JP2022131259A - 水性内容物用プラスチック容器 - Google Patents

Abstract

【課題】水性の内容物に対して優れた滑落性を有する水性内容物用プラスチック容器を提供する。【解決手段】本発明によれば、水性の内容物を収容するための水性内容物用プラスチック容器であって、前記内容物と接する最内層は、ポリオレフィン系樹脂にシリコーンを添加した樹脂組成物で構成され、前記最内層の前記内容物と接する側の表面は、前記シリコーンにより形成された凹凸構造を連続して有するように構成されることを特徴とする、水性内容物用プラスチック容器が提供されるが提供される。【選択図】図１

Description

本発明は、水性内容物用プラスチック容器に関する。

ソースやマヨネーズ等を収容するために、容器の内面をポリオレフィン系樹脂で構成した容器が一般に使用されている。内容物をロスなく使い切るため、このような容器に対しては内容物が容器の内面上を速やかに落下する滑落性が要求される。特許文献１には、粘性の高い内容物に対して優れた滑落性を示すプラスチック容器として、特定構造の多価アルコール脂肪酸エステルが容器の最内層に添加されたものが開示されている。

特開２０１４－５００３号広報

プラスチック容器の滑落性は、内容物の組成によって変化する。水分率が高い水性の内容物に対し、優れた滑落性を示すプラスチック容器が望まれている。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、水性の内容物、例えば、ウスターソース、オイスターソース等の水性物質を収容するためのプラスチック容器であって、内容物と接する層に内容物が付着残存しにくい、滑落性に優れた水性内容物用プラスチック容器を提供するものである。

本発明によれば、水性の内容物を収容するための水性内容物用プラスチック容器であって、前記内容物と接する最内層は、ポリオレフィン系樹脂にシリコーンを添加した樹脂組成物で構成され、前記最内層の前記内容物と接する側の表面は、前記シリコーンにより形成された凹凸構造を連続して有するように構成されることを特徴とする、水性内容物用プラスチック容器が提供される。

内容物と接する最内層をポリオレフィン系樹脂にシリコーンを添加した樹脂組成物で構成し、最内層の内容物と接する側の表面に当該シリコーンの存在に起因する凹凸構造を連続して形成することにより、水性の内容物を収容した場合に優れた滑落性を示すことを見出し、本発明の完成に至った。

以下、本発明の種々の実施形態を例示する。以下に示す実施形態は互いに組み合わせ可能である。
好ましくは、前記最内層における前記シリコーンの添加量は、２．５～１０質量％である。
好ましくは、前記最内層の前記表面の最小自己相関長さは、４０～７０μｍである。
好ましくは、前記ポリオレフィン系樹脂は、ポリプロピレンである。
好ましくは、前記ポリオレフィン系樹脂は、低密度ポリエチレンである。

本発明の実施形態に係るプラスチック容器１の正面図である。 プラスチック容器１の容器本体２の層構成の一例を示す図である。 プラスチック容器１の容器本体２の層構成の別の例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。また、各特徴事項について独立して発明が成立する。

１．プラスチック容器の構成
図１は、本発明の実施形態に係るプラスチック容器１の構成の一例を示す図である。プラスチック容器１に収容される内容物は、特に限定されないが、好適には水性の内容物であり、例えば、ウスターソース、オイスターソース等のソースが挙げられる。なお、本発明における水性の内容物とは、内容物中の水分が３０質量％以上、且つ脂質が２０質量％未満であるものを指す。プラスチック容器１は、上記の水性の内容物に対して優れた滑落性を示し、また水分が５０質量％以上、且つ脂質が２０質量％未満であり、粘度が１５０ｍＰａ・ｓ以上の比較的粘性の高い内容物に対して特に優れた滑落性を示す。

本発明の実施形態に係るプラスチック容器１は、容器本体２及びキャップ３を備える。容器本体２は、内容物を収容する収容部２１、及び収容部２１から内容物を吐出するための開口部を有する口部２２を備える。口部２２の外面には、容器ネジ部２３が設けられている。

キャップ３は、キャップ本体３２及びキャップカバー３１を備える。キャップ本体３２とキャップカバー３１は連結部３３において連結されていて、キャップカバー３１が開閉可能になっている。キャップ本体３２は、上部３２ａと、上部３２ａに設けられた吐出口３２ｂと、及び上部３２ａの外周から筒状に延びる筒部３２ｃを備え、筒部３２ｃの内面には容器ネジ部２３に螺合可能に構成されたキャップネジ部（不図示）が形成されている。

図２は、容器本体２の層構成の一例を示す図である。容器本体２は、複数の層を含む多層構成を有し、内側から順に、最内層４、中間層５、接着樹脂層６、バリア層７、接着樹脂層８、及び最外層９を備える。各層の厚さの比率は、例えば、以下の通りである。
最内層４：１０～４０％
中間層５：３０～６０％
接着樹脂層６：１～１０％
バリア層７：５～１０％
接着樹脂層８：１～１５％
最外層９：２０～６０％
以下、各層について説明する。

（最内層４）
最内層４は、内容物と接する層であり、ポリオレフィン系樹脂を含む樹脂組成物で構成される。ポリオレフィン系樹脂としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等のポリエチレン、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ－１－ブテン、ポリ－４－メチル－１－ペンテン等が例示される。また、エチレン、プロピレン、１－ブテン、４－メチル－１－ペンテン等のα－オレフィン同士のランダムあるいはブロック共重合体等であってもよく、さらには、いわゆる環状オレフィン樹脂（シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ：Ｃｙｃｌｏ－Ｏｌｅｆｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ））や環状オレフィンとα－オレフィン（鎖状オレフィン）等との共重合体である、いわゆる環状オレフィンコポリマー（シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ：Ｃｙｃｌｏ－Ｏｌｅｆｉｎ Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ））等であってもよい。これらのポリオレフィン系樹脂は、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。

例示されたポリオレフィン系樹脂の中では、ポリエチレン又はポリプロピレンを使用することが好ましく、ポリエチレンやポリプロピレンを樹脂成分中の主成分とすること、つまり、樹脂組成物全体の５０質量％以上とすることが好ましい。内容物がソースのように比較的高温の状態で充填されるものである場合には、耐熱性が良好なポリプロピレンを使用することが好ましい。また、ポリエチレンとしては、透明性やスクイズ性（絞り性）等を考慮し、低密度ポリエチレンや直鎖低密度ポリエチレンを使用することが好ましい。

当該ポリオレフィン系樹脂には、滑剤としてシリコーン（シリコーン化合物を含む）が添加される。シリコーンを添加し、最内層の内容物と接する側の表面を、シリコーンにより形成された凹凸構造を連続して有するように構成することにより、最内層４の滑落性が良好となる。添加されるシリコーンとしては、例えば、オルガノポリシロキサン（ポリオルガノシロキサン）が挙げられ、分子構造は直鎖状（線状）又は一部分岐状のものを使用することができ、オルガノポリシロキサンの中でも、ジオルガノポリシロキサンを使用することが好ましい。

ジオルガノポリシロキサンのケイ素原子結合有機基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、３－クロロプロピル基、３，３，３－トリフルオロプロピル基等のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシキロアルキル基；フェニル基、トリル基、キシリル基等のアリール基；ベンジル基、フェネチル基、３－フェニルプロピル基等のアラルキル基；ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基等のアルケニル基が例示される。この中では、アルキル基、特にメチル基が好ましい。ジオルガノポリシロキサンの末端には水酸基やアルコキシ基が結合していてもよい。このようなジオルガノポリシロキサンとしては、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端シラノール基封鎖ジメチルポリシロキサン、片末端がシラノール基で封鎖され、もう一方の片末端がトリメチルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルフェニルポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン／メチルビニルシロキサン共重合体、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン／メチルフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン／メチル（３，３，３－トリフルオロプロピル）シロキサン共重合体等が例示される。これらは、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。

シリコーンの重量平均分子量（Ｍｗ）は、１００万（１００００００）以上であることが好ましく、１００万（１００００００）～１０００万（１０００００００）とすることがより好ましく、１５０万（１５０００００）～１０００万（１０００００００）とすることがさらに好ましく、５００万（５００００００）～１０００万（１０００００００）とすることが特に好ましい。シリコーンの重量平均分子量が上記範囲である場合にはシリコーンがブリードアウトしにくく、内容物に移行することなく、また添加したシリコーンが最内層の表面に凹凸構造を連続して形成可能であり、その結果ソース等の水性の内容物に対して良好な滑落性を維持することができる。なお、重量平均分子量の測定は、例えば、ゲルろ過クロマトグラフィー等の従来公知の方法で行うことができる。

また、シリコーンの粘度は、６００万（６００００００）ｃＳ以上であることが好ましく、６００万（６００００００）～１０００万（１０００００００）ｃＳであることが特に好ましい。

シリコーンの添加量は、最内層４を構成する樹脂組成物全体に対して２．５～１０．０質量％とすることが好ましく、５～１０質量％とすることがより好ましく、８～１０質量％とすることが特に好ましい。滑剤の添加量を上記範囲とすることにより、水性の内容物に対して滑落性が良好に発揮される一方、シリコーンの添加量が多すぎることで成形性の低下や樹脂組成物の白濁といった問題も生じにくい。なお、シリコーンはポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂やこれ以外の樹脂からなるベース樹脂と混合されたマスターバッチ（ＭＢ）を使用して添加される場合もあり、その場合、マスターバッチとシリコーンの配合比（通常、マスターバッチ全体に対してシリコーンは１０～７０質量％）に応じてシリコーンの含有量を上記範囲に調整するようにすればいい（目安としては、最内層４を構成する樹脂組成物全体に対してマスターバッチを０．０１～２０質量％添加することが好ましく、０．５～８．０質量％添加することが特に好ましいが、この範囲に特に制限されるものではない）。

また、最内層４の内容物と接する側の表面は、最小自己相関長さＳａｌが４０～７０μｍであることが好ましく、４５～６５μｍであることがより好ましく、５０～６０μｍであることが特に好ましい。

最小自己相関長さＳａｌは、ＩＳＯ２５１７８に規定される表面性状の三次元パラメータの一つで、自己相関関数が最も早く特定の値に減衰する方向の水平距離を表すものである。最小自己相関長さＳａｌの測定により、表面の高さの変化の緩急を数値化可能であり、その値が小さいほど表面性状が面内方向においてより短周期の微細な凹凸構造を有していることを示し、その値が大きいほど表面性状が面内方向においてより長周期の形状を有していることを示す。

最内層４の内容物と接する側の表面には、添加したシリコーンに由来する凹凸構造が連続的に形成される。当該表面の最小自己相関長さＳａｌを上記範囲とすることにより、水性の内容物に対して滑落性が良好に発揮される。また、最内層４の当該表面の最小自己相関長さＳａｌは、最内層４を構成する樹脂組成物に含まれるポリオレフィン系樹脂の種類、及びポリオレフィン系樹脂に滑剤として添加されるシリコーンの量によって変化する。シリコーンの添加量を上記の好ましい範囲とすることで、最小自己相関長さＳａｌが上記範囲内であるような最内層４を得ることが可能となる。

（最外層９）
最外層９は、容器本体２の最も外側に配置される層であり、ポリオレフィン系樹脂を含む樹脂組成物で構成される。好ましいポリオレフィン系樹脂は、最内層４と同様であり、最内層４及び最外層９を構成するポリオレフィン系樹脂が同一であることがより好ましい。

当該ポリオレフィン系樹脂には、滑剤として脂肪酸アミドを添加することが好ましい。脂肪酸アミドの添加により、プラスチック容器１の成形から、内容物の充填、移送、包装の各工程において、様々な環境温度に応じた滑り性を発揮できるようになり、各工程においてプラスチック容器１表面の滑り不良等による問題をなくすことができる。最外層９には、例えば、主としてステンレス等の金属材料で構成されている食品充填ライン等での滑り性を付与するために、滑剤（特に、後記する脂肪酸アミド系滑剤）をポリオレフィン系樹脂中に添加、混合して練りこんだ樹脂組成物を使用することが好ましい。

脂肪酸アミドとしては、飽和脂肪酸アミドや不飽和脂肪酸アミドを使用することができる。飽和脂肪酸アミドとしては、ブチルアミド、ヘキシルアミド、デシルアミド、ラウリン酸アミド、ミリスチン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド等が挙げられる。これらの飽和脂肪酸アミドの中では、ステアリン酸アミドを使用することが好ましい。これらの飽和脂肪酸アミドは、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。

不飽和脂肪酸アミドとしては、アクリルアミド、メタクリルアミド、クロトンアミド、イソクロトンアミド、ウンデシレン酸アミド、セトレイン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、オレイルパルミトアミド、ステアリルエルカミド、リノール酸アミド、リノレン酸アミド、アラキドン酸アミド等が挙げられる。この中で、炭素数が１４～２４の範囲にあるもの、例えばセトレイン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リノール酸アミド、リノレン酸アミド、アラキドン酸アミド等を使用することが好ましく、中でもオレイン酸アミドを使用することが特に好ましい。これらの不飽和脂肪酸アミドは、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。

最外層９における脂肪酸アミドの含有量は、最外層９を構成する樹脂組成物全体に対して５００～１０００００ｐｐｍとすることが好ましい。脂肪酸アミドの添加量を上記範囲とすることにより、良好な滑り性を発揮することができる。脂肪酸アミドは、最外層９を構成する樹脂組成物全体に対して１０００～５００００ｐｐｍとすることが特に好ましい。

（中間層５）
中間層５は、最内層４と最外層９との間に配置される層であり、熱可塑性樹脂含む樹脂組成物で構成される。中間層５は、プラスチック容器１の成形時に発生するスクラップを再生して得られるリプロ材料を含む樹脂組成物で構成されることが好ましい。スクラップにはプラスチック容器１の全層が含まれているため、リプロ材料は各層を構成する樹脂組成物を混合したものとなる。

中間層５を構成する樹脂組成物は、リプロ材料とバージンの熱可塑性樹脂の混合物であることが好ましい。この場合、成形性を維持しつつ、資源の再利用化を図るという観点から、リプロ材料の量は、バージンの熱可塑性樹脂（例えば、最内層４又は最外層９のポリオレフィン系樹脂）１００重量部当り１０～６０重量部程度にすることが好ましい。

（バリア層７）
バリア層７は、最内層４と最外層９との間に配置される層であり、ガスバリア性が高い樹脂で構成される。このような樹脂としては、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ：エチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物等を指す）や芳香族ポリアミド等が挙げられる。バリア層７を設けることによって、酸素透過による内容物の酸化劣化を有効に抑制することができる。

バリア層７は、図２に示すように中間層５と最外層９との間に配置されてもよいし、図３に示すように最内層４と中間層５との間に配置されてもよい。バリア層７を中間層５と最外層９との間、つまり中間層５よりも最外層９に近い位置に配置した場合、内容物の水分によってバリア層７の相対湿度が高まることが抑制される。ＥＶＯＨは相対湿度が高くなると酸素透過速度が大きくなるので、バリア層７を中間層５よりも最外層９に近い位置に配置することによって、酸素透過速度の増大を抑制することができる。

（接着樹脂層６，８）
接着樹脂層６，８は、接着性樹脂で構成される。接着性樹脂としては、酸変性ポリオレフィン樹脂（例：無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン）等が挙げられる。接着樹脂層６，８を設けることによってバリア層７と、最内層４、中間層５、又は最外層９との接着性が向上する。接着樹脂層６，８を設ける代わりに、バリア層７に接着性樹脂を配合してもよい。

なお、前記した各層には、本発明の目的及び効果を損なわない範囲において、例えば、可塑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、防曇剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、増核剤、離型剤、着色剤及び中和剤等、樹脂材料の分野で一般に使用される各種添加剤を添加してもよい。

２．プラスチック容器１の製造方法
プラスチック容器１は、パリソンのブロー成形によって形成することができる。ブロー成形は、ダイレクトブロー成形であってもよく、インジェクションブロー成形であってもよい。ダイレクトブロー成形では、押出機から押し出された溶融状態の筒状パリソンを一対の分割金型で挟んでパリソン内部にエアーを吹き込むことによってプラスチック容器１を製造する。インジェクションブロー成形では、プリフォームと呼ばれる試験管状の有底パリソンを射出成形によって形成し、このパリソンを用いてブロー成形を行う。

何れのブロー成形においても、パリソンの層構成は、プラスチック容器１の層構成と同様である。多層のパリソンは、共押出成形や多層射出成形等によって形成可能である。

１．サンプルの製造
図１に示す形状を有し、図３に示すように内側から順に最内層４、接着樹脂層６、バリア層７、接着樹脂層８、中間層５、及び最外層９を備える層構成を有するプラスチック容器１（容量４００ｍｌ）を製造した。最内層４、バリア層７、及び最外層９は、表１のように構成した。プラスチック容器１は、容器本体２をブロー成形によって、キャップ３を射出成形によって形成することによって製造した。

最内層４の樹脂組成物に含まれるポリオレフィン系樹脂として、実施例１～３及び比較例１においてはポリプロピレン（ＰＰ）を、実施例４～６及び比較例２においては低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）を用いた。具体的には、以下を用いた。
実施例１～３、比較例１：住友化学株式会社製、ノーブレン（登録商標）ＦＳＸ１６Ｅ９
実施例４～６、比較例２：旭化成株式会社製、サンテック（登録商標）Ｍ２２０６

最内層４には、シリコーン及びベース樹脂（実施例１～３及び比較例１においてはポリプロピレン、実施例４～６及び比較例２においては低密度ポリエチレン）が５０質量％：５０質量％の割合で配合されたマスターバッチを使用してシリコーンを添加した。表１中のシリコーン添加量は、最内層４を構成する樹脂組成物全体に対するシリコーンの添加量を示している。用いたシリコーンは、重量平均分子量（Ｍｗ）は、１００万（１００００００）以上であり、粘度は６００万（６００００００）ｃＳ以上である。具体的には、以下のマスターバッチを用いた。
実施例１～３、比較例１：株式会社ヘキサケミカル製、ＭＬ－３５０
実施例４～６、比較例２：株式会社ヘキサケミカル製、ＭＬ－９５０

最外層９を構成するポリオレフィン系樹脂として、全ての実施例及び比較例において低密度ポリエチレンを用いた。具体的には、旭化成株式会社製、サンテック（登録商標）Ｆ２２０６を用いた。

中間層５は、プラスチック容器１の成形時に発生するスクラップを再生して得られるリプロ材料及び最外層９を構成するポリオレフィン系樹脂の混合物により構成した。

バリア層７を構成する樹脂として、全ての実施例及び比較例においてエチレンビニルアルコール共重合体（三菱ケミカル株式会社製、ＳＦ７５０３Ｂ）を用いた。

接着樹脂層６は、以下の接着性樹脂を用いて構成した。
実施例１～３、比較例１：三菱ケミカル株式会社製、Ｐ６７４Ｖ
実施例４～６、比較例２：三菱ケミカル株式会社製、モディック（登録商標）Ｌ５２２

接着樹脂層８は、以下の接着性樹脂を用いて構成した。
実施例１～３、比較例１：三菱ケミカル株式会社製、モディック（登録商標）Ｌ５２２
実施例４～６、比較例２：三菱ケミカル株式会社製、モディック（登録商標）Ｌ５２２

２．最小自己相関長さＳａｌの測定
製造したプラスチック容器１の最内層４の最小自己相関長さＳａｌ［μｍ］を測定した。測定結果を表１に示した。

３．滑落性評価
製造したプラスチック容器１に、ウスターソース類に分類されるお好みソース（オタフクソース株式会社製、含水率：約６０質量％、粘度：８４０ｍＰａ・ｓ（２３℃）、原材料：野菜、果実、香辛料等）を内容物としてプラスチック容器１の容量の約１／３の量充填し、キャップ３を装着した。プラスチック容器１を回転及び倒立（キャップ３が容器本体２に対して鉛直下側にある状態）させ、内容物を容器内面の全体に付着させ、且つ内容物の大部分を口部２２側に移動させた後、プラスチック容器１を正立（キャップ３が容器本体２に対して鉛直上側にある状態）した状態で静置し、内容物の滑落を観察した。正立した状態の容器本体２のうち内容物が充填されていない部分の内面上に付着している内容物を目視で確認し、当該内面のうち８０％以上の部分において内容物が付着していないと確認できる状態になるまでの時間ｔ［ｈ］を測定した。測定結果を以下の基準に基づき評価し、その結果を表１に示した。
Ａ：ｔ≦１［ｈ］
Ｂ：１［ｈ］＜ｔ≦３［ｈ］
Ｃ：３［ｈ］＜ｔ≦１２［ｈ］
Ｄ：１２［ｈ］＜ｔ

最内層４にシリコーンを添加した実施例１～６において、シリコーンを添加していない比較例１，２と比較して、滑落性の向上が認められた。また、実施例２～６においてはさらに優れた滑落性が、実施例４～６において特に優れた滑落性が認められた。シリコーンを添加していない比較例１の最内層４の最小自己相関長さＳａｌは、実施例４～６と同等であるが、比較例１の滑落性は低かった。これは、添加したシリコーンに由来する凹凸構造が滑落性の向上に寄与することを示唆すると考えられる。

１ ：プラスチック容器
２ ：容器本体
３ ：キャップ
４ ：最内層
５ ：中間層
６ ：接着樹脂層
７ ：バリア層
８ ：接着樹脂層
９ ：最外層
２１ ：収容部
２２ ：口部
２３ ：容器ネジ部
３１ ：キャップカバー
３２ ：キャップ本体
３２ａ ：上部
３２ｂ ：吐出口
３２ｃ ：筒部
３３ ：連結部

Claims (5)

1. 水性の内容物を収容するための水性内容物用プラスチック容器であって、
   前記内容物と接する最内層は、ポリオレフィン系樹脂にシリコーンを添加した樹脂組成物で構成され、
   前記最内層の前記内容物と接する側の表面は、前記シリコーンにより形成された凹凸構造を連続して有するように構成されることを特徴とする、水性内容物用プラスチック容器。
2. 請求項１に記載の水性内容物用プラスチック容器であって、
   前記最内層における前記シリコーンの添加量は、２．５～１０質量％である、水性内容物用プラスチック容器。
3. 請求項１又は請求項２に記載の水性内容物用プラスチック容器であって、
   前記最内層の前記表面の最小自己相関長さは、４０～７０μｍである、水性内容物用プラスチック容器。
4. 請求項１～請求項３の何れか１つに記載の水性内容物用プラスチック容器であって、
   前記ポリオレフィン系樹脂は、ポリプロピレンである、水性内容物用プラスチック容器。
5. 請求項１～請求項４の何れか１つに記載の水性内容物用プラスチック容器であって、
   前記ポリオレフィン系樹脂は、低密度ポリエチレンである、水性内容物用プラスチック容器。

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