JP2008545825A - カチオン性架橋でんぷん含有でんぷん組成物およびそれらの使用 - Google Patents

カチオン性架橋でんぷん含有でんぷん組成物およびそれらの使用 Download PDF

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Abstract

少なくとも一種のカチオン性架橋ワキシーコーンでんぷんおよび別のでんぷんを含むカチオン性架橋でんぷん組成物を開示する。また、でんぷん組成物を含む紙製品も開示する。紙製品は、改良された内部結合強度を有することを特徴とするのが普通である。製紙プロセスにおけるでんぷんブレンドの使用は、改良された紙完成紙料排水速度および保持特性を生じるのが普通である。また、本開示のでんぷん組成物をを含有するコーティング配合物も開示する。また、組成物を製造する方法も開示する。

Description

本発明は、新規なカチオン性架橋でんぷん含有でんぷん組成物およびそれらの使用を志向する。
でんぷんの組成物が、種々の製品を製造する際に、添加剤として使用されてきたことは良く知られている。例えば、でんぷんの組成物は、紙製品を製造する際に、経済，糊付け，およびその他の目的のために使用されてきた。
従って、種々の製品を製造する際に有用になる新規なカチオン性架橋でんぷん含有組成物を提供することは、望ましいことであろう。特に、カチオン性架橋でんぷん含有組成物を使用すれば、製紙プロセスの保持および排水特性を改良することになり，そして生成する紙製品の強度を改良することが期待されよう。その上に、新しいカチオン性架橋でんぷん含有組成物を使用することは、コーティング組成物およびペイント組成物を製造する際に有用になることが期待される。
本開示は、カチオン性架橋でんぷん含有組成物，ならびに紙製品，コーティング組成物，および ペイントのようなセルロース系ウェブの製造における、それらの使用を志向する。でんぷん組成物は、全でんぷん重量に基づいて、少なくとも一種のカチオン性架橋でんぷん約 0.01〜約 99.99 重量％，および全でんぷん重量に基づいて、少なくとも一種の他のでんぷん約 0.01〜約 99.99 重量％を含む。本発明は、また、本明細書中に記載するでんぷん組成物を利用して製造される紙製品，コーティング組成物，および ペイントのようなセルロース系ウェブをも志向する。
本開示は、カチオン性架橋でんぷん含有組成物，ならびに紙製品，コーティング組成物，および ペイントのようなセルロース系ウェブの製造における、それらの使用を志向する。でんぷん組成物は、全でんぷん重量に基づいて、少なくとも一種のカチオン性架橋でんぷん約 0.01〜約 99.99 重量％，および全でんぷん重量に基づいて、少なくとも一種の他のでんぷん約 0.01〜約 99.99 重量％を含む。本開示のでんぷん組成物は、自然発生的な不純物，残余かそうでないものを含まない。本発明は、また、本明細書中に記載するでんぷん組成物を利用して製造される紙製品，コーティング組成物，および ペイントのようなセルロース系ウェブをも志向する。
別の実施態様での本開示のでんぷん組成物は、カチオン性架橋でんぷん約 5〜約 95 重量％および少なくとも一種の他のでんぷん約 5〜約 95 重量％を含む。別の実施態様では、でんぷん組成物は、カチオン性架橋でんぷん約 10〜約 90 重量％および少なくとも一種の他のでんぷん約 10〜約 90 重量％を含む。好適な実施態様では、でんぷん組成物は、カチオン性架橋でんぷん約 10〜約 50重量％および少なくとも一種の他のでんぷん約 50〜約 90 重量％を含む。
組成物の成分が少なくとも二種のカチオン性架橋でんぷんを含む別の実施態様では、カチオン性架橋でんぷんの量は、下記の通りにすることができる。カチオン性架橋でんぷんの第一は、組成物に基づいて、約 0.01〜95 重量％の範囲の量で存在し、およびカチオン性架橋でんぷんの第二は、組成物の5 重量％〜約 99.99 重量％の範囲の量で存在する。この実施態様では、でんぷん組成物は、第一カチオン性架橋でんぷん約 10〜約 90 重量％および第二 カチオン性架橋でんぷん約 10〜約 90 重量％を含むのが好ましい。
本組成物では、任意のカチオン性架橋でんぷんを利用してよい。でんぷんは、任意の適した源、例えば、デントコーンでんぷん，ワキシーコーンでんぷん，ジャガイモでんぷん，小麦でんぷん，米でんぷん，サゴでんぷん，タピオカでんぷん，ソルガムでんぷん，サツマイモでんぷん，およびそれらの混合物に由来してよい。
本開示のでんぷん組成物では、カチオン性架橋でんぷんを少なくとも一種以上利用する。カチオン性架橋でんぷんを製造する際に、下記のような任意の慣用の方法を使用してよい。でんぷんを任意のカチオン化剤と反応させることによって、本明細書中に記載する通りのでんぷんをカチオン化する。典型的なカチオン化剤は、アミノイオン，イミノイオン，スルホニウムイオン，ホスホニウムイオン，またはアンモニウムイオンを有する試薬およびそれらの混合物である。カチオン化反応は、通常水酸化ナトリウムのような活性化剤の存在において、水性スラリー形態のでんぷんをカチオン化 試薬と反応させるような任意の慣用の様式で実施してよい。使用してよい別のプロセスは、半乾きのプロセスであり、この場合には、一定限度の量の水中で、水酸化ナトリウムのような活性化剤の存在において、でんぷんをカチオン化試薬と反応させる。
好適なカチオン化剤の例は、アンモニウムイオンを有するものであり，およびアンモニウムイオンが第四アンモニウムイオンである場合が一層 好ましい。特に有用なカチオン化剤は、(3-クロロ-2- ヒドロキシプロピル)トリメチルアンモニウムクロリドである。
本明細書中に記載する通りのでんぷんは、でんぷんを任意の架橋剤と反応させることによって架橋する。反応は、生成物を架橋するための任意の 知られている様式を用いて実施する。本発明で使用するために適した架橋用成分は、下記を含み，それらに限定されない： 多官能性エーテル化剤，多官能性エステル化剤，それらの混合物，等。適した架橋剤の具体例は、下記を含み，それらに限定されない：エピクロルヒドリン，ジカルボン酸，亜リンオキシクロリド，トリメタホスフェートのアルカリ土類金属塩，線状ポリホスフェートの金属塩である亜リンオキシアンヒドリド，線状混合無水物，ポリアミンポリエポキシド樹脂，それらの混合物，等。架橋反応は、通常水酸化ナトリウムのような活性化剤の存在において、水性スラリー形態のでんぷんを架橋試薬と反応させるような任意の慣用の様式で実施してよい。使用してよい別の架橋プロセスは、半乾きのプロセスであり、この場合には、一定限度の量の水中で、水酸化ナトリウムのような活性化剤の存在において、でんぷんを架橋用試薬と反応させる。
カチオン性架橋でんぷんを製造する際に、でんぷんは、任意の順序でカチオン化および架橋してよい。カチオン化剤および架橋剤は、同時にを含む任意の順序で利用してよい。
本開示の 組成物は、カチオン性架橋でんぷんおよび 少なくとも一種の他のでんぷんを含む。少なくとも一種の他のでんぷんは、組成において用いる特定のカチオン性架橋でんぷん以外の任意のでんぷんであってよい。
少なくとも一種の他のでんぷんは、任意の適した源、例えば、デントコーンでんぷん，ワキシーコーンでんぷん，ジャガイモでんぷん，小麦でんぷん，米でんぷん，サゴでんぷん，タピオカでんぷん，ソルガムでんぷん，サツマイモでんぷん，およびそれらの混合物に由来してよい。
一層詳細には、少なくとも一種の他のでんぷんは、未加工のでんぷんであっても，または化学的，物理的，もしくは酵素的加工によって加工されているでんぷんであってもよい。
化学的加工は、加工されたでんぷんを生じる化学薬品を用いたでんぷんの任意の処理を含む。化学的加工の範囲内に、下記を含み，それらに限定されない：でんぷんの解重合，でんぷんの酸化，でんぷんの還元，でんぷんのエーテル化，でんぷんのエステル化，でんぷんの硝化，でんぷんの脱脂，等。化学的に加工されたでんぷんは、また、化学的処理の内の任意のものの組合せを使用することによって、製造してもよい。化学的に加工されたでんぷんの例は、下記を含む ： オクテニルコハク酸無水物をでんぷんと反応させて疎水性のエステル化でんぷんを製造する; 2,3-エポキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリドをでんぷんと反応させてカチオン性でんぷんを製造する; 酸化エチレンをでんぷんと反応させてヒドロキシエチルでんぷんを製造する;ヒポクロリットをでんぷんと反応させて酸化でんぷんを製造する; 酸をでんぷんと反応させて解重合されたでんぷんを製造する; でんぷんをメタノール，エタノール，プロパノール，塩化メチレン，クロロホルム，四塩化炭素，等のような溶媒を用いて脱脂して脱脂でんぷんを製造する。
物理的に加工されたでんぷんは、任意の様式で物理的に処理して物理的に加工されたでんぷんを提供する任意のでんぷんである。物理的加工の範囲内に、下記を含み，それらに限定されない：水の存在におけるでんぷんの熱処理，水の不存在におけるでんぷんの熱処理，任意の機械的手段によって,でんぷん顆粒を破砕する,でんぷんを加圧処理してでんぷん顆粒を融解させる，等。物理的に加工されたでんぷんは、また、物理的処理の内の任意のものの組合せを使用することによって、製造してもよい。物理的に加工されたでんぷんの例は、下記を含む ：水性の環境においてでんぷんを熱処理して、でんぷん顆粒を顆粒破壊させないで膨張させる;無水のでんぷん顆粒を熱処理して、ポリマー再配列を引き起こす; 機械的崩壊によるでんぷん顆粒の分解; および押出機を用いてでんぷん顆粒を加圧処理してでんぷん顆粒の融解を引き起こす。
酵素的に加工されたでんぷんは、任意の様式で酵素処理して酵素加工されたでんぷんを提供する任意のでんぷんである。酵素的加工の範囲内に、下記を含み，それらに限定されない： アルファアミラーゼとでんぷんとの反応，プロテアーゼとでんぷんとの反応，リパーゼとでんぷんとの反応，ホスホリラーゼとでんぷんとの反応，オキシダーゼとでんぷんとの反応，等。酵素処理の任意の組合せを使用することによって、酵素的に加工されたでんぷんを製造しよい。でんぷんの酵素的加工の例は、アルファアミラーゼ酵素をでんぷんと反応させて解重合でんぷんを製造する; アルファアミラーゼ脱分岐性酵素をでんぷんと反応させて脱分岐されたでんぷんを製造する; プロテアーゼ酵素をでんぷんと反応させてタンパク質含有量が減少したでんぷんを製造する; リパーゼ 酵素をでんぷんと反応させて脂質含有量が減少したでんぷんを製造する; ホスホリラーゼ 酵素をでんぷんと反応させて酵素加工されたリン酸塩化でんぷんを製造する; およびオキシダーゼ 酵素をでんぷんと反応させて酵素酸化でんぷんを製造することを含む。
その上に，少なくとも一種の他のでんぷんは、疎水性でんぷん，カチオン性でんぷん，架橋でんぷん，カチオン性架橋でんぷん，酸化でんぷん，ヒドロキシアルキル化でんぷん，エステル化でんぷん，グラフト化でんぷんインターポリマー，またはそれらの混合物を含んでよい。
疎水性でんぷんは、任意の疎水性でんぷんでよい。これは、任意の知られた様式で加工してでんぷんを疎水性にさせた任意のでんぷんを含む。本明細書中で用いる通りの疎水性のでんぷんなる用語は、疎水性にされていないでんぷん材料に比べて少ない程度に水を吸収することになる任意のでんぷんと定義する。
例えば、疎水性のでんぷんを製造するための適した方法は、下記の通りである。疎水性にさせるべきでんぷんは、任意のでんぷんであってよい。アミン，エステル，またはエーテルのような、でんぷんを疎水性にさせる官能基を導入することによって、でんぷんを加工することができる。代わりに，でんぷんを化学的に，物理的に，または酵素的に処理した後に、でんぷんを疎水性にさせる。その上に、でんぷんを疎水性にさせる前にまたは疎水性にさせた後に、アミン，エステル，またはエーテルのような任意の官能基を任意のでんぷんに導入することによって、疎水性のでんぷんを製造することができる。
一層詳細には、でんぷんを疎水性にさせる際に，任意の知られた様式を利用してよい。例えば、でんぷんをエステル化または エーテル化，等して疎水性を達成してよい。でんぷんを疎水性にさせるための修飾剤として使用するのに適しているのは、下記であり，それらに限定されない：アリール-，アルキル-，アルケニル-，アラルキル-，アラルケニル- 無水物; アリール-，アルキル-，アルケニル-，アラルキル-，アラルケニル- ハロゲン; アリール-，アルキル-，アルケニル-，アラルキル-，アラルケニル- ケテン二量体; アリール-，アルキル-，アルケニル-，アラルキル-，アラルケニル- エポキシド; アリール-，アルキル-，アルケニル-，アラルキル-，アラルケニル- エステルおよびカルボン酸の酸ハライド誘導体，それらの分子内組合せ物，およびそれらの混合物。でんぷんを疎水性にさせるための好適な修飾剤は、アルケニルコハク酸無水物，特にオクテニルコハク酸無水物である。グラフト化でんぷんインターポリマー もまた、適した疎水性でんぷんである。
本開示のでんぷん組成物において使用するカチオン性でんぷんは、任意のカチオン性でんぷんであってよい。カチオン性にさせるでんぷんとして、任意の源のでんぷんを使用してよい。カチオン性でんぷんは、任意の慣用の様式によって製造してよい。例えば、アミノ，イミノ，アンモニウム，スルホニウム，またはホスホニウム基を含有する修飾剤によるでんぷんの化学的反応によって、カチオン性でんぷんを製造してよい。化学的反応は、エステル化反応でもまたはエーテル化反応でもよい。使用するために好適なのは、第一，第二，第三もしくは第四アミノ基であり，第三アミノおよびでんぷんの第四アミノアルキルエーテルのような第四アンモニウムでんぷんエーテルが一層好ましい。所望の場合には，カチオン性でんぷんを、知られた処理剤を用いて任意の慣用の様式で処理してカチオン性でんぷんを疎水性にさせてもよい。
本開示のでんぷん組成物において使用する酸化でんぷんは、任意の酸化でんぷんであってよい。酸化でんぷんは、任意のでんぷんを任意の酸化剤と反応させることによって、任意の慣用の様式で製造してよい。適した酸化剤の例は、ヒポクロリットの金属塩，ペルマンガネートの金属塩，過酸化水素，有機ペルオキシド，過酸，等，およびそれらの混合物を含む。例えば、デントコーンでんぷんを、ナトリウムヒポクロリット溶液とアルカリ性 pH 条件下で、酸化でんぷんとして使用するために適した製品を達成する程の期間反応させてよい。
ヒドロキシエチルでんぷんおよびヒドロキシプロピルでんぷんのようなヒドロキシアルキル化でんぷんは、任意の慣用の様式によって製造してよい。例えば、ヒドロキシエチルでんぷんは、任意のでんぷんをエチレンオキシドでエーテル化することによって製造してよい。同様に，ヒドロキシプロピルでんぷんは、任意のでんぷんをプロピレンオキシドでエーテル化することによって製造してよい。両方の例において，でんぷんを、アルキレンオキシドによってアルカリ性 pH 条件下で、ヒドロキシアルキル化でんぷんとして使用するために適した製品を達成する程の期間処理する。
任意のグラフト化でんぷんインターポリマーを本開示のでんぷん組成物において使用してよい。でんぷんのグラフト化は、でんぷんの化学的加工である。加えて，グラフト化でんぷんインターポリマーを製造する際に、でんぷん成分を、インターポリマー化する時に、化学的に，物理的に，および/または酵素的に加工してよい。グラフト化でんぷんインターポリマーは、でんぷんを一種以上のモノマーとインターポリマー化するための任意の慣用の様式を使用して製造する。でんぷんをインターポリマー化する一種以上のコモノマーは、任意の適したモノマーであってよい。典型的な適したモノマーは、下記を含み，それらに限定されない：ビニルモノマー、例えば、アルキルアクリレート，ヒドロキシル化アルキルアクリレート，アルキルメタクリレート，ヒドロキシル化アルキルメタクリレート，アルキルビニルケトン，置換されたアクリルアミド，メタクリル酸，クロトン酸，イタコン酸，フマル酸，マレイン酸，無水マレイン酸，ビニルハライド，ビニリデンハライド，ビニルエステル，ビニルエーテル，ビニルカルバゾール，N-ビニルピロリドン，クロロスチレン，アルキルスチレン，エチレン，プロピレン，イソブチレン，ビニルトリエトキシシラン，ビニルジエチルメチルシラン，ビニルメチルジクロロシラン，トリフェニルビニルシラン，1-ビニル-1-メチルシラ-14-クラウン-5。また、使用するために適しているのは、ジエン、例えば、1,3-ブタジエン，イソプレン，クロロプレン，シクロブタジエン，およびジビニルベンゼンである。
グラフト化でんぷんインターポリマーは、任意の慣用の様式を利用して製造してよい。例えば、でんぷんを、少なくとも一種以上のモノマーで，遊離基開始剤の存在においてグラフトしてよい。本発明で利用するでんぷんは、例えば、でんぷんをゼラチン化してでんぷんペーストを形成し，その後に、でんぷんペーストを少なくとも一種のモノマーと反応させるような任意の形態で使用してよい。反応において、任意の適した温度および/または圧力を採用してよい。グラフト化でんぷんインターポリマーを製造する際に利用する成分の任意の適した比率を用いてよい。遊離基開始剤がモノマーをインターポリマー化しおよびグラフトするために作用しさえするならば、任意の適した遊離基開始剤を使用してよい。典型的なそのような開始剤は、有機および無機ペルオキシ化合物，およびアゾ化合物である。
任意の慣用の様式を利用して、任意のエステル化でんぷんを製造してよい。例えば、任意のでんぷん源を適したエステル化剤、例えば、カルボン酸のアリール-，アルキル-，アルケニル-，アラルキル-，アラルケニル- アンヒドリド，アリール-，アルキル-，アルケニル-，ラルキル-，アラルケニル- エステルおよび 酸ハライド誘導体，それらの分子内組合せ物，およびそれらの混合物と反応させてよい。特に、任意のでんぷん源を無水酢酸と反応させてアセチル化でんぷん製品を製造してよい。
本開示の実施態様では、でんぷん組成物は、カチオン性架橋ワキシーコーンでんぷんおよびカチオン性架橋デントコーンでんぷんを含む。成分は、また、カチオン性置換度または架橋のレベルによって異なってもよい。
本開示の別の実施態様では、組成物は、第四アンモニウムイオンによってカチオン化され，および多官能性エステル化剤との反応によって架橋されているワキシーコーンでんぷん，ならびに第四アンモニウムイオンでカチオン化され，および多官能性エステル化剤との反応によって架橋されているデントコーンでんぷんを含む。
本開示の別の実施態様では、組成物の成分は、2,3- エポキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリドとの反応によってカチオン化され，および ナトリウムトリメタホスフェイトとの反応によって架橋されているワキシーコーンでんぷん，ならびに2,3- エポキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリドとの反応によってカチオン化され，および ナトリウムトリメタホスフェイトとの反応によって架橋されているデントコーンでんぷんを含む。
本開示の別の実施態様では、組成物の成分は、カチオン化されおよび架橋されたワキシーコーンでんぷん，ならびにカチオン化されたジャガイモでんぷんを含む。一層特に，ワキシーコーンでんぷんを2,3-エポキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリドとの反応によってカチオン化し，および ナトリウムトリメタホスフェイトとの反応によって架橋し，ならびにジャガイモでんぷんを2,3- エポキシプロピル-トリメチルアンモニウムクロリドによってカチオン化する。本開示の別の実施態様では、組成物の成分は、カチオン化されおよび 架橋されたデントコーンでんぷん ならびにカチオン化されたジャガイモでんぷんを含む。一層特に，デントコーンでんぷんを2,3-エポキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリドとの反応によってカチオン化し，および亜リンオキシクロリドとの反応によって架橋し，ならびにジャガイモでんぷんを2,3-エポキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリドによってカチオン化する。
本開示の別の実施態様では、組成物の成分は、カチオン化されおよび架橋されたワキシーコーンでんぷんならびにカチオン化されタピオカでんぷんを含む。一層特に，ワキシーコーンでんぷんを2,3-エポキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリドとの反応によってカチオン化し，およびナトリウムトリポリホスフェイトとの反応によって架橋し，ならびにタピオカでんぷんを2,3- エポキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリドによってカチオン化する。
本開示の別の実施態様では、組成物の成分は、カチオン化されおよび架橋されたワキシーコーンでんぷんならびにカチオン化されたデントコーンでんぷんを含む。一層特に，ワキシーコーンでんぷんを2,3-エポキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリドとの反応によってカチオン化し，およびナトリウムトリメタホスフェイトとの反応によって架橋し，ならびにタピオカでんぷんを2,3-エポキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリドとの反応によってカチオン化し，およびナトリウムトリメタホスフェイトとの反応によって架橋する。
本開示の別の実施態様では、組成物の成分は、カチオン化されおよび架橋されたワキシーコーンでんぷんならびに架橋されたタピオカでんぷんを含む。一層特に，ワキシーコーンでんぷんを2,3-エポキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリドとの反応によってカチオン化し，およびナトリウムトリメタホスフェイトとの反応によって架橋し，ならびにデントコーンでんぷんをエチレンオキシドとの反応によってヒドロキシアルキル化する。本開示の別の実施態様では、組成物の成分は、カチオン化されおよび架橋されたタピオカでんぷんならびに酸化されたデントコーンでんぷんを含む。一層特に，タピオカでんぷんを2,3-エポキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリドとの反応によってカチオン化し，およびピクロロヒドリン (pichlorohydrin) との反応によって架橋し，ならびにデントコーンでんぷんをナトリウムヒポクロリットとの反応によって酸化する。
本開示の別の実施態様では、組成物の成分は、カチオン化されおよび架橋されたワキシーコーンでんぷんならびにヒドロキシアルキル化されおよび疎水性にされたタピオカでんぷんを含む。一層特に，ワキシーコーンでんぷんを2,3-エポキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリドとの反応によってカチオン化し,およびナトリウムテトラ-ポリホスフェイトとの反応によって架橋し，ならびにタピオカでんぷんをn-オクテニルコハク酸無水物との反応によって疎水性にさせる。
本開示の別の実施態様では、組成物の成分は、カチオン化されおよび架橋されたワキシーコーンでんぷん，疎水性にされたタピオカでんぷんタピオカでんぷん，ならびに酸化されているデントコーンでんぷんを含む。一層特に，ワキシーコーンでんぷんを2,3- エポキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリドとの反応によってカチオン化し，およびナトリウムテトラ-ポリホスフェイトとの反応によって架橋し，ならびにタピオカでんぷんをn-オクテニルコハク酸無水物との反応によって疎水性にさせ，ならびにデントコーンでんぷんをナトリウムヒポクロリットとの反応によって酸化する。
本開示のブレンドを製造する際に，カチオン性架橋でんぷんを、でんぷんに基づいて、約 0.01 重量％〜約 99.99 重量％および 一層好ましくは約 5 重量％〜約 95 重量％，および更に一層好ましくは約 10 重量％〜約 90 重量％の範囲の量で利用する。組成物の少なくとも一種の他のでんぷん成分を、でんぷんに基づいて、約 0.01 重量％〜約 99.99 重量％，好ましくは約 5 重量％〜約 95 重量％，および更に一層好ましくは約 10 重量％〜約 90 重量％の範囲の量で利用する。
本開示のでんぷん組成物を製造する際に，組成物の成分を混合するための任意の慣用の方法を使用してよい。例えば、組成物のでんぷん成分の各々は、一緒に混合する場合に、乾燥形態であってよい。代わりに，組成物のでんぷん成分の各々は、一緒に混合して組成物を形成する場合に、スラリー形態であってよい。代わりに，でんぷん成分を一緒に混合してでんぷん組成物を形成する場合に、でんぷん成分の内の一種が乾燥形態であり，およびでんぷん成分の内の一種がスラリー形態であってよい。混合の別の許容できる方法は、個々のでんぷん懸濁液を蒸煮用（蒸煮）プロセスによってゼラチン化した後に、ゼラチン化でんぷんペーストを組み合わせることである。使用するために適している別の方法では、組成物のでんぷん成分の内のいずれか一種は、任意の他のでんぷん成分と混合する場合に、ゼラチン化でんぷんペースト形態であってよい。前述した通りに，組成物のでんぷん成分を混合するための任意の知られた方法を使用してよい。
代わりの実施態様では、カチオン性架橋でんぷん成分を含む本開示のでんぷんブレンドは、下記の様式で製造してよい。未加工のでんぷん成分を混合して未加工のでんぷん成分の組成物を提供する。その後に，未加工のでんぷん成分のブレンドをカチオン化および架橋してでんぷん成分の組成物であって，でんぷん成分の各々がカチオン化および架橋されたものを製造する。
例えば、ワキシーコーンでんぷんを慣用的に湿式粉砕してワキシーコーンでんぷんスラリーを提供する。デントコーンでんぷんを任意の所望の量でワキシーコーンでんぷんスラリーに加える。その後に，ワキシーコーンでんぷんおよびデントコーンでんぷんを含むスラリーを、任意の知られた様式でカチオン化しおよび架橋する。カチオン化および架橋は、同時にを含む任意の順序で実施してよい。次いで、生成したカチオン化架橋でんぷんスラリー 組成物を洗浄しおよび 乾燥させる。
代わりに，別の実施態様では，ワキシーコーンでんぷんスラリーおよびデントコーンでんぷんスラリーを、個々に任意の知られた様式で所望の通りにカチオン化しおよび架橋してよい。カチオン化および架橋は、同時にを含む任意の順序で実施してよい。次いで、別々のカチオン化架橋ワキシーコーンでんぷんおよびカチオン化架橋デントコーンでんぷん成分を任意の知られた様式で組み合わせて任意の所望の比率の組成物を製造してよい。一層特に，成分を，例えば、混合によって組み合わせてよい。次いで、生成したカチオン化架橋でんぷんスラリー 組成物を洗浄しおよび乾燥させてよい。
代わりに，別の実施態様では，ワキシーコーンでんぷんスラリーおよびデントコーンでんぷんスラリーを、個々に任意の知られた様式でカチオン化してよい。次いで、別々のカチオン化ワキシーコーンでんぷんスラリーおよびカチオン化デントコーンでんぷんスラリーを任意の知られた様式で組み合わせて任意の所望の比率の組成物を製造してよい。一層特に，成分を，例えば、混合によって組み合わせてよい。次いで、カチオン化ワキシーコーンでんぷんスラリーおよびカチオン化デントコーンでんぷんスラリーを含む生成したカチオン化でんぷんスラリー組成物を任意の知られた様式で架橋してよい。次いで、生成したカチオン化架橋でんぷんスラリー 組成物を洗浄しおよび乾燥させてよい。
代わりに，別の実施態様では，ワキシーコーンでんぷんスラリーおよびデントコーンんぷんスラリーを個々に任意の知られた様式で架橋する。次いで、別々の架橋ワキシーコーンでんぷんおよび 架橋デントコーンでんぷんを任意の知られた様式で組み合わせて任意の所望の比率の組成物を製造する。次いで、架橋でんぷんスラリー 組成物を一緒にカチオン化してカチオン性架橋でんぷんスラリー 組成物を製造する。次いで、生成したカチオン化架橋でんぷんスラリー組成物を洗浄しおよび 乾燥させてよい。
代わりに，別の実施態様では，上記の３つの実施態様におけるようなスラリー形態であるよりはむしろ，組成物の成分の内の少なくとも一種は、一緒に混合する場合に、乾燥形態であってよい。
代わりに，別の実施態様では，でんぷん組成物は、カチオン性架橋でんぷん成分の各々のゼラチン化でんぷんペーストを組み合わせることによって製造してよい。個々のでんぷん成分を蒸煮によってゼラチン化することによって、ゼラチン化でんぷんペーストが得られる。ゼラチン化を達成するための加熱は、約 90 ℃を超える温度で実施するのが典型的である。
代わりに，別の実施態様では，カチオン性架橋でんぷん成分を別のでんぷん成分の非ゼラチン化でんぷんスラリーと組み合わせることによって、でんぷん組成物を製造してよい。
代わりに，別の実施態様では，組成物の成分を混合することによって、でんぷん組成物を製造してよい。その後に，生成した混合物を、典型的には約 90 ℃を超える温度で加熱して、でんぷんがゼラチン化され、ゼラチン化ペースト混合物を形成する。生成したゼラチン化ペースト混合物を、引き続き乾燥させて実質的にすべての水分を除く。場合により，乾燥させた混合物を、その後に粉砕して粉末にする。プロセスから生じる利点は、紙生産設備ででんぷんをゼラチン化するための必要性を除くことである。
代わりに，別の実施態様では，組成物の成分の各々のゼラチン化されたでんぷんペーストを形成することによって、でんぷん組成物を製造してよい。これは、成分の各々を典型的には約 90 ℃を超える温度で加熱してゼラチン化されたでんぷんペーストを形成することによって、達成される。生成したゼラチン化ペースト混合物を、引き続き乾燥させて実質的にすべての水分を除く。場合により，乾燥させた混合物を、その後に粉砕して粉末にする。プロセスから生じる利点は、紙を生産する際に使用すべきでんぷんをゼラチン化するための必要性を除くことである。
２つを超えるプロセスを実施する際に、乾燥は、任意の様式で達成してよい。例えば,ドラム乾燥機，スプレー乾燥機，薄膜ワイプ乾燥機，ターボ反応装置，流動床乾燥機，等を利用してよい。
本開示のでんぷん組成物は、任意の慣用の添加剤を含んでよい。例えば，染料，顔料，糊付け添加剤，保持および排水助剤，バイオポリマーまたは合成ポリマーの水性懸濁液もしくは溶液，等を組み込んでよい。
本開示のカチオン性架橋でんぷん組成物は、紙の生産において有用である。本開示のでんぷん組成物は、任意の慣用の様式を用いて、紙の生産に組み込んでよい。例えば，カチオン性架橋でんぷん組成物を水中でスラリーにしおよび生成したスラリーを、でんぷんスラリーのゼラチン化を達成する程の温度で加熱してゼラチン化でんぷんペーストを製造してよい。ゼラチン化を達成するための加熱は、約 90 ℃を超える温度で実施するのが典型的である。代わりに、組成物のでんぷん成分を個々に加熱してゼラチン化を達成しそして生成したでんぷんペーストを組み合わせてゼラチン化でんぷんペーストを生じる。次いで、上記の技術のどちらかをによって達成されたゼラチン化でんぷんペーストを、任意の知られている様式で、セルロース系懸濁液，特に紙完成紙料 (paper finish) 中に導入してよい。そうする際に，ゼラチン化でんぷんペーストを、抄紙機のウエットエンドから紙繊維濃厚原料，または紙繊維希薄原料に導入しても，または濃厚原料および希薄原料の両方に分割添加してもよい。ゼラチン化でんぷんペースト組成物をセルロース系懸濁液に導入する際に，任意の量のでんぷん組成物を、所望の通りに、組み込んでよい。組み込むべきでんぷん組成物の量は、紙繊維に基づいて、約 0.1%〜約 5重量%の範囲であるのが典型的である。好適な実施態様では，でんぷん組成物は、繊維の重量に基づいて、約 0.5%〜約 2重量%の範囲の量で存在する。
本開示のでんぷん組成物を紙の生産に組み込みと、紙完成紙料の保持の増大および排水の改良を生じることを見出した。これらの性質は、当分野において製紙プロセスを向上させるために有用であると一般に認められている。その上に，本開示のでんぷん組成物を紙の生産に組み込みと、一層高い内部結合強度を有する紙製品を生じることになることが期待される。
加えて，本開示のでんぷん組成物は、好ましくは紙に適用することができるコーティングの製造において利用する。本開示のでんぷん組成物は、紙コーティング配合物の製造においてバインダーとして使用することができる。組成物のでんぷん成分は、紙コーティングの製造において利用する場合には、ゼラチン化形態であるのが好ましい。紙コーティング配合物は、顔料、例えば、クレイ，カルシウムサルフェート，またはカルシウムカーボネート; バインダー、例えば、ラテックス，ポリビニルアルコール，でんぷん，またはタンパク質; および種々の他の添加剤、例えば、滑剤，不溶化剤，レオロジー調整剤，蛍光増白剤，水保持助剤，分散剤，殺生剤，染料，等を含むのが典型的である。紙コーティングにおける本開示の新規なでんぷん組成物の使用は、改良された疎水性，改良されたインキ持ち（holdout），および被覆製品への改良された印刷特性を付与することになることが期待される。その上に，コーティングにおけるでんぷん組成物の使用は、コーティング色に改良されたレオロジーを付与し，および乾燥されたコーティングにかさばった構造を付与することが期待される。コーティングを紙製品に適用するのが好ましい。加えて，本開示のコーティングは、ペイントとして利用することができる。
本コーティングの製造では、顔料を約 100 部の量で使用するのが典型的である。コーティングのバインダー成分は、顔料に基づいて、典型的には約 1〜約 50 部の量，一層典型的には 約 5〜約 20 部の量で使用する。コーティングにおいて望まれる任意の他の成分、例えば、滑剤，レオロジー調整剤，保水剤，等を、良く知られた慣用の量、例えば顔料に基づいて0.5 部で使用することができる。
新規なでんぷん組成物を組み込んだコーティングを、セルロース系ウエブのような表面に，任意の慣用の様式で適用してよい。典型的には，コーティングは、ロールコーター，ロッドコーター，ナイフコーター，フィルムプレスコーター，エアナイフコーター，カーテンコーター，スプレーコーター，等を使用することによって、表面に適用してよい。
本開示のカチオン性架橋でんぷん組成物は、また、製紙およびペイントの他の分野においても実用性を有することが期待される。そのような用途は、例えば，食品容器製造業者，水処理および鉱石精製におけるような水性懸濁液の凝集，等を含む。
下記の例は、本発明を例示するためおよび本発明をなしおよび用いる際に、当業者を助けるために提示する。例は、本発明の範囲をそうでなく制限することを何ら意図しない。
例において供したでんぷん組成物および紙製品の性質を評価する際に、下記の試験手順を利用した。
試験手順
紙完成紙料排水速度
スウェーデン、AB Akribi Kemikonsulter，10 Hogalidsgatan 26 S-856 31 Sundsvall製のDynamic DrainageAnalyzer (DDA) で紙完成紙料排水速度分析を行った。紙完成紙料排水速度性能を評価する際に利用した手順は、製造業者によって提供されるDynamic Drainage Analyzerを操作するためのマニュアル (version 3.xx, March 2003) に十分に記載されている。評価を実施する際に、下記の一般化された条件下で手順を利用した:
回転速度- 750 rpm
真空設定 - 225 バール
サンプル容量 - 800 ml
ローター始動（ローター始動） -45秒
でんぷんおよび他の添加剤添加を規定する通りに行う
排水 -0 秒で
排水速度を記録する
紙完成紙料残率
上記からの紙完成紙料排水速度試験から発生された濾液の濁度を測定することによって、紙完成紙料残率を行った。HACH COMPANYを通して入手し得る Model 2100P Portable Turbidimeter Instrumentを使用し，2100Pについての対応するマニュアルに載っている取扱説明書に従って、濁度を測定した。排水速度を求めた後、直ぐに、Dynamic Drainage Apparatusから濾液サンプルを取り出しおよび15 ml を2100Pについての測定用バイアルに入れた。濁度を測定しおよびNephelometric Turbidity Units (NTU)として記録した。NTUが低くなる程，紙完成紙料保持が一層良好になる点で、NTU値は、紙完成紙料保持に対して逆の関係を有する。
内部結合強度
紙の内部結合強度 (Scott Bond) - TAPPI 試験手順 T 541 om-89
でんぷん組成物
例 1 - カチオン性架橋デントでんぷん対照
下記の例において、評価目的で、ゼラチン化でんぷんペーストの形態のカチオン性架橋デントコーンでんぷんを対照として利用した。一層詳細には、Cargill, Incorporatedから入手し得るALTRA CHARGE 140 でんぷんは、デントでんぷんを (3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル)トリメチルアンモニウムクロリドによりアルカリ性条件下で処理することによって、カチオン性にさせられそしてその後に架橋されていたカチオン性架橋デントコーンでんぷんであった。
ゼラチン化でんぷんペーストを製造する際に、1000 ガロンタンク内で、ALTRA CHARGE 140 でんぷんをスラリーにして固形分30% のレベルにした。スラリー を連続ジェット調理器具系中に導入した。前希釈水を毎分29 ガロンの速度で加えてでんぷんの蒸煮固形分を減少させた。スラリーにした ALTRA CHARGE 140 でんぷんをスチーム圧力125 psi および温度280 oFにおいて毎分6.8 ガロンでジェット蒸煮した。一旦でんぷんを蒸煮したら，後希釈水を毎分60 ガロン加えることによって、生成したゼラチン化でんぷんペースト を希釈しして固形分2.0% にした。ゼラチン化でんぷんペーストを 5000 ガロンタンクに移しそして穏やかに撹拌した。ALTRA CHARGE 140 を、排水および保持の性質について評価したそして結果を表 1に報告する。
例 2 -カチオン性架橋ワキシーコーンでんぷん対照
下記の例において、評価目的で、ゼラチン化でんぷんペーストの形態のカチオン性架橋ワキシーコーンでんぷんを対照として利用した。一層詳細には、Cargill，Incorporatedから入手し得るALTRA CHARGE 340 でんぷんは、デントでんぷんを (3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル)トリメチルアンモニウムクロリドによりアルカリ性条件下で処理することによって、カチオン性にさせられそしてその後に架橋されていたカチオン性架橋ワキシーコーンでんぷんであった。ゼラチン化でんぷんペーストを製造する際に、1000 ガロンタンク内で、ALTRA CHARGE 340 でんぷんをスラリーにして固形分24% のレベルにした。スラリーを連続ジェット調理器具系中に導入した。前希釈水を毎分20 ガロンの速度で加えてでんぷんの蒸煮固形分を減少させた。スラリーにした ALTRA CHARGE 340 でんぷんをスチーム圧力125 psi および温度250 oFにおいて毎分6.8 ガロンでジェット蒸煮した。一旦でんぷんを蒸煮したら，後希釈水を毎分45 ガロン加えることによって、生成したゼラチン化でんぷんペースト溶液を希釈して固形分2.0% にした。ゼラチン化でんぷんペースト溶液を 7000 ガロンタンクに移しそして穏やかに撹拌した。ALTRA CHARGE 340 でんぷんを、排水および保持の性質について評価したそして結果を表 1に報告する。
例 3 -カチオン性架橋ワキシーコーンでんぷん75%/カチオン性架橋デントコーンでんぷん125% を含むでんぷん組成物
本例では，ゼラチン化でんぷんペーストの形態の、ALTRA CHARGE 340 カチオン性架橋ワキシーコーンでんぷん75重量%および ALTRA CHARGE 140 カチオン性架橋デントコーンでんぷん25重量%を含むカチオン性架橋でんぷん組成物を提供した。例 1の生成物25 グラムを250 rnl ビーカー中に入れることによって、でんぷん組成物を製造した。その後に、例 2の生成物75 グラムをビーカー中に入れた。ビーカー の内容物を、実験室撹拌機を用いて 5 分間撹拌した。生成したでんぷんペーストを評価したそして結果を表 1に報告する。
例 4 - カチオン性架橋ワキシーコーンでんぷん50%/カチオン性架橋デントコーンでんぷん150% を含むでんぷん組成物
本例では，ゼラチン化でんぷんペーストの形態の、カチオン性架橋ワキシーコーンでんぷん50重量%およびカチオン性架橋デントコーンでんぷん50重量%を含むカチオン性架橋でんぷん組成物を提供した。例 1の生成物50 グラムを250 rnl ビーカー中に入れることによって、でんぷん組成物を製造した。その後に、例 2の生成物50 グラムをビーカー中に入れた。ビーカー の内容物を、実験室撹拌機を用いて 5 分間撹拌した。生成したでんぷんペーストを評価したそして結果を表 1に報告する。
例 5 - 下記：カチオン性架橋ワキシーコーンでんぷん25%/カチオン性架橋デントコーンでんぷん175% を含むでんぷん組成物
本例では，ゼラチン化でんぷんペーストの形態の、カチオン性架橋ワキシーコーンでんぷん25重量%およびカチオン性架橋デントコーンでんぷん75重量%を含むカチオン性架橋でんぷん組成物を提供した。例 1の生成物75 グラムを250 rnl ビーカー中に入れることによって、でんぷん組成物を製造した。その後に、例 2の生成物25 グラムをビーカー中に入れた。ビーカー の内容物を、実験室撹拌機を用いて 5 分間撹拌した。生成したでんぷんペーストを評価したそして結果を表 1に報告する。
でんぷん組成物の評価
例 6
本例では，例 1〜５の生成物の紙完成紙料排水速度特性の評価を実施した。紙完成紙料排水速度を求めるための手順を、下記の規格値と共にここに記載する：
試験製紙原料コンシステンシー - 0.53%
試験製紙原料組成物 -硬材36%，軟材19%，高灰分損紙25%，低灰分損紙13%，沈降カルシウムカーボネート6%，粉砕カルシウムカーボネート1%
例 1,2，3，4，および 5についての紙完成紙料排水速度および残率を求める際に，DDAの試験順序 は、下記の通りであった：
Figure 2008545825
 例 1,2，3，4，および 5についての紙完成紙料排水速度および残率を表 1に報告する。
Figure 2008545825
 表 1中のデータを考慮して、既定のでんぷん添加について，現行の開示の組成物を使用する場合に，通常、紙完成紙料排水速度は、対照と比べて向上することが観測される。改良された紙完成紙料排水速度は、抄紙機作業を一層速くすることになることが期待される。
例 7 - カチオン性ワキシーコーンでんぷん対照
下記の例において、評価目的で、ゼラチン化でんぷんペーストの形態のカチオン性ワキシーコーンでんぷんを対照として利用した。一層詳細には、Cargill, Incorporatedから入手し得るCHARGE +310でんぷんは、ワキシーコーンでんぷんを (3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル)トリメチルアンモニウムクロリドによりアルカリ性条件下で処理することによって、カチオン性にさせられていたカチオン性ワキシーコーンでんぷんである。
ゼラチン化でんぷんペーストを製造する際に、4-リットル容器内で、CHARGE +310 でんぷんをスラリーにして固形分5% のレベルにした。スラリー を連続ジェット調理器具系中に導入した。スラリーにした CHARGE +310 でんぷんをスチーム圧力125 psi および温度250 oFにおいて毎分2.0 リットルでジェット蒸煮した。一旦でんぷんを蒸煮したら、生成したゼラチン化でんぷんペースト溶液を希釈して固形分2.0% にした。蒸煮しでんぷんペーストを30 分環穏やかに撹拌した後に、試験した。CHARGE +310 でんぷん を、排水および保持の性質について評価したそして結果を表 2に報告する。
例 8 - カチオン性架橋ワキシーコーンでんぷん75%/カチオン性ワキシーコーンでんぷん25%を含むでんぷん組成物
本例では，評価目的で、ゼラチン化ペーストの形態の、カチオン性架橋ワキシーコーンでんぷん成分75%およびカチオン性ワキシーコーンでんぷん成分25%を含むでんぷん組成物を提供した。一層詳細には、例 2の生成物75 グラムを250 rnl ビーカー中に入れることによって、でんぷん組成物を製造した。その後に、例 7の生成物25 グラムをビーカー中に入れた。ビーカーの内容物を、実験室撹拌機を用いて 5 分間撹拌した。生成したでんぷんペースト組成物を評価したそして結果を表 2に報告する。
例 9 - カチオン性架橋 ワキシーコーンでんぷん25%/カチオン性ワキシーコーンでんぷん75%を含むでんぷん組成物
本例では，評価目的で、ゼラチン化ペーストの形態の、カチオン性架橋ワキシーコーンでんぷん成分およびカチオン性ワキシーコーンでんぷん成分を含むでんぷん組成物を提供した。一層詳細には、例 7の生成物75 グラムを250 rnl ビーカー中に入れることによって、でんぷん組成物を製造した。その後に、例 2の生成物25 グラムをビーカー中に入れた。ビーカーの内容物を、実験室撹拌機を用いて 5 分間撹拌した。生成したでんぷんペースト組成物を評価したそして結果を表 2に報告する。
例 10 - カチオン性架橋 デントコーンでんぷん75%/ カチオン性ワキシーコーンでんぷん25%を含むでんぷん組成物
本例では，評価目的で、ゼラチン化ペーストの形態の、カチオン性架橋デントコーンでんぷん成分およびカチオン性ワキシーコーンでんぷん成分を含むでんぷん組成物を提供した。一層詳細には、例1の生成物75 グラムを250 rnl ビーカー中に入れることによって、でんぷん組成物を製造した。その後に、例 7の生成物25 グラムをビーカー中に入れた。ビーカーの内容物を、実験室撹拌機を用いて 5 分間撹拌した。生成したでんぷんペースト組成物を評価したそして結果を表 2に報告する。
例 11 - カチオン性架橋 デントコーンでんぷん25%/カチオン性ワキシーコーンでんぷん75%を含むでんぷん組成物
本例では，評価目的で、ゼラチン化ペーストの形態の、カチオン性架橋デントコーンでんぷん成分およびカチオン性ワキシーコーンでんぷん成分を含むでんぷん組成物を提供した。一層詳細には、例7の生成物75 グラムを250 rnl ビーカー中に入れることによって、でんぷん組成物を製造した。その後に、例 1の生成物25 グラムをビーカー中に入れた。ビーカーの内容物を、実験室撹拌機を用いて 5 分間撹拌した。生成したでんぷんペースト組成物を評価したそして結果を表 2に報告する。
でんぷん組成物の評価
例 12
本例では，例 7〜11の生成物の紙完成紙料排水速度および保持特性の評価を実施した。紙完成紙料排水速度および保持測定を求めるための手順を、ここに記載する。得られた結果を下記の表 2に報告する。
例 7，8，9，10，および 11についての紙完成紙料排水速度および残率を求める際に，DDAの試験順序 は、下記の通りであった：
Figure 2008545825
 例 7，8，9，10，および 11についての紙完成紙料排水速度および残率を表 2に報告する。
Figure 2008545825
 表 2中のデータを考慮して、既定のでんぷん添加について，現行の開示の組成物を使用する場合に，通常、紙完成紙料排水速度は、対照と比べて向上することが観測される。改良された紙完成紙料排水速度は、抄紙機作業を一層速くすることになることが期待される。
開示は、種々の具体的および例示的な実施態様および技術に関して記載した。しかし、当業者ならば、多数の変更および変更態様を、開示の精神および範囲内にありながらなし得ることを認識するものと思う。

Claims (56)

  1. カチオン性架橋でんぷんおよびでんぷんを含む組成物。
  2. カチオン性架橋でんぷんが約 0.01重量％〜約 99.99 重量％の量で存在し，およびでんぷんが約 0.01重量％〜約 99.99 重量％の量で存在する、請求項１記載の組成物。
  3. カチオン性架橋でんぷんが5重量%より多い〜約 99.99重量%の量で存在しおよびでんぷんが約 0.01重量％〜5重量%より少ない量で存在する第二のカチオン性架橋でんぷんである、請求項2記載の組成物。
  4. カチオン性架橋でんぷんが、デントコーンでんぷん，ワキシーコーンでんぷん，ジャガイモでんぷん，小麦でんぷん，米でんぷん，サゴでんぷん，タピオカでんぷん，ソルガムでんぷん，サツマイモでんぷん，およびそれらの混合物からなる群より選択されるでんぷんを含む、請求項１記載の組成物。
  5. カチオン性架橋でんぷんのでんぷんが、アミノイオン-，イミノイオン-，スルホニウムイオン-，ホスホニウムイオン-，アンモニウムイオン-含有化合物，およびそれらの混合物からなる群より選択される成分との反応によりカチオン化される、請求項１記載の組成物。
  6. 成分が、第四アンモニウムイオン含有化合物であるアンモニウムイオン-含有化合物である、請求項５記載の組成物。
  7. 第四アンモニウムイオン-含有化合物が(3-クロロ-2- ヒドロキシプロピル)トリメチルアンモニウムクロリドである、請求項６記載の組成物。
  8. カチオン性架橋でんぷんのでんぷんが、多官能性化学試薬との反応により架橋される、請求項１記載の組成物。
  9. 多官能性化学試薬が、多官能性エーテル化試薬および多官能性エステル化試薬からなる群より選択される、請求項８記載の組成物。
  10. 多官能性化学試薬が、オルガノハライド，オルガノサルフェート，オルガノスルホナイト，オルガノホスフェイト，オルガノホスホナイト，オルガノイソシアネート，オルガノアジド，アルデヒド，ケトン，エポキシド、アルケン，アルキン，それらの分子内混合物，およびそれらの混合物からなる群より選択される多官能性 エーテル化試薬である、請求項9記載の組成物。
  11. 多官能性化学試薬が、カルボン酸、無水物，エステル，酸ハライド，亜リンオキシハライド，亜リンオキシアンヒドリド，スルフリルハライド，それらの分子内混合物，およびそれらの混合物からなる群より選択される多官能性エステル化剤である、請求項9記載の組成物。
  12. 多官能性エステル化試薬が、トリメタホスフェイトの金属塩である亜リンオキシアンヒドリドである、請求項11記載の組成物。
  13. カチオン性架橋でんぷんのでんぷんが、アミノイオン，イミノイオン，スルホニウムイオン，ホスホニウムイオン，アンモニウムイオン含有化合物およびそれらの混合物からなる群より選択される成分との反応によってカチオン化され、ならびにカチオン性架橋でんぷんのでんぷんが、多官能性化学試薬との反応によって架橋される、請求項1記載の組成物。
  14. 成分がアンモニウムイオン-含有化合物である、請求項13記載の組成物。
  15. 多官能性化学試薬が、多官能性エーテル化試薬および多官能性エステル化試薬からなる群より選択される、請求項13記載の組成物。
  16. 多官能性化学試薬が、オルガノハライド，オルガノサルフェート，オルガノスルホナイト，オルガノホスフェイト，オルガノホスホナイト，オルガノイソシアネート，オルガノアジド，アルデヒド，ケトン，エポキシド、アルケン，アルキン，それらの分子内混合物，およびそれらの混合物からなる群より選択される多官能性エーテル化試薬である、請求項15記載の組成物。
  17. 多官能性化学試薬が、カルボン酸、無水物，エステル，酸ハライド，亜リンオキシハライド，亜リンオキシアンヒドリド，スルフリルハライド，それらの分子内混合物，およびそれらの混合物からなる群より選択される多官能性エステル化試薬である、請求項15記載の組成物。
  18. カチオン性架橋でんぷんのでんぷんが、アンモニウムイオン-含有化合物との反応によってカチオン化され、ならびにカチオン性架橋でんぷんのでんぷんが、亜リンオキシアンヒドリドとの反応によって架橋される、請求項1記載の組成物。
  19. アンモニウムイオン-含有化合物が(3-クロロ-2- ヒドロキシプロピル)トリメチルアンモニウムクロリドであり，および亜リンオキシアンヒドリドがトリメタホスフェイトの金属塩である、請求項18記載の組成物。
  20. でんぷんが、デントコーンでんぷん，ワキシーコーンでんぷん，ジャガイモでんぷん，小麦でんぷん，米でんぷん，サゴでんぷん，タピオカでんぷん，ソルガムでんぷん，サツマイモでんぷん，および それらの混合物からなる群より選択される、請求項1記載の組成物。
  21. でんぷんが、未加工のでんぷん，加工されたでんぷん，およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項1記載の組成物。
  22. でんぷんが加工されたでんぷんであり，でんぷんの加工が、化学的加工，物理的加工，酵素的加工，およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項21記載の組成物。
  23. でんぷんの加工が化学的加工である、請求項22記載の組成物。
  24. でんぷんの化学的加工が、解重合，酸化，還元，エーテル化，エステル化，硝化，脱脂，カチオン化，架橋，およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項23記載の組成物。
  25. 化学的加工が、でんぷんを、アミノイオン-，イミノイオン-，スルホニウムイオン-，ホスホニウムイオン-，アンモニウムイオン-含有化合物，および それらの混合物からなる群より選択される成分と反応させることによって、でんぷんがカチオン化されるカチオン化である、請求項24記載の組成物。
  26. 化学的加工が、多官能性化学試薬との反応により、でんぷんが架橋される架橋である、請求項24記載の組成物。
  27. でんぷんの加工が物理的加工である、請求項22記載の組成物。
  28. でんぷんの物理的加工が、熱処理，機械的手段による破砕，加圧処理，およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項27記載の組成物。
  29. 物理的加工が、でんぷんの加圧処理が押出である加圧処理である、請求項28記載の組成物。
  30. でんぷんの物理的加工が、でんぷんの熱処理である、請求項28記載の組成物。
  31. でんぷんの加工が、酵素的加工である、請求項22記載の組成物。
  32. でんぷんの酵素的加工が、でんぷんとアルファアミラーゼ酵素との反応，でんぷんとプロテアーゼ酵素との反応，でんぷんとリパーゼ酵素との反応，でんぷんとホスホリラーゼ酵素との反応，でんぷんとオキシダーゼ酵素との反応，およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項31記載の組成物。
  33. カチオン性架橋でんぷんのでんぷんが、アミノイオン-，イミノイオン-，スルホニウムイオン-，ホスホニウムイオン-，アンモニウムイオン-含有化合物，および それらの混合物からなる群より選択される成分との反応によってカチオン化され，およびカチオン性架橋でんぷんのでんぷんが、多官能性エーテル化試薬および多官能性エステル化試薬からなる群より選択される多官能性化学試薬との反応によって架橋され，およびでんぷんが、化学的加工，物理的加工，酵素的加工，およびそれらの混合物からなる群より選択される加工によって加工されたでんぷんである、請求項1記載の組成物。
  34. でんぷんが第二カチオン性架橋でんぷんであり、カチオン性架橋でんぷんが第二 カチオン性架橋でんぷんと異なる、請求項1記載の組成物。
  35. カチオン性架橋でんぷんが、(3-クロロ-2- ヒドロキシプロピル)トリメチルアンモニウムクロリドによってカチオン化され，そしてナトリウムトリメタホスフェイトであるトリメタホスフェイトの金属塩によって架橋されたでんぷんであり，および 第二カチオン性架橋でんぷんが、(3-クロロ-2- ヒドロキシプロピル)トリメチルアンモニウムクロリドによってカチオン化され，そしてナトリウムトリメタホスフェイトであるトリメタホスフェイトの金属塩によって架橋されたでんぷんであり，カチオン性架橋でんぷんが第二カチオン性架橋でんぷんと異なる、請求項34記載の組成物。
  36. でんぷんがカチオン性でんぷんある、請求項1記載の組成物。
  37. カチオン性架橋でんぷんが、(3-クロロ-2- ヒドロキシプロピル)トリメチルアンモニウムクロリドによってカチオン化され，そしてトリメタホスフェイトの金属塩によって架橋されたでんぷんであり，およびでんぷんが、(3-クロロ-2- ヒドロキシプロピル)トリメチルアンモニウムクロリドによってカチオン化されたでんぷんある、請求項36記載の組成物。
  38. セルロース系ウエブならびにカチオン性架橋でんぷんおよびでんぷんを含む組成物を含むセルロース系ウエブ生成物。
  39. カチオン性架橋でんぷんが約 0.01重量％〜約 99.99 重量％の量で存在し、およびでんぷんが約 0.01重量％〜約 99.99 重量％の量で存在するセルロース系ウエブ生成物。
  40. カチオン性架橋でんぷんのでんぷんが、アミノイオン-，イミノイオン-，スルホニウムイオン-，ホスホニウムイオン-，アンモニウムイオン-含有化合物，および それらの混合物からなる群より選択される成分との反応によってカチオン化される、請求項38記載のセルロース系ウエブ生成物。
  41. カチオン性架橋でんぷんのでんぷんが、多官能性化学試薬との反応によって架橋されされる、請求項38記載のセルロース系ウエブ生成物。
  42. 多官能性化学試薬 が、多官能性エーテル化試薬、多官能性エステル化試薬，およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項41記載のセルロース系ウエブ生成物。
  43. でんぷんが、未加工のでんぷん，加工されたでんぷん，およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項38記載のセルロース系ウエブ生成物。
  44. でんぷんが加工されたでんぷんであり，加工が、化学的加工，物理的加工，酵素的加工，およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項43記載のセルロース系ウエブ生成物。
  45. でんぷんがカチオン化されおよび架橋された、請求項44記載のセルロース系ウエブ生成物。
  46. 組成物が、セルロース系繊維に基づいて、約 0.1%〜約 5重量%の範囲の量で存在する、請求項38記載のセルロース系ウエブ生成物。
  47. セルロース系ウエブが、紙およびボール紙からなる群より選択される、請求項38記載のセルロース系ウエブ生成物。
  48. カチオン性架橋でんぷんおよびでんぷんを含む組成物を、セルロース系ウエブ中に組み込むことを含む、セルロース系ウエブ生成物を製造する方法。
  49. 組成物を、セルロース系繊維に基づいて、約 0.1%〜約 5重量%の範囲の量で組み込む、請求項48記載の方法。
  50. 顔料ならびにカチオン性架橋でんぷんおよびでんぷんを含む組成物を含むコーティング組成物。
  51. 組成物が、顔料に基づいて約 1〜約 50 部の量で存在する、請求項50記載のコーティング組成物。
  52. 組成物のカチオン性架橋でんぷんが、組成物のでんぷんと異なる、請求項50記載のコーティング組成物。
  53. 請求項50記載のコーティング組成物で被覆されたセルロース系ウエブを含むセルロース系ウエブ生成物。
  54. 請求項50記載のコーティング組成物を含むペイント。
  55. 組成物の成分を混合し，生成した混合物を加熱して、でんぷんがゼラチン化されたゼラチン化カチオン性架橋でんぷんペースト混合物を形成し，そして生成したゼラチン化でんぷんペースト混合物を乾燥させることを含む、請求項1記載の組成物を製造する方法。
  56. 組成物の成分の各々のゼラチン化されたでんぷんペーストを形成し，でんぷんペースト成分を混合し，そして生成したゼラチン化されたでんぷんペースト混合物を乾燥させることを含む、請求項1記載の組成物を製造する方法。
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