JPS6195082A - 磁性塗料組成物 - Google Patents

磁性塗料組成物

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JPS6195082A
JPS6195082A JP21686084A JP21686084A JPS6195082A JP S6195082 A JPS6195082 A JP S6195082A JP 21686084 A JP21686084 A JP 21686084A JP 21686084 A JP21686084 A JP 21686084A JP S6195082 A JPS6195082 A JP S6195082A
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epoxy
magnetic
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Yuzo Ozaki
雄三 尾崎
Koji Endo
孝司 遠藤
Masahito Watabe
雅人 渡部
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Original Assignee
Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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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) 本発明は磁性塗料組成物に関する。
(従来の技術) 磁気記録層磁性材料としては最近、益々高性能なものが
要求されている。この目的のためには、磁性粉末の改良
も重要であるが、磁性粉末を′テープ等の支持体上に塗
着するときに使用するバインダーも重要な因子の一つで
ある。
一般に磁気テープ等を製造する際に表面被膜泪樹脂とし
て柔軟性に富み強靭な塗膜を与えるポリウレタン樹脂が
用いられることが多い。しかし従来のポリウレタンは磁
性粉末の分散能が低く、これを補うために分散剤として
大豆レシチン等が使用されるが、長期使用の際にブリー
ドの発生等の悪影響が表われる。斯かる分散能を向上さ
せるためにニトロセルロース、ポリビニルブチラール、
塩ビ/酢ビ/ビニルアルコール共重合体等の分散性の良
い樹脂の併用も行なわれているが、この場合には耐摩耗
性、柔軟性に劣る欠点があった。
このような欠点の解消を目的として各種の研究が行なわ
れ、例えば(1)特開昭51−44902号、(2)同
51−44903号、(3)同55−139694号、
(4)同55−139636号、(5)同56−689
25号、(6)〜(9)同56−101643〜101
646号等に記載された磁気記録体が知られている。し
かし例えば(1)、(2)ではOH基を含有しないウレ
タン変性エポキシ樹脂が使用され、また(3)〜(9)
ではOH基を有するウレタン樹脂が使用されているが、
これらはエポキシ樹脂で変性されたものではなく、その
OH基の数も通常は1〜5個程度のものであり、分散性
の改良はある程度達成されているものの尚不十分であり
、また耐加水分解性、耐熱性等に劣る欠点を有している
。
またOH基含有ポリウレタンのポリオール成分として(
10)特開昭’57−60529号にグリセリン等の3
官能以上のヒドロキシ化合物を使用するものがあるが、
この方法でOH基濃度と分子量を高めるためNC010
H比を1に近づけるとデル化を起こしてしまい、またこ
れを避けるためにNC010H比を低くすると分子量は
小さくなってしまい、得られる塗膜は強度が低くなる欠
点を有する。更に(11)特開昭57−15SO22に
おいては特定のイソシアナートを用パ““す7′y″′
”う8ト”−と”      ・・)ポキン樹脂が使用
されているが、分散性の改良の余地は尚、残されている
。
(発明が解決しようとする問題、克) 本発明の目的は磁性粉末の分散性を着しく向上せしめた
磁性塗料組成物を提供することにある。
また本発明は架橋密度が高く耐久性に優れた磁性塗料組
成物を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明は分子鎖中にSo、M(Mはアルカリ金属又は第
4級アンモニウムイオン)基を0,1輸eq/g以上、
OH基をO,1meq/g以上を併せ有する変性ポリウ
レタン樹脂の有機溶媒溶液及び磁性粉末を主成分とする
磁性塗料組成物に係る。
本発明において変性ポリウレタン樹脂は例えばポリオー
ル、インシアネート化合物、OH基を分子中に1個以上
有するエポキシ樹脂及びSo、M基を有するジオールを
反応させて得られるS’ 03M基を含有するエポキシ
変性ポリウレタンに、アミン類、カルボン酸類及びフェ
ノール類の少なくとも1種を反応させて更にOH基を付
与させることにより得られる。!Jだ更には例えばポリ
オール、イソシアネート化合物、ジヒドロキシカルボン
酸及びSo、M基を有するジオールを反応させて得られ
るSO3M基とCOOH基を含有する変性ポリウレタン
に、エポキシ化合物を反応させて更にOH基を付与させ
ることによっても得られる。また上記のウレタン化反応
において鎖伸長剤を使用することは任意である。
本発明において上記ポリオールとしては各種のポリエス
テルポリオール、ポリエーテルポリオール、その他のポ
リオールを使用できる。ポリエステルポリオールの具体
例としては例えばポリエチレンアジペートポリオール、
ポリブチレン7ジペートボリオール、ポリエチレンプロ
ピレンアジペートポリオール等のアジペート系ポリオー
ル、テレフタル酸系ポリオール(例、東洋紡績社、商品
名バイロンRUX1バイロンRV −20OL >、ポ
リカプロラクトンポリオール(例、ダイセル化学、商品
名プラクセル212、プラクセル220)等を例示でき
る。
またポリエーテルポリオールの具体例として1よポリオ
キシエチレングリコール、ポリオキシプロピレンポリオ
ール、ポリオキシエチレ、ンポリオキシプロピレンボリ
オール、ポリオキシテトラメチレンポリオール等を挙げ
ることができる。
またその他のポリオールとして、ポリカーボネートポリ
オール(例、西ドイツ、ノイイエル社、商品名デスモア
エン2020E)、ポリブタジェンポリオール(例、日
本曹達、商品名G−1000,G−2QO0.G−30
00、出光石油化学、商品名P olybd  R−4
5HT)、ポリペンタジェンポリオール、ヒマシ油系ポ
リオール等を挙げることができる。
これらポリオールは1種又は2種以上を同時tこ用いる
ことができる。
上記インシアネート化合物としては各種のものが例示さ
れるが、例えばジフェニルメタンジイソシアネート(M
DI)、2,4−トリレンジイソシアネート(2,4−
T D I )、2,6−トリレンジイソシアネート(
2,6−T D I )、トリノンジイソシアネー)(
TODI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、
ナフチレンジインシアネート(MDI)、イソホロンジ
イソシアネート(IPDI)、ヘキサメチレンジイソシ
アネー)(HDI)、ジシクロへキシルメタンジイソシ
アネート(HMDI)、リシンジイソシアネート(LD
I)等のジイソシアネート、カーポジイミド変性MDI
等のポリイソシアネートが挙げられ、これらは1種又は
2種以上を同時に用いることができる。
OH基を分子中に1個以上有するエポキシ樹脂としては
例えばビスフェノールタイプのエポキシ樹脂、ノボラッ
クタイプのエポキシ樹脂などが挙げられ、前者のビスフ
ェノールタイプの例としてはエピコート828.834
.1001.1002.1003.1004、    
  ′り100フ、1009(以上シェル化学製)等を
、後者のノボラックタイプの例としては例えばエピコー
ト152.154、スミエポキシELPN−1SO,E
SPN−1SO等のフェノールノボラック系エポキシ樹
脂、スミエポキシESCN 220L、 220F、 
220HH%ESMN −220L等、日本化薬社製の
EOCN−102,103,104等のクレゾールノボ
ラック系エポキシ樹脂等を挙げることができる。
またSo、M(Mはアルカリ金属又は第4級アンモニウ
ムイオン)基を有するジオールとしては下記(1)〜(
3)を代表例として挙げることがで軽る。
(1)ジカルボン酸もしくはそのジアルキルエステル(
特にメチルエステルが好ましい)、ジオール(エチレン
グリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオ
ペンチルグリコール、ジエチレングリコール等)及びジ
メチルイソフタル酸−5−スルホン酸塩を反応させて得
られる分子量500〜3000のポリエステルジオール
、 (2)一般式 (Rは炭素数2〜6のフルキレン基を示す)で表わされ
るイソフタル酸系ジオール、 (3)上記イソフタル酸系ジオールもしくはそのエチレ
ングリコール溶液及びε−カプロラクトンを反応させて
得られる分子量300〜3000のラクトン系ポリエス
テルジオール。
上記イソフタル酸系ジオールにおいてRがCH2CH2
−の化合物は商品名DEIS(住人化学製)として公知
である。
本発明においで変性ポリウレタン樹脂の1例は上記各成
分及び必要に応じて鎖伸長剤を用いて通常NCOInc
lexが約0.7−1.2、好ましくは約0.9〜1.
1の範囲で反応させてSo、M基を含有するエポキシ変
性ポリウレタンを得、次いでこれにアミン類、カルボン
酸類及びフェノール類の少なくとも1種により開環反応
させたものである。
上記においてアミン類としては例えばエチルアミン、n
−ブチル7ミン等の第1級アミン類、ジエチルアミン、
ジプロ°ビルアミン、ジブチルアミン等の第2級アミン
類、エタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、
N−ブチルエタノールアミン、ジェタノールアミン、シ
ブロバノールアミン等のアルカノールアミン類、またカ
ルボン酸類としては酢酸、プロピオン酸、ステアリン酸
、コハク酸、7ジピン酸、マイレン酸、安息香酸、7タ
ル酸、フェニル酢酸、ヒドロキシ酢酸(グリコール酸)
、乳酸、2.2−ジメチロールプロピオン酸、9,10
,12.13−テトラオキシオクタデカン酸、無水酢酸
、無水コハク酸、無水マイレン酸、無水7タル酸等を挙
げることができる。又フェノール類としては、フェノー
ル、クレゾール等が好ましい。これらのアミン類、カル
ボン酸類及びフェノール類は単独で或いは併用して用い
ることができる。
鎖伸長剤としては、例えば分子量500以下の2〜6官
能性のポリオール及び分子量500以下の1級又は2級
の末端アミ7基を有するジアミン類が挙げられる。適当
な鎖伸長剤としては例えば、(a)エチレングリコール
、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプ
ロピレングリコール、ブタンノオール、ヘキサンジオー
ル、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリ
スリトール、ソルビトール、1.4−シクロヘキサンジ
オール、1.4−シクロヘキサンジメタツール、キシリ
レングリコールなどのポリオール類 (b)ヒドラジン、エチレンジアミン、テトラメチレン
ジアミン、ヘキサメチレンジアミン、1.4−1゜へえ
’f、、アヨアヶ、。ツア3.゛)(C)エタノールア
ミン、ジェタノールアミン、トリエタノールアミンなど
のアルカノールアミン類(d)ハイドロキノン、ピロガ
ロール、4,4−インプロピリデシジフェノール、アニ
リン及び上記のポリオール類、ジアミン類、アルカノー
ルアミン類にプロピレンオキシド及び/又はエチレンオ
キシドを任意の順序で付加して得られる分子量500以
下のポリオール類などが挙げられる。
本発明の上記rIf!環反応においてはエポキシ基を全
部開環させるのが好ましいが、勿論1部のエポキシ基を
残存させても良く、通常エポキシ基に対してアミン類、
カルボン酸類及び/又はフェノール類を約1倍当量以下
、好ましくは約0.2〜1倍当量使用するのが良い0反
応は通常的20〜1SO℃、好ましくは約100〜15
0℃で行なうのが良い、この場合においては公知のエポ
キシ樹脂硬化用触媒の使用は可能であり、特に第3級ア
ミン、イミダゾール系触媒等が有効である。
次に本発明の変性ポリウレタン樹脂の他の例は上記ポリ
オール、インシアネート化合物、501M基を有するジ
オール及び下記ジヒドロキシカルボン酸を反応させて得
られるSo、M基とcoOH基を含有する変性ポリウレ
タンに、下記エポキシ化合物を反応させたものである。
即ちジヒドロキシカルボン酸としては例えば2.2−ジ
メチロールプロピオン酸(DMPA)、酒石酸、ジオキ
シ7ノピン酸、7aイオン酸等を例示できる。
またエポキシ化合物としては各種のものを用いることが
でき、例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイ
ド、エピクロルヒドリン等のエポキシ化合物、グリシド
ール、グリセリンジグリシシルエーテル等のOH基含有
エポキシ化合物、前述のビスフェノールタイプのエポキ
シ樹脂、ノボラックタイプのエポキシ樹脂などが挙げら
れる。
上記においてウレタン化反応は通常NC0I ndex
が約0.9−1.2、好ましくは約0.95−1.1の
範囲で行うのが良く、エポキシ化合物は通常c。
OH/エポキシの当量比が約0.4〜2.0、好ましく
は約0.9〜1.1の範囲となるように反応させるのが
良い。反応は通常的60〜1SO℃、好ましくは約SO
〜150℃で行われ、その際公知の触媒を使用すること
もできる。
本発明で使用される上記変性ポリウレタン樹脂は分子鎖
中にSO3M基を0.l+agQ/g以上、OH基を0
.1mgq/g以上併せ有するもので、この変性ポリウ
レタン樹脂は公知の方法により製造でき、例えばワンシ
ョット法、プレポリマー法等により製造できる。ウレタ
ン化触媒も使用できる。
本発明の磁性塗料組成物は上記SO3M基及びOH基を
含有する変性ポリウレタン樹脂、磁性粉末及び必要に応
じて多官能性イソシアネート化合物を混合することによ
り得られる。磁性塗料におけるN COI ndexは
通常的0.9−1.5の範囲が適当であるが、磁性粉末
及びその他の添加物の保有する活性水素を考慮する場合
には更に高くするのが好ましい。
上記多官能性インシアネート化合物としては官能基数が
2以上のポリイソシアネー、トを用いることができる6
好適な具体例としでは、前述の各種のインシアネート化
合物及びトリメチロールプロパンとTDIから得られる
3官能のインシアネート(商品名デスモジュールL1西
ドイツ、バイエル社製;コロネー)L、日本ポリウレタ
ン社製)、同様バイエル社製の3官能のインシアネート
(商品名デスモジュールN−75、同R1同H等)、1
1イフレンL−100、ソ75 ン*−) UEX−5
04SS。
ポリメチレンポリフェニルイソシアネート(PAPI)
、ポリメリックボリイソンアネー)(PPI)等を挙げ
ることができる。
本発明で用いられる磁性粉末としては各種のものが例示
でき、例えば鉄、クロム、ニッケル、コバルト、もしく
はこれらの合金、もしくはこれらの酸化物、もしくはこ
れらの変性物等を挙げることができる。酸化物の具体例
としては例えばγ−Fe2O3、フェライト、マグネタ
イト、CrO2等を、また変性物としては例えばコバル
トをドープしたγ−F e20 *、コバルトをドープ
したFe2O。
とFe、O,のベルトライド化合物等を挙げることがで
きる。また種々の表面積を有する磁性粉末を用いること
も可能で、特にBET法による窒素吸着量から求められ
る比表面積が25m27g以上の強磁性粉末を用いる場
合には優れた磁気特性が得られる。磁性粉末の配合量は
変性ポリウレタン樹脂100重量部に対し約50〜20
00重量部とするのが好ましい。 本発明ではその目的
を損なわない範囲で、熱可塑性ポリウレタンυI脂、塩
化ビニル系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、塩ビ/酢ビ/
ビニルアルコール共重合樹@(IJCC社製、■へG)
I等)、ニトロセルロース、ポリビニルブチラール樹脂
、ポリエステル系樹脂、アルキツドムイ脂、エポキシ樹
脂、7クリロニトリルーブタジエンゴム等の樹脂を配合
することができる。
また上記熱可塑性ポリウレタン樹脂としては各種のもの
を使用できるが、例えば具体例としてパラプレン22S
、26S(日本ポリウレタン社!!り、ニスタン570
2.5)03.5711.5715 (ビーエフ・グツ
ドリッチ社製)、バンデックスT−5201,5205
,5102A (大日本インキ化学社製)等を挙げるこ
とができる。更に本発明では必要に応じて通常使用され
る、分散剤、潤滑剤、研摩剤、帯電防止剤等の添加剤を
加えることができる。
本発明の磁性塗料は、上記の各成分を公知の各種の方法
により混合して得られるが、例えばミキサー、ロールミ
ル、ボールミル、サンドミル、高速インペラー等を利用
できる。特に多官能性イソシアネート化合物は十分に分
散させた後に加えるとポットライフが長くなり好ましい
。また本発明の変性ポリウレタン樹脂の製造時、上記磁
性塗料組成物の!!!!造時等には有機溶媒を使用する
ことが好ましく、好適な溶媒としてはアセトン、メチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサ
ノン等のケトン類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の
芳香族炭化水素類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステ
ル類、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブ
アセテート、3−7トキシプチルアセテート、エチレン
グリコールジアセテー11ジメチルホルムアミド、ツメ
チルアセトアミド等を挙げることができる。
本発明の磁性塗料はテープ、シート、カード、ディスク
、ドラム等の各種の形態の支持体に塗布される。支持体
は通常、その厚みが約5〜50μ、好ましくは約10〜
40μ程度が良く、素材としてはポリエチレンテレフタ
レート等のポリエステル類、ポリプロピレン等のポリオ
レフィン類、セルロースアセテート等のセルロース誘導
体、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリ
アミドイミド等が好適に使用される。支持体上への磁性
塗料の塗布方法は各種の方法を採用でき、例えば含浸コ
ート、エアードクターコート、エアーナイフコート、ブ
レードコート、リバースロールコート、グラビアコート
、キャストフート、スプレーコート等が利用できる。塗
布後は必要により磁性粉末を配向させる処理を施したり
、一般の有機溶剤を含む場合には乾燥する。乾燥温度は
通常約20〜100℃程度、乾燥時間は約5分以上、好
ましくは約5分〜24時間程度とするのが良い。乾燥後
は通常50〜140℃で約1分〜2時間程度キユアリン
グするのが好ましい。また必要により硬化の前或いは後
に表面平滑化処理を施したり、所望の形状に裁断するこ
とができる。
(実 施 例) 以下に本発明の参考例、実施例、比較例及び試電 験例を挙げて詳しく説明する。尚、単に部及び%とある
のは重駄部及び重量%を示す。
参考例I  5OzNa基含有ノオールの合成りEIS
の35%エチレングリコール溶液よりエチレングリコー
ルを減圧下に留去し、DEISの86%エチレングリコ
ール溶液を得る。この溶液316gに対し、ε−カプロ
ラクトン558gを加えテトラプチルチタネー) 0.
358を添加し、190℃で3.5時間加熱し、ε−カ
プロラクトンを開環付加せしめ、分子量634のグリコ
ールを得た。
実施例1 ハイa ンRV −20OL (東洋am製、分子量1
960)117g、二ピコ−) 1001(油化シェル
エポキシ製、分子量900) 15.3g、上記So、
Na基含有7オール23.7g、ジフェニル〆タンジイ
ソシアネー) 2B、7g。
シクロヘキサノン436gを加え、 SO〜100°C
で3時間反応させ、さらにグリコール酸2.5gを加え
、140〜150℃で4時間反応させる。得られた溶液
は固型分30%、粘度120cps(25’C)であり
、変性ポリウレタンはSo、Na基を0.1t+aeq
/gポリマー、OH基を0.36toeq/gポリマー
有していた。
この変性ポリウレタン溶液100部、CO−γ−フェラ
イト(7アイザ一マグネテイツクス社製、P ferr
ico −2674) 100部及びメチルエチルケト
ン100部をボールミルに入れ72時間混線後、デスモ
ジュールl−10部を加えて、さらに30分混疎し、磁
性塗料組成物を得た。この磁性塗料をドクターブレード
にてポリエステルフィルム上に塗布し、室温で2時間乾
燥後、100℃で20時間加熱乾燥し、厚さ6μの磁性
塗膜を得た。
実施例2 バイロンRV 2QOL (137,2g)、SO,N
a基含有ジオール28.4g、ジメチロールプロピオン
酸2.7g。
T D I −100(24,4g)、シクロへキサノ
ン447.5gをSO〜100℃で3時間反応させ、さ
らにグリシドール1.9gを加えて、140℃で4時間
反応させる。
得られた溶液は固型分30%、粘度130cps(25
°C)であり、変性ポリウレタンはS O3N a基を
0.130./、ポリマー、OH基を0.21meq/
gポリマー有していた。
以下、この変性ポリウレタン溶液を用いて、実施例1と
同様にして磁性塗料組成物及び磁性塗膜を得た。
比較例1 バイロンRV 200L (150,9g)、So3N
g基含有ジオール30,7gSMD r (31,3g
>、シクロヘキサノン709.7gをSO〜100℃で
3時間反応させる。
得られた溶液は固型分30%、粘度230eps(25
°C)であり、変性ポリウレタンはSo、Na基を06
13meq/gポリマー有していた。
以下、この変性ポリウレタン溶液を用いて、実施例1と
同様にして磁性塗料、Ifl成物及び磁性塗膜を得た。
比較例2 パイロ7 RV 200L (137,2g)、S O
s N a基含有ノオール28.4g、 T D l−
100(20,3g)、シクロヘキサノン433.8g
をSO〜100℃で3時間反応させる。
得られた溶液は固型分30%、粘度210cps(25
℃)であり、変性ポリウレタンはS O3N a基を0
.14meq/gポリマー有していた。
以下、この変性ポリウレタン溶液を用いて、実施例1と
同様にして磁性塗料組成物及び磁性塗膜を得た。
試験例1 (分散性試験) 磁性塗料の分散性を調べるために磁性塗膜の表面光沢度
(60° グロス)をグロスメーター(東京実包製、T
C−108D)により測定した。分散性が良い程、光沢
性も良い。結果を第1表に示す。
試験例2 (ブロッキング性試験) 得られた磁性塗膜を1cm幅に裁断し、長さ1c+a分
だけ塗膜面同士を重ね合せ、Logの荷重を重ね合わせ
た部分にのせてSO℃のオーブン中で1時間加熱し、室
温まで放冷後、剥離を行ないプロツキ      ′ン
グの様子を調べた。結果を第1表示す。
評価 ◎ 全くブロッキングしない ○ ブロッキングしているが容易に剥離する△ ブロッ
キングし剥離に力を要する × ブロッキングし剥離不能 試験例3  (ffi着性紙性試 験性塗膜にセロハン粘着テープをハンドローラーにて圧
着し、ゆっくりはがし、テープの粘着面の汚れをみる。
結果を第1表に示す。
評価 ○ 汚れ認められず Δ 磁性塗膜が一部とれて粘着面に付着している × 磁性塗膜が剥離する

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)分子鎖中にSO_3M(Mはアルカリ金属又は第
    4級アンモニウムイオン)基を0.1meq/g以上、
    OH基を0.1meq/g以上を併せ有する変性ポリウ
    レタン樹脂の有機溶媒溶液及び磁性粉末を主成分とする
    磁性塗料組成物。
  2. (2)変性ポリウレタン樹脂がポリオール、イソシアネ
    ート化合物、OH基を分子中に1個以上有するエポキシ
    樹脂及びSO_3M基を有するジオールを反応させて得
    られるSO_3M基を含有するエポキシ変性ポリウレタ
    ンに、アミン類、カルボン酸類及びフェノール類の少な
    くとも1種を反応させて更にOH基を付与したものであ
    る特許請求の範囲第1項に記載の組成物。
  3. (3)変性ポリウレタン樹脂が、ポリオール、イソシア
    ネート化合物、ジヒドロキシカルボン酸及びSO_3M
    基を有するジオールを反応させて得られるSO_3M基
    とCOOH基を含有する変性ポリウレタンに、エポキシ
    化合物を反応させて更にOH基を付与したものである特
    許請求の範囲第1項に記載の組成物。
  4. (4)更に多官能性イソシアネート化合物を配合した特
    許請求の範囲第1〜3項のいずれかに記載の組成物。
JP21686084A 1984-10-16 1984-10-16 磁性塗料組成物 Granted JPS6195082A (ja)

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