(57)【要約】【課題】気泡やピンホールの発生を抑制し、良好な遮蔽性能を備えた放射線遮蔽体及び当該放射線遮蔽体を用いた放射線遮蔽製品を提供すること。【解決手段】本発明に係る放射線遮蔽体は、熱可塑性樹脂をバインダーとして金属遮蔽材料である所定の平均粒子径の粉末状のスズ系材料やタングステン系材料を含有させるにあたり、スズ系材料の表面をシランカップリングしているので、バインダーとなる熱可塑性樹脂とスズ系材料がなじみやすくなり、放射線遮蔽体中における気泡やピンホールの発生を抑制ないし防止することができ、高密度な放射線遮蔽体となる。また、鉛を含有しないため、取り扱いや廃棄に特別の注意が不要であり、環境性も良好なものとなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）熱可塑性樹脂、（ｂ）表面がシランカップリング処理された粉末状のスズ系材料、（ｃ）粉末状のタングステン系材料、を含むことを特徴とする放射線遮蔽体。
【請求項２】
熱可塑性樹脂１００質量部に対して、（ｂ）スズ系材料を５〜５００質量部、（ｃ）タングステン系材料を９００〜１２００質量部含有することを特徴とする請求項１に記載の放射線遮蔽体。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂がエチレン・酢酸ビニル共重合体であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線遮蔽体。
【請求項４】
シート状であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線遮蔽体。
【請求項５】
少なくとも１面にラミネート層が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の放射線遮蔽体。
【請求項６】
前記請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の放射線遮蔽体を備えたことを特徴とする放射線遮蔽製品。
【請求項７】
請求項４または請求項５に記載のシート状の放射線遮蔽体を布帛と一体化させて、当該布帛を所望の形状に縫合してなる放射線防護衣であることを特徴とする請求項６に記載の放射線遮蔽製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線遮蔽体及び当該放射線遮蔽体を用いた放射線遮蔽製品に関する。さらに詳しくは、Ｘ線等の放射線を遮蔽するために用いられる放射線遮蔽体及び当該放射線遮蔽体を用いた放射線遮蔽製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線等の放射線を遮蔽する金属材料（金属遮蔽材料）としては、これまで主として鉛、及び鉛化合物といった高比重の金属が使用され、粉末状の金属遮蔽材料を樹脂と混練してシート状に成形することで、放射線を遮蔽可能な放射線遮蔽体（放射線遮蔽シート）とすることが提案されてきた（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
一方、鉛は人体に吸収されると有害であり、取扱いには鉛中毒予防規則による厳格な規制に準拠する必要とされ、また、廃棄する場合には特定有害産業廃棄物として外界への溶出や浸出を遮断した処置が必須とされていた。このように、鉛を含んだ製品については取扱いや廃棄には特別の注意が必要であり、環境上も問題があることから、近年では、鉛に代わる金属遮蔽材料としてタングステン及びそれらの化合物等が提案されている（例えば、特許文献２を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１１０３９３号公報
【特許文献２】特開平８−１７９０９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、タングステンは高比重で硬い金属材料であり、また、高価な金属材料であるため、過剰に含有させると成形体が硬くなり柔軟性に悪影響を及ぼす場合があるとともにコスト高となるため、好ましくなかった。そこで、金属遮蔽材料として、比較的柔らかく、コスト的にもあまり高くないスズ単体等のスズ系材料等の金属材料を使用することがあった。
【０００６】
一方、熱可塑性樹脂にスズを含有させた場合に押出成形等を実施した場合には、熱可塑性樹脂と金属遮蔽材料であるタングステンとスズの硬さの違いから、押出機の流れの速度に変化が生じ、熱可塑性樹脂に分散されるスズの周りに気泡が発生し、この気泡を介して放射線が透過してしまい、結果として遮蔽効率を低下させてしまう場合があり、放射線遮蔽体の遮蔽性能に悪影響を与えていた。
【０００７】
本発明は、前記の課題に鑑みてなされたものであり、気泡やピンホールの発生を抑制し、良好な遮蔽性能を備えた放射線遮蔽体及び当該放射線遮蔽体を用いた放射線遮蔽製品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するために、本発明に係る放射線遮蔽体は、（ａ）熱可塑性樹脂、（ｂ）表面がシランカップリング処理された粉末状のスズ系材料、（ｃ）粉末状のタングステン系材料、を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る放射線遮蔽体は、前記した本発明において、熱可塑性樹脂１００質量部に対して、（ｂ）スズ系材料を５〜５００質量部、（ｃ）タングステン系材料を９００〜１２００質量部含有することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る放射線遮蔽体は、前記した本発明において、前記熱可塑性樹脂がエチレン・酢酸ビニル共重合体であることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る放射線遮蔽体は、前記した本発明において、シート状であることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る放射線遮蔽体は、前記した本発明において、少なくとも１面にラミネート層が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る放射線遮蔽製品は、前記した本発明に係る放射線遮蔽体を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る放射線遮蔽製品は、前記した本発明に係るシート状の放射線遮蔽体を布帛と一体化させて、当該布帛を所望の形状に縫合してなる放射線防護衣であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る放射線遮蔽体は、金属遮蔽材料として含有される粉末状のスズ系材料の表面がシランカップリングされているので、スズ系材料がバインダーとなる熱可塑性樹脂となじみやすくなり、放射線遮蔽体中における気泡やピンホールの発生を抑制ないし防止することが可能となり、高密度な放射線遮蔽体を得ることができる。また、本発明に係る放射線遮蔽体は、金属遮蔽材料として鉛を含有しないため、取り扱いや廃棄に特別の注意が不要であり、環境性も良好である。
【００１６】
本発明に係る放射線遮蔽製品は、前記した本発明に係る放射線遮蔽体を備えたものであるので、前記した本発明の放射線遮蔽体の奏する効果を享受し、例えば、布等と一体化することにより、ジャケット、パンツ、エプロン、帽子、手袋等の放射線防護衣等として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るシート状の放射線遮蔽体（放射線遮蔽シート）の一態様を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る放射線遮蔽体の構成について説明する。本発明の放射線遮蔽体は、熱可塑性樹脂と金属遮蔽材料を含むものであって、（ａ）熱可塑性樹脂、（ｂ）表面がシランカップリング処理された粉末状のスズ系材料、（ｃ）粉末状のタングステン系材料を基本構成として含む。
【００１９】
（ａ）熱可塑性樹脂：
本発明の放射線遮蔽体を構成する熱可塑性樹脂は、放射線遮蔽体の基材となるとともに、後記する粉末状の金属遮蔽材料のバインダーとなる。使用可能な熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、熱可塑性エラストマー系樹脂等が挙げられる。また、ポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリイミド系樹脂、シリコン系樹脂、芳香族ポリエステル系樹脂等や、さらにはポリカーボネート樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂を用いてもよい。これらの熱可塑性樹脂は、その１種を単独で使用してもよく、また、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。なお、熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニル系樹脂等のハロゲン系樹脂も使用することができるが、ダイオキシン等の発生による環境問題があるため、環境性を考慮して、ノンハロゲン系熱可塑性樹脂を使用することが好ましい。
【００２０】
ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等のポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン等の汎用のポリオレフィン樹脂や、ポリスチレン系樹脂等を使用することができる。また、ポリエチレン／ポリプロピレンとブテン、ブタジエン、エチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等の共重合体樹脂（コポリマー）を使用することができる。本発明にあっては、ポリオレフィン系樹脂としては、シート化等する際の成形加工性が良好である等という点で、エチレン・酢酸ビニル共重合体を使用することが好ましい。
【００２１】
ポリウレタン系樹脂としては、ポリオールとジイソシアネートの重合体である、いわゆる熱可塑性ウレタン樹脂を使用することはもちろん、ウレタン樹脂を溶剤に溶解し、溶剤を除くことにより被膜化するウレタン溶液も使用することが可能である。さらに、ウレタン系樹脂を水系の溶媒に分散させた、水分を除去することにより被膜化する、いわゆるウレタンエマルジョンを用いることも可能である。
【００２２】
熱可塑性エラストマー樹脂としては、ゴムとプラスチックの中間的な性質を有する材料で、通常の熱可塑性樹脂の加工技術が応用できるもの全般を挙げることができる。具体的には、アクリルゴム（ＡＣＭ）、スチレン系熱可塑性エラストマー（ＳＥＳ、ＳＥＢＳ、ＳＩＳ等）、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ミラブル型シリコンゴム、ウレタン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）、動的架橋オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）等である。
【００２３】
（ｂ）スズ系材料：
本発明の放射線遮蔽体は、スズ系材料を含有する。スズ系材料としては、金属スズ単体のほか、スズ−ニッケル合金、スズ−銅合金等のスズ合金、酸化スズ等のスズ化合物が挙げられる。金属遮蔽材料としてスズ系材料を用いることにより、後記するタングステン系材料を過度に使用することを抑え、優れた遮蔽効果を維持しつつ放射線遮蔽体に柔軟性を付与し、コスト的にもリーズナブルな放射線遮蔽体を提供することができる。また、金属遮蔽材料として鉛や鉛合金、鉛化合物等を使用しないので、環境及び人体への悪影響を抑制することができ、安全で環境・衛生的にも良好な放射線遮蔽体を提供することができる。スズ系材料は、その１つを単独で使用してもよく、その２種以上を組み合わせて使用するようにしてもよい。
【００２４】
粉末状のスズ系材料の平均粒子径（平均１次粒子径）は、１〜１００μｍとすることが好ましい。スズ系材料の平均粒子径をかかる範囲にすることにより、熱可塑性樹脂に対して分散性もよく、遮蔽機能やシランカップリングによる熱可塑性樹脂になじみやすくなるという効果も効率よく発揮することができる。スズ系材料の平均粒子径は５〜１５μｍとすることが特に好ましい。なお、本発明において、「平均粒子径」は、例えば、レーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値５０％での粒子径を採用することができる。
【００２５】
スズ系材料は、シランカップリング剤で表面処理されているものを使用する。スズ系材料をシランカップリング剤で表面処理を施すことにより、熱可塑性樹脂とスズ系材料との親和性を改善することができ、なじみやすくなり気泡やピンホールの発生を抑制ないし防止することが可能となり、高密度な放射線遮蔽体を得ることができる。
【００２６】
スズ系材料のシランカップリングによる表面処理については、常法により実施すればよく、例えば、スズ系材料を液状ないし粉末状のシランカップリング剤に浸漬ないし分散させてスズ系材料の表面をシランカップリング処理するようにすればよい。また、放射線遮蔽体の構成成分としてシランカップリング剤を混合させるようにしてもよい。シランカップリング剤は、例えば、液状、粉末状等のものを使用することができる。
【００２７】
（ｃ）タングステン系材料：
本発明の放射線遮蔽体は、タングステン系材料を含有する。タングステン系材料としては、金属タングステン単体のほか、タングステン合金、酸化タングステン（ＷＯ３：三酸化タングステン）、タングステン酸リチウム、マンガンタングステン酸、鉄タングステン酸等のタングステン化合物等が挙げられる。金属遮蔽材料としてタングステン系材料を用いることにより、高レベルの遮蔽効果を維持することができる。また、前記したスズ系材料と同様、金属遮蔽材料として鉛や鉛合金、鉛化合物等を使用しないので、環境及び人体への悪影響を抑制することができ、安全で環境・衛生的にも良好な放射線遮蔽体を提供することができる。タングステン系材料は、その１つを単独で使用してもよく、その２種以上を組み合わせて使用するようにしてもよい。
【００２８】
タングステン系材料はスズ系材料と同様に粉末状のものを用いるが、平均粒子径（平均一次粒子径）は、１〜１００μｍとすることが好ましい。タングステン系材料の平均粒子径をかかる範囲にすることにより、熱可塑性樹脂に対して分散性もよく遮蔽機能を効率よく発揮することができる。タングステン系材料の平均粒子径は５〜１５μｍとすることが特に好ましい。
【００２９】
放射線遮蔽体に含有される金属遮蔽材料におけるスズ系材料とタングステン系材料の配合比は、スズ系材料／タングステン系材料＝５／１２００〜１／２の範囲内とすることが好ましい。スズ系材料とタングステン系材料の配合比をかかる範囲にすることにより、スズ系材料とタングステン系材料のバランスがよく、遮蔽性能をより効率よく発揮することができ、また、適度に柔軟性のある遮蔽体を提供することができる。配合比は、スズ系材料／タングステン系材料＝５／１１２０〜５００／１１２０の範囲内とすることがさらに好ましく、スズ系材料／タングステン系材料＝１０／１１１０〜２００／１０４０の範囲内とすることが特に好ましい。
【００３０】
本発明に係る放射線遮蔽体にあって、金属遮蔽材料の含有量は、バインダーとなる熱可塑性樹脂１００質量部に対して、スズ系材料を５〜５００質量部とすることが好ましい。スズ系材料の含有量が５質量部より少ないと柔軟性が得られない場合があり、一方、スズ系材料の含有量が５００質量部を超えると、遮蔽体が過度に柔らなくなってしまう場合がある。スズ系材料の含有量は、熱可塑性樹脂１００質量部に対して、１０〜２００質量部とすることが特に好ましい。
【００３１】
一方、タングステン系材料は、バインダーである熱可塑性樹脂１００質量部に対して９００〜１２００質量部とすることが好ましい。タングステン系材料の含有量が９００質量部より少ないと、遮蔽効果が十分に発揮されない場合があり、一方、タングステン系材料の含有量が１２００質量部を超えると柔軟性が悪く高コストな放射線遮蔽体となる場合がある。タングステン系材料の含有量は、熱可塑性樹脂１００質量部に対して、９３０〜１１２０質量部とすることがさらに好ましく、１０４０〜１１１０質量部とすることが特に好ましい。
【００３２】
また、本発明に係る放射線遮蔽体には、金属遮蔽材料として、さらに、ビスマス系材料を含有させるようにしてもよい。ビスマス系材料としては、金属ビスマス単体のほか、ビスマス−インジウム合金、塩化酸化ビスマス（ＢｉＣｌＯ）等のビスマス合金や、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）等のビスマス化合物が挙げられる。ビスマス系材料は、その１つを単独で使用してもよく、その２種以上を組み合わせて使用するようにしてもよい。
【００３３】
粉末状のビスマス系材料の平均粒子径（平均１次粒子径）は、１〜１００μｍとすることが好ましく、５〜１５μｍとすることが特に好ましい。また、ビスマス系材料の含有量としては、バインダーとなる熱可塑性樹脂１００質量部に対して、ビスマス系材料を１５００〜１８５０質量部とすることが好ましく、１６５０〜１８５０質量部とすることが特に好ましい。
【００３４】
なお、本発明の放射線遮蔽体には、本発明の目的及び効果を妨げない範囲において、前記した以外の各種の樹脂成分やゴム成分、及び各種の添加剤を必要に応じて適宜添加することができる。添加剤としては、従来公知のものを使用することができ、例えば、可塑剤、紫外線吸収剤、耐熱安定剤、酸化防止剤、あるいは加工性を向上させるための減粘剤や増粘剤等の各種添加剤を適宜添加することができる。
【００３５】
本発明の放射線遮蔽体は、前記した必須成分及び必要により添加した添加剤を必要量計量した上で、混合攪拌機で均質混合させ、必要に応じて、未分散物を取り除く目的で濾過すること、あるいは気泡を取り除く目的で減圧脱泡等の処理を行い、次いで得られた組成物を、押出成形、Ｔダイ押出成形、カレンダー成形、プレス成形、射出成形、コーティング、金型成形等の公知の手段によって成形加工することにより、簡便に得ることができる。なお、前記の組成物を、二軸混練押出機、バンバリーミキサー、ニーダー、ローラー等の従来公知の混練装置で溶融混練することによりペレット化、あるいはペレターザー等によりペレット化して得られたペレットを用いて、前記した押出成形、Ｔダイ押出成形（多層型含む。）、カレンダー成形、プレス成形、射出成形等の公知の手段により成形加工するようにしてもよい。
【００３６】
本発明に係る放射線遮蔽体は、シート状とした放射線遮蔽シートとして用いることができる。かかる放射線遮蔽シートは、放射線遮蔽体をシート化した遮蔽層単独で用いてもよいが、遮蔽層の片面ないし両面には保護となるラミネート層を形成することが好ましい。また、放射線遮蔽体をシート化した遮蔽層は、単層でもよく、数層を重ね合わせて積層化してもよい。ラミネート層は、例えば、軟質ポリエチレン等のポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン系樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂等の熱可塑性樹脂で形成することができるが、前記した放射線遮蔽体（遮蔽層）を形成する熱可塑性樹脂と共通する熱可塑性樹脂を使用してもよい。
【００３７】
図１は、本発明に係るシート状の放射線遮蔽体（放射線遮蔽シート１）の一態様を示した断面図であり、放射線遮蔽体をシート化した遮蔽層２の両面にラミネート層３を形成した態様を示している。遮蔽層２やラミネート層３の厚さは、特に制限はないが、遮蔽効果が見込まれ、製造時の搬送抵抗が過度に大きくならない程度の厚さが好ましく、遮蔽層２の厚さは、例えば、０．１〜３．０ｍｍとすることが好ましく、０．３〜１．０ｍｍとすることが特に好ましい。また、ラミネート層３の厚さは、前記した遮蔽層２より薄くすることが望ましく、例えば、０．０１〜２．０ｍｍとすることが好ましく、０．０２〜０．５ｍｍとすることがさらに好ましく、０．０２〜０．１ｍｍとすることが特に好ましい。なお、放射線遮蔽シート１についてラミネート層３を設けないで単層とした場合にあっては、前記した遮蔽層２程度の厚さとすればよい。
【００３８】
以上説明した本発明に係る放射線遮蔽体は、熱可塑性樹脂をバインダーとして金属遮蔽材料である所定の平均粒子径の粉末状のスズ系材料やタングステン系材料を含有させるにあたり、スズ系材料の表面をシランカップリングしているので、バインダーとなる熱可塑性樹脂とスズ系材料がなじみやすくなり、放射線遮蔽体中における気泡やピンホールの発生を抑制ないし防止することが可能となり、高密度な放射線遮蔽体を得ることができる。また、本発明に係る放射線遮蔽体は、金属遮蔽材料として鉛を含有しないため、取り扱いや廃棄に特別の注意が不要であり、環境性も良好なものとなる。
【００３９】
本発明に係る放射線遮蔽体は、前記したシート状のほか、所望の形状として使用することができ、前記した押出成形方法や射出成形方法等の従来公知の成形方法により成形加工することにより得ることが可能である。本発明に係る放射線遮蔽体は、Ｘ線等の放射線を遮蔽するための種々の用途に適用することができる。
【００４０】
また、本発明に係る放射線遮蔽体は、当該遮蔽体を備えた放射性遮蔽製品として使用することができる。例えば、放射線遮蔽製品として放射線遮蔽性能を備えた放射線防護衣とする場合にあっては、シート状等の放射線遮蔽体を所望の形状に裁断し、布帛等に包むかあるいは布帛等に貼り合わせる等により一体化させて、放射線遮蔽体と一体化させた布帛等を所望の形状に縫い合わせ、ジャケット、パンツ、エプロン、帽子、手袋等の放射線防護衣（Ｘ線遮蔽用の医療用防護衣等）として使用することができる。また、同様にして形成された放射線遮蔽性能を備えた放射線遮蔽カバーあるいは放射線遮蔽カーテンも、例えば、放射線源に密着させたり、放射線源を間接的に覆うようにして使用することができる。また、食品異物検査装置に適用されるＸ線遮蔽シートとしても使用できる。
【実施例】
【００４１】
以下、実施例及び比較例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【００４２】
［実施例１、実施例２及び比較例１］
シート状の放射線遮蔽体（放射線遮蔽シート）（ラミネート層なしの単層：厚さ０．３ｍｍ）を製造した。使用した成分の詳細を下記に示す（表１中、数値は含有量であり、熱可塑性樹脂であるエチレン・酢酸ビニル共重合体を１００質量部とした場合の質量部である。）。
【００４３】
放射線遮蔽シートの製造は、実施例１については、５質量部のシランカップリング剤にスズを浸漬させ、表面をシランカップリングしたスズを使用し、かかるスズを含む構成成分を市販のペレタイザーで溶融混練してペレット化し、得られたペレットを市販のＴダイ押出機によりシート化した。実施例２については、表面をシランカップリングしないスズと１０質量部のシランカップリング剤を含む構成成分を市販のペレタイザーで溶融混練してペレット化し、得られたペレットを市販のＴダイ押出機によりシート化した。比較例１については、表面をシランカップリングしないスズと１０質量部の可塑剤を含む構成成分を市販のペレタイザーで溶融混練してペレット化し、得られたペレットを市販のＴダイ押出機によりシート化した。
【００４４】
（ａ）エチレン・酢酸ビニル共重合体（熱可塑性樹脂）
（酢酸ビニル含有量が共重合体全体に対して１９質量％）
【００４５】
（ｂ）スズ（スズ系材料）
品名    ：  ＡＴ−Ｓｎ  Ｎｏ．６００（山石金属（株）製）
平均粒子径：  ６．２６μｍ
【００４６】
（ｃ）タングステン（タングステン系材料）
品名    ：  Ｄ−１００（（株）アライドマテリアル製）
平均粒子径：８．７２９μｍ
【００４７】
（ｄ）可塑剤
品名    ：  アデカサイザーＲＳ−７３５（（株）ＡＤＥＫＡ製）
【００４８】
（ｅ）シランカップリング剤
品名    ：  ＫＢＭ５０３（信越化学工業（株）製）（分子量  ２４８．４、比重  １．０４、最小被覆面積  ３１４ｍ２／ｇ）
性状    ：  液状
【００４９】
（放射線遮蔽シートの構成）
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、Ｘ線等の放射線を遮蔽するために用いられる放射線遮蔽シートや放射線防護衣等を提供する手段として有利に使用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１    放射線遮蔽体（放射線遮蔽シート）
２    遮蔽層
３    ラミネート層
【図１】
2013122398.tif 000004