(57)【要約】【課題】ホウ素又はその化合物を使用しない、又はその使用量の削減した段ボール貼合用澱粉糊を提供することを目的とする。【解決手段】水に澱粉、澱粉膨潤剤及び粘着向上剤を含有させた段ボール貼合用澱粉糊において、上記粘着向上剤として、水溶性金属化合物を用いる。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水に澱粉、澱粉膨潤剤及び粘着向上剤を含有させた段ボール貼合用澱粉糊において、上記粘着向上剤として、水溶性金属化合物を用いた段ボール貼合用澱粉糊。
【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、水溶性ジルコニウム化合物及び水溶性チタン化合物から選ばれる少なくとも１種である請求項１に記載の段ボール貼合用澱粉糊。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、段ボールを貼り合せるための澱粉糊に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
一般に、段ボール貼合用澱粉糊には、ホウ砂単独、又はホウ砂及びホウ酸等のホウ素化合物が使用されている。
【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。
【０００４】
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。
【０００５】
そこで、この発明は、ホウ素又はその化合物を使用しない、又はその使用量の削減した段ボール貼合用澱粉糊を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、水に澱粉、澱粉膨潤剤及び粘着向上剤を含有させた段ボール貼合用澱粉糊において、上記粘着向上剤として、水溶性金属化合物を用いることにより、上記の課題を解決したのである。
【０００７】
段ボール貼合用澱粉糊に用いる粘着向上剤として、ホウ素又はその化合物の代わりに、又はホウ素又はその化合物と共に、水溶性金属化合物を用いるので、ホウ素又はその化合物を使用しなくても、又はホウ素又はその化合物の使用量を削減しても、ホウ素又はその化合物のみを用いた場合と同様の粘度や接着性、特に初期接着性を有する段ボール貼合用澱粉糊が得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下において、この発明について詳細に説明する。
この発明にかかる段ボール貼合用澱粉糊は、水に澱粉、澱粉膨潤剤及び粘着向上剤を含有させたものである。
【０００９】
上記澱粉としては、コーンスターチ、タピオカ澱粉等があげられる。上記澱粉膨潤剤とは、上記澱粉の水分散液を膨潤させるものであり、水酸化ナトリウム等のアルカリ化合物を例としてあげることができる。
【００１０】
上記粘着向上剤とは、アルカリ性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り、水溶性金属化合物があげられる。また、従来から粘着向上剤として使用されているホウ素、ホウ酸、ホウ砂等のホウ素又はその化合物は、使用しなくてもよく、上記水溶性金属化合物と併用してもよい。併用する場合、上記のホウ素又はその化合物の使用量は、従来の単独で使用する場合に比べて、大幅に減少させることができる。
【００１１】
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あげられる。
上記水溶性アルミニウム化合物としては、硝酸アルミニウム、ケイ酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウムアンモニウム（アンモニウムミョウバン）、硫酸アルミニウムカリウム（カリウムミョウバン）、硫酸アルミニウムナトリウム（ナトリウムミョウバン）、アルミノン等があげられる。
【００１２】
上記水溶性ジルコニウム化合物としては、二塩化酸化ジルコニウム、塩化ジルコニウム、酸塩化ジルコニウム等のオキシ塩化ジルコニウム、ジルコニウム酸ジサルフェート三水和物等の酸性硫酸ジルコニル三水和物、炭酸ジルコニウム、炭酸ジルコニウムアンモニウム、酢酸ジルコニウム、酢酸ジルコニルアンモニウム、ステアリン酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、リン酸ジルコニウム、ケイ化ジルコニウム等があげられる。
【００１３】
上記水溶性チタン化合物としては、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ（２−エチルヘキシル）チタネート、テトラメチルチタネート、チタンアセチルアセトネート、チタンテトラアセチルアセテート、チタンエチルアセトアセテート、チタンオクタンジオレート、ジヒドロキシビス（アンモニウムラクテート）チタニウム、チタンラクテート、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレート等があげられる。
【００１４】
上記水溶性金属化合物は、上記の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から選ばれる少なくとも１種を用いることができ、２種以上を併用してもよい。
【００１５】
この発明にかかる段ボール貼合用澱粉糊は、上記の水、澱粉、澱粉膨潤剤及び粘着向上剤を一般的な割合で、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。
【００１６】
【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、評価方法について示す。
【００１７】
［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（秒数）を測定してフォードカップ粘度（単位：秒）とした。なお、表１において、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。
【００１８】
［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。
【００１９】
［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ｓｃｐ１２０（坪量：１２０ｇ／ｍ２）、ライナ：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。
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１３５℃又は１７５℃の熱板で所定時間加熱した後、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をロードセルにより測定して初期接着強度とした。
【００２０】
（実施例１）
３８℃ウォーターバスにて、容積５リットルの八角形のステンレス容器内で３８℃に保温した９８２ｇの水に、未加工のコーンスターチ７７．２５ｇ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。
【００２１】
この後、１５重量％水酸化ナトリウム水溶液１０４ｇを定量ポンプにて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の滴下開始より３０分間撹拌を続ける。
【００２２】
その後、１６５０ｒｐｍに撹拌速度を変え、水温３８℃の１０３７ｇ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６２５ｇを２分間かけて投入し、その１分後にアルミン酸ナトリウム（浅田化学工業（株）製：＃２０１９）４９．１６ｇを投入して１０分間撹拌し、倍水率３．００、水酸化ナトリウム濃度（以下、「苛性濃度」と称する。）０．５４重量％、コーンスターチに対するアルミン酸ナトリウムの比率７．０重量％の無ホウ素澱粉糊を得た。
【００２３】
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、得られた澱粉糊を容積１リットルのポリ容器に１０００ｇ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上記の方法で測定した。その結果を表１に示す。
【００２４】
（実施例２）
実施例１のアルミン酸ナトリウム４９．１６ｇの代わりに、１．３重量％の炭酸ジルコニウムアンモニウム水溶液（キシダ化学（株）製：炭酸ジルコニウムアンモニウム溶液、試薬）１２３．０２ｇを用いた以外は実施例１と同様に調製し、倍水率３．１７、苛性濃度０．５３重量％、コーンスターチに対する炭酸ジルコニウムアンモニウム比率０．２３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型粘度およ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。
【００２５】
（実施例３）
実施例１のアルミン酸ナトリウム４９．１６ｇの代わりに、３．０重量％の酢酸ジルコニウム水溶液（（株）マツモト交商製：オルガチックスＺＢ−１１５）２３４ｇを用い、水温３８℃の１０３７ｇの水の代わりに水温３８℃の８１０ｇの水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０．５５重量％、コーンスターチに対する酢酸ジルコニウム比率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型粘度およ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。
【００２６】
（比較例１）
実施例１のアルミン酸ナトリウム４９．１６ｇの代わりに、四ホウ酸ナトリウム（ホウ砂）（ＵＳボラックス社製：スタンダードボラックス）１４．０５ｇを用い、ホウ砂投入後、２４００ｒｐｍの撹拌速度とした以外は、実施例１と同様に調製し、倍水率３．００、苛性濃度０．５５重量％、コーンスターチに対するホウ砂比率２．０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型粘度およ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。
【００２７】
（比較例２）
ホウ砂を添加せず、撹拌速度を１６５０ｒｐｍ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０．５５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型粘度およ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。
【００２８】
【表１】
2004002656.tif 000002
【００２９】
（実施例４）
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２５ｇを投入し、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、４００ｒｐｍで撹拌して分散させた。
【００３０】
この後、１５重量％水酸化ナトリウム水溶液３３．７ｇを投入し、投入後に１０００ｒｐｍに撹拌速度を変え、水酸化ナトリウム水溶液の投下から１５分間撹拌を続け、キャリア部を調製した。
【００３１】
一方、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３４９．２ｇの水に、未加工のコーンスターチ２０２．５ｇを投入し、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、４００ｒｐｍで撹拌して分散させた。
【００３２】
この後、１０重量％に希釈したチタンラクテート５．１７ｇ（（株）マツモト交商製：オルガチックスＴＣ−３１０、有効成分は０．２３ｇ）を投入し、１５分間撹拌を続け、メイン部を調製した。
【００３３】
先に調製したキャリア部の撹拌を止め、ウォーターバスから取り出し、上記キャリア部を上記メイン部に、５分間かけて投入した。投入時には、撹拌速度を６００，８００ｒｐｍと可変し、１０分間撹拌後に、倍水率３．００、苛性濃度０．５５重量％、コーンスターチに対するチタンラクテートの比率０．１重量％の無ホウ素澱粉糊を得た。
【００３４】
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、得られた澱粉糊のできあがりから、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２に示す。
【００３５】
（実施例５）
実施例４の１５重量％水酸化ナトリウム水溶液の使用量を１０．０ｇとし、メイン部で使用した水の量を３７４．０ｇとし、さらに、メイン部で使用した１０重量％に希釈したチタンラクテート５．１７ｇの代わりに、上記のアルミン酸ナトリウム３４．１３ｇを用いた以外は実施例４と同様に調製し、倍水率３．００、苛性濃度０．１６重量％、コーンスターチに対するアルミン酸ナトリウム比率１５．０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型粘度および初期接着強度を上記の方法で測定した。その結果を表２に示す。
【００３６】
（実施例６）
水酸化ナトリウム水溶液の使用量を０ｇとし、メイン部で使用した水の量を３８２．５ｇとし、さらに、メイン部で使用したアルミン酸ナトリウムの使用量を６２．０ｇとした以外は実施例５と同様に調製し、倍水率３．００、コーンスターチに対するアルミン酸ナトリウム比率２７．３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型粘度および初期接着強度を上記の方法で測定した。その結果を表２に示す。
【００３７】
（比較例３）
実施例４のチタンラクテート５．１７ｇの代わりに、上記の四ホウ酸ナトリウム（ホウ砂）４．５５ｇを用い、メイン部で使用した水の量を３５３．８５ｇとし、さらに、キャリア部をメイン部へ投入する際の撹拌速度を１６５０ｒｐｍまで上げた以外は、実施例４と同様に調製し、倍水率３．００、苛性濃度０．５５重量％、コーンスターチに対するホウ砂比率２．０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型粘度および初期接着強度を上記の方法で測定した。その結果を表２に示す。
【００３８】
（比較例４）
ホウ砂を添加せず、キャリア部のメイン部への投入時の撹拌速度を６００ｒｐｍ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０．５５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型粘度および初期接着強度を上記の方法で測定した。その結果を表２に示す。
【００３９】
【表２】
2004002656.tif 000003
【００４０】
【発明の効果】
この発明にかかる段ボール貼合用澱粉糊は、粘着向上剤として、ホウ素又はその化合物の代わりに、又はホウ素又はその化合物と共に、水溶性金属化合物を用いるので、ホウ素又はその化合物を使用しなくても、又はホウ素又はその化合物の使用量を削減しても、ホウ素又はその化合物のみを用いた場合と同様の粘度や接着性、特に初期接着性を有する段ボール貼合用澱粉糊が得られる。