JPH02191794A - 澱粉糊液の老化防止剤 - 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、澱粉糊液の老化防止剤に関し、ざらに詳しく
は、製紙工業における表面サイジング剤、塗エパインダ
、内部添加剤等の接着剤として使用するために自家変性
された、Ｒ粉糊液の老化防止及び粘度安定等の目的で添
加する薬剤に関する以下の説明で配合単位を示すｒ％Ｊ
　１部」は、特にことわらない限り、重量単位である。

〈従来の技術〉 上記のような製紙工業の分野で接着剤として使用される
澱粉糊液には、基本的に強い接着力と良好な皮膜形成能
を有することが要求されるとともに、塗布工程の高速化
に伴ない高濃度、低粘度の性状が要求される。

従来は、これらの要件を満足させやすい化工澱粉、例え
ば酸化澱粉、エステル化澱粉、エーテル化澱粉等を澱粉
糊液の材料としていた。

しかし、製紙業界では、近年、バルブ原料である良質木
材の供給不足から、バルブとして低品質のものが多用さ
れている。この低品質のバルブからの紙の製造には、高
品質バルブに比して多量の澱粉を必要する。このため、
コスト的見地から、従来の上記化工澱粉に代って、糊液
の材料である澱粉として未変性若しくは軽度の化学処理
を施した澱粉を人手し、それを自家変性により糊液化し
て使用する傾向にある。

ここで自家変性とは、現場で直ちに使用するための高濃
度・低粘度の澱粉糊液を調製するための澱粉変性技術で
あって、■高温・高圧下で、原料澱粉スラリーに酸化剤
、酸性物質等を作用させる熱化学変性、及び■澱粉に酵
素を作用させる酵素変性の、二つの形態があるが、いず
れも、澱粉に本質的な化学変性を施すものではなく、主
に分解・低粘度化するだけの技術である。

従って、自家変性により製造された糊液は、前記化工澱
粉を使用した場合に比して、老化が早く下記のような問
題点が発生した。

■液温低下に伴なう大幅な増粘現象や、貯蔵中における
増粘現象を生じたりする。これらの現象は、ｉｌｉ粉糊
液の接着力や皮膜形成能を大幅に低下させる。

■糊液中にｇ１粉老化物によるスラッジが生じるこのス
ラッジは工程内の配管つまり等のトラブルの一因となる
ため、糊液の一部とともにこれらスラッジを廃棄する必
要があり材料ロスが多くなる。

この老化に起因する糊液の増結現象を抑える方法として
、機械的攪拌による方法や、高級アルコールや、脂肪酸
エステルを添加する方法が提案されている（特開昭６１
−３６３８６号公報・特公昭５９−２９６０１号公報等
参照）。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし、これらの解決手段は、糊液の高温時における増
結現象を抑えるのみで、十分な解決手段とは言い難かっ
た。

すなわち、低温下における糊液の増結現象は抑えがたく
、自家変性糊液は、一部サイズプレス用のものとして実
用化されているのみで、低温下での高濃度・低粘度の性
状を糊液に要求されるゲートロール等によるサイズプレ
スや、塗工（コーティング）の分野では実用化されてい
ない。

また、機械的攪拌による老化防止方法では、澱粉分子の
切断を生じ、表面サイズを行なった紙の表面強度が十分
でなかったり、増粘防止効果も一定でない。

さらに、高級アルコールや脂肪酸エステル等による老化
防止方法も、表面サイズを行なった紙の表面強度をかえ
って下げてしまったり、増結防止効果も一定でない。

加えて、老化に起因する糊液中のスラッジの発生を減少
させる効果は、これらの方法ではほとんと臭し得なかっ
た。

本発明は、上記にかんがみて、自家変性糊液における上
記問題点を解決できる老化防止剤を提供することを目的
とする。

〈課題を解決するための手段〉 本発明者らは、研究を重ねた結果、−数式［Ｉ］ Ｉ Ｃ，Ｈ２ｎ、、−０（八〇）、Ｃ−Ｒ （＾０はＣ２Ｈ４０単独、あるいはＣ，ｔ＋、ＯとＣ５
ＨａＯ又はＣ４Ｈ＋、０との混合オキシアルキレン基を
表わし、量は平均で１〜６０、望ましくは５〜２０の数
を０は１〜４の数を表わす、また、Ｒは炭素数５〜２１
の炭化水素基を表わす、）で示される化合物（界面活性
剤）が、澱粉糊液の老化現象を防止する効果を奏するこ
とを見出し、当該化合物を目的成分として含有する本発
明の澱粉糊液の老化防止剤を完成した。

く手段の詳細な説明〉 以下、本発明の老化防止剤について詳細に説明をする。

本発明の老化防止剤は上記−数式［１１で示されるエー
テルエステル化合物（ポリオキシアルキレンモノアルキ
ルエーテル高級脂肪酸エステル）を目的成分として含有
するものである。

上記−数式［！］における各種オキシアルキレン基の混
合割合は、上記−数式［１１で示される化合物の水溶性
が保たれるように調整される。また、上記−数式中で１
が６０を超えると融点が高くなったり、液性が悪くなっ
たりするので望ましくない、また、　ｎが４を超えると
、現場作業において、糊液の発泡を防止することが困難
となり望ましくない。

上記−数式［１］で示されるエーテルエステル化合物は
、−数式［！Ｉ］ Ｃ，１ｈ−−＋−０（八〇）、Ｃ−Ｒ で示されるポリオキシアルキレンそノアルキル工−テル
（以下「アルキルポリエーテル」）と、炭素！５！６〜
２２の高級脂肪酸を、常用の方法で脱水縮合反応させて
合成するものである。この反応生成物には、そノアルキ
ルボリエーテル及び高級脂肪酸が残存しているが、本発
明では、そのまま使用しても本発明の効果にほとんど影
響を与えない、特に、本発明の目的成分とアルキルポリ
エーテルとの分離は面倒なことが多く、通常は、アルキ
ルポリエーテルを含有させたまま使用する。

上記−数式［１■］における　１．ｎの意味は、上記−
数式［１］におけるそれに対応する。

上記高級脂肪酸には、炭素数６〜２２の飽和脂肪酸、不
飽和脂肪酸が該当し、それらの中から一種又は二種以上
のものを、適宜選択して使用する■飽和脂肪酸として、
カプロン酸（Ｃｓ）、カプリル酸（Ｃ，）、カプリン酸
（Ｃ＋。）、ラウリン酸（Ｃ目）、ミリスチン酸（ＣＩ
４）、バルミチン酸（Ｃ＋ａ）、ステアリン酸（Ｃ＋ａ
）−アラキン酸（Ｃ２０）、ベヘン酸（Ｃ２２）等を挙
げることかでき、 ■不飽和脂肪酸として、オレイン酸（ｃｌａ）。

エライジン酸（Ｃ＋ａ）、セトレイン酸（Ｃ２ｔ）。

エルカ酸（Ｃ２２）、ブラシジン酸（Ｃ２２）、ミリス
トレイン酸（Ｃ１４）、リルイン酸（Ｃ＋ａ）−リノー
ル酸（Ｃ＋ａ）、アラキドン酸（Ｃ２０）、ステアロー
ル酸（Ｃ＋ａ）等を挙げることかでざる。

■飽和・不飽和脂肪酸の混合物として、オリーブ杉油、
ヤシ油、パーム核油、イワシ油、ヒマシ油、牛脚油、ニ
シン油等の動物及び植物油脂の加水分解物から得られる
ものを挙げることができる本老化防止剤の添加方法につ
いては、糊化前の澱粉スラリー中に添加混合することも
、あるいは予め糊化した糊液に添加混合することも出来
る。

また、添加に際しては、そのままの形態で添加しても、
水溶液状態で添加しても良いが、水溶液状態で添加する
方が、計量に誤差を生じず、混合効率も良好である。

いずれの場合も、糊化直後の糊液に添加混合する場合が
最も有効である。また、別の界面活性剤との組合せにお
いても、使用可能である。また、本老化防止剤は糊液中
の澱粉無水物に対し０．０１％〜１Ｏ１０％、好ましく
は０．２％〜２．０％の範囲内で、添加使用される。

本発明の老化防止剤の通用は、自家変性糊液への通用の
みにとどまるものではない、すなわち、従来の化工澱粉
糊液に添加することにより、その粘度、安定性を更に向
上させ、曳糸性その他の糊液レオロジー特性を変える特
徴を持つことから、繊維、たぎ糊化、澱粉を糊化して使
用する業界全てで使用できるものである。

また、本老化防止剤の使用に際し、澱粉の種類を特に限
定するものでなく、コーンスターチ、馬鈴薯、小麦、タ
ピオカ、甘藷等の未変性澱粉、及びこれらの未変性澱粉
に軽度の化学処理を施した澱む）誘導体にも適用可能で
ある。

〈発明の作用・効果〉 本発明の澱粉糊液の老化防止剤は、上記の如く、特定の
モノアルキルポリエーテルの脂肪酸　エステルを目的成
分として含有することにより、当該目的成分（界面活性
剤）が老化に起因する糊液の増結を防止し、冷却及び貯
蔵時においても良好な粘度安定性を示し、糊液中のスラ
ッジ発生を減少させ、接着力及び表面サイズ効果につい
ても、添加の有無にかかわらず影響しない、このことは
、後述の、実施例において裏付けられる。

次に、本発明の目的成分の作用機構と特徴について述べ
る。

本目的成分は、界面活性剤の一種であり、親油性部分す
なわち脂肪酸部分が糊液中のアミロースへリツクスと包
接化合物を作り、外に出た親木基部分が水との親和性を
保つとともに、アミロース水酸基同志の水素結合の形成
を阻害して、老化を防止し、増粘を防ぐとともに、スラ
ッジ発生を減少させるものである。

さらに、本発明の界面活性剤は、ノニオン系である為、
糊液ｐＨにより作用効果が変化することはなく、また、
スラッジの形成を阻害する為、接着強度表面サイズ効果
を下げることもない。

〈実施例〉 次に実施例により、本発明を具体的に説明するが、これ
らに限られることなく、本発明の請求範囲に記載された
範囲で、種々の態様が考えられる（１）自家変性法によ
る澱粉糊液の調製；未変性コーンスターチ　１００１ｉ
量部を水に懸濁させて、１５％の澱粉スラリーを作る。

これに過硫酸アンモニウムｏ、１ｓ３１量部を加え、ハ
ンドオートクレーブにて　１２０℃５分間クツキングを
行なって、調整する。以下「自家変性糊液」という。

（２）貯蔵粘度安定性の試験（試験Ｎｏ１〜８、試験Ｎ
ｏ３’）； 上記澱粉糊液を５％苛性ソーダ溶液で表示の各ｐ）ｌ値
に調製した後、第１表に示す実施例の又は比較例の老化
防止剤を、澱粉（無水物換算）１００部に対して０，５
部添加し、５０℃で保存し、粘度安定性を測定した。粘
度測定は、Ｂ型粘度計によった。以下同じ。

測定結果を′ｉＡ２表に示すが、本発明の老化防止剤を
添加した試験ＮＯ１〜４は、無添加の試験Ｎｏ３′場合
に比しては勿論、他の界面滑性剤を添加した試験Ｎｏ５
〜８に比しても格段に粘度安定性に優れていることが分
る。

（３）低温粘度安定性の試験温度（試験Ｎｏ９〜１３．
９′〜１３′） 自家変性糊液を上記と同様にしてｐＨ値を９に調製した
後、実施例１の老化防止剤を添加したものと、無添加の
ものとを調製し、各表示の温度下で粘度を測定した。

測定結果を示す第２表から、温度変化（特に低温）に対
する粘度安定性に優れていることが分る（４）スラッジ
発生抑制効果の試験； 試験Ｎｏ３．Ｎｏ５で使用したのと同一糊液を２４時間
ｘＳＯ℃で攪拌保存した後、３０００ＲＰｋｌ　２０分
間遠心分離を行ない、沈降したスラッジを定量測定した
、実施例の薬剤を添加した前者のスラッジ量は、１２．
５ｇであったのに対し、比較例１の薬剤を添加した後者
のスラッジ量は、３１．５ｇであった。このことから、
本発明の老化防止剤はスラッジ発生抑制効果も大ぎいこ
とが分る。

（５）表面サイズに与える老化防止剤の影響度試験； 試験Ｎｏ３・３′に使用したのと同じ糊液を使用して、
ノーサイズ中質紙に第３表及びその下欄に示す条件で表
面サイズを行ない、ステキヒトサイズ度及びＩＧＴによ
る表面強度を測定した。試験結果を示す第３表から、添
加・無添加はとんど変らないことが分る。

第　　１ 表 ※Ｉ）ｒＴＷＥＥＮ−８０Ｊ　　（花王■製）を使用。

※２）　ｒプロノン２０４　Ｊ　　（日本油脂■製）を
使用。

第 表 第 表 サイズ条件：テストサイズプレス使用 線圧　１７ｋｇ／ｃ璽 速度　５４腸／ｓｉｎ 乾燥：ロールドライヤー　１００℃×３分サイズ度：Ｊ
ＩＳ−Ｐ８１２２ ＩＧＴ：インク、ＩＧＴビックオイルＮスプリングドラ
イブＭテンション 印圧３５ｋｇ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記一般式で示される化合物を目的成分として含
   有することを特徴とする澱粉糊液の老化防止剤。 ▲数式、化学式、表等があります▼…［ I ］ 上記一般式中、ＡＯはＣ＿２Ｈ＿４Ｏ単独あるいはＣ＿
   ２Ｈ＿４ＯとＣ＿３Ｈ＿６Ｏ又はＣ＿４Ｈ＿８Ｏとの混
   合オキシアルキレン基を表わし、ｍは平均で１〜６０の
   数を、ｎは１〜４の数を表わす。 また、Ｒは炭素数５〜２１の炭化水素基を表わす。
2. （２）水溶液状態であることを特徴とする請求項１記載
   の澱粉糊液の老化防止剤。