CN109054586B - 一种防紫外线树脂镜片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防紫外线树脂镜片及其制备方法。防紫外线树脂镜片包括树脂镜片基片和涂覆在树脂镜片基片上表层的紫外吸收层和紫外反射层；其中紫外吸收层由以下重量份的原料组成：丙烯基二甘醇碳酸酯，纳米二氧化钛，滑石粉，碳酸钙，二甲苯，环氧树脂；紫外反射层由以下原料组成：丙烯基二甘醇碳酸酯，纳米氧化锌，丙烯酸树脂，紫外吸收剂，4‑苯甲酰氧基‑2,2,6,6‑四甲基哌啶；本发明防紫外线树脂镜片具有可以高效防止紫外线的效果，可以避免树脂镜片长期佩戴对眼睛的损伤问题，同时紫外反射层和紫外吸收层也可以作为一个保护膜，保护树脂镜片不被磨损，延长使用寿命，而且其制备工艺简单合理，可以广泛应用。

Description

一种防紫外线树脂镜片及其制备方法
技术领域
本发明属于树脂镜片技术领域，具体涉及一种防紫外线树脂镜片及其制备方法。
背景技术
目前市面上很多眼镜片都是以各种碳烃类和碳酯类聚合物作为原料制作的，树脂镜片的广泛使用已经成为近些年来眼镜市场的重要门类之一。树脂镜片自身具有塑性好、耐腐蚀性高等显著特色，可方便的进行机加工，重复利用率高。而且佩戴舒服，价格便宜，深受广大消费者的喜爱。然而普通树脂镜片的原料简单，结构相对简单，对于紫外线的吸收和反射并没有很大作用，长时间佩戴会对眼睛造成损伤；同时树脂镜片的耐磨性能比较弱，很容易形成划痕，影响光线的透过率，使用效果不佳。
中国专利CN105700190A公开了一种防水防辐射防紫外线眼镜片，包括镜片本体，其特征在于：还包括紫外线吸收层、防辐射膜和防水层，在镜片本体外侧粘贴有一层防辐射膜，在镜片本体内侧粘贴有一层紫外线吸收层，在防辐射膜和紫外线吸收层外侧包裹有一层防水层，所述防水层采用聚乙烯材料制成，所述镜片本体的厚度为0.3mm-0.4mm，所述防辐射膜厚度为0.001mm。本发明提供了一种结构简单，使用方便，功能更加多样，使用寿命更长的防水防辐射防紫外线眼镜片，此发明中主要利用紫外吸收层来避免和降低紫外线对眼睛的损伤，这样可以避免眼睛组织避免长时间接触紫外线而受损，但是对于镜片本身，因为长时间吸收紫外线而很容易降低使用寿命，不能够长久使用。
中国专利CN1425621A公开了一种防辐射、防紫外线和放视觉疲劳的眼镜片薄膜，组成有SiO245-55、B2O35-10、Na2O6-10、K2O7-10、PbO15-25、BaO和/或SrO4-8、Nd2O31-4.5、CeO21-3、TiO20.5-2、Sb2O30.5-1.5、其他选择性组分还包括CaO0-1、ZnO0-4重量％。熔化温度不超过1380℃，提高眼镜片玻璃的防辐射、防紫外线和放视觉疲劳的性能，并能够进行化学钢化，提高眼镜片玻璃的强度，使放射性现场工作人员的防护装备更加完善，更好的保护人的眼镜，此发明中采用玻璃基材作为眼镜片，通过添加必要的原料来实现防紫外线，防辐射，玻璃材料的的透光性本身就比较强，因此仿紫外效果并不明显。
中国专利CN104007489A一种光子晶体镀膜镜片，镀膜镜片包括平板玻璃基板和镀在平板玻璃基板一侧的光子晶体膜，所述的光子晶体膜分为底层、中间层和外层，底层由交替铺设的氧化钛层和氟化钙层构成，且与中间层相接的一层为氟化钙层，与平板玻璃基板相接的一层为氧化钛层，所述的中间层为硫化锌层，外层的结构与底层对称。本发明有益效果：本发明研究出一种光子晶体结构及其镀膜方法，该种光子晶体结构可以只让波长为755nm的光波通过，其结构简单便于微型化，功能稳定，该光子晶体结构可以用作美容仪的镜片，弥补一般光学美容仪器在光的单一性和光强的稳定性方面的不足，避免皮肤受到伤害，此发明中采用玻璃基板镀膜，多层镀膜操作复杂，稍有不慎，容易出现膜脱落，不适合广泛推广。
因此，本发明针对以上问题，发明一种可以高效防紫外线树脂镜片，同时生产成本低，使用寿命长。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的不足而提供一种防紫外线树脂镜片，改善目前树脂镜片功能单一，制作工艺复杂，耗材耗时多，制作成本高的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采取如下的技术方案：
一种防紫外线树脂镜片，包括树脂镜片基片和涂覆在树脂镜片基片上表层的紫外吸收层和紫外屏蔽层；其中紫外吸收层由以下重量份的原料组成：丙烯基二甘醇碳酸酯10份～20份，纳米二氧化钛2份～2.5份，滑石粉4份～8份，碳酸钙4份～6份，二甲苯0.01份～0.06份，环氧树脂0.6份～0.8份；紫外屏蔽层由以下原料组成：丙烯基二甘醇碳酸酯10份～15份，纳米氧化锌8份～10份，丙烯酸树脂0.6份～0.8份，紫外吸收剂0.4份～1份，4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶0.8份～1.2份。
进一步的，防紫外线树脂镜片的紫外吸收层由以下重量份的原料组成：丙烯基二甘醇碳酸酯15份，纳米二氧化钛2.2份，滑石粉6份，碳酸钙5份，二甲苯0.03份，环氧树脂0.7份；紫外屏蔽层由以下原料组成：丙烯基二甘醇碳酸酯12份，纳米氧化锌9份，丙烯酸树脂0.7份，紫外吸收剂0.6份，4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶1份。
进一步的，紫外吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种或者组合。
根据本发明的另一目的，在于提供一种上述防紫外线树脂镜片的制备方法，包括以下步骤：
S10：紫外吸收层备料：将所述重量份的丙烯基二甘醇碳酸酯，纳米二氧化钛，滑石粉，碳酸钙在135℃～155℃混合至均匀，加入所述重量份的二甲苯，环氧树脂，超声1h～1.5h，得到紫外吸收层备料；
S20：紫外屏蔽层备料：将所述重量份的丙烯基二甘醇碳酸酯和纳米氧化锌，丙烯酸树脂一起超声40min～50min，之后加入所述重量份的紫外吸收剂，4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶，在温度为85℃～95℃条件下，于振荡器中振荡30min～60min，，得到紫外屏蔽层备料；
S30：防紫外线树脂镜片的制备：将树脂镜片基片表面进行清洗并烘干，之后置于真空覆膜机内，首先用S10得到的紫外吸收层备料在树脂镜片基片上表面镀一层紫外吸收层，镀膜后干燥冷却30min～45min；然后在树脂镜片基片上紫外吸收层上用S20得到的紫外屏蔽层备料镀一层紫外屏蔽层，镀膜后干燥冷却45min～60min，得到所述防紫外线树脂镜片。
进一步的，S10中，纳米二氧化钛的粒径为120nm～140nm。
进一步的，S20中，纳米氧化锌的粒径为100nm～120nm。
更进一步的，，S20中，振荡之后需静置10min～20min。
进一步的，S30中，树脂镜片基片表面进行清洗并烘干具体操作为：用无水乙醇对树脂镜片基片清洗3次，之后在温度为50℃～60℃条件下烘干15min～20min。
更进一步的，S30中，紫外吸收层厚度为2.20μm～2.35μm。
更进一步的，S30中，紫外屏蔽层厚度为2.60μm～2.75μm。
本发明的优点和有益效果是：
1.本发明公开的防紫外线树脂镜片，选材绿色环保，添加纳米二氧化钛、滑石粉和碳酸钙增强防紫外线树脂镜片对紫外线的反射能力，添加紫外吸收剂增强防紫外线树脂镜片对紫外线的的吸收的能力，通过添加其他辅料，各部分原料互相作用，增强树脂镜片基片和紫外屏蔽层以及紫外吸收层之间的结合力，改善本发明防紫外线树脂镜片性能，共同提高本发明的产品质量，使其经久耐用；
2.在本发明公开的防紫外线树脂镜片具有可以高效防止紫外线的特殊效果，可以避免树脂镜片长期佩戴对眼睛的损伤问题，同时提高本发明防紫外线树脂眼镜片的耐磨性能，延长使用寿命；
3.本发明公开的防紫外线树脂镜片防紫外线效果显著，通过紫外屏蔽层反射大量的紫外光，部分没有反射的紫外光通过紫外吸收层吸收，以减少镜片本身对紫外线的吸收，延长镜片的使用寿命；同时紫外屏蔽层和紫外吸收层也可以作为一个保护膜，保护树脂镜片不被磨损，延长使用寿命，而且其制备工艺简单合理，可以广泛应用。
4.本发明结合现代先进工艺，制备方法简单、加工成本低、效果显著，所制备的防紫外线树脂镜片质量好、能有效阻止紫外线，方便使用。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
实施例1
一种防紫外线树脂镜片
原料以及配料组成：(单位：g)
防紫外线树脂镜片中紫外吸收层由以下重量份的原料组成：丙烯基二甘醇碳酸酯1000g，纳米二氧化钛200g，滑石粉400g，碳酸钙400g，二甲苯1g，环氧树脂60g；紫外屏蔽层由以下原料组成：丙烯基二甘醇碳酸酯1000g，纳米氧化锌800g，丙烯酸树脂60g，紫外吸收剂40g，4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶80g。
通过如下方法制备：
S10：紫外吸收层备料：将所述重量份的丙烯基二甘醇碳酸酯和粒径为120nm的纳米二氧化钛以及所述重量份的滑石粉，碳酸钙在135℃混合至均匀，加入所述重量份的二甲苯，环氧树脂，超声1h，得到紫外吸收层备料；
S20：紫外屏蔽层备料：将所述重量份的丙烯基二甘醇碳酸酯和粒径为100nm的纳米氧化锌以及所述重量份的丙烯酸树脂一起超声40min，之后加入所述重量份的紫外吸收剂，4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶，在温度为85℃条件下，于振荡器中振荡30min，静置10min后得到紫外屏蔽层备料；
S30：防紫外线树脂镜片的制备：用无水乙醇对树脂镜片基片清洗3次，之后在温度为50℃条件下烘干15min，之后置于真空覆膜机内，首先用S10得到的紫外吸收层备料在树脂镜片基片上镀一层紫外吸收层，厚度为2.20μm，镀膜后干燥冷却30min；然后在树脂镜片基片上紫外吸收层上用S20得到的紫外屏蔽层备料镀一层紫外屏蔽层，厚度为2.60μm，镀膜后干燥冷却45min，得到所述防紫外线树脂镜片。
上述操作中防紫外线树脂镜片的紫外吸收层备料和紫外屏蔽层备料用于防紫外线树脂镜片的批量生产。
实施例2
一种防紫外线树脂镜片
原料以及配料组成：(单位：g)
防紫外线树脂镜片中紫外吸收层由以下重量份的原料组成：丙烯基二甘醇碳酸酯2000g，纳米二氧化钛250g，滑石粉800g，碳酸钙600g，二甲苯6g，环氧树脂80g；紫外屏蔽层由以下原料组成：丙烯基二甘醇碳酸酯1500g，纳米氧化锌1000g，丙烯酸树脂80g，紫外吸收剂100g，4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶120g。
通过如下方法制备：
S10：紫外吸收层备料：将所述重量份的丙烯基二甘醇碳酸酯和粒径为140nm的纳米二氧化钛以及所述重量份的滑石粉，碳酸钙在155℃混合至均匀，加入所述重量份的二甲苯，环氧树脂，超声1.5h，得到紫外吸收层备料；
S20：紫外屏蔽层备料：将所述重量份的丙烯基二甘醇碳酸酯和粒径为120nm的纳米氧化锌以及所述重量份的丙烯酸树脂一起超声50min，之后加入所述重量份的紫外吸收剂，4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶，在温度为95℃条件下，于振荡器中振荡60min，静置20min后得到紫外屏蔽层备料；
S30：防紫外线树脂镜片的制备：用无水乙醇对树脂镜片基片清洗3次，之后在温度为60℃条件下烘干20min，之后置于真空覆膜机内，首先用S10得到的紫外吸收层备料在树脂镜片基片上镀一层紫外吸收层，厚度为2.35μm，镀膜后干燥冷却45min；然后在树脂镜片基片上紫外吸收层上用S20得到的紫外屏蔽层备料镀一层紫外屏蔽层，厚度为2.75μm，镀膜后干燥冷却60min，得到所述防紫外线树脂镜片。
上述操作中防紫外线树脂镜片的紫外吸收层备料和紫外屏蔽层备料用于防紫外线树脂镜片的批量生产。
实施例3
一种防紫外线树脂镜片
原料以及配料组成：(单位：g)
防紫外线树脂镜片中紫外吸收层由以下重量份的原料组成：丙烯基二甘醇碳酸酯1200g，纳米二氧化钛220g，滑石粉500g，碳酸钙460g，二甲苯2g，环氧树脂68g；紫外屏蔽层由以下原料组成：丙烯基二甘醇碳酸酯1200g，纳米氧化锌880g，丙烯酸树脂68g，紫外吸收剂50g，4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶90g。
通过如下方法制备：
S10：紫外吸收层备料：将所述重量份的丙烯基二甘醇碳酸酯和粒径为120nm的纳米二氧化钛以及所述重量份的滑石粉，碳酸钙在140℃混合至均匀，加入所述重量份的二甲苯，环氧树脂，超声1.2h，得到紫外吸收层备料；
S20：紫外屏蔽层备料：将所述重量份的丙烯基二甘醇碳酸酯和粒径为100nm的纳米氧化锌一级所述重量份的丙烯酸树脂一起超声45min，之后加入所述重量份的紫外吸收剂，4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶，在温度为88℃条件下，于振荡器中振荡40min，静置12min后得到紫外屏蔽层备料；
S30：防紫外线树脂镜片的制备：用无水乙醇对树脂镜片基片清洗3次，之后在温度为52℃条件下烘干17min，之后置于真空覆膜机内，首先用S10得到的紫外吸收层备料在树脂镜片基片上镀一层紫外吸收层，厚度为2.25μm，镀膜后干燥冷却35min；然后在树脂镜片基片上紫外吸收层上用S20得到的紫外屏蔽层备料镀一层紫外屏蔽层，厚度为2.65μm，镀膜后干燥冷却50min，得到所述防紫外线树脂镜片。
上述操作中防紫外线树脂镜片的紫外吸收层备料和紫外屏蔽层备料用于防紫外线树脂镜片的批量生产。
实施例4
一种防紫外线树脂镜片
原料以及配料组成：(单位：g)
防紫外线树脂镜片中紫外吸收层由以下重量份的原料组成：丙烯基二甘醇碳酸酯1800g，纳米二氧化钛240g，滑石粉700g，碳酸钙560g，二甲苯5g，环氧树脂760g；紫外屏蔽层由以下原料组成：丙烯基二甘醇碳酸酯1400g，纳米氧化锌920g，丙烯酸树脂740g，紫外吸收剂850g，4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶108g。
通过如下方法制备：
S10：紫外吸收层备料：将所述重量份的丙烯基二甘醇碳酸酯和粒径为140nm的纳米二氧化钛以及所述重量份的滑石粉，碳酸钙在150℃混合至均匀，加入所述重量份的二甲苯，环氧树脂，超声1.5h，得到紫外吸收层备料；
S20：紫外屏蔽层备料：将所述重量份的丙烯基二甘醇碳酸酯和粒径为120nm的纳米氧化锌以及所述重量份的丙烯酸树脂一起超声50min，之后加入所述重量份的紫外吸收剂，4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶，在温度为92℃条件下，于振荡器中振荡55min，静置15min后得到紫外屏蔽层备料；
S30：防紫外线树脂镜片的制备：用无水乙醇对树脂镜片基片清洗3次，之后在温度为58℃条件下烘干18min，之后置于真空覆膜机内，首先用S10得到的紫外吸收层备料在树脂镜片基片上镀一层紫外吸收层，厚度为2.30μm，镀膜后干燥冷却42min；然后在树脂镜片基片上紫外吸收层上用S20得到的紫外屏蔽层备料镀一层紫外屏蔽层，厚度为2.70μm，镀膜后干燥冷却55min，得到所述防紫外线树脂镜片。
上述操作中防紫外线树脂镜片的紫外吸收层备料和紫外屏蔽层备料用于防紫外线树脂镜片的批量生产。
实施例5
一种防紫外线树脂镜片
原料以及配料组成：(单位：g)
防紫外线树脂镜片的紫外吸收层由以下重量份的原料组成：丙烯基二甘醇碳酸酯1500g，纳米二氧化钛220g，滑石粉600g，碳酸钙500g，二甲苯3g，环氧树脂70g；紫外屏蔽层由以下原料组成：丙烯基二甘醇碳酸酯1200g，纳米氧化锌900g，丙烯酸树脂70g，紫外吸收剂60g，4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶10g。
通过如下方法制备：
S10：紫外吸收层备料：将所述重量份的丙烯基二甘醇碳酸酯和粒径为130nm的纳米二氧化钛以及所述重量份的滑石粉，碳酸钙在145℃混合至均匀，加入所述重量份的二甲苯，环氧树脂，超声1.5h，得到紫外吸收层备料；
S20：紫外屏蔽层备料：将所述重量份的丙烯基二甘醇碳酸酯和粒径为110nm的纳米氧化锌以及所述重量份的丙烯酸树脂一起超声45min，之后加入所述重量份的紫外吸收剂，4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶，在温度为90℃条件下，于振荡器中振荡45min，静置15min后得到紫外屏蔽层备料；
S30：防紫外线树脂镜片的制备：用无水乙醇对树脂镜片基片清洗3次，之后在温度为56℃条件下烘干20min，之后置于真空覆膜机内，首先用S10得到的紫外吸收层备料在树脂镜片基片上镀一层紫外吸收层，厚度为2.30μm，镀膜后干燥冷却35min；然后在树脂镜片基片上紫外吸收层上用S20得到的紫外屏蔽层备料镀一层紫外屏蔽层，厚度为2.70μm，镀膜后干燥冷却50min，得到所述防紫外线树脂镜片。
上述操作中防紫外线树脂镜片的紫外吸收层备料和紫外屏蔽层备料用于防紫外线树脂镜片的批量生产。
实验例
采用上述各实施例1～5制备得到的防紫外线树脂镜片，用于防紫外线树脂镜片基本性能的研究，进一步证实了该防紫外线树脂镜片的作用：
测试1：对实施例1～5制得的防紫外线树脂镜片进行基本性能检测，测试结果如表1中所示：
表1实施例1～5防紫外线树脂镜片基本性能测试结果
实验例 折射率 光透过率 紫外透过率
实施例1 1.62 93.0％ 0.5％
实施例2 1.63 92.5％ 0.6％
实施例3 1.60 92.9％ 0.4％
实施例4 1.60 93.2％ 0.3％
实施例5 1.62 93.3％ 0.2％
从表1中可看出，实施例1～5制得的防紫外线树脂镜片折射率高、透光性强，同时可以有效防止紫外线，适合广泛使用。
此外，本发明提供的防紫外线树脂镜片在使用过程中紫外吸收层和紫外屏蔽层可以保护镜片不被磨损，保持原有的光泽，使用寿命长。
以上仅为本发明的优选实施例及实验例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防紫外线树脂镜片，其特征在于，所述防紫外线树脂镜片包括树脂镜片基片和涂覆在树脂镜片基片上表层的紫外吸收层和紫外屏蔽层；其中紫外吸收层由以下重量份的原料组成：丙烯基二甘醇碳酸酯10份～20份，纳米二氧化钛2份～2.5份，滑石粉4份～8份，碳酸钙4份～6份，二甲苯0.01份～0.06份，环氧树脂0.6份～0.8份；紫外屏蔽层由以下原料组成：丙烯基二甘醇碳酸酯10份～15份，纳米氧化锌8份～10份，丙烯酸树脂0.6份～0.8份，紫外吸收剂0.4份～1份，4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶0.8份～1.2份。
2.根据权利要求1所述的防紫外线树脂镜片，其特征在于，所述防紫外线树脂镜片的紫外吸收层由以下重量份的原料组成：丙烯基二甘醇碳酸酯15份，纳米二氧化钛2.2份，滑石粉6份，碳酸钙5份，二甲苯0.03份，环氧树脂0.7份；紫外屏蔽层由以下原料组成：丙烯基二甘醇碳酸酯12份，纳米氧化锌9份，丙烯酸树脂0.7份，紫外吸收剂0.6份，4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶1份。
3.根据权利要求1所述的防紫外线树脂镜片，其特征在于，所述紫外吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种或者组合。
4.一种如权利要求1～3中任一项所述的防紫外线树脂镜片的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
S10：紫外吸收层备料：将所述重量份的丙烯基二甘醇碳酸酯，纳米二氧化钛，滑石粉，碳酸钙在135℃～155℃混合至均匀，加入所述重量份的二甲苯，环氧树脂，超声1h～1.5h，得到紫外吸收层备料；
S20：紫外屏蔽层备料：将所述重量份的丙烯基二甘醇碳酸酯和纳米氧化锌，丙烯酸树脂一起超声40min～50min，之后加入所述重量份的紫外吸收剂，4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶，在温度为85℃～95℃条件下，于振荡器中振荡30min～60min，得到紫外屏蔽层备料；
S30：防紫外线树脂镜片制备：将树脂镜片基片表面进行清洗并烘干，之后置于真空覆膜机内，首先用S10得到的紫外吸收层备料在树脂镜片基片上表面镀一层紫外吸收层，镀膜后干燥冷却30min～45min；然后在树脂镜片基片上紫外吸收层上用S20得到的紫外屏蔽层备料镀一层紫外屏蔽层，镀膜后干燥冷却45min～60min，得到所述防紫外线树脂镜片。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，S10中，所述纳米二氧化钛的粒径为120nm～140nm。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，S20中，所述纳米氧化锌的粒径为100nm～120nm。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，S20中，所述振荡之后需静置10min～20min。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，S30中，所述树脂镜片基片表面进行清洗并烘干具体操作为：用无水乙醇对树脂镜片基片清洗3次，之后在温度为50℃～60℃条件下烘干15min～20min。
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，S30中，所述紫外吸收层厚度为2.20μm～2.35μm。
10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，S30中，所述紫外屏蔽层厚度为2.60μm～2.75μm。
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