TW201430195A - 建築板及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題為提供一種隔熱性與耐候性優異的建築板及其製造方法。本發明之解決手段為一種建築板，其係具有基材、被覆基材表面之隔熱塗膜、以及被覆隔熱塗膜之透明的透明塗膜。隔熱塗膜係含有塗膜形成材、有機系中空粒子、以及水溶性溶劑。建築板之製造方法係具有在將隔熱塗料塗佈於基材的表面之後使其乾燥，而形成隔熱塗膜的隔熱塗膜形成工程、以及在將透明塗料塗佈於隔熱塗膜的表面之後使其乾燥，而形成透明塗膜的透明塗膜形成工程。隔熱塗料，係含有塗膜形成材、有機系中空粒子、以及水溶性溶劑，該水溶性溶劑，其沸點係高於在隔熱塗膜形成工程及透明塗膜形成工程中之乾燥時的塗膜溫度。
Description
本發明係關於一種使用於建築物的外牆等之建築板及其製造方法。
近年來，基於省能源等之環境問題的觀點，對於在住宅等之建築物的外牆或屋頂等進行施工之建築板，要求提昇隔熱效果。因此，探討有將隔熱塗膜形成於建築板之表面的方式。
例如，於專利文獻1中係提案有：一種隔熱性壁材，其係將隔熱塗膜形成於基材的表面而成，該隔熱塗膜係將具備有隔熱效果的陶瓷微粉末分散混合於塗膜形成材中而成。
[專利文獻1]日本特開2000-71389號公報
然而，如上所述，形成有將陶瓷微粉末分散混合的隔熱塗膜之建築板，實際上其隔熱效果小一事，係藉由發明者們之實驗而得知(參照後述之實驗例)。而，經發明者們努力研究的結果得知，其要因之一係可列舉：陶瓷微粉末，其中空率容易變低，而不易得到隔熱效果的觀點。
此外，為了在建築物之外牆或屋頂等進行施工，而需要優異的耐候性。
本發明係鑑於該背景而完成者，其係提供一種隔熱性與耐候性優異的建築板及其製造方法。
本發明之一型態為一種建築板，其係具有基材、被覆該基材表面之隔熱塗膜、以及被覆該隔熱塗膜之透明的透明塗膜，其特徵為，上述隔熱塗膜係含有塗膜形成材、有機系中空粒子、以及水溶性溶劑。
此外，本發明之另一型態為一種建築板之製造方法，其係製造具有基材、被覆該基材表面之隔熱塗膜、以及被覆該隔熱塗膜之透明塗膜的建築板之方法，其特徵為，具有：在將隔熱塗料塗佈於上述基材的表面之後使其乾燥，
而形成上述隔熱塗膜的隔熱塗膜形成工程、以及在將透明塗料塗佈於上述隔熱塗膜的表面之後使其乾燥，而形成上述透明塗膜的透明塗膜形成工程，上述隔熱塗料係使用含有塗膜形成材、有機系中空粒子、以及水溶性溶劑的塗料，該水溶性溶劑，其沸點高於在上述隔熱塗膜形成工程及上述透明塗膜形成工程之乾燥時的塗膜溫度。
於上述建築板中，上述隔熱塗膜係含有有機系中空粒子。藉此，而賦予隔熱塗膜隔熱功能。接著，上述有機系中空粒子係由有機系材料所構成者，因此，其中空率容易提高。亦即，有機系材料係具有柔軟性，因此於形成中空粒子時材料會容易延伸，而可提高中空率。因此，有機系中空粒子之隔熱效果大，而可使隔熱塗膜之隔熱性提昇。
此外，上述隔熱塗膜，由於含有上述水溶性溶劑，因此能夠均質的成膜。亦即，考慮到下述問題：若如上所述混合有隔熱效果高的有機系中空粒子，則在將隔熱塗料塗佈於基材之後使其乾燥時，不易將熱均等地傳導至塗膜整體。因此，藉由於隔熱塗膜含有水溶性溶劑，而在乾燥時容易使熱傳導至塗膜整體。其結果，可形成均質的隔熱塗膜。藉此，既可遍及建築板整體地，藉由隔熱塗膜而得到均質的隔熱效果，亦可使建築板整體之隔熱性提
昇。
此外，上述建築板，係具備有被覆隔熱塗膜之透明的透明塗膜。藉此，可使建築板之耐候性提昇。且，上述透明塗膜為透明，因此，透明塗膜亦不會蓄熱，而不會阻礙上述隔熱塗膜之隔熱效果。亦即，可藉由形成透明塗膜，而不阻礙隔熱效果地，使建築板之耐候性提昇。
此外，於上述建築板之製造方法中，於上述隔熱塗膜形成工程中使用的上述隔熱塗料，係含有塗膜形成材、有機系中空粒子、以及水溶性溶劑。藉此，如上述說明般，既可使隔熱塗膜之隔熱效果提昇，亦可製造隔熱性優異的建築板。
另外，上述水溶性溶劑，其沸點高於在上述隔熱塗膜形成工程及上述透明塗膜形成工程中之乾燥時的塗膜溫度。因此，即使經過於各工程之乾燥後，水溶性溶劑係可充分地殘留，而有助於隔熱塗膜之均質的成膜。
如上所述，依據本發明，可提供一種隔熱性與耐候性優異的建築板及其製造方法。
1‧‧‧建築板
2‧‧‧基材
3‧‧‧隔熱塗膜
4‧‧‧透明塗膜
5‧‧‧親水性塗膜
[第1圖]係實施例1之建築板的剖面示意圖。
[第2圖]係實施例2之建築板的剖面示意圖。
於上述建築板之製造方法中，上述塗膜溫度係意味著：上述隔熱塗膜及上述透明塗膜之溫度。
此外，上述水溶性溶劑，係由二醇系溶劑及二醇醚系溶劑之至少1種以上所構成，而可有效地實現上述隔熱塗膜之均質的成膜。亦即，二醇系溶劑及二醇醚系溶劑，係沸點高，即使於隔熱塗膜之形成工程中，亦容易殘留至最後，而容易對於隔熱塗膜之均質化有所貢獻。
此外，上述有機系中空粒子，較理想為由丙烯腈、甲基丙烯腈、二氯亞乙烯、丙烯酸酯、苯乙烯之至少1種以上所構成。於此情況中，特別是可得到安定地且中空率高的有機系中空粒子。
此外，上述有機系中空粒子，其平均中空率為80%以上，而可充分發揮上述隔熱塗膜之隔熱效果。
此外，上述平均中空率較理想為90%以上。於此情況中，係可更發揮上述隔熱塗膜之隔熱效果。此外，平均中空率較為理想的上限值，係以可保持有機系中空粒子之中空狀態為條件，依據各種要因而異。
另外，上述平均中空率係以體積百分率所得之值。以下亦相同。
此外，透明的親水性塗膜，係可作為最外層，而以被覆上述透明塗膜的方式形成。於此情況中，係可長期間維持建築板之外觀設計性。亦即，藉由於最外層形成有上述親水性塗膜，即使建築板的表面，亦即親水性
塗膜的表面附著髒污，亦可藉由對於建築板的表面灑水，或者藉由雨水沖刷，水被親水性塗膜吸收，而使髒污與水一同流落。其結果，可長期間維持建築板的外觀。此外，藉由使附著於建築板表面的髒污容易與水一同流落，而可抑制在建築板的表面之蓄熱效果。
此外，上述親水性塗膜為透明，因此，亦不會損及上述隔熱塗膜之功能，而可確保建築板之隔熱性。
此外，於上述建築板之製造方法中，在上述隔熱塗膜形成工程及上述透明塗膜形成工程中之乾燥時的塗膜溫度，較理想為130℃以下。於此情況中，可一面確實地保持上述有機系中空粒子之中空結構，一面形成隔熱塗膜。因此，可確實得到上述建築板之隔熱性。此外，於乾燥時，容易抑制隔熱塗料中所含有的水溶性溶劑之揮發。因此，容易確實地謀求隔熱塗膜之均質化。
考慮上述有機系中空粒子之耐熱溫度，在上述隔熱塗膜形成工程及上述透明塗膜形成工程中之乾燥時的塗膜溫度，係以設為40~110℃較為理想。
此外，上述建築板之製造方法，係可進一步具有在將親水性塗料塗佈於上述透明塗膜的表面之後使其乾燥，而形成透明的親水性塗膜作為最外層之親水性塗膜形成工程。於此情況中，係可長期間維持建築板之外觀設計性。
關於上述建築板及其製造方法之實施例，使用第1圖進行說明。
本例之建築板1，係具有基材2、被覆基材2表面之隔熱塗膜3、以及被覆該隔熱塗膜3之透明的透明塗膜4。
隔熱塗膜3係含有塗膜形成材、有機系中空粒子、以及水溶性溶劑。
上述建築板1，係可作為在例如建築物之外牆或屋頂等進行施工者。
而，基材2係可作為例如：木纖維補強水泥板、纖維補強水泥板、纖維補強水泥/矽酸鈣板、礦渣石膏板(slag gypsum board)等之窯業系側板、或金屬系側板、ALC板等。
接著，於基材2的表面係形成有密封層21。密封層21，係可藉由例如：丙烯酸樹脂乳液塗料、丙烯酸胺基甲酸酯樹脂系塗料、環氧樹脂系塗料、溶劑型濕硬胺基甲酸酯、水分散型異氰酸酯等來構成。另外，密封層21雖可為1層，但亦可設為2層以上。
隔熱塗膜3係以平均膜厚5~500μm形成於基材2之密封層21之上。隔熱塗膜3之平均膜厚係以50~500μm更為理想。藉此，可得到充分的隔熱效果，並且可使乾燥時間增長而防止容易產生龜裂的情況。
以隔熱塗膜3為主所構成的塗膜形成材，係可使用例如：丙烯酸樹脂、矽樹脂、氟樹脂、丙烯酸矽樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、環氧樹脂等之合成樹脂。有機系中空粒子係分散混合於此塗膜形成材中。
有機系中空粒子係由丙烯腈、甲基丙烯腈、二氯亞乙烯、丙烯酸酯、苯乙烯之至少1種以上所構成。此外，有機系中空粒子，其平均中空率為80%以上。更理想為，有機系中空粒子之平均中空率為90%以上。
此外，考慮隔熱效果與塗膜強度，有機系中空粒子之含量較理想為0.01~5.0質量份。在此，有機系中空粒子之含量，係設為表示形成有機系中空粒子之膜的有機固體成分相對於構成隔熱塗膜整體的塗料固體成分100質量份之比例者。以下亦相同。
此外，考慮隔熱效果與塗膜強度，有機系中空粒子之平均粒徑較理想為5~50μm。
此外，於隔熱塗膜3係含有水溶性溶劑。亦即，於經過後述之製造工程最終所得到的建築板1中，隔熱塗膜3係含有水溶性溶劑。當將隔熱塗膜3之固體成分設為100質量份時，此水溶性溶劑之含量為0.1~10質量份。藉此，可確實地進行隔熱塗膜3整體之均質的成膜。
水溶性溶劑，係由二醇系溶劑及二醇醚系溶劑之至少1種以上所構成。亦即，水溶性溶劑係可使用例如：乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇N-丁基醚、三丙二醇單甲基醚等，或者此等之混合物。
此外，於隔熱塗膜3中係含有顏料，隔熱塗膜3亦可發揮作為彩色層的功能。另外，隔熱塗膜3亦可作為不含有顏料的塗膜。
透明塗膜4係藉由水性塗料而形成。此水性塗料係可採用例如：丙烯酸矽樹脂乳液塗料、丙烯酸樹脂乳液塗料、矽樹脂系塗料、丙烯酸胺基甲酸酯系塗料、氟樹脂系塗料、聚胺基甲酸酯樹脂系塗料等。
於製造本例之建築板1時，係進行以下之隔熱塗膜形成工程與透明塗膜形成工程。
於隔熱塗膜形成工程中，在將隔熱塗料塗佈於基材2的表面(密封層21的表面)之後使其乾燥，而形成隔熱塗膜3。
於透明塗膜形成工程中，係在將透明塗料塗佈於隔熱塗膜3的表面之後使其乾燥，而形成透明塗膜4。
隔熱塗料，係將有機系中空粒子分散混合於塗膜形成材中而成，並且含有水溶性溶劑。
針對構成隔熱塗料之塗膜形成材、有機系中空粒子、水溶性溶劑、或透明塗料的具體材料，係如上所述。接著，水溶性溶劑，其沸點係高於在隔熱塗膜形成工程及上述透明塗膜形成工程中之乾燥時的塗膜溫度。反過來說，在上述隔熱塗膜形成工程及上述透明塗膜形成工程中之乾燥時的塗膜溫度，係低於水溶性溶劑之沸點。具體而言，上述乾燥時之塗膜溫度為130℃以下。
接著，關於本例之作用效果進行說明。
於上述建築板1中，隔熱塗膜3係將有機系中空粒子分散混合而成。藉此，而賦予隔熱塗膜3隔熱功能。接著，有機系中空粒子係由有機系材料所構成者，因此，其中空率容易提高。因此，可使隔熱塗膜3之隔熱性提昇。
此外，隔熱塗膜3，由於含有水溶性溶劑，因此能夠均質的成膜。亦即，藉由水溶性溶劑的存在，而在隔熱塗料之乾燥時容易使熱傳導至塗膜整體。其結果，可形成均質的隔熱塗膜3。藉此，可遍及建築板1整體地，藉由隔熱塗膜3而得到均質的隔熱效果。
此外，水溶性溶劑，其沸點係高於在隔熱塗膜形成工程及透明塗膜形成工程中之乾燥時的塗膜溫度。因此，即使經過於各工程之乾燥後，水溶性溶劑亦可充分殘留，而有助於隔熱塗膜之均質的成膜。
此外，水溶性溶劑，係由二醇系溶劑及二醇醚系溶劑之至少1種以上所構成，因此，可有效地實現隔熱塗膜3之均質的成膜。亦即，二醇系溶劑及二醇醚系溶劑，係沸點高，即使於隔熱塗膜之形成工程中，亦容易殘留至最後，而容易對於隔熱塗膜之均質化有所貢獻。
此外，由於將隔熱塗膜形成工程及透明塗膜形成工程中之乾燥時的塗膜溫度設為130℃以下，因此可一面確實地保持有機系中空粒子之中空結構，一面形成隔熱塗膜。因此，可確實地得到建築板1之隔熱性。此外，於乾燥時，容易抑制隔熱塗料中所含有的水溶性溶劑之揮發。因此，容易確實地謀求隔熱塗膜3之均質化。
此外，有機系中空粒子，係由於由丙烯腈、甲基丙烯腈、二氯亞乙烯、丙烯酸酯、苯乙烯之至少1種以上所構成，因此特別是可安定地得到中空率高的有機系中空粒子。
此外，有機系中空粒子，由於其平均中空率為80%以上，因此可充分發揮隔熱塗膜3之隔熱效果。
此外，建築板1係具備有透明的透明塗膜4，因此，不會因隔熱塗膜3而阻礙隔熱效果，而可使建築板1之耐候性提昇。
如上所述，依據本例，可提供隔熱性與耐候性優異的建築板及其製造方法。
如第2圖所示般，本例係將透明的親水性塗膜5作為最外層，而以被覆透明塗膜4的方式形成之例。
親水性塗膜5係可藉由例如二氧化矽、膠質二氧化矽、氣相二氧化矽等所構成。
於製造本例之建築板1時，只要於實施例1之製造方法中的隔熱塗膜形成工程與透明塗膜形成工程，再加上以下之親水性塗膜形成工程即可。亦即，在透明塗膜形成工程之後，於親水性塗膜形成工程中，係在將親水性塗料塗佈於透明塗膜4的表面之後使其乾燥，而形成透明的親水性塗膜5作為最外層。
在此，親水性塗料，係可使用將例如二氧化矽、膠質
二氧化矽、氣相二氧化矽等分散而成的溶液。
其他係與實施例1相同。
於本例之情況中，係可長期間維持建築板1之外觀設計性。亦即，藉由於最外層形成有親水性塗膜5，即使建築板1的表面附著髒污，亦可藉由對於建築板1的表面灑水，或者藉由雨水沖刷，水被親水性塗膜5吸收，而使髒污與水一同流落。其結果，可長期間維持建築板1的外觀。此外，藉由使附著於建築板1表面的髒污容易與水一同流落，而可抑制在建築板1的表面之蓄熱效果。
此外，親水性塗膜5為透明，因此，亦不會損及隔熱塗膜3之功能，而可確保建築板1之隔熱性。
其他係具有與實施例1相同之作用效果。
本例係針對上述實施例1及實施例2所示的建築板之隔熱性加以評估的例子。
如表1所示般，於實施例1及實施例2之建築板中，製作出將隔熱塗膜(隔熱塗料)、透明塗膜(透明塗料)、親水性塗膜(親水性塗料)進行了各種變更者作為試料1~試料5。
此外，如表2所示般，製作出將於實施例1之建築板的隔熱塗膜(隔熱塗料)設為與實施例1所示者不同的構成者作為試料6~試料10。
另外，於所有的試料中，基材為木纖維補強水泥板，且將丙烯酸樹脂乳液塗料(白色系)塗佈於其表面而形成密封層。接著，雖於密封層之上形成隔熱塗膜，但試料5並不含顏料，其他皆含有白色系顏料。亦即，試料5並非將隔熱塗膜作為透明，但其他試料係將隔熱塗膜作為白色系之彩色層。
各試料之詳細內容係如表1、表2所記載般。針對試料1~9，於隔熱塗膜(隔熱塗料)中之塗膜形成材及透明塗膜(透明塗料)，係由丙烯酸矽乳液所構成。試料10並未設有透明塗膜。此外，於試料5中，親水性塗膜係由二氧化矽所構成，用以形成該塗膜之親水性塗料，係使用有將膠質二氧化矽分散而成的溶液。此外，於試料2之中空粒子係由二氯亞乙烯與丙烯腈所構成。此外，於試料3之中空粒子係由甲基丙烯腈與丙烯酸甲酯所構成。
分散混合於試料6之隔熱塗膜(隔熱塗料)之中空粒子為陶瓷。此外，於試料8之隔熱塗膜(隔熱塗料)中，係分散混合有中實粒子以取代中空粒子。
此外，於表1、表2中，中空粒子(中實粒子)之含量、及水溶性溶劑之含量，係以相對於塗料固體成分100質量份之質量份表示。
針對於隔熱塗料中未含有水溶性溶劑的試料9，係於隔熱塗膜產生龜裂發生、隔熱性能之降低、外觀不良等之缺陷。
對於有關試料1~試料10之建築板，進行了隔熱效果之試驗。
試驗方法係使用燈照射法。亦即，藉由配置於距離試料表面10cm的位置之100V、150W的鹵素燈，對於試料的表面照射光。接著，於連續照射了10分鐘的時點，使用輻射溫度計來測量出試料表面的溫度。將其結果顯示於表1、表2。
如由表1、表2所得知般，試料6~試料9之表面溫度係達到了60~65℃，相對於此，試料1~試料5之表面溫度係收斂在50~56℃。亦即，可以說是藉由採用實施例1、實施例2之構造，而可確實地抑制建築板之溫度上昇，且可使其隔熱性提昇。
此外，進行了建築板之耐候性的評估。評估方法，係以於特定之耐久試驗前後，建築板表面的光澤值之變化程度(光澤保持率)進行評估。
具體而言，使用上述之試料1~試料10，進行了以下的試驗。
首先，使用堀場製作所股份有限公司製HANDY光澤計「GLOSS CHECKER IG-320」，來測量出建築板表面(塗膜面)當中任意之5個部位的光澤值。接著，將此等之平均值設為「初期之平均光澤值」。
接著，針對各試料，使用DAIPLA WINTES股份有限公司製「METAL WEATHER」，進行了加速試驗(accelerating test；4小時照射及4小時濕潤之循環)800小時。在此，照射條件，係設為照射強度1100W/m2、照射距離240mm、黑板溫度(Black Panel Temperature)63℃。此外，濕潤條件係設為結露溫度30℃、結露濕度98%，淋浴係設為在結露前後進行10秒鐘。
上述加速試驗之後，針對試料表面(塗膜面)，與加速試驗前相同地，使用上述HANDY光澤計測量任意5個部位之光澤值，將其平均值設為「耐候性試驗
後之平均光澤值」。
接著，藉由以下之算出式來計算出光澤保持率。
光澤保持率(%)=(耐候性試驗後之平均光澤值)/(初期之平均光澤值)
針對所計算出的光澤保持率，如以下方式進行評估，將評估結果記載於表1及表2。
○：光澤保持率為80%以上
△：光澤保持率為50%以上、低於80%
×：光澤保持率低於50%
如表1、表2所得知般，無透明塗膜的試料10之光澤保持率係低於50%，相對於此，具有透明塗膜的試料1~試料9之光澤保持率皆為80%以上。亦即，具備有透明塗膜的試料1~試料9，即使進行耐候性試驗(加速試驗)亦保持初期之光澤，故可說是耐候性優異。
由此結果可知：藉由形成透明塗膜，可使耐候性提昇。
1‧‧‧建築板
2‧‧‧基材
3‧‧‧隔熱塗膜
4‧‧‧透明塗膜
21‧‧‧密封層
Claims (14)
- 一種建築板，其係具有基材、被覆該基材表面之隔熱塗膜、以及被覆該隔熱塗膜之透明的透明塗膜，其特徵為，上述隔熱塗膜係含有塗膜形成材、有機系中空粒子、以及水溶性溶劑，上述有機系中空粒子，其平均中空率為80%以上，且平均粒徑為5~50μm，上述水溶性溶劑係二醇系溶劑及二醇醚系溶劑之至少1種以上。
- 如申請專利範圍第1項所記載之建築板，其中，上述有機系中空粒子係由丙烯腈、甲基丙烯腈、二氯亞乙烯、丙烯酸酯、苯乙烯之至少1種以上所構成。
- 如申請專利範圍第1項所記載之建築板，其中，上述隔熱塗膜係固體成分每100質量份含有0.01~5.0質量份上述有機系中空粒子。
- 如申請專利範圍第1項所記載之建築板，其中，上述隔熱塗膜之平均塗膜厚度為5~500μm。
- 如申請專利範圍第1項所記載之建築板，其中，透明的親水性塗膜，係作為最外層，而以被覆上述透明塗膜的方式形成。
- 如申請專利範圍第5項所記載之建築板，其中，上述親水性塗膜係藉由二氧化矽、膠質二氧化矽、氣相二氧化矽之至少1種以上所構成。
- 如申請專利範圍第1項所記載之建築板，其中，上述基材為窯業系側板。
- 一種建築板之製造方法，其係製造具有基材、被覆該基材表面之隔熱塗膜、以及被覆該隔熱塗膜之透明塗膜的建築板之方法，其特徵為，具有：在將隔熱塗料塗佈於上述基材的表面之後使其乾燥，而形成上述隔熱塗膜的隔熱塗膜形成工程、以及在將透明塗料塗佈於上述隔熱塗膜的表面之後使其乾燥，而形成上述透明塗膜的透明塗膜形成工程，上述隔熱塗料係使用含有塗膜形成材、有機系中空粒子、以及水溶性溶劑的塗料，該水溶性溶劑，其沸點高於在上述隔熱塗膜形成工程及上述透明塗膜形成工程之乾燥時的塗膜溫度，上述有機系中空粒子，其平均中空率為80%以上，且平均粒徑為5~50μm，上述水溶性溶劑係二醇系溶劑及二醇醚系溶劑之至少1種以上。
- 如申請專利範圍第8項所記載之建築板之製造方法，其中，將上述隔熱塗膜形成工程及上述透明塗膜形成工程之乾燥時的塗膜溫度設為130℃以下。
- 如申請專利範圍第8項所記載之建築板之製造方法，其中，上述有機系中空粒子係由丙烯腈、甲基丙烯腈、二氯亞乙烯、丙烯酸酯、苯乙烯之至少1種以上所構成。
- 如申請專利範圍第8項所記載之建築板之製造方法，其中，上述隔熱塗料係固體成分每100質量份含有0.01~5.0質量份上述有機系中空粒子。
- 如申請專利範圍第8項所記載之建築板之製造方法，其中，進一步具有在將親水性塗料塗佈於上述透明塗膜的表面之後使其乾燥，而形成透明的親水性塗膜作為最外層之親水性塗膜形成工程。
- 如申請專利範圍第12項所記載之建築板之製造方法，其中，上述親水性塗料係將二氧化矽、膠質二氧化矽、氣相二氧化矽之至少1種以上分散而成之溶液。
- 如申請專利範圍第8項所記載之建築板之製造方法，其中，上述基材為窯業系側板。
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