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BR112014017444B1 - formulação, composição, uso de uma formulação, corpo lignocelulósico, e, método para preparar uma composição - Google Patents

formulação, composição, uso de uma formulação, corpo lignocelulósico, e, método para preparar uma composição Download PDF

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BR112014017444B1
BR112014017444B1 BR112014017444-0A BR112014017444A BR112014017444B1 BR 112014017444 B1 BR112014017444 B1 BR 112014017444B1 BR 112014017444 A BR112014017444 A BR 112014017444A BR 112014017444 B1 BR112014017444 B1 BR 112014017444B1
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BR
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polyether
isocyanate
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BR112014017444-0A
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Servaas Holvoet
Daniele Pratelli
Christopher Phanopoulos
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Huntsman International Llc
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Publication date
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Publication of BR112014017444A8 publication Critical patent/BR112014017444A8/pt
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Abstract

FORMULAÇÃO, COMPOSIÇÃO, USO DE UMA FORMULAÇÃO CORPO LIGNOCELULÓSICO, E, MÉTODO PARA PREPARAR UMA COMPOSIÇÃO. A invenção refere-se a uma formulação que compreende: - um primeiro componente que é formado a partir de pelo menos um isocianato e pelo menos uma resina de amino, em que a dita resina de amino é o produto da condensação de um aldeído com um composto selecionado do grupo que compreende ureia, melamina, benzoguanamina, glicolurila, acetoguanamina e misturas dos mesmos; e - um segundo componente que compreende pelo menos um poliéter, em que o dito poliéter compreende pelo menos uma porção de óxido de etileno e pelo menos um grupo reativo em isocianato selecionado do grupo que compreende hidroxila, amino, epóxi, e tiol, preferivelmente hidroxila.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a uma formulação ou composição de resina de amino/isocianato adequadas como um adesivo para madeira.
[0002] As resinas de amino, tais como as resinas de ureia- formaldeído (UF), são os adesivos para madeira mais amplamente usados, particularmente para a fabricação de painel compensado, por causa do seu baixo custo, alta velocidade de cura e bons desempenhos. Tipicamente, a adição de isocianatos, tais como difenil di-isocianato de metileno (MDI), às resinas de UF é feita para melhorar o desempenho das últimas em termos de estabilidade hidrolítica e desempenhos mecânicos tais como resistência mínima, módulo, dureza de compressão e intumescimentos na espessura, e emissões de formaldeído.
[0003] Resinas de ureia-formaldeído são sistemas de cola aquosos e mostram características de miscibilidade insuficiente com os isocianatos na combinação/mistura. Como uma consequência, a separação de fase pode ocorrer na mistura produzindo regiões enriquecidas em isocianato. Por exemplo, foi relatado (Wieland et al, Journal of Applied Polymer Science, 104, 2633-2636, 2007) que agrupamentos e agregados coloidais são formados depois da cura de UF e difenil di-isocianato de metileno polimérico (pMDI). Obviamente, tal morfologia controlada pela compatibilidade afeta as propriedades finais da cola.
[0004] A miscibilidade insuficiente dos componentes também pode levar a colas tendo uma área de superfície aumentada (morfologia diferente, topografia igual à gotícula). Além disso, estes materiais também demonstram altos teores de sol, devido aos graus mais baixos de conversão/reticulação.
[0005] A separação de fase também pode influenciar as cinéticas da colagem. Melhor miscibilidade pode melhorar (isto é, diminuir) os tempos de gel de adesivos híbridos de resina de amino/isocianato.
[0006] O problema da separação de fase na combinação tem permanecido sem solução até agora. Correntemente, as soluções parciais na técnica compreendem os métodos que seguem: - Uso de tensoativos para melhorar a miscibilidade, por exemplo, siliconas. Esta solução não é preferida por causa de problemas de plastificação, fugividade do tensoativo (migração para a superfície), possibilidade de pintura pós-produção, e problemas potenciais de adesão/liberação. - Modificação (por exemplo, modificação química) de MDI com compostos iguais a UF para melhorar a compatibilidade. Por exemplo, a GB 1223320 descreve a síntese de poliuretanos terminados com ureído para o uso nas resinas de termocura do tipo aldeído. Esta solução não é preferida por causa de problemas de estabilidade, tais como uma vida de prateleira limitada. - Uso de configurações de mistura especializadas (alto cisalhamento, mistura ultrassônica, etc.) e/ou uso de energias de mistura mais altas de modo a melhor homogeneizar as gotículas de isocianato dentro da matriz de resina de amino. Esta solução não é preferida porque dispositivos/configurações de mistura especiais são necessários. Além disso, a mistura pode ter apenas vida de pote limitada antes que as qualidades termodinamicamente preferidas sejam estabelecidas.
[0007] Portanto, permanece uma necessidade quanto a formulações ou composições que superem um ou mais dos problemas anteriormente mencionados. É um objetivo da presente invenção superar um ou mais dos problemas anteriormente mencionados. Mais em particular, é um objetivo da presente invenção melhorar a miscibilidade de misturas híbridas de resina de amino/isocianato.
[0008] Foi verificado agora que um ou mais destes objetivos podem ser obtidos por uma formulação ou composição que compreende uma resina de amino, um isocianato e um poliéter. Esta formulação pode fornecer uma miscibilidade dramaticamente melhorada. Um sistema melhor miscível e mais compatível pode melhorar o desempenho global de tais sistemas de adesivo híbridos.
[0009] Comparado com o uso de tensoativos de silicona, a adição de um poliéter como agente compatibilizador evita qualquer problema de adesão/liberação e/ou problemas de possibilidade de pintura pós-produção. Além disso, o poliéter tem a vantagem de ser um aditivo não fugitivo.
[00010] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, uma formulação adequada como um adesivo para madeira é fornecida. A formulação de acordo com o primeiro aspecto da invenção compreende: - um primeiro componente que é formado a partir de pelo menos um isocianato e pelo menos uma resina de amino, em que a dita resina de amino é o produto da condensação de um aldeído com um composto selecionado do grupo que compreende ureia, melamina, benzoguanamina, glicolurila, acetoguanamina e misturas dos mesmos; e - um segundo componente que compreende pelo menos um poliéter, em que o dito poliéter compreende pelo menos uma porção de óxido de etileno e pelo menos um grupo reativo em isocianato selecionado do grupo que compreende hidroxila, amino, epóxi, e tiol.
[00011] De acordo com um segundo aspecto, a presente invenção também abrange uma composição obtida pela mistura do primeiro componente com o segundo componente da formulação de acordo com o primeiro aspecto da invenção.
[00012] De acordo com um terceiro aspecto, a presente invenção também abrange um método para preparar uma composição de acordo com o segundo aspecto da invenção, que compreende as etapas de: - misturar pelo menos um isocianato com pelo menos uma resina de amino para preparar um primeiro componente como descrito no primeiro aspecto da invenção; e - adicionar ao primeiro componente um segundo componente que compreende pelo menos um poliéter como descrito no primeiro aspecto da invenção, e misturar obtendo deste modo uma composição de acordo com o segundo aspecto da invenção.
[00013] De acordo com um quarto aspecto, a presente invenção também abrange o uso de uma formulação de acordo com o primeiro aspecto da invenção ou uma composição de acordo com o segundo aspecto da invenção como um adesivo.
[00014] De acordo com um quinto aspecto, a presente invenção também abrange um corpo lignocelulósico preparado usando uma formulação de acordo com o primeiro aspecto da invenção ou uma composição de acordo com o segundo aspecto da invenção.
[00015] As reivindicações independentes e dependentes apresentam particular e preferida da invenção. Características das reivindicações dependentes podem ser combinadas com as características das reivindicações independentes ou outras dependentes como apropriado.
[00016] As características, traços e vantagens acima e outras da presente invenção tornar-se-ão evidentes a partir da descrição detalhada que segue, que ilustra, por via de exemplo, os princípios da invenção.
[00017] Antes que as presentes formulações da invenção sejam descritas, deve ser entendido que esta invenção não é limitada às formulações particulares descritas, visto que tais formulações, naturalmente, podem variar. Também deve ser entendido que a terminologia aqui usada não é intencionada a ser limitante, visto que o escopo da presente invenção será limitada apenas pelas reivindicações anexas.
[00018] Eqoq cswk wucfq. cu fotocu ukpiwnctgu “wo”, “woc”. g “o*c+” kpenwgo VCPVO referenciou ukpiwnctgu SWCPVO rnwtcku c ogpou swg o contexto claramente fkVg fg qwVtq oqfqo Rqt xkc fg gzgornq. “wo kuqekcpcVq” significa um isocianato ou mais do que um isocianato.
[00019] Qu vgtoqu “swg eqortggpfg”. “eqortggpfg” g “eqortggpfkfq fg” eqoq cswk wucfqu u«q ukp»pkoqu eqo “swg kpenwk”. “kpenwk” qw “swg eqpvfio”. “eqpvfio”. e são inclusivos ou de extremidade aberta e não excluem membros adicionais, membros não citados, elementos qw gVcrcu fg ofiVqfqo Ugtá cxclkcfq swg qu Vgtoqu “swg eqortggnfg”, “eqortggpfg” g “eqortggpfkfq fg” eqoq cswk wucfqu eqortggpfgo qu vgtoqu “swg eqnukuvg fg”. “eqnukuvg” g “eqnukuvg fg”0
[00020] Rqt vqfq guvg rgfkfq. q vgtoq “egtec fg” fi wucfq rctc knfkect que um valor inclui o desvio padrão do erro para o dispositivo ou método que são utilizados para determinar o valor.
[00021] A citação de faixas numéricas pelos pontos finais inclui todos os números inteiros e, onde apropriado, as frações subsomadas dentro desta faixa (por exemplo, de 1 a 5 pode incluir 1, 2, 3, 4 quando da alusão a, por exemplo, vários elementos, e também pode incluir 1,5, 2, 2,75 e 3,80, quando da alusão a, por exemplo, medições). A citação de pontos finais também inclui os próprios valores do ponto final (por exemplo, de 1,0 a 5,0 inclui tanto 1,0 quanto 5,0). Qualquer faixa numérica aqui citada é intencionada a incluir todas as subfaixas subsomadas nela.
[00022] Todas as referências citadas no presente relatório descritivo são por meio deste incorporadas por referência em sua totalidade. Em particular, as descrições de todas as referências aqui especificamente aludidas são incorporadas por referência.
[00023] A menos que de outro modo definido, todos os termos usados na descrição da invenção, que incluem termos técnicos e científico, têm os significados como habitualmente entendido por uma pessoa de habilidade comum na técnica à qual esta invenção pertence. Através de orientação adicional, as definições de termo são incluídas para melhor avaliar a descrição da presente invenção.
[00024] Nas passagens que seguem, aspectos diferentes da invenção são definidos em mais detalhes. Cada aspecto assim definido pode ser combinado com qualquer outro aspecto ou aspectos a menos que claramente indicado ao contrário. Em particular, qualquer traço indicado como sendo preferido ou vantajoso pode ser combinado com qualquer outro traço ou traços indicados como sendo preferidos ou vantajosos.
[00025] Tgferêpeia rqt Vqfq guVg tgncV„tkq fguetkvkxq a “woc hqtoc fg rganiza>«q” ukipkfiec swg wo Vra>q, guVrwVwra qw ectceVgtíuVkec rartkewnargu descritos em conexão com a forma de realização é incluída em pelo menos uma forma de realização da presente invenção. Assim, o aparecimento da hraug “go woa foroa fg rganiza>«q” go xáriqu nwiargu rqr Vqfq guVg rgnaV„riq descritivo não estão todos necessariamente se referindo à mesma forma de realização, mas podem. Além disso, os traços, estruturas ou características particulares podem ser combinados em qualquer maneira adequada, como estaria evidente a uma pessoa habilidade na técnica a partir desta descrição, em uma ou mais formas de realização. Além disso, embora algumas formas de realização aqui descritas incluam alguns, mas não outros traços incluídos em outras formas de realização, combinações de traços de formas de realização diferentes são intencionadas a estar dentro do escopo da invenção, e formam formas de realização diferentes, como seria entendido por aqueles na técnica. Por exemplo, nas reivindicações anexas, qualquer uma das formas de realização reivindicadas podem ser usadas em qualquer combinação.
[00026] Eqoq aswi wuafq. q Vgroq “answina” rqr ui u„ qw eqoq rarVg de um outro substituinte, refere-se a um grupo de radical hidrocarboneto saturado reto ou ramificado unido pelas ligações de carbono-carbono únicas tendo 1 ou mais átomos de carbono, por exemplo de 1 a 12 átomos de carbono, por exemplo de 1 a 6 átomos de carbono, por exemplo de 1 a 4 átomos de carbono, por exemplo de 2 a 3 átomos de carbono. Os exemplos de grupos alquila C1-12 são metila, etila, propila, isopropila, butila, isobutila, sec- butila, terc-butila, pentila e seus isômeros de cadeia, hexila e seus isômeros de cadeia, heptila e seus isômeros de cadeia, octila e seus isômeros de cadeia, nonila e seus isômeros de cadeia, decila e seus isômeros de cadeia, undecila e seus isômeros de cadeia, dodecila e seus isômeros de cadeia.
[00027] Eqoq cswk wucfq. q Vgtoq “ctklc CÔ-IO”, rqt uk u„ qw eqoq parte de um outro substituinte, refere-se a fenila, naftila, indanila, ou 1,2,3,4- tetra-hidro-naftila.
[00028] Cqoq cswk wucfq, q Vgtoq “ctklc CÔ-IO alquila CI-Ô”, rqt uk u„ ou como parte de um outro substituinte, refere-se a um grupo alquila C1-6 como aqui definido, em que um ou mais átomos de hidrogênio são substituídos por um arila Cô-10 como aqui definido. Os exemplos de radicais arila Cô-10 alquila C1-ô incluem benzila, fenetila, dibenzilmetila, metilfenilmetila, 3-(2-naftil)-butila, e os semelhantes.
[00029] A presente invenção refere-se a uma formulação que compreende: - um primeiro componente que compreende pelo menos um isocianato e pelo menos uma resina de amino, em que a dita resina de amino é o produto da condensação de um aldeído com um composto selecionado do grupo que compreende ureia, melamina, benzoguanamina, glicolurila, acetoguanamina e misturas dos mesmos; e - um segundo componente que compreende pelo menos um poliéter, em que o dito poliéter compreende pelo menos uma porção de óxido de etileno e pelo menos um grupo reativo em isocianato selecionado do grupo que compreende hidroxila, amino, epóxi, e tiol.
[00030] Em particular, a presente invenção refere-se a uma formulação que compreende: - um primeiro componente que é formado a partir de pelo menos um isocianato e pelo menos uma resina de amino, em que a dita resina de amino é o produto da condensação de um aldeído com um composto selecionado do grupo que compreende ureia, melamina, benzoguanamina, glicolurila, acetoguanamina e misturas dos mesmos; e - um segundo componente que compreende pelo menos um poliéter, em que o dito poliéter compreende pelo menos uma porção de óxido de etileno e pelo menos um grupo reativo em isocianato selecionado do grupo que compreende hidroxila, amino, epóxi, e tiol; preferivelmente o dito poliéter compreende pelo menos uma porção de óxido de etileno e pelo menos uma hidroxila.
[00031] Em uma forma de realização, a formulação de acordo com a invenção compreende pelo menos dois componentes.
[00032] O primeiro componente da formulação de acordo com a invenção compreende pelo menos um isocianato. Em uma forma de realização, o pelo menos um isocianato compreende um composto de poli- isocianato. Os exemplos não limitantes de poli-isocianatos adequados que podem ser usados na presente invenção podem ser qualquer composto de poli- isocianato orgânico ou mistura de compostos de poli-isocianato orgânicos, preferivelmente em que os ditos compostos têm pelo menos dois grupos de isocianato. Os exemplos não limitantes de poli-isocianatos orgânicos incluem di-isocianatos, particularmente di-isocianatos aromáticos, e isocianatos de funcionalidade mais alta. Os exemplos não limitantes de poli-isocianatos orgânicos que podem ser usados na formulação da presente invenção incluem isocianatos alifáticos tais como di-isocianato de hexametileno; e isocianatos aromáticos tais como di-isocianato de difenilmetano (MDI) na forma de seus ku»ogtqu"4.6Ó."4.4Ó"g"6.6Ó" g" okuvwtcu"fqu"oguoqu"*vcodfio"cnwfkfqu"eqoq" MDI puro), as misturas de di-isocianatos de difenilmetano (MDI) e oligômeros dos mesmos (conhecifqu pc Vfiepkec eqoq OFK “dtwVq” qw polimérico), di-isocianato de m- e p-fenileno, tolileno-2,4- e tolileno-2,6-di- isocianato (também conhecidos como di-isocianato de tolueno, e aludido como TDI, tal como 2,4 TDI e 2,6 TDI) em qualquer mistura de isômero adequada, clorofenileno-2,4-di-isocianato, naftileno-1,5-di-isocianato, difenileno-6.6Ó-di-iuqekcpcvq."6.6Ó-di-isocianato-5.5Ó-dimetil-difenila, 3-metil- difenilmetano-6.6Ó-di-isocianato e di-isocianato do éter difenílico; e di- isocianatos cicloalifáticos tais como ciclohexano-2,4- e - 2,3-di-isocianato, 1- metilcicloexil-2,4- e -2,6-di-isocianato e misturas dos mesmos e bis- *kuqekcpcvqekenqjgzkn+ogvcpq" *rqt" gzgornq" 6.6Ó-di- isocianatodiciclohexilmetano (H12MDI)), tri-isocianatos tais como 2,4,6-tri- isocianatotolueno e éter 2,4,4-tri-isocianatodifenílico, di-isocianato de isoforona (IPDI), di-isocianato de butileno, di-isocianato de trimetilhexametileno, di-isocianato de isocianatometil-1,8-octano, di- isocianato de tetrametilxileno (TMXDI), di-isocianato de 1,4-ciclohexano (CDI), e di-isocianato de tolidina (TODI).
[00033] Os poli-isocianatos modificados que contêm grupos isocianurato, carbodi-imida ou uretonimina também podem ser utilizados. Outros poli-isocianatos bloqueados, tais como o produto de reação de um fenol ou uma oxima e um poli-isocianato, podem ser usados, preferivelmente em que o poli-isocianato bloqueado tem uma temperatura de desbloqueio abaixo da temperatura aplicada quando do uso da composição de poli- isocianato. As misturas de isocianatos podem ser usadas, por exemplo, uma mistura de isômeros de di-isocianato de tolileno, tais como as misturas comercialmente disponíveis de isômeros 2,4 e 2,6, e, por exemplo, também a mistura de dipoli-isocianatos e superiores produzidos pela fosgenação de condensados de anilina/ formaldeído. Tais misturas são bem conhecidas na técnica e incluem os produtos de fosgenação brutos que contém polifenil poli- isocianatos ligados em ponte com metileno, que incluem di-isocianato, tri- isocianato e poli-isocianatos superiores juntos com qualquer subproduto da fosgenação. Os isocianatos preferidos a serem usados na presente invenção são aqueles em que o isocianato é um di-isocianato ou poli-isocianato aromáticos de funcionalidade mais alta tal como um di-isocianato de difenilmetano puro ou uma mistura de polifenil poli-isocianatos ligados em ponte a metileno que contêm di-isocianatos, tri-isocianatos e poli-isocianatos de funcionalidade mais alta. Os polifenil poli-isocianatos ligados em ponte a metileno podem ser preparados pela fosgenação de misturas correspondentes de poliaminas obtidas pela condensação de anilina e formaldeído.
[00034] Em uma forma de realização, o pelo menos um isocianato pode ser um poli-isocianato emulsificável. O isocianato emulsificável adequado pode ser qualquer tipo de MDI emulsificável, tal como aqueles descritos nas publicações de patente que seguem: EP 18061, EP 516361, GB 1523601, GB 1444933, GB 2018796, todas aqui incorporadas por referência. Uma classe adequada de MDI emulsificável compreende aqueles produtos obtidos pela pré-reação de um poli-isocianato, especialmente MDI polimérico, com uma proporção menor de um alcoxipolialquileno glicol (por exemplo um em que um dos grupos -OH do glicol foi convertido para um grupo alcóxi, por exemplo pela reação com um álcool inferior tal como metanol e/ou etanol), tais produtos sendo misturas do poli-isocianato e uma proporção menor de um tensoativo não iônico formado pela reação entre o poli-isocianato e o alcoxipolialquileno glicol. O poli-isocianato autoemulsificável pode estar fundamentado em qualquer poli-isocianato orgânico, por exemplo, variantes de MDI de funcionalidade mais baixa tais como MDI modificada com uretonimina, mas está preferivelmente fundamentada nas misturas conhecidas como polifenil poli-isocianatos de polimetileno ou MDI polimérico. Alcoxipolialquileno glicóis que podem ser reagidos com o poli-isocianato para formar o poli-isocianato autoemulsificável incluem alcoxipolietileno glicóis, tais como aqueles tendo pesos moleculares na faixa de 250 a 4000, particularmente de 600 a 2000. O grupo alcóxi adequadamente contém de um a seis átomos de carbono, os metoxipolietileno glicóis sendo preferidos. Os poli-isocianatos emulsificáveis adequados são comercialmente disponíveis da Huntsman sob as marcas Suprasec 1042, Suprasec 2405, Suprasec 2408 e Suprasec 2419 (Suprasec é uma marca da Huntsman LLC).
[00035] Em uma forma de realização, o pelo menos um isocianato rqfg"ugt"ugngekqpcfq"fqu"ku»ogtqu"4.6Ó-."4.4Ó- g"6.6Ó-MDI, homopolímeros e misturas dos mesmos, misturas de 2,6Ó-." 4.4Ó- g" 6.6Ó-difenil di-isocianato de metileno e oligômeros dos mesmos. Em uma forma de realização, o pelo ogpqu"wo"kuqekcpcvq"fi"ugngekqpcfq"fq"itwrq"swg"eqortggpfg"4.4Ó- qw"6.6Ó- OFK. jqoqrqniogtqu g okuVwtcu fqu oguoqu. qw okuVwtcu fg 2,2’- g 6.6"- difenil di-isocianato de metileno e oligômeros dos mesmos. Em uma forma de tgcnkzc>«q. q rgnq ogpqu wo kuqekcpcVq fi ugngekqpcfq fg 6.6"-MDI ou homopolímeros dos mesmos.
[00036] A mistura de poli-isocianato pode ser produzida de acordo com qualquer uma das técnicas conhecidas no ramo. O teor de isômero do di- isocianato de difenil-metano pode ser levado dentro das faixas requeridas, se necessário, pelas técnicas que são bem conhecidas no ramo. Uma técnica para mudar o teor de isômero é adicionar MDI monomérico a uma mistura de MDI que contém uma quantidade de MDI polimérico que é mais alta do que a desejada.
[00037] Em uma forma de realização, o pelo menos um isocianato compreende qualquer mistura adequada de qualquer poli-isocianato descrito acima, ou qualquer mistura adequada de um ou mais dos poli-isocianatos descritos acima com poli-isocianatos tipo MDI.
[00038] Em algumas formas de realização, o pelo menos um isocianato pode estar presente em uma quantidade de pelo menos 0,5% em peso, com base em 100% em peso da formulação total. Por exemplo, o pelo menos um isocianato pode estar presente na formulação em uma quantidade de pelo menos 5% em peso, por exemplo, em uma quantidade de pelo menos 10% em peso, por exemplo, em uma quantidade de pelo menos 15% em peso com base no peso total (100%) da formulação. Por exemplo, o pelo menos um isocianato pode estar presente em uma quantidade de 0,5 a 60% em peso, por exemplo, de 5 a 40% em peso, por exemplo, de 10 a 30% em peso, por exemplo, de 15 a 25% em peso com base em 100% em peso da formulação total.
[00039] O primeiro componente da formulação de acordo com a invenção compreende também pelo menos uma resina de amino, em que a dita resina é o produto da condensação de um aldeído com pelo menos um composto selecionado do grupo que compreende ureia, melamina, benzoguanamina, glicolurila, acetoguanamina e misturas dos mesmos.
[00040] Os exemplos não limitantes de aldeídos adequados compreendem formaldeído, acetaldeído, crotonaldeído, acroleína, benzaldeído, e furfural; preferivelmente o aldeído é formaldeído.
[00041] Os exemplos não limitantes de resinas de amino adequadas compreendem resinas de ureia-formaldeído, resinas de melamina- formaldeído, resinas de melamina-ureia-formaldeído, resinas de melamina- ureia-fenol-formaldeído, resinas de melamina-fenol-formaldeído, resinas de benzoguanamina-formaldeído, resinas de glicolurila-formaldeído e resinas de acetoguanamina-formaldeído.
[00042] De acordo com algumas formas de realização, a pelo menos uma resina de amino está presente em uma quantidade de pelo menos 30% em peso, com base em 100% em peso da formulação total. Por exemplo, a pelo menos uma resina de amino pode estar presente em uma quantidade de pelo menos 40% em peso, por exemplo, de pelo menos 50% em peso, com base em 100% em peso da formulação. Por exemplo, a pelo menos uma resina de amino pode estar presente na formulação em uma quantidade de 30 a 95% em peso, por exemplo, de 40 a 90% em peso, por exemplo de 50 a 85% em peso, com base em 100% em peso da formulação.
[00043] A presente formulação também compreende um segundo componente, que compreende pelo menos um poliéter, em que o dito poliéter compreende pelo menos uma porção de óxido de etileno e pelo menos um grupo reativo em isocianato selecionado do grupo que compreende hidroxila, amino, epóxi, e tiol, preferivelmente hidroxila.
[00044] O poliéter como aqui usado pode representar misturas de produtos de alcoxilação diferentes de polióis. Os poliéter polióis preferidos incluem aqueles em que as unidades de óxido de propileno polimerizadas e/ou unidades de óxido de etileno polimerizadas estão presentes. Estas unidades podem estar dispostas em distribuição estatística, na forma de blocos de óxido de polietileno dentro das cadeias e/ou terminalmente.
[00045] Em uma forma de realização, o poliéter tem uma funcionalidade nominal média de 1 a 6, mais preferivelmente uma funcionalidade de 1 a 4, o mais rtgfgtkxglmgpVg woc fwnekqpalkfcfg fg 3 qw 4o Q Vgtmq “fwnekqpalkfcfg pqokpcl mfifkc” fi cswk uucfc rctc kpfkear c hwnekqpclkfcfg ofifkc pwmfiriec *púogtq fg grupos funcionais por molécula) do poliéter suponde que este é a funcionalidade média numérica dos iniciador(es) usada na sua preparação, embora na prática a mesma frequentemente será um pouco menos por causa de alguma insaturação terminal.
[00046] Eqmq cswk wucfq, q Vgtmq “mfifkc” tgfgtg-se à média numérica a menos que de outro modo indicado. Preferivelmente, os grupos funcionais são grupos funcionais reativos em isocianato. Os exemplos não limitantes de grupos reativos em isocianato podem ser selecionados do grupo que compreende hidroxila, amino, epóxi, e tiol.
[00047] O pelo menos um poliéter para o uso na formulação compreende pelo menos uma porção de óxido de etileno. Preferivelmente, os poliéteres úteis para preparar a formulação da presente invenção contêm pelo menos cerca de 15% em peso de grupos de óxido de etileno, e mais preferivelmente entre 50% a 100% em peso de grupos de óxido de etileno, com base em 100% em peso do pelo menos um poliéter.
[00048] Eqmq cswk wucfqu, qu Vgtmqu “rqlkfiVgt swg eqmrtggpfg rglq mgpqu wmc rqt>«q fg „zkfq fg gVklgpq” “rqlkfiVgt swg eqpVfim fg „xido de gVklgpq”, g “rqlkfiVgt swg eqpVfim GQ” u«q wucfqu kpVgtecmdkcxglmgpVgo Eqmq cswk wucfq. qu Vgtoqu “rqt>«q fg „zkfq fg gVügpq”. “iturq fg „zkfq fg gVügpq” g “wpkfcfg fg „zkfq fg gVügpq” u«q wucfqu kpVgtecodkcxgnogpVg. g referem-se às porções da fórmula (-CH2-CH2-O-), excluindo tais porções que formam parte de uma porção de óxido de propileno, descrita pela fórmula (- CH2-CH2-CH2-O-).
[00049] Os exemplos não limitantes de poliéteres que podem ser usados para preparar a formulação de acordo com a invenção incluem os produtos obtidos pela polimerização de óxido de etileno que inclui produtos obtidos pela copolimerização de óxido de etileno com um outro óxido cíclico, por exemplo óxido de propileno, na presença de um composto iniciador, preferivelmente na presença de um ou mais iniciadores polifuncionais.
[00050] Os compostos iniciadores adequados contêm uma pluralidade de átomos de hidrogênio ativos e compreendem água e poliéteres de peso molecular baixo, por exemplo, etileno glicol, propileno glicol, dietileno glicol, dipropileno glicol, cicloexano dimetanol, resorcinol, bisfenol A, glicerol, trimetilol propano, 1,2,6-hexantriol, pentaeritritol e os semelhantes.
[00051] As misturas de iniciadores e/ou óxido cíclico podem ser usadas.
[00052] Os poliéteres especialmente úteis adequados para a invenção incluem poli(oxietileno oxipropileno) dióis e/ou trióis obtidos pela adição sequencial de óxidos de propileno e etileno aos iniciadores di- ou trifuncionais, como totalmente descrito na técnica anterior. As misturas dos ditos dióis e trióis também são úteis. Altamente preferidos são os monoóis e dióis.
[00053] De acordo com as formas de realização da presente invenção, o pelo menos um poliéter pode ser selecionado do grupo que compreende polietileno glicol, éter monometílico de polietileno glicol, éter monoetílico de polietileno glicol, éter monopropílico de polietileno glicol, éter monoisopropílico e polietileno glicol, éter monobutílico de polietileno glicol, éter monopentílico de polietileno glicol, éter monohexílico de polietileno glicol, éter monofenílico de polietileno glicol, éter monobenzílico de polietileno glicol e misturas dos mesmos. Preferivelmente, o pelo menos um poliéter pode ser selecionado do grupo que compreende éter monometílico de polietileno glicol, polietileno glicol, ou misturas dos mesmos.
[00054] Em uma forma de realização da invenção, o poliéter tem um peso equivalente médio numérico de cerca de 700 a cerca de 5000, e um peso equivalente preferido que varia de cerca de 1000 a cerca de 4000, mais preferivelmente que varia de cerca de 1200 a cerca de 3500 e o mais preferivelmente que varia de cerca de 1500 a cerca de 3000. De acordo com algumas formas de realização, o poliéter pode ter um peso molecular médio Mw de 62 a 40000, preferivelmente de 100 a 20000, mais preferivelmente de 200 a 10000, o mais preferivelmente de 400 a 6000.
[00055] Em algumas formas de realização, o poliéter pode estar presente em uma quantidade de pelo menos 0,01% em peso com base em 100% em peso da formulação total. Por exemplo, o poliéter pode estar presente em uma quantidade de pelo menos 0,03% em peso, por exemplo, em uma quantidade de pelo menos 0,1% em peso, por exemplo, em uma quantidade de pelo menos 0,3% em peso, preferivelmente em uma quantidade de pelo menos 0,5% em peso com base em 100% em peso da formulação.
[00056] Cqoq cswk wucfq. qu Vgtoqu “% go rguq”. qw “rqtegpVcigo go rguq” u«q wucfqu kpVgtecodkcxgnogpVgo
[00057] Em algumas formas de realização, o poliéter pode estar presente na formulação em uma quantidade que varia de 0,01 a 50% em peso, por exemplo, de 0,03 a 40% em peso, desejavelmente de 0,1 a 30% em peso, preferivelmente de 0,3 a 25% em peso, preferivelmente de 0,5 a 20% em peso com base em 100% em peso da formulação.
[00058] De acordo com algumas formas de realização, a formulação pode ter um teor de óxido de etileno (EO) de pelo menos 1% em peso, com base em 100% em peso do pelo menos um isocianato e do pelo menos um poliéter combinado. Por exemplo, o teor de EO pode ser de pelo menos 2% em peso, por exemplo, de pelo menos 3% em peso, por exemplo, de pelo menos 5% em peso, por exemplo, de pelo menos 10% em peso, por exemplo, de pelo menos 15% em peso, por exemplo, de pelo menos 20% em peso, por exemplo, de pelo menos 25% em peso, por exemplo, de pelo menos 30% em peso, por exemplo, de pelo menos 40% em peso, com base em 100% em peso do pelo menos um isocianato e do pelo menos um poliéter combinado.
[00059] Eqoq cswk wucfq. q Vgtoq “Vgqt fg GQ rctc kuqekcpcVq” refere-se à parte, expressada em porcentagem em peso, de óxido de etileno, quando comparado com a quantidade total em peso do pelo menos um isocianato e do pelo menos um poliéter combinados.
[00060] Em algumas formas de realização, a formulação pode compreender ainda pelo menos um aditivo selecionado do grupo que compreende um endurecedor, um tensoativo, um agente de liberação, uma cera, ou um pigmento.
[00061] Em algumas formas de realização, o aditivo pode estar presente em uma quantidade de pelo menos 0,01% em peso, por exemplo, pelo menos 0,03% em peso, por exemplo, pelo menos 0,1% em peso, preferivelmente pelo menos 0,3% em peso, preferivelmente pelo menos 1% em peso com base no peso total (100%) da formulação.
[00062] Em uma forma de realização, o dito aditivo é um endurecedor. Os exemplos não limitantes de endurecedores adequados compreendem sais de amônio, anidridos e aminas. Em algumas formas de realização, o endurecedor pode ser um sal de amônio de um ácido orgânico ou inorgânico. Os exemplos não limitantes de sais de amônio são sulfato de amônio, cloreto de amônio, carbonato de amônio, fosfato de mono- e di- amônio, borato de amônio, citrato de amônio e nitrato de amônio. Preferivelmente, o endurecedor é selecionado de sulfato de amônio ou cloreto de amônio, preferivelmente o endurecedor é sulfato de amônio. Um exemplo não limitante de um tensoativo é silicona. Os exemplos não limitantes de ceras são parafinas brutas ou parafinas de emulsão. Os exemplos não limitantes de pigmentos adequados compreendem dióxido de titânio, zinco bórax, oxalatos, mica, perlita, argilas, e dióxido de silício.
[00063] A presente invenção também abrange uma composição obtida pela mistura do primeiro componente com o segundo componente da formulação de acordo com a invenção.
[00064] A presente invenção também abrange um método para preparar uma composição como descrita acima, que compreende as etapas de: - misturar pelo menos um isocianato com pelo menos uma resina de amino para preparar um primeiro componente como descrito acima; e - adicionar ao primeiro componente um segundo componente que compreende pelo menos poliéter como descrito acima e mistura obtendo deste modo uma composição como descrito acima.
[00065] As presentes formulações e composições que fornecem adesivos particularmente bons.
[00066] A presente invenção também abrange o uso da formulação ou composição de acordo com a invenção como um adesivo. A formulação ou composição podem ser particularmente úteis como um adesivo para um material que compreende lignocelulose, aqui também aludido como um "iiKitgπd nkipqegnwn„ukeq”
[00067] Os exemplos não limitantes de materiais lignocelulósicos compreendem filamentos de madeira, lascas de madeira, fibras de madeira, aparas, folheados, lã de madeira, cortiça, casca de árvore, pó de serra e produtos residuais semelhantes da indústria de trabalhos em madeira assim como outros materiais tendo uma base lignocelulósica tal como papel, bagaço, palha, linho, sisal, bambu, fibras de coco, cânhamo, juncos, canas, cascas de arroz, cascas, grama, cascas de nozes e os semelhantes. Adicionalmente, o material lignocelulósico pode ser misturado com outros materiais tais como sobra de espuma moída (por exemplo, sobras de espuma de poliuretano moídas), enchedores minerais, fibra de vidro, mica, borracha, sobras têxteis tais como fibras plásticas e panos. O material lignocelulósico pode ser usado na forma de granulados, aparas ou lascas, fibras, filamentos, esferas ou pó. Preferivelmente, o material lignocelulósico compreende madeira.
[00068] A presente invenção também abrange o uso da formulação ou composição de acordo com a invenção para unir pelo menos um produto que eqpVfio nkipqegnwnqug. cswk Vcodfio clwfkfq eqoq wo “eqtrq lignocelulóukeq” Cu foimwlc>õgu qw eqorquk>õgu fg ceqtfq eqo c kpxgp>«q também podem ser particularmente úteis para preparar um corpo lignocelulósico.
[00069] A presente invenção também abrange um processo para unir materiais lignocelulósicos que compreende revestir os materiais lignocelulósicos com uma formulação ou composição de acordo com a invenção e curar a formulação ou composição.
[00070] A presente invenção também abrange um substrato que compreende uma formulação ou composição de acordo com a invenção.
[00071] A presente invenção também abrange um corpo lignocelulósico preparado usando a formulação ou composição de acordo com a invenção.
[00072] O corpo lignocelulósico pode ser preparado levando-se o material lignocelulósico em contato com uma formulação ou composição de acordo com a invenção, por exemplo, por meio de mistura, pulverizando e/ou espalhando a formulação ou composição com/sobre o material lignocelulósico e prensando-se o material lignocelulósico, preferivelmente pela prensagem a quente, por exemplo, em uma temperatura entre 120 °C a 300 °C, preferivelmente entre 140 °C a 270 °C e, por exemplo, de 2 a 6 MPa de pressão específica. O material lignocelulósico depois do tratamento com a formulação ou composição de acordo com a invenção pode ser colocado sobre placas de rede feitas de alumínio ou aço que servem para carregar o suprimento dentro da prensa onde é comprimido até o grau desejado, usualmente em uma temperatura entre 120°C e 300°C, preferivelmente entre 140°C e 270°C. No início de uma rodada de fabricação pode ser útil, mas não essencial, condicionar as placas da prensa pela pulverização das suas superfícies com um agente de liberação externa ou aumentar o tempo de ciclo da primeira carga da prensa. Uma prensa pré-condicionada pode ser depois usada muitas vezes no processo da invenção sem outro tratamento.
[00073] Os exemplos não limitantes de corpos lignocelulósicos incluem painel de filamento orientado (OSB), compósito estrutural de madeira serrada (SCL), madeira compensada, painel de fibra, painel de partícula, painel de lascas, painel de fibra de média densidade (MDF), painel duro (também chamado de painel de fibra de alta densidade ou HDF), compensado, e painéis que são um compósito de filamentos e embutimentos por camada.
[00074] A invenção é ilustrada, mas não limitada pelos exemplos que seguem.
[00075] Os exemplos descritos aqui abaixo ilustram o efeito das formulações e composições de acordo com as formas de realização da presente invenção. A menos que de outro modo indicado, todas as partes e todas as porcentagens nos exemplos que seguem, assim como por todo o relatório descritivo, são partes em peso ou porcentagens em peso tgurgeVkxcogpVgo Eqoq cswk wucfq. q Vgtoq “Vgqt fg GQ rctc OFK” tgfgtg-se à porcentagem em peso do conteúdo de óxido de etileno do pelo menos um poliéter para o peso total do pelo menos um isocianato e do pelo menos um poliéter combinados, em que o isocianato é MDI ou pMDI.
[00076] Os compostos que seguem foram usados nos exemplos: - Suprasec 5025 é um difenil isocianato de metileno polimérico (pMDI) com um peso molecular médio numérico Mn de 375 (Huntsman). - DME 500 é um óxido de dimetóxi polietileno com um peso molecular médio ponderado Mw de 500 (Huntsman). - MoPEG 500 é um éter mono metílico de polietileno glicol com um peso molecular médio ponderado Mw de 500 (Huntsman). - Daltocel F442 é um poli(oxietil/oxipropil)poliéter com um conteúdo de óxido de etileno de 73,5% e um peso molecular médio ponderado Mw de 3500 (Huntsman). O conteúdo de EO foi determinado a partir da 1H- RMN.
[00077] Os tempos de gel das formulações ou composições dos exemplos foram medidos pela transferência de 5 g da formulação ou composição para dentro de um tubo de vidro. O tubo foi depois imerso em um banho de óleo a 100 °C e uma espátula de vidro foi usada para agitar com um movimento vertical contínuo. O tempo foi registrado a partir do ponto de imersão até que a mistura foi transformada em gel. O ponto de gel é definido como o ponto no tempo em que a viscosidade aumentou em um tal grau que a mistura resiste a uma outra agitação.
[00078] Para todos os exemplos, a exoterma da reação de isocianato foi medida com a Calorimetria de Varredura Diferencial (DSC) na presença de alburno (55/45 p/p cola/alburno; amostras de 20 mg de amostra; 5 °C/min elevação de -20 °C a 200 °C).
Exemplo Comparativo 1
[00079] 2,10 g de difenil isocianato de metileno polimérico pMDI (Suprasec 5025) foi misturado com 7,90 g de UF e 0,2 g de sulfato de amônio (endurecedor) a 25 °C.
[00080] Não houve nenhum aditivo de poliéter, e o conteúdo de EO para MDI foi de 0,0%. O tempo de gel foi de 1 min 40 segundos e a exoterma da formação de gel foi de 100,0 °C.
Exemplo Comparativo 2
[00081] 1,80 g de difenil isocianato de metileno polimérico pMDI (Suprasec 5025) foi misturado com 8,00 g de UF e 0,2 g de sulfato de amônio (endurecedor) a 25°C. Portanto, 0,20 g de óxido de dimetóxi polietileno Mw 500 (DME 500) foi adicionado a esta mistura e agitados a 25°C.
[00082] O poliéter adicionado não compreendeu grupos funcionais reativos em isocianato, e o conteúdo de EO para MDI foi de 10,0%. O tempo de gel foi de 1 min 55 segundos e a exoterma da formação de gel foi de 100,0°C.
Exemplo 3
[00083] 1,80 g de difenil isocianato de metileno polimérico pMDI (Suprasec 5025) foi misturado com 8,00 g de UF e 0,2 g de sulfato de amônio (endurecedor) a 25°C. Portanto, 0,20 g de polietileno glicol éter monometílico Mw 500 (MoPEG 500) foi adicionado a esta mistura e agitados a 25°C.
[00084] O poliéter adicionado foi um poliéter mono-reativo com teor de EO para MDI de 10,0%. O tempo de gel foi de 1 min 40 segundos e a exoterma de formação de gel foi de 90,0 °C.
Exemplo 4
[00085] 1,90 g de difenil isocianato de metileno polimérico pMDI (Suprasec 5025) foi misturado com 6,50 g de UF e 0,2 g de sulfato de amônio (endurecedor) a 25 °C. Portanto 0,80 g de um poli(oxietil/ oxipropil)poliéter Mw 3500 (Daltocel F442) foi adicionado a esta mistura e agitados a 25 °C.
[00086] O poliéter adicionado foi um poliéter di-reativo com conteúdo de EO para MDI de 22,0%. O tempo de gel foi de 1 min 26 segundos e a exoterma de formação de gel foi de 79,0 °C.
Exemplo 5
[00087] 1,90 g de difenil isocianato de metileno polimérico pMDI (Suprasec 5025) foi misturado com 6,50 g de UF e 0,2 g de sulfato de amônio (endurecedor) a 25 °C. Portanto, 1,60 g de um poli(oxietil/ oxipropil)poliéter Mw 3500 (Daltocel F442) foi adicionado a esta mistura e agitados a 25 °C.
[00088] O poliéter adicionado foi um poliéter di-reativo com conteúdo de EO para MDI de 33,0%. O tempo de gel foi de 1 min 26 segundos e a exoterma de formação de gel foi de 60,0 °C.
[00089] Comparados com os Exemplos Comparativos 1 e 2, os resultados obtidos nos exemplos de acordo com as formas de realização da invenção mostraram que a combinação de UF e MDI com um poliéter melhorou a miscibilidade da mistura. Além disso, o conteúdo de óxido de etileno no poliéter ou na mistura final significantemente reduziu o tempo de gel e/ou a temperatura necessária para iniciar as reações de cura. Deste modo, as propriedades da cola (adesivo) podem ser controladas através da escolha do poliéter na composição como reivindicada.
[00090] Deve ser entendido que embora as formas de realização e/ou materiais preferidos tenham sido debatidos para fornecer as formas de realização de acordo com a presente invenção, várias modificações ou mudanças podem ser feitas sem divergir do escopo e espírito desta invenção.

Claims (14)

1. Formulação, caracterizada pelo fato de que compreende: - um primeiro componente que é formado a partir de pelo menos um isocianato selecionado de di-isocianato de difenilmetano na forma de seus isômeros 2,4’, 2,2’ e 4,4’ e misturas dos mesmos e as misturas de di- isocianato de difenilmetano e oligômeros dos mesmos, e pelo menos uma resina de amino, em que a dita resina de amino é o produto da condensação de um aldeído com um composto selecionado do grupo que compreende ureia, melamina, benzoguanamina, glicolurila, acetoguanamina e misturas dos mesmos; e - um segundo componente que compreende pelo menos um poliéter, em que o dito poliéter compreende pelo menos uma porção de óxido de etileno e pelo menos um grupo reativo em isocianato selecionado do grupo que compreende hidroxila, amino, epóxi, e tiol, preferivelmente hidroxila.
2. Formulação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a dita resina de amino é o produto da condensação de um composto de acordo com a reivindicação 1 com um aldeído selecionado do grupo que compreende formaldeído, acetaldeído, crotonaldeído, acroleína, benzaldeído e furfural.
3. Formulação de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a formulação tem um conteúdo de óxido de etileno de pelo menos 1% em peso com base em 100% em peso do pelo menos um isocianato e do pelo menos um poliéter combinados.
4. Formulação de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um poliéter compreende o produto de reação obtido pela polimerização de óxido de etileno ou o produto de reação obtido pela copolimerização de óxido de etileno com pelo menos um outro óxido cíclico, por exemplo óxido de propileno, na presença de pelo menos um iniciador polifuncional selecionado do grupo que compreende etileno glicol, propileno glicol, dietileno glicol, dipropileno glicol, cicloexano dimetanol, resorcinol, bisfenol A, glicerol, trimetilolopropano, 1,2,6-hexantriol, pentaeritritol e misturas dos mesmos
5. Formulação de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um poliéter tem um peso molecular médio ponderado Mw de 62 a 40000.
6. Formulação de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o pelo menos uma resina de amino está presente em uma quantidade de pelo menos 30% em peso, com base em 100% em peso da formulação total.
7. Formulação de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um isocianato está presente em uma quantidade de pelo menos 0,5% em peso, com base em 100% em peso da formulação total.
8. Formulação de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o pelo menos um poliéter está presente em uma quantidade de pelo menos 0,01% em peso, com base em 100% em peso da formulação total.
9. Formulação de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelo fato de que a formulação compreende pelo menos um aditivo selecionado do grupo que compreende um endurecedor, um tensoativo, um agente de liberação, uma cera, e um pigmento.
10. Composição, caracterizada pelo fato de que é obtida pela reação do primeiro componente com o segundo componente da formulação como definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 9.
11. Uso de uma formulação como definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 9 ou de uma composição como definida na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser como um adesivo.
12. Uso de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de ser para a união de pelo menos um corpo lignocelulósico.
13. Corpo lignocelulósico, caracterizado pelo fato de que é preparado usando uma formulação como definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 9 ou uma composição como definida na reivindicação 10.
14. Método para preparar uma composição de acordo com a reivindicação 10, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: - misturar pelo menos um isocianato com pelo menos uma resina de amino como definida na reivindicação 1; e - adicionar pelo menos um poliéter como definido na reivindicação 1 e misturar, obtendo deste modo uma composição como definida na reivindicação 10.
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