JP6794130B2 - 2液式発泡エアゾール組成物 - Google Patents
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Description
本発明の一実施形態の油性発泡エアゾール組成物について詳細に説明する。本実施形態の油性発泡エアゾール組成物は、エアゾール容器(後述する第1のエアゾール容器)に加圧充填され、エアゾール容器から吐出して使用される。油性発泡エアゾール組成物は、油性原液と、液化ガスとを含む。以下、それぞれについて説明する。
油性原液は、油性基材と、発熱成分とを含む。油性基材は、油性溶媒と第1の界面活性剤とを主に含む。
油性溶媒は、油性原液の主成分であり、吐出されると液化ガスにより発泡され、油性フォームの液膜を構成する。油性溶媒としては、25℃で液状であるものが例示される。より具体的には、油性溶媒は、エステル油、油脂等である。
第1の界面活性剤は、油性フォームを形成し、発熱成分の水との接触を調整する目的で配合される。第1の界面活性剤としては、モノラウリン酸ジグリセリル、モノオレイン酸ジグリセリル、モノステアリン酸ジグリセリル、モノカプリン酸ジグリセリル、モノラウリン酸ヘキサグリセリル、モノミリスチン酸ヘキサグリセリル、モノラウリン酸ペンタグリセリル、モノミリスチン酸ペンタグリセリル、モノステアリン酸ペンタグリセリル、モノオレイン酸ペンタグリセリル、ヘキサステアリン酸ペンタグリセリル、トリミリスチン酸ペンタグリセリル、トリオレイン酸ペンタグリセリル、モノラウリン酸デカグルセリル、モノミリスチン酸デカグリセリル、モノステアリン酸デカグリセリル、モノイソステアリン酸デカグリセリル、モノオレイン酸デカグリセリル、モノリノール酸デカグリセリル、ペンタステアリン酸デカグリセリル、ペンタオレイン酸デカグリセリルなどのポリグリセリン脂肪酸エステル、モノステアリン酸POEグリセリル、モノオレイン酸POEグリセリルなどのポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、POE・POPセチルエーテル、POE・POPデシルテトラデシルエーテルなどのポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、POEセチルエーテル、POEステアリルエーテル、POEオレイルエーテル、POEラウリルエーテル、POEベヘニルエーテル、POEオクチルドデシルエーテル、POEイソセチルエーテル、POEイソステアリルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル、モノラウリン酸ポリエチレングリコール、モノステアリン酸ポリエチレングリコールなどのポリエチレングリコール脂肪酸エステル、POE硬化ヒマシ油などのポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ステアリン酸POEセチルエーテル、イソステアリン酸POEラウリルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル脂肪酸エステル、モノヤシ油脂肪酸POEソルビタン、モノステアリン酸POEソルビタン、モノオレイン酸POEソルビタンなどのポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、モノラウリン酸POEソルビット、テトラステアリン酸POEソルビット、テトラオレイン酸POEソルビットなどのポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステルなどの非イオン性界面活性剤等が例示される。これらの中でも、油性基剤を発泡させやすい点から、第1の界面活性剤は、ポリグリセリン脂肪酸エステルであることが好ましい。
発熱成分は、油性フォーム中に分散される粉体であり、外部の水や後述する水性フォーム中の水と接触することにより発熱し、温感を付与するために配合される。発熱成分としては、無水塩化マグネシウム、塩化カルシウム等が例示される。これらの中でも、発熱成分は、発熱効果が高い点から、無水塩化マグネシウムであることが好ましい。
油性基材は、上記した油性溶媒および第1の界面活性剤のほかに、製品の性能や目的などに応じて、有効成分、上記エステル油以外の油性成分、発熱成分以外の粉体等が配合されてもよい。
液化ガスは、外部に吐出されると気化して油性原液を発泡させて油性フォームを形成し、吐出物中の発熱成分の密度を小さくして水との接触を調整する等の目的で配合される。液化ガスとしては、プロパン、ノルマルブタン、イソブタンおよびこれらの混合物である液化石油ガス、トランス−1,3,3,3−テトラフルオロプロパ−1−エン、トランス−2,3,3,3−テトラフルオロプロパ−1−エンなどのハイドロフルオロオレフィン、ジメチルエーテル、およびこれらの混合物等が例示される。
本発明の一実施形態の2液式発泡エアゾール組成物について詳細に説明する。本実施形態の2液式発泡エアゾール組成物は、上記した油性発泡エアゾール組成物と、水性発泡エアゾール組成物とからなる。
水性発泡エアゾール組成物は、エアゾール容器(後述する第2のエアゾール容器)に加圧充填され、エアゾール容器から吐出して使用される。水性発泡エアゾール組成物は、水性原液と、発泡剤とを含む。以下、それぞれについて説明する。
水性原液は、水と、第2の界面活性剤とを主に含む。
水は、水性原液の主成分であり、吐出されると第2の界面活性剤と発泡剤とにより発泡して水性フォームの液膜を構成する。水性フォームの液膜は、油性フォーム中の発熱成分を溶解し、発熱させる。また、水は、油分に溶解しない有効成分を溶解するための溶媒や、吐出される水性フォームの発泡性を向上させる等の目的で配合される。
第2の界面活性剤は、水性フォームを形成し、発熱成分と水との接触を調整する目的で配合される。第2の界面活性剤は、上記した第1の界面活性剤と同じであってもよく、異なっていてもよい。具体的には、第2の界面活性剤は、油性発泡エアゾール組成物で第1の界面活性剤として例示した非イオン性界面活性剤;ヤシ油脂肪酸カリウム、ミリスチン酸カリウム、ラウリン酸カリウムなどの脂肪酸石鹸、ラウリル硫酸カリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ミリスチル硫酸ナトリウムなどのアルキル硫酸塩、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸トリエタノールアミンなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ラウリルリン酸などのアルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸などのポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩などの陰イオン性界面活性剤;塩化ステアリルトリメチルアンモニウム、塩化ベヘニルトリメチルアンモニウム、塩化ラウリルトリメチルアンモニウムなどのアルキルアンモニウム塩、アルキルベンジルアンモニウム塩、ポリオキシエチレンラウリルアミン、ポリオキシエチレンステアリルアミンなどのポリオキシエチレンアルキルアミンなどの陽イオン型界面活性剤;ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン(ラウリルベタイン)、ステアリルベタイン、ラウリン酸アミドプロピルベタイン、ラウリルヒドロキシスルホベタイン、ステアリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ドデシルアミノメチルジメチルスルホプロピルベタイン、オクタデシルアミノメチルジメチルスルホプロピルベタインなどのアルキルベタイン、ヤシ酸アミドプロピルベタイン、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン(コカミドプロピルベタイン)、コカミドプロピルヒドロキシスルタインなどの脂肪酸アミドプロピルベタインなどのベタイン型、2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン(ココアンホ酢酸)などのアルキルイミダゾール型、ラウリルジメチルアミンN−オキシド、オレイルジメチルアミンN−オキシドなどのアミンオキシド型などの両性界面活性剤;ポリオキシエチレン・メチルポリシロキサン共重合体、ポリオキシプロピレン・メチルポリシロキサン共重合体、ポリ(オキシエチレン・オキシプロピレン)・メチルポリシロキサン共重合体などのシリコーン系界面活性剤;N−ヤシ油脂肪酸アシル−L−グルタミン酸トリエタノールアミン、N−ヤシ油脂肪酸アシル−L−グルタミン酸カリウム、N−ヤシ油脂肪酸アシル−L−グルタミン酸ナトリウム、N−ラウロイル−L−グルタミン酸トリエタノールアミン、N−ラウロイル−L−グルタミン酸カリウム、N−ラウロイル−L−グルタミン酸ナトリウム、N−ミリストイル−L−グルタミン酸カリウム、N−ミリストイル−L−グルタミン酸ナトリウムおよびN−ステアロイル−L−グルタミン酸ナトリウムなどのN−アシルグルタミン酸塩;N−ヤシ油脂肪酸アシル−L−グルタミン酸、N−ラウロイル−L−グルタミン酸、N−ステアロイル−L−グルタミン酸などのN−アシルグルタミン酸、N−ヤシ油脂肪酸アシルグリシンカリウム、N−ヤシ油脂肪酸アシルグリシンナトリウムなどのN−アシルグリシン塩、N−ヤシ油脂肪酸アシル−DL−アラニントリエタノールアミンなどのN−アシルアラニン塩などのアミノ酸系界面活性剤等が例示される。
水性原液は、上記した水性溶媒および第2の界面活性剤のほかに、製品の性能や目的などに応じて、有効成分、アルコール、粘度調整剤、油性成分、粉体、着色料等が配合されてもよい。
アルコールとしては、エタノール、イソプロパノールなどの炭素数2〜3個の1価アルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、ペンチレングリコール、グリセリンなどの炭素数が3〜5個の多価アルコール等が例示される。
発泡剤は、水性原液を発泡させて水性フォームを形成する等の目的で配合される。発泡剤としては、液化ガス、圧縮ガスが例示される。
液化ガスは、外部に吐出されると気化して水性原液を発泡させて水性フォームを形成し、油性フォーム中の発熱成分との接触を調整する等の目的で配合される。液化ガスとしては、油性発泡エアゾール組成物の実施形態で例示したものと同様のものが使用され得る。
圧縮ガスは、外部に吐出されると水性原液中に溶解していた圧縮ガスの気化により水性原液を発泡させて水性フォームを形成し、油性フォーム中の発熱成分との接触を調整する等の目的で配合される。圧縮ガスとしては、窒素ガス、炭酸ガス、亜酸化チッ素ガス、圧縮空気等が例示される。圧縮ガスの充填量は、充填後のエアゾール容器内部の圧力が0.5〜1.0MPa(25℃)となる量であることが好ましい。
本発明の一実施形態の2液式発泡エアゾール組成物の使用方法について詳細に説明する。本実施形態の使用方法は、油性発泡エアゾール組成物中の発熱成分と、水性発泡エアゾール組成物中の水とを適切に反応させ得る使用方法であればよい。すなわち、油性発泡エアゾール組成物と水性発泡エアゾール組成物とは、互いに区画された空間を備える単一の容器に充填されて使用されてもよく、それぞれ別々のエアゾール製品として調製され、それらが同時に使用されてもよい。
図1は、本実施形態の2液式発泡エアゾール製品1の模式的な断面図である。本実施形態の2液式発泡エアゾール製品1は、2つのエアゾール容器(第1のエアゾール容器21および第2のエアゾール容器22)と、それぞれのエアゾール容器の開口部に固着されるエアゾールバルブ(第1のエアゾールバルブ31および第2のエアゾールバルブ32)と、それぞれのエアゾールバルブに装着される吐出部材4とを備える。以下、それぞれの構成について説明する。なお、2液式発泡エアゾール製品1の構成は、本実施形態に限定されない。そのため、以下に示される2液式発泡エアゾール製品1の構成は例示であり、適宜設計変更を行うことができる。また、以下の説明において、同様の構成には同じ参照符号を付し、説明を適宜省略する。
第1のエアゾール容器21は、油性発泡エアゾール組成物A1を加圧充填するための耐圧容器である。第1のエアゾール容器21は、有底筒状であり、開口部に第1のエアゾールバルブ31を固着するための開口部が形成されている。第1のエアゾール容器21の材質は特に限定されない。一例を挙げると、第1のエアゾール容器21は、アルミニウムやブリキなどの金属、ポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂、耐圧ガラス等からなる。
第2のエアゾール容器22は、水性発泡エアゾール組成物A2を加圧充填するための耐圧容器である。第2のエアゾール容器22は、上記した第1のエアゾール容器21と同様の形状、材質であってもよい。
第1のエアゾールバルブ31は、第1のエアゾール容器21の開口部に保持されるマウンティングカップ51と、マウンティングカップ51の中央に保持されるハウジング52と、ハウジング52内に上下動自在に収容されるステム53と、ステム53に形成されたステム孔54を開閉するためのステムラバー55と、ステム孔54がステムラバー55によってシールされるようにステム53を常時上向きに付勢するスプリングと、その上面でマウンティングカップ51を覆い、その円筒状の外周部をエアゾール容器にクリンプして固着するカバーキャップを備える。ハウジング52の底面には、油性発泡エアゾール組成物A1をハウジング52内に取り込むための取込孔56が形成されている。また、ハウジング52の底面には、油性発泡エアゾール組成物A1をハウジング52内に取り込むためのディップチューブ57が取り付けられている。
第2のエアゾールバルブ32は、第2のエアゾール容器22に取り付けられ、水性発泡エアゾール組成物A2を取り込むこと以外は、第1のエアゾールバルブ31と同様の構成である。
吐出部材4は、油性発泡エアゾール組成物A1および水性発泡エアゾール組成物A2を吐出するための部材である。吐出部材4は、第1のエアゾールバルブ31のステム53および第2のエアゾールバルブ32のステム53に装着される。図2は、吐出部材4の平面図である。吐出部材4は、第1のエアゾールバルブ31および第2のエアゾールバルブ32に取り付けられる本体部41と、本体部41の側周面に形成されたノズル部42と、それぞれのエアゾールバルブに装着され、2つのエアゾール容器を並列に連結し、かつ、本体部41の周囲を覆うカバー部材43とから主に構成される。ノズル部42の先端開口は、油性発泡エアゾール組成物A1および水性発泡エアゾール組成物A2が吐出される吐出孔44である。
図3は、本実施形態の2液式発泡エアゾール製品1aの模式的な断面図である。本実施形態の2液式発泡エアゾール製品1aは、エアゾール容器の構造が第1の実施形態の2液式発泡エアゾール製品1(図1参照)と異なる以外は、第1の実施形態の2液式発泡エアゾール製品1と同様の構成である。そのため、重複する構成については同一の参照符号を付し、説明を適宜省略する。本実施形態の2液式発泡エアゾール製品1aのエアゾール容器6は、上下の2室に区画された上側容器61および下側容器62からなり、それぞれに油性発泡エアゾール組成物A1および水性発泡エアゾール組成物A2を非接触状態で収納し、かつ、同時に吐出することができる。
以下の処方にしたがって油性原液1を調製し、アルミニウム製耐圧容器に充填した。容器の開口部にエアゾールバルブを取り付け、エアゾールバルブから液化ガスを充填し、油性原液1と液化ガスとを混合して油性発泡エアゾール組成物1を調製した。
<油性原液1>
モノラウリン酸ジグリセリル 3.0
モノオレイン酸ジグリセリル 3.0
トリ(カプリル酸/カプリン酸)グリセリル 25.0
オリーブ油 54.0
無水塩化マグネシウム 15.0
合計 100.0(質量%)
<油性発泡エアゾール組成物1>
油性原液1 92.0
液化石油ガス(25℃での圧力:0.5MPa) 8.0
合計 100.0(質量%)
油性原液1をアルミニウム製耐圧容器に充填した。容器の開口部にエアゾールバルブを取り付け、エアゾールバルブから液化ガスを充填し、油性発泡エアゾール組成物2を調製した。25℃における容器内の圧力は0.6MPaであった。
<油性発泡エアゾール組成物2>
油性原液1 85.0
液化石油ガス(25℃での圧力:0.5MPa) 15.0
合計 100.0(質量%)
油性原液1をアルミニウム製耐圧容器に充填した。容器の開口部にエアゾールバルブを取り付け、エアゾールバルブから窒素ガスを充填し、油性エアゾール組成物3を調製した。25℃における容器内の圧力は0.6MPaであった。
以下の処方にしたがって油性原液2を調製し、アルミニウム製耐圧容器に充填した。容器の開口部にエアゾールバルブを取り付け、エアゾールバルブから窒素ガスを充填し、油性エアゾール組成物4を調製した。25℃における容器内の圧力は0.6MPaであった。
<油性原液2>
ミネラルオイル 50.0
水添(スチレン/イソプレン)コポリマーと
水添ポリデセンとの混合物 25.0
無水塩化マグネシウム 25.0
合計 100.0(質量%)
以下の処方にしたがって水性原液1を調製し、アルミニウム製耐圧容器に充填した。容器の開口部にエアゾールバルブを取り付け、エアゾールバルブから液化ガスを充填し、水性原液1と液化ガスとを混合して水性発泡エアゾール組成物1を調製した。
<水性原液1>
PEG−20ソルビタンココエート 1.0
精製水 99.0
合計 100.0(質量%)
<水性発泡エアゾール組成物1>
水性原液1 92.0
液化石油ガス(25℃での圧力:0.5MPa) 8.0
合計 100.0(質量%)
以下の処方にしたがって水性原液2を調製し、アルミニウム製耐圧容器に充填した。容器の開口部にエアゾールバルブを取り付け、エアゾールバルブから液化ガスを充填し、水性原液2と液化ガスとを混合して水性発泡エアゾール組成物2を調製した。
<水性原液2>
ラウリルリン酸カリウム液 25.0
トリイソステアリン酸PEGソルビタン 0.5
コカミドプロピルベタイン 3.0
ソルビトール 10.0
ジプロピレングリコール 10.0
精製水 51.5
合計 100.0(質量%)
<水性発泡エアゾール組成物2>
水性原液2 95.0
液化石油ガス(25℃での圧力:0.45MPa) 5.0
合計 100.0(質量%)
以下の処方にしたがって水性原液3を調製し、アルミニウム製耐圧容器に充填した。容器の開口部にエアゾールバルブを取り付け、エアゾールバルブから液化ガスを充填し、水性原液3と液化ガスとを混合して水性発泡エアゾール組成物3を調製した。
<水性原液3>
POE硬化ヒマシ油 1.0
エタノール 20.0
精製水 79.0
合計 100.0(質量%)
<水性発泡エアゾール組成物3>
水性原液3 90.0
液化石油ガス(25℃での圧力:0.45MPa) 10.0
合計 100.0(質量%)
以下の処方にしたがって水性原液4を調製し、アルミニウム製耐圧容器に充填した。容器の開口部にエアゾールバルブを取り付け、エアゾールバルブから炭酸ガスを充填し、水性原液4に炭酸ガスの一部を溶解させて水性発泡エアゾール組成物4を調製した。25℃における容器内の圧力は0.6MPaであった。
<水性原液4>
ステアリルアルコール 2.0
ベヘニルアルコール 1.0
パルミチン酸イソプロピル 2.5
ステアリン酸ソルビタン 2.0
ステアリン酸PEG−40 2.0
ホホバ油 2.0
プロピレングリコール 1.0
エタノール 3.0
精製水 84.5
合計 100.0(質量%)
以下の処方にしたがって水性原液5を調製し、アルミニウム製耐圧容器に充填した。容器の開口部にエアゾールバルブを取り付け、エアゾールバルブから窒素ガスを充填し、水性エアゾール組成物5を調製した。25℃における容器内の圧力は0.6MPaであった。
<水性原液5>
精製ステアリン酸 6.5
セタノール 2.0
ステアリン酸グリセリル 1.0
N−アシル−L−グルタミン酸ナトリウム 1.0
ソルビトール 2.5
グリセリン 2.5
水酸化ナトリウム1%水溶液 7.5
オクテニルコハク酸デンプンアルミニウム 10.0
精製水 67.0
合計 100.0(質量%)
油性発泡エアゾール組成物1を充填した容器と、水性発泡エアゾール組成物1を充填した容器とを連結して2連式の2液式発泡エアゾール製品を製造した。
油性発泡エアゾール組成物1を充填した容器と、水性発泡エアゾール組成物2を充填した容器とを連結して2連式の2液式発泡エアゾール製品を製造した。
油性発泡エアゾール組成物1を充填した容器と、水性発泡エアゾール組成物3を充填した容器とを連結して2連式の2液式発泡エアゾール製品を製造した。
油性発泡エアゾール組成物1を充填した容器と、水性発泡エアゾール組成物4を充填した容器とを連結して2連式の2液式発泡エアゾール製品を製造した。
油性発泡エアゾール組成物2を充填した容器と、水性発泡エアゾール組成物1を充填した容器とを連結して2連式の2液式発泡エアゾール製品を製造した。
油性エアゾール組成物3を充填した容器と、水性発泡エアゾール組成物1を充填した容器とを連結して2連式の2液式エアゾール製品を製造した。
油性エアゾール組成物4を充填した容器と、水性エアゾール組成物5を充填した容器とを連結して2連式の2液式エアゾール製品を製造した。
2液式発泡エアゾール製品(または2液式エアゾール製品)を、25℃の恒温水槽中に1時間浸漬し、これにスパウトを取り付けて、油性発泡エアゾール組成物(または油性エアゾール組成物)と水性発泡エアゾール組成物とを、互いに接触するよう同時に吐出した。油性発泡エアゾール組成物と水性発泡エアゾール組成物との吐出量はいずれも1.0gとした。吐出後に形成された油性フォームと水性フォームを混ぜずに、経時的に油性フォームの温度を測定した。結果を表1に示す。また、実施例2、比較例1〜2の2液式エアゾール製品に関しては、吐出120秒後に指先で円を描くように10回混合した場合についても経時変化を測定した。結果を表2に示す。
またこの吐出物を混合すると、大きな発熱効果が得られたが、発熱効果は持続しなかった。このように比較例2は混ぜることで発熱成分と水が急激に反応するため、一瞬で大きく発熱し、火傷の危険性があった。
21 第1のエアゾール容器
22 第2のエアゾール容器
31 第1のエアゾールバルブ
32 第2のエアゾールバルブ
33 エアゾールバルブ
34 チューブ
4、4a 吐出部材
41 本体部
42 ノズル部
43 カバー部材
44 吐出孔
45 隔壁
51 マウンティングカップ
52 ハウジング
53、53a ステム
54 ステム孔
55 ステムラバー
56 取込孔
57 ディップチューブ
58 上側連通路
6 エアゾール容器
61 上側容器
62 下側容器
63 くびれ部
7 中栓
71 チューブ装着部
72 下側連通路
73 係合突起
A1 油性発泡エアゾール組成物
A2 水性発泡エアゾール組成物
P1 第1通路
P2 第2通路
Claims (3)
- 第1のエアゾール容器から吐出して使用される油性発泡エアゾール組成物と、第2のエアゾール容器から吐出して使用される水性発泡エアゾール組成物とからなり、
前記油性発泡エアゾール組成物は、
油性原液と、液化ガスとを含み、
前記油性原液が、油性溶媒と第1の界面活性剤とを含む油性基材と、前記油性基材に分散され、水と接触することにより発熱する発熱成分と、を含み、
泡密度が0.05〜0.30g/mlである油性フォームを形成し、
前記水性発泡エアゾール組成物は、
水性原液と、発泡剤とを含み、
前記水性原液は、水と、第2の界面活性剤とを含み、
前記発泡剤が液化ガスであり、
泡密度が、0.01〜0.20g/mlである水性フォームを形成する、2液式発泡エアゾール組成物。 - 第1のエアゾール容器から吐出して使用される油性発泡エアゾール組成物と、第2のエアゾール容器から吐出して使用される水性発泡エアゾール組成物とからなり、
前記油性発泡エアゾール組成物は、
油性原液と、液化ガスとを含み、
前記油性原液が、油性溶媒と第1の界面活性剤とを含む油性基材と、前記油性基材に分散され、水と接触することにより発熱する発熱成分と、を含み、
泡密度が0.05〜0.30g/mlである油性フォームを形成し、
前記水性発泡エアゾール組成物は、
水性原液と、発泡剤とを含み、
前記水性原液は、水と、第2の界面活性剤とを含み、
前記発泡剤が圧縮ガスであり、
泡密度が、0.10〜0.50g/mlである水性フォームを形成する、2液式発泡エアゾール組成物。 - 前記発熱成分の含有量は、前記油性原液中5〜30質量%であり、
前記第1のエアゾール容器から吐出されることにより前記油性フォームを形成する、請求項1または2記載の2液式発泡エアゾール組成物。
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