KR101779846B1 - 나노다공성을 갖는 서방성 미분말과 그 제조방법 - Google Patents

나노다공성을 갖는 서방성 미분말과 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 나노다공성을 갖는 서방성 미분말과 그 제조방법에 관한 것으로.
유백색 균질 한 고분자수지 수분산체를 제조하는 고분자 수분산체 제조단계와; 심물질 함유 조입자 가형성된 수분산액을 제조하는 심물질 함유 조입자 생성단계와; 심물질을 함유한 수분산 고분자나노복합체 조입자가 형성된 수분산액을 제조하는 수분산 고분자나노복합체 생성단계와; 경화제를 투입하는 경화제 투입단계와; 구상형태의 나노다공성을 갖는 서방성 미분말을 형성하는 나노다공성 미분말 형성단계와; 크기별로 분류하는 입자선별단계와; 알루미늄 라미네이트 필름(aluminium laminate film)으로 압착 포장하는 기밀포장단계로 이루어지는 서방성 미분말 내 심물질의 방출속도를 효과적으로 제어할 수 있는 나노다공성을 갖는 서방성 미분말의 제조방법과, 40~80중량부의 고분자 수지, 1~10중량부의 유기아민, 10~50중량부의 기능성 심물질, 0.1~5중량부의 입자안정제, 10~80중량부의 나노충진제 및 0.1~5중량부의 경화제로 구성 나노다공성을 갖는 서방성 미분말을 제공한다.

Description

나노다공성을 갖는 서방성 미분말과 그 제조방법 {Manufacturing method of controlled release micropowder with nanoporosity}
본 발명은 나노다공성(nanoporosity)을 갖는 서방성(controlled release) 미분말(micropowder)의 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 기능성 심물질(core material)을 벽재물질인 고분자(polymer) 수지(resin) 수분산체(eater dispersion)와 나노충진제(nanofiller) 간의 혼합비율로 다공크기(pore size)를 조절하여, 심물질의 방출속도(release rate)를 제어할 수 있는 나노다공성을 갖는 서방성 미분말과 그 제조방법에 관한 것이다.
플라스틱(plastic) 또는 합성수지(synthetic resin)의 가공을 용이하게 하고 최종 제품의 성능을 개량하기 위해 가공이나 중합과정(polymerization process)에서 화학물질 첨가제(additive)가 사용되며 이들 첨가제는 플라스틱의 취약성을 보완하고 특성을 살리는 역할을 한다.
플라스틱 첨가제를 사용하는 목적은 플라스틱의 품질개량과 성형품의 가공성, 물성향상, 장기적 안정성 유지를 위해서이며 그 종류만 해도 가소제(plasticizer), 열안정제(heat stabilizer), 산화방지제(antioxydant), 자외선안정제(UV stabilizer), 난연제(flame retardant), 대전방지제(antistatic agent), 윤활제(lubricant) 등으로 분류되고 플라스틱 제품을 만들 때 제품의 기능, 용도에 따라 필수적인 성분이다.
한 예로 빛과 산소는 고분자 내에서 분해반응을 일으켜 변색에 의해 눈으로 확인될 뿐만 아니라 기계적, 물리적 물성의 저하를 일으킨다. 햇빛에 존재하는 290~400nm 파장 영역의 자외선은 고분자의 화학결합을 파괴하여 연쇄절단이나 가교결합(crosslink) 등을 발생시키는 자유라디칼(free radical)을 형성하고 궁극적으로는 변색, 제품표면의 갈라짐, 기계적 물성의 저하 등을 유발시킨다. 따라서 옥외사용품은 자외선 안정제와 산화방지제를 첨가해야한다.
자외선 안정제는 작용기구에 따라 흡수제(absorber), 냉각제(quencher), 간섭 아민 광안정제(hindered amine light stabilizer, HALS) 등이 있다.
고분자 첨가제 중에서 자외선 안정제는 다른 고첨가제에 비하여 성장속도가 빠른 분야 중의 하나지만 대부분 저분자량체로 고분자와의 상용성이 떨어지고 완제품의 표면으로 성분이 이행하는(migration) 등의 단점을 극복하기 위하여 낮은 염기성을 갖게 하고, 고분자량체화 하는 방향으로 연구가 진행되고 있다. 산화방지제는 중합, 가공, 저장, 완제품 사용 시에 발생하는 라디칼을 차단하거나 라디칼 개시반응을 방지하여 고분자의 분해, 가교, 벽색 등의 발생을 최소화하는 것으로서 페놀계 산화방지제가 주종을 이루고 거의 모든 열가소성 플라스틱(thermoplastic)에 필수적으로 들어가는 첨가제이다.
마이크로캡슐(microcapsule)은 직경이 수㎛에서 수백㎛ 사이에 불과한 눈에 보이지 않는 아주 작은 입자나 막에 불안정하거나 지속성이 약한 유효성분의 심물질을 고분자, 세라믹(ceramic) 또는 유무기 복합제로 둘러싸거나, 코팅(coating) 하는 기술을 의미한다.
제조 공정 중이나 평상시에는 안정성을 유지하다가, 실제 사용할 때 외부자극에 의해서만 쉽게 파괴되거나 내용물이 점진적으로 방출될 수 있도록 설계할 수 있으며 특히, 압력, pH, 온도, 빛 등 특정 외부 조건에만 반응할 수 있도록 제조가능하다.
마이크로캡슐화는 1940년대에 약물전달체계(drug delivery system)에서 정립됐으나, 처음 상업화에 성공한 것은 1950년대 미국 내셔널 캐쉬 레지스터(National Cash Register Co.) 사에서 개발된 감압복사지(pressure sensitive paper)를 통해서다.
감압복사지란 압력이 주어지면 캡슐 속에 담긴 잉크가 터져 나와 인쇄가 되는 복사지로 신용카드 영수증에 사용되는 복사지가 대표적 예다.
내셔널 캐쉬 레지스터사는 원래 발색제를 녹인 기름 미립자를 보호하기 위해 마이크로캡슐 기술을 도입했지만, 외부압력에 따라 염료의 방출이 조절되는 성질이 발견돼, 감압 복사지가 탄생하게 됐다. 이후 마이크로캡슐을 다양한 일상 생활용품에 적용하려는 시도는 있었지만 상용화에는 이르지 못했다.
1980년대에 와서야 일본이 방향·탈취·항균 등 각종 기능성 물질을 담은 마이크로캡슐을 이용한 기능성 섬유 소재의 상용화에 성공해 각광을 받았다.
고분자 마이크로캡슐은 의약품, 효소, 향수, 농약, 살충제와 같은 기능성 분자를 내부에 침투시켜 그 효과를 오랫동안 유지시켜주는 역할을 하는데 종래의 관련 기술로는 사용과정에서 손쉽게 부서져 효과 유지에 어려움이 많았다.
국내에는 크기와 형태가 매우 균일한 합성고분자 펩티드 마이크로캡슐을 미세유체 시스템을 이용해 제조하는 새로운 기술이 개발되어 수소이온 농도, 온도와 같은 외부 조건에 따라 표면에 개폐가 손쉽게 이루어지는 나노 공극(nano cavity)을 형성하고 거친 환경에서도 파괴되지 않는 차세대 약물전달체계라는 점에서 주목을 받고 있다. 이 기술을 이용하여 국내 연구진은 공기와의 접촉을 통한 산화에 불안정한 코엔자임 Q10을 안정화하는 데 성공했다. 수분이나 공기에 불안정한 기능성 성분을 마이크로캡슐에 담으면 평소에는 캡슐 안에서 안정되게 유지되다가 피부에 바를 때 마찰에 의해 파괴되어 기능성 성분이 방출되도록 하는 원리다.
최근에는 마이크로캡슐 내에 봉입된 활성 화학 물질의 재료 내부에서의 방출을 통한 자기 회복 시스템(self healing system) 개발이 진행되고 있다. 이 기술은 실용적 측면에서 우주 비행체와 같이 궤도상에서 예기치 못한 손상이 가해졌을 때 효과적인 대응 수단으로 인식되어 활발한 연구 개발이 이루어지고 있다.
또한 교량 등의 사회 인프라 구조물에 대해서도 마이크로캡슐을 이용한 자기 수복은 구조물의 안전성 및 수명을 크게 향상시키는 수단으로 많은 연구비가 투자되고 있는 실정이다.
그리고 자외선을 막아주며 배출을 조절할 수 있는 키토산(chitosan) 나노컨테이너(nanocontainer)가 제안되었다. 이 자외선을 흡수할 수 있는 키토산 나노구체(nanosphere)는 광필터(photo filter) 이상의 성능을 발휘하고 캡슐화된 활성 재료의 방출을 조절할 수 있다.
다른 연구에 의하면 인체에 주입되면 몇 주 혹은 몇 개월 동안 하루 분량의 약 성분과 백신(vaccine)을 정확하게 체내에 방출하는 자율방출(self-exploding) 마이크로캡슐을 개발했다. 이러한 약물 전달 시스템은 시차를 두고 수차례 또는 지속적으로 투약할 필요가 있는 경우에 매우 유용한 해법이 될 수 있다. 이 시스템은 몇몇 백신의 주사방식을 바꾸게 될 것이라고 전망 하고 있으며 약물 투여횟수를 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 예측되고 있다.
미국에서는 탄소가 없는 복사지에 사용될 차세대 마이크로캡슐 기술이 보고 되었다. 이 기술은 마이크로캡슐이 빛을 받으면 내용물을 내놓는 기술로서 가정, 개인용품 및 의약분야에 응용될 전망이다.
액체로 채워진 캡슐의 경우 자율-복구플라스틱(self-healing plastic) 등이 있는데, 이 경우 캡슐 내부에는 단량체(monomer) 및 촉매(catalyst)가 혼합되어 있어서 캡슐이 깨지면서 내용물이 혼합되어 방출되면서 상처 난 부분을 없애준다. 이렇게 개발된 마이크로캡슐은 모래알 크기만한 나일론(nylon)으로 이루어져 있고, 내부에는 화합물과 카본나노튜브(carbon nanotube)가 혼합되어 있어, 레이져 빛(laser light)을 쪼이면 카본나노튜브가 열을 받아 나일론 캡슐이 깨지면서 내용물이 밖으로 방출된다.
이러한 기술을 이용하여 의사들은 항암제가 들어 있는 캡슐을 암세포 주변에 주사하여 빛을 쪼여 항암제가 원하는 곳에 적시에 전달될 수 있도록 하는데 사용가능 할 것으로 판단된다.
따라서 산업계에서는 서방성 미분말 내 심물질의 방출속도를 효과적으로 제어할 수 있는 방법에 대한 요구가 계속되어 왔다.
이런 특성을 개선하기 위하여 지금까지 개발되어 특허 출원된 선행기술과 특허문헌을 살펴보면 다음과 같다.
대한민국 등록특허 제100532038호에서는 실리카를 이용한 서방성 마이크로캡슐의 제조방법에 대해 개시한다. 본 발명에 따라 산 또는 염기로 처리된 실리카를 기능성 심물질의 흡착제로 사용하여 마이크로캡슐을 제조하면, 마이크로캡슐에 함입되는 기능성 심물질의 총 방출량 및 방출속도를 용이하고 효과적으로 조절할 수 있어 서방속도의 제어가 요구되는 의약분야, 향료 및 농업 분야 등에 유리하게 이용될 수 있다. 대한민국 등록특허 제100431360호에서는 방향성분을 별도의 캐리어에 함유시킨 향 파우더 및 마이크로캡슐화시킨 방향 마이크로캡슐 파우더를 함유한 서방성 방향 수지 조성물을 제시한다. 상기 특허에서의 서방성 방향 수지 조성물은 방향성분이 고분자 가공 중 고온에 견딜 수 있는 내열성의 확보와 서방성 기술의 병행 적용에 따른 초기의 우수한 향 강도 및 장시간 사용할 때에도 발향 강도가 유지되는 특징을 가진다. 대한민국 공개특허 제1020090107795호에서는 소수성 생분해성 고분자인 폴리 ε-카프로락톤 및 친수성 생분해성 고분자의 혼합비율을 조절하고, 상기 생분해성 고분자에 기능성 심물질, 유기용매 및 첨가제를 일정한 비율로 첨가하여 중합함으로써, 기능성 심물질의 방출속도 및 방출량을 용이하게 제어할 수 있는 서방성 마이크로캡슐의 제조방법 및 그로 제조된 마이크로캡슐의 제조방법을 개시한다. 상기 발명에 따른 마이크로캡슐은 기능성 심물질의 조절 및 방출 시스템이 요구되는 의약분야, 농약분야, 식품분야 및 화장품 분야에서 유용하게 적용될 수 있다. 대한민국 등록특허 제100537952호에서는 화장품에 사용되는 수용성 활성성분을 다량 함유하면서 그들의 안정성을 향상시키기 위하여 내부구조를 중공형으로 하고, 소수성 고분자로 제조한 중공형 소수성 고분자 마이크로캡슐 및 이의 제조방법, 및 이를 함유하는 화장료 조성물을 개시한다. 상기 발명의 소수성 고분자를 이용한 중공형 마이크로 캡슐은 수용성 활성성분을 다량 함유하여 이를 안정하게 유지시킬 수 있으므로, 활성성분이 갖는 기능을 효과적으로 발휘할 수 있다. 대한민국 등록특허 제100524820호에서는 테트라에틸오르쏘실리케이트(TEOS)를 가수분해 촉매가 포함된 수용액에 첨가하여 가수 분해도를 조정하여 친수성 혹은 친유성 특성을 부여하는 선구물질을 제조한 후, 여기에 코어물질과 내부 겔화제로 작용하는 아미노프로필트리알콕시실란(aminopropyltrialkoxy silane)을 일정량 혼합하여 용해하고, 이 용액을 코어물질과 반대되는 극성을 가지는 용액에 유화분산시켜 에멀젼 계면에서 일어나는 졸-겔 반응을 이용하여 코어물질이 실리카 피막으로 둘러 쌓이도록 마이크로캡슐화하는 기술로서, 암모니아수와 같은 알칼리를 겔화제로 사용하는 기존 방법에 비하여 환경오염이 적고, 코어물질의 선택에 있어서도 친수성 또는 소수성 및 유기 또는 무기 물질의 구분 없이 모두 적용이 가능한 실리카 마이크로캡슐의 제조 방법을 제시한다. 대한민국 등록특허 제100774613호에서는 결정성 핵물질; 상기 결정성 핵물질 외면에 형성되며, 약리학적 활성성분 및 수불용성 고분자를 포함하는 활성성분 층; 및 상기 활성성분 층 외면에 형성되고, 서방형 막 형성 물질을 포함하는 서방성 층;으로 구성된 서방형 약물 전달체를 개시한다. 대한민국 등록특허 제100574213호에서는, 약물 함유 코어 물질 및 이 코어 물질을 덮는 다층 피복층으로 이루어지고, 이 다층 피복층에서의 인접하는 층끼리는 서로 상이한 소수성 유기 화합물-수용성 고분자 혼합물을 함유하고 있는 서방성 제제, 및 약물 함유 코어 물질에, 소수성 유기 화합물-수용성 고분자 혼합물을 함유하는 용액을 분무코팅하고, 수득된 코팅층상에 상이한 소수성 유기 화합물-수용성 고분자 혼합물을 함유하는 용액을 계속하여 분무코팅하며, 이 공정을 되풀이하는 것을 특징으로 하는 인접하는 층끼리가 서로 상이한 소수성 유기 화합물-수용성 고분자 혼합물을 함유하는 다층 피복층을 갖는 서방성 제제의 제조방법을 제공한다. 국제공개특허 WO 2010024615 A2호 에서는 지속적으로 약물의 방출을 조절할 수 있는 서방출성 미립구의 제조방법에 대해 개시하고 있다. 더 자세하게는 생분해성 고분자로 이루어진 담체에 약물을 봉입한 미립구를 제조함에 있어 공용매(co-solvent)를 사용한 용매교류증발법(solvent exchange evaporation method)을 사용함으로써 생리활성물질의 초기 과다방출을 억제하여 체내에서 생리활성물질이 지속적이고 균일하게 방출될 수 있도록 한 서방출성 미립구를 효율적으로 제조할 수 있다. 미국특허 제5366734호에서는 생분해성 고분자내에 약물을 혼합한 후 임플란트 형태로 고형화시키고 외부를 코팅해서 초기 과다방출을 낮추는 제제를 제조하는 방법을 개시하고 있으나, 이와 같은 임플란트는 사이즈가 너무 커서 피하주사를 하기 위해 주사기 바늘 사이즈가 커져야 하며, 이로 인해 환자에게 공포감을 줄 뿐만 아니라 투여시 고통으로 국소마취를 해야 하는 단점을 가지고 있다. 대한민국 공개특허 제2001-110244호 및 제2002-59395호에서는 마이크로캡슐의 기능성 심물질의 방출 속도를 조절하기 위하여, 마이크로캡슐의 벽을 다공성으로 제조하거나 소프트하게 제조함으로써, 마이크로캡슐이 잘 깨지지 않거나 마이크로캡슐 벽의 구멍을 통한 확산에 의해 조절하도록 조절하도록 한다. 이외에, 키토산을 마이크로캡슐의 벽재물질로 사용하여 키토산의 분자량 및 농도를 변화시켜 마이크로캡슐을 제조함으로써, 심물질의 방출 속도를 조절한다고 개시하고 있다 대한민국 등록특허 제0409413호에서는 수중건조법으로 미립구를 제조한 후 생분해성 고분자의 유리전이온도(glass transition temperature) 이상에서 가열 건조하여 초기 과다방출을 상당히 억제하고 유기용매를 최소화하는 방법을 개시하고 있으나, 이러한 제조방법은 생리활성물질이 열에 의해 변성이 될 수 있다는 단점이 있다.
최근, 건강에 대한 관심이 높아지면서 천연 기능물질을 이용한 고기능 및 고부가가치 상품개발이 여러 산업분야에서 일반화되는 추세이다. 대표적으로, 마이크로캡슐은 원하는 기능을 발휘할 수 있는 기능성 물질을 다양한 방법으로 다양한 제품에 부여함으로써, 기능성 물질을 오랜 기간동안 외부로 방출하거나 외부의 환경으로부터 보호하는 수단으로 각광받고 있다. 이러한 마이크로캡슐은 의약분야, 제초제, 멸충제, 곰팡이 방지제, 살균제로 적용되는 농약분야, 식품 분야, 화장품 분야 등의 전반에 걸쳐 응용 및 연구가 활발히 이루어지고 있다.
일반적으로 마이크로캡슐은 얇은 합성 또는 천연 고분자 막으로 이루어진 마이크로캡슐의 벽의 화학적 구조, 두께 및 마이크로캡슐의 입자 크기에 따라 기능성 심물질의 방출 속도가 조절될 수 있다.
이러한 마이크로캡슐의 방출속도를 조절하기 위한 공지의 방법으로는 마이크로캡슐의 벽을 이루는 합성 또는 천연 고분자의 막두께를 조절함으로써, 기능성 심물질의 방출속도를 조절한다.
그러나 이러한 방법은 마이크로캡슐 벽의 친수성을 조절하여 마이크로캡슐을 제조하거나 또는 휘발성이 좋은 기능성 심물질을 함유한 경우에는 마이크로캡슐의 벽을 이루는 합성 또는 천연 고분자의 막이 일부 깨지거나 분해 되면서 심물질의 방출속도를 조절하기 어렵게 된다.
따라서 본 발명의 목적은 서방성 미분말 내 심물질의 방출속도를 효과적으로 제어할 수 있는 나노다공성을 갖는 서방성 미분말의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기능성 심물질을 벽재물질로인 고분자 수지 수분산체와 나노충진제 간의 혼합비율로 다공크기를 조절하여, 심물질의 방출속도를 제어할 수 있는 나노다공성을 갖는 서방성 미분말의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 제조방법으로 제조된 나노다공성을 갖는 서방성 미분말을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 교반기(stirrer)와 온도조절기(temperature controller) 및 응축기(condenser)를 장착한 반응기(reactor)에 40~80중량부의 에틸렌-메틸 아크릴레이트-무말레인산 삼원공중합체(ethylene-methyl acrylate-maleic anhydride terpolymer)나, 에틸렌-에틸 아크릴레이트-무수말레인산 삼원공중합체(ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride terpolymer), 에틸렌-메틸 메타크릴레이트-무수말레인산 삼원공중합체(ethylene-methyl methacrylate-maleic anhydride terpolymer), 에틸렌-에틸 메타크릴레이트-무수말레인산 삼원공중합체(ethylene-ethyl methacrylate-maleic anhydride terpolymer)와 같은 고분자수지와, 20~40중량부의 시클로헥산(cyclohexanone)이나, 테트라히드로퓨란(tetrahydrofuran), 다이옥산(dioxane), 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르(ethylene glycol monoethyl ether), 에틸렌 글리콜 모노프로필 에테르(ethylene glycol monopropyl ether) 및 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르(ethylene glycol monobutyl ether), 에틸렌글리콜-n-부틸에테르(ethylene glycol n-butyl ether)와 같은 유기용매(organic solvent), 1~10중량부의 N-메틸-N,N-디에탄올아민(N-methyl-N,N-diethanolamine)이나, 트리에틸아민(triethylamine), 아미노에탄올아민(aminoethanolamine), 디에틸아민(diethylamine), N,N-디메틸에탄올아민(N,N-dimethylethanolamine)과 같은 유기아민(organic amine) 및 150~300중량부의 증류수(distilled water)를 순차적으로 투여하여 100~500rpm의 회전 속도로 5~30분간 교반 한 다음 반응기 온도를 60~220℃로 상승시켜 유지하고, 혼합물을 추가로 10~20분 동안 교반한 다음, 상기 혼합물을 100~500rpm의 회전 속도로 계속 교반하면서, 상기 반응기 온도를 20~30℃로 낮추고, 상기 혼합물을 0.1~0.4MPa의 압력 하에 평면직조가 0.001~0.05mm의 필라멘트 직경을 갖는 스테인레스와 같은 금속필터(metal filter)로 여과하여 유백색 균질 한 고분자수지 수분산체를 제조하는 고분자 수분산체 제조단계와;
교반기 및 온도조절기 및 응축기를 장착한 반응기에 상기 고분자 수분산체 제조단계에서 제조된 211~430중량부의 고분자 수분산체를 투여하고 100~500rpm의 회전 속도로 교반하면서, 2,6-디-터트-부틸-4-메틸페놀(2,6-di-tert-butyl-4-methyl phenol), 폴리(1,2-디히드로-2,2,4-트리메틸퀴놀린)[poly(1,2-dihydro-2,2,4-trimethyl quinoline)], 테트라키스[메틸렌(3,5-디-터트-부틸-4-히드로옥시-히드로시나메이트)메탄[tetrakis[methylene(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-hydrocinnamate)]methane], 트리스(2,4-디-터트-부틸-페닐)포스파이트[tris(2,4-di-tert-butyl-phenyl) phosphite]와 같은 산화방지제나, 피톤치드(phytoncide), 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine), 안트라퀴논(anthraquinone), 히드로퀴논(hydroquinone), 나프타퀴논(naphthaquinone), 벤조퀴논(benzoquinone), 징크 리놀레이트(zinc ricinoleate), 징크 아베테이트(zinc abetate)와 같은 탈취제나, 메틸 2-벤즈이미다졸 카바메이트(methyl 2-benzimidazole cabamate), 펜타클로로페놀(pentachlorophenol), p-히드록시벤조익 액시드(p-hydroxybenzoic acid), 2,4-디히드록시벤조익 액시드(2,4-dihydroxybenzoic acid), 시프로플오삭신(ciprofloxacin)과 같은 항균제나, 아로마 향성분이나, 과일추출오일, 허브추출오일과 같은 방향제나, 아연 스테아레이트(zinc stearate), 마그네슘 스테아레이트(magnesium stearate), 칼슘 스테아레이트(calcium stearate)와 같은 윤활제나, 경화제와 같은 기능성 심물질 10~50중량부에, 0.1~5중량부의 입자안정제를 투여한 다음, 20~60분간 교반하여 심물질 함유 조입자가 형성된 수분산액을 제조하는 심물질 함유 조입자 생성단계와;
상기 심물질 함유 조입자 생성단계에서 제조된 수분산액에 10~80중량부의 이산화 티타늄(titanium dioxide)이나, 산화주석(tin oxide), 산화알루미늄 (aluminum oxide), 산화아연 (ZnO), 산화인듐(indium oxide)과 같은 나노충진제를 투여하여 교반속도를 500~2000rpm의 상승시켜 20~40분간 교반하여 심물질을 함유한 수분산 고분자나노복합체 조입자가 형성된 수분산액을 제조하는 수분산 고분자나노복합체 생성단계와;
상기 수분산 고분자나노복합체 생성단계에서 제조된 수분산액에 0.1 내지 5 중량부의 이소시아네이트 화합물(isocyanate compound)이나, 멜라민 화합물(melamine compound), 옥사졸린 화합물(oxazoline compounds), 에폭시 화합물(epoxy compond), 지르코늄 염 화합물(zirconium salt compound), 및 실란커플링제(silane coupling agent)와 같은 경화제를 투입하는 경화제 투입단계와;
상기 경화제 투입단계에서 경화제가 투여된 수분산액을 500~2000rpm 속도로 교반하면서 반응기 온도를 50~120℃로 유지되도록 가열하고 20~60분간 상기 수분산액을 제조하는 수분산 고분자나노복합체 생성단계에서 형성된 심물질을 함유한 수분산 고분자나노복합체 조입자를 경화시켜 구상형태의 나노다공성을 갖는 서방성 미분말을 형성하는 나노다공성 미분말 형성단계와;
나노다공성 미분말 형성단계에서 제조된 구상형태의 나노다공성을 갖는 서방성 미분말을 여과, 세척, 건조하고 크기별로 분류하는 입자선별단계와;
선별단계에서 크기별로 분류된 나노다공성을 갖는 서방성 미분말을 최종 알루미늄 라미네이트 필름(aluminium laminate film)으로 압착 포장하는 기밀포장단계를 거쳐;
40~80중량부의 고분자 수지, 1~10중량부의 유기아민, 10~50중량부의 기능성 심물질, 0.1~5중량부의 입자안정제, 10~80중량부의 나노충진제 및 0.1~5중량부의 경화제로 구성되는 나노다공성을 갖는 서방성 미분말을 용이하게 제조할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 기능성 심물질을 벽재물질로인 고분자 수지 수분산체와 나노충진제 간의 혼합비율로 다공크기를 조절하여, 심물질의 방출속도를 제어할 수 있는 서방성 미분말을 용이하게 제조하는 효과를 가지고 있다.
도 1은 본 발명의 실시 방법을 예시한 공정흐름도.
상기 목적과 특징에 최상의 형태로 부합할 수 있는 본 발명을 실시예를 도 1에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다
도 1의 공정흐름도에 따라
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 교반기(stirrer)와 온도조절기(temperature controller) 및 응축기(condenser)를 장착한 반응기(reactor)에 40~80중량부의 에틸렌-메틸 아크릴레이트-무말레인산 삼원공중합체(ethylene-methyl acrylate-maleic anhydride terpolymer)나, 에틸렌-에틸 아크릴레이트-무수말레인산 삼원공중합체(ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride terpolymer), 에틸렌-메틸 메타크릴레이트-무수말레인산 삼원공중합체(ethylene-methyl methacrylate-maleic anhydride terpolymer), 에틸렌-에틸 메타크릴레이트-무수말레인산 삼원공중합체(ethylene-ethyl methacrylate-maleic anhydride terpolymer)와 같은 고분자수지와, 20~40중량부의 시클로헥산(cyclohexanone)이나, 테트라히드로퓨란(tetrahydrofuran), 다이옥산(dioxane), 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르(ethylene glycol monoethyl ether), 에틸렌 글리콜 모노프로필 에테르(ethylene glycol monopropyl ether) 및 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르(ethylene glycol monobutyl ether), 에틸렌글리콜-n-부틸에테르(ethylene glycol n-butyl ether)와 같은 유기용매(organic solvent), 1~10중량부의 N-메틸-N,N-디에탄올아민(N-methyl-N,N-diethanolamine)이나, 트리에틸아민(triethylamine), 아미노에탄올아민(aminoethanolamine), 디에틸아민(diethylamine), N,N-디메틸에탄올아민(N,N-dimethylethanolamine)과 같은 유기아민(organic amine) 및 150~300중량부의 증류수(distilled water)를 순차적으로 투여하여 100~500rpm의 회전 속도로 5~30분간 교반 한 다음 반응기 온도를 60~220℃로 상승시켜 유지하고, 혼합물을 추가로 10~20분 동안 교반한 다음, 상기 혼합물을 100~500rpm의 회전 속도로 계속 교반하면서, 상기 반응기 온도를 20~30℃로 낮추고, 상기 혼합물을 0.1~0.4MPa의 압력 하에 평면직조가 0.001~0.05mm의 필라멘트 직경을 갖는 스테인레스와 같은 금속필터(metal filter)로 여과하여 유백색 균질 한 고분자수지 수분산체를 제조하는 고분자 수분산체 제조단계와;
교반기 및 온도조절기 및 응축기를 장착한 반응기에 상기 고분자 수분산체 제조단계에서 제조된 211~430중량부의 고분자 수분산체를 투여하고 100~500rpm의 회전 속도로 교반하면서, 2,6-디-터트-부틸-4-메틸페놀(2,6-di-tert-butyl-4-methyl phenol), 폴리(1,2-디히드로-2,2,4-트리메틸퀴놀린)[poly(1,2-dihydro-2,2,4-trimethyl quinoline)], 테트라키스[메틸렌(3,5-디-터트-부틸-4-히드로옥시-히드로시나메이트)메탄[tetrakis[methylene(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-hydrocinnamate)]methane], 트리스(2,4-디-터트-부틸-페닐)포스파이트[tris(2,4-di-tert-butyl-phenyl) phosphite]와 같은 산화방지제나, 피톤치드(phytoncide), 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine), 안트라퀴논(anthraquinone), 히드로퀴논(hydroquinone), 나프타퀴논(naphthaquinone), 벤조퀴논(benzoquinone), 징크 리놀레이트(zinc ricinoleate), 징크 아베테이트(zinc abetate)와 같은 탈취제나, 메틸 2-벤즈이미다졸 카바메이트(methyl 2-benzimidazole cabamate), 펜타클로로페놀(pentachlorophenol), p-히드록시벤조익 액시드(p-hydroxybenzoic acid), 2,4-디히드록시벤조익 액시드(2,4-dihydroxybenzoic acid), 시프로플오삭신(ciprofloxacin)과 같은 항균제나, 아로마 향성분이나, 과일추출오일, 허브추출오일과 같은 방향제나, 아연 스테아레이트(zinc stearate), 마그네슘 스테아레이트(magnesium stearate), 칼슘 스테아레이트(calcium stearate)와 같은 윤활제나, 경화제와 같은 기능성 심물질 10~50중량부에, 0.1~5중량부의 입자안정제를 투여한 다음, 20~60분간 교반하여 심물질 함유 조입자가 형성된 수분산액을 제조하는 심물질 함유 조입자 생성단계와;
상기 심물질 함유 조입자 생성단계에서 제조된 수분산액에 10~80중량부의 이산화 티타늄(titanium dioxide)이나, 산화주석(tin oxide), 산화알루미늄 (aluminum oxide), 산화아연 (ZnO), 산화인듐(indium oxide)과 같은 나노충진제를 투여하여 교반속도를 500~2000rpm의 상승시켜 20~40분간 교반하여 심물질을 함유한 수분산 고분자나노복합체 조입자가 형성된 수분산액을 제조하는 수분산 고분자나노복합체 생성단계와;
상기 수분산 고분자나노복합체 생성단계에서 제조된 수분산액에 0.1 내지 5 중량부의 이소시아네이트 화합물(isocyanate compound)이나, 멜라민 화합물(melamine compound), 옥사졸린 화합물(oxazoline compounds), 에폭시 화합물(epoxy compond), 지르코늄 염 화합물(zirconium salt compound), 및 실란커플링제(silane coupling agent)와 같은 경화제를 투입하는 경화제 투입단계와;
상기 경화제 투입단계에서 경화제가 투여된 수분산액을 500~2000rpm 속도로 교반하면서 반응기 온도를 50~120℃로 유지되도록 가열하고 20~60분간 상기 수분산액을 제조하는 수분산 고분자나노복합체 생성단계에서 형성된 심물질을 함유한 수분산 고분자나노복합체 조입자를 경화시켜 구상형태의 나노다공성을 갖는 서방성 미분말을 형성하는 나노다공성 미분말 형성단계와;
나노다공성 미분말 형성단계에서 제조된 구상형태의 나노다공성을 갖는 서방성 미분말을 여과, 세척, 건조하고 크기별로 분류하는 입자선별단계와;
선별단계에서 크기별로 분류된 나노다공성을 갖는 서방성 미분말을 최종 알루미늄 라미네이트 필름(aluminium laminate film)으로 압착 포장하는 기밀포장단계를 거쳐;
40~80중량부의 고분자수지, 1~10중량부의 유기아민, 10~50중량부의 기능성 심물질, 0.1~5중량부의 입자안정제, 10~80중량부의 나노충진제 및 0.1~5중량부의 경화제로 구성되는 나노다공성을 갖는 서방성 미분말을 용이하게 제조할 수 있다.
상기 고분자 수분산체 제조단계의 고분자수지는 40 내지 80 중량부가 사용되며 에틸렌-메틸 아크릴레이트-무말레인산 삼원공중합체(ethylene-methyl acrylate-maleic anhydride terpolymer), 에틸렌-에틸 아크릴레이트-무수말레인산 삼원공중합체(ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride terpolymer)와 같은 에틸렌-아크릴산 에스테르-무수말레인산 삼원공중합체(ethylene-acrylate-maleic anhydride terpolymers)나 에틸렌-메틸 메타크릴레이트-무수말레인산 삼원공중합체(ethylene-methyl methacrylate-maleic anhydride terpolymer), 에틸렌-에틸 메타크릴레이트-무수말레인산 삼원공중합체(ethylene-ethyl methacrylate-maleic anhydride terpolymer)와 같은 에틸렌-알킬 메타크릴레이트-무수말레인산 삼원공중합체(ethylene-alkyl methacrylate-maleic anhydride terpolymers)가 바람직하나 이외에도 폴리비닐 아세테이트(polyvinyl acetate), 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체(ethylene-vinyl acetate copolymer), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride), 폴리비닐리덴 클로라이드(polyvinylidene chloride), 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체(ethylene-(meth)acrylic acid copolymer), 폴리에스테르 수지(polyester resin), 변성나일론 수지(modified nylon resin), 우레탄 수지(urethane resin), 페놀 수지(phenol resin), 실리콘 수지(silicone resin) 및 에폭시 수지(epoxy resin) 단독이나 혼합사용도 가능하다. 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니다.
이때 사용되는 고분자 수지가 40중량부 미만일 경우 미분말이 형성되지 않으며, 80중량부 이상일 경우 수분산체가 형성되지 않는다.
상기 고분자 수분산체 제조단계의 유기아민(organic amine)은 중화제로 에틸아민(ethylamine), 이소프로릴아민(isopropylamine), N-메틸-N,N-디에탄올아민(N-methyl-N,N-diethanolamine), 트리에틸아민(triethylamine), N,N-디메틸 에탄올아민(N,N-dimethyl ethanolamine), 아미노에탄올아민(aminoethanolamine), 디에틸아민(diethylamine) 등이 사용가능하나 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니다.
이때 사용되는 유기아민이 1중량부 미만일 경우 고분자 수분산체가 형성되지 않으며, 10중량부 이상일 경우 미분말의 취기가 떨어진다.
상기 고분자 수분산체 제조단계의 유기용매는 고분자 수지의 용매로 20~40중량부가 사용되며 에탄올(ethanol), n-프로판올(n-propanol), 이소프로판올(isopropanol), n-부탄올(n-butanol), 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone), 시클로헥산(cyclohexanone), 테트라히드로퓨란(tetrahydrofuran), 다이옥산(dioxane), 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르(ethylene glycol monoethyl ether), 에틸렌 글리콜 모노프로필 에테르(ethylene glycol monopropyl ether) 및 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르(ethylene glycol monobutyl ether)의 단독 및 혼합사용도 가능하나 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니다.
이때 사용되는 유기용매가 20중량부 미만일 경우 고분자 수분산체가 형성되지 않으며, 40중량부 이상일 경우 미분말의 형태가 불규칙해진다.
상기 심물질 함유 조입자 생성단계의 입자안정제는 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리비닐피롤리돈(polyvinyl pyrrolidone), 젤라틴(gelatin)이나 전분(starch)과 같은 수용성고분자가 사용되며 0.1~5중량부를 사용하는 것이 바람직하다.
이때 사용되는 입자안정제의 함량이 0.1중량부 미만일 경우 생성되는 입자가 엉겨 붙는 현상이 발생되며, 5중량부 이상일 경우 얻어지는 미분말의 순도가 떨어진다.
상기 심물질 함유 조입자 생성단계의 기능성 심물질은 10~50중량부가 사용되며 2,6-디-터트-부틸-4-메틸페놀(2,6-di-tert-butyl-4-methyl phenol), 폴리(1,2-디히드로-2,2,4-트리메틸퀴놀린)[poly(1,2-dihydro-2,2,4-trimethyl quinoline)], 테트라키스[메틸렌(3,5-디-터트-부틸-4-히드로옥시-히드로시나메이트)메탄[tetrakis[methylene(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-hydrocinnamate)]methane]이나 트리스(2,4-디-터트-부틸-페닐)포스파이트[tris(2,4-di-tert-butyl-phenyl) phosphite]와 같은 산화방지제나 피톤치드(phytoncide), 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine), 안트라퀴논(anthraquinone), 히드로퀴논(hydroquinone), 나프타퀴논(naphthaquinone), 벤조퀴논(benzoquinone), 징크 리놀레이트(zinc ricinoleate)나 징크 아베테이트(zinc abetate)와 같은 탈취제, 메틸 2-벤즈이미다졸 카바메이트(methyl 2-benzimidazole cabamate), 펜타클로로페놀(pentachlorophenol), p-히드록시벤조익 액시드(p-hydroxybenzoic acid), 2,4-디히드록시벤조익 액시드(2,4-dihydroxybenzoic acid), 시프로플오삭신(ciprofloxacin)과 같은 항균제, 아로마 향성분, 과일추출오일, 허브추출오일과 같은 방향제나 아연 스테아레이트(zinc stearate), 마그네슘 스테아레이트(magnesium stearate), 칼슘 스테아레이트(calcium stearate)와 같은 윤활제 및 경화제 등이 사용가능하나 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니다.
이때 사용되는 기능성 심재의 함량이 10중량부 미만일 경우 서방성 효능이 떨어지며, 50중량부 이상일 경우 경제성이 떨어진다.
상기 수분산 고분자나노복합체 생성단계의 나노충진제는 10~80중량부가 사용되며 입자크기는 10~100nm인 이산화 티타늄(titanium dioxide), 산화주석(tin oxide), 산화알루미늄(aluminum oxide), 산화아연(ZnO), 산화인듐(indium oxide)이 바람직하나 카본나노튜브(chopped carbon fiber), 산화 그라펜(graphene oxide), 카본블랙(carbon black), 점토(clay) 등도 사용 가능하고, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니다.
이때 사용되는 나노충진제가 10중량부 미만일 경우 미분말에 나노다공성이 형성되지 않으며, 80중량부 이상일 경우 미분말이 형성되지 않는다.
상기 경화제 투입단계의 경화제(cross-linking agent)는 0.1~5중량부가 사용되며 헥사메틸렌 디이소시아네이트(hexamethylene diisocyanate), 2,4-톨루엔 디이소시아네이트(2,4-toluene diisocyanate), 이소포론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate)와 같은 이소시아네이트 화합물(isocyanate compound), 헥사키스(메톡시메틸)멜라민(hexakis(methoxymethy1)melamine), 헥사메틸메톡시메틸 멜라민(hexamethoxymethyl melamine)과 같은 멜라민 화합물(melamine compound), 2,2'-테트라메틸렌비스(2-옥사졸린)(2,2'-tetramethylenebis(2-oxazoline)), 2-(1,1-비스(히드록시메틸)에틸)-2-옥사졸린(2-(1,1-bis(hydroxymethyl)ethyl)-2-oxazoline), 2-(1,1-비스(히드록시메틸)부틸)-2-옥사졸린(2-(1,1-bis(hydroxymethyl)butyl)-2-oxazoline)과 같은 옥사졸린 화합물(oxazoline compounds), 비스페놀 A 디글리시딜 에테르(bisphenol A diglycidyl ether)와 같은 에폭시 컴파운드(epoxy compond), 지르코니움 알파-히드록시카복실 액시드염(zirconium alpha-hydroxycarboxylic acid salt)와 같은 지르코늄 염 화합물(zirconium salt compound), 비닐트리메톡시실란(vinyltrimethoxysilane), 아크릴옥시 3-메타크릴옥시프로필-트리메톡시실란(acryloxy 3-metacryloxypropyl-trimethoxysilane), ß-(3,4에폭시시클로헥실)-에틸트리메톡시실란(ß-(3,4 epoxycyclohexyl)-ethyltrimethoxysilane), r-글리시독시프로필-트리메톡시실란(r-glycidoxypropyl-trimethoxysilane), 3-아미노프로필-트리에톡시실란(3-aminopropyl-triethoxysilane)과 같은 실란커플링제(silane coupling agent)가 바람직하다.
이때 사용되는 경화제가 0.1중량부 미만일 경우 경화가 진행되지 않으며, 5중량부 이상일 경우 제조되는 미분말의 순도가 떨어진다.
본 발명에 따른 나노다공성을 갖는 서방성 미분말 제조방법을 보다 상세하게 살펴보고, 그에 따른 실시예를 서술하면 다음과 같다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
단 본 발명의 범위가 예시한 실시예 만으로 한정되는 것은 아니다.
<표1>에 기재된 성분을 각각의 배합비로 반응기를 이용하여 아래와 같은 공정으로 혼합하여 나노다공성을 갖는 서방성 미분말을 제조하였다.
Figure 112015084328982-pat00001
실시예 1-4의 고분자 수분산체 제작 2L 반응기에 60중량부의 아크릴레이트-무말레인산 삼원공중합체, 30중량부의 에틸렌글리콜-n-부틸에테르, 4중량부의 N,N-디메틸에탄올아민 및 210중량부의 증류수를 순차적으로 투여하여 300rpm의 회전 속도로 10분간 교반 한 다음 반응기 온도를 140℃로 상승시켜 추가로 20분 동안 교반한다. 상기 혼합물을 300rpm으로 교반하면서 반응기 온도를 25℃로 낮추고, 혼합물을 0.2MPa의 압력 하에 0.03mm 직경의 서스(SUS) 필터로 여과하여 수성분산체를 제조한다.
실시예 1
2L 반응기에 제조된 304중량부의 고분자 수분산체, 20중량부의 2,6-디-터트-부틸-4-메틸페놀, 0.5중량부의 폴리비닐알코올을 순차적으로 투여하고 300rpm으로 30분간 교반한 다음, 30중량부의 이산화티타늄을 투여하여 교반속도를 500rpm의 상승시켜 30분간 교반하고, 1중량부의 헥사키스(메톡시메틸)멜라민을 투여하여 1000rpm 속도로 교반하면서 반응기 온도를 80℃로 상승시켜 30분간 경화시켜 제조된 미분말을 여과, 세척, 건조시켜 심재로 산화방지제가 함유된 나노다공성을 갖는 서방성 미분말을 제조한다.
실시예 2
2L 반응기에 제조된 304중량부의 고분자 수분산체, 20중량부의 폴리에틸렌이민, 0.5중량부의 폴리비닐알코올을 순차적으로 투여하고 300rpm으로 30분간 교반한 다음, 30중량부의 이산화티타늄을 투여하여 교반속도를 500rpm의 상승시켜 30분간 교반하고, 1중량부의 헥사키스(메톡시메틸)멜라민을 투여하여 1000rpm 속도로 교반하면서 반응기 온도를 80℃로 상승시켜 30분간 경화시켜 제조된 미분말을 여과, 세척, 건조시켜 심재로 탈취제가 함유된 나노다공성을 갖는 서방성 미분말을 제조한다.
실시예 3
2L 반응기에 제조된 304중량부의 고분자 수분산체, 20중량부의 메틸 2-벤즈이미다졸 카바메이트, 0.5중량부의 폴리비닐알코올을 순차적으로 투여하고 300rpm으로 30분간 교반한 다음, 30중량부의 이산화티타늄을 투여하여 교반속도를 500rpm의 상승시켜 30분간 교반하고, 1중량부의 헥사키스(메톡시메틸)멜라민을 투여하여 1000rpm 속도로 교반하면서 반응기 온도를 80℃로 상승시켜 30분간 경화시켜 제조된 미분말을 여과, 세척, 건조시켜 심재로 항균제가 함유된 나노다공성을 갖는 서방성 미분말을 제조한다.
실시예 4
2L 반응기에 제조된 304중량부의 고분자 수분산체, 20중량부의 라벤더(lavender) 허브추출오일, 0.5중량부의 폴리비닐알코올을 순차적으로 투여하고 300rpm으로 30분간 교반한 다음 30중량부의 이산화티타늄을 투여하여 교반속도를 500rpm의 상승시켜 30분간 교반하고, 1중량부의 헥사키스(메톡시메틸)멜라민을 투여하여 1000rpm 속도로 교반하면서 반응기 온도를 80℃로 상승시켜 30분간 경화시켜 제조된 미분말을 여과, 세척, 건조시켜 심재로 방향제가 함유된 나노다공성을 갖는 서방성 미분말을 제조한다.
서방성 미분말 내 심물질의 방출속도는 열중량분석기(TG)를 이용하여 온도와 시간에 따른 심불물질의 휘발량의 차이로 분석하여 <표1>에 나타내었다.
<표1>에서와 같이 본 발명에 따른 나노다공성을 갖는 서방성 미분말은 다공의 크기가 45~70nm를 가지며 서방성 미분말 내 심물질의 방출속도가 효과적으로 제어됨을 확인할 수 있다.
본 발명에 따른 나노 다공성을 갖는 서방성 미분말의 제조방법은 심물질의 조절 및 방출 시스템이 요구되는 고분자 첨가제 분야 외에도 의약분야, 향신제, 방향제는 물론 농업에서 제초제, 멸충제, 곰팡이 방지제, 살균제 등의 분야에 적용될 수 있어 그 이용가치가 대단하다 할 것이다.

Claims (3)

  1. 교반기(stirrer)와 온도조절기(temperature controller) 및 응축기(condenser)를 장착한 반응기(reactor)에 고분자수지와, 유기용매(organic solvent), 유기아민(organic amine), 증류수(distilled water)를 순차적으로 투여하여 100~500rpm의 회전 속도로 5~30분간 교반 한 다음 반응기 온도를 60~220 ℃로 상승시켜 유지하고, 추가로 10~20분 동안 교반한 다음, 상기 고분자수지와, 유기용매(organic solvent), 유기아민(organic amine), 증류수(distilled water)를 교반한 혼합물을 100~500rpm의 회전 속도로 계속 교반하면서, 상기 반응기 온도를 20~30℃로 낮추고, 상기 혼합물을 0.1~0.4MPa의 압력 하에 평면직조가 0.001~0.05mm의 필라멘트 직경을 갖는 스테인레스로 된 금속필터(metal filter)로 여과하여 유백색 균질 한 고분자수지 수분산체를 제조하는 고분자 수분산체 제조단계와;
    교반기 및 온도조절기 및 응축기를 장착한 반응기에 상기 고분자 수분산체 제조단계에서 제조된 고분자 수분산체를 투여하고 100~500rpm의 회전 속도로 교반하면서, 산화방지제, 탈취제, 항균제, 아로마 향성분, 방향제, 윤활제, 경화제인 기능성 심물질에, 입자안정제를 투여한 다음, 20~60분간 교반하여 심물질 함유 조입자가 형성된 수분산액을 제조하는 심물질 함유 조입자 생성단계와;
    상기 심물질 함유 조입자 생성단계에서 제조된 수분산액에 나노충진제를 투여하여 교반속도를 500~2000rpm의 상승시켜 20~40분간 교반하여 심물질을 함유한 수분산 고분자나노복합체 조입자가 형성된 수분산액을 제조하는 수분산 고분자나노복합체 생성단계와;
    상기 수분산 고분자나노복합체 생성단계에서 제조된 수분산액에 경화제를 투입하는 경화제 투입단계와;
    상기 경화제 투입단계에서 경화제가 투여된 수분산액을 500~2000rpm 속도로 교반하면서 반응기 온도를 50~120℃로 유지되도록 가열하고 20~60분간 상기 수분산액을 제조하는 수분산 고분자나노복합체 생성단계에서 형성된 심물질을 함유한 수분산 고분자나노복합체 조입자를 경화시켜 구상형태의 나노다공성을 갖는 서방성 미분말을 형성하는 나노다공성 미분말 형성단계와;
    나노다공성 미분말 형성단계에서 제조된 구상형태의 나노다공성을 갖는 서방성 미분말을 여과, 세척, 건조하고 크기별로 분류하는 입자선별단계와;
    선별단계에서 크기별로 분류된 나노다공성을 갖는 서방성 미분말을 최종 알루미늄 라미네이트 필름(aluminium laminate film)으로 압착 포장하는 기밀포장단계로 이루어짐을 특징으로 하는 나노다공성을 갖는 서방성 미분말의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고분자 수분산체 제조단계에서 고분자수지 40~80중량부, 유기용매(organic solvent) 20~40중량부, 유기아민(organic amine) 1~10중량부, 증류수(distilled water) 150~300중량부를 순차적으로 투여하며, 심물질 함유 조입자가 형성된 수분산액을 제조하는 심물질 함유 조입자 생성단계에서는 상기 고분자 수분산체 제조단계에서 제조된 고분자 수분산체를 211~430중량부 투여하고, 기능성 심물질 10~50중량부, 입자안정제 0.1~5중량부를 투여하며, 심물질을 함유한 수분산 고분자나노복합체 조입자가 형성된 수분산액을 제조하는 수분산 고분자나노복합체 생성단계에서는 나노충진제 10~80중량부를 투여하며, 경화제 투입단계에서는 경화제 0.1~5중량부를 투입함을 특징으로 하는 나노다공성을 갖는 서방성 미분말의 제조방법.
  3. 삭제
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101989582B1 (ko) * 2017-06-27 2019-06-14 주식회사 엘브스바이오켐 기능성 물질이 담지된 서방형 나노 다공성 마이크로 입자의 제조 방법 및 그 마이크로입자
KR102187020B1 (ko) * 2020-05-27 2020-12-04 김미영 무광층용 조성물 및 그를 이용한 무광필름 제조방법
SI26119A (sl) * 2020-12-14 2022-06-30 Mikrocaps D.O.O. Biorazgradljive mikrokapsule osnovane na kompozitnem materialu in postopek sinteze

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007521367A (ja) 2003-06-24 2007-08-02 ピーピージー インダストリーズ オハイオ， インコーポレイテッド ナノ微粒子相を有するマイクロ粒子の水性分散体およびそれを含有するコーティング組成物
JP2009148707A (ja) 2007-12-20 2009-07-09 Fuji Xerox Co Ltd マイクロカプセルの製造方法
US20120202695A1 (en) 2009-12-31 2012-08-09 Sol-Gel Technologies Ltd. Core stabilized microcapsules, method of their preparation and uses thereof
WO2015126847A1 (en) 2014-02-18 2015-08-27 Rohm And Haas Company Microcapsules

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5366734A (en) 1981-02-16 1994-11-22 Zeneca Limited Continuous release pharmaceutical compositions
TW448055B (en) 1995-09-04 2001-08-01 Takeda Chemical Industries Ltd Method of production of sustained-release preparation
KR100574213B1 (ko) 2000-01-27 2006-04-27 다나베 세이야꾸 가부시키가이샤 서방성 제제 및 그의 제조 방법
KR100431360B1 (ko) 2001-02-07 2004-05-14 우리켐테크(주) 서방성 방향 수지 조성물
KR100537952B1 (ko) 2001-04-13 2005-12-21 주식회사 태평양 중공형 소수성 고분자 마이크로캡슐 및 이의 제조방법, 및이 마이크로캡슐을 함유하는 화장료 조성물
KR20010110244A (ko) 2001-11-03 2001-12-12 이범갑 비수용성 향을 갖는 마이크로 캡슐 제조방법
KR100524820B1 (ko) 2003-06-17 2005-10-31 한국화학연구원 실리카 마이크로캡슐의 제조방법
KR100532038B1 (ko) 2004-04-06 2005-11-30 한국화학연구원 실리카를 이용한 서방성 마이크로캡슐의 제조방법
KR100774613B1 (ko) 2006-05-26 2007-11-12 한국화학연구원 수불용성 고분자로 이루어진 서방형 약물 전달체
KR20090107795A (ko) 2008-04-10 2009-10-14 인하대학교 산학협력단 서방성 마이크로캡슐의 제조방법 및 그로 제조된마이크로캡슐
KR101113044B1 (ko) 2008-08-29 2012-02-27 동국제약 주식회사 용매교류증발법에 의한 서방출성 미립구의 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007521367A (ja) 2003-06-24 2007-08-02 ピーピージー インダストリーズ オハイオ， インコーポレイテッド ナノ微粒子相を有するマイクロ粒子の水性分散体およびそれを含有するコーティング組成物
JP2009148707A (ja) 2007-12-20 2009-07-09 Fuji Xerox Co Ltd マイクロカプセルの製造方法
US20120202695A1 (en) 2009-12-31 2012-08-09 Sol-Gel Technologies Ltd. Core stabilized microcapsules, method of their preparation and uses thereof
WO2015126847A1 (en) 2014-02-18 2015-08-27 Rohm And Haas Company Microcapsules

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