KR19990067555A - 전자 부품 포장용 커버 테잎 - Google Patents

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Abstract

봉합 조건에 대한 박리강도 (peel-off strength)의 큰 의존성 문제, 저장환경에서 시간의 경과에 대한 각종 성질의 변화의 문제, 이층 문제, 응집물 문제 및 투명성 문제를 해결하기 위하여 안정된 박리강도를 가지며, 폴리에스테르, 폴리프로필렌 및 나일론 중 어느 하나의 이축배향 필름으로 구성된 외층; 주 성분으로 폴리에틸렌을 함유한 혼합물로 구성된 중간층; 및 열가소성 수지와 충전재의 혼합물을 함유한 열 봉합층을 갖는 전자 부품 포장용 커버 테잎을 제공한다.

Description

전자 부품 포장용 커버 테잎
최근에, IC, 트랜지스터, 다이오드, 콘덴서, 압전 요소 레지스터 등 같은 표면 적재 전자 부품을 전자구성품의 형태에 따라 수용될 수 있는, 내부에 연속적으로 형성된 부조 성형된 주머니를 갖는 플라스틱 캐리어 테잎 및 캐리어 테잎에 열봉합가능한 커버 테잎으로 구성된 포장재에 포장한 후 공급되어 왔다. 포장된 전자 부품은 캐리어 테잎에서 커버 테잎을 벗긴 후, 자동으로 포장에서 꺼내지며, 이후 전자 회로 기판에 표면 적재된다.
캐리어 테잎에서 커버 테잎을 벗기는 강도를 "박리강도 (peeling-off strength)"라 명명하고, 이 강도가 지나치게 낮으면, 포장 수송중에 커버 테잎이 분리되어, 포장된 전자 부품이 떨어지는 문제가 있다. 반면에, 그 강도가 지나치게 높으면, 커버 테잎이 벗겨질 때 캐리어 테잎이 진동하고 전자 부품이 전자 부품이 적재되기 직전에 저장 주머니에서 튕겨져 나오는 즉, 점프 문제가 일어나는 현상이 있다.
캐리어 테잎에서 현재 시판되는 커버 테잎을 벗기는 기작은 계면 박리 형, 이동 박리 형 및 점착파손 형의 세가지 형으로 분류된다. 계면 박리 형은 커버 테잎과 캐리어 테잎이 각각 봉합면에서 벗겨지는 형을 가리키며, 이동 박리 형은 박리중에 결합층 그 자체가 캐리어 테잎으로 이동하는 형을 가리키며, 점착파손 형은 결합층과 다른층 또는 결합층 그 자체가 (이 두가지 층을 앞으로는 점착파손층이라 한다) 파괴되어 벗겨지는 형을 가리킨다. 이들 형은 각각 장점과 단점 두가지를 모두 갖고 있다; 그러나, 이들 형을 캐리어 테잎에 봉합된 커버 테잎이 벗겨질 때의 상태만으로 비교한다면, 계면 박리 형은 캐리어 테잎의 모양, 재료 및 성질에 영향받는 경향이 있는데, 왜냐하면 봉합면과 박리면이 같고, 따라서 박리강도가 불안정해지기 때문이다.
이동 박리 형의 경우에는, 기작의 관점에서 결합층이 반드시 얇은 필름이어야되며, 그리고 소위 열-봉합 래커 (lacquer)가 반드시 사용되어야 한다. 따라서, 박리강도가 봉합 온도에 민감해지는 경향이 있고, 따라서 적절한 박리강도를 위한 봉합조건을 수득하기 힘들다.
점착파손 형의 경우에는, 봉합면과 박리층이 다르고, 따라서 봉합 조건에 대한 박리강도의 의존성은 낮다. 또한, 점착파손형은 박리강도가 캐리어 테잎의 모양, 재료 및 성질에 영향을 받지 않는다는 뛰어난 장점이 있다. 그러나, 어떤 경우에는, 벗기는 동안 점착파손층이 결합층을 포함하는 점착파손층외의 층에 영향을 받으며, 계면 박리는 점착파손이 일으킴없이 일어난다. 또한, 점착파손층이 파괴되는 위치를 결정하기 힘들며, 따라서 점착파손층이 박리 중에 캐리어 테잎의 표면에 남게되어, 구성물이 밖으로 꺼내질 수 없는 그런 상황이 일어난다.
점착파손층 그 자체는 쉽게 파괴되도록 고안되었으며, 따라서 많은 경우에서 서로 거의 혼화되지않는 다수의 수지의 혼합물로 구성되며, 이 수지는 균일하게 혼합되지 않는다. 이것의 결과는 커버 테잎의 투명성의 악화 및 몇몇 경우에서의 응집물에 기인한 손실이다. 또한, 이런 사용에서, 내열성에 약한 수지가 몇몇 경우에는 수지 혼합물에 함유된다. 이러한 이유 때문에, 응집물 또는 분해물이 점착파손층이 형성되는 동안 나타나며, 생산성이 많은 경우에 저하된다. 예를 들어, 일본 특허 제 1,347,759 호(출원인: UCB 소시에트 아노니메)는 특허청구범위 제 5 항에서 폴리에틸렌, 폴리스티렌 및 탄성 중합체 스티렌-부타디엔-스티렌 또는 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체의 배합물을 열거하며, 이 배합물을 점착파손층의 형성을 시도하기위해 사용할 때는, 부타디엔 또는 이소프렌 성분이 처리온도가 200 ℃를 초과하면 중합반응을 일으켜서 응집물을 만들어, 결과로 상당한 생산성 수율의 감소가 있다.
본 발명은 내부에 저장 주머니를 갖는 플라스틱 캐리어 테잎으로 열봉합가능한 커버테잎에 관한 것으로, 캐리어 테잎은 전자 부품이 저장, 수송 또는 적재될 때, 오염으로부터 보호하고, 전기 회로 기판에 배열 및 적재하기위해 꺼내지는 것 같은 기능을 갖는 포장재 중의 하나이다.
도 1은 본 발명의 커버 테잎의 층 구조를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 커버 테잎이 캐리어 테잎에 결합된 상태를 보여주는 단면도이다.
도 1 과 도 2에서 1은 커버 테잎, 2는 이축배향 필름, 3은 중간층, 4는 열봉합층, 5는 열봉합될 부분 그리고 6은 캐리어 테잎을 가리킨다.
본 발명의 목적은 점착파손에 기인한 박리 기작을 이용함으로써, 박리강도가 커버 테잎이 캐리어 테잎에서 벗겨질 때, 봉합온도에 영향받지 않고, 저장 환경에서 시간의 경과에대한 각종 성질의 변화가 작고, 봉합성이 안정한 커버 테잎을 수득하는 것이다.
본 발명에 따라, 커버 테잎은 폴리에스테르, 폴리프로필렌 및 나일론 중 임의의 하나의 이축배향 필름; 연화점 40 내지 130 ℃의 열가소성 수지 100중량부 및 입자크기 0.2 내지 20 ㎛의 충전재 1 내지 60 중량부의 혼합물로 구성된 열봉합층; 및 이축배향 필름과 열봉합층 사이에 제공되는 주성분으로 폴리에틸렌을 함유하는 중간층으로 구성된 것을 특징으로 하는, 커버테잎이 플라스틱 캐리어 테잎에 열봉합 가능한 전자 부품 포장용 커버 테잎이 제공된다.
전자 부품을 포장하기위한 본 발명의 커버 테잎의 바람직한 구현예에서, 외층으로서의 이축배향 필름은 5 내지 30 ㎛의 두께를 가진다; 중간층은 5 내지 50 ㎛의 두께를 가지고 있으며, 10 내지 30 g/10분의 용융 유동 속도를 갖는 폴리에틸렌의 100 중량부와 10 내지 30 g/10분의 용융 유동 속도를 갖는 폴리스티렌의 5 내지 100 중량부의 혼합물, 또는 상기 혼합물에 30 내지 250 g/10분의 용융 유동 속도를 갖는 수소화 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 및 30 내지 250 g/10분의 용융 유동 속도를 갖는 수소화 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체로 구성된 군 중에서 선택된 하나이상의 종의 1 내지 50 중량부를 첨가하여 수득한 혼합물을 함유한다; 열봉합층은 0.2 내지 3 ㎛의 두께를 가지며, 40 내지 130 ℃의 연화온도를 갖는 폴리메타크릴레이트 또는 40 내지 130 ℃의 연화온도를 갖는 비닐 클로리드-비닐 아세테이트 공중합체 100중량부와 규토, 활석, 칼슘 카보네이트, 클레이, 폴리에틸렌 입자, 가교 아크릴 수지 입자 및 가교 스티렌 수지 입자로 구성된 군 중에서 선택된 하나이상의 종으로 크기가 0.2 내지 20 ㎛인 입자를 갖는 충전재의 1 내지 60 중량부의 혼합물을 함유한다; 그리고 커버 테잎과 캐리어 테잎사이의 박리강도는 봉합 폭의 10 내지 120 g/㎜이다.
도 1을 참조하여 본 발명의 커버 테잎 1의 구성 성분을 설명한다. 외층 2는 폴리에스테르, 폴리프로필렌 및 나일론 중 어느 하나의 이축배향 필름이며, 투명하고 5 내지 30 ㎛의 두께를 갖는 고경질 (highly rigid) 필름이다. 두께가 5 ㎛ 미만이면, 강성률은 없어지고 커버 테잎이 파괴되는 경향이 있다. 두께가 30 ㎛를 초과하면, 필름은 너무 단단해서 봉합이 불안정해진다.
점착파손이 발생하는 것을 가능케하기 위해, 중간층 3은 용융 유동 속도 10 내지 30 g/10분을 갖는 100 중량부의 폴리에틸렌과 용융 유동 속도 10 내지 30 g/10분을 갖는 5 내지 100 중량부의 폴리스티렌의 혼합물 또는 용융 유동 속도 10 내지 30 g/10분을 갖는 100 중량부의 폴리에틸렌, 용융 유동 속도 10 내지 30 g/10분을 갖는 5 내지 100 중량부의 폴리스티렌 및 용융 유동 속도 30 내지 250 g/10분을 갖는 수소화 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체와 용융 유동 속도 30 내지 250 g/10분을 갖는 수소화 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체로 구성된 군에서 선택된 하나이상의 1 내지 50 중량부의 종과의 혼합물로 구성된 5 내지 50 ㎛의 두께를 갖는 필름이다. 중간층은 바람직하게는 압출 적층 방법으로 제조되는데 그 이유는 상기 방법이 저렴하고 위생적 관점에서 바람직하기 때문이다.
폴리에틸렌의 용융 유동 속도가 10 g/10분 미만 또는 폴리스티렌의 용융 유동 속도가 10 g/10분 미만인 경우, 또는 수소화 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 또는 수소화 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체의 용융 유동 속도가 30 g/10분 미만인 경우, 압출 적층 방법으로 형성되는 필름의 유연성이 작아지고 적절한 필름 형성이 불가능하다. 더구나, 폴리에틸렌의 용융 유동 속도가 30 g/10분 이상 또는 폴리스티렌의 용융 유동 속도가 30 g/10분 이상인 경우, 또는 수소화 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 또는 수소화 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체의 용융 유동 속도가 250 g/10분 이상인 경우, 넥킹 (necking)이 격렬하여 적절한 필름 형성이 불가능하다.
폴리스티렌 함량이 폴리에틸렌 100 중량부당 5 중량부 미만이면, 중간층에서 점착파손이 일어나지 않는다. 만약 100 중량부 이상이면, 혼화성이 낮아지고 필름형성이 불가능해진다. 수소화 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 및/또는 수소화 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체의 함량이 폴리에틸렌 100 중량부당 1 중량부 미만이면, 필름의 가시광선 투과성이 75% 이하가 된다. 함량이 50 중량부 이상이면, 필름 두께의 변화가 압출 적층에서 일어난다. 중간층의 두께가 압출 적층법으로 5 ㎛ 미만으로 조절되면, 두께의 변화가 커지고 적절한 박리강도를 수득할 수 없다. 두께가 50 ㎛ 이상이면, 벗기는 동안 캐리어 테잎의 표면에 점착층이 남는 그런 현상이 일어나는 경향이 있다.
외층과 중간층은 두 층의 적층 강도를 증가시킬 목적으로 이소시아네이트 형, 이민 형 등같은 열경화성 형 또는 폴리에틸렌 등의 열가소성 형의 결합층을 통하여 적층될 수 있다.
바람직하게 열봉합층 4는 0.2 내지 3 ㎛의 두께를 가지며, 폴리메타크릴레이트 또는 비닐 클로리드-비닐 아세테이트 공중합체의 100 중량부와 규토, 활석, 칼슘 카보네이트, 클레이, 폴리에틸렌 입자, 가교 아크릴 수지 입자 및 가교 스티렌 수지 입자로 구성된 군 중에서 선택된 하나이상의 종으로 그 크기가 0.2 내지 20 ㎛인 입자를 갖는 충전재의 1 내지 60 중량부의 혼합물을 함유한다. 상기 층은 매우 얇은 필름이기 때문에, 그라비어 (gravure) 피막법으로 제조하는 것이 바람직하다. 폴리메타크릴레이트의 예로서, 메틸 메타크릴레이트-부틸 메타크릴레이트 공중합체를 들 수 있다. 공중합체의 연화온도는 공중합비를 변화시켜 40 내지 130 ℃의 범위에서 바뀔 수 있다. 비닐 클로리드-비닐 아세테이트 공중합체의 예로는 딕실 A-100Z 시리즈 (다이니폰 잉크 및 화학사 제조)를 들 수 있다. 이미 연화온도는 제품 번호에 따라 달라진다. 연화온도가 40 ℃ 미만이면, 커버 테잎이 저장될 때 블록킹이 일어날 가능성이 있으며, 연화온도가 130 ℃를 초과하면 열봉합 온도를 높이는 것이 필요하고 이 경우에 캐리어 테잎 그 자체가 파손될 수 있는 염려가 있다.
충전재의 입자 크기가 0.2 ㎛ 미만 또는 충전재의 함량이 1 중량부 미만이면, 소위 블록킹 현상이 일어나서 60 ℃ 이상의 고온 환경에서 커버 테잎이 저장될 때, 재감기 (rewinding)가 불가능해 진다. 더구나, 충전재의 입자 크기가 20 ㎛ 이상 또는 충전재의 함량이 60 중량부 이상이면, 투명도가 나빠지고 가시광선 투과성이 75% 미만이 된다. 열봉합층의 두께가 0.2 ㎛ 미만이면, 일정한 두께를 만드는 것이 매우 힘들며 안정된 박리강도를 수득하는 것이 불가능해 진다. 두께가 3 ㎛ 이상이면, 점착파손이 열봉합층에서 일어나고 박리강도 또한 불안정해진다.
대전방지 효과를 개선하기위하여, 외층 즉, 이축배향 필름의 양쪽이 대전방지 처리층 또는 전기전도층으로 제공될 수 있다.
중간층의 수지는 이렇게 구성되어 커버 테잎 1과 캐리어 테잎 6 사이의 결합 강도가 봉합 너비의 10 내지 120 g/㎜, 바람직하게 10 내지 70 g/㎜가 된다. 박리강도가 10 g 보다 낮으면, 커버 테잎이 포장품의 운반중에 벗겨지고 함유된 전자 구성물이 떨어지는 그런 문제가 있다. 반면에, 박리강도가 120 g 이상이면, 커버 테잎이 벗겨지는 동안 캐리어 테잎이 진동하고, 전자 부품을 적재하기 직전에 저장 주머니에서 튀어나오는 문제, 즉 점핑 문제가 일어난다. 본 발명에 의하면, 봉합 상태의 의존도가 낮고, 저장 환경에서 시간의 경과에 따른 박리강도의 변화가 적은 원하는 성질을 수득할 수 있다.
더구나, 커버 테잎은 가시광선 투과성이 75% 이상, 바람직하게는 80%이상이 되도록 구성되므로, 캐리어 테잎으로 봉합된 전자 부품은 육안으로 또는 기계적으로 확인할 수 있다. 상기 투과성이 75% 미만이면, 캐리어 테잎내 전자 부품을 확인하는 것이 힘들다.
본 발명을 더 상세히 설명하기위해 하기에 실시예들이 표시된다; 그러나 이 실시예들은 단지 예일 뿐이지 제한된 것은 아니다.
실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 6
표 1 또는 표 2에 표시된 배합을 사용하여, 두께 25 ㎛의 이축배향 폴리에스테르 필름에 두께 30 ㎛의 중간층을 압출 적층법 (압출 온도: 280 ℃)으로 형성시키고, 도 1의 층구조를 갖는 커버 테잎을 수득하기위하여 1 ㎛의 두께를 갖는 열 봉합 층을 그라비어 피막법으로 형성시켰다. 수득된 커버 테잎은 폭 5.3 ㎜로 세로쪼개졌고, 이후에 이 세로쪼개진 커버 테잎과 폭 8 ㎜의 PET 캐리어 테잎을 열 봉합시켰다. 생성된 조립품은 커버 테잎을 60 ℃의 주위온도에서 저장할 때의 박리기작, 박리강도, 가시광선 투과성 및 블록킹 상태를 측정하였다. 얻어진 특징들의 평가결과는 실시예와 함께 표 1에, 비교예와 함께 표 2에 표시된다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7
중간층배합 폴리에틸렌 100 100 100 100 100 100 100
폴리스티렌 10 30 90 30 30 30 30
SEBS 0 0 0 45 45 7 0
SEPS 0 0 0 0 0 0 30
열봉합층배합 열가소성수지 VC-VA100 아크릴100 VC-VA100 아크릴100 VC-VA100 아크릴100 아크릴100
충전재(입자크기)(㎛) 활석30(3) 규토3(1.4) 왁스4(10) 가교아크릴55(7) 규토30(3) 가교스티렌2(12) 가교아크릴55(7)
가시광선 투과성 87 86 88 77 76 87 78
박리강도 초기값(g/봉합폭의 ㎜) 48 51 62 45 30 54 43
블록킹 상태
박리기작 점착파손 점착파손 점착파손 점착파손 점착파손 점착파손 점착파손
비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6
중간층배합 폴리에틸렌 100 100 100 100 100 100
폴리스티렌 4 110 30 30 4 110
SEBS 0 0 70 7 7 7
열봉합층배합 열가소성수지 VC-VA100 아크릴100 VC-VA100 아크릴100 VC-VA100 아크릴100
충전재(입자크기)(㎛) 활석70(3) 규토0.5(1.4) 왁스40(10) 가교아크릴0.5(30) 규토30(0.1) 가교스티렌2(12)
가시광선 투과성 64 70 71 64 84 72
박리강도 초기값(g/봉합폭의 ㎜) 10 72 12 55 8 67
블록킹 상태 × × ×
박리기작 계면박리 점착파손 계면박리 점착파손 계면박리 점착파손
표 1과 2에 대한 참고
열봉합 조건: 160 ℃/1 ㎏/㎠/0.1 초, 봉합 폭 0.4 ㎜ × 2
박리 조건: 180°박리, 박리 속도 300 ㎜/분, n=3
중간층 배합의 숫자는 폴리에틸렌 100 중량부 당의 중량부이다. 열 봉합층 배합의 숫자는 열가소성 수지의 100 중량부 당 충전재의 중량부이다.
블록킹 상태: ○: 블록킹 없음,
×: 블록킹이 일어나고 테잎은 실용적이지 못함.
VC-VA: 45 ℃의 연화 온도를 갖는 비닐 클로리드-비닐 아세테이트 공중합체 (딕실 A-100Z-5A, 다이니폰 잉크 및 화학사 제조)
아크릴: 60 ℃의 연화 온도를 갖는 메틸 메타크릴레이트-부틸 메타크릴레이트 공중합체 (오사까 프린팅 잉크 MFG사 제조)
활석: 주성분으로 마그네슘 실리케이트 히드레이트 미네랄을 함유하는 무기 충전재 (마이크로에이스 L-1, 니폰 활석사 제조)
왁스: 폴리에틸렌 왁스.
가교 아크릴: 가교 아크릴 수지 (소껜 가가꾸 K.K.사 제조)
가교 스티렌: 가교 스티렌 수지 (소껜 가가꾸 K.K.사 제조)
규토: 주성분으로 이산화규소를 함유한 무기 충전재.
폴리에틸렌의 용융 유동 속도: 20 g/10분
폴리스티렌의 용융 유동 속도: 22 g/10분
SEBS: 120 g/10분의 용융 유동 속도를 갖는 수소화 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체
SEPS: 150 g/10분의 용융 유동 속도를 갖는 수소화 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체
본 발명은 시간의 경과에 대한 각종 성질의 변화가 없고, 안정된 박리강도를 가지며, 봉합중에 봉합조건의 변화에 영향받지않는 커버 테잎을 제공한다. 상기 커버 테잎은 전자 부품을 저장 및 운반하는 캐리어 테잎 시스템을 위한 커버 재료로 사용될수 있는, 전자 부품 포장용에 매우 장점적인 커버 테잎이다.

Claims (7)

  1. 폴리에스테르, 폴리프로필렌 및 나일론 중 어느 하나의 이축배향 필름; 40 내지 130 ℃의 연화온도를 갖는 열가소성 수지 100 중량부와 0.2 내지 20 ㎛의 입자 크기를 갖는 충전재의 1 내지 60 중량부의 혼합물을 함유한 열 봉합층; 이축배향 필름과 열 봉합층 사이에 제공되는 주 성분으로 폴리에틸렌을 함유하는 중간층으로 구성되는 것을 특징으로하는, 플라스틱 캐리어 테잎에 열 봉합가능한, 전자 부품 포장용 커버 테잎.
  2. 제 1 항에 있어서, 중간층이 10 내지 30 g/10분의 용융 유동 속도를 갖는 폴리에틸렌 100 중량부와 10 내지 30 g/10분의 용융 유동 속도를 갖는 폴리스티렌 5 내지 100 중량부를 함유한 수지조성물로 구성된 것을 특징으로하는 전자 부품 포장용 커버 테잎.
  3. 제 1 항에 있어서, 중간층이 10 내지 30 g/10분의 용융 유동 속도를 갖는 폴리에틸렌의 100 중량부, 10 내지 30 g/10분의 용융 유동 속도를 갖는 폴리스티렌의 5 내지 100 중량부 및 30 내지 250 g/10분의 용융 유동 속도를 갖는 수소화 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 및 30 내지 250 g/10분의 용융 유동 속도를 갖는 수소화 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체로 구성된 군 중에서 선택된 하나이상의 종의 1 내지 50 중량부를 함유한 수지조성물로 구성된 것을 특징으로하는 전자 부품 포장용 커버 테잎.
  4. 제 1 항에 있어서, 열 봉합층에 있는 열가소성 수지가 폴리메타크릴레이트 또는 비닐 클로리드-비닐 아세테이트 공중합체인 것을 특징으로하는 전자 부품 포장용 커버 테잎.
  5. 제 1 항에 있어서, 충전재가 규토, 활석, 칼슘 카보네이트, 클레이, 폴리에틸렌 입자, 가교 아크릴 수지 입자 및 가교 스티렌 수지 입자로 구성된 군 중에서 선택된 하나이상의 종을 함유한 것을 특징으로하는 전자 부품 포장용 커버 테잎.
  6. 제 1 항에 있어서, 이축배향 필름이 5 내지 30 ㎛, 중간층이 5 내지 50 ㎛ 그리고 열 봉합층이 0.2 내지 3 ㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로하는 전자 부품 포장용 커버 테잎.
  7. 제 1 항에 있어서, 중간층의 수지가 커버 테잎과 캐리어 테잎사이의 박리강도 (peel stength)가 10 내지 120 g/봉합폭 ㎜ 이 되도록 구성된 것을 특징으로하는 전자 부품 포장용 커버 테잎.
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