JP2001509115A - パッケージング容器、およびパッケージング容器の製造方法 - Google Patents

パッケージング容器、およびパッケージング容器の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 本明細書の記載は、パッケージング容器および液体内容物要のパッケージング容器の製造方法に関する。このパッケージング容器は、ウェブ形状の複層材料からスリーブの形状に作られたケーシング2を有し、このケーシングは一端で底部4に連結され、他端でブローモールド成形されて作られた頂部3に連結される。ケーシング2は複層材料をスリーブ形状となるように巻上げ、またスリーブの長手方向に延在する結合シーム9を形成するように材料の縁部を液密シールすることで形成される。頂部3は、熱可塑性材料がホース15を形成するように押出し加工され、このホース15が頂部の連続した形状にブローモールド成形されて互いに分断され、スリーブに連結されて形成される。

Description

【発明の詳細な説明】 パッケージング容器、およびパッケージング容器の製造方法 技術分野 本発明は、ケーシングおよび頂部を含んで成る液体内容物用のパッケージング 容器に関する。本発明はまた、ケーシングおよび頂部を含んで成る液体内容物用 のパッケージング容器の製造方法に関する。 背景技術 例えばフルーツジュース、スポーツドリンク、またはその他の無炭酸飲料のよ うなさまざまな種類の飲物を入れるための飲料用パッケージは、複数の異なる形 状のものが市場に出ている。例えばブローモールド成形ボトルや深絞りビーカー または缶が市場で一般的である。紙とプラスチックが積層された積層材で作られ たパッケージ、ならびに深絞り加工されたアルミニウム缶もまた一般的である。 費用効果の高いパッケージング容器は、低製造費、高生産量(大量生産)、およ び材料の有利な選択が前提とされる。パッケージ材料の種類は、その材料特性が パックされる飲料に適当であるだけでなく、パッケージの形式およびその用途に も適合しなければならない。換言すれば、例えば機械的耐久性、液密性、および ガス遮断性に関する材料の特性は、その材料の組合わせが全体として、目的から みて必要以上の特性とならないように選定されねばならない。そのような過大な 特性は、例えば深絞り加工されたアルミニウム缶が無炭酸製品に使用される場合 に考えられる。何故なら、その機械的耐久性が必要とされる耐久性よりも著しく 過大となるからであり、望まれる遮断特性を極めて薄いアルミニウム層または他 の遮断材料で達成できるからである。深絞り加工したプラスチック製ボトルも、 いわゆる非発泡性ドリンクをパックするにおいては、機械的強度の観点から通常 は必要強度よりも強度過剰となる。また、実質的に非発泡性のドリンクは、あま りにも限定された高価なパッケージング容器にしばしばパックされるのが普通と なっている。 非発泡性ドリンク用として特に意図され、また殺菌可能であることからドリン クの無菌パックとしての使用に適した最適パッケージング容器は、例えばケーシ ング、頂部および底部、ならびに蓋構造等の幾つかの部分から作られており、そ れらの部分の各々は、材料選択および製造方法の観点から所定の目的に適応され ている。別個の頂部を使用することにより、この頂部は、パッケージング容器自 体に損傷を生じる危険を伴わずに蓋構造の取付けおよび操作が行えるように、例 えば一層強力な、または機械的に一層安定した材料で作ることができる。 この分野では、パッケージング容器またはその各部分、例えば頂部および底部 を異なる種類のプラスチック材料で製造することは周知であり、それらは各種の それ自体周知の熱可塑性材料の成形技術によって形成される。頂部は蓋構造また はねじ式キャップ用ねじ部をしばしば含み、このことがその特定部分の製造方法 およびプラスチック品質に対する要求事項を増大する。例えば、射出モールド成 形によってパッケージング容器の頂部を製造することは周知であり、射出モール ド成形は高精度および高品質を与えるが、例えばフルーツジュースをパックする 場合に望まれる一体化されたガス遮断層すなわちバリヤ層を備えた頂部の製造を 妨害すなわち不可能にする。他の周知の形成技術は、従来から行われているウェ ブ形状をした加熱材料を熱成形する技術であり、この材料は、それ自体に一体化 されたバリヤ層を含み得る。しかしながらこの方法は、具合の悪いことに各部分 の材料厚さに変化を与え、また各部分の精度を悪くする。これは蓋構造のための ねじ部または他の機械的係合領域を備えたネック部を十分に高い精度で形成する 可能性に対して悪影響を及す。 パッケージング容器を製造するための他の、それ自体周知の技術は、ブローモ ールド成形である。この技術では、開始材料は新しい押出し加工されたプラスチ ックホースであるのが好ましく、このホースはそれ自体に一体化された適当な、 本質的に周知の遮断性プラスチックで作られたバリヤ層を含み得る。プラスチッ クホースを取囲む成形型の両半体部分、および適当な圧力差によって、プラスチ ックホースに所望のパッケージング形状を与ることができる。上述したように、 この例では、パッケージング容器はバリヤ層を含み、またこの方法は、例えばね じ付きネック領域に関しても高精度のパッケージング容器を製造可能にする。し かしこの方法は、パッケージング容器を実現するために必要なホース長さの押出 し加工において、またパッケージング容器の材料が幾何学的に安定するように温 度が低下するまで成形型の両半体部分内にパッケージング容器を保持していなけ ればならないため、ホースから形成されたパッケージング容器の冷却において、 いずれも比較的長い時間が掛るという決定的な欠点がある。大量の且つ不均等に 分配されたプラスチック量は冷却工程を遅くするだけでなく、不均等な冷却作用 をもたらす。また実際において強制冷却は適用できないので、この方法はパッケ ージング容器の最新の大量生産には遅すぎると考えねばならない。 例えばジュースその他の非発泡性ドリンクをパックするのに使用されている他 の従来技術のパッケージング容器は、繊維層、熱可塑性材料層、および適用可能 な場合にはバリヤ層も含んで成る積層材料を折曲げおよび熱シールして製造され る平行六面体のパッケージング容器である。このパッケージは合理的に、材料を 節約して製造することができるが、形成性が限られており、また再密閉できる開 口構造を備えることの可能性を減じられている。 したがってパッケージング産業においては、圧力の掛らないいわゆる非発泡性 製品のためのパッケージング容器であって、広範の形成自由度および最適材料組 成(必要ならばバリヤ層を含む)を与えるパッケージング容器を製造可能にする と共に、迅速且つ極めて高い精度でパッケージング容器を製造可能にするような 、パッケージング容器および製造技術の実現が一般に要求されている。 発明の目的−容器 したがって本発明の1つの目的は、上述のような材料組成を有して成り、また 上述した欠点を解消すると共に、機械的強度、製造精度、およびバリヤ性能のい ずれに関しても所望の特性を得ることを達成したパッケージング容器を実現する ことである。 本発明の他の目的は、安定性および密閉性に関するいずれの規格も弛めること なく、材料を選定することで製造時間を短縮し、単位時間当りの材料費を最小限 に抑えるようなパッケージング容器を実現することである。 本発明のさらに他の目的は、その全体がガス遮断材料の層を含んで成るパッケ ージング容器を実現することである。 本発明のさらに他の目的は、蓋構造と協働するように設計された頂部を含んで 成るパッケージング容器を実現することである。 解決手段 上述および他の目的は、ケーシングおよび頂部を含んで成る液体内容物用のパ ッケージング容器であって、そのケーシングが長手方向の液密結合シームを備え てスリーブ形とされているウェブ形状の複層材料を含んで成り、このスリーブが 一端において底部に対して液密状態で連結され、また他端においては、ブローモ ールド成形された熱可塑性材料で作られている頂部に対して液密状態で連結され るという特徴を前記パッケージング容器に与える本発明によって達成された。 本発明によるパッケージング容器の好ましい実施例は、従属請求項2〜請求項 5に記載された特徴をさらに与えられる。 利点 本発明により各部分が最適な材料組成を有する幾つかの部分としてパッケージ ング容器を設計することにより、パッケージング容器は強度および密閉性の点で 最適な構造になると共に、大量生産に著しく適することになる。 発明の目的−方法 同様にこの分野において合理的且つ大量に非発泡性ドリンク用のパッケージン グ容器を製造可能にするパッケージング容器の製造方法を実現することが一般的 に要求されている。 それ故に本発明の他の目的は、各種部分を別々に最適な方法で製造した後それ らの部分を組合わせて完全な液密パッケージング容器に仕上げることによって、 複数部分より成るパッケージング容器を製造できるようにしたパッケージング容 器の製造方法を実現することである。 本発明のさらに他の目的は、迅速且つ効率的に、また最小限の材料消費でもっ て完全なパッケージング容器を製造できるようにしたパッケージング容器の製造 方法を実現することである。 本発明のさらに他の目的は、迅速であり且つ資材に関して経済的であり、結果 として、例えば低い生産速度、不十分な形成精度、および高い費用のような従来 技術の製造方法に固有な欠点のないパッケージング容器の製造方法を実現するこ とである。 本発明のさらに他の目的は、全体的にガス遮断材料の層を備えたパッケージン グ容器を提供できるようにしたパッケージング容器の製造方法を実現することで ある。 解決手段 上述および他の目的は、ケーシングおよび頂部を含んで成る液体内容物用のパ ッケージング容器の製造方法であって、ウェブ形状の複層材料をスリーブ形状と なるように巻上げた後にその材料の縁部を互いにシールしてスリーブの長手方向 に延在する液密結合シームを形成することによってケーシングが形成されるとい う特徴、熱可塑性材料がホースを形成するように押出し加工され、このホースが ブローモールド成形を施され、分離されて個々の頂部となされるようにして頂部 が形成されるという特徴、およびスリーブおよび頂部が液密状態で互いに連結さ れるという特徴を有する本発明の製造方法によって達成された。 本発明による製造方法の好ましい実施例は、従属請求項7および請求項8に記 載された特徴をさらに与えられる。 利点 本発明による方法の結果として、材料の種類、材料強度、およびガス遮断特性 の全てに関して異なるパッケージング容器の部分の製造を最適化することが可能 になると同時に、製造を合理的に行って大量生産し得るようになる。 添付図面の簡単な説明 本発明によるパッケージング容器の1つの好ましい実施例、ならびに本発明に よる製造方法が添付図面を参照して以下に詳細に説明される。添付図面は概略図 であり、本発明の理解を得るために不可欠なそれらの細部だけを示している。添 付図面において、 図1は複層材料をスリーブ形状となるように再形成する段階を示し、 図2はホースを押出し加工し、それを頂部となるように再形成する本発明によ る方法を示し、 図3は図2の方法により製造された頂部を示し、 図4は蓋構造を備えた別個の頂部を示し、 図5は本発明によるパッケージング容器を部分的に断面で示し、そして 図6は図1のパッケージング容器の一部分を拡大して断面で示している。 好ましい実施例の説明 本発明によるパッケージング容器1が図5に示されており、これによりパッケ ージング容器1の好ましい実施例は実質的にボトル形状であり、中央の実質的に 円筒形のケーシング部分2と、ケーシング部分2の一端に液密状態で連結されて いる実質的に円錐形の頂部3と、ケーシング部分2の反対端部に液密状態で連結 されている底部4とを含んで成ることが明白となろう。頂部3の上側の自由端部 はネック5として設計され、そのネックの外ねじ7と係合されるねじ式キャップ の形態をした蓋構造6を備えている。 図1から特に明白となるように、ケーシング部分2はウェブ形状をした複層材 料すなわち積層ウェブ8から作られる。積層ウェブは個々のブランクを形成する ために横方向に分断され、そのブランクが管状のケーシング部分2となるように 再形成されており、この再形成においてブランクの垂直縁部は互いに重ね合され てシールされ、長手方向の液密結合シーム9が形成される。ウェブ形状の複層材 料すなわち積層材は、平行六面体のドリンクパッケージを製造するのに使用され ている周知の種類のものであるのが好ましい。さらに詳しくは、材料は実質的に 中央に位置されるキャリヤすなわち繊維材料で作られたコアー層を含み、このコ アー層は好ましくはその両面を、例えばポリエチレンの熱可塑性材料で覆われる 。この材料は、任意の適当なバリヤプラスチックまたはアルミニウム箔のような バリヤ材料で作られた層(バリヤ層)も含む。この材料はバリヤ層の外側に熱可 塑性材料の層も含むので、付加的な材料を必要とせずに、または熱および圧力以 外のいずれも加えないで、その材料を自体に対して熱シールすることが可能とな る。各種方式の熱シール方法は周知技術であり、それ故に本明細書において詳し い説明はまったく必要ない。長手方向の液密結合シーム9が図1に示されるよう に、すなわち一方の材料端部の外層が反対側の材料端部の内層に連結されるラッ プ結合として形成されるならば、最適強度を得られるが、当然ながら長手方向の 液密結合シーム9を内面−内面密着シールとして形成することもできる。これは 遮断性の点で有利であるが、機械的強度を弱くする。完成製品に望まれる特性に 基づいてこのシール方式と他のシール方式との選定をしなければならない。 パッケージング容器1の頂部3が図4に示されている。頂部は、下側の実質的 に円筒形の縁部10と、その円筒形縁部10に連結されたテーパー部分11と、 テーパー部分の自由端に連結されたネック部5とを含んで成り、ネック部は頂部 3の反対側端部の円筒形縁部10と同様に実質的に円筒形であるが、それよりか なり小さい直径とされていることが図4から明白となろう。図4から明白となる ように、ネック部5は、例えば図5から明白となるようにそれ自体従来からのね じ式キャップとされ得る蓋装置と機械的に係合するための外ねじまたは他の手段 を含んでいる。 頂部3は図2に概略的に示されるように押出し加工およびブローモールド成形 によって製造される。図2から、押出スクリュー13(図面では暗示されている だけである)で助成される押出機12が加熱されたプラスチック材料を処理し、 その材料を押出機のノズル14を通して押出し、形成可能なプラスチック材料製 ホース15を形成する様子が明白となる。ホース15は成形型の2つの半体部分 16の間に導かれ、これらの半体部分16は閉じられたときにそれぞれがホース 15の一部分を成形し、それ自体周知のように圧力差によってその部分を所望の 形状に再形成する。このように形成されたホース15の部分は図3に示されてお り、この図から、ホース15が多数の連続した頂部3として再形成され、その頂 部3はネック部5および円筒形縁部10が互いに交互に結合されている様子が明 白となろう。 図5から、パッケージング容器の底部4は、ケーシング部分2と底部4との縁 部を互いにシールし、折曲げてシール折曲げ部17を形成することにより、ケー シング部分2の下端に結合される様子が明白となろう。この技術はそれ自体周知 であり、使用に適している。何故なら、本発明によるパッケージング容器の場合 は、底部4がケーシングと同じ複層材料で作られるので、ケーシング部分2の外 側材料および底部4の外側材料が互いに直接的に熱シール可能だからである。 図6から、ケーシング部分2の上端は頂部3の下端に対して、すなわち頂部3 の円筒形縁部10および頂部3の円錐形テーパー部分の下側部分の両方に対して 液密状態で結合される様子が明白となる。さらに図6から、ケーシング部分2の 複層材料は熱可塑性の内層18と、繊維材料で作られた外層19と、遮断性材料 (バリヤー材料)で作られた中間層20とで構成される様子が明白となる。遮断 性材料はアルミニウム箔またはいずれかのそれ自体周知の遮断性プラスチックと されるとよく、また内層18は例えばポリエチレンとされるとよい。繊維層19 は付加的な熱可塑性の外層、さらにまた装飾的な特徴を有する例えばインクプリ ントした付加適な層も備えることができる。ケーシング部分2および頂部3の間 のシールが最適であることを保証するために、機械的強度と、遮断性および外観 的特性との観点から、ケーシング部分2の熱可塑性内層18は頂部3の下側の円 筒形部分の外面に直接にシールされる。シール箇所の上方に位置するケーシング 部分2の端部分を折曲げることにより、パッケージの外観は良好になる。何故な ら、ケーシング部分2の上側の切断縁がこれにより見えなくなるからである。こ れは機械的強度の観点からも有利となる。何故なら、切断したままの縁部はパッ ケージング容器を保存する間に容易に湿気を吸い、材料の機械的強度を弱化させ るからである。 本発明の方法による上述したパッケージング容器の製造において、パッケージ ング容器の各部分は別々に製造された後、適当な方法で組合わされて連結される 。ケーシング部分2の製造は実質的に従来法によって行われ、積層ウェブとされ たウェブ形状の複層材料は実質的に周知のスリーブ形成機(図示せず)へ送られ 、そこでその積層ウェブの適当部分が切断されて、長手方向の液密結合シーム9 を備えたスリーブとなるように巻上げられる。図5に示されるようにケーシング 部分2の再折曲げされた上端縁部を実現するために、好ましくは積層ウェブ8を スリーブ形状に再形成する前に上端の再折曲げが行われる(図1に図示されてい ない)。この縁部は再折曲げされた状態で自体に対しても熱シールされるのが好 ましい。しかしながらこの技術はこの分野で周知であり、それ故に本明細書でさ らに詳しく説明することはしない。 底部4の製造も、ケーシング部分2に使用されたのと同じ種類のウェブ形状の 複層材料を開始材料として、実質的に周知の方法で行われる。即ち、ここでも積 層ウェブが使用され、そのウェブから適当な直径のディスクが打抜かれる。ディ スクの外縁領域はその後実質的に90°に折曲げられ、図5に示されたシール折 曲げ部17においてケーシング部分2と容易に一体化できるようになされる。こ れは、所望の液密性を保証するために熱シールすることによって、また機械的強 度をさらに高めると共にパッケージング容器にそれを立てるための下側液体保護 縁を形成するために機械的な形成(折曲げ)を行うことによって、行われる。 頂部3の製造はブローモールド成形技術によって行われ、この技術は頂部の製 造のためにこれまで使用されていなかった。この技術はそれ自体周知の押出機1 2を使用し、押出機は押出スクリュー13に助成され、ノズル14を通して加熱 されたプラスチック材料を押出してホース15を形成する。成形型半体部分16 (互いに対して往復移動される)により、押出された依然として形成可能なホー ス15の一部分はそれらの成形型半体部分に取囲まれ、その間に閉込められる。 入口ノズル(図示せず)を通して、閉込められたホース部分の内部に空気が供給 され、このようにして発生された圧力差のためにホースは膨張するように力の作 用を受け、これにより成形型半体部分16に完全に密着するようになされ、また 成形型半体部分16が協働して形成する内壁面の全体的形状に等しい外形および 寸法を得る。同様なブローモールド成形処理は完全体のパッケージング容器を製 造するのにこれまで使用されており、その容器も本発明による頂部と同様に同時 押出し加工(coextrusion process)によって適当なプラスチック材料のバリヤ 層を備えることができる。形成作業の後で冷却段階が開始されるが、この冷却は 、比較的大量の材料を冷却するため、および冷却能力が限られているために比較 的長時間を要する。そのために、従来は完全体のパッケージング容器を合理的に 製造するためにこの方法を使用することが不可能であった。しかしながら、本発 明により多数の頂部(例えば8個とされるのが好ましい)を形成工程段階ごとに 製造することで、頂部の全体的な冷却時間は分割され、したがって製造速度は完 全体のパッケージング容器の場合の対応する製造と比較して8倍に高められる。 冷気の吸入および(または)成形型半体部分16の冷却によって、ある程度冷却 段階は加速できる。しかし、生産速度の決定的な違いは本質的に、各ブローモー ルド成形により非常に多数の頂部を製造するという事実によって生じる。それ自 体周知の方法で2つの無端ウェブに成形型半体部分を配置して移動させることに より、この工程を連続工程とすることができる。 冷却作業が完了すると、成形型半体部分16は開離され、一連の結合された頂 部3が図3に示すように得られる。頂部は、ネック部5が互いに、また大きな円 筒形の縁部10が互いに、交互に結合されている。ブローモールド成形技術は高 い製造精度を可能にするので、ネック部5は、例えばねじ式キャップのような任 意の形式の蓋構造と固定係合される機械的作用装置を備えることができる。この ようにして、ネック部5は既にブローモールド成形段階に関連して仕上げられた 外ねじ7を備えており、この外ねじが蓋構造すなわちねじ式キャップ6との形状 的な固定係合のために使用される。 説明した本発明の実施例は円形の横断面形状をしたケーシング部分すなわちス リーブ部分を備えたパッケージング容器に関するものであるが、他の横断面形状 、例えば八角形または不規則形状(例えば非円形)の使用を妨げるものではない 。当然ながら、パッケージング容器の他の部分は関連するケーシング部分の形状 に適切に適合されねばならない。 スリーブのロール形成作業すなわちケーシング部分2の形成段階、およびブロ ーモールド成形すなわち頂部3の形成段階、ならびに打抜き作業、すなわち底部 4の形成段階は比較的高速度で行われるので、バリヤ層を備えたパッケージング 容器1を合理的且つ経済的に製造するのに本発明の方法を使用できる。ケーシン グ部分2/底部4および頂部3にそれぞれ異なる種類の材料を使用することによ り、機械的強度と、遮断特性および液密性との両方に関して個々の材料の最適使 用を可能にし、パッケージング容器の費用効果を向上させる。またブローモール ド成形のみによって製造されるか、または積層材料の折曲げ/熱シールのみによ って製造される従来のパッケージング容器と比較して、製造サイクルを最適化で きる。 本発明は、本明細書の記載および図面に示されたものに限定されるものでなく 、多くの変更が添付請求の範囲に記載されている範囲から逸脱せずに考えられる 。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG ,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT ,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA, CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,F I,GB,GE,GH,HU,IL,IS,JP,KE ,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS, LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,M X,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE ,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT, UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZW

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. ケーシングおよび頂部を含んで成る液体内容物用のパッケージング容器で あって、そのケーシング(2)が長手方向の液密結合シーム(9)を備えてスリ ーブ形とされているウェブ形状の複層材料を含んで成り、このスリーブが一端に おいて底部(4)に対して液密状態で連結され、また他端においては、ブローモ ールド成形された熱可塑性材料で作られている頂部(3)に対して液密状態で連 結されていることを特徴とするパッケージング容器。 2. 請求項1に記載されたパッケージング容器であって、スリーブの内面が熱 可塑性材料の層(18)を有し、スリーブの上端でその層が頂部(3)の外面に 熱シールされていることを特徴とするパッケージング容器。 3. 請求項1又は請求項2に記載されたパッケージング容器であって、スリー ブ(2)、並びに頂部(3)および底部(4)の両方がガス遮断材料の層を含ん でいることを特徴とするパッケージング容器。 4. 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載されたパッケージング容 器であって、頂部(3)が蓋構造(6)と協働する手段(7)を含んで成ること を特徴とするパッケージング容器。 5. 請求項4に記載されたパッケージング容器であって、前記手段(7)がね じ式キャップと形状的に固定係合されるように設計されたことを特徴とするパッ ケージング容器。 6. ケーシングおよび頂部を含んで成る液体内容物用のパッケージング容器の 製造方法であって、ウェブ形状の複層材料をスリーブ形状となるように巻上げた 後にその材料の縁部を互いにシールしてスリーブの長手方向に延在する液密結合 シーム(9)を形成することによってケーシング(2)が形成されること、熱可 塑性材料がホース(15)を形成するように押出し加工され、このホースがブロ ーモールド成形を施され、分離されて個々の頂部(3)となされるようにして頂 部(3)が形成されること、およびスリーブおよび頂部(3)が液密状態で互い に連結されること、とを特徴とするパッケージング容器の製造方法。 7. 請求項6に記載された方法であって、スリーブ(2)および頂部(3)が 、 頂部の外面とスリーブの内面の熱可塑性層(18)との間で熱シールされて互い に連結されていることを特徴とする方法。 8. 請求項6に記載された方法であって、頂部(3)を形成するホース(15 )の押出し加工が、ガス遮断材料の層を含む同時押出し加工であることを特徴と する方法。
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