NO782126L - WATER-ABSORPING STARCH COPPER POLYMERISAT, AND PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF SUCH - Google Patents

WATER-ABSORPING STARCH COPPER POLYMERISAT, AND PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF SUCH

Info

Publication number
NO782126L
NO782126L NO782126A NO782126A NO782126L NO 782126 L NO782126 L NO 782126L NO 782126 A NO782126 A NO 782126A NO 782126 A NO782126 A NO 782126A NO 782126 L NO782126 L NO 782126L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
starch
ethylenically unsaturated
approx
water
copolymerized
Prior art date
Application number
NO782126A
Other languages
Norwegian (no)
Inventor
Austin Harry Young
Frank Verbanac
Original Assignee
Staley Mfg Co A E
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US05/808,482 external-priority patent/US4115332A/en
Application filed by Staley Mfg Co A E filed Critical Staley Mfg Co A E
Publication of NO782126L publication Critical patent/NO782126L/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F251/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polysaccharides or derivatives thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

"Vannabsorberende stivelse-kopolyraerisat, samt fremgangsmåte for fremstilling av et slikt" "Water-absorbing starch copolymer, as well as method for producing such"

Oppfinnelsen vedrører vann-absorberende stivelse-kopolymerisater. The invention relates to water-absorbing starch copolymers.

1 løpet av de eiate år er det utviklet visse derivat iserte stivelser som har evne til å absorbere og holde på store vann-mengder. Disse derivatiserte stivelser refereres ofte til som "vann-absorberende stivelser". I U.S.-patentskrifter nr. 3.935*099 og 3.997.484 er det beskrevet stivelse-polyraerer som sies å absorbere mer enn lOOO ganger sin egen vekt. Disse vann-absorberende stivelser fremstilles generelt ved podning av polyakrylnitril på stivelaemolekyler og deretter derivatiserihg av polyakrylaitrilkjedene til anioner. Podningen foretas ved friradikal-katalyse (f. eks. cerium eller bestråling). Stivelse-pode-prosessen er vanskelig å regulere og er tidkrevende. Opp-nåelsen av et kritisk podenivå er et essensielt krav til et vann-absorberende sluttprodukt. En rekke av derivatiserings- og nøytraiiseriagstrinn anvendes typisk for å omdanne nitrilgruppen til anioner og et vann-absorberende stivelseprodukt. Dette forurenser produktet med salt. De vann-absorberende egenskaper ved disse salt-forureneede stivelser forringes i stor grad når de anvendes i vandige løsninger som inneholder spormengder av salter og mineraler. Det er også vanskelig å oppnå ensartede og reproduserbare vann-absorpsj onsevne-resultater. Dette skyldes øyensynlig vanskeligheter med å styre reaksjonen. Disse vann-absorberende stivelseprodukter mangler også visse andre egenskaper som er essensielle og ønskelige for mange formål (f.eks. mangler . de klébe-evne, prefabrikasjons- og formingsegenskaper, film-dannende, bindende, beleggende egenskaper osv.). Dette begrenser generelt deres anvendelse til begrensede områder (f.eks. separat inneholdt i en vann-gjennoatrengelig innhylling eller separat tilsatt til eller blandet med et annet substrat). Dessuten kan disse vann-absorberende stivelser ikke effektivt anvendes ved belegningsnivåer méd høyt faststoff eller lett fikseres eller bindes til en bærer eller et substrat eller lett tilveiebringes i forhånds-dannet form. During the past few years, certain derivatized starches have been developed which have the ability to absorb and retain large amounts of water. These derivatized starches are often referred to as "water-absorbing starches". In U.S. Patent Nos. 3,935,099 and 3,997,484, starch polymers are described which are said to absorb more than 1000 times their own weight. These water-absorbing starches are generally produced by grafting polyacrylonitrile onto starch molecules and then derivatizing the polyacrylonitrile chains into anions. The grafting is carried out by free radical catalysis (e.g. cerium or irradiation). The starch grafting process is difficult to regulate and is time-consuming. The achievement of a critical grafting level is an essential requirement for a water-absorbing end product. A series of derivatization and neutralization steps are typically used to convert the nitrile group into anions and a water-absorbing starch product. This contaminates the product with salt. The water-absorbing properties of these salt-contaminated starches deteriorate to a large extent when they are used in aqueous solutions containing trace amounts of salts and minerals. It is also difficult to achieve uniform and reproducible water absorbency results. This is apparently due to difficulties in controlling the reaction. These water-absorbing starch products also lack certain other properties that are essential and desirable for many purposes (e.g., they lack adhesiveness, prefabrication and molding properties, film-forming, binding, coating properties, etc.). This generally limits their application to limited areas (eg separately contained in a water-permeable envelope or separately added to or mixed with another substrate). Moreover, these water-absorbing starches cannot be effectively used at high solids coating levels or easily fixed or bonded to a carrier or substrate or easily provided in preformed form.

U.S.-patent nr. 3.661.815 åpenbarer også analoge vann-absorberende stivelser som fremstilles ved forsåpning av stivelse-poiyakrylnitril-podederivater med visse alkalimetallbaser. Disse vann-absorberende stivelse-podninger sies å absorbere mer enn 50 ganger sin vekt av vann. Fremgangsmåten i henhold til dette U.S.-patent og produkter ved fremgangsmåten lider av lignende mangler som omtalt ovenfor raed hensyn til de to tidligere nevnte U.S.-patenter. U.S. Patent No. 3,661,815 also discloses analogous water-absorbing starches prepared by saponification of starch-polyacrylonitrile graft derivatives with certain alkali metal bases. These water-absorbing starch grafts are said to absorb more than 50 times their weight in water. The method according to this U.S. patent and products of the method suffer from similar deficiencies as discussed above with respect to the two previously mentioned U.S. patents.

Det er på dette område et behov for mer lettvint og effektivt å fremstille vann-absorberende stivelseprodukter under be-tingelser som tilveiebringer større ensartethet og reproduserbar-het hos sluttproduktet. Større toleranse og forlikelighet med vandige løsninger som inneholder salt og mineral-forurensninger kreves også. Noe som er enda viktigere, er utviklingen av en vann-absorberende stivelse som lett kan bindes eller fikseres til et substrat eller forhånds-formes. En slik vann-absorberende stivelse ville 1 betydelig grad utvide grensene for anvendelighet og bruk av vann-absorberende stivelser på dette område. In this area, there is a need to more easily and efficiently produce water-absorbing starch products under conditions that provide greater uniformity and reproducibility in the end product. Greater tolerance and compatibility with aqueous solutions containing salt and mineral contaminants is also required. What is even more important is the development of a water-absorbing starch that can be easily bonded or fixed to a substrate or pre-formed. Such a water-absorbing starch would significantly expand the limits of applicability and use of water-absorbing starches in this area.

Et formål ved foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en enkel og reproduserbar fremgangsmåte for fremstilling av vann-absorberende stivelseprodukter. Et annet formål er å oppnå vann-absorberende stivelseprodukter som i sammenligning med eksisterende vann-absorberende stivelser har forbedret anvendelighet, An object of the present invention is to provide a simple and reproducible method for the production of water-absorbing starch products. Another object is to obtain water-absorbing starch products which, in comparison with existing water-absorbing starches, have improved applicability,

nytte og funksjonelle egenskaper. Et ytterligere formål er å tilveiebringe en fremgangsmåte for påføring eller fiksering av vann-absorberende stivelser på bærere eller substrater eller å fremstille forhånds-dannede produkter, samt produkter fra denne fremgangsmåte. utility and functional properties. A further object is to provide a method for applying or fixing water-absorbing starches to supports or substrates or to produce pre-formed products, as well as products from this method.

I henhold til foreliggende oppfinnelse tilveiebringes et vann-absorberende stivelse-kopolymerisat som har evne til å absorbere flere ganger sin egen vekt av vann, idet stivelse-kopolymerisatet omfatter kopolymerisatproduktét av etylenisk umettede stivelsemolekyler og etylenisk umettede monomerer med de etylenisk umettede monomerer som danner en polymer binding mellom de kopolymeriserte stivelsemolekyler for tilveiebringelse av et ikke-lineært gitterverk av et flertall av stiveleekjeder bundet sammen Ved hjelp av polymere bindinger representert ved formelen: According to the present invention, a water-absorbing starch copolymer is provided which has the ability to absorb several times its own weight of water, the starch copolymer comprising the copolymer product of ethylenically unsaturated starch molecules and ethylenically unsaturated monomers with the ethylenically unsaturated monomers that form a polymer bonding between the copolymerized starch molecules to provide a non-linear latticework of a plurality of starch chains bonded together by means of polymeric bonds represented by the formula:

(I) -4-stivelse (I) -4-starch

stivelse4~ hvor "stivelse" representerer en stivelsekjede av D-glukose-enheter, Z representerer en organisk gruppe som knytter -gruppen til karbonatomet i stivelaekjeden ved hjelp av et starch4~ where "starch" represents a starch chain of D-glucose units, Z represents an organic group that links the -group to the carbon atom in the starch chain by means of a

svovelatom eller et oksygenatom, R er hydrogen eller et enverdig organisk radikal, M representerer et flertall av kopolymeriserte etylenisk umettede monomerer hvor<*>'p" representerer antall kopolymeriserte monomere enheter i bindingen, (W) er en vann-tiltrekkende gruppe eller en hydrofil andel, f.eks. et anion, kation, ikke-ion, en amfotær, zwitterioniak eller amfifil andel eller en blanding derav knyttet til den polymere binding, og "n" representerer antallet av (W)-andeler som inneholdes i den polymere binding av de kopolymeriserte monomerer, hvorved antallet av (W)-andeler er tilstrekkelig til å bibringe vann-absorberende egenskaper i kopolymerisatet. sulfur atom or an oxygen atom, R is hydrogen or a monovalent organic radical, M represents a plurality of copolymerized ethylenically unsaturated monomers where<*>'p" represents the number of copolymerized monomeric units in the bond, (W) is a water-attracting group or a hydrophilic moiety, e.g., an anion, cation, non-ion, an amphoteric, zwitterionic or amphiphilic moiety or a mixture thereof associated with the polymeric bond, and "n" represents the number of (W) moieties contained in the polymeric bond of the copolymerized monomers, whereby the number of (W) parts is sufficient to impart water-absorbing properties in the copolymer.

De vann-absorberende stivelser eller deres forløpere kan fremstilles ved en kopolymeriseringsprosess som omfatter kø-polymerisaring av: (a) stivelsekjeder som inneholder vedhengende, endestående etylenisk umettede grupper representert ved formelen: (II) stivels« The water-absorbing starches or their precursors can be prepared by a copolymerization process comprising queue polymerization of: (a) starch chains containing pendant, terminal ethylenically unsaturated groups represented by the formula: (II) starch"

hvor "stivelse", Z og R er som definert ovenfor, og "a" representerer substitusjonsgraden for de ende-ståendé umettede grupper på stivelsekjeden, og (b) etylenisk umettede monomerer representert ved formelen: where "starch", Z and R are as defined above, and "a" represents the degree of substitution of the end-to-end unsaturated groups on the starch chain, and (b) ethylenically unsaturated monomers represented by the formula:

hvor M* representerer en etylenisk umettet monomer, "(W)<*>' representerer minst én vann-tiltrekkende where M* represents an ethylenically unsaturated monomer, "(W)<*>' represents at least one water-attractant

gruppe eller en forløper for en slik, og n<*>er et helt tali, group or a precursor of such, and n<*>is a whole tali,

for tilveiebringelse av et tverrbundet nettverk av et flertall av stivelsekjeder bundet sammen av polymere bindinger represen- for providing a cross-linked network of a plurality of starch chains bound together by polymeric bonds represen-

tert ved formelen: tart by the formula:

hvor "stivelse", Z, R, (W) og n er jsom definert ovenfor, M representerer et flertall av kopolymeriserte etylenisk umettede monomerer som inneholder et tilstrekkelig antall av (W)-eller {W<*>)-forløpere inne i den polymere binding til å gi det kopolymeriserte produkt vann-absorpsjonsevne, og "P" represen- . terer antallet av kopolymeriserte etylenisk umettede monomerer mellom sidestilte stivelsekjeder. 1 kopoiymerisasjonsprosessen kan et stort utvalg av M'- (W *)ft,—monomerer anvendes for fremstilling av den vann-absorberende stivelse i henhold til oppfinnelsen. Verdien av det hele tall n' og de spesielle "W" eller "W"-forlØpere som anvendes i kopoiymerisasjonsprosessen, kan variere i betydelig grad. where "starch", Z, R, (W) and n are as defined above, M represents a plurality of copolymerized ethylenically unsaturated monomers containing a sufficient number of (W) or {W<*>) precursors within the polymeric bond to give the copolymerized product water absorption capacity, and "P" represen- . ters the number of copolymerized ethylenically unsaturated monomers between juxtaposed starch chains. In the copolymerization process, a large selection of M'-(W*)ft,—monomers can be used for the production of the water-absorbing starch according to the invention. The value of the integer n' and the particular "W" or "W" precursors used in the copolymerization process can vary significantly.

Hoen av monoraerene vil inneholde "tø" eller "W"-forlØpere (for eksempel har n' en verdi på 1-3) mens andre kan være fri for "W" eller "W"-forløperandelene (f.eks. n<*>er 0). Likeledes kan de kopolymeriserte monomerer vesentlig bestå av monomerer som inneholder "W" eller "W"-forløpere. I den ovenfor angitte formel kan M' bestå av en etylenisk umettet porsjon av en organisk gruppe av samme kjemiske sammensetning eller en blanding av forskjellige kopolymeriserte monomerer hvor M'-gruppen avviker i sammensetning. Likeledes kan "W" eller "W* "-forløperne være like eller forskjellige av type. Mengden av "W-raonoraer eller "W<*->monomer-forløpere kopolymerisert med stivelsen*holdes på et nivå som.er tilstrekkelig til å gi det kopolymeriserte stivelseprodukt Vånn-absorpsjonsevne. Hvis "W'"-forløpere utelukkende anvendes, så er det nødvendig å omdanne et tilstrekkelig antall forløpere til den vann-tiltrekkende form for oppnåelse av det ønskede vann-absorberende stivelse-kopolymerisatprodukt. Some of the monolayers will contain "thaw" or "W" precursors (eg n' has a value of 1-3) while others may be free of the "W" or "W" precursor portions (eg n<* > is 0). Likewise, the copolymerized monomers may consist substantially of monomers containing "W" or "W" precursors. In the formula stated above, M' can consist of an ethylenically unsaturated portion of an organic group of the same chemical composition or a mixture of different copolymerized monomers where the M' group differs in composition. Likewise, the "W" or "W* " precursors can be the same or different in type. The amount of W monomers or W monomer precursors copolymerized with the starch is maintained at a level sufficient to give the copolymerized starch product water absorbency. If "W'" precursors are used exclusively, then it is necessary to convert a sufficient number of precursors into the water-attracting form to obtain the desired water-absorbing starch copolymer product.

I sammenligning med eksisterende vann-absorberende stivelser er stivelse-kopolymerisatene i henhold til foreliggende oppfinnelse mer anvendelige og nyttige. De kan prefabrikeres ut fra vann-løselige eller vann-dispergerbare, modifiserte eller hydrolyserte stivelser til vann-absorberende stivelse-ko<p>ol<y>meriaater med bøy molekylvekt og som er tverrbundet. Generelt tilveiebringes de etylenisk umettede stivelser som anvendes i forbindelse med foreliggende oppfinnelse, typisk i en vann-løs#lig form eller de kan lett omdannes til en slik form. Dette gjør foreliggende oppfinnelse spesielt anvendelig på pre-fabrikeringsoperasjoner hvor vann eller vandige systemer anvendes In comparison with existing water-absorbing starches, the starch copolymers according to the present invention are more applicable and useful. They can be prefabricated from water-soluble or water-dispersible, modified or hydrolysed starches into water-absorbing starch co<p>ol<y>meriates with low molecular weight and which are cross-linked. In general, the ethylenically unsaturated starches used in connection with the present invention are typically provided in a water-soluble form or they can be easily converted into such a form. This makes the present invention particularly applicable to pre-fabrication operations where water or aqueous systems are used

for dispergering, oppløsning eller piastifisering av stivelsen. for dispersing, dissolving or piastifying the starch.

Oppfinnelsen egner seg derfor på ideell måte for de fleste pre-fabrikeringsoperasjoner (f.eks. bestrykning, støpning, ekstrudering, tørking, arkdannelse, trykning, binding, innkapsling, gelering, impregnering, laminering, plastlfisering osv.) hvor stivelsen innledningsvis tilveiebringes i en form som er mest egnet for prefabrikering (f.eks. flytende, bøyelig, støp-bar osv.) og deretter forhåndsdannes og omdannes til en fast gjenstand. The invention is therefore ideally suited to most pre-fabrication operations (e.g. coating, casting, extruding, drying, sheeting, printing, binding, encapsulating, gelling, impregnating, laminating, plasticizing, etc.) where the starch is initially provided in a form most suitable for prefabrication (eg, fluid, pliable, castable, etc.) and then preformed and converted into a solid object.

Stivelse-delen av de etylenisk umettede stivelsekjeder kan stamme fra et utvalg av stivelsekiIder, inklusive korn, belg-frukter, rotfrukter. Eksempler på stivelser inkluderer tapioka, mais, høy-amylose, søte poteter, voksaktig mais, canna, arrovr-root, hvete, sorghum, voksaktig sorghum, voksaktig ris, soya, ris, erter, amylose- eller amylopektin-fraksjoner, kombinasjoner derav o.l. Stivelseamyloseinnholdet innvirker på temperaturen som en stivelse vil omdanne seg til en vann-dispergerbar eller stivelseklister-form^ved. Stivelser med høyt amyloseinnhold krever typisk forhøyede temperaturer og trykk (f.eks. ekstrudering, jet-koking osv.) for ensartet fordeling i vandige systemer. I motsetning til dette dispergeres eller forklistrer stivelser med et lavere amyloseinnhold (f.eks. 3056 amylose eller mindre) lettere i vann (f.eks. 50-70°C). Forhånds-forklistrede eller forhånds-gelerte stivelser med et amyloseinnhold på mindre enn 30% dispergeres normalt i vann ved omgivelsestemperatur (f.eks. The starch part of the ethylenically unsaturated starch chains can originate from a selection of starch sources, including grains, legumes, root vegetables. Examples of starches include tapioca, corn, high-amylose, sweet potato, waxy corn, canna, arrowroot, wheat, sorghum, waxy sorghum, waxy rice, soy, rice, pea, amylose or amylopectin fractions, combinations thereof, and the like. The amylose content of starch affects the temperature at which a starch will transform into a water-dispersible or starch-clast form. High amylose starches typically require elevated temperatures and pressures (eg, extrusion, jet cooking, etc.) for uniform distribution in aqueous systems. In contrast, starches with a lower amylose content (eg 3056 amylose or less) are more easily dispersed or pasted in water (eg 50-70°C). Pre-gelled or pre-gelled starches with an amylose content of less than 30% are normally dispersed in water at ambient temperature (e.g.

For mange prefabrikata er det fordelaktig å modifisere eller forandre stivelsekjeden slik at man oppnår et mer funk-sjonelt og anvendelig stivelseprodukt. Dette kan foretas ved derivatisering av stivelsekjedene, slik at de inneholder andre For many prefabricated products, it is advantageous to modify or change the starch chain so that a more functional and usable starch product is obtained. This can be done by derivatizing the starch chains, so that they contain others

substituenter (f.eks. estere eller etere som kan inneholde kationiske, anioniske, ikke-ioniske, amfotære grupper osv.). De etylenisk umettede stivelser kan tilveiebringes i den forhånds- substituents (e.g. esters or ethers which may contain cationic, anionic, nonionic, amphoteric groups, etc.). The ethylenically unsaturated starches can be provided in the pre-

gelerte eller forhånds-forklistrede form eller hydrolyseres (f.eks. ved kjemisk eller enzymatisk hydrolyse av granulsere eller ikke-granulære etylenisk umettede stivelser) for forbedring av deres dispergerbarhet i vandige systemer. Etylenisk umettede dekstriner, maltodekstriner og andre etylenisk umettede hydro-lys at er som gir lav viskositet (f.eks. D.E. 0,2-30), er spesielt godt egnet for bestrykningsformål. Slike etylenisk umettede stivelsehydrolysater tilveiebringer et hjelpemiddel for oppnåelse av et system med høyt faststoff-innhold og lav viskositet som er spesielt velegnet for vandige bestryknings- og prefabrikerings-formål. Modifisering, derivatisering eller hydrolyse av slike stivelser kan utføres før eller etter derivatiseringen til den etylenisk umettede form. gelled or pre-gelled form or hydrolyzed (eg by chemical or enzymatic hydrolysis of granular or non-granular ethylenically unsaturated starches) to improve their dispersibility in aqueous systems. Ethylenically unsaturated dextrins, maltodextrins and other ethylenically unsaturated hydrolyses that give a low viscosity (e.g. D.E. 0.2-30) are particularly well suited for coating purposes. Such ethylenically unsaturated starch hydrolysates provide an aid to achieving a high solids, low viscosity system which is particularly suitable for aqueous coating and prefabrication purposes. Modification, derivatization or hydrolysis of such starches can be carried out before or after the derivatization to the ethylenically unsaturated form.

Etylenisk umettede stivelser som inneholder hydrofobe substituenter, kan anvendes, men vil typisk kreve et disperger-ingsmiddel. Vann-blandbare, organiske dispergeringsmidler, f.eks. alkanoler (f.eks. metyl-, etyl-, isopropyl- eller butyl-alkohol), flerverdige alkoholer (f.eks. glycerol, etylenglykol), etere (f.eks. metyl-, etyl- eller propyletere osv.), ketoner (raetyletylketon, etylketon osv.), så vel som konvensjonelle anioniske, ikke-ioniske og kationiske overflateaktive midler eller emulgatorer (se f.eks. McCutcheonj "Detergents andEmulsifiers" - nordamerikansk utgave, 1975) kan anvendes for å forenkle deres omdannelse til en mer vann-dispergerbar form. Ethylenically unsaturated starches containing hydrophobic substituents can be used, but will typically require a dispersing agent. Water-miscible, organic dispersants, e.g. alkanols (e.g. methyl, ethyl, isopropyl or butyl alcohol), polyhydric alcohols (e.g. glycerol, ethylene glycol), ethers (e.g. methyl, ethyl or propyl ethers, etc.), ketones (raethyl ethyl ketone, ethyl ketone, etc.), as well as conventional anionic, nonionic and cationic surfactants or emulsifiers (see, e.g., McCutcheonj "Detergents and Emulsifiers" - North American edition, 1975) can be used to facilitate their conversion to a more water-dispersible form.

Det er vanligvis fordelaktig å anvende hydrofile, etylenisk umettede stivelser som vil bli dispergert ensartet i vann ved temperaturer over stivelsegeleringspunktet uten hjelp av vann-blandbare organiske dispergeringsmidler eller overflateaktive systemer. Hydrofile stivelser som erkarakterisert vedat de gir en sentrifugal stivelserest på mindre enn 25% (fortrinnsvis mindre enn 10%) etter neddypping i vann,(en del etylenisk umettet stivelse/100 vektdeler vann) i en time ved temperaturer over deres geleringspunkt og sentrifugering ved 10 3 G i IO minutter anvendes mest passende for bestryknings- og prefabrik-eringsformål. Hydrofile, etylenisk umettede stivelser som inneholder pendante etylenisk umettede grupper med polare andeler eller substituenter for tilveiebringelse åv hydrofilisitet til den umettede del av stivelsemolekylet (f.eks. hydroksy, karboksy, amid, karbamyl, sulfoamyl, imido, sulfoamino, ti©, tiolamino, oksy, tiokarbonyl, sulfonyl, karbonyl, sulfoamido, kvaternaere ajsmoniumhalogenider, alkali- eller ammoniumsaltene) er spesielt nyttige. It is usually advantageous to use hydrophilic, ethylenically unsaturated starches which will disperse uniformly in water at temperatures above the starch gelation point without the aid of water-miscible organic dispersants or surfactant systems. Hydrophilic starches which are characterized in that they give a centrifugal starch residue of less than 25% (preferably less than 10%) after immersion in water, (one part ethylenically unsaturated starch/100 parts by weight water) for one hour at temperatures above their gelation point and centrifugation at 10 3 G for 10 minutes is most appropriately used for coating and prefabrication purposes. Hydrophilic, ethylenically unsaturated starches containing pendant ethylenically unsaturated groups with polar moieties or substituents to provide hydrophilicity to the unsaturated portion of the starch molecule (eg, hydroxy, carboxy, amide, carbamyl, sulfoamyl, imido, sulfoamino, ti©, thiolamino, oxy, thiocarbonyl, sulfonyl, carbonyl, sulfamido, quaternary ajsmonium halides, the alkali or ammonium salts) are particularly useful.

De vann-dispergerbare, etylenisk umettede stivelser som her er beskrevet, kan fremstilles ved hjelp av et utvalg av stivelsederivatiseringsprosesser. Derivatiseringsprosesser som kan anvendes for fremstilling av vedhengende, monoetylenisk umettede grupper, inkluderer omsetning av alkalimetallstivelse eller hydroksyetylerte stivelsesalter med et allylpropiolat for tilveiebringelse av karboksylert vinylstivelse-eter» omsetning av stivelse med etylenisk umettede organiske karboksylsyre-ahhydrider (f.eks. metakrylsyreanhydrid osv.) eller organiske allylhalogenider (f.eks. allylbromider, allylklorformiater, osv.), eller epoksyder (f.eks. butadien-monoksyder osv.) for tilveiebringelse av etylenisk umettede stivelse-estere eller -etere. The water-dispersible, ethylenically unsaturated starches described herein can be prepared by a variety of starch derivatization processes. Derivatization processes that can be used to produce pendant monoethylenically unsaturated groups include reaction of alkali metal starch or hydroxyethylated starch salts with an allyl propiolate to provide carboxylated vinyl starch ethers, reaction of starch with ethylenically unsaturated organic carboxylic acid hydrides (e.g., methacrylic anhydride, etc.) or organic allyl halides (eg, allyl bromides, allyl chloroformates, etc.), or epoxides (eg, butadiene monoxides, etc.) to provide ethylenically unsaturated starch esters or ethers.

De mest egnede monoetylenisk umettede stivelser er stivelse-esterne av «.Øfetylenisk umettede karboksylsyrer (f.eks. akrylat-, metakrylat-, krotonat-, citrakonat-, itakonat-stivelse^-estere så vel som alkalisalter og amider derav, blandinger derav o.l.); The most suitable monoethylenically unsaturated starches are the starch esters of ".Euethylenically unsaturated carboxylic acids (e.g. acrylate, methacrylate, crotonate, citraconate, itaconate starch^-esters as well as alkali salts and amides thereof, mixtures thereof, etc. );

N-allylkarbaraatstivelseestere (f.eks.N-allylcarbaraate starch esters (e.g.

stivelse starch

glyeidylmetakrylat- og glycidyl-akrylatstivelseetere (se f.eks. XJ.S.-patentskrift nr. 3.448.089); allylstivelseetere (f.eks. allyl, isopropenyl osv.); allylalkyl-stivelseeterne (f.eks. etyl-, propyl-, butyl- osv. stivelseeteré) og allylalkylenoksydstivelseeternej allyloksyalkylstiyelseetere (f.eks. allyloksyetyl-, oksypropyl- og oksybutyl- osv. stivelse-eteme)s allyloksyhydroksyalkylstlvelse (f.eks. 3-allyloksy-2-hydroksypropylstivelse osv.)j stivelseakrylamider osv.? kombinasjoner derav o.l. I en mer begrenset utførelsesform av oppfinnelsen omfatter de etylenisk umettede stivelser slike stivelser som lett og ensartet vil kopolymeriseres med de brodannende komonomerer. Etylenisk umettede stivelser som inneholder polare grupper umiddel-bart sidestilt med den umettede gruppe og som aktiverer kopolymeriserbarheten av dobbeltbindingene i nærvær av friradikal-initierende systemer, er spesielt godt egnet for dette formål. Slike etylenisk umettede stivelser kan representeres ved formel III: hvor stivelse er en stivelsetejede av D-glukose-enheter, B representerer en aktiverende polar gruppe sidestilt med den etyleniske umettethet, D er svovel eller oksygen, Q er en organisk gruppe som knytter D-gruppen toverdig til den aktiverende polare gruppe, R representerer en enverdlg gruppe og "a" representerer D.S. (dvs. antall vedhengende etylenisk umettede grupper pr. anhydro-glukose-enhet i den nevnte stivelsekjede). Typiske sidestilte aktiverende polare grupper (dvs. E) inkluderer karbonyl tiokarbonyl og lignende grupper. Den etylenisk umettede del av stivelsekjedene består mest typisk av vedhengende grupper som individuelt har en molekylvekt på mindre enn 500, med de som har en vedhengende molekylvekt på mer enn 50, men under 300 (fortrinnsvis fra 75 til ca. 150 M.W.) som mest typisk I en mer foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen inneholder gruppen E et radikal R<*>er et hydrogenatom eller en mono-organo-gruppe som er knyttet direkte til nitrogenatomet ved en enverdig binding. I formel III kan Q være hvilken som helst toverdig Organisk gruppe som forbinder det aktiverende radikal med stivelsekjeden, f.eks. knyttet til D og akrylamid-nitrogenatomer via karbonbindinger). Stivelsens oksygen- eller svovelatom og aktiverende radikal kan være direkte knyttet sammen ved hjelp av et enkelt karbonatom eller ved hjelp av en organisk gruppe som er sammensatt av et flertall av karbonatomer. Gruppen -Q- kan bestå av substituerte eller usubstituerte, rettkjedede eller forgrenede alifatiske grupper (f.eks. alkylen), substituerte eller usubstituerte, aryleagrupper (f.eks. naftalen, fenylen osv.) så vel som toverdige organiske grupper som inneholder karbon-til-ikke-karbonatom-bindinger (f.eks. organoetere og tioetere, sulfonyl-, N-metylen-substituerte sekundære og tertiære aminer (f.eks. et -O^-HdD-Q-radikal). Om ønskes kan den Q-gruppe-bindende kjede også inneholde andre substituenter, f.eks. karbonyl, karboksyiat, tiokarbonyl osv. så vel som enverdige radikaler, for eksempel hydroksy, halogen (f.eks. Br, F, Cl ogI), alkyl, aryl, hydroksyalkyl, hydroksyaryl, alkoksy, aryloksy, karboksyalkyl, karboksy-aryl, amin, kombinasjoner av slike substituenter og lignende. Den toverdige organiske Q-gruppe vil med fordel inneholde mindre enn IO karbonatamer og fortrinnsvis ikke mer enn 7 karbonatomer. glycidyl methacrylate and glycidyl acrylate starch ethers (see, e.g., XJ.S. Patent No. 3,448,089); allyl starch ethers (eg, allyl, isopropenyl, etc.); allylalkyl starch ethers (e.g. ethyl, propyl, butyl, etc. starch ethers) and allylalkylene oxide starch ethers or allyloxyalkyl starch ethers (e.g. allyloxyethyl, oxypropyl, and oxybutyl, etc. starch ethers)s allyloxyhydroxyalkyl starches (e.g. 3 -allyloxy-2-hydroxypropyl starch, etc.)j starch acrylamides, etc.? combinations thereof, etc. In a more limited embodiment of the invention, the ethylenically unsaturated starches comprise such starches which will easily and uniformly copolymerize with the bridging comonomers. Ethylenically unsaturated starches which contain polar groups immediately adjacent to the unsaturated group and which activate the copolymerizability of the double bonds in the presence of free radical-initiating systems, are particularly well suited for this purpose. Such ethylenically unsaturated starches can be represented by formula III: where starch is a starch chain of D-glucose units, B represents an activating polar group juxtaposed to the ethylenic unsaturation, D is sulfur or oxygen, Q is an organic group linking the D group divalent to the activating polar group, R represents a univalent group and "a" represents D.S. (ie the number of attached ethylenically unsaturated groups per anhydro-glucose unit in the aforementioned starch chain). Typical juxtaposed activating polar groups (ie E) include carbonyl thiocarbonyl and similar groups. The ethylenically unsaturated portion of the starch chains most typically consists of pendant groups that individually have a molecular weight of less than 500, with those having a pendant molecular weight of more than 50 but less than 300 (preferably from 75 to about 150 M.W.) being most typical In a more preferred embodiment of the invention, the group E contains a radical R<*> is a hydrogen atom or a mono-organo group which is linked directly to the nitrogen atom by a monovalent bond. In formula III, Q can be any divalent organic group that connects the activating radical to the starch chain, e.g. linked to D and acrylamide nitrogen atoms via carbon bonds). The starch's oxygen or sulfur atom and activating radical can be directly linked together by means of a single carbon atom or by means of an organic group composed of a plurality of carbon atoms. The group -Q- may consist of substituted or unsubstituted straight-chain or branched aliphatic groups (e.g. alkylene), substituted or unsubstituted aryl groups (e.g. naphthalene, phenylene, etc.) as well as divalent organic groups containing carbon- to non-carbon atom bonds (e.g. organoethers and thioethers, sulphonyl-, N-methylene-substituted secondary and tertiary amines (e.g. a -O^-HdD-Q radical). If desired, the Q -group-linking chain also contain other substituents, e.g. carbonyl, carboxylate, thiocarbonyl, etc. as well as monovalent radicals, e.g. hydroxy, halogen (e.g. Br, F, Cl and I), alkyl, aryl, hydroxyalkyl , hydroxyaryl, alkoxy, aryloxy, carboxyalkyl, carboxy-aryl, amine, combinations of such substituents and the like. The divalent organic Q group will advantageously contain less than 10 carbon atoms and preferably no more than 7 carbon atoms.

I formel III hvor "E" er en aktiverende gruppe, kan R' og R være en mono-organo- eller hydrogensuibstituent. R'— og R-mono-organogruppene kan også inneholde en ester, eter, karboksyl-organofryre, alkohol, hydrokarbyl (f.eks. alkyl, aryl, fenyl osv.) så vel som toverdige organiske grupper som inneholder ikke-karbonatomer-til-karbonkjede-bindinger (f.eks. oksy-, sulfonyl-, tio-, karbonylgrupper osv. som nevnt ovenfor med hensyn til Q). R<*>og R er fordelaktig enten H eller en substituert eller usubstituert mono-organogruppe som inneholder mindre enn 8 karbonatomer, f.eks. en lavere alkyl- eller fenylgruppe. Illustrerende substituerte mono-organogrupper er halogensubstituert alkyl og fenyl, alkoksy, aryl, fenoksy, fenol og alkanol og tilsvarende tioler, alkan, fenol, tolylibenzoyl, karboksy, sulfoalkyl, sulfofenyl, kombinasjoner derav o,l. I de foretrukne utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse er R' og R enten hydrogen eller et 1-5 karbonalkylradikal (fortrinnsvis metyl) og "a" har en verdi på minst 0,002. In formula III where "E" is an activating group, R' and R can be a mono-organo or hydrogen substituent. The R'- and R-mono-organo groups may also contain an ester, ether, carboxyl-organofree, alcohol, hydrocarbyl (e.g., alkyl, aryl, phenyl, etc.) as well as divalent organic groups containing non-carbon atoms-to -carbon chain bonds (e.g. oxy, sulfonyl, thio, carbonyl groups, etc. as mentioned above with respect to Q). R<*> and R are advantageously either H or a substituted or unsubstituted mono-organo group containing less than 8 carbon atoms, e.g. a lower alkyl or phenyl group. Illustrative substituted mono-organo groups are halogen-substituted alkyl and phenyl, alkoxy, aryl, phenoxy, phenol and alkanol and corresponding thiols, alkane, phenol, tolylibenzoyl, carboxy, sulfoalkyl, sulfophenyl, combinations thereof, etc. In the preferred embodiments of the present invention, R' and R are either hydrogen or a 1-5 carbon alkyl radical (preferably methyl) and "a" has a value of at least 0.002.

De mest foretrukne etylenisk umettede stivelser er de stivelseakrylamider som er representert ved formel IV: The most preferred ethylenically unsaturated starches are those starch acrylamides represented by formula IV:

hvor D er som definert ovenfor (fortrinnsvis oksy), Q1 representerer en toverdig organogruppe, f.eks. slik som Q er definert ovenfor, "a" representerer substitusjonsgraden, R og R<*>er enverdige grupper som definert her og<H>n&" er 0 eller 1. Stivelseakrylamidene i henhold til ovenstående formel IV kan fremstilles ved omsetning av N-metylolakrylamider med stivelse i nærvær av en syre eller syreutviklende katalysator og en polymerisasjons-inhibitor, som illustrert ved følgende foretrings-ligning V: hvor "an i reaktantene (A) og (b) representerer antall stivelse-hydroksylgrupper i (A) foretret med N-metylolakrylamidreaktantene (B), R' og R er mono-organo- eller hydrogengrupper slik som definert nedenunder, og H representerer en syre eller syreutviklende foretringskatalysator. Ovenstående N-raetylolakrylamid-reaksjon V kan også anvendes for fremstilling av et stivelseakrylamid-reaksjonsprodukt (C) hvor Q som illustrert i formel XIX Inneholder en alkylenoksy- eller arylenoksygruppe, ved omsetning av de tilsvarende hydroksyaryl- eller hydroksyalkyl-stivelseetere (f.eks. hydroksypropyl- og hydroksyetyl-stivelseetere) med et H-metyloiakrylamid hvor R' og R representerer en enverdig gruppe. Substituerte akrylamider som inneholder en reaktiv N-metyloigruppe knyttet til akrylamid-nitrogenatomene ved intervenerende toverdige organiske Q-grupper og stivelser som inneholder kationiske og anloniske eller ioniske akrylamidsubstituenter, kan oppnås ved foretring av en stivelse med det aktuelle N-raetylolakrylamid (f.eks. natrium-2-Hr-metylolakrylamido-2-metylpropansulfOnat, et N-metylolakrylamid-kvaternært aramonlumhalogenid, f*eks. 3-(N-metylolakrylamido)-3-metylbutyltrimetylammoniumkiorid osv.). Representative R<*->substituenter i V ovenfor inkluderer hydrogen, N-aryloi, H-alkylaminene og N-arylaminene, f.eks. H-metylol-s N-etyl-j N-isopropyl-j H-n-butyl-; N-isobutyl-j H-n-dodecyl-j N-n-oktadecyl-; N-cykloheksyl-; H-fenyl-j tø-(2-hydroksy-l,l-dimetylpropyl)-* H-p-hydroksybenzyl-; K-(3-hydroksybutyl)-i N—(4-hydrdksy-3,5-dimetylbenzyl)-j H-(3-hydroksy-l-l-dimetyl)-j N-(2-hydroksy-l,l-dimetyletyl)-» H-(2-hydroksyetyl)-j N-{5-hydroksy-l-naftyl)~* kombinasjoner derav o.l. Illustrerende akrylamid-reaktanter (B) inkluderer N-metylol- og N-tiometyl-akrylamider, f.eks. H-(hydroksymetyl)akrylamid; N-(hydroksymetyl)-ff-I(1—hydroksymetyl)propyl]akrylamid t H-(hydroksymetyl)-2-alkyl-akrylamider, f.eks. N-(hydroksymetyl)-2— (metyl-heptyl) akrylamid ; where D is as defined above (preferably oxy), Q1 represents a divalent organo group, e.g. as Q is defined above, "a" represents the degree of substitution, R and R<*> are monovalent groups as defined herein and<H>n&" is 0 or 1. The starch acrylamides according to the above formula IV can be prepared by reaction of N- methylacrylamides with starch in the presence of an acid or acid-developing catalyst and a polymerization inhibitor, as illustrated by the following etherification equation V: where "an in reactants (A) and (b) represents the number of starch hydroxyl groups in (A) etherified with N The -methylolacrylamide reactants (B), R' and R are mono-organo or hydrogen groups as defined below, and H represents an acid or acid-evolving etherification catalyst. The above N-raethylolacrylamide reaction V can also be used to produce a starch acrylamide reaction product (C) where Q as illustrated in formula XIX Contains an alkyleneoxy or aryleneoxy group, by reacting the corresponding hydroxyaryl or hydroxyalkyl starch ethers (e.g. hydroxypropyl and hydroxyethyl starch ethers) with a H-methyloiacrylamide where R' and R represent a monovalent group. Substituted acrylamides containing a reactive N-methyloyl group attached to the acrylamide nitrogen atoms by intervening divalent organic Q groups and starches containing cationic and anionic or ionic acrylamide substituents can be obtained by etherification of a starch with the relevant N-raethylolacrylamide (e.g. sodium 2-Hr-methylolacrylamido-2-methylpropane sulfonate, an N-methylolacrylamide quaternary aramonium halide, eg 3-(N-methylolacrylamido)-3-methylbutyltrimethylammonium chloride, etc.). Representative R<*>substituents in V above include hydrogen, N-aryl, the H-alkylamines and the N-arylamines, e.g. H-methylol-s N-ethyl-j N-isopropyl-j H-n-butyl-; N-isobutyl-j H-n-dodecyl-j N-n-octadecyl-; N-cyclohexyl-; H-phenyl-j to-(2-hydroxy-1,1-dimethylpropyl)-* H-p-hydroxybenzyl-; N-(3-hydroxybutyl)-i N-(4-hydroxy-3,5-dimethylbenzyl)-j H-(3-hydroxy-1-1-dimethyl)-j N-(2-hydroxy-1,1-dimethylethyl) -» H-(2-hydroxyethyl)-j N-{5-hydroxy-1-naphthyl)~* combinations thereof and the like Illustrative acrylamide reactants (B) include N-methylol and N-thiomethyl acrylamides, e.g. H-(hydroxymethyl)acrylamide; N-(hydroxymethyl)-ff-1(1-hydroxymethyl)propyl]acrylamide t H-(hydroxymethyl)-2-alkyl-acrylamides, e.g. N-(hydroxymethyl)-2-(methylheptyl)acrylamide;

»-1 (1-bydrokaymetyl) -1-nonyl 1 -2 -taety lakryiamid ; N- (l~hydroksymetyl)-2-metyl akrylamid; N- (hydroksymetyl) -2-propylakrylamid; »-1-(1-bydrokaylmethyl)-1-nonyl 1-2-taethyl lacryamide; N-(1-hydroxymethyl)-2-methyl acrylamide; N-(hydroxymethyl)-2-propylacrylamide;

etc*? H-(raerkaptometyl) akrylamid; H-metylol-N-isopropylakryiamid; etc*? H-(recaptomethyl)acrylamide; H-methylol-N-isopropylacrylamide;

3* (JJ-metylolakrylamido) -3-metylbutyltrimetylammoniumklor id (kationisk); natrium-2-&-metylolakrylamido-2-metylpropansulfonat (anionisk -CH2:C(H)C( tO)H(CH2OH)C-l (CH3)2lCH2S05Na+), kombina^sjoner derav o.l. 3* (JJ-methylolacrylamido)-3-methylbutyltrimethylammonium chloride (cationic); sodium 2-&-methylolacrylamido-2-methylpropanesulfonate (anionic -CH2:C(H)C( tO)H(CH2OH)C-l (CH3)2lCH2S05Na+), combinations thereof and the like.

'Reaksj"onj v kan passende utføres i nærvær av kjente syre-eller syre-genererénde katalysatorer (f.eks, ammoniumklorid eller The reaction can conveniently be carried out in the presence of known acid or acid-generating catalysts (eg, ammonium chloride or

-fosfat, mono-ammoniumhydrogenfosfat, sink-klorid osv.), fortrinnsvis ved en temperatur på fra ca. 70 til ca. 95°C inntil det ønskede D.S.-nivå er nådd. Konvensjonelle polymerisasjons-inhibitorer (f.eks. hydrokinon, dets derivater, 2,5-di-t-butyl-> kinon osv.) forhindrer homopolymerisering av stivelseakrylamidet og akrylamld-reaktantene. Stivelseakrylamidene kan fremstilles via løsnings-* oppslemmings-, tørre, halvtørre eller andre egnede kondensasjonsprosesser. Por fremstilling av et stivelseakrylamid som har et D.S.-nivå på 0,03 eller mer, er det Ønskelig å disper- -phosphate, mono-ammonium hydrogen phosphate, zinc chloride, etc.), preferably at a temperature of from approx. 70 to approx. 95°C until the desired D.S. level is reached. Conventional polymerization inhibitors (eg, hydroquinone, its derivatives, 2,5-di-t-butyl-> quinone, etc.) prevent homopolymerization of the starch acrylamide and the acrylamide reactants. The starch acrylamides can be produced via solution* slurry, dry, semi-dry or other suitable condensation processes. Por the preparation of a starch acrylamide having a D.S. level of 0.03 or more, it is desirable to disperse

, gere på ensartet måte akrylamidet, syren eller den syregenerer-ende katalysator og polymerisasjons-inhibitor i stivelse-reaktanten. Jevn dispergering av H-metylolakrylamidreaktanten, katalysatoren og polymerisasjons-inhibitoren i stivelsen kan på effektiv måte utføres ved innledningsvis å danne en stivelse-oppslemming eller ved behandling av stivelsen med et absorberbart dispergeringsmedium (f.eks. vann) som akrylamidet, katalysatoren og polymerisasjons-inhibitoren er løselig i, eller anbringes i mobil form og deretter gjennomtrekke eller absorbere disper-geringsmidlet og dets oppløste stoffer inn i stivelsegranulene. , uniformly generate the acrylamide, the acid or the acid-generating catalyst and polymerization inhibitor in the starch reactant. Uniform dispersion of the H-methylolacrylamide reactant, catalyst, and polymerization inhibitor in the starch can be effectively accomplished by initially forming a starch slurry or by treating the starch with an absorbable dispersing medium (e.g., water) such as the acrylamide, catalyst, and polymerization inhibitor. the inhibitor is soluble in, or placed in mobile form and then permeates or absorbs the dispersant and its solutes into the starch granules.

Som mer fullstendig forklart nedenunder, vil de mest egnede etylenisk umettede s^lbøffer for optimal vann-absorpsjonsevne være avhengig av typen av stivéleekjede. Et etylenisk umettet monoglukosid vil typisk kreve minst en D.S.—verdi på ca. 2,0 eller mer, mens langkjedede stivelsekjeder (f.eks. uhydro-lysert stivelse) typisk krever et betydelig lavere D.S.-nivå As explained more fully below, the most suitable ethylenically unsaturated starches for optimum water absorption will depend on the type of starch chain. An ethylenically unsaturated monoglucoside will typically require at least a D.S. value of approx. 2.0 or more, while long chain starch chains (e.g. unhydrolysed starch) typically require a significantly lower D.S. level

(f.eks. O,0002) for å være vann-absorberende. Videre eksisterer det et direkte slektskapsforhold mellom D.S.-verdien for enhver gitt stivelsekjede og den optimale vann-absorpsjonsevne som kan oppnås fra stivelse-kppolymerisatet derav. Et utilstrekkelig eller for stort etylenisk umettethets-D.S.-nivå vil generelt resultere i et kopolyraerisat som har dårlige vann-absorpsjons- (eg 0.0002) to be water absorbent. Furthermore, a direct relationship exists between the D.S. value of any given starch chain and the optimum water absorption capability obtainable from the starch copolymer thereof. An insufficient or excessive ethylenic unsaturation D.S. level will generally result in a copolymer having poor water absorption

egenskaper. En for svak D.S.-verdi vil svikte med hensyn til å tilveiebringe de nødvendige multifunksjonelle polymerisasjons-seter for vann-absorpsjonsevne-materialene. For en stor del av stivelser kan imidlertid et stivelse-kopolymerisat som er i stand til å absorbere flere ganger sin egen vekt typisk oppnås ved kopolymerisering av en stivelse som har en etylenisk umettethet som varierer fra ca. 0,002 D.S. til ca. 0,10 D.S. Høyere etylenisk umettede D*S.-nivåer (f.eks. 0,2 eller mer) vil vanligvis kreve mer omhyggelig regulerte kopolymerisasjonsbetingelser med en passende andel av etylenisk umettede monomerer og type av monomer. Stivelse-kopolymerisater som typisk absorberer mer enn 10 ganger sin egen vekt i vann, oppnås ut fra stivelser som har en etylenisk umettethet som varierer fra ca* 0,005 D.S. til ca. 0,05 D.S. For anvendelser som krever en sterkere vann-absorberende stivelse (f.eks. mer enn lOO ganger stivelsens tørre vekt), er det fordelaktig å anvende stivelsesubstrater som inneholder vedhengende etylenisk umettethet på et nivå som varierer fra ca. 0,005 D.S. til ca. 0,01 D.S. properties. Too low a D.S. value will fail to provide the necessary multifunctional polymerization sites for the water absorbency materials. However, for a large proportion of starches, a starch copolymer capable of absorbing several times its own weight can typically be obtained by copolymerizing a starch having an ethylenic unsaturation ranging from approx. 0.002 D.S. to approx. 0.10 D.S. Higher ethylenically unsaturated D*S. levels (eg, 0.2 or more) will generally require more carefully controlled copolymerization conditions with an appropriate proportion of ethylenically unsaturated monomers and type of monomer. Starch copolymers which typically absorb more than 10 times their weight in water are obtained from starches having an ethylenic unsaturation ranging from about* 0.005 D.S. to approx. 0.05 D.S. For applications requiring a stronger water-absorbing starch (eg, more than 100 times the dry weight of the starch), it is advantageous to use starch substrates containing pendent ethylenic unsaturation at a level ranging from about 0.005 D.S. to approx. 0.01 D.S.

Stivelse-kopolymerisatets vann-absorberende egenskaper er direkte beslektet med dets gitterverk (dvs. molekylkonfigura-. sjon) og dets ionieke hydrofilisitet. Karakteristikaene for stivelsekjeden og de polymere bindinger som dannes av de interpolymeriserte etylenisk umettede monomerer, dikterer primært kopolymerisatets nettverkstruktur. Svikt med hensyn til oppnåelse av riktig polymer binding eller brodannelsé mellom stivelsemolekyler vil på ugunstig måte innvirke på vann-absorpsjonsegenskåpene til stivelse-kopolymerisatet. Altfor lange polymere monomer-bindinger har tendens til å resultere i en altfor åpen struktur som på ugunstig måte innvirker på vann-absorpsjonskarakteren til stivelse-kopolymerisatets nettverk. Motsatt har for sterk tverrbinding (f.eks. en etylenisk umettet stivelse med høy D.S.-verdi) eller en utilstrekkelig mengde av kopolymerisert monomer (f.eks. svært korte bindinger mellom stivelsemolekyler) tendens til å skape et lukket nettverk og med-følgende tap i vann-absorpsjonsevne. Den netto ioniske ladning for kopolymerisatet i tilknytning til dets porøse nettverk med hensyn til vann bidrar til dets vann-absorpsjons- og -retensjons-egenskaper. Likeledes forringer oppnåelse av det optimale nettverk og en utilstrekkelig ioneladning dets vann-abBorpsjonsevne. Kombinasjonen av et riktig nettverk og et tilstrekkelig nivå av ioneladning for å tiltrekke og absorbere vannmolekyler inne i dets porøse nettverk tilveiebringer maksimal vann-absorpsjonsevne. The starch copolymer's water-absorbing properties are directly related to its lattice structure (ie, molecular configuration) and its ionic hydrophilicity. The characteristics of the starch chain and the polymeric bonds formed by the interpolymerized ethylenically unsaturated monomers primarily dictate the network structure of the copolymer. Failure to achieve proper polymer bonding or bridging between starch molecules will adversely affect the water absorption properties of the starch copolymer. Too long polymeric monomer bonds tend to result in too open a structure which adversely affects the water absorption character of the starch copolymer network. Conversely, too strong cross-linking (e.g. an ethylenically unsaturated starch with a high D.S. value) or an insufficient amount of copolymerized monomer (e.g. very short bonds between starch molecules) tends to create a closed network and consequent loss in water absorption capacity. The net ionic charge of the copolymer associated with its porous network with respect to water contributes to its water absorption and retention properties. Likewise, achieving the optimal network and an insufficient ion charge impair its water absorption capacity. The combination of a proper network and a sufficient level of ionic charge to attract and absorb water molecules within its porous network provides maximum water absorption capacity.

I det vann-absorberende stivelse-kopolymerisat inneholder de kopolymeriserte etylenisk umettede monomerer (dvs. -iMl^, i formel I) et tilstrekkelig antall hydrofile substituenter (f.eks. « (W)a i formel 1) til å gi vann-absorpsjonsevne til In the water-absorbing starch copolymer, the copolymerized ethylenically unsaturated monomers (ie, -iMl^, in formula I) contain a sufficient number of hydrophilic substituents (e.g., "(W)a in formula 1) to impart water absorption to

det kopolymeriserte stivelseprodukt. Illustrerende hydrofile substituenter inkluderer kationiske, anioniske, ikke-ioniske, arafolyttiske, zwitterioniske, amfotære andeler, blandinger derav og lignende. Som antatt ovenfor, er det unødvendig at hver kopolymeriserte monomere enhet er en vannt Utrekkende gruppe. Således kan en betydelig del av de polymere kjede-enheter være the copolymerized starch product. Illustrative hydrophilic substituents include cationic, anionic, nonionic, arapholytic, zwitterionic, amphoteric moieties, mixtures thereof, and the like. As assumed above, it is not necessary that each copolymerized monomeric unit be a water-extracting group. Thus, a significant part of the polymeric chain units can be

fri for ioniske substituenter hvorved resten av enhetene tilveiebringer et tilstrekkelig nivå av "W"-substitusjon til å gjøre stivelse-kopolymerisatet vann-absorberende. Graden av<H>w"-substitusjon som er nødvendig for oppnåelse av et vann-absorberende stivelse-kopolymerisat, vil være avhengig av mange faktorer. Slike faktorer som ioneladningen og typen av ioniske substituenter, andeler av etylenisk umettet stivelse i forhold til raonomer, hydrofilisitet og polaritet hos de kopolymeriserte monomer-enhater osv., har innvirkning på det krevede "W-substitu-sjonsnivå. For de fleste forhold er det fordelaktig at stivelse-kopolymerisatet inneholder enten anioniske eller kationiske substituenter. free of ionic substituents whereby the remainder of the units provide a sufficient level of "W" substitution to render the starch copolymer water absorbent. The degree of<H>w" substitution necessary to obtain a water-absorbing starch copolymer will depend on many factors. Such factors as the ionic charge and type of ionic substituents, proportions of ethylenically unsaturated starch relative to raonomers, hydrophilicity and polarity of the copolymerized monomer units, etc., have an effect on the required level of "W" substitution. For most conditions, it is advantageous for the starch copolymer to contain either anionic or cationic substituents.

Et utvalg av konvensjonelle, etylenisk umettede monomerer som enten inneholder de vann-absorberende substituenter eller dets forløpere, kan anvendes for fremstilling av stivelse— kopolymerisatene som her er beskrevet. De polymere bindinger kan være amflfiliske (dvs. inneholde både polare vann-iøselige og hydrofobe vann-uløselige grupper)» Anioniske monomerer inkluderer etylenisk umettede monomerer som inneholder syregrupper eller syresaltgrupper eller syresalt-forlØpere. Eksempler på anioniske substituenter er karboksylater, oksalater, benzoater, fosfonater, maleater, aalater, ftalater, suksinater, sulfater, sulfonater, tartrater, fumarater, blandinger derav o.l. Illustrerende etylenisk umettede kationiske monomerer inkluderer nitrogen-holdige kationer, f.eks. primære, sekundære og tertiære og kvaternære ammoniumforbindelser; svovel-holdige kationer, f.eks. sulfoniumsalter, halogeaider osv., fosfor-holdige kationer, f.eks. fosfonlumsalter; blandinger derav og lignende. Typiske nitrogen-holdige kationer inkluderer monomerer som er representert ved formelen» A selection of conventional ethylenically unsaturated monomers containing either the water-absorbing substituents or their precursors can be used to prepare the starch copolymers described herein. The polymeric bonds may be amphiphilic (ie, contain both polar water-soluble and hydrophobic water-insoluble groups)" Anionic monomers include ethylenically unsaturated monomers containing acid groups or acid salt groups or acid salt precursors. Examples of anionic substituents are carboxylates, oxalates, benzoates, phosphonates, maleates, alates, phthalates, succinates, sulfates, sulfonates, tartrates, fumarates, mixtures thereof and the like. Illustrative ethylenically unsaturated cationic monomers include nitrogen-containing cations, e.g. primary, secondary and tertiary and quaternary ammonium compounds; sulfur-containing cations, e.g. sulfonium salts, halides, etc., phosphorus-containing cations, e.g. phosphonium salts; mixtures thereof and the like. Typical nitrogen-containing cations include monomers represented by the formula

gruppe, og X©r et anion (f.eks. halogenid, acetat, CH^SO^, CjHgSO^ osv.). Eksempler på Ra-, R^- og Rc^mono-organogrupper er substituert og usubstituert alkyl, monoheterocyklisk (f.eks. piperidin, morfolin osv.),hydroksyalkyl, aralkyl, cykloalkyl så vel som cykliske og heterocykliske grupper som er toverdig bundet til nitrogenatomet (f.eks. Ra og R^ danner en cyklisk struktur). De foretrukne nitrogen-holdige etylenisk umettede kationiske monomerer er de vann-løselige monomere salter, f.eks. lavere alkyl med 1-5 karbonatomer (f.eks. etyl, metyl*propyl); group, and X© is an anion (eg, halide, acetate, CH^SO^, CjHgSO^, etc.). Examples of Ra, R^ and Rc^ mono-organo groups are substituted and unsubstituted alkyl, monoheterocyclic (e.g. piperidine, morpholine, etc.), hydroxyalkyl, aralkyl, cycloalkyl as well as cyclic and heterocyclic groups divalently bonded to the nitrogen atom (eg Ra and R^ form a cyclic structure). The preferred nitrogen-containing ethylenically unsaturated cationic monomers are the water-soluble monomeric salts, e.g. lower alkyl of 1-5 carbon atoms (eg ethyl, methyl*propyl);

polyoksyalkylen (f.eks. polyoksyetylen og polyoksypropylen), blandinger derav o.l.; alkoksy (f.eks. metoksy, etoksy, propoksy osv.); hydroksyalkyl og polyhydroksyalkyl (f.eks. hydroksyetyl, bydroksypropyl, dihydroksypropyl, dihydroksybutyl); heterocykliske aminer (f.eks. morfolin); aminer og amider som bærer mono-organiske forbindelser;rblandinger derav o.l. De svovel- og fosfor-holdige kationiske monomerer er lik de forannevnte med unntagelse av at enten fosforatornet eller svovelatomet erstatter nitrogenatomet. De foretrukne fosfor- og svovelkationer er fosfonium- og sulfonium-kationiske salter. Vann-løselige, "w*" etylenisk umettede monomerer som inneholder en aktiverende gruppe som er nabo til den etyleniske umettethet (f.eks. hvor M* inneholder et CHj^CR-g-radikal med den aktiverende gruppe "EM- og polyoxyalkylene (e.g. polyoxyethylene and polyoxypropylene), mixtures thereof and the like; alkoxy (eg, methoxy, ethoxy, propoxy, etc.); hydroxyalkyl and polyhydroxyalkyl (eg, hydroxyethyl, byhydroxypropyl, dihydroxypropyl, dihydroxybutyl); heterocyclic amines (eg, morpholine); amines and amides that carry mono-organic compounds; mixtures thereof, etc. The sulfur- and phosphorus-containing cationic monomers are similar to those mentioned above with the exception that either the phosphorus atom or the sulfur atom replaces the nitrogen atom. The preferred phosphorus and sulfur cations are phosphonium and sulfonium cationic salts. Water-soluble, "w*" ethylenically unsaturated monomers containing an activating group adjacent to the ethylenic unsaturation (e.g., where M* contains a CHj^CR-g radical with the activating group "EM- and

**R™-gruppen som definert ovenfor) foretrekkes.**R™ group as defined above) is preferred.

Representative kationiske monomerer inkluderer de N-raetylolakrylamid-reaktanter som er omtalt ovenfor, dimetyl-aminoetylmetakrylat; t-butylaminoetylmetakrylat; 2-hydroksy-3-metakryloksyprppyl%rimetylamraoniumkloridj allyltrimetylamraonium-klorid; S-allyl-tiuroniumbromid, S-metyl(allyl-tiuronium)meto-sulfat , diallyldibutyldiaimaoniumklorid, diallyldimetylammonium-met©sulfat, dimetallyldietylammoniumfosfat, diallyldimetyl-ammoniumnitrat, s-allyl-(allyltiuronium)bromid, N-raetyl(4-vinyl-pyrldinium)metosulfat, N-metyl(2-vinylpyridinlum)metosulfat, allyldimetyl-/3-metakryloksyetylammonium-metosulf at, /S^etakryloksyinetyltrimetyXamaoniuinnitrat} #-metakryX©ksyetyX-trimetyiammonium-p-toXuensuXf onat, S -akryXoksybutyXtributyX-ammoniummetosulfat, inetallyldiraetyl-0-vinylfenylaRimoniumklorid, oktyldietyi-m-vinylfenylammoniumfosfat-, /J-hydroksyetyldipropyl-p-vinylfenylamHmiumbroraid, benzyldimetyl-2-metyl-5-vinylfenyl-ammoniumfos fat; 3-hydroksypropyldietylvinyifenyXammoniumsuXfat ; oktadecyldimetyXvinylfsnylaiiBnoaium-p^toluensulfonat, amyldimetyl-3-^atyX~5-viiiyXfenylaiBmoniuiBtiocyaBat, vinyXoksyetyXtrietyl-ammoniumklorid, K-but<y>l-5-Qt<y>l-2-vinylpyridiniuinjodid, N-propyX-2-vinylkinoiinium-metyisulfat, H~butyX-5-etyX-3-vinyipyridinium;r;-. u jodid, II~propyX-2-vinylkiaoXiaivua"-metyXsiiXfat<allyl- ir-myrist-amidopropyldimetylammoniumklorid, metallyl- T-kaprylamidopropyl-metyletylammoniumbromid; allyl- Y-kaprylamidopropylmetylbenzyl-ammoniumfos f at, etallyX- T -myris tamidbpropyimetyX-a-naftyXmetyX-ammoniumklorid, allyl- r-palmitamidopropyletylheksyXammoniura-suXfat ; metaXXyX- y -XauraaddopropyXdiaroyXammonitamfos f at, propallyl- T*xauramidopropyldie%yXammoniumfosfat, metallyX-kapryXamidopropyiæetyl-/?-bydxoksyetylamTaoiU «llyX- T~stearamMopropylmetyldihydKdksypropyXamnumiumfosfat, aliyX-XauramidopxopylbehzyX-^-bydroksyatyXaBarKsniumkXorid og metaXXyX-T-abietamidopropyXheksyX-^' -hydroksypropyXaramoniumf osfat vinyidietylmetyXsuXfoniumjodid, etyienisk umettet nitrogen-boXdige kationer med formelen CHj^CHQN<+>f<R>j<R>gRjJX-"som for eksempel beskrevet i U.S.-patentskrift nr. 3.346.563 med Q, R^, R^, R3 og 3$T definert som ovenfor, blandinger derav o.l. Representative cationic monomers include the N-ethyl acrylamide reactants discussed above, dimethylaminoethyl methacrylate; t-butylaminoethyl methacrylate; 2-Hydroxy-3-methacryloxypropyltrimethylamranium chloride and allyltrimethylamranium chloride; S-allyl thiuronium bromide, S-methyl(allyl thiuronium)metho-sulphate, diallyldibutyldiaimonium chloride, diallyldimethylammonium met©sulphate, dimetallyldiethylammonium phosphate, diallyldimethylammonium nitrate, s-allyl-(allylthiuronium)bromide, N-raethyl(4-vinylpyrlidinium) )methosulphate, N-methyl(2-vinylpyridinlum)methosulphate, allyldimethyl-/3-methacryloxyethylammonium methosulfate, /S^ethacryloxyinethyltrimethylXammonioinitrate} #-methacryX©ksyetyX-trimethyliammonium-p-toXuensuXf onate, S -acryXoxybutyXtributX-ammonium methosulfate, inetallyldiraethyl-0 -vinylphenylaRimonium chloride, octyldiethyl-m-vinylphenylammonium phosphate-, /J-hydroxyethyldipropyl-p-vinylphenylammonium bromide, benzyldimethyl-2-methyl-5-vinylphenyl-ammonium phosphate; 3-HydroxypropyldiethylvinyphenyXammoniumsuXphate; octadecyldimethylXvinylfsnylaiiBnoaium-p^toluenesulfonate, amyldimethyl-3-^atyX~5-viiiyXphenylaiBmoniuiBtiocyaBat, vinyXoxyetyXtriethyl-ammonium chloride, K-but<y>l-5-Qt<y>l-2-vinylpyridinium iodide, N-propyX-2-vinylquinoiinium methylsulfate , H~butyX-5-ethyX-3-vinypyridinium;r;-. u iodide, II~propyX-2-vinylkiaoXiaivua"-methyXsiiXfat<allyl- ir-myrist-amidopropyldimethylammonium chloride, metallyl- T-caprylamidopropyl-methylethylammonium bromide; allyl- Y-caprylamidopropylmethylbenzyl-ammonium phosphate f at, etallyX- T -myris tamidbpropyimetyX-a-naphthyXmetyX -ammonium chloride, allyl- r -palmitamidopropylethylhexyXammoniura-suXphate; metaXXyX- y -XauraaddopropyXdiaroyXammonitamphos f at, propallyl- T*xauramidopropyldie%yXammonium phosphate, metallyX-capryXamidopropyiæethyl-/?-bydxoxyethylamTaoiU «llyX- T~stearamMopropylmethyldihydKdxypropyXamnumium and XabyX-Xauroamido-Xabydoxyxobarbehxydoxyphosphate metaXXyX-T-abietamidopropyXhexyX-^' -hydroxypropyXaramonium phosphate vinyidiethylmethyXsuXfonium iodide, ethylenically unsaturated nitrogen-containing cations of the formula CHj^CHQN<+>f<R>j<R>gRjJX-" as described, for example, in U.S. Patent No. 3,346. 563 with Q, R^, R^, R3 and 3$T defined as above, mixtures thereof and the like.

Representative anioniske monomerer inkluderer vinylsulfon-syre og vinylsulfonater (se f.eks. U.S.-patentskrifter nr. 3.970.604 og 2.859.191); allylsulforavsyre og allylsulfosuksinater (se f.eks. U.S.-patent nr. 3.219.608); sulfoestere av o-metyien-karboksyXsyrer og salter derav (se f.eks. U.S.-patent nr. 3.024.221); sulfo-organiske estere av fumar- og maleinsyrer og salter derav (se f.eks. U.S.-patent nr. 3.147.301); syrer og salter av sulfatoalkanakryXater og -metakryXater (se f.eks. U.S.-patenter nr. 3.893.393 og 3.7XX.449); akrylamidoalkansuXfonsyre og saXter (se f.eks. U.S.-patenter 4.008.293 og 3.946.X39), vinyi-fosfonsyre og vinyXfosfonater; a,^-etylenisk umettede karboksylsyrer, deres salter (f.eks. akrylsyre, raetakryXsyre* etakryXsyre, propakryXsyre, butakrylsyre, itakoneyre, monoaikyXéstere av itakonsyre, krotonsyre og krotonater, fumarsyre og fumarater osv.), blandinger derav o.l. Representative anionic monomers include vinyl sulfonic acid and vinyl sulfonates (see, e.g., U.S. Patent Nos. 3,970,604 and 2,859,191); allylsulfuric acid and allylsulfosuccinates (see, e.g., U.S. Patent No. 3,219,608); sulfoesters of o-methylene carboxylic acids and salts thereof (see, e.g., U.S. Patent No. 3,024,221); sulfo-organic esters of fumaric and maleic acids and their salts (see, e.g., U.S. Patent No. 3,147,301); acids and salts of sulfatoalkane acrylates and methacrylates (see, e.g., U.S. Patent Nos. 3,893,393 and 3,7XX,449); acrylamidoalkanesulfonic acid and salts (see, e.g., U.S. Patents 4,008,293 and 3,946,X39), vinyl phosphonic acid and vinyl phosphonates; a,^-ethylenically unsaturated carboxylic acids, their salts (e.g. acrylic acid, raetacrylic acid* ethacrylic acid, propacrylic acid, butacrylic acid, itaconic acid, monoalkyl esters of itaconic acid, crotonic acid and crotonates, fumaric acid and fumarates, etc.), mixtures thereof, etc.

De vann-absorberende stivelser kan fremstilles ved innledningsvis å kopolymerisere stivelsen med etylenisk umettede komonomerer som inneholder reaktive seter (f.eks. polar eller upolymerisert etylenisk umettethet) som deretter derivatiseres til "W"-andeler. Eksempelvis kan de etylenisk umettede stivelser som her er beskrevet kopolyraeriseres med umettede forløpere og omdannes til den anioniske form ved f.eks. forsåpning for erstat-ning av alkylestergruppen med et metallsalt, og kjente teknikker for derivatisering av organiske forbindelser til sur eller den nøytraliserte syresalt-form. Utgangsmonomerene inneholder fortrinnsvis den hydrofile struktur eller en som kan omdannes direkte til "W<*->formen ved nøytralisasjon. Dette vil gjøre at man unngår derivatiseringstrinnet så vel som muligheten for forurensning av kopolyaerisatet med salter og mineraler, samt beho#et for å vaske og raffinere for fjerning av slike forurensninger. The water-absorbing starches can be prepared by initially copolymerizing the starch with ethylenically unsaturated comonomers containing reactive sites (eg, polar or unpolymerized ethylenic unsaturation) which are then derivatized to "W" moieties. For example, the ethylenically unsaturated starches described here can be copolymerized with unsaturated precursors and converted to the anionic form by e.g. saponification for replacing the alkyl ester group with a metal salt, and known techniques for derivatizing organic compounds to acid or the neutralized acid salt form. The starting monomers preferably contain the hydrophilic structure or one that can be converted directly to the "W<*-> form by neutralization. This will avoid the derivatization step as well as the possibility of contamination of the copolyester with salts and minerals, as well as the need to wash and refine for the removal of such impurities.

De polymere bindinger mellom kopolymeriserte stivelsekj eder kan være sammensatt av Interpolymeriserte ioniske monomer-enheter og monomer-enheter som er fri for "W<*->substituenter. De interpol ymeriserte monomer-enheter som er fri for "W<**->substituenter kan utvelges fra et vidt område av etylenisk umettede monomerer. Hydrofile og/eller hydrofobe komonomerer kan anvendes for dette formål. Illustrerende interpolymeriserte komonomerer inkluderer vinylaromatiske forbindelser (f.eks. styren og styren-derivater); alkylesterne av o, ^-etylenisk umettede syrer; ot, 0-etylenisk umettede nitriler, a,^-etylenisk umettede amider?vinylhalogenider (f.eks. vinylklorid og -bromid), olefiner som f.eks. mono- og di-olefiner; vinylidenhalogenid (f.eks. vinyliden-klorid og -bromid), vinylestere (f.eks. vinylacetat og derivater); diestere av ot,Ø-etylenisk umettede dikarboksylsyrer (f.eks. dimetyl-^illipr dietylitakonat, dimetyl- eller dietylmaleat, dietyl- eller dimetylf umarat osv.); alkylvinyletere, f*eks. metyl- eller etyl-vinyleter osv.; alkylvinylketoner (f.eks. metyl-vinylketon osv.), blandinger derav o.l. The polymeric bonds between copolymerized starch chains can be composed of interpolymerized ionic monomer units and monomer units that are free of "W<*->substituents. The interpolymerized monomer units that are free of "W<**->substituents can be selected from a wide range of ethylenically unsaturated monomers. Hydrophilic and/or hydrophobic comonomers can be used for this purpose. Illustrative interpolymerized comonomers include vinyl aromatic compounds (eg, styrene and styrene derivatives); the alkyl esters of o,^-ethylenically unsaturated acids; ot, 0-ethylenically unsaturated nitriles, α,^-ethylenically unsaturated amides?vinyl halides (e.g. vinyl chloride and -bromide), olefins such as e.g. mono- and di-olefins; vinylidene halide (eg vinylidene chloride and bromide), vinyl esters (eg vinyl acetate and derivatives); diesters of ot,O-ethylenically unsaturated dicarboxylic acids (eg, dimethyl-^illipr diethylitaconate, dimethyl or diethyl maleate, diethyl or dimethyl fumarate, etc.); alkyl vinyl ethers, e.g. methyl or ethyl vinyl ether, etc.; alkyl vinyl ketones (e.g. methyl vinyl ketone, etc.), mixtures thereof, etc.

De polymere bindinger er fordelaktig overveiende sammensatt av polare eller vann-løselige monomere enheter. Illustrerende polare eller vann-løselige komonomerer som er fri for "W"-substituenter som kan kopolyraeriseres med "W"-monomerene og stivelsen, inkluderer hydroksyalkylesterne av oe,Ø-etylenisk umettede karboksylsyrer, f.eks. hydroksyetyl-, hydroksyetoksy-etyl-, hydroksymetyl-, 2-3-dihydroksypropylakrylater og -metakrylater, di(2,3-dihydroksypropyl)fumaratdi(hydroksyetyl)-itakonat, etylhydroksyetylmaleat, hydroksyetylkrotonat, blandinger derav o.l.; de lavere alkyl estere av ct, /5-etylenisk umettede karboksylsyrer (f.eks. c^-Cj-alkylester av mono- og di-karboksyl-syre, f.eks. metyl- og etylester av akryl-, metakryl-, itakøn-, f uroar-, kroton-, maleinsyre osv.); H-(3-metylamin«^propylmetakrylat; The polymeric bonds are advantageously predominantly composed of polar or water-soluble monomeric units. Illustrative polar or water-soluble comonomers which are free of "W" substituents that can be copolymerized with the "W" monomers and the starch include the hydroxyalkyl esters of oe,O-ethylenically unsaturated carboxylic acids, e.g. hydroxyethyl, hydroxyethoxyethyl, hydroxymethyl, 2-3-dihydroxypropyl acrylates and methacrylates, di(2,3-dihydroxypropyl) fumarate di(hydroxyethyl)-itaconate, ethyl hydroxyethyl maleate, hydroxyethyl crotonate, mixtures thereof and the like; the lower alkyl esters of ct, /5-ethylenically unsaturated carboxylic acids (e.g. c^-Cj alkyl esters of mono- and di-carboxylic acid, e.g. methyl and ethyl esters of acrylic, methacryl -, furoic, crotonic, maleic, etc.); H-(3-methylamine-^propyl methacrylate;

1-butyl-aminbetylmetakrylat; di-metylaminoetylmetakrylat; 1-butylamine butyl methacrylate; dimethylaminoethyl methacrylate;

£-(5-butylamino)etylakrylat; 2-(1,1,3,3-tetra-aretylbutylamino)-etylmetakrylat osv.) ;'#B,0-etylenisk umettede nitriler (f.eks. akrylnitril, metakrylnitril, etakrylnitril osv.); «,^-etylenisk umettede amider (f.eks. akrylamid og de N-substituerte akrylamider, f.eks. ST-metyl-, N-etyl-, H-propyl-, H-N-dimetyl- og N-N-dietyl-, N—butyl- osv. akrylamider eller -metakrylamider eller -etakryl-amider, H-(#-dimetylamino)etylakrylamid, N-(0-dimetylamino)etyl-metakryiamid osv.); vlnylestere (f.eks. vinylacetat osv.); £-(5-Butylamino)ethyl acrylate; 2-(1,1,3,3-tetra-aretylbutylamino)-ethyl methacrylate, etc.); «,^-ethylenically unsaturated amides (e.g. acrylamide and the N-substituted acrylamides, e.g. ST-methyl-, N-ethyl-, H-propyl-, H-N-dimethyl- and N-N-diethyl-, N —butyl- etc. acrylamides or -methacrylamides or -ethacrylamides, H-(#-dimethylamino)ethylacrylamide, N-(0-dimethylamino)ethylmethacrylamide, etc.); wool esters (eg, vinyl acetate, etc.);

vinylalkdhol og vlnyletere (f.eks. metyl- eller etylvinyleter, dietylaminoetylvinyleter, dietylaminoetylvinylsulfid, 5-amino-pentyivinyleter, 3-aminopropylvinyleter, 2-aminoetylvinyleter, N-metylaminoetylv iny1eter); alkylvinylketoner (f.eks. metylviny1-keton osv.); vinylpyridin, vinylpyrrolidon, blandinger derav o.l. Andelene av etylenisk umettet stivelse som kopolymeriseres med de etylenisk umettede monomerer, bør typisk være til-strekkelige til å tilveiebringe et stivelse-kopolymerisat som er i stand til å absorbere minst 10 ganger sin tørre vekt i vann. Monomertypen og stivelsetypeh vil påvirke de andeler som trenges for oppnåelse av optimal vann-absorpsjonsevne. Generelt vil monomerens tørre vekt vanligvis falle i området fra ca. 5 til ca. 2000 vektdeler for hver 100 vektdeler av den etylenisk umettede stivelse. For vann-absorpsjonsevne som overskrider 50 ganger stivelse-kopolymerisatets vekt, kreves typisk ca. 10 til ca. 1000 vektdeler kopolymeriserbar monomer for hver 100 vektdeler etylenisk umettet stivelse. Mengden av "W-monomer e enheter innen den polymere binding vil vanligvis utgjøre fra ca. vinyl alcohol and vinyl ethers (eg methyl or ethyl vinyl ether, diethylaminoethyl vinyl ether, diethylaminoethyl vinyl sulfide, 5-amino-pentyvinyl ether, 3-aminopropyl vinyl ether, 2-aminoethyl vinyl ether, N-methylaminoethyl vinyl ether); alkyl vinyl ketones (eg, methyl vinyl ketone, etc.); vinylpyridine, vinylpyrrolidone, mixtures thereof, etc. The proportions of ethylenically unsaturated starch copolymerized with the ethylenically unsaturated monomers should typically be sufficient to provide a starch copolymer capable of absorbing at least 10 times its dry weight in water. The type of monomer and type of starch will affect the proportions needed to achieve optimal water absorption capacity. In general, the dry weight of the monomer will usually fall in the range from approx. 5 to approx. 2000 parts by weight for every 100 parts by weight of the ethylenically unsaturated starch. For water absorption that exceeds 50 times the weight of the starch copolymer, approx. 10 to approx. 1000 parts by weight of copolymerizable monomer for every 100 parts by weight of ethylenically unsaturated starch. The amount of "W-monomer e units within the polymeric bond will usually amount from approx.

25 til 100% av vekten av den kopolymeriserte monomer og fordelaktig minst en hoved-vektandel av polymerbindingen. Vann-absorberende kopolymerer som har evne til å absorbere minst 25 to 100% of the weight of the copolymerized monomer and advantageously at least a major proportion by weight of the polymer bond. Water-absorbing copolymers that have the ability to absorb the least

100 ganger sin tørre vekt i vann, fremstilles mest bekvemt ut fra ca. 100 til ca. 750 vektdeler av "W-monomer,, og fra 0 til ca. 200 vektdeler etylenisk monomer som er fri for "W-monomerer for hver 100 vektdeler etylenisk umettet stivelse. 100 times its dry weight in water, is most conveniently produced from approx. 100 to approx. 750 parts by weight of "W monomer" and from 0 to about 200 parts by weight of ethylenic monomer which is free of "W monomers" for every 100 parts by weight of ethylenically unsaturated starch.

De vann-absorberende stivelse-kopolymerisater fremstilles fordelaktig under vandige polymerisasjonsbetingelser. Homogenitet hos reaktantene i hele vannfasen resulterer i mer ensartede og reproduserbare vann-absorberende egenskaper.Etylenisk umettet stivelse og etylenisk umettede monomer-systemer som tilveiebringer homogene dispersjoner som essensielt er fri for sentrifuge-rest og/eller overstående væske Cf*eks* oppvarmet til en temperatur over stivelsens gelpunkt for gelatinering av stivelsen og sentrifugert i 10 minutter ved IO 3 G), hvilket på-vises ved mindre enn 10 vekt% sentrifugert rest (fortrinnsvis mindre enn 5%), er spesielt godt egnefie systemer for fremstilling av de vann-absorberende stivelse-kopolymerisater. The water-absorbing starch copolymers are advantageously prepared under aqueous polymerization conditions. Homogeneity of the reactants throughout the water phase results in more uniform and reproducible water-absorbing properties. Ethylenically unsaturated starch and ethylenically unsaturated monomer systems that provide homogeneous dispersions that are essentially free of centrifuge residue and/or supernatant Cf*eg* heated to a temperature above the starch's gel point for gelatinization of the starch and centrifuged for 10 minutes at 10 3 G), which is demonstrated by less than 10% by weight centrifuged residue (preferably less than 5%), are particularly well-suited systems for producing the water- absorbent starch copolymers.

I termale fabrikasjonsprosesser (f.eks. støping, kalandrer-ing, ekstrudering osv.) anvendes typisk et høyt vektforhold mellom monomer pg stivelse på den ene side og vann på den annen side (5:1 til 9:1). Ved de reduserte vann-nivåer og forhøyede monomer-nivåer kan det oppstå uforlikelighet i det etylenisk umettede raonoraer/stivelsesystem. Forhøyede produksjonstempera-turer og -trykk kan anvendes for forbedring av dette systems forlikelighet. Likeledes kan vann-blandbare løsningsmidler i hvilke de etylenisk umettede monomerer er løselige (f.eks. glyeerol), eller emulgeringsraidler effektivt anvendes for forbedring av vann-dispergerbarheten til monomer/stivelsesystemet i vannfasen. I ekstruderingsoperasjoner anvendes en tilstrekkelig mengde av vann (med eller uten konvensjonelle stivelsemyknere) for omdannelse av den polymeriserbare masse til en smeltet, myknet masse ved forhøyede temperaturer (f.eks. 80-250°c) og trykk. Den smeltede masse ekstruderes deretter gjennom en dyse inn i en atmosfære med redusert trykk og temperatur som holdes under koke-punktet, for frembringelse av hulrom-frie ekstrudater og over dens kokepunkt for frembringelse av oppblåste ekstrudater. In thermal manufacturing processes (e.g. casting, calendering, extrusion, etc.) a high weight ratio between monomer pg starch on the one hand and water on the other (5:1 to 9:1) is typically used. With the reduced water levels and elevated monomer levels, incompatibilities can arise in the ethylenically unsaturated raonora/starch system. Elevated production temperatures and pressures can be used to improve the compatibility of this system. Likewise, water-miscible solvents in which the ethylenically unsaturated monomers are soluble (e.g. glycerol), or emulsifying agents can be effectively used to improve the water-dispersibility of the monomer/starch system in the water phase. In extrusion operations, a sufficient amount of water (with or without conventional starch plasticizers) is used to convert the polymerizable mass into a molten, softened mass at elevated temperatures (eg 80-250°c) and pressure. The molten mass is then extruded through a die into an atmosphere of reduced pressure and temperature maintained below its boiling point to produce void-free extrudates and above its boiling point to produce inflated extrudates.

For bestrykningsformål er det spesielt fordelaktig å benytte en gelatinert eller pregelatinert stivelse. Vandige bestrykningspreparater som inneholder de etylenisk umettede stivelsehydrolysater med lav viskositet, er spesielt nyttige når det er ønskelig å bestryke substrater ved bindemiddeltørrvekt- nivåer på minst 40%. Substrater kan fuktes jevnt og bestrykes ved faststoff-nivåer som varierer fra ca. SO til 75 vekt% med stabilitet mot synerese, separering og viskositetsforandringer. Slike belegg tørker lett ved nominelle fordampningsomkostninger. Depolymerisering av stivelsen til den aktuelle korte kjedelengde (f.eks. D.E. 0,2-100) for bestrykningsformål kan utføres ved konvensjonelle sakkårifiserings- og/eller fortynningsteknikker (f.eks. sure eller enzymatiske). Stivelsekjedene kan depolymer-iseres til den aktuelle kjedelengde før eller etter at de etylenisk umettede derivater fremstilles. Stivelsekjeder som har en polymerisasjonsgrad som er sammenlignbar med den som fåes ved of-amylase-hydrolyse av stivelse til en D.E.-verdi som varierer fra ca. 0,1 til 32 (fordelaktig fra ca. 0,25 til ca. 15 For coating purposes, it is particularly advantageous to use a gelatinized or pregelatinized starch. Aqueous coating compositions containing the low viscosity ethylenically unsaturated starch hydrolysates are particularly useful when it is desired to coat substrates at binder dry weight levels of at least 40%. Substrates can be moistened evenly and coated at solids levels that vary from approx. SO to 75% by weight with stability against syneresis, separation and viscosity changes. Such coatings dry easily at nominal evaporation costs. Depolymerization of the starch to the appropriate short chain length (e.g., D.E. 0.2-100) for coating purposes can be accomplished by conventional saccharification and/or dilution techniques (e.g., acidic or enzymatic). The starch chains can be depolymerized to the relevant chain length before or after the ethylenically unsaturated derivatives are produced. Starch chains having a degree of polymerization comparable to that obtained by amylase hydrolysis of starch to a D.E. value varying from approx. 0.1 to 32 (advantageously from about 0.25 to about 15

og mest å foretrekke under 10), kan anvendes effektivt for bestrykning av substrater. Den reduserte stivelsekjedelengde vil ikke innvirke ugunstig på stivelsebestrykningsforholdet forutsatt at den etylenisk umettede D.S.-verdi er tilstrekkelig høy til å tilveiebringe kjeder som inneholder multifunksjonelle umettethets-seter. and most preferably below 10), can be used effectively for coating substrates. The reduced starch chain length will not adversely affect the starch coating ratio provided the ethylenically unsaturated D.S. value is sufficiently high to provide chains containing multifunctional unsaturation sites.

For de fleste bestrykningsformål justeres vanninnholdet typisk til en fluiditet som er mest egnet for bestrykning av substratet. Stivelsebestrykningspreparatets viskositet kan variere i betydelig grad og er i stor utstrekning avhengig av den type bestrykningsmetode som anvendes (f.eks. fra ca. 1 til ca. 40.000 cP eller mer for ekstruderings-påstrykning). Andelene av vann, monomer og etylenisk umettet stivelse-vektforhold kan likeledes variere i betydelig grad (f.eks. ca. 5 til ca. 10.000 vektdeler vann og ca. 1 til ca. 5.000 vektdeler monomer for hver 100 vektdeler etylenisk umettet stivelse). Ved bestryknings-prosesser som utføres under omgivelsestemperaturer, er det fordelaktig å benytte et homogent stivelsebestrykningspreparat med viskositet høyere enn ca. 10 cP, men lavere enn 5.000 cP (mest typisk mellom ca. 20 cP og 1.000 cP) og inneholdende fra 25 til ca. 800 vektdeler vann og ca. 10 til ca. 2.000 vektdeler etylenisk umettet monomer for hver 100 vektdeler etylenisk umettet stivelse. Vann-blandbare organiske løsningsmidler eller overflateaktive midler innblandes Ønskelig i bestrykningspreparatet i den hensikt å gi homogenitet og jevn monomerdispersjon hvis stivelsebestryk-ningsblandingen inneholder en liten mengde vann og høy monomer-konsentrasjon. Stivelsebestrykningspreparater som er tilpasset For most coating purposes, the water content is typically adjusted to a fluidity that is most suitable for coating the substrate. The viscosity of the starch coating preparation can vary considerably and is largely dependent on the type of coating method used (eg from about 1 to about 40,000 cP or more for extrusion coating). The proportions of water, monomer, and ethylenically unsaturated starch weight ratio can also vary significantly (eg, about 5 to about 10,000 parts by weight of water and about 1 to about 5,000 parts by weight of monomer for every 100 parts by weight of ethylenically unsaturated starch). For coating processes that are carried out under ambient temperatures, it is advantageous to use a homogeneous starch coating preparation with a viscosity higher than approx. 10 cP, but lower than 5,000 cP (most typically between about 20 cP and 1,000 cP) and containing from 25 to about 800 parts by weight water and approx. 10 to approx. 2,000 parts by weight of ethylenically unsaturated monomer for every 100 parts by weight of ethylenically unsaturated starch. Water-miscible organic solvents or surface-active agents are preferably mixed into the coating preparation in order to provide homogeneity and uniform monomer dispersion if the starch coating mixture contains a small amount of water and a high monomer concentration. Starch coating preparations that are adapted

for bruk i høyhastighets-bestrykningsoperasjoner, er typisk sammensatt med en viskositet som varierer fra ca- 100 cP til ca. 300 CP (med eller uten flyktige organiske løsningsmidler eller©verflateaktive midler med ca. 30 til ca. SOO vektdeler vann og ca. 25 til ca. 1.000 vektdeler (fortrinnsvis mellom ca. SO og ca. 500 vektdeler) etylenisk umettet monomer for hver 100 vektdeler etylenisk umettet stivelse. I blandinger for høyhastihets-bestrykningsoperasjoner oppnås bestrykningshomogenitet av stivelsen lettere ved anvendelse av mindre enn 3 vektdeler etylenisk umettet monomer for 2 vektdeler vann og fortrinnsvis ved et vektforhold på mindre enn en del monomer for hver del vann. for use in high-speed coating operations, is typically formulated with a viscosity ranging from about 100 cP to about 300 CP (with or without volatile organic solvents or surfactants with about 30 to about SOO parts by weight water and about 25 to about 1,000 parts by weight (preferably between about SO and about 500 parts by weight) ethylenically unsaturated monomer for every 100 parts by weight ethylenically unsaturated starch In mixtures for high speed coating operations, coating homogeneity of the starch is more easily achieved by using less than 3 parts by weight ethylenically unsaturated monomer to 2 parts by weight water and preferably at a ratio by weight of less than one part monomer to each part water.

Kopolymerisatene kopolymeriseres ved konvensjonelle polymerisasjonsinitieringsmidler. Den upolymeriserte stivelse og raonomerene kan bekvemt vare prefabrikert til den ønskede konfigurasjon og deretter kopolymeriseres in situ via slike konvensjonelle polymerisasjonsinitieringssystemer. Stivelseprepa-ratene vil gjennomgå kopolymerisasjon ved eksponering for konvensjonelle bestrålingsprosesser som in situ uivikler polymerisasjonsinitiatorer i dem (f.eks. elektronstråling, røntgenstråler, alfa-stråler, gamma-stråler osv. som initiering). Alternativt kan friradikal-katalysatorer eller friradikal-forløpere innblandes ensartet i det upolymeriserte stivelsepreparat som deretter latent vil kopolymerisere ved eksponering for passende initierings-betingelser (f.eks. fotokjemiske, ultrafiolett-, oppvarmnings-eller mikrobølge-teknikker osv.). The copolymers are copolymerized by conventional polymerization initiators. The unpolymerized starch and raonomers can conveniently be prefabricated into the desired configuration and then copolymerized in situ via such conventional polymerization initiation systems. The starch preparations will undergo copolymerization upon exposure to conventional irradiation processes which in situ entangle polymerization initiators in them (eg electron radiation, X-rays, alpha rays, gamma rays, etc. as initiation). Alternatively, free radical catalysts or free radical precursors can be incorporated uniformly into the unpolymerized starch preparation which will then latently copolymerize upon exposure to appropriate initiation conditions (eg photochemical, ultraviolet, heating or microwave techniques, etc.).

Konvensjonelle friradikal-polymerisasjonsinitiatorer ved nivåer som er tilstrekkelig til å kopolymerisere den etylenisk umettede stivelse og monomeren (f.eks. ca. 0,2 til ca. 20% på stivelse/monomer-véktbasis) som kan innblandes i. stivelse-prepa-ratet, inkluderer de organiske og uorganiske peroksyder (f.eks. hydrogenperoksyd, benzoylperoksyd»tert.-butylhydroperokeyd, diisopropylbenzenhydroperoksyd, kumenhydroperoksyd, kaproyl-peroksyd, metyletylketonperoksyd osv.), oksydasjons/reduksjons-initiatorsysterner (ammonium-, kalium- eller natriumpersulfater eller hydrogenperoksyd med reduksjonsmidler som f.eks. natrium-bisulfitter, -sulfitter, -sulfoksylater, -tiosulfater, hydrazin osv.)f azo-initiatorer (f.eks. tert.-alifatiske azoforbindelser som gjennomgår-homolytiek dissosiasjon), f.eks. azo-di-isobutyro-nitril, fsnylazotrifenylmetan, 1,1'-azodlcykioheksankarbonitril, 1,1-dimetylazoetan; diazoamino-forbindelser Conventional free radical polymerization initiators at levels sufficient to copolymerize the ethylenically unsaturated starch and the monomer (eg, about 0.2 to about 20% on a starch/monomer weight basis) which may be incorporated into the starch preparation , they include organic and inorganic peroxides (e.g., hydrogen peroxide, benzoyl peroxide, tert-butyl hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, cumene hydroperoxide, caproyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, etc.), oxidation/reduction initiator esters (ammonium, potassium, or sodium persulfates or hydrogen peroxide with reducing agents such as sodium bisulfites, sulfites, sulfoxylates, thiosulfates, hydrazine, etc.) f azo initiators (e.g. tert-aliphatic azo compounds undergoing homolytic dissociation), e.g. azo-di-isobutyronitrile, snylazotriphenylmethane, 1,1'-azodicyclohexanecarbonitrile, 1,1-dimethylazoethane; diazoamino compounds

(f.eks. 3,3~dimetyl-l-fenyltriazen og aryldiazotioetere) og andre friradikal-utviklende katalysatorer, f.eks. visse aromatiske ketoner (f.eks. oenzoin-metyleter, benzofenon og dets derivater), klorerte aromater så vel som andre polymerisasjonsinitiatorer av friradikal type. Priradikal-initiatorsystemer som krever eksternt tilført energi (f.eks. termale, fotokjemiske osv.) for friradikalutvikling, kan anvendes for tilveiebringelse av et latent kopolymerisert system. Friradikal-polymerisasjonsinitia-torene dispergeres med fordel jevnt i den vandige fase i stivelse-preparatet ved nivåer som varierer fra ca. 0,3 til ca. 10% (e.g. 3,3~dimethyl-l-phenyltriazene and aryl diazothioethers) and other free radical developing catalysts, e.g. certain aromatic ketones (eg oenzoin methyl ether, benzophenone and its derivatives), chlorinated aromatics as well as other free radical type polymerization initiators. Priradical initiator systems that require externally applied energy (eg, thermal, photochemical, etc.) for free radical generation can be used to provide a latent copolymerized system. The free radical polymerization initiators are advantageously dispersed evenly in the aqueous phase in the starch preparation at levels varying from approx. 0.3 to approx. 10%

(basert på den tørre vekt av polymer is erbar stivelse og monomer). (based on the dry weight of polymer is erable starch and monomer).

Polymerisasjonsinitiering via U.V. - og hvitt lys kilder (f.eks. 200-430 nanometer (nm)-området, f.eks. ved kullbuelaraper, zenon-lamper, høytrykks kvikksølvlamper) er spesielt anvendelige ved høyhastighets-bestrykningsoperasjoner. Om Ønsket, kan konvensjonelle fotoseneibilisatorer (f.eks. trietanolamin-løselige benzofenoner, eosinsulfonater, metylenblått-sulfinat, kombinasjoner derav osv.) ved overføring av aktiv energi innblandes i stivélsepreparatet for å forenkle kopolymerisasjonsinitierings-reaksjonen. ultrafiolett-polymerisasjonsinitierings-prosessene er generelt egnet for belegg eller filmer med tykkelse under ca. Polymerization initiation via U.V. - and white light sources (e.g., the 200-430 nanometer (nm) range, e.g., in carbon arc lamps, xenon lamps, high-pressure mercury lamps) are particularly useful in high-speed coating operations. If desired, conventional photosensibilizers (e.g. triethanolamine-soluble benzophenones, eosin sulfonates, methylene blue sulfinate, combinations thereof, etc.) can be incorporated into the starch preparation by transfer of active energy to facilitate the copolymerization initiation reaction. The ultraviolet polymerization initiation processes are generally suitable for coatings or films with a thickness of less than approx.

0,5 mm (fortrinnsvis under ca. 0,25 mm). Tykkere stivélse-polymerisat-gjenstander eller filmer krever normalt høyere gjennom-trengnings-bestrålingsinnretninger (f.eks. røntgenstråler, elektron-et råler, ganaaa-utvikl ing osv.) eller termal induksjon. U.V.-kopolymerisasjonsprosessen er spesielt effektiv for stivelse-bestrykningsformål hvor det anvendes høye faststoffer (f.eks. ca. 55 til ca. 75% tørrstoff) fordi den samtidig tørker og kopolymeri-serer stivelsebelegget i et enkelt trinn. Vann-dispergerbare, ikke-flyktige friradikal-initieringssystemer (f.eks. katalysatorer som fordamper, eller ikke etterlater noen katalytisk rest i kopolymerlsatet), f.elsa. hydrogenperoksyd, foretrekkes. 0.5 mm (preferably below approx. 0.25 mm). Thicker starch polymer articles or films normally require higher penetration irradiation devices (eg, X-rays, electron beams, ganaa development, etc.) or thermal induction. The U.V. copolymerization process is particularly effective for starch coating purposes where high solids (eg, about 55 to about 75% solids) are used because it simultaneously dries and copolymerizes the starch coating in a single step. Water-dispersible, non-volatile free radical initiation systems (e.g. catalysts that volatilize, or leave no catalytic residue in the copolymer solution), e.g. hydrogen peroxide, is preferred.

De vann-absorberende stivelse-kopolymerisater har et bredt og divergerende bruksområde. En hovedfordel ved de vann-absorberende stivelser 1 henhold til oppfinnelsen beror på muligheten for påføring av det upolymeriserte produkt på et substrat eller å prefabfikere det til den ønskede form eller konfigurasjon og deretter omdanne det til et vann-absorberende stivelse-kopolymerisat. Det upolymeriserte produkt kan påføres på divergerende substrater som varierer fra naturlige og menneske-lagede produkter, og deretter polymeriseres in situ for dannelse av et integrert produkt av ensartet konstruksjon. Denne fordel er spesielt nyttig for formål hvor det er ønskelig å fiksere eller impregnere permanent et naturlig eller syntetisk substrat (f.eks. filmer, vevede materialer, fibre, filamenter osv.) med den vann-absorberende stivelse. Illustrerende anvendelser for de vann-absorberende stivelser inkluderer hygieneputer, bandasjer, kirurgiske og katameniale tamponger, hygienebind, bleier, anti-transpirasjons- og deodorantputer, svamper*kirurgiske puter, tamponger for dental bruk, desinfeksjons-hjelpemidler, dekorative frøplante—filmer osv. Om ønsket, kan de vann-absorberende stivelse-kopolymerisater blandes med naturlige og menneske-1agede produkter for så divergerende anvendelser som kosmetika, vann-fjerning-hjelpemidler, malingfjernere, faste fuktighetsbevarende midler»pesticider, og videre for forbedring av jordens vann-tilbakeholdelsesevne, katalysatorer eller kjemiske bærere, hindere osv. The water-absorbing starch copolymers have a wide and divergent field of application. A main advantage of the water-absorbing starches 1 according to the invention is based on the possibility of applying the unpolymerized product to a substrate or to prefab it into the desired shape or configuration and then convert it into a water-absorbing starch copolymer. The unpolymerized product can be applied to divergent substrates varying from natural and man-made products, and then polymerized in situ to form an integrated product of uniform construction. This advantage is particularly useful for purposes where it is desired to permanently fix or impregnate a natural or synthetic substrate (eg, films, woven materials, fibers, filaments, etc.) with the water-absorbing starch. Illustrative applications for the water-absorbing starches include sanitary pads, bandages, surgical and catamenial tampons, sanitary napkins, diapers, antiperspirant and deodorant pads, sponges*surgical pads, tampons for dental use, disinfection aids, decorative seedling films, etc. About desired, the water-absorbing starch copolymers can be mixed with natural and man-made products for such divergent applications as cosmetics, water-removal aids, paint removers, solid humectants, pesticides, and further for improving the soil's water-retention capacity, catalysts or chemical carriers, obstacles, etc.

Følgende eksempler er bare illustrerende og skal ikke tas som begrensning for oppfinnelsens ramme. The following examples are only illustrative and should not be taken as limiting the scope of the invention.

Eksempel IExample I

Et vandig akrylamidometylstivelsehydrolysat (D.S. 0,009) ble fremstilt under anvendelse av følgende andeler av reagenser. An aqueous acrylamidomethyl starch hydrolyzate (D.S. 0.009) was prepared using the following proportions of reagents.

Ingrediensene ble blandet og filtrert på en Bfichner-trakt. Stivelaekaken ble suget fri for overskudd av vannfase, og den uvaskede kake (med 63% retenajon av ikke-stivelseholdige reagenser) ble lufttørket til ti prosent tørketap. Den tørkede reakajons-premiks hadde følgende forhold mellom reagenser (vektdeler) - 250 stivelse; 7,95 Kf-metylolakrylaraid, 0,025 metylhydro-kinon; 29 vann. Den pulveriserte reaksjons-premiks ble sjiktet på et brett av rustfritt stål og oppvarmet i 2 timer i et tørke-skap med tvungen luftsirkulasjon ved 75,5°C. Etter resuspend-ering i destillert vann, filtrering og vasking fritt for uomsatte reagens-forurensninger inneholdt det tørkede produkt 0,10 prosent nitrogen (på tørr basis), som etter korreksjon for nitrogenet i "STA-TAPE 100"-stivelsen (0,022 prosent) ;er ekvivalent med en D.S.-verdi på 0,009. Ytterligere opplysninger angående fremstilling av akrylamidometylstivelsene finnes iBRD-off.skrift nr. 27 18 210. The ingredients were mixed and filtered on a Bfichner funnel. The starch cake was sucked free of excess water phase, and the unwashed cake (with 63% retention of non-starch reagents) was air-dried to ten percent drying loss. The dried reactant premix had the following ratio of reagents (parts by weight) - 250 starch; 7.95 Kf-methylolacrylamide, 0.025 methylhydroquinone; 29 water. The powdered reaction premix was layered on a stainless steel tray and heated for 2 hours in a forced air drying cabinet at 75.5°C. After resuspension in distilled water, filtration and washing free of unreacted reagent impurities, the dried product contained 0.10 percent nitrogen (on a dry basis), which after correction for the nitrogen in the "STA-TAPE 100" starch (0.022 percent) ;is equivalent to a D.S. value of 0.009. Further information regarding the production of the acrylamidomethyl starches can be found in BRD official document no. 27 18 210.

En porsjon av akrylamidometylstivelsen (0,77 gram) ble homogent dispergert i 8,43 gram vann (15 minutter ved dets kokepunkt) og avkjølt til omgivelsestemperatur i en 50 ml kolbe. 0,48 gram akrylsyre og 0,24 gram akrylamid ble dispergert homogent i akrylamidostivelse-løsningen, fulgt av tilsetning av 0,0169 gram (d.s.b.) ammoniumpersulfat (2,28% vandig løsning) og 0,0076 gram (d.s.b.) natriumbisulfid (1,04% vandig løsning). Deretter ble 0,002 gram (d.s.b.) ferrosulfat (0,28 vekt% FeSO^. 7H.,0 vandig løsning) tilsatt, hvilket bevirket en eks ot erm kopolymerisering av de etyleniske umettede stoffer. I løpet av 1 minutt hadde hele reaksjonsmediet gelert (12,l/g) til et kopolyraerisat som kunne agiteres med en magnetisk rører. For om-danning av akryl-enhetene til det anioniske salt ble 0,42 gram fast kaliumhydroksyd tilsatt. Den resulterende viskøse dispersjon (12,53; g i alt) ble deretter omrørt i 15 minutter. Prøven inneholdt 15,24 vekt% faststoffer. Gelen ble deretter fortynnet til 5 vekt% tørrstoff med 25,64 g destillert vann og fikk henstå i 24 timer. Deretter ble dispersjonen (36,84 gram) fortynnet videre med 55,26 g destillert vann for tilveiebringelse av en 2% gelfaststoff-dispersjon. Dispersjonens viskositet henholdsvis etter henstand i 6 og 23 timer (spindel nr. 4 ved 20 opm) var 500 cP og 3500 cP. Faststoffet ble igjen fortynnet med 90,52 g destillert vann (1% tørrstoff-dispersjon) som etter 29 timers henstand hadde en viskositet på 700 cP (spindel nr. 4 ved 20 opm) og etter 58 timer en viskositet på 710 cP. Den 1% gel-dispersjon ble lufttørket ved omgivelsesbetingelser (inndarapnings^-skål i A portion of the acrylamidomethyl starch (0.77 grams) was homogeneously dispersed in 8.43 grams of water (15 minutes at its boiling point) and cooled to ambient temperature in a 50 ml flask. 0.48 grams of acrylic acid and 0.24 grams of acrylamide were dispersed homogeneously in the acrylamide starch solution, followed by the addition of 0.0169 grams (d.s.b.) of ammonium persulfate (2.28% aqueous solution) and 0.0076 grams (d.s.b.) of sodium bisulfide (1 .04% aqueous solution). Then 0.002 grams (d.s.b.) of ferrous sulfate (0.28% by weight FeSO.sub.7H..0 aqueous solution) was added, which caused an ex ot erm copolymerization of the ethylenic unsaturated substances. Within 1 minute, the entire reaction medium had gelled (12.1/g) into a copolymer that could be agitated with a magnetic stirrer. To convert the acrylic units to the anionic salt, 0.42 grams of solid potassium hydroxide was added. The resulting viscous dispersion (12.53; g total) was then stirred for 15 minutes. The sample contained 15.24% by weight of solids. The gel was then diluted to 5% dry matter by weight with 25.64 g of distilled water and allowed to stand for 24 hours. Then the dispersion (36.84 grams) was further diluted with 55.26 grams of distilled water to provide a 2% gel solids dispersion. The viscosity of the dispersion, respectively, after standing for 6 and 23 hours (spindle no. 4 at 20 rpm) was 500 cP and 3500 cP. The solid was again diluted with 90.52 g of distilled water (1% solids dispersion) which after 29 hours of standing had a viscosity of 700 cP (spindle no. 4 at 20 rpm) and after 58 hours a viscosity of 710 cP. The 1% gel dispersion was air-dried at ambient conditions (intrapping tray i

11 dager). En 0,1526 g prøve av den resulterende gummi-aktige 11 days). A 0.1526 g sample of the resulting gummy

harpiks ble overført og hydratisert med 11,85 gram destillert vann i et 15 ral sentrif ugerør. Prøven svellet til 12 ml volum. Den hydratis©rte prøve ble sentrifugert i 15 minutter ved 10 3 G. Den overstående væske ble dekantert inn i en tarert aluminium-skål. 11,38 gram av den svellede gel ble overført til et 50 ml sentrifugerør og ble fortynnet med 11,38 gram vann og fikk svelle i 17 timer fulgt av sentrifugering i 15 minutter ved 10<3>G. Den overstående væske (pH 6,6) sammen med ovennevnte overstående væske ble analysert med hensyn på vann-løselig stivelse (0,0423 gram eller 27,7 vekt% via fordampning. resin was transferred and hydrated with 11.85 grams of distilled water in a 15 ral centrifuge tube. The sample swelled to a volume of 12 ml. The hydrated sample was centrifuged for 15 minutes at 10 3 G. The supernatant liquid was decanted into a tared aluminum dish. 11.38 grams of the swollen gel was transferred to a 50 ml centrifuge tube and was diluted with 11.38 grams of water and allowed to swell for 17 hours followed by centrifugation for 15 minutes at 10<3>G. The supernatant (pH 6.6) together with the above-mentioned supernatant was analyzed for water-soluble starch (0.0423 grams or 27.7% by weight via evaporation.

Kopolymerisatets vektsvelle-forhold (WSR) ble bestemt med ligningen WSR *^^hvor I, 0 og S henholdsvis representerer vekten av svellet uløselig stoff, 9,63 gram; opprinnelig prøve The weight swelling ratio (WSR) of the copolymer was determined by the equation WSR *^^where I, 0 and S respectively represent the weight of swollen insoluble matter, 9.63 grams; original sample

0,1526 gram og løselig stoff, 0,0423 gram (dvs. 0.1526 grams and soluble matter, 0.0423 grams (i.e.

Eksempel II Example II

Et kationisk, vann-absorberende stivelse-kopolymerisat ble fremstilt ved kopolymerisering (i 34,6 vektdeler destillert vann) av 8,5 vektdeler (0,008 mol) akrylamidoraetylstivelse A cationic water-absorbing starch copolymer was prepared by copolymerizing (in 34.6 parts by weight of distilled water) 8.5 parts by weight (0.008 mol) of acrylamidoraethyl starch

0 (tørrstoff 0,008), 30,9 vektdeler CH2wC(CH3)-C-OCH(OH)CH2lt(GH3)3Cl~ 0 (dry matter 0.008), 30.9 parts by weight CH2wC(CH3)-C-OCH(OH)CH2lt(GH3)3Cl~

(0,0199 mol) og 11,1 vektdeler akrylamid (0,0241 mol). Kopolyraerisasjonsreaksjonen ble eksotermt initiert med 0,1 vektdel aramoniumpersulfat (0,13(NH4)2S2Og é 5 vektdeler vann), (0.0199 mol) and 11.1 parts by weight of acrylamide (0.0241 mol). The copolymerization reaction was exothermically initiated with 0.1 parts by weight of aramonium persulfate (0.13(NH4)2S2 and é 5 parts by weight of water),

0,07 vektdeler natriumbisulfitt (0,07 vektdeler HaHS03.+ 5 vektdeler vann) og 0,01 vektdeler FeSO^^&gO (0,01 vektdel FeS0^.7H20 +4,7 vektdeler vann). I løpet av 90 sekunder var kopolymerisasjonsreaksjonen ferdig og ga en vann-absorberende, hydratisert kopolymerisat-gel. Denne kationiske gel ble analysert i overensstemmelse med den testmetode som er angitt i 0.07 parts by weight sodium bisulphite (0.07 parts by weight HaHS03.+ 5 parts by weight water) and 0.01 parts by weight FeSO^^&gO (0.01 part by weight FeS0^.7H20 +4.7 parts by weight water). Within 90 seconds, the copolymerization reaction was complete, yielding a water-absorbing, hydrated copolymer gel. This cationic gel was analyzed in accordance with the test method specified in

. i t — a *»p-0_ ,, _. _ « i. _i. i _t, _t Jj- 1 r>~1».»-o/ ., 1 ri** . i t — a *»p-0_ ,, _. _ « i. _i. i _t, _t Jj- 1 r>~1».»-o/ ., 1 ri**

Eksempel IIIExample III

Det ble fremstilt et kationisk vann-absorberende stivelse-kopolymerisat ved kopolymerisering av O,008 mol akrylaaridometyl-stivelse (D.S. 0,008 ved 8,45 vektdeler), 0,0243 mol akrylamid 0 A cationic water-absorbing starch copolymer was prepared by copolymerizing 0.008 mol of acrylamide starch (D.S. 0.008 at 8.45 parts by weight), 0.0243 mol of acrylamide 0

M + M+

(11,25 vektdeler) og 0,01673 mol CH2"C(CH3)-C-OCH2CB2H(CB3)3-CH-jOS<O>^(30,82 vektdeler) med det eksoterme initieringssystem i henhold til eksempel II. Den resulterende kopolymerisat-gel (kopolymerisasjonen var ferdig i løpet av 150 sekunder etter initiering) ble blandet med 2000 ml vann og fikk svelle i 8 dager ved 25°C. Den dekanterte overstående flytende del derav inneholdt 20,18% vannløselig materiale. Det uløselige kopolymerisat (79,82% av de totale kopolymeriserbare reaktanter) absorberte 86 ganger sin vekt av vann ved pH 3,6 og 25°C. (11.25 parts by weight) and 0.01673 mol CH2"C(CH3)-C-OCH2CB2H(CB3)3-CH-jOS<O>^ (30.82 parts by weight) with the exothermic initiation system according to Example II. The resulting copolymer gel (copolymerization was complete within 150 seconds of initiation) was mixed with 2000 mL of water and allowed to swell for 8 days at 25° C. The decanted supernatant thereof contained 20.18% water-soluble material. The insoluble copolymer (79.82% of the total copolymerizable reactants) absorbed 86 times its weight of water at pH 3.6 and 25°C.

Eksempel IVExample IV

Under anvendelse av polymerisat-initieringssystemet fra eksempel II ble 10 vektdeler akrylamidometylstivelse (D.S. 0,008) kopolymerisert (ca. 3 minutter) i 56 vektdeler destillert vann som inneholdt 9 vektdeler kaliumhydroksyd med 12 vektdeler akrylsyre og 12 vektdeler akrylamid. Den anioniske kopolymerisat-gel Using the polymer initiation system of Example II, 10 parts by weight of acrylamidomethyl starch (D.S. 0.008) was copolymerized (about 3 minutes) in 56 parts by weight of distilled water containing 9 parts by weight of potassium hydroxide with 12 parts by weight of acrylic acid and 12 parts by weight of acrylamide. The anionic copolymer gel

(testet ved hjelp av vann-absorpsjonsevnetesten i eksempel III)(tested using the water absorbency test in Example III)

absorberte 119 ganger sin tørre vekt av vann. Dette eksempel ble igjen gjentatt med en stivelse med D.S.-verdi 0,056. Kopolymerisat-gelen med D.S.-verdi 0,O56 absorberte bare 2? ganger sin tørre vekt av vann. Den lave vann-absorpsjonsevne for akrylamidometylstivelse-kopolymerisatet med D.S.-verdi 0,056 skyldes øyensynlig absorbed 119 times its dry weight of water. This example was again repeated with a starch with a D.S. value of 0.056. The copolymer gel with a D.S. value of 0.056 absorbed only 2? times its dry weight of water. The low water absorption capacity of the acrylamidomethyl starch copolymer with a D.S. value of 0.056 is apparently due to

dets høyere tverrbundne struktur.its higher cross-linked structure.

Eksempel VExample V

Dette eksempel illustrerer et bestrykningspreparat av vann-absorberende kopolymeriserbar stivelse som kan kopolymeriseres in situ for tilveiebringelse av et substrat (f.eks. tekstil, papir osv.) bestrøket med det vann-absorberende stivelse-kopolymerisat. Det kopolymeriserbare stlvelsepreparat (pH 6,0) besto av 10 vektdeler av akrylamidometylstivelse (0,01D.S*)<2>, 47 vektdeler destillert vann, 12 vektdeler akrylsyre, 12 vektdeler akrylamid, 9 vektdeler kaliumhydroksyd og 10 vektdeler vandig hydrogenperoksyd (30%). 2 — Akrylamidometylstivelsehydrolysatet méd D.S.-verdi 0,01 inneholdt et gjennomsnitt av tilnærmet to akrylamidometyl-grupper for hvert stivelsemolekyl. This example illustrates a water absorbent copolymerizable starch coating composition that can be copolymerized in situ to provide a substrate (eg, textile, paper, etc.) coated with the water absorbent starch copolymer. The copolymerizable starch preparation (pH 6.0) consisted of 10 parts by weight of acrylamidomethyl starch (0.01D.S*)<2>, 47 parts by weight of distilled water, 12 parts by weight of acrylic acid, 12 parts by weight of acrylamide, 9 parts by weight of potassium hydroxide and 10 parts by weight of aqueous hydrogen peroxide (30 %). 2 — The acrylamidomethyl starch hydrolyzate with a D.S. value of 0.01 contained an average of approximately two acrylamidomethyl groups for each starch molecule.

Fem gram av det kopolymeriserbare preparat ble anbrakt i en veieskål av aluminium (tilnærmet 5 cm innvendig diameter) og ble bestrålt 25,4 mm vekk fra en 275 watt sol-lampe i 1 minutt slik at man fikk en fåst gel. En annen del av kopolymeriserbart stivelsepreparat ble påført med en nr. 40 wire-omvunflet stav på en glassplate med dimensjonene 10 cm x-30,5 era og ble bestrålt 6 passeringer ved 6,2. m/min. ved 3,8 cm under en Banovia 679fAj lampe. Det kopolymeriserbare stivelsepreparat gelerte ved første passering (1/6 sek.) og ble omdannet til en tørr film etter den sjette passering gjennom bestråleren (dvs. ett sekund).WSR for de resulterende stivelse-kopolymerisater var 150. En akrylamidometylstivelse med D.S.-verdi 0,056 bie anvendt istedenfor akryl - amidometylstivelsen med D.S.-verdi 0,Ol for tilveiebringelse av et kopolymerisat med en WSR på 30. Five grams of the copolymerizable preparation was placed in an aluminum weighing pan (approximately 5 cm inside diameter) and irradiated 25.4 mm away from a 275 watt solar lamp for 1 minute so that a solid gel was obtained. Another portion of copolymerizable starch preparation was applied with a No. 40 wire-wrapped rod to a glass plate of dimensions 10 cm x 30.5 era and irradiated 6 passes at 6.2. m/min. at 3.8 cm under a Banovia 679fAj lamp. The copolymerizable starch preparation gelled on the first pass (1/6 sec.) and was converted to a dry film after the sixth pass through the irradiator (ie, one second). The WSR of the resulting starch copolymers was 150. An acrylamidomethyl starch of D.S. value 0.056 bie was used instead of the acrylic amidomethyl starch with a D.S. value of 0.01 to provide a copolymer with a WSR of 30.

I en annen test ble en akrylamidometylstivelse med D.S.-verdi 0,014 brukt istedenfor akrylamidometylstivelse-reaktanten med D.S.-verdi 0,01 og påført glassplatene med en nr. 40 wire-omvundet stav (pH 6,2$ 25-36 cP i viskositet, spindel nr. 1 In another test, an acrylamidomethyl starch with a D.S. value of 0.014 was used in place of the acrylamidomethyl starch reactant with a D.S. value of 0.01 and applied to the glass plates with a No. 40 wire-wrapped rod (pH 6.2$ 25-36 cP in viscosity, spindle no 1

ved 20 opm. ved 25°C). Etter 4 passeringer gjennom bestråleren ble det oppnådd et tørt, vann-absorberende filmbelegg, 83,51% uløselig kopolymerisat-tørrstoff og en WSR på 120. Denne test ble gjentatt ved neddypping av tre bomullstøy-stykker (tilnærmet 45,7 x 15,2 cm) i de kopolymeriserbare stivelsebestrykningspreparater med D.S.-verdi 0,014, ved passering av den bestrøkne bomull gjennom valsene på en Birch Brothers Padder, ved an-bringelse av de bestrøkne bomullsstykker på glassplater og deretter bestråling av de tre prøver ved 4, 6 og 8 passeringer. at 20 rev. at 25°C). After 4 passes through the irradiator, a dry, water-absorbing film coating, 83.51% insoluble copolymer solids and a WSR of 120 was obtained. This test was repeated by immersing three pieces of cotton fabric (approximately 45.7 x 15.2 cm) in the copolymerizable starch coating preparations with a D.S. value of 0.014, by passing the coated cotton through the rollers of a Birch Brothers Padder, by placing the coated cotton pieces on glass plates and then irradiating the three samples at 4, 6 and 8 passes .

Den tørre belegg-påføring var 46 vekt%. Vann-svelleforholdene var 120 for 4 bestrålingspasseringer, 86 for 8 passeringer og litt mer enn 100 for den tøyprøve som ble eksponert for 6 passeringer.. The dry coating application was 46% by weight. The water-swelling ratios were 120 for 4 irradiation passes, 86 for 8 passes and slightly more than 100 for the fabric sample exposed for 6 passes.

Selv om de foranstående eksempler primært illustrerer anvendelsen av stivelsekjeder med relativt høy molekylvekt*gjelder oppfinnelsen for et bredt område av etylenisk umettede glukoseholdige monomerer som f.eks. slike som varierer fra en fullstendig hydrolysert stivelse (f.eks. dekstrose) til en uhydro-lysert stivelse. De glukoseholdige monomerer som inneholder multifunksjonelle etylenisk umettede grupper, tilveiebringer den nødvendige struktur for det porøse lyofile nettverk. Det mest passende D.S.-nivå for en glukoseholdig monomer vil være avhengig av antall glukose-enheter som er til stede i dens stivelsekjede. Por oppnåelse av multifunksjonelle kopolymeriserbare grupper for en raonosakkarid-, disakkarid-, trisakkarid- eller tetrasakkarid-monomer ville det henholdsvis være nødvendig med en D.S.-verdi på 2,Q, 1,0, 0,66 og 0,5 med oligosakkaridene (f.eks. D.P.4+> og høyere stivelsekjeder som krever en tilsvarende mindre D.S.-verdi for oppnåelse av multifunksjonalitet. I motsetning til dette vil stivelsene med høyere molekylvekt (f.eies. tihydro-lyserte stivelser) typisk ha multifunksjonelle kopolymeriserbare grupper ved en D.S.-verdi på O,0002 eller mindre. Although the preceding examples primarily illustrate the use of starch chains with a relatively high molecular weight*, the invention applies to a wide range of ethylenically unsaturated glucose-containing monomers such as e.g. such as vary from a fully hydrolysed starch (eg dextrose) to an unhydrolysed starch. The glucose-containing monomers containing multifunctional ethylenically unsaturated groups provide the necessary structure for the porous lyophilic network. The most appropriate D.S. level for a glucose-containing monomer will depend on the number of glucose units present in its starch chain. In order to obtain multifunctional copolymerizable groups for a monosaccharide, disaccharide, trisaccharide or tetrasaccharide monomer, a D.S. value of 2.Q, 1.0, 0.66 and 0.5 with the oligosaccharides (f .eg D.P.4+> and higher starch chains which require a correspondingly smaller D.S. value to achieve multifunctionality In contrast, the higher molecular weight starches (e.g. tihydrolysed starches) will typically have multifunctional copolymerizable groups at a D.S. -value of O.0002 or less.

Siden de stivelse-kopolymerisater som her er beskrevet, er i besiddelse av en porøs struktur, kan deres lyofile egenskaper endres via sammensetning og karakter av umettede stivelser, monomerer og lyofile grupper som anvendes ved fremstilling av dem. Ved å erstatte de polare, vann-tiltrekkende grupper med ikke-polare og olje- eller løsningsmiddel-tiltrekkende grupper er det nå mulig å "skreddersy** stivelse-kopolymerisater for absorbering av spesifikke løsningsmidler, kjemikalier og/eller vann-ublandbare væsker (f.eks. olje). Likeledes kan det oppnås lyofile og amfofile stivelse-kopolymerisater ved hjelp av stivelse-kopolymerisater som inneholder både polare vannløselige og hydrofobe, vann-uløselige substituenter. Since the starch copolymers described here possess a porous structure, their lyophilic properties can be changed via the composition and character of unsaturated starches, monomers and lyophilic groups used in their production. By replacing the polar, water-attracting groups with non-polar and oil- or solvent-attracting groups, it is now possible to "tailor** starch copolymers for absorption of specific solvents, chemicals and/or water-immiscible liquids (f .eg oil).Lyophilic and amphophilic starch copolymers can likewise be obtained by means of starch copolymers containing both polar water-soluble and hydrophobic, water-insoluble substituents.

Claims (14)

1. Vann-absorberende stivelse-kopolymerisat, karakterisert ved at det omfatter kopolymerisat-produktet av etylenisk umettede stivelsemolekyler og etylenisk umettede monomerer hvor de etylenisk umettede monomerer danner en polymer binding mellom de kopolymeriserte stivelsemolekyler for tilveiebringelse av et ikke-lineært nettverk av en flerhet av stivelsekjeder bundet sammen av polymere bindinger representert ved formelen: 1. Water-absorbing starch copolymer, characterized in that it comprises the copolymer product of ethylenically unsaturated starch molecules and ethylenically unsaturated monomers where the ethylenically unsaturated monomers form a polymeric bond between the copolymerized starch molecules to provide a non-linear network of a plurality of starch chains bound together by polymeric bonds represented by the formula: hvor "stivelse" representerer en stivelsekjede av D-glukose-enheter, Z representerer en organisk gruppe som knytter where "starch" represents a starch chain of D-glucose units, Z represents an organic linking group gruppen til karbonatomet i stivelsekjeden ved hjelp av et svovelatom eller et oksygenatom, R er hydrogen eller et enverdig organisk radikal, M representerer en flerhet av kopolymeriserte etylenisk umettede monomerer hvor "p" representerer antall kopolymeriserte monomere enheter i bindingen, (W) er en vann-tiltrekkende gruppe knyttet til den polymere binding og "n" representerer antall grupper (W) som inneholdes i den polymere binding av de kopolymeriserte monomerer idet antall grupper (W) er tilstrekkelig til å gi kopolymerisatet vann-absorpsjons-egenskaper.group to the carbon atom in the starch chain by means of a sulfur atom or an oxygen atom, R is hydrogen or a monovalent organic radical, M represents a plurality of copolymerized ethylenically unsaturated monomers where "p" represents the number of copolymerized monomeric units in the bond, (W) is a water-attracting group attached to the polymeric bond and "n" represents the number of groups (W) contained in the polymeric bond of the copolymerized monomers, the number of groups (W) being sufficient to give the copolymer water absorption properties. 2. Vann-absorberende stivelse-kopolymerisat som angitt i krav 1, karakterisert ved at den organiske Z-gruppe i alt vesentlig består av en 2. Water-absorbing starch copolymer as stated in claim 1, characterized in that the organic Z group essentially consists of one gruppe og R' er minst én hydrogen- eller mono-organogruppe som er knyttet direkte til nitrogenatomet ved hjelp av en enverdig binding.group and R' is at least one hydrogen or mono-organo group which is linked directly to the nitrogen atom by means of a monovalent bond. 3. Stivelse-kopolymerisat som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at de etylenisk umettede stivelsemolekyler i alt vesentlig består av stivelsemolekyler og vedhengende etylenisk umettede grupper av en molekylvekt som varierer fra mer enn 50 til mindre enn 300 og hvor substitusjonsgraden for de etylenisk umettede vedhengende grupper varierer fra ca.3. Starch copolymer as stated in claim 1 or 2, characterized in that the ethylenically unsaturated starch molecules essentially consist of starch molecules and attached ethylenically unsaturated groups of a molecular weight that varies from more than 50 to less than 300 and where the degree of substitution for the ethylenically unsaturated pendant groups vary from approx. 0,002 til ca. 0,1, og "W" er minst ett anion, kation, ikke-ion eller zwitterion.0.002 to approx. 0.1, and "W" is at least one anion, cation, nonion or zwitterion. 4. Stivelse-kopolymerisat som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 3, karakterisert ved at vekten av etylenisk umettet monomer i kopolymerisatet varierer fra ca. 10 til ca. 1000 vektdeler for hver 100 vektdeler av kopolymerisert etylenisk umettet stivelse og fra ca. 25% til ca. 100% av den kopolymeriserte etylenisk umettede monomer inneholder "W"-substituenten.4. Starch copolymer as stated in any one of claims 1 to 3, characterized in that the weight of ethylenically unsaturated monomer in the copolymer varies from approx. 10 to approx. 1000 parts by weight for every 100 parts by weight of copolymerized ethylenically unsaturated starch and from approx. 25% to approx. 100% of the copolymerized ethylenically unsaturated monomer contains the "W" substituent. 5. Stivelse-kopolymerisat som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 4, karakterisert ved at den kopolymeriserte etylenisk umettede stivelse i alt vesentlig består av amylopektinhydrolysat med en substitusjonsgrad for de stivelse-etylenisk umettede grupper som varierer fra ca. 0,005 til ca. 0,05.5. Starch copolymer as stated in any of claims 1 to 4, characterized in that the copolymerized ethylenically unsaturated starch essentially consists of amylopectin hydrolyzate with a degree of substitution for the starch ethylenically unsaturated groups varying from approx. 0.005 to approx. 0.05. 6. Stivelse-kopolymerisat som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 5, karakterisert ved at den kopolymeriserte etylenisk umettede stivelse i alt vesentlig består av en akrylamidstivelse som har enD .S.-verdi som varierer fra ca.6. Starch copolymer as stated in any one of claims 1 to 5, characterized in that the copolymerized ethylenically unsaturated starch essentially consists of an acrylamide starch which has a D .S. value that varies from approx. 0,005 til ca. 0,05 og en D.E.-verdi som varierer fra ca. 0,25 til ca. 15, og ved at kopolymerisatet inneholder 100 vektdeler kopolymerisert etylenisk umettet stivelsehydrolysat, fra ca. 100 til ca. 750 deler kopolymerisert etylenisk umettet monomer som inneholder <H> W"-grupper og fra 0 til ca. 200 vektdeler kopolymeriserte etylenisk umettede monomerer som ikke har noen "W"-grupper. o0.005 to approx. 0.05 and a D.E. value varying from approx. 0.25 to approx. 15, and in that the copolymer contains 100 parts by weight of copolymerized ethylenically unsaturated starch hydrolyzate, from approx. 100 to approx. 750 parts copolymerized ethylenically unsaturated monomer containing <H> W" groups and from 0 to about 200 parts by weight copolymerized ethylenically unsaturated monomers having no "W" groups. o 7. Fremgangsmåte for fremstilling av et vann-absorberende stivelse-kopolymerisat hvor kopolymerisatet omfatter en flerhet av stivelsekjeder som er knyttet sammen av polymere bindinger representert ved formelen: 7. Process for producing a water-absorbing starch copolymer where the copolymer comprises a plurality of starch chains which are linked together by polymeric bonds represented by the formula: hvor * st iyelse" repres enterer en stivelsekj ede av D-glukose- enheter, Z representerer en organo-gruppe som binder ;gruppen til karbonatomet i stivelsekjeden ved hjelp aV et svovelatom eller et oksygenatom, hvor R er hydrogen eller et enverdig organisk radikal, hvor M representerer et flertall av kopolymeriserte etylenisk umettede monomerer som inneholder et tilstrekkelig antall av (W)-grupper for tilveiebringelse av vann-absorpsjons evne hos det kopolymeriserte produkt, "p"' representerer antall kopolymeriserte etylenisk umettede monomerer som knytter sammen stivelsekjedene, hvor fremgangsmåten omfatter å kopolymerisere:(a) stivelsekjeder som inneholder vedhengende, endestående etylenisk umettede grupper representert ved formelen: ;hvor "stivelse", Z og R er som definert ovenfor, og "a" representerer substitusjonsgraden for de endestående umettede grupper på stivelsekjeden, og (b) etylenisk umettede monomerer representert ved formelen: ;hvor M' representerer en etylenisk umettet monomer, "(W <*> )" representerer minst én vann-tiltrekkende gruppe eller en forløper for en vann-tiltrekkende gruppe, og n' er et helt tall under den forutsetning at når den kopolymeriserte M'-(W')nl-monomer i alt vesentlig består av en forløper for den vann-tiltrekkende gruppe, derivatiseres et tilstrekkelig antall av forløpergruppene til en vann-tiltrekkende gruppe slik at stivelse-kopolymerisatet får vann-absorberende egenskaper.where * st iyelse" represents a starch chain of D-glucose- units, Z represents an organo group which binds the ;group to the carbon atom in the starch chain by means of aV a sulfur atom or an oxygen atom, where R is hydrogen or a monovalent organic radical, where M represents a plurality of copolymerized ethylenically unsaturated monomers containing a sufficient number of (W) groups to provide water-absorbing capability to the copolymerized product, " p"' represents the number of copolymerized ethylenically unsaturated monomers linking together the starch chains, the method comprising copolymerizing: (a) starch chains containing pendant, terminal ethylenically unsaturated groups represented by the formula: ; where "starch", Z and R are as defined above, and "a" represents the degree of substitution for the terminal unsaturated groups on the starch chain, and (b) ethylenically unsaturated monomers represented by the formula: ;where M' represents an ethylenically unsaturated monomer, "(W <*> )" represents at least one water-attracting group or a precursor of a water-attracting group, and n' is an integer under the condition that when the copolymerized M'-(W')nl monomer essentially consists of a precursor for the water-attracting group, a sufficient number of the precursor groups are derivatized to a water-attracting group so that the starch copolymer receives water - absorbent properties. 8. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, karakterisert ved at (W) er minst én vann-tiltrekkende gruppe eller en forløper for en vann-tiltrekkende gruppe som er et anion, kation, ikke-ion eller zwitterion, og at Z representerer en organo-gruppe som knytter -CRH- gruppen til stivelsekjeden ved hjelp av en oksy-andel.8. Method as stated in claim 7, characterized in that (W) is at least one water-attracting group or a precursor of a water-attracting group that is an anion, cation, non-ion or zwitterion, and that Z represents an organo -group which links the -CRH- group to the starch chain by means of an oxy moiety. 9. Fremgangsmåte som angitt i krav 7 eller 8, karakterisert ved at Z omfatter en organo-gruppe representert ved formelen: 9. Method as stated in claim 7 or 8, characterized in that Z comprises an organo group represented by the formula: og R' er minst ett hydrogenatom eller en mono-organogruppe for-bundet direkte med nitrogenatomet via en enverdig binding.and R' is at least one hydrogen atom or a mono-organo group connected directly to the nitrogen atom via a monovalent bond. 10. Fremgangsmåte som angitt i hvilket som helst av kravene 7 til 9, karakterisert ved at de vedhengende etylenisk umettede grupper i stivelsekjedene i alt vesentlig består av grupper som har en molekylvekt som varierer fra ca. 75 til ca. 150, og "a" representerer en substitusjonsgrad som varierer fra ca. 0,002 til ca. 0,1.10. Method as stated in any one of claims 7 to 9, characterized in that the attached ethylenically unsaturated groups in the starch chains essentially consist of groups that have a molecular weight that varies from approx. 75 to approx. 150, and "a" represents a degree of substitution varying from approx. 0.002 to approx. 0.1. 11. Fremgangsmåte som angitt i hvilket som helst av kravene 7 til 10, karakterisert ved at fra ca. 25 til 100 vekt% etylenisk umettede monomerer inneholder "W"-gruppen og at den kopolymeriserte vekt av etylenisk umettet monomer varierer fra ca. 10 til ca. lOOO vektdeler etylenisk umettet monomer for hver 100 vektdeler etylenisk umettet stivelse.11. Method as stated in any of claims 7 to 10, characterized in that from approx. 25 to 100% by weight ethylenically unsaturated monomers contain the "W" group and that the copolymerized weight of ethylenically unsaturated monomer ranges from approx. 10 to approx. lOOO parts by weight of ethylenically unsaturated monomer for every 100 parts by weight of ethylenically unsaturated starch. 12. Fremgangsmåte som angitt i hvilket som helst av kravene 7 til 11, karakterisert ved at den etylenisk umettede stivelse i alt vesentlig består av et akrylamidostivelse-hydrolysat som har en D.S.-verdi som varierer fra ca. 0,005 til ca. 0,10 og en D.E.-verdi som varierer fra ca. 0,25 til ca. 15, og at 100 vektdeler av det etylenisk umettede stivelsehydrolysat er kopolymerisert med fra ca. 100 til ca. 750 deler kopolymeriserte etylenisk umettede monomerer som er fri for "W'"-grupper og fra 0 til ca. 200 vektdeler etylenisk umettede monomerer som er fri for "W'"-grupper.12. Method as set forth in any one of claims 7 to 11, characterized in that the ethylenically unsaturated starch essentially consists of an acrylamido starch hydrolyzate which has a D.S. value varying from approx. 0.005 to approx. 0.10 and a D.E. value varying from approx. 0.25 to approx. 15, and that 100 parts by weight of the ethylenically unsaturated starch hydrolyzate is copolymerized with from approx. 100 to approx. 750 parts copolymerized ethylenically unsaturated monomers which are free of "W'" groups and from 0 to about 200 parts by weight of ethylenically unsaturated monomers free of "W'" groups. 13. Fremgangsmåte som angitt i hvilket som helst av kravene 7 til 12, karakterisert ved at stivelsekjedene i alt vesentlig består av et amylopektinhydrolysat og at "W" representerer minst ett anion elier kation.13. Method as stated in any one of claims 7 to 12, characterized in that the starch chains essentially consist of an amylopectin hydrolyzate and that "W" represents at least one anion or cation. 14. Fremgangsmåte som angitt i hvilket som helst av kravene 7 til 13, karakterisert ved at den inkluderer de ytterligere trinn som går ut på å påføre den upolymeriserte etylenisk umettede stivelse og de etylenisk umettede monomerer på et substrat og deretter kopolymerisere den påførte stivelse og monomerene in situ.14. A method as set forth in any one of claims 7 to 13, characterized in that it includes the additional steps of applying the unpolymerized ethylenically unsaturated starch and the ethylenically unsaturated monomers to a substrate and then copolymerizing the applied starch and the monomers in situ.
NO782126A 1977-06-20 1978-06-19 WATER-ABSORPING STARCH COPPER POLYMERISAT, AND PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF SUCH NO782126L (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/808,482 US4115332A (en) 1976-04-27 1977-06-20 Water-absorbent starch copolymerizates

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO782126L true NO782126L (en) 1978-12-21

Family

ID=25198901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO782126A NO782126L (en) 1977-06-20 1978-06-19 WATER-ABSORPING STARCH COPPER POLYMERISAT, AND PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF SUCH

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP0000247B1 (en)
JP (1) JPS548694A (en)
BR (1) BR7803883A (en)
CA (1) CA1090027A (en)
DE (1) DE2861984D1 (en)
DK (1) DK273378A (en)
ES (1) ES470976A1 (en)
IT (1) IT1105365B (en)
MX (1) MX6762E (en)
NO (1) NO782126L (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5648923B2 (en) * 1972-01-20 1981-11-18
JPS5922376U (en) * 1982-08-03 1984-02-10 日立造船株式会社 parts for valves
JPS59100145A (en) * 1982-12-01 1984-06-09 Denki Kagaku Kogyo Kk Conductive composition
JPS60190448A (en) * 1984-03-12 1985-09-27 Toshiba Chem Corp Heat-resistant molding material for sliding use
EP0405917A1 (en) * 1989-06-26 1991-01-02 Sequa Chemicals Inc. Starch polymer graft
US5055541A (en) * 1989-06-27 1991-10-08 Sequa Chemicals, Inc. Starch polymer graft composition and method of preparation
DE19903979C2 (en) * 1999-01-25 2000-12-21 Worlee Chemie G M B H Starch-based graft polymer, process for its production and its use in printing inks over overprint varnishes
CA2423712A1 (en) * 2003-03-26 2004-09-26 Nicolas Nourry Crosslinked amylopectin by reactive extrusion and its use as an absorbent or superabsorbent material
US20070219521A1 (en) * 2006-03-17 2007-09-20 The Procter & Gamble Company Absorbent article comprising a synthetic polymer derived from a renewable resource and methods of producing said article
JP5852690B2 (en) * 2013-04-26 2016-02-03 株式会社神戸製鋼所 Alloyed hot-dip galvanized steel sheet for hot stamping

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51125468A (en) * 1975-03-27 1976-11-01 Sanyo Chem Ind Ltd Method of preparing resins of high water absorbency
US4079025A (en) * 1976-04-27 1978-03-14 A. E. Staley Manufacturing Company Copolymerized starch composition

Also Published As

Publication number Publication date
DK273378A (en) 1978-12-21
JPS548694A (en) 1979-01-23
IT1105365B (en) 1985-10-28
MX6762E (en) 1986-06-27
IT7849921A0 (en) 1978-06-19
ES470976A1 (en) 1979-10-01
EP0000247A1 (en) 1979-01-10
EP0000247B1 (en) 1982-08-04
BR7803883A (en) 1979-04-17
CA1090027A (en) 1980-11-18
DE2861984D1 (en) 1982-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4115332A (en) Water-absorbent starch copolymerizates
US4060506A (en) Starch acrylamides and the method for preparing the same
CA1075233A (en) Highly absorbent modified polysaccharides
EP0005000B1 (en) Method for preparing a water-absorbent starch product
US4351922A (en) Process for the production of highly water-absorbing but less water-soluble hydrogels
EP0540506B1 (en) Organosiloxane-containing polysaccharides
US6107432A (en) Water-swellable, hydrophilic polymer compositions
Wang et al. Synthesis and characterization of hydroxypropyl methylcellulose and ethyl acrylate graft copolymers
WO2007126002A1 (en) Process for production of water-absorbable resin
JPS63254153A (en) Polymer electrolyte composition
NO782126L (en) WATER-ABSORPING STARCH COPPER POLYMERISAT, AND PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF SUCH
ES2483515T3 (en) Cationic Starch Graft Copolymers
Pourjavadi et al. New protein-based hydrogel with superabsorbing properties: effect of monomer ratio on swelling behavior and kinetics
JPS6244079B2 (en)
US20170044294A1 (en) Bio-based superabsorbents prepared via the macromonomer approach
US4973641A (en) Polysaccharide graft copolymers containing reactive aminoethyl halide group
CN102617778B (en) A kind of synthetic method of water-keeping gel
RU2761386C2 (en) Resin with large molecular weight giving paper temporary strength in wet state
JPH04227710A (en) Manufacture of finely divided, water-swelling polysaccharide graft polymer
CN112724443A (en) Hydrophilic membrane and preparation method thereof
Ghazy et al. Modified starch as additives to improve tissue paper properties
JPH0841103A (en) Production of water-absorbent cellulosic material
Teli et al. Modification of sorghum starch for production of superabsorbents
Azman Effect of Ph Solution on the Water Absorbency of Superabsorbent Polymer Composite
JPS585305A (en) Water-swellable bridged copolymer, manufacture and use