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JP3375262B2 - ポリプロピレン系複合材料着色用マスターバッチ - Google Patents

ポリプロピレン系複合材料着色用マスターバッチ

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Publication number
JP3375262B2
JP3375262B2 JP04471297A JP4471297A JP3375262B2 JP 3375262 B2 JP3375262 B2 JP 3375262B2 JP 04471297 A JP04471297 A JP 04471297A JP 4471297 A JP4471297 A JP 4471297A JP 3375262 B2 JP3375262 B2 JP 3375262B2
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JP
Japan
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weight
parts
product
masterbatch
wax
Prior art date
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JP04471297A
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JPH09302099A (ja
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正樹 近藤
勇 山口
正樹 水野
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Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Original Assignee
Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
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Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26384675&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP3375262(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
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  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無機充填剤を5〜
40重量%含量するエチレン・プロピレン−ブロック共
重合体系複合材料着色用マスターバッチに関し、特に色
むらの発生がなく、成形物の物性を低下させない着色成
形物を得るためのポリプロピレン系複合材料着色用マス
ターバッチに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車部品材料、家電部品材料等
にポリプロピレン系複合材料が多く使用されている。こ
のポリプロピレン系複合材料は、寸法の安定性及び耐衝
撃性が良好であることが特徴であり、一般にエチレン・
プロピレン−ブロック共重合体を基材とし、これにタル
ク、炭酸カルシウム、マイカおよびガラス繊維等の無機
充填剤を5〜40重量%配合したものが用いられてい
る。これら無機充填剤が配合されたポリプロピレン系複
合材料は、一般に樹脂メーカーで予めエチレン・プロピ
レン−ブロック共重合体に無機充填剤を配合しコンパウ
ンドとなして成形メーカーに供給されている場合が多
い。ポリプロピレン系複合材料をはじめプラスチックの
着色には、種々の形態の着色剤が使用されている。これ
らの着色剤の中でもマスターバッチはその優れた性能
(例えば、非汚染性、自動計量適性、輸送適性)から、
着色剤の主流となってきている。マスターバッチは、基
材樹脂を主成分とし、混練機、押出機等を用いて、基材
樹脂に顔料、分散剤等の着色剤を高濃度に練り込んだも
ので、通常マスターバッチは使用時2〜150倍に希釈
して用いられている。一般に、マスターバッチの基材樹
脂には、被着色樹脂との物性上或いはマスターバッチの
流動性の関係から被着色樹脂と同一のもの若しくは類似
のものが使用されている。上記の無機充填剤を5〜40
重量%配合したエチレン・プロピレン−ブロック共重合
体の着色成形加工においてもエチレン・プロピレン−ブ
ロック共重合体を基材樹脂とし、これに顔料、分散剤等
を配合して溶融押出加工したペレット状のマスターバッ
チが用いられている。しかしながら、このマスターバッ
チを上記無機充填剤を5〜40重量%配合したエチレン
・プロピレン−ブロック共重合体に配合し、押出成形機
や射出成形機に供して成形物を得た場合、成形加工時の
被着色樹脂の溶解性、マスターバッチの溶解性の相違か
ら色むらが発生する欠陥があった。一般的にマスターバ
ッチの融点が高く流動性が悪い場合には、マスターバッ
チの解膠性が劣り、成形品に着色剤による色むらが発生
する場合が多い。また、マスターバッチの融点が希釈樹
脂に比較し、極端に低い場合にも同様の現象が見られ
た。上記のごとくエチレン・プロピレン−ブロック共重
合体はそのすぐれた特性から自動車内装部品等の大型成
形部品に用いられ、その色むらの解消は極めて重要な問
題である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は無機充填剤を5〜40重量%含有するエチレン・プロ
ピレン−ブロック共重合体系複合材料の着色成形加工に
おいて、その着色に用いるマスターバッチの解膠性を制
御し、成形物の色むら発生を無くすると同時に、成形物
の物性を低下させずに均一な着色成形加工が行えるポリ
プロピレン系複合材料着色用マスターバッチを提供する
ことにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記した問
題点を解決するために鋭意研究を重ねた結果、マスター
バッチの基材樹脂をポリプロピレンと直鎖状低密度ポリ
エチレンの特定比率で構成し、これにワックスと金属セ
ッケンおよび顔料を配合して得たマスターバッチは、ポ
リプロピレン系複合材料への解膠性が極めて良好で成形
物の物性を低下させることなく、色むらの無い着色成形
物が得られることを知見して本発明に到達した。すなわ
ち、本発明は、 (1)ポリプロピレン95〜10重量部および直鎖状低
密度ポリエチレン5〜90重量部からなる樹脂成分10
0重量部に対し、顔料1〜150重量部およびワックス
と金属セッケンから選ばれた滑剤0.1〜120重量部
を配合したことを特徴とする無機充填剤を5〜40重量
%含有するエチレン・プロピレン−ブロック共重合体系
複合材料着色用マスターバッチ、 (2)ワックスがポリエチレンワックス、ポリプロピレ
ンワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタン
ワックス、カルナバワックスである第1項記載の無機充
填剤を5〜40重量%含有するエチレン・プロピレン−
ブロック共重合体系複合材料着色用マスターバッチ、及
び、 (3)金属セッケンがステアリン酸アルミニウム、ステ
アリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステ
アリン酸ストロンチウム、ステアリン酸リチウム、ステ
アリン酸亜鉛、ヒドロキシステアリン酸カルシウムであ
る第1項記載の無機充填剤を5〜40重量%含有するエ
チレン・プロピレン−ブロック共重合体系複合材料着色
用マスターバッチ、を提供するものである。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。本発明で着色成形する無機充填剤を5〜40重量%
含有するエチレン・プロピレン−ブロック共重合体と
は、通称ブロック共重合体といわれているものである
が、実際は、ポリプロピレンにエチレン・プロピレン共
重合体をブレンドした組成物であり、通常は多段重合に
より製造する。通常ホモポリプロピレン50〜99重量
%に対してエチレン・プロピレン共重合体を1〜50重
量%の割合でブレンドされたものを使用する。本発明に
エチレン・プロピレン−ブロック共重合体の製造方法
は、特公昭40−11623号公報、特公昭43−11
230号公報、特公昭44−16668号公報等に記載
されている。上記のエチレン・プロピレン−ブロック共
重合体に含有されている無機充填剤としては、例えば、
シリカ、アルミナ、タルク、クレー、炭酸カルシウム、
硫酸バリウム、無水石膏及びガラス繊維等が挙げられ
る。 これらの無機充填剤は、エチレン・プロピレン−ブロッ
ク共重合体に対して5〜40重量%配合される。
【0006】次に、本発明の着色用マスターバッチに使
用されるポリプロピレンとは、ポリプロピレンの単独重
合体、プロピレンと他のオレフィンとのブロック共重合
体、及びランダム共重合体等であり、具体的にはMFR
20〜80g/10分のポリプロピレン単独重合体、エ
チレン含量が1〜50重量%、プロピレン含量が99〜
50重量%のエチレン・プロピレン−ブロック共重合体
が挙げれらる。本発明におけるブロック共重合体は上記
エチレン又はプロピレンの一部がC4〜C6のオレフィン
に置き換えられたものであっても使用し得る。本発明の
着色用マスターバッチに使用される直鎖状低密度ポリエ
チレンは、密度0.917〜0.935g/cm3のものであ
る。本発明の着色用マスターバッチにおいては、ポリプ
ロピレン95〜10重量部に直鎖状低密度ポリエチレン
5〜90重量部が配合される。上記直鎖状低密度ポリエ
チレンが5重量部以下では色むらを生じなくする効果が
みられず、また、90重量部以上では成形物の物性低下
をもたらすので好ましくない。本発明で用いられる顔料
としては、例えば、アゾ系顔料、アンスラキノン系顔
料、キナクリドン系顔料、フタロシアニン系顔料、ペリ
レン系顔料、ペリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、キ
ノフタロン系顔料等の有機顔料、酸化チタン、ベンガ
ラ、群青、紺青、黄色酸化鉄、黄鉛、クロムバーミリオ
ン、複合酸化物系顔料等の無機顔料、カーボンブラック
が挙げられる。上記顔料は樹脂成分100重量部に対し
て1〜200重量部、好ましくは20〜150重量部配
合される。顔料の配合量が上記範囲より少ないとポリプ
ロピレン系複合材料を着色成形する際、マスターバッチ
を多量に使用しないと着色効果が得られず、逆に顔料の
配合量が上記範囲より多いとポリプロピレン系複合材料
中での顔料の分散不良が生ずるので好ましくない。本発
明の着色用マスターバッチには所望に応じて適当量の、
分散剤、紫外線吸収剤、光劣化防止剤、酸化防止剤、帯
電防止剤、安定剤等の添加剤及びタルク等の充填剤を配
合することができる。本発明の着色用マスターバッチ
は、通常の方法に従って加熱溶融して製造される。すな
わち、ポリプロピレン、直鎖状低密度ポリエチレン、顔
料及び滑剤を撹拌混合してミキシングロール、バンバリ
ーミキサー、ニーダーおよびヘンシェルミキサーにて混
合、2軸押出成形機等により混練し、粒状、円柱状及び
角状等に加工される。
【0007】
【実施例】次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明す
る。 実施例1 ポリプロピレンブロック共重合体 50重量部 (商品名:BC−1Q 三菱化学社製品) 直鎖状低密度ポリエチレン 50重量部 (商品名:UJ−790G 三菱化学社製品) 二酸化チタン 23.2重量部 (商品名:タイペークCR−50 石原産業社製品) 群青(商品名:#2000群青 第一化成工業社製品) 23.3重量部 酸化鉄(商品名:180M弁柄 戸田工業社製品) 4.5重量部 カーボンブラック 9.9重量部 (商品名:スペシャルブラック#5 デグサ社製品) 低分子量ポリエチレンワックス 48.0重量部 (商品名:サンワックス151−P 三洋化成工業社製品) ヒドロキシステアリン酸カルシウム 5.6重量部 ステアリン酸リチウム 5.6重量部 帯電防止剤 1.2重量部 酸化防止剤 0.2重量部 上記の配合物を高速混合機(ヘンシェルミキサー)で均
一に混合する。次いで混合物を押出成形機により180
℃で押出しペレット状の着色用マスターバッチを得た。 [成形板(テストピース)の成形]上記のマスターバッ
チ3重量部とタルク20重量%含有するエチレン・プロ
ピレン−ブロック共重合体100重量部をタンブラーで
混合し、射出成形機により成形温度220℃、背圧15
kg/cm2でテストピースを作成した。得られたテストピ
ースは、着色剤が均一に分散されており、凝集粒子や色
むらは観察されなかった。またこのテストピースの物性
試験結果を第1表に示す。 実施例2 ポリプロピレンブロック共重合体 80重量部 (商品名:BC−1Q 三菱化学社製品) 直鎖状低密度ポリエチレン 20重量部 (商品名:UJ−790G 三菱化学社製品) 二酸化チタン 23.2重量部 (商品名:タイペークCR−50 石原産業社製品) 群青(商品名:#2000群青 第一化成工業社製品) 23.3重量部 酸化鉄(商品名:180M弁柄 戸田工業社製品) 4.5重量部 黄色酸化鉄 3.7重量部 (商品名:タロックスタン T−10A チタン工業社製品) カーボンブラック 9.9重量部 (商品名:カーボンブラック#30 三菱化学社製品) 低分子量ポリエチレンワックス 48.0重量部 (商品名:サンワックス151−P 三洋化成工業社製品) ヒドロキシステアリン酸カルシウム 5.6重量部 ステアリン酸リチウム 5.6重量部 帯電防止剤 1.1重量部 酸化防止剤 0.2重量部 上記の配合物を高速混合機(ヘンシェルミキサー)で均
一に混合する。次いで混合物を押出成形機により180
℃で押出しペレット状の着色用マスターバッチを得た。 [成形板(テストピース)の成形]上記のマスターバッ
チ3重量部とタルク20重量%含有するエチレン・プロ
ピレン−ブロック共重合体100重量部をタンブラーで
混合し、射出成形機により成形温度220℃、背圧15
kg/cm2でテストピースを作成した。得られたテストピ
ースは、着色剤が均一に分散されており、凝集粒子や色
むらは観察されなかった。またこのテストピースの物性
試験結果を第1表に示す。 実施例3 ポリプロピレンブロック共重合体 30重量部 (商品名:BC−1Q 三菱化学社製品) 直鎖状低密度ポリエチレン 70重量部 (商品名:UJ−790G 三菱化学社製品) 二酸化チタン 23.2重量部 (商品名:タイペークCR−50 石原産業社製品) 群青(商品名:#2000群青 第一化成工業社製品) 23.3重量部 酸化鉄(商品名:180M弁柄 戸田工業社製品) 4.5重量部 黄色酸化鉄 3.7重量部 (商品名:タロックスタン T−10A チタン工業社製品) カーボンブラック 9.9重量部 (商品名:スペシャルブラック#5 デグサ社製品) 低分子量ポリエチレンワックス 48.0重量部 (商品名:サンワックス151−P 三洋化成工業社製品) ヒドロキシステアリン酸カルシウム 5.6重量部 ステアリン酸リチウム 5.6重量部 帯電防止剤 1.1重量部 酸化防止剤 0.2重量部 上記の配合物を高速混合機(ヘンシェルミキサー)で均
一に混合する。次いで混合物を押出成形機により180
℃で押出しペレット状の着色用マスターバッチを得た。 [成形板(テストピース)の成形]上記のマスターバッ
チ3重量部とタルク20重量%含有するエチレン・プロ
ピレン−ブロック共重合体100重量部をタンブラーで
混合し、射出成形機により成形温度220℃、背圧15
kg/cm2でテストピースを作成した。得られたテストピ
ースは、着色剤が均一に分散されており、凝集粒子や色
むらは観察されなかった。またこのテストピースの物性
試験結果を第1表に示す。 比較例1 ポリプロピレンブロック共重合体 100重量部 (商品名:BC−1Q 三菱化学社製品) 二酸化チタン 23.2重量部 (商品名:タイペークCR−50 石原産業社製品) 群青(商品名:#2000群青 第一化成工業社製品) 23.3重量部 酸化鉄(商品名:180M弁柄 戸田工業社製品) 4.5重量部 黄色酸化鉄 3.7重量部 (商品名:タロックスタン T−10A チタン工業社製品) カーボンブラック 9.9重量部 (商品名:カーボンブラック#30 三菱化学社製品) 低分子量ポリエチレンワックス 48.0重量部 (商品名:サンワックス151−P 三洋化成工業社製品) ヒドロキシステアリン酸カルシウム 5.6重量部 ステアリン酸リチウム 5.6重量部 帯電防止剤 1.1重量部 酸化防止剤 0.2重量部 上記の配合物を高速混合機(ヘンシェルミキサー)で均
一に混合する。次いで混合物を押出成形機により180
℃で押出しペレット状の着色用マスターバッチを得た。 [成形板(テストピース)の成形]上記のマスターバッ
チ3重量部とタルク20重量%含有するエチレン・プロ
ピレン−ブロック共重合体100重量部をタンブラーで
混合し、射出成形機により成形温度220℃、背圧15
kg/cm2でテストピースを作成した。得られたテストピ
ースは、その表面全体に色むらが発生した。またこのテ
ストピースの物性試験結果を第1表に示す。 比較例2 ポリプロピレンブロック共重合体 95重量部 (商品名:BC−1Q 三菱化学社製品) 直鎖状低密度ポリエチレン 5重量部 (商品名:UJ−790G 三菱化学社製品) 二酸化チタン 23.2重量部 (商品名:タイペークCR−50 石原産業社製品) 群青(商品名:#2000群青 第一化成工業社製品) 23.3重量部 酸化鉄(商品名:180M弁柄 戸田工業社製品) 4.5重量部 黄色酸化鉄 3.7重量部 (商品名:タロックスタン T−10A チタン工業社製品) カーボンブラック 9.9重量部 (商品名:スペシャルブラック#5 デグサ社製品) 低分子量ポリエチレンワックス 48.0重量部 (商品名:サンワックス151−P 三洋化成工業社製品) ヒドロキシステアリン酸カルシウム 5.6重量部 ステアリン酸リチウム 5.6重量部 帯電防止剤 1.2重量部 酸化防止剤 0.2重量部 上記の配合物を高速混合機(ヘンシェルミキサー)で均
一に混合する。次いで混合物を押出成形機により180
℃で押出しペレット状の着色用マスターバッチを得た。 [成形板(テストピース)の成形]上記のマスターバッ
チ3重量部とタルク20重量%含有するエチレン・プロ
ピレン−ブロック共重合体100重量部をタンブラーで
混合し、射出成形機により成形温度220℃、背圧15
kg/cm2でテストピースを作成した。得られたテストピ
ースは、部分的に色むらが発生していた。またこのテス
トピースの物性試験結果を第1表に示す。 比較例3 ポリプロピレンブロック共重合体 20重量部 (商品名:BC−1Q 三菱化学社製品) 直鎖状低密度ポリエチレン 80重量部 (商品名:UJ−790G 三菱化学社製品) 二酸化チタン 23.2重量部 (商品名:タイペークCR−50 石原産業社製品) 群青(商品名:#2000群青 第一化成工業社製品) 23.3重量部 酸化鉄(商品名:180M弁柄 戸田工業社製品) 4.5重量部 黄色酸化鉄 3.7重量部 (商品名:タロックスタン T−10A チタン工業社製品) カーボンブラック 9.9重量部 (商品名:スペシャルブラック#5 デグサ社製品) 低分子量ポリエチレンワックス 48.0重量部 (商品名:サンワックス151−P 三洋化成工業社製品) ヒドロキシステアリン酸カルシウム 5.6重量部 ステアリン酸リチウム 5.6重量部 帯電防止剤 1.2重量部 酸化防止剤 0.2重量部 上記の配合物を高速混合機(ヘンシェルミキサー)で均
一に混合する。次いで混合物を押出成形機により180
℃で押出しペレット状の着色用マスターバッチを得た。 [成形板(テストピース)の成形]上記のマスターバッ
チ3重量部とタルク20重量%含有するエチレン・プロ
ピレン−ブロック共重合体100重量部をタンブラーで
混合し、射出成形機により成形温度220℃、背圧15
kg/cm2でテストピースを作成した。得られたテストピ
ースは、色むらの発生は認められなかったものの、機械
物性が満足されるものでなかった。またこのテストピー
スの物性試験結果を第1表に示す。 比較例4 直鎖状低密度ポリエチレン 100重量部 (商品名:UJ−790G 三菱化学社製品) 二酸化チタン 23.2重量部 (商品名:タイペークCR−50 石原産業社製品) 群青(商品名:#2000群青 第一化成工業社製品) 23.3重量部 酸化鉄(商品名:180M弁柄 戸田工業社製品) 4.5重量部 黄色酸化鉄 3.7重量部 (商品名:タロックスタン T−10A チタン工業社製品) カーボンブラック 9.9重量部 (商品名:スペシャルブラック#5 デグサ社製品) 低分子量ポリエチレンワックス 48.0重量部 (商品名:サンワックス151−P 三洋化成工業社製品) ヒドロキシステアリン酸カルシウム 5.6重量部 ステアリン酸リチウム 5.6重量部 帯電防止剤 1.2重量部 酸化防止剤 0.2重量部 上記の配合物を高速混合機(ヘンシェルミキサー)で均
一に混合する。次いで混合物を押出成形機により180
℃で押出しペレット状の着色用マスターバッチを得た。 [成形板(テストピース)の成形]上記のマスターバッ
チ3重量部とタルク20重量%含有するエチレン・プロ
ピレン−ブロック共重合体100重量部をタンブラーで
混合し、射出成形機により成形温度220℃、背圧15
kg/cm2でテストピースを作成した。得られたテストピ
ースは、色むらの発生は認められなかったものの、機械
物性が満足されるものでなかった。またこのテストピー
スの物性試験結果を第1表に示す。
【0008】
【表1】
【0009】
【表2】
【0010】[注] 1)色むら判定方法:実施例、比較例の条件により射出
成形機(名機製作所製70Z)にて、125×120×
2mmのテストピースを作成、テストピース表面の色むら
発生状況を観察する。 ◎:発生せず ○:殆ど発生せず △:わずかに発生する △〜×:かなり発生する ×:全体に発生する 2)機械物性:JISのプラスチック試験方法による ◎:希釈樹脂の物性と同等 ○:許容物性範囲を保持 △:やや許容物性範囲からはずれる △〜×:許容範囲より逸脱 ×:許容範囲より大きく逸脱
【0011】
【発明の効果】本発明のポリプロピレン系複合材料着色
用マスターバッチは、顔料を配合する基材樹脂成分をポ
リプロピレン系樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン及び滑
剤で構成してあるので、無機充填剤を高濃度に含有する
エチレン・プロピレン−ブロック共重合体の着色成形加
工を行っても、エチレン・プロピレン−ブロック共重合
体への顔料分散性が極めて良く、得られる成形品に色む
らが見られない。また、機械物性に優れた着色成形品を
得ることができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C08L 91:06) (56)参考文献 特開 平8−325423(JP,A) 特開 昭60−96622(JP,A) 特開 平1−175852(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 3/00 - 3/28 C08L 1/00 - 101/16

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリプロピレン95〜10重量部および直
    鎖状低密度ポリエチレン5〜90重量部からなる樹脂成
    分100重量部に対し、顔料1〜150重量部およびワ
    ックスと金属セッケンから選ばれた滑剤0.1〜120
    重量部を配合したことを特徴とする無機充填剤を5〜4
    0重量%含有するエチレン・プロピレン−ブロック共重
    合体系複合材料着色用マスターバッチ。
  2. 【請求項2】ワックスがポリエチレンワックス、ポリプ
    ロピレンワックス、パラフィンワックス、マイクロクリ
    スタンワックス、カルナバワックスである請求項1記載
    無機充填剤を5〜40重量%含有するエチレン・プロ
    ピレン−ブロック共重合体系複合材料着色用マスターバ
    ッチ。
  3. 【請求項3】金属セッケンがステアリン酸アルミニウ
    ム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウ
    ム、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸リチウ
    ム、ステアリン酸亜鉛、ヒドロキシステアリン酸カルシ
    ウムである請求項1記載の無機充填剤を5〜40重量%
    含有するエチレン・プロピレン−ブロック共重合体系複
    合材料着色用マスターバッチ。
JP04471297A 1996-03-11 1997-02-13 ポリプロピレン系複合材料着色用マスターバッチ Expired - Lifetime JP3375262B2 (ja)

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