DE3812001A1 - WRITING BAND AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Einmalschreibband mit einer Trägerfolie und einer darauf aufgebrachten Farbschicht, die thermoplastische Binde mittel, Farbmittel, pflanzliche Öle und gegebenenfalls Hilfsmittel zum Auftragen der Farbschichtausgangsmaterialien auf die Trägerfolie enthält, sowie ein vorteilhaftes Verfahren zu dessen Herstellung.The invention relates to a write-once tape with a carrier film and a paint layer applied thereto, the thermoplastic binder medium, colorants, vegetable oils and, where appropriate, aids for Applying the color coat starting materials to the carrier film contains, as well as an advantageous method for its preparation.
Schreibbänder der oben beschriebenen Art sind seit langem bekannt, so auch als sogenannte OCR-Bänder (Optical Character Recognition), MICR-Bänder (Magnetic Ink Character Recognition), EAN-Code-Bänder (Europäische Auszeichnungs-Norm-Bänder), Heißsiegelbänder und Cor rectable-Bänder. In der Farbschicht enthalten sie ein thermoplastisches Bindemittel, Farbmittel, Hilfsmittel zum Auftragen der Farbdispersion auf die Trägerfolie, pflanzliche Öle und gegebenenfalls Wachsmaterialien. Als Beschichtungshilfsmittel kommen beispielsweise Entschäumer, Netz mittel, Verlaufmittel, Weichmacher und dergleichen in Frage. Die bekannten Bänder wurden bisher dadurch hergestellt, indem die Ausgangs materialien in ein organisches Lösungsmittel überführt und darin gelöst wurden, sofern möglich. Ungelöst bleiben nach der Definition der Farb mittel die Pigmente. Die Kunststoffanteile lagen regelmäßig gelöst vor. Demzufolge war nach dem Auftrag dieser Beschichtungsflüssigkeit das organische Lösungsmittel, z. B. Toluol, Benzin, Methylethylketon, Iso propanol usw. abzudampfen, was eine Umweltbeeinträchtigung bedeutete. Es hat nicht an Versuchen gefehlt, die Umweltbeeinträchtigung zu beheben. Bis heute war jedoch kein geeigneter Lösungsvorschlag gefunden worden.Writing tapes of the type described above have long been known so also as so-called OCR bands (Optical Character Recognition), Magnetic Ink Character Recognition (MICR) tapes, EAN code tapes (European Award Standard Bands), Heat Seal Bands and Cor rectable tapes. In the paint layer they contain a thermoplastic Binders, colorants, paint dispersion applicators on the carrier film, vegetable oils and optionally wax materials. As coating aids are, for example, defoamers, network agent, leveling agents, plasticizers and the like in question. The Known tapes have been produced by the output transferred materials in an organic solvent and dissolved therein were, if possible. Remain unresolved after the definition of color medium the pigments. The plastic components were regularly dissolved before. Accordingly, after the application of this coating liquid, the organic solvents, e.g. As toluene, gasoline, methyl ethyl ketone, iso Propanol, etc., which meant an environmental impact. There has been no lack of attempts to reduce the environmental impact remedy. Until today, however, no suitable solution was found Service.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebenen Bänder so weiterzubilden bzw. deren Herstellungsverfahren so zu verbessern, daß die wünschenswerte Umweltfreundlichkeit erreicht wird. The invention therefore an object of the present so developed tapes or their manufacturing process be improved so that the desirable environmental friendliness achieved becomes.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Farbschicht als kontinuierliche Gerüstsubstanz ein Polyalkylenoxid aufweist, in dem thermoplastische Bindemittelteilchen fein dispergiert sind.According to the invention, this object is achieved in that the color layer as a continuous skeleton substance has a polyalkylene oxide, in which thermoplastic binder particles are finely dispersed.
Das erfindungsgemäße Schreibband läßt sich besonders vorteilhaft dadurch herstellen, daß eine wäßrige Beschichtungsdispersion, die das thermoplastische Bindemittel suspendiert, das Polyalkylenoxid gelöst, ein pflanzliches Öl, das mit dem Polyalkylenoxid unverträglich ist, Farbmittel und sonstige übliche Additive enthält, in an sich bekannter Weise auf die Trägerfolie des Schreibbandes aufgetragen und der wäßrige bzw. flüchtige Anteil der Dispersion abgedampft wird.The writing tape according to the invention can be particularly advantageous in that an aqueous coating dispersion containing the thermoplastic binder suspended, the polyalkylene oxide dissolved, a vegetable oil which is incompatible with the polyalkylene oxide, colorant and other conventional additives, in a conventional manner to the Applied carrier sheet of the writing tape and the aqueous or volatile Part of the dispersion is evaporated.
Das Wesen der Erfindung besteht demzufolge darin, daß eine wäßrige Be schichtungsdispersion mit dem Gehalt an den nötigen Ausgangs materialien, nämlich dem Polyalkylenoxid, dem thermoplastischen Binde mittel, den Farbmitteln sowie dem mit dem Polyalkylenoxid unver träglichen pflanzlichen Öl, jeweils obligatorische Bestandteile, auf die Trägerfolie aufgebracht und dort die flüchtige wäßrige Phase abgedampft wird.The essence of the invention is therefore that an aqueous Be coating dispersion with the content of the required output materials, namely the polyalkylene oxide, the thermoplastic binder medium, the colorants as well as the with the polyalkylene oxide Sustainable vegetable oil, each compulsory ingredients, on the Applied support film and evaporated there the volatile aqueous phase becomes.
An die Trägerfolie sind keine besonderen Anforderungen zu stellen. Es kann sich um beliebige thermoplastische Kunststoffolien handeln, insbe sondere um eine etwa 10 bis 20 Mikrometer starke Polyethylen-Folie oder eine etwa 2 bis 15 Mikrometer starke Polyester-Folie. Grundsätzlich käme auch ein Papierträger bzw. ein mit Aluminium kaschierter Papier träger in Frage. Die Ausgangsmaterialien sowie die Stärke der Folie sind für die mit der Erfindung angestrebten Effekte nicht kritisch.There are no special requirements for the carrier foil. It can be any thermoplastic plastic films, esp in particular, about 10 to 20 microns thick polyethylene film or about 2 to 15 microns thick polyester film. in principle would also come a paper carrier or a laminated with aluminum paper carrier in question. The starting materials as well as the thickness of the film are not critical for the effects sought with the invention.
Im Rahmen der Erfindung werden allgemein Polyalkylenoxide eingesetzt, die in der wäßrigen Phase löslich sein müssen. Als besonders geeignete Polyalkylenoxide kommen Polypropylenoxid und Polyethylenoxid in Frage. Das Molekulargewicht liegt vorzugsweise zwischen 800 und 200000, insbe sondere zwischen 800 bis 10000. Ihr Schmelzpunkt liegt vorzugsweise bei etwa 55 bis 60°C, insbesondere bei etwa 60°C.In the context of the invention, polyalkylene oxides are generally used, which must be soluble in the aqueous phase. As particularly suitable Polyalkylene oxides are polypropylene oxide and polyethylene oxide in question. The molecular weight is preferably between 800 and 200,000, esp especially between 800 and 10,000. Their melting point is preferably included about 55 to 60 ° C, especially at about 60 ° C.
In Abhängigkeit zu dem gewählten Polyalkylenoxid muß ein besonderes pflanzliches Öl gewählt werden, das bei der fertigen Farbschicht auf der Trägerfolie eine Unverträglichkeit gegenüber dem Polyalkylenoxid zeigt. Als pflanzliche Öle sind beispielsweise Rüböl, Sesamöl, Maisöl und insbe sondere Rizinusöl geeignet. Durch mikroskopische Untersuchungen kann nachgewiesen werden, daß dieses pflanzliche Öl in Form feinster Tröpfchen in der kontinuierlichen und aus dem Polyalkylenoxid gebildeten Phase dispergiert ist. Der Durchmesser dieser Öltröpfchen liegt im allge meinen in der Größenordnung von einigen wenigen Mikrometern.Depending on the selected polyalkylene oxide must be a special Vegetable oil to be chosen, which in the finished color layer on the Carrier film shows an incompatibility with the polyalkylene oxide. As vegetable oils are, for example, rapeseed oil, sesame oil, corn oil and in particular special castor oil suitable. By microscopic examinations can be proved that this vegetable oil in the form of the finest Droplets in the continuous and formed from the polyalkylene oxide Phase is dispersed. The diameter of these oil droplets is generally mine on the order of a few microns.
Im Rahmen der Erfindung lassen sich vielfältige thermoplastische Binde mittel einsetzen, wie insbesondere Polystyrol, Polyvinylacetat, Poly acetal, Polyvinylchlorid, Polyamid, Polyethylen, Copolymerisate aus Vinyl acetat und Vinylchlorid, Polyvinylether, Polyvinylpropionate, Acrylate, insbesondere Acrylat-Copolymere, Ethylen-/Vinylacetat-Copolymere. Zur Steuerung der Härte der in der Farbschicht des erfindungsgemäßen Schreibbandes eingeschlossenen Thermoplastteilchen können auch geeignete Weichmacher herangezogen werden, so z. B. Phthalsäureester, wie Di-2-ethylhexylphthalat, Di-isononylphthalat und Di-isodecylphthalat, aliphatische Dicarbonsäureester, wie die von Adipinsäure, insbesondere Di-2-ethylhexyladipat und Diisodecyladipat, Fettsäureester, wie Tri ethylenglykol-2-(2-ethylbutyrat) und dergleichen. In Einzelfällen kann es vorteilhaft sein, dem thermoplastischen Bindemittel Stabilisatoren einzu verleiben.In the context of the invention can be varied thermoplastic binder use medium, in particular polystyrene, polyvinyl acetate, poly acetal, polyvinyl chloride, polyamide, polyethylene, copolymers of vinyl acetate and vinyl chloride, polyvinyl ethers, polyvinyl propionates, acrylates, in particular acrylate copolymers, ethylene / vinyl acetate copolymers. to Controlling the hardness of the in the color layer of the invention Typewriter encapsulated thermoplastic particles can also suitable plasticizers are used, such. Phthalic acid ester, such as di-2-ethylhexyl phthalate, di-isononyl phthalate and di-isodecyl phthalate, aliphatic dicarboxylic acid esters, such as those of adipic acid, in particular Di-2-ethylhexyl adipate and diisodecyl adipate, fatty acid esters, such as tri ethylene glycol 2- (2-ethylbutyrate) and the like. In individual cases it can be advantageous to einzu stabilizers the thermoplastic binder laughed yew.
In der Farbschicht des erfindungsgemäßen Schreibbandes können unter schiedliche Farbmittel enthalten sein, so Pigmente und/oder Farbstoffe. Bevorzugt werden als Pigmente Ruß, Chrom(II)-oxid und/oder Eisen-(III)-oxid. Es hat sich gezeigt, daß sich die Pigmente bei der Fertig stellung des erfindungsgemäßen Schreibbandes überwiegend in den Tröpfchen des pflanzlichen Öls ansammeln.In the color layer of the writing tape according to the invention can under be contained different colorants, so pigments and / or dyes. Preferred pigments are carbon black, chromium (II) oxide and / or Iron (III) oxide. It has been shown that the pigments in the finished position of the writing tape according to the invention predominantly in the Collect droplets of vegetable oil.
Ein besonderes Charakteristikum des erfindungsgemäßen Schreibbandes ist darin zu sehen, daß innerhalb der kontinuierlichen Polyalkylenoxid-Phase nicht nur die Tröpfchen des pflanzlichen Öls mit Pigmenteinschluß dis pergiert sind, sondern darüber hinaus auch die festen Partikel des thermo plastischen Bindemittels in feinster Dispergierung vorliegen. Dabei kann die Teilchengröße dieser festen Partikel weiten Schwankungen unterliegen und dürfte regelmäßig zwischen etwa 0,1 bis 10 Mikrometern, insbe sondere zwischen etwa 0,1 und 1 Mikrometern liegen. Je feiner die Teilchen dieses thermoplastischen Bindemittels in der kontinuierlichen Polyalkylenoxid-Phase verteilt sind, desto bessere Effekte werden erzielt, so beispielsweise eine bessere Randschärfe des mit diesem Schreibband erzielten Ausdrucks. Darüber hinaus fördert der Anteil des thermo plastischen Bindemittels die Wischfestigkeit und die Feuchtigkeits resistenz der Schrift, was inbesondere für polymere Acrylate, wie insbe sondere ein Acryl-Copolymer in Form von Setalin AD 630-AQ 40 gilt. Sollte dieses in neutralem bzw. schwachsaurem Medium löslich sein, dann wird das wäßrige Medium alkalisch eingestellt, beispielsweise mit Ammoniak, so daß hierdurch gewährleistet ist, daß es in suspendierter Form in der Beschichtungsflüssigkeit vorliegt.A special feature of the writing tape according to the invention is to be seen in that within the continuous polyalkylene oxide phase not only the droplets of vegetable oil with pigment inclusion dis but also the solid particles of the thermo plastic binder in the finest dispersion. It can the particle size of these solid particles are subject to wide variations and should be regularly between about 0.1 to 10 microns, esp especially between about 0.1 and 1 micrometer. The finer the Particles of this thermoplastic binder in the continuous Polyalkylene oxide phase are distributed, the better effects are achieved so for example, a better edge sharpness of this writing tape achieved expression. In addition, the proportion of thermo promotes plastic binder, the smudge resistance and moisture Resistance of the writing, which in particular for polymeric acrylates, esp special acrylic copolymer in the form of Setalin AD 630-AQ 40 applies. If this is soluble in neutral or weakly acidic medium, then the aqueous medium is made alkaline, for example with Ammonia, thereby ensuring that it is suspended Form is present in the coating liquid.
Die die oben beschriebenen Hauptbestandteile enthaltende Beschichtungs flüssigkeit enthält als disperse Phase vorzugsweise Wasser. Dem Wasser können jedoch andere mehr oder weniger umweltverträgliche hydrophile Lösungsmittel, wie beispielsweise Isopropanol und/oder Ethanol, in geeigneten Mischungsverhältnissen beigegeben werden. Es ist anzustreben, daß vorwiegend Wasser vorliegt, da hier die Umweltfreundlichkeit besonders in Erscheinung tritt. Wird ein Wasser/Ethanol-Gemisch einge setzt, dann sollte der Wasseranteil in diesem Gemisch mindestens etwa 70 Gew.-%, insbesondere etwa 85 Gew.-% ausmachen.The coating containing the main components described above Liquid contains as disperse phase preferably water. The water However, other more or less environmentally friendly hydrophilic Solvent, such as isopropanol and / or ethanol, in be added to suitable mixing ratios. It is desirable to that predominantly water is present, since the environmental friendliness especially in appearance. If a water / ethanol mixture is turned on sets, then the water content in this mixture should be at least about 70 wt .-%, in particular about 85 wt .-% make up.
In der wäßrigen Beschichtungsflüssigkeit entfallen auf etwa 2 bis 10 Gew.-Teile Polyalkylenoxid etwa 2 bis 25 Gew.-Teile thermoplastisches Bindemittel und etwa 0,5 bis 5 Gew.-Teile pflanzliches Öl. Werden diese Grenzbereiche eingehalten, dann werden besonders vorteilhafte Ergebnisse im Hinblick auf die Schriftschärfe, Wischfestigkeit, Feuchtig keitsresistenz der Schrift und Haftung auf dem zu bedruckenden Unter grund erhalten. In der Beschichtungsflüssigkeit liegen auch die erforderlichen Farbmittel vor, wobei hier bezüglich des gewichts prozentualen Anteils keine wesentlichen Beschränkungen gelten. Im allge meinen entfallen etwa 2 Gew.-Teile Farbmittel auf etwa 1 Gew.-Teil Polyalkylenoxid. Der Feststoffgehalt der fertigen Beschichtungsflüssigkeit bzw. Ausgangsdispersion kann ebenfalls in weiten Grenzen schwanken, so zwischen etwa 20 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise zwischen etwa 30 und 60 Gew.-%.The aqueous coating liquid accounts for about 2 to 10 Parts by weight of polyalkylene oxide about 2 to 25 parts by weight thermoplastic Binder and about 0.5 to 5 parts by weight of vegetable oil. Be this Maintained border areas, then become particularly advantageous Results in terms of writing sharpness, smudge resistance, moisture resistance of the writing and adhesion on the printable sub reason. In the coating liquid are also the required colorant, in which case with respect to the weight percentages are not materially limited. In general my account about 2 parts by weight of colorant to about 1 part by weight Polyalkylene. The solids content of the finished coating liquid or output dispersion can also vary within wide limits, so between about 20 to 80% by weight, preferably between about 30 and 60 Wt .-%.
Bei der Zubereitung der Beschichtungsflüssigkeit können zur Begünstigung der weiteren Verarbeitung verschiedene übliche Additive beigegeben werden, wie Dispergierhilfsmittel, Entschäumer, Netzmittel, Verlauf mittel und dergleichen.In the preparation of the coating liquid may be to favor the further processing various conventional additives added be as dispersants, defoamers, wetting agents, course medium and the like.
Als geeignete Rahmenrezeptur für die Durchführung des erfindungs gemäßen Verfahrens kann angegeben werden: etwa 30 bis 50 Gew.-Teile Wasser, etwa 2 bis 10 Gew.-Teile Polyalkylenoxid, insbesondere Poly ethylenoxid, etwa 10 bis 15 Gew.-Teile Ethanol, etwa 2 bis 10 Gew.-Teile thermoplastisches Bindemittel, insbesondere ein Acryl-Copolymer, etwa 0,5 bis 5 Gew.-Teile pflanzliches Öl, insbesondere Rizinusöl, etwa 5 bis 15 Gew.-Teile Farbmittel, insbesondere Pigmente, sowie als Verarbeitungshilfsmittel etwa 0,5 bis 2 Gew.-Teile Entschäumer, insbe sondere Byk 033 (Mischung aus hydrophoben Komponenten in paraffinbasi schem Mineralöl) sowie etwa 0,1 bis 0,5 Gew.-Teile Dispergiermittel, insbesondere Lecithin-Derivat.As a suitable framework for the implementation of the invention according to the method can be given: about 30 to 50 parts by weight Water, about 2 to 10 parts by weight of polyalkylene oxide, in particular poly ethylene oxide, about 10 to 15 parts by weight of ethanol, about 2 to 10 parts by weight thermoplastic binder, in particular an acrylic copolymer, for example 0.5 to 5 parts by weight of vegetable oil, in particular castor oil, about 5 to 15 parts by weight of colorants, in particular pigments, as well as Processing aids about 0.5 to 2 parts by weight defoamer, esp special Byk 033 (mixture of hydrophobic components in paraffinbasi mineral oil) and about 0.1 to 0.5 parts by weight of dispersant, especially lecithin derivative.
Die wäßrige Beschichtungsdispersion kann in beliebiger Weise auf die Trägerfolie aufgetragen werden, so beispielsweise mit einer Rakel, einem Roll-Coater, einer Luftbürste und durch Flexodruck. Die Auftragstechno logie ist nicht kritisch. Die Beschichtungsflüssigkeit kann auch in beliebiger Weise nach dem Auftragen abgedampft bzw. eingeengt werden, z. B. durch Überleiten warmer Luft. Vorzugsweise sollte die Temperatur der aufgetragenen wäßrigen Beschichtungsdispersion beim Abdampfen bzw. Einengen des wäßrigen Anteils, gegebenenfalls mit einem Anteil an hydrophilem anderen Lösungsmittel nur so hoch gewählt werden, daß der Erweichungspunkt des darin enthaltenen thermoplastischen Bindemittels nicht überschritten wird. Nach dem Abdampfen bleibt die Farbschicht in der gewünschten Struktur zurück. Es empfiehlt sich jedoch, die Stärke, je nach Anwendungszweck, auf etwa 2 bis 15 Mikrometer, insbesondere 5 bis 10 Mikrometer einzustellen (trockene Schicht). Gegebenenfalls kann zwischen der Farbschicht und der Trägerfolie eine Trennschicht, z. B. aus einem Silikonmaterial, angeordnet sein. Die Stärke dieser Trennschicht beträgt vorzugsweise etwa 0,5 bis 2 Mikrometer. The aqueous coating dispersion can be applied in any manner to the Carrier film are applied, such as with a doctor blade, a Roll coater, an air brush and by flexo printing. The order technology Logie is not critical. The coating liquid can also be used in optionally be evaporated or concentrated after application, z. B. by passing warm air. Preferably, the temperature should be the applied aqueous coating dispersion during evaporation or concentration of the aqueous fraction, optionally with a proportion of hydrophilic other solvent only be chosen so high that the Softening point of the thermoplastic binder contained therein is not exceeded. After evaporation, the color layer remains in the desired structure back. It is recommended, however, the strength, depending according to application, to about 2 to 15 microns, especially 5 to 10 micrometers (dry layer). If necessary, can between the ink layer and the carrier film, a release layer, for. B. off a silicone material, be arranged. The strength of this separation layer is preferably about 0.5 to 2 microns.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Farbbandes liegen darin, daß es in vielfältigen Verwendungsbereichen einsetzbar ist, so als OCR-Band, MICR-Band, EAN-Code-Band, Heißsiegelband und als Correctable-Band. Ein derartig vielfältig verwendbares Schreibband war bisher noch nicht bekannt. Diese vielfältige Verwendbarkeit scheint auf die besondere Struktur der Farbschicht des erfindungsgemäßen Schreibbandes zurück zugehen. Durch die geringe Kohäsion der Farbschicht werden Schrift- und Codierzeichen besonders randscharf abgebildet. Der genannte Anteil an thermoplastischem Bindemittel, insbesondere wenn es sich um einen Acryl-Copolymer-Anteil handelt, fördert die Wischfestigkeit und die Feuchtigkeitsresistenz der Schrift. Darüber hinaus ist der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Schreibbandes auch darin zu sehen, daß es aufgrund des Einsatzes einer wäßrigen Beschichtungsflüssigkeit umwelt freundlich herstellbar ist, da auf umweltbeeinträchtigende organische Lösungsmittel, wie z. B. Toluol und Benzin, verzichtet werden kann. Bei Einverleibung von Magnetpigmenten in die Farbschicht des Schreibbandes läßt sich dieses mit besonderem Vorteil als Magnetband einsetzen, so daß die damit ausgeschriebenen Schriftzeichen magnetisch ablesbar sind.The advantages of the ink ribbon according to the invention are that it is in can be used in a variety of applications, such as OCR tape, MICR tape, EAN code tape, heat seal tape and as a correctable tape. Such a versatile usable writing tape was not yet known. This versatility seems to be special Structure of the color layer of the writing tape according to the invention back go. Due to the low cohesion of the ink layer are font and Coding marks shown particularly sharp. The stated proportion of thermoplastic binder, especially if it is a Acrylic copolymer portion, promotes the smudge resistance and the Moisture resistance of the font. In addition, the special Advantage of the writing tape according to the invention also to be seen in the fact that it due to the use of an aqueous coating liquid environment friendly to produce, since on environmentally impairing organic Solvents, such as. As toluene and gasoline can be dispensed with. at Incorporation of magnetic pigments in the color layer of the writing tape This can be used with particular advantage as a magnetic tape, so that the written out letters are magnetic readable.
Die Erfindung wird nachfolgend durch ein Beispiel noch näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail by way of example become.
Anhand folgender Rezeptur wurde eine wäßrige Beschichtungsdispersion hergestellt: The following formulation became an aqueous coating dispersion manufactured:
Die insgesamt 100 Gew.-Teile ausmachende wäßrige Dispersion wurde mittel einer Rakel in einer Schichtstärke von etwa 20 Mikrometern (naß) auf einen Polyethylen-Träger einer Stärke von etwa 10 Mikrometern aufgebracht. Durch Überleiten warmer Luft einer Temperatur von etwa 80°C wurde der wäßrige Anteil der aufgetragenen Dispersion, einschließ lich des Ethanolanteils,innerhalb weniger Minuten abgedampft. Das erhaltene Erzeugnis konnte unmittelbar als Schreibband verwendet werden.The total of 100 parts by weight making up aqueous dispersion was using a squeegee in a thickness of about 20 microns (wet) to a polyethylene carrier of a thickness of about 10 microns applied. By passing warm air at a temperature of about 80 ° C, the aqueous portion of the applied dispersion, including Lich the ethanol content, evaporated within a few minutes. The The product obtained could be used directly as a writing tape become.
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