JPH0225330A - 改良された食品用トレー - Google Patents

改良された食品用トレー

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JPH0225330A
JPH0225330A JP1139345A JP13934589A JPH0225330A JP H0225330 A JPH0225330 A JP H0225330A JP 1139345 A JP1139345 A JP 1139345A JP 13934589 A JP13934589 A JP 13934589A JP H0225330 A JPH0225330 A JP H0225330A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明の背景 本発明はガラスフレークにより補強されたポリエチレン
テレフタレートの外側層を有する心材層(core 1
ayer)から成る、食品のトレー及び他の熱成形され
た構造物に関する。
本発明を要約すれば、ポリエチレンテレフタレートから
成る少なくとも一つの心材層及び心材層の各側にある少
なくとも一つの外側層から成り、該外側層がポリエチレ
ンテレフタレート及び外側層の重量に基いて約10ない
し約60%のガラスフレークから成る複合構造物は、良
好な高温剛性(stiffness)及び良好な表面的
性質を有する熟成形された物品を提供することである。
ガラスフレークはポリエチレンテレフタレート(PET
)を補強するために使用されてきた。ライダ(Ueed
a)等の米国特許筒4.555,439号は優れた物理
的性質、特に靭性(toughness)及び耐熱性を
有する巻取リン−1・状利料を開示している。これらの
材料は20−90%の熱可塑性樹脂及び10−80%の
フレーク状充填材から成っている。熱可塑性樹脂はPE
Tであってもよく、及びフレーク状充填材はガラスフレ
ークであってもよい。
クリスチャンセン(ChrisLiansen)等の米
国特許第4,425,457号は40−95重量%のP
ET、4−65重量%の補強材、及び0.1−25重量
%のアルカリ金属塩の組成物を開示している。
補強利はガラスフレークであることができる。アルカリ
金属塩は造核剤である。かような組成物は成形によって
、平滑且つ光沢ある表面を有し、且つ同時に高レベルの
熱撓み(J6atdeflection)温度を保持す
る成形物品を生じることができる。
日本国公開特許公報第581020636(ダウエンド
・アブストラクh [Derwent Abstrac
tS]の報告による)は熱可塑性樹脂(例えばPET)
を0.1−30重量%の平板状ガラス粒と混合すること
により得られるプラスチック製容器を開示している。プ
ラスチック樹脂混合物を熔融し、熱可塑性容器の一部が
少なくとも一つの方向に延伸されるように押出又は射出
吹込みにより容器状に成形する。プラスチック容器は優
れた熱収縮耐性及び機械的強度を有する。
オスタプチェンコ(Os tapcl+enko)によ
る米国特許第4,693,941号は0−5%の結晶性
を有する組成物のシートから物品を熟成形する方法を開
示している。組成物は事実上60−77%のPET、3
−10%の、エチレン、メタクリル酸及び好適にはイン
ブチルアクリレートの少なくとも一種のターポリマー、
及び20ないし30%のガラスフレークのような補強充
填材から成っているが、該組成物は造核剤を含有しては
いない。エチレンのターポリマーはそのカルボキシル基
の0100%か塩型に転化されており、陽イオンは亜鉛
のような二価の金属イオンである。この特許の組成物か
ら製造されたシートは良好な熟成形性を有すると言われ
る。
最近マイクロ波調理が一般化するのに伴って、食品の調
理又は加熱及び給仕の両方に用いる各種のプラスチック
材料から製造されたトレー又は皿を使用することが普通
になってきた。皿を製造するのに使用されるプラスチッ
ク材料は、調理過程の際遭遇する比較的高い温度でその
物理的性質を保持することが重要である。普通のオーブ
ン内で料理するのに適当であるように意図された皿に使
用される材料に対しては、更に苛酷な高温度的性質が要
求される。
かようなトレーを構成する普通の材料は結晶性ポリエチ
レンテレフタレート(CPET)である。
補強しないCPETから製造されたトレーは熱いオーブ
ンから取り出した時に柔軟性があり過ぎるので、その使
用は限定されている。こうした1・しが金属トレー上に
支持されていないと、それらは食品の重みで歪み且つ撓
むであろう。これはPETか極めて高い融点(約250
’O)を有しながら、ガラス転移の存在により85°C
近辺で弾性を失うからである。
ガラスフレークで充填された組成物を含めて、鉱物質で
充填されCPET組成物は高温度で良好な剛性を有して
いるが、脆弱であり且つ色彩に乏しいことの両方の難点
を持つ傾向がある。ガラス繊維で補強された組成物は製
造が困難で、寸法か不揃いになる傾向がある。更に、フ
レーク又は繊維を問わず、補強用充填材はかなり高価で
あり、補強されたトレーの費用を禁止的な程高額にする
可能性がある。
熱硬化性ポリエステルも食品用トレーの製造に利用する
ことができる。しかし熱硬化性樹脂の加工費用が高いの
で、かようなトレーは商業的に魅力がない。
従って高温で剛性であり、普通の熟成形操作を用いて容
易に製造でき、良好な色彩及び表面の平滑性を有し、且
つ比較的安価であるプラスチックトレーに対する需要が
存在する。該プラスチックトレーの心材層の各側にある
少なくとも一つの外側層又は外側近接層をガラスフレー
クで補強すると、熱いオーブンから取り出した時硬れた
剛性を保持し、低費用で容易に製造できる生成物をもた
らすことが見出された。
本発明の総括 本発明は熱可塑性重合体材料から成る少なくとも一つの
心材層及び心材層の各側にある少なくとも一つの外側層
から成り、該外側層はポリエチレンテレフタレート及び
外側層の重量に基いて約JOないし約60%のカラスフ
レークから成り、該心材層は複合構造物の厚さの約25
%ないし約90%を占める、複合構造物を提供する。
本発明は更にトレーの形状にあるこの複合構造物を提供
する。
本発明は更に熱可塑性重合体材料の心材層、及び心材層
の各々の側に、カラスフレークを充填したポリエチレン
テレフタレートから成る少なくとも二つの外側層を同時
押出して、複合シートを形成し、複合シートをポリエチ
レンテレフタレートのカラス転移温度以下の温度に冷却
し、そして複合ノートを所望の構造物に熱成形する工程
から成る複合構造物の製造方法を提供する。
本発明の詳細 な説明は少なくとも三層の複合体を包含する。
一つの層は中心又は心材層である。その組成は特に重要
ではなく、下記に詳細に記載される、PETを含む任意
の多数の熱可塑性樹脂から製造することができる。この
中心層に使用されるPETはジエチレングリコール、シ
クロヘキサンジメタツル、ポリ(エチレングリコール)
、ゲルタール酸、アゼライン酸、セパチン酸、イソフタ
ル酸、等を含む各種のコモノマーを含んでいてもよい。
これらのコモノマー以外に、分岐剤(branchiB
 agent)、例えばトリメシン酸、ピロメリット酸
、トリメチロールプロパン及びトリメチロールエタン、
及びペンタエリトリトールを使用することができる。
分岐剤の量はポリエステル中の酸成分の約1モル%以上
ではない方が好適である。
心材層はポリエチレンのような各種の他の重合体を含む
ことができ、そして又粉砕再生材料(reg目nd)を
含んでいてもよい。心材層の厚さは約0゜05ないし約
3.0mm(2ないし120ミル)、最も好適には約0
.4ないし約1.3+nm(15ないし50ミル)であ
ることができる。
心材の各側にPET及びガラスフレーク、随時他の材料
を含む外側層がある。PETは既知の重合方法によって
テレフタル酸又はその低級アルキルエステル(例えはジ
メチルテレフタレート)のいずれか及びエチレングリコ
ールから得ることができる。テレフタル酸又はジメチル
テレフタレートをエステル化又はエステル交換し、次い
でエチレングリコールと重縮合して、■=3のメチレン
グリコール及びトリフルオロ酢酸の混合溶剤中で測定し
て05ないし0.8dL/gの範囲の内部粘度(inh
erent viscosity)(I V)を有する
ものとする。更に高分子量の材料を得るためには、こう
して生成したポリエチレンテレフタレートを固相重縮合
処理に付することかできる。この方法は一般に粗砕した
PETを窒素のような不活性ガス気流中か又は真空中の
どちらかにおいて、重合体の融点の60ないし6°C以
下の温度に暴露することにより行われる。この処理によ
って、1.odL/9以上の内部粘度が得られる。本発
明の外側層の材料として、約0−5ないし約0.85d
L/i+の範囲の内部粘度を有するPETが好適である
外側層としては高い融点を有する重合体とすることが望
ましいが、事実上PETの高温度的性質に影響しないよ
うな少ない量で、他のコモノマを含むPETを使用する
ことも可能である。一般に約5モル%までのコモノマー
の存在が許容される。” P E T ”という用語は
こうした適当な共重合体を含むことを意味している。代
表的なコモノマーはジエチレングリコール、シクロヘキ
サンジメタツール、ポリ(エチレングリコール)、ゲル
タール酸、アゼライン酸、セパチン酸及びイソフタル酸
を含んでいる。
外側層の第二の主要成分はガラスフレークである。ガラ
スの組成は限定的ではない; パC型′″ガラス(ソー
ダ石灰硼珪酸ガラス)が適当であることが見出された。
ガラスフレークは層の合計重量に対し約10ないし60
重量%、好適には20ないし50重量%、及び最も好適
には25ないし45重量%存在することができる。適当
なガラスフレークはハンマー・ミル中で衝撃によって破
砕され、一定の寸法の篩を通した薄いフレークを含んで
いる。配合前の適当なフレークの寸法は厚さ約0゜00
1 mmないし0005mm及び側面の長さ約0゜1な
いし0.3mmである。最終製品中のガラスフレークの
寸法は、加工の際の破砕のために幾分が小さくてもよく
:側面で約0.002ないし約0゜08mmのフレーク
か一般的である。
外側層は重合体成分の重量に対し0ないし約40%の低
モジユラス重合体材料を含むことができる。この低モジ
ユラス重合体材料はガラスで補強されたPETの衝撃強
度を改善するために有用である。衝撃強度を改善するの
に有用なこの低モジユラス重合体材料は米国特許第4.
172.859号及び3,435,093号に開示され
ている。フランス国特許第2,194.741号に開示
されたようなポリエーテルエステルも使用することがで
きる。一方、強化剤(Loughener)は米国特許
第4゜086.300号に開示されるようなコアーシェ
ル(core−shel l)型の材料であることがで
きる。ポリ(ブチルアクリレ−1・)のコア及びポリメ
チルメタクリレートのような粘着性の小さい材料のシェ
ルからなるコアーシェル材料が適当である。強化剤とし
てエチレン/カルボン酸共重合体又はアイオノマーを使
用することが好適である。アイオノマーはエチレン、不
飽和カルボン酸、及び随時能のコモノマーの部分的に中
和された共重合体であり、米国特許第3,264,27
2号により詳細に記載されている。二価金属イオン、特
に亜鉛による中和が本発明の目的に特に適していること
が見出された。メタクリル酸、アルキルアクリレ−)・
及び少なくとも50モル%のエチレンの共重合体及びア
イオノマーが最も好適である。
外側層の材料は各種の安定剤を含むことか好ましい。適
当な安定剤はヒンダードフェノール酸化防止剤及びホス
ファイト安定剤を含む。かような安定剤の例はテトラキ
ス(メチレン−3−(3,5ジーt−ブチル−4−ヒド
ロキシフェニル)グロピオネート)メタン、1,3.5
−1−リメヂル2.4.6−1−リス−(3,5−ジ−
t−ブチル4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン及びトリ
スノ一ルフェニルホスファイトである。これらは層の重
量に対し0.05ないし1.0%の濃度で使用できる。
フェノール系のような安定剤及びホスファイト安定剤の
組み合わせを使用することが特に好適である。
更に、或状況下では外側層にタルク又はCaCO2のよ
うな非−繊維状鉱物質充填剤を含むことが有用であるこ
とがある。これらの材料の量は性質の劣化、加工の困難
及び不均一化を避けるために、好適には層の約35重量
%を超えてはならない。或状況下では、珪灰石(wol
 1astonite)又は他の鉱物性繊維、又はガラ
ス繊維を含むことも有用のことがある。同様に、繊維状
補強材の量は好適には約15重量%を超えるべきではな
い。
外側層の厚さは約0.04ないし]、3mm(1,5な
いし50ミル)、好適には0.05ないし0.80mm
(2ないし30ミル)、及び最も好適には005ないし
0.20+u+(2ないし8ミル)でなけれはならない
。本発明の複合材料はその全体の厚さの面で特に限定さ
れてはいない。しかし、トレープレート、等の成形のた
めには、複合材料の厚さは約0.25ないし約3.0m
m(10ないし120ミル)、好適には約0.5ないし
約1.3mm(20ないし50ミル)であることが好ま
しい。これらの厚さは多くの食品の給仕用として適当で
ある。
上記三層のみを有する組成物は完全に適当であるが、必
要に応じて追加層を使用してもよい。例えば随時上記の
ように強化された、補強しないPETの追加表面層を構
造物の一側面又は両側面にオーバーレイ(overla
y)することができる。この追加表面層は外側層として
補強したPET層のみを使用して得られる表面よりは、
−段と滑らかな表面を提供するであろう。こうした追加
表面層は好適には全体のシートの厚さの約10%以下で
なければならない。酸素の透過性を減少させるための一
つ又は多数の遮断層を含むことも許容される。
こうした層は追加的内部層として存在していてもよい。
こうした層の厚さは通常約8μII+(0,3ミル)か
ら心材層の厚さ全体に及んでいてもよく、この場合には
遮断層は心材層としての働きをすることかてきる。遮断
層はエチレンビニルアルフル共重合体、ポリアミド、又
は他のポリエステルのような酸素透過性の小さい重合体
から製造することかできる。
上記の材料以外に、本発明の構造物の任意の各層は酸化
防止剤、可塑剤、着色剤等のような慣用の添加剤を、該
添加剤の濃度か本発明の利点を損なう程高くない限り、
通常量含有することができる。
構造物は同時押出法により製造することが好適である。
心材料は一つの押出機から排出され、そしてツノラスフ
レーつて補強した外側層は他の押出機から供給される。
外側層を形成する重合体は、重合体の加水分解を避ける
ために、水分含量を0゜02%以下にするように乾燥し
なければならない。
心材料を形成する重合体は、心材層中のPET容量%か
約45%を超えるならば同様に乾燥しなければならない
。押出機の温度は、押出流体は熔融するが、広く分解が
起こらないように調節しなければならない。ガラスフレ
ークを含む流体の場合は、熔融温度は約250°Cを超
える必要があるが、約330 ’O以下でなければなら
ない。熔融した複合物シートがダイを出るとともに、そ
れはダイに隣接したロール上で急冷される。それでシー
トのPETは事実上非晶状態になる。
シートは真空アシスト(assist)成形、空気アシ
ス1−成形、機械的プラグアシスト成形又はマ/ヂドモ
ールド(matched mold)成形のような任意
の熟成形法によって、熱安定性付形物に転化することが
できる。これらのような熱成形法は当業者には周知であ
る。熟成形方法を使用して製造できる物品の例は壜、ジ
ャー、缶、ボウル、トレー及び皿のような容器である。
金型はシートが充分成形でき、PETが或程度結晶化で
きる温度に加熱される必要がある。金型の操作温度範囲
は約120ないし215°Cであり、好適な範囲は約1
30ないし190°Cである。
成形された部品は既知の方法で熱成形金型キャビティか
ら剥ぎ取ることができる。熱硬化部品を金型から取り出
すと直ちに、部品に付着して残っ[6 ている余分な部分は切り取られる。材料の残り(粉砕再
生飼料)は心材料を熔融する押出機中に再投入される。
この再生材料は100%の心材料であることもあるが、
通常は10ないし50%の心材料であることが多い。
何等かの理論付けをする訳ではないが、補強用ガラスフ
レークが本発明の複合構造物の外側層に選択的に存在す
ることは、低廉な経費で顕著な物理的性質を付与するの
に重要である。かような選択的な補強は、正確に複合材
料の最も必要とする部分に強度を与える。剛性がそれほ
ど重要でない心材料は補強する必要はなく、外側層を隔
離するスペーサとして作用する。従って経費のかかる補
強用ガラスフレークの量は軽減される。
このように本発明の組成物は多くの利点を与える。本発
明の材料の複合シートは補強されていなりl P E 
Tシートと同様に、容易に及びほぼ同等の速度で熟成形
できる。本発明の複合物は均−且つ等方性で、事実上無
色であり、表層剥離を呈さない。複合物はマイクロ波オ
ーブン又は通常のオーブン中であっても、調理に使用す
る時に剛性を保持する低価格のトレーを成形するために
使用することができる。本発明の複合物から製造された
物品は、フレークの寸法が層の厚さに比較して大きいに
も拘らず、驚く程平滑で均一な表面を有している。製品
は又剛性と靭性との驚くべき組み合わせを示している。
実施例 1−3 及び比較実施例 1 実施例1−3及び比較実施例1に使用された材料は下記
のように製造された。外皮層として使用された配合物は
、第1表に示された比率で材料を配合することによって
製造された。ガラスフレフ以外のこれらの材料の総ては
58++++n二軸スクリュ押出機の背後端に添加され
た。ガラスフレークがある場合は、重合体が熔融した後
、押出機の前面中に供給された。これらの実施例及び比
較実施例の幅34c+iの複合シートは、50.8++
l+i(2インチ)押出機により心材料(これも第1表
に記載されている)を押出すことにより製造された。外
皮材料がある場合は、25.4+nm(]インチ)押出
機で同時に押出された。外皮及び心材料の流れはフィド
ブロソク(feedblock)に供給され、そこで外
皮材料の流れは二つに分割され、そして最終的な三層押
出物を生じた。両方の押出機は約268°Cに保持され
た。押出されたシートは夫々21°及び43°Cに保持
された二つのロールの間を通り、次いで21℃に保持さ
れた第三のロールを通った。
総体的押出速度は1時間当たり約59kgであった。複
合シーj・の組成は第H表に示されている。
実施例1−3から得たシートは極めて強靭であった。そ
れらは連続式実験用熱成形機により食品用トレーとして
熟成形された。これらのトレーは良好な金型鮮鋭性(m
old defjnHion)を有し、容易に成形でき
る。トレーは均一な収縮性を存し、狂いが少ないから、
所望の最終寸法を得ることができる。
実施例1−3から製造されたトレーに三個の冷凍馬鈴薯
パイを載せ、202°Cのオーブンに30分間入れた。
トレーを取り出した時それらは剛性であり、食品の重量
に起因する変形は殆ど見出されなかった。
これと対照的に、外側層にガラスフレークを含まない比
較実施例Iの組成物から製造されたシートは真空成形が
困難であった。金型によって付与される詳細部分の鮮鋭
性に乏しく、トレーは金型に粘着した。トレーを30分
間、202℃でオゾン処理した時に、それらの歪みは頗
る大きがった。
比較実施例 2 心材料として45%サシライト(Suzor i te
)雲母2QOHK、2.2%のターポリマー  a”及
び0.45%の材料“c 1及び外側層きして第1表の
材料” A ”を用いて多層構造物を押出すことを試み
た。少しの間でも均一なシートを製造することが不可能
であったので、試験的な押出は不成功であった。
組成 (外側) (内側) X    56.8木 Y  100.0+ %      %     %      %81.6
   a、18     0   c、0.4566.
1   b、  3.8  30   c、0.095
66.1   a、  3.8  30   c、0.
09551.9   a、  3    45   c
、0.075a、18     0  c、0.19;
d、25比較例I   A    O0,100,10
1B    30 0,23 0.202      
C300,200,203D    45 0.18 
0.18X   O,58 Y  O,51 Y  O,43 Y  O,48 a−10重量%のインブチルアクリレート及び10重量
%のメタクリル酸とエチレンとのターポリマM、1=3
5 b−亜鉛イオンで36%中和された、(a)のターポリ
マー〇−パイルガノックス(lrganox)” 10
10 、テトラキス(メチレン−3−(3,5−”−t
−ブチル−4−ヒドロキシフェニノリプロビオ不一ト)
メタン d−サシライト雲母、200HK ’  0.6 1.V。
↑  0.85 1.V 本発明の主なる特徴及び態様は以下の通りである。
1、熱可塑性重合体材料から成る少なくとも一つの心材
層及び心材層の各側にある少なくともつの外側層から成
り、該外側層はポリエチレンテレフタレート及び外側層
の重量に基いて約10ないし約60%のガラスフレーク
から成り、該心材層は複合構造物の厚さの約25%ない
し約90%を占める複合構造物。
2 心材層がポリエチレンテレフタレートから成る上記
lに記載の複合構造物。
3、心材層か遮断性樹脂から成る上記1に記載の複合構
造物。
4、心材層が粉砕再生材料をも含む上記Iに記載の複合
構造物。
5 心材層の厚さか約0.05ないし約3.0mmであ
る上記lに記載の複合構造物。
6、心拐層の厚さか約0.4ないし約1゜3mmである
上記5に記載の複合構造物。
7、外側層のポリエチレンテレフタレートが分岐剤を含
む上記1に記載の複合構造物。
8、各外側層の厚さか約0.04ないし約1.3mmで
ある」1記lに記載の複合構造物。
9、各外側層の厚さか約0.05ないし約0.80mm
である上記8に記載の複合構造物。
10、各外側層の厚さが約0.05ないし約0゜20m
mである上記9に記載の複合構造物。
11、カラスフレークの側面が約0.002ないし約0
.08mmの寸法を有する上記lに記載の複合構造物。
12、ガラスフレークがソーダ石灰硼珪酸ノJラスであ
る上記11に記載の複合構造物。
13、外側層が外側層の重量に基いて、約20ないし約
50%のガラスフレークを含む上記11に記載の複合構
造物。
14、外側層が、外側層の重量に基いて、約25ないし
約45%のガラスフレークを含む上記13に記載の複合
構造物。
15、外側層が、外側層の重合体成分の重量に基いて、
0ないし約40%の低モジユラス重合体材料を含む上記
1に記載の複合構造物。
16、低モジユラス重合体材料がメタクリル酸、アルキ
ルアクリレート、及び少なくとも約50モル%のエチレ
ンの共重合体である上記15に記載の複合構造物。
17、共重合体の酸基が部分的にそれらの塩形に転化さ
れており、陽イオンが二価の金属イオンである上記16
に記載の複合構造物。
18、金属イオンが亜鉛イオンである上記172:I に記載の複合構造物。
19 ガラスで補強されたポリエチレンテレフタレ−1
・の少なくとも一つの外側層をオーバーレイする補強さ
れていないポリエチレンテレフタレトの少なくとも一つ
の層を更に含んで成り、補強されていないポリエチレン
テレフタレートの層の厚さは複合構造物の全体の厚さの
約10%以下である上記1に記載の複合構造物。
20、酸素透過性の小さい重合体の少なくとも一つの層
を更に含んで成る上記2に記載の複合構造物。
2)、トレーの形状にある上記1に記載の複合構造物。
22゜ (a)熱可塑性重合体材料の心材層、及び心材層の各々
の側に一層づつ、ガラスフレークを充填したポリエグー
レンテレフタレートから成る少なくとも二つの外側層を
同時押出して、複合シートを形成し: (b)i合ン hをポリエチレンテレフタレートのガラ
ス転移温度以下の温度に冷却し:及び(c)複合シート
を所望の構造物に熟成形する工程から成る、複合構造物
の製造方法。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、熱可塑性重合体材料から成る少なくとも一つの心材
    層及び心材層の各側にある少なくとも一つの外側層から
    成り、該外側層はポリエチレンテレフタレート及び外側
    層の重量に基いて約10ないし約60%のガラスフレー
    クから成り、該心材層は複合構造物の厚さの約25%な
    いし約90%を占める複合構造物。 2、 (a)熱可塑性重合体材料の心材層、及び心材層の各々
    の側に一層づつ、ガラスフレークを充填したポリエチレ
    ンテレフタレートから成る少なくとも二つの外側層を同
    時押出して、複合シートを形成し; (b)複合シートをポリエチレンテレフタレートのガラ
    ス転移温度以下の温度に冷却し;及び(c)複合シート
    を所望の構造物に熱成形する工程から成る、複合構造物
    の製造方法。
JP1139345A 1988-06-02 1989-06-02 改良された食品用トレー Granted JPH0225330A (ja)

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US07/201,234 US4873137A (en) 1988-06-02 1988-06-02 Food tray

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