JP2024021358A - 底テープの選定方法、底テープの評価方法及び自立性包装袋 - Google Patents
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Abstract
【課題】モノマテリアルが実現されているとともに、落袋耐性に優れる自立性包装袋を提供する。また、自立性包装袋の底テープとして用いたときに、得られる自立性包装袋が落袋耐性に優れる底テープの選定方法及び底テープの評価方法を提供する。【解決手段】本開示の一側面に係る底テープの選定方法は、一対の本体部と、その間に配置される底テープとを備える自立性包装袋の底テープの選定方法であって、評価対象の底テープの試験片を準備する工程と、JIS K 7124-1 A法に準拠して試験片が破壊されるダートの質量を求める工程と、試験片が破壊されるダートの質量が250g以上であるとき当該底テープについて合格品と判断する工程と、を備える。【選択図】図1
Description
本開示は、底テープの選定方法、底テープの評価方法及び自立性包装袋に関する
包装体は、包装する内容物の性質、内容物の量、内容物の変質を保護するための後処理、包装体を運搬する形態、包装体を開封する方法、廃棄する方法などによって、さまざまな素材が組み合わせて用いられている。
たとえば、スタンディングパウチは、店頭の商品棚で商品を目立たせることが可能で、採用の範囲が広がっている。スタンディングパウチが、途中で折れ曲がることなく、全面が見えるようにするためには、パウチを構成する積層体に剛性が求められる。また、内容物が液体であれば、落下した際に破袋しないような強度が求められる。これらの機能に対応するため、ポリエステルフィルムやナイロンフィルム、ポリオレフィンフィルムなどを組み合わせた積層体が用いられてきた。
しかしながら、近年の環境問題への意識の高まりから、各種製品の省資源、再利用などの機能が求められるようになり、包装体に用いられる積層体にも同様の機能が求められている。
各種素材が複合化された積層体を再利用する一つの方法は、各素材に再分離する方法であるが、包装体として所定の強度を付与した積層体を分離するには熱的、化学的、機械的な各種作用を行う必要がある。また、分離された素材を分別するためにも、比重による物理的な作用や、素材ごとに異なる分光学的な手法などにより行わねばならないが、これら分離、分別の精度を上げようとするほど、よりエネルギーを費やすなど効率的ではなかった。
他の手法として、もとの積層体を同系統の素材で構成して、積層体を一体の素材として再利用することが挙げられる。特に熱可塑性樹脂は、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系などの各種系統の素材がある。それぞれが、分子量や、分子量分布、熱処理、配向、延伸などの状態、処理によりさまざまな特性を付与することができる。特にポリオレフィン系の素材は、融点が低いことから加工性もよく、また、共重合体などによりさまざまな素材が製造されていることから、用いやすい。そのため、これまでにも、さまざまな手法が提案されてきている。
特許文献1には、一軸延伸したポリオレフィン系樹脂フィルムとポリオレフィン系のヒートシール層からなる積層体が開示されている。この発明の主眼は、一軸延伸フィルムによる易引裂き性を有する積層体であるが、結果として同系統の樹脂からなる積層体となっている。しかしながら、包装体としての強度について規定されるものはなく、必要に応じて二軸延伸ナイロンやポリエステルなどのフィルムを積層しておくことも可能とあり、環境問題に対した課題に対応したものではない。
本発明者らは、包装材のモノマテリアル化を実現するための材料として、ポリエチレン樹脂を選択した。種々の樹脂材料を組み合わせて使用できない制約下において、基材層とシーラント層とを含む積層体を作製し、これを用いて一対の本体部と底テープとを有するスタンディングパウチの試作を繰り返した。その結果、ポリエチレン樹脂を材料として用いたスタンディングパウチは、底テープの折り込み部分が破れてしまうことが明らかとなった。つまり、ポリエチレン樹脂を材料として用いたスタンディングパウチは、落袋耐性の点で改善の余地があるという課題を発見した。
本開示は、モノマテリアルが実現されているとともに、落袋耐性に優れる自立性包装袋を提供する。また、本開示は、自立性包装袋の底テープとして用いたときに、得られる自立性包装袋が落袋耐性に優れる底テープの選定方法及び底テープの評価方法を提供する。
本開示の一側面は、一対の本体部と、その間に配置される底テープとを備える自立性包装袋の底テープの選定方法であって、評価対象の底テープの試験片を準備する工程と、JIS K 7124-1 A法に準拠して試験片が破壊されるダートの質量を求める工程と、試験片が破壊されるダートの質量が250g以上であるとき当該底テープについて合格品と判断する工程と、を備える、底テープの選定方法に関する。
自立性包装袋の落袋耐性の評価は、一般に、評価対象とする自立性包装袋を複数作製し、得られた自立性包装袋に内容物を充填し、自立性包装袋を実際に落袋させ、破袋した自立性包装袋の数を測定することで行われる。他方、本発明者らは、JIS K 7124-1 A法に準拠して試験片が破壊されるダートの質量と、自立性包装袋の落袋耐性とに相関があることを見出した。本開示の一側面に係る底テープの選定方法によれば、従来の自立性包装袋の落袋耐性の評価方法よりも、簡便に低コストで落袋耐性が評価できる。
本開示の他の一側面は、一対の本体部と、その間に配置される底テープとを備える自立性包装袋の底テープの評価方法であって、評価対象の底テープの試験片を準備する工程と、 JIS K 7124-1 A法に準拠して試験片が破壊されるダートの質量を求める工程と、を備える、底テープの評価方法に関する。
本開示の更に他の一側面は、基材層及びシーラント層をそれぞれ含む一対の本体部と、基材層及びシーラント層を含み且つ山折り部を有する底テープと、をヒートシールして形成されている自立性包装袋であって、当該自立性包装袋におけるポリエチレンの含有量が、当該自立性包装袋の全量を基準として、90%質量以上であり、底テープが、上記選定方法において合格品と判断される、自立性包装袋に関する。
本開示によれば、モノマテリアルが実現されているとともに、落袋耐性に優れる自立性包装袋が提供される。また、本開示によれば、自立性包装袋の底テープとして用いたときに、得られる自立性包装袋が落袋耐性に優れる底テープの選定方法及び底テープの評価方法が提供される。
<スタンディングパウチ>
以下、本実施形態に係る包装袋について詳細に説明する。ここでは、モノマテリアル化が実現されたスタンディングパウチを例に挙げて説明する。
以下、本実施形態に係る包装袋について詳細に説明する。ここでは、モノマテリアル化が実現されたスタンディングパウチを例に挙げて説明する。
図1は本実施形態に係るスタンディングパウチ(自立性包装袋)を模式的に示す正面図である。図2はスタンディングパウチの構成を模式的に示す断面図である。これらの図に示すスタンディングパウチ10は、一対の本体部1,2(第一及び第二の本体部)と、底テープ3とをヒートシールして形成されている。一対の本体部1,2はいずれも、基材層L1(第一及び第二の基材層)と、シーラント層L2(第一及び第二のシーラント層)とを少なくとも含む積層フィルム1Fで構成されている。底テープ3は、基材層L3(第三の基材層)と、シーラント層L4(第三のシーラント層)とを少なくとも含む積層フィルム3Fで構成されている。ヒートシールによるスタンディングパウチの形成は、従来の方法と同様に実施することができる。
リサイクル適性の観点から、一対の本体部1,2及び底テープ3はいずれも、ポリエチレン系樹脂組成物で構成されている。スタンディングパウチ10のポリエチレン含有量は、90質量%以上であり、好ましくは92質量%以上であり、より好ましくは95質量%以上である。
(底テープ)
底テープ3は一つの山折り部3aを有する。すなわち、スタンディングパウチ10が自立した状態において、底テープ3は逆V字状に配置されている(図2,3参照)。底テープ3は、後述する底テープの選定方法において合格と判断されるものである。
底テープ3は一つの山折り部3aを有する。すなわち、スタンディングパウチ10が自立した状態において、底テープ3は逆V字状に配置されている(図2,3参照)。底テープ3は、後述する底テープの選定方法において合格と判断されるものである。
底テープ3のTD方向についてJIS K 7161-1に準拠して測定される引張強度は、測定温度が室温(25℃)である場合、落袋耐性が一層向上することから、45N/15mm以上であることが好ましい。同引張強度は、測定温度が5℃である場合、落袋耐性が一層向上することから、50N/15mm以上であることが好ましい。同引張強度は、測定温度が-10℃である場合、落袋耐性が一層向上することから、60N/15mm以上であることが好ましい。
底テープ3のTD方向についてJIS K 7161-1に準拠して測定される降伏点強度は、測定温度が室温(25℃)である場合、落袋耐性が一層向上することから、30N/15mm以上であることが好ましい。同降伏点強度は、測定温度が5℃である場合、落袋耐性が一層向上することから、40N/15mm以上であることが好ましい。同降伏点強度は、測定温度が-10℃である場合、落袋耐性が一層向上することから、55N/15mm以上であることが好ましい。
[基材層L3]
基材層L3は、ポリエチレンを含有する。基材層L3は、単層であってよく、2層以上であってもよい。基材層L3が単層である場合、基材層L3に含有されるポリエチレンとしては、例えば、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)及び超低密度ポリエチレン(VLDPE)が挙げられる。基材層L3が単層である場合、基材層L3は、延伸されていてよい。基材層L3は、一軸延伸されていてもよく、二軸延伸されていてもよく、落袋耐性が一層向上することから、二軸延伸されていることが好ましい。基材層L3が単層である場合、基材層L3は、例えば、二軸延伸直鎖状低密度ポリエチレンフィルム及び二軸延伸超低密度ポリエチレンフィルムであってよい。
基材層L3は、ポリエチレンを含有する。基材層L3は、単層であってよく、2層以上であってもよい。基材層L3が単層である場合、基材層L3に含有されるポリエチレンとしては、例えば、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)及び超低密度ポリエチレン(VLDPE)が挙げられる。基材層L3が単層である場合、基材層L3は、延伸されていてよい。基材層L3は、一軸延伸されていてもよく、二軸延伸されていてもよく、落袋耐性が一層向上することから、二軸延伸されていることが好ましい。基材層L3が単層である場合、基材層L3は、例えば、二軸延伸直鎖状低密度ポリエチレンフィルム及び二軸延伸超低密度ポリエチレンフィルムであってよい。
二軸延伸LLDPEフィルムの密度は、例えば、0.90~0.93g/m3であってよい。二軸延伸超低密度ポリエチレンフィルムの密度は、例えば、0.87~0.90g/m3であってよい。
基材層L3が2層以上である場合、例えば、基材層L3は、少なくとも一層が直鎖状低密度ポリエチレン又は超低密度ポリエチレンを含有する。直鎖状低密度ポリエチレン又は超低密度ポリエチレンを含む層は、落袋耐性が一層向上することから、他の層と比較して厚いことが好ましい。直鎖状低密度ポリエチレン又は超低密度ポリエチレンを含む層以外の層に含有されるポリエチレンとしては、例えば、高密度ポリエチレン(HDPE)及び中密度ポリエチレン(MDPE)が挙げられる。
基材層L3は、石油由来のものに限定されず、生物由来の樹脂材料(例えば、バイオマス由来のエチレン原材料に用いたバイオマスポリエチレン)を一部又は全部に含むものであってもよい。バイオマス由来のポリエチレンの製造方法は、例えば、特表2010-511634号公報に開示されている。また、市販のバイオマスポリエチレン(ブラスケム社製グリーンPE等)を用いてもよい。また、基材層L3は、生分解性の樹脂材料(例えば、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリグリコール酸、変性ポリビニルアルコール、カゼイン、変性澱粉等)を一部に含んでもよい。基材層L3は、帯電防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤等の添加剤が配合されたものであってもよい。また、基材層L3は、使用済みのポリエチレン製品やポリエチレン製品の製造過程で発生した樹脂(いわゆるバリ)を原料とするメカニカルリサイクルポリエチレンを含んでいてもよい。
基材層L3の厚さは、例えば、10~80μmであってよい。
[シーラント層L4]
シーラント層L4は、基材層L3よりも融点が高いポリエチレンを含有する。このようなポリエチレンとしては、例えば、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレンが挙げられる。中でも、密度0.900~0.920g/cm3の密度のポリエチレンを用いることが好ましい。
シーラント層L4は、基材層L3よりも融点が高いポリエチレンを含有する。このようなポリエチレンとしては、例えば、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレンが挙げられる。中でも、密度0.900~0.920g/cm3の密度のポリエチレンを用いることが好ましい。
シーラント層L4は、ポリエチレンとして、バイオマス由来のエチレンを原材料に用いたバイオマスポリエチレンを含んでいてもよい。また、シーラント層L4は、使用済みのポリエチレン製品やポリエチレン製品の製造過程で発生した樹脂(いわゆるバリ)を原料とするメカニカルリサイクルポリエチレンを含んでいてもよい。
シーラント層L4は、ポリエチレン以外の樹脂を含んでいてもよい。このような樹脂としては、例えば、ポリプロピレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体、プロピレン-エチレン共重合体、エチレン-1-ブテン共重合体、プロピレン-1-ブテン共重合体、エチレン-プロピレン-ブタジエン共重合体、エチレン-プロピレン-1-ブテン共重合体が挙げられる。
シーラント層L4を構成する樹脂の融点は、ヒートシール性の観点から、好ましくは40~160℃の範囲である。
シーラント層L4は、添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、抗ブロッキング剤、滑剤、帯電防止剤等が挙げられる。
シーラント層L4の厚さは、例えば、30~150μmであってよい。シーラント層L4の厚さを調整することで、底テープ3の折り曲げ性及び剛性を調整できる。
シーラント層L4の形成方法としては、上述した材料からなるフィルム状のシーラント層L4を、一液硬化型もしくは二液硬化型ウレタン系接着剤等の接着剤で貼りあわせるドライラミネート法、フィルム状のシーラント層L4を無溶剤接着剤を用いて貼りあわせるノンソルベントドライラミネート法、シーラント層L4と同等の樹脂材料を加熱溶融させ、カーテン状に押し出し、貼りあわせるエクストルージョンラミネート法等、いずれも公知の積層方法により形成することができる。
(本体部)
本体部1,2はいずれも、基材層L1と、シーラント層L2とを含む積層フィルム1Fで構成されている。基材層L1を構成する材料としては、例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、及び超低密度ポリエチレンを使用し得る。これらのうち、落袋耐性の観点から、直鎖状低密度ポリエチレン及び超低密度ポリエチレンを使用することが好ましい。基材層L1は、無延伸又は延伸のフィルムであってよい。基材層L1が延伸フィルムである場合には、一軸延伸フィルムであってよく二軸延伸フィルムであってもよい。基材層L1の厚さは、基材層L3と同様であってよい。
本体部1,2はいずれも、基材層L1と、シーラント層L2とを含む積層フィルム1Fで構成されている。基材層L1を構成する材料としては、例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、及び超低密度ポリエチレンを使用し得る。これらのうち、落袋耐性の観点から、直鎖状低密度ポリエチレン及び超低密度ポリエチレンを使用することが好ましい。基材層L1は、無延伸又は延伸のフィルムであってよい。基材層L1が延伸フィルムである場合には、一軸延伸フィルムであってよく二軸延伸フィルムであってもよい。基材層L1の厚さは、基材層L3と同様であってよい。
シーラント層L2を構成するポリエチレン樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、及び超低密度ポリエチレンを使用し得る。これらのうち、落袋耐性の観点から、直鎖状低密度ポリエチレン及び超低密度ポリエチレンを使用することが好ましい。シーラント層L2は、無延伸又は延伸フィルムであってよい。シーラント層L2が延伸フィルムである場合には、一軸延伸フィルムであってよく二軸延伸フィルムであってもよい。シーラント層L2の厚さは、シーラント層L4と同様であってよい。
本体部1,2は、落袋耐性が一層向上する傾向があることから、後述する本体部の選定方法により選定された本体部であってよい。
以下、スタンディングパウチの具体的な構成について説明する。スタンディングパウチ10の底部は、図2に示すように、ヒートシール部5と、ヒートシール部6とによって構成されている。ヒートシール部5は、本体部1の底部1aと底テープ3の一方の底部3bとをヒートシールした部分である。ヒートシール部6は、本体部2の底部2aと底テープ3の他方の底部3cとをヒートシールした部分である。本体部1,2と底テープ3は、図1に示されるように、内容物を収容する領域の底部が曲面をなすように、上側が円弧状をなすようにヒートシールされている。なお、本発明者らの検討によると、従来のスタンディングパウチは、液状物が収容された状態において、底部が下方の向きで落下することが多く、また、このような状態で落下したときに、底部が破袋しやすい。
スタンディングパウチ10の底辺10aから山折り部3aまでの距離Lは、内容物の種類及び内容量に依存するが、例えば、35~60mmであり、37~50mm又は40~50mmであってもよい。距離Lが35mm以上であることでスタンディングパウチ10の落下耐性をより一層向上できる傾向にある。他方、距離Lが60mm以下であることでスタンディングパウチ10の十分な内容量を確保しやすい傾向にある。スタンディングパウチ10の幅Wも、内容物の種類及び内容量に依存するが、例えば、100~300mmであり、100~230mm、105~135mm又は110~130mmであってもよい。
スタンディングパウチ10の側部は、ヒートシール部7で構成されている。ヒートシール部7の幅は、例えば、3~18mmであり、7~15mmであってもよい。ヒートシール部7の幅が3mm以上であることでスタンディングパウチ10に十分な自立性を付与できる傾向にあり、他方、18mm以下であることでスタンディングパウチ10の十分な内容量を確保しやすい傾向にある。
図1に示されたとおり、スタンディングパウチ10は、底部10bの両サイドに局所的接合部9をそれぞれ有する。局所的接合部9は本体部1と本体部2とを接合している。すなわち、局所的接合部9は、底テープ3に設けられた切り欠き部8を通じて本体部1,2のシーラント層L2同士が局所的に接着している箇所である。図3に示されたように、底テープ3の切り欠き部8は、山折り部3aと底辺3d,3dとの間の領域であり且つ底テープ3の側部に設けられている。底部10bの両サイドに局所的接合部9が設けられていることで、スタンディングパウチ10の自立性及び落袋耐性をより一層向上させることができる。
スタンディングパウチ10は、内容物として食品、医薬品等の内容物を収容することができる。包装袋は、ボイル処理などの加熱殺菌処理を施すことができる。
ボイル処理は、食品、医薬品等を保存するため湿熱殺菌する方法である。通常は、内容物にもよるが、食品等を包装した包装袋を60~100℃、大気圧下で、10~120分の条件で湿熱殺菌処理を行う。ボイル処理は、通常、熱水槽を用いて100℃以下で処理を行う。方法としては、一定温度の熱水槽の中に浸漬し一定時間処理した後に取り出すバッチ式と、熱水槽の中をトンネル式に通して処理する連続式がある。本実施形態の包装袋は、ボイル処理を施す用途にも好適に用いることができる。
また、スタンディングパウチ10は、内容物としてハンドソープ、ボディーソープ、シャンプー、リンスなどの粘稠物を収容することができる。
以上、本開示の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、二層構成の積層フィルム1F,3Fを例示したが、積層フィルムは、基材層及びシーラント層以外の層を更に備えていてよい。図5は、積層フィルムの他の一例である。図5に示される積層フィルム4Fは、基材層L3及びシーラント層L4に加えて、接着剤層L5、耐熱樹脂層L6及びバリア層L7を備える。バリア層L7は、バリア基材層L7a、下引層L7b、無機酸化物層L7c及びガスバリア性接着剤層L7dを含む。以下、各層について詳述する。
[接着剤層L5]
接着剤層L5を構成する材料としては、例えば、ポリオールとポリイソシアネートとを含む組成物の反応物を含む接着剤(ウレタン系接着剤)が挙げられる。ウレタン系接着剤は、ポリオールとポリイソシアネートとを含む組成物の反応物、すなわち、ウレタン樹脂を含むものである。ポリオールとポリイソシアネートとを含む組成物には、必要に応じてエポキシ樹脂、ヒドロキシ酸等が含まれていてもよい。ポリオールは、ポリエステルポリオールであってよく、脂肪族ポリエステルポリオールであると好ましい。ポリイソシアネートは、分子内に2以上のイソシアネート基を有する化合物であれば特に限定はなく、脂肪族ポリイソシアネート及び芳香族ポリイソシアネートのいずれであってもよい。ウレタン系接着剤としては、例えば、タケラックA626(脂肪族ポリエステルポリオール、三井化学株式会社製)と、タケネートA50(ポリイソシアネート、三井化学株式会社製)との反応物が挙げられ、必要に応じて、エポキシ樹脂を併用してもよい。
接着剤層L5を構成する材料としては、例えば、ポリオールとポリイソシアネートとを含む組成物の反応物を含む接着剤(ウレタン系接着剤)が挙げられる。ウレタン系接着剤は、ポリオールとポリイソシアネートとを含む組成物の反応物、すなわち、ウレタン樹脂を含むものである。ポリオールとポリイソシアネートとを含む組成物には、必要に応じてエポキシ樹脂、ヒドロキシ酸等が含まれていてもよい。ポリオールは、ポリエステルポリオールであってよく、脂肪族ポリエステルポリオールであると好ましい。ポリイソシアネートは、分子内に2以上のイソシアネート基を有する化合物であれば特に限定はなく、脂肪族ポリイソシアネート及び芳香族ポリイソシアネートのいずれであってもよい。ウレタン系接着剤としては、例えば、タケラックA626(脂肪族ポリエステルポリオール、三井化学株式会社製)と、タケネートA50(ポリイソシアネート、三井化学株式会社製)との反応物が挙げられ、必要に応じて、エポキシ樹脂を併用してもよい。
接着剤層L5の厚さは、例えば、0.5~5μmであってよい。
[耐熱樹脂層L6]
耐熱樹脂層L6は、積層フィルム4Fに耐熱性を付与する層である。耐熱樹脂層L6を構成する材料としては、例えば、ウレタン系樹脂が挙げられる。耐熱樹脂層L6の厚さは、例えば、0.5~5μmであってよい。
耐熱樹脂層L6は、積層フィルム4Fに耐熱性を付与する層である。耐熱樹脂層L6を構成する材料としては、例えば、ウレタン系樹脂が挙げられる。耐熱樹脂層L6の厚さは、例えば、0.5~5μmであってよい。
[バリア基材層L7a]
バリア基材層L7aはポリエチレンを含有する。このようなポリエチレンとしては、例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン及び超低密度ポリエチレンを使用し得る。これらのうち、落袋耐性の観点から、直鎖状低密度ポリエチレン及び超低密度ポリエチレンを使用することが好ましい。
バリア基材層L7aはポリエチレンを含有する。このようなポリエチレンとしては、例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン及び超低密度ポリエチレンを使用し得る。これらのうち、落袋耐性の観点から、直鎖状低密度ポリエチレン及び超低密度ポリエチレンを使用することが好ましい。
バリア基材層L7aの厚さは、例えば、0.5~5μmであってよい。
[下引層L7b]
バリア基材層L7aの無機酸化物層L7cを積層する面には、下引層(アンカーコート層)L7bが設けられる。下引層L7bは、バリア基材層L7aと無機酸化物層L7cとの密着性能向上、バリア基材層L7a表面の平滑性向上、及び、バリア基材層L7aの伸びに起因した無機酸化物層L7cの割れの発生の抑制、といった効果を奏することができる。なお、平滑性が向上することで無機酸化物層L7cを欠陥なく均一に成膜し易くなり、高いバリア性を発現し易い。下引層L7bは下引層形成用組成物(アンカーコート剤)を用いて形成することができる。
バリア基材層L7aの無機酸化物層L7cを積層する面には、下引層(アンカーコート層)L7bが設けられる。下引層L7bは、バリア基材層L7aと無機酸化物層L7cとの密着性能向上、バリア基材層L7a表面の平滑性向上、及び、バリア基材層L7aの伸びに起因した無機酸化物層L7cの割れの発生の抑制、といった効果を奏することができる。なお、平滑性が向上することで無機酸化物層L7cを欠陥なく均一に成膜し易くなり、高いバリア性を発現し易い。下引層L7bは下引層形成用組成物(アンカーコート剤)を用いて形成することができる。
アンカーコート剤に用いられる樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリエステル系ポリウレタン樹脂、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂等が挙げられる。アンカーコート剤に用いられる樹脂としては、耐熱性及び層間接着強度の観点から、アクリルウレタン系樹脂、ポリエステル系ポリウレタン樹脂が好ましい。これらの樹脂、又は、反応してこれらの樹脂を形成する成分を含むアンカーコート剤を用いて、下引層L7bを形成することができる。
下引層L7bの厚さは特に限定されないが、0.01~5μmの範囲であることが好ましく、0.03~3μmの範囲であることがより好ましく、0.05~2μmの範囲であることが特に好ましい。下引層L7bの厚さが上記下限値以上であると、より十分な層間接着強度が得られる傾向にあり、他方、上記上限値以下であると所望のガスバリア性が発現し易い傾向にある。
[無機酸化物層L7c]
無機酸化物層L7cの構成材料としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化錫等の無機酸化物が挙げられる。透明性及びバリア性の観点から、無機酸化物としては、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、及び酸化マグネシウムからなる群より選択されてよい。また、加工時に引っ張り延伸性に優れる観点から、無機酸化物層L7cを酸化ケイ素を用いた層とすることが好ましい。無機酸化物層L7cを用いることにより、積層フィルムのリサイクル性に影響を与えない範囲のごく薄い層で、高いバリア性を得ることができる。
無機酸化物層L7cの構成材料としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化錫等の無機酸化物が挙げられる。透明性及びバリア性の観点から、無機酸化物としては、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、及び酸化マグネシウムからなる群より選択されてよい。また、加工時に引っ張り延伸性に優れる観点から、無機酸化物層L7cを酸化ケイ素を用いた層とすることが好ましい。無機酸化物層L7cを用いることにより、積層フィルムのリサイクル性に影響を与えない範囲のごく薄い層で、高いバリア性を得ることができる。
無機酸化物層L7cの膜厚は、10nm以上50nm以下であることが好ましい。膜厚が10nm以上であると、十分なガスバリア性を得ることができる
[ガスバリア性接着剤層L7d]
ガスバリア接着性剤層を構成する材料としては、例えば、エポキシ系接着剤が挙げられる。エポキシ樹脂は分子構造上、緻密な膜を作りやすいため、エポキシ系接着剤を用いて形成されたガスバリア性接着剤層L7dは、より高いガスバリア性を発揮しやすい。
ガスバリア接着性剤層を構成する材料としては、例えば、エポキシ系接着剤が挙げられる。エポキシ樹脂は分子構造上、緻密な膜を作りやすいため、エポキシ系接着剤を用いて形成されたガスバリア性接着剤層L7dは、より高いガスバリア性を発揮しやすい。
ガスバリア性接着剤層L7dの酸素透過度は、100cc/m2・day・atm以下であってよい。これにより、積層フィルム4Fのガスバリア性をより向上させることができると共に、屈曲後のガスバリア性の低下をより一層抑制することができる。また、屈曲等により無機酸化物層L7cに軽微な割れが生じ、その隙間にガスバリア性接着剤層が入り込んで補完した場合に、ガスバリア性接着剤層L7dの酸素透過度が上記範囲内であることで、ガスバリア性の低下をより一層抑制することができる。
ガスバリア性接着剤層L7dの厚さは、例えば、0.5~5μmであってよい。
積層フィルムは、上述した各層以外のその他の層を備えていてもよい。その他の層としては、例えば、印刷層が挙げられる。印刷層を設ける場合、印刷インキには塩素を含まないものを用いることが、印刷層が再溶融時に着色したり、臭いが発生したりすることを防ぐ観点から好ましい。また、印刷インキに含まれる化合物にはバイオマス材料を使用することが、環境配慮の観点から好ましい。
また、スタンディングパウチは、自立性を向上させるために、その側部に縦方向に延びる折れ目加工(エンボス加工)を有していてもよい。また、スタンディングパウチは、自立性を向上させるために、その側部に縦方向に延びる空気封入部を備えていてもよい。また、スタンディンスパウチは、容量が大きい場合には内容物を注ぐための注ぎ口を備えていてもよい。
<底テープの選定方法>
以下、本実施形態に係る選定方法について詳細に説明する。本実施形態に係る選定方法は、一対の本体部と、その間に配置される底テープとを備えるスタンディングパウチ(自立性包装袋)の底テープの選定方法である。
以下、本実施形態に係る選定方法について詳細に説明する。本実施形態に係る選定方法は、一対の本体部と、その間に配置される底テープとを備えるスタンディングパウチ(自立性包装袋)の底テープの選定方法である。
本実施形態に係る選定方法は、以下の工程を備える。
(a1)評価対象の底テープの試験片を準備する工程
(b1)JIS K 7124-1 A法に準拠して試験片が破壊されるダートの質量を求める工程
(c1)試験片が破壊されるダートの質量が250g以上であるとき当該底テープについて合格品と判断する工程
(a1)評価対象の底テープの試験片を準備する工程
(b1)JIS K 7124-1 A法に準拠して試験片が破壊されるダートの質量を求める工程
(c1)試験片が破壊されるダートの質量が250g以上であるとき当該底テープについて合格品と判断する工程
(a1)工程において準備する試験片のサイズは、200×200mmであってよい。
(b1)工程において測定に用いる測定機器は、ダートインパクトテスタである。ダートの形状は、半球状であってよい。ダートが半球状である場合、その直径は、38mmであってよい。試験片に対してダートを自由落下させる試験片からの高さは、0.66mであってよい。
(c1)工程において試験片が破壊されるダートの質量は、ダートの質量を5gずつ増量していき最初に試験片が破壊される質量であってよい。(c1)工程において試験片が破壊されるダートの質量は、245g以下であってよい。
<底テープの評価方法>
以下、本実施形態に係る評価方法について詳細に説明する。本実施形態に係る評価方法は、一対の本体部と、その間に配置される底テープとを備えるスタンディングパウチ(自立性包装袋)の底テープの評価方法である。
以下、本実施形態に係る評価方法について詳細に説明する。本実施形態に係る評価方法は、一対の本体部と、その間に配置される底テープとを備えるスタンディングパウチ(自立性包装袋)の底テープの評価方法である。
本実施形態に係る評価方法は、以下の工程を備える。
(a2)評価対象の底テープの試験片を準備する工程
(b2)JIS K 7124-1 A法に準拠して試験片が破壊されるダートの質量を求める工程
(a2)評価対象の底テープの試験片を準備する工程
(b2)JIS K 7124-1 A法に準拠して試験片が破壊されるダートの質量を求める工程
工程(a2)及び工程(b2)は、それぞれ、上記実施形態に係る選定方法の工程(a1)及び工程(b1)と同様であってよい。
<本体部の選定方法>
本実施形態に係る選定方法は、一対の本体部と、その間に配置される底テープとを備えるスタンディングパウチ(自立性包装袋)の本体部の選定方法である。本実施形態に係る選定方法は、以下の工程を備える。
(a3)評価対象の本体部の試験片を準備する工程
(b3)JIS K 7124-1 A法に準拠して試験片が破壊されるダートの質量を求める工程
(c3)試験片が破壊されるダートの質量が250g以上であるとき当該本体部について合格品と判断する工程
本実施形態に係る選定方法は、一対の本体部と、その間に配置される底テープとを備えるスタンディングパウチ(自立性包装袋)の本体部の選定方法である。本実施形態に係る選定方法は、以下の工程を備える。
(a3)評価対象の本体部の試験片を準備する工程
(b3)JIS K 7124-1 A法に準拠して試験片が破壊されるダートの質量を求める工程
(c3)試験片が破壊されるダートの質量が250g以上であるとき当該本体部について合格品と判断する工程
工程(a3)~工程(c3)は、それぞれ、上記実施形態に係る選定方法の工程(a1)~工程(c1)と同様であってよい。
以下、実施例により本開示をさらに詳細に説明するが、本開示はこれらの例に限定されるものではない。
<積層フィルムの作製>
(積層フィルムA)
アクリルポリオールとトリレンジイソシアネートとを、アクリルポリオールのOH基の数に対してトリレンジイソシアネートのNCO基の数が等量となるように混合し、全固形分(アクリルポリオール及びトリレンジイソシアネートの合計量)が5質量%になるよう酢酸エチルで希釈した。希釈後の混合液に、さらにβ-(3,4-エポキシシクロヘキシル)トリメトキシシランを、アクリルポリオール及びトリレンジイソシアネートの合計量100質量部に対して5質量部となるように添加し、これらを混合することで下引層形成用組成物(アンカーコート剤)を調製した。下引層形成用組成物をワイヤーバーにて無延伸HDPE(フィルム基材、厚さ:32μm)に塗工して塗膜を形成した。塗膜を60℃で乾燥及び硬化させて下引層(アクリルウレタン系樹脂の塗布量:0.1g/m2)を形成した。下引層上に、電子線加熱方式による真空蒸着装置により、酸化ケイ素からなる透明な無機酸化物層(シリカ蒸着膜、厚さ:30nm)を形成した。酢酸エチルとメタノールとを質量比1:1で混合した溶媒23質量部に三菱ガス化学社製のマクシーブC93Tを16質量部と、三菱ガス化学社製のマクシーブM-100を5質量部とを混合して、エポキシ系接着剤である接着剤Aを調製した。接着剤Aをワイヤーバーにて無機酸化物層上に塗工して塗膜を形成した。塗膜を60℃で乾燥させ、ガスバリア性接着剤層(厚さ:3μm)を形成した。ガスバリア性接着剤層にシーラント層としての無延伸LLDPEフィルム(厚さ:100μm)を貼り合わせて第1の積層体を得た。得られた第1の積層体を40℃で4日間エージングした。これにより、ガスバリア積層体(積層構造:フィルム基材/下引層/無機酸化物層/ガスバリア性接着剤層/シーラント層)を得た。
(積層フィルムA)
アクリルポリオールとトリレンジイソシアネートとを、アクリルポリオールのOH基の数に対してトリレンジイソシアネートのNCO基の数が等量となるように混合し、全固形分(アクリルポリオール及びトリレンジイソシアネートの合計量)が5質量%になるよう酢酸エチルで希釈した。希釈後の混合液に、さらにβ-(3,4-エポキシシクロヘキシル)トリメトキシシランを、アクリルポリオール及びトリレンジイソシアネートの合計量100質量部に対して5質量部となるように添加し、これらを混合することで下引層形成用組成物(アンカーコート剤)を調製した。下引層形成用組成物をワイヤーバーにて無延伸HDPE(フィルム基材、厚さ:32μm)に塗工して塗膜を形成した。塗膜を60℃で乾燥及び硬化させて下引層(アクリルウレタン系樹脂の塗布量:0.1g/m2)を形成した。下引層上に、電子線加熱方式による真空蒸着装置により、酸化ケイ素からなる透明な無機酸化物層(シリカ蒸着膜、厚さ:30nm)を形成した。酢酸エチルとメタノールとを質量比1:1で混合した溶媒23質量部に三菱ガス化学社製のマクシーブC93Tを16質量部と、三菱ガス化学社製のマクシーブM-100を5質量部とを混合して、エポキシ系接着剤である接着剤Aを調製した。接着剤Aをワイヤーバーにて無機酸化物層上に塗工して塗膜を形成した。塗膜を60℃で乾燥させ、ガスバリア性接着剤層(厚さ:3μm)を形成した。ガスバリア性接着剤層にシーラント層としての無延伸LLDPEフィルム(厚さ:100μm)を貼り合わせて第1の積層体を得た。得られた第1の積層体を40℃で4日間エージングした。これにより、ガスバリア積層体(積層構造:フィルム基材/下引層/無機酸化物層/ガスバリア性接着剤層/シーラント層)を得た。
二軸延伸LLDPEフィルム(基材層、厚さ:25μm、密度:0.92g/cm3)とガスバリア積層体とを接着剤(接着剤層、三井化学社製、商品名:A626/A50)を介して貼り合わせて積層フィルムA(積層構造:基材層/接着剤層/フィルム基材/下引層/無機酸化物層/ガスバリア性接着剤層/シーラント層)を得た。
(積層フィルムB)
MDPE、VLPE及びLLDPEを共押出しすることでMDEPからなる第1の樹脂層(厚さ:15μm、密度0.93g/cm3)、VLPEからなる第2の樹脂層(厚さ:30μm、密度0.90g/cm3)及びLLDPEからなる第3の樹脂層(厚さ:15μm、密度0.92g/cm3)をこの順で備える第2の積層体を得た。
MDPE、VLPE及びLLDPEを共押出しすることでMDEPからなる第1の樹脂層(厚さ:15μm、密度0.93g/cm3)、VLPEからなる第2の樹脂層(厚さ:30μm、密度0.90g/cm3)及びLLDPEからなる第3の樹脂層(厚さ:15μm、密度0.92g/cm3)をこの順で備える第2の積層体を得た。
積層フィルムAの作製と同様にしてガスバリア積層体を得た。第2の積層体(基材層)とガスバリア積層体とを接着剤(接着剤層、三井化学社製、商品名:A626/A50)を介して貼り合わせて積層フィルムB(積層構造:第1の樹脂層/第2の樹脂層/第3の樹脂層/接着剤層/フィルム基材/下引層/無機酸化物層/ガスバリア性接着剤層/シーラント層)を得た。
(積層フィルムC)
二軸延伸HDPEフィルム(基材層、厚さ:35μm、密度:0.95g/cm3)と、LLDPEフィルム(シーラント層、厚さ:100μm、密度:0.913g/cm3)とを接着剤(接着剤層、三井化学社製、商品名:A626/A50)を介して貼り合わせて積層フィルムC(積層構造:基材層/接着剤層/シーラント層)を得た。
二軸延伸HDPEフィルム(基材層、厚さ:35μm、密度:0.95g/cm3)と、LLDPEフィルム(シーラント層、厚さ:100μm、密度:0.913g/cm3)とを接着剤(接着剤層、三井化学社製、商品名:A626/A50)を介して貼り合わせて積層フィルムC(積層構造:基材層/接着剤層/シーラント層)を得た。
(積層フィルムD)
二軸延伸MDPEフィルム(基材層、厚さ:35μm、密度:0.95g/cm3)と、LLDPEフィルム(シーラント層、厚さ:100μm、密度:0.913g/cm3)とを接着剤(接着剤層、三井化学社製、商品名:A626/A50)を介して貼り合わせて積層フィルムD(積層構造:基材層/接着剤層/シーラント層)を得た。
二軸延伸MDPEフィルム(基材層、厚さ:35μm、密度:0.95g/cm3)と、LLDPEフィルム(シーラント層、厚さ:100μm、密度:0.913g/cm3)とを接着剤(接着剤層、三井化学社製、商品名:A626/A50)を介して貼り合わせて積層フィルムD(積層構造:基材層/接着剤層/シーラント層)を得た。
(積層フィルムE)
HDPE、エチレン-ビニルアルコール共重合体(EVOH)及びLLDPEを共押出しすることでHDPEからなる第1の樹脂層(厚さ:15μm、密度0.95g/cm3)、EVOHからなる第2の樹脂層(厚さ:10μm、密度1.14g/cm3)及びLLDPEからなる第3の樹脂層(厚さ:15μm、密度0.92g/cm3)をこの順で備える第3の積層体を得た。
HDPE、エチレン-ビニルアルコール共重合体(EVOH)及びLLDPEを共押出しすることでHDPEからなる第1の樹脂層(厚さ:15μm、密度0.95g/cm3)、EVOHからなる第2の樹脂層(厚さ:10μm、密度1.14g/cm3)及びLLDPEからなる第3の樹脂層(厚さ:15μm、密度0.92g/cm3)をこの順で備える第3の積層体を得た。
積層フィルムAの作製と同様にして第1の積層体(積層構造:フィルム基材/下引層/無機酸化物層/ガスバリア性接着剤層)を得た。第3の積層体(基材層)と第1の積層体とを接着剤(接着剤層、三井化学社製、商品名:A626/A50)を介して貼り合わせて第4の積層体(積層構造:第1の樹脂層/第2の樹脂層/第3の樹脂層/接着剤層/フィルム基材/下引層/無機酸化物層/ガスバリア性接着剤層)を得た。第4の積層体のガスバリア性接着剤層にシーラント層としての無延伸LLDPEフィルム(厚さ:100μm)を貼り合わせて40℃で4日間エージングすることで積層フィルムE(積層構造:第1の樹脂層/第2の樹脂層/第3の樹脂層/接着剤層/フィルム基材/下引層/無機酸化物層/ガスバリア性接着剤層/シーラント層)を得た。
<包装袋の作製>
(実施例1及び2並びに比較例1~3)
高さ240mm、巾150mm、底材40mm(折込片道)の包装袋(スタンディングパウチ)を積層フィルムを用いて作製した。底テープには、表1に示す積層フィルムを用いた。本体部には、積層フィルムCを用いた。得られた包装袋におけるポリエチレンの含有量を表1に示した。
(実施例1及び2並びに比較例1~3)
高さ240mm、巾150mm、底材40mm(折込片道)の包装袋(スタンディングパウチ)を積層フィルムを用いて作製した。底テープには、表1に示す積層フィルムを用いた。本体部には、積層フィルムCを用いた。得られた包装袋におけるポリエチレンの含有量を表1に示した。
<引張強度の評価>
(実施例1及び2並びに比較例1~3)
各実施例及び比較例の包装袋の底テープについて、JIS K 7161-1に準拠して引張強度を測定した。底テープから切り出した試験片の大きさは幅15mm、長さ50mmとした。測定は恒温槽内で行い、測定温度は、室温(25℃)、5℃又は-11℃とした。測定は、恒温槽内の温度が設定温度に達してから1分後に開始した。引張速度は300mm/分とし、チャック間距離は10mmとした。結果を表1に示した。
(実施例1及び2並びに比較例1~3)
各実施例及び比較例の包装袋の底テープについて、JIS K 7161-1に準拠して引張強度を測定した。底テープから切り出した試験片の大きさは幅15mm、長さ50mmとした。測定は恒温槽内で行い、測定温度は、室温(25℃)、5℃又は-11℃とした。測定は、恒温槽内の温度が設定温度に達してから1分後に開始した。引張速度は300mm/分とし、チャック間距離は10mmとした。結果を表1に示した。
<降伏点強度の測定>
(実施例1及び2並びに比較例1~3)
各実施例及び比較例の包装袋の底テープについて、JIS K 7161-1に準拠して降伏点強度を測定した。測定は恒温槽内で行い、測定温度は、室温(25℃)、5℃又は-11℃とした。測定は、恒温槽内の温度が設定温度に達してから1分後に開始した。引張速度は300mm/分とし、チャック間距離は10mmとした。結果を表1に示した。
(実施例1及び2並びに比較例1~3)
各実施例及び比較例の包装袋の底テープについて、JIS K 7161-1に準拠して降伏点強度を測定した。測定は恒温槽内で行い、測定温度は、室温(25℃)、5℃又は-11℃とした。測定は、恒温槽内の温度が設定温度に達してから1分後に開始した。引張速度は300mm/分とし、チャック間距離は10mmとした。結果を表1に示した。
<自由落下ダート衝撃試験>
(実施例1及び2並びに比較例1~3)
各実施例及び比較例の包装袋の底テープについて、JIS K 7124-1 A法に準拠して試験片が破壊されるダートの質量を求めた。具体的には、底テープに使用したものと同じ積層フィルムAから積層フィルムEについて(サイズ:200×200mm)を測定機器(ダートインパクトテスタ)にセットした。試験片から0.66mの高さからφ38mmの半球状のダートを試験片に落下させた。ダートの質量を5gずつ変更して試験片が破壊されるダートの質量を求めた。結果を表1に示した。
(実施例1及び2並びに比較例1~3)
各実施例及び比較例の包装袋の底テープについて、JIS K 7124-1 A法に準拠して試験片が破壊されるダートの質量を求めた。具体的には、底テープに使用したものと同じ積層フィルムAから積層フィルムEについて(サイズ:200×200mm)を測定機器(ダートインパクトテスタ)にセットした。試験片から0.66mの高さからφ38mmの半球状のダートを試験片に落下させた。ダートの質量を5gずつ変更して試験片が破壊されるダートの質量を求めた。結果を表1に示した。
<落袋試験>
(実施例1及び2並びに比較例1~3)
各実施例及び比較例の包装袋に水400g又は600gを充填し、水が漏れないようにヒートシールしてサンプルを得た。サンプルを5℃環境下に1日放置した。その後、サンプルを1mの高さから底テープが地面に着く方向に垂直落下させた。10個のサンプルを同様に垂直落下させ、底テープが割れたサンプルの個数を記録した。また、底テープが割れたサンプルの個数を下記の評価基準に基づいて評価した。結果を表1に示した。
(実施例1及び2並びに比較例1~3)
各実施例及び比較例の包装袋に水400g又は600gを充填し、水が漏れないようにヒートシールしてサンプルを得た。サンプルを5℃環境下に1日放置した。その後、サンプルを1mの高さから底テープが地面に着く方向に垂直落下させた。10個のサンプルを同様に垂直落下させ、底テープが割れたサンプルの個数を記録した。また、底テープが割れたサンプルの個数を下記の評価基準に基づいて評価した。結果を表1に示した。
(評価基準)
A:底テープが割れたサンプルの個数が0個以下(破袋率:0%)
B:底テープが割れたサンプルの個数が1個以上3個以下(破袋率:1~30%)
C:底テープが割れたサンプルの個数が4個以上5個以下(破袋率:31~50%)
D:底テープが割れたサンプルの個数が6個以上(破袋率:51%以上)
A:底テープが割れたサンプルの個数が0個以下(破袋率:0%)
B:底テープが割れたサンプルの個数が1個以上3個以下(破袋率:1~30%)
C:底テープが割れたサンプルの個数が4個以上5個以下(破袋率:31~50%)
D:底テープが割れたサンプルの個数が6個以上(破袋率:51%以上)
各実施例で作製した包装袋は、全てのサンプルに底テープの割れが確認されなかった。他方、各比較例で作製した包装袋は、底テープの折り込み部分から破れているサンプルが確認された。
1,2…本体部、3…底テープ、3a…山折り部、L1…基材層(第一及び第二の基材層)、L2…シーラント層(第一及び第二のシーラント層)、L3…基材層(第三の基材層)、L4…シーラント層(第三のシーラント層)。
Claims (3)
- 一対の本体部と、その間に配置される底テープとを備える自立性包装袋の底テープの選定方法であって、
評価対象の底テープの試験片を準備する工程と、
JIS K 7124-1 A法に準拠して前記試験片が破壊されるダートの質量を求める工程と、
前記試験片が破壊されるダートの質量が250g以上であるとき当該底テープについて合格品と判断する工程と、
を備える、底テープの選定方法。 - 一対の本体部と、その間に配置される底テープとを備える自立性包装袋の底テープの評価方法であって、
評価対象の底テープの試験片を準備する工程と、
JIS K 7124-1 A法に準拠して前記試験片が破壊されるダートの質量を求める工程と、
を備える、底テープの評価方法。 - 基材層及びシーラント層をそれぞれ含む一対の本体部と、基材層及びシーラント層を含み且つ山折り部を有する底テープと、をヒートシールして形成されている自立性包装袋であって、
当該自立性包装袋におけるポリエチレンの含有量が、当該自立性包装袋の全量を基準として、90質量%以上であり、
前記底テープが、請求項1に記載の選定方法において合格品と判断される、自立性包装袋。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022124136A JP2024021358A (ja) | 2022-08-03 | 2022-08-03 | 底テープの選定方法、底テープの評価方法及び自立性包装袋 |
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JP2022124136A Pending JP2024021358A (ja) | 2022-08-03 | 2022-08-03 | 底テープの選定方法、底テープの評価方法及び自立性包装袋 |
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2022
- 2022-08-03 JP JP2022124136A patent/JP2024021358A/ja active Pending
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