JPS6020901A - ヒドロキシアルキルアルキルセルロースエーテルを製造するための連続添加方法 - Google Patents
ヒドロキシアルキルアルキルセルロースエーテルを製造するための連続添加方法Info
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- JPS6020901A JPS6020901A JP59129391A JP12939184A JPS6020901A JP S6020901 A JPS6020901 A JP S6020901A JP 59129391 A JP59129391 A JP 59129391A JP 12939184 A JP12939184 A JP 12939184A JP S6020901 A JPS6020901 A JP S6020901A
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- C08B11/00—Preparation of cellulose ethers
- C08B11/02—Alkyl or cycloalkyl ethers
- C08B11/04—Alkyl or cycloalkyl ethers with substituted hydrocarbon radicals
- C08B11/08—Alkyl or cycloalkyl ethers with substituted hydrocarbon radicals with hydroxylated hydrocarbon radicals; Esters, ethers, or acetals thereof
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- 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
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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】
皇莱上ｑ嵐里匁肛
本発明ハヒドロキシアルキルアルキルセルロースエーテ
ルの製造方法、さらに詳しくはＣ３もしくはそれより高
級のヒドロキシアルコキシル官能価ｅ！−ｊるヒドロキ
シアルキルアルキルセルロースエーテルに関する。
ルの製造方法、さらに詳しくはＣ３もしくはそれより高
級のヒドロキシアルコキシル官能価ｅ！−ｊるヒドロキ
シアルキルアルキルセルロースエーテルに関する。
従来の技術及び発明が解決しようとする問題点Ｃ３もし
くはそれより高級のヒドロキシアルコキシル官能価を有
するヒドロキシアルキルアルキルセルロースエーテル（
ＨＡＡＣ） ハ、通ＬアルカリセルロースをＣ６もしく
はそれより高級のアルキレンオキシド及びアルキルクロ
リド、ジアルキルスルフェートもしくはハロカルぎン酸
のようなアルキレンオキシドではないエーテル化剤と反
応させることによって、製造される。そのような通常の
方法においては、アルキレンオキシド（ＡＯ）及びエー
テル化剤は、このアルカリセルロースヲ含ム反応容器の
中へ装填され、その反応素材はセルロース分子上の所望
の置換が得られるまで高温で反応せしめられる。
くはそれより高級のヒドロキシアルコキシル官能価を有
するヒドロキシアルキルアルキルセルロースエーテル（
ＨＡＡＣ） ハ、通ＬアルカリセルロースをＣ６もしく
はそれより高級のアルキレンオキシド及びアルキルクロ
リド、ジアルキルスルフェートもしくはハロカルぎン酸
のようなアルキレンオキシドではないエーテル化剤と反
応させることによって、製造される。そのような通常の
方法においては、アルキレンオキシド（ＡＯ）及びエー
テル化剤は、このアルカリセルロースヲ含ム反応容器の
中へ装填され、その反応素材はセルロース分子上の所望
の置換が得られるまで高温で反応せしめられる。
しかしながら、あいにく、ＡＯは通常のセルロースのエ
ーテル化反応の条件下では、種々の反応を受ける。例え
ば、１分子のＡＯは１分子の水及ヒ第二のＡＯ分子と反
応してグリコールエーテルを生成することができる。Ａ
Ｏはまたエーテル化剤と反応してそれらとのエーテルを
生成することができる。そのような副反応は、生成物か
ら除去されなければならない不純物が発生し、エーテル
化反応の全体にわたる効果が徹底的に減少するため、望
ましくない。例えば、通常の条件下でのアルカリセルロ
ースとプロピレンオキシド及ヒクロロメタン（メチルク
ロリド）との代表的な反応においては、使用されるほん
の約１０重量％〜約２５重量％のグロビレンオキシドが
、望まれるようにアルカリセルロースと反応するだけで
ある。
ーテル化反応の条件下では、種々の反応を受ける。例え
ば、１分子のＡＯは１分子の水及ヒ第二のＡＯ分子と反
応してグリコールエーテルを生成することができる。Ａ
Ｏはまたエーテル化剤と反応してそれらとのエーテルを
生成することができる。そのような副反応は、生成物か
ら除去されなければならない不純物が発生し、エーテル
化反応の全体にわたる効果が徹底的に減少するため、望
ましくない。例えば、通常の条件下でのアルカリセルロ
ースとプロピレンオキシド及ヒクロロメタン（メチルク
ロリド）との代表的な反応においては、使用されるほん
の約１０重量％〜約２５重量％のグロビレンオキシドが
、望まれるようにアルカリセルロースと反応するだけで
ある。
そこで工程においてＴ（ＡＡＣの製造を行なうことによ
って、ＡＯの前記副反応を減少させることが試行されて
きた。そのようなプロセスにおいては、ｈｏｉｉＪ、ン
の少量のアルカリの存在で、セルロースと反応される。
って、ＡＯの前記副反応を減少させることが試行されて
きた。そのようなプロセスにおいては、ｈｏｉｉＪ、ン
の少量のアルカリの存在で、セルロースと反応される。
この反応に従って、追加的なアルカリが添加され、アル
キル化反応が進む。そのヨウなプロセスはＡＯ／アルカ
リセルロース反応の増加した効率を有する一方で、さら
により高い効率が望まれよう。
キル化反応が進む。そのヨウなプロセスはＡＯ／アルカ
リセルロース反応の増加した効率を有する一方で、さら
により高い効率が望まれよう。
従って、ＡＯ反応の効率が増加させられる混合ヒドロキ
シアルキルセルロースを製造する方法が、太いに望まれ
よう。
シアルキルセルロースを製造する方法が、太いに望まれ
よう。
問題点を解決するだめの手段
本発明は、そのような望ましい方法である。そノ方法ハ
（−）セルロース並びにセルロースの結晶性ヲくスジ、
セルロースとアルキレンオキシドとの間の反応を触媒す
るのに少なくとも十分な量のアルカリ金属の水酸化物を
含む反応素材を形成し、（ｂ）アルキレ／オキシド及び
エーテル化剤がセルロースと反応してそれらにエーテル
基を結合させるような高温を含む条件下でＣ３もしくは
それより高級なアルキレンオキシド及びアルキレンオキ
シドより外のエーテル化剤を、その反応素材に連続的に
添加するという工程を含んでなる。
（−）セルロース並びにセルロースの結晶性ヲくスジ、
セルロースとアルキレンオキシドとの間の反応を触媒す
るのに少なくとも十分な量のアルカリ金属の水酸化物を
含む反応素材を形成し、（ｂ）アルキレ／オキシド及び
エーテル化剤がセルロースと反応してそれらにエーテル
基を結合させるような高温を含む条件下でＣ３もしくは
それより高級なアルキレンオキシド及びアルキレンオキ
シドより外のエーテル化剤を、その反応素材に連続的に
添加するという工程を含んでなる。
本発明の特に好ましい実施態様は、（ａ）セルロースフ
４ルス及びセルロースの結晶性をくずすのに必要な量よ
り実質的に過剰でない量のアルカリ金属の水酸化物を含
む反応素材を形成し、次いで（ｂ）その反応素材に、所
望の量のヒドロキシアルコキシル基がセルロースに結合
されるようになるような高温を含む条件下で、Ｃ３もし
くはそれより高級のアルキレンオキシドを連続的に添加
し、次いで（Ｃ）その反応素材に増分酌量のアルカリ金
属の水酸化物を添加し、次いで（ｄ）所望量のエーテル
基がセルロース分子に結合するようＫなるような高温を
含む条件下で、アルキレ／オキシドでないエーテル化剤
を、反応素材に連続的に添加するという工程を含んでな
る。
４ルス及びセルロースの結晶性をくずすのに必要な量よ
り実質的に過剰でない量のアルカリ金属の水酸化物を含
む反応素材を形成し、次いで（ｂ）その反応素材に、所
望の量のヒドロキシアルコキシル基がセルロースに結合
されるようになるような高温を含む条件下で、Ｃ３もし
くはそれより高級のアルキレンオキシドを連続的に添加
し、次いで（Ｃ）その反応素材に増分酌量のアルカリ金
属の水酸化物を添加し、次いで（ｄ）所望量のエーテル
基がセルロース分子に結合するようＫなるような高温を
含む条件下で、アルキレ／オキシドでないエーテル化剤
を、反応素材に連続的に添加するという工程を含んでな
る。
１里人び例玉
驚くべきことに、本発明の方法についてのＡＯ効率は、
通常の方法に比べて著しく改良されている。本発明の好
ましい方法を用いれば、４０％〜７０％もしくはそれ以
上の範囲のＡＯ効率がしばしば見られる。さらに本発明
の方法の利点は、この方法が一般に通常の方法よシ短か
い反応時間を要するということである。
通常の方法に比べて著しく改良されている。本発明の好
ましい方法を用いれば、４０％〜７０％もしくはそれ以
上の範囲のＡＯ効率がしばしば見られる。さらに本発明
の方法の利点は、この方法が一般に通常の方法よシ短か
い反応時間を要するということである。
本発明の中心点は、アルキレンオキシド及びエーテル化
剤の、セルロース及びアルカリ金属の水酸化物の水溶液
を含む反応素材への連続的な添加である。本発明におい
て、アルキレンオキシド及びエーテル化剤は、ある時間
を通して連続的に反応素材に各々添加される。前記添加
は、アルキレンオキシド及びエーテル化剤がその反応素
材と反応シてセルロースにエーテル基を結合させるよう
な条件下でなされる。アルキレンオキシドは、都合よく
かつ好ましくは、エーテル化剤の添加の前に、反応素材
に添加される。
剤の、セルロース及びアルカリ金属の水酸化物の水溶液
を含む反応素材への連続的な添加である。本発明におい
て、アルキレンオキシド及びエーテル化剤は、ある時間
を通して連続的に反応素材に各々添加される。前記添加
は、アルキレンオキシド及びエーテル化剤がその反応素
材と反応シてセルロースにエーテル基を結合させるよう
な条件下でなされる。アルキレンオキシドは、都合よく
かつ好ましくは、エーテル化剤の添加の前に、反応素材
に添加される。
本発明の方法は好ましくは、しかし必ずしも必要ではな
いが、最初のヒドロキシアルキル化反応が１比較的少量
のアルカリ金属の水酸化物の存在でなし遂げられるとい
う工程で行なわれ、ヒドロキシアルキル化反応の後、追
加的なアルカリ金属の水酸化物が添加され、そしてエー
テル化反応が続く工程で行なわれる。
いが、最初のヒドロキシアルキル化反応が１比較的少量
のアルカリ金属の水酸化物の存在でなし遂げられるとい
う工程で行なわれ、ヒドロキシアルキル化反応の後、追
加的なアルカリ金属の水酸化物が添加され、そしてエー
テル化反応が続く工程で行なわれる。
商業的に入手可能なセルロース、特に木材、オート麦の
外皮もしくは木綿から誘かれたセルロースは、原料とし
てここで使用される。セルロースのエーテル化反応を行
なうために、セルロースを濃縮されたアルカリ金属の水
酸化物水溶液（以後「苛性アルカリ溶液」）と完全に混
合する。重要ではないけれども、苛性アルカリ溶液は、
好壕しくけ少なくとも２０重量％、好ましくは少なくと
も４０重量％、より好ましくは少なくとも５０重量％の
水酸化ナトリウムを含む水酸化ナトリウム溶液である。
外皮もしくは木綿から誘かれたセルロースは、原料とし
てここで使用される。セルロースのエーテル化反応を行
なうために、セルロースを濃縮されたアルカリ金属の水
酸化物水溶液（以後「苛性アルカリ溶液」）と完全に混
合する。重要ではないけれども、苛性アルカリ溶液は、
好壕しくけ少なくとも２０重量％、好ましくは少なくと
も４０重量％、より好ましくは少なくとも５０重量％の
水酸化ナトリウムを含む水酸化ナトリウム溶液である。
苛性アルカリ溶液はエーテル化反応において３倍の機能
を行う：それはアルキレンオキシド／セルロース反応を
触媒し、それはセルロース及ヒエ−チル化剤ト反応シテ
セルロースにエーテル基を結合させ、そしてそれはセル
ロースの結晶構造をくずす。
を行う：それはアルキレンオキシド／セルロース反応を
触媒し、それはセルロース及ヒエ−チル化剤ト反応シテ
セルロースにエーテル基を結合させ、そしてそれはセル
ロースの結晶構造をくずす。
一段反応が行なわれる時、十分な苛性、アルカリ浴液は
、最初にセルロースに添加されて前記機能のすべてを果
す。しかしながら二段反応において、最初に使用される
苛性アルカリの量は、都合のよいことにセルロースの結
晶構造をくずすのに必要とされる量よりも実質的に高く
ない。前記結晶をくずすのが不十分であることは、著し
い量の繊維及び他の溶解しない材料、また不規則な置換
を含む生成物に帰着する。生成物の繊維含有量はそれ故
に反応の初めに使用される苛性アルカリの量に依存する
。より低い繊維含有量が望まれる時、わずかによシ高い
苛性アルカリ量が、有利なことに反応の最初の段階で使
用される。代表的には、二段反応においては、０．１重
量部〜０，８重量部、好ましくけ０．１５重量部〜０．
５重量部の苛性アルカリが、最初の工程において、セル
ロースの１重量部に対して使用される。過剰量の苛性ア
ルカリは、ＡＯ反応の効率を減少する傾向にあり、それ
故に避けられる。二段反応の第二の工程においては、所
望量のセルロース、苛性アルカリ及びエーテル（ｂの反
応を得るのに十分な追加的な（以後「増分的量の」）苛
性アルカリが添加される。
、最初にセルロースに添加されて前記機能のすべてを果
す。しかしながら二段反応において、最初に使用される
苛性アルカリの量は、都合のよいことにセルロースの結
晶構造をくずすのに必要とされる量よりも実質的に高く
ない。前記結晶をくずすのが不十分であることは、著し
い量の繊維及び他の溶解しない材料、また不規則な置換
を含む生成物に帰着する。生成物の繊維含有量はそれ故
に反応の初めに使用される苛性アルカリの量に依存する
。より低い繊維含有量が望まれる時、わずかによシ高い
苛性アルカリ量が、有利なことに反応の最初の段階で使
用される。代表的には、二段反応においては、０．１重
量部〜０，８重量部、好ましくけ０．１５重量部〜０．
５重量部の苛性アルカリが、最初の工程において、セル
ロースの１重量部に対して使用される。過剰量の苛性ア
ルカリは、ＡＯ反応の効率を減少する傾向にあり、それ
故に避けられる。二段反応の第二の工程においては、所
望量のセルロース、苛性アルカリ及びエーテル（ｂの反
応を得るのに十分な追加的な（以後「増分的量の」）苛
性アルカリが添加される。
セルロース及び苛性アルカリ溶液は、セルロースを通し
て苛性アルカリ溶液を均一に分散させるために完全に混
合される。そのようなブレンドは、反応器においてすな
わち反応器を反応素材で装填する前に、予備処理工程と
して行なわれてよい。
て苛性アルカリ溶液を均一に分散させるために完全に混
合される。そのようなブレンドは、反応器においてすな
わち反応器を反応素材で装填する前に、予備処理工程と
して行なわれてよい。
セルロースの劣化を最小限にするために、アルキレンオ
キシド及びエーテル化剤の反応は、有利には空気もしく
は酸素の実質的な不存在下で行なわれる。
キシド及びエーテル化剤の反応は、有利には空気もしく
は酸素の実質的な不存在下で行なわれる。
本発明の一段及び二段の両方の実施態様において、セル
ロース及び苛性アルカリを含んでなる反応素材を含む反
応器は、セルロースがアルキレンオキシド及びエーテル
化剤と反応することができるような温度まで加熱される
。重要なことではないけれども、一般に、反応素材は４
０℃〜１４０℃、好ましくは４０℃〜１２０℃、より好
ましくは７５℃〜９５℃の温度まで加熱される。一般に
それより高い温度は、セルロースの劣化が増大するため
望ましくない。一般にそれより低い温度では、エーテル
化反応は商業上満足できる速度で進行しない。
ロース及び苛性アルカリを含んでなる反応素材を含む反
応器は、セルロースがアルキレンオキシド及びエーテル
化剤と反応することができるような温度まで加熱される
。重要なことではないけれども、一般に、反応素材は４
０℃〜１４０℃、好ましくは４０℃〜１２０℃、より好
ましくは７５℃〜９５℃の温度まで加熱される。一般に
それより高い温度は、セルロースの劣化が増大するため
望ましくない。一般にそれより低い温度では、エーテル
化反応は商業上満足できる速度で進行しない。
本発明の一段の実施態様においては、アルキレンオキシ
ドハ、アルキレンオキシドがセルロースと反応して、そ
れにヒドロキシアルコキシの置換基を結合させるような
条件下で、加熱された反応素材に連続的に添加される。
ドハ、アルキレンオキシドがセルロースと反応して、そ
れにヒドロキシアルコキシの置換基を結合させるような
条件下で、加熱された反応素材に連続的に添加される。
使用されるＡＯＱ景は、セルロースに結合されるように
望まれるヒドロキシアルコキシ置換の量に従って多少質
るであろう。最も商業的な製品用には、０．４〜８、好
まｔ、＜ハ０．４〜５モルのＡＯが１モルのセルロース
パルプに対して使用される。ＡＯの反応器への添加速度
は、反応の間、−決して反応容器において大量の未反応
のＡＯが存在しないように、最も有利にはその反応速度
にほぼ等しい。ＡＯ反応の速度は、温度と共に多少変化
するので、ＡＯの添加速度は、一般になお温度と共に変
るであろう。しかしながら、ＡＯは代表的には１０〜６
０分の時間を通して反応器に添加される。ＡＯの添加は
好ましくはそのような時間を通して連続的に行なわれる
が、しかし配合される反応体のＡＯの全体量を少しづつ
分けた一連の添加としてなされてもよいここで使用され
るように「連続的に」という語は、連続的な添加及び配
合される反応体の全体量を少しづつ分けた一連の添加と
しての反応体の添加の両方を含むために使用される。Ａ
Ｏの添加は、ヒドロキシアルコキシル基がセルロースに
結合されるようになるような条件下で行なわれる。特に
反応器中の温度は、前記範囲内に保持される。重要なこ
とに、温度を含む多くの変数は、エーテル化速度に影響
を与えるので、以前及び以後に記載されている添加物に
対する好ましい時間は、本発明の絶対的な限定ではない
が、しかしもしこれらの好ましい限定を超えるならば、
経済的な方法において望ましい製品を得ることはより困
難であろう。
望まれるヒドロキシアルコキシ置換の量に従って多少質
るであろう。最も商業的な製品用には、０．４〜８、好
まｔ、＜ハ０．４〜５モルのＡＯが１モルのセルロース
パルプに対して使用される。ＡＯの反応器への添加速度
は、反応の間、−決して反応容器において大量の未反応
のＡＯが存在しないように、最も有利にはその反応速度
にほぼ等しい。ＡＯ反応の速度は、温度と共に多少変化
するので、ＡＯの添加速度は、一般になお温度と共に変
るであろう。しかしながら、ＡＯは代表的には１０〜６
０分の時間を通して反応器に添加される。ＡＯの添加は
好ましくはそのような時間を通して連続的に行なわれる
が、しかし配合される反応体のＡＯの全体量を少しづつ
分けた一連の添加としてなされてもよいここで使用され
るように「連続的に」という語は、連続的な添加及び配
合される反応体の全体量を少しづつ分けた一連の添加と
しての反応体の添加の両方を含むために使用される。Ａ
Ｏの添加は、ヒドロキシアルコキシル基がセルロースに
結合されるようになるような条件下で行なわれる。特に
反応器中の温度は、前記範囲内に保持される。重要なこ
とに、温度を含む多くの変数は、エーテル化速度に影響
を与えるので、以前及び以後に記載されている添加物に
対する好ましい時間は、本発明の絶対的な限定ではない
が、しかしもしこれらの好ましい限定を超えるならば、
経済的な方法において望ましい製品を得ることはより困
難であろう。
ここで使用されるＡＯは％ Ｃ，又はそれより高級の未
置換もしくは不活性的に置換されたアルキレンオキシド
である。好甘しくけ、アルキレンオキシドは線状で未置
換のものである。より好ましくは、アルキレンオキシド
はプロピレンオキシド又はブチレンオキシドである。「
不活性的に置換された」とは、ＡＯがヒドロキシアルキ
ル化もしくは エーテル化反応を妨げる官能基を含まな
いことを意味する。
置換もしくは不活性的に置換されたアルキレンオキシド
である。好甘しくけ、アルキレンオキシドは線状で未置
換のものである。より好ましくは、アルキレンオキシド
はプロピレンオキシド又はブチレンオキシドである。「
不活性的に置換された」とは、ＡＯがヒドロキシアルキ
ル化もしくは エーテル化反応を妨げる官能基を含まな
いことを意味する。
本発明の一段の実施態様において、エーテル化剤はまた
エーテル基がセルロースに結合されるようになるような
条件下で、加熱された反応素材に連続的に添加され否。
エーテル基がセルロースに結合されるようになるような
条件下で、加熱された反応素材に連続的に添加され否。
エーテル化剤の添加は、アルキレンオキシドの添加と同
時に又は後になされてよい。また、エーテル化剤の添加
速度は、反応器において、決して大量の未反応のエーテ
ル化剤が存在しないように、有利にはその反応速度にほ
ぼ等しい。代表的には、エーテル化剤は０．５〜２０時
間を通して添加される。ＡＯの添加についてと同様に、
エーテル化剤の添加は連続的に行なってもよく又は添加
されるエーテル化剤の全体の量を少しづつ分けた一連の
添加として行なってもよい。
時に又は後になされてよい。また、エーテル化剤の添加
速度は、反応器において、決して大量の未反応のエーテ
ル化剤が存在しないように、有利にはその反応速度にほ
ぼ等しい。代表的には、エーテル化剤は０．５〜２０時
間を通して添加される。ＡＯの添加についてと同様に、
エーテル化剤の添加は連続的に行なってもよく又は添加
されるエーテル化剤の全体の量を少しづつ分けた一連の
添加として行なってもよい。
そのような添加の間、反応器における温度は、前記範囲
内に保持される。
内に保持される。
ここで使用されるエーテル化剤は、エーテル置換基を結
合させるためにアルカリ条件下でセルロースと反応する
、アルキレンオキシドとは外の何か適当な試薬である。
合させるためにアルカリ条件下でセルロースと反応する
、アルキレンオキシドとは外の何か適当な試薬である。
一般に使用されるエーテル化剤ハ、カルぎキシアルキル
化剤及びアルキル化剤を含む。代表的なカルボキシアル
キル化剤は１クロロ酢酸のようなハロ脂肪族カル？ン酸
を含む。
化剤及びアルキル化剤を含む。代表的なカルボキシアル
キル化剤は１クロロ酢酸のようなハロ脂肪族カル？ン酸
を含む。
アルキル化剤はアルキル化剤ド、ジアルキルスＩ７エー
ト、特にＣ１〜Ｃ１２アルキルノ１リド及びＣ１〜Ｃ１
２シアルキルスルフエートを含む。好ましくは、アルキ
ル基は４個以下の炭素原子を含み、よシ好ましくは、そ
れはメチル又はエチルのいずれかである。最も好ましく
は、アルキル化剤はクロロメタン（メチルクロリド）又
はクロロエタン（エチルクロリド）である。使用される
エーテル化剤の量は、生成物に望まれるアルコキシ置換
の量に多少依存する。しかしながら、一般に１〜８、好
ましくは１．３〜６、よシ好ましくは２〜４、モルのエ
ーテル化剤が、１モルのセルロースに対して使用される
。もちろん、前記エーテル化剤の２種又はそれ以上の混
合物を使用してもよい。
ト、特にＣ１〜Ｃ１２アルキルノ１リド及びＣ１〜Ｃ１
２シアルキルスルフエートを含む。好ましくは、アルキ
ル基は４個以下の炭素原子を含み、よシ好ましくは、そ
れはメチル又はエチルのいずれかである。最も好ましく
は、アルキル化剤はクロロメタン（メチルクロリド）又
はクロロエタン（エチルクロリド）である。使用される
エーテル化剤の量は、生成物に望まれるアルコキシ置換
の量に多少依存する。しかしながら、一般に１〜８、好
ましくは１．３〜６、よシ好ましくは２〜４、モルのエ
ーテル化剤が、１モルのセルロースに対して使用される
。もちろん、前記エーテル化剤の２種又はそれ以上の混
合物を使用してもよい。
本発明の２段の実施態様において、反応素材に対して、
反応素材がセルロースの結晶性をくずすのにほんの十分
な苛性アルカリを含むのを除いて、前記条件下でＡＯが
最初連続的に添加される。ＡＯの添加が終って後、増分
的量の苛性アルカリ溶液を反応容器に添加する。この苛
性アルカリ溶液の「増分的量」は、所望の量のエーテル
基がセルロースに結合するようになるようにその次のセ
ルロースとエーテル化剤との反応を触媒するのに十分な
ものである。一般に０．３〜２．０、好ましくは０．３
５〜１．０部の苛性アルカリが、セルロースフ４ルフ０
１重量部に対して使用される。より大きな増分的量の苛
性アルカリは、一般にセルロースにおけるよ、シ高い量
のエーテル置換基に帰着する。
反応素材がセルロースの結晶性をくずすのにほんの十分
な苛性アルカリを含むのを除いて、前記条件下でＡＯが
最初連続的に添加される。ＡＯの添加が終って後、増分
的量の苛性アルカリ溶液を反応容器に添加する。この苛
性アルカリ溶液の「増分的量」は、所望の量のエーテル
基がセルロースに結合するようになるようにその次のセ
ルロースとエーテル化剤との反応を触媒するのに十分な
ものである。一般に０．３〜２．０、好ましくは０．３
５〜１．０部の苛性アルカリが、セルロースフ４ルフ０
１重量部に対して使用される。より大きな増分的量の苛
性アルカリは、一般にセルロースにおけるよ、シ高い量
のエーテル置換基に帰着する。
この増分的量の苛性アルカリの添加は、反応素材を通し
て苛性アルカリを均一に分散させるために攪拌しながら
なされる。この増分的量の苛性アルカリは、反応素材が
反応温度にある間、反応素材に添加されてもよい。選択
的に、その反応素材は増分的量の苛性アルカリの添加の
ために、反応温度以下（すなわち４０℃以下）に冷却さ
れてもよい。
て苛性アルカリを均一に分散させるために攪拌しながら
なされる。この増分的量の苛性アルカリは、反応素材が
反応温度にある間、反応素材に添加されてもよい。選択
的に、その反応素材は増分的量の苛性アルカリの添加の
ために、反応温度以下（すなわち４０℃以下）に冷却さ
れてもよい。
好ましくは、ＡＯの添加の次にくる２段反応において、
かつ増分的量の苛性アルカリ溶液の添加の前に、反応器
は、ヒドロキシアルキル反応を終らしめるために、反応
温度で短時間保持される。
かつ増分的量の苛性アルカリ溶液の添加の前に、反応器
は、ヒドロキシアルキル反応を終らしめるために、反応
温度で短時間保持される。
代表的には、１５分〜２時間、好ましくは１５分〜４５
分、の時間が望まれる。
分、の時間が望まれる。
２段反応における増分的量の苛性アルカリ浴液の添加を
経て、エーテル化剤が反応器に連続的に添加される。Ａ
Ｏの添加のようなこの添加は、所望量やエーテル置換基
を結合させるために、エーテル化剤がセルロースと反応
するような条件下で行なわれる。エーテル化剤の添加の
一般的な条件は、前記のようである。
経て、エーテル化剤が反応器に連続的に添加される。Ａ
Ｏの添加のようなこの添加は、所望量やエーテル置換基
を結合させるために、エーテル化剤がセルロースと反応
するような条件下で行なわれる。エーテル化剤の添加の
一般的な条件は、前記のようである。
一段又は二段法のいずれかにおけるすべての試剤の添加
を経て、反応容器はアルキル化反応を終らしめるために
、都合のよいことにかつ好ましくは反応温度で短時間、
すなわち１５分〜２時間、保持される。アルキル化反応
の完了に次いで、その生成物を通常の方法で望まれるよ
うに、回収し、精製し、粉砕して包装する。精製は、代
表的には、塩を除去するために生成物のグル化点以上の
温度で、水による単純な洗浄によって行なわれる。生゛
成物は、所望によシ、カールミルのような通常の粉砕装
置を用いて粉砕されてよい。粒状の生成物は、また通常
の方法で回収された生成物から製造することができる。
を経て、反応容器はアルキル化反応を終らしめるために
、都合のよいことにかつ好ましくは反応温度で短時間、
すなわち１５分〜２時間、保持される。アルキル化反応
の完了に次いで、その生成物を通常の方法で望まれるよ
うに、回収し、精製し、粉砕して包装する。精製は、代
表的には、塩を除去するために生成物のグル化点以上の
温度で、水による単純な洗浄によって行なわれる。生゛
成物は、所望によシ、カールミルのような通常の粉砕装
置を用いて粉砕されてよい。粒状の生成物は、また通常
の方法で回収された生成物から製造することができる。
その生成物はグリオキサール又は他のジアルデヒドで架
橋されてもよい。
橋されてもよい。
本発明の実施において、セルロースとのＡＯＣ）反応の
効率における大゛幅な改良が達成されるということが見
い出された。先行技術において達成されたような１０〜
３０％の範囲のＡＯの効率に対比して、本発明によシ達
成されたＡＯの効率は、通常少なくとも２５％、しばし
ば４０分以上である。本発明の二段の実施態様において
は、約４５〜６０チもし２くはそれ以上と同程度の高さ
のＡＯ効率が、しばしば達成される。さらに、ヒドロキ
シアルキルアルキルセルロースエーテルｆｆＡｍｆるの
に必要とされる全時間は、本発明の実施により著しく減
少される。反応時間の１０〜５０チの減少は、しばしは
本発明の実施により見られる。
効率における大゛幅な改良が達成されるということが見
い出された。先行技術において達成されたような１０〜
３０％の範囲のＡＯの効率に対比して、本発明によシ達
成されたＡＯの効率は、通常少なくとも２５％、しばし
ば４０分以上である。本発明の二段の実施態様において
は、約４５〜６０チもし２くはそれ以上と同程度の高さ
のＡＯ効率が、しばしば達成される。さらに、ヒドロキ
シアルキルアルキルセルロースエーテルｆｆＡｍｆるの
に必要とされる全時間は、本発明の実施により著しく減
少される。反応時間の１０〜５０チの減少は、しばしは
本発明の実施により見られる。
重要なことに、増加した反応効率及び減少したサイクル
時間にもかかわらず、本方法によって製造された生成物
の品質は、通常の方法で製造された生成物のそれに実質
的に同等である。
時間にもかかわらず、本方法によって製造された生成物
の品質は、通常の方法で製造された生成物のそれに実質
的に同等である。
本発明の方法によって製造され氷製品は、通常的に製造
されたセルロースエーテルが使用されるすべての用途に
使用されてよい。例えばこれらのセルロースニーテルハ
、ラテックスペイントニおける増粘剤、エマルジョン安
定剤、保護コロイド、保水性助剤、接着剤、製薬組成物
を支持するマトリクス等として使用されて・よい。
されたセルロースエーテルが使用されるすべての用途に
使用されてよい。例えばこれらのセルロースニーテルハ
、ラテックスペイントニおける増粘剤、エマルジョン安
定剤、保護コロイド、保水性助剤、接着剤、製薬組成物
を支持するマトリクス等として使用されて・よい。
次の例は本発明を説明するために与えられているが、し
かしその範囲を限定するものではない。
かしその範囲を限定するものではない。
すべての部及びチは、もし他に指示がなければ重量によ
るものである。
るものである。
９１１−一段反応
連続的に攪拌される反応器の中へ２０、ポンド（９，１
ｋｌ？）の粉砕されたコツトンリンクーを装填する。反
応器のヘッドスペースを排気して、窒素で充てんさせる
。反応容器に対して、コツトンリンターを通して水酸化
ナトリウムを完全に分布させるのに十分な攪拌をしなが
ら、２６．０ポンド（ｘｌ、ｓｋｇ）の５０重量％の水
酸化ナトリウムをスプレーする。
ｋｌ？）の粉砕されたコツトンリンクーを装填する。反
応器のヘッドスペースを排気して、窒素で充てんさせる
。反応容器に対して、コツトンリンターを通して水酸化
ナトリウムを完全に分布させるのに十分な攪拌をしなが
ら、２６．０ポンド（ｘｌ、ｓｋｇ）の５０重量％の水
酸化ナトリウムをスプレーする。
次いで反応器を８５℃まで加熱し、２０ポンド（ｇ、１
ｋｇ）のグロビレンオキシドを４５分の時間を通して連
続的に反応器へ添加する。グロビレンオキシドの添加に
次いで、反応器を８５℃で４５分間保持し、次いで２２
ポンド（ｘｏ、ｏｆｙ）のクロロメタンを６０分の時間
を通して添加する。クロロメタンの添加に次いで、反応
器を約８５℃でさらに・２時間保持し、生成物を回収す
る。生成物の性質は、以下の表１における試料煮１とし
て記録されている。
ｋｇ）のグロビレンオキシドを４５分の時間を通して連
続的に反応器へ添加する。グロビレンオキシドの添加に
次いで、反応器を８５℃で４５分間保持し、次いで２２
ポンド（ｘｏ、ｏｆｙ）のクロロメタンを６０分の時間
を通して添加する。クロロメタンの添加に次いで、反応
器を約８５℃でさらに・２時間保持し、生成物を回収す
る。生成物の性質は、以下の表１における試料煮１とし
て記録されている。
比較例１
比較のために、ヒドロキシグロビルメチルセルロースを
試料扁１を製造するのに使用されたものと実質的に同色
反応体の比を用いて製造する。しかしながら、この時は
試薬の連続的添加なしに、通常の一段エーテル化プロセ
スを使用する。結果として得られるＨＰＭＣの性質を衣
１における試料屋Ｃ−１として記録する。
試料扁１を製造するのに使用されたものと実質的に同色
反応体の比を用いて製造する。しかしながら、この時は
試薬の連続的添加なしに、通常の一段エーテル化プロセ
スを使用する。結果として得られるＨＰＭＣの性質を衣
１における試料屋Ｃ−１として記録する。
例２−二段反応
連続的に攪拌された反応器の中へ、３０ポンド（１３，
６ｋｇ）の粉砕されたコツトンリンク−を装填する。反
応器のヘッドスペースを排気し、窒素で充填する。反応
器に対してコツトンリンターを通して水酸化ナトリウム
を完全に分布させるのに十分な攪拌をしながら、１８ポ
ンド（ｓ、ｃ＋ｋｇ）の５０重量部の水酸化ナトリウム
溶液をスプレーする。反応器を８５℃まで加熱し、次い
で１５分の時間を通して、連続的に７．５？ンド（３，
＋ｋｇ）のグロビレンオキシドを添加する。グロビレン
オキシドの添加に次いで、反応容器を約９０℃で３０分
間保持し、次いで４８ポア ）（２１，８ｋｇ）ノ５０
重糞チの水酸化ナトリウム溶液を添加する。短時間の混
合に次いで、５１ポンド（２３，１，に９）（Ｄクロロ
メタンを、反応容器の温度を８０℃〜９０℃に保持しな
がら、３０分間にわたって連続的に添加する。クロロメ
タンの添加に次いで、〜反応器を９０℃で０．５時間の
間保持し、生成物を回収する。
６ｋｇ）の粉砕されたコツトンリンク−を装填する。反
応器のヘッドスペースを排気し、窒素で充填する。反応
器に対してコツトンリンターを通して水酸化ナトリウム
を完全に分布させるのに十分な攪拌をしながら、１８ポ
ンド（ｓ、ｃ＋ｋｇ）の５０重量部の水酸化ナトリウム
溶液をスプレーする。反応器を８５℃まで加熱し、次い
で１５分の時間を通して、連続的に７．５？ンド（３，
＋ｋｇ）のグロビレンオキシドを添加する。グロビレン
オキシドの添加に次いで、反応容器を約９０℃で３０分
間保持し、次いで４８ポア ）（２１，８ｋｇ）ノ５０
重糞チの水酸化ナトリウム溶液を添加する。短時間の混
合に次いで、５１ポンド（２３，１，に９）（Ｄクロロ
メタンを、反応容器の温度を８０℃〜９０℃に保持しな
がら、３０分間にわたって連続的に添加する。クロロメ
タンの添加に次いで、〜反応器を９０℃で０．５時間の
間保持し、生成物を回収する。
この生成物の性質を以下の衣１における試料Ａ２として
記録する。
記録する。
瓦歌月１
比較のために、例２の方法を、ＡＯ及びクロロメタンを
連続的に添加する代わりに、ＡＯのすべ・ てを第一段
階で同時に添加し、かっクロロメタンのすべてを反応の
第二段階で同時に添加するのを除いて、繰り返した。結
果として得られるものの性質は、表１における試料１６
．Ｃ−２として記載されている。
連続的に添加する代わりに、ＡＯのすべ・ てを第一段
階で同時に添加し、かっクロロメタンのすべてを反応の
第二段階で同時に添加するのを除いて、繰り返した。結
果として得られるものの性質は、表１における試料１６
．Ｃ−２として記載されている。
前記氏かられかるように、試料Ａ１が比較試料ＡＣ−１
と比較され、かつ試料Ａ２が比較試料Ａ Ｃ−２と比較
される時、クロロメタン効率に対する有害な影響を有し
なくて有意義な増加とＡＯ効率が達成されている。さら
に本発明の方法による生成物におけるヒドロＮシグロポ
キシル置換は、相部する比較試料のそれよりも高い。か
くて本発明の方法ヲ用いれば、同等のヒドロキシグロポ
キシル置換を、よシ少量のフルキレンオキシドで達成す
ることができることがわかる。
と比較され、かつ試料Ａ２が比較試料Ａ Ｃ−２と比較
される時、クロロメタン効率に対する有害な影響を有し
なくて有意義な増加とＡＯ効率が達成されている。さら
に本発明の方法による生成物におけるヒドロＮシグロポ
キシル置換は、相部する比較試料のそれよりも高い。か
くて本発明の方法ヲ用いれば、同等のヒドロキシグロポ
キシル置換を、よシ少量のフルキレンオキシドで達成す
ることができることがわかる。
特許出願人 ′
デ ダウ ケミカル カンパニー
特許出願代理人
弁理士 青 木 朗
弁理雪 西舘和之
弁理分 吉 １） 維 夫
弁理士 山 口 昭 之
弁理士 西 山 雅 也
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｃ３４，しくはそれより高級のヒドロキシアルコキ
シ置換基を含む混合されたヒドロキシアルキルセルロー
スエーテルを製造する方法であって、（、）セルロース
及びセルロースの結晶性を＜ｆ−ｔ−のに少なくとも十
分な量のアルカリ金属の水酸化物を含む反応素材を形成
し、（ｂ）アルキレンオキシド及びエーテル化剤が、エ
ーテル基を結合させるためにセルロースと反応するよう
な高温を含む条件下で、Ｃ３もしくはそれより高級のア
ルキレ／オキシド及びアルキレンオキシドとは外のエー
テル化剤を連続的にその反応素材に加えるという工程を
含んでなる方法。 ２、温度が４０℃〜１２０℃の範囲にある特許請求の範
囲第１項記載の方法。 ３、アルキレンオキシドがグロビレンオキシドである特
許請求の範囲第１項記載の方法。 ４、エーテル化剤が、ハロ脂肪族カルｙ２ン酸、アルキ
ルハリド、又はシアルキルスルフェートである特許請求
の範囲第１項記載の方法。 ５、エーテル化剤がクロロ酢酸又はクロロメタンである
特許請求の範囲第４項記載の方法。 ６、 アルキレンオキシドの添加が終った後に、エーテ
ル化剤が反応素材に添加される特許請求の範囲第１項記
載の方法。 ７、 １）前記工程（ａ）において、アルカリ金属の水
酸化物の量が、セルロースの結晶性をくずすのに必要と
される量より実質的に過剰でなく、（１１）前記工程（
ｂ）が、←）所望量のヒドロキシアルコキシ基がセルロ
ースに結合されるようになるような高温を含む条件下で
、反応素材にＣ５もしくはそれより高級のアルキレ／オ
キシドを連続的に添加すること、（ロ）反応素材に増分
的量のアルカリ金属の水酸化物を添加すること、次いで
ω】所望量のエーテル基がセルロースに結合されるよう
になるような高温を含ム条件下で、反応素材にアルキレ
ンオキシドではないエーテル化剤を連続的に添加するこ
とを含んでなる、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ８、前記工程仁）、（イ）及び（γ）が、４０℃〜１２
０℃の範囲の温度で行なわれる特許請求の範囲第７項記
載の方法。 ９、前記工程←）におけるアルキレンオキシドの添加Ｋ
次いで、セルロースパルプ、アルカリ金属の水酸化物
及びアルキレンオキシドを含む反応混合物が、前記増分
的量のアルカリ金属の水酸化物の添加の前に、４０℃〜
１２０℃の温度で約１５分〜２時間保持される特許請求
の範囲第８項記載の方法。 １０、前記工程（γ）におけるエーテル化剤の添加に次
いで、反応混合物が４０℃〜１２０℃の温度で１５分〜
２時間の間保持される特許請求の範囲第９項記載の方法
。 １１、前記工程（−）において、セルロース１重量部に
対して０．１５〜０．５重量部の水酸化ナトリウムが使
用され、前記工８（ロ）において、セルロースの１重量
部に対して０．３５〜１．０重量部の水酸化すｌ・リウ
ムが使用される特許請求の範囲第８項記載の方法。 １２、アルキレンオキシドがグロビレンオキシドであり
、０．４〜５モルのグロビレンオキシドが１モルのセル
ロースに対して使用される特許請求の範囲第８項記載の
方法。 １３、エーテル化剤がクロロメタンであり、２〜４モル
のクロロメタンが１モルのセルロースニ対して使用され
る特許請求の範囲第１２項記載の方法口
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US512086 | 1983-07-08 | ||
| US06/512,086 US4477657A (en) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | Process for preparing hydroxyalkylcellulose ethers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6020901A true JPS6020901A (ja) | 1985-02-02 |
| JPH0751601B2 JPH0751601B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=24037612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59129391A Expired - Fee Related JPH0751601B2 (ja) | 1983-07-08 | 1984-06-25 | ヒドロキシアルキルアルキルセルロースエーテルを製造するための連続添加方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4477657A (ja) |
| EP (1) | EP0134465B2 (ja) |
| JP (1) | JPH0751601B2 (ja) |
| CA (1) | CA1205802A (ja) |
| DE (1) | DE3472109D1 (ja) |
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| KR100738016B1 (ko) | 2005-12-29 | 2007-07-16 | 삼성정밀화학 주식회사 | 고수율의 히드록시알킬알킬셀룰로오스 제조방법 |
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