カルボキシメチルセルロース：
イオンセルロースエーテル天然繊維（綿など）をアルカリ処理した後、モノクロロ酢酸ナトリウムをエーテル化剤として用い、一連の反応処理を経て製造される。置換度は一般的に0.4～1.4であり、その性能は置換度に大きく左右される。
（１）カルボキシメチルセルロースは吸湿性が高く、通常の条件下で保管するとより多くの水分を含んだ。
（２）カルボキシメチルセルロース水溶液はゲルを形成せず、粘度は温度の上昇とともに低下する。温度が５０℃を超えると、粘度は不可逆的になる。
（３）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。強アルカリ性の場合、粘度が低下します。
（４）その保水性はメチルセルロースよりはるかに低い。石膏系モルタルに対して遅延効果があり、強度を低下させる。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かなり低い。
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挙げられる。工業生産においては、一般的に塩化メチルまたは塩化エチルがエーテル化剤として用いられ、その反応は以下の通りである。
式中、RはCH3またはC2H5を表します。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します。アルカリ濃度が低いほど、アルキルハライドの加水分解が強くなります。エーテル化剤の消費量を減らすには、アルカリ濃度を上げる必要があります。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及ぼし、エーテル化度が低下します。このため、反応中に濃縮水酸化ナトリウムまたは固体水酸化ナトリウムを添加することができます。アルカリが均一に分散するように、反応器には良好な攪拌装置と破砕装置が必要です。
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、乳化重合の分散剤、種子の接着分散剤、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、セメントへの混合などにも使用でき、凝結時間の制御や初期強度の向上などに使用されます。
エチルセルロース製品は、高い機械的強度、柔軟性、耐熱性、耐寒性を有しています。低置換エチルセルロースは水および希アルカリ溶液に溶解し、高置換エチルセルロースはほとんどの有機溶媒に溶解します。また、様々な樹脂や可塑剤との相溶性にも優れています。プラスチック、フィルム、ワニス、接着剤、ラテックス、医薬品用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ことで、溶解性の向上、塩析感受性の低減、ゲル化温度の上昇、ホットメルト特性の改善などが可能となる。これらの特性の変化の程度は、置換基の種類やアルキル基とヒドロキシアルキル基の比率によって異なる。
セルロースヒドロキシアルキルエーテル：
代表的なものとしては、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がある。エーテル化剤としては、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が用いられる。触媒としては酸または塩基が使用される。工業生産では、アルカリセルロースとエーテル化剤を反応させる。置換度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解する。置換度の高いヒドロキシプロピルセルロースは冷水にのみ溶解し、温水には溶解しない。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・染色ペースト、紙用サイズ剤、接着剤、保護コロイドの増粘剤として使用できる。ヒドロキシプロピルセルロースの使用方法は、ヒドロキシエチルセルロースと同様である。置換度の低いヒドロキシプロピルセルロースは、結合性と崩壊性の両方の特性を持つ医薬品添加剤として使用できる。
カルボキシメチルセルロース、略称CMC一般的にナトリウム塩の形で存在する。エーテル化剤はモノクロロ酢酸であり、反応は以下の通りである。
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いましたが、現在では洗剤添加剤、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にも使用されています。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、さらには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）はイオン性である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、またはわずかに黄色の粉末または顆粒で、無毒、無味で、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、強力な抗菌性があります。カビや劣化はありません。高純度、高置換度、置換基の均一な分布という特徴があります。バインダー、増粘剤、レオロジー調整剤、流体損失低減剤、懸濁安定剤などとして使用できます。ポリアニオンセルロース（PAC）は、CMCが適用できるすべての産業で広く使用されており、使用量を大幅に削減し、使用を容易にし、安定性を向上させ、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、アルカリ触媒下でセルロースとアクリロニトリルが反応して得られる生成物である。
シアノエチルセルロースは高い誘電率と低い誘電損失係数を有し、蛍光体やエレクトロルミネッセンスランプの樹脂マトリックスとして使用できる。低置換度の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る。
セルロースの高級脂肪族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は合成されているが、実用化には至っていない。
セルロースエーテルの製造方法は、水媒体法、溶媒法、混練法、スラリー法、気固法、液相法、およびこれらの方法の組み合わせに分類できる。
投稿日時：2024年4月28日