JPH0692505B2

JPH0692505B2 - 澱粉糊液の老化防止方法

Info

Publication number: JPH0692505B2
Application number: JP2083346A
Authority: JP
Inventors: 安夫大平; 俊次山田; 孝昌茨木
Original assignee: 本州製紙株式会社
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1994-11-16
Anticipated expiration: 2009-11-16
Also published as: JPH03281640A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はサイズプレス液、コーティング塗料、内面添加
組成物などの用途に有効に使用することのできる澱粉糊
液の老化防止方法に関するものである。

〔従来の技術及びその解決すべき課題〕

紙業界では顔料コーティング、サイズプレス、内面添加
等で最も重要な素材として澱粉が使用されている。これ
らの用途に使用するに際しては澱粉粉末を水などの溶媒
に分散させ、熱を加えて溶解し、液状の糊液にしてから
利用するのが一般的である。

澱粉の老化とは澱粉糊液中に溶解しているアミロースが
水素結合を介して再会合を起こす現象である。再会合の
起こし方には２つの形態がある。１つは系全体に再会合
が広がりゲル化して行く現象であり、この場合は系の粘
度が上昇して最終的にはゲルとなりハンドリング性を損
なう。他の１つはアミロースの再会合が狭い範囲で起り
沈澱が生じるものであり、この場合にはこのような澱粉
糊液をサイズプレス液や塗料に使用した場合は紙の表面
強度や塗層面の強度が低下して好ましくない。

製紙業界において使用される澱粉は酵素変性、酸化変
性、酸やアルカリによる加水分解、エーテル化、エステ
ル化及びカチオン化等の化学的処理を施されたものが使
用されている。これらの澱粉は解放型のタンクを用いて
100℃以下の温度で糊化されるのが一般的である。一
方、製紙業界では合理化、コストダウン等の要求から工
場内で高温高圧下で高速糊化する方法、酵素変性、熱変
性、及び熱化学変性等の変性を糊化と同時に行う方法
（いわゆる自家変性法）が積極的に検討されている。

製紙業界において使用される澱粉の性質としては糊液の
状態が温度や経時に対して安定であることが必要であ
る。しかしながら、前述のような自家変性法による澱粉
糊液は老化する傾向が著しく、このために種々の対策が
提案されている。例えば特公昭59−29601号公報には、
炭素数１乃至22を有する脂肪酸のエステル、炭素数１乃
至22を有する脂肪族アルコールの硫酸エステル及びそれ
らの塩、炭素数１乃至22を有する脂肪族アルコールのエ
ーテル、アルキルベンゼンスルホン酸及びその塩を使用
することが、また特開昭62−24336号公報では非イオン
性界面活性剤であるポリオキシエチレンアルキルフェニ
ルエーテルを老化防止に使用することが提案されてい
る。

しかしながら、これらの界面活性剤を使用する方法では
使用量や使用する界面活性剤の種類にもよるが、ゲル化
防止又は粘度上昇の抑止には効果が認められても沈澱が
発生したり、界面活性剤の疎水基のために澱粉のOH基の
水素結合が阻害されるために、サイズプレス液やコーテ
ィング塗料として使用した場合には強度が低下したり、
紙表面の光沢が出にくいという問題を有していた。更
に、顔料コーティング塗料用として使用する場合には界
面活性剤の種類にもよるが、塗料の保水度が低下した
り、塗工面にハジキが発生するという問題が新たに発生
する等な欠点があった。

また、特開昭61−36386号公報には炭素数１乃至18の高
級アルコール、高級脂肪酸のエチレンオキサイド付加物
とカルボキシル基を有するポリビニルアルコールを組み
合わせる方法が提案されているが、この方法でもコーテ
ィング塗料用に使用した場合には塗料の粘度が高くなっ
たり、塗層表面の光沢が出にくいなど問題となってい
た。

更に、特開昭55−129432号公報には澱粉糊化液の老化防
止剤としてキサンタンガムを使用することが提案されて
いる。しかし、この物質は澱粉糊化液の粘度上昇やゲル
化には有効であるものの、このものを使用した澱粉糊化
液を用いてピグメントコート用の塗料とした場合には使
用量にもよるが塗料粘度が高くなるなど問題を有してい
た。

従って、本発明は上述のような問題点を解決する新規な
澱粉糊液の老化防止方法を提供することを目的とする。
即ち、本発明の目的は澱粉を糊化した後も糊液の老化が
少なくかつこの糊液を製紙工業で各種用途に使用しても
特性の劣化がない澱粉の老化防止方法を提供することに
ある。

本発明者らはこの目的を達成するために澱粉の老化機構
並びに老化防止機構を鋭意研究した結果、タマリンドシ
ードガムを澱粉糊液の老化防止用添加剤として使用する
ことによって、上記目的が達成されることを見い出し、
本発明に到達したものである。

タマリンドシードガムは、インド、ビルマ、エジプトな
どの熱帯地方に生育する常緑樹の種子から得られ、Ｄ−
キシロース、Ｄ−カラクトース、Ｄ−グルコースからな
る多糖類からなっている。この物質が何故澱粉糊液に対
して老化防止効果があるのかはいまだ不明であるが、こ
の分子が澱粉分子と糊液中での分子の広がりが異なるた
め、アミロースの再会合を妨げるのではないかと考えら
れる。

タマリンドシードガムの添加時期としては糊化前の澱粉
粉末に混合するのがもっとも効果的であるが、澱粉を糊
化した後に添加してもよい。また、自家酵素変数の場合
には、使用する酵素にもよるが、例えばα−アミラーゼ
のように、α−1,4グリコシド結合にしか作用しないよ
うな酵素を使用する場合には、澱粉を糊化する前の水に
溶解して置いてもよいし、上記老化防止剤を澱粉粉末と
混合して置いて糊化を行ってもよい。

なお、タマリンドシードガムは、老化防止剤として公知
である界面活性剤類と併用して使用することもできる。

本発明のタマリンドシードガムなどの多糖類の添加量
は、澱粉の重量（固形分）で0.1〜２％までが好まし
い。この発明よりも少ないと澱粉糊液の老化防止効果が
十分でなく、糊液の粘度上昇やゲル化が起こり易くな
る。一方、この範囲よりも多くなると、老化防止剤とし
て使用した多糖類そのものの粘度増大によって、澱粉糊
液自体の粘度が高くなり好ましくない。

本発明に使用される澱粉の種類としては、トウモロコシ
澱粉、タピオカ澱粉、馬鈴薯澱粉、小麦澱粉、等の澱粉
が使用される。また、公知の方法によって各種の変性を
加えた酸化、エステル化、カチオン化等の変性澱粉でも
良い。

更に、未処理の澱粉を酵素変性、酸化変性、酸変性など
のいわゆる自家変性をしてもよい。

本発明によって得られる澱粉糊液は、優れた性質を有す
るとともに、タマリンドシードガムが生体に対してまっ
たく毒性がないため、製紙工業以外の食品工業、医薬品
工業、繊維工業でも利用することが出来る。

製紙工業で利用する場合には、紙コーティング、サイズ
プレス、内面添加等の用途に、優れた適用性を示すもの
であり、アート紙、コート紙、上質紙、中質紙、板紙等
あらゆる種類の紙に使用できる。

顔料コーティング塗料用として使用する場合には、カオ
リン、炭酸カルシウム、サチンホワイト、二参加チタ
ン、プラスティックピグメント等の顔料、スチレン−ブ
タジエン系共重合体、酢ビ−アクリル共重合体、等の合
成高分子接着剤、その他の助剤として顔料分散剤、増粘
剤、消泡剤、等からなる塗布組成物の保水剤として添加
される。このような塗料の塗工装置としては、ブレード
コーター、エアナイフコーター、ゲートロールコーター
等公知のコーターが使用できる。

サイズプレス液として使用する場合には、希釈された澱
粉糊液をそのまま使用することも出来るし、他の表面サ
イズ剤等と併用することも可能である。サイズプレス装
置としては、ホリゾンタル型、バーチカル型、インクラ
イン型等の衆知の装置が使用できる。

内面添加としては、ビーター添加、種口添加等の衆知の
添加法が行える。

〔実施例〕

以下に、本発明について実施例及び比較例により更に詳
細に説明する。なお、実施例等において部及び％は特に
記載しない限り、絶乾重量部及び絶乾重量％を表す。

実施例１水241部に、タピオカ澱粉100部に対して0.1％のタマリ
ンドシードガムをあらかじめ混合した粉末を撹拌しなが
ら加え、10％硫酸でpHを6.0にした。１％α−アミラー
ゼ水溶液９部を加えた後、70℃に加熱して糊化及び酵素
変性を行った。酵素の作用により糊化液粘度が低下して
くるので約200cpsになった時点で濃度を調整し、Ｂ型粘
度を測定した。酵素の作用により粘度低下が進むので、
175cpsになった時点で10％硫酸によりpHを3.0にして酵
素を失活させた。10分間攪拌しながら酵素を完全に失活
させた後、10％苛性ソーダでpHを7.0に調整した。濃度
を調整し、40％の澱粉糊化液を得た。少量の糊液を採取
し、30℃の水槽に保管し、１時間後糊液温度が30℃にな
っていることを確認し、Ｂ型粘度を測定した。更に、老
化防止の効果を明確にするため30℃の水槽に１昼夜保存
後のＢ型粘度を測定し、その結果を表１に示す。

実施例２実施例１のタマリンドシードガムの添加量を0.5％に代
えた以外は、実施例１と同様に糊化及び粘度測定を行
い、その結果を表１に示す。

実施例３実施例１のタマリンドシードガムの添加量を1.0％に代
えた以外は、実施例１と同様に糊化及び粘度測定を行
い、その結果を表１に示す。

比較例１実施例１において老化防止剤としてタマリンドシードガ
ムを使用しない以外は実施例１と同様に糊化及び粘度測
定を行い、その結果を表１に示す。

比較例２実施例１においてタマリンドシードガム0.1％の代わり
に0.1％のポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
（花王製エマルゲン985 HLB18.9）を使用した以外は
実施例１と同様に糊化及び粘度測定を行い、その結果を
表１に示す。

比較例３実施例１のタマリンドシードガム0.1％をキサンタンガ
ム0.1％に代えた以外は実施例１と同様に糊化及び粘度
測定を行い、その結果を表１に示す。

比較例４実施例１のタマリンドシードガム0.1％をグアーガム0.5
％に代えた以外は実施例１と同様に糊化及び粘度測定を
行い、その結果を表１に示す。

実施例４実施例１で得た澱粉糊化液を５％に希釈し、サイズプレ
ス液とし、60℃に加温し、サイズプレスを行った。乾
燥、調湿後表面強度を測定し、その結果を表２に示す。

実施例５実施例２で得た澱粉糊化液を用いた以外は、実施例４と
同様にサイズプレスを行った。乾燥、調湿後表面強度を
測定し、その結果を表２に示す。

実施例６実施例３で得た澱粉糊化液を用いた以外は、実施例４と
同様にサイズプレスを行った。乾燥、調湿後表面強度を
測定し、その結果を表２に示す。

比較例５比較例１で得た澱粉糊化液を使用した以外は実施例４と
同様に行い、その結果を表２に示す。

比較例６比較例２で得た澱粉糊化液を使用した以外は実施例４と
同様に行い、その結果を表２に示す。

比較例７比較例３で得た澱粉糊化液を使用した以外は実施例４と
同様に行い、その結果を表２に示す。

比較例８比較例４で得た澱粉糊化液を使用した以外は実施例４と
同様に行い、その結果を表２に示す。

実施例７顔料としてカオリン50部、重質炭カル50部を水中に良く
分散した後に、合成高分子接着剤としてスチレン−ブタ
ジエンラテックス10部と保水剤として実施例１で得た澱
粉糊化液25.5部を加えよく攪拌混合して固形分濃度65％
の塗工液を得た。この塗工液を48g/m²の塗工原紙に塗工
量が片面10g/m²になるように両面塗工した。乾燥、調湿
後カレンダー処理を行い、出来上がった塗工紙の物性を
測定した。結果を表３に示す。

実施例８実施例２で得た澱粉糊化液を使用した以外は実施例７と
同様に塗工液を得た。

実施例９実施例３で得た澱粉糊化液を使用した以外は実施例７と
同様に塗工液を得た。

比較例９比較例１で得た澱粉糊化液を使用した以外は実施例７と
同様に塗工液を得た。

比較例10 比較例２で得た澱粉糊化液を使用した以外は実施例７と
同様に塗工液を得た。

比較例11 比較例３で得た澱粉糊化液を使用した以外は実施例７と
同様に塗工液を得た。

比較例12 比較例４で得た澱粉糊化液を使用した以外は実施例７と
同様に塗工液を得た。

以上の実施例８〜９及び比較例９〜12で得た塗工液を使
用して、実施例７と同様にして塗工原紙に塗工し、塗工
紙の物性を測定した。結果を表３に示す。

測定条件は下記による。

（１）粘度;B型粘度計（東京計器社製）による測定、単
位はCPS。

（２）白紙光沢度;JISP8142に従い角度75゜で測定し
た。単位は％。

（３）表面強度;RI印刷試験機を用いて判定した。テス
ト方法は塗工紙を一定のタックを持つインキで印刷し、
その時の表面のムケ具合いを視感にて５〜１にランク付
けして判定した。数値５はムケのない状態であり、数値
１は全面的にムケている状態である。

以上の表１〜３から、タマリンドシードガム又はプルラ
ンを配合することにより、澱粉糊液の老化防止性が改善
されるとともに、サイズプレス液やコーティング塗料と
して使用した場合にすぐれた特性が得られることが分
る。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｄ２１Ｈ 19/54

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】タマリンドシードガムを澱粉糊液の老化防
止用添加剤として使用することを特徴とする澱粉糊の老
化防止方法。
【請求項２】前記澱粉糊液が酵素変性澱粉、酸化変性澱
粉又は熱変性澱粉からなる請求項（１）記載の方法。
【請求項３】前記澱粉糊液の用途がサイズプレス液、コ
ーティング塗料又は内面添加組成物である請求項（１）
記載の方法。
【請求項４】タマリンドシードガムと澱粉粉末とからな
る老化防止澱粉糊液用の組成物。