JPH0853584A - 変性ポリオレフィン組成物およびそれを用いた積層構造物 - Google Patents

変性ポリオレフィン組成物およびそれを用いた積層構造物

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JPH0853584A
JPH0853584A JP13021695A JP13021695A JPH0853584A JP H0853584 A JPH0853584 A JP H0853584A JP 13021695 A JP13021695 A JP 13021695A JP 13021695 A JP13021695 A JP 13021695A JP H0853584 A JPH0853584 A JP H0853584A
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Hideshi Kawachi
秀史 河内
Kuniaki Murashige
国昭 村重
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】(A)密度が0.915〜0.935g/cm3
である高圧法低密度ポリエチレン、(B)密度が0.9
10〜0.965g/cm3である遷移金属触媒により重
合されたエチレン単独重合体および/またはエチレン・
α−オレフィン共重合体 および(C)密度が0.90
0g/cm3より小さい非晶性ないし低結晶性のエチレ
ン・α−オレフィン共重合体を含有してなり、そしてこ
れら(A)、(B)および(C)成分の合計重量を基準
にして、(A)成分が50〜70重量%、(B)成分が
20〜45重量%そして(C)成分が5〜30重量%を
占め、そしてこれら(A)、(B)および(C)成分の
少なくとも一部が不飽和カルボン酸もしくはその誘導体
でグラフト変性されている組成物。 【効果】ポリアミドあるいはエチレン・ビニルアルコー
ル共重合体と優れた接着層を示しそして積層体の外層と
して用いたとき冷却むらを生じない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は変性ポリオレフィン組成
物およびそれを用いた積層構造物に関する。さらに詳し
くは、チューブ状の積層構造物を共押出法により成形
し、それを冷却する際に、冷却むらの発生を防止しうる
変性ポリオレフィン組成物およびそれを用いて冷却むら
の発生が防止された積層構造物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ポリアミドあるいはエチレン・ビ
ニルアルコール共重合体の層を中間層とし、外層に高圧
法低密度ポリエチレンと非晶性あるいは低結晶性のエチ
レン・α−オレフィン共重合体のブレンドを用いた積層
体は知られている。しかしながら、この積層体は、上記
各樹脂をチューブ状に共押出し、引き続く冷却工程に付
した場合、この水冷工程で外層上に冷却むらを生じ外観
が悪くなる欠点があった。更にマンドレルとの滑りが悪
く、生産性を損う欠点もあった。
【0003】
【発明が解決すべき課題】本発明の目的は、変性ポリオ
レフィン組成物を提供することにある。本発明の他の目
的は、積層体の外層、特にポリアミドあるいはエチレン
・ビニルアルコール共重合体を中間層とする積層体の外
層用として好適な変性ポリオレフィン組成物を提供する
ことにある。本発明のさらに他の目的は、ポリアミドあ
るいはエチレン・ビニルアルコール共重合体と優れた接
着性を示しそして積層体の外層として用いたとき冷却む
らを生じることのない変性ポリオレフィン組成物を提供
することにある。本発明のさらに他の目的は、積層体の
外層として積層体製造時にマンドレルとの滑りが良好
な、従って生産性の良好な、変性ポリオレフィン組成物
を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、本
発明の上記変性ポリオレフィン組成物を用いた積層構造
物を提供することにある。本発明のさらに他の目的およ
び利点は以下の説明から明らかとなろう。
【0004】
【課題が解決するための手段】本発明の上記目的および
利点は、本発明によれば、(A)メルトフローレートが
0.1〜10g/10分でありそして密度が0.915〜
0.935g/cm3である高圧法低密度ポリエチレン、
(B)実質的に線状のメルトフローレートが0.1〜3
0g/10分でありそして密度が0.910〜0.965
g/cm3である遷移金属触媒により重合されたエチレ
ン単独重合体および/またはエチレン・α−オレフィン
共重合体および(C)メルトフローレートが0.1〜1
0g/10分でありそして密度が0.900g/cm3
り小さい非晶性ないし低結晶性のエチレン・α−オレフ
ィン共重合体を含有してなり、そしてこれら(A)、
(B)および(C)成分の合計重量を基準にして、
(A)成分が50〜70重量%、(B)成分が20〜4
5重量%そして(C)成分が5〜30重量%を占め、そ
してこれら(A)、(B)および(C)成分の少なくと
も一部が不飽和カルボン酸もしくはその誘導体でグラフ
ト変性されている、ことを特徴とする変性ポリオレフィ
ン組成物によって達成される。
【0005】本発明の変性ポリオレフィン組成物は、上
記のとおり、(A)、(B)および(C)成分を含有し
てなりそしてこれら成分のうち少なくとも一部が不飽和
カルボン酸もしくはその誘導体でグラフト変性されてい
る。
【0006】(A)成分はメルトフローレート(AST
M D1238に準じ190℃、荷重2.16kgで測
定した値)が0.1〜10g/10分でありそして密度
が0.915〜0.935g/cm3の高圧法低密度ポリ
エチレンである。メルトフローレートは好ましくは0.
2〜5g/10分であり、密度は好ましくは0.910
〜0.935g/cm3である。
【0007】(B)成分はメルトフローレート(AST
M D1238に準じ190℃、荷重2.16kgで測
定した値)が0.1〜30g/10分でありそして密度
が0.910〜0.965g/cm3である、例えばチー
グラー触媒等の遷移金属触媒により重合されたエチレン
単独重合体および/またはエチレン・α−オレフィン共
重合体である。
【0008】(B)成分のうち、エチレン・α−オレフ
ィン共重合体(B)は、好ましくはエチレンと炭素数3
〜20のα−オレフィンとの実質的に線状のランダム共
重合体である。これらのうちα−オレフィンとしては炭
素数4〜10のα−オレフィンが好ましい。α−オレフ
ィンとしては、例えばプロピレン、1−ブテン、1−ヘ
キセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、1
−デセン等を好ましいものとして挙げることができる。
特に好ましくは1−ブテンおよび4−メチル−1−ペン
テンである。遷移金属触媒により重合されたエチレン・
α−オレフィン共重合体(B)としては、エチレン・プ
ロピレンランダム共重合体、エチレン・1−ブテンラン
ダム共重合体、エチレン・4−メチル−1−ペンテンラ
ンダム共重合体が好ましい。
【0009】また、(B)成分であるエチレン共重合体
は、好ましくはエチレンに由来する重合単位を100〜
80重量%、より好ましくは100〜90重量%で含有
する。また(B)成分であるエチレン重合体は、エチレ
ン単独重合体およびエチレン・α−オレフィン共重合体
の組合せからなることができる。例えば(B)成分を1
00重量部としたときに、エチレン単独重合体0.5〜
40重量部、エチレン・α−オレフィン共重合体60〜
99.5重量部の割合で(B)成分を構成することがで
きる。
【0010】(B)成分であるエチレン共重合体のメル
トフローレートは好ましくは0.2〜5g/10分であ
る。(B)成分のうち、エチレン・α−オレフィン共重
合体の密度は好ましくは0.920〜0.950g/cm
3であり、より好ましくは0.930〜0.950g/c
3である。
【0011】(C)成分はメルトフローレート(AST
M D1238に準じ190℃、荷重2.16kgで測
定した値)が0.1〜10g/10分でありそして密度
が0.900g/cm3より小さい非晶性ないし低結晶性
のエチレン・α−オレフィン共重合体である。エチレン
・α−オレフィン共重合体(C)は、好ましくはやはり
エチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとのランダ
ム共重合体である。α−オレフィンとしては、エチレン
・α−オレフィン共重合体(B)について前述したもの
と同じものを挙げることができる。これらのうち、炭素
数3または4のα−オレフィンが好ましい。エチレン・
α−オレフィン共重合体(C)としては、エチレン・プ
ロピレンランダム共重合体およびエチレン・1−ブテン
ランダム共重合体が好ましい。エチレン・α−オレフィ
ン共重合体(C)は、好ましくはエチレンに由来する重
合単位を50〜90モル%、より好ましくは60〜90
重量%で含有する。エチレン・α−オレフィン共重合体
(C)のメルトフローレートは、好ましくは0.1〜1
0g/10分であり、密度は、好ましくは0.85〜0.
89g/cm3である。このような物性のエチレン・α
−オレフィン共重合体(C)は、通常、非晶性であるか
あるいはX線法による結晶化度が40%未満の低結晶性
である。
【0012】本発明の変性ポリオレフィン組成物は、上
記(A)、(B)および(C)成分の合計重量を基準に
して、(A)成分が50〜70重量%であり、(B)成
分が20〜45重量%でありそして(C)成分が5〜3
0重量%を占めるものである。同基準に基づいて、好ま
しくは(A)成分が52〜60重量%であり、(B)成
分が25〜40重量%でありそして(C)成分が10〜
20重量%である。
【0013】本発明の組成物では、上記(A)、(B)
および(C)成分の少なくとも一部が不飽和カルボン酸
あるいはその誘導体でグラフト変性されている。
(A)、(B)および(C)成分の各単独成分の一部ま
たは全部がグラフト変性されている場合および複数成分
の一部または全部がグラフト変性されている場合が包含
される。換言すれば、グラフト変性は各成分について行
ってもよくあるいは各成分の混合物について行ってもよ
い。なお、(B)成分がグラフト変性されている態様は
好ましい態様である。
【0014】不飽和カルボン酸もしくはその誘導体とし
ては、例えばアクリル酸、マレイン酸、フマール酸、テ
トラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロ
トン酸、イソクロトン酸、ナジック酸(エンドシス−ビ
シクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカル
ボン酸)等の不飽和カルボン酸;またはその誘導体、例
えば酸ハライド、アミド、イミド、無水物、エステル等
が挙げられる。かかる誘導体の具体例としては、例えば
塩化マレニル、マレイミド、無水マレイン酸、無水シト
ラコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチ
ル、グリシジルマレエート等が挙げられる。これらの中
では、不飽和ジカルボン酸またはその酸無水物が好適で
あり、特にマレイン酸、ナジック酸またはこれらの酸無
水物が好ましく用いられる。これらは1種単独または2
種以上併用してに用いられる。不飽和カルボン酸もしく
はその誘導体によるグラフト変性において、グラフト率
は、好ましくは0.001〜5重量%であり、より好ま
しくは0.01〜3重量%である。
【0015】該不飽和カルボン酸またはその誘導体から
選ばれるグラフトモノマーを前記ポリマーにグラフト反
応するには、従来公知の種々の方法を採用することがで
きる。例えばポリマーを溶融し、そこへグラフトモノマ
ーを添加してグラフト反応させる方法あるいはポリマー
を溶媒に溶解して溶液となし、そこへグラフトモノマー
を添加してグラフト反応させる方法がある。いずれの場
合にも、前記グラフトモノマーを効率よくグラフト共重
合させるためには、ラジカル開始剤の存在下にグラフト
反応を実施することが好ましい。グラフト反応は、通常
60〜350℃の温度で行われる。ラジカル開始剤の使
用割合は、ポリマー100重量部に対して、通常0.0
01〜1重量部の範囲である。
【0016】ラジカル開始剤としては、有機ペルオキシ
ド、有機ポリエステル、例えばベンゾイルペルオキシ
ド、ジクロルベンゾイルペルオキシド、ジクミルペルオ
キシド、ジ−tert−ブチルペルオキシド、2,5−ジメ
チル−2,5−ジ(ペルオキシドベンゾエート)ヘキシ
ン−3、1,4−ビス(tert−ブチルペルオキシイソプ
ロピル)ベンゼン、ラウロイルペルオキシド、tert−ブ
チルペルアセテート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(te
rt−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3、2,5−ジメチ
ル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキサン、t
ert−ブチルペルベンゾエート、tert−ブチルペルフェ
ニルアセテート、tert−ブチルペルイソブチレート、te
rt−ブチルペル−sec−オクトエート、tert−ブチルペ
ルピバレート、クミルペルピバレートおよびtert−ブチ
ルペルジエチルアセテート、その他アゾ化合物、例えば
アゾビスイソブチロニトロル、ジメチルアゾイソブチレ
ートが用いられる。
【0017】これらのうちではジクミルペルオキシド、
ジ−tert−ブチルペルオキシド、2,5−ジメチル−2,
5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3、2,
5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルペルオキシ)
ヘキサン、1,4−ビス(tert−ブチルペルオキシイソ
プロピル)ベンゼン等のジアルキルペルオキシドが好ま
しい。
【0018】これらグラフト変性物を製造するには、
(A)、(B)および(C)成分が同時に存在する状態
でグラフト変性を行うか、(A)、(B)または(C)
成分の1部または全部をグラフト変性し、そののち得ら
れたグラフト変性物を未変性樹脂とともに溶融混練して
変性ポリオレフィン組成物を得る方法がある。好ましい
方法は、(B)成分の1部または全部をグラフト変性
後、未変性成分を溶融混合する方法である。工業的に
は、溶融混練する方法として押出機が好適に用いられ
る。
【0019】ここで、グラフト率とは、グラフト前の
(A)、(B)および(C)成分の合計重量を基準にし
て、グラフトされた不飽和カルボン酸もしくはその誘導
体の重量割合(%)と定義される。かくして得られる本
発明の変性ポリオレフィン組成物のメルトフローレート
は、0.1〜5g/分であることが好ましい。
【0020】本発明の変性ポリオレフィン組成物は、積
層構造物、特にポリアミドあるいはエチレン・ビニルア
ルコール共重合体を中間層とする積層構造物の外層とし
て好適に使用される。それ故、本発明によれば、さら
に、本発明の変性ポリオレフィン組成物からなる組成物
層およびこの組成物層の少なくとも片面上に存在する樹
脂層からなることを特徴とする積層構造物が提供され
る。積層構造物を構成する樹脂層の樹脂 として種々の
熱可塑性樹脂、例えばポリオレフィン、ポリエステル、
ポリアミドあるいはエチレン・ビニルアルコール共重合
体が使用できる。これらのうち、ポリアミド、エチレン
・ビニルアルコール共重合体が好ましく使用される。
【0021】ポリアミドとしては、例えばナイロン6、
ナイロン66、MXDナイロン(メタキシリレンジアミ
ン共重合ナイロン)等が使用される。エチレン・ビニル
アルコール共重合体としては、好ましくはエチレンに由
来する重合単位を20〜50モル%、好ましくは25〜
48モル%で含有する。これらは相当するエチレン・酢
酸ビニル共重合体を常法によりケン化して製造すること
ができる。
【0022】本発明の積層構造物は、好ましくは本発明
の組成物層の少なくとも片面上に存在する上記樹脂層が
ポリアミドおよびエチレン・ビニルアルコール共重合体
から選ばれる樹脂の層であるものである。また、本発明
の積層構造物は、好ましくは本発明の組成物の層、上記
の如き樹脂層および本発明の組成物層がこの順序で積層
されている。本発明の組成物が積層構造物の最外層を構
成することによって、積層構造物を製造する際に、冷却
工程において冷却むらのない製品を得ることができる。
本発明の積層構造物は、各層の組成物や樹脂をそれぞれ
溶融し、溶融状態で積層することによって製造すること
ができる。積層構造物は、例えば押出成形、キャスト成
形、インフレーション成形等により所望の形態に成形す
ることができる。本発明の積層構造物は、特にチューブ
成形されるのが好ましい。チューブ状に成形された積層
構造物は、例えば食品包装フィルム、化粧品用チューブ
状容器等に加工されて用いられる。
【0023】
【実施例】次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説
明するが、本発明はその要旨を越えない限りこれらの実
施例になんら制約されるものではない。
【0024】実施例1 以下に示した構成からなる各層を、下記の条件で共押出
して、3層チューブを成形した。 [外層および内層] (成分A) メルトフローレートが4であり、密度が
0.918g/cm3である高圧法低密度ポリエチレン
(HPLDPE−1)52重量%と、 (成分B−1) 遷移金属触媒で重合されたメルトフロ
ーレートが1、密度が0.953g/cm3のエチレン・
プロピレン共重合体(LLDPE−1)25重量%、 (成分B−2) 遷移金属触媒で重合された実質上線状
のエチレン重合体であり、無水マレイン酸が2重量%グ
ラフトされたメルトフローレートが4、密度が0.96
5g/cm3のエチレン単独重合体(MAH−PE)8
重量%、 (成分C) メルトフローレートが3.5であり、密度
が0.885g/cm3であり、結晶化度が5%以下であ
るエチレン・1−ブテン共重合体(EBR−1)15重
量%を、1軸押出機を用いて200℃で溶融混練し、変
性ポリオレフィン組成物を得た。この組成物のメルトフ
ローレートは1.7であり、密度は0.921g/cm3
であった。この変性ポリオレフィン組成物を直径40m
m、有効長さ1000mmのスクリューを用いて190
℃で共押出した。
【0025】[中間層]エチレン・ビニルアルコール共
重合体(以下EVOHという)として、(株)クラレ製
エバール(登録商標)EP−F(メルトフローレート
1.3)を、直径30mm、有効長さ750mmのスク
リューを用いて225℃で共押出した。
【0026】ダイス温度は220℃であり、共押出され
た各樹脂は、5m/分の速さで引き取られ、ダイスから
50cm後にある水槽で水冷され、チューブ状に成形さ
れた。各層の厚さは外層/中間層/内層=150/50
/250μmとした。このチューブの層間接着力、動摩
擦係数および冷却むらの発生の有無を表1に示した。な
お、層間接着力は、外層と中間層の180゜ピール剥離
試験によって行った。動摩擦係数は、チューブを切り開
き、200の荷重を載せてステンレス板の上を50mm
/分の速さで引っ張った時の値である。冷却むらの有無
は、水冷後のチューブの外部を目視観察し、チューブ周
方向のスジ状の凹凸(ウォーターマーク)の発生の有無
で評価した。表で、○はウォーターマークが発生しなか
ったことを意味し、×は発生したことを意味する。
【0027】実施例2〜4 外層、内層を構成する変性ポリオレフィン組成物の組成
を表1に示した組成に替えた他は、実施例1と同様に成
形し、表1の結果を得た。
【0028】比較例1および2 外層、内層を構成する変性ポリオレフィン組成物の組成
を表1に示した組成に替えた他は、実施例1と同様に成
形し、表1の結果を得た。
【0029】
【表1】
【0030】表1において、各略号は以下のとおりであ
る。 HPLDPE−1:高圧法低密度ポリエチレン(メルト
フローレート4、密度0.918g/cm3) HPLDPE−2:高圧法低密度ポリエチレン(メルト
フローレート2.5、密度0.932g/cm3) HPLDPE−3:高圧法低密度ポリエチレン(メルト
フローレート3、密度0.927g/cm3) HPLDPE−4:高圧法低密度ポリエチレン(メルト
フローレート1、密度0.918g/cm3) LLDPE−1:実質的に線状のエチレン・プロピレン
共重合体(メルトフローレート1、密度0.953g/
cm3) LLDPE−2:実質的に線状のエチレン・ブテン−1
共重合体(メルトフローレート1、密度0.935g/
cm3) MAH−PE:実質的に線状のエチレン重合体であり、
無水マレイン酸が2重量%グラフトされた変性ポリエチ
レン(メルトフローレート4、密度0.965g/c
3) EBR−1:エチレン・ブテン−1共重合体(メルトフ
ローレート3.5、密度0.885g/cm3) EPR−2:エチレン・プロピレン共重合体(メルトフ
ローレート3、密度0.870g/cm3
【0031】実施例5 実施例1において、ポリアミドとして東レ(株)製アミ
ラン(登録商標)、CM1021XFを用いて、直径3
0mm、有効長さ750mmのスクリューを用いて25
0℃で押し出した。
【0032】ダイス温度は250℃であり、共押出され
た樹脂は、5m/分の速さで引き取られ、ダイスから5
0cm後にある水槽で水冷され、チューブ状に成形され
た。各層の厚さは外層/中間層/内層=150/50/
250μとした。このチューブの層間接着力、動摩擦係
数および冷却むらの発生の有無を表2に示した。
【0033】実施例6および比較例3および4 実施例5において、内外層を構成する変性ポリオレフィ
ン組成物の組成を表2に示した組成に替えた他は、実施
例5と同様に成形を行い評価した。結果を表2に示す。
【0034】
【表2】
【0035】表2において、各略号は以下のとおりであ
る。 HPLDPE−1:高圧法低密度ポリエチレン(メルト
フローレート4、密度0.918g/cm3) HPLDPE−2:高圧法低密度ポリエチレン(メルト
フローレート2.5、密度0.932g/cm3) HPLDPE−3:高圧法低密度ポリエチレン(メルト
フローレート3、密度0.927g/cm3) LLDPE−1:実質的に線状のエチレン・プロピレン
共重合体(メルトフローレート1、密度0.953g/
cm3) LLDPE−1:実質的に線状のエチレン・ブテン−1
共重合体(メルトフローレート2、密度0.935g/
cm3) MAH−PE:実質的に線状のエチレン重合体であり、
無水マレイン酸が2重量%グラフトされた変性ポリエチ
レン(メルトフローレート4、密度0.965g/c
3) EBR−1:エチレン・ブテン−1共重合体(メルトフ
ローレート3.5、密度0.885g/cm3) EPR−2:エチレン・プロピレン共重合体(メルトフ
ローレート3、密度0.870g/cm3
【0036】
【発明の効果】ポリアミドあるいはエチレン・ビニルア
ルコール共重合体と優れた接着性を示しそして積層体の
外層として用いたとき冷却むらを生じることのない変性
ポリオレフィン組成物を提供する。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)メルトフローレートが0.1〜1
    0g/10分でありそして密度が0.915〜0.935
    g/cm3である高圧法低密度ポリエチレン、(B)実
    質的に線状のメルトフローレートが0.1〜30g/1
    0分でありそして密度が0.910〜0.965g/cm
    3である遷移金属触媒により重合されたエチレン単独重
    合体および/またはエチレン・α−オレフィン共重合体
    および(C)メルトフローレートが0.1〜10g/
    10分でありそして密度が0.900g/cm3より小さ
    い非晶性ないし低結晶性のエチレン・α−オレフィン共
    重合体を含有してなり、そしてこれら(A)、(B)お
    よび(C)成分の合計重量を基準にして、(A)成分が
    50〜70重量%、(B)成分が20〜45重量%そし
    て(C)成分が5〜30重量%を占め、そしてこれら
    (A)、(B)および(C)成分の少なくとも一部が不
    飽和カルボン酸もしくはその誘導体でグラフト変性され
    ている、ことを特徴とする変性ポリオレフィン組成物。
  2. 【請求項2】 (B)成分がエチレン単独重合体および
    エチレン・α−オレフィン共重合体の組合せからなる請
    求項1の変性ポリオレフィン組成物。
  3. 【請求項3】 不飽和カルボン酸もしくはその誘導体に
    よるグラフト変性のグラフト率が(A)、(B)および
    (C)成分の総量に対して0.001〜5重量%である
    請求項1または2に記載の変性ポリオレフィン組成物。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の変性ポリオレフィン組
    成物からなる組成物層およびこの組成物層の少なくとも
    片面上に存在する樹脂層からなることを特徴とする積層
    構造物。
  5. 【請求項5】 組成物層の少なくとも片面上に存在する
    上記樹脂層がポリアミドおよびエチレン・ビニルアルコ
    ール共重合体から選ばれる樹脂の層である請求項4に記
    載の積層構造物。
  6. 【請求項6】 組成物層、樹脂層および組成物層がこの
    順序で積層されている請求項4または5に記載の積層構
    造物。
  7. 【請求項7】 チューブの形態にある請求項4〜6のい
    ずれかに記載の積層構造物。
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