KR930004937B1 - 사출성형하기 위한 중합 조성물 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

사출성형하기 위한 중합 조성물
제1도는 캡슐 부분 제조용 왕복 스크류 사출성형장치의 개략도.
제2도는 캡슐 부분 제조용 사출성형 작동사이클의 개략도.
제3도는 결합된 사출성형장치 0 마이크로처리기 장치의 실시예의 개략도.
제4도는 사출성형장치의 출구단부를 확대시킨 개략도.
제5도는 본 발명의 적당한 전단속도와 전분의 전단점성과의 상관도.
제6도는 본 발명 전분의 온도와 압력범위에서의 성형영역도면.
제7도는 전분의 물 함량을 적당하게 하기 위한 용융온도와 유리전이 온도와의 상관도.
제8도는 전분의 열소비율을 본 발명의 적당한 온도에 대하여 도시한 시차 열측정계 주사(scan)도면.
제9도는 물의 활성화과정 프로그램에서 전분의 평형 물함량의 상관도.
본 발명은 캡슐 제조용 사출성형장치에 사용되는 성형가능한 전분 조성물에 관한 것이다.
본 발명에선 옥수수, 밀, 감자, 쌀, 타피오카등으로 만든 전분을 사용하는데, 가장 바람직한 것은 감자 전분과 옥수수 전분이다. 이러한 전분의 분자질량은 보통 10,000-20,000,000달톤이다.
전분은 약 0-100%의 아밀로즈, 및 약 100-0%의 아밀로-팩틴을 함유하는데 0-70%의 아밀로즈와 약 95-10%의 아밀로-펙틴을 함유하는 것이 바람직하다.
후술되는 “전분”이란 용어는 전분의 기포물, 개질된 변형물 또는 유도체를 포함하며 캡슐 재료와 같은 우리가 의도하는 사출성형 생성물용으로서 적당한 성질을 가지는 친수성 중합체 조성물과의 결합물을 포함한다.
친수성 중합체는 약 103-107달톤의 분자질량을 가지는 중합체인데 이것은 그 주쇄 및/또는 측쇄에 분자그룹을 가지며 수소결합을 형성하고 또는 거기에 참여한다. 그러한 친수성 중합체는 0.5에서 물활동점에 근사한 반곡점(inflection point)과 물 흡수 등온선(약 0-200℃의 온도범위내에서)을 나타낸다.
친수성 중합체는 그 분자의 분산성에 의해 하이드로콜로이드라 불리우는 그룹과 구별되며 본 발명에서 물은-본 발명의 작동 범위에 따라-상기 친수성 중합체가 80℃-240℃ 범위내에서 작동할 경우 친수성 중합체의 5-30중량%로 함유되어야 한다.
본 발명의 첫번째 목적은 특히 캡슐과 같은 사출성형물을 제조하는데 전분 조성물을 사용하는 것이다.
본원 출원과 관련하여 본 출원과 동시 계류중인 82년 4월 28일 출원된 미합중국 특허출원번호 제372599호, 82년 3월 26일 출원된 미합중국 특허출원번호 제362177호, 82년 3월 26일 출원된 미합중국 특허출원번호 제362430호를 참고할 수 있다.
캡슐 제조용 기계가 담굼식-성형기술을 이용하기 위해 개발되어 있다. 그러한 기술은 캡슐 모양의 핀을 젤라틴 용액에 담그고, 핀으로부터 젤라틴 캡슐 부분을 벗겨내고, 길이를 맞춘후, 자르고 결합하여 캡슐을 빼내는 것으로 구성된다. 공지의 캡슐 제조용 기계는 등급이 0인 캡슐을 1분당 1200개까지 생산하는 속도로 기능을 수행하는 기계식 및 유압식 요소의 조합물을 사용하였다. 이러한 장치는 일반적으로 의도하는 목적에 적당한데 반하여 위생용 캡슐을 제조하기 위해 전분의 특성을 정확히 조절하고 치수의 편차를 최소화시켜 캡슐의 고속장치에 충진시킬 수 있도록 하면서 상당한 고속으로 사출성형하여 캡슐을 제조하는 것이 바람직하다.
사출공정으로 성형할 수 있는 재료는 사출성형장치를 기술적으로 사용가능하게 하고 재료가 열적으로 안정한 온도에서 유리전이 점을 통과할 수 있어야 한다. 사출성형 공정에서 치수 안정도가 높은 성형된 생성물을 만들기 위해 재료는 주형이 열려진 후에 최소한의 탄성회복력을 지녀야 한다. 이것은 상기 재료를 사출공정동안 분자수준으로 분산시킴으로서 이룰 수 있다.
미합중국 특허 제4216240호에서 Shirai와 그의 동료들은 배향된 섬유형 단백질 생성물을 제조하기 위한 사출성형 공정에 대해 기술하였다. 이 공정에 의해 얻어진 섬유상 생성물은 본 발명으로부터 얻어진 투명한 유리질 재료의 캡슐과는 근본적으로 상이하다. 더우기 성형공정용으로 유동성 물질을 얻기 위해 Shirai와 그의 동료가 사용한 단백질 혼합물은 변성되어져야 하며 그러므로서 용해되는 이들의 능력이 상실된다.
미합중국 특허 제4076846호에서 Nakatsuka와 그의 동료들은 단백질 재료의 염을 가진 전분의 이성분 혼합물을 사용하여 사출성형 공정으로 식용 성형제품을 얻는다. 본 발명으로 제조된 성형제품은 단백질 염과 혼합되지 않은 전분으로 만든것일 수 있다.
미합중국 특허 제3911159호에서 Heusdens와 그의 동료들은 연성이 향상된 식용 생성물을 얻기 위해 섬유형 단백질 구조를 만드는 것에 대해 기술하였다. 본 발명으로 제조된 성형제품은 섬유용 단백질 구조가 없다.
전분으로 캡슐을 만들기 위해 사출성형장치를 사용하는 것은 신규한 것이며 아직까지 기술 문헌에 기록되어 있지 않다. 캡슐 이외에도 전분을 사출성형하여 필요로 하는 높은 제조 안정성 및 최소치수 편차를 가지는 다른 많은 유용한 생성물을 만들 수 있다. 이러한 생성물로는 캔디류 ; 식품원료, 약성분, 화학약품, 염료의 원료, 향신료, 복합비료, 종자, 화장품 및 농업용 제푸을 담기 위한 포장용 용기, 식품원료, 약성분, 화학약품, 염료의 원료, 향신료, 복합비료, 종자, 화장품 및 농업용 제품들이 포함하는 물질 및 임의의 활성 성분들이 매트릭스내에 분산되어 있어 사용하는 전분조성물의 용해도 특성에 따라서 분해 및 임의의 용해 및 임의의 생성물에 의한 분해 및 임의의 확산 등에 의해 전분으로부터 방출되는, 상기한 물질 및 임의의 활성성분들을 함유하고 있는 전분 조성물의 모양과 크기가 다양한 매트릭스 ; 가 포함된다. 이러한 생성물의 일부는 결과적으로 밀봉되어 있는 물질의 방출을 조절하는 방출시스템이 된다. 또한 의약품 및 외과용품도 전분 조성물을 사출성형 함으로써 제조될 수 있다. 전분의 생분해 가능한 성질에 의해 현재 사용되는 어떤 재료보다 환경면에서 볼때 바람직하다. 부가하여, 이 재료의 독성이 없음으로 인해 이를 사출성형 공업에 사용하는 것을 더욱 바람직하게 한다. 본 발명은 본 발명의 기술에 의해 제조할 수 있는 모든 사출성형된 생성물을 포함한다. 본 발명은 전분의 용해온도가 사출성형 공정에 사용될 수 있는 온도범위내에 있고 전분의 물 함량이 특정 범위내에 있으므로서 캡슐을 건조 또는 습윤화하는 흑종의 필수공정을 피할 수 있다는 점에서 공지기술과 구분된다. 용해온도 이상에서 전분은 분자 분산상태로 있다. 본 발명에 따라 사출성형 공정하는 동안 전분은 상당한 시간동안 용해온도 이상의 온도로 유지된다. 약물이나 식품원료등의 재료가 전분조성물내에 분산될때 이 양은 전분이 더이상 사출성형될 수 없게 만드는 만큼으로 사용되지는 않을 것이다.
본 발명의 첫번째 일면에 따라, 단백질의 부가된 알카리 금속염에 의해 화학적으로 개질되지 않은 전분을 사출성형법을 사용하여 성형품으로 성형하기 위한 :
(a) 단백질의 부가된 알칼리 금속염이 없고 물 함량이 조성물 중량의 5-30%인 전분으로 구성된 조성물을 만든뒤 이를 높은 압력하에서 이의 용융점 및 유리전이 온도보다 높은 온도까지 가열하여 용융물로 만들고 ;
(b) 이 용융물을 더 가열하고 가소화시켜 기본적으로 분자가 분산된 상태를 만든뒤 ;
(c) 이 용융물의 물 함량이 상기한 범위를 벗어나지 않도록 유지하면서 이를 주형내로 사출시키고 ;
(d) 이 주형내에 있는 용융물을 이것의 유리전이 온도보다 낮은 온도까지 냉각시켜 주형내에서 성형된 성형품을 만든뒤 ;
(e) 주형으로부터 성형된 성형품을 빼내는 것으로 구성된 전분 제품의 성형 방법을 제공한다.
본 발명의 두번째 일면으로, 단백질의 부가된 알칼리 금속염이 없고 물 함량이 조성물 중량의 5-30%인 전분으로 구성된 조성물을 상기한 바와 같은 사출성형 공정에 사용하기 위한 조성물의 사용방법을 제공한다.
본 발명의 세번째 일면으로, 고온에서 물과 전분의 분자분산물 형태로 있는 조성물을 제공하는데 이 조성물은
(a) 단백질의 부가된 알칼리 금속염이 없고 물 함량이 조성물 함량이 5-30%인 전분으로 이루어진 조성물을 온도와 압력이 제어되는 조건하에서 유지시킨 뒤 ;
(b) 일정 압력하에서 이 조성물의 상기한 물 함량이 변하지 않게 하면서 조성물의 유리전이 온도보다 높은 온도까지 가열하여 용융물을 만들고 ;
(c) 전분이 물에 용해되어 분자 분산물이 만들어질때까지 조성물을 더 가열하고 가소화시켜 만드는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 네번째 일면은 상기 성형품의 벽면구조가 기본적으로 무정형(amorphous)인 앞서 기재한 바와 같은 조성물로 만든 성형된 성형품을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 조성물로부터 성형된 생성물 및 성형된 부분의 조성물의 물함량, 적당한 시간, 온도, 압력을 조절하는 개선된 자동 사출성형장치에 사용하기 위한 개선된 전분 조성물을 포함한다. 이 전분은 10000-20000000달톤 범위의 분자질량을 가진다.
전분 조성물은 대략 5-30중량%의 물함량을 가진다.
전분은 약 0-100%의 아밀로즈와 약 100-0%의 아밀로 펙틴을 함유한다.
그러므로 본 발명의 첫번째 목적은 선행업계 기술의 조성물에 있어서의 상술한 한개 이상의 단점을 없애는, 사출성형장치에 사용하기 위한 새로운 성형가능한 전분 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 고속충전용 장비를 가지고 캡슐을 사용하기 위해 속도가 빠르고 정밀하게 캡슐을 성형하는 방법에 사출성형장치를 사용하기 위한 개선된 성형가능한 전분 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 사출성형물, 특히 캡슐과 같은 유용한 사출성형물 및 그러한 사출성형물을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 조직 및 작동방법은 다음의 도면설명에 의해 이해될 수 있다.
제1도에서 사출성형장치(27)은 일반적으로 세개의 구성단위로 되어 있는데 나팔관용기(5), 사출장치(1) 및 성형장치(2)이다.
나팔관용기(5)는 일정한 온도 및 일정한 물함량으로 전분(4)을 받아 놓고, 저장하며, 유지하고, 공급하는 기능을 갖는다. 나팔관용기(5)는 전분(4)이 들어오는 유입구(32)가 있는 밀폐된 상단(31)을 가지는 수직 실린더(30)를 포함한다. 수직 실린더(30)의 저부는 사출장치(1)의 입구(34)로 전분(4)을 공급하는 배출구(34)가 있는 밀폐된 원추형 깔때기(33)이다. 밀폐상단(31)과 원추형 깔때기(33) 사이를 연결하는 공기통로(35)가 있는데 여기에서 공기는 송풍기(36)에 의해 순환되며 사이리스터(37)에 의해 공기 온도가 유지되고 증기분사기(38)에 의해 공기의 상대 습도가 유지된다.
사출장치(1)은 나팔관용기(5)에서 압출기 입구(34)로 공급된 전분(4)을 물에 녹이고, 용해시킨 후 압출기통(17)내에서 가소화한 후 성형장치(2)안으로 가소화된 전분(14)을 사출하는 기능을 가진다.
성형장치(2)는 캡슐 모양의 공동(19)을 가지는 주형(6)을 자동적으로 파지, 및 열고 닫으며 그것으로부터 캡슐 부품(7)을 내놓는 기능을 가진다.
사출장치(1)에서 스크루(8)은 회전하면서 축방향으로 왕복운동을 한다. 스크루(8)이 회전할때, 스크류는 전분(4)을 물에 녹이고 용해시킨 후, 가소화하는 기능을 하며 스크루(8)이 축방향으로 움직일때는, 가소화된 전분(14)을 이동시켜 주형(6)속으로 집어 넣음으로써 사출하는 기능을 행한다. 스크루(8)은 속도를 조절할 수 있는 유압모터(9) 및 구동부(10)에 의해 회전되며 이중 유압실린더(11)에 의해 축방향으로 왕복운동을 한다.
회전 스크루(8)의 전방에서 가소화된 전분(14)이 압축되면 스크루(8), 구동부(10) 및 모터(9)로 이루어진 스크루 조립체(20)가 뒤로 밀리게 된다. 스크루 조립체(20)가 미리 정해 놓은 위치로 밀리게 되면 리미트 스위치(12)와 접촉하게 한다. 전분(4)이 완전히 가소화된 전분(14)으로 되는 제한된 시간이 지나고 나면 유압실린더(11)는 스크루 조립체(20)을 전방으로 향하게 하여 스크루(8)을 램으로 사용하여 일방 밸브(15), 니이들 밸브(23), 노즐(22) 및 배출구(21)을 포함하는 밸브 조립체(50)을 통해 가소화된 전분(14)을 성형장치(2)로 사출한다.
일방 밸브(15)는 스크루(8)의 나선형 홈(16)을 통해 가소화된 전분(14)이 역행하는 것을 막는다. 압출기통(17)은 전분(4)이 스크루(8)에 의해 가소화된 전분(14)으로 압축되는 동안 전분(4)을 가열시키는 코일(18)을 가진다. 가소화된 전분(14)은 가능한한 가장 낮은 온도로 가열되어 스크루(8)의 가능한한 가장 느린 속도로 운반되는 것이 바람직하다. 스크루(8)의 속도와 압출기 통(17)내에서 가소화된 전분(14)을 증기가열코일(18)에 의해 가열하는 것으로 성형장치(2)로 사출되는 가소화된 전분(14)의 질과 배출속도를 조절한다. 성형장치(2)는 가소화된 전분(14)이 사출되며 일정한 압력을 유지하는 캡슐 모양의 공동(19)을 가지는 주형(6)을 갖고 있다. 냉각제 냉각도관(24)이 주형(6)을 둘러싸고 있으며 가소화된 전분(14)이 주형(6)내에서 냉각되고 충분히 고형화되면 성형장치(2)가 열리고 주형(6)이 분리되어 캡슐 부품(7)을 사출한다.
제1도와 제2도는 물을 약 20중량% 함유하는 전분(4)용 사출성형 작동사이클에 대해 기술하였다. 본 발명의 사출성형장치(27)내에서 전분(4)의 일반적 작동사이클은 다음과 같다 :
a. 전분(4)은 나팔관 용기(5)내로 장입되어 실온 -100℃ 범위의 온도, 1-5×105뉴톤/㎡(N×m-2) 범위의 압력, 전분의 중량당 5-30% 범위의 물함량 조건으로 저장 및 유지된다.
b. 저장된 전분(4)을 80-240℃ 범위의 온도, 전분의 중량당 5-30% 범위의 물함량, 600-3000×105N×m-2범위의 압력 조건하에서 용융시킨다.
c. 용융된 전분(4)을 80-240℃ 범위의 온도, 600-3000×105N×m-2범위의 압력, 전분의 중량당 5-30% 범위의 물함량 조건하에서 물에 용해시킨다.
d. 용해된 전분(4)을 80-240℃ 범위의 온도, 600-3000×105N×m-2범위의 압력, 전분의 중량당 5-30% 범위의 물함량 조건하에서 가소화시킨다.
e. 가소화된 전분(14)은 80℃ 이상의 온도, 600-3000×105N×m-2범위의 사출 압력조건으로 주형(6)내로 사출되며 주형(6)은 약 100-10000킬로뉴톤의 고정력(clamping force)을 가진다.
f. 캡슐 모양의 부품(7)이 주형(6)내에서 가소화된 전분(14)으로 만들어져 사출된다.
제2도의 A점에서 시작하여 스크루(8)를 전방으로 움직여 B점으로 될때까지 가소화된 전분(14)으로 주형(6)을 충전시키고 제2도의 B점에서부터 C점까지의, 소위 호울드 타임(hold time)동안 사출된 가소화된 전분(14)를 고압으로 유지시킨다. 점에서 스크루(8)의 단부에 있는 일방 밸브(15)는 가소화된 전분(14)이 스크루(8) 전방의 실린더 공간에서 나사형 홈으로 역행하는 것을 방지한다. 호울드 타임동안 부가적인 가소화된 전분(14)이 사출되며 가소화된 전분(14)을 냉각 및 고형화시킴으로써 수축을 상쇄시킨다. 그런후 성형장치로 통하는 좁은 입구인 배출구(21)가 닫혀져서 사출장치(1)로부터 성형장치(2)가 격리된다. 주형(6)내의 가소화된 전분(14)은 여전히 고압하에 존재한다. 가소화된 전분(14)이 냉각되고 고형화되면 압력은 싱크마크(sinkmarks)의 부재를 알려줄만큼의 수준으로 떨어지며 너무 높아서 주형(6)내에 있는 캡슐 모양 공동(19)으로부터 캡슐 부품(7)이 제거되는 것을 힘들게 하지 말아야 한다. 배출구(21)가 닫혀진 후에 점(C)에서 스크루(8)는 회전을 시작한다. 가소화된 전분(14)은 스크루(8)가 D점까지 역축방향 운동하여 생긴 증가된 실린더 공간에 맞게 조절된다. 가소화된 전분(14)의 유속은 스크루(8)의 속도에 의해 조절되며 압력은 스크루(8) 전방에서 가소화된 전분(14)의 압력을 차례로 결정하는 배압(즉, 스크루 조립체(20)에 가해지는 유압)에 의해 결정된다. 다음 단계의 주형(6)에 사출되기 위해 가소화된 전분(14)이 만들어진 후에 스크루(8)의 회전은 D점에서 멈춘다. 정지상태의 스크루(8)내에 있는 전분(4)는 D점에서 E점까지의 압출기 통(17)상의 가열 코일(18)으로부터의 전도열에 의해 용융온도로 유지된다. 그러는 동안 고형화된 캡슐 부품(7)은 주형(6)으로부터 사출된다. 그런 후, 주형(6)은 가소화된 전분(14)의 다음 사출을 수용하기 위해 밀폐된다. 이러한 모든 작동은 후술되는 마이크로처리기에 의해 자동적으로 행해지며 조절된다.
제2도 및 제3도를 보면, 제2도의 사출성형 작동사이클은 유압요소 및 전기요소와 제3도의 마이크로처리기(28)에 의해 조절되는 상응하는 회로에 의해 제3도의 사출성형장치(27)상에서 행해진다.
전기 시스템 및 유압 시스템용 압력 스위치, 리미트 스위치, 온도 스위치, 속도 스위치 및 고체상태 회로 조합체를 사용하는데 있어, 본 발명에서 사용되는 마이크로처리기(28)은 제2도의 사출성형 작동사이클을 사용하기 위해 표 1에 보여진 시간, 온도, 압력조건 변수로 기억장치(51)내에 신호를 보내어 제3도의 사출성형장치에 의해 캡슐 부품(7)을 만든다.
[표 1]
제2도의 사출성형 작동사이클에 사용되는 스크루 상단에서의 시간, 온도 및 압력 범위
Figure kpo00001
제3도는 본 발명의 방법에 사용되는 사출성형장치(27)와 마이크로처리기(28)의 결합도를 나타낸다.
결합된 사출성형장치(27)와 마이크로처리기(28)은 5개의 밀폐된 루프(closed-loop), 아날로그(analog), 언-오프(on-off)로 구성된 6개의 제어회로로 되어 있다. 사출성형 작동사이클은 제2도의 성형사이클의 A점에서 시작하여 다음과 같이 작동한다.
충분하게 가소화된 전분(14)이 스크루(8)(마이크로처리기의 리미트 스위치로 조절되는) 전방에 축적되었을때 또한 제어회로(2)에 의해 조절된 바와 같은 일정한 배압에 대해 스크루(8), 구동부(9) 및 유압모터(11)로 이루어진 스크루 조립체(20)가 충분히 뒷쪽으로 밀려나면 회로 I4를 감지하는 위치에서 리미트 스위치(12)가 작용한다. 실린더 11(전방으로 운동하는 원통)을 작용시키기 위한 2가지 조건이 있는데 : 1) 주형의 고정력을 만들어주고 2) 리미트 스위치(2)를 작동시키는 것이다. 이러한 램은 원통(17), 노즐(14) 및 스크루 조립체(20)을 앞쪽으로 부딪치게 하여 밀봉작용을 하게 한다. 충분한 압력은 압력감지기 I2장치가 장착된 제어회로(2)에 의해 조절된다. 이러한 조건하에서 유압 피스톤(9)는 스크루 조립체(20)을 전방으로 부딪치게 하여 제2도의 성형 사이클의 B점에 도달하였을때 가소화전분(14)을 주형(6)내로 사출하여 마이크로처리기(28)에 의해 제어된 바와 같이 스크루(8)는 점(C)에 도달하게 될때까지의 기간동안 고압하에서 전방을 향한 위치로 남아 있는다.
제2도의 성형 사이클 B점에서부터 앞으로 나아가며 주형(6)내에서 가소화 전분(14)가 냉각되고 제2도의 성형 사이클 C점에서 구멍(21)이 밀폐된다.
제2도의 성형 사이클 C점에서 스크루(8)는 다시 회전하기 시작하며 유압실린더(11)내에서 수압은 보유압력(holding pressure)에서 배압으로까지 감소된다. 이 정해진 압력은 C점에서의 보유압력 보다 낮은 압력이다.
원통(17)은 유압실린더(11)의 후위에 있는 압력에 의해 주형(6)으로 향하는 일정압력으로 유지된다. 이것은 비례식 유압 밸브가 압력감지회로 I2에 의해 제어되는 제어회로(2) 장치에 의해 이루어진다.
스크루(8)이 회전할때 호퍼(5)에 전분(4)이 재충전된다. 조절회로(3)에 의해 조절된 스크루(8)의 제한 회전속도에서 일정기간동안 정확한 양의 전분(4)이 압출기 통(17)에 공급된다. 제어회로(3)은 스크루(8)의 회전속도를 측정하고 이를 제어회로(3)에 의해 제어되는 유압 비례식 흐름 조절밸브 O3을 감지시키는 속도감지 회로에 의해 작동되므로서 전분(4)을 재충전시킴으로 인한 토오크의 변화와는 무관하게 유압모터(10)의 회전속도를 일정하게 만든다.
적재시간이 끝났을때 스쿠루(8)의 회전은 정지되며 제2도의 성형 사이클은 D점에 도달하게 된다. 제2도의 성형사이클 D점에서 A점까지의 시간동안 전분(4)은 제어회로(1)에 의해 조절된 온도조건하에서 완전히 가소화된다.
온도감지회로 I1은 제어회로(1)에 의해 지시된 것과 같이 압출기 통(17)을 가열하는 사이이스터 열 조절기 O1을 감지한다.
제2도의 성형 사이클 B점에서 E점까지의 시간 간격동안 주형(6)은 충분히 냉각되어 완성된 캡슐 부품(7)이 주형(6)으로부터 사출될 수 있게 한다.
캡슐 부품(7)이 사출된 후 제2도의 작동사이클은 점 A로 다시 돌아오며 여기에서 흑종의 양만큼의 가소화된 전분(14)이 스크루(8)(회로 I4가 작용되고 시간이 경과됨을 감지하는) 전방에 적재되어 제2도의 작동사이클을 반복한다.
호퍼(5)내에서 전분(4)의 물함량을 정확히 유지하기 위해 온도 및 습도 조절 루프(5) 및 (6)을 주의깊게 다뤄야 하며 이것은 바람직한 속도로 적당한 작동을 하기 위해 필수적이다.
마이크로처리기(28)은 다음과 같은 바람직한 작동변수를 저장하기 위한 기억장치(51)을 포함하는데, 작동변수로는 실제 작동조건의 감지신호를 받고, 바람직한 작동조건과 실제적인 작동조건과의 편차를 탐지하고, 사이리스터와 밸브에 맞추어 작용장치(53)을 통해 신호를 보내는 감지 및 신호장치(52)가 있다.
제4도는 배출구(21), 노즐(22), 니이들 밸브(23) 및 베어링(15)을 포함하는 밸브 조립체(50)을 보여주며 이러한 요소들은 다음과 같이 작동한다 :
제2도의 A점에서 전분(14)내의 압력에 의해 베어링(15)이 밸브 동체에 대하여 압축되어 가소화된 전분 14에 대한 유입구(55)를 형성하는 동안 가소화된 전분(14)에 대한 충진챔버로서 규정되는 니이들 밸브(23)은 배출구(21)로부터 노즐(22)로 움츠려 들어가게 된다. 가소화된 전분(14)은 제2도에서 주물-충전시간인 A점에서 B점 사이의 시간동안 노즐(22)을 통하여 사출되어 주형(6)내로 들어간다. 제2도의 C점에서 니이들 밸브(23)은 앞으로 밀려져서 제2도의 C점에서 E점사이의 시간동안에 걸쳐 배출구(21)을 밀폐시키며 주형(6)의 입구가 밀폐되고 주형(6)내에서 캡슐 부품(7)은 냉각된다. 제2도의 E점에서 A점까지의 시간동안 니이들 밸브(23)은 밀폐된 채로 남아 있으며 그동안 캡슐 부품이 주형(6)으로부터 빠져나온다.
레버(25)가 마이크로처리기(28)로부터 받은 신호에 따라 캠-작용할때까지 일방 밸브(15) 및 니이들 밸브(23)는 보통 배출구(21) 및 노즐(22)를 밀폐시키는 스프링 장력을 이용한 레버(25)에 의해 작동된다.
예컨대 상이한 온도에서의 저장 및 손실 전단 모듈과 같은 전분의 열기계적 성질은 물함량에 의해 크게 좌우된다.
본 발명의 캡슐 성형공정은 바람직하게 5-30%의 물을 함유하는 전분을 사용하여 행해지며 그 하한선은 최대 작동온도인 240℃에 의해 분해되지 않을 정도이고 그 상한선은 완성된 캡슐의 끈적거림과 찌그러짐 정도에 의해 결정된다. 가소화 공정에서 열가소성 물질로 처리할때는 열과 압력에 의하지만 전분을 다룰때에 그것은 강한 전단력을 또한 가져야 한다는 것에 주의한다. 후술될 공정에 사용되어질 약자를 표 2에 기술하였다.
[표 2]
물리적 변수로 사용되는 약자
Figure kpo00002
사출성형장치(IMP)를 조정하기 위해 다음과 같은 지식이 필요하다.
(1) 용해공정의 열소비 : H(Tn, Pn)-H(Ta, Pa)
(2) 사출성형장치내에서의 전분의 가열속도
이것을 계산하기 위해서는 전분의 열전도수(heat conduction number) 및 전분의 열전달수 및 전분과 접촉하고 있는 원통의 조직에 맞는 특정재료가 필요하다. 전분의 가열속도 및 열소비는 전분을 쉽게 사출시키는데 필요한 최소시간 간격과 사출성형장치에 필요한 가열동력을 제공한다.
(3) 전분의 X에 좌우되는 Tn
예컨대 주형내에 있어서 전분의 물함량이 너무 적으면 결과적으로는 너무 높아져서 분해를 유발한다. Tn을 240℃ 이하로 유지하는데 필요한 최소한의 물함량은 5중량%이다.
(4) 유속 V(g, T, P)은 전분의 물함량에 크게 의존한다.
IMP의 속도를 내기위해 필요한 고유속 V(g, T, P)은 물함량을 높임으로써 얻을 수 있다.
캡슐이 끈적하다거나 기계적으로 실패하지 않게 하기 위한 물함량의 상한선은 일반적으로 물함량이 0.30을 초과하지 않는다는 것이다.
주형내에서 전분은 온도변화 Tt-Ta에 따라 그 부피가 줄게 된다. 이것은 결국 빈공간을 생성시키며 캡슐의 크기를 감소시켜 불량품이 되게 한다. 그러므로 캡슐생성시에 치수편차를 1%이하로 한다는 것은 중요하다. 온도변화에 의한 수축을 보상하기 위해 주형은 분명한 압력 Pn에서 충전되어야 한다. 충전압력은 양(T, P)과 K(T, P)에 의해 결정된다. 이미 X에 강한 의존도를 보였던 사출압력(Pn)은 다시 Tn에 의존한다.
제5도에선 130℃에서 전분의 전단 점도에 의존하는 전단 속도를 보여주는데 여기서 전분의 물함량은 0.2이다.
제6도는 물함량이 0.24인 전분에 대한 성형 영역을 도식한 것이다. 사출성형 동안 가소화된 전분은 불연속적으로 압출되며 바람직한 모양의 캡슐부품용 주형내에서 즉시 냉각된다.
전분의 성형가능성은 전분의 성질 및 공정조건에 좌우하는데 그중에서도 주형의 기하학적 조건 및 온도 및 압력조건 뿐아니라 전분의 열기계적 조건이 가장 중요하다. 제6도의 성형 영역도표에서 본 발명의 결합된 사출성형기-마이크로처리기로 전분을 처리하기 위한 한계 온도 및 압력을 지시한다. 최대 온도인 240℃는 그 한계 이상에선 전분이 눈에 보이게 분해됨으로써 결정된다. 최저 한계온도인 80℃는 바람직한 물함량(X : 0.05-0.30)을 가지고 고점도 및 용융탄성을 전개시킴으로써 결정한다. 상한압력인 3×109N×m-2는 용융된 전분이 주형을 구성하는 여러가지 금속 다이 사이로 흘러들어가서 경계선에서, 성형된 전분 캡슐부품에 부착된 얇은 웨브(wabs)를 형성할때 플래싱(flashing)을 시작함으로써 얻어진다.
하한 압력인 약 6×107N×M-2은 주형이 전분에 의해 완전히 충전되지 않았을 때의 충전불량(short shot)에 의해 결정된다. 하기하는 표 3에서는 본 발명의 전분 조성물을 사용하는 사출성형 공정에 쓰이는 작동변수를 제공한다.
[표 3]
사출성형 공정에 사용되는 작동변수
밀도 1.5-x103Kg×m-3
결정도 20-70%
H(Tn, Pn)-H(Ta, Pa) 63Kjoule×Kg-1
10Kgs.melt/h에 사용하는 유효 열성능 6.3×102KJoule
(106캡슐/h에 상응함)
(Ta, Pa) 3.1×10-4(℃)-1
결정화에 의한 수축 무시할 수 있다.
임계전단변형속도 104-106sec-1
본 발명의 전분 조성물은 후술하는 바와 같이 압출되고 성형된다.
제7도에서 유리전이 범위와 용융해온도범위가 전분-물시스템에서의 조성물의 함수로서 보여진다. 융해온도범위는 약 20℃까지 내려가는 젤라틴의 용해온도범위와 비교할때 100℃이상의 넓은 분포를 가진다. 유리전이온도범위 아래에서, 시판되는 통상적인 전분은 체적부당 약 30-100%의 비정질과 약 0-70%의 결정질을 함유하는 부분적으로 결정질인 중합체이다.
물을 명확하게 함유하는 상기 전분의 온도가 올라감에 의해 전분은 유리전이 온도범위를 통과한다.
제1도에서 전분의 가열 공정은 압출기 통(17)내에서 일어난다. 제2도에서 전분의 가열 공정은 전체의 사출 성형 작동사이클 동안에 일어난다. 제7도에서 유리전이 온도범위와 융해 온도범위 사이의 영역을 대역 Ⅱ라고 명명한다. 대역 Ⅱ에선 결정질 전분 및 융해전분이 발견된다.
유리전이 온도범위는 전분 분자들의 분자이동 변화 및 여러 등급의 크기에 따른 비정질 전분의 체적저장모듈(bulk storage module) 변화에 의해 특징지워지는 열역학적 전이온도범위와 상이하다.
대역 Ⅱ를 통과하는 대역 Ⅰ로 가는 동안 전분 분자나 그 분자의 커다란 부분의 병진운동은 유리전이온도 영역내에서 동결되는데 이것은 비열(CP) 변화와 상기 온도 범위에서의 체적 열 팽창 계수(α)에 의해 알 수 있다. 대역 Ⅱ를 통과하여 대역 Ⅲ으로 가는 동안 결정질 전분의 융해 온도범위를 통과하기 때문에 전분의 나선형 배열부분은 융해된다.
제1도에서 상기한 전분의 가열 공정은 압출기 통(17)내에서 일어난다. 제2도에서 상기한 전분의 가열공정은 전체 사출 성형 작동 사이클동안 일어난다. 상기한 나선형-코일 전이는 제1의 열역학적 전이이며 흡열 반응이다.
이러한 전이는 주사 열분석법이나 온도 변화에 따른 선형 점탄성(linear viscoelastic) 체적저장 모듈의 변화를 측정함으로써 알 수 있다. 제8도는 시차 열 분석기를 사용하여 온도 주사를 플롯트한 것이다. 세로좌표에는 기준(비어있는 샘플 호울더)과 비교한 샘플의 열 소비율을 플롯트하였다.
샘플의 열 소비율은 전분 샘플의 온도 변화에 좌우되며, 상기 온도는 ℃로써 가로 좌표에 플롯트되어 있다.
상기 도면에서 기준선의 변화는 유리전이에 상응하며, 피이크는 용융전이 또는 나선형-코일 전이에 상응한다. 선형 점탄성 체적저장 모듈(E)은 전분 샘플의 작은 정형(sinusoidal) 전단 변형으로 측정할 수 있다.
제1도에서 전분(4)를 TM이상의 온도로 가열하는 것은 압출기 통(17)의 전방에서 일어난다. 상기 가열공정은 가열용 코일(18)에 의해서 뿐아니라 상당한 몫으로는 스크루 회전 및 사출공정 동안의 높은 변형율에 의한 내부 마찰로 유지된다. 주형(6)이 열린 후 사출성형 전분(14)의 가역적인 탄성 변형은 사출 공정동안의 가소화된 전분(14)의 온도가 TM보다 높은 경우는 무시할 수 있으나 그렇지 않은 경우 성형 과정은 최소한 한단계 크기만큼 빠진다. 제2도에서 상기 전분의 가역적인 탄성 변형을 방지하기 위한, 주형내의 가소화된 전분을 냉각하는데 필요한 시간은 작동 사이클의 B점과 E점 사이이다.
주형내에서 전분은 오래 보지하면서 성형물의 생성을 저속시키는 것은 두가지 이유로 인해 바람직하지 못한데, 그 하나는 생성물의 산출량이 적어지고 또 하나는 압출기내에서 전분의 물함량이 손실되는 것이다. 높은 사출 온도에서 물은 항상 압출기통내의 뜨거운 전분에서 차가운 전분으로 이동한다. 상기한 물의 이동은 반대 방향의 스크루에 의해 전분을 이동시켜 상쇄시킨다.
제1도에서 상기의 전분(4) 이동은 스크루(8)에 의해 유지된다. 제2도에서 전분 이동은 작동 사이클의 C점과 D점 사이에서 일어난다. 압출기 통의 융해 대역내에서 전분의 고정 물함량을 얻기 위해 사출과정을 짧게하여 작동해야 한다. 압출기 통내에서 전분의 물함량을 높게 그리고 일정하게 하기 위해 적당한 형태의 수착 등은 선을 가진 전분을 사용해야 한다(제9도 참조). 압출기통내에서 전분의 물함량을 일정하게 하는 것은 생성 조건을 일정하게 유지하기 위해 필요하다. 사출하는 동안 전분의 물함량, 즉 X는 0.05 이상이어야 하는데 그렇지 않으면 TM이 240℃ 이상이 되어 전분의 분해가 일어나기 때문이다.
전분의 분지(branching) 및 교차결합 과정에서 특히 공유 교차 결합제와 같은 교차 결합제를 융해된 전분을 사출하기 바로 전에 부가한다.
제1도에서 교차 결합제 수용액은 원통(17)과 노즐(15)사이에 위치한 혼합용 시스템의 전방에 사출된다.
제4도에서 이 장치는 밸브 동체(50)에 통합된다. 예컨대 교차결합 반응은 사출공정 사이클 동안에, 또 캡슐의 사출 후에 주로 일어난다. 분지 및 교차결합에 대한 상기의 기술은 융해 및 용해 공정동안 전분 중합체의 열기계적 성질을 변화시키지 않는다.
전분 조성물은 표 4에 기술된 조건하에서 압출 및 사출된다.
[표 4]
전분의 사출 및 성형조건
사출장치
Figure kpo00003
사출 성형 장치는 여러가지 전분으로 전분 캡슐을 제조하는 방법에 사용되는데 다음과 같은 것으로 개질된 전분을 사용하여 본 발명에 의해 양질의 캡슐을 제조할 수 있다.
a) 교차 결합제로서 에피클로로히드린, 탈카르복실산 무수물, 포름알데히드, 포스포러스 옥시클로린, 메타포스페이트, 아크로레인, 유기디미닐설폰류 등을 사용한다.
b) 마이크로파로 전분을 교차 결합시킨다.
c) 공지의 공정과 같이 텍스트린류 및/또는 예비젤라틴화를 제공하기 위해 산 및/또는 효소로 처리하고/또는 초음파 처리하고/또는 감마방사선 처리한다.
d) 다음과 같은 화학적 유도체가 있다 : 산화전분, 전분모노포스페이트, 전분디포스페이트, 전분 아세테이트, 전분설페이트, 전분하이드록시에틸에테르, 카르복시메틸전분, 전분에테르, 2-하아드록시프로필전분, 전분에스테르, 포름알데히드전분, 소듐 카르복시메틸전분 및 e) a)부터 d)까지 각각의 전분 개질 공정 및 개질된 전분의 결합물 및 혼합물
또한 본 발명의 사출성형 장치는 해바라기 단백질, 콩 단백질, 면실유 단백질, 땅콩 단백질, 혈액 단백질, 달걀 단백질, 평지씨 단백질 및 그 아세틸화 유도체, 젤라틴 교차 결합된 젤라틴, 비닐아세테이트, 셀룰로오즈로서, 다당류, 메틸셀룰로오즈, 하이드록시프로필 셀룰로오즈, 하이드록시프로필메틸셀룰로오즈, 하이드록시메틸셀룰로오즈, 하이드록시에틸셀룰로오즈, 소듐 카복시 메틸셀룰로오즈, 폴리비닐피롤리돈, 벤토나이트, 아가-아가, 아라비아 검, 구아, 덱스트란, 키틴, 폴리말로즈, 폴리프락토즈, 펙틴, 알기네이트, 알긴산류, 플루코즈, 프락토즈, 사카로즈 등과 같은 단당류, 락토즈 등과 같은 올리고당류, 실리케이트류, 탄산염류 및 중탄산염류와 같은 중량제와 결합된 상기의 개질된 전분 a), b), c), d) 및 e) 및/또는 여러 형태의 전분을 사용하여 양질의 캡슐을 생성할 수 있다는 것이 발견되었으며, 증량제의 양은 사출성형에서 전분이 효과적으로 작용할 수 있을 정도로 조절된다.
또한 본 발명의 사출성형 장치는 하이드록시프로필메틸셀룰로오즈 프탈레이트(HPMCP), 셀룰로오즈 아세틸프탈레이트(CAP) 아크릴레이트류 및 메타크릴레이트류, 폴리비닐-아세테이트-프탈레이트(PVAP), 프탈레이트화 젤라틴, 석시에이트화 젤라틴, 크로톤산, 셀렉 등과 같은 장(腸) 중합체와 결합된 상기의 변경 전분 a), b), c), d) 및 e) 및/또는 여러 형태의 전분을 사용하여 장 특성(위액내에서 2시간 동안 견디며, USP XX에 따라 장액내에서 30분이내에 잘 용해되는)을 가지는 캡슐을 생성할 수 있다는 것이 발견되었다. 이러한 증량제의 양은 사출성형에서 전분이 효과적으로 작용할 수 있을 정도로 조절된다.
상이한 형태의 전분 및/또는 개질된 전분 및/또는 상기한 증량된 전분으로 캡슐을 생성하기 위해 후술되는 바와 같이 약학적으로 사용하기 적합한 량의 가소화제, 윤활제, 착색제를 사용한다 :
약용 가소제-글리세롤, 소르비톨, 디옥틸-소듐 설포석시네이트, 트리에틸 시트레이트, 트리부질 시트레이트, 1,2-프로필렌글리콜, 글리콜의 모노-디-트리-아세테이트류 등의 폴리에틸렌 글리콜 또는 바람직하기로 저분자량 유기 가소제를 전분 조성물의 중량을 기준하여 약 0.5-40%, 바람직하게는 0.5-10%의 다양한 농도로 사용한다.
약용 윤활제-글리세라이드류(오일 및 지방류), 락스 및 안지질 등의 지질류, 포화 및 불포화 식물성 지방산 및 그 염, 알루미늄, 칼슘, 마그네슘 및 주석의 스테아레이트류 뿐만 아니라 탈크, 실리콘류와 같은 윤활제를 전분 조성물의 중량의 0.001-10% 농도로 사용한다.
약리학적 착색제-아조염료 및 다른 염료 및 산화철, 이산화티타늄, 천연염료와 같은 안료 등의 착색제가 전분 조성물의 중량의 약 0.001-10%, 바람직하게는 0.001-5% 농도로 사용된다.
[실시예]
본 발명에 따른 방법 및 장치를 시험하기 위해 상이한 물함량과 증량제를 가진 시판용 천연 전분을 준비하여 조건을 맞춘 후 상이한 작동조건으로 사출성형 기계내에서 시험하였다.
제2도와 관련하여 사출성형-마이크로처리기 장치의 사이클 시간은 다음과 같았다 :
Figure kpo00004
노즐내의 압력 : 2×108N×m-2
스크루의 상이한 점들에서의 온도 : (다음의 실시예에서와 같이 가변 적이다).
다음의 실시예에서 사용되는 약자들의 뜻 :
Tb스크루 시작부분에서의 온도(℃)
Tm스크루 중간에서의 온도(℃)
Te스크루 끝에서의 온도(℃)
Tn노즐에서의 온도(℃)
LFV 선형 유속(㎜/초)
L 유동거리(㎝.)
D 필름 두께(㎝.)
허용 가능한 전분 캡슐은 다음의 실시예에서 사용된 작동조건과 전분 조성물에 따라 제조된다.
[실시예 1]
전분의 조성 : 밀전분, 젤라틴 150B, 물이 각각 8.2%bw, 73.8bw, 18bw.
작동조건 :
번호 TbTmTeTnL/D LFV
765 125 130 140 40 88 1000
[실시예 2]
전분의 조성 : 밀전분, 젤라틴 150B, 물이 각각 41%bw, 41% bw, 18% bw.
작동조건 :
번호 TbTmTeTnL/D LFV
126S 125 135 140 140 66 820
[실시예 3]
전분의 조성 : 밀전분, 젤라틴 150B, 물이 각각 67.6%bw, 24.6% bw, 15.8% bw.
작동조건 :
번호 TbTmTeTnL/D LFV
298S 125 135 140 140 66 1200
[실시예 4]
전분의 조성 : 밀전분, 물이 각각 79.4%bw, 20.6%bw.
작동조건 :
번호 TbTmTeTnL/D LFV
305S 115 130 140 140 66 820
[실시예 5]
전분의 조성 : 밀전분, 물, 에리트로신이 각각 79.82%bw, 21.6% bw, 0.0078% bw.
작동조건 :
번호 TbTmTeTnL/D LFV
349S 110 125 135 135 66 1000
[실시예 6]
전분의 조성 : 밀전분, HPCMP, 윤활제+가소제, 물이 각각 9.20% bw, 74.1% bw, 5.1% bw, 7.5% bw.
작동조건 :
번호 TbTmTeTnL/D LFV
349S 110 125 135 135 66 1000
이 전분 조성물은 장(腸)용 캡슐을 생성한다.
[실시예 7]
전분의 조성 : 밀전분, 물이 각각 78.5% bw, 21.5% bw.
작동조건 :
번호 TbTmTeTnL/D LFV
400S 130 150 160 160 66 820
400S 110 115 125 125 66 820
[실시예 8]
전분의 조성 : 밀전분, 물이 각각 87.3% bw, 12.7% bw.
작동조건 :
번호 TbTmTeTnL/D LFV
405S 150 160 170 170 66 820
[실시예 9]
전분의 조성 : 밀전분, 칼슘-스테아레이트, 물이 각각 76.8% bw, 3% bw, 20.2% bw.
작동조건 :
번호 TbTmTeTnL/D LFV
411S 100 110 135 135 66 880
413S 130 140 160 160 66 820
[실시예 10]
전분의 조성 : 밀전분, 글리세린, 물이 각각 77.2% bw, 3% bw, 19.8% bw.
작동조건 :
번호 TbTmTeTnL/D LFV
410S 100 110 135 130 66 820
414S 130 140 160 160 66 840
[실시예 11]
전분의 조성 : 밀전분, 폴리에틸렌-글리콜(10000m.W.), 물, 탈쿰이 각각 72.5% bw, 3% bw, 22.5% bw.
작동조건 :
번호 TbTmTeTnL/D LFV
412S 100 110 130 130 66 840
414S 130 140 160 160 66 840
[실시예 12]
전분의 조성 : 감자전분, 물이 각각 80.7% bw, 19.3% bw.
작동조건 :
번호 TbTmTeTnL/D LFV
417S 100 110 130 130 66 840
[실시예 13]
본 실시예는 아밀로즈 함량과 캡슐의 붕괴성질과의 관계를 예증한 것이며 이러한 시험을 위해 캡슐은 락토즈로 채워졌다.
Figure kpo00005
본 발명의 의도에 어긋나지 않은 변경 혹은 변형물 또한 본 발명의 영역에 속할 수 있다.
[실시예 14]
전분과 물로 이루어진 시스템 중량의 5-30wt% 되는 물함량을 갖는 전분으로 구성된 전분과 물로 이루어진 조성물을 10-1000×10=N/㎡ 되는 높은 압력하에서 이것의 유리전이온도와 융점보다 높은 온도(80-240℃)까지 가열하여 열가소성 전분 용융물을 만드는 것을 제외하고는 실시예 12의 방법을 반복하여 전분을 처리하였다.
용융물의 물함량이 전분/물 시스템 중량의 5-30wt%가 되도록 유지시키면서 이 전분 물질을 80-240℃되는 온도 및 10-1000×105N/㎡ 되는 압력에서 더 가열하고 가소화시킨뒤 600×105-3000×105N/㎡ 압력에서 포장용 용기 형태의 주형으로 사출시켰다.
실시예 4의 포장용 용기 형태의 주형은 사출성형된 모양을 갖춘 제품을 제조할 수 있는 적당한 모양의 어떤 주형으로도 대체될 수 있다는 것을 업계의 숙련자들은 잘 알 수 있을 것이다.
[실시예 15]
포장용 용기 형태의 주형을 캔디형태의 사출성형된 제품을 만들수 있도록 하는 형태의 주형으로 바꿔 실시예 14를 반복하였다.

Claims (18)

  1. (a) 단백질의 부가된 알카리 금속 염이 없는 전분과 물로 구성된 조성물을 물함량이 조성물 중량의 5-30%가 되도록 유전시킨뒤 10-1000×105N/㎡의 압력하에서 이것의 유리 전이온도 및 80°-240℃의 용융점보다 낮은 온도까지 가열하여 열가소성 용융물을 만든뒤 : (b) 이 용융물을 10-1000×105N/㎡의 압력하에서 80-240℃ 사이의 온도까지 더 가열 및 가소화시켜 전분을 물에 용해시켜 분자상태의 분산물을 만들므로써 ; 얻어지는 것을 특징으로 하는, 고온에서 전분과 물의 분산물 형태인 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 전분의 전부 또는 전분의 일부가 옥수수, 밀, 감자, 쌀 또는 타피오카 전분 또는 그것의 혼합물인 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 전분이 화학적으로 개질되지 않은 전분인 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 조성물이 하나 이상의 전개제, 하나 이상의 가소제, 하나 이상의 윤활제 및 하나 이상의 착색제중 하나 이상을 포함하는 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 가소제가 조성물 중량의 0.5-40%로 존재하는 조성물.
  6. 제4항에 있어서, 윤활제가 조성물 중량의 0.001-10%로 존재하는 조성물.
  7. 제4항에 있어서, 착색제가 조성물 중량의 0.001-10%로 존재하는 조성물.
  8. 제4항에 있어서, 전개제가 해바라기 단백질, 콩 단백질, 목화씨 단백질, 땅콩 단백질, 평지씨 단백질, 혈액 단백질, 달걀 단백질 및 이들의 아세틸화된 유도체, 셀룰로오즈, 메틸셀룰로오즈, 하이드록시프로필셀룰로오즈, 하이드록시메틸셀룰로오즈, 하이드록시에틸셀룰로오즈, 하이드록시프로필메틸셀룰로오즈, 소듐 카복시메틸셀룰로오즈, 폴리비닐피롤리돈, 아가-아가, 아라비아 검, 구아, 덱스트란, 키틴, 폴리말토오즈, 폴리프록토오즈, 펙틴, 알기네이트, 알긴산 등과 같은 다당류 ; 비닐아세테이트 ; 젤라틴, 가교 결합된 젤라틴 ; 포도당, 과당같은 단당류 ; 서당 ; 및 유당 같은 올리고당류 ; 벤토나이트, 실리케이트, 탄산염 및 중탄산염에서 선택된 조성물.
  9. 제5항에 있어서, 가소제가 글리세롤, 소리비톨, 디옥틸소듐 설포석시네이트, 트리에틸시트레이트, 트리부틸시트레이트, 1,2-프로필렌글리콜, 글리세롤의 모노-, 디-, 트리아세테이트류를 포함하는 저분자량 유기 가소제 및 폴리에틸렌 글리콜에서부터 선택된 조성물.
  10. 제6항에 있어서, 윤활제가 지질류 ; 포화 및 불포화 식물성 지방산 및 그 염, 알루미늄, 칼슘, 마그네슘 및 주석의 스테아레이트류 뿐만 아니라 탈크, 실리콘에서 선택된 조성물.
  11. 제10항에 있어서, 윤활제가 조성물 중량의 0.001-10%로 존재하는 글리세라이드, 인지질 또는 이들의 혼합물인 조성물.
  12. 전기한 항중 어느한 항에 있어서, 전분이 장내에서 용해되는 성질을 가지는 하나 이상의 중합체와 혼합되고 이 중합체가 하이드록시프로필메틸셀룰로오즈프탈레이트 (HPMCP), 셀룰로오즈아세틸프탈레이트(CAP), 아크릴레이트류 및 메타크릴레이트류, 폴리비닐-아세테이트프탈레이트(PVAP), 프탈레이트화 젤라틴, 석시네이트화 젤라틴, 크로톤산, 셀락에서 선택된 조성물.
  13. (a) 전기한 항중 어느 한 항의 전분 용융물을 물함량이 5-30wt%가 되도록 유지하면서 600×105-3000×105N/㎡ 압력의 주형의 공동내로 사출시킨 뒤 (b) 주형내에 들어있는 전분 용융물을 냉각시켜 고화된 제품을 만들고 (c) 주형의 공동으로부터 성형된 제품을 빼내는 것으로 구성된 방법으로 만들어진, 상기 제품의 벽면 구조가 필수적으로 무정형인 것으로 특징으로 하는 성형품.
  14. 제13항에 있어서, 상기 성형품이 캡슐인 성형품.
  15. 제13항에 있어서, 상기 성형품이 캔디인 성형품.
  16. 제13항에 있어서, 상기 성형품이 예컨대, 식품원료, 약성분, 화학약품, 염료의 원료, 향신료, 복합비료, 종자, 화장품 및 농업용제품을 담기 위한 포장용 용기인 성형품.
  17. 제13항에 있어서, 상기 성형품에 여러가지 물질 및 활성 성분들(예를 들어, 식품원료, 약제, 화학약품, 염료, 향신료, 복합 비료, 종자, 화장품 및 농업용 제품)이 미세하게 분산되어 있어 사용된 전분 조성물의 용해도 특성에 따라 분해, 용해, 미생물에 의한 침식작용 또는 확산에 의해 매트릭스로부터 방출되어 때에 따라 결과적으로 미세하게 분산된 물질에 대한 방출을 조절할 수 있는 방출시스템으로서의 역할을 하는 모양과 크기가 다양한 매트릭스인 성형품.
  18. 제13항에 있어서, 상기 성형품이 의약용 및 외과용 제품인 성형품.
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