CN114423610A - 包装体 - Google Patents

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樱井正之
洼田勉
若木裕之
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Mitsui Chemicals Tohcello Inc
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Abstract

包装体，其是由包装膜构成的包装体(10)，最外层为聚乙烯系树脂层，聚乙烯系树脂层经单轴或双轴拉伸。

Description

包装体
技术领域
本发明涉及包装体。
背景技术
例如，作为食品、洗漱用品(toiletry)、医药品、车辆用油、清洗液、冷却水等汽车用品、工业用润滑油、油、水等热介质等的包装材料使用的以袋体等为代表的包装袋例如由包含热封层及基材层的包装材料构成。
作为关于包含热封层及基材层的包装袋的技术，可列举例如专利文献1(日本特开2018-154133号公报)中记载的技术。
在专利文献1中记载了使用层叠膜而成的包装袋，所述层叠膜层叠有：由聚乙烯系树脂组合物形成的单层结构的膜或包含至少1层由该聚乙烯系树脂组合物形成的层的多层结构的密封膜；和基材膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-154133号公报
发明内容
发明要解决的课题
由于近年来环境意识的提高，对包装膜要求容易再循环。
从使包装膜容易再循环的观点出发，例如考虑尽可能由单一原料(单一材料)构成包装膜。
根据本申请的发明人们的研究，明确了：从以单一材料化为目标的观点出发，对于由以聚乙烯系树脂层为基材层的包装膜形成的包装体，存在以下课题。
首先，如图2和图3所示，在使用以聚乙烯系树脂层4为基材层的包装膜来制作包装体1时，有使热封层2彼此热熔接的工序。此时，例如，在包装体1的底部3，作为最外层的聚乙烯系树脂层4彼此接触。而且，根据本申请的发明人们的研究可知，在使热封层2彼此热熔接的工序中，作为最外层的聚乙烯系树脂层4彼此热熔接。另外，还获知发生聚乙烯系树脂层向为了热封而加温的热封棒的熔接。
这样，本申请的发明人们发现：最外层为聚乙烯系树脂层的包装体有时在其制造过程中会引起最外层的热熔接。
本发明是鉴于上述情况而作出的，其提供最外层的热熔接得以抑制的包装体。
用于解决课题的手段
本申请的发明人们为了实现上述课题而反复进行了深入研究。其结果发现，在最外层为聚乙烯系树脂层的包装体中，通过将上述聚乙烯系树脂层进行单轴或双轴拉伸，可以实现最外层的热熔接得以抑制的包装体，从而完成了本发明。
即，根据本发明，提供以下所示的包装体。
[1]包装体，其是由包装膜构成的包装体，
最外层为聚乙烯系树脂层，
上述聚乙烯系树脂层经单轴或双轴拉伸。
[2]根据上述[1]所述的包装体，其中，
构成上述聚乙烯系树脂层的上述聚乙烯系树脂层的熔点为100℃以上150℃以下。
[3]根据上述[1]或[2]所述的包装体，其中，
在上述包装体的最内层具有热封层。
[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的包装体，其中，
上述热封层包含聚乙烯系树脂。
[5]根据上述[4]所述的包装体，其中，
构成上述热封层的上述聚乙烯系树脂的熔点为90℃以上140℃以下。
[6]根据上述[5]所述的包装体，其中，
在将上述包装体的整体设为100质量％时，上述包装体的90质量％以上为聚乙烯系树脂。
发明效果
根据本发明，能够提供最外层的热熔接得以抑制的包装体。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的实施方式的包装体的结构的一例的立体图。
图2是示意性地表示以往的包装体的结构的一例的主视图。
图3是图2所示的包装体的X-X’截面图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，图是简图，与实际的尺寸比率不一致。另外，只要没有特别说明，数值范围的“A～B”表示A以上B以下。
＜包装体＞
图1是示意性地表示本发明的实施方式的包装体10的结构的一例的立体图。
本实施方式的包装体10是由包装膜构成的包装体，最外层是聚乙烯系树脂层，该聚乙烯系树脂层经单轴或双轴拉伸。
由此，在最外层为经单轴或双轴拉伸的聚乙烯系树脂层的包装体中，在使热封层彼此热熔接的工序中，能够抑制作为最外层的聚乙烯系树脂层彼此的热熔接。另外，在热封工序中，能够抑制作为最外层的聚乙烯系树脂层熔接于热封棒。
在本实施方式中，包装体是例如以收纳食品、医药品、保健用品、日用品、工业用品、车辆用油、清洗液、冷却水等汽车用品、工业用润滑油、油，水等热介质等物品为目的而使用的包装袋本身或在该袋中收纳有物品的物质。另外，本实施方式的包装体的包装形态可列举例如在周缘的全部或一部分具有通过热熔接形成的热封部的三边封袋或四边封袋、枕式袋、合掌袋、棒状袋、折边袋(gazette bag)、袋体等。另外，在包装体的内部，除了物品以外，还可以加入脱氧剂等。
本实施方式的包装体10通常在包装体的最内层(包装体的内部侧的最外层)具有热封层。由此，通过使包装膜的热封层彼此热熔接，能够制作本实施方式的包装体10。
对于本实施方式的包装体10，从提高再循环性的观点出发，在将包装体的整体设为100质量％时，优选使包装体的90质量％以上为聚乙烯系树脂，更优选使包装体的95质量％以上为聚乙烯系树脂，进一步优选使包装体的98质量％以上为聚乙烯系树脂，更进一步优选使包装体的99质量％以上为聚乙烯系树脂。
由此，由于包装体大致由单一原料(单一材料)构成，因此减少了将构成包装体10的原料分离的作业，能够提高包装体10的再循环性。
＜包装膜＞
作为本实施方式的包装膜，例如可以使用具备含有聚乙烯系树脂的聚乙烯系树脂层和设置于聚乙烯系树脂层的至少一面的热封层的膜。在此，聚乙烯系树脂层可以为一层，也可以为两层以上。
本实施方式的包装膜的厚度可以根据水蒸气阻隔性、成本、机械强度、透明性、再循环性、外观、成型性、轻质性等所期望的目的而任意地设定，并无特别限定。厚度通常为10μm以上220μm以下，优选为15μm以上190μm以下，更优选为20μm以上175μm以下。
若本实施方式的包装膜的厚度在上述范围内，则机械特性、处理性、外观、成型性、轻质性等的均衡性更优异。
以下，对构成本实施方式的包装膜的各层进行说明。
[聚乙烯系树脂层]
本实施方式的聚乙烯系树脂层(也称为基材层。)例如通过对由含有聚乙烯系树脂的树脂组合物构成的膜进行单轴拉伸或双轴拉伸而形成。
本实施方式的聚乙烯系树脂层的厚度可以根据水蒸气阻隔性、成本、机械强度、透明性、再循环性、外观、成型性、轻质性等所期望的目的而任意地设定，因此并无特别限定，通常为0.5μm以上100μm以下，优选为1.0μm以上75μm以下，更优选为1.5μm以上50μm以下。
若聚乙烯系树脂层的厚度在上述范围内，则机械特性、处理性、外观、成型性、轻质性等的均衡性更优异。
本实施方式的聚乙烯系树脂层只要至少含有经单轴拉伸或双轴拉伸的最外层即可，可以是仅由最外层构成的单层，也可以是层叠有多层由含有聚乙烯系树脂的树脂组合物构成的层的构成。
在为层叠有多层由包含聚乙烯系树脂的树脂组合物构成的层的构成的情况下，作为除位于包装体的外表面的层(也称为最外层。)以外的层，可列举例如芯层，层压层等。从膜的成型性、卷取时的织物处理性(Web Handling)的观点出发，优选设置芯层，层压层。芯层是在聚乙烯系树脂层中位于最外层与层压层之间的层，层压层是在聚乙烯系树脂层中位于与最外层相反侧的表面的层。聚乙烯系树脂层可以仅由最外层和层压层构成。另外，在聚乙烯系树脂层中，至少最外层经单轴拉伸或双轴拉伸，芯层和层压层可以进行拉伸处理，也可以不进行拉伸处理。
最外层的厚度例如为0.05μm以上10μm以下，具体而言为1.0μm以上6μm以下。芯层的厚度例如为0.4μm以上49.9μm以下，具体而言为1μm以上48μm以下。层压层的厚度例如为0.05μm以上10μm以下，具体而言为1.0μm以上6μm以下。
进而，作为层叠多层由含有聚乙烯系树脂的树脂组合物构成的层的方法，可列举例如：干式层压法；挤出层压法；将树脂挤出并使挤出的树脂层叠在表层上的方法等热熔接法；并用干式层压法、挤出层压法、热熔接法的方法等。
(聚乙烯系树脂组合物)
本实施方式的聚乙烯系树脂组合物包含聚乙烯系树脂。
在将聚乙烯系树脂组合物的整体设为100质量％时，本实施方式的聚乙烯系树脂组合物(即聚乙烯系树脂层)中所包含的聚乙烯系树脂的含量优选为90质量％以上100质量％以下，更优选为95质量％以上100质量％以下，进一步优选为98质量％以上100质量％以下，特别优选为99质量％以上100质量％以下。由此，能够使水蒸气阻隔性、成本、机械强度、透明性、再循环性、外观、成型性、轻质性等的均衡性更良好。
(聚乙烯系树脂)
作为构成本实施方式的聚乙烯系树脂层的聚乙烯系树脂，可列举例如高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直链状聚乙烯、超高分子量聚乙烯等的1种以上的聚乙烯系树脂。其中，优选高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯及直链状聚乙烯中的1种以上，进一步优选直链状聚乙烯单体、或者包含20质量％以上的直链状聚乙烯且包含高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯中的至少1种以上。
从抑制白化而提高包装体的透明性的观点出发，优选组合2种以上的聚乙烯系树脂。白化起因于聚乙烯的结晶化。通过组合使用2种以上的聚乙烯树脂，从而使聚乙烯系树脂层容易呈现无定形，因此有时可抑制结晶化而使白化得到抑制。作为2种以上的聚乙烯系树脂的组合的观点，可列举MFR，密度，熔点等。具体而言，在组合2种以上的聚乙烯系树脂的情况下，优选符合以下(i)～(iii)中的至少任一者(MFR和密度的测定法将在后文叙述)。
(i)并用MFR相差0.5g/10分钟以上的2种聚乙烯系树脂。此时，优选使2种树脂的比率以质量比计相同、或者增多MFR较小的一方。
(ii)组合密度相差10kg/m3以上的聚乙烯系树脂。此时，优选使2种树脂的比率以质量比计相同、或者增多密度较小的一方。
(iii)将熔点相差1℃以上的聚乙烯系树脂组合。此时，优选使2种树脂的比率以质量比计相同、或者增多熔点较低的一方。
聚乙烯树脂层如上所述为多层结构的情况下(例如为最外层、芯层和层压层三层结构的情况下)，可以仅1层含有2种以上的聚乙烯系树脂，也可以2层以上的层分别含有2种以上的聚酯树脂。当然，聚乙烯树脂层中的各层也可以分别仅由1种聚乙烯系树脂构成。
从使耐热性、透明性、机械特性、刚性、流动性及成型性等的均衡性更加良好的观点出发，上述聚乙烯系树脂的熔点优选为100℃以上，更优选为120℃以上，进一步优选为125℃以上，而且优选为150℃以下，更优选为140℃以下，进一步优选为135℃以下的范围。
若聚乙烯系树脂的熔点为上述下限值以上，则可以进一步抑制包装体10中作为最外层的聚乙烯系树脂层彼此的热熔接。另外，若聚乙烯系树脂的熔点为上述上限值以下，则可以提高层间强度、流动性及成型性。
从使耐热性、透明性、机械特性、刚性、流动性及成型性等的均衡性更加良好的观点出发，上述聚乙烯系树脂的密度优选为920kg/m3以上，更优选为923kg/m3以上，进一步优选为925kg/m3以上，而且优选为970kg/m3以下，更优选为965kg/m3以下，进一步优选为960kg/m3以下，特别优选为950kg/m3以下。在此，在本实施方式中，聚乙烯系树脂的密度可以依据JIS K 7112(1999)进行测定。
若上述聚乙烯系树脂的密度为上述下限值以上，则可以进一步抑制包装体10中作为最外层的聚乙烯系树脂层彼此的热熔接。另外，若上述聚乙烯系树脂的密度为上述上限值以下，则可以提高层间强度、流动性及成型性。
对于根据ASTM D1238在190℃、2.16kg载荷的条件下测定的上述聚乙烯系树脂的熔体流动速率(MFR)，从流动性和成型性的观点出发，优选为0.5g/10分钟以上，更优选为1g/10分钟以上，进一步优选为2g/10分钟以上，从使成型性更稳定化的观点出发，优选为30g/10分钟以下，更优选为20g/10分钟以下，进一步优选为10g/10分钟以下。
上述聚乙烯系树脂的制造方法并无特别限定，可以通过已知的方法来制造。另外，作为聚乙烯，可以使用市售的聚乙烯。
(其他成分)
在不损害本实施方式的目的的范围内，可以根据需要在本实施方式的聚乙烯系树脂组合物中添加赋粘剂、耐热稳定剂、耐候稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、润滑剂、增滑剂、成核剂、抗粘连剂、抗静电剂、防雾剂、颜料、染料、无机或有机的填充剂等各种添加剂。
(聚乙烯系树脂组合物的制备方法)
本实施方式的聚乙烯系树脂组合物例如可以通过将各成分利用干混、转鼓混合机、班伯里混合机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、高速双螺杆挤出机、热辊等方法/装置进行混合或熔融·混炼来制备。
[热封层]
对于本实施方式的包装膜，为了赋予热封性，优选在聚乙烯系树脂层的一个面的至少一部分具备热封层。热封层可以仅设置在本实施方式的包装膜的热熔接预定部位，也可以设置在聚乙烯系树脂层的一个面的整体。
在本实施方式的包装膜中，热封层的厚度优选为0.1μm以上200μm以下，更优选为0.2μm以上170μm以下，进一步优选为0.5μm以上150μm以下，特别优选为1μm以上120μm以下。
通过使热封层的厚度为上述下限值以上，从而可以使包装膜的热封性良好。
另外，通过使热封层的厚度为上述上限值以下，从而可以特别抑制热封时的最外层的熔接。通常，热封层越厚，越需要高温密封。
在本实施方式的包装膜中，设置于一个面的热封层优选为单层。由此，可以简化包装膜的制造工序即本实施方式的包装体10的制造工序。
另外，热封层可以与处于聚乙烯系树脂层的拉伸前的状态的膜同时拉伸而形成。由此，可以使用通过共挤出成型法等成型方法、即一次成型而制作的层叠膜来制作包装膜。因此，可以简化包装膜的制造工序、即本实施方式的包装体10的制造工序。因此，热密封层可以经单轴或双轴拉伸。
(聚烯烃)
本实施方式的热封层例如由包含聚烯烃的聚烯烃系树脂组合物构成。作为构成热封层的聚烯烃，可列举例如：乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯等α-烯烃的均聚物或共聚物；高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直链状聚乙烯、超高分子量聚乙烯等聚乙烯系树脂；聚丙烯；丙烯·α-烯烃无规共聚物；乙烯·乙酸乙烯酯共聚物(EVA)；离聚物树脂等。
其中，作为构成热封层的聚烯烃，从提高再循环性的观点、使与聚乙烯系树脂层的粘接性及热封性等的均衡性优异的观点出发，优选聚乙烯系树脂。由此，由于包装体大致由单一原料(单一材料)构成，因此容易分离构成包装体10的原料，可以提高包装体10的再循环性。
(聚乙烯系树脂)
作为构成本实施方式的热封层的聚乙烯系树脂，可列举例如高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯等。其中，优选低密度聚乙烯及直链状低密度聚乙烯，更优选直链状低密度聚乙烯。聚乙烯可以使用1种，也可以组合使用2种以上。
上述聚乙烯系树脂的熔点优选为90℃以上，更优选为95℃以上，而且优选为140℃以下，更优选为120℃以下的范围。
若聚乙烯系树脂的熔点为上述下限值以上，则可以抑制热封层的表面的发粘，可以提高包装膜的耐粘连性。
另外，若聚乙烯系树脂的熔点为上述上限值以下，则可以使包装膜的热封性更良好。
对于根据ASTM D1238在190℃、2.16kg载荷的条件下测定的上述聚乙烯系树脂的熔体流动速率(MFR)，从流动性和成型性的观点出发，优选为0.5g/10分钟以上，更优选为1g/10分钟以上，进一步优选为2g/10分钟以上，从使成型性更稳定化的观点出发，优选为30g/10分钟以下，更优选为20g/10分钟以下，进一步优选为10g/10分钟以下。
上述聚乙烯系树脂的制造方法并无特别限定，可以通过已知的方法来制造。另外，作为聚乙烯，可以使用市售的聚乙烯。
在将聚烯烃系树脂组合物的整体设为100质量％时，本实施方式的聚烯烃系树脂组合物中的(即热封层中的)聚烯烃系树脂的含量优选为90质量％以上100质量％以下，更优选为95质量％以上100质量％以下，进一步优选为98质量％以上100质量％以下，特别优选为99质量％以上100质量％以下。由此，可以使再循环性、与聚乙烯系树脂层的粘接性、热封性等的均衡性更良好。
(其他成分)
在构成本实施方式的热封层的聚烯烃系树脂组合物中，可以根据需要在不损害本实施方式的目的的范围内添加耐热稳定剂、耐候稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、润滑剂、增滑剂、成核剂、防粘连剂、抗静电剂、防雾剂、颜料、染料、无机或有机的填充剂等各种添加剂。
另一方面，从单一材料化的观点出发，聚烯烃系树脂组合物优选实质上不含有这些各种添加剂。
(聚烯烃系树脂组合物的制备方法)
本实施方式的聚烯烃系树脂组合物可以通过利用干混、转鼓式混合机、班伯里混合机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、高速双螺杆挤出机、热辊等将各成分混合或熔融·混炼来制备。
<包装膜的制造方法>
本实施方式的包装膜例如可以通过使用已知的拉伸膜制造方法对将用于形成聚乙烯系树脂层的上述聚乙烯系树脂组合物和用于形成热封层的上述聚烯烃系树脂组合物共挤出成型为膜状而得到的层叠膜进行单轴拉伸或双轴拉伸而得到。
作为成型装置及成型条件，并无特别限定，可以采用以往已知的成型装置及成型条件。作为成型装置，可以使用多层T模挤出机或多层吹胀成型机等。双轴拉伸的条件例如可以采用已知的拉伸膜的制造条件。
作为拉伸膜的制造条件，并无特别限定，可列举例如以下的条件。
挤出设定温度：190-250℃，加工速度：20-60m/min
纵向拉伸温度：100-130℃
纵向拉伸倍率：3.5-7.5倍
横向拉伸温度：100-150℃
横向拉伸倍率：4-12倍
另外，本实施方式的包装膜也可以通过干式层压来得到，所述干式层压是分别单独成型经单轴拉伸或双轴拉伸的仅最外层或含有该最外层的聚乙烯系树脂层和热封层，再将它们用粘接剂等进行层压。进而，本实施方式的包装膜也可以通过在经单轴拉伸或双轴拉伸的聚乙烯系树脂层上挤出热封层的树脂并利用层叠成型等进行成型而得到。
以上，参照附图对本发明的实施方式进行了叙述，但它们是本发明的例示，也可以采用除上述以外的各种结构。
实施例
以下，参照实施例·比较例对本实施方式进行详细说明。需要说明的是，本实施方式不受这些实施例的记载的任何限定。
1.原料
实施例和比较例中使用的原料如下所示。
(1)聚乙烯系树脂
PE1：聚乙烯(MFR：0.8g/10分钟，密度：926kg/m3，熔点：124℃)
PE2：聚乙烯(MFR：2.8g/10分钟，密度：942kg/m3，熔点：129℃)
PE3：聚乙烯(MFR：1.8g/10分钟，密度：927kg/m3，熔点：127℃)
PE4：聚乙烯(MFR：3.8g/10分钟，密度：918kg/m3，熔点：116℃)
PE5：聚乙烯(MFR：1.1g/10分钟，密度：950kg/m3，熔点：132℃)
2.测定及评价方法
(1)聚乙烯系树脂的MFR
依据ASTM D1238，在190℃、2.16kg载荷的条件下进行了测定。
(2)聚乙烯系树脂的熔点
将使用DSC(差示扫描量热计)得到的、聚乙烯系树脂的DSC曲线的最大熔融峰的温度设为熔点。具体而言，将进行以下的1st run和2nd run时的2nd run的DSC曲线的最大熔融峰的温度设为熔点。
1st run：以10℃/分钟升温至200℃，保持10分钟，以10℃/分钟冷却至-50℃
2nd run：1st run结束后，接着以10℃/分钟升温到200℃
(3)聚乙烯系树脂的密度
聚乙烯系树脂的密度依据JIS K 7112(1999)进行了测定。
(4)热熔接性的评价
将切断成15mm宽度的2张包装膜的最外层彼此在130℃、压力2.0kgf、密封时间1秒的条件下进行热熔接，由此得到层叠膜。接着，在15mm宽、180度剥离、剥离速度300mm/分钟的条件下，剥离2张包装膜，将此时的剥离强度作为热封强度。
接着，根据以下基准，评价了包装膜的热熔接性。
◎(非常好)：热封强度小于2.0N/15mm
〇(良好)：热封强度为2.0N/15mm以上且小于5.0N/15mm
△(差)：热封强度为5.0N/15mm以上且小于10.0N/15mm
×(非常差)：热封强度为10.0N/15mm以上
(5)白化的有无(透明性)
以目视观察了包装膜。然后，按照以下的基准进行了判断。
〇(良好)：充分透明，作为包装膜，包装物的可见性没有问题
×(差)：为无光泽样，作为包装膜而言，包装物的可见性存在问题。
[实施例1～13]
以表1所示的层构成将各层进行共挤出成型，接着，进行拉伸处理，由此分别制作包装膜。然后，对热熔接性进行了评价。使用的成型机如以下所示。
多层挤出成型机：宽260mm多层T-模挤出成型机(L/D＝27，Screw Seiki公司制)
另外，关于拉伸倍率，如以下所示。
实施例1、2、4～：纵向4.0～7.5倍、横向7.5～14倍的双轴拉伸
实施例3：横向8～14倍的单轴拉伸
[比较例1]
按照表1所示的层结构对各层进行共挤出成型，制作包装膜(在比较例1中不进行拉伸处理)。然后，评价了热熔接性。所使用的成型机如下所示。
多层挤出成型机：多层T-模挤出成型机(L/D＝30)
[表1]
Figure BDA0003548747650000141
本申请主张以2019年9月20日提出申请的日本申请特愿2019-171374号为基础的优先权，将其公开的全部内容并入本文中。
附图标记说明
1 包装体
2 热封层
3 底部
4 聚乙烯系树脂层
10 包装体

Claims (6)

1.包装体，其是由包装膜构成的包装体，
最外层为聚乙烯系树脂层，
所述聚乙烯系树脂层经单轴或双轴拉伸。
2.根据权利要求1所述的包装体，其中，
构成所述聚乙烯系树脂层的聚乙烯系树脂的熔点为100℃以上150℃以下。
3.根据权利要求1或2所述的包装体，其中，
在所述包装体的最内层具有热封层。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的包装体，其中，
所述热封层包含聚乙烯系树脂。
5.根据权利要求4所述的包装体，其中，
构成所述热封层的所述聚乙烯系树脂的熔点为90℃以上140℃以下。
6.根据权利要求5所述的包装体，其中，
在将所述包装体的整体设为100质量％时，所述包装体的90质量％以上为聚乙烯系树脂。
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