JPH02281090A - 段ボール用接着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は近年急速に普及し始めている高速度コル°ゲー
ター用に改良されたノーキャリアー法段ボール用接着剤
に関するものである。

〔従来の技術及び発明が解決しようとするｐＩ順）近年
、段ボールの製造機械であるコルゲータ−は、益々大型
化、且つ高速化する傾向にあり、さらに、加熱乾燥工程
の低温化に対する要求も増大している。従って、高速、
低温用段ボール接着剤の開発は重要課題である。

段ボール接着剤の調製方法としては、従来より各種の方
式が採用されているが、その代表例としてスタインホー
ル法（以下８１４法と略記する）とノーキャリアー法（
以下Ｎｏ法と略記する）があげられる。

ＥＩＨ法はアルカリと熱により完全に糊化した澱粉（キ
ャリア一部）と未糊化澱粉（メイン部）とを混合液とす
るものであり、Ｎｏ法は水に澱粉を懸濁した後、アルカ
リ添加により糊化しないように、注意深く所定の粘度に
なるまで澱粉を部分膨潤させた懸濁液とするものであり
、何れもフルゲータ−によって、板紙に塗布、加熱乾燥
して段ボールの貼合が行われる。

かかる従来法の例としては特公昭５９−２８５９４、同
５９−２８５９５および同５９−２８５９６に記載のも
のがあげられ、これらにおいては段ボール接着剤として
の澱粉に要求される四つの特性として（１）糊化に要す
る時間、（２糊化開始温度、（３）糊化後の粘度および
（４）糊化後の接着力を挙げ、上記条件を満足させるも
のとして鹸化されつる澱粉エステルが段ボール接着剤と
して好ましいと説明している。即ち、澱粉をエステル化
することにより糊化温度を下げ、粘度を上昇させること
により、前記条件を満足させようとしている。然し乍ら
、エステル化澱粉の単独使用による改良には限界があり
、後に比較例において説明するように、高速コルゲータ
−用としては工業上充分なものとは言い難いものである
。

特開昭５８−１７３１７２は上記と同一概念において、
エステル化タピオカ澱粉、特にエステル基をグルコース
ユニット当り０．０１〜０１０有するものを使用してい
るがこれも前記同様工業上充分なものとは言い難い。

特公昭５９−２３７７４はＳＨ法によるものであり、興
なる糊化温度を有する少なくとも二種類の澱粉を水と混
合した後、低い糊化温度の澱粉を糊化し、キャリア一部
として使用し、高い糊化温度の澱粉をメイン部とした段
ボール用接着剤である。これはキャリア一部調製上の作
業性改良を目的としたものであって、コルゲータ−での
塗布時にはメイン部は高い糊化温度の澱粉単独の組成に
なっている。従って、接着力はコーンスターチ単独と同
等であり工業上の優位性は認められない。

以上、従来の段ボール接着剤は、いずれも近年の大型、
高速コルゲータ−用段ボール接着剤として改良を試みた
ものであるが、その性能において、何れも満足できるも
のではない。

本発明はノーキャリヤー法による段ボール用接着剤にお
いて、その主成分である澱粉は均−且つ急速に膨潤、糊
化し、加うるに低温加熱においても強力な接着力を発揮
する一方で、製糊時における粘度は制御可能な範囲にな
るように設計されており、従って、製糊時の作業性改善
、コルゲータ−の高速化、省エネルギー、段ボールシー
トの反り、及び複画面段ボールの通称あんこ部の接着力
の改善等に大きく貢献しうる接着剤を提供することを目
的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

段ボール接着剤の機能発現の機構については、種々論じ
られているが、専ら経験の範囲に留まり、明確には説明
し得ないのが現状である。

然し乍ら、ｇＨ法のメイン部澱粉及びＮｏ法の部分膨潤
澱粉は接着剤を波型のしわを付けた板紙の段頂に塗布し
、ライナーをその接着剤を塗布した段頂に圧着し、それ
を糊化して接着力を発揮させるために熱と圧力をかけた
後に始めて完全に機能する潜在的接着剤であると云う考
えは一般に受は入れられている。従って、本発明者等は
、接着剤製糊時の作業性、糊粘度、糊の保存安定性等を
理想的な状態に保ちながら、高速度、低温用フルゲータ
−接着剤を設計するため必要とされる澱粉の性状に関し
て、鋭意研究を進めた結果、本発明に到達した。

即ち、本発明は、ノーキャリヤー法における段ボール接
着剤において、澱粉として、アミログラム最高粘度の異
なった少なくとも二種類の澱粉（高粘度澱粉をＡ澱粉、
低粘度澱粉をＢ澱粉と略記する）をＡ１１ｌ粉／Ｂ澱粉
の比率：３／７から９／１の範囲に混合し、水倍率２〜
５倍、７オ一ドカツブ粘度２０〜５０秒（３０℃）の範
囲になるように調製したことを特徴とする高速度、低温
加熱型段ボール用接着剤である。好ましくはＡ澱粉は馬
鈴薯澱粉および／または工−チル化、エステル化、架橋
、および／またはグラフト化澱粉であって、アミログラ
ム最高粘度が澱粉４％濃度で７００ＢＵ同等若しくはよ
り高い加工澱粉であり、Ｂ澱粉はコーンスターチ、ワキ
シーコーンスターチ、小麦澱粉、および／またはタピオ
カ澱粉および／またはエーテル化、エステル化、架橋、
および／またはグラフト化澱粉であって、アミログラム
最高粘度が澱粉４％濃度で３００ＢＵ同等若しくはより
低い加工澱粉である、更に、好ましくはＡ澱粉／　Ｂ　
Ｈ粉の混合比率は４／６から８７２の範囲である。

このような本発明の段ボール接着剤においては、コルゲ
ータ−で塗布された時点では、澱粉は部分膨潤はしてい
るが未糊化粒子として存在し、加熱されて始めてさらに
膨潤が進み、糊化する。なお、その澱粉がアミログラム
最高粘度が大きく異なった二種以上の澱粉の適切な混合
比率からなり、製糊時においては適切な水倍率と粘度範
囲にある。

本発明の段ボール接着剤においては異種の澱粉を併用す
ることを特徴とし、その一種は馬鈴薯澱粉及び／又は各
種加工澱粉であって、アミログラム最高粘度が澱粉４％
濃度で７００ＢＵ同等若しくはより高い加工澱粉であり
、他方はタピオカ澱粉及び／又は各種加工澱粉であって
、アミログラム最高粘度が澱粉４％濃度で３００ＢＵ同
等若しくはより低い加工澱粉であるように、大きく粘度
が異なることが重要である。

特に大切なことは、糊化開始温度の異なる二種以上の澱
粉を混合使用した段ボール接着剤であっても、アミログ
ラム最高粘度が大きく異なる二種類でなければ本発明の
目的は達成出来ない。例えば、糊化開始温度はタピオカ
澱粉、ワキシーコーンスターチも馬鈴薯澱粉間等に低温
（６４〜６８°Ｃ）であるが、最高粘度が馬鈴薯澱粉よ
り低いため、高温の（９１°Ｃ）のコーンスターチとの
組合せでも、充分な接着力が得られない。

また、馬鈴薯澱粉単独では、ＳＲ法においては接着力に
関しては良好なものが得られるが、他方、Ｎｏ法におい
ては段ボール接着剤の糊液調製時に粘度上昇が急激で、
且つ高粘度になるため、粘度制御が困難で作業に支障を
来す。

従って、Ｎｏ法において通常条件下で製糊が可能で、且
つ満足すべき接着性を発揮するためにはＡｉＩ！２粉／
Ｂ澱粉の比率は３／７から９７１、好ましくは、４／６
から８７２の範囲にすべきである。

本発明に用いられる澱粉のうちＡ澱粉としては、馬鈴薯
澱粉及び／又はエステル化、エーテル化、架橋、及び／
又はグラフト化澱粉でアミログラム最高粘度が澱粉４％
濃度で７００ＢＵ同等若しくはより高い加工澱粉であれ
ば何れでも良く、一方、Ｂ１！粉としてはコーンスター
チ、ワキシーコーンスターチ、小麦澱粉、及・び／又は
タピオカ澱粉、及び／又はエーテル化、エステル化、架
橋、及び／又はグラフト化澱粉で、アミログラム最高粘
度が澱粉４％濃度で３００Ｂυ同等若しくはより低い加
工澱粉であれば何れでも良いが、加工澱粉としては、酢
酸、コハク酸、マレイン酸、リン酸などのエステル化澱
粉、カルボキシメチル、ヒドロキシエチル、ヒドロキシ
プロピルなどのエーテル化澱粉、エビクロロヒドリン、
ホルマリン、マレイン酸などの架橋澱粉、およびアクリ
ロニトリル、アクリルアマイドなどのグラフト化澱粉が
例示される。

エステル化、エーテル化、グラフト化反応の場合、アミ
ログラム最高粘度は置換度（Ｄ、Ｓ、ニゲルコースユニ
ット当りの置換基の数）の増加と共に増大する。架橋反
応の場合は、架橋度の増加と共に、糊化開始温度は上昇
し最高粘度は僅かな上昇後、大きく低下する傾向が有る
。従って、Ａ、１両加工澱粉とも置換度を選択すること
により製造が可能であるが、通常はり、Ｓ、　：０．０
１から０．１０の範囲のなかから選択される。

Ａ、’Ｂ両澱粉の混合比率は、製糊時の作業性と接着強
度などを考慮して設定されるものであるが、通常はＡ澱
粉／Ｂ澱粉の比率は３／７から９／１、好ましくは、４
／６から８７２の範囲である。

〔実施例〕

以下、実施例をもって本発明を説明するが、前述の説明
及び以下の実施例で使用している技術用語について説明
する。

水　倍　率：製糊時に使用した水の全重量を、使用した
澱粉重量で除した値 初期接着強度：段ボール用接着剤を、テスト用ダブルフ
ェーサ−を用いて、片面段 ボール（ＢＸ３００ＸＳＯＰ　１２５）に塗布し、ライ
ナーＣＢ　−３００） と３秒、１２０〜１３０°Ｃで貼合 後、直ちにピンテスターを用いて 測定 常態接着強度：上記同様にして貼合後、温度＝２０°Ｃ
１相対湿度：６５％で２４時間 放置後、測定 糊化開始温度：澱粉の水懸濁液をアミログラフ（プラペ
ンダー社製二枚翼パドル式、 昇温速度：１．５℃／分）に付した 際に、アミログラム曲線の立上り のカーブの接線が基線にたいし、 角度４５度をなす点の温度 最高粘度ニアミログラム曲線において、糊化開始後粘度
が上昇し、低下に移る 極大点の粘度 実施例　１ 馬鈴薯澱粉／フーンス々−チの比率７／３に混合した澱
粉５００１ｃｆを４３℃に加温した９００１の水に懸濁
し、４６２．５Ｋｔの２，６４％苛性ソーダを徐々に添
加し、ＩＩ！！後にホウ酸５．８５　Ｋｙを加え段ボー
ル用接着剤の調製を完了した。調製された糊液は水倍率
；２．７倍、７オードカツプ粘度：３８秒（３０℃）で
あった。その接着剤ヲ用いテスト用ダブル７エーサーに
て貼合を行ない、ビンテスターで測定した段ボールの初
期及び常態接着強度を表−１に示した。また用いた澱粉
の４％濃度でのアミログラム最高粘度も表に示した。

実施例　２〜５ 馬鈴薯澱粉／コーンスターチの比率；５１５、リン酸化
コーンスターチ／コーンスターチ；７／３、酢酸化馬鈴
薯澱粉／コーンスターチ；７゜／３、および馬鈴薯澱粉
／酢酸タピオカ；７／３の澱粉をそれぞれ実施例１と同
様に処理して、得られた結果を実施例２〜５として表１
に示した０ 実施例　６ 馬鈴薯澱粉／コーンスターチの比率；７／３の澱粉を水
種率３．５倍としたほかは、実施例１同様に処理して得
られた結果を衷−１に示した。

上記実施例の何れもが満足すべき初期及び常態接着強度
を示した。

比較例　１〜５ コーンスターチ、タピオカ澱粉、酢酸タピオカ澱粉、馬
鈴薯澱粉、及びタピオカ澱粉／コーンスターチの比率；
７／３の澱粉をそれぞれ実施例１と同様に処理し、得ら
れた結果を表−１に比較例１〜５として示した。何れも
段ボール用接着剤として十分な性能を示さず、特に馬鈴
薯澱粉単独の比較例４においては製糊時の増粘が激しく
、実用上使用が不可能であった。

比較例　６ 馬鈴薯澱粉／フーンス々−チの混合比率７／３にて、水
種率を６倍に希釈した以外は実施例１と同様に処理して
得られた糊を用いた接着強度は表−１に示すように実用
上十分なものではなかった。

比較例　７ 馬鈴薯澱粉／コーンスターチの混合比率７／３には、４
０５Ｋｆの２．６４％苛性ソーダ用いた以外は実施例６
と同様に処理して、得られた結果を表−１に示したが、
糊粘度が低く接着強度は不十分なものであった。

実施例　７ 馬鈴薯澱粉／コーンスターチの混合比率７／３にて、実
施例１と同様に製糊した段ボール用接着剤を使用し、三
菱重工■製（機械＃ｉｌ：２０００　ｃｍ　、能カニ２
００ｙＩＬ／分）のコルゲータ−により表−２記載の条
件下に複両面段ボールの貼合を行い、その通称「あんこ
部分」の接着強度を測定し衷−２に示した。なお段頂接
着部の到達温度はサーモテープで測定した。

接着部湿度７５℃と低く、且つ１８　ｎ　ｒｎ　／ｍｉ
ｎの高速にも係わらず良好な接着力を示した。

比較例　８ コーンスターチを実施例１と同様に製糊した段ボール用
接着剤を使用し、実施例７と同様のフルゲータ−を用い
、表−２記載の条件下に貼合を行ない、その接着性能を
表−２に示した。

本発明の接着剤は、コーンスターチ単独のものに比較し
て、低加熱温度、且つ高速下においても優れた接着強度
を示した。この結果は、本発明の方法が、もし同一温度
で貼合をする際にはより高速度で、又同一速度で貼合す
る際にはより低温度での適用が可能なことを示している
。

６、補正の内容 （１）明細書第８頁第１６行「高温の（９１℃）」を［
高温（９１’Ｃ）Ｊと訂正する。

（２）同第１１頁第９行［（Ｂｘ３００ｘＳＣＰ　　１
２５）Ｊをｒ　（Ｂ−３００ＸＳＣＰ−１２５）Ｊと訂
正する。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アミログラム最高粘度の異なつた少なくとも二種類
   の澱粉（高粘度澱粉をＡ澱粉、低粘度澱粉をＢ澱粉と略
   記する）をＡ澱粉／Ｂ澱粉の比率：３／７から９／１の
   範囲に混合し、水倍率２〜５倍、フオードカツプ粘度２
   ０〜５０秒（３０℃）の範囲になるように調製したこと
   を特徴とする高速度、低温加熱型段ボール用接着剤。 ２、Ａ澱粉が馬鈴薯澱粉および／またはエーテル化、エ
   ステル化、架橋、および／またはグラフト化澱粉であつ
   て、アミログラム最高粘度が澱粉４％濃度で７００ＢＵ
   同等若しくはより高い加工澱粉であり、Ｂ澱粉がコーン
   スターチ、ワキシーコーンスターチ、小麦澱粉、および
   ／またはタピオカ澱粉および／またはエーテル化、エス
   テル化、架橋、および／またはグラフト化澱粉であつて
   、アミログラム最高粘度が澱粉４％濃度で３００ＢＵ同
   等若しくはより低い加工澱粉である請求項１記載の段ボ
   ール用接着剤。 ３、Ａ澱粉／Ｂ澱粉の混合比率が４／６から８／２の範
   囲である請求項１記載の段ボール用接着剤。