JPS58141268A - 段ボ−ル用接着剤の製造方法 - 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】 本発明は段ボール用接着剤のキャリヤ一部棚材係 及び、メイン部棚材に鉢り、特にグラビアロールＳ＊を
［＆した高速コルゲートマシンによる段ボール接着に適
した接着剤の峡造方法に関する。現在段ボールの８４に
は、でんぷんを主体としたスティンホール方式（９Ｊ、
后ＳＨ法とし）う）で製した棚材が最も慣用されている
。このＳＨ法は使用するでんぷんの一部を苛性ソーダ、
又は苛性ソーダと加熱蒸気により完全に糊化させたキャ
リヤ一部と、残りのでんぷんを分散させたメイン部とを
混合して糊液を調製策するもの・であり、メイン部ので
んぷんがキャリヤ一部の助けをかりて、熱圧を施し完全
に糊化した時最終的な接着か得られる。

従来はでんぷんとして未処理コーンスターチが広く使用
され、キャリヤ一部のでんぷん濃度を５〜２０重皺鴫と
し、苛性ソーダ濃度を全糊装置に対して１．０〜１．５
重ｔ％、メイン部でんぷんに対するキャリヤ一部でんぷ
んの比率がｌθ〜２０重ｉｔ％、全使用でんぷんに対す
る倍水率が３．０〜５．０になる様に調整して段ボール
用接着剤が製造されている。

しかし乍ら段ボール接着貼合機は、近時益々巨大化し、
その貼合速度も又著しく増大の傾向にある。則ち、当業
界に於いては、従来の平滑ロール方式による段ボール貼
合は急速に廃止され、グラビアロール方式に代えられつ
つある。段ボール接着貼合機のこの様な進歩は、使用す
る接着剤に対しても又、従来にない新たな性質を要求す
ることになった。

事実、大型の昼速グラビアロールを用いた段ボ／ル貼合
機に於ては、従来の各種天然でんぷん。

各種化工でんぷんを原料とした棚材の使用によっては、
しばしは熱不足、ボードの反り等の間聰が生じ、段ボー
ルの充分な貼合が達成され得ないことが判明している。

一部、最近の石油の枯渇に伴う石油製品の値上り、それ
によって引き起された経済のひっ迫が当業界をますます
軽質困難に陥らせている現状である。この為、段ボール
の製造コストを低からしめる方法として、原料、助剤の
コストを下げることが第一であるか、早急に改善を迫ま
らるのはエネルギコストを最低に下げることを試行錯誤
することである。

この為、既に檀々の接着剤棚材か提案されているが実用
に耐え得るものは未開発の現状にある。

本発明者らの知兇によれは、これ等の条件から罐みて要
求される性質は次の通りである。

／、　糊化開始温度が実用の範囲内でなるべく低いこと ２　撹拌及び経時的に粘度安定性のあること３　接着強
度の強いこと ｌ　糊化開始と終了の時間が短いこと 左　安価であること 乙　保水性０紙への浸透性が良好なこと７　数量的に入
手が容易で生産が永続的なること しかし乍ら、従来の各檀化工でんぷんやグラビアロール
貼合機に好適であると言われるハイアミロ−ズコーンス
ターチ又はその化工物は、いずれも前記条件を完全に満
足出来ないことが判明している。特にハイアミローズコ
ーンスターチは価格も高く、少敏の契約栽培の為に、供
給の不安が残る。

又、種々の化工でんぷんにより、高濃度室布の方法をと
って面速度コルゲート貼合機の接着スピードを上げてい
たか、熱エネルギー不足とでんぷん膨潤水の欠除によっ
て、でんぷんの膨潤が完全でなく、未糊化の部分がかな
り存在し、粒子間同士ひいては分子同士のからみ合いが
少く、接着強度が上らず、又完全糊化物に比べ耐水性の
かなり劣る。

これ等の欠点を補うため、糊化促進助剤たる苛性ソーダ
等のアルカリ金属塩を多量に投与し、糊化開始温度を低
くすることによって膨潤速度を早め熱エネルギーコスト
を下げると共に接着強度をｔげて來た。しかし乍ら、Ｃ
性ソーダの大量投与によって、製造コストのｔ昇と、段
ボール紙外層へのアルカｌ　ｆ透により外観の汚れが目
立ち、又段ポール箱の内容、物例えば清祥食料品等にア
ルカリが移行し、食品を汚染することか多々出て来た。

上記の点から鑑み、本発明の目的は、安価で且つ好性能
な段ボール接着剤及びその製造法を提供することにある
。更に本発明の池の一つの目的は、グラビアロール＾速
貼台機での使用に好適で且つ安価で、蒼力化、＊資諒化
及び、コスト低減化を図れる段ボール僧庸剤及び、その
製造法を提供することにある。

上記の本発明の目的は、本発明による段ボール用接着剤
の棚材によって達成される。

法を詳細ｌこ説明する。本発明は回連したＳＨ法に準処
して行う。即ちキャリヤ一部とメイン部とを調製し、両
者をＭ合して接着剤を副りする。先ず、本発明独自の化
工でんぷんを用いキャリヤ一部を調製する。該化工でん
ぷんは糊化開始温度３０〜５５℃、好ましくは４５〜５
０℃になしたてんΣ；んで、これにより、キャリヤ一部
として糊化調製時に、糊化助剤としての苛性ソーダが通
常の半分量゛下で済み、ジェットクツカー等で加熱糊化
する場合も、熱電を相剰的に減少することが出来る又、
糊化助剤と蒸気を併用する時に於ても、両者の量を共に
減少させることによって、完全糊化物が出来上る。更に
でんぷん膨１ＩＩ１．糊化が早く、粘度の安定化が速や
かに行われるので、糊化時間が短時間で行うことが出来
、省力化に大いに役立つ。本発明者等が鋭意研究した結
果、ある植のでんぷん１ヒエ法によっては、でんぷんの
接看力を何倍占ζも上げることが出来、従来のキャリヤ
一部棚材では高 考えられなかった初期接着力を数倍に鴨からしめること
が判明した。因みに、ここに、省力化、省−資源化、コ
スト低減化を図ることに成功したのである。ここに糊化
湿炭とは澱粉誘導体の１５　’１（ＶＶ）水＠濁液５０
ｇをアミログラフィー（ブラベソダー社倫二枚翼パドル
式へツ１メジャーリングへツ） 処の温度をいう。

該化工でんぷんはエーテル化、エステル化、架橋、グラ
フト共重合化、または架橋エーテル化のごとく、これ等
の方法を組合せた方法で化工することにより、史には水
酸化ナトリウムなどの薬剤による処理、熱処理、＃素処
理、′＠磁波処理、＃波処理などを組み合わせて得られ
る。用いる原料澱粉としては例えば、小麦澱粉、馬鈴薯
澱粉、トウモロコシ澱粉、甘藷澱粉、タピオカ澱粉、サ
ゴ鑵粉、米澱粉、モチトウモロコシ澱粉、簡アミロース
含祉トウモロコシ澱粉などの未処理澱粉もしくは小麦粉
、タピオカ粉末、コーンフラワー、米粉などの澱粉含有
物またはこれらの酸化、酵素処理、デキストリン化、酸
処理などによって得られた変性澱粉あるいはこれらの混
合物か挙げられる。

これらの原料澱粉のエーテル化、エステル化、架橋化、
グラフト共重合化に用いる薬剤は通常、その目的に用い
られるいずれのものでもよく、エーテル化剤としては、
ジメチル硫酸、ヨウ化メチル塩化アリル、プロパンサル
トン、モノクロル酢酸。

アクリロニトリル、アク１１ルアミド、エチレンオキサ
イド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、ハ
ロゲン化アルキル４級アルキルアンモニウム塩、ハロゲ
ン化アルキル３級（２級または１級）Ｔルキルアミンな
どのノニオン性、アニオン性または力千オン性エーテル
化剤、好ましくは、モノクロル酢酸、アクリルアミド、
プロパンサルトンが挙げられる。エーテル化の程度はＦ
）ｒ望の物性に応じて適宜選択できるが、通常、置換度
０．Ｏ１〜０．５（ｆｉ水グルコース残１ｋ１モル当的
の豊慢基の平均モル数、以下同じ）とすることが好まし
い。

エステル化剤としては、塩化アセチルのような酸塩化物
、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、クロル酢酸などの
ような脂肪酸、濃硫酸、メタリン酸。

リン酸ナトリウム、リン酸カルシウムなとのような鉱酸
およびその塩、無水マレイン酸、無水コ／％り酸、無水
フタル酸、無水酢酸、無水プロピオン酸などのような酸
無水物、酢酸ビニル、アセトσルデヒドなとのノニオン
性、アニオン性またはカチオン性のエステル化剤、好ま
しくは　＋７ン酸。

硫酸、酢酸ビニルが挙げられる。エステル化の程度は、
通常、置換度０．０１〜０．５とすることが好ましい。

架橋剤としては、エピクロルヒドリン。

α−メチルエピクロルヒドリンなどのようなハロエポキ
シアルカン、エチレングー１コールジグ＋１シジルエー
テル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、グ
リセリン−１，３−ジグリシジルエーテル、ポリエチレ
ングリコールジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡ
−エピクロルヒドリン型エポキシ樹脂などのエポキシ化
合物、ホルマリン、グリオキサール、チオジアセトアル
デヒドなどのアルデヒド顧、トリメタリン酸などのリン
酸およびその塩など、好ましくは、エピクロルヒドリン
、ホルマリン、トリメタリン酸ナトリウムなどが挙げら
れる。架橋度は、通常、０．１〜１００（＃粉分子のグ
ルコース単位１ｏｏｏ個当りの平均架橋個数）とするこ
とが好ましい。また、グラフト共重合化剤としては、エ
チレン、プロピレン。

アクリル酸もしくはメタアクリル酸またはそのエステル
、了りリロニトリル、アクリルＴミド、メタアクリロニ
トリル、メタアクリルアミド、酢酸ビニル、塩化ビニル
、塩化ビニリレン、ス′千しン。

ブタジェン、イソプレンなどの付加重合性不飽和モノマ
ー、好ましくは、アクリルアミド、アクリル酸およびそ
のエステル、メタアクリル酸およびそのエステル、酢酸
ビニルが挙げられる。通常、重置増加率〔（グラフト共
重合により得られたポリマー重量−原料澱粉１１／；京
料纜粉重皺×１００〕０．０１〜３０％程度にグラフト
共重合すせることか好ましい。

本発明のキャリヤ一部棚材の製造法としては、該化工で
んぷんを全量使用することが望ましいが、高濃度塗布の
場合には、酸化、酸処理、＃素処理等で化工した化工で
んぷんを又、通常の塗布の場合には、コーンスターチ等
の一般天然でんぷんを併用することが出来る。この場合
、キャリヤ一部会でんぷん置に対して、６０ｔｉ１１％
以下でよ【２０〜５０％が作業面、経済面より好適であ
る。

又、使用される苛性ソーダの量は、キャリヤ一部会糊轍
に対し１．０１１１１１％以下で良く、好ましくは０．
３〜０．７重合幅であり、ジェットクツカー等の蒸気加
熱を併用する場合には、更に少＜　０．５４以下で充分
である。

次いで本発明独自の化工でんぷんを使用覧して、メイン
部を調整する。

この棚材１まキャリヤ一部の項で説明した化工で・んぷ
んで調装される。

この化工でんぷんは糊化開始温度が低く、膨副性か早、
く、諸化終ｒが早い為、段ボール接着を早め得るので、
４４の為の熱電を少く出来、又接着力か＾い為、でんぷ
んの使装置を大巾に減少させることか出来、省資源、コ
スト低減下が充分に図れるものである。

更に従来耐水性段ボールを製造するに当り咬素−ホルマ
リン樹脂、レゾルシ゛ノール−ホルマリン樹脂その他耐
水化剤を添加す−ることにより接着部の耐水性を向上さ
せて来たが、本発明棚材では、これらの耐水化剤を添加
しても良いが、ある檜の化工法によっては、極端に耐水
化を図ることが出来る。この化工法は末端残基に　−Ｃ
Ｍ、ＯＨ−、−ＣＨｏ　。

置換基を導入することにより達成される。

ｌｌ１月 °又、従来公知の如く適当量に県砂を添加することによ
り、更に接着性を高めると共に、糊液の粘性、安定性を
高め得る。かくして得られる化工でんぷんを主体とした
メイン部スラリーには、コーンスターチ等の天然でんぷ
ん、本発明以外の化工でんぷんを混合できるが、なるべ
く糊化温度の低いものか好ましく例えば、天然でんぷん
では、タピオカでんぷん、馬鈴薯でんぷん等である。こ
の混合の割合は全メイン部澱粉当り６０重量％以下で、
好ましくは、４０重量％以下である。

かくして得られたキャリヤ一部とメイン部は混合されて
、粘度調整され、段ポール製造用接着剤として供される
。

次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明実施例１ １０トンタンクに水３トンを入れ苛性ソーダ２０ｋｇを
添７１０．溶解した後、タピオカでんぷん２トンを分散
させ、モノクロル酢酸７−タ２ｏ　Ｏｋｇを添加した後
、４５”Ｃまで加熱１０時間反応させる。この懸濁液を
ｐ　Ｈ６，０〜７．０に中和し水洗。

脱水后、乾燥し糊化温度５０″Ｃのカルボキシメチルス
ター千を得た。

実施例２ 実施例１で得られた化工でんぷん２トンを３トンの水に
分散し、ｐＨを８．５〜１ｏに保ちなから、次４ＪＪ塩
素ソーダ３００ｋｇを添加し３０　”Ｃで５時間反応さ
せる。この懸濁液をｐ　１１６．０〜７．０に中和し、
水洗、脱水、乾燥后、糊化温度４８″Ｃの酸化カルボキ
シメチルスター千を得た。′ 実施例３ 実権例１で得られた化工でんぷん２トンを３トンの水に
分赦し、アクリルアミド１００ｋｇを添加し分散させ、
３０％の過酸化水素２ｋｇ、Ｌ−アスク ＾ルピン酸２００ｇｒを添加片３５″Ｃで３時間グラフ
ト重合を行った后、水洗、脱水、乾燥后、糊化温度４８
℃のカルボキシメチルエーテル化−アクリルアミドグラ
フト共重合でんぷんが得られた。

実施例４　（接着棚材） 段ポール接着用棚材は次の方法により製する。

製糊法は次の通りである。

上記の製造法に従い、実施例１，２．３．で１得られた
化工でんぷん１００部を水６００部に懸濁し児？に分散
した俊、２０％苛性ソーダ１０部を加入、５分間撹拌、
キャリヤ一部棚材とする。該ギヤ１１ヤ一部とは別に９
００部の水に上記化工で部を然気にてジェットクックし
ながら、徐々に添加された后、１５分間撹拌して、本発
明に係る段ボール用僅着剤をｉ８鰺した。（惠１．２．
３）この場金メイン部澱粉に対するキャリヤ一部でんぷ
んの比率は２５鴨であり、漬水率は３．０である。べに
メイン部でんぷんに対するキャリヤ一部でんぷんの比率
及び漬水率をその望ましい範囲から外れた１１ばに設定
して接着剤を調製した。（）坂４５）広いで、Ｆ記化工
でんぷんに、コーンスターチを混合したもの（Ａ　６　
）及び、酸化でんぷんを添加したもの（報７）で接着剤
を調製した。又、コーンスターチたけで調製したものを
、比較例として段ボールの接着試験を行い、Ｆ記各接、
着剤調製例（Ａ　ｌ〜７．比較例）の粘度安定性、ａ期
接看力、常ａ接看力、耐水接着力を表−１に示した。

粘度はＢ全粘度計を用いて６０％ｐｍで測定した。

初期接着力は８Ｘ５ｏｍ片面ダンボールをテストピース
とし、Ａ級２８０−’ｇｌ＆クラフトライナーにｄ当１
０ｇｒの段ボール用接着剤をアプリケーターバーで均一
に塗工、その上に上記、テストピースを電ね合せ、両Ｕ
を１２０″ｃ、１．８ｋｇにおいて加熱圧省し、所定時
間后、直ちに手で剥離して紙表面状況を観察する。

ｘ−−−−−Ｂ着剤纏よりハクリしたことΔ−−−−−
一部紙か＃ｌ壊されること○−−−−−紙全圓か一項さ
れること 常態接着力はＪＩＳ−Ｚ−０４０２に従ってピンテスタ
ーで！則定した。

耐水接着力は大きさ８Ｘ５ｃｍ段ボールシートをそれぞ
れ５枚ずつとり２０　’Ｃの水中に２４時間浸潰して湿
潤状態に於て接着力をＪＩＳ−Ｚ−０４０２に従ってピ
ンテスターで測定した。

特許出願人　　日＃化串株式会社 手続補正書（自利 日 特許庁長官　　　　　　　　　　　　　殿１　事件の表
示　　昭和５７年特許１１Ｊｌ＠０２３７９０号）　リ
　ガ　す　　　　ダン　　　　　ヨウセッチヤクザイセ
イゾウホウホウ２　発明の名称　　段ポール用接着剤の
製造方法３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 明細書ＩＩ９頁１行目「水懸Ｉ％！液５０ｇを」とある
を［水待濁液４５０ｇを」と補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）でんぷんを主体とする段ボール用接着剤において （ａ）糊化されて分子的に分散されたキャリヤ一部分の
   でんぷん及び、又は （ｂ）糊化されないで粒状で分散されたメイン部分ので
   んぷんを 糊化温度３０〜５５℃、好ましくは、４５〜５０℃にな
   した化工でんぷんで、全使用でんぷんに対して４０〜１
   ００直皺＄使用して調製することを＃ｆ徽とする投ボー
   ル接着剤の製造方法。 （２）該化工でんぷんかエーテル化、エステル化。 架橋、グラフト共重合比、又はこれ等を組合せたもので
   ある、前記特許請求範囲＊　（１）項に記載する段ボー
   ル接着剤の製造方法。 （３）キャリヤ一部及び又はメイン部の使用でんぷん中
   に、コーンスターチ、小麦でんぷん、甘藷でんぶん、馬
   鈴薯でんぷん、タピオカでんぷん、ハイアミローズコー
   ンスターチ等の天然でんぷん、好ましくは糊化開始温度
   の低いタピオカでんぷん。 馬鈴薯でんぷんを各全でんぷん轍当り６０重Ｉ１１％以
   下混合して調製される前記特許請求範囲第（１）。 （２）項に記載する段ボール接着剤の製造方法。 （・４）キャリヤ一部及び、又はメイン部に使用される
   でんぷん中に、酸化でんぷん、デキストリン化。 酸処理でんぷん、酵素処理でんぷん、α化でんぷん、糊
   化開始温度５５℃〜７０℃に軽度に化工された、エーテ
   ル化、エステル化、架橋、グラフト共重合化でんぷん、
   又はそれ等を組合せて得られる化工でんぷんを６０重に
   ％以下混合してｍ製される特許請求範囲第（１）　、　
   （２）　、　（３）項に記載される段ボール用接看剤の
   製造方法。 （５）キャリヤ一部製糊時において、苛性ソーダ。 苛性カリ等のアルカリ金属塩を糊化促進剤として使用し
   、そのアルカリ添加量をキャリヤ一部会糊量の０．１〜
   １．ｏ＊１ｋ４ｓで調製する特許請求範囲第（１）　、
   　（２）　、　（ａ）　、　（４）項に記載する段ボー
   ル接着剤の勢造法。 （６）キャリヤ一部製糊時にお０て、でんぷんスラ１１
   −を所定温で加熱糊化するために必要とする蒸気轍を操
   作するジエ・ソトク・ｙカー等を使用してでんぷんスラ
   リーを調製する特許請求範囲＠（１）　、　（２）　。 （３）　、　（４）　、　（５）項に記載する段ボーＪ
   し接着剤の製造方法。