TW212814B - - Google Patents
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Description
五、發明説明(() Λ () II 6 本發明傜關於鹸性甲階酚-醛樹脂黏結劑組合物,及其 在结合微粒子材料之物件製造上之用途,例如鋳造模具或 模芯。 歐洲專利申請案公告第032309GA號,描述一種黏結劑組 合物,其中含有一種甲階酚-醛樹脂與一種氣陰離子鹼性 水溶液,其可在樹脂與氣陰離子之間形成一種安定錯合形 成物。歐洲專0323096Α亦描述一種製造結合撤粒子材料物 件之方法,此物件如鋳造模具或模芯,其中係將微粒子材 料與黏結劑纽合物之混合物,製成一種所需形狀,然後使 二氣化碩氣體通週此製成之成形物,以造成該氣陰離子與 樹脂形成一種安定錯合物,藉以使樹脂熟化。 目前己發現,若此黏结劑組合物亦含有一種乙二醇單烷 基酸,則此黏结劑組合物之性能可以改進。 經 部 屮 準 Μι X 消 合 作 社 印 製 根據本發明,俗提一種黏結劑組合物,其中含有一種甲 階酚-醛樹脂與一種能與該樹脂形成安定錯合物之氣陰離 子之鹼性水溶液。龄存在於此溶液中之量,係足以實質上 P耳止樹脂與氧陰離子間之安定錯合物形成,其中鹼對酚之 莫耳比,為1. 5 : 1至2 . 5 :1 ,且此黏結劑組合物亦含有一 種乙二醇單烷基醚。 根據本發明之B—持獻,係提供一種結合微粒子材料之 物件之製法.其包括將撤粒子材料與一種黏结劑組合物之 混合物,製成所需形狀,該黏結劑組合物含有一種鹼性水 溶液,此水溶液中含有一種具有鹼對酚莫耳比為1.5:1至 2.5 : 1之甲階酚-醛樹脂,一種能與該樹脂形安定錯合物 -3 - 本紙张尺度边用中a Η家烊準(CNS) ΊΜ执格(210x29/公址) S1. .20,000 #1 0 C τ Γ ΛΠ 經濟部Ψ央標準妁只工消费合作社印$i 五、發明説明(y) 之氧陰離子,及一種乙二醇單烷基醚;以及使二氣化碩通 過已製成之成形物,以造成此氧陰離子與樹脂形成安定錯 合物,藉以使樹脂熟化。 本發明之黏结劑組合物及方法,對於製造模具與模芯特 別有價值,以及關於本發明將述及之應用。 供本發明黏結劑組合物中使用之適當酚-醛樹脂與氣陰 離子,以及製造酚-醛樹脂之適當方法j均描述於EP 032 3096A中,其掲示内容併於本文供參考。 適當乙二醇單烷基鍵之實例,包括乙二醇單甲醅、乙二 醇單乙_、乙二_單丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單 乙酿、二乙二醇軍丁SI、三乙二醇單甲越及丙二醇單甲_ 。其中以二乙二醇單烷基Κ與三乙二醇單烷基醚較佳。 於此黏结劑組合物中所含乙二醇單烷基醚之最適fi ,俗 依此樹脂之組成,及依所用之待定乙二醇單烷基_而定, 但通常是在1 % -10% (重量比)之範圍内,較佳為2-5% , 以黏结劑組合物之重量為基準。 乙二醇單烷基醚之存在,對於此黏結劑組合物(當其作 i.· 為用以製造鑲造模具及模芯之黏结劑使用時)之性能,可 具有一或多項有利作用,依特定樹脂之組成及所用之待定 乙二醇單烷基醚而定。 此等有利作用包括:- (ί) 在使用二氣化磺氣體通氣後,立即可改良模具或模 ++ 心強度。 .(i i) 在已通氣模具或模芯,於使用前經過儲存例如高達 -4 - it 閲 讀 背 lfij 之 注 意 項 堝 % 裝 訂 線 本从5JL尺度边用中ffl S家標準(CNS) 規岱(2丨0X297公;!Η 81. 2. 20,000 Λ (ί Η 6 21S814. 五、發明説明(>/) 24小時或更長時間後,具改良之強度。 (i π)改良己使用一種醇糸塗層塗佈之模具或模芯之強度 ,該塗層傜己在模具或模芯儲存之前,藉燃燒除去 該醇而經乾燥。 (i V ) 改良混合砂流動能力& (v ) 改良模具或模芯表面面飾及邊緣硬度。 本發明之黏結劑組合物,較佳亦含有一種矽烷,例如γ 胺基丙基三乙氧基矽烷、Ν - (2-胺基乙基)-3-胺基丙基三 甲氧基矽烷、酚三甲氧基矽烷或7 -编水甘油基氣基丙基 三甲氣基矽烷,通常其S為0.2%至1.0% (重量比),以黏 結劑組合物之重量為基準。 下述實例係用以詋明本發明: 宵例1 合成一種甲階酚-甲醛樹脂,其具有下列組成:- 酚 δοο.〇〇克 91% W/W三聚甲薛 (542.20克 50% W/W氫氧化納溶液 40.85克 F:P莫耳比 2.3:1 0Η:Ρ莫耳比 0.06:1 於起始組合物中之水 5.2% W/W 使用下列程序:- 1.加入酚並使其熔解 經濟部中央榀準局员工消费合作社印製 2.添加三聚甲醛及一部份氫氣化鈉溶液,並以每分鐘1它 之速率,加熱至β〇-65*〇 -5 " 本紙5民尺度边扣中S囤家炫jMCNS) Ή«ΗΜ21〇χ29ν公;《:) 212814_ 五、發明説明 經濟部屮央榀準局只工消货合作杜印製 3. 冷卻以抵抗放熱反應,並保持在60 - 65 I,同時在1小 時期間内添加其餘氫氧化納溶液 4. 於每分鐘1 C之速率下,加熱至75Ό 5. 於75 X:下保持30分鐘 6 .於每分鐘1它之速率下,加熱至85 t: 7 .於85*C下保持足夠時間,使樹脂抵逹4000-6000CP (厘泊 )(於25¾下)之黏度,此傜對於使用15克50% W/W氫氧化 钠溶液所稀釋之25克試樣,使用塗料研究協會之球狀黏 度管進行度量。 使用此樹脂,以製造具有下列組成(重量比)之基本黏結 劑:- 樹脂 25份 50% W/W氫氧化鈉溶液 3 5份 硼砂 5. 5份 胺基丙基三乙氧基矽烷 0.39份 ‘將氫氧化鉀溶液加至此樹脂中,控制由於放熱反應所上 升之溫度,並使樹脂冷卻。添加硼砂,並與樹脂混合直到 已溶解為止。然後在低於30 1C之溫度下,添加矽烷。於此 基本黏結劑中,鹼對酚之莫耳比為約2:1。 使用一些此基本黏结劑1 ,製造一条列黏结劑2-5,其 係由98重量%基本黏结劑i,及2重踅% 一種乙二醇單烷 基醚所組成,如下:- -6 - 本紙张尺度边用中ffl國家梂毕(CNS) T4规格(2丨〇X297公;«:) 81. 2. 20,000 (請先閲讀背而之注意亊項孙质 裝· 線.
五、發明説明(l) SLiS_M_ Λ二醇蜇烷某_ 2 單乙二醇單甲醚 3 單乙二醇單乙醚 4 單乙二醇單丁Κ 5 二乙二醇單甲_ 使用下述程序,測試黏結劑1 - 5作為鋳造砂之黏結劑使 用時之情況:- 以砂之重量為基準,將3重置%黏結劑與C h e 1 f 〇 r d 6 0砂 UFS粒度编號62)混合,並使用此混合物,以製備標準AFS 50毫米x50毫米直徑国柱形核芯。此砂為19-201:。於0.35 公斤/平方公分線壓及毎分鐘6.0升流速下,經由通過二 氣化碩氣體,歴經不同時間,使核芯硬化。 於通氣後,立即在裝有高度乾燥壓縮強度PHD型附件之 George Fischer通用PFA型強度測試機上,測試一些核芯 。其中一部份偽於乾燥儲存條件(溫度18-201C ,相對濕度 4.0-45% )中,儲存3天後進行測試,而其他部份則於潮濕 儲存條件(溫度24-26 tT,相對濕度75-80% )中儲存3天後 進行测試。 所得結果列於下表1與2中。 先 閲 背 而 之 注 意 事 項 裝 玎 線 經濟部屮央標準局A工消ίν合作社印5i 本紙張尺度边用中《國家糅率(0^)^^^(21(^2976¾) 81. 2. 20,000 Λ 6 Π 6 五、發明説明(ρ) 黏結劑 經濟部+央楛準工消费合作社印级 表1 歴經下列通氣時間後之壓縮 強度(公斤/平方公分) 3 0秒 60秒 1 2 0秒 1 13.8 15.9 18.8 2 15.4 19.8 20 . 6 3 16.2 21.3 23.9 4 17.8 18. 6 23.0 5 18.3 21.4 24 . 5 本紙张又度边用中a Η家榀毕(CNS) 規格(2丨0父297公龙) 61. 2. 20,000 212814 五、發明説明() 黏结劑 歴經下列通氣時間, 於乾燥儲存後之壓縮 強度(公斤/平方公分) 歴經下列通氣 於潮濕儲存後 強度(公斤/平 時間, 之壓縮 方公分 30秒 60秒 120秒 3 0秒 60秒 120秒 1 20.7 21.3 20.5 20.3 20.3 20.3 2 20.5 23.6 25.0 22.5 23.8 24.7 3 23.9 25.0 25.7 24.G 22.8 23.8 4 28.0 28.6 28.3 22.9 26.9 25.9 5 31.0 32.7 33.6 30.0 29.4 29.4 (請先閲讀背而之注意事項#植寫木I) 裝- 訂- 經濟部肀央榀準局Α工消费合作社印製 如表1與2所示,所有含有乙二醇單烷基_之樹脂,在 與基本樹脂比較下,全部賦予改良強度结果,而且二乙二 酉i單甲si係優於單乙二醇單烷基κ。 鸾例?. 製備一条列黏结劑6-9,基偽類似黏结劑2-4,但各含有 5重量%而非2重量%之乙二,單烷基®。 按實例1中所述,將此等黏结劑與基本黏結劑i —起進 行測試,並將所得结果表列於下表3與4中。 -9 - 81. 2. 20,〇〇〇 線· 21M. Λ (ί H (i 五、發明説明(么) 黏结劑 歴經下列通氣時間後之壓縮 強度(公斤/平方公分) 30秒 60秒 120秒 1 14.3 16.5 18.7 6 17.8 20.5 22.9 7 20.5 21.5 22.6 8 18.2 19.3 21.2 9 19.3 21.4 22.6 (請先間讀背而之注意事項#填寫本R) 裝· 線' 經濟部屮央榀準劝η工消赀合作社印製 本紙张尺度边用中a國家標平(CNS) 1Μ規ΙΜ210Χ297公;!I:) S1. 2. 20,000
2UBU 五、發明説明(q) δ_4 黏結劑 歴經下列通氣時間, 於乾燥儲存後之壓縮 強度(公斤/平方公分) 歴經下列通氣時間, 於潮濕儲存後之壓縮 強度(公斤/平方公分 30秒 60秒 120秒 30秒 60秒 120秒 1 20.2 22.2 21.1 18.8 20.7 20.5 6 26.2 25.2 25.8 20.8 21.6 20.8 7 31.5 32.0 31.9 26.0 26.4 26.6 8 32.4 34.1 34.3 26.9 26.6 28.9 9 39.5 40.0 41.0 32.7 31.4 31 . 5 (請先間#背而之注意事項孙堝寫本1) 裝· 訂· 線-
經濟部屮央栉準/0员工消你合作社印M 於5重量%添加程度下所獲得之剛通氣過之強度,傜類 在2重量%添加程度下所獲得者,但在已經儲存之核芯 度,於5 %程度下(與2 %程度作比較)係經改良。二乙 醇單甲越與單乙二醇單烷基_比較,又一次獲得較佳結 0 啻例 3 使用實例1之基本黏結劑1 ,製備一条列黏结劑1 〇-12 , 中含有98重量%基本黏结劑1 ,及2重量%—種乙二醇單 基醚,如下:- -11 - 本紙張尺度边用中a Η家ii平(CNS)^ 4規怙(210x297公;U-) 81. 2. 20,000 212814_ 五、發明説明(10)
Λ 6 HG 黏结劑 7,二醇蜇烷甚_ 10 二乙二醇單乙醚 11 三乙二醇單甲醚 12 聚乙二醇單甲® (分子量350) 按實例1中所述,测試此等黏结劑並與結劑1作比較, 惟將核芯儲存24小時而非3天。砂溫為1 9 Ό,乾燥儲存條 件為18-20 °C及3 0-35%相對濕度,而潮濕儲存條件為24-26它及90 - 95%相對濕度。; 所得结果表列於下表5與6中。m b 經濟部屮央揺準而:SC工消合作杜印製 黏結劑 歴經下列通氣時間後之壓縮 強度(公斤/平方公分) 30秒 60秒 120秒 t. 1 13.1 14.7 17.5 10 16.2 19.8 23.8 11 15.8 19.6 21.6 12 11.4 13.5 17.9 -12 - 本紙張尺度边和中S明家標準(CNSh,(l規«5(210x297公;《:) S1. 2. 20,000 *·. * Vy—I 2 經濟部中央榀準局A工消费合作杜印製 五、發明説明(U) 表——6 黏結劑 歴經下列通氣時間, 於乾燥儲存後之壓縮 強度(公斤/平方公分) 歷經下列通氣時間, 於潮濕儲存後之壓缩 強度(公斤/平方公分 3 0秒 60秒 120秒 30秒 60秒 120秒 1 21 . 0 21.3 20.6 15.7 15.9 16.8 10 34.0 36.0 35.3 21.8 24.2 25. 6 11 28.4 34.0 35.5 20 . 0 23.5 24.7 12 23.0 26.3 27.4 21.0 21 . 3 21.0 聚乙 但經儲 庳之整 佳0 使用 中個別 單甲_ 使用 敕。將 二醇單甲_於剛通氣強度上,賦予極少或無改良, 存的核芯之強度則經改良。此結果顯示對於核芯強 體改良而言,以相對較短鐽長之乙二醇單烷基酿較 奮例 4 實例1之基本黏结劑1 ,製備兩種結劑13與14,其 含有5重量%二乙二醇單乙醚及5重量%三乙二醇 〇 實例1之程序,將黏結劑1 3及1 4 ,與黏結劑1作比 待測核芯儲存4天,而其測試條件則如實例3中所 -13 - 本紙ft尺度边用中a B家楳準(CNS)TM規怙(210x297公釐) 81. 2. 20,000 五、發明説明(、对 提出者。 將所得結果表列於下表7中。 Λ 6η c 經濟部中央標準局ΕΞ:工消价合作社印¾ 壓縮強度(公斤/平方公分) 黏结劑 1 13 14 剛涌氣 通氣時間 30秒 .13,3 17.5 15.9 6 0秒 15.4 19.0 17.9 120秒 18.0 20.5 19.8 通氣時間 30秒 ]6. 8 48.0 44.0 (3 0秒 21.7 4 8.0 49.0 ( 120秒 24. 1 48 . 5 47.0 ΜΜΛΙΜ 通氣時間 30秒 15.8 25.5 26.1 60秒 16.4 25.3 26.2 120秒 16.0 27.3 24 . 1 -14 - 本紙涑尺度逍用中®®家標準(CNS)1丨Μ規格(210x297公;!ί) 81. 2. 20,000 (請先間讀背而之注意事項#堝窍木¾) 裝- 線· Λ (ί I) 6 (\夕) 212814 五、發明説明 此結果顯示,在5重量%添加程度下,二乙二醇單乙醚 與三乙二醇單甲醚,對於乾燥儲存之核芯,賦予待別高之 強度,亦對於潮濕儲存之核芯,於強度上有顯箸改良。 從基本黏结劑1 , 製備一糸列黏結劑15 -30 ,其中爸 不同比例之各種乙二醇單烷基醚,如下: - 黏结割 7*.二醍凿烷甚_ ® (UT) 15 二乙二醇單甲醚 2 % 16 二乙二醇單甲醚 4 % 17 二乙二醇單甲 7.5 % 18 二乙二酵單甲酿 10 % 19 '二乙二醇單乙_ 2 % 20 二乙二醇單乙_ 4 % 21 二乙二醇單乙_ 7.5 % 22 二乙二醇單乙醚 10 % 23 二乙二醇單丁 ffi 2 % 24 二乙二醇單丁醚 4 % 25 二乙二醇單丁醚 7.5 % 26 二乙二醇單丁醚 10 % 27 三乙二醇單甲醚 2 % 28 三乙二醇單甲醚 4 % 29 三乙二醇單甲醚 7,5 % 30 三乙二醇單甲醚 10 % 使用實例1之序, 測試黏結劑15-30。 測試條件與两 ~ 15 - 經 濟 部 屮 央 梂 準 人:1 工 消 合 社 印 製 本紙5k尺度边用中a B家標準(CNS) >F4yUM2Ulx297公龙) S8: Λ (i n a 五、發明説明丨f) 結果俗列表列於下表8、9及]0中。 經濟部屮央榀準而CS:工消伢合作社印製 黏结劑條件 歷經下列通氣時間後之壓縮 強度(公斤/平方公分) 30秒 6 0秒 12 0秒 15 砂溫1 9它 15.2 18.0 21.2 16 15.8 18.6 23.1 17 11.9 13.9 16.3 18 9.5 12.7 14.6 19 砂溫1 7 C 13.4 17 . 4 21.5 20 15.0 18.3 21.2 21 12.8 14.9 17.0 22 10.7 14.3 15.6 23 砂溫1 8 1C 15.6 17.6 20 . 6 24 « 17.2 20.0 22.5 25 15.1 17.4 18.6 26 10.9 13.9 16.9 27 砂溫 17 - 1 8 °C 13.1 16.5 19.2 28 15.1 18.5 22.7 29 13.4 15.1 17.3 30 10.1 13.1 15.9 ~ 16 - (請先閲請背而之注意事項#褀寫本頁) 裝- .一·ν _ 線· 本紙張尺度边用中因國家榀準(CNS)Y4規格(210x297公tf) 61. 2. 20,000 ..Μ Q -* { 五、發明説明(1¾ 經濟部屮央標準局A工消赀合作社印Μ 黏結劑條件 歴經下列通氣時間, 於乾燥儲存後之壓縮 強度(公斤/平方公分) 30秒 60# 1 2 0秒 15 砂溫19它 26 . 0 30.0 32.1 16 儲存溫度 30 . 0 31.2 34.0 17 18-20Ό 29.7 32.5 33.0 18 相對濕度 40-45% 29.2 31.7 29.0 19 砂溫17 υ 31.0 29.7 32.0 20 儲存溫度 31.1 32.6 34.0 21 17-1910 34 . 0 3 3.0 34 . 0 22 相對濕度 45-50% 27.8 32.3 33.6 23 砂溫1 8 t: 28.0 29.2 29 . 8 24 儲存溫度 35 . 0 34.5 34.5 2 5 18-20T: · 24.0 3 0.0 31.2 2 6 相對濕度 40-45% 31.0 29.5 31.5 27 砂溫17 - 1 8 Ό 27.0 27.1 28.5 28 儲存溫度 32.0 31.6 35.5 29 17-19Ό 34.0 35.0 34.5 30 相對濕度 40-45% 3 .0 · 0 33.0 39.0 -17 - 本紙張尺度逍用中SB家標準卿5)〒4規怙(210父297公货) 81. 2. 20,000 (請先間誚背而之注意亊項孙艰窩本頁) 裝- 線- Λ (ί η 6 五、發明説明 經 濟 部 屮 央 準 局 Μ 工 消 合 作 杜 印
Hi) 黏结劑條件 歴經下列通氣時間, 於潮濕儲存後之壓縮 強度(公斤/平方公分) 30秒 60秒 120秒 15 砂溫1 δ - 2 0 t 25.0 25.8 28.9 16 儲存溫度 26.0 27.7 27 . 4 17 26-28t: 26.4 26.2 28.0 18 相對濕度 65-70% 28:0 27. 1 28.6 19 砂溫17 1C 21.6 21.2 23.4 20 儲存溫度 24.5 25. 2 25.8 21 26-281C 25.0 25.5 26 . 4 22 相對濕度 85-90% 24.9 25. 9 25.4 23 砂溫18 Ό 22.0 22.2 20.8 24 儲存溫度 26.0 26.6 27 . 3 2 5 25-26 t: 28 . 5 29.3 29.7 C. 26 柑對濕度 75-85% 27.5 27.4 28.2 27 砂溫 1 7 - 1 8 t: 20.8 22.0 23.2 28 儲存溫度 24.0 25.2 25.9 29 25-26¾ 24.6 25.9 25.5 30 相對濕度 80-95% 25 . 9 26.0* 26.0 -18 本紙5良尺度边用中》®家棕準(CNS)V<1規格(210^29^1^^) (請先間讀背而之注意事項孙埙寫木Ώ) 81. 2. 20,000 五、發明説明(\1) 此結果顯示,對所有添加劑而言,供通氣後強度改良之 最適宜Μ ,為約4重Μ %。雖然當添加劑量增加至7.5到 10重量%時,通氣後強度有降低之傾向,但在此等高添加 程度下,核芯仍具有良好儲存性質。二乙二醇單丁 _會權 致一種稍具黏性之砂組合物,因而其比其他添加劑較不適 合。 (請先間讀背而之注意市項#埙艿本頁) 裝- 線· 經濟部十央榀準灼只工消货合作杜印31 19 - 本紙張尺度边用中明明家楳毕(CNS) V4規怙(210x297公«:〉 81. 2. 20,000
Claims (1)
- 六、申請專利範圊 L,(民國82年7月It?日送里) ~p(^gttTer~〇TF~jJu 1 y \b , 1993) ΓΠχ~~ 專利申請察第8110Π96轚 ROC Patent Appln. Ho.81101196 修正之申巧専利範匾中文本一附件一 為lended glairs in Chinese - Enc 1 · I 本 1. k Ιέ结韵组合物.其中含.有一種甲階如-醒搁脂與一 棰能夠與该樹脂形成安定錯合物之氣陰離子所形成之飴 性水溶?S ,其中存在於'此溶肢中之’龄盘德足以《質上 \ . 防止安定錯合物在該樹脂與氣陰離子之間形成.其恃歡 在於此Ιέ结刽组令物具有龄對葫之莫耳tb為1.5:1至2.5 :1,而且此鈷结劑组合物亦声有一種乙二醇單-Ci-β-烷基 -» •其之悬俤佔黏结劑組合物重量名至1 〇_斧。...... 2 .根兹申請萆利範囡第1項之包!劑纽合物,其持戡在於 該乙二諄H-Ci-e-烷基Κ為乙二薛單甲_、乙二醇Ιί乙61、乙 二II箪丁 K、二乙二P箪甲醚、二乙二自f箪乙醚、二乙 二§111丁鼪、三乙二薛單甲耻或聚乙二薛單甲K。 3 .根據申詰專利钮囤第1項之黏结劑组合物,其持愆在於· ---- -. . .該乙二薛m-Ca-e-烷荃K ,'俱以2%至5% (IE S tb )之S 存在.以黏结剤组合物之重s為基準。 4.根據申謓專利範圍第1或2項之貼结劑组合物•其恃盥在於 該组合物另外含有一捶矽烷•該矽烷係選自於7 **胺基丙基 .三乙氧基矽烷、H -(2-胺基乙,基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷 、酚三甲氧基矽烷及7 -缩水甘油基氧基丙基三甲氧基矽烷 中*且其之量係為〇· 25%至1.0¾ (重量比)· W黏结剤组合 物之重S為基_。 5-—種结合微粒子材钭之物件之製法,其中偽將一種含有 微粒子材料與鈷结劑组合Λ物之混合物,裂成所裔形狀, 並绖由使二氣化頊氣胯通過-已製成之成形物,而使黏结 劑纽合物熱化萁恃劻'在於所甩之黏结劑组合物為一_ 根掠申諳專利範圍第1 Μ 4項中任一項之組合物。 -20- ”本紙張尺度逋用中國國家標準fNS)甲4規格(210x297公糞) (請先閲碛背面之注意事項再填"本頁) k. .打…I 經 濟 部 + 央 標 準 局 员 工 消 费 合 社 印 製
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| GB919105312A GB9105312D0 (en) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | Binder compositions |
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| TW212814B true TW212814B (zh) | 1993-09-11 |
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