JP2001040336A - Deicing composition - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】発明の背景本発明は氷結防止組成物に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to anti-icing compositions.
【0002】氷結防止組成物は、Roempp Chemie-Lexiko
n Chemistry Lexicon 第9版(1995)によれば一般
的に湿潤剤及び防食剤を添加したまたは添加しない一価
アルコール類及び/またはグリコール類の溶媒混合物で
あり、この組成物はガラス表面上の、例えば航空機のフ
ロントガラス、車の窓または窓ガラス上の、ドアロック
内のまたは航空機翼上の氷または霜を溶かしまたはその
形成を遅らす。[0002] Anti-icing compositions are known from Roempp Chemie-Lexiko.
n Chemistry Lexicon 9th edition (1995) is generally a solvent mixture of monohydric alcohols and / or glycols with or without the addition of wetting agents and anticorrosives, the composition comprising For example, it melts or slows the formation of ice or frost on aircraft windshields, car windows or windowpanes, in door locks or on aircraft wings.
【0003】この形式の氷結防止組成物はそれらが流動
的であり従って表面を急速に流れ去るので活性時間が短
い。活性期間を増やすために、DE 1940825に
よれば、(メタ)アクリル酸とそのエステルの水溶性高
分子混合物が粘度を増やすために増粘剤として添加され
ている。従って、0.4−0.5mmまでの厚さを持つ
保護フィルムが保護される表面上に形成されることがで
きる。更に、多価アルコール、特にグリセロールが凍結
防止成分として提案されている。[0003] Anti-icing compositions of this type have a short activation time because they are fluid and therefore run off the surface rapidly. According to DE 1940825, in order to increase the activation period, a water-soluble polymer mixture of (meth) acrylic acid and its ester is added as a thickener to increase the viscosity. Thus, a protective film having a thickness of up to 0.4-0.5 mm can be formed on the surface to be protected. Furthermore, polyhydric alcohols, especially glycerol, have been proposed as antifreeze components.
【0004】JP 55−125181は凍結防止剤と
して低級アルコール、特にメタノールまたはエタノール
を含むこの形式の混合物を述べている。JP 55-125181 describes mixtures of this type which contain lower alcohols, especially methanol or ethanol, as cryoprotectants.
【0005】氷結防止組成物は更に、特に航空機のため
に開発されている。DE 3142059によれば、セ
ルロース誘導体が増粘剤として同様に適しており、セル
ロース誘導体を含む氷結防止混合物の高剪断安定性、最
適構造粘性及び最適流動学的挙動のために良好な“持続
時間(hold-over time)”を達成する。EP 25772
0は増粘剤として水不溶性鉱油とキサンタンガムのマイ
クロエマルションを提案している。米国特許第5389
276号は増粘剤として600から200000の分子
量を持つアクリル酸高分子を含むニュートン液体を提案
している。WO94/25538は増粘剤としてポリ
(N−ビニルピロリジン)または架橋無水マレイン酸/
メチルビニルエーテル共重合体を提案しており、EP
743305はポリエーテルアミドを提案している。[0005] Anti-icing compositions are also being developed, especially for aircraft. According to DE 314 2059, cellulose derivatives are likewise suitable as thickeners and have a good "duration (durability) due to the high shear stability, optimal structural viscosity and optimal rheological behavior of anti-icing mixtures containing cellulose derivatives. hold-over time) ”. EP 25772
No. 0 proposes a microemulsion of water-insoluble mineral oil and xanthan gum as a thickener. US Patent No. 5389
No. 276 proposes a Newtonian liquid containing an acrylic acid polymer having a molecular weight of 600 to 200,000 as a thickener. WO 94/25538 discloses poly (N-vinylpyrrolidine) or crosslinked maleic anhydride /
Methyl vinyl ether copolymer has been proposed, EP
743305 proposes polyetheramides.
【0006】特に航空機のために開発されたこれらの氷
結防止組成物は標準的な車の窓用には粘っこ過ぎ、形成
されたフィルムが均一でないためまたはたてすじを形成
することにより窓を通しての視界を損う。航空機表面に
対して最適化された付着は標準的なフロントガラスの場
合には氷結防止組成物が窓に強力に付着しすぎるという
問題を導く。従って、航空機のために開発された氷結防
止組成物を車の窓に適用する車運転者は光じょう乱(li
ght annoyance )の、特に暗やみの中で、近づいて来る
交通または街路光がまぶしさの原因となるときに、増大
した危険にさらされる。この問題に関して、WO 96
/23043及びWO 98/10032は短鎖一価ア
ルコール、吸湿性物質またはポリオール、及び増粘剤を
含む氷結防止組成物を提案している。吸湿性物質は雨天
では水の氷結防止層中への捕捉、その流去及びかくして
氷結防止組成物の活性期間を加速する。[0006] These anti-icing compositions, especially developed for aircraft, are too sticky for standard car windows, and are not uniform through the formed film or through the formation of streaks through the windows. Impairs your view. Optimized adhesion to aircraft surfaces leads to the problem that anti-icing compositions adhere too strongly to windows in the case of standard windshields. Therefore, the driver applying the anti-icing composition developed for aircraft to the window of a car may be subject to light disturbance (li).
ght annoyance), especially in the dark, when increased traffic or street light causes glare. In this regard, WO 96
/ 23043 and WO 98/10032 propose anti-icing compositions comprising short-chain monohydric alcohols, hygroscopic substances or polyols, and thickeners. Hygroscopic substances accelerate the trapping of water in the deicing layer, its runoff and thus the active period of the deicing composition in rainy weather.
【0007】有機溶媒混合物に基づいて調製された氷結
防止組成物はもしそれらが短鎖一価アルコール類のよう
な容易に引火する成分を含むならそれらの低引火点のた
めに火災危険性がある。Anti-icing compositions prepared on the basis of organic solvent mixtures are a fire hazard if they contain readily ignitable components such as short-chain monohydric alcohols because of their low flash point. .
【0008】本発明の目的は先行技術の不利益を排除
し、特に高い引火点を持つ改善された氷結防止組成物を
提供することにあり、この氷結防止組成物は窓に耐摩耗
性の態様で付着し、それにもかかわらず容易に拭い取ら
れる。[0008] It is an object of the present invention to eliminate the disadvantages of the prior art and to provide an improved anti-icing composition having a particularly high flash point, the anti-icing composition having an abrasion resistant coating on the window. Sticks on and is nevertheless easily wiped off.
【0009】発明 この目的はこの発明によりグリコール類、添加剤を伴う
または伴わない低級脂肪族アルコール類のような既知の
成分に加えて、全混合物基準で少なくとも5重量%の糖
を含む氷結防止組成物により達成される。The object of the present invention is to provide an anti-icing composition according to the invention which comprises, in addition to known components such as glycols, lower aliphatic alcohols with or without additives, at least 5% by weight, based on the total mixture, of sugars. Achieved by things.
【0010】この発明の目的のためには、Roempp Chemi
e-Lexikon Roempp's Chemistry Lexicon第9版、見出し
語糖による糖は単糖類、すなわちヘキソース類の形の単
純糖、二糖類及びマルトデキストリン類を意味すると解
釈される。糖は容易に生物分解性で、非毒性でかつ毒物
学的に無害であり、この理由から近代氷結防止組成物の
全ての無害性要求に応ずる。For the purposes of the present invention, Roempp Chemi
Sugars according to e-Lexikon Roempp's Chemistry Lexicon ninth edition, headword sugar are taken to mean monosaccharides, ie simple sugars, disaccharides and maltodextrins in the form of hexoses. Sugars are readily biodegradable, non-toxic and toxicologically harmless, and for this reason meet all the harmless requirements of modern deicing compositions.
【0011】ヘキソース類は好ましくはグルコース、フ
ルクトースまたは転化糖の形で使用される。商業的に
は、1976年3月8日のGerman Ordinance on Sugars
の付属書1のTerms and Definitions によれば、これら
は液体転化糖の形、すなわち加水分解により部分的に転
化されたスクロースの水溶液であり、そこでは転化糖の
含量は大半を占めておらず、乾燥体で3重量%以上であ
るが最大でも50重量%である。この発明の目的のため
にまた適しているのは加水分解により部分的に転化され
たスクロースの転化糖シロップとして規定される水性、
また結晶性、溶液であり、そこでは転化糖含量は大半を
占めており、乾燥体で50重量%以上である。D−フル
クトースのD−グルコースに対する比は液体転化糖にお
ける如く、約1:1である。Hexoses are preferably used in the form of glucose, fructose or invert sugar. Commercially, German Ordinance on Sugars on March 8, 1976
According to the Terms and Definitions of Annex 1 to these, these are liquid invert sugar forms, i.e. aqueous solutions of sucrose partially converted by hydrolysis, wherein the content of invert sugar is not predominant, It is at least 3% by weight in the dried product, but at most 50% by weight. Also suitable for the purposes of this invention are aqueous solutions, defined as invert sugar syrups of sucrose partially converted by hydrolysis,
It is also crystalline, in solution, in which the invert sugar content is dominant and is more than 50% by weight on a dry basis. The ratio of D-fructose to D-glucose is about 1: 1 as in liquid invert sugar.
【0012】グルコースはデキストロースまたはブドウ
糖としてまたはグルコースシロップまたは乾燥グルコー
スシロップの形で使用されることができる。グルコース
シロップは糖条令によれば、食品用に適したデンプンか
ら作られたサッカライドの精製及び濃縮された水溶液で
あり、少なくとも70重量%の乾燥体とD−グルコース
で表現して乾燥体で少なくとも20重量%のデキストロ
ース当量を持つ。乾燥されたグルコースシロップはグル
コースシロップと同じデキストロース当量を持つ少なく
とも90重量%の乾燥体を有する。Glucose can be used as dextrose or glucose or in the form of glucose syrup or dried glucose syrup. Glucose syrup is, according to the sugar regulations, a purified and concentrated aqueous solution of a saccharide made from starch suitable for food use, containing at least 70% by weight of dry matter and at least 20% of dry matter expressed in D-glucose. It has dextrose equivalent weight%. The dried glucose syrup has at least 90% by weight dry matter with the same dextrose equivalent as the glucose syrup.
【0013】この発明の目的のために適した二糖類は特
にスクロース(ショ糖)、マルトース(麦芽糖)及びラ
クトース(乳糖)である。甘味剤としてありふれており
多数の食品中に存在するスクロースがその活性と生理学
的な無害性のためにこの発明による氷結防止組成物の成
分として好ましい。前記糖条令によれば、それは精糖、
精白糖またはラフィネートとして、糖または白糖、半白
糖(semiwhite sugar)または液糖として商業的に入手
可能である。液糖は少なくとも62重量%乾燥体を有し
乾燥体で転化糖含有3重量%以下を有するスクロースの
水溶液である。有利な価格のために、この発明の目的の
ためにはスクロースは特に半白糖または液糖として使用
される。Suitable disaccharides for the purposes of the present invention are in particular sucrose (sucrose), maltose (maltose) and lactose (lactose). Sucrose, common as a sweetener and present in many food products, is preferred as a component of the anti-icing composition according to the present invention because of its activity and physiological harmlessness. According to the sugar ordinance, it is refined sugar,
It is commercially available as refined sugar or raffinate, as sugar or sucrose, semiwhite sugar or liquid sugar. Liquid sugar is an aqueous solution of sucrose having at least 62% by weight dry matter and having a dry matter content of not more than 3% by weight of invert sugar. Due to the advantageous price, sucrose is used for the purposes of the present invention, in particular as semi-sugar or liquid sugar.
【0014】この発明による氷結防止組成物では、スク
ロースの水に対する重量比は1対3と2対1の間にあ
り、特に2対3と3対2の間にある。In the anti-icing composition according to the invention, the weight ratio of sucrose to water is between 1: 3 and 2: 1, especially between 2: 3 and 3: 2.
【0015】この発明による氷結防止組成物への添加剤
として追加的に適しているマルトデキストリンはデンプ
ンの酵素分解により作られた3から20のデキストロー
ス当量と5から10のアンヒドログルコース単位の鎖長
と高マルトース含量を持つ水溶性炭水化物である。更な
る詳細に関しては、Roempp Chemistry Lexicon 9版の
見出し語マルトデキストリンを参照されたい。Maltodextrins which are additionally suitable as additives to the deicing composition according to the invention are dextrose equivalents of 3 to 20 and chain lengths of 5 to 10 anhydroglucose units made by enzymatic degradation of starch. And a water-soluble carbohydrate with a high maltose content. For further details, see the headword maltodextrin in Roempp Chemistry Lexicon 9th edition.
【0016】既知の溶媒混合物への糖の添加はそれらの
引火点を高め、かくしてそれらの引火性を減少する。糖
含有溶媒混合物は、低火災危険のために貯蔵及び輸送に
対してより安全でありかつより高い粘度を持つ。The addition of sugars to known solvent mixtures increases their flash point and thus reduces their flammability. Sugar-containing solvent mixtures are safer to store and transport due to low fire hazard and have higher viscosities.
【0017】この発明による氷結防止組成物は、糖の添
加のために、窓表面に対して堅固な接触なしに残るがそ
れにもかかわらず耐摩耗性態様でそれに付着する。従っ
て、多くの日数の間窓に永続的な態様で付着している層
はいつでも拭うことにより容易に除去できる。この層の
これらの性質は水が氷へ固化した後でさえ観察される。Due to the addition of sugar, the anti-icing composition according to the invention remains without firm contact to the window surface but nevertheless adheres to it in an abrasion-resistant manner. Thus, any layer that has adhered to the window in a permanent manner for many days can be easily removed by wiping at any time. These properties of this layer are observed even after the water has solidified to ice.
【0018】この発明による組成物は水、少なくとも一
つの溶解した糖及び少なくとも一つの一価または多価ア
ルコールを含む。The composition according to the invention comprises water, at least one dissolved sugar and at least one monohydric or polyhydric alcohol.
【0019】水は糖の溶解性を改善するけれども、それ
は凝固点を下げる作用を下げる。これらの条件を考慮に
入れると5から40重量%の水含量及び2から1/3の
糖/水の重量比が適切である。Although water improves the solubility of sugars, it reduces the effect of lowering the freezing point. Taking these conditions into account, a water content of 5 to 40% by weight and a weight ratio of sugar to water of 2 to 1/3 are suitable.
【0020】この発明による氷結防止組成物中に存在す
る低級脂肪族アルコールは好ましくはエタノール及びイ
ソプロパノールである。メタノールは多くの国で健康阻
害物として認められており、ブタノールは水溶性が低
い。The lower aliphatic alcohol present in the anti-icing composition according to the present invention is preferably ethanol and isopropanol. Methanol is recognized as a health hazard in many countries and butanol is poorly water-soluble.
【0021】この発明の目的にために適したグリコール
類は好ましくはエチレングリコール及びプロピレングリ
コールまたはそれらの混合物である。また1−メトキシ
−2−プロパノールまたはジプロピレングリコールn−
ブチルエーテルのような、単量体または二量体エチレン
グリコール(1,2−エタンジオール)及びプロピレン
グリコール(1,2−プロパンジオール)の短鎖アルキ
ルエーテル(C1 からC4 )を用いることも可能であ
る。水性糖溶液中の低級脂肪族アルコール類及びグリコ
ール類の含量は氷結防止組成物が0℃でさえ噴霧可能な
液体であるように調整されるべきである。一般的に、そ
れぞれの場合に全混合物基準で低級アルコール類は5か
ら20重量%の量でグリコール類は5から40重量%の
量で用いられる。Glycols suitable for the purposes of the present invention are preferably ethylene glycol and propylene glycol or mixtures thereof. 1-methoxy-2-propanol or dipropylene glycol n-
It is also possible to use short chain alkyl ethers (C 1 to C 4 ) of monomeric or dimeric ethylene glycol (1,2-ethanediol) and propylene glycol (1,2-propanediol), such as butyl ether. It is. The content of lower aliphatic alcohols and glycols in the aqueous sugar solution should be adjusted so that the deicing composition is a sprayable liquid even at 0 ° C. In general, in each case lower alcohols are used in an amount of 5 to 20% by weight and glycols in an amount of 5 to 40% by weight, based on the total mixture.
【0022】添加剤の少量添加が氷結防止活性を顕著に
損うことなく、組成物の基本的性質を改善しまたは補
う。追加的な適当な添加剤は増粘剤、防食剤、錯化剤、
界面活性剤及び塩基である。それらは氷結防止組成物の
水溶液中に0.1から10、特に1から6重量%の量で
存在させることができ、個々の添加剤のそれぞれの濃度
は好ましくは5重量%より大きくなく、特に3重量%以
下である。The addition of small amounts of additives improves or supplements the basic properties of the composition without significantly impairing the anti-icing activity. Additional suitable additives are thickeners, anticorrosives, complexing agents,
Surfactants and bases. They can be present in the aqueous solution of the anti-icing composition in an amount of from 0.1 to 10, in particular from 1 to 6% by weight, the concentration of each of the individual additives is preferably not more than 5% by weight, in particular Not more than 3% by weight.
【0023】追加的な適当な増粘剤はゲル化剤、通常潤
滑グリースに存在するところの、例えば分散二酸化ケイ
素のような無機増粘剤、または先に航空機用の氷結防止
組成物で提案された高分子、例えば塩の形のポリアクリ
レート、特にそれらのカリウム塩である。Additional suitable thickeners are gelling agents, inorganic thickeners such as, for example, dispersed silicon dioxide, which are usually present in lubricating greases, or previously proposed in aircraft anti-icing compositions. Polymer, such as polyacrylates in the form of salts, especially their potassium salts.
【0024】硬水が用いられるときは、好ましくは錯化
剤、例えばNTAまたはアミノトリメチレンホスホン酸
が添加される。When hard water is used, a complexing agent such as NTA or aminotrimethylenephosphonic acid is preferably added.
【0025】適当な界面活性剤はアニオンまたは非イオ
ン界面活性剤、例えばアルキル(C 12−C18)ジメ
チルアミンオキサイドまたはn−アルキル(C10−C
13)ベンゼンスルホン酸のような分散剤及び洗剤であ
る。Suitable surfactants are anionic or non-ionic
Surfactants such as alkyl (C 12-C18)
Tylamine oxide or n-alkyl (C10-C
13) Dispersants and detergents such as benzenesulfonic acid.
You.
【0026】塩基の少量添加は糖の酸加水分解に対する
保護を提供する。適当な塩基は、もし適量であれば防食
剤としてもまた作用するジエチルエタノールアミンのよ
うな、アミン類に加えて、塩基性錯化剤及びアニオン界
面活性剤の塩基性塩である。The addition of a small amount of a base provides protection against acid hydrolysis of the sugar. Suitable bases are basic complexing agents and basic salts of anionic surfactants, in addition to amines, such as diethylethanolamine, which, if appropriate, also act as anticorrosives.
【0027】氷結防止組成物のこの発明による組成物は
例えば以下の重量比の以下の成分を含む: スクロース 5から50重量% 1,2−プロピレングリコール、エチレングリコール 5から40重量% エタノール、イソプロパノール 5から20重量% 塩の形のアクリル高分子 0.2から5重量% アルキルエーテル硫酸塩 0.5から5重量% 水、残分 100重量%までThe anti-icing composition according to the invention comprises, for example, the following components in the following weight ratios: sucrose 5 to 50% by weight 1,2-propylene glycol, ethylene glycol 5 to 40% by weight ethanol, isopropanol 5 Acrylic polymer in salt form from 0.2 to 5% by weight Alkyl ether sulfate from 0.5 to 5% by weight Water, balance up to 100% by weight
【0028】この形式の組成物を用いることにより、車
窓は3日迄の間に渡り凍結を効果的に防ぐことができ
る。この氷結防止組成物は結霜の危険があるとき乾燥し
た外窓上に噴霧され、動かす前にフロントワイパーまた
は氷かき取り器のゴム側を用いて再び窓から取り除かれ
る。この方式により、氷結のない窓及び明確な視界が容
易に得られる。氷かき取りはもはや必要でない。By using a composition of this type, the car window can be effectively prevented from freezing for up to three days. The anti-icing composition is sprayed onto a dry outer window when there is a risk of frost, and is removed from the window again using the front wiper or the rubber side of the ice scraper before moving. In this way, freezing windows and a clear view are easily obtained. Ice scraping is no longer necessary.
【0029】この発明はまた航空機または車の窓の及び
航空機の翼の外側を氷結防止するための前述混合物の使
用に関する。The invention also relates to the use of said mixture for deicing aircraft or car windows and the outside of aircraft wings.
【0030】採用された語句及び表現は説明のための語
句として用いられたものであり、限定のために用いられ
たものではない。かかる語句及び表現の使用において示
されたかつ記述された特徴またはその一部の如何なる均
等物をも除外する意図はなく、この発明の範囲内で種々
の改変が可能であることは認められるべきである。The words and phrases employed have been used as words of description and not by way of limitation. It is to be understood that there is no intent to exclude any equivalents of the features or portions thereof shown and described in the use of such phrases and expressions, and that various modifications may be made within the scope of the invention. is there.
Claims (13)
溶液、 添加剤を伴うまたは伴わない少なくとも一つの低級脂肪
族アルコール、及び全混合物基準で少なくとも5重量%
の糖、を含むことを特徴とする氷結防止組成物。1. An aqueous solution of one or more glycols, at least one lower aliphatic alcohol with or without additives, and at least 5% by weight, based on the total mixture.
An anti-freezing composition comprising:
とを特徴とする請求項1に記載の氷結防止組成物。2. The anti-icing composition according to claim 1, wherein the solution contains from 10 to 50% by weight of sugar.
ストリンからなる群から選ばれることを特徴とする請求
項1に記載の氷結防止組成物。3. The anti-icing composition according to claim 1, wherein the sugar is selected from the group consisting of hexose, disaccharide and maltodextrin.
またはそれらの混合物であることを特徴とする請求項1
に記載の氷結防止組成物。4. The method according to claim 1, wherein the sugar is glucose, fructose, invert sugar or a mixture thereof.
3. The anti-icing composition according to item 1.
トースまたはそれらの混合物であることを特徴とする請
求項3に記載の氷結防止組成物。5. The anti-icing composition according to claim 3, wherein the disaccharide is sucrose, maltose, lactose or a mixture thereof.
する請求項5に記載の氷結防止組成物。6. The anti-icing composition according to claim 5, wherein the disaccharide is sucrose.
間にあることを特徴とする請求項5に記載の氷結防止組
成物。7. The anti-icing composition according to claim 5, wherein the weight ratio of sucrose / water is between 1/3 and 2.
性剤及び塩基からなる群から選ばれた一つまたはそれ以
上の添加剤の0.1から10重量%、特に1から6重量
%を含むことを特徴とする請求項1に記載の氷結防止組
成物。8. The solution comprises 0.1 to 10% by weight, in particular 1 to 10% by weight, of one or more additives selected from the group consisting of thickeners, anticorrosives, complexing agents, surfactants and bases. The anti-icing composition according to claim 1, comprising 6% by weight.
3重量%以下であることを特徴とする請求項8に記載の
氷結防止組成物。9. The anti-icing composition according to claim 8, wherein the concentration of the single additive is 5% by weight or less, particularly 3% by weight or less.
イソプロパノール及びそれらの混合物からなる群から選
ばれることを特徴とする請求項1に記載の氷結防止組成
物。10. The lower aliphatic alcohol is ethanol,
The anti-icing composition according to claim 1, wherein the composition is selected from the group consisting of isopropanol and a mixture thereof.
ロピレングリコール及びそれらの混合物からなる群から
選ばれることを特徴とする請求項1に記載の氷結防止組
成物。11. The anti-icing composition according to claim 1, wherein the glycol is selected from the group consisting of ethylene glycol, propylene glycol and mixtures thereof.
3/2であることを特徴とする請求項7に記載の氷結防
止組成物。12. The anti-icing composition according to claim 7, wherein the weight ratio of sucrose / water is 2/3 to 3/2.
の外側を氷結防止する方法であって、その方法が:車、
航空機の窓のまたは航空機の翼の外側に組成物のフィル
ムを形成することを含むものにおいて、その組成物が:
一つまたはそれ以上のグリコール類の水溶液、 添加剤を伴うまたは伴わない少なくとも一つの低級脂肪
族アルコール、及び全混合物基準で少なくとも5重量%
の糖、を含むことを特徴とする方法。13. A method for deicing aircraft or vehicle windows and outside the wings of an aircraft, the method comprising:
In those involving forming a film of the composition on an aircraft window or on the outside of an aircraft wing, the composition comprises:
An aqueous solution of one or more glycols, at least one lower aliphatic alcohol with or without additives, and at least 5% by weight based on the total mixture
A sugar.
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