JPH01162895A - サイズプレス液組成物 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は紙の印刷適性向上に優れた効果を発揮すると共
に、糊液にした場合の安定性や流動特性に優れた紙の表
面サイズプレス用組成物に関するものである。

〔従来の技術〕

最近の印刷技術の発展には目覚ましいものかあす、印刷
の高速度化と高品質化に伴い、印刷用紙には高度な印刷
適性が要求される様になって来ている。紙の表面強度を
高めて印刷適性を向上させることを目的とする表面サイ
ズ剤には従来、デンプン及び酸化デンプンなどのデンプ
ン誘導体、カルボキシメチルセルロースなどのセルロー
スＭｉ体、ポリビニルアルコールやアニオン変性したポ
リアクリルアミドなどの天然または合成の水溶性高分子
化合物があり、酸化デンプンが最も多く用いられている
。しかしながら最近の高度な印刷適性の要求に対しては
前記の従来の表面サイズ剤では充分満足な結果が得られ
ていないのが現状である。

また一方で最近の抄紙機は高速化の傾向にあり、この場
合サイズプレス液としては流動特性の優れたものが要求
されている。例えばサイズプレス時にジャンピングを起
こさないこと、また、循環使用するサイズプレス液が熱
や攪拌に安定であり。

サイズプレスロール表面にガムアップが発生しないこと
、また、サイズプレス出口で紙とロールの剥離が容易で
ミストが発生しないこと、或いは高速下でもサイズプレ
ス液が充分、紙に付着することが必要である。従来のサ
イズプレス液では、之等の性能を充分満足することが出
来なくなって来ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は第１に紙の印刷適性を向上させることで
ある。即ち可及的安価で、しかも高性能なサイズプレス
液を用いることにより紙の表面強度及び平滑性を高め、
その結果例えば印刷工程での紙ムケ、印刷版胴の汚れ（
パイリング）、紙粉の発生を無くし様とするものである
。

従来、サイズプレス液には酸化デンプンが多用されて来
ているが、この場合、液の循環使用中に所謂デンプンの
老化によると認められるサイズプレス液の経時的変質が
起こる。そのことが粘度の変動、高粘度化などの流動特
性の悪化に繋がり、延いてはサイズ液の付着の不拘−化
、サイズプレス工程での各種操業トラブル、更に紙切れ
の発生など大きな問題となって表われる。

本発明の第２の目的はサイズプレス工程での改良・向上
である。具体的には老化を受は難く、従って経時的にも
安定した粘性、或いは流動特性を維持出来るデンプン誘
導体をサイズプレス液組成物として用いることにより上
記の問題を解決し様とするものである。

更に第３点としては出来るだけ安価な組成物を提供する
こと、及び蒸煮・糊化が容易に行なえるという点をも目
的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は紙の印刷適性、特に表面強度が向上すると共
にサイズプレス液塗布時の安定した挙動を示すサイズプ
レス液組成物に就いて検討した結果、特定のデンプン処
理物を使用することにより上記目的が達せられることを
見出し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基の置換度が０．０１〜０．
２であるタピオカデンプンを酵素または熱化学変“性す
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
徴とする紙用のサイズプレス液組成物に関するものであ
る。

一般に原料デンプンとしてはバレイショ、カンショ、ト
ウモロコシ、小麦、米、タピオカなどのデンプンが知ら
れている。本発明に於いても各種のデンプンに就いて酢
酸エステル化及び変性処理を行なって検討した結果、タ
ピオカデンプンを原料とした時にのみ本発明の効果が認
められた。この理由に就いては本発明者も明らかにはし
ていないがタピオカデンプンは膨潤性、溶解性が他のデ
ンプンよりも高いこと、或いはその糊液が比較的擬塑性
を示すことと関係があるものと考えられる。

なお本発明で用いる原料デンプンとしてはタピオカ由来
のものであれば特に制限するものではなｕｌ。

本発明で用いる酢酸エステル化タピオカデンプンは次の
様にして得られる。

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）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。

タピオカ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、懸濁液を室温ないし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ｐ＋１を６〜７に
中和後、更過洗浄する。なお、薬品量９反応温度９反応
時間を適宜設定することにより目的とする置換度（Ｏ，
Ｓ、）の酢酸エステル化タピオカデンプンを得ることが
出来る。

酢酸エステル基の置換度としては０．０１〜０．２が好
ましく、０．０１未満では本発明の効果は殆んど認めら
れない。一方、置換度が０．２を超えると変性後の糊液
が老化し難いという点では問題は無いが、未蒸煮残渣が
発生し易く、サイズプレス液には適さない。更に経済的
にも不利になる。

次ぎに酢酸エステル化タピオカデンプンの減粘変性方法
に就いて述ぺる。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、酢酸エステル化タピオカデンプンを所
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タピオカデンプンが得られる。酵素
変性の条件としては特に制限はないが次の様な条件が好
ましい６酢酸エステル化タピオカデンプンの分散液１度
としては】０〜４０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
酸エステル化タピオカデンプンを所定の濃度に分散させ
た後、過酸化水素２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ないが、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。

例えばサイズプレス液の調製に一般的に使用されるジェ
ットクツカーを用いる場合には１３０〜１６０°Ｃであ
り、過硫酸アンモニウムとしては対デンプン当り０．０
２〜０．３重量％が適当である。

以上の様に酢酸エステル化タピオカ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
ル化していないタピオカデンプンや酢酸エステル化した
ものであってもタピオカ以外のデンプンを減粘処理した
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サイズプレス液として用
いた場合にも従来の酸化デンプンに比して良好な性状特
にサイズプレス適性を長時間維持することが可能になる
。

次ぎに酢酸エステル基の置換度が０．０１〜０．２であ
る酢酸エステル化タピオカ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サイズプレス液組成
物として用いる方法に就いて述へる。

通常は上記変性処理、即ち酵素処理または熱化学減粘処
理された糊液を必要に応じて水を加え、或いは適当な温
度に迄冷却することによりその借サイズプレス液とする
ことが出来る。また通常用いられるサイズプレス用の薬
品を必要に応じて併用することも出来る。例えばＣＭ、
　Ｃなどのセルロース誘導体、ポリビニルアルコール、
ポリアクリルアミドなどの接着剤、染料などが挙げられ
る。

変性処理酢酸エステル化タピオカデンプンの濃度として
は１〜１０重量％が適当であり、好ましくは５〜８重量
％である。

本組成物はサイズプレス液として最適に用いられるが、
その他キャレンダーサイズ液やゲートロールサイズ液と
しても有用である。

サイズプレスを施す紙の種類には特に限定は無く、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。また填料含有紙及び填料不含紙の何れにも
適用出来る。更に原料となるパルプに就いても特に制約
は無く、その種類に拘わらず本発明も適用出来る。

本発明のサイズプレス液組成物は書籍用紙、印刷用紙、
封筒用紙など及び中質、上質の塗工ｌｉ１原紙及び感熱
、感圧紙などの特殊用途など凡ゆる紙のサイズプレスに
適用出来る。

なお本発明のサイズプレス液組成物の調製方法としては
２つの方法が挙げられる。

１つは上述した様に原料タピオカデンプンを酢酸エステ
ル化後にｆ過洗浄し、−旦酢酸エステル化タピオカデン
プンを得た上で変性する方法である。この場合、酢酸エ
ステル化したタピオカデンプンは必要に応じて乾燥する
ことも出来るが、通常は湿潤状態の侭次ぎの酵素変性ま
たは熱化学変性処理工程に掛けられる。

他の１つの方法は酢酸エステル化した分散液を適当なｐ
Ｈに調整した後、洗浄すること無しに酵素変性または熱
化学変性の処理工程に掛ける方法である。

何れの方法にても本発明の目的は達せられるが。

得られる組成物の性状としては前者の方が好ましい。

〔実施例〕

以下１本発明を実施例により具体的に説明する。

但し、本発明は実施例に示した内容により何等制限を受
けるものではない。

実施例１ （酢酸エステル化タピオカデンプンの酵素変性。

熱化学変性物の調製） タピオカデンプンの水懸濁液に苛性ソーダを加えた後、
無水酢酸を添加し３７°Ｃで１時間反応させ、所定の酢
酸エステル化度のデンプンを調製した。

このデンプンを希硫酸で中和後、水で洗浄した。

このデンプンに市販のデンプン分解酵素（アルファ・ア
ミラーゼ：商品名ファンガミル８００Ｌ。

ノボ・インダストリ・ジャパン■社製）または過酸化水
；１２（試薬特級）または過硫酸アンモニウム（試薬特
級）の所定量を加え、後記の変性方法に従い、デンプン
の糊化・減粘処理を行なった。

之等のデンプン糊液を７％に希釈後、５０℃に保持し、
老化の程度を経時的に評価した。老化の評価方法として
は、ヨウ素電流滴定法により糊化度を測定した。糊化度
が低い程老化が進行している。

結果を第１表に示した。

以下余白 ［酵素変性方法コ デンプン濃度　２５％ ファンガミル８００　Ｌ　　０．１％（対デンプン固形
分） この場合のデンプンめ減粘変性処理パターンを時間と温
度の関係図で示した。

Ｃ過酸化水素による変性方法］ デンプン濃度　２５％ 過酸化水素　０．１％（対デンプン固形分）変性温度　
１５０℃ ジェットクツカー使用 ［過硫酸アンモニウムによる変性方法コデンプン濃度　
２５％ 過硫酸アンモニウム　０．０９３％（対デンプン固形分
） 変性温度　１５０℃ ジェットクツカー使用 比１咬例として酢酸エステル化していないタピオカデン
プンを同様の減粘処理した場合を示した。

（各種タピオカデンプン糊液の塗布） 実施例２ サイズプレス液を塗布していない坪量６４ｇ／ｒｎ’の
紙中のタルク含有量が１５％の酸性抄きの上質紙に、実
施例１で示した変性後１時間保持した各種のデンプン糊
液を塗布した。デンプンの塗布にはワンステッププロセ
ッサーＳ−■型（三菱製紙−社製）を用いた。

デンプン塗布後の紙をシリンダードライ−で乾燥し、温
度２０℃、相対湿後６５％の条件で調湿後、ワックスを
用いる方法とＩＧＴ印刷適性試験機を用いる方法（ＪＩ
Ｓ　Ｐ８１２９）で紙の表面強度を測定した。その結果
を第２表に示した。

以下余白 第２表 実施例３ サイズプレス液を塗布していない坪量６４　ｇ　／　ｒ
ｒｒの紙中の炭酸カルシウム含有量が１５％の中性抄き
の上質紙を使用した以外は、実施例２と同様に行なった
。その結果を第３表に示した。

第３表 （デンプン糊液、コーティングカラー塗布）実施例４ サイズプレス液を塗布していない坪量６４　ｇ　／　ｒ
ｒＦの紙中の炭酸カルシウム含有量が１５％である中性
抄きのコート原紙に、実施例１で示した変性を行なわせ
た後１時間保持した各種のデンプン糊液を塗布した。シ
リンダードライヤーで乾燥後、テストコーター（ｐ４谷
連撮工業曲社製）で第４表に示した組成のコーティング
カラーを塗布した。

第４表　コーティングカラーの組成 次いで之を乾燥し、更にスーパーキャレンダーで処理し
た。之等のコート紙に関してＩＧＴ印刷適性試験機によ
る表面強度を測定した。また、目視にてコート紙の表面
性を評価した。結果を第５表に示した。

第５表 コーティングカラーは、コート原紙の片面のみ塗布した
。

〔発明の効果〕

本発明のサイズプレス組成物により、主として次の２つ
の効果が得られる。

第１点は紙の印刷適性、特に表面強度を大幅に向上出来
ることである。この性能は単に酵素変性または熱化学変
性のみを施した通常のデンプンでは側底達成されないも
のであり本発明の特徴である。

本組成物を用いることにより、紙ムケ、印刷版胴の汚れ
トラブル、紙粉の発生の何れの問題も解決することが出
来る。

第２点はサイズプレス適性に優れたサイズプレス液が得
られることによる工程操作上の向上である。本発明によ
り従来の単なる酸化デンプンを主体とした組成物に比へ
、流動特性に優れ、しかも尚且つ経時的に極めて安定性
の良いサイズプレス液が得られる。更にまた従来のもの
に比へ低粘度で高濃度のサイズプレス液を得ることも可
能になる。その結果、高速でのサイズプレス工程に於い
てもジャンピング、スキッピング、ガムアンプ。

ミスティングと言ったトラブルは殆んど起こらず、しか
も広い幅方向に渉って極めて均一にサイズプレスを施す
ことが可能となる。また高濃度塗布はアフタードライヤ
ーでの乾燥を容易にし経済的にも有利である。

本発明の効果は実施例に見られる通りであり、新規性及
び工業的優位性に於いて、その意義は大きいと考えられ
る。

【図面の簡単な説明】

図はデンプンの減粘変性処理時の時間と温度の関係を示
した図である。 特許出願人　山陽国策パルプ株式会社 日手　　　　　１塙１　　　（ｍｉｎ）手続補正書 昭和６３年１０月１９日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　酢酸エステル基の置換度（Ｄ．Ｓ．／グルコース単
   位）が０．０１〜０．２であるタピオカデンプンを酵素
   変性または熱化学変性により減粘処理されたものが含有
   されていることを特徴とするサイズプレス液組成物。 ２　変性処理酢酸エステル化タピオカデンプンの濃度が
   １〜１０重量％である特許請求の範囲第１項記載のサイ
   ズプレス液組成物。