JPH05163471A

JPH05163471A - 糊液の調製方法及び糊液用調合品

Info

Publication number: JPH05163471A
Application number: JP3330375A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Tanaka; 秀行田中; Hiroshige Ishikawa; 博重石川
Original assignee: Nihon Cornstarch Corp
Current assignee: Nihon Cornstarch Corp
Priority date: 1991-12-13
Filing date: 1991-12-13
Publication date: 1993-06-29
Anticipated expiration: 2014-03-03
Also published as: JP2863960B2

Abstract

(57)【要約】【構成】接着剤としての低粘度の糊液を調製する方
法。澱粉の水性懸濁液を加熱糊化するに際して、低粘度
化処理主剤として塩基性過酸化物を添加し、さらには、
低粘度化処理補助剤として酸性物質をそれぞれ添加する
ことを特徴とする。【効果】一定粘度とpHを有する糊液をバラツキ小さく
調製し得るばかりでなく、従来の安価な低粘度化方法で
調製した糊液よりも格段に優れた粘度安定性を示すとと
もに、化工澱粉と同等のステキヒトサイズ度を示す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、澱粉の水性懸濁液を加
熱糊化して糊液を調製する方法、及びそれに使用する糊
液用調合品に関する。

【０００２】本発明の方法で、または、本発明の糊液用
調合品から調製する糊液は、製紙・段ボール・繊維用の
接着剤（バインダー・サイジング剤を含む）として好適
である。

【０００３】以下の説明で配合単位は、特に断らない限
り、重量単位である。

【０００４】

【従来の技術】上記接着剤として使用される糊液は、一
般に、溶液濃度が高く、かつ、低粘度であることが要求
される。このため、糊液の低粘度化処理が必要となる。

【０００５】この低粘度化処理の方法としては、澱粉の
水性懸濁液を加熱糊化するに際して、種々の低粘度化処
理剤を澱粉に添加して行う方法がある。すなわち、低粘
度化処理剤としてペルオキソニ硫酸アンモニウムを使
用する方法（比較例１・４参照）、窒素化合物と酸性
物質とを併用する方法（特開昭６０−２８４７５、特開
昭６１−１７４２４４、特開昭６２−４７６６）（比較
例２・３・５・６参照）澱粉分解酵素を使用する方法
（比較例７参照）、等がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記各方法で
調製をした糊液は、本発明者らが試験・検討した結果、
下記のような問題点があることが判った。

【０００７】一定粘度の糊液をバラツキ小さく調製し
がたい。

【０００８】澱粉の老化・分解等により経時的に粘度
が変化しやすい（糊液の粘度安定性が良好でない。）。

【０００９】サイズ度（ステキヒト・サイズ度： JIS
P 8122 ）が、化工澱粉に比して低くなる。

【００１０】本発明は、上記諸問題を解決することがで
きる、糊液の調製方法及び糊液用調合品を提供すること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記問題点
を解決すべく鋭意開発に努力をした結果、下記構成の糊
液の調製方法及び糊液用調合品に想到した。

【００１２】請求項１にかかる糊液の調製方法は、澱粉
の水性懸濁液を加熱糊化するに際して、低粘度化処理主
剤として塩基性過酸化物を添加することを特徴とする。

【００１３】請求項２にかかる糊液の調製方法は、澱粉
の水性懸濁液を加熱糊化するに際して、低粘度化処理主
剤として塩基性過酸化物を、低粘度化処理補助剤として
酸性物質をそれぞれ添加することを特徴とする。

【００１４】請求項３にかかる糊液用調合品は、澱粉
に、低粘度化処理剤としての固形状の塩基性過酸化物が
添加されていることを特徴とする。

【００１５】請求項４にかかる糊液用調合品は、澱粉
に、低粘度化処理主剤としての塩基性過酸化物、及び、
低粘度化処理補助剤としての酸性物質が添加されている
ことを特徴とする。

【００１６】

【手段の詳細な説明】以下、本発明の各構成要件につい
て説明をする。

【００１７】(i) 澱粉：原料としての澱粉は、コーンス
ターチ、ワキシースターチ、ハイアミローススターチ、
馬鈴薯澱粉、タピオカ澱粉、サゴ澱粉、小麦澱粉、等の
未変性澱粉を、コーンフラワー、小麦粉等の澱粉を主成
分とする各種粉体化穀物等の容易かつ安価に入手できる
ものが望ましい。

【００１８】なお、コスト的には望ましくないが、上記
澱粉に公知の方法により置換基を導入したアセチル化澱
粉、ヒドロキシエチル化澱粉、カチオン化澱粉等の澱粉
誘導体、軽度の酸化処理又は軽度の酸処理を施した酸化
澱粉や酸処理澱粉、放射線処理、湿熱処理、熱処理等を
施した澱粉、等も使用可能である。

【００１９】(ii)塩基性過酸化物：塩基性過酸化物は、
水溶液とした場合、pH 7.0を越えるアルカリ性を呈する
ものを言い、澱粉を非酸性条件下で分解する作用を担
う、すなわち、糊液の低粘度化処理主剤となる。

【００２０】請求項３・４の糊液用調合品の場合は、澱
粉と混合したときの澱粉粉の劣化を防ぐため、固体状の
ものに限定される。この塩基性過酸化物の澱粉に対する
配合量は、用調合品澱粉の種類、糊液の目的粘度・ pH
に応じて変わるが、通常、澱粉１００部に対して、１〜
６部（望ましくは２〜 3.5部）とする。

【００２１】具体的には、ペルオキソ炭酸ナトリウム、
ペルオキソホウ酸ナトリウム、ペルオキソ炭酸カリウ
ム、ペルオキソホウ酸カリウム、ペルオキソニ燐酸カリ
ウム、等固体状の使用できるが、請求項１・２の場合
は、これらを溶剤で液状にしたもの、さらには、次亜塩
素酸ソーダ等の液体状のものも使用可能である。

【００２２】(iii) 酸性物質：弱酸性は、水溶液とした
場合、pH7.0未満の酸性を呈するものを言い、澱粉を上
記塩基性過酸化物の澱粉の分解作用を増大・補完する作
用を担う（低粘度化処理補助剤となる。）とともに、糊
液の pH 調整の作用を担う。

【００２３】この酸性物質は、請求項４の糊液用調合品
の場合は、上記塩基性過酸化物と同様、澱粉と混合した
ときの澱粉粉の劣化を防ぐため、固体状のものに限定さ
れる。また、この酸性物質の配合量は、用調合品澱粉
の種類、糊液の目的粘度・ pH に応じて変わるが、通
常、澱粉１００部に対して、0.05〜 1部（望ましくは
0.1〜 0.5部）とする。

【００２４】この酸性物質としては、下記固体状のペ
ルオキソ酸塩、有機酸、アンモニウム塩、さらに
は、ピロ燐酸、等を使用可能である。

【００２５】ペルオキソニ硫酸アンモニウム、ペルオ
キソニ硫酸カリウム、ペルオキソニ硫酸ナトリウム、ペ
ルオキソモリブデン酸ナトリウム、ペルオキソモリブデ
ン酸カリウム、等。

【００２６】マレイン酸、スルファミン酸、等、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸アンモニ
ウム、等。

【００２７】また、請求項２の場合は、上記薬剤を溶剤
で液状にしたもの、さらには、硫酸、オルト燐酸、酢酸
等の液体状ものを使用可能である。

【００２８】(iv)請求項１・２において、上記澱粉を水
性懸濁液を加熱糊化するに際して、上記低粘度化処理主
剤・補助剤の添加時期・添加順序については、なんら限
定されるものではない。すなわち、添加時期について
は、澱粉粉体の状態で、水性懸濁液の加熱糊化中、
加熱糊化後、高温に保持した状態で、のいずれでも可
能であり、上記主剤・補助剤を同時にまたは別々に添加
しても良い。

【００２９】加熱糊化の方法は、回分方式、連続方式
（ジェットクッカー、オンレータ等を使用する）いずれ
でも良い。加熱条件は、澱粉の種類、糊液の目的粘度・
pH に応じて変わるが、通常、回分方式の場合、９０〜
１１０℃×２０〜６０min 、連続方式の場合、１１０〜
１７０℃×０〜２０min とする。

【００３０】なお、本発明の糊化の調製に際しては、水
溶性高分子、防腐剤、老化防止剤、染料、顔料、等防を
適宜添加することができる。上記水溶性高分子として
は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、カルボキシメチ
ルセルロース（ＣＭＣ）、アルギン酸ナトリウム、等を
使用可能である。

【００３１】(v) 請求項３・４の糊液用調合品は、バ
ッチ式混合機（ニーダー、リボンブレンダー、エアーブ
レンダー、ロッキングミキサー等）や、連続式混合機
（フラッシュミキサー、コニーダー等）を使用して澱粉
に上記固形状の低粘度化処理主剤・補助剤を均一混合し
た後に包装する方法、或いは、一定量の澱粉を充填し
た紙袋、フレキシブルコンテナー等の包装容器に、上記
固形状の低粘度化処理主剤・補助剤を偏在させ（互いに
接触しない状態）充填して製品化する。

【００３２】なお、これらの糊液用調合品から、糊液を
調製する方法は、上記(iv)で述べた方法の内から適宜選
択できる。

【００３３】

【本発明の効果】本発明の糊液の調製方法及び糊液用調
合品は、後述の実施例で裏づけられる下記効果を奏す
る。

【００３４】すなわち、一定粘度とpHを有する糊液をバ
ラツキ小さく調製し得るばかりでなく、従来の安価な低
粘度化方法で調製した糊液よりも格段に優れた粘度安定
性を示すとともに、化工澱粉と同等のサイズ度を示す。

【００３５】また、請求項２・３にかかる糊液用調合品
は、紙袋中等における貯蔵安定性も優れている。

【００３６】したがって、本発明の方法で、または糊液
用調合品から調製された糊液は、通常の接着剤として
は、勿論、特に、製紙工業における表面サイズ及びコー
ティングに特に好適である。

【００３７】

【実施例】以下に本発明の効果を、確認するために行っ
た実施例・比較例について説明する。

【００３８】(1) 請求項１・２に対応する実施例・比較
例：（実施例１〜３・比較例１）コーンスターチ６０ｇ（無
水物換算）を含む２５％濃度の水性懸濁液を調製し、該
懸濁液に表示部数（澱粉１００部に対して）の各低粘度
化処理剤を添加した。これを、オートクレーブに２４０
ｇ入れ、攪拌しながら懸濁液液温を１１０℃まで昇温さ
せた。そして、当該温度に維持して２０〜４０分間静置
した。

【００３９】なお、比較例１においては、５％水酸化ナ
トリウム溶液で、糊液を pH 8.5 に調整した。

【００４０】＜試験項目・結果及び評価＞こうして調製
した各糊液について、１０％濃度、５０℃の粘度・ pH
を測定し、色を目視観察した。表１に示す試験結果か
ら、塩基性過酸化物を低粘度化処理主剤として使用した
各実施例は、添加効果が明らかである。

【００４１】すなわち、酸性物質は、低粘度化処理補
助剤としての作用を奏するとともに、 pH 調整の作用も
奏し、さらに、 pH は、実質的に糊液の低粘度化が進行
しない程度となっている。加熱時間の長短にかかわら
ず、糊液粘度は一定となる。

【００４２】(2) 請求項３・４（請求項１・２に含まれ
る）に対応する実施例：（実施例４）コーンスターチ１００部、ペルオキソホウ
酸ナトリウム 3.0部をロッキングミキサーにて混合した
後２５ Kg 紙袋に密封し、常温常圧下に保存した。１〜
６日経過後、紙袋から糊液用調合品を採り出し１０％濃
度の澱粉懸濁液１m³を作る。この懸濁液を１０ｌ／分
の流量で連続クッキング装置（日本コーンスターチ社
製）に供給し、高圧蒸気を通じて液温を１４５℃まで瞬
時に上昇させ、ホールディング管内に６分間保持滞留さ
せて、低粘度化と糊化を行った。

【００４３】（実施例５）コーンスターチ１００部、ペ
ルオキソホウ酸ナトリウム 2.5部、ペルオキソニ硫酸ア
ンモニウム 0.2部をロッキングミキサーにて混合した
後、２５ Kg 紙袋に密封し、４箇月間、常温常圧下に保
存した。その後、紙袋から糊液用調合品を取り出し２５
％濃度の澱粉懸濁液１m³を作り、実施例４と同様の方法
で低粘度化と糊化を行った。

【００４４】（実施例６）配合割合をコーンスターチ１
００部、ペルオキソホウ酸ナトリウム 2.5部、スルファ
ミン酸0.35部とした他は実施例５と同様である。

【００４５】（実施例７）配合割合をコーンスターチ１
００部、ペルオキソ炭酸ナトリウム 2.5部、ペルオキソ
ニ硫酸アンモニウム 0.2部とした他は実施例５と同様で
ある。

【００４６】（実施例８）配合割合をコーンスターチ１
００部、ペルオキソホウ酸ナトリウム 2.5部、ペルオキ
ソニ硫酸ナトリウム 0.1部、スルファミン酸 0.2部とし
た他は実施例５と同様である。

【００４７】（実施例９）配合割合をコーンスターチ１
００部、ペルオキソホウ酸ナトリウム 2.5部、硫酸アン
モニウム 0.4部とした他は実施例５と同様である。

【００４８】（比較例２）コーンスターチを使用して澱
粉懸濁液（２５％濃度）を作り、これに対澱粉0.3％と
なる様にペルオキソニ硫酸アンモニウムを加え、実施例
５と同様の条件で低粘度化と糊化を行った。その後、こ
の酸性糊液を５％の水酸化ナトリウム溶液でpH８．５に
調整した。

【００４９】（比較例３）コーンスターチを使用して澱
粉懸濁液（２５％濃度）を作り、これに対澱粉 0.3％の
スルファミン酸と 2.0 ％の尿素を添加し、実施例５と
同様の条件で低粘度化と糊化を行った。

【００５０】（比較例４）コーンスターチを使用して澱
粉懸濁液（２５％濃度）を作り、これに対澱粉 0.3％の
ペルオキソニ硫酸アンモニウムと2.0％尿素を添加し、
実施例５と同様の条件で低粘度化と糊化を行った。

【００５１】（比較例５）コーンスターチを使用して２
５％濃度の澱粉懸濁液（pH４．５に調整）を作り、対澱
粉0.03％のα−アミラーゼを添加した後、 1.5℃／分の
条件でこの澱粉懸濁液を撹拌しながら、９５℃迄昇温し
て低粘度化と糊化を行った。その後、この糊液を濃度８
％に希釈すると共に５％水酸化ナトリウム溶液でpH 8.5
に調整した。

【００５２】＜試験項目・結果及び評価＞ (i) 上記得られた各糊液を６０℃温水で８％濃度に調製
し、５０℃に保持しながら、調製直後、及び、１・４・
２４時間後の、各粘度とpHを測定した。表２に示す試験
結果から、本発明の各実施例は、粘度安定性に優れてい
ることが判る。

【００５３】なお、実施例４の糊液用調合品と保存期間
（１・３・６か月）との関係についても、糊液を同様に
して調製し、粘度・ pH の測定を行った。その結果は１
・３・６か月に対応してそれぞれ、粘度は、５０・４７
・４９cPs、 pH は 6.5・ 6.5 ・ 6.5 であった。紙袋中
の貯蔵性も良好であることが判る。

【００５４】(ii)また、実施例４、比較例２・３の各糊
液、及び、酸化澱粉（表面サイズ用化工澱粉として広く
使用されているの市販品）の糊液を使用して、ノーサイ
ズ中質紙を使用してテストサイズプレス（熊谷理機株式
会社製）にて表面サイズを行った。そして、表面サイズ
された各紙のステキヒトサイズ度を、 JIS P 8122 に準
じて測定した。表３に示す測定結果から、本発明の実施
例の糊液は、化工澱粉と同等のサイズ度を紙に付与でき
ることが判る。従来の方法により調製した糊液は、サイ
ズ度が格段に低下していることが判る。

【００５５】

【表１】

【００５６】

【表２】

【００５７】

【表３】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】澱粉の水性懸濁液を加熱糊化するに際し
て、低粘度化処理主剤として塩基性過酸化物を添加する
ことを特徴とする糊液の調製方法。
【請求項２】澱粉の水性懸濁液を加熱糊化するに際し
て、低粘度化処理主剤として塩基性過酸化物を、低粘度
化処理補助剤として酸性物質をそれぞれ添加することを
特徴とする糊液の調製方法。
【請求項３】澱粉に、低粘度化処理主剤として固形状
の塩基性過酸化物が添加されていることを特徴とする糊
液用調合品。
【請求項４】澱粉に、低粘度化処理主剤としての固形
状の塩基性過酸化物、及び、低粘度化処理補助剤として
の固形状の酸性物質が添加されていることを特徴とする
糊液用調合品。