カルボキシメチルセルロースナトリウム塩の粉末状組成物及びカルボキシメチルセルロースナトリウム塩の溶解方法
【課題】 ＣＭＣ−Ｎａの溶解時間を簡便に短縮させることのできるＣＭＣ−Ｎａの粉末状組成物及びＣＭＣ−Ｎａの溶解方法を提供する。
【解決手段】 ＣＭＣ−Ｎａを短時間で水に溶解させるためのＣＭＣ−Ｎａの粉末状組成物であって、ＣＭＣ−Ｎａに対してＫ値が５０以下のＰＶＰを１〜１０重量％配合した混合物からなるＣＭＣ−Ｎａの粉末状組成物、及びＣＭＣ−Ｎａの粉末状組成物を水に溶解するＣＭＣ−Ｎａの溶解方法。
【解決手段】 ＣＭＣ−Ｎａを短時間で水に溶解させるためのＣＭＣ−Ｎａの粉末状組成物であって、ＣＭＣ−Ｎａに対してＫ値が５０以下のＰＶＰを１〜１０重量％配合した混合物からなるＣＭＣ−Ｎａの粉末状組成物、及びＣＭＣ−Ｎａの粉末状組成物を水に溶解するＣＭＣ−Ｎａの溶解方法。
【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ナトリウム塩（以下、ＣＭＣ−Ｎａという）を短時間で水に溶解させることのできるＣＭＣ−Ｎａの粉末状組成物、及び溶解時間を短縮することができるＣＭＣ−Ｎａの溶解方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＭＣ−Ｎａは水に対する分散性が悪く、水中へ投入した時にママコ（継粉）になり易い。このため、水に溶解しようとする際には、充分強力な撹拌を行ないながら少量ずつ添加することが必要であった。
【０００３】
しかしながら、溶解させるまでに相当時間が必要となるため、従来より下記の（Ａ）〜（Ｄ）のＣＭＣ−Ｎａ即溶方法が提案され報告されている。
【０００４】
すなわち、（Ａ）溶解性を増す為に加熱する方法。（Ｂ）エタノール、グリセリン等のＣＭＣ−Ｎａ不溶性溶媒を少量用いてＣＭＣ−Ｎａを分散させた後、水に溶解する方法。（Ｃ）ママコの発生を防止して溶解時間を短縮することを狙い、ＣＭＣ−Ｎａをグリオキサールで処理する方法。（Ｄ）ママコ発生を防止する別の方法として、ＣＭＣ−Ｎａを熱処理することにより水分散性を向上させる方法、である。
【０００５】
しかし、上記（Ａ）の方法は、ＣＭＣ−Ｎａの粘度低下を招き、好ましくなく、（Ｂ）の方法は、使用するＣＭＣ−Ｎａ水溶液中のエタノール、グリセリンなどが障害になることがあり、除去工程が別途必要となり、また（Ｃ）の方法は非常に手間がかかり、かつ媒質である水のｐＨをアルカリ性にしなければ完全な溶解は望めず、さらにグリオキサール自体、食品添加物として好ましくなく、用途の制限を余儀なくされ、（Ｄ）の方法は、遊離のカルボキシル基の加熱処理によってエステル結合を生成させることを特徴としているが、このため、水溶液のｐＨが酸性側になりやすく、食品添加物基準の定めるｐＨ６．０〜８．５に適合させるためには、例えばｐＨ調製など煩雑な操作を必要とするという問題があった。
【０００６】
なお、通常は粉末形状を呈するＣＭＣ−Ｎａを、顆粒状（グラニュータイプ。１．１μｍ〜１８８μｍ（１６〜８０＃））に仕上げ、これを水中に投入する方法がある。
【０００７】
この方法は、ママコを作らず、ゆるやかな撹拌で溶解できるという点では優れているが、当然のことながら粉末状品を顆粒状品に仕上げる時の煩雑な製造操作が必要であるばかりか、それほど溶解時間を短縮させるには至らなかった。
【０００８】
そこで、本出願人は、２重量％水溶液の２５℃における粘度が５ｍｐａ・ｓ以下である低粘度ＣＭＣ−Ｎａの水溶液を予め調製し、この水溶液中で、ＣＭＣ−Ｎａを溶解することを提案している（特許文献１）。
【０００９】
しかし、上記従来の溶解方法はいずれも、ＣＭＣ−Ｎａの即溶性を確保する代償として、煩雑な操作や予めの低粘度水溶液の調整、及び用途的制限を余儀なくされていた。
【特許文献１】特開平８−２６９１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＣＭＣ−Ｎａの溶解時間を簡便に短縮させることのできるＣＭＣ−Ｎａの粉末状組成物及びＣＭＣ−Ｎａの溶解方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、次のような点に着目し本発明の完成に到達したものである。すなわち、ＣＭＣ−Ｎａを水に溶解する時、水に対する分散性が悪いことによってママコの生成をし、このママコの生成が溶解時間を延ばしている。従って、ママコの生成を抑えることが、ＣＭＣ−Ｎａの即溶性につながる。ママコ生成防止法として、ＣＭＣ−Ｎａに低Ｋ値のポリビニルピロリドン（以下、ＰＶＰという）を粉末配合しておくことで、ＣＭＣ−Ｎａを水に投入した時、水にＰＶＰ粉末が先に溶解することとＣＭＣ−Ｎａと水との瞬時の接触を抑えることで、ママコの生成が少なくなり即溶性につながることを見出したものである。
【００１２】
すなわち、請求項１に記載のＣＭＣ−Ｎａの粉末状組成物は、ＣＭＣ−Ｎａを短時間で水に溶解させるためのＣＭＣ−Ｎａの粉末状組成物であって、ＣＭＣ−Ｎａに対してＫ値が５０以下のＰＶＰを１〜１０重量％配合した混合物からなることを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項２に記載のＣＭＣ−Ｎａの溶解方法は、ＣＭＣ−Ｎａに対してＫ値が５０以下のＰＶＰを１〜１０重量％配合した混合物からなるＣＭＣ−Ｎａの粉末状組成物を、水に溶解することを特徴とする方法である。
【００１４】
ＣＭＣ−Ｎａの即溶化は、粉末状のＣＭＣ−ＮａにＫちが５０以下のＰＶＰの粉末を配合した混合物からなるＣＭＣ−Ｎａの粉末状組成物を水に投入し溶解することで可能となるが、これを理論的に説明することは難しい。
【００１５】
おそらく、ＣＭＣ−Ｎａと水との接触時に、ＰＶＰがＣＭＣ−Ｎａと水との瞬時の接触を防止し、ママコの生成を抑えることが即溶性に結びつくと考えられる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ＣＭＣ−ＮａにＰＶＰを粉末で配合しておくことで、ＣＭＣ−Ｎａの水に対する溶解時間を短縮させることができ、また、Ｋ値が５０以下のＰＶＰを配合することでＰＶＰを配合しているにもかかわらずＣＭＣ−Ｎａ水溶液の粘度の変動（増加）を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明で使用し得るＣＭＣ−Ｎａとしては、特に限定されることはないが、一般的に、無水物１％水溶液の粘度が５〜２００００ｍｐａ・ｓのものが挙げられる。また、用途により異なるが０．２〜２０％で溶解され使用される。エーテル化度は０．４〜２．５とほぼ全範囲に効果がある。
【００１８】
上記ＣＭＣ−Ｎａは、例えば市販されているセロゲンＦ−５Ａ、Ｆ−７Ａ（第一工業製薬（株）製）を使用することができ、食品添加物、香粧品原料基準、飼料添加物、日局方の公的基準に適合していることなどから用途面からはどのようにも採用することができる。
【００１９】
また、本発明に使用し得るＰＶＰとしては、Ｋ値が５０以下、より好ましくは４０以下のものである。ＰＶＰはＫ値がおよそ１５〜１０５のものが市販されているが、Ｋ値が５０を超えるとＰＶＰの重合度が大きくなりＣＭＣ−Ｎａ水溶液の粘度を増加させ好ましくない。
【００２０】
上記ＰＶＰの使用可能な市販品としては、例えば、ＢＡＳＦ社製のＬｕｖｉｓｋｏｌ Ｋ−１７（Ｋ値１５〜１９、１０重量％水溶液のｐＨ３．０〜７．０）のパウダー製品、Ｌｕｖｉｓｋｏｌ Ｋ−３０（Ｋ値２７〜３３、１０重量％水溶液のｐＨ３．０〜７．０）パウダー製品を挙げることができる。これらは１種で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２１】
ＰＶＰは、ＣＭＣ−Ｎａ１００重量％に対して、１〜１０重量％、好ましくは１〜７重量％配合される。１重量％未満ではＰＶＰを使用する効果を得ることができず、１０重量％を超えると水溶液の粘度が増加傾向を示すようになり好ましくない。
【実施例】
【００２２】
［１．ＣＭＣ−Ｎａの粉末状組成物の作製］
ＣＭＣ−Ｎａ（表１に記載のエーテル化度が０．７２〜１．４３、及び無水物１％水溶液の粘度が１５〜９８００ｍｐａ・ｓのもの）１００重量％に対して、ＰＶＰ（ＢＡＳＦ社製、Ｌｕｖｉｓｋｏｌ Ｋ−１７のパウダー製品）１〜１０重量％を表１に記載の配合量で均一に混合した。
【００２３】
［２．溶解時間の測定］
５００ｍｌビーカーに２５℃にて純水４００ｍｌを採り、スリーワンモーターで５０ｍｍφの４枚羽根プロペラにて１０００ｒｐｍで撹拌した。この撹拌中の純水に１分かけてＣＭＣ−Ｎａの粉末状組成物をＣＭＣ−Ｎａ分として４．０ｇを除々に投入し、ママコがなくなり完全に溶解するまでの所要時間を測定した。結果を表１に示す。
【００２４】
なお、ＣＭＣ−Ｎａ粉末状組成物の投入量は、ＣＭＣ−Ｎａ分に換算して投入している。例えば、ＰＶＰ無配合の場合の投入量は４．０ｇとし、ＰＶＰを１０重量％配合している場合は４．４ｇ、ＰＶＰを１重量％配合している場合は４．０４ｇを投入した。
【００２５】
［３．ＣＭＣ−Ｎａ水溶液の粘度測定］
前記２項で完全溶解させた水溶液をＢＭ型粘度計、回転数６０ｒｐｍ、２５℃条件で３分間粘度計を回転させて粘度（ｍｐａ・ｓ）を測定し、結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】
表１に示す通り、本発明によればＣＭＣ−ＮａにＰＶＰを配合した粉末状組成物を用いることで、ＣＭＣ−Ｎａの溶解時間を短縮することができ、またＰＶＰを配合しているにもかかわらずＣＭＣ−Ｎａ水溶液の粘度の変動を抑えられることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明にかかるＣＭＣ−Ｎａ水溶液は食品用、医薬用、化粧品用、飼料用などの分散剤として有用に使用される。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩（以下、ＣＭＣ−Ｎａという）を短時間で水に溶解させることのできるＣＭＣ−Ｎａの粉末状組成物、及び溶解時間を短縮することができるＣＭＣ−Ｎａの溶解方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＭＣ−Ｎａは水に対する分散性が悪く、水中へ投入した時にママコ（継粉）になり易い。このため、水に溶解しようとする際には、充分強力な撹拌を行ないながら少量ずつ添加することが必要であった。
【０００３】
しかしながら、溶解させるまでに相当時間が必要となるため、従来より下記の（Ａ）〜（Ｄ）のＣＭＣ−Ｎａ即溶方法が提案され報告されている。
【０００４】
すなわち、（Ａ）溶解性を増す為に加熱する方法。（Ｂ）エタノール、グリセリン等のＣＭＣ−Ｎａ不溶性溶媒を少量用いてＣＭＣ−Ｎａを分散させた後、水に溶解する方法。（Ｃ）ママコの発生を防止して溶解時間を短縮することを狙い、ＣＭＣ−Ｎａをグリオキサールで処理する方法。（Ｄ）ママコ発生を防止する別の方法として、ＣＭＣ−Ｎａを熱処理することにより水分散性を向上させる方法、である。
【０００５】
しかし、上記（Ａ）の方法は、ＣＭＣ−Ｎａの粘度低下を招き、好ましくなく、（Ｂ）の方法は、使用するＣＭＣ−Ｎａ水溶液中のエタノール、グリセリンなどが障害になることがあり、除去工程が別途必要となり、また（Ｃ）の方法は非常に手間がかかり、かつ媒質である水のｐＨをアルカリ性にしなければ完全な溶解は望めず、さらにグリオキサール自体、食品添加物として好ましくなく、用途の制限を余儀なくされ、（Ｄ）の方法は、遊離のカルボキシル基の加熱処理によってエステル結合を生成させることを特徴としているが、このため、水溶液のｐＨが酸性側になりやすく、食品添加物基準の定めるｐＨ６．０〜８．５に適合させるためには、例えばｐＨ調製など煩雑な操作を必要とするという問題があった。
【０００６】
なお、通常は粉末形状を呈するＣＭＣ−Ｎａを、顆粒状（グラニュータイプ。１．１μｍ〜１８８μｍ（１６〜８０＃））に仕上げ、これを水中に投入する方法がある。
【０００７】
この方法は、ママコを作らず、ゆるやかな撹拌で溶解できるという点では優れているが、当然のことながら粉末状品を顆粒状品に仕上げる時の煩雑な製造操作が必要であるばかりか、それほど溶解時間を短縮させるには至らなかった。
【０００８】
そこで、本出願人は、２重量％水溶液の２５℃における粘度が５ｍｐａ・ｓ以下である低粘度ＣＭＣ−Ｎａの水溶液を予め調製し、この水溶液中で、ＣＭＣ−Ｎａを溶解することを提案している（特許文献１）。
【０００９】
しかし、上記従来の溶解方法はいずれも、ＣＭＣ−Ｎａの即溶性を確保する代償として、煩雑な操作や予めの低粘度水溶液の調整、及び用途的制限を余儀なくされていた。
【特許文献１】特開平８−２６９１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＣＭＣ−Ｎａの溶解時間を簡便に短縮させることのできるＣＭＣ−Ｎａの粉末状組成物及びＣＭＣ−Ｎａの溶解方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、次のような点に着目し本発明の完成に到達したものである。すなわち、ＣＭＣ−Ｎａを水に溶解する時、水に対する分散性が悪いことによってママコの生成をし、このママコの生成が溶解時間を延ばしている。従って、ママコの生成を抑えることが、ＣＭＣ−Ｎａの即溶性につながる。ママコ生成防止法として、ＣＭＣ−Ｎａに低Ｋ値のポリビニルピロリドン（以下、ＰＶＰという）を粉末配合しておくことで、ＣＭＣ−Ｎａを水に投入した時、水にＰＶＰ粉末が先に溶解することとＣＭＣ−Ｎａと水との瞬時の接触を抑えることで、ママコの生成が少なくなり即溶性につながることを見出したものである。
【００１２】
すなわち、請求項１に記載のＣＭＣ−Ｎａの粉末状組成物は、ＣＭＣ−Ｎａを短時間で水に溶解させるためのＣＭＣ−Ｎａの粉末状組成物であって、ＣＭＣ−Ｎａに対してＫ値が５０以下のＰＶＰを１〜１０重量％配合した混合物からなることを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項２に記載のＣＭＣ−Ｎａの溶解方法は、ＣＭＣ−Ｎａに対してＫ値が５０以下のＰＶＰを１〜１０重量％配合した混合物からなるＣＭＣ−Ｎａの粉末状組成物を、水に溶解することを特徴とする方法である。
【００１４】
ＣＭＣ−Ｎａの即溶化は、粉末状のＣＭＣ−ＮａにＫちが５０以下のＰＶＰの粉末を配合した混合物からなるＣＭＣ−Ｎａの粉末状組成物を水に投入し溶解することで可能となるが、これを理論的に説明することは難しい。
【００１５】
おそらく、ＣＭＣ−Ｎａと水との接触時に、ＰＶＰがＣＭＣ−Ｎａと水との瞬時の接触を防止し、ママコの生成を抑えることが即溶性に結びつくと考えられる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ＣＭＣ−ＮａにＰＶＰを粉末で配合しておくことで、ＣＭＣ−Ｎａの水に対する溶解時間を短縮させることができ、また、Ｋ値が５０以下のＰＶＰを配合することでＰＶＰを配合しているにもかかわらずＣＭＣ−Ｎａ水溶液の粘度の変動（増加）を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明で使用し得るＣＭＣ−Ｎａとしては、特に限定されることはないが、一般的に、無水物１％水溶液の粘度が５〜２００００ｍｐａ・ｓのものが挙げられる。また、用途により異なるが０．２〜２０％で溶解され使用される。エーテル化度は０．４〜２．５とほぼ全範囲に効果がある。
【００１８】
上記ＣＭＣ−Ｎａは、例えば市販されているセロゲンＦ−５Ａ、Ｆ−７Ａ（第一工業製薬（株）製）を使用することができ、食品添加物、香粧品原料基準、飼料添加物、日局方の公的基準に適合していることなどから用途面からはどのようにも採用することができる。
【００１９】
また、本発明に使用し得るＰＶＰとしては、Ｋ値が５０以下、より好ましくは４０以下のものである。ＰＶＰはＫ値がおよそ１５〜１０５のものが市販されているが、Ｋ値が５０を超えるとＰＶＰの重合度が大きくなりＣＭＣ−Ｎａ水溶液の粘度を増加させ好ましくない。
【００２０】
上記ＰＶＰの使用可能な市販品としては、例えば、ＢＡＳＦ社製のＬｕｖｉｓｋｏｌ Ｋ−１７（Ｋ値１５〜１９、１０重量％水溶液のｐＨ３．０〜７．０）のパウダー製品、Ｌｕｖｉｓｋｏｌ Ｋ−３０（Ｋ値２７〜３３、１０重量％水溶液のｐＨ３．０〜７．０）パウダー製品を挙げることができる。これらは１種で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２１】
ＰＶＰは、ＣＭＣ−Ｎａ１００重量％に対して、１〜１０重量％、好ましくは１〜７重量％配合される。１重量％未満ではＰＶＰを使用する効果を得ることができず、１０重量％を超えると水溶液の粘度が増加傾向を示すようになり好ましくない。
【実施例】
【００２２】
［１．ＣＭＣ−Ｎａの粉末状組成物の作製］
ＣＭＣ−Ｎａ（表１に記載のエーテル化度が０．７２〜１．４３、及び無水物１％水溶液の粘度が１５〜９８００ｍｐａ・ｓのもの）１００重量％に対して、ＰＶＰ（ＢＡＳＦ社製、Ｌｕｖｉｓｋｏｌ Ｋ−１７のパウダー製品）１〜１０重量％を表１に記載の配合量で均一に混合した。
【００２３】
［２．溶解時間の測定］
５００ｍｌビーカーに２５℃にて純水４００ｍｌを採り、スリーワンモーターで５０ｍｍφの４枚羽根プロペラにて１０００ｒｐｍで撹拌した。この撹拌中の純水に１分かけてＣＭＣ−Ｎａの粉末状組成物をＣＭＣ−Ｎａ分として４．０ｇを除々に投入し、ママコがなくなり完全に溶解するまでの所要時間を測定した。結果を表１に示す。
【００２４】
なお、ＣＭＣ−Ｎａ粉末状組成物の投入量は、ＣＭＣ−Ｎａ分に換算して投入している。例えば、ＰＶＰ無配合の場合の投入量は４．０ｇとし、ＰＶＰを１０重量％配合している場合は４．４ｇ、ＰＶＰを１重量％配合している場合は４．０４ｇを投入した。
【００２５】
［３．ＣＭＣ−Ｎａ水溶液の粘度測定］
前記２項で完全溶解させた水溶液をＢＭ型粘度計、回転数６０ｒｐｍ、２５℃条件で３分間粘度計を回転させて粘度（ｍｐａ・ｓ）を測定し、結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】
表１に示す通り、本発明によればＣＭＣ−ＮａにＰＶＰを配合した粉末状組成物を用いることで、ＣＭＣ−Ｎａの溶解時間を短縮することができ、またＰＶＰを配合しているにもかかわらずＣＭＣ−Ｎａ水溶液の粘度の変動を抑えられることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明にかかるＣＭＣ−Ｎａ水溶液は食品用、医薬用、化粧品用、飼料用などの分散剤として有用に使用される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルボキシメチルセルロースナトリウム塩を短時間で水に溶解させるためのカルボキシメチルセルロースナトリウム塩の粉末状組成物であって、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩に対してＫ値が５０以下のポリビニルピロリドンを１〜１０重量％配合した混合物からなることを特徴とするカルボキシメチルセルロースナトリウム塩の粉末状組成物。
【請求項２】
カルボキシメチルセルロースナトリウム塩に対してＫ値が５０以下のポリビニルピロリドンを１〜１０重量％配合した混合物からなるカルボキシメチルセルロースナトリウム塩の粉末状組成物を、水に溶解することを特徴とするカルボキシメチルセルロースナトリウム塩の溶解方法。
【請求項１】
カルボキシメチルセルロースナトリウム塩を短時間で水に溶解させるためのカルボキシメチルセルロースナトリウム塩の粉末状組成物であって、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩に対してＫ値が５０以下のポリビニルピロリドンを１〜１０重量％配合した混合物からなることを特徴とするカルボキシメチルセルロースナトリウム塩の粉末状組成物。
【請求項２】
カルボキシメチルセルロースナトリウム塩に対してＫ値が５０以下のポリビニルピロリドンを１〜１０重量％配合した混合物からなるカルボキシメチルセルロースナトリウム塩の粉末状組成物を、水に溶解することを特徴とするカルボキシメチルセルロースナトリウム塩の溶解方法。
【公開番号】特開２００６−３１６１６６（Ｐ２００６−３１６１６６Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１３９９３３（Ｐ２００５−１３９９３３）
【出願日】平成１７年５月１２日（２００５．５．１２）
【出願人】（０００００３５０６）第一工業製薬株式会社 (491)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１２日（２００５．５．１２）
【出願人】（０００００３５０６）第一工業製薬株式会社 (491)
【Ｆターム（参考）】
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