JP2010270273A - 澱粉糊液の製造方法、澱粉糊液およびその澱粉糊液を塗布または含浸した塗被紙 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 脱水・乾燥前の澱粉粉末懸濁液のpHが6.0±1.0となるように調整した澱粉粉末をpH調整しないで水に再懸濁し、至適pHが6.0±1.0の澱粉分解酵素を加え蒸煮する澱粉糊液の製造方法である。また、該製造方法により製造して得た澱粉糊液、およびその澱粉糊液を基材に塗被または含浸した塗被紙である。
【選択図】 なし
Description
澱粉粉末製造工程において、脱水・乾燥前の澱粉粉末懸濁液のpHが6.0±1.0となるように調整し、該懸濁液を脱水・乾燥して得た澱粉粉末をpH調整しないで水に再懸濁し、至適pHが6.0±1.0の澱粉分解酵素を加え蒸煮する澱粉糊液の製造方法。
本発明の塗被紙において、上記基材上に設けられる酵素変性澱粉糊液を含有する塗被層としては、顔料を含有しないクリア塗被層および/または顔料を含有する顔料塗被層から構成される。該クリア塗被層は、本発明の酵素変性澱粉糊液を塗被、乾燥させて形成したものである。
また、顔料塗被層を構成する顔料としては、カオリン、水酸化アルミニウム、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、二酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、サチンホワイト、硫酸カルシウム、タルク、プラスチックピグメント等の1種または2種以上を選択して使用できる。
本発明において、顔料塗被層は単層であっても、複層であっても差し支えない。しかし、塗被層が単層か複層かに拘わりなく、当該塗被層の形成に際し、塗被層全体のバインダーとして顔料100質量部当たり、バインダーが5〜150質量部となるように調整すればよい。なお、バインダー量が5質量部未満では、各種の印刷に耐えられる顔料塗被層強度が得られず、一方バインダーが150質量部を超える場合、オフ輪印刷の乾燥工程でのブリスター発生やインキ乾燥不良となるおそれがある。
また、顔料塗被液には、さらに必要に応じて保水剤、増粘剤、消泡剤、各種染料等助剤を添加できる。
後述のようにして得た実施例及び比較例となる澱粉糊液および塗被紙について、下記の物性を測定し、その結果を表1、表2に示した。
各実施例、比較例の澱粉糊液を10日間連続して10バッチ分製造し、それぞれのバッチの澱粉糊液の粘度をJIS Z 8803−1991に準じて東京計器社製B型粘度計を用いて測定した。その際の糊液の濃度は28質量%、測定温度は80℃であった。該10バッチ分の粘度の測定値から平均値(各測定値を全部加えてその個数で割った算術平均を用いた(化学大辞典編集委員会編『化学大辞典8』、223頁、縮刷版第34刷(1993年))参照)、標準偏差(分散(各測定値と平均値の差の2乗の平均)の平方根を用いた(化学大辞典編集委員会編『化学大辞典7』、533頁、縮刷版第34刷(1993年))参照)、変動係数(標準偏差を平均値で割った値で、バラツキを相対的に表わすものである(化学大辞典編集委員会編『化学大辞典8』、566頁、縮刷版第34刷(1993年))参照)を計算により求めた。
ゲートロールコーターにより1000m/minで塗被したときの塗被液のスプラッシュの程度を目視にて評価した。評価は3段階評価で行った。
3:スプラッシュが非常に少なく、操業上まったく問題ないレベルである。
2:ややスプラッシュが多いが、製品品質は問題なく、操業可能レベルである。
1:スプラッシュが非常に多く、製品品質・操業上問題が発生するレベルである。
各実施例および比較例で得た塗被紙から巾2cm長さ20cmの試料ストリップを切り取り、これをサンプル台紙(王子製紙社製「OK特アートポスト」 256g/m2)に貼りつけ、RI印刷試験機(石川島産業機械社製)にて、印刷インキ(T&K TOKA社製紙試験用「SD50紅B」)を0.4cc使用して印刷を行い、印刷面のピッキングの程度を目視評価した。評価は5段階評価で行った。
5:繊維の取られが全くみられず、白抜けが発生しない。
4:ごくわずかに繊維の取られが発生し、白抜け部がわずかに(1〜5個所/36cm2程度)みられる。
3:一部で繊維の取られが発生するが、実用上問題のないレベルである。白抜け部は6〜20個所/36cm2程度。
2:全面で繊維の取られがみられ、白抜け部面積率が5%未満である。
1:全面で繊維の取られや紙面の剥けがみられ、白抜け部面積率が5%以上である。
なお、評価が3未満のものは、実用上問題がある。
各実施例および比較例で得た塗被紙から巾2cm長さ20cmの試料ストリップを切り取り、これをサンプル台紙(王子製紙社製「OK特アートポスト」 256g/m2)に貼りつけ、RI印刷試験機(石川島産業機械社製)にて、印刷インキ(Values−Gタイプ、大日本インキ化学工業社製)を0.1cc使用して印刷を行い、印刷光沢度を目視評価した。
◎:印刷光沢度が特に優れる。
○:印刷光沢が優れる。
△:印刷光沢度が若干劣るが、実用上問題ないレベルである。
×:印刷光沢度が劣り、実用上問題となるレベルである。
各実施例および比較例で得た塗被紙から巾2cm長さ20cmの試料ストリップを切り取り、これをサンプル台紙(王子製紙社製「OK特アートポスト」 256g/m2)に貼りつけ、RI印刷試験機(石川島産業機械社製)にて、印刷インキ(T&K TOKA社製紙試験用「SD50紅B」)を0.5cc使用して印刷を行った。印刷は、サンプルがインキロールにタッチしたところから一定時間ごとに2〜3cmずつ行い、印刷終了後のインキロールを別の紙面に写し取り、その濃度変化を目視評価した。評価は次の5段階評価で行った。
<評価基準>
5(優)→1(劣)
5:インキセット性が極めて高かった。
4:インキセット性が高かった。
3:実用的なインキセット性が確保されていた。
2:インキセット性が低かった。
1:インキセット性が極めて低かった。
なお、評価が3未満のものは、実用上問題がある。
(澱粉糊液クリア液塗被紙用基材の製造)
針葉樹漂白クラフトパルプ(NBKP)10部、サーモメカニカルパルプ(TMP)20部、脱墨パルプ(DIP)70部の割合で混合して離解し、レファイナーで叩解処理したパルプスラリーに、カチオン化澱粉(商品名:「P3Y」、PIRAAB STARCH Co.Ltd製)を0.5%、中性ロジンサイズ剤(商品名:「N815」、荒川化学社製)を0.8%、填料としてホワイトカーボンを2.0%、これら全てを対絶乾パルプ当たりの質量%の割合で添加し、硫酸バンドで抄紙pHを6.5に調整後、得られた紙料をギャップフォーマー型抄紙機で抄紙し、米坪43.0g/m2の澱粉糊液クリア液塗被紙用基材を得た。
実施例1の澱粉粉末Aを、pH5.5に調整した澱粉粉末Bとし、澱粉分解酵素添加量を850ppmとした以外は実施例1と同様にして澱粉糊液クリア液塗被紙を得た。
実施例1の澱粉粉末Aを、pH6.5に調整した澱粉粉末Cとし、澱粉分解酵素添加量を850ppmとした以外は実施例1と同様にして澱粉糊液クリア液塗被紙を得た。
実施例1の澱粉粉末原料を、キャッサバ由来のタピオカ澱粉とした澱粉粉末Dとし、澱粉分解酵素を変えて(商品名:「ファンガミルL800」(α−アミラーゼ)、ノボザイムズジャパン社製)、添加量を150ppmとした以外は実施例1と同様にして澱粉糊液クリア液塗被紙を得た。
実施例4の澱粉粉末Dを、pH5.2に調整した澱粉粉末Eとし、澱粉分解酵素添加量を170ppmとした以外は実施例4と同様にして澱粉糊液クリア液塗被紙を得た。
実施例4の澱粉粉末Dを、pH6.7に調整した澱粉粉末Fとし、澱粉分解酵素添加量を170ppmとした以外は実施例4と同様にして澱粉糊液クリア液塗被紙を得た。
(下塗り塗被層用顔料塗被液の調製)
重質炭酸カルシウム(商品名:「ハイドロカーブ60」、備北粉化工業社製)からなる顔料スラリーに、顔料100部に対して、バインダーとして実施例1の酵素変性澱粉4部、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名:「OJ−2000」、JSR社製)5部を添加し、さらに助剤として消泡剤および染料を順次加えて、最終的に固形分濃度67%の下塗り塗被層用顔料塗被液を調製した。
分散剤としてポリアクリル酸ナトリウム(商品名:「アロンT−50」、東亞合成社製)を分散するカオリンに対して0.1部添加した水溶液に、カオリン(商品名:「ハイドラグロス90」、ヒューバー社製)50部、重質炭酸カルシウム(商品名:「ハイドロカーブ90」、備北粉化工業社製)50部を添加し、コーレス分散機で分散して顔料スラリーを調製した。この顔料スラリーに、顔料100部に対して実施例1の酵素変性澱粉3部、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名:「OJ−2000」、JSR社製)8.4部、さらに助剤として消泡剤および染料を順次加えて、最終的に固形分濃度66.5%の上塗り塗被層用顔料塗被液を調製した。
LBKP(CSF450ml)30部、NBKP(CSF480ml)70部となるように混合したパルプスラリーに、硫酸アルミニウムを0.5%(対パルプ、固形分換算)、カチオン化澱粉(商品名:「エースK」、王子コーンスターチ社製)0.9%(対パルプ、固形分換算)、内添サイズ剤としてAKDサイズ剤(商品名:「サイズパインK−902」、荒川化学社製)0.03%(対パルプ、固形分換算)をマシンチェストに順次添加した後、回収した白水と上記パルプスラリーを混合し、填料として重質炭酸カルシウム(商品名:「ハイドロカーブ60」、備北粉化工業社製)を紙灰分が15%となるようにファンポンプ前に添加した。さらにカチオン性アクリル系樹脂(商品名:「DR−3015」、ハイモ社製)0.016%をスクリーン手前に添加して、紙料を調製した(濃度1.01%)。この紙料をJ/W比0.995、抄速1500m/分でギャップフォーマーにより紙層を形成し、連続する2基のシュープレスで搾水後、ロールプレスで搾水、平滑化処理し、一段配列ドライヤーで乾燥した後、ロッドメタリングサイズプレス装置を用いて、実施例1の澱粉糊液Aを濃度4.0%に希釈して固形分で2.5g/m2となるようにサイズプレス処理を行い、次に二段配列ドライヤーにて乾燥して、オンマシン仕様になるマシンキャレンダーに通紙して、水分4.5%、坪量47.4g/m2の基材を得た。
上記基材に、上記下塗り塗被層用顔料塗被液をジェットファウンテン方式で塗被液を供給するブレードコーターを使用して片面あたりの乾燥塗被量が7.5g/m2となるように塗被・乾燥して、両面下塗り塗被紙を得た。続いて、該両面下塗り塗被紙に上記上塗り塗被層用顔料塗被液をジェットファウンテン方式で塗被液を供給するブレードコーターを使用して片面あたりの乾燥塗被量が9.5g/m2となるように塗被・乾燥して、塗被紙を得た。このようにして得られた塗被紙を、金属ロールと樹脂ロールが傾斜配置されているマルチニップカレンダーにて、温度、線圧、通紙条件を調整して、坪量81.4g/m2の印刷用塗被紙を得た。
(サイズプレス液の調製)
重質炭酸カルシウム(商品名:「ハイドロカーブ60」、備北粉化工業社製)からなる顔料スラリーに、顔料100部に対して高分子樹脂として実施例1の酵素変性澱粉35部、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名:「OJ−2000」、JSR社製)5部を添加し、さらに助剤として消泡剤および染料を順次加えて、最終的に固形分濃度28%のサイズプレス液を調製した。
分散剤としてポリアクリル酸ナトリウム(商品名:「アロンT−50」、東亞合成社製)を分散するカオリンに対して0.1部添加した水溶液に、カオリン(商品名:「ハイドラグロス90」、ヒューバー社製)50部、重質炭酸カルシウム(商品名:「ハイドロカーブ90」、備北粉化工業社製)50部を添加し、コーレス分散機で分散して顔料スラリーを調製した。この顔料スラリーに、顔料100部に対して実施例1の酵素変性澱粉3部、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名:「OJ−2000」、JSR社製)8.4部、さらに助剤として消泡剤および染料を順次加えて、最終的に固形分濃度66.5%の上塗り塗被層用顔料塗被液を調製した。
LBKP(CSF450ml)10部、NBKP(CSF480ml)90部となるように混合したパルプスラリーに、硫酸アルミニウムを0.5%(対パルプ、固形分換算)、カチオン化澱粉(商品名:「エースK」、王子コーンスターチ社製)0.9%(対パルプ、固形分換算)、内添サイズ剤としてAKDサイズ剤(商品名:「サイズパインK−902」、荒川化学社製)0.03%(対パルプ、固形分換算)をマシンチェストに順次添加した後、回収した白水と上記パルプスラリーを混合し、両性ポリアクリルアミド(商品名:「ポリストロン1280」、荒川化学工業社製)0.1%(対パルプ、固形分換算)を添加し、次に填料として重質炭酸カルシウム(商品名:「ハイドロカーブ60」、備北粉化工業社製)を紙灰分が15%となるようにファンポンプ前に添加した。さらにカチオン性アクリル系樹脂(商品名:「DR−3015」、ハイモ社製)0.016%をスクリーン手前に添加して、紙料を調製した(濃度1.01%)。この紙料をJ/W比0.995、抄速1500m/分でギャップフォーマーにより紙層を形成し、連続する2基のシュープレスで搾水後、ロールプレスで搾水、平滑化処理し、一段配列ドライヤーで乾燥した後、ロッドメタリングサイズプレス装置を用いて、上記サイズプレス液を固形分で6.0g/m2となるようにサイズプレス処理を行い、次に二段配列ドライヤーにて乾燥して、オンマシン仕様になるマシンキャレンダーに通紙して、水分4.5%、坪量55.4g/m2の基材を得た。
上記で得た基材に、上記上塗り塗被層用顔料塗被液をジェットファウンテン方式で塗被液を供給するブレードコーターを使用して片面あたりの乾燥塗被量が13g/m2となるように塗被・乾燥して、塗被紙を得た。このようにして得られた塗被紙を、金属ロールと樹脂ロールが傾斜配置されているマルチニップカレンダーにて、温度、線圧、通紙条件を調整して、坪量81.4g/m2の印刷用塗被紙を得た。
(上塗り塗被層用顔料塗被液の調製)
分散剤としてポリアクリル酸ナトリウム(商品名:「アロンT−50」、東亞合成社製)を分散するカオリンに対して0.1部添加した水溶液に、カオリン(商品名:「ハイドラグロス90」、ヒューバー社製)50部、重質炭酸カルシウム(商品名:「ハイドロカーブ90」、備北粉化工業社製)50部を添加し、コーレス分散機で分散して顔料スラリーを調製した。この顔料スラリーに、顔料100部に対して実施例1の酵素変性澱粉3部、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名:「OJ−2000」、JSR社製)8.4部、さらに助剤として消泡剤および染料を順次加えて、最終的に固形分濃度66.5%の上塗り塗被層用顔料塗被液を調製した。
実施例7で製造した基材に、上記上塗り塗被層用顔料塗被液をジェットファウンテン方式で塗被液を供給するブレードコーターを使用して片面あたりの乾燥塗被量が17g/m2となるように塗被・乾燥して、塗被紙を得た。このようにして得られた塗被紙を、金属ロールと樹脂ロールが傾斜配置されているマルチニップカレンダーにて、温度、線圧、通紙条件を調整して、坪量81.4g/m2の印刷用塗被紙を得た。
実施例1の澱粉粉末Aを、脱水・乾燥前澱粉スラリーのpH調整を行わずに得られたpH4.5の澱粉粉末Gとし、再懸濁した澱粉スラリーをスラリータンク内でNaOHを用いてpH6.0に調整し、澱粉分解酵素添加量を850ppmとした以外は実施例1と同様にして澱粉糊液クリア液塗被紙を得た。
実施例1の澱粉粉末Aを、pH4.8に調整した澱粉粉末Hにし、再懸濁した澱粉スラリーをスラリータンク内でNaOHを用いてpH6.0に調整し、澱粉分解酵素添加量を850ppmとした以外は実施例1と同様にして澱粉糊液クリア液塗被紙を得た。
比較例2において、再懸濁した澱粉スラリーのスラリータンク内でのpH調整を行わず、澱粉分解酵素添加量を1500ppmとした以外は比較例2と同様にして澱粉糊液クリア液塗被紙を得た。
実施例1の澱粉粉末Aを、pH7.6に調整した澱粉粉末Iとし、再懸濁した澱粉スラリーをスラリータンク内で希硫酸を用いてpH6.5に調整し、澱粉分解酵素添加量を850ppmとした以外は実施例1と同様にして澱粉糊液クリア液塗被紙を得た。
比較例3の澱粉粉末Gを、pH7.2に調整した澱粉粉末Jとした以外は比較例3と同様にして澱粉糊液クリア液塗被紙を得た。
実施例4の澱粉粉末Dを、pH8.0に調整した澱粉粉末Kとし、澱粉分解酵素添加率を170ppmとした以外は実施例1と同様にして澱粉糊液クリア液塗被紙を得た。
(下塗り塗被層用顔料塗被液の調製)
重質炭酸カルシウム(商品名:「ハイドロカーブ60」、備北粉化工業社製)からなる顔料スラリーに、顔料100部に対して、バインダーとして比較例1の酵素変性澱粉4部、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名:「OJ−2000」、JSR社製)5部を添加し、さらに助剤として消泡剤および染料を順次加えて、最終的に固形分濃度67%の下塗り塗被層用顔料塗被液を調製した。
分散剤としてポリアクリル酸ナトリウム(商品名:「アロンT−50」、東亞合成社製)を分散するカオリンに対して0.1部添加した水溶液に、カオリン(商品名:「ハイドラグロス90」、ヒューバー社製)50部、重質炭酸カルシウム(商品名:「ハイドロカーブ90」、備北粉化工業社製)50部を添加し、コーレス分散機で分散して顔料スラリーを調製した。この顔料スラリーに、顔料100部に対して比較例1の酵素変性澱粉3部、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(商品名:「OJ−2000」、JSR社製)8.4部、さらに助剤として消泡剤および染料を順次加えて、最終的に固形分濃度66.5%の上塗り塗被層用顔料塗被液を調製した。
比較例1で製造した澱粉糊液クリア液塗被紙に、上記下塗り塗被層用顔料塗被液をジェットファウンテン方式で塗被液を供給するブレードコーターを使用して片面あたりの乾燥塗被量が7.5g/m2となるように塗被・乾燥して、両面下塗り塗被紙を得た。続いて、該両面下塗り塗被紙に上記上塗り塗被層用顔料塗被液をジェットファウンテン方式で塗被液を供給するブレードコーターを使用して片面あたりの乾燥塗被量が9.5g/m2となるように塗被・乾燥して、塗被紙を得た。このようにして得られた塗被紙を、金属ロールと樹脂ロールが傾斜配置されているマルチニップカレンダーにて、温度、線圧、通紙条件を調整して印刷用塗被紙を得た。
Claims (4)
- 澱粉粉末製造工程において、脱水・乾燥前の澱粉粉末懸濁液のpHが6.0±1.0となるように調整し、該懸濁液を脱水・乾燥して得た澱粉粉末をpH調整しないで水に再懸濁し、至適pHが6.0±1.0の澱粉分解酵素を加え蒸煮することを特徴とする澱粉糊液の製造方法。
- 澱粉粉末製造工程において、脱水・乾燥前の澱粉粉末懸濁液のpHが6.0±1.0となるように調整し、該懸濁液を脱水・乾燥して得た澱粉粉末をpH調整しないで水に再懸濁し、至適pHが6.0±1.0の澱粉分解酵素を加え蒸煮して得たことを特徴とする澱粉糊液。
- 請求項2に記載の澱粉糊液を基材の少なくとも片面に塗被または含浸したことを特徴とする塗被紙。
- 基材上に設けた塗被層が請求項2に記載の澱粉糊液を含有するクリア塗被層および/または顔料塗被層であることを特徴とする塗被紙。
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