JP2916238B2 - アルキルセルロースの製造方法 - Google Patents

アルキルセルロースの製造方法

Info

Publication number
JP2916238B2
JP2916238B2 JP27723090A JP27723090A JP2916238B2 JP 2916238 B2 JP2916238 B2 JP 2916238B2 JP 27723090 A JP27723090 A JP 27723090A JP 27723090 A JP27723090 A JP 27723090A JP 2916238 B2 JP2916238 B2 JP 2916238B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cellulose
degree
reaction
dissolved
substitution
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP27723090A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04153201A (ja
Inventor
勝成 安田
邦彦 岡島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Kogyo KK
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=17580637&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2916238(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Asahi Kasei Kogyo KK filed Critical Asahi Kasei Kogyo KK
Priority to JP27723090A priority Critical patent/JP2916238B2/ja
Publication of JPH04153201A publication Critical patent/JPH04153201A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2916238B2 publication Critical patent/JP2916238B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アルキルセルロースの製造法に関し、さら
に詳しくはセルロースとアルカリ水溶液とからなる液状
混合物、特に均一溶液と、アルキル化剤とを反応させて
得られるアルキルセルロースの製造法に関する。
〔従来の技術〕
アルキルセルロースは非イオン性のセルロース誘導体
でメチルセルロース、エチルセルロース、プロピルセル
ロース等に代表されるセルロース誘導体であり、工業的
に重要である。このセルロース誘導体は、従来、原料と
なるセルロースを15〜60%のアルカリ金属水酸化物の水
溶液、または該水溶液を含む有機溶媒と混合、または浸
漬、後圧搾することにより得られる固体状のアルカリセ
ルロース(以下、「アセチル」と略称する)に所定のア
ルキル化剤を添加し、反応させる方法(いわゆる水媒法
および溶媒法)により得られる。メチルセルロースの製
造法を例として挙げるならば、上記のアルセルに(1)
高圧高温下でメチルクロライドを反応させる方法、
(2)硫酸ジメチルを反応させる方法、(3)ジアゾメ
タンを反応させる方法等が知られている。しかしなが
ら、固形物であるアルセルに気体であるメチルクロライ
ドや液体である硫酸ジメチル、ジアゾメタンを反応させ
る固体−気体、固体−液体反応であるこれらの方法を用
いて、メチルセルロースを得る場合、置換基の分布が均
一になるように反応を行うのは非常に難しく、置換度が
1.5程度以下のメチルセルロースに関しては顕著にこの
不均一性があらわれる。この不均一性は、得られるメチ
ルセルロースの形状を不均一にし、メチルセルロースを
溶解して利用する場合はなはだ好ましくない。また、こ
のようにして得られるメチルセルロースは、メチルセル
ロースを構成する置換および未置換アンハイドログルコ
ピラノースユニットの2位、3位、6位の各々の置換度
(以下、それぞれ〈f2〉、〈f3〉、〈f6〉と記す)が、
繊維学会誌、40巻、T−504(1984)に記載されている
ように〈f6〉〜〈f2〉>〈f3〉の関係があり、Journal
of Polymer Science:Part A:Polymer Chemistry,
Vol.25,987(1987)に記載されるように上記の置換度の
関係が、溶解性に悪影響を与える。この事実は、メチル
セルロースにかかわらず他のアルキルセルロースについ
ても同様にあらわれる。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明者らは、上記のごとき従来技術の欠点を克服す
べく検討を重ねた結果、置換基の分布が均一であり、置
換度分布が新規な上記アルキルセルロースを製造する方
法を見出し、本発明に到達した。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のアルキルセルロースの製造方法は、5〜15重
量%のアルカリ金属水酸化物を含む水溶液にセルロース
を低温で溶解または高膨潤させた組成物に、セルロース
のグルコース残基当たり0.01モル以上のアルキル化剤を
混合した系を初期反応物とすることを特徴とする。
本発明における各構成要件の好適実施態様をあげれば
下記のようである。
(1)上記セルロースが、物理的または化学的に処理さ
れ、ある程度水素結合が破壊されていること。
(2)上記初期化合物が7〜11重量%の水酸化ナトリウ
ム水溶液、または4〜6.5重量%の水酸化リチウム水溶
液に上記セルロースを溶解してなること。
(3)上記アルキル化剤が硫酸アルキル、ハロゲン化ア
ルキル、ジアゾ化アルキルおよびその混合物であるこ
と。
(4)上記硫酸アルキルが硫酸ジメチル、硫酸モノメチ
ル、硫酸ジエチル、硫酸モノエチル、硫酸ジブチル、硫
酸モノブチル、硫酸ジプロピル、硫酸モノプロピルおよ
びその混合物であること。
(5)上記(3)のハロゲン化アルキルが塩化メチル、
塩化エチル、ヨウ化メチル、塩化ブチルおよびその混合
物であること。
(6)上記(3)のジアゾ化アルキルが、ジアゾメタ
ン、ジアゾエタンおよびその混合物であること。
本発明において、アルカリ金属水酸化物としては、リ
チウム、ナトリウム、カリウム等の水酸化物が用いら
れ、中でもリチウム、ナトリウムの水酸化物が好適に用
いられる。これらは、単独または2種類以上併用しても
よい。これらの水酸化物は5〜15重量%で水に混合して
使用される。特に、水酸化ナトリウム水溶液の場合は7
〜11重量%が、また水酸化リチウム水溶液の場合は4〜
6.5重量%が好適に用いられる。この水溶液を低温、好
ましくは−15〜25℃、さらに好ましくは−5〜10℃に温
度調製した後、上記温度範囲でセルロースを加え、混合
することによってセルロースを均一溶解ないしは溶解状
態に近くまで高膨潤させた組成物が得られる。これに、
組成物中のセルロースのグリコース残基当たり0.01モル
以上のアルキル化剤を添加し、本発明の合成法の第1段
階を完了する。
本発明において使用できるアルキル化剤は、硫酸ジメ
チル、硫酸モノメチル、硫酸ジエチル、硫酸モノエチ
ル、硫酸ジブチル、硫酸モノブチル、硫酸ジプロピル、
硫酸モノプロピル等の硫酸アルキル、塩化メチル、ヨウ
化メチル、塩化エチル、塩化ブチル等のハロゲン化アル
キル、ジアゾメタン、ジアゾエタン等のジアゾ化アルキ
ルがあげられる。これらは2種以上混合して用いてもよ
い。
添加するアルキル化剤の量はセルロースのグルコース
残基当たり一般的に0.01〜10モルである。0.01モル未満
では、目的物がアルキルセルロースにならない。また、
添加量の上限は限定的でないが、10モル以上加えると経
済的に不利となる。
本発明における第1段階の操作では、セルロースを均
一に溶解または高膨潤する点が重要である。本発明に使
用できるセルロースは5〜15重量%のアルカリ水酸化物
の水溶液に溶解または高度に膨潤するものであり、セル
ロースの結晶型、重合度、植物種等に何ら制約されるも
のではないが、特願昭58−149149号に記載された分子内
水素結合の破壊の程度の大きなセルロースが好適に用い
られる。セルロースの濃度はセルロースの重合度によっ
て決定すべき問題であるが、経済的な観点から3重量%
以上を含有することが好ましい。重合度が400程度のセ
ルロースであれば5〜7重量%の濃度で溶解でき、12重
量%までは均一に膨潤させることができる。
第1段階の操作で得られた組成物を、15秒以上放置ま
たは撹拌することにより反応を進め、アルキルセルロー
スの製造が完了する。反応時間が30秒以下では、均一な
アルキルセルロースは得られない。反応の際の温度は、
−10〜100℃、好ましくは−5〜60℃に設定する。
本方法で得られるメチルセルロースは、全置換度が増
大するに伴い、〈f2〉>〈f3〉>〈f6〉の関係から
〈f2〉>〈f6〉>〈f3〉の関係へと変化する性質を持
つ。
本発明の製造法によれば、極低置換度から置換度3.0
までのアルキルセルロースを製造することができる。と
りわけ置換度が1.5程度以下の場合でも置換基の分布が
均一で形状が均一で、さらに置換度分布が従来の方法で
得た場合と異なるため溶解性が従来物よりも高いアルキ
ルセルロースを製造できる特徴がある。本発明によって
得られるセルロース誘導体は繊維や膜およびゲル基材、
食品、食品添加物、特に溶解して利用する糊料、洗剤助
剤、建材用途として利用することができる。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例によって説明するが、これらの
実施例に限定されるものではない。
実施例1 蒸留水129.6gに12.9gの水酸化ナトリウム(2.5モル)
を溶解し、5℃に冷却後、木材パルプを加圧、水蒸気処
理して得た重合度250のセルロース7.5gを添加して溶解
した。セルロースの溶解後、硫酸ジメチル30gを添加し
て撹拌し、系の温度を40℃まで上昇して反応を促した。
2時間後、塩酸により系の反応を停止し、透明な粘稠物
を得た。得られた反応生成物は13C−NMRより全置換度1.
1を持つメチルセルロースであることが判明した。この
メチルセルロースは冷水可溶物であった。従来全置換度
1.1では、Polymer Handbook 3rd.Ed.,VII/398,(JOHN
WILEY & SONS)に記載のように、水不溶である。
さらに、得られたメチルセルロースの形状を肉眼で観察
したところ、不均一な部分は見出されなかった。
実施例2 蒸留水129.6gに12.9gの水酸化ナトリウム(2.5モル)
を溶解し、5℃に冷却後、木材パルプを加圧、水蒸気処
理して得た重合度250のセルロース7.5gを添加して溶解
した。セルロースの溶解後、硫酸ジメチル45gを添加し
て撹拌し、系の温度を40℃まで上昇して反応を促した。
2時間後、塩酸により系の反応を停止し、透明な粘稠物
を得た。得られた反応生成物は13C−NMRより全置換度2.
1を持つメチルセルロースであることが判明した。ま
た、このメチルセルロースは水可溶物であった。
実施例3 蒸留水129.6gに12.9gの水酸化ナトリウム(2.5モル)
を溶解し、5℃に冷却後、綿リンターを銅アンモニア溶
液に溶解した後、アンモニア蒸散後硫酸中で再生したセ
ルロースを、さらに硫酸で酸加水分解して得た重合度24
4のセルロース7.5gを添加して溶解した。セルロースの
溶解後、硫酸ジメチル45gを添加して撹拌し、系の温度
を0℃にして反応を行った。2時間後、塩酸により系の
反応を停止し、透明な粘稠物を得た。得られた反応生成
物は13C−NMRより全置換度1.7を持つメチルセルロース
であることが判明した。また、このメチルセルロースは
水可溶物であった。
実施例4 蒸留水129.6gに7.8gの水酸化リチウム(2.5モル)を
溶解し、5℃に冷却後、木材パルプを加圧、水蒸気処理
して得た重合度250のセルロース7.5gを添加して溶解し
た。セルロースの溶解後、硫酸ジメチル15gを添加して
撹拌し、系の温度を40℃まで上昇して反応を促した。2
時間後、塩酸により系の反応を停止し、沈澱物を得た。
得られた反応生成物は13C−NMRより全置換度0.86を持つ
メチルセルロースであることが判明した。また、このメ
チルセルロースはジメチルスルフォオキシド可溶物であ
った。
実施例5 蒸留水129.6gに12.9gの水酸化ナトリウム(2.5モル)
を溶解し、5℃に冷却後、綿リンターを銅アンモニア溶
液に溶解した後、アンモニアを蒸散後硫酸中で再生した
セルロースを、さらに硫酸で酸加水分解して得た重合度
244のセルロース7.5gを添加して溶解した。セルロース
の溶解後、硫酸ジメチル10gを添加して撹拌し、系の温
度を0℃にして反応を行った。1時間後、塩酸により系
の反応を停止し、沈澱物を得た。得られた反応生成物は
13C−NMRより全置換度0.55を持つメチルセルロースであ
ることが判明した。また、このメチルセルロースはジメ
チルスルフォオキシド可溶物であった。
実施例6 蒸留水1469.6gに145.4gの水酸化ナトリウム(2.5モ
ル)を溶解し、5℃に冷却後、綿リンターを銅アンモニ
ア溶液に溶解した後、アンモニアを蒸散後硫酸中で再生
したセルロースを、さらに硫酸で酸加水分解して得た重
合度394のセルロース85gを添加して溶解した。セルロー
スの溶解後、ニッケル内張りのオートクレーブ中にセル
ロース溶液を入れ、塩化メチル8.5gを添加して密閉撹拌
し、系の温度を40℃まで上昇して反応を促進した。1時
間後、塩酸により系の反応を停止し、沈澱物を得た。得
られた反応生成物は13C−NMRより全置換度0.07を持つメ
チルセルロースであることが判明した。また、このメチ
ルセルロースは冷アルカリ水溶液可溶物であった。
実施例7 蒸留水129.6gに12.9gの水酸化ナトリウム(2.5モル)
を溶解し、5℃に冷却後、綿リンターを銅アンモニア溶
液に溶解した後、アンモニアを蒸散後硫酸中で再生した
セルロースを、さらに硫酸で酸加水分解して得た重合度
244のセルロース7.5gを添加して溶解した。セルロース
の溶解後、硫酸ジエチル50gを添加して撹拌し、系の温
度を40℃まで上昇して反応を促した。1時間後、塩酸に
より系の反応を停止し、沈澱物を得た。得られた反応生
成物は13C−NMRより全置換度0.8を持つエチルセルロー
スであることが判明した。また、このエチルセルロース
はジメチルスルファオキシド可溶物であった。
実施例8 蒸留水129.6gに12.9gの水酸化ナトリウム(2.5モル)
を溶解し、5℃に冷却後、綿リンターを銅アンモニア溶
液に溶解した後、アンモニアを蒸散後硫酸中で再生した
セルロースを、さらに硫酸で酸加水分解して得た重合度
244のセルロース7.5gを添加して溶解した。セルロース
の溶解後、硫酸ジメチル20g、硫酸ジエチル20gを添加し
て撹拌し、系の温度を40℃まで上昇して反応を促した。
1時間後、塩酸により系の反応を停止し、沈澱物を得
た。得られた反応生成物は13C−NMRより全置換度1.60
(メチル基0.96、エチル基0.94)を持つメチルエチルセ
ルロースであることが判明した。また、このメチルエチ
ルセルロースはジメチルスルファオキシド可溶物であっ
た。
実施例9 蒸留水129.6gに10.0gの水酸化ナトリウムを溶解し、
5℃に冷却後、木材パルプを加圧、水蒸気処理して得た
重合度250のセルロース7.5gを添加してセルロースを高
膨潤させた。セルロースの膨潤後、硫酸ジメチル45gを
添加して撹拌し、系の温度を40℃まで上昇して反応を促
した。2時間後、塩酸により系の反応を停止し、透明な
粘稠物を得た。得られた反応生成物は13C−NMRより全置
換度1.7を持つメチルセルロースであることが判明し
た。また、このメチルセルロースは水可溶物であった。
実施例10 蒸留水243.0gに24gの水酸化ナトリウムを溶解し、5
℃に冷却後、木材パルプを加圧、水蒸気処理して得た重
合度250のセルロース17.1gを添加してセルロースを溶解
した。セルロースの溶解後、硫酸ジメチル43.7gを添加
して撹拌し、系の温度を0℃にした。2、5、10、15、
30、60分後に反応原液を40gずつ取出し塩酸により反応
を停止した。それぞれの反応生成物は13C−NMRより順に
全置換度0.43、0.76、0.87、1.03、1.63、1.89を持つメ
チルセルロースであることが判明した。また、これらの
全置換度と〈f2〉、〈f3〉、〈f6〉との関係を第1図に
示す。
図中、横軸はメチルセルロースの全置換度、縦軸はメ
チルセルロースを構成する、置換および未置換アンハイ
ドログルコピラノースユニットの2位、3位、6位の各
位の置換度である。図中、記号 に対応する。
〔発明の効果〕
本発明によれば、セルロースをあらかじめアルカリ金
属水酸化物を含む溶液で処理した後、アルキル化剤を添
加することにより、置換基の分布が均一で、かつ溶解性
その他諸特性の優れたアルキルセルロースを製造するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、メチルセルロースの全置換度に対する置換お
よび未置換アンハイドログルコピラノースユニットの各
位の置換度との関係を示した相関図である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】5〜15重量%のアルカリ金属水酸化物を含
    む水溶液にセルロースを低温で溶解または高膨潤させた
    組成物にアルキル化剤を添加し、反応させることを特徴
    とするアルキルセルロースの製造方法。
JP27723090A 1990-10-16 1990-10-16 アルキルセルロースの製造方法 Expired - Lifetime JP2916238B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27723090A JP2916238B2 (ja) 1990-10-16 1990-10-16 アルキルセルロースの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27723090A JP2916238B2 (ja) 1990-10-16 1990-10-16 アルキルセルロースの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04153201A JPH04153201A (ja) 1992-05-26
JP2916238B2 true JP2916238B2 (ja) 1999-07-05

Family

ID=17580637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27723090A Expired - Lifetime JP2916238B2 (ja) 1990-10-16 1990-10-16 アルキルセルロースの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2916238B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013154607A1 (en) * 2012-04-11 2013-10-17 Dow Global Technologies Llc Esterified cellulose ethers having a specific substituent distribution

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04153201A (ja) 1992-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4195175A (en) Process for the manufacture of chitosan
JP2000513042A (ja) 反応性セルロース及びその製造方法
JP4010345B2 (ja) ヒドロキシプロピルメチルセルロースの製造方法
US4097667A (en) Hydroxyalkyl cellulose ethers
EP1969012A1 (en) Method for preparation of hydroxyalkylalkylcellulose ethers with high yield
JPH03146501A (ja) 高重合度セルロースエーテルの製造方法
JP2916238B2 (ja) アルキルセルロースの製造方法
CN100537604C (zh) 氰乙基纤维素的制备方法
US4582899A (en) Manufacturing method for cellulose ether having high degree of substitution
JPS5951561B2 (ja) セルロ−スエ−テルの製造方法
JPH06100601A (ja) アルカリ水溶液に対する溶解性の高い低置換度ヒドロキシプロピルセルロース及びその製造法
US20040039191A1 (en) Method for producing highly-substituted carboxyalkyl starch
JPH0157681B2 (ja)
JPS6218561B2 (ja)
JPH061801A (ja) 非グラニュール状多糖類のカチオン化方法
CN115386011B (zh) 一种氰乙基纤维素的制备方法
US1242030A (en) Process of preparing solutions of cellulose.
JPH0469641B2 (ja)
SU1581719A1 (ru) Способ получени пр дильного раствора
JP2001114801A (ja) 耐塩水性に優れたカルボキシメチルセルロースアルカリ金属塩の製造法
JPS6129962B2 (ja)
JPS63182301A (ja) 新規なセルロ−スエ−テルナトリウム塩及びその製造方法
JPH06100603A (ja) カチオン化澱粉の製造方法
JPH0790005A (ja) 水溶性キトサンの製造法
KR100348639B1 (ko) 내염수성이향상된카르복시메틸셀룰로오스의제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080416

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 10

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090416

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090416

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 11

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100416

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 11

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100416

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 11

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100416

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 11

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100416

R370 Written measure of declining of transfer procedure

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 11

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100416

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100416

Year of fee payment: 11

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110416

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 12

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110416