CN106103491B - 酰化-氧代烷酰化纤维素 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供具有优异耐水性的新型的纤维素衍生物。本发明的酰化‑氧代烷酰化纤维素是纤维素具有的羟基的部分或全部氢原子被取代基取代而成的纤维素衍生物，其中，该酰化‑氧代烷酰化纤维素具有通式(1)所示的基团及通式(2)所示的基团作为取代基，且通式(1)所示的基团的取代度x、通式(2)所示的基团的取代度y及未取代度z满足下述式(A)、式(B)及式(C)。0.1≤x≤2.99 (A) 0.01≤y≤2.90 (B) z＝3‑x‑y (C)

Description

酰化-氧代烷酰化纤维素

技术领域

本发明涉及新型的纤维素衍生物。

背景技术

纤维素是由多个葡萄糖环(吡喃葡萄糖单元)通过β-1,4-糖苷键聚合而成的高分子化合物。目前，纤维素、其衍生物已被用于纸、各种成型品等广泛的用途。

纤维素是亲水性高的材料，而在要求耐水性的用途中，这样的亲水性有时会发挥出不利的作用，因此，常常要在通过衍生物化而进行了疏水化的情况下使用。作为这样的纤维素衍生物，可列举使纤维素与乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐等酰化剂反应而得到的乙酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素等，已以工业上可获取的形态在市场有售。另外，除了上述的纤维素酯以外，例如，甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素等纤维素衍生物，已以工业上可获取的形态在市场有售。

作为对纤维素进行衍生物化的其它方法，已报道了例如使烷基烯酮二聚体与纤维素反应来合成(3-氧代烷酸)纤维素的方法(参见非专利文献1)。另外，已报道了例如使乙酸酐和双烯酮与纤维素反应来合成乙酸(3-氧代烷酸)纤维素的方法(参见非专利文献2)。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：cellulose(2008),15,652

非专利文献2：macromolecules(1995),28,4122

发明内容

发明要解决的问题

然而，迄今为止已知的纤维素衍生物均不能说具有充分的耐水性，现状是需要能够用于要求更高耐水性的用途的纤维素类的材料。

因此，本发明的目的在于提供具有优异耐水性的新型的纤维素衍生物。解决问题的方法

本发明人等为了达到上述目的而进行了深入研究，结果发现，作为取代基而同时具有酰基和氧代烷酰基的纤维素衍生物具有优异的耐水性，进而完成了本发明。

即，本发明提供以下发明。

[1]酰化-氧代烷酰化纤维素，其是纤维素具有的羟基的部分或全部氢原子被取代基取代而成的纤维素衍生物，

其中，该酰化-氧代烷酰化纤维素具有通式(1)所示的基团及通式(2)所示的基团作为取代基，且通式(1)所示的基团的取代度x、通式(2)所示的基团的取代度y、及未取代度z满足下述式(A)、式(B)及式(C)。

0.1≤x≤2.99(A)

0.01≤y≤2.90(B)

z＝3-x-y(C)

[化学式1]

[通式(1)中，R¹表示碳原子数1～10的烷基、直链或支链状的不饱和烃基、或任选具有取代基的芳香族基团。]

[化学式2]

[通式(2)中，R²及R³相同或不同，表示氢原子、碳原子数1以上的烷基、直链或支链状的不饱和烃基、或任选具有取代基的芳香族基团。p表示1～10的整数。并且，p为1的情况下，R²及R³不同时为氢原子。]

[2]上述[1]所述的酰化-氧代烷酰化纤维素，其中，通式(2)所示的基团为通式(2’)所示的基团。

[化学式3]

[通式(2’)中，R²及R³与上述通式(2)中的R²及R³相同。并且，R²及R³不同时为氢原子。]

[3]上述[1]或[2]所述的酰化-氧代烷酰化纤维素，其中，R¹为甲基、乙基或丙基。

[4]上述[1]～[3]中任一项所述的酰化-氧代烷酰化纤维素，其中，R¹为甲基。

[5]上述[1]～[4]中任一项所述的酰化-氧代烷酰化纤维素，其中，R²及R³相同或不同，为碳原子数6～30的烷基。

[6]上述[1]～[5]中任一项所述的酰化-氧代烷酰化纤维素，其中，R²及R³相同或不同，为碳原子数10～20的烷基。

[7]上述[1]～[6]中任一项所述的酰化-氧代烷酰化纤维素，其中，x及y满足下述式(A’)及式(B’)。

2.3≤x≤2.95 (A’)

0.05≤y≤0.70 (B’)

[8]上述[1]～[7]中任一项所述的酰化-氧代烷酰化纤维素，其中，x及y满足下述式(D)。

0.15≤x+y≤3 (D)

[9]上述[1]～[8]中任一项所述的酰化-氧代烷酰化纤维素，其中，x及y满足下述式(D’)。

2.35≤x+y≤3 (D’)

[10]上述[1]～[9]中任一项所述的酰化-氧代烷酰化纤维素的制造方法，其中，

该制造方法包括使酰化纤维素与通式(3)所示的环状内酯化合物反应的工序，所述酰化纤维素是纤维素具有的羟基的部分氢原子被上述通式(1)所示的基团取代而成的、且x及z满足下述式(A)及式(E)的酰化纤维素。

0.1≤x≤2.99 (A)

Z＝3-x (E)

[化学式4]

[通式(3)中，R²、R³及p与上述通式(2)中的R²、R³及p相同。]

[11]上述[10]所述的酰化-氧代烷酰化纤维素的制造方法，其中，通式(3)所示的环状内酯化合物是通式(3’)所示的化合物。

[化学式5]

[通式(3’)中，R²及R³与上述通式(2’)中的R²及R³相同。]

发明的效果

本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素如上所述，由于具有同时包含酰基和氧代烷酰基作为纤维素的羟基氢原子的取代基的上述构成，因而发挥出优异的耐水性。特别是，在作为氧代烷酰基而具有包含碳原子数6以上的烷基的氧代烷酰基的情况下，由于可利用该氧代烷酰基而实现高度的疏水化，因此发挥出极为优异的耐水性。进一步，对于本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素，通过分别控制酰基和氧代烷酰基的各取代度，能够以高水平控制耐水性与亲水性的平衡、耐水性与耐热性的平衡，从而能够适用于广泛的用途。特别是，本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素能够在难以使用公知的纤维素类材料的要求高耐水性的用途中优选地使用。

附图说明

[图1]实施例1中合成的化合物1的¹H-NMR谱图。

具体实施方式

本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素是纤维素[(C₆H₁₀O₅)_n；n表示聚合度]具有的羟基的部分或全部氢原子被取代基取代而成的纤维素衍生物，并且，作为上述取代基，具有下述通式(1)所示的基团及下述通式(2)所示的基团。

[化学式6]

[化学式7]

需要说明的是，本申请中的所述“纤维素”是指：由多个葡萄糖环(也称为吡喃葡萄糖单元、葡萄糖单元)通过β-1,4-糖苷键聚合而成的高分子化合物，并且，葡萄糖环的2位、3位、6位的碳原子上键合的羟基的氢原子均未被取代基取代。另外，所述“纤维素具有的羟基”是指：在纤维素的葡萄糖环的2位、3位、6位的碳原子上键合的羟基。

更具体而言，本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素是具有下述通式(X)所示的重复单元的纤维素衍生物。

[化学式8]

上述通式(X)中，R^a相同或不同，表示氢原子或取代基。本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素中，通式(X)所示的重复单元的全部R^a中的部分或全部为取代基，并且该取代基是通式(1)所示的基团及通式(2)所示的基团。本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素通过这样地具有通式(1)所示的基团及通式(2)所示的基团作为取代基，可发挥出优异的耐水性。

需要说明的是，本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素只要作为分子中的任意部分的上述取代基而具有上述通式(1)所示的基团及通式(2)所示的基团即可。另外，本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素可以由单一的通式(X)所示的重复单元构成，也可以由2种以上通式(X)所示的重复单元构成。需要说明的是，本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素并非必须在一个重复单元中含有通式(1)所示的基团和通式(2)所示的基团这两者。例如，本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素可以是由R^a的部分或全部为通式(1)所示的基团的通式(X)所示的重复单元、和R^a的部分或全部为通式(2)所示的基团的通式(X)所示的重复单元构成的聚合物；也可以是由具有通式(1)所示的基团和通式(2)所示的基团这两者作为R^a的通式(X)所示的结构单元构成的聚合物；还可以是由不同种类的通式(X)所示的重复单元无规地聚合而成的聚合物等。

上述通式(1)中，R¹表示碳原子数1～10(1以上且10以下)的烷基、直链或支链状的不饱和烃基、或任选具有取代基的芳香族基团。作为碳原子数1～10的烷基，可列举例如：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基等。另外，作为直链或支链状的不饱和烃基，可列举例如：乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、2-丁烯基、1-戊烯基、2-己烯基、1,3-戊二烯基、1,3-己二烯基、戊炔基等。此外，作为芳香族基团，可列举例如：苯基、萘基、菲基、蒽基等碳原子数6～14的芳香族基团等。需要说明的是，作为芳香族基团所任选具有的取代基，可列举例如：氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等卤原子；羟基；氰基；巯基；羧基；磺基；硝基；氨基等。具有取代基的芳香族基团中的取代基的个数没有特殊限定，例如为1～4个。具有2个以上取代基的情况下，这些取代基可以相同，也可以不同。另外，具有取代基的芳香族基团中的取代基的位置没有特殊限定。

其中，从耐水性与耐热性的平衡优异的方面出发，上述通式(1)所示的基团优选为R¹是碳原子数1～10的烷基的基团，更优选为R¹是甲基、乙基或丙基的基团，进一步优选为R¹是甲基的基团。

本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素可以仅具有1种通式(1)所示的基团，也可以具有2种以上通式(1)所示的基团。

本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素中的通式(1)所示的基团的取代度x(也简称为“x”)满足下述式(A)。其中，优选x满足下述式(A’)。通过使x满足式(A)(特别是式(A’))，存在以非常高的水平兼顾耐热性和耐水性的平衡的倾向。

0.1≤x≤2.99 (A)

2.3≤x≤2.95 (A’)

需要说明的是，通式(1)所示的基团的取代度x是本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素中的平均每个上述通式(X)所示的重复单元中的通式(1)所示的基团的个数(平均值)。x可利用公知惯用的方法测定，可以通过¹H-NMR、¹³C-NMR进行分析/测定。

上述通式(2)中，R²及R³相同或不同，表示氢原子、碳原子数1以上的烷基、直链或支链状的不饱和烃基、或任选具有取代基的芳香族基团。作为碳原子数1以上的烷基，可列举例如：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十三烷基等碳原子数1～30的烷基等。作为直链或支链状的不饱和烃基，可列举例如：乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、2-丁烯基、1-戊烯基、2-己烯基、1,3-戊二烯基、1,3-己二烯基、戊炔基等。此外，作为芳香族基团，可列举例如：苯基、萘基、菲基、蒽基等碳原子数6～14的芳香族基团等。需要说明的是，作为芳香族基团所任选具有的取代基，可列举例如：氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等卤原子；羟基；氰基；巯基；羧基；磺基；硝基；氨基等。具有取代基的芳香族基团中的取代基的个数没有特殊限定，例如为1～4个。具有2个以上取代基的情况下，这些取代基可以相同，也可以不同。另外，具有取代基的芳香族基团中的取代基的位置没有特殊限定。

上述通式(2)中，p表示1～10的整数。其中，作为p，从原料获取性、生产性的观点出发，优选为1～5的整数、更优选为1或2、进一步优选为1。即，作为上述通式(2)所示的基团，特别优选p为1的下述通式(2’)所示的基团(通式(2’)中，R²及R³相同或不同，与上述通式(2)中的R²及R³相同)。换言之，本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素特别优选为具有通式(2’)所示的3-氧代烷酰基的酰化3-氧代烷酰化纤维素。需要说明的是，在p为1的情况下，R²及R³不同时为氢原子。即，从通式(2’)所示的基团中排除-CO-CH₂-CO-CH₃所示的基团。

[化学式9]

作为p为2～10的通式(2)所示的基团，可列举例如：4-氧代戊酰基、5-氧代己酰基、6-氧代庚酰基、7-氧代辛酰基、8-氧代壬酰基、9-氧代癸酰基、10-氧代十一烷酰基、11-氧代十二烷酰基、12-氧代十三烷酰基等。

其中，从耐水性与耐热性的平衡优异的观点出发，上述通式(2)所示的基团(例如，上述通式(2’)所示的基团)优选为R²及R³相同或不同地为碳原子数6～30的烷基的基团，更优选为R²及R³相同或不同地为碳原子数10～20的烷基的基团。

本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素可以仅具有1种通式(2)所示的基团，也可以具有2种以上通式(2)所示的基团。

本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素中的通式(2)所示的基团的取代度y(也简称为“y”)满足下述式(B)。其中，优选y满足下述式(B’)。通过使y满足式(B)(特别是式(B’))，存在以非常高的水平兼顾耐热性和耐水性的平衡的倾向。

0.01≤y≤2.90 (B)

0.05≤y≤0.70 (B’)

需要说明的是，通式(2)所示的基团的取代度y是本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素中的平均每个上述通式(X)所示的重复单元中的通式(2)所示的基团的个数(平均值)。y可利用公知惯用的方法测定，可以通过¹H-NMR、¹³C-NMR进行分析/测定。

如上所述，本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素满足上述式(A)及式(B)，从耐水性与耐热性的平衡的观点出发，优选满足上述式(A’)及式(B’)。即，本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素中的x及y的总和(x+y)满足下述式(D)。其中，x+y满足下述式(D’)。

0.15≤x+y≤3 (D)

2.35≤x+y≤3 (D’)

本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素也可以具有未被取代基取代的羟基(未取代的羟基)。本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素所具有的未取代的羟基的个数没有特殊限定，但平均每个上述通式(X)所示的重复单元中的未取代的羟基(通式(X)中的R^a为H的OR^a基)的个数(平均值)(也称为“未取代度”、“z”)例如可以为0～2.85。z可利用公知惯用的方法测定，可以通过¹H-NMR、¹³C-NMR进行分析/测定。另外，也可以通过用3减去被取代基取代的取代度的加和(即，通式(1)所示的基团的取代度x和通式(2)所示的基团的取代度y的加和x+y)而求出。

需要说明的是，在本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素中，通式(1)所示的基团的取代度x、通式(2)所示的基团的取代度y及未取代度z的加和(总和)为3。即，本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素满足下述式(C)。

z＝3-x-y (C)

本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素的平均聚合度没有特殊限定，优选为2～10000、更优选为15～5000、进一步优选为50～5000。

本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素如上所述，通过具有通式(1)所示的基团及通式(2)所示的基团作为取代纤维素具有的羟基的部分或全部氢原子的取代基、并将x及y分别控制在特定范围，从而发挥出优异的耐水性。本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素例如可以用于各种用途(例如，包装用纸领域、印刷领域、纤维领域、医疗领域等)，例如，特别是可以作为要求高耐水性的各种纸、施胶剂、片、膜、纤维、无纺布、各种制品中的构件等的构成材料等而优选地使用。进一步，本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素不仅发挥出优异的耐水性，还由于氧代烷酰基的存在而被适度地增塑，因此也可以作为热塑性树脂而进行熔融成型。

本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素的制造方法没有特殊限定。本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素可以利用公知或惯用的纤维素衍生物的制造技术、在有机合成领域中惯用的技术来制造。具体而言，本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素例如可利用包括下述工序作为必要工序的方法来制造，所述工序是使纤维素具有的羟基的部分氢原子被通式(1)所示的基团取代而成的酰化纤维素(以下，也称为“原料纤维素酯”)、与下述通式(3)所示的环状内酯化合物的反应的工序。上述工序是通过使原料纤维素酯所具有的羟基与通式(3)所示的环状内酯化合物反应而将上述羟基的氢原子取代为通式(2)所示的基团的工序。

[化学式10]

作为上述原料纤维素酯，可使用例如：相当于本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素所具有的通式(2)所示的基团被氢原子取代的结构的纤维素酯。即，上述原料纤维素酯可使用通式(1)所示的基团的取代度x满足下述式(A)(特别是下述式(A’))、且通式(2)所示的取代基的取代度y为0、x及z(未取代度)满足下述式(E)的纤维素酯。

0.1≤x≤2.99 (A)

2.3≤x≤2.95 (A’)

z＝3-x (E)

上述原料纤维素酯可以利用公知或惯用的方法、由纤维素而制造，也可以使用市售品(例如，市售的乙酸纤维素、丙酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、丁酸纤维素、乙酸丁酸纤维素等)。进一步，上述原料纤维素酯还可以利用公知或惯用的方法、由纤维素制备、不经过从反应液分离而使用。

通式(3)中，R²及R³对应于要制造的本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素所具有的通式(2)所示的基团中的R²及R³，与通式(2)同样地，相同或不同地表示氢原子、碳原子数1以上的烷基、直链或支链状的不饱和烃基、或任选具有取代基的芳香族基团。R²及R³的具体例及优选基团与在通式(2)中阐述的那些相同。

通式(3)中，p对应于要制造的本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素所具有的通式(2)所示的基团中的p，与通式(2)同样地表示1～10的整数。p的优选范围与在通式(2)中阐述的范围相同。其中，作为p，优选为1。即，作为通式(3)所示的环状内酯化合物，优选为下述通式(3’)所示的环状内酯化合物。

[化学式11]

[通式(3’)中，R²及R³与上述通式(2’)中的R²及R³相同。]

其中，作为通式(3)所示的环状内酯化合物(例如，通式(3’)所示的环状内酯化合物)，从耐水性与耐热性的平衡优异的观点出发，优选使用R²及R³相同或不同地为碳原子数6～30的烷基(特别是碳原子数10～20的烷基)的化合物。

对于上述原料纤维素酯与通式(3)所示的环状内酯化合物的反应的具体条件等没有特殊限定，可以从公知惯用的条件等中适当选择并加以设定。例如，可以参照Cellulose(2006),13,637-645、或Polymer 46:2548-2557等中记载的方法来实施。

上述的本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素的制造方法也可以包括上述工序以外的工序。

另外，作为制造本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素的其它方法，也可以列举例如：包括使上述原料纤维素酯和下述通式(4)所示的氧代羧酸或其衍生物(例如，酯、酸酐、酰卤化物)反应的工序作为必要工序的方法等。该工序是通过使原料纤维素酯所具有的羟基和通式(4)所示的氧代羧酸或其衍生物反应而将上述羟基的氢原子取代为通式(2)所示的基团的工序。该反应的具体条件等没有特殊限定，可以从公知惯用的条件等中适当选择并加以设定。

[化学式12]

[通式(4)中，R²、R³及p相同或不同，与通式(2)中R²、R³及p相同。]实施例

以下，结合实施例对本发明进行更为详细的说明，但本发明并不限定于这些实施例。

实施例1

[化合物1(乙酸(2-十六烷基-3-氧代二十烷酸)纤维素、具有R¹＝CH₃的通式(1)所示的基团及R²＝R³＝C₁₆H₃₃的通式(2’)所示的基团、且x＝2.4、y＝0.6的纤维素衍生物)的合成]

在设置有机械搅拌器、温度计、冷凝管及滴液漏斗的0.5L的三颈烧瓶中加入取代度2.4的乙酸纤维素10.5g、及N,N-二甲基咪唑啉酮200g，于60℃搅拌1小时而使乙酸纤维素溶解。接着，于60℃加入N-甲基咪唑5.6g，进而加入4-十七碳亚基-3-十六烷基氧杂环丁烷-2-酮(R²＝R³＝C₁₆H₃₃的通式(3’)所示的化合物)38.6g，然后进一步于60℃进行3小时搅拌以使其反应。反应后，自然冷却直到回复至室温，在对反应溶液进行剧烈搅拌的同时向其中投入2-丙醇1200g，结果析出了白色固体。通过抽吸过滤而过滤分离出白色固体，利用2-丙醇进行了3次洗涤。将所得白色固体于80℃干燥12小时，由此得到了11.7g的目标化合物1。化合物1的¹H-NMR测定的结果，确认到：平均每个葡萄糖单元的乙酰化度(x)为2.4、2-十六烷基-3-氧代二十烷酰基的取代度(y)为0.6。

化合物1的¹H-NMR谱(500MHz、CDCl₃)如图1所示。

另外，在IR光谱中，在以下的波数确认到了吸收峰。

IR:2918cm^-1、2848cm^-1、1749cm^-1、1707cm^-1、1464cm^-1、1363cm^-1、1228cm^-1、1043cm^-1

实施例2

[化合物2(乙酸(2-十六烷基-3-氧代二十烷酸)纤维素、具有R¹＝CH₃的通式(1)所示的基团及R²＝R³＝C₁₆H₃₃的通式(2’)所示的基团、且x＝2.9、y＝0.1的纤维素衍生物)的合成]

代替取代度2.4的乙酸纤维素而使用了取代度2.9的乙酸纤维素11.4g、并将4-十七碳亚基-3-十六烷基氧杂环丁烷-2-酮(R²＝R³＝C₁₆H₃₃的通式(3’)所示的化合物)的使用量变更为7.0g，除此以外，实施与实施例1同样的操作而得到了11.2g的目标化合物2。

通过¹H-NMR测定而求出了化合物2的取代度x及y。结果如表1所示。需要说明的是，以下的实施例中得到的产物的取代度x及y也同样地求出。

实施例3

[化合物3(乙酸(2-十六烷基-3-氧代二十烷酸)纤维素、具有R¹＝CH₃的通式(1)所示的基团及R²＝R³＝C₁₆H₃₃的通式(2’)所示的基团、且x＝2.4、y＝0.3的纤维素衍生物)的合成]

将4-十七碳亚基-3-十六烷基氧杂环丁烷-2-酮(R²＝R³＝C₁₆H₃₃的通式(3’)所示的化合物)的使用量变更为13.0g，除此以外，实施与实施例1同样的操作而得到了9.3g的目标化合物3。

实施例4～18

[化合物4～18的合成]

与实施例1同样地使表1中记载的纤维素酯(原料纤维素酯；R¹及x如表1所示)与环状内酯化合物(通式(3’)所示的化合物；R²及R³如表1所示)反应，得到了表1中记载的化合物4～18(纤维素衍生物；x、y及z如表1所示)。

实施例19

[化合物19(乙酸丙酸(2-十六烷基-3-氧代二十烷酸)纤维素)的合成]

在设置有机械搅拌器、温度计、冷凝管及滴液漏斗的0.5L的三颈烧瓶中加入乙酸丙酸纤维素(Aldrich公司制、乙酰基％＝0.6％、丙酰基％＝42.5％)11.3g、及N,N-二甲基咪唑啉酮200g，于60℃搅拌1小时而使其溶解。接着，于60℃加入N-甲基咪唑5.6g，进而加入4-十七碳亚基-3-十六烷基氧杂环丁烷-2-酮(R²＝R³＝C₁₆H₃₃的通式(3’)所示的化合物)28.0g，然后进一步于60℃进行了3小时搅拌。反应后，自然冷却直到回复至室温，在对反应溶液进行剧烈搅拌的同时向其中投入2-丙醇1200g，结果析出了白色固体。通过抽吸过滤而过滤分离出白色固体，利用2-丙醇进行了3次洗涤。将所得白色固体于80℃干燥12小时，由此得到了24.6g的目标化合物19。

[表1]

工业实用性

本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素可以用于要求特别优异的耐水性的用途，例如，可以作为各种纸、施胶剂、片、膜、纤维、无纺布、各种制品中的构件等的构成材料等而优选地使用。进一步，本发明的酰化-氧代烷酰化纤维素由于氧代烷酰基的存在而被适度地增塑，因此也可以作为热塑性树脂而进行熔融成型。

Claims (8)

1.酰化-氧代烷酰化纤维素作为耐水性构件的构成材料的用途，所述耐水性构件选自耐水性片、耐水性膜、耐水性纤维和耐水性无纺布，

其中，该酰化-氧代烷酰化纤维素是纤维素所具有的羟基的部分或全部氢原子被取代基取代而成的，具有通式(1)所示的基团及通式(2)所示的基团作为取代基，且通式(1)所示的基团的取代度x、通式(2)所示的基团的取代度y、及未取代度z满足下述式(A’)、式(B’)、式(C)以及式(D’)，

2.3≤x≤2.95 (A’)

0.05≤y≤0.70 (B’)

Z＝3-x-y (C)

2.35≤x+y≤3 (D’)

通式(1)中，R¹表示碳原子数1~10的烷基、直链或支链状的不饱和烃基、或任选具有取代基的芳香族基团，

通式(2)中，R²及R³相同或不同，表示碳原子数6~30的烷基，p表示1~10的整数。

2.根据权利要求1所述的用途，其中，通式(2)所示的基团为通式(2’)所示的基团，

通式(2’)中，R²及R³与上述通式(2)中的R²及R³相同。

3.根据权利要求1或2所述的用途，其中，R¹为甲基、乙基或丙基。

4.根据权利要求1或2所述的用途，其中，R¹为甲基。

5.根据权利要求1或2所述的用途，其中，R²及R³相同或不同，为碳原子数10~20的烷基。

6.根据权利要求1或2所述的用途，其中，x满足2.9≤x≤2.95，y满足0.05≤y≤0.10，R¹为CH₃，R²及R³为C₁₆H₃₃。

7.选自耐水性片、耐水性膜、耐水性纤维、和耐水性无纺布的耐水性构件的制造方法，所述耐水性构件以权利要求1-6任一项中限定的酰化-氧代烷酰化纤维素作为构成材料，其中，

该制造方法通过使酰化纤维素与通式(3)所示的环状内酯化合物反应的工序而制造耐水性构件，所述酰化纤维素是纤维素具有的羟基的部分氢原子被上述通式(1)所示的基团取代而成的、x及z满足下述式(A’)及式(E)的酰化纤维素，

2.3≤x≤2.95 (A’)

z＝3-x (E)

通式(3)中，R²、R³及p与上述通式(2)中的R²、R³及p相同。

8.根据权利要求7所述的耐水性构件的制造方法，其中，通式(3)所示的环状内酯化合物是通式(3’)所示的化合物，

通式(3’)中，R²及R³与上述通式(2’)中的R²及R³相同。

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