JP2954834B2 - 段ボール用澱粉接着剤の製糊方法 - Google Patents
段ボール用澱粉接着剤の製糊方法Info
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Description
れる澱粉系接着剤の製糊方法に関する。さらに詳しく
は、本発明はノーキャリア方式の製糊において機械的剪
断力を伴う強撹拌手段を用いたことを特徴とする段ボー
ル用澱粉接着剤の製糊方法に関する。
れる澱粉接着剤は、キャリア部と呼ばれるアルカリ糊化
した澱粉糊液と、メイン部と呼ばれる未糊化澱粉の懸濁
液との混合物からなっており、この接着剤は、ステイン
ホール方式と呼ばれる製糊方法で製造されている。この
製糊方法ではメイン部とキャリア部を別々に調製したう
え、両者を混合する手法が採られるため、製法が煩雑で
品質的にも接着剤自体の粘度がバラツキ易く、安定した
接着剤を得るのに熟練を要するという難点がある。
質の接着剤を得るためにノーキャリア方式と呼ばれる製
糊方法が提案されている。ノーキャリア方式は、アルカ
リにより全体の澱粉を部分膨潤状態にして適度な粘性を
付与する方法であって、ステインホール方式と比較して
製糊は簡単で、機械的剪断や温度変化に対しての粘度安
定性においてもステインホール方式より優れているが、
保水性や流動性に難点があり、初期接着性や高速貼合適
性も十分とはいい難い。
溶性のアルファー化澱粉を未加工の澱粉と予め混合して
おき、これに、撹拌下にアルカリを加えてアルファー化
澱粉を溶解すると共に未加工の澱粉を部分膨潤させる方
法が知られている。この改良方法により得られる澱粉は
粘度安定性と流動性のバランスがとれている。また、初
期接着性も通常のノーキャリア方式に比べてかなり改良
されている。しかしながら、アルファー化澱粉の溶解性
によっては粘度安定性が悪化したり、澱粉溶解時にママ
コが生じやすいなどの問題がある。
目的として、アルファー化澱粉の改良された製造方法が
提案されている(例えば、特開平3−12470、特開
平3−17175、特開平5−155901など)。し
かしながら、これらの改良方法においてもアルファー化
澱粉の粒度の設定や添加剤(硼酸塩、硫酸塩、尿素、糖
類など)との混合が必要になる場合があり、澱粉の水へ
の溶解に時間をかけ充分注意して作業を行ってもママコ
の発生を完全には抑えられない場合が多い。
は、製糊の煩雑さや澱粉溶解時の問題点を解消し、高速
貼合適性を高めるため改良を試みたものであるが、これ
ら全てを満足させるに至っていない。
キャリア方式による従来の段ボール接着剤の難点である
製糊の煩雑さや澱粉溶解時の問題点を解消し、更に接着
剤の流動性や初期接着性が向上され、高速貼合にも適し
た段ボール用接着剤を提供することにある。
を解決するために種々検討した結果、ノーキャリア方式
の段ボール用接着剤の製造方法において、高い機械的剪
断力を付与する強撹拌製糊手段を組み合わせ採用するこ
とによって上記課題を解決できることを見いだし、本発
明を完成するに至った。
に、澱粉重量に基づき2〜5重量%のアルカリを加えて
全体の澱粉を部分膨潤状態にし、次いで硼酸または硼酸
と硼砂を加えることによって膨潤を停止して適度な粘度
を有する段ボール用接着剤を得る工程を含むノーキャリ
ア方式による製糊方法において、500m/min以上
の周速を有する強力撹拌手段で剪断をかけながら上記部
分膨潤化および膨潤停止を行うことを特徴とする段ボー
ル用澱粉接着剤の製糊方法である。
糊方法を詳細に説明する。本発明において使用する澱粉
は、通常のノーキャリア方式で使用する澱粉で良く、特
に限定されないが、未加工のコーンスターチ(ハイアミ
ロースコーンスターチやワキシーコーンスターチも含
む)、馬鈴薯、タピオカ、小麦、甘藷等の澱粉もしくは
これらを組み合わせたものが一般に用いられる。
アルカリアミログラフにおける糊化開始温度が上記の主
たる未加工澱粉より5℃以上、より好ましくは10℃以
上低い澱粉(以下、従たる澱粉という)を未加工澱粉に
組み合わせて用いる。この従たる澱粉としては、常法に
従ってエーテル化、エステル化、グラフト化またはこれ
らの組み合わせにより糊化開始温度を下げた加工澱粉
か、または主たる澱粉より糊化開始温度が5℃以上低い
未加工の澱粉を使用できる。ここで、アルカリアミログ
ラフとは澱粉30gを450gの水性懸濁液とし、これ
に4.9重量%のカセイソーダ50mlを加えた場合の
アミログラフであって、100BU通過時の温度を糊化
開始温度とする。また、これらの従たる澱粉は酸化、酸
処理、デキストリン化などの低粘度化処理が施されてい
ても良い。
成物との倍水比(重量基準での澱粉に対する水の倍数)
は、初期接着力、常態接着力や接着剤の流動性を考慮し
て適宜設定されるべきである。主たる澱粉に対する従た
る澱粉の配合比率(重量比)は1〜30重量%、より好
ましくは3〜20重量%の範囲とする。また、倍水比は
2〜4の範囲が好ましい。
より剪断力をかけながら製糊を行う。強撹拌手段として
は、強い機械的剪断力を付与することができるものであ
ればよく、例えば、ディスパーサータイプ、ミキサータ
イプ、ホモジナイザータイプ、ミルタイプなどの撹拌機
が挙げられるが、懸濁液全体を常に流動状態に保持でき
るタイプの撹拌機が用いられる。また、懸濁液全体を流
動させるために低速の撹拌機を補助として併用してもよ
い。
澱粉のタイプにもよるが、500m/min以上の周速
にて用いる。撹拌手段の周速が500m/min未満で
は通常の低撹拌装置を使用した場合との効果の違いが顕
著でなく、本発明の目的が達成されない。また、周速の
上限は格別限定されるものではないが、撹拌装置の剪断
による発熱によって自ら制限されるため、一般に、周速
の上限は3,000〜4,000m/min程度であ
る。
濁液に過剰量のアルカリを加えて全体の澱粉を部分膨潤
状態にし、次いで硼酸または硼酸と硼砂を加えることに
よって膨潤を停止して適度な粘度を有する澱粉接着剤を
得る工程は、強い剪断力を付与することを除けば、従来
のノーキャリア方式による製糊方法におけると同様に行
うことができる。
苛性ソーダなどのアルカリ金属水酸化物を使用し、また
澱粉の膨潤停止剤および接着強度補助剤として硼酸を添
加する。また、必要に応じて、さらに硼砂を添加するこ
ともある。これらの添加量は製糊時間、接着剤の粘度、
接着剤自体の糊化温度、接着強度などを勘案して設定さ
れるものであるが、アルカリの添加量は対澱粉2〜5重
量%である。硼酸の添加量は対澱粉0.5〜3重量%、
また硼砂の添加量は対澱粉1〜3重量%の範囲が好まし
い。また、製糊時における懸濁液の温度は製糊時間や接
着剤の糊化温度を考えて決めるが20〜45℃の範囲が
好ましい。また、必要に応じて、接着剤に耐水化剤、消
泡剤、防腐剤などを添加してもよい。
ル用澱粉接着剤の製法は従来の方法に比べて以下のよう
な利点がある。 (イ)ママコが生成せず澱粉のタンクへの溶解が非常に
簡単になる。 (ロ)強撹拌によりアルカリを高濃度でより短時間に添
加できる。 (ハ)強撹拌(強剪断)を施すため、アルカリと熱によ
り膨潤した澱粉の分散が進み、流動性が改善される。特
にこの効果は糊化開始温度の低い従たる澱粉において顕
著であり、分散の進んだ澱粉がステインホール方式のキ
ャリア部の働きをする。
に段ボール原紙との絡みが良くなり、初期接着性が向上
する。 (ホ)従たる澱粉を適切に選ぶことにより従来のノーキ
ャリア方式では困難であった低倍水比での製糊が可能に
なる。 (ヘ)この段ボール用接着剤を高速貼合に用いれば、接
着不良の発生も少なく安定な段ボールの製造が可能とな
る。
るが、前述の説明及び実施例で使われている特性は以下
の方法によって測定し、評価した。 (1)流動性 接着剤の流動特性は、接着剤をビーカーから流出させた
時の流れ方で判断し、◎ 優秀(ロングな接着剤、接着
剤全体の流動性がよい)、○ 良好(かなりロングな接
着剤)、△ 普通、× 不良(ショートな接着剤、ボソ
ボソな接着剤)と表示する。
糊液を一定量塗布し、A段片段ボール(K220×12
5)の段頂に糊付けする。これを直ちに110℃に加熱
したライナー(K220、12×13cm)に貼合し、
ピンテスターとオートレコーダーとを組み合わせた装置
で5秒間の加圧貼合後直ちに剥離した時の強度(応力)
を測定する。 (3)常態接着力 ガラス板上に製糊後39℃、60分保存した後の接着剤
糊液を一定量塗布し、A段(K280×180)の段頂
部に糊付けする。これを、120℃に加熱したライナー
(K280、5×8cm)に乗せ、5秒間加圧貼合して
サンプルを得る。これを、20℃、65RH%の条件下
で3日間調湿した後、JISに基づいて測定する。
羽根・直径70mm)を使用して、未加工コーンスター
チ225gを温水に溶解し、図−1に示す方法で製糊を
行った。なお、製糊終了後の保存は、39℃の恒温槽に
て低速撹拌機(3枚プロペラ羽根2段・直径70mmで
400rpm)を使用して行った。各添加薬品の重量
(g)、倍水比および製糊時の回転条件は以下の通りで
ある。 25%カセイソーダ 硼 酸 倍 水 周速m/min(回転数rpm) 1−a 25.40 2.93 3.3 660(3000) 硼酸+硼砂 1−b 25.40 2.28+1.0 3.3 660(3000)
径)を使用して、未加工コーンスターチ200gを温水
に溶解し、図−2に示す方法で製糊を行う。保存は実施
例と同様の方法である。各添加薬品の重量(g)、倍水
比および製糊時の回転条件は以下の通りである。 5.2%カセイソーダ 硼 酸 倍水比 周速m/min(回転数rpm) 105 2.60 3.3 98.9(450)
と同様の方法で製糊を行った。各添加薬品の重量
(g)、倍水比および製糊時の回転条件は以下の通りで
ある。 25%カセイソーダ 硼 酸 倍水比 周速m/min(回転数rpm) 24.12 2.93 3.3 660(3000)
と同様に製糊を行った。各添加薬品の重量(g)、倍水
比および製糊時の回転条件は以下の通りである。 4.75%カセイソーダ 硼 酸 倍水比 周速m/min(回転数rpm) 105 2.60 3.3 98.9(450)
℃)4.5gと未加工コーンスターチ(糊化開始温度5
2.0℃、以下に使用する未加工コーンスターチはいず
れも同じである。)220.5gを配合(配合比2:9
8)して温水に溶解し、実施例1と同様の方法で製糊を
行った。各添加薬品の重量(g)、倍水比および製糊時
の回転条件は以下の通りである。 25%カセイソーダ 硼 酸 倍水比 周速m/min(回転数rpm) 25.15 2.93 3.3 660(3000)
4gと未加工コーンスターチ196gを配合(配合比
2:98)して温水に溶解し、比較例1と同様に製糊を
行った。各添加薬品の重量(g)、倍水比および製糊時
の回転条件は以下の通りである。 5.2%カセイソーダ 硼 酸 倍水比 周速m/min(回転数rpm) 105 2.60 3.3 98.9(450)
13.5gと未加工コーンスターチ211.5gを配合
(配合比6:94)して温水に溶解し、実施例1と同様
の方法で3.3倍水の製糊を行った(4−a)。また、
上記陽性澱粉15gと未加工コーンスターチ235gを
配合(配合比6:94)して温水に溶解し、実施例1と
同様の方法で2.5倍水の製糊を行った(4−b)。各
添加薬品の重量(g)、倍水比および回転条件は以下の
通りである。 25%カセイソーダ 硼 酸 倍水比 周速m/min(回転数rpm) 4−a 25.15 2.93 3.3 660(3000) 4−b 25.25 3.25 2.5 660(3000)
12gと未加工コーンスターチ188gを配合(配合比
6:94)して温水に溶解し、比較例1と同様に製糊を
行った。各添加薬品の重量(g)、倍水比および製糊時
の回転条件は以下の通りである。 5.2%カセイソーダ 硼 酸 倍水比 周速m/min(回転数rpm) 105 2.60 3.3 98.9(450)
13.5gと未加工コーンスターチ211.5gを配合
(配合比6:94)して温水に溶解し、実施例1と同様
の方法で製糊を行った。各添加薬品の重量(g)、倍水
比および製糊時の回転条件は以下の通りである。 25%カセイソーダ 硼 酸 倍水比 周速m/min(回転数rpm) 26.04 2.93 3.3 660(3000)
℃)13.5gと未加工コーンスターチ211.5gを
配合(配合比6:94)して温水に溶解し、実施例1と
同様の方法で製糊を行った。各添加薬品の重量(g)、
倍水比および回転条件は以下の通りである。 25%カセイソーダ 硼 酸 倍水比 周速m/min(回転数rpm) 26.13 2.93 3.3 660(3000)
44.5℃)15gと未加工コーンスターチ235gを
配合(配合比6:94)して温水に溶解し、実施例1と
同様の方法で製糊を行った。各添加薬品の重量(g)、
倍水比および製糊時の回転条件は以下の通りである。 25%カセイソーダ 硼 酸 倍水比 周速m/min(回転数rpm) 23.91 3.25 2.5 660(3000)
2.3℃)37.5gと未加工コーンスターチ212.
5gを配合(配合比15:85)して温水に溶解し、実
施例1と同様の方法で製糊を行った。各添加薬品の重量
(g)、倍水比および製糊時の回転条件は以下の通りで
ある。 25%カセイソーダ 硼 酸 倍水比 周速m/min(回転数rpm) 25.27 3.25 2.5 660(3000)
と未加工コーンスターチを配合比2:98でブレンドし
たもの(500kg)を実機テストに供した。攪拌には
従来の低攪拌機と強剪断力を有する高速攪拌機(歯付き
円板型羽根、直径170mm、1900m/minの周
速)を併用した。製糊方法としては、攪拌機の回転数を
3550rpmとしカセイソーダの濃度を9.1w/w
%に変えたほかはほぼ図−1に示す手順に従った。 9.1%カセイソーダ 硼 酸 硼 砂 倍水比 周速m/min(回転数rpm) 165kg 6.0kg 2.0kg 3.3 280(300) 1900(3550)
ピオカベース、糊化開始温度45℃)と未加工コーンス
ターチを配合比2:98でブレンドしたもの(500
g)を低攪拌機のみを使用して実機テストに供した。
ーンスターチ188gを配合(配合比6:94)し、図
−3に示す方法で製糊を行った。製糊装置や保存方法は
比較例1と同様である。各添加薬品の重量(g)、倍水
比および製糊時の回転条件は以下の通りである。 5.2%カセイソーダ 硼 酸 倍水比 周速m/min(回転数rpm) 105 2.60 3.3 98.9(450)
1に示す。
よれば、同一原料・同一配合において従来の製糊方法に
比べはるかに製糊が簡単であり、且つ、得られた接着剤
糊液は常態接着性を従来方法による接着剤糊液と同等に
保ちながら、流動性や初期接着性が大幅に向上したもの
である。配合比や原料を適当に選ぶことで低倍水化も実
現できた。これらのことから本発明による接着剤糊液は
高速貼合にも十分対応が可能なことが判る。
Claims (2)
- 【請求項1】 澱粉の水性懸濁液に、澱粉重量に基づき
2〜5重量%のアルカリを加えて全体の澱粉を部分膨潤
状態にし、次いで硼酸または硼酸と硼砂を加えることに
よって膨潤を停止して適度な粘度を有する段ボール用接
着剤を得る工程を含むノーキャリア方式による製糊方法
において、500m/min以上の周速を有する強力撹
拌手段で剪断をかけながら上記部分膨潤化および膨潤停
止を行うことを特徴とする段ボール用澱粉接着剤の製糊
方法。 - 【請求項2】 アルカリアミログラフにおける糊化開始
温度が未加工澱粉に対し5℃以上低い加工澱粉を未加工
澱粉に対して1〜30重量%配合してなる澱粉を用いる
請求項1記載の製糊方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6155327A JP2954834B2 (ja) | 1994-06-13 | 1994-06-13 | 段ボール用澱粉接着剤の製糊方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6155327A JP2954834B2 (ja) | 1994-06-13 | 1994-06-13 | 段ボール用澱粉接着剤の製糊方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07331202A JPH07331202A (ja) | 1995-12-19 |
JP2954834B2 true JP2954834B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=15603471
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6155327A Expired - Lifetime JP2954834B2 (ja) | 1994-06-13 | 1994-06-13 | 段ボール用澱粉接着剤の製糊方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2954834B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000309765A (ja) * | 1999-04-27 | 2000-11-07 | Nippon Starch Chemical Co Ltd | 接着剤組成物 |
JP2002226809A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-14 | Rengo Co Ltd | 段ボール貼合用澱粉糊 |
JP4527972B2 (ja) * | 2003-12-22 | 2010-08-18 | 王子コーンスターチ株式会社 | 省熱貼合用接着剤 |
JP5069090B2 (ja) * | 2007-12-07 | 2012-11-07 | 王子コーンスターチ株式会社 | ホルムアルデヒドを含有しない段ボール用耐水接着剤 |
-
1994
- 1994-06-13 JP JP6155327A patent/JP2954834B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
工藤、東田「ノー・キャリアー型から観た最近の段ボール用接着剤」CARTON・BOX、1991年(平成3年)9月号、141頁〜146頁 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07331202A (ja) | 1995-12-19 |
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