JPH01110514A - 物理的に乾燥する塗料又は被覆剤のための濃化剤およびその製法 - Google Patents

物理的に乾燥する塗料又は被覆剤のための濃化剤およびその製法

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JPH01110514A
JPH01110514A JP63244721A JP24472188A JPH01110514A JP H01110514 A JPH01110514 A JP H01110514A JP 63244721 A JP63244721 A JP 63244721A JP 24472188 A JP24472188 A JP 24472188A JP H01110514 A JPH01110514 A JP H01110514A
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acrylic
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ハンス−ヨアヒム・クラウゼ
Gernot Leib
ゲルノート・ライブ
Enrique Dr Schweigger
エンリク・シユヴアイガー
Eckehardt Wistuba
エツケハルト・ウイスツーバ
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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】 本発明は、スチロール及び(メト)アクリル酸エステル
を主成分とする共重合体と基縫とする物理的に乾燥する
塗料又は被覆剤用の濃化剤、ならびにその製を去に関す
る。
欧州特許42506号明細書によnば、スチロール、三
級ブチルアクリレート、インブチルメタクリレート及び
10〜20個の炭素原子を有するアルコールの(メト)
アクリル酸エステルからのベンジン可溶共重合体が知ら
れている。
この共重合体は15〜60のに値を有し、ベンジン含有
屋外用塗料又はしっくいの結合剤として用いられる。
この溶剤を含有する物理的に乾床する屋外用塗料又は被
覆用物質は、例えば個々の作業において厚い被覆を形成
するため、そして結合剤が細板性の基体例えば鉱物質建
築材に強く浸入することを防ぐため、多量の濃化剤を混
合加工せねばならない。しかし被覆用物質に濃化剤を添
加することによって、被。・オ膜の性質、例えば光沢、
固漕力及び耐候性が不利な影響を受ける。
欧州特許22982号明細書によnば、テストベンジン
に可溶な結合剤を基礎とする物理的に乾燥する塗料又は
被覆用物・實のだめの濃化剤が知られている。この濃化
剤は、(a)8〜18個の炭素原子を有するモノアルカ
ノールのアクリル酸エステル及び/又はメタクリル酸エ
ステル6個の炭素原子を有する2価アルコールのアクリ
ル酸ジエステル0.01〜2重量%、(C)スチロール
及ヒ/又はビニルドルオール0ル60重武%、(d)4
〜7個の炭素原子を有するモノアルカノールの(メト)
アクリル酸エステルO〜80重量%及び(e)前記以外
の共爪合可能なオレフィン性不飽和化合物0〜30重量
%(a〜eの合計は100%)を重合含有するテストベ
ンジン中でゲル化する共重合体である。
既知の濃化剤はそ几に対する要求を大部分充足するが、
08〜018−アルキル(メト)アクリレートは、乳化
重合においてその疎水性により、生成重合体中に不規則
に組込ま几る欠点がろる。
このことは凝固物を形成させ、また共重合体の濃化作用
に変動を生じさせる。他の欠点ハ、炭化剤含有色科が一
20℃の温度で長期保存すると、沈潜することである。
これによって攪拌が困難になる。
本発明の課題は、工業的に再現性良好に製造でき、低温
で安定な色材を与え、芳香族化合物不含のベンジン/ア
ルコキシプロパノ−ルーCI)混合物中の2相形成製度
が一15℃以下であシ、そしてできるだけ溶剤と無関係
に濃化作用を示す改善された巖化剤を開発することであ
った。
本発明はこの課題を解決するもので、濃化剤が、(a)
8個の炭素原子を有するモノアルカノールのアクリル酸
エステル及び/又はメタクリル酸エステル7〜15重量
%、Cb)(メト)アクリレート及びスチロールと共重
合しうる少なくとも2個のエチレン性不飽和結合を有す
るG1L遺体105〜0.2重量%、(c)スチロール
25〜35Km%及び(d)4個り炭素原子を有するモ
ノアルカノールのアクリル酸エステル及び、/又はメタ
クリル酸エステル498〜67.95爪面4(aないし
dの合計は常に100重@%)を重合含有するテストベ
ンジン中でゲルを生成する共重合体であることを特徴と
する、(メト)アクリルエステル、スチロール及び共重
合可能な少なくとも2個のエチレン性不飽和:結合を有
する単量体を重合含有する共重合体を基礎とする、物理
的に乾燥する塗料又は被覆剤のための濃化剤である。
この蹟化剤、h、(a)8個の炭素原子を有するモノア
ルカノールのアクリル酸エステル及び/又はメタクリル
酸エステル7〜15重量%、(1:+)(メト)アクリ
レート及びスチロールと共重合しうる少なくとも2個の
エチレン性不飽和結合を有する単量体0.05〜0.2
重量%、(C)スチロール25〜35重量係及び(ロ)
)4個の炭素原子を有するモノアルカノールのアクリル
酸エステル及び/又はメタクリル酸エステル49.8〜
6Z95重臆%(aないしdの合計は常に100重量係
)からの単量体混合物を、水性乳化液中テ乳化剤として
のC12〜C1−アルキルスルホン酸塩の存在下に重合
爆ぜて、固形物含量が10〜55重量係の重合体分散液
となし、この分散液から共重合体を分離することによっ
て製造される。
物理的に乾燥する塗料及び被覆用物質のための結合剤は
、前記の欧州f特許42506号により知らnている。
結合剤としては、特にアクリル酸エステル、メタクリル
酸エステルならヒニビニル芳香族化合物及びアクリル酸
エステル及び/又はメタクリルぽエステルからの共重合
体を基礎とする重合体が用いらnる。この結合剤の本質
的特色は、テストベンジンに可溶で、フィーケンチャー
法によるに値が15〜60であることである。
これに対し本発明の―化刹は、エステル例えばj作順エ
チル、ならびに非・ポ・注浴剤例えばテストベンジン中
で、10〜60%設度で、均質高粘性の流動性ないし固
形のゲルを形成する。このゲルは、テストベンジン可溶
のポリ(メト)アクリレートならびにビニル芳6族化合
物及び(メト)アクリル酸エステルからの共重合体を基
礎とする被覆用物質の濃化及び直動性調整に好適である
。そのほかこの濃化剤は、場合によっては単独の重合体
結合MIJとしても使用できる。
本発明の濃化剤は、非極性炭化水素混む物列えば芳香族
物質含量が18%又はそル以下のテストベンジンの中で
も、強いゲル形成作用を発揮する。したがってこf′L
は特に、製造の、ため、蓋境親和性で臭気の少ない溶剤
が用いられる被壕用゛吻質に使用するために適する。本
発明の濃化剤は良好な耐候性及び黄変安定性を有し、溶
剤には特に速やかに膨潤し、溶剤混合物で数分間攪拌す
れば使用できる状態となる。この濃化剤からは軟らかく
斑点のないゲルが生成する。この性質(儂、これを用い
て製造された被覆剤に満足すべき品質及び外観を与える
。したがって優れた流動性を有する被覆剤及び高い光沢
を有する被覆を製造できる。
本発明の濃化剤は成分(a)として、8個の炭素原子金
有するモノアルカノールのアクリル酸エステル及び/又
はメタクリル酸エステル全重合含有する。この単量体は
濃化剤に親油性を与える。個々の列は、エチルへキシル
アクリレート、エチルへキシルメタクリレート、n−オ
クチルアクリレート、インオクチルアクリレート及び対
応するメタクリル酸のエステルである。親油性(メト)
アクリルはエステルは、本発明の濃化剤中に、7〜15
重量%重量%重合含有される。
(メト)アクリルエステル及びスチロールト共重合可能
で少なくとも2個のエチレン性不飽和結合を有する(b
)群のt¥L量体としては、例えば次のものが適する。
多価特に2価の2〜6個のの 炭素原子を有するアルコール^アクリル酸エステル又は
メタクリル酸エステル、例えばエチレングリコールジア
クリレート、ブタンジオールジアクリレート、ヘキサン
ジオールジアクリレート、2〜34個好ましくは2〜1
2個のエチレンオキシド単位を含有するポリエチレング
リコールのジアクリレート、例えばジエチレングリコー
ルジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリ
レート又は分子量が1500のポリエチレングリコール
のジアクリレート。対応するジメタクリレートを使用し
うろことも当然である。架橋剤としてそのほかエチレン
性不飽和C5〜C6−カルボン酸のビニルエステル、例
えばビニルアクリレート、ビニルメタクリレート又はビ
ニルイタコネートも適する。少なくとも2個のカルボキ
シル基を有する飽和カルボン酸のビニルエステル、なら
びに少なくとら2価のアルコールのジー及びポリビニル
エーテル、例えばアジピン酸ジビニルエステル、ブタン
ジオールジビニルエーテル及びトリメチロールプロパン
−トリビニルエーテルも用いられる。エチレン性不飽和
カルボン酸のアリルエステル、列えばアリルアクリレー
ト又はアリルメタクリレート、多価アルコールのアリル
エーテル、例えばペンタエリトリット−トリアリルエー
テル、トリアリルサッカロース又はペンタアリルサッカ
ロースも用いらnる。そのほか例えば次のものも適スる
。メチレンビスアクリルアミド、メチレンビスメタクリ
ルアミド、ジビニルエチレン尿素、ジビニルプロピレン
尿素、ジビニルペンゾール、ジビニルジオキサン、テト
ラアリルシラン又はテトラビニルシラン。特に好ましい
ものはブタンジオールジアクリレート及びヘキサンジオ
ールジアクリレートである。(b>群の単量体は、Q、
05〜0.2重量%の量で共重合体に重合金有される。
(C) #の単量体としてはスチロールが、25〜55
重量%の量で共重合体に重合金有される。
(d)詳の学童体としては、アクリル酸又はメタクリル
酸と4個の炭素原子を有する1価アルコールとのエステ
ル、例えばn−ブチルアクリレート、インブチルアクリ
レート、三級ブチルアクリレート、n−ブチルメタクリ
レート、インブチルメタクリレート又は三級ブチルメタ
クリレートが用いられる。こ几ら単量体の混合物を使用
しうろことも当然である。(d) nの単量体は、49
.8〜67.95重量%の量で濃化剤の構成に関与する
濃化剤の製造は乳化重合法により行われ、(a)ないし
(d)群の学童体を水性乳化液中で、重合開始剤の存在
下に65〜85℃の温度で共重合させる、乳化重合法に
よって、再現性良好な濃化剤の性質を有する共重合体を
製造できる。他の利点は、工業的規模で凝固物不含の分
散液が得られることである。これは重合装置に実際上沈
着物を生じない。特に有利な操作法としては、まず生成
する重合体分散液の全量に対し0.5〜5重量%の量で
、別に単量体(a)ないし(d)から製造された10〜
55重量%重合体分散液を、種ラテックスとして用意す
る。種ラテックス中の重合体濃度は好ましくは25〜6
5重量%である。この重合体分散液に、場合により水及
び乳化剤を添加したのち、約2〜5重量%の単量体混合
物を添加する。この前置物を窒素雰囲気中で65〜85
℃に加熱し、開始剤を添加して重合を開始させる。次い
で単量体(a)ないし(di及び単量体混合物に対し0
.25〜2.5重量%の重合開始剤を、前置物に連続的
に又は少量ずつ供給し、前記温度で重合させる。重合開
始剤としてはラジカル形成化合物、好ましくは水溶性開
始剤特にナトリウム、カリウム又はアンモニウムの過酸
化二硫酸塩又はその混合物が用いられる。
開始剤は、単量体混合物に対し0.4〜1.5重量%の
量で添加される。
乳化重合法に普通のように乳化剤が用いられる。特にC
at〜C18−アルキルスルホン酸のすトリウム塩が好
ましい。乳化剤は単量体に対し0.15〜3重世係特に
α6〜2.4重敬係の虚で用いられる。乳化剤は前置物
に添加してもよく、別に反応混合物に供給してもよく、
あるいは開始剤と一緒に重合装置に装入してもよい。重
合開始剤は好ましくは15〜28係水溶液の形で、出来
上シ重合体分散液の全潰に対しα4〜0.8重量チの孟
で、70〜75℃の温度で重合装置内の前置物に添加さ
れる。出来上り分散液の全重鐘に対し、3〜8時間の間
に20〜40重量%の単量体混合物1.α7〜2.8重
jit%のC12〜始剤溶液を一様に添加し、その除波
の2溶液は、あらかじめ水で3〜10重4%に希釈して
おく。
単量体及び開始、剤の宗加の終了後、反応油付物をさら
に70〜80℃の孟度でZ5時間後重合させてもよい。
次いで共重合体を分散液から分離する。このためには欧
州特許22982号明細書に記載の方法を利用できる。
しかし共重合体に対し0.5〜1.5重1i1%の・箕
1アルミニウムを添加することによυ、35〜65℃で
重合体分散液から共重合体を沈殿させることが好ましい
。分散液の沈殿は好ましくは希釈された形で、50〜6
0℃の温度で攪拌しながら行われ、その際分散夜中に存
在する重合体の固形物含量は、5〜20重量俤好ましく
は15〜12.5重量係である。
アルミニウムイオンを除去するため、沈殿した重合体に
50〜70℃好ましくIf160℃で攪拌しながら5%
苛性ソーダ水溶液を添加して、pHを7〜a5にする。
沈殿した重合体を特に最適の粒子にするため、重合体懸
濁液を80〜95℃で12〜2時間後処理する。90±
2℃で0処理が特に好ましい。沈殿した重合体の懸濁液
の加熱は、懸濁液への水蒸気の導入又は反応器ジャケッ
トの加熱により行わ几る。この後処理によって共重合体
の特に好ましい粒度が得られ、これは次いで行わnるテ
過、乾燥及び共重合体の膨潤性のために有利である。重
合体の粒子大きさは、例えば、>1000μmが0.7
%、800〜1000μmが0.3%、650〜800
μmが6.9%、く100μmが74.9%である。
沈殿した重合体を次いで濾過し、水洗し、30〜60℃
好ましくは45〜55℃で乾燥する。
乾珠は好ましくは通風乾燥器、流動床又は流動乾深器に
より行わnる。
本発明の濃化剤は単独結合剤として塗料又は被覆剤に使
用することもできる。しかし既知の類似の#L量体組成
を有する重合体結合剤と組合わせて、塗料又は被覆剤に
使用することが好ましい。本発明の濃化剤と組合わされ
る好適な重合体結合剤は、例えばD工Nによるテストベ
ンジン又は芳香族化合物例えばドルオール、キジロール
又はエステルに可溶な、(メト)アクリルはエステルな
らびにスチロール及び(メト〕アクリル酸エステルを基
礎とする共重合体である。
本発明の濃化剤から、好ましくはこれと融和する他り結
合剤と組合わせて、普通の塗料溶剤例えばベンジン炭化
水素、芳香族化合物、エステル又はケトンに溶解又膨1
藺させることにより、種々の被覆剤及び接膚剤のための
膨潤ゲルを製造できる。この被覆剤を製造するtめには
、既知のように顔料、充填材、金属又は鉱物質の物質、
さらに他の塗料原料例えば軟化剤を、溶液又はゲル中に
混合加工する。被覆剤の希望の流動性は、被覆剤の全結
合剤中における本発明の濃化剤の量を変更し、さらに顔
料及び充填材の種類及び量を選択することにより、簡単
かつ容易に調整できる。囲えば強可塑性、偽可!1!!
注、チクソトロープ性又はレオプレックス性の種々の流
動性、あるいはこれらの現象形を組合せた性質を有する
被覆剤が得られる。
被覆剤の顔料容量濃度は15〜75チである。
被覆剤中の結合剤tは5〜45重量係である。
濃化剤は1〜25重量係の量で被−剤に冷加される。本
発明の濃化剤は、応用技術上の性質、例えば良好な噴射
性、ロール塗布性及びはけ塗り性において著しく鹸nた
テストベンジン含有被護剤の製造を可能にする。本発明
の濃化剤を合有する被憶剤は、繍科の分離を示さず、垂
1亘而において流下することなく、吸収さn基体中を全
く又はわずかじか移行ぜず、しかも良好な流動・踵を有
機科においては高い光沢を有する膜を与える。本発明の
Mllヒト、流n性が特に良好で均一な層厚を形成しう
る播剤含有色料を製造するため潰れている。
下記実施列中の部及び%は、特に指示のない限9重量に
関する。可溶8:重合体のK IIiは、クイケンチャ
ー法によりテトラヒドロフラン中25℃で、重合体−度
1重世%において測定さnたものである(ツエルローゼ
・ヘミ−13巻48〜64頁及び71〜74頁、193
2年参照、K=k・103 )。L D j’[は、5
0%分散版の102を水490tに分散させ、こnから
102を取シ出して水で1tとなし、25鴫の厚さでの
光透過度を水のそれ(100%)と比較して定めた。
実施例1 (a)種ラテックスの製造 温度計、還流冷却器及び流入物容器ならびに窒素中で操
作するための装置を備えた攪拌式反応器に、水730g
、Cat 〜Cta  7 ”キにスにホン酸ナトリウ
ムt 16 g、ならびにインブチルメタクリレ−)1
50,9.スチロール110g、三級ブチルアクリレ−
) 81.1 g、エチルへキシルアクリレート46.
59及びヘキサンジオールジアクリレートo、 s g
から成る単量体混合物58、817を装入する。この前
置物を攪拌し、窒素雰囲気中で72℃に加熱する。72
℃になったならば直ちに水60.9中の過硫酸アンモニ
ウム2.31の溶液を添加し、75℃に加熱する。
この温度で開始して、単量体の残部ならびに水114.
7jiI中のCI2〜C1,−アルキルスルホン酸ナト
リウム20.j9及び過硫酸アンモニウム2.3gの溶
液を、同時に一様に5時間かけて供給する。添加の終了
後、反応混合物を75℃でなお2.5時間後重合させる
。得られた種ラテックスは次の特性を有する。
固形物含量:30.4% pH価:    1゜7 LD値=   81% 表面張力=43 dyrl、/cm 凝集物含量=1.0% (b)重合体分散液の製造 種ラテックス製造の場合と同様に操作し、ただし攪拌式
反応器にさらに30.4%重合体分散液(その製造はa
に記載)10.6.!i’を装入する。
得られた重合体分散液の固形物含量は67..2%で、
pH価は1.6、表面張力は62 dyn/cry+ 
、 LD値は68%である。
(C)重合体分散液の沈殿 攪拌器を備えた加熱可能な反応器に、水165℃に加熱
+弛■黄重合体分散液665gを1時間かけて添加する
と、重合体が沈殿する。混合物を攪拌しないと、これは
反応器の底に沈着する。
価は8.1となる。反応混合物を15分後に90℃に加
熱し、この温度で15分間攪拌する。次いで冷却し、共
重合体を戸別する。濾過物を水苔300 mlで3回洗
浄したのち、通風乾燥器中で50℃で24時間乾燥する
。得られた濃化剤は次の特性を有する。
外観:   白色粉末 粒子大きさ=100μ以下が75% 膨潤性: テストベンジン、ブチルアクリレート中で膨
潤 テストベンジン中の粘度15%: 450 mPa−5
〃            20% = 1060mP
all5〃     25%: 1340mPa−5〃
     60%: 3540mPa−5実施例2 ベンジン可溶外用塗料の製造 沸騰範囲が155〜185°Cのテストベンジンとトリ
メチルペンゾールの含量が約70%で沸騰範囲が160
〜182°Cの芳香族炭化水素からの重量比2:1の混
合物117Iに、スチロール、三級ブチルアクリレート
、インブチルメタクリレート及びラウリルアクリレート
からのベンジン可溶共重合体(欧州特許42506号明
細書実施例1により製造)63gを溶解する。
この溶液に、沸騰範囲が155〜185℃のテストベン
ジンとトリメチルペンゾールの含量が約70%で沸騰範
囲が160〜182℃の芳香族炭化水素からの重量比2
:1の混合物に溶解した実施例1により得られた濃化剤
の15%溶液179、!9を添加する。さらによく攪拌
しながら、クロルパラフィン72gに酸化チタン(ルチ
ル)179,9、炭酸カルシウム(充填材)287g、
珪酸カリウムアルミニウム(充填材)72g及び微粒二
酸化珪素31gを添加する。得られた外用塗料は顔料容
量濃度が60%である。
使用した顔料(1μm)と充填材(5〜150μm)の
粒径は、塗料工業において普通のものである。
この塗料の流動性はきわめて良好である。これは塗料1
00Iをブラシにより垂直面(ンーダクラフト紙)に塗
布することにより評価された。30分乾燥したのち、表
面に生じるブラシの条痕及び塗料の流下を調べたところ
、ブラシの条痕は認められず(流動性良好)、塗料の流
下はなかった。
そのほかこの塗膜の耐候性はきわめて良好である。粘度
は4200 mPa−5である。この塗料は一20℃で
7日間貯蔵したのちも均質であった(沈着物なし)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、濃化剤が、(a)8個の炭素原子を有するモノアル
    カノールのアクリル−エステル及び/又はメタクリル酸
    エステル7〜15重量%、(b)(メト)アクリレート
    及びスチロールと共重合しうる少なくとも2個のエチレ
    ン性不飽和結合を有する単量体0.05〜0.2重量%
    、(c)スチロール25〜35重量%及び(d)4個の
    炭素原子を有するモノアルカノールのアクリル酸エステ
    ル及び/又はメタクリル酸エステル49.8〜67.9
    5重量%(aないしdの合計は常に100重量%)を重
    合含有するテストベンジン中でゲルを生成する共重合体
    であることを特徴とする、(メト)アクリルエステル、
    スチロール及び共重合可能な少なくとも2個のエチレン
    性不飽和結合を有する単量体を重合含有する共重合体を
    基礎とする、物理的に乾燥する塗料又は被覆剤のための
    濃化剤。 2、(a)8個の炭素原子を有するモノアルカノールの
    アクリル酸エステル及び/又はメタクリル酸エステル7
    〜15重量%、(b)(メト)アクリレート及びスチロ
    ールと共重合しうる少なくとも2個のエチレン性不飽和
    結合を有する単量体0.05〜0.2重量%、(c)ス
    チロール25〜35重量%及び(d)4個の炭素原子を
    有するモノアルカノールのアクリル酸エステル及び/又
    はメタクリル酸エステル49.8〜67.95重量%(
    aないしdの合計は常に100重量%)からの単量体混
    合物を、水性乳化液中で乳化剤としてのC_1_2〜C
    _1_8−アルキルスルホン酸塩の存在下に重合させて
    、固形物含量が10〜55重量%の重合体分散液となし
    、この分散液から共重合体を分離することを特徴とする
    、第1請求項に記載の濃化剤の製法。 3、生成する重合体分散液の全量に対し0.5〜5重量
    %の単量体(a)ないし(d)から別個に製造された1
    0〜55重量%重合体分散液をまず種ラテックスとして
    用意し、次いでこの分散液に65〜85℃で、単量体(
    a)ないし(d)及び単量体混合物に対し0.25〜2
    .5重量%のナトリウム、カリウム及び又はアンモニウ
    ムの過酸化二硫酸塩を連続的に又は分割して添加し、そ
    こで重合を行うことを特徴とする、第2請求項に記載の
    方法。 4、水性単量体乳化液を製造するために、単量体に対し
    0.15〜3重量%のC_1_2〜C_1_8−アルキ
    ルスルホン酸ナトリウムを乳化剤として使用することを
    特徴とする、第2又は第3請求項に記載の方法。 5、共重合体を、その量に対し0.5〜1.5重量%の
    硫酸アルミニウムの添加により、重合体分散液から35
    〜65℃で沈殿させることを特徴とする、第2ないし第
    4請求項のいずれかに記載の方法。 6、重合体分散液から沈殿した共重合体を、7〜8.5
    のpH価及び50〜70℃の温度において塩基の添加に
    より後処理することを特徴とする、第2ないし第5請求
    項のいずれかに記載の方法。 7、重合体分散液から沈殿した共重合体を、80〜95
    ℃で後処理することを特徴とする、第2請求項に記載の
    方法。
JP63244721A 1987-10-02 1988-09-30 物理的に乾燥する塗料又は被覆剤のための濃化剤およびその製法 Pending JPH01110514A (ja)

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DE3862563D1 (de) 1991-05-29
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