図面 (/)

技術 澱粉糊

出願人 オー・ジー株式会社
発明者 橋本泰助酒井靖弘
出願日 2016年2月25日 (4年10ヶ月経過) 出願番号 2016-034113
公開日 2017年8月31日 (3年4ヶ月経過) 公開番号 2017-149855
状態 特許登録済
技術分野 接着剤、接着方法 紙(4)
主要キーワード 波形加工 粘性試験 原料シート ライナーシート 波形シート 未加工澱粉 熱プレス後 両面段ボール
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(2017年8月31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

より早期に貼り合わせ強度を発現させることができる澱粉糊を提供することを課題とする。

解決手段

澱粉を主成分として含有すると共に、少なくとも1種の4級アンモニウム塩含有モノマーと少なくとも1種のアニオン性モノマーとの共重合体である両性ポリマーを含有することを特徴とする。

概要

背景

従来から、澱粉を主成分とする澱粉糊が種々の分野で使用されている。例えば、一般的な段ボール製造ラインにおいて、原料シート波形加工されて形成された波形シートと、該波形シートを挟むように配置される一対のライナーシートとを貼り合わせる際に澱粉糊が使用されている。

より詳しく説明すると、段ボールの製造ラインとしては、原料シートを波形加工して波形シートを形成する工程と、波形シートの一方の面における山の頂点部に澱粉糊を塗工する工程と、該澱粉糊を介して波形シートの一方の面に一方のライナーシートを貼り合わせて加熱することで片面段ボールを形成する工程と、片面段ボールの波形シートの他方の面における山の頂点部に澱粉糊を塗工する工程と、該澱粉糊を介して波形シートの他方の面に他方のライナーシートを貼り合わせて加熱することで両面段ボール(即ち、段ボール)を形成する工程とが連続して行われるものが知られている(特許文献1参照)。そして、形成された段ボールは、ロール状に巻き回されたり、所定サイズに切断されたりした後(後加工された後)、製品として出荷される。

上記のような段ボールの製造ラインで使用される澱粉糊としては、例えば、澱粉を主成分として含有すると共に、添加剤としてアクリルポリマーを含有した澱粉糊が提案されている(特許文献2参照)。

概要

より早期に貼り合わせ強度を発現させることができる澱粉糊を提供することを課題とする。澱粉を主成分として含有すると共に、少なくとも1種の4級アンモニウム塩含有モノマーと少なくとも1種のアニオン性モノマーとの共重合体である両性ポリマーを含有することを特徴とする。なし

目的

本発明は、十分な貼り合わせ強度を貼り合わせ後の早期に発現させることができる澱粉糊を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

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

澱粉を主成分として含有すると共に、少なくとも1種の4級アンモニウム塩含有モノマーと少なくとも1種のアニオン性モノマーとの共重合体である両性ポリマーを含有することを特徴とする澱粉糊

請求項2

前記4級アンモニウム塩含有モノマーは、ジアリルジメチルアンモニウムクロライドジメチルアミノエチルアクリレートメチルクロリド級塩、又は、ジメチルアミノエチルメタクリレートメチルクロリド4級塩の少なくとも一つであることを特徴とする請求項1に記載の澱粉糊。

請求項3

前記アニオン性モノマーは、α,β−不飽和カルボン酸であることを特徴とする請求項1又は2に記載の澱粉糊。

請求項4

前記α,β−不飽和カルボン酸は、2−プロペン酸であることを特徴とする請求項3に記載の澱粉糊。

請求項5

前記両性ポリマーを100ppm以上5000ppm以下含有することを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の澱粉糊。

請求項6

原料シート波形加工されて形成された少なくとも一つの波形シートと、該波形シートの少なくとも一方の面に貼り合わされる少なくとも一つのライナーシートとから構成される段ボールを製造する際に、前記波形シートとライナーシートとの貼り合わせに用いることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の澱粉糊。

技術分野

0001

本発明は、澱粉糊に関する。

背景技術

0002

従来から、澱粉を主成分とする澱粉糊が種々の分野で使用されている。例えば、一般的な段ボール製造ラインにおいて、原料シート波形加工されて形成された波形シートと、該波形シートを挟むように配置される一対のライナーシートとを貼り合わせる際に澱粉糊が使用されている。

0003

より詳しく説明すると、段ボールの製造ラインとしては、原料シートを波形加工して波形シートを形成する工程と、波形シートの一方の面における山の頂点部に澱粉糊を塗工する工程と、該澱粉糊を介して波形シートの一方の面に一方のライナーシートを貼り合わせて加熱することで片面段ボールを形成する工程と、片面段ボールの波形シートの他方の面における山の頂点部に澱粉糊を塗工する工程と、該澱粉糊を介して波形シートの他方の面に他方のライナーシートを貼り合わせて加熱することで両面段ボール(即ち、段ボール)を形成する工程とが連続して行われるものが知られている(特許文献1参照)。そして、形成された段ボールは、ロール状に巻き回されたり、所定サイズに切断されたりした後(後加工された後)、製品として出荷される。

0004

上記のような段ボールの製造ラインで使用される澱粉糊としては、例えば、澱粉を主成分として含有すると共に、添加剤としてアクリルポリマーを含有した澱粉糊が提案されている(特許文献2参照)。

先行技術

0005

特開2006−088423号公報
特開2004−307581号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、上記のような段ボールの製造ラインにおいては、片面段ボールや両面段ボールを形成してしばらくは、波形シートとライナーシートとの貼り合わせ強度が十分に発現されていない状態であるため、斯かる状態の片面段ボールや両面段ボールを後の工程(両面段ボールを形成する工程や後加工工程)に供給すると、波形シートからライナーシートが剥離してしまう虞がある。このため、波形シートとライナーシートとの貼り合わせ強度が十分に発現してから片面段ボールや両面段ボールが後の工程に供給されるように、製造ラインの速度を制御する(低速にする)ことが必要となる。このため、段ボールの製造をより高速で行うことが困難となっている。

0007

そこで、本発明は、十分な貼り合わせ強度を貼り合わせ後の早期に発現させることができる澱粉糊を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0008

本発明に係る澱粉糊は、澱粉を主成分として含有すると共に、少なくとも1種の4級アンモニウム塩含有モノマーと少なくとも1種のアニオン性モノマーとの共重合体である両性ポリマーを含有することを特徴とする。

0009

斯かる構成によれば、澱粉を主成分とする澱粉糊において、少なくとも1種の4級アンモニウム塩含有モノマーと少なくとも1種のアニオン性モノマーとの共重合体である両性ポリマーを含有することで、十分な貼り合わせ強度を貼り合わせ後の早期に発現させることができる。これにより、例えば、澱粉糊を使用する貼り合わせ工程を備える製造ラインの高速化を図ることができる。

0010

前記4級アンモニウム塩含有モノマーは、ジアリルジメチルアンモニウムクロライドジメチルアミノエチルアクリレートメチルクロリド級塩、又は、ジメチルアミノエチルメタクリレートメチルクロリド4級塩の少なくとも一つであることが好ましい。

0011

前記アニオン性モノマーは、α,β−不飽和カルボン酸であることが好ましい。

0012

前記α,β−不飽和カルボン酸は、2−プロペン酸であることが好ましい。

0013

前記両性ポリマーを100ppm以上5000ppm以下含有することが好ましい。

0014

原料シートが波形加工されて形成された少なくとも一つの波形シートと、該波形シートの少なくとも一方の面に貼り合わされる少なくとも一つのライナーシートとから構成される段ボールを製造する際に、前記波形シートとライナーシートとの貼り合わせに用いることが好ましい。

発明の効果

0015

以上のように、本発明によれば、十分な貼り合わせ強度を貼り合わせ後の早期に発現させることができる。

0016

以下、本発明の実施形態について説明する。

0017

本発明に係る澱粉糊は、澱粉を主成分として含有すると共に、少なくとも1種の4級アンモニウム塩含有モノマーと少なくとも1種のアニオン性モノマーとの共重合体である両性ポリマーを含有するものである。両性ポリマーの数平均分子量としては、特に限定されるものではなく、例えば、10万以上500万以下であることが好ましい。

0018

澱粉糊中の両性ポリマーの含有量としては、特に限定されるものではないが、例えば、(有効成分当たり)100ppm以上5000ppm以下であることが好ましく、150ppm以上450ppm以下であることがより好ましい。また、澱粉糊中の澱粉に対する両性ポリマーの量としては、特に限定されるものではなく、例えば、(有効成分当たり)500ppm以上25000ppm以下であることが好ましく、750ppm以上2250ppm以下であることがより好ましい。また、澱粉糊中の澱粉に対する両性ポリマーの量としては、特に限定されるものではなく、澱粉100質量部に対して、両性ポリマーが0.05質量部以上10質量部以下であることが好ましく、0.1質量部以上1質量部以下であることがより好ましい。

0019

前記澱粉としては、特に限定されるものではなく、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から選択される一つ又は複数の未加工澱粉や、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から選択される一つ又は複数が挙げられる。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。

0020

前記4級アンモニウム塩含有モノマーとしては、特に限定されるものではなく、例えば、2級アミノ基又は3級アミノ基から選択される一つ又は複数を含有するモノマー塩化メチル塩化エチル塩化ベンジル塩化アリルジメチル硫酸等から選択される一つ又は複数で4級化したものが挙げられる。特には、4級アンモニウム塩含有モノマーとしては、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ジメチルアミノエチルアクリレートメチルクロリド4級塩(ジメチルアミノエチルアクリレートをメチルクロライドで4級化したアンモニウム塩)、又は、ジメチルアミノエチルメタクリレートメチルクロリド4級塩(ジメチルアミノエチルメタクリレートをメチルクロライドで4級化したアンモニウム塩)の少なくとも一つを用いることが好ましい。

0021

4級化される2級アミノ基を含有するモノマーとしては、特に限定されるものではなく、例えば、メチルアリルアミンジアリルアミンジメチルアミンなどから選択される一つ又は複数の2級アミノ基含有モノマー又はその塩が挙げられる。

0022

4級化される3級アミノ基を含有するモノマーとしては、特に限定されるものではなく、例えば、ジメチルアミノメ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)アクリレートなどのジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリルアミドジエチルアミドプロピルアクリルアミドなどのジメチルアミノアルキルアクリルアミドなどから選択される一つ又は複数の3級アミノ基含有モノマー又はその塩が挙げられる。

0023

アニオン性モノマーとしては、特に限定されるものではなく、例えば、α,β−不飽和カルボン酸や、不飽和スルホン酸等から選択される一つ又は複数を用いることができる。α,β−不飽和カルボン酸としては、特に限定されるものではなく、例えば、2−プロペン酸、2−メチルプロパ−2−エン酸、イタコン酸、又は、マレイン酸等のジカルボン酸等が挙げられる。また、不飽和スルホン酸としては、特に限定されるものではなく、例えば、ビニルスルホン酸ビニルベンゼンスルホン酸、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る。また、上記の各アニオン性モノマーは、ナトリウム塩カリウム塩、又は、アンモニウム塩の何れかであってもよい。また、アニオン性モノマーとしては、上記の各物質から選択される一つ又は複数であってもよい。また、アニオン性モノマーとしては、特に、2−プロペン酸を用いることが好ましい。

0024

なお、上記の両性ポリマーは、上記の4級アンモニウム塩含有モノマーと上記のアニオン性モノマーとノニオン性モノマーとの共重合体であってもよい。ノニオン性モノマーとしては、特に限定されるものではなく、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)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸エトキシポリエチレングリコールなどの(メタ)アクリル酸エステルや、(メタ)アクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N−エチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミドN−メチロールアクリルアミドダイアセトンアクリルアミドなどのN−置換(メタ)アクリルアミドなどから選択される一つ又は複数が挙げられる。

0025

そして、本発明に係る澱粉糊は、種々の用途に用いることが可能であり、例えば、段ボールの製造に用いることができる。段ボールは、原料シートが波形加工されて形成された波形シートと、該波形シートを挟むように波形シートと貼り合わされる一対のライナーシートとから構成されている。そして、本発明に係る澱粉糊は、波形シートとライナーシートとを貼り合わせるとして使用することができる。

0026

段ボールの製造ラインとしては、原料シートを波形加工して波形シートを形成する工程と、波形シートの一方の面における山の頂点部に澱粉糊を塗工する工程と、該澱粉糊を介して波形シートの一方の面に一方のライナーシートを貼り合わせて加熱する(熱プレスする)ことで片面段ボールを形成する工程と、片面段ボールの波形シートの他方の面における山の頂点部に澱粉糊を塗工する工程と、該澱粉糊を介して波形シートの他方の面に他方のライナーシートを貼り合わせて加熱する(熱プレスする)ことで両面段ボール(即ち、段ボール)を形成する工程とが連続して行われる。そして、形成された段ボールは、ロール状に巻き回されたり、所定サイズに切断されたりした後(後加工された後)、製品として出荷される。

0027

以上のように、本発明に係る澱粉糊によれば、十分な貼り合わせ強度を貼り合わせ後の早期に発現させることができる。

0028

即ち、澱粉を主成分とする澱粉糊において、少なくとも1種の4級アンモニウム塩含有モノマーと少なくとも1種のアニオン性モノマーとの共重合体である両性ポリマーを含有することで、十分な貼り合わせ強度を貼り合わせ後の早期に発現させることができる。これにより、例えば、澱粉糊を使用する貼り合わせ工程(例えば、段ボールを製造する際の波形シートとライナーシートとを貼り合わせる工程)を備える製造ライン(例えば、段ボールの製造ライン)の高速化を図ることができる。

0029

なお、本発明に係る澱粉糊は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。また、上記した複数の実施形態の構成や方法等を任意に採用して組み合わせてもよく(1つの実施形態に係る構成や方法等を他の実施形態に係る構成や方法等に適用してもよく)、さらに、他の各種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。

0030

例えば、上記実施形態では、段ボールは、波形シートの両面にライナーシートが貼り合わされて形成されるが、これに限定されるものではなく、例えば、波形シートの一方の面にのみライナーシートが貼り合わされて形成されてもよく、複数の波形シートと複数のライナーシートとが交互に貼り合わされて形成されてもよい。

0031

また、上記実施形態では、澱粉糊は、波形シートとライナーシートとの貼り合わせに用いられているが、これに限定されるものではなく、例えば、波形シート同士を貼り合わせる際に用いられてもよく、ライナーシート同士を貼り合わせる際に用いられてもよい。

0032

また、上記実施形態では、澱粉糊は、段ボールの製造に用いられているが、これに限定されるものではなく、例えば、封筒の製造等の紙加工用途にも用いることができる。

0033

以下、実施例および比較例を用いて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。

0034

=実施例1〜3、比較例1〜6=
使用材料
・片面段ボール:
波形シート(サイズ:5cm×8cm、重量:120g/m2、波数片面側で9個又は10個)の片面にライナーシート(サイズ:5cm×8cm、重量:220g/m2)を貼り合わせたもの。
・ライナーシート:
サイズ:5cm×8cm、重量:200g/m2
・澱粉:
昭和産業社製製品名:コーンスターチ
・添加剤:
下記表1参照
イオン交換水
水酸化ナトリウム
・硼砂

0035

<澱粉糊の作製>
1.40℃に加温したイオン交換水250ccへ澱粉を23gと水酸化ナトリウム5gを添加し、20分間撹拌してキャリアー糊を作製した。
2.また、40℃に加温したイオン交換水410ccに澱粉177gを添加し、撹拌混合してメイン糊を作製した。
3.そして、前記キャリアー糊を前記メイン糊へ撹拌しつつ徐々に添加し、10分間撹拌後、硼砂を3.5g添加し、さらに20分間撹拌した。
4.その後、下記表1の各添加剤を添加して、5分間撹拌し、各実施例及び各比較例の澱粉糊を作製した。なお、各澱粉糊中の添加剤の含有量と各実施例及び各比較例との関係を下記表2に示す。

0036

粘着強度試験
1.上記の各澱粉糊をガラス板に塗布した(Wet20g/m2)。
2.片面段ボールにおける波形シートの一方の面(各波の頂点部)が前記ガラス板上の澱粉糊に接するように片面段ボールをガラス板上に載置し、波形シートの一方の面(各波の頂点部)に澱粉糊を転写した。
3.波形シートの一方の面にライナーシートを貼り合わせ、温度104℃、圧力17g/cm2の条件で熱プレスした。熱プレスの時間は、下記表3〜6に示す。
4.熱プレス後、直ちに、波形シートの一方の面に貼り合わせたライナーシートを片面段ボールから剥離し、波形シートの波の頂点部(ライナーシートが貼り合わされていた部分)における起毛紙繊維毛羽立ち)の状態を評価した。具体的には、波形シートの各波の頂点部における起毛の本数を目視にてカウントし、本数が最大であった頂点部における起毛の本数が1〜2本であった場合を「△」、3本以上であった場合を「○」とし、各頂点部に起毛が生じなかった場合を「×」として評価した(定性評価)。また、片面段ボールにおける波形シートの波の総数に対する起毛が生じた波の個数の割合を算出した(定量評価)。定性評価及び定量評価の結果については、下記表3〜6に示す。なお、定性評価の評価結果は、上記の剥離試験をN=10で行った際の最も多い評価結果であり、定量評価の結果は、上記の剥離試験をN=10で行った際の平均値である。また、比較例2−1〜3−7,5−1〜6−7の澱粉糊には、目視可能なサイズの固形物粒子)が生じたため、正確な剥離試験を行うことができなかった。また、実施例2の澱粉糊では、両性ポリマーが150ppm以上になると目視可能なサイズの固形物(粒子)が生じたため、固形物が生じたものについては正確な剥離試験を行うことができなかった。このため、「N/A」とした。

0037

粘性試験
各添加剤の含有量が300ppmの各実施例及び各比較例の澱粉糊に対して、アタゴ社製の粘度計(製品名:デジタル粘度計「BASEL」)を使用し、ローターNo.3(回転数/60rpm)の測定条件で粘度の測定を行った。比較例1の測定結果を100とした場合の測定結果を下記表7に示す。

0038

0039

0040

0041

0042

0043

0044

0045

<まとめ>
上記の表3〜6の定量評価を見ると、各熱プレス時間において、比較例1よりも各実施例の方が数値が大きいことが認められる。言い換えれば、比較例1よりも各実施例の方が起毛の生じた波の数が多いことが認められる。ここで、起毛は、波形シートとライナーシートとの貼り合わせが強固である程生じやすくなる。つまり、定量評価の数値の大きい各実施例の方が比較例1よりも貼り合わせが強固であることが認められる。
従って、本発明に係る澱粉糊のように、特定の両性ポリマーを含有することで、添加剤を含有しない場合よりも早期に貼り合わせ強度を発現させることが可能となる。

0046

また、比較例2−1〜3−7,5−1〜6−7の澱粉糊を見ると、目視可能なサイズの固形物(粒子)が生じることが認められた。ここで、斯かる固形物は、澱粉糊の貼り合わせ強度を低下させると共に、例えば、段ボールの製造工程において澱粉糊を塗工する設備目詰まりを生じさせる要因となる。これに対し、各実施例の澱粉糊では、そのような固形物(粒子)が生じなかった。つまり、本願発明のように、特定の両性ポリマーを澱粉糊に含有させることで、澱粉糊中に固形物(粒子)を生じさせることなく、十分な貼り合わせ強度を早期に発現させることが可能となる。

0047

また、上記の表3〜6の定量評価の結果を見ると、熱プレス時間及び含有量によっては、各実施例の方が比較例4よりも数値が大きくなることが認められる。つまり、本願発明のように、特定の両性ポリマーを澱粉糊に含有させることで、他の添加剤を澱粉糊中に含有させる場合よりも、十分な貼り合わせ強度を早期に発現させることが可能となる。

実施例

0048

更に、上記の表7を見ると、各実施例の方が比較例4−5よりも粘度が低いことが認められる。つまり、本願発明のように、特定の両性ポリマーを澱粉糊に含有させることで、澱粉糊中に固形物(粒子)を生じさせることなく、他の添加剤を用いた場合よりも粘度の低い澱粉糊を得ることが可能となる。

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 -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

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