本发明专利技术的乙酸纤维素为乙酰基总取代度为0.4~1.1的乙酸纤维素,且以下述定义的组成分布指数(CDI)为3.0以下。CDI=(组成分布半峰宽的实测值)/(组成分布半峰宽的理论值)。组成分布半峰宽的实测值:对将乙酸纤维素(试样)的残存羟基全部丙酰化而得到的乙酸丙酸纤维素进行HPLC分析而求出的组成分布半峰宽。下述式中,DS为乙酰基总取代度,DPw为重均聚合度(使用将乙酸纤维素(试样)的残存羟基全部丙酰化而得到的乙酸丙酸纤维素,通过GPC-光散射法求出的值)。组成分布半峰宽的理论值。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及低取代度乙酸纤维素,其可得到强度和伸长率高的膜、纤维等成型品。 这样的乙酸纤维素对于水的溶解性高,因此作为水溶性高分子材料,例如,用于片剂的粘合 剂、片剂的包衣剂、短纤维粘合剂(binder of staple fiber)、化妆品用增稠剂、化妆品用 保湿剂、赋形剂、成型品材料等。本申请要求2013年3月13日在日本提出申请的日本特愿 2013-050915, 2013年10月2日在日本提出申请的日本特愿2013-206955,及2013年12月 20日在日本提出申请的日本特愿2013-263889的优先权,并将其内容援引于此。
技术介绍
已知羟基丙基纤维素等作为水溶性的纤维素衍生物用于片剂的粘合剂、包衣剂。 另外,对于乙酸纤维素,还已知乙酰基总取代度为0. 3~1. 2左右的低取代度的乙酸纤维素 在水中为可溶性的或者对水具有高亲和性。 例如,在日本特公平1-13481号公报中,公开了可溶于水的乙酸纤维素,该乙酸纤 维素的乙酰基总取代度为0. 3~0. 8,且其6位乙酰基取代度相对于乙酰基总取代度的比例 在0.35~0.4的范围。该文献中,记载了通过如下得到上述乙酸纤维素:以盐酸、硫酸等无 机酸作为催化剂,在大量的水的存在下使乙酰基总取代度为2. 4以上的高取代度的乙酸纤 维素进行水解。 在日本特开平4-261401号公报中,公开了乙酰基总取代度为0.4~0.9,水不溶物 的含量为1. 5重量%以下、重均分子量为5 X 103~3 X 106的水溶性乙酸纤维素。该文献中, 记载了通过组合进行以下工序得到上述水溶性乙酸纤维素:将纤维素在少量酸性催化剂的 存在下,高温、短时间进行乙酰化的乙酰化工序、将得到的高乙酰基取代度的乙酸纤维素在 高温、短时间进行水解的第一熟化工序、以及在少量的酸性催化剂的存在下在比较高的温 度、短时间进行进一步水解的第二熟化工序。 在日本特表平5-500684号公报及日本特表平5-501129号公报中,公开了将纤维 素酯通过在特定的溶剂的存在下使用特定的可溶剂分解催化剂,得到取代度降低的纤维素 酯的方法。在这些文献中,记载了根据该方法由取代度2~3的纤维素酯得到取代度0. 4~ 1. 2的纤维素酯。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特公平1-13481号公报 专利文献2 :日本特开平4-261401号公报 专利文献3 :日本特表平5-500684号公报 专利文献4 :日本特表平5-501129号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题 然而,由以往的方法得到的低取代度乙酸纤维素,具有例如制成膜、纤维时强度和 伸长率低的问题,因此未实现膜、纤维等用途的实用化。 本专利技术的目的在于,提供乙酸纤维素,其可以得到即使是低取代度强度和伸长率 也高的膜、纤维,且相对于水的溶解性优异。 本专利技术的其它目的在于,提供强度和伸长率高而且相对于水的溶解性优异的乙酸 纤维素成型品(膜、纤维等)。 解决问题的方法 本专利技术人等为了达到上述目的而进行了深入研究,结果发现即使是低取代度的乙 酸纤维素,在组成分布指数(CDI)(定义为组成分布半峰宽的实测值相对于理论值的比率) 为特定值以下的情况下,例如制成膜、纤维时的强度和伸长率也高,从而完成了本专利技术。 即,本专利技术提供乙酸纤维素,其为乙酰基总取代度为0.4~1. 1的乙酸纤维素,且 其以下述定义的组成分布指数(CDI)为3.0以下。 ⑶I =(组成分布半峰宽的实测值)八组成分布半峰宽的理论值) 组成分布半峰宽的实测值:对将乙酸纤维素(试样)的残存羟基全部丙酰化而得 到的乙酸丙酸纤维素进行HPLC分析而求出的组成分布半峰宽。 DS:乙酰基总取代度 DPw :重均聚合度(使用将乙酸纤维素(试样)的残存羟基全部丙酰化而得到的乙 酸丙酸纤维素,通过GPC-光散射法而求出的值)。 该乙酸纤维素中,上述⑶I也可以为2. 8以下,另外,上述⑶I还可以为2.0以下。 另外,该乙酸纤维素中,优选以下述定义的2位、3位及6位的乙酰基取代度的标准 偏差〇为0. 08以下。 〇 :标准偏差 n = 3 x1:x i表示2位的取代度、x 2表示3位的取代度、x 3表示6位的取代度, f :表示乙酰基总取代度/3 另外,关于分子量分布及聚合度分布的多分散性(分散度Mw/Mn ;使用对将乙酸纤 维素(试样)的残存羟基全部丙酰化而得到的乙酸丙酸纤维素,通过GPC-光散射法而求出 的值)优选为1. 2~2. 5的范围。 进一步,重均聚合度(DPw ;使用将乙酸纤维素(试样)的残存羟基全部丙酰化而 得到的乙酸丙酸纤维素,通过GPC-光散射法而求出的值)优选为50~800的范围。 本专利技术还提供了乙酸纤维素的制造方法,其为上述乙酸纤维素的制造方法,其特 征在于,将乙酸纤维素以90°C以上的温度进行部分地水解而低取代度化。 本专利技术进一步提供由上述乙酸纤维素形成的成型品。 本专利技术还提供由上述乙酸纤维素形成的纤维或者膜。 专利技术效果 本专利技术的乙酸纤维素在相对于水的溶解性优异的同时,为低取代度,并且成型得 到的成型品(例如,纤维等)的强度及伸长率高。尤其,在CDI 2.0以下的乙酸纤维素中, 在相对于水的溶解性优异的同时,为低取代度,并且制成膜时的强度和伸长率(抗拉强度 及断裂伸长率)高。因此,作为水溶性或水亲和性的高分子材料,可用于片剂的粘合剂、片 剂的包衣剂、短纤维粘合剂、化妆品用增稠剂、化妆品用保湿剂、赋形剂、纤维、膜等成型品 材料等。 另外,本专利技术的成型品(膜,纤维等)是由上述本专利技术的乙酸纤维素所形成的,因 而强度和伸长率高,而且相对于水的溶解性优异。【附图说明】 为显示实施例及比较例所得到的膜(50 iim厚)的CDI与抗拉强度(kgf/ cm2)的关系的图。为显示实施例及比较例所得到的膜(50 ym厚)的CDI与断裂伸长率(%) 的关系的图。为显示由实施例及比较例所得到的乙酸纤维素配制成的纤度16. 7d的纤维 (丝)及纤度9d(380°C )的纤维(丝)的CDI与拉伸强度(g/d)的关系的图。 为显示由实施例及比较例所得到的乙酸纤维素配制成的纤度16. 7d的纤维 (丝)及纤度9d(380°C )的纤维(丝)的CDI与伸长率⑷的关系的图。【具体实施方式】 就本专利技术的乙酸纤维素而言,乙酰基总取代度为0.4~1. 1,且组成分布指数 (CDI)为3.0以下,该组成分布指数(CDI)被定义为:组成分布半峰宽的实测值相对于理论 值的比率。(乙酰基总取代度) 本专利技术的乙酸纤维素的乙酰基总取代度(平均取代度)为0? 4~1. 1。如果乙酰 基总取代度在该范围则相对于水的溶解性优异,如果不在该范围,则对于水的溶解性降低。 在本专利技术的乙酸纤维素中,乙酰基总取代度优选的范围为0. 5~1. 0,进一步优选的范围为 0. 6~0. 95。就乙酰基总取代度而言,可以通过将乙酸纤维素溶解在水中来求算乙酸纤维 素的取代度的公知的滴定法进行测定。另外,该乙酰基总取代度也可以在将乙酸纤维素的 羟基进行丙酰化的基础上(参见后述的方法),将其在氘代氯仿中溶解,并通过NMR进行测 定。 乙酰基总取代度可通过将基于ASTM :D-817-91 (纤维素乙酸酯等试验方法)中的 乙酰化度的测定法本文档来自技高网...
【技术保护点】
乙酸纤维素,其为乙酰基总取代度为0.4~1.1的乙酸纤维素,且以下述定义的组成分布指数(CDI)为3.0以下,CDI=(组成分布半峰宽的实测值)/(组成分布半峰宽的理论值)组成分布半峰宽的实测值:对将乙酸纤维素(试样)的残存羟基全部丙酰化而得到的乙酸丙酸纤维素进行HPLC分析而求出的组成分布半峰宽[数学式1]DS:乙酰基总取代度DPw:重均聚合度(使用将乙酸纤维素(试样)的残存羟基全部丙酰化而得到的乙酸丙酸纤维素,通过GPC‑光散射法而求出的值)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员:浮田静,谷口宽树,岛本周,中村敏和,
申请(专利权)人:株式会社大赛璐,
类型:发明
国别省市:日本;JP
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