KR960014756B1 - 피복물 제거용 조성물 - Google Patents

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KR960014756B1 KR1019880006758A KR880006758A KR960014756B1 KR 960014756 B1 KR960014756 B1 KR 960014756B1 KR 1019880006758 A KR1019880006758 A KR 1019880006758A KR 880006758 A KR880006758 A KR 880006758A KR 960014756 B1 KR960014756 B1 KR 960014756B1
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존 포코르니 리차드
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미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩츄어링 컴패니
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Abstract

내용없음.

Description

피복물 제거용 조성물
제1도는 수용성 2염기성 에스테르 유제의 여러 농도에 대한 페인트 제거의 실제속도와 페인트 제거의 예상 속도를 비교한 그래프.
제2도는 여러 수용성 용매 혼합물에 대한 페인트 제거의 상대속도를 비교한 그래프.
본 발명은 표면으로부터 피복물 제거를 위한 조성물에 관한 것이다.
페인트, 니스 및 다른 피복물의 제거용 조성물이 오랫동안 사용되어 왔다. 대부분의 이들 조성물은 2가지의 일반적인 부류에 속한다. 첫번재 형태는 성분들의 화합적 작용으로 피복물을 공격하는 것인데, 이 성분들은 일반적으로 알칼리 또는 산을 포함한다.
이러한 형태의 페인트 제거제는 미합중국 특허 제3,681,250호, 제3,615,825호 및 제3,972,839호에 기술된 알칼리 및 산 조성물을 포함한다. 이들 알칼리 또는 산 조성물은 알칼리 또는 산을 완전히 제거하기 위해 상당한 후처리를 필요로 하는데, 목재를 변색시키는 것으로 밝혀졌다. 두번째 형태는 피복물을 용해시키거나 최소한 연화시키는 조성물의 성분의 용매력에 좌우된다. 두번째 형태에서, 방향족 탄화수소류, 저급 지방족 에스테르류, 케톤류, 알콜류, 염소화시킨 용매, 또는 유사한 유기 용매를 사용하는 것이 관례이다. 그러나, 이러한 액체의 증기압은 높아서, 그 결과 페인트 또는 락카를 액체 용매로 습윤을 유지시키는 것이 어렵다.
이러한 어려운 점을 극복하기 위해서 용매의 증발 속도를 감소시켜서 용매와 제거되어질 피복물과의 접촉을 연장시켜, 피복물이 쉽게 벗겨져 나갈 수 있도록 피복물을 충분히 연화시키기 위하여 이러한 액체 유기용매에 피라핀 왁스를 첨가하는 것이 제안되었다. 그러나 파라핀 왁스는 다음 단계에서 제거되어야 한다. 비록 이들 용매가 광범위한 사용을 가지며, 허용될 수 있는 박리(벗김) 성질을 가진 것으로 밝혀졌다 하더라도, 이것을 사용하는자와 주위 환경에 존재하는 건강 및 안정성의 위험을 근거로 이들의 사용이 문제가 되고 있다. 미합중국 특허 제4,120,810호는 광범위한 표면 부위에 효과적이며 느린 증발속도 때문에 주로 적용 부위당 많은 페인트층을 투과시킬 수 있는 페인트 젝제로서 N-메틸 2-피롤리딘 및 6개 이상의 탄소원자를 가지는 방향족 탄화수소의 혼합물의 사용에 대해 기술하고 있다. 이 물질은 고가의 원료 때문에 어려움이 많고, 사용되는 방향족 물질의 독성효가가 의문시 된다.
미합중국 특허 제4,508,634호는 페인트, 그리스, 오물, 및 피부로부터 이질 물질의 제거용 조성물에 관해 기술하고 있다. 이 조성물은 프로필렌 카보네이트, 물, 최소한 하나의 유기 공용매, 최소한 하나의 티크닝제(thtickening agent), 최소한 하나의 중화제, 및 최소한 하나의 계면활성제를 포함한다. 비록 이 조성물이 효과적이라 하더라 이 조성물은 일반적으로 6개월을 초과하지 못하는 저장수명을 갖는다. 이 제한된 저장 수명은 프로필렌 카보네이트가 존재하기 때문이다.
본 발명은 피복물이 표면으로부터 제거될 수 있도록 수용액 주성분의, 저독성, 비연소성, 틱소트로픽 조성물을 제공한다.
본 발명은 조성물은 (1) 최소한 하나의 2염기성 에스테르, 바람직하게는 아디핀산, 글루타르산, 및 호박산의 2염기성 에스테르로 구성된 그룹으로부터 선택된 2염기성 에스테르, (2) 증류수, 및 (3) 물에 녹을 수 있고 (수용성)물을 팽윤시킬 수 있는 티크닝제, 및 이것의 혼합물로 구성된 그룹에서 선택된 최소한 하나의 티크닝제 조성물중의 2염기성 에스테르 또는 에스테르류의 함량은 표면으로부터 피복물을 효과적으로 제거하기에 충분한 함량으로 존재하여야 한다.
조성물중의 티크닝제의 함량은 2염기성 에스테르 성분 및 물이 안정한 유제를 형성하기에 충분한 정도로 존재하여야 한다. 조성물은 2염기성 에스테르가 피복물과 충분히 오랫동안 접촉하도록 하고 또는 피복물이 제거되는 것을 보장하기 위해 혼합물이 적셔져 나가고 충분히 오랜시간 동안 수직표면에 고착하도록 충분한 함량의 물을 함유한다. 유제가 최소한 50중량%의 물을 함유하는 것이 바람직하다.
조성물은 광범위한 범위의 피복물 및 표면부에 효과적이다. 조성물은 목재, 금속, 및 플라스틱의 표면으로부터 제거될 수 있는 페인트, 니스, 락카, 셸락, 검, 천연 및 함성수지와 같은 유기 중합체 피복물 및 치장제에 중요한 특징은 증발 지연제 또는 필름 형성 화합물을 필요로 하지 않으면서 뛰어난 결과를 제공한다. 그래서 파라핀 왁스 등의 증발지연제를 제제중에 포함시킬 필요가 없으며 상기 지연제는 다음 단계에서 제거시켜야 하므로 이롭지 못하다. 본 발명의 또다른 특징은 1년 이상이나 되는 저장수명을 가지고 있다는 점이다.
본 발명의 조성물은 반드시 물, 최소한 하나의 2염기성 에스테르, 및 최소한 하나의 물에 녹을 수 있는 티크닝제로 구성되어 있다. 2염기성 에스테르 또는 에스테르류를 물 및 소량의 티크닝제와 결합시킴으로서, 생성된 유제는 안정한 상태로 남아있게 되며 용매로서 2염기성 에스테르 또는 에스테르류의 효과는 에스테르 또는 에스테르류를 물로 희석시키지 않은 경우에 얻어지는 것보다 단지 조금 감소한다.
2염기성 에스테르는 본 발명의 조성물중의 활성제이다. 2염기성 에스테르류의 성질을 용해시키는 것은 페인트 또는 다른 피복물을 제거하는데 필수적이다. 일반적으로, 본 발명의 조성물에 사용될 수 있는 2염기성 에스테르는 약 200까지의 분자량을 가지는 지방족 에스테르를 포함한다. 하나 이상의 2염기성 에스테르를 본 발명의 조성물중에 사용할 수 있다. 이들 디에스테르류는 기술상에 공지되어 있으며, 상업적으로 이용할 수 있다. 본 발명에 적합한 상업적으로 이용할 수 있는 디에스테르류로는 E.I. du Pont de Nemours and Co에서 시판되는 듀퐁 2염기성 에스테르(DEES)가 있다.
본 발명의 조성물에 바람직한 2염기성 에스테르류는 아디핀산(COOH(CH2)4COOH), 글루타르산(COOH(CH2)3COOH), 및 호박산(COOH(CH2)2COOH)에서 유도된 에스테르이다. 이들 산의 에스테르는 본 발명의 조성물에 도입할 수 있으며, 상기에 기술된 3개의 산들의 에스테르는 모두 본 발명의 조성물에 사용될 수 있다. 이들 산의 디메틸 에스테르 및 디에틸 에스테르는 본 발명의 조성물에 효과적으로 사용될 수 있다.
물을 첨가하는 목적은 2염기성 에스테르가 표면위의 피복물을 연화시키도록 2염기성 에스테르의 적심(wetting out)이 퍼져서 표면, 특히 수직 표면에 부착되는 것을 돕기 위한 것이다.
티크닝제의 목적은 에스테르/물 유제를 안정화시켜, 좋은 흐름(유동) 제어를 제공하는 것이다. 즉, 티크닝제가 존재하면 조성물이 쉽게 도포되어, 고루 퍼져서, 조성물은 수직 표면에 다랄 붙는 힘을 가진다. 티크닝제는 물에 녹을 수 있어야 하고 또는 물중에서 팽윤할 수 있어야 하고, 본 발명의 조성물의 안정한 유제가 형성하는 것을 촉진하여야 한다. 본 발명의 조성물에 바람직한 티크닝제는 예를들면 크산탄, 구아르검, 로커스트 빈(locust bean), 알긴산염류(alginates), 폴리비닐 알콜, 폴리아크릴레이트, 전분, 점토 유도체(예. 아민 처리된 마그네슘 알루미늄 실리케이트), 및 셀룰로오스 유도체(예. 히드록시프로필 메틸셀룰로오스를 포함한다. 가장 바람직한 티크닝제는 점토유도체, 셀룰로오스 유도체 및 크산탄검이다.
반드시 필요하지는 않지만, 유제를 안정화시키고, 오일주성분의 페인트가 적셔지는 것을 돕기 위하여 본 발명의 조성물에 계면화성제를 포함시키는 것도 바람직하다. 본 발명의 조성물에 유용한 계면활성제로는 HLB값이 최소한 10인 비이온 및 음이온 계면활성제이다.
본 발명의 조성물에 유용한 다른 첨가물로는 N-메틸 피롤리딘 또는 벤질 알콜과 같은 주성공용매 및 산화 알루미늄, 실리콘카바이드, 경석(pumice)와 같은 연마입자를 포함한다.
2염기성 에스테르 또는 에스테르류의 함량은 표면으로부터 피복물이 효과적으로 제거될 수 있도록 충분한 함량으로 존재햐여야 한다. 티크닝제의 함량은 물 및 2염기성 에스테르성분이 안정한 유제를 형성하기에 충분한 함량으로 존재하여야 한다. 물의 함량은 가변적이며 조성물의 총함량과 2염기성 에스테르성분, 티크닝 성분, 및 계면활성제의 성분 사이에 큰 차이를 존재한다.
조성물중의 물의 농도는 약 20중량% 내지 약 90중량%이며, 2염기성 에스테르의 농도는 약 10중량% 내지 약 80중량%이다. 티크닝제의 함량은 약 0.5중량% 내지 약 4.0중량% 일 수 있다. 조성물은 또한 2.0중량%까지의 계면활성제를 함유할 수 있다. 바람직하게는, 조성물은 최소한 50중량%의 물을 함유한다.
본 발명의 조성물은 먼저 티크닝제 및 다른 첨가제를 물에 첨가한 뒤, 이어서 계면활성제를 첨가하고, 바람직하다면 2염기성 에스테르 또는 에스테르류를 최종 혼합물에 첨가하여 제조될 수 있다. 이어서, 유제가 형성되도록 혼합물을 격렬하게 교반시킨다.
2염기성 에스테르가 이들 자체가 페인트를 제거할 수 있는 것으로 공지된 반면에, 이들의 낮은 점도는 수직 표면부에 사용하기에 부적합하게 만든다. 이들 에스테르는 제거되어질 피복물을 연화시키기 전에 표면으로부터 떨어지는 경향이 있다. 물 및 티크닝제가 존재하게 되면 전체 조성물은 적셔서 퍼지게 하여 충분히 오랫동안 수직표면에 달라붙어 있기 때문에 페인트 피복물을 연화시킨다.
그러나, 물 및 티크닝제는 페인트 제거제로서의 2염기성 에스테르의 효율을 감소시키지 않는다. 이것은 라텍스 조성물(참조 "Solvent Formulations for Industrial Finishes", Industrial Finishing, March, 1984, P. 27-20)에서 병합체(coalescing agent)로서 공지된 2염기성 에스테르를 사용하는 것과 대조가 되는 것이나, 더우기, 물이 존재하면 고가의 2염기성 에스테르를 페인트 제거제로서 사용하게 한다.
본 발명의 조성물은 또한 페인트, 니스, 얼룩, 잉크, 그리스 등과 같은 물질을 제거하는 피부 세척제로서 사용할 수 있다.
조성물의 세척성질을 향상시키기 위하여 Buf PufR세척패드와 같은 비편직물질 또는 SurubteamR브러쉬 또는 숏트림 BrushlonR브러쉬와 같은 BrushlonR연마제품중의 하나를 제거시킬 피복물을 연마시키는데 사용할 수 있다.
본 발명의 조성물의 저장수명은 1년 이상인 것을 밝혀졌다.
다음의 실시에는 본 발명을 예증하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하지는 않는다.
[실시예 1]
지정 함량으로 나타낸 다음 성분들을 본 발명의 조성물을 제조하는데 사용하였다:
Figure kpo00001
점토 티크닝제를 물에 첨가한 뒤, 이 혼합물을 78℃에서 일정한 속도로 30분간 교반시킨다. 이어서 셀술로오스 티크너를 교반과 함께 첨가하고, 생성 혼합물을 10분간 추가로 교반시킨다. 계면활성제를 2염기성 에스테르와 함계 첨가한다. 혼합물을 50℃로 냉각시킨 뒤, 밀폐 용기에 쏟아붓는다. 페인트칠한 표면부위에 시험하기전에 혼합물을 실온으로 냉각시킨다.
조성물은 다음의 피복물을 제거하는데 사용한다:
20년된 라텍스 페인트
매우 오래된 니스
니트로셀룰로오스 락카
신규 라텍스 페인트
투명한 락카
폴리우레탄 니스
구운 오일 에나멜
상기의 모든 피복물은 본 조성물로 연화되며, 1시간이내에 제거될 수 있다. 다수의 피복물로 구성된 구운 오일 에나멜은 약 3시간 정도 필요로 한다.
[실시예 2-8]
하기표는 본 발명의 범주에 속하는 조성물을 제조하는데 사용되는 성분 및 이것의 함량을 나타낸다. 본 조성물들은 크산탄 검을 셀룰로오스 티크너로서 동시에 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 1에 기술된 방법과 동일하게 제조된다.
Figure kpo00002
1 콜로이드성 마그네슘 알루미늄 실리케이트, Veegum T이란 상표명으로 R.T. Vanderbit Co., Inc.에서 시판.
아민 처리된 마그네슘 알루미늄 실리케이트, Veegum Pro이란 상표명으로 R.T. Vanderbilt CO., Inc.에서 시판.
히드록시프로필 메틸 셀룰로오스, Methocel K15MS란 상표명으로 Dow Chemical Co에서 시판.
Rhodopol 23, R.T. Vanderbilt Co., Inc.에서 시판.
DBE- 3 89% 디메틸 아디페이트, 10% 디메틸 글루타레이트, 0.5% 디메틸 석씨네이트 0.1% 메탄올을 함유하는 혼합물, E.I.Du Pont de Nemours and Co에서 시판.
DBE 17% 디메틸 아디페이트, 66% 디메틸 글루타레이트, 16.5% 디메틸 석씨네이트L, 0.2% 메탄올을 함유하는 혼합물. E.I. du Pont de Nemours and Co에서 시판.
DBE-4, 99.5% 디메틸 석씨네이트, 0.1% 메탄올을 함유하는 혼합물. E.I. du Pont de Nemours and Co에서 시판.
DBE-9, 1.5% 디메틸 아디페이트, 73% 디메틸 글루타레이트, 25% 디메틸 석씨네이트, 0.3% 메탄올을 함유하는 혼합물. E.I. du Pont de Nemours and Co에서 시판.
폴리프로필렌옥사이드-폴리 에틸렌 옥사이드 공중합체, Pluronic P104란 상표명으로 BASF Wuandotte, Corp.에서 시판.
[비교실시에 A]
상업적으로 이용할 수 있는 페인트 제거(벗김)제 CZip-Strip Paint and Varn isk Remover, 바가연성, the Strar Bronze Company of Alliance, OH에서 시판.)를 하기의 성분들을 지정 함량으로 결합한뒤, 혼합 교반시켜 제조하였다.
Figure kpo00003
[비교실시예 B]
DE 3438399호에 기술된 페인트 제거제를 하기의 성분들을 지정 비율로 합친뒤, 혼합교반시켜 제조하였다.
Figure kpo00004
직경이 1cm인 각 조성물의 원형을 수평위치로 놓여진 소나무 판자에 가하고, 4개의 층을 갖는 구운 오일 에나멜 페인트로 피복하였다. 2 1/2시간이 지난후에, 조성물을 닦아서 제거하고, 페인트를 물질러 벗겨 내었다. 페인트 각층의 두께는 0.0381mm이었다.
모든 샘플들을 서로 밀접시킨 동일한 판넬상에서 시험하였다. 제거된 페인트층의 수를 기록하였다. 평균 3회 시험하여 조성물의 페인트 제거효과의 속도로서 기록하였다:
Figure kpo00005
소나무 판자를 수직위치로 배열시키는 것 이외에는 전술한 시험을 반복하였다. 1.5의 제거속도를 나타낸 실시예 8의 경우를 제외하고는 모든 샘플은 최소한 2.0의 제거 속도를 나타내었다.
대조 A 및 B는 제로(0)의 제거속도를 나타내었다. 이들 시험은 순수한 2염기성 에스테르는 페인트칠된 수직 표면의 페인트 제거제로서는 유용하지 않음을 명백히 나타내고 있다.
제1도의 2염기성 에스테르 물(라인 A)로 희석시킬 때, 페인트 제거속도가 예상된 페인트 제거속도(라인 B)를 능가하는 것을 나타낸다.
제2도는 동일한 농도의 수용성 2염기성 에스테르 유제(라인 C)가 염화메틸렌(라인 D) 또는 N-메틸 2-피롤리딘(라인 E)의 수용성 혼합물보다 높은 상대 페인트 제거속도를 나타낸다.
[실시예 9]
지정 함량의 하기 성분들을 본 발명의 조성물을 제조하는데 사용하였다.
Figure kpo00006
물 및 마그네슘 알루미늄 실리케이트를 고전단 혼합기인 "Dispersator"로 실온에서 30분간 교반시킨다. 소르비탄 모노올레인산염 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노을레인산염을 예비혼합하고, 교반을 위해 라이트닝 혼합기를 이용하여 혼합물에 첨가하였다. 2염기성 에스테르를 격렬한 교반과 함께 제제에 첨가하였다. 격렬한 교반을 계속하면서, 히드록시프로필 메틸셀룰로오스를 첨가하고, 크사탄검을 첨가하였다. 이때 유체층이 두꺼워질때까지 수산화 암모늄을 적하하였다.
조성물을 먼저 사람 피부에 시험하였다. 연마한 유리판은 피부와 유사한 결과를 얻었다. 2개의 유리표면 사이에 240그리트(grit) 실리카 카바이드를 넣고, 약간의 물을 첨가한뒤 유리판을 앞뒤로 문질러 유리를 제조하였다. 균일하게 연마된 유리판을 시험하기에 적합한 기재인 것으로 밝혀졌다. 3/4"×2-1/2" 면적의 사람 피부에 브러쉬로 피복물을 도포한 뒤 대기중에서 2시간 건조시켰다. 3/4"×2-3/4" 면적을 지닌 유리판에 브러쉬로 피복물을 도포한 뒤 140˚F에서 1시간 건조시켰다.
세척용 패드로 피부 세척제제를 사용하여 각각의 피복물을 제거하였다.
Figure kpo00007
제거율(%)은 지정시간에 대해 반드시 100%이다.
매우 여린 얼룩이 남아 있었다.
경쟁적인 손세척제 제품으로 비교시험 하였다. 피복물을 연마된 유리 치장제에 도포한 후 140˚F에서 1시간 동안 건조시켰다. 만약 피복물이 1분내에 완전히 제거되지 않으면, 실험을 중지하고, 제거율(%)을 기록하였다. 결과치를 표 4에 나타내었다.
N.R.(not remobed)란 제거되지 않았음을 나타낸다.
Figure kpo00008
1Critzas Industries, St. Louis, Mo.에서
2Critzas Industries, St. Louis, Mo.에서
3D L Group/Banite Inc., Buffalo, N.Y.에서
4Go Jo Industries, Akron, Ohio에서
2염기성 에스테르를 함유하는 제제는 시험한 경쟁사 제품보다 탁월하였다.
12% 2염기성 에스테르를 함유하는 물 주성분 제제는 또하느 세척에 효과적이었으며 24% 2염기성 에스테르를 함유하는 제제도 거의 같은 효과를 나타내었다.
물 주성분 제제중에서 저농도로 효과적인 2염기성 에스테르의 능력을 원가절감을 제공한다. 더우기, 물로 희석시킨 생성물은 고농도의 2염기성 에스테르를 함유하는 제품보다 사용하기가 안전하다.
본 발명의 조성물의 세척성질의 속도를 증가시키기 위하여 연마작용을 이용하는 것이 도움이 된다. Buf PufR세척용 패드 또는 BrushlonR스크러빙 브러쉬와 같은 비편직 연마제를 사용하면 본 발명의 조성물의 세척작용의 속도를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 여러 가지 수정 및 변경사항은 본 발명의 범주 및 정신을 벗어나지 않는 사항에서 기술상에 통상의 기술을 가진자에게 명백하며, 본 발명은 상술한 본 발명의 구체적인 실시예로 제한하지 않는다는 것을 알아야 한다.

Claims (11)

  1. (1) 표면으로부터 유기중합체 피복물을 제거시키기게 충분한 양의 하나 이상의 2염기성 에스테르, (2) 물, 및 (3) 안정한 유제를 형성하기에 충분한 양의 수용성 티크닝제, 수팽윤성 티크닝제, 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로 선택된 하나 이상의 티크닝제로 본질적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 2염기성 에스테르가 상기 조성물의 약 10중량% 내지 약 80중량 %를 구성하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 물이 상기 조성물의 약 20중량% 내지 약 90중량%를 구성하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 물이 상기 조성물의 약 50중량% 이상을 구성하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 티크닝제가 상기 조성물의 약 0.5%중량% 내지 약 4중량%를 구성하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 계면활성제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 계면활성제가 상기 조성물의 2.0중량% 이하를 구성하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 2염기성 에스테르는 약 200 이하의 분자량을 지닌 지방족 2염기성 에스테르인 것을 특징으로 하는 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 하나 이상의 2염기성 에스테르는 아디프산, 글루타르산, 및 호박산에서 선택된 2염기성 에스테르인 것을 특징으로 하는 조성물.
  10. 약 10중량% 내지 약 80중량%의 하나 이상의 2염기성 에스테르, 약 20중량% 내지 약 90중량%의 물, 약 0.5중량% 내지 약 4중량%의 하나 이상의 티크닝제, 약 0중량% 내지 약 2중량%의 계면활성제로 본 질적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 피복물 제거용 조성물.
  11. 약 10중량% 내지 약 50중량%의 하나 이상의 2염기성 에스테르, 약 50중량% 내지 약 90중량%의 물, 약 0.5중량% 내지 약 4중량%의 하나 이상의 티크닝제, 약 0중량 내지 약 2중량%의 계면활성제로 본 질적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 제거용 조성물.
KR1019880006758A 1987-06-04 1988-06-03 피복물 제거용 조성물 KR960014756B1 (ko)

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