JPH0655761B2 - 耐塩水性の優れたカルボキシメチルセルロースアルカリ塩の製造法 - Google Patents

耐塩水性の優れたカルボキシメチルセルロースアルカリ塩の製造法

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JPH0655761B2
JPH0655761B2 JP25283585A JP25283585A JPH0655761B2 JP H0655761 B2 JPH0655761 B2 JP H0655761B2 JP 25283585 A JP25283585 A JP 25283585A JP 25283585 A JP25283585 A JP 25283585A JP H0655761 B2 JPH0655761 B2 JP H0655761B2
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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は耐塩水性の優れたカルボキシメチルセルロース
アルカリ金属塩(以下CMCと略称する)の製造法に関
するものである。
(従来の技術) CMCはセルロースにアルカリの存在下、モノクロル酢
酸等を作用させて製造されるセルロースエーテルであ
り、水溶性高分子電解質として増粘剤、分散剤、保護コ
ロイド剤、石油ボーリング用泥水添加剤等として広く一
般に使用されている。
CMCの製造法は、その反応媒体として水媒体を採る水
媒法と有機溶媒体を採る溶媒法の二方法に大別される
が、溶媒法は水媒法に比して少量のアルカリ量でアルカ
リセルロースを得ることができ、エーテル化反応が比較
的短時間で達成され、エーテル化剤の有効利用率が高
く、少量のエーテル化剤の使用ですみ、しかも高粘度の
CMCを製造し易いので、工業的に非常に多く実用化さ
れている。
有機溶媒としては、エチルアルコール、イソプロピルア
ルコール、アセトン等が使用されているが、イソプロピ
ルアルコール(以下IPAと略称する)が最も一般的で
ある。
この溶媒法によるCMCの製造は、通常次の手順で行な
われている。すなわち、含水有機溶媒中で解砕または粉
末状セルロース質原料にアルカリを作用させてアルカリ
セルロースを調製した後、エーテル化剤を作用させてカ
ルボキシメチルセルロースアルカリ金属塩を製造する。
この時、反応系中の溶媒濃度はエーテル化剤の有効利用
率及び生成CMCの品質に大きな影響を及ぼす。すなわ
ち、溶媒濃度が低すぎると、エーテル化剤であるモノク
ロル酢酸ナトリウムの副反応が起こり易くなり、その主
反応に使用される比率(有効利用率)が低下し、工業的
に不利である。一方、溶媒濃度が高すぎると、不均一に
反応が進行するため、生成CMCの水に対する溶解性が
著しく低下する。したがって、通常溶媒濃度は70〜8
8%でCMCの製造が行なわれている。
(発明が解決しようとする問題点) 近年、CMCの用途開発が進み、より多くの分野で使用
されるようになるにしたがって、ユーザーのニーズは多
様化し、高度化する傾向が見受けられる。特に塩の存在
下で使用される石油ボーリング用泥水安定剤、歯磨用粘
結剤、漬物用増粘安定剤等の分野では、食塩水に溶解し
ても塩析されず増粘又は分散安定剤としての機能を発揮
すること、すなわち耐塩水性のCMCか強く望まれてい
た。
しかし、従来の製造法で製造したCMCは、食塩の存在
下では塩析されて溶解せず、沈殿を生じたり、溶解して
も純水に溶解した場合に比し著しく粘度低下する等の欠
点を有していた。そこで、本発明者は、耐塩水性の優れ
たCMCの製造方法を鋭意検討した結果、本発明に至っ
たものである。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、含水有機溶媒中でセルロース質原料にアルカ
リを作用させてアルカリセルロースを調製した後、エー
テル化剤を作用させてCMCを製造するに当り、アルカ
リルセルロース調製時における反応系中の溶媒濃度を9
2%以上とし、次のエーテル化反応工程では水を添加し
て溶媒濃度を89%以下とした後エーテル化反応を行な
うことを特徴とする耐塩水性の優れたCMCの製造方法
である。
従来の溶媒法によるCMCの製造においては、通常70
〜88%の溶媒濃度(反応系中に仕込んだ溶媒及び水に
対する溶媒の比率)の含水有機溶媒中で、セルロース質
原料にアルカリを反応させてアルカリセルロースを調製
した後、エーテル化剤を仕込んでエーテル化反応を行な
い、CMCを製造している。このとき、溶媒濃度が低す
ぎるとエーテル化剤の有効利用率が低下して工業的に不
利であるため、極力高濃度の有機溶媒を使用して製造さ
れている。しかし、溶媒濃度が89%以上となるとエー
テル化反応が不均一に進行するため生成CMCの水に対
する溶解性は著しく低下する。一方、溶媒濃度が高いほ
ど生成CMCの耐塩水性が優れていることが分ってい
る。この理由については明らかではないが、アルカリセ
ルロース調製時における反応系中の水の量が少ないと、
生成アルカリセルロースに吸着している水の量が少なく
なり、エーテル化剤のアルカリセルロース中への拡散、
浸透が律速である次のエーテル化反応工程における反応
挙動に影響を及ぼし、生成CMCの置換基分布が均一に
なるためと考えられる。
そこで、本発明者はアルカリセルロース調製時における
溶媒濃度を、従来の70〜88%よりさらに高濃度にし
てアルカリセルロースを調製し、次のエーテル化反応工
程では、水を添加して溶媒濃度を89%以下とした後エ
ーテル化反応を行なうことによって、従来の製造法に比
し格段に耐塩水性の優れたCMCを製造できることを見
出した。
本発明において反応媒体として使用する含水有機溶媒と
しては、エチルアルコール、IPA、n−プロピルアル
コール、tert-ブチルアルコール、イソブチルアルコー
ル、n−ブチルアルコール、アセトン及びジオキサン等
の水溶液、さらにエチルアルコール−ベンゼン、エチル
コルコール−トルエン、エチルアルコール−n−ヘキサ
ン、IPA−ベンゼン、IPA−トルエン及びIPA−
n−ヘキサン等の混合溶媒水溶液も使用可能である。
なお、含水有機溶媒の使用量は、セルロース質原料の重
量に対して1〜30重量倍使用する。
また、使用するアルカリは、水酸化リチウム、水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム等が使用
可能であるが、水酸化ナトリウムが安価であり、最も有
利である。
さらにエーテル化剤は、モノクロル酢酸、モノクロル酢
酸ナトリウム、モノクロル酢酸のメチル、エチル及びイ
ソプロピルエステル等が使用可能である。また、本発明
において、セルロース質原料にアルカリを作用させてア
ルカリセルロースを調製する工程は、90%以上、好ま
しくは92%以上の濃度の含水有機溶媒中で、5〜40
℃の温度で、約10〜180分間、好ましくは60〜1
80分間攪拌混合して行ない、アルカリセルロースを調
製する。
次に、エーテル化剤の添加混合を5〜40℃で10〜6
0分間行なった後、60〜80℃に昇温して60〜36
0分間エーテル化反応を行なうがこのエーテル化反応に
先立ち、溶媒濃度を89%以下に調整するために水を添
加混合する必要がある。この水の添加は、エーテル化剤
の添加の約5〜30分間か、エーテル化剤の添加混合時
に同時に行なうか、または昇温中もしくはエーテル化反
応開始後、15分以内に行なう。
また、本発明に使用するセルロース質原料は木材パルプ
又はコットンリンターのいずれも使用可能である。
本発明の方法で製造したCMCは、海水又は塩水の存在
下に使用する石油ボーリング用泥水添加剤、土木ボーリ
ング用泥水添加剤等として有用であるだけではなく、食
塩等の塩の共存下で使用する用途等多くの用途に有用で
ある。
(実施例) 以下、本発明を具体的に説明する実施例及び比較例を示
すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
試験方法 生成CMCの性状である(1)置換度(DS)、(2)粘度、
(3)耐塩水性、(4)エーテル化剤有効利用率(AM)の測
定方法及び評価方法は次の通りである。
(1)置換度(DS) CMC1.0gを精秤し、白金ルツボか磁性ルツボに入れ
て600℃で灰化し、灰化によって生成した酸化ナトリ
ムウをN/10H2SO4でフェノールフタレインを指示薬とし
て滴定し、その滴定量Amlを次式に入れて計算し、DS
を求めた。
ここでfはN/10H2SO4の力価である。
(2)粘度測定法 CMC2.5gを直径55mm、深さ125mmの円筒状のガ
ラス容器に仕込み、純水又は4%食塩水をCMCが1.0
%(重量)濃度となるように仕込んで溶解する。
次に、25℃に温度調節後、BL型粘度計(東京計器
(株)製)を用いてローターを60rpmで1分間回転を
行なった後、数値を読みとり、所定の定数を乗じて粘度
を求めた。単位はCP(センチポイズ)で示した。
(3)耐塩水性 耐塩水性は、4%食塩水にCMCを1%濃度で溶解し、
その粘度を測定して高粘度を示すものほど耐塩水性が優
れているとして評価した。
また、次の式で求められる粘度比でも評価した。
粘度比=(4%食塩水中でのCMC1%粘度)/(純水
中でのCMC1%粘度) この粘度比が大きい程耐塩水性が優れているとして評価
した。
(4)エーテル化剤有効利用率(AM) 次式により求めた。
なお、実施例及び比較例中の部とは重量部、%は重量%
を示す。
実施例1 還流冷却器及び攪拌装置付の3セパラブルフラスコ
に、イソプロピルアルコール(以下IPAと略す)132
4.8部と水酸化ナトリウム(純分98.0%)61.9部を純水5
5.2部を溶解して添加し、冷水浴槽で10〜15℃に冷
却し、さらに窒素ガスを数回パージして空気を除去す
る。
次に水分5%、重合度2300の粉末状リンターパルプ
100部を添加し、さらに窒素ガスを数回パージして空
気を除去し、12〜20℃で120分間攪拌混合を行な
い、アルカリセルロースを調製する。次に純水96部を
添加して20℃で10分間攪拌混合する。
次にモノクロル酢酸69.3部(純分98.5%)をIPA69.3
部に溶解して、少量づつ添加し15〜25℃で30分間
攪拌混合を行ない、その後温水浴槽で70℃まで昇温
し、70℃で120分間エーテル化反応を行なう。次に
過剰の水酸化ナトリウムを酢酸で中和し、冷水で室温ま
で冷却する。
次にフラスコより反応混合物を取り出し、遠心分離して
IPA水溶液を除去する。次に75%メチルアルコール
水溶液4で3回洗浄し、副生物である食塩等を除去し
た後、80〜110℃で4時間乾燥して本発明のCMC
を得た。その結果は第1表にまとめた。
実施例2〜3 実施例1とアルカリセルロース調製時の溶媒濃度が異な
る以外は、全く同じ条件で行なったものを実施例2〜3
とした。それらの結果を第1表にまとめた。
実施例4及び5 アルカリセルロース調製時の溶媒濃度を94%として、
実施例2と同じ条件で行ない、エーテル化反応前の溶媒
濃度調整用の水の添加時期の異なるものを実施例4及び
5とした。それらの結果を第1表にまとめた。
実施例6 有機溶媒としてtert-ブチルアルコールを使用し、アル
カリセルロース調製時の溶媒濃度を94%とし、他の条
件は実施例2と同じ条件で行なったものを実施例7とし
た。結果は第1表にまとめた。
比較例1〜4及び5 アルカリセルロース調製時の溶媒濃度を92〜88%と
し、溶媒濃度調整用の水を添加しなかったものを比較例
1〜4とし、溶媒濃度調整用の水をエーテル化反応開始
後30分後に添加したものを実施例5とした。それらの
結果を第1表にまとめた。
比較例6 実施例7と同様にtert-ブチルアルコールを有機溶媒に
使用し、溶媒濃度調整用水を添加しなかったものを比較
例6とした。その結果を第1表にまとめた。
第1表から明らかなように、本発明の製造法で製造した
実施例のCMCは、従来の方法で製造したCMCに比
し、格段に耐塩水性が優れている。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】含水有機溶媒中でセルロース質原料にアル
    カリを作用させてアルカリセルロースを調製した後、エ
    ーテル化剤を作用させてカルボキシメチルセルロースア
    ルカリ金属塩を製造するに当り、アルカリセルロース調
    製時における反応系中の溶媒濃度を92%以上とし、次
    のエーテル化反応工程では水を添加して溶媒濃度を89
    %以下とした後エーテル化反応を行なうことを特徴とす
    る耐塩水性の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。
JP25283585A 1985-11-13 1985-11-13 耐塩水性の優れたカルボキシメチルセルロースアルカリ塩の製造法 Expired - Lifetime JPH0655761B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001114801A (ja) * 1999-10-19 2001-04-24 Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd 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
JP7229632B2 (ja) * 2018-09-18 2023-02-28 五洋建設株式会社 地中掘削用添加材、塩水泥水、及び塩水泥水の調製方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017145904A1 (ja) * 2016-02-26 2017-08-31 第一工業製薬株式会社 カルボキシメチルセルロースまたはその塩の製造方法、および電極用結着剤
CN108473594A (zh) * 2016-02-26 2018-08-31 第工业制药株式会社 羧甲基纤维素或其盐的制造方法以及电极粘合剂
US10941218B2 (en) 2016-02-26 2021-03-09 Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. Method for producing carboxymethyl cellulose or salt thereof, and binding agent for electrode

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