JPH0745522B2 - 接着剤に使用される白色ワックス状澱粉デキストリン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、接着剤に係り、特に接着剤における白色ワッ
クス状とうもろこし澱粉デキストリンの使用に関する。
白色ワックス状とうもろこし澱粉デキストリンからから
作成したペーストは、通常のワックス状とうもろこし澱
粉デキストリンのものに比べて良好な透明度の他に優れ
た色や安定した粘度を持っている。

デキストリンは、ゴムのみや接着剤で、また例えば、ス
タンプや封筒の接着剤配合物などで工業上広く用いられ
ている公知の澱粉分解生成物である。工業デキストリン
は、カナリヤ色デキストリンや、クリーム色デキストリ
ン、白色デキストリン、およびデキストリン（Britsh g
ums）として特徴づけられている。

従来、澱粉のデキストリンへの分解は、澱粉のみを加熱
することにより、あるいは酸または触媒の存在下で澱粉
を加熱することにより実施している。全ての場合に、澱
粉分子は、その大きさが選択された程度まで減少され、
良好な粘着性を有する比較的速乾性の接着剤を提供す
る。デキストリン化は１つの技術であり、それぞれの製
造業者はそれ自身の特殊の手順を有して実施している。
澱粉分子の分解度は、使用温度、加熱速度、選択した温
度に澱粉を保持する時間、さらに選択したデキストリン
化工程で用いる酸または触媒の種類と量に依存して与え
られる。

デキストリンおよびブリティッシュガムは、所望の分解
度に依存して２時間から10時間以上にわたる時間の間に
約200F（90℃）から約360F（180℃）以上の温度に約12.
0重量％の水分を含む澱粉を加熱することにより調整す
るのが普通である。実際には、澱粉の分解は、少なくと
も約30重量％のデキストリン化乾燥生成物が水中で可溶
になる程度まで行われる。通常使用する酸は塩酸であ
り、これは、澱粉重量で約0.04重量％の塩酸までの量で
乾燥澱粉上に対して噴霧塗布される。より高い量の塩酸
を従来の方法で用いてもよく、あるいは重炭酸ナトリウ
ム、燐酸ナトリウムまたは塩素ガスなどの従来から知ら
れる酸または触媒のいずれかを中性またはアルカリ性pH
で用いてもよい。

根茎澱粉また特にジャガイモおよびタピオカは従来カナ
リア色デキストリンを与え、これらは溶液中で、水中の
乾燥固体の最高65重量％までの濃度であっても十分な透
明度と安定性を有するものである。従来の方法でワック
ス上トウモロコシ澱粉から得られたカナリア色デキスト
リンはジャガイモまたはタピオカ澱粉から得られたデキ
ストリンの光沢を有さない濁りのある溶液を与える傾向
がある。この問題点を解消するために、米国特許第4549
909号には、優れた透明度、光沢および安定性を有する
水溶液を与えるワックス状とうもろこし澱粉からのデキ
ストリンの使用方法が開示してある。これらのデキスト
リンは、ワックス状澱粉をナトリウム、次亜塩素酸ナト
リウムまたは次亜塩素酸カルシウムにより予め処理する
ことにより調整されるものである。この前処理漂白工程
は、ある方法でワックス状澱粉を軟化させ、あるいはこ
のワックス状澱粉が容易にデキストリン化されるように
予め調整するマイルドな酸化を与えるように制御された
方法で実施される。得られたワックス状澱粉デキストリ
ンは、最高で65％までの固形分を含有する水溶液中で良
好な透明度、光沢、安定性を与えた。これは、酸化され
た澱粉は熱に敏感であり、加熱により急速に褐色化する
ことが知られていたことから、全く予測されないもので
あった。

上記米国特許第'909号のワックス状デキストリンの問題
点の１つは、このデキストリンが漂白の次にデキストリ
ン化されるという二重処理を施されなければならないと
いう点にある。このような二重処理は時間がかかると共
に経費がかさむという問題をもたらすことになる。

さらに、上記特許のデキストリンは、U.S.Food and Dru
g Administration による改質澱粉生成物として分類さ
れる。これは、封筒に塗布される接着剤に使用するとき
は問題がある。

このような接着剤は、封筒を防止する前にこの接着剤を
単になめて加湿するのが普通である。その場合、使用者
は、改質澱粉などの成分を含まない自然の成品を求める
のが普通である。

ワックス状とうもろこし澱粉デキストリンは、改質とう
もろこし澱粉生成物の範疇んは入らず、また水溶液中で
従来のワックス状とうもろこし澱粉デキストリンと比較
して良好な透明度と色および粘度安定性をしめすことが
現在見出されている。このようなワックス状デキストリ
ンは、白色（ｗ）およびワックス状（wx）劣性遺伝子と
同型接合体（homozygous）であるとうもろこしから得ら
れたワックス状澱粉を用いることにより生成される。す
なわち、この澱粉は、wwx同型接合体の遺伝子型である
とうもろこしから得られる。本発明の白色ワックス状と
うもろこし澱粉デキストリンを製造するため、白色ワッ
クス状とうもろこし澱粉は酸で処理され、約２−10時間
にわたり約200F（90℃）と350F（180℃）の間の温度で
調整される。本発明のデキストリンは非漂白白色ワック
ス状とうもろこし澱粉から製造される。

本明細書および請求の範囲で用いられる用語の白色ワッ
クス状またはwwx遺伝子型は、標準植物漂白法により得
られているwwx同型接合体遺伝子型（wwwxwx）を意味す
るだけでなく、転流、逆位または本発明の澱粉の開示さ
れた性質が得られる変形例を含む染色体技術の他の方法
により植物遺伝子の他の部分に移動されたwwx遺伝子型
を意味するものである。

ワックス状遺伝子はとうもろこし染色体の染色体上に配
置されていることが報告されており、また白の遺伝子は
染色体６上に配置されていることが報告されている。以
上に関しては、「Development Genetics」第５巻、ペー
ジ１−25、1984年に示されている。

一般に、ｗおよびwx遺伝子型の二重劣性ミュータントと
の澱粉支持植物を得るためには、ｗミュータントの植物
がwxミュータントを持つ植物と掛け合わされ、その後ww
xで植物同型接合体を得るように交配される。同型接合
体wwx遺伝子型が得られた後ハイブリッド活力を得るた
めに標準の増殖手法が用いられる。ハイブリッドは、交
配ラインに比べてそれらの高い澱粉収率のために好適で
ある。植物を交配させると共に、子孫において特定の遺
伝子型を得る方法、並びにハイブリッド活力を得る増殖
操作を得る方法はよく知られている。

白色ワックス状澱粉は、従来のようにwwx同型接合遺伝
子型であるとうもろこしから抽出される。湿潤ミリング
により良好な結果が得られる。通常は、湿潤ミリング操
作により得られた澱粉はスラリー状をなしている。白色
ワックス状澱粉はスラリーから回収され、乾燥されると
好適である。

白色ワックス状澱粉を焙焼する際に用いられる適切な触
媒としては、塩酸、硝酸、モノクロロ酢酸、燐酸や塩素
を含んでいる。好適には塩酸が用いられる。使用される
酸の量は澱粉のpHを約3.0にするように選択される。

従来の焙焼装置には、公知のバルクのかま、流動層デキ
ストリン装置、またはキルン型かまなどのいずれかが用
いられる。米国特許第3200012号には円筒状ドラム焙焼
器の１つの形態が開示してあり、また米国特許第352760
6号には予備処理されたワックス状澱粉に対して従来用
いられているパドル型焙焼器が開示され焙焼温度は、約
２時間から約10時間までの間に用いられて所望粘土のデ
キストリンを得る焙焼器の種類に依存して約200F（90
℃）から350F（180℃）以上にわたっている。本発明に
よれば最終の白色ワックス状澱粉デキストリンは、190F
（90℃）に加熱する際に水に溶解し、少なくとも30％の
固形分を含むと共に、優秀な透明度と光沢を有する溶解
を提供する。

１つの特定の例においては、乾燥白色ワックス状とうも
ろこし澱粉がガス状塩酸により処理され、白色ワックス
状とうもろこしでんぷんのpHを約3.0にする。酸性にさ
れた白色ワックス状とうもろこし澱粉は水平かま内で約
２−３時間335F（168℃）にて焙焼された。得られたカ
ナリア白色ワックス状とうもろこし澱粉デキストリン
は、約10％固形分（乾燥ベース）において冷水に容易に
溶解し、また溶液は光沢および優秀な透明度を有するも
のであった。

本発明の白色ワックス状とうもろし澱粉は1cmセルを通
して500mμ−800mμの測定において60％−85％の光透過
率を有する４重量％の水溶液を生成することが見出され
ている。すなわち、本発明の白色ワックス状とうもろこ
し澱粉デキストリンの４重量％の溶液は1cmセルによる
分光学的測定において75％以上の光透過率Ｔを有するこ
とが見出されている。これら測定は室温でなされた。

一方、４重量％固形分を含有する前期米国特許第'909号
に示された予備処理剤ワックス状とうもろこし澱粉のテ
スト溶液は従来の分光光度計で測定したところ1.0cmセ
ルを通して500mμ−800mμの可視スペクトルにおいて73
％−95％の光が透過し、また従来のワックス状とうもろ
こし澱粉デキストリンは同様の試験条件の下では単に約
48％−64％の光が透過した。

水溶液の透明度にとっては約3.5より大きくはないpHで
白色ワックス状とうもろこし澱粉のデキストリン化を実
施することが重要である。白色ワックス状澱粉のデキス
トリン化は特定の低pHで急速に進行し、またpHが約3.5
以上のときに要求される長時間の間白色ワックス状とう
もろこし澱粉が焙焼されるときよく生じるような、白色
ワックス状とうもろこし澱粉デキストリンが好ましくな
い色となり、あるいは透明度を失う傾向は存在しない。

長時間の粘土安定性を得るには、約300F（150℃）以上
の温度でデキストリン化を実施することが重要である。

白色ワックス状とうもろこし澱粉のデキストリン化は従
来の方法で特定のpHにおいて実施され、白色デキストリ
ン、カナリオデキストリン、クリームデキストリンある
いはブリティッシュガムなどの従来のデキストリンのい
ずれかを生成する。一般に、20rpmにおけるNo.4スピン
ドルを用いた上記デキストリンのブルックフィールド粘
度は約50−60％の固形分レべルにおいて約1000cps−900
0cpsの間にあり、デキストリンは約６％以下の糖分を含
む。デキストリンは6.0％以下に減った糖を含むことに
なる。約0.04重量％までの澱粉量で用いられる希釈（1.
5−2.0N）塩酸は一般に、本発明の白色ワックス状とう
もろこし澱粉をデキストリン化するために約3.5以下の
特定のpHを与える。

本発明の以上に示した側面およびその他の側面は以下の
例によりさらに完全に理解される。

実施例１ この実施例は、本発明により白色ワックス状とうもろこ
し澱粉デキストリンを製造する方法およびこのデキスト
リンの粘度安定性を示すものである。

100ポンドの白色ワックス状とうもろこし澱粉をリトル
フオードコンバータ（水平配向かま）にロードし、11.9
3グラムの塩化水素ガスを加え、pHを2.75に下げた。澱
粉の水分レベルは初めは10.2重量％であった。３時間後
にサンプル１−Ａを除去し、３時間20分後にサンプル１
−Ｂを除去した。かまの温度は最大値〔340F（170
℃）〕に設定し、この温度に達するのに２時間半を要し
た。

各々のデキストリンサンプルは約60％固形分になるよう
に水中でスラリーにし、0.144グラムのDowicil（登録）
を付加してバクテリアの成長を制御した。

これらの２種類のサンプルの粘度安定性および色安定性
を次のテーブル１に示す。

両サンプルの色は金色であり、テスト中安定であった。
サンプル１−Ｂの安定性はサンプル１−Ａのものより良
好であった。

各々のサンプルの温度は試験を通じて室温〔約70F（20
℃）〕に維持した。20rpmのNO.4スピンドルを有するブ
ルックフイールド粘度計を用いて粘度を測定した。

実施例２ この例は、酸を２倍にして反応時間をより短縮する、本
発明の白色ワックス状デキストリンの製造方法を示した
ものである。

この例では、20.13グラムの塩化水素ガスと共に、同一
の反応容器を用いた。pH値は2.45であった。また、澱粉
の水分レベルは初めは9.8重量％であった。２時間後か
まからサンプル２−Ａを除去し、一方２時間半後他のサ
ンプル２−Ｂを除去した。例１と同様に、かまの温度は
最大制御される。そして２時間でかまの内容物は333F
（167℃）に達し、さらに半時間後には340F（170℃）に
達した。

実施例１の場合と同様に各々のサンプルからペーストを
形勢し、また例１の場合と同様に各々のペーストを時間
に対して試験した。次のテーブル２に結果を報告する。

実施例１の場合と同様に、各々のペーストは室温〔約70
F（20℃）〕で貯蔵した。おのおののサンプルの色は暗
褐色であり、試験期間中一定であった。

実施例３ この例は、長時間粘度安定性を得るために330F（150
℃）以上の温度で澱粉をデキストリンに変換する重要性
を示したものである。

実施例１の反応容器を用い、20.15gの塩化水素ガスを用
いて100ポンドの白色ワックス状とうもろこし澱粉をデ
キストリンに変換した。内容物のpH値は2.43であり、澱
粉の水分は10.3重量％であった。反応は４時間にわたっ
て実施した。かまの温度は約265F（129℃）に達するよ
うに設定制御し、これは反応開始後１時間半で到達し
た。

この生成物の粘土を以下に報告する。

ペーストを調整し、試験は、テーブルに示したように３
種類の異なるスピンドルを用いたことを除くと、例１お
よび２の場合と同様に実施した。

ペーストの色は軽い金色をなし、試験期間を通じて一定
であった。しかし、粘度は長い時間にわたって一定値で
はなかった。この長時間安定性の欠如は変換温度が低い
ことによるものあった。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】200F（90℃）と350F（180℃）の間の温度
   で、3.5を越えないpHにおいて白色ワックス状澱粉を焙
   焼してこの白色ワックス状澱粉をデキストリンに変換す
   るステップからなるワックス状澱粉デキストリンの製造
   プロセス。
2. 【請求項２】前記澱粉は白色ワックス状とうもろこし澱
   粉である請求項１記載の製造プロセス。
3. 【請求項３】請求項１の製造プロセスにより生成される
   と共に約1000から約9000cpsのブルックフィールド粘度
   を有する白色ワックス状デキストリン。
4. 【請求項４】請求項１の製造プロセスにより生成される
   白色ワックス状デキストリン。
5. 【請求項５】請求項１の製造プロセスにより生成される
   と共に、４重量％の試験溶液中の1cmセルを通して728m
   μにおいて分光学的に測定されたとき75％以上の光を透
   過させることができる水溶液を有する白色ワックス状デ
   キストリン。