KR20210118839A - 인공 모발용 섬유, 머리 장식품 및 인공 모발용 수지 조성물 - Google Patents

인공 모발용 섬유, 머리 장식품 및 인공 모발용 수지 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명의 어느 양태는, 지방족 폴리아미드와 무기 입자를 함유하는 수지 조성물로 형성된 인공 모발용 섬유이며, 레이저 회절법에 의해 측정되는 상기 무기 입자의 입경 분포에 있어서, 체적 기준의 누적 백분율 50％ 상당 입경인 D50과 체적 기준의 누적 백분율 10％ 상당 입경인 D10의 비(D50/D10)가 1.8 이상 3.0 이하이다.

Description

인공 모발용 섬유, 머리 장식품 및 인공 모발용 수지 조성물
본 발명은 인공 모발용 섬유, 머리 장식품 및 인공 모발용 수지 조성물에 관한 것이다.
인공 모발용 섬유를 구성하는 소재로서 폴리아미드가 있다. 특허문헌 1에는, 폴리아미드를 함유하는 수지 조성물을 섬유화한 인공 모발용 섬유가 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2011-246843호 공보
폴리아미드를 원료로 한 인공 모발용 섬유는 인모를 닮은 양호한 모질을 어느 정도 갖고 있다. 근년, 인공 모발의 모질에 대하여, 인모에 보다 가까운 자연스러움을 재현할 것이 요구되고 있고, 인공 모발용 섬유의 광택을 한층 억제함과 함께, 모질을 인모에 보다 근접시킬 것이 요구되고 있다.
그래서, 본 발명은 광택이 억제되고, 모질이 인모에 보다 근접된 인공 모발용 섬유에 관한 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따르면, 지방족 폴리아미드와 무기 입자를 함유하는 수지 조성물로 형성되는 인공 모발용 섬유이며, 레이저 회절법에 의해 측정되는 상기 무기 입자의 입경 분포에 있어서, 체적 기준의 누적 백분율 50％ 상당 입경인 D50과 체적 기준의 누적 백분율 10％ 상당 입경인 D10의 비(D50/D10)가 1.8 이상 3.0 이하인 인공 모발용 섬유가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 상술한 인공 모발용 섬유를 사용한 머리 장식품이 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 지방족 폴리아미드와 무기 입자를 포함하고, 레이저 회절법에 의해 측정되는 상기 무기 입자의 입경 분포에 있어서, 체적 기준의 누적 백분율 50％ 상당 입경인 D50과 체적 기준의 누적 백분율 10％ 상당 입경인 D10의 비(D50/D10)가 1.8 이상 3.0 이하인 인공 모발용 수지 조성물이 제공된다.
본 발명에 따르면, 광택이 억제되고, 모질이 인모에 근접된 인공 모발에 관한 기술을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다.
실시 형태에 관한 인공 모발용 섬유는 지방족 폴리아미드와 무기 입자를 포함하는 인공 모발용 수지 조성물로 구성된다. 이하, 인공 모발용 섬유 및 인공 모발용 수지 조성물의 성분에 대하여 상세하게 설명한다.
<지방족 폴리아미드>
본 실시 형태의 인공 모발용 섬유 및 인공 모발용 수지 조성물을 구성하는 수지 조성물은 지방족 폴리아미드를 함유한다.
지방족 폴리아미드는 방향환을 갖지 않는 폴리아미드이며, 지방족 폴리아미드로서, 락탐의 개환 중합에 의해 형성되는 n-나일론이나, 지방족 디아민과 지방족 디카르복실산의 공축중합 반응으로 합성되는 n,m-나일론을 들 수 있다. 락탐의 탄소 원자수는 6 내지 12가 바람직하고, 6이 더욱 바람직하다. 지방족 디아민 및 지방족 디카르복실산의 탄소 원자수는 각각 6 내지 12가 바람직하고, 6이 더욱 바람직하다. 지방족 디아민 및 지방족 디카르복실산은 탄소 원자쇄의 양쪽 말단에 관능기(아미노기 또는 카르복실기)를 갖는 것이 바람직하지만, 관능기는 양쪽 말단 이외의 위치에 마련되어 있어도 된다. 탄소 원자쇄는 직쇄상인 것이 바람직하지만 분지를 갖고 있어도 된다. 지방족 폴리아미드로서는, 예를 들어 폴리아미드 6(나일론 6) 및 폴리아미드 66(나일론 66)을 들 수 있다. 내열성의 관점에서는 폴리아미드 66이 바람직하다
구체적으로는 폴리아미드 6으로서, 도레이 가부시키가이샤제 CM1007, CM1017, CM1017XL3, CM1017K, CM1026 등을 들 수 있다. 폴리아미드 66으로서, 도레이 가부시키가이샤제 CM3007, CM3001-N, CM3006, CM3301L, 듀퐁 가부시키가이샤제 자이텔 101, 자이텔 42A, 아사히 가세이 케미컬즈 가부시키가이샤제 레오나1300S, 1500, 1700 등을 들 수 있다.
지방족 폴리아미드의 중량 평균 분자량의 하한은 4만 이상이 바람직하고, 5만 이상이 보다 바람직하고, 6만 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 지방족 폴리아미드의 중량 평균 분자량의 상한은 15만 이하가 바람직하고, 14만 이하가 보다 바람직하고, 13만 이하가 더욱 바람직하다. 지방족 폴리아미드의 중량 평균 분자량을 상기 범위로 함으로써, 얻어지는 인공 모발용 섬유의 광택을 억제하면서, 촉감에 대해서도 매끄러운 것으로 할 수 있고, 인모의 질감에 한층 더 가까운 것으로 할 수 있다.
<무기 입자>
본 실시 형태의 인공 모발용 섬유 및 인공 모발용 수지 조성물을 구성하는 무기 입자는 이하에서 설명하는 입경 분포를 갖는다.
구체적으로는, 본 실시 형태의 인공 모발용 섬유 및 인공 모발용 수지 조성물을 구성하는 무기 입자는 레이저 회절법으로 JIS R1629에 준하여 측정되는 입경 분포에 있어서, 체적 기준의 누적 백분율 50％ 상당 입경인 D50과 체적 기준의 누적 백분율 10％ 상당 입경인 D10의 비(D50/D10)의 하한이 1.8 이상이며, 1.9 이상이 바람직하고, 2.0 이상이 보다 바람직하다. 또한, 상기 비(D50/D10)의 상한이 3.0 이하이고, 2.7 이하가 바람직하고, 2.4 이하가 보다 바람직하다. 비(D50/D10)를 상기 범위로 함으로써, 얻어지는 인공 모발용 섬유의 광택을 억제하고, 인모에 보다 가까운 질감을 얻을 수 있다.
무기 입자의 D50의 하한은 3.0㎛ 이상이며, 3.5㎛ 이상이 바람직하고, 4.0㎛ 이상이 더욱 바람직하다. 무기 입자의 D50의 상한은 6.0㎛ 이하이고, 5.5㎛ 이하가 보다 바람직하고, 5.0㎛ 이하가 더욱 바람직하다. 무기 입자의 D50의 값을 상기 하한값 이상으로 함으로써 외관이 양호해진다. 한편, 무기 입자의 D50의 값을 상기 상한값 이하로 함으로써 촉감을 양호하게 할 수 있다.
또한 무기 입자의 D50을 상기 수치 범위로 함으로써, 얻어지는 인공 모발용 섬유의 광택과 질감의 밸런스를 양호하게 할 수 있다.
무기 입자의 D10의 하한은 1.5㎛ 이상이며, 1.7㎛ 이상이 보다 바람직하고, 1.9㎛ 이상이 더욱 바람직하다. 무기 입자의 D10의 상한은 3.0㎛ 이하이고, 2.8㎛ 이하가 보다 바람직하고, 2.6㎛ 이하가 더욱 바람직하다. 무기 입자의 D10의 값을 상기 하한값 이상으로 함으로써 외관이 양호해진다. 한편, 무기 입자의 D10의 값을 상기 상한값 이하로 함으로써 촉감을 양호하게 할 수 있다.
또한 무기 입자의 D10을 상기 수치 범위로 함으로써, 얻어지는 인공 모발용 섬유의 광택과 질감의 밸런스를 양호하게 할 수 있다.
또한, 비(D50/D10), D50 및 D10을 상기 범위로 조절하는 방법으로서는, 예를 들어 소정의 눈 크기의 체를 사용하여 무기 입자를 분급하는 방법을 들 수 있다.
무기 입자로서는, 탈크, 마이카, 유리 플레이크, 합성 히드로탈사이트, 카올린 등 필러를 들 수 있다. 이 중에서도, 얻어지는 인공 모발용 섬유의 광택을 억제하는 관점에서, 무기 입자로서 탈크를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 무기 입자 전체에 대하여 탈크를 90질량％ 이상 포함하는 것이 바람직하고, 95질량％ 이상 포함하는 것이 보다 바람직하고, 98질량％ 이상 포함하는 것이 더욱 바람직하고, 100질량％ 포함하는 것이 특히 바람직하다.
지방족 폴리아미드 100질량부에 대한 무기 입자의 함유량의 하한은 0.5질량부 이상이 바람직하고, 1.0질량부 이상이 보다 바람직하고, 1.5질량부 이상이 더욱 바람직하다. 한편, 지방족 폴리아미드 100질량부에 대한 무기 입자의 함유량의 상한은 10질량부 이하가 바람직하고, 7질량부 이하가 보다 바람직하고, 5질량부 이하가 더욱 바람직하다. 무기 입자의 함유량을 상기 범위로 함으로써, 인공 모발용 섬유의 광택을 억제하고, 촉감이나 외관을 인모에 보다 근접시킬 수 있다.
무기 입자는 후술하는 실란 커플링제로 표면 처리가 실시된 것임이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 무기 입자의 표면에 실란 커플링제가 부착되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의하면 광택을 한층 더 억제할 수 있다.
본 실시 형태에서 사용되는 수지 조성물은 필요에 따라서 첨가제, 예를 들어 실란 커플링제, 난연제, 난연 보조제, 미립자, 내열제, 광안정제, 형광제, 산화 방지제, 정전 방지제, 안료, 염료, 가소제, 윤활제 등을 함유해도 된다.
상기 실란 커플링제로서는, 에폭시실란, 이소시아네이트실란, 아미노실란, 머캅토실란, 에폭시실란, 비닐실란 및 메타크릴실란 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 인공 모발용 섬유의 광택을 억제하는 관점에서 에폭시실란 및 아미노실란이 바람직하게 사용된다.
에폭시실란으로서는, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 및 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란 등을 들 수 있다.
아미노실란으로서는, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란 및 N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다.
인공 모발용 섬유의 광택도로서는 70 미만이 바람직하고, 68 이하가 보다 바람직하고, 67 이하가 더욱 바람직하다. 이에 의해, 모발의 외관과 촉감의 밸런스를 양호하게 할 수 있다.
(인공 모발용 섬유의 제조 방법)
실시 형태에 관한 인공 모발용 섬유의 제조 방법의 일례를 설명하지만, 본 발명이 이것으로 한정되는 것은 아니다.
먼저, 상술한 지방족 폴리아미드를 함유하는 수지 조성물과 상술한 입도 분포를 갖는 무기 입자를 용융 혼련한다. 용융 혼련하기 위한 장치로서는 다양한 일반적인 혼련기를 사용할 수 있다. 용융 혼련으로서는, 예를 들어 1축 압출기, 2축 압출기, 롤, 밴버리 믹서, 니더 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 2축 압출기가 혼련도의 조정, 조작의 간편성의 점에서 바람직하다. 본 실시 형태의 인공 모발용 섬유는 폴리아미드의 종류에 따라서 적정한 온도 조건 하에, 통상적인 용융 방사법으로 용융 방사함으로써 제조할 수 있다.
용융 방사 시, 단순한 원형뿐만 아니라 노즐 구멍이 특수 형상인 방사 노즐을 사용하여, 인공 모발 섬유의 단면 형상을 누에고치형, Y형, H형, X형, 꽃잎형 등의 이형으로 할 수도 있다.
얻어진 미연신사에 대하여, 섬유의 인장 강도를 향상시키기 위해 연신 처리를 행한다. 연신 처리는, 미연신사를 일단 보빈에 권취하고 나서 용융 방사 공정과는 다른 공정으로 연신하는 2 공정법이나, 보빈에 권취하지 않고 용융 방사 공정으로부터 연속해서 연신하는 직접 방사 연신법 중 어느 방법에 의하여도 된다. 또한, 연신 처리는 1번으로 목적으로 하는 연신 배율까지 연신하는 1단 연신법, 또는 2회 이상의 연신에 의해 목적으로 하는 연신 배율까지 연신하는 다단 연신법으로 행해진다. 열 연신 처리를 행하는 경우에 있어서의 가열 수단으로서는, 가열 롤러, 히트 플레이트, 스팀 제트 장치, 온수조 등을 사용할 수 있으며, 이들을 적절히 병용할 수도 있다.
본 실시 형태의 인공 모발용 섬유의 섬도의 하한은 10dtex 이상이 바람직하고, 30dtex 이상이 보다 바람직하고, 35dtex 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 본 실시 형태의 인공 모발용 섬유의 섬도의 상한은 150dtex 이하가 바람직하고, 120dtex 이하가 보다 바람직하다. 인공 모발용 섬유의 섬도를 상기 범위로 함으로써, 광택을 억제하면서, 촉감을 보다 매끄러운 것으로 할 수 있다.
이상 설명한 인공 모발용 섬유에 의하면, 광택을 억제하면서, 모질을 인모에 보다 근접시킬 수 있다.
(머리 장식품)
상술한 인공 모발용 섬유는 머리 장식품을 구성하는 섬유로서 적합하게 사용된다. 머리 장식품이란, 사람의 머리부를 꾸미는 장식품이며, 구체적으로는 가발, 부분 가발, 헤어 피스, 브레이드, 익스텐션 헤어, 인형 헤어, 리본, 비즈 등이다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 이들은 본 발명의 예시이며, 상기 이외의 다양한 구성을 채용할 수도 있다.
실시예 1
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 설명하지만, 본 발명이 이들에 한정되는 것은 아니다.
<폴리아미드>
폴리아미드로서, 나일론 66: 도레이 가부시키가이샤제, 아밀란 CM3001-N(중량 평균 분자량 Mw: 50000)을 사용하였다. 중량 평균 분자량 Mw는 하기 설비, 조건에 의해 측정하였다.
사용 장치: 펌프··shodexDS-4, 칼럼··shodex GPC HFIP-806M×2+HFIP-803
검출기··shodex RI-71
용리액: 헥사플루오로이소프로판올(+첨가제 CF3COONa(5mmol/L))
전처리: 멤브레인 필터(0.2㎛)로 여과
농도: 0.2w/v％
주입량: 100μL
칼럼 온도: 40℃
유속: 1.0ml/min.
표준 물질: 표준 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)
검량선은 표준 PMMA로 작성하고, 중량 평균 분자량 Mw는 PMMA 환산값으로 나타내었다.
<무기 입자>
무기 입자로서 표 1에 나타내는 복수 종류를 준비하였다. 탈크에 대하여는, 이하와 같이 입도가 다른 복수 종류를 준비하였다.
실시예 1, 5, 6, 8, 9: 닛본 탈크 가부시키가이샤제, P-4
실시예 5에서는, 탈크 100질량부와 에폭시실란(신에쓰 실리콘사제, 「KBM-403」) 3질량부를 가열 교반 처리하여, 처리량 3％의 에폭시실란 처리된 탈크(3％ 에폭시실란 처리 탈크)를 조제하였다. 실시예 6에서는, 에폭시실란 대신에 아미노실란(신에쯔 가가꾸 고교 가부시키가이샤제, KBE-903, 3-아미노프로필트리에톡시실란)을 사용한 것을 제외하고, 실시예 5와 마찬가지로 아미노실란 처리된 탈크(3％ 아미노실란 처리 탈크)를 조제하였다.
실시예 2: 닛본 탈크 가부시키가이샤제, P-3
실시예 3: 닛본 탈크 가부시키가이샤제, PAOG-3
실시예 4: 닛본 탈크 가부시키가이샤제, P-6
실시예 7, 10, 11: 일본 특허 공개 제2011-73901호에 기재된 공지된 방법에 준거하여 합성 탈크를 제작하고, 분급기를 사용하여 표 1에 기재된 소정의 입경 분포로 하였다.
실시예 12: 일본 특허 공개 평11-240714호 공보에 기재된 방법에 준거하여 합성 마이카를 제작하고, 분급기를 사용하여 표 1에 기재된 소정의 입경 분포로 하였다.
실시예 13: 일본 특허 공개 제2015-214478호 공보에 기재된 방법에 준거하여 유리 플레이크를 제작하고, 분급기를 사용하여 표 1에 기재된 소정의 입경 분포로 하였다.
실시예 14: 일본 특허 공개 제2001-172529호 공보에 기재된 방법에 준거하여 합성 카올린을 제작하고, 분급기를 사용하여 표 1에 기재된 소정의 입경 분포로 하였다.
비교예 1: 닛본 탈크 가부시키가이샤제, SG-200
비교예 2: 닛본 탈크 가부시키가이샤제, SG-2000
비교예 3: 일본 특허 공개 제2011-73901호에 기재된 공지된 방법에 준거하여 합성 탈크를 제작하고, 분급기를 사용하여 표 1에 기재된 소정의 입경 분포로 하였다.
<무기 입자의 입경 분포>
각 무기 입자에 대하여, 레이저 회절법(가부시키가이샤 호리바 세이사꾸쇼제: LA-920)으로 JIS R1629에 준하여 입경 분포를 측정하였다. 표 1에, 각 무기 입자의 체적 기준의 누적 백분율 50％ 상당 입경인 D50, 체적 기준의 누적 백분율 10％ 상당 입경인 D10, 및 비(D50/D10)를 나타낸다.
(인공 모발용 섬유의 제작)
표 1에 나타내는 성분 및 배합량이 되도록 각 성분을 텀블러 믹서로 혼합하고, φ30mm 2축 압출기를 사용하여 혼련하여, 방사용의 원료 펠릿을 얻었다.
계속해서, 흡수율이 1000ppm 이하가 되도록 펠릿을 제습 건조시킨 후, φ40mm 단축 용융 방사기를 사용하여 방사하고, 구멍 직경 0.5mm/개의 다이스로부터 배출한 용융 수지를, 약 30℃의 수조를 통과하여 냉각시키면서, 토출량과 권취 속도를 조정하여 설정 섬도의 미연신사를 제작하였다. φ40mm 용융 방사기의 설정 온도는 지방족 폴리아미드류와 반방향족 폴리아미드의 첨가량의 비율에 따라서 적절히 조정하였다.
얻어진 미연신사를 100℃에서 연신하고, 그 후 180℃에서 어닐을 행하여, 소정 섬도의 인공 모발용 섬유를 얻었다. 연신 배율은 3배, 어닐 시의 이완율은 5％로 하여 행하였다. 어닐 시의 이완율이란, (어닐 시의 권취 롤러의 회전 속도)/(어닐 시의 송출 롤러의 회전 속도)로 산출되는 값이다.
얻어진 인공 모발용 섬유에 대하여, 후술하는 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(광택도)
각 실시예 및 각 비교예의 인공 모발용 섬유의 광택도를 하기 장치 및 조건에서 측정하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
장치: 가부시키가이샤 무라카미 시키사이 기쥬츠 겐큐쇼사제 변각 광도계 GP-700형
입사각: 45°
감도 조정 다이얼값(COARSE): 718
감도 조정 다이얼값(FINE): 737
(모질(외관))
인공 모발용 섬유의 외관이 인모에 가까운지 여부에 대하여, 인공 모발용 섬유 처리 기술자에 의해 판정을 행하였다. 외관이 인모에 매우 가깝다고 평가한 것을 「○」, 외관이 인모와 약간 다르지만 인모에 가깝다고 평가한 것을 「△」, 인모의 외관과 명백하게 다르다고 평가한 것을 「×」로 하였다. 외관의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
(모질(촉감))
「촉감」은 인공 모발용 섬유에 접촉되었을 때의 감촉이며, 인공 모발용 섬유 처리 기술자에 의해 판정을 행하였다. 감촉이 매우 매끄러우며 촉감이 특별히 좋다고 평가한 것을 「○」, 매끄러움이 약간 떨어지지만 촉감이 좋다고 평가한 것을 「△」, 매끄러움이 없고 촉감이 좋지 않다고 평가한 것을 「×」로 하였다. 촉감의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00001
표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 14의 인공 모발용 섬유는 비교예 1 내지 3의 인공 모발용 섬유에 비해 광택도가 현저하게 저하되는 것이 확인되었다. 또한, 실시예 1 내지 14의 인공 모발용 섬유는 모질이 외관, 촉감 모두 양호하고, 이 중에서도 실시예 1 내지 9, 실시예 12 내지 14의 인공 모발용 섬유는 외관이 인모에 매우 가깝고, 또한 촉감이 특히 좋은 것이 확인되었다. 이에 비해, 비교예 1, 3에서는 외관이 인모와 다르고, 비교예 2에서는 외관이 인모와 다름과 동시에, 촉감이 불량한 것이 확인되었다.
이 출원은, 2019년 2월 14일에 출원된 일본 특허 출원 제2019-024819호를 기초로 하는 우선권을 주장하고, 그 개시된 전부를 여기에 도입한다.

Claims (9)

  1. 지방족 폴리아미드와 무기 입자를 함유하는 수지 조성물로 형성된 인공 모발용 섬유이며,
    레이저 회절법에 의해 측정되는 상기 무기 입자의 입경 분포에 있어서, 체적 기준의 누적 백분율 50％ 상당 입경인 D50과 체적 기준의 누적 백분율 10％ 상당 입경인 D10의 비(D50/D10)가 1.8 이상 3.0 이하인 인공 모발용 섬유.
  2. 제1항에 있어서, 상기 무기 입자의 D50이 3.0㎛ 이상 6.0㎛ 이하인 인공 모발용 섬유.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 무기 입자의 D10이 1.5㎛ 이상 3.0㎛ 이하인 인공 모발용 섬유.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수지 조성물이 실란 커플링제를 더 포함하는 인공 모발용 섬유.
  5. 제4항에 있어서, 상기 실란 커플링제가 에폭시실란 또는 아미노실란인 인공 모발용 섬유.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무기 입자가 탈크인 인공 모발용 섬유.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지방족 폴리아미드가 나일론 6, 나일론 66 중 어느 한쪽 또는 양쪽인 인공 모발용 섬유.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 인공 모발용 섬유를 사용한 머리 장식품.
  9. 지방족 폴리아미드와 무기 입자를 포함하고,
    레이저 회절법에 의해 측정되는 상기 무기 입자의 입경 분포에 있어서, 체적 기준의 누적 백분율 50％ 상당 입경인 D50과 체적 기준의 누적 백분율 10％ 상당 입경인 D10의 비(D50/D10)가 1.8 이상 3.0 이하인 인공 모발용 수지 조성물.
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