[发明专利]纤维素分散体

说明书

本发明涉及纤维素分散体，其中纤维素高度分散在分散介质中并具有高的透明度；涉及聚结性能较低和硬度较大的球形颗粒物或球形复合颗粒物；和涉及生产它们的方法。

背景技术

属于天然聚合物的纤维素或起始原料是纤维素的颗粒物以及它们的分散体已经广泛地用作药物模制的添加剂、食品添加剂、化妆品添加剂、各种模塑目的的粘结剂、过滤助剂、缓释药物的载体，等等。

其中纤维素是起始原料的分散体和纤维素颗粒物在任何情况下都用作复合体系，在体系中纤维素与其它功能物质(药物，油性试剂，香料等)混合并分散在该功能物质中。因此，要求它们具有将功能物质高度分散的功能并使它们稳定地存在于复合体系(下文称作分散稳定性)中。

然而，普通的纤维素分散体具有这样一个问题：纤维素在pH≤3的酸性范围会发生聚结，因此不能用作酸性产物中的添加剂。而且，含有水溶性的纤维素衍生物(羟乙基纤维素、羧甲基纤维素等)的水溶性聚合物，虽然不是纤维素，在复合体系中具有高的分散稳定性并用作涂料、化妆品的增稠剂，用作药物的扑粉，等等。它们通常以约0.5-3wt％的水溶液形式使用；然而，例如，水性涂料的水溶性纤维素衍生物很难总是保持在粘度和触变性能(在低剪切速率下粘度较高和在高剪切速率下粘度降低的现象)之间所需的良好平衡，那些具有可使它们铺展开的粘度的触变性能较低，因此会遇到诸如液体流走之类的问题。还有，水溶性聚合物的粘性感和纺丝特性在一些应用领域中常常是不希望的而且会遗留多个问题。

而且，长时间以来希望用纤维素分散体取代水溶性聚合物，该纤维素分散体是天然物质并具有增稠作用和分散作用，从而可用作涂层剂如涂料、化妆品等；然而，普通的纤维素分散体缺乏涂层表面的平滑度和透明度，因此需要改进这些性能。也就是说，仍然需要一种分散体，在其中普通纤维素颗粒物高度分散。

而且，水溶性聚合物可用于需要溶液的透明度的应用中，如用于化妆品乳剂和凝胶状美发剂。普通的纤维素分散体是均匀的白色混浊、不透明的悬浮液和根本不能用于在此领域中。还有，即使当着色剂如染料、颜料等被引入到现有的纤维素分散体中时，仍然遇到一些问题，如着色物质的色彩显现特性无法得到保证等等。

因此，为了赋予纤维素分散体以另外的功能如可分散性、平滑度、透明度等而使之能够用于更广的工业领域，一直以来希望赋予它与水溶性聚合物在复杂系统(complex system)中的分散稳定性相当的分散稳定性，而且希望将其细微地分散并赋予其透明度。

用作各种添加剂的普通纤维素分散体一般是由分散介质(通常为水)和颗粒物组成的，该颗粒物是通过生产“微晶纤维素(MCC)”和“微纤化纤维素(MFC)”的方法获得的。

作为涉及纤维素分散体的现有技术，JP-A-3-163,135公开了细碎纤维素物质的分散体。JP-A-3-163,135公开了由解聚处理和随后湿磨处理来生产含有至少2wt％的雾化纤维素物质的悬浮液的技术，在该悬浮液中，在粒径分布/体积关系曲线中积分(integrated)体积为50％的粒径是0.3-6μm，直径不高于3μm的颗粒的积分体积比例是不低于25％。对于这一效果也有说明，作为用于生产上述分散体的起始纤维素物质，也能够使用再生纤维素物质，但是没有工作实施例，而且根据以上方法，即使当使用该起始原料时，也没有获得纤维素Ⅱ型结晶组分的分数不高于0.4的那些物质。而且，其中提到了不高于300的聚合度是优选的；然而，基本上，它大大高于本发明的纤维素的平均聚合度(DP)。还有，正如本说明书的对比实施例2中所表明的，没有获得高透明度的分散体。

而且，JP-A-3-163,135描述道，通过将纤维素物质细微地分散在纤维素分散体中，触变性能的展现、水保持特性、粘度、分散稳定性等等得到了改进，并且与此同时，当用作例如食品添加剂时，食品的粗糙感、外来物感觉和粉末状感觉都减少了，触感的改进和添加量的提高都是能够预期的。该出版物还同时指出了细碎一组纤维素型颗粒状添加剂的程度的限制，太细微地分散它们将导致分散稳定性受损，在显示出分散体稳定效果的悬浮液中颗粒物浓度的下限值(2wt％)，等等。

JP-A-56-100,801公开了一微纤化纤维素。这些小纤维状纤维素是以纤维形式进行研磨，获得了具有长径(L)约100μm和具有短径(D)不高于1μm(L/D大且各向异性高)的纤维素。当希望从这样的微纤化纤维素制备分散体时，具有低的结晶性、低的聚合度和高的透明度的包括纤维素Ⅱ型晶体作为主组分的本发明分散体是无法获得的，这已经针对JP-A-3-163,135指出了。