JP2000226401A - 自己定着性澱粉、その製法、その組成物および製紙方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 抄紙時に紙力増強剤として内添される澱粉で
あって、多量に添加しても歩留が高く、従って十分な紙
力増強効果が得られ、かつ操業性に支障をきたさない、
安価な澱粉を提供する。 【解決手段】 アニオン澱粉の水性スラリーに高分子量
カチオンポリマーを添加して、アニオン澱粉の粒子表面
に該ポリマーを吸着させることにより、紙の抄造時に高
い定着性を示す内添用自己定着性澱粉を得る。この自己
定着性澱粉の水性スラリーを紙の抄造時に添加すること
により、製紙排水の負荷を上げることなく、澱粉の紙へ
の添加量を増やすことができ、最終的に高い強度の紙が
得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紙の抄造時に紙力
増強剤として用いられる澱粉に関し、さらに詳しくは、
アニオン澱粉の水性スラリーに高分子量カチオンポリマ
ーを添加して、アニオン澱粉の粒子表面に該カチオンポ
リマーを吸着させて得られる自己定着性澱粉およびその
製造方法に関する。本発明の自己定着性澱粉は、製紙工
程において、水性スラリーの状態で紙の抄造時に添加す
ることにより、製紙排水の負荷を上げることなく、澱粉
の紙への添加量を増やすことができ、最終的に高い強度
の紙を得ることができる。

【０００２】

【従来の技術】紙力増強剤としての澱粉の使用方法とし
ては、従来三つの方法が知られている。すなわち、 表面サイズ法 抄造された紙の表面に澱粉糊液を塗布する方法である。
この方法では、塗布された澱粉の歩留がほぼ１００％と
非常に高い反面、澱粉を糊化する必要があること、塗布
量を増やすために澱粉の粘度を低下させると、圧縮強度
を除き、紙力が得られ難くなること、サイズプレスなど
の塗布装置が必要なことなどの難点を有する。

【０００３】 スプレー法 抄造された湿紙の表面および／または多層抄きにおける
抄き合わせ層間に澱粉の水性スラリーをスプレーし、乾
燥工程の熱を利用して澱粉を糊化させて紙の強度を高め
る技術である。この方法では、澱粉を比較的多く紙に付
与することができ、結果として高い強度の紙を得ること
ができるが、スプレーを間断なく行うためにスプレーノ
ズルやスラリーストレーナーの保守管理を厳密に行う必
要があること、スプレー装置の設置が必要なこと、スプ
レーされた澱粉スラリーの霧滴が抄紙機を汚しやすいこ
となどの問題点がある。

【０００４】 内添法 紙の抄造時に澱粉を紙料に添加する方法である。塗布装
置やスプレー装置が不必要なため、比較的簡便に澱粉を
使用できる。しかしながら、パルプを主体とする紙料は
通常２重量％以下と低い濃度を有するため、紙料をワイ
ヤーで濾過する際、イオン性のない澱粉やアニオン澱粉
ではワイヤーを通過して白水に逃げてしまい、歩留が著
しく悪い。そこで、近年パルプの表面（通常、負の荷電
をもつ）に定着しやすいカチオン澱粉を糊液の形で添加
する方法が普及してきた。この方法は、澱粉添加率が対
パルプ１．５重量％以下では高い効果が得られるが、そ
れ以上添加した場合は、カチオン澱粉の歩留が急速に低
下するとともに、濾水性が悪化し、抄紙速度の著しい低
下を招く。さらに、歩留の低下は、排水処理の負荷を増
大させる。結局、カチオン澱粉糊液の内添法では、十分
に高い強度の紙を得難いこととなる。

【０００５】澱粉を高い添加率で紙料に内添する技術と
して、いくつかの改良方法が考案されている。まず、架
橋澱粉の水性スラリーを加熱して澱粉粒子を膨潤状態と
した後、紙料に添加する方法がある（特開昭５５−７６
２００号）。この方法では、澱粉の歩留が高く、高い強
度の紙が得られるが、膨潤状態の澱粉粒子が抄造時に繊
維間の間隙を埋めるため、濾水性が著しく悪くなるこ
と、澱粉が多量の水を抱き込むため、脱水や乾燥が困難
となることなどの不都合が生じ、生産性が要求される一
般抄紙機には適さない。

【０００６】紙の抄造時、微細繊維、填料の歩留向上や
濾水性の向上を目的として、いわゆる歩留向上剤が使用
されることがある。また、最近では高分子量の歩留向上
剤とコロイダルシリカやベントナイトなどのアニオン性
無機コロイドを併用する歩留向上システムが開発され、
実用化されている。澱粉の水性スラリーをこの歩留向上
剤の添加ラインまたはアニオン性無機コロイドの添加ラ
インに連続的に添加して澱粉の歩留を向上させる技術が
開示されている（ＷＯ ９５/３３０９６）。しかしなが
ら、この方法では、単に歩留向上剤の高分子マトリック
ス中に澱粉の比較的大きな粒子を捕捉する作用が働くだ
けであり、澱粉の歩留向上に対しては、十分な効果があ
るとは言い難い。

【０００７】さらに、澱粉をカチオンポリマーの存在下
に、乾式で高温に加熱処理して得たカチオン澱粉をスラ
リー状態で内添する技術が発表されている（特開平９−
２９１１０３号）。しかしながら、この方法も、高価な
カチオンポリマーを比較的多量に使用すること、おそら
く加熱処理によりカチオンポリマーの一部または全部が
熱分解されるため、または高温での加熱処理によりカチ
オンポリマーが無秩序に配向するために、十分な澱粉歩
留効果が得られず、実用性に乏しい。

【０００８】澱粉を紙力増強剤として用いるうえでの上
記の難点を解消するため、特に強度が要求される中芯原
紙などの板紙においては、ポリアクリルアミド（ＰＡ
Ｍ）系の紙力増強剤が使用されることがある。多量のＰ
ＡＭの内添は、カチオン澱粉糊液のようには濾水性をそ
れほど悪化させず、紙の強度面でも有効である。しかし
ながら、その反面、紙の柔軟性が乏しくなるため、例え
ば中芯原紙では段割れが生じやすくなること、離解性が
悪くなるため、紙の損紙回収やリサイクル面において支
障が出ること、吸水性が低下するため、段ボール原紙で
は貼合性が悪くなること、澱粉に比べ製造コストが高い
などの問題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のような状況に鑑
み、本発明の目的は、多量に添加しても歩留が高く、従
って十分な紙力増強効果が得られ、かつ操業性に支障を
来たさない、安価な紙力増強剤用澱粉を提供するにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】澱粉を紙力増強剤として
用いるうえで上記従来技術の難点を解消すべく、鋭意研
究した結果、本発明者らは、アニオン澱粉の水性スラリ
ーに高分子量カチオンポリマーを添加して、アニオン澱
粉の粒子表面に該カチオンポリマーを吸着させて得られ
る自己定着性澱粉を水性スラリーの状態で紙の抄造時に
紙料に添加することにより、製紙排水の負荷を上げるこ
となく、澱粉の紙への添加量を増やすことができ、最終
的に高い強度の紙を得ることを見出した。

【００１１】かくして、本発明によれば、アニオン澱粉
の粒子の表面に、濃度０．２重量％の水溶液の２０^oC，
６０ｒｐｍにおけるB型粘度が３０mPas・S以上である高
分子量カチオンポリマーが、澱粉固形分当り固形分で４
００〜５，０００ppm吸着されてなることを特徴とする
自己定着性澱粉が提供される。

【００１２】さらに、本発明によれば、アニオン澱粉の
水性スラリーに、濃度０．２重量％の水溶液の２０^oC，
６０ｒｐｍにおけるB型粘度が３０mPas・S以上である高
分子量カチオンポリマーを澱粉固形分当り固形分で５０
０〜５，０００ppm添加して、アニオン澱粉の粒子の表
面に該カチオンポリマーを吸着させることを特徴とする
上記の自己定着性澱粉の製造方法が提供される。

【００１３】さらに、本発明によれば、紙の抄造時に、
上記の自己定着性澱粉を水性スラリーの状態で紙料中に
添加することを特徴とする製紙方法が提供される。さら
に、本発明によれば、アニオン澱粉の粉体に、濃度０．
２重量％の水溶液の２０^oC，６０ｒｐｍにおけるB型粘
度が３０mPas・S以上である固形状高分子量カチオンポリ
マーをアニオン澱粉粉体当り固形分で５００〜５，００
０ppm配合してなることを特徴とする自己定着性澱粉組
成物が提供される。

【００１４】

【作用】本発明による自己定着性澱粉が、歩留向上剤や
凝集剤などの助けを必要とせず、「自己定着性」を示す機
構は、以下のとおりと考えられる。パルプ繊維の表面は
通常マイナスに帯電しており、イオン性のない澱粉やア
ニオン澱粉では、非常に歩留が悪い。そこで、カチオン
澱粉を糊液の状態で添加し、パルプ繊維上のアニオンと
カチオン澱粉のカチオンとのイオン結合により澱粉の歩
留を高める方法が採用されている。しかしながら、この
方法が有効なのは、澱粉添加率が低く、せいぜい１．５
重量％までであり、それ以上添加した場合は、カチオン
が過剰となり、もはやイオン結合による定着が期待でき
なくなる。一方、カチオン澱粉を未糊化の水性スラリー
として添加した場合は、澱粉粒子の表面に存在するカチ
オン(全体のカチオンの一部でしかない)のみがパルプ繊
維上のアニオンと点接着的にイオン結合することとなる
ため、抄造時の水の流れに伴う水力学的作用を受けて、
カチオン澱粉粒子は脱落して水と一緒にワイヤーを容易
に通過してしまう。従って、この場合も、澱粉の歩留
は、イオン性のない澱粉よりは多少よいものの依然低い
レベルにある。

【００１５】上記とは対照的に、本発明による自己定着
性澱粉では、アニオン澱粉の粒子表面に吸着されたカチ
オンポリマーが、カチオン相互の反撥作用により澱粉粒
子の表面から放射状に分布し、より多くのパルプ繊維上
のアニオンと結合することとなる。すなわち、全体とし
て面接着的に強固な結合を形成し、パルプ繊維から澱粉
粒子を引き離そうとする水力学的作用に対抗し得ること
となり、結果的に高い澱粉歩留が得られる。このよう
に、本発明の自己定着性澱粉では、アニオン澱粉の粒子
表面に存在するアニオンにカチオンポリマー上のカチオ
ンの一部が結合し、残余の大半のカチオンがパルプ繊維
上のアニオンとの結合に関与することによって高い澱粉
歩留が得られる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明に使用されるアニオン澱粉
は、その粒子表面にアニオンを有する澱粉であって、ア
ニオン化度は０．０１meq/g以上であることが好まし
い。アニオン化度が低すぎるとカチオンポリマーの吸着
が不十分となり、本発明の効果が満足には得られない。

【００１７】本発明に使用されるアニオン澱粉の具体例
としては、従来より知られている次亜塩素酸ナトリウム
などの次亜塩素酸塩で処理された酸化澱粉、無水こはく
酸や無水マレイン酸などの二塩基酸無水物を反応させた
澱粉二塩基酸ハーフエステル、および燐酸／尿素（併
用）、燐酸ナトリウム、トリポリ燐酸ナトリウムなどの
燐酸および／または燐酸塩で処理した澱粉燐酸エステル
が挙げられる。 これらは、経済性よりみて好適に使用
できるが、無論これらに限定されるものではない。

【００１８】本発明で使用されるアニオン澱粉の調製に
用いられる原料澱粉の具体例としては、コーンスター
チ、タピオカ澱粉、馬鈴薯澱粉、甘藷澱粉、小麦澱粉、
ワキシーコーンスターチ、ハイアミロースコーンスター
チなどが挙げられ、市販のいずれの澱粉も使用できる。

【００１９】本発明に使用されるカチオンポリマーの具
体例としては、カチオン変性ポリアクリルアミド（ＰＡ
Ｍ）、ポリエチレンイミン、カチオン変性ポリ（メタ）
アクリレート、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロ
ライド、キトサンなどが挙げられる。これらの中でも、
経済性と紙力向上効果からみて、カチオン変性ポリアク
リルアミド（ＰＡＭ）系のもの、例えば、ジエチルアミ
ノエチルメタクリレート、ジアリルジメチルアンモニウ
ムクロライド、ジアリルジエチルアンモニウムクロライ
ド、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウ
ムメチルサルフェート、メタクリロイルオキシエチルト
リメチルアンモニウムクロライド、メタクリルアミドプ
ロピルトリメチルアンモニウムクロライドなどのカチオ
ン性モノマーを共重合体せしめた共重合ＰＡＭ、マンニ
ッヒ変性ＰＡＭ、ホフマン分解ＰＡＭなどが好適であ
る。また、カチオンのほか、ノニオン、アニオン（ネッ
トカチオン量が０．２meq/gを下回らない範囲で）の置
換基を有していてもよい。

【００２０】カチオンポリマーの分子量は、高いほどよ
い。しかしながら、非常に高い分子量をもつポリマーの
分子量を正確に測ることは困難であり、また、測定方法
による誤差も大きいため、本特許では、水溶液粘度を指
標として規定した。すなわち、本特許では、カチオンポ
リマーを蒸留水で希釈または溶解して０．２％濃度の水
溶液としたものの２０℃、６０rpmにおけるB型粘度が３
０mPas・S以上であることが必要である。粘度がこれ未満
では、澱粉の歩留向上、ひいては紙力増強効果が満足に
は得られない。

【００２１】本発明の自己定着性澱粉において、アニオ
ン澱粉への高分子量カチオンポリマーの吸着量は、アニ
オン澱粉固形分当り固形分で４００〜５，０００ppmの
範囲が好ましい。吸着量が４００ppm未満では、澱粉の
歩留向上、すなわち紙力増強が十分でなく、逆に５，０
００ppmを超えると、アニオン澱粉の凝集が強すぎて、
紙層内での定着が不均一となる、紙の地合いが悪くな
る、経済性に見合った効果が得られないなどの不都合が
生ずる。上記吸着量を得るには、高分子量カチオンポリ
マーの添加量が、アニオン澱粉固形分当り固形分で５０
０〜５，０００ppmの範囲であることが好ましい。アニ
オン澱粉とカチオンポリマーの組合せ次第で、５，００
０ppmを超える添加量でも良好な結果が得られることが
あるが、経済的には好ましくない。

【００２２】本発明により、アニオン澱粉に高分子量カ
チオンポリマーを吸着させて自己定着性澱粉を得る方法
としては、アニオン澱粉を水に懸濁した水性スラリーと
高分子量カチオンポリマーの水溶液を接触させ、その際
所望量の高分子量カチオンポリマーをアニオン澱粉に吸
着させるに足る十分な時間が取れさえすれば、どのよう
な方法でもよい。最も簡便な方法は、アニオン澱粉の水
性スラリーに高分子量カチオンポリマーの水溶液または
粉末状高分子量カチオンポリマーを添加し、暫く攪拌を
続ける方法である。また、アニオン澱粉の水性スラリー
を連続的に紙料に添加し、この添加ラインに連続的に高
分子量カチオンポリマーの水溶液を添加する方法も採用
することができるが、この場合高分子量カチオンポリマ
ーの均一な吸着を促進するため、スタティックミキサー
などのインラインミキサーを設けることが好ましい。

【００２３】さらに、利便性を高めることを目的とし
て、アニオン澱粉の粉体に、アニオン澱粉粉体当り固形
分で５００〜５，０００ppmの固形状高分子量カチオン
ポリマーを予め配合し、オンサイトで自己定着性澱粉が
得られるように設計した自己定着性澱粉組成物とするこ
ともできる。この自己定着性澱粉組成物は、抄紙工程に
おいて、水に懸濁し、水性スラリーの状態として紙料に
添加することができる。

【００２４】自己定着性澱粉は水性スラリーの状態で紙
料に添加される。添加場所は、特に限定しないが、ミキ
シングチェストからファンポンプの手前までの紙料との
攪拌が十分に期待される場所が適している。自己定着性
澱粉の紙料への添加量は、紙の種類、原料パルプの種類
や配合割合、目標とする紙の強度などにより決定され
る。対パルプ固形分あたり１重量％以下の低い添加量で
も効果が得られるが、本発明の効果を顕著に発揮せしめ
るには2重量％以上が好ましく、３重量％以上がより好
ましい。

【００２５】抄紙工程において、本発明の自己定着性澱
粉を紙料に添加する手法などは、従来のカチオン澱粉や
ＰＡＭなどの他の紙力増強剤と同様でよい。本発明の自
己定着性澱粉を使用するに当たり、必要に応じてカチオ
ン澱粉やＰＡＭなどの他の紙力増強剤、填料、サイズ
剤、歩留向上剤、アニオン性無機コロイドなどを併用す
ることは何ら差し支えないが、本発明の自己定着性澱粉
との相容性を考慮して添加場所などを選定する必要が生
じることがある。本発明による自己定着性澱粉は、特に
紙力や剛度が要求される段ボール原紙（ライナー、中芯
原紙）や紙管原紙の製造に好適であるが、白板紙などの
その他の板紙や洋紙に使用することもできる。

【００２６】

【実施例】本発明の態様を実施例をもって説明する。無
論、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではな
い。実施例および比較例において、％は重量基準であ
る。なお、アニオン澱粉粒子への高分子量カチオンポリ
マーの吸着量は次の方法で測定した。

【００２７】自己定着性澱粉を含む水性スラリーを採取
し、希釈し、卓上型遠心分離機により３，０００ｒｐｍ
で５分間遠心分離する。上澄み液の一部を採取し、トル
イジンブルーを指示薬として０．００２５規定のポリビ
ニル硫酸カリウム標準液でコロイド滴定する。澱粉を用
いないで同様の操作を行い（遠心分離をする際のポリマ
ー濃度および被適定液の量を同じにする。）、ブランク
試験とする。高分子量カチオンポリマーの吸着量Ａは下
記式により算出する。 Ａ ＝ Ｂ ×（Ｙ − Ｘ）／Ｙ Ａ： ポリマー吸着量（重量ｐｐｍ対澱粉固形分） Ｂ： ポリマー添加率（重量ｐｐｍ対澱粉固形分） Ｘ： 滴定値（ｍｌ） Ｙ： ブランク滴定値（ｍｌ）

【００２８】《自己定着性澱粉の調製》実施例１ コーンスターチに次亜塩素酸ナトリウムを反応させて得
た市販酸化澱粉（商品名：ＭＳ＃３８００/日本食品化
工、澱粉粒子表面のアニオン化度０．０１７meq/g）、
コーンスターチに燐酸ナトリウムと尿素を反応させて得
た市販燐酸エステル化澱粉（商品名：スプレット＃２０
０/日本食品化工、澱粉粒子表面のアニオン化度０．０
８９meq/g）および既知の方法によりコーンスターチに
対澱粉固形分当たり１％の無水こはく酸を反応させて得
た澱粉こはく酸ハーフエステル（澱粉粒子表面のアニオ
ン化度０．０１８meq/g）を各々水に懸濁してアニオン
澱粉の水性スラリーとした。

【００２９】次いで、高分子量カチオンポリマーとし
て、予め希薄水溶液にした共重合型カチオン変性ポリア
クリルアミド（ＰＡＭ）−Ａ（濃度０．２％の水溶液の
２０℃，６０ｒｐｍにおけるＢ型粘度〔以下、単に「水
溶液粘度」と略称する〕９０mPas・S、カチオン化度０．
９meq/g）、共重合型カチオン変性ＰＡＭ−Ｂ（水溶液
粘度５０mPas・S、カチオン化度０．３meq/g）、共重合
型カチオン変性ＰＡＭ−Ｃ（水溶液粘度８０mPas・Ｓ、
カチオン化度２．６meq/g）または両性ＰＡＭ−Ａ（水
溶液粘度３０mPas・S、カチオン化度０．２meq/g）を各
々のアニオン澱粉に対し、対澱粉固形分当たり固形分で
１，０００ppm添加し、３分間攪拌して表1記載の自己定
着性澱粉１〜１２を得た。カチオンポリマーの吸着量を
表１に示す。

【００３０】実施例２ 実施例1記載の燐酸エステル化澱粉を水に懸濁してアニ
オン澱粉の水性スラリーとした。次いで、高分子量カチ
オンポリマーとして、予め希薄水溶液にした実施例1記
載の共重合型カチオン変性ＰＡＭ−Ａまたは両性ＰＡＭ
−Ａを対澱粉固形分当たり固形分で５００、２，０００
または５，０００ppm添加し、３分間攪拌して表1記載の
自己定着性澱粉１３〜１８を得た。カチオンポリマーの
吸着量を表１に示す。

【００３１】比較例１ コーンスターチ（粒子表面のアニオン化度ゼロ）の水性
スラリーに、予め希薄水溶液にした実施例１記載の高分
子量カチオンポリマー（共重合型カチオンＰＡＭ−Ａ、
共重合型カチオンＰＡＭ−Ｂ、共重合型カチオンPＡＭ
−Ｃまたは両性ＰＡＭ−Ａ）を対澱粉固形分当たり固形
分で１，０００ppm添加し、３分間攪拌して表1記載の対
照澱粉１〜４を得た。 カチオンポリマーの吸着量を表
１に示す。

【００３２】比較例２ 実施例１記載の酸化澱粉、燐酸エステル化澱粉または澱
粉こはく酸ハーフエステルの水性スラリーに、予め水で
希釈した両性ＰＡＭ−Ｂ（水溶液粘度１５mPas・Ｓ、カ
チオン化度０．４meq/g）またはポリジアリルジメチル
アンモニウムクロライド（ｐ−ＤＡＤＭＡＣ）（水溶液
粘度５mPas・S、カチオン化度６．５meq/g）を対澱粉固
形分当たり、固形分で１，０００ppm添加し、３分間攪
拌して、表1記載の対照澱粉５〜１０を得た。カチオン
ポリマーの吸着量を表１に示す。

【００３３】比較例３ 実施例1記載の燐酸エステル化澱粉を水に懸濁してアニ
オン澱粉の水性スラリーとした。次いで、高分子量カチ
オンポリマーとして、予め希薄水溶液にした実施例1記
載の共重合型カチオン変性ＰＡＭ−Ａまたは両性ＰＡＭ
−Ａを対澱粉固形分当たり固形分で１００または１０，
０００ppm添加し、３分間攪拌して表1記載の対照澱粉１
１〜１４を得た。カチオンポリマーの吸着量を表１に示
す。

【００３４】

【表１】 ＊ ｐ−ＤＡＤＭＡＣ：ポリジアリルジメチルアンモニ
ウムクロライド

【００３５】応用試験例１ 離解、洗浄されたパルプ（段ボール古紙）を１．５％濃
度に調整し、攪拌しながら硫酸バンドを対パルプ固形分
当たり１％添加した。次いで、1分後に表1記載の自己定
着性澱粉または対照澱粉を３％濃度の水性スラリーとし
て対パルプ固形分当たり固形分で５％添加した。1分間
攪拌した後、希釈水を加えてパルプ濃度０．６％の紙料
を調製した（ｐＨ約６．８）。さらに３０秒攪拌を続
け、以下の動的濾水歩留試験に供した。

【００３６】《動的濾水歩留試験》製紙業界にて汎用的
に使用される動的濾水歩留試験機（ブリットジャー）に
６０メッシュのワイヤーを取り付け、上記で得られた紙料を
５００ｇ入れた。直ちに攪拌速度１，２５０rpmにて３
０秒間攪拌した。次いで、攪拌速度を８００rpmに落
し、１０秒後濾過を開始してその５秒後より３０秒間濾
液を採取した。採取した濾液の重量とその濾液中の澱粉
量より、澱粉の歩留を算出した。結果を表２に示す。

【００３７】

【表２】

【００３８】※対照澱粉のNo１２及び１４は、カチオン
ポリマー添加後、澱粉スラリーが強い凝集 状態とな
り、実用性に乏しいと思われた。本試験は、パルプ繊維
が絡み合ったマットが形成される初期段階での澱粉の歩
留を求めたものである。一般に、この試験では、微細繊
維や添加薬品の歩留が低くなるが、実機との高い相関が
得られることが知られている。

【００３９】表２によると、本発明によらない対照澱粉
がいずれも低い歩留であったのに対し（No１２および１
４は歩留は高いが、澱粉スラリーが強い凝集状態とな
り、実用化に際して、沈澱の生成など種々トラブルが予
想される）、本発明による自己定着性澱粉は、対パルプ
５％の高い添加率ながら、いずれも高い歩留を示した。
従って、本発明の自己定着性澱粉を使用した場合には、
排水負荷が低減され、澱粉をより多く添加することが可
能であり、これに応じて紙の強度の上昇が期待される。

【００４０】応用試験例２ 離解、洗浄されたパルプ（段ボール古紙）を２％濃度に
調整し、攪拌しながら硫酸バンドを対パルプ固形分当た
り１％添加した。次いで、1分後に表1記載の自己定着性
澱粉または対照澱粉を５％濃度の水性スラリーとして対
パルプ固形分当たり固形分で５％添加した。1分間攪拌
した後、希釈水を加えてパルプ濃度１％の紙料を調製し
た（ｐＨ約６．５）。さらに３０秒間攪拌を続けた後、
実験用角型シートマシン（２５０ｍｍ×２５０ｍｍ）を
用い、紙料濃度０．１％にて坪量１２０ｇ/m²を目標と
して手抄きシートを作製した。次いでろ紙で脱水した
後、表面温度１３０℃の回転乾燥機で２分間乾燥し、中
芯原紙を得た。これを、２０℃、関係湿度６５％の恒温
恒湿室にて調湿した後、ＪＩＳ Ｐ８１２６に準じて比
圧縮強度、ＪＩＳ Ｐ８１１３に準じて引張強度（裂断
長）およびαアミラーゼ分解・抽出法により澱粉量（澱
粉歩留を算出）の測定を行った。また、紙の地合いを指
触および目視で評価し、２等級試験により評価した
（〇:地合いが良好、×：地合いが不良）。結果を表３
に示す。

【００４１】

【表３】

【００４２】※澱粉の紙中での定着状態を顕微鏡にて観
察したところ、対照澱粉のNo１２および１４ を用いた
紙は、地合いが悪く、凝集状態で添加された澱粉が紙の
中で固まって存在していた。なお、紙中での澱粉の糊化
状態は、自己定着性澱粉、対照澱粉の全てにおいて良好
であった。

【００４３】本試験は、静的な状態での抄紙であり、さ
らに澱粉粒が形成されたマットに物理的にトラップされ
る作用が働くこともあり、一般に比較的高い歩留が得ら
れることが知られている。しかしながら、対照澱粉に比
べ、本発明による自己定着性澱粉を用いたものは、いず
れも高い澱粉歩留を示しており、これに対応して比圧縮
強度や裂断長などの紙力が高くなった。また、カチオン
ポリマーを過剰に添加した場合（対照澱粉No１２および
１４）は、凝集状態のまま添加された澱粉が、紙の中で
不均一に定着し、紙の地合いも目視で判別できるほど劣
ったものとなり、実用性に乏しいものと判断された。

【００４４】

【発明の効果】本発明による自己定着性澱粉を水性スラ
リーの状態で紙の抄造時に添加することにより、澱粉の
紙への歩留を飛躍的に向上させることができる。従っ
て、製紙排水の負荷を上げることなく、澱粉の紙への添
加量を増やすことができ、最終的に高い強度の紙が得ら
れる。本発明の自己定着性澱粉を用いると、操業性を損
なわずにより高い強度の紙（またはより低い強度の原料
パルプより同じ強度の紙）を、より安価に製造すること
が可能となる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アニオン澱粉の粒子の表面に、濃度０．
   ２重量％の水溶液の２０^oC，６０ｒｐｍにおけるB型粘
   度が３０mPas・S以上である高分子量カチオンポリマー
   が、澱粉固形分当り固形分で４００〜５，０００ppm吸
   着されてなることを特徴とする自己定着性澱粉。
2. 【請求項２】 アニオン澱粉の水性スラリーに、濃度
   ０．２重量％の水溶液の２０^oC，６０ｒｐｍにおけるB
   型粘度が３０mPas・S以上である高分子量カチオンポリマ
   ーをアニオン澱粉固形分当り固形分で５００〜５，００
   ０ppm添加して、アニオン澱粉の粒子の表面に該カチオ
   ンポリマーを吸着させることを特徴とする請求項１記載
   の自己定着性澱粉の製造方法。
3. 【請求項３】 紙の抄造時に、請求項１記載の自己定着
   性澱粉を水性スラリーの状態で紙料中に添加することを
   特徴とする製紙方法。
4. 【請求項４】 アニオン澱粉の粉体に、濃度０．２重量
   ％の水溶液の２０^oC，６０ｒｐｍにおけるB型粘度が３
   ０mPas・S以上である固形状高分子量カチオンポリマーを
   アニオン澱粉粉体当り固形分で５００〜５，０００ppm
   配合してなることを特徴とする自己定着性澱粉組成物。