DD293207A5 - Verfahren zur verminderung der druckdesesensibilisierung iridiumdotierter schnellverarbeitbarer silberhalogenidmaterialien - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf die Verminderung der Druckdesensibilisierung schnellverarbeitbarer Silberhalogenidmaterialien, insbesondere fuer fototechnische Zwecke. Erfindungsgemaesz wird die physikalische Reife von Silberhalogenidemulsionen in Gegenwart wasserloeslicher Iridiumverbindungen in Konzentrationen von 10 8 bis 510 5 mol/mol Ag durchgefuehrt und der chemisch gereiften Emulsion vor dem Begusz ein Alkylhydrochinon der allgemeinen Formel, in der R gleich oder verschieden geradkettige oder verzweigte Alkylgruppen mit einer Gesamtkohlenstoffzahl fuer alle R von 2 bis 40 und n 1 bis 4 bedeuten, in Konzentrationen von 2 bis 20 mmol/mol Ag zusetzt. Fig. 1 bis 6 und Formel{Druckdesensibilisierung vermindern; Silberhalogenidmaterial, schnell, verarbeitbar; Alkylhydrochinon; Iridiumverbindung}
Description
derartige iridiumhaltlge Emulsionen bis zu einer bestimmten Dichte keine Desensibilisierungserscheinungen zeigen, in höheren Dichtebereichen aber stark druckempfindlich sind. Der Wert dieser «kritischen Dichte" ist abhängig von der Iridiumkonzentration und von der Höhe des Silberauftrages.
Beanspruchung ist auch aus der Literatur bekannt. So beschreiben Herrmanns und Vrielynck, J. photogr. Sei. 31 S.238-241 (1983) die Ausbildung einer stufenförmigen charakteristischen Kurve bei druckbeanspruchten Materialien, die sie untersuchten. Das Abknicken der charakteristischen Kurve verschiebt sich mitzunehmender Iridiumkonzentration in Richtung höherer Dichten bei einer bestimmten Ir-Konzentration ist die Emulsion insgesamt druckstabil. Die in diesem Fall benötigte höhere Iridium-Konzentration beeinträchtigt allerdings merklich die Allgemeinempfindlichkeit. Mit abnehmendem Silberauftrag verschiebt sich die Dichte, bei der eine Druckdesensibilisierung beginnt, zunehmend in den Bereich niedrigerer Dichten. In extremen Fällen wird die charakteristische Kurve der belasteten Proben so stark deformiert, daß die Maximaldichte nicht mehr erreicht wird.
Aus dem Gesagten wird deutlich, daß das Problem der Druckdesensibilisierung bei dünnschichtigen Materialien mit hoher Empfindlichkeit, wia sie für den Rapid-Access-Prozeß benötigt werden, von besonderer Bedeutung ist.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung sind druckstabile dünnschichtige Silberhalogenidmaterialien mit niedrigem Silberauftrag für fototechnische Zwecke.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung eines dünnschichtigen fototechnischen Silberhalogenidmaterials, das in einem Rapid-Access-Prozeß verarbeitbar ist und eine hohe Druckstabilität aufweist. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, in dem man d'e physikalische Reife der Silberhalogenidemulsion :n Gegenwart wasserlöslicher Iridiumverbindungen in Konzentrationen von 10"" bis 5 10"6mol/mol Ag durchführt und der eher·..sch gereiften Emulsion vor dem Beguß ein Alkylhydrochinon der allgemeinen Formel I
in der R gleich oder verschieden geradkettige oder verzweigte Alkylgruppen mit einer Gesamtkohlenstoffzahl für alle R von 2 bis 40 und
η 1 bis 4 bedeuten,
in Konzent' ationen von 2 bis 20 mmol/mol Ag zusetzt. Als Iridiumverbindung wird Alkalihexachloroiridat als wäßrige Lösung verwendet. Anstelle der Ir-IV-Verbindungen können ebenso Ir-Ill-Verbindungen eingesetzt werden. Nach West, W., und Sounders, V. J., Phot. Sei. Eng. 3 (1959)258, wird durch die Anwesenheit von Ag-Ionen die Reduktion von Iridium IVzu Iridium III ohnehin begünstigt.
Die Iridiumverbindung kann gegen Ende der Fällung oder während der physikalischen Reife zugegeben werden.
Die Einbringung der Alkylhydrochinone gemäß der Erfindung in die Emulsion erfolgt als Lösung in Alkoholen wie Ethanol oder Methanol oder als Dispersion in Gelatinelösung.
Als Alkylhydrochinone gemäß der Erfindung können beispielsweise n-Dodecylhydrochinon 2,5-Di-tert-butylhydrochinon, Tri-tert-butylhydrochinon oderTetramethylhydrochinon eingesetzt werden. Die Darstellung der Alkylhydrochinone I erfolgt nach bekannten Verfahren (vgl. DD-PS 213528).
Die Alkylhydrochinone werden zweckmäßigerweise nach Zugabe der Sensibilisierungsfarbstoffe als Begußzusatz zugegeben.
Die Erfindung wird durch Fig. 1 bis 6 verd. -utlicht.
In Fig. 1 bis 6 sind charakteristische Kurven jeweils eines Materials ohne Druckbeanspruchung (-) und mit Druckbeanspruchung (- - -) dargestellt. Fig. 1 zeigt die Kurvenverläufe bei einem iridiumfreien Material und Fig. 2 bis 4 zeigen
gemäß der Erfindung dargestellt.
Die charakteristische Kurve einer druckbelasteten iridiumfreien Probe kann vereinrac!» eis parallel zur charakteristischen Kurve der Vergleichsprobe in Richtung niedrigerer Empfindlichkeit verschoben, dargestellt werden. Die Anwendung von Iridium in niedrigen Konzentrationen führt zu einer Beseitigung der Druckempfindlichkeit im unteren Dichtebereich (Fig.2), mit zunehmender Iridiumkonzentration wird die Emulsion zunehmend auch in höheren Dichtebereichen druckstabil (Fig.3 und 4).
Überraschenderweise wurde gefunden, daß durch Zusatz von Alkylhydrochinonen der Formel I vor dem Beguß der Verlauf der charakteristischen Kurve der druckbeanspruchton iridiumhaltigen Emulsion derart beeinflußt wird, daß ein vorzeitiges Abknicken im Bereich höherer Dichten vermieden wird und somit eine weitere Erhöhung der Druckstabilität iridiumhaltiger Emulsionen erreicht wird. (Fig. 5,6)
Der gewünschte Effekt tritt nur auf, wenn die Substanzen kombiniert und in den vorgegebenen Konzentrationen und Verfahrensschritten zugesetzt werden.
Dabei ist es vorteilhaft, Iridium in Konzentrationen unter 10~Bmol einzusetzen, da eine erhöhte Ir-Konzentration stets einen
Empfindlichkeitsverlust mit sich bringt. Eine Erhöhung der Iridiumkonzentration über den angegebenen Bereich hinaus führt, neben zunehmendem Rückgang der Empfindlichkeit und der Gradation, bei mechanischer Beanspruchung der Emulsionsschicht zu zunehmender Drucksensibilisierung im unteren Dichtebereich.
Der Vorteil der Anwendung des Verfahrens besteht darin, daß bei einem Filmmaterial mit minimiertem Silberauftrag auch in höheren Dichtebereichon die Druckempfindlichkeit beseitigt werden kann, wobei Iridiumkonzentrationen ausreichend sind, die noch keine Beeinträchtigung der Allgemeinempfindlichkeit hervorrufen. Das bedeutet, daß bei Schichten mit minimalem Silberauftrag eine Druckstabilität entsprechend des Silberauftrags garantiert ist. Eine erfindungsgemäße Emulsion besteht aus Silberbromidchloridkristallen mit geringem Anteil an Silberiodid. Der Chloridgehalt liegt im Bereich von tO-90Mol.-% und der lodidgehalt beträgt maximal 5Mol.-%. Der mittlere Korndurchmesser der Kristalle kann zwischen 0,2 und 0,7 pm liegen. Die Silberhalogenidkristalle sind in Gelatine oder in einem Gemisch aus Gelatine und einem synthetischen Polymeren oder in einamGemisch aus Gelatine, einem synthetischen Polymeren und Siliciumdioxid eingebracht. Die Silberhalogenidkristalle können nach dem klassischen Verfahren durch Zugabe der Silbernitratlösung in eine wäßrige gelatinehaltige Ammonium- oder Alkalihalogenidlösung oder durch Doppeleinlauf hergestellt werden. Während der Fällung können weitere Metallverbindungen, wie Rhodium-oder Eisensalze anwesend sein. Die Entfernung der überschüssigen Salze erfolgt durch Flockung oder Wässerung. Die Flockung kann mit Hilfe eines Flockmittels oder- bei Anwendung einer modifizierten Gelatine bei der Fällung -durch Herabsetzung des pH-Wertes erfolgen. Das Flockulat wird in einer Gelatinelösung redispergiert. Die Gelatine kann auch bis zu 40% durch synthetische Polymere, wie sie in der DD-PS 223264 beschrieben sind, ersetzt werden. Das Bindemittel kann bis zu 10% Siliciumdioxid, z.B. entsprechend der DD-PS 237228 enthalten.
Als chemische Reife wird eine Gold-Schwefel-Reifung unter Zusatz von Klarhaltern angewandt. Die Emulsion kr.nn auch durch Zusatz anderer Edelmetallsalze oder organischer Edelmetallverbindungen entsprechend der DD-PS 231430 bzv/. DD-PS 231431 gereift werden.
Die Emulsion kann mit den üblichen Sensibilisierungsfarbstoffen orthochromatisch oder panchromatisch sansibilisiert werden, die Anwendung von Blausensibilisatoren ist ebenfalls möglich. Der Emulsion können weiterhin für den Beguß Stabilisatoren, Härtungs- und Netzmittel zugesetzt werden. Der Beguß erfolgt auf Ac- oder PETP-Unterlage.
Die Erfindung wird nachstehend an Beispielen näher erläutert, ohne daß sich der Anwendungsbereich auf diese beschränkt. Dabei haben die erfindungsgemäß benutzten Substanzen der allgemeinen Formel I sowie das bereits bekannte Antischleiermittel VII folgende Bedeutung:
Lösung 1 200 gPhthaloy !gelatine 50 g Ammoniumnitrat 5000 ml Wasser
| Lösung 2 | 264 g Kaliumbromid 220g Ammoniumchlorid 4,5 g Kaliumiodid auf 3000 ml aufgefüllt |
| Lösung 3 | 1 000g Silbernitrat auf 3000ml aufgefüllt |
| Lösung4 | wäßrige Natriumhexachloroiridatlösung entsprechend einer Konzentration von 8 · 10~8mollr/molAg |
| Lösung S | 320 g Gelatine 4 000 ml Wasser |
Lösung 2 und Lösung 3 laufen innerhalb von 30min bei einer Temperatur von 60°C gleichzeitig und gleichmäßig in Lösung 1 ein. Nach beendetem Einlauf erfolgt die Zugabe von Lösung 4. Anschließend wird die Emulsion 20min physikalisch gereift. Die Abtrennung der überschüssigen Salze erfolgt durch Flockung. Dazu wird die Emulsion auf 250C abgekühlt und mit Schwefelsäure auf einen pH-Wert unterhalb 3,5 eingestellt. Das Flockulat wird zentrifugiert, gewaschen und in Lösung 4 innerhalb 30 min bei pH = 6,5 repeptisiert. Der Silbergehalt der so hergestellten Emulsion beträgt 100 g/kg. Zur chemischen Reife werden eine Gold-lll-chloridlösung und eine Natriumthiosulfatlösung verwendet, als Klarhalter wird Na-Benzenthiosulfonsäure eingesetzt. Die Emulsion wird 120min bei 550C gereift. Die Reife wird durch Zusatz eines Hydroxy-s-triazolo[1,5-a]pyrimidins abgebrochen. Die Emulsion wird mit einem sauer substituierten Dimethinmerocyanin orthochromatisch sensibilisiert, Teil A der Emulsion wird nach Zusatz von Verbindung VII als Antischleiermittel, sowie Netz- unc .ärtungsmitteln in 3 unterschiedlichen Schichtdicken vergossen (A1, A2, A3).
Ein Teil B der Emulsion wird anstelle von VII die Verbindung V in einer Konzentration von 8mmol/mol Ag zugesetzt und anschließend wie bei Teil A weiter verfahren (B1,B2,B3).
Zi" Beurteilung der Druckempfindlichkeit werden die Filmstreifen entsprechend der Methode nach Meerkämper, (Meerkämper, B., „Photographic Science and Engineering" 2,231,1958) geprüft. Für die Prüfung (Dreifachbestimmung) werden von jeder vergossenen Emulsionsprobe 6 Streifen benötigt. Jeweils drei Filmstreifen werden über die gesamte Länge mit einem Krümmungsradius von 2mm geknickt. Anschließend wird auf alle Streifen ein Stufenkeil aufbelichtet, die Streifen werden 1 min bei 30°C in dem ORWO-Entwickler A87 entwickelt. Als Maßzahlen für die Druckempfindlichkeit werden für Bereiche des normalen (geradlinigen) Anstiegs der Kurve die Dichtedifferenzen zwischen Dichte D = 2,0 bzw. D = 2,8 der unbelasteten Probe und der zugehörigen Dichte der belasteten Probe bei gleicher Belichtung verwendet (AD2,o bzw. AD28). Im Bereich eines flacheren Verlaufs der charakteristischen Kurve (Abknicken) wird die Druckempfindlichkeit durch Angabe der Empfindlichkeitsdifferenz für Stellen gleicher Dichte verdeutlicht (AIgH0,, bzw. AIg H0J. Eine Probe ist um so druckempfindlicher, je dichter die Werte für AD und AIgH bei Null liegen.
einer Konzentration von 10~6mol Fe/mol Ag.
Die Ergebnisse aus Beispiel 1 und 2 sind in Tabelle 1 dargestellt. Es wird deutlich, daß bei Emulsion 1 und bei Emulsion 2 durch
höherer Dichten (D > 2,0) gesenkt werden kann. Diese Druckstabilisierung ist für Schichten mit niedrigem Silberauftrag (< 4,5 g
besonderer Bedeutung.
3A Emulsion ensprechend Beispiel 1
die Probe auf Filmunterlage vergossen. Den übrigen Proben wird Verbindung V (A2) bzw. Verbindung IV (A3) bzw.
der Probe 3A1 vergossen.
3B Emulsionsherstellung wie Beispiel 1
zugesetzt.
Die weitere Behandlung der Proben erfolgt wie in Beispiel 3 A (Bezeichnung der Proben 3B1 bis 3B4).
3 C Emulsionsherstellung wie Beispiel 1
3D Emulsionsherstellung wie in Beispiel 1
sind in Tabelle 2 dargestellt.
und Härtungsmitteln wird die Probe entsprechend Beispiel 3 dünnschichtig auf Filmunterlage vergossen.
sind in Tabelle 3 dargestellt.
erweist sich Verbindung IV.
| Proben-Nr. | Silberauftrag Verbindung IV gAg/m2 mmol/mol | 8 | ΔΟ,,ο | AIgH0-J-O | AD2-8 | Silber auftrag gAg/m2 | C1, Alkylhydro- [mol/mol] chinon | AD2-0 | AIgH02-0 | AD2-8 | AIgH0. j,8 |
| 1A1 1B1 | 5,9 6,0 | 8 | -0,10 0 | -0,02 0 | -0,30 -0,10 | -0,05 -0,02 | |||||
| 1A2 1B2 | 3,9 3,7 | 8 | -0,20 0 | -0,02 0 | -0,35 0 | -0,15 0 | |||||
| 1A3 1B3 | 3,0 2,8 | 8 | -0,10 0 | -0,35 0 | _ | _ | |||||
| 2A1 2B1 | 5,5 5,3 | 8 | -0,12 0 | -0,03 0 | -0,20 0 | -0,05 0 | |||||
| 2A2 2B2 | 3,5 3,8 | 8 | -0,30 -0,12 | -0,20 -0,10 | -0,40 -0,15 | -0,40 -0,15 | |||||
| 2A3 2B3 | 2,7 2,6 | -0,45 -0,23 | -0,60 -0,35 | _ | _. | ||||||
| Tabelle 2 Beispiel 3, Anwendung von Alkyihydrochinonen in Emulsionen mit unterschiedlicher Ir-Konzentration | |||||||||||
| Proben-Nr. | AlgHO2,8 |
3A1(Typ) 3A2 3A3 3A4
4,6 4,1 4,2 4,3
5-10"7
5 · 10"7 5-10"7 5 · 10"'
V IV III
-0,10
-0,10
0 -0,10
-0,02 -0,02 0 -0,02
-0,20
-0,20 -0,05 -0,15
-0,20
-0,15 -0,02 -0,05
| 3B1(Typ) | 4,5 | 5,8-10-" | _ | -0,18 | -0,02 | -0,20 | -0,15 |
| 3B2 | 4,0 | 5,8- 10"8 | V | -0,15 | -0,02 | -0,15 | -0,08 |
| 3B3 | 4,0 | 5,8-10"8 | IV | 0 | 0 | -0,05 | -0,02 |
| 3B4 | 4,0 | 5,8-10"8 | III | -0,13 | -0,02 | -0,10 | -0,10 |
| 3C1{Typ) | 4,4 | 2,3 · 10"e | - | -0,25 | -0,08 | -0,50 | -0,50 |
| 3C2 | 3,7 | 2,3-10"8 | V | -0,20 | -0,05 | -0,22 | -0,25 |
| 3C3 | 3,6 | 2,3 1O"B | IV | 0 | 0 | -0,10 | -0,08 |
| 3C4 | 3,7 | 2,3-10-" | III | -0,12 | -0,02 | -0,20 | -0,25 |
| 3D 1 (Typ) | 4,4 | 1,2· 10-" | - | V | -0,38 | -0,15 | -0,50 | -0,45 |
| 3D2 | 4,2 | 1,2-10"" | IV | IV | -0,25 | -0,10 | -0,30 | -0,20 |
| 3D3 | 3,9 | 1,2-10"' | III | III | 0 | 0 | -0,15 | -0,05 |
| 3D4 | 4,5 | 1,2 -10"" | Il | -0,15 | -0,03 | -0,15 | -0,08 | |
| Tabelle 3 Beispiel 4, | Anwendung von Alkyihydrochinonen unterschiedlicher Konzentration in einer iridiumhaitigen Emulsion | -0,25 | AIgH0O2-0 | AD2-8 | AIgH02-8 |
| Proben-Nr | Alkylhydrochinon/molAg AD2.o | -0,04 0 | -0,10 | -0,50 | -0,50 |
| 4A | - | -0,22 -0,08 | -0,02 0 | -0,18 -0,15 | -0,15 -0,02 |
| 4B 4C | 4mmolll 12mmolll | -0,10 -0,05 | -0,35 -0,25 | -0,30 -0,15 | |
| 4D 4E | 4mmolVI 12mmolVI |
Claims (1)
- Verfahren zur Verminderung der Druckdesensibilisierung iridiumdotierter schnellverarbeitbarer Silberhalogenidmaterialien, gekennzeichnet dadurch, daß man die physikalische Reife der Silberhalogenidemulsionen in Gegenwart wasserlöslicher Iridiumverbindungen in Konzentrationen von 10~8 bis 5 · 10~5mol/mol Ag durchführt und der chemisch gereiften Emulsion vor dem Beguß ein Alkylhydrochinon der allgemeinen Formel IOHin der R gleich oder verschieden geradkettige oder verzweigte Alkylgruppen mit einer Gesamtkohlenstoffzahl für alle R von 2 bis 40 und
η 1 bis 4 bedeuten,in Konzentrationen von 2 bis 20mmol/mol Ag zusetzt.
Hierzu 1 Seite ZeichnungenAnwendungsgebiet der ErfindungDie Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung fotografischer Silberhalogenidmaterialien, insbesondere dünnschichtiger fotografischer Materialien, die in einem Rapid-Access-Prozeß verarbeitbar sind und deren lichtempfindliche Schicht weitgehend unempfindlich gegenüber mechanischen Beanspruchungen wie Druck, Biegen oder Knicken ist.Charakteristik des bekannten Standes der TechnikBei einem Rapid-Access-Prozeß beträgt die Gesamtverarbeitungszeit (dry to dry) 90, maximal 120s, für die Trocknung stehen 20-25S zur Verfügung, das heißt, es werden fotografische Materialien mit entsprechend kurzen Trockenzeiten benötigt. Eine Verkürzung der Trockenzeit kann durch Wahl eines geeigneten Bindemittels, durch eine spezielle Härtung und in besonderem Maße durch einen dünnschichtigen Verguß der Emulsion erreicht werden. Der dünnschichtige Verguß der Emulsion (Schichtdicke = 4 pm) führt zwangsläufig, auch bei größtmöglicher Silberpackungsdichte, zu einem Material mit niedrigem Silberauftrag. Ein minimaler Silberauftrag ist auch aus ökonomischen Gründen vorteilhaft. Es ist bekannt, daß ein Zusammenhang zwischen der Höhe des Silberauftrags und der Druckempfindlichkeit eines fotografischen Materials besteht. Materialien mit niedrigeren Silberaufträgen neigen bei mechanischen Beanspruchungen wie Druck, Biegen oder Knicken verstärkt zur Druckdesensibilisierung. Im allgemeinen können bei Einwirkung von mechanischem Druck auf unbelichtetes, aber auch auf belichtetes (Vaterial Sensibilisierungs- und Desensibilisierungserscheinungen auftreten. Besonders störend sind Druckdesensibilisierungen, die in extremen Fällen als aufgehellte Flächen oder Linien Sichtbarwerden. Speziell für schnellverarbeitende fototechnische Materialien stellt das Auftreten von Druckdesensibilisierungen ein ernsthaftes Problem dar. Diese Materialien zeigen einmal auf Grund ihres niedrigen Silberauftrages eine verstärkte Druckdesensibilisierung und sinn andererseits, da sie häufig als großformatige Blattfilme eingesetzt werden, verstärkt mechanischen Beanspruchungen ausgesntzt. Aus der Literatur ist eine Vielzahl von Verfahren und Substanzen zur Verringerung der Druckempfindlichkeit bekannt. Von Einfloß sind beispielsweise die Dauer der physikalischen Reife, die Wässerung und die Korngröße der Emulsion. Eine Verminderung der Druckempfindlichkeit durch die Wahl einer optimalen Zeit der chemischen Reife ist ebenfalls bekannt. Als Substanzen werden zahlreiche Bindemittel aus synthetischen Polymeren oder Gelatinederivaten sowie spezielle Farbstoffe vorgeschlagen. Weiterhin wird zur Senkung der Druckempfindlichkeit die Anwendung von Thallium-, Rhodium-, Eisen- und Iridiumsalzen beschrieben. Die Anwendung von Thallium ist wegen seiner hohen Giftigkeit ungünstig, die Wirkung von Rhodium ist gering. Mit dem in der DE-PS 2230214 beschriebenen Verfahren zur Anwendung von Eisensalzen kann unserer Erkenntnis nach ebenfalls keine ausreichende Verringerung der Druckempfindlichkeit erreicht werden. Günstig wirken sich Iridiumverbindungen auf die Verminderung der Druckempfindlichkeit aus. Die Anwendung von Iridium ist aus verschiedenen Patentschriften bekannt. In der DE-PS 3115274 wird die Senkung der Druckempfindlichkeit in einer Kern-Hülle-Emulsion beschrieben. Nach der DE-PS 2508137 erfolgt die Anwendung der Iridiumverbindung in Kombination mit einer Polyoxiethylenverbindung, wobei die Polyoxiethylenverbindung einen durch Iridium verursachten Gradationsverlust ausgleicht.Nach DD-PS 263141 wird der durch Anwendung von Iridium auftretende Empfindlichkeitsverlust durch die zusätzliche Anwendung einer Eisenverbindung ausgeglichen. Insgesamt ist die alleinige Anwendung von Iridiumverbindungen zur Verminderung der Druckdesensibilisierung je nach Wahl des Konzentrationsbereichs mit einem Gradations- und/oder Empfindlichkeitsrückgang verbunden. Bei Anwendung von Indium zeigen die charakteristischen Kurven der mechanisch beanspruchten Probe und die der unbelasteten Vergleichsprobe bis zu einer bestimmten Dichte einen ähnlichen Verlauf. Oberhalb dieser „kritischen Dichte" knickt die Kurve der mechanisch beanspruchten Prr „<j plötzlich ab. Das bedeutet, daß
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