JPH09188701A

JPH09188701A - 物理強度に優れたセルロースアセテート、及びその製造法

Info

Publication number: JPH09188701A
Application number: JP8062603A
Authority: JP
Inventors: Atsunobu Kiyose; 篤信清瀬; Shu Shimamoto; 周島本; Yuichiro Shudo; 勇一郎首藤; Hiroki Taniguchi; 寛樹谷口
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1996-03-19
Publication date: 1997-07-22
Anticipated expiration: 2016-03-19
Also published as: US5990304A; JP3942669B2

Abstract

(57)【要約】【課題】成形品の物性、特にフィルム強度が向上し、
しなやかさが増したセルロースアセテートを得ることを
目的とする。【解決手段】平均酢化度が59％以上で、粘度平均重合
度(DP)が 290以上であり、粘度平均重合度(DP)に対する
落球粘度法による濃厚溶液粘度（η）が下記の式(1) で
表されることを特徴とするセルロースアセテート、及び
その製造方法。 2.814×ln(DP)-11.753 ≦ln（η）≦7.28×ln(DP)-37.059 (1)

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプラスチック素材、
フィルム素材、繊維素材、医療用材料に有用なセルロー
スアセテート、及びその製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】酢酸セルロース、特にセルローストリア
セテートは、優れた物性、特に易加工性と高い光学的性
質を有しているため、プラスチック、繊維、フィルム
（例えば、写真用フィルムなど）などの分野において長
年にわたり利用されている。また、酢酸セルロースは生
分解性などを有するため、近年では、地球環境の観点か
らも脚光を浴びている。

【０００３】一般的にセルロースアセテートは、セルロ
ースを出発原料にして、無水酢酸を用いてエステル化さ
れて得られる半合成高分子である。現在、市販されてい
るセルロースアセテートは主に酢化度によって大きく２
つのものに分けられる。１つは酢化度が59％以上のセル
ローストリアセテート（以下ＣＴＡ）、もう１つはセル
ロースジアセテートであるが、その範囲は広く、酢化度
で50〜59％ぐらいのものをセルロースジアセテート（Ｃ
ＤＡ）と称している。それは、一方ではアセトンに可溶
なセルロースアセテートという言い方もできる。

【０００４】さて、セルロースアセテート、特にＣＴＡ
の用途としては、写真フィルムのベース素材を始め、各
種のフィルムとして使用される他、繊維、医療材料とし
て使用されている。一般にセルロースアセテートの成形
品は堅く、脆いということがあり、それは酢化度が高く
なればなるほど顕著になる。高分子材料の物性はその結
晶性に依存するところが大きい。すなわち、結晶性の高
いものは、強度は出るが、柔らかさ、具体的には伸度が
低くなり脆くなる。ＣＴＡも例外ではなく、その構造の
均一性に起因して結晶性が高い。すなわちセルロースア
セテートの場合、その酢化度が高くなれば結晶性は高く
なる。また、一般に分子量の小さいものが核となって結
晶を形成する。そこでＣＴＡ，ＣＤＡを用いる場合には
可塑剤を添加して成形品にやわらかさを付与する処置が
なされるのが一般的である。たとえば、ドライバーの柄
などに用いられるアセテートプラスチックなどには、ジ
エチルフタレートなどフタル酸系の可塑剤を用いること
が多い。また、セルロースアセテート、特にＣＴＡの場
合、その優れた透明性から各種フィルム素材としての用
途があるが、フィルムが堅く、脆いという欠点があり、
その物性的な欠点を補うため、やはりここでも可塑剤が
用いられることが多い。可塑剤等の成分を添加すること
は、成形時のブリードアウトによる完成品の収率悪化を
伴うだけでなく、経済的にも不利である。そこで、ＣＴ
Ａの性能を有しつつ、成形品の物理強度に優れたセルロ
ースアセテートが望まれていた。

【０００５】一方、酢酸セルロースの用途の拡大に伴っ
て、加工技術の高速化が要求されているとともに、高速
成形、高速紡糸、成形品の高速処理が試みられている。
例えば、フィルムの製造においては、酢酸セルロース溶
液を高速で流延し、フィルム成形することが検討されて
いる。このような高速化に対応して成形性を向上させる
ためには、一般に、酢酸セルロースの平均重合度を低く
し、酢酸セルロースの溶液粘度を小さくすることが考え
られる。しかし、重合度の小さな酢酸セルロースを用い
ると、成形品の力学強度が低下する。

【０００６】また、酢酸セルロースのうち広い用途で使
用されているセルローストリアセテートは、結晶性であ
り、結晶化度が高くなると、溶媒に対する溶解性が低下
する。溶媒に対する溶解性及び成形性を向上させるため
には、セルローストリアセテートの置換度を低下させる
ことにより非晶質化又は低結晶質化することが有用であ
ると思われる。しかし、セルローストリアセテートの置
換度を低下させると、吸湿性が増大し、成形品の寸法精
度が低下する。

【０００７】このように、酢酸セルロースにおいては、
通常、結晶化度を低減することにより、溶媒に対する溶
解性、耐湿性や成形性などを改善することは困難であ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、ＣＴＡの特性をさらに高め、成形品の物性を向上さ
せること、及びそのようなセルロースアセテートの製造
方法を提供することにある。

【０００９】本発明の他の目的は、本質的に低結晶性で
成形性に優れる酢酸セルロースを提供することにある。

【００１０】本発明の他の目的は、平均重合度及び平均
置換度が高いにも拘らず、溶媒に対する溶解性及び成形
性の高い酢酸セルロースを提供することにある。

【００１１】本発明のさらに他の目的は、溶液粘度が小
さな酢酸セルロース溶液を用い、加工速度が大きな成形
法により、耐湿性、寸法精度の高い成形品を得る上で有
用な酢酸セルロースを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記の目
的を達成するため鋭意検討した結果、成形品の物性を向
上させるためには、素材の結晶性を低くすることによ
り、成形品の物性、特にフィルム強度が向上し、しなや
かさが増すことを見出だし、また、結晶化度などが酢酸
セルロースの成形性に大きく影響することを見出し、本
発明を完成させるに至った。

【００１３】すなわち、本発明は、平均酢化度が59％以
上で、粘度平均重合度（DP）が 290以上であり、粘度平
均重合度（DP）に対する落球粘度法による濃厚溶液粘度
（η）が下記の式(1) で表されることを特徴とするセル
ロースアセテートに関する。 2.814×ln(DP)-11.753 ≦ln（η）≦7.28×ln(DP)-37.059 (1) また、本発明は、硫酸触媒量をセルロース 100重量部に
対して10〜15重量部で反応することによって、平均酢化
度が59％以上で、粘度平均重合度(DP)が 290以上であ
り、かつ粘度平均重合度(DP)に対する落球粘度法による
濃厚溶液粘度（η）が下記の式(1) で表されるセルロー
スアセテートを得ることを特徴とする、セルロースアセ
テートの製造方法に関する。 2.814×ln(DP)-11.753 ≦ln（η）≦6.29×ln(DP)-31.469 (1) 本発明者らは前記目的を達成するため鋭意検討の結果、
結晶化度などが酢酸セルロースの成形性に大きく影響す
ることを見出し、本発明を完成した。

【００１４】また、本発明の酢酸セルロースは、溶融状
態からの結晶化発熱量（ΔＨcr）が５〜17Ｊ／ｇであ
り、成形性が高いという特色を有している。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明における酢酸セルロース
は、セルロースの酢酸エステル（セルロースアセテー
ト）であるのが好ましいものの、酢酸エステルを主成分
とする限り、他の有機酸との混酸エステル〔例えば、炭
素数３又は４程度の脂肪族有機酸とのエステル（例え
ば、セルロースアセテートプロピオネート、セルロース
アセテートブチレートなど）、セルロースアセテートフ
タレートなど〕、無機酸との混酸エステル（例えば、硝
酸酢酸セルロースなど）であってもよい。

【００１６】本発明における上記の式(1) は、本発明者
等が行った実験から得たものである。粘度平均重合度 2
90以上のセルロースアセテートにおいては、一般的に重
合度が高くなると濃厚溶液の粘度が指数的に増加してい
くのに対し、本発明のセルロースアセテートは、それと
は異なる挙動を示す。そこで、粘度平均重合度と落球粘
度法１による濃厚溶液粘度のプロットから、式(1) を算
出した。尚、下記の式(2) を満たすことが特に好まし
い。 2.814×ln(DP)-11.753 ≦ln（η）≦6.29×ln(DP)-31.469 (2) 式(1) の下限に近い濃厚溶液粘度を示すセルロースアセ
テートほど、フィルム等成形品の強度に優れる傾向があ
る。式(1) の上限を上回る濃厚溶液粘度を示すセルロー
スアセテートは、フィルム等成形品の物理的強度が劣
る。また、式(1)の下限を下回る濃厚溶液粘度を示すセ
ルロースアセテートは、一般的に製造が困難である。

【００１７】尚、落球粘度法１による濃厚溶液粘度
（η）の測定方法は以下の通りである。落球粘度法１酢酸セルロースを15重量％になるように、メチレンクロ
ライド：メタノール＝８：２（重量比）に溶解し、溶液
を内径 2.6cmの粘度管に注入し、25℃に調温後、溶液中
に所定の鋼球、直径3.15mm、 0.135ｇを落下させて、間
隔10cmの標線間を通過する秒数を粘度とした。

【００１８】本発明の酢酸セルロースは、例えば、硫酸
触媒法で製造できる。酢酸セルロースは、通常、セルロ
ースを酢酸などにより活性化処理した後、硫酸触媒を用
いて無水酢酸によりトリアセテートを調製し、ケン化
（加水分解）により酢化度を調整する場合が多い。な
お、前記酢酸セルロースの結晶化については、種々のフ
ァクター、例えば、反応過程での触媒量、反応温度、反
応時間、熟成温度（ケン化温度）、熟成時間（ケン化時
間）などが複雑に関与している。そのため、結晶化発熱
量ΔＨcr、平均重合度DP、酢化度は、前記ファクターを
適当に組み合わせることにより、所定の範囲内に制御す
ることができる。例えば、結晶化発熱量ΔＨcrを簡便に
コントロールするためには、比較的多量の硫酸を用いて
エステル化するとともに重合度DPを調整する工程と、ケ
ン化温度及びケン化時間とを組み合わせてコントロール
することが有用である。硫酸の使用量は、他のファクタ
ーにも依存するが、例えば、セルロース 100重量部に対
して、９〜15重量部、好ましくは10〜15重量部程度であ
る。また、ケン化温度は、例えば、50〜70℃程度であ
り、ケン化時間は、ケン化温度にも依存するが、例え
ば、10〜35分程度の範囲から選択して組み合わせること
ができる。これらの中でも比較的多量の硫酸を用いる方
法が特に好ましく、硫酸の使用量をセルロース 100重量
部に対して10〜15重量部で反応せしめることにより、物
性的に優れたフィルムを提供する素材となる。

【００１９】先述したように、フィルム等の成形品の物
性は、その結晶性に依存している場合が多く、ＣＴＡの
場合、均一な分子構造故に結晶化しやすく、結果とし
て、堅く、脆い成形品になりやすい。そこで、分子構造
をＣＤＡに近付けることによって、結晶性を損なわせし
めることを考えて本発明を完成するに至った。

【００２０】一般に、ＣＴＡは、酢化度が59％以上であ
るが、市販のＣＴＡは、概ね61％前後のものである。製
造法におけるＣＤＡとＣＴＡの大きな違いは、一旦、ト
リアセテートにしてからの加水分解工程にある。ＣＤＡ
の場合、アセトンに溶解可能な酢化度まで加水分解を行
う必要があるが、ＣＴＡの場合、酢化度は下がらない方
が好ましく、ＣＴＡにおけるそれは、熱安定性向上のた
め、結合した硫酸を加水分解することが主な目的であ
る。すなわち、触媒として添加している硫酸はセルロー
スに結合し、それ自身エステルとなっているのである。
酢化反応中の硫酸触媒量を増やすと、それだけ結合する
硫酸も多くなり、結果としてトリアセテート分子中の未
置換水酸基を有するグルコース残基の分布がランダムに
なり、このようなセルロースアセテートでは分子の結晶
化に関与する完全セルロースアセテート領域が少なく、
結晶化しにくくなると考えられる。

【００２１】これは、従来のＣＴＡ製造方法で、加水分
解工程で脱アセチルせしめることで従来のＣＴＡよりも
酢化度を低下させることでも可能であるが、本発明者等
は、酢化段階で多量の硫酸触媒を用いることにより、よ
り物性的に優れたＣＴＡを得ることができることを見い
だした。

【００２２】本発明の平均酢化度は59.0〜62.5％であ
る。これは、硫酸触媒を多量に用いる本発明の方法で
は、酢化度62.5％を超えるものは得にくく、また酢化度
62.5％を超えると、従来品との物性上の相違が少なくな
ること、酢化度59.0％未満では、吸湿性が高くなる等の
点で、フィルムなどの成形品に不向きであることによ
る。尚、平均酢化度は59.0〜61.5％の範囲がさらに好ま
しく、59.0〜60.5％の範囲が特に好ましい。

【００２３】フィルム等の物性が向上した理由として
は、分子の構造が不均一になり、成形時に無用の結晶を
形成せず、その結果、フィルム中に非結晶部分が増える
ことにより、フィルムにしなやかさと更なる透明性を付
与できるものと考えられる。さらに驚くべきことに、本
発明の方法に従うと、常法により得られる同様の平均分
子量を有するものより粘度が低く、生産性の点でも有利
であることが分かった。本発明で得られるセルロースア
セテートが、従来品とは異なる溶液物性を示すこの事実
は、先述した特異な分子構造を示唆するものである。

【００２４】本発明において、得られるセルロースアセ
テートの重合度は 290以上、好ましくは 310以上である
が、これは、重合度 290未満のセルロースアセテートで
は、得られるフィルム、繊維といった成形品の強度が極
めて悪くなるからである。

【００２５】本発明の酢酸セルロースは、結晶化発熱
量、すなわち結晶化度が小さく、溶媒に対する溶解性が
高く、高い成形性を示すという特色がある。すなわち、
酢酸セルロースは、溶融状態からの結晶化発熱量（ΔＨ
cr) が５〜17Ｊ／ｇ、好ましくは６〜17Ｊ／ｇ（例え
ば、７〜16Ｊ／ｇ）、さらに好ましくは10〜16Ｊ／ｇ程
度である。結晶化発熱量ΔＨcrが５Ｊ／ｇ未満では、溶
媒に対する溶解性の低下に伴って、流延法などによる成
形性が低下し、17Ｊ／ｇを超えると、結晶化度が高くな
り、溶媒に対する溶解性が低下するとともに、溶液粘度
が高くなり、高速での成形加工が困難となる。

【００２６】本発明の酢酸セルロースは、耐湿性及び寸
法安定性が高いとともに、酢化度が高いにも拘らず、前
記のような結晶化発熱量を有しているため、溶媒に対す
る溶解性が高いとともに、溶液粘度が低く、高速での成
形加工性が高い。

【００２７】本発明の酢酸セルロースは本質的に結晶性
が低いので、フィルム成形などに際して特殊な処理を施
すことなく、高い成形性を維持しつつ、効率よく成形品
を得ることができる。酢酸セルロースは、成形法の種類
に応じた種々の形態（例えば、粉末状、ペレット状な
ど）で成形に供してもよいが、通常、酢酸セルロース溶
液（ドープ）として使用する場合が多い。

【００２８】酢酸セルロース溶液の溶媒は、酢酸セルロ
ースの酢化度などに応じて選択でき、例えば、クロロホ
ルム、ジクロロメタン、ジクロロエタンなどのハロゲン
化炭化水素類；ニトロメタンなどのニトロ化合物；酢酸
メチルなどのエステル類；アセトンなどのケトン類；メ
チルセロソルブアセテートなどのセロソルブ類などが例
示できる。これらの溶媒は単独で又は混合して使用でき
る。さらに、四塩化炭素、メタノール、エタノール、プ
ロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタ
ノール、ジアセトンアルコールなどのアルコール類、ニ
トロプロパン、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸
メチル、乳酸エチル、メチルエチルケトン、メチルセロ
ソルブ、セロソルブアセテートやカルビトール類なども
必要に応じて使用できる。

【００２９】前記のように本発明の酢酸セルロースは、
酢化度が高くても溶媒に対する溶解性が高いため、溶液
中の酢酸セルロース含有量、酢酸セルロース溶液の粘度
は、用途に応じて選択できる。なお、酢酸セルロースの
溶液粘度は、高速成形性、特に流延法や紡糸法における
高速成形性の尺度となり得る。すなわち、溶液粘度の低
い酢酸セルロースは、高速での流延塗布や紡糸を可能に
するとともに、表面が短時間内に平滑化する（すなわ
ち、レベリング性が高い）ので、高速で成形しても成形
性が高く、成形品の生産性を向上できる。酢酸セルロー
スの溶液粘度は、高速での成形性を損なわない範囲で選
択でき、例えば、酢酸セルロース13重量％及びトリフェ
ニルフォスフェート２重量％を含む15％溶液粘度は、下
記の落球粘度法２により、20〜70秒、好ましくは30〜65
秒程度である。

【００３０】落球粘度法２ＣＴＡなどの酢酸セルロース42.7重量部を、トリフェニ
ルフォスフェートを含む混合溶媒〔トリフェニルフォス
フェート／ｎ−ブタノール／メタノール／ジクロロメタ
ン＝ 6.8：8.4 ：42.1：230(重量比）〕287.3 重量部に
溶解し、トリフェニルフォスフェートを含めた固形分15
重量％の酢酸セルロース溶液を調製する。この溶液を粘
度管に注入し、25℃で溶液中に所定の鋼球を落下させ、
標線間を鋼球が通過する秒数を15％溶液粘度とする。

【００３１】本発明の酢酸セルロースの成形に際して
は、他のセルロースエステル（例えば、セルロースプロ
ピオネート、セルロースブチレートなどの有機酸エステ
ル、硝酸セルロース、硫酸セルロース、リン酸セルロー
スなどの無機酸エステル）などを併用してもよい。ま
た、酢酸セルロースには、必要に応じて、前記溶媒に加
えて、種々の添加剤、例えば、エステル系可塑剤（例え
ば、トリアセチン、トリエチレングリコールジアセテー
ト、トリエチレングリコールジプロピオネート、ジブチ
ルフタレート、ジメトキシエチルフタレート、クエン酸
トリエチルエステルなど）、無機粉体（例えば、カオリ
ン、タルク、ケイソウ土、石英、炭酸カルシウム、硫酸
バリウム、酸化チタン、アルミナなど）、熱安定化剤
（例えば、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ土
類金属の塩など）、着色剤などを添加してもよい。

【００３２】本発明の酢酸セルロースは、種々の成形法
により、成形品を得ることができる。例えば、スピン法
なども含む流延法によるフィルムやシート（写真用フィ
ルムなど）、紡糸法による繊維の製造に利用できる。さ
らに、本発明の酢酸セルロースは、プラスチック、塗料
のラッカー、電気絶縁材などの用途にも利用できる。

【００３３】

【実施例】以下、実施例によって本発明を説明するが、
本発明はこの範囲に限定されるものではない。

【００３４】（１）粘度平均重合度の測定方法、及び算
出方法絶乾した酢酸セルロース約 0.2ｇ（精秤）を、メチレン
クロライド：エタノール＝９：１の溶液100ml に溶解す
る。これをオストワルド粘度計にて25℃で溶液の落下秒
数を測定する。重合度を以下の式によって求める。一
方、混合溶媒単独についても、上記と同様にして、落下
秒数を測定し、以下の式によって粘度平均重合度を算出
する。 η_rel＝ｔ／ｔ₀ 〔η〕＝（１ｎη_rel) ／ｃ DP＝〔η〕／（６×10^-4) （式中、ｔは溶液の落下秒数、ｔ₀は溶媒の落下秒数、
ｃは溶液の酢酸セルロース濃度（ｇ／リットル）を示
す）。

【００３５】（２）結晶化発熱量（ΔＨcr) ＣＴＡなどの酢酸セルロースの結晶性は、熱補償型示差
走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて評価できる。すなわち、
酢酸セルロースを混合溶媒（ジクロロメタン／エタノー
ル＝９／１（重量比））に溶解して、酢酸セルロースの
濃度15重量％の溶液（ドープ）を調製し、不織布を用い
て加圧濾過する。得られたドープを、平滑なガラス板上
にバーコータを用いて流延し、１日風乾した後、生成し
たフィルムをガラス板から剥離し、80℃で４時間真空乾
燥する。このようにして得られたフィルム状試料約10mg
を標準アルミパンに詰め、熱量計の試料台に載せて、酢
酸セルロースの種類に応じた溶融温度で短時間保持し、
酢酸セルロースを溶融させた後、降温速度４℃／分で室
温まで冷却し結晶化させる。なお、ＣＴＡの場合には、
305℃で２分間保持することにより、溶融させることが
できる。このようにして得られたＤＳＣ曲線の発熱ピー
ク面積から結晶化発熱量（ΔＨcr) を求める。なお、Ｄ
ＳＣの測定は、窒素雰囲気下で行われ、温度較正は、Ｉ
ｎ（融点：156.60℃）Ｓｎ（融点：231.88℃）の２点較
正により行われるとともに、熱量較正はＩｎ（融解熱
量：28.45 Ｊ／ｇ) の１点較正により行われる。また、
結晶化温度の解析法については、JIS K 7121-1987 の規
定に準拠し、結晶化発熱量の解析法については、JIS K
7122-1987 の規定に準拠する。

【００３６】（３）酢化度酢化度はケン化法により測定できる。すなわち、乾燥し
たＣＴＡなどの酢酸セルロース 1.9ｇを精秤し、アセト
ンとジメチルスルホキシドとの混合溶媒（容量比４：
１）150ml に溶解した後、１Ｎ−水酸化ナトリウム水溶
液30mlを添加し、25℃で２時間ケン化する。フェノール
フタレインを指示薬として添加し、１Ｎ−硫酸（濃度フ
ァクター：Ｆ）で過剰の水酸化ナトリウムを滴定する。
また、上記と同様の方法により、ブランクテストを行
う。そして、下記式に従って酢化度を算出する。酢化度（％）＝(6.005×（Ｂ−Ａ）×Ｆ）／Ｗ（式中、Ａは試料の滴定に要した１Ｎ−硫酸のml数、Ｂ
はブランクテストの滴定に要した１Ｎ−硫酸のml数、Ｆ
は１Ｎ−硫酸の濃度ファクター、Ｗは試料重量を示
す）。

【００３７】（４）フィルム調製方法力学強度の測定に供するフィルムは、所定量の酢酸セル
ロース、可塑剤を溶媒に溶解し、濾過した後、ガラス板
上でクリアランスおよび流延速度が一定になるように流
延し、乾燥することにより調整した。

【００３８】（５）フィルムの力学物性フィルムの力学強度は引張伸度、引張強度、引裂
強度、耐折強度の４種の試験を行った。それぞれの評
価方法を以下に示す。引張伸度の測定 10cmに切り出したフィルムをISO1184-1983の規格に従
い、初期試料長５cm引張速度20mm／分で引っ張り、切断
時のフィルム伸度から求めた。引張強度の測定 10cmに切り出したフィルムをISO1184-1983の規格に従
い、初期試料長５cm引張強度20mm／分で引っ張り、切断
時の荷重から求めた。引裂強度の測定５×6.4cm に切り出したフィルムをISO6383/2-1983の規
格に従って、引裂に要した引裂荷重を求めた。耐折強度の測定 12cmの長さに切り出したフィルムをISO8776-1988の規格
に従って、折り曲げによって切断するまでの往復回数を
測定した。

【００３９】実施例１セルロース 100重量部を硫酸11.7重量部、無水酢酸 260
重量部、酢酸 450重量部を用いて、常法によりエステル
化を行った。その後、加水分解を行い、得られたセルロ
ースアセテートは、酢化度60.2％、粘度平均重合度 31
3、結晶化温度（ピーク温度Ｔpc)225℃、結晶化発熱量
ΔＨcr14.0Ｊ／ｇであった。この試料の粘度平均重合度
と濃厚溶液落球粘度の関係は、ln（η）＝4.53で、4.41
＜ln（η）＜4.68＜4.77となり、式(1) 及び式(2) を満
たすものであった。このＣＴＡのフィルム物性を表１に
示す。

【００４０】実施例２セルロース 100重量部を硫酸11.7重量部、無水酢酸 260
重量部、酢酸 450重量部を用いて、常法によりエステル
化を行った。その後、実施例１よりも長い加水分解を行
い、得られたセルロースアセテートは、酢化度59.8％、
粘度平均重合度326、結晶化温度（ピーク温度Ｔpc)217
℃、結晶化発熱量ΔＨcr12.2Ｊ／ｇであった。この試料
の粘度平均重合度と濃厚溶液落球粘度の関係は、ln
（η）＝4.80で、4.53＜ln（η）＜4.93＜5.07となり、
式(1) 及び式(2) を満たすものであった。このＣＴＡの
フィルム物性を表１に示す。

【００４１】実施例３セルロース 100重量部を硫酸10.2重量部、無水酢酸 260
重量部、酢酸 450重量部を用いて、常法によりエステル
化を行った。その後、加水分解を行い、得られたセルロ
ースアセテートは、酢化度60.6％、粘度平均重合度 31
5、結晶化温度（ピーク温度Ｔpc)233℃、結晶化発熱量
ΔＨcr15.8Ｊ／ｇであった。この試料の粘度平均重合度
と濃厚溶液落球粘度の関係は、ln（η）＝4.75で、4.43
＜4.71＜ln（η）＜4.82となり、式(1) は満たすもの
の、式(2) は満たすものではなかった。このＣＴＡのフ
ィルム物性を表１に示す。

【００４２】実施例４セルロース 100重量部を硫酸11.7重量部、無水酢酸 260
重量部、酢酸 450重量部を用いて、常法によりエステル
化を行った。その後、加水分解を行い、得られたセルロ
ースアセテートは、酢化度60.2％、粘度平均重合度 29
8、結晶化温度（ピーク温度Ｔpc)225℃、結晶化発熱量
ΔＨcr14.0Ｊ／ｇであった。この試料の粘度平均重合度
と濃厚溶液落球粘度の関係は、ln（η）＝4.32で、4.28
＜ln（η）＜4.37＜4.42となり、式(1) 及び式(2) を満
たすものであった。このＣＴＡのフィルム物性を表１に
示す。

【００４３】実施例５セルロース 100重量部を硫酸10.2重量部、無水酢酸 260
重量部、酢酸 450重量部を用いて、常法によりエステル
化を行った。その後、加水分解を行い、得られたセルロ
ースアセテートは、酢化度60.8％、粘度平均重合度 29
5、結晶化温度（ピーク温度Ｔpc)237℃、結晶化発熱量
ΔＨcr16.7Ｊ／ｇであった。この試料の粘度平均重合度
と濃厚溶液落球粘度の関係は、ln（η）＝4.33で、4.25
＜4.30＜ln（η）＜4.34となり、式(1) は満たすもの
の、式(2) は満たすものではなかった。このＣＴＡのフ
ィルム物性を表１に示す。

【００４４】比較例１セルロース 100重量部を硫酸８重量部、無水酢酸 260重
量部、酢酸 450重量部を用いて、常法によりエステル化
を行った。その後、加水分解を行い、得られたセルロー
スアセテートは、酢化度61.1％、粘度平均重合度 322、
結晶化温度（ピーク温度Ｔpc)243℃、結晶化発熱量ΔＨ
cr18.2Ｊ／ｇであった。この試料の粘度平均重合度と濃
厚溶液落球粘度の関係は、ln（η）＝5.05で、4.50＜4.
85＜4.98＜ln（η）となり、式(1) 及び式(2) を満たす
ものではなかった。このＣＴＡのフィルム物性を表１に
示す。

【００４５】比較例２セルロース 100重量部を硫酸８重量部、無水酢酸 260重
量部、酢酸 450重量部を用いて、常法により比較例１よ
りは短い時間でエステル化を行った。その後、加水分解
を行い、得られたセルロースアセテートは、酢化度60.9
％、粘度平均重合度 293、結晶化温度（ピーク温度Ｔp
c)239℃、結晶化発熱量ΔＨcr17.4Ｊ／ｇであった。こ
の試料の粘度平均重合度と濃厚溶液落球粘度の関係は、
ln（η）＝4.35で、4.23＜4.26＜4.29＜ln（η）とな
り、式(1) 及び式(2) を満たすものではなかった。この
ＣＴＡのフィルム物性を表１に示す。

【００４６】比較例３セルロース 100重量部を硫酸８重量部、無水酢酸 260重
量部、酢酸 450重量部を用いて、常法によりエステル化
を行った。その後、加水分解を行い、得られたセルロー
スアセテートは、酢化度60.9％、粘度平均重合度 312、
結晶化温度（ピーク温度Ｔpc)239℃、結晶化発熱量ΔＨ
cr17.2Ｊ／ｇであった。この試料の粘度平均重合度と濃
厚溶液落球粘度の関係は、ln（η）＝4.86で、4.41＜4.
65＜4.75＜ln（η）となり、式(1) 及び式(2) を満たす
ものではなかった。このＣＴＡのフィルム物性を表１に
示す。

【００４７】比較例４セルロース 100重量部に硫酸６重量部、無水酢酸 260重
量部、酢酸 450重量部を用いて、常法によりエステル化
を行った。その後、加水分解を行い、得られたセルロー
スアセテートは、酢化度61.8％、粘度平均重合度 280、
結晶化温度（ピーク温度Ｔpc)257℃、結晶化発熱量ΔＨ
cr21.3Ｊ／ｇであった。この試料の粘度平均重合度と濃
厚溶液落球粘度の関係は、ln（η）＝4.50で、3.96＜3.
97＜4.10＜ln（η）となり、式(1) 及び式(2) を満たす
ものではなかった。そのＣＴＡのフィルム物性を表１に
示す。

【００４８】

【表１】

【００４９】実施例６セルロース（水分４％含む）を酢酸で前処理活性化した
後、セルロース 100重量部に対して硫酸11.7重量部、無
水酢酸 258重量部及び酢酸 440重量部を用いてエステル
化し、酢酸マグネシウムで中和した。得られた酢酸セル
ロースをケン化熟成することにより、粘度平均重合度31
9 、酢化度60.0％のＣＴＡを得た。このＣＴＡの粘度平
均重合度と濃厚溶液落球粘度の関係は、ln（η）＝4.65
で、4.47＜ln（η）＜4.79＜4.91となり、式(1) 及び式
(2) をを満たすものであった。なお、ケン化時間は30分
である。

【００５０】実施例７ケン化時間を25分に短縮し、無水酢酸の使用量を 265重
量部とする以外、実施例６と同様にして、粘度平均重合
度323 、酢化度60.2％のＣＴＡを得た。このＣＴＡの粘
度平均重合度と濃厚溶液落球粘度の関係は、ln（η）＝
4.76で、4.51＜ln（η）＜4.87＜5.00となり、式(1) 及
び式(2) を満たすものであった。

【００５１】比較例５硫酸の使用量を 7.8重量部に低減するとともに、ケン化
時間を40分とする以外、実施例６と同様にして、粘度平
均重合度322 、酢化度61.1％のＣＴＡを得た。このＣＴ
Ａの粘度平均重合度と濃厚溶液落球粘度の関係は、ln
（η）＝5.05で、4.50＜4.85＜4.98＜ln（η）となり、
式(1) 及び式(2) を満たすものではなかった。

【００５２】そして、上記実施例６、実施例７及び比較
例５で得られた酢酸セルロースの結晶化温度（ピーク温
度Ｔpc) 、結晶化発熱量ΔＨcr、15％溶液粘度（落球粘
度法２）及びフィルム成形性、フィルムの力学物性につ
いて調べたところ、表２に示す結果を得た。さらに、実
施例６、実施例７及び比較例５で得られた酢酸セルロー
スの結晶化発熱量の測定結果（チャート）を図１に示
す。なお、フィルム成形性については、前記結晶化発熱
量（ΔＨcr) の項で述べたのと同様にして、実施例６、
実施例７及び比較例５の酢酸セルロースを濃度15重量％
で含む溶液（ドープ）を調製し、それぞれの溶液を間隔
をあけて平滑なガラス板上に滴下し、バーコータを用い
て各滴下試料を流延した後、塗布皮膜の表面状態を相対
的に比較観察し、最も短時間内に表面が平滑化する試料
を優とし、表面の平滑化に最も時間を要した試料を不可
とする基準で、優、良、不可の順で序列化することによ
りフィルム成形性を評価した。

【００５３】

【表２】

【００５４】表２より明らかなように、比較例５の酢酸
セルロースは、高重合度であるものの、濃厚溶液の粘度
が高くフィルム成形性が充分でない。これに対して、実
施例６及び実施例７の酢酸セルロースは、重合度、酢化
度が高いにも拘らず、濃厚溶液の粘度は低く成形性が高
い。

【００５５】実施例８ケン化時間を 120分にし、無水酢酸の使用量を 260重量
部とする以外、実施例６と同様にして、粘度平均重合度
291 、酢化度59.0％、結晶化温度（ピーク温度Ｔpc)201
℃、結晶化発熱量ΔＨcr 8.5Ｊ／ｇ、15％溶液粘度（落
球粘度法２）35.5のＣＴＡを得た。このＣＴＡの粘度平
均重合度と濃厚溶液落球粘度の関係は、ln（η）＝4.22
で、4.21＜ln（η）≦4.22＜4.24となり、式(1) 及び式
(2) を満たすものであった。

【００５６】比較例６硫酸の使用量及びケン化時間を調整した以外、実施例６
と同様にして、粘度平均重合度134 、酢化度57.6％のＣ
ＴＡを得た。このＣＴＡの粘度平均重合度と濃厚溶液落
球粘度の関係は、ln（η）＝2.95で、式(1) 及び式(2)
を満たすものではなかった。このＣＴＡの結晶化発熱量
ΔＨcrを測定したところ、結晶化の挙動が観察されず、
結晶化発熱量ΔＨcrは０Ｊ／ｇであった。また、結晶化
発熱量の項で述べたのと同様にして、酢酸セルロース15
重量％を含む溶液（ドープ）を調製したところ、酢酸セ
ルロースが溶媒に完全に溶解せず、白濁しており、フィ
ルム成形には適さなかった。フィルムの力学物性も引張
伸度 30/25（％）、引張強度 7.0/6.5(kg/mm²)、引裂強
度 13/11（gf）、耐折強度 85/97（回）で実用には適さ
なかった。

【００５７】

【発明の効果】本発明の酢酸セルロースは、成形品の物
性、特にフィルム強度が向上し、しなやかさが増したも
のである。さらに、結晶化発熱量が小さく、低結晶性で
あり、成形性に優れている。また、平均重合度及び平均
置換度が高いにも拘らず、溶媒に対する溶解性が高く、
成形性が高い。そのため、溶液粘度が小さな酢酸セルロ
ース溶液を用い、成形加工速度が大きな成形法により、
耐湿性、寸法精度の高い成形品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は実施例６、７及び比較例５で得られた酢
酸セルロースの結晶化発熱量の測定結果を示すチャート
である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平均酢化度が59％以上で、粘度平均重合
度（DP）が 290以上であり、粘度平均重合度（DP）に対
する落球粘度法による濃厚溶液粘度（η）が下記の式
(1) で表されることを特徴とするセルロースアセテー
ト。 2.814×ln(DP)-11.753 ≦ln（η）≦7.28×ln(DP)-37.059 (1)
【請求項２】平均酢化度が59％以上で、粘度平均重合
度（DP）が 290以上であり、粘度平均重合度（DP）に対
する落球粘度法による濃厚溶液粘度（η）が下記の式
(2) で表されることを特徴とするセルロースアセテー
ト。 2.814×ln(DP)-11.753 ≦ln（η）≦6.29×ln(DP)-31.469 (2)
【請求項３】粘度平均重合度(DP)が 310以上である請
求項１又は２記載のセルロースアセテート。
【請求項４】平均酢化度が59〜62.5％である請求項１
〜３の何れか１項に記載のセルロースアセテート。
【請求項５】平均酢化度が59〜61.5％である請求項４
記載のセルロースアセテート。
【請求項６】平均酢化度が59〜60.5％である請求項５
記載のセルロースアセテート。
【請求項７】溶融状態からの結晶化発熱量（ΔＨcr）
が５〜17Ｊ／ｇである請求項１〜６の何れか１項に記載
のセルロースアセテート。
【請求項８】溶融状態からの結晶化発熱量（ΔＨcr）
５〜16Ｊ／ｇである請求項７記載のセルロースアセテー
ト。
【請求項９】製造時の硫酸触媒量がセルロース 100重
量部に対して10〜15重量部で反応して得られることを特
徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載のセルロース
アセテート。
【請求項１０】硫酸触媒量をセルロース 100重量部に
対して10〜15重量部で反応することによって、請求項１
〜９の何れか１項に記載のセルロースアセテートを得る
ことを特徴とする、セルロースアセテートの製造方法。