JP2010202675A - 印刷用フィルム - Google Patents

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Abstract

【課題】耐溶剤性に優れた直接印刷可能な印刷用樹脂フィルムであって、耐熱性、耐吸湿性などの特性にも優れたものを提供する。
【解決手段】(A)ゴム変性スチレン系樹脂25〜75質量%、及び、(B)ポリアミド系樹脂25〜75質量%からなる熱可塑性樹脂組成物(I)を成形してなる厚さ50〜500μmの印刷用フィルムが提供される。前記成分(A)は、ゴム質重合体の存在下にビニル系単量体を重合して得られるグラフト共重合体、または、該グラフト共重合体とビニル系単量体の(共)重合体との混合物からなる。ビニル系単量体は、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物に加え、官能基含有ビニル系単量体を成分(A)中の0.1〜1.2質量%含有し、成分(A)のアセトン可溶分の極限粘度(メチルエチルケトン、30℃)は0.15〜1.5dl/gである。組成物(I)100質量部に対し5〜30質量部のゴム質重合体を含有する。
【選択図】なし

Description

本発明は、ゴム変性スチレン系樹脂とポリアミド系樹脂とからなり、耐溶剤性、耐熱性、印刷性、機械的強度、耐吸湿性、製膜性、可撓性などに優れた印刷用フィルムに関する。
従来、ABS樹脂フィルムの表面に印刷層を積層する場合、予め表面に印刷層が施されたPETフィルムからなる転写フィルムを熱ラミネートした後、該PETフィルムを剥離して該印刷層をABS樹脂フィルムに転写していた(特許文献1参照)。その理由は、ABS樹脂は耐溶剤性が低く、ABS樹脂フィルムに直接印刷を施すことができないことにある。しかし、上記転写フィルムを用いた印刷方法では、印刷層を転写した後に転写フィルムを剥離する工程を要するため、製造工程が煩雑である上、転写フィルムが廃棄物となり、コストが上昇し、さらには、製造工程で異物が積層体に混入する危険性がある。
一方、ABS樹脂フィルムの表面をコロナ処理し、このコロナ処理した表面にアンカーコート層を形成して、該アンカーコート層に印刷層を施すことも考えられる(特許文献2及び3参照)。しかし、この印刷方法では、アンカーコート層を形成する工程が加わるため、製造工程が煩雑になる。したがって、ABS樹脂フィルムに直接的に印刷する方法が望まれていた。
また、樹脂フィルムに印刷層を施した後、該印刷層の上にアクリル樹脂などの透明樹脂層を熱ラミネートにより積層する場合、樹脂フィルムが十分な耐熱性、十分な機械的強度及び寸法安定性等を備えることが要求されるが、従来のABS樹脂フィルムはこれらの特性が十分とは言えなかった。
特開2005−178276号公報 特開2007−210309号公報 特開2007−211219号公報
本発明は、耐溶剤性に優れた直接印刷可能なゴム変性スチレン系樹脂フィルムであって、耐熱性、印刷性、機械的強度、耐吸湿性、製膜性、可撓性などの特性にも優れた印刷用途に適した樹脂フィルムの提供を目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、特定のゴム変性スチレン系樹脂に所定量のポリアミド系樹脂を配合することにより、耐溶剤性、耐熱性、印刷性、機械的強度、耐吸湿性、製膜性、可撓性などに優れ、直接印刷可能な印刷用フィルムが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明によれば、(A)ゴム変性スチレン系樹脂25〜75質量%、及び、(B)ポリアミド系樹脂25〜75質量%からなる熱可塑性樹脂組成物(I)を成形してなる厚さ50〜500μmの印刷用フィルムであって、
前記成分(A)は、ゴム質重合体(a)の存在下にビニル系単量体(b1)を重合して得られるグラフト共重合体(A1)、または、該グラフト共重合体(A1)とビニル系単量体(b2)の(共)重合体(A2)との混合物からなり、
前記ビニル系単量体(b1)及びビニル系単量体(b2)は、何れも、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物を必須単量体成分として含有し、
前記ビニル系単量体(b1)及びビニル系単量体(b2)の少なくとも何れか1方は、さらに、水酸基含有不飽和化合物、エポキシ基含有不飽和化合物、置換または非置換のアミノ基含有不飽和化合物、カルボキシル基含有不飽和化合物、酸無水物基含有不飽和化合物及びオキサゾリン基含有不飽和化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種の官能基含有ビニル系単量体を含有し、
前記成分(A)中の前記官能基含有ビニル系単量体の含有量は0.1〜1.2質量%であり、
前記成分(A)のアセトン可溶分の極限粘度(メチルエチルケトン、30℃)は0.15〜1.5dl/gであり、
前記熱可塑性樹脂組成物(I)は、該樹脂組成物(I)100質量部に対して5〜30質量部のゴム質重合体(a)を含有する、印刷用フィルム、が提供される。
本発明の他の局面によれば、上記印刷用フィルムの少なくとも一方の面に印刷層が積層された化粧フィルムが提供される。該化粧フィルムは、前記印刷層の上に透明樹脂層が積層されてもよい。
本発明のさらに他の局面によれば、上記印刷用フィルムの少なくとも1面にアンカーコート処理を施さずに直接印刷層を積層する化粧フィルムの製造方法が提供される。
本発明によれば、特定のゴム変性スチレン系樹脂に所定量のポリアミド系樹脂を配合することで、耐溶剤性、耐熱性、印刷性、機械的強度、耐吸湿性、製膜性、可撓性などに優れた印刷用フィルムが得られ、該印刷用フィルムはアンカーコート処理を施さずに直接印刷が可能となる。
以下、本発明を詳しく説明する。尚、本明細書において、「(共)重合」とは、単独重合および共重合を意味し、「(メタ)アクリル」とは、アクリル及び/又はメタクリルを意味し、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及び/又はメタクリレートを意味する。
本発明の印刷用フィルムは、(A)ゴム変性スチレン系樹脂25〜75質量%、及び、(B)ポリアミド系樹脂25〜75質量%からなる熱可塑性樹脂組成物(I)を成形して得られる。以下、各成分について詳細に説明する。
1.成分(A)(ゴム変性スチレン系樹脂)
本発明で使用する成分(A)は、ゴム質重合体(a)の存在下にビニル系単量体(b1)を重合して得られるグラフト共重合体(A1)、または、該グラフト共重合体(A1)とビニル系単量体(b2)の(共)重合体(A2)との混合物からなるゴム変性スチレン系樹脂である。(共)重合体(A2)は、ゴム質重合体(a)の不存在下にビニル系単量体(b2)を重合して得られる。
1−1.ゴム質重合体(a)
上記ゴム質重合体(a)としては、特に限定されず、例えば、共役ジエン系ゴム質重合体、非共役ジエン系ゴム質重合体が挙げられる。共役ジエン系ゴム質重合体としては、例えば、ポリブタジエン、ブタジエン・スチレン共重合体、ブタジエン・アクリロニトリル共重合体、及びこれらの水素添加物が挙げられる。非共役ジエン系ゴム質重合体としては、例えば、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体、エチレン・1−ブテン共重合体、エチレン・1−ブテン・非共役ジエン共重合体、エチレン・1−オクテン共重合体、エチレン・1−オクテン・非共役ジエン共重合体等のエチレン・α−オレフィン系共重合体ゴム;アクリル系ゴム;シリコーン系ゴム;シリコーン・アクリル系IPNゴム等が挙げられる。これらは1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらのゴム質重合体(a)のうち、本発明では、共役ジエン系ゴム質重合体が好ましい。
上記ゴム質重合体(a)のゲル含率は、通常20〜99質量%、好ましくは30〜98質量%、更に好ましくは40〜98質量%である。ゲル含率が上記範囲にあると、カレンダー成形加工性及び耐衝撃性の物性バランスに優れる。
尚、上記ゲル含率は、以下の方法により求めることができる。まず、ゴム質重合体(a)の1グラムをアセトン(アクリル系ゴムの場合はアセトニトリル)20mlに投入し、25℃の温度条件下で、攪拌機を用い、1,000rpmで2時間攪拌する。その後、遠心分離機(回転数;22,000rpm)で1時間遠心分離し、不溶分と可溶分とを分離して得られる不溶分を秤量(質量をWグラムとする。)し、下記式により算出する。
Figure 2010202675
尚、ゲル含率は、ゴム質重合体(a)の製造時に、単量体の種類及び量、分子量調節剤の種類及び量、重合時間、重合温度、重合転化率等を適宜選択することにより調整される。
1−2.ビニル系単量体(b1)
上記ビニル系単量体(b1)としては、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物が必須成分として使用され、所望により、水酸基含有不飽和化合物、エポキシ基含有不飽和化合物、置換または非置換のアミノ基含有不飽和化合物、カルボキシル基含有不飽和化合物、酸無水物基含有不飽和化合物及びオキサゾリン基含有不飽和化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種の官能基含有ビニル系単量体が使用される。これらの官能基含有ビニル系単量体を使用することにより、本発明の成分(A)と成分(B)との相溶性を改善することができる。
但し、本発明では、ビニル系単量体(b1)及びビニル系単量体(b2)の少なくとも何れか1方は上記官能基含有ビニル系単量体を含有する必要があるので、ビニル系単量体(b2)が上記官能基含有ビニル系単量体を含有しない場合、ビニル系単量体(b1)は上記官能基含有ビニル系単量体を含有する必要がある。なお、本明細書中、上記官能基含有ビニル系単量体を含有しないビニル系単量体(b1)をビニル系単量体(b1−1)と、上記官能基含有ビニル系単量体を含有するビニル系単量体(b1)をビニル系単量体(b1−2)と、記載することもある。
上記芳香族ビニル化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレン、エチルスチレン、ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、ビニルナフタレン、メトキシスチレン、モノブロムスチレン、ジブロムスチレン、トリブロムスチレン、フルオロスチレン等が挙げられる。これらのうち、スチレン、α−メチルスチレンが好ましい。また、これらの化合物は、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記シアン化ビニル化合物としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロロ(メタ)アクリロニトリル等が挙げられる。これらのうち、アクリロニトリルが好ましい。また、これらの化合物は、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
水酸基含有不飽和化合物としては、3−ヒドロキシ−1−プロペン、4−ヒドロキシ−1−ブテン、シス−4−ヒドロキシ−2−ブテン、トランス−4−ヒドロキシ−2−ブテン、3−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロペン、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、ヒドロキシスチレン等が挙げられる。これらは、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
エポキシ基含有不飽和化合物としては、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、アリルグリシジルエーテル等が挙げられる。これらは、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
置換または非置換のアミノ基含有不飽和化合物としては、アクリル酸アミノエチル、メタクリル酸アミノエチル、メタクリル酸アミノプロピル、アクリル酸プロピルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸フェニルアミノエチル、N−ビニルジエチルアミン、N−アセチルビニルアミン、アクリルアミン、メタクリルアミン、N−メチルアクリルアミン、アクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、p−アミノスチレン等が挙げられる。これらは1種単独で、または2種以上組合わせて使用できる。
カルボキシル基含有不飽和化合物としては、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、桂皮酸等が挙げられる。これらは1種単独で、または2種以上組合わせて使用できる。
酸無水物基含有不飽和化合物としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などの不飽和カルボン酸無水物が挙げられる。これらは1種単独で、または2種以上組合わせて使用できる。
オキサゾリン基含有不飽和化合物としては、ビニルオキサゾリン等が挙げられる。これらは、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
さらに、ビニル系単量体(b1)は、上記のもの以外に、(メタ)アクリル酸エステル、マレイミド化合物等のその他の共重合可能な単量体を含んでいてもよい。
(メタ)アクリル酸エステルとしては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル等が挙げられる。これらは、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらのうち、メタクリル酸メチルが好ましい。(メタ)アクリル酸エステルを使用すると成分(A)の透明性を向上させることができる。
マレイミド化合物としては、マレイミド、N−メチルマレイミド、N−ブチルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等が挙げられる。これらは、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。また、共重合樹脂にマレイミド系単量体単位を導入するために、無水マレイン酸を(共)重合させ、後イミド化してもよい。マレイミド化合物を使用すると成分(A)の耐熱性を向上させることができる。
上記ビニル系単量体(b1)は、目的、用途等に応じてその種類及び使用量が選択されるが、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物の合計量は、ビニル系単量体(b1)全量100質量%に対して、通常50〜100質量%、好ましくは70〜100質量%、更に好ましくは80〜100質量%である。上記官能基含有ビニル系単量体の含有量は、ビニル系単量体(b1)全量100質量%に対して、通常0〜50質量%、好ましくは0〜30質量%、更に好ましくは0〜20質量%である。また、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物の使用比率(芳香族ビニル化合物/シアン化ビニル化合物)は、これらの合計を100質量%とした場合、通常40〜85質量%/15〜60質量%、好ましくは55〜80質量%/20〜45質量%である。
1−3.ビニル系単量体(b2)
上記ビニル系単量体(b2)としては、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物が必須成分として使用され、所望により、水酸基含有不飽和化合物、エポキシ基含有不飽和化合物、置換または非置換のアミノ基含有不飽和化合物、カルボキシル基含有不飽和化合物、酸無水物基含有不飽和化合物及びオキサゾリン基含有不飽和化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種の官能基含有ビニル系単量体が使用される。
但し、本発明では、ビニル系単量体(b1)及びビニル系単量体(b2)の少なくとも何れか1方は上記官能基含有ビニル系単量体を含有する必要があるので、ビニル系単量体(b1)が上記官能基含有ビニル系単量体を含有しない場合、ビニル系単量体(b2)は上記官能基含有ビニル系単量体を含有する必要がある。なお、本明細書中、上記官能基含有ビニル系単量体を含有しないビニル系単量体(b2)をビニル系単量体(b2−1)と、上記官能基含有ビニル系単量体を含有するビニル系単量体(b2)をビニル系単量体(b2−2)と、記載することもある。
上記ビニル系単量体(b2)として使用される芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物、官能基含有ビニル系単量体、及びその他の共重合可能な単量体としては、上記ビニル系単量体(b1)に関して上記したものを全て使用できる。
上記ビニル系単量体(b2)は、目的、用途等に応じてその種類及び使用量が選択されるが、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物の合計量は、ビニル系単量体(b2)全量100質量%に対して、通常50〜100質量%、好ましくは70〜100質量%、更に好ましくは80〜100質量%である。上記官能基含有ビニル系単量体の含有量は、ビニル系単量体(b2)全量100質量%に対して、通常0〜50質量%、好ましくは0〜30質量%、更に好ましくは0〜20質量%である。また、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物の使用比率(芳香族ビニル化合物/シアン化ビニル化合物)は、これらの合計を100質量%とした場合、通常40〜85質量%/15〜60質量%、好ましくは55〜80質量%/20〜45質量%である。
1−4.ゴム変性スチレン系樹脂(A)の製造方法
本発明で使用する成分(A)は、グラフト共重合体(A1)、または、該グラフト共重合体(A1)とビニル系単量体(b2)の(共)重合体(A2)との混合物から本質的に構成される。
上記グラフト共重合体(A1)は、下記成分(A1−1)及び/又は下記成分(A1−2)であってよい。
成分(A1−1):ゴム質重合体(a)の存在下に、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物をからなるビニル系単量体(b1−1)(但し、官能基含有ビニル系単量体を含有しない)を重合して得られるグラフト共重合体。
成分(A1−2):ゴム質重合体(a)の存在下に、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物、並びに、水酸基含有不飽和化合物、エポキシ基含有不飽和化合物、置換または非置換のアミノ基含有不飽和化合物、カルボキシル基含有不飽和化合物、酸無水物基含有不飽和化合物及びオキサゾリン基含有不飽和化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種の官能基含有ビニル系単量体からなるビニル系単量体(b1−2)を重合して得られるグラフト共重合体。
上記(共)重合体(A2)は、下記成分(A2−1)及び/又は下記成分(A2−2)であってよい。
成分(A2−1):ゴム質重合体(a)の不存在下に、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物をからなるビニル系単量体(b2−1)(但し、官能基含有ビニル系単量体を含有しない)を重合して得られる(共)重合体。
成分(A2−2):ゴム質重合体(a)の不存在下に、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物、並びに、水酸基含有不飽和化合物、エポキシ基含有不飽和化合物、置換または非置換のアミノ基含有不飽和化合物、カルボキシル基含有不飽和化合物、酸無水物基含有不飽和化合物及びオキサゾリン基含有不飽和化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種の官能基含有ビニル系単量体からなるビニル系単量体(b2−2)を重合して得られる(共)重合体。
本発明の成分(A)は、ビニル系単量体(b1)及びビニル系単量体(b2)の少なくとも何れか一方は、官能基含有ビニル系単量体を含有する必要がある。したがって、成分(A)は、上記成分(A1−2)及び上記成分(A2−2)の少なくとも何れか一方を必須成分として含有することが必要である。
かくして、上記成分(A1)が、上記成分(A1−2)、又は、上記成分(A1−1)と上記成分(A1−2)との混合物である場合、成分(A)は上記成分(A2)は含有しなくても良く、上記成分(A2)を含有する場合は、上記成分(A2)は上記成分(A2−1)及び/又は上記成分(A2−2)であってよい。
また、上記成分(A1)が、上記成分(A1−1)である場合、成分(A)は上記成分(A2)を含有し、該成分(A2)は、上記成分(A2−2)、又は、下記成分(A2−1)と下記成分(A2−2)との混合物であることが必要である。
上記グラフト共重合体(A1)には、通常、ビニル系単量体(b1)の(共)重合体がゴム質重合体(a)にグラフトしているグラフト共重合体と、ゴム質重合体(a)にグラフトしていないビニル系単量体(b1)の(共)重合体が含まれる。但し、このグラフト共重合体(A1)に、ビニル系単量体(b1)の(共)重合体がグラフトしていないゴム質重合体(a)が含まれていてもよい。
本願発明の成分(A)は、成分(A)100質量%として、官能基含有ビニル系単量体を0.1〜1.2質量%、好ましくは0.1〜1.0質量%、より好ましくは0.1〜0.8質量%、特に好ましくは0.2〜0.5質量%含有する必要がある。これにより、本発明の印刷用フィルムに十分な機械的強度と寸法安定性が付与される。官能基含有ビニル系単量体は、上記含有量を満たす限り、上記成分(A1)及び(A2)の何れに由来するものあってよい。
上記グラフト共重合体(A1)の製造方法は、特に限定されず、公知の重合法、例えば、乳化重合、溶液重合、塊状重合、懸濁重合等が挙げられる。これらのうち、乳化重合が好ましい。尚、ゴム質重合体(a)及びビニル系単量体(b1)の使用比率(ゴム質重合体(a)/ビニル系単量体(b1))は、これらの合計を100質量%とした場合、通常5〜80質量%/20〜95質量%であり、好ましくは5〜70質量%/30〜95質量%であり、更に好ましくは10〜65質量%/35〜90質量%である。
上記グラフト共重合体(A1)を乳化重合により製造する場合、重合開始剤、乳化剤、連鎖移動剤(分子量調節剤)、電解質、水等が用いられる。尚、乳化剤及び連鎖移動剤は、状況により使用しない場合もあるが、通常は、使用される。
重合開始剤としては、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、過硫酸カリウム、アゾビスイソブチロニトリル、tert−ブチルパーオキシラウレート、tert−ブチルパーオキシモノカーボネート等が挙げられる。これらは、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記重合開始剤は、反応系に一括して又は連続的に添加することができる。また、上記重合開始剤の使用量は、上記ビニル系単量体の全量を100質量部とした場合、通常、0.1〜5質量部、好ましくは0.5〜2質量部である。
乳化剤としては、アルカンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩等のアルキルスルホン酸塩;ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン、これらを不均化反応させた不均化ロジン、精製したロジン等のロジン酸(通常、アビエチン酸を主成分とする。)のアルカリ金属塩(ナトリウム塩又はカリウム塩)等のロジン酸塩;高級アルコールの硫酸エステル、高級脂肪族カルボン酸塩、リン酸塩等のアニオン系界面活性剤;ノニオン系界面活性剤等が挙げられる。
上記乳化剤の使用量は、上記ビニル系単量体(b1)の全量を100質量部とした場合、通常、0.1〜5質量部、好ましくは0.1〜3質量部である。
連鎖移動剤としては、n−ヘキシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン等のメルカプタン類、テトラエチルチウラムスルフィド、アクロレイン、メタクロレイン、アリルアルコール、2−エチルヘキシルチオグリコール、ターピノーレン等が挙げられる。これらは、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。また、上記連鎖移動剤の使用量は、上記ビニル系単量体(b1)の全量を100質量部とした場合、通常、0.01〜5質量部、好ましくは0.05〜3質量部である。
上記グラフト共重合体(A1)を乳化重合により製造する場合の重合温度は、通常、30〜95℃、好ましくは40〜90℃である。乳化重合により得られたラテックスからグラフト共重合体(A1)を回収するには、通常、塩化カルシウム、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム等の無機塩;硫酸、塩酸、酢酸、クエン酸、リンゴ酸等の酸等の凝固剤を添加することにより行われる。その後、凝固したグラフト共重合体(A1)は、水洗、乾燥することによって、粉体として得られる。
また、上記グラフト共重合体(A1)は、例えば、溶液重合、塊状重合、懸濁重合等により製造することができる。溶液重合の場合、通常、ビニル系単量体を、トルエン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素;メチルエチルケトン等のケトン類;アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等の不活性重合溶媒に溶解させ、重合開始剤の存在下に重合してよいし、あるいは、重合開始剤の非存在下に熱重合してもよい。
上記(共)重合体(A2)は、ゴム質重合体(a)を使用しない以外、上記したグラフト共重合体(A1)の製造方法と同様に製造することができ、具体的には、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合等により得ることができる。
1−5.ゴム変性スチレン系樹脂の物性
上記グラフト共重合体(A1)のグラフト率は、通常20〜170%であり、好ましくは20〜150%、更に好ましくは30〜150%である。このグラフト率20%未満では、フィルムに成形した際に、表面にフローマークが発生する場合があり、機械的強度が十分でない場合がある。また、グラフト率が170%を超えると、グラフト共重合体(A1)の粘度が高くなる場合があり、薄肉化が困難な場合がある。
なお、上記グラフト共重合体(A1)のグラフト率は、その製造時に用いる連鎖移動剤の種類及び使用量、重合開始剤の種類及び使用量、重合時の単量体成分の添加方法及び添加時間等を適宜選択することにより調整することができる。
なお、上記グラフト率は、下記式により求めることができる。
Figure 2010202675
上記式中、Sはグラフト共重合体1グラムをアセトン(ゴム質重合体がアクリル系ゴムの場合はアセトニトリル)20mlに投入し、25℃の温度条件下で、振とう機により2時間振とうした後、5℃の温度条件下で、遠心分離機(回転数;23,000rpm)で60分間遠心分離し、不溶分と可溶分とを分離して得られる不溶分の質量(g)であり、Tはグラフト共重合体1グラムに含まれるゴム質重合体の質量(g)である。このゴム質重合体の質量は、重合処方及び重合転化率から算出する方法、赤外線吸収スペクトル(IR)により求める方法等により得ることができる。
上記グラフト共重合体(A1)のアセトン(ゴム質重合体がアクリル系ゴムの場合はアセトニトリル)可溶分の極限粘度[η](溶媒としてメチルエチルケトンを使用し、30℃で測定)は、通常0.15〜1.5dl/gであり、好ましくは0.2〜1.2dl/g、より好ましくは0.2〜0.8dl/gである。上記極限粘度[η]が0.15未満では、耐熱性、機械的強度が十分でなくなる可能性がある。上記極限粘度[η]が1.5を超えると、製膜性が十分でなくなる可能性がある。
また、上記(共)重合体(A2)の極限粘度[η](溶媒としてメチルエチルケトンを使用し、30℃で測定)は、通常0.15〜1.5dl/g、好ましくは0.2〜1.2dl/g、より好ましくは0.2〜0.9dl/gである。上記極限粘度[η]が0.15未満では、耐熱性、機械的強度が十分でなくなる可能性がある。上記極限粘度[η]が1.5を超えると、製膜性が十分でなくなる可能性がある。
なお、上記極限粘度[η]の測定は下記方法で行った。まず、上記グラフト共重合体(A1)の上記可溶分又は上記(共)重合体(A2)をメチルエチルケトンに溶解させ、濃度の異なるものを5点作った。ウベローデ粘度管を用い、30℃で各濃度の還元粘度を測定した結果から、極限粘度[η]を求めた。単位は、dl/gである。
上記極限粘度は、製造時に用いる連鎖移動剤の種類及び使用量、重合開始剤の種類及び使用量、重合温度等を適宜選択することにより調整することができる。
本発明に係るゴム変性スチレン系樹脂中のゴム質重合体(a)の含有量は、ゴム変性スチレン系樹脂全体を100質量%として、好ましくは5〜80質量%、より好ましくは5〜70質量%、更に好ましくは5〜65質量%である。
2.成分(B)(ポリアミド系樹脂)
本発明で使用する成分(B)としては、3員環以上のラクタム、重合可能なω−アミノ酸、又は、二塩基酸とジアミン等の重縮合によって得られるポリアミドが挙げられる。具体的には、ε−カプロラクタム、アミノカプロン酸、エナントラクタム、7−アミノヘプタン酸、11−アミノウンデカン酸、9−アミノノナン酸、α−ピロリドン、α−ピペリドン等の重合体、ヘキサメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、メタキシリレンジアミン等のジアミンと、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二塩基酸、グルタール酸等のジカルボン酸と重縮合せしめて得られる重合体又はこれらの共重合体、例えば、ナイロン4、6、7、8、11、12、6.6、6.9、6.10、6.11、6.12、6T、6/6.6、6/12、6/6T、6T/6I、MXD6等が挙げられる。これらの化合物は、単独で使用しても、2種以上混合して使用してもよい。
本発明で使用するポリアミド系樹脂の末端は、カルボン酸又はアミンで封止されていてもよく、特に炭素数6〜22のカルボン酸又はアミンで封止されたポリアミド系樹脂が望ましい。封止に用いるカルボン酸としては、例えば、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸等の脂肪族モノカルボン酸が挙げられる。また、封止に用いるアミンとしては、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、パルミチルアミン、ステアリルアミン、ベヘニルアミン等の脂肪族第一級アミンが挙げられる。封止に使用するカルボン酸又はアミンの量は、30μeq/g程度が好ましい。
また、本発明に使用するポリアミド系樹脂は、ある範囲内の重合度、すなわち相対粘度を有することが必要である。ポリアミド系樹脂の相対粘度は、JIS K6810に従って98%硫酸中濃度1%、温度25℃で測定した値で通常2.0〜4.0が好ましい。相対粘度が2.0より低いと、機械的強度が低下する可能性がある。また、相対粘度が4.0より高いと、製膜性が低下する可能性がある。本発明において特に好ましいポリアミドとしては、耐熱性、機械的強度、製膜性の点からナイロン6、共重合ナイロン6/66、ナイロン66が挙げられる。
3.熱可塑性樹脂組成物(I)
本発明の熱可塑性樹脂組成物(I)は、上記成分(A)及び上記成分(B)を所定の配合比率で混合し溶融混練することにより得られる。
上記成分(A)は、本発明の印刷用フィルムに耐吸湿性を与えるために有用であり、その配合量は、上記成分(A)及び(B)の合計を100質量%として、25〜75質量%であり、好ましくは30〜70質量%であり、より好ましくは35〜65質量%である。この配合量が25質量%未満であると、耐吸湿性が劣り、75質量%を超えると耐溶剤性、耐熱性が劣る。
上記成分(B)は、本発明の印刷用フィルムに耐溶剤性、耐熱性を与えるために有用であり、その配合量は、上記成分(A)及び(B)の合計を100質量%として、25〜75質量%であり、好ましくは30〜70質量%であり、より好ましくは35〜65質量%である。この配合量が25質量%未満であると、耐溶剤性、耐熱性が劣り、75質量%を超えると耐吸湿性が劣る。
本発明に係る熱可塑性樹脂組成物(I)中のゴム質重合体(a)の含有量は、該樹脂組成物(I)100質量部に対して、5〜30質量部、好ましくは10〜30質量部、より好ましくは10〜22質量部である。ゴム質重合体(a)の含有量がこの範囲にあると、印刷用フィルムが十分な機械的強度及び製膜性を備える。
尚、本発明の熱可塑性樹脂組成物(I)は、必要に応じて、充填剤、造核剤、滑剤、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、老化防止剤、可塑剤、抗菌剤、着色剤等の各種添加剤を、本発明の目的を損なわない範囲で含有することができる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物(I)は、各成分を所定の配合比で、タンブラーミキサーやヘンシェルミキサーなどで混合した後、一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール、フィーダールーダー等の混合機を用いて、適当な条件下で溶融混練して製造することができる。好ましい混練機は、二軸押出機である。さらに、それぞれの成分を混練するに際しては、それぞれの成分を一括して混練しても、多段、分割配合して混練してもよい。尚、バンバリーミキサー、ニーダー等で混練した後、押出機によりペレット化することもできる。また、充填材のうち繊維状のものは、混練中での切断を防止するためにサイドフィーダーにより押出機の途中から供給する方が好ましい。溶融混練温度は、通常200〜300℃、好ましくは220〜280℃である。
本発明に係る印刷用フィルムは、上記熱可塑性樹脂組成物(I)を成形材料として用い、カレンダー成形、インフレーション成形、Tダイ押出成形等の各種成形方法により製造することができる。これらの中ではTダイ押出成形が好ましい。
Tダイ押出成形は、例えば、Tダイから溶融樹脂を吐出させて軟質フィルムとした後、例えばエアーナイフによりキャストロールに押出して面密着して冷却固化する方法である。キャストロールの数は特に制限されない、2本以上としてもよい。また、キャストロールの配置方法としては、例えば、直線型、Z型、L型などが挙げられるが特に制限されない。またダイの開口部から押出された溶融樹脂のキャストロールヘの通し方も特に制限されない。
本発明に係る印刷用フィルムは、の厚さは、50〜500μmであり、好ましくは60〜400μm、更に好ましくは70〜300μmである。さらに好ましい厚さは、本発明の熱可塑性樹脂組成物(I)が成分(A)及び成分(B)の合計100質量%に対して成分(B)を50%以上含有する場合、50〜500μmであり、本発明の熱可塑性樹脂組成物(I)が成分(A)及び成分(B)の合計100質量%に対して成分(B)を50%未満含有する場合、120〜500μmである。
本発明に係る印刷用フィルムの表面には、直接印刷を施すことにより印刷層を設けることができる。印刷層は、各種印刷方法により形成することができる。印刷に使用するインクは、水性インクであっても、溶剤系インクなどの非水性インクの何れであってもよい。
本発明に係る印刷用フィルムは耐溶剤性に優れるため、アンカーコート層を形成することなく、溶剤系インクを使用して該フィルムの表面に直接印刷層を形成することができる。
別法として、特開2005−178276号公報に記載のように、予め図柄が印刷されたPETフィルムから本発明の印刷用フィルムの表面に図柄を転写させる方法で印刷層を形成することもできる。
本発明の印刷用フィルムの印刷層の上には、公知の方法に従って、透明樹脂層を積層することができる。
透明樹脂層は、通常、熱可塑性樹脂の成形樹脂層からなる。該熱可塑性樹脂は、透明であれば特に限定されず、例えば、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、ポリアミド系樹脂、四フッ化エチレン系樹脂、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹脂、四フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂、四フッ化エチレン−パーフルオロビニルエーテル共重合樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂等が使用できる。これらの熱可塑性樹脂のうち、印刷層への密着性の点から、アクリル系樹脂を使用することが好ましい。アクリル系樹脂としては、メチルメタクリレートを構成単量体成分として含有するものが好ましい。
透明樹脂層は、上記熱可塑性樹脂を予めフィルム状またはシート状に成形したものを、印刷層を被覆するように熱ラミネートして積層することができる。別法としては、印刷層が形成された印刷用フィルムの該印刷層を被覆するように、上記熱可塑性樹脂を押出ラミネートして積層することもできる。
透明樹脂層の厚さは、20μm〜2000μmが好ましく、50μm〜1500μmがより好ましく、50μm〜1000μm好ましい。この厚さが20μm未満では印刷層の影響により表面の荒れが発生することがある。この厚さが2000μmを超えるとフィルムの重量が大きくなったり経済的に不利となる。
この様にして得られる本発明の印刷用フィルムは、建築材料、OA・家電分野、電気・電子分野、雑貨分野、サニタリー分野、自動車分野などの分野において、印刷を施して製造される化粧フィルムの材料として好適に使用することができる。
以下、実施例を挙げ、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に何等制約されるものではない。尚、実施例中、部および%は特に断らない限り質量基準である。
(1)評価方法
下記の実施例及び比較例における、各種評価項目の測定方法を以下に示す。
(1−1)マスメルトフローレート(MFR)
ISO1133に準じ、測定温度240℃、荷重98Nの条件で測定を行った。測定値の単位は、g/10分である。
(1−2)耐熱性:加熱伸長率
展色印刷を行っていないフィルムを1インチ幅×300mm長に切り、これに500g荷重を吊り下げた試験サンプルを130℃に保持した恒温槽内に10秒間放置し、放置前に測定した100mm長(L0)に対する伸び(L1)を測定し、L1/L0×100(%)として求めた。
(1−3)機械的強度:引き裂き強度
フィルムの一方の表面に硬化性溶剤系インクを用いて展色印刷し、その後、温度23℃及び湿度50%RHの恒温恒湿室に24時間静置して印刷層を塗工した。その後、JIS K−7128に基づき、エレメンドルフ測定機(東洋精機(株)製)を用いてフィルムのMD方向/TD方向の両方についてエレメンドルフ引張強度を測定した。
なお、本明細書において、MD方向はTダイからの樹脂の押出方向、TD方向はMD方向に対して直角の方向を意味する。
(1−4)機械的強度:フィルムインパクト
振子式フィルム衝撃試験機(フィルムインパクトテスター:安田精機製作所製)を用いて、100mm×100mmのフィルムのフィルムインパクト(塗工前)を測定した。
また、上記フィルムの一方の表面に硬化性溶剤系インクを用いて展色印刷し、その後、温度23℃及び湿度50%RHの恒温恒湿室に24時間静置して印刷層を塗工した。その後、上記と同様の方法で塗工面からのフィルムインパクト(塗工後)を測定した。そして、下記式に従い、フィルムインパクト保持率を求めた。
Figure 2010202675
(1−5)耐溶剤性:割れ性
フィルムの一方の表面に硬化性溶剤系インクを用いて展色印刷し、その後、温度23℃及び湿度50%RHの恒温恒湿室に24時間静置して印刷層を塗工した。フィルムから100mm(MD)×100mm(TD)の試験片を切り出し、MD方向の対称軸に沿って折り曲げ、その後TD方向の対称軸に沿って折り曲げた。折り曲げた試験片を、JIS Z0237に準拠し、手動式圧着ロール(2000g)を用い、5mm/秒の速度で、各折り目上を2往復させた。その後、折り目をひろげて元の状態に戻し、試験片の状態を目視にて観察した。以下に判断基準を示した。
○ : 折り目が割れていない。
× : 折り目が割れている。
(1−6)印刷性(印刷面密着性)
フィルムの一方の表面に硬化性溶剤系インクを用いて展色印刷し、その後、温度23℃及び湿度50%RHの恒温恒湿室に24時間静置して印刷層を形成した。そして、印刷層の表面に、幅18mm及び長さ約75mmの粘着テープ(ニットウ社製)を貼り付け、指圧でしごいて密着させ、その後、一気に剥がした。印刷層が残存しているかどうかを目視で観察し、下記基準に従って判定した。尚、粘着テープの貼り付け及び引き剥がしは、JIS K5600−5−6に準じて行った。
○:密着性が良好であり、実用上問題ない、
×:印刷層が剥離。
(1−7)製膜性
各実施例及び比較例においてフィルムを製膜する際に下記基準で評価を行った。
○:安定して製膜を行うことができ、表面が均一で美麗なフィルムが得られた。
△:時々フィルムの端部が蛇行したり、破断が生じる。
×:安定して製膜を行うことができず、表面が不均一で美麗なフィルムが得られなかった。
(1−8)フィルム貼り追随性(可撓性)
直径9cm×高さ40cmの筒状物の外周面に、300mm幅(MD)×215mm長さ(TD)にカットした展色印刷していないフィルムを巻きつけ、下記の基準で評価した。なお、フィルムは、そのMD方向の辺が筒状物の周方向に沿うようにした。
評価基準
○:フィルム全体を筒状物に巻き付けられる。
×:フィルム全体を筒状物に巻き付けられない。
(1−9)吸湿性(寸法変化率)
展色印刷していないフィルムを15mm幅(MD)×100mm長さ(TD)に切り、恒温恒湿槽(40℃×90%)内に24時間放置した後、フィルムの長さ(TD)方向の寸法変化率を下記式に従って求めた。
Figure 2010202675
(2−1)成分(A)
表1記載の重合方法で得られ、表1記載の共重合割合及び物性値を備えた重合体を使用した。
Figure 2010202675
(2−2)成分(B)(ポリアミド系樹脂)
B1:ナイロン6;NOVAMID 1015J(商品名:三菱エンジニアリングプラスチック社製)、相対粘度3.0(98%硫酸法)。
B2:ナイロン6;NOVAMID 1020J(商品名:三菱エンジニアリングプラスチック社製)、相対粘度3.5(98%硫酸法)。
(2−3)添加剤
C1:ステアリン酸カルシウム;Ca−St(商品名:日東化成工業製)
C2:ペンタエリストールテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート];IRGANOX 1010(商品名:チバスペシャルティ・ケミカルズ(株)製)
実施例1〜10及び比較例1〜8
表2に記載の配合割合で、表2に記載の各成分をヘンシェルミキサーにより混合した後、二軸押出機(日本製鋼所製、TEX44、バレル設定温度250℃)で混練し、ペレット化した。得られたペレットを用い、下記方法によりフィルムを製造した。
まず、Tダイ(ダイ幅;1400mm、リップ間隔;0.5mm)を備え、スクリュー径65mmの押出機を備えたフィルム成形機を用い、押出機にペレットを供給して、Tダイから、溶融温度270℃で樹脂を吐出させ、軟質フィルムとした。その後、この軟質フィルムをエアーナイフによりキャストロール(ロールの表面温度;95℃、実施例5のみ30℃)に面密着させ、冷却固化しフィルムを得た。得られたフィルムの評価結果を表2に示した。
尚、フィルムの肉厚は、シックネスゲージ(型式「ID−C1112C、ミツトヨ社製)を用い、フィルム製造開始から1時間経過後のフィルムを切り取り、フィルム幅方向の中心、及び、中心より両端に向けて、10mm間隔で肉厚を測定し、その平均値とした。フィルムの端部から20mmの範囲にある測定点の値は、上記平均値の計算から除去した。
Figure 2010202675
表1から明らかように、実施例1〜10の熱可塑性樹脂組成物(I)を成形して得られた印刷用フィルムは、本発明の目的とする性能を備えていた。
これに対し、比較例1は、成分(B)を使用しなかった例であり、耐溶剤性(割れ性等)が劣る。
比較例2は、成分(A)を使用しなかった例であり、耐吸湿性に劣る。
比較例3は、成分(B)の配合量が本発明の範囲外で低く、耐溶剤性(割れ性等)が劣る。
比較例4は、厚さが薄すぎる例であり、耐溶剤性(割れ性等)及び耐熱性に劣る。
比較例5は、厚さが厚すぎる例であり、フィルム貼り追随性(可撓性)に劣る。
比較例6は、ビニル系単量体として官能基含有不飽和化合物を使用しなかった例であり、TD方向とMD方向の引き裂き強度の差が大きく、機械的強度が不均一であった。
比較例7は、ビニル系単量体として官能基含有不飽和化合物を多量に配合した例であり、製膜性に劣る。
比較例8は、ゴム量が本発明の範囲外で高く、製膜性に劣る。
実施例11
実施例1のフィルムの印刷面に、透明樹脂フィルムを150℃、20kg/cm、15分のプレス条件で熱圧着して透明樹脂層を積層して化粧フィルムを作成した。なお、透明フィルムとして、メチルメタクリレート/ブチルアクリレート/スチレン=81/16/3の割合(質量比、3成分の合計は100質量部)の共重合体からなる厚さ50μmのアクリル系樹脂フィルムを用いた。その結果、製膜性に問題はなく、美麗な外観の化粧フィルムが得られた。
実施例12
実施例5のフィルムを用いた以外、実施例11と同様の方法で化粧フィルムを作成した。その結果、製膜性に問題はなく、美麗な外観の化粧フィルムが得られた。
本発明の印刷用フィルムは、建築材料、OA・家電分野、電気・電子分野、雑貨分野、サニタリー分野、自動車分野などの分野において、印刷を施して製造される化粧フィルムの材料として有用である。

Claims (8)

  1. (A)ゴム変性スチレン系樹脂25〜75質量%、及び、(B)ポリアミド系樹脂25〜75質量%からなる熱可塑性樹脂組成物(I)を成形してなる厚さ50〜500μmの印刷用フィルムであって、
    前記成分(A)は、ゴム質重合体(a)の存在下にビニル系単量体(b1)を重合して得られるグラフト共重合体(A1)、または、該グラフト共重合体(A1)とビニル系単量体(b2)の(共)重合体(A2)との混合物からなり、
    前記ビニル系単量体(b1)及びビニル系単量体(b2)は、何れも、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物を必須単量体成分として含有し、
    前記ビニル系単量体(b1)及びビニル系単量体(b2)の少なくとも何れか1方は、さらに、水酸基含有不飽和化合物、エポキシ基含有不飽和化合物、置換または非置換のアミノ基含有不飽和化合物、カルボキシル基含有不飽和化合物、酸無水物基含有不飽和化合物及びオキサゾリン基含有不飽和化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種の官能基含有ビニル系単量体を含有し、
    前記成分(A)中の前記官能基含有ビニル系単量体の含有量は0.1〜1.2質量%であり、
    前記成分(A)のアセトン可溶分の極限粘度(メチルエチルケトン、30℃)は0.15〜1.5dl/gであり、
    前記熱可塑性樹脂組成物(I)は、該樹脂組成物(I)100質量部に対して5〜30質量部のゴム質重合体(a)を含有する、印刷用フィルム。
  2. 前記熱可塑性樹脂組成物(I)は、該樹脂組成物(I)100質量部に対して10〜22質量部のゴム質重合体(a)を含有する請求項1に記載の印刷用フィルム。
  3. 前記ゴム質重合体(a)が共役ジエン系ゴムである請求項1又は2に記載の印刷用フィルム。
  4. 前記成分(A1)は、下記成分(A1−1)及び/又は下記成分(A1−2)である請求項1に記載の印刷用フィルム。
    成分(A1−1):ゴム質重合体(a)の存在下に、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物をからなるビニル系単量体(b1−1)を重合して得られるグラフト共重合体。
    成分(A1−2):ゴム質重合体(a)の存在下に、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物、並びに、水酸基含有不飽和化合物、エポキシ基含有不飽和化合物、置換または非置換のアミノ基含有不飽和化合物、カルボキシル基含有不飽和化合物、酸無水物基含有不飽和化合物及びオキサゾリン基含有不飽和化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種の官能基含有ビニル系単量体からなるビニル系単量体(b1−2)を重合して得られるグラフト共重合体。
  5. 前記成分(A2)は、下記成分(A2−1)及び/又は下記成分(A2−2)である請求項1に記載の印刷用フィルム。
    成分(A2−1):ゴム質重合体(a)の不存在下に、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物をからなるビニル系単量体(b2−1)を重合して得られる(共)重合体。
    成分(A2−2):ゴム質重合体(a)の不存在下に、芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物、並びに、水酸基含有不飽和化合物、エポキシ基含有不飽和化合物、置換または非置換のアミノ基含有不飽和化合物、カルボキシル基含有不飽和化合物、酸無水物基含有不飽和化合物及びオキサゾリン基含有不飽和化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種の官能基含有ビニル系単量体からなるビニル系単量体(b2−2)を重合して得られる(共)重合体。
  6. 請求項1乃至5の何れか1項に記載の印刷用フィルムの少なくとも一方の面に印刷層が積層された化粧フィルム。
  7. 前記印刷層の上に透明樹脂層が積層された請求項6に記載の化粧フィルム。
  8. 請求項1乃至5の何れか1項に記載の印刷用フィルムの少なくとも1面にアンカーコート処理を施さずに直接印刷層を積層する化粧フィルムの製造方法。
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