JPH0439482B2 - - Google Patents
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Classifications
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Description
【発明の詳細な説明】
[技術分野]
この発明は、平均粒径0.2〜0.8μmを有し且つ少
なくとも一種の有機可溶性重合開始剤を含有する
塩化ビニルのホモ−及びコポリマーのラテツクス
を、微小分散液中において対応するモノマー
(群)を重合させることによつて製造する方法に
関する。また、この発明は、それから得られるラ
テツクス及び、種化された微小分散液中における
塩化ビニルのホモ−及びコポリマーの製造用の播
種物質としてのそれらの使用に関する。前記ラテ
ツクスの粒子は種化された微小分散液中における
重合に必要な開始剤を全て含有するので、このよ
うな重合においては重合開始剤をさらに添加する
必要がない。 微小分散液又は微細分散液中における重合と
は、安定剤としての乳化剤を含有する水性媒質中
に強力な機械的手段により分散させた少なくとも
一種のモノマーの、有機可溶性開始剤の存在下に
おける重合を意味するものと理解される。 [従来の技術] フランス国特許請第1485547号から、種化され
た微小分散液中における重合によつて塩化ビニル
ポリマーを製造するための播種物質として、粒子
が前記重合に必要な開始剤を全て含有するラテツ
クスを使用することが知られている。 微小分散液中における重合によつてこのような
ラテツクスを製造するために従来用いられてきた
方法は、以下の欠点を有している: ・ モノマー(群)の分散液を製造する(これは
一般的に10〜30℃の温度で行われる)際に、大
抵の場合、付着層の形成が観察される。これ
は、使用される機械的手段の操作を妨害し、そ
れによつて、一つの操作から他の操作まで平均
粒径が再現できないラテツクスをもたらす; ・ この方法で分散させたモノマー(群)を重合
させる場合、存在する大量の開始剤(重合に必
要な量の20倍より多いことがある)が反応媒質
の突然の温度上昇(これは10℃を越えることが
ある)をもたらし、そしてかなりの付着層の形
成をもたらす。 [発明の具体的な説明] 本発明の主題である方法は、上述の欠点を有さ
ない。 本発明の主題である、平均粒径0.2〜0.8μmを有
し且つ少なくとも一種の有機可溶性重合開始剤を
含有する塩化ビニルのホモ−及びコポリマーのラ
テツクスを微小分散液中において対応するモノマ
ー(群)を重合させることによつて製造する方法
によれば、少なくとも一種の陰イオン系乳化剤を
随意に少なくとも一種の非イオン系乳化剤と組合
せて含有する水性媒質中でモノマー(群)を基と
して活性酸素で表わして0.004〜0.16重量%の前
記開始剤の存在下でモノマー(群)の微細分散液
を製造し、次いでこうして生成した反応媒質中で
所定温度θ1において重合操作を実施する。 本発明の方法によれば、前記モノマー(群)の
分散液を製造する前にp−ベンゾキノンを水性媒
質中に添加し、また反応媒質の温度θ2が、θ2−θ1
の差が0〜+5℃、好ましくは0〜+2℃の範囲
から選択される値より大きいようなものである場
合には、重合操作の際にもp−ベンゾキノンを重
合媒質中に連続的に添加する。 実際、本出願人は、モノマー(群)の分散液の
製造前に水性媒質にp−ベンゾキノンを添加する
ことによりこの工程における付着層の形成が抑制
されるということ及び、本発明の方法の条件下で
の重合操作の際にp−ベンゾキノンを添加するこ
とにより温度上昇が6℃より小さくなるように制
限され、この工程における付着層の形成が実質的
に減少するということを見出した。また、同じ条
件下でp−ベンゾキノンの代わりにヒドロキノン
又はメチルヒドロキノンを使用すると、上述の欠
点を非常に小程度にしか減少せしめることができ
ないということがわかつた。 モノマー(群)の分散液の製造前に水性媒質に
添加されるp−ベンゾキノンは、一般にモノマー
(群)を基として0.0005〜0.005重量%である。 重合操作の際に反応媒質に添加されるp−ベン
ゾキノンは、一般にモノマー(群)を基として
0.0005〜0.025重量%であり、好ましくは水性分
散液の形状で用いられる。この水性分散液中のp
−ベンゾキノンの含有率は、一般に0.01〜1重量
%である。 塩化ビニルポリマーとは、ホモ−及びコポリマ
ーを意味するものと理解され、後者は少なくとも
50重量%の塩化ビニル及び塩化ビニルと共重合し
得る少なくとも一種のモノマーを含有する。この
共重合性モノマーは、塩化ビニルの共重合のため
の慣用の方法において一般に使用されるものであ
り、以下のものが挙げられる: ・ 酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル及び安息香
酸ビニルのようなモノ−及びポリカルボン酸の
ビニルエステル; ・ アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フ
マル酸及びイタコン酸のようなモノ−及びポリ
カルボン酸、それらの脂肪族、脂環族及び芳香
族エステル、それらのアミド並びにニトリル; ・ ハロゲン化アルキル、ハロゲン化ビニル及び
ハロゲン化ビニリデン; ・ アルキルビニルエーテル; ・ オレフイン。 本発明の方法によれば、微小分散液中における
塩化ビニルポリマーの製造用に使用することがで
きるあらゆる有機可溶性重合開始剤を使用するこ
とが可能である。この有機可溶性重合開始剤は、 ・ 過酸化ラウロイル、過酸化アセチルシクロヘ
キサンスルホニル、過酸化イソブチル、過酸化
ジクロルアセチル及び過酸化トリクロルアセチ
ルのような有機過酸化物; ・ 過酸化二炭酸エチル、過酸化二炭酸エチルヘ
キシル、過酸化二炭酸イソプロピル及び過酸化
二炭酸イソブチルのような過酸化二炭酸塩; ・ t−ブチルペルオキシメトキシアセテート; ・ t−ブチルペルオキシエトキシアセテート; ・ ブチルペルオキシ−2−フエノキシプロピ
オネート: のような遊離基発生剤で代表される。各重合開
始剤は遊離基発生剤であり、活性酸素として表わ
すことができる。重合開始剤が過酸化物化合物で
ある場合には、この過酸化物化合物1分子が分解
の際に酸素イオン1個(即ち活性酸素1原子に相
当する)を放出する。また、重合開始剤が過酸化
物化合物以外の遊離基発生剤である場合には、こ
の重合開始剤1分子が活性酸素1原子に相当する
と仮定することによつてこれを活性酸素として表
わすことも許容できる。 有機可溶性開始剤の選択は、選択した反応温度
におけるその分解速度に依存する。実際には、こ
の開始剤は、モノマー(群)を基として活性酸素
で表わして0.004〜0.16重量%の開始剤を使用し
た場合にラテツクスの製造を4〜20時間に渡つて
実施するのに充分活性でなければならない。しか
しながら、開始剤の分解速度は大き過ぎてはなら
ず、ラテツクス製造の際に分解した開始剤の量が
使用した開始剤の量の半分を越えないようにしな
ければならない。これを達成するためには、ラテ
ツクスの製造の際に分解する開始剤の量が使用す
る開始剤全部の1〜50%であるような半減期を持
つ開始剤を選択する必要がある。 数種の有機可溶性開始剤を使用する場合には、
異なる活性度を持つものを選択するのが有利であ
る。最も活性な開始剤は主に本発明に従つたラテ
ツクスの製造の際に反応し、一方、最も不活性な
開始剤は、播種物質として用いられる前記ラテツ
クスの存在下で塩化ビニルポリマーを製造するた
めに実施される種化された微小分散液中における
重合の際に主に反応するであろう。 本発明の方法に従つて採用される水の量は、反
応媒質中のモノマー(群)の初期含有率が一般に
30〜50重量%であるような量である。 陰イオン系乳化剤は、好ましくは、アルカリ金
属脂肪酸石鹸、硫酸アルキル、スルホン酸アルキ
ル、スルホン酸アルキルアリール、スルホン酸ビ
ニル、スルホン酸アリル、スルホ琥珀酸アルキル
及び燐酸アルキルで代表され、非イオン系乳化剤
は酸化エチレン又は酸化プロピレンと種々の有機
ヒドロキシル化合物との重縮合物で代表される。
また、この乳化剤を重合の際に反応混合物に添加
することも有利にできる。乳化剤の量は、一般に
モノマー(群)を基として0.3〜4重合%である。 水性媒質中のモノマー(群)の分散液は、一般
に10〜30℃の温度において、例えばコロイドミ
ル、高速ポンプ、振動式攪拌機又は超音波装置の
ような強力な機械的手段によつて製造する。 重合操作は、得られた分散液を自然発生の圧力
下で適当に攪拌しながら所定の重合温度θ1(一般
に30〜65℃)に加熱し、次いで、反応媒質の温度
θ2が、θ2−θ1の差が0〜+5℃、好ましくは0〜
+2℃の範囲から選択される値より大きいような
ものである場合には、重合媒質中にp−ベンゾキ
ノンを連続的に添加することによつて実施する。
圧力降下の後に反応を止めて未転化のモノマー
(群)をガス抜きする。 [実施例] 以下の実施例は、本発明を単に例示するための
ものであり、これを何ら限定するものではない。 例1,3,4,5及び6は比較例である。 例2は本発明に従つた。 例 1 下記のものを混合した: ・ 塩化ビニル 40Kg ・ 過酸化ラウロイル 0.6Kg ・ ドデシルベンゾスルホン酸ナトリウム10重合
%含有水溶液 4Kg ・ 水
混合物中の塩化ビニルの含有率が43%になるよ
うな量 水性媒質中の塩化ビニルの微細分散液を製造
し、次いでこの分散液を、ジヤケツト及び馬蹄型
攪拌機を備えた120容量のオートクレーブ内に
導入した。こうして得られた反応媒質を自然発生
の圧力下、攪拌速度50rpmにて所定の重合温度θ1
52℃に加熱した。 圧力が降下した後、即ち9時間後に、未反応の
塩化ビニルをガス抜きした。固定分含有率40%、
粒子の平均直径0.4μmでありポリマーを基として
1.4重量%の過酸化ラウロイルを含有するラテツ
クスが得られた。 例 2 水性媒質中の塩化ビニルの分散液を製造する前
にこの媒質にp−ベンゾキノン(PBQ)を添加
し、また、反応媒質の温度θ2が53℃より高い場合
には、重合の際にもp−ベンゾキノンを反応媒質
中に連続的に添加した以外は、例1の方法を用い
た。重合の際に反応媒質に添加したp−ベンゾキ
ノンは、水2中の分散液の形状で使用した。 例 3及び4 p−ベンゾキノンをヒドロキノン(HQ)に置
き換えた以外は、例2の方法を用いた。 例 5及び6 p−ベンゾキノンをメチルヒドロキノン
(MEHQ)に置き換えた以外は、例2の方法を用
いた。 下記の表1は、各例における以下のことを示
す: ・ 使用した添加剤の種類(PBQ、HQ又は
MEHQ) ・ 分散液を作る前に添加した添加剤の量 ・ 重合の際に添加した添加剤の量 ・ 分散液製造の際に形成した付着層の量 ・ 重合の際に形成した付着層の量 ・ 重合の際に達した最大温度差θ2−θ1。 【表】
なくとも一種の有機可溶性重合開始剤を含有する
塩化ビニルのホモ−及びコポリマーのラテツクス
を、微小分散液中において対応するモノマー
(群)を重合させることによつて製造する方法に
関する。また、この発明は、それから得られるラ
テツクス及び、種化された微小分散液中における
塩化ビニルのホモ−及びコポリマーの製造用の播
種物質としてのそれらの使用に関する。前記ラテ
ツクスの粒子は種化された微小分散液中における
重合に必要な開始剤を全て含有するので、このよ
うな重合においては重合開始剤をさらに添加する
必要がない。 微小分散液又は微細分散液中における重合と
は、安定剤としての乳化剤を含有する水性媒質中
に強力な機械的手段により分散させた少なくとも
一種のモノマーの、有機可溶性開始剤の存在下に
おける重合を意味するものと理解される。 [従来の技術] フランス国特許請第1485547号から、種化され
た微小分散液中における重合によつて塩化ビニル
ポリマーを製造するための播種物質として、粒子
が前記重合に必要な開始剤を全て含有するラテツ
クスを使用することが知られている。 微小分散液中における重合によつてこのような
ラテツクスを製造するために従来用いられてきた
方法は、以下の欠点を有している: ・ モノマー(群)の分散液を製造する(これは
一般的に10〜30℃の温度で行われる)際に、大
抵の場合、付着層の形成が観察される。これ
は、使用される機械的手段の操作を妨害し、そ
れによつて、一つの操作から他の操作まで平均
粒径が再現できないラテツクスをもたらす; ・ この方法で分散させたモノマー(群)を重合
させる場合、存在する大量の開始剤(重合に必
要な量の20倍より多いことがある)が反応媒質
の突然の温度上昇(これは10℃を越えることが
ある)をもたらし、そしてかなりの付着層の形
成をもたらす。 [発明の具体的な説明] 本発明の主題である方法は、上述の欠点を有さ
ない。 本発明の主題である、平均粒径0.2〜0.8μmを有
し且つ少なくとも一種の有機可溶性重合開始剤を
含有する塩化ビニルのホモ−及びコポリマーのラ
テツクスを微小分散液中において対応するモノマ
ー(群)を重合させることによつて製造する方法
によれば、少なくとも一種の陰イオン系乳化剤を
随意に少なくとも一種の非イオン系乳化剤と組合
せて含有する水性媒質中でモノマー(群)を基と
して活性酸素で表わして0.004〜0.16重量%の前
記開始剤の存在下でモノマー(群)の微細分散液
を製造し、次いでこうして生成した反応媒質中で
所定温度θ1において重合操作を実施する。 本発明の方法によれば、前記モノマー(群)の
分散液を製造する前にp−ベンゾキノンを水性媒
質中に添加し、また反応媒質の温度θ2が、θ2−θ1
の差が0〜+5℃、好ましくは0〜+2℃の範囲
から選択される値より大きいようなものである場
合には、重合操作の際にもp−ベンゾキノンを重
合媒質中に連続的に添加する。 実際、本出願人は、モノマー(群)の分散液の
製造前に水性媒質にp−ベンゾキノンを添加する
ことによりこの工程における付着層の形成が抑制
されるということ及び、本発明の方法の条件下で
の重合操作の際にp−ベンゾキノンを添加するこ
とにより温度上昇が6℃より小さくなるように制
限され、この工程における付着層の形成が実質的
に減少するということを見出した。また、同じ条
件下でp−ベンゾキノンの代わりにヒドロキノン
又はメチルヒドロキノンを使用すると、上述の欠
点を非常に小程度にしか減少せしめることができ
ないということがわかつた。 モノマー(群)の分散液の製造前に水性媒質に
添加されるp−ベンゾキノンは、一般にモノマー
(群)を基として0.0005〜0.005重量%である。 重合操作の際に反応媒質に添加されるp−ベン
ゾキノンは、一般にモノマー(群)を基として
0.0005〜0.025重量%であり、好ましくは水性分
散液の形状で用いられる。この水性分散液中のp
−ベンゾキノンの含有率は、一般に0.01〜1重量
%である。 塩化ビニルポリマーとは、ホモ−及びコポリマ
ーを意味するものと理解され、後者は少なくとも
50重量%の塩化ビニル及び塩化ビニルと共重合し
得る少なくとも一種のモノマーを含有する。この
共重合性モノマーは、塩化ビニルの共重合のため
の慣用の方法において一般に使用されるものであ
り、以下のものが挙げられる: ・ 酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル及び安息香
酸ビニルのようなモノ−及びポリカルボン酸の
ビニルエステル; ・ アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フ
マル酸及びイタコン酸のようなモノ−及びポリ
カルボン酸、それらの脂肪族、脂環族及び芳香
族エステル、それらのアミド並びにニトリル; ・ ハロゲン化アルキル、ハロゲン化ビニル及び
ハロゲン化ビニリデン; ・ アルキルビニルエーテル; ・ オレフイン。 本発明の方法によれば、微小分散液中における
塩化ビニルポリマーの製造用に使用することがで
きるあらゆる有機可溶性重合開始剤を使用するこ
とが可能である。この有機可溶性重合開始剤は、 ・ 過酸化ラウロイル、過酸化アセチルシクロヘ
キサンスルホニル、過酸化イソブチル、過酸化
ジクロルアセチル及び過酸化トリクロルアセチ
ルのような有機過酸化物; ・ 過酸化二炭酸エチル、過酸化二炭酸エチルヘ
キシル、過酸化二炭酸イソプロピル及び過酸化
二炭酸イソブチルのような過酸化二炭酸塩; ・ t−ブチルペルオキシメトキシアセテート; ・ t−ブチルペルオキシエトキシアセテート; ・ ブチルペルオキシ−2−フエノキシプロピ
オネート: のような遊離基発生剤で代表される。各重合開
始剤は遊離基発生剤であり、活性酸素として表わ
すことができる。重合開始剤が過酸化物化合物で
ある場合には、この過酸化物化合物1分子が分解
の際に酸素イオン1個(即ち活性酸素1原子に相
当する)を放出する。また、重合開始剤が過酸化
物化合物以外の遊離基発生剤である場合には、こ
の重合開始剤1分子が活性酸素1原子に相当する
と仮定することによつてこれを活性酸素として表
わすことも許容できる。 有機可溶性開始剤の選択は、選択した反応温度
におけるその分解速度に依存する。実際には、こ
の開始剤は、モノマー(群)を基として活性酸素
で表わして0.004〜0.16重量%の開始剤を使用し
た場合にラテツクスの製造を4〜20時間に渡つて
実施するのに充分活性でなければならない。しか
しながら、開始剤の分解速度は大き過ぎてはなら
ず、ラテツクス製造の際に分解した開始剤の量が
使用した開始剤の量の半分を越えないようにしな
ければならない。これを達成するためには、ラテ
ツクスの製造の際に分解する開始剤の量が使用す
る開始剤全部の1〜50%であるような半減期を持
つ開始剤を選択する必要がある。 数種の有機可溶性開始剤を使用する場合には、
異なる活性度を持つものを選択するのが有利であ
る。最も活性な開始剤は主に本発明に従つたラテ
ツクスの製造の際に反応し、一方、最も不活性な
開始剤は、播種物質として用いられる前記ラテツ
クスの存在下で塩化ビニルポリマーを製造するた
めに実施される種化された微小分散液中における
重合の際に主に反応するであろう。 本発明の方法に従つて採用される水の量は、反
応媒質中のモノマー(群)の初期含有率が一般に
30〜50重量%であるような量である。 陰イオン系乳化剤は、好ましくは、アルカリ金
属脂肪酸石鹸、硫酸アルキル、スルホン酸アルキ
ル、スルホン酸アルキルアリール、スルホン酸ビ
ニル、スルホン酸アリル、スルホ琥珀酸アルキル
及び燐酸アルキルで代表され、非イオン系乳化剤
は酸化エチレン又は酸化プロピレンと種々の有機
ヒドロキシル化合物との重縮合物で代表される。
また、この乳化剤を重合の際に反応混合物に添加
することも有利にできる。乳化剤の量は、一般に
モノマー(群)を基として0.3〜4重合%である。 水性媒質中のモノマー(群)の分散液は、一般
に10〜30℃の温度において、例えばコロイドミ
ル、高速ポンプ、振動式攪拌機又は超音波装置の
ような強力な機械的手段によつて製造する。 重合操作は、得られた分散液を自然発生の圧力
下で適当に攪拌しながら所定の重合温度θ1(一般
に30〜65℃)に加熱し、次いで、反応媒質の温度
θ2が、θ2−θ1の差が0〜+5℃、好ましくは0〜
+2℃の範囲から選択される値より大きいような
ものである場合には、重合媒質中にp−ベンゾキ
ノンを連続的に添加することによつて実施する。
圧力降下の後に反応を止めて未転化のモノマー
(群)をガス抜きする。 [実施例] 以下の実施例は、本発明を単に例示するための
ものであり、これを何ら限定するものではない。 例1,3,4,5及び6は比較例である。 例2は本発明に従つた。 例 1 下記のものを混合した: ・ 塩化ビニル 40Kg ・ 過酸化ラウロイル 0.6Kg ・ ドデシルベンゾスルホン酸ナトリウム10重合
%含有水溶液 4Kg ・ 水
混合物中の塩化ビニルの含有率が43%になるよ
うな量 水性媒質中の塩化ビニルの微細分散液を製造
し、次いでこの分散液を、ジヤケツト及び馬蹄型
攪拌機を備えた120容量のオートクレーブ内に
導入した。こうして得られた反応媒質を自然発生
の圧力下、攪拌速度50rpmにて所定の重合温度θ1
52℃に加熱した。 圧力が降下した後、即ち9時間後に、未反応の
塩化ビニルをガス抜きした。固定分含有率40%、
粒子の平均直径0.4μmでありポリマーを基として
1.4重量%の過酸化ラウロイルを含有するラテツ
クスが得られた。 例 2 水性媒質中の塩化ビニルの分散液を製造する前
にこの媒質にp−ベンゾキノン(PBQ)を添加
し、また、反応媒質の温度θ2が53℃より高い場合
には、重合の際にもp−ベンゾキノンを反応媒質
中に連続的に添加した以外は、例1の方法を用い
た。重合の際に反応媒質に添加したp−ベンゾキ
ノンは、水2中の分散液の形状で使用した。 例 3及び4 p−ベンゾキノンをヒドロキノン(HQ)に置
き換えた以外は、例2の方法を用いた。 例 5及び6 p−ベンゾキノンをメチルヒドロキノン
(MEHQ)に置き換えた以外は、例2の方法を用
いた。 下記の表1は、各例における以下のことを示
す: ・ 使用した添加剤の種類(PBQ、HQ又は
MEHQ) ・ 分散液を作る前に添加した添加剤の量 ・ 重合の際に添加した添加剤の量 ・ 分散液製造の際に形成した付着層の量 ・ 重合の際に形成した付着層の量 ・ 重合の際に達した最大温度差θ2−θ1。 【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 平均粒径0.2〜0.8μmを有し且つ少なくとも一
種の有機可溶性重合開始剤を含有する塩化ビニル
のホモ−及びコポリマーのラテツクスを、微小分
散液中において対応するモノマー(群)を重合さ
せることによつて製造する方法であつて、少なく
とも一種の陰イオン系乳化剤を随意に少なくとも
一種の非イオン系乳化剤と組合せて含有する水性
媒質中で、モノマー(群)を基準として活性酸素
で表わして、0.004〜0.16重量%の前記開始剤の
存在下でモノマー(群)の微細分散液を製造し、
次いでこうして生成した反応媒質中で所定温度θ1
において重合操作を実施する前記製造方法におい
て、前記モノマー(群)の分散液の製造前に前記
水性媒質にp−ベンゾキノンを添加し、また、反
応媒質の温度θ2が、θ2−θ1の差が0〜+5℃の範
囲から選択される値より大きくなるような温度で
ある場合には、重合操作の際にもp−ベンゾキノ
ンを反応媒質中に連続的に添加することを特徴と
する前記ラテツクスの製造方法。 2 反応媒質の温度θ2が、θ2−θ1の差が0〜+2
℃の範囲から選択される値より大きくなるような
温度である場合には、p−ベンゾキノンの連続的
な添加を行なうことを特徴とする特許請求の範囲
第1項に記載の方法。 3 前記モノマー(群)の分散液の製造前に前記
水性媒質に添加されるp−ベンゾキノンの量が、
モノマー(群)を基準として0.0005〜0.005重量
%であることを特徴とする特許請求の範囲第1項
又は第2項に記載の方法。 4 重合操作の際に前記反応媒質に添加されるp
−ベンゾキノンの量が、モノマー(群)を基準と
して0.0005〜0.025重量%であることを特徴とす
る特許請求の範囲第1〜3項のいずれかに記載の
方法。 5 重合操作の際に前記反応媒質に添加されるp
−ベンゾキノンが水性分散液の形状で用いられる
ことを特徴とする特許請求の範囲第1〜4項のい
ずれかに記載の方法。 6 前記水性分散液中のp−ベンゾキノンの含有
率が0.01〜1重量%であることを特徴とする特許
請求の範囲第5項に記載の方法。 7 前記反応媒質中のモノマー(群)の初期含有
率が30〜50重量%であることを特徴とする特許請
求の範囲第1〜6項のいずれかに記載の方法。
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---|---|
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