JPS6058182B2 - ガラス組成物 - Google Patents
ガラス組成物Info
- Publication number
- JPS6058182B2 JPS6058182B2 JP4892680A JP4892680A JPS6058182B2 JP S6058182 B2 JPS6058182 B2 JP S6058182B2 JP 4892680 A JP4892680 A JP 4892680A JP 4892680 A JP4892680 A JP 4892680A JP S6058182 B2 JPS6058182 B2 JP S6058182B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- temperature
- thermistor
- strain point
- sealing
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ガラス組成物、特に温度センサー等に使用
されるサーミスター(感温抵抗器)用ガラスに関する。
されるサーミスター(感温抵抗器)用ガラスに関する。
このサーミスターに使用されるガラスは、サーミスタ
ー素子及びジユメツト線、白金線等の金属製リード線を
封着するため、封着部に過度の応力が生じないように8
0〜100X10−″/℃(30〜380℃)程度の膨
張係数を有すること、サーミスターの特性劣化を引き起
こさずに適正な温度で封着できること、高温長時間の保
持下でのサーミスターの使用に際して、封着部でのクラ
ックの発生及びサーミスターの特性の劣化につながるガ
ラスの体積変化のないこと、が必要である。 従来にサ
ーミスターの使用温度は、350℃程度までであつたが
、450℃或いはそれ以上の高温で使用できるサーミス
ターが要望されるようになつた。
ー素子及びジユメツト線、白金線等の金属製リード線を
封着するため、封着部に過度の応力が生じないように8
0〜100X10−″/℃(30〜380℃)程度の膨
張係数を有すること、サーミスターの特性劣化を引き起
こさずに適正な温度で封着できること、高温長時間の保
持下でのサーミスターの使用に際して、封着部でのクラ
ックの発生及びサーミスターの特性の劣化につながるガ
ラスの体積変化のないこと、が必要である。 従来にサ
ーミスターの使用温度は、350℃程度までであつたが
、450℃或いはそれ以上の高温で使用できるサーミス
ターが要望されるようになつた。
このようなサーミスターのより高い温度における使用の
要望にそうためには、かかる高い使用温度の可能性の目
安となるガラスの粘性、特に歪み点をより高く、少なく
とも480℃以上にすることが望ましい。歪み点が高け
れば高いほどサーミスターの使用温度範囲が広がること
になる。又、サーミスター本体と金属保護管との間のガ
ラスを漏洩するリーク電流によるサーミスターの特性劣
化を防止するために、良好な電気的特性、特に高い体積
抵抗率を有しなければならない。一般によく知られてい
るようにガラスはイオン電導物質であるので、体積抵抗
率は温度上昇と共に低下する。従つて、サーミスター用
ガラスとしては、前記使用温度の上昇の要求にそうため
、その抵抗率の対数が高温下の500℃で測定した場合
に少なくとも5.0以上であることが必要である。更に
、このガラスは周知のダンナー方式のような管引方法に
よつて製造されるが、かかるガラス製造上の立場から、
溶融性、成形性、加工性が良く、失透に対する抵抗性が
大きいことが必要である。この失透に対する抵抗性は、
ガラスの液相温度がその目安となり、その温度が作業温
度より十分に低いことが望ましい。 従来、かかるサー
ミスター用ガラスとして80〜110×10−″/℃(
30〜380℃)の膨張係数を有するソーダ石灰ガラス
或いは軟質鉛ガラスが用いられているが、これらのガラ
スは以下に指摘する点において重要な問題を有している
。
要望にそうためには、かかる高い使用温度の可能性の目
安となるガラスの粘性、特に歪み点をより高く、少なく
とも480℃以上にすることが望ましい。歪み点が高け
れば高いほどサーミスターの使用温度範囲が広がること
になる。又、サーミスター本体と金属保護管との間のガ
ラスを漏洩するリーク電流によるサーミスターの特性劣
化を防止するために、良好な電気的特性、特に高い体積
抵抗率を有しなければならない。一般によく知られてい
るようにガラスはイオン電導物質であるので、体積抵抗
率は温度上昇と共に低下する。従つて、サーミスター用
ガラスとしては、前記使用温度の上昇の要求にそうため
、その抵抗率の対数が高温下の500℃で測定した場合
に少なくとも5.0以上であることが必要である。更に
、このガラスは周知のダンナー方式のような管引方法に
よつて製造されるが、かかるガラス製造上の立場から、
溶融性、成形性、加工性が良く、失透に対する抵抗性が
大きいことが必要である。この失透に対する抵抗性は、
ガラスの液相温度がその目安となり、その温度が作業温
度より十分に低いことが望ましい。 従来、かかるサー
ミスター用ガラスとして80〜110×10−″/℃(
30〜380℃)の膨張係数を有するソーダ石灰ガラス
或いは軟質鉛ガラスが用いられているが、これらのガラ
スは以下に指摘する点において重要な問題を有している
。
即ち、ソーダ石灰ガラスは、その標準的なガラス組成に
おいて、歪み点が約450〜480℃と比較的高いが、
高温になると急激に電気抵抗が低下するために、せいぜ
い350℃程度までしか使用できない。その抵抗率の対
数は500℃で測定して3.8〜3.9である。このよ
うに体積抵抗率が小さいのは、このガラス中に多量に含
有せられているアルカリ金属酸化物としてのNa+イオ
ンによるものである。又、このソーダ石灰ガラスは封着
作業温度が高いために、封着時にサーミスタの特性劣化
をきたすと共に、封着に用いる材料に制限を受ける。一
方、軟質鉛ガラスは、従来、ガラスー金属の封着技術に
於いて多年に亘つて広く使用されてきており、そのガラ
スが良好な電気抵抗を有することは知られている。しか
しながら、この鉛ガラスの歪み点は前記ソーダ石灰ガラ
スに比べてはるかに低く、サーミスターの使用温度はせ
いせい350゜C以下に限られていた。又、鉛酸化物を
多く含有するこのガラスは、その鉛の有毒性の面から、
バッチ混合中の飛散、溶融中の揮発を防止する必要があ
る。更に経済的な側面からは、鉛原料の価絡が急速に上
昇している昨今では製造コストが著しい増加を招く。本
発明は、上記の欠点を解消することを目的としてなした
もので、所期の膨張係数を有し、封着性に優れ、電気抵
抗が高く、所望の粘性一温度特性を有するガラス組成物
を提供するものであり、特に高温用サーミスターガラス
として体積変化が少なく、高い歪み点を高い体積抵抗率
を具備するガラスを提供する。本発明のガラスは、酸化
物基準の重量%表示で次の組成よりなるものである。
おいて、歪み点が約450〜480℃と比較的高いが、
高温になると急激に電気抵抗が低下するために、せいぜ
い350℃程度までしか使用できない。その抵抗率の対
数は500℃で測定して3.8〜3.9である。このよ
うに体積抵抗率が小さいのは、このガラス中に多量に含
有せられているアルカリ金属酸化物としてのNa+イオ
ンによるものである。又、このソーダ石灰ガラスは封着
作業温度が高いために、封着時にサーミスタの特性劣化
をきたすと共に、封着に用いる材料に制限を受ける。一
方、軟質鉛ガラスは、従来、ガラスー金属の封着技術に
於いて多年に亘つて広く使用されてきており、そのガラ
スが良好な電気抵抗を有することは知られている。しか
しながら、この鉛ガラスの歪み点は前記ソーダ石灰ガラ
スに比べてはるかに低く、サーミスターの使用温度はせ
いせい350゜C以下に限られていた。又、鉛酸化物を
多く含有するこのガラスは、その鉛の有毒性の面から、
バッチ混合中の飛散、溶融中の揮発を防止する必要があ
る。更に経済的な側面からは、鉛原料の価絡が急速に上
昇している昨今では製造コストが著しい増加を招く。本
発明は、上記の欠点を解消することを目的としてなした
もので、所期の膨張係数を有し、封着性に優れ、電気抵
抗が高く、所望の粘性一温度特性を有するガラス組成物
を提供するものであり、特に高温用サーミスターガラス
として体積変化が少なく、高い歪み点を高い体積抵抗率
を具備するガラスを提供する。本発明のガラスは、酸化
物基準の重量%表示で次の組成よりなるものである。
本発明のガラスは、SjO2、A′203、アルカリ土
類金属としてのCaO,.MgO,.srOlアルカリ
金属としてのK2Oよりなる必須成分と、これに加えて
BaOSB2O3、Na2O,.Li2O..TiO2
、F2よりなる任意成分とて構成される。
類金属としてのCaO,.MgO,.srOlアルカリ
金属としてのK2Oよりなる必須成分と、これに加えて
BaOSB2O3、Na2O,.Li2O..TiO2
、F2よりなる任意成分とて構成される。
Na2Oはこれが含まれない場合もある程度所期の効果
が発揮されるため、本発明ては任意成分とされているが
、上記範囲内での添加は、K2Oとの相乗効果があり、
特にその比蹄へA2O/K2Oが1以下にあるときにN
a2Oが含まれない場合に比べて、ガラスの電気抵抗を
高めることができて好ましい。又、TiO2も任意成分
ではあるが、この成分の添加は、ガラスの液相温度を低
くして失透を生じさせないために特に有効である。一般
に、ソーダ石灰ガラスにB2O3を添加すると、歪み点
が上り、体積抵抗率が若干高くなるので、高温で使用す
るサーミスター用ガラスに適するように考えられる。
が発揮されるため、本発明ては任意成分とされているが
、上記範囲内での添加は、K2Oとの相乗効果があり、
特にその比蹄へA2O/K2Oが1以下にあるときにN
a2Oが含まれない場合に比べて、ガラスの電気抵抗を
高めることができて好ましい。又、TiO2も任意成分
ではあるが、この成分の添加は、ガラスの液相温度を低
くして失透を生じさせないために特に有効である。一般
に、ソーダ石灰ガラスにB2O3を添加すると、歪み点
が上り、体積抵抗率が若干高くなるので、高温で使用す
るサーミスター用ガラスに適するように考えられる。
しかし、B2O3を含有するソーダ石灰ガラスを長時間
高温に保持すると、ガラスが体積変化をおこし、金属と
の封着界面でクラックを生じ、サーミスターの特性を劣
化させるので、B2O3は添加しない方が好ましい。以
下に、本発明のガラスを構成する各成分の主要な作用を
記すと共に、その各成分の範囲を上記範囲に限定した理
由を述べる。SiO2は、多量に含有せられる主要なガ
ラス形成酸化物であり、ガラスの物理的特性、特に粘性
−温度関係を得るために大きな作用を有するもので、6
5%を超えるとガラスの粘性が高まり、溶融性、加工性
が悪くなり、55%より少ないと膨張係数が大きくなり
すぎ、又、ガラスの耐久性が劣ることになる。
高温に保持すると、ガラスが体積変化をおこし、金属と
の封着界面でクラックを生じ、サーミスターの特性を劣
化させるので、B2O3は添加しない方が好ましい。以
下に、本発明のガラスを構成する各成分の主要な作用を
記すと共に、その各成分の範囲を上記範囲に限定した理
由を述べる。SiO2は、多量に含有せられる主要なガ
ラス形成酸化物であり、ガラスの物理的特性、特に粘性
−温度関係を得るために大きな作用を有するもので、6
5%を超えるとガラスの粘性が高まり、溶融性、加工性
が悪くなり、55%より少ないと膨張係数が大きくなり
すぎ、又、ガラスの耐久性が劣ることになる。
Al2O3は、液相温度を低下させてガラスの失透を抑
制すると共に、ガラスの化学的耐久性を向上させる効果
かあるが、5%を超えると溶融しにくくなると共に封着
加工温度が高くなり、一方1%より少ないとその効果が
認め難い。アルカリ土類金属のCaO,.MgO、Sr
Oは、ガラスの歪み点を高め電気抵抗を高める効果を有
するが、それら各成分につき、その上限、即ち、”Ca
OlO%、MgO6%、SrOlO%を超えた場合及び
CaO+MgO+SrOの合計量が23%を超えた場合
には、ガラスの加工性が低下すると共に液相温度が高く
なつてガラスが失透し易くなり、一方、それらの各成分
の下限、即ち、CaO2%、MgOl%、・SrO2%
、より少ない場合、及びCaO+MgO+SrOの合計
量が10%より少ない場合には、その成分等による先に
述べた効果が低下する。BaOはガラスの電気抵抗を改
善するために少なからず効果があるので、9%を超えな
い量を添加しても差しノ支えないが、それを超えると液
相温度が高くなつて失透し易く、且つ、ガラスの溶融性
が悪くなる。B2O3はガラスが体積変化を起こす原因
になるので含ませないほうが好ましいが、一方ではB2
O3は溶融性を良くし、液相温度を下げて失透を抑制し
、又、ガラスの歪み点を上げる効果を備えているので、
サーミスターの特性を劣化させるようなりラックの生じ
ない程度の3%を超えない量を添加してもよい。Na2
O、Li2Oはガラスの溶融性を改善し、ガラスの膨張
特性を調節するために有効であり、特にNa2Oが添加
される場合には、この効果に加えてK2Oとの相関関係
から、その比率Na2O/K2Oが1以下にあるときに
、ガラスの電気抵抗を向上させる相乗効果があるので、
Na2O7%、Li2O3%を超えない量用いられるが
、それ以上は電気特性、例えば体積抵抗率の著しい減少
をもたらす。K2Oは適正な膨張特性および高い歪み点
を得ると共に、高い体積抵抗率を得る目的で用いられ、
且亦、前記したようにNa2Oとの相互関係で用いられ
るのが好ましくあるが、17%を超える含有量はかえつ
て電気低抗の低下を招き、一方7%以下であると先に述
べた目的の効果が十分に発揮され難い。TiO2は、ガ
ラスの液相 ヨヨ
温度を下げ、失透を抑制すると共にガラスの成形性、加
工性を改善する効果をもつているが、5%を超えるとガ
ラスの溶融性を悪くする。F2は、ガラスの溶融性を良
くし、ガラスの加工性を高めるために用いられるが、2
%を超える添加は、歪み点を低下させ、又、失透傾向を
増加させる。本発明のガラスでは、上記説明の成分以外
にSl),03、,AS2O3等の通常のガラス清澄剤
が1%内で添加され得、ある場合には適当なガラス着色
剤が添加せられ得る。本発明のガラスの実施例を次表に
示す。この表にはガラス組成酸化物の他に300C〜3
80℃の間で測定した膨張係数(α刈0−7/゜C)、
粘性が1014.5ポイズに相当する歪み点(℃)、粘
性が1Cfhポイズに相当する作業温度(℃)、液相温
度(℃)、500℃で測定した体積抵抗率(EOgΩC
m)の対数をそれぞれ示す。Ht/7;11 上記の表から次のことが明らかである。
制すると共に、ガラスの化学的耐久性を向上させる効果
かあるが、5%を超えると溶融しにくくなると共に封着
加工温度が高くなり、一方1%より少ないとその効果が
認め難い。アルカリ土類金属のCaO,.MgO、Sr
Oは、ガラスの歪み点を高め電気抵抗を高める効果を有
するが、それら各成分につき、その上限、即ち、”Ca
OlO%、MgO6%、SrOlO%を超えた場合及び
CaO+MgO+SrOの合計量が23%を超えた場合
には、ガラスの加工性が低下すると共に液相温度が高く
なつてガラスが失透し易くなり、一方、それらの各成分
の下限、即ち、CaO2%、MgOl%、・SrO2%
、より少ない場合、及びCaO+MgO+SrOの合計
量が10%より少ない場合には、その成分等による先に
述べた効果が低下する。BaOはガラスの電気抵抗を改
善するために少なからず効果があるので、9%を超えな
い量を添加しても差しノ支えないが、それを超えると液
相温度が高くなつて失透し易く、且つ、ガラスの溶融性
が悪くなる。B2O3はガラスが体積変化を起こす原因
になるので含ませないほうが好ましいが、一方ではB2
O3は溶融性を良くし、液相温度を下げて失透を抑制し
、又、ガラスの歪み点を上げる効果を備えているので、
サーミスターの特性を劣化させるようなりラックの生じ
ない程度の3%を超えない量を添加してもよい。Na2
O、Li2Oはガラスの溶融性を改善し、ガラスの膨張
特性を調節するために有効であり、特にNa2Oが添加
される場合には、この効果に加えてK2Oとの相関関係
から、その比率Na2O/K2Oが1以下にあるときに
、ガラスの電気抵抗を向上させる相乗効果があるので、
Na2O7%、Li2O3%を超えない量用いられるが
、それ以上は電気特性、例えば体積抵抗率の著しい減少
をもたらす。K2Oは適正な膨張特性および高い歪み点
を得ると共に、高い体積抵抗率を得る目的で用いられ、
且亦、前記したようにNa2Oとの相互関係で用いられ
るのが好ましくあるが、17%を超える含有量はかえつ
て電気低抗の低下を招き、一方7%以下であると先に述
べた目的の効果が十分に発揮され難い。TiO2は、ガ
ラスの液相 ヨヨ
温度を下げ、失透を抑制すると共にガラスの成形性、加
工性を改善する効果をもつているが、5%を超えるとガ
ラスの溶融性を悪くする。F2は、ガラスの溶融性を良
くし、ガラスの加工性を高めるために用いられるが、2
%を超える添加は、歪み点を低下させ、又、失透傾向を
増加させる。本発明のガラスでは、上記説明の成分以外
にSl),03、,AS2O3等の通常のガラス清澄剤
が1%内で添加され得、ある場合には適当なガラス着色
剤が添加せられ得る。本発明のガラスの実施例を次表に
示す。この表にはガラス組成酸化物の他に300C〜3
80℃の間で測定した膨張係数(α刈0−7/゜C)、
粘性が1014.5ポイズに相当する歪み点(℃)、粘
性が1Cfhポイズに相当する作業温度(℃)、液相温
度(℃)、500℃で測定した体積抵抗率(EOgΩC
m)の対数をそれぞれ示す。Ht/7;11 上記の表から次のことが明らかである。
本発明のガラスは80〜100×10−7/℃の範囲内
にあるリード線等の金属との封着に必要な適正な膨張特
性を有しているので、封着部において応力を生ずること
なく封着できる。又、歪み点が高いので、サーミスター
等の応用分野において高温での使用が可能である。更に
作業温度も適正な温度であるので、サーミスター構成材
料が封着時に特性劣化を引き起こさずに封着てきる。更
にまた、液相温度が低いので、本発明のガラスは、成形
、加工において失透を起こさない。その上、高い体積抵
抗率を有するので、高温下にあつてもサーミスター等の
製品特性の劣化を呈さずに十分使用できる。上述の事以
外に、上記表の本発明のガラスは、体積変化が少なく、
化学的耐久性が良い等、優れた諸特性を有するものであ
る。以上、説明した本発明のガラス組成物は、特にサー
ミスター用封着ガラスに適用されるものであることを意
図しているが、この適用例に限定されずに広く金属−ガ
ラスの封着に使用され得るガラスとして、更には本発明
のガラスの優れた特性の面からさまざまな応用分野での
使用が期待される。
にあるリード線等の金属との封着に必要な適正な膨張特
性を有しているので、封着部において応力を生ずること
なく封着できる。又、歪み点が高いので、サーミスター
等の応用分野において高温での使用が可能である。更に
作業温度も適正な温度であるので、サーミスター構成材
料が封着時に特性劣化を引き起こさずに封着てきる。更
にまた、液相温度が低いので、本発明のガラスは、成形
、加工において失透を起こさない。その上、高い体積抵
抗率を有するので、高温下にあつてもサーミスター等の
製品特性の劣化を呈さずに十分使用できる。上述の事以
外に、上記表の本発明のガラスは、体積変化が少なく、
化学的耐久性が良い等、優れた諸特性を有するものであ
る。以上、説明した本発明のガラス組成物は、特にサー
ミスター用封着ガラスに適用されるものであることを意
図しているが、この適用例に限定されずに広く金属−ガ
ラスの封着に使用され得るガラスとして、更には本発明
のガラスの優れた特性の面からさまざまな応用分野での
使用が期待される。
Claims (1)
- 1 重量%表示で、SiO_255〜65%、Al_2
O_31〜5%、CaO2〜10%、MgO1〜6%、
SrO2〜10%、BaO0〜9%、B_2O_30〜
3%、Na_2O0〜7%、K_2O7〜17%、Li
_2O0〜3%、TiO_20〜5%、F_20〜2%
、CaO+MgO+SrO10〜23%からなるガラス
組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4892680A JPS6058182B2 (ja) | 1980-04-14 | 1980-04-14 | ガラス組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4892680A JPS6058182B2 (ja) | 1980-04-14 | 1980-04-14 | ガラス組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS56145132A JPS56145132A (en) | 1981-11-11 |
JPS6058182B2 true JPS6058182B2 (ja) | 1985-12-18 |
Family
ID=12816857
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4892680A Expired JPS6058182B2 (ja) | 1980-04-14 | 1980-04-14 | ガラス組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6058182B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11466379B2 (en) | 2017-12-08 | 2022-10-11 | Nan Ya Plastics Corporation | Manufacturing method of copper foil and circuit board assembly for high frequency signal transmission |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2552075B1 (fr) * | 1983-09-19 | 1986-08-14 | Saint Gobain Isover | Fibres de verre et composition convenant pour leur fabrication |
JP5022532B2 (ja) * | 1999-06-08 | 2012-09-12 | 旭硝子株式会社 | 基板用ガラスおよびガラス基板 |
US9371247B2 (en) * | 2009-05-29 | 2016-06-21 | Corsam Technologies Llc | Fusion formable sodium free glass |
JP5909937B2 (ja) * | 2010-09-09 | 2016-04-27 | 日本電気硝子株式会社 | 半導体パッケージ用カバーガラス及びその製造方法 |
US8753747B2 (en) * | 2010-12-28 | 2014-06-17 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Interlayer for laminated glass and laminated glass |
TWI564262B (zh) | 2012-02-29 | 2017-01-01 | 康寧公司 | 高cte之硼矽酸鉀核心玻璃與包含其之玻璃物件 |
JP5831850B2 (ja) * | 2013-09-13 | 2015-12-09 | 日本電気硝子株式会社 | 太陽電池用ガラス基板 |
CN105377788B (zh) | 2014-02-20 | 2019-09-27 | 积水化学工业株式会社 | 夹层玻璃用中间膜及夹层玻璃 |
MX2016010600A (es) * | 2014-02-20 | 2016-11-29 | Sekisui Chemical Co Ltd | Pelicula intermedia para vidrio laminado, y vidrio laminado. |
CN106164005B (zh) * | 2014-03-31 | 2019-09-27 | 积水化学工业株式会社 | 夹层玻璃用中间膜、夹层玻璃用中间膜的制造方法及夹层玻璃 |
JP6572740B2 (ja) * | 2015-10-06 | 2019-09-11 | 日本電気硝子株式会社 | 封着用ガラス |
WO2017061357A1 (ja) * | 2015-10-06 | 2017-04-13 | 日本電気硝子株式会社 | 封着用ガラス |
JP6942435B2 (ja) * | 2016-01-12 | 2021-09-29 | 日本電気硝子株式会社 | 封着用ガラス |
CN105837045B (zh) * | 2016-03-18 | 2019-07-30 | 成都光明光电股份有限公司 | 晶质玻璃 |
CN105859125B (zh) * | 2016-04-06 | 2019-04-26 | 武汉理工大学 | 一种高硬度高强度超薄玻璃及其制备方法 |
-
1980
- 1980-04-14 JP JP4892680A patent/JPS6058182B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11466379B2 (en) | 2017-12-08 | 2022-10-11 | Nan Ya Plastics Corporation | Manufacturing method of copper foil and circuit board assembly for high frequency signal transmission |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS56145132A (en) | 1981-11-11 |
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