JPH011778A - 熱化学変性された澱粉による糊液の安定化方法 - 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、例えば、接着剤１紙の表面塗工剤。

紙のカラー塗工用バインダー成分等として利用される熱
化学変性された澱粉による糊液の安定化方法に関するも
のである。

〔従来の技術〕

澱粉による糊液は、その用途、目的等に応じて、未変性
澱粉、あるいは酸化、エステル化。

エーテル化、カチオン化等に変性された変性澱粉による
糊液が利用されているが、特に製紙工場では後者の変性
澱粉による糊液の使用が一般的である。

前記変性澱粉による糊液は、従来、澱粉糊液の使用者が
市販の変性澱粉を利用して糊液化する方法によって得ら
れるのが一般的であったが、近時、コストの低減が計れ
ることや、目的に対応した変性澱粉による糊液が得られ
ること等の利点から、各澱粉糊液の使用者が澱粉の変性
とその糊液化とを同時に行なう所謂自家変性澱粉による
糊液の使用が多くなっている。

然して、前述の所謂自家変性澱粉による糊液を得る際の
澱粉の変性法には、主として酵素変性法と熱化学変性法
とが実施されているが、特に後者の熱化学変性法を利用
して得られる澱粉糊液は、澱粉の変性に高温が使用され
、しかも変性と同時に該変性澱粉による糊液の調製が行
われるものであるため、糊液中に生成する低分子量アミ
ロースの含有量が多くなる傾向が強く、しかも得られた
糊液は時間の経過に従って生ずるｐＨの低重傾向が激゛
シ＜、このための糊液の老化現象が問題となっている。

他方において、一般の澱粉糊液に生ずる老化を防止する
方法として、例えば特公昭５９−２９６０１号公報には
、炭素数１乃至２２を有する脂肪酸のエステル、炭素数
１乃至２２を有する脂肪族アルコールの硫酸エステルお
よびそれらの塩、炭素数１乃至２２を有する脂肪族ア　
　　−ルコールのエーテル、アルキルベンゼンスルフォ
ン酸およびそれらの塩の１種以上を老化防止剤として添
加する方法が、また、特開昭５８−７６４７５号公報に
は、攪拌機による機械処理を施して澱粉糊液を改質する
ことによって澱粉糊液の老化防止を行なう方法が、更に
また、特開昭６１−３６３８６号公報には、炭素数１２
乃至１８の高級アルコールあるいは高級脂肪酸のエチレ
ンオキサイド付加物とカルボキシル基を有するポリビニ
ルアルコールとを添加する澱粉糊液の老化防止方法がそ
れぞれ提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、前記提案されている澱粉糊液の老化防止方法
のうちの界面活性物質或いは脂肪族炭化水素系化合物等
の疎水性基を有する化合物を添加する方法は、得られる
澱粉糊液の接着力が大幅に低下するという欠点を有して
いる。また、機械処理を利用する方法は、澱粉の分子量
の低下が生ずるために、澱粉糊液の接着力が低下するば
かりでなく得られる接着剤層の物理的強度が低下する等
の欠点を有している。更にまた、前記界面活性物質に加
えて、接着力維持のためにカルボキシル基を有するポリ
ビニルアルコールを添加する方法は、依然として接着力
の低下を完全に防止することが困難であり、前記方法を
、熱化学変性法を使用する所謂自家変性澱粉による糊液
に適用しても、老化防止に対する十分な効果が得られな
いのが実情である。

これに対して本発明の熱化学変性された澱粉による糊液
の安定化方法は、熱化学変性法を使用する所謂自家変性
澱粉による糊液に適用されるものであって、しかも、糊
液の老化防止において極めて優れた作用が奏されるもの
である。

〔間厘点を解決するだめの手段〕

本発明の熱化学変性された澱粉による糊液の安定化方法
は、澱粉の熱化学変性を行なうと共に該熱化学変性澱粉
による糊液を得た後、すなわち、熱化学変性法を使用す
る所謂自家変性澱粉による糊液を得た後、前記得られた
糊液中に、非イオン性アクリルアミド系ポリマーとスチ
レン系ポリマーのアルカリ水溶液とを添加するものであ
る。

前記構成からなる本発明の熱化学変性された澱粉による
糊液の安定化方法において使用される非イオン性アクリ
ルアミド系ポリマーは、繰シ返し単位である（メタ）ア
クリルアミドを主成分として含有する水溶性或いは水分
散性のポリマーであり、陰イオン性基及び陽イオン性基
を実質的に含有しないものである。この非イオン性アク
リルアミド系ポリマーの具体例は、ポリアクリルアミド
、ポリメタクリルアミド、アクリルアミド−メタクリル
アミド共重合体。

（メタ）アクリルアミドとその他の非イオン性の共重合
性単量体との共重合体等である。尚、前記（メタ）アク
リルアミドと共重合される非イオン性の共重合性単量体
の具体的なものは、例えば、スチレン、アクリル酸エス
テル、メタクリル酸エステル、酢酸ビニル、アリルアル
コール等のビニル系単量体類であり、これらの単量体が
（メタ）アクリルアミドとの共重合体中の３０重量％未
満とされていることが好ましい。

また、前記非イオン性アクリルアミド系ポリマーと共に
本発明方法で使用されるもう一方の成分であるアルカリ
水可溶性スチレン系ポリマー４、例、ｔば、スチレン、
ビニルトルエン等ノ芳香族ビニル単量体と、アクリル酸
、メタクリル酸、マレイン酸、フマール酸、イタ＝＋ｙ
酸。

クロトン酸等のα、β−不飽和カルポン酸との共重合体
であシ、酸価６０以上のもの、好ましくは酸価１００以
上のものが使用される。尚、前記アルカリ水可溶性スチ
レン系ポリマーは、本発明方法においては、このスチレ
ン系ポリマーをアルカリ水に溶解させた水溶液の形態で
使用されるものであり、例えば、苛性ソーダ、苛性カリ
、炭酸ソーダ等の無機アルカリ類や、アンモニア、各種
有機アミン類等の有機アルカリ類を使用したアルカリ水
が使用される。

前記構成からなる本発明の熱化学変性された澱粉による
糊液の安定化方法においては、熱化学変性澱粉による糊
液中に添加される非イオン性アクリルアミド系ポリマー
は、前記糊液中の澱粉に対して１．６〜３５．０重量％
が好適であるが、これは、前記ポリマーが１．６重量％
未満の少量になると、該ポリマーの作用である老化防止
効果や紙力増強効果が十分ではなくなる傾向を有するこ
とと、また、前記ポリマーが３５．０重量％を超える大
量になると、その効果の向上度に比較して経済的な損失
が出ることとのためである。また、同じく、アルカリ水
溶液の形態で添加されるスチレン系ポリマーは、前記糊
液中の澱粉に対して０．１６〜３゜５重量％が好適であ
るが、これは前記ポリマーが０．１６重量％未満の少量
になると、該ポリマーによる作用であるサイズ効果、老
化防止効果２紙力増強効果等の相剰作用が十分ではなく
なる傾向を有するしまた、３．５重量％を超えるように
なると、前記チリマーの増量割合に比較してその効果の
向上は得られ難く、経済的な損失につながるためである
。

〔実施例〕

以下、本発明の熱化学変性された澱粉による糊液の安定
化方法の具体的な構成を実施例に基いて説明し、併せ、
得られた澱粉糊液の安定性を比較例で得られた澱粉糊液
の安定性と比較して説明する。

Ｔ、Ｃ，Ｃ，（熱化学変性）装置内にて、３５重量％の
未変性のトウモロコシ澱粉スラ’Ｊ　−１００重量部に
対して、２．５重量％の過硫酸アンモニウム（酸化剤）
溶液１．４重量部と、２０重量％の苛性ソーダ溶液０．
１７５重量部とを添加し、この混合物を１５０℃にて５
分間攪拌することによって反応、糊化させた後、温水を
添加し、澱粉濃度６重量％の熱化学変性された澱粉糊液
を調製した。

実施例１ 前述の熱化学変性された澱粉糊液の調製法に従って調製
された直後の熱化学変性された澱粉糊液（澱粉濃度６重
量％）１００重量部に対し、非イオン性ポリアクリルア
ミド（平均分子量２０万）の２０重量％水溶液２重量部
（澱粉に対しての非イオン性ポリアクリルアミドは６．
７重量％）と、スチレン−メタクリル酸共重合体（酸価
３１０）のアンモニウム塩の１５　重量’Ｘ水溶液０．
２重量部（澱粉に対してのスチレン−メタクリル酸共重
合体のアンモニウム塩１’ｌ：　Ｏ−５重量％）とを順
次添加し、均一に混合することにより、本発明の目的と
する澱粉糊液Ｃｉ）を得だ。

実施例２ 前述り熱化学変性された澱粉糊液の調製法に従って調製
された直後の熱化学変性された澱粉糊液（澱粉濃度６重
量％）１００重量部に対し、非イオン性ポリアクリルア
ミド（平均分子！−２０万〜２５万）の２０重量％水溶
液５重゛量部（澱粉に対しての非イオン性ポリアクリル
アミドは１６．７重量％）と、スチレン−マレイン酸系
共重合樹脂（酸価１８０）のアンモニウム塩の１５重量
％水溶液０．５重量部（澱粉に対してのスチレン−マレ
イン酸系共重合樹脂のアンモニウム塩は１．２５重量％
）とを順次添加し、均一に混合することにより、本発明
の目的とする澱粉糊液〔１１〕を得た。

比較例１ 前述の熱化学変性された澱粉糊液の調製法に従って調製
された直後の熱化学変性された澱粉糊液（澱粉濃度６重
量％）１００重量部に対し、陰イオン性ポリアクリルア
ミド（カルボキシル基含有量：１０モル％、平均分子量
：２０万）の２５重量％水溶液２重量部（澱粉に対して
の陰イオン性ポリアクリルアミドは８．３重量％）と、
スチレン−メタクリル酸共重合体（酸価３１０）のアン
モニウム塩の１５重量％水溶液０．２重量部（澱粉に対
してのスチレ／−メタクリル酸共重合体アンモニウム塩
は０．５重量％）とを順次添加し、均一に混合すること
により、比較のだめの澱粉糊液（Ｉ、ＩＩを得た。

実験 前記実施例及び比較例で得られた各澱粉糊液と、前述の
熱化学変性された澱粉糊液の調製法に従って調製された
澱粉糊液（Ｉｆ）との、それぞれ調製直後の１２を、６
０℃に維持しながらマグネットポンプによって１０２／
分の流速で回流させ、一定時間経過後の各糊液のｐＨの
測定及び外観の変化を観察することにより、それぞれの
澱粉糊液の安定性を２４時間に亘って試験した。

結果を第１表に取りまとめて表示する。

〔発明の作用及び効果〕

本発明の熱化学変性された澱粉による糊液の安定化方法
は、澱粉の熱化学変性を行なうと共に該熱化学変性澱粉
による糊液を得た後、すなわち、熱化学変性法を使用す
る所謂自家変性澱粉による糊液を得た後、前記得られた
糊液中に、非イオン性アクリルアミド系ポリマーとスチ
レン系ポリマーのアルカリ水溶液とを添加することから
なるものであり、時間の経過に伴なう澱粉糊液の老化を
極めて効果的に抑止するものである。

尚、一般に、澱粉糊液に発生する老化現象、すなわち、
調製された澱粉糊液が時間の経過に従ってその透明性を
失ない、糊液中に不溶性ゲルの沈澱物が生成する等の老
化現象は、澱粉糊液中の直鎖状分子であるアミロースが
、澱粉糊液の冷却と時間の経過とに従って、水酸基の水
素結合による会合を生ずることに起因すると考えられて
おり、かかる現象は澱粉糊液のｐＨの低下と共に加速さ
れるものであることが確認されている。

然して、本発明の熱化学変性された澱粉による糊液の安
定化方法では、糊液中に添加されている非イオン性アク
リルアミド系ポリマーが、前記澱粉糊液のｐＨの低下を
抑制する作用を奏するものであり、また、スチレン系ポ
リマーのアルカリ水溶液中におけるポリマー成分が、糊
液中のアミロースを分散させる作用を果すことによって
アミロースの会合による不溶性ゲルの生成、沈澱を抑止
して因るものであると推定される。従って、本発明方法
で得られる澱粉糊液中においては、前記糊液のｐＨの低
下を抑制する作用と、アミロースの会合を抑止する作用
とが相剰して奏されており、本来、安定性の極めて悪い
、熱化学変性法を利用して得られる所謂自家変性澱粉に
よる糊液に、優れた安定性が奏されるものである。

また、本発明方法によって得られる澱粉糊液においては
、該糊液中に添加されているアクリフルアミド系ポリマ
ーとスチレン系ポリマーとは、前記澱粉糊液の有する接
着力を低下させるような作用が無く、むしろ澱粉糊液の
接着力を向上させる高分子特性をそれぞれ具備している
ものであって、澱粉糊液の接着力が増強するという作用
、効果もが奏されるものである。

従って、本発明方法によって得られる澱粉糊液は、十分
な安定性と優れた接着力とを具備しており、特に工業的
規模で使用する場合においては、澱粉糊液を極めて効率
的に使用し得るものであり、かつ、機械類の汚染を防止
することが出来るので、取り扱いにおいて優れた効果が
得られるばかりでなく、品質の良好な製品が得られるも
のである。すなわち、例えば、製紙工程での利用におい
ては、生産性において優れた効果が得られるばかりでな
く、紙質の良好な製紙を行なえるという効果をも有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

図は、実験で利用した澱粉糊液の回流時間とｐＨ変化と
の関係を示すグラフであり、○は澱粉糊液〔１〕を、Δ
は澱粉糊液〔１１〕を、ムは澱粉糊液（Ｉ）を、・は澱
粉糊液（ＩＤをそれぞれ表示するものである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）澱粉の熱化学変性を行なうと共に該熱化学変性澱
   粉による糊液を得た後、前記得られた澱粉糊液に、非イ
   オン性アクリルアミド系ポリマーとスチレン系ポリマー
   のアルカリ水溶液とを添加することを特徴とする熱化学
   変性された澱粉による糊液の安定化方法。
2. （２）非イオン性アクリルアミド系ポリマーの添加量が
   、澱粉糊液中の澱粉の１．６〜３５．０重量％である特
   許請求の範囲第１項記載の熱化学変性された澱粉による
   糊液の安定化方法。
3. （３）スチレン系ポリマーの添加量が、澱粉糊液中の澱
   粉の０．１６〜３．５重量％である特許請求の範囲第１
   項または第２項記載の熱化学変性された澱粉による糊液
   の安定化方法。