JPS6084370A - 段ボ−ル製造用コ−ルドセット型接着剤 - 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） 本究明は、段７」セールの製造に用いる澱粉系接着剤に
関するものでおシ、きらに詳しくいえば、段ボール製造
工程の省エネルギー比をはかり、原紙貼合の高速化、製
品の高品賀比をｅよかった澱粉系接着剤に関するもので
ある。

（従来技術） 従来、一般に段ボールの製造に使用ちれる澱粉系接着剤
はスティンホール方式と呼ばれる製Ｎｂｙ方法で製造さ
れ、キャリヤ部と呼はれるアルカリ糊化した澱粉側液と
メイン部と叶ばれる未樹ｆヒ床粉の懸濁故との混合物か
らなっている。この接着剤の接着機構は、基本的には貼
合上程時に加熱することによつ−Ｃメイノ部の未糊化澱
粉を膨問糊ｒヒして接着力を光現させ、加熱によつ−Ｃ
水分を蒸発せしめ、乾燥により強固な接着を冗ｒするこ
とにある。

しだがって、このような接着剤を１史用するＪノろ合、
貼合工程での熱エネルギー消費鼠が非常に太きい。

特にダブルフェーサ−と呼ばれる段ボールの貼合工程で
は、片段の段頂に塗４１ｊ　した瑚を加熱Ｊ−るにはラ
イナーｅｉｌｎしてイ丁なわねばならないｖＣ１ｔｒ犬
な熱量がライナーの加熱にのみ費やされ、加えられた熱
量のうちわずかな亀だけがメイン部澱粉の糊１ヒに役立
っているにすぎない状態にある。また複両面段ボールを
製造する場合には更に片段全通しての加熱になるので熱
損失はいっそう著しくなる。ゆえにこのような接着剤で
は、媒体を通しての間接加熱となるだめ熱伝導速度が低
ＦＬ、貼合速度も遅くなり、段ゼールの製造速度は最高
マシン速度の１／２〜２／３が限度とされている。一方
、このような接着剤で−１、加えられた熱および水に起
因する紙の汁椀も避けられないので、段ボールシートの
反シ発生等の製造上の欠点もめる。

段ボール業昇では、オイルショックｌｌ＆のエネルギー
危機から上記問題をＷ４沃することが切望され、加熱操
１・［を必要とせず貼合できる省エネルギー型接着剤の
開発が大きな課題となってきた。

近年、省エネルギーの観点からコールドコルゲーション
システムと呼ばれる方式すなわち熱を使用しないで段ボ
ールの波形を形成する方式および貼合工程時に加熱を必
要としない澱粉系接着剤（米国特許第３．３０　ｆＪ、
３６０号明細書参照）が開発された。この澱粉系接着剤
の特徴は未４がｊ化顔粉を含まない均質な澱粉糊からな
ることである。この澱粉系接着削り接着機構は、高温か
つ低粘度に保持した接着剤ケ常温の中芯原紙段頂に塗布
し自然冷却による接着剤の増粘と同時に進行する乾燥と
によってライナー原紙を貼合固層させることである。し
たがって、この澱粉系接着剤を段ホ゛−ル製造用に使用
すれば段ボールの貼合工程で加熱を全く省略することが
できる。しかしながら、この接着剤はセット速度が非常
に遅く、十分な貼合速度が得られないばかりかダブルフ
ェーサ−［１１１１の貼合においてはスリッタースコア
ラーを通るため接着力がその衝撃に耐えきれず剥がれて
し筐い、い壕だ実用の段階に主っていない。

（発明の目的） 本発明者らは、　ｊＷ５述した段ボール製造用接着剤の
現状を打開して、段ボールの製造工程における所要路数
の大幅な節減ならひにダブルフェーサ−の貼会注向上を
図ること、ならびに優れたセット性を有し、じゅうぶん
な貼合速度と段ボールシート品質を与えるような段ボー
ル製造用澱粉系接着剤を得ろことを目的とし１本発明を
構成した。

（開明の構成） 本！ｉる明ｅよ、ｒＬχ処理したアミロース含量３５本
量ｑ６以上のとうもろこし澱粉をエステル化あるいは、
エーテル比処理して１ｉられた加工澱粉の蒸煮糊液粘度
が糊液ＩＱ　９４１２０〜５０屯敞チ、温域８５℃にお
いて粘１隻が５０〜２０００グラベンダー・ユニットで
あることを特徴とする段ホール製造用接着剤でちる。

（１デンプン）） 不発明に用い１５（１裂粉は゛ｆミｏ−ス含ｉＪ　３５
屯にチ以上の高アミロースとνもりこし＃扮が使用でき
る。

１【もアミロースとうもろこし娘扮は、澱粉粒を何４成
する直頼状分子（アミロース）を多く迂むため、通常り
とうも・５仁しＤ投粉（アミロース菖′逍約２５係）と
比べ、悌め−Ｃ老化しやすく、フィルム強度が強く、接
着力が強いなどの特性を有している。

このような苛性を有する高アミロースと９もろこし澱粉
Ｖま、不発明の接着剤の原料として極めで遇している。

（（酸処理り 本）れ明は、段ボール製漬時に加熱を必四としない、睦
れたセット性を有する減扮糸ｔｄ４剤を提供するもので
あるから、（胡欧は水の散失負ｊ４を少７よくするため
尚巖度であることが必要でち９．かつ段ボールの貼会１
世ＶＣ塗布説、急連ｅごセット現尿γ起こすことが侵求
さ才しる。鼓、・′こ段ホール裏通に於いてＶ、Ｌｌ　
ダブルフェーサーでスリッタースコアシーをかけるため
、接着剤Ｑセット性が非′ｉ＾に重装な１ジｉｄ　ｔ−
演する。

したがって、市６４度化を６１りかつ揃欣の流・匍（コ
ミケ床持するためシこ低粘度１ヒ処理した酸処扉尚Ｉミ
ロースとνも◇こし澱粉は、急ｇセノｌ−ｒるため、本
冗明においで好適原料と考えろ７Ｌるっ本元明に駁いて
原料となる敗処理篩ｆｉロースと９もろこし誠扮は、尚
アミロースとうもろこし澱粉を塩叡、硫酵などの鉱酸り
るいｅユ蓚収９ｍ：「眩などの有機ｉ波で処理して借ら
れ、澱粉６度：３（）重ＪＪＬ係（２５チ苛注ノーダで
ｐＨ＋２に調整）２５℃より１．５’Ｃ／分昇諦、９５
℃におけるフラベンター帖１蝮が５０〜２０００１ＬＵ
、の澱粉が適する。酸処理減扮の粘度が２　（１００Ｈ
，Ｕ、以上になると老化が高く、流動性を失い好汁し７
くない。又粘度が５０１３　、　Ｕ　、以上になると老
１ヒは低ドするものの、澱粉がアミロデキストリン化し
、白ｒシシ乾燥するともろくなシ、接着強度は弱＜５ｍ
１ｔ湿性も乏しくなるという短７９Ｆがある。

（（エステルｒに・エーテル比）） ｉｉ１述したように、高アミロースとうもろこし澱粉は
、直鎖状分子りアミロースを多く注むため、一般にいわ
れるようにその４Ｍｊ液は、＋に卸状分子の再配夕１ｊ
％すなわち老１ヒが１梶めて生じ−やすい。この老ｒｓ
　＆、Ｊ、　ｔ／ｒ４　＋＆　、温度に依存するので、
本発明のごとき商碌度剃液の接着剤を目的に高アミロー
スと９もろこし澱粉を敵処哩低粘ＩＷ比を計っても、老
化ぐ」、大きく糊液ライフが非常に短いという短所があ
る。

本発明者らは、酸処理高アミロースとうもろこＬｌｌｌ
ｌをエステル比あるいはエーテル比処理し、置換基を導
入することに、ｌニジ％酸処理高アミロースと９もろこ
し澱粉の老化を適朋に抑えて、糊液ライフが長く、オー
プンタイムも敗れる優れたセット性を・角ｊ−る澱粉系
接着剤を８Ｒ造することができることを見いだした。

本発明に用いる澱粉は所定測定法で粘度が５０Ｈ，Ｕ、
〜２，０００１う、Ｕ、　（Ｈ，Ｕ、はプラベンターユ
ニットの略）の酸処理高アミロースとうもろこし澱粉を
酢酸、プロピオン酸、酪酸、コハク酸、マレイン酸、フ
タル酸等のＭ機酸と反応して得られるエステル比陸粉、
リン酸エステル澱粉、あるいは、酸処理島アミロースと
うもろこし澱粉をヒドロキシメチル、ヒドロキシエチル
、ヒドロキシプロヒル、カルボキンメチル、カルボキン
エチル、２−アミンエチルニーデル、第１アミンニーデ
ル、第３アミノアルキルエーテル、第４アンモニウノ、
アルギルエーテル等のエーテル比した澱粉で６る。

さらに、トリツタリン酸、エピクロルヒドリン等の架橋
剤て架橋した酸処理高アミロースとうもろこし澱粉も使
用可能である。これらの澱粉で好ましいのは、Ｄ度２０
〜５０重財チ、温度８５℃における穆ｊ液枯糺が５０〜
２　ｏ　ｏ　０１３．Ｕ、好ましくは１００〜１０００
１ＬＵ、置換度が（１，０１〜０．７のエステル化・エ
ーラール化検紛である。置換度がｏ、ｏ　ｉ以下である
揚台、置侯基導入数が少なく老化抑制に十分でない。又
（Ｊ、７以上になると高１１１１Ｍと在り直鎖分子のか
らみあいを阻止するためと思われるが老化を抑えずき、
セント性が悪くなるといり現象が生じる。

（（接着剤の調整）） 本発明の澱粉系接着剤のＡ裏方法は、上記の酸処理高ア
ミロースとうもろこし澱粉のエステル化あるいはエーテ
ル１ヒした澱粉を水に分数きせ、澱粉濃度２０〜５０＠
址チの１け濁液を任意の加熱方法、し１えは、ジェット
クツカーのような蒸気吹き込みによる直接加熱方式、高
圧クツカーのようなジャケットによる間接加熱方式によ
り　ｉＡＵ炊きを行い、澱粉磯ｉｉ　２　ｔ）〜５０車
ｊ〔Ｌ温度８５℃に耘ける粘度が５０　Ｂ、Ｕ、〜２０
００１１０．好ましくは１０で）〜１０００１−１．肌
の旨温、高濃就り樹液全調整する。

本発明においては、必装に応じて、澱粉の持つ粘着物性
を更に・通固なものにするため、苛性ソーダのごときア
ルカリを加えてｐＩＩＡ”ｆｆｆしてもよい。

けれどもｐＨを１１．０以上ｒ（するとアルカリによる
劣ｒヒを招く作用があシ、注意を要する。さらに硼砂、
　ｆｊｌｌ＋酸のごとき、ゲル比促進剤を併用すること
もできる。まだ、副コスト低減の／こめ、クレイ。

ベントナイト、炭酸カルシウムなどのフィラーも添加す
ることができる。

（（接着剤のａ度および粘度）） 本発明の澱粉系接着剤中の澱粉濃度（ｄ２０〜５０重量
％が好ましい。なぜならは１水接着剤は、蒸煮糊化した
均質な糊液を貼合面に塗布し、加熱縁１・「を省いて接
着するものであるから、水の散失。

瞬間的固化が必須条件となるため、高濃度糊液であるこ
とが要求されるからである。段ボールの／ングルフエー
サー側を接着する場合には、段ロールとプレスロールに
よるニップ圧が効果的に動くため、糊液社度２０重鼠チ
で十分に結合できるが、ダブルフェーサ−１ｆｉｌｌを
接着する場合には、プレス効果がなく澱、扮（良１稔を
高くシン短刀が水の赦失、固ｒｌ：、が連いために貼合
速度を上けることができるので製造上有利である。しか
しｉ温度が５０亀惟チを越えて高くなると、枯１リニに
上１衣がある以上、眼粉葡更に低分子比しなりればなら
ないため、乾燥するともろくなｐ％接着強度は弱く、１
制湿性も乏しくなる欠点がるる。

以上のように、この拍明の接着剤の隷１３　ｍ４度ｉＩ
ｉ、必要に応じて２０〜５ＯＸ＝チに―偕する。

製造した扱ａ７　ｊ’４１Ｊ　［／）粘度ｅユ、測定温
度８５℃においで５０〜２（ＪＯυ１３．（〕。好まし
くは１００〜ｌ　ｔｌ　（ｌ　ｆ）ｌＪ、Ｕ、ｔ／）シ
ラベンダー粘度になるように魂１貸する。

当然ながら接着剤粘度は糊炊き時の澱粉Ｉａ度、酸処理
、エーテルニスグル比とも相対間１丞にあり、設計した
接着剤粘度を得るためには、製造のための諸条件を適当
に選択ずればよい。

（接着剤の使用方法） この接着剤は、所定の温度を保持させた接着剤を段ボー
ルの結合面に塗布し、自然作動および糊液の濃縮によっ
てライナーと中芯原紙の接着を完了するものであシ、こ
の冷却および濃縮によｐ澱粉イ胡液は、急速に固化して
強固な接着力を生じるものである。δらに塗布帳度は、
紙面に灼する、ぬれ、讃透性をよくシ、使用粘度を維持
するため、さらに１目業性を考慮した場合７ｕｃ〜９５
℃が好ましい。

なお、貼合にあたっては使用原紙水分も貼合適性ＶＣ影
響し、貼合連装・セット性は、原紙水分を低く目に抑え
、本発明の接着剤を用いると相銀効果が現われ、向上し
、本究明はさらに改胃される。

好ましくｔｌ、原紙水分４チ以「かよい。

（実施ＩＺ！Ｉ　） 本会明をいっそう理解しやすくするために以Ｆに実＃ｉ
ｉｉ例および比較列を示し、具体的に説明−Ｊ″るが、
ｆ記の実施列はこの発明全１円ら制限ｒるものではない
。

実施汐１１−１ 献処扉尚７ミロースと９もうこし澱粉（澱粉１１３Ｕ爪
Ｍ％（ｐｉ１１２に調整）１．５Ｕ昇温９５しにおりる
ノシベンダー粘贋２２　ＯＢ、Ｌｌ、）４５０ｋｇを２
５℃り水ｆｉ　８　ｆＪ　ｔに分散させ１．ウチ可性ソ
ークでｐｉ−１８・０．に調・辰しながら１ｏｔｌ；氷
酢酸１９０ｋｇを加え、１時間１米拌を続け、その後塩
酸でｐｉｆ５、ＯＫ中イｌＪ　Ｌだ後、脱水、水洗、乾
燥して置換１λ［（Ｌ）Ｓ）Ｕ。４の酢酸＋７４ｉ　）
５）を得た。この匪醒滅扮を水に分子ｉ′１．さぜ、設
粉請度、３５車献弔の１踵濁液を訓読１２、この釉７蜀
液と間接加熱連続副化装置にて１４０　’Ｃで湖炊きを
イｉない、全固杉分３５爪域係のツク着剤を丙／ζ。と
の接着剤の粘度はｌ晶ｒｓｙ　８５　ｘ：に、！、・い
てブラベンダー粘度が２５０１３　、　Ｕ　、でろつ／
こ。

１吏１目し１ｊ−Ｊ この接着剤を使用して、蒸気を一老く辿さない実際のダ
ズルノエーザーで片面段ポ゛−ル（Ｈ−２２０Ｘ　＋’
（ＩＪ　Ｐ　Ｉ　２５　）とライナー（ＩＪ−２２０）
を貼り合わせ、両面段ボールを装造し／こところ％　１
３０ｒ＋ｔ／分の速度で貼合できた。

実施例−２ 実施例−１の酸処理高アミロースとうもろこしｍ粉を水
に分散させ、３８ル鼠係の懸γ蜀液をＡ整する。こＱ懸
１蜀液に対澱粉４チの塩化ナトリウムおよび対澱粉ｆ）
、８５　％の苛性ソーダー（３％水溶液で）を添加、さ
らに対澱粉１２％のプロピレンオキシドを加え、反応温
ＩＬ４５℃にて密閉反応各器で５時間反応し、濃塩酸で
ｐＬ１６．０に中和後、水洗、脱水、乾燥して置換度０
，２５のヒドロキシノロビル澱粉を倚だ。このヒドロキ
シノロビル澱粉を実施例−１と同様に間接加熱連続糊１
１１で糊炊きを行い２５チ苛性ソーダーでｐＨ８，５に
調整し、全固形分３５水鼠チ、瀧度８５℃においてブラ
ベンダー粘度２４０１１Ｕ。

の接着剤を得た。

使用列−２ 使用例−１と同様に熱を全（＋ＩＪｉさないダズルフエ
ーザーで両面段ボールを製造したところ、ｉ３ｏｍ／分
の速度で貼合できた。

対照例−１ 実ｈ（１４例−１の酸処８！Ａアミロースとりもイこし
澱粉を間接加熱連杭制化装麿で糊炊きも行い２５％苛・
訃ノーダーで＋１１１８．８に調整し、全問１１ぞ分３
５重Ｊｔ％、ｉＬ”ｎ度署３５℃においてンラベンダー
粘度２８０１３．Ｕ、り接着剤を得た。

この接庸剤ケ使用して、使用例−１と同様（Ｉダプルフ
エーザーにて両面段ボールを製造したが、ｉ油液はゲル
比し−Ｃ貼せできなかった。

これらの結果を茨−１に示す。

表　−１ ※最晶貼台速度：カッター先でＱ段ボールソートθ貼合
状態を手で剥がし、判定をイーｊ ない、貼ピが十分に１コなわれ、耳 〕Ｐ１］がれ化生じない最も速い貼合速度である。

※※ｆａｌｌ渦祉：酵素分）デｆ法によ９た。

＊　ｍ　３ｉ４　’ノｊ’ａ　１ｍ　Ｗｓ−’ｉｉｉ　
’ｊ’ｊ＜度：　ＪＩＳ−Ｚ−＋＋４０２に卑じ６川定
しノζ、。

※羽ぞ俄※老ｆしが速く、グルｆヒして貼汗不月とてり
つ九実施的−１３ 実ＩＭ　Ｖ＝１−２のヒドロキシグロビル澱粉を用い、
：’ａ６２３爪’ｊ’ｃ　ｔｆＬＬ、クレー２２Ｊ１て
７７１部、水５５爪量部、６ｉｉ１砂０　、４６　ｆｆ
ｉ　ｔｕｔ　ＢＩＳ組成の懸濁液を実Ｍ’ｊ　ｔｕｔ−
１と同僚に椿］炊きケ行ない、３０％苛性ノーダ水ｍ　
ｉｆＬ　−ＣｐＩＨＩ：　９　、９にｔｊ”’ｌ　’４
￥１し、ｐ　Ｉｉ’Ｊ　Ｉｌｔｌ約分５１量係、ノラベ
ンダー枯弦（ｉ　２０１３．Ｕ、の接着ハをｆ’Ｊ／と
。

１丈）＝ＩＪしυ−１］ こり接ノ、Ｔｌ’ｌ！Ｉをノ（」い、１四相列−１と同
）子に岸ｋ　’１　＜　ｉｎｎさないダグルンエーＶ−
一で両面段ホールを製置したところ、１３５ｍ／分の速
度で貼合できン′ζ。

実施Ｉ９＋１−４ 実施し１１−２のピドロキンゾロビ′ル蓚ｑキ分の濃塵
；（３重量濠の（゛茜ｉ蜀ｌ夜を調整し、それに対縁切
２Ｍ鼠％Ｖ硼砂乞副加し、実施しｊｌ−１と同様にａｌ
ｌ炊きゲイ丁い、２５爪！＃ｔ％の竹性ソーター水溶液
でｐＨを１．０に調整して全７形分約３１爪緻チ、ｑ代
Ｉ＋ｆ、ｌ−七、Ｈ人ゴラベソＡ゛−→を上曲’Ｊ　Ａ
　ｌｌ−１１１σ）接肩ＭＩＪケ借た。

１史用圀　−４ こＶ接着剤を用い−ご実施例−１と同様に両面段ボール
ケ製造し７こと（ろ、１３０ηｌ／′分の速度で貼合で
きた。

（発明の効果） 水元り」誠粉糸接着剤は、加熱法１μ４石いて貼合がで
き、貼合速度も英用可能な速度が借られ、接着強菱も十
分なもりであった。史に無／Ｊｌ熱および糊液の一固；
１ぞ分化によｐ１熱および水に起因する反りの問題もな
く、画品質の取ホールンートを製造することができる。

特許出願人　王子コーンスターチ株式会社　はか１名代
理人弁理士　井　坂　賀　夫 手続補正書 昭和６０年　１月１４日 特許庁長官　志賀　学　殿 １、°１イ件の表示 １１１１和５８年特許願第１９２４７５号２、発明の名
称 段ホール製造用接着剤 ３、補正をする者 車＋′１との関係　特許出願人 名称　上子コーンスターチ株式会社 （ほか１名） ４、代理人 住所　東京都港区西新橋１丁目２１番１１号小野ヒル内 自発的補正 ８、補正により増加する発明のｆｉ　Ｑ７、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ’Ｈ６０，１，１４１ （１）明細書第９頁第１２行目の「調整」を「調製」と
補正する。

（２）同書第１０頁第３行目の「整」を「製」と補正す
る。

（３）回書第１２頁の下から第４行目の「比較例」を「
対照例」と補正する。

（４）同書第１３頁第２行目の「１．５°Ｃ」を「１．
５°Ｃ／分」と補正する。

（５）同書第１３頁第１０行目、第１４頁第５行目およ
び第１７頁の下から第５行目の「調整」をそれぞれ「調
製」と補正する。

（６）同書第１４頁第６行目、同頁第１３行１１〜１４
行Ｉ」、第１５頁第４行１′１および第１７頁の下から
第３行目の「ソーター」を「ソータ」とそれぞれ補正す
る。

（７）同書第１５頁第１１行目に下記のとおり加入する
。

１ｒ　対１１９例−２ 高アミロースとうもろこし澱粉（アミ ロース含量７０％）４５０ｋｇを４０℃の温水６５０文
に溶解し、濃度３％の苛性ソーダ水溶液でｐＨ１１，０
に調整しながら有効塩素１３％の次亜塩素酸ソータ１３
５Ｍを添加し、４０℃で４時間攪拌を続け、その後塩酸
でｐＨを５．０ｉこ中和した後、水洗、脱水、乾燥して
酸化高アミロースとうもろこし澱粉を得た。

この醇化高アミロースとうもろこし澱 粉を実施例−１と同様に間接加熱連続糊化装置で糊炊き
を行い、ｐＨ８，０、固形分３４東ｊ歳％、ブラベンダ
ー粘度２１ＯＢ、Ｕ、の接着剤を得た。この接着剤を使
用例−１と同様にタプルフェーサ−で両面段ボールを製
造した。９０ｍ／分の速度で貼合でき、これ以ト速度を
上げるとカッター先で剥離が生じた。これらの結果を表
−１に示す。」 （ａ）　Ｉｔリリ：第１６頁の「表−１」を別紙［表−
１（その１）および表−１（その２）］のとおり補■三
する。

（９）同占第１７頁の下から第２行目の［１゜０］をｒ
ｌ　Ｏ、ＯＪと補止する。

表−１（その１） 表−１（その２）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　アミロース含量：３５凪量−以上の酸処理とうもろ
   こし澱粉の加工澱粉を蒸煮したものケ有効成分とする蒸
   煮糊液からなる接着剤であって、かつその接着剤が糊液
   ０度２０〜５０重量％、温Ｉｆ　８５　Ｃにおいて５０
   〜２，０００プラベンタ゛−・ユニットの粘度を有する
   ことを特徴とブーる段ボ−ル製造用接着剤。 ２　前記酸処理と９もろこし澱粉の加工澱粉かエステル
   比またはエーテル比処理した澱粉である特許請求の範囲
   第１項記載の接着剤。 、３　エステル比またはエーテル化の１〜゛、１晃度が
   ０．０１−０．７である特許請求の範囲第２項記載の十
   鯰着剤。