CN103890294A - 地板用装饰材料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供在日常生活中即使被施加了过度的荷重时(例如拖拽重的家具或桌子时),白化伤和凹陷伤的发生也被抑制的地板用装饰材料。具体而言,本发明提供一种在木质基材上叠层有装饰片材的地板用装饰材料,其特征在于,(1)上述装饰片材中作为最外表层的表面保护层的厚度为12~50μm,且上述表面保护层的马丁硬度为50~150N/mm2;(2)上述木质基材包括1层木质层或2层以上的木质层,与上述装饰片材接触的木质层的最大密度为0.8~1.2g/cm3,且与上述装饰片材接触的木质层的平均密度为0.7g/cm3以上。
Description
技术领域
本发明涉及在日常生活中即使被施加了过度的荷重时(例如拖拽重的家具或桌子时),白化伤和凹陷伤的发生也被抑制的地板用装饰材料。
背景技术
目前,作为房屋的地板用装饰材料,已知在由各种胶合板或木质纤维板构成的木质基材的表面贴合有具有各种天然木材图案的装饰片材(专利文献1等)。
在现有的地板用装饰材料中,也具有适于日常生活的耐损伤性,但是,在拖拽重的家具或桌子等施加了过度的荷重时,存在在地板上产生白化伤、凹陷伤(划痕)的问题,希望耐损伤性更加提高。
作为用于提高耐损伤性的对策,例如,可以考虑提高装饰片材的表面涂膜硬度,但是,如果过硬则变脆,或变得容易发生涂膜破损(白化伤)。另外,也可以考虑增加涂膜厚度,但是,如果过厚则变脆,或在此时也变得容易发生涂膜破损。因此,仅简单地提高装饰片材的表面涂膜的硬度和厚度,难以解决提高耐损伤性的问题。
另外,地板用装饰材料的白化伤和凹陷伤也与木质基材的物性有关。具体而言,如果木质基材过于柔软,即使提高装饰片材的表面涂膜硬度,也容易发生凹陷伤,没有发生改变,另外,如果木质基材过硬,则由于荷重集中于装饰片材的表面涂膜,与表面涂膜的物性无关地容易发生白化伤。
因此,希望考虑木质基材和装饰片材双方的平衡,开发出即使施加了过度的荷重时,白化伤和凹陷伤的发生也被抑制的地板用装饰材料
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-97321号公报
发明内容
发明所要解决的课题
以提供在日常生活中即使外加过度荷重时(例如拖拽重的家具和桌子时)、白化伤和凹陷伤的发生也被抑制的地板用装饰材料为目的。
用于解决课题的方法
本发明的发明人反复进行了深入研究,结果发现,通过将作为装饰片材的最外表层的表面保护层和木质基材的物性设定在特定范围,能够实现上述目的,从而完成了本发明。
即,本发明涉及下述的地板用装饰材料。
1.一种在木质基材上叠层有装饰片材的地板用装饰材料,其特征在于:
(1)上述装饰片材中作为最外表层的表面保护层的厚度为12~50μm,且上述表面保护层的马丁硬度(Martens'hardness)为50~150N/mm2;
(2)上述木质基材包括1层木质层或2层以上的木质层,与上述装饰片材接触的木质层的最大密度为0.8~1.2g/cm3,且与上述装饰片材接触的木质层的平均密度为0.7g/cm3以上。
2.上述项1所述的地板用装饰材料,其中,上述表面保护层含有电离射线固化型树脂。
3.上述项1所述的地板用装饰材料,其中,上述表面保护层含有电子射线固化型树脂。
4.上述项1~3中任一项所述的地板用装饰材料,其中,上述表面保护层厚度为20~40μm。
5.上述项1~4中任一项所述的地板用装饰材料,其中,上述木质层为木材单板、木材胶合板、木质纤维板或刨花板。
以下,详细说明本发明的地板用装饰材料。
本发明的地板用装饰材料,在木质基材上叠层有装饰片材,该地板用装置材料的特征在于:
(1)上述装饰片材中作为最外表层的表面保护层的厚度为12~50μm,且上述表面保护层的马丁硬度为50~150N/mm2;
(2)上述木质基材包括1层木质层或2层以上的木质层,与上述装饰片材接触的木质层的最大密度为0.8~1.2g/cm3,且与上述装饰片材接触的木质层的平均密度为0.7g/cm3以上。
具有上述特征的本发明的地板用装饰材料,特别是表面保护层的厚度为12~50μm且马丁硬度为50~150N/mm2,并且木质基材中与装饰片材接触的木质层的最大密度为0.8~1.2g/cm3且与上述装饰片材接触的木质层的平均密度为0.7g/cm3以上,由此,即使在日常生活中施加了过度的荷重时(例如拖拽重的家具或桌子时),白化伤和凹陷伤的发生也被抑制。
以下,说明本发明的地板用装饰材料的各结构。
(木质基材)
本发明中所使用的木质基材包括1层木质层或2层以上的木质层。即,在2层以上时,将木质层叠层2层以上构成。
作为各木质层,有木材单板、木材胶合板、木质纤维板、刨花板(PB)等,在木材单板和木材胶合板时,有杉、扁柏、柳安、柚木、桉树等树种。在木质纤维板中,有中密度木质纤维板(MDF)、高密度木质纤维板(HDF)等。另外,严格来说木材胶合板是指粘合多片薄板得到的胶合板,但在本说明书中,木材胶合板是指自身为1层的木质层。
在本发明中,作为与装饰片材接触的木质层,使用最大密度为0.8~1.2g/cm3且平均密度为0.7g/cm3以上的木质层。即,上述最大密度和平均密度,在由1层木质层构成时是指该木质层的物性,在包括2层以上时是指最外表层(装饰片材一侧)的木质层的物性。另外,上述“与装饰片材接触的木质层”的记载是指最接近装饰片材的木质层,在实际中也包括在木质层和装饰片材之间通过粘接剂层间接地接触的情况。
与装饰片材接触的木质层(以下也称为“该木质层”)的最大密度为0.8~1.2g/cm3即可,优选为0.9~1.1g/cm3。考虑到特别是在木质纤维板、刨花板时,制造方法造成的木质层的表面附近的密度与中心附近相比变大,最大密度指考虑这样的密度分布的基础上的最大密度。因此,在木材单板和木材胶合板时,由于也考虑密度分布少的情况,在这样的情况时,可以认为最大密度和平均密度为相同程度。平均密度为0.7g/cm3以上即可,优选为0.75~0.85g/cm3。
另外,在本说明书中的最大密度和平均密度是参照图2,按照下述步骤测得的值。
(1)在木质层的平面方向(x方向)照射一定量的放射线量的γ射线。多点连续照射,使得对1mm厚度为25点(即,如图2所示,在木质层厚度为12mm时,为300点)。
(2)测定和记录透过木质层的γ射线的放射线量。
(3)通过从对木质层照射的γ射线的放射线量减去(2)的透射后的放射线量,算出γ射线的透射损失量。
(4)将上述(3)中算出的γ射线的透射损失量除以照射方向(x方向)的长度(L),算出每单位长度的透射损失量。
(5)对已经确定密度的树脂板(标准试样:密度1g/cm3)进行(1)~(4)的操作,算出标准试样中的γ射线的每单位长度的透射损失量。
(6)通过比较换算木质层的每单位长度的透射损失量和标准试样的每单位长度的透射损失量,算出木质层的密度。
(7)以算出的多点密度(木质层厚度如图2所谓为12mm时,为300点)的最大值作为最大密度,以多点密度之和除以点数得到的值作为平均密度。
在木质基材由2层以上的木质层组成时,除去最外表层的其余层(下层)的密度等不被特别限制。
木质基材的厚度没有特别限定,优选为2~15mm左右,更优选为6~12mm左右。
(装饰片材)
在木质基材上叠层有装饰片材。作为装饰片材,作为最外表层的表面保护层的厚度为12~50μm,且马丁硬度为50~150N/mm2,没有特别限定。例如,在基材片材上优选依次具有图案层(全涂油墨层·图案油墨层)、透明性树脂层和上述表面保护层。
以下,例示说明该装饰片材。
作为基材片材,可以列举1)薄纸、优质纸、牛皮纸、和纸、钛纸、树脂浸渍纸、纸间强化纸等的纸,2)含有木质纤维、玻璃纤维、石棉、聚酯纤维、维尼纶纤维、尼龙纤维等的织布或无纺布,3)聚烯烃、聚酯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚氨酯、聚苯乙烯等的合成树脂制片材的1种或2种以上的叠层体。
基材片材厚度优选为20~300μm左右。基材片材也可以根据需要被着色。另外,也可以对表面施加电晕放电处理、等离子处理、臭氧处理等的表面处理。
图案层由图案油墨层和/或全涂油墨层构成。图案层能够通过凹版印刷、胶版印刷、丝网印刷等的印刷法形成。图案油墨层的图案例如可以列举木纹模样、石纹模样、布纹模样、皮纹模样、几何图案、文字、记号、线条、各种抽象图案等。全涂油墨层可以通过着色油墨的全涂印刷得到。图案层可以由图案油墨层和全涂油墨层的一种或双种构成。
作为在图案层中所使用的油墨,能够使用作为展色剂使用氯化聚乙烯、氯化聚丙烯等的氯化烯烃、聚酯、由异氰酸酯和多元醇构成的聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、纤维素类树脂、聚酰胺类树脂等中的1种或混合2种以上使用并在其中加入颜料、溶剂、各种辅助剂等而油墨化的物质。其中,从环境问题、与被印刷面的粘合性等的观点出发,优选聚酯、由异氰酸酯和多元醇构成聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚酰胺类树脂等的1种或2种以上的混合物。
透明性树脂层只要是透明性的树脂层即可,没有特别限定,例如,能够优选由透明性的热塑性树脂形成。
具体而言,可以列举软质、半硬质或硬质聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、离聚物、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯等。其中,优选聚丙烯等的聚烯烃类树脂。
透明性树脂层也可以被着色。此时,在热塑性树脂中添加着色剂即可。作为着色剂,能够使用在图案层中所使用的颜料或染料。
透明性树脂层中也可以含有填充剂、消光剂、发泡剂、阻燃剂、防滑剂、抗静电剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、自由基捕获剂、软质成分(例如,橡胶)等的各种添加剂。
表面保护层是最外表层,在本发明中,表面保护层的厚度为12~50μm且马丁硬度为50~150N/mm2。另外,从耐损伤性提高的观点出发,表面保护层的厚度优选为20~40μm。另外,马丁硬度优选为70~140N/mm2。
表面保护层的马丁硬度能够通过1)混合具有不同硬度的2种以上的树脂、2)在树脂中混合弹性体等来适当调整。另外,在表面保护层中使用后述的电离射线固化型树脂时,能够通过改变在1分子内所含有的聚合性官能团的数量、或混合具有不同官能团数量的树脂,将马丁硬度调整为所希望的值。
另外,本说明书中的马丁硬度是使用表面膜物性试验机(PICODENTOR HM-500,FISCHER INSTRUMENTS CO LTD.生产)测得的值,具体的测定方法如下所述。在该测定方法中,使用图1(a)所示的金刚石压头(维氏压头,Vickers indenters),如图1(b)所示,对测定试样挤入金刚石压头,从在表面生成的棱锥形的凹陷的对角线长度计算其表面积A(mm2),除以试验荷重F(N)来求出硬度。挤入条件为,在室温(实验室环境温度)中,如图1(c)所示,首先以10秒钟施加0~直至5mN的荷重,接着以5mN的荷重保持5秒钟,最后以10秒钟除去5~直至0mN的荷重。然后,基于表面积A、试验荷重F,通过F/A求出的硬度为上述马丁硬度。此外,在本说明书中,为了避免表面保护层以外的层的硬度影响,测定表面保护层的截面的马丁硬度。此时,用树脂(冷固化类型的双液环氧固化树脂)包埋装饰片材,在室温放置24小时使其固化后,机械研磨固化后的包埋样品,使表面保护层的截面露出,在该截面(在表面保护层中含有无机填充材料等微粒时,避开该微粒的位置)挤入金刚石压头,由此测定截面的马丁硬度。
作为形成表面保护层的树脂,能够在可以得到规定的马丁硬度的范围内适当选择,优选热固型树脂或电离射线固化型树脂(例如,电子射线固化型树脂)等的固化型树脂。从高的表面硬度、生产率等观点出发,特别优选电离射线固化型树脂。
作为热固型树脂,例如,可以列举不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂(也包括双液固化型聚氨酯)、环氧树脂、氨基醇酸树脂、酚醛树脂、尿素树脂、邻苯二酸二丙烯酯树脂、三聚氰胺树脂、三聚氰二胺树脂、三聚氰胺-尿素共缩聚树脂、硅树脂、聚硅氧烷树脂等。
在上述树脂中,能够添加交联剂、聚合引发剂等的固化剂、聚合促进剂。例如,作为固化剂,能够在聚酯树脂或聚氨酯树脂等中添加异氰酸酯、有机磺酸盐等,能够在环氧树脂中可以添加有机胺等,能够在不饱和聚酯树脂中添加甲乙酮过氧化物等过氧化物、偶氮二异丁腈等的自由基引发剂。
作为以热固型树脂形成表面保护层的方法,例如,可以列举以辊涂法、凹版涂布法等涂布方法涂布热固型树脂的溶液,使其干燥、固化的方法。作为溶液的涂布量,以固体成分计,大约为12~50μm,优选为20~40μm左右。电离射线固化型树脂只要是通过电离射线的照射而产生交联聚合反应,变化为3维高分子结构的树脂即可,没有限定。例如,能够使用在分子中具有通过电离射线的照射能够交联的聚合性不饱和键或环氧基的预聚体、寡聚体和单体的1种以上。例如,可以列举聚氨酯、聚酯丙烯酸酯、环氧基丙烯酸酯等的丙烯酸酯树脂,硅氧烷等的硅树脂、聚酯树脂、环氧树脂等。
作为电离射线,有可见光线、紫外线(近紫外线、真空紫外线等)、X线、电子射线、离子射线等,其中,优选紫外线、电子射线。
作为紫外线源,能够使用超高压水银灯、高压水银灯、低压水银灯、碳弧灯、黑光荧光灯、金属卤化物灯的光源。作为紫外线的波长,为190~380nm左右。
作为电子射线源,例如,能够使用科克罗夫特-华尔顿型、范得格喇夫型、共振变压器型、绝缘芯变压器型、直线型、地纳米(dynamitron)型、高频型等的各种电子射线加速器。作为电子射线的能量,优选为100~1000keV左右,更优选为100~300keV左右。电子射线的照射量优选为2~15Mrad。
电离性射线固化型树脂只要照射电子射线则充分固化,但在照射紫外线使其固化时,优选添加光聚合引发剂(增感剂)。
在具有自由基聚合性不饱和基团的树脂类时的光聚合引发剂,例如,能够使用苯乙酮类、二苯甲酮类、噻吨酮类、苯偶姻、苯偶姻甲醚、米蚩苯甲酰苯甲酸酯、米蚩酮、二苯硫醚、二苄基二硫、二乙基氧化物、三苯基联咪唑、异丙基-N,N-二甲基氨基苯甲酸酯等中的至少1种。此外,在具有阳离子聚合性官能团的树脂类时,例如,能够使用芳香族重氮鎓盐、芳香族锍盐、茂金属化合物、苯偶姻磺酸酯、呋喃氧基氧化锍二烯丙基碘氧基盐等中的至少1种。
光聚合引发剂的添加量没有特别限定,通常相对于100质量份电离射线固化型树脂为0.1~10质量份左右。
作为以电离射线固化型树脂形成保护层的方法,例如,采用凹版涂布法、辊涂法等涂布法涂布电离射线固化型树脂的溶液即可。作为溶液的涂布量,以固体成分计,大约为12~50μm,优选为20~40μm左右。
对由电离性射线固化型树脂形成表面保护层进一步赋予耐擦伤性、耐磨耗性时,可以配合无机填充材料。作为无机填充材料,例如,可以列举粉末状的氧化铝、碳化硅、二氧化硅、钛酸钙、钛酸钡、二硼酸镁、氧化锌、氮化硅、氧化锆、氧化铬、氧化铁、氮化硼、金刚石、金刚砂、玻璃纤维等。
作为无机填充材的添加量,相对于电离性射线固化型树脂100质量份为1~80质量份左右。
构成装饰片材的各层的层叠,例如,可以通过在基材片材的一侧的面顺次通过印刷形成图案层(全涂油墨层、图案油墨层)之后,在图案层上隔着双液固化型聚氨酯树脂等公知的干式层压用粘接剂,以干式层压法、T模头挤出法等叠层透明性树脂层,再形成表面保护层的方法进行。
可以通过从表面保护层侧实施压花加工形成凹凸图案。凹凸图案能够通过加热冲压、拉丝加工等形成。作为凹凸图案,可以列举导管沟、石板表面凹凸、布表面纹理、梨纹、砂纹、拉丝、万线沟等。
在木质基板叠层上述装饰片材时,能够使用公知的粘接剂。作为粘接剂,例如,可以列举以聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、离聚物、丁二烯-丙烯腈橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶等为有效成分的粘接剂。粘接剂层的厚度没有限定,优选0.1~50μm左右。
发明的效果
本发明的地板用装饰材料,特别是表面保护层的厚度为12~50μm且马丁硬度为50~150N/mm2,木质基材中与装饰片材接触的木质层的最大密度是0.8~1.2g/cm3且与上述装饰片材接触的木质层的平均密度为0.7g/cm3以上,由此,在日常生活中即使施加了过度的荷重时(例如拖拽重的家具或桌子时),也可以抑制白化伤和凹陷伤的发生。
附图说明
图1是表示本说明书的马丁硬度测定中所使用的维氏压头(a)、挤入操作的模式图(b)和挤入荷重与变位的一个例子(c)的图。
图2是表示本说明书的最大密度和平均密度的算出中使用的对木质层照射γ射线的方向和点数(a)、最大密度的概念的一个例子(b)的图。此外,图2是使用厚度12mm的木质层时的例示,因为是12mm,在(a)中,以300点进行γ射线照射。另外,(b)是将在该300点测得的密度以横轴(厚度方向z)和纵轴(密度g/cm3)表示的图。
具体实施方式
以下,例示实施例和比较例,更详细地说明本发明。但是,本发明不受实施例限定。
作为构成电离射线固化型树脂的成分,使用以下成分。
·2官能聚氨酯丙烯酸酯寡聚物(多元醇成分是聚酯二醇、玻璃化转变点:25℃,分子量1500)
·6官能脂肪族聚氨酯丙烯酸酯寡聚物(玻璃化转变点:200℃以上,分子量1500,共荣社化学株式会社生产,UA306H)
此外,这里2官能聚氨酯丙烯酸酯寡聚物是指在1分子中具有2个聚合性不饱和键的聚氨酯丙烯酸酯寡聚物,6官能聚氨酯丙烯酸酯寡聚物是指在1分子中具有6个聚合性不饱和键的聚氨酯丙烯酸酯寡聚物。
实施例1
在60μm厚的着色聚丙烯膜(基材片材)的背面设置底层。接着,通过印刷在基材片材的表面形成图案层,再在该图案印刷层上形成粘接剂层。在该粘接剂层上通过挤压叠层法叠层80μm厚的透明聚丙烯类树脂片材。对透明聚丙烯类树脂的表面施加电晕放电处理后,涂布双液固化型聚氨酯树脂,由此形成底层。
通过辊涂法在其表面涂布15μm以下述组成为主要成分的电离射线固化型树脂,接着,在氧浓度200ppm以下的环境中使用电子射线照射装置,以加速电压175keV、5Mrad的条件照射电子射线,使其固化,由此形成表面保护层,制作装饰片材。表面保护层的截面方向的马丁硬度为110N/mm2(10点测定值的平均值)。
·2官能聚氨酯丙烯酸酯寡聚物 80质量份
·6官能脂肪族聚氨酯丙烯酸酯寡聚物 20质量份
·哑光剂(11μm二氧化硅) 14质量份
在将HDF(2.7mm)和针叶树胶合板(9mm)复合得到的木质基材的HDF一侧用中央理科工业生产的粘接剂(BA-10L/BA-11B)贴合上述所制作的装饰片材后进行地板加工,制作303mm宽×1818mm长的地板用装饰材料。
比较例1
在60μm厚的着色聚丙烯膜(基材片材)的背面设置底层。接着,通过印刷在基材片材的表面形成图案层,再在该图案印刷层上形成粘接剂层。在该粘接剂层上通过挤压叠层法叠层透明聚丙烯类树脂片材。对80μm厚的透明聚丙烯类树脂的表面施加电晕放电处理后,通过涂布双液固化型聚氨酯树脂,由此形成底层。
通过辊涂法在其表面涂布15μm以下述组成为主要成分的电离射线固化型树脂,接着,在氧浓度200ppm以下的环境中使用电子射线照射装置,以加速电压175keV、5Mrad的条件照射电子射线,使其固化,由此形成表面保护层,制作装饰片材。表面保护层的截面方向的马丁硬度为210N/mm2(10点测定值的平均值)。
·2官能聚氨酯丙烯酸酯寡聚物 50质量份
·6官能脂肪族聚氨酯丙烯酸酯寡聚物 50质量份
·哑光剂(11μm二氧化硅) 14质量份
在将HDF(2.7mm)和针叶树胶合板(9mm)复合的木质基材的HDF一侧将上述制作的装饰片材在中央理科工业生产的粘接剂(BA-10L/BA-11B)贴合后进行地板加工,制作303mm宽×1818mm长的地板用装饰材料。
实施例2~9和比较例2~11
通过调整实施例1和比较例1的各寡聚物含量或变更各层构成,制作如表1~4所示的地板用装饰材料。
试验例
对各实施例和比较例所制得的地板用装饰材料进行硬币刮擦试验和钢球落下试验。各试验方法和评价标准如下所述。
(硬币刮擦试验)
使倾斜为45°的100日元硬币接触试验片表面,评价边施加下述荷重边在水平方向拖拽时的受损伤状态。
3kg荷重、5kg荷重、7kg荷重
评价基准如下所述,△以上为合格。
◎:即使施加7kg荷重,也不发生白化伤和显著的凹陷伤。
○:即使施加5kg荷重,也不发生白化伤和显著的凹陷伤。
△:即使施加3kg荷重,也不发生白化伤和显著的凹陷伤。
×:施加3kg荷重时,发生白化伤和/或显著的凹陷伤。
(钢球落下试验)
使300g的钢球从50cm高度落到试验片,评价外观状态和凹陷量。
○:表面无破损,凹陷量为300μm以下。
×:表面有破损或凹陷量为300μm以上。
在表1~4中表示各评价结果。
[表1]
《由木质层种类引起的变化》
[表2]
《由表面保护层硬度引起的变化》
[表3]
《由表面保护层厚度引起的变化》
[表4]
《由透明PP层厚度引起的变化》
Claims (5)
1.一种地板用装饰材料,其特征在于:
在木质基材上叠层有装饰片材,
(1)所述装饰片材中作为最外表层的表面保护层的厚度为12~50μm,且所述表面保护层的马丁硬度为50~150N/mm2;
(2)所述木质基材包括1层木质层或2层以上的木质层,与所述装饰片材接触的木质层的最大密度为0.8~1.2g/cm3,且与所述装饰片材接触的木质层的平均密度为0.7g/cm3以上。
2.如权利要求1所述的地板用装饰材料,其特征在于:
所述表面保护层含有电离射线固化型树脂。
3.如权利要求1所述的地板用装饰材料,其特征在于:
所述表面保护层含有电子射线固化型树脂。
4.如权利要求1~3中任一项所述的地板用装饰材料,其特征在于:
所述表面保护层的厚度为20~40μm。
5.如权利要求1~4中任一项所述的地板用装饰材料,其特征在于:
所述木质层为木材单板、木材胶合板、木质纤维板或刨花板。
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