KR100390923B1 - Method of making a backing free abrasive article - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연마제품의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이형물질을 포함하는 지, 포, 부직포, 필름, 금속박판을 이용하여 기재의 역할을 할 수 있도록 하여 제조 원가를 절감 할 수 있을 뿐만 아니라 이형물질을 포함하는 지(紙), 포, 부직포, 필름, 금속박판을 재사용 할 수 있도록 한 기재가 없는 연마제품의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an abrasive product, and more specifically, to reduce the cost of manufacturing by enabling the role of the substrate using a paper, a non-woven fabric, a non-woven fabric, a film, a metal plate containing a release material. It also relates to a method for producing an abrasive product without a substrate that enables reuse of paper, fabrics, nonwovens, films, and metal sheets containing release materials.
이를 위해 본 발명은 연마제품에 사용되는 기재 대신 소정의 재질 위에 1차 접착제와 연마재를 도포한 후 80 ~ 130℃의 온도에서 20분에서 60분동안 건조시키는 단계와; 상기 건조된 1차접착제 및 연마재 위에 2차접착제를 도포해서 50 ~ 120℃에서 20분에서 120분동안 건조와 80 ~ 130℃까지 8시간에서 24시간 동안 경화를 시키는 단계와; 상기 소정의 재질위에 도포된 연마제품을 제조한 후 상기 소정의 재질을 분리하여 기재가 없는 연마제품을 얻는 단계를 포함함을 기술적 구성상의 특징으로 한다.To this end, the present invention is the step of applying a primary adhesive and the abrasive on a predetermined material instead of the substrate used in the abrasive product and drying for 20 to 60 minutes at a temperature of 80 ~ 130 ℃; Applying a secondary adhesive on the dried primary adhesive and the abrasive to dry for 20 to 120 minutes at 50 to 120 ° C. and to cure for 8 to 24 hours to 80 to 130 ° C .; After manufacturing the abrasive product coated on the predetermined material characterized in that it comprises the step of separating the predetermined material to obtain an abrasive product without a substrate.
따라서, 본 발명은 종래기술에 사용되는 기재 대신 이형물질을 포함하는 지(紙), 포, 부직포, 필름, 금속박판을 사용하여 제조원가를 절감할 수 있고, 기재의 역할은 1차접착제가 대신하는데 이는 열경화성 및 열가소성 수지를 단독 또는 혼용하여 사용할 수 있기 때문에 가능하다.Therefore, the present invention can reduce the manufacturing cost by using a paper, cloth, non-woven fabric, film, metal foil containing a release material instead of the substrate used in the prior art, the role of the substrate is to substitute the primary adhesive This is possible because thermosetting and thermoplastic resins can be used alone or in combination.
Description
본 발명은 연마제품의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이형물질을포함하는 지(紙), 포, 부직포, 필름, 금속박판을 이용하여 기재의 역할을 할 수 있도록 하여 제조 원가를 절감 할 수 있을 뿐만 아니라 이형물질을 포함하는 지, 포, 부직포, 필름, 금속박판을 재사용 할 수 있도록 한 기재가 없는 연마제품의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an abrasive product, and more particularly, to reduce the manufacturing cost by enabling the role of the substrate using paper, fabric, non-woven fabric, film, metal foil containing a release material. In addition, the present invention relates to a method for manufacturing a non-substrate abrasive product capable of reusing paper, fabrics, nonwovens, films, and metal sheets containing release materials.
일반적으로 연마제품은 기재와, 접착제 및 연마재 등으로 구성된다. 기재에 적합한 재료로는 중합필름, 종이, 직물(cloth), 금속필름, 벌칸화이버(vulcanized fiber), 부직포(non-woven) 또는 이들의 조합(combination)이 사용되고 있으며 폴리에스테르필름과 같은 중합체 필름이 바람직하고, 어떤 경우에는 플라스틱 또는 금속으로 제조된 것으로 이들을 가공처리 또는 비가공 처리하여 사용하고 있다.Generally, the abrasive product is composed of a substrate, an adhesive, an abrasive, and the like. Suitable materials for the substrate include polymer film, paper, cloth, metal film, vulcanized fiber, non-woven or a combination thereof. Polymer films such as polyester film may be used. Preferably, in some cases, they are made of plastics or metals and are used after being processed or unprocessed.
이러한 재질들의 경우는 연마제품의 강도, 유연성 또는 내충격성을 결정하고 있으며 제품 제조시 원가의 구성이 50~70% 범위를 차지한다.For these materials, the strength, flexibility, or impact resistance of the abrasive product is determined and the cost of the product is in the range of 50-70%.
한편 접착제는 기재 위에 연마재를 고정시켜 주는 역할을 하며 1차 접착제(make coat)와 2차 접착제(size coat)로 나뉜다. 접착제는 주로 페놀수지나 에폭시수지, 요소수지, 멜라민 수지, 알키드 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 실리콘 수지, 우레탄 수지, 프란 수지, 폴리아미드 수지와 같은 열경화성 수지를 사용하거나 열가소성 수지인 폴리에틸렌(PE) 수지, 폴리프로필렌(PP) 수지, 폴리스틸렌(PS) 수지, 염화비닐(PVC) 수지, 염화비닐레덴(PVDC) 수지, 플로오르 수지, 아크릴 수지, 폴리아세트산 수지, 비닐 수지, 폴리아미드 수지, 비닐아세탈 수지, 폴리카보네이트(PC) 수지, 폴리페닐렌옥사이드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리술폰 수지, 폴리이미드 수지 등을 사용하고 있다.On the other hand, the adhesive serves to fix the abrasive on the substrate and is divided into a primary adhesive (make coat) and a secondary adhesive (size coat). The adhesive mainly uses thermosetting resins such as phenol resins, epoxy resins, urea resins, melamine resins, alkyd resins, unsaturated polyester resins, silicone resins, urethane resins, fran resins and polyamide resins, or thermoplastic (PE) resins. , Polypropylene (PP) resin, polystyrene (PS) resin, vinyl chloride (PVC) resin, vinylidene chloride (PVDC) resin, fluoro resin, acrylic resin, polyacetic acid resin, vinyl resin, polyamide resin, vinyl acetal resin , Polycarbonate (PC) resin, polyphenylene oxide resin, polyester resin, polysulfone resin, polyimide resin and the like are used.
그리고 연마재의 경우는 피연삭체의 종류에 따라 Al2O3, Sic, Zr2O3,가아넷, 에머리, 크로커스 또는 산화크롬, 세라믹 연마재 등을 사용한다. 입자의 경우는 16메시(mesh)에서 3000메시까지 다양한 종류의 연마재를 사용하고 있다.In the case of the abrasive, Al 2 O 3 , Sic, Zr 2 O 3, garnet, emery, crocus or chromium oxide, ceramic abrasives, etc. are used depending on the type of the workpiece. In the case of particles, various kinds of abrasives are used, ranging from 16 mesh to 3000 mesh.
그런데 연마제품의 경우는 연마제품이 용도에 적합하게 즉 연삭, 연마, 슬립방지, 도로표지 등의 목적으로 유용하게 사용될 수 있는 부분이 15%에 지나지 않고 85%는 낭비되어 지고 있는 실정이다.However, in the case of abrasive products, only 15% of the abrasive products can be usefully used for the purpose of grinding, polishing, slip prevention, road marking, etc., and 85% are wasted.
이러한 문제점을 해결하기 위해 미국 특허 제4,652,275호에는 덩어리형태의 연마제품이 개시되어 있는바, 이는 덩어리 연마제품이 다공성의 매트릭스재료와 연마재 및 수지성 접착제로 구성됨으로써 연마시 연마재가 낭비되는 정도를 종래보다 훨씬 줄이도록 하였다.In order to solve this problem, US Pat. No. 4,652,275 discloses an abrasive product in the form of agglomerate, which is conventionally used to determine the extent to which the abrasive is wasted during polishing since the agglomerated abrasive is composed of a porous matrix material, an abrasive and a resinous adhesive. Much less.
한편 연마 효율성을 증가시킬 목적으로 미국특허 제5,152,917호에는 도1과 같은 연마제품(structured abrasive article)이 개시되어 있는바, 연마제품(10)은 기재(12)를 포함하는데, 이 기재(12)의 일측면은 연마재(14)를 지지하도록 하였다. 여기에서 연마재는 접착제(18)내에 분산된 다수의 연마입자(16)를 포함하고 있다.연마재는 예리한 형태를 이루고 있으며 연마입자는 연마제품이 사용되기 전에는 평면(15)위로 돌출되지 않도록 하는 것이 바람직하다.On the other hand, US Patent No. 5,152,917 discloses a structured abrasive article as shown in Figure 1 for the purpose of increasing the polishing efficiency, the abrasive article 10 includes a substrate 12, which is a substrate 12 One side of was to support the abrasive (14). The abrasive here comprises a plurality of abrasive particles 16 dispersed in the adhesive 18. The abrasive material has a sharp shape and the abrasive particles preferably do not protrude above the plane 15 before the abrasive product is used. Do.
따라서, 이러한 균일하면서 예리한 형태의 구조는 연삭성능을 향상시키도록 한 것이다.Therefore, this uniform and sharp structure is intended to improve the grinding performance.
한편 도3 및 도4에는 안티로딩(anti-loading)성분을 갖는 연마제품의 단면도가 도시되어 있는바, 도3에서 알 수 있는 바와 같이 연마제품(20)은 기재(21)의 일측면에 결합된 제1코팅층(22)(make coat, 또는 제1접착제)과 제2코팅층(26)(size coat, 또는 제2접착제)을 포함한다. 여기에서 연마재(23)는 제1코팅층(22)에 의해 기재(21)에 접착되어 있고, 제2코팅층(26)은 연마재(23)위에 위치된 안티로딩성분을 포함한다.3 and 4 illustrate cross-sectional views of an abrasive product having an anti-loading component. As shown in FIG. 3, the abrasive product 20 is coupled to one side of the substrate 21. And a first coat layer 22 (make coat or first adhesive) and a second coat layer 26 (size coat or second adhesive). Here, the abrasive 23 is adhered to the substrate 21 by the first coating layer 22, the second coating layer 26 includes an anti-loading component located on the abrasive 23.
그리고 도4에 도시한 바와 같이 연마제품(30)은 제1코팅층(22)과 기재(21), 연마재(23)와 도3을 참조하여 설명한 바와 같은 제2코팅층(26) 및 주변코팅층(24)을 포함하는바, 여기에서 제2코팅층(26)의 적어도 일부분위에는 안티로딩성분을 포함한다.As illustrated in FIG. 4, the abrasive product 30 may include the first coating layer 22 and the substrate 21, the abrasive 23, and the second coating layer 26 and the peripheral coating layer 24 as described with reference to FIG. 3. ), Wherein at least a portion of the second coating layer 26 includes an anti-loading component.
이렇게 안티로딩 성분을 포함함으로써 연삭효율을 높이고 저렴하게 생산할 수 있도록 하였다.Thus, by including the anti-loading component to increase the grinding efficiency and low cost production.
한편 도3에 도시된 연마제품(20)을 제조하는 공정이 도2에 도시되어 있는바, 롤형태의 기재(21)는 로울러(40)를 통과하게 되는데, 여기에서 로울러(40)는 1차접착제(22)가 들어 있는 용기(41)내에서 회전하게 되며, 이들의 회전시 1차접착제(22)는 기재(21)에 가압 접착된다. 이렇게 1차접착제(22)가 도포된 기재(21)에는 연마재(23)가 분산 부착된 뒤 건조로(42)를 통과하여 요구하는 접착성이 부여되는 시점까지 건조된다.Meanwhile, a process of manufacturing the abrasive product 20 shown in FIG. 3 is shown in FIG. 2, and the substrate 21 in the form of a roll passes through the roller 40, where the roller 40 is formed primarily. In the container 41 containing the adhesive 22 is rotated, the primary adhesive 22 is pressure-bonded to the substrate 21 during their rotation. Thus, after the abrasive 23 is dispersed and adhered to the base material 21 to which the primary adhesive 22 is applied, it is dried until the required adhesiveness is imparted through the drying furnace 42.
그리고, 도2에서 알 수 있는 바와 같이, 1차접착제(22)가 도포되어 건조되면 2개의 로울러(43),(44) 사이를 통과하게 되고 그후 2차접착제(26)가 도포된 뒤 다시 건조로(45)에서 소정의 시간 및 온도로 건조시킨후 경화 시킴으로써 연마제품(20)을 제조하게 되는 것이다.And, as can be seen in Figure 2, when the primary adhesive 22 is applied and dried, it passes between the two rollers 43, 44, and then the secondary adhesive 26 is applied and then dried again In the furnace 45, the abrasive product 20 is manufactured by drying after curing at a predetermined time and temperature.
그러나, 상기의 종래기술들은 연마제품의 제조시 반드시 기재가 사용되어야 하므로 원가의 50~70%를 차지하고 있는 기재를 그대로 사용할 경우 원가 절감이 어려운 문제점이 있었다.However, the above-described prior arts have a problem in that cost reduction is difficult when the base material, which is 50 to 70% of the cost, is used as it must be used when manufacturing the abrasive product.
따라서, 본 발명의 목적은 이형물질을 포함하는 지, 포, 부직포, 필름, 금속박판을 이용하여 기재의 역할을 할 수 있도록 하여 제조 원가를 절감 할 수 있을 뿐만 아니라 이형물질을 포함하는 지, 포, 부직포, 필름, 금속박판을 재사용 할 수 있도록 한 기재가 없는 연마제품의 제조 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to include a release material, fabric, non-woven fabric, film, using a metal sheet to serve as a substrate to reduce the manufacturing cost as well as to include a release material, The present invention provides a method for producing a non-substrate abrasive product for reuse of non-woven fabrics, films, and metal sheets.
도1은 종래의 일반적인 구조 연마제품(structured abrasive article)의 단면도,1 is a cross-sectional view of a conventional general structured abrasive article,
도2는 도1에 도시된 연마제품을 제조하기 위한 공정도,2 is a process chart for manufacturing the abrasive product shown in FIG.
도3은 종래의 일반적인 접착 연마제품(coated abrasive article)의 단면도,,3 is a cross-sectional view of a conventional general coated abrasive article (coated abrasive article),
도4은 안티로딩 성분을 구비한 종래의 일반적인 접착 연마제품의 단면도,4 is a cross-sectional view of a conventional general adhesive abrasive product having an anti-loading component;
도5는 본 발명에 따라 제조된 기재가 없는 연마제품의 단면도,5 is a cross-sectional view of a substrate-free abrasive product made in accordance with the present invention;
도6은 도5에 도시된 본 발명에 따른 기재가 없는 연마제품을 제조하기 위한 공정도이다.FIG. 6 is a process chart for producing an abrasive product without a substrate according to the present invention shown in FIG.
도면의 주요부분에 대한 부호 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10,20,30,100: 연마제품 12,21: 기재10,20,30,100: Abrasive product 12,21: Base material
22: 1차접착제 23: 연마재22: primary adhesive 23: abrasive
26: 2차접착제26: secondary adhesive
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면 기재가 없는 연마제품의 제조 방법이 제공되는바, 이는 연마제품에 사용되는 기재 대신 소정의 재질위에 1차 접착제와 연마재를 도포한후 80 ~ 130℃의 온도에서 20분에서 60분 동안 건조시키는 단계와; 상기 건조된 1차 접착제 및 연마재 위에 2차 접착제를 도포해서 50 ~ 120℃에서 20분에서 120분 동안 건조와 80 ~ 130℃까지 8시간에서 24시간 동안 경화를 시키는 단계와; 상기 소정의 재질 위에 도포된 연마제품을 제조한 후 상기 소정의 재질을 분리하여 기재가 없는 연마제품을 얻는 단계를 포함함을 기술적 구성상의 특징으로 한다.According to the present invention for achieving the above object is provided a method for producing a substrate without abrasive, which is 80 to 130 ℃ after applying the primary adhesive and the abrasive on a predetermined material instead of the substrate used in the abrasive product Drying for 20 to 60 minutes at a temperature of; Applying a secondary adhesive on the dried primary adhesive and the abrasive to dry at 50 to 120 ° C. for 20 to 120 minutes and to cure at 80 to 130 ° C. for 8 hours to 24 hours; After manufacturing the abrasive product coated on the predetermined material characterized in that it comprises the step of separating the predetermined material to obtain an abrasive product without a substrate.
본 발명에 따르면 통상의 기재 대신 사용하는 재질은 이형물질을 포함하는 지(紙), 포, 부직포, 필름, 금속박판을 사용할 수 있는바, 1차접착제는 열경화성수지 또는 열가소성 수지를 사용하며 여기에 충진제는 금속탄산염, 실리카, 실리케이트,석고, 질석, 목분, 알루미늄 삼수화물, 카본블랙, 금속산화물, 금속아황산염 등과 간은 무기물 충진제와 섬유, 정전기 방지제, 윤활제, 습윤제, 계면활성제, 안료, 염료, 커플링제, 가소화제, 이형제 등의 유기물 및 보강제를 첨가하여 내열성, 인장, 신율, 접착력, 인열 등의 물성을 보완해서 연마포용 기재의 역할을 할 수 있도록 하였다.According to the present invention, a material used in place of a conventional substrate may be a paper, a fabric, a nonwoven fabric, a film, or a metal plate containing a release material, and the first adhesive may use a thermosetting resin or a thermoplastic resin. Fillers include metal carbonates, silicas, silicates, gypsum, vermiculite, wood powder, aluminum trihydrate, carbon black, metal oxides, metal sulfites, etc. Organic materials such as a ring agent, a plasticizer, a mold release agent, and a reinforcing agent were added to supplement physical properties such as heat resistance, tensile strength, elongation, adhesion, tear, and the like to serve as a substrate for polishing cloth.
따라서 본 발명에 의해 제조된 연마제품은 연마벨트, 시트, 롤, 환(丸) 또는 휠 등의 가공품으로 사용될 수 있다.Therefore, the abrasive product produced by the present invention can be used as a workpiece such as an abrasive belt, a sheet, a roll, a ring or a wheel.
이하, 본 발명에 따른 기재가 없는 연마제품의 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of a method for producing a substrate without a substrate according to the present invention will be described in more detail.
도5에는 본 발명에 의해 제조된 연마제품(100)의 단면도가 도시되어 있는바, 도5에 있어서 도3과 동일한 참조번호는 동일 물질을 나타내므로 이들에 대한 상세한 발명은 생략한다.5 is a cross-sectional view of the abrasive product 100 manufactured according to the present invention. In FIG. 5, the same reference numerals as in FIG. 3 denote the same materials, and thus detailed inventions thereof will be omitted.
도5에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 의해 제조된 연마제품(100)은 종전 제품과 비교하여 기재(21)가 없는 것이 특징이다. 본 발명에 의해 제조된 연마제품(100)의 경우는 기재의 역할을 1차 접착제(22)가 하게된다. 1차 접착제(22)로 사용되는 접착제는 열경화성 및 열가소성 수지를 단독 또는 혼용하여 사용할 수 있기 때문에 가능하게 된다.As can be seen in Figure 5, the abrasive product 100 produced by the present invention is characterized in that there is no substrate 21 compared to the previous product. In the case of the abrasive product 100 manufactured by the present invention, the primary adhesive 22 serves as a substrate. The adhesive used as the primary adhesive 22 becomes possible because the thermosetting and thermoplastic resins can be used alone or in combination.
도6을 참조하여 본 발명의 제조 공정을 살펴보면, 연마제품에 사용되는 기재 대신 이형물질을 포함하는 지, 포, 부직포, 필름, 금속박판(110)으로 기재를 대신하여 연마제품에 사용되는 기재 대신 소정의 재질 위에 1차 접착제와 연마재를 도포한 후 80 ~ 130℃의 온도에서 20분에서 60분동안 건조시킨뒤, 건조된 1차접착제(22) 및 연마재 위에 2차접착제(26)를 도포해서 50 ~ 120℃에서 20분에서 120분동안 건조와 80 ~ 130℃까지 8시간에서 24시간 동안 경화를 시킨 후 이형지가 도포된 연마제품(120)을 제조한 후 분리용 로울러(46,47)를 통과시켜 기재가 없는 연마제품(100)과 이형물질을 포함하는 지, 포, 부직포, 필름, 금속박판(110)을 분리함으로써 이형물질을 포함하는 지, 포, 부직포, 필름, 금속박판(110)이 없는 연마제품(100)을 제조할 수가 있는 것이다.Looking at the manufacturing process of the present invention with reference to Figure 6, instead of the substrate used in abrasive products, instead of the substrate used in abrasive products instead of the substrate with a release material, fabric, non-woven fabric, film, metal plate 110 After applying the primary adhesive and the abrasive on a predetermined material and dried for 20 to 60 minutes at a temperature of 80 ~ 130 ℃, by applying a secondary adhesive 26 on the dried primary adhesive 22 and the abrasive After drying for 20 to 120 minutes at 50 to 120 ° C. and curing for 8 to 24 hours to 80 to 130 ° C., the abrasive product coated abrasive product 120 was prepared and the separation rollers 46 and 47 were prepared. Paper, cloth, non-woven fabric, film, metal foil 110 containing a release material by separating the abrasive product 100 and the paper, the non-woven fabric, the non-woven fabric, the film, the metal plate 110 containing the release material without passing through. Without this, the abrasive product 100 can be manufactured.
여기에서 종래와 같은 기재가 없이도 1차 접착제(22)가 기재의 역할을 할 수 있는 이유는 1차 접착제(22)가 대부분 경화된 후 판상의 형태 유지가 가능하기 때문이다.The reason why the primary adhesive 22 can serve as a substrate even without a substrate as in the prior art is that the primary adhesive 22 can be maintained in a plate shape after most of the primary adhesive 22 has been cured.
여기에서 1차 접착제(22)는 열경화성 수지 또는 열가소성 수지를 단독 또는 혼용하여 사용하며 여기에 충진제인 무기물, 유기물, 보강제 등을 첨가하여 내열성, 인장, 신율, 접착력, 인열 등의 물성을 보완해서 연마포용 기재의 역할을 할 수 있도록 하였다.Here, the primary adhesive 22 is used alone or in combination of a thermosetting resin or a thermoplastic resin, and added to the inorganic material, organic material, reinforcing agent, etc. to the filler to compensate for the properties such as heat resistance, tensile, elongation, adhesion, tear, and polishing It was possible to play a role of the inclusion substrate.
이상에서와 같이, 본 발명에 따른 연마제품은 사용된 이형물질을 포함하는 지, 포, 부직포, 필름, 금속박판의 경우 회수하여 재사용이 가능하다. 이렇게 제조된 기재가 없는 연마제품의 경우는 원가의 절감이 가능하며, 기재 대용으로 이형물질을 포함하는 지, 포, 부직포, 필름, 금속박판의 재사용이 가능하여 폐기되는 연마폐기물의 양을 줄일 수 있는 이점이 있다.As described above, the abrasive product according to the present invention can be recovered and reused in the case of paper, cloth, nonwoven fabric, film, metal foil containing the release material used. In the case of the non-substrate abrasive product, it is possible to reduce the cost, and it is possible to reuse the paper, fabric, non-woven fabric, film, and metal plate containing release material as a substitute for the substrate, thereby reducing the amount of abrasive waste discarded. There is an advantage to that.
비록 본 발명이 특정의 실시예를 참조하여 설명되었을지라도, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라 하기의 특허청구의 범위 내에서 많은 수정 및 변경이 있을 수 도 있다. 예컨대, 본 발명에 따른 연마제품은 2차 접착제 없이 1차 접착제와 연마재만을 혼합해서 제조될 수도 있음은 물론이다.Although the present invention has been described with reference to specific embodiments, the present invention is not limited thereto, and many modifications and variations may be made within the scope of the following claims. For example, the abrasive product according to the present invention may be manufactured by mixing only the primary adhesive and the abrasive without the secondary adhesive.
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| Publication number | Publication date |
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