JP2002322446A - 段ボール用強耐水接着剤 - Google Patents

段ボール用強耐水接着剤

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 青果物、鮮魚等の搬送用として高度な耐水性
が求められる段ボールの製造のための強耐水接着剤を提
供する 【解決手段】 澱粉100重量部に対して、Tgが−2
0〜+10℃で、平均粒子径が50〜200nmである
スチレンブタジエンラテックスを固形分で5〜50重量
部、架橋剤を2〜20重量部含むことを特徴とする段ボ
ール用強耐水接着剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、青果物、鮮魚等の
搬送用として高度な耐水性が求められる段ボール製造の
ための強耐水接着剤に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、段ボール箱の用途が拡大し、青果
物、鮮魚等の搬送においても、従来の木箱に代えて段ボ
ール箱が使われるようになっている。その際には、内容
物である青果物、鮮魚自体から水分が滲出する上に、通
常、これらは冷凍・冷蔵状態で搬送されることが多いた
め段ボールを構成する原紙及び接着層には高度な耐水性
能が要求される。
【0003】段ボール用接着剤に耐水性を付与する方法
としては、澱粉主体の接着剤に水溶性のユリア樹脂、メ
ラミン樹脂、フェノール樹脂、レゾルシノール樹脂、ケ
トン樹脂の如きホルムアルデヒド系の熱硬化性樹脂を添
加する方法が従来から知られている。しかしながら、澱
粉主体の接着剤にこれらの樹脂を添加する方法では耐水
性は若干向上するものの、青果物や鮮魚等に用いられる
段ボールにおいては十分な耐水性を発揮し得ていない。
一方、酢酸ビニル樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、アク
リル系樹脂等の合成樹脂を主体とする接着剤では、常態
接着力、耐水接着力の優れたものもあるが、素早いセッ
ト性を要求されるコルゲーターでの貼合速度には十分に
追随できない上に、ロールへのガムアップなど作業性の
面でも問題が多い。
【0004】こうした問題点を解決するために、接着剤
として、澱粉にカルボキシル基を有するラテックスと熱
硬化性樹脂と架橋剤を添加した組成物を用いる方法が提
案されており(特開平11−269444号公報)、あ
る程度の耐水性、初期接着性の改良効果を示している。
しかし、当該接着剤で貼合した段ボールは、熱硬化性樹
脂(ホルムアルデヒド系樹脂)を含むため、接着層から
ホルマリンが発生するという、食品包装材として致命的
な欠点を有している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような従来技術の欠点を解消し、初期接着力に優れ、
高度な耐水性を発揮しつつ、ホルマリンの発生がない段
ボール用強耐水接着剤を提供せんとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために鋭意検討を重ねた結果、澱粉100重
量部に対して、スチレンブタジエンラテックスを固形分
で5〜50重量部、架橋剤を2〜20重量部含む接着剤
組成物が段ボール用強耐水接着剤として適すること、さ
らに該耐水接着剤において、スチレンブタジエンラテッ
クスのTgが−20〜+10℃で、平均粒子径が50〜
200nmであるときに、従来の耐水接着剤よりも段ボ
ールの耐水性を大幅に向上させうることを見いだして本
発明を完成させた。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を詳説す
る。本発明の段ボール用耐水接着剤は、通常の澱粉系段
ボール用接着剤に耐水化剤として、スチレンブタジエン
ラテックス及び架橋剤を添加して調製される。上記澱粉
としては、コーンスターチ、ワキシーコーンスターチ、
ハイアミコーンスターチ、タピオカ澱粉、小麦澱粉、馬
鈴薯澱粉等の未加工澱粉及びこれら澱粉をエーテル化、
エステル化、架橋、酸化、酸処理、α化等既知の加工方
法で処理した加工澱粉を1種単独または2種以上組み合
わせて用いることができる。
【0008】本発明におけるスチレンブタジエンラテッ
クスは通常この種の分野で使用されるものから選択使用
できるが、とりわけTgが−20〜+10℃で、平均粒
子径が50〜200nmの範囲に入るものが好適であ
る。Tgが−20℃より下がると、1)接着界面で接着
剤層が軟らかくなり接着強度が低下する、2)糊バット
などで接着剤の皮膜が形成されやすくなり作業性が悪化
するといった問題が生じる。Tgが+10℃より高くな
ると逆に接着層に均一な接着剤の皮膜が形成されにくく
吸水しやすくなり耐水接着強度が低下する。また、平均
粒子径が50〜200nmのときに耐水性が向上し、2
00nmより大きいと耐水性が低下する。50nmより
小さいものは粒子が凝集しやすく不安定なため、現実的
には製造できない。耐水性向上の発現機構は定かではな
いが、粒子径が細かいことで、接着層でスチレンブタジ
エンラテックスが最密充填し、接着層への水の侵入を阻
むものと考えられる。
【0009】本発明の段ボール用強耐水接着剤において
は、澱粉100重量部に対してスチレンブタジエンラテ
ックスを固形分で5〜50重量部配合する。5重量部よ
り少ないと十分な耐水強度が得られず、50重量部より
多くても耐水強度に著しい向上は見られず、逆に初期接
着性が低下する上にコストが増大し経済的でない。本発
明に用いるスチレンブタジエンラテックスは原材料及び
製造方法には特に制限はなく、Tgが−20〜+10℃
で、平均粒子径が50〜200nmの範囲に入るもので
あれば良い。ラテックスの固形分(濃度)は特に限定さ
れないが、50%前後のものが通常用いられる。
【0010】本発明の段ボール用強耐水接着剤において
は、澱粉100重量部に対して架橋剤を2〜20重量部
配合する。2重量部より少ないと架橋効果が少なく、耐
水性が低下する。また、20重量部より多くしても耐水
強度に著しい向上が見られないばかりか、糊液が増粘し
てしまい実用的でない。本発明に用いる架橋剤として
は、ポリアミドポリアミン・エピクロロヒドリン樹脂、
グリセロールポリ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等のエポキシ化合物、ト
リレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシア
ネート、カルボジイミド変性ジフェニルイソシアネート
等のポリイソシアネート、アジリジン化合物、オキサゾ
リン化合物、炭酸アンモニウムジルコニウム等があり、
これらは単独で又は2種以上を組み合わせて使用でき
る。
【0011】本発明の段ボール用強耐水接着剤は、ホル
ムアルデヒド系樹脂を全く含有しないため、該接着剤で
貼合した段ボールからはホルマリンが発生することが無
く、青果物や鮮魚等の食品包装材として安全である。な
お、本発明の段ボール用強耐水接着剤は、耐水ライナ
ー、耐水中芯と組み合わせて貼合する際に、特にその効
果を発揮する。すなわち、従来の段ボール用耐水接着剤
では貼り合わせができなかったような接着面の撥水度が
高い原紙構成でも、スチレンブタジエンラテックスの粘
着性により、接着性をあまり損なうことなく貼合するこ
とができる。例えば中芯両面の撥水度(JIS P81
37)をR4〜R8にして耐水ライナーと接着した場
合、従来の段ボール用耐水接着剤では、接着不良で初期
接着力、常態接着力、耐水接着力ともに低下するが、本
発明の接着剤で貼合すれば、初期接着力はやや低下する
ものの、貼り合わせ後は実用的な強度が得られ、また中
芯が吸水しにくくなったことにより更に耐水強度が向上
する。
【0012】
【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、発明の主旨
はもとよりこれに限定されるものではない。
【0013】実施例1 40℃の温水585gにコーンスターチ240gを懸濁
させ、これに、15%水酸化ナトリウム水溶液44.6
gをペリスタポンプで15分かけて添加し、その後硼酸
3.2gを加え、ノーキャリアー方式の澱粉接着剤を得
た。これに、スチレンブタジエンラテックス(以下SB
Rと表記)HR-S01((株)ホーネンコーポレーシ
ョン製;固形分51%、Tg−5℃、平均粒子径130
nm)150g、架橋剤HR−SA−60((株)ホー
ネンコーポレーション製;ポリアミドポリアミン・エピ
クロロヒドリン樹脂)24gを順次添加し、強耐水接着
剤を調製した。
【0014】得られた接着剤を、坪量200g/m2
撥水度(JIS P8137)R0の耐水中芯を貼合し
た片面段ボールの段頂に着糊量が固形分として10g/
2になるように塗布し、そこへ耐水ライナーSK28
0gを貼り合わせて、熱板温度160℃、熱板接触時間
5秒の条件で熱圧着した。貼合後の段ボールシートは温
度23℃、湿度50%の部屋で24時間放置し、JIS
−Z−0402に基づいて常態接着力、耐水接着力(試
験片を20℃の水に1時間浸漬後の接着力)を測定し
た。初期接着力は上記において5秒間熱圧着した貼合直
後の試験片の接着力をJIS−Z−0402に準じて評
価した。また、接着剤のホルマリン臭の有無も評価し
た。評価結果を表1に示した。
【0015】実施例2 SBRをHR-S02((株)ホーネンコーポレーショ
ン製;固形分48%、Tg−10℃、平均粒子径180
nm)にした以外は実施例1と同様にして製糊し、接着
強度等を評価した。評価結果を表1に示した。
【0016】実施例3 60℃の温水173gにキャリヤー澱粉TR−10
((株)ホーネンコーポレーション製)27gを懸濁さ
せ、これに水酸化ナトリウム5.8gを添加し、この温
度で15分間攪拌を続けてキャリヤー部糊液を得た。一
方、35℃の温水450gに硼砂4.4gとコーンスタ
ーチ213gを添加、よく攪拌し、メイン部を調製し
た。このメイン部に前述のキャリヤー部糊液を徐々に添
加し、スタインホール方式の澱粉接着剤を得た。これに
耐水化剤として実施例1に記載のSBRと架橋剤を実施
例1と同量添加し、強耐水接着剤を得た。得られた接着
剤の接着強度等を実施例1と同様に評価した。評価結果
を表1に示す。
【0017】
【表1】
【0018】比較例1 SBRを添加しないことと、架橋剤をHR−SA−1
((株)ホーネンコーポレーション製;ケトン樹脂+ポ
リアミドポリアミン・エピクロロヒドリン樹脂)18g
とした以外は実施例1と同様にして製糊して接着強度等
を評価した。評価結果を表1に示す。本例では、SBR
を使用しないため耐水接着力に劣る。
【0019】比較例2 実施例3の架橋剤をHR−SA−1((株)ホーネンコ
ーポレーション製;ケトン樹脂+カチオン化ポリアミド
樹脂)24gにした以外は実施例3と同様に製糊し、評
価した。すなわち、比較例1及び2は澱粉以外の構成を
SBR+熱硬化性樹脂+架橋剤にした。評価結果を表1
に示す。比較例1及び2ではホルマリンを生じる熱硬化
性樹脂を使用しているためホルマリン臭がある。ただ
し、比較例2については、ホルマリン臭を除いては、他
の接着力ほぼ良好である。
【0020】比較例3 SBRをPK―01((株)ホーネンコーポレーション
製;固形分48%、Tg20℃、平均粒子径200n
m)にした以外は実施例1と同様に製糊し、評価した。
評価結果を表2に示す。 比較例4 SBRをPK―02((株)ホーネンコーポレーション
製;固形分52%、Tg−30℃、平均粒子径150n
m)にした以外は実施例1と同様に製糊し、評価した。
評価結果を表2に示す。 比較例5 SBRをPK―03((株)ホーネンコーポレーション
製;固形分50%、Tg−5℃、平均粒子径220n
m)にした以外は実施例1と同様に製糊し、評価した。
評価結果を表2に示す。
【0021】
【表2】
【0022】実施例4 架橋剤の量を24gから16gに減らした以外は実施例
1と同様にし製糊し、評価した。評価結果を表2に示
す。 実施例5 SBRの量を150gから100gに減らした以外は実
施例1と同様に製糊し、評価した。評価結果を表2に示
す。
【0023】実施例6 実施例1の接着剤を用いて、撥水度R6の耐水中芯(坪
量200g/m2)を貼合した片面段ボールに耐水ライ
ナーSK280gを実施例1と同様にして貼り合わせ
て、接着強度等を評価した。評価結果を表3に示す。 比較例6 比較例1の接着剤を用いて、撥水度R6の耐水中芯(坪
量200g/m2)を貼合した片面段ボールに耐水ライ
ナーSK280gを実施例1と同様にして貼り合わせ
て、接着強度等を評価した。評価結果を表3に示す。
【0024】
【表3】
【0025】
【発明の効果】本発明による段ボール用強耐水接着剤
は、ホルマリン臭が全く無く、非常に高度な耐水性があ
るので、青果物、鮮魚等に用いられるような食品包装用
の段ボール用接着剤として好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾藤 昌巳 東京都千代田区大手町一丁目2番3号 株 式会社ホーネンコーポレーション内 Fターム(参考) 3E078 CC25 4J040 BA111 BA121 CA082 DB052 EC032 EE042 EF201 EF301 EF321 EG002 GA07 GA08 HC22 HC26 KA16 LA02 LA03 LA06 LA07 LA11 MA09 NA07

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 澱粉100重量部に対して、スチレンブ
    タジエンラテックスを固形分で5〜50重量部、架橋剤
    を2〜20重量部含むことを特徴とする段ボール用強耐
    水接着剤。
  2. 【請求項2】 スチレンブタジエンラテックスのTgが
    −20〜+10℃で、平均粒子径が50〜200nmで
    あることを特徴とする請求項1に記載の段ボール用強耐
    水接着剤。
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