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JPH06329832A - 繊維、フィルム、及びプラスチック材料を製造するのに用いられる、セルロースアセテートとスターチアセテートとから成るポリマーブレンド物及び該ブレンド物を調製する方法 - Google Patents

繊維、フィルム、及びプラスチック材料を製造するのに用いられる、セルロースアセテートとスターチアセテートとから成るポリマーブレンド物及び該ブレンド物を調製する方法

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JPH06329832A
JPH06329832A JP6089364A JP8936494A JPH06329832A JP H06329832 A JPH06329832 A JP H06329832A JP 6089364 A JP6089364 A JP 6089364A JP 8936494 A JP8936494 A JP 8936494A JP H06329832 A JPH06329832 A JP H06329832A
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JP
Japan
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acetate
cellulose acetate
starch
blend
starch acetate
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Application number
JP6089364A
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Joanne C Maheras
ジョアン・シー・マヘラス
Jr John B Hopkins
ジョン・ビー・ホプキンス，ジュニアー
Heribert Tatzlaff
ヘリバート・テツラッフ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CNA Holdings LLC
Original Assignee
Hoechst Celanese Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Hoechst Celanese Corp filed Critical Hoechst Celanese Corp
Publication of JPH06329832A publication Critical patent/JPH06329832A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 セルロースアセテート及びスターチアセテー
ト成るブレンド物を有効に利用し得る手段及び用途を提
供することを目的とする。 【構成】 繊維、フィラメント、糸、プラスチック材
料、及び他の用途のためのセルロースアセテートとスタ
ーチアセテートとのブレンド物を開示する。ブレンド物
は、特に５０〜９９％のセルロースアセテートと１〜５
０％のスターチアセテートを含んで成る。該ブレンド物
を作る方法、該ブレンド物から製造されるトウから作ら
れるシガレットフィルター、該ブレンド物から製造した
トウから作られるフィルターを用いて作られるシガレッ
ト、該ブレンド物を含むフィラメント及びファブリッ
ク、該ブレンド物を含むアセテートフレーク、及び該ブ
レンド物を含む他の組成物も開示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、繊維、フィラメント、
糸、プラスチック材料、及び他の用途のためのセルロー
スアセテートとスターチアセテートとのブレンド物に関
するものである。更に詳しくは、本発明は、繊維、フィ
ラメント、糸、ファブリック、プラスチック材料を製造
するための及び他の用途のための、セルロースアセテー
ト５０〜９９％とスターチアセテート１〜５０％とから
成るブレンド物に関するものである。また、更に詳しく
は、本発明は、該ブレンド物を作る方法、該ブレンド物
から製造されるトウから作られるシガレットフィルタ
ー、該ブレンド物から製造したトウから作られるフィル
ターを用いて作られるシガレット、該ブレンド物を含む
フィラメント及びファブリック、該ブレンド物を含むア
セテートフレーク、及び該ブレンド物を含む他の組成物
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】セルロースアセテート及びスターチアセ
テートは、１９世紀から知られている。しかしながら、
これら２つの通常の材料から成るブレンド物は、加工問
題の故に、これまで利用することはできなかった。
【０００３】通常は、ある程度アセチル化されているセ
ルロースアセテートを用いて、シガレット用トウ、紡織
繊維、フィルム、プラスチック、及び他の材料を製造す
る。しかしながら、木材パルプから誘導されるセルロー
スアセテートは高価であり、しかも加工時に大量のアセ
トンを必要とし、その結果として、アセトン回収コスト
が高くなり且つ有害となる可能性のあるアセトンが放出
される。スターチアセテートは、遊離ヒドロキシル基の
置換度（ＤＳ）に従って、工業的に重要な多くのプロセ
スで用いることができる。低置換度スターチアセテート
は食品用途において重要であり、２〜３の置換度を有す
る高度に誘導されたスターチアセテートは、有機溶媒中
におけるそれらの溶解度と、フィルム及び繊維を形成す
る能力とを有するが故に有用である。スターチアセテー
トを調製するための原料として用いられるスターチは低
コストであり、木材パルプのアセチル化に比べて、アセ
チル化において固体濃度一層高くなる。
【０００４】セルロースアセテートとスターチアセテー
トとのブレンド物は、セルロースアセテートのみから製
造される繊維に比べて、同等か又は一層良い品質及び改
良された特性を有する繊維を製造することができる安価
な原料となる可能性を有する。木材パルプに比べ品質が
改良されるのは、スターチの分子構造に由来する。乾燥
スターチは、一般的に、α−Ｄ−グルコピラノシル単位
から成る線状アミロースポリマーと枝分かれアミロペク
チンポリマーとの２５／７５％混合物である。アミロー
スは、平均分子量１７，０００〜２２５，０００、及び
重合度（ＤＰ）約１００〜１４００を有する。アミロペ
クチンは、２００，０００〜１，０００，０００を超え
る平均分子量を有する。セルロースアセテートを製造す
るのに用いられる原料である乾燥木材パルプは、２０
０，０００〜３，０００，０００を超える平均分子量及
び対応する重合度が１２００〜２０，０００を超えるも
のから成る。
【０００５】グルコースという同じモノマーから３つの
ポリマーは作られているにもかかわらず、スターチアセ
テート又はセルロースアセテートのいずれか１つだけと
比べて、ブレンド物の特性が向上していることの原因
は、アミロペクチンの枝分かれ構造とポリマーのコンフ
ォメーションが異なることにある。セルロースに比べ
て、アミロース及びアミロペクチンが低分子量であるこ
と、また分子配列、即ち水素結合が異なっていることか
ら、紡糸液中の固形分を増加させるスターチアセテート
の低粘度アセトン溶液が生成する。紡糸液は、セルロー
スアセテート／スターチアセテートのアセトン溶液であ
る。紡糸液の固形分が増加すると、そのような紡糸液は
より高強度の繊維を一般的に与える液晶挙動を示す。
【０００６】上述のように、スターチアセテートとセル
ロースアセテートとのブレンド物が有利であることは明
らかであるが、アセトンに溶解したそのようなブレンド
物は、これまで調製されて来なかった。その理由は、よ
り高度にアセチル化されたスターチアセテート（アセチ
ル価（ＡＶ）＝２．６〜３）のアセトン溶液は、標準的
なセルロースアセテート（アセチル価（ＡＶ）＝２．５
５）のアセトン溶液に対して不混和性であるからであ
る。
【０００７】セルロースアセテートと他のポリマーとの
ブレンド物を用いて、ブレンド物の特性を向上させると
いうことは、従来技術においては公知の事柄である。米
国特許第２，０５９，４２５号明細書では、セルロース
アセテートと、例えばグルコース、スクロース又はフル
クトースのような微細に分割された糖類とのブレンド
物、あるいは例えばカルシウム、バリウム又はストロン
チウムのグルコセート、フルクトセートなどのようなそ
れらの金属化合物とのブレンド物を用いて、繊維材料及
びフィルムを製造することが開示されている。この特許
明細書における目的は、例えば製造されるフィルム又は
繊維のようなプラスチック材料を水又は溶媒で処理し
て、微細に分割された糖類を除去することによって、前
記プラスチック材料を艶消しすることにある。開示され
ているブレンド物は、製造プロセスにおいて中間製品と
して製造される。
【０００８】米国特許第３，２７２，６３８号明細書で
は、例えばフィルター用トウのようなフィラメントを製
造するための、シュクロースを有するセルロースアセテ
ートと、脂肪酸エステル又はグルコース脂肪酸エステル
との混合物が開示されている。脂肪酸は、酢酸、プロピ
オン酸及びイソ酪酸である。紡糸速度及び硬化プロセス
を向上させることがこの特許明細書における目的の１つ
である。シュクロース又はエステルを、紡糸直前に、ア
セトン紡糸液に加える。
【０００９】米国特許第３，２７２，６４０号明細書
は、疎水性フィルムファーマー（filmfirmer）において
「不溶化剤」を水溶性材料と混和させることによって、
セルロース系材料に対応する例えばセルロース系誘導体
及びスターチ誘導体のような水溶性材料を不溶化させる
方法を開示している。得られた生成物は、高度の耐水性
を有するフィルム及び永久サイズ剤を調製するのに有用
であると特許請求されている。スターチアセテート及び
セルロースアセテートは共に、水不溶性材料である。
【００１０】米国特許第４，８０８，４７９号明細書で
は、特有な流動性を有するスターチエーテル及び／又は
スターチエステルを含むたて糸用サイジング組成物を開
示している。しかしながら、この特許明細書では、ブレ
ンド物の有する問題点については言及していない。
【００１１】スターチアセテートとセルロースアセテー
トとのブレンド物から紡糸された繊維は、純粋なセルロ
ースアセテートから紡糸された繊維に比べて、有意な向
上を示す。例えば、これらの繊維は、より良好な可染
性、ポリマー構造に起因するより高い伸び率、及び向上
した水分率を示す。更に、スターチアセテートとセルロ
ースアセテートとのブレンド物から紡糸された繊維を用
いると、スターチアセテートを用いることによってブレ
ンド物に付与される幾つかの物理的性質を利用すること
ができる。例えば、紡糸液中の固体濃度が高く、繊維に
対して液晶挙動を付与するので、テナシティが更に高く
なる。
【００１２】本発明の工業的意義は、改良された繊維の
望ましさだけでなく、環境的側面及び経済的側面にあ
る。セルロースアセテートは、一般的に、硫黄系触媒を
用いて、酢酸中で硬木パルプをアセチル化及び熟成させ
て製造する。一層低分子量原料であるスターチを、同様
に加工して、そのアセテート化物を製造することができ
る。しかしながら、スターチのコストは、木材パルプの
それの約半分であり、原料は、極めて多量に供給され
る。本発明の環境的側面は、スターチアセテートの加工
において、酢酸回収コスト及びアセトン回収コストが低
いことと関連がある。木材パルプアセチル化に比べて、
スターチアセチル化では、固体濃度が高いので、酢酸回
収コストが低くなる。従って、酢酸を回収するのに用い
られる抽出及び蒸留における溶媒の放出が少なくなる。
更に、アセトン紡糸液中の固体濃度がより高濃度になる
と、アセトン回収コスト及びアセトン放出量が減少す
る。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、セ
ルロースアセテート及びスターチアセテート成るブレン
ド物を有効に利用し得る手段及び用途を提供することを
目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明のブレンド物は、
セルロースアセテートを調製する標準的な方法によって
調製する。
【００１５】本発明は、セルロースアセテートとスター
チアセテートとのブレンド物、及びその新規なブレンド
物から導かれる他の発明、並びに該ブレンド物を調製す
る方法に関するものである。
【００１６】本明細書において、「セルロースアセテー
ト」という用語は、置換度が１．０〜３．０であり、ア
セチル価が約２０〜６２％である、有機酸によってアセ
チル化されている任意の従来の木材パルプ、綿、又は任
意の他の適当なセルロース材料を指している。
【００１７】本明細書で用いている「アセチル価」とい
う用語は、スターチアセテート又はセルロースアセテー
ト１単位当たりの酢酸の重量％を表している。
【００１８】本明細書で用いている「スターチアセテー
ト」という用語は、本発明において許容可能であると考
えられる任意の割合で、アミロースとアミロペクチンと
を含み、且つ置換度が１．０〜３．０であり、アセチル
価が約２０〜６０％である、有機酸によってアセチル化
されている任意の従来のトウモロコシ、ジャガイモ、穀
物、又は他の適当なスターチを指している。
【００１９】本明細書で用いている「ブレンド物」とい
う用語は、溶媒を用いることによって、スターチアセテ
ートと有機酸又は無機酸と共に用いた任意のセルロース
エステルとを併用したもの、及びスターチアセテートと
セルロースエステル及び他のポリマーの混合物とを併用
したものを指している。
【００２０】「溶媒」という用語は、上述したセルロー
スエステル、セルロースアセテート、スターチアセテー
ト、又はそれらの任意の組合せを溶解させることができ
るアセトン、メチルエチルケトン、塩化メチレン／メタ
ノール、氷酢酸、又は任意の適切な溶媒を指すと考える
べきである。
【００２１】また、本発明は、セルロースアセテートと
スターチアセテートとの混合物を調製する工程、適当な
溶媒中にその混合物を溶解させる工程、混合工程、濾過
工程、及び紡糸用キャビネット（spinning cabinet）に
おいて、得られたブレンド物を紡糸する工程を含んで成
る、該ブレンド物から紡績糸を製造する方法も提供す
る。本発明の方法は、セルロースアセテートを調製する
ときに通常用いられる紡糸方法の任意の種類を想定して
いる。その種類としては、乾式紡糸、湿式紡糸、及び溶
融紡糸が挙げられる。ブレンド物を調製する別法として
は、アセテート製造時に、適当な割合で、水中にてセル
ロースアセテートとスターチアセテートとの反応混合物
を共沈させ、次に紡糸工程を含む通常のセルロースアセ
テート調製工程を行う方法がある。ドープ温度を約５０
〜９５０℃に維持し、そして、蒸発によって紡績糸から
溶媒を除去するために、紡糸キャビネットにおける下降
気流温度を約５０〜１００℃に維持すべきである。
【００２２】本発明の方法に好ましい溶媒は、アセトン
である。
【００２３】本発明の方法に適切な溶媒は、押出可能な
ドープを生成せしめ得る任意の非水溶媒である。好まし
くは、溶媒は、セルロースアセテート及びスターチアセ
テートを完全に溶解させることができるものを選択す
る。そのような溶媒としては、例えば低分子量のアルデ
ヒド、ケトン、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、エステ
ル、及びエーテルのような揮発性非水液体が挙げられ
る。セルロースエステルを特に溶解させることができる
溶媒の例は、本明細書に参考として組み入れられる米国
特許第２，３６２，１８２号明細書において開示されて
いる。それらの溶媒としては、アセトン、メチルエチル
ケトン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、蟻酸
メチル、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、及びそれらの組合
せが挙げられる。他の適当な溶媒としては、例えば酢
酸、塩化メチレン、メタノール、及びそれらの組合せが
ある。
【００２４】セルロースアセテートの１つの主な用途と
しては、フレークにして、それをシガレット用トウへと
加工し、シガレット用フィルターで用いる用途がある。
セルロースアセテートは、望ましくない味をフィルター
に与えないので用いることができる。セルロースアセテ
ート／スターチアセテートブレンド物のフィルターを用
いて作られたシガレットは、セルロースアセテートのみ
から作られたシガレットに比べて、味に関して有意な違
いがないことが官能検査によって認められた。
【００２５】以下、実施例を掲げて、本発明の様々な態
様を更に説明する。実施例は、単に本発明を説明するた
めだけのものであり、本明細書で開示している発明を限
定するものではない。
【００２６】
【実施例１】アセトン（固形分２６．８％、スターチア
セテート２５％、セルロースアセテート７５％）２７．
３ポンド中に溶解したセルロースアセテート（アセチル
価＝２．５５）７．５ポンドとスターチアセテート（ア
セチル価＞２．８）２．５ポンドとから成る混合物を、
高剪断ミキサー中に供給した。得られた安定溶液を、従
来のセルロースアセテート紡糸キャビネットにおいて紡
糸して、アセトン（固形分２６．８％、セルロースアセ
テート１００％）中に溶解させた純粋なセルロースアセ
テート（アセチル価＝２．５５）の対照と比較した。
【００２７】糸を、供給ロール速度５００ｍ／分で製造
し、ドープ温度は８５℃に維持した。蒸発によって紡績
糸からアセトンを除去するために、紡糸キャビネットに
おける下降気流の温度は７５℃であった。ブレンド物の
粘度は １００，０００ｃｐｓであり、対照の粘度は１
５０，０００〜１８０，０００ｃｐｓであった。デニー
ル、テナシティ、及び伸び率はそれぞれ、ブレンド物に
おいて１７９、１．００ｇ／デニール、２５．２７％で
あり、対照においては１７０、１．１４ｇ／デニール、
２８．５０％であった。ブレンド物は、改良された可染
性を示した。
【００２８】
【実施例２】アセトン（固形分３５．７％、スターチア
セテート２５％、セルロースアセテート７５％）１８ポ
ンド中に溶解したセルロースアセテート（アセチル価＝
２．５５）７．５ポンドとスターチアセテート（アセチ
ル価 ＝２．５９）２．５ポンドとから成る溶液を、実
施例１と同じ方法で調製した。得られた溶液を、従来の
セルロースアセテート紡糸キャビネットにおいて紡糸し
て、アセトン（固形分２６．８％、セルロースアセテー
ト１００％）中に溶解させた純粋なセルロースアセテー
ト（アセチル価 ＝２．５５）の対照と比較した。
【００２９】技術的な条件は、実施例１と同じであっ
た。ブレンド物の粘度は ２６５，０００ｃｐｓであ
り、対照の粘度は １５０，０００〜１８０，０００ｃ
ｐｓであった。デニール、テナシティ、及び伸び率はそ
れぞれ、ブレンド物において１７５、０．７９ｇ／デニ
ール、２８．３６％であり、対照においては１５５、
１．２２ｇ／デニール、３３．４９％であった。
【００３０】他の実施例も同様に行った。その条件及び
結果を表Ｉに示す。
【００３１】
【表１】 本発明の実施態様には以下のものを含んで成る。 １．フィルム、繊維、フィブレット（fibret）、及び任
意の機械的変型又はそれらの組合せを製造するために用
いことができる、セルロースアセテートとスターチアセ
テートとを含んで成る組成物。 ２．セルロースアセテートが５０〜９９％で存在し、ス
ターチアセテートが１〜５０％で存在している１項記載
の組成物。 ３．セルロースアセテートが１．２〜３のアセチル価を
有し、スターチアセテートが１〜３のアセチル価を有す
る１項記載の組成物。 ４．セルロースアセテートが２．０〜３．０のアセチル
価を有し、スターチアセテートが２．５５〜３のアセチ
ル価を有する３項記載の組成物。 ５．セルロースアセテートが６５〜８５％で存在し、ス
ターチアセテートが１５〜３５％で存在している４項４
の組成物。 ６．ａ）適切な溶媒中において、スターチアセテートと
セルロースアセテートとの溶液を混合する工程； ｂ）その溶液を濾過してドープを分離させる工程：及び ｃ）標準的な紡糸手段を用いて該ドープを押出して、フ
ィラメントを作る工程を含んで成る、フィルム、繊維、
フィブレット、及び任意の機械的変型、又はそれらの組
合せを製造するために用いることができるスターチアセ
テートとセルロースアセテートとのブレンド物を製造す
る方法。 ７．１項記載の組成物から調製されるシガレット用ト
ウ。 ８．７項記載のシガレット用トウから調製されるシガレ
ット用フィルター。 ９．１項記載の組成物から調製される、ファブリック及
び他の用途のためのフィラメント。 １０．１項記載の組成物から調製されるフィルム及び他
の最終用途。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン・ビー・ホプキンス，ジュニアー アメリカ合衆国ノース・カロライナ州 28134，パインヴィル，エデン・サークル 108，ピー・オー・ボックス 1004 (72)発明者 ヘリバート・テツラッフ アメリカ合衆国ノース・カロライナ州 28211，シャーロット，ノブ・オーク・レ ーン，4142 アパートメント エイ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 フィルム、繊維、フィブレット、及び任
    意の機械的変型又はそれらの組合せを製造するために用
    いことができる、セルロースアセテートとスターチアセ
    テートとを含んで成る組成物。
  2. 【請求項２】 セルロースアセテートが５０〜９９％で
    存在し、スターチアセテートが１〜５０％で存在してい
    る請求項１記載の組成物。
  3. 【請求項３】 セルロースアセテートが１．２〜３のア
    セチル価を有し、スターチアセテートが１〜３のアセチ
    ル価を有する請求項１記載の組成物。
  4. 【請求項４】 セルロースアセテートが２．０〜３．０
    のアセチル価を有し、スターチアセテートが２．５５〜
    ３のアセチル価を有する請求項３記載の組成物。
  5. 【請求項５】 セルロースアセテートが６５〜８５％で
    存在し、スターチアセテートが１５〜３５％で存在して
    いる請求項４記載の組成物。
  6. 【請求項６】 ａ）適切な溶媒中において、スターチア
    セテートとセルロースアセテートとの溶液を混合する工
    程； ｂ）その溶液を濾過してドープを分離させる工程：及び ｃ）標準的な紡糸手段を用いて該ドープを押出して、フ
    ィラメントを作る工程を含んで成る、フィルム、繊維、
    フィブレット、及び任意の機械的変型、又はそれらの組
    合せを製造するために用いることができるスターチアセ
    テートとセルロースアセテートとのブレンド物を製造す
    る方法。
  7. 【請求項７】 請求項１記載の組成物から調製されるシ
    ガレット用トウ。
  8. 【請求項８】 請求項７記載のシガレット用トウから調
    製されるシガレットフィルター。
  9. 【請求項９】 請求項１記載の組成物から調製される、
    ファブリック及び他の用途のためのフィラメント。
  10. 【請求項１０】 請求項１記載の組成物から調製される
    フィルム及び他の最終用途。
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