KR20010021576A - 1,4-α-Ｄ-폴리글루칸을 함유하는 열가소성 혼합물, 이의제조방법 및 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 100중량부의 생촉매적으로 제조된 1,4-α-폴리글루칸(A), (A)와는 상이한, 400중량부 이하의 열가소 공정을 수행할 수 있는 중합체성 물질(B), 혼합물을 가소화시키기에 충분한 양의 물(C), 10중량부 내지 (A)+(B)/2 중량부의 하나 이상의 가소제(D) 및, 경우에 따라, (A)+(B) 중량부 이하의 다른 통상의 첨가제(E)를 준비하여 혼합함으로써 수득한 생중합체를 함유하는 열가소성 혼합물에 관한 것이다. 성분(A)와 (B)의 수분 함량은 검퓨터 기술을 이용하여 0%로 보정하고, 가소화는 열 및 기계 에너지를 이용하여 수행한다. 본 발명은 또한 당해 혼합물의 제조방법 뿐만 아니라 성형품 및, 실제적으로, 생분해성 필름을 제조하는데 있어서의 당해 혼합물의 용도에 관한 것이기도 하다.

Description

1,4-α-Ｄ-폴리글루칸을 함유하는 열가소성 혼합물, 이의 제조방법 및 용도 {Thermoplastic mixture containing 1,4-α-D-polyglucane, method for making the same and use thereof}
본 발명은 1,4-α-D-폴리글루칸계 열가소성 혼합물, 이의 제조방법 및 성형품 또는 성형 시트와 같은 생분해성 성형물을 제조하기 위한 이의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 특히 생촉매적으로 제조된 1,4-α-D-폴리글루칸이 사용되는 열가소성 혼합물에 관한 것이다.
최근 재생가능한 원료를 기본으로 하는 물질의 여러가지 잇점으로 인하여 이의 사용에 대한 중요성 및 용도가 증가되고 있다. 전분 또는 단백질 등과 같은 이러한 생중합체는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 폴리스티렌 등과 같은 석유계 중합체와는 달리, 생분해가능하다. 또한, 생중합체는 무제한적으로 수득할 수 있는 반면에, 석유계 중합체는 석유의 입수가능성이 제한되어 있기 때문에 단지 제한된 정도로만 이용가능하다.
생중합체는 종종 식물의 줄기와 같은 식물계에서 그리고 식품을 제조하는데 있어서 다른 제품을 제조하는 과정 상의 부산물 또는 폐기물로서 생성된다.
또한, 생중합체는 CO2-중성, 즉 분해시킬 경우 온실 효과에 기여하는 유해한 부산물을 생성하지 않는다.
광범위한 분야에서 생리학적으로 허용되고 생분해가능한 천연 물질로서 생중합체, 특히 전분의 사용이 증가되면서, 사출 성형 및 압출과 같은 공지된 플라스틱 가공 기법에 의해 전분을 제조할 수 있는 방법이 개발되었다.
예를 들면, EP 제0 599 535호, WO 제90/05161호 및 WO 제92/04408호에는 천연에서, 즉, 천연 전분 및 이의 유도체에 물, 가소제 및, 경우에 따라, 다른 첨가제를 가하여 열 및 기계 에너지에 노출시킴으로써 열가소성 전분을 제조하는 방법 및 성형물을 제조하기 위한 이의 용도가 기술되어 있다.
그중에서도, 소시지 케이스(sausage case)를 제조하기 위한 열가소성 전분의 용도(EP 제0 709 030호) 및 육류 가공용 케이스를 제조하기 위한 열가소성 전분의 용도(USP 제2,729,565호)가 공지되어 있다. 이들 경우에서도 역시 천연 전분이 사용된다.
통상의 합성 중합체에 비해 이러한 생중합체의 상당한 잇점에도 불구하고, 이의 사용은 제한되고 있다. 이에 대한 주요 원인은 모든 천연 성분들과 같이 생중합체는 구성 및 구조면에서 상당한 변화를 나타내기 때문에, 요구되는 재연성 및 제품의 일정한 품질을 보장할 수 없기 때문이다.
따라서, 재생가능한 원료 중에서 가장 장래성있는 대표적인 물질인 전분은 대단히 불균일한 구성 및 조성을 나타낸다. 전분의 기원(천연 공급원)에 따라, 이의 구성분인 아밀로즈 및 아밀로펙틴의 함량이 상당히 달라진다.
또한, 약 50,000 내지 150,000dalton의 분자량을 갖는 직쇄 1,4-결합된 폴리-α-D-글루칸인 아밀로즈 및 약 300,000 내지 2,000,000dalton의 분자량을 갖는 고도로 분지화된 1,4- 및 1,6-결합된 폴리글루칸인 아밀로펙틴은 광범위한 분자량 분포를 나타낼 수 있다.
고도의 측쇄와 직쇄 간에는 정해진 경계가 없으므로, 식물은 전분의 분지도에 있어서 광범위한 변화를 나타낼 수 있으며, 이로 인해 정확하게 구별하기가 거의 불가능하다.
아밀로펙틴에 대한 아밀로즈의 비율은 식물 기원에 따라 달라진다. 예를 들면, 감자 전분은 20중량%의 아밀로즈와 약 80중량%의 아밀로펙틴을 함유하는 반면, 옥수수 전분은 약 50중량%의 아밀로즈와 50%의 아밀로펙틴을 포함한다. 또한, 한가지 식물 내에서의 이들 비율도 토양의 특성, 비료의 흡수량, 계절별 기후 차이 등에 따라 달라진다.
상기한 바와 같이 광범위한 분자량 분포 또는 중합체 혼합물의 공간 배열 상의 차이에 의해 나타날 수 있는 이러한 자명한 구조적 불균일성 이외에도, 생중합체는 저분자량 화합물, 예를 들면, 지방 및 오일과 같은 다른 구성분을 함유하며, 이들은 생중합체로부터 제거하기가 매우 곤란하며 추가의 가공에 대해 불리한 영향을 미친다.
따라서, 미생물을 사용한 발효에 의해 다당류 및 전분과 같은 생중합체를 제조하고자 시도되었다(WO 제95/31553호).
그러나, 이러한 방법으로 수득한 생중합체도 분자량이 광범위하게 변하기 때문에, 이를 정해진 방식으로 재생산하는 것이 불가능하다.
또한, 이러한 공정 후, 생중합체는 사용된 미생물 또는 이의 잔사 및 발효에 필요한 영양 배지의 잔사와 혼합된 상태로 수득된다. 특히, 수득된 생성물이 세포 내에 존재하거나 미생물을 분열시킬 필요가 있는 경우에는 제거 공정이 매우 복잡하며, 몇몇 경우에는 불순물을 완전히 제거시킬 수 없다.
또한, 발효에 의해 매우 제한된 양의 중합체가 제조될 수 있는데, 이는 그중에서도 매우 낮은 공간-시간 수율 때문이다.
식물의 유전자 조작에 의해 생중합체를 수득함으로써 전분 또는 다른 생중합체를 최적화시키고자 시도되기도 하였다. 따라서, 예를 들면, WO 제94/03049호에는 유전자 조작된 옥수수로부터 수득될 수 있고 아밀로즈 함량이 매우 높은 전분의 제조방법 및 용도가 기술되어 있다. 그럼에도 불구하고, 천연 중합체의 균일성 및 다른 천연 성분으로의 오염과 관련한 상기한 결점들은 여전히 존재한다.
그러나, 재연성 및 품질은 결정적으로 출발 물질의 균일성 및 순도에 따라 좌우되는 것으로, 통상적인 플라스틱 가공 기법에 의한 중합체 가공으로부터 공지되어 있다. 고품질 제품을 제조하기 위해서는, 이러한 출발 물질을 명확하게 정의하고 특징지울 수 있어야 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 결점을 갖지 않으며 이를 사용하여 균일한 품질을 갖는 성형물을 재연성있게 제조할 수 있는 생중합체를 기본으로 하는 열가소성 혼합물을 제공하는 것이다.
특히, 이러한 방법으로 제조할 수 있는 성형물은 탁월한 기계적인 특성 및 가스 및 액체에 대한 우수한 차단제 특성과 같은 향상된 특성을 갖는다.
이러한 목적은 청구의 범위 제1항에 따르는 혼합물에 의해 성취된다. 이의 종속항들은 바람직한 양태에 관한 것이다.
100중량부의 생촉매적으로 제조된 1,4-α-폴리글루칸(A), (A)와는 상이한, 400중량부 이하의 용융-가공가능한 중합체성 물질(B)(여기서, (A)와 (B)의 수분 함량을 계산에 의해 0%로 보정한다), 혼합물을 가소화시키기에 충분한 양의 물(C), 10중량부 내지 (A)+(B)/2 중량부의 하나 이상의 가소제(D) 및, 경우에 따라, (A)+(B) 중량부 이하의 다른 통상의 첨가제(E)를 혼합함으로써 수득가능한 열가소성 혼합물로부터, 직접적으로 예측할 수 없는 방법으로, 탁월한 용융 가공 특성을 가지며, 균일한 품질을 갖도록 재연성있게 수득될 수 있고, 이에 따라 균일한 품질을 갖는 성형품으로 가공될 수 있는 생중합체를 기본으로 하는 용융-가공가능한 혼합물을 제조할 수 있다.
압출물 또는 과립형 열가소성 혼합물을 제조하기 위한 방법 및 열가소성 혼합물의 용도가 또한 본 발명의 목적이다.
본 발명에 따라 성분(A)로서 사용되는 1,4-α-D-폴리글루칸은 생촉매적으로 제조된다.
1,4-α-폴리글루칸은 아밀로즈와 같이, 1,4-α-글루코시드 결합된 글루코즈 단위로 이루어지며, 직쇄이다.
고분자량 상태에서도 물에 잘 용해되는 아밀로즈와는 달리, 생촉매적으로 제조된 상응하는 1,4-α-D-폴리글루칸은 물에 불용성이다.
식물 품종, 기원, 재배 조건 등에 따라 품질이 크게 달라지는 천연 전분으로부터의 전분 및 아밀로즈와는 달리, 생촉매적으로 제조된 1,4-α-폴리글루칸은 균일한 품질을 나타낸다.
천연 전분과 비교되는 또다른 장점은 생촉매적으로 제조된 1,4-α-폴리글루칸은 전분과는 달리 용융 가공 도중에 균일하게 분해되기 어렵고, 분해가 부적절한 경우 품질이 낮은 생성물이 제조될 수 있는 입자 형태를 취하지 않는다는 점이다.
1,4-α-폴리글루칸은 수용성이 매우 낮기 때문에, 팽윤성 또는 수분 흡수율이 중요한 매개변수가 되는 분야, 예를 들면 식품 포장 분야에 이상적인 천연 물질이다.
요약하자면, 전분과는 달리, 생물공학적으로 제조된 1,4-α-폴리글루칸은 균일한 품질을 나타내며 가공능이 보다 우수하기 때문에 균일한 고품질 제품을 제공하는 것으로 언급할 수 있다.
생촉매 작용, 소위 생체내 변화(biotransformation)에 의해 제조된 1,4-α-D-폴리글루칸은, 본 발명에서, 적합한 조건하에서, 소위 생촉매, 통상적으로는 효소를 사용한 올리고머성 당류(예를 들면, 단당류 및 이당류)와 같은 단량체성 기본 구조 블럭의 촉매 반응에 의해 제조되는 1,4-α-D-폴리글루칸을 나타낸다.
생촉매 공정에 의해 수득되는 폴리글루칸은 매우 좁은 분자량 분포를 특징으로 한다.
분자량 분포를 측정하는 한가지 방법은 불균일도 U[여기서, U = (Mw/Mn)-1(여기서, Mw/Mn은 다분산도이다)]이다.
중합체가 균일한 길이의 중합체 쇄 만을 포함하는 경우, Mw와 Mn은 동일하며 Mw/Mn은 1이다. 이 경우, 불균일도 U의 값은 0이다. 이는 중합체의 불균일도가 증가함에 따라 U의 값이 점차 0으로 됨을 의미한다.
본 발명에 따라 사용되는 1,4-α-D-폴리글루칸의 U값은 통상적으로 약 0.1 내지 2.0, 바람직하게는 약 0.2 내지 1, 특히 바람직하게는 약 0.2 내지 0.8이다. 이는 다분산도 약 1.1 내지 3.0, 1.2 내지 2 및 1.2-1.8에 상응한다.
이와는 대조적으로, 유리 라디칼 중합에 의해 수득되는 다분산도는 2 내지 10이고, 소위 생 음이온성 중합에서는 1.1 내지 1.8이며, 중축합시에는 2 내지 10이다.
따라서, 본 발명에 따라 사용되는 1,4-α-D-폴리글루칸은 합성하여 제조한 중합체와 유사한 분자량 분포를 갖는다.
필요에 따라, 상이한 분자량을 가지며 측쇄 및 가교결합이 없고 균일하게 직쇄인 폴리글루칸을 일정한 방법으로 제조할 수도 있다.
천연 전분에서 피할 수 없거나 발효에 의해 생성되는, 오일 또는 지방 및 미생물 잔사 등과 같은 불순물은 반응 조건에 의해 방지될 수 있다.
원칙적으로는, 적합한 기본 구조 블럭으로부터 1,4-α-폴리글루칸을 형성하는 효소를 본 발명에 따라 사용되는 폴리글루칸을 제조하기 위해 사용할 수 있다. 적합한 예가 아밀로수크라제 및 포스포릴라아제와 같은 글리코실트랜스퍼라제이다.
1,4-α-폴리글루칸을 생촉매적으로 제조하는 한가지 방법이 예를 들면, WO 제95/31553호에 기술되어 있다.
이들 방법에서는, 수크로즈 용액을 아밀로수크라제와 혼합하여 1,4-α-폴리글루칸을 형성하며, 당류 결합을 분해함으로써 직접 프럭토즈를 형성한다. 부산물로서 형성된 프럭토즈는 용이하게 제거하여 부가적으로 사용할 수 있다.
본 발명에 따르는 열가소성 혼합물은 1,4-α-폴리글루칸을 20 내지 100중량부, 바람직하게는 40 내지 80중량부의 양으로 함유한다.
본 발명에 따라 사용되는 폴리글루칸의 분자량(Mw)은 용도에 따라 광범위하게 달라질 수 있다.
사용되는 1,4-α-폴리글루칸의 분자량(Mw)은 바람직하게는 1×103내지 5×104, 매우 특히 바람직하게는 1×104내지 5×104이다.
성분(A)와는 상이한 것으로서 성분(B)로서 사용되는 용융-가공가능한 중합체성 물질은 임의 성분이다.
이는 바람직하게는 성분(A)를 기준으로 하여 400중량부 이하의 양으로 혼합된 상태로 존재할 수 있는 필수적으로 생분해가능한 중합체성 물질이다. 이러한 화합물의 두가지 이상의 혼합물이 또한 성분(B)로서 적합하다.
열가소성 혼합물을 사용하여 식품 포장재를 제조하는 경우, 성분(B)로서 생리학적으로 허용되는 중합체성 물질을 선택하는 것이 바람직하다.
특히 하나 이상의 전분, 하나 이상의 이의 유도체 또는 전분과 전분 유도체의 혼합물을 성분(B)로서 사용할 수 있다. 이와 관련하여, 천연 전분, 화학적으로 개질된 전분, 발효 전분 또는 재조합 전분 및/또는 이들의 유도체를 사용하는 것도 가능하다.
주요한 전분 그룹으로는 식물성 천연 물질로부터 수득된 전분이 포함된다. 이들에는, 그중에서도, 감자, 카사바, 마란타, 고구마와 같은 괴경으로부터의 전분, 밀, 옥수수, 호밀, 쌀, 보리, 기장, 귀리, 사탕수수와 같은 종자로부터의 전분, 밤, 도토리, 콩, 완두와 그외의 콩과식물, 바나나와 같은 과일로부터의 전분 및 사고 야자와 같은 식물의 중과피로부터의 전분이 포함된다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 전분은 필수적으로 다양한 비율의 아밀로즈 및 아밀로펙틴으로 이루어진다.
그중에서도 감자 전분(제조원; Sudstarke, 제품명; Toffena) 및 옥수수 전분 (제조원; National Starch, 제품명; maize starch)을 사용할 경우에 특히 우수한 결과가 수득된다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 전분의 분자량은 광범위한 범위에 걸쳐 변할 수 있다. 본 발명에 따르는 열가소성 혼합물용으로 사용할 수 있는 전분의 예로는 필수적으로 아밀로즈와 아밀로펙틴의 혼합물로 이루어지며 바람직하게는 분자량(Mw)이 5×104내지 1×107인 전분을 들 수 있다. 분자량(Mw)이 1×106내지 5×106인 장쇄 중합체가 특히 바람직하다.
천연 식물성 공급원으로부터의 전분 이외에도, 화학적으로 개질되거나 발효 또는 재조합에 의해 수득된 전분을 사용하는 것도 가능하다.
본 발명에서 "화학적으로 개질된 전분"이란 본래의 특성과 비교하여 화학적 수단에 의해 특성이 변화된 전분을 의미한다. 이는 중합체 상에서 전분을 일작용성, 이작용성 또는 다작용성 시약 또는 산화제로 처리함으로써 필수적으로 성취된다. 이는 바람직하게는 전분의 폴리글루칸의 하이드록실 그룹이 에테르화, 에스테르화 또는 선택적 산화에 의해 전환되는 반응을 수반한다. 공중합가능한 불포화 단량체를 전분 주쇄 상으로 유리 라디칼에 의해 개시되는 그라프트 공중합시키는 방법도 가능하다.
특히 화학적으로 개질된 전분에는, 그중에서도 크산테이트, 아세테이트, 인산염, 황산염 및 질산염과 같은 전분 에스테르; 비이온성, 음이온성 또는 양이온성 전분 에테르와 같은 전분 에테르; 디알데히드 전분, 카복시 전분 또는 과황산염-분해된 전분과 같은 산화 전분; 및 유사한 성분들이 포함된다. 음이온성 그룹 또는 양이온성 그룹 또는 그밖의 비이온성 그룹으로 개질된 전분도 있다.
"발효 전분"은 본 발명에서 진균류, 조류 또는 세균류와 같은 천연 유기체를 사용한 발효 공정에 의해 수득되거나 발효 공정을 포함하거나 보조하는 공정에 의해 수득될 수 있는 전분을 나타내는 용어이다. 발효 공정으로부터의 전분의 예로는, 그중에서도, 아라비아 검 및 관련 다당류(겔란 검, 가티 검, 카라야 검, 트라가칸트 검), 크산틴, 에멀잔, 람산, 웰란, 쉬조필란, 폴리갈락투로네이트, 라미나린, 아밀로즈, 아밀로펙틴 및 펙틴이 포함된다.
"재조합 공급원으로부터의 전분" 또는 "재조합 전분"은 구체적으로, 유전자 조작법을 사용하여 개질시킨 천연 유기체(예를 들면, 진균류, 조류 또는 세균류)를 제외하고는 천연에 존재하지 않는 유기체를 사용한 발효 공정에 의해 수득되거나 발효 공정을 포함하거나 보조하는 공정에 의해 수득될 수 있는 전분을 나타낸다. 유전적으로 개질된 발효 공정으로부터의 전분의 예로는, 그중에서도, 아밀로즈, 아밀로펙틴 및 다른 폴리글루칸을 들 수 있다.
최종적으로, 유용한 열가소성 혼합물은 또한 언급된 각각의 전분들의 유도체를 사용하여 수득할 수 있다. 이와 관련하여, "전분의 유도체" 또는 "전분 유도체"라는 용어는 일반적으로 개질된 전분, 즉 천연 아밀로즈/아밀로펙틴의 비를 변화시키거나 예비젤라틴화, 부분 가수분해 또는 화학적 유도체화 반응을 수행함으로써 특성을 변화시킨 전분을 의미한다.
특히 유용한 열가소성 혼합물은, 성분(B)로서 사용되는 전분이 당류에 속하지 않는 다른 화합물(예를 들면, 단백질, 지방, 오일)을 최소량으로 포함하는 경우, (예를 들면, 특히 감자 전분에서), 및/또는 이온성 전분이 사용되는 경우에도 수득된다.
본 발명을 위하여 성공적으로 사용될 수 있는 성분(B)에는 단백질이 또한 포함된다. 이의 예로는 그중에서도 젤라틴, 식물성 단백질, 예를 들면, 해바라기 단백질, 대두 단백질, 밀 단백질, 면실 단백질, 완두 단백질, 낙화생 단백질, 평지씨 단백질, 혈장 단백질, 난백, 난황 등이 있다.
유용한 혼합물은 또한 제인, 글루켄(옥수수, 감자), 알부민, 카제인, 크레아틴, 콜라겐, 엘라스틴, 피브린 및/또는 유장 단백질을 첨가함으로써 수득되기도 한다.
성분(B)로서 흥미로운 물질로는 또한 다당류가 있다.
수용성 다당류, 예를 들면, 알긴산과 이의 염, 카라게난, 푸르셀라란, 구아검, 한천-한천, 아라비아 검 및 관련 다당류(가티 검, 카라야 검, 트라가칸트 검), 타마린드 검, 크산탄 검, 아랄리아 검, 로커스트 빈 검, 아라비노갈락탄, 풀루란, 키토산, 덱스트린, 셀룰로즈가 바람직하게 사용된다.
렌티난, 라미나린, 키틴, 헤파린, 이눌린, 아가로즈, 갈락탄, 히알루론산, 덱스트란, 덱스트린, 폴리-ε-카프로락톤 및/또는 글리코겐을 첨가할 경우에도 유익한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따르는 열가소성 혼합물은 성분(A) 및 (B)를 기준으로 계산에 의해 수분 함량을 0%로 보정한다. 이는 성분(A) 및 (B)의 수분 함량을 측정하여 성분(C)의 할당량을 고려하되 사용된 중량부의 대략적인 할당량을 공제함을 의미한다.
본 발명에 따르는 혼합물 중의 성분(C), 물은 필수 성분이다.
가소화시키는데 필요한 물의 양은 사용되는 혼합물의 특성에 따라 광범위하게 변할 수 있다.
물의 첨가량이 너무 적으면, 혼합물의 파괴 및 균질화가 부적절해진다. 수분 함량이 너무 높으면, 혼합물의 점도가 너무 낮아지는 위험이 있다. 본 발명의 혼합물 중의 충분한 물의 양은 일반적으로 1중량부 내지, 성분(A) 및 (B)를 합한 총 중량부를 기준으로 하여, 이의 3/4의 중량부, 특히 1/2의 중량부이다. 바람직한 수분 함량은 대략 5중량부 내지 ((A)+(B))/1.3 중량부, 특히 바람직하게는 10중량부 내지 ((A)+(B))/1.3 중량부이다.
이러한 바람직한 범위에서, 혼합물의 가소화, 즉 전분의 파괴, 혼합물의 균질화 및 이의 열가소화가 최적으로 행해진다.
성분(C)인 물의 양은 실제로 첨가되는 물 뿐만 아니라 계산상에서 고려되는 다른 성분의 수분 함량(특히, 성분(A) 및 (B) 중의 결합수 또는 이에 존재하는 수분 함량)도 포함한다.
성분(C)의 특성이 필수적으로 중요한 것은 아니다. 물 중의 염 또는 다른 오염 성분의 함량이 목적하는 용도와 관련하여 허용되는 한, 탈염수, 탈이온수, 또는 수도물 또는 다른 공급원으로부터의 물과 같은 그외의 물이 사용될 수 있다.
본 발명에 따르는 혼합물 중의 성분(D)의 존재는 필수적이다.
하나 이상의 가소제가 10중량부 내지, 성분(A) 및 (B)를 합한 총 중량부의 1/2에 해당하는 양으로 본 발명의 조성물 중에 존재한다. 가소성 화합물의 함량이 10중량부 이하일 경우에는 비교적 높은 기계 및/또는 열 에너지를 사용하더라도 가소화 반응이 불충분하게 일어난다. 가소제 함량이 성분(A) 및 (B)를 합한 총 중량부의 절반에 상응하는 양을 초과하는 경우에는, 혼합물의 가소화 반응이 무시해도 좋을 정도로 향상되는 것으로 관찰된다.
가소제의 유효량은 12.5중량부 내지 ((A)+(B))/2 중량부, 특히 바람직하게는 15중량부 내지 ((A)+(B))/4 중량부이다.
각각의 경우 가소제의 최적량은 다른 성분들에 따라 좌우되며, 통상적으로 각각의 제형마다 따로 결정해야 한다.
일반적으로 증기압이 낮고, 화학 반응없이도 바람직하게는 이의 용해능 및 팽윤능에 의해 물리적으로 상호작용을 하되, 성분(A), 및 경우에 따라, 성분(B)와는 이러한 작용을 하지 않으며, 후자의 경우에는 균질 시스템을 형성하는 모든 불활성, 바람직하게는 유기 성분이 사용될 수 있다.
본 발명에 따라 사용되는 성분(D)는 바람직하게는 혼합물의 유리 전이 온도를 낮추고 형태-변환능을 증가시키며, 탄성을 증가시키고, 경도는 감소시키며, 경우에 따라, 접착성을 강화시킨다.
본 발명에 따르는 바람직한 가소제는 무취, 무색이고, 내광성, 내한성, 내열성을 가지며, 흡습성이 거의 없거나 전혀 없고, 내수성을 가지며, 건강에 해롭지 않고, 낮은 인화성과 최소 휘발성을 가지며, 중성 반응을 하고, 중합체 및 보조제와 혼화가능하며, 우수한 용매 거동을 나타낸다. 특히, 이들은 성분(A) 및 경우에 따라 성분(B)에 대해 혼화능, 용매화능 및 가소 활성을 나타내야 한다.
또한, 본 발명에 따라 성분(D)로서 사용되는 화합물은 거의 이동을 나타내지 않아야 하는데, 이는 본 발명에 따르는 성형물을 식품 분야에 적용할 경우에 특히 중요하다.
특히 바람직한 가소화 성분(D)에는 그중에서도 디메틸 설폭사이드, 1,3-부탄디올, 글리세롤, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디글리세라이드, 디글리콜 에테르, 포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N-메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸아세트아미드 및/또는 N,N'-디메틸우레아가 포함된다.
폴리알킬렌 옥사이드, 글리세롤 모노-, 디- 또는 트리아세테이트, 소르비톨, 또는 다른 당 알콜, 예를 들면, 에리트리톨, 사카르산, 당(예를 들면, 글루코즈, 프럭토즈 또는 수크로즈) 및 시트르산과 이의 유도체도 특히 유리하다.
본 발명에 따르는 화합물의 성분(E)는 임의 성분이다. 이는 성분(A)와 (B)를 합한 중량부 미만의 양, 바람직하게는 ((A)+(B))/2 중량부 이하의 양으로 사용될 수 있는 하나 이상의 성분을 포함한다.
통상의 첨가제에는, 그중에서도, 충전제, 성분(D)에서 언급한 가소제와는 상이한 윤활제, 연화제, 안료, 염료, 이형제 및 기타 성분이 포함된다.
적합한 충전제의 예로는 혼합물에 거의 용해되는 합성 중합체, 예를 들면, 락트산을 기본으로 하는 중합체[예를 들면,R라세아(제조원; Mitsui),R레조머(제조원; Boehringer Ingelheim)] 및 락트산을 기본으로 하는 다른 중합체와 락트산의 관련 중합체(제조원; Wako Pure Chemical Industries Ltd., Medisorb Co., Birmingham Polymers, Inc., Polysciences Inc., Purac Biochem BV, ethicon, cargill or chronopol)(여기서, 이러한 리스트가 모든 것을 다 포함하는 것은 아니다) 또는 천연 중합체와 합성 중합체의 블렌드(예를 들면, Mater-Bi, 제조원; Novamont)를 들 수 있다.
산화마그네슘, 산화알루미늄, SiO2, TiO2등과 같은 하나 이상의 무기 충전제를 가하는 것도 추가로 제안된다.
특히 유기 또는 무기 안료, 주로 실리케이트 구조를 기본으로 하며 생체조직이나 기관과 잘 교합하는, 다시 말해서 생물에 무해한 것으로 분류되며, 원칙적으로 식용으로 적당하고, 0.001 내지 10중량부의 양으로 사용할 수 있는, 필수적으로 진주박 안료가 혼합물을 착색시키는데 적합하다.
동물성 또는 식물성 지방 및/또는 레시틴을 바람직하게는 수소화된 형태로 사용하는 것이 유동성을 향상시키는데 특히 적합하며, 이들 지방 또는 다른 지방산 유도체는 바람직하게는 50℃ 이상의 융점을 갖는다.
가공 도중 또는 후의 융용-가공가능한 혼합물의 내수성을 증가시키기 위해, 가교결합제를 미량으로 혼합물에 가하여 전분을 화학적으로 개질시킬 수 있다. 5중량부 이하의 알킬실록산이 이러한 용도로 사용하기에 바람직하다.
적합한 가교결합제로는 특히 2가 또는 다가 카복실산 및 이의 무수물, 2가 또는 다가 카복실산의 산 할라이드, 2가 또는 다가 카복실산의 아미드, 2가 또는 다가 무기산의 유도체, 디알데히드, 특히 글리옥살 및 글루타르알데히드, 에폭사이드, 디에폭사이드, 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르, 포름알데히드 및/또는 우레아 유도체, 디비닐 설폰, 디이소시아네이트, 이소시아네이트, 옥소 화합물 및 시안아미드가 포함되며, 이들 화합물은 또한 융용-가공에 따른 화학적 개질 반응에 특히 유용하기 때문에 특히 기계적 특성을 더욱 향상시키는데 기여할 수 있다.
각각의 성분(E)에 대한 중량부는 필요조건에 따라 달라질 수 있다.
또다른 양태에서, 포스페이트를 본 발명에 따르는 열가소성 조성물에 가한다. 이러한 조성물로부터 수득된 성형품은 탁월한 기계적 특성을 특징으로 한다. 또한, 성형품의 방염성 및 내열성이 향상될 수 있다.
포스페이트는 일반적으로 0.01중량부 내지 ((A)+(B))/10 중량부, 특히 0.1중량부 내지 ((A)+(B))/20 중량부의 양으로 부가된다.
"포스페이트"이라는 용어는 본 발명에 있어서 다양한 인산의 염 및 에스테르를 의미한다. 그러나, 다양한 인산의 염이 본 발명에서 더욱 바람직하다. 본 발명에 따라 다양한 인산의 하나 이상의 염 및/또는 에스테르의 혼합물을 가하는 것도 가능하다.
적합한 포스페이트의 예로는, 그중에서도, 화학식 M1H2PO4(예를 들면, NaH2PO4) 및 MII(H2PO4)2(예를 들면, Ca(H2PO4)2)의 오르토-포스페이트, 화학식 M1 2HPO4또는 MIIH2PO4(예를 들면, K2HPO4, CaHPO4)의 2급 오르토-포스페이트 또는 화학식 M1 3PO4또는 MII 3(PO4)2(예를 들면, Na3(PO4), Ca3(PO4)2)의 3급 오르토-포스페이트[여기서, MI은 1가 양이온, 예를 들면,+NRR'R"R'"(여기서, R, R', R"및 R'"은 각각 독립적으로 동일하거나 상이하며, 수소, 직쇄 또는 측쇄 (C1-C8)-알킬, (C4-C8)-아릴, 바람직하게는 페닐, 알칼리 금속 이온, 바람직하게는 Na+또는 K+이다)이고, MII는 2가 양이온, 바람직하게는 알칼리 토금속 이온, 특히 바람직하게는 Ca2+이다]이 있다.
오르토-인산의 산성 염으로부터 유도된 것으로서 가열시 수분 손실에 의해 제조되며 메타포스페이트(사이클로-폴리포스페이트) 및 폴리포스페이트(연쇄-폴리포스페이트)로 분리될 수 있는 축합 포스페이트 그룹도 특히 흥미롭다.
바람직한 대표적인 예로는 그중에서도 그레이암염, 쿠롤염 및 마드렐염, 및 융합되거나 하소된 포스페이트가 포함된다.
그중에서도 화학식 MI n[PnO3n]의 메타포스페이트[여기서, MI은 1가 양이온, 바람직하게는 금속 이온, 통상적으로는 알칼리 금속 이온, 바람직하게는 Na+또는 K+이거나,+NRR'R"R'"(여기서, R, R', R"및 R'"은 각각 독립적으로 동일하거나 상이하며, 수소, 직쇄 또는 측쇄 (C1-C8)-알킬, (C4-C8)-아릴, 바람직하게는 페닐이다)이고, n은 양의 정수, 바람직하게는 3 내지 10이다]가 특히 통상적이다. 이들 중에서, n이 3, 4 또는 5이고, MI이 나트륨 또는 칼륨인 메타포스페이트가 바람직하며, 나트륨 트리메타포스페이트, 나트륨 테트라메타포스페이트 및 나트륨 펜타메타포스페이트가 가장 바람직하다.
유리한 혼합물은 화학식 MI n+2[PnO3n+1] 또는 MI n[H2nPnO3n+1]의 폴리포스페이트[여기서, MI은 1가 양이온, 바람직하게는 금속 이온, 통상적으로는 알칼리 금속 이온, 바람직하게는 Na+또는 K+이거나,+NRR'R"R'"(여기서, R, R', R"및R'"은 각각 독립적으로 동일하거나 상이하며, 수소, 직쇄 또는 측쇄 (C1-C8)-알킬, (C4-C8)-아릴, 바람직하게는 페닐이다)이고, n은 2 이상의 양의 정수이다]를 사용하여 수득되기도 한다. 이들 중에서, n이 10을 초과하는 나트륨 및 칼륨 폴리포스페이트가 바람직하다.
화학식 MI n+2[PnO3n+1]의 폴리포스페이트[여기서, MI은 1가 양이온, 바람직하게는 금속 이온, 통상적으로는 알칼리 금속 이온, 바람직하게는 Na+또는 K+이거나,+NRR'R"R'"(여기서, R, R', R"및 R'"은 각각 독립적으로 동일하거나 상이하며, 수소, 직쇄 또는 측쇄 (C1-C8)-알킬, (C4-C8)-아릴, 바람직하게는 페닐이다)이고, n은 3 내지 10의 양의 정수이다]를 사용하여 유리한 특성을 갖는 혼합물을 수득할 수 있다. 이들 중에서, 오나트륨 트리폴리포스페이트가 가장 바람직하다.
본 발명에 따르는 열가소성 혼합물은 또한 특정한 양태에서 포스페이트가 메타포스페이트 또는 폴리포스페이트의 알칼리 금속염임을 특징으로 한다.
본 발명에 따르는 열가소성 혼합물의 다른 유용한 개질방법은 포스페이트로서 나트륨 트리메타포스페이트, 나트륨 메타포스페이트, 나트륨 폴리포스페이트 및/또는 나트륨 헥사메타포스페이트, 바람직하게는 나트륨 폴리포스페이트를 부가하는 방법이다.
당해 포스페이트는 수화도에 따라 다양할 수 있다. 열가소성 혼합물 중에 포스페이트 성분이 비교적 소량으로 함유되어 있기 때문에, 이러한 수분 함량은 포스페이트 성분의 중량부를 측정할 때에는 통상적으로 무시할 수 있으며, 이는 성분(C)가 필수성분이기 때문에 유해하지는 않다.
본 발명에 따르는 성분(A) 내지 (E)는 경우에 따라 열 및/또는 기계 에너지를 도입하여 혼합하며, 열 및/또는 기계 에너지를 도입하여 열가소성 혼합물로 가공한다.
기계 및 열 에너지의 도입은 예를 들면, 승온에서 작동시키는 동시에 가소화시키고자 하는 전분계 열가소성 혼합물에 전단력을 가함으로써 바람직하게는 동시에 일어난다.
일반적으로, 고온에서 생성되는 혼합물의 균질성이 보다 우수한 것이 사실이다. 그러나, 성형 조성물의 불필요한 변색 또는 분해를 피하기 위해서는 온도가 지나치게 높아서는 안된다.
이와 관련하여, 바람직한 개질 방법으로서 60℃ 초과, 220℃ 이하의 온도, 바람직하게는 80 내지 180℃, 특히 바람직하게는 100 내지 160℃의 온도에서 혼합함으로써 본 발명에 따르는 열가소성 혼합물을 수득할 수 있다.
원칙적으로, 혼합물의 균질화는 에너지 투입량에 따라 증가한다. 이는 열가소성 전분 혼합물의 균질화가 혼합 장치로의 에너지 투입량이 높을수록 향상됨을 의미한다.
그러나, 혼합 장치를 통해 도입되는 기계 에너지가 그다지 높은 비율로 열 에너지로 전환되지 못하므로 불필요한 온도 상승을 초래할 수 있다는 것에 주의해야 한다. 이를 방지하기 위해서는 적당한 냉각용 자동 온도 조절장치가 사용될 수 있다.
본 발명의 또다른 양태는 혼합물에 도입되는 에너지가 특히 사용되는 가공 기계의 에너지로부터 유도될 수 있는 고전단 혼합 장치를 사용하여 혼합함으로써 수득할 수 있는 열가소성 혼합물을 제공한다. 따라서, 특히 가소화 부재에 5 내지 300Nm(1newton meter)의 토르크가 제공되는 장치를 사용하여 가능할 수 있다. 10 내지 100Nm의 토르크로 가공하는 것이 유리한 것으로 판명되었다. 20 내지 40Nm의 토르크로 가공하는 것이 바람직하다.
혼합물에 의한 열 및/또는 기계 에너지의 흡수율의 특히 바람직한 결과는 본 발명에 따르는 혼합물의 구성분들을 혼합하여 플라스틱 가공 기계(예를 들면, 압출기, 혼련기 또는 유사 장치)에서 균질화시킬 경우 성취된다.
상기한 공정은 바람직하게는 단축 또는 이축 압출기 속에서 수행할 수 있다. 이들은 바람직하게는 온도 조절가능한 재킷이 장착된 개별적인 하우징으로 구성되어 있다. 이들 스크류의 디자인은 제한되지 않으며, 전단기가 존재 또는 부재하는 운반 부재, 혼련 부재 및/또는 혼합 부재가 존재할 수 있다. 잔류 시간 및 혼합 특성에 영향을 미치거나 이를 조절하기 위해서는 적어도 부분적으로, 즉, 특정 부분, 압출기에 배플 또는 피드백 부재를 사용하는 것이 또한 가능하며 종종 유리하다.
일반적으로, 성분(A) 내지 (F)의 혼합순서는 생성되는 열가소성 혼합물의 특성에 특별한 영향을 미치지 않는다. 그러나, 포스페이트 성분이 전분 성분(B)와 함께 부가될 경우에는, 적어도 열 및 기계 에너지를 사용하여 포스페이트 성분을 성분(A) 및 (B)와 혼합하는 하는 것이 유리한 것으로 판명되었다.
이러한 과정은 선행 기술분야의 특성 및 효과와는 확연히 다르다. 전분계 열가소성 혼합물을 제조하는데 있어서 인산 또는 이의 염이나 에스테르를 개질제로서 사용하는 것이 유일하면서도 항시 직접적인 전분 입자의 개질방법이었다. 다시 말해서, 개질 공정은 가소화의 결과로서 입자의 붕괴 또는 파괴 이전에 수행되었다.
이와 달리, 상기한 과정은 단지 전분 입자의 표면을 개질시키는 것이 아니라 모든 전분 분자, 바람직하게는 전분 주쇄 상의 모든 분자를 개질시킬 수 있다. 이로서, 유리한 특성을 갖는 생성물이 수득된다.
균질화 또는 혼합 장치, 예를 들면, 혼련기 또는 압출기에서 가공하는 동안 포스페이트 성분을 부가함으로써 알칼리 내지 산성 조건하에서의 전분, 전분 유도체 또는 그밖의 혼합된 단백질과의 반응을 매우 실질적으로 방지할 수 있으며, 이에 따라 반응물은 매우 미소한 정도로 가교결합되는 것으로 추측된다. 이는 중합체 주쇄의 개질 반응이 우세함을 의미한다. 그 자체로 탄소원자에 대한 하이드록실 그룹 또는 다른 수소 결합 그룹의 비가 높은 가소제를 첨가한 다음 포스페이트의 반응을 통해 가소제를 전분 주쇄에 커플링시킴으로써 반응을 적절하게 조절할 수도 있다. 이로서 -특히 가공 동안- 혼합물로부터 가소제의 이동이 감소되기는 하지만, 동시에 가소제의 가소효과를 방해하기 때문에 전분이 파괴(전분 입자의 붕괴)될 수 있다. 이러한 놀라운 결과를 초래하는 반응을 설명할 수 있는 방법이 밝혀지지는 않았지만, 다른 가능한 해석도 무시해서는 안된다.
본 발명에 따르는 열가소성 성형 조성물을 공지된 가공 과정에 의해 생성물로 가공할 수 있다. 따라서, 제1 단계에서 이를 과립화 또는 펠렛화시킬 수 있다.
따라서, 본 발명은 본 발명의 열가소성 혼합물로부터 압출 및 펠렛화에 의해 수득될 수 있는 과립에 관한 것이다.
또한, 직접적으로 또는 열가소성 과립의 새로운 융용 가공에 의해 향상된 기계 특성을 가지며 용이하게 생분해되는 성형품 또는 시트를 수득할 수 있다.
최종적으로, 본 발명은 특히 성형품 또는 시트를 제조하기 위한 열가소성 혼합물의 용도를 또한 포함한다.
따라서, 전반적으로, 본 발명에 따르는 생성물은 다수의 가능한 용도를 포괄한다. 이에는, 그중에서도, 구체적으로는 종이 또는 파형 보드용 접착제, 사출성형에 의해 제조된 성형물, 특히 막대, 파이프, 병, 캡슐, 과립, 식품 첨가제, 필름(피복 필름 또는 분리 필름, 또는 적층물, 특히 시트로서), 포장재, 백, 일반적으로 활성 성분, 특히 농업, 비료, 방향제 등의 분야에 사용되는 약물, 살충제, 다른 활성 성분의 제어방출을 위한 서방재가 포함된다. 또한, 필름, 시트, 정제, 입자, 미립자, 막대 또는 다른 압출물 또는 다른 성형물로부터 방출되는 활성 성분도 가능하다.
본 발명에 따르는 열가소성 혼합물로부터 수득되는 제품, 예를 들면, 성형물 또는 시트는 필수적으로 생체조직이나 기관과 잘 교합하고, 경우에 따라, 식용가능하며, 식용품 포장, 특히 식품 포장을 용이하게 한다.
이와 관련한 식품 포장재란 식품과 일시적으로 접촉하는 2차 포장재 및 내부 표면이 식물과 연속적으로 접촉하여 식료품을 소비할 경우 함께 소비될 수 있는 튜브, 케이스 또는 피복물과 같은 포장재를 의미한다. 따라서, 이러한 포장재는 그중에서도 과일, 난류, 치즈, 과자류, 케이크, 쿠키 또는 발포정, 채소류, 육류, 소시지 제품 및 구운 육류에 적합하다.
또한, 본 발명에 따르는 열가소성 성형 조성물로부터 수득할 수 있는 성형물의 용도는 제한되어 있지 않으며, 수송 또는 저장하는 동안 소비재 및 자본재를 보호하는데 임시로 사용할 수 있는 임시 제품과 함께 사용된다. 이와 관련하여, 예를 들면, 자동차를 해외로 수송하는 도중에 일어나는 기후적인 영향으로부터의 보호를 특별히 생각할 수 있다.
추가의 바람직한 용도로는 흡착제, 산포제 등이 포함된다.
특정한 양태에서, 본 발명에 따르는 열가소성 혼합물은 활성 성분을 제어방출시키기 위한 성형물, 예를 들면, 정제 또는 제피정을 제조하는데 사용된다.
본 발명에 따르는 열가소성 혼합물의 또다른 편리하면서도 특히 유용한 용도는 고체 성형물, 취입성형물 또는 이의 조합체를 제조하는데 적합한 성형물의 제조와 관련된 것이다.
본 발명에 따르는 열가소성 혼합물의 또다른 탁월한 용도는 농업 분야에 사용하기 위한 시트를 제조하는데 있다.
또다른 특정의 개질 공정에서, 본 발명은 식품 분야에 사용하기 위한 시트 제조용 열가소성 혼합물의 용도를 제공한다.
본 발명에 따르는 열가소성 혼합물의 특수한 용도는 2차 식품 포장재에 사용하기 위한 시트를 제조하기 위한 것이다.
본 발명에 따르는 열가소성 혼합물의 추가로 바람직한 유용한 용도는 전면에 걸쳐 식품과 접촉하는 식품 포장재로서 사용하기 위한 시트를 제조함을 포함한다.
최종적으로, 본 발명에 따르는 열가소성 혼합물의 특히 유리한 용도는 소시지 및 치즈용 식품 케이스로서 사용하기 위한 평편 시트 또는 관형 시트를 제조하는 것이다.
이러한 특정한 목적의 용도에 특별히 적응되도록 하기 위해, 필요에 따라 적당한 물질을 본 발명에 따르는 열가소성 혼합물 또는 성형물을 제조하는 동안 이로부터 수득되는 과립에 가할 수 있다.
이러한 유형의 물질은 자체에 공지되어 있다. 이의 예로는 섬유, 가교결합제, 단백질, 발수제, 윤활제, 합성 플라스틱 등이 있다.
정량 데이타는 사용된 전분의 중량, 즉 성분(A) 및 경우에 따라 성분(B)의 중량을 기본으로 한다. 그러나, 이들 데이타는 필요조건에 따라 달라질 수 있다.
예를 들면, 기계적 강도를 증가시키기 위해 섬유, 예를 들면, 면섬유, 대마섬유, 셀룰로즈 등을 5 내지 70중량%, 바람직하게는 20 내지 45중량%의 양으로 혼합할 수 있다.
사용될 수 있는 가교결합제는 가소화 공정과 관련하여 상기한 바와 동일하다. 바람직한 예로는 디카복실산, 디알데히드, 특히 글리옥살 및 글루타르알데히드, 디이소시아네이트 및 디에폭사이드, 예를 들면, 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르 또는 그외의 폴리포스페이트를 들 수 있다.
가교결합제는 내수성을 향상시키는데 기여한다. 이들은 일반적으로 0.1 내지 10중량%, 바람직하게는 0.5 내지 3중량%의 양으로 사용된다.
예를 들면, 상기한 바와 같은 단백질, 특히 카제인, 젤라틴, 대두, 밀 및 완두 단백질을 가하는 것도 가능하다. 이들의 첨가량은 일반적으로 2 내지 40중량%, 바람직하게는 3 내지 10중량%이다.
언급할 수 있는 추가의 첨가제로는 통상의 발수제 및/또는 윤활제가 있으며, 이들은 일반적으로 2 내지 12중량%, 바람직하게는 3 내지 6중량%의 양으로 사용된다.
예를 들면, 윤활제를 첨가함으로써 식품 포장재, 예를 들면, 소시지 케이스의 박리능을 향상시킬 수 있다. 이들은 또한 내수성에도 유익한 효과를 나타낸다.
상기한 바와 같은 가소제, 예를 들면, 글리세롤 또는 시트르산은 통상적인 양으로, 예를 들면, 5 내지 40중량%, 바람직하게는 5 내지 20중량%의 양으로 첨가될 수 있다.
가소제를 첨가시킴으로써 예를 들면, 포장재, 특히 소시지 케이스의 연화성을 증가시킬 수 있다.
추가의 가능하면서도 적합한 첨가제는 합성 중합체이다. 이의 적합한 예로는 가요성 및 인성 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 에틸렌/아크릴산 에스테르/말레산 무수물 공중합체 또는 폴리비닐피롤리돈이 있다.
바람직한 폴리올레핀은 저밀도 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌이다. 합성 중합체의 양은 통상적으로 5 내지 50중량%, 바람직하게는 10 내지 40중량%이다.
본 발명에 따르는 열가소성 혼합물로부터 수득된 성형물은 생중합체로부터 제조된 성형물 또는 시트에 대해 공지된 과정을 사용하여 가공하거나 합할 수 있다. 셀룰로즈 수산화물 케이스에 대해 공지된 합침법 또는 피복법을 본 발명에 따라 수득된 성형물 또는 시트에 적용할 수 있다. 이는 특히 식품 케이스로서의 용도와 관련된다.
하기의 실시예에는 본 발명의 요지가 예시되어 있다.
실시예 1
부분 정제된 아밀로수크라제를 사용한 글루칸의 시험관내 제조
세포외 아밀로수크라제 활성의 발현을 위해, 벡터 pNB2를 사용한 표준 방법에 의해 대장균 세포를 형질전환시킨다. YT 배지(100㎍/㎖ 암피실린)에 형질전환 종의 콜로니를 접종한다. 세포를 37℃에서 계속 교반하면서(회전식 교반기; 150 내지 200rpm) 밤새 항온처리한다. 그후, 세포를 회전시킨다(30분, 4℃, 5500rpm, 제품명; JA10 벡크만 로터). 상청액을 0.2㎛ 필터(제조원; Schleicher & Schuell)를 통해 여과하여 멸균시킨다. 그후, 상청액을 가압하에(p=3bar) 아미콘 챔버(Amicon chamber, 제거 크기가 30kDa인 YM30 막, 제조원; Amicon)를 사용하여 200배 농축시킨다. 이러한 농축 상청액을 수크로즈 용액(50mM 나트륨 시트레이트 중의 5% 수크로즈, 완충액 pH 6.5) 50㎖에 가한다. 완성된 혼합물을 37℃에서 항온처리한다. 불용성 백색 다당류가 형성된다.
실시예 2
1,4-α-D-폴리글루칸의 정률증가식 시험관내 제조
20% 농도의 수크로즈 용액 10ℓ를 통상의 방법으로 멸균(당해 경우에는 증기멸균)시킨 15ℓ 용량의 용기에 충전한다. 아밀로수크라제를 함유하는 효소 추출물을 한번에 가한다. 이러한 실험에서 실시예 3에 기술된 방법으로 측정한 효소 활성은 14.5unit였다. 장치에는 멸균된 유리 교체/장착 교반기가 제공되어 있다. 용기를 밀폐하여 37℃에서 항온처리한다. 단 몇 시간 후에 백색 입자 및 박편이 형성된다. 216시간 후 반응을 종료한다. 침전물을 여과하고 물로 2회 세척하여 1,4-α-D-폴리글루칸으로부터 저분자량 당 및 반응하지 않은 수크로즈를 제거한다. 그후, 5회 더 세척한다. 수성 세척물을 수거하여 회전식 증발기에서 건조될 때까지 증발시킨다. 고체 90g(사용된 수크로즈를 기본으로 한 수율 5%)이 잔류하며, 이는 올리고머성 1,4-α-D-폴리글루칸 분획에 상응한다. 필터에 남아있는 잔류물을 40℃의 건조 오븐에서 진공을 사용하여 건조시킨다. 중량은 786g이다. 이는 1,4-α-D-폴리글루칸의 수율 39%에 상응한다. 잔류물을 상기한 바와 같이 건조시킨다. 이러한 방법으로 수득한 1,4-α-D-폴리글루칸은 분석 조사 및 블렌드 제조에 직접 사용할 수 있다.
실시예 3
수크로즈의 부재하에서 배양한 형질전환된 이. 콜라이 세포의 배양 상청액에서의 아밀로수크라제 활성의 검지
세포외 아밀로수크라제 활성의 발현을 위해, 벡터 pNB2를 사용한 표준 방법에 의해 이. 콜라이 세포를 형질전환시킨다. YT 배지(100㎍/㎖ 암피실린)에 형질전환 균주의 콜로니를 접종한다. 세포를 37℃에서 계속 교반하면서(회전식 교반기; 150 내지 200rpm) 밤새 항온처리한다. 그후, 세포를 회전시킨다(30분, 4℃, 5500rpm, 제품명; JA10 벡크만 로터). 상청액을 0.2㎛ 필터(제조원; Schleicher & Schuell)를 통해 여과하여 멸균시킨다.
아밀로수크라제 활성은
(1) 상청액 40㎕를 아가판(50mM 나트륨 시트레이트 완충액(pH 6.5) 중의 5% 수크로즈)에 뚫어 놓은 구멍에 넣고 37℃에서 1시간 이상 항온처리함으로써 상청액을 수크로즈-함유 아가판에서 항온처리한 다음, 아밀로수크라제에 의해 촉매되는 반응으로부터의 생성물을 요오드 증기에 노출시켜 염색함으로써 청색으로 착색되는 반응 생성물을 검지하거나,
(2) 상청액 40 내지 80㎕를 100V 전압으로 8% 천연 폴리아크릴아미드 겔(0.375M 트리스, pH 8.8) 상에서 겔 전기영동에 의해 분별한 다음 겔을 50mM 나트륨 시트레이트 완충액(pH 6.5) 약 100㎖로 15분 동안 2회 평형시키고 나트륨 시트레이트 완충액(pH 6.5)/50% 수크로즈 중에서 37℃에서 밤새 항온처리함으로써 천연 겔에서의 겔 전기영동에 의한 상청액 중의 단백질 분별 및 수크로즈와 함께 항온처리한 후 아밀로수크라제에 의해 촉매되는 반응으로부터의 반응 생성물을 육안으로 보이도록 하기 위해 겔을 루고올(Lugol) 용액에서 교반시킴으로써 아밀로수크라제 활성을 나타내는 밴드가 강한 청색으로 착색되는 겔 중의 반응 혼합물을 검지함으로써 검지된다.
실시예 4
실시예 1로부터의 아밀로수크라제에 의해 합성한 반응 생성물의 특성
실시예 3에 기술된 불용성 반응 생성물을 1M NaOH에 용해시킨다. 흡수 최대치를 측정함으로써 이들 반응 혼합물을 특징지운다. 이를 위해, 분리시킨 반응 생성물 약 100㎎(습윤 중량)을 1M NaOH 200㎕에 용해시킨 다음 물로 1:10으로 희석시켜 1M NaOH 900㎕ 및 루고올 용액 1㎖를 이들 희석 용액 100㎕에 가한다. 400 내지 700nm 사이의 흡수 스펙트럼을 측정한다. 605nm에서 최대치를 나타낸다(아밀로저의 흡수 최대치; 약 614nm).
CARBIOPACPA 1 컬럼(제조원; DIONEX) 상에서 실시예 3으로부터의 반응 혼합물을 HPLC 분석한 결과, 불용성 생성물 뿐만 아니라 가용성 생성물도 형성된다. 이들은 단쇄 다당류이다. 이 경우, 쇄 길이는 약 5 내지 약 50글루코즈 unit이다. 그러나, 보다 더 길거나 짧은 분자도 소량 검지가능하다. 이들 분석 방법은 합성 생성물의 분지화도를 검지하는데에는 이용할 수 없다.
실시예 5
실시예 2로부터의 아밀로수크라제에 의해 합성된 수-불용성 반응 생성물의 특성
실시예 2로부터의 폴리글루칸 2㎎을 실온에서 디메틸 설폭사이드(DMSO)에 용해시킨다. 용액을 2㎛ 필터를 통해 여과시킨 다음 겔 투과 크로마토그래피 컬럼에 주입한다. DMSO는 용출제로서 사용된다. RI 검출기를 사용하여 시그널 강도를 측정한 다음 풀루란 표준 물질(제조원; Polymer Standard Systems)과 비교하여 평가한다. 측정 결과, 수평균은 8900dalton이고 중량평균은 24000dalton이다. 이는 다분산도 2.7에 상응한다.
실시예 6
실시예 2로부터의 아밀로수크라제에 의해 합성된 수용성 반응 생성물의 특성
아밀로수크라제를 사용한 생촉매 반응에서 제조된 1,4-α-D-폴리글루칸의 수용성 성분을 매트릭스-장착된 레이저 탈착/이온화 질량 분광법(MALDI-MS)에 의해 특징지운다. 사용된 기기는 브러커 리플렉스 IITM타임-오브-플라이트(Bruker Reflex IITMtime-of-flight)이다. 기기는 337nm의 파장에서 약 250μJ의 에너지로 3ns의 지속적인 펄스를 제공하는 LSI 질소 레이저로 작동시킨다. 레이저 빔을 샘플에 50㎛ X 100㎛의 면적으로 집중적으로 조사한다. 그후, 생성된 에너지는 약 10MWcm-2이다. 탈착된 이온을 35keV의 에너지로 가속화시킨다. 올리고머성 성분을 측정할 수 있는 반사 모드에서 샘플을 측정한다.
샘플은 하기의 방법으로 제조한다. 테트라하이드로푸란(THF) 중의 10-4몰 중합체 용액 10㎕를 테트라하이드로푸란 중의 매트릭스 1,8,9-트리하이드록시안트라센(제조원; Aldrich)의 0.1몰 용액 10㎕에 가한다. THF 1ℓ 중의 이온화제 은 트리플루오르아세테이트(제조원; Aldrich) 5g의 용액 1㎕를 가한다. 최종 용액 1㎕를 질량 분광기의 표적 부분에 위치시킨 다음 공기 스트림을 도입하여 가능한 한 빨리 건조시킨다. 질량 스펙트럼을 총 200 레이저 펄스에 대한 평균으로서 측정한다. 중간 표준물질로서 저급 및 올리고머 당을 사용하는 것도 가능하다. 1,4-α-D-폴리글루칸의 경우에 사용되는 당은 글루코즈, (D)-(+)-말토즈 모노하이드레이트, 말토트리오즈, 말토테트라오즈, 말토펜타오즈 및 말토헥소즈(제조원; Fluka)이다.
측정 결과, 4000m/z(질량/전하) 이하의 피크 분포를 나타내었다. 저분자량 영역(단량체, 이량체) 및 약 1500m/z 둘다에서 최대치를 보였다. 2개의 인접 피크 간의 거리로 인해 생기는 반복 단위는 162g/mol이다. 저분자량 영역에서의 높은 분해능으로 인해 203g/mol에서 가장 강한 피크를 나타낸다. 단량체 단위를 공제할 경우 41g/mol의 잔여량이 잔류한다. 수소원자 및 하이드록실 그룹이 1,4-α-D-폴리글루칸의 말단 그룹으로서 생기기 때문에, 23g/mol(물의 경우 41 내지 18g/mol)의 잔여량은 편재하는 나트륨에서 기인할 수 있다. 따라서, 생체내 변화에 사용되는 완충액(나트륨 시트레이트)은 수-가용성 중합체 분획의 세척 과정에 의해 풍부해진다. 저분자량 분획으로 인해 불명확한 사항이 존재하는 데이타를 평가한 결과, Mn은 약 1800g/mol이고 Mw는 2400인 것으로 나타났다.
실시예 7
1,4-α-D-폴리글루칸 및 폴리-ε-카프로락톤의 융용-가공가능한 블렌드의 제조
시판되는 혼련 장치(제품명; Brabender Kneader)를 사용한다. 혼련 장치를 100℃로 가열한다. 1,4-α-D-폴리글루칸 20g을 작동 상태의 혼련 장치에 가한다. 그후, 물 20g을 가하고 도입된 중합체와 함께 균질화시킨다. 약 5분 후, 폴리-ε-카프로락톤(제품명; Tone P 787 polymer, 제조원; Union Carbide Corporation) 20g을 가하여 균질화될 때까지 상기 조성물을 혼련시킨다. 이를 20분 동안 수행한다. 조성물을 제거하되, 기기는 가열된 상태로 둔다. 생성물은 백색이며 불투명하다. 이를 냉각시킨 후, 열가소성 조성물을 더욱 가공하여 예를 들면, 과립을 수득할 수 있다.
실시예 8
1,4-α-D-폴리글루칸 및 크산탄의 용융-가공가능한 블렌드의 제조
실시예 7에 기술된 바와 같이 실험을 수행한다. 혼합물은 1,4-α-D-폴리글루칸 27g, 물 15g, 글리세롤 15g 및 크산탄(크산탄 고무, 제조원; Aldrich) 3g으로 이루어진다. 실시예 7에 기술된 바와 같이 제거시킨다. 조성물은 연한 베이지색을 띤다. 생성물은 추가의 가공을 위해 직접 사용할 수 있다.
실시예 9
1,4-α-D-폴리글루칸 및 폴리비닐 알콜의 용융-가공가능한 블렌드의 제조
실시예 7에 기술된 바와 같이 실험을 수행한다. 혼합물은 1,4-α-D-폴리글루칸 30g, 물 12g 및 폴리비닐 알콜(Mowial 26-88, 제조원; Hoechst AG) 15g으로 이루어진다. 실시예 7에 기술된 바와 같이 제거시킨다. 조성물은 백색이며 불투명하다. 생성물을 추가의 가공을 위해 직접 사용할 수 있다. 이들 혼합물은 진균류 등에 대한 영양 배지로서 작용할 수 있기 때문에, 혼련 공정 동안 혼합물에 소르브산을 소량(약 2%) 추가로 가하는 것이 적합한 것으로 판명된다.
실시예 10
1,4-α-D-폴리글루칸 및 카라게난의 용융-가공가능한 블렌드의 제조
실시예 7에 기술된 바와 같이 실험을 수행한다. 혼합물은 1,4-α-D-폴리글루칸 27g, 물 15g, 글리세롤 15g 및 카라게난(제조원: Sigma) 3g으로 이루어진다. 실시예 7에 기술된 바와 같이 제거시킨다. 조성물은 회색을 띠며 점착성이 있다. 생성물을 추가의 가공을 위해 직접 사용할 수 있다.
실시예 11
1,4-α-D-폴리글루칸 및 젤라틴의 용융-가공가능한 블렌드의 제조
화합물을 실시예 7에서와 같이 혼련 장치에서 제조한다. 혼련 장치를 100℃로 가열한다. 훈련 장치가 작동되고 있는 상태에서 젤라틴(유형 II, 제조원; Sigma) 6g을 가한다. 그후, 물 6g을 가하여 도입된 중합체와 함께 균질화시킨다. 약 5분 후, 1,4-α-D-폴리글루칸 18g을 가한다. 균질화될 때까지의 혼련 시간은 10분이다. 혼합물은 젤라틴으로 인해 담갈색을 띤다. 혼합물을 제거하되, 장치는 가열된 상태로 둔다. 이를 냉각시킨 후, 경질 조성물을 추가의 분석(예를 들면, 내수성)을 위해 사용할 수 있다.
실시예 12
실시예 7에서 제조된 열가소성 1,4-α-D-폴리글루칸으로부터의 가압 기법에 의한 시트의 제조
실시예 7에 기술된 조성물을 가압 기법에 의해 시트로 가공한다. 이를 위해, 시판되는 프레스(제품명; Polystat 300 S, 제조원; Schwabenthan)를 사용한다. 프레스를 100℃로 예열한다. 샘플을 약 100㎛ 두께의 금속 금형에 의해 따로 분리되어 있는, 폴리테트라플루오로에틸렌(제품명; Teflon)으로 이루어진 2개의 섬유-강화 시트 사이에서 샌드위치 기법으로 제조한다. 혼련기에서 제조한 조성물 약 2g을 제조용 하부 시트 중앙에 위치시킨다. 샘플을 1t의 압력하에 100℃에서 5분 동안 유지시킨다. 그후, 샘플을 10t의 압력하에 100℃에서 5분 동안 가압한다. 사용되는 프레스의 기하학적 형태로 인해, 이는 200bar의 압력에 상응한다. 프레스를 개방한 다음 샘플을 냉각하기 위해 또다른 프레스로 옮긴다. 후자의 프레스는 수-냉각 프레스(제조원; Robert Fuchs Hydraulische Maschinen und Werkzeuge)로 구성된다. 냉각 공정 동안 2분에 걸쳐 50bar의 압력을 적용한다. 그후, 샘플을 분리하여 추가의 분석을 위해 사용한다.
실시예 13
1,4-α-D-폴리글루칸 및 다른 전분의 용융-가공가능한 블렌드의 제조
실시예 7에 기술된 바와 같이 실험을 수행한다. 혼합물은 1,4-α-D-폴리글루칸 27g, 물 15g, 글리세롤 15g 및 옥수수 전분(제조원; Nnational Starch) 3g으로 이루어진다.
실시예 7에 기술된 바와 같이 제거시킨다. 생성물을 추가의 가공을 위해 직접 사용할 수 있다.
실시예 14
1,4-α-D-폴리글루칸 및 혼합가능한 생분해성 화합물의 용융-가공가능한 블렌드의 제조
실시예 7에 기술된 바와 같이 실험을 수행한다. 혼합물은 1,4-α-D-폴리글루칸 27g, 물 15g, 글리세롤 15g 및 Mater-Bi(제조원; Novamont) 유형 ZF02U 10g으로 이루어진다. 실시예 7에 기술된 바와 같이 제거시킨다. 생성물을 추가의 가공을 위해 직접 사용할 수 있다.
실시예 15
이축 압출기를 사용한, 1,4-α-D-폴리글루칸 및 추가의 가공을 위한 첨가제의 혼합물의 제조
감자 전분(감자 분말, 제품명; ToffenaTM, 제조원; Sudstarke) 1㎏ 및 1,4-α-D-폴리글루칸 0.25㎏을 함께 혼합하여 수동으로 균질화시킨다[사용되는 중합체의 입자 크기가 서로 너무 다를 경우에는 혼합기(예를 들면, 상기한 양의 경우에는, 통상의 부엌용 전기제품이 적당하다)를 사용하는 것이 바람직하다]. 그후, 글리세롤 300g과 글리옥살 1g(40% 농도의 수용액)의 혼합물을 서서히 가한다. 이 동안, 혼합물을 수동으로 혼련시킨다. 첨가를 완료한 다음 혼련 공정 이전, 조성물은 매우 점착성이 높으며 비교적 다량의 응집물을 형성한다. 균질화하는 동안, 조성물은 점차로 건조되어 미세한 입자로 되는데, 이는 전분 및 아밀로즈에 의한 극성 첨가제의 흡수에서 기인할 수 있다. 이러한 방법으로 제조한 혼합물을 압출기에서 추가로 가공하는데 직접 사용할 수 있다.
전분의 자연 함수비는 가소화에 충분하다.
실시예 16
이축 압출기를 사용한, 1,4-α-D-폴리글루칸과 감자 전분, 가소제 및 가교결합제로부터의 압출시트의 제조
당해 실험은 실시예 15에서 제조한 중합체 혼합물을 사용하여 수행한다. 이축 압출기(제품명; Haake Rheomex PTW 25/28p)에서 실험을 수행한다. 상이한 원뿔형 표준 디자인의 스크류가 사용된다. 압출기에는 가변적으로 작동시킬 수 있는 4개의 가열 부재가 장착되어 있다. 모든 경우에 있어서 가공 온도는 140℃이다. 온도 프로파일은 시판되는 소프트웨어를 사용하여 선으로 기록한다. 다이에서의 용융 온도는 가열 부재의 온도보다 평균 10℃ 더 높다. 회전 속도는 25회전/분이다. 폭이 100mm이고 길이가 0.2mm(적당한 길이는 0.2 내지 1.0mm이다)인 크기를 갖는 소위 슬릿 다이를 통해 압출물이 나온다. 과도한 과공급량을 사용하여 압출기를 작동시키며, 즉, 성분은 공급기 말단에서 적정량으로 이용가능하다. 상부에 플런저를 사용할 경우 계속해서 공급할 수 있다. 성분의 운반 속도가 가능한한 일정하게 유지되도록 주의해야 한다. 상응하는 도구로부터 금속의 마모를 막기 위해, 플런저는 과하중 플라스틱(또는 목재)로 구성된다.
초기 약 10분 후, 다이로부터 우유처럼 불투명한 베이지색 압출물이 나온다. 압출 필름은 초기에는 매우 가요적이다. 단시간 후, 필름이 공기 중에서 고화된다. 하향스트림의 컨베이어 벨트에 의해 추가로 운반된다. 결함이 있을 경우, 압출 리본을 파괴할 수 있다. 압출 필름은 가온 상태에서는 탄성이 있지만, 이러한 특성을 냉각 공정으로 인해 인지할 수 있을 정도로 감소된다. 이러한 방법으로 수득된 샘플을 추가로 처리(세정 또는 표면 가공)하지 않고도 추가로 분석, 예를 들면, 내수성, 기계적 특성을 측정할 수 있다.
실시예 17
이축 압출기를 사용한, 1,4-α-D-폴리글루칸과 감자 전분 및 가소제로부터의 압출시트의 제조
실시예 16에 기술된 바와 같이 실험을 수행한다. 사용되는 혼합물은 실시예 15와 유사하게 제조하며, 이는 감자 전분(감자 분말, 예를 들면, ToffenaTM, 제조원; Sudstarke) 1㎏, 1,4-α-D-폴리글루칸(아밀로즈) 0.5㎏ 및 글리세롤 500g으로 이루어진다.
공급량을 감소시켜 압출기를 작동시키며, 즉 혼합물을 공급기 말단에서 이축 공급기(분말 및 과립에 적합함, 제조원; Haake)로부터 느리지만 일정한 속도로 계랑한다.
압출품은 평활 투명 필름이다. 필름은 다소 호박색을 띠며 탁월한 가요성을 나타낸다. 컨베이어 벨트 상의 약 1m의 거리에서 공기를 사용하여 냉각시킨 후, 필름을 적절한 보조 장치로 권취시킨다(통합 창이 장착된 인취 롤, 제조원; Haake). 권취된 필름을 파괴되지 않도록 펴서 평판 필름을 형성할 수 있다. 추가로, 이들 물질을 직접 분석할 수 있다.
실시예 18
1,4-α-D-폴리글루칸과 완두 전분 및 가소제와 가교결합제의 혼합물로 이루어진 압출된 원통형 스트랜드의 제조
당해 실험에 사용되는 혼합물을 혼련 장치 속에서 제조한다. 혼련기의 용량은 약 4ℓ이다. 혼련 장치를 120℃로 예열한다(증기 가열). 완두 전분 0.8㎏ 및 1,4-α-D-폴리글루칸 0.2㎏을 도입한 다음, 물 500g을 한번에 가한다. 균질 혼합물이 수득될 때까지 소요된 시간은 약 20분이다. 그후, 글리세롤 500g을 한번에 가한다. 균질화가 수득될 때까지 소요된 시간은 역시 약 20분이다. 최종적으로, 글리옥살 100g(40% 농도의 수용액)을 한번에 모두 가한다. 당해 조성물을 추가로 5 내지 10분 동안 혼련시킨다. 이 기간 동안, 이들 조성물이 급팽창된다. 이들 조성물을 혼련기로부터 분리하여 기계적으로 분쇄한다.
실시예 16에 기술된 바와 같이 실험을 수행한다. 그러나, 다른 점은 슬릿 다이 대신에 라운드-섹션드 다이(round-sectioned die)를 삽입한다는 점이다. 이는 원통형 구멍을 가지기 때문에 연속 스트랜드를 제조하는데 적합한 금속 장치를 포함한다. 구멍의 직경은 0.5㎜이다. 공급기 말단의 온도는 90℃이다. 다른 가열 소자는 실시예 12에서와 같이 140℃에서 작동한다. 압출기는 과공급량을 가하여 작동시킨다.
약 5분 후 원뿔형 다이로부터 나오는 스트랜드는 호박색 내지 암갈색을 띤다. 표면은 거칠고 약간 불투명하다. 투명도는 스트랜드가 부서지는 지점에서 명확하게 나타난다. 스트랜드는 컨베이어 벨트에 이은 펠렛화 라인에서 추가로 가공하기에 적합한 형태로 컨디셔닝시킬 수 있다(공기 건조).
실시예 19
1,4-α-D-폴리글루칸 블렌드로부터의 취입 필름의 제조
과립 형태의 블렌드를 압출 취입성형 시스템에서 다음과 같이 가공할 수 있다.
시스템을 초기에 고정상을 폴리프로필렌(PP) 및 고밀도 폴리에틸렌(LDPE)으로 하여 작동시킨 다음 온도로 단계적으로 최대 160℃로 낮추는 것이 편리하다. 기계를 작동시키면서, 1,4-α-D-폴리글루칸 혼합물을 과립(실시예 7) 또는 분말(실시예 15) 형태로 공급한다. 이는 용적 측정용 계량 장치에 의해 성취된다. 이 동안, 열가소성의 손상을 피하기 위해, 반응성 첨가제, 예를 들면, 표면 개질 또는 가교결합용 시약(예를 들면, 나트륨 폴리포스페이트, 글리옥살 등)을 비슷하게 계량한다.
PP 및 LDPE를 함유하는 이전의 사용 물질은 버린다.
열가소성 과립을 공지된 방법(이중 버블 또는 사출 버블)으로 가공한다. 압축 가스, 바람직하게는 공기를 종방향 및 횡방향의 연신비가 2 내지 4로 되도록 불어넣음으로써 연신 공정을 수행한다. 종방향 연신은 인취 롤쌍의 장력에 의해 특히 영향을 받을 수 있다. 취입 필름의 치수 안정성을 향상시키기 위해서는, 압출 단계를 수행한 다음 열 전달 매체로서 열풍으로 열경화시킨다. 왕복식 권취 장치를 사용하여 이축 연신 필름을 권취시킨다.

Claims (20)

100중량부의 생촉매적으로 제조된 1,4-α-폴리글루칸(A), (A)와는 상이한, 400중량부 이하의 용융-가공가능한 중합체성 물질(B)(여기서, (A)와 (B)의 수분 함량은 계산에 의해 0%로 보정한다), 혼합물을 가소화시키기에 충분한 양의 물(C), 10중량부 내지 (A)+(B)/2 중량부의 하나 이상의 가소제(D) 및, 경우에 따라, (A)+(B) 중량부 이하의 다른 통상의 첨가제(E)를 준비하여 혼합함으로써 수득할 수 있는 생중합체를 기본으로 하는 열가소성 혼합물.
제1항에 있어서, 생촉매적으로 제조된 1,4-α-폴리글루칸이 글리코실트랜스퍼라제를 사용한 생체내 변화에 의해 수득되는 열가소성 혼합물.
제2항에 있어서, 생촉매적으로 제조된 1,4-α-폴리글루칸이 아밀로수크라제를 사용한 생체내 변화에 의해 수득되는 열가소성 혼합물.
제2항에 있어서, 생촉매적으로 제조된 1,4-α-폴리글루칸이 포스포릴라제를 사용한 생체내 변화에 의해 수득되는 열가소성 혼합물.
제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 60℃ 초과, 200℃ 이하의 온도에서 혼합함으로써 수득할 수 있는 열가소성 혼합물.
제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 10 내지 100Nm, 바람직하게는 20 내지 40Nm의 토르크를 제공할 수 있는 가소화 소자를 갖는 고전단 혼합 장치를 사용하여 혼합함으로써 수득할 수 있는 열가소성 혼합물.
제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 물이 1중량부 내지 (A)+(B)의 총 중량부의 3/4중량부의 양으로 혼합되어 있는 열가소성 혼합물.
100중량부의 생촉매적으로 제조된 1,4-α-폴리글루칸(A), (A)와는 상이한, 400중량부 이하의 용융-가공가능한 중합체성 물질(B)(여기서, (A)와 (B)의 수분 함량을 계산에 의해 0%로 보정한다), 혼합물을 가소화시키기에 충분한 양의 물(C), 10중량부 내지 (A)+(B)/2 중량부의 하나 이상의 가소제(D) 및, 경우에 따라, (A)+(B) 중량부 이하의 다른 통상의 첨가제(E)를 준비하여 함께 혼합하고, 바람직하게는 승온에서 열 및 기계 에너지를 도입하는 동시에 전단력을 가하여 가소화함으로써, 생중합체를 기본으로 하는 열가소성 혼합물을 제조하는 방법.
압출 및 펠렛화에 의해 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 따르는 열가소성 혼합물로부터 수득할 수 있는 과립.
제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 따르는 열가소성 혼합물을 포함하는 생분해가능한 성형품 또는 성형 시트.
성형품 또는 성형 시트를 제조하기 위한, 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 따르는 열가소성 혼합물의 용도.
활성 성분의 제어 방출용 성형물을 제조하기 위한, 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 따르는 열가소성 혼합물의 용도.
고체 성형물, 취입성형물 또는 이의 조합체 제조용 성형물을 제조하기 위한, 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 따르는 열가소성 혼합물의 용도.
농업 분야에 사용하기 위한 시트를 제조하기 위한, 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 따르는 열가소성 혼합물의 용도.
식품 분야에 사용하기 위한 시트를 제조하기 위한, 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 따르는 열가소성 혼합물의 용도.
식품 포장에 사용하기 위한 시트를 제조하기 위한, 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 따르는 열가소성 혼합물의 용도.
전면에 걸쳐 식품과 접촉하는 식품 포장재에 사용하기 위한 시트를 제조하기 위한, 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 따르는 열가소성 혼합물의 용도.
소시지 및 치즈용 식품 케이스로서 사용하기 위한 평판형 또는 관형 시트를 제조하기 위한, 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 따르는 열가소성 혼합물의 용도.
임시 보호 시트를 제조하기 위한, 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 따르는 열가소성 혼합물의 용도.
제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 따르는 열가소성 혼합물을 제조하기 위한, 생촉매적으로 제조된 1,4-α-폴리글루칸의 용도.
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