JP4394185B2 - 澱粉糊の製造法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば洗濯糊、事務用糊、紙袋、紙箱などの紙工用接着剤、壁紙施工用糊等に使用される澱粉糊に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、澱粉糊は次の２つの製造方法が取られている。第一の方法は、古くから行われて来た加熱による糊化方法である。澱粉を水に懸濁し、撹拌しながら熱を加えるもので煮糊とも言われている。
【０００３】
第２の方法は、近年製造されるようになったアルカリ糊化の方法である。熱を加える代わりにアルカリを加えることで糊化するため、冷糊法と言われている。
【０００４】
原料としての澱粉は何れの方法でも、米澱粉、小麦澱粉、コーンスターチ、ポテトスターチ、タピオカスターチ、甘藷澱粉などの天然澱粉とそれらを化学的、物理的に処理した加工澱粉が単独であるいは混合して使用される。
【０００５】
前記２つの製造方法を比較検討すると、加熱による製造方法については、比較的、小資本で製造でき、製造コストが安価であり、特殊な薬剤及び技術を要しない。また、特殊な製造設備がいらない等の長所を有しているが、一定の品質の製品を製造しようとすると高度の熟練が必要となり、１バッチあたりの製造量が少なく、多くすると昇温及び冷却に時間がかかる問題があり、現在では、工業的に有利なアルカリ糊化による澱粉糊が主流となっている。
【０００６】
ここで一般的なアルカリ糊化による澱粉糊の製造方法を述べると、先ず、澱粉を水に懸濁し、次に１０〜５０％のアルカリ水溶液を撹拌しながら加え、糊化し、糊化後中和剤として無機酸を加え、ｐＨ５〜８に調整し、次に防腐剤、防微剤その他公知の添加剤を加えて製造する。
【０００７】
アルカリとしては、一般的にはカセイソーダが使用される。中和に使用する無機酸としては、塩酸、硝酸、硫酸などが使用されているが、安定性の点から硝酸が一般的に使用される。このため製品中には、硝酸ソーダが１〜数％合まれているのが一般的である。
【０００８】
アルカリ糊化（冷糊法）により、製造された澱粉糊は、酸に硝酸を使用した場合、接着剤がハミ出た皮膜の表面が経年し、紫外線により劣化着色する欠点を有している。特に近年壁紙施工用として澱粉糊が使用されているが、この欠点から施工後１〜２年して問題が発生している。
【０００９】
これに対して加熱糊は薬品を使用しないため、施工後のハミ出し部分が劣化して着色するということはないが、旋工中及び施工後の接着性能が低いためと一定の品質のものを大規模に製造できないため、使用されることが少ない。
【００１０】
また、硝酸に換えて、塩酸、硫酸等を中和剤として使用した場合には前記の施工後、ハミ出した部分が劣化着色することはないが、糊の安定性が著しく悪くなり、実際の製品にはほとんどなり難い。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の問題点を解決するものであり、次に示す性能を有する澱粉糊を提供することにある。即ち、アルカリ糊化による製造で得られる澱粉糊であり、特別な設備を必要とせず、製造時間に多くを必要とせず、凍結安定性、貯蔵安定性が良好であり、特に中和剤に硝酸以外の酸を使用した場合にも接着性能が良い澱粉糊を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本請求項１に記載された発明に係る澱粉糊の製造法は、澱粉を水に懸濁し、アルカリを加えて糊化した後、中和剤で中和する澱粉糊の製造法において、
プロピレンカーボネートの存在下で、硝酸以外の酸からなる中和剤で中和する製造法である。
【００１３】
本請求項２に記載された発明に係る澱粉糊の製造法は、請求項１に記載された澱粉糊の製造法において、
前記プロピレンカーボネートの配合量が、添加澱粉重量に対して０．０５重量％を越え、３７．５重量％未満とする製造法である。
【００１４】
本請求項３に記載された発明に係る澱粉糊の製造法は、請求項１又は２に記載された澱粉糊の製造法において、
前記中和剤として、塩酸、硫酸、酢酸、クエン酸、又は水溶液が酸性を呈する化合物を単独或いは混合して使用する製造法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明で用いるプロピレンカーボネート(propylen carbonate;4-Methyl-1,3-dioxolan-2-ones)は、工業的にはプロピレンオキサイドと二酸化炭素とを反応させて作成される化合物であり、次の化１に示す構造であり、溶剤、土壌硬化、不純ガス吸収剤等として使用されている化合物である。
【００１６】
【化１】

【００１７】
本発明における澱粉糊は、澱粉を水に懸濁し、撹拌しながらアルカリを加え、糊化した後、中和剤で中和する際にプロピレンカーボネートの存在下で行うことにより、目的が達成される。
【００１８】
中和剤で中和する際に存在するプロピレンカーボネートは、未だ明確ではないが、糊化した澱粉粒子の水和を増大させていると思われる。このようにして得られる澱粉糊は、中和剤として塩酸、硫酸のような安定性の劣る酸を使用しても、硝酸を使用した澱粉糊よりも、更に安定性が優れた澱粉糊となることは全く新規なことである。
【００１９】
中和作業の際に存在しているプロピレンカーボネートの配合量は、添加澱粉重量に対して０．０５重量％を越え、３７．５重量％未満が好ましい。これは０．０５重量％以下では、貯蔵安定性、凍結安定性に問題があり、３７．５重量％以上では、プロピレンカーボネートの過剰の添加により、中和作業中にプロピレンカーボネート中の炭酸が発泡して泡を混入する問題が発生するからである。更に、０．１重量％以上、１０重量％以下が安定性、コストの面から更に好ましい。
【００２０】
本発明で得られた澱粉糊は次のような特徴がある。
（１）凍結安定性及び貯蔵安定性に優れている。
（２）中和剤による中和の前にプロピレンカーボネートを添加すればよいため、特別な設備を必要とせず、また、製造時間に多くを必要としない。
（３）窒素原子を合まない酸を選ぶことで、接着剤の被膜が紫外線により劣化着色しない。
（４）塩酸、硫酸のような安定性の劣る酸を使用しても、硝酸を使用した澱粉糊よりも、更に安定性が優れる。
以上のように、本発明の澱粉糊は、従来工業的に製造されていた澱粉糊の問題を一挙に解決した全く新しい澱粉糊といえる。
【００２１】
尚、本発明で使用する澱粉は、米澱粉、小麦澱粉、コーンスターチ、ポテトスターチ、タピオカスターチ、甘藷澱粉などの澱粉であれば何を用いても良い。更に、各種天然澱粉を化学的に処理した加工澱粉、例えばエーテル化澱粉、エステル化澱粉、酸処理澱粉、酸化澱粉、加水分解された澱粉等も、ここでいう澱粉の定義に包合される。
【００２２】
アルカリとしては、実用的には、カセイソーダの１０〜５０％濃度のものが用いられる。もちろんこの濃度は、一般的なものであって、この範囲を越えたとしても何等問題はなく単に工業的な取扱い上の点から入っているにすぎない。アルカリの添加量は、固形分として１〜５％であり、これも一般的な範囲であり、澱粉の濃度、種類によっては、この範囲を越えたとしても本発明に対して影響は無い。
【００２３】
【実施例】
実施例１
コーンスターチ（三和澱粉工業株式会社製）２００ｇに水７５０ｇ入れ、充分撹拌し、懸濁させる。これにカセイソーダ５０％水溶液を２０ｇを撹拌しながら室温で添加し糊化させた。添加終了後、次にプロピレンカーボネートを１ｇ，５ｇ，１０ｇ，５０ｇ，７５ｇ，１００ｇそれぞれ添加混合し引続き撹拌して充分に混合、次に硫酸を添加して、中和し、ｐＨ６〜７に調整した。中和終了後、ホルマリン及び防黴剤を添加した。
【００２４】
比較例
プロピレンカーボネートを添加せず、中和を硝酸で行った。
【００２５】
以上、得られた実施例によるによる澱粉糊及び比較による澱粉糊の接着性能、貯蔵安定性、凍結安定性、紫外線変色、発泡性を比較検討した。結果を次の表１に示す。
【００２６】
【表１】

【００２７】
表１に示す通り、プロピレンカーボネートの添加量については、１．０ｇ（澱粉量に対して０．０５重量％）では、貯蔵安定性、凍結安定性に問題があり、７５ｇ（澱粉量に対して３７．５重量％）以上では、中和作業中にプロピレンカーボネート中の炭酸が発泡して泡を混入する問題が発生する。添加量５．０ｇ〜５０ｇについては、硫酸で中和しても炭酸プロビルを添加した澱粉糊は、凍結安定性及び貯蔵安定性に優れることが判った。
【００２８】
以上説明したとおり、本発明は、中和剤として安定性が硝酸より劣る硫酸を使用してもプロピレンカーボネートを添加澱粉重量に対して０．０５重量％を越え、３７．５重量％未満添加使用することで、糊化した澱粉粒子の水和を増大させ、このため、澱粉糊の安定性が向上し、凍結安定性及び貯蔵安定性に優れ、接着剤の被膜が紫外線により劣化着色せず、接着性能に優れた澱粉糊を得ることができる。
【００２９】
特に窒素を含まない酸を選ぶことで、接着剤の被膜が紫外線により劣化着色せず、接着性能に優れた等の特徴を有し、しかも工業的に大規模に一定の品質を容易に供給でき、製造工程が簡便・容易であり、製造コストも大幅なアップにはならない澱粉糊を得ることが出来る。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は以上説明したとおり、硝酸以外の不安定な酸を用いても、澱粉糊の安定性が向上し、凍結安定性及び貯蔵安定性、接着性能に優れた澱粉糊を得ることができ、更に硝酸を用いないことにより接着剤の被膜が紫外線により劣化着色しない澱粉糊を得ることができるという効果がある。

Claims (3)

1. 澱粉を水に懸濁し、アルカリを加えて糊化した後、中和剤で中和する澱粉糊の製造法において、
   プロピレンカーボネートの存在下で、硝酸以外の酸からなる中和剤で中和することを特徴とする澱粉糊の製造法。
2. 請求項１に記載された澱粉糊の製造法において、前記プロピレンカーボネートの配合量が、添加澱粉重量に対して０．０５重量％を越え、３７．５重量％未満とすることを特徴とする澱粉糊の製造法。
3. 請求項１又は２に記載された澱粉糊の製造法において、前記中和剤として、塩酸、硫酸、酢酸、クエン酸、又は水溶液が酸性を呈する化合物を単独或いは混合して使用することを特徴とする澱粉糊の製造法。