JPS6210964B2 - - Google Patents

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JPS6210964B2
JPS6210964B2 JP51105710A JP10571076A JPS6210964B2 JP S6210964 B2 JPS6210964 B2 JP S6210964B2 JP 51105710 A JP51105710 A JP 51105710A JP 10571076 A JP10571076 A JP 10571076A JP S6210964 B2 JPS6210964 B2 JP S6210964B2
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は改良された色安定性を有する歯科組成
物に関する。更に詳細には、酸化剤であるヒドロ
ペルオキシドと還元剤である置換チオ尿素とから
なる酸化還元触媒系を含む重合性歯科組成物とそ
れから作られる硬化組成物とに関する。 メタクリレートモノマーをベースとする重合性
歯科組成物は填材、ピツト、亀裂シーラント等と
して使用されている。かかる組成物を使用する際
の問題点の1つは色安定性、即ち紫外線に対する
安定性、の不足である。修復用複合材料に常用さ
れている硬化系は、酸化還元開始剤の還元体部分
として様々な芳香族アミンを用いている。これら
芳香族アミンは特に日光その他の紫外線照射源の
影響下で色を形成するに至る。還元体は歯にマツ
チした色相即ち色彩から徐々に変色するにつれて
重大な審美的問題が生ずる;歯と還元体との間の
顕著で不快な色差が数ケ月後には明白となること
がある。該アミンにより起こされる有害な変色を
最小にするための努力は、R.L.BowenとH.
ArgentarとによりJ.Am.Den.Assoc.,第75巻4
号、918〜923頁(昭和42年10月)に記載されてい
る如く、該アミンを化学的に変えることにより追
求されてきた。にもかかわらず全体的な色安定性
は芳香族アミン系のいずれを用いても得ることが
できず、通常の複合材料においては紫外線安定剤
を配合して色形成を最小にする必要がある。しか
し、滲出し、それゆえ歯の髄質を刺激する恐れの
大きいかかる非重合性低分子量成分の添加は望ま
しくない。 通常の修復用複合材料は又、酸化還元開始剤系
の酸化体部分として過酸化物(最も普通には過酸
化ベンゾイル)を使用している。過酸化ベンゾイ
ルは半減期が短く、保存安定性に乏しい。例えば
1%の過酸化ベンゾイルをメチルメタクリレート
又はトリエチレングリコールジメタクリレートそ
の他に溶解して室温に放置するならばポリマーが
1週間以内に形成される。早期重合を遅延させる
ため、かかる複合材料は歯科医により一般に冷蔵
庫に貯蔵される。 特定のヒドロペルオキシド類とチオ尿素類とを
用いる酸化還元系は従来より文献に記載されてい
る。例えば、アメリカ特許第3591438号の明細書
にはアルデヒド―アミン縮合生成物と1―アリル
―2―チオ尿素の如き還元活性剤とからなり、ペ
ルオキシ(ヒドロペルオキシを含む)により開始
されるアクリレートをベースとする接着剤即ちシ
ーラント組成物の硬化を促進させるための結合促
進剤が開示されている。意図された目的には機能
的ではあるが、前記3成分系促進剤により着色組
成物となる。 T.杉村等はJ.Poly.Sci,第3巻、2935〜2945頁
(昭和40年)に、アクリロニトリルの、t―ブチ
ルヒドロペルオキシド、チオ尿素、及び、ジフエ
ニル―、エチレン―、ジアセチル―、モノアセチ
ル―及びジエチルチオ尿素の如き置換チオ尿素に
よる重合を報告している。 今や本発明により、BIS―GMA(ビス〔4―
(2―ヒドロキシ―3―メタクリロイルオキシプ
ロポキシ)フエニル〕プロパン―2、(以下、
BIS―GMAという))を主成分として含む重合可
能なメタクリレートモノマーをベースとする歯科
組成物を酸化剤であるヒドロペルオキシドと還元
剤である置換チオ尿素とを用いて重合させて色安
定性が強化された硬化組成物を提供できることが
発見された。この酸化還元系は更に、この適用に
おける最大問題である、極めて許容される該モノ
マーの硬化速度をも与える。その上、本発明の組
成物は該ヒドロペルオキシド成分により強力な保
存安定性を有しており、冷蔵庫での貯蔵を必要と
しない。 更に詳細には、本発明の重合性歯科組成物は、
20〜100重量部の、2〜4個の重合性二重結合を
持つ少なくともBIS―GMAを主成分として含むメ
タクリレートモノマー;0〜80重量部の無機粒状
充填材;該メタクリレートモノマーの0〜5.0重
量%のカツプリング剤シラン;該メタクリレート
モノマーの0.5〜5.0重量%の酸化剤ヒドロペルオ
キシド;及び、該メタクリレートモノマーの0.3
〜2.0重量%の、還元剤である置換チオ尿素;か
らなる。歯科複合材料として使用するためには、
本発明の組成物は20〜25重量部のBIS―GMAを主
成分として含むメタクリレートモノマー(単・
複);75〜80重量部の該充填材;該メタクリレー
トモノマーの3.0〜5.0重量%のカツプリング剤シ
ラン;該メタクリレートモノマーの2.0〜3.0重量
%の酸化剤ヒドロペルオキシド;及び、該メタク
リレートモノマーの0.5〜1.0重量%の、還元剤で
ある置換チオ尿素;からなることが好ましい。 酸化剤であるヒドロペルオキシドは三級炭素原
子に付いたペルオキシ基を持つことを特徴とす
る。代表的ヒドロペルオキシドは式: R―OOH (式中Rはt―ブチル、クミル、p―メンタン
又はp―イソプロピルクミルである) で示されるものである。好ましくは該組成物は
1.0〜2.0重量%の酸化剤を含む。 本発明で用いられる還元剤は式: (式中XはH又はYであり、Yはメチル、ブチ
ル、オクチルの如きC1〜8アルキル基;シクロペ
ンチル、シクロヘキシルの如きC5〜6シクロアル
キル基;クロルエチル、メルカプトエチル、ヒド
ロキシメチル、クロルオクチルの如きクロル―、
ヒドロキシ―又はメルカプト置換C1〜8アルキル
基;アリル、メタクリルの如きC3〜4アルケニル
基;フエニル、キシリルの如きC6〜8アリール
基;クロルフエニル、フエニルスルホニル、ヒド
ロキシフエニル、メトキシフエニルの如きクロル
―、ヒドロキシ―、メトキシ―又はスルホニル置
換フエニル基;アセチル、ブチリル、オクタノイ
ルの如きC2〜8アシル基;クロルアセチル、クロ
ルベンゾイル、クロルトルオイル、メトキシベン
ゾイルの如きクロル―又はメトキシ置換アシル
基;ベンジルの如きC7〜8アルアルキル基;メト
キシベンゾイルの如きクロル―又はメトキシ置換
アルアルキル基;であり、ZはNH2、NHX又は
NX2である) で表される置換チオ尿素である。本発明の実施で
の使用に適した化合物の例は、メチルチオ尿素、
イソプロピルチオ尿素、ブチルチオ尿素、オクチ
ルチオ尿素、ベンジルチオ尿素、アセチルチオ尿
素、ベンゾイルチオ尿素、オクタノイルチオ尿
素、シクロヘキシルチオ尿素、アリルチオ尿素、
1,1,3―トリフエニルチオ尿素、1,1,3
―トリメチルチオ尿素、2,4―キシリルチオ尿
素、p―トリルスルホニルチオ尿素、1―オクチ
ル―3―フエニルチオ尿素、o―メトキシフエニ
ルチオ尿素、m―ヒドロキシフエニルチオ尿素、
1,1―ジアリルチオ尿素、1,3―ジアリルチ
オ尿素、2―メタリルチオ尿素、o―メトキシベ
ンジルチオ尿素、1―(ヒドロキシメチル)―3
―メチルチオ尿素、1,1―ジブチルチオ尿素、
1,3―ジブチルチオ尿素、1―(p―クロルフ
エニル)―3―メチルチオ尿素、1―ブチル―3
―ブチリルチオ尿素、1―アセチル―3―フエニ
ルチオ尿素、1―メチル―3―(p―ビニルフエ
ニル)チオ尿素、1―メチル―3―o―トリルチ
オ尿素、1―メチル―3―ペンチルチオ尿素、3
―メチル―1,1―ジフエニルチオ尿素、1―ア
セチル―3―(2―メルカプトエチル)チオ尿素
である。これらチオ尿素類のいずれもが本発明の
実施で用いることができるが、好ましいのは一置
換チオ尿素、即ち前記式でXがHでありZがNH2
であるものである。特に好ましいのはフエニルチ
オ尿素、アセチルチオ尿素、アリルチオ尿素であ
る。好ましくは、該組成物は約0.5〜1重量%の
還元剤を含む。 メタクリレートモノマーは硬化複合材料を架橋
させ、これにより口腔で使用するのにより良く適
したものとするために1分子当たり少なくとも2
個の、好ましくは2〜4個の重合性二重結合を持
つ物質から選択される。最も好ましいモノマーは
1分子当たり2個の重合性二重結合を持つもので
ある。かかるモノマーに望まれる特性は、口中で
の低重合収縮、重合中の低発熱、低吸水、急速か
つ完全に硬化する力等である。揮発性が低く、又
歯の髄質に対して非刺激性であることも望まれ
る。 本発明で特に役立つメタクリレートモノマーは
以下の一般式で表されるものである。 〔式中Mはメタクリロイルオキシ、即ちCH2
C(CH3)COO―であり;M′はメタクリロイル
オキシ又はヒドロキシルであり;Aはメチレン、
プロピレン、イソプロピレンの如きC1〜3アルキ
レン基、ヒドロキシメチレン、2―ヒドロキシプ
ロピレンの如きC1〜3ヒドロキシアルキレン基、
2―アセトキシプロピレン、3―アセトキシアミ
レン等の如き、アルキレン基に3〜5個の炭素原
子を有するアセトキシアルキレン基であり;nは
0又は1であり;mは2又は3であり、oは1又
は2であり、但しmとoの和は4であり;Rは水
素原子、メチル、エチル又は―A―M(AとMは
前述の通りである)であり;Arはフエニレン
(例えばo―フエニレン、m―フエニレン又はp
―フエニレン)、アルキル置換フエニレン(例え
ばトリレン又は5―t―ブチル―m―フエニレ
ン)、1,3―シクロヘキシレンの如きC6〜10
クロアルキレン基であり;R1はエチレン、ドデ
シレン等の如きC2〜12アルキレン基又は―R2(―O
―R2)―XOR2―(式中R2はエチレン、プロピレ
ン、イソプロピレンの如きC2〜3アルキレン基で
あり、Xは0〜5である)であり;R3はフエニ
レン、トリレン、メチレン―ビス―フエニレン又
はC2〜12アルキレンである〕 上記諸式で表されるモノマーは良く知られてお
り、一般に市販物質である。別法として、それら
は通常の合成経路、例えば様々な三級アミンの存
在下でジフエノール酸、クロルグルシノール又は
ビスフエノールAの如きフエノール化合物をグリ
シジル メタクリレートと反応させるかメタクリ
ル酸をビスフエノールのジグリシジルエーテルの
如きエポキシド含有化合物と反応させることによ
り容易に提供される。これらモノマーのうちの幾
つかは適当なアルコールをメタクリル酸、メタク
リル クロリド又は無水メタクリル酸と反応させ
ることによつても作られる。 本発明で使用するBIS―GMAの構造式は である。 上記諸式で表されるモノマーの例は である。 式、、、で表されるモノマーが本発明
の実施において好ましい。これらのモノマーのう
ちでは、、が特に好ましく、モノマーは
モノマー、、のうちの1ないしそれ以上と
混合して用いられることが多い。 本発明の実施で使用するのに適当な他の有用な
メタクリレートモノマーは次式でMとArとが前
述通りであるものである。 (MR4OAr)2C(CH32(式中R4はイソプロピレン
である);(MR5OAr)2及び(MR5O)2Ar(式中
R5は2―ヒドロキシプロピレンである);
MAOR6M(式中R6はヒドロキシシクロペンチル
である);M―A′―R7M(式中A′はヒドロキシ
シクロヘキシルであり、R7は2―ヒドロキシエ
チレンである);及びM2R8(式中R8 又は である) 一般にこれらモノマーは市販品である。これら
モノマーのうちの多くのものの詳細はアメリカ特
許第3066112号;第3721644号;第3730947号;第
3770811号;及び第3774305号の明細書に与えられ
ている。本発明での使用にも適当な三級共融モノ
マー混合物はアメリカ特許第3539526号の明細書
に記載されている。 2ないしそれ以上の適当なメタクリレートモノ
マーの混合物も本発明の範囲内にあることを理解
されたい。事実、モノマーの選択によつては生成
歯科組成物の特性を最適化するためには混合物が
非常に望ましいことが多い。例えば、20rpm、室
温でブルツクフイールド粘度計を使用して測定し
て約100〜20.000センチポアズの粘度をモノマー
又はモノマーブレンドが持つことが好ましい。更
に粘性の高いものは更に高温で便宜上取り扱われ
る。 本発明の組成物で用いられる無機粒状充填剤は
溶融シリカ、石英、結晶シリカ、ソーダガラスビ
ーズ、ガラスロツド、セラミツク酸化物、粒状ケ
イ酸塩ガラス、及びβ―オイクリプタイト
(LiAlSiO4)の如き合成物質であり、最後のもの
は負の熱膨張率を有する。細かく砕いた物質及び
粉末ヒドロキシアパタイトを用いることも可能で
あるが、カツプリング剤であるシランと反応する
物質が好ましい。組成物を歯の様々な色相にマツ
チさせるために小量の顔料を含めることができ
る。適当な顔料は酸化鉄ブラツク、カドミウム
イエロー及びオレンジ、螢光酸化亜鉛、二酸化チ
タン等である。該充填材粒子は一般に直径が約50
ミクロンより小さく、好ましくは30ミクロンより
小さい。該充填材は任意成分であり、歯科組成物
がコーテイング、アマルガム修復のための端部シ
ーラント又は接着剤としての使用に意図される場
合には充填材を含まない組成物が用いられる。 カツプリング剤即ち定着剤であるシランは、メ
タクリレートモノマーと反応する少なくとも1種
の重合性二重結合を含む物質である。適当なカツ
プリング剤の例はビニルトリクロロシラン、トリ
ス(2―メトキシエトキシ)シラン、トリス(ア
セトキシ)ビニルシラン、1―N―(ビニルベン
ジルアミノエチル)アミノプロピルトリメトキシ
シラン―3又は3―メタクリルオキシプロピルト
リメトキシシランである。最後に挙げた物質がメ
タクリレートモノマーと使用するのに好ましい。
二重結合の反応性が類似しているからである。 本発明の組成物は通常の混合方法で容易に製造
される。一般にはメタクリレートモノマー(単・
複)をカツプリング剤シラン及び還元剤と混合す
る。ついで無機粒状充填剤を加えて混合してペー
ストとする。このペーストを別個に包装された酸
化剤と共に歯科医に供給する。添付仕様書によ
り、適当の酸化剤をペーストと混合し、ついで生
成組成物を意図された用途に使用し、口腔内で硬
化させるように歯科医に助言する。 別の方法においてはカツプリング剤シランをモ
ノマーとブレンドされる前の無機粒状充填材に結
合し即ち適用できる。これは例えばアメリカ特許
第3066112号の明細書に記載されている方法の追
行により酸加水分解又はアルカリ加水分解によつ
て達成できる。 以上の実施例は本発明の実施を例示するもので
ある。 実施例 1 A 組成物の製造 次の組成を持つ均質溶液を、室温で成分を混合
することにより製造した。 71部のBIS―GMA{ビスフエノールAとグリシ
ジルメタクリレートとの反応生成物であり、ビス
〔4―(2―ヒドロキシ―3―メタクリルオキシ
プロピル)フエニル〕プロパン―2とも呼ばれ
る}; ポリエチレングリコールの平均分子量が200で
ある29部のポリエチレングリコールジメタクリレ
ート; 5部の〓―メタクリルオキシプロピルトリメト
キシシラン;及び、 1.05部のアリルチオ尿素。 この均質溶液2.0gに、20%HCl溶液で前もつ
て洗われて金属不純物が除去されており、又アメ
リカ標準篩No.325を通過する5.5gの非晶質で無色
の溶融シリカを加えた。混合により均質ペースト
が得られた。ついで0.004gのクメンヒドロペル
オキシドを(少量の1,6―ヘキサンジオールジ
メタクリレートに入れて)スパーテルで該均質ペ
ーストの0.8g部に加え、ポリテトラフルオロエ
チレン製金型に入れて約3分硬化させた。得られ
た円形サンプルは3/8″の直径と1/6″の厚さを持つ
ていた。 B 色安定性テスト 色安定性を調べるテストを、義歯ベースポリマ
ーに対するアメリカ歯科協会規格No.12に記載され
ており、但し次の如く変えられている紫外線源を
使つて実施した。深さ1cmの水層により冷却され
る丸形の石英窓を赤外線を除くために光源下に置
いた。このテストに先き立ち100時間使用された
ゼネラルエレクトリツクRSサンランプをランプ
として用いた。バルブからターンテーブルへの距
離は250〜300mmだつた。テストを開始するために
ボタン(テストサンプル)の半分をアルミニウム
ホイルで被うことにより光から遮蔽し、被われた
部分を対照とした。ボタンを55時間紫外線に露光
したが、同一サンプルの被われた部分を被われな
い部分との比較においては変色は全く観察されな
かつた。この時点でテストは終了した。(このテ
ストは、被われないサンプルは24時露光後もわず
かな変色を示すにすぎないことを明らかにしてい
る) 実施例 2〜9 実施例2〜9の組成物の製造においては実施例
1の一般方法を追行した。これら組成物で用いら
れた成分とその割合とは表に列挙されている。
ペーストを製造するためには作られた均質溶液の
量は実施例1の場合とわずかに変えたが、金型内
に入れられたペーストの量は実施例1の場合と同
じだつた。酸化体と還元体とは組成物に用いられ
た全モノマー(主モノマーと希釈モノマー)の量
に対する重量%として表に示されている。充填材
は全組成物に対する重量%として列挙されてい
る。ヒドロペルオキシドは1,6―ヘキサンジオ
ールジメタクリレート溶液として常に加えて小量
の添加を容易にした。これら実施例で使用された
溶融シリカとBIS―GMAは実施例1に定義された
と同一である。実施例1に記載された装置と方法
とを用いて選択されたこれら組成物の色安定性を
テストした。結果を表に示す。
【表】
【表】
【表】 実施例 10 71部のBIS―GMA(実施例1のものと同一)、
29部のトリエチレングリコールジメタクリレート
及び1.0部のアリルチオ尿素を室温で混合して均
質溶液とした。ついで0.016部のクメン ヒドロ
ペルオキシドをスパーテルで0.8gの該均質溶液
に加え、そのサンプルを実施例1における如く硬
化させた。前記実施例の方法により色安定性をテ
ストしたら紫外線に39時間露光後も変色は全く観
察できなかつた。 実施例 14 次の成分を指示順位でシラマツト(Silamat)
機械的振とう器〔ジユスチ社(Justi company)
製〕に加え、ついで約1分混合して均質ペースト
を製造した。 6NHClで洗われた0.55gの溶融シリカ; 4重量%の〓―メタクリルオキシプロピルトリ
メトキシシランを含む0.2gの、BIS―GMAとポ
リエチレングリコールジメタクリレートとの71:
29重量部混合物;及び、 0.002gのアリルチオ尿素。 ペーストを振とう器から取り出した後に1滴の
1,6―ヘキサンジオールジメタクリレート中ク
メンヒドロペルオキシド溶液を加えてへら状化し
て複合材料を得た。1/16インチ直径の穴を中の歯
にドリルであけた。この穴に該複合材料を詰め、
ポリエチレンテレフタレートフイルムで被い、ク
ランプ留めし、30分硬化させた。ついで歯をハン
マーで砕いた。該複合材料の全ての部分は硬くか
つ乾燥しており、硬化が行なわれたことを示して
いた。 比較例 市販の歯科複合材料で使用されている酸化還元
系を用いる組成物の製造において、以上の実施例
の一般方法を追行した。均質溶液を71部のBIS―
GMA、29部のポリエチレングリコールジメタク
リレート及び5部の〓―メタクリルオキシプロピ
ルトリメトキシシランから製造した。2.0gの該
均質溶液を実施例1に記載されている5.5gの溶
融シリカと混合してペーストを作つた。このペー
ストを1重量%の過酸化ベンゾイル及び0.5重量
%の2,2′―(p―トリイミノ)―ジエタノール
と共に普通の金型内で硬化させた(重量%はBIS
―GMAとポリエチレングリコール ジメタクリ
レートとの和に対するものである)。実施例1に
記載された方法を追行しての色安定性テストによ
り、サンプルは紫外線に6時間露光された後はか
なり暗色化したことが明らかにされた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 改良された色安定性を有する重合可能な歯科
    組成物において、 BIS―GMA(ビス〔4―(2―ヒドロキシ―3
    ―メタクリロイルオキシプロポキシ)フエニル〕
    プロパン―2)を主成分として含む20〜100重量
    部のメタクリレートモノマー; 0〜80重量部の無機粒状充填材; 該メタクリレートモノマーに基づき0〜5.0重
    量%のカツプリング剤シラン; 該メタクリレートモノマーに基づき0.5〜5.0重
    量%の酸化剤ヒドロペルオキシド;及び、 該メタクリレートモノマーに基づき0.3〜2.0重
    量%の式: (式中Xは水素原子又はYであり:YはC1〜8
    アルキル基;C5〜6シクロアルキル基;クロル
    ―、ヒドロキシ―又はメルカプト置換C1〜8アル
    キル基;C3〜4アルケニル基、C6〜8アリール基;
    クロル―、ヒドロキシ―、メトキシ―又はスルホ
    ニル置換フエニル基;C2〜8アシル基;クロル―
    又はメトキシ置換C2〜8アシル基;C7〜8アルアル
    キル基;又は、クロル―又はメトキシ置換C7〜8
    アルアルキル基である)で示される還元剤である
    置換チオ尿素; から本質的になる組成物。 2 20〜25重量部の前記メタクリレートモノマ
    ー; 75〜80重量部の無機粒状充填材; 該メタクリレートモノマーの3.0〜5.0重量%の
    カツプリング剤シラン; 該メタクリレートモノマーの2.0〜3.0重量%の
    酸化剤ヒドロペルオキシド;及び、 該メタクリレートモノマーの0.5〜1.0重量%の
    還元剤である置換チオ尿素; から本質的になる、歯科複合材料としての用途を
    持つ、特許請求の範囲第1項の組成物。 3 メタクリレートが室温、20rpmで約100〜
    20000cpsのブルツクフイールド粘度を持つ、特
    許請求の範囲第1項の組成物。 4 酸化剤が三級炭素原子に付いたペルオキシ基
    を持つことを特徴とする、特許請求の範囲第3項
    の組成物。 5 酸化剤がt―ブチル ヒドロペルオキシドで
    ある、特許請求の範囲第4項の組成物。 6 酸化剤がクメン ヒドロペルオキシドであ
    る、特許請求の範囲第4項の組成物。 7 酸化剤がp―メンタン ヒドロペルオキシド
    である、特許請求の範囲第4項の組成物。 8 酸化剤がジイソプロピルベンゼン ヒドロペ
    ルオキシドである、特許請求の範囲第4項の組成
    物。 9 還元剤が一置換チオ尿素である、特許請求の
    範囲第3項の組成物。 10 還元剤がアリルチオ尿素である、特許請求
    の範囲第9項の組成物。 11 還元剤がアセチルチオ尿素である、特許請
    求の範囲第9項の組成物。 12 還元剤がフエニルチオ尿素である、特許請
    求の範囲第9項の組成物。 13 メタクリレートモノマーが2個の重合性二
    重結合を持つ、特許請求の範囲第3項の組成物。 14 メタクリレートがビスフエノールAとグリ
    シジルメタクリレートとの反応生成物とテトラエ
    チレングリコールジメタクリレートとの混合物で
    あり、酸化剤がクメンヒドロペルオキシドであ
    り、還元剤がアセチルチオ尿素である、特許請求
    の範囲第13項の組成物。 15 メタクリレートがビスフエノールAとグリ
    シジルメタクリレートとの反応生成物と1,6―
    ヘキサンジオール ジメタクリレートとの混合物
    であり、酸化剤がクメンヒドロペルオキシドであ
    り、還元剤がアセチルチオ尿素である、特許請求
    の範囲第13項の組成物。 16 該組成物を硬化させた特許請求の範囲第1
    項記載の組成物。
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