酰化‑氧代烷酰化纤维素制造技术

本发明专利技术的目的在于提供具有优异耐水性的新型的纤维素衍生物。本发明专利技术的酰化‑氧代烷酰化纤维素是纤维素具有的羟基的部分或全部氢原子被取代基取代而成的纤维素衍生物，其中，该酰化‑氧代烷酰化纤维素具有通式(1)所示的基团及通式(2)所示的基团作为取代基，且通式(1)所示的基团的取代度x、通式(2)所示的基团的取代度y及未取代度z满足下述式(A)、式(B)及式(C)。0.1≤x≤2.99  (A)0.01≤y≤2.90  (B)z＝3‑x‑y  (C)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及新型的纤维素衍生物。
技术介绍
纤维素是由多个葡萄糖环(吡喃葡萄糖单元)通过β-1,4-糖苷键聚合而成的高分子化合物。目前，纤维素、其衍生物已被用于纸、各种成型品等广泛的用途。纤维素是亲水性高的材料，而在要求耐水性的用途中，这样的亲水性有时会发挥出不利的作用，因此，常常要在通过衍生物化而进行了疏水化的情况下使用。作为这样的纤维素衍生物，可列举使纤维素与乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐等酰化剂反应而得到的乙酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素等，已以工业上可获取的形态在市场有售。另外，除了上述的纤维素酯以外，例如，甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素等纤维素衍生物，已以工业上可获取的形态在市场有售。作为对纤维素进行衍生物化的其它方法，已报道了例如使烷基烯酮二聚体与纤维素反应来合成(3-氧代烷酸)纤维素的方法(参见非专利文献1)。另外，已报道了例如使乙酸酐和双烯酮与纤维素反应来合成乙酸(3-氧代烷酸)纤维素的方法(参见非专利文献2)。现有技术文献非专利文献非专利文献1：cellulose(2008),15,652非专利文献2：macromolecules(1995),28,4122
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，迄今为止已知的纤维素衍生物均不能说具有充分的耐水性，现状是需要能够用于要求更高耐水性的用途的纤维素类的材料。因此，本专利技术的目的在于提供具有优异耐水性的新型的纤维素衍生物。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，作为取代基而同时具有酰基和氧代烷酰基的纤维素衍生物具有优异的耐水性，进而完成了本专利技术。即，本专利技术提供以下专利技术。[1]酰化-氧代烷酰化纤维素，其是纤维素具有的羟基的部分或全部氢原子被取代基取代而成的纤维素衍生物，其中，该酰化-氧代烷酰化纤维素具有通式(1)所示的基团及通式(2)所示的基团作为取代基，且通式(1)所示的基团的取代度x、通式(2)所示的基团的取代度y、及未取代度z满足下述式(A)、式(B)及式(C)。0.1≤x≤2.99(A)0.01≤y≤2.90(B)z＝3-x-y(C)[化学式1][通式(1)中，R1表示碳原子数1～10的烷基、直链或支链状的不饱和烃基、或任选具有取代基的芳香族基团。][化学式2][通式(2)中，R2及R3相同或不同，表示氢原子、碳原子数1以上的烷基、直链或支链状的不饱和烃基、或任选具有取代基的芳香族基团。p表示1～10的整数。并且，p为1的情况下，R2及R3不同时为氢原子。][2]上述[1]所述的酰化-氧代烷酰化纤维素，其中，通式(2)所示的基团为通式(2’)所示的基团。[化学式3][通式(2’)中，R2及R3与上述通式(2)中的R2及R3相同。并且，R2及R3不同时为氢原子。][3]上述[1]或[2]所述的酰化-氧代烷酰化纤维素，其中，R1为甲基、乙基或丙基。[4]上述[1]～[3]中任一项所述的酰化-氧代烷酰化纤维素，其中，R1为甲基。[5]上述[1]～[4]中任一项所述的酰化-氧代烷酰化纤维素，其中，R2及R3相同或不同，为碳原子数6～30的烷基。[6]上述[1]～[5]中任一项所述的酰化-氧代烷酰化纤维素，其中，R2及R3相同或不同，为碳原子数10～20的烷基。[7]上述[1]～[6]中任一项所述的酰化-氧代烷酰化纤维素，其中，x及y满足下述式(A’)及式(B’)。2.3≤x≤2.95 (A’)0.05≤y≤0.70 (B’)[8]上述[1]～[7]中任一项所述的酰化-氧代烷酰化纤维素，其中，x及y满足下述式(D)。0.15≤x+y≤3 (D)[9]上述[1]～[8]中任一项所述的酰化-氧代烷酰化纤维素，其中，x及y满足下述式(D’)。2.35≤x+y≤3 (D’)[10]上述[1]～[9]中任一项所述的酰化-氧代烷酰化纤维素的制造方法，其中，该制造方法包括使酰化纤维素与通式(3)所示的环状内酯化合物反应的工序，所述酰化纤维素是纤维素具有的羟基的部分氢原子被上述通式(1)所示的基团取代而成的、且x及z满足下述式(A)及式(E)的酰化纤维素。0.1≤x≤2.99 (A)Z＝3-x (E)[化学式4][通式(3)中，R2、R3及p与上述通式(2)中的R2、R3及p相同。][11]上述[10]所述的酰化-氧代烷酰化纤维素的制造方法，其中，通式(3)所示的环状内酯化合物是通式(3’)所示的化合物。[化学式5][通式(3’)中，R2及R3与上述通式(2’)中的R2及R3相同。]专利技术的效果本专利技术的酰化-氧代烷酰化纤维素如上所述，由于具有同时包含酰基和氧代烷酰基作为纤维素的羟基氢原子的取代基的上述构成，因而发挥出优异的耐水性。特别是，在作为氧代烷酰基而具有包含碳原子数6以上的烷基的氧代烷酰基的情况下，由于可利用该氧代烷酰基而实现高度的疏水化，因此发挥出极为优异的耐水性。进一步，对于本专利技术的酰化-氧代烷酰化纤维素，通过分别控制酰基和氧代烷酰基的各取代度，能够以高水平控制耐水性与亲水性的平衡、耐水性与耐热性的平衡，从而能够适用于广泛的用途。特别是，本专利技术的酰化-氧代烷酰化纤维素能够在难以使用公知的纤维素类材料的要求高耐水性的用途中优选地使用。附图说明[图1]实施例1中合成的化合物1的1H-NMR谱图。具体实施方式本专利技术的酰化-氧代烷酰化纤维素是纤维素[(C6H10O5)n；n表示聚合度]具有的羟基的部分或全部氢原子被取代基取代而成的纤维素衍生物，并且，作为上述取代基，具有下述通式(1)所示的基团及下述通式(2)所示的基团。[化学式6][化学式7]需要说明的是，本申请中的所述“纤维素”是指：由多个葡萄糖环(也称为吡喃葡萄糖单元、葡萄糖单元)通过β-1,4-糖苷键聚合而成的高分子化合物，并且，葡萄糖环的2位、3位、6位的碳原子上键合的羟基的氢原子均未被取代基取代。另外，所述“纤维素具有的羟基”是指：在纤维素的葡萄糖环的2位、3位、6位的碳原子上键合的羟基。更具体而言，本专利技术的酰化-氧代烷酰化纤维素是具有下述通式(X)所示的重复单元的纤维素衍生物。[化学式8]上述通式(X)中，Ra相同或不同，表示氢原子或取代基。本专利技术的酰化-氧代烷酰化纤维素中，通式(X)所示的重复单元的全部Ra中的部分或全部为取代基，并且该取代基是通式(1)所示的基团及通式(2)所示的基团。本专利技术的酰化-氧代烷酰化纤维素通过这样地具有通式(1)所示的基团及通式(2)所示的基团作为取代基，可发挥出优异的耐水性。需要说明的是，本专利技术的酰化-氧代烷酰化纤维素只要作为分子中的任意部分的上述取代基而具有上述通式(1)所示的基团及通式(2)所示的基团即可。另外，本专利技术的酰化-氧代烷酰化纤维素可以由单一的通式(X)所示的重复单元构成，也可以由2种以上通式(X)所示的重复单元构成。需要说明的是，本专利技术的酰化-氧代烷酰化纤维素并非必须在一个重复单元中含有通式(1)所示的基团和通式(2)所示的基团这两者。例如，本专利技术的酰化-氧代烷酰化纤维素可以是由Ra的部分或全部为通式(1)所示的基团的通式(X)所示的重复单元、和Ra的部分或全部为通式(2)所示的基团的通式(X)所示的重复单元构成的聚合物；也可以是由具有通式(1)所示的基团和通式(2)所本文档来自技高网...

【技术保护点】
酰化‑氧代烷酰化纤维素，其是纤维素具有的羟基的部分或全部氢原子被取代基取代而成的纤维素衍生物，其中，该酰化‑氧代烷酰化纤维素具有通式(1)所示的基团及通式(2)所示的基团作为取代基，且通式(1)所示的基团的取代度x、通式(2)所示的基团的取代度y、及未取代度z满足下述式(A)、式(B)及式(C)，0.1≤x≤2.99   (A)0.01≤y≤2.90   (B)Z＝3‑x‑y   (C)通式(1)中，R1表示碳原子数1～10的烷基、直链或支链状的不饱和烃基、或任选具有取代基的芳香族基团，通式(2)中，R2及R3相同或不同，表示氢原子、碳原子数1以上的烷基、直链或支链状的不饱和烃基、或任选具有取代基的芳香族基团，p表示1～10的整数，并且，p为1的情况下，R2及R3不同时为氢原子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.酰化-氧代烷酰化纤维素，其是纤维素具有的羟基的部分或全部氢原子被取代基取代而成的纤维素衍生物，其中，该酰化-氧代烷酰化纤维素具有通式(1)所示的基团及通式(2)所示的基团作为取代基，且通式(1)所示的基团的取代度x、通式(2)所示的基团的取代度y、及未取代度z满足下述式(A)、式(B)及式(C)，0.1≤x≤2.99 (A)0.01≤y≤2.90 (B)Z＝3-x-y (C)通式(1)中，R1表示碳原子数1～10的烷基、直链或支链状的不饱和烃基、或任选具有取代基的芳香族基团，通式(2)中，R2及R3相同或不同，表示氢原子、碳原子数1以上的烷基、直链或支链状的不饱和烃基、或任选具有取代基的芳香族基团，p表示1～10的整数，并且，p为1的情况下，R2及R3不同时为氢原子。2.根据权利要求1所述的酰化-氧代烷酰化纤维素，其中，通式(2)所示的基团为通式(2’)所示的基团，通式(2’)中，R2及R3与上述通式(2)中的R2及R3相同，并且，R2及R3不同时为氢原子。3.根据权利要求1或2所述的酰化-氧代烷酰化纤维素，其中，R1为甲基、乙基或丙基。4.根据权利要求1～3中任一项所述的酰化-氧代烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥爪知弘，浮田静，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