KR100240044B1 - 결착제 및 그 용도 - Google Patents

Abstract

주성분으로서의 풀룰란과 당류를 함유하고, 2 중량비가 건조 고형분 중량기준으로 85:15 ∼ 65:35의 범위인 신규의 결착제를 개시하고 있다.

이 결착제는 저점도 및 만족한 특성을 가지며 환경 오염을 유발할 우려도 없고 소량 사용하여 큰 결착력을 나타내기 때문에 각증 산업분야에 결착제로서 유리하게 이용할 수 있다.

Description

결착제 및 그 용도

본 발명은 풀를란(pullulan)과 당류를 주성분으로 하는 결착제(結着劑 : binder)와 그 용도에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 결착력이 큰 결착제와 이 결착제를 함유시킨 성형물에 관한 것이다.

풀룰란은 미생물인 오레오바시듐 풀룰란스(Aureobasidium pullulans)를 단당류, 올리고당류 등의 당류를 함유하는 영양 배지에서 호기적(好氣的)으로 배양하여 얻어지는 점성질의 글루칸(glucan)으로서 공업적으로 제조되고 있다.

풀룰란은 수용성, 가식성(加食性), 조막성(造膜性), 접착성등의 특징을 가지고 있으므로 각종 음식물, 화장품, 의약품 등의 기재, 접착제, 코우팅제 등으로서 이용되는 외에 각종 성형물, 예컨대 과립, 정제, 막대, 필름, 시이트 등으로 하여 다방면에 이용되고 있다.

종래, 풀룰란의 결착성을 향상시키기 위해서는 될 수 있는한 협잡 당류 등을 제거하는 것이 제안되어 실시되어 왔다.

예를 들자면, 일본국 특허 공개 소50-105887호 공보와 소50-116692호 공보에서는 배양물에 유기 용매를 가하여 고순도 풀룰란을 휘수하는 방법이 개시되어 있다.

그리나 이들 방법으로 제조되는 제품은 풀룰란의 함량이 많아져서 점도가 높아지고 용해시의 취급에 숙련을 요하게 되고, 또한 코스트적으로 고가로 되어 공업적으로 광범위한 용도에 용이하게 사용할 수 있는 것은 아니었다.

한편, 공업적으로 용이하게 사용할 수 있는 풀룰란 결착제도 제안되어 있다. 예를 들자면 일본국 특허 공개 소59-172,566호 공보에서는 배소(焙燒) 덱스트린을 탄소원으로 함유하는 배지에서 풀룰란 생성균을 배양하여 얻어지는 호제(糊劑 : sizing agent)를 제안하고 있다.

이 공보의 실시예에 나와 있는 조성물중의 풀룰란의 함량은 고형분당 10w/w%(이하, 본 명셰서에서는 별달리 명시하지 않는 한 "w/w%"을 "%"로 간단히 표기함) 이하로서 작고 이 조성물은 결착력이 극히 작은 것임이 판명되었다.

더욱이 이 공보중에서 배소 덱스트린은 "내 세균성, 피막의 내습성 및 취약성, 도포지의 내 커얼성(curling resistance) 등에 문제가 있다"라고 하여 그 결점을 지적하고 있다.

또한 배소 덱스트린은 덱스트린의 일본 공업 규격에 의하면 요오드 반응에서 자적색(紫赤色)을 띠고, 글루코오스 환산의 환원당량으로서 6% 이하로서 적합하여야만 한다고 되어 있어 이러한 글루코오스의 양은 당류의 평균 중합도로서 약 17에 상당한다.

그리고 일본국 특허 공개 소 61-246239호 공보는 풀를란에 점착성 부여물질, 가소성 부여물질을 주로 함유시키거나 이들에 다시 응집력 향상제 및/또는 점도조정물질 및/또는 증량제를 함유시킨 점착성 조성물을 제안하고 있다.

그러나 이 조성물은 증량제로서 당류를 고형분중의 50% 이상, 풀룰란을 고형분중의 30% 미만 함유할 것을 제안하고 있기 때문에 결착력이 불충분하다는 것이 판명되었다. 따라서 이 발명에 있어서는 결착제로서의 기술적 해결이 되어 있지 않다.

풀룰란을 함유하고 무공해이며 저점도이고, 취급이 용이하며 결착력이 큰 결착제와 그 용도의 실현이 요망되고 있다.

본 발명자등은 풀룰란을 함유하고 무공해이며 저점도이고 취급이 용이하며 결착력이 큰 결착제와 그 용도의 확립을 목적으로 하고 당류의 이용에 착안하여 예의 연구를 계속하였다.

그 결과 뜻밖에도 당류를 특정 비율로 함유할 경우에는 점도가 저하함에도 불구하고 결착성은 풀룰란 단독의 경우보다도 증강되어 결착제로서 적합하다는 것을 발견함과 아울러 이 결착제를 함유시킴을 특징으로 하는 성형물을 확립하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 주성분으로서 풀룰란과 당류를 함유하는 결착제와 그 용도에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 결착력이 큰 결착제와 이 결착제가 첨가된 성형물에 관한 것이다.

본 발명자등은 본 발명의 결착제가 주성분으로서 풀룰란과 당류의 비율(이하, 본 명세서에서는 "비율"은 "고형분당의 중량비"를 뜻함)이 85:15 ∼ 65:35의 범위가 적당하다는 것을 판명하였다.

본 발명에서 적절히 사용되는 주성분이라 함은 결착제의 결착력을 감소시키지 않을 정도로 고함량이면 좋은데, 바람직하게는 풀룰란과 당류의 합계 함량이 고형물당 90% 이상 함유하는 것을 의미한다.

본 발명에서 말하는 "풀룰란"이라 함은 75v/v% 메탄올에 분용성으로서 풀룰라나아제(pullulanase)(EC 3.2.1.41)에 의하여 가수 분해를 받아 주로 말토트리오스를 생성하는 고분자 물질을 뜻한다.

본 발명에서는 이러한 풀룰란은 저점도, 취급용이, 강한 결착력 등의 특징이 있기 때문에 평균 분자량 약 500,000이하의 것이 적합한데, 바람직하게는 약 100,000 ∼ 300,000의 것을 사용하는 것이 적합하다.

본 발명에서 사용하는 당류는 단당류와 중합도 2 ∼ 8의 올리고당이 적합한데, 보다 바람직하게는 평균 중합도가 4이하의 당류가 적합하다.

예를 들자면 크실로오스, 글루코오스, 푸럭토오스 및 갈락토오스 등의 단당류, 말토오스, 수크로오스 및 락토오스 등의 이당류, 말토올리고당, 이소말토올리고당, 푸럭토올리고당 및 갈락토올리고당 등의 올리고당, 더욱이 당밀, 아직까지 이용된 바 없는 천연 다당질 자원의 부분 가수 분해물 등의 기타 올리고당을 본 발명에서 사용할 수 있다.

이들 당류가 풀룰란 증에서 특정 비율로 공존하면 고분자인 풀룰란 분자의 이동을 용이하게 하며 코우팅되는 물질 표면에 대한 혼합물의 접착성을 향상시키고, 이러한 결과로 해서 본 발명의 결착제의 결착력이 증대하는 것이라고 생각된다.

본 발명의 결착제를 제조하는 방법으로서는 풀룰란과 당류가 특정비율, 즉 85:15 ∼ 65:35의 비율로 배합할 수 있는 방법이면 좋은데, 적당한 방법을 채용할 수 있다. 예를 들자면 풀룰란을 약 3 ∼ 50% 수용액으로 하고, 여기에 위에 나온 당류들로 부터 선택되는 당류를 특정 비율로 용해하여 제조한다. 필요하다면 이것을 분무 건조하거나 드럼 드라이어에 공급하여 건조, 분쇄하여 분말품으로 제조한다.

한편 본 발명의 결착제는 위에 나온 특정 비유로 된 제품을 목표료 하여 배양방법으로 제조할 수도 있다. 이 배양에 사용되는 균주는 풀룰란을 생성할 수 있는 능력을 가진 균주이면 어떠한 균주라도 좋으며, 또한 그 변이 균주이더라도 좋다.

본 발명에 의해 영양배지에 사용되는 탄소원으로서는 크실로오스, 글루코오스, 푸럭토오스, 이성화당, 전화당 등의 단당류, 말토오스, 수크로오스, 말토올리고당, 이소말토올리고당, 전분 부분 가수 분해물, 당밀 등이 있다.

배양방법에 있어서 풀룰란과 당류를 일정한 시간 간격으로 축정하면서 이들 두가지가 영양배지내에서 특정 비율로 되었을때 배양을 중지하고, 통상의 방법에 따라 영양배지중의 균체를 제거한다.

색소의 생성이 심할때는 활성탄 등의 첨가에 의하여 탈색하고 농축하여 제픔화하면 좋다. 필요하다면 탈염하여 제픔화 하는 것도, 그리고 건조하여 분말품을 제조하는 것도 유리하게 실시할 수 있다.

더욱이 필요한 경우에는 결착제 제품이 제조 완료되기까지의 사이에 풀룰란과 당류에 대하여 보조제로서 무기질 또는 유기질의 예컨대 착색료, 착향료, 방부제, 방미제, 안정제, 부형제 등을 적당량, 바람직하게는 약 10% 이하를 사용하는 것도 유리하게 실시할 수 있다.

본 발명에 의하여 제조되는 결착제는 다음과 같은 특징을 가지고 있다.

(1) 저점도이고 용해시의 취급이 용이하며, 비교적 적은 사용량에서 만족스런 결착력을 얻을 수 있다.

(2) 만족스런 결착성과 제조되는 성형물의 가수(加木) 조건에서 만족스런 붕괴성, 소실성을 겸비하도록 할 수 있다.

(3) 제조되는 성형물은 강성과 강도를 가지며, 전분과는 달리 노화 현상에 의하여 결착력이 저하되지 않는다.

(4) 무기 물질과의 접착성과 결착성이 우수한 성능을 가지고 있다.

즉, 본 발명에 의하여 취급이 용이하고, 종래부터 제안되어 있는 풀룰란을 함유하는 결착제 보다도 적은 사용량에서 우수한 특성을 발휘하는 결착제를 실현할 수가 있었다.

따라서 본 발명의 결착제는 성형물의 제조에 유리하게 이용할 수 있다.

본 발명의 결착제를 사용하여 성형물을 제조하는 경우에 있어서 목적에 따라 본 발명의 결착제를 단독으로 함유시켜도 좋고, 또한 본 발명의 결착제와 더불어 글리세린, 소르비톨, 말티톨, 락티톨 등의 다가 알코올을 함유시키는 것도 유리하게 실시할 수 있다.

더욱이 필요에 따라 기타의 재료, 예를 들자면 풀룰란 이외의 다당류, 가소제, 증량제, 부형제, 계면 활성제, 안정제, 난연제, 이형제, 항균제, 착색제, 착향제, 영양물, 기호물, 정미물, 약효물질, 생리활성 물질등으로 부터 선택되는 한가지 또는 두가지 이상을 함유시켜 성형물을 유리하게 제조할 수 있다.

본 발명에서 "결착제를 함유시킨다"는 것은 그 성헝물 제픔의 제조가 완료되기까지의 공정에서 본 발명의 결착제를 함유시킬 수 있는 공정을 뜻하는데 그 방법으로서는 예컨대 혼화, 반죽, 용해, 침지, 도포, 산포, 분무, 주입등의 공지의 방법을 적절히 선택하여 이용한다.

이하, 본 발명을 실험예를 이용하여 더욱 구체적으로 셜명한다.

[실험 1]

결착제의 특성에 미치는 풀룰란과 당류의 비율의 영향

실험 1-(1) : 결착제 제조

일본국 특허 공개 소50-105887호 공보에 기재된 유기 용매에 의한 정제법으로 고도로 정제하여 제조한 풀룰란(분자량 약 150,000)과 말토오스(일본국의 주식회사 林原 생물화학 연구소 판매, 상품명 " MALTOSE HHH ")를 표 1에 나와 있는 여리가지 비율로 물에 용해하여 진공 건조후 분말화 하여 분말상의 각종 결착제를 제조하였다.

실험 1-(2) : 결착제에 의한 성형물 제조

실험 1-(2)-(a) : 결착제와 산화 알루미늄(알루미나)로 된 혼합분체의 제조

위의 실험 1-(1)의 방법으로 제조한 풀룰란과 당류를 각종 비율로 함유하는 결착제 1g을 물 60㎖에 용해하고, 여기에 산화 알루미늄(알루미나) 50g을 가하고 호모게나이저에서 3500r.p.m.으로 교반 혼합한 후, 가지(eggplant)모양의 플라스크(용량 500㎖)에 옮겨 회전식 증발기를 사용하여 수분을 제거하였다. 수득한 괴상물(塊狀物)을 110℃에서 2시간 유지한 후 모르타르(mortar)로 해쇄(解碎)하고 슬라이드 패스너가 있는 폴리에틸렌 백(bag)에 넣었다.

이 백(bag)을 실리카 겔이 들어 있는 데시케이터속에서 보존하여 원료분말로 하였다.

실험 1-(2)-(b) : 성형

실험 1-(2)-(a)의 방법으로 제조한 원료분말 10g을 슬라이드 패스너가 있는 폴리에틸렌 백에 넣고 여기에 6%의 물을 가하여 잘 혼합한 다음 실온에서 하룻밤 방치하었다. 이중의 1.2g을 금형(직경 12㎜)에 넣어 콤퓨터 계측 제어식 정밀 만능 시험기(일본국의 주식회사 島津 제작소제의 상품명 "Autograph AG-D")를 사용하여 가압 속도 1㎜/min, 성형압 100MPa에서 60초동안 유지하는 조건으로 성형한 후 110℃에서 20시간 건조하여 결착제로 성형된 성형물을 얻었다.

실험 1-(3) : 성형물의 파괴 강도 측정

성형물의 직경 방향의 파괴하중을 측정하였다. 측정에는 위에 나온 Autograph(LOAD CELL 5000N)을 사용하여 시험 속도 0.5㎜/min의 조건에서 실시하여 최대하중을 측정하고, 이 때의 최대하중으로 부터 다음식에 의하여 파괴강도를 구하였다.

σ = 2P/πDh

위의 식에서 σ는 파괴강도(kgf/cm²), P는 최대 하중 (kgf), D는 결착제로 성형된 성형물의 직경(cm), h는 성형물의 두께(cm)이다.

실험 1-(4) : 평가

그 결과는 표 1에 나와 있다.

[표 1a]

[표 1b]

표 1에 나와 있는 결과로 부터 명백한 바와 같이 풀룰란과 당류의 비가 85:15 ∼ 65:35의 범위에서는 성형물의 점도가 저하하고, 용해시의 취급이 용이하며 성형물의 결착력도 극히 높다는 것이 판명되었다.

[실험 2]

본 발명의 결착제의 사용예

실험 2-(1) : 결착제 제조

실험 1-(1)의 방법에 따라 풀룰란과 말토오스를 80 : 20으로 혼합하여 마찬가지로 결착제를 제조하였다.

실험 2-(2) : 성형물 제조

실험 2-(1)의 방법으로 제조한 결착제 0.5g, 1g, 1.5g, 2g 및 2.5g을 시험1-(2)-(a) 및 실험 1-(2)-(b)의 방법에 준하여 각각 물 60㎖에 용해하고, 산화 알루미늄(알루미나) 50g과 혼합하여 마찬가지 방법으로 성형물을 제조하였다.

실험 2-(3) : 성형물의 파괴 강도 측정

실험 1-(3)의 방법에 따라 마찬가지로 성형물의 파괴강도를 측정하였다.

실험 2-(4) : 평가

그 결과는 표 2에 나와 있다.

[표 2]

표 2의 결과로 부터 명백한 바와 같이 본 발명의 결착제는 무기 물질에 대하여 2% 이상, 바람직하게는 3% ∼ 5% 이상 사용하면 보다 높은 결착력을 얻을 수 있음이 판명되었다.

이하, 실시예 A에서는 본 발명의 결착제 제조예를, 그리고 실시예 B에서는 그 용도예를 설명한다.

[실시예 A-1]

풀룰란(일본국의 주식회사 林原 상사 판매, 상품명 풀룰란 PF-20) 30 중량부에 물65 중량부, 말토오스(일본국의 주식휘사 林原 상사 판매, 등록상표 "SUNMALT") 5 중량부를 가하고 가온하면서 교반 용해하였다. 이것을 스틸제용기에 1kg씩 충전하고 가열하여 냉각함으로써 액상의 결착제를 제조하였다.

이 제품의 풀룰란과 당류의 비는 약 81:19이고, 당류의 평균중합도는 약 2.1 이다. 이 제품은 무공해, 저점도, 취급용이로서, 걸착력이 강하여 각종 제품, 특히 사료, 비료, 종자, 목재 가공품등의 농림수축산품, 식료품, 제지, 종이 가공업품, 광공업품, 화학공업품등의 결착제로서 유리하게 이용할 수 있다.

[실시예 A-2]

풀룰란(위에 나온 상품명 PF-20) 30 중량부에 물 61 중량부, 이소말토올리고당(일본국의 林原 상사 판매, 상품명 "PANORUP", 수분 25%) 8 중량부 및 푸럭토오스 1 중량부를 가하고 실시예 A-1과 마찬가지로 처리하여 액상의 결착제를 제조하었다.

이 제품의 풀룰란과 당류의 비는 약 75:25이고, 당류의 평균 중합도는 약 2.2이다. 이 제품은 실시예 A-1과 마찬가지로 저점도, 취급용이, 강한 결착력의 특성을 가지고 있어서 특히 주형등과 같은 무기질 혼화물에 유동성이 요구되는 것에 적당하다.

[실시예 A-3]

풀룰란(일본국의 주식회사 林原 상사 판매, 상품명 풀룰란 PI-20) 30 중량부에 물 63 중량부와 말토테트라오스 시럽(일본국의 주식회사 林原 상사 판매, 상품명 "TETRUP", 수분 28%) 7 중량부를 가하고 이 혼합물을 실시예 A-1과 마찬가지로 처리하여 시럽상의 제품을 얻은 다음 이것을 진공 건조하고 분말화하여 분말상 결착제를 제조하였다.

이 제품의 풀룰란과 당류의 비는 약 80:20이고, 당류의 평균 중합도는 약 3.8이다. 이 제품은 각종 물품의 결착제로서 이용할 수 있고, 특히 의약품 고형제, 의료용 생체 재료 등에 적합하다.

[실시예 A-4]

풀룰란 생성균주로서 오레오바시듐 풀룰란스(Aureobasidium pullulans) IFO 4464를 사용하고, 영양배지는 전문 부분 가수 분해물(일본국의 주식회사 林原 상사 판매, 등록 상포 "SUN ROSE") (고형분으로서) 8w/v%, K₂HPO₄0.2w/v%, 펩톤 0.2w/v%, NaCl 0.2w/v%, MgSO₄·7H₂O 0.04w/v% 및 FeSO₄·7H₂O 0.001w/v%로 된 배지를 사용하였다.

위의 배지 20L을 멸균한 후 pH 7.0으로 조정하고, 이 배지에서 배양한 종(種)배양액을 첨가하여 통기 교반하에 27℃에서 2일간 배양하었다. 배양이 끝난후 균체를 제거하여 얻은 상청액에 통상의 방법에 따라 활성탄을 가하여 탈색하고, 농축, 건조한 다음 분말화하여 분말상 결착제를 제조하였다.

이 제품의 수득량은 1.2kg이었고 풀룰란과 당류의 비는 약 70:30이었다. 그리고 풀룰란의 분자량은 약 150,000이고 당류의 평균 중합도는 약 1.4이었다.

이 제품은 풀룰란(상품명 PF-20)단독 사용의 경우와 비교하여 저점도, 취급용이, 강력한 결착력 및 저렴한 생산비의 점에서 우수하여, 실시예 A-1과 마찬가지로 각종 물품의 결착제로서 광범위하게 이용할 수 있다.

[실시예 B-1 : 피복막]

실시예 A-1의 방법으로 제조한 액상의 결착제를 농도 1.0w/w%수용액으로 하고, 여기에 산란후 10시간 이내의 신선란을 30초동안 침지한 다음 30℃의 온도에서 2시간 건조하여 란의 껍질 표면에 피복막을 형성하였다.

피복막을 형성시킨 란을 실온(15 ∼ 25℃)에 보존하여 그 가식(可食)기간을 대조의 무처리란과 비교하였다.

그 결과, 피복막을 형성시킨 란의 보존 기간은 약 5 ∼ 10배나 더 연장되었다.

[실시예 B-2 : 필름]

실시예 A-2의 방법으로 제조한 액상 결착제를 농도 15% 수용액으로 하고, 여기에 고형물당 카라게난 1w/w%와 수크로오스 모노라우레이트 0.1w/w%을 용해하였다. 수득한 용액을 폴리에스테르 필름위에 흘려부은 다음 인취(引取)속도 3 m/min로 두께 0.03㎜의 필름으로 한 후 90℃의 열풍으로 건조시켜 제품으로 하였다.

이 제품은 풀룰란 단독으로 된 필름과는 달리 수성계에 신속히 용해하지 않으나 서서히 용해하여 붕괴하는 가식성(可食性) 필름이다.

따라서 의약용 웨이퍼와 마찬가지로, 먹기 어려운 분말상 의약등의 포장제로서, 그리고 용해, 붕괴했을때 만족스러운 점착성을 나타내므로 인공 치아 고정용 필름등으로서도 유리하게 이용할 수 있다.

[실시예 B-3 : 골판지용 접착호료]

실시예 A-1의 방법으로 제조한 액상 결착제를 농도 3w/w%수용액으로 하고, 이 용액 100 중량부에 10w/w% 수산화 나트륨을 10 중량부 첨가하여 20분간 교반한 것을 캐리어부(carrier部)로 하였다.

별도로 물 100 중량부에 옥수수 전분 40 중량부를 가하여 슬러리로 한 다음 여기에 붕사 1 중량부를 첨가하여 메인부(main部)로 하였다. 메인부에 캐리어부를 서서히 첨가 혼합한 후 5분간 다시 교반하여 호료(糊料)를 제조하였다.

이 호료는 종래의 전분 호료에 비하여 점도 변화가 작고, 또한 양면 코루게이터(corrugator)를 사용하여 B급 라이나(liner) 240g/m²와 세미중심(中芯) 125g/m²을 함께 첩합(貼合)시키는 첩합실험을 한 결과, 종래의 전분 호료에서는 120m/min 이상에서는 첩합성 분량을 일으키는 경향이 나타났으나, 본 발명의 호료 사용시에는 160m/min에서도 문제없이 첩합이 가능하였고 접착성도 양호하였다.

[실시예 B-4 : 섬유]

실시예 A-1의 방법으로 제조한 액상 결착제를 농도 40w/w%로 하고, 여기에 고형물당 2w/w의 알긴산을 용해하여 방사(紡絲) 원액으로 하였다. 이 방사원액을 60℃로 가열하여 직경 0.3㎜, 길이 1㎜의 원통상 노즐로 부터 압력 3kg/cm²으로 실온의 공기중으로 압출하여 스트랜드를 만든 다음 수분을 증발, 건조시키면서 권취기에서 권취하였다.

제조된 섬유의 굵기는 약 20㎛로서 강인하였다.

이 섬유는 연사, 편직, 제직이 가능하고, 더욱이 친수성이고 무독이며 피부에 대한 자극이 없다는 특징을 가지고 있기 때문에, 예를 들자면 탈지면, 생리면, 거어즈, 수술용 실(絲)등에 적합하다.

그리고 기타 섬유와 혼합하면 그 흡습성, 비대전성, 염색성이 있기 때문에 내의, 기타 의료(衣料)로서도 사용할 수가 있다.

[실시예 B-5 : 발포 시이트]

폴리 염화 비닐 수지 100 중량부에 대하여 가소제로서 디옥틸 프탈레이트 60 중량부를 가하고, 다시 실시예 A-4의 방법으로 제조한 분말상 결착제 50w/w% 수용액을 전체량에 대하여 30w/w% 가한 다음, 이 혼합물을 혼합기에서 균질하게 혼합한 후, 애플리케이터(applicator)를 사용하여 알루미늄판위에서 3㎜두께의 시이트를 만들었다. 이것을 190℃의 열풍로에서 10분간 가열처리하여 발포(發泡) 배율이 약 5배되는 균일한 셀(cell)을 가진 발포 시이트를 제조하였다.

이 제품은 방음재, 단열재, 포장재, 완충재 등에 적합하다.

그리고 이 제품을 하천물에 침지하여 방치했을때 1 개월이내에 붕괴하였으나 본 발명의 결착제가 첨가되지 아니한 것은 12개월후에도 원형 그대로 유지하고 있었다.

[실시예 B-6 : 골프 티이]

실시예 A-4의 방법으로 제조한 분말상 결착제 10중량부와 산성백토 4중량부를 교반하면서 물을 분무하여 함수율을 약 30w/w%로 하고, 이것을 사출성형기를 사용하여 120℃에서 골프 티이를 성형한 다음 쉘락-알코올 용액에 침지하여 공기건조함으로써 표제의 제품을 얻었다.

이 제품은 쇼트(shot)에 의하여 작은 덩어리로 파괴되어 빗물에 의하여 서서히 붕괴하여 생분해 된다.

따라서 골프장의 미관을 해치는 일이 없고 환경도 파괴하지 않는다.

[실시예 B-7 : 화분]

실시예 A-4의 방법으로 제조한 분말상 결착제 100 중량부와 글리세린 15 중량부 및 소르비톨 5 중량부로 된 혼합물을 사출 성형기를 사용하여 135℃에서 화분을 성형하고 용융 왁스에 침지하여 방냉함으로써 화분을 제조하였다.

이 제품은 서서히 붕괴되고 생분해되기 때문에 이식용 화분으로서 적합하고, 화분을 떼어내는 일이 없이 이식할 수 있기 때문에 식물이 손상될 우려가 없다.

[실시예 B-8 : 막대상 비료]

배합 비료(N=14%, P₂O₅=8%, K₂O=12%), 실시예 A-4의 방법으로 제조한 분말상 결착제, 황산 칼슘 및 물을 중량부로서 각각 70, 10, 15 및 5로 하여 충분히 혼합한 후 압출기 [LD=20, 압축비=1.8, 다이(die)의 구경=30㎜]에서 80℃로 가열하여 막대상 비료를 제조하였다.

이 제품은 비료용 용기가 필요없고 취급이 용이하며 전층시비(全層施肥)에 적당한 강도를 가지고 있고, 더욱이 배합 비율을 변화시킴으로써 비료성분의 용출 속도를 조절할 수 있는 것이다. 그리고 필요한 경우에는 이 막대상 비료에 식물 호르몬, 농업용 약제 및 토양 개량제등을 혼합하는 것도 용이하다.

[실시예 B-9 : 담배 성형물]

담황색 담배 식물로 부터 제조한 담배 원료 분말 50 중량부에 실시예 A-3의 방법으로 제조한 분말상 결착제의 2w/w%수용액 200 중량부와 락티톨 0.1중량부를 혼합하여 0.2㎜ 슬릿(slit)로 부터 스테인레스 스틸제 엔드레스 벨트위에 사출하고, 이것을 적외선 건조하여 수분 13w/w%의 시이트상 담배 65 중량부를 얻었다.

이 제품은 권연 담배의 증량제 또는 담배 원료로서 적합하고 시거(cigar)와 시가릴로(cigarilro)의 결착제로서도 적합하다. 그리고 이 제품은 담배의 각종 성분의 열화(劣化)를 억제함과 아울러 보향성(保香性)이 크며 끽연시에 이취, 이미를 발생하지 않고, 담배 향과 맛이 양호하였다. 또한 풀룰란 배합 비율을 변화시킴으로써 이 성형물의 니코틴 함량과 연소 속도를 조절할 수 있다.

[실시예 B-10 : 안면 팩]

리놀렌산 0.5 중량부를 통상의 방법에 따라 스콸렌 1.5 중량부, 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유 0.5 중량부, L-락트산 나트륨 5.5 중량부, 글리세린 4.0 중량부, 실시예 A-2의 방법으로 제조한 액상 결착제를 농도 40w/w% 수용액으로 한 것 50.0 중량부, 에틸 알코올 10.0 중량부 및 정제수 33.0 중량부와 균일하게 혼합하여 안면 팩(facial pack)을 제조하였다.

이 제품은 색백제로서 적당하고, 갈색반점, 주근깨, 햇볕에 그을음 등의 국소성 및 아디소니즘(adisonism)등의 전신성 색소침착증의 치료용 및 예방용 등의 경우에 유리하게 이용할 수 있다.

[실시예 B-11 : 캡슐]

실시예 A-3의 방법으로 제조한 분말상 결착제 40 중량부, 젤라틴 60 중량부, 글리세린 30 중량부를 혼합하고, 여기에 물 80 중량부를 가하여 60℃에서 가열 용해한 후 탈기(脫氣)해서 피막용 용액을 제조하였다. 이 용액을 사용하여 통상의 방법에 따라 비타민 E 고함유 기름을 내용물로 한 연질 캡슐을 제조하였다.

이 제품은 젤라틴 단독으로 된 캡슐과는 달리 가스-배리어(gas-barrier)성이 높고 비타민 E를 안정하게 유지할 수 있을 뿐만 아니라 수성계에 신속히 용해하는 특징을 가진다.

실시예 B-12 : 당의정

중량 150mg의 소정(素錠)을 심제(芯劑)로 하고, 여기에 결정 말티톨 40 중량부, 실시예 A-1의 방법으로 제조한 액상 결착제를 농도 10w/w% 수용액으로 한 것 20 중량부, 물 12 중량부, 탈크 25 중량부 및 산화 티탄 3 중량부로 된 제1코우팅액을 사용하여 정제 중량 약 230mg가 될때까지 당의(糖衣)하였다. 이어서 마찬가지의 결정 말티톨 65 중량부, 마찬가지의 10w/w% 농도의 풀룰란 수용액 10 중량부 및 물 25 중량부로 된 제2코우팅액을 사용하여 당의하고 다시 왁스액으로 코우팅하여 만족스런 광택과 외관을 가진 당의정을 제조하였다.

이 제품은 당의(糖衣)작업성이 우수할 뿐만 아니라 내충격성도 우수하며 고품질을 장기간 유지한다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명의 결착제는 무공해, 저점도이고 보다 작은 사용량으로 우수한 특성을 발휘하므로, 종래 제안되어 있는 결착제가 저풀룰란 함량이고 풀룰란의 특성을 충분히 발휘하지 않는 결착제이었거나 풀룰란 함량은 많으나 점도가 높고 취급이 곤란하며, 사용 코스트가 많이 소요되는 결착제이었다는 결점을 해소할 수가 있다.

본 발명의 결착제를 함유시킴으로써 필요로 하는 강성과 강도를 가진 성형물, 특히 무기물질 성형물의 제조를 용이하게 하고, 또한 충전시의 유동성, 성형물의 붕괴, 소실성을 요구하는 주형, 농림수축산용 고형 성형물 등의 제조를 용이하게 할 수가 있다. 따라서 본 발명의 결착제와 이것을 함유시킨 성형물의 확립은 풀룰란의 용도를 대폭으로 확대시킨 것으로서 그 공업적 의의가 크다.

Claims (16)

1. 주성분으로서의 풀룰란과 당류를 함유하고 그 중량비가 건조 고형분 중량기준으로 85 : 16 ∼ 65 : 35의 범위로 되어 있는 결착제.
2. 제1항에 있어서, 풀룰란과 당류의 총함유량이 건조 고형분 중량 기준으로 90w/w%이상인 결착제.
3. 제1항에 있어서, 풀룰란의 분자량이 500,000 이하인 결착제.
4. 제1항에 있어서, 당류의 평균 중합도가 4 이하인 결착제.
5. 제4항에 있어서, 당류는 크실로오스, 글루코오스, 푸럭토오스, 갈락토오스, 말토오스, 수크로오스, 락토오스, 말토올리고당, 이소말토올리고당, 푸럭토올리고당, 갈락토올리고당, 당밀, 천연 다당질 자원의 부분 가수분해물로 부터 얻은 올리고당 및 이들의 혼합물로 된 군으로 부터 선택되는 것인 결착제.
6. 제1항에 있어서, 결착제가 용액상 또는 분말상인 결착제.
7. 제1항에 있어서, 결착제가 무기 물질용인 결착제.
8. 주성분으로서의 풀룰란과 당류를 함유하고, 그 중량비가 건조 고형분 중량 기준으로 85 : 15 ∼ 65: 35의 범위로 되어 있는 결착제를 함유시켜서 된 성형물.
9. 제8항에 있어서, 결착제와 더불어 다가 알코올을 함유시켜서 된 성형물.
10. 제9항에 있어서, 다가 알코올은 글리세린, 소르비톨, 말티톨 및 락티톨로 된 군으로 부터 선택되는 것인 성형물.
11. 제8항에 있어서, 결착제중에서의 풀룰란과 당류의 총함유량이 건조 고형분 중량 기준으로 90w/w%이상인 성형물.
12. 제8항에 있어서, 풀룰란의 분자량이 500,000 이하인 성형물.
13. 제8항에 있어서, 당류의 평균 중합도가 4 이하인 성형물.
14. 제13항에 있어서, 당류는 크실로오스, 글루코오스, 푸럭토오스, 갈락토오스, 말토오스, 수크로오스, 락토오스, 말토올리고당, 이소말토올리고당, 푸럭토올리고당, 갈락토올리고당, 당밀, 천연 다당질 자원의 부분 가수분해물로 부터 얻은 올리고당 및 이들의 혼합물로 된 군으로 부터 선택되는 것인 성형물.
15. 제8항에 있어서, 결착제가 용액상 또는 분말상인 성형물.
16. 제8항에 있어서, 결착제가 무기 물질용인 성형물.