KR20040044480A

KR20040044480A - 분쇄 및 건조 셀룰로즈 에테르의 산 산화성 분해에 의한저점도 셀룰로즈 에테르의 제조방법

Info

Publication number: KR20040044480A
Application number: KR10-2004-7002708A
Authority: KR
Inventors: 알프 하메스
Original assignee: 에스에 틸로제 게엠베하 운트 콤파니 카게
Priority date: 2001-08-25
Filing date: 2002-08-21
Publication date: 2004-05-28
Also published as: EP1423433B1; WO2003018637A1; JP2005502740A; KR100901039B1; US20040242862A1; DE50209727D1; DE10141680B4; DE10141680A1; MXPA04001714A; EP1423433A1

Abstract

본 발명은 산 산화성 분해를 사용하여 셀룰로즈 에테르를 해중합하는 방법에 관한 것이다. 우선, 분쇄 및 건조된 셀룰로즈 에테르를 기체 산으로 기화하거나 상기 에테르에 산 용액을 분사하여, 산화제 또는 산화제 용액와 접촉하게 한다. 그다음, 0.01 내지 10 시간 동안 50 내지 120℃의 온도에서 해중합하고, 염기를 첨가하여 산을 중화한다. 해중합하는 동안 반응 혼합물의 수분 함량은 10중량%를 초과하지 않아야만 한다.

Description

분쇄 및 건조 셀룰로즈 에테르의 산 산화성 분해에 의한 저점도 셀룰로즈 에테르의 제조방법{METHOD FOR PRODUCING A CELLULOSE ETHER OF LOW VISCOSITY BY MEANS OF ACID OXIDATIVE DECOMPOSITION OF GROUND AND DRIED CELLULOSE ETHERS}

높은 중합도를 갖는 셀룰로즈 에테르의 분해는 장기간 동안 공지되어 왔고, 다양한 방법으로 달성될 수 있다. 특히 초저점도의 생성물로의 분해는, 이러한 생성물이 활성 약학 성분 또는 시드(seed)용 코팅 물질로서 유리하게 사용될 수 있으면서 또한 예를 들어 유화액 중합내 보호 콜로이드로서 사용될 수 있기 때문에 주목되어 왔다. 본원에서 초저점도 생성물이란 20℃에서 물내 2%(완전 건조) 농도에서 측정된 호플러 점도가 50mPa·s 이하인 셀룰로즈 에테르를 지칭한다.

셀룰로즈 에테르를 분해하는데 사용되는 방법으로는 아세탈 결합의 산-촉매작용 가수분해 절단법 이외에, 예를 들어 산화성 분해 및 고 에너지의 방사선 또는미생물/효소에 의한 분해를 들 수 있다.

셀룰로즈 에테르의 산화성 분해 방법으로는, 예를 들어 미국특허 제 US-A-2 912 431 호, 미국특허 제 US-A-4 316 982 호, 스위스특허 제 CH-B-461 455 호, 독일특허 제 DE-A-20 16 203 호, 영국특허 제 GB-B-953 944 호, 및 독일특허 제 DE-A-198 54 770 호에 기술되어 있다.

미국특허 제 US-A-2 912 431 호에는 하이포할라이트, 과산화물 또는 과요오드산 아연이 40 내지 80℃에서 알콜 수용액의 혼합물내에서 카복시메틸셀룰로즈를 분쇄하면서 동시에 표백함이 개시되어 있다.

0 내지 60℃에서 오존/공기/산소 혼합물에 의해서 40 내지 75중량%의 건조 함량의 수분-습윤형 셀룰로즈 에테르를 분해하는 것이 미국특허 제 US-A-4 316 982 호에 기술되어 있다.

스위스특허 제 CH-B-461 455 호에는, 최대 수분 함량이 75중량%인 셀룰로즈 에테르를 0.1 내지 10중량%의 과산화수소 수용액과 혼합시키는 방법이 기술되어 있다. 그다음, 생성된 혼합물을 산화적으로 분해하고, H₂O₂가 소모될 때까지 100 내지 250℃에서 건조한다.

독일특허 제 DE-A-20 16 203 호에는 최대 수분 함량이 5중량%인 실질적으로 건조된 분말을 과산화수소 수용액과 혼합하고 50 내지 150℃에서 분해하는, 셀룰로즈 에테르의 분해 방법에 대해 기술하고 있다.

영국특허 제 GB-B-953 944 호에서는, 수용성 비이온성 셀룰로즈 에테르의 점도가 승온에서 H₂O₂와의 반응에 의해 건조 또는 습윤 상태에서 감소됨이 기재되어 있다.

독일특허 제 DE-A-198 54 770 호에는 과산화수소 용액을 분사함으로써 60 내지 125℃의 온도에서 습윤형 셀룰로즈 에테르를 해중합하는 방법이 기술되어 있다.

그러나, 셀룰로즈 에테르의 산화성 분해는 비교적 대량으로 사용될 산화제로 인해서 또는 비선택성 쇄 절단을 동반하는 불균형적으로 긴 반응 시간으로 인하여, 일반적으로 다양한 부산물, 예를 들어 생성물의 순도를 떨어뜨리는 산화 종의 형성을 유발한다.

무기산 또는 유기 산에 의한 것으로, 작용기와 관련해서는 중성인, 간단한 가수분해형 분해 방법이, 미국특허 제 US-A-1 679 943 호, 미국특허 제 US-A-1 943 461 호, 유럽 특허 제 EP-A-0 497 985 호, 및 유럽특허 제 EP-A-0 210 917 호에 기술되어 있다.

미국특허 제 US-A-1 943 461 호에서, 예비분쇄된 셀룰로즈 에테르가 20 내지 60분 동안 115 내지 160℃의 온도에서 0.7 내지 5.2 바의 압력하에서 밀폐된 가압 용기내에서 다양한 중량의 희석된 산 또는 이들의 혼합물(농도: 0.5 내지 5 중량%)에 의해 분해된다. 미국특허 제 US-A-1 679 943 호에는, 다양한 산 혼합물에 의한 셀룰로즈 에테르의 분해가 기술되어 있으며, 이때 어떠한 가압 용기 또는 승온도 요구되지 않는다. 그러나, 결과적으로 생상된 반응 시간이 특히 상온에서 매우 길어서, 수일이 소요될 수도 있다.

유럽특허 제 EP-A-0 497 985 호에서는, 낮은 구리 개수를 갖는 펄프를 셀룰로즈 에테르로 전환시키고, 상기 셀룰로즈 에테르를 세척하고, 건조하고, 분쇄하고, HCl의 0.5중량% 수용액과 약 70℃의 온도에서 혼합한다. 생성된 셀룰로즈 에테르는 매우 점도가 낮다(<20mPa·s, 20℃에서의 농도: 2.0%).

유사한 방법은 유럽특허 제 EP-A-0 210 917 호에 기술되어 있다. 이러한 경우, 3 내지 8 중량% 수분을 함유하는 셀룰로즈 에테르 분말은 40 내지 85℃의 온도에서 0.1 내지 1 중량%로의 HCl 수용액으로 분해된다.

특히 초저점도의 생성물로의 분해는 기상과 같은 HCl를 사용하여 달성될 수도 있다. 이러한 유형의 방법은 미국특허 제 US-A-3 391 135 호, 미국특허 제 US-A-4 061 859 호 및 국제특허 공개공보 제 WO 00/32637 호에 기술되어 있다.

미국특허 제 UA-A-3 391 135 호에는 30 내지 80℃에서 수분 함량이 5 중량% 미만이고 점도가 보다 높은 셀룰로즈 에테르 분말로부터 10mPa·s 미만의 용액 점도(20℃에서 농도 2.0%에서 측정함)를 갖는 셀룰로즈 에테르의 제조방법이 개시되어 있다.

미국특허 제 US-A-4 061 859 호에서, 셀룰로즈 에테르를 15 내지 80℃에서 할로겐화 수소에 의해 수분 함량이 0.01 내지 5 중량%인 건조 분말로서 분해하고, 그다음 중탄산나트륨과 혼합하여 기상 암모니아를 통과시켜 중화시켰다. 수득된 물질은 이산화황 기체로 표백하며, 여기서 분해된 물질은 해중합 단계 이후에 접촉하게 된다. 이러한 방법에 의해서, 셀룰로즈 에테르를 수십만 mPa·s의 초기 점도로부터 초저점도의 생성물로 분해하는 것이 가능해진다. 해중합 단계 이후의 표백단계는 생성물의 색상을 밝게 할 수 있지만, 부가적인 방법 단계를 의미한다. 국제특허 공개공보 제 WO 00/32637 호에서, 셀룰로즈 에테르는 해중합을 목적으로 50 내지 130℃에서 계속 진탕하면서 산과 접촉한다.

가수분해형 분해는 작용기와 관련했을 때 중성이며, 초저점도의 생성물을 생성하기 위해서 사용될 수 있다. 그러나, 일반적인 문제는 생성물의 색상이고, 갈색을 띤 흑색의 덩어리가 형성된다는 점이다. 후자는 특히 높은 수분 함량의 교착 영역내 산의 농도 및 수분의 불균일한 분포로 인해 형성된다. 후속적인 표백 단계는 종종 무색 생성물을 수득하기 위해서 필요하다. 이러한 경우, 산화제는 산화 생성물 성분의 함량을 상당히 증가시키거나, 질소- 또는 황-함유 화합물을 도입함으로써 새로운 부산물이 추가적으로 형성되는 양으로 사용된다.

진한 수성 슬러리내 산 가수분해성 및 산화성 분해의 조합이 독일특허 제 DE-A-199 41 893 호에 기술되어 있다. 이러한 경우, 과량의 물이 2상 시스템(고체/액체)에서 사용된다. 그러나, 물(슬러리 매질) 대 셀룰로즈 에테르의 최대 비(중량부)는 10:1이다. 이러한 방법에서, 감소 수율은 약 80 내지 96%이지만, 높은 백색도를 갖는 것으로 실질적으로 균일하고 낮은 염 함량의 셀룰로즈 에테르가 수득된다. 후속적으로, 슬러리 매질로부터 해중합된 셀룰로즈 에테르를 회수하며, 분해된 물질을 건조하고 분쇄하는 것이 필요하지만, 높은 수분-보유 용량, 높은 열 가소성 및 해중합 생성물의 두꺼운 두께로 인하여 매우 어렵다. 따라서, 본 발명의 목적은 전술한 종래의 단점을 갖지 않은 셀룰로즈 에테르의 해중합 방법을 제공하는 것이다. 특히, 최소량의 산화 성분을 갖는 것 이외에, 고 점도(50mPa·s 내지 수 100 000mPa·s)의 셀룰로즈 에테르로부터 고도의 백색도를 갖고 저 점도(50mPa·s 이하)의 셀룰로즈 에테르를 정량적인 수율로 제조가능한 방법을 찾는 것이다. 추가로, 초저점도의 생성물과 관련된 건조 및 분쇄의 문제점을 피하고자 하였다.

본 발명은 분쇄 및 건조된, 예를 들어 완전히 가공된 것으로 높은 중합도의 셀룰로즈 에테르의 산 산화성 분해에 의한 해중합으로 인한 저점도 셀룰로즈 에테르의 제조방법에 관한 것이다.

이러한 목적은, 본 발명에 따라, 산 산화성 분해법에 의해 셀룰로즈 에테르를 해중합하는 방법으로서 분쇄 및 건조 셀룰로즈 에테르를 기체 산에 노출시키거나 상기 셀룰로즈 에테르에 산 용액을 분사하여, 이들이 상기 산화제 또는 산화제 용액과 접촉하여, 0.01 내지 10 시간 동안 50 내지 120℃의 온도에서 해중합하고, 그다음 염기를 첨가하여 산을 중화함을 특징으로 하는 방법으로 달성될 수 있으며, 단 이러한 방법은 반응 혼합물의 수분 함량이 해중합 동안 10중량%를 초과하는 것을 허용하지는 않는 방법에 의해 달성된다.

10중량% 미만의 수분 함량을 갖는 셀룰로즈 에테르 분말의 산성 및 산화성 분해를 조합함에 의해 달성된 백색도는 산성 시약 및 산화제를 동시에 사용하지 않고는 달성될 수 없음이 놀랍게도 발견되었다. 소량의 산화제의 조합은, 낮은 산 도입량에 의한 효과적인 해중합 이외에도, 해중합 생성물의 백색도를 증가시키면서 산화된 부가 성분의 함량이 제한되도록 하였다.

분해가 10중량% 미만의 수분 함량을 갖는 완전히 가공된 셀룰로즈 에테르상에서 수행되기 때문에, 후속적인 물질의 건조와 분쇄/체질(sieving)은 불필요하게된다. 해중합 셀룰로즈 에테르는 정량적인 수율로 수득된다. 독일특허 제 DE-A-1 99 41 893 호에서 기술한 방법과 비교했을 때 장점은 특히 해중합 생성물의 정량적인 수율, 오염된 폐기수의 배제, 명백하게 감소된 산 도입량 및 해중합 셀룰로즈 에테르의 문제화된 건조 및 분쇄의 면제를 들 수 있다.

본 발명에 따라 사용될 수 있는 셀룰로즈 에테르로는 고온수-응집성이며, 따라서 흐림점 초과의 온도에서 물에 의해 염을 제거할 수 있는 모든 공지된 셀룰로즈 에테르이다.

바람직하게는 알킬셀룰로즈, 예를 들어 메틸-, 에틸- 및 프로필셀룰로즈, 및 이들의 혼합된 에테르, 예를 들어 하이드록시에틸메틸-, 하이드록시프로필메틸-, 에틸하이드록시에틸- 및 에틸메틸셀룰로즈를 들 수 있다.

사용할 셀룰로즈 에테르의 중합도 및 점도에 대해서는 제한사항이 없다. 그러나, 해중합을 위해 사용된 높은 점도의 출발 물질은, 바람직하게는 2% 수용액의 점도가 50mPa·s 초과인 셀룰로즈 에테르이다.

본 발명에 따라 바람직하게는 사용되는 셀룰로즈 에테르는, a) 셀룰로즈를 0.5 내지 10 당량의 알칼리로 알칼리화하는 단계, b) 생성된 알칼리 셀룰로즈를 에테르화제로 에테르화하는 단계, c) 셀룰로즈 에테르의 흐림점 초과의 온도에서 물로 셀룰로즈 에테르를 세척하고 원심분리기 또는 여과에 의해 염 용액으로부터 고형물을 제거하여, 고형물내 수분 함량이 25 내지 80중량%가 되도록 함으로써 염 함량을 0.5중량% 미만으로 감소시키는 단계, 및 d) 분쇄/건조 장치의 보조에 의해 50 내지 120℃의 범위의 온도에서 습윤형 셀룰로즈 에테르를 동시에 건조 및 분쇄하여수분 함량이 10중량% 미만이 되도록 함으로써 수득된다.

통상적인 방법에 비해 본 발명의 방법의 추가의 장점은, 낮은 α-셀룰로즈 함량의 수분 펄프(water pulp)가 출발 펄프로서 사용될 수 있고 그럼에도 불구하고 높은 백색도의 생성물이 형성된다는 점에 기초한다. 이는, 종래 기술의 방법이, 특히 낮은 품질의 수분 펄프를 갖는 경우에 있어서 α-셀룰로즈 함량이 매우 낮으면 일반적으로 착색된 생성물을 유발하기 때문이다. 해중합 셀룰로즈 에테르의 점도가 감소함에 따라 색상 강도가 증가한다. 높은 α-셀룰로즈 함량(99% 초과)를 갖는 린토즈 펄프를 사용함으로써 종래 기술의 방법에서의 이러한 문제점을 최소화하는 것이 가능하지만, 후자는 비싸서 방법의 경제적 효율을 떨어뜨린다. 본 발명에 따라 바람직하게 사용되는 펄프의 α-셀룰로즈 함량은 90 내지 99.9%이지만 특히 바람직하게는 95 내지 98%이다.

특히 바람직한 실시양태에서, 20℃의 물에서 2%의 농도(완전 건조)에서 측정된 것으로 50mPa·s 이하인 호플러 점도를 갖는 초저점도의 셀룰로즈 에테르는 본 발명의 방법에 의해 제조되었다.

가수분해용 분해에 적당한 산은 무기산, 유기산, 및 이들의 혼합물이다. 그러나, 무기산이 바람직하다.

바람직하게 사용되는 무기산은 염화수소산, 황산, 질산 및 인산이다. 그러나, 이들의 혼합물을 사용하는 것도 가능하다.

바람직하게 사용되는 강한 유기산은 트리플루오로아세트산, 아세트산, 포름산, 옥살산, 프탈산, 말레산 및 벤조산이다. 그러나, 이들의 혼합물을 사용하는것도 가능하다.

사용된 산의 양은 바람직하게는 사용된 셀룰로즈 에테르의 양을 기초로 했을 때 순수한 산 0.01 내지 2 중량%의 양으로 한다. 그러나, 1중량% 미만의 산이 특히 바람직하게 사용되고, 특히 0.5중량% 미만의 산이 사용된다. pKa 5.0 미만의 산이 바람직하게 사용된다.

셀룰로즈 에테르를 기체 산에 노출하거나 셀룰로즈 에테르에 산 용액을 분사하는 것은 바람직하게는 20 내지 120℃의 온도에서 수행된다.

바람직하게 사용된 산화제는, 과산화수소와 그의 염, 다른 퍼옥소 화합물, 예를 들어 나트륨 퍼옥소설페이트, 오존, 퍼보레이트(또한, 예를 들어 TAED와 같은 활성제와의 조합물의 형태), 나트륨 클로라이트, 할로겐, 할로겐 산화물 및 표백을 위해 사용된 기타 화합물을 들 수 있다. 과산화수소(H₂O₂) 및 오존(O₃)이 특히 바람직하다.

이는 과산화수소가 이들을 분해시키기 위한 산화제로 사용되는 경우, 반응 도중 물 및 산소로의 잔류물을 형성하지 않기 때문이다. 해중합 셀룰로즈 에테르의 가능한 용도를 제한하지 않는 임의의 다른 생성물도 형성되지 않는다. 이는, 생성물이 약물 및 식품 분야에서 대량으로 사용되기 때문에 특히 중요하다. 잔류물의 부재의 측면에서 오존도 유사하게 고려된다.

산화제는 셀룰로즈 에테르를 기초로 해서 바람직하게는 0.01중량% 내지 3중량%, 특히 바람직하게는 0.2 내지 1.5중량%, 특히 0.5 내지 1.0중량%의 양으로 사용된다.

본 발명의 산-촉매작용 가수분해성, 산화성 분해는 바람직하게는 50 내지 120℃의 온도에서 수행된다. 60 내지 110℃의 온도가 특히 바람직하다.

본 발명의 산-촉매작용 가수분해성 산화성 분해는 바람직하게는 100 내지 1030mBar의 범위의 압력하에서 수행된다. 950 내지 1030mbar의 압력이 특히 바람직하다.

분해된 셀룰로즈 에테르의 수용액은 일반적으로 기본 셀룰로즈 에테르 골격에 산성 기를 발생시키기 때문에 약 산성 pH 값을 갖는다. 이러한 용액의 pH는 해중합 이후에 1종 이상의 염기성 염, 예를 들어 탄산나트륨 또는 중탄산나트륨을 혼합함으로써 실질적으로 5.5 내지 8.0의 중성 pH로 조절할 수 있다. 1종 이상의 염기성 염은 바람직하게는 이러한 목적을 위해서 분말 형태로, 사용된 산의 양을 기초로 했을 때 구체적으로 0.1 내지 2.0 몰 당량으로, 특히 바람직하게는 0.5 내지 1.0 몰 당량으로 첨가된다.

생성된 생성물의 점도는 사용된 산 및 산화제의 양, 반응 시간 및 반응 온도에 따라 본질적으로 조절할 수 있고, 매우 재현성이 있다.

그러나, 본 발명은 이로서 한정하는 것은 아니지만 예시적인 실시양태에 의해 보다 상세하게 설명된다.

실시예에서 제조되는 셀룰로즈 에테르의 점도는, 다른 언급이 없는 한, 하케(Haake)에 의해 공급된 호플러의 낙하 볼 점도계(Hoppler falling ball viscometer)를 사용하여 (20℃에서 순수한 셀룰로즈 에테르를 기초로 했을 때 2.0%의 농도) 수용액에서 측정된다.

전술한 양의 산은 사용된 셀룰로즈 에테르의 양에 기초하여 순수한 HCl의 중량%와 관련된다. 이러한 산화제(H₂O₂)의 전술한 양은 사용된 셀룰로즈 에테르의 양에 기초했을 때 순수한 H₂O₂의 양과 관련된다.

실시예 1

고 점도의 셀룰로즈 에테르의 제조

수평형 혼합기 축대를 갖는 반응기에 질소 대기하에서 수분 함량이 약 3중량%인 수분 펄프 2.7kg을 11.5kg의 디메틸 글리콜에 도입하고, 0.23kg 물 및 1.87kg의 진한 수산화나트륨 용액(농도:49.6%)을 첨가하였다. 30분 후, 0.56kg의 프로필렌 옥사이드를 첨가하고, 혼합물을 80℃까지 가열하고, 이 온도에서 60분 동안 유지하였다. 추가로 4.3kg의 수산화나트륨(농도: 49.6%) 및 3.67kg의 메틸 클로라이드를 첨가하고, 혼합물을 100℃까지 가열하고, 이러한 온도에서 60분 동안 반응하였다. 반응을 완료시킨 후, 감압하에서 디메틸 글리콜을 증류하여 제거하고, 조질의 생성물을 여러개 분획의 끓는 물(총 100kg)으로 세척하고, 상기 생성물을 각각의 경우 슬러리로부터 분리하였다. 슬러리로부터 고형분을 분리한 이후에, 잔류 수분 함량은 약 55 내지 65중량%이고, 최종 세척 단계 이후의 잔류 염 함량은 0.1중량%였다. 이러한 방식으로 수득된 물질을, 80℃까지 예열된 팔만(Pallman)PPSR 밀로 분쇄시킴과 동시에 건조시켜, 잔류 수분 함량이 약 1 내지 3 중량%인 미세 입자의 셀룰로즈 에테르 분말을 수득하였다. OCH₃함량은 29.7%이고, OC₃H₈함량은 10.2%이고 점도는 1.9% 농도의 수용액에서 측정하는 경우 2600mPa·s였다.

실시예 1의 고점도의 셀룰로즈 에테르의 초저점도의 셀룰로즈 에테르로의 해중합

대조예 2a

실시예 1로부터의 셀룰로즈 에테르 분말 100g에 수용액 형태의 0.25% HCl를 분사하고, 이미 존재하는 수분의 양을 고려할 때, 시스템의 총 수분 함량이 5.0중량%가 되도록 하였다. 물질을 유리 용기로 옮기고, 110℃의 온도의 유욕에서 2시간 동안 계속 진탕하였다. 해중합한 후, 첨가된 HCl의 양에 기초하여 탄산나트륨 0.7 몰 당량을 첨가하고, 수분 동안 계속 혼합하였다. 표 1에서 제시한 특성을 갖는 초저점도의 셀룰로즈 에테르를 수득하였다.

실시예 2b

실시예 1로부터의 셀룰로즈 에테르 분말 100g에 수용액 형태의 0.25% HCl를 분사하고, 그다음 희석된 H₂O₂용액(순수한 H₂O₂0.7g)으로 처리하여, 이미 존재하는 수분의 양을 고려할 때 시스템의 총 수분 함량이 5.0중량%가 되도록 하였다. 물질을 유리 용기에 옮기고 110℃의 유욕에서 2시간 동안 계속 진탕하였다. 해중합한 후, 첨가된 HCl의 양에 기초하여 탄산 나트륨 0.7 몰 당량을 첨가하고, 수분 동안 계속 혼합하였다.

표 1에 제시한 특성을 갖는 초저점도의 셀룰로즈 에테르를 수득하였다.

대조예 3a

실시예 1로부터의 셀룰로즈 에테르 분말 100g에 수용액 형태의 0.5% HCl를 분사하여, 이미 존재하는 물의 양을 고려할 때 시스템의 총 수분 함량이 5.0중량%가 되도록 하였다. 물질을 유리 용기에 옮기고 100℃의 유욕에서 3시간 동안 계속 진탕하였다. 해중합한 후, 첨가된 HCl의 양에 기초하여 탄산 나트륨 0.7 몰 당량을 첨가하고, 수분 동안 계속 혼합하였다.

표 1에서 제시한 특성을 갖는 초저점도의 셀룰로즈 에테르를 수득하였다.

실시예 3b

실시예 1로부터의 셀룰로즈 에테르 분말 100g에 수용액 형태의 0.5% HCl를 분사하고, 그다음 희석된 H₂O₂용액(순수한 H₂O₂1.05g)을 분사하여, 이미 존재하는 수분의 양을 고려할 때 시스템의 총 수분 함량은 5.0중량%였다. 물질을 유리 용기에 옮기고 110℃의 온도의 유욕에서 3시간 동안 계속 진탕하였다. 해중합한 후, 첨가된 HCl의 양에 기초하여 탄산 나트륨 0.7 몰 당량을 첨가하고, 수분 동안 계속 혼합하였다.

Claims

산 산화성 분해법에 의해 셀룰로즈 에테르를 해중합하는 방법으로서,

분쇄 및 건조 셀룰로즈 에테르를 기체 산에 노출시키거나 상기 셀룰로즈 에테르에 산 용액을 분사하여, 이들이 상기 산화제 또는 산화제 용액과 동시에 접촉하고, 0.01 내지 10 시간 동안 50 내지 120℃의 온도에서 해중합하고, 그다음 염기를 첨가하여 산을 중화하며, 단 반응 혼합물의 수분 함량이 해중합 동안 10중량%를 초과하는 것을 허용하지는 않는 방법.
제 1 항에 있어서,

메틸-, 에틸-, 프로필-, 하이드록시에틸메틸-, 하이드록시프로필메틸-, 에틸하이드록시에틸-, 또는 에틸메틸셀룰로즈가 셀룰로즈 에테르로서 사용됨을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

a) 셀룰로즈를 0.5 내지 10 몰 당량의 알칼리로 알칼리화하는 단계,

b) 생성된 알칼리 셀룰로즈를 에테르화제로 에테르화하는 단계,

c) 셀룰로즈 에테르의 흐림점 초과의 온도에서 물로 셀룰로즈 에테르를 세척하고 원심분리기 또는 여과에 의해 염 용액으로부터 고형물을 회수하여, 고형물내 수분 함량이 25 내지 80중량%가 되도록 하는 단계, 및

d) 분쇄/건조 장치의 보조에 의해 50 내지 120℃의 범위의 온도에서 습윤 셀룰로즈 에테르를 동시에 건조 및 분쇄하여 수분 함량이 10 중량% 미만이 되도록 하는 단계를 포함하는,

사용될 셀룰로즈 에테르를 수득함을 특징으로 하는 방법
제 3 항에 있어서,

α-셀룰로즈 함량이 90 내지 99.9%인 셀룰로즈가 단계 a)에서 사용됨을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,

해중합 셀룰로즈 에테르에 대해 20℃에서 2.0%(완전 건조)의 농도의 수용액에서 측정한 호플러 점도가 50mPa·s 이하임을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,

무기산 및/또는 유기산이 산으로 사용됨을 특징으로 하는 방법.
제 6 항에 있어서,

염화수소산, 황산, 질산 및/또는 인산이 무기산으로 사용됨을 특징으로 하는 방법.
제 6 항에 있어서,

트리플루오로아세트산, 아세트산, 포름산, 옥살산, 프탈산, 말레산 및/또는 벤조산이 유기산으로 사용됨을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서,

산이, 사용된 셀룰로즈 에테르에 기초하여 순수한 산 0.01 내지 2중량%의 양으로 사용됨을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서,

퍼옥소 화합물, 오존, 퍼보레이트, 나트륨 클로라이트, 할로겐 및/또는 할로겐 산화물이 산화제로서 사용됨을 특징으로 하는 방법.
제 10 항에 있어서,

과산화수소가 산화제로서 사용됨을 특징으로 하는 방법.
제 10 항에 있어서,

오존이 산화제로서 사용됨을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 있어서,

산화제가 셀룰로즈 에테르에 기초하여 0.01 내지 3중량%의 양으로 사용됨을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 13 항중 어느 한 항에 있어서,

산-촉매작용, 가수분해형 산화성 분해가 50 내지 120℃의 온도에서 수행됨을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 14 항중 어느 한 항에 있어서,

산-촉매작용, 가수분해형 산화성 분해가 100 내지 1030mbar의 압력에서 수행됨을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서,

사용된 산의 양을 기준으로 1종 이상의 염기성 염 0.1 내지 2.0 몰 당량이 해중합 이후에 첨가됨을 특징으로 하는 방법.
제 16 항에 있어서,

탄산나트륨 및/또는 중탄산 나트륨이 염기성 염으로 사용됨을 특징으로 하는 방법.