JP3314872B2 - 水中油型クリームの製造方法 - Google Patents

水中油型クリームの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水中油乳化型のクリームの製造方法に関す
る。
非イオン性乳化剤を用いて調製した水中油型エマルジ
ョンが、加熱によって転相、すなわち比較的高温におい
て外側の水相が内相に転じ得ることは既知である。この
過程は一般的に可逆的であり、冷却すると最初の乳化型
に戻る。“プログレス・イン・コロイド・アンド・ポリ
マー・サイエンス(Progress in Colloid & Polymer S
cience)"73巻、(1987)、37〜47頁において、エフ.
シャンビル(F.Schambil)、エフ.ジョスト(F.Jost)
およびエム.ジェイ.シュヴガー(M.J.Schwuger)ら
は、パラフィン油およびパラフィン油/エステル油混合
物の化粧品用エマルジョンの性質について報告してお
り、また転相温度以上において調製したエマルジョンは
低い粘度と高い保存安定性を有すると記述している。
ドイツ特許公開第3819193号では、転相温度範囲内ま
たは以上の温度にて調製した、極性油を成分とするエマ
ルジョンは、粘度が低く粒子が微細であり、大変安定な
エマルジョンであると記載している。特に選択した乳化
剤および乳化助剤を使用した場合、そのエマルジョンの
粒子はもはや肉眼では見えない程微細なものとなる。こ
のようなエマルジョンは、透明で、青みをおびたオパー
ルのような外観を有し、マイクロエマルジョンとして知
られている。
粒子が微細であり安定であることは、化粧品の用途に
は望ましいが、同時に化粧品用エマルジョンには流動性
が不要であり、多くの応用では軟膏様またはクリーム状
の粘稠度を有することが必要な場合がある。従来のクリ
ームの製造では、内相(油成分)の含有割合を増やすこ
とによって、固体脂またはロウを使用することによっ
て、あるいはセッケンもしくは他の増粘性またはゲル化
性の陰イオン性乳化剤を使用することによって解決して
いた。上記の方法は、エマルジョン系の経費を相当増加
させるか、またはエマルジョンの微細性および安定性を
減少させ、皮膚適合性または化粧品の肌触りを損なわせ
る。
水中油型のクリームが、転相を利用した既知の方法に
よって低粘度で粒子が非常に微細な水中油型エマルジョ
ンを最初に調製し、次いで粘稠性を付与する乳化助剤ま
たは増粘性の親水性ポリマーを用いてエマルジョンを増
粘させることによって、液体油成分から大変有益に製造
できることを発見した。
従って、本発明は、 (A)油成分 1重量部 (B)HLB値11〜15を有する非イオン性乳化剤 0.1〜0.5重量部 (C)16〜22の炭素原子を含む飽和脂肪アルコール、ま
たは3〜6の炭素原子を含むポリアルコールと14〜22の
炭素原子を含む飽和脂肪酸との部分エステルの群からの
乳化助剤 0.1〜0.2重量部 (D)水 1〜6重量部 を、転相温度範囲以上または範囲内の温度において、低
粘度で粒子が非常に微細な水中油型エマルジョンに転相
し、そのようにして形成したエマルジョンを次いで
(C)に記載の乳化助剤または水溶性ポリマーから選択
した親油性粘稠性付与剤の導入によってクリームの粘稠
性状態まで増粘させることによる、水中油型クリームの
液体油成分からの製造方法に関する。
親油性粘稠性付与剤は転相温度範囲以上および範囲内
またはそれ以下の両方において導入することができる。
本発明の方法によって得られた水中油型クリームは、
粒子の超微細性および安定性と、非常に良好な化粧品と
して望ましいクリーム粘稠性および塗布性を同時に有す
ることを特徴とする。
本明細書で用いられる「クリーム粘稠性」なる語は、
エマルジョンが室温(20℃)において降伏点が10〜50パ
スカル(Pa)の範囲であるような塑性挙動を示すレオロ
ジー状態を意味する。
適当な油成分は、室温(20℃)で液体であり、水不溶
性で、分枝または直鎖の、生理学的に安全な炭化水素
の、エーテルまたはエステルおよび脂肪油(トリグリセ
リド)である。しかし、固体または比較的融点の高いパ
ラフィン、エステル、ロウまたは脂肪を使用することも
できるが、その使用量は液体油成分を含有する混合物が
20℃において液体で存在できる範囲の量である。
好ましい油成分は、パラフィン油および合成炭化水
素、例えば液体ポリオレフィン、または特定の炭化水
素、例えば1,3−ジイソオクチルシクロヘキサン等のア
ルキルシクロヘキサンである。
しかし、他の適当な油成分は、一般式、 (I) R1COOR2 (II) R2−OOC−R3−COOR2 (III) R1−OOC−R3−COOR1 [式中、R1およびR2はC1-22アルキル基またはC8-22アル
ケニル基、R3はC2-16アルキレン基を示す。] によって示され、少なくとも10の炭素原子を含むモノエ
ステルおよびジエステル、および/または8〜22の炭素
原子を含む脂肪酸のトリグリセリドである。
一般式I、IIおよびIIIによって示されるモノエステ
ルおよびジエステルから選択した油成分は、化粧品用お
よび医薬品用の油成分として、また潤滑剤およびグリー
スの成分として知られている。この種類のモノエステル
およびジエステルの中で最も重要なものは、室温(20
℃)において液体である製品である。油成分として適当
なモノエステル(I)は、例えば、C12-22脂肪酸のメチ
ルエステルおよびイソプロピルエステル、例えばメチル
ラウレート、メチルステアレート、メチルオレエート、
メチルエルケート、イソプロピルパルミテート、イソプ
ロイルミリステート、イソプロピルパルミテート、イソ
プロピルステアレートおよびイソプロピルオレエートで
ある。他の適当なモノエステルは、例えは、n−ブチル
ステアレート、n−ヘキシルラウレート、n−デシルオ
レエート、イソオクチルステアレート、イソノニルパル
ミテート、イソノニルイソノナノエート、2−エチルヘ
キシルパルミテート、2−エチルヘキシルラウレート、
2−ヘキシルデシルステアレート、2−オクチルドデシ
ルパルミテート、オレイルオレエート、オレイルエルケ
ート、エルシルオレエート、および工業用脂肪族アルコ
ール混合物と工業用脂肪族カルボン酸から得られるエス
テル、例えば動物性脂肪および植物性脂肪から得られる
種類の、飽和および不飽和C12-22脂肪アルコールと飽和
および不飽和C12-22脂肪酸のエステルである。天然に存
在するモノエステルまたはロウエステルの混合物、例え
ばホホバ油またはマッコウ鯨油中に存在する種類のもの
が適当である。
適当なジカルボン酸(II)は、例えばジ−n−ブチル
アジペート、ジ−n−ブチルセバセート、ジ−(2−エ
チルヘキシル)−アジペート、ジ−(2−ヘキシルデシ
ル)−サクシネートおよびジイソトリデシルアゼレート
である。適当なジオールエステル(III)は、例えばエ
チレングリコールジオレエート、エチレングリコールジ
イソトリデカノエート、プロピレングリコールジ−(2
−エチルヘキサノエート)、ブタンジオール、ジイソス
テアレートおよびネオペンチルグリコールジカプリレー
トである。
適当な脂肪酸ジグリセリドは、天然植物性油、例えば
オリーブ油、ヒマワリ油、大豆油、落花生油、菜種油、
扁桃油、パーム油、およびヤシ油またはパーム核油の液
体成分、並びに動物性油、例えば牛脚油、牛脂の液体成
分であり、もしくはグリセリンとC8-22脂肪酸とのエス
テル化によって得られる種類の合成トリグリセリド、例
えばカプリル酸/カプリン酸混合物のトリグリセリド、
工業用オレイン酸のトリグリセリドまたはパルミチン酸
混合物のトリグリセリドであってもよい。
乳化剤(B)として適当な非イオン性乳化剤は、親油
性で、好ましくは直鎖のアルキルまたはアシル基によっ
て、および低分子量のグリコール、グルコースおよびポ
リアルコールエーテルから形成した親水性基によって特
徴付けられる。
乳化剤(B)として適当な非イオン性のC16-22脂肪ア
ルコールのエチレンオキシド付加体は、市販で入手可能
な製品である。工業用製品は、脂肪アルコールを出発物
質とするポリグリコールエーテルの同族混合物であり、
その平均エトキシル化度は、添加したエチレンオキシド
のモル数に対応する。C3-6ポリオールとC14-22脂肪酸と
の部分エステルのエチレンオキシド付加体も、乳化剤と
して使用することができる。このような製品は、例え
ば、グリセリンモノステアレート、グリセリンモノパル
ミテート、またはソルビタンのモノ−およびジ脂肪酸エ
ステル、例えばソルビタンモノステアレートまたはソル
ビタンセスキオレエートのエトキシル化によって調製す
る。本発明の方法に適当な乳化剤は、HLB値11〜15を有
するものである。HLB値(親水性親油性バランス)は、
以下の方程式に従って計算できる。
[式中、Lは親油基、すなわち脂肪アルキルまたは脂肪
アシル基の重量(エチレンオキシド付加体における重量
%)である。] 本発明の方法による水中油型エマルジョンの製造に
は、乳化剤に加えて、乳化助剤(C)が必要である。乳
化助剤は親水性であり、それ自身は水中油型エマルジョ
ンの調製に適さないが、上記定義の乳化剤と共に使用す
ることによって、特に安定で微細な極性油成分のエマル
ジョンが調製できる。本発明において、適当な乳化助剤
は、植物性および動物性C16-22脂肪酸の工業的水素添加
によって得られる種類の、飽和C16-22脂肪アルコール型
のものであり、例えばセチルアルコール、ステアリルア
ルコール、アラキジルアルコールまたはベヘニルアルコ
ール、もしくはこれらアルコールの混合物、あるいは対
応する脂肪酸メチルエステルである。他の適当な乳化助
剤は、C3-6ポリオールと飽和および/または不飽和C
14-22脂肪酸との部分エステルである。このような部分
エステルは、例えば、パルミチン酸、ステアリン酸およ
びオレイン酸のモノグリセリド、ミリスチン酸、パルミ
チン酸、ステアリン酸またはこれら脂肪酸の混合物の、
ソルビタンモノエステルおよび/またはジエステル、ト
リメチロールプロパン、エリトリトールまたはペンタエ
リトリトールと14〜22の炭素原子を含む飽和脂肪酸との
モノエステルである。モノエステルもまた、ポリオール
1モルと脂肪酸1モルとのエステル化によって得られる
工業用モノエステルであると理解され、モノエステル、
ジエステル、トリエステルおよび、場合により未エステ
ル化ポリオールの混合物を意味する。
特に好ましい態様において、エマルジョンの小滴が超
顕微鏡的に微細であり、エマルジョンが透明で青みがか
ったオパール様の外観を有する程微細なエマルジョン
を、本発明の方法において最初な形成する。このような
エマルジョンは、ミクロエマルジョンとしても知られて
いる。ミクロエマルジョンは、油成分、乳化剤および乳
化助剤の種類と量が、好ましい状態に互いに調和した場
合に得られる。例えば、油成分(A)は、炭化水素油50
〜100重量%、および一般式I、IIまたはIIIに対応する
モノエステルまたはジエステル0〜25重量%、およびC
8-22脂肪酸の脂肪酸トリグリセリド0〜25重量%から成
るものが好ましい。
飽和C16-22脂肪アルコールの8〜16モルエチレンオキ
シド付加体を、非イオン性乳化剤(B)として好ましく
使用する。極性油成分、例えば一般式I、IIまたはIII
に対応するエステルあるいはトリグリセリドを使用した
場合は、飽和直鎖C20-22脂肪アルコールの8〜15モルエ
チレンオキシド付加体を乳化剤として特に好ましく使用
する。
本発明の方法ではまず最初に、通常の方法で調製した
試料エマルジョンを加熱し、電導度測定装置を用いて電
導度の著しく低下する温度を測定することにより、転相
温度を調べる。初めに調製した水中油型エマルジョンの
比電導度は通常減少し、2〜8℃の温度範囲の間に初め
は1ミリジーメンス/cm(mS/cm)以上あったものが0.1m
S/cm以下の値になる。この温度範囲を転相温度範囲とす
る。
転相温度範囲がわかれば、本発明による方法は、最初
にエマルジョンを通常の方法で調製し、次いで転相温度
範囲内またはそれ以上の温度まで加熱することによっ
て、あるいはエマルジョンを実際に転相温度範囲内また
はそれ以上の温度において調製することによって行う。
その後の増粘は、親油性の粘稠性付与剤を0.01〜0.3
重量部(油成分の重量部に対する)の量で、液体の微粒
子エマルジョンまたはミクロエマルジョンに混和するこ
とによって行うことが好ましい。この為に、粘稠性付与
剤は、その融点以上まで加熱し、同じ温度に加熱したエ
マルジョンとよく混合するが、この温度は転相温度範囲
内であってもよい。室温(20℃)まで冷却後、非流動性
のクリームが形成した。
乳化助剤(C)として前に記載した種類の製品はいず
れも、適当な粘稠性付与剤である。好ましい親油性の粘
稠性付与剤は、16〜22の炭素原子を含む直鎖飽和脂肪ア
ルコール、特にセチルアルコールおよびステアリルアル
コール並びにグリセリンモノステアレートおよびグリセ
リンモノステアレートとジステアレートとの混合物であ
る。
その後の水溶性ポリマーの導入による増粘は、水溶性
ポリマーの0.005〜0.1重量部(油成分の重量部に対す
る)を水溶液にして、液体の微粒子エマルジョンまたは
ミクロエマルジョンに添加することによって行うことが
好ましい。適当な水溶性増粘ポリマーは、分子量が5000
00〜5000000の範囲である水溶性ポリマーであればよ
い。適当なポリマーは、例えば、植物性ガム質、グア
ー、水溶性澱粉などの天然物質、またはキサンタンガム
のようなバイオポリマー、もしくはそのような天然物質
の水溶性誘導体、例えばカルボキシメチル澱粉、ヒドロ
キシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルグアーなど
である。
他の適当なポリマーは水溶性合成ポリマー、例えばポ
リビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリエチ
レンオキシド、ポリアクリルアミド、並びにアクリル酸
およびメタクリル酸の、ポリマーおよびコポリマーであ
る。
平均分子量が500000〜5000000の範囲であり水溶性塩
の状態の架橋アクリル酸ポリマーまたはコポリマー、お
よび水溶性非イオン性セルロースエーテルあるいはそれ
らの混合物が、特に適当であることが判った。
適当な水溶性非イオン性セルロースエーテルは、例え
ばメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒ
ドロキシプロピルセルロースおよび/またはメチルヒド
ロキシプロピルセルロースである。ヒドロキシプロピル
セルロースおよびメチルヒドロキシプロピルセルロース
が特に適当である。ヒドロキシプロピルセルロースは例
えばクルセル(KLUCEL)(商標)[ハーキュリーズ(He
rcules)]の商品名で市販されており、メチルヒドロキ
シプロピルセルロースはベネセル(BENECEL)(商標)M
O[アクアロン社(Aqualon GmbH&Co.KG)]の商品名で
市販されている。
これら非イオンセルロースエーテルの市販品には様々
な種類があり、置換度およびセルロースの分解度(すな
わち分子量)が異なり、それらの溶液時の粘性も様々で
ある。
適当なメチルヒドロキシプロピルセルロースは、2重
量%水溶液の状態でブルックフィールド回転粘度計によ
って測定した場合、20℃、20rpmで40〜40000mPasの粘度
を有する。
適当な架橋アクリル酸ポリマーは、アクリル酸と、例
えば架橋剤として1分子当たり1を越えるアルケニルエ
ーテル基を有するポリアルコールのポリアルキレンポリ
エーテル0.1〜4.0重量%との共重合によって得られる生
成物である。そのような架橋剤の例は、ポリアリルスク
ロースである。
架橋アクリル酸ポリマーの製造において、他のコモノ
マーを所望により使用してもよく、その量はモノマー混
合物として59重量%までである。適当なコモノマーは、
例えば無水マレイン酸、N−メチルアクリルアミド、メ
チルビニルエーテルまたはこれらの付加的なモノマーの
混合物である。この類の架橋アクリル酸ポリマーは、例
えばUS−PS2798053に記載されており、カーボポル(CAR
BOPOL)(商標)[グッドリッチ(Goodrich)]の商品
名で市販されている。架橋アクリル酸ポリマーは水に分
散させてもよいが、強力な増粘効果はポリマーを無機塩
基、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモ
ニアによって、あるいは低分子量アミンまたはアルカノ
ールアミンによって、塩の状態にした場合にのみ得られ
る。
適当なアクリル酸ポリマーは、水酸化ナトリウムによ
ってpH7〜8に中和した1重量%水溶液の状態で、ブル
ックフィールド回転粘度計によって測定した場合、20
℃、20rpmで1000〜100000mPasの粘度を有する。
水溶液の添加またはポリマーの膨潤および予め調製し
た微粒子液体エマルジョンまたはミクロエマルジョンの
混合は、ポリマー溶液とエマルジョンの両方を混合温度
30〜80℃に加熱し、次いで所望により静的なまたは動的
な混合装置または乳化装置を用いた強い撹拌によって、
混合し均質化することによって行うことが最良である。
選択した混合温度は、増粘したエマルジョンが流動性を
保持していられる高さである。室温(20℃)に冷却後、
増粘したエマルジョンを次いで凝固させ、非流動性の可
塑性クリームを形成させる。
特に良好な増粘効果は、親油性粘稠性付与剤および増
粘用水溶性ポリマーの両方を使用した場合にも得られ
る。
以下の実施例は、本発明を何等制限することなく説明
するものである。
実施例 1.エマルジョンの製造(標準操作) 油成分、乳化剤および乳化助剤を混合し、得られた混
合物を混合物の融点以上の温度まで加熱し均質化した。
ついで融解物を、実質上同じ温度に加熱しておいた水の
中で、撹拌し乳化した。エマルジョンの組成は表1に示
した。
2.転相温度の測定 電導度測定用電橋[レィディオメーター(Radiomete
r)、コペンハーゲン(Copenhagen)製]を用いてエマ
ルジョンの電導度を測定し温度との相関を調べた。この
為に、エマルジョンを最初に+20℃に冷却した。この温
度において、エマルジョンは1mS/cm以上の電導度を示し
た。すなわちこの状態では水中油型のエマルジョンであ
った。次いで、約0.5℃/分の緩やかな加熱によって、
電導度曲線を作成した。この温度変化は、温度プログラ
マーをクリオスタットに接続することによって制御し
た。電導度が0.1mS/cm以下の値に低下する温度範囲を、
転相温度範囲として記録した。表Iに挙げたエマルジョ
ン全てについて、この温度範囲は100℃以下であった
(表I、転相)。
3.本発明のエマルジョンの製造 エマルジョンは、1の記載と同様に調製し、次いで転
相温度範囲以内またはそのわずか上の温度(全実施例95
℃)まで暫時加熱した(約1分間)。その後エマルジョ
ンは、撹拌しながら急速に、すなわち約2℃/分の割合
で室温まで冷却した。24時間後、それらの流動性と降伏
点を測定した。表Iの実施例1.1−1.8に従って調製した
ミクロエマルジョンは全て液体であり、重力の影響下で
流動した。降伏点(20℃)は0.1Paよりかなり下であっ
た。
4.本発明によるクリームの製造 ミクロエマルジョン1.1〜1.8から、指示の混合温度に
おいて表Iに挙げた粘稠性付与剤を指示量添加すること
によって、クリーム2.1〜2.8を調製した。
実施例2.1〜2.6では、粘稠性付与剤(C)を混合温度
まで加熱した。次いで同じ温度に加熱しておいたミクロ
エマルジョンを、強く撹拌しながら添加した。実施例2.
7および2.8では、混合温度に加熱したポリマー溶液を、
同じ温度に加熱しておいたミクロエマルジョンと混合し
た。20℃に冷却後、形成したクリームは重力の影響下で
も全く流動性を示さなかった。
20℃にて24時間保存後、降伏点[Pa]を、回転粘度計
[キャリームド・コントロールド・ストレス・レオメー
ター(Carrimed Controlled Stress Rheometer)]で測
定した。
表Iの凡例: a)指示のグリセリンモノ−/ジステアレートの量は、
モノグリセリド50重量%、ジグリセリド40重量%および
トリグリセリド10重量%を含有する、パルミチン酸/ス
テアリン酸混合物(30:70)の工業用部分グリセリドか
ら成る。
b)指示のグリセリンモノ−/ジステアレートの量は、
モノグリセリド42重量%、ジグリセリド38重量%および
トリグリセリド20重量%を含有する、パルミチン酸/ス
テアリン酸混合物(50:50)の工業用部分グリセリドか
ら成る。
c)指示のセチル/ステアリルアルコール混合物は、セ
チルアルコール約50重量%およびステアリルアルコール
約50重量%から成る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シャムサイ、ソラヤ ドイツ連邦共和国 ディ―5000 ケルン 41、レミギウスシュトラアセ 20アー 番 (72)発明者 フェルスター、トーマス ドイツ連邦共和国 ディ―4006 エルク ラート、アーダルベルト―シュティフタ ー―シュトラアセ 15番 (72)発明者 テスマン、ホルガー ドイツ連邦共和国 ディ―4000 デュッ セルドルフ 12、ヴェンシュトラアセ 61番 (56)参考文献 特表 平3−504685(JP,A) JELLINEK,J.S.”For mulation and funct ion of cosmetic (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61K 7/00 B01F 17/00 B01J 13/00

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)油成分 1重量部 (B)HLB値11〜15の非イオン性乳化剤 0.1〜0.5重量部 (C)16〜22の炭素原子を含む飽和脂肪アルコール、ま
    たは3〜6の炭素原子を含むポリアルコールと14〜22の
    炭素原子を含む飽和脂肪酸との部分エステルの群からの
    乳化助剤 0.1〜0.2重量部 (D)水 1〜6重量部 を、転相温度範囲以上または範囲内の温度において、低
    粘度で粒子が非常に微細な水中油型エマルジョンに転相
    させることによって、液体油成分から水中油型クリーム
    を製造する方法であって、 以上のように形成したエマルジョンを、次いで(C)に
    記載の乳化助剤から選択した親油性粘稠性付与剤および
    /または水溶性ポリマーの導入によってクリームの粘稠
    性状態まで増粘させること、および 得られたエマルジョンは、20℃で降伏点10〜50Paの塑性
    挙動を示す ことを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】前記増粘は、親油性粘稠性付与剤0.01〜0.
    3重量部の混和によって、または平均分子量が500000〜5
    00000ダルトンの範囲である水溶性ポリマーの水溶液0.0
    05〜0.1重量部を添加することによって行うことを特徴
    とする請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】飽和C16-22脂肪アルコールの8〜16モルエ
    チレンオキシド付加体を、非イオン性乳化剤(B)とし
    て使用することを特徴とする請求項1または2のいずれ
    かに記載の方法。
  4. 【請求項4】油成分(A)は、 炭化水素油50〜100重量%と、以下の式: (I) R1COOR2 (II) R2−OOC−R3−COOR2 (III) R1−OOC−R3−COOR1 [式中、R1およびR2はC1-22アルキル基またはC8-22アル
    ケニル基、R3はC2-16アルキレン基を示す。] によって示され、少なくとも10の炭素原子を含むモノエ
    ステルおよび/ジエステル0〜25重量%と、 C8-22脂肪酸の脂肪酸トリグリセリド0〜25重量%とを
    含んでなることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに
    記載の方法。
  5. 【請求項5】親油性粘稠性付与剤は、セチルアルコー
    ル、ステアリルアルコール、グリセリンモノステアレー
    トおよびグリセリンモノステアレートとグリセリンジス
    テアレートの混合物から成る群から選択したものである
    ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の方
    法。
  6. 【請求項6】水溶性ポリマーは、平均分子量500000〜50
    00000を有する水溶性塩の状態の架橋アクリル酸ポリマ
    ーまたはコポリマーおよび水溶性非イオン性セルロース
    エーテルまたはそれらの混合物から選択したものである
    ことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の方
    法。
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