DE2428504A1 - Mischung zur herstellung von antistatischen bodenbelaegen und beschichtungen - Google Patents

Mischung zur herstellung von antistatischen bodenbelaegen und beschichtungen

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DE2428504A1 DE19742428504 DE2428504A DE2428504A1 DE 2428504 A1 DE2428504 A1 DE 2428504A1 DE 19742428504 DE19742428504 DE 19742428504 DE 2428504 A DE2428504 A DE 2428504A DE 2428504 A1 DE2428504 A1 DE 2428504A1
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Description

Mischung zur Herstellung von antistatischen Bodenbelägen und Beschichtungen
Seit der Einführung von flüssigen Kunstharzen auf Basis von Epoxidharzen, Polyurethanen oder ungesättigten Polyestern, die durch Polyadditions- oder Polymerisationsreaktion mit- geeigneten Hartem und Katalysatoren bei Raumtemperatur aushärten, haben diese Kunststoffe unter anderem auf den Gebieten des Korrosionsschutzes in Form von ehemikalienbeständigen Beschichtungen sowie von fugenlosen strapazierfähigen Bodenbelägen vermehrte Anwendung gefunden. Insbesondere die flüssigen, lösungsmitte!freien aromatischen Epoxidharze in Kombination mit speziell formulierten flüssigen Härtern, z.B. auf Basis von Polyaminaddukten oder Polyaninoamidharzen, haben auf den erwähnten Anwendungsgebieten dank der hervorragenden mechanischen Eigenschaften der ausgehärteten Schichtstoffe, wie Druckfestigkeit, Biegefestigkeit, Haftvermögen auf verschiede-
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ClBA-GEfGY AG ~ 2. -
nen Substraten, Schlag- und Abriebfestigkeit sowie Chemikalienbeständigkeit, grosse und immer stärker zunehmende Bedeutung in der Praxis erlangt.
Zur Verhinderung einer elektrostatischen Aufladung solcher Belage sind in den letzten Jahren elektrisch leitende, sogenannte antistatische Beläge, insbesondere für Fussböden, entwickelt worden. Solche Spezialbeläge kommen vor allein in stark explosionsgefährdeten Räumen, wie zum Beispiel in Operationssälen von Spitälern, in Laekierbetrieben, Grossgaragen und Fabrikationsräumen von Chemiebetrieben in Betracht. Zur Erlangung der erforderlichen elektrischen Leitfähigkeit solcher Beläge werden heutzutage vorwiegend Spezialrusse und Graphit.als Füllstoffe verwendet. Diese Böden sind wegen der schwarzen oder dunkelgrauen Oberflächen nicht beliebt und entsprechen in vielen Fällen nicht den ästhetischen Bedürfnissen der darin arbeitenden Menschen. Diese Beschränkung bezüglich der Möglichkeiten der Farbtonauswahl verhindert auch den breiteren Einsatz von antistatischen Bodenbelägen.
Bekannt ist auch die Herstellung antistatischer Bodenbeläge unter Verwendung von Metallteilchen, wie Aluminiumflittern oder Kupferspänen. Nachteilig ist dabei die von Fall zu Fall verschieden ausfallende, ungleichmässige elektrische Leitfähigkeit. Zwar ist aus der deutschen Auslegeschrift 1 5^ 968 ein Verfahren bekannt, gemäss welchem man diesen Nachteil vermeidet; aber dafür muss in Kauf genommen werden, dass vor dem Auftragen der metallhaltigen Kunststoffschicht eine gut leitende, z.B. Graphit enthaltende, Unterschicht aufgebracht werden muss. Diese muss dann gehärtet und getrocknet werden, bevor der Kunststoffbelag appliziert werden kann.
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CIBA-GEIGYAG - J» -
2^28504
Es zeigte sich nun, dass mit der erfindungsgemässen Mischung antistatische Bodenbeläge und Beschichtungen hergestellt -werden können, die sowohl bunt oder hellfarbig, beispielsweise in Pastelltönen gefärbt, als auch gut reproduzierbar gleiehmässig elektrisch leitfähig sind, wobei das Aufbringen einer oder mehrerer leitender Unterschichten wegfällt. ·
Die erfindungsgemässe Mischung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine kalthärtende flüssige Xunstharzkombination, ein Antiabsetzmittel und 45 - 70 Gewichtsprozent, bezogen auf die Mischung, Aluminiumgriess sowie gegebenenfalls Füllstoffe und/oder vorzugsweise Pigmente enthält. Vorzugsweise enthält die Mischung 30 - 45 Jo3 insbesondere 37 - 40 %} Harzkombination^ 3 - 30 %, insbesondere 18 - 30 %, Pigmente und 45 - 65 $>s insbesondere 50 - 60 %, Aluminiumgriess. Die Teilchen des Aluminiumgriesses weisen vorzugsweise eine Länge von 0,35 - Ij2 mm auf.
Als Kunstharzkombinationen kommen flüssige Epoxidharze, vorzugsweise auf aromatischer Basis, oder Mischungen von solchen auf aromatischer Basis, wie Biphenol-A-diglyeidylather, mit aliphatischen Epoxidharzen, wie Polyglyeidylather von PoIyalkoholen, z.B. Pentaerythrit, Hexantriol, Butandiol oder Glycerin, in Kombination mit flüssigen Härtern für diese Harze in Betracht. Als solche Härter seien aliphatische oder cycloaliphatische Polyamine ader deren flüssige, mindestens eine primäre Aminogruppe enthaltenden Addukte mit Polyepoxiden, ferner flüssige Polyaminoamidharze, d.h. Reaktionsprodukte aus Fettsäuren und Polyaminen, genannt.
Weitere geeignete Kunstharzkorabinationen sind solche auf Basis von Polyurethanen, wie z.B. eine Mischung aus flüssi-
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ClBA-GEiGY AG ~ ^ ·~ .
gen Polyester- oder Polyätherharzen mit einer Hydroxylzahl zwischen 1,7 und 12 fo und flüssigen Polyisocyanaten, vorzugsweise auf Basis von Diphcnylmethan-4, 4'-diisocyanate als Härter.
Ferner sind Bindemittel auf Basis von flüssigen, ungesättigten Polyesterharzen,damit reagierenden ungesättigten monomeren Verbindungen,wie z.B. Styrol, Vinyltoluol oder Acrylsäureester, und einem Peroxidkatalysator geeignete Kunstharzkombinationen .
Schliesslich seien noch Kunstharzkombinationen auf Basis von Aerylatharz, damit reagierenden ungesättigten Monomeren und einem Peroxidkatalysator erwähnt.
Um ejhe über die ganze Oberfläche des Belages gleichmassig verteilte Leitfähigkeit zu erreichen, enthält die erfindungsgemässe Mischung ein Antiabsetzmittel, welches ein Absetzen der Aluminiurngriessteilchen von der Oberfläche des während der Applikation flüssigen Bodenbelages verhindert. Andernfalls würde bei der Aushärtung die an Bindemittel angereicherte Oberflächenschicht einen zu hohen elektrischen Widerstand zeigen. Als Antiabsetzmittel können im Prinzip Thixotropicmittel, wie z.B. Siliciumdioxid ("Aerosil") und Montmorillonit ("Bentone"), verwendet werden. Der Einsatz von feindispersem Asbest, wie z.B. "Sylodex" (der Firma Grace Co.), bietet den Vorteil, dass er nicht separat, sondern direkt mit Aluminiumgriess im Harz mit Hilfe von einfachen Mischmaschinen dispergiert werden kann und gute Antiabsetzwirkung sowie Verlauf seigenscha,f ten aufweist.
Die erfindungsgemässe Mischung .kann nach konventionellen Methoden hergestellt werden. Vorzugsweise werden ve rs chic--
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CIBA-GEiGYAG - 5 -·
dene Farbpasten, die aus je ca. 50 % Pigment, wobei alle bekannten anorganischen und viele organische Pigmente verwendet werden können, und Harz bestehen, durch Abreiben auf Dreiwalzenstuhlmaschinen oder Dispergierung in Cowles-Dissolver hergestellt. Diese Farbpasten werden dann in einem Mischbehälter vorgelegt, worauf das restliche Harz eingerührt wird. Anschliessend kann das Antiabsetzmittel eindispergiert werden und das Aluminiumgriess, vorzugsweise von einer Reinheit von 99*5 - 99*7 % und von einer Teil-• ehengrösse von 0,35 - 1*2 mm, sowie gegebenenfalls die zur Erzielung von zusätzlichen Eigenschaften benötigten Additive, wie Verlaufsmittel und Entlüftungsmittel, zum Schluss eingerührt werden. Separat zu dieser Basismischung, die oft auch in Handelsprodukten als Komponente I genannt wird, wird der Härter bzw. Komponente II in Mengen, die dem zur optimalen Aushärtung benötigten Mischverhältnis entsprechen, geliefert«
Vor der Verarbeitung werden beide Komponenten gut zusammengemischt, auf die. zu behandelnde Oberfläche ausgeleert und mit Zahnspachtel in der gewünschten Schichtdicke, die zwischen 3-5 mm liegen kann, gleichmässig verteilt. Bei diesem Arbeitsgang muss darauf geachtet werden, dass das Aluminiumgriess ,aufgrund seiner relativ grossen Körnung durch die Bewegung des Zahnspachtels nicht ungleichmässig verteilt wird. Zur Erzielung des optimalen Verlaufes der leicht thixotropen flüssigen Masse dient die anschliessende Bearbeitung mit einer Kunststoff stachelwalze, Vielehe die Entlüftung und Erzielung von blasenfreien Oberflächen ermöglicht.
Um eine bessere Entlüftung der flüssigen Masse beim Verlegen und blasenfreie Oberflächen der Beläge zu erzielen,
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CJBA-GEIGYAG _ β _ .
kann 1 - 5 %> vorzugsweise 1,5 - 2 j£, Paraffinöl oder Benzin (Siedebereich 100 - 1250C) in die zum Verlegen vorbereitete Mischung zugefügt v/erden.
Falls, wie dies gewöhnlich der Fall ist, der zu belegende
ρ k
Boden einen Ableitwiderstand von 10 - 10 Ohm auf v/eist, gelingt es mit der erfindungsgemässen Mischung leicht, Beläge herzustellen, Vielehe den gemäss DIN geforderten Ableitwiderstand von weniger als 10 Ohm aufweisen. Meistens erhält man Beläge mit einem Ableitwiderstand von 10^ 0hm oder weniger. Falls die zu belegenden Unterlagen höhere Ableitwiderstände aufweisen als 10 0hm, müssten geerdete Unterlagen in Form von Metallgeweben, Metallfolien oder Metallgittern angebracht v/erden.
Die in,den folgenden Beispielen beschriebenen Beläge lassen sich durch einfache Reinigungsmittel gut pflegen, zeigen nach monatelanger Beanspruchung durch Chemikalien und dem üblichen Verkehr in Fabrikationsrauraen der chemischen Betriebe keine auffallende Abnutzung und behalten ihren anfänglichen Viert für den Ableitwiderstand bei.
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Beispiele 1-6
In den folgenden Beispielen' werden die angegebenen Komponenten miteinander vermischt. . ·
1. Epoxidharz auf Basis von'Glycidyläther des ' 4,4'-Dioxydiphenylmethans mit 25 % Kresylglyeidyläther verdünnt (Viskosität cP bei 25°C 5OO-7OO, Epoxid-Aequivalentgewicht I85-I92)
Chromoxydgrün Titandioxyd
Thixotropiemittel a.uf Basis von Asbest
(z.B. "Sylodex" der Grace Co.) Aluminiumgriess (0,35 - 1^2 rnm)
3- Aminomethyl-J5* 5 > 5~ trine thyl- cyclohexylarnin
20 g - 8 g
3 g
573 g
Härter auf Basis eines Adduktes von Trimethylhexamethylendiamin und einem flüssigen Epoxidharz auf Bisphenol-A-Basis
56 g
37 g
Total
1000 g
2. Epoxidharz wie im Beispiel 1
Phtalocyaninblau • Titandioxyd'
Thixotropieniittel auf Basis von Asbest Aluminiuragriess (0,35 - 1,2 mm)
295 g
0,5 g 19,5 g
4,0 g 56O g
Flüssiges Po Iy amino ami dhar ζ (Visk. 869 eP., Amingehalt 13,62^, Mol/kg 9,5) 10j> g
Paraffinöl 20 g
Total
1000 g
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3· Epoxidharz auf Basis eines Additionsproduktes von Pentaerythritglycidyläther und Bisphenol A (Viskosität bei 25°C: I3OO-I80O cP,
Epoxidäquivalentgewicht: 3A8-I58) 273,5 g
Titandioxyd ' 22,0 g
Chromoxydhydratgrün · 5,5 g
Thixotrop!emittel auf Basis von Asbest 3,0 g
Aluminiungr-iess (0,35 - 1,2 mm) 571^0 g
Paraffinöl · 16,0 g
Härter auf Basis eines Adduktes von Trimethylhexamethylendiarr/Jn und einem flüssigen Epoxidharz auf Bisphenol-A-Basis 22,0 g
Bis-(3-inethyl-4-amino-cyclohexyl)-methan 87,0 g
Total 1000,0 g
h. Epoxidharz auf Basis von Glycidyläther des 4, V-Dioxydipher.yiniethans (Viskosität 12000-
■I6OOO cP, Epoxidäquivalentgsv.-icht 185-2IO) 225,0 g
Peiitaerythritglycidyläther - 25,0 g
Titandioxyd 21,0 g
Eisenoxydgelb . Q3O g
Thixotropiemittel auf Basis von Asbest K3 0 g
Aluminiumgriess (0,35 - 1,2 mm) 571,0 g
Benzin (Siedebereich 100 - 125°C) 20,0 g
Härter auf Basis eines Trirriethylhexaniethylendiaininadduktes und eines flüssigen Epoxidharzes
auf Bisphenol-A-Basis . 26,0 g
jJ-Aminonethyl-^., D, 5-triniethylcyclohexylaniin 73,0 g
■ Benzylalkohol . 26,0 g
Total 1000,0 £
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CiBA-GEIGY AG
5· Verzweigter Polyalkohol mit Aether- und Estergruppen _rnit einer Viskosität bei 20 C von 5OOO cP
Hydroxylgeha.lt von ca. 5 %, Säurezahl < 2 und Wassergehalt 0,2 %
Aetheralkohol (Viskosität 20°C J>h cP, Hydroxylgehalt ca. 11 fo, Viassergehalt <0 50^ige Färbpaste aus obigem Harz und Ti t andioxyd/Chromoxydgrün 1:1 Gew.Tl. Molekularsiebpaste (z.B. Zeolith L-Paste) Thixotropiermittel auf Basis von Asbest Aluminiumgriess (0,35 - 1*2 mm)
167,0 g
11,0 g
116,0 g
61,0 g
536,0 g
Härter auf Basis von 4·, V-Diphenylrnethandiisccyanat, Viskosität bei 25°C von I30 - I55 cP, Isocyanatgruppengehalt von ca. JO %) 102,0
Total
6. Ungesättigtes, flüssiges Polyesterharz mit Styrol als Reaktionsmittel (Viskosität von ca. 53OO cP bei 25°C)
Cobaltoctoat 1/oig
50 % Färbpaste aus obigem Harz und Titandioxyd/Chromoxydgrün 2:3
Thixotropiemittel auf Basis von Asbest Aluminiumgriess (0,35 - 1,2 mm)
Paraffinöl
1000,0 g
352,0 g 2,5 g
61,0 g
3,0 g
555,0 g
19,0 g
Katalysator bestehend aus 50piger Lösung von Methylathylketonperoxid im Weichmacher
Total
1000,0 g
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Eigenschaften der mit den Mischungen der Beispiele 1-6 hergestellten Bodenbeläge
1 2 3 • ■576 4 5 6 O
Farbton des Belages grün • blau hellgrün 725 gelb ho11grün hellgrün ■; 2,72,
FUIlKrad Harz/Härter:Füllstoff ■ 1:1,52" 1:1,47 1:1,57 1:1,6 1:1,7 1:1,4 2/82
GebrauchRdauer bei 20°C/l kg ca. 1 1/2 h 3a. 2 h oa. 2 5/4 h 497 ca. 1 1/2 h ca. 3/4 h ca. 3/4 h
AbIoI, twicers tand in Ohm < io2 <io2 <10? 498 < 10? <io2 <1Ö3 i 404
nach DIN 51953 ■ 369
DruckfestU-';koit (DIN 53454) 5,13 Der Belag I , hohe Druck·
in kp/ciri'- nach 1 Woche 672 556 4,68 432 ist im ge- 637 ■ festigkeit
nach 4 Wochen 699 595 585 ' härteten 760
Di op;aforjV.l/ikGit (VSM 77103) 397 Zustand zu
f~\ ^ ri ρ *(·· A 0 f~% T^l		 N3
3 in kp/crii'; nach 1 Woche 305 510 423 322 O .i.cl5L J1G Cn 461 : ■£-
ο nach 4 Wochen 290 192 hohe Bestän 295 UXlU. ^U
weich für		 501 NJ
c Schlagzähigkeit (VSM 77105)
Ni' in kpam/um*- 		digkeit gegen die Messung
dor mechani		 OQ
t η
nach 1 Woche 1,22 3,46 aggressive 3,77 schen Festig ««Γι
O
Z\ ! nach 4 Wochen 1,29 2,82 organ. Lürjungs- '3,53 keiten
J[Elasfciz:U;itt;amodul (DIN 53457) mittol, hoho
in kp/rntn'"' nach 1 Woche 376 352 Druckfestigk., 284
nach 4 Wochen 404 376 guto Färbton .. 306
Besondere Eigenschaften beständig ge wie in et abi 11 tat leichte Ver- sehr ela
gen Wasser, ' Beispiel arbeitbark.. stisch,
verdünnte an- 1 schöner Ver gummiartig
0 rgani sehe S au· lauf, gute
ι ron und Bason Farbtonsta schall
sowie gegen bilität dämpfend
Benzin
I
- Xl - ■
p..-'' 2^28504
-Beispiel- 7
Die folgenden Komponenten werden miteinander vermischt:
Epoxidharz auf Basis von Glycidylather des
4,4I-Dioxydiphenyliiiethans (Viskosität bei 25°C
8000 - 12000 cP, Epoxid-Aequivalentgewicht
- 187 - 196) ^ 238,0 g
Hexantrioltriglycidylather 21,5 g
(Viskosität bei 25°C 115 cP, Epoxid-Aequivalentgewicht 140 -150 )
1,4-Butandioldiglycidylather 1,5 g
(Viskosität bei 250C 14-22 cP, Epoxid-Aequivalentgewicht 125-143)
Titandioxyd. - 8>0 g
Chronioxydgriin 4,5 g
Thixotropiöaittel auf Basis von l-iontmorillonit Hs0 g (z.B. "Bentone 27" der National Lead Co.)
AlminiuEigriess (0,35 - 1,2 ranQ 550,0 g
Härter auf Basis eines Adduktes von Trimethylhexainethylendiamin und einem flüssigen Epoxidharz auf Bisphenol A-Basis 32,0 g
S-Aminomethyl-SjSjS-triiEethylcyclohexylamin 56,0 g
Benzylalkohol ' 62,Og
Paraffinöl 15,5 g
Total 1000,0 g
Mit dieser Mischung wird ein Bodenbelag hergestellt.
Farbton des Belages grün
FUllgrad Harz/Härter:Füllstoff 1:1,35
Gebrauchs dauer bei 20°C/l kg etvjs. 1 h
Ableitv/iderstand in 0hm nach DI2^T 51953 103
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Claims (8)

Ansprüche
1. Mischung zur Herstellung von antistatischen Bodenbelägen oder BeSchichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine kalthärtende flüssige Kunstharzkombination, ein Antiabsetzmittel und 45 - 70'Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamte Mischung, Aluminiumgriess sowie gegebenenfalls Füllmittel und/oder Pigmente enthält.
2. Mischung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass sie mindestens ein Pigment enthält.
3« Mischung gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie 30 - 45 Gewichtsprozent Harzkombination, 3-30 Ge-Viiehtsprozent Pigment und 45 - 65 Gewichtsprozent Aluminiumgriess enthält.
4. Mischung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Kunstharzkorabination ein Epoxidharz und einen Härter für Epoxidharze enthält.
5· Mischung gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Epoxidharz auf aromatischer Basis enthält.
6. Mischung gemäss Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich ein aliphatisches Epoxidharz enthält.
7. Mischung gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Härter flüssige, aliphatische oder cycloalipha- -" tische Polyamine oder deren flüssige, mindestens'eine primäre Aminogruppe enthaltenden Addukte mit Polyepoxiden enthält.
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8. Mischung gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass i sie als Härter flüssige Polyaminoamidharze enthält.
9· Mischung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Kunstharzkombination auf Basis von Polyurethanen enthält.
10. Mischung gemäss Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, dass sie als Kunstharzkombination ein Polyester- oder Polyätherharz mit einer Hydroxylzahl zwischen 1,7 und
12 fo und als Härter ein flüssiges Polyisoeyanat enthält.
11. Mischung gemäss Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Härter ein Polyisoeyanat auf Basis von Diphenylmethan-4,V-diisocyanat enthält.
12. Mischung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Kunstharzkombination ein ungesättigtes Polyesterharz, eine damit reagierende ungesättigte monomere Verbindung sowie einen Peroxidkatalysator enthält.
. Mischung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass sie eine Kunstharzkombination auf Basis von Acrylatharz, einer damit reagierenden monomeren Verbindung und einem Peroxidkatalysator enthält.
14. Mischung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie 1-5 Gewichtsprozent, insbesondere 1,5-2 Gewichtsprozent, Paraffinöl oder Benzin, vorzugsweise mit einem Siedebereich von 100 - 125°C, enthält.
15. Mischung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
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- .14 -
dass sie als Antiabsetzmittel ein Thixotropiemittel, wie Siliciumdioxid, Montmorillonit oder feinteiligen Asbest, enthält»
l6. Mischung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie 50 ~ 60 Gewichtsprozent Aluminiurngriess enthält .
17- Mischung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Teilchen des Aluminiumgriesses 0,35 - Ij2 mm beträgt.
Ιδ. Verfahren zur Herstellung von antistatischen Bodenbelägen oder Beschichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Mischung gemäss einein der Ansprüche 1 - 17 auf eine Unterlage aufträgt und aushärten lässt.
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