KR101238538B1 - 개질 파우더, 당해 개질 파우더를 함유한 액상 조성물,성형체, 및 개질 파우더의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

개질 파우더는 평균 입경이 10㎛ 이하, 흡유량이 130㎖/100g 이하, JIS K5400 에 준거한 입자 게이지에서의 분산도 평가에 의한 입경이 80㎛ 이하인 실크 파우더, 혹은 평균 입경이 10㎛ 이하, 잉크 점도가 15Pa·s 미만 혹은 흡유량이 85㎖/100g 이하인 다당류 파우더이다. 이러한 개질 파우더는 개질재 원료를 볼 밀 등의 건식 기계적 분쇄 수단을 이용하여 분쇄하여 분쇄물을 얻는 제 1 분쇄 공정과, 얻어진 분쇄물을 제트 밀로 평균 입경이 10㎛ 이하인 미분말로 분쇄하는 제 2 분쇄 공정을 구비하고, 제 1 분쇄 공정에 있어서의 분쇄 처리 시간이 40 시간 이상이 되도록 하여 얻을 수 있다.

개질 파우더, 액상 조성물

Description

개질 파우더, 당해 개질 파우더를 함유한 액상 조성물, 성형체, 및 개질 파우더의 제조 방법{MODIFIED POWDER, FLUID COMPOSITION CONTAINING SAID MODIFIED POWDER, FORMED ARTICLE, AND METHOD FOR PRODUCING MODIFIED POWDER}

본 발명은 개질 파우더, 당해 개질 파우더를 함유한 액상 조성물, 성형체, 및 개질 파우더의 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 도료, 잉크, 섬유 처리제, 고무, 플라스틱 성형품, 합성 피혁, 섬유 등 여러 가지 제품에 있어서, 특정 개질재를 첨가함으로써, 각종 특성을 향상시키고 있다.

이러한 개질재를 제품에 첨가하기 위해서, 개질재의 원료를 분쇄하여 개질 파우더로 한 것이 이용되고 있다.

이러한 개질 파우더로서 견(絹)피브로인의 분말 (견피브로인 분말) 등의 실크 파우더 (분말상의 실크 (견)) 가 이용되고 있다. 이러한 실크 파우더를 첨가함으로써, 제품에 견 (실크) 특유의 질감이나, 잉크 수리 성능이나 흡방습성 등의 각종 특성을 부여할 수 있다. 이러한 제품으로서는 예를 들어, 견피브로인 파우더를 합성 수지 중에 함유시킴으로써 제조되는 견피브로인 분말 함유 인공 피혁 등이 알려져 있다.

이러한 실크 파우더를 얻기 위한 수단으로서는 여러 가지 제조 방법이 제안되어 있었지만, 예를 들어, 실크 파우더를 합성 수지나, 잉크, 도료 등을 구성하는 수계, 용제계의 액상 매체에 배합한 조성물을 산업 용도로서 제품화하는 경우에는 열가소성 수지에 대한 분산성이나, 용제계나 수계 등의 액상 매체에 대한 분산성이 중요해지고 있기 때문에 그 성상을 제어할 필요가 있었다. 한편, 이러한 성상을 제어하기 위해, 원료 실크가 되는 견피브로인에 대해서 화학적 처리나 가열·가압 처리 등을 실시하여 견피브로인의 분말을 얻는 수단이 행하여졌지만, 얻어지는 견피브로인 분말의 분산성이 충분하지 않고, 또, 견 (실크) 특유의 질감 등을 유지할 수 없다는 문제가 생겼다. 따라서, 최근에서는 밀 등의 분쇄 처리 수단에 의해, 얻어지는 실크 파우더의 평균 입경을 제어하는 것에 주목하여 검토가 진행되고 있었다.

견피브로인 등의 실크 파우더를 얻기 위한 수단으로는 볼 밀이나 제트 밀을 이용하는 수단이 알려져 있다.

그러나, 견피브로인을 볼 밀로 분쇄하는 경우, 평균 입경 10㎛ 이하의 파우더를 제조하려면, 볼 밀을 큰 직경의 것으로부터 작은 직경의 것으로 순차로 바꿀 필요가 있어, 분쇄 시간이 매우 길어지는데다가, 파우더가 착색될 우려도 있다는 문제가 있었다.

또, 견피브로인을 제트 밀로 분쇄하는 경우, 분쇄물의 형상이 섬유상이 되기 때문에, 용제계 수지나 수계 수지에 배합하면 점도가 상승되어 배합하기 어렵다는 문제가 있었다. 이와 같이 이러한 단일의 기계적 분쇄만으로 얻어진 견피브로 인 분말은 입자의 크기가 고르지 않기 때문에, 균일한 크기를 갖는 견피브로인 분말이 얻어지지 않는다는 문제가 있었다.

이에 대하여, 개질재로 적절한 견피브로인 분말을 얻기 위한 수단으로서 예를 들어, 견피브로인을 다단계의 분쇄 수단으로 분쇄하여, 평균 입경이 10㎛ 이하인 견피브로인 미(黴)분말을 얻는 제조 방법이 제공되어 있었다 (예를 들어, 특허 문헌 1). 이 제조 방법에서는 제 2 단계째의 분쇄 수단으로서 볼 밀을 이용하여 분쇄 처리 시간을 20시간 이하로 하고, 제 3 단째의 분쇄 수단으로서 제트 밀을 이용하고 또, 분쇄 처리 중 내지 그 후에 있어서 β화 처리를 실시함으로써, 견피브로인의 미분말을 얻는 것이었다.

한편, 개질 파우더로서 펄프를 원료로 한 셀룰로오스 파우더로 대표되는 다당류 파우더 (분말상의 다당류) 가 이용되고 있다. 이러한 다당류 파우더를 첨가함으로써, 제품에 잉크 수리 성능이나 흡방습성 등의 각종 특성을 부여시켜 향상시킨 각종 제품을 얻고 있으며, 예를 들어, 화장품이나 건강 식품, 각종 합성 수지 제품의 충전재 등 여러 가지 분야에서 사용되고 있다.

이러한 다당류 파우더를 얻기 위한 수단으로서는 여러 가지 제조 방법이 제안되었지만, 예를 들어, 셀룰로오스 파우더를 합성 수지나, 잉크, 도료 등을 구성하는 수계, 용제계의 액상 매체에 배합한 조성물을 산업 용도로서 제품화하는 경우에는, 열가소성 수지에 대한 분산성이나, 용제계나 수계 등 액상 매체에 대한 분산성이 중요시되고 있기 때문에 그 성상을 제어할 필요가 있어, 특히, 다당류 파우더의 평균 입경 제어에 주목하여 검토가 진행되고 있었다.

셀룰로오스 등의 다당류 파우더를 얻기 위한 수단으로서는 볼 밀이나 제트 밀을 이용하는 수단이 알려져 있다. 그러나, 이러한 셀룰로오스 등의 분쇄에 있어서도, 상기 서술한 실크 파우더를 얻기 위한 분쇄와 동일한 문제가 있었다.

이에 대하여, 개질재로 적절한 다당류 파우더를 얻기 위한 수단으로서 예를 들어, 다당류 등을 전동 볼 밀 등을 이용하여 20시간 이하로 분쇄하는 제 1 분쇄 공정을 행하고, 이어서, 이 제 1 분쇄 공정의 분쇄물을 제트 밀을 이용하여 분쇄하는 제 2 분쇄 공정을 행하는 다당류 파우더의 제조 방법이 제공되어 있었다 (예를 들어, 특허 문헌 2).

특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 평6-339924호 ([청구항 1], [0012])

특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 평9-99251호 ([청구항 1],[0023])

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

그러나, 특허 문헌 1 에 개시된 방법에 의해 얻어진 견피브로인의 미분말 (실크 파우더) 은 평균 입경을 10㎛ 이하로 제어함으로써 달성되고 있지만, 이 미분말을 수지 용액에 대해서 높은 비율로 배합했을 경우에는 점도 상승을 일으켜, 특히 잉크나 표면 처리제 등 다른 필러와의 조합에 의해 적용되는 경우에는 견피브로인의 미분말이 구비한 제반 특성을 충분히 발휘할 수 없는 경우가 있었다. 더욱이, 배합한 수지 용액 등의 점도가 너무 높으면, 스프레이 도장의 경우에는 양호한 액적이 형성되지 않고, 도장면의 외관이 나쁘거나, 필기 수리 잉크 분야에서는 충분한 잉크 흡수 성능이 나오지 않는다는 문제가 발생하였다. 예를 들어, 도료 등의 표면 처리 분야에서는 주로 그라비아 코트법 등이 이용되고 있지만, 레벨링성이 악화되어 양호한 코트면을 얻을 수 없어, 개선이 요구되고 있었다.

한편, 특허 문헌 2에 개시된 방법에 의해 얻어진 유기계 분체는 입경을 10㎛ 이하로 제어함으로써 달성되고 있지만, 다당류 파우더를 수지 용액에 대해서 높은 비율로 배합했을 경우에는 점도의 상승을 일으키고, 특히 잉크나 표면 처리제 등 다른 필러와의 조합에 의해 적용되는 경우에는 다당류 파우더가 구비한 제반 특성을 충분히 발휘할 수 없는 경우가 있었다. 추가로, 배합한 수지 용액 등의 점도가 너무 높으면, 스프레이 도장의 경우에는 양호한 액적이 형성되지 않아 도장면의 외관이 나쁘거나, 필기 수리 잉크 분야에서는 충분한 잉크 흡수 성능을 발휘하지 못한다는 문제가 있었다. 예를 들어, 도료 등의 표면 처리 분야에서는 주로 그라비아 코트법 등이 이용되고 있지만, 레벨링성이 악화되어 양호한 코트면이 얻어지지 않아, 개선이 요구되고 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 성형 가공용의 수지 재료나, 잉크나 도료 등을 구성하는 수계, 용제계 액상 조성물의 기재가 되는 수지 용액에 대한 분산성이 우수하여 높은 함유량으로 함유시킬 수 있는 다당류 파우더, 당해 다당류 파우더를 함유한 액상 조성물, 성형체, 및 다당류 파우더의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 성형 가공용의 수지 재료나, 잉크나 도료 등을 구성하는 수계, 용제계 액상 조성물의 기재가 되는 수지 용액에 대한 분산성이 우수하여 높은 함유량으로 함유시킬 수 있는 개질 파우더, 당해 개질 파우더를 함유한 액상 조성물, 성형체, 및 개질 파우더의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명의 개질 파우더는 실크 원료를 건식 분쇄하여 이루어지는 파우더 (실크 파우더) 로서, 평균 입경이 10㎛ 이하, 흡유량이 130㎖/100g 이하, JIS K5400 에 준거한 직경 게이지에서의 분산도 평가에 의한 입경이 80㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 개질 파우더는 견 (실크) 특유의 질감을 가지고, 성형 가공용의 수지 재료나 도료 등을 구성하는 액상 조성물의 기재가 되는 수지 용액에 대한 분산성이 우수한 것이 되어, 이러한 액상 조성물이나 성형체에 대해서 높은 함유량으로 함유시킬 수 있다.

따라서, 예를 들어, 본 발명의 개질 파우더를 잉크에 대해서 첨가했을 경우에 있어도, 잉크 기재에 높은 함유량으로 함유시킬 수 있기 때문에, 견 (실크) 특유의 질감을 구비함과 함께, 잉크 수리 성능이 우수한 잉크를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 개질 파우더는 상기 실크 원료를 견피브로인으로 하는 것이 바람직하고, 이로써, 상기한 효과를 나타내는 견피브로인 파우더를 바람직하게 얻을 수 있다.

또, 본 발명의 개질 파우더는 상기한 흡유량이 60 ∼ 100㎖/100g 이며, 상기 기술한 JIS K5400 에 준거한 입자 게이지에서의 분산도 평가에 의한 입경이 20 ∼ 70㎛ 이면, 상기한 효과가 보다 확실하게 나타나게 되므로 바람직하다.

그리고, 본 발명의 개질 파우더를 함유한 액상 조성물이나, 본 발명의 개질 파우더를 함유한 수지 재료 및/또는 엘라스토머로 이루어지는 성형체는 실크 기원의 개질 파우더를 바람직하게 분산시켜, 높은 농도로 함유시킬 수 있기 때문에, 본 발명의 개질 파우더가 나타내는 효과, 예를 들어, 견 (실크) 특유의 질감을 구비하면서, 잉크에 배합한 경우의 잉크 수리 성능이나, 레더의 표면 처리제로서 배합시켰을 경우, 레더의 질감이 개선되고 또, 합성 피혁의 우레탄층에 배합했을 경우에는 천연 피혁과 유사한 촉감, 흡습성을 부여할 수 있어 이러한 제반 특성을 효율적으로 발휘할 수 있는 액상 조성물이나 성형체를 제공할 수 있다.

본 발명의 개질 파우더는 다당류를 건식 분쇄하여 이루어지는 파우더 (제 1 다당류 파우더) 로서, 평균 입경이 10㎛ 이하, 잉크 점도가 15Pa·s 미만인 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에서는 성형 가공용의 수지 재료나 도료 등을 구성하는 액상 조성물의 기재가 되는 수지 용액에 대한 분산성이 우수한 것이 되어, 이러한 액상 조성물이나 성형체에 대해서 높은 함유량으로 함유시킬 수 있다.

따라서, 예를 들어, 본 발명의 다당류 파우더를 잉크에 대해서 첨가했을 경우에도, 잉크 기재에 높은 함유량으로 함유시킬 수 있기 때문에, 잉크 수리 성능이 우수한 잉크를 제공할 수 있게 된다.

또, 본 발명의 개질 파우더는 다당류를 분쇄하여 이루어지는 파우더 (제 2 다당류 파우더) 로서, 평균 입경이 10㎛ 이하, 흡유량이 85㎖/100g 이하인 것을 특징으로 한다. 여기서, 제 2 다당류 파우더는 상기 서술한 제 1 다당류 파우더와 비교하여 잉크 점도 대신 흡유량을 특정 범위로 함으로써, 상기한 제 1 다당류 파우더와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 개질 파우더는 잉크 점도가 15Pa·s 미만 (제 1 다당류 파우더) 이며, 또한, 흡유량이 85㎖/100g 이하 (제 2 다당류 파우더) 이어도 되고, 이러한 양자의 조건을 겸비한 구성으로 함으로써, 상기한 효과를 최대한으로 발휘할 수 있다.

본 발명의 개질 파우더는 상기한 다당류가 셀룰로오스로 이루어지는 것이 바람직하다.

이러한 본 발명에 의하면, 분쇄 대상으로 하는 다당류의 종류를 특정한 것으로 하고 있으므로, 상기한 효과를 나타내는 셀룰로오스 파우더를 제공할 수 있게 된다.

또, 본 발명의 개질 파우더를 함유한 액상 조성물이나, 본 발명의 개질 파우더를 함유한 수지 재료 및/또는 엘라스토머로 이루어지는 성형체는 다당류 기원의 개질 파우더를 바람직하게 분산시켜, 높은 농도로 함유시킬 수 있기 때문에, 본 발명의 개질 파우더가 나타내는 효과, 예를 들어, 잉크에 배합했을 경우의 잉크 수리 성능이나, 레더의 표면 처리제로서 배합시켰을 경우, 레더의 질감이 개선되고, 또, 합성 피혁의 우레탄층에 배합했을 경우에는 천연 피혁과 유사한 촉감, 흡습성을 부여할 수 있어, 이러한 제반 특성을 효율적으로 발휘할 수 있는 액상 조성물이나 성형체를 제공할 수 있다.

본 발명의 개질 파우더의 제조 방법은 개질재 원료를 분쇄하여 개질 파우더를 얻는 개질 파우더의 제조 방법에 있어서, 개질재 원료를 건식 기계적 분쇄 수단을 이용하여 분쇄하여 분쇄물을 얻는 제 1 분쇄 공정과 제 1 분쇄 공정에서 얻어진 분쇄물을 제트 밀로 평균 입경이 10㎛ 이하인 미분말에 분쇄하는 제 2 분쇄 공정을 구비하고, 상기 제 1 분쇄 공정에 있어서의 분쇄 처리 시간이 40시간 이상인 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 개질 파우더의 제조 방법에서는 제 1 분쇄 공정에서, 피분쇄물인 개질재 원료 (견피브로인 등의 실크 원료 혹은 셀룰로오스 등의 다당류) 에 대해서 충분히 충격력, 압축력 및 전단력을 줄 수 있게 된다. 또, 얻어진 분쇄물을 제 2 분쇄 공정에서 제트 밀을 이용하여 더욱 평균 입경이 10㎛ 이하인 미분말로 분쇄함으로써, 분쇄물끼리의 충돌 및 피분쇄물과 제트 밀 벽면과의 충돌을 충분히 행할 수 있게 된다. 이들에 의해, 원하는 형상 및 크기로 분쇄된 개질 파우더를 효율적으로 얻을 수 있다.

추가로, 제 1 분쇄 공정에 있어서의 분쇄 처리 시간을 40시간 이상으로 하고 있으므로, 상기 서술한 본 발명의 실크를 원료로 하는 개질 파우더에 바람직한 조건, 즉 흡유량이나 JIS K5400 에 준거한 입자 게이지에서의 분산도 평가에 의한 입경 (입자 게이지에 의한 입경) 이 원하는 범위 (흡유량 : 130㎖/100g 이하, 입자 게이지에 의한 입경 : 80㎛ 이하) 의 개질 파우더를 간편하게 효율적으로 얻을 수 있다.

또, 제 1 분쇄 공정에 있어서의 분쇄 처리 시간을 40시간 이상으로 하고 있으므로, 상기 서술한 본 발명의 다당류를 원료로 하는 개질 파우더에 바람직한 조건, 즉 흡유량이나 잉크 점도가 원하는 범위 (잉크 점도 : 15Pa·s 미만, 흡유량 : 85㎖/100g 이하) 인 다당류 파우더를 간편하게 효율적으로 얻을 수 있다.

본 발명의 개질 파우더의 제조 방법에서는 상기 건식 분쇄 처리로서 볼 밀을 이용하는 것이 바람직하다.

볼 밀로서는 전동 볼 밀을 채용하는 것이 특히 바람직하다.

이러한 본 발명에 의하면, 건식 기계적 분쇄 수단으로서 볼 밀을 채용하고 있으므로, 피분쇄물인 실크 원료에 대해서 충격력, 압축력, 전단력 등을 효율적으로 부여할 수 있다.

더욱이, 볼 밀로서 전동 볼 밀을 이용하면, 개질 파우더의 대량 생산이 가능할 뿐만 아니라, 파우더에 대한 착색을 방지할 수 있어, 미립자상의 개질 파우더를 바람직하게 얻을 수 있으므로 바람직하다.

본 발명의 개질 파우더의 제조 방법에서는 개질재 원료로서 실크 원료를 이용하고, 분쇄되는 상기 실크 원료의 평균 입경 또는 평균 섬유 길이가 100㎛∼5㎜ 인 것이 바람직하다.

이러한 본 발명에 의하면, 분쇄 대상이 되는 견피브로인 등의 평균 입경 (섬유상인 경우에는 섬유 길이) 을 특정 범위로 하고 있으므로, 분쇄 처리를 간편하게 실시할 수 있으며, 얻어지는 실크 파우더를 평균 입경 10㎛ 이하로 용이하게 제어할 수 있다.

본 발명의 개질 파우더의 제조 방법에서는 개질재 원료로서 실크 원료를 이용하는 경우, 상기 제 1 분쇄 공정 중 및/또는 상기 제 1 분쇄 공정 후, 상기 제 2 분쇄 공정 전에 β화 처리를 행하는 것이 바람직하다.

이 본 발명에 의하면, 2 단계의 분쇄 공정에 있어서의 제 1 분쇄 공정 중이나, 제 1 분쇄 공정 후, 제 2 분쇄 공정 전에 β화 처리 (견피브로인 등을 소정의 처리용 액체에 침지시켜, β구조의 비율을 증대시키기 위한 처리) 를 행하도록 하고 있으므로 얻어지는 실크 파우더의 결정화도가 향상되어, 흡유량도 적어지기 때문에, 실크 파우더를 용제계 수지 용액, 수계 수지 용액 등에 균일하게 분산시킬 수 있게 된다.

본 발명의 개질 파우더의 제조 방법에서는 개질재 원료로서 다당류를 이용하며, 분쇄되는 상기 다당류의 평균 입경이 20㎛∼2㎜ 인 것이 바람직하다.

이러한 본 발명에 의하면, 분쇄 대상이 되는 다당류의 평균 입경을 특정 범위로 하고 있으므로, 분쇄 처리를 간편하게 실시할 수 있게 되고, 또, 얻어지는 다당류 파우더를 평균 입경 10㎛ 이하로 용이하게 제어할 수 있다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

[제 1 실시 형태]

본 실시 형태의 개질 파우더는 개질재 원료로서 소정의 실크 원료를 이용하고, 이것을 건식 분쇄함으로써 얻어지는 실크 파우더이다.

분쇄 대상이 되는 실크 원료로서는 견피브로인을 사용하고, 특히, 견피브로인을 80질량%, 바람직하게는 90질량% 이상 포함하는 것을 사용하면 된다. 여기서, 견피브로인 (간단히「피브로인」이라고 하는 경우도 있다) 은 견의 주성분인 섬유상 단백질이며, 생사를 온수 (또는 효소를 포함하는 온수) 를 이용하여 정련하여 세리신을 제거함으로써 간편하게 얻을 수 있다.

이들 견피브로인 등의 실크 원료의 형상은 특별히 제한은 없지만, 조분체상 (粗粉體狀) 인 것을 사용할 수 있다. 조분체상인 것을 사용하는 경우에 있어서는 평균 입경 또는 평균 섬유 길이가 100㎛∼5㎜ 인 것이 바람직하고, 100㎛∼2㎜ 인 것이 특히 바람직하다. 평균 입경 또는 평균 섬유 길이가 100㎛∼5㎜ 이면, 분쇄 처리를 간편하게 실시할 수 있게 되고, 또, 얻어지는 실크 파우더를 평균 입경 10㎛ 이하로 제어하기 쉬워진다.

또한, 실크 원료로서 조분체상의 견피브로인을 사용하는 경우에 있어서는 예를 들어, 생사를 온수 (또는 효소를 포함하는 온수) 에 침지시켜 정련하여 세리신을 제거하고, 얻어진 섬유상 단백질의 견피브로인을 소정의 분쇄 수단 (예를 들어, 회전 날개식 밀이나 커터 날개식 밀 등) 으로, 평균 입경 또는 평균 섬유 길이가 100㎛∼5㎜ 인 조분체상의 견피브로인으로 하고, 이것을 실크 원료로서 사용하면 된다.

또한, 이 정련시에 있어서는 견피브로인이 80질량%, 바람직하게는 90질량% 이상 포함되도록 정련하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실크 파우더는 이러한 실크 원료를 분쇄하여, 평균 입경이 10㎛ 이하가 되도록 하고, 2 ∼ 8㎛ 가 되도록 하는 것이 바람직하다. 실크 파우더의 평균 입경이 10㎛ 보다 크면 도막에 요철이 생기거나, 레더의 표면 처리제로서 사용했을 경우에 표면에 거친 감촉이 남는 경우가 있기 때문에, 잉크나 도료 등의 개질재로서의 이용에 적합하지 않게 된다.

본 발명의 실크 파우더에 있어서는 상기한 평균 입경에 더하여, 흡유량이 130㎖/100g 이하이고, 60 ∼ 100㎖/100g 인 것이 바람직하고, 80 ∼ 100㎖/100g 인 것이 특히 바람직하다. 흡유량이 130㎖/100g 보다 크면 실크 파우더를 함유하는 잉크나 도료 등의 점도가 높기 때문에, 피도포체에 대한 도료의 도포가 어려워져, 도료로서의 실용성을 고려하면, 이들에 대해서 높은 함유량으로 함유시키기 어려워 진다. 한편, 흡유량이 60㎖/100g 보다 작으면 잉크나 도료 등의 수계, 용제계 수지 재료에 함유시켰을 경우에, 그들의 점도가 필요 이상으로 너무 작아져, 예를 들어, 별도 증점제를 첨가하는 등의 번거로움이 생기는 경우가 있다.

또한, 실크 파우더의 흡유량은 예를 들어, JIS K5101 에 준거하여 측정한 값을 이용하면 된다.

또한, 본 발명의 실크 파우더는 JIS K5400 에 준거한 입자 게이지에서의 분산도 평가에 의한 입경 (이하, 간단하게 「입자 게이지에 의한 입경」이라고 하는 경우가 있다) 이 80㎛ 이하이며, 당해 입경이 20 ∼ 70㎛ 인 것이 바람직하다. 이러한 입경이 80㎛ 보다 크면, 도막 (통상은 두께가 10㎛ 정도) 에 대해서 요철을 만들게 되어 외관 불량이 되기 쉬워진다. 또, 레더 등의 표면 처리에 이용했을 경우에는 표면의 거친 감촉이 강해져, 사용감을 손상시키는 경우가 있다.

한편, 입경이 20㎛ 보다 작으면 수지나 잉크 기재, 도료 기재에 혼합할 때에 응집되기 쉬워지기 때문에, 취급이 곤란해지는 경우가 있다.

또한, 이러한 입자 게이지에 의한 입경을 제어함으로써, 파우더 (분체) 중의 미량의 큰 입자의 존재도 배제할 수 있어, 평균 입경의 특정에서는 완전히 제어할 수 없는 곳까지의 입경을 제어할 수 있게 된다.

본 발명의 실크 파우더는 평균 입경을 10㎛ 이하로 함과 함께, 흡유량이 130㎖/100g 이하, 또한, JIS K5400 에 준거한 입자 게이지에서의 분산도 평가에 의한 입경이 80㎛ 이하로 특정 범위로 하고 있기 때문에, 성형 가공용의 수지 재료나 도료 등을 구성하는 액상 조성물의 기재가 되는 수지 용액에 대한 분산성이 양호해져, 이러한 액상 조성물이나 성형체에 대해서 높은 함유량으로 배합할 수 있는 실크 파우더를 제공할 수 있다.

또, 본 발명의 실크 파우더는 상기 서술한 평균 입경, 흡유량, 입자 게이지에서의 분산도 평가에 의한 입경의 필수 요건을 만족시킴과 함께, 실크 파우더 중의 함수분율을 3wt% 이하로 하는 것이 바람직하고, 특히 2wt% 이하로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 본 발명의 실크 파우더를 함유하는 수지 조성물을 코팅에 의해 제막(製膜)할 때에, 상기 조성물 중에 포함되는 수분에 의한 발포 현상 (불량 현상) 을 억제할 수 있다.

또한, 코팅에 의한 제막 방법은 염화 비닐 수지 (PVC) 등의 수지 파우더와 가소제를 혼합한 페이스트상의 콤파운드를 나이프 코터 등의 코팅 장치를 이용하여 이형지 상에 코팅하고, 1 차 가열로 수지 파우더를 가소제에 의해 팽윤시켜 졸 페이스트를 겔화시키고, 2 차 가열로 용융시켜 제막하는 제법이다. 코팅 장치에는 상기 기술한 나이프 코팅 외에 컴마 코터 등의 유사한 코팅 방식도 사용할 수 있다.

일반적으로, 코팅에 의한 제막 방법은 카렌다 제막 방법이나 압출 제막법과는 달리 가열 탈기 공정이 없고, 실크 파우더와 같이 흡습성이 풍부한 재료를 사용하기 어렵기 때문에, 본 발명의 실크 파우더의 실용적인 가치는 높다고 할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실크 파우더를 플라스틱 성형품, 합성 피혁, 도료, 잉크, 섬유, 부직포, 직편물, 섬유 처리제, 고무 등의 각종 제품에 첨가하는 경우에도, 분산성이 우수한 특성을 살려, 이들에 대해서 높은 함유량으로 함유시킬 수 있고, 실크 파우더가 구비한 견 (실크) 특유의 질감에 더하여, 흡방습성이나 양호한 터치성, 대전 방지성 등의 각종 특성을 효율적으로 부여할 수 있어 이들 특성이 향상된 제품을 간편하게 얻을 수 있다.

또, 특히, 본 발명의 실크 파우더는 수계나 용제계의 액상 기재에 대해서도 분산성이 우수하기 때문에, 이들 액상 기재에 대해서 적용했을 경우에 효과를 최대한으로 발휘시킬 수 있어, 예를 들어, 실크 파우더를 잉크에 대해서 첨가했을 경우에도, 잉크 기재에 높은 함유량으로 함유시킬 수 있기 때문에, 견 (실크) 특유의 질감을 갖게 하면서, 잉크 수리 성능, 양호한 터치성이 우수한 잉크를 제공한다.

또한, 이러한 효과는 실크 파우더의 흡유량을 60 ∼ 100㎖/100g 로 하고 JIS K 5400에 준거한 입자 게이지에서의 분산도 평가에 의한 입경을 20 ∼ 70㎛ 로 함으로써, 보다 확실하게 발휘되게 된다.

그리고, 이러한 평균 입경, 흡유량 및 입자 게이지에 의한 입경을 구비한 실크 파우더를 얻으려면, 실크 원료를 공지된 분쇄 수단을 이용하여 분쇄함으로써 조제하면 되나, 예를 들어, 하기에 나타내는 제 1 분쇄 공정 및 제 2 분쇄 공정으로 이루어지는 2 단계의 분쇄 공정에 의해 분쇄하는 것이 바람직하다.

[제 1 분쇄 공정]

제 1 분쇄 공정에 있어서는 개질재 원료 (본 실시 형태에서는 실크 원료) 를 건식 기계적 분쇄 수단을 이용하여 분쇄 처리한다. 이 건식 기계적 분쇄 수단으로서는 예를 들어, 전동 볼 밀, 진동 볼 밀, 유성 볼 밀 등의 각종 볼 밀이나, 튜브, 밀, 로드 밀, 미분쇄용 해머 밀 등의 공지된 분쇄 수단을 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서는 이 중에서도, 볼 밀을 사용하는 것이 바람직하고, 전동 볼 밀을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 건식 기계적 분쇄 수단으로서 볼 밀을 채용하면, 피분쇄물인 견 (실크) 에 대해서 충격력, 압축력, 전단력 등을 효율적으로 부여할 수 있다. 나아가, 볼 밀로서 전동 볼 밀을 채용하면, 실크 파우더의 대량 생산이 가능할 뿐만 아니라 파우더에 대한 착색을 방지할 수 있어, 미립자상의 실크 파우더를 바람직하게 얻을 수 있다.

여기서, 제 1 분쇄 공정에 있어서는 분쇄 처리 시간을 40시간 이상으로하고, 40 ∼ 70시간으로 하는 것이 바람직하다. 분쇄 처리 시간이 40시간보다 짧으면 얻어지는 실크 파우더의 흡유량이나 입자 게이지에 의한 입경이 커져 버리고, 이들이 원하는 범위 (흡유량 : 130㎖/100g 이하, 입자 게이지에 의한 입경 : 80㎛ 이하) 의 실크 파우더를 얻기 곤란해지는 경우가 있다. 한편, 분쇄 처리 시간을 40시간 이상으로 비교적 긴 시간으로 함으로써, 분쇄되는 실크 원료 표면의 요철이나, 표면의 기름에 대한 젖음성, 표면의 결정화도 등이 변화하고, 그 결과 흡유량이 작아져, 상기한 범위로 흡유량을 바람직하게 제어할 수 있다.

한편, 흡유량을 낮추려면, 이와 같이 볼 밀 등의 건식 기계적 분쇄 수단에 의한 처리 시간을 길게 (40시간 이상으로) 하면 되지만, 분쇄 처리 시간을 너무 길게 하면, 분쇄된 분쇄물이 응집해 버리는 일이 있고, 반대로 평균 입경이 커져 버려, 흡유량이나 잉크 점도가 오히려 커지는 경우가 있다. 또, 제 2 분쇄 공정에 있어서의 제트 밀에서의 분쇄성도 저하되는 경우가 있다. 따라서, 분쇄 처리 시간은 40 ∼ 70시간 정도로 하면 되고, 또, 이러한 범위 내이면, 얻어지는 실크 파우더의 변색을 억제할 수 있고 (백색도로서 80 이상을 유지할 수 있고), 또, 실크 파우더의 생산성도 높은 상태를 유지할 수 있으므로 바람직하다.

또, 제 1 분쇄 공정에서의 처리 시간이 40시간보다 짧으면, 제 2 분쇄 공정 종료 후에 얻어지는 실크 파우더의 입자 게이지에서의 분산도 평가에 의한 입경이 80㎛ 를 초과하는 경우가 많고, 이 결과, 잉크나 도료에 고농도로 함유시키기 어려워지거나 설사 함유시킬 수 있었던 경우에도, 이 잉크나 도료를 도포한 면에 거친 감촉이 남아 버린다는 문제가 발생한다.

한편, 제 1 분쇄 공정에서의 시간이 너무 긴 경우, 예를 들어 70시간을 초과하면, 분쇄물이 응집되어 2차 입자를 형성하고, 오히려 입자 게이지에 의한 입경이 80㎛ 를 초과하는 경우가 있다. 이러한 점을 고려해도, 분쇄 처리 시간은 40 ∼ 70시간 정도로 하면 된다.

[제 2 분쇄 공정]

제 2 분쇄 공정에 있어서는 제 1 분쇄 공정에서 얻어진 분쇄물을 제트 밀 (제트 분쇄기라고도 불린다) 로 추가로 분쇄 처리한다. 이러한 제트 밀로서는 노즐 흡입형 (종형, 횡형), 노즐내 흡입형, 충돌벽형, 제트 기류 충돌형, 유동층형, 복합형 등의 종래 공지된 제트 밀을 사용할 수 있다.

또한, 제 2 분쇄 공정에서 사용하는 제트 밀의 에어 압력이나 공급량, 및 풍량 등의 제반 조건은 분쇄하는 실크 원료의 종류나 얻어지는 실크 파우더의 사양에 따라 결정하면 된다.

또, 제 2 분쇄 공정에서 이용하는 제트 밀에는 사이클론이나 기류식 분급 장치 등의 분급 능력을 구비한 장치를 폐회로로 설치하여, 비교적 입도가 큰 분체 입자를 분급하여 제거하도록 하면, 균일한 입경의 실크 파우더를 효율적으로 얻을 수 있고, 최대 입경이나 평균 입경을 작게 억제할 수 있다.

여기서, 제 1 분쇄 공정에서는 분체 대상이 되는 실크 원료를 그 평균 입경이 대체로 12 ∼ 30㎛ 정도가 되도록 분쇄하는 것이 바람직하다. 그리고, 제 2 분쇄 공정에서는 제 1 분쇄 공정의 분쇄물을 그 평균 입경이 대체로 10㎛ 이하의 미분말, 바람직하게는 8㎛ 이하의 미분말이 될 때까지 분쇄하여 실크 파우더를 얻는다.

또한 얻어지는 실크 파우더의 최대 입경은 특별히 제한은 없지만, 대체로 32㎛ 이하 정도로 하는 것이 바람직하고, 24㎛ 이하 정도로 하는 것이 보다 바람직하다.

이러한 2 단계의 분쇄 공정에 의해 분쇄 처리하도록 하면, 실크 원료를 평균 입경 10㎛ 이하의 세세한 입자로 분쇄할 수 있게 되어, 개질재로서의 이용에 적절한 크기의 실크 파우더를 용이하게 얻을 수 있게 되는 것 외에, 제 1 분쇄 공정에 있어서의 분쇄 처리 시간을 40시간 이상으로 하고 있으므로, 흡유량이나 입자 게이지에 의한 입경이 원하는 범위 (흡유량 : 130㎖/100g 이하, 입자 게이지에 의한 입경 : 80㎛ 이하) 인 실크 파우더를 간편하게 효율적으로 얻을 수 있다. 또, 실크 원료의 형상이 입상으로 분쇄되게 되어, 얻어지는 실크 파우더는 섬유상인 것을 최대한 포함하지 않게 되기 때문에, 이 실크 파우더를 용제계 수지나 수계 수지에 함유시켜도 점도가 상승하기 어렵고, 각종 제품에 대해서 개질재로서 간단하게 함유시킬 수 있다.

또, 분쇄 대상인 실크 원료에 대해서, 제 1 분쇄 공정에서는 전동 볼 밀 등에 의해 충격, 압축 및 전단에 의한 분쇄를 실시하고, 제 2 분쇄 공정에서는 제트 밀에 의해 자기 충돌 분쇄기 벽면과의 충돌에 의한 분쇄를 실시하기 때문에, 어느 하나의 분쇄 공정에서는 얻을 수 없는 균일한 형상 및 크기를 갖는 실크 파우더를 간편하게 얻을 수 있다. 더욱이, 전동 볼 밀이나 제트 밀 등의 기계적 분쇄 수단만으로 실크 원료의 분말화를 행하기 때문에, 화학 목표 처리를 실시할 필요가 없어져, 견 (실크) 본래의 특성 (질감 등) 을 유지할 수 있음과 함께, 간단한 공정에서 원하는 형상 및 크기의 실크 파우더를 얻을 수 있게 되어, 제조 비용을 저감시킬 수 있다. 추가적으로는 제 1 분쇄 공정에서 이용하는 전동 볼 밀 등은 평균 입경이 비교적 큰 피분쇄물의 분쇄에 적절하며, 제 2 분쇄 공정에서 이용하는 제트 밀은 평균 입경이 비교적 작은 피분쇄물의 분쇄에 적절하기 때문에, 분쇄 공정을 이러한 순서로 함으로써, 실크 원료의 분쇄를 효율적으로 행할 수 있게 되어, 원하는 형상 및 크기를 갖는 실크 파우더가 신속하고 용이하게 얻어지게 된다.

그리고, 제 1 분쇄 공정에서 전동 볼 밀 등을 이용함으로써, 피분쇄물에 대해서 충분히 충격력, 압축력 및 전단력을 줄 수 있게 되어, 제 2 분쇄 공정에서 제트 밀을 이용함으로써, 분쇄물끼리의 충돌 및 분쇄물과 제트 밀 벽면과의 충돌을 충분히 촉진할 수 있게 된다. 이에 의해, 원하는 형상 및 크기로 분쇄된 실크 파우더를 간편하고 확실하게 얻을 수 있다.

[β화 처리]

또, 분쇄 공정에 있어서는 β화 처리를 하면, 얻어지는 실크 파우더의 결정화도가 향상되고, 흡유량도 작아진다. 그리고, 바람직하게는 천연 섬유의 70% 이상의 결정화도로 함으로써, 제품을 제조할 때, 실크 파우더를 용제계 수지 용액, 수계 수지 용액 등에 균일하게 분산시킬 수 있게 된다. 이 결과, 견 (실크) 특유의 질감을 유지하면서, 흡방습성, 투습성 및 터치감이 우수하고, 나아가서는 대전 방지 성능도 우수한 제품을 바람직하게 얻을 수 있다.

이 β화 처리란, 견피브로인 등을 소정의 처리용 액체에 침지시켜, β구조의 비율을 증대시키기 위한 처리이다. 여기서, 처리용 액체로는 유기 용매나 중성염 수용액을 사용하면 되고, 유기 용매의 구체예는 메탄올, 에탄올 등의 알콜류, 아세톤 등을 들 수 있고, 중성염 수용액의 구체예는 염화 나트륨, 염화 칼륨, 황산 나트륨, 황산 암모늄, 질산 나트륨 등을 들 수 있다.

또, 이 β화 처리는 상기한 제 1 분쇄 공정, 제 2 분쇄 공정의 어느 한 공정에 있어서, 혹은 그 후에 있어서 적어도 1 회 행하면 되고, 필요에 따라 2 회 이상 행해도 된다. 특히, 제 1 분쇄 공정 중에 함께 행하거나, 제 1 분쇄 공정 후 제 2 분쇄 공정 전에 행하는 것이 바람직하다.

[제품 형태]

본 발명의 실크 파우더는 소정의 액상 기재에 함유시켜 액상 조성물로 하여 사용할 수 있다. 본 발명의 실크 파우더는 평균 입경이 10㎛ 이하임과 함께, 흡유량이 130㎖/100g 이하, 입자 게이지에 의한 입경이 80㎛ 이하이기 때문에, 수계나 용제계의 액상 조성물에 대한 분산성이 양호해지고, 당해 액상 조성물에 대해서 높은 함유량으로 함유시킬 수 있다. 액상 조성물로서는 예를 들어, 도료, 잉크, 표면 처리제, 섬유 처리제, 각종 화장품 등을 들 수 있다. 액상 기재에 대한 실크 파우더의 함유량은 특별히 제한은 없지만, 40 ∼ 70질량% 정도라는 높은 함유량으로 할 수도 있게 된다. 예를 들어, 액상 조성물이 잉크인 경우에는 잉크 기재에 높은 함유량으로 함유시킬 수 있기 때문에, 잉크 수리 성능 등이 우수한 잉크를 제공할 수 있게 된다.

또, 본 발명의 실크 파우더는 수지 재료나 엘라스토머에 대해서 함유시켜 원하는 형상의 성형체로 하도록 해도 된다. 여기서, 실크 파우더를 함유시키는 수지 재료나 엘라스토머로서는 열가소성 수지 (폴리염화 비닐 등의 폴리비닐계 수지, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀계 수지, 폴리스티렌, 아크릴계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지 등), 열경화성 수지 (알키드 수지, 아미노 수지, 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지, 페놀 수지 등), 에폭시계 수지, 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지 등의 자외선 경화성 수지나 각종 열가소성 엘라스토머 등을 들 수 있다. 본 발명의 실크 파우더는 상기한 바와 같이, 특정한 평균 입경임과 함께, 흡유량 등도 특정 범위로 하고 있기 때문에, 수지 재료나 엘라스토머로 이루어지는 소정 형상의 성형체에 대해서도 분산성이 양호해져, 실크 파우더를 당해 성형체에 대해서도, 상기한 액상 기재에 대한 함유량과 동일한 많은 함유량으로 함유시킬 수 있다.

또, 이들 수지나 엘라스토머로부터 얻어진 성형체로서는 예를 들어, 합성 피혁, 레더, 건재, 바닥재, 벽재 등을 들 수 있다. 그리고, 이들 성형체를 얻는 수단으로는 특별히 제한없이 종래 공지된 성형 방법을 사용하면 된다.

또한, 이상 설명한 양태는 본 발명의 한 종류를 나타낸 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 목적 및 효과를 달성할 수 있는 범위 내에서의 변형이나 개량이 본 발명의 내용에 포함되는 것은 말할 필요도 없다. 또, 본 발명을 실시할 때에 있어서의 구체적인 구조 및 형상 등은 본 발명의 목적 및 효과를 달성할 수 있는 범위 내에 있어서, 다른 구조나 형상 등으로 해도 문제는 없다.

예를 들어, 상기한 실시 형태에서는 분쇄 대상이 되는 실크 원료로서 견피브로인을 예로 들었지만, 이들에 한정되지는 않으며, 다른 실크 원료를 사용하도록 해도 된다.

또, 제 1 분쇄 공정에서 적용되는 건식 기계적 분쇄 수단으로서 전동 볼 밀, 진동 볼 밀, 유성 볼 밀 등의 각종 볼 밀이나, 튜브 밀, 로드 밀, 미분쇄용 해머 밀 등의 공지된 분쇄 수단을 들었지만, 이들에 한정되지는 않고, 다른 건식 기계적 분쇄 수단을 사용하도록 해도 된다.

그 외, 본 발명의 실시에 있어서의 구체적인 구조 및 형상 등은 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서 다른 구조 등으로 해도 된다.

[제 2 실시 형태]

본 실시 형태의 개질 파우더는 개질재 원료로서 다당류를 이용하고, 이를 건식 분쇄함으로써 얻어지는 다당류 파우더이다.

분쇄 대상이 되는 다당류로는 예를 들어, 셀룰로오스, 키틴, 키토산 등을 들 수 있고, 특히 셀룰로오스를 사용하는 것이 바람직하다.

이들 다당류의 형상은 특별히 제한은 없지만, 조분체상인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 또, 조분체상인 것을 사용하는 경우에 있어서는 평균 입경이 20㎛∼2㎜ 인 것이 바람직하고, 20㎛∼500㎛ 인 것이 특히 바람직하다. 평균 입경이 20㎛∼2㎜ 이면, 분쇄 처리를 간편하게 실시할 수 있게 되고, 또 얻어지는 다당류 파우더를 평균 입경 10㎛ 이하로 제어하는 것이 용이해진다.

본 발명의 다당류 파우더는 이들 다당류를 분쇄하여, 평균 입경이 10㎛ 이하가 되도록 하고, 2 ∼ 8㎛ 가 되도록 하는 것이 바람직하다. 다당류 파우더의 평균 입경이 10㎛ 보다 크면 도막에 요철을 생기게 하거나, 레더의 표면 처리제로서 사용했을 경우에는 표면에 거친 촉감이 남는 경우가 있기 때문에, 잉크나 도료 등의 개질재로서의 이용에 적합하지 않게 된다.

본 발명의 제 1 다당류 파우더에 있어서는 상기한 평균 입경에 더하여, 잉크 점도가 15Pa·s 미만이며, 10Pa·s 미만인 것이 바람직하다. 잉크 점도가 15Pa·s 이상이면, 다당류 파우더를 함유한 잉크나 도료 등의 점도가 높기 때문에, 피도포체에 대한 도료의 도포가 어려워져, 도료로서의 실용성을 고려하면, 이들에 대해서 높은 함유량으로 함유시키기 어려워 진다.

또한, 다당류 파우더의 잉크 점도는 후기하는 [시험 3] 의 (잉크 점도의 측정) 에 나타낸 내용에 준거하여 측정하면 된다.

또, 본 발명의 제 2 다당류 파우더에 있어서는 상기한 평균 입경에 더하여 흡유량이 85㎖/100g 이하이며, 80㎖/100g 이하인 것이 바람직하다. 흡유량이 85㎖/100g 보다 크면, 상기한 잉크 점도가 큰 경우와 동일하게, 다당류 파우더를 배합한 잉크나 도료 등의 점도가 높기 때문에, 피도포체에 대한 도료의 도포가 어려워져, 도료로서의 실용성을 고려하면, 이들에 대해서 높은 함유량으로 함유시키기 곤란해 진다.

또한, 다당류 파우더의 흡유량은 예를 들어, JIS K5101 에 준거하여 측정한 값을 이용하면 된다.

이러한 본 발명의 다당류 파우더는 평균 입경을 10㎛ 이하로 함과 함께, 잉크 점도를 15Pa·s 미만, 혹은 흡유량이 85㎖/100g 이하로 특정 범위로 하고 있기 때문에, 성형 가공용의 수지 재료나 도료 등을 구성하는 액상 조성물의 기재가 되는 수지 용액에 대한 분산성이 양호해져, 이러한 액상 조성물이나 성형체에 대하여 높은 함유량으로 배합할 수 있는 다당류 파우더를 제공할 수 있다.

따라서, 본 발명의 다당류 파우더를 플라스틱 성형품, 합성 피혁, 도료, 잉크, 섬유, 부직포, 직편물, 섬유 처리제, 고무 등의 각종 제품에 첨가하는 경우에도, 분산성이 우수하다는 특성을 살려, 이들에 대해서 높은 함유량으로 함유시킬 수 있고, 다당류 파우더가 구비하는 흡방습성이나 양호한 터치성, 대전 방지성 등의 각종 특성을 효율적으로 부여할 수 있어, 이들 특성이 향상된 제품을 간편하게 얻을 수 있다.

또, 특히, 본 발명의 다당류 파우더는 수계나 용제계의 액상 기재에 대해서도 분산성이 우수하기 때문에, 이들 액상 기재에 대해서 적용했을 경우에 효과를 최대한으로 발휘시킬 수 있고, 예를 들어, 다당류 파우더를 잉크에 대해서 첨가했을 경우에도, 잉크 기재에 높은 함유량으로 함유시킬 수 있기 때문에, 잉크 수리 성능이 우수한 잉크를 제공한다.

또한, 본 발명의 다당류 파우더는 잉크 점도가 15Pa·s 미만이며, 또한, 흡유량을 85㎖/100g 이하로 하는 것이 바람직하고, 이러한 잉크 점도 및 흡유량을 구비한 다당류 파우더는 잉크나 도료 등의 수계, 용제계 수지 재료에 대한 분산성이 보다 한 층 우수한 것이 되어, 이들에 대해서 높은 함유량으로 함유시키는 것을 바람직하게 실시할 수 있다.

그리고, 이러한 평균 입경, 흡유량 및 잉크 점도를 구비한 다당류 파우더를 얻으려면, 원료가 되는 상기한 다당류를 공지된 분쇄 수단을 이용하여 분쇄함으로써 조제하면 되지만, 예를 들어, 하기에 나타내는 제 1 분쇄 공정 및 제 2 분쇄 공정에 의하여 이루어지는 2 단계의 분쇄 공정에 의해 분쇄하는 것이 바람직하다.

[제 1 분쇄 공정]

제 1 분쇄 공정에 있어서는 개질재 원료 (본 실시 형태에서는 다당류 원료) 를 건식 기계적 분쇄 수단을 이용하여 분쇄 처리한다. 이 건식 기계적 분쇄 수단으로서는 예를 들어, 전동 볼 밀, 진동 볼 밀, 유성 볼 밀 등의 각종 볼 밀이나, 튜브밀, 로드 밀, 미분쇄용 해머 밀 등의 공지된 분쇄 수단을 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서는 이 중에서도, 볼 밀을 사용하는 것이 바람직하고, 전동 볼 밀을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 건식 기계적 분쇄 수단으로서 볼 밀을 채용하면, 피분쇄물인 다당류에 대해서 충격력, 압축력, 전단력 등을 효율적으로 부여할 수 있다. 더욱이, 볼 밀로서 전동 볼 밀을 채용하면, 다당류 파우더의 대량 생산이 가능할 뿐만 아니라, 파우더에 대한 착색을 방지할 수 있어, 미립자상의 다당류 파우더를 바람직하게 얻을 수 있다.

여기서, 제 1 분쇄 공정에 있어서는 분쇄 처리 시간을 40시간 이상으로 하고, 60 ∼ 90시간으로 하는 것이 바람직하다. 분쇄 처리 시간이 40시간보다 짧으면 얻어지는 다당류 파우더의 흡유량이나 잉크 점도가 커져 버려, 이들이 원하는 범위 (잉크 점도 : 15Pa·s 미만, 흡유량 : 85㎖/100g 이하) 인 다당류 파우더를 얻기 곤란해지는 경우가 있다. 한편, 분쇄 처리 시간을 40시간 이상으로 비교적 긴시간으로 함으로써, 분쇄되는 다당류의 표면 요철이나, 표면의 기름에 대한 젖음성, 표면의 결정화도 등이 변화하고, 그 결과, 흡유량, 잉크 점도가 작아져, 상기한 범위로 제어할 수 있다.

한편, 흡유량이나 잉크 점도를 낮추려면, 이와 같이 볼 밀 등의 건식 기계적 분쇄 수단에 의한 처리 시간을 길게 (40시간 이상으로) 하면 되지만, 분쇄 처리 시간을 너무 길게 하면, 분쇄된 분쇄물이 응집되는 경우가 있고, 반대로 평균 입경이 커져 흡유량이나 잉크 점도가 오히려 커지는 경우가 있다. 따라서, 분쇄 처리 시간은 60 ∼ 90시간 정도이면 되고, 또, 이러한 범위 내이면 얻어지는 다당류 파우더의 변색을 억제할 수 있고, 또, 다당류의 생산성도 높은 상태를 유지할 수 있으므로 바람직하다.

[제 2 분쇄 공정]

제 2 분쇄 공정에 있어서는 제 1 분쇄 공정에서 얻어진 분쇄물을 제트 밀 (제트 분쇄기라고도 불린다) 로 추가로 분쇄 처리한다. 이러한 제트 밀로서는 노즐 흡입형 (종형, 횡형), 노즐내 흡입형, 충돌벽형, 제트 기류 충돌형, 유동층형, 복합형 등의 종래 공지된 제트 밀을 사용할 수 있다.

또한, 제 2 분쇄 공정에서 사용하는 제트 밀의 에어 압력이나 공급량, 및 풍량 등의 제반 조건은 분쇄하는 다당류의 종류나 얻어지는 다당류 파우더의 사양에 따라 결정하면 된다.

또, 제 2 분쇄 공정에서 이용하는 제트 밀에는 사이클론이나 기류식 분급 장치 등의 분급 능력을 구비한 장치를 폐회로로 설치하고, 비교적 입도가 큰 분체 입자를 분급하여 제거하면, 균일한 입경의 다당류 파우더를 효율적으로 얻을 수 있어, 최대 입경이나 평균 입경을 작게 억제할 수 있다.

여기서, 제 1 분쇄 공정에서는 분체 대상이 되는 다당류를 그 평균 입경이 대체로 10 ∼ 20㎛ 정도가 되도록 분쇄하는 것이 바람직하고, 10 ∼ 15㎛ 정도가 되도록 분쇄하는 것이 특히 바람직하다. 그리고, 제 2 분쇄 공정에서는 제 1 분쇄 공정의 분쇄물을 그 평균 입경이 10㎛ 이하인 미분말이 될 때까지 분쇄하도록 한다.

또한 얻어지는 다당류 파우더의 최대 입경은 특별히 제한은 없지만, 대체로 32㎛ 이하 정도로 하는 것이 바람직하고, 24㎛ 이하 정도로 하는 것이 보다 바람직하다.

이러한 2 단계의 분쇄 공정에 의해 분쇄 처리하도록 하면, 다당류를 평균 입경 10㎛ 이하의 미세한 입자로 분쇄할 수 있게 되어, 개질재로서의 이용에 적절한 크기의 다당류 파우더가 용이하게 얻어지게 되는 것 외에, 제 1 분쇄 공정에 있어서의 분쇄 처리 시간을 40시간 이상으로 하고 있으므로, 흡유량이나 잉크 점도가 원하는 범위 (잉크 점도 : 15Pa·s 미만, 흡유량 : 85㎖/100g 이하) 인 다당류 파우더를 간편하게 또한 효율적으로 얻을 수 있다. 또, 다당류의 형상이 입상으로 분쇄되게 되어, 얻어지는 다당류 파우더는 섬유상인 것을 포함하지 않게 되기 때문에, 이 다당류 파우더를 용제계 수지나 수계 수지에 함유시켜도 점도가 상승하기 어렵고, 각종 제품에 대해서 개질재로서 간단하게 함유시킬 수 있다.

또, 분쇄 대상인 다당류에 대해서, 제 1 분쇄 공정에서는 전동 볼 밀 등에 의해 충격, 압축 및 전단에 의한 분쇄를 실시하고, 제 2 분쇄 공정에서는 제트 밀에 의해 자기 충돌 분쇄기 벽면과의 충돌에 의한 분쇄를 실시하고 있기 때문에, 어느 하나의 분쇄 공정에서는 얻어지지 않는 균일한 형상 및 크기를 갖는 다당류 파우더를 간편하게 얻을 수 있다. 더욱이, 전동 볼 밀이나 제트 밀 등의 기계적 분쇄 수단만으로 다당류의 분말화를 행하기 때문에, 화학 목표 처리를 실시할 필요가 없어져, 다당류 본래의 특성을 유지할 수 있음과 함께, 간단한 공정으로 원하는 형상 및 크기의 다당류 파우더가 얻어지게 되어, 제조 비용을 저감할 수 있게 된다. 추가로는, 제 1 분쇄 공정에서 이용하는 전동 볼 밀 등은 평균 입경이 비교적 큰 피분쇄물의 분쇄에 적절하고, 제 2 분쇄 공정에서 이용하는 제트 밀은 평균 입경이 비교적 작은 피분쇄물의 분쇄에 적절하기 때문에, 분쇄 공정을 이러한 순서로 함으로써, 다당류의 분쇄를 효율적으로 행할 수 있게 되어, 원하는 형상 및 크기를 갖는 다당류 파우더를 신속하고 용이하게 얻을 수 있게 된다.

그리고, 제 1 분쇄 공정에서 전동 볼 밀 등을 이용함으로써, 피분쇄물에 대해서 충분히 충격력, 압축력 및 전단력을 줄 수 있게 되고, 제 2 분쇄 공정에서 제트 밀을 이용함으로써, 분쇄물끼리의 충돌 분쇄물과 제트 밀 벽면과의 충돌을 충분히 촉진할 수 있게 된다. 이들에 의해, 원하는 형상 및 크기로 분쇄된 다당류 파우더를 간편하고 확실하게 얻을 수 있다.

[제품 형태]

본 발명의 다당류 파우더는 소정의 액상 기재에 함유시켜 액상 조성물로서 사용할 수 있다. 본 발명의 다당류 파우더는 평균 입경이 10㎛ 이하임과 함께, 소정의 잉크 점도 (15Pa·s 미만) 나 흡유량 (85㎖/100g 이하) 이기 때문에, 다당류 파우더를 배합한 잉크나 도료 등의 점도도 높아질 것은 없고, 피도포체에 대한 도료의 도포성도 양호하여, 도료 등의 액상 기재에 대해서 높은 함유량으로 함유시킬 수 있기 때문에 바람직하다.

여기서, 액상 조성물로서는 예를 들어, 도료, 잉크, 표면 처리제, 섬유 처리제, 각종 화장품 등을 들 수 있다. 액상 기재에 대한 다당류 파우더의 함유량은 특별히 제한은 없지만, 동일한 액상 기재이면 종래의 다당류 파우더보다 많이 배합할 수 있어, 다당류 파우더가 갖는 흡방습성, 필기 수리성 등의 우수한 제반 특성을 기재에 대해서 보다 효과적인 상태에서 부여할 수 있다.

또, 본 발명의 다당류 파우더는 수지 재료나 엘라스토머에 대해서 함유시켜 원하는 형상의 성형체로 하도록 해도 된다. 여기서, 다당류 파우더를 함유시키는 수지 재료나 엘라스토머로서는 열가소성 수지 (폴리염화 비닐 등의 폴리비닐계 수지, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀계 수지, 폴리스티렌, 아크릴계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지 등), 열경화성 수지 (알키드 수지, 아미노 수지, 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지, 페놀 수지 등), 에폭시계 수지, 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지 등의 자외선 경화성 수지나 각종 열가소성 엘라스토머 등을 들 수 있다. 본 발명의 다당류 파우더는 상기한 바와 같이, 특정한 평균 입경임과 함께, 잉크 점도나 흡유량도 특정 범위로 하고 있기 때문에, 수지 재료나 엘라스토머로 이루어지는 소정 형상의 성형체에 대해서도 분산성이 양호해져, 다당류 파우더를 당해 성형체에 대해서도, 상기한 액상 기재에 대한 함유량과 동일한 높은 함유량으로 함유시킬 수 있다.

또, 이들 수지나 엘라스토머로부터 얻어진 성형체로서는 예를 들어, 합성 피혁, 레더, 건재, 바닥재, 벽재 등을 들 수 있다. 그리고, 이들 성형체를 얻는 수단으로서는 특별히 제한없이 종래 공지된 성형 방법을 사용해도 된다.

또한, 이상 설명한 양태는 본 발명의 한 양태를 나타낸 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적 및 효과를 달성할 수 있는 범위 내에서의 변형이나 개량이 본 발명의 내용에 포함되는 것인 것은 말할 필요도 없다. 또, 본 발명을 실시할 때에 있어서의 구체적인 구조 및 형상 등은 본 발명의 목적 및 효과를 달성할 수 있는 범위 내에 있어서, 다른 구조나 형상 등으로 해도 문제는 없다.

예를 들어, 상기한 실시 형태에서는 분쇄 대상이 되는 다당류로서 셀룰로오스, 키틴 또는 키토산을 예로서 들었지만, 이들에 한정되지는 않고, 다른 다당류를 사용하도록 해도 된다.

또, 제 1 분쇄 공정에서 적용되는 건식 기계적 분쇄 수단으로서 전동 볼 밀, 진동 볼 밀, 유성 볼 밀 등의 각종 볼 밀이나, 튜브 밀, 로드 밀, 미분쇄용 해머 밀 등의 공지된 분쇄 수단을 들었지만, 이들에 한정되지는 않고, 다른 건식 기계적 분쇄 수단을 사용하도록 해도 된다.

그 외, 본 발명의 실시에 있어서의 구체적인 구조 및 형상 등은 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서 다른 구조 등으로 해도 된다.

이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 전혀 실시예 등의 내용에 한정되는 것은 아니다.

이하의 실시예 1 ∼ 실시예 6 은 상기 서술한 제 1 실시 형태에 기초하는 실크 파우더에 관한 것이다.

[실시예 1]

실크 파우더의 제조 (1)

(1) 볼 밀에 의한 제 1 분쇄 공정 :

원료 생사를 뜨거운 물에 침지하여 세리신을 완전하게 제거하고, 견피브로인 의 생사로 했다. 이 견피브로인의 생사를 커터 날개식 밀 (VM-32 : 오리엔트 (주) 제조) 로, 평균 섬유 길이가 약 2㎜ 인 단섬유로 했다.

이 단섬유상의 견피브로인 70㎏ 를 실크 원료로 하고, 건식 기계적 분쇄 수단인 전동 볼 밀 (마키노 (주) 제조, 용량 2.2㎥) 을 이용하고, 볼량을 1.2t, 분쇄 처리 시간을 48시간으로하여 견피브로인의 분쇄물을 얻었다. 또한, 볼은 세라믹제인 것을 이용했다.

(2) β화 처리 공정 :

(1) 에서 얻어진 견피브로인의 분쇄물을 200㎖ 용량의 스테인리스제 용기에 넣고, 이어서 메탄올을 따라, 실온에서 메탄올 내에 분쇄물을 1시간 침지시키고, 분쇄물의 β화 처리를 행했다. β화 처리 후, 용기로부터 견피브로인의 분쇄물을 꺼내어 건조시켰다.

(3) 제트 밀에 의한 제 2 분쇄 공정 :

(2) 에서 β화 처리된 견피브로인의 분쇄물을 제트 밀 (싱글 트럭 제트 밀 : (주) 세이신 기업 제조) 을 이용하고, 에어 압력을 0.7㎫, 공급량을 2㎏/hr, 풍량을 2.8㎥/분의 조건으로 분쇄 처리하여, 본 발명의 실크 파우더 (견피브로인 파우더) 를 얻었다.

[실시예 2]

실크 파우더의 제조 (2)

실시예 1 에 있어서, (2) β화 처리를 행하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여, 본 발명의 실크 파우더 (견피브로인 파우더) 를 얻었다.

[실시예 3]

실크 파우더의 제조 (3)

실시예 1 에 있어서, 제 1 분쇄 공정의 분쇄 처리 시간을 48시간에서 80시간으로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법을 이용하여, 본 발명의 실크 파우더 (견피브로인 파우더) 를 얻었다. 또한, 얻어진 실크 파우더에는 약간이지만 착색이 관찰되었다.

[비교예 1]

실크 파우더의 제조 (4)

실시예 1 에 있어서, 제 1 분쇄 공정의 분쇄 처리 시간을 48시간에서 30시간, 공급량을 2㎏/hr 에서 1㎏/hr 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법을 이용하여, 실크 파우더 (견피브로인 파우더) 를 얻었다.

또, 이들 실시예 1 ∼ 3 및 비교예 1 의 2 개의 분쇄 공정에서의 제조 조건을 표 1 에 나타냈다.

(제조 조건)

분쇄 공정 등	사양	단위	실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예 1
제 1 분쇄 공정(볼밀)	밀 용적	㎥	2.2	2.2	2.2	2.2
	볼의 양	t	1.2	1.2	1.2	1.2
	분쇄 처리 시간	시간	48	48	80	30
β화 처리	처리 시간	시간	1	없음	1	1
제 2 분쇄 공정(제트밀)	에어 압력	㎫	0.7	0.7	0.7	0.7
	공급량	㎏/hr	2	2	2	1
	풍량	㎥/분	2.8	2.8	2.8	2.8

[시험 1]

상기한 실시예 및 비교예에서 얻어진 실크 파우더에 대하여, 하기의 방법으로 입경, 부피 밀도, 흡유량, 및 입자 게이지에 의한 입경을 측정하여, 비교·평가했다. 결과를 표 2 에 나타냈다.

(입경의 측정)

레이저-회전식 입도 분석계 (SK LASERPRO 7000S : (주) 세이신 기업 제조, 분산매 에탄올, 분산 조건 초음파 60초) 를 이용하여, 최대 입경 및 평균 입경을 측정했다.

(부피 밀도의 측정)

멀티 테스터 (MT-100 (주) 세이신 기업 제조) 를 이용하고, 탭 횟수를 500회로하여 탭 밀도를 측정하고, 이것을 부피 밀도로 했다.

(흡유량의 측정)

JIS K5101 에 준거하여 측정했다. 즉, 실시예 또는 비교예에서 얻어진 실크 파우더를 5g 계량하여 100㎖ 용량 용기에 넣고, 피펫으로 아마인유를 4 ∼ 5방울씩 실크 파우더의 중앙부에 적하하고, 적하할 때 마다 전체를 금속 주걱으로 충분히 반죽하였다.

이러한 적하-반죽를 반복하여, 전회 (前回) 가 퍼티 상태가 되면, 아마인유를 1 방울씩 적하하여, 표면의 반죽 상태가 나선 모양을 그리게 된 상태 (표면에 광택이 나는 상태) 를 종점으로 하여 적하한 아마인유의 양 (㎖) 을 칭량했다.

그리고, 적하한 아마인유의 양을 실크 파우더 100g 당의 양으로 환산하여 흡유량으로 했다.

(입자 게이지에 의한 입경의 측정)

JIS K5400 에 준거하여, 입자 게이지에서의 분산도 평가를 실시하고, 입경을 측정하였다.

(측정 결과)

항목		단위	실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교예 1
입경	평균 입경	㎛	5.6	6.2	5.8	6.8
	최대 입경	㎛	32	32	32	77
부피 밀도	탭 밀도	g/㎖	0.50	0.48	0.52	0.41
흡유량		㎖/100g	89	128	85	170
입자 게이지에 의한 입경		㎛	45	40	42	>100 (주)

(주) 섬유 길이 10O㎛ 의 섬유상인 것이 다수 존재

표 2 의 결과로부터 알 수 있듯이, 제 1 분쇄 공정에 있어서의 볼 밀에 의한 분쇄 시간이 40시간 이상인 실시예 1 ∼ 실시예 3 에서 얻어진 실크 파우더는 평균 입경이 10㎛ 이하이고, 또한, 흡유량이 130㎖/100g 이하였다. 또한, 입자 게이지에 의한 입경도 80㎛ 이하였다.

이와 같이 실시예 1 ∼ 실시예 3 에서 얻어진 실크 파우더는 평균 입경에 더하여, 흡유량이나 입자 게이지에 의한 입경이 이러한 성상이므로, 성형 가공용의 수지 재료나 도료 등을 구성하는 액상 조성물의 기재가 되는 수지 용액에 대한 분산성이 우수하여, 높은 함유량으로 함유시킬 수 있다.

또한, 제 1 분쇄 공정 후에 β화 처리를 행한 실시예 1 과 β화 처리를 행하지 않은 실시예 2 를 비교하면, 실시예 1 에서 얻어진 실크 파우더의 흡유량이 적어 (89㎖/100g), β화 처리를 실시함으로써 결정화도가 향상되어, 흡유량을 작게 억제할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

또, 제 1 분쇄 공정의 분쇄 처리 시간을 80시간으로 하고 제 1 분쇄 공정 후에 β화 처리를 행한 실시예 3 은 실시예 1 및 실시예 2 에서 얻어진 실크 파우더와 비교하면, 외관적으로 약간의 착색이 관찰되었지만, 흡유량이 작고, 또, 입자 게이지에 의한 입경도 큰 차이가 없었다.

한편, 제 1 분쇄 공정에 있어서의 처리 시간이 40시간보다 짧은 비교예 1 에 의해 얻어진 실크 파우더는 평균 입경이 10㎛ 이하가 되지만, 흡유량이 130㎖/100g 보다 크고 (170㎖/100g), 또한, 입자가 섬유상이 되는 것도 있어, 입자 게이지에 의한 입경도 100㎛ 를 초과하였다. 따라서, 예를 들어, 수계나 용제계의 수지 재료 등에 첨가했을 경우에 있어서는 분산성이 양호하지 않기 때문에, 함유량을 높여 함유시키기 곤란해질 것으로 예상된다.

그런데, 본 발명의 실크 파우더를 함유하는 수지 조성물을 코팅에 의해 제막 할 때에는, 조성물 중에 포함되는 수분에 의한 발포 현상 (불량 현상) 을 억제하기 위해서, 함수분율을 조정하는 것이 바람직하다.

[실시예 4]

실크 파우더를 함유하는 조성물의 코팅에 의한 제막 (1)

상기 서술한 실시예 1 의 실크 파우더의 함수분율은 7.5wt% 였다. 이 실시예 1 의 실크 파우더를 진동 진공 유동 건조기 (진공 상태에서 120℃, 150분) 로 함수분율 1.0wt% 로 조정했다. 또한, 함수분율의 확인에는 적외선 수분계를 사용하고, 150℃, 20분의 조건에서 얻어진 값을 이용했다.

이 파우더를 함유하고, 하기 표 3 의 배합 1 로 나타내어지는 조성물을 분산용 교반기를 이용하여 15분간 교반하여, 페이스트 PVC 콤파운드를 얻었다. 이를 가압 필터에 의해 눈 150㎛ 의 메쉬로 여과한 후, 진공 탈포기로 40분간 처리하여, 계내의 거품을 탈기했다.

이것을 나이프 코터에 의해 이형지 상에 코팅한 후, 150℃ 의 가열로에서 겔화시키고, 190℃ 의 가열로에서 용융시켜, 200㎛ 두께의 실크 파우더 배합 PVC 필름을 얻었다.

[실시예 5]

실크 파우더를 함유하는 조성물의 코팅에 의한 제막 (2)

실시예 4 에 있어서, 조성물의 배합을 표 3 의 배합 2 로 한 것 이외에는 실시예 4 와 동일한 방법을 이용하여, 본 발명의 실크 파우더 배합 PVC 필름을 얻었다.

이들 실시예 4, 실시예 5 에 있어서의 2 개의 조성물의 배합 1, 배합 2 를 표 3 에 나타낸다.

	배합 1	배합 2
	파우더 10wt% 배합	파우더 5wt% 배합
페이스트용 PVC	100	100
가소제 DIDP	85	85
파우더	22	10
안료 페이스트	5	5

[실시예 6]

실크 파우더를 함유하는 조성물의 코팅에 의한 제막 (3)

실시예 5 에 있어서, 실크 파우더의 함수분율을 2.7wt% 로 조정한 것 이외에는 실시예 5 와 동일한 방법을 이용하여, 본 발명의 실크 파우더 배합 PVC 필름을 얻었다.

[참고예 1]

실크 파우더를 함유하는 조성물의 코팅에 의한 제막 (4)

실시예 5 에 있어서, 실크 파우더의 함수분율을 실시예 1 의 상태 (7.5wt%) 로 한 것 이외에는 실시예 5 와 동일한 방법을 이용하여, 본 발명의 실크 파우더 배합 PVC 필름을 얻었다.

[시험 2]

상기한 실시예 4 ∼ 실시예 6 및 참고예 1 에서 얻어진 실크 파우더 배합 PVC 필름에 대하여, 발포의 유무를 평가했다. 또한, 평가에 있어서는 200㎛ 두께의 필름을 가열 연신하여 뒤편으로부터 광을 투과시켰을 때에, 필름 중에 함유하는 기포의 양을 루페로 관찰했다. 결과를 표 4 에 나타낸다.

	실시예 4	실시예 5	실시예 6	참고예 1참고예 1
파우더 함수율	1wt%	1wt%	2.7wt%	7.5wt%
파우더 배합량	10wt%	5wt%	5wt%	5wt%
발포 유무	적다	극히 적다	적다	큰 기포가 다수 있어 실용성이 결여되었다

이하의 실시예 7, 실시예 8 은 상기 서술한 제 2 실시 형태에 기초하는 다당류 파우더에 관한 것이다.

[실시예 7]

다당류 파우더의 제조 (1)

(1) 제 1 분쇄 공정 :

다당류 원료로서 셀룰로오스 (정제 펄프) (KC 프럭 W-400 : 일본 제지 (주) 제조, 평균 입경 25㎛) 150㎏ 을 건식 기계적 분쇄 수단인 전동 볼 밀 (마키노 (주) 제조, 용량 2.2㎥) 를 이용하고, 볼량을 1.2t, 분쇄 처리 시간을 60시간으로 하여 다당류 (셀룰로오스) 의 분쇄물을 얻었다.

(2) 제 2 분쇄 공정 :

(1) 에서 얻어진 분쇄물을 제트 밀 (STJ-200 : (주) 세이신 기업 제조) 을 이용하고, 에어 압력을 0.7㎫, 공급량을 2.0㎏/hr 의 조건으로 분쇄 처리하여, 본 발명의 다당류 파우더 (셀룰로오스 분체) 를 얻었다.

[실시예 8]

다당류 파우더의 제조 (2)

실시예 7 에 있어서, 제 1 분쇄 공정의 분쇄 처리 시간을 60시간에서 80시간으로 변경한 것 이외에는 실시예 7 과 동일한 방법을 이용하여, 본 발명의 다당류 파우더를 얻었다.

[비교예 2]

다당류 파우더의 제조 (3)

실시예 7 에 있어서, 제 1 분쇄 공정의 분쇄 처리 시간을 60시간에서 20시간으로, 또, 공급량을 2.0㎏/hr 에서 1.4㎏/hr 로 변경한 것 이외에는 실시예 7 과 동일한 방법을 이용하여, 다당류 파우더를 얻었다.

[비교예 3]

다당류 파우더의 제조 (4)

실시예 7 에 있어서, 제 1 분쇄 공정의 분쇄 처리 시간을 60시간에서 40시간으로, 또, 공급량을 2.0㎏/hr 에서 1.0㎏/hr 로 변경한 것 이외에는 실시예 7 과 동일한 방법을 이용하여, 다당류 파우더를 얻었다.

또, 이들 실시예 7, 실시예 8 및 비교예 2, 비교예 3 의 2 개의 분쇄 공정에 있어서의 제조 조건을 표 5 에 나타냈다.

(제조 조건)

분쇄 공정	사양	단위	실시예 7	실시예 8	비교예 2	비교예 3
제 1 분쇄 공정(볼 밀)	밀 용적	㎥	2.2	2.2	2.2	2.2
	볼의 양	t	1.2	1.2	1.2	1.2
	분쇄 처리시간	시간	60	80	20	40
제 2 분쇄 공정(제트밀)	에어 압력	㎫	0.7	0.7	0.7	0.7
	공급량	㎏/hr	2.0	2.0	1.4	1.0

※ 분쇄 대상인 다당류인 셀룰로오스 (정제 펄프 KC 프럭 W-400 : 일본 제지 (주) 제조) 는 평균 입경 25㎛ 이다. 또, 투입량은 실시예, 비교예 모두 150㎏ 으로 했다.

[시험 3]

상기한 실시예 및 비교예에서 얻어진 다당류 파우더에 대하여, 하기의 방법으로 입경, 부피 밀도, 흡유량, 및 잉크 점도를 측정하여, 비교·평가했다. 결과를 표 6 에 나타냈다.

(입경의 측정)

레이저 회전식 입도 분석계 (SK LASERPRO 7000S : (주) 세이신 기업 제조, 분산매 에탄올, 분산 조건 초음파 60초) 를 이용하여, 최대 입경 및 평균 입경을 측정했다.

(부피 밀도의 측정)

멀티 테스터 MT-100 ((주) 세이신 기업 제조) 를 이용하고, 탭 횟수를 500 으로 하여 다당류 파우더의 탭 밀도를 측정하고, 이것을 부피 밀도로 했다.

(흡유량의 측정)

JIS K5101 에 준거하여 측정하였다. 즉, 실시예 또는 비교예에서 얻어진 다당류 파우더를 5g 계량하여 100㎖ 용량의 용기에 넣고 피펫으로 아마인유를 4 ∼ 5방울씩 다당류 파우더의 중앙부에 적하하고, 적하할 때 마다 전체를 금속 주걱으로 충분히 반죽하였다.

이러한 적하-반죽 작업을 반복하여, 전회가 퍼티 상태가 되면, 아마인유를 1방울씩 적하하여, 표면의 반죽 상태가 나선 모양을 그리게 된 상태 (표면에 광택이 나는 상태) 를 종점으로 하여 적하한 아마인유의 양 (㎖) 을 칭량했다.

그리고, 적하한 아마인유의 양을 다당류 파우더 100g 당의 양으로 환산하여, 흡유량으로 했다.

(잉크 점도의 측정)

(1) 측정 시료의 조제 :

200㎖ 비커에 UV 경화성 잉크 베이스를 교반한 후, 93g 를 계량하여 넣고, 비커 내에서 이 잉크 베이스를 교반하면서, 실시예 및 비교예에서 얻어진 다당류 파우더 57g 를 비커 안에 서서히 투입하여, 다당류 파우더의 분산액 150g 을 조제했다.

이어서, 이 분산액을 시판되는 교반기로, 회전수를 600 ∼ 800rpm 으로 하여 3분 이상 교반하여, 비커의 바닥이나 단에 다당류 파우더가 남지 않은 것을 확인한 후, 비커를 랩으로 뚜껑을 씌웠다. 이 분산액을 25℃ 로 조정된 온도의 욕중에 15분간 정치하여, 측정 시료로 했다.

(2) 점도 측정 :

(A) 상기한 (1) 에 의해 조제된 측정 시료 120g 을 100㎖ 의 용기에 넣고, B형 점도계 (5호 로터 사용, 회전수 20rpm) 에 세팅했다.

우선, B형 점도계의 로터를 회전시키고, 클램프의 락을 풀고, 1분간 안정시킨다. 1분간 경과하면 클램프를 락하고, 회전을 정지시켜, 수치를 확인했다.

(B) 클램프의 락을 해제하고, 5초 후에 로터를 재차 회전시킨다 (회전수 20 rpm). 로터의 회전 개시 25초 후에 클램프를 락시키고, 회전을 정지시켜, 이 때의 수치 [mPa·s] 를 확인했다.

이 (B) 의 조작을 5회 행하고, 수치가 안정된 것을 확인하여, 5회 각각에서 확인한 수치 (수치 X [mPa·s] 라고 한다) 에 대하여, 다음 식에 의해 점도 [mPa·s] 를 산출했다.

잉크 점도 [mPa·s]=20000×(수치 X [mPa·s])/100

그리고, 5회분의 평균치를 구한 후, 단위가 [Pa·s] 가 되도록 환산하여 (1000 으로 나누어), 잉크 점도 [Pa·s] 로 하였다.

(측정 결과)

항목		단위	실시예 7	실시예 8	비교예 2	비교예 3
입경	평균 입경	㎛	6.3	5.8	5.6	5.4
	최대 입경	㎛	32	32	32	32
부피 밀도	탭 밀도	g/㎖	0.63	0.59	0.56	0.56
흡유량		㎖/100g	77	75	89	86
잉크 점도		Pa·s	8.9	7.8	19.9	15.0

표 6 의 결과로부터 알 수 있듯이, 제 1 분쇄 공정에 있어서의 볼 밀에 의한 분쇄 시간이 40시간 이상인 실시예 7 및 실시예 8 에서 얻어진 다당류 파우더는 평균 입경이 10㎛ 이하이며, 또한, 흡유량 및 잉크 점도도 작고, 흡유량은 85㎖/100g 이하, 잉크 점도도 15Pa·s 미만이었다. 실시예 7 및 실시예 8 에서 얻어진 다당류 파우더는 평균 입경에 더하여, 흡유량이나 잉크 점도가 이러한 성상이므로, 성형 가공용의 수지 재료나 도료 등을 구성하는 액상 조성물의 기재가 되는 수지 용액에 대한 분산성이 우수하여, 높은 함유량으로 함유시킬 수 있다.

한편, 제 1 분쇄 공정에 있어서의 처리 시간이 40시간보다 짧은 비교예 3 이나 비교예 4 에 의해 얻어진 다당류 파우더는 평균 입경이 10㎛ 이하가 되지만, 흡유량이나 잉크 점도가 컸다. 따라서, 예를 들어, 수계나 용제계의 수지 재료 등에 첨가했을 경우에서는 분산성이 양호하지 않기 때문에, 함유량을 높게 함유시키는 것이 곤란해질 것으로 예상된다.

본 발명의 개질 파우더는 자동차의 좌석 시트 생지(生地), 내장용 도료 등의 자동차 내장 부품 분야, 소파나 의자 등의 원단이나 외장 도료 등의 가구용 부품 분야, DVD (Digital Video Disc 의 약기) 용 표면 잉크, 잉크젯 프린터용 미디어) 등의 IT (Information Technology 의 약기) 미디어 분야, 합성 섬유나 천연 섬유용 처리제 등의 섬유 분야 등 각 분야에 있어서 유리하게 사용할 수 있다.

Claims (16)

1. 개질재 원료를 분쇄하여 개질 파우더를 얻는 개질 파우더의 제조 방법에 있어서,

   상기 개질재 원료로서 실크 원료를 이용하고,

   상기 개질재 원료를 건식 기계적 분쇄 수단을 이용하여 분쇄하여 분쇄물을 얻는 제 1 분쇄 공정과,

   제 1 분쇄 공정에서 얻어진 분쇄물을 제트 밀로 평균 입경이 10㎛ 이하의 미분말로 분쇄하는 제 2 분쇄 공정을 구비하고,

   상기 제 1 분쇄 공정에 있어서의 분쇄 처리 시간이 40시간 이상인 것을 특징으로 하는 개질 파우더의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 건식 기계적 분쇄 수단으로서 볼 밀을 이용하는 것을 특징으로 하는 개질 파우더의 제조 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   분쇄되는 상기 실크 원료의 평균 입경 또는 평균 섬유 길이가 100㎛∼5㎜ 인 것을 특징으로 하는 개질 파우더의 제조 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 1 분쇄 공정 중 및/또는 상기 제 1 분쇄 공정 후, 상기 제 2 분쇄 공정 전에 β화 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 개질 파우더의 제조 방법.
5. 삭제
6. 제 1 항에 기재된 개질 파우더의 제조 방법에 의해 얻어지는 개질 파우더로서,

   평균 입경이 10㎛ 이하, 흡유량이 130 ㎖/100g 이하, JIS K5400 에 준거한 입자 게이지에서의 분산도 평가에 의한 입경이 80㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 개질 파우더.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 실크 원료가 견피브로인인 것을 특징으로 하는 개질 파우더.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,

   상기 흡유량이 60 ∼ 100㎖/100g 이며,

   상기 JIS K5400 에 준거한 입자 게이지에서의 분산도 평가에 의한 입경이 20 ∼ 70㎛ 인 것을 특징으로 하는 개질 파우더.
9. 삭제
10. 삭제
11. 제 6 항 또는 제 7 항에 기재된 개질 파우더를 함유하는 것을 특징으로 하는 액상 조성물.
12. 삭제
13. 제 6 항 또는 제 7 항에 기재된 개질 파우더를 함유한 수지 재료 및/또는 엘라스토머로 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형체.
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