図面 (/)

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西木場一雄
出願日 2003年5月9日 (17年7ヶ月経過) 出願番号 2003-132068
公開日 2004年11月25日 (16年1ヶ月経過) 公開番号 2004-331884
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 ポリアクリルアミド溶液 ポリアクリルアミド水溶液 合用接着剤
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25日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (0)

図面はありません

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、実用可能な接着強度を発揮できる段ボール合用接着剤を提供する。

解決手段

水に、澱粉膨潤剤とともに、水溶性金属化合物アクリル系ポリマーとを含有させた澱粉糊を製造する。

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、実用可能な接着強度を発揮できる段ボール貼合用接着剤を提供する。水に、澱粉膨潤剤とともに、水溶性金属化合物アクリル系ポリマーとを含有させた澱粉糊を製造する。 なし

目的

この発明は、ホウ素及びその化合物を使用せず、又は、それらの使用量を削減し、かつ、実用可能な接着強度を発揮できる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
3件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

請求項2

上記水溶性金属化合物は、水溶性アルミニウム化合物水溶性チタン化合物又は水溶性ジルコニウム化合物から選ばれる少なくとも一種である、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は、(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のうち、いずれか一つ以上を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

上記アクリル系ポリマーの粘度平均分子量が500,000〜30,000,000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澱粉糊に関する。

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、この法律の趣旨にも沿うものである。

0004

これに対し、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。

背景技術

0005

【特許文献1】
特開2002−201445号公報

0006

しかし、この接着剤では、ホウ素又はその化合物を用いた場合と比べて接着強度が大きく低下してしまい、実用に問題がある。

0007

また、澱粉膨潤剤と共に澱粉糊に含有させるものとして、水溶性金属化合物を用いる方法があるが、出来上がる澱粉糊の接着強度が不十分なものとなる問題を有する。別の方法として、アクリル系ポリマ−を含有させると、ある程度の接着強度を得ることは出来るが、澱粉糊を十分に攪拌しようとして過剰なせん断力を与えると、初期接着強度が大きく低下するという問題を有する。

発明が解決しようとする課題

0008

そこでこの発明は、ホウ素及びその化合物を使用せず、又は、それらの使用量を削減し、かつ、実用可能な接着強度を発揮できる段ボール貼合用接着剤を提供することを目的とする。

0009

この発明は、水に、澱粉膨潤剤とともに、水溶性金属化合物とアクリル系ポリマーとを含有させ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

0010

上記水溶性金属化合物と上記アクリル系ポリマーとを共に用いると、十分な攪拌を行ったとしても、得られる澱粉糊の粘着強度は十分に向上し、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澱粉糊を得られる。

0011

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、澱粉及び澱粉膨潤剤、水溶性金属化合物、アクリル系ポリマーを含有させたものである。

0012

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。

0013

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。

0014

また上記澱粉は、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重量%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。

0015

さらに上記澱粉は、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。

0016

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必要である。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と上記水溶性金属化合物とによって上記澱粉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、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等が用いられる。

0017

上記水溶性金属化合物としては、水溶性アルミニウム化合物水溶性ジルコニウム化合物水溶性チタン化合物等が挙げられる。これらは、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。

0021

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。

0022

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。

0023

上記(メタ)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。

0024

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。

0025

上記(メタ)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。

0026

上記(メタ)アクリル酸類としては、(メタ)アクリル酸が挙げられる。また、これがポリマーの一部又は全部となったときに、それらの一部又は全部がナトリウム塩、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としたものも含む。

0027

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。

0028

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。

0029

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。

0030

上記アクリル系ポリマーは、上記(メタ)アクリルアミド類や、上記(メタ)アクリル酸、上記(メタ)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(メタ)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。

0031

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。

0032

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。

0033

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。

0034

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。

0035

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。

0036

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。

0037

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。

0038

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。

0039

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。

0040

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。

0041

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。

0042

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。

0043

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。

0044

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−プロパンジアンモニウムジクロライド等である。

0045

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。

0046

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。

0047

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。

0048

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。

0049

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。

0050

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。

0051

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。

0052

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。

0053

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。

0054

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。

0055

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。

0056

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。

0057

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。

0058

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。

0059

なお、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、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。

0060

上記水溶性金属化合物と上記アクリル系ポリマーとを併用することにより、上記澱粉と架橋結合して見かけの分子量を増大させる効果が高まり、十分な攪拌を行ってせん断力を与えたとしても、ホウ素又はその化合物を粘着向上剤として使用した澱粉糊と、ほぼ同等の粘着性を持った段ボール貼合用澱粉糊を得ることができる。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。

0061

次に、これらの配合比について説明する。
上記澱粉糊における、上記澱粉膨潤剤の配合比率は、澱粉糊1gに対して、0.2〜1.0重量%であることが望ましい。上記澱粉膨潤剤が0.2重量%未満であると、上記澱粉の水分散液のアルカリ性が弱すぎて、糊化温度が高くなりすぎ、また、上記水溶性金属化合物と上記アクリル系ポリマーとによる、上記澱粉を架橋させる効果が不十分となるおそれがある。一方、1.0重量%を越えると、糊化温度が低くなりすぎ、ゲル化してしまい、保存出来ない状態になる。

0062

上記澱粉に対する、上記水溶性金属化合物の配合比率は、上記澱粉1gに対して、0.01〜10重量%であることが望ましい。上記水溶性金属化合物が0.01重量%未満であると、上記アクリル系ポリマーとともに上記澱粉を架橋結合させる効果が十分に発揮できないおそれがある。一方、10重量%を越えると、上記澱粉糊の粘度が非常に高くなり、使用困難になる。

0063

上記澱粉に対する、上記アクリル系ポリマーの配合比率は、上記澱粉1gに対して、0.1〜20重量%であることが望ましい。上記アクリル系ポリマーが0.1重量%未満であると、上記水溶性金属化合物とともに上記澱粉を架橋結合させる効果が十分に発揮できないおそれがある。一方、20重量%を越えると、上記澱粉糊の粘度が非常に高くなり、使用困難になる。

0064

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上記水溶性金属化合物との合計量が、固形分の95重量%以上を占めることが望ましく、より望ましくは97〜99重量%である。上記合計量が固形分の95重量%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澱粉糊をアルカリ性にすることが望ましい。

0065

上記段ボール貼合用澱粉糊に含有させる、上記アクリル系ポリマーと上記水溶性金属化合物との重量比が、アクリル系ポリマー/水溶性金属化合物=1/1〜100/1であることが望ましく、より望ましくは2/1〜50/1である。1/1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度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、100/1よりも上記アクリル系ポリマーが多いと、攪拌を行ってせん断力が与えられたときに、初期接着力が大きく低下する場合がある。

0066

また、上記アクリル系ポリマーの重量は、上記澱粉の0.01〜20重量%であることが望ましく、0.1〜2.0重量%であればより望ましい。上記水溶性金属化合物の重量は、上記澱粉の0.01〜1.0重量%であることが望ましく、0.02〜0.5重量%であればより望ましい。

0067

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、上記水溶性金属化合物、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。ここで一般的とは、例えば従来のホウ素又はその化合物を含有した澱粉糊を製造する場合が挙げられ、ここでは上記アクリル系ポリマーと上記水溶性金属化合物とを、ホウ素又はその化合物に相当するものとして用いる方法が挙げられる。

0068

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ほぼ同等又は同等以上の接着能力を有する。

0069

【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。なお、上記水溶性金属化合物と上記アクリル系ポリマーとを便宜上、増粘剤と表記する。また、これら増粘剤をどちらか一つだけ添加する場合の添加するものと、これら増粘剤を共に添加する場合の先に添加する上記水溶性金属化合物とを、第一増粘剤と表記する。さらに、表1中、攪拌速度の欄に表記している澱粉とは、二度目に添加する下記のコーンスターチを示す。以下、まず測定方法について示す。

0070

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。

0071

B型粘度の測定]
東京計器(株)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。

0072

[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 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。

0073

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テック(株)製:TLB−100L−F)により測定して初期接着強度とした。

0074

[1時間後の測定]
得られた澱粉糊を容積1000mlのポリ容器に移し、40℃の水浴中において、直径65mmのプロペラ型羽根1枚を有する攪拌棒を90Wのモーターに取り付け、600rpmで攪拌した。攪拌し始めて一時間後の澱粉糊を用いて、上記の方法でFCVとB型粘度、及び初期接着強度を測定した。

0075

[ポリアクリルアミドのみを増粘剤として用いた場合]
(比較例1)
40℃ウォーターバスにて、容積5000mlの八角形ステンレス容器内で40℃に保温した930g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)77.5gを投入し、直径65mmのプロペラ型羽根1枚と直径55mmのタービン型羽根1枚とを有する攪拌棒を120Wのモーターに取りつけ、400rpmで攪拌し、分散させた。
次に、15重量%水酸化ナトリウム(キシダ化学(株)製)水溶液90.00gを定量ポンプ(東京理化機械(株)製:MICRO TUBE PUMP MP−3)によって10〜15分かけて滴下させ、その間、液の増粘に伴い、上記攪拌棒による攪拌速度を600、1000、2200rpmに加速させていき、滴下終了時に2400rpmとした。滴下終了後も、滴下開始から30分間経過するまで攪拌を続けた。

0076

その後、上記の攪拌速度を1650rpmとし、水温40℃の水550.69gを投入し、5分間攪拌した。これに、未加工のコーンスターチ(上記と同じ)627.75gを2分間かけて投入し、その1分後に攪拌速度を1000rpmに変えて、1%ポリアクリルアミド水溶液(浅田化学工業(株)製パラロック2A111)564.2gを30秒間かけて添加し、添加終了後に攪拌速度を600rpmに変えて5分間攪拌した後、さらに15分間攪拌した。
以上の手順により、倍水率3.00、水酸化ナトリウム濃度(以下「苛性濃度」という。)0.48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。

0077

得られた直後の無ホウ素澱粉糊のFCV、B型粘度、及び、1時間後でのFCV、B型粘度、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。

0078

(比較例2)
比較例1の、1%ポリアクリルアミド溶液を添加する際の攪拌速度を1000rpmから1650rpmとし、添加後の攪拌速度を600rpmから2400rpmとした以外は比較例1と同様に調製し、倍水率3.00、水酸化ナトリウム濃度(以下「苛性濃度」という。)0.48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。
得られた直後の無ホウ素澱粉糊のFCV、B型粘度、及び、1時間後でのFCV、B型粘度、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。

0079

[ポリアクリルアミドと水溶性金属化合物とを増粘剤として用いた場合]
(実施例1)
比較例1において、水温40℃の水550.69gを497.15gに減量させ、未加工のコーンスターチ627.75gを2分間かけて投入した後、その1分後に攪拌速度を2400rpmに変え、水溶性金属化合物として炭酸ジルコニウムアンモニウム(以下、「AZC」と略す。)溶液(第一稀元素化学工業(株)製:ジルコゾールAC−7の10倍希釈品)54.25g(うち有効成分は0.71g)を投入し、さらに5分間攪拌した後に、1%ポリアクリルアミド水溶液(浅田化学工業(株)製パラロック2A111)564.2gを添加し、さらに15分攪拌した以外は、比較例1と同様に調製し、倍水率3.00、苛性濃度0.48重量%、対澱粉水溶性金属化合物比率0.1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。
得られた直後の無ホウ素澱粉糊のFCV、B型粘度、及び、1時間後でのFCV、B型粘度、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。

0080

(実施例2)
実施例1の水温40℃の水497.15gを513.21gに増加させ、AZC溶液54.25g(うち有効成分は0.71g)を37.98g(うち有効成分は0.49g)に減少させた以外は、実施例1と同様に調製し、倍水率3.00、苛性濃度0.48重量%、対澱粉水溶性金属化合物比率0.07%、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。
得られた直後の無ホウ素澱粉糊のFCV、B型粘度、及び1時間後でのFCV、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。

0081

(実施例3)
実施例1の水温40℃の水497.15gを543.03gに増加させ、AZC溶液54.25g(うち有効成分は0.71g)をチタンラクテート(製薬工業(株)製:オルガチックスTC−310の10倍希釈品)8.01g(うち有効成分は0.35g)とした以外は、実施例1と同様に調製し、倍水率3.00、苛性濃度0.48重量%、対澱粉水溶性金属化合物比率0.05%、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。
得られた直後の無ホウ素澱粉糊のFCV、B型粘度、及び1時間後でのFCV、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。

0082

(実施例4)
実施例3の、水温40℃の水543.03gを546.10gに増加させ、チタンラクテート8.01g(うち有効成分は0.35g)を4.81g(うち有効成分は0.21g)に減少させた以外は、実施例3と同様に調製し、倍水率3.00、苛性濃度0.48重量%、対澱粉水溶性金属化合物比率0.03%、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。
得られた直後の無ホウ素澱粉糊のFCV、B型粘度、及び1時間後でのFCV、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。

0083

ポリアクリル酸ナトリウムのみを増粘剤として用いた場合]
(比較例3)
比較例1の15重量%水酸化ナトリウム水溶液90.00gを93.00gに増加させ、1%ポリアクリルアミド水溶液564.2gの代わりに、1%ポリアクリル酸ナトリウム水溶液(浅田化学工業(株)製:パラロック100A102)282.1gを用いた以外は比較例1と同様に調製し、倍水率3.00、苛性濃度0.49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。
得られた直後の無ホウ素澱粉糊のFCV、B型粘度、及び、1時間後でのFCV、B型粘度、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。

0084

(比較例4)
比較例3の、1%ポリアクリル酸ナトリウム溶液を添加する際の攪拌速度を1000rpmから1650rpmとし、添加後の攪拌速度を600rpmから2400rpmとした以外は比較例3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。
得られた直後の無ホウ素澱粉糊のFCV、B型粘度、及び、1時間後でのFCV、B型粘度、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。

0085

[ポリアクリル酸ナトリウムと水溶性金属化合物とを増粘剤として用いた場合]
(実施例5)
実施例1の水温40℃の水497.15gを776.43gに増加させ、1%ポリアクリルアミド水溶液564.2gの代わりに1%ポリアクリル酸ナトリウム水溶液(上記に同じ)282.1gとした以外は、実施例1と同様に調製し、倍水率3.00、苛性濃度0.48重量%、対澱粉水溶性金属化合物比率0.1%、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。
得られた直後の無ホウ素澱粉糊のFCV、B型粘度、及び1時間後でのFCV、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。

0086

(実施例6)
実施例3の、水温40℃の水543.03gを822.31gに増加させ、1%ポリアクリルアミド水溶液564.2gの代わりに1%ポリアクリル酸ナトリウム水溶液(上記に同じ)282.1gとした以外は、実施例3と同様に調製し、倍水率3.00、苛性濃度0.48重量%、対澱粉水溶性金属化合物比率0.1%、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。
得られた直後の無ホウ素澱粉糊のFCV、B型粘度、及び1時間後でのFCV、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。

0087

[水溶性金属化合物のみを増粘剤として用いた場合]
(比較例5)
比較例1の、水温40℃の水550.69gを1055.71gに増加させ、1%ポリアクリルアミド水溶液564.2gの代わりに、AZC溶液(上記に同じ)54.25g(うち有効成分は0.71g)を用い、これの添加時及び添加後の攪拌速度を2400rpmとした以外は比較例1と同様に調製し、倍水率3.00、苛性濃度0.48重量%、対澱粉水溶性金属化合物比率0.10重量%の無ホウ素澱粉糊を得た。
得られた直後の無ホウ素澱粉糊のFCV、B型粘度、及び、1時間後でのFCV、B型粘度、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。

0088

(比較例6)
比較例5の、水温40℃の水1055.71gを1101.59gに増加させ、AZC溶液54.25g(うち有効成分は0.71g)の代わりにチタンラクテート(上記と同じ)8.01g(うち有効成分は0.35g)を用い、これの添加時及び添加後の攪拌速度を1650rpmにした以外は比較例5と同様に調製し、倍水率3.00、苛性濃度0.48重量%、対澱粉水溶性金属化合物比率0.05重量%の無ホウ素澱粉糊を得た。
得られた直後の無ホウ素澱粉糊のFCV、B型粘度、及び、1時間後でのFCV、B型粘度、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。

0089

ホウ素含有澱粉糊]
(比較例7)
比較例1の、水温40℃の水930gを982.13gに増加させ、未加工のコーンスターチ77.5gを77.25gに減少させ、15重量%水酸化ナトリウム水溶液90gを104gに増加させ、水温40℃の水550.69gを1037gに増加させ、1%ポリアクリルアミド水溶液564.2g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)14.05gを用い、これの添加時の攪拌速度を1000rpmとする代わりに、添加後に攪拌速度を2400rpmとする以外は、比較例1と同様に調製し、倍水率3.00、苛性濃度0.55重量%、対澱粉ホウ砂比率2.0重量%、ホウ素含有澱粉糊を得た。
得られた直後のホウ素含有澱粉糊のFCV、B型粘度、及び、1時間後でのFCV、B型粘度、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。

0090

[増粘剤を含有しない澱粉糊]
(比較例8)
比較例7の、四ホウ酸ナトリウムを添加せず、未加工のコーンスターチ625gを投入した後でき上がりまで、攪拌速度を1650rpmに保持させた以外は、比較例7と同様に調製し、倍水率3.00、苛性濃度0.55重量%の無ホウ素澱粉糊を得た。
得られた直後のホウ素含有澱粉糊のFCV、B型粘度、及び、1時間後でのFCV、B型粘度、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。

発明を実施するための最良の形態

0091

【表1】

発明の効果

0092

この発明にかかる澱粉糊は、アクリル系ポリマーと水溶性金属化合物とを共に用いるので、ホウ素又はその化合物を使用しない場合、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。これにより、ホウ素又はその化合物の使用量を減らしたり、又は、まったく使わずに、段ボールを製造することが出来るようになる。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い法人

関連性が強い法人一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ