JPS5890925A - 貼り合わせレンズとその製造方法 - Google Patents

貼り合わせレンズとその製造方法

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JPS5890925A
JPS5890925A JP57175260A JP17526082A JPS5890925A JP S5890925 A JPS5890925 A JP S5890925A JP 57175260 A JP57175260 A JP 57175260A JP 17526082 A JP17526082 A JP 17526082A JP S5890925 A JPS5890925 A JP S5890925A
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lens
layer
glass lens
glass
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JP57175260A
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ルイス・リ−・ボグナ−
サ−ジ・ジエフエ−ル
フランソワ−・ロジエ
アンドレ・ヴアシエ
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Corning Glass Works
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  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

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】 本発明は、貼り合わせ眼鏡レンズおよびその製造法に関
するものである。
５０年以上前から、貼り合わせガラス構造物の製造業者
は、これを安全ガラスとして使用することをωを究して
さた。一般には、従来の安全ガラス構造は、２枚もしく
は２層のガラスの間に、通常はプラスチック板の如き、
透明で柔軟なプラスチックの中間層材料をはさんで接着
してなっている。この中間物の柔軟であるとい’３ｙ性
は、ガラス構造物を破損せしめるに十分な衝撃を受けた
時、ガラスが破片となって飛散するのを最小にせしめる
上で重要である。貼り合わせ安全ガラスは、眼鏡、光学
レンズ、車両の窓、および建物の窓の様に惺々な用途に
使われている。
しかしながら、２枚のガラス板を、有機グラスチック中
間層をブｒして接着してなる、従来の３層安全ガラス構
造は、使用上、その構造を破壊するに十分な衝撃にさら
された時に、尖ったガラスの破片が外に突さでてくるお
それがあるという欠点を有している。このことは、車両
の窓ガラスや眼鏡の分野では、こわれたガラスの尖った
破片が、時として、裂傷。
失明を起こすということもあり、待に犬ぎな問題である
。
上記の問題を）管状するために、外側ガラス層および内
側プラスチック層から成る、２層貼り合わせ構造を使用
することが提案された。
このような構成ではプラスチック層は、破損により生じ
たガラス破片を保持するように設計されている。しかし
ながら、そのプラスチックの内側層は、周囲環境にさら
されるので所望の機械的、化学的性質を維持するように
化学物質や放射線影響に対し、十分な耐性を持つもので
なければならない。
３層安全ガラス構造に最も広く使われている中間プラス
チック材、即ちポリ・ビニル・ブチラール、は湿気にさ
らされる所には使用できない。しかし、比較的外気の影
響を受けない有機プラスチックも数多くある。このよう
な材質は、例えば、セルロース・ア士テート、セルロー
スΦトリアセテ−）、　　セルロース・アセト・ブチレ
ート、七ルロース９グロビオネート、ポリ塩化ビニル、
塩化ビニリデンのコポリマ・（例えば、塩化ビニル２　
）ポリカーボネート、ポリフェニレン・エーテルおよび
ナイロン、ポリエチレン・テレフタレ−ト（ｉＷＹ］、
ＡＪ（、−商標）、およびある種のウレタン重合体かあ
る。
例えば米国特許／１６．４，１０３ρ７ｏに記載されて
いる２層貼り合わせガラス構造では、外層はガラス層か
らなり、内層は下記（１）（２）および（３）の反応生
成物であるポリカーボネート・ウレタンである。
（１）有機ジイソシアネート （２）　　２１１１のインシアネート反応水素を有する
有機重合体で分子量２５０以下のもの （３）脂肪族ジオールが少なくとも４個の炭素原子を持
ち、（ａ）少なくとも、３０モル・パーセントの線状脂
肪族ジオールと、（ｂ）少なくとも１０モル・パーセン
トの脂環式ジオールで構成されている線状脂肪族と脂環
式ジオールとの混合物からＷ？４合されたポリ・カーボ
ネート・ジオール 上記米国特許では、２層構造を作成する際に、上記ウレ
タン重合体で、３０〜３５ミル（約７５０〜９００ミク
ロン）の厚さのフィルムを作り、このフィルムを２枚の
ガラス板の間に組み込む。このとさ、この２枚のガラス
の一方のフィルムと接触する方の表面ばは、剥離剤を塗
布しておく。この組立品をプラスチックの袋に入れ、こ
れを炉の中へ入れた後、約２６〜２８インチ水銀柱（絶
対圧力で１３０−・１６５ミリバール）に減圧し、炉内
を２１５°〜３００°ＩＩ゛（約１０００〜１５０℃）
に加熱する。この真空度および加熱はガラス層、中間プ
ラスチック材および剥離剤の間の空気をすべて取り除く
ために十分な時間続ける。その後、この組立品を油圧加
圧がま等の適切な高圧加圧装置に移し、約２５００〜３
００’ｌ”　（約１２０℃〜１．９０’Ｃ）の温度で、
約５０〜５００ｐｓｉ（約３．５〜３５）く−ル）の圧
力の下に十分な時間置き、各層をラミネートする。それ
から、加圧がまの温度Ｒよび圧力を下げ、がまから組立
物を取り出し、剥離剤を塗布したガラス層をはがすとガ
ラス−ポリカーボネート・ウレタンの２層積層体が残る
。外側が１板のガラス板で、内側が２層の有機プラスチ
ック層からなる３層積層体については、説明を省く。
米国特許４３，８６７．２３５は、丈夫で、柔軟で、透
明な有情プラスチック薄層にガラス板を外側に弱（接着
することにより構成される３層ガラス構造の製造に関す
るものである。ガラスと、丈夫で柔軟なプラスチック層
との間を弱く接着するのは、ガラスが破損するに十分な
衝撃力を受けた時、プラスチック層がガラスから部分的
に剥離するようにするためである。その接着の強度は、
ＡＳＴＭ　　ＩＪ９０３＝４９１接着剤の剥離試験“に
基いて測定する。望ましい強度は０．１〜０５７１シト
／イ４　（０，］　８〜０．９　ＶｃｎＬ）の範囲内で
あると、その米国特許には記載されている。
望ましい中間接着剤としては、ポリ酢酸ビニル、ポリビ
ニル・ブチラールおよびポリスチレンが挙げられる。上
記米国特許に明確に記載されているわけではないが、そ
の望ましい接着剤は、熱可塑性であると考えられる。
なお、その米国１１す許では、ポリウレタンといつ言葉
は、′ボリウレタノ′の層を眼鏡レンズの表面に直接、
接着する加工例において一度言及されているだけである
。この結果得られた構造は、所望の用途に満足の行くも
のでシまなかったらしい。使用された重合体は、熱可塑
性とも、熱硬化性とも、明確にされていない。
英国特許／１６１，５７６．３９４には、ガラス−プラ
スチック積層体を作り」−げるのに使用する複合２層構
造の予備成形された高分子シートの製造が開示されてい
る。この高分子シートは接着特性を持つ熱可塑性ポリウ
レタンの層と、熱硬化性ポリウレタンの層とからなって
いる。
熱可塑性ポリウレタン層は、透明で本来室温では粘着性
はないが、４０℃以上の温度になる仁、ガラスに強力に
くっつく。熱可塑性層の厚さは、約０．０１〜０．８ｍ
ｍの範囲であると記載されており、脂肪族ジイソシアネ
−１・と、分子量５００〜４０００の脂肪族二酸ボＩＪ
　エステル・ジオールもしくは同分子量のポリ・グリコ
ール・エステル・ジオールとで形成されている。熱硬化
層は透明で、厚さ０．２〜０．８　ｍｍの厚さを有し、
下記（ａ）（ｂ）の反応生成物である。
（ａ）　、：　２．２ビス（ヒドロキシ・メチル）１−
ブタノールを持つ】、２酸化ボリグロビレンを凝縮して
生じるポリ・グリコールエーテルで遊離ヒドロキシルを
、１０．５〜１２重量パーセント含んでいる。
（ｂ）　　インシアネート曇グループを２１〜２２重量
パーセント持つビウレット１，６−ヘキサ・メチレン・
ジインシアート このビウレット重量は、」−記ボリグリコール・エーテ
ル重機の０９〜１１倍である。
その特許には、外層としてのガラス層に、前記複合２層
構造の予備成形シートを、前記熱可塑性層によって接着
してなる３層積層体の製造方法が開示されている。熱硬
化性プラスチックは、耐はく離特性を提供すると共に自
己ゆ層性を示１−０ 望ましい：３３層積体は、次の三つの段階を経て作られ
る。
（１）外側ガラス層を少なくとも４０℃、適温５０°〜
８０℃、に加熱する。
（２）　　Ｊ−、記温度を保ち、前記複合ラミネート・
シートを熱可塑性層がガラス表面と尚たるようにしてガ
ラス表面に押し刊ける。この時押しつけ圧としては、大
気圧より０５〜２バール高い圧力が、推奨されている。
（３）この積層体は、加圧がまに入れられ、高温、高圧
のもとに置かれる。例えば、温度は１０００〜１．４０
℃で圧力は大気より３〜１５バール高圧にする。
前記英国特許には、プラスチック・シートの着色は、そ
のプラスチック・シートをガラス・シートにくつつ１−
）る前でも、後でも、差し支えないことが記載されてい
るが、使用着色料の成分もしくは着色工程についての詳
細は何も開示されていない。
本発明は、ザングラス用も含め、視力矯正用および非矯
正用レンズの如ご眼鏡用に適する外側のガラスシートに
透明な熱硬化性ポリウレタンの内層を、透明な熱可塑性
ポリウレタンの薄い層によって接着してなる三層貼り合
わせレンズ構造の製造方法と、その方法に使用する装置
を提供することを目的とするものである。本発明の方法
によって、はこりや異物、空気や他のガスの混入、およ
び貼り合わせ工程でのフィルムの変形により生じる光学
上のゆがみがない光学用−）二質レンズを製造すること
ができる。さらに、本発明の方法によれは、種々の成分
および輪郭のガラスレンズに、前記ポリウレタン内層を
均一に接着することができる。均一な接着は、レンズの
研削、ｔ６よび枠づけの際、また貼り合わせ後、プラス
チックに着色する場合、不可欠なものである。
本発明においては、熱可塑性および熱硬化性ポリウレタ
ンとして、前述の英国特許／１６＋、５７６．３９４に
開示のものを便用するのか望ましい。その英国特許に開
示されている多層フィルムを全体の厚さ約０．４．　ｍ
ｍで、中央部厚さ約０．５　ｍｍ以−ヒの凹レンズおよ
び全体の厚さ約１　ｍｍ以上の凸レンズに利用づ−ると
、徐冷されたガラス外層を有するラミネート体は、５０
インチの高さから直径５Ａインチの鋼球を落とした時の
衝撃に耐えるようになる。ガラスが破損しても、これに
よって生ずる破片が、有機物層を突き破ることはない。
前述の剥離テストで測定したところでは、本発明による
レンズでは、約２〜２５〜伝のバラツキで平均約１０　
論（約５．６８　　”７ｘＮ）であった。この耐剥離力
があれば研削は可能であるが、特許Ａ６３Ｂ６７，２３
５で開示されたラミネート体では、その耐剥離力が弱く
て、研削後に製品に欠陥が生ずる。
通常、ここに使用するポリウレタン・シート全体の厚さ
は、約０．２５〜０．５５　ｍｍの範囲にあり、このう
ち熱可塑性層の厚さは約０．０４〜００６ｙｎｍの範囲
で差し支えないが、０．０５ｍｍであるのが望ましい、
熱硬化性層の厚さは約０２〜０、５　ｍｍの範囲で差し
支えないが、約０．３５　ｍｍであるのが望ましい。
本発明の方法は、下記（ａ）〜（ｄ）の４段階より成る
。
（ａ）　　ガラスレンズおよび高分子シートの接合表面
を洗浄する。この洗浄段階には、例えば消イオン空気の
吹つけ、および少なくとも高分子シートのｍ電防型ブラ
ッシング等が含ずれる。
（ｂ）熱可塑性層がガラス面と接するように、ガラスレ
ンズおよび高分子シートを位置決めする。
（Ｃ）　　室温もしくはやや高温（約４００〜８０℃）
、やや高圧（約３〜５バール、ゲージ圧）の条件下で、
高分子シートをガラス板に押圧する。このとぎ高分子シ
ートが、しわがよらず、ガラス表面へ均一に展びてガラ
スに粘着するようにする。
（ｄ）　　高分子板と、カラスの接着力を強化し。
包含物を除去するため貼り合、４−）せ板を、高温（約
７５°〜１．５０’Ｃ）、高圧（約５〜２５バール、ゲ
ージ圧）の下に、約０．５〜４時間おいてお（。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳前１ｊに説明
する。薄い熱可ＩＩｐ、Ｉ性ポリウレタン層ＩＡと、厚
い熱硬化性ポリウレタン層１１３とからなる一枚の透明
な複合高分子シート１を用意する。
第１図および第３図に示すように、接着及び反射防止剤
３で前もって処理された装置上面２に、熱硬化性層１１
Ｊが向かいあ、うように高分子シート１を置（。約５０
ｍｍ水銀柱に減圧された真空源１０と連絡する小孔４を
通じて真空力で高分子シート１を、熱硬化層１１３を向
かい合うようにして、本装置の上面２に付ける。孔４０
太きさおよび真空度は、シート１の孔４に当たる部分に
、永久変形な生ぜしめない程度の真空力を生じるように
調整される。
弁８１′・ま、圧１Ｍ空気を送り込むための圧力源１１
と前記真空源１０を孔４に選択的に接続するだめの切換
弁である。
高分子シート１の熱可塑性層ＩＡ上に何らかの粒子が付
着している場合は、低入射角光５で映し出される。シー
ト１の熱可塑性層ＩＡの上に、管６から消イオン空気を
吹きつげ、シート１の周囲にある吸入孔７から吸い込ん
で、その粒子を取り除く。消イオン空気による洗浄作業
は、毛の長いビロード製のブラシを吸引器（図示せず）
とつなげたものを使用し、社（静電気を生せしめないよ
うはけをかけることで完全なものになる。
ガラスレンズ９と高分子シート１を接触させる直前にレ
ンズ９の内面９　Ａ、　Ｋ管１２（第２図）から消イオ
ン空気を吹きつけ、付着したほこりを取り除（。
次に第４図に示１−ように、洗浄装置の上面２と熱硬化
性層１１３とが向かい合うように置いた高分子シート１
の上にガラスレンズ９を載置する。第５図ではシート１
を上面２に保持する真空圧を、升８の作動で断ち、代わ
りに圧縮空気を孔４から吹き出させる。その結果、シー
ト１は上面２からはがされ、レンズ９０片面９Ａに押し
付けられる。孔４の配置および圧力源１１からの圧縮空
気力はシート１がレンズ９の片面９Ａに移る時、異常な
変形応力を生せしめないよ５　Ｎｏ！１節される。シー
ト１はレンズ９と十分に接着し、その間に遊離粒子が入
り込めな（なる。
第６図は、シートＪをレンズ９０表面に均一に押し付け
るとともに、貼り合わせ構造内の気泡を除去するのに非
常にイ１効な装置な示すものである。
本装置は基本的には空気シリンダ１３、プランジャ１４
、およびレンズ９を確実に保持するレンズ保持器１５か
らなる。グランジャ１４の輪郭および材料の硬さは、レ
ンズ９の側面９Ａに、高分子シート１がしわを生せしめ
ることなく均一に徐々に押しつけられるように選択され
る。ショア硬さ４５のエラストマー材は、−１８〜＋２
０デイオプトル、即ち表面曲率半径１７５朋〜２０ｍｍ
の範囲内のレンズに均一な厚さの膜を付けるのに非常に
適している。この圧着後は、貼り合わせ体を通常の条件
で室温のまま保管して全（問題ない。
接着強度を上げ、内在気泡を取り除くため、貼り合わせ
体を高温に加熱し、圧縮するのをエアｍ−オートクレー
ブ等の高圧装置の中で行つこともできる。ここで使った
熱可塑性および熱硬化性プラスチックの場合炉内放置時
間：約２〜３時間、温度：約１００〜１２０°Ｃ１およ
び圧カニ約１２〜１８バール。ゲージ圧とするのが望ま
しい。貼り合わせ体をほぼ同時に高温、高圧条件下に置
くのが最も望ましい。例えば貼り合わせ体を入れた圧力
がまを前もって設足した温度に加熱するとともに、圧力
を上げるようにするのが３”ｌも望ましい。
前記望ましい範囲内の温度および圧力下に、約２時間置
くことは、強固でほぼ気泡のない貼り合わせ体とするの
に特に適していると考えられる。
さらに、熱変形防市のため、貼り合わせ構造体を冷却す
る時約４０℃位までは加圧したまま冷やすのが特に望ま
しい。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の方法を実施するのに使用される高分
子シート表面の洗浄装置の一例を示す断面図、 第２図は、同じくレンズ表面の洗浄装置の一例を示す断
面図、 第３図は、第１図に示す装置の、多孔面側から見た平面
図、 第４図２よび第５図は、ガラス・レンズ表面に、高分子
シートを位置決めする方法を説明するための、第１図の
装置の側面図、第６図は、高分子シートを、ガラス・レ
ンズ表面に押しつける装置の一例を示￥側面図である。 ■・・・・・・高分子シートＩＡ・・・・・・熱可塑性
層１１３・・・・・・熱硬化性層　　４・・・・・・小
　　　孔８　・・・・・・升　　　　　　　　　９　・
・・・・・ガラス・レンズ１０・・・・・・真　空　源
　　１１・・・・・・圧　力　源　２３− 図面の浄セ）（内容に変更なし） （自　発）生砂■ン市正徊 昭和５７年１２月２８日 特願昭５７５７−１７５２６ Ｏ、発明の名称 貼り合わけレンズとその製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人 任　所　　　アメリカ合衆国　二コーヨーク州コーニン
グ　（番地なし） 名　称　　　コーニング　グラス　ワークス４、代理人 ５、補正により増加する発明の数　　な　　し６、補正
の対象　　　　明細書、図面および優先権証明書７、補
正の内容　１）手書き明細書をタイプｌに補正します。 （内容に変更なし） ２）図面を墨入れ図面に補正します。 ３）優先権証明書を補充しまづ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ｌ）外側ガラスレンズに薄い熱可塑性ポリウレタン層お
    よび厚い熱硬化性ポリウレタン層からなる、光学的に透
    明で一体的な複合有機高分子シートを結合してなる貼り
    合わせレンズであって、前記熱可塑性ポリウレタンが前
    記カラス製レンズに結合されているとともに、その熱可
    塑性ポリウレタンがジインシアネートＮよび分子量がそ
    れぞれ５００〜４０００である脂肪族二酸ポリエステル
    ・ジオールもしくはポリグリコール・エーテル・ジオー
    ルからなっており、前記熱硬化性ポリウレタンが、 （ａ）　　エポキシ−１，２プロパンと２，２ビス（ヒ
    ドロキシル・メチル）１−ブタノールとの結合により生
    じ、１０．５〜１２ｍ！パーセントの遊離ヒドロキシル
    を官有スるポリグリコール舎エーテル、と、 （ｂ）　　インシアネート基を２１〜２２重量パーセン
    ト含有しくａ）の０．９〜１．１倍の重量ノ１．６−へ
    キサ・メチレン・ジイソシアネート、 との化合物である貼り合わせレンズの製造方法において
    、 （１１熱可塑性ウレタンの薄層（１Ａ）および熱硬化性
    ポリウレタンの厚い層（１１−３）から成る前記高分子
    シートを、その薄層（ＩＡ）を外側に向けて、しっかり
    と保持し、 （２）前記ガラスレンズ（９）と、前記高分子シート（
    １）の互いに結合される対向面（９Ａ、、　ＩＡ、）を
    クリーニングし、 （３）前記熱可塑性ポリウレタン層（］Ａ）が前記ガラ
    スレンズ（９）の対向面（９Ａ）と、接触するように、
    ガラス・レンズ（９）と前記高分子シー１−’（１）を
    位置決めし、 （４）室温もしくは、室温より僅かに高温で、かつ僅か
    に高圧の条件下で、前記高分子シ−ｌ−（１）を前記レ
    ンズ（９）の前記対向面（９Ａ）に、押圧し、その高分
    子シート（１）を、前記対向面（９Ａ）上に、しわが寄
    らないように一様に展ばして、その高分子シート（１）
    と前記ガラス・レンズ（９）を結合して、貼り合わせ体
    を形成し、 （５）前記貼り合わせ体（１，９）を高温、高圧の下に
    十分な時間筒いて、前記高分子シート（１）と前記ガラ
    スレンズ（９）との間の結合力を強めるとともに、内在
    気泡を取り除くことを特徴とする、貼り合わせレンズの
    製造方法。 ２）前記高分子シート（１）を約４００〜８０℃の温度
    およびゲージ圧で約３〜５バールの圧力範囲の下で、前
    記ガラスレンズ（９）の前記対向面（９Ａ）に抑圧する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の製造方法
    。 ３）前記貼り合わせ体（１，９）を、約７５°〜１５０
    ℃の温度およびゲージ圧で約５〜２５バールの圧力の下
    に、約０．５〜４時間さらすことを特徴とする特許請求
    の範囲第１項記載の製造方法。 ４）、前記貼り合わせ体を、約１．　（１０’〜１２５
    ℃の温度およびゲージ圧で約１２〜１８バールの圧力の
    下に、約２〜３時間さらすことを特徴とする特許請求の
    範囲第３項記載の製造方法。 ５）中央部の厚みが、０．５　ｍｍ以上のガラス凹レン
    ズもしくは全体の厚みが１　ｍｍ以上であるカラス凸レ
    ンズ（９）に、ＡＳＴＭ、Ｉ）９０３−４９の剥離試験
    に基づく結合力が、約２〜２５　Ｖｃｎｌの範囲になる
    ように、透明で一体的な複合高分子シート（］）を結合
    してなり、前記高分子シーＨ］、ｌが、前記ガラスレン
    ズ（９）に結合された薄い熱可塑性ポリウレタン層（Ｉ
    Ａ）および厚い熱硬化性ポリウレタン層（１１３）とか
    らなっており、その熱可塑性ポリウレタン層（ＩＡ）の
    厚さが約０．０４〜０．０６ｍ７Ｍで、その熱硬化性ポ
    リウレタン層（ＩＢ）の厚さが約０．２〜０．５　ｍｍ
    であり、前記高分子シート（１）の総厚さが、約０．２
    ５〜０．５５龍の範囲にあり、前記熱可塑性ポリウレタ
    ンが脂肪族ジイソシアネートと分子量がそれぞれ５００
    〜４０００の脂肪族二酸ポリエステル・ジオールもしく
    はポリグリコール・エーテル・ジオールとからなり、前
    記熱硬化性ポリウレタンが （ａ）　　エポキシ−１，２プロパンと、２．２ビス（
    ヒドロキシル・メチル）１−ブタノールとの結合により
    生じ、１０５〜１２重量パーセントの遊離ヒドロキシル
    を含有するポリグリコール−エーテル、左よび （ｂ）　　インシアネート基を、２１〜２２重量パーセ
    ント含有し、（ａ）の０．９〜１．１倍の重量の１，６
    −ヘキサ・メチレン・ジイソシアネートとの化合物であ
    ることを特徴とする貼り合わせレンズ。 ６）前記高分子シート（１）の総厚さが約０．４　ｍｍ
    であることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の貼
    り合わせレンズ。 ７）前記熱可塑性ポリウレタン層（ＩＡ）が厚さ約０．
    ０５ｍｍであり、前記熱硬化性ポリウレタン層（Ｉ　Ｂ
    　）が厚さ約０．３５朋であることを特徴とする特許請
    求の範囲第５項記載の貼り合わせレンズ。
JP57175260A 1981-10-05 1982-10-05 貼り合わせレンズとその製造方法 Pending JPS5890925A (ja)

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