KR20120101979A

KR20120101979A - 낮은 접착력을 갖는 츄잉껌 제제를 위한 폴리비닐 알콜 기반의 중합체 조성

Info

Publication number: KR20120101979A
Application number: KR1020117030925A
Authority: KR
Inventors: 살바토르 팝프미; 이반 푸소네리니
Original assignee: 비나빌 에스.피.에이.
Priority date: 2009-06-25
Filing date: 2010-06-22
Publication date: 2012-09-17
Also published as: US20120128818A1; ITMI20091127A1; EP2445964A1; WO2010149334A1; CN102482475A; IT1397505B1; JP2012530501A

Abstract

비닐 아세테이트, 비닐 알콜 및 탄성 및 가소성 특성을 갖는 다른 모너머들로부터 파생되었으며, 낮은 환경오염과 낮은 접착력을 가진 츄잉껌의 껌 베이스를 제조하는데 유용한 중합체를 개시한다.

Description

낮은 접착력을 갖는 츄잉껌 제제를 위한 폴리비닐 알콜 기반의 중합체 조성{Polymer compositions based on polyvinyl alcohol for chewing gum formulations with a low adhesive impact}

본 발명은 바닥에 붙은 츄잉껌 쓰레기를 효과적으로 줄이기 위한 중합체 물질에 관한 것으로, 보다 상세하게는 츄잉껌 쓰레기를 종래 기술로 저렴하게 바닥에서 제거할 수 있도록 하는 중합체 구성에 관한 것이다.

일반적으로 츄잉껌의 구성요소들은 환경친화적이지 않다.

씹는 동안과 그 이후 츄잉껌은 상당히 많은 접착력을 유지하고 있다. 만약 씹은 뒤 부적절한 용도로 사용한다면, 접촉되는 표면, 특히 바닥, 벽, 아스팔트, 가구, 기념비, 신발 또는 다른 의류, 천 등과 지나치게 강한 접착력을 형성하게 된다.

산업에서 알려진 바와 같이, 많은 지방의회는 쓰레기에 의해 야기되는 환경피해와 도로 및 보도 청소 비용을 위한 세금을 츄잉껌에 포함시킴으로써 츄잉껌 제조사에 부가할 가능성을 조사하기 시작했다.

츄잉껌의 제거는 작업상 대단히 어려울 뿐만아니라 비용이 매우 비싸다. 또한, 그러한 시스템을 시행하는 것은 츄잉껌 소비를 금지한 싱가폴의 사례에서와 같이 쓰레기에 대한 중한 벌금과 결과적인 소비의 감소를 함께 야기시킬 수 있다.

잘 알려진 바와 같이, 다양한 대상물에 대한 츄잉껌의 접착력은 기본적으로 껌 베이스에 포함된 바인더들과 수지들에 의해 발생된다.

이러한 문제점은 풀기가 매우 쉽지 않은데, 왜냐하면 낮은 점착성 물질을 만들려는 변경은 그것의 특성, 특히 풍미와 씹을 수 있는 특성을 변화시키기 쉽기 때문이다.

또한, 이러한 문제점은 껌 베이스에 사용된 중합체 시스템들이 화학적으로 매우 다르다는 사실에 의해서 악화된다. 이는 어떤 종류의 중합체를 위한 해결책이 다른 것들에도 반드시 적용되지는 않는다는 것을 의미한다.

현재 국내와 국제 법안에 의해서 허용되는 중합체들은 대체로 다음과 같다:

1. 스틸렌-부타디엔(Styrene-butadine)

2. 부틸 고무(Butyle rubber)

3. 폴리이소부틸렌(Polyisobutylene)

4. 폴리비닐 아세테이트(Polyvinyl acetate, PVAC)

5. 비닐 아세테이트/비닐 라우레이트 공중합체(Vinyl acetate/vinyl laurate copolymer)

상기 중합체들은 일련의 순수성과 비유해성 조건을 만족해야 한다.

상기 중합체들에 부가하여, 테르펜 수지, 수소화 및 비수소화 로진 수지 에스테르, 다양한 에멀시파이어 및 다른 기술적인 보조물과 같은 부가적인 물질들도 또한 허가받는다.

이러한 각각의 성분들은 껌 베이스의 일부이며 아래 지시된 바와 같이 구체적인 기능을 갖는다.

1. 스틸렌-부타디엔, 부틸 고무, 폴리이소부틸렌과 폴리이소프렌은 생성물의 씹는 특성, 특히 탄성력에 영향을 미치는 탄성중합체(elastomer)이다.

2. 또한, 비닐 아세테이트/비닐 라우레이트 공중합체 및 폴리비닐 아세테이트는 비록 이것들이 상기 탄성중합체의 탄성 특성을 갖고 있지 않더라도 생성물의 가소성 면에서 씹는 특성에 영향을 미친다. 이들의 특성으로 인하여, 이러한 중합체들은 미국 FDA에 의해서 "저작(씹는) 물질"로써 식별된다.

3. 선택적으로 에스테르화되거나 수소화되거나 될 수 있는 테르펜 수지 및 로진 수지는 탄성중합체에 가소성을 부여함으로써 이들의 씹는 특성을 바꿀 수 있는 기능을 갖는다. 미국 FDA는 이들을 가소화 물질(소프트너)로 분류하고 있다.

또한, 상기 언급된 구성요소들에 의해 주어진 특성을 변경 및/또는 향상시키기 위하여, 모노글리세라이드, 레시틴, 수소화 식물성 오일, 왁스, 미네랄 필러 등과 같은 다른 성분들이 껌의 베이스에 부가될 수 있다.

이러한 성분들의 조합은 껌의 베이스와 그로부터 얻어진 츄잉껌에 씹을 수 있는 성질과 향미라는 원하는 최적의 특성을 제공한다.

실제로, 이들의 주목할만한 감각성 특성을 제외한 츄잉껌의 주요 특성중 하나는 안면근육을 피로시키지 않고 구강의 성분에 접착되지 않는 양호한 탄성적 씹는 특성이다.

상기 탄성적 특성은 통상 탄성중합체에 의해 제공된다; 그러나, 이들은 일반적으로 높은 접착성이라는 사용금지사유를 제공하여, 껌의 베이스를 왁스 등과 같은 이탈제와 함께 배합함으로 상쇄되어야만 한다. 이러한 구성요소들의 조합은 전혀 친수성이 되지 않는 심각한 문제점을 제공하는데, 한번 씹은 뒤에는 표면(예를 들어, 도로, 인도 등)으로부터 심지어 강한 제트워터조차도 생성물을 제거하는 것이 매우 어려워진다는 것을 의미한다.

본 발명은 한 번 씹은 뒤에 부적절하게 던져지더라도(예들 들어, 지면에) 용이하게 제거할 수 있는 츄잉껌을 얻는 다양한 해결책을 기술한다.

제시된 해결책들은 일반적으로 츄잉껌의 충분히 빠른 분해를 야기할 수 있는 생분해성 성분의 배합을 포함하는 것을 기본으로 한다.

또 다른 해결책은 부가성분으로써든지 합성단계에서든지 중합체 기질에 친수성 부분을 부가함으로써 건조시 생성물을 끈끈하게 만드는 탄성중합체의 특성의 변화를 수반하게 함으로써, 이전의 특성을 유지하는 동안 생성물은 폴라 리퀴드(예를 들어, 물,침)가 있을 때 녹지는 않으면서 생성물의 접착성을 감소시킨다.

WO 2006/016179는 중합체 고리에 친수성 고리들을 삽입함으로써 얻어지는 인조 및 천연 중합체의 감소된 접착력을 개시하고 있다. 친유성 중합체의 구조는 선형(linear)이고 껌 베이스로 사용되는 가장 일반적인 배합(폴리이소프렌, 폴리부타디엔, 폴리이소부틸렌 및 그들의 중합체, 부타디엔 스틸렌 중합체를 포함하여)을 기초로 하고 있다. 주로 폴리에틸렌글리콜로 이루어진 긴 친수성류는 말레산무수물과 함께 적절하게 "접목된" 상기 중합체 구조에 삽입된다.

US 2008/0107770는 껌의 베이스의 탄성중합체 성분에 젖산을 기초로 한 생분해성 단독중합체의 부가를 개시한다.

US 2007/0042079는 츄잉껌 배합에 탄성중합체 성분과 함께 덩어리의 내측을 향하는 친유성 기능과 외측으로 향하는 친수성 기능을 갖는 논스틱(non-stick) 성분을 함유하는 물질의 삽입을 개시한다. 이 카테고리는 일련의 천연 지방과 오일과, 지방산과 지방산의 에스테르를 포함한다. 이러한 배열은 구강으로부터 구조물을 이탈시키기 매우 용이하게 만든다.

또한, 상기 특허는 10주 내에 츄잉껌을 조각으로 만드는 클로로필(chlorophyll)과 같은 감광성 생분해성 물질들의 존재를 개시한다.

US 2008/233233은 탄성중합체 부분에 부가하여 대기중 물질에 의해 가수분해된 메틸 비닐 에테르/말레산 3량체를 포함하는 중합체 혼합물을 개시한다. 또한, 껌 베이스를 친수성 산 중합체(말레산무수물을 포함)와 혼합함으로써 얻어진 두드러진 저하 특성을 갖는 츄잉껌을 제조하는 방법이 개시된다. 감광성 성분들(클로로필)의 용도가 또한 개시되었다.

FR 1 505 267은 껌의 베이스를 준비하기 위한 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체의 용도를 개시한다. 아세테이트 그룹의 가수분해는 개시되지 않고; 상기 가수분해는 자연적으로 발생되지 않으며, 기본 또는 강한 산(acid) 조건을 필요로 한다.

그러나, 상기 제안된 해결책들 중 어느 하나도 실제적으로 지금까지 시행되는 것이 없다.

또한, 다양한 코모노머(co-monomers)를 갖는 비닐 아세테이트 공중합체의 비누화 속도는 알려져 있다(Angewandte Makromol. Chemie,(4/5), 310-51, 1968). 그러나, 상기 공중합체들 중 실제적인 적용은 기재된 바가 없다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 수분이 있는 곳에서 낮은 접착력을 갖는 츄잉껌을 제공하는 구체적인 목적을 갖는 중합체들을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 낮은 접착력을 갖는 상기 중합체들은 츄잉껌의 배합을 실제화시키고 표면으로부터 제거가 용이하게 만들고자, 가소성, 탄성력 및 친수성이라는 그들의 구체적인 특성을 위해 선택된 모노머들로부터 파생된다.

본 발명에 따라 사용되어질 수 있는 상기 중합체들은 상당히 많은 비닐 아세테이트 베이스를 갖고 친유성 탄성중합체 부분과 친수성 부분을 포함한다: 이것이 상기 논의된 기술적인 문제점들을 안성맞춤으로 해결할 수 있게 하는 2가지 특성의 올바른 조합이다.

친수성 부분이 물로 씻음으로써 용이하게 제거할 수 있도록 만드는 낮은 접착력 특성을 부여하는 동안, 상기 탄성중합체 부분은 전체적으로 또는 부분적으로 잘 알려진 탄성중합체 시스템으로 대체될 수 있다.

또한, 본 발명의 목적은 껌 베이스의 제제를 단순화하고자 하는데 있는데, 이것은 원하는 특성에 따라 동일한 중합체 내에서 비례하여 공존하는 탄성중합체 부분, 친수성 부분 및 가소성 개질제가 다양하게 될 수 있기 때문이다.

본 발명의 첫 번째 면은 환경오염 및 껌 베이스 조성의 접착특성을 감소시키는 폴리비닐 알콜을 포함하는 중합체의 용도와 관련된 것이다.

특히, 상기 중합체에서 폴리비닐 알콜 요소는 폴리비닐 아세테이트를 이루는 "어미" 중합체의 부분적인 가수분해로부터 파생된다.

상기 어미 중합체는 폴리비닐 아세테이트 중합체 또는 폴리비닐 아세테이트의 공중합체와 폴리비닐 아세테이트보다 Tg가 더 높거나 낮은 탄성중합체이다.

폴리비닐 알콜을 포함하는 중합체는 바람직하게는 폴리비닐 아세테이트의 어미 공중합체의 가수분해에 의해 얻어지는 3량체와, 폴리비닐 아세테이트보다 Tg가 더 낮은 탄성중합체이다.

또한, 본 발명은 비닐 아세테이트와 비닐 알콜로 이루어진 중합체들과 관련이 있고, 바람직하게는 최종 제제에서 더 나은 적용을 위해 적합한 탄소성 특성을 제공하는 유리전이온도를 얻을 정도의 비율의 다른 모노머들과 관련이 있다. 또한, 본 발명은 낮은 유리전이온도를 갖는 탄성 공중합체 성분과, 선택적으로 폴리비닐 아세테이트보다 더 높은 Tg를 갖고 폴리비닐 알콜 성분을 제공하기 위해 아세테이트기의 부분적인 가수분해가 뒤따르는 가소성 성분을 제공할 수 있는 하나 또는 그 이상의 모노머를 갖는 비닐 아세테이트의 공중합으로 이루어지는 껌 베이스 조성의 제제 과정과 관련있다.

또한, 본 발명은 상기 과정에 의해 얻어지는 중합체와, 낮은 접착력으로 용이하게 제거할 수 있는 츄잉껌의 제제를 위한 상기 중합체를 포함하는 껌 베이스 조성과 관련이 있다.

본 발명은 바닥에 붙은 츄잉껌 쓰레기를 효과적으로 줄이기 위한 중합체 물질에 관한 것으로, 보다 상세하게는 츄잉껌 쓰레기를 종래 기술로 저렴하게 바닥에서 제거할 수 있도록 하는 중합체 구성을 제공할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

본 발명에 따른 상기 중합체의 구성에 포함된 상기 가소성 성분은 비닐 프로피온 에스테르, 에틸렌, 베르사틱산 비닐 에스테르(Versatic acid vinyl esters) 또는 비닐 프로피온 에스테르보다 분자량이 높은 지방산 비닐 에스테르의 중합체가 바람직하다. 프로피온산 또는 베르사틱산의 비닐 에스테르 중합체 및 공중합체, 베르사틱산 C9-C12는 특히 적합하다. 탄소 원자가 18이하인 지방산 비닐 에스테르도 동일하게 적합하다.

베르사틱산 비닐 에스테르 C9 및 C10은 상업적으로 이용 가능하며, 예를 들어, 헥시온(Hexion)사에서 제조된 브랜드 베오바9(VeoVa 9)과 베오바10(VeoVa 10)이 있다.

본 발명에 따른 중합체들은 대표적으로 10,000 ~ 100,000 범위의 분자량을 가지되, 15,000 ~ 70,000 범위의 분자량을 가지는 것이 바람직하다.

상기 중합체의 폴리비닐 아세테이트의 중량비는 20 ~ 90% 범위가 될 수 있고, 폴리비닐 알콜의 중량비는 10 ~ 60% 범위가 될 수 있으며 바람직하게는 20 ~ 50% 범위가 될 수 있다.

상기 가소성 중합체의 중량비는 0 ~ 50% 범위가 될 수 있다.

상기 중합은 용액 내에서 일어날 수 있으며 바람직하게는 덩어리 속에서 일어나는데, 모노머 내에서 녹을 수 있는 개시제(initiator)와, 특히 과산화물개시제와, 선택적으로 연쇄이동반응제와, 바람직하게는 이소프로필 알콜 속에서 일어난다. 상기 폴리비닐 아세테이트의 덩어리 중합은 높은 순도의(실제 반응하지 않은 모노머가 없는) 완성된 생성물을 제조한다.

상기 모노머는 반응기 내에서 투입되고 모노머 내에 녹는 개시제가 첨가되면 중합반응이 시작된다. 상기 시스템의 덩어리는 높은 점성을 갖기 시작하고 분자량은 적절한 이동반응제로 조절될 수 있으며 정제과정후 검출가능한 자국이 남지 않는다.

상기 정제과정은 고온에서 장기간 동안 진행되어야 하며, 진공에서 스팀류로 증류에 의해 수용 및 비수용 물질을 제거하기 위한 물과 스팀으로 반복적인 세척이 요구된다.

상기 아세테이트기는 산 또는 염기에서 메탄올로 가수분해되는 것이 바람직하고, 강한 무기산을 메탄올로 가수분해하는 것이 바람직하다: 그러므로 폴리비닐 아세테이트(PVAC)의 플라스틱 성분 중 일부는 3량체의 친수성 성분을 이루는 폴리비닐 알콜(PVAL)로 변환된다.

상기 가수분해 반응은 실온 또는 끓는점의 중간 온도에서 일어날 수 있고, 희망하는 분자량값에서 중단될 수 있다. 모노머로서 존재하지 않는 것처럼, 상기 과정에 의한 PVAL의 제조는 또한 어떤 종류의 불순물을 포함하지 않는 최종 생성물을 얻는 장점을 제공한다.

그리고, 얻어진 상기 중합체는 씹는 동안에는 용해되지 않고, 마지막 생성물의 감각기 특성을 변경하지 않는다.

논의중인 중합체 내에서 친수성 기능의 존재는 어떤 종류의 교반 없이도 상온의 물에서 생성물이 1-2일 내에 완벽하게 가소성이 부여되는 것을 의미한다. 그렇지 않으면, 플라스틱 성분으로 PVAC를 구성하는 단독중합체에 상응하는 종류와 PVAC를 구성하는 공중합체와 가소성 특성을 갖는 모노머는 2-3주후 조차도 비교할만한 실험조건 하에서 가소화가 진행되지 않는다.

이하, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.

다음의 실시예와 제제는 다른 종류의 어미 중합체와 뒤이은 가수분해 작업에 의해 얻을 수 있는 생성물의 제조공정 및 특성과, 본 발명의 목적을 이루는 용도를 설명한다.

제제 1: 순수한 PVAC로 구성된 껌 베이스를 위한 어미 단일중합체의 제제

상기 제제는 교반기, 냉각기, 온도게이지, 공급시스템에 맞춤된 파일럿 반응기 내에서 일어난다. 상기 반응기는 가열, 냉각 및 온도조절 목적을 위한 열-조절 덮개와 맞춤되었다.

다음의 많은 원재료들은 종래의 모노머 100 부분(phm)과 관련하여 초기 부하(load)로써 사용된다:

- AVM: 50

- 이소프로필 알콜: 10

- t-부틸 페록시디에틸아세테이트: 0.20

상기 용액은 대략 70℃의 온도까지 가열된다.

역류량의 증가는 반응 시작 시간이 된다. 먼저 지시된 것과 유사하게 용액의 투입은 약 1시간 뒤에 시작된다. 지속적인 유동률로 공급시간은 4시간이다.

열-조절 덮개를 조절함으로써, 작업은 실제적으로 끊임없는 역류로 일어난다.

유기 단계의 상쇄 및 반응 생성물의 정제를 포함하는 작업이 소정의 소멸과정이후 시작된다.

상기 작업들은 다음 연속적인 증류 단계를 토대로 수행된다: 실온, 진공, 스팀흐름, 말단 진공.

얻어진 PVAC의 종류는 다음 특성을 갖는다.

수치 K = 20, Mw =17000, Tg = 27 ℃,

잔여 모노머 < 5 ppm.

행동 테스트를 위하여, 얻어진 PVAC 종류의 대략 10 g의 줄무늬들을 물로 가득찬 유리용기에 담궜다.

실온에서 1-2주의 기간이 경과된 후, 상기 중합체는 여전히 초기 투명도를 유지하고 있었다.

또한, 상기 PVAC도 상기 용기의 바닥에 붙어있었다.

실시예 1: 어미 단일중합체에 친수성 기능의 도입

상기 특별한 종류의 생성물은 미리 제제된 PVAC의 산 가메탄올분해(acid methanolysis) 반응에 의해 얻어진다.

실제로, 정제작업의 마지막에는 논의중인 생성물이 45% 농도의 메탄올에 용해된다.

그리고, 상기 시스템은 상기 용제의 끓는점까지 가열된다. 상기 가메탄올분해 과정은 황산의 첨가와 함께 시작된다.

이 반응에서, 메틸 아세테이트(MeAc)가 생성되고 메탄올(MeOH)은 PVAC와 가수분해에 이르는 정도까지 같은 분자수의 량이 소모된다.

MeAc/MeOH 시스템의 끓는점은 MeAc의 몰 증가에 비례하여 감소된다.

소정 정도의 가수분해에 따른 끓는점이 도달되었을 때, 나트륨 수화물을 첨가함으로써 상기 반응이 중단된다.

그리고, 상기 유기 단계(organic phase)는 추출되고 그 생성물은 상기 언급된 공정을 토대로 정제된다.

논의중인 생성물에 대하여, PVAD의 가수분해의 정도는 33%의 몰 값에 설정했다.

그러므로, 얻어진 상기 중합체는 다음과 같이 구성된다:

중량조성: AVM = 80%, 비닐알콜 = 20%

몰 조성: AVM = 67%, 비닐알콜 = 33%

또한, 상기 공중합체는 다음과 같은 특성을 갖는다:

수치 K = 21, Mw = 17000 Mw/Mn = 1.9 Tg = 40℃

잔여 모노머 =< 5 ppm.

실온에서 1-2일의 기간이 경과된 후, 상기 생성물은 완전히 가소화되어, 용기의 바닥으로부터 용이하게 제거할 수 있었다.

제제 2: PVAC 및 비닐 프로피온 에스테르로 이루어지는 껌 베이스를 위한 어미 공중합체의 제제

상기 제제는 전술된 동일한 종류의 반응기에서 일어난다.

종래 phm 수치와 관련하여 다음 량의 원재료가 초기 부가(load)로 사용된다:

- AVM: 43

- 비닐 프로피온 에스테르: 7

- 이소프로필 알콜: 10

- t-부틸 페록시디에틸아세테이트: 0.20

중합 반응과 유기 단계의 상쇄 및 반응 생성물의 정제를 포함하는 작업이 전술된 과정에 따라 행해진다.

상기 공중합체는 다음의 일반적인 특성을 갖는다:

수치 K = 20, Mw =17000, Tg = 20 ℃,

잔여 모노머 < 5 ppm.

중량 조성: AVM = 86%, 비닐 프로피온 에스테르 = 14%,

몰 조성: AVM = 88%, 비닐 프로피온 에스테르 = 12%,

또한, 상기 공중합체는 여전히 용기의 바닥에 붙어있었다.

실시예 2: 어미 공중합체에 가수분해 기능의 도입

전술한 바와 같이, 상기 특별한 종류의 3량체는 미리 제제된 어미의 산 가메탄올분해(acid methanolysis) 반응에 의해 얻어진다.

실제로, 정제작업의 마지막에는 논의중인 생성물이 50% 농도의 메탄올에 용해된다.

논의중인 반응은 실시예1에서 전술한 과정에 따라 행해진다.

PVAC의 가수분해 정도는 35%의 몰 값에 설정했다.

그러므로, 상기 3량체는 다음과 같은 특성을 갖는다:

중량조성: AVM = 66%, 비닐알콜 = 16%

비닐알콜 = 18%

몰 조성: AVM = 57%, 비닐알콜 = 12%

비닐알콜 = 31%

또한, 상기 3량체는 다음과 같은 특성을 갖는다:

수치 K = 22, Mw = 20000, Tg = 24℃

잔여 모노머 =< 5 ppm.

제제 3: PVAC, 비닐 프로피온 에스테르 및 VeoVa 9으로 이루어지는 껌 베이스를 위한 어미 3량체의 제제

상기 제제는 전술된 동일한 종류의 반응기에서 일어난다.

- AVM: 36

- 비닐 프로피온 에스테르: 7

- VeoVa 9: 7

- 이소프로필 알콜: 10

- t-부틸 페록시디에틸아세테이트: 0.25

상기 3량체는 다음의 일반적인 특성을 갖는다:

중량 조성: AVM = 72%, 비닐 프로피온 에스테르 = 14%,

VeoVa 9 = 14%.

몰 조성: AVM = 79.5%, 비닐 프로피온 에스테르 = 13.3%,

VeoVa 9 = 7.2%.

수치 K = 23, Mw = 24000, Tg = 25 ℃,

잔여 모노머 < 10 ppm.

행동 테스트를 위하여, 얻어진 공중합체 종류의 대략 10 g의 줄무늬들을 물로 가득찬 유리용기에 담궜다.

또한, 상기 3량체는 여전히 용기의 바닥에 붙어있었다.

실시예 3: 어미 3량체에 친수성 기능의 도입

전술한 바와 같이, 상기 특별한 종류의 중합체는 미리 제제된 어미의 산 가메탄올분해(acid methanolysis) 반응에 의해 얻어진다.

실제로, 정제작업의 마지막에는 논의중인 생성물이 50% 농도의 메탄올에 용해된 뒤, 끓는점까지 가열된다.

PVAC의 가수분해 정도는 38%의 몰 값에 설정했다.

그러므로, 상기 중합체는 다음과 같은 특성을 갖는다:

중량조성: AVM = 52%, 비닐알콜 = 16%

VeoVa 9 = 16%, 비닐알콜 = 16%

몰 조성: AVM = 49%, 비닐알콜 = 14%

VeoVa 9 = 7%, 비닐알콜 = 30%

또한, 상기 중합체는 다음과 같은 특성을 갖는다:

수치 K = 25, Mw = 30000, Tg = 30℃

잔여 모노머 =< 10 ppm.

제제 4: PVAC 및 탄성 성분으로 이루어지는 껌 베이스를 위한 공중합체의 제제

상기 제제는 전술된 동일한 종류의 반응기에서 일어난다.

다음의 많은 원재료들은 종래 모노머 100 부분(phm)에 관련하여 초기 부하(load)로써 사용된다:

- AVM: 35

- VeoVa 10: 15

- 이소프로필 알콜: 10

- t-부틸 페록시디에틸아세테이트: 0.20

상기 공중합체는 다음의 일반적인 특성을 갖는다:

수치 K = 21, Mw = 18000, Tg = 20 ℃,

잔여 모노머 < 10 ppm.

중량 조성: AVM = 70%, VeoVa 10 = 30%.

몰 조성: AVM = 84%, VeoVa 10 = 16%.

행동 테스트를 위하여, 얻어진 PVAC 종류의 대략 2 g의 줄무늬들을 물로 가득찬 유리용기에 담궜다.

실온에서 3-4주의 기간이 경과된 후, 상기 중합체는 여전히 초기 투명도를 유지하고 있었다.

또한, 상기 공중합체는 여전히 용기의 바닥에 붙어있었다.

실시예 4: PVAC와 탄성 성분과 친수성 기능을 갖는 중합체로 이루어지는 껌 베이스를 위한 3량체의 제제

상기 특별한 종류의 생성물은 제제 5에서 얻어진 공중합체의 산 가메탄올분해(acid methanolysis) 반응에 의해 얻어진다.

실제로, 정제작업의 마지막에는 논의중인 생성물이 50% 농도의 메탄올에 용해된 뒤, 용제의 끓는점까지 가열된다.

상기 가메탄올분해 공정은 황산의 첨가로 시작된다.

이 반응에서 메틸 아세테이트(MeAc)가 형성되고 메탄올(MeOH)은 PVAC에 의해 가소화가 도달한 정도까지 동일한 몰 량으로 소모된다.

그리고, 상기 유기 단계는 추출되고 그 생성물은 전술된 공정을 토대로 정제된다.

논의중인 종류의 생성물은 PVAC의 가수분해의 정도는 50%의 몰 값에 설정했다. 그러므로, 얻어진 상기 중합체는 다음과 같이 구성된다:

몰 조성: AVM = 42%, VeoVa 10 = 16%,

비닐알콜 = 42%,

중량조성: AVM = 42%, VeoVa 10 = 36%,

비닐알콜 = 22%

또한, 상기 3량체는 다음과 같은 특성을 갖는다:

수치 K = 21, Mw = 18000, Tg = 24℃

잔여 모노머 =< 10 ppm.

실온에서 1-2일이 경과된 후, 상기 생성물은 완전히 가소화되어, 용기의 바닥으로부터 용이하게 제거할 수 있었다.

실시예 5: 탄성의 대비

제제 1에서 얻어진 중합체와 실시예 5에서 얻어진 중합체는 대략 1 cm 크기로 분쇄되고 폴리에스테르 필름 위에 놓여져 용해를 위해 1시간 동안 100 ℃에서 환기 스토브로 이동되며, 1시간 동안 건조기에서 냉각된다.

그리고 생성된 슬랩으로부터 다음 치수의 막대로 절단된다:

폭 = 11± 1 mm 길이 = 30 ± 1 mm 두께 = 2.0 ± 0.1 mm.

다음 시료들은 기구의 클램프에 고정되고 즉시 테스트를 위해 물에 침지된다. 상기 기구는 모델명 242 C인 Netzsch사에서 제조된 동적 기계분석기(DMA)이다.

"ΔE'"로서 표기되는 시료의 경도 변화는 2시간 동안 23°±1℃의 물에 침지이후 탄성률의 감소로써 평가된다; 이것은 물 흡수 "Δp"(즉, 2시간 동안 23°±1℃의 물에서 침지이후 무게의 변화)와 관련이 있다. 결과는 아래 표 1에 정리한다:

	물속에서 2시간 이후 변화
	ΔE'(%)	Δp(%)
제제 1	17±1	1.0±0.1
실시예 4	48±3	3.5±0.2

진행된 테스트를 토대로 살펴보면, 실시예 4에서 기재된 시료는 2시간 동안 물에 침지된 이후 거의 50% 정도의 경도가 감소되었고, 동시에 물의 거의 4% 정도가 흡수되었다고 추론할 수 있다.

Claims

껌 베이스 조성의 환경오염과 접착성과 탄성 특성을 감소시키기 위한 폴리비닐 알콜을 포함하는 중합체의 용도.
제 1 항에 있어서,
상기 폴리비닐 알콜은 폴리비닐 아세테이트를 포함하는 어미 중합체의 부분적인 가수분해로부터 파생되는 것을 특징으로 하는 폴리비닐 알콜을 포함하는 중합체의 용도.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 어미 중합체는 폴리비닐 아세테이트, 또는 폴리비닐 아세테이트의 공중합체와, 탄성중합체로 이루어지고, 폴리비닐 아세테이트보다 Tg가 더 낮은 것을 특징으로 하는 폴리비닐 알콜을 포함하는 중합체의 용도.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폴리비닐 알콜을 포함하는 중합체는 폴리비닐 아세테이트의 어미 공중합체의 가수분해에 의해 얻어지는 3량체와 탄성중합체이고, 폴리비닐 아세테이트보다 Tg가 더 낮은 것을 특징으로 하는 폴리비닐 알콜을 포함하는 중합체의 용도.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 어미 중합체는 폴리비닐 아세테이트 공중합체와 탄성중합체이되, 폴리비닐 아세테이트보다 Tg가 더 높은 것을 특징으로 하는 폴리비닐 알콜을 포함하는 중합체의 용도.
제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄성중합체는 비닐 프로피온 에스테르의 중합체, 에틸렌, 베르사틱산 비닐 에스테르, 탄소 원자가 18이하인 비닐 에스테르, 또는 비닐 피발산 에스테르인 것을 특징으로 하는 폴리비닐 알콜을 포함하는 중합체의 용도.
제 6 항에 있어서,
상기 탄성중합체는 비닐 프로피온 에스테르 또는 베르사틱산 비닐 에스테르의 중합체인 것을 특징으로 하는 폴리비닐 알콜을 포함하는 중합체의 용도.
제 7 항에 있어서,
상기 베르사틱산 비닐 에스테르는 C9-C12 베르사틱산의 에스테르인 것을 특징으로 하는 폴리비닐 알콜을 포함하는 중합체의 용도.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 중합체는 10,000 - 100,000 범위의 몰 중량을 갖고, 바람직하게는 15,000 - 70,000 범위의 몰 중량을 갖는 것을 특징으로 하는 폴리비닐 알콜을 포함하는 중합체의 용도.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폴리비닐 아세테이트는 20 - 90% 범위의 중량비를 갖고, 폴리비닐 알콜은 10 - 60% 범위의 중량비를 갖고 바람직하게는 20 - 50% 범위의 중량비를 갖으며, 탄성 또는 가소성 중합체는 10 - 50% 범위의 중량비를 갖는 것을 특징으로 하는 폴리비닐 알콜을 포함하는 중합체의 용도.
낮은 유리전이온도를 갖는 탄성 공중합체 성분과 선택적으로 폴리비닐 아세테이트 보다 Tg가 더 높은 가소성 성분을 제공할 수 있는 하나 또는 그 이상의 모노머를 갖는 비닐 아세테이트의 공중합과, 뒤따르는 폴리비닐 알콜 성분을 제공하기 위해 아세테이트기의 부분적인 가수분해를 포함하는 껌 베이스 조성의 제조방법.
제 11 항에 있어서,
상기 비닐 아세테이트와 공중합되는 모노머는 비닐 프로피온 에스테르, 에틸렌, 비닐 피발산 에스테르, 베르사틱산 비닐 에스테르, 또는 비닐 프로피온 에스테르 보다 더 높은 분자량을 갖는 비닐 에스테르인 것을 특징으로 하는 폴리비닐 알콜을 포함하는 중합체의 용도.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 공중합은 모노머에 용융가능한 개시제 특히 과산화물 개시제와 선택적으로 연쇄이동반응제 바람직하게는 이소프로필 알콜이 있을 때, 덩어리 속에서 수행될 수 있는 것을 특징으로 하는 폴리비닐 알콜을 포함하는 중합체의 용도.
제 11 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 아세테이트기는 강한 무기산이 있을 때 메탄올 내에서 가수분해되는 것을 특징으로 하는 폴리비닐 알콜을 포함하는 중합체의 용도.
제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 개시된 공정에 의해 얻어진 낮은 접착력을 갖는 용이하게 제거가능한 츄잉껌.