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技術 段ボール貼合用澱粉糊

出願人 レンゴー株式会社
発明者 藤本丹民藤田真夫寺田幹雄村本禎
出願日 2003年4月3日 (17年8ヶ月経過) 出願番号 2003-100468
公開日 2004年11月4日 (16年1ヶ月経過) 公開番号 2004-307581
状態 特許登録済
技術分野 接着剤、接着方法
主要キーワード 無ホウ素 指定物 含ホウ素 固定用ピン ジアルキルアリルアミン 合用接着剤 水溶性多官能エポキシ化合物 曲線測定
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2004年11月4日)のものです。
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課題

ホウ素又はその化合物を使用せず、又はその使用量を削減し、かつリサイクルに適した段ボール合用接着剤を提供する。

解決手段

粘度平均分子量が500,000〜30,000,000であるアクリル系ポリマーを含有した澱粉糊澱粉とアクリル系ポリマーとの固形分重量比が10,000/1〜100/20である澱粉糊。アクリル系ポリマーが、アクリルアミド重合成分として含む澱粉糊。澱粉の粘度平均分子量が200〜2,000,000であり、水分値が5〜20重量%であり、アルカリ増曲線において100BUに達するまでの時間が1〜30分である、段ボール貼合用接着剤。

概要

背景

一般に、段ボール合用接着剤には、ホウ素単体、又はホウ砂及びホウ酸等のホウ素化合物粘着向上剤として使用されている。

概要

ホウ素又はその化合物を使用せず、又はその使用量を削減し、かつリサイクルに適した段ボール貼合用接着剤を提供する。粘度平均分子量が500,000〜30,000,000であるアクリル系ポリマーを含有した澱粉糊澱粉とアクリル系ポリマーとの固形分重量比が10,000/1〜100/20である澱粉糊。アクリル系ポリマーが、アクリルアミド重合成分として含む澱粉糊。澱粉の粘度平均分子量が200〜2,000,000であり、水分値が5〜20重量%であり、アルカリ増曲線において100BUに達するまでの時間が1〜30分である、段ボール貼合用接着剤。 なし

目的

この発明は、ホウ素又はその化合物を使用せず、又はその使用量を削減し、かつリサイクルに適した段ボール貼合用接着剤を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

粘度平均分子量が500,000〜30,000,000であるアクリル系ポリマー及び澱粉を含有する段ボール合用澱粉糊

請求項2

上記澱粉と上記アクリル系ポリマーとの固形分重量比が、澱粉/アクリル系ポリマー=10,000/1〜100/20である、請求項1に記載の段ボール貼合用澱粉糊。

請求項3

上記アクリル系ポリマーが、アクリルアミド重合成分として含むポリマーである、請求項1又は2に記載の段ボール貼合用澱粉糊。

請求項4

上記澱粉が、粘度平均分子量が200〜2,000,000であり、水分値が5〜20重量%であり、アルカリ増曲線において100BUに達するまでの時間が1〜30分である、請求項1乃至3のいずれかに記載の段ボール貼合用澱粉糊。

請求項5

上記アクリル系ポリマーと上記澱粉との合計量は、固形分の95%以上である、請求項1乃至4のいずれかに記載の段ボール貼合用澱粉糊。

技術分野

0001

この発明は、段ボールを貼り合わせるための接着剤に関する。

背景技術

0002

一般に、段ボール貼合用接着剤には、ホウ素単体、又はホウ砂及びホウ酸等のホウ素化合物粘着向上剤として使用されている。

0003

ところで、2001年4月に特定化学物質の環境への排出量の把握等及び管理の改善の促進に関する法律(平成11年法律第86号、以下、「PRTR法」と略する。)が施行された。このPRTR法において、指定された化学物質の使用量が一定数量を超えると、届出義務が生じる。そして、このPRTR法の指定物質としてホウ素及びその化合物が指定された。このPRTR法は地球環境保全を目的に施行された法律であり、ホウ素及びその化合物の使用量削減は、この法律の趣旨に沿うものである。

0004

そこで、ホウ素及びその化合物を必要としない、低分子化澱粉珪酸塩含有物アルカリを添加した段ボール貼合用接着剤が、特許文献1に記載されている。

0005

【特許文献1】
特開2002−201445号公報

0006

しかし、段ボールはリサイクルされることが一般的な物品であり、その組成物リサイクル処理の妨げになりにくいものであることが望ましい。そのため、PRTR法の指定物質に含まれないものであっても、リサイクルを妨げるおそれのある珪酸塩の添加は避けることが望ましい。

発明が解決しようとする課題

0007

そこでこの発明は、ホウ素又はその化合物を使用せず、又はその使用量を削減し、かつリサイクルに適した段ボール貼合用接着剤を提供することを目的とする。

0008

この発明は、粘度平均分子量が500,000〜30,000,000であるアクリル系ポリマーを含有した澱粉糊によって上記の課題を解決したのである。

課題を解決するための手段

0009

段ボール貼合用澱粉糊が所定のアクリル系ポリマーを含有しているので、ホウ素又はその化合物を使用しなくても、ホウ素又はその化合物を用いた場合と同等、又は、同等以上の粘度や接着性を有する段ボール貼合用で澱粉糊を得られる。

0010

以下、この発明を詳細に説明する。
この発明にかかる段ボール貼合用澱粉糊は、水に澱粉及びアクリル系ポリマーを含有させたものである。

0011

上記アクリル系ポリマーとは、ポリメタアクリルアミド類(「ポリメタクリルアミド類」及び「ポリアクリルアミド類」のうち少なくとも1種類を意味する。以下、「(メタ)」の表記はこれに準ずる)やポリ(メタ)アクリル酸類、ポリ(メタ)アクリル酸エステル類、又は、(メタ)アクリルアミド類若しくは(メタ)アクリル酸類、(メタ)アクリル酸エステル類等の共重合体をいう。

0012

上記ポリ(メタ)アクリルアミド類とは、(メタ)アクリルアミド類の単独重合体又は共重合体をいい、例えば、ポリ(メタ)アクリルアミド、ポリ−N−メチル(メタ)アクリルアミド、ポリ−N−エチル(メタ)アクリルアミド、ポリ−N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、ポリ−N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、ポリ−N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、ポリ−N−t−オクチル(メタ)アクリルアミド、ポリ−N−メチロール(メタ)アクリルアミド、等のN置換ポリ(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。

0013

上記ポリアクリル酸類とは、ポリ(メタ)アクリル酸、ポリ(メタ)アクリル酸の水溶性塩等が挙げられる。上記ポリ(メタ)アクリル酸の水溶性塩としては、例えばポリ(メタ)アクリル酸のナトリウム塩カリウム塩等のアルカリ金属塩類及びアンモニウム塩等が挙げられる。

0014

上記ポリ(メタ)アクリル酸エステル類とは、(メタ)アクリル酸エステル類の単独重合体又は共重合体をいい、ポリ(メタ)アクリル酸エステル類の水溶性部分けん化物が含まれる。
このポリ(メタ)アクリル酸エステル類の、水溶性部分エステルけん化物とは、上記ポリ(メタ)アクリル酸エステル類のエステル基の一部分をカルボン酸塩にけん化したものをいう。ここで、カルボン酸塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩類及びアンモニウム塩類が挙げられる。

0015

上記アクリルアミド類としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、あるいは、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−t−オクチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド等のN置換(メタ)アクリルアミド、さらには、アルキルアリルアミンジアリルアミン等の2級アミノ基含有ビニルモノマー等が挙げられる。

0016

上記アクリル酸類としては、(メタ)アクリル酸が挙げられる。
上記(メタ)アクリル酸エステル類としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸−n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸−sec−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘプテル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸メトキシポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸エトキシポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシポリプロピレングリコール、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル等や、3級アミノ基含有ビニルモノマーが挙げられる。

0017

上記3級アミノ基含有ビニルモノマーとしては、例えば、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等のジアルキルアミノアルキルアルコールと(メタ)アクリル酸とのエステルであるジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート類や、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド類等が挙げられる。

0018

上記の(メタ)アクリルアミド類、(メタ)アクリル酸類、(メタ)アクリル酸エステル類は1種類のみで用いても良いし、2種以上を併用して共重合しても良い。また、共重合するモノマーの中に(メタ)アクリル酸や(メタ)アクリル酸エステル等がある場合、ポリマーとなったそれらの一部又は全部が上記のような水溶性塩となったものや、けん化したものであってもよい。上記アクリル系ポリマーの中で望ましいのは、水溶性凝集性能に優れる点で、(メタ)アクリルアミド(メタ)アクリル酸を含有したポリマーであり、特に望ましいのはポリアクリルアミドである。

0019

上記アクリル系ポリマーは、上記アクリルアミド類や、上記アクリル酸、上記アクリル酸エステル類だけではなく、これらをその他のモノマーと共重合してもよい。上記アクリルアミド類以外に共重合することができる上記その他のモノマーとしては、アニオン性ビニルモノマーカチオン性ビニルモノマー多官能性ビニルモノマーノニオン性ビニルモノマー等が挙げられ、これらは一種類のみで用いても良いし、2種以上を併用しても良い。

0020

上記アニオン性ビニルモノマーとは、水溶液中でアニオン陰イオン)性を有するビニル系モノマーである。上記アニオン性ビニルモノマーとしては、例えば、カルボキシル基含有ビニルモノマースルホン酸基含有ビニルモノマー及びホスホン酸基(−PO(OH)2 )含有ビニルモノマー等の少なくとも1種が挙げられる。

0021

上記カルボキシル基含有ビニルモノマーとして、不飽和モノカルボン酸不飽和ジカルボン酸、不飽和トリカルボン酸、及び不飽和テトラカルボン酸等並びにそれらの塩類等が挙げられる。

0022

上記不飽和モノカルボン酸として、例えばアクリル酸、メタクリル酸等が挙げられ、上記不飽和モノカルボン酸の塩類として、例えば上記不飽和モノカルボン酸のナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩類及びアンモニウム塩等が挙げられる。これらは、1種類のみで用いても良いし、2種以上を併用しても良い。

0023

上記不飽和ジカルボン酸として具体的には、例えばマレイン酸フマル酸イタコン酸シトラコン酸等を挙げることができ、上記不飽和ジカルボン酸の塩類として具体的には、例えば上記不飽和ジカルボン酸のナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩類、及びアンモニウム塩等を挙げることができる。これらは、1種類のみで用いても良いし、2種以上を併用しても良い。

0024

上記不飽和トリカルボン酸として具体的には、例えばアコニット酸、3−ブテン−1, 2, 3−トリカルボン酸、4−ペンテン−1, 2, 4−トリカルボン酸等を挙げることができ、上記不飽和トリカルボン酸の塩類として具体的には、例えば上記不飽和トリカルボン酸のナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩類及びアンモニウム塩等が挙げられる。これらは、1種類のみで用いても良いし、2種以上を併用しても良い。

0025

上記不飽和テトラカルボン酸として具体的には、例えば1−ペンテン−1, 1, 4, 4−テトラカルボン酸、4−ペンテン−1, 2, 3, 4−テトラカルボン酸、3−ヘキセン−1, 1, 6, 6−テトラカルボン酸等が挙げられ、上記不飽和テトラカルボン酸の塩類として具体的には、例えば上記不飽和テトラカルボン酸のナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩類及びアンモニウム塩等が挙げられる。これらは、1種類のみで用いても良いし、2種以上を併用しても良い。

0026

上記スルホン酸基含有ビニルモノマーとしては不飽和スルホン酸等及びそれらの塩類等が挙げられる。上記不飽和スルホン酸として具体的には、例えばビニルスルホン酸スチレンスルホン酸、(メタ)アリスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸等が挙げられ、上記不飽和スルホン酸の塩類として具体的には、例えば不飽和スルホン酸のナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩類及びアンモニウム塩等が挙げられる。これらは、1種類のみで用いても良いし、2種以上を併用しても良い。

0027

上記ホスホン酸基含有ビニルモノマーとしては不飽和ホスホン酸等及びそれらの塩類等が挙げられる。上記不飽和ホスホン酸として具体的には、例えばビニルホスホン酸及びα−フェニルビニルホスホン酸等が挙げられ、上記不飽和ホスホン酸の塩類として具体的には、例えば前記不飽和ホスホン酸のナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩類及びアンモニウム塩等が挙げられる。これらは、1種類のみで用いても良いし、2種以上を併用しても良い。

0028

これらの上記アニオン性ビニルモノマーは、1種類のみで用いても良いし、2種以上を併用しても良い。

0029

上記アニオン性ビニルモノマーとしては、これら上記列挙したものの中でも、例えば紙質向上効果及び経済性等の点から不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸及びこれらの塩類から成る群から選択される少なくとも一種が好ましく、特にイタコン酸、アクリル酸及びそれらの塩類よりなる群から選択される少なくとも一種が特に好ましい。上記アニオン性ビニルモノマーを共重合させたアクリルアミド系ポリマーアルギン酸類との併用は、アニオン性多糖類のアルギン酸類の使用量を少なくしても全体では望ましい分のアニオン化度を維持でき、コストを低減できるメリットがある。

0030

上記カチオン性ビニルモノマーとは、水溶液中でカチオン陽イオン)性を有するビニル系モノマーである。上記カチオン性ビニルモノマーとしては、上記した3級アミノ基含有ビニルモノマーや2級アミノ基含有ビニルモノマーの他、1級アミノ基含有ビニルモノマーであるアリルアミン、及びこれらを始めとするアミノ基含有ビニルモノマーの塩類、4級アンモニウム塩含有ビニルモノマー等が挙げられる。

0031

上記2級アミノ基含有ビニルモノマーとしては、上記した化合物が挙げられる。上記3級アミノ基含有ビニルモノマーとしては、上記した化合物に加えて、アルキルジアリルアミンジアルキルアリルアミン等が挙げられる。

0032

上記のアミノ基含有ビニルモノマーの塩類としては、例えば、上記アミノ基含有ビニルモノマーと塩酸硫酸ギ酸酢酸などとによる無機酸もしくは有機酸の塩類が挙げられる。

0033

上記4級アンモニウム塩含有ビニルモノマーとは、例えば、メチルクロライドメチルブロマイド等のアルキルハライドベンジルクロライドベンジルブロマイド等のアルキルハライド、ジメチル硫酸ジエチル硫酸エピクロロヒドリン、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライドグリシジルトリアルキルアンモニウムクロライド等の4級化剤と、上記3級アミノ基含有ビニルモノマーとの反応によって得られる。具体的には、2−ヒドロキシ−N,N,N,N’ ,N’ −ペンタメチル−N’ −[3−{(1−オキソ−2−プロペニル)アミノ}プロピル]−1,3−プロパンアミニウムジクロライド等である。

0034

上記カチオン性ビニルモノマーとしては、これらの上記の物質を1種類のみで用いても良いし、2種以上を併用しても良い。

0035

上記多官能性ビニルモノマーとしては、例えば、ジ(メタ)アクリレート類、ビス(メタ)アクリルアミド類、ジビニルエステル類等の2官能性ビニルモノマーエポキシアクリレート類、ウレタンアクリレート類、3官能性ビニルモノマー、4官能性ビニルモノマー、水溶性アジリジニル化合物等を挙げることができる。これらは1種類のみで用いても良いし、2種以上を併用しても良い。

0036

上記ジ(メタ)アクリレート類としては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、及びグリセリンジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは1種類のみで用いても良いし、2種以上を併用しても良い。

0037

上記ビス(メタ)アクリルアミド類としては、例えばメチレンビス(メタ)アクリルアミド、エチレンビス(メタ)アクリルアミド、ヘキサメチレンビス(メタ)アクリルアミド、N,N’ −ビスアクリルアミド酢酸、N,N’ −ビスアクリルアミド酢酸メチル、N,N−ベンジリデンビスアクリルアミド等が挙げられる。これらは1種類のみで用いても良いし、2種以上を併用しても良い。

0038

上記ジビニルエステル類としては、例えば、アジピン酸ジビニルセバシン酸ジビニル等が挙げられ、これらは1種類のみで用いても良いし、2種以上を併用しても良い。

0039

上記3官能性ビニルモノマーとは、化合物内にビニル基を3つ有するモノマーをいう。他、官能ビニルモノマ−の記述はこれに準じる。上記3官能性ビニルモノマーとしては、例えば、1,3,5−トリアクリイルヘキサヒドロ−S−トリアジントリアリルイソシアヌレート、N,N−ジアリルアクリルアミド、トリアリルアミントリアリルトリメリテート等が挙げられる。これらは1種類のみで用いても良いし、2種以上を併用しても良い。

0040

上記4官能性ビニルモノマーとしては、例えば、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、テトラアリルピロメリテート、N,N,N’ ,N’ −テトラアリル−1,4−ジアミノブタン、テトラアリルアミン塩、テトラアリルオキシエタン等が挙げられる。これらは1種類のみで用いても良いし、2種以上を併用しても良い。

0041

上記水溶性アジリジニル化合物としては、例えば、テトラメチロールメタン−トリ−β−アジリジニルプロピオネートトリメチロールプロパン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、4,4’ −ビス(エチレンイミンカルボニルアミノジフェニルメタン等が挙げられる。これらは1種類のみで用いても良いし、2種以上を併用しても良い。

0042

多官能性ビニルモノマーとしては、他に、水溶性多官能エポキシ化合物や、シリコン系化合物等が挙げられる。これらは、1種類のみで用いても良いし、2種以上を併用してもよい。

0043

上記水溶性多官能エポキシ化合物としては、例えば、(ポリ)エチレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)プロピレングリコールジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリンジグリシジルエーテル、(ポリ)グリセリントリグリシジルエーテル等が挙げられる。これらは1種類のみで用いても良いし、2種以上を併用しても良い。

0044

上記シリコン系化合物としては、例えば、3−(メタ)アクリロキシメチルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジクロロシラン、3−(メタ)アクリロキシオクタデシルトリアセトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシ−2,5−ジメチルヘキシルジアセトキシメチルシラン、ビニルジメチルアセトキシシラン等が挙げられる。これらは1種類のみで用いても良いし、2種以上を併用しても良い。

0045

上記以外の多官能性ビニルモノマーとしては、例えば、アリル(メタ)アクリレート、ジアリルフタレート、ジアリルマレート、ジアリルサクシネート、ジアリルアクリルアミド、ジビニルベンゼンジイソプロペニルベンゼン、N,N−ジアリルメタクリルアミドN−メチロールアクリルアミドジアリルジメチルアンモニウム、ジアリルクロレンデート、グリシジル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。これらは1種類のみで用いても良いし、2種以上を併用しても良い。

0046

上記ノニオン性ビニルモノマーとは、水溶液中でイオン性を有さないビニル系モノマーである。上記ノニオン性ビニルモノマーとしては、例えば上記アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル、(メタ)アクリロニトリルスチレンスチレン誘導体酢酸ビニルプロピオン酸ビニルメチルビニルエーテル、N−ビニルアセトアミド等が挙げられ、これらは1種類のみで用いても良いし、2種以上を併用しても良い。

0047

さらに、上記アクリル系ポリマーとしては、これらのアクリル系ポリマ−のマンニッヒ変性物やホフマン分解物等を用いることもできる。

0048

これらの上記アクリル系ポリマーは、アルカリ性の環境下で上記澱粉と架橋結合し、見かけの分子量を増大させ、澱粉に粘着性を付与させるために添加するものである。

0049

上記アクリル系ポリマーは、粘度平均分子量が500,000〜30,000,000であることが望ましく、より望ましくは1,000,000〜20,000,000である。粘度平均分子量が500,000未満であると、上記の澱粉を架橋させて見かけの分子量を増大させる効果が十分に発揮できない場合がある。一方で、粘度平均分子量が30,000,000を超えると、取り扱いが非常に困難な上、粘度が高くなりすぎる場合がある。

0050

上記段ボール貼合用澱粉糊は、上記アクリル系ポリマーによって粘着性が向上されるので、ホウ素又はその化合物の含有量が少ない場合、ホウ素又はその化合物を使用しない場合のいずれの場合であっても、ホウ素又はその化合物を十分に使用した澱粉糊と同等あるいは同等以上の粘性や接着性を有する。そのため、上記段ボール貼合用澱粉糊は、ホウ素又はその化合物を含有していなくてもよい。

0051

上記段ボール貼合用澱粉糊は、澱粉膨潤剤を含んでいることが望ましい。上記澱粉膨潤剤とは、上記澱粉の水分散液膨潤させ、また、上記アクリル系ポリマーを架橋結合させるために、上記段ボール貼合用澱粉糊にアルカリ性環境を提供する物質をいう。例えば、水酸化ナトリウム水酸化カリウム等が用いられる。

0052

上記澱粉としては、例えば、とうもろこし澱粉、馬鈴薯澱粉小麦澱粉甘藷澱粉タピオカ澱粉等の未加工澱粉や、それらに酸処理酸化エーテル化エステル化グラフト化酵素変性等を施した加工澱粉、又はそれらのうちの複数を混合したものが挙げられる。あるいは、これらに少量のアルファー化澱粉を混合したものでもよい。

0053

上記澱粉は、粘度平均分子量が、200〜2,000,000であることが望ましく、より望ましくは5,000〜1,000,000である。粘度平均分子量が200未満であると、澱粉分子のほとんどがグルコースユニット単体分でしかないため、出来上がる上記段ボール貼合用澱粉糊が、十分な粘度と接着性が得られない場合がある。一方、粘度平均分子量が2,000,000を超えると、出来上がる上記段ボール貼合用澱粉糊の粘度が高くなりすぎる場合がある。

0054

上記澱粉は、水分値が5〜20重量%であることが望ましく、より望ましくは10〜15重量%である。水分値が5重量%未満であると、製糊の際に水に分散しにくくなる。一方で、水分値が20%を超えると、腐りやすく、高温による品質劣化を生じやすい。

0055

上記澱粉は、アルカリ増曲線において100BUに達するまでの時間が1〜30分であることが望ましく、より望ましくは5〜20分である。上記アルカリ増粘曲線とは、測定対象試料100gと水165g、及び、水酸化ナトリウム6.6gを混合し、ブラベンダービスコグラフにて25℃で3分間攪拌(75rpm)し、昇温速度1.5℃/minで40℃まで昇温させ、40℃で一定温度のまま保持させて、40℃に保持させ始めた瞬間から、粘度が100BU(ブラベンダーユニット)に達するまでの時間を測定したものである。なお、BU(ブラベンダーユニット)とは、ブラベンダー社製造の粘度計における粘度単位である。100BUに達する時間が1分未満であると、増粘が速すぎるために、上記段ボール貼合用澱粉糊として利用するのが難しくなる。一方で、100BUに達するまでの時間が30分を超える上記澱粉は、製糊の際に長い時間を要する。

0056

上記段ボール貼合用澱粉糊は、上記澱粉と上記アクリル系ポリマーとの合計量が、固形分の95%以上を占めることが望ましく、より望ましくは97〜99%である。上記合計量が固形分の95%未満となると、接着性能が低下する場合がある。上記合計量は固形分の100%であってもよいが、その場合には、固形分に含まれない澱粉膨潤剤により上記水分散液をアルカリ性にすることが望ましい。

0057

上記段ボール貼合用澱粉糊は、上記澱粉と上記アクリル系ポリマーとの固形分重量比が、澱粉/アクリル系ポリマー=10,000/1〜100/20であることが望ましく、より望ましくは1,000/1〜100/2である。10,000/1よりも上記アクリル系ポリマーが少ないと、上記アクリル系ポリマーによる粘着性付与の効果が十分には発揮できなくなる場合がある。一方で、100/20よりも上記アクリル系ポリマーが多いと、澱粉糊よりも上記アクリル系ポリマーの物性が支配的になるおそれがある。

0058

この発明にかかる段ボール貼合用澱粉糊は、上記澱粉、上記アクリル系ポリマー、及び上記澱粉膨潤剤と、水とを、一般的な割合で、かつ、一般的な条件及び順序で混合させることにより、製造することができる。

0059

なお、この段ボール貼合用澱粉糊には、ホウ素又はその化合物が少量含まれていてもよい。また、ホウ素又はその化合物が含まれていなくても、従来の含ホウ素澱粉糊と同等又は同等以上の接着能力を有する。

0060

【実施例】
以下に実施例及び比較例をあげてこの発明をさらに具体的に説明する。まず、測定方法について示す。

0061

[水分値(常圧105℃法)]
105℃の乾燥機アルミニウム製の蓋付を入れ、1時間加熱乾燥する。その後、上記秤量缶をデシケータに移して約45分間放冷し、秤量して恒量を求める。次に、測定対象である澱粉約2gを上記秤量缶に採取し、0.1mgオーダーまで秤量する。上記蓋を下に敷いた状態で、上記の澱粉を入れた秤量缶を上記乾燥機に入れ、3時間乾燥させ、さらに上記乾燥機内で上記秤量缶に上記蓋をした後に、上記デシケータに移し、これを45分間放冷して、秤量する。乾燥前後の澱粉重量差を採取時の澱粉重量で割り百分率換算して水分値を求める。

0062

[澱粉の粘度平均分子量測定
測定対象である澱粉にジメチルスルホキシド溶媒を加え、40℃の湯浴振とう、溶解させ、0.5g/mlの溶液を調製する。これをさらに50重量%に希釈し、ガラスフィルター濾過した液体について、ウベローデ型粘度計((株)相互理化学硝子製作所製)により極限粘度を測定し、ポテトスターチアミロースに換算して次式から粘度平均分子量を求めた。
〔η〕DMSO=3.06×10−4・Mv0.64
〔η〕DMSO:極限粘度
Mv:粘度平均分子量

0063

[アルカリ増粘曲線測定
測定対象である澱粉100gと水165g、及び、水酸化ナトリウム(キシダ化学(株)製)6.6gを混合し、ビスコグラフ(ブラベンダー社製:アシログラフ)にて25℃で3分間攪拌(75rpm)し、昇温速度1.5℃/minで40℃まで昇温させ、40℃で一定温度のまま保持させる。この、40℃に保持させ始めた瞬間から、粘度が100BU(ブラベンダーユニット)に達するまでの時間を測定する。

0064

[アクリル系ポリマーの粘度平均分子量測定]
測定対象であるアクリル系ポリマーに、1Nの塩化ナトリウム(キシダ化学(株)製)水溶液を加えて、0.1重量%のアクリル系ポリマー溶液を調製し、ウベローデ型粘度計((株)相互理化学硝子製作所製)により極限粘度を測定し、次式から粘度平均分子量を求めた。
〔η〕=4.09×10−6・Mv0.73
〔η〕:極限粘度
Mv:粘度平均分子量

0065

フォードカップ粘度の測定]
全段工フォードカップ(20℃水で10秒)に準じたカップを用い、40℃での所定量(95.567ml)の測定対象の澱粉糊が滴下する時間(秒)を測定してフォードカップ粘度(単位:秒)とした。以下、フォードカップ粘度を「FCV」と表記する。なお、上記の「全段工フォードカップ(20℃水で10秒)」とは、全国段ボール工業会認定のフォードカップであり、かつ、水温20℃の水を用いた場合、所定量(95.567ml)が滴下する時間が10秒となるフォードカップをいう。

0066

B型粘度の測定]
東京計器(株)製のBM型回転粘度計を用いて、60rpmでNo.3のローターを用い、測定対象の澱粉糊の液温40℃とした時の粘度を測定してB型粘度(単位:cps)とした。

0067

初期接着強度の測定]
片面段ボール(幅50mm、長さ85mm、中しん:レンゴー(株)製 セッツKS120(坪量:120g/m2 )、ライナ:レンゴー(株)製 RKA280)の中しんの段頂に、測定対象の澱粉糊を絶乾で5g/m2 となるように塗布する。そして、中しんを上にして受台上に載せた後、中しんの段と段との間に、受台に対して上昇せず片面段ボール受台上に固定しておくための固定用ピン群と、受台に対して上昇して受台から離反する上昇ピン群とを交互に挿入する。

0068

この後、片面段ボールの段頂に坪量280g/m2 のライナ片を載せて、ライナ片の上から175℃の熱板所定時間加熱した後、上記上昇ピン群を上昇させて、片面段ボールの段頂に貼り付けたライナ片を剥がし、その際のライナ片の剥離力ロードセルオリエンラック(株)製:TLB−100L−F)により測定して初期接着強度とした。

0069

(実施例1)
40℃ウォーターバスにて、容積500mlのポリビーカー内で40℃に保温した300gの水に、未加工のコーンスターチ(王子コーンスターチ(株)製:粘度平均分子量約500,000、水分値12%、100BUに達する時間:15分)25gを投入し、直径65mmのプロペラ型羽根1枚を有する攪拌棒を90Wのモーターに取りつけ、400rpmで攪拌し、分散させた。この後、15重量%水酸化ナトリウム(キシダ化学(株)製)水溶液30.0gを投入し、投入後すぐ1000rpmに攪拌速度を変えて15分間攪拌を続け、キャリヤ部を調製した。

0070

また、40℃ウォーターバスにて、容積1000mlのポリビーカー内で40℃に保温した357.0gの水に、ポリアクリルアミド(浅田化学工業(株)製パラロック2A111、粘度平均分子量7,000,000)0.68gを少量ずつ投入しつつ、直径65mmのプロペラ型羽根1枚を有する撹拌棒を90Wのモーターに取りつけ、600rpmで撹拌し、10分間で溶解させた。溶解後、未加工のコーンスターチ202.5gを投入し、10分間以上撹拌を続け、メイン部を調製した。

0071

先に調製した上記キャリヤ部の撹拌を止め、ウォーターバスから取り出し、この上記キャリヤ部を、上記メイン部を攪拌中の上記1000mlのポリビーカー中へ約5分かけて投入した。この投入の間に撹拌速度を600rpmから800rpmへと可変させ、投入完了からさらに10分間撹拌して、倍水率3.00、水酸化ナトリウム濃度(以下、「苛性濃度」という。)0.49重量%、対澱粉ポリアクリルアミド比率0.3重量%の無ホウ素澱粉糊を得た。

0072

得られた直後の澱粉糊のフォードカップ粘度、B型粘度を上記の方法で測定した。また、澱粉糊の出来上がりから1時間後のフォードカップ粘度とB型粘度、及び初期接着強度を上記の方法で測定した。それらの結果を表1に示す。

0073

(実施例2)
実施例1のポリアクリルアミド(浅田化学工業(株)製:パラロック2A111)0.68gを1.82gに増量した以外は、実施例1と同様に調製し、倍水率3.00、苛性濃度0.49重量%、対澱粉ポリアクリルアミド比率0.8重量%の無ホウ素澱粉糊を得た。
得られた直後の澱粉糊のフォードカップ粘度、B型粘度を上記の方法で測定した。また、澱粉糊の出来上がりから1時間後のフォードカップ粘度、B型粘度及び初期接着強度を上記の方法で測定した。それらの結果を表1に示す。

0074

(実施例3)
実施例1の15重量%水酸化ナトリウム水溶液30.0gを32.0gに増量し、40℃ウォーターバスにて1000mlのポリビーカー内で40℃に保温して使用する水を357.0gから353.9gに減量し、さらにポリアクリルアミド(浅田化学工業(株)製:パラロック2A111)0.68gを2.28gに増量した以外は実施例1と同様に調製し、倍水率3.00、苛性濃度0.524重量%、対澱粉ポリアクリルアミド比率1.0重量%の無ホウ素澱粉糊を得た。
得られた直後の澱粉糊のフォードカップ粘度、B型粘度を上記の方法で測定した。また、澱粉糊の出来上がりから1時間後のフォードカップ粘度、B型粘度及び初期接着強度を上記の方法で測定した。それらの結果を表1に示す。

0075

(実施例4)
実施例1の15重量%水酸化ナトリウム水溶液30.0gを33.6gに増量し、40℃ウォーターバスにて1000mlのポリビーカー内で40℃に保温して使用する357.0gを353.9gに減量し、さらにポリアクリルアミド(浅田化学工業(株)製:パラロック2A111)0.68gの代わりにポリアクリル酸ナトリウム(浅田化学工業(株)製:パラロック100A102、粘度平均分子量約6,000,000)0.91gを用いた以外は実施例1と同様に調製し、倍水率3.00、苛性濃度0.550重量%、対澱粉ポリアクリル酸ナトリウム比率0.4重量%の無ホウ素澱粉糊を得た。
得られた直後の澱粉糊のフォードカップ粘度、B型粘度を上記の方法で測定した。また、澱粉糊の出来上がりから1時間後のフォードカップ粘度、B型粘度及び初期接着強度を上記の方法で測定した。その結果を表1に示す。

0076

(比較例1)
実施例1の15重量%水酸化ナトリウム水溶液30.0gを33.7gに増量し、上記メイン部の40℃に保温して使用する水を357.0gから353.85gに減量し、さらにポリアクリルアミド(浅田化学工業(株)製:パラロック2A111)0.68gの代わりに四ホウ酸ナトリウム(USボラックス社製:ホウ砂)4.55gを用い、上記キャリヤ部の溶液を上記メイン部へ投入する際に撹拌速度を1650rpmまで上げ、それ以外は実施例1と同様に調製し、倍水率3.00、苛性濃度0.550重量%、対澱粉ホウ砂比率2.00重量%のホウ素含有澱粉糊を得た。
得られた直後の澱粉糊のフォードカップ粘度、B型粘度を上記の方法で測定した。また、澱粉糊の出来上がりから1時間後のフォードカップ粘度、B型粘度及び初期接着強度を上記の方法で測定した。その結果を表1に示す。

0077

(比較例2)
比較例1のホウ砂4.55gを0g(無添加)とし、上記キャリヤ部の投入時の撹拌速度を600rpmに固定した以外は比較例1と同様に調製し、倍水率3.00、苛性濃度0.55重量%の無ホウ素澱粉を得た。
得られた直後の澱粉糊のフォードカップ粘度、B型粘度を上記の方法で測定した。また、澱粉糊の出来上がりから1時間後のフォードカップ粘度、B型粘度及び初期接着強度を上記の方法で測定した。その結果を表1に示す。

0078

(比較例3)
実施例1の15重量%水酸化ナトリウム水溶液30.0gを33.7gとに増量し、メイン部の40℃に保温して使用する水を357.0gから340.17gに減量し、さらにポリアクリルアミド(浅田化学工業(株)製パラロック2A111、粘度平均分子量7,000,000)0.68gの代わりにアクリルアミドとアクリル酸との共重合物(荒川化学工業(株)製:ポリマセット305、粘度平均分子量100,000、固形分20%品)17.1gを用いた以外は実施例1と同様に調製し、倍水率3.00、苛性濃度0.550重量%、対澱粉アクリル系ポリマー比率1.5重量%の無ホウ素澱粉糊を得た。
得られた直後の澱粉糊のフォードカップ粘度、B型粘度を上記の方法で測定した。また、澱粉糊の出来上がりから1時間後のフォードカップ粘度、B型粘度及び初期接着強度を上記の方法で測定した。その結果を表1に示す。

発明を実施するための最良の形態

0079

【表1】

発明の効果

0080

この発明にかかる澱粉糊は、アクリル系ポリマーを用いるので、ホウ素又はその化合物を使用した場合、ホウ素又はその化合物の使用量を削減した場合のいずれの場合であっても、ホウ素又はその化合物を十分に用いた場合と同等、あるいは同等以上の粘度や接着性で段ボールのライナと中しんとを貼り合わせることができる。

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