JP2607433B2 - ポリウレタン多孔性構造物及びその製造方法 - Google Patents
ポリウレタン多孔性構造物及びその製造方法Info
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- JP2607433B2 JP2607433B2 JP62003591A JP359187A JP2607433B2 JP 2607433 B2 JP2607433 B2 JP 2607433B2 JP 62003591 A JP62003591 A JP 62003591A JP 359187 A JP359187 A JP 359187A JP 2607433 B2 JP2607433 B2 JP 2607433B2
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- Nonwoven Fabrics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は医料用素材として有用な伸縮性を有するポリ
ウレタン多孔性構造物に関する。
ウレタン多孔性構造物に関する。
（従来の技術） ポリウレタン溶液を湿式製膜することにより、又ポリ
ウレタンのW/O型エマルジョンを乾式製膜することによ
り、微細な孔を有するスキン層と比較的大きな空洞を有
する多孔質層とからなるポリウレタン多孔性膜が得られ
ることが知られている。このポリウレタン多孔性膜は、
製膜条件により孔の大きさや分布を調整できるため、防
水透湿性、分離性能、クッション性などを持たせること
が出来る。しかしこれらの膜は強度が極めて弱いため、
そのままで使用することは殆どなく、一般に織編物やフ
ィルム等のシートとラミネートして用いられている。
ウレタンのW/O型エマルジョンを乾式製膜することによ
り、微細な孔を有するスキン層と比較的大きな空洞を有
する多孔質層とからなるポリウレタン多孔性膜が得られ
ることが知られている。このポリウレタン多孔性膜は、
製膜条件により孔の大きさや分布を調整できるため、防
水透湿性、分離性能、クッション性などを持たせること
が出来る。しかしこれらの膜は強度が極めて弱いため、
そのままで使用することは殆どなく、一般に織編物やフ
ィルム等のシートとラミネートして用いられている。
特開昭61−225364号公報には、このようなポリウレタ
ン微細多孔性膜とポリウレタン不織布とを接着剤を用い
て張り合わせることにより伸縮衣料用素材を得る方法が
提案されている。
ン微細多孔性膜とポリウレタン不織布とを接着剤を用い
て張り合わせることにより伸縮衣料用素材を得る方法が
提案されている。
しかしながら、このようにして得られる伸縮性素材は
接着剤を用いるためどうしても風合が粗剛となるばかり
でなく、折角の多孔性が損われるという問題点があっ
た。
接着剤を用いるためどうしても風合が粗剛となるばかり
でなく、折角の多孔性が損われるという問題点があっ
た。
また、張り合わせた後に熱によりチューブ、カップ等
各種の構造物を成型すると、空洞は小さくなり、微細な
孔は閉塞してしまい、透湿性も分離膜性能も失われてし
まう。
各種の構造物を成型すると、空洞は小さくなり、微細な
孔は閉塞してしまい、透湿性も分離膜性能も失われてし
まう。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、優れた伸縮性、分離膜性能等を有す
るポリウレタン多孔性構造物およびその製造方法を提供
するにある。
るポリウレタン多孔性構造物およびその製造方法を提供
するにある。
（問題点を解決するための手段） すなわち本発明は、溶融紡糸されたポリウレタン弾性
フィラメントが実質的に集束されず積層され、前記積層
されたフィラメントの接触点が該フィラメント自体によ
り接合されてなるポリウレタン不織布の成型物とポリウ
レタン多孔性層とが一体化されていることを特徴とする
ポリウレタン多孔性構造物である。また本発明の方法
は、溶融紡糸されたポリウレタン弾性フィラメントが実
質的に集束されず積層され、前記積層されたフィラメン
トの接触点が該フィラメント自体により接合されてなる
ポリウレタン不織布の成型物に （イ）ポリウレタン溶液を含浸又は塗布した後湿式再生
処理を施す、或いは （ロ）ポリウレタンエマルジョンを含浸又は塗布した後
乾式処理を施す ことを特徴とする。
フィラメントが実質的に集束されず積層され、前記積層
されたフィラメントの接触点が該フィラメント自体によ
り接合されてなるポリウレタン不織布の成型物とポリウ
レタン多孔性層とが一体化されていることを特徴とする
ポリウレタン多孔性構造物である。また本発明の方法
は、溶融紡糸されたポリウレタン弾性フィラメントが実
質的に集束されず積層され、前記積層されたフィラメン
トの接触点が該フィラメント自体により接合されてなる
ポリウレタン不織布の成型物に （イ）ポリウレタン溶液を含浸又は塗布した後湿式再生
処理を施す、或いは （ロ）ポリウレタンエマルジョンを含浸又は塗布した後
乾式処理を施す ことを特徴とする。
本発明に最も好適に適用されるポリウレタン不織布
は、特開昭59−157362号公報又は特開昭59−223347号公
報として本発明者等によって提案されている。すなわ
ち、溶融紡糸されたポリウレタン弾性フィラメントが実
質的に集束されず積層され、前記積層されたフィラメン
トの接触点が該フィラメント自体により接合されてな
り、かつ剛軟度（ｙ）が一般式、 ｙ＜0.2x＋20 ｛ｙは剛軟度（mm）,xは目付（g/m2）を表す｝で示され
る範囲である、柔軟性，伸縮性および通気性に優れたポ
リウレタン不織布であり、またこのモノフィラメントの
直径は通常平均30ミクロン以下、好ましくは平均25ミク
ロン以下、特に好ましいのは20ミクロン以下である。モ
ノフィラメントの直径にはバラツキがあることが考えら
れるが、最大のものでも50ミクロン以下が望ましい。モ
ノフィラメント繊維径が大きくなると不織布が粗剛にな
る。
は、特開昭59−157362号公報又は特開昭59−223347号公
報として本発明者等によって提案されている。すなわ
ち、溶融紡糸されたポリウレタン弾性フィラメントが実
質的に集束されず積層され、前記積層されたフィラメン
トの接触点が該フィラメント自体により接合されてな
り、かつ剛軟度（ｙ）が一般式、 ｙ＜0.2x＋20 ｛ｙは剛軟度（mm）,xは目付（g/m2）を表す｝で示され
る範囲である、柔軟性，伸縮性および通気性に優れたポ
リウレタン不織布であり、またこのモノフィラメントの
直径は通常平均30ミクロン以下、好ましくは平均25ミク
ロン以下、特に好ましいのは20ミクロン以下である。モ
ノフィラメントの直径にはバラツキがあることが考えら
れるが、最大のものでも50ミクロン以下が望ましい。モ
ノフィラメント繊維径が大きくなると不織布が粗剛にな
る。
この不織布は破断伸度が通常800〜800％、好ましくは
500％以上である。破断強度は、不織布の厚さにより異
なるが、通常0.4〜1.2kg/cm、好ましくは1.0kg/cm以上
である。また100％伸長時の回復率は通常85％以上、好
ましくは90％以上であり、50％伸長回復率は90％以上で
ある。不織布の強度、伸度および伸長回復率は、不織布
を構成する繊維相互の接触点の接着強度によって変動す
るものであるが、この不織布が上記の強度、伸度および
伸長回復率を示すことは、接触点の接合が充分に行なわ
れていることを示すものである。
500％以上である。破断強度は、不織布の厚さにより異
なるが、通常0.4〜1.2kg/cm、好ましくは1.0kg/cm以上
である。また100％伸長時の回復率は通常85％以上、好
ましくは90％以上であり、50％伸長回復率は90％以上で
ある。不織布の強度、伸度および伸長回復率は、不織布
を構成する繊維相互の接触点の接着強度によって変動す
るものであるが、この不織布が上記の強度、伸度および
伸長回復率を示すことは、接触点の接合が充分に行なわ
れていることを示すものである。
またこの不織布の卓越した特色は、繊維の交点が実質
的に全て接合されているにも拘らず、優れた柔軟性と伸
縮性とを示し、繊維径が極めて小さくかつ目付の小さい
薄厚のシートであっても、寸法安定性ならびに形態安定
性が良好であること、のみならず耐久性が大きいことで
ある。
的に全て接合されているにも拘らず、優れた柔軟性と伸
縮性とを示し、繊維径が極めて小さくかつ目付の小さい
薄厚のシートであっても、寸法安定性ならびに形態安定
性が良好であること、のみならず耐久性が大きいことで
ある。
さらに本発明に好適に用いられるかゝる不織布は、25
〜150g/m2の目付を有し、かつ少なくとも10cc/cm2/sec.
の通気性を有する。
〜150g/m2の目付を有し、かつ少なくとも10cc/cm2/sec.
の通気性を有する。
上記のような不織布は、公知の熱可塑性ポリウレタン
弾性体を単独で、或いはポリイソシアネート化合物と混
練した後溶融紡糸し、紡出糸に高温気体流を噴射し、細
化して得られた実質的に連続したフィラメントをシート
状に積層し、積層されたフィラメントの接触点を、該フ
ィラメント自体により接合せしめることによって取得さ
れる。すなわち、熱可塑性ポリウレタン弾性体を溶融
し、例えば特公昭41−7883号公報に記載された紡糸装置
を用いて紡糸口金から吐出し、例えばノズルの両側から
噴射する加熱気体流によりフィラメントを細化せしめ
る。細化されたフィラメントは実質的に集束されること
なく、例えば移動するコンベアネット等の捕集装置上で
気体流と分離され、該ネット上に積層される。積層され
たフィラメントは、自己の有する熱により、積層された
状態でフィラメントの接触点が該フィラメント自体によ
り接合される。捕集装置上に積層後冷却固化する前また
は後に、ローラー等を用い加熱加圧して接合せしめても
よい。
弾性体を単独で、或いはポリイソシアネート化合物と混
練した後溶融紡糸し、紡出糸に高温気体流を噴射し、細
化して得られた実質的に連続したフィラメントをシート
状に積層し、積層されたフィラメントの接触点を、該フ
ィラメント自体により接合せしめることによって取得さ
れる。すなわち、熱可塑性ポリウレタン弾性体を溶融
し、例えば特公昭41−7883号公報に記載された紡糸装置
を用いて紡糸口金から吐出し、例えばノズルの両側から
噴射する加熱気体流によりフィラメントを細化せしめ
る。細化されたフィラメントは実質的に集束されること
なく、例えば移動するコンベアネット等の捕集装置上で
気体流と分離され、該ネット上に積層される。積層され
たフィラメントは、自己の有する熱により、積層された
状態でフィラメントの接触点が該フィラメント自体によ
り接合される。捕集装置上に積層後冷却固化する前また
は後に、ローラー等を用い加熱加圧して接合せしめても
よい。
本発明においてポリウレタン多孔性層とは、ポリウレ
タン弾性体溶液又はエマルジョンを塗布又は含浸した
後、水中に浸漬してポリウレタンを析出，凝固（所謂、
湿式再生）、又は乾式処理を施して得られる微細な孔を
有するスキン層と、比較的大きな空洞を有する多孔質層
とからなる層を意味する。
タン弾性体溶液又はエマルジョンを塗布又は含浸した
後、水中に浸漬してポリウレタンを析出，凝固（所謂、
湿式再生）、又は乾式処理を施して得られる微細な孔を
有するスキン層と、比較的大きな空洞を有する多孔質層
とからなる層を意味する。
湿式再生又は乾式処理に用いるポリウレタン弾性体
は、各種販売されており、溶液又はエマルジョンとして
入手できる。
は、各種販売されており、溶液又はエマルジョンとして
入手できる。
本発明においてポリウレタン不織布の成型物とポリウ
レタン多孔性層を一体化せしめる方法としては、ポリウ
レタン不織布の成型物に、上記ポリウレタン溶液又はエ
マルジョンを塗布又は含浸せしめた後、湿式再生又は乾
式処理する方法が好適である。このようにして得られる
構造物はポリウレタン不織布の成型物の表面および繊維
空隙にポリウレタン溶液又はエマルジョンが浸入してか
ら形成されるため、ポリウレタン不織布の成型物とポリ
ウレタン多孔性層とが強固に一体化している。このよう
な構造は、単にポリウレタンの湿式再生膜をポリウレタ
ン不織布にラミネートしたのみでは得られないものであ
る。
レタン多孔性層を一体化せしめる方法としては、ポリウ
レタン不織布の成型物に、上記ポリウレタン溶液又はエ
マルジョンを塗布又は含浸せしめた後、湿式再生又は乾
式処理する方法が好適である。このようにして得られる
構造物はポリウレタン不織布の成型物の表面および繊維
空隙にポリウレタン溶液又はエマルジョンが浸入してか
ら形成されるため、ポリウレタン不織布の成型物とポリ
ウレタン多孔性層とが強固に一体化している。このよう
な構造は、単にポリウレタンの湿式再生膜をポリウレタ
ン不織布にラミネートしたのみでは得られないものであ
る。
本発明の構造物および方法は、ポリウレタン不織布か
らなる成型物の微細多孔性構造物である。たとえば、ポ
リウレタン不織布を特開昭61−136085号公報に示す方法
で管状に成型した後、本発明の方法により、ポリウレタ
ン多孔性層と一体化させることができる。このようにし
て得られた管状体は適度の弾性と多孔性を有するため、
人工血管用素材として好適である。また、ポリウレタン
不織布を手袋、指サック、ブラジャーカップ等に成型し
た後、本発明の方法により多孔性構造物とすることがで
きる。
らなる成型物の微細多孔性構造物である。たとえば、ポ
リウレタン不織布を特開昭61−136085号公報に示す方法
で管状に成型した後、本発明の方法により、ポリウレタ
ン多孔性層と一体化させることができる。このようにし
て得られた管状体は適度の弾性と多孔性を有するため、
人工血管用素材として好適である。また、ポリウレタン
不織布を手袋、指サック、ブラジャーカップ等に成型し
た後、本発明の方法により多孔性構造物とすることがで
きる。
（発明の効果） 本発明のポリウレタン多孔性構造物は、ポリウレタン
弾性体本体の伸縮性と柔軟性を有することは勿論、クッ
ション性、防水性更には透湿性を有するものである。
弾性体本体の伸縮性と柔軟性を有することは勿論、クッ
ション性、防水性更には透湿性を有するものである。
（実施例） 以下実施例により本発明を説明する。各物性値の測定
方法は、以下の通りである。
方法は、以下の通りである。
JIS L−1096に準じ、幅2cmの試料をつかみ間隔5cm、
引っ張り速度10cm/minにて伸長し、破断時の1cm幅当り
の強度と伸度とを測定する。
引っ張り速度10cm/minにて伸長し、破断時の1cm幅当り
の強度と伸度とを測定する。
〔100（50）％伸長回復率〕 幅2cmの試料をつかみ間隔5cm、引っ張り速度10cm/min
にて100（50）％伸長し、直ちに同じ速度で原長まで回
復させる。記録した荷重−伸長曲線から残留伸び率Ｌ
（％）を求め、次式により、100（50）％伸長回復率を
算出する。
にて100（50）％伸長し、直ちに同じ速度で原長まで回
復させる。記録した荷重−伸長曲線から残留伸び率Ｌ
（％）を求め、次式により、100（50）％伸長回復率を
算出する。
〔剛軟度〕 JIS L−1096の45゜カンチレバー法による。
JIS L−1096のフラジール型試験機を用いる。
JIS Z−0280Bに従い、温度40℃、湿度90％R.H.、吸湿
時間４時間にて測定する。
時間４時間にて測定する。
実施例 １ 水酸基価102のポリテトラメチレングリコール5550部
と1.4−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン500部
およびp,p′−ジフェニルメタンジイソシアネート1960
部とをニーダー中で混合し、85℃に加熱して粉末状のポ
リウレタンを得た。これを押出機でペレット状に成形し
た。ジメチルホルムアミド中、25℃の濃度1g/100ccの相
対粘度は2.01であった。
と1.4−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン500部
およびp,p′−ジフェニルメタンジイソシアネート1960
部とをニーダー中で混合し、85℃に加熱して粉末状のポ
リウレタンを得た。これを押出機でペレット状に成形し
た。ジメチルホルムアミド中、25℃の濃度1g/100ccの相
対粘度は2.01であった。
一方、水酸基価112のポリテトラメチレングリコール1
000部とp,p−ジフェニルメタンジイソシアネート500部
を80℃で30分間反応させて粘稠なポリイソシアネート化
合物を得た。ものもののイソシアネート基含有量は5.60
％であった。
000部とp,p−ジフェニルメタンジイソシアネート500部
を80℃で30分間反応させて粘稠なポリイソシアネート化
合物を得た。ものもののイソシアネート基含有量は5.60
％であった。
このようにして得たポリウレタン弾性体のペレットと
ポリイソシアネート化合物を原料として、ポリイソシア
ネート化合物供給装置および静止系混練素子からなる混
練部を備えた押出機と一例に並んだノズルの両側に加熱
空気噴射用スリットを有する紡糸ヘッドを用い、不織布
を作った。
ポリイソシアネート化合物を原料として、ポリイソシア
ネート化合物供給装置および静止系混練素子からなる混
練部を備えた押出機と一例に並んだノズルの両側に加熱
空気噴射用スリットを有する紡糸ヘッドを用い、不織布
を作った。
この不織布は目付25g/m2、破断強度220g/cm、破断伸
度390％であり、ジメチルホルムアミドには膨潤するが
全く不溶であった。
度390％であり、ジメチルホルムアミドには膨潤するが
全く不溶であった。
次いで、この不織布を直径5mmのフッ素樹脂でコーテ
ィングした芯棒に捲き付けた後、140℃で20分間加熱成
型した。芯棒を引き抜いてポリウレタンの多孔性の管状
体を得た。この管状体は不織布が互に強固に接合され、
一体化した構造であった。
ィングした芯棒に捲き付けた後、140℃で20分間加熱成
型した。芯棒を引き抜いてポリウレタンの多孔性の管状
体を得た。この管状体は不織布が互に強固に接合され、
一体化した構造であった。
この管状体の120mmHgの圧力下に測定した管壁1cm2当
りの透水率は670ml/min.であった。この管状体に不織布
の製造に用いたポリウレタンの10％ジメチルホルムアミ
ド溶液を含浸した後、水による湿式再生処理を行なっ
た。得られた管状体は、内層および外層の表面および繊
維空隙の一部に多孔性層の形成が見られた。重量増加は
11％であり、透水率は零であった。
りの透水率は670ml/min.であった。この管状体に不織布
の製造に用いたポリウレタンの10％ジメチルホルムアミ
ド溶液を含浸した後、水による湿式再生処理を行なっ
た。得られた管状体は、内層および外層の表面および繊
維空隙の一部に多孔性層の形成が見られた。重量増加は
11％であり、透水率は零であった。
この管状のポリウレタン多孔性構造物は、微細な孔を
有するスキン層と比較的大きな空洞を有するスポンジ層
を有するもので、人工血管として用いる際にプレクロッ
ティングを必要とせず、管壁内に繊維組織の形成が見ら
れ極めて有用であった。
有するスキン層と比較的大きな空洞を有するスポンジ層
を有するもので、人工血管として用いる際にプレクロッ
ティングを必要とせず、管壁内に繊維組織の形成が見ら
れ極めて有用であった。
参考例 ポリヘキサメチレンアジペートをソフトセグメント成
分とし、p,p′−ジフェニルメタンジイソシアネートを
ジイソアネート成分とし、1.4−ブタンジオールを鎖伸
長剤として、ソフトセグメント量65重量％、20℃ジメチ
ルホルムアミド中の相対粘度2.62のポリウレタンを合成
した。このポリウレタンを実施例１に示す装置を用いて
紡糸し、不織布を作った。
分とし、p,p′−ジフェニルメタンジイソシアネートを
ジイソアネート成分とし、1.4−ブタンジオールを鎖伸
長剤として、ソフトセグメント量65重量％、20℃ジメチ
ルホルムアミド中の相対粘度2.62のポリウレタンを合成
した。このポリウレタンを実施例１に示す装置を用いて
紡糸し、不織布を作った。
この不織布の物性値は次の如くであった。
目付 86g/m2 引張強力 0.8kg/cm 破断伸度 730％ 100％伸長回復率 92％ 通気性 400cm3/cm2/sec以上 この不織布に、エーテル型ポリウレタン一液型W/O型
エマルジョン（大日精化ハイムレンＸ−38S）100部にメ
チルエチルケトン／トルエン（13/18重量比）31部を加
え、更に水／メチルエチルケトン（50/5重量比）55部を
加えて乳化したものを100g/m2の割合で含浸させ、次い
で80℃で乾燥した。ポリウレタン不織布にスキン層およ
びスポンジ層を有すポリウレタン微細多孔性層が強固に
一体化したシートが得られた。
エマルジョン（大日精化ハイムレンＸ−38S）100部にメ
チルエチルケトン／トルエン（13/18重量比）31部を加
え、更に水／メチルエチルケトン（50/5重量比）55部を
加えて乳化したものを100g/m2の割合で含浸させ、次い
で80℃で乾燥した。ポリウレタン不織布にスキン層およ
びスポンジ層を有すポリウレタン微細多孔性層が強固に
一体化したシートが得られた。
このシートの物性値は次の如くであった。
目付 102g/m2 引張強力 1.2kg/cm 破断伸度 610％ 100％伸長回復率 90％ 通気性 0cm3/cm2/sec. 透湿性 4600g/m2・24hr このシートを２枚重ね合わせウエルダーにより融着、
溶断して作成した手袋は、手にフィットし防水性があ
り、しかも透湿性があるため着用時に手がむれることは
なかった。
溶断して作成した手袋は、手にフィットし防水性があ
り、しかも透湿性があるため着用時に手がむれることは
なかった。
次いで、このシートを高周波ミシンを用いて縫製し、
フード付きの無塵衣上衣およびズボンを作成し着用した
ところ、塵埃を全く発生せず、しかも着用時の身体の動
きがスムーズで、着用中に蒸れを感ずることはなかっ
た。
フード付きの無塵衣上衣およびズボンを作成し着用した
ところ、塵埃を全く発生せず、しかも着用時の身体の動
きがスムーズで、着用中に蒸れを感ずることはなかっ
た。
第１図は、本発明の参考例で得られたシート状のポリウ
レタン多孔性構造物の断面を示す走査型電子顕微鏡写真
である。
レタン多孔性構造物の断面を示す走査型電子顕微鏡写真
である。
Claims (2)
- 【請求項１】溶融紡糸されたポリウレタン弾性フィラメ
ントが実質的に集束されず積層され、前記積層されたフ
ィラメントの接触点が該フィラメント自体により接合さ
れてなるポリウレタン不織布の管状成形物とポリウレタ
ン多孔性層とが一体化されていることを特徴とするポリ
ウレタン多孔性構造物。 - 【請求項２】溶融紡糸されたポリウレタン弾性フィラメ
ントが実質的に集束されず積層され、前記積層されたフ
ィラメントの接触点が該フィラメント自体により接合さ
れてなるポリウレタン不織布の管状成形物に、 （イ）ポリウレタン溶液を含浸又は塗布した後湿式再生
処理を施す、或いは （ロ）ポリウレタンエマルジョンを含浸又は塗布した後
乾式処理を施す ことを特徴とするポリウレタン多孔性構造物の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62003591A JP2607433B2 (ja) | 1987-01-10 | 1987-01-10 | ポリウレタン多孔性構造物及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62003591A JP2607433B2 (ja) | 1987-01-10 | 1987-01-10 | ポリウレタン多孔性構造物及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63175182A JPS63175182A (ja) | 1988-07-19 |
| JP2607433B2 true JP2607433B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=11561707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62003591A Expired - Lifetime JP2607433B2 (ja) | 1987-01-10 | 1987-01-10 | ポリウレタン多孔性構造物及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2607433B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1987
- 1987-01-10 JP JP62003591A patent/JP2607433B2/ja not_active Expired - Lifetime
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