(57)【要約】【課題】  不純物である界面活性剤や可塑剤等の添加剤を含まないカルボキシアルキルセルロース（誘導体）の水性分散体の製造方法を提供する。【解決手段】  カルボキシアルキルセルロース（誘導体）（Ａ）が水溶性有機溶媒（Ｂ）と水との混合溶媒に分散した分散体を限外ろ過膜でろ過することにより、前記（Ｂ）を除去して、前記（Ａ）の平均粒子径が１〜５００μｍであるカルボキシアルキルセルロース（誘導体）の水性分散体を得ることを特徴とするカルボキシアルキルセルロース（誘導体）の水性分散体の製造方法【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルボキシアルキルセルロース（誘導体）（Ａ）が水溶性有機溶媒（Ｂ）と水との混合溶媒に分散した分散体を限外ろ過膜でろ過することにより、前記（Ｂ）を除去して、前記（Ａ）の平均粒子径が１〜５００μｍであるカルボキシアルキルセルロース（誘導体）の水性分散体を得ることを特徴とするカルボキシアルキルセルロース（誘導体）の水性分散体の製造方法。
【請求項２】
前記（Ａ）と前記（Ｂ）の重量比［（Ａ）／（Ｂ）］が０．１／１〜１／１である請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前記（Ｂ）が、一般式（１）で表される有機溶媒である請求項１又は２記載の製造方法。
Ｒ1−Ｏ−（Ｃ2Ｈ4Ｏ）m−Ｒ2   （１）
［式中、Ｒ1及びＲ2はそれぞれ独立にメチル基又はエチル基を表し、ｍは、１〜５の整数を表す。］
【請求項４】
得られたカルボキシアルキルセルロース（誘導体）の水性分散体における前記（Ｂ）の濃度が１０００ｐｐｍ以下である請求項１〜３のいずれか記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カルボキシアルキルセルロース（誘導体）の水性分散体を製造する方法に関し、詳しくは、高純度のカルボキシアルキルセルロース（誘導体）の水性分散体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セルロース誘導体粒子を水に分散させるには、溶媒に溶解させたセルロース誘導体を、界面活性剤や可塑剤等の添加剤を含む水中に投入してホモジナイザー等で強制乳化した後、溶媒を蒸留により留去する方法が知られている（例えば、特許文献１）。しかしながら、特許文献１に記載の方法では、溶媒を留去する際に粒子同士の合着が進行しやすいために粒子の分散安定性を確保する目的で添加した界面活性剤等の添加剤が溶媒留去後に残存するため、得られたセルロース誘導体の水分散体の純度が低くなるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第１６７２４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、不純物である界面活性剤や可塑剤等の添加剤を含まないカルボキシアルキルセルロース（誘導体）の水性分散体の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は上記目的を達成するために鋭意検討した結果、本発明を完成させるに至った。
即ち本発明は、カルボキシアルキルセルロース（誘導体）（Ａ）が水溶性有機溶媒（Ｂ）と水との混合溶媒に分散した分散体を限外ろ過膜でろ過することにより、前記（Ｂ）を除去して、前記（Ａ）の平均粒子径が１〜５００μｍであるカルボキシアルキルセルロース（誘導体）の水性分散体を得ることを特徴とするカルボキシアルキルセルロース（誘導体）の水性分散体の製造方法である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、分散体を限外ろ過膜でろ過することで溶媒を効率的に除去できるため、添加剤の非存在下でもカルボキシアルキルセルロース（誘導体）の粒子の分散性が阻害されることが無く、高純度のカルボキシアルキルセルロース（誘導体）の水性分散体が得られる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明において、カルボキシアルキルセルロース（誘導体）とは、カルボキシアルキルセルロース又はカルボキシアルキルセルロース誘導体を意味する。
カルボキシアルキルセルロースとしては例えば、カルボキシメチルセルロース及びカルボキシエチルセルロース等のアルキルの炭素数が１〜５のカルボキシアルキルセルロースが挙げられる。
カルボキシアルキルセルロース誘導体としては例えば、前記カルボキシアルキルセルロースの水酸基の水素が炭素数１〜８のアルキル基で置換されたもの（カルボキシメチルエチルセルロース、カルボキシエチルメチルセルロース、カルボキシプロピルメチルセルロース、カルボキシエチルエチルセルロース、カルボキシプロピルエチルセルロース、カルボキシメチルアミルセルロース及びカルボキシエチルブチルセルロース等）が挙げられる。
これらの内、水溶性有機溶媒（Ｂ）及び水からなる混合溶媒との相溶性の観点から、カルボキシメチルエチルセルロース、カルボキシエチルメチルセルロース及びカルボキシエチルブチルセルロースが好ましい。
【０００８】
本発明の製造方法で用いることができる水溶性有機溶媒（Ｂ）としては、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、ケトン系溶媒及び一般式（１）で表される有機溶媒が挙げられる。
Ｒ1−Ｏ−（Ｃ2Ｈ4Ｏ）m−Ｒ2   （１）
［式中、Ｒ1及びＲ2はそれぞれ独立にメチル基又はエチル基を表し、ｍは、１〜５の整数を表す。］
尚、本発明において水溶性とは、２５℃で中性の水に対し１質量％以上溶解することをいう。
【０００９】
アルコール系溶媒としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール及びｔ−ブタノール等が挙げられる。
エーテル系溶媒としては、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ及びプロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。
ケトン系溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトン等が挙げられる。
一般式（１）で表される有機溶媒の具体例としては、エチレングリコールジメチルエーテル（グライム）、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ジグライム）、トリエチレングリコールジメチルエーテル（トリグライム）及びテトラエチレングリコールジメチルエーテル（テトラグライム）等が挙げられる。
【００１０】
これらの有機溶媒の内、カルボキシアルキルセルロース（誘導体）との相溶性の観点から好ましいのは、一般式（１）で表される有機溶媒であり、更に好ましいのは、一般式（１）においてmが１〜３の有機溶媒、特に好ましいのはエチレングリコールジメチルエーテル及びジエチレングリコールジメチルエーテルである。
【００１１】
カルボキシアルキルセルロース（誘導体）（Ａ）と水溶性有機溶媒（Ｂ）の重量比［（Ａ）／（Ｂ）］は、（Ａ）の粒子径及び水性分散体の粘度の観点から、好ましくは０．１／１〜１／１、更に好ましくは０．２／１〜０．８／１である。
【００１２】
水溶性有機溶媒（Ｂ）と水の重量比［（Ｂ）／水］は、カルボキシアルキルセルロース（誘導体）（Ａ）との相溶性の観点から、好ましくは１／５０〜１／２、更に好ましくは１／２０〜１／４である。
【００１３】
カルボキシアルキルセルロース（誘導体）（Ａ）が水溶性有機溶媒（Ｂ）と水との混合溶媒に分散した分散体の製造法としては、水溶性有機溶媒（Ｂ）にカルボキシアルキルセルロース（誘導体）を溶解させた溶液に水を加え、必要により冷却して粒子を分散させる方法、及び水溶性有機溶媒（Ｂ）と水との混合溶媒中にカルボキシアルキルセルロース（誘導体）を加え、必要により加熱して機械的に強制乳化する方法等が挙げられる。
これらの方法の内、操作性の観点から、水溶性有機溶媒（Ｂ）にカルボキシアルキルセルロース（誘導体）を溶解させた溶液に水を加え、必要により冷却して粒子を分散させる方法が好ましい。
【００１４】
カルボキシアルキルセルロース（誘導体）（Ａ）が水溶性有機溶媒（Ｂ）と水との混合溶媒に分散した分散体を限外ろ過膜でろ過して、（Ｂ）と水の混合溶媒を透過させ、混合溶媒の透過量に相当する水を分散体に加えることにより、分散体中の（Ｂ）の濃度を減少させることができる。
分散体中の（Ｂ）を所望の濃度まで除去する方法としては、前記ろ過と分散体への水の添加を繰り返す方法と、透過する混合溶媒の透過量に相当する水を連続的に分散体に供給して混合溶媒の透過と水の供給を同時に行う方法が挙げられ、生産性の観点から後者の方法が好ましい。
尚、ろ過する際には、生産性の観点から、分散体を４０〜８０℃に加熱して粘度を低下させてろ過することが好ましい。
【００１５】
前記操作により得られた分散体における（Ｂ）の濃度の好ましい範囲は、分散体の用途にもよるが、一般的に分散体の重量に基づいて１０００ｐｐｍ以下であることが好ましく、更に好ましくは８００ｐｐｍ以下、特に好ましくは１００ｐｐｍ以下である。
【００１６】
限外ろ過膜の膜孔径は通常２〜１００ｎｍであり、これよりも膜孔径が小さい膜を使用すると、ろ過速度が小さくなり、生産性が低下し、また、これよりも膜孔径が大きい膜を使用すると、カルボキシアルキルセルロース（誘導体）の一部が透過し、収率が低下するため好ましくない。
【００１７】
膜ろ過方式としては、膜面に対し垂直な流れ方向で液を供給する垂直流ろ過方式と、膜面に対し平行な流れ方向で液を供給する十字流ろ過方式がある。これらの内、生産性の観点から、十字流ろ過方式が好ましい。
【００１８】
上記限外濾過膜によるろ過操作で得られる水性分散体中のカルボキシアルキルセルロース（誘導体）（Ａ）の平均粒子径は、１〜５００μｍであり、水性分散体の粘度の観点から、好ましくは５〜１５０μｍである。本発明における平均粒子径とはメジアン径をいう。メジアン径は粒度分布において体積の５０％になる粒子径を表す。粒径の測定法としては、電子顕微鏡測定、沈降法、エレクトロゾーン法及び光散乱法等があるが、測定粒度範囲の適合性より、光散乱法での測定が好ましい。
【００１９】
本発明の製造方法により得られるカルボキシアルキルセルロース（誘導体）の水性分散体の用途は特に限定されないが、例えば本品のｐＨ変化による水への溶解性が変化する性質やフィルム形成能が好適に用いられる用途（医薬品等の薬剤の添加剤、特に腸溶性のコーティング剤、苦みマスキング剤及び頭髪用セット剤等）に使用できる。
【実施例】
【００２０】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下、特に規定しない限り、「部」は「重量部」、％は重量％を意味する。
尚、実施例における平均粒子径及び不純物濃度の測定法は以下の通りである。
【００２１】
＜平均粒子径＞
平均粒子径は、光散乱法により、以下の条件で測定した。
装置      ：堀場製作所製  ＬＡ−７５０
測定方式  ：バッチ式セル方式
【００２２】
＜不純物濃度＞
不純物濃度は、下記の方法で測定した水性分散体中の有機溶媒と界面活性剤の残存量を合計して算出した。
（１）有機溶媒の残存量
水性分散体中の有機溶媒の残存量は、遠心分離機により水性分散体中の粒子を取り除いた水性液について、ガスクロマトグラフを用い、内部標準法により以下の条件で測定し、別途作成した検量線を用いて定量した。
装置      ：  島津製作所製  ＧＣ１７−Ａ
使用カラム：  DB WAX ０．２５ｍｍ×３０ｍ
（２）界面活性剤の残存量
水性分散体中の界面活性剤の残存量は、遠心分離機により水性分散体中の粒子を取り除いた水性液について、イオンクロマトグラフにより以下の条件で測定し、別途作成した検量線を用いて定量した。
装置      ：島津製作所製  ＨＩＣ−ＮＳ
使用カラム：島津製作所製  Ｓｈｉｍ−Ｐａｋ  ＩＣ−Ａ１
【００２３】
＜実施例１＞
カルボキシメチルエチルセルロース７０部を、エチレングリコールジメチルエーテル２３３部に溶かした溶液をディスパーサーで攪拌しながら、水１８６４部を徐々に加え、カルボキシメチルエチルセルロース粒子を分散させた。得られた分散体を、膜孔径５０ｎｍの限外ろ過膜を用いて十字流ろ過方式で液温を３０℃に保ちながら６時間連続循環させ、ろ過により透過液として減少したエチレングリコールジメチルエーテルと水の混合溶媒の液量と等量の水を連続的に加えることで、カルボキシメチルエチルセルロース水性分散体を得た。透過液中のカルボキシメチルエチルセルロース濃度は０％であった。得られた水性分散体中のカルボキシメチルエチルセルロースの平均粒径及び不純物濃度を表１に示す。
【００２４】
＜実施例２＞
エチレングリコールジメチルエーテルの代わりにトリエチレングリコールジメチルエーテルを用いた以外は実施例１と同様にして、カルボキシメチルエチルセルロース水性分散体を得た。透過液中のカルボキシメチルエチルセルロース濃度は０％であった。得られた水性分散体中のカルボキシメチルエチルセルロースの平均粒径及び不純物濃度を表１に示す。
【００２５】
＜比較例１＞
０．６％のラウリル硫酸水溶液１８７５部をディスパーサーで攪拌しながら、カルボキシメチルエチルセルロース７０部をエチレングリコールジメチルエーテル２３３部に溶かした溶液を徐々に加え、カルボキシメチルエチルセルロース粒子を分散させた。得られた分散体を、撹拌棒及び温度計をセットした容器に加え、圧力約６０ｋＰａの減圧下、８０℃で１２時間加熱してジエチレングリコールジメチルエーテルを留去後、留去したジエチレングリコールジメチルエーテルと等量の水を加えることにより、カルボキシメチルエチルセルロース水性分散体を得た。得られた水性分散体中のカルボキシメチルエチルセルロースの平均粒径及び不純物濃度を表１に示す。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
以上の結果から明らかな通り、本発明の製造方法により、純度が高いカルボキシアルキルセルロース（誘導体）の水性分散体が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明によって得られる純度が高いアルキルエーテル化セルロース（誘導体）は、ｐＨの変動と共に水への溶解性が変動する性質やフィルム形成能を有しており、医薬品等の薬剤の添加剤、特に腸溶性のコーティング剤、苦みマスキング剤及び頭髪用セット剤として使用することができる。