホニル・ヒドラ
ジド) 20)ビニホールAC:永和化成(株)製ADCA発泡
剤アゾジカルボンアミド 21)セルトンN :三協化成(株)製尿素系発泡助
剤 実施例1 表1に示す配合に従い、オープンロール(東洋精機
(株)製8インチロール,回転比 前ロール15rpm
/後ロール17rpm)にて混練し、未加硫コンパウン
ドを作製した。次に、ムーニービスコメーターSMV−
201(島津製作所製)を用い、該未加硫コンパウンド
のスコーチタイムML1(125℃)を測定した。さら
に、該未加硫コンパウンドをゴム用押出機(三ツ葉製作
所(株)製、L/D:10,直径50mm)で棒状に成
型した。該未加硫押出物を無圧オープン加硫法の一例で
ある、150℃に予熱したエアーオーブン中にて、無圧
オープン加硫を行い、以下の評価方法で評価を行った。
【0022】<比重測定>コンパウンドの比重の測定は
未加硫物の押出物を用い、加硫物の比重測定は加硫物の
押出物(例えば、発泡スポンジ体の片面表皮付き)を用
い、どちらもJIS K 6350(1996年)に準
拠し、比重びん方法により測定した。
【0023】<表面肌の評価法>加硫発泡により得られ
た発泡スポンジ体の表面状態について表面肌,光沢性を
目視判定した。
【0024】<加硫物の発泡倍率>発泡スポンジ体の片
面表皮付き比重と未加硫コンパウンドとの比重比を発泡
倍率とした。
【0025】表1に示すように、実施例1からなるクロ
ロプレンゴム組成物は、エアーオーブンによる無圧オー
プン加硫物の表面肌が平滑で,光沢に優れ、発泡倍率も
高く、高度に発泡していることが判る。
【0026】
【表1】
【0027】実施例2〜実施例7 表1に示す配合に従い、実施例1と同様の操作で未加硫
コンパウンドの製造し評価を行った。表1に示すよう
に、実施例2〜実施例7からなるクロロプレンゴム組成
物は、エアーオーブンによる無圧オープン加硫物の表面
肌が平滑で,光沢に優れ、発泡倍率も高く、高度に発泡
していることが判る。
【0028】比較例1 表2に示される配合で得られた未加硫コンパウンドは、
本発明が定めるコンパウンドのスコーチタイムの範囲内
にあり、適正な加硫速度を有しているが、クロロプレン
ゴムと混合されるゴムがNR(天然ゴム)であるため高
度な発泡倍率のものが得られていない。
【0029】
【表2】
【0030】比較例2 表2に示される配合で得られた未加硫コンパウンドは、
本発明が定めるコンパウンドのスコーチタイムの範囲内
にあり、適正な加硫速度を有しているが、クロロプレン
ゴムと混合されるゴムがEPDM(エチレン・プロピレ
ンゴム)であるため高度な発泡倍率のものが得られず、
表面肌も荒れている。 比較例3 表2に示される配合で得られた未加硫コンパウンドは、
本発明が定めるコンパウンドのスコーチタイムの範囲内
にあり、適正な加硫速度を有しているが、ヒドラジド系
発泡剤を使用しており、発泡剤の分解速度と未加硫コン
パウンドの加硫速度とのバランスが取れておらず、発生
した発泡剤の分解ガスが十分に保持されないため高度な
発泡倍率のものが得られず、表面肌も荒れている。
【0031】比較例4 表2に示される配合で得られた未加硫コンパウンドは、
本発明が定めるコンパウンドのスコーチタイムの範囲内
にあり、適正な加硫速度を有しているが、発泡剤の絶対
量が不足しており高度な発泡倍率のものが得られていな
い。
【0032】比較例5 表2に示される配合で得られた未加硫コンパウンドは、
本発明が定めるコンパウンドのスコーチタイムの範囲内
にあり、適正な加硫速度を有しているが、発泡剤の絶対
量が多過ぎ、発泡剤の加熱分解速度とコンパウンドの加
硫速度とのバランスが取れず、発生した発泡剤の分解ガ
ス量が多過ぎ十分に保持されないため高度な発泡倍率の
ものが得られず、表面肌も荒れている。
【0033】比較例6 表2に示される配合で得られた未加硫コンパウンドは、
本発明が定めるコンパウンドのスコーチタイムの範囲内
にあり、適正な加硫速度を有しているが、ブタジエンゴ
ムが配合されておらず高度な発泡倍率のものが得られて
いない。
【0034】比較例7 表2に示される配合で得られた未加硫コンパウンドは、
本発明が定めるコンパウンドのスコーチタイムの範囲内
にあり、適正な加硫速度を有し、ブタジエンゴムも配合
されているが、その絶対量が少なく高度な発泡倍率のも
のが得られていない。
【0035】比較例8 表2に示される配合で得られた未加硫コンパウンドは、
本発明が定めるコンパウンドのスコーチタイムの範囲内
にあり、適正な加硫速度を有しているが、ブタジエンゴ
ムの絶対量が多過ぎ、発泡剤の加熱分解速度とコンパウ
ンドの加硫速度とのバランスが取れず、発生した発泡剤
の分解ガス量が多過ぎ十分に保持されないため高度な発
泡倍率のものが得られておらず、表面肌も荒れている。
【0036】比較例9 表2に示される配合で得られた未加硫コンパウンドは、
本発明が定める軟化剤の配合量を満たしていないことか
ら、コンパウンドの可塑化が十分に行われておらず、適
切な加硫速度を有するものの発泡剤の加熱分解ガスが有
効に作用しないため、高度な発泡倍率のものが得られて
いない。
【0037】比較例10 表2に示される配合で得られた未加硫コンパウンドは、
本発明が定める軟化剤の配合量を超えており、コンパウ
ンドのロール粘着が認められる等の加工作業性が悪く、
加硫速度も遅れ、発泡剤の加熱分解速度とコンパウンド
の加硫速度とのバランスが取れておらず、発泡倍率が低
く、表面肌も荒れている。
【0038】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
はクロロプレンゴム100重量部に対し、ブタジエンゴ
ムを8〜50重量部、軟化剤10〜60重量部、発泡剤
を10〜45重量部配合してなる、無圧オープン加硫高
発泡スポンジ用クロロプレンゴム組成物において、該無
圧オープン加硫高発泡スポンジ用クロロプレンゴム組成
物を無圧オープン加硫することで得られる加硫物が、発
泡倍率300%以上である無圧オープン加硫高発泡スポ
ンジ用クロロプレンゴム組成物である。
【0039】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】クロロプレンゴム100重量部に対し、ブ
    タジエンゴムを8〜50重量部、軟化剤を10〜60重
    量部、発泡剤を10〜45重量部配合してなる無圧オー
    プン加硫高発泡スポンジ用クロロプレンゴム組成物であ
    って、該無圧オープン加硫高発泡スポンジ用クロロプレ
    ンゴム組成物を無圧オープン加硫し、その加硫物の発泡
    倍率が300%以上であることを特徴とする無圧オープ
    ン加硫高発泡スポンジ用クロロプレンゴム組成物。
  2. 【請求項2】発泡剤がニトロソ系発泡剤および/または
    アゾ系発泡剤であることを特徴とする請求項1記載の無
    圧オープン加硫高発泡スポンジ用クロロプレンゴム組成
    物。
  3. 【請求項3】無圧オープン加硫高発泡スポンジ用クロロ
    プレンゴム組成物の加硫速度をスコーチタイムで表わ
    し、該スコーチタイムがML1(125℃)2〜10分
    であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の
    無圧オープン加硫高発泡スポンジ用クロロプレンゴム組
    成物。
JP11112997A 1997-04-28 1997-04-28 無圧オープン加硫高発泡スポンジ用クロロプレンゴム組成物 Expired - Fee Related JP3903523B2 (ja)

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