知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-09-05
(54)【発明の名称】新規なヒドロキシアルキルメチルセルロース及びその使用
(51)【国際特許分類】
C08B 13/00 20060101AFI20240829BHJP
A23L 29/262 20160101ALI20240829BHJP
A23L 5/00 20160101ALI20240829BHJP
【ＦＩ】
C08B13/00
A23L29/262
A23L5/00 K
A23L5/00 A
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024512003
(86)(22)【出願日】2022-08-18
(85)【翻訳文提出日】2024-03-05
(86)【国際出願番号】 EP2022073075
(87)【国際公開番号】W WO2023025653
(87)【国際公開日】2023-03-02
(31)【優先権主張番号】21193170.4
(32)【優先日】2021-08-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】323008992
【氏名又は名称】ニュートリション・アンド・バイオサイエンシーズ・ユーエスエー・ワン，エルエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】100127926
【弁理士】
【氏名又は名称】結田 純次
(74)【代理人】
【識別番号】100216105
【弁理士】
【氏名又は名称】守安 智
(72)【発明者】
【氏名】オリヴァー・ペーターマン
(72)【発明者】
【氏名】マティアス・ナール
【テーマコード（参考）】
4B035
4C090
【Ｆターム（参考）】
4B035LG26
4B035LP01
4B035LP31
4C090AA02
4C090AA08
4C090BA31
4C090BD08
4C090BD10
4C090BD36
4C090DA11
4C090DA27
(57)【要約】
新規なヒドロキシアルキルメチルセルロース及びその使用。ヒドロキシアルキルメチルセルロースであって、ヒドロキシアルキルメチルセルロースのアンヒドログルコース単位のヒドロキシアルキル基の置換パターンが、ｓ６（ヒドロキシアルキル）が０．０１～０．１であるようなパターンであり、ｓ６はアンヒドログルコース単位の６位のヒドロキシ基がヒドロキシアルキルで置換されているヒドロキシアルキルメチルセルロースのアンヒドログルコース単位のモル分率であり、ヒドロキシアルキルメチルセルロースのアンヒドログルコース単位のメトキシル基の置換パターンが、ｓ２３／ｓ２６（メチル）比が０．３６～０．６０であるようなパターンであり、ｓ２３はアンヒドログルコース単位の２位及び３位のヒドロキシ基のみがメチルで置換されているアンヒドログルコース単位のモル分率であり、ｓ２６はアンヒドログルコース単位の２位及び６位のヒドロキシ基のみがメチルで置換されているアンヒドログルコース単位のモル分率である、ヒドロキシアルキルメチルセルロース。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ヒドロキシアルキルメチルセルロースであって、前記ヒドロキシアルキルメチルセルロースのアンヒドログルコース単位のヒドロキシアルキル基の置換パターンが、ｓ６（ヒドロキシアルキル）が０．０１～０．１であるようなパターンであり、ｓ６は前記アンヒドログルコース単位の６位のヒドロキシ基がヒドロキシアルキルで置換されている前記ヒドロキシアルキルメチルセルロースの前記アンヒドログルコース単位のモル分率であり、前記ヒドロキシアルキルメチルセルロースの前記アンヒドログルコース単位のメトキシル基の置換パターンが、ｓ２３／ｓ２６（メチル）比が０．３６～０．６０であるようなパターンであり、ｓ２３は前記アンヒドログルコース単位の２位及び３位のヒドロキシ基のみがメチルで置換されている前記アンヒドログルコース単位のモル分率であり、ｓ２６は前記アンヒドログルコース単位の２位及び６位のヒドロキシ基のみがメチルで置換されている前記アンヒドログルコース単位のモル分率である、ヒドロキシアルキルメチルセルロース。
【請求項2】
温度２０℃及び剪断速度２．５１ｓ－１において２重量％水溶液として決定される１５０ｍＰａ．ｓ～１００，０００ｍＰａ．ｓの粘度を有する、請求項１に記載のヒドロキシアルキルメチルセルロース。
【請求項3】
５５～８５℃の範囲のゲル化温度を有し、前記ゲル化温度がＧ’／Ｇ”＝１となる温度であり、Ｇ’が前記ヒドロキシプロピルメチルセルロースの２重量％水溶液の貯蔵弾性率であり、Ｇ”が損失弾性率である、請求項１又は２のヒドロキシアルキルメチルセルロース。
【請求項4】
８５℃において２重量％水溶液として測定される１０～１００００Ｐａの範囲、例えば１２～９５００Ｐａの範囲、例えば１４～９０００Ｐａの範囲、例えば１６～８５００Ｐａの範囲、例えば１８～８０００Ｐａの範囲、例えば２０～７５００Ｐａの範囲、例えば２３～７０００Ｐａの範囲、例えば２５～７０００Ｐａの範囲、例えば２０～５０００Ｐａの範囲、例えば２５～５０００Ｐａの範囲、例えば３０～５０００Ｐａの範囲、例えば４０～５０００Ｐａの範囲、例えば５０～５０００Ｐａの範囲、例えば６０～５０００Ｐａの範囲、例えば７０～５０００Ｐａの範囲、例えば８０～５０００Ｐａの範囲、例えば９０～５０００Ｐａの範囲の貯蔵弾性率Ｇ’を有する、請求項１～３のいずれか一項に記載のヒドロキシアルキルメチルセルロース。
【請求項5】
ゲル化が１０℃の温度間隔内で起こり、１０℃の温度間隔内でのＧ’＝Ｇ”の交差における少なくとも５倍の貯蔵弾性率Ｇ’の増加として表される、請求項１～４のいずれか一項に記載のヒドロキシアルキルメチルセルロース。
【請求項6】
１．０～２．０のＤＳ及び０．０５～０．５のＭＳを有し、ＤＳがアンヒドログルコース単位あたりのメトキシル基によって置換されたヒドロキシル基の平均数であり、ＭＳがアンヒドログルコース単位あたりのヒドロキシアルコキシル基の平均モル数である、請求項１～５のいずれか一項に記載のヒドロキシアルキルメチルセルロース。
【請求項7】
１．２～１．８のＤＳ及び０．１～０．３のＭＳを有し、ＤＳがアンヒドログルコース単位あたりのメトキシル基によって置換されたヒドロキシル基の平均数であり、ＭＳがアンヒドログルコース単位あたりのヒドロキシアルコキシル基の平均モル数である、請求項６に記載のヒドロキシアルキルメチルセルロース。
【請求項8】
前記ヒドロキシアルキルメチルセルロースの前記アンヒドログルコース単位の前記メトキシル基の前記置換パターンが、前記ｓ２３／ｓ２６（メチル）比が０．４０～０．４８であるようなパターンであり、ｓ２３は前記アンヒドログルコース単位の２位及び３位の前記ヒドロキシ基のみがメチルで置換されている前記アンヒドログルコース単位のモル分率であり、ｓ２６は前記アンヒドログルコース単位の２位及び６位のヒドロキシ基のみがメチルで置換されている前記アンヒドログルコース単位のモル分率である、請求項１～７のいずれか一項に記載のヒドロキシアルキルメチルセルロース。
【請求項9】
前記ヒドロキシアルキルメチルセルロースの前記アンヒドログルコース単位の前記ヒドロキシアルキル基の前記置換パターンが、前記ｓ６（ヒドロキシアルキル）が０．０４～０．０６であるようなパターンであり、ｓ６は前記ヒドロキシアルキルメチルセルロースの前記アンヒドログルコース単位の６位の前記ヒドロキシ基がヒドロキシアルキルによって置換されている前記アンヒドログルコース単位のモル分率である、請求項１～８のいずれか一項に記載のヒドロキシアルキルメチルセルロース。
【請求項10】
ヒドロキシプロピルメチルセルロースである、請求項１～９のいずれか一項に記載のヒドロキシアルキルメチルセルロース。
【請求項11】
焼成又は焼結の結果として凝固する無機材料と、請求項１～９のいずれか一項に記載のヒドロキシアルキルメチルセルロースと、水とを含む、押出成形されたセラミック体を製造するための組成物。
【請求項12】
請求項１～９のいずれか一項に記載のヒドロキシアルキルメチルセルロースを含む、熱処理されるように設計された固形食品組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、新規なヒドロキシアルキルメチルセルロース、並びにセラミック押出成形のための、食品組成物中における、及び経口剤形の賦形剤としての、それらの使用に関する。
【背景技術】
【0002】
ヒドロキシプロピルメチルセルロースなどのヒドロキシアルキルメチルセルロースは、医薬用途、例えばハードカプセルや錠剤コーティングの製造のために、又は錠剤、ベーカリーフィリング、揚げ物、肉及び肉類似品におけるマトリックスポリマーとして、並びに無機材料、特にセラミック形成材料用の有機バインダーとして、広く使用されており、また受け入れられている。
【0003】
ヒドロキシプロピルメチルセルロースなどのヒドロキシアルキルメチルセルロースは、水中で逆熱ゲル化（ｒｅｖｅｒｓｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｇｅｌａｔｉｏｎ）を示すことが知られている。言い換えると、水性ヒドロキシプロピルメチルセルロース系材料は、低い温度で可溶性であり、高い温度でゲル化する。水中での逆熱ゲル化は、Ｎ．Ｓａｒｋａｒ，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｖｏｌ．２４，１０７３－１０８７（１９７９）による論文、Ｔｈｅｒｍａｌ Ｇｅｌａｔｉｏｎ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｍｅｔｈｙｌ ａｎｄ Ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｙｌ Ｍｅｔｈｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅに詳しく説明されている。具体的には、ヒドロキシプロピルメチルセルロースの水溶液を加熱すると、分子内に局在する疎水性メトキシル基の脱水が起こり、これによって含水ゲルになる。他方で、得られたゲルを冷却すると、疎水性メトキシル基が再び水和してゲルが元の水溶液に戻る。ヒドロキシアルキルメチルセルロースは、メチルセルロースと比較して貯蔵弾性率が低いことが知られている。低い貯蔵弾性率を示すヒドロキシアルキルメチルセルロースは、強いゲルを形成しない。弱いゲルを形成するためであっても高い濃度が必要である（Ｈａｑｕｅ，Ａ；Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ，Ｒ．Ｋ．；Ｍｏｒｒｉｓ，Ｅ．Ｒ．，Ｇｉｄｌｅｙ，Ｍ．Ｊ ａｎｄ Ｃａｓｗｅｌｌ，Ｄ．Ｃ．，Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ２２（１９９３）ｐ．１７５；及びＨａｑｕｅ，Ａ ａｎｄ Ｍｏｒｒｉｓ，Ｅ．Ｒ．，Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ２２（１９９３）ｐ．１６１）。例えば、同じ濃度の２重量％では、高温でＭＥＴＨＯＣＥＬ（商標）Ｋ４Ｍ ＨＰＭＣの最大貯蔵弾性率は典型的には約１００Ｐａ未満であるのに対し、ＭＥＴＨＯＣＥＬ（商標）Ａ４Ｍ メチルセルロースの最大貯蔵弾性率は典型的には約１０００Ｐａを超える。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
驚くべきことに、上で述べた文献に開示されているヒドロキシアルキルメチルセルロースとは異なり、高い温度で向上したゲル強度を示すヒドロキシアルキルメチルセルロースを調製できることが見出された。
【0005】
したがって、本発明は、ヒドロキシアルキルメチルセルロースであって、ヒドロキシアルキルメチルセルロースのアンヒドログルコース単位のヒドロキシアルキル基の置換パターンが、ｓ６（ヒドロキシアルキル）が０．０１～０．１であるようなパターンであり、ｓ６はアンヒドログルコース単位の６位のヒドロキシ基がヒドロキシアルキルで置換されているヒドロキシアルキルメチルセルロースのアンヒドログルコース単位のモル分率であり、ヒドロキシアルキルメチルセルロースのアンヒドログルコース単位のメトキシル基の置換パターンが、ｓ２３／ｓ２６（メチル）比が０．３６～０．６０であるようなパターンであり、ｓ２３はアンヒドログルコース単位の２位及び３位のヒドロキシ基のみがメチルで置換されているアンヒドログルコース単位のモル分率であり、ｓ２６はアンヒドログルコース単位の２位及び６位のヒドロキシ基のみがメチルで置換されているアンヒドログルコース単位のモル分率である、ヒドロキシアルキルメチルセルロースに関する。
【0006】
さらなる態様では、本発明は、焼成又は焼結の結果として凝固する無機材料と、本明細書に記載のヒドロキシアルキルメチルセルロースと、水とを含む、押出成形されたセラミック体を製造するための組成物に関する。
【0007】
さらに別の態様では、本発明は、本明細書に記載のヒドロキシアルキルメチルセルロースを含む、加熱処理されるように設計された固形食品組成物に関する。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本発明のヒドロキシアルキルメチルセルロースにおいて、エーテル置換基は、メチル基、ヒドロキシアルキル基、及びメチルとは異なる任意選択的なアルキル基である。ヒドロキシアルキル基は、同一であることも、又は互いに異なることも可能である。好ましくは、ヒドロキシアルキルメチルセルロースは、１種又は２種のヒドロキシアルキル基、より好ましくは１種又はそれ以上の種のヒドロキシ－Ｃ１～３－アルキル基、例えばヒドロキシプロピル及び／又はヒドロキシエチルを含む。有用な任意選択的なアルキル基は、例えば、エチル又はプロピルであり、エチルが好ましい。好ましいヒドロキシアルキルメチルセルロースは、ヒドロキシプロピルメチルセルロース又はヒドロキシエチルメチルセルロースなどのヒドロキシ－Ｃ１～３－アルキルメチルセルロースである。
【0009】
高温でゲルを形成する能力に重要であると考えられる新規なヒドロキシアルキルメチルセルロースの本質的な特徴は、ｓ６（ヒドロキシアルキル）が０．０１～０．１となるようなアンヒドログルコース単位上のヒドロキシアルキル基の特有の分布であり、ここでのｓ６は、アンヒドログルコース単位の６位のヒドロキシ基がヒドロキシアルキルによって置換されているヒドロキシアルキルメチルセルロースのアンヒドログルコース単位のモル分率である。好ましい実施形態では、本発明のヒドロキシアルキルメチルセルロースのｓ６（ヒドロキシアルキル）は０．０４～０．０６である。いくつかの実施形態では、このｓ６（ヒドロキシアルキル）は、０．０１５より大きく、例えば０．０２０より大きく、例えば０．０２５より大きく、例えば０．０３０より大きく、例えば０．０３５より大きく、例えば０．０４０より大きい。いくつかの実施形態では、このｓ６（ヒドロキシアルキル）は、０．０９５未満、例えば０．０９０未満、例えば０．０８５未満、例えば０．０８０未満、例えば０．０７５未満、例えば０．０７０未満、例えば０．０６５未満、例えば０．０６０未満である。
【0010】
同様に高温でゲルを形成する能力に重要であると考えられる新規なヒドロキシアルキルメチルセルロースの別の本質的な特徴は、ｓ２３／ｓ２６が０．３６～０．６０、好ましくは０．４０～０．４８であるような、アンヒドログルコース単位上のメチル基の特有の分布である。いくつかの実施形態では、このｓ２３／ｓ２６（メチル）比は０．３７より大きく、例えば０．３８より大きく、例えば０．３９より大きく、例えば０．４０より大きい。いくつかの実施形態では、このｓ２３／ｓ２６（メチル）比は、０．５９未満、例えば０．５８未満、例えば０．５７未満、例えば０．５６未満、例えば０．５５未満、例えば０．５４未満、例えば０．５３未満、例えば０．５２未満、例えば０．５１未満、例えば０．５０未満、例えば０．４９未満、例えば０．４８未満、例えば０．４７未満、例えば０．４６未満である。
【0011】
比率ｓ２３／ｓ２６において、ｓ２３は、アンヒドログルコース単位の２－位及び３－位の２つのヒドロキシ基のみがメチル基によって置換されているアンヒドログルコース単位のモル分率であり、及びｓ２６は、アンヒドログルコース単位の２－位及び６－位の２つのヒドロキシ基のみがメチル基によって置換されているアンヒドログルコース単位のモル分率である。ｓ２３の決定に関して、「アンヒドログルコース単位の２位及び３位の２つのヒドロキシ基のみがメチル基によって置換されているアンヒドログルコース単位のモル分率」という用語は、６位がメチルによって置換されていないことを意味し；例えば、それらは、無置換ヒドロキシ基であることが可能であり、或いはそれらは、ヒドロキシアルキル基、メチル化ヒドロキシアルキル基、メチルとは異なるアルキル基、又はアルキル化ヒドロキシアルキル基によって置換されていることが可能である。ｓ２６の決定に関して、「アンヒドログルコース単位の２位及び６位の２つのヒドロキシ基のみがメチル基によって置換されているアンヒドログルコース単位のモル分率」という用語は、３位がメチルによって置換されていないことを意味し；例えば、それらは、無置換ヒドロキシ基であることが可能であり、或いはそれらは、ヒドロキシアルキル基、メチル化ヒドロキシアルキル基、メチルとは異なるアルキル基、又はアルキル化ヒドロキシアルキル基によって置換されていることが可能である。
【0012】
下記の式Ｉ及び式ＩＩは、アンヒドログルコース単位中のヒドロキシ基の番号付けを示す。式Ｉ及び式ＩＩは、説明の目的でのみ使用されており、本発明のヒドロキシアルキルメチルセルロースを表すものではない。
【化1】
【化2】
【0013】
ヒドロキシアルキルメチルセルロースは、好ましくは１．０～２．０、より好ましくは１．２～１．８のＤＳ（メチル）を有する。セルロースエーテルのメチル置換度、ＤＳ（メチル）は、アンヒドログルコース単位あたりのメチル基によって置換されたＯＨ基の平均数である。
【0014】
ヒドロキシアルキルメチルセルロースは、０．０５～０．５、好ましくは０．１～０．３のＭＳ（ヒドロキシアルキル）を有する。ヒドロキシアルキル置換度は、ＭＳ（モル置換）によって説明される。ＭＳ（ヒドロキシアルキル）は、アンヒドログルコース単位１モルあたりのエーテル結合によって結合しているヒドロキシアルキル基の平均数である。ヒドロキシアルキル化の間、複数の置換によって側鎖が得られる可能性がある。
【0015】
ヒドロキシプロピルメチルセルロース中の％メトキシル及び％ヒドロキシプロポキシの決定は、米国薬局方（ＵＳＰ ３２）に従って実行される。
【0016】
得られる値は、％メトキシル及び％ヒドロキシプロポキシである。これらは、その後、メチル置換基に関する置換度（ＤＳ）及びヒドロキシプロピル置換基に関するモル置換（ＭＳ）に変換される。塩の残留量は、変換において考慮された。ヒドロキシエチルメチルセルロースのＤＳ（メチル）及びＭＳ（ヒドロキシエチル）は、ヨウ化水素によるＺｅｉｓｅ開裂と、それに続くガスクロマトグラフィーによって行われる。（Ｇ．Ｂａｒｔｅｌｍｕｓ ａｎｄ Ｒ．Ｋｅｔｔｅｒｅｒ，Ｚ．Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．２８６；１９７７：１６１－１９０）。
【0017】
本発明の一実施形態では、ヒドロキシアルキルメチルセルロースの粘度は、カップ＆ボブ形状（ＣＣ－２７）を有するＡｎｔｏｎ Ｐａａｒ Ｐｈｙｓｉｃａ ＭＣＲ５０１レオメータで、２０℃、剪断速度２．５１ｓ－１で、２０℃の２重量％水溶液として測定して決定した場合に、１５０ｍＰａ・ｓ～１００，０００ｍＰａ・ｓである。そのような粘度を有するヒドロキシアルキルメチルセルロースは、様々な用途に、例えば食品成分として、セラミック押出成形のために、及び経口投与形態の賦形剤として、有用である。
【0018】
驚くべきことに、上で定義した２０℃の２重量％水溶液として測定される１５０ｍＰａ・ｓを超える粘度を有する本発明のヒドロキシアルキルメチルセルロースの好ましい実施形態は、従来のヒドロキシアルキルメチルセルロースのグレードとは異なり、２重量％として高温で析出しないことが見出された。対照的に、本発明のヒドロキシアルキルメチルセルロースは、５５～８５℃の範囲のゲル化温度を示すことが見出されている。ゲル化温度は、Ｇ’／Ｇ”＝１となる温度であり、Ｇ’はセルロースエーテルの２重量％水溶液の貯蔵弾性率であり、Ｇ”は損失弾性率である。図１は、本発明のヒドロキシアルキルメチルセルロースのゲル化温度を示す。セルロースエーテルの２重量％水溶液のゲル化の温度依存性を特徴評価するために、カップ＆ボブ構成（ＣＣ－２７）とペルチェ温度制御システムとを備えたＡｎｔｏｎ Ｐａａｒ Ｐｈｙｓｉｃａ ＭＣＲ５０１レオメータ（Ｏｓｔｆｉｌｄｅｒｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）を振動剪断流で使用した。測定の詳細は実施例のセクションに記載されている。驚くべきことに、ゲル化は、１０℃間隔内などの狭い温度間隔内で起こり、１０℃の温度間隔内でのＧ’＝Ｇ”の交差における少なくとも５倍、さらには少なくとも１０倍の貯蔵弾性率Ｇ’の急激な増加として表されることが見出された。そのような貯蔵弾性率Ｇ’の急激な増加は、ゲル化が起こる前の広い温度ウインドウによって安定な加工が行い易くなる用途において、例えばヒドロキシアルキルメチルセルロースがセラミック押出成形品中の又は加熱処理用に設計された固形食品中の成分として使用される場合に、有利である。
【0019】
また、驚くべきことに、上で定義したように、２０℃及び剪断速度２．５１ｓ－１において２重量％水溶液として決定される１５０ｍＰａ・ｓを超える粘度を有する本発明のヒドロキシアルキルメチルセルロースは、驚くべきことに高いゲル強度を有することも見出された。ヒドロキシアルキルメチルセルロースの水溶液がＧ’／Ｇ”≧１によって特徴付けられる場合、すなわちそれがゲルを形成する場合、ゲル強度は貯蔵弾性率Ｇ’として測定される。２０℃及び剪断速度２．５１ｓ－１において２重量％水溶液として決定される１５０ｍＰａ・ｓを超える粘度を有する本発明のヒドロキシアルキルメチルセルロースは、通常１０～１００００Ｐａの範囲、例えば１２～９５００Ｐａの範囲、例えば１４～９０００Ｐａの範囲、例えば１６～８５００Ｐａの範囲、例えば１８～８０００Ｐａの範囲、例えば２０～７５００Ｐａの範囲、例えば２３～７０００Ｐａの範囲、例えば２５～７０００Ｐａの範囲、例えば１０～５０００Ｐａの範囲、例えば２５～５０００Ｐａの範囲、例えば３０～５０００Ｐａの範囲、例えば４０～５０００Ｐａの範囲、例えば５０～５０００Ｐａの範囲、例えば６０～５０００Ｐａの範囲、例えば７０～５０００Ｐａの範囲、例えば８０～５０００Ｐａの範囲、例えば９０Ｐａ～５０００Ｐａの範囲の貯蔵弾性率Ｇ’を有する。
【0020】
それぞれ、セルロースエーテルの２重量％水溶液の貯蔵弾性率Ｇ’、損失弾性率Ｇ’’、及びＧ’／Ｇ’’＝１におけるゲル化温度は、振動剪断流において、ペルチェ温度制御システムを用いて、Ａｎｔｏｎ Ｐａａｒ Ｐｈｙｓｉｃａ ＭＣＲ ５０１を使用する温度スイープ実験で測定される。カップ＆ボブ形状（ＣＣ－２７）が使用される。測定は、２Ｈｚの一定振動数で、２０℃から８５℃まで０．５％の一定歪み（変形振幅）で行われる。これらの測定は、１℃／分の加熱速度、４点／分のデータ収集速度で行われる。振動測定から得られる貯蔵弾性率Ｇ’は、溶液の弾性特性を表す。振動測定から得られる損失弾性率Ｇ’’は、溶液の粘性特性を表す。試料のゲル化プロセスの間、Ｇ’はＧ’’を上回る。Ｇ’とＧ’’の交差はゲル化温度を表す。
【0021】
本発明の新規なヒドロキシアルキルメチルセルロースの製造方法は、実施例で詳細に説明される。新規なヒドロキシアルキルメチルセルロースの製造方法のいくつかの態様を、以降でより一般的な用語で説明する。
【0022】
一般的に、セルロースパルプ、又はヒドロキシアルキルメチルセルロースへのセルロースパルプの反応が進行するのに伴い部分的に反応したセルロースパルプは、２段階以上の段階で、好ましくは２段階又は３段階で、アルカリ金属水酸化物、より好ましくは水酸化ナトリウムの水性アルカリ性溶液を含む１つ又はそれ以上の反応器中でアルカリ化される。水性アルカリ性溶液は、水性アルカリ性溶液の全重量に基づき、好ましくは、３０～７０パーセント、より好ましくは３５～６０パーセント、最も好ましくは４８～５２パーセントのアルカリ金属水酸化物含有量を有する。
【0023】
一実施形態において、ジメチルエーテルなどの有機溶媒が、希釈剤及び冷却剤として反応器に添加される。同様に、反応器のヘッドスペースは、任意選択的にセルロースエーテル生成物の酸素によって触媒作用を及ぼされる解重合を制御するために、不活性気体（窒素など）でパージされる。
【0024】
典型的には、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり１．２～５．０モル当量のアルカリ金属水酸化物が第１段階において添加される。パルプの均一な膨潤及び分布は、任意選択的に混合及び撹拌によって制御される。第１段階において、アルカリ金属水酸化物剤の添加の速度は、あまり重要ではない。それを数回に分けて、例えば２～４回にわけて、又は連続的に添加することができる。アルカリ金属水酸化物をセルロースパルプと接触させる第１段階の温度は、典型的には２５～６５℃の範囲、好ましくは４０～５０℃の範囲である。アルカリ化の第１段階は、典型的には１５～６０分間継続される。
【0025】
塩化メチル又は硫酸ジメチルなどのメチル化剤も、典型的にはアルカリ金属水酸化物の添加の後に、セルロースパルプに添加される。メチル化剤の総量は、一般に、アンヒドログルコース単位１モルあたり３～５．３モルである。メチル化剤は、セルロース、又はヒドロキシアルキルメチルセルロースへのセルロースパルプの反応が進行するのに伴い部分的に反応したセルロースパルプに、単一段階で又は２段階で添加することができる。
【0026】
メチル化剤を単一段階で添加する場合、一般に、それは、アンヒドログルコース単位１モルあたり３．４～５．３モルのメチル化剤の量で添加されるが、いずれにしても、それは、反応混合物を加熱する前に、アルカリ金属水酸化物の添加された全モル量と比較して、少なくとも等モル量で添加される。
【0027】
メチル化剤を２段階で添加する場合、第１段階において、一般に、それは、反応混合物を加熱する前に、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．６～２．０モルのメチル化剤の量で添加されるが、いずれにしても、それは、アルカリ金属水酸化物添加の第１段階において添加されたアルカリ金属水酸化物のモル量と比較して、少なくとも等モル量で添加される。
【0028】
単一段階、又は第１段階のメチル化剤は、懸濁化剤と予混合されていてもよい。この場合、懸濁化剤とメチル化剤との混合物は、メチル化剤及び懸濁化剤の全重量に基づき、好ましくは、２０～５０重量パーセント、より好ましくは３０～５０重量パーセントの懸濁化剤を含む。セルロースをアルカリ金属水酸化物及びメチル化剤と接触させた後、反応温度を典型的には３０～４５分間かけて約７０～８５℃、好ましくは約７５～８０℃の温度まで上昇させ、この温度で８０～１００分間反応させる。
【0029】
メチル化剤を２段階で添加する場合、第２段階のメチル化剤は、一般に、反応混合物を１０～３０分間、約７０～８５℃の温度まで加熱した後に反応混合物に添加される。第２段階のメチル化剤は、一般に、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．２～２．０モルの量で添加されるが、いずれにしても、それは、反応混合物中に存在するアルカリ金属水酸化物のモル量と比較して、少なくとも等モル量で添加される。したがって、第２段階のメチル化剤は、存在する場合、アルカリ金属水酸化物がセルロースパルプと過剰量で接触しないような様式で、第２及び任意選択的に第３段階のアルカリ金属水酸化物添加の前又は後に反応混合物に添加される。第２段階のメチル化剤は、好ましくは、１分あたりアンヒドログルコース単位１モルあたり０．２５～０．５モル当量のメチル化剤の速度で添加される。メチル化剤を２段階で添加する場合、第１段階のアルカリ金属水酸化物及びメチル化剤と、第２段階のアルカリ金属水酸化物及びメチル化剤との間のモル比は、一般に０．５：１～２：１である。
【0030】
アルカリ金属水酸化物を２段階で添加する場合、典型的には、単一段階又は第１段階のメチル化剤の添加後、そして存在する場合、第２段階のメチル化剤の添加と同時に、又はその後に、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．０～２．９モル当量のアルカリ金属水酸化物が第２段階において添加される。第１段階のアルカリ金属水酸化物と第２段階のアルカリ金属水酸化物との間のモル比は、一般に０．６：１～１．２：１である。第２段階のアルカリ金属水酸化物は、一般に、５５～８０℃、好ましくは６０～８０℃の温度で添加される。
【0031】
次いで、未反応のメチル化剤を除去するために窒素フラッシュされた反応器から圧力が解放される。
【0032】
その後、エチレンオキシド及び／又はプロピレンオキシドなどの１種以上、好ましくは１種又は２種のヒドロキシアルキル化剤が、第２段階又は第３段階においてアルカリ金属水酸化物が添加される前、後、又はそれと同時に反応に添加される。好ましくは、１種のみのヒドロキシアルキル化剤が使用される。ヒドロキシアルキル化剤は、一般に、アンヒドログルコース単位１モルあたり０．５～２．０モルのヒドロキシアルキル化剤の量で添加される。ヒドロキシアルキル化剤は、有利には、反応混合物を反応温度、すなわち６０～８０℃の温度まで加熱する前に添加される。
【0033】
得られたヒドロキシアルキルメチルセルロースは、塩及び他の反応副生成物を除去するために洗浄される。塩が可溶性であるいずれの溶媒も利用されてよいが、水が好ましい。ヒドロキシアルキルメチルセルロースは反応器中で洗浄されてもよいが、好ましくは反応器の下流に位置する別々の洗浄機において洗浄される。洗浄の前又は後に、残留する有機含有量を減少させるために、蒸気に曝露することによってヒドロキシアルキルメチルセルロースがストリッピングされてもよい。
【0034】
ヒドロキシアルキルメチルセルロース及び揮発性物質の重量の合計に基づき、好ましくは約０．５～約１０．０重量パーセントの水、より好ましくは約０．８～約５．０重量パーセントの水及び揮発性物質の減少された水及び揮発性物質含有量になるまで、ヒドロキシアルキルメチルセルロースを乾燥させる。水及び揮発性物質含有量を減少させることによって、ヒドロキシアルキルメチルセルロースを粒子形態へとミル粉砕することが可能となる。ヒドロキシアルキルメチルセルロースは、所望のサイズの微粒子へとミル粉砕される。必要に応じて、乾燥及びミル粉砕は同時に行われてもよい。
【0035】
上述した方法によれば、剪断速度２．５１ｓ－１で、２０℃で２重量％水溶液として測定して決定される１５０ｍＰａ・ｓ～１００，０００ｍＰａ・ｓの粘度を通常有するヒドロキシアルキルメチルセルロースが得られる。剤形のカプセル又はコーティングの製造に特に適したヒドロキシアルキルメチルセルロースを調製するために、そのようなヒドロキシアルキルメチルセルロースに対して通常部分解重合プロセスが行われる。部分解重合プロセスは当該技術分野で周知であり、例えば欧州特許出願公開第１，１４１，０２９号明細書；欧州特許第２１０，９１７号明細書；欧州特許第１，４２３，４３３号明細書；及び米国特許第４，３１６，９８２号明細書に記載されている。或いは、部分解重合は、ヒドロキシアルキルメチルセルロースの製造の間に、例えば酸素又は酸化剤の存在によって達成可能である。そのような部分解重合プロセスにおいて、ＡＳＴＭ Ｄ２３６３－７９（２００６年再承認）に従って２０℃において２０重量％水溶液として決定される２～２０ｍＰａ・ｓ、好ましくは３～１５ｍＰａ・ｓの粘度を有するヒドロキシアルキルメチルセルロースを得ることができる。
【0036】
一実施形態では、本発明のヒドロキシアルキルメチルセルロース、特にヒドロキシプロピルメチルセルロースは、同等の公知のヒドロキシアルキルメチルセルロース、特にヒドロキシプロピルメチルセルロースを含む固形食品組成物よりも高い硬度及び／又は凝集力を有する固形食品組成物を調製するために有用な場合がある。
【0037】
本発明のヒドロキシアルキルメチルセルロースは、典型的には、食品組成物の総重量に基づいて０．０５～１０パーセント、好ましくは０．１～８パーセント、より好ましくは０．２～５パーセント、最も好ましくは０．５～２パーセントのレベルで食品組成物に配合される。
【0038】
本発明のヒドロキシアルキルメチルセルロースは、好ましくは固形食品組成物、特に揚げる、ローストする、グリルする、調理する、焼く、或いはポシェされる食品組成物など、加熱処理されるように設計された固形食品組成物に配合される。好ましい食品組成物は、野菜、肉、魚、及び大豆のパティ及びボール、野菜、肉、魚、及び大豆のソーセージ、成形された野菜、肉、魚、及び大豆製品、改質された魚介類；改質されたチーズスティック；オニオンリング；パイのフィリング；パスタのフィリング、加熱及び焼成された甘味及び塩味のフィリング、デンプンベースの揚げられた、グリルされた、ローストされた、調理された、焼かれた、或いはポシェされた製品、肉類似品、成形されたジャガイモ製品、例えばコロッケ、ポム・デュシェス、ハッシュブラウン、パンケーキ、ワッフル、及びケーキ；チューイング菓子、ペットフード；発酵あり又はなしの焼成食品、例えばパンなどである。本発明の好ましい態様では、食品組成物はタンパク質性食品組成物、特にタンパク質性のベジタリアン食品、例えば大豆ソーセージ及びパティ、ミートレスミートボール、並びに豆腐ターキーロールである。
【0039】
食品組成物の形成において、ヒドロキシアルキルメチルセルロースは、典型的には、組成物の処理及び形成中に食品と混合される。本発明の食品組成物は、冷凍された成形済み若しくはカット済み製品、未調理のプレミックス、又は成形済み若しくはカット済み調理品、例えば揚げられた、ローストされた、グリルされた、調理された、或いはポシェされた製品とすることができる。上述したヒドロキシアルキルメチルセルロースは、調理中及び調理後の食品組成物の優れた安定性を提供する。上述したヒドロキシアルキルメチルセルロースは、食品組成物に含まれる唯一のセルロースエーテルであってよい。或いは、欧州特許第１１７１４７１号明細書に記載されているものなどの１種以上の他のセルロースエーテルを、好ましくは食品組成物の総重量に基づいて０．５～２パーセントの量で本発明の食品組成物に配合することもできる。
【0040】
別の実施形態では、本発明のヒドロキシアルキルメチルセルロースは、焼成又は焼結の結果として凝結する無機材料と、本明細書に記載のヒドロキシアルキルメチルセルロースと、水とを含む、押出成形されたセラミック体を製造するための組成物の中に含まれ得る。
【0041】
無機セラミック形成材料は、酸化物や水酸化物などの合成により製造された材料であってもよく、或いは粘土やタルクなどの天然に存在する鉱物であってもよく、或いはこれらの任意の組み合わせであってもよい。より好ましくは、無機材料は、アルミナ又はその前駆体、シリカ又はその前駆体、アルミン酸塩、アルミノケイ酸塩、アルミナシリカ、長石、チタニア、溶融シリカ、窒化アルミニウム、炭化アルミニウム、カオリン、コージェライト又はその前駆体、ムライト又はその前駆体、粘土、ベントナイト、タルク、ジルコン、ジルコニア、スピネル、炭化ケイ素、ホウ化ケイ素、窒化ケイ素、二酸化チタン、炭化チタン、炭化ホウ素、酸化ホウ素、ホウケイ酸塩、ホウケイ酸ソーダバリウム、ケイ酸塩及び層状ケイ酸塩、ケイ素金属、炭素、粉末ガラス、希土類酸化物、ソーダ石灰、ゼオライト、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸アルミニウム、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト、炭素、粉末ガラス、希土類酸化物などの金属酸化物、又はそのような無機材料の２種以上の組み合わせである。「粘土」という用語は、板状構造を有する水和ケイ酸アルミニウムを意味し、水と混合すると可塑性の塊を形成する。典型的には、粘土は、カオリン、イライト、及びスメクタイトなどの１つ以上の結晶構造から構成される。好ましい酸化物は、粘土と混合したときにコージェライト又はムライトを形成するものである（例えばコージェライトを形成する場合にはシリカ及びタルク、ムライトを形成する場合にはアルミナ）。
【0042】
押出成形体を製造するための組成物は、好ましくは、無機材料とヒドロキシアルキルメチルセルロースとの合計重量に基づいて８５～９９．５パーセント、より好ましくは９０～９９．３パーセント、最も好ましくは９２～９９パーセントの無機材料と、０．５～１５パーセント、より好ましくは０．７～１０パーセント、最も好ましくは１～８パーセントのヒドロキシアルキルメチルセルロースとを含む。
【0043】
押出成形体を製造するための組成物は、好ましくはペースト形態である。通常、これは２５℃で液体である希釈剤を含み、ヒドロキシアルキルメチルセルロースが溶解するための媒体を提供し、その結果バッチに可塑性を付与し、粉末を湿潤させる。液体希釈剤は水性であってよく、これは通常は水若しくは水混和性溶媒であるか、或いは有機系であるか、或いはそれらの混合である。最も好ましくは水が使用される。押出成形体を製造するための組成物は、無機材料１００重量部あたり、好ましくは１０～６０重量部、より好ましくは２０～５０重量部、最も好ましくは１５～４０重量部の液体希釈剤を含む。
【0044】
無機材料と、ヒドロキシアルキルメチルセルロースと、典型的には液体希釈剤と、任意選択的な他の添加剤、例えば界面活性剤、潤滑剤、及び細孔形成材料などとの均一な混合は、例えば公知の従来の混練プロセスによって行うことができる。押出成形体のための得られる押出可能な組成物は、通常、硬く均一である。次いで、任意の公知の従来のセラミック押出プロセスによってグリーン体へと成形することができる。例示的な態様では、押出は、油圧ラム押出プレス、二段脱気シングルオーガー押出機、又は吐出端にダイアセンブリが取り付けられた二軸押出機を使用して行うことができる。次いで、過剰な水分を除去するために、製造されたグリーン体を乾燥させることができる。乾燥は、熱風乾燥、蒸気乾燥、又は誘電乾燥によって行うことができ、これに続いて空気乾燥を行うこともできる。乾燥した後、グリーン体は、その後公知の技術に従ってグリーン体を焼結された物品へと変換するために有効な条件下で焼成することができる。温度及び時間の焼成条件は、グリーン体の組成及びサイズ及び形状に依存し、本発明は特定の焼成温度及び時間に限定されない。典型的な温度は６００℃～２３００℃であり、これらの温度での保持時間は典型的には１時間～２０時間である。
【0045】
本発明による押出成形体は、任意の都合のよいサイズ及び形状を有することができる。これらは、触媒用担体、触媒、熱交換器、又はフィルター、例えばディーゼル微粒子フィルター、溶融金属フィルター、及び再生器コアとしてなどの多くの用途に有用である。好ましい態様では、本発明の組成物及び方法は、ハニカムなどのセル状構造体の製造によく適している。これらのセル状のセラミック体は、触媒の担体として、或いは排ガス処理用の触媒フィルターとして特に有用である。
【0046】
通常、ハニカムの密度は約１５セル／ｃｍ２～約２３５セル／ｃｍ２の範囲である。典型的な壁の厚さは０．０５～０．６５ｍｍである。しかしながら、セラミック体の具体的な望まれるサイズ及び形状は、用途、例えば自動車用途ではエンジンのサイズ及び取り付けに利用可能な空間に依存し得ることが理解されるべきである。本発明の押出成形体は、一態様では、薄い壁のハニカムの製造に適しているが、特許請求の範囲に記載の混合物は、より厚い壁の構造にも使用することができる。
【0047】
さらなる実施形態では、本発明は、ＡＳＴＭ Ｄ２３６３－７９（２００６年再承認）に従って２０℃において２０重量％水溶液として決定される２～２０ｍＰａ・ｓ、好ましくは３～１５ｍＰａ・ｓの粘度を有する本発明のヒドロキシアルキルメチルセルロースを、水性組成物の７～４０重量パーセント、好ましくは１０～３０重量パーセント含有する、剤形のカプセル又はコーティングの製造のための水性組成物に関する。水性組成物は、着色剤、風味及び味改良剤、酸化防止剤、可塑剤、及び界面活性剤などの任意選択的な添加剤をさらに含んでいてもよい。例えば、カプセルを製造する場合、ベンガラなどの水溶性食用色素、又は天然色素を着色剤として使用することができ；ＴｉＯ２をマスキング剤として使用することができ；カプセルフィルムの柔軟性を向上させるために、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ソルビトール、又はグリセリンを可塑剤又は界面活性剤として使用することができる。固体形態のコーティングに特に有用な添加剤は、単層フィルム可塑剤、固体充填促進剤、第２のセルロースエーテル、界面活性剤、潤滑剤、研磨剤、顔料、粘着防止剤、滑剤、不透明化剤、着色剤、及びそれらの任意の組み合わせである。
【0048】
水性組成物は、コーティングされた組成物を形成する目的で、剤形、例えば錠剤、顆粒、ペレット、カプレット、トローチ、座薬、ペッサリー、又は埋込可能な剤形をコーティングするために使用することができる。好ましい剤形は、医薬剤形、栄養補助剤、又は農業用剤形である。
【0049】
さらに、水性組成物はカプセルの製造のために使用することができる。カプセルの製造のための１つの方法は、「ホットピン法」である。この方法は、好ましくは、（ａ）上述した低粘度ヒドロキシアルキルメチルセルロースと任意選択的な添加剤とを含む水性組成物を準備する工程、（ｂ）水性組成物に浸漬する際に、水性組成物のゲル化温度よりも高い温度になるように浸漬ピンを予熱する工程、（ｃ）ゲル化温度未満の温度に維持された水性組成物に予熱した浸漬ピンを浸漬する工程、（ｄ）浸漬ピンを水性組成物から引き抜いて、浸漬ピン上にフィルムを得る工程、及び（ｅ）ピンの上に成形されたカプセルシェルを得るために、水性組成物のゲル化温度を超える温度で浸漬ピン上のフィルムを乾燥させる工程、を含む。
【0050】
このホットピン法では、浸漬ピンは、好ましくは、水性組成物に浸漬するときに５５～９５℃、好ましくは６０～９０℃の温度になるように予熱される。予熱された浸漬ピンは、好ましくはそのゲル化温度よりも１０℃～１℃、より好ましくは４℃～１℃低い温度に維持された水性組成物中に浸漬される。ヒドロキシアルキルメチルセルロースの水性組成物からカプセルを製造するために使用されるホットピン法は、国際特許出願公開である国際公開第２００８／０５０２０９号パンフレットに詳しく記載されている。
【実施例】
【0051】
以下の実施例は、説明の目的のためにのみ提供されるものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。全ての百分率は、特に明記しない限り、重量による。
【0052】
ヒドロキシプロピルメチルセルロース中の％メトキシル及び％ヒドロキシプロポキシの測定は、米国薬局方（ＵＳＰ ３２）に従って実行される。得られる値は、％メトキシル及び％ヒドロキシプロポキシである。これらを、その後、メチル置換基に関する置換度（ＤＳ）及びヒドロキシプロピル置換基に関するモル置換（ＭＳ）に変換する。塩の残留量は、変換において考慮された。
【0053】
ヒドロキシエチルメチルセルロースのＤＳ（メチル）及びＭＳ（ヒドロキシエチル）は、ヨウ化水素によるザイゼル開裂と、それに続くガスクロマトグラフィーによって行われる。（Ｇ．Ｂａｒｔｅｌｍｕｓ ａｎｄ Ｒ．Ｋｅｔｔｅｒｅｒ，Ｚ．Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．２８６；１９７７：１６１－１９０）。
【0054】
ｓ２３／ｓ２６の決定
セルロースエーテル中のエーテル置換基の決定は一般に知られており、例えばＢｅｎｇｔ Ｌｉｎｄｂｅｒｇ、Ｕｌｆ Ｌｉｎｄｑｕｉｓｔ、及びＯｌｌｅ Ｓｔｅｎｂｅｒｇによる、Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１７６（１９８８）１３７－１４４，Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ Ｂ．Ｖ．，Ａｍｓｔｅｒｄａｍ，ＤＩＳＴＲＩＢＵＴＩＯＮ ＯＦ ＳＵＢＳＴＩＴＵＥＮＴＳ ＩＮ Ｏ－ＥＴＨＹＬ－Ｏ－（２－ＨＹＤＲＯＸＹＥＴＨＹＬ）ＣＥＬＬＵＬＯＳＥに記載されている。
セルロースエーテル中のエーテル置換基の決定は一般に知られており、例えばＢｅｎｇｔ Ｌｉｎｄｂｅｒｇ、Ｕｌｆ Ｌｉｎｄｑｕｉｓｔ、及びＯｌｌｅ Ｓｔｅｎｂｅｒｇによる、Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１７６（１９８８）１３７－１４４，Ｅｌｓｅｖｉｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ Ｂ．Ｖ．，Ａｍｓｔｅｒｄａｍ，ＤＩＳＴＲＩＢＵＴＩＯＮ ＯＦ ＳＵＢＳＴＩＴＵＥＮＴＳ ＩＮ Ｏ－ＥＴＨＹＬ－Ｏ－（２－ＨＹＤＲＯＸＹＥＴＨＹＬ）ＣＥＬＬＵＬＯＳＥに記載されている。
【0055】
具体的には、ｓ２３／ｓ２６の決定は、以下の通りに実行される：
１０～１２ｍｇのセルロースエーテルを、撹拌下、約９０℃で４．０ｍＬの乾燥した分析グレードのジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）（Ｍｅｒｃｋ，Ｄａｒｍｓｔａｄｔ，Ｇｅｒｍａｎｙ、０．３ｎｍモレキュラーシーブビーズ上で保管されたもの）中に溶解し、次いで再び室温まで冷却する。完全な可溶化を確実にするために、溶液を一晩、室温で撹拌させたままにする。セルロースエーテルの可溶化を含む全ての反応は、４ｍＬのスクリューキャップバイアル中、乾燥窒素雰囲気を使用して実行される。可溶化後、溶解されたセルロースエーテルを２２ｍＬのスクリューキャップバイアル中に移す。アンヒドログルコース単位のヒドロキシル基あたり３０倍のモル過剰量の試薬水酸化ナトリウム及びヨウ化エチルで、粉末状の水酸化ナトリウム（新たに乳棒ですったもの、分析グレード、Ｍｅｒｃｋ，Ｄａｒｍｓｔａｄｔ，Ｇｅｒｍａｎｙ）及びヨウ化エチル（分析用、銀で安定化されたもの、Ｍｅｒｃｋ－Ｓｃｈｕｃｈａｒｄｔ，Ｈｏｈｅｎｂｒｕｎｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）を添加し、そして溶液を周囲温度で３日間、暗室中、窒素下で強力に撹拌する。最初の試薬添加と比較して３倍量の試薬水酸化ナトリウム及びヨウ化エチルを添加し、室温でさらに２日間、さらに撹拌することによって、ペルエチル化を繰り返す。
１０～１２ｍｇのセルロースエーテルを、撹拌下、約９０℃で４．０ｍＬの乾燥した分析グレードのジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）（Ｍｅｒｃｋ，Ｄａｒｍｓｔａｄｔ，Ｇｅｒｍａｎｙ、０．３ｎｍモレキュラーシーブビーズ上で保管されたもの）中に溶解し、次いで再び室温まで冷却する。完全な可溶化を確実にするために、溶液を一晩、室温で撹拌させたままにする。セルロースエーテルの可溶化を含む全ての反応は、４ｍＬのスクリューキャップバイアル中、乾燥窒素雰囲気を使用して実行される。可溶化後、溶解されたセルロースエーテルを２２ｍＬのスクリューキャップバイアル中に移す。アンヒドログルコース単位のヒドロキシル基あたり３０倍のモル過剰量の試薬水酸化ナトリウム及びヨウ化エチルで、粉末状の水酸化ナトリウム（新たに乳棒ですったもの、分析グレード、Ｍｅｒｃｋ，Ｄａｒｍｓｔａｄｔ，Ｇｅｒｍａｎｙ）及びヨウ化エチル（分析用、銀で安定化されたもの、Ｍｅｒｃｋ－Ｓｃｈｕｃｈａｒｄｔ，Ｈｏｈｅｎｂｒｕｎｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）を添加し、そして溶液を周囲温度で３日間、暗室中、窒素下で強力に撹拌する。最初の試薬添加と比較して３倍量の試薬水酸化ナトリウム及びヨウ化エチルを添加し、室温でさらに２日間、さらに撹拌することによって、ペルエチル化を繰り返す。
【0056】
反応経過中の良好な混合を確実にするために、任意選択的に、反応混合物を最大１．５ｍＬまでのＤＭＳＯで希釈することができる。５％チオ硫酸ナトリウム水溶液５ｍＬを反応混合物中に注ぎ入れ、次いで、得られた溶液を４ｍＬのジクロロメタンで３回抽出する。合わせた抽出物を２ｍＬの水で３回洗浄する。有機相を無水硫酸ナトリウム（約１ｇ）によって乾燥させる。濾過後、穏やかな窒素流中で溶媒を除去し、そしてさらなる試料調製まで４℃で試料を保管する。
【0057】
約５ｍｇのペルエチル化された試料の加水分解は、１００℃で１時間の撹拌下、１ｍＬの９０％含水ギ酸を含む２ｍＬのスクリューキャップバイアル中、窒素下で実行される。３５～４０℃の窒素流中で酸を除去し、そして撹拌下、不活性窒素雰囲気中、１２０℃で３時間、１ｍＬの２Ｍ含水トリフルオロ酢酸を用いて加水分解を繰り返す。完了後、共蒸留のために約１ｍＬのトルエンを使用して、周囲温度において窒素流中で酸を除去乾固する。加水分解の残留物は、撹拌下、室温で３時間、２Ｎアンモニア水溶液（新たに調製されたもの）中０．５Ｍ重水素化ホウ素ナトリウム０．５ｍＬによって還元される。過剰量の試薬は、約２００μＬの濃酢酸の液滴添加によって破壊される。得られた溶液を約３５～４０℃の窒素流中で蒸発乾固させ、その後、室温で１５分間、真空中で乾燥させる。粘性の残留物をメタノール中１５％の酢酸０．５ｍＬ中に溶解し、室温で蒸発乾固させる。これを５回実行し、純粋なメタノールを用いて４回繰り返す。最終蒸発後、試料を室温で一晩、真空乾燥させる。
【0058】
還元の残留物を、９０℃で３時間、６００μＬの無水酢酸及び１５０μＬのピリジンを用いてアセチル化する。冷却後、試料バイアルにトルエンを充填し、室温において窒素流中で蒸発乾固させる。残留物を４ｍＬのジクロロメタン中に溶解し、２ｍＬの水中に注ぎ入れ、２ｍＬのジクロロメタンで抽出する。抽出を３回繰り返す。組み合わせた抽出物を４ｍＬの水で３回洗浄し、無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥させる。その後、乾燥ジクロロメタン抽出物にＧＣ分析を受けさせる。ＧＣシステムの感度次第で、抽出物のさらなる希釈が必要となり得る。
【0059】
１．５バールのヘリウムキャリアガスを用いて操作された、Ｊ＆ＷキャピラリーカラムＤＢ５、３０ｍ、内径０．２５ｍｍ、相の総厚さ０．２５μｍを備えたＨｅｗｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ ５８９０Ａ及び５８９０Ａ Ｓｅｒｉｅｓ ＩＩ型のガスクロマトグラフを用いて、ガス－液体（ＧＬＣ）クロマトグラフィー分析を実行する。ガスクロマトグラフは、１分間６０℃で一定に保持し、２０℃／分の速度で２００℃まで加熱し、４℃／分の速度で２５０℃までさらに加熱し、２０℃／分の速度で３１０℃までさらに加熱し、さらに１０分間一定に保持されるという温度プロファイルでプログラムされる。インジェクター温度を２８０℃に設定し、そして水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）の温度を３００℃に設定する。１ｍＬの試料を０．５分のバルブ時間でスプリットレスモードで注入する。ＬａｂＳｙｓｔｅｍｓ Ａｔｌａｓワークステーションによってデータを入手し、処理する。
【0060】
ＦＩＤ検出を用いてＧＬＣによって測定されるピーク面積から定量的なモノマー組成データが得られる。モノマーのモル応答は、下記の表に記載される通りに変更された有効炭素数（ＥＣＮ）の概念に従って算出される。有効炭素数（ＥＣＮ）の概念は、Ａｃｋｍａｎ（Ｒ．Ｇ．Ａｃｋｍａｎ，Ｊ．Ｇａｓ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒ．，２（１９６４）１７３－１７９及びＲ．Ｆ．Ａｄｄｉｓｏｎ，Ｒ．Ｇ．Ａｃｋｍａｎ，Ｊ．Ｇａｓ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒ．，６（１９６８）１３５－１３８）によって説明されており、そしてＳｗｅｅｔら（Ｄ．Ｐ．Ｓｗｅｅｔ，Ｒ．Ｈ．Ｓｈａｐｉｒｏ，Ｐ．Ａｌｂｅｒｓｈｅｉｍ，Ｃａｒｂｏｈｙｄ．Ｒｅｓ．，４０（１９７５）２１７－２２５）によって、部分的にアルキル化されたアルジトールアセテートの定量分析に適用された。
【0061】
【表1】
【0062】
モノマーの種々のモル応答に関して補正するために、ピーク面積は、２，３，６－Ｍｅモノマーに対する応答として定義されるモル応答因子ＭＲＦモノマーによって乗算される。２，３，６－Ｍｅモノマーは、ｓ２３／ｓ２６の決定において分析された全ての試料中にそれが存在するため、参照として選択される。
ＭＲＦモノマー＝ＥＣＮ２，３，６－Ｍｅ／ＥＣＮモノマー
モノマーのモル分率は、以下の式：
ｓ２３＝［（２３－Ｍｅ＋２３－Ｍｅ－６－ＨＡＭｅ＋２３－Ｍｅ－６－ＨＡ＋２３－Ｍｅ－６－ＨＡＨＡＭｅ＋２３－Ｍｅ－６－ＨＡＨＡ］；及び
ｓ２６＝［（２６－Ｍｅ＋２６－Ｍｅ－３－ＨＡＭｅ＋２６－Ｍｅ－３－ＨＡ＋２６－Ｍｅ－３－ＨＡＨＡＭｅ＋２６－Ｍｅ－３－ＨＡＨＡ］
に従って、補正されたピーク面積を合計の補正されたピーク面積で割ることによって計算され、これらの式中、ｓ２３は以下の条件を満たすアンヒドログルコース単位のモル分率の合計である：
ａ）アンヒドログルコース単位の２位及び３位の２つのヒドロキシ基はメチル基で置換され、そして６位は置換されていない（＝２３－Ｍｅ）；
ｂ）アンヒドログルコース単位の２位及び３位の２つのヒドロキシ基はメチル基で置換され、そして６位は、メチル化ヒドロキシアルキルによって置換されている（＝２３－Ｍｅ－６－ＨＡＭｅ）、又は２つのヒドロキシアルキル基を含むメチル化側鎖によって置換されている（＝２３－Ｍｅ－６－ＨＡＨＡＭｅ）；及び
ｃ）アンヒドログルコース単位の２位及び３位の２つのヒドロキシ基はメチル基で置換され、そして６位は、ヒドロキシアルキルによって置換されている（＝２３－Ｍｅ－６－ＨＡ）、又は２つのヒドロキシアルキル基を含む側鎖によって置換されている（＝２３－Ｍｅ－６－ＨＡＨＡ）。
ｓ２６は、以下の条件を満たすアンヒドログルコース単位のモル分率の合計である：
ａ）アンヒドログルコース単位の２位及び６位の２つのヒドロキシ基はメチル基で置換され、そして３位は置換されていない（＝２６－Ｍｅ）；
ｂ）アンヒドログルコース単位の２位及び６位の２つのヒドロキシ基はメチル基で置換され、そして３位は、メチル化ヒドロキシアルキルによって置換されている（＝２６－Ｍｅ－３－ＨＡＭｅ）、又は２つのヒドロキシアルキル基を含むメチル化側鎖によって置換されている（＝２６－Ｍｅ－３－ＨＡＨＡＭｅ）；及び
ｃ）アンヒドログルコース単位の２位及び６位の２つのヒドロキシ基はメチル基で置換され、そして３位は、ヒドロキシアルキルによって置換されている（＝２６－Ｍｅ－３－ＨＡ）、又は２つのヒドロキシアルキル基を含む側鎖によって置換されている（＝２６－Ｍｅ－３－ＨＡＨＡ）。
ＨＡＭＣの置換基の決定の結果は、下記の表４に列挙される。ＨＰＭＣのヒドロキシアルキル（ＨＡ）の場合、ヒドロキシプロピル（ＨＰ）及びメチル化ヒドロキシアルキル（ＨＡＭｅ）はメチル化ヒドロキシプロピル（ＨＰＭｅ）である。
ＭＲＦモノマー＝ＥＣＮ２，３，６－Ｍｅ／ＥＣＮモノマー
モノマーのモル分率は、以下の式：
ｓ２３＝［（２３－Ｍｅ＋２３－Ｍｅ－６－ＨＡＭｅ＋２３－Ｍｅ－６－ＨＡ＋２３－Ｍｅ－６－ＨＡＨＡＭｅ＋２３－Ｍｅ－６－ＨＡＨＡ］；及び
ｓ２６＝［（２６－Ｍｅ＋２６－Ｍｅ－３－ＨＡＭｅ＋２６－Ｍｅ－３－ＨＡ＋２６－Ｍｅ－３－ＨＡＨＡＭｅ＋２６－Ｍｅ－３－ＨＡＨＡ］
に従って、補正されたピーク面積を合計の補正されたピーク面積で割ることによって計算され、これらの式中、ｓ２３は以下の条件を満たすアンヒドログルコース単位のモル分率の合計である：
ａ）アンヒドログルコース単位の２位及び３位の２つのヒドロキシ基はメチル基で置換され、そして６位は置換されていない（＝２３－Ｍｅ）；
ｂ）アンヒドログルコース単位の２位及び３位の２つのヒドロキシ基はメチル基で置換され、そして６位は、メチル化ヒドロキシアルキルによって置換されている（＝２３－Ｍｅ－６－ＨＡＭｅ）、又は２つのヒドロキシアルキル基を含むメチル化側鎖によって置換されている（＝２３－Ｍｅ－６－ＨＡＨＡＭｅ）；及び
ｃ）アンヒドログルコース単位の２位及び３位の２つのヒドロキシ基はメチル基で置換され、そして６位は、ヒドロキシアルキルによって置換されている（＝２３－Ｍｅ－６－ＨＡ）、又は２つのヒドロキシアルキル基を含む側鎖によって置換されている（＝２３－Ｍｅ－６－ＨＡＨＡ）。
ｓ２６は、以下の条件を満たすアンヒドログルコース単位のモル分率の合計である：
ａ）アンヒドログルコース単位の２位及び６位の２つのヒドロキシ基はメチル基で置換され、そして３位は置換されていない（＝２６－Ｍｅ）；
ｂ）アンヒドログルコース単位の２位及び６位の２つのヒドロキシ基はメチル基で置換され、そして３位は、メチル化ヒドロキシアルキルによって置換されている（＝２６－Ｍｅ－３－ＨＡＭｅ）、又は２つのヒドロキシアルキル基を含むメチル化側鎖によって置換されている（＝２６－Ｍｅ－３－ＨＡＨＡＭｅ）；及び
ｃ）アンヒドログルコース単位の２位及び６位の２つのヒドロキシ基はメチル基で置換され、そして３位は、ヒドロキシアルキルによって置換されている（＝２６－Ｍｅ－３－ＨＡ）、又は２つのヒドロキシアルキル基を含む側鎖によって置換されている（＝２６－Ｍｅ－３－ＨＡＨＡ）。
ＨＡＭＣの置換基の決定の結果は、下記の表４に列挙される。ＨＰＭＣのヒドロキシアルキル（ＨＡ）の場合、ヒドロキシプロピル（ＨＰ）及びメチル化ヒドロキシアルキル（ＨＡＭｅ）はメチル化ヒドロキシプロピル（ＨＰＭｅ）である。
【0063】
実施例１
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり３．５モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり２モルのジメチルエーテルと３．９モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で８０℃まで加熱する。８０℃に到達した後、第１段階の反応を９０分間進行させ、その後７０℃まで冷却する。その後、反応器内の圧力を解放し、反応器を窒素で２回パージし、最終圧力が７０℃で５バールになるまで減圧した。
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり３．５モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり２モルのジメチルエーテルと３．９モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で８０℃まで加熱する。８０℃に到達した後、第１段階の反応を９０分間進行させ、その後７０℃まで冷却する。その後、反応器内の圧力を解放し、反応器を窒素で２回パージし、最終圧力が７０℃で５バールになるまで減圧した。
【0064】
反応の第２段階は、アンヒドログルコース単位１モルあたり０．５モルの水酸化ナトリウムの量の５０重量％水酸化ナトリウム水溶液と、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．２モルのプロピレンオキシドの量のプロピレンオキシドとを１０分間かけて添加することによって開始される。次いで、反応器の内容物を１０分間で８０℃まで加熱し、その後、反応器の内容物を８０℃の温度に４５分間保持した。
【0065】
反応後、反応器を開放し、５０℃まで冷却する。反応器の内容物を取り出し、熱水が入っているタンクの中に移す。次いで、粗製ＨＰＭＣをギ酸で中和し、熱水を用いて塩化物がなくなるまで洗浄し（ＡｇＮＯ３凝集試験によって評価する）、室温まで冷却し、エアスイープ式乾燥機中で５５℃で乾燥させる。その後、この材料を、０．５ｍｍのスクリーンを使用するＡｌｐｉｎｅ ＵＰＺミルを使用して粉砕する。
【0066】
得られたＨＰＭＣは、１．６７のＤＳ（メチル）、０．１１のＭＳ（ヒドロキシプロピル）、０．４１６のｓ２３／ｓ２６（メチル）、及び０．０３７のｓ６（ヒドロキシプロピル）を有していた。
【0067】
実施例２
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり３．７モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり２モルのジメチルエーテルと４．１モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で８０℃まで加熱する。８０℃に到達した後、第１段階の反応を９０分間進行させ、その後７０℃まで冷却する。その後、反応器内の圧力を解放し、反応器を窒素で２回パージし、最終圧力が７０℃で５バールになるまで減圧した。
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり３．７モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり２モルのジメチルエーテルと４．１モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で８０℃まで加熱する。８０℃に到達した後、第１段階の反応を９０分間進行させ、その後７０℃まで冷却する。その後、反応器内の圧力を解放し、反応器を窒素で２回パージし、最終圧力が７０℃で５バールになるまで減圧した。
【0068】
反応の第２段階は、アンヒドログルコース単位１モルあたり０．５モルの水酸化ナトリウムの量の５０重量％水酸化ナトリウム水溶液と、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．２モルのプロピレンオキシドの量のプロピレンオキシドとを１０分間かけて添加することによって開始される。次いで、反応器の内容物を１０分間で８０℃まで加熱し、その後、反応器の内容物を８０℃の温度に４５分間保持した。
【0069】
反応後、反応器を開放し、５０℃まで冷却する。反応器の内容物を取り出し、熱水が入っているタンクの中に移す。次いで、粗製ＨＰＭＣをギ酸で中和し、熱水を用いて塩化物がなくなるまで洗浄し（ＡｇＮＯ３凝集試験によって評価する）、室温まで冷却し、エアスイープ式乾燥機中で５５℃で乾燥させる。その後、この材料を、０．５ｍｍのスクリーンを使用するＡｌｐｉｎｅ ＵＰＺミルを使用して粉砕する。
【0070】
得られたＨＰＭＣは、１．７１のＤＳ（メチル）、０．０９のＭＳ（ヒドロキシプロピル）、０．３９９のｓ２３／ｓ２６（メチル）、及び０．０３１のｓ６（ヒドロキシプロピル）を有していた。
【0071】
実施例３
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり３．９モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり２モルのジメチルエーテルと４．３モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で８０℃まで加熱する。８０℃に到達した後、第１段階の反応を９０分間進行させ、その後７０℃まで冷却する。その後、反応器内の圧力を解放し、反応器を窒素で２回パージし、最終圧力が７０℃で５バールになるまで減圧した。
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり３．９モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり２モルのジメチルエーテルと４．３モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で８０℃まで加熱する。８０℃に到達した後、第１段階の反応を９０分間進行させ、その後７０℃まで冷却する。その後、反応器内の圧力を解放し、反応器を窒素で２回パージし、最終圧力が７０℃で５バールになるまで減圧した。
【0072】
反応の第２段階は、アンヒドログルコース単位１モルあたり０．５モルの水酸化ナトリウムの量の５０重量％水酸化ナトリウム水溶液と、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．２モルのプロピレンオキシドの量のプロピレンオキシドとを１０分間かけて添加することによって開始される。次いで、反応器の内容物を１０分間で８０℃まで加熱し、その後、反応器の内容物を８０℃の温度に４５分間保持した。
【0073】
反応後、反応器を開放し、５０℃まで冷却する。反応器の内容物を取り出し、熱水が入っているタンクの中に移す。次いで、粗製ＨＰＭＣをギ酸で中和し、熱水を用いて塩化物がなくなるまで洗浄し（ＡｇＮＯ３凝集試験によって評価する）、室温まで冷却し、エアスイープ式乾燥機中で５５℃で乾燥させる。その後、この材料を、０．５ｍｍのスクリーンを使用するＡｌｐｉｎｅ ＵＰＺミルを使用して粉砕する。
【0074】
得られたＨＰＭＣは、１．７５のＤＳ（メチル）、０．０８のＭＳ（ヒドロキシプロピル）、０．４６５のｓ２３／ｓ２６（メチル）、及び０．０２７のｓ６（ヒドロキシプロピル）を有していた。
【0075】
実施例４
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり３．５モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり２モルのジメチルエーテルと３．９モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で８０℃まで加熱する。８０℃に到達した後、第１段階の反応を９０分間進行させ、その後７０℃まで冷却する。その後、反応器内の圧力を解放し、反応器を窒素で２回パージし、最終圧力が７０℃で５バールになるまで減圧した。
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり３．５モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり２モルのジメチルエーテルと３．９モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で８０℃まで加熱する。８０℃に到達した後、第１段階の反応を９０分間進行させ、その後７０℃まで冷却する。その後、反応器内の圧力を解放し、反応器を窒素で２回パージし、最終圧力が７０℃で５バールになるまで減圧した。
【0076】
反応の第２段階は、アンヒドログルコース単位１モルあたり０．５モルの水酸化ナトリウムの量の５０重量％水酸化ナトリウム水溶液と、アンヒドログルコース単位１モルあたり０．８モルのプロピレンオキシドの量のプロピレンオキシドとを１０分間かけて添加することによって開始される。次いで、反応器の内容物を１０分間で８０℃まで加熱し、その後、反応器の内容物を８０℃の温度に４５分間保持した。
【0077】
反応後、反応器を開放し、５０℃まで冷却する。反応器の内容物を取り出し、熱水が入っているタンクの中に移す。次いで、粗製ＨＰＭＣをギ酸で中和し、熱水を用いて塩化物がなくなるまで洗浄し（ＡｇＮＯ３凝集試験によって評価する）、室温まで冷却し、エアスイープ式乾燥機中で５５℃で乾燥させる。その後、この材料を、０．５ｍｍのスクリーンを使用するＡｌｐｉｎｅ ＵＰＺミルを使用して粉砕する。
【0078】
得られたＨＰＭＣは、１．６７のＤＳ（メチル）、０．０７のＭＳ（ヒドロキシプロピル）、０．４１７のｓ２３／ｓ２６（メチル）、及び０．０２７のｓ６（ヒドロキシプロピル）を有していた。
【0079】
実施例５
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり３．９モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり２モルのジメチルエーテルと４．３モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で８０℃まで加熱する。８０℃に到達した後、第１段階の反応を９０分間進行させ、その後７０℃まで冷却する。その後、反応器内の圧力を解放し、反応器を窒素で２回パージし、最終圧力が７０℃で５バールになるまで減圧した。
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり３．９モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり２モルのジメチルエーテルと４．３モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で８０℃まで加熱する。８０℃に到達した後、第１段階の反応を９０分間進行させ、その後７０℃まで冷却する。その後、反応器内の圧力を解放し、反応器を窒素で２回パージし、最終圧力が７０℃で５バールになるまで減圧した。
【0080】
反応の第２段階は、アンヒドログルコース単位１モルあたり０．５モルの水酸化ナトリウムの量の５０重量％水酸化ナトリウム水溶液と、アンヒドログルコース単位１モルあたり０．８モルのプロピレンオキシドの量のプロピレンオキシドとを１０分間かけて添加することによって開始される。次いで、反応器の内容物を１０分間で８０℃まで加熱し、その後、反応器の内容物を８０℃の温度に４５分間保持した。
【0081】
反応後、反応器を開放し、５０℃まで冷却する。反応器の内容物を取り出し、熱水が入っているタンクの中に移す。次いで、粗製ＨＰＭＣをギ酸で中和し、熱水を用いて塩化物がなくなるまで洗浄し（ＡｇＮＯ３凝集試験によって評価する）、室温まで冷却し、エアスイープ式乾燥機中で５５℃で乾燥させる。その後、この材料を、０．５ｍｍのスクリーンを使用するＡｌｐｉｎｅ ＵＰＺミルを使用して粉砕する。
【0082】
得られたＨＰＭＣは、１．７６のＤＳ（メチル）、０．０５のＭＳ（ヒドロキシプロピル）、０．４０６のｓ２３／ｓ２６（メチル）、及び０．０１８のｓ６（ヒドロキシプロピル）を有していた。
【0083】
実施例６
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり２．８モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり２モルのジメチルエーテルと３．２モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で７０℃まで加熱する。７０℃に到達した後、第１段階の反応を９０分間進行させる。その後、反応器内の圧力を解放し、反応器を窒素で２回パージした。
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり２．８モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり２モルのジメチルエーテルと３．２モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で７０℃まで加熱する。７０℃に到達した後、第１段階の反応を９０分間進行させる。その後、反応器内の圧力を解放し、反応器を窒素で２回パージした。
【0084】
反応の第２段階は、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．３モルの水酸化ナトリウムの量の５０重量％水酸化ナトリウム水溶液を添加し、これを７０℃で１０分間反応させた後、アンヒドログルコース単位１モル当たり１．０モルのプロピレンオキシドの量のプロピレンオキシドを１０分間かけて添加することによって開始される。その後、反応器の内容物を７０℃の温度に４０分間保持した。
【0085】
反応後、反応器を開放し、５０℃まで冷却する。反応器の内容物を取り出し、熱水が入っているタンクの中に移す。次いで、粗製ＨＰＭＣをギ酸で中和し、熱水を用いて塩化物がなくなるまで洗浄し（ＡｇＮＯ３凝集試験によって評価する）、室温まで冷却し、エアスイープ式乾燥機中で５５℃で乾燥させる。その後、この材料を、０．５ｍｍのスクリーンを使用するＡｌｐｉｎｅ ＵＰＺミルを使用して粉砕する。
【0086】
得られたＨＰＭＣは、１．１９のＤＳ（メチル）、０．２１のＭＳ（ヒドロキシプロピル）、０．４８４のｓ２３／ｓ２６（メチル）、及び０．０６６のｓ６（ヒドロキシプロピル）を有していた。
【0087】
実施例７
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり３．５モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり２モルのジメチルエーテルと３．９モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で７０℃まで加熱する。７０℃に到達した後、第１段階の反応を９０分間進行させる。その後、反応器内の圧力を解放し、反応器を窒素で２回パージした。
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり３．５モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり２モルのジメチルエーテルと３．９モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で７０℃まで加熱する。７０℃に到達した後、第１段階の反応を９０分間進行させる。その後、反応器内の圧力を解放し、反応器を窒素で２回パージした。
【0088】
反応の第２段階は、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．３モルの水酸化ナトリウムの量の５０重量％水酸化ナトリウム水溶液を添加し、これを７０℃で１０分間反応させた後、アンヒドログルコース単位１モル当たり１．０モルのプロピレンオキシドの量のプロピレンオキシドを１０分間かけて添加することによって開始される。その後、反応器の内容物を７０℃の温度に４０分間保持した。
【0089】
反応後、反応器を開放し、５０℃まで冷却する。反応器の内容物を取り出し、熱水が入っているタンクの中に移す。次いで、粗製ＨＰＭＣをギ酸で中和し、熱水を用いて塩化物がなくなるまで洗浄し（ＡｇＮＯ３凝集試験によって評価する）、室温まで冷却し、エアスイープ式乾燥機中で５５℃で乾燥させる。その後、この材料を、０．５ｍｍのスクリーンを使用するＡｌｐｉｎｅ ＵＰＺミルを使用して粉砕する。
【0090】
得られたＨＰＭＣは、１．３のＤＳ（メチル）、０．１６のＭＳ（ヒドロキシプロピル）、０．４７５のｓ２３／ｓ２６（メチル）、及び０．０５のｓ６（ヒドロキシプロピル）を有していた。
【0091】
実施例８
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり１．２モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルのジメチルエーテルと１．６モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で８０℃まで加熱する。８０℃に到達した後、第１段階の反応を１５分間進行させ、反応器の内容物を１５分間で６０℃まで冷却する。
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり１．２モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルのジメチルエーテルと１．６モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で８０℃まで加熱する。８０℃に到達した後、第１段階の反応を１５分間進行させ、反応器の内容物を１５分間で６０℃まで冷却する。
【0092】
反応の第２段階は、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルの水酸化ナトリウムの量の５０重量％水酸化ナトリウム水溶液と、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．８モル当量の塩化メチルの量の塩化メチルを添加することによって開始される。次いで、反応器の内容物を２０分間で８０℃まで加熱し、８０℃の温度で３０分間保持し、続いて７０℃まで冷却する。その後、反応器内の圧力を解放し、反応器を窒素で２回パージし、最終圧力が７０℃で５バールになるまで減圧した。
【0093】
反応の第３段階は、アンヒドログルコース単位１モルあたり０．５モルの水酸化ナトリウムの量の５０重量％水酸化ナトリウム水溶液と、アンヒドログルコース単位１モルあたり０．８モルのプロピレンオキシドの量のプロピレンオキシドとを１０分間かけて添加することによって開始される。次いで、反応器の内容物を１０分間で８０℃まで加熱し、その後、反応器の内容物を８０℃の温度に４５分間保持した。
【0094】
反応後、反応器を開放し、５０℃まで冷却する。反応器の内容物を取り出し、熱水が入っているタンクの中に移す。次いで、粗製ＨＰＭＣをギ酸で中和し、熱水を用いて塩化物がなくなるまで洗浄し（ＡｇＮＯ３凝集試験によって評価する）、室温まで冷却し、エアスイープ式乾燥機中で５５℃で乾燥させる。その後、この材料を、０．５ｍｍのスクリーンを使用するＡｌｐｉｎｅ ＵＰＺミルを使用して粉砕する。
【0095】
得られたＨＰＭＣは、１．２６のＤＳ（メチル）、０．１７のＭＳ（ヒドロキシプロピル）、０．４６９のｓ２３／ｓ２６（メチル）、及び０．０５５のｓ６（ヒドロキシプロピル）を有していた。
【0096】
実施例９
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり１．４モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルのジメチルエーテルと１．８モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で８０℃まで加熱する。８０℃に到達した後、第１段階の反応を１５分間進行させ、反応器の内容物を１５分間で６０℃まで冷却する。
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり１．４モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルのジメチルエーテルと１．８モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で８０℃まで加熱する。８０℃に到達した後、第１段階の反応を１５分間進行させ、反応器の内容物を１５分間で６０℃まで冷却する。
【0097】
反応の第２段階は、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルの水酸化ナトリウムの量の５０重量％水酸化ナトリウム水溶液と、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．８モル当量の塩化メチルの量の塩化メチルを添加することによって開始される。次いで、反応器の内容物を２０分間で８０℃まで加熱し、８０℃の温度で３０分間保持し、続いて７０℃まで冷却する。その後、反応器内の圧力を解放し、反応器を窒素で２回パージし、最終圧力が７０℃で５バールになるまで減圧した。
【0098】
反応の第３段階は、アンヒドログルコース単位１モルあたり０．５モルの水酸化ナトリウムの量の５０重量％水酸化ナトリウム水溶液と、アンヒドログルコース単位１モルあたり０．８モルのプロピレンオキシドの量のプロピレンオキシドとを１０分間かけて添加することによって開始される。次いで、反応器の内容物を１０分間で８０℃まで加熱し、その後、反応器の内容物を８０℃の温度に４５分間保持した。
【0099】
反応後、反応器を開放し、５０℃まで冷却する。反応器の内容物を取り出し、熱水が入っているタンクの中に移す。次いで、粗製ＨＰＭＣをギ酸で中和し、熱水を用いて塩化物がなくなるまで洗浄し（ＡｇＮＯ３凝集試験によって評価する）、室温まで冷却し、エアスイープ式乾燥機中で５５℃で乾燥させる。その後、この材料を、０．５ｍｍのスクリーンを使用するＡｌｐｉｎｅ ＵＰＺミルを使用して粉砕する。
【0100】
得られたＨＰＭＣは、１．３７のＤＳ（メチル）、０．１４のＭＳ（ヒドロキシプロピル）、０．４４６のｓ２３／ｓ２６（メチル）、及び０．０４２のｓ６（ヒドロキシプロピル）を有していた。
【0101】
実施例１０
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり１．６モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルのジメチルエーテルと２．０モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で８０℃まで加熱する。８０℃に到達した後、第１段階の反応を１５分間進行させ、反応器の内容物を１５分間で６０℃まで冷却する。
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり１．６モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルのジメチルエーテルと２．０モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で８０℃まで加熱する。８０℃に到達した後、第１段階の反応を１５分間進行させ、反応器の内容物を１５分間で６０℃まで冷却する。
【0102】
反応の第２段階は、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルの水酸化ナトリウムの量の５０重量％水酸化ナトリウム水溶液と、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．８モル当量の塩化メチルの量の塩化メチルを添加することによって開始される。次いで、反応器の内容物を２０分間で８０℃まで加熱し、８０℃の温度で３０分間保持し、続いて７０℃まで冷却する。その後、反応器内の圧力を解放し、反応器を窒素で２回パージし、最終圧力が７０℃で５バールになるまで減圧した。
【0103】
反応の第３段階は、アンヒドログルコース単位１モルあたり０．５モルの水酸化ナトリウムの量の５０重量％水酸化ナトリウム水溶液と、アンヒドログルコース単位１モルあたり０．８モルのプロピレンオキシドの量のプロピレンオキシドとを１０分間かけて添加することによって開始される。次いで、反応器の内容物を１０分間で８０℃まで加熱し、その後、反応器の内容物を８０℃の温度に４５分間保持した。
【0104】
反応後、反応器を開放し、５０℃まで冷却する。反応器の内容物を取り出し、熱水が入っているタンクの中に移す。次いで、粗製ＨＰＭＣをギ酸で中和し、熱水を用いて塩化物がなくなるまで洗浄し（ＡｇＮＯ３凝集試験によって評価する）、室温まで冷却し、エアスイープ式乾燥機中で５５℃で乾燥させる。その後、この材料を、０．５ｍｍのスクリーンを使用するＡｌｐｉｎｅ ＵＰＺミルを使用して粉砕する。
【0105】
得られたＨＰＭＣは、１．５２のＤＳ（メチル）、０．１２のＭＳ（ヒドロキシプロピル）、０．４１８のｓ２３／ｓ２６（メチル）、及び０．０５１のｓ６（ヒドロキシプロピル）を有していた。
【0106】
実施例１１
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり１．２モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルのジメチルエーテルと１．６モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で８０℃まで加熱する。８０℃に到達した後、第１段階の反応を１５分間進行させ、反応器の内容物を１５分間で６０℃まで冷却する。
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり１．２モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルのジメチルエーテルと１．６モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で８０℃まで加熱する。８０℃に到達した後、第１段階の反応を１５分間進行させ、反応器の内容物を１５分間で６０℃まで冷却する。
【0107】
反応の第２段階は、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルの水酸化ナトリウムの量の５０重量％水酸化ナトリウム水溶液と、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．８モル当量の塩化メチルの量の塩化メチルを添加することによって開始される。次いで、反応器の内容物を２０分間で８０℃まで加熱し、８０℃の温度で３０分間保持し、続いて７０℃まで冷却する。その後、反応器内の圧力を解放し、反応器を窒素で２回パージし、最終圧力が７０℃で５バールになるまで減圧した。
【0108】
反応の第３段階は、アンヒドログルコース単位１モルあたり０．５モルの水酸化ナトリウムの量の５０重量％水酸化ナトリウム水溶液と、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．２モルのプロピレンオキシドの量のプロピレンオキシドとを１０分間かけて添加することによって開始される。次いで、反応器の内容物を１０分間で８０℃まで加熱し、その後、反応器の内容物を８０℃の温度に４５分間保持した。
【0109】
反応後、反応器を開放し、５０℃まで冷却する。反応器の内容物を取り出し、熱水が入っているタンクの中に移す。次いで、粗製ＨＰＭＣをギ酸で中和し、熱水を用いて塩化物がなくなるまで洗浄し（ＡｇＮＯ３凝集試験によって評価する）、室温まで冷却し、エアスイープ式乾燥機中で５５℃で乾燥させる。その後、この材料を、０．５ｍｍのスクリーンを使用するＡｌｐｉｎｅ ＵＰＺミルを使用して粉砕する。
【0110】
得られたＨＰＭＣは、１．２２のＤＳ（メチル）、０．２６のＭＳ（ヒドロキシプロピル）、０．４３７のｓ２３／ｓ２６（メチル）、及び０．０７２のｓ６（ヒドロキシプロピル）を有していた。
【0111】
実施例１２
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり１．６モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルのジメチルエーテルと２．０モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で８０℃まで加熱する。８０℃に到達した後、第１段階の反応を１５分間進行させ、反応器の内容物を１５分間で６０℃まで冷却する。
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり１．６モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルのジメチルエーテルと２．０モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で８０℃まで加熱する。８０℃に到達した後、第１段階の反応を１５分間進行させ、反応器の内容物を１５分間で６０℃まで冷却する。
【0112】
反応の第２段階は、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルの水酸化ナトリウムの量の５０重量％水酸化ナトリウム水溶液と、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．８モル当量の塩化メチルの量の塩化メチルを添加することによって開始される。次いで、反応器の内容物を２０分間で８０℃まで加熱し、８０℃の温度で３０分間保持し、続いて７０℃まで冷却する。その後、反応器内の圧力を解放し、反応器を窒素で２回パージし、最終圧力が７０℃で５バールになるまで減圧した。
【0113】
反応の第３段階は、アンヒドログルコース単位１モルあたり０．５モルの水酸化ナトリウムの量の５０重量％水酸化ナトリウム水溶液と、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．２モルのプロピレンオキシドの量のプロピレンオキシドとを１０分間かけて添加することによって開始される。次いで、反応器の内容物を１０分間で８０℃まで加熱し、その後、反応器の内容物を８０℃の温度に４５分間保持した。
【0114】
反応後、反応器を開放し、５０℃まで冷却する。反応器の内容物を取り出し、熱水が入っているタンクの中に移す。次いで、粗製ＨＰＭＣをギ酸で中和し、熱水を用いて塩化物がなくなるまで洗浄し（ＡｇＮＯ３凝集試験によって評価する）、室温まで冷却し、エアスイープ式乾燥機中で５５℃で乾燥させる。その後、この材料を、０．５ｍｍのスクリーンを使用するＡｌｐｉｎｅ ＵＰＺミルを使用して粉砕する。
【0115】
得られたＨＰＭＣは、１．４９のＤＳ（メチル）、０．１８のＭＳ（ヒドロキシプロピル）、０．４２９のｓ２３／ｓ２６（メチル）、及び０．０３９のｓ６（ヒドロキシプロピル）を有していた。
【0116】
実施例１３
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり１．２モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルのジメチルエーテルと１．６モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で８０℃まで加熱する。８０℃に到達した後、第１段階の反応を１５分間進行させ、反応器の内容物を１５分間で７０℃まで冷却する。
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり１．２モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルのジメチルエーテルと１．６モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で８０℃まで加熱する。８０℃に到達した後、第１段階の反応を１５分間進行させ、反応器の内容物を１５分間で７０℃まで冷却する。
【0117】
反応の第２段階は、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．２モルの水酸化ナトリウムの量の５０重量％水酸化ナトリウム水溶液と、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．４４モル当量の塩化メチルの量の塩化メチルを添加することによって開始される。次いで、反応器の内容物を１８分間で８０℃まで加熱し、８０℃の温度で２６分間保持し、続いて７０℃まで冷却する。その後、反応器内の圧力を解放し、反応器を７０℃で窒素で３回パージした。
【0118】
反応の第３段階は、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．３モルの水酸化ナトリウムの量の５０重量％水酸化ナトリウム水溶液を添加し、これを７０℃で１０分間反応させた後、アンヒドログルコース単位１モル当たり１．０モルのプロピレンオキシドの量のプロピレンオキシドを１０分間かけて添加することによって開始される。その後、反応器の内容物を７０℃の温度に４０分間保持した。
【0119】
反応後、反応器を開放し、５０℃まで冷却する。反応器の内容物を取り出し、熱水が入っているタンクの中に移す。次いで、粗製ＨＰＭＣをギ酸で中和し、熱水を用いて塩化物がなくなるまで洗浄し（ＡｇＮＯ３凝集試験によって評価する）、室温まで冷却し、エアスイープ式乾燥機中で５５℃で乾燥させる。その後、この材料を、０．５ｍｍのスクリーンを使用するＡｌｐｉｎｅ ＵＰＺミルを使用して粉砕する。
【0120】
得られたＨＰＭＣは、１．１８のＤＳ（メチル）、０．２４のＭＳ（ヒドロキシプロピル）、０．３８５のｓ２３／ｓ２６（メチル）、及び０．０７５のｓ６（ヒドロキシプロピル）を有していた。
【0121】
実施例１４
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルのジメチルエーテルと２．０モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で８０℃まで加熱する。８０℃に到達した後、第１段階の反応を１５分間進行させ、反応器の内容物を１５分間で７０℃まで冷却する。
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルのジメチルエーテルと２．０モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で８０℃まで加熱する。８０℃に到達した後、第１段階の反応を１５分間進行させ、反応器の内容物を１５分間で７０℃まで冷却する。
【0122】
反応の第２段階は、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルの水酸化ナトリウムの量の５０重量％水酸化ナトリウム水溶液と、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．８モル当量の塩化メチルの量の塩化メチルを添加することによって開始される。次いで、反応器の内容物を１８分間で８０℃まで加熱し、８０℃の温度で１６分間保持し、続いて７０℃まで冷却する。その後、反応器内の圧力を解放し、反応器を７０℃で窒素で３回パージした。
【0123】
反応の第３段階は、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．３モルの水酸化ナトリウムの量の５０重量％水酸化ナトリウム水溶液を添加し、これを７０℃で１０分間反応させた後、アンヒドログルコース単位１モル当たり０．９モルのプロピレンオキシドの量のプロピレンオキシドを１０分間かけて添加することによって開始される。その後、反応器の内容物を７０℃の温度に４０分間保持した。
【0124】
反応後、反応器を開放し、５０℃まで冷却する。反応器の内容物を取り出し、熱水が入っているタンクの中に移す。次いで、粗製ＨＰＭＣをギ酸で中和し、熱水を用いて塩化物がなくなるまで洗浄し（ＡｇＮＯ３凝集試験によって評価する）、室温まで冷却し、エアスイープ式乾燥機中で５５℃で乾燥させる。その後、この材料を、０．５ｍｍのスクリーンを使用するＡｌｐｉｎｅ ＵＰＺミルを使用して粉砕する。
【0125】
得られたＨＰＭＣは、１．４７のＤＳ（メチル）、０．１４のＭＳ（ヒドロキシプロピル）、０．３８５のｓ２３／ｓ２６（メチル）、及び０．０４６のｓ６（ヒドロキシプロピル）を有していた。
【0126】
実施例１５
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルのジメチルエーテルと２．０モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で８０℃まで加熱する。８０℃に到達した後、第１段階の反応を１５分間進行させ、反応器の内容物を１５分間で７０℃まで冷却する。
ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）は以下の手順に従って製造される。微細製粉された木材セルロースパルプを、ジャケット付きの撹拌反応器に装填する。酸素を除去するために反応器を脱気し、窒素パージし、次いで再び脱気する。反応は２段階で実行する。第１段階では、５０重量パーセントの水酸化ナトリウム水溶液を、セルロース中のアンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルの水酸化ナトリウムの量でセルロース上に噴霧し、温度を４０℃に調整する。水酸化ナトリウム水溶液とセルロースとの混合物を４０℃で約３０分間撹拌した後、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルのジメチルエーテルと２．０モルの塩化メチルを反応器に添加する。次いで、反応器の内容物を３５分間で８０℃まで加熱する。８０℃に到達した後、第１段階の反応を１５分間進行させ、反応器の内容物を１５分間で７０℃まで冷却する。
【0127】
反応の第２段階は、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．５モルの水酸化ナトリウムの量の５０重量％水酸化ナトリウム水溶液と、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．８モル当量の塩化メチルの量の塩化メチルを添加することによって開始される。次いで、反応器の内容物を１８分間で８０℃まで加熱し、８０℃の温度で２６分間保持し、続いて７０℃まで冷却する。その後、反応器内の圧力を解放し、反応器を７０℃で窒素で３回パージした。
【0128】
反応の第３段階は、アンヒドログルコース単位１モルあたり１．３モルの水酸化ナトリウムの量の５０重量％水酸化ナトリウム水溶液を添加し、これを７０℃で１０分間反応させた後、アンヒドログルコース単位１モル当たり０．９モルのプロピレンオキシドの量のプロピレンオキシドを１０分間かけて添加することによって開始される。その後、反応器の内容物を７０℃の温度に４０分間保持した。
【0129】
反応後、反応器を開放し、５０℃まで冷却する。反応器の内容物を取り出し、熱水が入っているタンクの中に移す。次いで、粗製ＨＰＭＣをギ酸で中和し、熱水を用いて塩化物がなくなるまで洗浄し（ＡｇＮＯ３凝集試験によって評価する）、室温まで冷却し、エアスイープ式乾燥機中で５５℃で乾燥させる。その後、この材料を、０．５ｍｍのスクリーンを使用するＡｌｐｉｎｅ ＵＰＺミルを使用して粉砕する。
【0130】
得られたＨＰＭＣは、１．４９のＤＳ（メチル）、０．１３のＭＳ（ヒドロキシプロピル）、０．３６３のｓ２３／ｓ２６（メチル）、及び０．０４３のｓ６（ヒドロキシプロピル）を有していた。
【0131】
実施例１６
本発明のＨＰＭＣの水溶液の粘度の決定
均一な溶液を得るために、４ｇのＨＰＭＣ粉末（ＨＰＭＣの含水量を考慮）を、７００ｒｐｍで１０分間実験室用オーバーヘッドスターラーを用いて、７０℃で１９６ｇの水に懸濁させる。次いで、これらの溶液を５℃未満の温度まで２時間冷却して溶解プロセスを完了させる。この２時間の間、溶液を５００～１０００ｒｐｍで撹拌し、蒸発により失われた水分を補充する。その後これらの溶液を冷蔵庫で一晩保管する。
本発明のＨＰＭＣの水溶液の粘度の決定
均一な溶液を得るために、４ｇのＨＰＭＣ粉末（ＨＰＭＣの含水量を考慮）を、７００ｒｐｍで１０分間実験室用オーバーヘッドスターラーを用いて、７０℃で１９６ｇの水に懸濁させる。次いで、これらの溶液を５℃未満の温度まで２時間冷却して溶解プロセスを完了させる。この２時間の間、溶液を５００～１０００ｒｐｍで撹拌し、蒸発により失われた水分を補充する。その後これらの溶液を冷蔵庫で一晩保管する。
【0132】
ヒドロキシプロピルメチルセルロースの粘度はカップ＆ボブ形状（ＣＣ－２７）を有するＡｎｔｏｎ Ｐａａｒ Ｐｈｙｓｉｃａ ＭＣＲ５０１レオメータで、２０℃、剪断速度２．５１ｓ－１で、２０℃の２重量％水溶液中で決定する。
【0133】
貯蔵弾性率Ｇ’、損失弾性率Ｇ’’、ゲル化温度ｔ、及びゲル強度の決定
セルロースエーテルの２重量％水溶液のゲル化の温度依存性を特性評価するために、カップ＆ボブ構成（ＣＣ－２７）とペルチェ温度制御システムとを備えたＡｎｔｏｎ Ｐａａｒ Ｐｈｙｓｉｃａ ＭＣＲ５０１レオメータ（Ｏｓｔｆｉｌｄｅｒｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）を振動剪断流で使用する。これらの溶液は、粘度測定のために記載されるものと同一の溶解手順によって調製する。１℃／分の加熱速度、４点／分のデータ収集速度で、２Ｈｚの一定振動数、及び１０℃から８５℃まで０．５％の一定歪み（変形振幅）において測定を実行する。振動測定から得られる貯蔵弾性率Ｇ’は、溶液の弾性特性を表す。振動測定から得られる損失弾性率Ｇ’’は、溶液の粘性特性を表す。低温では、損失弾性率値Ｇ”は貯蔵弾性率Ｇ’よりも高い。温度が上昇すると、貯蔵弾性率の値が増加し、貯蔵弾性率と損失弾性率との交差が得られる。Ｇ’とＧ’’の交差がゲル化温度であると決定される。
セルロースエーテルの２重量％水溶液のゲル化の温度依存性を特性評価するために、カップ＆ボブ構成（ＣＣ－２７）とペルチェ温度制御システムとを備えたＡｎｔｏｎ Ｐａａｒ Ｐｈｙｓｉｃａ ＭＣＲ５０１レオメータ（Ｏｓｔｆｉｌｄｅｒｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）を振動剪断流で使用する。これらの溶液は、粘度測定のために記載されるものと同一の溶解手順によって調製する。１℃／分の加熱速度、４点／分のデータ収集速度で、２Ｈｚの一定振動数、及び１０℃から８５℃まで０．５％の一定歪み（変形振幅）において測定を実行する。振動測定から得られる貯蔵弾性率Ｇ’は、溶液の弾性特性を表す。振動測定から得られる損失弾性率Ｇ’’は、溶液の粘性特性を表す。低温では、損失弾性率値Ｇ”は貯蔵弾性率Ｇ’よりも高い。温度が上昇すると、貯蔵弾性率の値が増加し、貯蔵弾性率と損失弾性率との交差が得られる。Ｇ’とＧ’’の交差がゲル化温度であると決定される。
【0134】
実施例１～１５の粘度、ゲル化温度、及び貯蔵弾性率Ｇ’を下の表１に示す。
【0135】
【表2】
【0136】
【表3】
【手続補正書】
【提出日】2024-04-30
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0018】
驚くべきことに、上で定義した２０℃の２重量％水溶液として測定される１５０ｍＰａ・ｓを超える粘度を有する本発明のヒドロキシアルキルメチルセルロースの好ましい実施形態は、従来のヒドロキシアルキルメチルセルロースのグレードとは異なり、２重量％として高温で析出しないことが見出された。対照的に、本発明のヒドロキシアルキルメチルセルロースは、５５～８５℃の範囲のゲル化温度を示すことが見出されている。ゲル化温度は、Ｇ’／Ｇ”＝１となる温度であり、Ｇ’はセルロースエーテルの２重量％水溶液の貯蔵弾性率であり、Ｇ”は損失弾性率である。セルロースエーテルの２重量％水溶液のゲル化の温度依存性を特徴評価するために、カップ＆ボブ構成（ＣＣ－２７）とペルチェ温度制御システムとを備えたＡｎｔｏｎ Ｐａａｒ Ｐｈｙｓｉｃａ ＭＣＲ５０１レオメータ（Ｏｓｔｆｉｌｄｅｒｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）を振動剪断流で使用した。測定の詳細は実施例のセクションに記載されている。驚くべきことに、ゲル化は、１０℃間隔内などの狭い温度間隔内で起こり、１０℃の温度間隔内でのＧ’＝Ｇ”の交差における少なくとも５倍、さらには少なくとも１０倍の貯蔵弾性率Ｇ’の急激な増加として表されることが見出された。そのような貯蔵弾性率Ｇ’の急激な増加は、ゲル化が起こる前の広い温度ウインドウによって安定な加工が行い易くなる用途において、例えばヒドロキシアルキルメチルセルロースがセラミック押出成形品中の又は加熱処理用に設計された固形食品中の成分として使用される場合に、有利である。
【国際調査報告】