JPH0931464A - 自己発火温度の高い分散性粉末 - Google Patents

自己発火温度の高い分散性粉末

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JPH0931464A
JPH0931464A JP8164670A JP16467096A JPH0931464A JP H0931464 A JPH0931464 A JP H0931464A JP 8164670 A JP8164670 A JP 8164670A JP 16467096 A JP16467096 A JP 16467096A JP H0931464 A JPH0931464 A JP H0931464A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自己発火を顕著に低減させる傾向を示す分散
性粉末の提供 【解決手段】 少なくとも1種類の酸化防止剤を含む自
己発火温度の高い分散性粉末がこの課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の利用分野】本発明は自己発火(Autoignition)温
度の高い分散性粉末およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来技術】乳化重合によって製造される水性ポリマー
分散物は非常に広範な分野、例えば塗料およびインクの
ためのバインダー、接着剤および紙被覆組成物としてお
よび建築分野で使用されている。近年、これらの水性分
散物は直接使用されるよりも、むしろ水性相の蒸発によ
って好ましくは噴霧乾燥によっていわゆる分散性粉末と
してポリマーを先ず得るための量が増加している。適切
な方法、および適切な乳化剤および保護コロイドを使用
した場合には、噴霧乾燥の後、水と一緒に攪拌すると容
易に再乳化し得る10〜250μm の直径の粒度の分散
性粉末が得られる。再乳化の際にほぼ初めの分散物の粒
度、例えば0.1〜5μm を有する元の粒子に再び十分
に分散される。
【0003】分散性粉末の特別な長所は水硬結合剤、例
えばセメントおよび石膏と、非常に良好な貯蔵性の規格
化された配合済み乾燥混合物の状態にし、使用直前に水
の添加によって初めて使用可能な状態にすることができ
る点にある。これらの配合済み混合物は分散性粉末自体
と同様に、水性またはペースト状製品に比較して貯蔵に
関して建築現場で比較的に僅かな費用しか必要としな
い。
【0004】かゝる粉末の主な使用分野は水硬性組成
物、例えば壁用目地材、コンクリート修理用モルタル、
床面用コンパウンド、合成樹脂変性漆喰、非収縮性グラ
ウト−コンパウンド、セメントを基材とする接合用モル
タル、粉末状態の建築用接着剤、例えばタイル用接着
剤、混成断熱系、およびセメント不含の被覆剤、例えば
塗料、漆喰、目地材、壁用フィラーおよび床用フィラー
組成物がある。他の用途には壁紙用糊、石膏および無水
石膏を含有する組成物、セラミック組成物、および接着
剤がある。
【0005】しかしながら分散性粉末の沢山の長所に対
して、一方では運搬、貯蔵および取扱いの際に注意しな
ければならない他の性質が併存している。大きい比表面
積の粉末有機物質は高い貯蔵温度では特に大きなサイロ
において自己加熱するかまたはそれどころか自己発火す
る傾向がある。それ故に分散性粉末の場合には高温貯蔵
時の自己発熱または自己発火を確実に排除することがで
きることが重要である。
【0006】この性質の一つの分類基準は自己発火温度
である。これは1000mlの金網立方体中で測定され
る。粉末状の物質をサンプル用容器にそれの縁にまで充
填しそして140℃で24時間貯蔵する。サンプル中の
温度が200℃を超えないかどうかを観察する。この基
準は、27m3 の立方体サンプルで50℃でありそして
1000mlのサンプルでは140℃である木炭の自己
発火温度を基準としている。
【0007】ドイツ国危険物規制ロード(GGVS)に
従って物質は次のクラスに分けられている(文献:危険
物質を4.1、4.2、4.3および5.1の危険物ク
ラスに分類するための試験基準および試験方法、K.
O.Stock出版社、ハンブルグ): 4.1のクラス: 可燃性固体、 4.2のクラス: 自己発火性物質、 4.3のクラス: 水との接触で可燃性ガスを放出する
物質、 5.1のクラス: 発火(酸化)作用を示す物質 分散性粉末の簡単で、かつ安全な取扱は、4.1のクラ
スの条件を達成することが重要である。従って、標準の
測定装置において140℃に長時間加熱した際に自己発
火が生じず、かつサンプルのコア部の温度が140℃の
雰囲気温度で24時間貯蔵した後でも200℃以上に上
昇しないことが保証されなければならない。
【0008】この基準に適合しない場合には、その物質
は4.2、4.3または5.1の危険物クラスに分類さ
れる。これらは、製造、運搬、貯蔵および取扱の関係で
工業的な安全対策に比較的に多大の経費を必要とする。
ポリマーの有機組成物に酸化防止剤を添加することは既
に提案されて来た。空気中で高温にて貯蔵した場合にポ
リマーはそのポリマー鎖を酸化分解する傾向がありそし
て変色反応、機械的強度の喪失および脆弱化を示すの
で、熱可塑的に加工する場合および/または高温で意図
的に使用する場合に酸化分解の危険が増加するような工
業製品に酸化防止剤が添加されている。
【0009】ドイツ特許第1,289,037号明細書
には、ビスフェノールカルボン酸エステルの添加によっ
てオキシアルキレン−またはポリオキシアルキレン基含
有化合物を安定分散させる方法が開示されている。ドイ
ツ特許出願公開第2,156,422号明細書には分散
物中の酸化防止剤としてビスフェノールカルボン酸の多
価エステルが開示されている。開示された分散物は例え
ば織物のウエッブを被覆するために使用される。浸漬浴
の有効寿命は酸化防止剤の添加によって著しく増す。
【0010】米国特許第3,962,123号明細書に
はフェノール系酸化防止剤を含有する貯蔵安定性分散物
の製法が開示されている。フェノール系酸化防止剤に加
えてかゝる分散物は脂肪酸セッケンまたは非イオン系−
またはアニオン系界面活性物質および水を含有してい
る。米国特許第5,059,347号明細書および同第
5,196,142号明細書も同様に、脂肪酸塩および
脂肪アルコールを含有するフェノール系酸化防止剤の貯
蔵安定性エマルジョンに関する。
【0011】ヨーロッパ特許出願公開第0,439,4
27号明細書にはフェノール系酸化防止剤、チオジプロ
ピオン酸エステル酸化防止剤および/または有機ホスフ
ィット酸化防止剤を含有するエマルジョンが開示されて
いる。この発明のエマルジョンはエマルジョン重合され
たポリマーおよびコポリマーを安定化するために使用さ
れている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は自己発
火性を顕著に低減させる傾向を示す分散性粉末を提供す
ることである。
【0013】
【課題を解決するための手段】この課題は酸化防止剤を
含有する分散性粉末によって解決される。本発明は少な
くとも1種類の酸化防止剤を含有する自己発火温度の高
い分散性粉末に関する。酸化防止剤としては、次の物質
群を使用することが可能である: 1.フェノール類、例えば4−メトキシフェノールまた
はハイドロキノン、特に式
【0014】
【化4】
【0015】〔式中、Rはアルキル基、好ましくは第三
ブチル基であり、R’は−(O−CH2 −CH2 3
O−、−O−(CH2 6 −O−、−O−CH2 −CH
2 −S−CH2 −CH2 −O−、−NH−(CH2 6
−NH−、−NH−NH−
【0016】
【化5】
【0017】であり、ただしR”は
【0018】
【化6】
【0019】である。〕で表される立体障害フェノー
ル、例えばトリエチレングリコール−ビス−3−(3−
第三ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プ
ロピオナート、1,6−ヘキサンジオール−ビス−3−
(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プ
ロピオナート、2,2’−チオジエチル−ビス〔3−
(3,5−第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロ
ピオナート〕、N,N’−ヘキサメチレン−ビス−3−
(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プ
ロピオンアミド)、N,N’−ビス〔3−(3,5−第
三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニル〕ヒ
ドラジド、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−
(3,5−第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロ
ピオナート〕または以下の立体障害フェノール類:4−
〔{4,6−ビス−(オクチルチオ)−1,3,5−ト
リアジン−2−イル}アミノ〕−2,6−ビス(1,1
−ジメチルエチル)フェノール、オクタデシル−3,5
−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシベ
ンゼンプロピオナート、2,2’−チオビス(4−メチ
ル−6−第三ブチルフェノール)、ジエチル−3,5−
ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスフォナー
ト、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス
(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベ
ンゼン、モノエチル〔{3,5−ビス−(1,1−ジメ
チルエチル)−4−ヒドロキシフェニル}メチル〕−ホ
スホナートのカルシウム塩(2:1)、2−メイル−
4,6−ビス〔(オクチルチオ)−メチル〕フェノー
ル、2−(1,1−ジメチルエチル)−6−〔3−
(1,1−ジメチルエチル)−2−ヒドロキシ−5−メ
チルフェニル〕メチル−4−メチルフェニル−アクリレ
ート、トリス(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシ
ベンジル)イソシアヌレート、ビス〔3,3−ビス
(4’−ヒドロキシ−3’−第三ブチルフェニル)−酪
酸〕、ビス〔3,3−ビス(4’−ヒドロキシ−3’−
第三ブチルフェニル)−酪酸〕グリコールエステル、3
−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ第三ブチルフェ
ニル)プロピオン酸、2,2’−メチレンビス(4−メ
チル−6−第三ブチルフェノール)、4,4’−ブチリ
デン−ビス(6−第三ブチル−3−メチルフェノー
ル)、4,4’−チオビス(2−第三ブチル−5−メチ
ルフェノール)および2,6−ジ第三ブチル−4−メチ
ルフェノール。
【0020】フェノール系酸化防止剤は有機硫黄化合
物、例えばジラウリル−チオジプロピオナート、ジステ
アリル−チオジプロピオナート、ジオクタデシル−ジス
ルフィドまたはn−ドデカンチオールと組合せることが
できる。 2.リン化合物、例えばフェニル−ジデシルホスフィッ
ト、デシルジフェニルホスフィット、トリス(ノニルフ
ェニル)ホスフィット、トリフェニルホスフィット、ト
リス(2,4−ジ第三ブチルフェニル)ホスフィット。
トリス〔2−第三ブチル−4−(2−メチル−4−ヒド
ロキシ−5−第三ブチル)フェニルメルカプト−5−メ
チル−フェニル〕ホスフィットが有利である。 3.立体障害アミン類、例えばコハク酸と4−ヒドロキ
シ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジンエ
タノールとのポリマー、N,N”’−〔1,2−エタン
ジイル−ビス〔{4,6−ビス(1,2,2,6,6−
ペンタメチル−4−ピペリジニル)−アミノ}−1,
3,5−トリアジン−2−イル〕−イミノ〕−3,1−
プロパンジイル〕〕−ビス〔N,N”−ジブチル−
N’,N”−ビス−(1,2,2,6,6−ペンタメチ
ル−4−ピペリジニル)〕−1,3,5−トリアジン−
2,4,6−トリアミン、ポリ〔〔6{(1,1,3,
3−テトラメチルブチル)アミノ〕−1,3,5−トリ
アジン−2,4−ジイル〕−2,2,6,6−テトラメ
チル−4−ピペリジニル)イミノ〕−1,6−ヘキサン
ジイル〔(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリ
ジニル)イミノ)〕。 4.他の種類の化合物 使用可能な他の安定剤にはフェノチアジンおよびアルカ
ン−またはアレーンチオール類、例えばn−ドデカンチ
オールまたは2−メチル−5−第三ブチルチオフェノー
ル。
【0021】酸化防止剤は単独でもまたは組合せでも使
用できる。特に有利な酸化防止剤は立体障害フェノール
類、ハイドロキノンおよびフェノチアジンである。本発
明は、分散物に酸化防止剤を添加し、次いで噴霧乾燥す
ることによって自己発火温度の高い分散性粉末を製造す
る方法にも関する。
【0022】酸化防止剤またはその混合物は粉末状態
で、有機溶剤、例えばエタノールに溶解した状態または
乳化溶液または保護コロイド溶液、例えばポリビニルア
ルコールに分散した状態で分散物に添加することができ
る。酸化防止剤はある程度水溶性であるのが有利であ
る。何故ならばである場合には噴霧乾燥の条件のもとで
酸化防止剤が粒子の表面に集まるからである。
【0023】分散性粉末に酸化防止剤を添加する場合に
は、混合物をローラ・ベッドの上で数時間均一化する。
必要とされる添加量は使用される酸化防止剤および分散
性粉末の性質に左右される。添加量は分散性粉末を基準
として一般に0.05〜2重量% 、好ましくは0.1〜
1重量% である。
【0024】基礎ポリマーとしてはビニルエステルポリ
マー、(メタ)アクリレート−およびスチレン(メタ)
アクリレート−ポリマーを使用することが可能であが、
他のモノマーの組み合わせも可能である。適するビニル
エステル−ポリマーは、酢酸ビニルのホモポリマーまた
は酢酸ビニルとエチレンおよび/または他のビニルエス
テル、例えばビニルプロピオナート、ビニルピバレー
ト、バーサティック酸(Versatic acid) 9、10または
11のビニルエステル(Schell−Chemie、
α,α−ジアルキル−分岐カルボン酸)、ビニル−2−
エチルヘキサノエートおよび/または、炭素原子数1〜
22の直鎖状の、枝分かれしたまたは環状のアルコール
とアクリル酸および/またはメタクリル酸とのエステル
とのコポリマーである。
【0025】(メタ)アクリレートおよびスチレン(メ
タ)アクリレート−ポリマーはスチレンのポリマーおよ
び/またはアクリル酸および/またはメタクリル酸と炭
素原子数1〜22の直鎖状の、枝分かれしたまたは環状
のアルコールとのエステルのポリマーから誘導される。
少なくとも1種類の酸化防止剤を含有する本発明の分散
性粉末は、400ccmの金網円筒状物に一杯に充填し
測定して、150℃以上、特に165℃以上の自己発火
温度を示す。
【0026】本発明を以下の実施例によって更に詳細に
説明する。実施例中の部および百分率は他に指摘がない
限り、重量に関する。
【0027】
【実施例】実施例1 酢酸ビニル、バーサティック酸10ビニルエステルおよ
びブチルアクリレート(45:45:10)を基本構成
成分とし、そして保護コロイドとしてのポリビニルアル
コールで安定化されている分散物をタルクおよびドロマ
イトの凝結防止剤の添加下に噴霧乾燥する。凝結防止剤
の含有量は14% である。
【0028】分離された分散性粉末を色々な量のビス
〔3,3−ビス(4’−ヒドロキシ−3’−第三ブチル
フェニル)酪酸〕グリコールエステル(Hostano
(R)03、ヘキスト)をローラ・ベッド(Bross
社製)で24時間混合する。元の粉末および酸化防止剤
が添加されたサンプルの自己発火温度を危険物質の分類
の為の上述の試験法で測定する。
【0029】実験法を以下に記載する:装置: 乾燥炉ED53(Binder社)、二つ溝のプ
ロッター・サーボゴル (plotter Servogor)(BBC社/G
oerrz)鉄/コンスタンタン−熱電対、ステンレンス製金
網(メッシュ166、針金太さ63μm )で造られたサ
ンプル容器(400ccmシリンダー、直径8cm、高
さ8cm)、およびステンレンス製金網(メッシュ2
8、針金太さ300μm )で造られた保護用バスケット
(サンプル用容器より僅かに大きい)(両方ともSpo
erl社製)操作: サンプル用容器を保護用バスケットの中に入れ
る。分散性粉末をサンプル容器中に入れ、その際に縁ま
で充填する。容器を数回、僅かに軽くたたく。サンプル
が落ち着いたら、容器に縁まで再び充填する。突出して
いる物は縁の高さまで掻き落とす。乾燥炉の温度を15
0℃に調節しそして24時間維持する。
【0030】分散性粉末を充填した金網製円筒状容器を
乾燥炉中の焼き網の上に置く。熱電対の一つをサンプル
の中心に配置しそしてもう一つをサンプルの容器と炉壁
との間に配置する。温度は連続的に測定し、サンプル中
の最高温度を評価に使用する。 Hostanox 03の添加量 サンプル中の最高温度(Tmax ) 〔粉末を基準とする% 〕 〔℃〕 0 265 0.1 254 0.15 192 0.2 159 0.25 152 結果は酸化防止剤の量の増加につれてサンプルの最高温
度が低下することを示している。粉末を基準として0.
15% 以上の添加量では、サンプル温度がもはや200
℃より上に上昇しない。
【0031】実施例2:各0.25% の以下の酸化防止
剤を実施例1に記載された分散性粉末に添加しそして加
熱貯蔵(150℃、24時間)した際の温度上昇を測定
する: 添加される酸化防止剤 サンプル中の最高温度(Tmax )(℃) 無添加(対照) 265 Hostanox OSP1(a) 150 Hostanox 03酸(b) 150 Irgaphos(R) 168(c) 232 Chimassorb(R) 944FL(d) 178 フェノチアジン 150 2,6-ジ- 第三ブチル-4- メチルフェノール 150 (a)トリス〔2−第三ブチル−4−(2−メチル−4
−ヒドロキシ−5−第三ブチル)フェニルメルカプト−
5−メチルフェニル〕ホスフィット(ヘキスト社) (b)ビス〔3,3−ビス(4’−ヒドロキシ−3’−
第三ブチルフェニル)酪酸(ヘキスト社) (c)トリス(2,4−ジ第三ブチルフェニル)ホスフ
ィット(Ciba-Geigy社) (d)ポリ〔〔6−{(1,1,3,3−テトラメリル
ブチル)アミノ}−1,3,5−トリアジン−2,4−
ジイル〕〔2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリ
ジニル)イミノ〕−1,6−ヘキサンジイル〔(2,
2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)イミ
ノ〕〕(Ciba-Geigy社)実施例3: 固形分含有量41% の実施例1に示した分散
物1500部を、15部のエタノールに1.54部のH
ostanox 03を溶解した溶液(粉末を基準とし
て0.25% )と混合し、次にこの混合物を実施例1の
凝結防止剤組合せ物の添加下に噴霧乾燥する。
【0032】150℃で24時間貯蔵した後に粉末の温
度は殆ど上昇しない(Tmax =152℃)。実施例4: 42.6% の固形分含有量の実施例1の分散
物1413部を、製造法を下記に示す混合物と混合す
る:13.4部のポリビニルアルコール〔Mowiol
(R) 4−88(製造元:ヘキスト社、4% 濃度水溶液の
粘度140mPa.s、加水分解88mg(KOH)/
g、残留アセチル基含有量11% )を72部の冷水中に
攪拌下に分散させる。攪拌の継続下に、この懸濁物を8
0〜90℃に加熱する。ポリビニルアルコールを溶解し
た後に、1.2部のHostanox 03をゆっくり
分散させそして攪拌を約30分以上継続する。次いで混
合物を冷却する。
【0033】製造された分散物を上記の通りに噴霧乾燥
する。この方法で製造される分散性粉末も加熱貯蔵(T
max =151℃)の際に顕著な温度上昇を示さない。実施例5: 41% の固形分含有量の実施例1の分散物1
500部を、1.54部のn−ドデカンチオール(固形
分含有量を基準として0.25% )と混合し、次に噴霧
乾燥する。
【0034】この分散性粉末も加熱貯蔵(Tmax =15
0℃)の際に温度上昇を示さない。実施例6 :酢酸ビニルとエチレン(76:24)とを基
本構成成分とする、保護コロイドとしてのポリビニルア
ルコールで安定化されている分散物を、凝結防止剤とし
てのカオリンの添加下に噴霧乾燥に付す。凝結防止剤の
含有量は12% である。
【0035】各0.25% の以下の酸化防止剤を分散性
粉末に添加しそして加熱貯蔵(150℃、24時間)し
た際の温度上昇を測定する: 添加される酸化防止剤 サンプル中の最高温度(Tmax )(℃) 無添加(対照) 269 Hostanox 03 200 Hostanox 03酸(b) 159 Irgaphos(R) 245(e) 186 Irgaphos(R) 1076(f) 161 酸化防止剤(g) 152 Hostanox OSP1(a) 164 Chimassorb(R) 944FL(d) 226 Irgaphos(R) 168(c) 214 ヒドロキノン 150 フェノチアジン 151 4−メトキシフェノール 170 (e):トリエチレングリコール−ビス(3−(3−第
三ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロ
ピオナート (f):3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4
−ヒドロキシオクタデシル−ベンゼンプロパノエート (g):3−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ第三
ブチルフェニル)プロパン酸実施例7 :酢酸ビニル、バーサティック酸10ビニルエ
ステルおよび2−エチルヘキシル−アクリレート(5
3:22:25)を基本構成成分とする、保護コロイド
としてのポリビニルアルコールで安定化されている分散
物を、凝結防止剤としての非晶質珪素の添加下に噴霧乾
燥に付す。凝結防止剤の含有量は10% である。
【0036】この分散性粉末を24時間貯蔵した際に4
50℃への温度上昇が観察される。0.5% のフェノチ
アジンが添加されている分散性粉末は164℃への温度
上昇しか示さない。実施例8: 酢酸ビニルおよびバーサティック酸10ビニ
ルエステル(20:80)を基本構成成分としそして凝
結防止剤として非晶質珪素を含有する分散性粉末を使用
する。 この分散性粉末の場合にも、24時間貯蔵した
際に450℃への温度上昇が観察される。
【0037】0.5% のフェノチアジンを添加した後
で、最高温度は157℃である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08K 5/49 KBY C08K 5/49 KBY C08L 25/08 C08L 25/08 31/02 LHD 31/02 LHD 33/04 LHW 33/04 LHW 101/00 101/00 C09K 15/08 C09K 15/08 15/14 15/14 15/18 15/18 15/24 15/24 15/32 15/32 C 21/10 21/10 21/12 21/12

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも1種類の酸化防止剤を含む自
    己発火温度の高い分散性粉末。
  2. 【請求項2】 酸化防止剤がフェノールである請求項1
    に記載の分散性粉末。
  3. 【請求項3】 フェノールが式 【化1】 〔式中、Rはアルキル基、好ましくは第三ブチル基であ
    り、 R’は−(O−CH2 −CH2 3 −O−、−(C
    2 6 −O−、 −O−CH2 −CH2 −S−CH2 −CH2 −O−、−
    NH−(CH2 6 −NH−、−NH−NH−、 【化2】 であり、ただしR”は 【化3】 である。〕で表される立体障害フェノールである請求項
    1に記載の分散性粉末。
  4. 【請求項4】 フェノールがハイドロキノンである請求
    項2に記載の分散性粉末。
  5. 【請求項5】 酸化防止剤が燐化合物である請求項1に
    記載の分散性粉末。
  6. 【請求項6】 酸化防止剤が立体障害アミンである請求
    項1に記載の分散性粉末。
  7. 【請求項7】 酸化防止剤がフェノチアジンである請求
    項1に記載の分散性粉末。
  8. 【請求項8】 酸化防止剤がアルカン−またはアレーン
    チオールである請求項1に記載の分散性粉末。
  9. 【請求項9】 請求項1に記載の分散性粉末を製造する
    方法において、酸化防止剤を分散性粉末に添加すること
    を特徴とする、上記方法。
  10. 【請求項10】 酸化防止剤を水性分散物に添加しそし
    てこの混合物を次に噴霧乾燥する請求項9に記載に記載
    の分散性粉末の製造方法。
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