JPS58196202A - ヒドロキシアルキルメチルセルロ−スの製造方法 - Google Patents
ヒドロキシアルキルメチルセルロ−スの製造方法Info
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- JPS58196202A JPS58196202A JP58074132A JP7413283A JPS58196202A JP S58196202 A JPS58196202 A JP S58196202A JP 58074132 A JP58074132 A JP 58074132A JP 7413283 A JP7413283 A JP 7413283A JP S58196202 A JPS58196202 A JP S58196202A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B11/00—Preparation of cellulose ethers
- C08B11/193—Mixed ethers, i.e. ethers with two or more different etherifying groups
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は水溶性のヒドロキシアルキルメチルセルロース
の製造方法に関するものであり、それに従うと汗通より
ずっと少篭のエーテル化剤しか使用せずにアルカリセル
ロースの適当なエーテル化が達せられる。
の製造方法に関するものであり、それに従うと汗通より
ずっと少篭のエーテル化剤しか使用せずにアルカリセル
ロースの適当なエーテル化が達せられる。
経験によると、効果的に水溶性のヒドロキシエチルセル
ロースを製造するためのアルカリ化用には、1モルのセ
ルロース当たり少なくとも1.2モルのNaOHを使用
しなくてはならなかった。
ロースを製造するためのアルカリ化用には、1モルのセ
ルロース当たり少なくとも1.2モルのNaOHを使用
しなくてはならなかった。
酎S<用いる中和後に、これは少なくとも26%の用台
も騎に相当する。この最少量のアルカリを用いるアルカ
リ化の結果として、元のセルロースの結晶格子がエーテ
ル化を受けやすい反応性のナトリウムセルロースのそれ
に転化される。ナトリウムセルロース中では1モルのセ
ルロース当たり1モルのNaOHが化学的に結合されて
いるが、−例のNaOHは吸着結合形で存在しているこ
とが文献から知られている(Gilitze、 Che
miefasernnach de+s Viskos
everfahren、1巻、349頁、5prir+
ger−Verlag 1987. 3版)、シかしな
がら、この過剰のアルカリのために、エポキシドエーテ
ル化剤が相当程度まで副生物類(ポリグリコール類およ
びポリグリコールエーテル類)に転化されてしまう。
も騎に相当する。この最少量のアルカリを用いるアルカ
リ化の結果として、元のセルロースの結晶格子がエーテ
ル化を受けやすい反応性のナトリウムセルロースのそれ
に転化される。ナトリウムセルロース中では1モルのセ
ルロース当たり1モルのNaOHが化学的に結合されて
いるが、−例のNaOHは吸着結合形で存在しているこ
とが文献から知られている(Gilitze、 Che
miefasernnach de+s Viskos
everfahren、1巻、349頁、5prir+
ger−Verlag 1987. 3版)、シかしな
がら、この過剰のアルカリのために、エポキシドエーテ
ル化剤が相当程度まで副生物類(ポリグリコール類およ
びポリグリコールエーテル類)に転化されてしまう。
さらに、エーテル化用に準備される一般的方法により得
られたアルカリセルロース中の高い水含有量は、エーテ
ル化反応に影響を芋える。
られたアルカリセルロース中の高い水含有量は、エーテ
ル化反応に影響を芋える。
ドイツ公告明細置部1,177.127号に従うと、二
段階方法によりこれらの欠点を克服しようとする試みが
なされている。第一段階で、1モルのセルロース当たり
0.8〜3.2モルのNaOHの存在下でセルロースを
0.8のモル置換度までヒドロキシエチル化し、そして
次に過剰のアルカリを水または水性アルコールで洗浄す
ることにより除去する。第二段階で、残存アルカリの存
在下で水溶性エーテル(〉2のモル置換度)が生成する
まで部分的にオキシアルキル化された生成物をさらにオ
キシアルキル化する。中和後に、望ましくない塩類を一
般的溶媒類で洗浄することにより除去する。しかしなが
ら、この方法に従うとエーテル化反応中の副生物類の生
成を停止させることも不可能である。
段階方法によりこれらの欠点を克服しようとする試みが
なされている。第一段階で、1モルのセルロース当たり
0.8〜3.2モルのNaOHの存在下でセルロースを
0.8のモル置換度までヒドロキシエチル化し、そして
次に過剰のアルカリを水または水性アルコールで洗浄す
ることにより除去する。第二段階で、残存アルカリの存
在下で水溶性エーテル(〉2のモル置換度)が生成する
まで部分的にオキシアルキル化された生成物をさらにオ
キシアルキル化する。中和後に、望ましくない塩類を一
般的溶媒類で洗浄することにより除去する。しかしなが
ら、この方法に従うとエーテル化反応中の副生物類の生
成を停止させることも不可能である。
驚くべきことに、普通の含有量より少ないアルカリを含
有しているアルカリセルロースの一段階エーテル化反応
により水溶性のヒドロキシアルキルメチルセルロースを
製造できることを見出した。
有しているアルカリセルロースの一段階エーテル化反応
により水溶性のヒドロキシアルキルメチルセルロースを
製造できることを見出した。
従って、本発明はセルロースを水酸化ナトリウt、でア
ルカリ化し、その後不活性溶媒中で酸化アルキレンを用
いてエーテル化することによる水溶性のヒドロキシアル
キルメチルセルロースの製造Hυ:を提供するものであ
り、ここではエーテル化反応の前に水性アルカリセルロ
ースのアルカリ含有量を適当な公知の溶媒(混合物)で
洗浄することにより0.3〜0.8モル、好適には0.
5〜0.6モル、のNaOH/1モルのセルロースに低
め、そして次に生成したアルカリセルロースを洗?%l
Hに使用した溶媒とは異なる溶媒、好適には液相の塩化
メチレン、中で酸化アルキレン、好適には酸化エチレン
、を用いてエーテル化し、そして任意に再たび精製する
。
ルカリ化し、その後不活性溶媒中で酸化アルキレンを用
いてエーテル化することによる水溶性のヒドロキシアル
キルメチルセルロースの製造Hυ:を提供するものであ
り、ここではエーテル化反応の前に水性アルカリセルロ
ースのアルカリ含有量を適当な公知の溶媒(混合物)で
洗浄することにより0.3〜0.8モル、好適には0.
5〜0.6モル、のNaOH/1モルのセルロースに低
め、そして次に生成したアルカリセルロースを洗?%l
Hに使用した溶媒とは異なる溶媒、好適には液相の塩化
メチレン、中で酸化アルキレン、好適には酸化エチレン
、を用いてエーテル化し、そして任意に再たび精製する
。
浸漬またはスラリーアルカリ他力法により製造されそし
て1モルのセルロース当たり平均1.7〜1.9モルの
NaOHを含有しているアルカリセルロースを最初に溶
媒混合物で洗浄する。この目的用には洗浄用遠心器が適
しており、その中でアルカリセルロースを種々の溶媒(
混合物類)、好適には水/アルコールまたは水/ケトン
混合物類、例えばアセトン/水(85: l’5)
(全て比はvk量による)、インプロパツール/木(8
5:15)、メタノール/アセトン(50:50)およ
びメタノール/水(85:15)で処理でき、好適には
アルカリセルロースを基にして2〜10倍量の溶媒で処
理される。メタノール/水(85:15)混合物が好適
に使用される。
て1モルのセルロース当たり平均1.7〜1.9モルの
NaOHを含有しているアルカリセルロースを最初に溶
媒混合物で洗浄する。この目的用には洗浄用遠心器が適
しており、その中でアルカリセルロースを種々の溶媒(
混合物類)、好適には水/アルコールまたは水/ケトン
混合物類、例えばアセトン/水(85: l’5)
(全て比はvk量による)、インプロパツール/木(8
5:15)、メタノール/アセトン(50:50)およ
びメタノール/水(85:15)で処理でき、好適には
アルカリセルロースを基にして2〜10倍量の溶媒で処
理される。メタノール/水(85:15)混合物が好適
に使用される。
好適には1モルのセルロース当たり0.5〜0.6モル
のNaOHを含有している洗浄されたアルカリセルロー
スを次に不活性溶媒、好適には液相の塩化メチレン、中
で酸化アルキレン、好適には酸化エチレン、を用いてエ
ーテル化する。塩化メチレンの使用は、アルカリセルロ
ース中に存在しているNaOHが塩化メチレンの鹸化の
結果エーテル化中に実質的に中和されて、エーテル化の
終r詩に別側の中和を実施する必要がないという利点を
有する。
のNaOHを含有している洗浄されたアルカリセルロー
スを次に不活性溶媒、好適には液相の塩化メチレン、中
で酸化アルキレン、好適には酸化エチレン、を用いてエ
ーテル化する。塩化メチレンの使用は、アルカリセルロ
ース中に存在しているNaOHが塩化メチレンの鹸化の
結果エーテル化中に実質的に中和されて、エーテル化の
終r詩に別側の中和を実施する必要がないという利点を
有する。
従って、本発明による方法は下記の利点を有する:
1、洗浄された筆のアルカリを容易に回収でき、そして
再使用できる。
再使用できる。
2、エーテル化用に使用されたアルカリセルロースの低
いアルカリおよび水含有量はエーテル化剤の副生物の生
成を相当低め、その結果非常に少量のエーテル化剤だけ
を必要とする。
いアルカリおよび水含有量はエーテル化剤の副生物の生
成を相当低め、その結果非常に少量のエーテル化剤だけ
を必要とする。
3、この理由のため、エーテル化は30〜60℃の−・
般的温度において実施できるだけでなく、それより高温
(100℃まで)でも実施できる。
般的温度において実施できるだけでなく、それより高温
(100℃まで)でも実施できる。
従って、一定の置換度および収率に関してはより短かい
反応時間が得られる。
反応時間が得られる。
4、エーテル化されたセルロースの低いアルカリ含有す
は対応してより少量の中和剤を必要とする。
は対応してより少量の中和剤を必要とする。
5、最終生成物中の中和により生成された塩の含有量は
未洗浄のアルカリセルロースの使用時の多くとも半分で
あるため、該水溶性生成物類はある種の適用用にはさら
に精製工程を必要とすることなく使用できる。
未洗浄のアルカリセルロースの使用時の多くとも半分で
あるため、該水溶性生成物類はある種の適用用にはさら
に精製工程を必要とすることなく使用できる。
6、塩を含まないヒドロキシアルキルメチルセルロース
を希望するなら、本方法により製造される商業用生成物
をずっとに低い費用で精製できる。
を希望するなら、本方法により製造される商業用生成物
をずっとに低い費用で精製できる。
本発明に従って製造されるヒドロキシアルキルメチルセ
ルロースは全ての公知の用途で、例えば分散塗料着色剤
中または掘削助剤中で、使用できる。
ルロースは全ての公知の用途で、例えば分散塗料着色剤
中または掘削助剤中で、使用できる。
実】11ユ
中程度の粘度基準の軟質木材溶解パルプを32℃で1リ
ツトル当たり200gのNaOHの水酸化ナトリウムを
用いてスラリーアルカリ化することによりアルカリ化し
、そして2.7の圧縮率PAで圧縮した。
ツトル当たり200gのNaOHの水酸化ナトリウムを
用いてスラリーアルカリ化することによりアルカリ化し
、そして2.7の圧縮率PAで圧縮した。
アルカリセルロースの組成は下記の如くであった:
1呈表 セルロースに るモル
セルロース 33 1
NaO)I 16 1.96水
51 13.9このアルカ
リセルロースを一部分ずつ洗浄用遠心器中でメタノール
/H20(85:15重量%)の溶媒混合物を用いて洗
浄し、そして2.800 r、p、+s、において6分
間遠心した。1kgの使用したアルカリセルロース当た
りの溶媒量は10リンドルであった。洗浄されたアルカ
リセルロースの組成は下記の如くであった: 東員表 セルロースに モル セルロース 58 1 NaOH50,37 溶8 20 1.75水
17 2.61.725gの
この洗浄されたアルカリセルロースをスタラーを備えた
オートクレーブ中で1.500gの酸化エチレンおよび
4,800gの塩化メチルと規則的に攪拌しながら混合
した。
51 13.9このアルカ
リセルロースを一部分ずつ洗浄用遠心器中でメタノール
/H20(85:15重量%)の溶媒混合物を用いて洗
浄し、そして2.800 r、p、+s、において6分
間遠心した。1kgの使用したアルカリセルロース当た
りの溶媒量は10リンドルであった。洗浄されたアルカ
リセルロースの組成は下記の如くであった: 東員表 セルロースに モル セルロース 58 1 NaOH50,37 溶8 20 1.75水
17 2.61.725gの
この洗浄されたアルカリセルロースをスタラーを備えた
オートクレーブ中で1.500gの酸化エチレンおよび
4,800gの塩化メチルと規則的に攪拌しながら混合
した。
次に温度を55℃に高め、そして3時間保った。
その後温度を65℃に高め、そして1.5時間保った0
次に塩化メチルおよび未反応の酸化エチレンを吹き出し
、そして冷却されている受器中に集めた。塩化メチルお
よび酸化エチレンを真空の適用により実質的に除去した
。生成物を循環空気乾燥器中で100℃以下の温−にお
いて乾燥した。
次に塩化メチルおよび未反応の酸化エチレンを吹き出し
、そして冷却されている受器中に集めた。塩化メチルお
よび酸化エチレンを真空の適用により実質的に除去した
。生成物を循環空気乾燥器中で100℃以下の温−にお
いて乾燥した。
生成したセルロースエーテルは下記の分析データを有し
ていた: モルヒドロキシエチル置換1[: 2.03平均メト
キシ置換度: 0.22NaC17,5重量
% 生成物は水溶性であったが、溶液は繊維性のゲル様粒子
のために曇っていた(溶液No、5.1〜6の範囲の値
目盛)、3執着%溶液の粘度は回転粘度計中で測定され
て3.020mPa5であった。pHは9.5であった
。100℃までにはフロキュレーション点は現われなか
った。
ていた: モルヒドロキシエチル置換1[: 2.03平均メト
キシ置換度: 0.22NaC17,5重量
% 生成物は水溶性であったが、溶液は繊維性のゲル様粒子
のために曇っていた(溶液No、5.1〜6の範囲の値
目盛)、3執着%溶液の粘度は回転粘度計中で測定され
て3.020mPa5であった。pHは9.5であった
。100℃までにはフロキュレーション点は現われなか
った。
夫惠舊J
スラリーアルカリ化により製造されたアルカリセルロー
スを実施例1の如くしてメタノール/H20(85:1
5重量%)を用いて洗浄したが、1kgの使用したアル
カリセルロース当たり4リ−2トルの溶媒しか使用しな
かった。洗浄されたアルカリセルロースの組成は下記の
如くであった: 1量】 セルロースに るモル セルロース 52.5 1 〆NaOH6,5
0,5 溶媒 20 1.9本
21 3.61.900gのこの洗浄された
アルカリセルロースをスタラーを備えたオートクレーブ
中で1.500gの酸化エチレンおよび4,900gの
塩化メチルと混合し、90〜94℃に加熱し、この温度
に3時間保った。塩化メチルおよび未反応の酸化エチレ
ンの吹き出し操作および生成物の乾燥は実施例1の如く
して行われた。
スを実施例1の如くしてメタノール/H20(85:1
5重量%)を用いて洗浄したが、1kgの使用したアル
カリセルロース当たり4リ−2トルの溶媒しか使用しな
かった。洗浄されたアルカリセルロースの組成は下記の
如くであった: 1量】 セルロースに るモル セルロース 52.5 1 〆NaOH6,5
0,5 溶媒 20 1.9本
21 3.61.900gのこの洗浄された
アルカリセルロースをスタラーを備えたオートクレーブ
中で1.500gの酸化エチレンおよび4,900gの
塩化メチルと混合し、90〜94℃に加熱し、この温度
に3時間保った。塩化メチルおよび未反応の酸化エチレ
ンの吹き出し操作および生成物の乾燥は実施例1の如く
して行われた。
生成したセルロースエーテルは下記の分析データを有し
ていた: モルヒドロキシエチル置換度: 2.21平均メトキ
シル置換度、 0.31NaC110,7重量
% 生成物は水溶性であったが、溶液はほんのわずかに曇っ
ていた(溶液No、3〜4)、3重量%溶液の粘度は7
75mPa5であり、そしてPHは8.1であった。1
00℃までにはフロキュレーション点は現われ□なかっ
た。
ていた: モルヒドロキシエチル置換度: 2.21平均メトキ
シル置換度、 0.31NaC110,7重量
% 生成物は水溶性であったが、溶液はほんのわずかに曇っ
ていた(溶液No、3〜4)、3重量%溶液の粘度は7
75mPa5であり、そしてPHは8.1であった。1
00℃までにはフロキュレーション点は現われ□なかっ
た。
炎施1」
スラリーアルカリ化により製造されたアルカリセルロー
スを実施例1の如くしてメタノール/水(85:15重
量%)を用いて洗浄したが、1kgの使用したアルカリ
セルロース当たり2.7リントルの溶媒しか使用しなか
った。洗浄されたアルカリセルロースの組成は下記の如
くであった1呈5 セルロースに モル セルロース 55 1 N aOH7、50、55 溶奴 11.5 1.06水
26 4.31.820g
のこの洗浄されたアルカリセルロースをスタラーを備え
たオートクレーブ中で1.500gの酸化エチレンおよ
び5,000gの塩化メチルと混合した。温度を90〜
95℃に高め、そして3時間保った。
スを実施例1の如くしてメタノール/水(85:15重
量%)を用いて洗浄したが、1kgの使用したアルカリ
セルロース当たり2.7リントルの溶媒しか使用しなか
った。洗浄されたアルカリセルロースの組成は下記の如
くであった1呈5 セルロースに モル セルロース 55 1 N aOH7、50、55 溶奴 11.5 1.06水
26 4.31.820g
のこの洗浄されたアルカリセルロースをスタラーを備え
たオートクレーブ中で1.500gの酸化エチレンおよ
び5,000gの塩化メチルと混合した。温度を90〜
95℃に高め、そして3時間保った。
生成したセルロースエーテルは下記の分析データを有し
ていた: モルヒドロキシエチル置換度: 2.60中−均′メ
トキシル置換度: 0.33NaC112,
3量量% 生成物は水中で顕著な透明溶解度を示した(溶液No、
1〜2)。3重鎖%溶液の粘度は179mPa5であり
、モしてpHは8.6であった。
ていた: モルヒドロキシエチル置換度: 2.60中−均′メ
トキシル置換度: 0.33NaC112,
3量量% 生成物は水中で顕著な透明溶解度を示した(溶液No、
1〜2)。3重鎖%溶液の粘度は179mPa5であり
、モしてpHは8.6であった。
100℃までにはフロキュレーション点は現われなかっ
た。
た。
支施1」
1.820gの実施例3の如き洗浄されたアルカリセル
ロースを1,500gの酸化エチレンおよび5.000
gの塩化メチルと混合し、温度を100−102℃に高
めた後にはじめて1時間にわたーて−−テルイ”bI、
’M=。
ロースを1,500gの酸化エチレンおよび5.000
gの塩化メチルと混合し、温度を100−102℃に高
めた後にはじめて1時間にわたーて−−テルイ”bI、
’M=。
分析データを以下に示す:
モルヒドロキシエチル1011度: 2.61平均メ
トキシル置換度: 0.35NaC112,6
重量% 生成物は実施例3の如く完全に透明な水溶性であった。
トキシル置換度: 0.35NaC112,6
重量% 生成物は実施例3の如く完全に透明な水溶性であった。
3重景%溶液の粘度は197mPa5であり、モしてp
Hは8.9であった。100℃までにはフロキュレーシ
ョン点tt現われな力)うた。
Hは8.9であった。100℃までにはフロキュレーシ
ョン点tt現われな力)うた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、セルロースを水酸化ナトリウムでアルカリ化して水
性アルカリセルロースを生成し、該水性アルカリセルロ
ースのアルカリ含有鎖を溶媒または溶IjIL混合物で
洗浄することにより0.3〜0.8モルのNaOH/1
4ルのセルロースに低め、生成したアルカリセルロース
を洗浄用に使用した溶媒とは異なる不活性溶媒中で酸化
アルキレンを用いてエーテル化し、そして任意に生成物
を精製することを含む、水溶性のヒドロキシアルキルメ
チルセルロースの製造方法。 2、エーテル化反応を実施する前に、アルカリ含右着を
0.5〜0.6%ルのNaOH/1%ルのセルロースに
低める、特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、酸化アルキレンが酸化エチレンである、特許請求の
範囲第1項記載の方法。 48エーテル化を塩化メチル中で液相で実施する、特許
請求の範囲第1項記載の方法。 5、洗浄用に使用する溶媒混合物が水/アルコールまた
は水/ケトン混合物である、特許請求の範囲第1項記載
の方法。 6、溶媒混合物がメタノール/水混合物である。 特許請求の範囲第5項記載の方法。 7、特許請求の範囲第1項記載の方法により製造された
水溶性ヒドロキシアルキルメチルセルロース。
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-
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- 1983-04-25 EP EP83104023A patent/EP0093368B1/de not_active Expired
- 1983-04-28 JP JP58074132A patent/JPS58196202A/ja active Granted
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- 1984-02-13 US US06/579,767 patent/US4508895A/en not_active Expired - Fee Related
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