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JPH02117825A - 制振材および制振材を用いた防音構造体 - Google Patents

制振材および制振材を用いた防音構造体

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Publication number
JPH02117825A
JPH02117825A JP63172619A JP17261988A JPH02117825A JP H02117825 A JPH02117825 A JP H02117825A JP 63172619 A JP63172619 A JP 63172619A JP 17261988 A JP17261988 A JP 17261988A JP H02117825 A JPH02117825 A JP H02117825A
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JP
Japan
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damping material
synthetic resin
rubber
melting point
damping
Prior art date
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JP63172619A
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Takahiro Niwa
隆弘 丹羽
康男 清水
Yasuo Shimizu
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Original Assignee
Nichias Corp
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Publication date
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Priority to EP19890303017 priority patent/EP0335642B1/en
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Priority to DE68929432T priority patent/DE68929432T2/de
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Priority to KR1019890004166A priority patent/KR910008868B1/ko
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Publication of JPH0673935B2 publication Critical patent/JPH0673935B2/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、金属板と高分子粘弾性材からなる複合型制振
材の改良ならびにその制振材を用いた防音構造体の改良
に関するものである。
［従来の技術］ 従来、金属板と高分子粘弾性材からなる複合型制振材と
して、第２２図に示すように、薄い鋼板１の両面にゴム
系または合成樹脂系の高分子粘弾性層２を接着して形成
したもの、また、第２３図に示すように、２枚の鋼板１
の間に高分子粘弾性層２をサンドイッチ状に接着して形
成したものが知られている。
第２２図の制振材は非拘束型と呼ばれ１曲げ振動に伴う
粘弾性層の「伸び変形」によって制振性能が発揮される
のに対し、第２３図の制振材は拘束型と呼ばれ１曲げ振
動に伴う粘弾性層の「ずり変形」によって制振性能が発
揮される。この非拘束型、拘束型の制振材を比べると、
拘束型では薄い粘弾性層で効果が発揮され、非拘束型で
は鋼板の３〜４倍の厚さが必要とされる点に大きな相違
がある。
上記複合型制振材の用途としては、自動車のエンジン設
置部、ディスクブレーキ、オイルパン、トランスミッシ
ョン、コンプレッサー、エアクリーナ、ブレーキクラッ
チ、冷蔵庫、電子レンジ、スピーカ、プレーヤ等、各種
の技術分野に広範囲にわたって採用されている。
［発明が解決しようとする課題］ 前述したように、前記複合型制振材は、その優れた制振
性能から各種の技術分野への採用が拡大されつつあるが
、実際の使用面では、常温、無負荷、大気中という比較
的柔和な環境よりも、各種の要因（温度、圧力、油、溶
剤、冷媒など）が単独あるいは複合された過酷な環境下
で使われることが多いことから、それに十分に満足でき
る制振材の出現が望まれている。
とくに前記複合型制振材においては、それを構成する金
属板と粘弾性層の厚みに密接な関係があり、金属板をよ
り厚くすれば、それだけ機械的強度の増大は図れるが、
制振性能の低下を招くという問題があり、また前記粘弾
性層をより厚くすると、耐熱性・耐圧性と機械的強度が
共に低下するという問題があるので、それを考慮して構
成しなければならない。
［発明の目的］ 本発明は、従来の複合型制振材に改良を加え。
それを構成している金属板と粘弾性層の厚みによる影響
が少なく、かつ過酷な環境下で優れた制振効果が発揮さ
れると共に優れた耐圧性、耐熱性、耐溶剤性、耐油性等
を具備する制振材を提供することを主たる目的としてい
るものである。
さらに本発明の目的とするところは、安価に。
しかも量産性に適合した上記制振材を得るにある。
さらにまた１本発明はは、前述した制振材を用いた防音
構造体を提供することを目的としているものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するため、ゴム系または合成
樹脂系の高分子粘弾性層を金属板の片面に形成したもの
、および両面に形成したもの、ならびに粘弾性層をもた
ない金属板を組み合わせ素材とし、これらの素材相互を
粘弾性層を中にして向い合わせ、高融点の熱融着性合成
樹脂フィルムを用いて貼り合わせて構成することによっ
て、上述した問題点の解決を図ったものである。
また本発明は、騒音発生部を吸音材、遮音材等で囲繞し
、その表側の外装板に前述した制振材を用いて防音構造
体としたことを特徴としているものである。
［作用］ 上記構成の制振材においては、対向する金属板間に金属
板に予め形成された高分子粘弾性層と、接着に用いた合
成樹脂フィルム層とがサンドインチ状に形成されている
ので、両者の相乗作用による制振効果が発揮される。
また、前記防音構造体においては、外装板に前記複合型
制振材が用いられているので、従来の防音構造体を構成
する鉛、鉄板１モルタル、ハードセメント等の遮音材を
使用しないでも、それと均等な防音効果が得られる。
［発明の具体例］ 第１図乃至第８図は、本発明の制振材の代表的な実施例
を示したものである。
第１図に示す制振材Ａは、金属板１の片面にゴム系また
は合成樹脂系の高分子粘弾性層２を予め形成してなる素
材ａ□を用い、この素材相互を粘弾性層２を中にして向
い合わせ、高融点の熱融着性合成樹脂フィルム３を用い
て貼り合わせて構成したものである。
第２図に示す制振材Ａは、前記素材ａ、の粘弾性層２と
金属板４とを向い合わせ、前記高融点の熱融着性合成樹
脂フィルム３を用いて貼り合わせて構成したものである
。
第３図に示す制振材Ａは、金属板１の両面に前記高分子
粘弾性層２を予め形成してなる素材ａ２を用い、この素
材相互を前記高融点の熱融着性合成樹脂フィルム３で貼
り合わせて構成したものである。
第４図に示す制振材Ａは、前記素材ａ１の粘弾性層２と
素材ａ、とを向い合わせ、高融点の熱融着性合成樹脂フ
ィルム３で貼り合わせて構成したものである。
第５図に示す制振材Ａは、前記素材ａ、と金属板４とを
向い合わせ、高融点の熱融着性合成樹脂フィルム３で貼
り合わせて構成したものである。
第６図に示す制振材Ａは、素材ａ２　の両粘弾性層２に
金属板４をそれぞれ向い合わせ、前記熱融着性合成樹脂
フィルム３で貼り合わせて構成したものである。
第７図に示す制振材Ａは、金属板４を中にして、その両
面に前記素材ａ１の粘弾性層２をそれぞれ向い合わせ、
熱融着性合成樹脂フィルム３で貼り合わせて構成したも
のである。
第８図に示す制振材Ａは、金属板４を中にして、その両
面に前記素材ａ２をそれぞれ向い合わせ、熱融着性合成
樹脂フィルム３で貼り合わせて構成したものである。
前記制振材Ａを構成する金属板１には、鉄板（冷間圧延
鋼板）、アルミ板、ステンレス鋼板。
黄銅板、銅板、亜鉛板、ニッケル板、錫板が使用される
。
前記高分子粘弾性層２には、アクリロニドニルブタジェ
ンゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジェンゴム（ＳＢＲ）
、天然ゴム（ＮＲ）　、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレ
ンプロピレンポリマー（ＥＰＤＭ）、ブタジェンゴム（
ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（
ＣＲ）　、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、アクリ
ルゴム（八〇Ｍ）、シリコンゴム、フッ素ゴム（ＦＫＭ
）、エピクロルヒドリンゴム（Ｇｏ、ＥＣ０）　、ウレ
タンゴム（Ｕ）、ポリノルボルネンゴム、エチレンアク
リルゴム等が使用される。
前記高融点の熱融着性合成樹脂フィルム３には。
ナイロン（ポリアミド系）、ポリエステル（ポリエステ
ル系）、ポリプロピレン、ポリエチレン（ポリオレフィ
ン系）、ＦＥＰ（フッ素樹脂系）等が用いられる。
前記素材ａ０に貼り合わせ金属板４には１表面処理済み
金属板の使用が好ましく、亜鉛鉄板、着色亜鉛鉄板、塩
ビ鋼板、フッ素樹脂鋼板、アルミ板、カラーアルミ板、
アルミ箔、クラフト紙貼りアルミ板、ステンレス鋼板、
カラーステンレス鋼板、鉛板等が用いられる。
第９Ａ図乃至第９Ｄ図のグラフは、上記構成の制振材の
制振性能を、後記する従来品（イ）と対比して示したも
ので、第９Ａ図および第９Ｂ図は、その性能を周波数−
損失係数の関係で、また第９Ｃ図および第９Ｄ図は、温
度−損失係数の関係でそれぞれ示したものである。
制振性能試験： 制振材から長方形の試料を作り、その中心部を動電加振
器で加振し、そのあいだに挿入しであるインピーダンス
ヘッドから力と振動加速度を計測しながら、加振周波数
を変化させ、加振点の機械インピーダンスを計測し、共
振曲線から損失係数（振動がどの程度速く減衰するかを
示す値）を算出したものである。
第１０図のグラフは、上記構成の制振材の耐溶剤性、耐
環境性を、後記する従来品（イ）、（ロ）と対比して示
したものである。
耐溶剤性・耐環境性試験： Ｔ−ピーリング試験方法に基づき、制振材の試料をフレ
オン（オイル）、冷凍機油等の各雰囲気に所定の条件で
浸漬し、常温で冷却したあと、引張り試験機に装着し、
引き剥がしたときの強度（接着強度）を測定したもので
ある。
第１１図は、上記構成の制振材の耐熱、耐圧性を、後記
する従来品（イ）、（ロ）と対比して示したものである
。
耐熱・耐圧性試験： 制振材の試料を熱プレス試験機の定盤上にセットし、所
定の温度・圧力で一定時間プレスしたあと、試料の状態
（ゴム、樹脂のはみ出し、剥離など）をａｍし、はみ出
しくフロー）等が全く生じなかった温度・圧力を曲線で
結び、耐熱耐圧限界曲線としたものである。
上記各試験の試料とした本発明の制振材は、防錆処理し
た冷間圧延鋼板（厚さ０．２５＋ｍ）に予めアクリロニ
トリルブタジェンゴム（厚さ０．１２ｍ）の粘弾性層を
形成してなる素材を、粘弾性層を中にして向い合わせ、
ポリアミドフィルム（融点１７５℃、厚さ０．０３ｍｍ
）を介して熱融着して構成したものである。
また、従来品（イ）は、カラー処理した２枚の冷間圧延
鋼板（厚さ０．４１１ｎ）を粘弾性層となるポリエチレ
ン樹脂（厚さ０．０６ｍｍ）で貼り合わせて構成した樹
脂タイプの制振材である。
また、従来品（ロ）は、２枚の冷間圧延鋼板（厚さ０．
２５ｍ５）と、その間に入れたブチルゴムシート（厚さ
１．Ｃ）ａ）を、ポリエチレン樹脂（厚さ０．０６ｍｍ
）で貼り合わせて構成したゴムタイプの制振材である。
本発明に係る制振材を従来品と対比すると、制振性能は
、第９Ａ図乃至第９Ｄ図に示すように、中温域（４０〜
５０℃）から高温域（１００℃）にかけての制振性能が
良好で、また温度依存性が比較的小さいことが認められ
た。また、耐溶剤性・耐環境性は、第１０図に示すよう
に、殆どの環境下で、その接着性に問題がないため、使
用上支障がないうえ、ずり変形の効果が保たれ、制振効
果も大きく変化しないことが認められた６さらにまた。
耐熱性・耐圧性は、第１１図に示すように、常温〜中温
（２０〜８０℃）では相当な高圧でもフローしないこと
が認められた。また、中温〜高温（８０〜１６０℃）で
も実用上支障のない耐圧性が実現されている。
次に、前記試験の試料とした制振材を冷凍機コンプレッ
サ内部の緩衝材に用いた例を下記に述べる。
前記試料の制振材をガスケット状に打ち抜き加工し、　
コンプレッサ内部に実装し、　内部温度１５０℃、フレ
オンＲ１２および冷凍機油雰囲気で流速８０ｍ／ｓ、制
振材への荷重１０００ｋｇｆ／ａｄ。
３００時間におよび過酷な環境下で耐久試験を行った結
果は、周波数１〜４ＫＨｚの範囲で特に制振効果を発揮
し、騒音防止・耐久性が向上し、また制振材のフロー・
脱落、溶出に起因するコンプレッサシステム内のノズル
・フィルタ等の目詰まり等もなく、正常に運転を終了し
、試験後のサンプルにも全く異常は認められず、所期の
性能を確認した。
上記性能は、第１図に示した構造の制振材について述べ
たものであるが、第２図に示す構造の制振材も、前記制
振材とほぼ同じ制振性能、耐溶剤性、耐熱耐圧性が得ら
れる。とくにこの制振材はさらに耐熱耐圧性を要求され
る場合に有効であり。
金属板４にカラー鋼板またはステンレス鋼板を用いるこ
とにより、美観を要求される外装板用途に適している。
第３図、第４図、第５図、第８図に示す構造の制振材は
１表面（片面または両面）に高分子粘弾性層２が形成さ
れているので、制振効果とシール効果とが同時に要求さ
れる各種機器への使用に適している。
即ち、流体シールと共に機器の耐久性・騒音防止・共振
防止等が要求されるところで、シール材のほかに制振材
を別に設けるとすると、部品点数が増えるばかりでなく
、装着に手間がかかり、コスト高となる。また、従来の
ジヨイントシート等では、若干の制振効果のあることが
認められているものの、高温下での効果の急減と１機器
の高性能に伴う基材の強度不足のため、使用に耐えない
。
第９Ｅ図のグラフは、第３図に示した構造の制振材Ａと
、前記ジヨイントシートとを、締付は圧−シール圧の関
係で対比して示したものである。
上記の如く前記構成の制振材によれば、様々な環境下で
の耐性を不可欠とするものに対し、その要求に十分応え
ることができる。
前記構成の制振材は、またディスクブレーキの鳴き防止
材に用いても効果がある。
従来、ディスクパッドの背面に、ゴムコーティング鋼板
を装着し、ブレーキ制動時に発生する高周波（４〜８Ｋ
Ｈｚ）ノイズ（鳴き現象と呼ぶ）を低減するようにした
ものが知られているが、前記ゴムコーティング鋼板では
ゴムの高温劣化（瞬時的に２００℃に及ぶ）により、そ
の効果が比較的初期の段階で失われてしまうが、本発明
の制振材にあっては熱劣化を起こし易いゴム部（あるい
は樹脂部分）が内部に拘束されることから、制振性の減
退を防止することができるる、また、従来の制振材に比
べて制振性のレベルが高いので、たとえ若干の減退があ
っても、問題にはならない。
次に、本発明の制振材を用いた防音構造体について説明
する。
従来、ダクトなどの騒音を発生する音源に対する防音構
造体として、騒音発生部の周囲にロックウール、グラス
ウールなどの吸音材と、鉛板、鉄板１モルタル、ハード
セメントなどの遮音材とを組み合わせて配設し、最外側
に着色亜鉛鉄板、ステンレス鋼板、アルミ板などを保護
用外装板として配設して構成する防音ラギング工法によ
る防音構造体が知られている。
上記防音構造体において、減音量を増すには、一般に吸
音材および遮音材の質量の増大あるいは吸音材、遮音材
の層数を増やす手段がとられているが、上記ラギング工
法では、音源に直接に防音材を巻き付けるため、振動が
防音材料に伝播し、また支持金具を通して最外側の外装
板に伝わり。
そこから音として再放射される欠点がある。
しかし、上記防音構造体の外装板に、本発明の制振材を
用いたものによれば、鉛板、鉄板１モルタル、ハードセ
メントなどの遮音材を省いても。
従来の防音構造体以上の防音効果が得られる。
第１２図は、ダクトの防音構造体の一例を示したもので
あって、同図面中、５はダクトケーシング、６は吸音材
、７は遮音材、８はサポートステイ、９はサポートアン
グル、１０はスタッドボルト、１１は締付具、Ａは波形
に成形した本発明の制振材である。
上記防音構造体を構成する吸音材、遮音材は、その防音
構造体の設計から種々に組み合わされる。
第１４Ａ〜第１４Ｃ図、第１５Ａ〜第１５Ｃ図、第１６
Ａ〜第１６Ｃ図、第１７Ａ〜第１７Ｃ図に。
前記防音構造体における吸音材・遮音材の代表的な組み
合わせと、それによる防音ラギング減衰量との関係を、
比較例と対比して示す、なお１図面中、Ａは制振材（第
２図のゴムタイプ制振材）、Ａ′は外装板、５はダクト
ケーシング、６はロックウール吸音材、７は遮音材（合
成ゴム又は塩化ビニール等に高密度の無機物質を充填し
てシートに形成した軟質遮音シート）である、また、第
１４Ｃ図、第１５Ｃ図、第１６Ｃ図、第１７Ｃ図のグラ
フ中、■は本発明の防音構造体の減衰量曲線、■は比較
例の防音構造体の減衰量曲線を示す。
上記各グラフに示すように、外装板に制振材を使用した
防音構造体によれば、通常の外装板を使用したものに比
べ、大きな減衰量が得られたことが認められた。また、
上記防音構造体によれば、吸音材、遮音材の層数の減少
化と重量の軽減化が図れる。
第１８図乃至第２１図は、前記防音構造体における吸音
材、遮音シートの他の組み合わせを示したものである。
前記防音構造体では、最外側に設ける制振材は。
従来の外装、板と同様に、騒音発生部であるダクトケー
シングに支持金具を介して連結支持されるが、第１３図
に示すように、支持金具Ｂの一部にゴム等で形成した受
板１２、座板１３等を介在し、ダクトで発生する振動が
支持金具を経て直接制振材に伝わるのを遮断する防振手
段を付加したものによれば、防音性能を更に高めること
ができる。
［発明の効果］ 以上に述べたように、本発明によれば、ゴム系または合
成樹脂系の高分子粘弾性層を金属板の片面に形成してな
るものと１両面に形成してなるものと、高分子粘弾性層
のない金属板とを基本的な組み合わせ素材とし、これら
の素材相互を粘弾性層を中にして向い合わせ、高融点の
熱融着性合成樹脂フィルムで貼り合わせて制振材とする
ものであるから、下記の効果が得られる。
（１）制振材に、金属板に予め形成しである粘弾性層と
、素材相互の貼り合わせに用いた合成樹脂フィルムとの
積層体が形成されるので、従来の制振材より優れた制振
性能が発揮される。
（２）とくに、熱、圧力、油、溶剤等の各要因が単独あ
るいは複合された状態で作用する環境下で。
優れた制振性能が発揮される。
（３）前記素材を組み合わせて構成するので、用途に応
じた制振材を容易に得ることができる。
例えば、素材の組み合わせで粘弾性層を２層に増やして
構成すれば、それだけ制振効果を向上させることができ
る。
また２層の粘弾性層を金属板により隔絶する構造とすれ
ば、さらに耐圧耐熱性を向上させることができる。
制振材に厚さを必要とする場合に、曲げ剛性を大きく変
化させることなく、制振効果を高めることが可能であり
、これにより軽量化、低価格化が実現できる。
前記素材の組み合わせ構成において、中間層となる金属
板を異種金属にすることにより、全体の機械的強度を維
持すると同時に軽量化を実現できる。
（４）前記素材の組み合わせにより、制振材の表面に粘
弾性層を形成したものによれば、制振効果とシール効果
が同時に得られる。
（５）高分子粘弾性層を金属板の片面、両面に形成した
ものを素材とする場合、従来の制振材製造工程において
、安価に、かつ量産性をもって製造できる利点がある。
（６）上記構成の制振材を外装板に用いた防音構造体に
あっては、従来の金属外装板を用いたものに比べ、大き
な減衰量が得られるばかりでなく、吸音材、遮音材の層
数の減少化と重量の軽減化に顕著な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図乃至第８図は５本発明の各種実施例を示す制振材
の側面図、第９Ａ図乃至第９Ｄ図はそれぞれ制振性能を
示すグラフ、第９Ｅ図は制振材のシール圧を示すグラフ
、第１０図は制振材の耐溶剤性・耐環境性を示すグラフ
、第１１図は制振材の耐熱・耐圧性を示すグラフ、第１
２図は本発明の制振材を用いた防音構造体の斜視図、第
１３図は防振機構部分の斜視図、第１４Ａ図−第１４Ｂ
図、第１５Ａ図−第１５Ｂ図、第１６Ａ図−第１６Ｂ図
、第１７Ａ図−第１７Ｂ図は各種の防音構造部分の側面
図、第１４Ｃ図、第１５Ｃ図、第１６Ｃ図、第１７Ｃ図
はそれぞれの防音構造部分における減衰量を示すグラフ
、第１８図乃至第２１図は他の防音構造部分を示す側面
図、第２２図および第２３図は従来の制振材の側面図で
ある。 Ａ・・・・・・・・・制振材、１・・・・・・・・・金
属板、２・・・・・・・・・高分子粘弾性層、ａ工ｌ　
ａ２・・・・・・・・・制振材の素材、４・・・・・・
・・・金属板、　５・・・・旧・・ダクトケーシング、
６・・・・・・・・・吸音材、７・・・・・団・遮音シ
ート、８・旧・・・・・サポートスティ、　９・・・・
・・・・・サポートアングル、１ｏ・・・・・・・・・
スタッドボルト、１１・・・・・・・・・締付具、Ａ′
・・・・・・・・・外装板、Ｂ・・・・旧・・支持金具
、１２・旧・・・・・受板、１３・１旧・・座板。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ゴム系または合成樹脂系の高分子粘弾性層を金属
    板の片面に形成してなるもの、および／または両面に形
    成してなるものが基本的な組み合わせ素材とされ、これ
    らの素材相互が粘弾性層を中にして向い合わされ、高融
    点の熱融着性合成樹脂フィルムで貼り合わされているこ
    とを特徴とする制振材。
  2. （２）ゴム系または合成樹脂系の高分子粘弾性層を金属
    板の片面に形成してなるもの、および／または両面に形
    成してなるものと、金属板とが基本的な組み合わせ素材
    とされ、これらの素材相互が粘弾性層を中にして向い合
    わされ、高融点の熱融着性合成樹脂フィルムで貼り合わ
    されていることを特徴とする制振材。
  3. （３）騒音発生部を吸音材、または吸音材と遮音材で囲
    繞し、その表側の外装板を制振材で構成する防音構造体
    であって、前記制振材に第１請求項または第２請求項に
    記載の制振材が用いられていることを特徴とする防音構
    造体。
  4. （４）制振材を防音発生部に連結支持するための支持金
    具に、騒音発生部で発生する振動が支持金具を経て直接
    制振材に伝播するのを遮断する防振手段が設けられてい
    る第３請求項記載の防音構造体。
  5. （５）騒音発生部となるダクト本体をフェルト吸音材と
    遮音シート材とで囲繞し、その外側を制振材で構成する
    防音構造体であって、前記制振材に、ＮＢＲの高分子粘
    弾性層を鋼板の片面に形成してなる素材と、カラー鋼板
    とを粘弾性層を中にして向い合わせ、高融点の熱融着性
    フィルムで貼り合わせたものが用いられている防音構造
    体。
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