CN103587273B - 一种光敏无砂目印版及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光敏无砂目印版及其制备方法。该光敏无砂目印版由版基、亲水层和光敏层组成，亲水层、光敏层依次涂覆在版基之上。本发明将纳米级和/或微米级颗粒或含有纳米级和/或微米级颗粒的组合物涂布在版基表面得到亲水性涂层，制得的亲水层具有适宜的粗糙度，使版基的表面具有亲水性和保水性。亲水层中的纳米级和/或微米级亲水物颗粒的存在不仅满足吸墨性的要求，还提高了版基表面的耐磨性，同时亲水层与版基和光敏层的粘结力均很好。本发明不仅对现有的光敏版进行了改进提高了其性能，而且避免了现有光敏版对铝版进行电解和氧化产生的废酸、废碱液对环境造成的污染，同时用水量节约70%，用电量节省约50%。

Description

一种光敏无砂目印版及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于印版制备技术领域，特别涉及一种光敏无砂目印版及其制备方法，并将其应用于印刷领域。
背景技术
随着计算机技术在印刷业的广泛应用，CTP技术逐渐获得了印刷企业的关注。对CTP技术来说，CTP版材的质量和应用是保证制版质量的关键。CTP技术经过十几年的发展，逐渐形成了三大类：热敏CTP版材、银盐CTP版材和光敏CTP版材。光敏版的制作流程为：版基清洗-除油-清洗-电解砂目-水洗-除灰-水洗-氧化-水洗-封孔-水洗-烘干-涂布液-烘干-裁切-包装。光敏CTP版材的主要特点包括：紫激光波长较短（405nm），能够形成锐利、精确的网点；成本低，版材的冲洗不需要额外步骤包装安全，处理流程的成本较低；操作者使用黄色安全灯即可，更加方便；耐化学性高，可正常使用洁版膏、润版液、油墨清洗剂等印刷辅材；制版速度快，这主要是由于光敏CTP版材比热敏CTP版材更敏感。光敏版的基本组成为铝版基和感光层。为了使铝版基的耐印力及分辨力提高，通常要对铝版进行阳极氧化及砂目化处理（见CN85100875），使金属版基的表面具有一定的粗糙度。阳极氧化时须使用大量的酸、碱对铝版进行预处理，而酸、碱的废液不仅对环境易造成较大污染，而且使版材整体的造价提高。
发明内容
为解决上述现有技术中出现的问题，本发明提供一种光敏无砂目印版及其制备方法，并将其应用于印刷领域。本发明制备的光敏无砂目印版，其涂覆的亲水层可实现具有与电解砂目化及阳极氧化处理后相似的性能，即可代替经电解砂目化及阳极氧化处理后的版基，从而达到避免阳极氧化产生的废酸及废碱污染环境的目的。
本发明制备的光敏无砂目印版由版基、亲水层和光敏层组成，亲水层、光敏层依次涂覆在版基之上。
上述的版基选自金属板、塑料板、或复合材料板。
上述的亲水层含有纳米级和/或微米级颗粒。
上述的亲水层包含均匀分散的纳米级和/或微米级颗粒和树脂。
上述的亲水层由包含均匀分散的纳米级和/或微米级颗粒、树脂和溶剂的组合物混合并研磨分散后涂覆在版基上得到。
上述的亲水层由均匀分散的纳米级和/或微米级颗粒、树脂、交联剂和溶剂混合并研磨分散后涂覆在版基上得到。
上述的纳米级和/或微米级颗粒为纳米级或微米级粘土、硅溶胶、氧化锌、氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、氧化镉、氧化钒、二氧化铈、氧化锆中的一种或几种。
上述的交联剂与纳米级和/或微米级颗粒的质量比为(1:5)-(1:25)，上述的交联剂为多环氧单体类交联剂、环氧树脂、热固性酚醛树脂、聚氨酯类交联剂、或乙烯基醚类交联剂。
上述的多环氧单体类交联剂具体选自：双环氧化丁二烯、2,2’-[1,4-亚苯基双(氧甲烯)]双环氧乙烷、9,9-二[(2,3-环氧丙氧基)苯基]芴、季戊四醇缩水甘油醚、2,2-双-(4-甘胺氧苯)丙烷、1,4-双[(缩水甘油氧)甲基]环己烷；上述的聚氨酯类交联剂具体选自：甲苯二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、芳香族异氰酸酯、异佛尔酮异氰酸酯、六次甲基二异氰酸酯、1,12-十二烷二异氰酸酯；上述的乙烯基醚类交联剂具体选自：1,4-环己烷二甲醇二乙烯醚、三乙二醇二乙烯基醚、1,6-己二醇二乙烯醚。
上述的树脂与纳米级和/或微米级颗粒的质量比为(1:10)-(10:1)，上述的树脂选自丙烯酸酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚酯、脲醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛、氨基树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、沥青树脂和阿拉伯树胶中的一种或几种。
上述的溶剂与纳米级和/或微米级颗粒的质量比为(1:1)-(10:1)，所述的溶剂选自酯类、石油醚、丙酮、丁酮、甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、2-丁醇、2-甲基-2-丙醇、烷烃、甲苯、乙二醇独乙醚、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、乙醚、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、水、离子液体所组成的组中的至少一种；所述的酯类选自乙酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸异丙酯、乙酸乙酯、伽马丁内酯和乙酸丁酯中的一种或几种；所述的烷烃选自正庚烷、正己烷、正戊烷、环己烷中的一种或几种。
上述的光敏层由感光液涂覆在亲水层上得到；所述的感光液由8-12质量份的光活性化合物，0.2-0.5质量份的背景染料，15-25质量份的成膜树脂，60-80质量份的溶剂组成。
所述的光活性化合物为2-重氮-1-萘酚-4-磺酰氯或2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯与醇类化合物或酚类化合物反应得到的产物，或者2-重氮-1-萘酚-4-磺酰氯或2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯与含醇羟基和/或酚羟基的高分子反应得到的产物；所述的2-重氮-1-萘酚-4-磺酰氯或2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯与醇类化合物的醇羟基的摩尔比为(1:20)-(1:1)，所述的2-重氮-1-萘酚-4-磺酰氯或2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯与酚类化合物的酚羟基的摩尔比为(1:20)-(1:1)，所述的2-重氮-1-萘酚-4-磺酰氯或2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯与含醇羟基和/或酚羟基的高分子的羟基官能团的摩尔比为(1:20)-(1:1)。
所述的感光液中的溶剂为丙二醇独甲醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、丙二醇单乙醚、甲乙酮、醋酸丁酯、二氧六环、N-甲基吡咯烷酮、甲醇、四氢呋喃中的一种或几种。
所述的成膜树脂为不溶于水的聚合物，具体为环氧树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、聚氨酯树脂中的一种或几种。
所述的背景染料为碱性艳蓝、结晶紫、维多利亚纯蓝、靛蓝、甲基紫、孔雀石绿、油溶蓝中的一种或几种。
所述的醇类化合物为含有一个或者多个醇羟基的C1-C14化合物。
所述的醇类化合物具体选自甲醇、丁醇，叔丁醇、甘油、三羟甲基乙烷、季戊四醇、木糖醇、山梨醇中的一种或几种。
所述的酚类化合物为含有一个或者多个酚羟基的C1-C20化合物。
所述的酚类化合物具体选自苯酚、对羟基苯酚、连苯三酚、间苯三酚、三羟基二苯甲酮中的一种或几种。
所述的含醇羟基和/或酚羟基的高分子为数均分子量1000-10000的酚醛树脂、数均分子量10000-200000的聚乙烯醇、或数均分子量1000-10000的聚对羟基苯乙烯。
所述的含醇羟基和/或酚羟基的高分子具体选自BTB225酚醛树脂、BTB17酚醛树脂、BX-20酚醛树脂、17-99型聚乙烯醇、17-88型聚乙烯醇。
上述的感光液还含有0.01-0.1质量份的流平剂。
所述的流平剂为有机硅化合物。
所述的流平剂具体选自聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷。
将上述制备的光敏无砂目印版应用于印刷领域。
本发明将纳米级和/或微米级颗粒或含有纳米级和/或微米级颗粒的组合物涂布在版基表面得到亲水性涂层，通过观察水滴在涂层表面的接触角，涂层的亲水性接近或优于普通PS版。本发明制得的亲水层具有适宜的粗糙度，使版基的表面具有一定的亲水性和保水性，避免电解砂目化及阳极氧化处理，同时使其具有与电解砂目化及阳极氧化处理的铝版基相似的性能。亲水层中的纳米级和/或微米级亲水物颗粒的存在可使版基具有高比表面能，不仅满足吸墨性和环保的要求，还提高了版基表面的耐磨性，同时亲水层与版基和光敏层的粘结力均很好。本发明的光敏无砂目印版制作流程为：版基清洗-除油-清洗-烘干-涂布液-烘干-裁切-包装。本发明制备工艺简单，成本低廉，节能环保。现有技术中生产1m2的光敏版耗水量约为18Kg，耗电量约2.5千瓦时；而本发明的光敏无砂目印版生产1m2的耗水量约为6Kg，耗电量约1.2千瓦时，比现有的光敏版用水量节约70%，用电量节省约50%。本发明不仅对现有的光敏版进行了改进提高了其性能，同时避免了现有光敏版的铝版进行阳极氧化处理后的废酸液、废碱液对环境造成的污染问题，保护环境。
具体实施方式
实施例1
将粒径3000nm的氧化锌均匀喷涂在铝板上，然后再以旋涂法在上面涂覆一层感光液，烘干，即得光敏无砂目印版。
所述的感光液由2-重氮-1-萘酚-4-磺酰氯和BTB225酚醛树脂反应得到的产物8g（2-重氮-1-萘酚-4-磺酰氯和BTB225酚醛树脂的羟基官能团的摩尔比为1:1），0.5g的油溶蓝，20g的环氧树脂，35g的乙二醇单甲醚、35g的乙二醇单乙醚组成。
实施例2
将粒径200nm的二氧化铈均匀喷涂在铝板上，然后再以旋涂法在上面涂覆一层感光液，烘干，即得光敏无砂目印版。
所述的感光液由2-重氮-1-萘酚-4-磺酰氯和丁醇反应得到的产物8g（2-重氮-1-萘酚-4-磺酰氯和丁醇的摩尔比为1:20），0.5g的油溶蓝，20g的环氧树脂，35g的甲乙酮、35g的二氧六环组成。
实施例3
将粒径3000nm的氧化铝均匀分散在酚醛树脂中，然后涂在铜板上，氧化铝和酚醛树脂的质量比为1:10；最后再以旋涂法在上面涂覆一层感光液，烘干，即得光敏无砂目印版。
所述的感光液由2-重氮-1-萘酚-4-磺酰氯和数均分子量1000-10000的聚对羟基苯乙烯反应得到的产物10g（2-重氮-1-萘酚-4-磺酰氯和聚对羟基苯乙烯的羟基官能团的摩尔比为1:5），0.4g的维多利亚纯蓝，15g的聚乙烯醇缩甲醛树脂，80g的溶剂二氧六环组成。
实施例4
将粒径500nm的二氧化钛均匀分散在丙烯酸树脂中，然后涂在铜板上，二氧化钛和丙烯酸树脂的质量比为1:10；最后再以旋涂法在上面涂覆一层感光液，烘干，即得光敏无砂目印版。
所述的感光液由2-重氮-1-萘酚-4-磺酰氯和苯酚反应得到的产物10g（2-重氮-1-萘酚-4-磺酰氯和苯酚的摩尔比为1:10），0.4g的维多利亚纯蓝，15g的聚乙烯醇缩甲醛树脂，80g的溶剂四氢呋喃组成。
实施例5
将粒径200nm的氧化锌均匀分散在丙烯酸酯树脂中，然后涂在铝板上，氧化锌和丙烯酸酯树脂的质量比为1:6；最后再以旋涂法在上面涂覆一层感光液，烘干，即得光敏无砂目印版。
所述的感光液由2-重氮-1-萘酚-4-磺酰氯和三羟基二苯甲酮反应得到的产物12g（2-重氮-1-萘酚-4-磺酰氯和三羟基二苯甲酮的羟基官能团的摩尔比为1:8），0.2g的靛蓝、0.2g的甲基紫，15g的聚氨酯树脂，40g的甲乙酮、30g的醋酸丁酯组成。
实施例6
将粒径200nm的氧化钒均匀分散在阿拉伯树胶中，然后涂在铝板上，氧化钒和阿拉伯树胶的质量比为1:5；最后再以旋涂法在上面涂覆一层感光液，烘干，即得光敏无砂目印版。
所述的感光液由2-重氮-1-萘酚-4-磺酰氯和对羟基苯酚反应得到的产物12g（2-重氮-1-萘酚-4-磺酰氯和对羟基苯酚的羟基官能团的摩尔比为1:15），0.2g的靛蓝、0.2g的甲基紫，15g的聚氨酯树脂，40g的乙二醇单甲醚、30g的N-甲基吡咯烷酮组成。
实施例7
将粒径500nm的硅溶胶和醇酸树脂均匀分散在水中，然后涂在PP塑料板上，硅溶胶和醇酸树脂的质量比为1:1，硅溶胶和水的质量比为1:1；最后再以旋涂法在上面涂覆一层感光液，烘干，即得光敏无砂目印版。
所述的感光液由2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯和甲醇反应得到的产物9g（2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯和甲醇的摩尔比为1:18），0.4g的碱性艳蓝，10g的环氧树脂，10g的聚氨酯树脂，40g的甲醇、40g的四氢呋喃组成。
实施例8
将粒径500nm的二氧化硅和醇酸树脂均匀分散在水中，然后涂在PP塑料板上，二氧化硅和醇酸树脂的质量比为1:1，二氧化硅和水的质量比为1:1；最后再以旋涂法在上面涂覆一层感光液，烘干，即得光敏无砂目印版。
所述的感光液由2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯和木糖醇反应得到的产物9g（2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯和木糖醇的羟基官能团的摩尔比为1:16），0.4g的碱性艳蓝，10g的环氧树脂，10g的聚氨酯树脂，40g的甲醇、40g的四氢呋喃组成。实施例9
将粒径200nm的二氧化钛和环氧树脂均匀分散在溶剂甲酸丙酯中，然后涂在PVC塑料板上，二氧化钛和环氧树脂的质量比为4:1，二氧化钛和甲酸丙酯的质量比为1:5；最后再以旋涂法在上面涂覆一层感光液，烘干，即得光敏无砂目印版。
所述的感光液由2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯和17-99型聚乙烯醇反应得到的产物12g（2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯和17-99型聚乙烯醇的羟基官能团的摩尔比为1:12），0.3g的靛蓝，25g的环氧树脂，60g的溶剂N-甲基吡咯烷酮组成。
实施例10
将粒径100nm的氧化锆和聚乙烯醇缩丁醛均匀分散在溶剂甲酸丙酯中，然后涂在PVC塑料板上，氧化锆和聚乙烯醇缩丁醛的质量比为4:1，氧化锆和甲酸丙酯的质量比为1:5；最后再以旋涂法在上面涂覆一层感光液，烘干，即得光敏无砂目印版。
所述的感光液由2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯和BX-20酚醛树脂反应得到的产物12g（2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯和BX-20酚醛树脂的羟基官能团的摩尔比为1:6），0.3g的靛蓝，25g的环氧树脂，60g的溶剂N-甲基吡咯烷酮组成。
实施例11
将粒径1000nm的氧化镉、双环氧化丁二烯和聚酯、脲醛树脂均匀分散在溶剂四氢呋喃中，然后涂在铜板上，氧化镉与双环氧化丁二烯的质量比为25:1，氧化镉与聚酯的质量比为1:3，氧化镉与脲醛树脂的质量比为1:3，氧化镉与四氢呋喃的质量比为1:8；最后再以旋涂法在上面涂覆一层感光液，烘干，即得光敏无砂目印版。
所述的感光液由2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯和聚对羟基苯乙烯反应得到的产物8g（2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯和聚对羟基苯乙烯的羟基官能团的摩尔比为1:2），0.2g的孔雀石绿，20g的环氧树脂，70g的溶剂甲乙酮，0.06g聚二甲基硅氧烷组成。
实施例12
将粒径500nm的粘土、异佛尔酮异氰酸酯和丙烯酸树脂、氨基树脂均匀分散在溶剂四氢呋喃中，然后涂在铜板上，粘土与异佛尔酮异氰酸酯的质量比为25:1，粘土与丙烯酸树脂的质量比为1:3，粘土与氨基树脂的质量比为1:3，粘土与四氢呋喃的质量比为1:8；最后再以旋涂法在上面涂覆一层感光液，烘干，即得光敏无砂目印版。
所述的感光液由2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯和三羟甲基乙烷反应得到的产物8g（2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯和三羟甲基乙烷的羟基官能团的摩尔比为1:10），0.2g的孔雀石绿，20g的环氧树脂，70g的溶剂甲乙酮，0.06g烷基改性有机硅氧烷组成。
实施例13
将粒径500nm的氧化锆和二氧化钛、三乙二醇二乙烯基醚和酚醛树脂、环氧树脂均匀分散在乙二醇甲醚和丙酮的混合溶剂中，然后涂在铝板上，氧化锆和二氧化钛质量之和与三乙二醇二乙烯基醚的质量比为5:1，氧化锆和二氧化钛质量之和与酚醛树脂的质量比为5:1，氧化锆和二氧化钛质量之和与环氧树脂的质量比为5:1，氧化锆和二氧化钛质量之和与乙二醇甲醚的质量比为5:1，氧化锆和二氧化钛质量之和与丙酮的质量比为5:1，氧化锆和二氧化钛质量比为1:1；最后再以旋涂法在上面涂覆一层感光液，烘干，即得光敏无砂目印版。
所述的感光液由2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯和对羟基苯酚反应得到的产物8g（2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯和对羟基苯酚的羟基官能团的摩尔比为1:3），0.5g的结晶紫，15g的环氧树脂，60g的丙二醇独甲醚，0.03g聚醚聚酯改性有机硅氧烷组成。
实施例14
将粒径500nm的氧化锌和二氧化钛、交联剂热固性酚醛树脂和沥青树脂、环氧树脂均匀分散在石油醚和2-丁醇的混合溶剂中，然后涂在铝板上，氧化锌和二氧化钛质量之和与交联剂热固性酚醛树脂的质量比为5:1，氧化锌和二氧化钛质量之和与沥青树脂的质量比为5:1，氧化锌和二氧化钛质量之和与环氧树脂的质量比为5:1，氧化锌和二氧化钛质量之和与石油醚的质量比为5:1，氧化锌和二氧化钛质量之和与2-丁醇的质量比为5:1，氧化锌和二氧化钛质量比为1:1；最后再以旋涂法在上面涂覆一层感光液，烘干，即得光敏无砂目印版。
所述的感光液由2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯和三羟基二苯甲酮反应得到的产物8g（2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯和三羟基二苯甲酮的羟基官能团的摩尔比为1:4），0.5g的结晶紫，15g的环氧树脂，60g的丙二醇独甲醚，0.03g聚二甲基硅氧烷组成。

Claims (4)

1.一种光敏无砂目印版，其特征在于，该印版由版基、亲水层和光敏层组成，亲水层、光敏层依次涂覆在版基之上；
所述的亲水层由均匀分散的纳米级和/或微米级颗粒、树脂、交联剂和溶剂混合并研磨分散后涂覆在版基上得到；
所述的纳米级和/或微米级颗粒为纳米级或微米级粘土、硅溶胶、氧化锌、氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、氧化镉、氧化钒、二氧化铈、氧化锆中的一种或几种；
所述的交联剂与纳米级和/或微米级颗粒的质量比为(1:5)-(1:25)，所述的交联剂为多环氧单体类交联剂、环氧树脂、热固性酚醛树脂、聚氨酯类交联剂、或乙烯基醚类交联剂；
所述的树脂与纳米级和/或微米级颗粒的质量比为(1:10)-(10:1)，所述的树脂选自丙烯酸酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚酯、脲醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛、氨基树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、沥青树脂和阿拉伯树胶中的一种或几种；
所述的溶剂与纳米级和/或微米级颗粒的质量比为(1:1)-(10:1)，所述的溶剂选自酯类、石油醚、丙酮、丁酮、甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、2-丁醇、2-甲基-2-丙醇、烷烃、甲苯、乙二醇独乙醚、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、乙醚、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、离子液体所组成的组中的至少一种；所述的酯类选自乙酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸异丙酯、乙酸乙酯、伽马丁内酯和乙酸丁酯中的一种或几种；所述的烷烃选自正庚烷、正己烷、正戊烷、环己烷中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的光敏无砂目印版，其特征在于，所述的版基选自金属板、塑料板、或复合材料板。
3.根据权利要求1所述的光敏无砂目印版，其特征在于，所述的光敏层由感光液涂覆在亲水层上得到；所述的感光液由8-12质量份的光活性化合物，0.2-0.5质量份的背景染料，15-25质量份的成膜树脂，60-80质量份的溶剂组成；
所述的光活性化合物为2-重氮-1-萘酚-4-磺酰氯或2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯与醇类化合物或酚类化合物反应得到的产物，或者2-重氮-1-萘酚-4-磺酰氯或2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯与含醇羟基和/或酚羟基的高分子反应得到的产物；所述的2-重氮-1-萘酚-4-磺酰氯或2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯与醇类化合物的醇羟基的摩尔比为(1:20)-(1:1)，所述的2-重氮-1-萘酚-4-磺酰氯或2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯与酚类化合物的酚羟基的摩尔比为(1:20)-(1:1)，所述的2-重氮-1-萘酚-4-磺酰氯或2-重氮-1-萘酚-5-磺酰氯与含醇羟基和/或酚羟基的高分子的羟基官能团的摩尔比为(1:20)-(1:1)；
所述的溶剂为丙二醇独甲醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、丙二醇单乙醚、甲乙酮、醋酸丁酯、二氧六环、N-甲基吡咯烷酮、甲醇、四氢呋喃中的一种或几种；
所述的成膜树脂为不溶于水的聚合物，具体为环氧树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、聚氨酯树脂中的一种或几种；
所述的背景染料为碱性艳蓝、结晶紫、维多利亚纯蓝、靛蓝、甲基紫、孔雀石绿、油溶蓝中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的光敏无砂目印版，其特征在于，所述的感光液还含有0.01-0.1质量份的流平剂。
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