JPS6111982B2

JPS6111982B2 -

Info

Publication number: JPS6111982B2
Application number: JP2379082A
Authority: JP
Inventors: Norishige Ogura; Hiroshi Hayakawa; Shigeyuki Takagi; Tooru Nakajima
Original assignee: Nippon Starch Chemical Co Ltd
Current assignee: Nippon Starch Chemical Co Ltd
Priority date: 1982-02-16
Filing date: 1982-02-16
Publication date: 1986-04-05
Also published as: JPS58141268A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は段ボール用接着剤キヤリヤー部糊材及
び、メイン部糊材に係り、特にグラビアロール機
構を具備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製造方法に関する。現在
段ボールの接着には、でんぷんを主体としたステ
インホール方式（以后SH法という）で製した糊
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ヤリヤー部
と、残りのでんぷんを分散させたメイン部とを混
合して糊液を調製するものであり、メイン部ので
んぷんがキヤリヤー部の助けをかりて、熱圧を施
し完全に糊化した時最終的な接着が得られる。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、キヤリヤー部のでんぷん濃度を５
〜20重量％とし、苛性ソーダ濃度を全糊液量に対
して1.0〜1.5重量％、メイン部でんぷんに対する
キヤリヤー部でんぷんの比率が10〜20重量％、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
になつた。事実、大型の高速グラビアロールを用いた段ボ
ール貼合機に於ては、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糊材の使用によつ
ては、しばしば熱不足、ボートの反り等の問題が
生じ、段ボールの充分な貼合が達生され得ないこ
とが判明している。一方、最近の石油の枯渇に伴う石油製品の値上
り、それによつて引き起された経済のひつ迫が当
業界をますます経営困難に陥らている現状であ
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
が第一であるが、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鎖誤するこ
とである。この為、既に種々の接着剤糊材が提案されてい
るが実用に耐え得るものは未開発の現状にある。本発明者らの知見によれば、これ等の条件から
鑑みて要求される性質は次の通りである。１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４糊化開始と終了の時間が短いこと５安価であること６保水性、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、従来の各種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
ロー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、少量の契約栽培の為に、供給の不安が残
る。又、種々の化工でんぷんにより、高濃度塗布の
方法をとつて高速度コルゲート貼合機の接着スピ
ードを上げていたが、熱エネルギー不足とでんぷ
ん膨潤水の欠除によつて、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がかなり
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つて膨潤速度を早
め熱エネルギーコストを下げると供に接着強度を
上げて来た。しかし乍ら、苛性ソーダの大量投与
によつて、製造コストの上昇と、段ボール紙外層
へのアルカリ浸透により外観の汚れが目立ち、又
段ボール箱の内容物例えば清鮮食料品等にアルカ
リが移行し、食品を汚染することが多々出て来
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。更に本発明の他の一つの目的
は、グラビアロール高速貼合機での使用に好適で
且つ安価で、省力化、省資源化及び、コスト低源
化を図れる段ボール接着剤及び、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
用接着剤の糊材によつて達成される。以下に本発明に係る段ボール接着剤の製造方法
を詳細に説明する。本発明は前述したSH法に準
処して行う。即ちキヤリヤー部とメイン部とを調
製し、両者を混合して接着剤を調製する。先ず、
本発明独自のグラフト共重合化でんぷんを用いキ
ヤリヤー部を調製する。該グラフト共重合化でん
ぷんは糊化開始温度30〜55℃、好ましくは45〜50
℃になしたでんぷんで、これにより、キヤリヤー
部として糊化調整時に、糊化助剤としての苛性ソ
ーダが通常の半分以下で済み、ジエツトクツカー
等で加熱糊化する場合も、熱量を相乗的に減少す
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つ
て、完全糊化物が出来上る。更にでんぷん膨潤、
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、グラフト共重合化によつて、でんぷんの接着
力を何倍にも上げることが出来、従来のキヤリヤ
ー部糊材では考えられなかつた初期接着力を数倍
に高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、コスト低減下を図ること
に成功したのである。ここに糊化温度とは澱粉誘
導体の15%(W/V)水懸濁液450ｇをアミログラフ
イー（ブラベンダー社製二枚翼パドル式ヘツドメ
ジヤーリングヘツド：700cm・ｇ回転数：75rpm.
温度上昇1.5℃/min）に付した際に、アミログラ
フの基線から立ち上る処の温度をいう。本発明のグラフト共重合化でんぷんに用いる原
料澱粉としては例えば、小麦澱粉、馬齢薯澱粉、
トウモロコシ澱粉、甘藷澱粉、タピオカ澱粉、サ
ゴ澱粉、米澱粉、モチトウモロコシ澱粉、高アミ
ロース含量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、酸処
理、酵素処理、デキストリン化、エーテル化、エ
ステル化などによつて得られた変性澱粉あるいは
これらの混合物が挙げられる。これらの原料澱粉
の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、アクリル
酸、メタアクリル酸、アクリルアミド、メタアク
リルアミド、アクリロニトリル、メタアクリロニ
トリルおよび、酢酸ビニル等が挙げられる。重量
増加率〔（グラフト共重合により得られたグラフ
ト共重合化でんぷん重量−原料澱粉重量）÷原料
澱粉重量×100〕が１〜30％程度にグラフト共重
合させることが好ましい。本発明のキヤリヤー部糊材の製造法としては、
該グラフト共重合化でんぷんを全量使用すること
が望ましいが、高濃度塗布の場には、酸化、酸処
理、酵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、
キヤリヤー部全でんぷん量に対して、60重量％以
下でよく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、キヤリヤー
部全糊量に対し1.0重量％以下で良く、好ましく
は0.3〜0.7重合％であり、ジエツトクツカー等の
蒸気加熱を併用する場合には、更に少く0.5％以
下で充分である。次いで本発明独自のグラフト共重合化でんぷん
を使用して、メイン部を調整する。この糊材はキヤリヤー部の項で説明したグラフ
ト共重合化でんぷんで調製される。このグラフト共重合化でんぷんは糊化開始温度
が低く、膨潤性が早く、糊化終了が早い為、段ボ
ール接着を早め得るので、、接着の為の熱量を少
く出来、又接着力が高い為、でんぷんの使用量を
大巾に減少させることが出来、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尿素
−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化することにより接着部
の耐水性を向上させて来たが、本発明糊材では、
これらの耐水化剤を添加しても良いが、ある種の
化工法によつては、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−CH₂OH−、−
CHO、−COOH、

【式】−SO₃H、−SH、活性ハロゲンを持つ置換基を導入することにより
達成される。又、従来公知の如く適当量に硼砂を添加するこ
とにより、更に接着性を高めると共に、糊液の粘
性、定性を高め得る。かくして得られるグラフト
共重合化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
化温度の低いものが好ましく例えば、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ヤリヤー部とメイン部は混
合されて、粘度調整され、段ボール製造用接着剤
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
する。実施例１ 10トンタンクに水３トンを入れ苛性ソーダ20Kg
を添加、溶解した後、タピオカでんぷん２トンを
分散させ、モノクロル酸酸ソーダ200Kgを添加し
た後、45℃まで加熱10時間反応させる。この懸濁
液をPH6.0〜7.0に中和し水洗、脱水后、乾燥し糊
化温度50℃のカルボキシメチルスターチを得た。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8.5〜10に保ちながら、次
亜塩素ソーダ300Kgを添加し30℃で５時間反応さ
せる。この懸濁荷をPH6.0〜7.0に中和し、水洗、
脱水、乾燥后、糊化温度48℃の酸化カルボキシメ
チルスターチを得た。実施例３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、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−アスコル
ビン酸200ｇｒを添加后35℃で３時間グラフト重
合を行つた后、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（接着糊材）段ボール接着用糊材は次の方法により製する。
製糊法は次の通りである。

【表】上記の製造法に従い、実施例１、２、３、で得
られた化工でんぷん100部を水600部に懸濁し完全
に分散した後、20％苛性ソーダ10部を加え、５分
間撹拌、キヤリヤー部糊材とする。該キヤリヤー
部とは別に900部の水に上記加工でんぷん１、
２、３を400部及び、硼砂10部を懸濁させメイン
部とし該メイン部に、上記キヤリヤー部を蒸気に
てジエツトクツクしながら、徐々に添加された
後、15分間撹拌して、段ボール用接着剤を調製し
た。（No.1、２は従来の化工でんぷん、No.3は本
発明のグラフト共重合化でんぷん）この場合メイン部澱粉に対するキヤリヤー部で
んぷんの比率は25％であり、倍水率は3.0であ
る。次にメイン部でんぷんに対するキヤリヤー部
でんぷんの比率及び倍水率をその望ましい範囲か
ら外れた値に設定して接着剤を調整した。
（No.4、５）次いで、化工でんぷんに、コーンス
ターチを混合したもの（No.6）及び、酸化でん
ぷんを添加したもの（No.7）で接着剤を調製し
た。又、コーンスターチだ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、上記各
接着剤調製例（No.1〜７、比較例）の粘度安定
性、初期接着力、常態接着力、耐水接着力を表−
１に示した。粘度はＢ型粘度計を用いて60rpmで測定した。初期接着力は８×５cm片面ダンボールをテスト
ピースとし、Ａ級280ｇ/m²クラフトライナーにm²
当10ｇｒ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
重ね合せ、両面を120℃、1.8Kgにおいて加熱圧着
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。 ×……………接着剤層よりハクリしたこと △……………一部紙が破壊されること〇……………紙全面が破壊されること常態接着力はJIS−Ｚ−0402に従つてピンテス
ターで測定した。耐水接着力は大きさ８×５cm段ボールシートを
それぞれ５枚ずつとり20℃の水中に24時間浸漬し
て湿潤状態に於て接着力をJIS−Ｚ−0402に従つ
てピンテスターで測定した。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】

１糊化開始温度30〜55℃、好ましくは、45〜50
℃になしたグラフト共重合化でんぷんをキヤリヤ
ー部分およびメイン部分に全使用でんぷんに対し
て、40〜100重量％使用し、苛性ソーダ、苛性カ
リ等のアルカリ金属塩をキヤリヤー部全糊量に対
し0.1〜0.7重量％添加することを特徴とする段ボ
ール用接着剤の製造方法。