JPH04356534A - シリコン変性ポリイミドフィルムおよびその製造法 - Google Patents
シリコン変性ポリイミドフィルムおよびその製造法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2379/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C08J2361/00 - C08J2377/00
- C08J2379/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08J2379/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
コン変性ポリイミドに関するものである。
、耐薬品性、電気絶縁性、機械的強度などの優れた諸特
性を有し、これらの諸特性を利用して電気絶縁フィルム
、耐熱フィルム、フレキシブルプリント配線板のベース
フィルムなどに広く利用されている。近年、シリコンウ
エハーやガラス基板などへの接着性向上、ポリイミドへ
の溶媒可溶性付加、曲げ弾性率、引っ張せん断強度等の
改善のためシリコン変性ポリイミドが開発され用いられ
るようになってきた。しかしながら、シリコン変性ポリ
イミドのフィルムは、接着剤との密着性に劣り、高接着
性を要求される用途には使用できないという欠点があっ
た。
、アルカリ処理およびポリイミドフィルム中に無機フィ
ラーを添加などが提案されている。例えば、公知の方法
であるサンドブラスト処理などによるマット加工(例え
ば、特公昭38−11838号公報)では、フィルム両
端部が傷つき裂け易くなるため、マット加工後フィルム
両端部をスリットしなければならず、このフィルムロス
によりフィルムコストが高くなる問題がある。また、サ
ンドブラスト処理はポリイミドフィルムの上から粒をう
ちつけるため、ポリイミドフィルムに微小な亀裂が生じ
、中には反対面に達するような亀裂が発生して耐電圧が
低下するなどの問題があった。
アルカリ溶液と共に後処理として洗浄、乾燥が必要とな
り、安全性、作業性、生産性において問題があった。ま
た、無機フィラーを添加して接着性を向上をさせる方法
(例えば特開昭62−68852号)は、フィルムに無
機フィラーを添加しているためポリイミド本来の物性を
損なう問題があった。
性が改良されたシリコン変性ポリイミドフィルムおよび
その製造法を提供することである。
に鑑み、これらの技術課題を解決すべく鋭意研究を重ね
た結果、特定のシリコン変性ポリイミドフィルムに特定
のコロナ放電処理することにより、接着性の改良された
シリコン変性ポリイミドフィルムを得ることに成功し、
本発明の接着性の改良されたシリコン変性ポリイミドフ
ィルムとその製造法を完成するに至った。
ポリイミドフィルムは、シリコン変性ポリイミドまたは
シリコン変性ポリイミドと芳香族ポリイミドとの複合体
からなるポリイミドフィルムからなり、フィルム表面の
赤外線吸収スペクトル吸光度比N1 /N2 (107
4cm−1の吸光度/824cm−1の吸光度)が0.
7以下であることを特徴とする。
ポリイミドフィルムの製造法は、シリコン変性ポリイミ
ドまたはシリコン変性ポリイミドと芳香族ポリイミドと
の複合体からなるポリイミドフィルムに2500〜87
000W.min /m2 のコロナ放電処理をするこ
とからなる。
におけるフィルム表面の赤外線吸収スペクトルの吸光度
N1 /N2 (1074cm−1の吸光度/824c
m−1の吸光度)とは、フィルム表面層の赤外線吸収ス
ペクトルの測定においてSi−Oに基づく1074cm
−1の吸収スペクトルの吸光度N1 とベンゼン環に基
づく824cm−1の吸収スペクトルの吸光度N2 と
の比を表す。
の上記吸光度比N1/N2 は0.7以下が必要である
。 N1 /N2 が0.7をこえると接着性はなくなり、
本発明の接着性の改良されたシリコン変性ポリイミドフ
ィルムではない。
条件は、2500〜8700W.min /m2 であ
り、好ましくは5700〜18000W.min /m
2 である。 2500W.min /m2 未満の処理条件では充分
な接着強度を安定して得ることが困難である。又、87
000W.min /m2 以上の処理条件ではコロナ
放電処理によるものと思われる有機分解物が析出するブ
ロッキング現象がおこると共にフィルムの機械的強度に
悪影響をおよぼすため実用的な処理として問題がある。
たはシリコン変性ポリイミドと芳香族ポリイミドとの複
合体からなるポリイミドフィルムは、シリコン変性ポリ
イミド前駆体の溶液を塗布液として、ガラス板、銅板、
アルミニウム板、ガラス箔、銅箔、アルミニウム箔、ま
たはシリコンウェーハーなどの基板上に塗布した後、約
140℃で溶媒を除去した約200〜400℃でイミド
化を行なうことにより得ることができる。またPETフ
ィルムの上に塗布液を流延して塗布し、これを140℃
で乾燥し、ポリイミド前駆体フィルムをはく離し、金属
枠に挾み込み140℃から350℃位まで約1時間で昇
温し350℃〜400℃焼成して得ることもできる。
ピロリドン、N,N‐ジメチルアセトアミド、N,N‐
ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラ
メチル尿素、ピリジン、ヘキサメチルホスホルアミド、
メチルホルムアミド、N‐アセチル‐2‐ピロリドン、
2‐メトキシエタノール、2‐エトキシエタノール、2
‐ブトキシエタノール、ジエチレングリコールモノメチ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル
、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、シクロペ
ンタノン、シクロヘキサノン、クレゾール、γ‐ブチロ
ラクトン、イソヘホロン、N,N,‐ジエチルアセトア
ミド、N,N‐ジエチルホルムアミド、N,N‐ジメチ
ルメトキシアセトアミド、テトラヒドロフラン、N‐ア
セチル‐2‐ピロリドン、N‐メチル‐ε‐カプロラク
タム、テトラヒドロチオフェンジオキシド{スルフォラ
ン(sulpholane)}をあげることができる。 また、上記のような有機溶媒を、混合して得られる混合
溶媒でもよい。更に、上記の好ましい有機溶媒を、他の
非プロトン性(中性)有機溶媒、例えば、芳香族、脂環
式もしくは脂肪族炭化水素、またはそれらの塩素化誘導
体(例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン類、シクロ
ヘキサン、ペンタン、ヘキサン、石油エーテル、塩化メ
チレン等)、またはジオキサン等で希釈したものを用い
ることもできる。
の厚みは、特に限定されるものではないが、下限として
は10μm好ましくは25μm、上限としては175μ
m好ましくは150μmのものである。又、シリコン変
性ポリイミドフィルムの製法はイミド化剤を用いる方法
(ケミカルキュア法)であるか、加熱だけによる方法(
ドライアップ法)であるかにはこだわらない。
およびその製造法において、適用されるシリコン変性ポ
リイミドとは、芳香族テトラカルボン酸二無水物とジア
ミノシロキサン、芳香族ジアミンを主成分として得られ
るシリコン変性ポリイミドであり、シリコン変性ポリイ
ミド単独、シリコン変性ポリイミドとポリイミドとの混
合物いずれでもよい。このシリコン変性ポリイミドは、
つぎの式
式基などの有機基を、R2 は2価の有機基であり炭素
数2以上の脂肪族基、環式脂肪族基、炭素環式芳香族基
、複素環式基またはポリシロキサン基等である。また、
R1 またはR2 は、ハロゲン原子(例えば、フッ素
、塩素または臭素)または炭素原子数1〜4のアルキレ
ン基などの1個以上で置換されたものでもよい。R3
およびR4 は、それぞれ同一または異なる低級アルキ
レン基、またはフェニレン基を表し、R5、R6 、R
7 およびR8 は、それぞれ同一または異なる低級ア
ルキル基、低級アルコシキ基、フェニル基、フェノキシ
基を示しmは1〜100の整数を示す。)で示される構
造単位から本質的に構成される。
リイミドは、式
反応して得られる。
3 、R4 、R5 、R6 、R7 、およびR8
は前述と同じ、xは0〜90、yは10〜100、x+
y=100を示す。)
、エチレン、トリメチレン、テトラメチレン、ペンタメ
チレン、ヘキサメチレン基などの炭素数1〜6のアルキ
レン基が例示される。低級アルキル基としては、メチル
、エチル、プロピル、イソプロピルブチル、イソブチル
、tert‐ブチル、ペンチル、ヘキシル基などの炭素
数1〜6のアルキル基が例示される。低級アルコキシ基
としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロ
ポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、tert‐ブトキシ
、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ基などの炭素数1〜
6のアルコキシ基が例示される。
無水物の代表的なものとしては、例えば、ピロメリト酸
二無水物、ベンゼン‐1,2,3,4,‐テトラカルボ
ン酸二無水物、2,2′,3,3′‐ベンゾフェノンテ
トラカルボン酸二無水物、2,3,3′,4′‐ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3′,4,4
′‐ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2
′,3,3′‐ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、
3,3′,4,4′‐ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物、2,3,3′,4′‐ビフェニルテトラカルボン
酸二無水物、2,3,6,7‐ナフタレンテトラカルボ
ン酸二無水物、3,4,9,10‐ペリレンテトトラカ
ルボン酸二無水物、2,3,6,7‐アントラセンテト
ラカルボン酸二無水物、1,2,7,8‐フェナントレ
ンテトラカルボン酸二無水物、ビス(2,3‐ジカルボ
キシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4‐ジカル
ボキシフェニル)メタン二無水物、1,2,5,6‐ナ
フタレンテトラカルボン酸二無水物、2,2,‐ビス(
2,3‐ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2
,2‐ビス(3,4‐ジカルボキシフェニル)プロパン
二無水物、1,1‐ビス(2,3‐ジカルボキシフェニ
ル)エタン二無水物、ビス(3,4‐ジカルボキシフェ
ニル)スルホン二無水物、ビス(3,4‐ジカルボキシ
フェニル)エーテル二無水物、3,3′,4,4′‐テ
トラカルボキシベンゾイルオキシベンゼン二無水物、N
,N‐(3,4‐ジカルボキシフェニル)N‐メチルア
ミン二無水物、チオフェン‐2,3,4,5‐テトラカ
ルボン酸二無水物、ピラジン‐2,3,5,6‐テトラ
カルボン酸二無水物、ピリジン‐2,3,5,6‐テト
ラカルボン酸二無水物、1,2,3,4‐ブタンテトラ
カルボン酸二無水物、ペンタンテトラカルボン酸二無水
物、1,2,3,4‐シクロペンタンテトラカルボン酸
二無水物、1,2,3,4‐ビシクロヘキセンテトラカ
ルボン酸二無水物、1,2,3,4‐テトラヒドロフラ
ンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4‐シクロ
ブタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5‐トリカ
ルボキシシクロペンチル酢酸二無水物などがあげられる
。これらの酸二無水物は単独もしくは複数のものを同時
に使用することができる。
ては、炭素環式ジアミン、複素環式ジアミン、脂肪族ジ
アミン、脂環式ジアミン、芳香脂肪族ジアミンなどがあ
げられる。
、m‐及びp‐フェニレンジアミン、ジアミノトルエン
類(例えば、2,4‐ジアミノトルエン)、1,4‐ジ
アミノ‐2‐メトキシベンゼン、2,5‐ジアミノキシ
レン類、1,3‐ジアミノ‐4‐クロルベンゼン、1,
4‐ジアミノ‐2,5‐ジクロルベンゼン、1,4‐ジ
アミノ‐2‐ブロムベンゼン、1,3‐ジアミノ‐4‐
イソプロピルベンゼン、N,N‐ジフェニル‐1,4‐
フェニレンジアミン、4,4′‐ジアミノフェニル‐2
,2‐ブロパン、4,4′‐ジアミノフェニルメタン、
2,2‐ジアミノスチルベン、4,4′‐ジアミノスチ
ルベン、4,4′ジアミノフェニルエーテル、4,4′
ジアミノフェニル‐チオエーテル、4,4′‐ジアミノ
ジフェニルスルホン、3,3′‐ジアミノジフェニルス
ルホン、4,4′‐ジアミノ安息香酸フェニルエステル
、2,2′‐ジアミノベンゾフェノン、4,4′‐ジア
ミノベンゾフェノン、4,4′‐ジアミノベンジル、4
‐(4′アミノフェニルカルバモイル)‐アニリン、ビ
ス(4‐アミノフェニル‐ホスフィンオキシド、ビス(
4‐アミノフェニル)‐メチル‐ホスフィンオキシド、
ビス(3‐アミノフェニル)‐メチルスルフィンオキシ
ド、ビス(4‐アミノフェニル)‐フェニルホスフィン
オキシド、ビス(4‐アミノフェニル)‐クロヘキシル
ホスフィンオキシド、N,N‐ビス(4‐アミノフェニ
ル)‐N‐フェニルアミン、N,N‐ビス(4‐アミノ
フェニル)‐N‐メチルアミン、4,4′‐ジアミノジ
フェニル尿素、1,8‐ジアミノナフタレン、1,5‐
ジアミノナフタレン、1,5‐ジアミノアントラキノン
、ジアミノフルオランテンなどがあげられる。
アミノピリジン、2,4‐ジアミノピリジン、2,4‐
ジアミノ‐s‐トリアジン、2,7‐ジアミノ‐ジベン
ゾフラン、2,7‐ジアミノカルバゾール、3,7‐ジ
アミノフェノチアジン、2,5‐ジアミノ‐1,3,4
‐チアジアゾールなどがあげられる。
ミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン
、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、
オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカ
メチレンジアミン、2,2‐ジメチルプロピレンジアミ
ン、2,5‐ジメチルヘキサメチレンジアミン、2,5
‐ジメチルヘプタメチレンジアミン、4,4‐ジメチル
ヘプタメチレンジアミン、3‐メトキシヘキサメチレン
ジアミン、5‐メチルノナメチレンジアミン、2,11
‐ジアミノドデカン、1,12‐ジアミノオクタデカン
、1,2‐ビス(3‐アミノプロポキシ)‐エタン、N
,N‐ジメチル‐エチレンジアミン、N,N′‐ジエチ
ル‐1,3‐ジアミノプロパン、N,N′‐ジメチル‐
1,6‐ジアミノヘキサンなどがあげられる。 また、式:H2 N(CH2 )3 O(CH2 )2
O(CH2 )3 NH2 で表されるジアミン、式
:H2 N(CH2 )3 S(CH2 )3 NH2
で表されるジアミンなどがあげられる。
ノシクロヘキサンおよび4,4′‐ジアミノ‐ジシクロ
ヘキシルメタンであり、芳香族脂肪族ジアミンとしては
、1,4‐ビス(2‐メチル‐4‐アミノペンチル)‐
ベンゼン、1,4‐ビス(1,1‐ジメチル‐5‐アミ
ノペンチル)‐ベンゼン、1,3‐ビス(アミノメチル
)‐ベンゼンおよび1,4‐ビス(アミノメチル)‐ベ
ンゼンが適当である。これらのジアミンの単独もしくは
複数のもを同時に使用することができる。
ロキサンの例としては、1,1,3,3‐テトラメチル
‐1,3‐ビス(4‐アミノフェニル)ジシロキサン、
1,1,3,3‐テトラフェノキシ‐1,3‐ビス(4
‐アミノエチル)ジシロキサン、1,1,3,3,5,
5‐ヘキサメチル‐1,5‐ビス(4‐アミノフェニル
)トリシロキサン、1,1,3,3‐テトラフェニル‐
1,3‐ビス(2‐アミノエチル)ジシロキサン、1,
1,3,3‐テトラフェニル‐1,3‐ビス(3‐アミ
ノプロピル)ジシロキサン、1,1,5,5‐テトラフ
ェニル‐3,3‐ジメチル‐1,5‐ビス(3‐アミノ
プロピル)トリシロキサン、1,1,5,5‐テトラフ
ェニル‐3,3‐ジメトキシ‐1,5‐ビス(4‐アミ
ノブチル)トリシロキサン、1,1,5,5‐テトラフ
ェニル‐3,3‐ジメトキシ‐1,5‐ビス(5‐アミ
ノペンチル)トリシロキサン、1,1,3,3‐テトラ
メチル‐1,3‐ビス(2‐アミノエチル)ジシロキサ
ン、1,1,3,3‐テトラメチル‐1,3‐ビス(3
‐アミノプロピル)ジシロキサン、1,1,3,3‐テ
トラメチル‐1,3‐ビス(4‐アミノブチル)ジシロ
キサン、1,3‐ジメチル‐1,3‐ジメトキシ‐1,
3‐ビス(4‐アミノブチル)ジシロキサン、1,1,
5,5‐テトラメチル‐3,3‐ジメトキシ‐1,5‐
ビス(2‐アミノエチル)トリシシロキサン、1,1,
5,5‐テトラメチル‐3,3‐ジメトキシ‐1,5‐
ビス(3‐アミノプロピル)トリシロキサン、1,1,
5,5‐テトラメチル‐3,3‐ジメトキシ‐1,5‐
ビス(4‐アミノブチル)トリシロキサン、1,1,5
,5‐テトラメチル‐3,3‐ジメトキシ‐1,5‐ビ
ス(5‐アミノペンチル)トリシロキサン、1,1,3
,3,5,5‐ヘキサメチル‐1,5‐ビス(3‐アミ
ノプロピル)トリシロキサン、1,1,3,3,5,5
‐ヘキサメチル‐1,5‐ビス(3‐アミノプロピル)
トリシロキサン、1,1,3,3,5,5‐ヘキサプロ
ピル‐1,5‐ビス(3‐アミノプロピル)トリシロキ
サンなどがあげられる。これらは単独もしくは複数のも
のを同時に使用することができる。
は、従来のフィルムに比べて著しく接着性が改善された
ものである。すなわち、従来のシリコン変性ポリイミド
フィルムは表面にシロキサン含有量の高い層が形成され
、これが接着性を阻害するものと考えられる。コロナ放
電処理によってフィルム表面の接触角が小さくなり、酸
素基が導入され、極性基の増加やフィルム表面に形成さ
れている高濃度シロキサン層が除去されて接着に有効な
界面が出現し、結果としてフィルム全体が良好な接着性
が得られるものと推察される。
するが、本発明はこれらにより制限されるものではない
。実施例に使用するシリコン変性ポリイミド前駆体、お
よびシリコン変性ポリイミドフィルムの製造ならびに、
フィルムの接着強度および吸光度比N1 /N2 の測
定はつぎの方法で行なった。 シリコン変性ポリイミド前駆体の製造:温度計、かくは
ん機、窒素吹き込み口を付けた三つ口フラスコに窒素ガ
スを吹き込みながら、ジアミンとしてパラフェニレンジ
アミン(以下p−PDAと略記する。)の0.1mol
、α,ωジアミノシロキサンとして、1,1,3,3
,5,5‐ヘキサメチル‐1,5‐ビス(3‐アミノプ
ロピル)トリシロキサンの0.1mol 、溶媒として
N,N‐ジメチルアセトアミド400gを仕込み、20
℃に冷却し、かくはんしながら、酸無水物として3,3
,4,4‐ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(以下
s−BPDAと略記する)400gを徐々に加え、6時
間重合反応させ、固形分濃度15重量%のポリイミド前
駆体を得た。このポリイミド前駆体溶液の粘度は250
00cpsであった。 シリコン変性ポリイミドフィルムの製造:このポリイミ
ド前駆体をPETフィルム上にフィルム厚さが25μm
になるように流延塗布し、140℃のオーブンで10分
間乾燥した。その後、自己支持性となったポリイミド前
駆体フィルムを剥離し金属枠に挾み込み140℃から3
50℃まで1時間かけて昇温を行い、350℃にて30
分間焼成しイミド化してシリコン変性ポリイミドフィル
ムを得た。
(株)製パイララックスを用いて、シリコン変性ポリイ
ミドとパイララックスを温度180℃、圧力40kg/
cm2 、時間1時間の条件で加熱圧着した後、サンプ
ル幅10mm、はく離角度180゜、はく離速度50m
m/min ではく離強度を測定した。 赤外線吸収スペクトル吸光度比の測定:フィルムの赤外
線吸収スペクトルのチャートにより、1074cm−1
の吸光度(N1 )824cm−1の吸光度(N2 )
の強度を測定し、その比N1/N2 を算出した。
FS−400F−1型コロナ表面処理装置(発振周波数
15KHz 、高周波出力4KW)を用いて8050〜
68400W.min /m2 範囲の種々条件下でコ
ロナ処理を施した。これらのフィルムを用いてフィルム
表面のN1 /N2 の増加及び接着強度等を測定した
。結果を表1に示す。(実施例2におけるN1 /N2
の算出のための赤外スペクトルは図1に示す。) 比較例1 25μm厚みのシリコン変性ポリイミドフィルムを作製
しコロナ表面処理を施さず、N1 /N2 、接着強度
を調べた結果を表1に示した。(N1 /N2 の算出
のための赤外スペクトルは図2に示す。)
ムは、従来のフィルムに比べて著しく接着強度(はく離
強度)が優れている。また、本発明のフィルムの製造法
は従来のシリコン変性ポリイミドフィルムに特定のコロ
ナ放電処理を施すことにより簡便に接着性の改善された
シリコン変性ポリイミドフィルムを提供する。
)の赤外吸収スペクトル
赤外吸収スペクトル
Claims (2)
- 【請求項1】 シリコン変性ポリイミドまたはシリコ
ン変性ポリイミドと芳香族ポリイミドとの複合体からな
るポリイミドフィルムであって、フィルム表面の赤外線
吸収スペクトル吸光度比N1 /N2 (1074cm
−1の吸光度/824cm−1の吸光度)が0.7以下
であることを特徴とする接着性の改良されシリコン変性
ポリイミドフィルム。 - 【請求項2】 シリコン変性ポリイミドまたはシリコ
ン変性ポリイミドと芳香族ポリイミドとの複合体からな
るポリイミドフィルムに2500〜87000W.mi
n /m2 のコロナ放電処理をすることからなる接着
性の改良されたシリコン変性ポリイミドフィルムの製造
法。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
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| DE1992605322 DE69205322T2 (de) | 1991-04-23 | 1992-04-23 | Silicon-modifizierter Polyimidfilm und Verfahren zu seiner Herstellung. |
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| JP3117858A JPH072852B2 (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | シリコン変性ポリイミドフィルムおよびその製造法 |
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|---|---|
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Country Status (3)
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| JP (1) | JPH072852B2 (ja) |
| DE (1) | DE69205322T2 (ja) |
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