JPH09249862A

JPH09249862A - 段ボール用接着剤

Info

Publication number: JPH09249862A
Application number: JP5956796A
Authority: JP
Inventors: Yasuumi Kurosaki; 泰海黒崎; Rumiko Minagawa; 留美子皆川; Naoto Arai; 直人新井
Original assignee: Oji Corn Starch Co Ltd
Current assignee: Oji Corn Starch Co Ltd
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1996-03-15
Publication date: 1997-09-22

Abstract

(57)【要約】【解決手段】未糊化澱粉を水に分散させ、アルカリ成
分を加えて該未糊化澱粉を膨潤体となすノーキャリア方
式によって製糊される段ボール用接着剤において、前記
未糊化澱粉に代えてα化澱粉0.5 〜30重量％と未糊化澱
粉70〜99.5重量％とを混合してなる加工澱粉を用いたこ
とを特徴とする段ボール用接着剤。【効果】保水性、初期接着性及び流動性に優れ、高速
貼合に対応し得る段ボール用接着剤及び段ボール用耐水
性接着剤が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノーキャリア方式
によって得られる段ボール用接着剤に関し、特に保水
性、初期接着性及び流動性、又はさらに耐水性の改良さ
れた段ボール用接着剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】段ボール用接着剤は、従来ステインホー
ル方式によって調製されていた。このステインホール方
式は、使用する全澱粉の10〜20％程度を苛性ソーダ又は
苛性ソーダ及び加熱蒸気により完全糊化させたキャリア
部と、残りの澱粉を水に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る。しかしながら、このステ
インホール方式では、メイン部とキャリア部とを別々に
調製しなければならないこと、複雑な製糊装置を必要と
すること、製糊作業に熟練が必要であることなどの理由
により、製糊が非常に煩雑であった。

【０００３】このため、ステインホール方式に代わり、
ノーキャリア方式により段ボール用接着剤を製糊する方
法が取られるようになってきた。ノーキャリア方式と
は、未糊化澱粉を１つのタンク内に分散、懸濁させた後
に、苛性ソーダなどのアルカリ成分を添加して未糊化澱
粉を膨潤させ、所定の粘度に達したら硼酸を加えて反応
を停止させ、一定時間混練することにより接着剤を調製
する方法である（Preparation of Corrugating Adhesiv
es, TAPPI PRESS 刊, P.34〜37参照）。

【０００４】しかし、このノーキャリア方式で調製した
従来の段ボール用接着剤は、前記ステインホール方式で
調製した接着剤と比べて、保水性、初期接着性、流動性
等の特性において一般的に劣っているため、高速コルゲ
ーターを使用した高速貼合への対応が困難であった。特
に、近年強化段ボールの使用が増大しているが、この強
化段ボールの製造には初期接着力が重要であり、その初
期接着力が劣ると、ライナーと中芯とを確実に接着させ
るために貼合速度を大幅に低下させなければならないと
いう問題が生じるため、初期接着性を改良した接着剤の
開発が待たれていた。

【０００５】ステインホール方式による段ボール用接着
剤において、メイン部の機能を十分に発揮させるために
はキャリア部の機能が極めて重要であった。これは、キ
ャリア部がその保水機能により接着剤が紙内部へ浸透す
るのを調節する役目、及び接着剤が段ボール中芯に塗布
されてから加熱されるまでの間に澱粉が膨潤糊化するに
足る水を保持する役目を果たすからである。この考え方
は、澱粉を使った段ボール用接着剤に共通するものであ
る。したがって、キャリア部を持たないノーキャリア方
式による段ボール用接着剤は保水性が劣り、段ボール中
芯に接着剤を塗布した後水分不足となり、未糊化澱粉が
十分に糊化せず、段ボールの接着不良が発生し易いとい
う問題がある。

【０００６】また、ノーキャリア方式は未糊化澱粉の膨
潤体を扱う製糊方式のため、接着剤のＢ型粘度／ＦＣＶ
（フォードカップ粘度を意味する。以下、ＦＣＶと記
す）比が一般的に大きく、したがって流動性が極端に悪
い。その解決策として、ＦＣＶを通常よりも小さくして
Ｂ型粘度を下げる方策が取られている。流動性が悪い
と、糊バット内の接着剤は、コルゲーターの輻射熱を受
けて糊玉の発生を起こし易くなる。糊玉の発生は、接着
剤の原単位を上げる他に糊ロールへの糊液の転移を邪魔
して、貼合不良の原因ともなる。

【０００７】また、強化段ボールに用いる接着剤には耐
水性が要求される場合が多く、さらに耐水性段ボールを
製造する場合に耐水性接着剤が必要とされる。一般に段
ボール用耐水接着剤は、段ボール用接着剤にアルカリ硬
化性の耐水化剤を配合して製造される。しかし、これま
でにノーキャリア方式の段ボール用接着剤に耐水化剤を
配合し、段ボール用耐水接着剤として使用することは稀
であった。その理由は、この段ボール用耐水接着剤を強
化段ボール又は耐水性段ボールに使用する場合には、前
述の場合と同様に初期接着性及び保水性が悪く、貼合速
度の大幅低下を余儀なくされるからである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、以上
のような問題点を持つノーキャリア方式の段ボール用接
着剤において、保水性、初期接着性、流動性などの接着
剤特性を改善し、高速貼合に対応できる段ボール用接着
剤及び段ボール用耐水性接着剤を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者らは、ノーキャリア方式の段ボール用
接着剤において、α化澱粉を未糊化澱粉に混合してなる
加工澱粉を用いることにより、保水性、初期接着性、流
動性等が改善された、高速貼合にも対応できる段ボール
用接着剤が得られることを見出し、本発明を完成した。

【００１０】即ち、本発明は、未糊化澱粉を水に分散さ
せ、アルカリ成分を加えて該未糊化澱粉を膨潤体となす
ノーキャリア方式によって製糊される段ボール用接着剤
において、前記未糊化澱粉に代えてα化澱粉0.5 〜30重
量％と未糊化澱粉70〜99.5重量％とを混合してなる加工
澱粉を用いたことを特徴とする段ボール用接着剤であ
る。また、本発明は、上記段ボール用接着剤に、さらに
アルカリ硬化性耐水化剤を配合してなることを特徴とす
る段ボール用接着剤である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の段ボール用接着剤は、加工澱粉を原料とし、ノ
ーキャリア方式に準拠して製造することができる。

【００１２】本発明で使用する加工澱粉は、未糊化澱粉
とα化澱粉とを混合することにより得られる。未糊化澱
粉としては、特に限定されることなく、一般に用いられ
る澱粉を使用することができる。例えば、コーンスター
チ、小麦澱粉等の地上澱粉や、馬鈴薯、タピオカ澱粉等
の地下澱粉などが挙げられる。さらには、エーテル化澱
粉、エステル化澱粉等の化工澱粉も使用することができ
る。

【００１３】α化澱粉としては、特に限定されることな
く、上記未糊化澱粉を公知の方法、例えばドラムドライ
ヤー法、エスクトルーダー法、煮沸乾燥法等でα化する
ことにより得られるものを用いることができる。このα
化澱粉を未糊化澱粉とあらかじめ混合して加工澱粉とな
し、ノーキャリア方式の製糊工程で使用すればよいた
め、ステインホール方式のように製糊工程でメイン部と
キャリア部とを別々に調製しなければならないという煩
雑さがない。

【００１４】加工澱粉中におけるα化澱粉の混合率は、
0.5 〜30重量％であることが必要であり、１〜20重量％
であるのが好ましい。このα化澱粉の混合率が0.5 重量
％未満であると、未糊化澱粉だけを使用した場合の保水
性、初期接着性と大差がなく、接着剤の改良に乏しいも
のとなる。また、混合率が30重量％程度で保水性、初期
接着性の改良の効果がほぼ上限に達するため、経済性を
考慮すると30重量％以下であることを要する。

【００１５】α化澱粉の粘度は、アルカリブラベンダー
アミログラム法により測定して50〜1600BUであるのが好
ましく、特に100 〜900 BUであるのが好ましい。粘度が
50BU未満であると、接着剤に保水性を付与する能力が極
端に低下し、初期接着力も低下する。保水性及び初期接
着性を改良するには、α化澱粉の混合率を大きくする必
要があり、経済的に不利となる。一方、粘度が1600BUを
超えると、α化澱粉の粘度によりＢ型粘度が高くなり、
接着剤の流動性が悪くなる。流動性を改良するには、α
化澱粉の混合率を小さくする必要があり、保水性及び初
期接着性の改良が困難となる。

【００１６】上記アルカリブラベンダーアミログラム法
による測定は、次のようにして実施する。乾燥重量で45
ｇのα化澱粉をビーカーに取り、同量のエチルアルコー
ルを分散剤として該α化澱粉に均一に含浸させる。次い
で純水350 ｇを加え、素早く撹拌してα化澱粉を溶解さ
せる。直ちにブラベンダーアミログラムの容器（ピンタ
イプ）に移し、さらに純水を加え全量を483 ｇに調整し
てブラベンダーアミログラムを始動させる。温度を40℃
に保持するようにセットして、40℃になったら20重量％
の水酸化ナトリウム溶液17ｇを添加する。添加30分後の
ブラベンダー粘度（BU）を、α化澱粉粘度とする。この
アルカリブラベンダーアミログラム法では、カートリッ
ジ 350cm−ｇを使用し、回転数75rpm の条件で測定す
る。

【００１７】本発明の段ボール用接着剤は、上記加工澱
粉を用いたノーキャリア方式によって製造するが、ノー
キャリア方式自体は通常の方式であってよい。具体的に
は、上記加工澱粉を水に分散、懸濁させた後に、アルカ
リ成分を添加して未糊化澱粉を膨潤させ、所定の粘度に
達したら硼酸を加えて反応を停止させ、一定時間混練す
る。加工澱粉を水に分散、懸濁させる場合、倍水率（接
着剤中の全水分量／全澱粉量）は2.2 〜４であるのが好
ましい。また、このときの水の温度は35〜45℃であるの
が好ましい。

【００１８】添加するアルカリ成分としては、特に限定
されず、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カ
ルシウム、水酸化マグネシウムなどが挙げられるが、コ
スト面から水酸化ナトリウムが好ましい。アルカリ成分
の添加量は、加工澱粉に対して２〜４重量％程度である
のが好ましい。アルカリ成分の添加は、ある程度の時
間、具体的には５〜30分程度かけて行うのが好ましい。
懸濁した加工澱粉にアルカリ成分を添加することより、
加工澱粉中の未糊化澱粉を膨潤させることができる。

【００１９】膨潤の程度は、粘度を測定することにより
判断することができる。粘度の測定にはいかなる粘度計
を使用してもよいが、再現性があり、フォードカップ粘
度（ＦＣＶ）及びＢ型粘度と相関性の高い粘度計を使用
するのが好ましい。所望の粘度に達したら硼酸を加え
る。このときの硼酸の添加量は、加工澱粉に対して１〜
５％程度であるのが好ましい。硼酸を加えたら、５〜30
分程度、好ましくは５〜10分程度混練し、本発明の段ボ
ール用接着剤を得る。

【００２０】本発明では、以上説明した段ボール用接着
剤に、さらにアルカリ硬化性耐水化剤を配合することに
より、初期接着性、保水性及び流動性に優れた段ボール
用耐水性接着剤を得ることができる。

【００２１】アルカリ硬化性耐水化剤としては、レゾル
シノール−ホルムアルデヒド樹脂、フェノール−ホルム
アルデヒド樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、ケトン
−ホルムアルデヒド樹脂等の樹脂を用いることができ
る。アルカリ硬化性耐水化剤の加工澱粉に対する配合量
は、２〜16重量％であるのが好ましい。このアルカリ硬
化性耐水化剤は、製糊工程のいかなる段階で加えてもよ
いが、得られる接着剤の耐水性能を考慮すると、製糊途
中ではなく最終段階で添加するのが好ましい。

【００２２】このようにして得られる段ボール用耐水性
接着剤を用いると、従来のノーキャリア方式の耐水性接
着剤では不可能であった、強化段ボールや耐水性段ボー
ルの高速貼合が可能になる。

【００２３】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定され
るものではない。また、実施例中の「部」は重量部を表
すものとする。

【００２４】（実施例１）アルカリブラベンダーアミロ
グラム法による粘度が150 BUのα化澱粉200 部と、コー
ンスターチ800 部とを混合してなる加工澱粉1000部を40
℃の温水3150部に懸濁させた後、15％水酸化ナトリウム
溶液188 部を15分かけて添加した。この時点では未だ粘
度の発現はなく、ノークロス粘度計（Ｍ８Ｂ型）で経時
的に測定を続け、粘度の発現を待った。水酸化ナトリウ
ム溶液添加終了35分後に、ノークロス粘度計設定値（5.
5 秒）に到達した。到達と同時に硼酸12.9部を添加し、
さらに５分間撹拌して、段ボール用接着剤とした。

【００２５】得られた接着剤の流動性、初期接着性、常
態接着力及び保水性を測定した。流動性の測定は、フォ
ードカップ粘度（ＦＣＶ）及びＢ型粘度を測定し、Ｂ型
粘度／ＦＣＶ比を算出することにより行った。ＦＣＶ
は、東洋テスター工業(株)製のフォードカップ（水10
秒）により測定し、Ｂ型粘度は、東京計器製の回転粘度
計（型：ＢＭ型）を用いて60rpm で測定した。

【００２６】初期接着性は、以下のようにして測定し
た。50mm×85mmの大きさの片面段ボール（原紙構成：レ
ンゴーＲＫＡ280 ｇ／北陽強化200 ｇ）に、絶乾５ｇ／
ｍ²−片面の上記段ボール用接着剤をロールコーターで
塗布した。135 ℃のプレートヒーター上にライナー（原
紙：レンゴーＲＫＡ280 ｇ）を置き、段ボール用接着剤
を塗布した上記片面段ボールをこのライナーの上に重
ね、１kg／42.5cm²の加重をかけて５秒間加熱圧着し
た。加熱圧着後、直ちにハンディピンテスタＡＳＴ−50
（(株)あさひ総研製）によりその強度を測定した。

【００２７】常態接着力の測定は、初期接着性の場合と
同様にして加熱圧着した後、温度20℃、相対湿度65％の
状態に24時間放置し、次いでリングクラッシュテスター
（日本ＴＭＣ(株)製）でその強度を測定することにより
行った。保水性の測定は、125 ｇ／ｍ²の中芯原紙のフ
ェルト面に上記段ボール用接着剤0.5 mlを滴下し、接着
剤がワイヤー面へ浸み出すまでの時間を計測することに
より行った。各々の測定結果を表１に示す。

【００２８】（実施例２）アルカリブラベンダーアミロ
グラム法による粘度が400 BUのα化澱粉100 部と、コー
ンスターチ900 部とを混合してなる加工澱粉1000部を調
製し、実施例１と同様の手順で段ボール用接着剤を製造
し、同様の測定を行った。その結果を表１に示す。

【００２９】（実施例３）アルカリブラベンダーアミロ
グラム法による粘度が800 BUのα化澱粉50部と、コーン
ターチ950 部とを混合してなる加工澱粉1000部を調製
し、実施例１と同様の手順で段ボール用接着剤を製造
し、同様の測定を行った。その結果を表１に示す。

【００３０】（比較例１）コーンスターチ1000部のみを
用いて、実施例１と同様の手順で段ボール用接着剤を製
造し、同様の測定を行った。その結果を表１に示す。

【００３１】（比較例２）アルカリブラベンダーアミロ
グラム法による粘度が400 BUのα化澱粉３部と、コーン
ターチ997 部とを混合してなる加工澱粉1000部を調製
し、実施例１と同様の手順で段ボール用接着剤を製造
し、同様の測定を行った。その結果を表１に示す。

【００３２】（比較例３）アルカリブラベンダーアミロ
グラム法による粘度が100 BUのα化澱粉350 部と、コー
ンターチ650 部とを混合してなる加工澱粉1000部を調製
し、実施例１と同様の手順で段ボール用接着剤を製造
し、同様の測定を行った。その結果を表１に示す。

【００３３】（比較例４）アルカリブラベンダーアミロ
グラム法による粘度が20BUのα化澱粉200 部と、コーン
ターチ800 部とを混合してなる加工澱粉1000部を調製
し、実施例１と同様の手順で段ボール用接着剤を製造
し、同様の測定を行った。その結果を表１に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】表１から明らかなように、α化澱粉を未糊
化澱粉に混合した加工澱粉を使用して得られた接着剤
は、初期接着性、保水性及び流動性が改良されている。
比較例３については、初期接着性、保水性及び流動性の
改良は見られるが、α化澱粉の混合率を30重量％より増
やしても際立った改良にはならず、α化澱粉の混合率の
増加により経済的に好ましくないものとなる。

【００３６】（実施例４）アルカリブラベンダーアミロ
グラム法による粘度が400 BUのα化澱粉100 部と、コー
ンスターチ900 部とを混合してなる加工澱粉1000部を調
製し、実施例１と同様の手順で段ボール用接着剤を製造
した。この段ボール用接着剤に、上記加工澱粉1000部の
10重量％に相当する量のケトン樹脂（商品名：耐水化剤
Ｆ，王子コーンスターチ(株)製）を加え、段ボール用耐
水性接着剤を製造した。得られた耐水性接着剤の流動
性、初期接着性、常態接着力、耐水接着力及び保水性を
測定した。流動性及び保水性の測定は、実施例１と同様
にして行った。

【００３７】初期接着性は、以下のようにして測定し
た。50mm×85mmの大きさの片面段ボール（原紙構成：本
州ＳＫＴ280 ｇ／北陽耐水200 ｇ）に、絶乾10ｇ／ｍ²
−片面の上記段ボール用接着剤をロールコーターで塗布
した。175 ℃のプレートヒーター上にライナー（原紙：
本州ＳＫＴ280 ｇ）を置き、段ボール用接着剤を塗布し
た上記片面段ボールをこのライナーの上に重ね、１kg／
42.5cm²の加重をかけて５秒間加熱圧着した。加熱圧着
後、直ちにハンディピンテスタＡＳＴ−50（(株)あさひ
総研製）によりその強度を測定した。

【００３８】常態接着力及び耐水接着力の測定は、初期
接着性の場合と同様にして加熱圧着した後、温度20℃、
相対湿度65％の状態に24時間放置し、次いでリングクラ
ッシュテスター（日本ＴＭＣ(株)製）でその強度を測定
することにより行った。但し、耐水接着力は、加熱圧着
した後、20℃、65％相対湿度の条件下で24時間放置し、
次いで20℃の水中に１時間浸水してから上記測定に供す
ることより測定した。結果を表２に示す。

【００３９】（比較例５）比較例１の段ボール用接着剤
に、未糊化澱粉1000部の10重量％に相当する量のケトン
樹脂を加え、段ボール用耐水性接着剤を製造した。得ら
れた接着剤について、実施例４と同様の評価を行った。
その結果を表２に示す。

【００４０】

【表２】

【００４１】表２より、本発明の加工澱粉から得られた
接着剤を用いた耐水性接着剤は、未糊化澱粉のみから得
られた耐水性接着剤と比較して、流動性、初期接着性、
耐水接着力及び保水性に優れていることが判る。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、ノーキャリア方式で得
られる段ボール用接着剤であって、保水性、初期接着性
及び流動性に優れ、高速貼合に対応し得る段ボール用接
着剤及び段ボール用耐水性接着剤が得られる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】未糊化澱粉を水に分散させ、アルカリ成
分を加えて該未糊化澱粉を膨潤体となすノーキャリア方
式によって製糊される段ボール用接着剤において、前記
未糊化澱粉に代えてα化澱粉0.5 〜30重量％と未糊化澱
粉70〜99.5重量％とを混合してなる加工澱粉を用いたこ
とを特徴とする段ボール用接着剤。
【請求項２】前記α化澱粉の粘度が、アルカリブラベ
ンダーアミログラム法で50BU〜1600BUの範囲にあること
を特徴とする、請求項１記載の段ボール用接着剤。
【請求項３】請求項１記載の段ボール用接着剤に、さ
らにアルカリ硬化性耐水化剤を配合してなることを特徴
とする段ボール用接着剤。
【請求項４】前記アルカリ硬化性耐水化剤の配合量
が、原料として使用した加工澱粉に対して２〜16重量％
であることを特徴とする、請求項３記載の段ボール用接
着剤。