JPS60139726A - シリコーン処理を施した殿粉の製法と用途 - 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】 本発明は、オルガノシロキサンポリマーで殿粉を処理す
る方法に関する。さらに本発明は、前記のように処理さ
れた殿粉を、紙又は布のような基体のサイジング法に利
用することに関する。

殿粉は広ぐ種々の用途に用いられる。殿粉は、グ・ルー
、バインダー、又はプラスチックもしくはゴムのような
ポリマー系組成物用の充填剤としてよく用いられる。特
に１重要な殿粉の用途の一つは、サイジングとしての利
用である。

サイジング法においては、殿粉な用いて表面処理を行う
。例えば、紙に殿粉サイジングを施すと、紙のなめらか
さ、光沢が増し、印刷インキ受容性が高くなる。殿粉で
布をサイジングすると、布の腰が強くなって丈夫になり
、しかも手ざわりがよくなる。

化学的に殿粉を変性することかしばしば所望される。例
えば、殿粉な変性して粘稠度の低い殿粉の水性分散液を
製造したり、又は殿粉な変性することにより、乾燥状態
における撥水性を高めたりする。

撥水性が高いということは、グルー又はバインダー材料
として殿粉を用いるときにきわめて望ましい性質である
。撥水性が大きい殿粉は、オフセット印刷用の紙をサイ
ジングするのに特に好ましい。

オフセット印刷では、印刷する時以外は紙が水で湿潤さ
れなくてはならない。色刷りするたびに再湿潤処理を行
う。一連の湿潤処理を行った後、非処理殿粉のサイジン
グは可溶化し、下層の紙の膨潤及び弱化な招くことがあ
る。膨潤した紙は破れやすく、乾燥時にしわができる。

種々のシリコーンを用いて殿粉な変性する多くの研究が
なされた。

米国特許第４．０２１，３８８号及び第４，１２５，４
９５号各ｆＩＪＪ！！Ｊｌｌ書において、グリフイン（
Ｇｒｉｆｆｉｎ）は、殿粉を水中においてナトリウムア
ルキルシリコネートで処理すること、ならびに殿粉を乾
燥状態で水素ポリジメチルシロキサンで処理することを
開示している。これらの二つの方法のうち−っで処理さ
れた殿粉は、生物分解性のプラスチック組成物の充填剤
として用いられた。殿粉のシリコーン処理により、プラ
スチック組成物の強度が改善された。

カナダ特許第９２１．２０４号明細書において、ムゾル
フ（Ｍｕａｏｌｆ）は、殿粉の水性スラリーに固形シロ
キサンを添合することを開示している。この殿粉で布を
サイジングすると、布が汚れを受けつけなくなった。

英国時ｆｆ第８９１，５８２号明細書には、アルカリ金
属シリコネートを用いて殿粉な処理することが開示され
ている。冷水中の殿粉に対してアルカリ金属シリコネー
トを添加している。該特許の発明者は、メチル水素シロ
キサン及びジメチルシロキサン組成物が、室温水性分散
液中の殿粉を処理するのに適しておらず、その理由は、
このように処理された殿粉をサイジングとして紙に施す
と、紙の表面に凹凸が生じ、フィンシュアイができるか
らであるということを見いだした。

米国特許第３．４６２，３８４号明細書において、ココ
スカ（Ｋｏｋｏｓｚｋａ）及びエーテス（Ｙａｔｅｓ　
）は、エーロゾル殿粉配合物にポリジメチルシロキサン
エマルジョンを添合することにより、スプレーパターン
が改善され、かつ、エーロゾル殿粉配合物で霧ふきを行
った布のアイロンかけに必要な横方向の力が低減される
ということを開示している。この場合のシリコーンエマ
ルゾヨンハ、室温に冷却された殿粉の水性分散液に対し
て添加された。

米国特許第３，４０９，１３６号明細書において、シモ
ニデス（Ｓｉｍｏｎｉｄｅｅ　）は、被処理殿粉な基剤
とする接着剤の撥水性を高めるために、殿粉の冷水性分
散液に対してメチルシリコーン油の水性懸濁液を添加す
ることを開示している。

米国特許第３．４１９．４２２号明細書において、ペペ
（Ｐｅｐｅ　）はインシアネート官能性のポリジオルガ
ノシロキサンを開示しており、このシロキサンは、それ
自体で撥水性の紙サイズともなるし、又は殿粉分散液と
混合しても前記のような紙サイズとなる。

上述した特許のうち、６０００〜９８℃の温度において
、少なくとも連続６０秒間、殿粉とシリコーンとを水性
分散液中で接触させることを特徴とする本発明を開示し
ているものは皆無である。乾燥殿粉へのシリコーンの添
加、又は殿粉の室温水性分散液へのシリコーンの添加は
、本発明の方法に較べて効果が劣る。

オルガノシロキサンポリマーで殿粉を処理する方法を提
供することが本発明の一つの目的である。

本発明の別の目的は、サイジング、充填剤、グルー又は
バインダーとして有用な被処理殿粉の製造法を提供する
ことである。本発明のさらに別の目的は、基体をサイジ
ングするための改良方法及びそれから得られたサイジン
グずみの基体を提供することである。

これらを始めとする本発明の目的は、前記の特許請求の
範囲を始め、以下の記載を一読することにより、有機珪
素化学又は殿粉工業の熟練者にとって明らかになろう。

一つの態様において、本発明は、約り０℃〜約９８℃の
温度に加熱された水性分散液中の殿粉とオルガノシロキ
サンポリマーとを、少なくとも連続６０秒間接触させる
ことを含む、オルガノシロキサンポリマーで殿粉を処理
する方法に関するものである。別の態様においては、本
発明は、本発明の方法で処理された殿粉な用い、基体を
サイジングする改良法及びそのようにして得られるサイ
ソングずみの基体に関する。

本発明は、殿粉の処理方法に関するものであり、該方法
は、該殿粉の重短な基準にして約０．１〜約１５重量％
のオルガノシロキサンポリマーと該殿粉とを、約り０℃
〜約９８℃の温度で少なくとも連続６０秒間水中で接触
させることを包含する。

また本発明は基体をサイジングする方法に関するもので
あり、該方法は、（Ａ）ｊｌ粉の重量を基準にして約０
．１〜約１５重量％のオルガノシロキサンポリマーを殿
粉と、約り０℃〜約９８℃の温度で少なくとも連続６０
秒間接触させることによって製造された、被処理殿粉の
水性分散液を基体に塗布し、そして（Ｂ）その後、塗布
された水性分散液から水を蒸発させることを包含する。

本発明の方法に用いられるオルガノシロキサンポリマー
は、シロキサン、すなわち、ミ５ｌ−ｏ−ｓ１＝結合に
よって相互に結合された３個又はそれ以上の式ＲＩＬＳ
ｉＯ（４−ｊＬ）／２　を有するシロキサン単位より本
質的に構成されている。この単位式中、ａは０゜１．２
又は３の値を有し、そしてＲは炭化水素基、ハイド四カ
ーボンオキシ基、置換炭化水素基、置換ハイゾロカーボ
ンオキシ基及びヒト田キシル基からなる群から選ばれた
、珪素に結合した基である。

炭化水素基の例には、メチル、エチル、プ四ビル、イソ
エチル、エチル及びオクチルのようなアルキル；ビニル
及びアリルのようなアルケニル、−０Ｈ２０ミＯＨ及び
−０Ｈ２０Ｈ２０ミＯＨめようなアルキニル；シフ四ヘ
キシル及びシクロヘプチルのようなシクロアルキル；フ
ェニル及びナフチルのよ５　Ｔｘアリール；トリル及び
キシリルのようなアルカリール；又はベンシル及びフェ
ニルエチルのようなアラルキルが包含される。

置換炭化水素基の例には、弗素、塩素及び臭素のような
ハｐデン原子、−ＭＢ２、−ＮＨＣＨ２、−１ｉＨＯＨ
ｇＯＨ２０Ｈ２ＮＨ２及び−ＮＨＯＨ２０Ｈ２ＮＨ２の
ようなアミノ基、ヒト四キシル基、工］Ｖキシ基、カル
ボキシ基、ウリニド（ｕｒｉｅａｏ）基、シアノ基、ア
クリラート基、インシアナト基ならびにアセトキシ基で
置換ｉれた前記゛の炭化水素基か包含される。置換炭化
水素基の例として、り１：Ｉｔｌｙデ・ロビル、３゜３
　、３−　）　ＩＪ　フルオルゾロビル、シクロ四フェ
ニル、−０Ｈ２０Ｈ２０Ｈ２ＮＨ２、−０Ｈ２０ＨＯＨ
２ＮＨ２、穣 Ｈ２ −ＯＨ２０Ｈ２０Ｈ２ＮＨＯＨ２０Ｈ２ＮＨ２、−０１
１２０ＨＯＨｇＮＨＱＨ２０Ｈ２ＮＨｇ、盈 Ｈ３ −ＯＨ２０Ｈ２０Ｈ２００Ｈ２慴］Ｈ２、メルカプトゾ
ロビル、ヒドロキシプルピル、シアノゾロビル、アクリ
ラートゾロビル、ウリエＰプロピル、イソシアナトプル
ピル及びインシアナトトリルが・あげられる。

ハイドロカーフ１ぐンオキシ基は、炭素−酸素−珪素結
合を介して珪素原子に結合した、上述の炭化水・素糸で
ある。ハイド四カーボンオキシ基の例には（メトキシ、
エトキシ、インブトキシ、ブトキシ、プロポキシ、イン
プロポキシ、ポリエチレング・リコールオキシ及びフェ
ノキシがある。

置換ハイ＃′四カーボンオギシ基は、弗素、塩素、及び
臭素のようなハｔ２ｒ、ン原子、−ＩＩ（２、−ＮＨＣ
Ｈ２、−ＮＨＯＨ２０Ｈ２０Ｈ２ＮＨ２及び−ＮＨＯＨ
ｇＯＨ２ＮＨｇのようなアミノ基、ヒげロキシル・基、
工ｙｌ？キシ基、カル４ぐキシ基１．ウリニド基、シア
ノ基、アクリラート基、インシアナト基及びアセトキシ
基で置換された前掲のハイドロカーボンオキシ基である
。置換ノ１イドロカーボンオキシ基の例には、クロロプ
ロポキリエドゾロボキシ、シアノプロポキシ及びインシ
アナトゾロポキシがある。

本発明の方法に有用なオルガノシロキサンポリマーは、
後で述べるごとき適当な溶剤に可溶性であることが望ま
しい。従って、適当な溶剤中にオルガノシロキサンポリ
マーを溶解させるためには、周知の原理により、オルガ
ノシロキサンポリマーの重合度（シロキサン単位の数）
及び（又は）置換度（珪素原子１個当りのＲ基の平均数
）を限定することが望ましい。

本発明の方法に有用なオルガノシロキサンポリマーには
、水と反応することが知られているＲ基か、限定された
数におい℃のみ含まれるべきである。従って、水と反応
しうるＲ基は１０％又は１５％以内にとどめるべきであ
る。

珪素原子１個当りのＲ基の数及びオルガノシロキサンポ
リマーに含まれるシロキサン単位の数は、オルガノシロ
キサンポリマー内の珪素原子１個当りのＲ基の平均＠量
が約１．５〜２．５であり、ぞしてオルガノシロキサン
ポリマー内（ｒＪ、　Ｒａ５ｉＯ（、−ａ）７２単位の
数が５を越えるように選ばれるのが望ましい。

本発明の方法に用いられるオルガノシロキサンポリマー
は、適当な数及びタイプのＲａ５ｉＯ（４−ＩＬ）／２
単位で構成されることによって、オルガノシロキサンポ
リマーの末端部にあるｕａｓｌｏ（４−ａ）／２単位を
除いた該オルガノシロキサンポリマーに含まれる珪素原
子１個当りのＲ基の平均数が約１．９〜２．１個であっ
て、その際末端珪素原子１個当りのＲ基の平均数は３個
であるのがさらに望ましい。

非末端珪素原子１個当りのＲ基の平均数が約１．９〜２
．１個であるオルガノシロキサンポリマーを以下オリジ
オルガノシロキサンと称する。

好ましいオルガノシロキサンポリマーは、式Ｒ３５ｉＯ
（Ｒ２ＳｉＯ）ＸＳｉＲ３（式中、各Ｒはさきに列挙し
た炭化水素基、置換炭化水素基、ハイドロカーボンオキ
シ基、置換ハイドロカーボンオキシ基及びヒドロキシル
基からなる群から選ばれ、そしてＸは１又はそれ以上の
平均値を有する）を有するポリジオルガノシロキサンで
ある。

撥水性の殿粉サイジングを得るためには、オルガノシロ
キサンポリマーが式 Ｍ＋９Ｒ’２Ｓｉ（Ｍｅ２ＳｉＯ）ｙ（Ｍ８Ｒ″８１０
）ＺＳｉＭｅＲ’２　（式中、Ｍｅは−ＣＩｂ基を表わ
し、Ｒ′はメチル基、ヒドロキシル基及びメトキシ基か
らなる群から選ばれ、Ｒ″はアミノアルキル基又はエポ
キシアルキル基であり、ｙは約１０〜約６００の平均値
を有し、そして２は約１〜約２５の平均値を有する）で
示されるポリジオルガノシロキサンであるのか望ましい
。

殿粉サイジングの撥水性を高めるのに特ＩＣ有用なアミ
ノアルキル基は、式−〇１ｎＨ２ｎＮＨ２（式中のｎは
１．２．６又はそれ以上の値を有する）を有するもので
あるか、又は式−ＯｎＨ２ｎＮＨＧｍＨ２ｍＮＨ，２（
式中のｎは１．２．３又はそれ以上の値を有し、そして
ｍも１．２．６又はそれ以上の値を有する）を有す、る
ものである。

殿粉サイジングの撥水性な局めるのに特に有用なエポキ
シアルキル基は、式０１ｎ２１０ＨＯＯＨ２（式中、１
は１．２．６又はそれ以上の値を有する）を有するか、
又は式０ｋＨ２に００ｊ１１２ｊＯＨＯＯＨ２（式中、
ｋは１．２．６又はそれ以上の、値を有し、そしてｊも
１．２．６又はそれ以上の値を有する）を有する。

殿粉の撥水性を高めるのに、きわめて好ましいポリジオ
ルガノシロキサンは、式 ％式％ （式中、ｙは約１０〜約６００の値を有し、２は約１〜
約２５の値を有し、そＩ、てｙ：ｚの比率は約２．５　
：　１から約２００：１までである）を有するポリマー
である。ｙ：ｚの比率が約１４．３　：　１から約６６
．７　：　１までであるのが最も好ましい。

＼ 本発明の方法に有用なオルガノシロキサンポリマーは、
当業界で公知のいくつかの方法で合成することができる
。例えばアルコキシシランやクロロシランのような適当
な加水分解性のシランの完全加水分解又は一部加水分ｊ
！ｉ！！’を行った後、縮合させるのも好適な合成法で
ある。

殿粉の撥水性を高めるのに有用なポリジオルガノシロキ
サンを合成するのに現時点で公知の最善の方法は、適当
な量のα、ω−ビス（トリメチルシロキシ）ポリジメチ
ルシロキサンと式ＭｅＲ″Ｓｉ　（ＯＭｅ　）２　（式
中のＭｅは一０Ｈ３基を表わし、そしてＲ”は前記定義
によるアミノアルキル基又はエポキシアルキル基を表わ
す）７有するアルコキシシランとの酸性又は塩基性平衡
化である。

オルガノシロキサンポリマー中に少量の夾雑物が含まれ
ていても、本発明の方法は悪影−を受けないものと考察
される。少量、例えば１０％′又は１５％の未反ｌｌ１
５の原料物質及び（又は）他の有機珪素化合物が、オル
ガノシロキサンポリマーに含まれていてもさしつかえな
い。

本発明を実施するに当り、２柿又はそれ以上のオルガノ
シロキサンポリマーを混ぜ合わせてもよい。

本発明の方法に用いられる殿粉は、広範囲の植　。

物柚、例えばとうもろこし、小麦、米、タピオカ、馬鈴
薯、葛、もろこし、さどやし等から得られたものであっ
てよい。とうもろこしからの殿粉が工業的には最も普通
に用いられ、そして本発明を実施するのにも好ましい殿
粉である。

本発明の方法に用いられる殿粉は、未変性のものであっ
てもよいし、あるいは化学的に変性されたものであって
もよい。化学的に変性された殿粉の例として、わずかに
酸化された殿粉、又は一部エトキシル化された殿粉のよ
うな一部置換された殿粉をあげることかできる。

本発明の方法においては、約６０６Ｃ〜約９８°Ｃの温
度において少なくとも６０秒間、殿粉を水性系内でオル
ガノシロキサンポリマーと接触させる。

水の中に殿粉を分散させるには、オルガノシロキサンポ
リマーを加える前に殿粉の水性分散液を形成するか、オ
ルガノシロキサンポリマーと同時に添加するか、又はあ
らかじめ形成したオルガノシロキサンポリマーの水性分
散液中［ｗＡ粉を分散させるかして、これを達成するこ
とができる。殿粉の水性分散液を最初に形成し、その後
でオルガノシロキサンポリマーを該分散液に加えるのが
望ましい。

殿粉の水性分散液は、所望量の水性相に所望量の殿粉な
加え、得られた混合物が均質相を呈するまで、それを攪
拌することによって形成することができる。約６０６Ｃ
〜約９８℃の温度に少なくとも連続６０秒間、この混合
物を加熱すれば、殿粉なゼラチン化するのに充分である
。すなわち、このような加熱により、溶解した殿粉の結
晶化度が鼻質的に低下される。

前記の加熱は、所定の温度範“面内の温度において、殿
粉とオルガノシロキサンポリマーとが所定の時間、水中
において接触する限り、任意の好都合な□方法で行うこ
とかできる゛。

殿粉の水性分散液を所定の温ｇｆｃ加熱し、これにオル
ガノシロキサンポリマーを１え、そして得られた混合物
の温度を所定の値ｉ少なくとも６０秒間保つのが望まし
い。別法と′し℃、室温のような低い温度で殿粉、オル
ガノシロキサンポリマー及び水の混合物をつくり、この
混合物を所定の温度に加熱し、キしてその温度圧少なく
とも６０秒間保ってもよい。あるい□はまた、オルガノ
シロキサンポリマーの水性分散液と殿粉とを所定の温度
で混合し、得られた混□合物の温度を所定の値に少なく
とも６０秒□間保うてもよい。あるいはまた、それぞれ
所定め温度を有する殿粉の水性分散液及びオルガノシロ
キサンポリマーを混合し、得られた混合物の温度を所定
σｓ値に少なくとも６ｏ秒間保ってもよい。本発明にと
って必要な接触を達成するためめ他の方法は：、殿粉処
理技術の熟練者にとって明らかであろう。″ 本発明め方法に用いられるオルガノシロキサンポリマー
ば、そのままで、又は溶液もしくはエマルジョンとして
水又は殿粉の水性分散液に加えることができる。　□９ そのまま加える場合には、オルガノシロキサンポリマー
か通常水又は殿粉の水性分散液に相容性でないため、機
械的な分散手段をしばしば必要とする。オルガノシロキ
サンポリマーは、コロイドミル又はカデイ（Ｋａｄ戸）
　ミルのような手段を用いて分散させることができる。

これらのミルは、殿粉の水性分散液中にクレーのような
他の成分を分散させるのにしばしば用いられる。

殿粉の水性分散液にオルガノシロキサンポリマーＶ溶液
又はエマルジョンとして加えることにより、分散を容易
にするのが望ましい。

オルガノシロキサンポリマーを溶液として加える場合、
選択される溶剤は、殿粉の水性分散液に対しである程度
の相容性を有すべきである。オルガノシロキサンポリマ
ー又は殿粉の水性分散液に対して反ｊノロ性を有する溶
剤を避けるべきであることはいうまでもない。

適当な浴剤の例は、約２．２５×１０惠〜２．４５Ｘ　
Ｉ　Ｄ　’　（５７ｍ”　）Ｔの溶解パラメーターを有
するもの、例えばｎ−プロパツール、インプロパツール
、シクロヘキサノール、ｎ−７”チルアルコール及び１
，５−ベンタンジオールのようなアルコール類、エチレ
ングリコールジメチルエーテル及ヒエチレンクリコール
シフェニルエーテルのよウナエーテル類、メチルアミン
のようなアミン類、２−メチルビ四リドン、ホルミルピ
ペリジン及びアセチルモルホリンのような窒素含有複素
環式溶剤である。本発明の方法に溶剤を用いるときには
、インプロパツールが好ましい溶剤である。

溶液中のオルガノシロキサンポリマーの濃度は臨界的要
素ではなく、約１〜約８０重量％の範囲内でよく、約５
〜約６０重量％であればいっそう好ましい。

オルガノシロキサンポリマーの溶液は、各適量のオルガ
ノシロキサンポリマー及び溶剤を一緒に混ぜ合わせ、均
質化するまで混合物を攪拌することによって製造できる
。

オルガノシロキサンポリマーのエマルションを本発明の
方法に用いることができる。そのようなエマルションは
、例えば米国特許第２．８９１．９２０号明細書に開示
されているように、適当な出発物質を乳化重合させて製
造することもできるし、あるいはオルガノシロキサンポ
リマーの機械的エマルジョンを製造してもよい。

オルガノシロキサンポリマーの機械的エマルションは、
高エネルギーの機械的分散手段、例えば強力ミキサ−、
コロイドミル又は超音波発生器を用い、オルガノシロキ
サンポリマー及び水の所望量を完全に混合することによ
って製造できる。

安定なエマルジョンを得るためには、１種又はそれ以上
の界面活性剤の有効量を水に混入すればよい。界面活性
剤の種類は臨界的要素ではなく、例えばアニオン性、カ
チオン性又は非イオン性であってよい。

適当なアニオン性の界面活性剤の例には、飽和酸及びそ
のグリセリドのスルホン化生成物、アミドのスルホン化
生成物、上記各群の燐酸エステル、アルカリールスルホ
ネート等が包含される。

適当なカチオン性の界面活性剤の例には、脂肪族アミン
、脂肪族置換基を有する芳香族アミン、第四アンモニウ
ム化合物、ポリエチレンジアミン、ポリゾロパノールポ
リエタノールアミン等が包含される。

適当な非イオン性の界面活性剤の例には、脂肪物質とエ
チレンオキシドとの縮合生成物、脂肪族側鎖を有するフ
ェノール系化合物とエチレンオキシドとの縮合生成物等
が包含される。

エマルション中におけるオルガノシロキサンボ　゛リマ
ーの濃度は臨界的要素ではなく、約０．５へ・約７０重
量％であってよく、約５〜約４５重量％であればいもた
んと好ましい。

もし、本発明の方法による殿粉処理の目的が、嫉水性に
富む殿粉を得ることであるならば、界面活性剤が撥水性
を低下させることは公知であるので、所望される安定性
と両立しつる最低水準において、界面活性剤をオルガノ
シロキサンポリマーのエマルジョンに添加するように配
慮すヘキである。

界面活性剤の有効濃度は、エマルションの合計型Ｎ基準
で約０．０５〜約１Ｄ％の範囲内である。

６％未満の濃度が好ましく、約５％未満とするのが最も
好ましい。

エマルジョンの技術分野で周知の添加剤をオルガノシロ
キサンポリマーのエマルジョンに添合することができる
。

そのような添加剤の例として、エチレングリコールのよ
うな凍結−凍解安定剤、粘度調節剤、抗微生物剤等をあ
げることができる。

殿粉の水性分散液中における殿粉の最適濃度は種々の要
因、例えば殿粉の分子量、水性殿粉分散液に所望される
粘度、及び被処理殿粉の所望最終用途によって制御され
る。殿粉の濃度は、水性殿粉分散液の合計重量基準で約
１％〜約５０％の範囲内とすることができる。

サイジングのような塗布用に供する場合の典型的な殿粉
の濃度は約１％〜約６０％である。バインダー又は接着
剤として用いる場合の典型的な殿粉濃度は約１０％〜約
５０％である。

非変性殿粉に較べ、化学的に変性された殿粉は低粘度の
分散液を生じるので、一般に濃度を高めて用いることが
できる。

本発明の方法に用いられるオルガノシロキサンポリマー
の量は、処理される殿粉の重量基準で約０．１〜約１５
重１％の範囲内である。殿粉の重量を基準にして約１〜
約５重量％のオルガノシロキサンを加えるのがさらに好
ましい。

水性殿粉分散液に他の成分を添加することがしばしば所
望される。例えば、紙のサイジング用の水性殿粉分散液
に対し、柚々の他の成分を添合することが所望される。

そのような他の成分の例をあげると、クレー、白色顔料
、例えば炭酸カルシウム、チタニア、サテン白及び硫酸
バリウム、着色顔料、例えば黄鉛顔料、カーボンブラッ
ク及び酸化鉄、接着剤、例えばカゼイン及び大豆蛋白、
消泡剤、粘度調節剤、ならびにワックス類のような仕上
げ助剤がある。これらの他の成分を添加することも本発
明の範囲内に包含される。

本発明の方法によってオルガノシロキサンポリマーと、
水性分散液中の殿粉とを接触させた後、分散液を濃縮す
ることができる。例えば、蒸留によって濃縮し、バイン
ダー又は接着剤として有用なペーストを得ることができ
る。分散液を乾燥して脆い固体となし、それを機械的に
粉砕して他の用途、例えばプラスチック組成物用の充填
剤に用いることができる。分散液をスプレー乾燥し、自
由流動性の粉末にすることができる。有利なことに、こ
の分散液はサイジング又は他の被覆方法などにＩＵ接用
いることができる。

本発明の一つの態様は、基体、例えば石こうのような鉱
物性の基体、紙基体又は有基体のサイジング方法に、オ
ルガノシロキサンで処理した殿粉の水性分散液を用いう
ることである。

オルガノシロキサンで処理した殿粉の水性分散液は、オ
ンマシン塗工又はオフマシン塗工のいずれかを用いた乾
燥光沢仕上法で紙に塗布することができる。

オルガノシロキサンで処理した殿粉の水性分散液を紙に
塗るのに有用な器具の例として、サイズプレスのような
ロール塗工機、逆回転ロール塗工機、キス塗工機、エア
ードクター、トレーリングブレード塗工機及びナイフ塗
工機をあげることができる。

オルガノシロキサンで処理した殿粉の水性分散液を紙に
塗布した後、乾燥工程において水性分散液から水を蒸発
させる。乾燥工程は、基体が乾くまで、顕著な基体の劣
化が生じる温度以下の温度に湿潤基体を加熱して行うが
、又は単に周囲温度及び周囲圧力下において水分を蒸発
させて行う。

本発明の方法によるオルガノシロキサンで処理された水
性分散液は、任意の種類の紙、例えば熱工学的又は化学
的にパルプ化された紙、ざら紙、フリーシート、積用板
紙、その他にサイジングとして塗布することができる。

本発明の方法は、オフセット印刷に用いられる出版用の
等級の紙に対する経済的な撥水殿粉サイジングを得るの
に特に有利である。この用途には、サイジングの価格と
撥水性との両者が臨界的な条件である。例えば、紙１連
についてオルガノシロキサンで処理した殿粉１．２ポン
ドを用いた場合、５重量％のオルガノシロキサンポリマ
ーで処理された殿粉サイジングが撥水性を達成すること
が見いだされた。

また、本発明の方法は、布生地、特に有意量のセルロー
ス性繊維、例えばめん、レーヨン、アセテート、及びこ
れらの繊維同志又はこれらの繊維とポリエステル繊維の
ような他の繊維とのブレンドをａむ生地をサイジングす
るのにも有用である。

本発明の方法は、デニム生地のサイジングに特に有用で
ある。

本発明の方法による被処理殿粉の水性分散液は、浸漬、
噴霧、フローコーティング等の方法で布基体に塗布する
ことができる。最も普通に行われるのは、被処理殿粉の
水性分散液中に布を浸漬し、次にパッディングを行う、
すなわち、２個又はそれ以上のローラーを通過させるこ
とにより、過剰の水性被処理殿粉分散液を布からしぼり
出す方法による塗布法である。分散液から水を除去する
ことにより、サイジングずみの布を乾燥することができ
る。布生地のプレス工程で水を除去するのが望ましい。

布先のサイジングは、被処理殿粉の水性分散液中に糸を
通１−、エアードクター、しぼり四−ルその他を用いて
過剰の水性被処理殿粉分散液を除去することによって行
うことができる。

特定な理論に拘わるつもりはないが、本発明の方法で殿
粉を処理することにより、オルガノシロキサンポリマー
及び殿粉分子の間で化学的結合が形成されるものと考察
される。本発明の方法で処理すると、殿粉の抽出可能分
が実質的に低減することを示した抽出についての実験に
より、前記の考察はある程度裏づけられる。さらにまた
、本発明の方法で処理した殿粉と処理されなかった殿粉
とを比較した示差式走査熱量計による実験は、被処理殿
粉の結晶化度が実質的に失われていることを示している
。この結晶化戻の損失は、シリコーン及び殿粉分子間の
結合の形成と一致する。

本発明の方法によって付与される撥水性は、多くの公知
試験法によって測定することかできる。

試験法 ここでは、水滴保持時間を測定するための次の二つの方
法のうちの一つを用いて撥水性の測定を行った。

第一の方法では、サイジングされた基体上に水滴をたら
し、水滴をたらした時点から水滴が吸収される時点まで
の時間を測定する。

第二の方法では、ハーギュールスサイズテスター　（Ｈ
ｅｒｃｕｌｅｓ■５ｉｚｅ　Ｔｅ５ｔｅ’ｒ　）を使用
して、手のこんだ、信頼性に富む水滴保持時間の測定を
行う。

基体上に１個の水滴を置き、散乱光の強さが低減するの
を連続的に監視する。強さが８０％低減するのを透過（
ｐｅｎθｔｒａｔ１ｏｎ　）と定め、水滴を置いた時点
からの経過時間の終点として記録する。

下記の例中、サイジングずみの紙を目視で試験し、破獄
の不備又は不整状態を調べた。このような不備又は不整
状態を以下フィッシュアイと称する。

本発明が当業者によってさらによく理解されるよう、本
発明の実施例を下記に述べる。これらの例は説明のため
のものであって、本発明を限定しようとするものではな
い。特記しない限り、例中の部及び％は重量によるもの
であり、又Ｍθは一０Ｈ３基を表わ′１−０ ９種類のオルガノシロキサンポリマー組成物を例中に用
いた： 組成物Ｉ−下記成分からなる機械的エマルジョン： Ｍθ３ＳｉＯ（Ｍｅ２ＳｉＯ）ｏ６（ＭｅＳｉＯ）２Ｓ
ｉＭθ３０Ｈ２０Ｈ２０Ｈ２ＮＨＯＨ２０Ｈ２ＮＨ２３
５％エチレングリコール　１％ 水　５９．８％ 非イオン性界面活性剤のＴＭＮ　−６と非イオン性界面
活性剤のトリトン（Ｔｒｌｔｏｎ）Ｘ−４’０５との混
合物　４．２％ 組成放物−下記成分から１ｆる機械的エマルション： Ｍｅ３Ｓ１０（Ｍｅ２Ｓ１０）ｇ６（ＭｅＳｉＯ）２Ｓ
ｉＭｅ３■ ０Ｈ２０Ｈ２０Ｈ２ＮＨＯＨ２０Ｈ２ＮＨ２３５％水　
６０．８％ 非イオン性界面活性剤のＴＭＮ−６と非イオン性界面活
性剤のトリトンＸ−４０５との混合物　４．２％ 組成放物−下記成分からなる機械的エマルゾヨン： ＨＯＭθ２Ｓ１０（Ｍｅ２ＳｉＯ）４００Ｈ１５部との
混合物　４０　％ 水　５４．６％ 非イオン性界面活性剤のＴＭＮ〜６と非イオン性界面活
性剤のトリトンＷ−６０との混合物　５．４％却成酸物
−下記成分からなる溶液： インゾロパノール　５０　％ 氷酢酸　６　％ ＨＯＭｅ２ＳｉＯ（Ｍ８２ＳｉＯ）ｇＨ７５部と、Ｍｅ
Ｓｉ（ＯＭｅ　）　３　１０部と、ＮＨｓ＋Ｏ）１２０
Ｈ２１ＪＨＯＨ２０Ｈ２０Ｈ２Ｓｉ（ＯＭｅ）３　１５
部との反応生成物　４４％ 組成物酸物下記の平均式を有するポリマー：組成物■−
下記成分からなる機械的エマルジョン： １４ｅ３ｓ１０（Ｍｅ２ＳｉＯ）１３（ＩＳｉＭｅ３　
６Ｑ　％水　３５．３％ 非イオン性界面活性剤のＴＭＮ　−／）と非イオン性界
面活性剤トリトンＷ−６０との混合物　４．７％組成酸
物１−下記成分からなる機械的エマルジョン： Ｍｅ３ＳｉＯ（ＭｅＨ３ｉＯ）４ＳｉＭｅ３　４０　％
水　５７．１％ カル市キシメチルセルロース　２．８６％ンルビン酸　
０．０３４％ 組成物■酸物記の平均式を有するポリマー：ＨＯ（ＣＨ
２ＣＨ２０）１４　（Ｍｅ２ＳｉＯ）１６　（ＯＨ２０
Ｈ２０）１４Ｈ組成物■−下記の平均式を有するポリマ
ー：Ｍｅ３ＳｉＯ（Ｍｅ２ＳｉＯ）６．６　（ＭｅＳｉ
Ｏ）３．５ＳｉＭｅ３０Ｈ２０Ｈ２０Ｈ２０（ＯＨ２０
Ｈ２０）１．．５Ｈ０６種のタイプの紙を例中に用いた
。これらの紙の特徴は第１表に示すとおりである。

例中、６種の代表的な殿粉な用いた。それらの殿粉を下
記に示す： パール殿粉：クリントン（ｏｌｔｎｔｏｎ）　１０６　
Ｂ■ わずかに酸化した殿粉：クリンコ（０１ｉｎｃＯ）６０
Ｄ ヒドロギシエチル化殿粉：エチレツクス（ＩＣｔｈｙｌ
　ｅＸ”　）０３０ スタレー（Ｓｔａｌｅｙ） 例　１ 凝縮器、温度計、有翼攪拌俸、及び底部に弁つき排水孔
を備えた三つロフラスコ内で、パール殿粉５　ｆＩＳと
水９５部とを攪拌し、パール殿粉の５％水溶液を調製し
た。絶えず攪拌しながら、この分散液を９６℃に６０分
加熱した。

この殿粉、分散液の少思試料５２５０−をフラスコから
採って小さなフラスコに移し入れ、１．Ｅｌの組成物Ｉ
を加えた。この添加により、採取試料中ノ殿粉の合計重
量に対してオルガノシ四キサン［リマーが５％となった
。

殿粉分散液と組成物■とを９０℃で１Ｑ分間反応させた
。

次に、得られた被処理殿粉分散液を、ナ１ｏマイヤーロ
ッドで第１表に示す６種の紙のそれぞれに塗布した。

この方法で被覆された紙を写真用紙乾燥器で乾燥した。

この装置は、平滑な銅板面の下方の加熱要素及び帆布カ
バーを、含んでいる。紙を銅板表面にのせ、処理した側
を上にする。帆布カバーを紙の上に密着させてボルト締
めし、加熱要素を温めて紙を乾かした。

乾燥した紙は平らな表面を有し、フィッシュアイは認め
られなかった。　２ 前掲′）第一、り水滴保持試験を用い・乾燥した紙の撥
水、性を試験した。この試験の結果を第２表に示す。

例２〜９ 組成物１］７１Ｘについて例１の方法を繰返しを。

各々の場合における組、酸物の添加量は、分散液中の殿
粉重量を基準にしたオルガノシロキサンホリマーの量か
５重量％となるめに必要な鉦とした。

乾燥後の紙について行った撥水性試験の結果を第２表に
示す。フィッシュ１アイは認められなかった。

水性分散液の５％に当るパール殿粉に代えて、わずかに
酸化した殿粉、クリノコ３３０力を水性分散液に対して
８％の濃度で用い、例１〜９０手法を繰返した。得られ
たサイジングずみの紙にはフィッシュアイは認められな
かった。

得られたサイソングずみの紙について行った撥水性試験
の結果を第６表に示す。

例１９〜２７ ヒドロキシエチル化殿粉、エチレツクス２０３０を２０
重量％含む水性分散液を例１のように調製した。このヒ
ドロキシエチル化殿粉の水性分散液１００ｍＡ！に対し
、下記の成分： 水　５０　ｇ Ｎａ４Ｐ２０７１０Ｈ２ｏ　Ｉ　Ｆ／ ヒユーバーハイドラファイン（ＨｕｂｅｒＨｙｄ、ｒａ
ｆｉｎｅ■）クレー　１００ｇからなる１５１ｇのクレ
ースラリーを加えた。

水性分散液とクレースラリーとの混合物９７．５部に対
してオルガノシロキサンポリマー２．５部の意で、オル
ガノシロキサン組成物Ｉ〜■を分散液とスラリーとの混
合物に加えた。この添加により殿粉の重量を基準にした
オルガノシロキサンの量は１２．５重量％となった。前
Ｈ１３１００ごとく、この混合物を９０℃Ｔ／ｃｉｏ分
間加熱してから、前記のように紙に塗り、前記のとおり
乾燥した。フィッシュアイは認められなかった。

得られたサイジングずみの紙について、前掲の第一の水
滴保持試験による撥水性の検査を行った。

この試験の結果を第４表に示す。

例２８ パイロットプラント装置内で本発明の方法を実施した。

成分使用量を適宜増加し、例１に記載の一般的手法によ
って、５％の水性パール殿粉分散液を製造した。組成物
Ｉを用いて処理した生成殿粉を、サイズプレスによりセ
ントレジ−（Ｓｔ。

Ｒｅｇｉｓ　）÷５の紙に塗布した。処理してない殿粉
及び同一の紙を用いて対照試料とした。

ハーキュールスサイズテスターを用い、被処理殿粉及び
処理してない殿粉でサイジングした紙の撥水性を調べた
。

紙１連当り１ボンドの塗布鳳において得られた結果は、
組成物Ｉで処理した殿粉を塗布した紙については２６秒
であり、処理してない殿粉を塗布した紙については３〜
６秒であった。フィッシュアイは認められなかった。

例２９ オルガノシロキサンポリマー源として組成物■を用い、
例２８の手順を繰返した。処理してない殿粉を塗布した
対照試料もつくった。

紙１連当り１．２ポンドの塗布重量において、ハーキュ
ールスサイズテスターで試験した結果は、変性殿粉の組
成物■でサイジングした紙については６０秒であり、そ
して対照試料である未変性殿粉でサイジングした紙につ
いては３秒〜８秒であった。フィッシュアイは認められ
なかった。

例３０〜′５２ タリントンコーンプロセッシンク社のヒドロキシエチル
化殿粉生成物であるクリネオ（Ｏ１ｉｎｅｏ■）７１２
］）の４％水性分散液、クリントン（Ｏｌｉｎｔｏｎ）
工Ａを調製した。この殿粉分散液を例１に記載の一般的
手法によって、ポリジオルガノシロキサンの６５％水性
エマルジョンでさらに処理した。このポリジオルガノシ
ロキサンは一般式 ％式％ 上記ポリジオルガノシロキサンの０．１％、０．２５％
および０．５％で処理した殿粉の水性分散液を例１の一
般的手法に従って得た。

これら６種の被処理殿粉分散液の各々並びに非処理対照
殿粉分散液を約０．４６ボンド／連／３０００ｆｔ２の
塗布レベルでイースタッファインズ（Ｅａｓｔｅｒｎ　
Ｆｉｎｅｓ）紙のサイジングに使用した。

得られたサイジングずみの紙をハーキュールスサイズテ
スターを用い撥水性について試験した。この試験の結果
を第５表に示す。

第５表−例３０〜６２のポリジオルガノシロキサンで処
理されたクリネオ■７１２Ｄヒドロキシエチル化殿粉 ６ｏ　ｏ、ｉ％　１１７．４ ３１　０．２５％　１２７．１ ３２　０　、５０％　１２１．４ 対照 （非処理殿粉）　Ｄ　９９．６　；　１０９．７非塗布
紙　０　３７．１ ＊５回り測冗り平均値。

代理人　浅　村　皓

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）殿粉の重量を基準にして約０．１〜約１５重量％
   のオルガノシロキサンポリマーを殿粉と、約り０℃〜約
   ９８℃の温度で少なくとも連続６０秒間水中で接触させ
   ることを特徴とする殿粉の処理方法。
2. （２）　オルガノシロキサンポリマーが式ＭＱＲ’２Ｓ
   １０（Ｍ６２ＳｉＯ）７（ＭｅＲ”ＳｉＯ）ＺＳｉＭｅ
   Ｒ’２　（式中、Ｍｅは−ＯＨ３基であり、Ｒ′は一〇
   Ｈ３基、−００Ｈ３基及び−〇Ｈ基からなる群・から選
   ばれ、Ｒ〃はアミノアルキル基であり、ｙは約１０〜約
   ６００の平均値を有し５、そして２は約１〜約２５の平
   均値を有する）を有するポリゾオルガノシ四キサンであ
   る、特許請求の範囲（１）の方法。
3. （３）逐次的に、 （Ａ）　殿粉の重量を基準、にして約０．１〜約１５重
   鳳％のオルガノシ、、０キ、サンポリマーと殿粉とを、
   約り０℃〜約９８０℃の温度で少なくとも連続６０秒間
   接触させることによつ℃製造された、被処理殿粉の・・
   水性分散液を基体に塗布し、そして （Ｅ）　その後、塗布された水性分散液から水を蒸″　
   発させる・　。 ことを特徴とする、・基体のサイジングを行う方法。
4. （４）基体が紙である、特許請求の範囲（３）の方法。
5. （５）特許請求の範囲（１）の方法で処理された殿粉。
6. （６）特許請求の範囲（３）の方法でサイジングされた
   基体。　・