(57)【要約】  カルボキシメチル置換度が０．２０以上、セルロースＩ型の結晶化度が５０％以上であるカルボキシメチルセルロースと、水系媒体とを含み、低い撹拌力でも容易に分散し、高い粘度を示す、分散組成物。【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルボキシメチル置換度が０．２０以上であり、セルロースＩ型の結晶化度が５０％以上であるカルボキシメチルセルロースと、水系媒体とを含む分散組成物。
【請求項２】
前記カルボキシメチルセルロースのメディアン径が１０．０〜１５０．０μｍである、請求項１に記載の分散組成物。
【請求項３】
前記カルボキシメチルセルロースの固形分を１％（ｗ／ｖ）とした際の粘度（６ｒｐｍ、２５℃）が、１０００ｍＰａ・ｓ〜３００００ｍＰａ・ｓである、請求項１または２に記載の分散組成物。
【請求項４】
前記カルボキシメチルセルロースの固形分を１％（ｗ／ｖ）とした際の粘度（６０ｒｐｍ、２５℃）が、１００ｍＰａ・ｓ〜１００００ｍＰａ・ｓである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の分散組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の分散組成物を含有する飲食品。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の分散組成物を含有する医薬品。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の分散組成物を含有する化粧品。
【請求項８】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の分散組成物を含有する飼料。
【請求項９】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の分散組成物を含有する紙。
【請求項１０】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の分散組成物を含有する塗料。
【請求項１１】
カルボキシメチル置換度が０．２０以上であり、セルロースＩ型の結晶化度が５０％以上であるカルボキシメチルセルロースと、水系媒体とを含む混合物を準備する工程１、及び
工程１で得られた混合物を、回転数８０００〜１５０００ｒｐｍで１分間以上撹拌処理し、分散組成物を得る工程２
を含む分散組成物の製造方法であって、
前記分散組成物におけるカルボキシメチルセルロースのメディアン径が１０．０〜１５０．０μｍである、上記製造方法。
【請求項１２】
前記分散組成物を前記カルボキシメチルセルロースの固形分を１％（ｗ／ｖ）とした際の粘度（６ｒｐｍ、２５℃）が１０００ｍＰａ・ｓ〜３００００ｍＰａ・ｓである、請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記工程２で撹拌処理をする前のカルボキシメチルセルロースのメディアン径Ｄ50Aと、前記工程２で撹拌処理をした後のカルボキシメチルセルロースのメディアン径Ｄ50Bとが、
９０≦Ｄ50B／Ｄ50A×１００≦１１０
の式を満たす、請求項１１または１２に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カルボキシメチルセルロース及び水系媒体を含有する分散組成物及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カルボキシメチルセルロースは、セルロースの誘導体であり、セルロースの骨格を構成するグルコース残基中の水酸基の一部にカルボキシメチル基をエーテル結合させたものである。カルボキシメチルセルロースは、毒性がなく、また、その増粘性やチクソトロピー性（以下、「チクソ性」とも呼ぶ。）の性質から、飲食品や化粧品、医薬品、工業、建築などの様々な分野で、増粘剤、分散安定剤などとして使用されている。【０００３】
特許文献１には、カルボキシメチルセルロース（以下、「ＣＭＣ」とも呼ぶ。）を、例えば、エマルジョンの乳化剤や保護コロイド、塗料、接着剤、パップ剤、コーティング剤など、また、合成洗剤のビルダー、ソフトクリームやジャムなどの安定剤、乳剤、クリーム、軟こうの安定剤、膨張性下剤、錠剤製造時の結合剤として使用することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３４３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
カルボキシメチルセルロースを水系媒体に添加して用いる場合、水系媒体中で均一に溶解または分散しやすいことは好ましい。例えば、高圧ホモジナイザーのような特殊な装置を用いずに、家庭用のジューサーミキサー程度の撹拌力で水系媒体中に溶解／分散するカルボキシメチルセルロースは、取扱い性が非常によいと言える。また、そのような簡便な撹拌によって水系媒体と充分に混合され、高い増粘性を与えるカルボキシメチルセルロースは、様々な分野における増粘剤として好適に使用可能であると考えられる。【０００６】
また、汎用されるカルボキシメチルセルロースは、一般に、セルロースの結晶性を有さない水溶性の高分子である。これに対し、セルロースの結晶性を残存させ水中で完全には溶解せずに繊維状の形状を一部維持するようなカルボキシメチルセルロースは、その形状や結晶性等の特徴から、保形性がより高いなど、新たな効果が得られることが期待される。【０００７】
本発明は、特に、セルロースＩ型の結晶化度が高い（５０％以上）カルボキシメチルセルロースと、水系媒体と、を含む分散組成物であって、家庭用ミキサー程度の撹拌力でカルボキシメチルセルロースが水系媒体中に良好に分散し、高い粘度を示す分散組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
通常、カルボキシメチルセルロース製造時の薬品処理により、セルロースの結晶性は失われるため、セルロースＩ型の結晶化度を５０％以上に維持するには、薬品処理の程度を低減させる（すなわち、カルボキシメチル置換度を低減させる）必要があった。しかし、カルボキシメチル置換度が低いと、カルボキシメチルセルロースは水系媒体に容易には分散せず、例えば、家庭用ミキサー程度の撹拌力では沈殿を生じてしまうという問題があった。【０００９】
これに対し、本発明者らは、鋭意検討した結果、セルロースＩ型の結晶化度５０％以上を維持しながら、カルボキシメチル置換度を０．２０以上に高めることができるカルボキシメチルセルロースの製造方法を発見した。また、こうして得られたカルボキシメチル置換度が０．２０以上であり、セルロースＩ型の結晶化度が５０％以上である、メディアン径が１０．０〜１５０．０μｍ程度のカルボキシメチルセルロースは、家庭用ミキサー程度の撹拌力（回転数８０００〜１５０００ｒｐｍ）で水系媒体と混合した際、水系媒体中に均一に分散し、水系媒体を顕著に増粘させることがわかった。【００１０】
本発明としては、以下に限定されないが、次のものが挙げられる。
［１］カルボキシメチル置換度が０．２０以上であり、セルロースＩ型の結晶化度が５０％以上であるカルボキシメチルセルロースと、水系媒体とを含む分散組成物。
［２］前記カルボキシメチルセルロースのメディアン径が１０．０〜１５０．０μｍである、［１］に記載の分散組成物。
［３］前記カルボキシメチルセルロースの固形分を１％（ｗ／ｖ）とした際の粘度（６ｒｐｍ、２５℃）が、１０００ｍＰａ・ｓ〜３００００ｍＰａ・ｓである、［１］または［２］に記載の分散組成物。
［４］前記カルボキシメチルセルロースの固形分を１％（ｗ／ｖ）とした際の粘度（６０ｒｐｍ、２５℃）が、１００ｍＰａ・ｓ〜１００００ｍＰａ・ｓである、［１］〜［３］のいずれか１項に記載の分散組成物。
［５］［１］〜［４］のいずれか１項に記載の分散組成物を含有する飲食品。
［６］［１］〜［４］のいずれか１項に記載の分散組成物を含有する医薬品。
［７］［１］〜［４］のいずれか１項に記載の分散組成物を含有する化粧品。
［８］［１］〜［４］のいずれか１項に記載の分散組成物を含有する飼料。
［９］［１］〜［４］のいずれか１項に記載の分散組成物を含有する紙。
［１０］［１］〜［４］のいずれか１項に記載の分散組成物を含有する塗料。
［１１］カルボキシメチル置換度が０．２０以上であり、セルロースＩ型の結晶化度が５０％以上であるカルボキシメチルセルロースと、水系媒体とを含む混合物を準備する工程１、及び
工程１で得られた混合物を、回転数８０００〜１５０００ｒｐｍで１分間以上撹拌処理し、分散組成物を得る工程２
を含む分散組成物の製造方法であって、
前記分散組成物におけるカルボキシメチルセルロースのメディアン径が１０．０〜１５０．０μｍである、上記製造方法。
［１２］前記分散組成物を前記カルボキシメチルセルロースの固形分を１％（ｗ／ｖ）とした際の粘度（６ｒｐｍ、２５℃）が１０００ｍＰａ・ｓ〜３００００ｍＰａ・ｓである、［１１］に記載の製造方法。
［１３］前記工程２で撹拌処理をする前のカルボキシメチルセルロースのメディアン径Ｄ50Aと、前記工程２で撹拌処理をした後のカルボキシメチルセルロースのメディアン径Ｄ50Bとが、
９０≦Ｄ50B／Ｄ50A×１００≦１１０
の式を満たす、［１１］または［１２］に記載の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のカルボキシメチル置換度が０．２０以上であり、セルロースＩ型の結晶化度が５０％以上であるカルボキシメチルセルロースと、水系媒体とを含む分散組成物は、結晶性が残存しているカルボキシメチルセルロースが水系媒体中に良好に分散しており、また、高い粘度を有する。水系媒体を利用する様々な分野、例えば、食品、医薬品、化粧品、飼料、紙、塗料などにおいて、増粘剤や保形剤などとして使用するのに適しているといえる。【００１２】
また、カルボキシメチル置換度が０．２０以上であり、セルロースＩ型の結晶化度が５０％以上であるカルボキシメチルセルロースは、均質で分散安定性に優れ、保水性と保形性付与に優れ、また、水系媒体と接触した際にも比較的べたべたしにくくさらっとしており、水中でダマ（塊）を形成しにくいことから、このカルボキシメチルセルロースと水系媒体とを含む分散組成物は、食品、医薬品、化粧品、飼料、製紙、塗料等の様々な分野において保水性付与剤、保形性付与剤、粘度調整剤、乳化安定剤、分散安定剤等の各種添加剤として好適に使用することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、特定のカルボキシメチルセルロースと、水系媒体とを含有する、分散組成物及びその製造方法に関する。
【００１４】
＜カルボキシメチルセルロース＞
本発明の分散組成物は、カルボキシメチル置換度が０．２０以上であり、セルロースＩ型の結晶化度が５０％以上であるカルボキシメチルセルロースを含有する。
【００１５】
カルボキシメチルセルロースは、セルロースを構成するグルコース残基中の水酸基の一部がカルボキシメチル基とエーテル結合した構造を有する。カルボキシメチルセルロースは、塩の形態をとる場合もあり、本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースには、カルボキシメチルセルロースの塩も含まれるものとする。カルボキシメチルセルロースの塩としては、例えばカルボキシメチルセルロースナトリウム塩などの金属塩などが挙げられる。
【００１６】
＜カルボキシメチル置換度＞
本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースは、セルロースの無水グルコース単位当たりのカルボキシメチル置換度が０．２０以上である。好ましくは、カルボキシメチル置換度は０．２３以上である。カルボキシメチル置換度が０．２０未満であると、家庭用のジューサーミキサーのような低撹拌力の装置を用いる場合には水系媒体中に均一に分散させることが困難であり、水系媒体中に添加しても沈殿し、所望の増粘性が得られない。カルボキシメチル置換度の上限値は、好ましくは０．５０以下であり、より好ましくは０．４０以下である。カルボキシメチル置換度が０．５０を超えると水系媒体への溶解が起こりやすくなり、水系媒体中で粒径を測定することができなくなる。したがって、カルボキシメチル置換度は、０．２０以上０．５０以下の範囲であることが好ましい。なお、０．２０以上０．５０以下の範囲では、後述するセルロースＩ型の結晶化度が５０％以上であるカルボキシメチルセルロースを得ること自体が特に従来の水媒法では困難であったが、本発明者らは、例えば後述する製法により、カルボキシメチル置換度０．２０以上０．５０以下であり、セルロースＩ型の結晶化度が５０％以上であり、品質の安定した（低粘度の分散体を与える）カルボキシメチルセルロースを製造できることを見出した。カルボキシメチル置換度は、反応させるカルボキシメチル化剤の添加量、マーセル化剤の量、水と有機溶媒の組成比率をコントロールすること等によって調整することができる。
【００１７】
本発明において無水グルコース単位とは、セルロースを構成する個々の無水グルコース（グルコース残基）を意味する。また、カルボキシメチル置換度（エーテル化度ともいう。）とは、セルロースを構成するグルコース残基中の水酸基のうちカルボキシメチルエーテル基に置換されているものの割合（１つのグルコース残基当たりのカルボキシメチルエーテル基の数）を示す。なお、カルボキシメチル置換度はＤＳと略すことがある。
【００１８】
カルボキシメチル置換度の測定方法は以下の通りである：
試料約２．０ｇを精秤して、３００ｍＬ共栓付き三角フラスコに入れる。硝酸メタノール（メタノール１０００ｍＬに特級濃硝酸１００ｍＬを加えた液）１００ｍＬを加え、３時間振盪して、カルボキシメチルセルロースの塩（ＣＭＣ）をＨ−ＣＭＣ（水素型カルボキシメチルセルロース）に変換する。その絶乾Ｈ−ＣＭＣを１．５〜２．０ｇ精秤し、３００ｍＬ共栓付き三角フラスコに入れる。８０％メタノール１５ｍＬでＨ−ＣＭＣを湿潤し、０．１Ｎ−ＮａＯＨを１００ｍＬ加え、室温で３時間振盪する。指示薬として、フェノールフタレインを用いて、０．１Ｎ−Ｈ2ＳＯ4で過剰のＮａＯＨを逆滴定し、次式によってカルボキシメチル置換度（ＤＳ値）を算出する。
Ａ＝［（１００×Ｆ'−０．１Ｎ−Ｈ2ＳＯ4（ｍＬ）×Ｆ）×０．１］／（Ｈ−ＣＭＣの絶乾質量（ｇ））
カルボキシメチル置換度＝０．１６２×Ａ／（１−０．０５８×Ａ）
Ｆ'：０．１Ｎ−Ｈ2ＳＯ4のファクター
Ｆ：０．１Ｎ−ＮａＯＨのファクター。
【００１９】
＜セルロースＩ型の結晶化度＞
本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースにおけるセルロースＩ型の結晶化度は、５０％以上である。好ましくは、上記結晶化度は６０％以上である。セルロースＩ型の結晶化度が５０％未満であると、所望の増粘性が得られない。セルロースの結晶性は、マーセル化剤の濃度と処理時の温度、並びにカルボキシメチル化の度合によって制御できる。マーセル化及びカルボキシメチル化においては高濃度のアルカリが使用されるために、セルロースのＩ型結晶がＩＩ型に変換されやすいが、アルカリ（マーセル化剤）の使用量を調整するなどして変性の度合いを調整することによって、所望の結晶性を維持させることができる。セルロースＩ型の結晶化度の上限は特に限定されない。現実的には９０％程度が上限となると考えられる。
【００２０】
カルボキシメチルセルロースのセルロースＩ型の結晶化度の測定方法は、以下の通りである：
試料をガラスセルに乗せ、Ｘ線回折測定装置（ＬａｂＸ  ＸＲＤ−６０００、島津製作所製）を用いて測定する。結晶化度の算出はＳｅｇａｌ等の手法を用いて行い、Ｘ線回折図の２θ＝１０°〜３０°の回折強度をベースラインとして、２θ＝２２．６°の００２面の回折強度と２θ＝１８．５°のアモルファス部分の回折強度から次式により算出する：
Ｘc ＝ （Ｉ002c ― Ｉa） ／ Ｉ002c × １００
Ｘc＝セルロースのＩ型の結晶化度（％）
Ｉ002c：２θ＝２２．６°、００２面の回折強度
Ｉa：２θ＝１８．５°、アモルファス部分の回折強度。
【００２１】
カルボキシメチルセルロースは、一般に、セルロースをアルカリで処理（マーセル化）した後、得られたマーセル化セルロース（アルカリセルロースともいう。）を、カルボキシメチル化剤（エーテル化剤ともいう。）と反応させることにより製造することができる。
【００２２】
＜メディアン径＞
本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースは、メディアン径が１０．０〜１５０．０μｍであることが好ましい。より好ましくは、２５．０〜１００．０μｍ、さらに好ましくは、３５．０〜７０．０μｍである。メディアン径が１０．０μｍ以上であると、粉が舞い上がりにくく取り扱いやすくなり、１５０．０μｍ以下であると適度な大きさであり粉体の詰め作業がしやすくなるので好ましい。さらに、メディアン径が上記の範囲にあることで、カルボキシメチルセルロースの繊維長や繊維径が細くなりすぎず一定の範囲で保たれ、良好な分散性を有しつつも増粘性（ゲル化）を発揮しやすくなると推測される。
【００２３】
なおメディアン径は、以下の手順により測定することができる：
分散媒としてメタノールを用い、散乱強度０．１〜２０％となるようにサンプルを調製し、レーザー回折式粒度分布測定装置（マルバーン社製、マスターサイザー３０００）にて測定する。
【００２４】
＜カルボキシメチルセルロースのその他の特性＞
本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースは、本発明の効果を阻害しない範囲で、カルボキシメチル基由来のカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）を、適宜変性したものであってもよい。そのような変性としては、例えばアルキル基やアリール基、アラルキル基などを有するアミン系化合物やリン系化合物などをカルボキシル基に結合させることが挙げられる。
【００２５】
また本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースは、本発明の効果を阻害しない範囲で、金属担持させたものであってもよい。金属担持とは、カルボキシメチルセルロースに対し金属化合物を含む水溶液を接触させることで、カルボキシメチルセルロースのカルボキシル基（−ＣＯＯＨ）由来のカルボキシレート基（―ＣＯＯ―）に、金属化合物を配位結合あるいは水素結合させることをいう。これにより、金属化合物由来の金属イオンがイオン結合している金属化合物を含有するカルボキシメチルセルロースを得ることができる。そのような金属化合物としては、例えばＡｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｎ及びＣｕの群から選ばれる１種以上の金属元素のイオンを含む金属塩などを挙げることができる。
【００２６】
本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースは、水系媒体を分散媒として分散体としたときに、ダマ（塊）の形成が少ない（すなわち、濾過残渣を形成する割合が少ない）ものが好ましい。具体的には、水５００ｇにカルボキシメチルセルロースを投入し、４００ｒｐｍで５秒間撹拌した後、２０メッシュのフィルターを用いて自然濾過した際のフィルター上の濾過残渣の乾燥質量が、水に投入したカルボキシメチルセルロースの乾燥質量に対して、０〜３０質量％であることが好ましい（本明細書において、上記の方法で算出される水に投入したカルボキシメチル化セルロースの乾燥質量に対する自然濾過後の濾過残渣の乾燥質量の割合を、「濾過残渣の割合」と呼ぶ。）。濾過残渣の割合の具体的な測定方法は、以下の通りである：
（１）濾過残渣の量の測定
１Ｌのビーカーに５００ｇの水を採取する。カルボキシメチルセルロース５ｇを分取し、質量を記録する（カルボキシメチルセルロースの質量）。撹拌器（ＩＫＡ（登録商標）ＥＵＲＯＳＴＡＲ  Ｐ  ＣＶ  Ｓ１（ＩＫＡ社製））に撹拌羽をセットし、４００ｒｐｍで水を撹拌しておく。質量を記録しておいたカルボキシメチルセルロースを、撹拌している水中に一気に投入し、投入後５秒間撹拌する。撹拌終了後、撹拌器の電源を切る。撹拌終了後、迅速に、あらかじめ質量を測定しておいた２０メッシュのフィルターを用いて自然濾過を行う。自然濾過後、フィルターとその上の残渣をともに、バット上で１００℃で２時間乾燥させる。フィルターとその上の残渣の質量を測定し、フィルターの質量を差し引くことで残渣の絶乾質量（ｇ）を計算する（絶乾残渣質量）。
（２）カルボキシメチルセルロースの水分量の計算
秤量瓶を１００℃で２時間加熱し、シリカゲルの入ったデシケーター内で冷却し、秤量瓶の絶乾質量を精秤する（絶乾秤量瓶質量）。カルボキシメチルセルロースを秤量瓶中に約１．５ｇ量り取り、精秤する（乾燥前ＣＭＣ質量）。秤量瓶のふたを開け、１０５℃で２時間加熱乾燥する。秤量瓶のふたを閉め、シリカゲルの入ったデシケーター内で１５分間冷却する。乾燥後の秤量瓶質量（乾燥後のカルボキシメチルセルロースを含む）を精秤する（乾燥後ＣＭＣ入り秤量瓶質量）。以下の式を用いて、カルボキシメチルセルロースの水分量を計算する：
カルボキシメチルセルロースの水分（％）＝［｛乾燥前ＣＭＣ質量（ｇ）−（乾燥後ＣＭＣ入り秤量瓶質量（ｇ）−絶乾秤量瓶質量（ｇ））｝／乾燥前ＣＭＣ質量（ｇ）］×１００。
（３）濾過残渣の割合の計算
（１）で測定したカルボキシメチル化セルロースの質量（ｇ）及び絶乾残渣質量（ｇ）、ならびに（２）で計算したカルボキシメチルセルロースの水分（％）を用いて、以下の式により、カルボキシメチルセルロースの濾過残渣の割合を計算する：
カルボキシメチルセルロースの濾過残渣の割合（％）＝［絶乾残渣質量（ｇ）／｛カルボキシメチルセルロースの質量（ｇ）×（１００−カルボキシメチルセルロースの水分（％））／１００｝］×１００。
【００２７】
上記式により算出されるカルボキシメチルセルロースの濾過残渣の割合は、０〜３０％であることが好ましく、０〜２０％であることがさらに好ましく、０〜１０％であることがさらに好ましい。濾過残渣の割合の少ないカルボキシメチルセルロースは、分散させやすく、取扱い性に優れる。このような濾過残渣の割合の少ないカルボキシメチルセルロースは、例えば、後述する方法により製造することができる。
【００２８】
本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースは、ショッパー・リーグラろ水度が６０．０゜ＳＲ以上であることが好ましい。ショッパー・リーグラろ水度の測定方法は、ＪＩＳＰ ８２１２１−１：２０１２に準じ、具体的には、以下の通りである：
カルボキシメチルセルロースを水に分散し、固形分１０ｇ／Ｌの水分散体を調製し、マグネチックスターラーを用い一昼夜１０００ｒｐｍにて撹拌する。得られたスラリーを１ｇ／Ｌに希釈する。ミューテック社製ＤＦＲ−０４に６０メッシュスクリーン（ワイヤー太さ０．１７ｍｍ）をセットし、１０００ｍｌの検液から、上記メッシュを通過する液量を６０秒間計測し、ＪＩＳＰ ８１２１−１：２０１２に準じた方法で、ショッパー・リーグラろ水度を算出する。
【００２９】
ショッパー・リーグラろ水度は、繊維の懸濁液の水切れの程度を測定するものであり、下限値は０゜ＳＲ、上限値は１００゜ＳＲであり、ショッパー・リーグラろ水度が１００゜ＳＲに近づくほど、水切れ（排水量）が少ないことを示し、すなわち、繊維の保水性が高いことを示す。
【００３０】
カルボキシメチルセルロースのショッパー・リーグラろ水度は、６０．０゜ＳＲ以上であることが好ましく、６５．０゜ＳＲ以上であることがさらに好ましい。上限は特に限定されないが、１００．０゜ＳＲ以下であり、好ましくは、９０．０゜ＳＲ以下である。ショッパー・リーグラろ水度が６０．０゜ＳＲ以上であるカルボキシメチルセルロースは、保水性が高く、例えば、これらに限定されないが、食品、化粧品、医薬品などの様々な組成物において、保水剤として用いるのに適するといえる。このようなショッパー・リーグラろ水度を有するカルボキシメチルセルロースは、例えば、後述する方法により製造することができる。
【００３１】
本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースは、カナディアンスタンダードフリーネス（カナダ標準濾水度）が１５０ｍｌ以下であることが好ましく、１２０ｍｌ以下がより好ましく、１１０ｍｌ以下がさらに好ましい。このようなカナディアンスタンダードフリーネスを有するカルボキシメチルセルロースは、例えば、後述する方法により製造することができる。カナディアンスタンダードフリーネスは、繊維の懸濁液の水切れの程度を測定するものであり、値が小さいほど水切れ（排水量）が少ないことを示し、すなわち、繊維の保水性が高いことを示す。カナディアンスタンダードフリーネスの測定方法は、以下の通りである：
前述したショッパー・リーグラ濾水度と同様の方法で試料を調製し、ミューテック社製ＤＦＲ−０４に６０メッシュスクリーン（ワイヤー太さ０．１７ｍｍ）をセットし、１０００ｍｌの検液から、上記メッシュを通過する液量を６０秒間計測し、ＪＩＳＰ ８１２１−２：２０１２に準じた方法で、カナディアンスタンダードフリーネスを算出する。
【００３２】
本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースは、濾水量が４００ｍｌ以下であることが好ましく、３８０ｍｌ以下がより好ましく、３７０ｍｌ以下がさらに好ましい。このような濾水量を有するカルボキシメチルセルロースは、例えば、後述する方法により製造することができる。濾水量は、繊維の懸濁液の水切れの程度を測定するものであり、値が小さいほど水切れ（排水量）が少ないことを示し、すなわち、繊維の保水性が高いことを示す。濾水量の測定方法は、以下の通りである：
前述したショッパー・リーグラ濾水度と同様の方法で試料を調整し、ミューテック社製ＤＦＲ−０４に６０メッシュスクリーン（ワイヤー太さ０．１７ｍｍ）をセットし、１０００ｍｌの検液から、上記メッシュを通過する液量を６０秒間計測し、濾水量を算出した。
【００３３】
本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースは、アニオン化度（アニオン電荷密度ともいう。）が０．００ｍｅｑ／ｇ以上１．００ｍｅｑ／ｇ以下であることが好ましい。アニオン化度の測定方法は、以下の通りである：
カルボキシメチルセルロースを水に分散し、固形分１０ｇ／Ｌの水分散体を調製し、マグネチックスターラーを用い一昼夜１０００ｒｐｍにて撹拌する。得られたスラリーを０．１ｇ／Ｌに希釈後、１０ｍｌ採取し、流動電流検出器（Ｍｕｔｅｋ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｃｈａｒｇｅ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ  ０３）用い、１／１０００規定度のジアリルジメチルアンモニウムクロリド（ＤＡＤＭＡＣ）で滴定して、流動電流がゼロになるまでのＤＡＤＭＡＣの添加量を用い、以下の式によりアニオン化度を算出する：
ｑ＝（Ｖ×ｃ）／ｍ
ｑ：アニオン化度（ｍｅｑ／ｇ）
Ｖ：流動電流がゼロになるまでのＤＡＤＭＡＣの添加量（Ｌ）
ｃ：ＤＡＤＭＡＣの濃度（ｍｅｑ／Ｌ）
ｍ：測定試料中のカルボキシメチルセルロースの質量（ｇ）。
【００３４】
本明細書において、「アニオン化度」とは、上記の測定方法から分かるように、単位質量のカルボキシメチルセルロースにおいて、アニオン性基を中和するのに要したＤＡＤＭＡＣの当量に相当し、単位質量のカルボキシメチルセルロースあたりのアニオンの当量に相当する。
【００３５】
カルボキシメチルセルロースのアニオン化度は、０．００ｍｅｑ／ｇ以上１．００ｍｅｑ／ｇ以下であることが好ましく、０．００ｍｅｑ／ｇ以上０．８０ｍｅｑ／ｇ以下がさらに好ましく、０．００ｍｅｑ／ｇ以上０．６０ｍｅｑ／ｇ以下がさらに好ましい。このような範囲のアニオン化度を有するカルボキシメチルセルロースは、アニオン化度が１．００ｍｅｑ／ｇよりも高いカルボキシメチルセルロースに比べて、カルボキシメチル基が、局所的ではなく、セルロース全体にわたり均一に導入されていると考えられ、カルボキシメチルセルロースに特有の効果、例えば、保形性、吸水性付与等をより安定に得ることができると考えられる。このようなアニオン化度を有するカルボキシメチルセルロースは、例えば、後述する方法により製造することができる。
【００３６】
＜水系媒体＞
本発明において、水系媒体とは、水、および水と任意に混合可能な極性溶媒と水との混合溶媒をいう。水と任意に混合可能な極性溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、イソブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコール、グリセリン、エチレングリコールジメチルエーテル、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン、アセトン、メチルエチルケトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキサイド等を挙げることができる。これらは、単独で水と混合してもよいし、あるいはこららの２種類以上を水と混合して混合溶媒としてもよい。水と極性溶媒とを混合する場合、混合割合は特に限定されず、使用する極性溶媒の種類や、用途に応じて、適宜混合割合を調整すればよい。
【００３７】
＜分散組成物＞
上述のカルボキシメチルセルロースと、水系媒体とを混合し、分散組成物を製造する。カルボキシメチルセルロースと水系媒体との混合割合は、特に限定されず、例えば、分散組成物におけるカルボキシメチルセルロースの固形分の割合として、０．５〜５．０％（ｗ／ｖ）の範囲で、カルボキシメチルセルロースを混合すればよい。
【００３８】
分散の際には、公知の混合、攪拌、乳化、または分散装置を用いればよい。本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースは、水系媒体へ良好に分散するため、高圧ホモジナイザーのような特殊な装置を用いることなく、家庭用のジューサーミキサー程度の撹拌力で分散組成物を形成することができる。そのようなミキサーとしては、例えば、回転数が８０００〜１５０００ｒｐｍのミキサーが挙げられる。このようなミキサーを用いて、１分間以上、好ましくは５〜１５分間程度撹拌すればよい。
【００３９】
高圧ホモジナイザーのような強力な剪断力が加えられる装置を用いると、カルボキシメルセルロースの粒径は低下する傾向があるが、回転数８０００〜１５０００ｒｐｍ程度のミキサーを用いると、カルボキシメチルセルロースの粒径は大きくは変動しない。例えば、本発明に用いるカルボキシメチルセルロースを水系媒体に混合し、回転数８０００〜１５０００ｒｐｍで撹拌処理した際のカルボキシメチルセルロースのメディアン径は、撹拌処理をする前のカルボキシメチルセルロースのメディアン径をＤ50Aとし、撹拌処理後のカルボキシメチルセルロースのメディアン径をＤ50Bとした場合、
９０≦Ｄ50B／Ｄ50A×１００≦１１０
の式を満たす。
【００４０】
得られた分散組成物は、そのままの状態で種々の用途に用いてもよく、また、必要に応じて水系媒体を一部乾燥させたり、また、水系媒体に再分散させたりして用いてもよい。乾燥方法は何ら限定されないが、例えば凍結乾燥法、噴霧乾燥法、棚段式乾燥法、ドラム乾燥法、ベルト乾燥法、ガラス板等に薄く伸展し乾燥する方法、流動床乾燥法、マイクロウェーブ乾燥法、起熱ファン式減圧乾燥法などの既知の方法を使用できる。
【００４１】
＜分散組成物の粘度＞
本発明の分散組成物は、高い粘度を示すという特徴を有する。本発明において、粘度の測定方法は、以下の通りである：
所定の濃度のカルボキシメチルセルロースを含有する分散組成物を調製する。２５℃で撹拌機を用いて６００ｒｐｍで３時間撹拌する。その後、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０３の方法に準じて、Ｂ型粘度計（東機産業社製）を用いて、所定の回転数で３分後の粘度を測定する。
【００４２】
本発明の分散組成物をカルボキシメチルセルロースの固形分を１％（ｗ／ｖ）とした際の回転数６ｒｐｍにおける粘度（２５℃）は、１０００ｍＰａ・ｓ〜３００００ｍＰａ・ｓである。より好ましくは２０００ｍＰａ・ｓ〜２５０００ｍＰａ・ｓであり、さらに好ましくは２５００ｍＰａ・ｓ〜２００００ｍＰａ・ｓである。
【００４３】
また、本発明の分散組成物をカルボキシメチルセルロースの固形分を１％（ｗ／ｖ）とした際の回転数６０ｒｐｍにおける粘度（２５℃）は、好ましくは、１００ｍＰａ・ｓ〜１００００ｍＰａ・ｓであり、より好ましくは３００ｍＰａ・ｓ〜５０００ｍＰａ・ｓであり、さらに好ましくは５００ｍＰａ・ｓ〜４０００ｍＰａ・ｓである。
【００４４】
分散組成物の粘度は、カルボキシメチルセルロースの固形分濃度に応じて変動するが、本発明の特定のカルボキシメチルセルロースを用いてジューサーミキサー程度の撹拌力で撹拌して得た分散組成物は、同じ固形分濃度の他のカルボキシメチルセルロースを用いて得た分散組成物に比べて、増粘性がよいという特徴を有する。
【００４５】
＜分散組成物の用途＞
本発明の分散組成物は、カルボキシメチルセルロースの固形分が１％（ｗ／ｖ）程度であっても非常に高い粘度を示す。また、カルボキシメチル置換度が０．５０以下であり、セルロースＩ型の結晶化度が５０％以上であるカルボキシメチルセルロースは、均質で分散安定性に優れ、保水性と保形性付与に優れ、また、水系媒体と接触した際にも比較的べたべたしにくくさらっとしており、水系媒体中でダマ（塊）を形成しにくいため、本発明の分散組成物は様々な用途への応用が考えられる。
【００４６】
例えば、飲食品の分野であれば、これらに限定されないが、飲料（ココア、ジュース、繊維・果肉入りジュース、しるこ、甘酒、乳酸菌飲料、フルーツ牛乳など）、スープ類（コーンスープ、ラーメンスープ、味噌汁、コンソメなど）、たれ類、ドレッシング、ケチャップ、マヨネーズ、ジャム、ヨーグルト、ホイップクリーム、乾物類（乾燥加工食品、インスタントラーメン、パスタ麺など）、グルテンフリーパスタ、アイスクリーム、モナカ、シャーベット、ポリジュース、菓子類（グミ、ソフトキャンディ、ゼリー、クッキーなど）、メレンゲ、パン（メロンパン、クリームパンなど）、グルテンフリーパン、フィリング、ホットケーキ、練り物、可食性フィルムなどにおいて増粘剤、保形性付与剤、乳化安定剤、または分散安定剤として使用することが考えられる。例えば、本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースを、ジュースのような市販の飲料に１％（ｗ／ｖ）程度の濃度で添加して、家庭用ミキサー（回転数８０００〜１５０００ｒｐｍ）で１分間以上撹拌して分散させると、顕著に増粘させることができる。このような性質を用いて、家庭用のデザート作成用食品（例えば、ゼリーなど）に応用することが考えられる。
【００４７】
例えば、医薬品の分野であれば、これらに限定されないが、錠剤、軟膏、絆創膏、パップ剤、ハンドクリーム、練歯磨などにおいて、増粘剤、保形性付与剤、乳化安定剤、または分散安定剤としても使用することが考えられる。
【００４８】
例えば、化粧品の分野であれば、これらに限定されないが、例えば、フェイスパウダー、ファンデーション、スクラブ洗顔剤、パック、洗顔フォーム、洗顔クリーム、ヘアムース、シャンプー、ソープ、ローション、ヘアカラー、ヘアブリーチ、マスカラ、アイライナー、ネイル、制汗剤などにおいて、増粘剤、保形性付与剤、乳化安定剤、または分散安定剤として使用することが考えられる。
【００４９】
例えば、飼料の分野であれば、これらに限定されないが、例えば、家畜や養殖魚用のモイストペレット、エクスパンジョンペレット、牛用代用乳などにおいて、増粘剤、保形性付与剤、乳化安定剤、または分散安定剤として使用することが考えられる。
【００５０】
例えば、製紙の分野であれば、これらに限定されないが、表面サイズ剤、歩留まり向上剤、紙力増強剤、コーティング剤、嵩高紙用添加剤などにおいて、増粘剤、保形性付与剤、乳化安定剤、または分散安定剤として使用することが考えられる。
【００５１】
例えば、塗料の分野であれば、これらに限定されないが、艶消し塗料、建築用塗料、自動車内装塗料などにおいて、増粘剤、乳化安定剤、または分散安定剤として使用することが考えられる。
【００５２】
その他、本発明の分散組成物は高い粘度を示すことから、増粘性が望まれる様々な分野において本発明の分散組成物を用いることができる。例えば、上述の飲食品、医薬品、化粧品、飼料、製紙、塗料の他に、これらに限定されないが、各種化学用品、スプレー、農薬、土木、建築、電子材料、難燃剤、家庭雑貨、接着剤、洗浄剤、芳香剤、潤滑用組成物、研磨剤、ゴム・プラスチック用配合材料、泥水調整剤、ろ過助剤、溢泥防止剤などに用いることができ、また、繊維壁、砂壁、石膏ボードなどの建材；気泡シールド、連壁止水剤などの土木；発泡スチロール、生分解性樹脂、ゴム、セラミック、塩ビなどの樹脂充填剤又はコンパウンド；微粒子カーボンブラック、硫酸バリウム（Ｘ線造影剤）、酸化チタンや酸化亜鉛の分散などの分散剤；塩化カルシウム等の潮解性剤の吸湿時の保形性改善などの吸湿剤助剤；繊維（生地、糸）の改質剤；液体の担体；潤滑油剤；窯業；猫砂；乾燥剤用吸水材；緑化工法；バインダーなどにも用いることができる。
【００５３】
＜分散組成物の製造方法＞
本発明の分散組成物は、カルボキシメチル置換度が０．２０以上であり、セルロースＩ型の結晶化度が５０％以上であるカルボキシメチルセルロースと、水系媒体とを含む混合物を準備する工程１、及び工程１で得られた混合物を、回転数８０００〜１５０００ｒｐｍで１分間以上撹拌処理し、分散組成物を得る工程２を含む方法により製造することができる。得られた分散組成物におけるカルボキシメチルセルロースのメディアン径は１０．０〜１５０．０μｍである。分散組成物のカルボキシメチルセルロースの固形分を１％（ｗ／ｖ）とした際の粘度（６ｒｐｍ、２５℃）は１０００ｍＰａ・ｓ〜３００００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。
【００５４】
＜工程１＞
工程１では、カルボキシメチル置換度が０．２０以上であり、セルロースＩ型の結晶化度が５０％以上であるカルボキシメチルセルロースと、水系媒体とを含む混合物を準備する。カルボキシメチル置換度が０．２０以上であり、セルロースＩ型の結晶化度が５０％以上であるカルボキシメチルセルロースは、これに限定されないが、例えば、以下の製法により製造することができる。
【００５５】
＜カルボキシメチルセルロースの製法＞
カルボキシメチルセルロースは、一般に、セルロースをアルカリで処理（マーセル化）した後、得られたマーセル化セルロース（アルカリセルロースともいう。）を、カルボキシメチル化剤（エーテル化剤ともいう。）と反応させることにより製造することができる。一般的なカルボキシメチルセルロースの製法としては、マーセル化とカルボキシメチル化の両方を水を溶媒として行う方法である水媒法と、マーセル化とカルボキシメチル化の両方を有機溶媒を主とする溶媒下で行う方法である溶媒法が知られている。一方、本発明に用いられる特定のカルボキシメチル置換度及びセルロースＩ型の結晶化度を有するカルボキシメチルセルロースは、これに限定されないが、例えば、マーセル化（セルロースのアルカリ処理）を水を主とする溶媒下で行い、その後、カルボキシメチル化（エーテル化ともいう。）を水と有機溶媒との混合溶媒下で行うことにより、製造することができる。このようにして得たカルボキシメチルセルロースは、従来の水媒法や溶媒法で得たカルボキシメチルセルロースでは達成しにくい、カルボキシメチル置換度を０．２０以上としながら、高いセルロースＩ型の結晶化度を維持するという特徴を有する。
【００５６】
＜セルロース＞
本明細書においてセルロースとは、Ｄ−グルコピラノース（単に「グルコース残基」、「無水グルコース」ともいう。）がβ−１，４結合で連なった構造の多糖を意味する。セルロースは、一般に起源、製法等から、天然セルロース、再生セルロース、微細セルロース、非結晶領域を除いた微結晶セルロース等に分類される。本発明では、これらのセルロースのいずれも、マーセル化セルロースの原料として用いることができるが、カルボキシメチルセルロースにおいて５０％以上のセルロースＩ型の結晶化度を維持するためには、セルロースＩ型の結晶化度が高いセルロースを原料として用いることが好ましい。原料となるセルロースのセルロースＩ型の結晶化度は、好ましくは、７０％以上であり、さらに好ましくは８０％以上である。セルロースＩ型の結晶化度の測定方法は、上述した通りである。
【００５７】
天然セルロースとしては、晒パルプまたは未晒パルプ（晒木材パルプまたは未晒木材パルプ）；リンター、精製リンター；酢酸菌等の微生物によって生産されるセルロース等が例示される。晒パルプ又は未晒パルプの原料は特に限定されず、例えば、木材、木綿、わら、竹、麻、ジュート、ケナフ等が挙げられる。また、晒パルプ又は未晒パルプの製造方法も特に限定されず、機械的方法、化学的方法、あるいはその中間で二つを組み合せた方法でもよい。製造方法により分類される晒パルプ又は未晒パルプとしては例えば、メカニカルパルプ（サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）、砕木パルプ）、ケミカルパルプ（針葉樹未漂白サルファイトパルプ（ＮＵＳＰ）、針葉樹漂白サルファイトパルプ（ＮＢＳＰ）等の亜硫酸パルプ、針葉樹未漂白クラフトパルプ（ＮＵＫＰ）、針葉樹漂白クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹未漂白クラフトパルプ（ＬＵＫＰ）、広葉樹漂白クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）等のクラフトパルプ）等が挙げられる。さらに、製紙用パルプの他に溶解パルプを用いてもよい。溶解パルプとは、化学的に精製されたパルプであり、主として薬品に溶解して使用され、人造繊維、セロハンなどの主原料となる。
【００５８】
再生セルロースとしては、セルロースを銅アンモニア溶液、セルロースザンテート溶液、モルフォリン誘導体など何らかの溶媒に溶解し、改めて紡糸されたものが例示される。微細セルロースとしては、上記天然セルロースや再生セルロースをはじめとする、セルロース系素材を、解重合処理（例えば、酸加水分解、アルカリ加水分解、酵素分解、爆砕処理、振動ボールミル処理等）して得られるものや、前記セルロース系素材を、機械的に処理して得られるものが例示される。
【００５９】
＜マーセル化＞
原料として前述のセルロースを用い、マーセル化剤（アルカリ）を添加することによりマーセル化セルロース（アルカリセルロースともいう。）を得る。本明細書に記載の方法にしたがって、このマーセル化反応における溶媒に水を主として用い、次のカルボキシメチル化の際に有機溶媒と水との混合溶媒を使用することにより、特定のカルボキシメチル置換度とセルロースＩ型の結晶化度を両立するカルボキシメチルセルロースを経済的に得ることができる。
【００６０】
溶媒に水を主として用いる（水を主とする溶媒）とは、水を５０質量％より高い割合で含む溶媒をいう。水を主とする溶媒中の水は、好ましくは５５質量％以上であり、より好ましくは６０質量％以上であり、より好ましくは７０質量％以上であり、より好ましくは８０質量％以上であり、さらに好ましくは９０質量％以上であり、さらに好ましくは９５質量％以上である。特に好ましくは水を主とする溶媒は、水が１００質量％（すなわち、水）である。マーセル化時の水の割合が多いほど、カルボキシメチル基がセルロースにより均一に導入されるという利点が得られる。水を主とする溶媒中の水以外の（水と混合して用いられる）溶媒としては、後段のカルボキシメチル化の際の溶媒として用いられる有機溶媒が挙げられる。例えば、メタノール、エタノール、Ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、Ｎ−ブタノール、イソブタノール、第３級ブタノール等のアルコールや、アセトン、ジエチルケトン、メチルエチルケトンなどのケトン、ならびに、ジオキサン、ジエチルエーテル、ベンゼン、ジクロロメタンなどを挙げることができ、これらの単独または２種以上の混合物を水に５０質量％未満の量で添加してマーセル化の際の溶媒として用いることができる。水を主とする溶媒中の有機溶媒は、好ましくは４５質量％以下であり、さらに好ましくは４０質量％以下であり、さらに好ましくは３０質量％以下であり、さらに好ましくは２０質量％以下であり、さらに好ましくは１０質量％以下であり、さらに好ましくは５質量％以下であり、より好ましくは０質量％である。
【００６１】
マーセル化剤としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物が挙げられ、これらのうちいずれか１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。マーセル化剤は、これに限定されないが、これらのアルカリ金属水酸化物を、例えば、１〜６０質量％、好ましくは２〜４５質量％、より好ましくは３〜２５質量％の水溶液として反応器に添加することができる。
【００６２】
マーセル化剤の使用量は、カルボキシメチルセルロースにおけるカルボキシメチル置換度０．２０以上及びセルロースＩ型の結晶化度５０％以上を両立できる量であればよく特に限定されないが、一実施形態において、セルロース１００ｇ（絶乾）に対して０．１モル以上２．５モル以下であることが好ましく、０．３モル以上２．０モル以下であることがより好ましく、０．４モル以上１．５モル以下であることがさらに好ましい。
【００６３】
マーセル化の際の水を主とする溶媒の量は、原料の撹拌混合が可能な量であればよく特に限定されないが、セルロース原料に対し、１．５〜２０質量倍が好ましく、２〜１０質量倍であることがより好ましい。
【００６４】
マーセル化処理は、発底原料（セルロース）と水を主とする溶媒とを混合し、反応器の温度を０〜７０℃、好ましくは１０〜６０℃、より好ましくは１０〜４０℃に調整して、マーセル化剤の水溶液を添加し、１５分〜８時間、好ましくは３０分〜７時間、より好ましくは３０分〜３時間撹拌することにより行う。これによりマーセル化セルロース（アルカリセルロース）を得る。
【００６５】
マーセル化の際のｐＨは、９以上が好ましく、これによりマーセル化反応を進めることができる。該ｐＨは、より好ましくは１１以上であり、更に好ましくは１２以上であり、１３以上でもよい。ｐＨの上限は特に限定されない。
【００６６】
マーセル化は、温度制御しつつ上記各成分を混合撹拌することができる反応機を用いて行うことができ、従来からマーセル化反応に用いられている各種の反応機を用いることができる。例えば、２本の軸が撹拌し、上記各成分を混合するようなバッチ型攪拌装置は、均一混合性と生産性の両観点から好ましい。
【００６７】
＜カルボキシメチル化＞
マーセル化セルロースに対し、カルボキシメチル化剤（エーテル化剤ともいう。）を添加することにより、カルボキシメチルセルロースを得る。本明細書に記載の方法にしたがって、マーセル化の際は水を主とする溶媒として用い、カルボキシメチル化の際には水と有機溶媒との混合溶媒を用いることにより、特定のカルボキシメチル置換度とセルロースＩ型の結晶化度を両立するカルボキシメチルセルロースを経済的に得ることができる。
【００６８】
カルボキシメチル化剤としては、モノクロロ酢酸、モノクロロ酢酸ナトリウム、モノクロロ酢酸メチル、モノクロロ酢酸エチル、モノクロロ酢酸イソプロピルなどが挙げられる。これらのうち、原料の入手しやすさという点でモノクロロ酢酸、またはモノクロロ酢酸ナトリウムが好ましい。
【００６９】
カルボキシメチル化剤の使用量は、カルボキシメチルセルロースにおけるカルボキシメチル置換度０．２０以上及びセルロースＩ型の結晶化度５０％以上を両立できる量であればよく特に限定されないが、一実施形態において、セルロースの無水グルコース単位当たり、０．５〜１．５モルの範囲で添加することが好ましい。上記範囲の下限はより好ましくは０．６モル以上、さらに好ましくは０．７モル以上であり、上限はより好ましくは１．３モル以下、さらに好ましくは１．１モル以下である。カルボキシメチル化剤は、これに限定されないが、例えば、５〜８０質量％、より好ましくは３０〜６０質量％の水溶液として反応器に添加することができるし、溶解せず、粉末状態で添加することもできる。
【００７０】
マーセル化剤とカルボキシメチル化剤のモル比（マーセル化剤／カルボキシメチル化剤）は、カルボキシメチル化剤としてモノクロロ酢酸又はモノクロロ酢酸ナトリウムを使用する場合では、０．９０〜２．４５が一般的に採用される。その理由は、０．９０未満であるとカルボキシメチル化反応が不十分となる可能性があり、未反応のモノクロロ酢酸又はモノクロロ酢酸ナトリウムが残って無駄が生じる可能性があること、及び２．４５を超えると過剰のマーセル化剤とモノクロロ酢酸又はモノクロロ酢酸ナトリウムによる副反応が進行してグリコール酸アルカリ金属塩が生成する恐れがあるため、不経済となる可能性があることにある。
【００７１】
カルボキシメチル化において、カルボキシメチル化剤の有効利用率は、１５％以上であることが好ましい。より好ましくは２０％以上であり、さらに好ましくは２５％以上であり、特に好ましくは３０％以上である。カルボキシメチル化剤の有効利用率とは、カルボキシメチル化剤におけるカルボキシメチル基のうち、セルロースに導入されたカルボキシメチル基の割合を指す。マーセル化の際に水を主とする溶媒を用い、カルボキシメチル化の際に水と有機溶媒との混合溶媒を用いることにより、高いカルボキシメチル化剤の有効利用率で（すなわち、カルボキシメチル化剤の使用量を大きく増やすことなく、経済的に）、本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースを得ることができる。カルボキシメチル化剤の有効利用率の上限は特に限定されないが、現実的には８０％程度が上限となる。なお、カルボキシメチル化剤の有効利用率は、ＡＭと略すことがある。
【００７２】
カルボキシメチル化剤の有効利用率の算出方法は以下の通りである：
ＡＭ  ＝  （ＤＳ ×  セルロースのモル数）／ カルボキシメチル化剤のモル数
ＤＳ： カルボキシメチル置換度（測定方法は後述する）
セルロースのモル数：パルプ質量（１００℃で６０分間乾燥した際の乾燥質量）／１６２
（１６２はセルロースのグルコース単位当たりの分子量）。
【００７３】
カルボキシメチル化反応におけるセルロース原料の濃度は、特に限定されないが、カルボキシメチル化剤の有効利用率を高める観点から、１〜４０％（ｗ／ｖ）であることが好ましい。
【００７４】
カルボキシメチル化剤を添加するのと同時に、あるいはカルボキシメチル化剤の添加の前または直後に、反応器に有機溶媒または有機溶媒の水溶液を適宜添加し、又は減圧などによりマーセル化処理時の水以外の有機溶媒等を適宜削減して、水と有機溶媒との混合溶媒を形成し、この水と有機溶媒との混合溶媒下で、カルボキシメチル化反応を進行させる。有機溶媒の添加または削減のタイミングは、マーセル化反応の終了後からカルボキシメチル化剤を添加した直後までの間であればよく、特に限定されないが、例えば、カルボキシメチル化剤を添加する前後３０分以内が好ましい。
【００７５】
有機溶媒としては、メタノール、エタノール、Ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、Ｎ−ブタノール、イソブタノール、第３級ブタノール等のアルコールや、アセトン、ジエチルケトン、メチルエチルケトンなどのケトン、ならびに、ジオキサン、ジエチルエーテル、ベンゼン、ジクロロメタンなどを挙げることができ、これらの単独または２種以上の混合物を水に添加してカルボキシメチル化の際の溶媒として用いることができる。これらのうち、水との相溶性が優れることから、炭素数１〜４の一価アルコールが好ましく、炭素数１〜３の一価アルコールがさらに好ましい。
【００７６】
カルボキシメチル化の際の混合溶媒中の有機溶媒の割合は、水と有機溶媒との総和に対して有機溶媒が２０質量％以上であることが好ましく、３０質量％以上であることがより好ましく、４０質量％以上であることがさらに好ましく、４５質量％以上であることがさらに好ましく、５０質量％以上であることが特に好ましい。有機溶媒の割合が高いほど、均一なカルボキシメチル基の置換が起こりやすいなど、品質の安定したカルボキシメチルセルロースが得られるという利点が得られる。有機溶媒の割合の上限は限定されず、例えば、９９質量％以下であってよい。添加する有機溶媒のコストを考慮すると、好ましくは９０質量％以下であり、更に好ましくは８５質量％以下であり、更に好ましくは８０質量％以下であり、更に好ましくは７０質量％以下である。
【００７７】
カルボキシメチル化の際の反応媒（セルロースを含まない、水と有機溶媒等との混合溶媒）は、マーセル化の際の反応媒よりも、水の割合が少ない（言い換えれば、有機溶媒の割合が多い）ことが好ましい。本範囲を満たすことで、得られるカルボキシメチルセルロースの結晶化度を維持しやすくなり、本発明に用いられるカルボキシメチルセルロースを、より効率的に得ることができるようになる。また、カルボキシメチル化の際の反応媒が、マーセル化の際の反応媒よりも水の割合が少ない（有機溶媒の割合が多い）場合、マーセル化反応からカルボキシメチル化反応に移行する際に、マーセル化反応終了後の反応系に所望の量の有機溶媒を添加するという簡便な手段でカルボキシメチル化反応用の混合溶媒を形成させることができるという利点も得られる。
【００７８】
水と有機溶媒との混合溶媒を形成し、マーセル化セルロースにカルボキシメチル化剤を投入した後、温度を好ましくは１０〜４０℃の範囲で一定に保ったまま１５分〜４時間、好ましくは１５分〜１時間程度撹拌する。マーセル化セルロースを含む液とカルボキシメチル化剤との混合は、反応混合物が高温になることを防止するために、複数回に分けて、または、滴下により行うことが好ましい。カルボキシメチル化剤を投入して一定時間撹拌した後、必要であれば昇温して、反応温度を３０〜９０℃、好ましくは４０〜９０℃、さらに好ましくは６０〜８０℃として、３０分〜１０時間、好ましくは１時間〜４時間、エーテル化（カルボキシメチル化）反応を行い、カルボキシメチルセルロースを得る。カルボキシメチル化反応時に昇温することにより、エーテル化反応を短時間で効率的に行えるという利点が得られる。
【００７９】
カルボキシメチル化の際には、マーセル化の際に用いた反応器をそのまま用いてもよく、あるいは、温度制御しつつ上記各成分を混合撹拌することが可能な別の反応器を用いてもよい。
【００８０】
反応終了後、残存するアルカリ金属塩を鉱酸または有機酸で中和してもよい。また、必要に応じて、副生する無機塩、有機酸塩等を含水メタノールで洗浄して除去し、乾燥、粉砕、分級してカルボキシメチルセルロース又はその塩としてもよい。乾式粉砕で用いる装置としてはハンマーミル、ピンミル等の衝撃式ミル、ボールミル、タワーミル等の媒体ミル、ジェットミル等が例示される。湿式粉砕で用いる装置としてはホモジナイザー、マスコロイダー、パールミル等の装置が例示される。
【００８１】
＜カルボキシメチルセルロースと水系媒体とを含む混合物＞
続いて、特定のカルボキシメチル置換度とセルロースＩ型の結晶化度を有するカルボキシメチルセルロースを、水系媒体と混合して混合物を得る。水系媒体は、上述した通りである。水系媒体とカルボキシメチルセルロースとの混合割合は、特に限定されないが、次の工程２において効率よく撹拌処理を進めるためには、混合物におけるカルボキシメチルセルロースの固形分の割合は、０．５〜５．０％（ｗ／ｖ）が好ましく、０．８〜３．０％（ｗ／ｖ）がさらに好ましい。
【００８２】
＜工程２＞
工程２では、工程１で得られた混合物を、回転数８０００〜１５０００ｒｐｍで１分間以上撹拌処理して分散組成物を得る。
【００８３】
撹拌処理に際しては、回転数８０００〜１５０００ｒｐｍを達成できる任意の装置を用いればよい。そのような装置としては、例えば、これらに限定されないが、ジューサーミキサー、ホモミキサー等が挙げられる。
【００８４】
撹拌処理は、回転数８０００〜１５０００ｒｐｍで、１分間以上行う。好ましくは、５〜１５分間程度である。
【００８５】
工程２における上記撹拌処理をする前のカルボキシメチルセルロースのメディアン径Ｄ50Aと、工程２における上記撹拌処理をした後のカルボキシメチルセルロースのメディアン径Ｄ50Bとは、好ましくは、
９０≦Ｄ50B／Ｄ50A×１００≦１１０
の式を満たす。すなわち、上記撹拌処理により、カルボキシメチルセルロースのメディアン径が大きくは変化しないことが好ましい。なお、メディアン径の測定方法は上述した通りである。本発明では、このようにカルボキシメチルセルロースのメディアン径に対してほとんど影響を及ぼさない程度の低撹拌力の装置を用いても、高い粘度を呈するカルボキシメチルセルロース含有分散組成物を製造することができる。
【実施例】
【００８６】
以下、本発明を実施例及び比較例をあげてより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、特に断らない限り、部および％は質量部および質量％を示す。【００８７】
（製造例１）
回転数を１００ｒｐｍに調節した二軸ニーダーに、水酸化ナトリウム２０部を水１００部に溶解したものとを加え、広葉樹パルプ（日本製紙（株）製、ＬＢＫＰ）を１００℃６０分間乾燥した際の乾燥質量で１００部仕込んだ。３０℃で９０分間撹拌、混合しマーセル化セルロースを調製した。更に撹拌しつつイソプロパノール（ＩＰＡ）２３０部と、モノクロロ酢酸ナトリウム６０部を添加し、３０分間撹拌した後、７０℃に昇温して９０分間カルボキシメチル化反応をさせた。カルボキシメチル化反応時の反応媒中のＩＰＡの濃度は、７０％である。反応終了後、酢酸でｐＨ７程度になるよう中和し、脱液、乾燥、粉砕して、カルボキシメチル置換度０．２４、セルロースＩ型の結晶化度７１％、メディアン径５９．０μｍ（Ｄ50A）のカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を得た。なお、カルボキシメチル置換度、セルロースＩ型の結晶化度、及びメディアン径の測定方法は、上述の通りである。【００８８】
得られたカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を水に添加し、カルボキシメチルセルロースの固形分１％（ｗ／ｖ）となるように調整した。得られたカルボキシメチルセルロースと水の混合物を、家庭用のジューサーミキサー（製品名：ミキサー YM-B12D1 メーカー：ハーブリラックス）で、回転数１０５００ｒｐｍで、１０分間撹拌処理した。得られた分散組成物について、上述の方法で粘度（２５℃、回転数６ｒｐｍまたは６０ｒｐｍ）を測定した。また、カルボキシメチルセルロースのメディアン径（Ｄ50B）を測定した。結果を表１に示す。【００８９】
（製造例２）
ＩＰＡの添加量を２３０部から２８０部に変更した以外は、製造例１と同様にして、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を得た。カルボキシメチル置換度は０．３１、セルロースＩ型の結晶化度は６９％、メディアン径５８．１μｍ（Ｄ50A）であった。【００９０】
得られたカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を水に添加し、カルボキシメチルセルロースの固形分１％（ｗ／ｖ）となるように調整し、製造例１と同様にして家庭用のジューサーミキサーで処理した。処理後のカルボキシメチルセルロースのメディアン径（Ｄ50B）の測定結果を表１に示す。【００９１】
（製造例３）
ＩＰＡの添加量を２３０部から４００部に変更した以外は、製造例１と同様にして、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を得た。カルボキシメチル置換度は０．４５、セルロースＩ型の結晶化度は６５％、メディアン径５４．４μｍ（Ｄ50A）であった。【００９２】
得られたカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を水に添加し、カルボキシメチルセルロースの固形分１％（ｗ／ｖ）となるように調整し、製造例１と同様にして家庭用のジューサーミキサーで処理した。処理後のカルボキシメチルセルロースのメディアン径（Ｄ50B）の測定結果を表１に示す。【００９３】
（比較製造例１）
マーセル化反応時の溶媒を水１０％、ＩＰＡ９０％とし、マーセル化時の水酸化ナトリウムを１５部、カルボキシメチル化反応時のモノクロロ酢酸ナトリウムを４５部とした以外は製造例１と同様にして、カルボキシメチル化セルロースのナトリウム塩を得た。カルボキシメチル置換度は０．１５、セルロースＩ型の結晶化度は６９％、メディアン径５６．３μｍ（Ｄ50A）であった。【００９４】
得られたカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を水に添加し、カルボキシメチルセルロースの固形分１％（ｗ／ｖ）となるように調整し、製造例１と同様にして家庭用のジューサーミキサーで処理した。処理後のカルボキシメチルセルロースのメディアン径（Ｄ50B）の測定結果を表１に示す。【００９５】
（比較製造例２）
マーセル化反応時の溶媒を水３０％、ＩＰＡ７０％とし、マーセル化時の水酸化ナトリウムを６８部とし、カルボキシメチル化反応時にモノクロロ酢酸ナトリウムではなく、モノクロロ酢酸を８０部添加した以外は実施例１と同様にして、カルボキシメチル化セルロースのナトリウム塩を得た。カルボキシメチル置換度は０．２９、セルロースＩ型の結晶化度は０％、メディアン径５１．４μｍ（Ｄ50A）であった。【００９６】
得られたカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を水に添加し、カルボキシメチルセルロースの固形分１％（ｗ／ｖ）となるように調整し、実施例１と同様にして家庭用のジューサーミキサーで処理した。得られた分散組成物について、実施例１と同様にして測定した粘度とメディアン径（Ｄ50B）の結果を表１に示す。【００９７】
＜液ダレの評価方法＞
製造例１〜３及び比較製造例１、２で得られたジューサーミキサーで処理した後の分散組成物（固形分１％（ｗ／ｖ））１０ｇを３０ｃｍ×３０ｃｍのプラスチック板の中央付近にスポイトを用いて載せ、静置させた。その後プラスチック板を３０度の角度となるように傾け、分散組成物の状態を目視確認した。
〇：分散組成物がその場にとどまり液だれしない。
×：分散組成物が流れはじめ、液だれした。【００９８】
【表１】
2019221273.tif 000002
【００９９】
表１の結果より、カルボキシメチル置換度が０．２０以上、セルロースＩ型の結晶化度が５０％以上、メディアン径（Ｄ50B）が１０．０〜１５０．０μｍのカルボキシメチルセルロースと、水とを含む本発明の分散組成物（実施例１〜３）は、カルボキシメチルセルロースの固形分を１％（ｗ／ｖ）とした際の粘度が、高いことがわかる。一方、セルロースＩ型の結晶化度は５０％以上であるがカルボキシメチル置換度が０．２０未満である比較例１では、ジューサーミキサーを用いた撹拌では水に分散せず、沈殿を生じ、粘度の測定ができなかった。また、従来の溶媒法である比較例１において、カルボキシメチル置換度を高めるために薬品量を増大した比較例２では、結晶性がなくなり、１％粘度もやや低いことがわかる。液ダレの評価において、実施例１〜３の分散組成物は、ゲル状に（傾けても流れないほど）固まっていたが、比較例２の分散組成物は、傾けると流動した。比較例１は、カルボキシメチルセルロースが沈殿し、分散組成物が得られなかったため、液ダレの評価は行わなかった。【０１００】
＜食品中での増粘性の評価＞
製造例１〜３及び比較製造例１、２で得られたカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を水に添加し、カルボキシメチルセルロースの固形分１％（ｗ／ｖ）となるように調整した。ここに、ココアパウダー（バンホーテン（登録商標）ピュアココア）を固形分１％（ｗ／ｖ）となるように添加し、得られた混合物を、家庭用のジューサーミキサー（製品名：ミキサー YM-B12D1 メーカー：ハーブリラックス）で、回転数１０５００ｒｐｍで、１０分間撹拌処理した。得られた分散組成物について、上述の方法で粘度（２５℃、回転数６ｒｐｍまたは６０ｒｐｍ）を測定した。また、分散組成物の分散性を目視確認した。結果を表２に示す。
〇：３時間静置後もココアが分散状態を維持した。
×：３時間静置後にココアが沈降した。【０１０１】
【表２】
2019221273.tif 000003
【０１０２】
表２の結果より、本発明の分散組成物（実施例４〜６）は、ココアパウダーを含む食品中においても増粘性が高く、分散性も高いことがわかる。なお、比較例３は、カルボキシメチルセルロースが沈殿し、分散組成物が得られなかったため、粘度測定及び分散性の評価は行わなかった。【０１０３】
＜塗料中での増粘性の評価＞
製造例１〜３及び比較製造例１、２で得られたカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩をアミノアルキド系樹脂の水系塗料（固形分５５％）に1質量％添加した。得られた混合物を、家庭用のジューサーミキサー（製品名：ミキサー YM-B12D1 メーカー：ハーブリラックス）で、回転数１０５００ｒｐｍで、１０分間撹拌処理した。得られた分散組成物について、上述の方法で粘度（２５℃、回転数６ｒｐｍまたは６０ｒｐｍ）を測定した。また、分散組成物の分散性を目視確認した。結果を表３に示す。
〇：１日間静置後も分散状態を維持していた。
△：５時間静置後は分散状態を維持していたが、１日間静置後には一部沈殿が見られた。
×：５時間静置後に沈殿が見られた。【０１０４】
【表３】
2019221273.tif 000004
【０１０５】
表３の結果より、本発明の分散組成物（実施例７〜９）は、塗料中での分散性が高いことがわかる。なお、比較例５は、カルボキシメチルセルロースが沈殿し、分散組成物が得られなかったため、分散性の評価は行わなかった。【０１０６】
＜化粧品中での増粘性の評価＞
製造例１〜３及び比較製造例１、２で得られたカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を水に添加し、カルボキシメチルセルロースの固形分１％（ｗ／ｖ）となるように調整した。ここに、グリセリン（富士フイルム和光純薬製）を１０％（ｖ／ｖ）となるように添加した。得られた混合物を、家庭用のジューサーミキサー（製品名：ミキサー YM-B12D1 メーカー：ハーブリラックス）で、回転数１０５００ｒｐｍで、１０分間撹拌処理した。得られた分散組成物について、上述の方法で粘度（２５℃、回転数６ｒｐｍまたは６０ｒｐｍ）を測定した。また、分散組成物の分散性を目視確認した。結果を表４に示す。
〇：１日間静置後も分散状態を維持した。
×：１日間静置後に分離が見られた。【０１０７】
【表４】
2019221273.tif 000005
【０１０８】
表４の結果より、本発明の分散組成物（実施例１０〜１２）は、グリセリンを含有する化粧水中においても増粘性が高く、分散性も高いことがわかる。なお、比較例７は、カルボキシメチルセルロースが沈殿し、分散組成物が得られなかったため、粘度測定及び分散性の評価は行わなかった。【０１０９】
（製造例４）
回転数を１００ｒｐｍに調節した二軸ニーダーに、水１３０部と、水酸化ナトリウム２０部を水１００部に溶解したものとを加え、広葉樹パルプ（日本製紙（株）製、ＬＢＫＰ）を１００℃６０分間乾燥した際の乾燥質量で１００部仕込んだ。３０℃で９０分間撹拌、混合しマーセル化セルロースを調製した。更に撹拌しつつイソプロパノール（ＩＰＡ）１００部と、モノクロロ酢酸ナトリウム６０部を添加し、３０分間撹拌した後、７０℃に昇温して９０分間カルボキシメチル化反応をさせた。カルボキシメチル化反応時の反応媒中のＩＰＡの濃度は、３０％である。反応終了後、酢酸でｐＨ７程度になるよう中和し、脱液、乾燥、粉砕して、カルボキシメチル置換度０．２４、セルロースＩ型の結晶化度７３％のカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を得た。カルボキシメチル化剤の有効利用率は、２９％であった。なお、カルボキシメチル置換度及びセルロースＩ型の結晶化度の測定方法、ならびにカルボキシメチル化剤の有効利用率の算出方法は、上述の通りである。【０１１０】
（製造例５）
ＩＰＡの添加量を変えることによりカルボキシメチル化反応時の反応液中のＩＰＡの濃度を５０％とした以外は製造例４と同様にして、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を得た。カルボキシメチル置換度は０．３１、セルロースＩ型の結晶化度は６６％、カルボキシメチル化剤の有効利用率は３７％であった。【０１１１】
（製造例６）
ＩＰＡの添加量を変えることによりカルボキシメチル化反応時の反応液中のＩＰＡの濃度を６５％とした以外は製造例１と同様にして、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を得た。カルボキシメチル置換度は０．２０、セルロースＩ型の結晶化度は７４％、カルボキシメチル化剤の有効利用率は２５％であった。【０１１２】
（比較製造例３）
マーセル化反応時に水酸化ナトリウム２０部を水１００部に溶解したものに代えて水酸化ナトリウム４５部を水１００部に溶解したものを用い、カルボキシメチル化反応時の溶媒を水１００％とし、カルボキシメチル化剤としてモノクロロ酢酸ナトリウム６０部に代えてモノクロロ酢酸ナトリウム１５０部を用いた以外は製造例４と同様にして、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を得た。カルボキシメチル置換度は０．２８、セルロースＩ型の結晶化度は４５％、カルボキシメチル化剤の有効利用率は１３％であった。【０１１３】
（比較製造例４）
広葉樹パルプに代えて溶解パルプ（日本製紙（株）製、ＮＤＰＳ）を用い、マーセル化反応時にＩＰＡ５００部と水酸化ナトリウム４８部を水１００部に溶解したものを用い、カルボキシメチル化反応時に９０％ＩＰＡ４５部に溶解したモノクロロ酢酸３７部を用いた以外は製造例４と同様にして、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を得た。カルボキシメチル置換度は０．５０、セルロースＩ型の結晶化度は４３％、カルボキシメチル化剤の有効利用率は７８．８％であった。【０１１４】
製造例４〜６のカルボキシメチルセルロースについて、上述の方法により、濾過残渣の割合、ショッパー・リーグラろ水度、カナディアンスタンダードフリーネス、濾水量、及びアニオン化度を測定した。結果を表５に示す。【０１１５】
【表５】
2019221273.tif 000006
【０１１６】
（実施例１３〜１５、比較例９、１０：パン類）
以下に示す配合で実施例、比較例の生地を調製した。その後、得られた各生地を、通常のストレート法の工程により発酵し、焼成して、角形食パンを得た。得られた食パンについて、焼成後の保水性について、１０名の訓練されたパネラーにより官能評価した。結果を表６に示す。【０１１７】
食パン用の生地の配合
小麦粉                                １００．０部
イースト                                  ２．０部
イーストフード                          ０．０５部
砂糖                                      ７．０部
塩                                        ２．０部
脱脂粉乳                                  ２．０部
ショートニング                            ４．０部
各カルボキシメチルセルロース塩            ０．５部
水                                      ７２．０部。【０１１８】
保水性についての官能評価
得られた各食パンの保水性（しっとりとした食感）について、訓練された１０人のパネラーが、良好または不良のいずれかで評価した。結果を表６に示す。表６における○、△、×の記号は、以下の評価結果を示す：
○：１０人中９人以上が保水性（しっとりとした食感）が良好であると評価した
△：１０人中６〜８人が保水性が良好であると評価した
×：保水性が良好であると評価した人が１０人中５人以下であった。【０１１９】
保形成についての評価
得られた各食パンの保形成について、トースターによる加熱前後の体積をレーザー体積計ＶＭ−２０００Ｖ（アステックス社）を用いて測定し、その値から体積縮小率を算出し、下記の基準で評価した：
〇：トースターによる加熱後の体積縮小率が、７％以下
△：トースターによる加熱後の体積縮小率が、７％超〜９％以下
×：トースターによる加熱後の体積縮小率が９％超。【０１２０】
【表６】
2019221273.tif 000007
【０１２１】
表６の結果からわかるように、本発明の分散組成物は、食パンにしっとりとした食感を与え、食品用の保水性付与剤として適していることがわかる。【０１２２】
（実施例１６〜１８、比較例１１、１２：グミ）
以下に示す配合で実施例、比較例のグミ原液を調製した。得られたグミ原液をＰＰ製のモールド（縦×横×高さ＝２０ｍｍ×２０ｍｍ×１５ｍｍ）に高さ１０ｍｍとなるよう充填した。直径２４ｃｍ、高さ１４ｃｍのＩＨヒーター専用鍋に、直径２０ｃｍ、高さ６ｃｍのメッシュの底面を上向きにして置き、水１リットルを入れた。ＩＨヒーターを用いて鍋を加熱し、水が沸騰し、蒸気が出始めたところで保温設定にした。この時の鍋の内部の温度は１００℃であった。グミ原液を充填したＰＰ製モールドをメッシュの底面に置き、鍋と蓋との間に濡れ布巾を挟んだ状態にして蓋をし、３０分間蒸気加熱することで、グミを得た。得られたグミについて、食感及びベタツキ感を評価した。結果を表７に示す。【０１２３】
グミ原液の配合
還元水飴                              ４９．４部
粉糖                                  ４２．８部
各カルボキシメチルセルロース塩          ６．４部
クエン酸                                １．２部
グレープ香料                            ０．２部【０１２４】
食感の評価
得られたグミの食感（弾力性、みずみずしさ）を、訓練された１０人のパネラーが、良好または不良のいずれかで評価した。結果を表７に示す。表７における○、△、×の記号は、以下の評価結果を示す：
○：１０人中９人以上が食感良好と評価した
△：１０人中６〜８人が食感良好と評価した
×：食感良好と評価した人が１０人中５人以下であった。【０１２５】
ベタツキ感の評価
得られたグミを触って、ベタツキ度合いを官能評価した。基準は以下の通りである：
○：全くべたつかない
△：ほとんどべたつかない
×：ベタツキ感が強い。【０１２６】
【表７】
2019221273.tif 000008
【０１２７】
表７の結果より、本発明の分散組成物は、グミにしっかりした弾力を与えることができ、食品用の保形性付与剤として適していることがわかる。また、みずみずしい食感を与えながら、べたつきにくく、食品用の保水性付与剤として適していることがわかる。【０１２８】
（実施例１９〜２１、比較例１３、１４：乳酸菌飲料）
以下に示す配合となるように、グラニュー糖、７０％異性化液糖に、各カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を所定量となるように計算して水を加え、完全に溶解させた。この溶解液を８０℃で１０分間殺菌して、２０℃±１℃まで冷却した後、所定量の発酵乳を加えて混合撹拌した。これを１５０ｋｇ／ｃｍ2にてホモジナイザーにて１回通した。ホモジナイズした混合攪拌液を９０℃で殺菌した後、２０℃まで冷却し、さらに、腐敗防止のために７％安息香酸ナトリウムを２．０ｍｌ添加して実施例、比較例の乳酸菌飲料を得た。得られた乳酸菌飲料について、食感及び分散安定性を評価した。結果を表８に示す。【０１２９】
乳酸菌飲料の配合
発酵乳（無水換算）                      ３．０部
グラニュー糖                            １．５部
７０％異性化液糖                        ９．３部
各カルボキシメチルセルロース塩          ０．５部
水                                    ８５．７部【０１３０】
食感の評価
得られた乳酸菌飲料の食感（なめらかさ、ねばつきやダマの少なさ）を、訓練された１０人のパネラーが、良好または不良のいずれかで評価した。結果を表８に示す。表８における○、△、×の記号は、以下の評価結果を示す：
○：１０人中９人以上が食感良好と評価した
△：１０人中６〜８人が食感良好と評価した
×：食感良好と評価した人が１０人中５人以下であった。【０１３１】
分散安定性の評価
得られた乳酸菌飲料を１００ｍｌのメスシリンダーに入れ、２週間放置し、２週間後の円筒管の乳蛋白沈殿量を読んだ。この値が小さいほど乳酸菌飲料に対する安定性が優れていることを示す。基準は以下の通りである：
○：沈殿量が５．０ｍｌ未満
△：沈殿量が５．０ｍｌ以上８．０ｍｌ未満
×：沈殿量が８．０ｍｌ以上。【０１３２】
【表８】
2019221273.tif 000009
【０１３３】
表８の結果より、本発明の分散組成物は、乳酸菌飲料の分散安定化に優れ、食品用の分散安定剤として適していることがわかる。また、なめらかなのど越しで、ねばつきやダマが少なく、ねばつきの少ない食品用粘度調整剤として使用できることがわかる。【０１３４】
（実施例２２〜２４、比較例１５、１６：チョコレート飲料）
以下に示す配合となるように、ココアパウダー、砂糖、脱脂粉乳、各カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を所定量となるように計算して水を加え、ホモミキサーにて攪拌しながら８０℃になるまで加熱して予備乳化し、ホモジナイザーにて３００ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力下で均質化を行った。その後、缶に充填し、１２１℃、３０分の殺菌を行い、実施例、比較例のチョコレート飲料を得た。得られたチョコレート飲料について、食感及び分散安定性を評価した。結果を表９に示す。【０１３５】
チョコレート飲料の配合
ココアパウダー                          ４．０部
砂糖                                  １０．０部
脱脂粉乳                                ４．０部
各カルボキシメチルセルロース塩          ２．０部
水                                    ８０．０部【０１３６】
食感の評価
得られたチョコレート飲料の食感（なめらかさ、ざらつきの少なさ）を、訓練された１０人のパネラーが、良好または不良のいずれかで評価した。結果を表９に示す。表９における○、△、×の記号は、以下の評価結果を示す：
○：１０人中９人以上が食感良好と評価した
△：１０人中６〜８人が食感良好と評価した
×：食感良好と評価した人が１０人中５人以下であった。【０１３７】
分散安定性の評価
得られたチョコレート飲料を１００ｍｌのメスシリンダーに入れ、２週間放置し、２週間後の円筒管の乳蛋白沈殿量を読んだ。この値が小さいほどチョコレート飲料に対する安定性が優れていることを示す。基準は以下の通りである：
○：沈殿量が５．０ｍｌ未満
△：沈殿量が５．０ｍｌ以上８．０ｍｌ未満
×：沈殿量が８．０ｍｌ以上。【０１３８】
【表９】
2019221273.tif 000010
【０１３９】
表９の結果より、本発明の分散組成物は、チョコレート飲料の分散安定化に優れ、ざらつきの少ないなめらかな食感を飲料に与えることができ、食品用の分散安定化剤として適していることがわかる。【０１４０】
（実施例２５〜２７、比較例１７、１８：ココア粉末の分散安定性）
市販粉末ココア（森永製菓（株）製）の２０％水溶液１００部に対して、各カルボキシメチルセルロースナトリウム塩を５部添加した時の分散安定性について目視で観察した。また、２４時間静置後に再攪拌し、再分散性を目視で観察した。分散安定性と再分散性の両方とも、保存容器の底に沈殿物が見られないものを○、保存容器底面の一部に少量沈殿が見られるものを△、保存容器底面に全体的に沈殿物が見られるものを×とした。結果を表１０に示す。【０１４１】
【表１０】
2019221273.tif 000011
【０１４２】
表１０の結果より、本発明の分散組成物は、ココア飲料の分散安定化と再分散性に優れ、食品用の分散安定化剤として適していることがわかる。【０１４３】
（実施例２８〜３０、比較例１９、２０：プリン）
以下に示す配合で、水と生クリームを攪拌しながら、プリンフレーバー以外の原料を粉体混合物として添加し８０℃１０分間攪拌溶解した後、プリンフレーバーを添加し、容器充填後、冷却して、実施例、比較例のプリンを調整した。その後、容器から取り出した際の保形性、食感を評価した。結果を表１１に示す。【０１４４】
プリンの配合
生クリーム                            ５．０部
砂糖                                １０．０部
脱脂粉乳                              ８．０部
カルボキシメチルセルロース塩          ０．３部
プリンフレーバー                      ０．１部
水                                  ７７．０部【０１４５】
食感の評価
得られたプリンの食感（なめらかさ）を、訓練された１０人のパネラーが、良好または不良のいずれかで評価した。結果を表１１に示す。表１１における○、△、×の記号は、以下の評価結果を示す：
○：１０人中９人以上が食感良好と評価した
△：１０人中６〜８人が食感良好と評価した
×：食感良好と評価した人が１０人中５人以下であった。【０１４６】
保形性の評価
得られたプリンを容器から取り出し、形が崩れるか否かを下記の基準で目視評価した。
○：容器と同様の形をほぼ維持している
×：自重でかなりつぶれている。【０１４７】
【表１１】
2019221273.tif 000012
【０１４８】
表１１の結果より、本発明の分散組成物は、プリンに充分な保形性を与えると同時になめらかな食感も維持することができ、食品用の乳化安定剤及び保形性付与剤として適していることがわかる。【０１４９】
（実施例３１〜３３、比較例２１、２２：ゼリー）
以下に示す配合で、水を攪拌しながら、砂糖、各カルボキシメチルセルロースナトリウム塩、クエン酸三ナトリウム、及び乳酸カルシウムの粉体混合物を加え、８０℃１０分間加熱攪拌溶解後、クエン酸（無水）を添加し、攪拌混合、全量を水にて補正し、容器充填し、８５℃３０分間殺菌して、水冷固化し、実施例、比較例のゼリーを調整した。その後、容器から取り出した際の保形性、食感を評価した。結果を表１２に示す。【０１５０】
ゼリーの配合
砂糖                                  １５．０部
クエン酸                                ０．２部
各カルボキシメチルセルロース塩          ０．３部
クエン酸三ナトリウム                    ０．２部
乳酸カルシウム                          ０．２部
水                                    ８４．０部【０１５１】
食感の評価
得られたゼリーの食感（適度な弾力、みずみずしさ）を、訓練された１０人のパネラーが、良好または不良のいずれかで評価した。結果を表１２に示す。表１２における○、△、×の記号は、以下の評価結果を示す：
○：１０人中９人以上が食感良好と評価した
△：１０人中６〜８人が食感良好と評価した
×：食感良好と評価した人が１０人中５人以下であった。【０１５２】
保形性の評価
得られたゼリーを容器から取り出し、形が崩れるか否かを下記の基準で目視評価した。
○：容器と同様の形をほぼ維持している
×：自重でかなりつぶれている。【０１５３】
【表１２】
2019221273.tif 000013
【０１５４】
表１２の結果より、本発明の分散組成物は、ゼリーに充分な保形性や適度な弾力を与えるのと同時に、みずみずしい食感も付与することができ、食品用の保形性付与剤及び保水性付与剤として適していることがわかる。【０１５５】
（実施例３４〜３６、比較例２３、２４：ハンバーグ）
以下に示す配合で、挽肉、玉ねぎ、パン粉、卵、黒コショウ、食塩、水をＳＫミキサーで３分間混合した後、各カルボキシメチルセルロースナトリウム塩を加えてよく混ぜ、１００ｇずつ小判型に成形した。このハンバーグをフライパン中で、強火で両面を計２分、その後弱火にしてからフタをして両面を計１２分加熱調理し、実施例、比較例のハンバーグを調整した。得られたハンバーグの保形性、食感を評価した。結果を表１３に示す。【０１５６】
ハンバーグの配合
挽肉                                  ５７．９部
玉ねぎ                                ２１．１部
パン粉                                １０．５部
卵                                      ６．３部
黒コショウ                              ０．１部
食塩                                    ０．８部
各カルボキシメチルセルロース塩          ０．５部
水                                      ３．２部【０１５７】
食感の評価
得られたハンバーグの食感（適度な歯ごたえ、なめらかさ）を、訓練された１０人のパネラーが、良好または不良のいずれかで評価した。結果を表１３に示す。表１３における○、△、×の記号は、以下の評価結果を示す：
○：１０人中９人以上が食感良好と評価した
△：１０人中６〜８人が食感良好と評価した
×：食感良好と評価した人が１０人中５人以下であった。【０１５８】
保形性の評価
調理中のハンバーグの保形性について下記の基準で評価した。
○：形がくずれにくい
×：形がくずれやすい。【０１５９】
【表１３】
2019221273.tif 000014
【０１６０】
表１３の結果より、本発明の分散組成物は、ハンバーグに充分な保形性や良好な食感も付与することができ、食品用の保形性付与剤等として適していることがわかる。【０１６１】
（実施例３７〜３９、比較例２５、２６：ホットケーキとパンの食感）
市販のホットケーキミックス（日本製粉株式会社製ホットケーキミックス）に、牛乳、卵を加え、各カルボキシメチルセルロースナトリウム塩を１重量％添加し、５分後、ホットプレート（１６０℃、５分）で焼き、調理直後と２０時間後のホットケーキのしっとり感を、パネラー１０人で評価した。【０１６２】
また、市販の強力粉（銘柄：日清カメリア）に、食塩、砂糖、牛乳、卵、バター、ドライイーストを加え、各カルボキシメチルセルロースナトリウム塩を１重量％添加し、常法に従ってロールパンを製造し、製造直後と２０時間後のロールパンのしっとり感を、パネラー１０人で評価した。【０１６３】
結果を表１４に示す。表１４における○、△、×の記号は、以下の評価結果を示す：
○：１０人中９人以上が食感良好（しっとりとした食感）と評価した
△：１０人中６〜８人が食感良好と評価した
×：食感良好と評価した人が１０人中５人以下であった。【０１６４】
【表１４】
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【０１６５】
表１４の結果より、本発明の分散組成物は、ホットケーキやロールパンにしっとりとした食感を長時間にわたり与えることができ、食品用の保水性付与剤等として適していることがわかる。【０１６６】
（実施例４０〜４２、比較例２７、２８：乳液（化粧品））
以下に示す配合で、実施例、比較例の乳液（化粧品）を製造した。得られた乳液について、乳化安定性、ざらつき感のなさ、べとつき感のなさ、伸び、保湿性、及び付着性を評価した。結果を表１５に示す。【０１６７】
乳液の配合
ステアリン酸                              ４．０部
スクワラン                                ５．０部
グリセリン                                ５．０部
プロピレングリコール                      ５．０部
ショ糖脂肪酸エステル                      ２．０部
各カルボキシメチルセルロース塩            ３．０部
水                                      ７０．０部【０１６８】
乳化安定性の評価
得られた乳液を室温にて１週間放置後、保存容器の底に沈殿物が見られないものを○、沈殿物が見られるものを×とした。【０１６９】
ざらつき感のなさ、べとつき感のなさ、伸び、保湿性、及び付着性の評価
得られた乳液のざらつき感のなさ、べとつき感のなさ、伸び、保湿性、及び付着性を、訓練された１５人の女性パネラーが、良好または不良のいずれかで評価した。結果を表１５に示す。表１５における○、△、×の記号は、以下の評価結果を示す：
○：１５人中１１人以上が良好と評価した
△：１５人中６〜１０人が良好と評価した
×：良好と評価した人が１５人中５人以下であった。【０１７０】
【表１５】
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【０１７１】
表１５の結果より、本発明の分散組成物は、乳化安定性と、ざらつき感やべとつき感の少なさ、また、伸び、保湿性、良好な付着性を乳液に与え、化粧品用の乳化安定剤、保水性付与剤、粘度調整剤として適していることがわかる。
【国際調査報告】
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