[发明专利]水性溶液组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种含有脱乙酰壳多糖(脱アセチル化キチン)和/或脱乙酰 壳多糖衍生物(以下称该二者为“壳聚糖(キトサン)”，该“壳聚糖”也包 括壳聚糖的衍生物)的水性溶液组合物(以下有时简称为“组合物”)，具体 而言，涉及含有壳聚糖和乙醛酸(グリオキシル酸)作为必要成分的组合物、 由该组合物生成的含有溶液的凝胶、非水溶性壳聚糖覆膜(被膜)、以及利用 该组合物对基体材料进行处理而得的物品。

背景技术

壳多糖、壳聚糖作为天然来源的功能性多糖受到瞩目，并在各个领域 得到了应用。壳多糖、壳聚糖是惯用名，尚无将两者明确区分开的正式的 统一定义。因而，在本发明中，将仅由N-乙酰葡糖胺构成的多糖称为壳多 糖，将由N-乙酰葡糖胺和葡糖胺共存或仅由葡糖胺构成的多糖或其衍生物 称为壳聚糖。已知壳聚糖天然存在，并且是已被应用于工业生产的为数不 多的氨基多糖之一，其来自于氨基的功能，例如对酸性物质的吸附能力、 以及由此产生的阳离子性能在各个方面得到了广泛应用。具体而言，利用 各种方法得到的壳聚糖与纤维的复合物已作为抗菌防臭纤维被投入市场。

作为复合纤维与壳聚糖的方法，最为简便的方法之一是：在纤维或纤 维制品上涂布/含浸壳聚糖的稀酸水溶液并进行干燥的方法。经该方法处理 后，可赋予纤维制品以抗菌防臭功能。然而，在该处理中，由于被施加到 纤维中的壳聚糖未经过非水溶化，进行洗涤时，壳聚糖很容易从纤维上流 失，无法确保所谓的壳聚糖处理纤维的洗涤牢度(洗堅牢度)。不仅是确保 该壳聚糖的洗涤牢度，在有效利用壳聚糖的基础上任意地对壳聚糖进行非 水溶化已成为关键技术。为此，已尝试了各种方法来对壳聚糖进行非水溶 化。

例如，尝试了下述方法：将壳聚糖添加到酸性水溶液中，使壳聚糖以 与酸形成的盐(壳聚糖盐)的形式溶解，并将该水溶液在适当基体材料上进行 涂布/含浸/干燥后，用苛性钠或小苏打等碱性水溶液中和上述酸，以使非水 溶性壳聚糖游离出来，并用海藻酸或羧甲基纤维素等阴离子性聚合物溶液 对涂布/含浸在基体材料上的壳聚糖盐进行处理，来形成壳聚糖与上述阴离 子性聚合物的聚离子复合物(polyion complex)，从而对壳聚糖进行非水溶化。 虽然利用上述方法可以对壳聚糖盐进行非水溶化，但由于由获得的壳聚糖 制成的覆膜强度不足，而且要进行双液处理而不是单液处理，会导致所述 处理工序延长，从处理成本方面考虑也是不利的。此外，还尝试了各种使 用交联剂对壳聚糖进行非水溶化的方法。

需要指出的是，在本发明中，所述“单液”是指仅使用1种壳聚糖溶 液来形成覆膜，所述“双液”是指在形成壳聚糖覆膜时，使用壳聚糖溶液 和对壳聚糖进行非水溶化的其它溶液(上述碱溶液、阴离子性聚合物溶液、 交联剂溶液等)来形成覆膜。

例如，专利文献1中公开了利用具有缩水甘油醚基的聚乙二醇衍生物 使具有氨基的壳聚糖交联来进行非水溶化的技术；专利文献2中记载了利 用分子末端具有氨甲酰磺酸酯基团的水溶性氨基甲酸酯预聚物使水溶性壳 聚糖交联来进行非水溶化的技术，但这些技术在覆膜形成时均须在150℃左 右进行热处理，致使上述技术无法应用于不可进行高温处理的用途，如对 热敏纸的处理。

另外，向壳聚糖盐溶液中混合乙二醛或戊二醛等二醛化合物而得到的 混合溶液在涂布/含浸到基体材料上之后，不仅在加热干燥下、即使在常温 干燥下也可以获得非水溶性覆膜。可是，上述混合溶液为“单液”，由于 该“单液”溶液贮存期(pot life，耐用寿命)短，使其使用受到限制。更为严 重的是，使用了这些二醛的交联壳聚糖覆膜经时间推移会不可避免的发生 显著黄化(黄变)，因而期待开发出一种可使形成的交联壳聚糖覆膜黄化少的 “单液”型壳聚糖溶液。

本发明人等已公开了一种“单液”形式下的贮存期性能得到改善的壳 聚糖溶液，并且，作为针对由该溶液制得的壳聚糖覆膜进行非水溶化的方 法之一，公开了下述方法：壳聚糖和多元酸的水溶液可作为“单液”在常 温下长期保持稳定，并且，如果将该水溶液首先在基体材料上进行涂布/含 浸/干燥后，再在150℃以上进行热处理，可使壳聚糖覆膜转变为非水溶性(专 利文献3)。该方法可通过进行热处理而获得具有优异耐水性的壳聚糖覆膜， 但在上述方法中，在常温(低温)干燥下却无法得到耐水性优异的壳聚糖覆 膜。