KR20220071908A - 컬러 및 미세 패턴 하드코팅 필름 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 컬러 및 미세 패턴 하드코팅 필름 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적어도 하나 이상의 수지 조성물을 혼합하고 교반하여 컬러 하드코팅수지(Imprint)를 형성하는 제1 단계와 폴리카보네이트(PC)수지의 표면에 다른 폴리카보네이트(PC)수지를 UV접착제로 접착하는 PC수지층 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)수지의 표면에 폴리카보네이트(PC)수지를 배치하고, 폴리카보네이트(PC)수지의 타면에 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)수지를 배치한 후 각 층을 UV접착제로 접착하는 복합수지층 중 어느 하나를 구비하여 기재층을 형성하는 제2 단계 및 기재층의 표면에 컬러 하드코팅수지(Imprint)를 접착하는 제3 단계를 포함하는 컬러 및 미세 패턴 하드코팅 필름 제조방법에 관한 것이다.

Description

컬러 및 미세 패턴 하드코팅 필름 제조방법{COLOR OR FINE PATTERN HARD COATING FILM MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 컬러 및 미세 패턴 하드코팅 필름 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PC수지층 또는 복합수지층으로 형성된 기재층의 표면에 다양한 컬러 및 미세 패턴을 형성한 컬러 하드코팅수지(Imprint)를 접착하는 선 코팅 후, 다양한 색상 및 질감의 표현을 구현 시, 컬러 하드코팅수지(Imprint)의 경도 및 내마모성을 향상시킨 컬러 및 미세 패턴 하드코팅 필름 제조방법에 관한 것이다.
최근, 스마트폰이나 태블릿과 같은 스마트 기기의 확대로 가식 인쇄를 한 비산 방지 필름을 정전 용량식 터치패널의 커버 유리와 터치패널 사이에 끼우는 구조로 사용하는 경우가 늘고 있다.
특히 로고와 액자, 헤어라인 등 다색 인쇄한 단말기에서 주로 채용되고 있어 비산방지 필름에 로고 미러, 투명자외선 잉크 또는 다양한 색상의 잉크 등으로 베젤 부분을 인쇄하게 된다.
기존의 비산방지필름에 메탈감을 연출하기 위한 UV 경화형 미세 패턴 성형용 도료는 투명으로 제작되어 미세 패턴 성형 후 다수의 증착과 다수의 인쇄 공정을 통하여 색상을 구현하였기 때문에 생산 비용이 높다.
또한, 많은 공정수로 인한 로트(Lot)별 색상 불균일이 발생하여 수율이 좋지 않았다. 그리고 형성물이 투명이기 때문에 형성된 패턴의 오점, 예를 들어 패턴 크기의 편차나, 패턴 두께 편차, 금형의 불안정 등에 대한 확인이 어려워 패턴 성형 후의 후공정에서 많은 불량이 확인 되어 왔다.
이를 해결하기 위해 투명한 도료 안에 안료를 섞어 원하는 색상을 구현함으로써 불량률과 생산 비용 저감을 이루었다. 그러나, UV 경화형 미세 패턴 형성용 조성물에 안료를 첨가하는 경우, 색 뭉침, 침전, 기재에 대한 부착력 저하, 점도변화로 인한 작업성 저하 등의 문제가 발생 하였다.
그리고 UV 경화형 미세 패턴 형성용 조성물에 안료 대신 염료를 첨가하는 경우에는 색 뭉침, 침전현상을 완화 시킬 수 있으나 내광성이 떨어지는 문제점이 발생하였다. (배경기술의 단점을 적는 곳입니다.)
미국등록특허 US 8,263,700 (2012.09.11. 등록)
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 PC수지층 또는 복합수지층으로 형성된 기재층의 표면에 다양한 컬러 및 미세 패턴을 형성한 컬러 하드코팅수지(Imprint)를 접착하는 선 코팅 후, 다양한 색상 및 질감의 표현을 구현 시, 컬러 하드코팅수지(Imprint)의 경도 및 내마모성을 향상시킨 새로운 구조의 컬러 및 미세 패턴 하드코팅 필름 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 미세패턴을 기재부의 상층부에 위치시키면서 다양한 형태의 디자인을 표현하고 제조공정을 줄이는데 목적이 있다.
또한, 선 코팅 후 패턴 디자인하기 때문에 패턴공정 중 불량이 발생 시, 해당 불량품만 제외하여 이후 공정을 생략하고, 다음 제품에 패턴공정으로 제조할 수 있어 불량률을 감소시키는 컬러 및 미세 패턴 하드코팅 필름 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여
적어도 하나 이상의 수지 조성물을 혼합하고 교반한 베이스 수지 조성물에 컬러 하드코팅수지(Imprint)를 형성하는 제1 단계;
폴리카보네이트(PC)수지의 표면에 다른 폴리카보네이트(PC)수지를 UV접착제로 접착하는 PC수지층 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)수지의 표면에 폴리카보네이트(PC)수지를 배치하고, 상기 폴리카보네이트(PC)수지의 타면에 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)수지를 배치한 후 각 층을 UV접착제로 접착하는 복합수지층 중 어느 하나를 구비하여 기재층을 형성하는 제2 단계; 및
상기 기재층의 표면에 상기 컬러 하드코팅수지(Imprint)를 접착하는 제3 단계를 포함하는
컬러 및 미세 패턴 하드코팅 필름 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 컬러 및 미세 패턴 하드코팅 필름 제조방법에 있어서, 상기 제1 단계는 상기 베이스 수지 조성물에 상기 컬러 하드코팅수지(Imprint)를 도포하여 선 코팅을 하고, 상기 컬러 하드코팅수지(Imprint)의 타면에 LED를 조사하여 상기 컬러 하드코팅수지의 표면에 임의의 컬러 및 미세 패턴을 형성하는 패턴공정; 및 상기 패턴공정 후, 상기 컬러 하드코팅수지의 표면에 UV를 조사하여 경화시키는 경화공정을 더 포함하고, 상기 패턴공정은 불량이 발생 시, 해당 컬러 하드코팅수지가 도포된 베이스 수지 조성물을 폐기하고, 다음 공정을 진행하지 않는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 컬러 및 미세 패턴 하드코팅 필름 제조방법에 있어서, 상기 제3 단계는 상기 컬러 하드코팅수지를 배치하여 복합층을 형성하는 배치공정; 상기 복합층의 양면을 압착시키는 압착공정; 및 상기 압착된 상기 복합층의 표면을 NIR히터로 조사하여 경화시키는 열경화공정을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 컬러 및 미세 패턴 하드코팅 필름에 있어서, 상기 컬러 하드코팅수지는 아크릴레이트 올리고머 100 중량부에 대하여 아크릴레이트 모노머 30 내지 50 중량부, 광개시제 2 내지 11 중량부를 혼합 및 교반하여 제조된 베이스 수지 조성물; 상기 제조된 베이스 수지 조성물 100 중량부에 대하여 색상을 발현하는 안료 10 내지 22 중량부, 조성물의 안정화를 위한 첨가제 0.1 내지 5 중량부를 혼합 및 교반하여 제조된 제1 수지 조성물; 및 상기 제조된 베이스 수지 조성물 100 중량부에 대하여 조성물의 안정화를 위한 첨가제 0.1 내지 5 중량부, 불소 1 내지 5 중량부를 혼합 및 교반하여 제조된 제2 수지 조성물을 포함하고, 상기 제조된 제2 수지 조성물 100 중량부에 대하여 상기 제조된 제1 수지 조성물을 10 내지 30 중량부 혼합하여 UV 경화형 컬러 미세 패턴 형성용 조성물로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 컬러 및 미세 패턴 하드코팅 필름 제조방법은 기재층의 상부에 컬러 하드코팅수지를 접착하여 원하는 형상의 컬러 및 미세 패턴을 형성하여 다양한 색상 및 질감의 표현을 구현함으로써, 종래의 증착 및 인쇄공정을 생략하여 단순한 공정으로 제조단가를 절약할 수 있는 장점이 있다.
또한, 아크릴레이트 올리고머와 아크릴레이트 모노머와 광개시제, 불소 및 안료를 혼합 및 교반하여 제조된 베이스 수지 조성물로 이루어진 컬러 하드코팅수지는 경도 및 내마모성이 향상되어 균열되거나 기재층으로부터 뜯겨지는 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 컬러 및 미세 패턴 하드코팅 필름 제조방법은 선 코팅 후 패턴 디자인하기 때문에 패턴공정 중 불량이 발생 시, 해당 불량품만 제외하여 이후 공정을 생략함으로써, 불량률을 감소시키고 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 및 미세 패턴 하드코팅 필름 제조방법의 공정을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 컬러 및 미세 패턴 하드코팅 필름 제조방법의 공정을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 복합소재를 이용한 하드코팅 필름의 단면을 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컬러 및 미세 패턴 하드코팅 필름 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 및 미세 패턴 하드코팅 필름 제조방법의 공정을 나타낸 순서도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 컬러 및 미세 패턴 하드코팅 필름 제조방법의 공정을 나타낸 예시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 복합소재를 이용한 하드코팅 필름의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 컬러 및 미세 패턴 하드코팅 필름 제조방법은 제1 단계(S100), 제2 단계(S200) 및 제3 단계(S030)를 포함한다.
보다 상세하게는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 컬러 및 미세 패턴 하드코팅 필름 제조방법은적어도 하나 이상의 수지 조성물을 혼합하고 교반한 베이스 수지 조성물에 컬러 하드코팅수지(100)를 형성하는 제1 단계(S100), 폴리카보네이트(PC)수지의 표면에 다른 폴리카보네이트(PC)수지를 UV접착제로 접착하는 PC수지층(210) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)수지의 표면에 폴리카보네이트(PC)수지를 배치하고, 폴리카보네이트(PC)수지의 타면에 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)수지를 배치한 후 각 층을 UV접착제로 접착하는 복합수지층(220) 중 어느 하나를 구비하여 기재층(200)을 형성하는 제2 단계(S200) 및 기재층의 표면에 컬러 하드코팅수지(Imprint)를 접착하는 제3 단계(S300)를 포함한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 단계(S100)는 적어도 하나 이상의 수지 조성물을 혼합하고 교반한 베이스 수지 조성물에 컬러 하드코팅수지(Imprint)를 형성하는 공정이다.
이를 위해, 제1 단계(S100)는 패턴공정(S110) 및 경화공정(S120)을 더 포함한다.
패턴공정(S110)은 베이스 수지 조성물에 상기 컬러 하드코팅수지(Imprint)를 도포하고, 상기 컬러 하드코팅수지(Imprint)의 타면에 LED를 조사하여 상기 컬러 하드코팅수지의 표면에 임의의 컬러 및 미세 패턴을 형성하는 공정이다.
여기서, 컬러 하드코팅수지(100)는 베이스 수지 조성물, 제1 수지 조성물 및 제2 수지 조성물을 포함하여 형성된다.
베이스 수지 조성물은 아크릴레이트 올리고머 100 중량부에 대하여 아크릴레이트 모노머 30 내지 50 중량부, 광개시제 2 내지 11 중량부를 혼합 및 교반하여 제조된다.
아크릴레이트 올리고머는 기재와의 부착력을 높이기 위하여 부착력이 우수한 올리고머를 사용한다. 그리고 5 내지 6 관능기를 가지는 아크릴레이트 올리고머를 사용할 수 있는 것이 바람직하다.
제1 수지 조성물은 베이스 수지 조성물 100 중량부에 대하여 색상을 발현하는 안료 10 내지 22 중량부, 조성물의 안정화를 위한 첨가제 0.1 내지 5 중량부를 혼합 및 교반하여 제조된다.
제2 수지 조성물은 베이스 수지 조성물 100 중량부에 대하여 조성물의 안정화를 위한 첨가제 0.1 내지 5 중량부, 불소 1 내지 5 중량부를 혼합 및 교반하여 제조된다.
이때, 불소 1 내지 5의 중량부를 혼합하고 교반함으로써, 일정의 경도와 강도를 갖게 하면서 미세 패턴의 형성을 도와주는 역할을 한다.
따라서, 컬러 하드코팅수지(100)는 제2 수지 조성물 100 중량부에 대하여 상기 제조된 제1 수지 조성물을 10 내지 30 중량부 혼합하여 제조하는 것이 바람직하다.
이와 같은, 패턴공정(S110)은 다양한 색상 및 패턴으로 구현되는 입체패턴을 가지는 층으로서, 3D 패턴을 형성하여 시각적으로 입체감을 구현하게 할 수 있다.
특히, 패턴공정(S110)은 제1 수지 조성물에서 안료 조성물을 제외시킬 수 있다. 이는, 컬러를 제외한 미세 패턴을 형성하여 빛에 의한 반사각에 따라 다양한 패턴을 표현할 수 있게 하기 위해서이다.
한편, 패턴공정(S110)은 불량이 발생 시, 해당 컬러 하드코팅수지가 도포된 베이스 수지 조성물을 폐기하고, 다음 공정을 진행하지 않는 것이 바람직하다.
일례로, 종래의 제조방식은 패턴공정이 완료된 후, 코팅하는 방식으로 패턴 등 모든 공정이 완료된 후 코팅하는 것이다. 이때, 코팅공정에서 불량이 발생하면 폐기해야함으로써, 모든 공정에 대한 시간과 비용이 손해가 되는 문제가 있다.
반면에, 본 발명의 실시예에 따른 컬러 및 미세 패턴 하드코팅 필름 제조방법은 베이스 수지 조성물에 미리 컬러 하드코팅 수지를 도포하는 선 코팅 후, 형상의 컬러 및 미세 패턴을 디자인하기 때문에, 패턴공정(S110)에서 불량이 발생되면 해당 불량품만 제외하여 이후 공정을 생략할 수 있다.
이로 인해, 모든 공정을 진행하기 전 불량품이 발생하면 다음 공정을 생략할 수 있어서, 제조시간과 원료의 절감으로 비용을 절약할 수 있는 장점이 있다.
경화공정(S120)은 패턴공정(S100) 후, 컬러 하드코팅수지(100)의 표면에 UV를 조사하여 경화시키는 공정이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제2 단계(S200)는 폴리카보네이트(PC)수지의 표면에 다른 폴리카보네이트(PC)수지를 UV접착제로 접착하는 PC수지층(210) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)수지의 표면에 폴리카보네이트(PC)수지를 배치하고, 폴리카보네이트(PC)수지의 타면에 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)수지를 배치한 후 각 층을 UV접착제로 접착하는 복합수지층(220) 중 어느 하나를 구비하여 기재층(200)을 형성하는 공정이다.
여기서, 폴리카보네이트(PC) 필름은 250㎛ 내지 1000㎛의 두께로 형성될 수 있다.
이는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름이 폴리카보네이트(PC) 필름보다 반복원력이 있기 때문에, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름을 얇게 하고, 폴리카보네이트(PC) 필름을 두껍게 형성하여 열반응에 의해 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름이 뒤틀리거나 휘어져서 변형되는 것을 방지하기 위해서이다.
또한, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름은 50㎛ 내지 100㎛의 두께로 형성될 수 있다.
이는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름의 상부에 UV접착제를 도포하고 경화시킴으로써, 내마모성뿐만 아니라 크랙이 발생하는 것을 방지하고 가벼운 필름을 제공하기 위해서이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제3 단계(S300)는 기재층(200)의 표면에 컬러 하드코팅수지(100)를 접착하는 공정이다.
이를 위해, 제3 단계(S300)는 배치공정(S310), 압착공정(S320) 및 열경화공정(S330)을 더 포함한다.
배치공정(S310)은 컬러 하드코팅수지(100)를 배치하여 복합층을 형성하는 공정이다.
즉, 권취된 컬러 하드코팅수지(100) 및 권취된 기재층(200)을 각각 인출하여 표면이 서로 마주보게 배치한 후, 각 표면에 접착제를 도포한다.
압착공정(S320)은 복합층의 양면을 압착시키는 공정이다.
열경화공정(S330)은 압착된 복합층의 표면을 NIR히터로 조사하여 경화시키는 공정이다.
즉, 열경화공정(S330)은 복합층을 NIR히터를 통과하여 컬러 하드코팅수지(100)와 기재층(200) 사이에 도포된 접착제의 접착성을 증대하여 컬러 하드코팅수지(100)를 고경화 시키는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관해서 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 물론이다.
따라서, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시 예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시 예로 구현될 수 있다. 그리고 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
S100 : 제1 단계
S110 : 패턴공정
S120 : 경화공정
S200 : 제2 단계
S300 : 제3 단계
S310 : 배치공정
S320 : 압착공정
S330 : 열경화공정
100 : 컬러 하드코팅수지
200 : 기재층
210 : PC수지층
220 : 복합수지층

Claims (4)

  1. 적어도 하나 이상의 수지 조성물을 혼합하고 교반한 베이스 수지 조성물에 컬러 하드코팅수지(Imprint)를 형성하는 제1 단계;
    폴리카보네이트(PC)수지의 표면에 다른 폴리카보네이트(PC)수지를 UV접착제로 접착하는 PC수지층 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)수지의 표면에 폴리카보네이트(PC)수지를 배치하고, 상기 폴리카보네이트(PC)수지의 타면에 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)수지를 배치한 후 각 층을 UV접착제로 접착하는 복합수지층 중 어느 하나를 구비하여 기재층을 형성하는 제2 단계; 및
    상기 기재층의 표면에 상기 컬러 하드코팅수지(Imprint)를 접착하는 제3 단계를 포함하는
    컬러 및 미세 패턴 하드코팅 필름 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 단계는
    상기 베이스 수지 조성물에 상기 컬러 하드코팅수지(Imprint)를 도포하여 선 코팅을 하고, 상기 컬러 하드코팅수지(Imprint)의 타면에 LED를 조사하여 상기 컬러 하드코팅수지의 표면에 임의의 컬러 및 미세 패턴을 형성하는 패턴공정; 및
    상기 패턴공정 후, 상기 컬러 하드코팅수지의 표면에 UV를 조사하여 경화시키는 경화공정을 더 포함하고,
    상기 패턴공정은 불량이 발생 시, 해당 컬러 하드코팅수지가 도포된 베이스 수지 조성물을 폐기하고, 다음 공정을 진행하지 않는 것을 특징으로 하는
    컬러 및 미세 패턴 하드코팅 필름 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 단계는
    상기 컬러 하드코팅수지를 배치하여 복합층을 형성하는 배치공정;
    상기 복합층의 양면을 압착시키는 압착공정; 및
    상기 압착된 상기 복합층의 표면을 NIR히터로 조사하여 경화시키는 열경화공정을 더 포함하는
    컬러 및 미세 패턴 하드코팅 필름 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 컬러 하드코팅수지는
    아크릴레이트 올리고머 100 중량부에 대하여 아크릴레이트 모노머 30 내지 50 중량부, 광개시제 2 내지 11 중량부를 혼합 및 교반하여 제조된 베이스 수지 조성물;
    상기 제조된 베이스 수지 조성물 100 중량부에 대하여 색상을 발현하는 안료 10 내지 22 중량부, 조성물의 안정화를 위한 첨가제 0.1 내지 5 중량부를 혼합 및 교반하여 제조된 제1 수지 조성물; 및
    상기 제조된 베이스 수지 조성물 100 중량부에 대하여 조성물의 안정화를 위한 첨가제 0.1 내지 5 중량부, 불소 1 내지 5 중량부를 혼합 및 교반하여 제조된 제2 수지 조성물을 포함하고,
    상기 제조된 제2 수지 조성물 100 중량부에 대하여 상기 제조된 제1 수지 조성물을 10 내지 30 중량부 혼합하여 UV 경화형 컬러 미세 패턴 형성용 조성물로 형성되는 것을 특징으로 하는
    컬러 및 미세 패턴 하드코팅 필름.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8263700B2 (en) 2010-06-01 2012-09-11 Ppg Industries Ohio, Inc. Pigment dispersions, related coating compositions and coated substrates

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