JP5017741B2 - Packaging material having hot water resistance, and composite container and bag-like container using the same - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐水物性および耐熱水物性を有する、印刷適性に優れた低坪量のシート状繊維構造物に樹脂を含浸させてなる含浸繊維構造物からなる包装材料およびそれを用いた複合容器及び袋状容器に関するものである。
衣料用洗剤、柔軟剤、シャンプー、リンスなどのトイレタリー用品や化粧品をはじめとする耐水性を必要とする容器や、飲料や食料品などのボイル殺菌処理、レトルト殺菌処理、熱水処理による殺菌および調理を必要とする内容物を収納する容器の蓋材、底材、ラベルなどの包装材料として使用される。また、複合容器及び袋状容器用の包装材料としても使用される。
また、上記含浸繊維構造物の片面に被印刷層が設けられ、印刷適性を有するために、本発明の包装材料を用いた複合容器は、美粧性に優れた複合容器が得られるものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境問題が深刻化し、容器類ならびに包装材料の易廃棄性が必要とされ、易焼却性、リサイクル性、またはリサイクル材料の需要が高まっている。ボトル、トレイ形状の紙容器、および紙とプラスチックからなる複合容器や、化粧板や壁紙などの建装材や、ラベルなどの産業資材分野においてもプラスチック使用量を大幅に低減したいわゆる紙製品や、容器分野においては廃棄時に紙とプラスチックの分別が可能な複合容器等が種々提案されている。
【０００３】
環境問題、省資源化に対応するため、例えば、紙とプラスチックからなる複合容器が開発されている。一方で、このような複合容器に優れた耐水性や、強度物性が要求されている。
【０００４】
上記複合容器の耐水性を改良するために、複合容器に使用する紙等の繊維構造物を耐水化する方法として、繊維構造物を内添剤で耐水処理を施す方法、繊維構造物へのプラスチックフィルムのラミネートや樹脂塗工によって耐水処理を施す方法とがある。
紙等の繊維構造物を内添剤で耐水処理を施す方法では、ボイルや、レトルト等苛酷な耐熱水処理に耐えられる、トレー型やカップ等の容器骨格として使用可能な高坪量の厚紙のものでは現在見出されない。また、繊維構造物紙に内添剤で耐水機能を付与するためには大掛かりな製紙設備が必要とする問題がある。
【０００５】
一方、紙等の繊維構造物へのプラスチックフィルムのラミネートや樹脂塗工によって耐水処理を施す方法においては、グラビア印刷、噴霧、どぶずけ等の塗工方法が最も簡便的な方法である。
しかしながら、特に紙が肉厚の場合、従来の塗工方法では紙の厚み方向全体を均一に樹脂を浸透させることが出来ずに、紙層の一部に耐水処理が施されない欠損部が生じる問題があった。
【０００６】
上記のような問題を解決するために、紙等の繊維構造物の両面から、適性に粘性等調整された樹脂を塗工することにより、繊維構造物の厚み方向の全層を耐水化処理を施すことが可能である。
しかしながら、使用する樹脂の粘性や紙等の繊維構造物の表面状態によって、樹脂、紙等の使用する材料の選択に現在のところ制限がある。
一般的にクレー層はインキ樹脂等がクレー層表層に浸透せずに定着するよう設計され、表面から繊維層へ樹脂を浸透させるといった性能を要求されることはない。
しかし、クレーコート層が厚く設けられているトレー容器等に使用されるような、腰のある強度の強い高坪量の板紙等への樹脂塗工による耐水処理は困難である。
そのため、クレーコート層のない紙等の繊維構造物を基材として、両面塗工する方法を選択せざるを得ない。
またこの方法、基材を使用することは、もっともコスト的にメリットがあり、かつ基材の浸透性が非常に良く、求められる耐熱水性能に応じた調整を塗布量の増減により簡単にすることができ、また製造管理、品質管理も良好にできる。
【０００７】
一般に、板紙とよばれる高坪量（約坪量１５０ｇ／ｍ2以上）の紙は、抄紙工程において薄いシート状の繊維構造物（紙）に、でんぷん等水溶性接着剤を噴霧し、３層、５層と重ね合わせ（複層漉き）て、厚みのある高坪量の板紙としている。
一層一層の繊維構造物は水により溶解したパルプスラリーというどろどろの状態において、シート状にされてなるものであり、表面に繊維一本一本がささくれだった状態である。
印刷適性が求められる板紙においては、クレー層を塗工するのであるが、一般的にはクレー層を塗工する前の抄紙段階である複層漉きの直後の乾燥工程間の前後において、クレー層を平滑に塗工するために、鏡面カレンダーロール等により、まず表面を平滑にする。
しかしまだまだ表面が粗いため、コンマーコータ、エアーナイフといった高塗布量での塗工が可能なユニットを２回通し、クレーコート層を設ける。
この工程をへて得られたクレーコート層により、紙等の繊維構造物の目止めや、表面の平滑性が改善されて、調子物印刷（写真ライクな印刷）が可能となる。
クレーコート層が設けられていない繊維構造物または三次元構造体であるパルプモールド等の表面状態は、表面平滑処理もそれほどされておらず（クレー層を塗工する必要がないため）、しかもクレー層もないために非常に粗く、文字等の内容成分の表示や、バーコード等のＰＯＳ印刷等の印刷しか対応できず、調子印刷が不可能で、美粧性に優れた容器を得ることが困難である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、優れた耐水物性および耐熱水物性有し、かつ印刷適正に優れた繊維構造物からなる包装材料およびこれを用いたボイル殺菌処理、レトルト殺菌処理、熱水処理等による調理が可能な、美粧性に優れた複合容器及び袋状容器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するためのものであり、本発明の請求項１に係る発明は、片面にベック平滑度が５０ｓｅｃ以上であるクレイコート層からなる被印刷層を有する坪量が２００ｇ／ｍ2 以下の範囲を満たすシート状のセルロース繊維構造物であって、前記セルロース繊維構造物の繊維層の全層に、ポリウレタン系樹脂、ポリイソシアネート系樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、および硝化綿系樹脂から選ばれる１種類の樹脂または２種以上の樹脂を混合してなる樹脂を３ｇ／ｍ2 含浸させてなる被印刷層を有する含浸セルロース構造物（Ａ）であり、該含浸セルロース構造物（Ａ）の湿潤引っ張り強度が９．８Ｎ／１５ｍｍ以上であり、なおかつ湿潤前後の寸法変化が１％以下であることを特徴とする耐熱水性を有する包装材料である。
【００１０】
本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に係る耐熱水性を有する包装材料において、前記セルロース繊維構造物が、その被印刷層（クレーコート層）と反対面の最外層に、接着剤による接着層を積層してなる含浸セルロース構造物（Ｂ）であることを特徴とする耐熱水性を有する包装材料である。
【００１２】
本発明の請求項３に係る発明は、請求項１に係る耐熱水性を有する包装材料において、前記含浸セルロース構造物が、その被印刷層（クレーコート層）と反対面に１層以上の熱可塑性プラスチックフィルムを積層してなる含浸セルロース構造物（Ｃ）であることを特徴とする耐熱水性を有する包装材料である。
【００１４】
本発明の請求項４に係る発明は、請求項１に係る耐熱水性を有する包装材料における含浸セルロース構造物（Ａ）または請求項２に係る耐熱水性を有する包装材料における含浸セルロース構造物（Ｂ）または請求項３に係る耐熱水性を有する包装材料における含浸セルロース構造物（Ｃ）を、容器の蓋材、底材、ラベル材のいずれかの中から選ばれる１種類以上として使用したことを特徴とする耐熱水性を有する複合容器である。
【００１５】
本発明の請求項５に係る発明は、片面にベック平滑度が５０ｓｅｃ以上であるクレイコート層からなる被印刷層を有する坪量が５００ｇ／ｍ 2 以下の範囲を満たすシート状のセルロース繊維構造物であって、前記セルロース繊維構造物の繊維層の全層に、ポリウレタン系樹脂、ポリイソシアネート系樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、および硝化綿系樹脂から選ばれる１種類の樹脂または２種以上の樹脂を混合してなる樹脂を３ｇ／ｍ 2 含浸させてなる被印刷層を有する含浸セルロース構造物（Ａ）であり、該含浸セルロース構造物（Ａ）の湿潤引っ張り強度が９．８Ｎ／１５ｍｍ以上であり、なおかつ湿潤前後の寸法変化が１％以下の含浸セルロース構造物（Ａ）を、容器の蓋材、底材、ラベル材のいずれかの中から選ばれる１種類以上として使用したことを特徴とする耐熱水性を有する複合容器である。
【００１６】
本発明の請求項６に係る発明は、請求項５に係る耐熱水性を有する複合容器において、前記容器本体が、プラスチック容器であることを特徴とする耐熱水性を有する複合容器である。
【００１７】
本発明の請求項７に係る発明は、請求項１に係る耐熱水性を有する包装材料における含浸セルロース構造物（Ａ）または請求項２に係る耐熱水性を有する包装材料における含浸セルロース構造物（Ｂ）または請求項３に係る耐熱水性を有する包装材料における含浸セルロース構造物（Ｃ）を、パウチ、バッグなどの袋の形状に成形したことを特徴とする袋状容器である。
【００１８】
＜作用＞
本発明の耐水性を有する包装材料は、片面にベック平滑度が５０ｓｅｃ以上であるクレイコート層からなる被印刷層を有する、坪量が２００ｇ／ｍ2以下の範囲を満たすシート状のセルロース繊維構造物を用いて、前記セルロース繊維構造物の繊維層の全層に樹脂を含浸させてなる被印刷層を有する含浸セルロース構造物（Ａ）である。
繊維構造物の全層が耐熱水性のある樹脂で処理されることにより、セルロース繊維の表面がコーティングされ、またセルロース繊維構造物のセルロースのもつ官能器と、樹脂の官能器の水素結合等により構造体としての強度が著しく向上することにより、優れた耐水性、耐熱水性を付与することができ、具体的には前記含浸繊維構造物の湿潤状態での引張破断強度が９．８Ｎ／１５ｍｍ以上であって、かつ調湿前の寸法に対して、調湿後の湿潤状態での寸法変化が１％以下であることから、容器等の膨張収縮や熱水処理等に十分耐えられ、破壊、皺、変形を生ずることがないボイル殺菌処理、レトルト殺菌処理および熱水処理による調理が可能な用途の包装材料として好適に使用される。
また、ベック平滑度が５０ｓｅｃ以上であるクレイコート層からなる被印刷層を設けてあることから、優れた印刷適性を有し、高品質の印刷が可能なラベル等に好適に使用される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の耐水性を有する包装材料は、片面にベック平滑度が５０ｓｅｃ以上であるクレイコート層からなる被印刷層を有する、坪量が２００ｇ／ｍ2以下の範囲を満たすシート状のセルロース繊維構造物を用いて、前記セルロース繊維構造物の繊維層の全層に樹脂を含浸させてなることを特長とするものである。
本発明に係る包装材料は、耐水性を有する容器の印刷適性を求められる個所に使用する、蓋材、底材、ラベル等の外装材に使用されるものであり、基本的に最外層に設けられるものである。
湿潤状態もしくは熱水処理等の状態に曝された際、複合容器の内側容器の膨張に耐えうるための強度物性、および印刷部分の皺等の発生を防止するに必要な最小限の寸法変化等が要求される。
印刷の場合、内容物の写真ライクな印刷や、階調再現性の求められるグラデーション等の印刷など、調子物と呼ばれる印刷をかける場合、表面の粗さの指標であるベック平滑度が５０ｓｅｃ以上でないと、インキの転移等が良好にゆかずに再現できない。
強度物性に関しては、２００ｇ／ｍ2以下の繊維構造物に対しては、室温水で１時間以上の湿潤状態の引張破断強度が９．８Ｎ／１５ｍｍ以上なるように樹脂系、塗布量の調整によって全層含浸処理されなくてはいけない。
寸法変化に関しては、初期の状態の寸法に対して、室温水での湿潤状態での寸法の伸び率が１％以下であれば、湿潤前後で破壊、皺等が発生せずに、印刷適正に優れた包装材料を得ることが出来る。
【００２０】
本発明の耐水性を有する包装材料で使用される繊維構造物としては、１００％バ−ジンパルプからなるもの、１００％再生故紙からなるもの、それらを任意の割合で混合したもの、ＮＢＫＰ材、ＬＢＫＰ材、木材パルプ以外のケナフ、バカラ、バンブー等の植物繊維材料、合成樹脂パルプなど、様々な種類の紙を所望する耐水レベルに応じて用いることが可能である。
ここでの紙は不織布、布等を包含するものであり抄紙による、いわゆる紙の種類に限定されるものではない。
クレーコートに使用される、クレーの種類、クレー粒径、塗工方法等は適宜選択できる。
【００２１】
繊維構造物の坪量としてはまず、被印刷面であるクレーコート層が片面にあるために、クレー面からの繊維層への樹脂含浸は難しい。そのため、片面から処理できるような２００ｇ／ｍ2以下の坪量の繊維構造物が好ましく使用でき、またその坪量のなかで用途、熱水殺菌のレベルに応じて、蓋材、底材、ラベル等へ使用される場合などに、伸縮等の問題を起こさないのものが好ましく選定し使用できる。
【００２２】
印刷適性をもつために必要とされる繊維構造物の平滑度の値としては、文字やバーコード等のＰＯＳ印刷レベルに求められる値は、ベック平滑度で１５ｓｅｃ以上であれば良いが、調子印刷物の場合は、５０ｓｅｃ以上、好ましくは２００ｓｅｃ以上が必要であり、クレーコート層により実現できる。
一般的にはクレーコート層と、シート状繊維構造物（紙）の繊維構造体の間もでんぷん、ＰＶＡ等の接着剤により接着されてあるが、このままでは耐熱水性をもたない。
今回の発明により樹脂が繊維構造物を含浸し、繊維間の強度とさらには繊維間とクレーコート層の間のつなぎとなることで、全体の耐節水性が確保される。
【００２３】
これらのシート状繊維構造物に抄紙後の二次加工として、耐水性、耐熱水性を付与できる樹脂を含浸するものである。
この外添による含浸、塗工方法としては、繊維構造物を含浸剤中に浸し過剰量の含浸剤を一時的に付与できるディッピング法や、好ましくは、含浸剤を一定量だけ塗工または含浸させるグラビアコーティング法やロールコーティング法などがある。
シート状繊維構造物に含浸樹脂を供給できる方法であれば、使用されるシート状繊維構造物や含浸樹脂の種類にもよるが、それらに応じていずれの方法を任意に選択することができる。
さらには、これらの加工は二次加工的に行われるため、抄紙工程に比較すると少量の含浸材で加工ができるために安価に行うことができる。
【００２４】
耐水性、耐熱水性を付与できる樹脂としては、ウレタン系樹脂、イソシアネート系樹脂、などの熱硬化性樹脂の他に、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ樹脂、硝化綿系樹脂などが、単体もしくは組み合わせて使われ、要求される耐熱水温度、機能レベルに応じて上記の樹脂材料を複合もしくは混合して使用することも可能である
【００２５】
耐水処理される繊維構造物の処理については、未処理部が存在すると破壊等おこるため、厚み方向へ全て処理（全層処理）されることが必要である。
但し処理部において樹脂濃度勾配や層によって樹脂を選択するなど、求められる耐水レベル、機能に応じて適宜調整できる。
【００２６】
湿潤状態においての引張破断強度としては９．８Ｎ／１５ｍｍ以上であれば、熱水中の水の動きや、容器等の膨張伸縮などに十分絶えることが出来る。
また一般的に耐水処理を行っていない繊維構造物の場合、繊維間の基本的な結合力である水素結合が水の進入によって、結合力の阻害および、繊維自体の移動等がおこるため、熱水中の水の動きによっても破壊されうるし、また容器等に貼り付けた際は、膨張伸縮等に耐えうることが出来ない。
【００２７】
湿潤状態においての寸法変化は１％以下であれば、熱水処理した後において、皺や、変形それに伴う容器等からの脱離等の問題は起こらずに、好ましく使用できる。
【００２８】
容器の外装材等に使用するために、接着層もしくはプラスチックフィルムが最外装に設けられるが、要求される耐水、耐熱水レベルに応じたものが適宜選択できる。
接着剤としては、例えば、イソシアネ−ト系（ウレタン系）、ポリエチレンイミン系、ポリブタジェン系、有機チタン系等のアンカ−コ−ティング剤、あるいはポリウレタン系、ポリアクリル系、ポリエステル系、エポキシ系、ポリ酢酸ビニル系、セルロ−ス系、その他等のラミネ−ト用接着剤等の公知のアンカ−コ−ト剤、接着剤等を使用することができる。
塗工方式は一般的な方法がつかえる。
プラスチックフィルムとしては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂のようなポリオレフィン系樹脂のほか、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂やエチレン−ビニルアルコ−ル共重合体のようなバリア性樹脂層、又はそれらの穴あけ加工物の単体、Ａｌ、ＡｌＯｘ、ＳｉＯｘに代表される無機物を蒸着した樹脂フィルム、もしくはこれらを組み合わせた複合フィルムなども外観、酸素バリア性、水蒸気バリア性や保香性を付与目的で使用可能である。
その積層構成に限定されるものではない。ラミネ−トする方法としては例えば、ウエットラミネ−ション法、ドライラミネ−ション法、無溶剤型ドライラミネ−ション法、押し出しラミネ−ション法、Ｔダイ共押し出し成形法、共押し出しラミネ−ション法、その他等の方法で行うことができる。
必要ならば、例えば、コロナ処理、フレーム処理等おこなって良い。
本発明によって設けられた接着層、プラスチックフィルム等を介してシールや接着等を行うことができる。
【００２９】
本発明においては、この外装材自体をパウチのように単体で容器として、使用しても良い。
また風呂場、トイレ、台所等におかれるプラスチック、金属、紙容器等にラベル、蓋材、底材等の外装材として使用できる。また、耐熱水性を持たせた繊維構造物を主体としてなる、容器の外装材として好ましく使用できる。
【００３０】
この包装材を容器と組み合わせて、使用する場合には、そのトレー自体も耐熱水性をもたなくてはいけない。
容器を繊維構造物（紙）でつくる場合、これまで記載した樹脂、塗工方法等により得ることが出来る。
容器本体として使用されるためには、繊維構造物自体が、坪量の高い、こし強度や引っ張り強度のつよい繊維構造物を使用することが必要となる。
そのため、容器本体に使われる、繊維構造物の坪量としては、内容物の状態、内容量等に応じればよいが、５００ｇ／ｍ2以下のもののなかから選択すればよい。
本発明の包装材と組み合わせた場合に、湿潤で寸法変化をおこしたための脱離等がおきないように、寸法変化（伸び率）は１％以下の容器になるよう、また破壊がおきないよう９．８Ｎ／１５ｍｍ以上の引っ張り強度をもつ容器になるように、これまで記載した樹脂、塗工方法等により処理を行えばよい。
【００３１】
容器の形状は代表的なものとして上方に開口部を有する形状、胴部と底部を有するカップ形状、トレー形状、天部、胴部と底部を有する筒形状、天部、胴部と底部を有する４面体、６面体、または屋根型形状、胴部と底部、山形の天部を有するいわゆる牛乳パック形状、袋状の形状、ボトル形状、三面体形状のいわゆる三角牛乳形状等が有りいずれかの形状を選択することができるがその他の形状であってもよい。また耐水性を有する紙を用いた容器の成形方法は、容器の形状応じて周知の方法によるものであって良い。
【００３２】
【実施例】
以下、本発明の具体的な実施例を示して説明する。
【００３３】
＜実施例１＞
ベック平滑度が１５０ｓｅｃのクレイコート層の設けられた、坪量１２０ｇ／ｍ2のシート状の繊維構造物を用い、これにイソホロンジイソシアネートのアダクト体を主成分とするイソシアネート系樹脂をグラビアコーティング法により全層含浸した。含浸量は、約３ｇ／ｍ2であった。クレイコート層への印刷は、調子再現性が非常に高いレベルで要求される印刷物をかけることが出来た。この印刷物の最外面にはＣＰＰを構成した。
上記で作成された包装材料を９５℃の熱水で６０分浸漬させ物性評価したところ、寸法変化は１％以下であり、取り出して後の湿潤状態での引張破断強度は２２Ｎ／１５ｍｍであり、破損もなかった。洗面台や台所での使用に耐え、さらに熱水での加熱調理やボイル殺菌工程での使用に耐える外装材としてつかえる包装材料が得られた。
次に、樹脂を全層含浸した繊維構造物を主体とした複合容器への蓋材として使用した。
複合容器としては、厚みが１６０μｍのポリプロピレン製シートを内装に、外装の骨格としてポリイソシアネートを含浸した坪量２９０ｇ／ｍ2の繊維構造物からなる、満容量が３３０ｍｌのトレー形状をした複合容器を使用した。なお複合容器に使われている繊維構造物はベック平滑度が１５ｓｅｃであり、文字、バーコード等の印刷は可能であるが、内容物を表示するような調子印刷は再現性が悪かった。蓋材と複合容器は、蓋材と容器のフィルムを介してインパルスシーラーにて一体化させた。
容器を９５℃の熱水で６０分浸漬させ物性評価したところ、容器の寸法変化は１％以下であり、熱水処理中および取り出して後の破損もなかった。また蓋材の状態も皺等なく良好であった。
洗面台や台所での使用に耐え、さらに、食品容器としても熱水での加熱調理やボイル殺菌工程での使用に耐える複合容器が得られた。
【００３４】
＜実施例２＞
ベック平滑度が５０ｓｅｃのクレイコート層の設けられた、坪量１２０ｇ／ｍ2のシート状の繊維構造物を用い、これにポリウレタン系樹脂を主体とし、イソシアネート系樹脂を硬化剤として混合した樹脂をグラビアコーティング法により全層含浸した。含浸量は、約３ｇ／ｍ2であった。クレイコート層への印刷は、野菜等の鮮やかなイラストの絵柄といったある程度の調子再現性が求められる印刷物をかけることが出来た。この印刷物の最外面にはＣＰＰを構成した。
上記で作成された包装材料を９５℃の熱水で６０分浸漬させ物性評価したところ、寸法変化は１％以下であり、取り出して後の湿潤状態での引張破断強度は２０Ｎ／１５ｍｍであり、破損もなかった。洗面台や台所での使用に耐え、さらに熱水での加熱調理やボイル殺菌工程での使用に耐える外装材としてつかえる包装材料が得られた。
次に、樹脂を全層含浸した繊維構造物を主体とした複合容器への蓋材として使用した。
複合容器としては、厚みが１６０μｍのポリプロピレン製シートを内装に、外装の骨格としてポリイソシアネートを含浸した坪量２９０ｇ／ｍ2の繊維構造物をもった、満容量が３３０ｍｌのトレー形状をした複合容器を使用した。なお、複合容器に使われている繊維構造物はベック平滑度が１５ｓｅｃであり、文字、バーコード等の印刷は可能であるが、内容物を表示するような調子印刷は再現性が悪かった。蓋材と複合容器は、蓋材と容器のフィルムを介してインパルスシーラーにて一体化させた。
容器を９５℃の熱水で６０分浸漬させ物性評価したところ、容器の寸法変化は１％以下であり、熱水処理中および、取り出して後の破損もなかった。また蓋材の状態も皺等なく良好であった。
洗面台や台所での使用に耐え、さらに、食品容器としても熱水での加熱調理やボイル殺菌工程での使用に耐える複合容器が得られた。
【００３５】
＜実施例３＞
ベック平滑度が１５０ｓｅｃのクレイコート層の設けられた、坪量１２０ｇ／ｍ2のシート状の繊維構造物を用い、これにアクリル系樹脂をグラビアコーティング法により全層含浸した。含浸量は、約３ｇ／ｍ2であった。クレイコートへの印刷は、調子再現性が非常に高いレベルで要求される印刷物をかけることが出来た。この印刷物の最外面にはＣＰＰを構成した。
上記で作成された包装材料を９５℃の熱水で６０分浸漬させ物性評価したところ、寸法変化は１％以下であり、取り出して後の湿潤状態での引張破断強度は１５Ｎ／１５ｍｍであり、破損もなかった。洗面台や台所での使用に耐え、さらに熱水での加熱調理やボイル殺菌工程での使用に耐える外装材としてつかえる包装材料が得られた。
次に、樹脂を全層含浸した繊維構造物を主体とした複合容器への蓋材として使用した。
複合容器としては、厚みが１６０μｍのポリプロピレン製シートを内装に、外装の骨格としてポリイソシアネートを含浸した坪量２９０ｇ／ｍ2の繊維構造物をもった、満容量が３３０ｍｌのトレー形状をした複合容器を使用した。なお複合容器に使われている繊維構造物はベック平滑度が１５ｓｅｃであり、文字、バーコード等の印刷は可能であるが、内容物を表示するような調子印刷は再現性が悪かった。蓋材と複合容器は、蓋材と容器のフィルムを介してインパルスシーラーにて一体化させた。
容器を９５℃の熱水で６０分浸漬させ物性評価したところ、容器の寸法変化は１％以下であり、熱水処理中および、取り出して後の破損もなかった。また蓋材の状態も皺等なく良好であった。
洗面台や台所での使用に耐え、さらに、食品容器としても熱水での加熱調理やボイル殺菌工程での使用に耐える複合容器が得られた。
【００３６】
＜実施例４＞
ベック平滑度が１５０ｓｅｃのクレイコート層の設けられた、坪量１２０ｇ／ｍ2のシート状の繊維構造物を用い、これにアクリル系樹脂を主体に、ポリイソシアネート系樹脂を硬化材として混合した樹脂をグラビアコーティング法により全層含浸した。含浸量は、約３ｇ／ｍ2であった。クレイコートへの印刷は調子再現性が非常に高いレベルで要求される印刷物をかけることが出来た。この印刷物の最外面にはＣＰＰを構成した。
上記で作成された包装材料を９５℃の熱水で６０分浸漬させ物性評価したところ、寸法変化は１％以下であり、取り出して後の湿潤状態での引張破断強度は２０Ｎ／１５ｍｍであり、破損もなかった。洗面台や台所での使用に耐え、さらに熱水での加熱調理やボイル殺菌工程での使用に耐える外装材としてつかえる包装材料が得られた。
次に、樹脂を全層含浸した繊維構造物を主体とした複合容器への蓋材として使用した。
複合容器としては、厚みが１６０μｍのポリプロピレン製シートを内装に、外装の骨格としてポリイソシアネートを含浸した坪量２９０ｇ／ｍ2の繊維構造物をもった、満容量が３３０ｍｌのトレー形状をした複合容器を使用した。なお複合容器に使われている繊維構造物はベック平滑度が１５ｓｅｃであり、文字、バーコード等の印刷は可能であるが、内容物を表示するような調子印刷は再現性が悪かった。蓋材と複合容器は、蓋材と容器のフィルムを介してインパルスシーラーにて一体化させた。
容器を９５℃の熱水で６０分浸漬させ物性評価したところ、容器の寸法変化は１％以下であり、熱水処理中および、取り出して後の破損もなかった。また蓋材の状態も皺等なく良好であった。
洗面台や台所での使用に耐え、さらに、食品容器としても熱水での加熱調理やボイル殺菌工程での使用に耐える複合容器が得られた。
【００３７】
＜実施例５＞
ベック平滑度が１５０ｓｅｃのクレイコート層の設けられた、坪量１２０ｇ／ｍ2のシート状の繊維構造物を用い、これにアクリル系樹脂を主体に、エポキシ系樹脂を硬化剤として混合した樹脂をグラビアコーティング法により全層含浸した。含浸量は、約３ｇ／ｍ2であった。クレイコートへの印刷は、調子再現性が非常に高いレベルで要求される印刷物をかけることが出来た。この印刷物の最外面にはＣＰＰを構成した。
上記で作成された包装材料を９５℃の熱水で６０分浸漬させ物性評価したところ、寸法変化は１％以下であり、取り出して後の湿潤状態での引張破断強度は１８Ｎ／１５ｍｍであり、破損もなかった。洗面台や台所での使用に耐え、さらに熱水での加熱調理やボイル殺菌工程での使用に耐える外装材としてつかえる包装材料が得られた。
次に、樹脂を全層含浸した繊維構造物を主体とした複合容器への蓋材として使用した。
複合容器としては、厚みが１６０μｍのポリプロピレン製シートを内装に、外装の骨格としてポリイソシアネートを含浸した坪量２９０ｇ／ｍ2の繊維構造物をもった、満容量が３３０ｍｌのトレー形状をした複合容器を使用した。なお複合容器に使われている繊維構造物はベック平滑度が１５ｓｅｃであり、文字、バーコード等の印刷は可能であるが、内容物を表示するような調子印刷は再現性が悪かった。蓋材と複合容器は、蓋材と容器のフィルムを介してインパルスシーラーにて一体化させた。
容器を９５℃の熱水で６０分浸漬させ物性評価したところ、容器の寸法変化は１％以下であり、熱水処理中および、取り出して後の破損もなかった。また蓋材の状態も皺等なく良好であった。
洗面台や台所での使用に耐え、さらに、食品容器としても熱水での加熱調理やボイル殺菌工程での使用に耐える複合容器が得られた。
【００３８】
＜実施例６＞
ベック平滑度が１５０ｓｅｃのクレイコート層の設けられた、坪量７０ｇ／ｍ2のシート状の繊維構造物を用い、これにエポキシ系樹脂をグラビアコーティング法により全層含浸した。含浸量は、約３ｇ／ｍ2であった。クレイコートへの印刷は調子再現性が非常に高いレベルで要求される印刷物をかけることが出来た。この印刷物の最外面にはＣＰＰを構成した。
上記で作成された包装材料を９５℃の熱水で６０分浸漬させ物性評価したところ、寸法変化は１％以下であり、取り出して後の湿潤状態での引張破断強度は１０Ｎ／１５ｍｍであり、破損もなかった。洗面台や台所での使用に耐え、さらに熱水での加熱調理やボイル殺菌工程での使用に耐える外装材としてつかえる包装材料が得られた。
次に、樹脂を全層含浸した繊維構造物を主体とした複合容器への蓋材として使用した。
複合容器としては、厚みが１６０μｍのポリプロピレン製シートを内装にもち、外装の骨格としてポリイソシアネートを含浸した坪量２９０ｇ／ｍ2の繊維構造物をもった、満容量が３３０ｍｌのトレー形状をした複合容器を使用した。なお複合容器に使われている繊維構造物はベック平滑度が１５ｓｅｃであり、文字、バーコード等の印刷は可能であるが、内容物を表示するような調子印刷は再現性が悪かった。蓋材と複合容器は、蓋材と容器のフィルムを介してインパルスシーラーにて一体化させた。
容器を９５℃の熱水で６０分浸漬させ物性評価したところ、容器の寸法変化は１％以下であり、熱水処理中および、取り出して後の破損もなかった。また蓋材の状態もしわ等なく良好であった。
洗面台や台所での使用に耐え、さらに、食品容器としても熱水での加熱調理やボイル殺菌工程での使用に耐える複合容器が得られた。
【００３９】
＜実施例７＞
ベック平滑度が１５０ｓｅｃのクレイコート層の設けられた、坪量７０ｇ／ｍ2のシート状の繊維構造物を用い、これに硝化綿系樹脂をグラビアコーティング法により全層含浸した。含浸量は、約３ｇ／ｍ2であった。クレイコートへの印刷は調子再現性が非常に高いレベルで要求される印刷物をかけることが出来た。この印刷物の最外面にはＣＰＰを構成した。
上記で作成された包装材料を９５℃の熱水で６０分浸漬させ物性評価したところ、寸法変化は１％以下であり、取り出して後の湿潤状態での引張破断強度は１０Ｎ／１５ｍｍであり、破損もなかった。洗面台や台所での使用に耐え、さらに熱水での加熱調理やボイル殺菌工程での使用に耐える外装材としてつかえる包装材料が得られた。
次に、樹脂を全層含浸した繊維構造物を主体とした複合容器への蓋材として使用した。
複合容器としては、厚みが１６０μｍのポリプロピレン製シートを内装にもち、外装の骨格としてポリイソシアネートを含浸した坪量２９０ｇ／ｍ2の繊維構造物をもった、満容量が３３０ｍｌのトレー形状をした複合容器を使用した。なお複合容器に使われている繊維構造物はベック平滑度が１５ｓｅｃであり、文字、バーコード等の印刷は可能であるが、内容物を表示するような調子印刷は再現性が悪かった。蓋材と複合容器は、蓋材と容器のフィルムを介してインパルスシーラーにて一体化させた。
容器を９５℃の熱水で６０分浸漬させ物性評価したところ、容器の寸法変化は１％以下であり、熱水処理中および、取り出して後の破損もなかった。また蓋材の状態も皺等なく良好であった。
洗面台や台所での使用に耐え、さらに、食品容器としても熱水での加熱調理やボイル殺菌工程での使用に耐える複合容器が得られた。
【００４０】
＜実施例８＞
片面にベック平滑度が１５０ｓｅｃのクレイコートの設けられた、坪量５０ｇ／ｍ2のシート状の繊維構造物を用い、ポリイソシアネート系樹脂をグラビアコーティング法により全層含浸された繊維構造物と、坪量５０ｇ／ｍ2のベック平滑度が１５ｓｅｃでクレイコート層を設けない、ポリイソシアネート系樹脂をグラビアコーティング法により全層含浸された繊維構造物とを、ポリウレタン系樹脂を塗工して貼り合わせてなるもの作成した。クレイコート層への印刷は、調子再現性が非常に高いレベルで要求される印刷物をかけることが出来た。この印刷物の最外面にはＣＰＰを構成した。
上記で作成された包装材料を９５℃の熱水で６０分浸漬させ物性評価したところ、寸法変化は１％以下であり、取り出して後の湿潤状態での引張破断強度は10Ｎ／１５ｍｍであり、破損もなかった。洗面台や台所での使用に耐え、さらに熱水での加熱調理やボイル殺菌工程での使用に耐える外装材としてつかえる包装材料が得られた。
次に、この包装体を２枚貼り合わせてパウチとして使用した。
容器を９５℃の熱水で６０分浸漬させ物性評価したところ、熱水処理中および、取り出して後の破損もなかった。また皺等の発生なく良好であった。
洗面台や台所での使用に耐え、さらに、食品容器としても熱水での加熱調理やボイル殺菌工程での使用に耐える容器が得られた。
【００４１】
＜比較例１＞
ベック平滑度が１５ｓｅｃのクレイコート層の設けられた、坪量１２０ｇ／ｍ2のシート状の繊維構造物を用い、これにポリイソシアネート樹脂をグラビアコーティング法により全層含浸した。含浸量は、約３ｇ／ｍ2であった。
クレイコート層への印刷は文字、バーコードといったＰＯＳレベルの印刷しかできなかった。熱水状態での物性に問題はおきなかった。
【００４２】
＜比較例２＞
ベック平滑度が１５ｓｅｃのクレイコート層の設けられた、坪量１２０ｇ／ｍ2のシート状の繊維構造物を用い、これにポリイソシアネート樹脂をグラビアコーティング法により含浸したが、厚み方向に９０％しか含浸されていなかった。含浸量は、約２．５ｇ／ｍ2であった。
クレイコート層への印刷は文字、バーコードといったＰＯＳレベルの印刷しかできなかった。９５℃の熱水にて処理中含浸層、非含浸層の相関において、破壊された。
【００４３】
＜比較例３＞
ベック平滑度が１５ｓｅｃのクレイコート層の設けられた、坪量３５ｇ／ｍ2のシート状の繊維構造物を用い、これにポリイソシアネート樹脂をグラビアコーティング法により含浸したが、厚み方向に９０％しか含浸されていなかった。含浸量は、約２．５ｇ／ｍ2であった。
クレイコート層への印刷は文字、バーコードといったＰＯＳレベルの印刷しかできなかった。９５℃の熱水にて処理中破壊された。
【００４４】
＜比較例４＞
ベック平滑度が１５ｓｅｃのクレイコート層の設けられた、坪量１２０ｇ／ｍ2のシート状の繊維構造物を用い、これにロジン系樹脂をグラビアコーティング法により含浸したが、厚み方向に９０％しか含浸されていなかった。含浸量は、約３ｇ／ｍ2であった。
クレイコート層への印刷は文字、バーコードといったＰＯＳレベルの印刷しかできなかった。９５℃の熱水にて処理処理後、４％以上の寸法変化をおこし、皺が発生した。取り出して後の湿潤状態での引張破断強度は５Ｎ／１５ｍｍであり、指等で不用意に触れるとちぎれる強度しかなかった。最外層にＣＰＰを構成させた。
次に、樹脂を全層含浸した繊維構造物を主体とした複合容器への蓋材として使用した。
複合容器としては、厚みが１６０μｍのポリプロピレン製シートを内装に、外装の骨格としてポリイソシアネートを含浸した坪量２９０ｇ／ｍ2の繊維構造物をもった、満容量が３３０ｍｌのトレー形状をした複合容器を使用した。なお複合容器に使われている繊維構造物はベック平滑度が１５ｓｅｃであり、文字、バーコード等の印刷は可能であるが、内容物を表示するような調子印刷は再現性が悪かった。蓋材と複合容器は、蓋材と容器のフィルムを介してインパルスシーラーにて一体化させた。
容器を９５℃の熱水で６０分浸漬させ物性評価したところ、容器の寸法変化は１％以下であり、熱水処理中および、取り出して後の破損もなかったが、蓋材は破損した。
以上のように印刷レベルは低く、また洗面台や台所での使用および、レトルト、ボイル等の殺菌処理に耐えるものではない。
【００４５】
上記実施例１〜８および比較例１〜４で得られた繊維構造物の湿潤引張破断強度、寸法変化の測定結果および熱水処理前後のシート状繊維構造物の印刷状態、インキの密着性、複合容器としての容器の状態を目視観察した結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
【発明の効果】
本発明により、優れた耐水物性および耐熱水物性有し、かつ印刷適正に優れた繊維構造物からなる包装材料およびこれを用いたボイル殺菌処理、レトルト殺菌処理、熱水処理等による調理が可能な、美粧性に優れた複合容器及び袋状容器を提供することが可能となった。
本発明の繊維構造物からなる包装材料は、従来の印刷再現性を大幅に向上した浴室で使用される金属容器やプラスチックボトルへのラベル、熱水調理・殺菌される食品の紙容器の蓋材、底材やラベルに好適に使用されるものである。
【００４８】
また、内装プラスチック容器と外装繊維構造物容器からなる複合容器において、外装容器に本発明の繊維構造物からなる包装材料を適用することで、優れた印刷再現性、耐水物性および耐熱水物性を有するボイル殺菌処理、レトルト殺菌処理および熱水処理による調理が可能な複合容器及び袋状容器を提供できる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a packaging material composed of an impregnated fiber structure obtained by impregnating a resin into a sheet-like fiber structure having a low basis weight, which has water resistance and heat resistance, and excellent printability, and a composite container using the same It relates to a bag-like container.
Water-resistant containers such as laundry detergent, softener, shampoo, rinse, and other toiletries and cosmetics, and boil sterilization treatment for beverages and foodstuffs, retort sterilization treatment, sterilization and cooking by hot water treatment It is used as a packaging material for lids, bottoms, labels, etc. of containers that contain contents that require the use of It is also used as a packaging material for composite containers and bag-like containers.
In addition, since the printed layer is provided on one surface of the impregnated fiber structure and has printability, the composite container using the packaging material of the present invention can provide a composite container having excellent cosmetic properties.
[0002]
[Prior art]
In recent years, environmental problems have become serious, and containers and packaging materials need to be easily disposed of, and demand for easy incineration, recyclability, or recycled materials is increasing. Bottles, tray-shaped paper containers, composite containers made of paper and plastic, building materials such as decorative panels and wallpaper, and so-called paper products that significantly reduce the amount of plastic used in the industrial materials field such as labels, In the container field, various composite containers that can separate paper and plastic at the time of disposal have been proposed.
[0003]
In order to cope with environmental problems and resource saving, for example, composite containers made of paper and plastic have been developed. On the other hand, excellent water resistance and strength properties are required for such a composite container.
[0004]
In order to improve the water resistance of the composite container, as a method of making the fiber structure such as paper used in the composite container water-resistant, a method of subjecting the fiber structure to water resistance with an internal additive, a plastic to the fiber structure There is a method of applying a water resistance treatment by film lamination or resin coating.
The method of applying water resistance treatment to fiber structures such as paper with an internal additive is a high basis weight cardboard that can withstand severe heat-resistant water treatment such as boiling and retort, and can be used as a container frame for tray molds and cups. Is not currently found in stuff. In addition, there is a problem that a large papermaking facility is required to impart a water resistance function to the fiber structure paper with an internal additive.
[0005]
On the other hand, in a method of applying a water resistance treatment by laminating a plastic film onto a fiber structure such as paper or applying a resin, a coating method such as gravure printing, spraying, and blurring is the simplest method.
However, especially when the paper is thick, the conventional coating method does not allow the resin to uniformly penetrate the entire thickness direction of the paper, and a problem arises in that a part of the paper layer is not subjected to water-resistant treatment. was there.
[0006]
In order to solve the above-mentioned problems, water resistance treatment is applied to all layers in the thickness direction of the fiber structure by applying a resin whose viscosity is appropriately adjusted from both sides of the fiber structure such as paper. It is possible to apply.
However, there are currently limitations on the selection of materials such as resin and paper depending on the viscosity of the resin used and the surface state of the fiber structure such as paper.
Generally, the clay layer is designed so that the ink resin or the like is fixed without penetrating the surface layer of the clay layer, and does not require the performance of allowing the resin to penetrate from the surface to the fiber layer.
However, it is difficult to perform a water-resistant treatment by resin coating on a high basis weight paperboard having a strong and strong strength, such as used in a tray container having a thick clay coat layer.
Therefore, it is necessary to select a method for performing double-sided coating using a fiber structure such as paper without a clay coat layer as a base material.
In addition, using this method and base material is the most cost-effective, and the base material has very good permeability, making adjustments according to required hot water performance easy by increasing or decreasing the coating amount. In addition, manufacturing control and quality control can be improved.
[0007]
Generally, high basis weight called paperboard (about 150g / m2The above paper is sprayed with a water-soluble adhesive such as starch on a thin sheet-like fiber structure (paper) in the paper making process, and is superposed with three layers and five layers (multi-layered) to obtain a thick high It is a paperboard with a basis weight.
The one-layer fiber structure is formed into a sheet in a muddy state of pulp slurry dissolved with water, and each fiber is in a state of being rolled up on the surface.
In paperboards that require printability, a clay layer is applied. Generally, before and after the drying process immediately after the multi-layering, which is a papermaking stage before applying the clay layer, the clay layer In order to coat the surface smoothly, first, the surface is smoothed by a mirror calender roll or the like.
However, since the surface is still rough, a clay coat layer is provided by passing a unit capable of coating with a high coating amount, such as a comma coater and an air knife, twice.
The clay coat layer obtained through this step improves the sealing of the fiber structure such as paper and the smoothness of the surface, and makes it possible to perform tone printing (photograph-like printing).
The surface condition of a fiber structure or a pulp mold that is a three-dimensional structure without a clay coat layer is not so smooth (since it is not necessary to apply a clay layer), and the clay Because there are no layers, it is very rough and can only display content components such as characters and POS printing such as barcodes. It is.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and has a packaging material comprising a fiber structure having excellent water resistance and heat resistance, and excellent printability, and boil sterilization treatment and retort sterilization using the same. An object is to provide a composite container and a bag-like container excellent in cosmetics, which can be cooked by treatment, hot water treatment, and the like.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is for solving the above-mentioned problems, and the invention according to claim 1 of the present invention has a basis weight of 200 g / m having a printing layer composed of a clay coat layer having a Beck smoothness of 50 sec or more on one side. m2 belowSheet-like cellulose fiber structure that meets the requirementsBecauseOne layer of resin selected from polyurethane resin, polyisocyanate resin, acrylic resin, epoxy resin, and nitrified cotton resin, or two or more resins are mixed in the entire fiber layer of the cellulose fiber structure. 3 g / m of resin2An impregnated cellulose structure (A) having a printed layer to be impregnated.The wet tensile strength of the impregnated cellulose structure (A) is 9.8 N / 15 mm or more, and the dimensional change before and after wetting is 1% or less.This is a packaging material having hot water resistance.
[0010]
The invention according to claim 2 of the present invention is the packaging material having hot water resistance according to claim 1, wherein the cellulose fiber structure is provided.Is an impregnated cellulose structure (B) formed by laminating an adhesive layer with an adhesive on the outermost layer opposite to the printed layer (clay coat layer)It is the packaging material which has hot water resistance characterized by being.
[0012]
The invention according to claim 3 of the present invention is claimed in claim1For packaging materials with hot water resistanceLeaveThe impregnated cellulose structureBut thatAn impregnated cellulose structure in which one or more thermoplastic films are laminated on the surface opposite to the printing layer (clay coat layer) (CIt is a packaging material having hot water resistance.
[0014]
Claims of the invention4The invention according to claim1The impregnated cellulose structure (A) in the packaging material having hot water resistance according to claim 1 or claim2The impregnated cellulose structure (B) in the packaging material having hot water resistance according to claim or claim3The impregnated cellulose structure (C) in the packaging material having hot water resistance according to, LaIt is a composite container having hot water resistance, characterized in that it is used as one or more kinds selected from any of bell materials.
[0015]
The invention according to claim 5 of the present invention has a basis weight of 500 g / m having a printing layer composed of a clay coating layer having a Beck smoothness of 50 sec or more on one side. 2 A sheet-like cellulose fiber structure satisfying the following range, wherein all the fiber layers of the cellulose fiber structure are made of polyurethane resin, polyisocyanate resin, acrylic resin, epoxy resin, and nitrified cotton resin. 3 g / m of a resin selected from one selected resin or a mixture of two or more resins 2 An impregnated cellulose structure (A) having a printing layer to be impregnated, the wet tensile strength of the impregnated cellulose structure (A) is 9.8 N / 15 mm or more, and the dimensional change before and after wetting is 1% A composite container having hot water resistance, wherein the following impregnated cellulose structure (A) is used as one or more kinds selected from any one of a cover material, a bottom material and a label material of the container.
[0016]
Claims of the invention6The invention according to claim5In the composite container having hot water resistance according to the above, the containerBodyIs a composite container having hot water resistance, which is a plastic container.
[0017]
The invention according to claim 7 of the present invention is the impregnated cellulose structure (A) in the packaging material having hot water resistance according to claim 1 or the claim.2The impregnated cellulose structure (B) in the packaging material having hot water resistance according to claim or claim3A bag-like container obtained by molding the impregnated cellulose structure (C) in the packaging material having hot water resistance according to the above into a bag shape such as a pouch or a bag.
[0018]
<Action>
The packaging material having water resistance according to the present invention has a printing layer composed of a clay coat layer having a Beck smoothness of 50 sec or more on one side, and has a basis weight of 200 g / m.2It is an impregnated cellulose structure (A) having a printing layer obtained by impregnating a resin into the entire fiber layer of the cellulose fiber structure using a sheet-like cellulose fiber structure satisfying the following ranges.
The entire surface of the fiber structure is treated with a resin having hot water resistance to coat the surface of the cellulose fiber, and the structure is formed by hydrogen bonding between the cellulose functional unit of the cellulose fiber structure and the functional unit of the resin. By significantly improving the strength as a body, excellent water resistance and hot water resistance can be imparted. Specifically, the tensile breaking strength in the wet state of the impregnated fiber structure is 9.8 N / 15 mm or more. In addition, since the dimensional change in the wet state after humidity control is 1% or less with respect to the size before humidity control, it can sufficiently withstand expansion and contraction of the container, etc., hot water treatment, etc. It is suitably used as a packaging material that can be cooked by boil sterilization, retort sterilization, and hot water treatment without causing deformation.
Further, since the printing layer composed of a clay coat layer having a Beck smoothness of 50 sec or more is provided, it is suitably used for a label having excellent printability and capable of high quality printing.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The packaging material having water resistance according to the present invention has a printing layer composed of a clay coat layer having a Beck smoothness of 50 sec or more on one side, and has a basis weight of 200 g / m.2A sheet-like cellulose fiber structure satisfying the following ranges is used, and the entire fiber layer of the cellulose fiber structure is impregnated with a resin.
The packaging material according to the present invention is used for exterior materials such as lids, bottom materials, labels, etc., which are used in places where printability of containers having water resistance is required, and is basically provided in the outermost layer. It is what
Strength properties to withstand the expansion of the inner container of the composite container when exposed to conditions such as wet conditions or hot water treatment, and minimum dimensional changes necessary to prevent the occurrence of wrinkles in the printed part Is required.
In the case of printing, when applying printing called tone, such as photo-like printing of contents or gradation printing that requires gradation reproducibility, the Beck smoothness that is an index of surface roughness is not more than 50 sec. Ink transfer and the like cannot be reproduced well.
For strength properties, 200 g / m2For the following fiber structures, all layers must be impregnated by adjusting the resin system and coating amount so that the tensile break strength in a wet state of 1 hour or more in room temperature water is 9.8 N / 15 mm or more. .
Regarding the dimensional change, if the elongation rate of the dimension in the wet state with room temperature water is 1% or less with respect to the dimension in the initial state, there is no breakage, wrinkles, etc. before and after wetting, and the printing is appropriate. An excellent packaging material can be obtained.
[0020]
The fiber structure used in the water-resistant packaging material of the present invention includes 100% virgin pulp, 100% recycled waste paper, a mixture of them in any proportion, NBKP material, LBKP Various types of paper, such as wood, plant fiber materials such as kenaf, baccarat and bamboo other than wood pulp, and synthetic resin pulp, can be used according to the desired water resistance level.
The paper here includes non-woven fabrics, cloths and the like, and is not limited to the so-called paper type by papermaking.
The kind of clay, the particle diameter of clay, the coating method, etc. used for the clay coat can be appropriately selected.
[0021]
As the basis weight of the fiber structure, first, since the clay coat layer as the printing surface is on one side, it is difficult to impregnate the fiber layer from the clay surface with the resin. Therefore, 200g / m that can be processed from one side2The fiber structure of the following basis weight can be preferably used, and in the basis weight, depending on the use and the level of hot water sterilization, when used for lids, bottom materials, labels, etc. Those that do not cause problems are preferably selected and used.
[0022]
As the smoothness value of the fiber structure required for having printability, the value required for the POS print level such as characters and barcodes may be 15 sec or more in Beck smoothness. In this case, 50 sec or more, preferably 200 sec or more is required, and this can be realized by a clay coat layer.
In general, the clay coat layer and the fiber structure of the sheet-like fiber structure (paper) are also bonded with an adhesive such as starch or PVA, but as it is, there is no hot water resistance.
According to the present invention, the resin impregnates the fiber structure, and the strength between the fibers and, further, the connection between the fibers and between the clay coat layers, the entire water saving resistance is ensured.
[0023]
These sheet-like fiber structures are impregnated with a resin capable of imparting water resistance and hot water resistance as secondary processing after papermaking.
As the impregnation and coating method by external addition, a dipping method in which a fiber structure is immersed in an impregnating agent and an excessive amount of the impregnating agent can be temporarily applied, or preferably, a predetermined amount of the impregnating agent is applied or impregnated. There are gravure coating method and roll coating method.
Any method that can supply the impregnating resin to the sheet-like fiber structure can be selected arbitrarily depending on the type of the sheet-like fiber structure and the impregnating resin used.
Furthermore, since these processes are performed in a secondary process, the process can be performed with a small amount of an impregnating material as compared with the papermaking process, so that the process can be performed at a low cost.
[0024]
As resins that can impart water resistance and hot water resistance, in addition to thermosetting resins such as urethane resins and isocyanate resins, acrylic resins, polyester resins, epoxy resins, and nitrified cotton resins can be used alone or It can be used in combination, and the above resin materials can be combined or mixed depending on the required hot water temperature and function level.
[0025]
As for the treatment of the fiber structure subjected to the water-resistant treatment, if there is an untreated portion, it breaks or the like.
However, it can be appropriately adjusted according to the required water resistance level and function, such as selecting the resin according to the resin concentration gradient or layer in the processing section.
[0026]
If it is 9.8 N / 15 mm or more as a tensile breaking strength in a wet state, it can be sufficiently extinguished by the movement of water in hot water, expansion and contraction of containers and the like.
In general, in the case of a fiber structure that has not been subjected to water-resistant treatment, hydrogen bonding, which is the basic bonding force between fibers, is caused by the entry of water, which inhibits the bonding force and moves the fiber itself. It can also be destroyed by the movement of water in the water, and when it is attached to a container or the like, it cannot withstand expansion and contraction.
[0027]
If the dimensional change in the wet state is 1% or less, it can be preferably used without causing problems such as wrinkles and detachment from the container due to deformation after the hot water treatment.
[0028]
An adhesive layer or a plastic film is provided on the outermost exterior for use in a container exterior material or the like, but a material according to the required water resistance and heat resistant water level can be selected as appropriate.
Examples of the adhesive include anchor coating agents such as isocyanate (urethane), polyethyleneimine, polybutadiene, and organic titanium, or polyurethane, polyacryl, polyester, epoxy, poly, and the like. Known anchor coating agents such as vinyl acetate, cellulose and other laminating adhesives, adhesives, and the like can be used.
As a coating method, a general method can be used.
As a plastic film, in addition to polyolefin resin such as polyethylene resin and polypropylene resin, polyester resin, barrier resin layer such as polyamide resin and ethylene-vinyl alcohol copolymer, or a single piece of a punched product thereof, Resin films on which inorganic substances typified by Al, AlOx, and SiOx are vapor-deposited, or composite films that combine these can also be used for the purpose of imparting appearance, oxygen barrier properties, water vapor barrier properties, and fragrance retention properties.
It is not limited to the laminated structure. Lamination methods include, for example, wet lamination method, dry lamination method, solventless dry lamination method, extrusion lamination method, T-die coextrusion molding method, coextrusion lamination method, etc. It can be done by the method.
If necessary, for example, corona treatment, frame processing, etc. may be performed.
Sealing or adhesion can be performed through an adhesive layer, a plastic film, or the like provided by the present invention.
[0029]
In the present invention, the exterior material itself may be used alone as a container like a pouch.
It can also be used as exterior materials such as labels, lids, and bottom materials for plastics, metals, paper containers, etc. in bathrooms, toilets, and kitchens. Moreover, it can be preferably used as an outer packaging material of a container mainly composed of a fiber structure having hot water resistance.
[0030]
When using this packaging material in combination with a container, the tray itself must also have hot water resistance.
When the container is made of a fiber structure (paper), it can be obtained by the resin, coating method and the like described so far.
In order to be used as a container body, the fiber structure itself needs to use a fiber structure having a high basis weight and a strong strain strength and tensile strength.
Therefore, the basis weight of the fiber structure used for the container body may be determined according to the state of the contents, the internal volume, etc., but is 500 g / m.2You can choose from the following:
When combined with the packaging material of the present invention, the dimensional change (elongation) should be less than 1% so that no detachment due to wet dimensional change will occur, and no breakage will occur. What is necessary is just to process by the resin described so far, the coating method, etc. so that it may become a container with a tensile strength of 9.8N / 15mm or more.
[0031]
The shape of the container is typically a shape having an opening above, a cup shape having a trunk and a bottom, a tray shape, a top, a cylinder having a trunk and a bottom, a top, a trunk and a bottom. There are tetrahedron, hexahedron, or roof type shape, so-called milk pack shape with body and bottom, mountain-shaped top, bag shape, bottle shape, so-called triangular milk shape with trihedral shape, etc. Although it can be selected, other shapes may be used. The container forming method using water-resistant paper may be a well-known method according to the shape of the container.
[0032]
【Example】
Hereinafter, specific examples of the present invention will be shown and described.
[0033]
<Example 1>
A basis weight of 120 g / m provided with a clay coat layer having a Beck smoothness of 150 sec.2The sheet-like fiber structure was used, and this was impregnated with an isocyanate resin mainly composed of an adduct of isophorone diisocyanate by a gravure coating method. Impregnation amount is about 3 g / m2Met. Printing on the clay coat layer was able to apply a printed matter required at a very high level of tone reproducibility. CPP was constituted on the outermost surface of the printed matter.
When the packaging material prepared above was immersed in hot water at 95 ° C. for 60 minutes and evaluated for physical properties, the dimensional change was 1% or less, and the tensile breaking strength in the wet state after taking out was 22 N / 15 mm, There was no damage. A packaging material that can be used as an exterior material that can withstand use in a washstand or kitchen, and that can withstand cooking in hot water and boil sterilization processes, has been obtained.
Next, it was used as a cover material for a composite container mainly composed of a fiber structure impregnated with all layers of resin.
As a composite container, a polypropylene sheet having a thickness of 160 μm was used as an interior, and a basis weight of 290 g / m impregnated with polyisocyanate as an exterior skeleton.2A tray-shaped composite container having a full capacity of 330 ml was used. The fiber structure used in the composite container has a Beck smoothness of 15 sec, and printing of characters, barcodes, etc. is possible, but tone printing that displays the contents has poor reproducibility. The lid member and the composite container were integrated with an impulse sealer via the lid member and the container film.
When the container was immersed in hot water at 95 ° C. for 60 minutes and evaluated for physical properties, the dimensional change of the container was 1% or less, and there was no damage during and after the hot water treatment. Moreover, the state of the lid was also excellent with no defects.
A composite container that can withstand use in a washstand and kitchen, and that can withstand use in hot water cooking and boil sterilization processes as a food container has also been obtained.
[0034]
<Example 2>
A basis weight of 120 g / m provided with a clay coat layer having a Beck smoothness of 50 sec.2A sheet-like fiber structure was used, and a resin in which a polyurethane resin was mainly used and an isocyanate resin was mixed as a curing agent was impregnated in all layers by a gravure coating method. Impregnation amount is about 3 g / m2Met. Printing on the clay coat layer was able to apply printed matter that required a certain level of tone reproducibility such as vivid illustrations such as vegetables. CPP was constituted on the outermost surface of the printed matter.
When the packaging material prepared above was immersed in hot water at 95 ° C. for 60 minutes and evaluated for physical properties, the dimensional change was 1% or less, and the tensile breaking strength in the wet state after taking out was 20 N / 15 mm, There was no damage. A packaging material that can be used as an exterior material that can withstand use in a washstand or kitchen, and that can withstand cooking in hot water and boil sterilization processes, has been obtained.
Next, it was used as a cover material for a composite container mainly composed of a fiber structure impregnated with all layers of resin.
As a composite container, a polypropylene sheet having a thickness of 160 μm was used as an interior, and a basis weight of 290 g / m impregnated with polyisocyanate as an exterior skeleton.2A tray-shaped composite container having a full capacity of 330 ml was used. The fiber structure used in the composite container has a Beck smoothness of 15 sec and can print characters, barcodes, etc., but tone printing that displays the contents has poor reproducibility. The lid member and the composite container were integrated with an impulse sealer via the lid member and the container film.
When the container was immersed in hot water at 95 ° C. for 60 minutes and evaluated for physical properties, the dimensional change of the container was 1% or less, and there was no damage during and after the hot water treatment. Moreover, the state of the lid was also excellent with no defects.
A composite container that can withstand use in a washstand and kitchen, and that can withstand use in hot water cooking and boil sterilization processes as a food container has also been obtained.
[0035]
<Example 3>
A basis weight of 120 g / m provided with a clay coat layer having a Beck smoothness of 150 sec.2A sheet-like fiber structure was used, and an acrylic resin was impregnated in all layers by a gravure coating method. Impregnation amount is about 3 g / m2Met. Printing on the clay coat was able to produce the required printed matter with a very high tone reproducibility. CPP was constituted on the outermost surface of the printed matter.
When the packaging material prepared above was immersed in hot water at 95 ° C. for 60 minutes and evaluated for physical properties, the dimensional change was 1% or less, and the tensile breaking strength in the wet state after taking out was 15 N / 15 mm. There was no damage. A packaging material that can be used as an exterior material that can withstand use in a washstand or kitchen, and that can withstand cooking in hot water and boil sterilization processes, has been obtained.
Next, it was used as a cover material for a composite container mainly composed of a fiber structure impregnated with all layers of resin.
As a composite container, a polypropylene sheet having a thickness of 160 μm was used as an interior, and a basis weight of 290 g / m impregnated with polyisocyanate as an exterior skeleton.2A tray-shaped composite container having a full capacity of 330 ml was used. The fiber structure used in the composite container has a Beck smoothness of 15 sec, and printing of characters, barcodes, etc. is possible, but tone printing that displays the contents has poor reproducibility. The lid member and the composite container were integrated with an impulse sealer via the lid member and the container film.
When the container was immersed in hot water at 95 ° C. for 60 minutes and evaluated for physical properties, the dimensional change of the container was 1% or less, and there was no damage during and after the hot water treatment. Moreover, the state of the lid was also excellent with no defects.
A composite container that can withstand use in a washstand and kitchen, and that can withstand use in hot water cooking and boil sterilization processes as a food container has also been obtained.
[0036]
<Example 4>
A basis weight of 120 g / m provided with a clay coat layer having a Beck smoothness of 150 sec.2A sheet-like fiber structure was used, and all layers were impregnated by a gravure coating method with a resin in which an acrylic resin was mainly used and a polyisocyanate resin was mixed as a curing material. Impregnation amount is about 3 g / m2Met. Printing on the clay coat was able to produce the required printed matter with a very high tone reproducibility. CPP was constituted on the outermost surface of the printed matter.
When the packaging material prepared above was immersed in hot water at 95 ° C. for 60 minutes and evaluated for physical properties, the dimensional change was 1% or less, and the tensile breaking strength in the wet state after taking out was 20 N / 15 mm. There was no damage. A packaging material that can be used as an exterior material that can withstand use in a washstand or kitchen, and that can withstand cooking in hot water and boil sterilization processes, has been obtained.
Next, it was used as a cover material for a composite container mainly composed of a fiber structure impregnated with all layers of resin.
As a composite container, a polypropylene sheet having a thickness of 160 μm was used as an interior, and a basis weight of 290 g / m impregnated with polyisocyanate as an exterior skeleton.2A tray-shaped composite container having a full capacity of 330 ml was used. The fiber structure used in the composite container has a Beck smoothness of 15 sec, and printing of characters, barcodes, etc. is possible, but tone printing that displays the contents has poor reproducibility. The lid member and the composite container were integrated with an impulse sealer via the lid member and the container film.
When the container was immersed in hot water at 95 ° C. for 60 minutes and evaluated for physical properties, the dimensional change of the container was 1% or less, and there was no damage during and after the hot water treatment. Moreover, the state of the lid was also excellent with no defects.
A composite container that can withstand use in a washstand and kitchen, and that can withstand use in hot water cooking and boil sterilization processes as a food container has also been obtained.
[0037]
<Example 5>
A basis weight of 120 g / m provided with a clay coat layer having a Beck smoothness of 150 sec.2A sheet-like fiber structure was used, and all layers were impregnated by a gravure coating method with a resin in which an acrylic resin was mainly used and an epoxy resin was mixed as a curing agent. Impregnation amount is about 3 g / m2Met. Printing on the clay coat was able to produce the required printed matter with a very high tone reproducibility. CPP was constituted on the outermost surface of the printed matter.
When the packaging material prepared above was immersed in hot water at 95 ° C. for 60 minutes to evaluate the physical properties, the dimensional change was 1% or less, and the tensile breaking strength in the wet state after taking out was 18 N / 15 mm, There was no damage. A packaging material that can be used as an exterior material that can withstand use in a washstand or kitchen, and that can withstand cooking in hot water and boil sterilization processes, has been obtained.
Next, it was used as a cover material for a composite container mainly composed of a fiber structure impregnated with all layers of resin.
As a composite container, a polypropylene sheet having a thickness of 160 μm was used as an interior, and a basis weight of 290 g / m impregnated with polyisocyanate as an exterior skeleton.2A tray-shaped composite container having a full capacity of 330 ml was used. The fiber structure used in the composite container has a Beck smoothness of 15 sec, and printing of characters, barcodes, etc. is possible, but tone printing that displays the contents has poor reproducibility. The lid member and the composite container were integrated with an impulse sealer via the lid member and the container film.
When the container was immersed in hot water at 95 ° C. for 60 minutes and evaluated for physical properties, the dimensional change of the container was 1% or less, and there was no damage during and after the hot water treatment. Moreover, the state of the lid was also excellent with no defects.
A composite container that can withstand use in a washstand and kitchen, and that can withstand use in hot water cooking and boil sterilization processes as a food container has also been obtained.
[0038]
<Example 6>
A basis weight of 70 g / m provided with a clay coat layer having a Beck smoothness of 150 sec.2The sheet-like fiber structure was impregnated with an epoxy resin by a gravure coating method. Impregnation amount is about 3 g / m2Met. Printing on the clay coat was able to produce the required printed matter with a very high tone reproducibility. CPP was constituted on the outermost surface of the printed matter.
When the packaging material prepared above was immersed in hot water at 95 ° C. for 60 minutes and evaluated for physical properties, the dimensional change was 1% or less, and the tensile breaking strength in the wet state after taking out was 10 N / 15 mm. There was no damage. A packaging material that can be used as an exterior material that can withstand use in a washstand or kitchen, and that can withstand cooking in hot water and boil sterilization processes, has been obtained.
Next, it was used as a cover material for a composite container mainly composed of a fiber structure impregnated with all layers of resin.
The composite container has a polypropylene sheet with a thickness of 160 μm inside, and a basis weight of 290 g / m impregnated with polyisocyanate as an exterior skeleton.2A tray-shaped composite container having a full capacity of 330 ml was used. The fiber structure used in the composite container has a Beck smoothness of 15 sec, and printing of characters, barcodes, etc. is possible, but tone printing that displays the contents has poor reproducibility. The lid member and the composite container were integrated with an impulse sealer via the lid member and the container film.
When the container was immersed in hot water at 95 ° C. for 60 minutes and evaluated for physical properties, the dimensional change of the container was 1% or less, and there was no damage during and after the hot water treatment. Moreover, the state of the lid was also good with no wrinkles.
A composite container that can withstand use in a washstand and kitchen, and that can withstand use in hot water cooking and boil sterilization processes as a food container has also been obtained.
[0039]
<Example 7>
A basis weight of 70 g / m provided with a clay coat layer having a Beck smoothness of 150 sec.2The sheet-like fiber structure was impregnated with a nitrified cotton resin by a gravure coating method. Impregnation amount is about 3 g / m2Met. Printing on the clay coat was able to produce the required printed matter with a very high tone reproducibility. CPP was constituted on the outermost surface of the printed matter.
When the packaging material prepared above was immersed in hot water at 95 ° C. for 60 minutes and evaluated for physical properties, the dimensional change was 1% or less, and the tensile breaking strength in the wet state after taking out was 10 N / 15 mm. There was no damage. A packaging material that can be used as an exterior material that can withstand use in a washstand or kitchen, and that can withstand cooking in hot water and boil sterilization processes, has been obtained.
Next, it was used as a cover material for a composite container mainly composed of a fiber structure impregnated with all layers of resin.
The composite container has a polypropylene sheet with a thickness of 160 μm inside, and a basis weight of 290 g / m impregnated with polyisocyanate as an exterior skeleton.2A tray-shaped composite container having a full capacity of 330 ml was used. The fiber structure used in the composite container has a Beck smoothness of 15 sec, and printing of characters, barcodes, etc. is possible, but tone printing that displays the contents has poor reproducibility. The lid member and the composite container were integrated with an impulse sealer via the lid member and the container film.
When the container was immersed in hot water at 95 ° C. for 60 minutes and evaluated for physical properties, the dimensional change of the container was 1% or less, and there was no damage during and after the hot water treatment. Moreover, the state of the lid was also excellent with no defects.
A composite container that can withstand use in a washstand and kitchen, and that can withstand use in hot water cooking and boil sterilization processes as a food container has also been obtained.
[0040]
<Example 8>
A basis weight of 50 g / m provided with a clay coat with Beck smoothness of 150 sec on one side2A fiber structure in which a polyisocyanate resin is impregnated in all layers by a gravure coating method, and a basis weight of 50 g / m.2A Beck smoothness of 15 sec and a fiber structure in which a polyisocyanate resin was impregnated in all layers by a gravure coating method and a clay coating layer was not provided was prepared by applying a polyurethane resin and bonding them together. Printing on the clay coat layer was able to apply a printed matter required at a very high level of tone reproducibility. CPP was constituted on the outermost surface of the printed matter.
When the packaging material prepared above was immersed in hot water at 95 ° C. for 60 minutes and evaluated for physical properties, the dimensional change was 1% or less, and the tensile breaking strength in the wet state after taking out was 10 N / 15 mm. There was no damage. A packaging material that can be used as an exterior material that can withstand use in a washstand or kitchen, and that can withstand cooking in hot water and boil sterilization processes, has been obtained.
Next, two pieces of this package were bonded together and used as a pouch.
When the container was immersed in hot water at 95 ° C. for 60 minutes and evaluated for physical properties, there was no damage during and after hot water treatment. It was good with no wrinkles.
A container that can withstand use in a washbasin or kitchen, and that can withstand use in hot water cooking and boil sterilization processes as a food container has also been obtained.
[0041]
<Comparative Example 1>
A basis weight of 120 g / m provided with a clay coat layer having a Beck smoothness of 15 sec.2The sheet-like fiber structure was then impregnated with a polyisocyanate resin by a gravure coating method. Impregnation amount is about 3 g / m2Met.
Printing on the clay coat layer was possible only for POS level printing such as characters and barcodes. There was no problem with the physical properties in the hot water state.
[0042]
<Comparative example 2>
A basis weight of 120 g / m provided with a clay coat layer having a Beck smoothness of 15 sec.2The sheet-like fiber structure was impregnated with a polyisocyanate resin by a gravure coating method, but only 90% was impregnated in the thickness direction. Impregnation amount is about 2.5 g / m2Met.
Printing on the clay coat layer was possible only for POS level printing such as characters and barcodes. During the treatment with hot water at 95 ° C., the correlation between the impregnated layer and the non-impregnated layer was broken.
[0043]
<Comparative Example 3>
Basis weight of 35 g / m provided with a clay coat layer with Beck smoothness of 15 sec.2The sheet-like fiber structure was impregnated with a polyisocyanate resin by a gravure coating method, but only 90% was impregnated in the thickness direction. Impregnation amount is about 2.5 g / m2Met.
Printing on the clay coat layer was possible only for POS level printing such as characters and barcodes. It was destroyed during the treatment with hot water at 95 ° C.
[0044]
<Comparative example 4>
A basis weight of 120 g / m provided with a clay coat layer having a Beck smoothness of 15 sec.2The sheet-like fiber structure was impregnated with a rosin resin by a gravure coating method, but only 90% was impregnated in the thickness direction. Impregnation amount is about 3 g / m2Met.
Printing on the clay coat layer was possible only for POS level printing such as characters and barcodes. After treatment with hot water at 95 ° C., dimensional changes of 4% or more occurred, and wrinkles were generated. The tensile breaking strength in the wet state after taking out was 5 N / 15 mm, and there was only strength that could be broken if touched carelessly with a finger or the like. CPP was constituted in the outermost layer.
Next, it was used as a cover material for a composite container mainly composed of a fiber structure impregnated with all layers of resin.
As a composite container, a polypropylene sheet having a thickness of 160 μm was used as an interior, and a basis weight of 290 g / m impregnated with polyisocyanate as an exterior skeleton.2A tray-shaped composite container having a full capacity of 330 ml was used. The fiber structure used in the composite container has a Beck smoothness of 15 sec, and printing of characters, barcodes, etc. is possible, but tone printing that displays the contents has poor reproducibility. The lid member and the composite container were integrated with an impulse sealer via the lid member and the container film.
When the container was immersed in hot water at 95 ° C. for 60 minutes and evaluated for physical properties, the dimensional change of the container was 1% or less, and there was no damage during and after the hot water treatment, but the lid was damaged.
As described above, the printing level is low, and it cannot withstand use in a washstand or kitchen, and sterilization treatment such as retort and boiling.
[0045]
Wet tensile rupture strength of the fiber structures obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4, measurement results of dimensional changes, printing state of sheet-like fiber structures before and after hot water treatment, ink adhesion, Table 1 shows the result of visual observation of the state of the container as the composite container.
[0046]
[Table 1]
【The invention's effect】
According to the present invention, a packaging material composed of a fiber structure having excellent water resistance and heat resistance, and excellent printability, and cooking by boil sterilization treatment, retort sterilization treatment, hot water treatment, etc. using the same is possible. Thus, it has become possible to provide a composite container and a bag-like container having excellent cosmetic properties.
The packaging material comprising the fiber structure of the present invention is a metal container or plastic bottle label used in bathrooms with greatly improved reproducibility in conventional printing, and a paper container lid for food that is cooked and sterilized with hot water. It is preferably used for bottom materials and labels.
[0048]
Moreover, in a composite container composed of an interior plastic container and an exterior fiber structure container, by applying the packaging material composed of the fiber structure of the present invention to the exterior container, it has excellent printing reproducibility, water resistance and heat resistance water physical properties. A composite container and a bag-like container that can be cooked by boil sterilization, retort sterilization, and hot water treatment can be provided.
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