JPH07145397A - 非水素発生性シロキサンベース潤滑剤組成物 - Google Patents

非水素発生性シロキサンベース潤滑剤組成物

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JPH07145397A
JPH07145397A JP6166616A JP16661694A JPH07145397A JP H07145397 A JPH07145397 A JP H07145397A JP 6166616 A JP6166616 A JP 6166616A JP 16661694 A JP16661694 A JP 16661694A JP H07145397 A JPH07145397 A JP H07145397A
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reactive polydimethylsiloxane
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polydimethylsiloxane
reactive
viscosity
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JP6166616A
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Angela M Crowe
エム.クロー アンジェラ
David M Freedman
エム.フリードマン デビッド
Joyce A Rodriguez
エー.ロドリゲズ ジョイス
Joseph J Fanelli
ジェイ.ファネリ ジョセフ
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Rhone Poulenc SA
Rhone Poulenc Specialites Chimiques
Bayer CropScience Inc USA
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Rhone Poulenc SA
Rhone Poulenc Specialites Chimiques
Rhone Poulenc Specialty Chemicals Co
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 メチル水素シロキサン、ジメチル水素シロキ
サンおよび/またはポリメチル水素シロキサンを含ま
ず、それ故、貯蔵または使用の間に水素ガスを発生しな
い潤滑剤組成物を提供する。 【構成】 本発明の組成物は、非反応性ポリジメチルシ
ロキサンおよび反応性ポリジメチルシロキサン、架橋
剤、並びに乳濁液を提供するために充分な量で存在する
界面活性剤および水を含むシロキサンを基礎とする非水
素発生性潤滑剤組成物である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明はシロキサンを基礎とする潤滑剤組
成物に関し、特に、タイヤ製造操作の一部としてタイヤ
硬化用ブラダーを被覆するのに有用であるこのような組
成物に関する。
【0002】空気式ゴム乗物タイヤの製造において、タ
イヤの成形は生タイヤカーカス内部でゴムバッグまたは
硬化用ブラダーを膨張させ、それによりタイヤを金型表
面に押し込むことにより達せられる。一般に、タイヤを
完全に硬化させる前のブラダーの膨張段階の際に、ブラ
ダーの外側表面と生タイヤの内側表面の間にかなりの相
対移動がある。同様に、生タイヤおよびブラダーが互い
に相対移動している成形加工の間のブラダーとタイヤ内
部の間の摩擦を減じるために、そしてブラダーの最適滑
りを提供するために、タイヤが成形され、加硫され、そ
してブラダーが崩壊し、タイヤの内部表面からはぎ取ら
れた後にもブラダーと硬化したタイヤの間にかなりの相
対移動がある。
【0003】ブラダーの表面のコーティングとして適用
されることを意図するタイヤ硬化用ブラダー潤滑剤は米
国再発行特許第32,318号に開示されている。潤滑剤は、
(A)25℃で約12〜約28,000,000センチ
ストークスの粘度を有するポリジメチルシロキサン約2
0〜約40重量部、(B)(i)25℃で約20〜約4
0センチストークスの粘度を有するメチル水素シラン、
(ii)25℃で約80〜約120センチストークスの
粘度を有するジメチル水素シラン、および(iii)メ
チルトリメトキシシランからなる群より選ばれる少なく
とも1種のシラン約35〜約70重量部、(C)任意
に、有機酸の金属塩約3〜約2重量部、(D)1種以上
の界面活性剤約10〜約25重量部、および(E)乳濁
液または分散液を提供するための水約500〜約150
0重量部、を含む。この特許は、上記の潤滑剤中で、
(A)にはヒドロキシルキャップドポリジメチルシロキ
サンおよび(B)としてメチル水素シランとジメチル水
素シランの混合物が好ましいことを示している。
【0004】米国再発行特許第32,318号のメチル水素シ
ラン含有潤滑剤はその意図した目的のために有効である
ことが判明したが、貯蔵および/またはタイヤ硬化操作
での使用の間にメチル水素シラン分の分解の結果として
潜在的に危険な水素ガスを放出することが観測された。
【0005】メチル水素シラン、ジメチル水素シランお
よび/またはポリメチル水素シロキサンの存在を排除
し、そして非反応性および反応性ポリジメチルシロキサ
ンの混合物を少量の架橋剤とともに用いることにより、
タイヤブラダー剥離コーティングとしての使用に特に適
応した潤滑剤組成物は得られる。それは貯蔵および/ま
たは使用時に水素を発生せず、そして硬化時に有効で耐
久性のある接触表面間の潤滑/剥離特性を提供する。
【0006】このように、本発明により、メチル水素シ
ラン、ジメチル水素シランおよび/またはポリメチル水
素シロキサンを含まない非水素発生性潤滑剤組成物を提
供し、そして、それは (a)25℃で約50〜約30,000,000センチ
ストークスの粘度を有する少なくとも1種の非反応性ポ
リジメチルシロキサン; (b)25℃で約15〜約5,000,000センチス
トークスの粘度を有する少なくとも1種の反応性ポリジ
メチルシロキサン; (c)少なくとも1種の架橋剤; (d)少なくとも1種の界面活性剤;および、 (e)水、 を含み、ここで、非反応性ポリジメチルシロキサン
(a)は非反応性ポリジメチルシロキサン(a)および
反応性ポリジメチルシロキサン(b)の総量の約20〜
約95重量%の量で存在し、反応性ポリジメチルシロキ
サン(b)は非反応性ポリジメチルシロキサン(a)お
よび反応性ポリジメチルシロキサン(b)の総量の約5
〜約80重量%の量で存在し、架橋剤(c)は反応性ポ
リジメチルシロキサン(b)の約0.01〜約5重量%
の量で存在し、そして界面活性剤(d)および水(e)
は乳濁液を提供するために充分な量で存在する。
【0007】上記の配合物において、非反応性ポリジメ
チルシロキサン(a)および反応性ポリジメチルシロキ
サン(b)は有効な潤滑/剥離および耐久性を有する潤
滑剤組成物を提供するために両方とも存在しなければな
らず、耐久性とは一回の潤滑剤組成物の適用が数回のタ
イヤ製造サイクル、例えば、5回のこのようなサイクル
を通して新しい潤滑剤組成物の適用の必要なしに有効な
潤滑/剥離性を提供する能力として理解される。
【0008】非反応性ポリジメチルシロキサン(a)は
約50〜約30,000,000センチストークスの粘
度を有し、そして、有利には、潤滑剤組成物の耐久性に
寄与する高粘度の非反応性ポリジメチルシロキサン
(i)、および、その潤滑性に寄与する低および/また
は中粘度の非反応性ポリジメチルシロキサン(ii)の
混合物から構成される。非反応性ポリジメチルシロキサ
ン(a)がこのような混合物から構成されるとき、高粘
度のシロキサン(i)は25℃において、少なくとも1
00,000、好ましくは約10,000,000〜約
25,000,000センチストークスの粘度を一般に
有し、そして低粘度から中粘度のシロキサン(ii)は
25℃において100,000センチストークス以下の
粘度、例えば、低粘度シロキサンの場合には25℃で約
50〜約200センチストークス、そして中粘度のシロ
キサンの場合には25℃で約10,000〜約50,0
00センチストークスの粘度を有するであろう。勿論、
低粘度と中粘度のシロキサン混合物は非反応性ポリジメ
チルシロキサン成分(ii)として用いられることがで
きる。高粘度のポリジメチルシロキサン(i)と低粘度
から中粘度のポリジメチルシロキサン(ii)の重量比
は約1:10〜約10:1、好ましくは約1:5〜約
5:1で変化しうる。非反応性ポリジメチルシロキサン
(a)は、非反応性ポリジメチルシロキサン(a)と反
応性ポリジメチルシロキサン(b)の総重量の重量基準
で約20〜約95%、好ましくは約40〜約75%の量
で存在するであろう。
【0009】ここでの使用のための特定の高粘度の非反
応性ポリジメチルシロキサン(i)は、シロキサン成分
が25℃で100,000センチストークスより高い公
称粘度を有するシロキサンエマルジョンであるRhone-Po
ulenc Inc.のRhodorsil Emulsion M-405、シロキサン成
分が25℃で100,000センチストークスより高い
公称粘度を有するシロキサンエマルジョンであるGenera
l Electric Co.のSilicone 2068 、25℃で300,0
00センチストークスの公称粘度を有するUnion Carbid
e Corp. のL-45-300,000、および、25℃で2,50
0,000センチストークスの公称粘度を有するHuls A
merica,Inc. のPS050 を含む。
【0010】ここでの使用のための特定の低粘度の非反
応性ポリジメチルシロキサン(ii)は25℃で100
センチストークスの公称粘度を有するRhone-Poulenc In
c.のRhodorsil Fluid H47V100 、25℃で100および
30,000センチストークスの公称粘度をそれぞれ有
するHuls America,Inc. のPS041 およびPS047 、25℃
で200センチストークスの公称粘度を有するDow Corn
ing Corp. のDow 200、および25℃で100センチス
トークスの公称粘度を有するUnion Carbide Corp. のL-
45-100を含む。
【0011】反応性ポリジメチルシロキサン成分(b)
は25℃で約15〜約5,000,000、好ましくは
約50〜約10,000センチストークスの粘度を有す
るあらゆるヒドロキシルおよびアルコキシ末端ポリジメ
チルシロキサンの中から選ばれうる。一般に良好な結果
をもたらす、ここで用いられうる特定の反応性ポリジメ
チルシロキサン(b)はUnion Carbide Corp. のヒドロ
キシル末端ポリジメチルシロキサンL-9000(25℃で
1,000センチストークス)、Huls America,Inc.のP
S-340、PS-343.8およびPS-349.5(順に、25℃で15
〜35、3500および800,000〜1,200,
000センチストークス)、Dow CorningCorp. のDCQ13
563、DCQ2-7132 およびDC-109(順に、25℃で10
0、1800および5,000センチストークス)、お
よびこれらの組み合わせ、並びに同様な反応性ポリジメ
チルシロキサンを含む。一般に、反応性ポリジメチルシ
ロキサン成分(b)は、非反応性ポリジメチルシロキサ
ン(a)と反応性ポリジメチルシロキサン(b)の総量
の約5〜約80、好ましくは約25〜約60重量%の量
で存在しうる。
【0012】架橋剤成分(c)は反応性ポリジメチルシ
ロキサン(b)の架橋に有用なあらゆる公知の、従来の
化合物、例えば、米国特許第4,889,770 号( その内容を
ここに引用により取り入れる。) に記載の化合物から選
択されうる。公知の従来の架橋剤はオルガノトリアルコ
キシシラン、オルガノトリアシルオキシシラン、オルガ
ノトリオキシムシランおよびテトラアルキルシリケート
を含む。アルキルトリアルコキシシランはここでの使用
に好ましく、これらの中でメチルトリメトキシシランは
特に好ましい。
【0013】タイヤ硬化用ブラダー(または他の表面)
への潤滑剤組成物の適用時に、架橋剤成分(c)は反応
性ポリジメチルシロキサン成分(b)の末端ヒドロキシ
ルおよび/またはアルコキシ基と反応して後者と架橋
し、付着性膜を提供する。この架橋反応は、少量のみ、
例えば、反応性ポリジメチルシロキサン(b)の重量基
準で約0.01〜約5%、好ましくは約0.02〜約2
%の架橋剤を必要とし、(反応はある場合には潤滑剤組
成物が適用されたタイヤ硬化用ブラダーの成分により触
媒されうるが)反応は更なる触媒の存在下、または非存
在下で起こりうる。
【0014】タイヤ硬化用ブラダー接着剤組成物の製造
にこれまでに用いられたあらゆる界面活性剤はここでも
用いられうる。本発明の接着剤組成物に用いられうる適
切な界面活性剤の例はアニオン、カチオンおよび非イオ
ン界面活性剤、例えば、アルキルもしくはアリールポリ
グリコールエーテルまたはアルキルフェニル、例えば、
ポリオキシエチレンアルキルフェニル、ポリオキシエチ
レンソルビタンヘキサステアレート、ポリオキシエチレ
ンイソデシルエーテル、1分子当たり3〜15個のエチ
レンオキシド単位を含むポリエチレングリコールのトリ
メチルノニルエーテル、102〜108の鹸化価および
25〜35のヒドロキシル価を有するポリオキシエチレ
ンソルビタンオレエート、ポリオキシエチレンセチルス
テアリルエーテル等である。
【0015】用いられる界面活性剤および水の量は、勿
論、乳濁液が得られる条件でかなり変化しうる。安定な
乳濁液は、約2〜約50、好ましくは約5〜約40重量
%の組み合わせ成分(a)、(b)および(c)、約
0.5〜約5、好ましくは約1〜約4重量%の界面活性
剤(d)、および、約50〜約95、好ましくは約60
〜約95重量%の水(e)を含む。水性乳濁液は公知の
従来の手順および装置を用いて容易に製造されうる。
【0016】本発明の潤滑剤組成物は、ポリマー皮膜形
成剤(例えば、アクリル系)、架橋反応用触媒、更なる
潤滑剤およびスリップ剤、エアブリード剤、脱泡剤、増
粘剤、充填剤、安定剤、保存剤、例えば、殺生剤等のよ
うな1種以上の任意成分を種々の量、例えば、組成物の
0.2から50重量%までの量で含みうる。
【0017】潤滑剤組成物の適用は、噴霧、ブラッシン
グ、ワイピングまたはタイヤ硬化用ブラダー上への均一
なコートを適用するあらゆる他の方法により適用されう
る。それから、この組成物は、室温において少なくとも
10時間放置するか、または有利にはタイヤ装置中のタ
イヤカーカスの硬化および加硫の間に到達される温度を
受けることのいずれかによりブラダー上で硬化しうる。
これらの温度は通常、175°F(79℃)〜350°
F(177℃)に達し、硬化は約20分以内に起こる。
一度、硬化が起こると、潤滑剤組成物は繰り返しの膨張
−収縮シーケンスを通してブラダー表面に付着し続け、
これにより、一回の適用で数回のタイヤ製造サイクルの
間に有効な潤滑/剥離性を提供することができる。
【0018】次の実施例は本発明によるタイヤ硬化用ブ
ラダー潤滑剤組成物の例示である。
【0019】実施例1 本実施例は数種の任意成分を加えた本発明の潤滑剤組成
物を例示する。 成分 重量% 低粘度の非反応性ポリジメチルシロキサン1 7.48 ポリオキシエチレンセチル−ステアリルエーテル混合物2 1.19 ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン3 4.76 メチルトリメトキシシラン 0.05 蒸留水 59.50 脱泡剤4 0.10 殺生剤5 0.10 キサンタンガム 0.46 ポリオキシエチル化イソデシルアルコール6 0.92 ヒドロキシ酢酸 0.14 高粘度反応性ポリジメチルシロキサン7 21.00 アクリルラテックス皮膜形成性樹脂8 4.30 総量 100.001 25℃で100 センチストークスの公称粘度を有するRhod
orsil Fluid H47V100 (Rhone-Poulenc Inc.)2 Ethal CSA-3 、2.20重量%およびEthal CSA-17、1.30
重量%(Ethox Chemicals) であり、両方とも界面活性剤
である。3 25℃で85センチストークスの公称粘度を有するヒドロ
キシ末端ポリジメチルシロキサンFluid Q1-3563(Dow Co
rning)4 ポリジメチルシロキサン脱泡剤であるFoamex AD100
(Rhone-Poulenc)5 保存剤のProxel GXL(Zeneca)6 界面活性剤のEmulphogene DA-530(Rhone-Poulenc)7 ポリジメチルシロキサン乳濁液のEmulsion M-405(Rho
ne-Poulenc)8 アクリルラテックスのWRL-01197(Rhone-Poulenc)
【0020】上記の潤滑剤組成物は、低粘度の非反応性
ポリジメチルシロキサンおよびポリオキシエチレンセチ
ル−ステアリルエステルをともに加えること、130°
F(54℃)に加熱すること、および中程度の速度で2
0分間混合することにより製造された。それから、ヒド
ロキシル末端ポリジメチルシロキサンおよびメチルトリ
メトキシシランを加え、次いで15分間混合した。その
後、水の総量の11.7重量%を125°F(52℃)
に加熱し、そしてこの混合物に加え、次いで、更に20
分間混合した。それから、この混合物を100°F(3
8℃)に冷却し、2500psi(175.8kg/c
2 )で2度、均一化し、そして、水の総量の22.8
重量%をこの混合物に加え、次いで、中程度の速度で3
0分間混合した。残りの水を別の容器に装填し、それに
殺生剤および脱泡剤を加え、この容器の内容物を10分
間混合した。キサンタンガムおよびポリオキシエチル化
イソデシルアルコールを更に別の容器に装填し、10分
間混合し、それから水、殺生剤および脱泡剤を含む容器
に加えた。20分間の混合に次いで、ヒドロキシ酢酸を
加え、それから、高粘度の非反応性ポリジメチルシロキ
サンを加え、そして最後に均一化された混合物を加え
た。合わされたバッチを15分間、中程度の速度で混合
した後、アクリルラテックスを加え、このバッチに30
分間の最後の混合を与えた。
【0021】実施例2 実施例1に記載と実質的に同一の手順を用いて、次の潤
滑剤組成物を製造した。 成分 重量% 実施例1の低粘度の非反応性ポリジメチルシロキサン 6.60 実施例1のポリオキシエチレンセチル−ステアリルエーテル混合物 1.05 実施例1のヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサン 4.20 実施例1のメチルトリメトキシシラン 0.04 蒸留水 63.01 実施例1の脱泡剤 0.10 実施例1の殺生剤 0.10 ポリオキシエチレンセチル−ステアリルエーテル9 1.52 ヒドロキシ酢酸 0.08 高粘度の反応性ポリジメチルシロキサン10 19.00 実施例1のアクリルラテックス皮膜形成性樹脂 4.30 総量 100.009 Ethal CSA-3 およびEthal CSA-17、それぞれ0.96重量
%および0.56重量%10 ポリジメチルシロキサンであるGE Silicone 2068(Gen
eral Electric Company)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10M 139:04 129:16) C10N 30:00 Z 40:00 Z 50:02 (72)発明者 デビッド エム.フリードマン アメリカ合衆国,ジョージア 30244,ロ ーレンス,スキドモア サークル 1882 (72)発明者 ジョイス エー.ロドリゲズ アメリカ合衆国,ジョージア 30558,メ イズビル,ヤーブロー−リッジウェイ ロ ード 461 (72)発明者 ジョセフ ジェイ.ファネリ アメリカ合衆国,ジョージア 30202,ア ルファレッタ,コロニー クラブ ドライ ブ 8695

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メチル水素シラン、ジメチル水素シラン
    および/またはポリメチル水素シロキサンを含まない非
    水素発生性潤滑剤組成物であって、前記組成物は (a)25℃で約50〜約30,000,000センチ
    ストークスの粘度を有する少なくとも1種の非反応性ポ
    リジメチルシロキサン; (b)25℃で約15〜約5,000,000センチス
    トークスの粘度を有する少なくとも1種の反応性ポリジ
    メチルシロキサン; (c)少なくとも1種の架橋剤; (d)少なくとも1種の界面活性剤;および、 (e)水、 を含み、ここで、非反応性ポリジメチルシロキサン
    (a)は非反応性ポリジメチルシロキサン(a)および
    反応性ポリジメチルシロキサン(b)の総量の約20〜
    約95重量%の量で存在し、反応性ポリジメチルシロキ
    サン(b)は非反応性ポリジメチルシロキサン(a)お
    よび反応性ポリジメチルシロキサン(b)の総量の約5
    〜約80重量%の量で存在し、架橋剤(c)は反応性ポ
    リジメチルシロキサン(b)の約0.01〜約5重量%
    の量で存在し、そして界面活性剤(d)および水(e)
    は乳濁液を提供するために充分な量で存在する非水素発
    生性潤滑剤組成物。
  2. 【請求項2】 非反応性ポリジメチルシロキサン(a)
    が、25℃において少なくとも100,000センチス
    トークスの粘度を有する少なくとも1種の非反応性ポリ
    ジメチルシロキサン(i)、および、25℃において1
    00,000センチストークスより低い粘度を有する少
    なくとも1種の非反応性ポリジメチルシロキサン(i
    i)を含む請求項1に記載の潤滑剤組成物。
  3. 【請求項3】 非反応性ポリジメチルシロキサン(i)
    が25℃において約10,000,000〜約25,0
    00,000センチストークスの粘度を有し、且つ、非
    反応性ポリジメチルシロキサン(ii)が25℃におい
    て約50〜200センチストークスの粘度を有する非反
    応性ポリジメチルシロキサン、25℃において約10,
    000〜約50,000センチストークスの粘度を有す
    る非反応性ポリジメチルシロキサン、およびその組み合
    わせからなる群より選ばれる請求項2に記載の潤滑剤組
    成物。
  4. 【請求項4】 非反応性ポリジメチルシロキサン(i)
    の非反応性ポリジメチルシロキサン(ii)に対する重
    量比が約1:10〜約10:1である請求項2に記載の
    潤滑剤組成物。
  5. 【請求項5】 非反応性ポリジメチルシロキサン(i)
    の非反応性ポリジメチルシロキサン(ii)に対する重
    量比が約1:5〜約5:1である請求項2に記載の潤滑
    剤組成物。
  6. 【請求項6】 非反応性ポリジメチルシロキサン(i)
    の非反応性ポリジメチルシロキサン(ii)に対する重
    量比が約1:10〜約10:1である請求項3に記載の
    潤滑剤組成物。
  7. 【請求項7】 非反応性ポリジメチルシロキサン(i)
    の非反応性ポリジメチルシロキサン(ii)に対する重
    量比が約1:5〜約5:1である請求項3に記載の潤滑
    剤組成物。
  8. 【請求項8】 架橋剤(c)が25℃において約50〜
    約10,000センチストークスの粘度を有する請求項
    1に記載の潤滑剤組成物。
  9. 【請求項9】 架橋剤(c)が、オルガノトリアルコキ
    シシラン、オルガノトリアシルオキシシラン、テトラア
    ルキルシリケートおよびそれらの組み合わせからなる群
    より選ばれる請求項1に記載の潤滑剤組成物。
  10. 【請求項10】 架橋剤(c)がメチルトリメトキシシ
    ランである請求項1に記載の潤滑剤組成物。
  11. 【請求項11】 非反応性ポリジメチルシロキサン
    (a)は非反応性ポリジメチルシロキサン(a)および
    反応性ポリジメチルシロキサン(b)の総重量の約40
    〜約75重量%の量で潤滑剤組成物中に存在し、反応性
    ポリジメチルシロキサン(b)は非反応性ポリジメチル
    シロキサン(a)および反応性ポリジメチルシロキサン
    (b)の総重量の約25〜約60重量%の量で存在し、
    そして架橋剤(c)は反応性ポリジメチルシロキサン
    (b)の約0.02〜約2重量%の量で存在する請求項
    1に記載の潤滑剤組成物。
  12. 【請求項12】 ポリマー皮膜形成剤を含む請求項1に
    記載の潤滑剤組成物。
  13. 【請求項13】 ポリマー皮膜形成剤がアクリル系皮膜
    形成剤である請求項1に記載の潤滑剤組成物。
  14. 【請求項14】 架橋反応用触媒、更なる潤滑剤、エア
    ブリード剤、脱泡剤、増粘剤、充填剤、安定剤、保存剤
    およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる少な
    くとも1種の更なる成分を含む請求項1に記載の潤滑剤
    組成物。
  15. 【請求項15】 ポリマー皮膜形成剤を含む請求項14
    に記載の潤滑剤組成物。
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