KR102464340B1

KR102464340B1 - 개인정보 보호필름.

Info

Publication number: KR102464340B1
Application number: KR1020220013521A
Authority: KR
Inventors: 이선행; 이정행; 강순건; 정인수
Original assignee: 이선행
Priority date: 2022-01-28
Filing date: 2022-01-28
Publication date: 2022-11-09
Also published as: KR102464340B9

Abstract

본 발명은 기재와, 상기 기재의 일면에 형성된 패턴으로 형성된 광 지향 요소 및 상기 패턴의 오목부에 주입되어 채워짐으로써 형성되는 광 반사 요소로 이루어지는 개인정보 보호필름에 관한 것으로서, 상기 광 지향 요소는 비스페놀-A 에틸렌옥사이드 디아크릴레이트(bisphenol-A ethylene oxide diacrylate), 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트(tetrahydrofurfuryl acrylate, THFA), 트리시클로데칸 디메탄올 디아크릴레이트(tricyclodecane dimethanol diacrylate, TCDDA), 및 N-비닐피롤리돈(N-vinyl-2-pyrrolidone), 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤(1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone), 2,4,6-트리메틸벤조일-1,4-디페틸 포스핀 옥사이드(2,4,6-Trimethylbenzoyl-1.4-diphenyl phosphine oxide) 및 실리콘 아크릴레이트(silicone acrylate)로 이루어진 제1 광경화성 수지 조성물을 사용하여 형성되며, 상기 광 반사 요소는 비스페놀-A 에틸렌옥사이드 디아크릴레이트, 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트, N-비닐피롤리돈, 이소보르닐 아크릴레이트(isobornyl acrylate), 4급 암모늄 화합물(quaternary ammonium compounds, QAC), 블랙 안료, 및 분산제로 이루어진 제2 광경화성 수지 조성물을 사용하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

개인정보 보호필름.{PRIVACY PROTECTING FILM}

본 발명은 개인정보 보호필름에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 투과도가 향상되어 선명하면서도 시야각이 적어 개인정보를 노출하지 않도록 한 개인정보 보호필름에 관한 것이다.

개인정보 보호필름은 프라이버시 보호필름이라고도 하며 휴대폰, 노트북, 모니터 등의 표시장치의 화면에 장착되어 사용자를 제외한 타인이 상기 화면을 볼 수 없도록 화면의 시야각을 제한하는 필름이다.

이러한 개인정보 보호필름은 패턴층을 형성하여 시야각을 제한하는 구조로 이루어져 있는데, 이러한 패턴층이 포함됨으로써 시야각 제한 효과는 있으나 필름의 투과도가 저하되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 공개특허공보 10-2017-0023165호에서는 시야각을 제한하는 포스트의 어레이의 형태를 최적화하여 투과도의 손상 없이 시야각을 제한하는 효과를 얻고 있다. 또한, 대한민국 등록특허공보 10-2279480호에서는 차광패턴과 캡슐을 필름 내에 배치하여 광 효율이 향상되면서도 시야각을 제한하는 효과를 얻고 있다.

이러한 종래기술에서는 시야각 제한을 위한 패턴의 구조를 최적화함으로써 시야각 제한 및 투과도 향상의 효과를 얻고 있으나, 필름 자체의 투과도를 높이고 적층 구조의 내구성을 향상시킴으로써 개인정보 보호필름을 고품질화할 필요가 있다.

대한민국 공개특허공보 10-2017-0023165호 대한민국 등록특허공보 10-2279480호

본 발명은 상기와 같은 종래기술을 감안하여 안출된 것으로, 필름 자체의 투과도를 높이면서도 적층 구조의 내구성을 향상시킨 개인정보 보호필름을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 개인정보 보호필름은 기재와, 상기 기재의 일면에 형성된 패턴으로 형성된 광 지향 요소 및 상기 패턴의 오목부에 주입되어 채워짐으로써 형성되는 광 반사 요소로 이루어지는 것으로서, 상기 광 지향 요소는 비스페놀-A 에틸렌옥사이드 디아크릴레이트(bisphenol-A ethylene oxide diacrylate), 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트(tetrahydrofurfuryl acrylate, THFA), 트리시클로데칸 디메탄올 디아크릴레이트(tricyclodecane dimethanol diacrylate, TCDDA), 및 N-비닐피롤리돈(N-vinyl-2-pyrrolidone), 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤(1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone), 2,4,6-트리메틸벤조일-1,4-디페틸 포스핀 옥사이드(2,4,6-Trimethylbenzoyl-1.4-diphenyl phosphine oxide) 및 실리콘 아크릴레이트(silicone acrylate)로 이루어진 제1 광경화성 수지 조성물을 사용하여 형성되며, 상기 광 반사 요소는 비스페놀-A 에틸렌옥사이드 디아크릴레이트, 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트, N-비닐피롤리돈, 이소보르닐 아크릴레이트(isobornyl acrylate), 4급 암모늄 화합물(quaternary ammonium compounds, QAC), 블랙 안료, 및 분산제로 이루어진 제2 광경화성 수지 조성물을 사용하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 패턴은 패턴의 높이(h) 및 패턴과 패턴 간의 간격(d)의 비율이 10:3 내지 10:6일 수 있다.

또한, 상기 패턴의 패턴 간 간격(d)은 39 내지 41㎛인 것이 바람직하다.

또한, 상기 패턴의 높이(h)는 70 내지 110㎛이며, 상기 패턴의 내각(θ₁)은 3 내지 4°인 것이 바람직하다.

또한, 상기 블랙 안료는 카본블랙 100 중량부에 대하여 산 처리된 크레졸노볼락에폭시 변성 올리고머를 50 내지 80 중량부 혼합한 혼합 안료인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 개인정보 보호필름은 필름 자체의 투과도를 높이면서도 적층 구조의 내구성을 향상시키는 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 개인정보 보호필름의 단면 구조를 나타낸 예시도이다.
도 2는 광 지향 요소를 구성하는 패턴의 형상을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 개인정보 보호필름의 광 지향 요소를 구성하는 패턴 규격을 달리한 시험체를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 개인정보 보호필름의 시야각을 측정한 결과로서 (a) 시야각 0°, (b) 시야각 좌 35°, (c) 시야각 우 35°에서의 측정결과를 나타낸 사진이다.

이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따른 개인정보 보호필름은 도 1에 도시된 것과 같은 적층 구조로 이루어지는 것으로서, 기재와 상기 기재의 일면에 형성된 패턴으로 형성된 광 지향 요소 및 상기 패턴의 오목부에 주입되어 채워짐으로써 형성되는 광 반사 요소로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이러한 개인정보 보호필름의 적층 구조는 공지된 기술로서 패턴의 형상이나 광 지향 요소 및 광 반사 요소의 제조방법, 소재 등에 의해 그 광학적 특성이 달라지게 된다.

본 발명에서는 상기 광 지향 요소에 대해 비스페놀-A 에틸렌옥사이드 디아크릴레이트(bisphenol-A ethylene oxide diacrylate), 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트(tetrahydrofurfuryl acrylate, THFA), 트리시클로데칸 디메탄올 디아크릴레이트(tricyclodecane dimethanol diacrylate, TCDDA), 및 N-비닐피롤리돈(N-vinyl-2-pyrrolidone), 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤(1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone), 2,4,6-트리메틸벤조일-1,4-디페틸 포스핀 옥사이드(2,4,6-Trimethylbenzoyl-1.4-diphenyl phosphine oxide) 및 실리콘 아크릴레이트(silicone acrylate)로 이루어진 제1 광경화성 수지 조성물을 사용하여 형성한다. 또한, 상기 광 반사 요소로는 비스페놀-A 에틸렌옥사이드 디아크릴레이트, 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트, N-비닐피롤리돈, 이소보르닐 아크릴레이트(isobornyl acrylate), 4급 암모늄 화합물(quaternary ammonium compounds, QAC), 블랙 안료, 및 분산제로 이루어진 제2 광경화성 수지 조성물을 사용하여 형성한다.

상기 광 지향 요소는 광 투과와 광 간섭을 통해 개인정보 보호필름의 광학적 특성을 구현하기 위한 구성요소로서, 이러한 소재의 선택에 의해 개인정보 보호필름의 투과도를 높이면서도 시야각 제한의 효과도 충분히 구현할 수 있을 뿐만 아니라 필름의 내구성도 향상시킬 수 있게 된다.

상기 개인정보 보호필름은 통상의 필름 제조방법에 의해 제조될 수 있다. 즉, 몰드를 이용하여 기재 필름의 표면에 패턴을 형성함으로써 광 지향 요소를 적층한 후, 상기 패턴의 사이에 제2 광경화성 수지 조성물을 채워 경화시킴으로써 광 반사 요소를 형성하게 된다.

이때, 개인정보 보호필름의 시야각 제한 각도 및 투과율이 결정하는 요소로는 패턴의 높이(h), 패턴과 패턴 간의 간격(d), 선폭(w), 및 패턴의 내각(θ₁), 경사각(θ₂) 등을 들 수 있다(도 2).

여러 실험을 거친 결과 상기 패턴의 높이(h)와 간격(d)의 비율이 10:3 내지 10:6이며, 높이(h)와 선폭(w)의 비율은 10:3 내지 10:5인 조건에서 투과율이 60% 이상인 광학적 특성을 달성할 수 있는 것으로 나타났다.

구체적으로 상기 패턴에서 패턴과 패턴 간 간격(d)은 39 내지 41㎛, 상기 패턴의 높이(h)는 70 내지 110㎛인 것이 바람직한 것으로 나타났다.

또한, 상기 패턴의 형상도 광학적 특성에 중요한 영향을 미치는데, 특히, 패턴의 내각(θ₁)이 3 내지 4°인 것이 바람직한 것으로 나타났다. 이와 더불어, 임의의 패턴의 상단부와 하단부의 사선과 패턴의 높이 방향 사면 간의 각도를 패턴의 경사각(θ₂)으로 정의할 때 상기 패턴의 경사각(θ₂)이 21 내지 22°일 때 시야각이 35° 이상이 되어 시야각 차단 효과를 달성할 수 있는 것으로 나타났다.

이러한 패턴의 설계에 의해 나타나는 광학적 특성은 패턴의 형상에 대한 설계 뿐만 아니라 상기 필름을 형성하는 수지 조성물을 최적화함으로써 달성될 수 있는 것이다.

상기 개인정보 보호필름을 구성하는 기재는 통상적으로 사용되는 소재를 사용할 수 있으며, 구체적으로는, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리메틸 메타크릴레이트, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 아크릴레이트-개질 에틸렌 비닐 아세테이트 중합체, 에틸렌 아크릴산 공중합체, 나일론, 폴리비닐클로라이드, 폴리케톤, 폴리메틸펜탄, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등을 들 수 있다.

또한, 상기 광 지향 요소를 제조하기 위한 상기 제1 광경화성 수지 조성물로는 비스페놀-A 에틸렌옥사이드 디아크릴레이트, 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트, 트리시클로데칸 디메탄올 디아크릴레이트, 및 N-비닐피롤리돈, 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤, 2,4,6-트리메틸벤조일-1,4-디페틸 포스핀 옥사이드 및 실리콘 아크릴레이트로 이루어진 수지 조성물을 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로 상기 수지 조성물은 비스페놀-A 에틸렌옥사이드 디아크릴레이트 30 내지 35 중량부, 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트 15 내지 20 중량부, 트리시클로데칸 디메탄올 디아크릴레이트 20 내지 25 중량부, 및 N-비닐피롤리돈 15 내지 20 중량부, 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤 5 내지 10 중량부, 2,4,6-트리메틸벤조일-1,4-디페틸 포스핀 옥사이드 1 내지 5 중량부 및 실리콘 아크릴레이트 1 내지 5 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 제1 광경화성 수지 조성물의 성분 및 함량은 패턴을 형성하는 공정에 적합한 점도, 경화 속도, 내구성을 고려하여 선택된 것으로서, 상기 성분들의 조합이나 함량이 바뀔 경우에는 목적하는 필름의 물성을 얻을 수 없는 것으로 나타났다.

또한, 상기 제2 광경화성 수지 조성물은 블랙 안료를 포함하여 일정 간격으로 빛을 흡수하는 패턴화된 광 반사 요소를 형성하게 되는데, 이러한 광 반사 요소는 상기 광 지향 요소를 구성하는 패턴과 대응되어 형성되는 것이다.

상기 제2 광경화성 수지 조성물은 제1 광경화성 수지 조성물에 의해 형성된 패턴 간의 공간을 채우는 것이므로 유사한 성분들로 이루어진 수지 조성물을 사용함으로써 형성된 필름의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

구체적으로 상기 제2 광경화성 수지 조성물은 비스페놀-A 에틸렌옥사이드 디아크릴레이트 25 내지 30 중량부, 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트 10 내지 15 중량부, N-비닐피롤리돈 30 내지 35 중량부, 이소보르닐 아크릴레이트 10 내지 15 중량부, 4급 암모늄 화합물 0.1 내지 1 중량부, 블랙 안료 10 내지 15 중량부, 및 분산제 1 내지 5 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 제2 광경화성 수지 조성물의 성분 및 함량은 상기 패턴을 구성하는 제1 광경화성 수지 조성물에 대한 상용성을 고려하여 선택된 것이다.

상기 제2 광경화성 수지 조성물을 상기 패턴의 오목부에 채우는 공정은 상기 제2 광경화성 수지 조성물을 패턴이 형성된 필름의 표면에 도포한 후 닥터 블레이드로 필름 표면을 긁어내는 등의 방법으로 볼록부에 묻은 여분의 수지 조성물을 제거하고 제2 광경화성 수지 조성물이 오목부에만 주입되도록 하고 상기 오목부에 채워진 수지 조성물을 광 조사에 의해 경화하는 통상의 제조공정을 적용하는 것이다. 이때 상기 제2 광경화성 수지 조성물의 점도, 경화속도 등에 의해 공정 효율성이 결정된다. 또한, 블랙 색상을 구현하기 위한 블랙 안료의 성분 및 함량을 적당한 범위에서 조절해야 할 필요가 있다.

일반적으로 블랙 패턴을 형성하기 위하여 카본블랙계 잉크, 흑연계 잉크, 산화철계 잉크 등의 무기 잉크, 또는 아조계, 프탈로시아닌계 등의 다양한 색상을 가진 안료를 섞어 흑색화한 잉크를 사용하는 경우가 많은데, 본 발명에서는 상기 제2 광경화성 수지 조성물에 블랙 안료를 배합하여 상기 광 반사 요소를 형성하기 때문에 상기 블랙 안료를 공정에 적합하도록 최적화할 필요가 있다.

따라서 상기 블랙 안료로는 카본블랙 100 중량부에 대하여 크레졸노볼락에폭시 변성 올리고머를 50 내지 80 중량부 혼합한 혼합 안료를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 크레졸노볼락에폭시 변성 올리고머는 크레졸노볼락에폭시의 네트워크 구조를 형성하고 있으므로 카본블랙과 혼합할 때 분산성과 점도를 적절히 조절하여 공정 최적화를 달성할 수 있도록 하는 것이다. 특히, 상기 크레졸노볼락에폭시의 네트워크에 소량의 산을 가하여 네트워크를 일부 파괴한 산 처리된 크레졸노볼락에폭시 변성 올리고머를 사용하면 카본블랙과의 상용성을 더 높일 수 있는 것으로 나타났다. 이러한 이유로 산 처리된 크레졸노볼락에폭시 변성 올리고머를 사용하는 경우 카본블랙과 혼합할 때 별도의 분산제를 사용하지 않고도 분산할 수 있게 된다. 이러한 산을 가하는 추가적인 처리공정에 적합한 크레졸노볼락에폭시 변성 올리고머로는 시판되는 CR-1810, CR-1820 등을 사용할 수 있다.

일 실시예에서 비스페놀-A 에틸렌옥사이드 디아크릴레이트 33.2 중량부, 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트 17.9 중량부, 트리시클로데칸 디메탄올 디아크릴레이트 22.2 중량부, 및 N-비닐피롤리돈 18.6 중량부, 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤 5.7 중량부, 2,4,6-트리메틸벤조일-1,4-디페틸 포스핀 옥사이드 1.4 중량부 및 실리콘 아크릴레이트 1 중량부를 혼합하여 제1 광경화성 수지 조성물을 제조하였다. 상기 제1 광경화성 수지 조성물을 기재인 폴리에틸렌 필름 상에 도포하고 몰드를 이용하여 패턴을 형성한 후 자외선 조사로 경화하였다.

이때 도 3에서와 같이 패턴의 규격을 달리하여 4가지 종류의 시험체를 제조하였다. 즉, 개인정보 보호필름의 용도에 따른 광학적 성능을 평가하기 위하여 패턴의 높이를 70 내지 110㎛의 범위에서 달리하여 광 지향 요소를 형성하였다.

또한, 비스페놀-A 에틸렌옥사이드 디아크릴레이트 26.3 중량부, 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트 14.4 중량부, N-비닐피롤리돈 33.0 중량부, 이소보르닐 아크릴레이트 10.3 중량부, 4급 암모늄 화합물 0.8 중량부, 블랙 안료 13.0 중량부, 및 분산제 1.7 중량부를 혼합하여 제2 광경화성 수지 조성물을 제조하였다. 이때, 상기 블랙 안료는 CR-1810 40 중량부에 1N 염산(HCl) 수용액을 0.5 중량부를 가한 후 고속 페이스트 믹서로 3분 간 혼합하여 산 처리된 크레졸노볼락에폭시 변성 올리고머를 제조하고, 여기에 카본블랙 60 중량부를 가한 후 3분 간 추가적인 혼합 공정을 수행함으로써 제조되었다.

상기 제2 광경화성 수지 조성물을 패턴이 형성된 필름의 표면에 도포하였고, 닥터 블레이드로 필름 표면을 긁어내어 볼록부에 묻은 여분의 수지 조성물을 제거하였다. 이후 오목부에 채워진 제2 광경화성 수지 조성물은 자외선 조사에 의해 경화되었다.

이와 같이 광 지향 요소와 광 반사 요소가 형성된 개인정보 보호필름을 제조한 후 투과율과 시야각을 측정하였다.

투과율은 투과율 측정기 LH-206을 사용하여 측정하였으며 측정오차는 0.5였다. 도 3에 따른 4가지 패턴에 대해 투과율을 측정한 결과 63.3~63.7의 범위를 나타내었다.

또한, 시야각은 시야각 측정기(3M)를 사용하여 측정하였다. 도 4에서와 같이 필름을 글자가 인쇄된 배경에 두고 측정기의 각도를 변경하며 배경의 글자 인식 여부를 측정하였다. 도 4(a)에서와 같이 기준 라인에서 각도가 0°인 경우 개인정보 보호필름의 배경에 있는 글자가 선명하게 나타나나, 좌우로 각도를 기울이면 35° 부근에서 배경이 되는 글자가 보이지 않게 되며(도 4(b), (c)), 이러한 결과로부터 상기 4가지 패턴에서 시야각이 35°인 것을 확인하였다.

이와 같이 본 발명에 따른 패턴의 높이, 간격, 형상의 규격을 만족하는 경우, 개인정보 보호필름의 투과율이 높으면서도 시야각 제한에 의한 개인정보가 가능한 효과를 얻을 수 있는 것으로 나타났다.

본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.

Claims

기재와, 상기 기재의 일면에 형성된 패턴으로 형성된 광 지향 요소 및 상기 패턴의 오목부에 주입되어 채워짐으로써 형성되는 광 반사 요소로 이루어지는 개인정보 보호필름에 있어서,
상기 광 지향 요소는 비스페놀-A 에틸렌옥사이드 디아크릴레이트(bisphenol-A ethylene oxide diacrylate) 33.2 중량부, 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트(tetrahydrofurfuryl acrylate, THFA) 17.9 중량부, 트리시클로데칸 디메탄올 디아크릴레이트(tricyclodecane dimethanol diacrylate, TCDDA) 22.2 중량부, 및 N-비닐피롤리돈(N-vinyl-2-pyrrolidone) 18.6 중량부, 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤(1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone) 5.7 중량부, 2,4,6-트리메틸벤조일-1,4-디페틸 포스핀 옥사이드(2,4,6-Trimethylbenzoyl-1.4-diphenyl phosphine oxide) 1.4 중량부 및 실리콘 아크릴레이트(silicone acrylate) 1 중량부로 이루어진 제1 광경화성 수지 조성물을 사용하여 형성되며,
상기 광 반사 요소는 비스페놀-A 에틸렌옥사이드 디아크릴레이트 26.3 중량부, 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트 14.4 중량부, N-비닐피롤리돈 33.0 중량부, 이소보르닐 아크릴레이트(isobornyl acrylate) 10.3 중량부, 4급 암모늄 화합물(quaternary ammonium compounds, QAC) 0.8 중량부, 블랙 안료 13.0 중량부, 및 분산제 1.7 중량부로 이루어진 제2 광경화성 수지 조성물을 사용하여 형성되며,
상기 블랙 안료는 카본블랙 100 중량부에 대하여 산 처리된 크레졸노볼락에폭시 변성 올리고머를 50 내지 80 중량부 혼합한 혼합 안료인 것을 특징으로 하는 개인정보 보호필름.
청구항 1에 있어서,
상기 패턴은 패턴의 높이(h) 및 패턴과 패턴 간의 간격(d)의 비율이 10:3 내지 10:6인 것을 특징으로 하는 개인정보 보호필름.
청구항 1에 있어서,
상기 패턴의 패턴 간 간격(d)은 39 내지 41㎛인 것을 특징으로 하는 개인정보 보호필름.
청구항 1에 있어서,
상기 패턴의 높이(h)는 70 내지 110㎛이며, 상기 패턴의 내각(θ₁)은 3 내지 4°인 것을 특징으로 하는 개인정보 보호필름.
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