JPH07505426A - 安定なcmcスラリー - Google Patents
安定なcmcスラリーInfo
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- JPH07505426A JPH07505426A JP5517137A JP51713793A JPH07505426A JP H07505426 A JPH07505426 A JP H07505426A JP 5517137 A JP5517137 A JP 5517137A JP 51713793 A JP51713793 A JP 51713793A JP H07505426 A JPH07505426 A JP H07505426A
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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- C08L1/08—Cellulose derivatives
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L71/02—Polyalkylene oxides
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】
安定なCMCスラリー
本発明は、カルボキシメチルセルローススラリーおよびその調製方法に関する。
カルボキシメチルセルロース(CMC)は、水性液体(aqueous 1iq
uids)の流動学的特性を改質するために、そのナトリウム塩の形態でしばし
ば使用される。考えられる用途には、水の清澄化、鉱物の処理、食料品および薬
物の濃化(thickening)、農場産物の濃化、油性掘削泥水(oil
drilling 1iquids)中での使用、建築材料例えばコンクリート
中での使用、セラミック材料の改質、ラテックス着色剤(1atex colo
urs)の改質、紙のコーティングにおける使用並びに乳化および懸濁重合での
保護コロイドとしての使用がある。
CMCは、慣用的には、乾燥した微粒子形態で提供されてきた。これによる欠点
は、ダストの形成、水性液体中への分散の悪さ、および水に溶解させるときの溶
解時間が余りにも長いことである。
同様の問題は、一般に乾燥した微粒子材料について生じるのと同様に、CMCタ
イプの粉末(CMCtype powders)を取り扱うときにも生じる。C
MCタイプの粉末は、吸湿性で、空気から水分を吸収するので、それらの粒子は
、凝集(agg lomerate)することがある。凝集した粒子を水性液体
に分散するのは非常に困難である。CMC粉末の溶解もまた、他の見地から難し
い。なぜなら、溶解の際に該粉末は凝集物(agg lomerate)を形成
し易いので、その表面のゲルは、凝集物の内側の乾燥粉末に水が侵入するのを妨
げ、それが溶解するのを妨げるからである。
上述の理由から、CMC製品の使用者は、彼らのプロセスの水性システムにそれ
が容易に溶解され得る形態で、それら製品を要求することがある。
Fl出願第885969号は、例えば、微粒子のCMC製品、低分子量を有する
ポリエチレングリコール(LWPEG)、水および高分子量を有するポリエチレ
ングリコール(HWPEG)を含む水性分散物の形態でのCMC製品の提供を記
載している。その公報の中で、LWPEGは、室温で液体であり、約200〜7
00g/molの分子量を有する、置換または非置換のポリエチレングリコール
として定義された。HWPEGは、室温で固体であり、3000g/molを越
える分子量を有する、置換または非置換のポリエチレングリコールとして定義さ
れた。
その公報の実施例によると、混合物全体におけるCMC(Na塩)製品の割合は
、20〜23重量%である。LWPEGの割合は、41〜48重量%であり、水
の割合は、29〜33重量%であり、HWPEGの割合は、3〜4゜5重量%で
ある。使用されたLWPEGサンプルの分子量は、200.300および400
g/molであった。使用されたHWPEGサンプルの分子量は、20,000
g/molであった。
上述のFI公報に示された製品の欠点は、十分に流動性を示すが安定な分散液(
dispersion)を与える最大CMC含量が、わずか約20重量%にすぎ
ないことである。こうしたことにもかかわらず、この公報による製品は、分散液
の安定性が非常に低い。その実施例で調製されたCMC分散液の中で、調製時よ
り24時間後に安定であったのは、2種のみであった。そのような製品は、貯蔵
および搬送の後に、煩わしい再分散化をすることなしには使用できないことが明
らかである。
本発明の目的は、これらの欠点を排除することであり、即ち、CMC製品をより
迅速に水に溶解させることを可能にする、安定で、濃縮されていて、容易にポン
プ送液できる(pumpable)、分散液(dispersion)またはス
ラリー(slurry)を提供することである。そのような製品は、乾燥粉末の
取扱いや処理の際に典型的な、沈殿や凝集物の形成を起こすことなしに、容易に
貯蔵でき、搬送でき、ポンプ送液でき且つ水性混合物中で溶解できる。
本発明の目的は、今般、新規なカルボキシメチルセルロースのスラリーまたは分
散液(dispersion)によって達成され、それは、請求項1の特徴化文
節(characterizing clause)の記載事項により主として
特徴付けられる。即ち、上述の使用性が、カルボキシメチルセルロースに、約1
100Q/molを下回る分子量を有するLWポリエチレングリコール、および
不活性な粉末または分散体(dispersion)を加えることによって提供
され得ることが認められた。この不活性な粉末または分散液(dispersi
on)により、極めて高いカルボキシメチルセルロース濃度が得られ、これを我
々は、スラリーとして特徴付ける。高濃度にもかかわらず、該スラリーは非常に
安定であり、同時に容易にポンプ輸送可能(pumpab le)である。該ス
ラリーを水に混合するとき、スラリーのカルボキシメチルセルロースナトリウム
分は、凝集または沈殿することなく、迅速かつ均一に溶解する。
実質的に全てのCMCの等級(qualities) 、誘導体および粒子サイ
ズが、本発明によるスラリーに適している。CMCは、通常、そのナトリウム塩
の形態にある。スラリーの調製は、工業用および精製されたCMCの等級(te
chnical and purified CMCqualities)のい
ずれを用いても行なうことができる。他のCMC誘導体、例えばカルボキシメチ
ルヒドロキシエチルセルロース(CMHEC)および架橋されたカルボキシメチ
ルセルロース(RSCMC)もまた、本発明によるスラリーの調製に適している
。
本発明の1つの実施態様によれば、カルボキシメチルセルロースの割合は、CM
Cスラリーの総重量の、約10〜60%、好ましくは約25〜45%である。
本発明によるカルボキシメチルセルローススラリーにおいて、使用されるポリエ
チレングリコールは、約1000g/molを下回り、好ましくは約200〜7
00g/mo1の間の範囲、最も好ましくは400〜600g/m。
lの間の範囲の平均分子量を有しており、その範囲でポリエチレングリコールは
、通常、液体である。使用されるポリエチレングリコールは、その分子量に関し
て1種類のものであるのが好ましい。分子量の分布は、好ましくはモノモーダル
(monomoda 1)である。ここで、モノモーダルなポリエチレングリコ
ールとは、好ましくは少なくとも40重量%が分子量範囲M±20%(式中、M
は上記の平均分子量である)の範囲内にある高分子(macromo 1 ec
u 1es)のポリエチレングリコールを実質的に意味する。この種のモノタイ
プ(monotype)のLWポリエチレングリコールにより、上記不活性な粉
末または分散液(dispersion)とともに使用すると、相乗的効果が得
られる。
ポリエチレングリコールについては、ポリオキシエチレンおよびポリエチレンオ
キシドの名称も使用され、それは一般式H(OCH2CH2)nOHを有するポ
リマーとして知られている。略語PEGが通常それについて使用され、一般に、
該略語の後にはg/molで表された、製品の分子量が示されている。従って、
例えばPEG 300は、分子量300g/molを有するポリエチレングリコ
ールを意味する。
本発明によるスラリーにおいては、最も好ましくは、約400〜600g/mo
lの分子量を有するポリエチレングリコールが使用される。スラリー中のポリエ
チレングリコールの好ましい割合は、スラリーの総重量の、約40〜60%であ
り、最も好ましくは約50〜60%である。
上記不活性な粉末は、本発明によるカルボキシメチルセルローススラリーの主な
特徴であり、あらゆる顔料(pigment) 、例えば無機質をベースとする
微細に粉末化された顔料(mineral based、 finely−po
wdered pigment)、例えば炭酸カルシウム、クレー、タルク、二
酸化チタン、または石膏ベースの顔料であり得る。炭酸カルシウムをベースとす
る顔料は、特に、商標名ハイドロカーブ(Hydrocarb) 、セタカーブ
(Setacarb)、ファクセチョーク(Faxe Chalk)、ディーエ
ックス−40(DX−40) 、オパカーブ(OPACARB)により知られて
いる。クレーをベースとする顔料は、特に、商標名エスピーニス(SPS)、ア
ルファファイン(Alphafine)、アマシン(Amazon)、スーパー
クレー(Superclay) 、ニュクレー(Nuclay)により知られて
いる。タルクをベースとする顔料は、特に、商標名フィンタルク(Finnta
lc)により知られている。二酸化チタンをベースとする顔料は、特に、商標名
フィンチタン(Finntitan) 、およびベイヤーチタン(Bayert
itan)により知られている。石膏をベースとする顔料は、特に、商標名ココ
ート(Cocoat)により知られている。
上記不活性な粉末は、ポリマー、樹脂、またはワックスをベースとする顔料、例
えば登録商標ロードパス(RhodopaS)、リドロン(Lytron)、お
よびパーゴバク(Pergopak)を有するものでもあっても良い。
最も有利な顔料は、炭酸カルシウムおよびクレーをベースとする顔料、およびそ
れらの混合物である。本発明によるスラリー中の顔料の割合は、通常、スラリー
の総重量の約1〜50%、好ましくは約2〜15%である。
本発明によるCMCスラリーの不活性な分散体(inert dispersi
on)成分は、好ましくは、ラテックスエマルション、パラフィンワックス分散
液(dispersion)またはステアリン酸カルシウム分散液(dispe
rsion)である。代表的なラテックスエマルションは、アクロナル(Acr
onal ) 、プライマ表的なパラフィンワックス分散系(dispersi
on)は、モービルワックス(Mobilwax ) 、ケノサイズ(Keno
size” )およびアクアモル(AquamolR)である。ステアリン酸カ
ルシウム分散体(dispersion)は、レイサコート(Raisacoa
tR)、RR
ノブコート(Nopcote )およびヴオルケ(Valke )である。
分散系(dispersion)の好ましい割合は、スラリーの総重量に基づき
、乾燥重量として算定して、約1〜約50%であり、最も好ましくは、約2〜約
15%である。
本発明の1つの好ましい実施態様によると、カルボキシメチルセルローススラリ
ーは、水を含有することもできる。
水の割合は、通常、スラリーの総重量の、約1〜40%、好ましくは約2〜10
%である。水は、カルボキシメチルセルロースおよび/または安定化不活性粉末
および/または分散系(dispersion)とともに組成物に加えることが
できる。
本発明の最も好ましい実施態様によると、カルボキシメチルセルローススラリー
は、
(a)スラリーの総重量に基づき、約30〜40%のカルボキシメチルセルロー
ス、
(b)スラリーの総重量に基づき、約40〜60%の、分子量分布が好ましくは
1つのタイプまたはモノモーダルであり、その平均分子量が約200〜600
g/ lであるポリエチレングリコール、および
(c)スラリーの総重量に基づき、約10%の顔料を含有する。
添加の順序は、スラリーの特性に本質的な重要性を有しない。好ましくは、顔料
は、水性スラリーとして添加され、その水含有量は、通常、水性顔料スラリーの
総重量に対して、20〜50%、好ましくは約30%である。添加される分散液
(dispersion)が、エマルション、例えばラテックスである場合は、
乾燥分含量(dry content)は、添加された分散液(dispers
ion)の重量に対して約20〜50%、最も好ましくは約30%である。
方法に関する限り、本発明のCMCスラリーが、それに、水または他の水溶性物
質の水溶液を添加することにより、安定化されると、また好都合である。よって
、成分は、本発明のスラリーについての記載の中で上述されたものと同じである
。スラリーの粘度は、さらにより多くのポリエチレングリコールをそれに添加す
ることにより、さらに低下させることができる。
以下に、本発明を、幾つかの実施例により説明する。使用される商標名の意味は
、実施例の後に説明される。
実施例1
200gのPEG 400を600m1の容器に秤量して入れ、その後、200
gのフィンフィックス10(Finnfix 10)をそれに添加して、混合物
を約3分間攪拌した。最後に、100gのハイドロカーブ90(Hydroca
rb 90)分散液(dispersion)を、一定の攪拌下に添加した。ス
ラリーのCMCについての濃度は、この実施例では、36%であり、スラリーの
粘度は、360QmPasであり、それは室温で6ケ月間以上安定であった。
実施例2
200gのPEG 400を600m lの容器に秤量して入れ、その後、20
0gのフィンフックス10(Finnfix 10)をそれに添加して、混合物
を約5分間攪拌した。最後に、60gのココート(Cocoat)石膏分散体(
dispersion)を、一定の攪拌下に添加した。スラリーの粘度は、37
00mP a sであり、それは室温で8ケ月間以上安定であった。スラリーの
CMCについての濃度は、この実施例では、39%である。
実施例3
200gのPEG 400を600m1の容器に秤量して入れ、その後、160
gのフィンフィックス10(Finnfix 10)をそれに添加して、混合物
を約3分間攪拌した。最後に、36gのエスピーニス(S P S)顔料分散系
(dispersion)および3.5gの二酸化チタン粉末を、一定の攪拌下
に添加した。スラリーのCMCについての濃度は、この実施例では、38%であ
り、スラリーは非常に流動性があり、室温で5ケ月間以上安定であった。
実施例4
200gのPEG 400を600m lの容器に計り入れ、その後、123g
のフィンフィックス ビーエ・ソクス(Finnfix BX)をその中に加え
、混合物を約3分間攪拌した。最後に、90gのノーイドロカーブ 90(Hy
drocarb 90)分散液を一定攪拌下加えた。
この実施例においてCMCについてのスラリーの濃度は、28%であり、該スラ
リーは、非常に流動性があり、室温で6か列置上安定であった。
実施例5
200HのPEG 400を600m lの容器に計り入れ、その後、200g
のフィンフィックス 10(Finnfix 10)をその中に加え、混合物を
約4分間攪拌した。最後に、85gのゼタカーブ(Zetacarb)粉末を一
定攪拌下加えた。この実施例においてCMCについてのスラリーの濃度は、37
%であり、該スラリーは、非常に流動性があり、室温で8か列置上安定であった
。
実施例6
200gのPEG 400を600m lの容器に計り入れ、その後、69gの
ハイドロカーブ 90(Hydrocarb 90)分散液をその中に加え、混
合物を約2分間攪拌した。最後に、128gのフィンフィックス 3500 (
Finnf ix 3500)を加えた。
この実施例においてCMCについてのスラリーの濃度は、29%であり、該スラ
リーは、非常に流動性があり、室温で3か月以上安定であった。
実施例7
200gのPEG 400を600m lの容器に計り入れ、その後、200g
のフィンフィックス 10(Finnfix 10)をその中に加え、混合物を
約5分間攪拌した。次いで、53gのハイドロカーブ 90(Hydrocar
b 90)を加え、最後に、56gのフィンフィックス 10(Finnfix
10)を一定攪拌下加えた。この実施例においてスラリーの濃度は、45%で
ある。該スラリーは、非常に流動性があり、室温で5か月以上安定であった。
実施例8
200gのPEG 400を600m lの容器に計り入れ、その後、150g
のフィンフィックス 10(F−innfix 10)をその中に加え、混合物
を約3分間攪拌した。最後に、36gのフィンタルク(Finntalk)−顔
料分散液を一定攪拌下加えた。
この実施例においてCMCについてのスラリーの濃度は、26%であり、該スラ
リーは、非常に流動性があり、室温で3か月以上安定であった。
実施例9
200gのPEG 400を600m1の容器に計り入れ、その後、200gの
フィンフィックス 10(Finnfix 10)をその中に加え、混合物を約
4分間攪拌した。そして、125gのピーシ−シー(F CC)−粉末を加え、
その後20gの水を一定攪拌下加えた。この実施例においてCMCについてのス
ラリーの濃度は、33重量%であり、該スラリーは、非常に流動性があり、室温
で3か月以上安定であった。
実施例10
200gのPEG 400を600m1の容器に計り入れ、その後、200gの
フィンフィックス 10(Finnfix 10)をその中に加え、混合物を約
4分間攪拌した。最後に、100gのプラスチ・ツク顔料分散液ロードパス ニ
ス0501 (Rhodopas 5O501)を加えた。この実施例において
、CMCについてのスラリーの濃度は、36重量%である。該スラリーは、非常
に流動性があり、室温で6か月以上安定であった。
実施例11
200gのPEG 400を600m1の容器に計り入れ、その後、200gの
フィンフィックス 10(Finnfix 10)をその中に加え、混合物を約
4分間攪拌した。次いで、120gのレイジョナル 1115 (Raisio
nal 1116)ラテックス分散液を一定攪拌下加えた。この実施例において
CMCについてのスラリーの濃度は、35重量%であって、該スラリーは、非常
に流動性があり、室温で3か月以上安定であった。
実施例12
200gのPEG 400を600m lの容器に計り入れ、その後、200g
のフィンフィックス 10(Finnfix 10)をその中に加え、混合物を
約4分間攪拌した。そして、25%のノブコート 104(Nopcote 1
04)ステアリン酸カルシウム分散液を加え、最後に、30gのPEG 400
を一定攪拌下加えた。この実施例においてCMCについてのスラリーの濃度は、
40重量%であり、該スラリーは、非常に流動性があり、室温で5か月以上安定
であった。
200gのPEG 400を600m1の容器に計り入れ、その後、200gの
フィンフィックス 10(Finnfix 10)をその中に加え、混合物を約
3分間攪拌した。その後、50gのアクアモル 1200(Aquamo 1
1200)パラフィンワックス分散液を一定攪拌下加えた。この実施例において
CMCについてのスラリーの濃度は、40重量%であり、該スラリーは、非常に
流動性があり、室温で6か月以上安定であった。
フィンフィックス 10 =NaCMC粉末(Finnfix 10)
ハイドロカーブ 90 =炭酸カルシウム顔料(Hydrocarb 90)
ココート =石膏をベースとする顔料
(Cocoat)
エスピーニス =クレーをベースとする(s p s) 顔料
フィンフィックス ビーエックス=NaCMC粉末(Finnfix BX)
セタカーブ =炭酸カルシウム顔料
(S e t a c a r b)
フィンフィックス 3500 =NaCMC粉末(Finnf ix 3500
)
フィンタルク =タルク顔料
(Finntalc)
ピーシ−シー(p c c)粉末 =沈降炭酸カルシウムロードバス ニス05
01 =スチレンをベースとする(Rhodopas 5O501) ポリマー
顔料しインョナル 1116 =ポリビニルアセテートを(Raisional
1116) ベースとするラテックス
ノブコート 104 =ステアリン酸カルシウム(Nopcote 104)
水分散液アクアモル 1200 =パラフィンワックス(Aquamo 1 1
200) 水分散液フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IE、IT、LU、MC,NL、PT、 SE
)、FI、JP、 US(72)発明者 レーテエンメキ ミッコ ユハニフィ
ンランド国 エフアイエフ−44100エエネコスキ フウトニエメンティエ7
3
Claims (22)
- 1.カルボキシメチルセルロース(CMC)スラリーであって、該スラリーが、 (a)スラリー総重量に対して、約10〜60%のカルボキシメチルセルロース 、 (b)スラリー総重量に対して、約40〜60%の、平均分子量が約1000g /1より小さい水溶性ポリエチレングリコール及び (c)スラリー総重量に対して・固体として換算して、約1〜50%の不活性な 粉末又は分散液を含有することを特徴とするカルボキシメチルセルロース(CM C)スラリー。
- 2.該水溶性ポリエチレングリコールが、その分子量が1種類のみであり、好ま しくは約200〜約700g/molの分子量を有することを特徴とする請求項 1に記載のスラリー。
- 3.該不活性な粉末が、無機質をベースとする顔料(mineralbased pigmemt)、好ましくは、炭酸カルシウム、クレー、タルク、二酸化チタ ン又は石膏をベースとする顔料或いはそれらの混合物等の微粉末の無機質をベー スとする顔料であることを特徴とする請求項1又は2に記載のスラリー。
- 4.該無機質をベースとする顔料が、炭酸カルシウム又はクレーをベースとする 顔料或いはその(それらの)混合物であることを特徴とする請求項3に記載のス ラリー。
- 5.該顔料の割合が、該スラリー総重量の約2〜15%であることを特徴とする 請求項3又は4に記載のスラリー。
- 6.該分散液が、ラテックス又はパラフィンワックス分散液、又はステアリン酸 カルシウム分散液であることを特徴とする上記いずれかの請求項に記載のスラリ ー。
- 7.該スラリーが、 (d)水 を含有することを特徴とする上記いずれかの請求項に記載のスラリー。
- 8.水の割合が、スラリー総重量の約1〜40%、好ましくは約2〜10%であ ることを特徴とする請求項7に記載のスラリー。
- 9.該水溶性ポリエチレングリコールの平均分子量が、400〜600g/mo lであることを特徴とする上記いずれかの請求項に記載のスラリー。
- 10.該カルボキシメチルセルロースの割合が、スラリー総重量の約25〜45 %であることを特徴とする上記いずれかの請求項に記載のスラリー。
- 11.該水溶性ポリエチレングリコールの割合が、スラリー総重量の約50〜6 0%であることを特徴とする上記いずれかの請求項に記載のスラリー。
- 12.該スラリーが、 (a)スラリー総重量に対して、約30〜40%のカルボキシメチルセルロース 、 (b)スラリー総重量に対して、約40〜60%の、平均分子量が約200〜約 600g/molであるポリエチレングリコール及び (c)スラリー総重量に対して、約10%の無機質をベースとする顔料 を含有することを特徴とする上記いずれかの請求項に記載のスラリー。
- 13.上記いずれかの請求項に記載のカルボキシメチルセルローススラリーを製 造する方法であって、最終スラリーの総重量に対して約20〜60%のカルボキ シメチルセルロース及び最終スラリーの総重量に対して約1〜50%の不活性な 粉末又は分散液を、スラリーの総重量に対して約40〜60%の、平均分子量が 1000g/molより小さいポリエチレングリコールと混合することを特徴と する製造方法。
- 14.該ポリエチレングリコールが、その分子量が1種類のみであり、且つその 分子量が約200〜約700g/molであることを特徴とする請求項13に記 載の方法。
- 15.該不活性な粉末又は分散液を、カルボキシメチルセルロースの前にポリエ チレングリコールに加えることを特徴とする請求項13又は14に記載の方法。
- 16.該分散液を、水性エマルションとして加え、その乾燥重量(drycon tent)が、加えた分散液の総重量に基づき計算して、約20〜50%、好ま しくは約30%であることを特徴とする請求項13、14又は15に記載の方法 。
- 17.該不活性な粉末を、水性スラリーとして加え、その水含量が、スラリーの 重量に基づき計算して、約20〜50%、好ましくは約30%であることを特徴 とする請求項13〜16のいずれかに記載の方法。
- 18.該不活性な粉末が、無機質をベースとする顔料、好ましくは、炭酸カルシ ウム、クレー、タルク、二酸化チタン又は石膏をベースとする顔料或いはそれら の混合物等の微粉砕した無機質をベースとする顔料であることを特徴とする請求 項13〜17のいずれかに記載の方法。
- 19.該無機質をベースとする顔料が、炭酸カルシウム又はクレーをベースとす る顔料或いはその(それらの)混合物であることを特徴とする請求項13〜18 のいずれかに記載の方法。
- 20.該無機質をベースとする顔料の割合が、該スラリーの総重量の約2〜15 %であることを特徴とする請求項13〜19のいずれかに記載の方法。
- 21.該スラリーが、水又は水溶液を添加することにより安定化されることを特 徴とする請求項13〜20のいずれかに記載の方法。
- 22.更に、ポリエチレングリコールを最終スラリ−に加えて、その粘度を低下 させることを特徴とする請求項13〜21のいずれかに記載の方法。
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