JPH0570501A - カチオン性セルロース誘導体の製造方法 - Google Patents
カチオン性セルロース誘導体の製造方法Info
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- JPH0570501A JPH0570501A JP25969391A JP25969391A JPH0570501A JP H0570501 A JPH0570501 A JP H0570501A JP 25969391 A JP25969391 A JP 25969391A JP 25969391 A JP25969391 A JP 25969391A JP H0570501 A JPH0570501 A JP H0570501A
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Abstract
ルキル基の置換モル数が 0.1〜 1.0で、同じくメチル基
の置換モル数が 1.0〜 2.0であるヒドロキシアルキルメ
チルセルロースを、苛性ソーダ触媒を用いてグリシジル
トリアルキルアンモニウム塩と反応させてカチオン性セ
ルロース誘導体とする際の、有効利用率の高い製造方法
を提供する。 【構成】この製造方法は、上記ヒドロキシアルキルメチ
ルセルロースを 0.5〜4重量倍の水と5〜20重量倍の第
3級ブタノール、アセトンまたはこれらの混合液とから
なる混合溶媒中に分散させ、前記セルロースエーテルの
グルコース単位当り0.05〜 0.3倍モルの苛性ソーダ触媒
の存在下、グリシジルトリアルキルアンモニウム塩と反
応させるものである。
Description
導体、とくには凝析剤、製紙における顔料保持剤、繊維
および織布等における帯電防止剤、さらには化粧品、シ
ャンプー、リンス、トリートメント等の配合剤として有
用な、カチオン変性ヒドロキシアルキルメチルセルロー
スの変性効率のよい製造方法に関する。
ルロースの製造方法としては、特公昭45-20318号公報に
記載された方法が一般的であったが、この方法のカチオ
ン化剤の有効利用率は30%に過ぎなかった。これを改善
するものとして、特公昭59-42681号公報にはヒドロキシ
エチル基のグルコース単位当りの置換モル数(以下、
M.S.とする)が 1.3以上のヒドロキシエチルセルロ
ースを、イソプロパノール/水混合溶媒中で苛性ソーダ
で処理した後、カチオン化剤と反応させて変性させる方
法が、また特開昭56ー62801号公報には同じ原料を同様の
溶媒中で、触媒として水酸化バリウムを使用して変性さ
せる方法が提案されている。
ているヒドロキシアルキル基のM.S.が 0.1〜 1.0
で、メチル基のM.S.が 1.0〜 2.0であるヒドロキシ
アルキルメチルセルロースをカチオン変性すると、ヒド
ロキシエチル基のM.S.が1.3 以上のヒドロキシエチ
ルセルロースを用いた場合と比べてカチオン化剤の有効
利用率が低下すること、さらに、これはカチオン性基を
高置換度にするほど、またヒドロキシアルキルメチルセ
ルロースがヒドロキシプロピルメチルセルロースである
ときに、とくに著しいことが見出された。
ルメチルセルロース中のカチオン性基を結合し得る遊離
の水酸基が、メチル基の置換によりヒドロキシエチルセ
ルロースより減少していること、また遊離の水酸基の殆
どが2級のアルコール性水酸基で、溶媒であるイソプロ
ピルアルコールも2級のアルコールのため、溶媒側との
反応が優先するためと考えられる。
目的は、ヒドロキシアルキル基のM.S.が 0.1〜 1.0
で、メチル基のM.S.が 1.0〜 2.0であるヒドロキシ
アルキルメチルセルロースを、苛性ソーダ触媒を用いて
カチオン化剤であるグリシジルトリアルキルアンモニウ
ム塩と反応させてカチオン性セルロース誘導体とする際
の有効利用率の高い製造方法を提供することにある。
解決のため鋭意検討の結果、グルコース単位当りのヒド
ロキシアルキル基の置換モル数が 0.1〜 1.0で、同じく
メチル基の置換モル数が 1.0〜 2.0であるヒドロキシア
ルキルメチルセルロースを、 0.5〜4重量倍の水と5〜
20重量倍の第3級ブタノール、アセトンまたはこれらの
混合液とからなる混合溶媒中に分散させ、前記セルロー
スエーテルのグルコース単位当り0.05〜0.3倍モルの苛
性ソーダ触媒の存在下、グリシジルトリアルキルアンモ
ニウム塩と反応させると、高い有効利用率が与えられる
ことを見出し本発明を完成した。
共に水、苛性ソーダ濃度を上記範囲内に調整すること
で、副反応を極力抑制し、カチオン化剤の有効利用率を
高め、所望のカチオン性基置換度を有する種々の用途に
有用なカチオン性ヒドロキシアルキルメチルセルロース
を得ることに成功したものである。
カチオン性セルロース誘導体の製造に際し、出発原料と
して使用される上記ヒドロキシアルキルメチルセルロー
スは、セルロースを骨格として側鎖にグルコース単位当
りの置換モル数(M.S.)が 0.1〜 1.0のヒドロキシ
アルキル基と、同じく 1.0〜 2.0のメチル基とを有する
もので、具体的にはヒドロキシエチルメチルセルロース
およびヒドロキシプロピルメチルセルロースが挙げられ
る。ヒドロキシアルキル基およびメチル基のM.S.が
上記範囲内のものは、水溶解性、起泡性、界面活性、触
感に優れているため、単独でも化粧品等に使用すること
ができる。上記範囲外ではこれらの性能が劣り、カチオ
ン化した後は若干改善されるものの十分ではない。
上記セルロースエーテルに対し 0.5〜4重量倍である。
これが 0.5倍未満では触媒である苛性ソーダが均一に反
応に関与できなくなること、およびカチオン化剤である
グリシジルトリアルキルアンモニウム塩と原料セルロー
スエーテルとの接触効率が低下することのため、反応が
十分に進行しなくなる。また4倍以上では上記原料セル
ロースエーテルが溶解してしまうため、系の粘度が増大
し反応が困難となる。
は原料セルロースエーテルのグルコース単位当り0.05〜
0.3倍モルである。これが0.05倍モル以下では触媒量が
少な過ぎて反応速度が低下し実用的でなく、0.3倍モル
以上では副反応が促進されるためと考えられるが、有効
利用率が著しく低下する。なお苛性ソーダの添加時期は
カチオン化剤添加の前でも後でも効果に差はない。
ブタノール、アセトンまたはその混合溶液であり、原料
セルロースエーテルに対し5〜20重量倍使用される。こ
れが5重量倍以下では添加水量に対し有機溶媒量が不足
気味となり、原料セルロースエーテルが溶解してしまう
ため、系の粘度が増大し反応が困難となる。これを20重
量倍以上加えると、系を希釈させることになり、反応速
度が低下し実用性が失われる。
シジルトリアルキルアンモニウム塩としては、グリシジ
ルトリメチルアンモニウムクロライド、グリシジルトリ
エチルアンモニウムクロライド、グリシジルトリメチル
アンモニウムブロマイド、グリシジルトリメチルアンモ
ニウムアイオダイド等が挙げられる。この添加量は所望
するカチオン変性度により任意に選択されるが、原料セ
ルロースエーテルのグルコース単位当り 0.2〜 2.0倍モ
ル、好ましくは0.3〜 1.5倍モルが適当である。
あるいは有機酸により中和した後、反応液をろ過し粗生
成物を取り出す。このとき、ろ過を容易にするためアセ
トン等の水可溶性有機溶媒を追加することもできる。取
り出した粗生成物はアセトン/水比が80/20〜90/10の
アセトン水溶液を用いてスラリー洗浄、ろ過を数回繰り
返した後、乾燥することにより、精製されたカチオン変
性セルロース誘導体にすることができる。
らに詳細に説明する。 実施例1.ヒドロキシプロピルメチルセルロース 90SH-
15,000(信越化学工業社製、ヒドロキシプロピル基の
M.S.:0.17、メチル基のM.S.:1.48、20℃にお
ける2%水溶液の粘度:13,300cps ) 200gを、撹拌機
とコンデンサーを備えた反応フラスコに入れ、第3級ブ
タノール 2,000gを加えて撹拌し分散状態とした。
ロースエーテルのグルコース単位当り 0.1倍モル)を水
400gに溶解した水溶液を添加し、ついでグリシジルト
リメチルアンモニウムクロライド 157.3g(前記グルコ
ース単位当り 1.0倍モル)を加えた。その後、50℃に昇
温して5時間撹拌した後、30%酢酸溶液21.8gを加えて
中和した。
ろ過し、得られた粗生成物をアセトン/水比が90/10の
アセトン水溶液で撹拌洗浄、ろ過を4回繰り返した。温
度80℃の真空乾燥機により恒量になるまで乾燥し、295
gのカチオン化ヒドロキシプロピルメチルセルロースを
得た。ケルダール法により測定した窒素含量は3.23%、
カチオン性基のM.S.は0.70で、カチオン化剤の有効
利用率は70%であった。
プロピルメチルセルロースを第3級ブタノールに分散し
た後、まず室温下グリシジルトリメチルアンモニウムク
ロライド 157.3gを添加し、ついで苛性ソーダ4.15gを
水 400gに溶解した水溶液を添加したほかは、同様に反
応、洗浄、乾燥を行って 304gのカチオン化ヒドロキシ
プロピルメチルセルロースを得た。この窒素含量は3.38
%、カチオン性基のM.S.は0.75で、カチオン化剤の
有効利用率は75%であった。
プロピルメチルセルロースを 2,000gのアセトンに分散
させたほかは、同様に反応、洗浄、乾燥を行って 310g
のカチオン化ヒドロキシプロピルメチルセルロースを得
た。この窒素含量は3.39%、カチオン性基のM.S.は
0.75で、カチオン化剤の有効利用率は75%であった。
ース SEW-04T(信越化学工業社製、ヒドロキシエチル基
のM.S.:0.36、メチル基のM.S.:1.40、20℃に
おける2%水溶液の粘度:4,660cps) 200gを、撹拌機
とコンデンサーを備えた反応フラスコに入れ、第3級ブ
タノール 2,000gを加えて撹拌し分散状態とした。そこ
へ室温下苛性ソーダ8.10g(原料セルロースエーテルの
グルコース単位当り 0.2倍モル)を水 540gに溶解した
水溶液を添加し、ついでグリシジルトリメチルアンモニ
ウムクロライド 159.3g(前記グルコース単位当り 1.0
倍モル)を加えた。その後、50℃に昇温して5時間撹拌
した後、30%酢酸溶液12.8gを加えて中和した。
ろ過し、得られた粗生成物をアセトン/水比が90/10の
アセトン水溶液で撹拌洗浄、ろ過を4回繰り返した。温
度80℃の真空乾燥機により恒量になるまで乾燥し、281
gのカチオン化ヒドロキシエチルメチルセルロースを得
た。ケルダール法により測定した窒素含量は3.24%、カ
チオン性基のM.S.は0.72で、カチオン化剤の有効利
用率は72%であった。
プロピルメチルセルロースを 2,000gのイソプロパノー
ルに分散させたほかは、同様に反応、洗浄、乾燥を行っ
て 226gのカチオン化ヒドロキシプロピルメチルセルロ
ースを得た。この窒素含量は1.66%、カチオン性基の
M.S.は0.28で、カチオン化剤の有効利用率は28%で
あった。
4.15gを80gの水に溶解させたほかは、同様に反応、洗
浄、乾燥を行って 230gのカチオン化ヒドロキシプロピ
ルメチルセルロースを得た。この窒素含量は1.98%、カ
チオン性基のM.S.は0.35で、カチオン化剤の有効利
用率は35%であった。
20.8g(原料セルロースエーテルのグルコース単位当り
0.5倍モル)を 400gの水に溶解させたほかは、同様に
反応、洗浄、乾燥を行って 255gのカチオン化ヒドロキ
シプロピルメチルセルロースを得た。この窒素含量は2.
65%、カチオン性基のM.S.は0.52で、カチオン化剤
の有効利用率は52%であった。
製造方法によれば、従来の方法に比べてカチオン化剤の
有効利用率を高めることができ、経済的で副生成物も少
量なため精製が容易である。また、得られたカチオン性
セルロース誘導体は原料のセルロースエーテルが保有す
る起泡性、界面活性、水溶性、触感等に優れた性質をそ
のまま受け継ぎながら、原料のセルロースエーテルには
ない塩水溶解性や界面活性剤との相溶性を持っているの
で化粧品分野等に広く応用できる。
Claims (2)
- 【請求項1】グルコース単位当りのヒドロキシアルキル
基の置換モル数が 0.1〜 1.0で、同じくメチル基の置換
モル数が 1.0〜 2.0であるヒドロキシアルキルメチルセ
ルロースを、 0.5〜4重量倍の水と5〜20重量倍の第3
級ブタノール、アセトンまたはこれらの混合液とからな
る混合溶媒中に分散させ、前記セルロースエーテルのグ
ルコース単位当り0.05〜 0.3倍モルの苛性ソーダ触媒の
存在下、グリシジルトリアルキルアンモニウム塩と反応
させることを特徴とするカチオン性セルロース誘導体の
製造方法。 - 【請求項2】ヒドロキシアルキル基が、ヒドロキシエチ
ル基またはヒドロキシプロピル基である請求項1記載の
カチオン性セルロース誘導体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25969391A JP2800984B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | カチオン性セルロース誘導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25969391A JP2800984B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | カチオン性セルロース誘導体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0570501A true JPH0570501A (ja) | 1993-03-23 |
JP2800984B2 JP2800984B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=17337615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25969391A Expired - Lifetime JP2800984B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | カチオン性セルロース誘導体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2800984B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5498350A (en) * | 1993-06-18 | 1996-03-12 | Kao Corporation | Liquid softener composition |
JPH11500482A (ja) * | 1995-02-21 | 1999-01-12 | シェルカット ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | セルロース粒子、その製造方法およびその使用 |
JP2008105001A (ja) * | 2006-10-27 | 2008-05-08 | Kochi Univ Of Technology | 生分解性カチオン性凝集剤 |
JP2014518067A (ja) * | 2011-06-14 | 2014-07-28 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | セルロースエーテルを含む食品組成物 |
CN110294811A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-10-01 | 淄博兰杜生物科技有限公司 | 一种羟丙基甲基纤维素生产工艺 |
-
1991
- 1991-09-11 JP JP25969391A patent/JP2800984B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5498350A (en) * | 1993-06-18 | 1996-03-12 | Kao Corporation | Liquid softener composition |
JPH11500482A (ja) * | 1995-02-21 | 1999-01-12 | シェルカット ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | セルロース粒子、その製造方法およびその使用 |
JP2008105001A (ja) * | 2006-10-27 | 2008-05-08 | Kochi Univ Of Technology | 生分解性カチオン性凝集剤 |
JP2014518067A (ja) * | 2011-06-14 | 2014-07-28 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | セルロースエーテルを含む食品組成物 |
CN110294811A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-10-01 | 淄博兰杜生物科技有限公司 | 一种羟丙基甲基纤维素生产工艺 |
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JP2800984B2 (ja) | 1998-09-21 |
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