JP2017503063A - 接着料の乾燥方法 - Google Patents

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Abstract

接着料から水を除去する、及び/又は接着料を周囲環境由来の水から保護するための改善された方法を提供する。これは、23℃の温度及び50%の相対湿度で存在する剥離ライナーの含水量の最大75重量%の含水量の水を剥離ライナーから除去する工程、及び該剥離ライナーを、接着料と接触させる工程を含むことによって達成される。

Description

本発明は、例えば、接着テープに使用されるような接着料の技術分野に関する。そのような接着料から水を除去するための新規な方法が提案され、該方法は、適当なパラメータの剥離ライナーを使用することに本質的に基づいている。本発明は、さらに、該本発明の方法に従って製造可能な接着テープ、並びにそれの使用に関する。
有機/無機の電子工学アッセンブリ、並びに光電子工学アッセンブリは、絶えず、益々頻繁に、商用製品において使用されているか、又は発売直前にある。そのようなアッセンブリは、無機又は有機の電子工学構造物、例えば、有機、有機金属、又はポリマーの半導体、又はそれの組合せを含む。対応する製品は、所望の用途に応じて、固定して、又は融通が効くように形成され、その際、融通の効くアッセンブリに対する需要が益々増大している。そのようなアッセンブリの製造は、しばしば、印刷法、例えば、凸版印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、フラットスクリーン印刷、又はいわゆる、“ノンインパクト印刷”、例えば、熱転写印刷、インクジェット印刷又はデジタル印刷によって行われる。しかしながらその何倍も、真空法、例えば、化学気相成長(CVD)、物理気相成長(PVD)、プラズマ化学気相成長(PECVD)、スパッター、(プラズマ)エッチング又は蒸発も使用されている。構造化は、一般に、マスキングによって行われる。
既に市場から入手可能な、又は、市場の潜在能に関心が持たれている(光)電子工学用途の例としては、電気泳動又はエレクトロクロミックの構成部材、又はディスプレイ、表示装置又はディスプレイ装置における有機又はポリマーの発光ダイオード(OLED又はPLED)、又は、照明が挙げられ、更には、電子発光ランプ、発光電気化学セル(LEEC)、有機ソーラーセル、例えば、ケイ素、ゲルマニウム、銅、インジウム及びセレンをベースとするような、例えば、色素ソーラーセル又はポリマーソーラーセル、ペロブスカイトソーラーセル、有機電界効果トランジスタ、有機スイッチング素子、有機増幅器、有機レーザーダイオード、有機又は無機のセンサー又は有機ベースもしくは無機ベースのRFIDトランジスタが挙げられる。
アッセンブリの十分な耐用期間及び機能を実現するための、有機及び無機の電子工学の分野における、就中、有機電子機器に対する技術的な挑戦とは、それを含むコンポーネントを、浸透から保護することである。ここで、浸透とは、一般に、ガス状又は液体物質であり、それらが固形物中へ侵入し、そして場合によっては、貫通又はマイグレートすることである。したがって、多くの低分子量の有機又は無機化合物が浸透する可能性があり、その際、存在する水蒸気が重要な意味を有する。
多数の電子工学アッセンブリ−特に、有機材料を使用する際−は、水蒸気に対して傷つきやすい。それゆえに、電子工学アッセンブリの耐用期間の間、カプセル化による保護が必要である。というのも、さもなければ、使用期間に応じて性能が落ちるからである。さもなければ、水蒸気の影響下、例えば、エレクトロルミネッセンスランプ(ELランプ)又は有機発光ダイオード(OLED)の場合の発光力、電気泳動ディスプレイ(EPディスプレイ)の場合のコントラスト、又はソーラーセルの場合の効果が短時間であからさまに低下する可能性がある。
それ故、無機及び特に有機の電子部品の分野において、水蒸気に対するバリアーを示す、順応性のある接着溶液に対する高い要求が存在している。従来技術では、そのような接着溶液のためのいくつかの試みが既に存在している。
例えば、国際公開第98/21287 A1号パンフレット(特許文献2)、米国特許出願公開第4,051,195 A号明細書(特許文献3)及び米国特許出願公開第4,552,604 A号明細書(特許文献4)に記載されているように、エポキシドをベースとする多くの液体接着剤及び粘着剤は、バリアー接着料として使用されている。それらの主な使用分野は、剛性のアッセンブリの端部の接合であるが、適度に可撓性のアッセンブリにも使用されている。その硬化は、熱的に、又はUV照射を用いて行われる。
しかしながら、これらの液体の接着剤の使用は、当然ながら、望ましくない影響も伴う。例えば、低分子量の構成成分(VOC=揮発性有機成分)が、アッセンブリの繊細な電子構造物を損ない、そして、製品化を妨げる可能性がある。さらに、アッセンブリのそれぞれ個々の構造部品に対して手間暇かけて接着剤を施用しなければならない。高価なディスペンサー及び固定装置の取得が、正確な位置決めを保証するのに必要である。アプリケーションの種類は、急速な連続プロセスを妨げる。その後に必要な積層工程において、低い粘度に起因して、所定の層の厚さと接合領域とを達成するのが困難であり得る。
代替的に、(光)電子工学的構造部品をシールするための粘着剤又はホットメルト接着剤を使用することである。粘着料とは、その際に好ましくそのように使用され、接合後に、エネルギーの導入(例えば、化学線又は熱)によって架橋できるものである。そのような料は、例えば、米国特許出願公開第2006/0100299 A1号明細書(特許文献5)及び国際公開第2007/087281 A1号パンフレット(特許文献6)中に開示されている。それらの利点は、特に、架橋により、接着料のバリアー効果が改善できる点である。
同様に、従来技術では、ホットメルト接着剤を使用することが知られている。多くの場合、ここでエチレンの共重合体が使用されており、例えば、エチレン−酢酸エチル(EEA)、エチレン−アクリル酸コポリマー(EAA)、エチレン−ブチルアクリレート(EBA)又はエチレン−メチルアクリレート(EMA)である。一般に、架橋するエチレン−酢酸ビニル(EVA)コポリマーは、特に、シリコンウエハをベースとする、太陽電池モジュールに使用されている。架橋は、加圧下における、密封プロセスの間、かつ、約120℃を超える温度で行われる。このプロセスは、圧力による高温及び機械応力に起因して、有機半導体をベースとする、又は薄膜プロセスで製造された電子構造物の多くには不利である。
ブロックコポリマー又は官能化ポリマーをベースとするホットメルト接着剤は、例えば、国際公開第2008/036707 A2号パンフレット(特許文献7)、国際公開2003/002684 A1号パンフレット(特許文献8)、日本国特許JP2005−298703 A号公報(特許文献9)及び米国特許出願公開第2004/0216778 A1号明細書(特許文献10)に開示されている。これらの接着剤の利点の一つとは、接着剤自体を介して、カプセル化される構造に物質が全く又はほとんど導入されないことであり、これは構造物自体に有害であり、それに対して、反応性の液体接着剤系、特に、アクリレート又はエポキシド樹脂をベースとするような接着剤系は、特にそれらに適している。これらの系は、反応性の基の数が多いことに起因して比較的極性を示すため、特に、水がその中に含まれることになる。その量は一般に、100ppm未満から1重量%超の範囲内である。とりわけ、この理由のため、そのような液体接着剤は、主に電子工学アセンブリのエッジシールとして使用されており、その際、それらは、活性な電子材料と直接接触しない。
外来物の透過の問題に対処する別の方法は、追加的に、吸収剤材料−いわゆるゲッター−だけを、カプセル化の中に封じこめ、これは、例えば、吸収又は吸着によって、接着剤から拡散又は透過する水又はその他の透過物と結びつく。そのような処置は、特に、欧州特許出願公開第1407818 A1号明細書(特許文献11)、米国特許出願公開第2003/0057574 A1号明細書(特許文献12)及び米国特許出願公開第2004−0169174 A1号明細書(特許文献13)に記載されている。
別の取り組みは、そのような結合特性を有する、接着剤及び/又は基材及び/又は電子工学構造物のカバーの装置であり、例えば、国際公開第2006/036393 A2号明細書(特許文献14)、ドイツ国特許出願公開第10 2009 036 970 A1号明細書(特許文献15)及びドイツ国特許出願公開第10 2009 036 968 A1号明細書(特許文献16)に開示されている。
さらに、非常に水の乏しい原料を使用するか、又は、例えば、熱的乾燥、真空乾燥、凍結可能、又はゲッターの採用によって、製造の際、又は適用前に接着剤から水を放出させることが可能である。そのような方法の欠点は、長い乾燥時間、場合によっては、及び高いあるいは低い乾燥温度であり、それは、接着剤を損傷するか、あるいは、例えば架橋のような化学反応を引き起こす場合がある。また、ゲッターの混入、及びその後のそれの分離のプロセスは手間暇を要する。
水の進入を低減するために、保護すべき構造物中にそのような接着側の措置を取る場合、接着剤を使用する前まで、確立された特性が可能な限り無制限に保たれることが必要である。そのため、例えば、特に水不含に製造された接着剤が、周囲環境由来の水を取り込まないよう保護することが必要である。
この課題は、一般に、接着剤を透過密に、又は少なくとも透過を防止するようにパッケージングすることによって解決される。液体接着剤は、一般に、例えば、金属製の適当な保持器中に充填される。接着テープは、しばしば、透過防止性の材料−例えば、ポリエチレンフィルム、又はアルミニウム及びポリエステルからなるフィルムラミネート−からなる可撓性の部材中に封入される。
パッケージの気密性の低下に対抗するために、あるいは、封入された水を素早く固めるために、例えば、シリカゲル又はゼオライトを充填した形態の部材など、しばしば、ゲッターでパッケージされる。このゲッターは、一般に、その充填物と直接接触しない。この方法における欠点とは、特にパッケージングの煩雑さが高い点である。
特別な問題は、平坦な接着剤、つまり、接着テープ又は接着フィルムをパッケージする際に発生する。これらが、切断片として積み上げられるか、又はロールに巻き上げられる場合、ガス、例えば、空気が封入され、これは、さらなるパッケージ中の存在するガス残留物と交換しない。望ましくない透過物、例えば、水蒸気を含む場合、該パッケージ中に存在しないゲッタリング材料へ到達し、そして、その結果、接着料中へ移行する可能性がある。さらに、そのような接着テープは、一般に、一時的なカバー材料、いわゆる、ライナー、並びに、支持体材料を含む場合が多々ある。これは、同様に、水を含む可能性があり、これは、それの、接着料との大きな接触面積に起因して水が簡単に透過し得る。このパッケージ中に導入されたゲッター部材又はパッドは、簡単に水を取り込んだり水と結合したりしない。
溶液又は分散液からなる接着料が最初にライナー又は支持体材料上に施用され、そして、その後、その溶媒又は分散剤が乾燥する場合、接着料及びライナー又は支持体材料から十分に水を除去するのに、一般的に、慣用的なトンネル乾燥機中での滞留時間は不十分である。そのようなゆっくりとした製造プロセスは、不経済でもある。
欧州特許出願公開第2 078 608 A1号明細書(特許文献1)からは、特別な透過バリアーを含むライナー材料を使用することが知られている。しかしながらこの概念は、ライナー中又はライナーと接着料との間に封入されている透過物に対して有効でない。
それ故、平坦な接着料を、水の影響から信頼出来るように保護するライナーに対する絶え間ない要求がある。
欧州特許出願公開第2 078 608 A1号明細書 国際公開第98/21287 A1号パンフレット 米国特許出願公開第4,051,195 A号明細書 米国特許出願公開第4,552,604 A号明細書 米国特許出願公開第2006/0100299 A1号明細書 国際公開第2007/087281 A1号パンフレット 国際公開第2008/036707 A2号パンフレット 国際公開2003/002684 A1号パンフレット 日本国特許JP2005−298703 A号公報 米国特許出願公開第2004/0216778 A1号明細書 欧州特許出願公開第1407818 A1号明細書 米国特許出願公開第2003/0057574 A1号明細書 米国特許出願公開第2004−0169174 A1号明細書 国際公開第2006/036393 A2号明細書 ドイツ国特許出願公開第10 2009 036 970 A1号明細書 ドイツ国特許出願公開第10 2009 036 968 A1号明細書
したがって、本発明の対象は、周囲環境に由来する水からだけでなく、巻き上げ時又は積み上げ時、及びそのようなプロセス時に封入された水からも接着料層を保護するための方法を提供することであり、その差異、該接着料層は、残存する水さえも含まない。
上記課題の解決は、本発明の基本的アイデア、つまり、接着料層のために、特別に乾燥させたライナーを使用し、そしてその結果、接着料層及びライナーからなる複合体の内部の水のための吸水能をもたらすことに基づいている。それ故、本発明の最初の全般的な対象は、接着料から水を除去するため、及び/又は接着料を周囲環境由来の水から保護するための方法であって、
a)23℃の温度及び50%の相対湿度で存在する剥離ライナーの含水量の最大75重量%の含水量の水を剥離ライナーから除去する工程、及び
b)該剥離ライナーを、接着料と接触させる工程、
を含む、該方法。
その際、水の除去、ライナーの乾燥とも言える、−本発明の課題に対応して−は、乾燥剤をライナー自体に添加することなく、つまり、ライナー内部からの湿分が表面から拡散することによって簡単に行うことができる。それから、湿分はその場でライナーから離れる。これは、例えば、蒸発によっても起こるが、さらなる材料、例えば、一時的にライナーに接触させる乾燥剤による湿分の吸収によっても行われる。その際、“一時的に接触させる”という語は、ライナーが、接着料から除去される前に、剥離ライナーからさらなる材料が除去されることであり、したがって、ライナー及びさらなる材料からなる複合体が、接着料のひとまとまりで除去される場合がない。
物理的又は化学的なやり方によるライナー中の水の固定又は接合は、本発明によれば、“除去”とはみなされない。
本発明によれば、好ましくは、乾燥後の剥離ライナーの含水量は≦1500ppm、特に好ましくは、≦1000ppm、就中、≦750ppmである。ライナーのより小さい含水量によって、接着料又は周囲環境からのより高い吸水が可能となる。
本発明の方法は、特に、接着料から水を除去するための方法である。本発明の文脈において、“接着料から水を除去する”という語は、接着料及び剥離ライナーの接触後、及び、剥離ライナーからの水の除去後に、接着料からの水が剥離ライナー中へ輸送されることを意味する。当然ながら、そして、本発明によれば、接触の時点で、剥離ライナーの含水量は接着料の含水量よりも小さい。特に好ましくは、接触の時点で、剥離ライナーの含水量は、接着料の含水量の最大50%、特に、最大10%である。
本発明の方法の一実施形態において、工程a)は、工程b)の前に行われる。この変法により、周囲環境から、ほぼされている接着料中への水の進入が、好ましく防止でき、そして、その接着料中に含有され、かつ、ライナーと接着料との間で封じこめられる水蒸気が形成され得る。それ故、接着料自体、又は接着料を含有する生成物は、別途水不含にする必要はない。
接着料は、接触時に接着料フィルムとして存在することができるが、乾燥した剥離ライナー上に液相としてコーティングすることができる。その場合、液相が溶媒又は分散剤として水を含有しないことが好ましい。というのも、さもなければ、ライナーの吸水能が急速に消尽してしまうからである。
この変法は、高められた温度において、及び/又は乾燥環境中(例えば、真空中又は水蒸気雰囲気中、例えば、グローブボックス中、における長時間の放置によって、経済的に是認できる手間暇で、ライナーが、最初に、水を含まなくなることができ、そして、手間暇においてだけ引き起こされる接着テープの製造の工程、例えば、コーティング又はラミネーションが加工できるという利点を有する。
本発明の方法のさらなる実施形態において、工程b)は工程a)の前に遂行される。これは、急速な乾燥プロセスにおいて、最初にライナーだけが水を含まなくなり、そして、引き続く乾燥したライナーの放置(貯蔵)において、接着料が水を含まなくなるか、又は、接着料に対する水の浸入を遅らせることができるという利点を有する。
特に、接着料が、低い水蒸気透過率(ater apor ransmission ate - WVTR)を有することにより、非常にゆっくりとしか乾燥できない場合に、これは有利である。剥離ライナーのWVTRは、この変法において、好ましくは500g/mdである。ライナーは、この場合、特に比較的速く乾燥することができる。
好ましくは、さらに、この変法において、本質的に水を除去するために必要なエネルギーが前記剥離ライナーの側からの導入は、例えば、伝達、熱伝導、又は熱照射によって実現できる。その際、ライナー表面上の温度は許容することができ、接着料に許容可能な温度を上回り、さもなければ、化学反応による影響を受けて料が分解し、分離する。ライナーの表面温度は、有利に、少なくとも20℃、それどころか、しばしば、接着料の表面温度を50℃超上回ることができる。
特に好ましいのは、接着料の二つの面に対して工程a)及び工程b)が行われる変法である。
片面又は両面を接着料でコーティングされた接着テープは、その製造プロセスの最後に、少なくともアルキメデスのらせんのロールの形態に巻き上げられる。両面接着性の接着テープにおいて、接着料が互いに接触するのを防ぐため、又は、片面接着性の接着テープにおいて、接着料が支持体上に接合するのを防ぐため、接着テープは、巻き取りの前に、カバー材料(剥離材料とも言う)で覆われ、これは、接着テープと一緒に巻き上げられる。当業者には、そのようなカバー材料は、ライナー、−一般的及び本明細書の文脈においても同義に使用される−及び剥離ライナーという名称で使用される。片面又は両面接着性の接着テープのカバー以外に、ライナーは、純粋な接着料(転写接着テープ)及び接着テープ片(例えば、ラベル)をカバーするためにも使用される。
それにより、ライナーは、非粘着性(接着性)の表面を示すカバー材料であると解され、これは、接着料を一時的に保護するために該料の上に直接施用され、そして、一般に、接着料の使用直前に簡単にカバーを剥がすことによって除去できる。
この剥離ライナーは、さらに、使用前の接着料が汚染されるのを確実にする。追加的に、剥離ライナーは、剥離材料の種類及び組成によって、(軽い、あるいは重い)所望の力で接着テープを巻きほどけるように調節することができる。両面を接着料でコーティングした接着テープの場合、剥離ライナーは、追加的に、巻きほどく際に、接着料の適切な側が、最初に露出するようにする。
ライナーは、接着テープの構成部材ではなく、接着テープのための製造、貯蔵又は更なる加工のための単なる助材である。さらに、ライナーは、接着テープの支持体とは対照的に、接着料層にしっかり結合するのではなく、一時的に、そして非恒久的に接合するだけである。
ライナーは、少なくとも一つの接着性剥離層を含む。本発明によれば、“接着性”という語は、剥離層が、それらの使用が意図される使用基材、及び接着料が属する支持体材料に対する接着料として、コーティングされる接着料よりも低い接着性を有することを表現する。
接着性剥離層の材料は、好ましくは、シリコーン、フッ化シリコーン、シリコーンコポリマー、ワックス、カルバメート、フルオロポリマー及びポリオレフィン又は蒸気物質の二種又はそれ以上の混合物を含む群から選択される。特に好ましくは、接着性剥離層の材料は、シリコーン及びポリオレフィンから選択される。
接着性剥離層を形成する系は、好ましくは、接着性物質の、接着料中への拡散がほとんど起こらないように調節される。分析的に、場合によっては、接着コーティングからなる物質だけが実証できるが、これは機械的な摩耗が原因である。好ましくは、接着性剥離層は、室温における水蒸気圧をほとんど有さない。
好ましくは、接着性剥離層は、シリコーン系からなる。そのようなシリコーン系を製造するために、好ましくは、架橋性のシリコーンが使用される。それのために、架橋触媒からなる混合物が挙げられ、そして、いわゆる、熱硬化性縮合ポリシロキサン又は付加架橋性ポリシロキサンである。縮合架橋性のシリコーン系には、架橋触媒として、しばしば、スズ化合物、例えば、ジブチルスズジアセテートが料中に加えられる。
付加架橋性に基づくシリコーンベースの剥離剤は、水素化によって硬化する。この剥離剤は、通常、以下の成分を含む:
・アルケニル化ポリジオルガノシロキサン(特に、末端のアルケニル基を有する線状ポリマー)、
・ポリオルガノ水素シロキサン−架橋剤、並びに
・ヒドロシリル化触媒。
付加架橋性シリコーン系のための触媒(ヒドロシリル化触媒)としては、例えば、白金又は白金化合物、例えば、Karstedt−触媒(Pt(0)−錯体化等物)が混入される。
それ故、熱的に硬化する剥離コーティングは、しばしば、多成分系であり、典型的には、以下の成分からなる:
a)線状又は分岐状のジメチルポリシロキサンであり、約80〜200個のジメチルポリシロキサン単位からなり、そして、末端鎖において、ビニルジメチルシロキシ単位と結合している。典型的な代表例は、例えば、末端のビニル基を有する、溶媒不含の、付加架橋シリコーンオイル、例えば、Dehesive(登録商標) 921又は610であり、いずれも、Wacker−Chemie GmbHにおいて市場から入手可能である;
b)線状又は分岐状の架橋剤であり、通常、メチル水素シロキシ単位及びジメチルシロキシ単位を組み合わせなり、その際、鎖端は、トリメチルシロキシ基又はジメチル水素シロキシ基のいずれかで飽和されている。この生成物の種類の典型的な代表例は、例えば、反応性Si−Hの高い含有量を有する水素ポリシロキサン、例えば、Wacker−Chemie GmbHにおいて市場から入手可能なVernetzer V24、V90又はV06である;
c)シリコーン−MQ−樹脂であり、M−単位として、慣習的に使用されているトリメチルシロキシ単位以外に、ビニルジメチルシロキシ単位も利用できる。このグループの典型的な代表例は、例えば、Wacker−Chemie GmbHにおいて市場から入手可能なTrennkraftregler CRA(登録商標) 17又はCRA(登録商標) 42である;
d)シリコーン溶解性白金触媒、例えば、白金−ジビニルテトラメチルジシロキサン−錯体であり、通常、Karstedt−錯体と呼ばれ、例えば、Wacker−Chemie GmbHにおいて、Katalysator OLの名で入手できる。
さらに、光活性化触媒、いわゆる光開始剤もまた、エポキシド−及び/又はビニルエーテルベースのUV硬化カチオン架橋シロキサン、又は、例えば、アクリレート改質シロキサンのようなUV硬化ラジカル架橋シロキサンと組み合わせて使用できる。同様に、電子線硬化性のシリコンアクリレートの利用も可能である。適当な系は、使用目的に応じて、安定剤又は流動性制御剤のような更なる添加剤を含むことができる。
シリコーン含有の系は、例えば、Dow Corning社、Wacker社又はRohm&Haas社において市場から入手可能である。
例えば、“Dehesiv(登録商標) 914”、ビニルポリジメチルシロキサン、架橋剤の“Crosslinker V24”、メチル水素ポリシロキサン及び触媒の“Catalyst Ol”、ポリジメチルシロキサン中の白金触媒、が挙げられる。この系は、Wacker−Chemie GmbH社から得られる。
更に利用可能なのは、例えば、市場で得られる、Wacker−Chemie社の付加架橋性のシリコーン剥離系“Dehesive(登録商標) 940A”であり、これは、触媒系に属し、非架橋状態で施用され、そしてその後、その施用された状態で架橋される。
シリコーン系の好ましい実施形態は、例えば、Wacker社の“Geniomer”の商品名で提供されている、例えば、尿素ブロックポリシロキサン−ブロックコポリマー、又は、特に、シリコーン接着料を有する接着テープの場合に使用される、フルオロシリコーンからなる剥離系である。
ポリオレフィンの剥離層は、熱可塑性プラスチックの、非弾性材料からも、弾性材料からも構成できる。例えば、そのような剥離層は、ポリエチレンをベースとすることができる。そのために、ポリエチレンは、約0.86g/cm〜1g/cmの全体にわたって実現可能な密度範囲において利用可能である。所定の用途のために、ポリエチレンは低密度を有することが好ましい。というのも、それにより、より小さい剥離力がしばしば生じるからである。
弾性特性を有する剥離層も同様に、オレフィン含有のエラストマーから構成することができる。例えば、ランダムポリマー並びにブロックコポリマーも包含される。ブロックコポリマーとしては、例えば、エチレン−プロピレンゴム、ブチルゴム、ポリイソブチレン、エチレン−ブロックコポリマー、並びに、部分的に、及び完全に水素化されたスチレン−ジエン−ブロックコポリマー、例えば、スチレン−エチレン/ブチレンブロックコポリマー及びスチレン−エチレン/プロピレンブロックコポリマーが挙げられる。
適した剥離層は、さらに、アクリレートコポリマーによって設けることができる。この好ましい実施形態の変形は、室温を下回る、静力学的なガラス温度(示差熱量測定による中心点TG)を有するアクリレートポリマーである。該ポリマーは、典型的に架橋する。その場合、架橋は、化学的な性質又は物理的に性質であることができ、例えば、ブロックコポリマーで実現される。
接着性の剥離層は、溶液、エマルション又は分散液からコーティングバーを使って直接施用することができる。この場合に使用された溶媒、乳化剤又は分散剤は、その語、慣用的な乾燥機中で蒸発させることができる。同様に、ノズルコーティング装置又はロールコーティング装置を用いた溶媒不含のコーティングが適している。
接着性の層は印刷することもできる。このために適しているのは、従来技術による、グラビア印刷法及びスクリーン印刷法である。ここで好ましくは、輪転印刷法が使用される。さらに、接着性のコーティングは、噴霧によって施用することもできる。これは、場合によっては、静電学的に、輪転スプレー法で行うことができる。
接着性の剥離層の材料及び任意に設けられる支持体層の材料は、均質な材料として存在する必要はなく、多数の材料の混合物から構成することもできる。それ故、材料は、それぞれ、特性及び/又は加工性を最適化するために、一種又は二種以上の添加剤、例えば、樹脂、ワックス、軟化剤、フィラー、顔料、UV吸収剤、光保護剤、老化防止剤、架橋剤、架橋促進剤、消泡剤、脱気剤、湿潤剤、分散助剤、レオロジー添加剤又はエラストマーと混合することができる。
最も簡単な場合、本発明の方法の剥離ライナーは、接着性の剥離層だけから構成される。さらなる実施形態の範囲において、ライナーは、少なくとも一つの支持体層を含む。この場合、接着性の剥離層は、支持体層に直接施用され、そして、少なくとも部分的にこれを覆うことができる。慣習的に、連続する(非ブロック状)の最外層としての接着性の剥離層は、接着料に対向する支持体層の面の上に施用される。
ライナーは、−支持体層の存在に応じて−その両面を、少なくとも部分的に、同じか又は異なる接着性の表面にすることもできる。
ライナーの支持体材料としては、紙、プラスチックコーティング紙又はフィルムが使用でき、その際、フィルム、特に、寸法安定なプラスチックフィルム又は金属フィルムが好ましい。それ故、支持体層は、しばしば、ポリエステル、特に、ポリエチレンテレフタレート、例えば、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート、又はポリオレフィン、特に、ポリブテン、シクロオレフィンコポリマー、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン又はポリエチレン、例えば、一軸延伸ポリプロピレン、二軸延伸ポリプロピレン又は二軸延伸ポリエチレンからなる。これらの材料は、一般に、0.5重量%未満の吸水能しか示さない。
本発明の方法において、剥離ライナーは、好ましくは、0.5重量%超、特に、2重量%超の吸水能を有する少なくとも一つのプラスチックフィルムを含む。特に好ましくは、該プラスチックフィルム材料は、ポリアミド、ポリアミド−コポリマー、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、酢酸セルロース、酢酸セルロース誘導体、水和セルロース(セロファン)、プロピオン酸セルロース、酢酸セルロースブチラール、ポリスルホン及びポリスルホン誘導体からなる群から選択される。
紙又はフリースもまた、基本的に、ライナーの支持体材料として本発明の範囲内で適している。その際、紙は、特に高い吸水能、そしてそれの多孔質な構造により簡単に乾燥可能であることを特徴とする。
好ましくは、本発明の方法の剥離ライナーは、一つの層、特に、50μmの厚さの場合に少なくとも1000g/mdの水蒸気透過率を有する一つの支持体層を含む。
剥離ライナーは、一般に、10〜250μmの厚さを有する。本発明の方法のためには、50μm超の厚さを有するライナーが好ましい。というのも、この場合、より大きな吸水能を利用できるからである。特に好ましくは、250μm超の厚さを有するライナーである。というのも、これにより、さらに大きな吸水能が利用できるようになるからである。
好ましくは、本発明の方法のライナーは、水蒸気に対するバリアー層を含む。特に好ましくは、剥離ライナーは、0.5重量%、好ましくは、2重量%の吸水能を有する少なくとも一つの層、及び水蒸気に対するバリアー機能を有する少なくとも一つの層、特に、≦0.1g/mdのWVTRを有する層を含み、その際、0.5重量%の吸水能を有する層は、接着料と接着した後に、バリアー機能を有する層よりも接着料の近くに配置される。それに対応した、そのようなライナーは、接着料層と接触する前に乾燥させる。そのようなバリアー機能は、有機又は無機の材料からなることができる。バリアー機能を有するライナーは、欧州特許出願公開第2 078 608 A1号明細書(特許文献1)中に詳しく記載されている。
好ましくは、ライナーは、少なくとも一つの無機のバリアー層を含む。無機のバリアー層としては、真空中で(例えば、蒸発、CVD、PVD、PECVDを用いて)、又は大気圧下で(例えば、大気プラズマ、反応性コロナ放電又は炎分解法を用いて)堆積される金属又は、特に、金属酸化物、金属窒化物又は水和窒化物、例えば、ケイ素、棒素、アルミニウム、ジルコニウム、ハフニウム又はテルルの酸化物又は窒化物、又はインジウム−スズ酸化物(ITO)のような金属化合物である。同様に適しているのは、別の元素がドープされた、上述の種類の層である。適したバリアー層は、金属箔でもある。
好ましくは、ライナーは、少なくとも一つの支持体層及び少なくとも一つのバリアー層を含み、その際、該バリアー層及び支持体層は、順次互いに上下に隣接した層として存在する。本明細書において、無機のバリアー層を設けるための特に適した方法としては、高出力インパルスマグネトロンスパッタリング及び原子層堆積法が挙げられ、それによって、支持体層の熱負荷が低い場合に、特に、透過密な層が実現できる。好ましくは、バリアー機能を有する支持体層の、又は支持体層及びバリアー層からなる結合体の水蒸気に対する透過バリアー(WVTR)は<1g/mdであり、その際、その値は、ライナー中に使用される、支持体層及びバリアー層からなる結合体の厚さにそれぞれ基づいている、つまり、特定の厚さに対して標準化されない。本発明によれば、WVTRは、ASTM F−1249に準拠して、38℃及び相対湿度90%で測定される。
接着性の剥離層の材料は、それぞれ、50μmの層の厚さに対して、好ましくは、少なくとも100g/md、特に好ましくは500g/mdの水蒸気に対する透過率を有する。ここで、接着性の剥離層の材料とは、添加物の可能性のない純粋な剥離層材料を意味する。剥離層材料の上述の水蒸気透過率は、水蒸気が非常に速くかつ効率的に乾燥した支持体材料、特に、接着料の側に到達するために有利である。それ故、特に好ましくは、シリコーン又はアクリレートをベースとする剥離層が使用される。
好ましくは、本発明の方法の剥離ライナーは、一つの支持体層及び一つの接着性の剥離層からなる、つまり、これら二つの層を含む。そのようなライナーは、多層系のライナーよりも可撓性であり、そして、多層系のライナーの場合に比べて、二つの層の間により簡単に固定することができるため、これは有利である。さらに、そのようなライナーは、より少ない材料の使用により製造できる。剥離層だけからなるライナーに対して、この実施形態は、剥離機能及び機械的な安定性機能が二つの層の間に別々に存在するため、それぞれ非常に適した材料を選択できる、という利点を有する。
さらに好ましい別の方法では、ライナーは、支持体層、接着性の剥離層及びそれら支持層と剥離層との間に配置されるプライマー層かなる。
好ましくは、本発明の方法のライナーは透明であり、ASTM D1003−00(方法A)に準拠して測定した50%超、好ましくは75%超の透過率を有する。透明なライナーを用いることによって、使用において、接着料を簡単に位置決めすることができる。
同様に、好ましくは、本発明の方法のライナーは、UV光不透過性であり、このUV光は、ASTM D1003−00(方法B)に従って測定した200〜400nmの波長範囲において、25%未満、好ましくは、10%未満の透過率を有する。UV不透過性のライナーを用いることにより、接着料を、UV光の影響による変化(例えば、化学反応、老化、架橋)から保護することができる。
本発明の更なる対象は、少なくとも片面かつ少なくとも部分的に剥離ライナーで覆われた接着テープであり、これは、本発明の方法にしたがって製造可能である。本発明の接着テープの接着料は、好ましくは、粘着料又は活性化可能な接着料、そして特に、活性化可能な粘着料である。
粘着料とは、室温において乾燥状態の固まったそれのフィルムが、恒久的に粘着性かつ接着性のままである接着料を示す。粘着料は、比較的弱い圧力下でさえ、粘着基材と耐久的に接合するのを可能にする。
本発明によれば、当業者に公知の粘着料の全てが使用可能であり、例えば、アクリレート及び/又はメタクリレート、ポリウレタン、天然ゴム、合成ゴムをベースとするような粘着料;不飽和又は水素化ポリジエンブロック、例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン、それらからなるコポリマー等からなる、エラストマーブロック、当業者に周知のエラストマーブロックを有するスチレンブロックコポリマー料;ポリオレフィン、フルオロポリマー及び/又はシリコーンである。
本明細書の意味において、アクリレートベースの粘着料は、詳細に言及しないが、別途説明しない限り、メタクリレートをベースとする、そして、アクリレート及びメタクリレートをベースとする粘着料を含む。同様に、本発明の意味において、多数のベースポリマーの組合せ及び混合物、並びに、接着樹脂、老化防止剤及び架橋剤が添加された接着料も使用可能であるが、列挙したこれらの添加剤は、単に例示目的で挙げただけであり、それらに限定されるものではない。
好ましくは、粘着剤は、スチレンブロックコポリマー、ポリブチレン、ポリオレフィン又はフルオロポリマーをベースとする。というのも、それらは、水蒸気に対する高い透過バリアーであり、さらに、水の含有量が低いことを特徴とするからである。
活性化可能な接着料とは、例えば、化学線の照射又は熱による、エネルギーの導入によって接着性となる接着料系であるとみなされる。
熱活性化により接着性となる接着料は、原則的に、二つのカテゴリーに分類される: 熱可塑性の熱活性化により接着性となる接着料(溶融接着剤)、及び反応性の熱活性化により接着性となる接着料(反応性接着剤)。同様に、そのような二つのカテゴリーに分類される接着料、すなわち、反応性の熱可塑性の熱活性化により接着性となる接着料(反応性溶融接着剤)が包含される。
熱可塑性の接着料は、加熱時に可逆的に軟化し、そして冷える間に再び固化するポリマーをベースとする。熱可塑性の接着料として、特に、ポリオレフィン及びポリオレフィンのコポリマー、並びにそれの酸改質された誘導体、イオノマー、熱可塑性ポリウレタン、ポリアミド並びにポリエステル、及びそれのコポリマー、及びスチレン−ブロックコポリマーのようなブロックコポリマーをベースとするものが有利であると実証されている。
それとは対照的に、反応性の熱活性化により接着性となる接着料は、反応性成分を含む。後者の構成成分は、“反応性樹脂”とも呼ばれ、その場合、熱によって架橋プロセスが開始し、その架橋反応が終了した後に、耐久性のある安定な結合が確保される。好ましくは、そのような接着料は、例えば、合成ニトリルゴム又はスチレンブロックコポリマーのような弾性成分も含む。そのような弾性成分は、反応性の熱活性化により接着性となる接着料に、加圧下においてさえ、その高い流動粘性(Fliessviskositaet)により、非常に高い寸法安定性を付与する。
同様に、放射線活性化接着料は、反応性の成分をベースとする。後者の構成成分は、例えば、ポリマー又は反応性樹脂を含むことができ、その場合、照射によって架橋プロセスが開始し、その架橋反応が終了した後に、耐久性のある安定な結合が確保される。好ましくは、そのような接着料は、例えば、上記で詳述したような弾性成分も含む。
好ましくは、エポキシド、オキセタン、(メタ)アクリレート又は改質されたスチレンブロックコポリマーをベースとする活性可能な接着料が使用される。
好ましくは、ライナーと接触させる前の接着料は、2000ppm、特に好ましくは、500ppmの含水量を有する。ここで、ppmの指標は、含まれている水の全重量と接着料の重量との関係を調べるための指標である。本発明によれば、含水量は、DIN 53715 (カール・フィッシャー滴定)に準拠して、23℃及び50%の相対湿度で24時間試料を放置した後に測定する。ここに記載の接着料の含水量の場合、乾燥したライナーの吸収能(Kapazitaet)は、接着料から拡散する水によって、それほど大きな負荷を受けないが、ライナーは、周囲環境からの水から保護するカバーとしての機能をより良好に満たす。
好ましくは、接着料は、50μmの接着料の厚さに対して、それぞれ、最大50g/md、特に好ましくは、最大20g/mdの水蒸気透過率(WVTR)を有する。接着料の小さい水蒸気透過率によって、接着料を介して周囲環境から水が乾燥したライナー中へ拡散するのがより少なくなり、その結果、該テープの機能をより長く実現させることができる。これは、例えば、接着テープの製造及び仕上げを簡単にする。
すなわち、本発明の接着テープは、粘着料又は活性可能な接着料、又は特に、活性可能な粘着料の少なくとも一つの層を含む。接着テープは、例えば、一つ又は二つ以上の更なる接着料の層又は支持体など、更なる層を含むこともできる。
好ましくは、接着テープは、一つの接着料の層だけを含む(転写接着テープ)。というのも、このことによって、その構造が簡単に保持され、そして、材料の少ない多様性によって、接着テープの水蒸気透過率に関する最適化が、より簡単に行うことができるからである。さらに、支持材料がないことによって、接着テープから乾燥したライナーへの水蒸気の拡散が妨げられ、それによって、接着テープを、特に効率的に水不含にすることができる。
接着テープの厚さは慣用的な厚さ全てを含み、つまり、例えば、3μm〜3000μmである。好ましくは、その厚さは、25〜100μmである。というのも、この範囲内で、接着力及び取扱易さが特に好ましくなるからである。さらに好ましい範囲は、3〜25μmの厚さであり、これは、この範囲内で、接合部の継ぎ目を介して透過する水の量を、単に、カプセル化用途におけるその接合部の継ぎ目の小さい断面積によって低く維持することができるからである。さらに、そのように小さい接着テープの厚さは、乾燥したライナー介した透過を良好になくすことができることが示された。
例えば、接着テープ及び乾燥したライナーからなる複合材を製造するために、ライナーの片面を、接着テープの接着料で、溶液又は分散物又は100%濃度(例えば、溶融物)からコーティングするか覆うことができるか、あるいは、該複合材は、共押出によって製造される。あるいはまた、複合材の形成は、例えば、乾燥したライナーの積層による、接着料層の転写によって可能である。当然ながら、接着テープの支持体もまた、上記のプロセスに関連させることができる。該(複数の)接着料層は、熱又はエネルギー照射によって架橋させることができる。好ましくは、上記のプロセスは、水の濃度が低いか又は水を全く含まない周囲環境において行われる。例として、30%未満、好ましくは15%未満の相対湿度が挙げられる。
特性を最適化するために、使用する接着料を、一種又は二種以上の添加剤、例えば、接着力付与剤(樹脂)、軟化剤、フィラー、顔料、UV吸収剤、光保護剤、老化防止剤、架橋剤、架橋促進剤又はエラストマーと混合することができる。
接着層の料は、好ましくは、10〜200g/m、好ましくは、25〜120g/mであり、その際、“量”という語は、場合によっては遂行された水又は溶媒の除去後の量であると解される。
本発明のさらなる対象は、本発明の方法によって製造され、そして少なくとも片面かつ少なくとも部分的に剥離ライナーで覆われた接着テープの、光電子工学アッセンブリ及び/又は有機電子アッセンブリを包装するための使用である。
本発明のさらなる対象は、少なくとも一つの支持材料及び少なくとも一つの剥離相を含む剥離ライナーであって、該剥離ライナーがロールの形態で存在し、そして、該剥離ライナーの二つの隣接する層の側面が直接触れないことを特徴とする。これは、ライナーの乾燥を簡単にする。それ故、例えば、個々のスペーサーを、ロールのアルキメデスのらせん中に包むことができる。
好ましくは、剥離ライナーの隣接する層の間は、50μmの厚さの時に少なくとも1000g/mdの水蒸気透過率を有する膜で包まれる。これにより、ロール内部から水蒸気を効率的に輸送することが有利に可能となる。膜として、好ましくは、テキスタイルの平坦な形成物、例えば、フリース、織物、スクリム、編み物などが使用される。しかしながら、特に適しているのは連続気泡フォーム及び紙である。
膜は、ライナー自体の構成部材であることができ、つまり、例えば、支持材料として使用することができる。それ故、支持材料は、好ましくは、同時に、吸水性であり、例えば、透過性媒体である。
様々な剥離ライナーを乾燥させ、そして23℃及び相対湿度50%の空調空間で、接着料層を積層させた。
接着料層:
接着料層を製造するために、アルミニウム箔からなる支持体を有する、慣用的な、透過密な、Mondi社のタイプALU I 38 UV1のライナー上に溶液からなる様々な接着料を施用して乾燥した。該ライナーは、言うまでも無く、水を吸収しない。接着料層は、乾燥後に、それぞれ25μmであった。乾燥は、それぞれ、120℃で30分間かけて、実験乾燥棚中で行った。
Figure 2017503063
溶媒として、トルエン及びアセトンの2:1比の混合物を使用した。
Figure 2017503063
溶媒として、メチルエチルケトンを使用した。
Figure 2017503063
これらの原料を、トルエン(30重量%)、アセトン(15重量%)及びSiedegrenzenbenzin 60/95(55重量%)からなる混合物中に溶解させて、50重量%溶液を得た。
接着料を23℃及び50%の相対湿度で72時間放置した。ライナーに積層する前の接着料の含水量をそれぞれ測定した。
ライナー
ライナーのために以下の支持フィルムを使用した:
・Cast Polyamid 6フィルム(ケンプテン、MF−Folien社)、厚さ100μm(ライナー1)
・Tacphan P91 セルロース−トリアセテート−鋳造フィルム(ヴァイルアムライン、LoFo社)、厚さ80μm(ライナー2)
実験用の塗工装置によって、以下に示す剥離系を施用することによって、フィルム上に剥離系を塗工した。塗工量は2g/mであった。塗工後、対流式オーブン中で30秒間、160℃でその剥離系を架橋させた。
使用したシリコーン系は、Wacker社の付加架橋するシリコーン系である。9.75gのDEH 915(ビニル基で官能化されたポリジメチルシロキサン))を、0.33gのV24(メチル水素ポリシロキサン))及び0.08gのKat OL(白金触媒、“Karstedt−Katalysator”という名称でも知られる)と混合した。
さらなるライナーとして、75μmの厚さのPETフィルムをベースとする慣用的なライナー(イタリア国、Siliconature社のSilphan S75 M371、ライナー3)、並びに、紙をベースとするライナー(クレフェルド、Laufenberg社のKS 900 weiss 52B 20、ライナー4)を使用した。
ライナーを、異なる気候下で、異なる長さで調整又は乾燥させた:
・気候A:3日間80℃で相対湿度20%で
・気候B:3日間、グローブボックス中、室温で、10ppm未満の水蒸気含有量で
・気候C:3日間、23℃で、相対湿度50%で
・気候D:5分間、対流式オーブン中120℃で
乾燥後、真空にした、透過密なフィルムラミネート(ポリエステルフィルム−アルミニウムフィルム−封止接着フィルム)からなる袋中に封入し、そして使用の直前に初めて取り出した。
含水量の測定
DIN 53715(カール・フィッシャー滴定)に準拠して含水量を測定した。測定は、カール・フィッシャークーロメーター 851で、オーブンサンプラー(オーブン温度、140℃)と関連させて行った。約0.3gの開始重量で、それぞれに3回ずつの測定を行った。含水量は、測定値の算数の平均値で示す。
さらな実験のために、約100×100mmの大きさの接着テープ片を上述したように調整し、そしてその直後に、23℃及び50%の相対湿度で、同様に調整し及び/又は乾燥させたライナーで、実験用ラミネーターを用いて覆った。そのようにして製造した積層体を、真空にした、透過密な、閉じた包装物中で72時間放置した。
引き続いて、接着料中の含水量をサンプルにおいて測定した。その際、周辺効果を回避するために、試料はサンプル表面の中央から採取した。結果を表1に要約して示す。
Figure 2017503063
結果は、本発明による方法が、接着料から水を除去するのに適していることを示している。比較例では、考慮するほどの乾燥は起こらない、及び/又は例えば、繊細な有機電子構造物をカプセル化するための使用を可能にするのに十分な乾燥水準は得られない。
更なる実験において、溶液からの接着料K3を、気候Cで調整したライナーL1上及びL3上に直接施用し、そして120℃で15分間、ホットプレートの上で乾燥させたが、その際、その複合体のライナー側をホットプレートの上に載せた。
乾燥後の湿度を、接着料及びライナーのそれぞれについて別々に、サンプルの部分について測定した。サンプルのさらなる部分を、真空にした、透過密な、閉じた包装物中で72時間放置した。
表2は、結果を要約している。
Figure 2017503063
例25は、同じ時間の乾燥の場合であっても、23℃及び50%の相対湿度(気候C)において、0.5重量%超の平衡湿度を有するポリマーフィルムベースのライナー上の接着料が、一緒の放置時に、注目すべきさらなる接着料の乾燥が起こることを示している。
更なる実験において、ライナーL3及びL4の、120℃で5分間(気候D)、例えば、50mの長さの連続式オーブン中で、10m/分のプロセス速度で実現できるような、短時間予備乾燥で接着料に対する十分な乾燥効果が得られるか試験した。
Figure 2017503063
比較例10は、ライナー3が、連続式オーブンに典型的な乾燥条件下では、接着料の顕著な乾燥を起こさせるほど十分に乾燥できなかったことを示している。特に、23℃の温度及び50%の相対湿度において、ライナーの含水量の75%超の含水量であった。例26は、それがライナー4によって可能であることを示しており、これは特に、ライナーの非常に大きな吸水能に起因する。これは、0.5重量%超である。

Claims (12)

  1. 接着料から水を除去する方法及び/又は接着料を周囲環境由来の水から保護するための方法であって、
    a)23℃の温度及び50%の相対湿度で存在する剥離ライナーの含水量の最大75重量%の含水量の水を剥離ライナーから除去する工程、及び
    b)該剥離ライナーを、接着料と接触させる工程、
    を含む、上記の方法。
  2. 前記剥離ライナーが、0.5重量%超の吸水能を有する少なくとも一種のプラスチックを含有することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 前記プラスチックの材料が、ポリアミド、ポリアミドコポリマー、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、酢酸セルロース、酢酸セルロース誘導体、水和セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸セルロースブチラール、ポリスルホン及びポリスルホン誘導体からなる群から選択されることを特徴とする、請求項2に記載の方法。
  4. 前記剥離ライナーが、50μmの厚さの場合に少なくとも1000g/mdの水蒸気透過率を有する層を含有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一つに記載の方法。
  5. 前記剥離ライナーが、0.5重量%超の吸水能を有する少なくとも一つの層、及び≦0.1g/mdのWVTRを有する少なくとも一つの層を含み、その際、前記接着料と接触させた後に、該0.5重量%超の吸水能を有する層が、該≦0.1g/mdのWVTRを有する層よりも、該接着料により近く配置されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一つに記載の方法。
  6. 前記工程a)が、前記工程b)の前に行われることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一つに記載の方法。
  7. 前記工程b)が、前記工程a)の前に行われることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一つに記載の方法。
  8. 本質的に水を除去するために必要なエネルギーが前記剥離ライナーの側から導入されることを特徴とする、請求項7に記載の方法。
  9. 請求項1〜8のいずれか一つに記載の方法によって製造可能な、少なくとも片面に、かつ、少なくとも部分的に、剥離ライナーで覆われた接着テープ。
  10. 請求項9に記載の接着テープの、光電子工学アッセンブリ及び又は有機電子工学アッセンブリをカプセル化するための使用。
  11. 少なくとも一つの支持体材料及び少なくとも一つの接着性剥離層を含む剥離ライナーであって、該剥離ライナーがロールの形態で存在し、そして、該剥離ライナーの二つの隣接する層の面が直接触れないことを特徴とする、上記の剥離ライナー。
  12. 前記剥離ライナーの隣接する層の間が、50μmの厚さの場合に少なくとも1000g/mdの水蒸気透過率を有する膜で包まれていることを特徴とする、請求項11に記載の剥離ライナー。
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