JPH059203A - でんぷん脂肪族エステル、その組成物及び調製法 - Google Patents
でんぷん脂肪族エステル、その組成物及び調製法Info
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- JPH059203A JPH059203A JP3321492A JP32149291A JPH059203A JP H059203 A JPH059203 A JP H059203A JP 3321492 A JP3321492 A JP 3321492A JP 32149291 A JP32149291 A JP 32149291A JP H059203 A JPH059203 A JP H059203A
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B31/00—Preparation of derivatives of starch
- C08B31/02—Esters
- C08B31/04—Esters of organic acids, e.g. alkenyl-succinated starch
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B31/00—Preparation of derivatives of starch
- C08B31/16—Ether-esters
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 良好な熱安定性及び非極性溶媒中での可溶
性、分散性を持つ新規でんぷんエステルを簡単な方法で
作る。 【構成】 でんぷん成分とアシル基含有成分との、エス
テル化又はエステル交換生成物を含むでんぷんエステル
組成物及びその調製法において、でんぷん成分が特定の
アルコキシル化でんぷん又はデキストリンであり、アシ
ル基含有成分が炭素数8〜40の脂肪酸又は脂肪油であ
る。
性、分散性を持つ新規でんぷんエステルを簡単な方法で
作る。 【構成】 でんぷん成分とアシル基含有成分との、エス
テル化又はエステル交換生成物を含むでんぷんエステル
組成物及びその調製法において、でんぷん成分が特定の
アルコキシル化でんぷん又はデキストリンであり、アシ
ル基含有成分が炭素数8〜40の脂肪酸又は脂肪油であ
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的に、塗料、接着
剤及びインキ組成物中のバインダーとして特に適してい
る、ある多糖類、即ちでんぷん及びデキストリンのよう
なでんぷん誘導体の脂肪族エステルに関する。
剤及びインキ組成物中のバインダーとして特に適してい
る、ある多糖類、即ちでんぷん及びデキストリンのよう
なでんぷん誘導体の脂肪族エステルに関する。
【0002】
【従来の技術】ここ数年に亘って、石油化学製品を天然
物で置換することが化学工業においてますます関心が持
たれている。でんぷんは、一般に大量にかつ、手頃な価
格で入手可能であり、そして天然の出発原料として理の
通った選択であると思われている。
物で置換することが化学工業においてますます関心が持
たれている。でんぷんは、一般に大量にかつ、手頃な価
格で入手可能であり、そして天然の出発原料として理の
通った選択であると思われている。
【0003】しかし、一般的には、未変性のでんぷんは
非常に多くのヒドロキシル基を含み、このことが、該化
合物を強い親水性と非極性溶媒中の不溶性にする。
非常に多くのヒドロキシル基を含み、このことが、該化
合物を強い親水性と非極性溶媒中の不溶性にする。
【0004】それらのでんぷんは、例えばアセチル化や
エトキシル化により、ヒドロキシル基のエステル化及び
/又はエーテル化により短いアルキル基で変性されてよ
い。例えば、英国特許第1025152号、米国特許第
2340338号、米国特許第2376378号、米国
特許第2462210号、米国特許第2492203
号、米国特許第3022289号、米国特許第3281
411号、米国特許第3372206号、米国特許第3
732207号、西独特許公告公報第1238890号
及び欧州特許公報第204353号に見られる。また、
比較的高級なカルボン酸の単純なでんぷんエステルも知
られている。例えば、西独特許公報第478127号、
西独特許公報第484242号、ソ連特許第34857
6号、米国特許第1651366号、米国特許第195
9590号、米国特許第2462210号、米国特許第
3293241号、米国特許第3824085号及び米
国特許第4011392号に見られる。
エトキシル化により、ヒドロキシル基のエステル化及び
/又はエーテル化により短いアルキル基で変性されてよ
い。例えば、英国特許第1025152号、米国特許第
2340338号、米国特許第2376378号、米国
特許第2462210号、米国特許第2492203
号、米国特許第3022289号、米国特許第3281
411号、米国特許第3372206号、米国特許第3
732207号、西独特許公告公報第1238890号
及び欧州特許公報第204353号に見られる。また、
比較的高級なカルボン酸の単純なでんぷんエステルも知
られている。例えば、西独特許公報第478127号、
西独特許公報第484242号、ソ連特許第34857
6号、米国特許第1651366号、米国特許第195
9590号、米国特許第2462210号、米国特許第
3293241号、米国特許第3824085号及び米
国特許第4011392号に見られる。
【0005】それらのでんぷんエステルのあるものの調
製においては、酸ハロゲン化物又は無水物、及び/又は
強酸触媒の使用を必要とし、これら成分は高価で、市場
でたやすく入手できず、及び/又はその使用がプロセス
上の問題を生じ得る。更に、変性は通常、低反応温度で
長い反応時間行われる。なお更に、理論では任意の所望
の程度の置換が得られるけれども、その生成物が上記の
分野に完全に適しているとは見出だされていない。
製においては、酸ハロゲン化物又は無水物、及び/又は
強酸触媒の使用を必要とし、これら成分は高価で、市場
でたやすく入手できず、及び/又はその使用がプロセス
上の問題を生じ得る。更に、変性は通常、低反応温度で
長い反応時間行われる。なお更に、理論では任意の所望
の程度の置換が得られるけれども、その生成物が上記の
分野に完全に適しているとは見出だされていない。
【0006】十分な疎水性と従来の石油化学による重合
物と同様の性質を有する容易に入手可能な変性されたで
んぷんがないために今まで、工業出発原料としてのそれ
らの開発には限界があった。
物と同様の性質を有する容易に入手可能な変性されたで
んぷんがないために今まで、工業出発原料としてのそれ
らの開発には限界があった。
【0007】その結果として、極めて少しのでんぷんエ
ステルが何等かの重要な産業用途を見出だしている。
ステルが何等かの重要な産業用途を見出だしている。
【0008】
【課題を解決するための手段】それらの要求に応じて、
上記用途に適しているばかりではなく、容易に入手しう
る成分を使用し、かつ工業的に有利なプロセス条件下で
簡単な方法で製造することができる特に有利なでんぷん
エステルが現在、発見された。
上記用途に適しているばかりではなく、容易に入手しう
る成分を使用し、かつ工業的に有利なプロセス条件下で
簡単な方法で製造することができる特に有利なでんぷん
エステルが現在、発見された。
【0009】その全概念において、本発明のでんぷんエ
ステルは、(a)でんぷん成分と(b)アシル基含有成
分とのエステル化又はエステル交換生成物を含み、 (a)でんぷん成分が、(1)少なくとも2.5のマス
置換(mass substitution)を有する
プロポキシル化でんぷん、(2)少なくとも2.0のマ
ス置換を有するプロポキシル化デキストリン、(3)少
なくとも0.5のマス置換を有するブトキシル化でんぷ
ん及び、(4)少なくとも0.3のマス置換を有するブ
トキシル化デキストリン、の一以上から選択されたアル
コキシル化でんぷん成分を含み、 (b)アシル基含有成分は、8〜40個の炭素原子を持
つ、(1)脂肪酸及び、(2)脂肪油、 の一以上から選択されることを特徴とする。
ステルは、(a)でんぷん成分と(b)アシル基含有成
分とのエステル化又はエステル交換生成物を含み、 (a)でんぷん成分が、(1)少なくとも2.5のマス
置換(mass substitution)を有する
プロポキシル化でんぷん、(2)少なくとも2.0のマ
ス置換を有するプロポキシル化デキストリン、(3)少
なくとも0.5のマス置換を有するブトキシル化でんぷ
ん及び、(4)少なくとも0.3のマス置換を有するブ
トキシル化デキストリン、の一以上から選択されたアル
コキシル化でんぷん成分を含み、 (b)アシル基含有成分は、8〜40個の炭素原子を持
つ、(1)脂肪酸及び、(2)脂肪油、 の一以上から選択されることを特徴とする。
【0010】これらのでんぷんエステルは、通常、良好
な熱安定性及び非極性有機溶媒中での望ましい可溶性/
分散性を有し、このことは、でんぷんエステルを石油化
学製品の代替として及び、特に塗料、接着剤及びインキ
組成物中のバインダーとしての使用に、特に適するもの
とする。
な熱安定性及び非極性有機溶媒中での望ましい可溶性/
分散性を有し、このことは、でんぷんエステルを石油化
学製品の代替として及び、特に塗料、接着剤及びインキ
組成物中のバインダーとしての使用に、特に適するもの
とする。
【0011】上述のように、本発明のでんぷんエステル
は、上述のアルコキシル化でんぷん及びアシル基含有成
分のエステル化又はエステル交換によって、製造され
る。
は、上述のアルコキシル化でんぷん及びアシル基含有成
分のエステル化又はエステル交換によって、製造され
る。
【0012】これら成分の使用による特に有利な点は、
アルキド及びポリエステル化学で良く知られた反応条件
下、例えば、比較的高い温度及び好都合に短い反応時間
でエステル化又はエステル交換を行うことができ、かつ
好ましいということがある。
アルキド及びポリエステル化学で良く知られた反応条件
下、例えば、比較的高い温度及び好都合に短い反応時間
でエステル化又はエステル交換を行うことができ、かつ
好ましいということがある。
【0013】本発明のこれらの及び他の特徴及び利点
は、下記の詳細な説明を読むことにより、当業者によ
り、更に容易に理解されるであろう。
は、下記の詳細な説明を読むことにより、当業者によ
り、更に容易に理解されるであろう。
【0014】前にも述べたように、本発明のでんぷんエ
ステルは(a)でんぷん成分と(b)アシル基含有成分
とのエステル化又はエステル交換生成物を含み、 (a)でんぷん成分が、(1)少なくとも2.5のマス
置換を有するプロポキシル化でんぷん、(2)少なくと
も2.0のマス置換を有するプロポキシル化デキストリ
ン、(3)少なくとも0.5のマス置換を有するブトキ
シル化でんぷん及び、(4)少なくとも0.3のマス置
換を有するブトキシル化デキストリン、の一以上から選
択されたアルコキシル化でんぷん成分を含み、 (b)アシル基含有成分は、8〜40個の炭素原子を持
つ、(1)脂肪酸及び、(2)脂肪油、の一以上から選
択されることを特徴とする。
ステルは(a)でんぷん成分と(b)アシル基含有成分
とのエステル化又はエステル交換生成物を含み、 (a)でんぷん成分が、(1)少なくとも2.5のマス
置換を有するプロポキシル化でんぷん、(2)少なくと
も2.0のマス置換を有するプロポキシル化デキストリ
ン、(3)少なくとも0.5のマス置換を有するブトキ
シル化でんぷん及び、(4)少なくとも0.3のマス置
換を有するブトキシル化デキストリン、の一以上から選
択されたアルコキシル化でんぷん成分を含み、 (b)アシル基含有成分は、8〜40個の炭素原子を持
つ、(1)脂肪酸及び、(2)脂肪油、の一以上から選
択されることを特徴とする。
【0015】適当な出発原料としてのでんぷんは、例え
ば、とうもろこしでんぷん、じゃがいもでんぷん、小麦
でんぷん、米でんぷん、タピオカでんぷん及びソーガム
でんぷんのような多くの天然でんぷんのいずれか一つで
あってよい。これらの天然でんぷんは、通常、アミロー
スのほかアミロペクチンを含み、また、通常、約105
〜約109 のオーダーの数平均分子量(Mn)を有す
る。
ば、とうもろこしでんぷん、じゃがいもでんぷん、小麦
でんぷん、米でんぷん、タピオカでんぷん及びソーガム
でんぷんのような多くの天然でんぷんのいずれか一つで
あってよい。これらの天然でんぷんは、通常、アミロー
スのほかアミロペクチンを含み、また、通常、約105
〜約109 のオーダーの数平均分子量(Mn)を有す
る。
【0016】あるいは、出発原料でんぷんは、既知の方
法で、例えば酸で又は既知の酸化的、酵素的及び/又は
機械的方法によって減成されてもよい。そのように減成
されたでんぷんは普通はデキストリンと呼ばれる。でん
ぷんの減成は予め行ってもよく、また、以下に詳述する
ように、誘導段階において行われてもよい。
法で、例えば酸で又は既知の酸化的、酵素的及び/又は
機械的方法によって減成されてもよい。そのように減成
されたでんぷんは普通はデキストリンと呼ばれる。でん
ぷんの減成は予め行ってもよく、また、以下に詳述する
ように、誘導段階において行われてもよい。
【0017】本発明で特に好ましく使用されるものは、
約1000〜約50000の範囲にあるMnを有するデ
キストリンである。
約1000〜約50000の範囲にあるMnを有するデ
キストリンである。
【0018】出発物質であるでんぷんのアルコキシル化
は、通常の方法、例えばプロピレンオキシド又はブチレ
ンオキシドでのエーテル化により行われてよい。これら
の周知の方法により、当業者は、望む程度にまで出発原
料のでんぷんを容易にアルコキシル化できる。
は、通常の方法、例えばプロピレンオキシド又はブチレ
ンオキシドでのエーテル化により行われてよい。これら
の周知の方法により、当業者は、望む程度にまで出発原
料のでんぷんを容易にアルコキシル化できる。
【0019】妥当なエステル化又はエステル交換速度を
達成するためには、でんぷん成分は出発原料のでんぷん
の分子量に応じて、十分にアルコキシル化されなければ
ならないことが明らかとなった。プロポキシル化でんぷ
んは、少なくとも2.5の、より好ましくは、少なくと
も3.0のマス置換を持つべきが好ましい。また、プロ
ポキシル化デキストリンは、少なくとも2.0の、より
好ましくは、少なくとも2.25のマス置換を持つべき
である。また、ブトキシル化でんぷんは、少なくとも
0.5の、より好ましくは、少なくとも1.0のマス置
換を持つべきである。また、ブトキシル化デキストリン
は、少なくとも0.3の、より好ましくは、少なくとも
0.5のマス置換を持つべきである。
達成するためには、でんぷん成分は出発原料のでんぷん
の分子量に応じて、十分にアルコキシル化されなければ
ならないことが明らかとなった。プロポキシル化でんぷ
んは、少なくとも2.5の、より好ましくは、少なくと
も3.0のマス置換を持つべきが好ましい。また、プロ
ポキシル化デキストリンは、少なくとも2.0の、より
好ましくは、少なくとも2.25のマス置換を持つべき
である。また、ブトキシル化でんぷんは、少なくとも
0.5の、より好ましくは、少なくとも1.0のマス置
換を持つべきである。また、ブトキシル化デキストリン
は、少なくとも0.3の、より好ましくは、少なくとも
0.5のマス置換を持つべきである。
【0020】本明細書で、「プロポキシル化」でんぷん
又はデキストリンは、主に(しかし、必ずしも専らでは
ない)プロポキシル化されたでんぷん又はデキストリン
であり、一方、「ブトキシル化」でんぷん又はデキスト
リンは、主に(しかし、再び、必ずしも専らではない)
ブトキシル化されたでんぷん又はデキストリンである。
又はデキストリンは、主に(しかし、必ずしも専らでは
ない)プロポキシル化されたでんぷん又はデキストリン
であり、一方、「ブトキシル化」でんぷん又はデキスト
リンは、主に(しかし、再び、必ずしも専らではない)
ブトキシル化されたでんぷん又はデキストリンである。
【0021】この技術分野において一般的に認められて
いるマス置換は、無水グルコース一単位当たりの反応し
た平均分子数である。本明細書で、プロポキシレルでん
ぷん又はデキストリンのマス置換は、無水グルコース一
単位当たりの反応したプロピレンオキシドの平均分子数
であり、一方、ブトキシル化でんぷん又はデキストリン
のマス置換は、無水グルコース一単位当たりの反応した
ブチレンオキシドの平均分子数である。更に、「全体
の」マス置換は、無水グルコース一単位当たりの反応し
たアルキレンオキシドの全体平均分子数である。
いるマス置換は、無水グルコース一単位当たりの反応し
た平均分子数である。本明細書で、プロポキシレルでん
ぷん又はデキストリンのマス置換は、無水グルコース一
単位当たりの反応したプロピレンオキシドの平均分子数
であり、一方、ブトキシル化でんぷん又はデキストリン
のマス置換は、無水グルコース一単位当たりの反応した
ブチレンオキシドの平均分子数である。更に、「全体
の」マス置換は、無水グルコース一単位当たりの反応し
たアルキレンオキシドの全体平均分子数である。
【0022】本発明のでんぷんエステルの調製に使用す
る適したアシル基含有成分は8〜40個の炭素原子、好
ましくは12〜25個の炭素原子を有する脂肪酸及び脂
肪油であってよい。脂肪酸及び脂肪油は、飽和でも不飽
和でもよい。適当な飽和脂肪酸及び脂肪油の例として
は、ステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ミリス
チン酸、ベヘン酸及びアラキドン酸、ならびにココヤシ
油のような天然混合物及びそれらの脂肪酸誘導体であっ
てよい。適当な不飽和脂肪酸及び脂肪油の例としては、
リノレン酸、オレイン酸、エルカ酸、リシノール酸、リ
カン酸及びエレオステアリン酸、ならびにベニバナ油、
綿実油、落花生油、トール油、ひまわり油、あまに油、
木油、オイチシカ油、大豆油及びそれらの脂肪酸誘導体
であってよい。
る適したアシル基含有成分は8〜40個の炭素原子、好
ましくは12〜25個の炭素原子を有する脂肪酸及び脂
肪油であってよい。脂肪酸及び脂肪油は、飽和でも不飽
和でもよい。適当な飽和脂肪酸及び脂肪油の例として
は、ステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ミリス
チン酸、ベヘン酸及びアラキドン酸、ならびにココヤシ
油のような天然混合物及びそれらの脂肪酸誘導体であっ
てよい。適当な不飽和脂肪酸及び脂肪油の例としては、
リノレン酸、オレイン酸、エルカ酸、リシノール酸、リ
カン酸及びエレオステアリン酸、ならびにベニバナ油、
綿実油、落花生油、トール油、ひまわり油、あまに油、
木油、オイチシカ油、大豆油及びそれらの脂肪酸誘導体
であってよい。
【0023】本発明のでんぷんエステルは、アルコキシ
ル化でんぷん成分とアシル基含有成分間での、エステル
化又はエステル交換反応によって製造される。エステル
化又はエステル交換反応はアルキド及びポリエステル化
学で既知の条件、一般的には150〜270℃の温度範
囲、好ましくは160〜220℃、そして、特に170
〜210℃で、有機溶剤中で行われるべきである。
ル化でんぷん成分とアシル基含有成分間での、エステル
化又はエステル交換反応によって製造される。エステル
化又はエステル交換反応はアルキド及びポリエステル化
学で既知の条件、一般的には150〜270℃の温度範
囲、好ましくは160〜220℃、そして、特に170
〜210℃で、有機溶剤中で行われるべきである。
【0024】アルコキシル化でんぷん成分とアシル基含
有成分間での反応は、通常常圧下で行われる。反応時間
は、例えば、望む置換の程度、アシル基含有成分の量及
びタイプ、及びアルキド及びポリエステル化学から認識
される他の因子により、広く変化してよい。しかし、一
般的に言えば、反応時間は通常、約5〜約15時間で変
化され、エステル交換のためには比較的長い時間が要求
される。
有成分間での反応は、通常常圧下で行われる。反応時間
は、例えば、望む置換の程度、アシル基含有成分の量及
びタイプ、及びアルキド及びポリエステル化学から認識
される他の因子により、広く変化してよい。しかし、一
般的に言えば、反応時間は通常、約5〜約15時間で変
化され、エステル交換のためには比較的長い時間が要求
される。
【0025】アルコキシル化でんぷん成分とアシル基含
有成分は、勿論、望む最終製品に基づいて、広い範囲に
変化させた比で反応させてよいが、既に述べたように、
最も価値ある製品は、無水グルコース一単位当たり0.
25〜2、更に好ましくは、0.5〜1.5、特に、
0.9〜1.1分子のアシル基含有成分を反応させるこ
とによって製造することができる。
有成分は、勿論、望む最終製品に基づいて、広い範囲に
変化させた比で反応させてよいが、既に述べたように、
最も価値ある製品は、無水グルコース一単位当たり0.
25〜2、更に好ましくは、0.5〜1.5、特に、
0.9〜1.1分子のアシル基含有成分を反応させるこ
とによって製造することができる。
【0026】エステル化又はエステル交換反応中又は、
その後に、反応水は、望む全置換度が達成されるまで取
り出される。通常、この水は、蒸留により、好ましくは
減圧で及び/又はトルエン、キシレン、トリクロルメタ
ン及び塩化メチレンのような有機溶媒を用いた共沸蒸留
によって除去される。
その後に、反応水は、望む全置換度が達成されるまで取
り出される。通常、この水は、蒸留により、好ましくは
減圧で及び/又はトルエン、キシレン、トリクロルメタ
ン及び塩化メチレンのような有機溶媒を用いた共沸蒸留
によって除去される。
【0027】任意的に、エステル化又はエステル交換反
応はエステル化触媒、例えば、メタンスルホン酸、パラ
‐トルエンスルホン酸、シュウ酸、硫酸、塩酸、スルホ
ン酸陽イオン交換樹脂、りん酸、硝酸又は、ルイス酸例
えば、塩化亜鉛、ブチルクロロチンジハイドロオキシ
ド、テトライソプロピルチタネート又は三ふっ化ホウ素
のエーテルアダクトのような酸の存在下で行われてよ
い。これらの触媒は、アルコキシル化でんぷん成分の重
量に基づいて、0〜10重量%、好ましくは、2〜4重
量%の範囲の濃度で通常、使用される。
応はエステル化触媒、例えば、メタンスルホン酸、パラ
‐トルエンスルホン酸、シュウ酸、硫酸、塩酸、スルホ
ン酸陽イオン交換樹脂、りん酸、硝酸又は、ルイス酸例
えば、塩化亜鉛、ブチルクロロチンジハイドロオキシ
ド、テトライソプロピルチタネート又は三ふっ化ホウ素
のエーテルアダクトのような酸の存在下で行われてよ
い。これらの触媒は、アルコキシル化でんぷん成分の重
量に基づいて、0〜10重量%、好ましくは、2〜4重
量%の範囲の濃度で通常、使用される。
【0028】エステル化又はエステル交換反応は平衡反
応であるので、反応成分の比に依存して、アシル基含有
成分又はアルコキシル化でんぷん成分の遊離ヒドロキシ
ル基のいづれか一部がエステル化又はエステル交換反応
の終了時に残存してもよい。
応であるので、反応成分の比に依存して、アシル基含有
成分又はアルコキシル化でんぷん成分の遊離ヒドロキシ
ル基のいづれか一部がエステル化又はエステル交換反応
の終了時に残存してもよい。
【0029】これが、利用分野において、望ましくない
と考えられるなら、この過剰物は、周知の方法でたやす
く、除去しうる。
と考えられるなら、この過剰物は、周知の方法でたやす
く、除去しうる。
【0030】例えば、過剰のアシル基含有成分は、無害
のエステルを形成するためにエステル化可能なヒドロキ
シル化合物で転換しうる。適当なヒドロキシル化合物の
例としては、エタノール、1‐プロパノール、エチレン
グリコール、1,6‐ヘキサンジオール、グリセリン、
トリプロピレングリコール及びペンタエリトリトールが
挙げられ、多官能ヒドロキシル化合物が好ましい。加え
て、アルコキシル化でんぷん成分の遊離ヒドロキシル基
の数は、カルボン酸無水物及び酸ハロゲン化物、例えば
無水酢酸を用いて、既知の方法でエステル化によって減
少されうる。
のエステルを形成するためにエステル化可能なヒドロキ
シル化合物で転換しうる。適当なヒドロキシル化合物の
例としては、エタノール、1‐プロパノール、エチレン
グリコール、1,6‐ヘキサンジオール、グリセリン、
トリプロピレングリコール及びペンタエリトリトールが
挙げられ、多官能ヒドロキシル化合物が好ましい。加え
て、アルコキシル化でんぷん成分の遊離ヒドロキシル基
の数は、カルボン酸無水物及び酸ハロゲン化物、例えば
無水酢酸を用いて、既知の方法でエステル化によって減
少されうる。
【0031】得られたでんぷんエステルは、広い種類の
非極性有機溶媒に容易に可溶で、そして、従って、それ
らは、非常に多くの分野、例えば合成ポリオールの代替
として、石油化学品代替物として使用されてよい。それ
らは、特に、種々の塗料、接着剤及びインキ組成物中の
バインダーとしての使用に、特に適していることがわか
った。
非極性有機溶媒に容易に可溶で、そして、従って、それ
らは、非常に多くの分野、例えば合成ポリオールの代替
として、石油化学品代替物として使用されてよい。それ
らは、特に、種々の塗料、接着剤及びインキ組成物中の
バインダーとしての使用に、特に適していることがわか
った。
【0032】例えば、そのような組成物は、アミノプラ
スト及びポリイソシアネートのような周知のヒドロキシ
ル基反応性架橋化剤のような、ヒドロキシル基含有でん
ぷんエステルための、適当な硬化/架橋化剤を処方され
ることができる。
スト及びポリイソシアネートのような周知のヒドロキシ
ル基反応性架橋化剤のような、ヒドロキシル基含有でん
ぷんエステルための、適当な硬化/架橋化剤を処方され
ることができる。
【0033】空気乾燥性及び紫外線硬化性塗料組成物及
びオフセット印刷用インキもまた、任意に必要な周知の
触媒及び促進剤を含め、不飽和脂肪族化合物に基づくア
シル基含有成分を利用して製造されたでんぷんエステル
に基づいて処方されてよい。
びオフセット印刷用インキもまた、任意に必要な周知の
触媒及び促進剤を含め、不飽和脂肪族化合物に基づくア
シル基含有成分を利用して製造されたでんぷんエステル
に基づいて処方されてよい。
【0034】そのような組成物は、例えば、顔料、着色
剤、顔料分散剤、光安定剤及びレオロジー添加剤のよう
な種々の他の周知の添加剤も含んでよい。当業者は、要
求される末端の用途に基づいて、本発明のでんぷんエス
テルを含む適当な組成物をたやすく処方することができ
る。
剤、顔料分散剤、光安定剤及びレオロジー添加剤のよう
な種々の他の周知の添加剤も含んでよい。当業者は、要
求される末端の用途に基づいて、本発明のでんぷんエス
テルを含む適当な組成物をたやすく処方することができ
る。
【0035】本発明の更に一般的な議論を以下の明確な
実施例により更に説明する。
実施例により更に説明する。
【0036】
【0037】
【実施例1】約3.9のマス置換(無水グルコース環当
たりの反応したプロピレンオキシドのモル数)を持ち、
40%水分及びプロポキシル化反応の副生物として約1
0%プロパンジオールを含むプロポキシル化デキストリ
ン(冷水中に10%可溶な白色デキストリン、AVEB
Eから商標Avedex W10‐JG‐1334とし
て入手可能)が、以下に示すように脂肪酸でエステル化
された。
たりの反応したプロピレンオキシドのモル数)を持ち、
40%水分及びプロポキシル化反応の副生物として約1
0%プロパンジオールを含むプロポキシル化デキストリ
ン(冷水中に10%可溶な白色デキストリン、AVEB
Eから商標Avedex W10‐JG‐1334とし
て入手可能)が、以下に示すように脂肪酸でエステル化
された。
【0038】これらの実施例では、粘度は、指示RM3
0C22(カップC中でNo.22をセットすることに相
当するスピンドル)によって、Reomat30回転粘
度計を使用して、20℃で測定された。
0C22(カップC中でNo.22をセットすることに相
当するスピンドル)によって、Reomat30回転粘
度計を使用して、20℃で測定された。
【0039】フラスコ中に、503.0グラムのプロポ
キシル化デキストリン、701.5グラムのべにばな脂
肪酸、1.0グラムのエステル化触媒(ブチルクロロチ
ンジヒドロキシド、M&TChemicalsからの商
標Fascat4101として市場で入手可能) 及
び、100.0グラムのトルエンが入れられた。混合物
の温度は攪拌を伴って、水‐トルエン共沸物の還流点
(約80℃)まで徐々に上昇され、それから、トルエン
が分離され、そして、反応混合物へ戻された。加熱は、
実質的に全水分が除去されるまで(約180℃)、続け
られた。エステル化反応水は排出された。
キシル化デキストリン、701.5グラムのべにばな脂
肪酸、1.0グラムのエステル化触媒(ブチルクロロチ
ンジヒドロキシド、M&TChemicalsからの商
標Fascat4101として市場で入手可能) 及
び、100.0グラムのトルエンが入れられた。混合物
の温度は攪拌を伴って、水‐トルエン共沸物の還流点
(約80℃)まで徐々に上昇され、それから、トルエン
が分離され、そして、反応混合物へ戻された。加熱は、
実質的に全水分が除去されるまで(約180℃)、続け
られた。エステル化反応水は排出された。
【0040】この点で、フラスコ内容物は均質化を示し
た。
た。
【0041】続いて、バッチ温度は195℃に上昇さ
れ、そして酸価が12.5(ミリグラム水酸化カリウム
/グラム樹脂)に低下するまで、約5時間保持された。
続いて、温度は200℃に上げられ、そして反応は更に
1時間、続行された。
れ、そして酸価が12.5(ミリグラム水酸化カリウム
/グラム樹脂)に低下するまで、約5時間保持された。
続いて、温度は200℃に上げられ、そして反応は更に
1時間、続行された。
【0042】続いて、残ったトルエンが真空下で蒸留さ
れ、そして酸価9.8及び粘度150cPa.s.を有
する褐色の粘性を有する油状の最終製品が得られた。
れ、そして酸価9.8及び粘度150cPa.s.を有
する褐色の粘性を有する油状の最終製品が得られた。
【0043】
【比較例1】約3.5のマス置換をもつエトキシル化デ
キストリン(AVEBEからの商標Avedex W1
0‐JG‐1330として入手可能)が、プロポキシル
化デキストリンの替わりに使用されたことを除き,実施
例1が完全に繰り返された。
キストリン(AVEBEからの商標Avedex W1
0‐JG‐1330として入手可能)が、プロポキシル
化デキストリンの替わりに使用されたことを除き,実施
例1が完全に繰り返された。
【0044】実験は、でんぷんアダクトが脂肪酸と均質
物質を形成せず、替わりに塊を形成したままであったの
で、不成功であった。
物質を形成せず、替わりに塊を形成したままであったの
で、不成功であった。
【0045】
【実施例2】フラスコ内に、251.5グラムの実施例
1のプロポキシル化デキストリン、364.2グラムの
大豆油、1.0グラムの実施例1のエステル化触媒及
び、100.0グラムのトルエン、が計り取られた。フ
ラスコ内容物は実施例1と同様にして加熱され、そして
反応水は、全水分が共沸的に除去されるまで除去され
た。そして、その後、バッチ温度は200℃に上げら
れ、そして、内容物は均質になるまで加熱された(約3
時間)。
1のプロポキシル化デキストリン、364.2グラムの
大豆油、1.0グラムの実施例1のエステル化触媒及
び、100.0グラムのトルエン、が計り取られた。フ
ラスコ内容物は実施例1と同様にして加熱され、そして
反応水は、全水分が共沸的に除去されるまで除去され
た。そして、その後、バッチ温度は200℃に上げら
れ、そして、内容物は均質になるまで加熱された(約3
時間)。
【0046】続いて、無水フタル酸36.0グラムが添
加され、2時間後に第2回目の36.0グラムを、そし
て更に2時間後に第3回目の36.0グラムを継続して
添加した。この反応の間中、追加のトルエンが還流を確
保する必要性から添加された。 反応は酸価27が達成
されるまで継続され、そして、その後、残ったトルエン
及び未反応のフタル酸が真空下で留去された(約1時
間)。
加され、2時間後に第2回目の36.0グラムを、そし
て更に2時間後に第3回目の36.0グラムを継続して
添加した。この反応の間中、追加のトルエンが還流を確
保する必要性から添加された。 反応は酸価27が達成
されるまで継続され、そして、その後、残ったトルエン
及び未反応のフタル酸が真空下で留去された(約1時
間)。
【0047】酸価3及び粘度11,500cPa.s.
を有する暗褐色の、非常に粘性を有する最終生成物が得
られた。
を有する暗褐色の、非常に粘性を有する最終生成物が得
られた。
【0048】
【実施例3】フラスコ内に、378.0グラムの実施例
1のプロポキシル化デキストリン、376.0グラムの
トール油脂肪酸、0.7グラムのテトライソプロピルチ
タネート(エステル化触媒)及び、100.0グラムの
トルエン、が計り取られた。フラスコ内容物は実施例1
と同様にして加熱され、そして反応水は、全水分が共沸
的に除去されるまで除去された。追加のトルエンが還流
の進行を確保するために、定期的に添加された。
1のプロポキシル化デキストリン、376.0グラムの
トール油脂肪酸、0.7グラムのテトライソプロピルチ
タネート(エステル化触媒)及び、100.0グラムの
トルエン、が計り取られた。フラスコ内容物は実施例1
と同様にして加熱され、そして反応水は、全水分が共沸
的に除去されるまで除去された。追加のトルエンが還流
の進行を確保するために、定期的に添加された。
【0049】物質が均質になった後、温度は100℃に
冷却され、そして74.0グラムの無水フタル酸が添加
された。反応混合物の温度は、再び190℃に上げら
れ、そして5時間保持された。反応水は、その時間中、
共沸的に除去された。続いて、残ったトルエンは、真空
で留去された。
冷却され、そして74.0グラムの無水フタル酸が添加
された。反応混合物の温度は、再び190℃に上げら
れ、そして5時間保持された。反応水は、その時間中、
共沸的に除去された。続いて、残ったトルエンは、真空
で留去された。
【0050】酸価28及び粘度1,534cPa.s.
を有する暗褐色の、粘性を有する最終生成物が得られ
た。
を有する暗褐色の、粘性を有する最終生成物が得られ
た。
【0051】
【実施例4】約3.0の全体のマス置換を有し、43.
9重量%の水及びかつプロポキシル化反応の副生物とし
ての18重量%のグリコールを含むプロポキシル化さ
れ、僅かにエトキシル化及び僅かに減成されたでんぷん
(AVEBEからの商標Avelez1030‐JG‐
1391として入手可能)が、次に示すように脂肪酸で
エステル化された。
9重量%の水及びかつプロポキシル化反応の副生物とし
ての18重量%のグリコールを含むプロポキシル化さ
れ、僅かにエトキシル化及び僅かに減成されたでんぷん
(AVEBEからの商標Avelez1030‐JG‐
1391として入手可能)が、次に示すように脂肪酸で
エステル化された。
【0052】フラスコ内に、148.5グラムのプロポ
キシル化デキストリン、220.0グラムのあまに油、
0.8グラムの実施例1のエステル化触媒及び、50.
0グラムのトルエン、が計り取られた。フラスコ内容物
は実施例1と同様に加熱され、そして反応水は除去され
た。反応混合物の温度が約180℃に達した時、物質は
徐々に均質になった。
キシル化デキストリン、220.0グラムのあまに油、
0.8グラムの実施例1のエステル化触媒及び、50.
0グラムのトルエン、が計り取られた。フラスコ内容物
は実施例1と同様に加熱され、そして反応水は除去され
た。反応混合物の温度が約180℃に達した時、物質は
徐々に均質になった。
【0053】続いて、物質は100℃に冷却され、そし
て41.5グラムの無水フタル酸が添加され、そして、
その後、反応温度は、再び180℃に上昇され、そして
酸価が11になるまで保持された(約9時間)。この時
間中、追加のトルエンが適当な還流を保つため、周期的
に添加された。
て41.5グラムの無水フタル酸が添加され、そして、
その後、反応温度は、再び180℃に上昇され、そして
酸価が11になるまで保持された(約9時間)。この時
間中、追加のトルエンが適当な還流を保つため、周期的
に添加された。
【0054】真空でトルエンを留去した後、酸価11及
び粘度12,300cPa.s.を有する暗褐色の、粘
性のある油状の最終製品が得られた。
び粘度12,300cPa.s.を有する暗褐色の、粘
性のある油状の最終製品が得られた。
【0055】
【実施例5】マス置換が約2.4で、36.0重量%の
水、及びプロポキシル化反応の副生物としての11.4
重量%のプロピレングリコール、5.8重量%のジプロ
ピレングリコール及び1重量%のトリプロピレンを含む
プロポキシル化デキストリン(AVEBEからの商標A
vedexW10‐HO‐5556として入手可能)
が、次に示すように脂肪酸でエステル化された。
水、及びプロポキシル化反応の副生物としての11.4
重量%のプロピレングリコール、5.8重量%のジプロ
ピレングリコール及び1重量%のトリプロピレンを含む
プロポキシル化デキストリン(AVEBEからの商標A
vedexW10‐HO‐5556として入手可能)
が、次に示すように脂肪酸でエステル化された。
【0056】攪拌機、充填カラム、冷却器及び還流付き
分離器を備えた丸底フラスコに、300.0グラムのプ
ロポキシル化デキストリン、458.0グラムの飽和脂
肪酸(酸当量276)(Unileverからの商標P
risterene4963として市販入手可能)0.
9グラムの実施例1のエステル化触媒及び、100.0
グラムのトルエン、が供給された。フラスコ内容物は攪
拌しながら、徐々に加熱された。約90℃の温度で、水
の共沸蒸留が開始し、それから、トルエンが分離され、
そして反応混合物に戻された。
分離器を備えた丸底フラスコに、300.0グラムのプ
ロポキシル化デキストリン、458.0グラムの飽和脂
肪酸(酸当量276)(Unileverからの商標P
risterene4963として市販入手可能)0.
9グラムの実施例1のエステル化触媒及び、100.0
グラムのトルエン、が供給された。フラスコ内容物は攪
拌しながら、徐々に加熱された。約90℃の温度で、水
の共沸蒸留が開始し、それから、トルエンが分離され、
そして反応混合物に戻された。
【0057】温度は190℃まで上げられ、そして約6
時間、その状態で保持された。この時間中、追加のトル
エンが適当な還流を維持する必要性から添加された。
時間、その状態で保持された。この時間中、追加のトル
エンが適当な還流を維持する必要性から添加された。
【0058】反応混合物を冷却した後、固形分92%及
び酸価20を有する非常に粘性が高く、暗色の均質なシ
ロップが得られた。79%固形分にトルエンで希釈する
と、粘度は8cPa.s.となった。
び酸価20を有する非常に粘性が高く、暗色の均質なシ
ロップが得られた。79%固形分にトルエンで希釈する
と、粘度は8cPa.s.となった。
【0059】
【実施例6】実施例5のプロポキシル化デキストリン
が、水及びグリコールの殆どを除去するためにアセトン
で洗浄された。洗浄後、生成物は、5.0重量%の水、
1.4重量%のプロピレングリコール及び0.5重量%
のジプロピレングリコールを含んでいた。
が、水及びグリコールの殆どを除去するためにアセトン
で洗浄された。洗浄後、生成物は、5.0重量%の水、
1.4重量%のプロピレングリコール及び0.5重量%
のジプロピレングリコールを含んでいた。
【0060】攪拌機、充填カラム、冷却器及び還流付き
分離器を備えた丸底フラスコに、140.0グラムの洗
浄したデキストリン、100.0グラムのパーム核油、
0.24グラムの実施例1のエステル化触媒、が供給さ
れた。フラスコ内容物は穏やかに攪拌しながら、徐々に
加熱された。第一に、塊が粘着性のデキストリンから形
成された。温度が180〜200℃に達した時、物質は
ゆっくり均質化した。この温度で約8時間(その間中、
少しのアセトンと水が集められ)後、デキストリンは油
中に完全に溶解され、そして粘性を有する油が形成され
た。
分離器を備えた丸底フラスコに、140.0グラムの洗
浄したデキストリン、100.0グラムのパーム核油、
0.24グラムの実施例1のエステル化触媒、が供給さ
れた。フラスコ内容物は穏やかに攪拌しながら、徐々に
加熱された。第一に、塊が粘着性のデキストリンから形
成された。温度が180〜200℃に達した時、物質は
ゆっくり均質化した。この温度で約8時間(その間中、
少しのアセトンと水が集められ)後、デキストリンは油
中に完全に溶解され、そして粘性を有する油が形成され
た。
【0061】物質が均質になってから2時間後、バッチ
は冷却され、そして290.0グラムのキシレンが物質
を攪拌可能に維持するため添加された。得られたデキス
トリンアダクトは、固形分41重量%及び粘度2100
cPa.s.の暗色で粘性のある油であった。
は冷却され、そして290.0グラムのキシレンが物質
を攪拌可能に維持するため添加された。得られたデキス
トリンアダクトは、固形分41重量%及び粘度2100
cPa.s.の暗色で粘性のある油であった。
【0062】
【実施例7】マス置換が約1.1で、50重量%の水、
及びブトキシル化反応の副生物としてこの9.8重量%
のブチレングリコール及び1.2重量%のジブチレング
リコールを含むブトキシル化デキストリン(AVEBE
からの商標AvedexW10‐HO‐11004とし
て入手可能)が、次に示すようにエステル化された。
及びブトキシル化反応の副生物としてこの9.8重量%
のブチレングリコール及び1.2重量%のジブチレング
リコールを含むブトキシル化デキストリン(AVEBE
からの商標AvedexW10‐HO‐11004とし
て入手可能)が、次に示すようにエステル化された。
【0063】実施例1で述べたと同様の丸底フラスコ
に、300.0グラムのブトキシル化デキストリン、3
27.0グラムのあまに脂肪酸、0.8グラムの実施例
1のエステル化触媒及び、100.0グラムのトルエ
ン、が供給された。
に、300.0グラムのブトキシル化デキストリン、3
27.0グラムのあまに脂肪酸、0.8グラムの実施例
1のエステル化触媒及び、100.0グラムのトルエ
ン、が供給された。
【0064】反応混合物は攪拌しながら、徐々に加熱さ
れた。水‐トルエン共沸物の還流が、約80℃の温度で
始まり、それから、トルエンが分離され、そして反応混
合物に戻された。加熱は、実質的に水分の全量が除去さ
れるまで続けられた(約180℃)。次に、エステル化
反応水が除去された。
れた。水‐トルエン共沸物の還流が、約80℃の温度で
始まり、それから、トルエンが分離され、そして反応混
合物に戻された。加熱は、実質的に水分の全量が除去さ
れるまで続けられた(約180℃)。次に、エステル化
反応水が除去された。
【0065】加熱により、物質は非常に早く均質になっ
たが、また、非常に暗色となった。約10時間の全反応
時間(デキストリンからの水の除去を含む。)の後、固
形分98.5重量%、粘度2200cPa.s及び酸価
11の殆ど黒色の油が得られた。
たが、また、非常に暗色となった。約10時間の全反応
時間(デキストリンからの水の除去を含む。)の後、固
形分98.5重量%、粘度2200cPa.s及び酸価
11の殆ど黒色の油が得られた。
Claims (10)
- 【請求項1】 (a)でんぷん成分と(b)アシル基含
有成分とのエステル化又はエステル交換生成物を含むで
んぷんエステルにおいて、 (a)でんぷん成分は、 (1)少なくとも2.5のマス置換を有するプロポキシ
ル化でんぷん、 (2)少なくとも2.0のマス置換を有するプロポキシ
ル化デキストリン、 (3)少なくとも0.5のマス置換を有するブトキシル
化でんぷん及び、 (4)少なくとも0.3のマス置換を有するブトキシル
化デキストリン、 の一以上から選択されたアルコキシル化でんぷん成分を
含み、 (b)アシル基含有成分は、 8〜40個の炭素原子を持つ、 (1)脂肪酸及び、 (2)脂肪油、 の一以上から選択されることを特徴とするでんぷんエス
テル。 - 【請求項2】 アルコキシル化でんぷん成分が約100
0〜50000の範囲の数平均分子量を有するデキスト
リンを含むことを特徴とする請求項1のでんぷんエステ
ル。 - 【請求項3】 アシル基含有成分が、 12〜25個の炭素原子を持つ、 (1)脂肪酸及び、 (2)脂肪油、 の一以上から選択されることを特徴とする請求項1ので
んぷんエステル。 - 【請求項4】 無水グルコース一単位当たりアシル基含
有成分0.25〜2分子の比の(a)及び(b)のエス
テル化又はエステル交換生成物を含むことを特徴とする
請求項1のでんぷんエステル。 - 【請求項5】 無水グルコース一単位当たりアシル基含
有成分0.5〜1.5の分子の比の(a)及び(b)の
エステル化又はエステル交換生成物を含むことを特徴と
する請求項4のでんぷんエステル。 - 【請求項6】 無水グルコース一単位当たりアシル基含
有成分0.9〜1.1分子の比の(a)及び(b)のエ
ステル化又はエステル交換生成物を含むことを特徴とす
る請求項5のでんぷんエステル。 - 【請求項7】 アシル基含有成分が一以上の不飽和脂肪
酸及び/又は油を含むことを特徴とする請求頁1〜6の
いずれか一のでんぷんエステル。 - 【請求項8】 請求項1〜6のいずれか一のヒドロキシ
ル基含有でんぷんエステル及びでんぷんエステルのヒド
ロキシル基用硬化剤をバインダーとして含む組成物。 - 【請求項9】 請求項7のでんぷんエステルをバインダ
ーとして含む空気乾燥性及び/又は紫外線硬化性組成
物。 - 【請求項10】 アルコキシル化でんぷん成分とアシル
基含有成分を150℃〜270℃の温度でエステル化又
はエステル交換する請求項1〜7のいずれか一のでんぷ
んエステルの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL90202979.2 | 1990-11-12 | ||
| EP90202979 | 1990-11-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH059203A true JPH059203A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=8205166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3321492A Pending JPH059203A (ja) | 1990-11-12 | 1991-11-11 | でんぷん脂肪族エステル、その組成物及び調製法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0486092A1 (ja) |
| JP (1) | JPH059203A (ja) |
| CA (1) | CA2055288A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010519429A (ja) * | 2007-02-27 | 2010-06-03 | カーギル インコーポレイテッド | 塗工用組成物 |
Families Citing this family (5)
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|---|---|---|---|---|
| WO1994022919A1 (en) * | 1993-04-07 | 1994-10-13 | Alko Group Ltd. | Applications and methods for the preparation of fatty acid esters of polysaccharides |
| DE19705376C1 (de) * | 1997-02-12 | 1998-08-20 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur Herstellung von biologisch abbaubaren Werkstoffen |
| FR2816310A1 (fr) * | 2000-11-06 | 2002-05-10 | Universit De Bretagne Sud | Procede d'obtention de nouveaux esters d'amidon et leurs applications |
| CN102834473B (zh) | 2010-02-11 | 2015-04-08 | 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 | 作为用于涂料组合物的干燥剂的锰盐络合物 |
| US10053593B2 (en) * | 2014-04-04 | 2018-08-21 | Cargill Incorporated | Coating composition comprising a fatty-acid starch ester |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB365250A (en) * | 1929-11-19 | 1932-01-21 | Ig Farbenindustrie Ag | Manufacture of oxalkylcellulose esters of organic acids |
| US3824085A (en) * | 1972-02-01 | 1974-07-16 | Anheuser Busch | Esters of polymeric hydroxypropyl carbohydrates and method of using same as gelling agent for organic solvents |
| DE3636086A1 (de) * | 1986-10-23 | 1988-04-28 | Henkel Kgaa | Fettsaeureester von polyglycerinpolyglykolethern, ihre herstellung und ihre verwendung |
-
1991
- 1991-11-05 EP EP91202868A patent/EP0486092A1/en not_active Withdrawn
- 1991-11-11 JP JP3321492A patent/JPH059203A/ja active Pending
- 1991-11-12 CA CA 2055288 patent/CA2055288A1/en not_active Abandoned
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010519429A (ja) * | 2007-02-27 | 2010-06-03 | カーギル インコーポレイテッド | 塗工用組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2055288A1 (en) | 1992-05-13 |
| EP0486092A1 (en) | 1992-05-20 |
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