JPH0372082B2 - - Google Patents

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JPH0372082B2
JPH0372082B2 JP58027983A JP2798383A JPH0372082B2 JP H0372082 B2 JPH0372082 B2 JP H0372082B2 JP 58027983 A JP58027983 A JP 58027983A JP 2798383 A JP2798383 A JP 2798383A JP H0372082 B2 JPH0372082 B2 JP H0372082B2
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JP
Japan
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acid
substitution
carboxyalkyl
degree
cellulose
Prior art date
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JP58027983A
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JPS59152901A (ja
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Hajime Namikoshi
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Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
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Publication date
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  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
この発明はカルボキシアルキル基とアセチル基
による置換度(DS)の高い新規なカルボキシア
ルキル・アセチル・セルロースとその塩およびそ
の製造法に関する。 カルボキシアルキル・アセチル・セルロースに
関する報告は少なく、カルボキシアルキル基が酸
型のものについてはその有機溶媒に対する溶解性
と腸溶性により腸溶性コーテイング剤としての使
用が記載されている(特公昭46−35398号公報)。
しかしそのカルボキシアルキル・アセチル・セル
ロースのカルボキシメチル基置換度は0.3〜1.2と
開示されているが、そのアセチル基による置換度
および製造法については全く開示されていない。
またカルボキシメチル・セルロースをアセチル化
する方法(英国特許第1126244号)や、アルカリ
セルロースにモノクロル酢酸を反応させた後、触
媒の存在下で大量の無水酢酸を使用してアセチル
化する例が知られている(ソ連発明者証第612933
号明細書)。しかしこれらは反応中にアセチル基
が脱離したり大量の無水酢酸を必要とするなどの
欠点を有するものであつた。また前者の方法によ
るカルボキシアルキル・アセチル・セルロースは
カルボキシアルキル基置換度が著しく低く、後者
の方法によつて得られたものはアセチル基置換度
が著しく低いものであり、カルボキシアルキル基
とアセチル基との両者の置換度の高いカルボキシ
アルキル・アセチル・セルロースは知られていな
い。 この発明の発明者は、カルボキシアルキル・ア
セチル・セルロースの製造法につき鋭意検討した
結果、前記ふたつの置換基の置換度の高い新規な
カルボキシアルキル・アセチル・セルロースを製
造することができたのである。 かくしてこの発明はカルボキシアルキル基の置
換度(DS)が0.2〜2.5で、アセチル基の置換度
(DS)が0.5〜2.8であるカルボキシアルキル・ア
セチル・セルロースおよびその塩を提供するもの
である。 この発明のカルボキシアルキル・アセチル・セ
ルロースのカルボキシアルキル基のアルキル基と
してはC1 - 3程度の低級アルキル基が挙げられる。
またこの発明のカルボキシアルキル・アセチル・
セルロースの塩としては、ナトリウム塩、カリウ
ム塩、カルシウム塩およびアンモニウム塩が挙げ
られる。 そして、特に硫酸を触媒として無水酢酸によつ
てアセチル化して得られたカルボキシアルキル・
アセチル・セルロース(酸型)は水や水含有量の
多い含水低級アルキルアルコールに不溶であり、
アセトンや、メチレンクロリド/メタノールには
均一溶解する。一方そのナトリウム塩は水、水含
有量の多い含水低級アルキルアルコール、および
水含有量の多い含水アセトンには均一に溶解する
がメチレンクロリド/メタノール混合液には不溶
である。従つて特に上記酸型のものは有機溶媒に
対する溶解性により腸溶性コーテイング剤として
使用することができる。 この発明の方法に用いる出発原料のカルボキシ
アルキル・セルロースのアルカリ金属塩としては
ナトリウム塩とカリウム塩が挙げられ、そのカル
ボキシアルキル基の置換度は、本願の目的物質で
あるカルボキシアルキル・アセチル・セルロース
のカルボキシアルキル基の置換度の範囲のものが
使用できる。例えば市販されているカルボキシメ
チルセルロースナトリウム(CMCナトリウム)
のような粉末状のものはもちろん、繊維状のもの
も使用できる。 カルボキシアルキル・セルロースを酸型とする
ために使用する酸としては、硫酸、塩酸、硝酸等
の鉱酸または酢酸等の有機酸の水溶液が使用され
る。この酸型にする反応は通常、室温で行われ
る。 無水酢酸等のアセチル化剤の効率を高めるため
には、酸型化したカルボキシアルキルセルロース
を酢酸等でできるだけ脱水することが望ましい。
また鉱酸が残つていても酸化反応に影響しない限
りは問題ではない。 アセチル化剤としては無水酢酸が主として使用
される。 アセチル化反応の触媒としては硫酸、スルホ酢
酸、過塩素酸、塩化亜鉛等が使用できる。このア
セチル化反応は若干高められた温度40〜60℃で行
われる。 また塩(例えば、ナトリウム塩もしくはアンモ
ニウム塩)を得たいときは、酸型のカルボキシア
ルキル・アセチル・セルロースの有機溶媒の溶液
に対応するアルカリ(例えば水酸化ナトリウムも
しくは水酸化アンモニウムの水溶液)を反応させ
て簡便に製造することができる。 次に実際の実施態様について述べるが、これに
限定されるものではない。 実施例 1 置換度(DS)0.63のCMCナトリウム50gを20
%硫酸1.5Kgに2時間常温で浸漬し水洗後、酢酸
でよく置換した。よく脱液した後、小型ニーダー
に投入し酢酸250g、硫酸5.6g、無水酢酸150g
を加え、48〜50℃で4時間反応した。反応が進む
につれCMCナトリウムは溶解した。反応液を水
に沈澱し、沈澱をよく水洗し、真空乾燥した。試
料の1部をアセトンに溶解し、0.5N水酸ナトリ
ウム液を滴下して中和し、ロータリーエバポレー
ターで吸引乾燥してナトリウム塩にした。生成し
たカルボキシメチル・アセチル・セルロース・ナ
トリウムのカルボキシメチル及びアセチルの置換
度を灰化後滴定する方法及びケン化法により測定
したところそれぞれDS0.63及び2.34であつた。そ
の溶媒に対する溶解性は次の通りであつた。
【表】 本実施例で得た酸型のカルボキシメチル・アセ
チル・セルロースの赤外吸収スペクトルを第1図
に示す。 比較例 1 置換度(DS)0.63のCMCナトリウム50gを酢
酸1Kgに常温で2時間浸漬しよく脱液した後小型
ニーダーに入れ、酢酸250g、硫酸15.3g、無水
酢酸15gを加え48〜50℃で4時間反応した。時間
が経過してもCMCナトリウムは酢酸に溶解しな
かつた。時間経過後過し、よく水洗した後真空
乾燥した。この試料の赤外スペクトルは酸型
CMCと同じであり、ナトリウム塩とした後ケン
化法によりアセチル化置換度を求めたが0.1以下
であつた。 実施例 2 置換度(DS)0.65のCMCナトリウム50gを20
%硫酸1.5Kgに常温で2時間浸漬した。水洗後酢
酸でよく置換し、脱液した後、小型ニーダーに投
入し、酢酸84g、塩化メチレン316g、無水酢酸
210g、硫酸1.5gを加え、48〜50℃で6時間反応
した。反応が進むにつれCMCナトリウムは溶解
した。反応液を水に沈澱し、沈澱は水でよく水洗
した後、真空乾燥した。 試料の1部をアセトンに溶解し、0.1N水酸化
ナトリウム溶液で中和した後、ロータリーエバポ
レーターで減圧乾燥してナトリウム塩とした。生
成したカルボキシメチル・アセチル・セルロー
ス・ナトリウムの置換度はカルボキシメチル
DS0.5g、アセチルDS2.19であつた。溶媒に対す
る溶解性は次の通りである。
【表】 実施例 3 置換度(DS)0.64のCMCナトリウム16.7gを
20%硫酸500gに常温で2時間浸漬した。脱液水
洗後、酢酸でよく置換し脱液した後、トルエン
350gと混合した。一方、無水酢酸60gに硫酸
1.27gを加え、70℃で15分加熱して硫酸をスルホ
酢酸とした後、CMCとトルエンとの前記混合物
と混合して50℃で6.5時間反応した。 反応物は脱液した後メタノールでよく置換し、
水洗、乾燥した。 実施例1と同様に置換度を測定したところカル
ボキシメチルDS0.64、アセチルDS1.73であり、
酸型のものはアセトンに溶解しなかつた。 実施例 4 置換度(DS)0.65のCMCナトリウム17gを20
%硫酸500gに常温で2時間浸漬した。脱液水洗
後、酢酸でよく置換し脱液した後、酢酸250g、
無水酢酸39g、塩化亜塩14gを加え、60℃で7時
間反応した。5%食塩水1000gに沈澱後水洗、乾
燥した。実施例1と同様にして置換度を測定した
ところカルボキシメチルDS0.63アセチルDS2.23
であり、酸型のものはアセトンに均一に溶解しな
かつた。 なお上記実施例におけるカルボキシメチル・ア
セチル・セルロースのカルボキシメチル置換度
(DS)とアセチル置換度(DS)は下記の方法で
測定した。 (1) 酸型カルボキシメチル・アセチル・セルロー
スの置換度 酸型カルボキシメチル・アセチル・セルロース
約1gを精秤(純分m1g)し、アセトン70mlと
水30mlに加え、1/10N NaOHでフエノールフ
タレンを指示薬としてすばやく滴定する。1/10N
NaOHの使用量をV1ml、そのフアクターを1
カルボキシメチル置換度DSをxとしアセチル置
換度DSをyとする。 V1 1/10000m1=x/162+58x+42y=A また酸型カルボキシメチル・アセチル・セルロ
ース約1gを精秤(純分m2g)し、1/10N
NaOH150mlに溶解し、一昼夜室温で放置し、過
剰のNaOHを1/10N H2SO4でフエノールフタ
レンを指示薬として滴定する。1/10N H2SO4
の使用量をV2ml、そのフアクターを2とする。 1501−V2 2/10000m2=x+y/162+58x+42y=
B この連立方程式より導いた下記式からxとyを
算出する。 x=162A/1−16A−42B,y=162(B−A)/1−1
6A−42B (2) ナトリウム塩型カルボキシメチル・アセチ
ル・セルロースの置換度 ナトリウム塩型カルボキシメチル・アセチル・
セルロース約1gを精秤(純分m1g)し、磁性
ルツボに入れて600℃で灰化し、灰化によつて生
成した酸化ナトリウムを1/10N H2SO4100mlで
中和し、次に、過剰のH2SO4を1/10N NaOH
でフエノールフタレンを指示薬として滴定した。
その適定量をV1mlとし、1/10N NaOHのフア
クターを1、1/10N H2SO4のフアクターを2
する。カルボキシメチル置換度DSをx′とし、ア
セチル置換度DSをy′とする。 10021V1/10000m1=x′/162+80x′+42y′=
A またナトリウム塩型カルボキシメチル・アセチ
ル・セルロース約1gを精秤(純分m2g)し、
1/10N NaOH150mlに溶解し、一昼夜放置し、
過剰のNaOHを1/10N H2SO4でフエノールフ
タレンを指示薬として滴定する。1/10N
H2SO4の使用量をV2mlとする。 1501−V2 2/10000m2=y′/162+80x′+42y′=
B この連立方程式より導いた下記式からx′とy′を
算出する。 x′=162A/1−80A−42B,y′=162B/1−80A−42B
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1で得られた酸型のカルボキシ
メチル・アセチル・セルロースの赤外吸収スペク
トルである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 カルボキシアルキル基の置換度が0.2〜2.5の
    カルボキシアルキル・セルロースのアルカリ金属
    塩を酸の水溶液中で処理することによつて酸型と
    した後、触媒の存在下で無水酢酸を反応させてア
    セチル化して、カルボキシアルキル基の置換度が
    0.2〜2.5でアセチル基の置換度が0.5〜2.8である
    カルボキシアルキルアセチルセルロースを得るこ
    とを特徴とするカルボキシアルキル・アセチル・
    セルロースの製造法。 2 カルボキシアルキル・セルロースのアルカリ
    金属塩を酸型にするのに、硫酸、塩酸、硝酸など
    の鉱酸または酢酸などの有機酸の水溶液を用いる
    特許請求の範囲第1項記載の製造法。 3 触媒が硫酸、スルホ酢酸、過塩素酸または塩
    化亜鉛である特許請求の範囲第1項記載の製造
    法。
JP2798383A 1983-02-21 1983-02-21 カルボキシアルキル・アセチル・セルロ−スとその塩およびその製造法 Granted JPS59152901A (ja)

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EP0339200A1 (de) * 1988-02-25 1989-11-02 Akzo Nobel N.V. Modifizierte Cellulose für biocompatible Dialysemembranen III und Verfahren zu deren Herstellung
US7893138B2 (en) * 2003-03-14 2011-02-22 Eastman Chemical Company Low molecular weight carboxyalkylcellulose esters and their use as low viscosity binders and modifiers in coating compositions
JP6172507B2 (ja) * 2013-05-15 2017-08-02 川研ファインケミカル株式会社 アシルカルボキシメチルセルロース、及びアシルカルボキシメチルセルロースを含有する化粧料

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