JPH0579241B2 - - Google Patents

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JPH0579241B2
JPH0579241B2 JP14101086A JP14101086A JPH0579241B2 JP H0579241 B2 JPH0579241 B2 JP H0579241B2 JP 14101086 A JP14101086 A JP 14101086A JP 14101086 A JP14101086 A JP 14101086A JP H0579241 B2 JPH0579241 B2 JP H0579241B2
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JP
Japan
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alcohol
vinyl ether
methyl vinyl
copolymer
reaction
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Akira Kita
Yasuhiro Takagi
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Nippon Shokubai Co Ltd
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Nippon Shokubai Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は、メチルビニルエーテル−マレイン酸
モノエステル共重合体の製造方法に関するもので
ある。 (従来の技術) メチルビニルエーテル−マレイン酸モノエステ
ル共重合体(以下、モノエステル共重合体とい
う。)は、紙、繊維、または金属等に表面処理し
て、防湿(保湿)、風合い付与、糊、防錆等に使
用されている。 このようなモノエステル共重合体は、メチルビ
ニルエーテル−無水マレイン酸共重合体(以下、
共重合体という。)をアルコール類でエステル化
することによつて得られるが、このエステル化
は、反応速度が小さいために、共重合体とアルコ
ール類を反応させるにあたつて、従来、アルコー
ルそのものを、あるいはケトン類などその他の有
機溶剤を反応溶媒として用い、反応缶中で加温し
て数時間もしくは10数時間反応させ、得られた淡
黄色ないし淡褐色の反応液を蒸発または濃縮し、
乾燥して未反応のアルコールまたは反応溶媒を分
離、回収することがなされていた。この分離工程
において、未反応のアルコールあるいは反応溶媒
を蒸発または濃縮してゆくと、反応液の粘度は次
第に高くなり、終了時直前には、モノエステル共
重合体が反応缶底部にへばりついて、攪拌が不可
能になつて反応を円滑に進めることができず、取
扱いが極めて不便であつた。また未反応のアルコ
ールまたは反応溶媒を蒸留、濃縮して回収する必
要があり、そのために必要以上の設備費、その他
の経費が費やされることとなつた。 さらに、特公昭43−25982号には、モノエステ
ル共重合体の製造方法として、共重合体と実質的
に当量の気体状態のアルコールとを、該アルコー
ルの沸点以上以下、モノエステル共重合体の軟化
点以下で接触させてモノエステル共重合体を粉末
状で得る方法が開示してある。この製造方法によ
ると、過剰なアルコールあるいは有機溶媒等の反
応溶媒を使用することがないので、溶媒回収、回
収溶媒の精製、製品の乾燥等を省略できるもので
あるが、アルコール蒸気を系内に導入して使用す
るために反応装置が複雑となり、またモノエステ
ル共重合体の軟化点以上の沸点を有するアルコー
ルを使用する場合、反応系を減圧して、アルコー
ルの沸点を軟化点より低い温度としなければ、ア
ルコールの凝縮によるモノエステル共重合体の塊
団化が生じてしまう。さらにこのような観点から
総じて反応系の温度制御等の操作が煩雑であつ
た。 (発明が解決しようとする問題点) このように、従来のモノエステル共重合体の製
造方法は、工業的製造方法としては、極めて繁雑
な工程を有するあるいは極めて繁雑な操作を必要
とする生産設備となるために、作業性が悪く合理
的ではないものであつた。 従つて、本発明は、改良されたモノエステル共
重合体の製造方法を提供することを目的とする。
本発明はまた、操作が単純であり、生産工程が短
く、工業的製造方法として有利かつ有効なモノエ
ステル共重合体の製造方法を提供することを目的
とする。 (問題点を解決するための手段) 上記諸目的は、一般式
(Industrial Application Field) The present invention relates to a method for producing a methyl vinyl ether-maleic acid monoester copolymer. (Prior art) Methyl vinyl ether-maleic acid monoester copolymer (hereinafter referred to as monoester copolymer) can be used to surface-treat paper, fibers, metals, etc. to provide moisture resistance (moisturizing), texture, and adhesive properties. , used for rust prevention, etc. Such a monoester copolymer is a methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer (hereinafter referred to as
It is called a copolymer. ) can be obtained by esterifying the copolymer with an alcohol, but since the reaction rate of this esterification is slow, conventionally when reacting the copolymer with the alcohol, the alcohol itself or the ketone Using other organic solvents such as the following as a reaction solvent, heat the reaction in a reaction vessel for several hours or more than 10 hours, and evaporate or concentrate the pale yellow to light brown reaction liquid obtained.
Previously, unreacted alcohol or reaction solvent was separated and recovered by drying. In this separation step, as unreacted alcohol or reaction solvent is evaporated or concentrated, the viscosity of the reaction solution gradually increases, and just before the end, the monoester copolymer sticks to the bottom of the reaction vessel and stirs. This made it impossible to proceed with the reaction smoothly, making handling extremely inconvenient. Furthermore, it is necessary to recover unreacted alcohol or reaction solvent by distillation and concentration, which results in unnecessary equipment costs and other expenses. Furthermore, Japanese Patent Publication No. 43-25982 describes a method for producing a monoester copolymer in which a substantially equivalent amount of alcohol in a gaseous state is heated above the boiling point of the alcohol and below the boiling point of the monoester copolymer. A method is disclosed in which a monoester copolymer is obtained in powder form by contacting at a temperature below the softening point. According to this manufacturing method, there is no need to use excess alcohol or reaction solvents such as organic solvents, so it is possible to omit solvent recovery, purification of the recovered solvent, drying of the product, etc.; however, alcohol vapor is not allowed to enter the system. If the reaction equipment is complicated to introduce and use, and if an alcohol with a boiling point higher than the softening point of the monoester copolymer is used, the reaction system must be depressurized to lower the boiling point of the alcohol to a temperature lower than the softening point. Otherwise, agglomeration of the monoester copolymer would occur due to alcohol condensation. Furthermore, from this point of view, operations such as temperature control of the reaction system are generally complicated. (Problems to be Solved by the Invention) As described above, the conventional method for producing a monoester copolymer is not suitable for industrial production using production equipment that has extremely complicated steps or requires extremely complicated operations. Therefore, the workability was poor and it was not rational. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an improved method for producing monoester copolymers.
Another object of the present invention is to provide a method for producing a monoester copolymer that is simple in operation, has a short production process, and is advantageous and effective as an industrial production method. (Means for solving the problem) The above objectives are based on the general formula

【化】 で表わされるメチルビニルエーテル−無水マレイ
ン酸共重合体を、アルコール類と反応させて、一
般式
The methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer represented by [C] is reacted with an alcohol to form the general formula

【化】 (但し式中Rは脂肪族あるいは芳香族アルコー
ル残基である。) で表わされるメチルビニルエーテル−マレイン酸
モノエステル共重合体を製造する方法において、
メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体
に対するアルコールの使用割合がモル比で1.0〜
1.8であり、かつ得られるメチルビニルエーテル
−マレイン酸モノエステル共重合体の軟化温度あ
るいはそれ以上の温度において最終的に混練して
反応させることを特徴とするメチルビニルエーテ
ル−マレイン酸モノエステル共重合体の製造方法
により達成される。 すなわち本発明のモノエステル共重合体の製造
方法においては、一般式()で表わされる共重
合体と、実質的等モル量のアルコールを均一とな
るように充分に混合して得られたしつとりした粉
末状あるいはペースト状の混合物を、加温しなが
ら混合、混練して反応させ、最終的には生成する
一般式で表わされるモノエステル共重合体の軟
化点あるいはそれ以上の温度で反応させたのち、
混練しながら徐々に冷却することによつて破砕さ
れたメチルビニルエーテル−マレイン酸モノエス
テル共重合体を得るものであつて、実質的に無溶
媒的にエステル化を進行させるゆえ、溶媒回収、
回収溶媒の精製、製品の乾燥等の繁雑な工程を必
要とせず操作が単純化され、工業的製造方法とし
て非常に有利かつ有効なものとなる。 以下本発明の製造方法をより詳細に説明する。 本発明の製造方法においては、まず一般式
In a method for producing a methyl vinyl ether-maleic acid monoester copolymer represented by the formula (wherein R is an aliphatic or aromatic alcohol residue),
The molar ratio of alcohol to methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer is 1.0~
1.8, and the resulting methyl vinyl ether-maleic acid monoester copolymer is finally kneaded and reacted at a softening temperature or higher temperature. This is achieved by a manufacturing method. That is, in the method for producing a monoester copolymer of the present invention, a copolymer represented by the general formula () and a substantially equimolar amount of alcohol are sufficiently mixed to be uniform. The obtained powder or paste mixture is mixed and kneaded while heating to react, and finally the reaction is carried out at a temperature at or above the softening point of the monoester copolymer represented by the general formula to be produced. Later,
A crushed methyl vinyl ether-maleic acid monoester copolymer is obtained by gradually cooling while kneading, and since the esterification proceeds substantially without solvent, solvent recovery,
The operation is simplified without requiring complicated steps such as purification of the recovered solvent and drying of the product, making it a very advantageous and effective industrial manufacturing method. The manufacturing method of the present invention will be explained in more detail below. In the manufacturing method of the present invention, first, the general formula

【化】 で表わされる共重合体を、該共重合体1モルに対
して1.0〜1.8モル、好ましくは1.0〜1.2モルのア
ルコールと均一になるまで充分に混合する。使用
されるアルコール類としては、メチルアルコー
ル、エチルアルコール、n−プロピルアルコー
ル、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコ
ール、イソブチルアルコール、n−オクチルアル
コール、2−エチルヘキシルアルコール、ラウリ
ルアルコール、セチルアルコール、ステアリルア
ルコールなどの脂肪族アルコール、ベンジルアル
コール、フエニルエチルアルコールなどの芳香族
アルコールなどの炭素数1〜18コの炭化水素基を
有するアルコール類が挙げられる。 得られる混合物は、使用するアルコールの種
類、共重合体に対するアルコールの使用量によつ
てその状態は、しつとりとした粉末状あるいはペ
ースト状のものとなる。 反応は、このような混合物を、使用するアルコ
ールがゆつくり還流する温度を経て、軟化温度あ
るいはそれ以上の温度に加温しながら、攪拌混合
し、混練して、最終的には軟化温度あるいはそれ
以上の温度で行なわれる。反応温度は、使用する
アルコールによつて異なつており、一概には言え
ないが、その温度範囲はほぼ60°〜150℃程度のも
のである。また反応時間も使用するアルコール種
類等に依存するものであり、例えば炭素数1〜8
コの炭化水素基を有する低級脂肪族アルコールを
用いる場合には5〜10時間程度とされる。 また、このようなエステル化反応においては、
必要に応じて適当な触媒を存在させることもで
き、例えばピリジン、トリエチルアミン、N,N
−ジメチルアニリン、ヘキサメチレンテトラミン
などのような第3級アミン塩基を、一般式で表
わされる共重合体1モルに対して5×10-3〜0.1
モル程度を添加することができる。 反応の進行につれて、最初しつとりとした粉末
状あるいは比較的柔らかなペースト状を呈してい
た混合物は、次第に増粘して最終的に固い水飴状
の反応生成物となる。より具体的に表現すると、
最初にしつとりした粉末状であつた混合物は、餅
状から固い水飴状の混練物となる。同様に最初ミ
ルク状であつた混合物は、クリーム状、餅状を経
て最終的に固い水飴状の混練物となる。最初クリ
ーム状であつた混合物もまた同様で餅状を経て最
終的に固い水飴状の混練物となる。 このように状態の変化する混合物を円滑に反応
させて、本発明の製造方法によりモノエステル共
重合体を得るのに適する反応器としては、最終的
に軟化温度あるいはそれ以上の温度で固い水飴状
の反応生成物を混練することのできる機械的強度
を有するものである。このような条件を満たして
使用できる反応器は、例えば、還流冷却器を備え
てなる、反応を行なう混練室が密閉されたインタ
ーナルミキサ形式のバンバリミキサ型の混練式反
応器である。この反応器は、さらに詳細には、例
えば西洋なし型断面を有する2軸の攪拌部が、横
型に組まれており互いに反対方向に回転するもの
である。更に混練室および攪拌部は、前記共重合
体とアルコールの混合物を必要に応じて加温・冷
却することの出来るものである。 前記のようにして反応を完了させた後、最後
に、上記反応器中で反応生成物を混練しながら、
ゆつくりと冷却していくと、反応生成物すなわち
生成した一般式
The copolymer represented by the following formula is sufficiently mixed with 1.0 to 1.8 mol, preferably 1.0 to 1.2 mol, of alcohol per 1 mol of the copolymer until uniform. Alcohols used include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, n-octyl alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, lauryl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, etc. Examples include alcohols having a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, such as aliphatic alcohols, aromatic alcohols such as benzyl alcohol, and phenylethyl alcohol. The resulting mixture may be in the form of a moist powder or paste depending on the type of alcohol used and the amount of alcohol used relative to the copolymer. The reaction is carried out by stirring and kneading such a mixture through the temperature at which the alcohol used slowly refluxes, heating it to the softening temperature or higher, and finally reaching the softening temperature or higher. It is carried out at a temperature higher than that. The reaction temperature varies depending on the alcohol used and cannot be generalized, but the temperature range is approximately 60° to 150°C. The reaction time also depends on the type of alcohol used, for example, alcohol with 1 to 8 carbon atoms.
When using a lower aliphatic alcohol having a hydrocarbon group, the heating time is about 5 to 10 hours. In addition, in such an esterification reaction,
A suitable catalyst may be present if necessary, such as pyridine, triethylamine, N,N
- A tertiary amine base such as dimethylaniline, hexamethylenetetramine, etc. is added at 5×10 -3 to 0.1 per mole of the copolymer represented by the general formula.
A molar amount can be added. As the reaction progresses, the mixture, which is initially in the form of a moist powder or relatively soft paste, gradually thickens and eventually becomes a hard syrup-like reaction product. To express it more specifically,
The initially moist powdered mixture becomes a kneaded material ranging from rice cake-like to hard starch syrup-like. Similarly, the mixture, which is milky at first, becomes creamy, then cake-like, and finally becomes a hard starch syrup-like kneaded product. Similarly, the mixture, which was initially creamy, becomes cake-like and finally becomes a hard starch syrup-like kneaded product. A reactor suitable for smoothly reacting a mixture whose state changes as described above to obtain a monoester copolymer by the production method of the present invention is suitable for producing a monoester copolymer that is hard at a temperature at or above the softening temperature. It has the mechanical strength to be able to knead the reaction products. A reactor that can be used while satisfying these conditions is, for example, a Banbury mixer-type kneading reactor in the form of an internal mixer, which is equipped with a reflux condenser and has a closed kneading chamber in which the reaction takes place. More specifically, this reactor has, for example, two-shaft stirrers having a pear-shaped cross section, which are assembled horizontally and rotate in opposite directions. Further, the kneading chamber and stirring section are capable of heating and cooling the mixture of the copolymer and alcohol as necessary. After completing the reaction as described above, finally, while kneading the reaction product in the reactor,
When slowly cooled, the reaction product, that is, the generated general formula

【化】 (但し式中Rは、例えばメチル基、エチル基、
n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル
基、イソブチル基、n−オクチル基、2−エチル
ヘキシル基などのような脂肪族アルコール残基、
あるいは、例えばフエニルメチル基、フエニルエ
チル基などのような芳香族アルコール残基であ
る。)で表わされるモノエステル共重合体は、し
だいに固化されつつ破砕されて粗砕物として得る
ことができる。 (実施例) 以下本発明を実施例に基づきより具体的に説明
する。 実施例 1 還流冷却器を設けた混練式反応器にメチルビニ
ルエーテル−無水マレイン酸共重合体1.93Kgを仕
込んだ。これをゆつくりと攪拌しながら、イソブ
チルアルコール1.10Kgを注ぎ込んだ。室温にて約
20分間混合するとしつとりした粉末状の混合物が
得られた。これを85°〜95℃で2時間、さらに
110°〜115℃で5時間保つとこの混合物は、しだ
いに増粘し、餅状を経て固めの水飴状の混練物と
なつた。攪拌しながらゆつくりと冷却すると、固
化しつつ破砕されて稀褐色の透明性の粗砕物を得
た。得られた生成物の酸価は235.5であつた。 実施例 2 実施例1の手順に従い、メチルビニルエーテル
−無水マレイン酸共重合体2.48Kgをゆつくりと攪
拌しながら、エチルアルコール1.10Kgを散布し
た。得られた粉末状混合物を混合しながら60℃〜
65℃で2時間保つと、混練物は淡褐色半透明のや
わらかい餅状物となり、さらに75°〜85℃で3時
間保つと少しやわらかな水飴状の混練物となつ
た。このままゆつくりと冷却すると、固化しつつ
破砕されて稀黄色の粗砕物となつた。得られた生
成物の酸価は249.1であつた。 実施例 3 実施例1の手順に従い、メチルビニルエーテル
−無水マレイン酸共重合体1.76Kgと塊状のドデシ
ルアルコール2.20Kgを仕込んで、120°〜130℃で
21時間保つた。50℃付近でドデシルアルコールの
塊は溶けて混合物は淡黄色のミルク状となり、
120°〜130℃で約10時間経過後漸くやわらかい餅
状になつた。21時間後には少しやわらかな水飴状
の混練物となつた。攪拌しながら、冷却すると、
固化しつつ破砕されて淡褐色の半透明の塊状物を
得た。得られた生成物の酸価は168.3であつた。 (発明の効果) 以上述べたように本発明は、一般式で表わさ
れるメチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重
合体を、アルコール類と反応させて、一般式で
表わされるメチルビニルエーテル−マレイン酸モ
ノエステル共重合体を製造する方法において、メ
チルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体に
対するアルコールの使用割合がモル比率で1.0〜
1.8であり、かつ得られるメチルビニルエーテル
−マレイン酸モノエステル共重合体の軟化温度あ
るいはそれ以上の温度において最終的に混練して
反応させることからなるメチルビニルエーテル−
マレイン酸モノエステル共重合体の製造方法であ
るから、単純な操作でモノエステル共重合体を直
接破砕物として得ることができるモノエステル共
重合体の工業的製造方法として有利かつ有効なも
のである。
[Formula R is, for example, a methyl group, an ethyl group,
aliphatic alcohol residues such as n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, etc.
Alternatively, it is an aromatic alcohol residue such as phenylmethyl group, phenylethyl group, etc. The monoester copolymer represented by ) can be obtained as a coarse product by being crushed while being gradually solidified. (Examples) The present invention will be described in more detail below based on Examples. Example 1 1.93 kg of methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer was charged into a kneading type reactor equipped with a reflux condenser. While stirring gently, 1.10 kg of isobutyl alcohol was poured into the mixture. Approximately at room temperature
A moist, powdery mixture was obtained after 20 minutes of mixing. This is heated at 85° to 95°C for 2 hours, and then
When kept at 110 DEG to 115 DEG C. for 5 hours, the mixture gradually thickened, became cake-like, and then became a solid starch syrup-like kneaded product. When the mixture was cooled slowly while stirring, it solidified and was crushed to obtain a pale brown transparent crushed material. The acid value of the obtained product was 235.5. Example 2 According to the procedure of Example 1, 1.10 kg of ethyl alcohol was sprinkled onto 2.48 kg of methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer with gentle stirring. 60℃~ while mixing the obtained powder mixture
When kept at 65°C for 2 hours, the kneaded product became a pale brown, translucent, soft cake-like substance, and when it was further kept at 75° to 85°C for 3 hours, it became a slightly soft starch syrup-like kneaded product. When the mixture was cooled slowly, it solidified and was crushed to become a pale yellow crushed material. The acid value of the obtained product was 249.1. Example 3 According to the procedure of Example 1, 1.76 kg of methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer and 2.20 kg of bulk dodecyl alcohol were charged and heated at 120° to 130°C.
It lasted for 21 hours. At around 50℃, the lumps of dodecyl alcohol melt and the mixture becomes pale yellow and milky.
After about 10 hours at 120° to 130°C, it finally became soft and mochi-like. After 21 hours, the mixture became a slightly soft starch syrup-like mixture. When cooled while stirring,
It was crushed while solidifying to obtain a light brown translucent mass. The acid value of the obtained product was 168.3. (Effects of the Invention) As described above, the present invention allows the methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer represented by the general formula to be reacted with an alcohol to form a methyl vinyl ether-maleic acid monoester copolymer represented by the general formula. In the method for producing a polymer, the molar ratio of alcohol to methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer is 1.0 to 1.
1.8, and the resulting methyl vinyl ether-maleic acid monoester copolymer is finally kneaded and reacted at a softening temperature or higher temperature.
Since this is a method for producing a maleic acid monoester copolymer, it is advantageous and effective as an industrial method for producing a monoester copolymer, since the monoester copolymer can be directly obtained as a crushed product through simple operations. .

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 一般式 【化】 で表わされるメチルビニルエーテル−無水マレイ
ン酸共重合体を、アルコール類と反応させて、一
般式 【化】 (但し式中Rは脂肪族あるいは芳香族アルコー
ル残基である。)で表わされるメチルビニルエー
テル−マレイン酸モノエステル共重合体を製造す
る方法において、メチルビニルエーテル−無水マ
レイン酸共重合体に対するアルコールの使用割合
がモル比で1.0〜1.8であり、かつ得られるメチル
ビニルエーテル−マレイン酸モノエステル共重合
体の軟化温度あるいはそれ以上の温度において最
終的に混練して反応させることを特徴とするメチ
ルビニルエーテル−マレイン酸モノエステル共重
合体の製造方法。 2 用いられるアルコールが炭素数1〜18個の脂
肪族あるいは芳香族炭化水素基を有するものであ
る特許請求の範囲第1項に記載の製造方法。 3 メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重
合体に対するアルコールの使用割合がモル比で
1.0〜1.2である特許請求の範囲第1項または第2
項に記載の製造方法。 4 反応器としてバンバリミキサ型反応器を用い
るものである特許請求の範囲第1項〜第3項のい
ずれかに記載の製造方法。
[Scope of Claims] 1 A methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer represented by the general formula [Chemical formula] is reacted with an alcohol, and a methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer represented by the general formula ), wherein the molar ratio of alcohol to the methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer is 1.0 to 1.8, and A method for producing a methyl vinyl ether-maleic acid monoester copolymer, which comprises finally kneading and reacting the obtained methyl vinyl ether-maleic acid monoester copolymer at a softening temperature or higher. 2. The manufacturing method according to claim 1, wherein the alcohol used has an aliphatic or aromatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms. 3 The molar ratio of alcohol to methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer
Claim 1 or 2 that is 1.0 to 1.2
The manufacturing method described in section. 4. The manufacturing method according to any one of claims 1 to 3, wherein a Banbury mixer type reactor is used as the reactor.
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