JPH01162894A - 紙用塗被液組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｃ産業上の利用分野〕 本発明は新規な紙用塗被液組成物に関し、更に詳しくは
高速塗工適性に優れ、なお且つ塗被紙の品質向上をも達
成することが出来る紙用塗被液組成物に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来より顔料と水性接着剤とを主体とし、更に耐水化剤
１分散剤などの補助剤を配合した紙用塗被液組成物を紙
に塗工することによって印刷適性に優れた塗工紙を製造
することが知られている。

近年、塗工紙製造技術としてブレード塗工が普及すると
共に塗工の高速化、高濃度塗工と言った生産性の向上が
急務となって来ている。

従来一般的であった５０〜６０重量％から、６５重量％
へと高濃度化が試みられ、接着剤の一部として低粘度の
酸化デンプンやリン酸エステル化デンプンなどが用いら
れて来ている。

一方で特定の重合ラテックスを用いて高濃度化を達成し
様という試み（特開昭５７−６６１９５．特開昭５９−
１７９８９５）もなされている。

以上の様な方法により塗被液組成物の高濃度化は成る程
度は達成され得るが、それ等が問題無く使用出来るのは
低〜中速での塗工に於いてであり、例えば１０００ｍ／
分以上での高速塗工時には塗被液粘度の異常、ストーク
、ブリーディングなどの間題が発生し、その侭では使用
出来ない状況であった。

その為、高速塗工においては塗被液の濃度を下げて使用
せざるを得なくなり、この場合には白紙光沢や表面平滑
性の低下の他に乾燥負荷も増大し、品質面、経済性と共
に不利となっていた。

以上の様に高濃度で、しかも高速塗工に適した廉価な紙
用塗被液は未だ実用化されていないのが現状である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

通常、塗被液組成物の接着剤の一部として各種デンプン
類が使用されるが、一般にデンプン糊液では老化と呼ば
れる経時的変質が認められる。塗被液組成物は循環使用
されるため、この間にデンプンが老化することにより組
成物の流動特性が悪化する。

具体的には組成物粘度の変動、上昇、粘性の変化により
所謂ストリーク・ブリーディングなどが発生する。之等
は１０００　ｍ　／　ｍｉｎ以上での高速塗工時に特に
問題となる。この様なトラブルは塗工工程での操作性に
止まらず塗工された紙の品質にも悪影響を及ぼす。品質
面での問題としてはストリーク・ブリーディングの発生
による塗工異常、塗工ムラや平滑性・光沢・印刷適性の
低下などが挙げられる。

本発明の主な目的は塗工工程に於いて特に高速塗工時の
塗工適性に優れた紙用塗被液組成物を提供することにあ
る。

その他の目的としては塗工紙の品質を向上させることで
あり、更に経済的にも有利なバインダー或いは塗被液組
成物を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は紙用塗被液の組成と塗被時の流動特性に就い
て検討した結果、減粘処理した特定のデンプン誘導体を
接着剤の一部として塗被液に配合使用することにより高
速塗被時の流動性が良好になることを見出し１本発明を
完成したものである。

即ち本発明は酢酸エステル化デンプンを酵素または熱化
学変性させることにより減粘処理したものを含有せしめ
ることを特徴とする紙用塗被液組成物に関するものであ
る。

本発明で用いる酢酸エステル化デンプンは次の様にして
得られる。

原料デンプンとしては特に制限はなく、コーン。

タピオカ、バレイショ、小麦などのデンプンを使用出来
る。酢酸エステル化の方法としては公知の方法（例えば
、銘木・中村著「澱粉科学実験法」第２５０〜２５２頁
や、二国著「澱粉科学ハンドブック」第５０４〜５０５
頁）の方法を用いることが出来る。酢酸エステル化には
氷酢酸、無水酢酸、塩化アセチル、ケテン、酢酸ビニル
などが用いられるが、その中でも無水酢酸を用いるのが
一般的である。デンプンを水に分散したものに苛性ソー
ダや炭酸ソーダの水溶液を添加する。次いで、無水酢酸
などを加えた後、＠濁液を室温ないし５０℃の間で１時
間ないし６時間攪拌する。室温に冷却後、酸でｐＨ６〜
７に中和後、更過洗浄する。なお、薬品量。

反応温度２反温時間を適宜設定することにより目的とす
る置換度（Ｄ、Ｓ、）の酢酸エステル化デンプンを得る
ことが出来る。

酢酸エステル基の置換度に就いては特に限定はないが、
ｏ、ｏｉ〜０．２が好ましい。

次ぎに酢酸エステル化デンプンの減粘変性方法に就いて
述べる。変性方法としては酵素変性または熱化学変性が
挙げられる。

酵素変性の場合、酢酸エステル化デンプンを所定の濃度
に分散させた後、ｐＨを調整する。酵素として市販のア
ルファ・アミラーゼを添加し、攪拌しつつ６０〜９０℃
に加熱することにより減粘と同時に糊化を行なう。次い
で、１００〜１３０℃に加熱するか、または酸を添加し
ｐＨを下げることにより酵素の失活処理を行なう。最後
に冷却することにより酵素変性した酢酸エステル化デン
プンが得られる。

酵素変性の条件に就いては特に制限は無いが、次の様な
条件が好ましい。

酢酸エステル化デンプンの分散液濃度としては３０〜４
０重量％が好ましい。アルファ・アミラーゼの添加率は
用いる酵素の種類にもよるが、対デンプン当り０．０５
〜０．５％が一般的である。

一方、熱化学変性の場合には酸化分解が行なわれる。酢
酸エステル化デンプンを所定の濃度に分散させた後、過
酸化水素１次亜塩素酸塩或いは過硫酸塩の様な酸化剤と
共に加熱することにより、減粘・糊化を行なう。処理方
法としては特に限定は無いが、実際に於いては蒸煮装置
や酸化剤の種類により最適条件を設定する必要がある。

例えばジェットクツカーの場合、１３０〜１６０℃であ
り、過硫酸アンモニウムは対デンプン当り０．０３〜０
．３重量％が考えられる。

以上の様に酢酸エステル化デンプンを酵素変性または熱
化学変性により減粘処理したものは、酢酸エステル化し
ていないデンプン或いは他のデンプン誘導体（リン酸エ
ステル化デンプンなど）を減粘処理したものに比べ、糊
液が透明で滑らかであり、安定性に優れている。所謂老
化を受は難いため塗被紙用接着剤として用いた場合に、
高速塗被時の流動性を良好に維持することが可能となる
。

次ぎに酢酸エステル化デンプンを酵素変性または熱化学
変性により減粘処理したものを紙用塗被液組成物として
用いる方法に就いて述べる。

通常は上記変性処理部ち加熱・減粘処理された糊液をそ
の個使用出来るのであるが、必要に応じて防腐剤やアル
カリ性薬品（アンモニア、苛性ソーダなど）を添加して
使用することが出来る。また通常用いられる薬品を併用
することも出来る。

例えばスチレン・ブタジェンなどの共役ジエン系。

アクリル酸エステルなどのアクリル系、エチレン−酢酸
ビニルなどのビニル系重合体などから選ばれた１＠また
は２種以上の合成系接着剤、ＣＭＣ。

アルギン酸ナトリウムなどの保水剤、耐水化剤。

分散剤、防滑剤、染料、消泡剤などが挙げられる。

変性処理酢酸エステル化デンプンの含有量としては顔料
１００重量部に対して１〜１０重量％が好ましい。塗被
する原紙の種類は特に限定は無く、バンドを用いた従来
の酸性紙、バンドを用いないか、或いは比較的少量のバ
ンドを用いる所謂中性紙・アルカリ紙の何れでも良い。

また原紙は填料含有紙及び填料不含有紙の何れにも適用
出来る。

〔実施例及び発明の効果〕

次ぎに本発明を更に具体的に説明するために実施例を挙
げて説明するが、之等によって本発明は何等制約される
ものではない。尚、実施例中の部数は特に断らない限り
全て重量部を示す。

実施例１ （変性デンプンの調製方法） 酢酸エステル化タピオカデンプン（松谷化学社製）１０
０部を固形分濃度が３５％となる様に水を加え、デンプ
ン乳液を調製した。次いで水酸化カルシウムを加えてｐ
Ｈを６〜７に調整した。之にα−アミラーゼ（商品名ス
ピターゼＰＧ、長瀬産業社製）を対デンプン０．３部添
加し、攪拌機付きのオートクレーブ中に全量移し、攪拌
しながら加熱した。

酵素変性反応は９０℃で１時間行なった。所定の反応が
終了した後、１３０℃まで加熱、加圧し酵素を不活性化
した。次いで６０℃にまで降温し、保温しながら塗被液
の調製に供した。この時の酵素変性デンプンの粘度は６
２０ｃｐｓであった。

（塗被液の調製方法及び塗工方法） 前記した方法により得られた酵素変性デンプンを使用し
、第１表の配合量に従って塗被液を調製した。

上記塗被液を坪量６０　ｇ　／　ｒｒ？のコート紙用原
紙に両面塗工量２８ｇ／ｍ（固形分換算）となる様にブ
レード・コーターによりＦ面、Ｗ面の順に塗工を行なっ
た。塗ニスピードを、６００ｍ／ｍｉｎから１２００ｍ
／ｍｉｎにまで徐々に増し、塗被液の塗工性を観察した
。次いで線圧２００ｋｇ／ａ＋＋、速度６００ｍ／ｍｉ
ｎの条件でスーパーカレンダー処理を行なった。紙試料
は２０℃、６５％ＲＨの恒温室内で２４時間以上調湿を
行なった後５紙質の測定を行なった。

実施例２ （酵素変性デンプンの調製方法） 酵素変性の発成原料として酢酸エステル化ポテトデンプ
ン（松谷化学社製）を使用し、実施例１と同様に変性反
応を行なわせた。なお反応温度は７５℃２反応時間は１
時間で行なった。所定の反応が終了した後は塩酸を対デ
ンプン０．２％添加しｐＨ＝４．０にして、酵素を不活
性化した。反応終了後の保温時の粘度は７３０ｃｐｓで
あった。

（塗被液の調製方法及び塗工方法） 塗被液は実施例１と同様に調製を行なった。塗工も実施
例１と同様に行なった。

実施例３ （変性デンプンの調製方法） 酢酸エステル化タピオカデンプン（松谷化学社製）１０
０部を固形分濃度が３５％となる様に水を加え、デンプ
ン乳液を調製した。この乳液に過酸化水素を対デンプン
０．１％添加し、ジェットクツカーを用いて減粘処理を
行なった。ジェットクツカーでの処理温度は１５０℃で
あった。処理液を６０℃にまで降温し、保温しながら塗
被液の調製に供した。この時の変性デンプンの粘度は４
５０ｃｐｓであった。

（塗被液の調製方法及び塗工方法） 前記により得られた変性デンプンを使用し、実施例１と
同様に調製を行なった。塗工も実施例１と同様に行なっ
た。

実施例４ （変性デンプンの調製方法） 減粘処理に使用する薬剤として過硫酸アンモニウムを対
デンプン０．０５％使用した以外は実施例３と同様に行
なった。減粘処理後の保温時の粘度は２８０ｃｐｓであ
った。

（塗被液の調製方法及び塗工方法） 前記により得られた変性デンプンを使用し、実施例１と
同様に調製を行なった。塗工も実施例１と同様に行なっ
た。

比較例１及び２ 酵素変性デンプンの調製方法を比較例１ではα−アミラ
ーゼ（商品名スピターゼＰＧ、長瀬産業社製）を対デン
プン１．０部、比較例２では０．０３部添加した他は実
施例１と同様に行なった。得られた酵素変性デンプンの
６０℃に保温時の粘度は比較例１、比較例２夫々３５ｃ
ｐｓ、　１６００ｃｐｓであった。

比較例３ 減粘処理に使用した過酸化水素を対デンプン０．４％と
した以外は実施例３と同様に行なった。

得られた変性デンプンの６０°Ｃに保温時の粘度は２４
ｃｐｓであった。

比較例４ 減粘処理に使用した過硫酸アンモニウム量を対デンプン
０．０２％とした以外は実施例４と同様に行なった。得
られた変性デンプンの６０℃保温時の粘度は１４５０ｃ
ｐｓであった。

比較例５及び６ 酵素変性の発成原料として使用するデンプンを比較例５
では生のコーンデンプン、比較例６でけリン酸エステル
化コーンデンプンを使用した以外は実施例１と同様に行
なった。得られた変性デンプンの６０℃に保温時の粘度
は比較例５．比較例６夫々４７０ｃｐｓ、　８４０ｃｐ
ｓであった。

なお塗被液の性質、塗工性及び塗被紙の紙質は次の様に
して求めた値である。

〈粘度〉 東京計器製ＢＭ型粘度計を使用し、デンプン液は６０６
Ｃ，６０ｒｐｍ、塗被液は３０℃、　６０ｒｐｍで測定
した。

〈塗工性〉 塗工時のブレードでのブリーティングの程度を目視で判
定した。

Ｏニブリーディングが全く発生せず、安定に塗工出来た
もの △ニブリーディングが若干発生するが操業上、特に問題
とならなかったもの Ｘニブリーディングが発生し、操業出来なかったもの 〈塗工紙の表面性〉 塗工直後の塗被紙の表面の滑らかさを目視によリ評価し
た。

く白紙光沢〉 村上色彩技術研究新製の光沢度計を使用し、７５°−７
５°の光沢を判定した。

（ＩＧＴピック強度〉 ＩＧＴ印刷試験機を使用した。

之等実施例及び比較例の結果を第２表に示す。

以下余白 第２表より本発明の実施例１〜４に就いては何れの性質
に於いても良好な結果が得られ、高速での塗工適性が高
いものであることが明らかとなった。

之に対して比較例１，３は白紙光沢、塗被紙の表面性は
優れているものの、高速塗工適性が劣りまた表面強度も
弱いことが明らかとなった。比較例２，４では、塗被液
の粘度が高く流動性が悪いために塗工性が劣、す、塗被
紙の表面性が劣り、白紙光沢も低いことが明らかとなっ
た。比較例５゜６では塗被紙の表面性に優れ、白紙光沢
強度も高いが、高速での塗工性、特に１０００ｍ／ｍｉ
ｎ以上の塗工性が劣ることが明らかとなった。

実施例５．比較例７，８ 実施例１で調製した変性デンプンを使用し第３表に示し
た組成の塗被液組成物を調製し、実施例１と同し条件で
塗工、スーパーカレンダー処理を行ない、高速塗工適性
、塗被紙の紙質を測定した。

第３表 第３表より本発明の実施例５は何れの性質に於いても良
好な結果が得られ、高速での塗工適性の高いものである
ことが明らかとなった。

比較例７，８では高速での塗工性は何れも優れていたが
、比較例７では表面強度が弱く、また比較例８では表面
性が劣り白紙光沢の低下することが明らかとなった。

手続補正書 昭和６３年１０月１９日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　顔料及び接着剤を主成分とする紙用塗被組成物に於
   いて、該接着剤の一部として酵素変性または熱化学変性
   により減粘処理を施された酢酸エステル化デンプンが、
   顔料１００重量部に対して１〜１０重量部含有されてい
   ることを特徴とする紙用塗被液組成物。 ２　変性処理デンプン水溶液の粘度が濃度３５重量％、
   ６０℃の条件下で５０〜１０００ｃｐｓである特許請求
   の範囲第１項記載の紙用塗被液組成物。