JP4380824B2 - 段ボール用接着剤 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、段ボールの製造に用いられる段ボール用接着剤に関するものである。詳しくは、プレミックス方式、ステインホール方式等の製糊方法によって製造される段ボール用接着剤において、貼合熱量の省熱化と貼合速度の高速化を可能とする、経済効果の期待できる段ボール用接着剤に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
段ボールは、波形に成形された中芯原紙の段頂に澱粉系接着剤を塗布して、それにライナー原紙を重ね合わせ、同時に原紙を通し加熱して澱粉系接着剤を糊化せしめるとともに、接着剤の濃縮・乾燥が行われ接着を完了し、製造される。そして製造現場で目指すところは、生産性の向上であり、品質の安定である。
技術の進歩に伴いコルゲーターの大型化・高速化が進み段ボールの生産性も大きく改善されているものの、それに使用される接着剤については高速化への対応が十分でなく、更なる生産性改善のネックとなっている。
【0003】
従来から使用されている接着剤の多くは、倍水率3.0〜5.0、出来上がり糊温度38〜40℃、糊化温度58〜60℃に設定されている。しかし、この接着剤で高速貼合した場合には、熱量不足による糊化不良、乾燥不足等が生じ初期接着力の低下を引き起こす。これが原因でスリッター部の耳剥がれを起こし貼合速度を下げざるを得なくなる。特に、厚物原紙の貼合ではこの現象が顕著で貼合速度が上がらない。即ち、段ボールの接着は前述の接着機構によってなされており、接着剤を糊化し乾燥するための熱量は原紙を媒体として伝熱するので、貼合速度が高速になるに従い伝熱量は減少する。従来の接着剤は、糊化温度が高く倍水率の高い(固形分濃度が低い)ことから、熱量が不足状態となると、糊化が十分に行われないばかりか、糊剤の濃縮・乾燥が進まないため高速用の接着剤に向かない。一方、従来糊において苛性ソーダ(水酸化ナトリウム)の添加量を増やして、糊化温度を下げる対応が考えられるが、出来上がり糊温度の高い管理温度に固守するがために苛性ソーダ量をむやみに増やすと、粘度不安定を招くため行われずにきた。このような状況下、コルゲーターの高速化に対応できる接着剤の開発が待たれている。
【0004】
また、生産された段ボールシートの品質にあっては、製函等の後工程の生産性を著しく低下させるシートの反りが大きな問題となっている。この反りについては表裏ライナー原紙の熱伸縮が原因であり、接着剤の持ち込む水分が紙の熱伸縮に大きな関わりを持つ。生産現場にあっては反り対策のため前記理由から貼合温度を下げる、接着剤の塗布量を少なくする、反ったシートを矯正するため水スプレーをかける等の対応を取っているが、反りの十分な解決になっていない。特に、段ボールの軽量化が進む今日、反りの問題は生産現場では一層大きな問題となりつつあるため、接着剤の面からの早急な対策も求められている。
前述したように、従来の接着剤と比べ熱的に不利な条件でも生産性を下げることなく高速で貼合ができ、また反り問題の原因と考えられている持ち込み水分の少ない接着剤の開発が望まれている。特に、昨今の問題となっている労働時間短縮からもコルゲーターの高速化に対応できる接着剤の開発が待たれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来の接着剤と比べ熱的に不利な条件でも生産性を下げることなく高速で貼合ができ、かつ貼合シートの反り問題を解決できる経済効果の期待できる段ボール用接着剤を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決するために種々検討した結果、接着剤の倍水率を下げ固形分濃度を高くし、全接着剤重量に対するアルカリ添加重量の割合(以下「苛性率」という。)を高めると同時に、出来上がり糊温度を従来の管理温度より低く設定すると、従来の管理温度では苛性率を高めたことにより澱粉の糊化が進み、粘度不安定となるために糊化温度を下げることができなかった温度領域まで糊化温度を下げた低倍水率、低糊化温度の接着剤が得られ、当該接着剤が、接着層に及ぶ熱量が従来熱量より低下しても十分に強い初期接着力を発現し、従来の接着剤以上の性能を持つことを見出し本発明を完成するに至った。本発明の接着剤は、従来の接着剤と比べ高速貼合が可能であり、更に低倍水率化を計ったことで接着剤が貼合時に持ち込む水分量を減らすことができ、反り問題解決への一助となる。
【0007】
即ち、本発明は通常の段ボール製造過程で高速貼合を可能にすると共に、熱量を節約して貼合することもできる高速貼合用、省熱貼合用の経済効果の期待できる段ボール用接着剤を提供するものであり、以下の発明を包含する。
(1)倍水率が1.5〜2.7、糊化温度が35〜55℃であることを特徴とする段ボール用澱粉系接着剤。
(2)出来上がり糊温度15〜35℃で製造される前記(1)に記載の接着剤。
【0008】
(3)α化澱粉、未糊化澱粉及び硼素化合物を主成分とするプレミックス澱粉を原料にプレミックス方式で製造される前記(1)又は(2)に記載の接着剤。
(4)α化澱粉の粘度が10〜300BUであり、α化澱粉と未糊化澱粉との配合割合が重量比で5:95〜25:75であり、硼素化合物の配合割合が澱粉に対して0.7〜2.5重量%である前記(3)に記載の接着剤。
(5)未糊化澱粉のアルカリ糊化温度が67℃以下である前記(3)又は(4)に記載の接着剤。
【0009】
(6)キャリア澱粉をアルカリ糊化したキャリア澱粉糊と未糊化澱粉と硼素化合物とを混合してステインホール方式で製造される前記(1)又は(2)に記載の接着剤。
(7)キャリア澱粉の粘度が50〜500RVUであり、キャリア澱粉と未糊化澱粉との配合割合が重量比で5:95〜25:75であり、硼素化合物の配合割合が澱粉に対して0.7〜2.5重量%である前記(6)に記載の接着剤。
【0010】
(8)未糊化澱粉のアルカリ糊化温度が67℃以下である前記(6)又は(7)に記載の接着剤。
(9)出来上がり糊温度を15〜35℃にし、かつアルカリの添加量を調節することにより糊化温度が35〜55℃になるようにすることを特徴とする前記(1)〜(8)のいずれかに記載の接着剤の製造方法。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本明細書において、「澱粉系接着剤」とは、澱粉を主体とする接着剤であって、接着剤を加熱することで澱粉の持つ吸水・膨潤・糊化の各物性を利用して接着機能を発現させ、接着剤として機能する接着剤の総称である。「倍水率」とは、前記澱粉系接着剤における(全水量/全澱粉量)の重量比を意味する。「接着剤(糊剤)の糊化温度」とは、当該接着剤を加熱することにより、その中に含まれている未糊化澱粉が糊化を始める温度で、接着剤としての機能を発現する温度を意味し、アルカリ量、未糊化澱粉の糊化温度等により変化する。「未糊化澱粉の糊化温度」とは、その澱粉固有の糊化を始める温度を意味し、水を溶媒として測定する。「アルカリ糊化温度」とは、後述する特定のアルカリ溶液中で糊化温度を測定した時の澱粉固有の糊化を始める温度を意味する。
【0012】
本発明の段ボール用澱粉系接着剤は、倍水率が1.5〜2.7、糊化温度が35〜55℃であることを特徴とするものである。
段ボールは、前述したように、波形に成形された中芯原紙の段頂に澱粉系接着剤を塗布し、それにライナー原紙を重ね合わせ、原紙を媒体として加熱した熱量が接着剤層に伝わり、澱粉系接着剤を糊化し、更に濃縮、乾燥されて製造される。従って、生産性を上げるべく貼合速度を上げると原紙からの伝熱量が下がり糊化不良や、濃縮・乾燥不足となり現実速度を上げることができない。
【0013】
このような現実を打破するため従来から取られている方法として、一般的に苛性ソーダ量を増やし糊化温度を下げる方法がある。しかし、この方法では粘度安定性を考慮すると苛性ソーダの増量に限界があった。
本発明者らは、プレミックス方式、ステインホール方式等の製糊方法によって調製される接着剤の出来上がり糊温度を低く維持することで粘度安定性を損なうことなく苛性ソーダを増量でき糊化温度を下げられ、合わせて倍水率を低くすると初期接着力が大幅に改善されることを見出した。更に、未糊化澱粉にアルカリ糊化温度が67℃以下の澱粉を使うと更に効果の上がることを見出した。
【0014】
本発明の接着剤としては、本発明の接着剤における保水性の点で、プレミックス方式又はステインホール方式によって製造されるものが好ましく、特に、α化澱粉、未糊化澱粉及び硼素化合物を主成分とするプレミックス澱粉を原料にプレミックス方式で製造される接着剤;キャリア澱粉をアルカリ糊化したキャリア澱粉糊と未糊化澱粉と硼素化合物とを混合してステインホール方式で製造される接着剤が好ましい。
【0015】
本発明の接着剤は、倍水率が1.5〜2.7であることが必要であり、1.8〜2.5であることが好ましい。倍水率が1.5より下がると未糊化澱粉が糊化するに必要な水分が不足し、澱粉が十分に糊化せず接着力の低下、貼合速度の低下を招く。一方、倍水率が2.7より上がると初期接着力が従来の接着剤と変わらなくなり本発明の効果が得られない。
【0016】
本発明の接着剤に使用するα化澱粉及びキャリア澱粉の粘度は、それぞれ10〜300BU(Brabender Unitの略)、50〜500RVU(Rapid Visco Analyser Unitの略) であることが好ましい。前記粘度が10BU未満、50RVU未満になると加工度が進みコストアップとなるほか、接着強度が低下することがある。また前記粘度が300BU又は500RVUを超えると粘度が高く所定のα化澱粉率[(α化澱粉量/全澱粉量)×100]又はキャリア率[(キャリア澱粉量/全澱粉量)×100]が組みにくくなり保水性が低下することがある。前記α化澱粉率及びキャリア率は5〜25重量%であることが好ましい。α化澱粉率及びキャリア率は、倍水率、及びα化澱粉又はキャリア澱粉の粘度に依存するものであるが、α化澱粉率又はキャリア率が5重量%未満であると、保水性、初期接着力が低下する傾向にあり、一方、25重量%を超えると、コストが高くなる。
【0017】
α化澱粉としては、コーンスターチ、ハイアミロースコーンスターチ、小麦澱粉、甘藷澱粉、馬鈴薯澱粉、タピオカ澱粉等又はこれらの化工澱粉等を、ドラムドライヤー法、エクストルーダー法、煮沸乾燥法等の公知の方法を用い、所定粘度に低粘度化、α化したものが挙げられ、キャリア澱粉としては、コーンスターチ、ハイアミロースコーンスターチ、小麦澱粉、甘藷澱粉、馬鈴薯澱粉、タピオカ澱粉等又はこれらの澱粉等を所定粘度に加工した澱粉を、α化処理、又はα化澱粉と混合したもの等が挙げられる。
【0018】
未糊化澱粉としては、例えば、コーンスターチ、米澱粉、小麦澱粉、甘藷澱粉、馬鈴薯澱粉、タピオカ澱粉等、及びこれらをエーテル化、エステル化、酸化、酸処理、熱焙焼又は酵素処理した澱粉が挙げられる。また、未糊化澱粉としては、澱粉系接着剤を低温度において有利に糊化させる等の点で、アルカリ糊化温度が67℃以下のものが好ましく、50〜65℃のものが更に好ましい。
【0019】
本発明の接着剤には、澱粉が糊化するときタック(粘着性)を発現するように硼素化合物、例えば、硼砂、硼酸、メタ硼酸ナトリウムを加えることが好ましい。硼素化合物の配合割合は、硼素化合物は澱粉に作用し粘着性を付与する役割があるが、使用し過ぎると接着層が脆くなり強度低下の原因となり、少な過ぎると粘着性不足のため初期接着力の低下を招くことから、澱粉に対して0.7〜2.5重量%であることが好ましい。
また、本発明の接着剤は、耐水化剤、例えばケトン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、レゾルシノール樹脂等と併用して、耐水糊として使用することもできる。
【0020】
本発明の接着剤は、好ましくは、出来上がり糊温度を15〜35℃にし、かつアルカリの添加量を調節することにより糊化温度が35〜55℃になるようにして調製する。従来は、出来上がり糊温度を約38〜40℃に保持することを固守する傾向があり、粘度安定性を考慮すると自ずとアルカリ(通常、苛性ソーダが用いられる。)の添加量が決まり、糊化温度は一般に58〜60℃に設定されていた。しかし、出来上がり糊温度を低くすると苛性率を増やすことができ糊化温度も低く設定でき、しかも粘度安定性を確保できる苛性率の存在することが分かった。糊化温度を従来の58〜60℃より低くできることは、従来の貼合速度と比べ高速化できることであり、また熱量を減じても貼合ができることである。出来上がり糊温度が35℃を超えると、従来の管理温度と余り変化なく、苛性率の増加も不十分であり、糊化温度も余り下がらず効果が期待できない。出来上がり糊温度を15℃より低くしても本発明の接着剤の調製は可能であり、その効果は十分に認められるが、現行使用水温を考えると余り現実味がない。糊化温度が55℃を超えると、現行糊化温度と余り変わらず、その効果も期待できない。糊化温度が35℃より低いと、接着剤の効果は十分に期待できるが、出来上がり糊温度から判断して意味がない。
【0021】
本発明の接着剤の糊化温度は、使用する未糊化澱粉にも依存する。即ち、設定出来上がり糊温度で、所定苛性率であれば、その糊化温度は未糊化澱粉の糊化温度に依存する。別の表現をすれば、設定出来上がり糊温度で、所定の糊化温度を得ようとすれば、未糊化澱粉の違いにより苛性率が異なることを意味する。
アルカリとしては、糊化温度を調節できるものであれば特に制限はなく、例えば水酸化ナトリウム(苛性ソーダ)、水酸化カリウム等が挙げられるが、一般には水酸化ナトリウムが用いられる。
このようにして得られた経済効果の期待できる段ボール用接着剤を用いると、従来の段ボール用接着剤では、不可能であった高速貼合及び低温貼合が可能となる。更に、反りの少ない段ボールシートの製造が期待できる。
【0022】
【実施例】
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明の範囲は、これらの実施例に限定されるものではない。
以下の実施例及び比較例において、▲1▼アルカリブラベンダーアミログラム法による測定、▲2▼ラピッドビスコアナライザー(Rapid Visco Analyser;以下、場合により「RVA」という。)による測定、▲3▼フォードカップ粘度の測定、▲4▼B型粘度の測定、▲5▼常態接着強度の測定、▲6▼初期接着強度の測定、▲7▼保水度の測定、▲8▼糊化温度の測定、▲9▼アルカリ糊化温度の測定は以下の方法によった。
【0023】
▲1▼アルカリブラベンダーアミログラム法による測定:乾燥重量で45gのα化澱粉をビーカーにとり、同量のエチルアルコールを分散剤として該α化澱粉に均一に含浸させる。次いで純水350gを加え、素早く撹拌してα化澱粉を溶解させる。直ちにブラベンダーアミログラムの容器(ピンタイプ)に移し、更に純水を加え、全量を483gに調整してブラベンダーアミログラムを始動させる。温度を40℃に保持するようにセットして、40℃になったら20重量%の水酸化ナトリウム水溶液17gを添加する。添加30分後のブラベンダー粘度(BU)をα化澱粉粘度とする。このアルカリブラベンダーアミログラム法ではカートリッジ350cm-gを使用し、回転数75rpmの条件で測定した。
【0024】
▲2▼ラピッドビスコアナライザーによる測定:乾燥重量で4.5gのキャリア澱粉を専用アルミカップに取り、純水を加えて、全量を30gに調整する。この容器にパドル付き栓をし、ラピッドビスコアナライザー(オーストラリア製)に取り付け、ラピッドビスコアナライザーを始動させる。はじめ1分間に1.5℃の割合で95℃まで昇温し、95℃になったら、その温度で30分間保持する。保持後、1分間に1.5℃の割合で50℃まで降温し、50℃30分保持した最終粘度をキャリア澱粉粘度とした。
【0025】
▲3▼フォードカップ粘度の測定:東洋テスター工業(株)製のフォードカップ(水10秒)により測定した。
▲4▼B型粘度の測定:東京計器(株)製の回転粘度計(型式:BM型)を用いて60rpmで測定した。
▲5▼初期接着強度の測定:前記の片面段ボールに絶乾5g/m2段ボール用接着剤を塗布し、ロードセルの付いたピンテスターにセットする。その上にライナー(王子:NRK−280g)を置き、1kgf/42.5cm2 の熱板(120℃)により、5秒間圧着する。圧着後、直ちにライナーと片面段ボールを剥がし、そのときの剥離強度を初期接着強度とした。
【0026】
▲6▼保水度の測定:5cm×5cmの大きさに切った濾紙(東洋濾紙(株)製 No.50)を十数枚重ね、重量を測定する。この濾紙をラバーマット上にのせ、その上にメンブランフィルター(ケルテック・サイエンス(株)製、細孔径5μm、直径47mm)をのせ、その上にカップ(面積8cm2 )を置く。次にカップ中に接着剤2gを注入し、保水度測定器(AA−GWR(SMT(株)製))にセットした後、1kgfで100秒間加圧した。その後、濾紙を取り除き、重量を測定し、加圧前の濾紙の重量との差を求め、その値の1250倍を保水度(単位g/m2)とした。
【0027】
▲7▼糊化温度の測定:ブラベンダーアミログラフを用いて測定した。即ち、試料500gをブラベンダーカップに取り、カートリッジ750cm-g、回転数100rpm、昇温1.5℃/分の条件で測定し、粘度が500BU上昇したときの温度を糊化温度とした。
【0028】
▲8▼アルカリ糊化温度の測定:先ず、純水500gに水酸化ナトリウム2.325gと硼砂3.687gを加えアルカリ溶液を調製した。次に乾燥重量で2.4gの試料をラピッドビスコアナライザー専用ステンレス容器に取り、これにアルカリ溶液を加えて全量を30gに調整した。この容器にパドル付き栓をし、ラピッドビスコアナライザー(オーストラリア製)に取り付け、ラピッドビスコアナライザーを25℃から始動させる。はじめ1分間に1.5℃の割合で95℃まで昇温し、95℃になったら、その温度で30分間保持する。保持後、1分間に1.5℃の割合で50℃まで降温し、アミログラムを作成した。昇温時に試料の粘度が1RVUとなったときの温度をアルカリ糊化温度値とした。
【0029】
(実施例1)
アルカリブラベンダーアミログラム法による粘度が165BUのα化澱粉17%、未糊化澱粉としてコーンスターチ83%、硼砂対澱粉2%を混合してプレミックス澱粉を製造した。そして、1L容のステンレスカップに678.6gの水を取り、水温35℃まで加温した。この中へ前記組成のプレミックス澱粉300gを投入し、直径60mmφのプロペラ型羽を1枚有する撹拌棒をスリーワンモーターに取り付け600rpm 速度で撹拌し、分散させた。この後、10w/w %水酸化ナトリウム水溶液79.3gを定量ポンプにて15分かけて滴下し、滴下終了と共に5分間撹拌して、倍水率2.5、全接着剤重量に対する水酸化ナトリウム添加重量の割合(以下「苛性率」という。)0.75%、出来上がり糊温度35℃のプレミックス方式の接着剤を得た。得られた接着剤のフォードカップ粘度(以下「FCV」という。)、B型粘度、糊化温度、初期接着強度を測定した。測定結果を表1に示す。
【0030】
(実施例2)
実施例1のα化澱粉を15%、コーンスターチを85%に、プレミックス澱粉溶解水を622.7g、10w/w %水酸化ナトリウム水溶液を74.8gとした以外は実施例1と同様に調製し、倍水率2.3、苛性率0.75%、出来上がり糊温度35℃のプレミックス方式の接着剤を得た。得られた接着剤のFCV、B型粘度、糊化温度、初期接着強度を測定した。測定結果を表1に示す。
【0031】
(実施例3)
実施例1のα化澱粉を12%、コーンスターチを88%に、プレミックス澱粉溶解水を538.8g、10w/w %水酸化ナトリウム水溶液を68.0gとした以外は実施例1と同様に調製し、倍水率2.0、苛性率0.75%、出来上がり糊温度35℃のプレミックス方式の接着剤を得た。得られた接着剤のFCV、B型粘度、糊化温度、初期接着強度を測定した。測定結果を表1に示す。
【0032】
(実施例4)
実施例1のα化澱粉を10%、コーンスターチを90%に、プレミックス澱粉溶解水を482.9g、10w/w %水酸化ナトリウム水溶液を63.5gとした以外は実施例1と同様に調製し、倍水率1.8、苛性率0.75%、出来上がり糊温度35℃のプレミックス方式の接着剤を得た。得られた接着剤のFCV、B型粘度、糊化温度、初期接着強度を測定した。測定結果を表1に示す。
【0033】
(比較例1)
アルカリブラベンダーアミログラム法による粘度が400BUのα化澱粉17%、未糊化澱粉としてコーンスターチ83%、硼砂対澱粉2%を混合してプレミックス澱粉を製造した。そして、1L容のステンレスカップに682.0gの水を取り、水温40℃まで加温した。この中へ前記組成のプレミックス澱粉250gを投入し、直径60mmφのプロペラ型羽を1枚有する撹拌棒をスリーワンモーターに取り付け600rpm 速度で撹拌し、分散させた。この後、10w/w %水酸化ナトリウム水溶液75.6gを定量ポンプにて15分かけて滴下し、滴下終了と共に5分間撹拌して、倍水率3.0、苛性率0.75%、出来上がり糊温度40℃のプレミックス方式の接着剤を調製したが、増粘して接着剤は得られなかった。
【0034】
(比較例2)
比較例1の水張り量を695.6gに、10w/w %水酸化ナトリウム水溶液を60.4gにした以外は、比較例1と同様に接着剤を調製し、倍水率3.0、苛性率0.60%、出来上がり糊温度40℃のプレミックス方式の接着剤を得た。得られた接着剤のFCV、B型粘度、糊化温度、初期接着強度を測定した。測定結果を表1に示す。
【0035】
(実施例5)
55℃に加温した水を1L容のステンレスカップに429.1g取り、粘度180RVUのキャリア澱粉96gを投入し、直径95mmφのタービン型羽を1枚取り付けた撹拌棒をスリーワンモーターに付け、400rpmで撹拌し澱粉を分散させ、調製したキャリアスラリーに25w/w %水酸化ナトリウム水溶液63.5gを一気に加え15分撹拌しキャリアパート(キャリア澱粉糊)を調製した。一方、30℃に加温した水1023.3gを3L 容のステンレスカップに取り、これにコーンスターチ504.0g、硼砂12.0gを加え直径95mmφのタービン型羽2枚を取り付けた撹拌棒をスリーワンモーターに付け、600rpmで撹拌、分散させメインパートを調製した。このメインパートへキャリアパートを15分かけて滴下し、滴下終了後更に15分撹拌して、倍水率2.5、苛性率0.75%、出来上がり糊温度35℃のステインホール方式の接着剤を得た。得られた接着剤のFCV、B型粘度、糊化温度、初期接着強度を測定した。測定結果を表1に示す。
【0036】
(実施例6)
実施例5のキャリアパート水張り量を333.5gに、キャリア澱粉を84.0gに、25w/w %水酸化ナトリウム水溶液を60.2gに、メインパート水張り量を1001.4gに、コーンスターチを516.0gに変えた以外は実施例5と同様に調製し、倍水率2.3、苛性率0.75%、出来上がり糊温度35℃のステインホール方式の接着剤を得た。得られた接着剤のFCV、B型粘度、糊化温度、初期接着強度を測定した。測定結果を表1に示す。
【0037】
(実施例7)
実施例5のキャリアパート水張り量を178.6gに、キャリア澱粉を72.0gに、25w/w %水酸化ナトリウム水溶液を54.8gに、メインパート水張り量を980.3gに、コーンスターチを528.0gに変えた以外は実施例5と同様に調製し、倍水率2.0、苛性率0.75%、出来上がり糊温度35℃のステインホール方式の接着剤を得た。得られた接着剤のFCV、B型粘度、糊化温度、初期接着強度を測定した。測定結果を表1に示す。
【0038】
(実施例8)
実施例5のキャリアパート水張り量を122.5gに、キャリア澱粉を60.0gに、25w/w %水酸化ナトリウム水溶液を51.1gに、メインパート水張り量を919.2gに、コーンスターチを540.0gに変えた以外は実施例5と同様に調製し、倍水率1.8、苛性率0.75%、出来上がり糊温度35℃のステインホール方式の接着剤を得た。得られた接着剤のFCV、B型粘度、糊化温度、初期接着強度を測定した。測定結果を表1に示す。
【0039】
(比較例3)
55℃に加温した水を1L容のステンレスカップに474.7g取り、粘度600RVUのキャリア澱粉80gを投入し、直径95mmφのタービン型羽を1枚取り付けた撹拌棒をスリーワンモーターに付け、400rpmで撹拌し澱粉を分散させ、調製したキャリアスラリーに25w/w %水酸化ナトリウム水溶液60.8gを一気に加え15分撹拌しキャリアパートを調製した。一方、35℃に加温した979.7gを3L容のステンレスカップに取り、これにコーンスターチ420.0g、硼砂10.0gを加え直径95mmφのタービン型羽2枚を取り付けた撹拌棒をスリーワンモーターに付け、600rpmで撹拌、分散させメインパートを調製した。このメインパートへキャリアパートを15分かけて滴下し、滴下終了後更に15分撹拌して、倍水率3.0、苛性率0.75%、出来上がり糊温度40℃のステインホール方式の接着剤を調製したが、増粘して接着剤は得られなかった。
【0040】
(比較例4)
比較例3のキャリアパート水張り量を483.9gに、25w/w %水酸化ナトリウム水溶液を48.5gにした以外は比較例3と同様に調製し、倍水率3.0、苛性率0.60%、出来上がり糊温度40℃のステインホール方式の接着剤を得た。得られた接着剤のFCV、B型粘度、糊化温度、初期接着強度を測定した。測定結果を表1に示す。
【0041】
(実施例9)
実施例3のプレミックス方式の接着剤において、出来上がり糊温度を30℃、苛性率を0.82%にした以外は、実施例3と同様に段ボール用接着剤を調製した。得られた接着剤の初期接着強度、FCV、B型粘度、糊化温度を測定し、測定結果を表2に示した。
【0042】
(実施例10)
実施例3のプレミックス方式の接着剤において、出来上がり糊温度を25℃、苛性率を0.88%にした以外は、実施例3と同様に段ボール用接着剤を調製した。得られた接着剤の初期接着強度、FCV、B型粘度、糊化温度を測定し、測定結果を表2に示した。
【0043】
(実施例11)
実施例3のプレミックス方式の接着剤において、出来上がり糊温度を20℃、苛性率を0.94%にした以外は、実施例3と同様に段ボール用接着剤を調製した。得られた接着剤の初期接着強度、FCV、B型粘度、糊化温度を測定し、測定結果を表2に示した。
【0044】
(実施例12)
実施例6のステインホール方式の接着剤において、キャリアパート温度を50℃に、メインパート温度を25℃にして出来上がり糊温度を30℃とし、苛性率を0.82%にした以外は、実施例6と同様に段ボール用接着剤を調製した。得られた接着剤の初期接着強度、FCV、B型粘度、糊化温度を測定し、測定結果を表2に示した。
【0045】
(実施例13)
実施例6のステインホール方式の接着剤において、キャリアパート温度を45℃に、メインパート温度を20℃にして出来上がり糊温度を25℃とし、苛性率を0.88%にした以外は、実施例6と同様に段ボール用接着剤を調製した。得られた接着剤の初期接着強度、FCV、B型粘度、糊化温度を測定し、測定結果を表2に示した。
【0046】
(実施例14)
実施例2のプレミックス澱粉のα化澱粉を粘度100BUのものを使用し、α化澱粉使用率を14%にした以外は、実施例3と同様に段ボール用接着剤を調製した。得られた接着剤の初期接着強度、FCV、B型粘度、糊化温度、保水度を測定し、測定結果を表3に示した。
【0047】
(実施例15)
実施例3のプレミックス澱粉のα化澱粉を粘度250BUのものを使用し、α化澱粉使用率を10%にした以外は、実施例3と同様に段ボール用接着剤を調製した。得られた接着剤の初期接着強度、FCV、B型粘度、糊化温度、保水度を測定し、測定結果を表3に示した。
【0048】
(実施例16)
実施例6のステインホール方式の接着剤において、キャリア澱粉として粘度150RVUのものを使用し、キャリア率を16%にした以外は、実施例6と同様に段ボール用接着剤を調製した。得られた接着剤の初期接着強度、FCV、B型粘度、糊化温度、保水度を測定し、測定結果を表3に示した。
【0049】
(実施例17)
実施例6のステインホール方式の接着剤において、キャリア澱粉として粘度280RVUのものを使用し、キャリア率を11%にした以外は、実施例6と同様に段ボール用接着剤を調製した。得られた接着剤の初期接着強度、FCV、B型粘度、糊化温度、保水度を測定し、測定結果を表3に示した。
【0050】
(実施例18)
実施例3のプレミックス澱粉の未糊化澱粉にアルカリ糊化温度60℃の小麦澱粉を使用し、苛性率を0.60%にした以外は、実施例3と同様に段ボール用接着剤を調製した。得られた接着剤の初期接着強度、FCV、B型粘度、糊化温度を測定し、測定結果を表4に示した。
【0051】
(実施例19)
実施例3のプレミックス澱粉の未糊化澱粉にアルカリ糊化温度65℃の酸化澱粉(コーンスターチ原料)を使用し、苛性率を0.70%にした以外は、実施例3と同様に段ボール用接着剤を調製した。得られた接着剤の初期接着強度、FCV、B型粘度、糊化温度を測定し、測定結果を表4に示した。
【0052】
(実施例20)
実施例3のプレミックス澱粉の未糊化澱粉にアルカリ糊化温度63℃の熱焙焼澱粉(コーンスターチ原料)を使用し、苛性率を0.65%にした以外は、実施例3と同様に段ボール用接着剤を調製した。得られた接着剤の初期接着強度、FCV、B型粘度、糊化温度を測定し、測定結果を表4に示した。
【0053】
(比較例5)
アルカリブラベンダーアミログラム法による粘度が550BUのα化澱粉4%、未糊化澱粉としてコーンスターチ96%、硼砂対澱粉2%を混合してプレミックス澱粉を製造した。そして、1L容のステンレスカップに551.1gの水を取り、水温40℃まで加温した。この中へ前記組成のプレミックス澱粉300gを投入し、直径60mmφのプロペラ型羽を1枚有する撹拌棒をスリーワンモーターに取り付け600rpm で撹拌し、分散させた。この後、10w/w %水酸化ナトリウム水溶液54.3gを定量ポンプにて15分かけて滴下し、滴下終了と共に5分間撹拌して、倍水率2.0、苛性率0.60%、出来上がり糊温度40℃のプレミックス方式の接着剤を得た。得られた接着剤のFCV、B型粘度、糊化温度、初期接着強度を測定した。測定結果を表3に示す。
【0054】
(比較例6)
55℃に加温した水を1L容のステンレスカップに261.0g取り、粘度600RVUのキャリア澱粉42.0gを投入し、直径95mmφのタービン型羽を1枚取り付けた撹拌棒をスリーワンモーターに付け、400rpmで撹拌し澱粉を分散させ、調製したキャリアスラリーに25w/w %水酸化ナトリウム水溶液47.9gを一気に加え15分撹拌しキャリアパートを調製した。一方、35℃に加温した1083.2gを3L容のステンレスカップに取り、これにコーンスターチ558.0g、硼砂12.0gを加え直径95mmφのタービン型羽2枚を取り付けた撹拌棒をスリーワンモーターに付け、600rpmで撹拌、分散させメインパートを調製した。このメインパートへキャリアパートを15分かけて滴下し、滴下終了後更に15分撹拌して、倍水率2.3、苛性率0.60%、出来上がり糊温度40℃のステインホール方式の接着剤を得た。得られた接着剤のFCV、B型粘度、糊化温度、初期接着強度を測定した。測定結果を表3に示す。
【0055】
表1〜表5より、本発明の段ボール用接着剤は、糊化温度が低く、保水性に優れて、かつ貼合速度を決定する要素の一つである初期接着力が優れていることから、従来の段ボール用接着剤と比べ高速貼合が可能であることが分かる。表5から、従来の段ボール用接着剤と比べ低倍水率の糊剤であるため、貼合時の接着剤の持ち込み水分が少なく、シートの反り防止対策に効果が期待できることが分かる。
【0056】
【表1】
【0057】
【表2】
【0058】
【表3】
【0059】
【表4】
【0060】
【表5】
【0061】
【発明の効果】
本発明の接着剤を使用すれば、段ボールの製造に際し、貼合速度の高速化が可能であり、更に従来の貼合温度よりも低い温度でも貼合が可能であるので貼合エネルギーが節約できる。即ち、本発明の接着剤は、高速化で生産性の向上が、低温度貼合で省熱が可能な経済効果の期待できる接着剤である。
Claims (8)
- 倍水率が1.5〜2.7、糊化温度が35〜55℃であり、プレミックス方式又はステインホール方式によって、全接着剤重量に対する水酸化ナトリウム添加重量の割合が0.60〜0.94%で、かつ出来上がり糊温度15〜35℃で製造されることを特徴とする段ボール用澱粉系接着剤。
- α化澱粉、未糊化澱粉及び硼素化合物を主成分とするプレミックス澱粉を原料にプレミックス方式で製造される請求項1記載の接着剤。
- α化澱粉の粘度が10〜300BUであり、α化澱粉と未糊化澱粉との配合割合が重量比で5:95〜25:75であり、硼素化合物の配合割合が澱粉に対して0.7〜2.5重量%である請求項2記載の接着剤。
- 未糊化澱粉が、(i)小麦澱粉、及び(ii)コーンスターチを原料とした酸化澱粉又は熱焙焼澱粉から選ばれ、当該未糊化澱粉のアルカリ糊化温度が67℃以下である請求項2又は3記載の接着剤。
- キャリア澱粉をアルカリ糊化したキャリア澱粉糊と未糊化澱粉と硼素化合物とを混合してステインホール方式で製造される請求項1記載の接着剤。
- キャリア澱粉の粘度が50〜500RVUであり、キャリア澱粉と未糊化澱粉との配合割合が重量比で5:95〜25:75であり、硼素化合物の配合割合が澱粉に対して0.7〜2.5重量%である請求項5記載の接着剤。
- 未糊化澱粉が、(i)小麦澱粉、及び(ii)コーンスターチを原料とした酸化澱粉又は熱焙焼澱粉から選ばれ、当該未糊化澱粉のアルカリ糊化温度が67℃以下である請求項5又は6記載の接着剤。
- 出来上がり糊温度を15〜35℃にし、かつ全接着剤重量に対する水酸化ナトリウム添加重量の割合を0.60〜0.94%に調節することにより糊化温度が35〜55℃になるようにして、プレミックス方式又はステインホール方式によって製造することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の接着剤の製造方法。
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