KR102158412B1 - 식물성 오일의 미생물 전환에 의해 생산된 하이드록시 지방산을 이용한 바이오 기반 폴리우레탄의 합성 방법. - Google Patents

식물성 오일의 미생물 전환에 의해 생산된 하이드록시 지방산을 이용한 바이오 기반 폴리우레탄의 합성 방법. Download PDF

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Abstract

본 발명은 식물성 오일의 미생물 전환에 의해 생산된 하이드록시 지방산을 이용한 바이오 기반 폴리우레탄의 합성 방법에 대한 것으로서, 기존의 바이오폴리올 제품에 비하여 복잡한 화학 반응을 거치지 않고도 생산 가능하며, 첨가되는 폴리올의 종류만을 달리하여 용도에 따라 다양한 물성의 폴리우레탄을 합성할 수 있으며, 상기 폴리우레탄은 건설, 자동차, 코팅, 실란트, 접착제, 폼, 컴포지트 등의 다양한 분야에 활용될 수 있으며, 특히 바이오 기반 물질로부터 유래하여 생분해성 및 생체적합성이 요구되는 의료 분야에 다양하게 활용될 수 있다.

Description

식물성 오일의 미생물 전환에 의해 생산된 하이드록시 지방산을 이용한 바이오 기반 폴리우레탄의 합성 방법. {A method for the synthesis of bio - based polyurethanes using hydroxy fatty acids produced by microbial conversion of vegetable oils.}
본 발명은 식물성 오일의 미생물 전환에 의해 생산된 하이드록시 지방산을 이용한 바이오 기반 폴리우레탄의 합성 방법에 대한 것이다.
현재 폭넓게 사용되고 있는 석유 기반의 비분해성 고분자 재료는 많은 환경문제를 초래하고 있으며, 최근 석유 고갈 염려에 기인한 원유 가격 불안으로 인해 재생 가능한 천연자원으로부터 고분자 재료를 생산하고자 하는 시도가 새롭게 각광받고 있다.
재생 가능한 천연자원은 셀룰로스, 전분, 단백질, 천연오일 등을 포함한다. 이 중 식물성 오일은 값싸고 풍부하며 대량생산 가능한 대표적인 천연자원으로 식품 및 사료용, 비누, 윤활유, 코팅 및 페인트 등에 사용되고 있다 [1]. 식물성 오일의 주 구성성분인 불포화 지방산은 주쇄에 탄소 이중결합을 포함하고 있으며 이들이 갖는 소수성 성질로 인해 여러 용도의 고분자 합성을 위한 좋은 소재로 이용될 수 있으나 중합반응이 일어나기에는 반응성이 너무 낮아 하이드록시 기와 같은 관능기를 도입할 필요가 있다.
하이드록시 지방산 (hydroxy fatty acids, HFA)은 일반적으로 식물체에서 미량으로 발견되고 있으나 최근 미생물 대사기작을 이용한 HFA 생산 기술이 개발되고 있으며 사용기질에 따라 mono-, di-, tri-HFA를 생산할 수 있다. 지방산 기질로부터 HFA를 생산할 수 있는 미생물 중 Flavobacterium sp. DS5는 올레인산로부터 10-hydroxy-octadecadienoic acid를 생산할 수 있으며[2], 슈도모나스 애루지노사 PR3(Pseudomonas aeruginosa PR3)는 식물성 오일에 다량으로 포함되어 있는 올레인산을 기질로 이용하여 7,10-dihydroxy-8(E)-octadecenoic acid (DOD)를 생산하며 리시놀레산으로부터는 7,10,12-trihydroxy-8(E)-octadecenoic acid (TOD)를 생산할 수 있음이 밝혀졌다 [3,4]. 또한 Bacillus megaterium ALA2는 리놀레산으로부터 하이드록시 기의 수와 위치가 다양한 di-, tri-hydroxyoctadecenoic acid를 만들어 내고 있음이 밝혀졌다 [5-7].
HFA가 갖는 특이한 성질로 인해 이들은 다양한 생리활성기능을 가질 수 있으며, 그 결과 신농약, 신의약, 고기능성 레진 및 섬유소재, 생분해성 플라스틱 소재, 윤활제, 화장품, 페인트 등 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 응용될 수 있다. 현재까지는 피마자유의 유도체인 리시놀레산이나 세바식산 등이 신기능성, 고효율 고분자의 합성소재로 일부 사용되고 있으며, 이는 미국정부에 의해 산업적 필수물질로 분류되어 있기도 하다.
HFA 중 Pseudomonas aeruginosa가 올레인산으로부터 합성하는 DOD(dihydroxy octadecenoic acid)는 탄소 수 18개인 지방산을 기반으로 8-9 탄소 사이에 트랜스 형 이중결합과 트랜스 이중 결합을 중심으로 양쪽에 7번 탄소와 10번 탄소에 각각 1개씩 2개의 하이드록시 기를 가지고 있다. DOD 생성이 미생물 효소시스템에 의해 이루어지므로 2개의 하이드록시 기는 모두 S-배치의 위치에 존재하여 2개 모두 8-9트랜스 이중결합을 기준으로 동일방향으로 돌출되어 있는 기하학적 구조를 가지고 이싸. DOD는 항균 활성을 갖는 것으로 보고되었으며, DOD 및 TOD에 포함되어 있는 2-3개의 하이드록시 기로 인해 이들은 바이오 폴리우레탄 제조를 위한 바이오 폴리올로 이용될 수 있다.
폴리우레탄은 6대 합성고분자 중의 하나이며, 물성이 우수하고 적용분야가 광범위한 플라스틱 제품군으로 바이오매스를 이용한 바이오폴리우레탄 제조 기술 개발이 활발히 진행되고 있다 [9]. 폴리우레탄은 폴리올(-OH 화합물)과 이소시아네이트(-NCO 화합물)의 중합반응에 의해 생성된 우레탄(-NHCOO-) 결합을 포함하는 고분자 화합물을 통칭한다.
현재 국내외적으로 상업화 된 바이오폴리올 제품이 일부 출시되고 있으나 트리글리세라이드 1분자당 약 2.7개의 수산기를 포함한 피마자유 이외에는 에폭시화/개환반응, 전이에스테르화, 하이드로포밀화, 오존분해법 등 복잡한 화학 반응을 통하여 폴리올을 제조하고 있는 실정이다.
특허출원 제10-2003-0029372호 특허 제10-0963968호 특허 제10-1740294호 특허출원 제10-2016-0077818호
1. Hou CT (2005) "Production of value-added industrial products from vegetable oils: oxygenated fatty acids." In: Hou CT (eds) Handbook of Industrial Biocatalysis, CRC Press, Boca Raton, FL, pp 7-1~7-25. 2. Hou CT (1994) "Conversion of linoleic acid to 10-hydroxy-12(Z)-octadecenoic acid by Flavobacterium sp. (NRRL B-14859)", J. Am. Oil. Chem. Soc., 71, 975-978. 3. Hou CT, Bagby MO, Platner RD, Koritala SA (1991) "Novel compound, 7,10-dihydroxy-8(E)-octadecenoic acid from oleic acid by bioconversion", J. Am. Oil Chem. Soc., 68, 99-101. 4. Hou CT, Bagby MO (1991) "Production of a new compound, 7,10-dihydroxy-8(E)-octadecenoic acid from oleic acid by Pseudomonas sp. PR3", J. Ind. Microbiol., 7, 123-130. 5. Hou CT (2005) "Effect of environmental factors on the production of oxygenated unsaturated fatty acids from linoleic acids by Bacillus megatarium ALA2", Appl. Microbiol. Biotechnol., 69, 463-468. 6. Hosokawa M, Hou CT, Weisleder D (2003) "Production of novel tetrahydrofuranyl fatty acids from α-linolenic acid by Clavibacter sp. strain ALA2", Appl. Environ. Microbiol., 69, 3868-3873. 7. Hosokawa M, Hou CT, Weisleder D (2003) "Bioconversion of n-3 and n-6 polyunsaturated fatty acids by Clavibacter sp. ALA2", J. Am. Oil Chem. Soc., 80, 1085-1091. 8. Sohn HR, Baek KY, Hou CT, Kim HR (2013) "Antibacterial activity of 7,10-dihydroxy-8(E)-octadecenoic acid against food-borne pathogenic bacteria", Biocat. Agric. Biotechnol., 2, 85-87. 9. Jo YJ, Choi SH, Lee EY (2013) "Production of Biopolyols, Bioisocyanates and Biopolyurethanes from Renewable Biomass", Appl. Chem. Eng., 24, 579-586.
본 발명의 목적은 식물성 오일의 미생물 전환에 의해 생산된 하이드록시 지방산을 이용한 바이오 기반 폴리우레탄의 합성 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 상기 방법에 의하여 합성된, 바이오 기반 폴리우레탄을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 폴리우레탄 합성 방법은, 식물성 오일의 미생물 전환에 의해 생산된 하이드록시 지방산을 생산하는 단계 및 상기 하이드록시 지방산에 촉매 및 이소시아네이트 화합물을 반응시켜 바이오 기반 폴리우레탄을 합성하는 방법을 제공한다.
상기 식물성 오일은 올레인산을 포함하고 있는 것이면 제한 없이 사용할 수 있으며, 보다 구체적으로는 올리브유, 카놀라유, 해바라기유 및 팜유 중 1 이상을 선택하여 사용할 수 있다. 상기 식물성 오일을 기질로 하여 하이드록시 지방산을 생산할 수 있는 미생물로서, 본 발명의 일 실시예에서는 슈도모나스 애루지노사(Pseudomonas aeruginosa) PR3 의 배양액에 식물성 오일을 첨가하여, 하이드록시 지방산(DOD)을 생산하여, 이를 사용하였다.
이에 제한되는 것은 아니나, 상기 하이드록시 지방산은 디하이드록시 옥타데세노익산(dihydroxy octadecenoic acid(DOD))으로서, 이는 미생물 배양 시, 배양액에 식물성 오일을 첨가하여 미생물을 배양한 배양액으로부터 얻어진 것이다. 본 발명의 일 실시예에서는, 슈도모나스 애루지노사 PR3 균주를 표준 성장 배지에서 1차 배양한 후, 배양액에 식물성 오일을 첨가하여 2차 배양한 배양액으로부터 용매를 제거하고 세척, 여과 및 건조 과정을 거쳐 폴리우레탄 제조를 위한 DOD를 생산하였다.
본 발명의 DOD 생산 단계에서는, 배양액에 포함된 식물성 오일로부터 하이드록시 지방산을 생산할 수 있는 능력을 가진 미생물을 제한 없이 사용할 수 있으며, 특히 슈도모나스 속(Pseudomonas sp.), 슈도모나스 애루지노사(Pseudomonas aeruginosa), 플라보 박테리움 속(Flavobacterium sp), 노카르디아 콜레스테리쿰(Nocardia cholestericum), 바실러스 메가테리움(Bacillus megaterium), 칸디다 트로피칼리스(Candida tropicalis), 엔테로코커스 파에칼리스(Enterococcus faecalis), 엔테로코커스 갈리나룸(Enterococcus gallinarum), 락토바실러스 속(Lactobacillus sp.), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 파라카세이(Lactobacillus paracasei), 리시니바실러스 푸시포미스(Lysinibacillus fusiformis), 노카르디아 파라피내(Nocardia paraffinae), 페디오코커스 애시티락티시(Pediococcus acidilactici), 셀레노모나스 루미난티움(Selenomonas ruminantium), 스핑고박테리움 탈포필룸(Sphingobacterium thalpophilum), 스테노트로포모나스 말토필리아(Stenotrophomonas maltophilia) 및 스테노트로포모나스 나이트리트리더센스(Stenotrophmonas nitritireducens) 중에서 1이상을 선택하여 사용할 수 있다.
본 발명의 폴리우레탄은 상기 생산된 DOD에 다이이소시아네이트를 추가하여 합성하였다. 상기 합성 과정에서 촉매를 추가로 포함할 수 있다. DOD 와 다이이소시아네이트의 함량 비는, 이에 제한되는 것은 아니나, 이소시아네이트기(NCO) 및 하이드록시기(OH)의 몰 비가 각각 1.0, 1.2, 1.4, 1.6이 되도록 포함할 수 있으며, 가장 바람직하게는 1.4가 되도록 포함할 수 있고, 용도에 따라 인장 강도 및 신장력을 조절할 수 있으나, 상기 비율로 포함되었을 때 생산되는 폴리우레탄의 인장 강도 및 신장력이 가장 높은 것을 확인하였다.
상기 다이이소시아네이트는 이에 제한되는 것은 아니나, 4,4’- methylenebis(phenyl isocyanate), tolylene-2,4-diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate 또는 hexamethylene diisocyanate (HDI) 를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 HDI를 사용 수 있다.
본 발명의 상기 폴리우레탄 합성 방법은, DOD와, 다른 종류의 폴리올을 추가로 포함할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니나, 다양한 분자량의 폴리에틸렌글리콜(PEG 200 내지 20000) 및 폴리카프로락톤(PCLDO 2000)을 포함할 수 있다. 추가되는 폴리올의 종류 및 비율에 따라 합성되는 폴리우레탄의 열적 안정성, 경도, 인장강도 및 신장률이 변화하여 열적, 기계적 특성이 다르게 합성됨을 확인하였다. 따라서, 본 발명의 폴리우레탄 합성 방법은, 합성되는 폴리우레탄의 용도에 따라 DOD 및 추가되는 폴리올의 종류 및 비율을 적절하게 조절하여 합성할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니나, DOD와 PEG 및 PCLDO의 분자량 비는 2:1 내지 1:2의 범위에서 정해질 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 상기 합성 방법에 따라 합성된 폴리우레탄을 제공한다.
상기 폴리우레탄의 종류는 합성에 사용되는 폴리올의 종류에 따라, PU-DOD/PEG 또는 PU-DOD/PCLDO로 표시될 수 있고, PU-DOD/PEG는 PEG의 분자량에 따라 PU-DOD/PEG200, PU-DOD/PEG2K 또는 PU-DOD/PEG20K일 수 있다.
본 발명은 식물성 오일의 미생물 전환에 의해 생산된 하이드록시 지방산을 이용한 바이오 기반 폴리우레탄의 합성 방법에 대한 것으로서, 기존의 바이오폴리올 제품에 비하여 복잡한 화학 반응을 거치지 않고도 생산 가능하며, 첨가되는 폴리올의 종류만을 달리하여 용도에 따라 다양한 물성의 폴리우레탄을 합성할 수 있다는 장점을 가진다.
도 1은 Pseudomonas aeruginosa PR3에 의해 생산된 주요 생성물의 gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 DOD/PEG 또는 DOD/PCLDO 기반 폴리우레탄의 합성 반응 경로를 도식화하여 나타낸 것이다.
이하 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
<실시예 1> 미생물로부터 DOD 생산 및 폴리우레탄 합성
1-1. 미생물 및 배양 조건
Pseudomonas aeruginosa PR3 (NRRL strain B-18602) 균주를 DOD 생산에 사용하였다. 표준 성장 배지는 4 g/L 포도당, 1 g/L 효모추출물, 4 g/L K2HPO4, 1 g/L (NH4)2HPO4, 0.1 g/L MgSO4, 0.056 g/L FeSO4, 0.01 g/L MnSO4로 구성되었다. 희석 인산 용액을 이용하여 pH를 8.0으로 조절하였다. 100 mL 표준배지를 포함하는 500 mL 플라스크에 균주를 접종하여 28℃, 200 rpm 조건하에서 호기성 배양하였다.
1-2. 식물성 오일로부터 DOD 생산
상기 1-1의 표준배지에서 24 h 배양 후, 1.1 mL (1.0% v/v)의 식물성 오일(올리브오일)을 첨가한 후 72 h 더 배양하였다. 전체 96 h 배양 후, 6N HCl을 이용하여 pH를 2로 조절하였다. 같은 부피의 에틸 아세테이트와 다이에틸에테르 혼합용매를 이용하여 2회 추출 후, 회전 증발기를 이용하여 용매를 제거하고 n-헥세인으로 세척 후, 에틸 아세테이트를 이용하여 재결정화하여 7,10-dihydroxy-8(E)-octadecenoic acid(DOD)를 수득하였다. 얻어진 DOD를 여과한 후 용매 건조기를 이용하여 정제하였다.
1-3. 폴리우레탄의 제조
DOD 1 g과 촉매로 1% w/v dibutyltin dilaurate을 3 mL 클로로포름에 넣은 후 상온에서 5분 동안 혼합하였다. 여기에 다이이소시아네이트를 첨가 후 10분 동안 더 혼합하였다. DOD와 다이이소시아네이트 함량을 변화시켜 이소시아네이트기 (NCO)와 하이드록시기 (OH)의 몰비를 각각 1.0, 1.2, 1.4, 1.6으로 조정하였다. 반응 혼합물을 유리판에 부은 후 80°C 진공 오븐에서 2시간 넘게 유지하였다. 용매를 증발시키고 유리판으로부터 고분자 필름을 떼어 내어 적절한 크기로 자른 후 열적, 기계적 성질을 측정하였다. 다양한 물성의 폴리우레탄을 얻기 위해 폴리올로써 DOD와 PEG (분자량 200, 2000, 20000) 또는 PCLDO (수평균분자량 2000)를 혼합 사용하여 동일한 방법으로 폴리우레탄을 제조하였다.
1-4. 식물성 오일 및 이소시아네이트 종류에 따른 DOD 생산
다양한 물성의 폴리우레탄을 합성하기 위하여, 여러 종류의 식물성 오일 및 이소시아네이트를 사용하여 DOD를 생산하였다. 식물성 오일로는 올리브유, 카놀라유, 해바라기유 및 팜유를 사용하였다. 사용한 모든 식물성 오일로부터 DOD가 생산되었으며, 식물성 오일의 종류에 따른 DOD 생산 농도를 표 1에 나타내었다.
폴리우레탄 제조를 위한 다이이소시아네이트로 4,4’- methylenebis(phenyl isocyanate), tolylene-2,4-diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI) 등을 사용하였다. 이 중 HDI를 이용한 경우 물성이 유연한 고분자를 얻었으며, HDI를 이용한 결과를 아래에 나타내었다.
다양한 식물성 오일로부터 Pseudomonas aeruginosa PR3에 의한 DOD 생산 결과
식물성 오일의 종류 올레인산 함량 (%) DOD 생산 농도 (g/L) 수율
(g DOD/
g 올레인산)		 수율
(g DOD/
g 식물성 오일)
카놀라유 60 2.645 0.441 0.265
올리브유 70 2.058 0.294 0.206
팜유 40 2.135 0.534 0.314
해바라기유 30 0.171 0.056 0.017
<실험예 1> 생산된 DOD의 확인
Pseudomonas aeruginosa PR3에 의해 생산된 주요 생성물을 diazomethane을 이용하여 메틸화 한 후, trimethylsilyl imidazole (TMSI)와 pyridine 혼합물 (1:4, v/v)로 45분 동안 반응시켜 TMS 유도체를 생성시켰다. GC 결과 15.503분에서 전체 면적의 94%에 해당하는 주요 피크를 보였으며, 이의 GC/MS 결과를 도 1에 나타내었다. GC/MS 분석 결과는 이전에 보고된 결과(Hou CT, Bagby MO (1991) “Production of a new compound, 7,10-dihydroxy-8(E)-octadecenoic acid from oleic acid by Pseudomonas sp. PR3”, J. Ind. Microbiol., 7, 123-130.)와 일치하여 Pseudomonas aeruginosa PR3에 의해 생산된 주요 생성물이 DOD 임을 확인할 수 있었다.
<실험예 2> DOD 기반 폴리우레탄의 특성 분석
2-1. DOD 기반 폴리우레탄의 열적, 기계적 특성
합성된 DOD 기반 폴리우레탄의 열적 특성을 differential scanning calorimetry (DSC) 및 thermogravimetric analysis (TGA)로 측정하였으며, 기계적 특성을 universal testing machine (UTM)으로 측정하여 DOD 기반 폴리우레탄의 열적, 기계적 특성의 측정 결과를 아래 표 2에 나타내었다.
Figure 112018097916016-pat00001
합성된 DOD 기반 폴리우레탄의 유리전이온도 T g 는 NCO/OH 비가 1.0일 때 11.3°C에서 NCO/OH 비가 1.4일 때 13.6°C까지 증가하였다. 용융점에 대한 피크는 나오지 않아 무결정성 고분자임이 확인되었다. 10% 중량 감소 온도 (T 10% )는 NCO/OH 비가 증가할수록 증가하였다.
DOD 기반 폴리우레탄은 NCO/OH 비가 증가할수록 신장율이 감소하여 딱딱해졌으며, NCO/OH 비가 1.0일 때 85.6%, NCO/OH 비가 1.6일 때 31.2%의 신장율을 나타내었다. 반면, 인장강도는 NCO/OH 비가 1.4일 때 37.9 MPa로 최대를 보였다.
2-2. DOD/PEG, DOD/PCLDO 기반 폴리우레탄의 열적, 기계적 특성
DOD 기반 폴리우레탄의 물성을 다양화시키기 위해 분자량이 다른 세 종류의 PEG(200, 2000 및 20000) 또는 생분해성 PCLDO를 DOD화 혼합하여 폴리올로 사용함으로써 다이이소시아네이트와 반응시켜 폴리우레탄을 합성하였다. 도 2에 각각의 화학 구조 및 반응 경로를 나타내었다.
상기 폴리올을 첨가하여 합성한 폴리우레탄의 열적, 기계적 특성을 상기 실험예 2-1과 동일한 방법으로 측정하였고, 아래 표 3에 DOD/PEG, DOD/PCLDO 기반 폴리우레탄의 열적, 기계적 특성의 측정 결과를 기재하였다. 10% 중량 감소 온도 (T 10% )는 고분자 내의 PEG 또는 PCLDO 비율이 증가할수록 증가하였다. PU-DOD/PEG20K가 290°C의 가장 높은 T 10% 를 보였으며, PU-DOD/PCLDO가 273°C의 가장 낮은 T 10% 를 보였다. 따라서 PU-DOD/PEG20K의 열적 안정성이 가장 우수하다고 볼 수 있다.
PU-DOD/PEG와 PU-DOD/PCLDO 모두 NCO/OH 비가 1.4일 때 가장 높은 인장강도와 신장율을 보였다. PU-DOD와 비교하여 PU-DOD/PCLDO의 인장강도는 더 낮았고 신장율은 더 높았다. 고분자 내의 PCLDO 비율이 증가함에 따라 신장율은 335%에서 576%까지 증가하였고, 인장강도는 6.83 MPa에서 2.92 MPa까지 감소하였다. PU-DOD/PEG의 신장율은 34 내지 200% 범위였으며, 인장강도는 PEG의 분자량에 따라 증가하였다. 가장 높은 인장강도는 PU-DOD/PEG200의 경우 2.83 MPa, PU-DOD/PEG20K의 경우 5.18 MPa이었다. DOD 외의 다른 폴리올의 비율이 증가함에 따라 경도가 감소하였다. PU-DOD/PCLDO을 제외한 모든 경우에 2:1 폴리올 혼합물이 가장 높은 인장강도와 신장율을 보였다. PU-DOD/PCLDO는 335%가 넘는 높은 신장율과 7 MPa 이하의 낮은 인장강도를 가진 엘라스토머의 특성을 보였다. 반면, PU-DOD/PEG는 200% 이하의 낮은 신장율을 가진 플라스틱의 특성을 보였다.
Figure 112018097916016-pat00002
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 슈도모나스 애루지노사 PR3(Pseudomonas aeruginosa PR3)를 포함하는 배지에 식물성 오일로서 팜유를 첨가하여 7,10-디하이드록시-8(E)-옥타데세노익 애시드(7,10-dihydroxy-8(E)-octadecenoic acid, DOD)를 생산하는 단계(단계 1);
    상기 DOD 및 수평균분자량 2000을 갖는 폴리카프로락톤디올(PCLDO)을 2:1 내지 1:1 중량비로 혼합하는 단계(단계 2); 및
    헥사메틸렌 디이소시아네이트(hexamethylene diisocyanate, HDI)를 첨가하는 단계(단계 3);를 포함하고,
    상기 HDI의 첨가량은 DOD 및 PCLDO에 포함된 하이드록시기(-OH)와 상기 HDI에 포함된 이소시아네이트기(-NCO)의 NCO/OH 몰비가 1.4가 되도록 첨가하는 것을 특징으로 하는,
    바이오 기반 폴리우레탄의 합성 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 DOD를 생산하는 단계 1은,
    슈도모나스 애루지노사 PR3를 표준 성장 배지에서 1차 배양하는 단계;
    식물성 오일로서 팜유를 첨가하여 2차 배양하는 단계; 및
    상기 2차 배양한 배양액으로부터 용매를 제거하고 세척, 여과 및 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄의 합성 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 단계 3에서, 촉매를 추가로 첨가하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄의 합성 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 7,10-디하이드록시-8(E)-옥타데세노익 애시드(7,10-dihydroxy-8(E)-octadecenoic acid, DOD) 및 수평균분자량 2000을 갖는 폴리카프로락톤디올(PCLDO)을 2:1 내지 1:1 중량비로 혼합한 혼합물; 및
    헥사메틸렌 디이소시아네이트(hexamethylene diisocyanate, HDI);를 포함하고,
    상기 HDI의 첨가량은 DOD 및 PCLDO에 포함된 하이드록시기(-OH)와 상기 HDI에 포함된 이소시아네이트기(-NCO)의 NCO/OH 몰비가 1.4가 되도록 포함되는 것을 특징으로 하는,
    폴리우레탄.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
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