KR101612093B1 - 복제몰드의 형상 개질 방법 및 이에 의한 단분산성 마이크로 입자의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다양한 3차원 구조를 갖는 단분산성 마이크로 입자의 제조가 가능하도록 하는 복제몰드의 형상제어 방법 및 상기 복제몰드의 형상 개질에 의한 단분산성 마이크로 입자의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 A) 소정의 형상과 크기를 갖는 마이크로몰드가 소정의 패턴으로 음각된 복제몰드를 준비하는 단계; B) 상기 복제몰드의 마이크로몰드에 중합 시 복제몰드와 가교를 형성할 수 있는 고분자 모노머 조성물이 용해되어 있는 용액을 충전하는 단계; 및 C) 상기 마이크로몰드에 충전된 용액 중 용매를 증발시키면서 고분자 모노머를 중합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복제몰드의 형상 개질 방법 및 상기 복제몰드의 형상 개질에 의한 단분산성 마이크로 입자의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

복제몰드의 형상 개질 방법 및 이에 의한 단분산성 마이크로 입자의 제조 방법{Method for Modifying Shape of Replica Mold and Fabrication of Monodisperse Microparticle Thereby}

본 발명은 다양한 3차원 구조를 갖는 단분산성 마이크로 입자의 제조가 가능하도록 하는 복제몰드의 형상제어 방법 및 상기 복제몰드의 형상 개질에 의한 단분산성 마이크로 입자의 제조 방법에 관한 것이다.

마이크로입자는 작은 부피 대비 넓은 표면적, 높은 기동성과 함께 입자의 크기, 모양, 표면전하, 내부 구조 등의 형상제어를 통해 여러 가지 변수를 제어하여 새로운 기능성을 부여할 수 있다는 특징을 갖고 있다. 이러한 특징은 바이오산업의 크로마토그래피, 유동 세포분석을 위한 지지체, DNA와 단백질의 검출 및 분리와 같은 고속 대량 스크리닝과 면역분석법의 도구로써 높은 잠재력이 있다. 최근에는 입자 한 개에 한 가지 기능성만 갖는 기존 방식에서 벗어나 서로 상반되는 두 가지 기능성을 하나의 입자에서 구현할 수 있는 야누스 입자(Janus particle), 더욱 나아가 그 이상의 다양한 성질을 갖는 다중 성분 입자(multi compartment particle)를 제조하는 연구가 활발하게 진행되고 있다.

종래기술에 의하면 마이크로입자는 대형반응기 내부에 서로 섞이지 않는 연속상과 분산상, 중합 개시제를 소량 첨가하여 기계적인 힘을 가해주는 현탁 중합(suspension polymerization)에 의해 제조되었다. 이러한 현탁 중합은 대량 생산을 할 수 있다는 장점을 갖고 있지만 이를 통해 얻어지는 입자의 다분산성으로 인하여 별도의 분리공정을 필요로 하며 입자의 크기분포도 제한적이라는 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 연속상 내부에 함유되어 있는 수용성 계면활성제에 의해 소수성 모노머와의 유화를 통하여 미셀을 형성하고 이를 수용성 개시제로 중합시킴으로써 일정한 형태를 갖는 단분산성 마이크로입자를 생산하는 유화 중합(emulsion polymerization)이 도입되었다. 그러나 사용되는 계면활성제의 세척이 어렵고 재료선정에 한계가 있으며, 만들 수 있는 입자의 크기 분포가 현탁 중합과 마찬가지로 일정 영역 이상을 넘지 못한다는 한계가 있다.

최근에는 MEMS (micro electro mechanical systems) 기반의 나노 또는 마이크로 구조체 형성기법을 통해 동적/정적 미세유체 제어가 가능한 장치를 제작하여 종래기술에 의한 문제를 해결 및 개선시키려는 연구가 진행되고 있다.

동적 방법은 마이크로플루이딕스를 이용하여 마이크로 입자를 제조하는 방법으로, 원하는 재료를 사용하여 액적을 형성한 다음 이를 가교시켜 입자를 제조한다는 공통적인 특징이 있다. 이러한 방법에 의하면 단분산성 입자를 간단히 제조할 수 있으나, 제조된 마이크로 입자가 미처 반응하지 않은 모노머 또는 연속상 용매가 혼합된 상태로 존재하기 때문에 세척과정이 매우 중요하다. 또한 값비싼 장비가 필요하고, 유속과 같은 실험조건을 정밀하게 제어하여야 하며, 재료의 선정 역시 수력학적 또는 열역학적 인자에 영향을 받는다는 단점이 있다. 그리고 입자의 모양 역시 구형에서 크게 벗어나지 못하거나 2차원 구조에 한정되기 때문에 응용분야가 제한적이다.

정적 방법은 마이크로 크기의 음각 패턴을 갖는 복제몰드에 유체를 주입하고 고분자화 시키는 기술로 원하는 크기의 단분산 입자를 쉽고 간편하게 제조할 수 있다. 복제몰드를 이용한 마이크로 입자 제조 방법의 도입을 통해 마이크로플루이딕스에서 구현하기 어려웠던 3차원 형상 제어와 다중 기능성 입자를 용이하게 제조할 수 있다. 특히 기존의 등방성 구형 형태에서 더욱 복잡한 형상 또는 시스템을 갖는 비등방성 형태의 입자 제조가 가능하여 입자의 기능성을 결정짓는 가장 큰 변수로 작용하는 형상제어가 용이하고, 선택적인 자기조립이 가능하여 새로운 기능성을 갖는 물질 제조가 가능해졌다.

본 발명자들은 음각패턴에 의존적이었던 종래 복제몰딩의 한계를 벗어나, 표면 및 계면에너지의 변화를 주는 화학적 처리법과 사용되는 복제몰드의 패턴 및 종횡비의 조절 및 외부 자극에 의한 스트레칭 혹은 압축을 유도하는 물리적 처리에 의해 마이크로 입자의 형상을 제어하는 방법에 대해 등록특허 10-1221332, 10-1399013, 10-1408704 등에 개시한 바 있다. 상기 방법들에 의해 다양한 형태로의 마이크로 입자의 입체형상을 제어하는 것이 가능하게 되었다. 그러나 마이크로 입자의 형상이 구체인 경우를 제외하면, 여전히 입자의 일측면은 복제몰드의 음각면에 의해 형상이 결정되므로 표면에 곡률이 형성되지 못하고 편평한 형상의 입자에만 제한된다는 제한이 있다. 이에 보다 다양한 3차원 구조를 갖는 단분산성 마이크로 입자의 제조를 위한 새로운 방법이 요구된다.

등록특허 10-1221332 등록특허 10-1399013 등록특허 10-1408704

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여, 음각패턴의 곡률을 제어할 수 있는 복제몰드의 형상 개질 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 상기 복제몰드의 형상제어 방법을 응용한 다양한 3차원 구조의 단분산성 마이크로 입자의 제조 방법을 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 마이크로 입자의 제조에 사용되는 복제몰드의 형상 개질 방법으로서, A) 소정의 형상과 크기를 갖는 마이크로몰드가 소정의 패턴으로 음각된 복제몰드를 준비하는 단계; B) 상기 복제몰드의 마이크로몰드에 중합 시 복제몰드와 가교를 형성할 수 있는 고분자 모노머 조성물이 용해되어 있는 용액을 충전하는 단계; 및 C) 상기 마이크로몰드에 충전된 용액 중 용매를 증발시키면서 고분자 모노머를 중합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복제몰드의 형상 개질 방법에 관한 것이다.

상기 A) 단계는 통상의 마이크로 입자의 제조에 사용되는 복제몰드를 준비하는 것으로, 복제몰드 중 마이크로몰드의 형상이나 패턴에는 제한을 받지 않는다.

이후, B) 단계에서는 고분자 모노머가 중합에 의해 복제몰드의 재질과 화학적으로 결합하여 복제몰드의 일부를 구성할 수 있도록 중합 시 복제몰드를 구성하고 있는 재질과 가교를 형성할 수 있는 고분자 모노머 조성물이 용해되어 있는 용액을 마이크로몰드에 충전한다. 복제몰드를 구성하는 재질과 가교를 형성할 수 있는 고분자 모노머 조성물이 용해되어 있는 용액은, 고분자 모노머 자체에 가교를 형성할 수 있는 작용기가 포함된 경우에는 고분자 모노머 자체만이 용해된 용액일 수 있으며, 혹은 고분자 모노머와 함께 별도의 가교제를 포함할 수도 있다. 고분자 모노머나 가교제의 종류는 복제몰드의 재질에 따라 변동될 수 있으며, 특정 재질과 가교를 형성할 수 있는 고분자 모노머 및 가교제의 종류는 고분자에 관한 종래기술에서 확립되어 있는 기술이므로 구체적인 설명은 생략한다. 또한 하기 실시예에서는 상기 고분자 모노머로 PDMS만을 예시하였으나, 이에 한정되는 것이 아님은 당연할 것이다. 당업자라면 하기 실시예의 예시와 고분자에 관한 종래기술을 참작하여 복제몰드의 재질에 따라 적절한 고분자 모노머 및 가교제를 선택하여 사용할 수 있을 것이다. 마이크로몰드에 고분자 모노머 조성물이 용해되어 있는 용액을 충전한 후에는 과량의 용액은 몰드를 기울여 따라내거나, 진공을 사용하여 제거할 수 있다.

B) 단계에서 충전된 고분자 모너머 조성물이 용해되어 있는 용액 중에 존재하는 용매를 증발시키는 것과 동시에 고분자 모노머를 중합하면, 용매의 증발에 의해 용액의 계면이 낮아지면서 용액 중 고분자 모노머가 중합하므로 평평한 마이크로몰드의 하면에 곡률이 형성되게 되므로 복제몰드의 형상을 개질할 수 있다.

이때 상기 마이크로몰드의 직경은 1㎛~1000㎛인 것이 바람직하다. 마이크로몰드의 직경이 너무 작으면, 마이크로몰드의 제작 시 정밀성이 더욱 크게 요구되므로 제작이 어렵다. 이에 더하여 마이크로몰드에 포함되는 용액의 양이 너무 작기 때문에 용매의 증발을 조절하는 것 또한 어렵다. 반면 마이크로몰드의 직경이 커지면 마이크로몰드의 제작은 용이하지만, 마이크로몰드 내의 모세관현상이 줄어들기 때문에 곡률 형성이 효과적이지 못하게 된다.

본 발명에 의한 복제몰드의 형상 개질 방법은 보다 구체적으로는 마이크로몰드 하면의 곡률을 제어하는 것에 의해 복제몰드를 다양한 형상으로 개질하는 것이 가능하다. 상기와 같은 곡률의 제어는 마이크로몰드 내에 충전된 고분자 모노머 조성물 용액 중 용매의 증발에 의한 용액의 부피변화의 정도와 그 속도에 의해 이루어질 수 있다.

먼저 용액의 부피변화의 정도는 고분자 모노머의 함량에 의해 조절될 수 있다. 고분자 모노머의 함량이 증가함에 따라 용매의 함량은 감소하고, 따라서 용매의 증발에 의한 부피 변화 정도가 작아진다. 따라서 고분자 모노머의 함량이 증가할수록 형상 개질된 복제몰드의 하면은 곡률반경이 점차 감소하며, 곡률간경과 마이크로몰드의 반경(마이크로몰드의 형상이 원형임을 의미하는 것은 아님)과 동일하게 되면 이후 마이크로몰드의 깊이가 감소하게 된다. 이와 같이 본 발명에서는 B) 단계의 용액 중 고분자 모노머의 함량을 조절하는 것에 의해 마이크로몰드 하면의 곡률을 제어할 수 있다.

고분자의 함량이 동일한 용액을 사용한다고 하더라도 용매의 증발속도를 제어하는 것에 의해 마이크로몰드 하면의 곡률을 제어할 수 있다. 마이크로몰드 하면의 곡률은 용매의 증발속도와 고분자 모노머의 중합 속도의 평형에 의해 결정된다. 따라서 용매의 증발속도가 빠를수록 곡률반경이 증가함은 당연하다. 하기 실시예에 구체적인 데이터를 제시하지는 않았으나, 고분자 모노머의 함량과 마찬가지로 사전실험에 의하면 용매의 증발속도가 감소함에 따라 형상 개질된 복제몰드의 하면은 곡률반경이 점차 감소하였다. 곡률간경과 마이크로몰드의 반경(마이크로몰드의 형상이 원형임을 의미하는 것은 아님)과 동일하게 된 이후에는 역시 마이크로몰드의 깊이가 감소하게 된다.

상기 용매의 증발속도는 동일한 중합 조건이라면 용매의 종류에 의해 결정될 수 있다. 본 발명에서 고분자 모노머 조성물 용액에 사용되는 용매는 고분자 모노머 조성물을 용해시킬 수 있는 것이라면 어떤 것이라도 사용이 가능하다. 고분자 모노머( 및 가교제)의 종류에 따라 이를 용해시킬 수 있는 용매가 결정될 것이므로, 본 발명에서 용매의 종류를 한정하는 것은 의미가 없다. 용매는 특정 조건에서 고유의 증기압을 가지며, 해당 조건에서 증기압이 큰 용매는 증발속도가 빠르다. 용매의 증기압에 대한 데이터는 이미 잘 확립되어 있으므로, 해당 중합조건에서 적절한 곡률반경으로 복제몰드의 형상을 개질하기 위해 적절한 용매를 선택하는 것은 당업자라면 용이할 것이다.

용매의 증발속도는 또한 중합 시의 온도나 진공도에 의해 조절할 수 있다. 온도가 높아질수록, 진공도가 증가할수록 증발속도가 증가함은 당연하다. 그러나 용매의 종류에 따라 상온, 상압에서도 증발이 용이하게 일어날 수 있으므로 반드시 중합 시 열을 가하여 승온하거나, 진공 상태에서 중합을 하여야 하는 것은 아니며, 필요에 따라 적절한 조건을 선택할 수 있을 것이다.

상기와 같은 요인들을 적절히 조합하여 원하는 형상으로 복제몰드를 개질하는 것이 가능하다.

본 발명은 또한 상기 복제몰드의 형상 개질 방법을 응용한 마이크로 입자의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명의 마이크로 입자 제조방법은 A) 소정의 형상과 크기를 갖는 마이크로몰드가 소정의 패턴으로 음각된 복제몰드를 준비하는 단계; B) 상기 복제몰드의 마이크로몰드에 중합 시 복제몰드와 가교를 형성할 수 있는 고분자 모노머 조성물이 용해되어 있는 용액을 충전하는 단계; 및 C) 상기 마이크로몰드에 충전된 용액 중 용매를 증발시키면서 고분자 모노머를 중합하여 복제몰드의 형상을 개질하는 단계; 및 D) 형상 개질된 복제몰드의 마이크로몰드에 제2 고분자 모노머를 충전한 후 중합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 제2 고분자 모노머는 상기 B) 단계의 고분자 모노머 조성물과는 달리 복제몰드와 가교를 형성하지 않는 것으로, 중합 후 복제몰드와 화학적으로 결합하지 않기 때문에 제조된 마이크로 입자는 복제몰드로부터 분리하여 회수할 수 있다. 또한 복제몰드를 사용한 마이크로 입자의 제조 시 사용될 수 있는 모든 형태의 고분자 모노머를 사용할 수 있으며, 중합의 형태에 제한되지 않는다.

본 발명의 마이크로 입자 제조방법은 이전 본 발명자들이 제시한 입자의 형상제어 방법을 추가로 적용하여 보다 다양한 형태의 입자를 제조할 수 있다.

즉, 상기 D) 단계에서 마이크로몰드에 제2 고분자 모노머를 충전하기 전 또는 제2 고분자 모노머를 충전 한 후 중합 전에, a) 상기 제2 고분자 모노머에 비해 복제몰드에 대한 젖음성이 우수하며, 밀도가 낮은 용매를 복제몰드에 충전하는 단계; 및 b) 마이크로몰드를 채우고 남은 과량의 액체를 제거하는 단계;를 추가할 수 있다. 상기 용매에 의해 마이크로몰드와 몰드 내에 형성된 마이크로 입자 간에 소정의 틈이 형성되어 외력을 가하지 않거나, 아주 작은 외력으로도 제조된 마이크로 입자를 용이하게 회수할 수 있다. 이와 더불어, 등록특허 10-1221332호에 기재된 바와 같이 용매의 추가 순서에 따라 마이크로 입자의 상면의 형상을 추가적으로 제어할 수 있다.

또한 이때 사용되는 용매가 복제몰드를 팽윤시킬 수 있는 성질을 갖는다면 등록특허 10-1399013호의 기술을 적용하여 마이크로 입자의 3차원 형상을 추가적으로 제거할 수 있다. 이외에도, 복제몰드에서 3차원 형상의 제어에 대해 알려진 기술과 접목하여 사용할 수 있음은 당연하다.

이상과 같이 본 발명의 고분자 마이크로입자의 제조방법에 의하면, 복제몰드의 음각된 마이크로몰드의 횡단면 형상 뿐 아니라 하면의 곡률을 제어할 수 있으므로 다양한 3차원 구조의 단분산성 고분자 마이크로입자를 제조할 수 있다. 또한 사용하는 고분자 모노머 시료의 양을 최소화하면서도 간단한 방법에 의해 제조가 가능하며 복제몰드로부터의 회수가 용이하기 때문에 더욱 경제적으로 고분자 마이크로입자를 제조하는 것이 가능하다. 또한 중합의 형태에 의해 제한을 받지 않으므로 보다 광범위한 종류의 고분자에 대해 마이크로입자를 제조할 수 있다.

본 발명에 의하면, 한 가지 조성으로 이루어진 고분자 마이크로입자 뿐 아니라, 서로 다른 고분자가 층상을 이루어 형성되는 복합 고분자 마이크로 입자를 3차원 구조로 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 복제몰드의 형상 개질 방법을 모여주는 모식도.
도 2는 고분자 모노머의 함량에 따른 형상 개질된 복제몰드를 보여주는 광학 이미지.
도 3은 고분자 모노머의 함량에 따른 형상 개질된 복제몰드 중 마이크로몰드의 형상을 보여주는 광학 이미지.
도 4는 본 발명에 의한 일실시예에 의해 제조된 마이크로 입자의 광학 이미지.
도 5는 본 발명에 의한 일실시예에 의해 제조된 야누스 구조의 마이크로 입자의 광학 이미지.

이하 첨부된 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 이러한 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.

실시예

실시예 1 : 복제몰드의 제작

도 1에 도시된 과정에 의해 음각 패턴으로 형성된 마이크로몰드 하면의 표면 곡률이 제어된 복제몰드를 제작하였다.

먼저 복제몰드는 1cm x 1cm 당 직경이 5㎛이고 깊이가 7㎛인 마이크로 패턴이 115,600개 음각되도록 소프트 식각(soft lithography)에 의해 제조하였다. 보다 구체적으로, 실리콘 웨이퍼 위에 네가티브형 감광제(SU-8, Microchem Co., USA)를 고르게 도포한 후, 2700rpm으로 스핀 코팅에 의해 7㎛ 높이로 감광제를 코팅하였다. 마스크는 AutoCAD 프로그램을 사용하여 1cm x 1cm 당 5㎛ 직경의 원이 115,600개가 배치되도록 제조하였다. 상기 마스크를 통해 실리콘 웨이퍼 상에 코팅된 감광제 코팅층에 UV를 조사하여 상기 패턴이 양각으로 형성된 마스터 몰드를 제작하였다(Step 1). 이후, PDMS(Polydimethylsiloxane) (Sylgard 184; Dow Corning, Midland, MI)를 제작된 마스터 몰드에 부어준 후 65℃에서 48시간 경화시켜 복제몰드를 제작하였다(Step 2). 이후 상기 복제몰드에 PDMS(sylgard 184)와 가교제(curing agent)가 10 : 1 로 섞여있는 혼합물을 tert-butyl alcohol에 분산시킨 혼합액을 분주시켰다(Step 3). 음각된 마이크로몰드를 채우고 남는 과량의 혼합액을 진공펌프를 통해 회수한 후 65ㅀC에서 12시간 동안 경화시켰다. 경화 과정에서 휘발성 용매인 tert-butylalcohol은 증발이 이루어지며(Step 4), PDMS 혼합물은 마이크로몰드 내부에서 모세관 현상에 의해 둥근 곡률을 이루며 경화되어(Step 5) 마이크로몰드 하면의 표면 곡률이 제어된 복제몰드가 제작되었다.

도 2는 tert-butyl alcohol 혼합액 중 PDMS 혼합물의 중량비에 의해 형상제어된 복제몰드를 역상 광학현미경(TE2000, Nikon, Japan)으로 관측한 이미지이고, 도 3은 각 농도별 하나의 패턴을 확대한 도면이다. 도 2와 도 3에서 확인할 수 있듯이, 혼합액 중 PDMS의 중량비가 0.1%에서 5%로 증가함에 따라 마이크로몰드의 하면 곡률반경이 점차 감소하였으며 약 5% 부근에서 곡률반경이 마이크로몰드의 반경과 동일하게 되었다. PDMS의 비율이 추가로 증가함에 따라 깊이가 점차 감소하여 10% PDMS 혼합물을 사용한 경우 음각 패턴의 형상은 반구형으로 변화되었다.

실시예 2 : 마이크로 입자의 제조

실시예 1에서 5 wt%의 PDMS가 함유된 tert-butyl alcohol 혼합액으로 마이크로몰드의 하면 곡률을 제어한 복제몰드를 사용하여 마이크로 입자를 제조하였다.

먼저 복제몰드의 마이크로몰드에 PEG-DA(Poly(ethylene glycol) diacrylate, Mn=700)와 광개시제인 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one (Darocur 1173) 5 vol% 함유하는 혼합물을 충전하였다. 마이크로몰드를 채우고 남은 과량의 PEG-DA와 광개시제 혼합물은 복제몰드를 기울이거나 피펫팁을 사용하여 캐필러리힘을 이용하여 회수하였다.

이후, 5000 μW 소형 UV 램프(Spectronics Corp., Westbury, NY)를 사용하여 365nm 자외선을 2분 30초간 조사하여 광중합하고, 광중합에 의해 형성된 고분자 마이크로 입자는 복제몰드를 IPA(isopropyl alcohol)에 담궈 회수하였다.

도 4는 상기 방법에 의해 제조한 마이크로 입자의 역상 광학현미경 관측 이미지로 마이크로몰드의 하면에 대응하는 표면이 볼록한 단분산성의 마이크로 입자가 제조된 것을 확인할 수 있었다.

실시예 3 : 복합 마이크로 입자의 제조

실시예 2와 동일한 복제몰드 및 Rhodamine을 함유하는 TMPTA(trimethylolpropane triacrylate) 용액과 FITC(Fluorescein isothiocyanate)를 함유하는 PEG-DA 용액을 사용하여 야누스 구조의 고분자 마이크로입자를 제조하였다.

먼저 복제몰드의 마이크로몰드에 역상 광학 현미경(TE2000, NikonJ, Japan)으로 관측하면서 30~70 %(v/v) TMPTA를 에탄올 용액을 가하고 복제몰드를 기울여 과량의 용액을 제거하였다. TMPTA 용액이 담긴 복제몰드를 65℃에서 30분간 방치하여 에탄올을 제거하였다. 에탄올이 제거되면 5000 μW 소형 UV 램프를 사용하여 365nm 자외선을 1분간 조사하여 광중합하였다.

이후 광학현미경으로 관찰하면서 복제몰드의 TMPTA 층 위에 PEG-DA를 조심스럽게 분주하고 진공펌프에서 30초간 충전하여 PEG-DA로 채워지도록 하였다. 과량의 PEG-DA는 복제몰드를 기울여서 제거하였다. 이후, 5000 μW 소형 UV 램프(Spectronics Corp., Westbury, NY)를 사용하여 365nm 자외선을 2분 30초간 조사하여 광중합하고, 광중합에 의해 형성된 고분자 마이크로 입자는 복제몰드를 IPA(isopropyl alcohol)에 담궈 회수하였다.

도 5는 상기 방법에 의해 제조된 마이크로입자의 역상 광학이미지를 나타내는 사진이다. 도 5를 참조하면, 원기둥형상의 고분자 마이크로입자에서 두 가지 조성이 경계로 나뉘어 있으며, 마이크로몰드의 하면에 대응하는 표면이 볼록한 단분산성의 마이크로 입자가 제조된 것을 확인할 수 있었다. 또한, TMPTA 에탄올 용액 중 TMPTA의 함량에 따라 제조된 마이크로 입자 중 분율을 제어할 수 있음을 알 수 있다. 도 5에서 3:7은 TMPTA 에탄올 용액 중 TMPTA의 함량이 30 %(w/v)임을 7:3은 70 %(v/v)임을 나타낸다.

Claims (8)

1. 마이크로 입자의 제조에 사용되는 복제몰드의 형상 개질 방법으로서,
   A) 소정의 형상과 크기를 갖는 마이크로몰드가 소정의 패턴으로 음각된 복제몰드를 준비하는 단계;
   B) 상기 복제몰드의 마이크로몰드에 중합 시 복제몰드와 가교를 형성할 수 있는 고분자 모노머 조성물이 용해되어 있는 용액을 충전하는 단계; 및
   C) 상기 마이크로몰드에 충전된 용액 중 용매를 증발시키면서 고분자 모노머를 중합하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 복제몰드의 형상 개질 방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 마이크로몰드의 직경은 1㎛~1000㎛인 것을 특징으로 하는 복제몰드의 형상 개질 방법.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 B) 단계의 용액 중 고분자 모노머의 함량을 조절하는 것에 의해 마이크로몰드 하면의 곡률을 제어하는 것을 특징으로 하는 복제몰드의 형상 개질 방법.
   
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 B) 단계에서 고분자 모노머 조성물을 용해시키는 용매의 종류에 의해 마이크로몰드 하면의 곡률을 제어하는 것을 특징으로 하는 복제몰드의 형상 개질 방법.
   
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 C) 단계에서 중합 시의 온도를 조절하는 것에 의해 마이크로몰드 하면의 곡률을 제어하는 것을 특징으로 하는 복제몰드의 형상 개질 방법.
   
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 C) 단계에서 중합 시의 진공도를 조절하는 것에 의해 마이크로몰드 하면의 곡률을 제어하는 것을 특징으로 하는 복제몰드의 형상 개질 방법.
   
7. A) 소정의 형상과 크기를 갖는 마이크로몰드가 소정의 패턴으로 음각된 복제몰드를 준비하는 단계;
   B) 상기 복제몰드의 마이크로몰드에 중합 시 복제몰드와 가교를 형성할 수 있는 고분자 모노머 조성물이 용해되어 있는 용액을 충전하는 단계;
   C) 상기 마이크로몰드에 충전된 용액 중 용매를 증발시키면서 고분자 모노머를 중합하여 복제몰드의 형상을 개질하는 단계; 및
   D) 형상 개질된 복제몰드의 마이크로몰드에 복제몰드와 가교를 형성하지 않으며, 상기 B) 단계의 고분자 모노머와는 다른 고분자 모노머인 제 2고분자 모노머를 충전한 후 중합하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 입자의 제조방법.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 D) 단계에서 마이크로몰드에 제2 고분자 모노머를 충전하기 전 또는 제2 고분자 모노머를 충전한 후 중합 전에,
   a) 상기 제2 고분자 모노머에 비해 복제몰드에 대한 젖음성이 우수하며, 밀도가 낮은 용매를 복제몰드에 충전하는 단계; 및
   b) 마이크로몰드를 채우고 남은 과량의 액체를 제거하는 단계;
   를 추가하는 것을 특징으로 하는 고분자 마이크로입자의 제조방법.

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