JPS62218401A

JPS62218401A - 変性澱粉の製造方法

Info

Publication number: JPS62218401A
Application number: JP6365986A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ueda; 隆上田; Shigeyuki Takagi; 高木　繁幸; Masahiro Nishida; 正宏西田; Norio Hishiki; 日紫喜　紀雄; Norishige Ogura; 小倉　徳重
Original assignee: NICHIDEN KAGAKU KK; Nippon Starch Chemical Co Ltd
Current assignee: NICHIDEN KAGAKU KK; Nippon Starch Chemical Co Ltd
Priority date: 1986-03-19
Filing date: 1986-03-19
Publication date: 1987-09-25
Anticipated expiration: 2010-06-07
Also published as: JPH0753761B2

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、変性ジメチルポリシロキサンを用いる変性澱
粉の製造方法に関するものであり、この変性澱粉は、耐
水性および耐油性を有する接着剤、バインダー、サイズ
剤、コーティング剤等しこ用いることができ、また、ポ
リマー用のてん料としても用いることができる。

（従来の技術）澱粉に耐水性を付与する方法として、エピクロルヒドリ
ンによるエーテル化、重合リン酸塩によるエステル化、
アルデヒドによるアセタール化等によって澱粉を架橋さ
せる方法がある。これらの架橋澱粉は、ある程度の耐水
性を有するが充分ではなく、糊になりにくく通常の塗布
方法を用いることが困難であり、また、造膜性がなく被
膜を形成しないという欠点がある。

また、Ｎ−メチロールプロピオンアミドエーテル化澱粉
（米国特許第３１０１．３３０号公報）は、Ｎ−メチロ
ール基を有するので、塗布後、加熱または酸触媒によっ
て三次元化させ耐水性を発現させることができる。しか
し、その製造中において、酸アミド基が加水分解し、カ
ルボキシエチル化物が生成するため耐水性を阻害したり
、反応中にＮ−メチロール基が縮合しゲル化するという
問題点がある。

さらに、オルガノシランを用いる澱粉の変性方法（特開
昭５９−１７９５０１号公報、特開昭５９−２０７９０
２号公報）も提案されているが。

ケイ素化合物がモノマ一単位で結合しているため耐水性
および耐油性が弱いという問題点がある。

（発明が解決しようとする問題点）上記のように、エピクロルヒドリン、重合リン酸塩、ア
ルデヒド等による架橋澱粉は耐水性が充分でなく、Ｎ−
メチロールプロピオンアミドエーテル化澱粉は、加熱ま
たは酸触媒によって三次元化しないと耐水性が得られな
い、またオルガノシランを用いる方法では耐水性および
耐油性が弱いという問題点があり、未だ耐水性および耐
油性が強く、製造および使用のし易い変性澱粉がないの
が現状である。

（問題点を解決するための手段）上記の問題点を解決するため鋭意研究した結果、澱粉を
アルミン酸アルカリまたは水酸化アルカリを触媒として
、ケイ素化合物のポリマーである変性ジメチルポリシロ
キサンと反応することにより得られた変性澱粉が強い耐
水性および耐油性を有することが見出された。

本発明の変性澱粉の製造方法は、変性ジメチルポリシロ
キサンを水に懸濁させ、この懸濁液に澱粉を投入し、そ
の後、アルミン酸アルカリまたは水酸化アルカリを加え
、充分撹拌しながら反応を行なう。ただし、アルミン酸
アルカリまたは水酸化アルカリは、澱粉を投入する前に
添加してもよい。反応温度は室温でもよいが、澱粉の糊
化温度以下の温度（一般には４０℃ぐらい）に加熱する
方が有利である。

上記のように湿式で反応した場合は、反応後、公知の方
法により、水洗、脱水、乾燥することにより本願発明の
変性澱粉を得ることができる。

また、澱粉を加熱し、糊液の状態にして、これに変性ジ
メチルポリシロキサンおよびアルミン酸アルカリまたは
水酸化アルカリを加えて反応させることも可能である。

澱粉を糊化した後の反応温度は澱粉の糊化温度以下でよ
い。

このように糊化反応で得られた本発明の変性澱粉は、そ
のまま用いることができ、またドラム乾燥等により乾燥
し、粉末化することもできる。

また、適当な混合または捏和装置を用いて、変性ジメチ
ルポリシロキサンとアルミン酸アルカリまたは水酸化ア
ルカリとを２〜５０％の水分で澱粉と混合することによ
って、澱粉の糊化温度より高い温度で短時間に作業する
ことも可能になる。

アルミン酸アルカリは、５〜１５％水溶液として、また
は固形物として使用され、アルミン酸ナトリウムが有利
に用いられる。添加量は、澱粉に対して０．００５〜１
０％である。

水酸化アルカリは、水溶液（１０％以下）として、また
は固形物として使用され、水酸化ナトリラム、水酸化カ
リウムが有利に用いられる。添加量は０．００５〜４％
である。ただし、アルカリ濃度が高くて、澱粉が糊化し
てしまう場合には、適量の硫酸ナトリウムをあらかじめ
溶解しておくとよい。

本発明の変性澱粉を製造するのに使用されうる澱粉原料
としては、例えば、小麦澱粉、馬鈴薯澱粉、トウモロコ
シ澱粉、甘藷澱粉、タピオカ澱粉、サゴ澱粉、米澱粉、
モチトウモロコシ澱粉、高アミロース含量トウモロコシ
澱粉などの未処理澱粉もしくは小麦粉、タピオカ粉末、
コーンフラワー、米粉等の澱粉含有物、またはこれらの
エーテル化、エステル化、架橋化、酸化、酸処理化等を
行ったものも挙げられる。

本発明において、変性剤として用いることのできる変性
ジメチルポリシロキサンは下記の一般式％式％〔式中又は、場合により置換されたアミノ基、まらの基
を表わし、ｍは整数、ｎは１〜２０の整数、平均分子量
は１０００〜１０００００である。〕また、変性ジメチ
ルポリシロキサンの添加量は澱粉に対して０．０１〜１
０％である。

（作用）本発明の変性澱粉は、ごく少量の変性ジメチルポリシロ
キサンを作用されるだけで疎水性および疎油性を示す。

本発明の変性澱粉を紙や板に塗布、含浸等を行なうと、
その表面を澱粉に結合されたジメチルポリシロキサンが
おおうため、耐水性、耐油性が発現する。また、二次的
な効果として、紙の強度が向上する。

本発明の変性澱粉の糊液は、その原料澱粉よりも高い粘
度を示すが、顔料の分散に不利な作用をしない。

（実施例および発明の効果）（実施例１）エポキシ変性ジメチルポリシロキサン（ＫＦ−１０２信
越化学工業（株）製造、エポキシ当量４０００）０．４
ｇを水４００ｇ中に撹拌混合した。１５分後、馬鈴薯澱
粉２００ｇを撹拌混合した。アルミン酸ナトリウム０．
８２　ｇを約１０％の溶液にして撹拌混合した。この混
合物を撹拌下に急速に４０℃に加熱し、引き続き６時間
室温で撹拌しながら放置した。その後、澱粉を濾別、洗
浄し、乾燥した。

この方法で得られた澱粉のケイ素含量は０．０６５２％
であり、澱粉の提供されたケイ素の約８６％が澱粉によ
り固定された。

変性された澱粉の湿潤試験を行ない、少量の澱粉をビー
カー中に存在するイオン交換水に加えた。

この場合、全澱粉量は少なくとも２４時間水に浮いたま
まであった。

２％の濃度の糊液に濾紙を浸した後、乾燥すると、濾紙
は疎水性を示した。

５％の濃度で粘度を測定すると９６６Ｑｃｐｓ（３０℃
）であり、原料の馬鈴薯澱粉よりも著しい粘度上昇が認
められた。

（実施例２）エポキシ変性ジメチルポリシロキサン（ＫＦ−１０２）
　０．６　ｇを水４００ｇ中に撹拌混合した。

１５分後、コーンスターチ２００ｇを撹拌混合した。ア
ルミン酸ナトリウム０．８２　ｇを約１０％の溶液にし
て撹拌混合した。この混合物を撹拌下に急速に４０℃に
加熱し、引き続き６時間室温で撹拌しながら放置した。

その後、澱粉を濾別、洗浄し乾燥した。

湿潤試験において実施例１と同様の結果が得られた。

濃度２％の糊液に浸した後、乾燥した濾紙も、実施例１
の場合と同様に疎水性を示した。

（実施例３）エポキシ変性ジメチルポリシロキサン（分子量約１００
００）０．４ｇを水２０＋ｎＱの懸濁液にして馬鈴薯澱
粉２００ｇと混合機中で混合し、これにアルミン酸ナト
リウム０．８２ｇを約１０％の水溶液にして添加混合し
た。この混合物を４０〜５０℃で３時間加熱した。冷却
後、水に投入し濾過、洗浄、乾燥を行なった。

湿潤試験において実施例１と同様の結果が得られた。

（実施例４）エポキシ変性ジメチルポリシロキサン（分子量約１００
０００）０．４ｇを４０℃のウォーターバス中で水８０
０ｇ中に撹拌混合した。１５分後、馬鈴薯澱粉４００ｇ
を撹拌混合した。アルミン酸ナトリウム、１．６４ｇを
約１０％の水溶液にして撹拌混合した。引き続き４時間
撹拌した。その後、澱粉を濾別、洗浄し乾燥した。

湿潤試験、濾紙の疎水性ともに実施例１と同様の結果が
得られた。

２％の濃度の糊液で含浸した濾紙を乾燥し以下の試験を
行なった。

１）グラスマーカーペン（溶剤としてドルオールを用い
ている）で書くと、色はにじまず、紙の裏にはうつらな
かった。

２）濾紙上に液状パラフィンを１滴滴下すると、液滴は
そのまま存在し、紙中にしみこんでいかない。

（実施例５）エポキシ変性ジメチルポリシロキサン（分子量約１００
０）　０．２　ｇを４０℃のウォーターバス中で水２６
０ｇ中に撹拌混合した。１５分後、水酸化ナトリウム０
．４ｇを約１０％水溶液にして撹拌混合し、続いて馬鈴
薯澱粉２００ｇを撹拌混合した。引き続き４時間撹拌し
た。その後、混合物を希塩酸でＰ　Ｈ６〜８に中和し、
濾過、洗浄し乾燥した。

（実施例６）エポキシ変性ジメチルポリシロキサン（分子量約４００
０）０．４ｇを４０℃のウォーターバス中で水２６０ｇ
中に撹拌混合した。これに硫酸す１ヘリウム１００ｇを
加え撹拌溶解した後、水酸化ナトリウム４ｇを加えた。

これにタピオカ酸化澱粉２００ｇを撹拌混合し、４時間
撹拌し続けた。

その後、混合物を希塩酸でｐ　ｔｒ　ｅ〜８に中和し、
濾過、洗浄し乾燥した。

（実施例７）エポキシ変性ジメチルポリシロキサン（分子量１０００
０）０．４ｇを４０℃のウォーターバス中で水２６０ｇ
に撹拌混合した。これにカチオン変性澱粉２００ｇを撹
拌混合した。アルミン酸ナトリウム１．６４ｇを約１０
％の水溶液にして撹拌混合し、４時間撹拌し続けた。そ
の後、濾過、洗浄、乾燥した。

（実施例８）馬鈴薯澱粉Ｌｏｇを水４００ｇに、８５℃以上の温度で
糊状にし、エポキシ変性ジメチルポリシロキサン（分子
量約１００００）０．１ｇを撹拌下に加え、水酸化ナト
リウム０゜４ｇを１０％の溶液にして添加した。その後
、室温に冷却した。

得られた溶液について濾紙試験を行なうと、疎水性を示
した。

中和後、全溶液をロータリーエバポレーターで蒸発乾固
した。その際に得られた粉末の２％の濃度の水溶液は、
再び同じ疎水性を示した。

（実施例９）馬鈴薯澱粉１０ｇを水４００ｇに８５℃以上の温度で糊
化させた後、ビニル変性ジメチルポリシロキサン（分子
量約１００００）０．１ｇを撹拌下に加え、アルミン酸
ナトリウム０．１２ｇを水５ｍｆｌに溶解して加えた。

その後、室温に冷却した。

濾紙試験を行なうと、変性澱粉溶液で含浸した後も、蒸
発乾固した後の粉末による溶液で含浸した後も濾紙は疎
水性を示した。

（比較例１）エポキシ変性ジメチルポリシロキサン（ＫＦ−１０２）
　０．４　ｇを馬鈴薯澱粉２００ｇと混合した。この混
合物について湿潤試験を行なうと澱粉はただちに沈降し
始めた。

また、この２％の濃度の糊液に濾紙を浸した後乾燥して
も濾紙は疎水性を示さなかった。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）澱粉をアルミン酸アルカリまたは水酸化アルカリ
を触媒として、変性ジメチルポリシロキサンと反応させ
ることを特徴とする変性澱粉の製造方法。
（２）変性ジメチルポリシロキサンを水に懸濁させ、こ
の懸濁液に澱粉を投入し、その後、アルミン酸アルカリ
または水酸化アルカリを添加し、得られた懸濁液を４５
℃までの温度で撹拌する、特許請求の範囲第（１）項記
載の方法。
（３）澱粉と水を加熱して糊液にし、この糊液に変性ジ
メチルポリシロキサンとアルミン酸アルカリまたは水酸
化アルカリを添加する、特許請求の範囲第（１）項記載
の方法。
（４）混合または捏和装置を用いて、変性ジメチルポリ
シロキサンとアルミン酸アルカリまたは水酸化アルカリ
とを２〜５０％の水分で澱粉と混合する、特許請求の範
囲第（１）項記載の方法。