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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西木場一雄
出願日 2003年8月4日 (17年5ヶ月経過) 出願番号 2003-285948
公開日 2005年3月3日 (15年10ヶ月経過) 公開番号 2005-054051
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 指定物 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水溶液 合用接着剤 水溶性多官能エポキシ化合物 ホウ素単体 硫酸アルミニウムナトリウム
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(2005年3月3日)のものです。
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課題

ホウ素の使用量を削減しつつ、かつ、高速段ボール貼合工程においても実用可能とするのに十分な初期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。

解決手段

澱粉に対して0.05〜5重量%のホウ素化合物を含有し、かつ、水溶性金属化合物及び/又はアクリル系ポリマーを含有する段ボール貼合用澱粉糊を作製する。

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。

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。

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。

特開2002−201445号公報

概要

ホウ素の使用量を削減しつつ、かつ、高速な段ボール貼合工程においても実用可能とするのに十分な初期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。澱粉に対して0.05〜5重量%のホウ素化合物を含有し、かつ、水溶性金属化合物及び/又はアクリル系ポリマーを含有する段ボール貼合用澱粉糊を作製する。なし

目的

そこでこの発明は、ホウ素の使用量を削減しつつ、かつ、高速な段ボール貼合工程においても実用可能とするのに十分な初期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。

効果

実績

技術文献被引用数
4件
牽制数
0件

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請求項1

澱粉に対して0.05〜5重量%のホウ素化合物を含有し、かつ、水溶性金属化合物及び/又はアクリル系ポリマーを含有する段ボール合用澱粉糊

請求項2

上記水溶性金属化合物が、水溶性アルミニウム化合物水溶性チタン化合物水溶性ジルコニウム化合物のうち、少なくとも一つからなる、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、(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、少なくとも一つを重合成分とするポリマーである、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

上記水溶性金属化合物の添加比率が、上記澱粉に対して、0.01〜10重量%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の添加比率が、上記澱粉に対して、0.01〜20重量%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。

請求項6

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5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澱粉糊に関する。

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。

0005

特開2002−201445号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、ホウ素及びその化合物をまったく使用しない接着剤では、ホウ素又はその化合物を用いた場合と比べて初期接着強度が大きく低下してしまい、高速な段ボール貼合工程において用いるには問題がある。

0007

そこでこの発明は、ホウ素の使用量を削減しつつ、かつ、高速な段ボール貼合工程においても実用可能とするのに十分な初期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。

課題を解決するための手段

0008

この発明は、澱粉に対して0.05〜5重量%のホウ素化合物を含有し、かつ、水溶性金属化合物及び/又はアクリル系ポリマーを含有する段ボール貼合用澱粉糊によって上記の課題を解決したのである。

発明の効果

0009

ホウ素化合物を、水溶性金属化合物やアクリル系ポリマーと併用して澱粉糊を作製することによって、それぞれの化合物を単独で用いるよりも段ボール貼合用澱粉糊の初期接着強度をより強くすることができる。これにより、従来よりもホウ素化合物の使用量を削減しつつ、より初期接着強度の強い澱粉糊を得ることができる。また、段ボールの貼り合わせ工程をより高速化することもできる。

発明を実施するための最良の形態

0010

この発明は、澱粉に対して0.05〜5重量%のホウ素化合物を含有し、かつ、水溶性金属化合物及び/又はアクリル系ポリマーを含有する段ボール貼合用澱粉糊である。

0011

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。

0012

上記ホウ素化合物は、上記澱粉に対して0.05〜5重量%であることが必要であり、0.05〜2.5重量%であれば望ましい。0.05重量%未満では、ホウ素化合物の量が少なすぎて必要な初期接着強度の増加が期待できない。一方、5重量%を超えてしまうと、ホウ素化合物の量が多すぎて、PRTR法の指定を受けやすくなりすぎ、好ましくない。なお、上記ホウ素化合物としては、澱粉同士を架橋してみかけの分子量を増大させ得るものが望ましく、四ホウ酸ナトリウム(ホウ砂)が最も望ましい。

0013

上記水溶性金属化合物としては、例えば、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。

0017

これらの水溶性金属化合物を上記段ボール貼合用澱粉糊に添加する場合の添加比率は、澱粉に対して0.01〜10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。0.01重量%未満であると、添加することによる効果がほとんど望めなくなってしまう。一方、10重量%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非常に高くなり、使用困難になるおそれがある。

0018

また、上記水溶性金属化合物と上記ホウ素化合物との重量比は、1:10000〜50:1であることが望ましく、1:1000〜5:1であればより望ましい。上記水溶性金属化合物が少なすぎると、添加することによる効果が発揮できない場合があるからである。また、少なくとも上記ホウ素化合物は上記した量だけ含有されている必要があるため、それより極端に上記水溶性金属化合物が多いと、上記水溶性金属化合物の性質が顕著になりすぎる場合がある。

0019

上記アクリル系ポリマーとしては、(メタアクリルアミド類(「メタクリルアミド類」及び「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(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ことが望ましい。

0020

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、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。

0021

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。

0022

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。

0023

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)アクリル酸類や(メタ)アクリル酸エステル類等がある場合、ポリマーとなったそれらの一部又は全部が、(メタ)アクリル酸類の場合は水溶性塩となったものであったり、(メタ)アクリル酸エステル類の場合は水溶性部分けん化したものであってもよい。

0024

上記(メタ)アクリル酸類の水溶性塩としては、例えば(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。

0025

この(メタ)アクリル酸エステル類の、水溶性部分がけん化したものとは、上記(メタ)アクリル酸エステル類のエステル基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。

0026

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)アクリルアミドや(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。

0027

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。

0028

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。

0029

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。

0030

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。

0031

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。

0032

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。

0033

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。

0034

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。

0035

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。

0036

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。

0037

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。

0038

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。

0039

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。

0040

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。

0041

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。

0042

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。

0043

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。

0044

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。

0045

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。

0046

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。

0047

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。

0048

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。

0049

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。

0050

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。

0051

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。

0052

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。

0053

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。

0054

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。

0055

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。

0056

これらのアクリル系ポリマーを上記段ボール貼合用澱粉糊に添加する場合の添加比率は、澱粉に対して0.01〜20重量%であることが望ましく、0.02〜2重量%であればより望ましい。0.01重量%未満であると、添加することによる効果がほとんど発揮できなくなってしまうことがある。一方、20重量%を超えると、上記段ボール貼合用澱粉糊の粘度が非常に高くなり、使用困難になるおそれがある。

0057

また、上記アクリル系ポリマーと上記ホウ素化合物との重量比は、1:1000〜100:1であることが望ましく、1:100〜50:1であればより望ましい。上記アクリル系ポリマーが少なすぎると、添加することによる効果が発揮できない場合があるからである。また、少なくとも上記ホウ素化合物は上記した量だけ含有されている必要があるため、それより極端に上記アクリル系ポリマーが多いと、上記アクリル系ポリマーの性質が顕著になりすぎる場合がある。

0058

なお、上記アクリル系ポリマーの粘度平均分子量は、500,000〜30,000,000であることが望ましく、1,000,000〜10,000,000であればより望ましい。粘度平均分子量が500,000未満であると、接着強度を向上する効果が十分に発揮されない場合がある。一方、粘度平均分子量が30,000,000を超えると、粘度が高くなりすぎて、扱いにくくなる場合がある。

0059

さらに、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場合、上記水溶性金属化合物と上記アクリル系ポリマーとの重量比は、1:100〜1:1であることが望ましく、1:50〜1:2であればより望ましい。上記アクリル系ポリマーより、上記水溶性金属化合物の方が多いと、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。また、上記水溶性金属化合物の割合が上記アクリル系ポリマーの100分の1未満であると、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。

0060

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を合わせた添加物と、上記ホウ素化合物との重量比は、1:1000〜100:1であることが望ましく、1:100〜100:2であればより望ましい。上記ホウ素化合物が少なすぎると、初期接着強度が低下しすぎる場合があり、一方、上記ホウ素化合物があまりに多くなりすぎると、環境上好ましくない場合がある。

0061

なお、上記水溶性金属化合物、上記アクリル系ポリマー及びホウ素化合物を増粘剤として上記澱粉糊に加える際には、それぞれを一の上記段ボール貼合用澱粉糊に連続して、若しくは同時に加えてもよい。また、それぞれを二液、あるいは三液以上の上記段ボール貼合用澱粉糊に加えた上で、それらを混合してもよい。

0062

また、上記増粘剤とは別に、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張させ、また、上記増粘剤によって上記澱粉を架橋結合させるために、上記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である。

0063

上記段ボール貼合用澱粉糊における上記澱粉膨潤剤は、上記澱粉に対して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、上記段ボール貼合用澱粉糊のアルカリ性が弱すぎて、糊化温度が高くなりすぎ、また、上記増粘剤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%を超えると、糊化温度が低くなりすぎ、ゲル化してしまい、保存できない状態になる場合がある。

0064

この発明にかかる段ボール貼合用澱粉糊を作製するにあたっては、上記の増粘剤、澱粉膨潤剤、澱粉等の固形分を用いて、一般的な段ボール貼合用澱粉糊における水との混合比で作製することができる。ここで、固形分に対する水の重量である倍水率は2〜5であることが望ましい。

0065

上記ホウ素化合物と、上記水溶性金属化合物や上記アクリル系ポリマー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、従来のホウ素化合物のみを増粘剤として用いた上記段ボール貼合用澱粉糊や、上記水溶性金属化合物や上記アクリル系ポリマーのみを上記増粘剤として用いた上記段ボール貼合用澱粉糊よりも、初期接着強度や粘度が優れた段ボール貼合用澱粉糊を得ることができる。また、単位量あたりの強度が上がるため、ホウ素化合物の使用量を抑制することもできる。

0066

以下に実験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。下記に示す方法で澱粉糊を作成し、得られた直後の澱粉糊のフォードカップ粘度、B型粘度を以下に列挙する方法で測定した。また、得られた接着剤を容積リットルポリ容器に1000gを移し、40℃のウォーターバスにて直径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型粘度および初期接着強度を以下に列挙する方法で測定した。なお、表中においてアクリル系ポリマー、水溶性金属化合物、ホウ素化合物をまとめて増粘剤と表記する。また、倍水率とは、タピオカコーンスターチとを合わせた全澱粉量に対する、水の重量比である。

0067

[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。

0068

[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。

0069

[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 RKA220:坪量220g/m2 )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。

0070

この後、片面段ボールの段頂にライナ片(レンゴー(株)製 RKA280:坪量280g/m2 )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。

0071

[1時間後の測定]
得られた澱粉糊を容積1リットルのポリ容器に移し、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。

0072

[ポリアクリルアミドとホウ砂とを含んだ澱粉糊]
(実験例1)
<工程1> 40℃ウォーターバスにて容積5リットルの八角形ステンレス容器内で40℃に保温した951.97g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 以下同じ)81.72g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枚を有する撹拌棒を120Wのモーターに取りつけ、400rpmで撹拌し分散させた。
<工程2> この後、15w/w%水酸化ナトリウム(キシダ化学(株)製 以下同じ)水溶液93.12gを定量ポンプ(東京理化機械(株)製:MICRO TUBE PUMP MP−3 以下同じ)にて10から15分かけて滴下し(滴下の間に、液の増粘に伴い600rpm、1000rpm、2200rpmと撹拌速度を変える)、滴下終了時に2400rpmに撹拌速度を変え、水酸化ナトリウム水溶液滴下開始より30分間撹拌を続ける。
<工程3> その後、1650rpmに撹拌速度を変え、水温40℃の890.73gの水を投入し、5分間撹拌する。その後、未加工のタピオカ28.65gと未加工のコーンスターチ600.33gを2分間かけて投入し、<工程3' >その3分後に1000rpmに撹拌速度を変え、1.5重量%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 以下同じ)188.07gを投入し、3分間撹拌後に四ホウ酸ナトリウム(USボラックス社製:ホウ砂 以下同じ)5.73gを添加し、12分後に攪拌を停止した。
糊液>倍水率2.96、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0.40重量%、対澱粉ホウ砂比率0.81重量%の澱粉糊を得た。
この澱粉糊を上記の測定方法により測定した。その結果を表1に示す。

0073

(実験例2)
実験例1において、<工程3>における水温40℃の890.73gの水の代わりに886.9gの水を用い、<工程3' >以下を「その1分後に2400rpmに撹拌速度を変え、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 以下同じ)4.01gを添加し、2分間撹拌後に1.5重量%ポリアクリルアミド水溶液188.07gを投入し、1分間撹拌後に四ホウ酸ナトリウム5.73gを添加し、12分後に攪拌を停止した。」とした以外は実験例1と同様に行った。
<糊液>倍水率2.96、苛性濃度0.49重量%、対澱粉ポリアクリルアミド比率0.40重量%、対澱粉チタンラクテート比率0.025重量%、対澱粉ホウ砂比率0.81重量%の澱粉糊を得た。
この澱粉糊を上記の測定方法により測定した。その結果を表1に示す。

0074

(実験例3)
実験例2において、<工程1>における初期の水量を960.76g、未加工のコーンスターチを83.41gとし、<工程2>における15w/w%水酸化ナトリウム水溶液を94.37gとし、<工程3>を「その後、1650rpmに撹拌速度を変え、水温40℃の949.22gの水を投入し、5分間撹拌する。その後、未加工のタピオカ40.1gと未加工のコーンスターチ589.36gを2分間かけて投入し、その1分後に2400rpmに撹拌速度を変え、チタンラクテート2.4gを添加し、2分間撹拌後に1.5重量%ポリアクリルアミド水溶液112.84gを投入し、1分間撹拌後に四ホウ酸ナトリウム8.02gを添加し、12分後に攪拌を停止した。」とした以外は実験例2と同様に行った。
<糊液>倍水率2.95、苛性濃度0.50重量%、対澱粉ポリアクリルアミド比率0.24重量%、対澱粉チタンラクテート比率0.015重量%、対澱粉ホウ砂比率1.125重量%の澱粉糊を得た。
この澱粉糊を上記の測定方法により測定した。その結果を表1に示す。

0075

(実験例4)
実験例2において、<工程1>における初期の水量を969.55g、未加工のコーンスターチを85.09gとし、<工程2>における15w/w%水酸化ナトリウム水溶液を95.62gとし、<工程3>を「その後、1650rpmに撹拌速度を変え、水温40℃の1011.54gの水を投入し、5分間撹拌する。その後、未加工のタピオカ51.56gと未加工のコーンスターチ578.39gを2分間かけて投入し、その1分後に2400rpmに撹拌速度を変え、チタンラクテート0.8gを添加し、2分間撹拌後に1.5重量%ポリアクリルアミド水溶液37.61gを投入し、1分間撹拌後に四ホウ酸ナトリウム10.31gを添加し、12分後に撹拌を停止した。」とした以外は実験例2と同様に行った。
<糊液>倍水率2.94、苛性濃度0.51重量%、対澱粉ポリアクリルアミド比率0.08重量%、対澱粉チタンラクテート比率0.005重量%、対澱粉ホウ砂比率1.442重量%の澱粉糊を得た。
この澱粉糊を上記の測定方法により測定した。その結果を表1に示す。

0076

(実験例5)
実験例2において、<工程2>の15w/w%水酸化ナトリウム水溶液を94.57gとし、<工程3>で投入する水を862.72gとし、チタンラクテート4.01gの代わりに炭酸ジルコニウムアンモニウム溶液(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 以下同じ)27.13gを添加した以外は実験例2と同様に行った。
糊剤>倍水率2.96、苛性濃度0.499重量%、対澱粉ポリアクリルアミド比率0.397重量%、対澱粉炭酸ジルコニウムアンモニウム比率0.05重量%、対澱粉ホウ砂比率0.81重量%の澱粉糊を得た。
この澱粉糊を上記の測定方法により測定した。その結果を表1に示す。

0077

ポリアクリル酸ナトリウムとホウ砂とを含んだ澱粉糊]
(実験例6)
実験例1において、<工程1>の水を951.57gとし、未加工のコーンスターチを81.68g、とし、<工程2>の15w/w%水酸化ナトリウム水溶液を94.58gとし、<工程3>を「その後、1650rpmに撹拌速度を変え、水温40℃の793.67gの水を投入し、5分間撹拌する。その後、未加工のタピオカ28.62gと未加工のコーンスターチ600.09gを2分間かけて投入し、<工程3' >その3分後に1000rpmに撹拌速度を変え、0.5重量%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100A 102 以下同じ)282gを投入し、1分間撹拌後に四ホ
酸ナトリウム5.72gを添加し、12分後に撹拌を停止した。」とした以外は、実験例1と同様に行った。
<糊液>倍水率2.96、苛性濃度0.50重量%、対澱粉ポリアクリル酸ナトリウム比率0.20重量%、対澱粉ホウ砂比率0.81重量%の澱粉糊を得た。
この澱粉糊を上記の測定方法により測定した。その結果を表1に示す。

0078

(実験例7)
実験例6において、<工程3>の水を789.84gとし、<工程3' >以下を「その1分後に2400rpmに撹拌速度を変え、チタンラクテート4.01gを添加し、1分間撹拌後に四ホウ酸ナトリウム5.73gを添加し、12分後に撹拌を停止した。」とした以外は実験例6と同様に行った。
<糊液>倍水率2.96、苛性濃度0.50重量%、対澱粉ポリアクリル酸ナトリウム比率0.20重量%、対澱粉チタンラクテート比率0.025重量%、対澱粉ホウ砂比率0.81重量%の澱粉糊を得た。
この澱粉糊を上記の測定方法により測定した。その結果を表1に示す。

0079

(実験例8)
実験例6において、<工程2>の15w/w%水酸化ナトリウム水溶液を96.33gとし、<工程3>の水を905.66gとし、<工程3' >以下を「その1分後に2400rpmに撹拌速度を変え、炭酸ジルコニウムアンモニウム溶液27.13g、2分間撹拌後に0.5重量%ポリアクリル酸ナトリウム水溶液141.05gを投入し、1分間撹拌後に四ホウ酸ナトリウム5.72gを添加し、12分後に撹拌を停止した。」とした以外は実験例6と同様に行った。
<糊液>倍水率2.96、苛性濃度0.51重量%、対澱粉ポリアクリル酸ナトリウム比率0.10重量%、対澱粉ホウ砂比率0.81重量%の澱粉糊を得た。
この澱粉糊を上記の測定方法により測定した。その結果を表1に示す。

0080

[水溶性金属化合物とホウ砂とを含んだ澱粉糊]
(実験例9)
実験例1において、<工程1>の水を951.6gとし、未加工のコーンスターチを81.69gとし、<工程2>の15w/w%水酸化ナトリウム水溶液を100.34gとし、<工程3>以下を「その後、1650rpmに撹拌速度を変え、水温40℃の1062.21gの水を投入し、5分間撹拌する。その後、未加工のタピオカ28.62gと未加工のコーンスターチ600.11gを2分間かけて投入し、その3分後に2400rpmに撹拌速度を変え、チタンラクテート8.02gを投入し、3分間撹拌後に四ホウ酸ナトリウム5.72gを添加し、12分後に撹拌を停止した。」とした以外は実験例1と同様に行った。
<糊液>倍水率2.97、苛性濃度0.53重量%、対澱粉チタンラクテート比率0.05重量%、対澱粉ホウ砂比率0.81重量%の澱粉糊を得た。
この澱粉糊を上記の測定方法により測定した。その結果を表1に示す。

0081

(実験例10)
実験例1において、<工程1>の水を952.04gとし、未加工のコーンスターチを81.72gとし、<工程2>の15w/w%水酸化ナトリウム水溶液を100.37gとし、<工程3>以下を「その後、1650rpmに撹拌速度を変え、水温40℃の1002.96gの水を投入し、5分間撹拌する。その後、未加工のタピオカ28.65gと未加工のコーンスターチ600.37gを2分間かけて投入し、その3分後に2400rpmに撹拌速度を変え、炭酸ジルコニウムアンモニウム67.82gを投入し、3分間撹拌後に四ホウ酸ナトリウム5.73gを添加し、12分後に撹拌を停止した。」とした以外は実験例1と同様に行った。
<糊液>倍水率2.96、苛性濃度0.53重量%、対澱粉炭酸ジルコニウムアンモニウム比率0.124重量%、対澱粉ホウ砂比率0.81重量%の澱粉糊を得た。
この澱粉糊を上記の測定方法により測定した。その結果を表1に示す。

0082

[水溶性金属化合物とアクリル系ポリマーとを含まない澱粉糊]
(比較例1)
実験例1において、<工程1>における水を850gとし、未加工のコーンスターチを75gとし、<工程2>における15w/w%水酸化ナトリウム水溶液を84gとし、<工程3>以下を「その後、1650rpmに撹拌速度を変え、水温40℃の910gの水を投入し、5分間撹拌する。その後、未加工のタピオカ50gと未加工のコーンスターチ500gを2分間かけて投入し、その4分後に2400rpmに撹拌速度を変え、四ホウ酸ナトリウム10gを添加し、12分後に撹拌を停止した。」とした以外は実験例1と同様に行った。
<糊液>倍水率2.93、苛性濃度0.508重量%、対澱粉ホウ砂比率1.6重量%の澱粉糊を得た。
この澱粉糊を上記の測定方法により測定した。その結果を表1に示す。

0083

[ホウ砂を含まない澱粉糊]
(比較例2)
実験例1において、<工程1>における水を930gとし、未加工のコーンスターチを77.5gとし、<工程2>の15w/w%水酸化ナトリウム水溶液を90gとし、<工程3>以下を「その後、1650rpmに撹拌速度を変え、水温40℃の731.1gの水を投入し、5分間撹拌する。その後、未加工のコーンスターチ627.75gを2分間かけて投入し、その1分後に2400rpmに撹拌速度を変え、チタンラクテート8.01gを添加し、2分間撹拌後1.5重量%ポリアクリルアミド水溶液376.13gを投入し、13分後に撹拌を停止した。」とした以外は実験例1と同様に行った。
<糊液>倍水率3.00、苛性濃度0.475重量%、対澱粉ポリアクリルアミド比率0.8重量%、対澱粉チタンラクテート比率0.05重量%の澱粉糊を得た。
この澱粉糊を上記の測定方法により測定した。その結果を表1に示す。

0084

(比較例3)
実験例1において<工程1>における水を930gとし、未加工のコーンスターチを77.5gとし、<工程2>における15w/w%水酸化ナトリウム水溶液を93gとし、<工程3>以下を「その後、1650rpmに撹拌速度を変え、水温40℃の731.1gの水を投入し、5分間撹拌する。その後、未加工のコーンスターチ627.75gを2分間かけて投入し、その1分後に2400rpmに撹拌速度を変え、チタンラクテート8.83gを添加し、2分間撹拌後に0.5%ポリアクリル酸ナトリウム水溶液542.9gを投入し、13分後に撹拌を停止した。」
とした以外は実験例1と同様に行った。
<糊液>倍水率2.97、苛性濃度0.495重量%、対澱粉ポリアクリル酸ナトリウム比率0.4重量%、対澱粉チタンラクテート比率0.05重量%の澱粉糊を得た。
この澱粉糊を上記の測定方法により測定した。その結果を表1に示す。

0085

(比較例4)
実験例1において、<工程1>の水を930gとし、未加工のコーンスターチを77.5gとし、<工程2>の5w/w%水酸化ナトリウム水溶液を104.5gとし、<工程3>以下を「その後、1650rpmに撹拌速度を変え、水温40℃の1082.52gの水を投入し、5分間撹拌する。その後、未加工のコーンスターチ627.75gを2分間かけて投入し、その1分後に2400rpmに撹拌速度を変え、チタンラクテート16.03gを添加し、15分後に撹拌を停止した。」とした以外は実験例1と同様に行った。
<糊液>倍水率3.00、苛性濃度0.55重量%、対澱粉チタンラクテート比率0.1重量%の澱粉糊を得た。
この澱粉糊を上記の測定方法により測定した。その結果を表1に示す。

0086

(比較例5)
実験例1において、<工程1>の水を930gとし、未加工のコーンスターチを77.5gとし、<工程2>の15w/w%水酸化ナトリウム水溶液を104.5gとし、<工程3>以下を「その後、1650rpmに撹拌速度を変え、水温40℃の963.09gの水を投入し、5分間撹拌する。その後、未加工のコーンスターチ627.75gを2分間かけて投入し、その1分後に2400rpmに撹拌速度を変え、炭酸ジルコニウムアンモニウム135.63gを添加し、15分後に撹拌を停止した。」とした以外は実験例1と同様にして行った。
<糊液>倍水率3.00、苛性濃度0.55重量%、対澱粉炭酸ジルコニウムアンモニウム比率0.25重量%の澱粉糊を得た。
この澱粉糊を上記の測定方法により測定した。その結果を表1に示す。

0087

二液混合による作製]
(実験例11)
比較例1で得たホウ砂を含有する澱粉糊500gと比較例2で得たホウ砂を含有しない澱粉糊500gを容積1リットルのポリ容器に投入し、40℃のウォーターバスにて直径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で撹拌後し10分後に倍水率2.96、苛性濃度0.49重量%、対澱粉ポリアクリルアミド比率0.40重量%、対澱粉チタンラクテート比率0.025重量%、対澱粉ホウ砂比率0.81重量%の澱粉糊を得た。
この澱粉糊を上記の測定方法により測定した。その結果を表1に示す。

0088

(実験例12)
比較例1で得たホウ砂を含有する澱粉糊270gと比較例2で得たホウ砂を含有しない澱粉糊630gを容積1リットルのポリ容器に投入し、40℃のウォーターバスにて直径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で撹拌後し10分後に倍水率2.95、苛性濃度0.498重量%、対澱粉ポリアクリルアミド比率0.24重量%、対澱粉チタンラクテート比率0.015重量%、対澱粉ホウ砂比率1.13重量%の澱粉糊を得た。
この澱粉糊を上記の測定方法により測定した。その結果を表1に示す。

0089

(実験例13)
比較例1で得たホウ砂を含有する澱粉糊90gと比較例2で得たホウ砂を含有しない澱粉糊810gを容積1リットルのポリ容器に投入し、40℃のウォーターバスにて直径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で撹拌後し10分後に倍水率2.94、苛性濃度0.505重量%、対澱粉ポリアクリルアミド比率0.08重量%、対澱粉チタンラクテート比率0.005重量%、対澱粉ホウ砂比率1.44重量%の澱粉糊を得た。
この澱粉糊を上記の測定方法により測定した。その結果を表1に示す。

0090

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