JP2017013305A - 低吸着性共押出多層シーラントフィルム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 外層、第一の低吸着性樹脂層、カール防止層、第二の低吸着性樹脂層、及び、内容物と接する内層の5層をこの順に隣接して有する低吸着性共押出多層シーラントフィルムであって、該外層は、直鎖状低密度ポリエチレン又は高圧法低密度ポリエチレンからなる層であり、該カール防止層及び内層は、直鎖状低密度ポリエチレンからなる層であり、該第一及び第二の低吸着性樹脂層は、80〜97質量%の環状オレフィンコポリマーと、3〜20質量%の高圧法低密度ポリエチレンとを含む樹脂組成物からなる層であり、該環状オレフィンコポリマーは、55〜85質量%のノルボルネン単量体と、15〜45質量%のα−オレフィンとを共重合してなるコポリマーである、上記低吸着性共押出多層シーラントフィルム。
【選択図】図1
Description
より詳細には、内容物中の有機化合物の吸着量が低減されることから、内容物の品質保持に優れ、且つ、ヒートシール性及び製膜安定性に優れたシーラントフィルム、これを用いた包装材料、並びにそれよりなる包装袋及び包装容器に関する。
また、例えば嗜好品の包装において、芳香成分がシーラントフィルムに吸着又は収着されることにより、商品が消費者の手元に届くかあるいは消費期限まで、充填時の香りを保持することができないという問題がある。
(1)外層、第一の低吸着性樹脂層、カール防止層、第二の低吸着性樹脂層、及び、内容物と接する内層の5層をこの順に隣接して有する低吸着性共押出多層シーラントフィルムであって、該外層は、LLDPE又はLDPEからなる層であり、該カール防止層及び内層は、LLDPEからなる層であり、該第一及び第二の低吸着性樹脂層は、80〜97質量%のCOCと、3〜20質量%のLDPEとを含む樹脂組成物からなる層であり、該COCは、55〜85質量%のノルボルネン単量体と、15〜45質量%のα−オレフィンとを共重合してなるコポリマーである、上記低吸着性共押出多層シーラントフィルム。
(2)前記第一及び第二の低吸着性樹脂層の合計の厚さが、低吸着性共押出多層シーラントフィルムの全厚さの7〜33%の範囲である、上記(1)に記載の低吸着性共押出多層シーラントフィルム。
(3)全厚さが20〜150μmである、上記(1)又は(2)に記載の低吸着性共押出多層シーラントフィルム。
(4)前記外層が、LLDPEからなる層である、上記(1)〜(3)のいずれかに記載の低吸着性共押出多層シーラントフィルム。
(5)前記内層が、アンチブロッキング剤を含む、上記(1)〜(4)のいずれかに記載の低吸着性共押出多層シーラントフィルム。
(6)前記COCのガラス転移温度が100℃以下である、上記(1)〜(5)のいずれかに記載の低吸着性共押出多層シーラントフィルム。
(7)上記(1)〜(6)のいずれかに記載の低吸着性共押出多層シーラントフィルムの外層側の面に基材を積層してなる包装材料。
(8)上記(7)に記載の包装材料を、低吸着性共押出多層シーラントフィルムの内層が接内容物層となるように重ね合せ、製袋して得られる包装袋。
(9)上記(7)に記載の包装材料を、低吸着性共押出多層シーラントフィルムの内層が接内容物層となるように重ね合せ、製函して得られる液体用紙容器。
ドすることにより、COCのゲル化を防ぎ、フィッシュアイの形成を抑制することができる。また、このCOCとLDPEとをブレンドした樹脂組成物からなる層と、LLDPE又はLDPEからなる層とを交互に積層して共押出製膜することにより、さらに高いフィッシュアイ抑制効果が得られる。したがって、本発明のシーラントフィルムは、製膜が容易であり、均質で、良好な透明性を有する美麗な層を形成することができる。また、インフレーション法による高速製膜時にも、フィッシュアイの発生を抑えることができる。
また、本発明のシーラントフィルムは、良好なヒートシール性、並びに好適な柔軟性を保持し、加工が容易であり、カールが防止されていて取り扱い性に優れ、また、低温でのヒートシール時にも製函に際して十分なシール強度を発揮する。
<1>本発明のシーラントフィルムとこれを用いた包装材料の層構成
図1は、本発明のシーラントフィルムを示す概略的断面図である。
図2は、本発明のシーラントフィルムを用いた包装材料の層構成についてその一例を示す概略的断面図である。
ここで、外層(1)はLLDPE又はLDPEからなる層であり、カール防止層(3)及び内層(5)はLLDPEからなる層であり、これらに挟まれる第一及び第二の低吸着性樹脂層(2、4)は、COCとLDPEとを含む樹脂組成物からなる層である。内層(5)を形成するLLDPEは、フィルム表面の滑りをよくして加工適性を高めるために、少量の、例えば20質量%未満のアンチブロッキング剤を含んでもよい。
本発明のシーラントフィルム(14)の外層(1)側の面に、接着層(11、13)を介して、基材層(10)及び/又はバリア層(12)等の任意の基材を積層することにより、本発明の包装材料が得られる。積層手段は、サンドイッチラミネートやドライラミネート等の任意の方法であってよい。
本発明の5層共押出多層シーラントフィルムにおいて、その全厚さ及び各層の厚さは、適用する包装材料の用途に応じて適宜に設定することができるが、製函又は製袋に必要なシール強度を得るために、また安定した製膜化、低吸着性及び製品コストの観点から、全
厚さは20〜150μm、より好ましくは30〜60μmであり、これより厚いとシーラントフィルムの剛度が高くなり成形不良を引き起こし、またこれより薄いと十分な接着強度が得られず、また、包装容器の密封性が損なわれ得る。
本発明のシーラントフィルムにおいて、外層は、シーラントフィルムの表面に位置し、基材との貼合面を形成すると共に、第一の低吸着性樹脂層に隣接して、その製膜安定性を補う層である。
基材と貼合する際に、溶融押出法によるサンドイッチラミネーション時には特に高い層間接着強度が得られるため、また、COCの製膜安定性を高めることから、外層を構成する樹脂としては、LLDPE及びLDPEが使用され、より好ましくはLLDPEである。必要ならば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、難燃化剤、着色剤等の慣用の添加剤を添加してもよい。
外層の厚さとしては、好ましくは10〜20μmであり、薄過ぎると、基材との十分な層間接着強度が確保されず、厚過ぎると、内層の厚さとバランスがとれず、製膜後にフィルムがいずれかの側にカールし易くなる。
本発明において使用するのに好適なLLDPEとしては、株式会社プライムポリマー製の「エボリュー(R)」等が挙げられる。
一方、LDPEは、高圧法によって生成される密度0.910以上、0.930未満のエチレン単独重合体である。本発明において使用するのに好適なLDPEとしては、住友化学株式会社製の「スミカセン(R)」等が挙げられる。
第一の低吸着性樹脂層は、外層とカール防止層との間に位置し、内容物中の有機化合物の浸透や吸着、収着を阻止するための第一の層であり、COC及びLDPEを含む樹脂組成物からなる。必要ならば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、難燃化剤、着色剤等の慣用の添加剤を添加してもよい。
本発明の好ましい態様において、COCは、ノルボルネン単量体とα−オレフィンとを共重合してなるコポリマーである。
好適には、ガラス転移温度が100℃以下であり、より好ましくは85℃以下のCOCを用いることが好ましい。ガラス転移温度が低いCOCを用いることにより、製膜時にシワの発生を防ぐことができ、製膜安定性が高まる。
上記COCにLDPEをブレンドすることにより、他のポリエチレンをブレンドする場合に比して特に好適に、製膜時のCOC同士の凝集によるフィッシュアイの発生を防ぐことができる。
LDPEのブレンド量としては、低吸着性樹脂層を構成する樹脂組成物中に、3〜20質量%の割合で、例えば3〜10質量%の割合でブレンドされる。LDPEの割合が多過ぎると、低吸着性が損なわれ得る。また、製膜安定性が低下し、シワが発生し易くなる。一方、LDPEの割合が少な過ぎると、製膜安定性が損なわれ、フィッシュアイが発生し易くなる。
ることができる。なお、本発明において、メルトフローレートは、JIS−K−7210(190℃、荷重2.16kg)に準拠して測定する。
カール防止層は、2つの低吸着性樹脂層の間に位置し、これらの製膜安定性を補うと共に、フィルムの厚みを調整し、柔軟性を付与し、さらに、フィルムの表裏が対称又はほぼ対称な構成となるように調整することによって、製膜後にフィルムがいずれかの側にカールするのを防止する層である。
これらの機能を果たすために、カール防止層を構成する樹脂として、LLDPEを好適に使用することができ、必要ならば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、難燃化剤、着色剤等の慣用の添加剤を添加してもよい。
カール防止層の厚さは、好ましくは5〜20μmである。カール防止層が薄過ぎると、共押出製膜時の製膜安定性及びフィルムの柔軟性が損なわれ得る。逆に、カール防止層が厚過ぎると、低吸着性が損なわれるため好ましくない。
第二の低吸着性樹脂層は、カール防止層と内層との間に位置し、内容物中の有機化合物の浸透や吸着、収着を阻止するための第二の層であり、上記第一の低吸着性樹脂層と同じく、COC及びLDPEを含む樹脂組成物からなる。必要ならば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、難燃化剤、着色剤等の慣用の添加剤を添加してもよい。
シーラントフィルム中に低吸着性樹脂層を薄く2層に分けて設けることにより、倍の厚さの低吸着性樹脂層を1層設けるよりも、優れた低吸着性を維持したまま、柔軟性が高まり、加工適性が向上する。
内層は、シーラントフィルムの表面に位置し、製函時に内容物と接する最内層となると共に、第二の低吸着性樹脂層に隣接して、その製膜安定性を補う層である。
内層を構成する樹脂としては、製膜安定性及び低温シール性に優れ、良好なシール強度が得られるため、LLDPEを好適に使用することができ、必要ならば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、難燃化剤、着色剤等の慣用の添加剤を添加してもよい。
内層の厚さは、好ましくは5〜15μmである。内層が薄過ぎると、十分なシール強度が得られず、密封性が損なわれる。逆に内層が厚過ぎると、内容物中の有機化合物の吸着量が増加し、低吸着性が損なわれる。
内層は、加工時の滑り性を改善するために、アンチブロッキング剤として無機系フィラーを含んでもよい。内層が予めアンチブロッキング剤を含むことにより、後から滑剤を吹き付けることができない液体用包装容器としても、好適に適用することができる。
好適に使用できる無機系フィラーとしては、SiO2、AL2O3、TiO2、ZnO、Fe2O3、SnO2、CeO2、NiO、PbO、S2Cl2、ZnCl2、FeCl2、CaCO3、B2O3等からなり、平均粒径が2〜15μmのフィラーを使用することができ、好ましくは、酸化珪素SiO2のフィラーが用いられる。無機系フィラーの平均粒径が2μm未満の場合は滑り性の改良に効果がなく、また、前記平均粒径が15μmを超えると、
製膜フィルムの表面に突出する無機系フィラーにより容器表面を摩擦し、傷つけることがある。なお、本発明において、平均粒径とは、粒度分布測定より、最も多く存在する粒子の粒径を意味する。粒度分布は、コールターカウンター法により計測できる。
本発明において、シーラントフィルムは、各層を構成する樹脂及び樹脂組成物を用いて、共押出法によって製膜される。共押出法により製膜することにより、高い層間密着性及び製膜安定性が得られ、低吸着性が向上し、また美麗な膜が得られる。特に、フィッシュアイの発生を抑制することができる。また、特に、シーラントフィルムは、共押出インフレーション法により製膜することもできる。共押出インフレーション法で製膜することにより、低温にて製膜加工が可能であり、加熱による樹脂臭によるトラブルが減少する。
本発明のシーラントフィルムを、その内層が最内層となるように、外層側の表面を任意の基材と対向させて積層することにより、低吸着性包装材料が得られる。
ここで用いる基材としては、紙、基材フィルム、又は基材フィルム上にガスバリア層を設けたバリアフィルム等の任意のフィルムを使用することができる。
紙としては、適用する紙容器の用途に応じて、種々の賦型性、耐屈曲性、剛性、腰、強度等を有する任意の紙を使用することができる。例えば、主強度材であり、強サイズ性の晒又は未晒の紙、あるいは、純白ロール紙、クラフト紙、板紙、加工紙、ミルク原紙等の各種の紙を使用することができる。
基材フィルムとしては、PET、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルの二軸延伸フィルム、ナイロン6、ナイロン66、MXD6(ポリメタキシリレンアジパミド)等のポリアミドの二軸延伸フィルム、二軸延伸ポリプロピレンフィルム等のプラスチックフィルムを好適に使用できる。これらは単独で使用してもよく、また、複数を組み合わせて積層して使用することもできる。
ガスバリア層の積層方法としては、ガスバリア層が蒸着層である場合は、化学気相成長法及び物理気相成長法等の任意の蒸着法によって、基材フィルム上に積層される。ガスバリア層がガスバリアフィルムである場合は、接着剤層を介して基材フィルム上に貼り合せることによって積層される。
本発明の特に好ましい態様において、溶融ポリエチレンを接着層として、シーラントフィルムと基材とをサンドイッチラミネート法により積層することにより、高い層間接着強度が得られ、デラミネーションを防ぐことができる。
本発明の包装材料は、包装袋又は包装容器として、特に、内容物の品質保持性が要求さ
れる包装袋又は包装容器を形成するために、好適に使用することができる。また、本発明のシーラントフィルムは、低吸着性と共に高いシール強度を発揮するため、紙容器、特に液体用紙容器としても使用することができる。
上記において、ヒートシールの方法としては、例えば、バーシール、回転ロールシール、ベルトシール、インパルスシール、高周波シール、超音波シール等の公知の方法で行うことができる。
この紙容器の形状については、用途・目的等に応じて適宜に決定すればよく、例えばゲーブルトップタイプ、ブリックタイプ、フラットタイプ等が挙げられ、また、角形容器、丸形等の円筒状の紙缶等が挙げられる。この紙容器の注出口には、たとえばポリエチレン製のキャップ、プルタブ型の開封機構等を適宜に設けてもよい。
包装袋又は包装容器中に充填される内容物は、特に限定されず、固体又はゲル状のものであっても、液体、例えば酒、果汁飲料等のジュース、ミネラルウォーター等の各種の飲料品、醤油、ソース、スープ等の液体調味料、あるいは、カレー、シチュー、スープ等の種々の液体飲食物、食用油、機械用油、接着剤、粘着剤等の化学品、化粧品、医薬品等の雑貨品、その他シャンプー、リンス、洗剤等の化成品等であってもよい。
次に本発明について、実施例を挙げて具体的に説明する。
(1)第一及び第二の低吸着性樹脂層を構成する樹脂組成物として、COC(ポリプラスチックス(株)製TOPAS(R)8007F−600、ノルボルネン由来繰り返し単位の含有量65質量%、ガラス転移温度80℃)95質量%と、LDPE(旭化成ケミカルズ(株)製サンテックM6545、MFR45.0g/10分、密度0.915g/cm3)5質量%とを十分に混練して、樹脂組成物を調製した。
(2)内層を構成する樹脂として、LLDPE(宇部丸善ポリエチレン(株)製ユメリット(R)0520F、MFR2g/10分、密度0.904g/cm3)に、アンチブロッキング剤マスターバッチ(住友化学(株)製、EMB−21、MFR4g/10分、合成ゼオライト含有)を混合し、無機系フィラーが10質量%となるように調製した。
(3)外層及びカール防止層を構成する樹脂として、LLDPE((株)プライムポリマー社製ウルトゼックス(R)UZ−1520、MFR2.3g/10分、密度0.914g/cm3)を用意した。
(4)上記(1)〜(3)で用意した樹脂及び樹脂組成物を用いて、インフレーション法
を用いた5層共押出製膜法により、外層15.5μm/第一の低吸着性樹脂層5μm/カール防止層7.5μm/第二の低吸着性樹脂層5μm/内層7μmの層構成を有する、本発明の低吸着性シーラントフィルム(厚さ40μm)を製造した。なお、本願明細書の積層体の記載において、「/」はその左右の層が積層一体化されていることを示す。
得られた低吸着性シーラントフィルムは、フィッシュアイのない美麗な膜表面を有し、柔軟性に富み、カールの発生もなく、取り扱い性及び加工適性に優れていた。
第一及び第二の低吸着性樹脂層を構成する樹脂組成物として、COC(TOPAS8007F−600)97質量%と、LDPE(サンテックM6545)3質量%とのブレンドを使用した以外は、実施例1と同様にして、本発明の低吸着性シーラントフィルムを製造した。
得られた低吸着性シーラントフィルムは、フィッシュアイのない美麗な膜表面を有し、柔軟性に富み、カールの発生もなく、取り扱い性及び加工適性に優れていた。
第一及び第二の低吸着性樹脂層を構成する樹脂組成物として、COC(TOPAS8007F−600)90質量%と、LDPE(サンテックM6545)10質量%とのブレンドを使用した以外は、実施例1と同様にして、本発明の低吸着性シーラントフィルムを製造した。
得られた低吸着性シーラントフィルムは、フィッシュアイのない美麗な膜表面を有し、柔軟性に富み、カールの発生もなく、取り扱い性及び加工適性に優れていた。
第一及び第二の低吸着性樹脂層を構成する樹脂組成物として、COC(TOPAS8007F−600)80質量%と、LDPE(サンテックM6545)20質量%とのブレンドを使用した以外は、実施例1と同様にして、本発明の低吸着性シーラントフィルムを製造した。
得られた低吸着性シーラントフィルムは、フィッシュアイのない美麗な膜表面を有し、柔軟性に富み、カールの発生もなく、取り扱い性及び加工適性に優れていた。
基材として、厚さ12μmの二軸延伸PETフィルムを使用し、その一方の面に印刷層を設け、その上にアンカーコート剤を塗布した。次いで、このアンカーコート剤の塗布面と、透明蒸着フィルム(VMPET、厚さ12μmの二軸延伸PETフィルムの片面に酸化アルミニウムを蒸着した透明蒸着フィルム)の蒸着面とを、ポリエチレン系樹脂(厚さ15μm)を介するサンドイッチラミネート法により貼り合わせた。
得られた積層フィルムの透明蒸着フィルム側の面にアンカーコート剤を塗布し、ポリエチレン系樹脂(厚さ15μm)を介するサンドイッチラミネート法により、上記実施例1で製造した低吸着性シーラントフィルムの外層側の面を貼り合わせ、本発明の包装材料を製造した。
得られた包装材料の層構成は、PET12μm/印刷層/アンカーコート剤層/ポリエチレン系樹脂層15μm/VMPET12μm/アンカーコート剤層/ポリエチレン系樹脂層15μm/低吸着性シーラントフィルム40μm(外層15.5μm/第一の低吸着性樹脂層5μm/カール防止層7.5μm/第二の低吸着性樹脂層5μm/内層7μm)であった。
実施例1の低吸着性シーラントフィルムの代わりに、実施例2の低吸着性シーラントフィルムを使用した以外は、実施例5と同様にして、包装材料を製造した。
実施例1の低吸着性シーラントフィルムの代わりに、実施例3の低吸着性シーラントフィルムを使用した以外は、実施例5と同様にして、包装材料を製造した。
実施例1の低吸着性シーラントフィルムの代わりに、実施例4の低吸着性シーラントフィルムを使用した以外は、実施例5と同様にして、包装材料を製造した。
第一及び第二の低吸着性樹脂層を構成する樹脂組成物として、COC(TOPAS8007F−600)100質量%を使用した以外は、実施例1と同様にして、低吸着性シーラントフィルムを製造した。
得られた低吸着性シーラントフィルムには、フィッシュアイの発生が見られた。
第一及び第二の低吸着性樹脂層を構成する樹脂組成物として、COC(TOPAS8007F−600)70質量%と、LDPE(サンテックM6545)30質量%とのブレンドを使用した以外は、実施例1と同様にして、低吸着性シーラントフィルムを製造した。
得られた低吸着性シーラントフィルムには、シワが発生した。
実施例1の低吸着性シーラントフィルムの代わりに、LLDPEフィルム(厚さ40μm)を使用した以外は、実施例5と同様にして、包装材料を製造した。
実施例1の低吸着性シーラントフィルムの代わりに、比較例1の低吸着性シーラントフィルムを使用した以外は、実施例5と同様にして、包装材料を製造した。
実施例1の低吸着性シーラントフィルムの代わりに、比較例2の低吸着性シーラントフィルムを使用した以外は、実施例5と同様にして、包装材料を製造した。
実施例1の(1)〜(3)で用意した樹脂及び樹脂組成物を用いて、インフレーション法を用いた3層共押出製膜法により、外層15.5μm/低吸着性樹脂層10μm/内層14.5μmの層構成を有するフィルム(厚さ40μm)を製造したが、柔軟性に欠け、また多くのシワが発生し、シーラントとしての使用に耐え得るフィルムを製膜できなかった。
(外観評価)
実施例1〜4及び比較例1〜2のシーラントフィルムについて、フィッシュアイ及びシワの有無を確認した。結果を表1に示す。表中、フィッシュアイ又はシワがない場合を○、有る場合を×で表す。
実施例5〜8及び比較例3の包装材料を10cm×10cm四方に切り取り、その初期重量を測定した。
容積10リットルのステンレス容器内にl−メントール固体(純正化学(株))10gを入れ、蓋をして容器内をl−メントール蒸気で満たし、その中に切り取った積層体を吊り下げて、40℃で7日間保管した。
保管後、積層体を取り出して重量を測定し、初期重量との差からl−メントールの吸着量を算出した。
実施例5〜8及び比較例3の積層体を、シーラントフィルムを内側にして重ね合せ、ヒートシーラー(テスター産業(株)製TP−701S HEAT SEAL TESTER)で、160℃で1秒間、圧力1kgf/cm2でヒートシールした。
次いで、これを幅15mmの短冊状に切り出し、テンシロン引張試験機((株)オリエンテック製 RTC−1310A)を用いて圧着されたシール部を引き剥がし、シール強度を測定した。このときの引張速度は300mm/分とした。
吸着評価及びシール強度評価の結果を表2に示す。
2.第一の低吸着性樹脂層
3.カール防止層
4.第二の低吸着性樹脂層
5.内層
10.基材層
11.接着層
12.バリア層
13.接着層
14.シーラントフィルム
Claims (9)
- 外層、第一の低吸着性樹脂層、カール防止層、第二の低吸着性樹脂層、及び、内容物と接する内層の5層をこの順に隣接して有する低吸着性共押出多層シーラントフィルムであって、
該外層は、直鎖状低密度ポリエチレン又は高圧法低密度ポリエチレンからなる層であり、
該カール防止層及び内層は、直鎖状低密度ポリエチレンからなる層であり、
該第一及び第二の低吸着性樹脂層は、80〜97質量%の環状オレフィンコポリマーと、3〜20質量%の高圧法低密度ポリエチレンとを含む樹脂組成物からなる層であり、
該環状オレフィンコポリマーは、55〜85質量%のノルボルネン単量体と、15〜45質量%のα−オレフィンとを共重合してなるコポリマーである、上記低吸着性共押出多層シーラントフィルム。 - 前記第一及び第二の低吸着性樹脂層の合計の厚さが、低吸着性共押出多層シーラントフィルムの全厚さの7〜33%の範囲である、請求項1に記載の低吸着性共押出多層シーラントフィルム。
- 全厚さが20〜150μmである、請求項1又は2に記載の低吸着性共押出多層シーラントフィルム。
- 前記外層が、直鎖状低密度ポリエチレンからなる層である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の低吸着性共押出多層シーラントフィルム。
- 前記内層が、アンチブロッキング剤を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の低吸着性共押出多層シーラントフィルム。
- 前記環状オレフィンコポリマーのガラス転移温度が100℃以下である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の低吸着性共押出多層シーラントフィルム。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の低吸着性共押出多層シーラントフィルムの外層側の面に基材を積層してなる包装材料。
- 請求項7に記載の包装材料を、低吸着性共押出多層シーラントフィルムの内層が接内容物層となるように重ね合せ、製袋して得られる包装袋。
- 請求項7に記載の包装材料を、低吸着性共押出多層シーラントフィルムの内層が接内容物層となるように重ね合せ、製函して得られる液体用紙容器。
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