CN103045042A - 用于改善色漆中遮盖效率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种方法，该方法包括以下步骤：a)使得含吸附分散剂的TiO2浆料的水性分散体与吸附胶乳接触以形成混合物，其中TiO2浆料与吸附胶乳混合物的pH足够高，以抑制TiO2与吸附分散剂之间的相互作用；b)然后使得步骤a)的混合物的pH下降到足够低，以促进TiO2与吸附胶乳之间的相互作用，从而形成复合体；其中所述吸附胶乳包含衣康酸或其盐的结构单元。本发明的方法为涂料组合物提供了改进的遮盖性并降低了粗粒。

Description

用于改善色漆中遮盖效率的方法
技术背景
本发明涉及一种用于改善色漆中遮盖效率的方法。已知吸附于TiO2的胶乳粘结剂与TiO2形成复合体，导致了漆膜中较高的颜料效率。可以使用吸附聚合物作为漆（预复合体）中的粘结剂的一部分，以最大化遮盖性，并可以使用第二非吸附（松解(let-down)）粘结剂以实现其他所需特性并降低成本。预复合体，特别是使用高反应性官能单体如甲基丙烯酸磷乙酯（PEM）制备的预复合体的现有技术中，通常观察到的一个问题是，在制备复合体时形成了粗粒并引起了反应性预复合体与TiO2的不受控制的反应。为了控制粗粒，配方设计人员必须小心地在受控制的条件下混合吸附胶乳与颜料以避免成絮，这通常要求昂贵的高剪切混合。
或者，可以使用较小反应性预复合体来控制粗粒，例如从较小反应性单体如衣康酸来制备预复合体；不幸的是，由这些预复合体制得的涂料制剂展现出的遮盖性显著地小于由较大反应性预复合体制得的涂料的遮盖性。因此，如果以一种受控制的且成本低廉的方式来降低粗粒的形成并改善含胶乳粘结剂与TiO2的制剂的遮盖性，那将是有利的。
发明内容
本发明通过提供一种方法解决了本领域的一种需求，所述方法包括以下步骤：a)使得含吸附分散剂的TiO2浆料的水性分散体与吸附胶乳接触以形成混合物，其中TiO2浆料与吸附胶乳混合物的pH足够高，以抑制TiO2与吸附分散剂之间的相互作用；b)然后使得步骤a)的混合物的pH下降到足够低，以促进TiO2与吸附胶乳之间的相互作用，从而形成复合体；其中所述吸附胶乳包含衣康酸或其盐的结构单元。本发明的方法为涂料组合物提供了较好的遮盖性并降低了粗粒。
发明详述
本发明的方法包括以下步骤：a)使得含吸附分散剂的TiO2浆料的水性分散体与吸附胶乳接触以形成混合物，其中TiO2浆料与吸附胶乳混合物的pH足够高，以抑制TiO2与吸附分散剂之间的相互作用；b)然后使得步骤a)的组合物的pH下降到足够低，以促进TiO2与吸附胶乳之间的相互作用，从而形成复合体；其中所述吸附胶乳包含衣康酸或其盐的结构单元。
在第一个步骤中，使得TiO2和分散剂的水性分散体（TiO2浆料）与吸附胶乳（也称作预复合体）接触。用合适的碱将TiO2浆料的pH从其标称水平（通常约为7.5至9）预先调节到足够高的水平，以抑制TiO2和后续加入的吸附分散剂之间的相互作用，优选调节到约10至约12的pH。优选将混合物在该提升的pH维持足够的时间，以去除吸附到TiO2颗粒表面上的至少一些分散剂；取决于分散剂的特性和TiO2的表面特性，该延迟时间通常从约10分钟到约24小时，尽管还可以使用更长的延迟时间。在合适的延迟时间之后，然后将pH下降回到所需的水平，通常在8.5和9之间。
吸附胶乳的pH也在某一水平或者提升到某一水平，从而当胶乳与TiO2浆料接触时，形成了pH足够高的混合物，以抑制TiO2和吸附胶乳之间的相互作用。因此，例如，可以使得pH～10的吸附胶乳与pH～10的TiO2浆料混合，以实现所需的效果；还可以通过使得较低pH（～8.5）的吸附胶乳与较高pH（～12）的TiO2浆料混合，只要所得混合物的pH足够高，以抑制TiO2颗粒与吸附胶乳之间的相互作用，来实现相同的结果。
用于提升pH的碱可以是有机或者无机的。合适的有机碱的例子包括链烷醇胺，例如2-氨基-2-甲基-1-丙醇和2-氨基-2-乙基-1,3-丙烷-二醇；合适的无机碱的例子包括碱金属氢氧化物和碱土金属氢氧化物以及碱金属碳酸盐和碱土金属碳酸盐，例如NaOH、KOH、以及Na2CO3。氨也是合适的碱。
合适的预复合体包括含丙烯酸类胶乳、含苯乙烯丙烯酸类胶乳、含乙烯基酯胶乳以及含乙烯-乙烯基酯胶乳。丙烯酸类胶乳优选含有丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的结构单元，例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙基己基酯及其组合的结构单元。优选的乙烯基酯胶乳是乙酸乙烯酯胶乳；优选的乙烯基酯-乙烯胶乳是乙酸乙烯酯-乙烯胶乳。
术语“结构单元”指的是由相应单体的聚合化作用形成的基团。甲基丙烯酸甲酯的结构单元和衣康酸的结构单元如下所示：
Figure BDA00002238161200031
其中虚线表示连接到聚合物主链的位置。
预复合体还包含衣康酸或者衣康酸盐的结构单元，其吸附部分侧接到吸附到TiO2颗粒表面的聚合物主链。以预复合体的重量计，衣康酸或者衣康酸盐基团的结构单元的浓度优选在0.5至5重量%的范围内，更优选为3重量%。应理解，可以用金属氧化物，例如氧化铝、氧化硅、氧化锆及其组合，对TiO2颗粒进行表面处理。因此，TiO2颗粒表面的吸附能力随着表面处理特性的变化而变化。
TiO2通常作为粉末供给，成为水性分散体或者作为水性浆料。在任一情况下，吸附到TiO2表面的分散剂，通常用于使得颜料颗粒稳定化。吸附的颗粒不利地阻碍了吸附胶乳颗粒（预复合体颗粒）的吸附，所述吸附胶乳颗粒（预复合体颗粒）与浆料掺混以改善遮盖效率。
pH的增加看来为从TiO2颗粒表面去除分散剂提供了一种机制，而分散剂的去除是合乎希望的。因此，当胶乳被加入到高pH浆料时，一旦pH被降到足够低以促进吸附，胶乳颗粒可以竞争胜过分散剂从而吸附到TiO2颗粒的表面；因为胶乳颗粒对于TiO2的亲和性大于分散剂对于TiO2的亲和性，所以发生了该现象。可以用合适的酸，例如柠檬酸来降低pH；然而，如果用于提升pH的碱是挥发性的（例如，氨），则可以用酸来降低pH或者通过使得碱挥发或蒸发来降低pH。使用本发明的方法，其特征在于，含衣康酸的结构单元的较小反应性预复合体聚合物导致非常少（如果有的话）的粗粒，并且相比较于不涉及使得TiO2浆料与吸附胶乳在高pH下接触的方法，具有显著改善的遮盖性。
优选地，加入的吸附胶乳的量足以保证胶乳基本完全吸附到TiO2颗粒的表面。如果吸附胶乳的量不足以覆盖颗粒的表面，则可能导致不合乎希望的成絮。因此，优选在最终复合体中存在一些量的游离吸附胶乳。
本发明方法制备的复合体可以由任何合适的组分配制而成，以制备涂料组合物（例如漆），所述合适的组分包括：溶剂；填料；颜料，例如二氧化钛、云母、碳酸钙、二氧化硅、氧化锌、研磨玻璃、三水合铝、滑石、三氧化锑、飞灰和粘土；聚合物包封的颜料，例如聚合物包封或部分包封的颜料颗粒，例如二氧化钛、氧化锌或锌钡白颗粒；吸附或结合在颜料如二氧化钛表面的聚合物或聚合物乳液；空心颜料，包括具有一个或多个空穴的颜料；分散剂，例如氨基醇和聚羧酸盐（酯）；表面活性剂；消泡剂；防腐剂，例如杀生物剂、防霉剂、杀真菌剂、除藻剂和它们的组合；流动剂；均化剂；额外的中和剂，例如氢氧化物、胺、氨和碳酸盐（酯）。
例如，所述涂料组合物可以包括聚合物包封的遮光颜料颗粒，其包含i)遮光颜料颗粒，例如二氧化钛颗粒，其直径范围为100nm至500nm并且折射率至少为1.8；ii)包封聚合物，以及iii)用于包封的遮光颜料颗粒和聚合物的聚合分散剂。所述聚合物包封的遮光颜料颗粒如，例如美国专利公开US2010/0298483A1所述。在另一个例子中，涂料组合物可以包含如WO2007/112503A1中所述的聚合物包封的遮光颜料颗粒。
实施例
下面的实施例仅仅是为了阐述的目的，而不是为了限制本发明的范围。
中间过程1-从衣康酸制备预复合体聚合物
通过使得346.0g去离子水、36.0g月桂基硫酸钠（31%活性）、689.8g丙烯酸丁酯（BA）、484.1g甲基丙烯酸甲酯（MMA）以及24.6g甲基丙烯酸脲酯（UMA）的50%水溶液混合，来制备阶段1单体乳液（ME1）。通过使得200.0g去离子水、21.5g月桂基硫酸钠（31%活性）、370.35g BA、292.05g MMA以及13.25g UMA的50%水溶液混合，来制备阶段2单体乳液（ME2）。在5升的四颈圆底烧瓶反应器上安装桨式搅拌器、热电偶、氮气进口和回流冷凝器。将800.0g去离子水、3.50g月桂基硫酸钠（31%活性）和37.9g衣康酸加入到烧瓶中并开始搅拌。在氮气气氛下将烧瓶内物质加热到80℃，之后将一部分ME1（47.5g）加入反应釜中，之后用30g去离子水清洗。将物质搅拌1分钟，之后加入APS（0.45g）的去离子水（10g）溶液，之后加入Bruggolite FF-6还原剂（0.45g）的去离子水（10g）溶液，然后加入七水合硫酸铁（0.02g）和乙二胺四乙酸四钠盐（0.013g）的去离子水（22.3g）溶液。再过了3分钟之后，在64分钟内向烧瓶中加入余下的ME1。同时，以1.0克/分钟的速率将1.65g过硫酸铵（APS）、1.90g叔丁基过氧化氢（t-BHP）的去离子水（101.5g）溶液以及Bruggolite FF-6还原剂（2.20g）的去离子水（103.5g）溶液独立地加入到烧瓶中。完成ME1进料之后，加入25g去离子水作为清洗。然后在30分钟内将ME2加入到烧瓶中，之后用25g去离子水清洗装纳ME2的容器，并加入到烧瓶中。在加入过程中，将烧瓶内物质维持在79至81℃。然后对批料进行冷却，同时向反应釜中加入氧化还原对。当完成氧化还原对的加入，并且温度达到30至40℃之后，加入氨水（23.8g，28%浓度）的去离子水（23.8g）溶液，之后加入杀生物剂。发现粒径为152nm，固体为49.3%，pH为8.0。
中间过程2-从甲基丙烯酸制备预复合体聚合物
通过使得346.0g去离子水、36.0g月桂基硫酸钠（31%活性）、689.8g BA、484.1g MMA、以及32.6g甲基丙烯酸（MAA）以及24.6g UMA溶液（50%水）混合，来制备阶段1单体乳液（ME1）。通过使得200.0g去离子水、21.5g月桂基硫酸钠（31%活性）、370.35g BA、292.05g MMA、17.55g MAA以及13.25gUMA的50%水溶液混合，来制备阶段2单体乳液（ME2）。向安装有桨式搅拌器、热电偶、氮气进口和回流冷凝器的5升四颈圆底烧瓶中加入800.0g去离子水和3.50g月桂基硫酸钠（31%活性）。在氮气气氛下将烧瓶内物质加热到80℃，并将一部分ME1（47.5g）加入反应釜中，之后用30g去离子水清洗。将物质搅拌1分钟，之后加入APS（0.45g）的去离子水（10g）溶液，之后加入Bruggolite FF-6还原剂（0.45g）的去离子水（10g）溶液，然后加入七水合硫酸铁（0.02g）和乙二胺四乙酸四钠盐（0.013g）的去离子水（22.3g）溶液。再过了3分钟之后，在64分钟内向烧瓶中加入余下的ME1。同时，以1.0克/分钟的速率将1.65g APS和1.90g t-BHP的去离子水（101.5g）溶液以及Bruggolite FF-6还原剂（2.20g）的去离子水（103.5g）溶液独立地加入到烧瓶中。完成余下的ME1进料之后，加入25g去离子水作为清洗。然后在30分钟内将ME2加入到烧瓶中，之后加入25g去离子水作为清洗。在加入过程中，将烧瓶内物质维持在79至81℃。然后对批料进行冷却，同时向反应釜中加入氧化还原对。当完成氧化还原对的加入，并且温度达到30至40℃之后，加入氨水（23.8g，28%浓度）的去离子水（23.8g）溶液，之后加入杀生物剂。发现粒径为112nm，固体为48.6%，pH为8.0。
实施例1和比较例1至3-制剂的pH研究
表1显示了用于制备实施例1和比较例1、2和3的漆的成分的配方，实施例1和比较例1中使用具有衣康酸（IA）的结构单元的预复合体聚合物，而比较例2和3中使用具有甲基丙烯酸（MAA）的结构单元的预复合体聚合物。
例如，用AMPTM-952-氨基-2-甲基-1-丙醇（陶氏化学公司(Dow ChemicalCompany)或其附属公司的商标）将TiO2浆料（Ti-纯R-746浆料）调节到pH＝11。将浆料保持在pH＝11过夜（～18小时），之后将所述浆料加入到预复合体聚合物、消泡剂（Foamstar A-34消泡剂）和水的混合物中，混合速度为500rpm。混合5分钟之后，然后用10%柠檬酸将浆料/预复合体混合物中和到pH＝8.0，并用水稀释以形成复合体。
将一部分的复合体搅拌加入到含丙烯酸类乳液（RHOPLEXTMVSR-1050LOE丙烯酸类乳液，陶氏化学公司(Dow Chemical Company)或其附属公司的商标）的单独容器中。然后将增量剂研磨料（水、分散剂（Tamol 165A分散剂）、表面活性剂（BYK-348表面活性剂）、消泡剂（Foamstar A-34消泡剂）、以及增量剂（Minex 10增量剂）的混合物）加入到容器中，之后加入不透明聚合物（ROPAQUETM Ultra E不透明聚合物（陶氏化学公司(Dow ChemicalCompany)或其附属公司的商标））、聚结剂（Optifilm增强剂400聚结剂），每一个以表1所示的量和顺序来制备。然后通过加入5%KOH将漆调节到pH=8.8。然后加入RM1（ACRYSOLTM RM-2020NPR流变改性剂，陶氏化学公司(Dow Chemical Company)或其附属公司的商标）、RM2（ACRYSOLTM RM-8W流变改性剂）和水来制备漆。
基本如实施例1所述来制备比较例1，不同之处在于，没有用碱对供给时pH水平为8.5的TiO2浆料的pH进行调节；因此，没有使用柠檬酸来对复合体进行中和。通过实施例1所述的过程制备比较例2，通过比较例1所述的过程制备比较例3，不同之处在于，使用了含MAA的预复合体聚合物代替了含IA的预复合体聚合物。
表1-漆配方
 实施例1  比较例1  比较例2  比较例3
  成分（克）
  丙烯酸类乳液  31.23  31.23  31.84  31.84
  复合体阶段
  预复合体聚合物（IA）   196.43   196.43   0   0
  预复合体聚合物（MAA）   0   0   200.22   200.22
  消泡剂   0.70   0.70   0.70   0.70
  水   38.84   62.1   38.84   62.1
  TiO2浆料预混
  TiO2浆料   140.31   140.31   140.31   140.31
  2-氨基-2-甲基-1-丙醇   2.18   0   2.18   0
  预混后复合体
  10%柠檬酸   12.47   0   11.76   0
  水   8.58   0   9.29   0
  复合体小计   399.51   399.54   403.30   403.33
  增量剂磨料
  水   4.50   4.50   4.50   4.50
  分散剂   0.21   0.21   0.21   0.21
  BYK-348表面活性剂   1.00   1.00   1.00   1.00
  消泡剂   1.00   1.00   1.00   1.00
  增量剂   8.82   8.82   8.82   8.82
  水   1.50   1.50   1.50   1.50
  增量剂磨料小计   17.03   17.03   17.03   17.03
  松解(LetDown)
  不透明聚合物   22.46   22.46   22.46   22.46
  聚结剂   3.58   3.58   3.60   3.60
  KOH(5%)   6.88   7.45   7.65   6.40
  RM1   15.40   15.40   15.40   15.40
  RM2   2.65   2.65   2.65   2.65
  水   17.06   16.63   12.61   13.99
  总量   515.79   515.95   516.53   516.69
表2显示了表1所列实施例1的遮盖性能。
表2-测试样品的遮盖性
 实施例1  比较例1  比较例2  比较例3
  预复合体聚合物   IA   IA   MAA   MAA
  TiO2浆料初始pH   11.0   8.5   11.0   8.5
  S/密耳   7.10   6.42   6.50   6.52
结果显示，使用初始pH＝11.0的TiO2浆料结合基于衣康酸的预复合体聚合物制备的制剂（实施例1）具有7.10S/密耳的遮盖性，较之使用初始pH＝8.5的TiO2浆料具有显著的改善（比较例1，6.42S/密耳）。相反地，相比较于加入初始pH＝8.5的浆料（比较例3），向由甲基丙烯酸（MAA，比较例2）制得的预复合体聚合物中加入高pH的TiO2浆料对于遮盖性没有影响。
Kubelka-Munk S/密耳 测试方法
对于每种最终漆制剂，通过如下步骤测定S/密耳：对于每一种漆，使用1.5密耳博德下拉棒（Bird draw down bar）在黑色脱模卡片（Leneta Form RC-BC）上制备两个下拉，卡片干燥过夜。用X-ACTO刀使用模板在每一个卡片上切割出3.25”x 4”的矩形。使用BYK Gardner 45°反射计在每一刻划区域对y-反射率测量五次，测量在矩形顶部的对角线上开始，并记录平均y-反射率。对于每一种漆，使用3”25密耳块下拉棒（block draw down bar）在黑色乙烯基卡片（LenetaForm P121-10N）上制备厚膜下拉，卡片干燥过夜。在下拉的五个不同区域测量y-反射率，并记录平均y-反射率。Kubelka-Munk遮蔽值S由以下等式1得出：
等式1
S = R X × ( 1 - R 2 ) × ln 1 - ( R B × R ) 1 - R B R
其中X是平均膜厚度，R是厚膜的平均反射率，RB是薄膜在黑色上的平均反射率。可以通过漆膜的重量（Wpf）、干燥膜的密度（D）以及膜面积（A）计算得到X。3.25”x 4”模板的膜面积是13in2。
X ( mils ) = W pf ( g ) × 1000 ( mil / in ) D ( lbs / gal ) × 1.964 ( g / in 3 / lbs / gal ) × A ( in )

Claims (8)

1.一种包括以下步骤的方法：
a)使得含吸附分散剂的TiO2浆料的水性分散体与吸附胶乳接触以形成混合物，其中TiO2浆料与吸附胶乳的混合物的pH足够高，以抑制TiO2与吸附分散剂之间的相互作用；然后
b)使得步骤a)的混合物的pH下降到足够低，以促进TiO2与吸附胶乳之间的相互作用，从而形成复合体；其中所述吸附胶乳包含衣康酸或其盐的结构单元。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤a)之前，将TiO2浆料的pH从7.5至9提升到约10至12。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，使得所述浆料的pH在10至12维持至少10分钟。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述吸附胶乳是含丙烯酸类胶乳、含苯乙烯丙烯酸类胶乳、含乙烯基酯胶乳或者含乙烯-乙烯基酯胶乳。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，用链烷醇胺使得所述TiO2浆料的pH升高，所述酸是含羧酸化合物。
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括将复合体配制成漆组合物的步骤。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，混合物中吸附胶乳的量相对于TiO2是足够的浓度，以抑制TiO2颗粒的成絮。
8.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括使得复合体与添加剂混合的步骤，所述添加剂选自：流变改性剂、颜料、增量剂、粘结剂、分散剂、消泡剂、防腐剂、杀生物剂、流动剂和流平剂以及它们的组合。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112013033184A2 (pt) * 2011-07-05 2017-03-01 Rohm & Haas processo
US9315615B2 (en) 2013-03-15 2016-04-19 Tronox Llc Titanium dioxide pigment and manufacturing method
CA2873208C (en) 2013-12-20 2022-04-05 Rohm And Haas Company Pigmented coating composition with itaconic acid functionalized binder
EP3116957B1 (en) 2014-03-11 2019-06-12 The Chemours Company FC, LLC Tailored dispersion and formation of integrated particle systems via ph responsive groups
US10125219B2 (en) 2014-10-30 2018-11-13 Tronox Llc Titanium dioxide pigment and manufacturing method
US9745405B2 (en) 2015-04-20 2017-08-29 Tronox Llc Polymer, polymer modified titanium dioxide pigment, and method of forming a pigmented paint formulation

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6080802A (en) * 1991-12-03 2000-06-27 Rohm And Haas Company Process for preparing an aqueous dispersion of composite particles including polymeric latex adsorbed to titanium dioxide
WO2003087949A1 (en) * 2002-04-10 2003-10-23 Avecia Limited Chemically produced toner and process therefor

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3772046A (en) * 1970-07-15 1973-11-13 Amer Chemical Co Tio{11 {11 slurries having a high solids content
JPH07508541A (ja) * 1991-12-03 1995-09-21 ローム アンド ハース カンパニー 重合体ラテックスを含有する複合体粒子の水性分散物
US5385960A (en) * 1991-12-03 1995-01-31 Rohm And Haas Company Process for controlling adsorption of polymeric latex on titanium dioxide
CA2124849A1 (en) * 1991-12-03 1993-06-24 Martin Vogel Process for particle adsorption
GB9602221D0 (en) * 1996-02-03 1996-04-03 Tioxide Group Services Ltd Composite pigmentary material
JP3651063B2 (ja) * 1995-07-21 2005-05-25 大日本インキ化学工業株式会社 水性顔料分散体の製造方法、および該水性顔料分散体を含有する水性着色剤組成物
AU785239B2 (en) * 2001-06-20 2006-11-23 Rohm And Haas Company Aqueous composite particle composition
AU785282B2 (en) * 2001-06-20 2006-12-21 Rohm And Haas Company Coating with improved hiding, compositions prepared therewith, and processes for the preparation thereof
DE10256790A1 (de) * 2002-12-05 2004-06-17 Degussa Ag Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung füllstoffhaltiger Kautschukgranulate
NZ571932A (en) 2006-04-03 2010-10-29 Univ Sydney Polymer product and interfacial polymerisation process using chain transfer agent (CTA)
EP2253677B1 (en) 2009-05-19 2017-01-25 Rohm and Haas Company Opacifying pigment particle

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6080802A (en) * 1991-12-03 2000-06-27 Rohm And Haas Company Process for preparing an aqueous dispersion of composite particles including polymeric latex adsorbed to titanium dioxide
WO2003087949A1 (en) * 2002-04-10 2003-10-23 Avecia Limited Chemically produced toner and process therefor

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