JP4243548B2 - 被覆を硬化させる方法及び装置 - Google Patents
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Description
89.0部 75%のヘキサンジオールジアクリル酸塩中エポキシアクリル酸塩(これは、ベルギー国のウーツェーベー(UCB)会社から登録商標エベクリル(Ebecryl)604の名称で販売されている。)
10.0部 ポリエチレングリコール−400−ジアクリル酸塩(これは、ザルトマー(Sartmer)会社から登録商標ザルトマー エスアール(Sartmer SR)344の名称で販売されている。)
好ましい金属又は非金属材料から構成することのできる加工物102は、適切な態様で、例えば、サブマージ塗装、又はスプレー塗装又は吹き付けにより放射線硬化性材料からなる被覆を付着されるが、これはさし当たり硬化されていない。
実施例1
光硬化性の仕様が以下の成分の混合によって作られる。
44.5部 脂肪族ウレタンアクリル酸塩(エベクリル(Ebecryl) 284; 脂肪族ウレタンアクリル酸塩88部/ヘキサンジオールジアクリル酸塩12部;バイエル アーゲー(Bayer AG))
32.2部 脂肪族ウレタン−トリ/テトラ−アクリル酸塩(ロスキダール ウーアー ファオペー エルエス(Roskydal UA VP LS) 2308;バイエル アーゲー(Bayer AG))
50.0部 イソプロパノール
1.5部 反応進行補助剤(ビィック(Byk) 306;ビィック フェミー(Byk Chemie))
11.38部 ヒドロキシル基含有ポリアクリル酸塩:酢酸ブチル内に70%(デスモフェン(Desmophen)A 870,バイエル アーゲー(Bayer AG))
21.23部 酢酸ブチル内にポリエステルポリオール75%(デスモフェン ファオペー エルエス(Desmophen VP LS)2089,バイエル アーゲー(Bayer AG))
0.55部 反応進行補助剤(ビィック(Byk) 306;ビィック フェミー(Byk Chemie))
32.03部 メタノール
成分Aの中に、以下の光イニシエータ及び光保護剤が混入される。
0.17部 2−(2,4,6−トリメチルベンゼン)フェニルホスフィンオキシド(イルガクレ(Irgacure)819、チバ スペツィアリテーテンフェミー(Ciba Spezialitatenchemie))
1.52部 1−ヒドロキシ・シクロヘキシル・フェニルケトン(イルガクレ(Irgacure)184、チバ スペツィアリテーテンフェミー(Ciba Spezialitatenchemie))
0.85部 ティヌフィン(Tinuvin)400(=2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−ドデシルオキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−2(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジンと、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−トリデシルオキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−2(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジンとの混合物、チバ スペツィアリテーテンフェミー(Ciba Spezialitatenchemie)
0.56部 ティヌフィン(Tinuvin)292(=2[1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)]−セバシン酸塩と、1−(メチル)−8−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)−セバシン酸塩との混合物、チバ スペツィアリテーテンフェミー(Ciba Spezialitatenchemie))
それから、成分B
32.09部 イソシアン酸エステル基含有ウレタンアクリル酸塩(ロスキダール ウーアー ファオペー エルエス(Roskydal UA VP LS) 2337;バイエル アーゲー(Bayer AG))
が付加されて均質に分散される。
このようにして、二重硬化ラッカーが得られる。
Claims (116)
- 加工物(102)が、サブマージ塗装、又はスプレー塗装又は吹き付けにより被覆(100)を付着され、
該被覆(100)は、少なくとも一つの光イニシエータを含み紫外線により硬化されるラッカーを備え、
前記加工物は、前記被覆(100)をされた後、プラズマ発生室に設置され、
前記プラズマ発生室(104)内でプラズマが発生され、
前記被覆(100)を硬化させる紫外線が前記プラズマ内で発生され、
前記被覆(100)が、前記被覆(100)内で架橋反応をもたらす紫外線により少なくとも部分的に硬化されることを特徴とする、
加工物(102)の被覆(100)を硬化させる方法。 - プラズマの内部で、100nm乃至400nmの範囲の波長の電磁放射線が発生されることを特徴とする請求項1の方法。
- プラズマ発生室(104)内の圧力が高くても100Paの値に調節されることを特徴とする請求項1又は2の方法。
- プラズマ発生室(104)はプロセスガスとして窒素及び/又は希ガスを内部に持っていることを特徴とする請求項1乃至3の一つの方法。
- 添加剤、すなわち金属及び/又は金属ハロゲン化物が添加されているプロセスガスをプラズマ発生室(104)が内部に持っていることを特徴とする請求項1乃至4の一つの方法。
- 少なくとも1個の入射装置(132、132')を用いてプラズマ発生室(104)に電磁放射線を入射することによってプラズマが発生されることを特徴とする請求項1乃至5の一つの方法。
- マイクロ波放射線の入射によってプラズマが発生されることを特徴とする請求項6の方法。
- 該電磁放射線がマグネトロン(140)を用いて発生されることを特徴とする請求項6又は7の一つの方法。
- 電子サイクロトロン共鳴効果を発生するために磁場を発生させることを特徴とする請求項6乃至8の一つの方法。
- 数個の入射装置(132、132')を用いてプラズマ発生室(104)内へ電磁放射線を入射することを特徴とする請求項6乃至9の一つの方法。
- 加工物(102)は、入口開口(154)を備えた内部空間(152)を有し、そして該電磁放射線が入口開口(154)を通って加工物(102)の内部空間(152)内に達するように少なくとも1個の入射装置(132)を使用してプラズマ発生室(104)内に該電磁放射線を入射することを特徴とする請求項6乃至10の一つの方法。
- 硬化プロセスの間、イオン化ガスをプラズマ発生室(104)に供給することを特徴とする請求項1乃至11の一つの方法。
- 該電磁放射線をプラズマ発生室(104)に入射する入射装置(132、132')に近接している送入設備(144)を使用して、プラズマ発生室(104)に該イオン化ガスを供給することを特徴とする請求項12の方法。
- 加工物(102)を前置室(160)へ運び入れ、硬化プロセスのために前置室(160)からプラズマ発生室(104)へ運ぶことを特徴とする請求項1乃至13の一つの方法。
- 前置室(160)は、加工物(102)を運び入れた後に真空引きされることを特徴とする請求項14の方法。
- 加工物(102)が前置室(160)内でマイクロ波放射線の照射を受けることを特徴とする請求項14又は15の方法。
- 加工物(102)が、硬化プロセスの後でプラズマ発生室(104)から導出室(162)へ運ばれることを特徴とする請求項1乃至16の一つの方法。
- 導出室(162)へ加工物(102)が運ばれる前に、導出室(162)が真空引きされることを特徴とする請求項17の方法。
- 加工物(102)が非平面状に構成されていることを特徴とする請求項1乃至18の一つの方法。
- 加工物(102)が少なくともアンダカット及び/又は少なくとも陰領域を有することを特徴とする請求項1乃至19の一つの方法。
- 加工物(102)が電導性材料からなることを特徴とする請求項1乃至20の一つの方法。
- 加工物(102)が金属材料からなることを特徴とする請求項1乃至21の一つの方法。
- 加工物(102)がプラスチック材料及び/又は木材からなることを特徴とする請求項1乃至22の一つの方法。
- プラズマ発生室(104)は、プロセスガスとして窒素、ヘリウム及び/又はアルゴンを内部に持つことを特徴とする請求項1乃至23の一つの方法。
- プラズマ発生室(104)は、組成が硬化プロセス中に変化するプロセスガスを内部に持つことを特徴とする請求項1乃至24の一つの方法。
- 硬化プロセス中にプラズマ内で発生される電磁放射線の重心が、硬化プロセスの第1段階中には第1の波長の処にあり、そして硬化プロセスの後寄りの第2段階中には、該第1の波長とは異なっている第2の波長の処にあるように、プロセスガスの組成が変わることを特徴とする請求項25の方法。
- 該第2の波長は該第1の波長より短いことを特徴とする請求項26の方法。
- 硬化プロセス中にプラズマ内で発生される電磁放射線の重心が、硬化時間が増大するにつれて短い波長へ移動するように、プロセスガスの組成が変えられることを特徴とする請求項25乃至27の一つの方法。
- プラズマ発生室(104)は、プラズマが点火される時点で、アルゴンを内部に持っていることを特徴とする請求項1乃至28の一つの方法。
- プラズマ発生室(104)に、1個又は数個の送入設備(144)を介して1種又は数種のガス及び/又は一つの混合ガスを供給することを特徴とする請求項1乃至29の一つの方法。
- 数個の入射装置(132、132')を用いて電磁放射線をプラズマ発生室(104)に入射することによりプラズマが発生され、入射装置(132、132')の少なくとも2個は互いに異なる入射能力を有することを特徴とする請求項1乃至30の一つの方法。
- 数個の入射装置(132、132')を用いて電磁放射線をプラズマ発生室(104)に入射することによりプラズマが発生され、入射装置(132、132')の少なくとも2個は異なる構造方式であることを特徴とする請求項1乃至31の一つの方法。
- 少なくとも1個の反射体(202)が該プラズマ内で発生した電磁放射線を反射するためにプラズマ発生室(104)内に設けられていることを特徴とする請求項1乃至32の一つの方法。
- 少なくとも1個の鏡箔がプラズマ発生室(104)内に反射体(202)として設けられていることを特徴とする請求項33の方法。
- プラズマ発生室(104)の境界壁の少なくとも一つの部分領域が反射体(202)として形成されていることを特徴とする請求項33又は34の方法。
- 少なくとも1個の反射体(202)が反射材料としてアルミニウム及び/又は特殊鋼を含むことを特徴とする請求項33乃至35の一つの方法。
- 少なくとも1個の反射体(202)がプラズマ発生室(104)から取り出すことができることを特徴とする請求項33乃至36の一つの方法。
- ガスが1個又は数個の排気設備(208)によりプラズマ発生室(104)から吸い出されることを特徴とする請求項1乃至37の一つの方法。
- プラズマ発生室(104)内の圧力が、絞り弁(200)を備えた少なくとも一つの排気設備(208)を使用して変えられることを特徴とする請求項1乃至38の一つの方法。
- 加工物(102)が、少なくとも部分的に電気絶縁された支持台(212)を使用してプラズマ発生室(104)の境界壁から電気的に隔離されることを特徴とする請求項1乃至39の一つの方法。
- 加工物(102)が、プラズマ発生室(104)の境界壁の電位とは異なる電位を有することを特徴とする請求項1乃至40の一つの方法。
- 加工物(102)が、電導性の支持台によりプラズマ発生室(104)の境界壁と電導的に連絡されることを特徴とする請求項1乃至41の一つの方法。
- 加工物(102)が、プラズマ発生室(104)の境界壁と同じ電位を有することを特徴とする請求項1乃至42の一つの方法。
- 加工物(102)が、地電位に置かれることを特徴とする請求項1乃至43の一つの方法。
- 少なくとも紫外線部分を含む電磁放射線によって、又は熱により、又は少なくとも紫外線部分を含む電磁放射線と熱との組合せによって硬化可能である被覆(100)を加工物(102)が具備していることを特徴とする請求項1乃至44の一つの方法。
- 加工物(102)が、プラズマ内には発生しない電磁放射線の照射をプラズマ発生の前、間及び/又は後に受けることを特徴とする請求項1乃至45の一つの方法。
- 加工物(102)が、プラズマ内には発生しないマイクロ波放射線及び/又は赤外放射線の照射をプラズマ発生の前、間及び/又は後に受けることを特徴とする請求項46の方法。
- 加工物(102)が、プラズマ発生の前後、及び/又は間で乾燥されることを特徴とする請求項1乃至46の一つの方法。
- 大気圧よりも低い圧力に加工物(102)がプラズマ発生の前に曝されることを特徴とする請求項1乃至48の一つの方法。
- プラズマ発生中に加工物(102)が曝される圧力よりも高く、大気圧よりも低い圧力に加工物(102)がプラズマ発生の前に曝されることを特徴とする請求項1乃至49の一つの方法。
- プラズマ発生室(104)内に磁場を発生させることを特徴とする請求項1乃至50の一つの方法。
- 磁場の強さが硬化プロセス中に変えられることを特徴とする請求項51の一つの方法。
- プラズマ発生室(104)内で、硬化プロセスを開始した後で磁場を初めて発生させることを特徴とする請求項51又は52の方法。
- 磁場の強さがプラズマ発生室(104)内で空間的に変わることを特徴とする請求項51乃至53の一つの方法。
- 装置(122)がプラズマ発生室(104)、加工物(102)をプラズマ発生室(104)に運び入れるための設備(170)及びプラズマ発生室(104)内にプラズマを発生させるための設備(132、132'、136、140)を有し、
前記加工物は、少なくとも一つの光イニシエータを含み紫外線により硬化されるラッカーを備える被覆(100)を有し、
前記プラズマ発生室(104)内でプラズマが発生され、
前記被覆(100)内で架橋反応をもたらして前記被覆(100)を硬化させるための紫外線が前記プラズマ内で発生されることを特徴とする、加工物(102)の被覆(100)を放射線硬化するための装置と加工物のコンビネーション。 - 100nm乃至400nmの範囲の波長の紫外線を放出するプラズマがプラズマ発生室(104)内で発生されることができる請求項55のコンビネーション。
- プロセスガスの圧力がプラズマ発生室(104)内において、高くても100Paの値に制御されることを特徴とする請求項55又は56のコンビネーション。
- プラズマ発生室(104)が、プロセスガスとして窒素又は希ガスを内部に持っていることを特徴とする請求項55乃至57の一つのコンビネーション。
- 装置(122)が、プラズマ発生室(104)内へ電磁放射線を入射するための入射装置(132、132')を少なくとも一つ有することを特徴とする請求項55乃至58の一つのコンビネーション。
- 入射装置(132、132')を使用して、マイクロ波放射線をプラズマ発生室(104)内へ入射することができることを特徴とする請求項59のコンビネーション。
- 装置(122)が、電磁放射線を発生するための設備(140)を有することを特徴とする請求項59又は60のコンビネーション。
- 装置(122)が、プラズマ発生室(104)内に磁場を発生するための設備(138)を有することを特徴とする請求項59乃至61の一つのコンビネーション。
- 装置(122)が、プラズマ発生室(104)内へ電磁放射線を入射するための数個の入射装置(132、132')を有することを特徴とする請求項59乃至62の一つのコンビネーション。
- 少なくとも一つの入射装置(132')が、この入射装置(132')を使用してプラズマ発生室(104)へ入射された電磁放射線が入口開口(154)を通って、プラズマ発生室(104)内に置かれた加工物(102)の内部空間(152)内に到達するように配置され方向付けされていることを特徴とする請求項59乃至63の一つのコンビネーション。
- 装置(122)が、プラズマ発生室(104)内へイオン化ガスを供給するための送入設備(144)を少なくとも一つ有することを特徴とする請求項55乃至64の一つのコンビネーション。
- プラズマ発生室(104)に電磁放射線を入射できる入射装置(132、132')に近接して送入設備(144)が設けられていることを特徴とする請求項65のコンビネーション。
- 装置(122)が、硬化プロセスの前に加工物(102)を受け入れるための前置室(160)を有することを特徴とする請求項55乃至66の一つのコンビネーション。
- 前置室(160)が真空引き可能であることを特徴とする請求項67のコンビネーション。
- 前置室(160)内で加工物(102)にマイクロ波放射線を照射する設備(132、136、140)を前置室(160)が備えていることを特徴とする請求項67又は68のコンビネーション。
- 加工物(102)を前置室(160)からプラズマ発生室(104)内へ運ぶための運搬装置(170)を装置(122)が有することを特徴とする請求項67乃至69の一つのコンビネーション。
- 装置(122)が、硬化プロセスの後で加工物(102)を受け入れるための導出室(162)を有することを特徴とする請求項55乃至70の一つのコンビネーション。
- 導出室(162)が真空引き可能であることを特徴とする請求項71のコンビネーション。
- 加工物(102)をプラズマ発生室(104)から導出室(162)内へ運ぶための運搬装置(170)を装置(122)が有することを特徴とする請求項71又は72のコンビネーション。
- 該装置が、非平面状の加工物(102)の被覆(100)を硬化させるように構成されていることを特徴とする請求項55乃至73の一つのコンビネーション。
- 該装置が、少なくともアンダカット及び/又は少なくとも陰領域を持つ加工物(102)の被覆(100)を硬化させるように構成されていることを特徴とする請求項55乃至74の一つのコンビネーション。
- 該装置が、導電性材料からなる加工物(102)の被覆(100)を硬化させるように構成されていることを特徴とする請求項55乃至75の一つのコンビネーション。
- 該装置が、金属材料からなる加工物(102)の被覆(100)を硬化させるように構成されていることを特徴とする請求項55乃至76の一つのコンビネーション。
- 該装置が、プラスチック材料及び/又は木材からなる加工物(102)の被覆(100)を硬化させるように構成されていることを特徴とする請求項55乃至77の一つのコンビネーション。
- プロセスガスとして窒素、ヘリウム及び/又はアルゴンがプラズマ発生室(104)に供給可能であることを特徴とする請求項55乃至78の一つのコンビネーション。
- プラズマ発生室(104)が、硬化プロセス中に組成が変化するプロセスガスを内部に持つことを特徴とする請求項55乃至79の一つのコンビネーション。
- 硬化プロセス中にプラズマ内で発生される電磁放射線の重心が、該硬化プロセスの第1段階中には第1の波長の処にあり、そして硬化プロセスの後寄りの第2段階中には、該第1の波長とは異なる第2の波長の処にあるように、プロセスガスの組成が変わることを特徴とする請求項80のコンビネーション。
- 該第2の波長が該第1の波長より短いことを特徴とする請求項81のコンビネーション。
- 硬化プロセス中にプラズマ内で発生される電磁放射線の重心が、硬化時間が増大するにつれて短い波長へ移動するように、プラズマ発生室(104)内のプロセスガスの組成が変えられることを特徴とする請求項80乃至82の一つのコンビネーション。
- プラズマ発生室(104)は、プラズマが点火される時点で、アルゴンを内部に持っていることを特徴とする請求項55乃至83の一つのコンビネーション。
- プラズマ発生室(104)に1種又は数種のガス及び/又は一つの混合ガスを供給する1個又は数個の送入設備(144)を該装置が有することを特徴とする請求項55乃至84の一つのコンビネーション。
- プラズマ発生室(104)に電磁放射線を入射することによってプラズマを発生させる数個の入射装置(132、132')を該装置が有し、入射装置(132、132')の少なくとも2個が互いに異なる入射能力を有することを特徴とする請求項55乃至85の一つのコンビネーション。
- 該装置が、プラズマ発生室(104)に電磁放射線を入射することによってプラズマを発生させる数個の入射装置(132、132')を有し、入射装置(132、132')の少なくとも2個が異なる構造方式であることを特徴とする請求項55乃至86の一つのコンビネーション。
- 該プラズマ内で発生された電磁放射線を反射するために少なくとも1個の反射体(202)がプラズマ発生室(104)内に備えられていることを特徴とする請求項55乃至87の一つのコンビネーション。
- プラズマ発生室(104)内に少なくとも1個の鏡箔が反射体として備えられていることを特徴とする請求項88のコンビネーション。
- プラズマ発生室(104)の境界壁の少なくとも一つの部分領域が反射体(202)として形成されていることを特徴とする請求項88又は89のコンビネーション。
- 少なくとも1個の反射体(202)が反射材料としてアルミニウム及び/又は特殊鋼を含むことを特徴とする請求項88乃至90の一つのコンビネーション。
- 少なくとも1個の反射体(202)がプラズマ発生室(104)から取り出すことができることを特徴とする請求項88乃至91の一つのコンビネーション。
- 該装置が、プラズマ発生室(104)からガスを吸い出すために1個又は数個の排気設備(208)を有することを特徴とする請求項55乃至92の一つのコンビネーション。
- 該装置が、少なくとも絞り弁(200)を備えた排気設備(208)をプラズマ発生室(104)の圧力を変えるために有することを特徴とする請求項55乃至93の一つのコンビネーション。
- 加工物(102)をプラズマ発生室(104)の境界壁から電気的に隔離する少なくとも部分的に電気絶縁された支持台(212)を装置が有することを特徴とする請求項55乃至94の一つのコンビネーション。
- 加工物(102)が、プラズマ発生室(104)の境界壁の電位とは異なる電位を有することができることを特徴とする請求項55乃至95の一つのコンビネーション。
- 加工物(102)をプラズマ発生室(104)の境界壁に電導的に連絡する電導性の支持台(212)を該装置が有することを特徴とする請求項55乃至96の一つのコンビネーション。
- 加工物(102)がプラズマ発生室(104)の境界壁と同じ電位におかれ得ることを特徴とする請求項55乃至97の一つのコンビネーション。
- 加工物(102)が地電位におかれ得ることを特徴とする請求項55乃至98の一つのコンビネーション。
- 少なくとも紫外線部分を含む電磁放射線によって、又は熱により、又は少なくとも紫外線部分を含む電磁放射線と熱との組合せによって硬化可能である加工物(102)の被覆(100)を硬化させるように該装置が構成されていることを特徴とする請求項55乃至99の一つのコンビネーション。
- プラズマ内には発生しない電磁放射線、好ましくはマイクロ波放射線及び/又は赤外線を加工物(102)にプラズマ発生の前、間及び/又は後に照射するための設備を有することを特徴とする請求項55乃至100の一つのコンビネーション。
- プラズマ発生の前後、及び/又は間に加工物(102)を乾燥する設備を該装置が有することを特徴とする請求項55乃至101の一つのコンビネーション。
- 大気圧よりも低い圧力に加工物(102)をプラズマ発生の前に曝す設備を該装置が有することを特徴とする請求項55乃至102の一つのコンビネーション。
- プラズマ発生中に加工物(102)が曝される圧力よりも高く、大気圧よりも低い圧力に加工物(102)をプラズマ発生の前に曝す設備を該装置が有することを特徴とする請求項55乃至103の一つのコンビネーション。
- プラズマ発生室(104)内に磁場を発生させる設備を該装置が有することを特徴とする請求項55乃至104の一つのコンビネーション。
- 磁場発生設備によって硬化プロセス中に発生された磁場の強さが変更可能であることを特徴とする請求項105のコンビネーション。
- プラズマ発生室(104)内の磁場の発生が、硬化プロセスの開始に対して遅らせることができることを特徴とする請求項105又は106のコンビネーション。
- 磁場発生設備によってプラズマ発生室(104)内に発生される磁場の強さが空間的に変更可能であることを特徴とする請求項105乃至107の一つのコンビネーション。
- 前記加工物(102)は、三次元的であることを特徴とする請求項1乃至54の一つの方法。
- 前記加工物(102)は、自動車ボデー(164)であることを特徴とする請求項1乃至54又は109のいずれか一つの方法。
- 前記プラズマ発生室(104)が少なくとも一つのゲート(172’)を有するプラズマ室(124)内に配置され、前記ゲート(172’)が開いた後、前記加工物(102)はコンベヤ(170)によりプラズマ室(124)内へ搬入され、前記ゲート(172’)が閉じた後、前記加工物(102)はプラズマ硬化プロセスを受けることを特徴とする請求項1乃至54又は109又は110のいずれか一つの方法。
- 前記ラッカーは、紫外線又は熱又は紫外線と熱の組合わせにより硬化される二重硬化ラッカーであることを特徴とする請求項1乃至54又は109乃至111のいずれか一つの方法。
- 前記加工物(102)は、三次元的であることを特徴とする請求項55乃至108の一つのコンビネーション。
- 前記加工物(102)は、自動車ボデー(164)であることを特徴とする請求項55乃至108又は113のいずれか一つのコンビネーション。
- 前記プラズマ発生室(104)が少なくとも一つのゲート(172’)を有するプラズマ室(124)内に配置され、前記ゲート(172’)が開いた後、前記加工物(102)はコンベヤ(170)によりプラズマ室(124)内へ搬入され、前記ゲート(172’)が閉じた後、前記加工物(102)はプラズマ硬化プロセスを受けることを特徴とする請求項55乃至108又は113又は114のいずれか一つのコンビネーション。
- 前記ラッカーは、紫外線又は熱又は紫外線と熱の組合わせにより硬化される二重硬化ラッカーであることを特徴とする請求項55乃至108又は113乃至115のいずれか一つのコンビネーション。
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