[发明专利]羟烷基化壳聚糖溶液

说明书

技术领域

本发明涉及羟烷基化壳聚糖溶液及其使用。

背景技术

壳聚糖是天然存在的多糖，工业上通过将从虾或蟹等甲壳类分离的甲壳质进行脱乙酰基化而制得。该壳聚糖具有成膜性、抗菌性、保水性以及凝聚能力等功能，因此，作为功能性高分子在各个方面被应用，尤其最近在各种基材上，作为可以赋予这些功能的安全的功能赋予剂的应用正在不断发展。例如，专利文献1中公开了含有壳聚糖类和金属化合物的水性基底处理剂。此外，作为用于各种薄膜、无纺布以及纺织制品的赋予抗菌性的涂布剂也被广泛的利用。这些涂布剂中优选的一种技术是使用了除水之外的溶剂的壳聚糖或其衍生物的溶液。

专利文献1：日本特开2003-201576号公报

壳聚糖本身不溶于水和有机溶剂，但在柠檬酸、乙酸或乳酸等有机酸的稀酸水溶液中，壳聚糖与有机酸形成盐而溶解。将该壳聚糖的稀酸水溶液涂布到各种基材上，通过将水分蒸发，在干燥的状态下可以形成牢固的薄膜，可以简单地对各种基材赋予壳聚糖所具有的独特的功能赋予。

此外，在涂布壳聚糖溶液的基材表面为亲水性的情况下，壳聚糖溶液可以是水溶液，但是在基材表面为疏水性或亲油性的情况下，涂布壳聚糖衍生物的水溶液时，该涂液发生排斥(repelling)，无法获得均匀的被膜。因此，对于表面为疏水性或亲油性的基材，希望使用除水以外的溶剂的壳聚糖衍生物的溶液，但是，至今为止，仍然没有适用于疏水性或亲油性的表面涂布的使用除水以外的溶剂的壳聚糖衍生物的溶液。

此外，壳聚糖可以良好地溶解到稀酸水溶液中，但是，除了稀酸水溶液之外还没有能够有效地溶解壳聚糖的溶剂，尤其是适用于涂布用途的溶剂。对于壳聚糖衍生物，除了取代度高的之外，尚不知道适于除稀酸水溶液之外的溶解的溶剂、尤其是适用于涂布用途的溶剂。因此，正在寻求可以配制适用于疏水性或亲油性表面的涂布的壳聚糖衍生物的溶液的除水之外的溶剂(有机溶剂)。

另外，由目前一般使用的壳聚糖水溶液得到的干燥薄膜中残留了有机酸，因此存在该薄膜表现出对水的溶解性、耐水性差的问题。

此外，与通常的高分子的情况相同，也可以在壳聚糖水溶液中添加各种交联剂，将形成的被膜交联(例如参考日本专利第2781990号公报)。该方法通过适当选择所使用的交联剂和使用条件，在一个工序中也能容易地进行交联，从在水中几乎不溶涨的高耐水性来看，不溶于水而可以调整吸水后大大溶涨的被膜的性质等优点也多，从而被广泛用于一般的工业用途中。

但是，目前已知的交联剂的反应性高，因此，存在下述问题：混合了交联剂后的溶液的适用期(pot life)短，以及虽然形成的被膜的耐水性增加，但是该被膜所具有的壳聚糖本身的性质减弱等。

发明内容

因此，本发明的目的是提供在常温下不会交联的稳定的、在加热干燥后能形成耐水性优良的壳聚糖被膜的、单液型的适合于疏水性或亲油性表面的涂布的壳聚糖衍生物的溶液以及使用了该溶液的基材的被覆方法。

上述目的通过下述本发明来实现。即，本发明提供了一种羟烷基化壳聚糖溶液，其特征在于，在非质子性极性溶剂中含有羟烷基化壳聚糖和有机酸或其衍生物。

在上述的本发明中，优选的是，非质子性极性溶剂选自N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮以及二甲基亚砜中的至少一种；有机酸为多元酸；多元酸选自苯均四酸、柠檬酸、偏苯三酸、苹果酸、聚马来酸、苯二甲酸以及琥珀酸中的至少一种。

此外，在上述的本发明中，优选的是，有机酸或其衍生物的用量相对于每100质量份羟烷基化壳聚糖为20～300质量份；羟烷基化壳聚糖的浓度是1～40质量％；羟烷基化壳聚糖的羟烷基化度为0.2以上；羟烷基化壳聚糖是壳聚糖的羟烷基化物，所述壳聚糖的脱乙酰化度为30％以上，且在1质量％的乙酸水溶液中以1质量％的浓度溶解所述壳聚糖时，所得到的溶液的粘度为1mPa·s～10000mPa·s。

另外，本发明还提供了一种基材的被覆方法，其特征在于，该方法包括下述工序：使上述本发明的羟烷基化壳聚糖溶液附着在基材的表面的工序、以及将由该工序得到的基材在100℃以上加热1秒以上的工序。在该方法中，优选的是，上述羟烷基化壳聚糖溶液含有有机或无机粒子，基材为金属性物品。

根据本发明，可以提供不需要交联剂等的其它药剂、且可以在疏水性或亲油性表面上形成耐水性优良的壳聚糖被膜的羟烷基化壳聚糖溶液以及使用该溶液的基材的被覆方法。

具体实施方式

下面举出优选的实施方式更详细地说明本发明。