JP4535472B2

JP4535472B2 - 段ボールおよび段ボール用貼合糊

Info

Publication number: JP4535472B2
Application number: JP35363799A
Authority: JP
Inventors: 雅史市瀬; 重樹長澤; 健大谷
Original assignee: Tokan Kogyo Co Ltd
Current assignee: Tokan Kogyo Co Ltd
Priority date: 1999-12-13
Filing date: 1999-12-13
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2019-12-13
Also published as: JP2001164213A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は段ボールおよび段ボール用貼合糊に係り、とくに段ボールの中芯の段頂とライナとを糊で接合するようにした段ボールおよびこのような段ボールに用いられる糊に関する。
【０００２】
【従来の技術】
段ボールは中芯の少なくとも一方の表面にライナを接合した構造になっており、通常は中芯の両側にそれぞれライナを接合するようにしている。ここで断面がジグザグになっている中芯の段頂の部分にでんぷん糊を塗布してライナと接合するようにしている。
【０００３】
このような段ボールの中芯とライナとを接合する糊として、従来はコーンスターチが用いられていた。これはコーンスターチが安価でしかも安定的に供給されるからである。この他に特開平９−２３５５２９号公報には、コーンでんぷんの糊液と、タピオカでんぷんの糊液とを、固形分比率が１０：９０〜７０：３０の割合で糊液の状態で混合して形成した段ボール貼合用でんぷん糊が提案されている。このようなでんぷん糊は初期接着強度に優れ、しかも経時的な粘度低下が少ないという特徴を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来より段ボール用の貼合糊としては、主にコーンスターチを使用したでんぷん糊が用いられており、このようなでんぷん糊を段成形させた中芯の段頂に塗布し、ライナ原紙と貼合わせた後に、高温加熱することで糊化をさせて接着させるようにしている。
【０００５】
ここでコルゲータでは、段ボールを貼合する際にプレヒータ、段ロール、熱板等の各ユニットで原紙を加熱して接着させるようにしている。ところが従来より用いられているコーンスターチから成るでんぷん糊は、水分の放出性が悪いために、初期接着を得るためには加熱温度を高くしなければならず、使用する原紙の種類によっては、過加熱状態になり、これに伴う弊害としてシートの反りが発生する不具合があった。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、初期接着を得るための加熱温度を高くすることなく中芯とライナとを接合するようにした段ボールおよびこのような段ボール用貼合糊を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願の一発明は、中芯の段頂とライナとを糊で接合するようにした段ボールにおいて、
糊がでんぷん糊から成り、しかもコーンスターチと米でんぷんの混合物であって、米でんぷんの濃度が糊の固形分に対して５〜３０重量％の範囲内である混合物を水の存在下で加熱して糊化したものであることを特徴とする段ボールに関するものである。
【０００８】
貼合糊に関する発明は、米でんぷんを含むでんぷん糊から成り、しかもでんぷん糊が米でんぷんとコーンスターチとの混合物から成り、米でんぷんの濃度が糊の固形分に対して５〜３０重量％の範囲内である混合物を水の存在下で加熱して糊化した段ボール用貼合糊に関するものである。
【０００９】
ここで粒径が４〜７μｍの米でんぷんを用いるものであってよい。
【００１０】
【作用】
糊が米でんぷんを含むでんぷん糊から成り、しかもでんぷん糊が米でんぷんとコーンスターチとの混合物から成り、米でんぷんの濃度が糊の固形分に対して５〜３０重量％の範囲内である混合物を水の存在下で加熱して糊化した糊を用いるようにすると、初期接着力が高くなるために、中芯の段頂とライナとを糊で接合する際における加熱温度を従来よりも低く設定することが可能になり、これによってシートの反りの発生が回避される。またたとえシートに反りが発生しても、このようなシートの反りを矯正するための加熱温度の設定温度の幅を大きくすることが可能になる。
【００１１】
【実施例】
以下本発明を図示の一実施例によって説明する。図１および図２は本発明の一実施例に係る段ボールを示すものであって、この段ボールは断面がジグザグに折曲げられた中芯１０と、上下のライナ１１、１２とから構成されている。ここで上下のライナ１１、１２は中芯１０のジグザグの段頂の部分にでんぷん糊１３によって接合されるようになっており、これによって段ボールを構成している。
【００１２】
本実施例に係る段ボールの特徴は、とくに中芯１０とライナ１１、１２とを接合しているでんぷん糊１３にある。すなわちここで用いられているでんぷん糊１３はコーンスターチをベースに、米でんぷんを５〜３０重量％の範囲内で含有するものであって、従来用いられているコーンスターチから成るでんぷん糊に比べて、接着時に必要となる熱量を大幅に低減させることに成功したものである
【００１３】
従来は熱板の温度を１９０℃以上の温度とするとともに、熱板に印加する蒸気圧を１３〜１５Ｋｇ／ｃｍ２の値に設定して貼合を行なうようにしていた。これに対して本実施例の場合には、米でんぷんを上記の割合で添加したでんぷん糊を用いているために、１４０〜１５０℃程度の温度であって、しかも熱板に対する蒸気圧を６〜８Ｋｇ／ｃｍ２の値での接合を可能にしている。
【００１４】
このような接着時の温度の低下および圧力の低下によって、過剰な熱が加わらないために、貼合後における段ボールとして、極めて反りの少ない段ボールシートを提供することが可能になっている。
【００１５】
一般にでんぷん糊として用いられるでんぷんの原料には、コーンスターチ（とうもろこし）、米、タピオカ、小麦等か考えられる。これらのそれぞれの材料のでんぷんの糊化温度は表１に示す通りであって、米でんぷんは小麦でんぷんとともに糊化温度が低く、とくにコーンスターチに比べると約７℃低くなっている。また表２に示すように、米でんぷんは水分の蒸散速度が速く、このために水分の蒸散時間が非常に短くなっている。すなわち米でんぷんはコーンスターチに比べて約２倍の水分蒸散速度を有しており、このために水分の蒸散時間が非常に短くなる。このためにコーンスターチに比べれば約半分の時間で水分を蒸散させることが可能になる。
【００１６】
【表１】

【００１７】
【表２】

またコーンスターチ（とうもろこし）、米、タピオカ、小麦のそれぞれのでんぷん糊を作製し、このようなでんぷん糊について剥離試験を実施したところ、表３に示す結果が得られている。この試験結果から明らかなように、米でんぷんから成るでんぷん糊は優れた低温接着性を示すことが明らかであって、７０℃程度でほぼ完全な接着を可能にしている。
【００１８】
【表３】

コーンスターチ（とうもろこし）、米、タピオカ、小麦のそれぞれのでんぷんは何れも化学的組成においては直鎖成分のアミロース、分岐成分のアミロペクチン等の混合物で、その含量および結晶構造が異なっている。すなわち米でんぷんの粒子はその大きさが４〜７μｍの大きさを有するとともに、粒径が揃っているという特徴を有している。これに対して従来広く用いられている段ボール貼合用のコーンスターチは、平均粒径が８〜２４μｍであって、米でんぷんに比べて粒子の大きさが大きく、しかも粒子の大きさが不揃いであるという特徴がある。そしてこのような粒子の大きさやその均一性によって、米でんぷんが優れた初期接着性を示すものと推定される。
【００１９】
実際に米でんぷんが８重量％のでんぷん濃度の糊とコーンスターチが８重量％のでんぷん濃度の糊とを作製し、アミログラフによって粘度の変化を調べたところ、図３に示す結果が得られている。この変化から明らかなように、実線で示される米でんぷんの場合にはある温度で急激に粘度が上昇し、糊化が起っていることが明白に示されている。すなわち米でんぷんの糊に比べてコーンスターチの糊は、粘度の上昇が緩慢であることを示している。そして急激な粘度上昇をもたらす米でんぷんから成る糊が、初期接着力の高さの原因であると考えられる。
【００２０】
図４はでんぷんとしてコーンスターチと米とを用い、しかも両者の混合割合を変化させたときにおける急激な粘度上昇、すなわち糊化開始温度を実験的に確認した結果を示している。この結果から明らかなように、米でんぷんとコーンスターチとの割合が重量比で２０：８０の場合に最も糊化開始温度が低くなることが判明している。
【００２１】
米でんぷんの割合は５〜３０重量％の範囲内であることを要する。米でんぷんの濃度が５重量％以下の場合あるいは３０重量％以上の場合には糊化開始温度の低下の効果がほとんど現われなくなる。糊化開始温度の低下の効果がよく現われる最も好ましい範囲は米でんぷんが１０〜２０重量％の範囲内である。
【００２２】
段ボール貼合用でんぷん糊の作製は、ステインホール法（スタインホール法）によって行なわれる。すなわちキャリアを構成する糊材とメインの糊材とを別々に調整しておき、キャリアの糊材をメインの糊材に後から混合撹拌して調整するようにしている。
【００２３】
ここでキャリアの糊の米でんぷんの添加量とメインの糊の米でんぷんの添加量との割合は表４に示される。この結果から明らかなように、キャリアの糊材中のでんぷん糊の添加量が５０％でしかもメインの糊材中の米でんぷんの添加量が２０％のときにおける完全接着温度が１３０℃になる。またこの表から明らかなように、とくにキャリアの糊材中における米でんぷんの割合をある程度高くすることが初期接着力の向上に大きな効果を有する。これに対してメインの糊材に対しては、米でんぷんの添加量の増量の効果はそれほど高くない。このことは、キャリアの糊材が初期接着力に大きな影響力を持つことを示している。
【００２４】
【表４】

表５はこのようなキャリアの糊材とメインの糊材とを調合して貼合用糊材を調整する方法を示している。キャリアの糊材は、まず水中に米でんぷんとコーンスターチとを投入して２分間撹拌後、苛性ソーダと溶解水とを５分間かけて投入する。そして投入終了後より１５分間撹拌することによってキャリアの糊材が得られる。
【００２５】
【表５】

これに対してメインの糊材は、米でんぷんとコーンスターチとをそれぞれ水中に投入し２２分間撹拌し、その後にホウ砂を投入する。そしてこれらを撹拌混合して２０分後に、上述の方法で調整されたキャリアの糊剤を投入する。そして１０分間撹拌するとともに、温度を４０℃にして貼合用糊材が調整される。このような糊材を中芯１０とライナ１１、１２とを接合する糊材として用い、段ボールを製造する。
【００２６】
上記のような貼合用糊を用いると、従来の蒸気圧条件よりも約４０℃低い温度で貼合することが可能になる。そして貼合温度を低くすることによって、段ボールの反りを防止することが可能になる。また中芯１０とライナ１１、１２との接着性に優れることになる。
【００２７】
さらにこのようなでんぷん糊を用いると低温貼合されるために、蒸気圧の設定の範囲が広く、反り矯正に有効になる。コーンスターチのみを用いたでんぷん糊の場合には、高温での貼合が行なわれるために、温度条件の設定範囲がその分狭くなって、止むを得ず水分の付与によって反りの矯正を行なうために、シートが経時変化を起し易くなる欠点がある。このような欠点は本実施例の低温貼合によって効果的に回避される。
【００２８】
表５に示すような方法によって調整された貼合用のでんぷん糊は、製糊後の粘度が安定しており、また接着性が非常によいために、塗布量を減らすことが可能になる。すなわち従来は１０ｇ／ｍ２であったのを、８ｇ／ｍ２に減少することが可能になる。また中芯１０とライナ１１、１２とを貼合する貼合速度が速くなり、これによって段ボールの生産性が向上する。
【００２９】
また上述のような米でんぷんを含むでんぷん糊を用いると、低温で接合が行なわれるために、貼合後のシートの経時変化が少なくなる。従ってこのような段ボールシートを用いる２次加工での作業性が安定するようになり、あるいはまた変形を抑えるための装置あるいは工夫が必要でなくなる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明は、中芯の段頂とライナとを糊で接合するようにした段ボールにおいて、糊がでんぷん糊から成り、しかもコーンスターチと米でんぷんの混合物であって、米でんぷんの濃度が糊の固形分に対して５〜３０重量％の範囲内である混合物を水の存在下で加熱して糊化したものである。
【００３１】
従ってこのような構成によれば、でんぷん糊の初期接着力が高くなることから、従来に比べて接着温度を低くすることが可能になる。従って製造される段ボールの反りが少なくなるとともに、反り矯正のための温度の設定範囲を広くとることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】段ボールの一部を破断した斜視図である。
【図２】同要部拡大断面図である。
【図３】糊材の粘度の変化を示すグラフである。
【図４】糊化開始温度の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１０中芯
１１ライナ（上）
１２ライナ（下）
１３でんぷん糊

Claims

中芯の段頂とライナとを糊で接合するようにした段ボールにおいて、
糊がでんぷん糊から成り、しかもコーンスターチと米でんぷんの混合物であって、米でんぷんの濃度が糊の固形分に対して５〜３０重量％の範囲内である混合物を水の存在下で加熱して糊化したものであることを特徴とする段ボール。
米でんぷんを含むでんぷん糊から成り、しかもでんぷん糊が米でんぷんとコーンスターチとの混合物から成り、米でんぷんの濃度が糊の固形分に対して５〜３０重量％の範囲内である混合物を水の存在下で加熱して糊化した段ボール用貼合糊。
粒径が４〜７μｍの米でんぷんを用いることを特徴とする請求項２に記載の段ボール用貼合糊。