JPH10237722A - キチン、キトサンアシル化物よりのビスコ−スの製造法とその成型体 - Google Patents

キチン、キトサンアシル化物よりのビスコ−スの製造法とその成型体

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JPH10237722A
JPH10237722A JP5406997A JP5406997A JPH10237722A JP H10237722 A JPH10237722 A JP H10237722A JP 5406997 A JP5406997 A JP 5406997A JP 5406997 A JP5406997 A JP 5406997A JP H10237722 A JPH10237722 A JP H10237722A
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JP
Japan
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chitin
chitosan
acylated
compound
viscose
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JP5406997A
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Masatoshi Yoshikawa
政敏 吉川
Tadashi Okumura
忠司 奥村
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Omikenshi Co Ltd
Original Assignee
Omikenshi Co Ltd
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 キチン又はキトサン又はキチンを原料とした
部分脱アセチル化キチン又はキチン構造単位とキトサン
構造単位とを一分子上に持つ化合物のアルカリ溶液を作
成してCS2 を反応させてビスコ−ス化することに成功
して、該ビスコ−スを紡糸又は製膜又は成型する。 【解決方法】 キチン又はキトサン又はキチンを原料と
した部分脱アセチル化キチン又はキチン構造単位とキト
サン構造単位とを一分子上に持つ化合物よりそれぞれの
アシル基を有する酸無水物を添加してそれぞれのアシル
化キチン又はキトサン化合物を製造し、ついで苛性ソ−
ダと水とを加えて溶解してCS2 を添加して硫化してビ
スコ−スとなすビスコ−スの製造法と該それぞれのビス
コ−ス又は混合ビスコ−ス又はそれらのビスコ−スとセ
ルロ−スビスコ−スとを混合したビスコ−スより紡糸、
製膜又は成型してなる繊維、フィルム又は成型体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はキチン又はキトサン
又はキチンを原料とした部分脱アセチル化キチン又はキ
チン構造単位とキトサン構造単位とを1分子上にランダ
ムに、又はブロック状に持つ化合物(それぞれのアシル
化キチン又はキトサン化合物と略称する)の窒素原子に
アシル基を付加して得られた物質より製造されたビスコ
−スと該ビスコ−ス同士の混合物又は該ビスコ−スとセ
ルロ−スビスコ−スとを種々の割合に混合した状態の原
液を紡糸、製膜、成型して得られた再生アシル化キチン
又は再生アシル化キチンと再生セルロ−スの種々な複合
物よりなる繊維、フィルム、フォ−ム又は成型品等の新
規な構造体よりなる、生体に親和性を有し、かつ優れた
物理的性能を有する生分解性に優れた医用材料、衛生材
料、衣料品又は日用雑貨等に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、キチンを使用して繊維、フィル
ム、フォ−ム等の構造体を作成することは種々試みら
れ、本出願人もその基本的技術については特開平8−9
2820及び特願平8−71199としての発明を完成
した。本出願人の先願発明はキチン乃至はキトサンを繊
維化又は成型する発明であり、キチン、キトサンの窒素
原子を種々アシル化したキチンキトサンの誘導体に関す
るものではない。キチン、キトサンのアシル化誘導体の
製造に関しては、平野等によってCarbohydrate and Car
bohydratepolymers,Analysis,Biotechnology,Modificat
ion,Antivial,Biomedical and Applications,(Editor:Y
alpani.M.ATL press,1993)において詳しく報告されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の方法で
製造したキチンN−アシル化誘導体のアルカリ溶液に二
硫化炭素を反応させ、ビスコ−ス化することに成功した
ものである。本発明に記載する二硫化炭素反応物の内の
アセチル基反応物以外のものについては未だ報告された
事実はないが、キチンアルカリ付加物に対するCS2
反応前また反応後のNaOH水溶液に対する溶解性の点
より、ザントゲン化したものである。本発明は該新規な
ビスコ−ス乃至は異なったアシル化物混合体のビスコ−
スを使用するか又は該ビスコ−スとセルロ−スビスコ−
スとの組成物からなる繊維、フィルム、フォ−ム又は成
型品を製造するものである。これらの物質は生体親和性
に富むため医用材料に好適であるのに加え、一般の繊
維、フィルムとしても広く使用可能である。
【0004】キチンはβ(1−4)−2−アセトアミド
−2−デオキシ−D−グルカンであり、キトサンはキチ
ンを加水分解した結果、アセチル基が離脱して、アミノ
基に変化したものである。これらの窒素原子に種々なア
シル基を付加することにより、種々な特徴を持った誘導
体が生成する。通常、これら誘導体は以下に述べる特殊
な場合を除き溶解することが困難であるに加え、溶融す
ることも困難である。これらを繊維化、製膜、成型する
には、これら誘導体のアルカリ溶液に二硫化炭素を反応
させ、それぞれのザンテ−トを作ると同時にザンテ−ト
をアルカリ水溶液に安定に溶解させてビスコ−ス化する
ものである。一度安定なアルカリ水溶液になれば、その
ビスコ−ス単独でも乃至はアシル基の異なるビスコ−ス
同士の混合状態でも、又はセルロ−スビスコ−スとの混
合状態でも容易に繊維化、フイルム化、成型化が可能で
あり、工業的に製造することが可能である。得られたフ
ィルムや成型物の特性は従来から知られていなかったも
のであり、本発明者によって始めて医用材料、衛生材
料、衣料又は日用雑貨として好適に使用可能なことが見
出されたのである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明の第1は、キチン又はキトサン又はキチンを
原料とした部分脱アセチル化キチン又はキチン構造単位
とキトサン構造単位とを一分子上に持つ化合物(それぞ
れのアシル化キチン又はキトサン化合物と略称する)を
酢酸メタノ−ル混合溶液に溶解し、ついでアシル基を有
する酸無水物を添加し、加熱又は加熱することなく、そ
れぞれのアシル化キチン又はキトサン化合物を製造し、
ついで苛性ソ−ダと氷とを加えて溶解するか又は該製造
されたアシル化キチン又はアシル化キトサン化合物を乾
燥してキセロゲル状態となし、苛性ソ−ダと氷とを加え
て溶解し、ついでCS2 を添加して硫化し、ビスコ−ス
となすことを特徴とするキチン、キトサンアシル化物よ
りのビスコ−スの製造法であり。その第2は、前記第1
で製造されたそれぞれのアシル化キチン又はキトサン化
合物よりのビスコ−スを単独又は異なるアシル化物との
混合ビスコ−ス又は該それぞれのアシル化キチン又はキ
トサン化合物ビスコ−スとセルロ−スビスコ−スとを混
合した混合ビスコ−スより紡糸、製膜又は成型してなる
ことを特徴とするそれぞれのアシル化キチン又はキトサ
ン化合物ビスコ−スよりの繊維、フィルム又は成型体に
関するものである。
【0006】原料キチンとしては、アシル基含有酸無水
物の反応のため、溶解過程で溶解し又はそれぞれを濾別
して使用できるものであれば特に純度、重合度に制限は
ない。キチンはアシル基を有する酸無水物と反応のた
め、常法によって最終的に希望する製品に合わせて脱ア
セチル化を行う。含有する窒素原子に100%アシル基
の付加した製品を目的にするときは、キチンを常法に従
い完全にキトサンにする。最終製品の分子の一部にキチ
ン成分を残しておきたい場合には、例えば、キチンを苛
性ソ−ダで処理し、その反応条件を加減することによ
り、希望するアセチル基の残存比率のものとする。この
時どのような方法でこの比率を合わせようと何等差し支
えはない。但し、以下に述べるようにアシル基含有酸無
水物を反応させるには、このキチン、キトサンのそれぞ
れの原料を酢酸水溶液−メタノ−ルに溶解させる必要が
あり、実質的にはその要件により原料分子中のアミノ基
含量が制約される。アミノ基含有量としては分子量によ
り変化するが、脱アセチル化率で表わして35%以上で
あり、最適には65%以上である。ここに上部メタノ−
ルはアシル化反応がOH基に起こらないため使用するも
のであり、その容積比率は1:0.5〜1:5の範囲で
任意に選んでよい。あまりメタノ−ル比率を下げるとO
H基に反応が起こるので注意をしなければならない。ア
シル化にはプロピオニックアシッド、ブチリックアシッ
ド、ヘキサノイックアシッド、オクタノイックアジッ
ド、デカノイックアシッド、ラウリックアシッド、ベン
ゾイックアシッド、イタコニックアシッド、マイレック
アシッド、CIS−テトラハイドロフタイリックアシッ
ド等の酸無水物及び更により高次のアシル基を有する酸
無水物を使用することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】上記によって作成した酸無水物付
加物はゲルの状態となる。ついで透析し脱酸、脱メタノ
−ルを行う必要がある。 (イ) そのゲルに、最終的に濃度が4〜16%になるよう
濃苛性ソ−ダと氷を加えて溶解するか。 (ロ) 一度乾燥しキセロゲル状態になったものを濃苛性ソ
−ダで膨潤させ、氷を加え最終的に苛性ソ−ダ濃度が4
〜16%になるように調整し、キチンアシル基付加物ア
ルカリ溶液を作成し、そこに二硫化炭素をキチンユニッ
ト当たり0.5〜60モル加え硫化を行わせビスコ−ス
とする。この時、最終苛性ソ−ダ濃度は原料の脱アセチ
ル化率で大きく変化する。低い方の限界は脱アセチル化
率45%で4%水溶液である。脱アセチル化率が低下す
るに従い必要とされる溶解苛性ソ−ダ濃度は上昇する。
100%アシル化したものでは最低12%苛性ソ−ダ濃
度が必要である。
【0010】上記によって作成された苛性ソ−ダ溶液に
計算量のアシル化キチンユニットモル当たり0.5〜6
0モルの二硫化炭素を滴下し撹拌を行うと、硫化反応が
起こりビスコ−スが生成する。二硫化炭素が60モルを
超えても差し支えないが、後の成型工程で気泡が多くな
り、又回収も困難となり工業的に無意味である。
【0011】得られたビスコ−スは単独で、又は異種の
アシル基よりなるビスコ−スを混合し、又はセルロ−ス
ビスコ−スと混合し、常法に従い紡糸、製膜、成型する
ことができる。紡糸浴は通常のレ−ヨン製造に使用され
るミュ−ラ−浴でよく、又従来より試みられている他の
種類の紡糸浴でもよい。このようにビスコ−スを使用し
て製造される繊維、フィルム、成型品乃至はこのビスコ
−スとセルロ−スビスコ−スとを混合した状態から製造
される製品は、生体親和性に富むため医用材料、衛生材
料として好適であるのに加え、一般の繊維、フィルム又
はフォ−ムとしても広い用途を有する。
【0012】
【実施例】次に実施例によって本発明を説明する。
【実施例1】500mgのキトサンを10%酢酸の20重
量%に溶解して粘稠液を得る。80重量%のメタノ−ル
を加え撹拌希釈する。ヘキサミンユニット当たり2倍モ
ルのプロピオン酸無水物を加える。約10分間でゲル化
するが一昼夜放置すると更に完全なゲルとなる。固化物
を3日間蒸留水で透析して酢酸、メタノ−ルを除去す
る。ミキサ−で粉砕後、五酸化燐存在下、110℃で真
空乾燥すれば絶乾状態となる。
【0013】
【実施例2】500mgのキトサンを10%酢酸の20重
量%に溶解して粘稠液を得る。80重量%のメタノ−ル
を加え撹拌希釈する。ヘキサミンユニット当たり2倍モ
ルのブチル酸無水物を加える。約10分でゲル化するが
一昼夜放置すると更に完全なゲルとなる。固化物を3日
間蒸留水で透析して酢酸−メタノ−ルを除去する。ミキ
サ−で粉砕後、五酸化燐存在下、110℃で真空乾燥す
れば絶乾状態になる。
【0014】
【実施例3】550mgのキチンを40%苛性ソ−ダで4
0℃、1時間処理すると脱アセチル化率は65%とな
る。このキチンキトサンを水洗、中和、乾燥後、10%
酢酸の20重量%に溶解して粘稠液を得る。80重量%
のメタノ−ルを加え撹拌希釈する。ヘキサミンユニット
当たり2倍モルのプロピン酸無水物を加える。約10分
でゲル化するが一昼夜放置すると更に完全なゲルとな
る。固化物を3日間蒸留水で透析して酢酸−メタノ−ル
を除去する。ミキサ−で粉砕後、五酸化燐存在下、11
0℃で真空乾燥すれば絶乾状態になる。
【0015】
【実施例4】キトサン0.16gを10%酢酸の4重量
%に溶解しその粘稠液をメタノ−ルで20重量%に希釈
する。ついでヘキソサミンユニット当たり2倍モルのプ
ロピオン酸無水物を加えてゲル化させる。該ゲルを粉砕
して粉末となし、流水で透析する。46%NaOH、
5.6重量%中にゲルを添加し、室温で2時間撹拌す
る。砕氷を加え、容積を20重量%に合わせる。氷のバ
ス中で撹拌を続けると1%溶液ができる。このゲル溶解
液に仕込んだキトサンのユニットモル当たり5モルの二
硫化炭素を加え室温で24時間撹拌を続けるとビスコ−
スが得られる。
【0016】
【実施例5】キトサン0.16gを10%酢酸の4重量
%に溶解しその粘稠液をメタノ−ルで20重量%に希釈
する。ついでヘキソサミンユニット当たり2倍モルのブ
チル酸無水物を加えてゲル化させる。ゲルを粉砕し微粉
末となし、流水で透析する。46%NaOH5.6重量
%中に上記のゲルを乾燥し粉砕したものを入れ、4℃で
20時間膨潤させる。そこに砕氷を加え容積を20重量
%に合わせる。氷温バス中で撹拌を続けると1.1%溶
液ができる。このゲル溶液にキトサンのユニットモル当
たり7モルの二硫化炭素を加え室温で24時間撹拌を続
けるとビスコ−スとなる。
【0017】
【実施例6】46%NaOH5.6重量%中に実施例5
のゲルを乾燥し粉砕した1.156gを加え、4℃で2
0時間膨潤させる。そこに砕氷を加え容積を20重量%
に合わせる。氷温バス中で撹拌を続けると5%溶液が得
られる。このゲル溶解液に仕込んだキトサンのユニット
モル当たり7モルの二硫化炭素を加え、室温で24時間
撹拌を続けるとビスコ−スとなる。このビスコ−スを通
常のミュラ−浴で製膜、精練すると強靭なフィルムが得
られた。キチンをアシル化すると、アシル基の炭素数の
増加に伴って抗血栓性が向上することは知られている。
このフィルムをキチンに替えて生体内医用材料として使
用することができる。
【0018】
【実施例7】46%NaOHの10重量%中に実施例4
のゲルを乾燥して粉砕したもの2.0gを加え、室温で
10時間膨潤させ、冷蔵庫中で一夜放置する。そこに撹
拌しながら砕氷を加え容積を40重量%に合わせる。氷
温バス中で撹拌を続けるとプロピオニル化キチンの5
%、NaOH14%の溶液が得られる。このゲル溶解液
に、仕込んだキトサンのユニットモル当たり5モルの二
硫化炭素を加え室温で撹拌を続けるとビスコ−スが得ら
れる。このビスコ−スを5%NaOH、9%セルロ−ス
含有ビスコ−スに均一に混合し、ミュラ−浴で紡糸、精
練した。その結果を〔表1〕に示す。かくてセルロ−ス
−プロピオニル化キチン複合体繊維が得られた。
【0019】
【表1】 この時プロピオニル化チキン単独で得られた繊維の窒素
含量は94%であった。
【0020】
【発明の効果】本発明者の発明になるキチン乃至はキチ
ンキトサンアシル化物をNaOHに溶解して、それらの
ナトリウム塩を作成し、CS2 を作用せしめてキチン又
はキチンキトサンビスコ−スを製造し、ついで酸によっ
て再生キチン又はキチンキトサン複合繊維、フィルム又
は成型品を製造することに成功した。それらの繊維、フ
ィルム又は成型品は、キチン、キチンキトサンの構成単
位にアシル基を有するため、その作用によって生体に親
和性を有し、更に優れた物理的性能を有するため、単独
又は天然、人造のセルロ−ス系繊維又は合成繊維と混
綿、混編織して医用材料、衛生材料として有用に使用さ
れ、かつ大量生産が可能で、安価に製造可能であり、更
に衣料品又は日用雑貨としても使用可能である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 キチン又はキトサン又はキチンを原料と
    した部分脱アセチル化キチン又はキチン構造単位とキト
    サン構造単位とを一分子上に持つ化合物(それぞれのア
    シル化キチン又はキトサン化合物と略称する)を酢酸メ
    タノ−ル混合溶液に溶解し、ついでアシル基を有する酸
    無水物を添加し、加熱又は加熱することなく、それぞれ
    のアシル化キチン又はキトサン化合物を製造し、ついで
    苛性ソ−ダと氷とを加えて溶解するか又は該製造された
    アシル化キチン又はアシル化キトサン化合物を乾燥して
    キセロゲル状態となし、苛性ソ−ダと氷とを加えて溶解
    し、ついでCS2 を添加して硫化し、ビスコ−スとなす
    ことを特徴とするキチン、キトサンアシル化物よりのビ
    スコ−スの製造法。
  2. 【請求項2】 請求項1で製造されたそれぞれのアシル
    化キチン又はキトサン化合物よりのビスコ−スを単独又
    は異なるアシル化物との混合ビスコ−ス又は該それぞれ
    のアシル化キチン又はキトサン化合物ビスコ−スとセル
    ロ−スビスコ−スとを混合した混合ビスコ−スより紡
    糸、製膜又は成型してなることを特徴とするそれぞれの
    アシル化キチン又はキトサン化合物ビスコ−スよりの繊
    維、フィルム又は成型体。
JP5406997A 1997-02-20 1997-02-20 キチン、キトサンアシル化物よりのビスコ−スの製造法とその成型体 Pending JPH10237722A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001329433A (ja) * 2000-05-22 2001-11-27 Omikenshi Co Ltd 不快臭を吸着除去する繊維製品、フィルムまたはこれらの二次製品
WO2013118767A1 (ja) * 2012-02-10 2013-08-15 国立大学法人京都大学 キトサンイソチオシアネート誘導体、およびその製造法
CN103769058A (zh) * 2014-01-08 2014-05-07 浙江大学 碳化壳聚糖吸附剂的制备方法、产品及应用方法

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