JP3056884B2 - 変性セルロースエーテルの製造方法 - Google Patents
変性セルロースエーテルの製造方法Info
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- JP3056884B2 JP3056884B2 JP4167055A JP16705592A JP3056884B2 JP 3056884 B2 JP3056884 B2 JP 3056884B2 JP 4167055 A JP4167055 A JP 4167055A JP 16705592 A JP16705592 A JP 16705592A JP 3056884 B2 JP3056884 B2 JP 3056884B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は増粘剤として有用な変性
セルロースエーテルの製造方法に関する。
セルロースエーテルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】特公平１−２８０４１号公報、特公平１
−２８０４２号公報、特開平１−１４４４０１号公報、
特開平３−１２４０１号公報、特開平３−１５１３３０
号公報などには、塗料、化粧品、医薬品などの中で用い
られる増粘剤として、一部の水酸基の水素原子を長鎖ア
ルキル基で置換した長鎖アルキル変性セルロースエーテ
ル類の利用法が提案されている。
−２８０４２号公報、特開平１−１４４４０１号公報、
特開平３−１２４０１号公報、特開平３−１５１３３０
号公報などには、塗料、化粧品、医薬品などの中で用い
られる増粘剤として、一部の水酸基の水素原子を長鎖ア
ルキル基で置換した長鎖アルキル変性セルロースエーテ
ル類の利用法が提案されている。
【０００３】そのような長鎖アルキル変性セルロースエ
ーテルの製造方法としては、一般に、セルロースエーテ
ルと変性剤とを有機溶剤中で反応させる方法が知られて
いる。セルロースエーテルは有機溶剤中にスラリー状に
分散させる。そのような有機溶剤には例えばイソプロピ
ルアルコール、第三ブチルアルコールなどが用いられ
る。変性剤には炭素数８〜２４のアルキル基を有するア
ルキルエポキシドやアルキルグリシジルエーテルが用い
られる。反応は反応液に水酸化ナトリウム水溶液を添加
し、混合しながら加熱する。
ーテルの製造方法としては、一般に、セルロースエーテ
ルと変性剤とを有機溶剤中で反応させる方法が知られて
いる。セルロースエーテルは有機溶剤中にスラリー状に
分散させる。そのような有機溶剤には例えばイソプロピ
ルアルコール、第三ブチルアルコールなどが用いられ
る。変性剤には炭素数８〜２４のアルキル基を有するア
ルキルエポキシドやアルキルグリシジルエーテルが用い
られる。反応は反応液に水酸化ナトリウム水溶液を添加
し、混合しながら加熱する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の製造方法
では、実際にセルロースエーテル類に置換する割合以上
の量の変性剤が必要でむだが多く、非常に不経済である
という問題点があった。また、アルコール系の大量の有
機溶剤を必要とするという点で工業上コスト高になり、
その大量の揮発性の溶剤が製造環境を低下させるという
欠点もあった。
では、実際にセルロースエーテル類に置換する割合以上
の量の変性剤が必要でむだが多く、非常に不経済である
という問題点があった。また、アルコール系の大量の有
機溶剤を必要とするという点で工業上コスト高になり、
その大量の揮発性の溶剤が製造環境を低下させるという
欠点もあった。
【０００５】本発明はこのような問題点を解決するた
め、変性剤の反応効率が高くしかも有機溶剤の使用量も
少なくて済み、その結果事実上低コストで製造環境の汚
染防止にもつながる合理的な変性セルロースエーテルの
製造方法を提供することを目的とする。
め、変性剤の反応効率が高くしかも有機溶剤の使用量も
少なくて済み、その結果事実上低コストで製造環境の汚
染防止にもつながる合理的な変性セルロースエーテルの
製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めになされた本発明の変性セルロースエーテルの製造方
法は、分散状態の水溶性セルロースエーテル類と炭素数
８〜２４のアルキル基を有するアルキルエポキシド又は
／及びアルキルグリシジルエーテルとを有機溶剤中、ア
ルカリの存在下で反応させ、セルロースエーテルの一部
の水酸基の水素原子をアルキル基で置換する変性セルロ
ースエーテルの製造方法において、有機溶剤の使用割合
を該セルロースエーテル類の０．５重量倍〜３重量倍と
し、双軸撹拌機を有する反応機中で反応させる。
めになされた本発明の変性セルロースエーテルの製造方
法は、分散状態の水溶性セルロースエーテル類と炭素数
８〜２４のアルキル基を有するアルキルエポキシド又は
／及びアルキルグリシジルエーテルとを有機溶剤中、ア
ルカリの存在下で反応させ、セルロースエーテルの一部
の水酸基の水素原子をアルキル基で置換する変性セルロ
ースエーテルの製造方法において、有機溶剤の使用割合
を該セルロースエーテル類の０．５重量倍〜３重量倍と
し、双軸撹拌機を有する反応機中で反応させる。
【０００７】本発明でアルキルエポキシドなどと反応さ
せる水溶性のセルロースエーテル類としては、例えば、
メチルセルロース等の水溶性のアルキルセルロースが挙
げられる。ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプ
ロピルセルロースなどのヒドロキシアルキルセルロース
も挙げられる。ヒドロキシプロピルメチルセルロースな
どのヒドロキシアルキルアルキルセルロースも挙げられ
る。これらは単独で用いられてもよく、組み合わされて
用いられてもよい。そのなかでも、ヒドロキシプロピル
メチルセルロース、あるいはヒドロキシエチルセルロー
スであると最も好ましい。
せる水溶性のセルロースエーテル類としては、例えば、
メチルセルロース等の水溶性のアルキルセルロースが挙
げられる。ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプ
ロピルセルロースなどのヒドロキシアルキルセルロース
も挙げられる。ヒドロキシプロピルメチルセルロースな
どのヒドロキシアルキルアルキルセルロースも挙げられ
る。これらは単独で用いられてもよく、組み合わされて
用いられてもよい。そのなかでも、ヒドロキシプロピル
メチルセルロース、あるいはヒドロキシエチルセルロー
スであると最も好ましい。
【０００８】本発明ではこのような水溶性のセルロース
エーテル類を変性剤と反応させる。そのような変性剤と
しては、アルキルエポキシド、あるいはアルキルグリシ
ジルエーテルが挙げられる。アルキル基の炭素数は８〜
２４がよい。そのようなアルキルエポキシドとしては、
例えばオクチルエポキシドが挙げられる。アルキルグリ
シジルエーテルとしては例えばデシルグリシジルエーテ
ル、ステアリルグリシジルエーテルなどが挙げられる。
これらの変性剤は単独で用いられてもよく、２種以上組
み合わされて用いられてもよい。
エーテル類を変性剤と反応させる。そのような変性剤と
しては、アルキルエポキシド、あるいはアルキルグリシ
ジルエーテルが挙げられる。アルキル基の炭素数は８〜
２４がよい。そのようなアルキルエポキシドとしては、
例えばオクチルエポキシドが挙げられる。アルキルグリ
シジルエーテルとしては例えばデシルグリシジルエーテ
ル、ステアリルグリシジルエーテルなどが挙げられる。
これらの変性剤は単独で用いられてもよく、２種以上組
み合わされて用いられてもよい。
【０００９】上記の水溶性セルロースエーテル類と変性
剤とは反応有機溶剤中でアルカリの存在下で反応させ
る。その場合の反応有機溶剤としては、イソプロピルア
ルコール、第三ブチルアルコールなどの低級アルコール
が挙げられ、そのほかアセトン、ジメチルスルホキシド
なども挙げられる。これらは単独で用いられてもよく組
み合わされて用いられてもよい。アルカリとしては例え
ば水酸化アルカリが挙げられる。
剤とは反応有機溶剤中でアルカリの存在下で反応させ
る。その場合の反応有機溶剤としては、イソプロピルア
ルコール、第三ブチルアルコールなどの低級アルコール
が挙げられ、そのほかアセトン、ジメチルスルホキシド
なども挙げられる。これらは単独で用いられてもよく組
み合わされて用いられてもよい。アルカリとしては例え
ば水酸化アルカリが挙げられる。
【００１０】本発明の場合、反応系に仕込む変性剤の量
はセルロースエーテルに対し重量比で０．００１〜１．
０で足りる。有機溶剤の使用量は水溶性セルロースエー
テル類の使用量に対し、重量比で０．５倍〜３倍、好ま
しくは０．５倍〜１倍であるとよい。有機溶剤の使用量
が水溶性セルロースエーテル類の使用量に対し３倍より
多くなると反応液の粘度は下がるが変性剤の仕込み量を
それだけ多くしなければならなくなる。有機溶剤の使用
量が増加すればそれに伴う製造環境の悪化も考慮しなけ
ればならず、好ましくない。重量比で３倍未満ならば有
機溶剤の量が少なくなるほど変性剤の反応効率はよくな
る。ただし、０．５倍より低くなると水溶性セルロース
エーテル類と変性剤との混合にむらが生じる。しかも通
常、水溶性セルロースエーテル類は有機溶剤で膨潤する
が、有機溶剤の割合が０．５倍より低いとその膨潤が不
十分となり、それに伴い変性剤の反応効率も下がって好
ましくない。
はセルロースエーテルに対し重量比で０．００１〜１．
０で足りる。有機溶剤の使用量は水溶性セルロースエー
テル類の使用量に対し、重量比で０．５倍〜３倍、好ま
しくは０．５倍〜１倍であるとよい。有機溶剤の使用量
が水溶性セルロースエーテル類の使用量に対し３倍より
多くなると反応液の粘度は下がるが変性剤の仕込み量を
それだけ多くしなければならなくなる。有機溶剤の使用
量が増加すればそれに伴う製造環境の悪化も考慮しなけ
ればならず、好ましくない。重量比で３倍未満ならば有
機溶剤の量が少なくなるほど変性剤の反応効率はよくな
る。ただし、０．５倍より低くなると水溶性セルロース
エーテル類と変性剤との混合にむらが生じる。しかも通
常、水溶性セルロースエーテル類は有機溶剤で膨潤する
が、有機溶剤の割合が０．５倍より低いとその膨潤が不
十分となり、それに伴い変性剤の反応効率も下がって好
ましくない。
【００１１】アルカリの使用量は反応に使用されるセル
ロースエーテルのアンヒドログルコース単位とのモル比
で０．０５〜０．５倍程度が好ましい。反応温度は５０
〜８０℃、反応時間は３〜８時間である。
ロースエーテルのアンヒドログルコース単位とのモル比
で０．０５〜０．５倍程度が好ましい。反応温度は５０
〜８０℃、反応時間は３〜８時間である。
【００１２】変性剤との反応にあたり、水溶性セルロー
スエーテル類を有機溶剤中に分散する。反応装置には双
軸撹拌機を用いる。図１、図２に双軸撹拌機の一例を上
ふたを外した状態で示す。双軸撹拌機は互いに同方向あ
るいは逆方向に回転する水平な回転軸１を有する平行な
複数の平板な回転翼２を備えている。複数の回転翼２は
同時回転して高粘度の反応液を混練する。本発明の実施
にあたり、実際の使用にあたっては市販の双軸撹拌機を
用いればよい。竪型反応機では反応液の粘度が高すぎて
駆動しにくく、十分に均一な反応を生じさせることが困
難で妥当でない。
スエーテル類を有機溶剤中に分散する。反応装置には双
軸撹拌機を用いる。図１、図２に双軸撹拌機の一例を上
ふたを外した状態で示す。双軸撹拌機は互いに同方向あ
るいは逆方向に回転する水平な回転軸１を有する平行な
複数の平板な回転翼２を備えている。複数の回転翼２は
同時回転して高粘度の反応液を混練する。本発明の実施
にあたり、実際の使用にあたっては市販の双軸撹拌機を
用いればよい。竪型反応機では反応液の粘度が高すぎて
駆動しにくく、十分に均一な反応を生じさせることが困
難で妥当でない。
【００１３】本発明ではこのようにして水溶性セルロー
スエーテル類と変性剤とを反応させると、反応液中に粗
変性セルロースエーテルが得られる。精製は公知の方法
を採ればよい。このような方法で製造されて得られた変
性セルロースエーテルは、例えばセメントモルタル、押
出し成形材料、塗料、化粧料、医薬品などの増粘剤に好
ましく用いることができる。
スエーテル類と変性剤とを反応させると、反応液中に粗
変性セルロースエーテルが得られる。精製は公知の方法
を採ればよい。このような方法で製造されて得られた変
性セルロースエーテルは、例えばセメントモルタル、押
出し成形材料、塗料、化粧料、医薬品などの増粘剤に好
ましく用いることができる。
【００１４】
【作用】有機溶剤の使用量を減らすことで、これまで余
分に必要とされていた変性剤の使用量を減らすことがで
きる。有機溶剤の使用量を減らすと反応液の粘度が高く
なるが、双軸撹拌機は複数の平板な回転翼が反応液に同
時に異なった方向に流動する負荷を加えて混練する。こ
れによってむらのない均一な反応が可能になる。
分に必要とされていた変性剤の使用量を減らすことがで
きる。有機溶剤の使用量を減らすと反応液の粘度が高く
なるが、双軸撹拌機は複数の平板な回転翼が反応液に同
時に異なった方向に流動する負荷を加えて混練する。こ
れによってむらのない均一な反応が可能になる。
【００１５】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明の変
性セルロースエーテルの製造方法は、変性剤の反応効率
が高くしかも有機溶剤の使用量も少なくて済み、事実上
低コストになり、製造環境の汚染防止にもつながる。
性セルロースエーテルの製造方法は、変性剤の反応効率
が高くしかも有機溶剤の使用量も少なくて済み、事実上
低コストになり、製造環境の汚染防止にもつながる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 実施例１ 双軸撹拌機を備えた５Ｌ反応機に、ヒドロキシプロピル
メチルセルロース４００ｇ、イソプロピルアルコール
（ＩＰＡ）２００ｇ、水酸化ナトリウム水溶液１６３
ｇ、ステアリルグリシジルエーテル（ＳＧＥ）７ｇを仕
込み、ヒドロキシプロピルメチルセルロースとステアリ
ルグリシジルエーテルとを５時間にわたり８０℃で反応
させた。使用したヒドロキシプロピルメチルセルロース
のメトキシル基ＭＳは１．８７、ヒドロキシプロポキシ
ル基ＭＳは０．２４だった。水酸化ナトリウム水溶液の
濃度は４９重量％とした。
メチルセルロース４００ｇ、イソプロピルアルコール
（ＩＰＡ）２００ｇ、水酸化ナトリウム水溶液１６３
ｇ、ステアリルグリシジルエーテル（ＳＧＥ）７ｇを仕
込み、ヒドロキシプロピルメチルセルロースとステアリ
ルグリシジルエーテルとを５時間にわたり８０℃で反応
させた。使用したヒドロキシプロピルメチルセルロース
のメトキシル基ＭＳは１．８７、ヒドロキシプロポキシ
ル基ＭＳは０．２４だった。水酸化ナトリウム水溶液の
濃度は４９重量％とした。
【００１７】図１は本実施例で用いた双軸撹拌機の内部
を示す平面図、図２は立面図である。双軸撹拌機では浅
いＵ字溝が２つ平行に形成されている底板の四辺を丈の
高い周壁が囲み、底の深い箱体５が形成されている。箱
体内底部ではＵ字溝の内面をほとんどこするかのように
平行に回転翼２が設けられている。その回転翼２は細長
く伸びたＳ字型に切り抜いた平板で形成され、Ｕ字溝の
上方で周壁に長さ方向の両端が軸支され、回転軸１の一
端は周壁を貫通してカバー３で覆われている。他端は箱
体５に外装されたモータ６に駆動伝達手段を通じて従動
している。
を示す平面図、図２は立面図である。双軸撹拌機では浅
いＵ字溝が２つ平行に形成されている底板の四辺を丈の
高い周壁が囲み、底の深い箱体５が形成されている。箱
体内底部ではＵ字溝の内面をほとんどこするかのように
平行に回転翼２が設けられている。その回転翼２は細長
く伸びたＳ字型に切り抜いた平板で形成され、Ｕ字溝の
上方で周壁に長さ方向の両端が軸支され、回転軸１の一
端は周壁を貫通してカバー３で覆われている。他端は箱
体５に外装されたモータ６に駆動伝達手段を通じて従動
している。
【００１８】上記の反応器で所定の反応を行ってそれを
終了させた後、得られた反応液をろ過して反応スラリー
を回収し、酢酸で中和して次いで冷却し、１２００ｇの
ヘキサンで３回洗浄、５リットルの熱水でさらに洗浄、
乾燥した後粉砕した。高純度のステアリル変性ヒドロキ
シプロピルメチルセルロースが得られた。ステアリルグ
リシジルエーテルの反応効率は６０％だった。
終了させた後、得られた反応液をろ過して反応スラリー
を回収し、酢酸で中和して次いで冷却し、１２００ｇの
ヘキサンで３回洗浄、５リットルの熱水でさらに洗浄、
乾燥した後粉砕した。高純度のステアリル変性ヒドロキ
シプロピルメチルセルロースが得られた。ステアリルグ
リシジルエーテルの反応効率は６０％だった。
【００１９】実施例２，３ イソプロピルアルコール、水酸化ナトリウム水溶液、ス
テアリルグリシジルエーテルの仕込み量を表１に示すよ
うにしたほかは実施例１と同様にした。結果を実施例１
の場合と併せて表１に示す。
テアリルグリシジルエーテルの仕込み量を表１に示すよ
うにしたほかは実施例１と同様にした。結果を実施例１
の場合と併せて表１に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】比較例１，２ イソプロピルアルコール、水酸化ナトリウム水溶液、ス
テアリルグリシジルエーテルの仕込み量を表１に示すよ
うにしたほかは実施例と同様にした。結果を表１に示
す。
テアリルグリシジルエーテルの仕込み量を表１に示すよ
うにしたほかは実施例と同様にした。結果を表１に示
す。
【００２２】上記の結果から、イソプロピルアルコール
の使用割合がヒドロキシプロピルメチルセルロースの３
重量倍を越すと変性剤の反応効率が低下することが分か
った。
の使用割合がヒドロキシプロピルメチルセルロースの３
重量倍を越すと変性剤の反応効率が低下することが分か
った。
【図１】本発明の実施例に使用した双軸撹拌機の平面図
である。
である。
【図２】本発明の実施例に使用した双軸撹拌機の立面図
である。
である。
１は回転軸、２は回転翼、６はモータである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 和政 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28番地 の１ 信越化学工業株式会社合成技術研 究所内 (72)発明者 武藤 泰明 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28番地 の１ 信越化学工業株式会社合成技術研 究所内 (56)参考文献 特開 平３−12401（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08B 11/08 C08B 11/193
Claims (3)
- 【請求項１】 分散状態の水溶性セルロースエーテル類
と炭素数８〜２４のアルキル基を有するアルキルエポキ
シド又は／及びアルキルグリシジルエーテルとを有機溶
剤中、アルカリの存在下で反応させ、セルロースエーテ
ルの一部の水酸基の水素原子をアルキル基で置換する変
性セルロースエーテルの製造方法において、有機溶剤の
使用割合を該セルロースエーテル類の０．５重量倍〜３
重量倍とし、双軸撹拌機を有する反応機中で反応させる
ことを特徴とする変性セルロースエーテルの製造方法。 - 【請求項２】 該有機溶剤の使用割合が該セルロースエ
ーテル類の０．５重量倍〜１．０重量倍である請求項１
に記載の変性セルロースエーテルの製造方法。 - 【請求項３】 該セルロースエーテル類がヒドロキシプ
ロピルメチルセルロース又は／及びヒドロキシエチルセ
ルロースである請求項１又は２に記載の変性セルロース
エーテルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4167055A JP3056884B2 (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | 変性セルロースエーテルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4167055A JP3056884B2 (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | 変性セルロースエーテルの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH069702A JPH069702A (ja) | 1994-01-18 |
| JP3056884B2 true JP3056884B2 (ja) | 2000-06-26 |
Family
ID=15842567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4167055A Expired - Lifetime JP3056884B2 (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | 変性セルロースエーテルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3056884B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2784107B1 (fr) * | 1998-09-15 | 2005-12-09 | Rhodia Chimie Sa | Microfibrilles de cellulose a surface modifiee, leur procede de preparation, et leur utilisation |
| DE10234426A1 (de) * | 2001-09-14 | 2003-04-03 | Wolff Cellulosics Gmbh & Co Kg | Verfahren und Vorrichtung zur industriellen Herstellung von Methylhydroxyalkylcellulose |
| CN100422216C (zh) * | 2004-04-30 | 2008-10-01 | 北京理工大学 | 叠氮二羟丙基纤维素硝酸酯的制备方法 |
| EP3348581A4 (en) * | 2015-09-07 | 2019-05-01 | Kao Corporation | MODIFIED CELLULOSE FIBERS |
| WO2019240128A1 (ja) * | 2018-06-12 | 2019-12-19 | 花王株式会社 | 改質セルロース繊維の製造方法及び改質セルロース繊維 |
-
1992
- 1992-06-25 JP JP4167055A patent/JP3056884B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH069702A (ja) | 1994-01-18 |
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Legal Events
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