KR20170003492A - 아크릴 칼라칩을 포함한 화강석 문양 도료 조성물 및 그 이용방법 - Google Patents

아크릴 칼라칩을 포함한 화강석 문양 도료 조성물 및 그 이용방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기존의 드라이비트, 페인트 기재면 및 신규의 벽면에 다양한 화강석 문양을 스프레이 할 수 있는 도료로써 아크릴 칼라칩 5 내지 15중량%, 아크릴-실리콘 에멀젼 45 내지 60중량%, 수산화알루미늄 1 내지 3중량%, 석영사 내지 화강석사 5 내지 15중량%, 첨가제 1 내지 5중량%, 물 13 내지 33중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 신규 건축물이나 벽면의 기재 면에 화강석 바탕면을 조성하기 위해 스프레이 또는 미장할 수 있는 석재 조성물로써 아크릴-실리콘 에멀젼 10 내지 20중량%, 화강석 색사 40메쉬 ~ 120메쉬 크기로 이루어지며 50 내지 80중량%, 수산화알루미늄 1 내지 3중량%, 첨가제 1 내지 5중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다

Description

아크릴 칼라칩을 포함한 화강석 문양 도료 조성물 및 그 이용방법{Granite based paint composition with acrylic color chip and its usage}
본 발명은 아크릴 칼라칩을 포함한 화강석 문양 도료 조성물 및 그 이용방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 다양한 건축물 또는 건축자재의 기재 면에 스프레이 할 수 있는 화강석 문양 도료 조성물로써 이를 이용하여 기존의 드라이비트 기재 면이나 페인트 상부에 다양한 화강석 문양이 만들어지면서 넓은 면적에 얇게 도포가 가능하고 시공시간 및 비용을 최소화 할 수 있는 도료 조성물에 관한 것이다.
근래에는 건축물 또는 건축자재 등의 내, 외벽에 천연의 중후한 화강석 문양을 구현하기 위한 지속적인 연구 개발이 활발하게 이루어지고 있으며, 벽면에 다양한 도료 조성물을 도포하여 화강석과 같은 시각적 효과를 제공할 수 있는 기술들이 개발되고 있다.
상기와 같은 도료 조성물은 건축물 또는 건축자재 등의 내, 외벽에 도포하는 과정만으로 화강석 문양을 구현할 수 있어 장식성이 높으며, 입체 문양 효과를 내는 등 다양한 질감을 시각적 표현으로 제공할 수 있도록 한다.
이러한 도료 조성물 중 하나로 한국 등록특허공보 제10-1132178호(멀티컬러 도료에 의한 콘크리트 표면 처리방법)는 콘크리트 표면을 150~200Kgf/㎠의 고압 공기로 표면을 전처리 하는 1단계 공정, 프라이머 95~97중량%에 실란커플링제 3~5중량%로 조성된 하도 조성물로 전처리된 콘크리트 표면에 하도 처리하는 2단계 공정, 하도층 위에 중도용 비혼합성 멀티컬러 수성도료로 코팅 처리하는 3단계 공정, 완전 건조된 중도 도료조성물 코팅층 위에 물 60중량%, 아크릴폴리머 22중량%, 우레탄폴리머 7.4중량%, 폴리프로필렌 글리콜 3.5중량%, 비정질 석출 실리카 3중량%, 디에틸렌글리콜 n-헥실에텔 2.5중량%, 1-메칠-2-피롤리돈 1.6중량%로 조성되는 상도용 수성 도료조성물로 코팅하여 건조 시키는 것을 특징으로 한다.
이러한 종래 멀티컬러 도료에 의한 콘크리트 표면 처리방법은 스프레이 코팅 처리시 기본 바탕 색상 위에 프레크 및 미세 액적의 파열에 의해 마치 천연석의 무늬를 형성하게 됨으로써, 장식효과를 제공할 수 있다.
도료조성물 중 다른 하나로 한국 등록특허공보 제10-0901141호(기능성 수성도료 수적형 다채무늬 도료 조성물 및 그 제조방법)는 수성 아크릴계 에멀젼 수지, 수성 에폭시계 수지, 수성 우레탄계 수지, 수성 알키드계 수지 또는 수성 실리콘계 수지 중에서 선택된 어느 하나의 수지 20 내지 35중량%, 물 20 내지 30중량%, 셀룰로오스계 증점제 0.1 내지 1.0중량%, 우레탄 증점제 0.1 내지 1.0중량%, 클레이계 증점제 0.1 내지 1.0중량%, 분산제 0.05 내지 2.0중량%, 폴리머릭(Polymeric) 안료 분산제 0.05 내지 2.0중량%, 이산화티타늄(TiO2) 10 내지 20중량%, 운모(Mica) 2 내지 5중량%, 탄산칼슘 10 내지 12중량%, 클레이(Clay) 5 내지 15중량%, 응착제 0.05 내지 5.0중량%, 소포제 0.05 내지 5.0중량%, pH 조절제 0.05 내지 1.0중량%, 방부제 0.05 내지 1.0중량% 및 방균제 0.05 내지 1.0중량%를 혼합하여 외부상 조성물을 제조하는 단계;
수성 아크릴계 에멀젼 수지, 수성 에폭시계 수지, 수성 우레탄계 수지, 수성 알키드계 수지 또는 수성 실리콘계 수지 중에서 선택된 어느 하나의 수지 40 내지 60중량%, 물 5 내지 20중량%, 셀룰로오스계 증점제 0.05 내지 1.0중량%, 우레탄 증점제 0.05 내지 1.0중량%, 클레이계 증점제 0.05 내지 1.0 중량%, 분산제 0.05 내지 2.0중량%, 폴리머릭(Polymeric) 안료 분산제 0.05 내지 2.0중량%, 착색안료 0.5 내지 10중량%, 탄산칼슘, 황산바륨 또는 탈크 중에서 선택된 어느 하나의 체질안료 1.0 내지 40중량%, 클레이(Clay) 5 내지 15중량%, 응착제 0.05 내지 5.0중량%, 소포제 0.05 내지 5.0중량%, pH 조절제 0.05 내지 1.0중량%, 방부제 0.05 내지 1.0중량% 및 방균제 0.05 내지 1.0중량%를 혼합하여 내부상 조성물을 제조하는 단계; 및
상기 외부상 조성물 100 중량부에 대하여 상기 내부상 조성물 3 내지 50 중량부가 혼합되는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이러한 기능성 수성도료 수적형 다채무늬 도료 조성물 및 그 제조방법은 기능성 수성도료를 함유한 외부상에 수성겔, 유기용제 니트로셀룰로오스계, 저취용 유기용제 아크릴계, 유기착색입자 등의 내부상을 혼합함으로써 기존 다채무늬 도료 조성물 대비 작업 공정을 간소화 할 수 있다.
도료 조성물 중 또 다른 하나로 한국 등록특허공보 제10-0854445호(화강암 무늬 형성용 에멀젼 수적형 다채무늬 도료 조성물 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 화강암 무늬 형성용 에멀젼 수적형 다채무늬 도료 조성물)는 물 70 내지 95중량부와 셀룰로오스계 증점제 0.1 내지 3.0중량부와, 알기네이트계 증점제 0.1 내지 3.0중량부, 합성 실리카계 증점제 0.1 내지 10.0중량부, 동결 안정제 0.5 내지 10.0중량부, 결착제 0.1 내지 5.0중량부, 방부제 0.1 내지 3.0중량부, 방균제 0.1 내지 5.0중량부 및 소포제 0.1 내지 3.0중량부를 혼합하여 수성 졸을 제조하는 단계와;
아크릴 에멀젼, 우레탄 에멀젼 또는 실리콘 에멀젼에서 선택된 수성 에멀젼 수지 40 내지 60중량부와, 물 5 내지 20중량부, 벤토나이트계 증점제 0.1 내지 5.0중량부, 합성 실리카계 증점제 0.1 내지 10.0중량부, 분산제 0.1 내지 2.0중량부, 소포제 0.1 내지 2.0중량부, 방부제 0.1 내지 2.0중량부, 방균제 0.1 내지 2.0중량부, 극성용제 0.5 내지 5.0중량부, 동결안정제 0.5 내지 5.0중량부, 도막형성 조용제 0.2 내지 5.0중량부, 착색안료 0.5 내지 10.0중량부 및 탄산칼슘, 황산바륨 또는 탈크에서 선택되는 체질안료 1.0중량부 내지 40중량부를 혼합하여 색상제를 제조하는 단계와;
상기 수성 졸에 색상제를 혼합하여 무늬의 직경이 정형화된 외부상인 에멀젼화된 수성 졸을 제조하는 단계와;
물 40 내지 70중량부와, 아크릴 에멀젼, 우레탄 에멀젼 또는 실리콘 에멀젼에서 선택된 수성 에멀젼 수지 20 내지 45중량부, 셀룰로오스계 증점제 0.1 내지 3.0중량부, 아크릴계 증점제 0.1 내지 4.0중량부, 동결안정제 0.5 내지 10.0중량부, 도막형성용 조용제 0.2 내지 5.0중량부, 방부제 0.1 내지 3.0중량부, 소포제 0.1 내지 3.0중량부, 방균제 0.1 내지 5.0중량부, 탄산칼슘, 황산바륨 또는 탈크에서 선택되는 체질안료 2.0중량부 내지 20중량부 및 착색안료 0.5 내지 10.0중량부를 혼합하여 내부상인 수성 겔을 제조하는 단계와;
상기 무늬가 정형화된 외부상인 에멀젼화 된 수성 졸에 내부상인 수성 겔을 분산시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
위 종래기술들의 개선 방법으로서 본 발명자의 한국 등록특허공보 제10-1613536호(칼라칩, 상기 칼라칩의 제조방법 및 상기 칼라칩을 이용한 화강석 문양 도료 조성물)를 개시하였으나 고가의 칼라칩 배합 비율에 따른 가격적 단점, 기존 드라이비트의 표면 위에 도포시 하부의 드라이비트 느낌을 살리지 못하는 단점 및 페인트 상부에 도포시 후두감의 표현력이 부족한 문제점이 대두되었다.
등록특허공보 제10-1132178호(2012.03.26.) 등록특허공보 제10-0901141호(2009.05.29.) 등록특허공보 제10-0854445호(2008.08.20.) 등록특허공보 제10-1667252호(2016.10.12.) 등록특허공보 제10-1613536호(2016.04.12.)
본 발명은 위와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 화강석 문양 도료 조성물에 포함되는 칼라칩의 양을 조절함으로써 기존의 드라이비트나 페인트 벽면의 벽면 느낌을 그대로 살리면서 그 벽면 상부에 화강석 문양을 균일하고 얇게 도포 가능하게 하여 시공의 용이성과 시공 단가를 저렴하게 하고 기존 벽면과 새로운 건축물 벽면에 화강석 문양을 제공하는데 있다.
위와 같은 과제를 해결하기 위하여 화강석 문양 도료 조성물은 아크릴 칼라칩 5 내지 15중량%, 아크릴-실리콘 에멀젼 45 내지 60중량%, 수산화알루미늄 1 내지 3중량%, 첨가제 1 내지 5중량%, 석영사 내지 화강석사 200메쉬 5 내지 15중량%, 물 13 내지 33중량% 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 아크릴 칼라칩을 이용한 화강석 문양 도료 조성물을 제공함으로써 기술적 과제를 해결하고자 한다.
또한 상기의 아크릴 칼라칩은 직경 5 내지 12mm 크기를 가지며, 80 내지 120 마이크로미터의 두께로 이루어지는 것을 특징으로 하는 칼라칩을 사용함으로써 기술적 과제를 해결하고자 한다.
신규 건축물의 벽면인 경우 후두감을 형성하기 위하여 천연 화강석 색사 석재 조성물를 얇게 도포하기 위해서 본 발명자의 한국 등록특허공보 제10-1667252호(석재상 도료 조성물)에 명시된 조성으로 하도 색상을 구현해 내지만 아크릴 칼라칩이 제외되고 화강석 색사의 크기 조성을 다르게 함으로써 얇은 도포면을 제조할 수 있겠다.
그 석재조성물의 조성은 아크릴-실리콘 에멀젼 10 내지 20중량%, 화강석 색사 50 내지 80중량%, 수산화알루미늄 1 내지 3중량%, 첨가제 1 내지 5중량%, 물 1 내지 15중량%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 기존 드라이비트 벽면, 페인트 벽면에 화강석 문양 도료 조성물을 스프레이 도장함으로써 저렴하게 화강석 문양의 외향을 구현할 수 있으며, 신규 벽체의 경우 천연 화강석 석재상 조성물을 신규 벽체에 얇게 도장한 후 상기의 화강석 문양 도료 조성물을 도장하면 건축물의 하중 부담, 작업 시간의 효율성, 재료의 단가 하락으로 경제성, 작업성 효율 및 시공 불량 요인 감소 등의 효과를 볼 수 있다.
도 1은 연한 회색 계열의 바탕 면에 화강석 문양 도료 조성물 코팅 처리
도 2는 노란색 계열의 바탕 면에 화강석 문양 도료 조성물 코팅 처리
도 3은 상기의 두 제품의 대비된 색감을 보는 도면
도 4는 노란색 계열의 바탕 면에 아크릴 칼라칩 조성비를 달리한 화강석
문양 도료 조성물 코팅 처리
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명에 따른 화강석 문양 도료 조성물은 아크릴 칼라칩 5 내지 15중량%, 아크릴-실리콘 에멀젼 45 내지 60중량%, 수산화알루미늄 1 내지 3중량%, 첨가제 1 내지 5중량%, 석영사 내지 화강석사 200메쉬 크기 5 내지 15중량%, 물 13 내지 33중량%를 포함하여 구성된다.
아크릴 칼라칩은 도막이 물의 화학적 또는 물리적 작용에 대해서 변하지 않는 내수성이 뛰어나고 유연성 및 인장강도가 뛰어난 제품이 사용 되어져야 하고, 직경이 5 내지 12mm 이면서 두께 80 내지 120 마이크로미터인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 아크릴 칼라칩은 본 발명자의 한국 등록특허공보 제10-1613536호(칼라칩, 상기 칼라칩의 제조방법 및 상기 칼라칩을 이용한 화강석 문양 도료 조성물)의 제조방법에 의해 제조된 칼라칩을 사용한다. 아크릴 칼라칩은 도료 조성물 총 중량에 대하여 5 내지 15중량%인 것이 바람직하다.
상기 아크릴 칼라칩이 15중량%를 초과할 경우 도료 조성물이 도포되는 기재면에 아크릴 칼라칩이 과도하게 분포되어 하부의 드라이비트나 페인트의 색상이 노출되지 못하여 하부 색상과의 조합이 용이하지 않으며, 상기 아크릴 칼라칩이 5중량% 미만일 경우 아크릴 칼라칩에 의한 화강석 문양의 시각적 효과가 저하됨으로써 미려한 외관을 제공하지 못하는 문제점이 있다.
아크릴-실리콘 에멀젼은 아크릴 고분자 중합 후 실리콘 단량체를 부가 중합하여 생산된 공중합물로 고 인장력, 안티블로킹성, 내오염성, 방염성, 유연성 및 기재면과의 접착력이 우수하다. 특히, 아크릴-실리콘 에멀젼에 함유된 실리콘 성분에 의해 안티블로킹성이 향상됨에 따라 크기가 작고 얇은 아크릴 칼라칩을 사용하여도 조성물 배합시 상기 아크릴 칼라칩이 뭉치는 것을 방지할 수 있다. 아크릴-실리콘 에멀젼은 도막의 점착성과 도막의 경도를 고려하여 유리전이온도(Tg) 값이 -10 내지 15℃인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 아크릴-실리콘 에멀젼 총 중량에 대하여 실리콘 단량체의 조성 비율이 6 내지 10중량%인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 아크릴-실리콘 에멀젼의 함량은 조성물 총중량에 대하여 40 내지 60중량%인 것이 바람직하다. 상기 아크릴-실리콘 에멀젼이 60중량%를 초과할 경우 원자재 가격 상승 측면에서 바람직하지 못하며 과도한 아크릴-실리콘 도막 두께에 의한 아크릴 칼라칩의 가시성 및 시인성이 저하되며 상기 아크릴-실리콘 에멀젼이 40중량% 미만일 경우 고르게 분포되어 있는 아크릴 칼라칩의 두께보다 얇게 도막되어 미려한 외관을 제공하지 못하는 문제점이 있다.
수산화알루미늄은 난연보조제로서 사용되며 조성물 총중량에 대하여 1 내지 3중량%인 것이 바람직하다.
석영사 또는 화강석사는 200메쉬의 입자 크기와 5 내지 15중량% 사용량이 바람직하다.
상기 석영사 또는 화강석사의 입자 크기가 200메쉬 보다 큰 입자를 사용시는 아크릴-실리콘 에멀젼의 생성되는 코팅 막의 두께보다 큼으로 표면이 미려하지 못하고 200메쉬보다 작은 입자를 사용시는 아크릴-실리콘 에멀젼의 피막을 불투명하게 하여 아크릴 칼라칩이 선명해지지 못하는 단점이 발생됨으로 200메쉬의 입자 크기를 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 석영사 또는 화강석사가 15중량%를 초과할 경우 분말의 농도가 증가되어 아크릴 칼라칩 색상 인식이 저하됨으로 미려한 외관을 제공하지 못하며 5중량% 미만인 경우 도료의 뿜칠 시 석영사나 화강석사가 코팅제의 점도에 의하여 쉽게 뿜칠을 수행하는 보조제로 적용이 되어 고르게 분산되어 있는 아크릴 칼라칩과 같이 고루 분사 되어져 나가게 하는 효과가 미미해져 뿜칠 수행이 힘들며 아크릴 칼라칩이 고르게 분포되지 못하는 단점이 발생한다.
첨가제는 현장에서 스프레이 작업시 원활한 흐름성을 가지게 함과 동시에 시공 후 소정의 두께를 유지하는 성질을 부여하고 기포 발생을 방지하며 입자간 입체장애와 정전기적 반발력을 내재하여 안정한 분산상태를 형성 및 유지하고 방한성을 증가시키며 부패되는 것을 방지할 수 있도록 하는 것으로서 분산제, 동결방지제, 소포제, 방부제 및 증점제 등이 사용될 수 있다.
이들은 도료 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 5중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
증점제로는 폴리우레탄 증점제와 아크릴 증점제가 사용될 수 있으며 폴리우레탄 증점제는 내수성이 뛰어나고 높은 농도에서 적용이 가능하며 서로 다른 종류의 증점제와 함께 병용하여 사용하기 용이하여 스프레이 작업에 적합한 증점제이다.
물은 도료의 점도를 고려하여 13 내지 33중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
신규의 벽체에 본 발명의 하도 부분 처리에 대한 내용은 본 발명자의 한국 등록특허공보 제10-1667252호(석재상 도료 조성물)에서 칼라칩이 제외 되어짐이 특징이며 또한 화강석 색사 20-40메시 크기의 색사을 제외함으로써 신규의 벽면에 얇게 도포가 가능하며 천영 화강석 색사를 사용함으로써 천연 화강석의 다양한 바탕색 면을 저렴하게 제공할 수 있다 하겠다.
이하, 표 1 및 표 2에 본 발명에 따른 화강석 문양 도료 조성물과 신규 벽면처리용 석재상 도료 조성물의 구체적인 실시예를 나타내었다.
원료명 함량(중량%)
아크릴-실리콘 에멀젼(Acrylic-silicone copolymer) 50
평균 100 마이크로미터 두께의 아크릴 칼라칩(Acrylic granite chip) 10
수산화 알루미늄(난연 보조제) 3
화강석사 200메쉬 12
물 21.8
분산제(TCP-8030N) 0.1
동결방지제(Ethylene glycol) 0.3
pH 조절제(AMP-95) 0.2
소포제(San nopco NXZ) 0.2
방부제(Argos M3) 0.2
증점제(Polyurethane thickener : Rheolate 212) 1
증점제(Polyacrylic thickener : Alcoprint PTF) 1.2
원료명 함량(중량%)
아크릴-실리콘 에멀젼(Acrylic-silicone copolymer) 16
pH 조절제(AMP-95) 0.1
분산제(TCP-8030N) 0.3
소포제(San nopco NXZ) 0.2
물 11
천연 화강석 색사(40~80메쉬)(안료) 30
천연 화강석 색사(80~120메쉬)(안료) 37
수산화 알루미늄(난연 보조제) 3
방부제(Argos M3) 0.2
증점제(Polyurethane thickener : Rheolate 212) 1
증점제(Polyacrylic thickener : Alcoprint PTF) 1.2
상기 표 1에서와 같이 아크릴 칼라칩을 이용한 화강석 문양 도료 조성물의 경우 다양한 색상의 아크릴 칼라칩의 조합에 의해 기존의 페인트나 드라이비트 재질 위에 상도 코팅함으로써 기존 벽면의 리폼에 적당한 효과를 볼 수 있다 하겠다.
상기 표 2에서는 본 발명자의 한국등록특허공보 제10-1667252호(석재상 도료 조성물)에서 아크릴 칼라칩과 화강석 색사 20~40메쉬 크기의 쳔연사를 제외함으로써 건축물 신규 벽면에 얇게 도포가 가능하고 다양한 천연 화강석 색사를 사용함으로써 천연의 화강석 바탕색을 구현하며 건축물에 과도한 하중 발생량을 줄이고 시공 단가가 저렴해질 수 있음에 그 효과를 볼 수 있다 하겠다.

Claims (4)

  1. 아크릴 칼라칩 5 내지 15중량%, 아크릴-실리콘 에멀젼 45 내지 60중량%, 수산화알루미늄 1 내지 3중량%, 석영사 내지 화강석사 5 내지 15중량%, 첨가제 1 내지 5중량%, 물 13 내지 33중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크릴 칼라칩을 포함하는 화강석 문양 도료 조성물
  2. 제 1항에 있어서, 상기 아크릴 칼라칩은 5 내지 12mm 크기를 가지며, 80 내지 120 마이크로미터의 두께로 이루어지는 것을 특징으로 하는 아크릴 칼라칩을 포함한 화강석 문양 도료 조성물.
  3. 제 1항에 있어서. 상기 석영사 내지 화강석사는 200메쉬 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 아크릴 칼라칩을 포함한 화강석 문양 도료 조성물.
  4. 신규 건축물이나 벽면의 기재 면에 처리하여야 할 석재상 도료 조성물로써 아크릴-실리콘 에멀젼 10 내지 20중량%, 화강석 색사 40 내지 120메쉬 크기로 이루어지며 50 내지 80중량%, 수산화알루미늄 1 내지 3중량%, 첨가제 1 내지 5중량%를 포함하여 구성한다.
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