KR100197322B1 - 공판 인쇄 시트의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공판 인쇄 시트의 제조 공정이 용이하고, 제조경비를 감소시킬 수 있으며, 판 제조시 천공이 용이하고, 주름이 생성되지 않으며, 운반이 용이하고 인쇄가 잘 되는 공판 인쇄 시트의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 공판 인쇄 시트를 제조하는 방법은 비접착성 기판에 형성되는 용제-가용성 수지층을 접착제 또는 열 접착에 의해 다공성 기판에 적층시키는 단계 및 용제-가용성 수지층으로부터 비접착성 기판을 제거하는 단계를 포함한다.
Description
제1a도, 제1b도 및 제1c도는 본 발명에 따른 공판 인쇄 시트를 제조하는 방법의 단계들을 나타내는 설명도이다.
제2도는 본 발명의 방법에 의해 수득된 공판 인쇄 시트의 천공을 나타내는 설명도이다.
본 발명은 공판 인쇄 시트의 제조방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 용제-가용성 수지층을 갖는 공판 인쇄 시트의 제조방법에 관한 것이다.
선행 기술분야에 있어서, 감열성 공판 시트는 접착제를 사용하여 열가소성 수지 필름을 다공성 기판위에 적층시켜 제조하는 것으로 공지되어 있다. 이러한 감열성 공판 시트의 공판은 (1) 손으로 쓰거나 미리 준비한 원고를 감열성 공판 시트위에 겹쳐놓은 다음, 예를 들면, 플래쉬 펌프(flash pump) 및 적외선 램프로부터 방출된 열을 사용하여 열가소성 수지 필름을 용융시킴으로써 천공시키는 방법 및 (2) 문자 또는 화상 정보로부터의 전기 신호에 따라 도트형(dot-like) 열을 발생하는 열 헤드(thermal head)를 감열성 공판 시트와 접촉시키고, 시트의 열가소성 수지 필름을 용융시킴으로써 천공 시키는 방법 등에 의해 제조한다.
그러나, 상기한 공판 제조방법에 따르면, 빛을 흡수시키거나 열 헤드에 의해 가열시킨 원고를 감열성 공판 시트와 접촉시키고, 감열성 공판 시트의 열가소성 수지 필름에 열을 전도시켜 열가소성 수지 필름을 용융시킨 다음, 용융물을 수축시켜 열가소성 수지 필름을 천공시키는 복잡한 공정을 거쳐야 하고, 이러한 공판 제조방법은, 예를 들면, (1) 열가소성 수지 필름이 열을 흡수한 원고 또는 열 헤드와 밀착되지 않음으로써 천공되지 않고; (2) 열 헤드의 압착 압력이 불균일하여 감열성 공판 시트에 주름이 생김으로써 천공되지 않으며; (3) 열가소성 수지 필름의 용융물이 열 헤드에 부착되어 감열성 공판 시트를 운반하지 못하고; (4) 용융물이 천공 부분에 잔류하여 잉크의 투과가 방해받음으로써 인쇄가 되지 않는 단점들이 있다.
최근에, 감열성 공판 시트의 질을 더욱 개선시키는 방법이 요구되고 있다. 열가소성 수지 필름의 평활성, 원고 또는 열 헤드로부터의 열가소성 수지 필름의 박리성, 열에 의한 열가소성 수지 필름의 용융성 및 수축성, 열가소성 수지 필름과 다공성 기판과의 접착강도 및 다공성 기판의 기계적 강도 및 마찰성을 만족시키는 감열성 공판 시트의 제공이 요구되고 있기 때문에, 감열성 공판 시트를 제조하기 위한 조건이 복잡해짐으로써 제조 경비가 증가하는 문제가 있다.
본 발명의 주요 목적은 상기한 선행 기술의 문제들을 해결하고, 제조 공정이 용이하고, 제조 경비를 감소시킬 수 있으며, 공판 제조시 천공이 용이하고, 주름이 생성되지 않으며, 잘 운반되고 잘 인쇄되는 공판 인쇄 시트의 제조방법을 제공하는 것이다.
본원에서 주로 청구하는 발명은 다음과 같다:
(1) 비접착성 기판에 형성된 용제-가용성 수지층을 접착제 또는 열 접착에 의해 다공성 기판에 적층시키고, 용제-가용성 수지층으로부터 비접착성 기판을 제거하여 공판 인쇄 시트를 수득하는 단계를 포함하는 공판 인쇄 시트의 제조방법.
본 발명에 사용되는 용제-가용성 수지층은 비접착성 기판에 형성되고, 주성분으로서 물 또는 유기 용제에 가용성인 열가소성 또는 열경화성 수지 등을 함유한다.
유기 용제-가용성 수지로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이소부틸렌, 폴리스티렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리비닐 플루오라이드, 폴리비닐 아세테이트, 아크릴계 수지, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드, 폴리이미드, 석유 수지, 페놀계 수지, 아미노 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 폴리설폰, 실리콘 수지, 알키드 수지 또는 멜라민 수지 등을 사용할 수 있다. 수지는 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이들 수지의 공중합 형태도 사용할 수 있다.
수용성 수지로서는, 물 또는 수-혼화성 용제에 가용성인 수지, 예를 들면, 폴리비닐 알콜, 메틸 셀룰로즈, 카복시메틸 셀룰로즈, 하이드록시에틸셀룰로즈, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리 에틸렌-폴리비닐 알콜 공중합체, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리비닐 에테르, 폴리비닐 아세탈, 폴리아크릴아미드, 전분, 덱스트린, 알긴산, 아스코르브산 또는 수용성 우레탄 등을 사용할 수 있다. 이들 수지는 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이들 수지의 공중합 형태도 사용할 수 있다.
상기 수지 성분들 이외에, 염료, 안료, 충전제, 결합제 및 경화제 등을 또한 상기한 수지층에 함유시킬 수 있다.
비접착성 기판에 형성된 수지층의 두께 범위는 바람직하게는 0.1 내지 100㎛, 보다 바람직하게는 1 내지 50㎛이다. 이의 두께가 0.1㎛ 미만인 경우, 수지층의 강도가 불충분해지고, 두께가 100㎛를 초과하는 경우, 수지층을 용해시키는 다량의 용제가 필요할 수 있으며 수지층이 용해되어 종종 천공이 불충분해진다.
본 발명에 사용되는 비접착성 기판에는 특별한 제한이 없다. 예를 들면, 실리콘-처리된 박리 시트, 폴리에스테르 필름, 폴리테트라플루오로에틸렌 시트 및 폴리프로필렌 필름 등을 사용할 수 있다.
두께가 얇고 기계적 강도가 약한 수지층은 수지층을 미리 비접착성 기판에 쌓아올려 용이하게 다공성 기판에 적층시킬 수 있다. 다공성 기판에 적층되는 용제-가용성 수지층의 두께가 얇으면, 공판 제조시 사용되는 용제의 양이 적어서 경제적일 수 있고, 공판 제조시 요구되는 시간이 단축됨으로써 제조 동안 기계적 강도가 약한 수지층의 취급이 용이해진다. 또한, 수지층의 표면 특성은 비접착성 기판의 표면 특성을 변화시킴으로써 바꿀 수 있다. 공판 제조 공정 및 인쇄 공정에서, 표면이 거친 비접착성 기판을 사용 하는 경우, 거친 표면이 용제-가용성 수지층에 전사되어 그 결과 공판 인쇄 시트의 공판 제조시 향상된 운반 특성과 같은 다양한 효과 등을 수득할 수 있다.
본 발명에 사용되는 다공성 기판으로서 일본산 종이 등, 직포 또는 부직포, 마닐라삼, 펄프, 삼지닥 나무(Edgeworthia papyrifera Sieb.), 닥나무(Broussonetia kazinoki Sieb)와 같은 천연 섬유로 제조된 거즈 등, 폴리에스테르, 나일론, 비닐론 또는 아세테이트 섬유 등과 같은 합성 섬유, 금속 섬유 또는 유리 섬유를 단독으로 또는 혼합하여 사용한 박엽지 등을 예로 들수 있다. 이들 다공성 기판의 기본 중량은 각각 바람직하게는 1 내지 20g/㎡, 보다 바람직하게는 5 내지 15g/㎡이다. 각 기본 중량이 1g/㎡ 미만이면, 시트의 강도가 약해지고 20g/㎡를 초과하면, 인쇄시 종종 잉크 투과성이 악화된다. 또한, 다공성 기판의 두께 범위는 바람직하게는 5 내지 100㎛, 더욱 바람직하게는 10 내지 50㎛이다. 두께가 5㎛미만이면, 시트의 강도가 또한 약해지고 100㎛를 초과하면, 인쇄시 종종 잉크 투과성이 악화된다.
이제, 본 발명에 따른 공판 인쇄 시트의 제조방법을 아래에 상세히 기술한다.
먼저, 용제-가용성 수지를 용제에 용해시켜 수지 용액을 제조한다. 당해 용제는 후술되는 공판 인쇄 시트의 공판 제조에 사용되는 용제와 동일하거나 상이할 수 있다. 그러나, 제조 효율면에서 쉽게 건조되는 용제를 사용하는 것이 바람직하다. 수지 용액의 점도 및 표면 장력 등을 비접착성 기판에 대한 피복 조건을 고려하여 적합하게 조절한다.
이어서, 상기 수지 용액을, 예를 들면, 로울러 피복기, 광그래비어(photogravure) 피복기, 와이어 바(wire bar) 피복기, 역(reverse) 피복기를 사용하여 비접착성 기판에 피복하고 건조시켜 용제-가용성 수지층을 형성시킨다.
이어서, 비접착성 기판에 형성된 용제-가용성 수지층을 다공성 기판에 적층시킨다. 적층 방법으로서, 접착제를 사용하는 방법(1) 및 수지층과 다공성 기판을 열 접착시키는 방법(2)을 채택할 수 있다.
방법(1)의 경우, 용제-용해형 또는 수-분산형 접착제를 수지층 또는 다공성 기판위에 피복시킨 다음 열 경화시키거나 광 경화시켜 서로 적층시킨다. 열 접착은 서로 적층시키기 위해 열-용융형 접착제를 사용하여 수행한다. 상기 접착제로서는 경화 후 피복된 필름이 상기 수지층을 용해시키는 용제에 가용성인 것이 바람직하다. 예를 들면, 에폭시 수지, 페놀계 수지, 비닐 아세테이트, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 비닐 클로라이드-비닐아세테이트 공중합체, 아크릴계 수지, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 스티렌-부타디엔 공중합체, 폴리이소부틸렌, 이소프렌, 부틸 고무, 폴리아크릴아미드, 로진, 테르펜 또는 폴리스티렌 등을 사용할 수 있다. 또한, 필요한 경우, 경화제, 연화제, 점착 부여제 또는 충전제 등을 이들과 혼합할 수 있다.
방법(2)는 열 용융시킨 성분이 수지층 및/또는 다공성 기판에 함유된 경우에 채택할 수 있다. 이 경우, 수지층을 열 로울러와 같은 가열 장치 등을 사용하여 다공성 기판에 적층시킨다.
이어서, 용제-가용성 수지층에 적층되어 있는 비접착성 기판을 박리시켜 공판 인쇄 시트를 수득한다.
제1a도, 제1b도 및 제1c도는 접착제를 사용하여 공판 인쇄 시트를 제조하는 방법을 나타낸다. 제1a도에서, 용제-가용성 수지층(1)을 비접착성기판(2)에 형성시키고, 제1b도에서, 다공성 기판(3)을 접착제로 함침시켜 접착제 층(4)을 형성시킨다. 제1c도에서, 접착제 층(4)을 용제-가용성 수지층(1)에 적층시킨 후 비접착성 기판(2)을 용제-가용성 수지층(1)으로부터 제거한다.
당해 공판 인쇄 시트는 용제-가용성 수지층을 갖기 때문에, 수지층을 용해시키는 용제와 접촉하는 접촉 부분의 수지가 용제에 용해되기 시작하여 수지는 포화 용해도에 이를 때까지 용제에 용해된다. 수지를 용해시킨 용액은 다공성 기판내에 침투하여 이 부분의 수지층을 천공시킨다. 수지를 용해시킨 용액은 다공성 기판 중에 침투되기 때문에 용해된 성분이 수지층의 천공 부분에 잔류하여 천공을 저해하지 않는다. 또한, 수지층의 천공성은 수지층에 대한 용제의 용해도 및 접촉 용제의 양을 조절함으로써 조정할 수 있다.
용제-가용성 수지층을 용해시키는 용제로서는 지방족 탄화수소, 방향족 탄화수소, 알콜, 케톤, 에스테르, 에테르, 알데하이드, 카복실산, 카복실산 에스테르, 아민, 저분자 헤테로사이클릭 화합물, 옥사이드 또는 물과 같은 각각의 용제 유형을 예로 들 수 있다. 특히, 헥산, 헵탄, 옥탄, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메틸 알콜, 에틸 알콜, 이소프로필 알콜, n-프로필 알콜, 부틸 알콜, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세린, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 에틸 에테르, 테트라하이드로푸란, 1,4-디옥산, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 포름 알데하이드, 아세트알데하이드, 메틸아민, 에틸렌디아민, 디메틸 포름아미드, 피리딘 및 에틸렌 옥사이드 등이 바람직하다, 이들 용제는 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 염료, 안료, 충전제, 결합제, 경화제, 살균제, 습윤제, 계면활성제 및 pH 조절제 등도 용제에 함유시킬 수 있다.
제2도는 공판 인쇄 시트를 사용하여 공판을 제조하는 방법의 설명도를 나타낸다. 도면에서, 용제(6)를 용제 토출 장치(10)로부터 토출시켜 공판 인쇄 시트(5)의 용제-가용성 수지층(1)의 표면과 접촉시킨다. 접촉 용제(7)는 접촉 부분의 수지 및 접착제 층(4)을 용해시킨다. 용해 용액(8)이 다공성 기판의 내부를 투과하여 접촉 부분이 천공된다. (9)는 천공된 수지층을 나타낸다.
용제 공급 방법으로서, 용제에 침지시킨 브러쉬 펜과 같은 수단을 용제-가용성 수지층과 직접 접촉시켜 수행될 수 있지만, 용제 토출 장치 등에 의해 비접촉 상태에서 용제를 수지층에 공급하는 것이 바람직하다.
이러한 종류의 용제 토출 장치로서, 노즐, 슬릿, 주사기, 다공성 재료 또는 다공성 필름 등을 액체 공급 펌프, 압전 소자 또는 열 소자에 연결시켜 용제를 각 문자 및 화상 신호에 상응하게 도트 또는 라인 패턴으로 간헐적으로 또는 연속적으로 방출시킬 수 있는 장치를 예시할 수 있다. 이러한 종류의 방법은 공판 제조 장치로 비접촉 상태에서 공판 인쇄 시트의 공판 제조를 수행할 수 있으므로 공판 제조시에 주름이 생성되지 않는다. 또한, 통상적인 감열성 공판 시트와 달리 천공 부분에 용융물이 잔류하지 않고, 선명한 인쇄물을 수득할 수 있다.
또한, 본 발명의 공판 인쇄 시트는 통상적인 감열성 공판 시트에서 요구되는 박리성, 마찰성 및 기계적 강도를 부여할 필요없이 용이하게 생성될 수 있다.
본 발명의 방법에 의해 수득되는 공판 인쇄 시트는 일반적인 공판 인쇄 방법에 적용시켜 인쇄물을 얻을 수 있다. 예를 들면, 인쇄물은 천공 공판 인쇄 시트상에 잉크를 올려 놓고, 각 천공 부분을 통해 압착 로울러, 감압 장치 또는 스퀴지(squeegee) 로울러에 의해 잉크를 통과시킨 다음, 이 잉크를 인쇄지에 전이시킴으로써 수득될 수 있다. 인쇄 잉크로서, 공판 인쇄에서 통상적으로 사용되는 유성 잉크, 수성 잉크, 유중수 유제 잉크 및 수중유 유제 잉크 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 상세한 설명은 아래 실시예를 참조로 더욱 상세히 기술된다. 그러나, 이들 실시예들은 본 발명의 범주를 제한하는 것은 아니다.
[실시예 1]
(1) 공판 인쇄 시트의 제조
하기 조성으로 이루어진 수지 용액을 실리콘-처리된 분리 시트상에 로울러 피복기로 피복시키고 건조시켜 두께가 3㎛인 용제-가용성 수지층을 형성한다.
그런 다음, 하기 조성으로 이루어진 접착제 용액을 기본 중량이 12g/㎡인 일본산 종이위에 피복시키고 건조시킨 후, 생성된 일본산 종이의 접착제 층을 상술한 바와 같이 수득된 분리 시트상에 형성된 용제-가용성 수지층에 겹쳐 놓은 다음, 2㎏/㎠의 니프(nip) 압력하에서 압착 로울러에 의해 적층시킨다.
그 후에, 분리 시트를 용제-가용성 수지층으로부터 제거하여 공판 인쇄 시트를 수득한다.
(2) 공판 인쇄 시트의 공판 제조
하기 조성으로 이루어진 혼합 용제를 8도트/㎜의 노즐 및 이에 연결된 압전 소자를 포함하는 용제 토출 장치로부터 상술한 공판 인쇄 시트의 용제-가용성 수지층의 표면상에 문자 형태로 토출시키고, 이어서 토출 부분의 수지층을 혼합 용제로 용해시켜 천공시킨다.
(3) 공판 인쇄
검정색 유중수 유제 잉크를 상술한 천공 시트의 일본산 종이상에 올려 놓은 다음 인쇄 용지상에 겹쳐 놓고 휴대용 공판 인쇄 장치[PRINT GOKKOPG-10, 리소 가가쿠 고교 가부시키가이샤(Riso Kagaku Corporation)의 상품]를 이용하여 공판 인쇄를 수행하여, 천공 부분에 상응하는 선명한 문자가 인쇄된다.
[실시예 2]
(1) 공판 인쇄 시트의 제조
하기 조성으로 이루어진 수지 용액을 두께가 30㎛인 테트라플루오로 에틸렌 시트상에 로울러 피복기로 피복시키고 건조시켜 두께가 2㎛인 용제-가용성 수지층을 형성한다.
그런 다음, 실시예 1과 유사한 접착성 용액을 기본 중량이 12g/㎡인 일본산 종이위에 피복시키고 건조시킨 후, 상기 테트라플루오로에틸렌 시트상에 형성된 용제-가용성 수지층에 겹쳐 놓은 다음 적층시킨다. 그 후에, 테트라플루오로에틸렌 시트를 수지층으로부터 제거하여 공판 인쇄 시트를 수득한다.
(2) 공판 인쇄 시트의 공판 제조 및 공판 인쇄
하기 조성으로 이루어진 혼합 용제를 실시예 1에 나타낸 바와 같은 유사한 토출 장치로부터 상술한 공판 인쇄 시트의 용제-가용성 수지층의 표면상에 문자 형태로 토출시키고, 이어서 토출 부분의 수지층을 혼합 용제로 용해시켜 공판 인쇄 시트를 천공시킨다. 실시예 1과 유사한 방식으로 이 천공 공판 인쇄 시트를 인쇄하여 우수한 인쇄물을 수득한다.
[실시예 3]
(1) 공판 인쇄 시트의 제조
하기 조성으로 이루어진 수지 용액을 두께 30㎛인 실리콘-처리된 폴리에스테르 필름상에 역 피복기로 피복시키고 건조시켜 두께가 3㎛인 용제-가용성 수지층을 형성한다.
그런 다음, 하기 조성으로 이루어진 접착제 용액으로 300메쉬의 체 개구를 갖는 폴리에스테르 직포를 침지시킨 후, 이것을 꺼내어 건조시킨다. 상술한 폴리에스테르 필름상에 형성된 용제-가용성 수지층을 겹쳐 놓고 당해 폴리에스테르 직포 표면에 적층시키고 항온기에 밤새 방치한다.
그 후에, 생성된 폴리에스테르 필름을 수지층으로부터 제거하여 공판 인쇄 시트를 수득한다.
(2) 공판 인쇄 시트의 공판 제조 및 공판 인쇄
그런 다음, 잉크 젯 인쇄기의 잉크를 하기 조성으로 이루어진 혼합 용제로 대체하고 혼합 용제를 잉크 젯 인쇄기의 노즐로부터 퍼스널 컴퓨터로 작성된 문자 및 화상에 상응하는 상술한 공판 인쇄 시트로 토출시킨다. 토출 부분의 수지층을 용해시켜 공판 인쇄 시트를 천공시킨다.
검정색 오프세트 잉크를 상술한 공판 제조의 공판 인쇄 시트의 폴리에스테르 직포상에 올려놓고 이것을 인쇄 용지위에 겹쳐 놓는다. 잉크를 블레이드에 의해 압착시킬 경우, 잉크 젯 인쇄기에 의해 기록된 것과 유사한 선명한 문자 및 화상이 수득될 수 있다.
[실시예 4]
(1) 공판 인쇄 시트의 제조
하기 조성으로 이루어진 수지 용액을 두께 40㎛인 폴리프로필렌 필름상에 역 피복기로 피복시키고 건조시켜 두께가 3㎛인 용제-가용성 수지층을 형성한다.
그런 다음, 300메쉬의 체 개구를 갖는 폴리에스테르 직포를 상술한 폴리프로필렌 필름의 플리비닐 에테르 수지층위에 겹쳐 놓고 120℃의 가열 로울러로 폴리프로필렌 필름을 통과시켜 적층시킨다. 그 후에, 생성된 폴리프로필렌 필름을 수지층으로부터 제거하여 공판 인쇄 시트를 수득한다.
(2) 공판 인쇄 시트의 공판 제조 및 공판 인쇄
실시예 3과 유사한 방식으로, 공판 제조 및 인쇄 작업을 상술한 공판 인쇄 시트를 사용해서 수행하여 우수한 인쇄물을 수득한다.
본 발명의 제조방법에 따라서 두께가 얇은 용제-가용성 수지층을 다공성 기판에 적측시킬 수 있기 때문에 제조 비용이 감소될 수 있다. 즉, 미리 비접착성 기판상에 수지층을 적층시켜 두께가 얇고 강도가 약한 수지층을 사용할 수 있다. 따라서, 용제의 양 및 공판 제조에 필요한 시간을 절약할 수 있다. 본 발명의 제조방법에 의해 수득된 공판 인쇄 시트는 비접촉 상태에서 용제에 의해 천공시킬 수 있고, 공판 제조시 천공이 용이하고 주름이 생성되지 않으며, 운반이 잘 되므로 선명하게 인쇄된 화상이 수득된다.
Claims (4)
- (1) 비접착성 기판에 형성된 가용성 수지층을 접착제 또는 열 접착에 의해 다공성 기판에 적층시키고, (2) 가용성 수지층으로부터 비접착성 기판을 제거하여 공판 인쇄 시트를 수득한 후, (3) 가용성 수지층에 용제를 단독 적용시킴으로써 가용성 수지층을 천공시킴을 특징으로 하는 공판 인쇄 시트의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 가용성 수지가 폴리비닐 알콜, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리비닐 에테르, 폴리비닐 아세탈, 폴리우레탄, 아크릴계 수지 및 폴리에스테르로부터 선택되는 공판 인쇄 시트의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 가용성 수지층의 두께 범위가 0.1 내지 100㎛인 공판 인쇄 시트의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 다공성 기판이, 기본 중량 범위가 1 내지 20g/㎡이고 두께 범위가 5내지 100㎛인 폴리에스테르 직포 및 일본산 종이로부터 선택되는 공판 인쇄 시트의 제조방법.
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