JPH01247412A - 硬化性混合物 - Google Patents

硬化性混合物

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JPH01247412A
JPH01247412A JP1007592A JP759289A JPH01247412A JP H01247412 A JPH01247412 A JP H01247412A JP 1007592 A JP1007592 A JP 1007592A JP 759289 A JP759289 A JP 759289A JP H01247412 A JPH01247412 A JP H01247412A
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JP
Japan
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aliphatic
prepolymeric
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component
diisocyanate
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JP1007592A
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Rolf Muelhaupt
ロルフ ミュールハウプト
Hubert Simon
ユベール シモン
Jacques-Alain Cotting
ジャック―アライン コティング
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Ciba Geigy AG
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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、脂環式ポリオールと脂肪族または脂環式ジイ
ソシアネートによリブロックされたプレポリマーのポリ
ヒドロキシ化合物とからなる硬化性混合物に関する。 
゛ ドイツ特許公開筒3.140,884号には、イソシア
ネートによリブロックされたプレポリマー、脂肪族ポリ
オール及び金属−有機触媒または金属塩触媒からなる硬
化性ポリウレタン組成物が開示されている。
ヨーロッパ特許出願筒1 、24753号に記載された
硬化性ポリウレタン組成物も硬化のための特別な硬化触
媒を含有する。
本発明において、脂肪族または脂環式ジイソシアネート
によリブロックされたプレポリマーのための硬化剤とし
である種の脂環式ポリオールを使用すると、硬化促進剤
または硬化触媒の使用が不必要であることが見出された
。本発明による硬化性混合物から製造される接着層は、
さらに特に高い引張剪断強さにより特徴づけられる。
従って、本発明は、 (a)次式I: を表わし、mは2ないし5の数を表わし、nは0または
1ないしlOの数を表わし、そしてXは直接の結合また
は脂肪族もしくは脂環式基を表わす)で表わされる脂環
式ポリオール、及び(b)脂肪族または脂環式ジイソシ
アネートによリブロックされたプレポリマー性ポリヒド
ロキシ化合物からなる硬化性混合物に関する。
硬化性混合物において、第一、及び適当な場合には第二
〇H基のイソシアネート基に対する当量比は、通常0.
9ないし1.1であり、即ち成分(a)及び成分(b)
は、はぼ化学量論的な量で存在する。
式lにおいて、Zは好ましくは次式: ?H −CH−で表わされる基を表わす。さらに、mは好まし
くは2または3の数を表わし、そして式■中、nは好ま
しくはOまたは0.1ないし3の数を表わす。
式I中、基:Xはジアルデヒドまたはジケトンから誘導
され、好ましくは直接の結合または20個以下の炭素原
子を有する脂肪族もしくは脂環式基を表わす。特にXは
直接の結合、または12個以下の炭素原子を有する脂肪
族基を表わす。
式I中、nが0を表わす化合物の適当な例は、2.2.
6.6−チトラメチロールシクロヘキサンー1−オール
、2.2.6.6−チトラメチロールシクロヘキサンー
1−オン、2,2.5.5−テトラメチロールシクロペ
ンクン−1−オールまたハ2.2゜5.5−テトラメチ
ロールシクロベンクン−1−オンである。
式I中、nが1または1より大きな数を表わす化合物は
公知であり、例えば合衆国特許第4374953号に開
示された方法により、公知の操作方法に従い、次式■: (式中、Z及びmは式Iで定義された意味を表わす)で
表わされるポリオールを、脂肪族もしくは脂環式ジアル
デヒド、または脂肪族もしくは脂環式ジケトンと重縮合
させることにより、式Iで表わされる、水酸基を含有す
るポリシクロアセクールまたはポリシクロケタールを製
造することにより製造される。
適する式■のポリオールの例は、式I中、nが0を表わ
す上記のポリオールである。本発明の方法に適するジア
ルデヒドまたはジケトンの例はグリオキサール、ゲルタ
ールアルデヒド、コハク酸アルデヒド及び1.4−シク
ロヘキサンジオンである。
弐■で表わされ、水酸基を含有するポリシクロアセクー
ルを提供する、式■のポリオールとジアルデヒドもしく
はジケトンとの重縮合は、好ましくは不活性有機溶媒、
例えばトルエン中、酸触媒とともに、例えば82POz
の存在下、同時に反応混合物から水を除去しながら行わ
れる。
本発明の硬化性混合物において、使用される式■の脂環
式ポリオールとしては、軟化点が60ないし180℃、
好ましくは80゛Cと140℃の間の温度であるものも
好ましい。
本発明の硬化性混合物において成分(b)として使用さ
れ、ある種のジイソシアネートによリブロックされるプ
レポリマー性ポリヒドロキシ化合物は、平均イソシアネ
ート官能価が少なくとも2、好ましくは2ないし3であ
り、脂肪族もしくは脂環式ジイソシアネートをプレポリ
マー性ポリヒドロキシ化合物へ、ポリヒドロキシ化合物
1ヒドロキシ当量あたり1モルのジイソシアネートを使
用して、公知方法により添加することにより行われる。
適する脂肪族もしくは脂環式ジイソシアネートの例は、
ヘキサメチレン1.6−ジイソシアネート、メチル2,
6−ジイソシアナトヘキサノエート、1−メチル−2,
4−ジイソシアナトヘキサン、2,2.4−トリメチル
−1,6−ジイソシアナトヘキサン、1−イソシアナト
−3,5,5−トリメチル−5−インシアナトメチルシ
クロヘキサン(イソホロンジイソシアネート)、1−メ
チル−2,4−ジイソシアナトシクロヘキサン、4.4
−ジイソシアナト−ジシクロヘキシルメタン及び4.4
′〜ジイソシアナト−3,3−ジメチルジフェニルであ
る。
好ましくは、プレポリマー性ポリヒドロキシ化合物をブ
ロックするために、脂環式ジイソシアネート、特にイソ
ホロンジイソシアネートを使用する。
本発明の目的の概念において、プレポリマー性ポリヒド
ロキシ化合物は分子中に少なくとも2個の反復構成単位
を有し、末端に水酸基を有するプレポリマーを意味する
ものと理解されるべきである。プレポリマーは、線状で
もよく、または僅かに枝分かれしていても良い。好まし
くは、プレポリマー性ポリヒドロキシ化合物は線状であ
り、好ましくは平均150ないし10000、とりわけ
500ないし3000の数平均分子量を有する。
プレポリマー性ポリヒドロキシ化合物は公知であり、縮
合ポリマーまたは付加ポリマーでありうる。そのような
化合物の例は、水酸基末端ポリエーテル、ポリエステル
、ポリカプロラクトン、ポリウレタン及びポリブタジェ
ンである。
これらのヒドロキシ末端プレポリマーは、好ましくは成
分(b)として使用される。特に、ヒドロキシ末端ポリ
カプロラクトンは、ジイソシアネートによリブロックさ
れるプレポリマー性ポリヒドロキシ化合物の製造に使用
される。
プレポリマー性ポリヒドロキシ化合物としてヒドロキシ
末端ポリエーテルの例を下記に示す:アルキレンオキサ
イド、例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイ
ドまたはブチレンオキサイドを、出発物質としての二官
能性または多官能性アルコール、例えば1.4−ブタン
ジオール、1,1.1− )リメチロールエタン、1゜
1.1−)リメチロールブロバン、1.2.6−ヘキサ
ントリオール、グリセロール、ペンタエリトリトールま
たはソルビトールと、またはアミン、例えばメチルアミ
ン、エチレンジアミンまたは1.6−へキシレンジアミ
ンと、アニオン性重合、共重合またはブロック共重合す
ることにより、または環状エーテル、例えばテトラヒド
ロフラン、エチレンオキサイドまたはプロピレンオキサ
イドを酸触媒、例えばBF、  ・エーテレートとカチ
オン重合または共重合させることにより、または水を排
除しなから重縮合されうるグリコール、例えば1,6−
ヘキサンジオールを、p −トルエンスルホン酸のよう
な酸エーテル化触媒の存在下で、重縮合することにより
得られる・ポリアルキレンエーテル−ポリオール。リン
酸または亜リン酸とエチレンオキシド、プロピレンオキ
シド、ブチレンオキシドもしくはスチレンオキシドとの
アルコキシル化生成物も使用することができる。
プレポリマー性ポリヒドロキシ化合物としてのヒドロキ
シ末端ポリエステルの例は、ジカルボン酸またはポリカ
ルボン酸、例えば、アジピン酸、セバシン酸、アゼライ
ン酸、二世化及び三量化脂肪酸、フタール酸、イソフタ
ール酸、テレフタール酸、テトラヒドロフクール酸、ヘ
キサヒドロフクール酸及びエンドメチレンテトラヒドロ
フクール酸をジオールまたはポリオール、例エバエチレ
ングリコール、1.4−ブタンジオール、1.6−ヘキ
サンジオール、ジー、トリー及びテトラエチレングリコ
ール、ジー、トリー及びテトラプロピレングリコール、
ジー、トリー及びテトラブチレングリコール、2.2−
ジメチルプロパン−1,3−ジオール、LLI −トリ
メチロールプロパン、1,1.1− )リメチロールエ
タン及び1,2.6−ヘキサンジオールと重縮合させる
ことにより得られるポリエステルである。
上記のヒドロキシ末端ポリエーテル及びポリエステルは
、公知の化合物である(例えば、ドイツ特許公開筒2.
152606号公報、または”Kunststoff−
Handbook (プラスチック ハンドブック)+
)Ianser−Verlag、  1983+  第
16頁)。
さらに、ヒドロキシ末端ポリカプロラクトン、例えば、
ε−カプロラクトンまたはメチル−ε−カプロラクトン
をチタン触媒と、開始剤としてのジオールもしくはトリ
オールの存在下、好ましくはジオールの存在下で、開環
重合することにより得られるものも、プレポリマー性ポ
リヒドロキシ化合物として適する。そのようなヒドロキ
シ末端ポリカプロラクトンは公知であり(Kunsts
toff−Handbuch  (プラスチック ハン
ドブック) 、)Ianser−Verlag、第7巻
、1983.第17頁及び第56頁)、そしてそれらの
幾つかは市販品として、例えばUCCからの製品である
”N1ax ”310’として得られる。
ヒドロキシ末端ポリウレタン及びそれらの製造方法も、
例えばKunststoff−Handbuch (プ
ラスチック ハンドブック)”、Hanser−Ver
lag+ 1983、第19頁及び第20頁)により公
知である。そのような化合物は、例えばジイソシアネー
トnモルをジオールn+1モルと、所望により触媒の存
在下で重付加により反応させることにより得られる。プ
レポリマー性ポリヒドロキシ化合物としての、水酸基を
含有するポリウレタンを製造するために、本発明におい
ては、脂肪族及び脂環式並びに芳香族ジイソシアネート
、例えば2.4−ジイソシアナトトルエン及びそれと2
,6−ジイソシアナトトルエンとの工業的混合物、2.
6−ジイソシアナトトルエン、1.5−ジイソシアナト
ナフタレン、4,4  °−ジイソシアナトジフェニル
メタン及び種々のジイソシアナトジフェニルメタン、例
えば4.4′−及び2.4−異性体の工業的混合物、ウ
レタン化された4、4  。
−ジイソシアナトジフェニルメタン、カルボジイミド化
4.4′−ジイソシアナトジフェニルメタン、2,4−
ジイソシアナトトルエンのウレトジオン、トリイソシア
ナトトリフェニルメタン、ジイソシアナトトルエンとト
リメチロールプロパンとの付加物、ジイソシアナトトル
エンのトリマー、ジイソシアナト−m−キシレン及びN
、N  ’−ジー(4−メチル−3−イソシアナトフェ
ニル)−尿素のトリマーが使用されうる。
ヒドロキシル基を含有し、成分(b)の製造のためのプ
レポリマー性ポリヒドロキシ化合物として使用されうる
ポリブタジェンも、同様に公知であり、いくつかの場合
には市販品として得られる。
本発明による混合物は、それ自体公知の方法により、不
活性有機溶媒、例えばジクロロメタン、ジメチルホルム
アミドまたはメチルエチルケトン中で、好ましくは式I
の脂環式ポリオール(成分a)をジイソシアネートによ
リブロックされたプレポリマー性ポリヒドロキシ化合物
(成分b)中に、好ましくは配合、分散することにより
製造されうる。
成分(a)及び(b)を含有する、本発明による混合物
が、添加成分(c)としてポリブタジェングラフトコポ
リマーを本発明による混合物に添加した場合に、同じ硬
化温度で比較して、例えば120 ’Cと160℃との
間の温度で、充分に速く硬化されうろことが見出された
。該混合物から製造される塗料または接着剤は、比較的
、同等に良好な性質を有する。
従って、本発明は、成分(a)及び(b)とは別に、成
分(c)としてのポリブタジェングラフトコポリマーを
付加的に含有する硬化性混合物にも関する。
本発明による混合物は、成分(a)及び成分(b)の総
量に対して、30重量%以下の成分(c)を含有するこ
とができる。好ましくは、本発明による混合物中の成分
(c)の比率は、5ないし15重世%である。
ポリブタジェングラフトコポリマー(c)は、ブタジェ
ン及び少なくとも1種類の極性のエチレン性不飽和のコ
モノマーをベースとするコポリマーを一意味するものと
理解されるべきである。
極性のエチレン性不飽和のコモノマーの例は、アクリル
酸、メタクリル酸、アクリルもしくはメタクリル酸のエ
ステル、例えばメチルもしくはエチルエステル、アクリ
ルもしくはメタクリル酸のアミド、フマール酸、イタコ
ン酸、マレイン酸、またはそれらの半エステル、例えば
モノメチルもしくはジメチルエステル、またはマレイン
酸無水物またはイタコン酸無水物;ビニルエステル、例
えばビニルアセテート、極性スーチレン、例えば核が塩
素化または臭素化されたスチレン、または特にアクリロ
ニトリルまたはメタクリロニトリルである。
極性のエチレン性不飽和コモノマーに加えて、成分(c
)はさらに非極性、エチレン性不飽和コモノマーを含む
こともできる。これらの例は、エチレン、プロピレンも
しくは特にスチレンまたは置換されたスチレン、例えば
ビニルトルエンである。
成分(c)は固体、特に粉末、または好ましくは液体で
ある。熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマーもしくはエ
ラストマーでもありうる。
成分(c)として好ましい化合物は、ブタジェン/アク
リロニトリル、ブタジェン/アクリロニトリル/スチレ
ンコポリマー(ABS) 、’tkABS粉末、及びメ
チルメタクリレート/スチレン/ブタジェングラフトコ
ポリマー(MBS)である。
本発明による混合物の硬化は、高めた温度で起こる。−
船釣に、80゛Cと180 ’Cの間、好ましくは10
0℃と140℃との間の硬化温度である。
所望により、本発明による混合物の硬化は、ポリウレタ
ン化学において慣用の硬化触媒の存在下で行うこともで
きる。そのような触媒の例を下記に示すニジアザビシク
ロオクタン、ジプチル錫ジラウレートまたはmc II
)オクトエート。
これらの触媒は通常の量、例えばジイソシアネートまた
はポリイソシアネートに対して、0.001−2重量%
の量で使用される。
さらに、本発明による混合物に、硬化前に慣用の添加剤
を提供することができる。慣用の添加剤としては、可塑
剤、エキステンダー、充填剤及び強化剤、例えばビチュ
ーメンコールタール、ビチューメン、織物繊維、ガラス
繊維、石綿繊維、ホウ素繊維、炭素繊維、鉱物シリケー
ト、雲母、粉末化シリカ、水素化アルミナ、ベントナイ
ト、カオリン、シリカエアロゲルまたは金属粉末、例え
ばアルミニウム粉末または鉄粉末、並びに顔料及び染料
、例えばカーボンプラック、オキサイド顔料及びチタン
ジオキサイド、防炎剤、チキソトロピー剤、流れ調整剤
、例えばシリコン、ロウ及びステアレートであり、離型
剤、接着促進剤、酸化防止剤及び光安定剤のうちのいく
つかを使用することもできる。
本発明による混合物は、例えば接着剤、接着性フィルム
、母材樹脂、表面塗料またはシーリングコンパウンドと
して、または極めて一般的には硬化生成物の製造のため
に使用される。それらは、未充填もしくは充填された状
態で、特別な用途分野、例えば塗料、塗料組成物、表面
塗料、成形コンパウンド、浸漬樹脂、注型樹脂、含浸樹
脂、積層樹脂、母材樹脂及び接着剤に適合された配合物
に使用されうる。
好ましくは、本発明による混合物は製造接着層、シール
または塗料に使用される。本発明は、さらに本発明によ
る混合物の硬化により得られる成形品、特に接着層、シ
ールまたは塗料に関する。
也溌」じb凶姓遣 A ヒ エポXオールA 2、2.6.6−テトラメチロールシクロヘキサン−1
−オール100g (0,453モル)及びグルクール
ジアルデヒド41.26g (0,411モル)を85
℃で、650 ミリバールで、重縮合することにより、
水酸基を含有し、軟化点が78℃であり、011当量が
10.64当ffi/kgであるポリシクロアセクール
(脂環式ポリオールA)を得る。化合物は次式:n−1
,6 で表わされる。
B、ヒ エポリオール B 2.2,6.6−テトラメチロールシクロヘキサン1−
オール220.3g (1モル)及びグリオキサール2
9.(12g (0,5モル)を、68℃で、350 
ミリバールで、重縮合するごとにより、水酸基を含有し
、軟化点が87℃であり、OH当量が170g当量/k
gであるポリシクロアセタール(脂環式ポリオールB)
を得る。次式: で表わされる化合物が得られる。
プレポリマー■と記す) イソホロン ジイソシアネート103g及びN1axR
310(187個の水酸基を有する水酸基末端ポリカプ
ロラクトントリオール、 UCCからの市販製品116
gを、生じたプレポリマーのイソシアネート含有量が1
0.3重量%に達するまで窒素雰囲気下、100℃で撹
拌する。
1膳炎上: 20gのプレポリマー1 、3.27gの2.2,6.
6−テトラメチロールシクロヘキサン−1−オール及び
1gのAerosil @ 380 (熱分解法シリカ
);Degussaからの市販製品)と混合する。該混
合物のゲル化時間(“−分、=秒)を種々の温度で熱板
上で調べる。
ゲル化時間 120℃22’ 36″1 140℃11’53” 160℃5’29” DIN 53283による引張剪断強さを同じ基材の間
の接着層について測定する。接着層は、同一の条件下、
140℃で2時間硬化する。
引張剪断強さ(N/mm2)’ ガラスにより強化されたポリエステル  17.9災隻
拠主:20gのプレポリマーIを、3.27gの2.2
,6.6−テトラメチロールシクロヘキサン−1−オー
ル、2.3gのNovodur @A90 (八BS粉
末;BAYERからの市販品)及び1gのAerosi
l @380と混合し、ゲル化時間を実施例1に記載し
たように調べる。
ゲル化時間 120℃18°161゛ 140“C5’ 35 ” 160 ’C3’ 55Lf 実施例1に記載したように接着層を製造し、それらの引
張剪断強さをDIN 53283により調べる。
引張剪断強さ(N/mm” ) 脱脂された鋼             19.1ガラ
スにより強化されたポリエステル  17.9災胤且3
:20gのプレポリマー■を、2.28gの2.2,5
.5−テトラメチロールシクロペンタン−1−オン及び
1gのAerosil ” 380と混合し、これらの
混合物のゲル化時間を調べる。
ゲル化時間 140 ”C1時間37′ 160℃37’ 05 ” 実施例1に記載したように接着層を製造し、それらの引
張剪断強さをDIN 53283により調べる。
引張剪断強さ(N/mm” ) 脱脂された鋼             11.3裏血
■土:下記に示した物質の混合物を製造し、それらのゲ
ル化時間を調べる、その後、それを実施例1に示したよ
うに、脱脂され、サンドブラストをかけたアルミニウム
及び脱脂された綱の接着剤結合に使用する。
徂イ目か匡 徂イ目姐団 脂環式ポリオールA    8.23g    4.6
gプレポリマー 1    20.0 g    20
.OgAerosil @ 380     1.Og
    1.0gy四止詩皿 140”C20’     35’ 160’C7’47°°12“10″ ’    (N/mm” ) アルミニウム      19.4    12.0鋼
           22,3    11.51i
±5:20gのプレポリマーIを、4.7gの脂環式ポ
リオールB及び1gのAerosil @ 380と混
合し、この混合物のゲル化時間を調べ、実施例1に示し
たように、脱脂され、サンドブラストをかけたアルミニ
ウム及び脱脂された綱の接着剤結合に使用する。
ゲル化時間 140℃1時間?’43” 160℃        25′ 引張剪断強さ(N/mm” ) アルミニウム   6.4 鋼        9.1

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(a)次式 I : ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、Zは次式:▲数式、化学式、表等があります▼
    または▲数式、化学式、表等があります▼ を表わし、mは2ないし5の数を表わし、nは0または
    1ないし10の数を表わし、そしてXは直接の結合また
    は脂肪族もしくは脂環式基を表わす)で表わされる脂環
    式ポリオール、及び(b)脂肪族または脂環式ジイソシ
    アネートによリブロックされたプレポリマー性ポリヒド
    ロキシ化合物からなる硬化性混合物。
  2. (2)上記式 I 中、Zが次式:▲数式、化学式、表等
    があります▼で表わされる基を表わす請求項1記載の混
    合物。
  3. (3)上記式 I 中、mが2または3を表わし、nが0
    または0.1ないし3の数を表わす請求項1記載の混合
    物。
  4. (4)上記式 I の脂環式ポリオールが60ないし18
    0℃、好ましくは80ないし140℃の軟化点を有する
    請求項1記載の混合物。
  5. (5)成分(b)が脂環式ジイソシアネートによりブロ
    ックされたプレポリマー性ポリヒドロキシ化合物である
    請求項1記載の混合物。
  6. (6)脂肪族または脂環式ジイソシアネートによリブロ
    ックされたプレポリマー性ポリヒドロキシ化合物が、水
    酸基末端ポリエーテル、ポリエステル、ポリカプロラク
    トン、ポリウレタンまたはポリブタジエンから誘導され
    る請求項1記載の混合物。
  7. (7)脂肪族または脂環式ジイソシアネートによりブロ
    ックされたプレポリマー性ポリヒドロキシ化合物が、ヒ
    ドロキシ末端ポリカプロラクトンから誘導される請求項
    6記載の混合物。
  8. (8)成分(a)及び成分(b)に加えて、成分(c)
    としてポリブタジエングラフトコポリマーを含有する請
    求項1記載の混合物。
  9. (9)成分(c)として、アクリロニトリル/ブタジエ
    ン/スチレングラフトコポリマーを含有する請求項8記
    載の混合物。
  10. (10)接着層、シールまたは塗料を製造するための請
    求項1記載の混合物の使用法。
  11. (11)接着層、シールまたは塗料としての請求項1記
    載の硬化性混合物を80ないし180℃、好ましくは1
    00ないし140℃の範囲の温度で硬化することからな
    る接着層、シールまたは塗料の製造方法。
  12. (12)請求項11記載の方法により得られる接着層、
    シールまたは塗料。
JP1007592A 1988-01-14 1989-01-14 硬化性混合物 Pending JPH01247412A (ja)

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BR (1) BR8900167A (ja)
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KR890011943A (ko) 1989-08-23
US4908406A (en) 1990-03-13
BR8900167A (pt) 1989-09-12
EP0326512A1 (de) 1989-08-02
ES2027460T3 (es) 1992-06-01
CA1302627C (en) 1992-06-02
EP0326512B1 (de) 1991-11-21

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