カルボキシメチルセルロース：
イオニックセルロースエーテル天然繊維（綿など）をアルカリ処理し、モノクロロ酢酸ナトリウムをエーテル化剤として一連の反応処理を施すことで製造されます。置換度は一般的に0.4～1.4で、その性能は置換度によって大きく左右されます。
（１）カルボキシメチルセルロースは吸湿性が高く、一般的な条件下で保管した場合、より多くの水分を含みます。
（2）カルボキシメチルセルロース水溶液はゲルを生成せず、温度上昇とともに粘度は低下する。50℃を超えると粘度は不可逆的となる。
（3）その安定性はpHに大きく影響されます。一般的に、石膏系モルタルには使用できますが、セメント系モルタルには使用できません。アルカリ性が高いと粘度が低下します。
（4）保水性はメチルセルロースに比べてはるかに低く、石膏系モルタルの硬化を遅らせ、強度を低下させるという作用があります。しかし、カルボキシメチルセルロースの価格はメチルセルロースよりも大幅に安価です。
セルロースアルキルエーテル：
代表的なものとしてはメチルセルロースとエチルセルロースがあります。工業生産においては、エーテル化剤として一般的に塩化メチルまたは塩化エチルが使用され、反応は以下のようになります。
式中、RはCH3またはC2H5を表す。アルカリ濃度はエーテル化度だけでなく、アルキルハライドの消費量にも影響を与える。アルカリ濃度が低いほど、アルキルハライドの加水分解は強くなる。エーテル化剤の消費量を減らすには、アルカリ濃度を高める必要がある。しかし、アルカリ濃度が高すぎると、セルロースの膨潤効果が低下し、エーテル化反応に悪影響を与え、エーテル化度が低下する。このため、反応中に濃縮苛性ソーダまたは固体苛性ソーダを添加することができる。反応器には、アルカリが均一に分散されるように、良好な撹拌・破裂装置を備える必要がある。
メチルセルロースは、増粘剤、接着剤、保護コロイドなどとして広く使用されています。また、エマルジョン重合の分散剤、種子の結合分散剤、繊維スラリー、食品および化粧品の添加剤、医療用接着剤、医薬品コーティング材料、ラテックス塗料、印刷インク、セラミック製造、セメントに混ぜて硬化時間を制御したり、初期強度を高めたりするためにも使用されます。
エチルセルロース製品は、高い機械的強度、柔軟性、耐熱性、耐寒性を備えています。低置換度エチルセルロースは水や希アルカリ溶液に可溶性であり、高置換度エチルセルロースはほとんどの有機溶媒に可溶性です。各種樹脂や可塑剤との相溶性も良好で、プラスチック、フィルム、ワニス、接着剤、ラテックス、医薬品コーティング材などの製造に使用できます。
セルロースアルキルエーテルにヒドロキシアルキル基を導入すると、溶解性が向上し、塩析に対する感受性が低下し、ゲル化温度が上昇し、ホットメルト特性が向上するなどの利点があります。上記の特性の変化の程度は、置換基の性質とアルキルとヒドロキシアルキル基の比率によって異なります。
セルロースヒドロキシアルキルエーテル：
代表的なものはヒドロキシエチルセルロースとヒドロキシプロピルセルロースです。エーテル化剤はエチレンオキシドやプロピレンオキシドなどのエポキシドです。触媒として酸または塩基を使用します。工業生産はアルカリセルロースとエーテル化剤を反応させることです。置換値の高いヒドロキシエチルセルロースは冷水と温水の両方に溶けます。置換値の高いヒドロキシプロピルセルロースは冷水にのみ溶け、温水には溶けません。ヒドロキシエチルセルロースは、ラテックスコーティング、繊維印刷および染色ペースト、紙サイズ材、接着剤、保護コロイドの増粘剤として使用できます。ヒドロキシプロピルセルロースの用途は、ヒドロキシエチルセルロースと同様です。置換値の低いヒドロキシプロピルセルロースは、結合特性と崩壊特性の両方を持つ医薬品賦形剤として使用できます。
カルボキシメチルセルロース、略してCMCは、一般的にナトリウム塩の形で存在します。エーテル化剤はモノクロロ酢酸であり、反応は以下のとおりです。
カルボキシメチルセルロースは、最も広く使用されている水溶性セルロースエーテルです。かつては主に掘削泥水として使用されてきましたが、現在では洗剤、衣料用スラリー、ラテックス塗料、段ボールや紙のコーティング剤などの添加剤として利用されています。純粋なカルボキシメチルセルロースは、食品、医薬品、化粧品のほか、セラミックや金型の接着剤としても使用できます。
ポリアニオンセルロース（PAC）はイオン性のセルロースエーテルカルボキシメチルセルロース（CMC）の高級代替品です。白色、オフホワイト色、またはわずかに黄色の粉末または顆粒で、無毒、無味、水に溶けやすく、一定の粘度を持つ透明な溶液を形成し、耐熱安定性と耐塩性に優れ、強力な抗菌性を備えています。カビや劣化がありません。高純度、高置換度、置換基の均一な分布などの特徴があります。バインダー、増粘剤、レオロジー改質剤、流体損失低減剤、懸濁安定剤などに使用できます。ポリアニオンセルロース（PAC）は、CMCを適用できるあらゆる業界で広く使用されており、投与量を大幅に削減し、使用を容易にし、より優れた安定性を提供し、より高いプロセス要件を満たすことができます。
シアノエチルセルロースは、アルカリ触媒によるセルロースとアクリロニトリルの反応生成物です。
シアノエチルセルロースは高い誘電率と低い損失係数を有し、蛍光灯やELランプの樹脂マトリックスとして使用できます。低置換度シアノエチルセルロースは、変圧器の絶縁紙として使用できます。
セルロースの高級脂肪アルコールエーテル、アルケニルエーテル、芳香族アルコールエーテルも製造されているが、実際には使用されていない。
セルロースエーテルの製造方法は、水媒法、溶媒法、混練法、スラリー法、気固法、液相法、および上記方法の組み合わせに分けられます。
投稿日時: 2024年4月28日