KR101369051B1

KR101369051B1 - ｐＨ 민감성 고분자 화합물, 이를 포함하는 활성 성분 전달 조성물 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR101369051B1
Application number: KR1020070043043A
Authority: KR
Inventors: 조인식; 이기무; 박한웅
Original assignee: 애경산업(주)
Priority date: 2007-05-03
Filing date: 2007-05-03
Publication date: 2014-02-28
Also published as: KR20080097772A

Abstract

본 발명은 친수성 폴리아스파테이트 계열 화합물에 소수성 작용기와 pH 민감성 3급 아민기를 결합시킨 pH 민감성 고분자 화합물과 그 용도에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 폴리아스파테이트 계열 화합물에 약 9 ~ 11의 pKa값을 가지며 pH 9 이상에서는 불용성이 되고, pH 9 이하에서 이온화되어 물에 용해되는 3급 아민을 결합시키고, 필요에 따라 소수성 작용기를 부가시켜 pH에 민감한 고분자 화합물 및 그 용도에 관한 것이다.

본 발명의 고분자 화합물을 이용하여 활성 성분을 코팅 또는 캡슐화하여 원하는 pH 영역에서 고분자 화합물의 용해성을 조절함으로써 활성 성분의 방출을 조절할 수 있는 활성물질 전달 조성물로 사용할 수 있다.

pH 민감성 고분자 화합물, 세탁기, 유연제

Description

ｐＨ 민감성 고분자 화합물, 이를 포함하는 활성 성분 전달 조성물 및 이의 제조방법{Polymer compound sensitive to pH change, active components delivery composition including the same and the manufacturing method thereof}

도 1은 pH 민감성 작용기인 N,N-디-노말부틸아미노프로필아민을 사용하여 제조된 실시예 1, 2, 3 및 5와 비교예 1의 pH 민감성 고분자 화합물에서 N,N-디-노말부틸아미노프로필아민의 함량 변화에 따른 pH 민감성 변화를 나타낸 그래프이다.

도 2는 소수성 작용기인 옥타데실아민을 사용하여 제조된 실시예 3 및 비교예 2 내지 4의 pH 민감성 고분자 화합물에서 옥타데실아민의 함량 변화에 따른 pH 민감성 변화를 나타낸 그래프이다.

도 3은 실시예 6에서 제조된 pH 민감성 고분자 화합물의 pH에 따른 용해도 변화를 나타낸 그래프이다.

도 4는 실시예 3 및 비교예 5 내지 6에서 제조된 pH 민감성 고분자 화합물에서 pH 민감성 작용기에 따른 pH 민감성 변화를 나타낸 그래프이다.

도 5는 실시예 4에서 제조된 pH 민감성 고분자 화합물의 pH에 따른 용해도 변화를 나타낸 그래프이다.

도 6은 실시예 3에서 제조된 pH 민감성 고분자 화합물을 이용하여 코팅한 유연성분의 용해도 변화를 pH 7.0과 pH 11.0에서 시간에 따라 나타낸 그래프이다.

본 발명은 pH에 따라서 용해도가 변화하는 pH 민감성 고분자 화합물 및 그 용도에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 특정 pH 영역에서 용해성이 변화하여 활성 성분을 일정 pH에서는 코팅 캡슐화하여 보호하고 일정 pH에서는 방출시킬 수 있는 활성물질 전달 조성물로 사용될 수 있는 고분자 화합물 및 그 용도에 관한 것이다.

특정 성분들이 프로세스상의 특정한 지점에서 투입되어야만 효과가 극대화되는 경우가 많다. 예를 들어, 의류나 식기 세척 중에 유연 성분이나 향 성분은 세탁과정보다는 헹굼 과정에서 투입되는 것이 가장 효과적이다. 일반적인 처리방법으로는 마지막 헹굼 과정에 섬유 유연제 등을 투입하는 것이나, 이러한 방법은 유연 성분이나 향을 일정 시기에 맞추어 별도로 투입해야 하는 단점이 있다. 또 다른 방법으로는 활성 성분을 코팅이나 캡슐화하여 세탁 과정과 같은 초기에는 보호하고, pH와 같은 외부 환경이 달라짐에 따라 보호막의 용해성을 조절함으로써 활성성분의 방출을 조절하는 것이다. 이와 같은 조절 방법은 모든 성분을 한꺼번에 투입하면서도 특정 성분의 방출은 원하는 시점에 조절할 수 있는 장점이 있다. 의류나 식기의 세척 과정에서는 실질적인 세척이 이루어지는 본 세척 과정과 유연 성분이나 향 성분이 최종적으로 섬유나 식기에 부착하여 효과를 부여하게 되는 헹굼 과정에서 가장 크게 달라지는 점은 pH의 변화로, 본 세척 과정에서는 세척수의 pH가 10 내지 11이고, 최종 헹굼 과정에서의 헹굼수의 pH는 6 내지 8로 감소하게 된다.

대한민국 특허출원 제 10-1998-0031572호에서는 pH 민감성을 나타내는 작용기인 썰폰아마이드기를 포함한 고분자 화합물에 관하여 개시하고 있는데, 상기 고분자 화합물는 pH 7 이하에서 불용성이 되고, pH 7 이상에서는 이온화되어 용해된다. 이러한 경우 의류나 식기 세척제에서의 거동과는 반대의 특성을 지니므로, 결과적으로 적합한 거동을 나타내기 위해서는 양이온성의 기를 함유하여 염기성을 나타내는 화합물이 필요하다고 할 수 있다.

미국 특허공개 제 2003/0158072 A1과 2003/0158344 A1에서는 대표적으로 디메틸아미노에틸메타크릴레이트 (dimethyl aminoethyl methacrylate)나 디메틸아미노프로필메타크릴레이트 (dimethyl aminopropyl methacrylate)와 같은 염기성 성질을 가지는 작용기를 포함하는 공중합체에 관하여 논하고 있는데, 세탁 세제를 녹인 용액과 증류수에서의 pH 변화에 따라 물에 대한 용해도가 달라지는 특성을 보이고 있다. 그러나, 상기 특허에 기재된 공중합체는 소수성 작용기와 pH 민감성 작용기로만 구성되어 고분자 화합물의 뼈대로 소수성 작용 또는 pH 민감성 작용을 가지는 물질만이 선택 가능하므로 소수성 작용기와 pH 민감성 작용기의 종류 및 부가 몰 비를 자유롭게 조절하는 데 한계를 갖는다.

본 발명의 목적은 pH에 따라 용해성이 변화하는 pH 민감성 고분자 화합물 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 pH 민감성 고분자 화합물을 이용하여 활성 성분을 코팅 또는 캡슐화하여 원하는 pH 영역에서 활성성분을 방출할 수 있는 pH 민감성 활성성분 전달 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 친수성과 생분해성을 동시에 갖는 폴리 아스파테이트 유도체 화합물에 화학식 1의 pH 민감성 작용기 및 화학식 2의 소수성 작용기가 부가된 pH 민감성 고분자 화합물을 제공한다:

화학식 1

상기 식에서 R₁은 수소 또는 탄소 원자수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이며, R₂는 탄소 원자수 2 내지 10의 알킬기이다. R₃과 R₄는 탄소 원자수 3 내지 6의 알킬기이며,

화학식 2

상기 식에서 R₁은 수소 또는 탄소 원자수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이며, R₅는 탄소 원자수 6 내지 30개인 직쇄 또는 분지쇄 포화 또는 불포화 알킬기이다.

상기 화학식 1의 pH 민감성 작용기는 약 9~11의 pKa 값을 가지며 pH 9 이상에서 불용성이고, pH 9 이하에서 이온화되어 물에 용해되는 3급 아민으로 대표되는 pH 민감성 작용기로서, 예컨대 N,N-디-노말부틸아미노프로필아민, N,N-디-노말부틸아미노에틸아민, N,N-디-이소프로필아미노에틸아민 등이 있다.

상기 화학식 2의 소수성 작용기로는 직쇄 또는 분지쇄의 헥실, 옥틸, 데실, 도데실, 테트라데실, 헥사데실, 옥타데실, 도코실 기 등이 있고, 불포화 알킬 기로 올레일 등이 있다.

상기 화학식 1의 pH 민감성 작용기는 반응 가능한 폴리(아미노산)유도체에 대하여 5 내지 99 몰 % 바람직하게는 25 내지 90 몰 % 포함할 수 있다. 상기 pH 민감성 작용기의 결합 몰비가 5몰 % 이하일 경우 pH 민감성 작용기의 함량이 너무 낮아 높은 pH에서도 용해도가 감소하지 않고, 전체 고분자 화합물의 수용성에 미치는 영향이 적게 된다.

상기 화학식 2의 소수성 작용기 화합물은 반응가능한 폴리(아미노산) 유도체에 대하여 1 내지 20 몰 %, 바람직하게는 5 내지 15 몰 % 포함한다. 소수성 작용기가 전혀 부가되지 않은 경우 친수 / 소수 균형이 맞지 않아 pH가 높아져도 용해도가 감소하지 않고, 반면 소수성 작용기가 20 몰 % 이상인 경우에는 고분자 화합물의 소수성이 너무 강하여 물에 용해되지 않는다.

따라서, 본 발명에 따른 상기 pH 민감성 고분자 화합물는 고분자 공중합체의 제조시 제조조건, 예컨대 전술한 pH 민감성 작용기와 소수성 작용기의 종류 및 부가 몰 비를 조절함으로써, 쉽게 고분자 화합물의 물성 및 pH 민감성의 정도를 용이하게 조절할 수 있으며, 경제적인 제조가 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명은 화학식 3의 pH 민감성 고분자 화합물을 제공한다:

화학식 3

상기 식에서 x+y+z는 4 내지 600의 값을 갖고, 또한 y는 최소한 1 이상이며, R₁은 수소 또는 탄소 원자수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이며, R₂는 탄소 원자수 2 내지 10의 알킬기이며, R₃과 R₄는 탄소 원자수 3 내지 6의 알킬기이며, R₅ 는 탄소 원자수 6 내지 30개인 직쇄 또는 분지쇄 포화 또는 불포화 알킬기이다.

상기 pH 민감성 고분자 화합물을 구성하는 성분 중 하나인 친수성과 생분해성을 동시에 갖는 폴리 아스파테이트 유도체 화합물로서는, 폴리아스파테이트 계열 화합물에 비이온성의 성질을 갖는 히드록시기 또는 에스터기 등의 작용기를 부가한 것이 바람직하며, 이의 일례를 들면 폴리아스파테이트 계열 화합물에 히드록시기가 부가된 폴리 (2-히드록시에틸 아스파타마이드)이 있다. 상기 폴리 아스파테이트 유도체 화합물의 분자량 범위는 특별한 제한은 없으나, 1,000 내지 150,000 범위가 바람직하다. 분자량이 1,000 미만인 경우 물에 대한 용해성이 높아지고, 또한 분자량이 150,000을 초과하는 경우 친수성/소수성의 균형이 맞지 않아 모든 pH 영역에서 용해되지 못하고 침전될 수 있다.

본 발명에 따라 pH 민감성 고분자 화합물는 폴리 아스파테이트 유도체 화합물에 pH 민감성 작용기와 소수성 작용기가 추가로 부가되어 얻어질 수 있다. 예를 들면, 이러한 pH 민감성 고분자 화합물는 디메틸포름아미드에 폴리(숙신이미드)를 용해시키고, 상기 용액에 화학식 2의 소수성 작용기 화합물을 일정량 첨가한 후, 60 ~ 80 ℃ 온도에서 12시간 동안 교반하여 반응시킨다. 상기 혼합 용액에 화학식 1의 pH 민감성 작용기 화합물을 첨가한 후 60 ~ 80 ℃ 온도에서 12 시간 동안 추가로 반응시키고, 온도를 30℃로 낮춘 후 2-아미노에탄올을 첨가하여 6 시간 동안 반응시킨다. 반응이 완료된 후 반응물을 침전, 여과 또는 농축 등의 방법으로 용매를 제거하고 목적하는 pH 민감성 고분자 화합물을 얻는다.

폴리 아스파테이트 유도체에 부가되는 작용기는 공통으로 1급 또는 2급 아민으로 구성된 반응기를 가지며, 이 반응기를 이용하여 폴리 아스파테이트 유도체와 아미드 결합을 하게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 pH 민감성 고분자 화합물는 말단에 폴리 아스파테이트 유도체와 반응하는 1급 또는 2급 아민으로 구성된 반응기 및 분자 내에 pH 민감성을 부여하는 3급 아민기를 포함하여, pH에 따라 물에 대한 용해도가 달라지는 이온화 특성을 갖게 된다. 특히 화학식 1의 pH 민감성 작용기는 약 9 ~ 11의 pKa 값을 가지며 pH 9 이상에서 불용성이고, pH 9 이하에서 이온화되어 물에 용해되는 성질을 갖는다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명에 따른 pH 민감성 고분자 화합물을 포함하는 pH 민감성 활성 성분 전달 조성물을 제공한다.

본 발명에 따른 pH 민감성 전달 조성물은 원하는 특정 pH 영역에서 용해되도록 조절함으로써 유용하게 사용될 수 있다. 예를 들어 의류나 식기 세척의 세척 과정에서, 통상 세척 과정에서는 세척수의 pH가 10 내지 11이고, 최종 헹굼 과정에서의 헹굼수는 pH는 6 내지 8로 감소한다. 따라서, pH 민감성 작용기 및 소수성 작용기의 함량을 조절하여 pH가 10 내지 11에서는 용해되지 않고 안정한 코팅막을 형성하고, 헹굼 과정에서 나타나는 pH 9 이하에서는 상기 코팅막이 용해될 수 있도록 낮은 pH에서 용해되는 pH 민감성 고분자 화합물을 포함하는 코팅 조성물(전달 조성물)을 제조하고, 이러한 전달 조성물로 유연 성분 등 활성 성분을 코팅 또는 캡슐화에 사용하는 경우, 의류나 식기의 자동세탁에서 세척 과정에서는 유연 성분 등이 본 발명에 따른 pH 민감성 고분자 화합물에 의해 코팅되어 방출되지 않았다가 헹굼 과정에서 pH가 낮아짐에 따라 고분자 화합물가 용해되어 유연 성분이나 향이 방출되어 의류나 식기에 유연 효과를 낼 수 있게 하는 효과적인 방출 조절제로서 사용될 수 있다.

본 발명의 pH 민감성 전달 조성물에 봉입 되는 활성 성분은 특별한 제한 없이 사용할 수 있으며, 이의 비제한적인 예로는 향, 효소, 섬유 유연 성분, 표백제, 표백활성화제, 유연 보조제, 형광 증백제, 주름 방지제 또는 그 혼합물 등이 있다. 또한 전술한 성분 이외에 당 업계에 통상적으로 알려진 첨가제, 예컨대 안정화제, pH 조정제, 항산화제, 보존제, 결합제 또는 붕해제 등을 포함할 수 있다. 또한 활성 성분이 액체일 경우 활성 성분이 흡수되어 있는 고체 물질, 예컨대 제올라이트, 다공성 비드, 녹말 등에도 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 전달 조성물의 제조 방법은 당 업계에 알려진 통상적인 방법, 예를 들어 스프레이 드라잉, 유동층 건조기를 이용한 코팅, 유화법, 매트릭스 형성 등의 방법을 단독 또는 병행하여 사용할 수 있다.

이하, 본 발명을 하기 실시예 및 시험예에 의하여 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 하기 실시예 및 시험예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1-6, 비교예 1-6

실험에 사용한 폴리(숙신이미드) (PSI)는 문헌을 참고하여 제조하였다. (Masayuki Tomida et al., Polymer, Vol. 38, 1997, pp 4733~4736)

폴리(숙신이미드) 97 g을 디메틸포름아마이드 600 ml에 녹이고, 하기 표 1에 표시한 바와 같이 소수성 작용기를 일정량 첨가한 후, 60℃에서 12시간 동안 교반하며 반응한다. 본 혼합물에 다시 pH 민감성 작용기를 하기 표 1과 같이 첨가한 후, 60℃에서 12시간 동안 추가로 반응하고, 온도를 30℃로 낮춘 후 2-아미노에탄올을 첨가하여 6시간 동안 반응시킨다. 반응이 완료된 후 반응물을 묽은 수산화나트륨 용액에 천천히 넣어 산물을 침전시키고, 용매를 제거한 후 -52℃로 동결건조하여 고분자 화합물을 제조하였다.

견본명	PSI ^주1) (g)	pH 민감성 작용기^주2 ⁾ (mole)	소수성 작용기^주3 ⁾ (mole)	2-에탄올아민 (mole)
실시예 1	97	0.25 DBAPA	0.10 ODA	0.65
실시예 2	97	0.50 DBAPA	0.10 ODA	0.40
실시예 3	97	0.70 DBAPA	0.10 ODA	0.20
실시예 4	97	0.70 DBAEA	0.10 ODA	0.20
실시예 5	97	0.90 DBAPA	0.10 ODA	-
실시예 6	97	0.70 DBAPA	0.10 DDA	0.20
비교예 1	97	0.05 DBAPA	0.10 ODA	0.85
비교예 2	97	0.70 DBAPA	-	0.30
비교예 3	97	0.70 DBAPA	0.20 ODA	0.10
비교예 4	97	0.70 DBAPA	0.30 ODA	-
비교예 5	97	0.70 DMAPA	0.10 ODA	0.20
비교예 6	97	0.70 DEAPA	0.10 ODA	0.20

주 1) 폴리(숙신이미드)

주 2) DBAPA N,N-디-노말부틸아미노프로필아민

DBAEA N,N-디-노말부틸아미노에틸아민

DMAPA N,N-디메틸아미노프로필아민

DEAPA N,N-디에틸아미노프로필아민

주 3) ODA 옥타데실아민

DDA 도데실아민

실험예 1. 공중합체의 pH 민감성 평가

본 발명에 따라 제조된 pH 민감성 고분자 화합물의 pH에 따른 용해성을 평가하기 위해 다음과 같이 실험하였다.

실시예 1 내지 6 또는 비교예 1 내지 6의 고분자 화합물 20 mg을 증류수 20 ml에 녹이고, pH를 4.0으로 낮추었다. 묽은 수산화나트륨 용액을 가하여 pH를 12.0까지 점차 변화시키면서 pH 측정기와 자외선 분광기를 이용하여 pH와 500 nm에서의 투광도 변화를 측정하였다. 그 결과를 도 1 내지 도 3에 나타내었다.

그 결과, 실시예 1 내지 6의 고분자 화합물는 pH 9 이하의 영역에서는 완전히 녹은 상태로 존재하고 pH가 9 이상이 되면 용해도가 급격히 감소하여 침전이 발생하는 것을 확인하였다.

반면, 비교예 1의 고분자 화합물는 pH 민감성 작용기인 N,N-디-노말부틸아미노프로필아민을 0.05 mole 부가하였는데, pH 9 이상의 영역에서도 용해도가 감소하지 않았다. 이는 pH 민감성 작용기의 함량이 너무 낮아 높은 pH(pH 9이상)에서 N,N-디-노말부틸아미노프로필아민에 존재하는 3차 아민의 이온화도가 감소하더라도, 전체 고분자 화합물의 수용성에 미치는 영향이 적기 때문이다.

또한, 소수성 작용기는 고분자 화합물에 부가되는 함량이 증가할수록 전 pH 영역에서 전반적으로 용해도가 감소하였다. 반면 소수성 작용기가 전혀 부가되지 않은 비교예 2의 경우 친수 / 소수 균형이 맞지 않아 용해성 전이 현상이 나타나지 않았다. 또한 소수성 작용기가 0.2 또는 0.3 몰 부가된 비교예 3 내지 4의 경우에는 소수성 작용기의 함량이 너무 높아 전 pH 영역에서 용해되지 않았다.

또한 실시예 3, 4 및 비교예 5, 6에서 각기 다른 pH 민감성 작용기를 사용하여 제조된 고분자 화합물의 거동을 측정한 결과, N,N-디-노말부틸아미노프로필아민과 N,N-디-노말부틸아미노에틸아민을 사용한 고분자 화합물는 pH 9 이상에서 불용성이었으나, N,N-디-메틸아미노프로필아민과 N,N-디-에틸아미노프로필아민을 사용한 고분자 화합물는 pH 9 이상에서 물에 용해되었다. 따라서, 본 발명에 적합한 pH 민감성 작용기는 약 9 ~ 11의 pKa 값을 가지며 pH 9 이상에서 불용성이고 pH 9 이하에서 이온화되어 물에 용해되는 성질을 갖는 3급 아민기를 가져야 함을 확인하였다(도 4 및 도 5참조).

실험예 2. 용해성 평가

pH 민감성 고분자 화합물로 코팅한 활성 성분의 용해성을 pH 7.0, pH 11.0에서 하기와 같은 방법으로 측정하였다.

양이온 계면활성제로 유연 성능을 갖는 디스테아릴디메틸암모늄클로라이드 과립 100 g에 실시예 3에서 제조한 고분자 화합물 5 g이 녹아있는 유기 용매 분산액을 스프레이 하면서 혼합한 후, 40℃ 이상에서 건조하는 공정을 통해 상기 고분자 화합물가 코팅된 양이온 계면활성제 과립상을 얻었다. 비이커에 pH 7 또는 pH 11 용액 100 ml를 준비하고, 믹서를 이용하여 일정 속도로 교반하면서, 컴퓨터에 연결된 전기 전도도 측정기를 작동시키고 교반과 동시에 0.5 g의 코팅된 과립을 중심부에 투입하고 이 시점을 0으로 하였다. 전도도값이 2분 이상 상승하지 않을 경우 이값을 100%로 하고, 100%를 기준으로 99%에 도달한 시점을 T₉₉이라 하고 용해성을 평가하였다. 용해가 완료된 용액을 200 메쉬 금속망으로 거르고, 걸러지지 않은 물질을 건조한 후 정량하였다. 초기 넣어준 양 대비 녹지않고 남은 양을 불용 물질 (%)라고 하였다. 그 결과를 표 2 및 도 6에 나타내었다.

	pH 7.0		pH 11.0
	무코팅	코팅	무코팅	코팅
T₉₉ (초)	38	158	41	435
불용물질 (%)	1.3	1.9	1.5	8.9

실험 결과, 코팅하지 않은 유연 성분 과립은 40초 이내에 완전히 용해되었고, pH가 달라져도 변화가 없었다. 반면 실시예 3에서 제조한 고분자 화합물로 코팅한 경우에는 pH가 7일 때는 158초였던 것이 pH 11에서는 435초로 용해가 지연되어 입자를 보호하는 것을 볼 수 있었다. 용해가 완료된 후 걸러지지 않은 물질의 양 역시 pH 7에서 1.9 %에서 pH 11에서 8.9 %로 증가하였다.

이로써, 본 발명의 pH 민감성 고분자 화합물는 활성 성분을 코팅 또는 캡슐화하여 수용액 상에서 pH 9 이상의 영역에서는 용해되지 않아 안정한 코팅막을 형성하고, pH 9 이하에서는 상기 코팅막이 용해됨으로써 활성 성분을 방출할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

실시예 7

다음 표 3의 성분 및 함량을 가진 유연 세제 조성물을 고속 회전 믹서 및 분무건조장치를 이용하여 통상의 방법으로 제조하였다.

원료	중량 %
비이온 계면활성제^주1)	15
음이온 계면활성제^주2)	7
양이온 계면활성제^주3)	5
실시예 3 고분자 화합물	0.25
탄산나트륨	35
제올라이트	25
오염 분산 고분자 화합물	0.5
망초	5.75
형광염료	0.3
효소	0.5
향	0.2
수분	5.5
합계	100

주 1) 알킬기의 탄소수 12 내지 14, 에틸렌옥사이드 평균 부가 몰수 9몰

주 2) 직쇄 알킬벤젠술폰산

주 3) 디스테아릴디메틸암모늄클로라이드 (AROSURF TA-101, Goldschmidt)

본 발명의 공중합체는 친수성 폴리(아미노산) 유도체에 화학식 1의 pH 민감성 작용기 및 화학식 2의 소수성 작용기를 결합시켜 pH 민감성 고분자 화합물을 형성함으로써, 특정 pH에서 용해가능한 pH 민감성 고분자 화합물을 제공하며, 특히 단순히 첨가되는 pH 민감성 작용기와 소수성 작용기의 함량을 조절함으로써 용이하게 고분자 화합물가 용해되는 pH를 조절할 수가 있게 되어, 식기 세척기 또는 의류 세탁기 등과 같이 일정 시간에 활성물질을 방출해야 하는 전달 조성물로 사용이 가능하다.

Claims

폴리 아스파테이트 유도체 화합물에 화학식 1의 pH 민감성 작용기 및 화학식 2의 소수성 작용기가 부가된 것을 특징으로 하는 pH 민감성 고분자 화합물:

화학식 1

상기 식에서 R₁은 수소 또는 탄소 원자수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이며, R₂는 탄소 원자수 2 내지 10의 알킬기이다. R₃과 R₄는 탄소 원자수 3 내지 6의 알킬기이며,

화학식 2

상기 식에서 R₁은 수소 또는 탄소 원자수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이며, R₅는 탄소 원자수 6 내지 30개인 직쇄 또는 분지쇄 포화 또는 불포화 알킬기이다.
제1항에 있어서, 상기 화학식 1의 pH 민감성 작용기가 9~11의 pKa 값을 가지며 pH 9 이상에서 불용성이고, pH 9 이하에서 이온화되어 물에 용해되는 3급 아민인 것을 특징으로 하는 pH 민감성 고분자 화합물.
제1항에 있어서, 상기 화학식 1의 pH 민감성 작용기가 N,N-디-노말부틸아미노프로필아민, N,N-디-노말부틸아미노에틸아민, N,N-디-이소프로필아미노에틸아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 pH 민감성 고분자 화합물.
제1항에 있어서, 상기 화학식 2의 소수성 작용기가 직쇄 또는 분지쇄의 헥실, 옥틸, 데실, 도데실, 테트라데실, 헥사데실, 옥타데실, 도코실기 또는 올레일기인 것을 특징으로 하는 pH 민감성 고분자 화합물.
제1항에 있어서, 상기 화학식 1의 pH 민감성 작용기가 반응 가능한 폴리(아미노산)유도체에 대하여 25 내지 90 몰 % 포함되는 것을 특징으로 하는 pH 민감성 고분자 화합물.
제1항에 있어서, 상기 화학식 2의 소수성 작용기가 반응가능한 폴리 아스파테이트 유도체에 대하여 5 내지 15 몰 % 포함되는 것을 특징으로 하는 pH 민감성 고분자 화합물.
제1항에 있어서, 상기 폴리 아스파테이트 유도체 화합물이 폴리 아스파테이트 계열 화합물에 비이온성의 성질을 갖는 히드록시기 또는 에스테르기 작용기를 부가한 것인 것을 특징으로 하는 pH 민감성 고분자 화합물.
제1항에 있어서, 상기 폴리 아스파테이트 유도체 화합물이 1,000 내지 150,000 범위의 분자량을 갖는 것을 특징으로 하는 pH 민감성 고분자 화합물.
화학식 3의 pH 민감성 고분자 화합물:

화학식 3

상기 식에서 x+y+z는 4 내지 600의 값을 갖고, 또한 y는 최소한 1 이상이며, R₁은 수소 또는 탄소 원자수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이며, R₂는 탄소 원자수 2 내지 10의 알킬기이며, R₃과 R₄는 탄소 원자수 3 내지 6의 알킬기이며, R₅는 탄소 원자수 6 내지 30개인 직쇄 또는 분지쇄 포화 또는 불포화 알킬기이다.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 pH 민감성 고분자 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 활성 성분 전달 조성물.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 pH 민감성 고분자 화합물로 코팅 또는 캡슐화된 유연성분을 함유한 유연 세제 조성물.