JPH0670206B2 - 無機質系建材保護剤及びその調製方法 - Google Patents
無機質系建材保護剤及びその調製方法Info
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- JPH0670206B2 JPH0670206B2 JP15979186A JP15979186A JPH0670206B2 JP H0670206 B2 JPH0670206 B2 JP H0670206B2 JP 15979186 A JP15979186 A JP 15979186A JP 15979186 A JP15979186 A JP 15979186A JP H0670206 B2 JPH0670206 B2 JP H0670206B2
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- Japan
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- oxide
- parts
- silicate
- building material
- protective agent
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、無機質系建材に撥水及び防食性を付与するた
めに用いられるアルカリ水溶性の保護剤に関するもので
ある。
めに用いられるアルカリ水溶性の保護剤に関するもので
ある。
無機質で吸水性のある建材、例えばモルタル、コンクリ
ート、スレート、ALC、レンガ、瓦等は吸水性だけでな
く透水性も大きいので、実用上大きな障害となるため、
種々の保護処理が試みられている。その一つとしてシリ
コーン系処理剤による表面処理が知られている。
ート、スレート、ALC、レンガ、瓦等は吸水性だけでな
く透水性も大きいので、実用上大きな障害となるため、
種々の保護処理が試みられている。その一つとしてシリ
コーン系処理剤による表面処理が知られている。
その代表例として、ジメチルポリシロキサンオイル、そ
の溶液またはそのエマルジョン、メチルハイドロジェン
ポリシロキサンオイル、その溶液またはそのエマルジョ
ン、オルガノシランとケイ酸の縮合物等による表面処理
剤が知られている。
の溶液またはそのエマルジョン、メチルハイドロジェン
ポリシロキサンオイル、その溶液またはそのエマルジョ
ン、オルガノシランとケイ酸の縮合物等による表面処理
剤が知られている。
しかし、これらの処理剤は建材の表面に単に皮膜を形成
するのみで、建材と何ら化学的結合物を形成せず、また
は親和性がなく、初期撥水効果が不充分である、あるい
は持続性が劣るなどの欠点がある。また、これら建材は
水ばかりでなく、外気にも曝されるため、腐食性物質、
例えば亜硫酸ガス、二酸化窒素塩分等が材料に深く浸透
すると、建材の痛みは更に激しくなる。
するのみで、建材と何ら化学的結合物を形成せず、また
は親和性がなく、初期撥水効果が不充分である、あるい
は持続性が劣るなどの欠点がある。また、これら建材は
水ばかりでなく、外気にも曝されるため、腐食性物質、
例えば亜硫酸ガス、二酸化窒素塩分等が材料に深く浸透
すると、建材の痛みは更に激しくなる。
特に、鉄筋コンクリート構造物においては、鉄筋はコン
クリートの高いアルカリ性雰囲気によって防錆保護され
ているが、長期間、水及び腐食性物質に曝されると、コ
ンクリート自体が中性化され、鉄筋に錆が生じる。この
鉄錆の体積膨張によって、コンクリートに亀裂が入り、
亀裂部から水及び腐食性物質が、より容易に、より深く
進入して、錆の発生をさらに促進させる。この繰り返し
によって、コンクリート構造物は順次破壊され、構造物
としての用を供さなくなり、時として人身事故等のおお
きな災害に発展しかねない。
クリートの高いアルカリ性雰囲気によって防錆保護され
ているが、長期間、水及び腐食性物質に曝されると、コ
ンクリート自体が中性化され、鉄筋に錆が生じる。この
鉄錆の体積膨張によって、コンクリートに亀裂が入り、
亀裂部から水及び腐食性物質が、より容易に、より深く
進入して、錆の発生をさらに促進させる。この繰り返し
によって、コンクリート構造物は順次破壊され、構造物
としての用を供さなくなり、時として人身事故等のおお
きな災害に発展しかねない。
これらの問題点を解決すべく、ケイ酸塩化合物系処理剤
が考案されたが、耐水性がもっとも良好とされるケイ酸
リチウムは亜硫酸ガスなどの腐食性ガスと容易に反応し
て無機質系建材を保護はするがアルカリ性が強く且つ有
機物質との親和性に乏しいため、有機化合物である埋め
戻し剤の剥離を促す。
が考案されたが、耐水性がもっとも良好とされるケイ酸
リチウムは亜硫酸ガスなどの腐食性ガスと容易に反応し
て無機質系建材を保護はするがアルカリ性が強く且つ有
機物質との親和性に乏しいため、有機化合物である埋め
戻し剤の剥離を促す。
このような無機質系建材、特にセメント製品に撥水性及
び防食性を付与するには、（１）アルカリ性組成物であ
る、（２）無機質と化学結合し、または親和性を有する
一方、有機物質である埋め戻し剤と共に化学的に結合す
るか親和性を有する、（３）建材からの水離れ効果を有
するガス透過性被覆層を形成できる、（４）腐食性ガス
を捕捉可能である等の条件が必要である。
び防食性を付与するには、（１）アルカリ性組成物であ
る、（２）無機質と化学結合し、または親和性を有する
一方、有機物質である埋め戻し剤と共に化学的に結合す
るか親和性を有する、（３）建材からの水離れ効果を有
するガス透過性被覆層を形成できる、（４）腐食性ガス
を捕捉可能である等の条件が必要である。
本発明は、上記問題点を解決するとともに、これらの条
件を満たす無機質系建材保護剤として、 式：R1 nSi(OR2)4-n （但し、R1はメチル、エチル、アミル、フェニル、また
はビニル、R2はメチル、エチル、プロピル、ブチルまた
はアセチルであり、ｎは１〜３の整数である）で表され
るオルガノアルコキシシランまたはオルガノアセトキシ
シランの少なくとも１種類のシラン化合物を１〜30部、
ケイ酸リチウム、ケイ酸カリウム及びケイ酸ナトリウム
の少なくとも１種類のケイ酸塩化合物を0.5〜20部、及
びアルカリ性水溶液に可溶な酸化亜鉛、酸化アルミニウ
ム、酸化アンチモン、酸化チタン、及び酸化タングステ
ンの少なくとも１種類の金属酸化物0.5〜15部を含有す
る組成物が、最適であることを見出した。
件を満たす無機質系建材保護剤として、 式：R1 nSi(OR2)4-n （但し、R1はメチル、エチル、アミル、フェニル、また
はビニル、R2はメチル、エチル、プロピル、ブチルまた
はアセチルであり、ｎは１〜３の整数である）で表され
るオルガノアルコキシシランまたはオルガノアセトキシ
シランの少なくとも１種類のシラン化合物を１〜30部、
ケイ酸リチウム、ケイ酸カリウム及びケイ酸ナトリウム
の少なくとも１種類のケイ酸塩化合物を0.5〜20部、及
びアルカリ性水溶液に可溶な酸化亜鉛、酸化アルミニウ
ム、酸化アンチモン、酸化チタン、及び酸化タングステ
ンの少なくとも１種類の金属酸化物0.5〜15部を含有す
る組成物が、最適であることを見出した。
さらに一般にオルガノシランは、アルカリ性水溶液中で
は短期間で不溶化するとされているが、本発明の過程
で、オルガノシランを酸性または中性水溶液に均一に溶
解した後、ケイ酸塩水溶液でアルカリ性に急激に変化さ
せることで、長期間保存に安定な水溶液を得ることを見
出した。
は短期間で不溶化するとされているが、本発明の過程
で、オルガノシランを酸性または中性水溶液に均一に溶
解した後、ケイ酸塩水溶液でアルカリ性に急激に変化さ
せることで、長期間保存に安定な水溶液を得ることを見
出した。
すなわち、本発明は上記式で表されるオルガノシランの
少なくとも１種類のシラン化合物を１〜30部を酸性また
は中性の水溶液に溶解し、該水溶液にケイ酸リチウム、
ケイ酸カリウム及びケイ酸ナトリウムの少なくとも１種
類のケイ酸塩化合物を0.5〜20部を添加・溶解し、該水
溶液をpH11〜12のアルカリ性に調整し、酸化亜鉛、酸化
アルミニウム、酸化アンチモン、酸化チタン、及び酸化
タングステンの少なくとも１種類の金属酸化物0.5〜15
部を溶解する無機質系建材保護剤の調製方法である。
少なくとも１種類のシラン化合物を１〜30部を酸性また
は中性の水溶液に溶解し、該水溶液にケイ酸リチウム、
ケイ酸カリウム及びケイ酸ナトリウムの少なくとも１種
類のケイ酸塩化合物を0.5〜20部を添加・溶解し、該水
溶液をpH11〜12のアルカリ性に調整し、酸化亜鉛、酸化
アルミニウム、酸化アンチモン、酸化チタン、及び酸化
タングステンの少なくとも１種類の金属酸化物0.5〜15
部を溶解する無機質系建材保護剤の調製方法である。
本発明は、無機質系建材、特にセメント製品に撥水及び
防食性を付与し、その耐用年数を大幅に改善するととも
に、劣化した鉄筋コンクリートなどの補修、増強にも供
せられるものである。
防食性を付与し、その耐用年数を大幅に改善するととも
に、劣化した鉄筋コンクリートなどの補修、増強にも供
せられるものである。
本発明を以下にさらに詳細に説明する。
本発明の無機質系建材保護剤に含有するオルガノシラン
は、ガス透過性被覆層を形成する物質として有用であ
る。
は、ガス透過性被覆層を形成する物質として有用であ
る。
このオルガノシランは、前記式で表される化合物であ
り、具体的には、 CH3Si(OCH3)3、CH3Si(OC2H5)3、 (CH3)2Si(OCH3)2、C2H5Si(OC2H5)3 n-C5H11Si(OC2H5)3、C6H5Si(OC2H5)3 CH2＝CHSi(OCH3)3、CH2＝CHSi(OC2H5)3 CH2＝CHSi(OCOCH3)3等がその例である。
り、具体的には、 CH3Si(OCH3)3、CH3Si(OC2H5)3、 (CH3)2Si(OCH3)2、C2H5Si(OC2H5)3 n-C5H11Si(OC2H5)3、C6H5Si(OC2H5)3 CH2＝CHSi(OCH3)3、CH2＝CHSi(OC2H5)3 CH2＝CHSi(OCOCH3)3等がその例である。
このオルガノシランは保護剤100部中に少なくとも１種
類１〜30部含有することが好ましい。
類１〜30部含有することが好ましい。
オルガノシランが１部未満の場合は被覆性が劣り、他方
30部を超える場合は水溶液としての安定性が悪く、ポッ
トライフが短くなり実用に供せなくなる。
30部を超える場合は水溶液としての安定性が悪く、ポッ
トライフが短くなり実用に供せなくなる。
本発明に含有するケイ酸塩としては、腐食性ガスを捕捉
して不溶化するケイ酸リチウムの他に、アルカリ性を付
与し、かつ建材と親和性を有するものが好ましく、この
ような化合物の例として、例えばケイ酸カリウム、ケイ
酸ナトリウム等の水溶性化合物が挙げられる。このケイ
酸リチウム及び他のケイ酸塩は併せて0.5〜20部含有す
ることが好ましい。
して不溶化するケイ酸リチウムの他に、アルカリ性を付
与し、かつ建材と親和性を有するものが好ましく、この
ような化合物の例として、例えばケイ酸カリウム、ケイ
酸ナトリウム等の水溶性化合物が挙げられる。このケイ
酸リチウム及び他のケイ酸塩は併せて0.5〜20部含有す
ることが好ましい。
これらケイ酸塩化合物が0.5部未満の場合は建材との親
和性に欠け、20部を超える場合にはオルガノシランの被
覆性を悪くする。
和性に欠け、20部を超える場合にはオルガノシランの被
覆性を悪くする。
金属酸化物としては、アルカリ性水溶液に可溶な酸化亜
鉛、酸化アルミニウム、酸化アンチモン、酸化チタン、
酸化タングステン等が使用可能であるが、建材との親和
性、経済及び無害性等を考慮すると、酸化アルミニウム
または酸化チタンの使用が好ましい。金属酸化物は0.5
〜15部含有することが好ましい。
鉛、酸化アルミニウム、酸化アンチモン、酸化チタン、
酸化タングステン等が使用可能であるが、建材との親和
性、経済及び無害性等を考慮すると、酸化アルミニウム
または酸化チタンの使用が好ましい。金属酸化物は0.5
〜15部含有することが好ましい。
金属酸化物が0.5部未満の場合、被覆性が悪化し、他方1
5部を超える場合は、オルガノシランのゲル化を促進
し、ポットライフを低下させる。
5部を超える場合は、オルガノシランのゲル化を促進
し、ポットライフを低下させる。
本発明の保護剤を得るには、例えば中性または弱酸性の
水にオルガノシランを均一に溶解し、これにケイ酸塩を
添加溶解する。ケイ酸塩が溶解し難い場合は、あらかじ
めオルガノシラン水溶液を水酸化カリウム等でアルカリ
性とした後、添加するとよい。ケイ酸塩を溶解した後、
水溶液をpH11〜12のアルカリ性に調整し、次いで金属酸
化物を溶解する。
水にオルガノシランを均一に溶解し、これにケイ酸塩を
添加溶解する。ケイ酸塩が溶解し難い場合は、あらかじ
めオルガノシラン水溶液を水酸化カリウム等でアルカリ
性とした後、添加するとよい。ケイ酸塩を溶解した後、
水溶液をpH11〜12のアルカリ性に調整し、次いで金属酸
化物を溶解する。
pHが11より低いアルカリ性領域及びpHが12より高い領域
においてはオルガノシランは安定性に欠け、時間の経過
と共にオルガノシランが自己縮合しゲルを生成する。よ
って水溶液をpH11〜12のアルカリ性に調整する際にはに
はpHを急激に変化させることが好ましい。
においてはオルガノシランは安定性に欠け、時間の経過
と共にオルガノシランが自己縮合しゲルを生成する。よ
って水溶液をpH11〜12のアルカリ性に調整する際にはに
はpHを急激に変化させることが好ましい。
各成分を溶解する際に発熱が認められるが、水温を30℃
以下に保ち、かつオルガノシランを均一に溶解させるこ
とが望ましい。
以下に保ち、かつオルガノシランを均一に溶解させるこ
とが望ましい。
本発明の保護剤は、前記必須成分の他に必要に応じて他
の添加物を加えることができる。
の添加物を加えることができる。
本発明の保護剤は、塗布または被覆等の通常の方法によ
り無機質系建材に使用することができるが、塗布する方
法が簡便なので望ましい。無機質系建材に塗布する方法
としては、ハケ、ローラー、スプレー等の常用されてい
る方法を用いることができるが、均一に充分塗布するこ
とが必要である。また、乾燥は自然乾燥で充分である
が、乾燥が早すぎると無機質系建材に保護剤が充分に浸
透せず、予定通りの効果が発現できない場合もあるの
で、直射日光により加熱された夏場には施工面に水打ち
等を行い、冷却することが望ましい。
り無機質系建材に使用することができるが、塗布する方
法が簡便なので望ましい。無機質系建材に塗布する方法
としては、ハケ、ローラー、スプレー等の常用されてい
る方法を用いることができるが、均一に充分塗布するこ
とが必要である。また、乾燥は自然乾燥で充分である
が、乾燥が早すぎると無機質系建材に保護剤が充分に浸
透せず、予定通りの効果が発現できない場合もあるの
で、直射日光により加熱された夏場には施工面に水打ち
等を行い、冷却することが望ましい。
次に、本発明の調製方法及び実際の使用例を実施例によ
り説明する。実施例中、「部」は重量部を意味する。
り説明する。実施例中、「部」は重量部を意味する。
〔実施例〕 実施例1. 無機質系建材保護剤の調製： 水78部に、オルガノシランとしてメチルトリメトキシシ
ラン４部を用い、攪拌しながらゆっくりと添加した。
ラン４部を用い、攪拌しながらゆっくりと添加した。
水溶液が均一透明になったところで、ケイ酸リチウム12
部とケイ酸ナトリウム２部を添加し、均一になるまで攪
拌した後、水酸化ナトリウムでpHを12に調整した。さら
に、酸化アルミニウム２部を添加して、均一な透明液体
を得た。この液体は長期保存に対して安定であった。
部とケイ酸ナトリウム２部を添加し、均一になるまで攪
拌した後、水酸化ナトリウムでpHを12に調整した。さら
に、酸化アルミニウム２部を添加して、均一な透明液体
を得た。この液体は長期保存に対して安定であった。
無機質系建材への使用： 前記方法によって調製した保護剤を、JIS A-1404に準じ
たモルタル板（50×50×25mm）全面に250ml/m2の割合で
均一に塗布し、室内（20〜25℃）で７日間養生した。
たモルタル板（50×50×25mm）全面に250ml/m2の割合で
均一に塗布し、室内（20〜25℃）で７日間養生した。
この検体をブランク（無処理）のモルタルと同時に25℃
の水中に24時間浸漬し、吸水料を測定して吸水率を求め
た。さらに測定に使用した検体を屋外に６ケ月間暴露
後、改めて同一条件で吸水量を測定した。吸水率は処理
検体のブランクに対する吸水量の比で表した。
の水中に24時間浸漬し、吸水料を測定して吸水率を求め
た。さらに測定に使用した検体を屋外に６ケ月間暴露
後、改めて同一条件で吸水量を測定した。吸水率は処理
検体のブランクに対する吸水量の比で表した。
実施例２〜７ オルガノシラン、ケイ酸リチウム、ケイ酸リチウム以外
のケイ酸塩、金属酸化物、及び水の配合割合を変えた以
外は、実施例１と同様の方法で保護剤を調製し、同様に
養生直後と暴露後のモルタル板に対する吸水率を求め
た。
のケイ酸塩、金属酸化物、及び水の配合割合を変えた以
外は、実施例１と同様の方法で保護剤を調製し、同様に
養生直後と暴露後のモルタル板に対する吸水率を求め
た。
これらの結果を表に示した。尚、表中のオルガノシラン
は日本ユニカーの製品を使用した。括弧内の符号はその
商品名を示す。
は日本ユニカーの製品を使用した。括弧内の符号はその
商品名を示す。
比較例Ａ及びＢ 本発明の無機質系建材保護剤の代わりに、市販品のポリ
メチルハイドロジエンシロキサン系処理剤を400ml/m
2（比較例Ａ）、及びケイ酸リチウム系処理剤を500ml/m
2（比較例Ｂ）使用して、実施例１と同様に養生直後と
暴露後のモルタル板に対する吸水率を求めた。これらの
結果も表に示した。
メチルハイドロジエンシロキサン系処理剤を400ml/m
2（比較例Ａ）、及びケイ酸リチウム系処理剤を500ml/m
2（比較例Ｂ）使用して、実施例１と同様に養生直後と
暴露後のモルタル板に対する吸水率を求めた。これらの
結果も表に示した。
表から明らかなように、市販品と比較して本発明の保護
剤は、養生直後及び暴露後ともに、モルタルに対する吸
水率が格段に低い。
剤は、養生直後及び暴露後ともに、モルタルに対する吸
水率が格段に低い。
本発明の無機質系建材保護剤は、従来のシリコーン系処
理剤、ケイ酸塩系処理剤に比べて、初期撥水効果が充分
であり、また持続性に優れている。従って、本発明の無
機質系建材保護剤は、無機質系建材に防水及び防食性を
付与し、その耐用年数を大幅に改善すると共に、劣化し
た鉄筋コンクリートなどの補修、増強にも供することが
できる。
理剤、ケイ酸塩系処理剤に比べて、初期撥水効果が充分
であり、また持続性に優れている。従って、本発明の無
機質系建材保護剤は、無機質系建材に防水及び防食性を
付与し、その耐用年数を大幅に改善すると共に、劣化し
た鉄筋コンクリートなどの補修、増強にも供することが
できる。
Claims (2)
- 【請求項１】式： R1 nSi(OR2)4-n （但し、R1はメチル、エチル、アミル、フェニル、また
はビニル、R2はメチル、エチル、プロピル、ブチルまた
はアセチルであり、ｎは１〜３の整数である）で表され
るオルガノアルコキシシランまたはオルガノアセトキシ
シランの少なくとも１種類のシラン化合物を１〜30部、
ケイ酸リチウム、ケイ酸カリウム及びケイ酸ナトリウム
の少なくとも１種類のケイ酸塩化合物を0.5〜20部、及
びアルカリ性水溶液に可溶な酸化亜鉛、酸化アルミニウ
ム、酸化アンチモン、酸化チタン、及び酸化タングステ
ンの少なくとも１種類の金属酸化物0.5〜15部を含有す
る無機質系建材保護剤。 - 【請求項２】式： R1 nSi(OR2)4-n （但し、R1はメチル、エチル、アミル、フェニル、また
はビニル、R2はメチル、エチル、プロピル、ブチルまた
はアセチルであり、ｎは１〜３の整数である）で表され
るオルガノアルコキシシランまたはオルガノアセトキシ
シランの少なくとも１種類のシラン化合物１〜30部を酸
性または中性の水溶液に溶解したる後、該水溶液にケイ
酸リチウム、ケイ酸カリウム及びケイ酸ナトリウムの少
なくとも１種類のケイ酸塩化合物0.5〜20部を添加・溶
解し、該水溶液をpH11〜12のアルカリ性に調整し、酸化
亜鉛、酸化アルミニウム、酸化アンチモン、酸化チタ
ン、及び酸化タングステンの少なくとも１種類の金属酸
化物0.5〜15部を溶解する無機質系建材保護剤の調製方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15979186A JPH0670206B2 (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 無機質系建材保護剤及びその調製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15979186A JPH0670206B2 (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 無機質系建材保護剤及びその調製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6317974A JPS6317974A (ja) | 1988-01-25 |
| JPH0670206B2 true JPH0670206B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=15701343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15979186A Expired - Lifetime JPH0670206B2 (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 無機質系建材保護剤及びその調製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0670206B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021529221A (ja) * | 2018-09-21 | 2021-10-28 | 青▲島▼理工大学Ｑｉｎｇｄａｏ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ | アルミナゾル−シラン複合材料及びその製造方法と応用 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005082813A1 (ja) * | 2004-02-26 | 2005-09-09 | B-Brain Corporation | 珪酸質系コンクリート改質剤 |
| JP6087649B2 (ja) * | 2013-02-08 | 2017-03-01 | 株式会社椿本チエイン | 塗料、及び塗装物品 |
| JP6087650B2 (ja) * | 2013-02-08 | 2017-03-01 | 株式会社椿本チエイン | 塗料、塗装物品、及び塗料の製造方法 |
| JP6477646B2 (ja) * | 2016-09-29 | 2019-03-06 | 住友大阪セメント株式会社 | 分散液およびその製造方法、塗料、塗膜 |
-
1986
- 1986-07-09 JP JP15979186A patent/JPH0670206B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021529221A (ja) * | 2018-09-21 | 2021-10-28 | 青▲島▼理工大学Ｑｉｎｇｄａｏ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ | アルミナゾル−シラン複合材料及びその製造方法と応用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6317974A (ja) | 1988-01-25 |
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