KR100738016B1 - 고수율의 히드록시알킬알킬셀룰로오스 제조방법 - Google Patents

고수율의 히드록시알킬알킬셀룰로오스 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고수율의 히드록시알킬알킬셀룰로오스 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 잘게 분쇄한 펄프에 1차로 상온에서 알칼리금속 히드록사이드로 처리한 후 알킬렌옥사이드와 알킬할라이드를 반응시키고 2차로 알칼리금속 히드록사이드와 알킬할라이드를 투입하여 반응시킴으로서 높은 알콕시 및 히드록시알콕시 치환도의 히드록시알킬알킬셀룰로오스를 60 % 이상의 높은 수율로 얻는 방법에 관한 것으로 반응물의 효율을 향상시켜 반응물의 폐수유입을 감소시킴으로써 환경 부하를 감소시킨 경제적으로도 매우 유리한 방법이라 할 것이다. 본 발명의 방법으로 제조한 히드록시알킬알킬셀룰로오스는 조인트컴파운드, 타일시멘트와 계면활성용으로서 매우 유용하다.
고수율, 히드록시알킬알킬셀룰로오스, 알칼리금속 히드록사이드, 알킬할라이드, 고치환도

Description

고수율의 히드록시알킬알킬셀룰로오스 제조방법{Method for preparation of high yield hydroxyalkylalkylcellulose ethers}
본 발명은 고수율의 히드록시알킬알킬셀룰로오스 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 잘게 분쇄한 펄프에 1차로 상온에서 알칼리금속 히드록사이드로 처리한 후 알킬렌옥사이드와 알킬할라이드를 반응시키고 2차로 알칼리금속 히드록사이드와 알킬할라이드를 투입하여 반응시킴으로서 높은 알콕시 및 히드록시알콕시 치환도의 히드록시알킬알킬셀룰로오스를 60 % 이상의 높은 수율로 얻는 방법에 관한 것으로 반응물의 효율을 향상시켜 반응물의 폐수유입을 감소시킴으로써 환경 부하를 감소시킨 경제적으로도 매우 유리한 방법이라 할 것이다. 본 발명의 방법으로 제조한 히드록시알킬알킬셀룰로오스는 조인트컴파운드, 타일시멘트와 계면활성용으로서 매우 유용하다.
히드록시알킬알킬셀룰로오스는 의약, 건축, 페인트 등의 보조제 또는 첨가제로 사용되는 산업적으로 매우 유용한 화합물이며, 특히 히드록시알킬알킬셀룰로오스는 잘 알려진 바와 같이 좋은 수용성 성질과 증점력으로 인해 시멘트 및 석고 등 다양한 용도의 몰탈 제조 및 에멀젼 중합용, 석유시추 산업등에 널리 사용되고 있는 천연물질로부터 제조한 산업적으로 매우 유용한 수용성 셀룰로오스에테르이다.
일반적으로 알려진 히드록시알킬알킬셀룰로오스의 제조방법은 다음과 같다.
미합중국 특허 제4,477,657에 의하면 잘게 분쇄한 린터펄프에 50 중량% 알칼리금속 히드록사이드를 처리하고 85 ℃로 승온시킨 후 프로필렌옥사이드를 45 분간 연속주입한 후 45 분간 반응시키고 메틸클로라이드를 60 분간 서서히 연속주입하여 85 ℃에서 2시간 반응시켜 메톡시치환도 17 %와 히드록시프로폭시치환도 24.8 % 및 메틸클로라이드 수율 37.8 %, 프로필렌옥사이드수율 26.2 %를 얻었다. 또한, 잘게 분쇄한 코튼린터에 50 중량% 알칼리금속 히드록사이드를 처리하고 85 ℃로 승온시킨 후 프로필렌옥사이드를 15분간 주입하고 90 ℃에서 30 분간 반응시킨 후 50 중량% 알칼리금속 히드록사이드 수용액을 주입하고 메틸클로라이드를 30 분간 주입하여 80 ∼ 90 ℃에서 30분간 반응시켜 메톡시치환도 28.0 %와 히드록시프로폭시치환도 12.3 %를 메틸클로라이드 수율 42.1 %와 프로필렌옥사이드 수율 49.0 %로 얻었다. 그러나, 상기 방법은 알킬렌옥사이드수율이 낮아 경제적으로 불리한 단점과 히드록시알콕시 치환도가 25 % 이하로 낮다는 단점이 있다.
미합중국 특허 제4,661,589에 의하면 상기의 낮은 수율문제를 해결하기 위하여 다음과 같은 방법을 사용하였다. 잘게 분쇄한 코튼린터에 50 중량% 알칼리금속 히드록사이드 수용액을 처리한 후 60 ℃에서 15 분간 유지시키고 200 ㎜Hg로 감압한 후 프로필렌옥사이드를 기화상태로 매우 소량씩 서서히 연속주입한다. 희석기체로 디메틸에테르를 30 분간 서서히 주입하고 80 ℃로 승온하여 30 분간 반응시킨 다음 50 중량% 알칼리금속 히드록사이드 수용액을 투입하고 메틸클로라이드를 매우 소량씩 주입한 다음 80 ℃에서 1시간 반응시켜 메톡시치환도 19.3 %와 히드록시프로폭시치환도 27.5 %를 메틸클로라이드수율 52.4 %와 프로필렌옥사이드수율 44.7%를 얻었다. 그러나 상기 방법은 메틸클로라이드와 프로필렌옥사이드수율이 약간 향상되었으나 반응물의 연속주입으로 생산시간이 길어져 생산성이 낮아져 상업적으로 사용하기 어려운 결정적인 단점이 있다 하겠다.
대한민국 특허 제511087호에 의하면 상기 반응물 연속주입으로 인한 생산시간이 길어지는 문제를 해결하기 위하여 알칼리금속 히드록사이드를 1차 및 2차로 나누어 첨가하되 상기 1차 알칼리금속 히드록사이드 첨가시에는 알킬렌옥사이드를 전량 일괄적으로 투입하고, 2차 알칼리금속 히드록사이드 첨가시에는 알킬할라이드를 전량 일괄적으로 투입하며, 또한 상기 1차 알칼리금속 히드록사이드 반응 후에는 디알킬에테르를 포함하는 희석기체의 혼합물을 투입하여 셀룰로오스의 결정성 구조를 보다 단 시간 내에 효율적으로 약화시킴으로써, 제조공정에 소요되는 시간을 단축시켰고, 알킬렌 옥사이드 반응수율이 일부 향상되었으나 그 정도는 미미하였고, 알킬할라이드 반응수율은 거의 향상되지 않았다.
본 발명은 히드록시알킬알킬셀룰로오스 제조공정을 단순화하여 생산시간을 단축하고 반응수율을 향상시켜 경제적으로도 유리할 뿐만 아니라 미반응물을 감소 시켜 폐수부하도 감소시킬 수 있는 고수율의 히드록시알킬알킬셀룰로오스 제조방법을 제공한다.
본 발명은 셀룰로오스를 에테르화제와 반응시켜 히드록시알킬알킬셀룰로오스를 제조하는 방법에 있어서,
셀룰로오스에 알칼리금속 히드록사이드를 상기 셀룰로오스 대비 0.5 ∼ 4 몰비 투입하여 교반한 다음, 알킬렌옥시드를 셀룰로오스 대비 0.5 ∼ 3 몰비 투입하고, 알킬할라이드를 전체 1 차 및 2차 반응의 총 투입량에 대해 20 ~ 95 중량비로 투입하여 1차 반응시키는 과정과,
상기 1차 반응 완료 후에 알칼리금속 히드록사이드를 셀룰로오스 대비 1 ∼ 4 몰비 투입하여 분산시킨 후 알킬할라이드를 전체 1 차 및 2차 반응의 총 투입량에 대해 5 ~ 80 중량비 투입하여 2차 반응시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 고수율의 히드록시알킬알킬셀룰로오스의 제조방법을 제공한다.
본 발명에서는 알킬할라이드를 2회에 나누어 투입하는 것을 특징으로 하는데 이는 알킬렌옥시드의 수율을 높이는 목적 이외에 최종제품의 보수성과 작업시간을 증대시키는 등 물성측면에서의 핵심적인 기능을 발휘하기 때문인 것으로서 그 투입비율에 대해 최적화 연구를 실시한 결과 본 발명에서 목적하는 바를 확보하게 되었다.
알킬렌옥시드와 셀룰로오스를 반응시키기 전에 셀룰로오스를 알칼리금속 히 드록사이드로 처리하는 것은 셀룰로오스에는 화학적으로 치환반응이 가능한 히드록실기가 3개가 존재하는데 이들은 수소결합에 의하여 셀룰로오스 사슬끼리 연결하는 작용으로 단단한 결정성 주고를 가지게 되어 물과 같은 친수성분에는 녹거나 구조가 변형되지 않는다. 따라서, 화학적인 반응을 유도하기 위해서는 이들 히드록실기를 활성화 시켜야 하는데 알칼리금속 히드록사이드가 촉매로서 바로 이들 결합을 끊어 활성화 시키는 것이다. 따라서, 알칼리금속 히드록사이드는 치환되는 정도를 결정하게 되고 이에 따라 치환되는 화학물질의 종류를 변경할 수 있는 것이다. 산업적으로 사용되는 셀룰로오스 유도체는 대개의 경우 DS(Degree of substitution ; 셀룰로오스 단위 유닛트(AGU;Anhydrous Glucose Unit이라고 함)에 화학치환체(예; 메틸클로라이드)가 붙어있는 개수를 말하는 것으로 3개의 히드록실 그룹에 모두 반응하였다면 DS값은 3이되는 것이며, DS는 3이 최대값이 된다. 또한 치환체의 종류에 따라(예:프로필렌옥시드) 반응성을 갖는 히드록실기를 갖고 있는 것도 있는데, 이들이 셀룰로오스에 반응하면서 치환체 구조상 갖고 있는 또 다른 히드록실기가 활성화되어 자기들끼리 결합함으로써 1개가 아닌 2개, 3개 등 사슬을 만들수 있는 것이다. 이들의 반응된 정도는 셀룰로오스 단위 유닛 1몰당 치환체가 결합한 몰수의 비율로서 나타내는데 이를 MS(Molar Substitution)이라 한다. 따라서, 이들이 결합됨으로써 불용성인 셀룰로오스가 수용성으로 변화되어 산업적으로 이용할 수 있게 되는 것이다. 이들 치환체의 비율과 결합된 정도 및 형태에 따라 친수성과 소수성의 비율이 달라짐으로써 물에 대한 용해성과 시멘트, 석고, 모래 등과 혼합하여 사용시 발휘되는 물성이 결정되는 것이다. 본 발명은 이러한 물성을 조절하면서 수율을 향상시켜 제조비용을 낮춤으로써 사용자에게 저렴한 공급가격을 제시하여 경제적으로도 유리한 기술을 제공하고자 하는 것이다.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서는 고수율 고치환의 히드록시알킬알킬셀룰로오스의 제조를 위하여 알칼리금속 히드록사이드 및 알킬할라이드를 2 회에 나누어 투입하였다.
일정량의 셀룰로오스에는 알칼리금속 히드록사이드 처리비율에 따라 치환체의 치환율이 달라지게 되는데, 원하는 제품을 얻고 또한, 원하는 특성을 얻기 위하여 알칼리금속 히드록사이드의 처리비율이 매우 중요하다. 상기 알칼리금속 히드록사이드는 잘게 분쇄한 셀룰로오스가 에테르화제와 반응하기 용이하도록 단단한 셀룰로오스의 결정성 구조를 약화시켜 주기 위하여 사용하는 것으로 고체 또는 수용액 상태의 알칼리금속 히드록사이드를 사용할 수 있고, 일반적으로 소듐히드록사이드(가성소다), 포타슘히드록사이드, 리튬히드록사이드 등을 사용한다. 상기 알칼리금속 히드록사이드들은 셀룰로오스와 결합하여 결정구조를 팽창시킴으로써 각종 화학물질들이 결합 또는 반응하도록 도와주는 역할을 한다. 상기 알칼리금속 히드록사이드 사용량은 셀룰로오스대비 약 0.5 ~ 4 몰비, 바람직하게는 약 0.5 ~ 2 몰비로 처리하여야 하며 이때 온도는 15 ~ 60 ℃정도이며, 알칼리금속 히드록사이드는 셀룰로오스에 골고루 잘 분산되도록 분사시키는 것이 중요하다. 상기 알칼리금속 히드록사이드 사용량이 셀룰로오스 대비 0.5 몰비 이하인 경우 셀룰로오스의 결정구조가 알킬렌옥시드와 반응하기에 부족한 정도로 약화되기 때문에 원하는 치환도를 얻을 수 없을 뿐만 아니라 수율 또한 낮아지게 되고, 4 몰비 이상인 경우 과다한 알칼리금속 히드록사이드로 인하여 알킬렌옥시드가 셀루로오스와 반응하는 것보다 폴리프로필렌글리콜 등의 부반응 생성이 높아져 치환도가 낮아지고 수율 또한 낮아지는 단점이 있다.
알칼리금속 히드록사이드 처리 후 일정시간 교반시키면 셀룰로오스가 알킬렌옥시드와 결합하기 좋은 상태로 되고 이때 희석기체를 투입하여 약 10분에서 1시간 정도 교반하면서 골고루 혼합시켜 셀룰로오스가 균일하게 반응하도록 한다. 희석기체는 특별히 한정하지 않으나 디알킬에테르 65 ∼ 95 중량비와 메틸클로라이드, 에틸클로라이드 및 프로필클로라이드 등에서 선택된 기체 5 ∼ 35 중량비가 포함된 희석기체가 바람직하다.
그 다음 알킬렌옥시드는 원하는 치환도에 따라 셀룰로오스대비 0.3 ~ 3 몰비 더욱 좋기로는 1 ~ 2.5 몰비의 알킬렌옥시드를 일시에 투입하고 알킬할라이드를 전체 1 차 및 2 차 반응의 총 투입량에 대해 20 ~ 95 중량비, 바람직하게는 50 ~ 90 중량비로 투입하여 60℃ ~ 110℃, 바람직하게는 60℃ ~ 90℃에서 반응시켜 알킬렌옥시드와 알킬할라이드를 셀룰로오스에 결합시킨다. 상기 알킬렌옥사이드는 알킬렌기의 탄소수가 2 ∼ 5 인 것을 일반적으로 사용하는 것이며, 바람직하기로는 프로필렌옥시드를 사용하는 것이다. 상기 알킬할라이드는 알킬기의 탄소수가 1 ∼ 24 인 것을 일반적으로 사용하는 것이며, 바람직하기로는 메틸클로라이드를 사용하는 것이다. 상기 알킬할라이드가 전체 1 차 및 2 차 반응의 총 투입량에 대해 20 중량비 미만으로 포함될 경우에는 알킬할라이드 치환율이 낮아져 목적하는 제품을 원하는 수율로 얻기 어려운 문제가 있고, 95 중량비를 초과하는 경우에는 알킬렌옥시드의 수율 증가가 미미하고 제품의 물성도 변화되는 문제가 있다. 이때 반응시간은 30 분에서 2 시간이고, 바람직하게는 45 분 내지 1.5 시간이다.
알킬렌옥시드와 알킬할라이드의 반응이 완료되면 셀룰로오스 결정구조 내에 반응하지 않은 히드록시기를 화학물질과 반응할 수 있도록 2 차로 알칼리금속 히드록사이드를 처리한다. 이때 사용하는 알칼리금속 히드록사이드는 셀룰로오스 대비 1 ~ 4 몰비가 되도록 하며 골고루 분사시키는 것이 중요하다. 이때 2차 알칼리금속 히드록사이드 사용량이 셀룰로오스 대비 1 몰비 미만인 경우 알킬할라이드가 충분히 반응치 못하여 알콕시치환도가 낮고 수율도 저하되는 단점이 있고, 4 몰비를 초과하는 경우 알킬할라이드가 반응하기 위한 양보다 과량이므로 경제적이지 못할 뿐만 아니라 과량의 수분으로 인해 염성분 생성이 촉진되고 알킬렌옥시드와 알킬할라이드의 수율이 낮아지는 문제가 있다. 1 차의 알칼리금속 히드록사이드 분리 첨가 비율은 알킬렌옥시드의 수율에 결정적인 영향을 주는 것으로서 중량비로 1차와 2차 반응의 총 투입량에 대해 20 ~ 70 중량비가 적합하다. 상기와 같이 알칼리 처리를 한 경우 셀룰로오스 내 히드록시기는 결정구조 밖으로 완전히 노출되어 알킬할라이드 등과 반응하기 좋은 상태로 된다. 여기에 알킬할라이드(일반적으로 메틸클로라이드 등)를 전체 1 차 및 2 차 반응의 총 투입량에 대해 5 ~ 80 중량비, 바람직하게는 10 ~ 40 중량비 투입하고 70℃ 내지 120℃, 바람직하게는 80℃ 내지 100℃에서 1 시간 정도 반응시키면 원하는 치환도를 갖는 고수율의 히드록시알킬알킬셀룰로오스를 얻을 수 있다.
상기 방법으로 제조된 히드록시알킬알킬셀룰로오스는 고수율의 히드록시알킬알킬셀룰로오스는 균일한 치환도를 갖을 뿐만 아니라 불용성물질 함량도 0.02 중량%이하로서 품질이 우수하며, 알콕시 치환도가 15 % 내지 35 %이며, 히드록시알콕시 치환도가 2 % 내지 30 %, 바람직하게는 3 내지 25 % 였으며, 알킬할라이드 수율은 60 ~ 70 %이고, 알킬렌옥시드 수율은 60 ~ 75 %를 얻을 수 있다.
상기 방법으로 제조된 히드록시알킬알킬셀룰로오스는 산업적으로 널리 사용되는 조인트컴파운드, 타일시멘트와 계면활성제용으로 매우 적합한 물성을 갖는 것이다.
이하, 실시예에 의거하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
제조예 1: 히드록시프로필메틸셀룰로오스의 제조
수평/수직 교반형 고압반응기를 사용하여 잘게 분쇄한 천연펄프 6 kg을 고압반응기에 투입한 후 상온에서 50 중량% 가성소다 수용액 5.1 kg을 분사노즐을 통하여 교반 시키면서 펄프에 골고루 분사한다. 희석기체로서 디메틸에테르 95 중량%, 메틸클로라이드 5 중량%의 혼합기체 5.3 kg을 투입한 후 프로필렌옥시드 0.68 kg과 메틸클로라이드 4.1 kg을 일시에 투입한 후 잘 교반하여 준다. 반응기 온도를 승온시킨 다음 90℃에서 1시간 동안 반응시킨다. 이때 반응기 압력은 10kg/㎠ 이하이다.
반응완료 후 반응기를 50℃까지 10분간 냉각한 후에 50 중량% 가성소다 수용 액 4.9 kg을 골고루 분사시킨 다음 메틸클로라이드 2.0 kg을 투입한다. 투입이 완료되면 90℃로 승온시키고 30 분간 반응시킨다. 반응이 완료되면 압력을 해지시킨 다음 끓는 물을 사용하여 여과하고 건조, 분쇄하여 히드록시프로필메틸셀룰로오스를 제조하고 이를 실시예 1로 하였다.
실시예 2 내지 실시예 8은 상기 실시예 1과 동일하게 실시하되 표 1의 함량으로 가성소다와 메틸클로라이드 처리량을 달리하여 히드록시프로필메틸셀룰로오스를 제조하였고, 비교예 1 내지 비교예 3은 표 1과 같이 가성소다 또는 메틸클로라이드를 분리 첨가 하지 않고, 나머지 조건은 실시예 1과 동일하게 히드록시프로필메틸셀룰로오스를 제조하였다.
가성소다 첨가량(kg) 메틸클로라이드 첨가량(kg)
1차 2차 1차 2차
실시예 1 5.1 4.9 4.1 2.0
실시예 2 5.1 4.9 4.5 1.6
실시예 3 5.1 4.9 5.0 1.1
실시예 4 5.1 4.9 5.5 0.6
실시예 5 6.0 4.0 4.1 2.0
실시예 6 6.0 4.0 4.5 1.6
실시예 7 6.0 4.0 5.0 1.1
실시예 8 6.0 4.0 5.5 0.6
비교예 1 10.0 0.0 8.5 0.0
비교예 2 11.0 0.0 9.5 0.0
비교예 3 4.5 5.0 0.0 7.0
실험예 1: 치환도, 수율 및 불용성 물질 측정
메톡시 치환도 및 히드록시프로폭시 치환도는 가스크로마토그래피 방법으로 측정하였고, 메틸클로라이드 및 프로필렌옥사이드 수율은 투입한 양에 대해 셀룰로오스에 치환된 비율로 계산하는 방법으로 측정하였으며, 불용성물질의 함량은 탁도계를 사용한 방법으로 측정하였고, 점도는 2 (w/v)% 수용액으로 제조하여 브룩필드 점도계로 20 ℃, 20 rpm에서 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
메톡시 치환도(%) 히드록시프로폭시 치환도(%) 메틸클로라이드 수율(%) 프로필렌옥사이드 수율(%) 불용성물질 (중량%)
실시예 1 28.5 6.5 61.2 62.5 0.015
실시예 2 28.9 6.7 61.6 62.7 0.011
실시예 3 29.0 6.6 61.6 62.5 0.017
실시예 4 29.0 7.5 61.6 67.5 0.018
실시예 5 28.6 6.9 61.2 65.4 0.012
실시예 6 28.7 6.8 61.4 65.3 0.017
실시예 7 28.8 7.0 61.5 66.5 0.013
실시예 8 29.1 7.5 61.8 67.7 0.016
비교예 1 26.1 3.5 41.3 22.1 1.02
비교예 2 27.9 6.3 31.3 19.5 0.91
비교예 3 20.8 4.2 45.2 16.7 1.95
상기 표 2에 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 8은 균일한 치환도를 가질 뿐만 아니라, 불용성물질 함량도 0.02 중량%이하로서 품질이 우수하며, 메톡시 치환도가 15 % 내지 35 %이며, 히드록시프로폭시 치환도가 2 % 내지 30 %였으며, 메틸클로라이드 수율은 60 ~ 70 %이고, 프로필렌옥시드 수율은 60 ~ 75 %로서 고치환 고수율의 히드록시프로필메틸셀룰로오스를 얻을 수 있었다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 셀룰로오스의 치환도를 높였으나, 높은 치환도를 얻기위하여 반응물을 연속주입함으로써 합성시간이 과다하므로 경제적으로도 불리하며 공정에 있어서도 복잡한 선행기술에서의 문제점을 알칼 리금속 히드록사이드와 알킬할라이드 분리투입 및 그 비율의 조절을 통하여 공정 단순화와 원하는 치환도를 60 % 이상의 높은 수율로 얻을 수 있다. 또한 반응물의 효율을 향상시켜 반응물의 폐수유입을 감소시킴으로써 환경 부하를 감소시킨 경제적으로도 매우 유리한 방법이라 할 것이다.

Claims (7)

  1. 셀룰로오스를 에테르화제와 반응시켜 히드록시알킬알킬셀룰로오스를 제조하는 방법에 있어서,
    셀룰로오스에 알칼리금속 히드록사이드를 상기 셀룰로오스 대비 0.5 ∼ 4 몰비 투입하여 교반한 다음, 알킬렌옥시드를 셀룰로오스 대비 0.5 ∼ 3 몰비 투입하고, 알킬할라이드를 전체 1 차 및 2차 반응의 총 투입량에 대해 20 ~ 95 중량비로 투입하여 1차 반응시키는 과정과,
    상기 1차 반응 완료 후에 알칼리금속 히드록사이드를 셀룰로오스 대비 1 ∼ 4 몰비 투입하여 분산시킨 후 알킬할라이드를 전체 1 차 및 2차 반응의 총 투입량에 대해 5 ~ 80 중량비 투입하여 2차 반응시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 고수율의 히드록시알킬알킬셀룰로오스의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 1차 반응은 60 ∼ 110 ℃ 범위에서 수행되고, 상기 2차 반응은 70 ∼ 120 ℃범위에서 수행되는 것을 특징으로 하는 고수율의 히드록시알킬알킬셀룰로오스의 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 알킬렌옥사이드는 알킬렌기의 탄소수가 2 ∼ 5 인 것을 특징으로 하는 고수율의 히드록시알킬알킬셀룰로오스의 제조방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 알킬할라이드는 알킬기의 탄소수가 1 ∼ 24 인 것을 특징으로 하는 고수율의 히드록시알킬알킬셀룰로오스의 제조방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    알킬렌옥시드의 수율이 60 ∼ 75 %인 것을 특징으로 하는 고수율의 히드록시알킬알킬셀룰로오스의 제조방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    알킬할라이드의 수율이 60 ∼ 70 %인 것을 특징으로 하는 고수율의 히드록시알킬알킬셀룰로오스의 제조방법.
  7. 삭제
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0134465A1 (en) 1983-07-08 1985-03-20 The Dow Chemical Company Continuous addition process for preparing hydroxyalkylalkylcellulose ethers
JPS60192702A (ja) 1984-03-14 1985-10-01 Shin Etsu Chem Co Ltd ヒドロキシアルキルアルキルセルロ−スの製造方法
US4661589A (en) * 1985-07-02 1987-04-28 The Dow Chemical Company Process for preparing hydroxyalkylcellulose ethers
JPH09227601A (ja) * 1996-02-23 1997-09-02 Shin Etsu Chem Co Ltd スルホン酸基含有セルロース誘導体の製造法
KR20030009219A (ko) * 2001-07-20 2003-01-29 볼프발스로데에이지 알킬히드록시알킬셀룰로오스의 제조 방법
KR20050060397A (ko) * 2003-12-16 2005-06-22 삼성정밀화학 주식회사 고치환의 히드록시알킬알킬셀룰로오스 제조방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0134465A1 (en) 1983-07-08 1985-03-20 The Dow Chemical Company Continuous addition process for preparing hydroxyalkylalkylcellulose ethers
JPS60192702A (ja) 1984-03-14 1985-10-01 Shin Etsu Chem Co Ltd ヒドロキシアルキルアルキルセルロ−スの製造方法
US4661589A (en) * 1985-07-02 1987-04-28 The Dow Chemical Company Process for preparing hydroxyalkylcellulose ethers
JPH09227601A (ja) * 1996-02-23 1997-09-02 Shin Etsu Chem Co Ltd スルホン酸基含有セルロース誘導体の製造法
KR20030009219A (ko) * 2001-07-20 2003-01-29 볼프발스로데에이지 알킬히드록시알킬셀룰로오스의 제조 방법
KR20050060397A (ko) * 2003-12-16 2005-06-22 삼성정밀화학 주식회사 고치환의 히드록시알킬알킬셀룰로오스 제조방법

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