KR20220139054A - 폴리우레탄 입자 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 생분해성 폴리올계 단량체 중합 단위 및 디이소시아네이트계 단량체 중합 단위를 포함한 공중합체를 포함하는 폴리우레탄 구조체; 및 상기 폴리우레탄 구조체 내에 함입된 자외선 차단제;를 포함하는, 폴리우레탄 입자 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

폴리우레탄 입자 및 이의 제조방법{POLYURETHANE PARTICLES AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 폴리우레탄 입자 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 자외선 차단제를 포함하는 폴리우레탄 입자 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
폴리우레탄은 고분자 내 우레탄 결합(-NHCOO-)을 반복적으로 포함하는 고분자 화합물로, 폴리올의 하이드록시기(-OH)와 이소시아네이트의 이소시아네이트기(-NCO)가 반응하여 상기 우레탄 결합을 형성하게 된다. 이때, 하이드록시기가 갖는 유연한 성질과 이소시아네이트기가 갖는 질긴 강도 높은 성질을 동시에 가짐으로써 폴리우레탄은 마찰 및 마모에 강하며, 인장 강도 및 인열 강도 등 기계적 물성이 우수한 점에서 굉장히 넓은 분야에서 다용도로 활용되고 있다. 또한, 생분해성 및 생체적합성이 우수한 폴리우레탄의 경우에는 신축성 및 단단한 특성으로 인하여 의료분야에서 혈액 및 인체조직 등에 사용되는 생체재료로써 널리 사용될 수 있다.
상기 생체재료로의 활용뿐만 아니라 최근 피부미용에 대한 관심의 증가로, 폴리우레탄 입자에 대하여 약물 내지 유효성분을 함입 또는 담지시키기 위한 매개체 또는 담체로써 활용하기 위한 연구가 화장품 제조분야에서 진행되고 있다.
또한, 폴리우레탄을 제조할 때 폴리올계 단량체와 함께 사용되는 이소시아네이트계 단량체로 대표적인 톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI)등은 공중합 반응을 빠르게 진행시키며, 가격 또한 저렴하여 경제적이라는 장점을 가짐에도, 환형 구조를 가지는 화합물로 독성을 가지고 있어 상기 생체재료는 물론 화장품 분야에서도 사용되기 어려운 문제점이 확인되었다.
이와 함께 상기 폴리우레탄 입자 내 약물 내지 유효성분을 합임 또는 담지시키더라도 일상생활의 조건에서 쉽게 용출되지 않는 것이 관건인 바, 가혹한 조건에서도 용출이 쉽게 일어나지 않는 유효성분을 함입 또는 담지시킨 폴리우레탄 입자에 대한 연구 개발이 진행되고 있다.
(논문 1) European Polymer Journal, Volume 131, 15 May 2020, 109701
본 발명자들은 상기 문제를 해결하기 위하여, 폴리우레탄 공중합시에 생분해성이 우수하고 독성이 적은 폴리올계 단량체와 디이소시아네이트계 단량체를 사용하고, 입자 내 함입된 유효성분의 용출을 최소화시킬 수 있는 제조방법을 통하여, 생분해성 및 생체적합성이 우수하며 가혹한 조건하에서도 함입된 유효성분의 용출없이 안정적 보관이 가능한 폴리우레탄 입자 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 제 1 측면에 따르면,
생분해성 폴리올계 단량체 중합 단위 및 디이소시아네이트계 단량체 중합 단위를 포함한 공중합체를 포함하는 폴리우레탄 구조체; 및 상기 폴리우레탄 구조체 내에 함입된 자외선 차단제;를 포함하는, 폴리우레탄 입자를 제공한다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 폴리우레탄 구조체는 폴리우레탄 마이크로구조체 및 폴리우레탄 나노구조체 중 어느 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 생분해성 폴리올계 단량체는 폴리(입실론-카프로락톤)디올(poly(ε-caprolactone) diol), 폴리(입실론-카프로락톤)트리올(poly(ε-caprolactone) triol), 폴리락틱산-디올(poly lactic acid-diol), 폴리락틱산-트리올(poly lactic acid-triol), 폴리-L-락틱산-디올(poly-L-lactic acid-diol), 폴리-L-락틱산-트리올(poly-L-lactic acid-triol) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 공중합체는 디아민계 단량체 중합 단위를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 공중합체는 가교결합(cross-linking)된 구조의 공중합체일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 자외선 차단제는 베모트리지놀(bemotrizinol), 아보벤존(avobenzone), p-아미노벤조산(p-aminobenzoic acid), 벤조페논-9(benzophenone-9), 벡소페놈-3(bexophenome-3), 비스옥트리졸(bisoctrizole), 3-(4-메틸벤질리덴)-캠퍼(3-(4-methylbenzylidene)-camphor), 시녹세이트(cinoxate), 디에틸아미노 히드록시벤조일 헥실 벤조에이트(diethylamino hydroxybenzoyl hexyl benzoate), 디옥시벤존(dioxybenzone), 드로메트리졸 트리실록산(drometrizole trisiloxane), 에캄슐(ecamsule), 에틸헥실 트리아존(ethylhexyl triazone), 호모살레이트(homosalate), 멘틸 안트라닐레이트(menthyl anthranilate), 옥토크릴렌(octocrylene), 옥틸 살리실레이트(octyl salicylate), 이스코트리지놀(iscotrizinol), 이소펜테닐-4-메톡시신나메이트(isopentenyl-4-methoxycinnamate), 옥틸-디메틸-p-아미노벤조산(octyl-dimethyl-p-aminobenzoic acid), 옥틸-메톡시신나메이트(octyl-methoxycinnamate), 옥시벤존(oxybenzone), 폴리실리콘-15(polysilicone-15), 트롤아민 살리실레이트(trolamine salicylate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.
본 발명의 제 2 측면에 따르면,
(1) 생분해성 폴리올계 단량체 및 디이소시아네이트계 단량체를 유기용매에 혼합하고, 자외선 차단제를 첨가하여 용액 중합된 폴리우레탄 공중합체를 제조하는 단계;
(2) 상기 용액 중합된 폴리우레탄 공중합체에 계면활성제를 첨가하여, 자외선 차단제가 함입된 폴리우레탄 구조체를 포함하는 폴리우레탄 에멀션(emulsion) 조성물을 제조하는 단계; 및
(3) 상기 폴리우레탄 에멀션 조성물에 사슬 연장제를 첨가한 후 유기용매를 제거하는 단계;를 포함하는, 폴리우레탄 입자의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 (1) 단계는 생분해성 폴리올계 단량체 1몰 기준 5 내지 35몰의 디이소시아네이트계 단량체를 혼합하는 단계일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 생분해성 폴리올계 단량체는 폴리(입실론-카프로락톤)디올(poly(ε-caprolactone) diol), 폴리(입실론-카프로락톤)트리올(poly(ε-caprolactone) triol), 폴리락틱산-디올(poly lactic acid-diol), 폴리락틱산-트리올(poly lactic acid-triol), 폴리-L-락틱산-디올(poly-L-lactic acid-diol), 폴리-L-락틱산-트리올(poly-L-lactic acid-triol) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 생분해성 폴리올계 단량체는 폴리(입실론-카프로락톤)트리올(poly(ε-caprolactone) triol), 폴리락틱산-트리올(poly lactic acid-triol), 폴리-L-락틱산-트리올(poly-L-lactic acid-triol) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 디이소시아네이트계 단량체는 선형 디이소시아네이트를 포함하고, 상기 선형 디이소시아네이트는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(Hexamethylene diisocyanate), 트리메틸렌 디이소시아네이트(Trimethylene diisocyanate), 테트라메틸렌 디이소시아네이트(Tetramethylene diisocyanate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 자외선 차단제는 베모트리지놀(bemotrizinol), 아보벤존(avobenzone), p-아미노벤조산(p-aminobenzoic acid), 벤조페논-9(benzophenone-9), 벡소페놈-3(bexophenome-3), 비스옥트리졸(bisoctrizole), 3-(4-메틸벤질리덴)-캠퍼(3-(4-methylbenzylidene)-camphor), 시녹세이트(cinoxate), 디에틸아미노 히드록시벤조일 헥실 벤조에이트(diethylamino hydroxybenzoyl hexyl benzoate), 디옥시벤존(dioxybenzone), 드로메트리졸 트리실록산(drometrizole trisiloxane), 에캄슐(ecamsule), 에틸헥실 트리아존(ethylhexyl triazone), 호모살레이트(homosalate), 멘틸 안트라닐레이트(menthyl anthranilate), 옥토크릴렌(octocrylene), 옥틸 살리실레이트(octyl salicylate), 이스코트리지놀(iscotrizinol), 이소펜테닐-4-메톡시신나메이트(isopentenyl-4-methoxycinnamate), 옥틸-디메틸-p-아미노벤조산(octyl-dimethyl-p-aminobenzoic acid), 옥틸-메톡시신나메이트(octyl-methoxycinnamate), 옥시벤존(oxybenzone), 폴리실리콘-15(polysilicone-15), 트롤아민 살리실레이트(trolamine salicylate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 (1) 단계는 촉매를 첨가하는 단계를 더 포함하고, 상기 촉매는 디메틸틴 디올리에이트(dimethyltin dioleate),　디부틸틴　디말레에이트(dibutyltin dimaleate),　디부틸틴　디라우레이트(dibutyltin dilaurate),　디부틸틴　디아세테이트(dibutyltin diacetate),　디부틸틴　옥타노에이트(dibutyltin octanoate),　디부틸틴　메르캅티드(dibutyltin mercaptide), 디옥틸틴　디라우레이트(dioctyltin dilaurate), 디옥틸틴 메르캅티드(dioctyltin mercaptide), 디옥틸틴 디말레에이트(dioctyltin dimaleate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 (2) 단계는 호모게나이저(homogenizer)를 사용하여 폴리우레탄 에멀션 조성물을 제조하는 단계일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 (3) 단계는 생분해성 폴리올계 단량체 1몰 기준 5 내지 45몰의 사슬 연장제를 첨가하는 단계일 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 사슬 연장제는 디아민계 단량체를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 상기 (3) 단계는 가교 결합제를 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 폴리우레탄 입자는 입자 내 유효성분 또는 약물을 함입시킬 수 있고 가혹한 조건에서도 용출이 쉽게 일어나지 않아, 자외선 차단제를 함입시킨 화장품 조성물로 사용할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 폴리우레탄 입자는 탄력성, 생분해성 및 생체적합성이 우수하여 상기 화장품 조성물 뿐만 아니라 의료분야에서 인체와 직접적으로 닿는 카테터나 스텐트 그리고 스캐폴드 등으로 조직 공학의 재료로써 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 폴리우레탄 입자에 포함된 공중합체를 형성하는 반응 메커니즘을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 폴리우레탄 입자를 제조하는 과정을 도식화한 것이다.
도 3은 본 발명의 폴리우레탄 입자에 대하여 공중합시 사용한 폴리올계 단량체 종류에 따른 자외선 차단제 용출 실험결과를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 폴리우레탄 입자에 대하여 공중합시 촉매 첨가 유무에 따른 자외선 차단제 용출 실험결과를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 폴리우레탄 입자에 대하여 폴리올계 단량체와 디이소시아네이트계 단량체의 혼합 몰 수에 따른 자외선 차단제 용출 실험결과를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 폴리우레탄 입자에 함입된 자외선 차단제 중량비에 따른 자외선 차단제 용출 실험결과를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 폴리우레탄 입자에 대하여 공중합시 사슬연장제의 몰비에 따른 자외선 차단제 용출 실험결과를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 폴리우레탄 입자의 SEM 이미지를 나타낸 것이다.
본 발명에 따라 제공되는 구체예는 하기의 설명에 의하여 모두 달성될 수 있다. 하기의 설명은 본 발명의 바람직한 구체예를 기술하는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아님을 이해해야 한다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해 바람직한 실시예를 제시하지만, 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
폴리우레탄 입자
본 발명에 따른 폴리우레탄 입자는 생분해성 폴리올계 단량체 중합 단위 및 디이소시아네이트계 단량체 중합 단위를 포함한 공중합체를 포함하는 폴리우레탄 구조체; 및 상기 폴리우레탄 구조체 내에 함입된 자외선 차단제;를 포함한다.
상기 폴리우레탄 입자는 생분해성 폴리올계 단량체 중합 단위 및 디이소시아네이트계 단량체 중합 단위를 포함한 공중합체를 포함하는 폴리우레탄 구조체를 포함한다.
본 명세서 상에서 “단량체 중합 단위”는 고분자 또는 공중합체를 구성하는 일 부분으로서, 고분자 또는 공중합체 내에서 특정 단량체로부터 유래되는 일 부분을 의미한다. 예를 들면, 상기 생분해성 폴리올계 단량체 중합 단위는 상기 고분자 또는 공중합체 내에서 생분해성 폴리올계 단량체로부터 유래된 부분을 의미하고, 상기 디이소시아네이트계 단량체 중합 단위는 상기 고분자 또는 공중합체 내에서 디이소시아네이트계 단량체로부터 유래된 부분을 의미한다.
상기 생분해성 폴리올계 단량체는 기존의 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA, Poly(methyl methacrylate))를 대체하기 위한 것으로, 독성이 없으며 생적합성 및 생체적합성이 우수하여 물과 미생물 등에 의해 물, 이산화탄소 등으로 빠르게 분해된다는 장점을 가지며, 내후성과 자외선(UV)에 대한 안정성이 높으며, 오일 및 용매에 대한 내약품성이 우수하고, 분자량을 쉽게 조절할 수 있는 화합물일 수 있다.
구체적으로, 상기 생분해성 폴리올계 단량체는 폴리(입실론-카프로락톤)디올(poly(ε-caprolactone) diol), 폴리(입실론-카프로락톤)트리올(poly(ε-caprolactone) triol), 폴리락틱산-디올(poly lactic acid-diol), 폴리락틱산-트리올(poly lactic acid-triol), 폴리-L-락틱산-디올(poly-L-lactic acid-diol), 폴리-L-락틱산-트리올(poly-L-lactic acid-triol) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함할 수 있고, 바람직하게는 폴리(입실론-카프로락톤)디올(poly(ε-caprolactone) diol), 폴리(입실론-카프로락톤)트리올(poly(ε-caprolactone) triol) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함할 수 있고, 더 바람직하게는 폴리(입실론-카프로락톤)트리올(poly(ε-caprolactone) triol)일 수 있다.
예를 들어, 상기 생분해성 폴리올계 단량체로 폴리(입실론-카프로락톤)트리올(poly(ε-caprolactone) triol)을 사용하여 폴리우레탄을 제조하는 경우, 기존의 폴리에스테르 기반의 폴리우레탄 제조시보다 탄력성이 우수하며, 특히, 반결정 공중합체로써 다른 물질보다 길고 많은 사슬을 가질 수 있어 유연성이 우수하고, 사슬 연장 및 가교 반응이 더 많이 일어날 수 있어 가혹한 조건에서도 폴리우레탄 입자에 함입된 자외선 차단제의 용출을 최소화 할 수 있다.
상기 디이소시아네이트계 단량체는 기존에 폴리우레탄 제조시에 사용되었던 방향족인 톨루엔 디이소시아네이트(TDI, Toluene　Diisocyanate), 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI, Methylene Diphenyl Diisocyanate)와 달리, 환형 구조를 갖지 않으며 상대적으로 독성이 낮고 생체적합성이 우수한 디이시소아네이트계 단량체일 수 있다.
상기 디이소시아네이트계 단량체는 선형 디이소시아네이트를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 선형 디이소시아네이트는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(Hexamethylene diisocyanate), 트리메틸렌 디이소시아네이트(Trimethylene diisocyanate), 테트라메틸렌 디이소시아네이트(Tetramethylene diisocyanate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함할 수 있고, 바람직하게는 헥사메틸렌 디이소시아네이트일 수 있다.
상기 폴리우레탄 구조체는 폴리우레탄이 구조적으로 부드럽고 유연한 소프트 세그먼트(soft segment) 및 짧고 강한 하드 세그먼트(hard segment)를 가진다는 점에서 기계적 물성이 우수한 장점을 가질 수 있다. 또한 상기 폴리우레탄 구조체는 구조체 내부에 약물, 유효 물질 및 유효 성분 등을 함입시키고, 목표로 하는 대상에 전달하기 위한 전달체로써의 기능을 가질 수 있다.
상기 폴리우레탄 구조체는 상기 생분해성 폴리올계 단량체 중합 단위 및 디이소시아네이트계 단량체 중합 단위를 포함한 공중합체를 포함할 수 있다. 구체적으로, 도 1에서와 같이 상기 폴리우레탄 구조체는 생분해성 폴리올계 단량체의 하이드록시기(-OH)와 디이소시아네이트계 단량체의 이소시아네이트기(-NCO)가 우레탄 결합(-NHCOO-)을 형성하는 공중합체를 포함할 수 있다.
상기 공중합체는 디아민계 단량체 중합 단위를 더 포함할 수 있다. 상기 디아민계 단량체는 사슬 연장제로 사용될 수 있는 것으로, 구체적으로, 도 1에서와 같이 상기 우레탄 결합 형성 이후에 여전히 남아있는 이소시아네이트기(-NCO)와 디아민계 단량체의 아민기(-NH2)가 결합하면서 Urea가 형성되어 사슬이 연장되는 공중합체일 수 있다.
상기 공중합체는 가교결합(cross-linking)된 구조의 공중합체일 수 있다. 상기 가교결합을 통하여 폴리우레탄 입자 내 함입된 자외선 차단제의 용출을 줄일 수 있고, 가교 밀도(cross-linking density)가 높아질수록 가혹한 조건에서 폴리우레탄 입자를 보관하더라도 자외선 차단제의 용출이 쉽게 일어나지 않을 수 있다.
상기 폴리우레탄 구조체는 폴리우레탄 마이크로구조체 및 폴리우레탄 나노구조체 중 어느 하나 이상일 수 있다. 구체적으로, 제조방법 상 호모게나이저(Homogenizer)를 사용하여 고속 회전하는 로터에 의해 연속상에 분산되어 있는 불연속상의 액상 시료의 입자를 절단하고 균질화 시킬 수 있는데, 공정 상 용도에 따라 호모게나이저의 회전 rpm을 조절하여 마이크로 단위의 크기를 갖는 마이크로구조체 및 나노 단위의 크기를 갖는 나노구조체의 형성을 용이하게 조절할 수 있다.
상기 폴리우레탄 입자가 화장품 조성물로 사용되기 위해서 폴리우레탄 마이크로구조체를 포함할 수 있고, 상기 폴리우레탄 입자의 평균 직경은 바람직하게는 5 내지 15μm, 더 바람직하게는 8 내지 12μm 일 수 있다.
상기 폴리우레탄 입자는 상기 폴리우레탄 구조체 내에 함입된 자외선 차단제를 포함할 수 있다.
상기 자외선 차단제는 베모트리지놀(bemotrizinol), 아보벤존(avobenzone), p-아미노벤조산(p-aminobenzoic acid), 벤조페논-9(benzophenone-9), 벡소페놈-3(bexophenome-3), 비스옥트리졸(bisoctrizole), 3-(4-메틸벤질리덴)-캠퍼(3-(4-methylbenzylidene)-camphor), 시녹세이트(cinoxate), 디에틸아미노 히드록시벤조일 헥실 벤조에이트(diethylamino hydroxybenzoyl hexyl benzoate), 디옥시벤존(dioxybenzone), 드로메트리졸 트리실록산(drometrizole trisiloxane), 에캄슐(ecamsule), 에틸헥실 트리아존(ethylhexyl triazone), 호모살레이트(homosalate), 멘틸 안트라닐레이트(menthyl anthranilate), 옥토크릴렌(octocrylene), 옥틸 살리실레이트(octyl salicylate), 이스코트리지놀(iscotrizinol), 이소펜테닐-4-메톡시신나메이트(isopentenyl-4-methoxycinnamate), 옥틸-디메틸-p-아미노벤조산(octyl-dimethyl-p-aminobenzoic acid), 옥틸-메톡시신나메이트(octyl-methoxycinnamate), 옥시벤존(oxybenzone), 폴리실리콘-15(polysilicone-15), 트롤아민 살리실레이트(trolamine salicylate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있고, 바람직하게는 베모트리지놀(bemotrizinol)일 수 있다. 상기 베모트리지놀은 대류권까지 들어오는 자외선은 UVA와 UVB를 모두 흡수할 수 있는 지용성 유기 화합물로 유해하지 않은 자외선 차단제 성분으로 사용될 수 있다.
다만, 상기 폴리우레탄 구조체 내에 자외선 차단제 이외에도 용도에 따라 비타민 및 레티놀 등 다양한 유효 성분 또는 약물이 함입될 수 있으며, 이에 특별히 제한되지 않는다.
예를 들어, 상기 약물은 α-인터페론, β-인터페론, 에리트로포이에틴, 난포자극호르몬(FSH), G-CSF, GM-CSF, 사람 융모생식샘자극호르몬, 황체형성호르몬, 연어 칼시토닌, 글루카곤, GNRH 길항제, 인슐린, 사람 성장호르몬, 테스토스테론, 리도카인, 디클로페낙 나트륨, 옥시부티닌, 케토프로펜, 알렘드로네이트, 에날프릴 말레에이트, 페닐프로판올아민, 크로몰린 나트륨, 이소트레티노인, 옥시토신, 파록세틴, 플루르비프로펜, 세르탈린, 벤라팍신, 로이프롤리드, 리스페리돈, 갈란타민 브롬화수소산염, 에녹사프린, 에타네르셉트, 펜타닐, 필그라스틴, 헤파린, 부갑상샘 호르몬(PTH), 소마트로핀, 수마트립탄, 아드리아마이신, 파클리탁셀, 다우노마이신(daunomycin), 시스-플라틴(cis-platin), 미토마이신-C 및 5-플루오로우라실(5-fluorouracil) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것 일 수 있다.
상기 폴리우레탄 입자는 상기 공중합체 총 중량 기준 1 중량% 이상, 3 중량% 이상, 5 중량% 이상, 7 중량% 이상, 9 중량% 이상, 11 중량% 이상, 13 중량% 이상, 15 중량% 이상, 17 중량% 이상, 19 중량% 이상, 21 중량% 이상, 23 중량% 이상, 25 중량% 이상, 27 중량% 이상, 29 중량% 이상, 31 중량% 이상, 33 중량% 이상, 35 중량% 이상, 37 중량% 이상, 39 중량% 이상, 41 중량% 이상, 43 중량% 이상, 45 중량% 이상, 47 중량% 이상, 49 중량% 이상의 자외선 차단제를 포함할 수 있고, 50 중량% 이하, 48 중량% 이하, 46 중량% 이하, 44 중량% 이하, 42 중량% 이하, 40 중량% 이하, 38 중량% 이하, 36 중량% 이하, 34 중량% 이하, 32 중량% 이하, 30 중량% 이하, 28 중량% 이하, 26 중량% 이하, 24 중량% 이하, 22 중량% 이하, 20 중량% 이하, 18 중량% 이하, 16 중량% 이하, 14 중량% 이하, 12 중량% 이하, 10 중량% 이하, 8 중량% 이하, 6 중량% 이하, 4 중량% 이하, 2 중량% 이하의 자외선 차단제를 포함할 수 있으나, 이에 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로, 폴리우레탄 입자를 사용하는 제품의 용도 또는 이를 통하여 목적하는 효과에 따라 입자 내 함입되는 자외선 차단제의 함량은 특별히 제한되지 않고, 조절될 수 있다.
상기 폴리우레탄 입자는 자외선 차단제를 함입하고 있으며, 생분해성 및 생체적합성이 우수하고 독성이 적은 폴리올계 단량체와 디이소시아네이트계 단량체를 사용하였다는 점에서, 의료분야에서의 생체재료, 화장품 조성물 등 다용도로 활용될 수 있다.
폴리우레탄 입자의 제조방법
본 발명에 따른 폴리우레탄 입자의 제조방법은, (1) 생분해성 폴리올계 단량체 및 디이소시아네이트계 단량체를 유기용매에 혼합하고, 자외선 차단제를 첨가하여 용액 중합된 폴리우레탄 공중합체를 제조하는 단계; (2) 상기 용액 중합된 폴리우레탄 공중합체에 계면활성제를 첨가하여, 자외선 차단제가 함입된 폴리우레탄 구조체를 포함하는 폴리우레탄 에멀션(emulsion) 조성물을 제조하는 단계; 및 (3) 상기 폴리우레탄 에멀션 조성물에 사슬 연장제를 첨가한 후 유기용매를 제거하는 단계;를 포함한다.
상기 폴리우레탄 입자의 제조방법은, (1) 생분해성 폴리올계 단량체 및 디이소시아네이트계 단량체를 유기용매에 혼합하고, 자외선 차단제를 첨가하여 용액 중합된 폴리우레탄 공중합체를 제조하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 폴리우레탄 입자의 제조방법에서, 상기 생분해성 폴리올계 단량체, 디이소시아네이트계 단량체 및 자외선 차단제는 앞서 폴리우레탄 입자에서 설명한 바와 동일하다.
상기 (1) 단계는 생분해성 폴리올계 단량체 1몰 기준 5몰 이상, 6몰 이상, 7몰 이상, 8몰 이상, 9몰 이상, 10몰 이상, 11몰 이상, 12몰 이상, 13몰 이상, 14몰 이상의 디이소시아네이트계 단량체를 혼합하는 단계일 수 있고, 35몰 이하, 34몰 이하, 33몰 이하, 32몰 이하, 31몰 이하, 30몰 이하, 29몰 이하, 28몰 이하, 27몰 이하, 26몰 이하, 25몰 이하, 24몰 이하, 23몰 이하, 22몰 이하, 21몰 이하, 20몰 이하, 19몰 이하, 18몰 이하, 17몰 이하, 16몰 이하의 디이소시아네이트계 단량체를 혼합하는 단계일 수 있다. 상기 5몰 미만의 디이소시아네이트계 단량체를 혼합하는 경우에는 폴리올계 단량체와 충분한 우레탄 결합을 형성하기 어려울 수 있다. 반면 35몰을 초과하는 디이소시아네이트계 단량체를 혼합하는 경우에는, 하이드록시기(-OH) 또는 아민기(-NH2)의 부족으로 이소시아네이트기(-NCO)가 반응하지 못한 상태로 남게되어 독성을 가질 수 있으며, 과량의 디이소시아네이트계 단량체는 응집(aggregation)을 일으켜 입자 생성에 어려움을 줄 수 있다.
상기 (1) 단계에서 사용하는 유기용매는 생분해성 폴리올계 단량체, 디이소시아네이트계 단량체 및 자외선 차단제를 모두 용해시킬 수 있는 유기용매이면 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 디클로로메탄(DCM, dichloromethane)이 사용될 수 있다. 본 발명에서 유기용매로 사용될 수 있는 상기 디클로로메탄은 계면활성제와 혼합되면서 자연스럽게 기화되어 제거될 수 있다.
상기 (1) 단계에서 폴리우레탄 공중합체는 용액 중합을 통해 공중합될 수 있다. 상기 용액 중합은 용매 내에 단량체를 녹여 중합하는 방법으로, 본 발명에서 용액 중합을 통하여 공중합 반응시 발생하는 열을 용매가 흡수하여 교반이 용이하고 균일하게 반응을 진행시킬 수 있는 효과가 있다.
상기 (1) 단계는 촉매를 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다. 본 발명에서 디이소시아네이트계 단량체로 헥사메틸렌 디이소시아네이트를 사용하는 경우, 톨루엔 디이소시아네이트 및 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트와 같이 독성이 있지만 중합 속도가 빠른 단량체 대비, 폴리우레탄 공중합 속도가 느릴 수 있다는 점에서 촉매를 첨가하여 공중합 속도를 빠르게 하고 이를 통해 함입된 자외선 차단제의 용출량을 줄일 수 있다.
상기 촉매는 디메틸틴 디올리에이트(dimethyltin dioleate),　디부틸틴　디말레에이트(dibutyltin dimaleate),　디부틸틴　디라우레이트(dibutyltin dilaurate),　디부틸틴　디아세테이트(dibutyltin diacetate),　디부틸틴　옥타노에이트(dibutyltin octanoate),　디부틸틴　메르캅티드(dibutyltin mercaptide), 디옥틸틴　디라우레이트(dioctyltin dilaurate), 디옥틸틴 메르캅티드(dioctyltin mercaptide), 디옥틸틴 디말레에이트(dioctyltin dimaleate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있고, 바람직하게는 디메틸틴 디올리에이트일 수 있으나, 이에 특별히 제한되지 않는다.
상기 폴리우레탄 입자의 제조방법은, (2) 상기 용액 중합된 폴리우레탄 공중합체에 계면활성제를 첨가하여, 자외선 차단제가 함입된 폴리우레탄 구조체를 포함하는 폴리우레탄 에멀션(emulsion) 조성물을 제조하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 폴리우레탄 입자의 제조방법에서, 상기 자외선 차단제 및 폴리우레탄 구조체는 앞서 폴리우레탄 입자에서 설명한 바와 동일하다.
상기 (2) 단계에서는 계면활성제를 첨가하여 도 2에서와 같이 자외선 차단제가 함입된 폴리우레탄 구조체를 포함하는 폴리우레탄 에멀션 조성물을 제조할 수 있다.
상기 (2) 단계는 호모게나이저(homogenizer)를 사용하여 폴리우레탄 에멀션 조성물을 제조하는 단계일 수 있다.
상기 호모게나이저를 사용하여, 마이크로 단위의 마이크로구조체 또는 나노 단위의 나노구조체를 제조하여 폴리우레탄 입자의 크기를 조절할 수 있다. 상기 호모게나이저는 상기 용액 중합된 폴리우레탄 공중합체에 계면활성제를 첨가한 용액을 고속 회전하는 로터로 연속 상에 분산된 불연속상의 액상 시료의 입자를 절단 및 균질화시킴으로써, 공정이 간단하고 경제적이면서도 다양한 재료를 사용 가능하고, 대량 생산이 가능한 장점이 있다. 본 발명에서는 호모게나이저의 회전 rpm을 조절하여 상기 (2) 단계에서 폴리우레탄 입자의 크기를 용이하게 조절할 수 있다.
상기 계면활성제는 바람직하게는 라우릴 황산 나트륨(SLS, Sodium Lauryl Sulfate), 폴리비닐피롤리돈(Polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐 알코올(Polyvinyl Alcohol) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것이 사용될 수 있으나, 유화된 에멀션을 형성할 수 있는 계면활성제이면 특별히 한정되지 않는다.
상기 폴리우레탄 입자의 제조방법은, (3) 상기 폴리우레탄 에멀션 조성물에 사슬 연장제를 첨가한 후 유기용매를 제거하는 단계;를 포함한다. 구체적으로. 상기 (3) 단계에서는 상기 폴리우레탄 에멀션 조성물에 사슬 연장제를 첨가하여 가교반응을 일으킬 수 있고, 가교반응이 진행된 이후 유기용매를 제거하는 단계일 수 있다.
상기 (3) 단계는 (2) 단계를 통해 제조된 폴리우레탄 에멀션 조성물 내 폴리우레탄 공중합체에 있어서, 공중합체의 사슬을 연장하여 자외선 차단제의 함입을 용이하게 할 수 있다. 구체적으로 사슬 연장제로는 디아민계 단량체를 포함할 수 있고, 바람직하게는 에틸렌디아민(ethylene diamine, EDA), 4,4-디페닐메탄디아민(4,4-diphenyl methane diamine, MDA), 이소포렌디아민(isophorene diamine, IPDA) 및 이들의 조합으로 이루어진 것으로부터 선택된 것을 포함할 수 있고, 더 바람직하게는 에틸렌디아민을 사용할 수 있다.
상기 (3) 단계는 생분해성 폴리올계 단량체 1몰 기준 사슬 연장제를 5몰 이상, 6몰 이상, 7몰 이상, 8몰 이상, 9몰 이상, 10몰 이상, 11몰 이상, 12몰 이상, 13몰 이상, 14몰 이상을 첨가하는 단계일 수 있고, 45몰 이하, 43몰 이하, 41몰 이하, 39몰 이하, 37몰 이하, 35몰 이하, 33몰 이하, 31몰 이하, 29몰 이하, 27몰 이하, 25몰 이하, 23몰 이하, 21몰 이하, 19몰 이하, 17몰 이하로 첨가하는 단계일 수 있다. 상기 사슬 연장제를 5몰 이하로 첨가하는 경우, 공중합체 내에 사슬 연장을 통해 함입된 자외선 차단제의 함입량을 줄이려는 효과가 미미할 수 있다. 반면, 사슬 연장제를 45몰 이상 첨가하는 경우, 에틸렌디아민과 같이 반응이 빠른 사슬연장제가 계면활성제와 순간적으로 반응을 일으켜 에멀션 형태가 유지되지 않으며, 입자들 간에 응집(aggregation)을 일으켜 입자가 형성되기 어렵고 용출량이 증가하는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 (3) 단계는 유기용매를 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 유기용매는 상기 폴리올계 단량체, 디이소시아네이트계 단량체 및 자외선 차단제를 모두 용해시킬 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 본 발명에서 유기용매로 사용될 수 있는 디클로로메탄은 계면활성제와 혼합되면서 자연스럽게 기화되어 제거될 수 있다.
상기 (3) 단계는 가교 결합제를 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 가교 결합제는 공중합체 내 가교(cross-link)를 일으킬 수 있는 것이면, 특별히 제한되지 않으며 바람직하게는 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol), 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 1,6-헥사메틸렌디아민(1,6-Hexamethylenediamine) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다. 상기 가교 결합제를 통하여 가교 결합 구조가 더 많이 형성될수록 가교 밀도(cross-linking density)가 높아지고, 이를 통해 가혹한 조건에서 폴리우레탄 입자에 함입된 자외선 차단제의 용출이 일어나기 어려울 수 있다.
상기 폴리우레탄 입자의 제조방법을 통하여, 최종적으로 제조된 폴리우레탄 입자를 장기간 가혹한 조건에서도 유효 성분 내지 약물의 용출 없이 안정적으로 보관이 가능함으로써, 화장품 조성물 및 의료분야의 생체재료 등 다용도로 활용할 수 있다.
실시예 : 자외선 차단제를 포함하는 폴리우레탄 입자
[실시예 1]
먼저, 폴리(ε-카프로락톤)트리올(Aldrich, 200387-500G)(수평균분자량 Mn=300)과 헥사메틸렌 디이소시아네이트(TCI, H0324)를 1:20의 몰비로 유기용매인 디클로로메탄(Junsei, 75-09-2) 10g에 혼합시켰다. 이때, 상기 혼합 용액에 자외선 차단제인 베모트리지놀(Sigma-aldrich, 11322254) 2g 및 촉매인 디부틸틴 디라우레이트(aldrich, 291234-100G) 50μg을 상온에서 함께 3분간 혼합시켜 용액 중합된 폴리우레탄 공중합체를 제조하였다.
이후 용액 중합된 폴리우레탄 공중합체에 계면활성제로 3% 농도의 라우릴 황산 나트륨(Sigma-aldrich, L3771-1KG) 100mL를 첨가한 후, 호모게나이저(WiseTis HG-15D)를 사용하여 LV 60rpm으로 폴리우레탄 에멀션 조성물을 제조하였다.
추가적으로 300 rpm으로 교반 중인 3% 농도의 라우릴 황산 나트륨(Sigma-aldrich, L3771-1KG) 200mL에 에틸렌디아민(Sigma-aldrich, 03550-1L)을 10.01g 첨가하여 제조한 사슬 연장제 용액에, 상기 폴리우레탄 에멀션 조성물을 천천히 첨가한 뒤 12시간 동안 반응시켜 사슬을 연장하면서 유기용매인 디클로로메탄이 증발되어, 최종적으로 폴리우레탄 입자를 제조하였다.
[실시예 2]
폴리(ε-카프로락톤)트리올 대신 폴리(ε-카프로락톤)디올(Sigma-Aldrich, 189405-500G, Mn=530)을 사용하고 하기 표 1의 몰비로 혼합한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄 입자를 제조하였다.
[실시예 3 내지 8]
하기 표 1과 같이 상기 폴리(ε-카프로락톤)트리올 1몰 대비 헥사메틸렌 디이소시아네이트의 혼합 몰 수를 달리한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄 입자를 제조하였다.
[실시예 9 내지 12]
자외선 차단제인 베모트리지놀을 하기 표 1 의 함량 및 중량비로 혼합한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄 입자를 제조하였다.
[비교예 1]
별도로 촉매를 사용하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄 입자를 제조하였다.
폴리올계 단량체 폴리올계 단량체 1몰 대비 디이소시아네이트계 단량체 몰 수 자외선 차단제의 함입량(중량비) 촉매 유무
실시예 1 폴리(ε-카프로락톤)트리올 1:20 2.0g (8.19%) O
실시예 2 폴리(ε-카프로락톤)디올 1:15.75 2.0g (16.66%) O
실시예 3 폴리(ε-카프로락톤)트리올 1:5 2.0g (26.31%) O
실시예 4 폴리(ε-카프로락톤)트리올 1:10 2.0g (15.14%) O
실시예 5 폴리(ε-카프로락톤)트리올 1:15 2.0g (10.62%) O
실시예 6 폴리(ε-카프로락톤)트리올 1:25 2.0g (6.66%) O
실시예 7 폴리(ε-카프로락톤)트리올 1:30 2.0g (5.61%) O
실시예 8 폴리(ε-카프로락톤)트리올 1:35 2.0g (3.92%) O
실시예 9 폴리(ε-카프로락톤)트리올 1:20 1.22g (5%) O
실시예 10 폴리(ε-카프로락톤)트리올 1:20 3.66g (15%) O
실시예 11 폴리(ε-카프로락톤)트리올 1:20 6.10g (25%) O
실시예 12 폴리(ε-카프로락톤)트리올 1:20 8.54g (35%) O
비교예 1 폴리(ε-카프로락톤)트리올 1:20 2.0g (8.19%) X
[실시예 13 내지 17]
사슬연장제로 에틸렌디아민을 하기 표 2의 함량 및 몰비와 같이 달리하여 혼합한 것을 제외하고는, 실시예 5과 동일한 방법으로 폴리우레탄 입자를 제조하였다.
사슬연장제 첨가량
(폴리올계 단량체 1몰 기준 몰비)
실시예 13 2g(1:5)
실시예 14 6.01g(1:15)
실시예 15 10.01g(1:25)
실시예 16 14.02g(1:35)
실시예 17 18.03g(1:45)
실험예 1 : 자외선 차단제 용출 실험 평가
상기 실시예 1 내지 17 및 비교예 1을 통해 제조된 폴리우레탄 입자 0.1g을 디메틸포름아마이드(Junsei, 2018L2133-1L) 5g에 첨가한 뒤 초음파 수조에서 3분간 반응시켰다. 이후, 0.45μm의 필터를 통과시킨 후 디메틸포름아마이드로 희석시키고 UV-VIS-NIR 분광기(Perkin Elmer, Lambda1050)를 통하여, 흡광도를 측정하여 함입된 베모트리지놀이 폴리우레탄 입자로부터 용출되는 정도를 평가하였다.
본 실험예 1에서 흡광도가 높게 측정될수록, 폴리우레탄 입자로부터 베모트리지놀의 용출량이 많은 것으로 평가하였다.
구체적으로, 폴리올계 단량체로써 디올(diol)인지 트리올(triol)인지 여부에 따른 용출 실험을 진행하기 위하여, 실시예 1 및 실시예 2에 대하여 용출 실험 평가를 실시하고 흡광도 측정 결과를 도 3에 나타내었다.
그 결과, 동일하게 생분해성을 띠는 폴리올계 화합물이더라도 하이드록시기를 더 많이 포함하는 실시예 1의 트리올(triol) 경우가 가교결합을 형성하기 쉬워 가교밀도(cross-linking density)가 높아져 실시예 2의 디올(diol)보다, 가혹한 조건에서도 용출되는 베모트리지놀의 양이 상대적으로 적은 것을 확인할 수 있었다.
또한 폴리우레탄 공중합 시에 촉매의 유무에 따른 용출 실험을 진행하기 위하여, 실시예 1 및 비교예 1에 대하여 용출 실험 평가를 실시하고 흡광도 측정 결과를 도 4에 나타내었다.
그 결과, 실시예 1과 같이 디부틸틴 디라우레이트와 같은 촉매를 공중합시에 사용한 경우가 촉매를 사용하지 않은 비교예 1보다 공중합 속도가 빠르며 동일 시간 동안 사슬 연장 및 가교 결합의 형성이 빠르게 진행되어, 가혹한 조건에서도 용출되는 베모트리지놀의 양이 상대적으로 적은 것을 확인할 수 있었다.
또한 폴리우레탄 공중합 시에 폴리올계 단량체 1몰 기준 디이소시아네이트계 단량체의 혼합 몰 수에 따른 용출 실험 평가를 실시하기 위하여, 실시예 1 및 3 내지 실시예 8에 대하여 용출 실험을 실시하고 흡광도 측정 결과를 도 5에 나타내었다.
그 결과, 폴리올계 단량체 1몰 기준 디이소시아네이트계 단량체 15몰을 혼합한 실시예 1의 경우가 실시예 3 내지 8 대비, 가혹한 조건에서도 용출되는 베모트리지놀의 양이 상대적으로 적은 것을 확인할 수 있었다. 다만, 실시예 6 내지 8과 같이 폴리올계 단량체 1몰 기준 디이소시아네이트계 단량체를 25몰 이상 혼합한 경우는, 디이소시아네이트계 단량체를 추가적으로 첨가하더라도 용출되는 베모트리지놀 양의 차이가 없는 것을 확인할 수 있었다.
또한 폴리우레탄 입자에 함입되는 자외선 차단제 양에 따른 용출 실험 평가를 실시하기 위하여, 실시예 9 내지 12에 대하여 용출실험을 실시하고 흡광도 측정 결과를 도 6에 나타내었다.
그 결과, 폴리우레탄 공중합체 총 중량 기준 5 중량%의 자외선 차단제를 포함하는 실시예 9의 경우가 이를 초과하는 실시예 10 내지 12 대비, 가혹한 조건에서도 용출되는 베모트리지놀의 양이 상대적으로 적은 것을 확인할 수 있었다. 다만, 폴리우레탄 입자에 함입되는 자외선 차단제의 양은 특별히 한정되지 않으며, 폴리우레탄 입자를 포함하는 제품의 용도 또는 목적하는 효과에 따라 자외선 차단제의 함입량이 조절될 수 있다.
또한 폴리우레탄 입자 제조시에 첨가되는 사슬연장제의 몰비에 따른 용출 실험 평가를 실시하기 위하여, 실시예 13 내지 17에 대하여, 용출실험을 실시하고 흡광도 측정 결과를 도 7에 나타내었다.
그 결과, 폴리올계 단량체 1몰 기준 사슬연장제 15 내지 35몰을 혼합한 실시예 14 내지 16, 특히 15몰을 혼합한 실시예 14의 경우가 가혹한 조건에서도 용출되는 베모트리지놀의 양이 상대적으로 적은 것을 확인할 수 있었다. 다만, 실시예 17과 같이 폴리올계 단량체 1몰 기준 사슬연장제가 35몰을 초과하는 경우에는 응집(Aggregation)이 쉽게 일어나 입자 생성이 어렵다는 점에서, 오히려 용출되는 베모트리지놀의 양이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
실험예 2 : 폴리우레탄 입자의 SEM 이미지 촬영
주사전자현미경(SEM, Hitachi High-Technologies, Co. Ltd., Tokyo, Japan, S-4800)으로 실시예 2를 통해 제조된 폴리우레탄 입자의 표면을 SEM 이미지로 촬영하고, 그 결과를 도 8에 나타내었다.
그 결과, 유기용매인 디클로로메탄이 증발하면서 덴트(dent)가 형성된 모습의 '폴리우레탄 구조체 내에 함입된 자외선 차단제를 포함하는 폴리우레탄 입자'가 제조된 것을 확인할 수 있었다.

Claims (17)

  1. 생분해성 폴리올계 단량체 중합 단위 및 디이소시아네이트계 단량체 중합 단위를 포함한 공중합체를 포함하는 폴리우레탄 구조체; 및
    상기 폴리우레탄 구조체 내에 함입된 자외선 차단제;를 포함하는, 폴리우레탄 입자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 구조체는 폴리우레탄 마이크로구조체 및 폴리우레탄 나노구조체 중 어느 하나 이상인, 폴리우레탄 입자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 생분해성 폴리올계 단량체는 폴리(입실론-카프로락톤)디올(poly(ε-caprolactone) diol), 폴리(입실론-카프로락톤)트리올(poly(ε-caprolactone) triol), 폴리락틱산-디올(poly lactic acid-diol), 폴리락틱산-트리올(poly lactic acid-triol), 폴리-L-락틱산-디올(poly-L-lactic acid-diol), 폴리-L-락틱산-트리올(poly-L-lactic acid-triol) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함하는, 폴리우레탄 입자의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 공중합체는 디아민계 단량체 중합 단위를 더 포함하는, 폴리우레탄 입자.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 공중합체는 가교결합(cross-linking)된 구조의 공중합체인, 폴리우레탄 입자.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 자외선 차단제는 베모트리지놀(bemotrizinol), 아보벤존(avobenzone), p-아미노벤조산(p-aminobenzoic acid), 벤조페논-9(benzophenone-9), 벡소페놈-3(bexophenome-3), 비스옥트리졸(bisoctrizole), 3-(4-메틸벤질리덴)-캠퍼(3-(4-methylbenzylidene)-camphor), 시녹세이트(cinoxate), 디에틸아미노 히드록시벤조일 헥실 벤조에이트(diethylamino hydroxybenzoyl hexyl benzoate), 디옥시벤존(dioxybenzone), 드로메트리졸 트리실록산(drometrizole trisiloxane), 에캄슐(ecamsule), 에틸헥실 트리아존(ethylhexyl triazone), 호모살레이트(homosalate), 멘틸 안트라닐레이트(menthyl anthranilate), 옥토크릴렌(octocrylene), 옥틸 살리실레이트(octyl salicylate), 이스코트리지놀(iscotrizinol), 이소펜테닐-4-메톡시신나메이트(isopentenyl-4-methoxycinnamate), 옥틸-디메틸-p-아미노벤조산(octyl-dimethyl-p-aminobenzoic acid), 옥틸-메톡시신나메이트(octyl-methoxycinnamate), 옥시벤존(oxybenzone), 폴리실리콘-15(polysilicone-15), 트롤아민 살리실레이트(trolamine salicylate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인, 폴리우레탄 입자.
  7. (1) 생분해성 폴리올계 단량체 및 디이소시아네이트계 단량체를 유기용매에 혼합하고, 자외선 차단제를 첨가하여 용액 중합된 폴리우레탄 공중합체를 제조하는 단계;
    (2) 상기 용액 중합된 폴리우레탄 공중합체에 계면활성제를 첨가하여, 자외선 차단제가 함입된 폴리우레탄 구조체를 포함하는 폴리우레탄 에멀션(emulsion) 조성물을 제조하는 단계; 및
    (3) 상기 폴리우레탄 에멀션 조성물에 사슬 연장제를 첨가한 후 유기용매를 제거하는 단계;를 포함하는, 폴리우레탄 입자의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 (1) 단계는 생분해성 폴리올계 단량체 1몰 기준
    5 내지 35몰의 디이소시아네이트계 단량체를 혼합하는 단계인, 폴리우레탄 입자의 제조방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 생분해성 폴리올계 단량체는 폴리(입실론-카프로락톤)디올(poly(ε-caprolactone) diol), 폴리(입실론-카프로락톤)트리올(poly(ε-caprolactone) triol), 폴리락틱산-디올(poly lactic acid-diol), 폴리락틱산-트리올(poly lactic acid-triol), 폴리-L-락틱산-디올(poly-L-lactic acid-diol), 폴리-L-락틱산-트리올(poly-L-lactic acid-triol) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함하는, 폴리우레탄 입자의 제조방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 생분해성 폴리올계 단량체는 폴리(입실론-카프로락톤)트리올(poly(ε-caprolactone) triol), 폴리락틱산-트리올(poly lactic acid-triol), 폴리-L-락틱산-트리올(poly-L-lactic acid-triol) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함하는, 폴리우레탄 입자의 제조방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 디이소시아네이트계 단량체는 선형 디이소시아네이트를 포함하고,
    상기 선형 디이소시아네이트는 헥사메틸렌 디이소시아네이트(Hexamethylene diisocyanate), 트리메틸렌 디이소시아네이트(Trimethylene diisocyanate), 테트라메틸렌 디이소시아네이트(Tetramethylene diisocyanate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함하는, 폴리우레탄 입자의 제조방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 자외선 차단제는 베모트리지놀(bemotrizinol), 아보벤존(avobenzone), p-아미노벤조산(p-aminobenzoic acid), 벤조페논-9(benzophenone-9), 벡소페놈-3(bexophenome-3), 비스옥트리졸(bisoctrizole), 3-(4-메틸벤질리덴)-캠퍼(3-(4-methylbenzylidene)-camphor), 시녹세이트(cinoxate), 디에틸아미노 히드록시벤조일 헥실 벤조에이트(diethylamino hydroxybenzoyl hexyl benzoate), 디옥시벤존(dioxybenzone), 드로메트리졸 트리실록산(drometrizole trisiloxane), 에캄슐(ecamsule), 에틸헥실 트리아존(ethylhexyl triazone), 호모살레이트(homosalate), 멘틸 안트라닐레이트(menthyl anthranilate), 옥토크릴렌(octocrylene), 옥틸 살리실레이트(octyl salicylate), 이스코트리지놀(iscotrizinol), 이소펜테닐-4-메톡시신나메이트(isopentenyl-4-methoxycinnamate), 옥틸-디메틸-p-아미노벤조산(octyl-dimethyl-p-aminobenzoic acid), 옥틸-메톡시신나메이트(octyl-methoxycinnamate), 옥시벤존(oxybenzone), 폴리실리콘-15(polysilicone-15), 트롤아민 살리실레이트(trolamine salicylate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인, 폴리우레탄 입자의 제조방법.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 (1) 단계는 촉매를 첨가하는 단계를 더 포함하고,
    상기 촉매는 디메틸틴 디올리에이트(dimethyltin dioleate),　디부틸틴　디말레에이트(dibutyltin dimaleate),　디부틸틴　디라우레이트(dibutyltin dilaurate),　디부틸틴　디아세테이트(dibutyltin diacetate),　디부틸틴　옥타노에이트(dibutyltin octanoate),　디부틸틴　메르캅티드(dibutyltin mercaptide), 디옥틸틴　디라우레이트(dioctyltin dilaurate), 디옥틸틴 메르캅티드(dioctyltin mercaptide), 디옥틸틴 디말레에이트(dioctyltin dimaleate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인, 폴리우레탄 입자의 제조방법.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 (2) 단계는 호모게나이저(homogenizer)를 사용하여 폴리우레탄 에멀션 조성물을 제조하는 단계인, 폴리우레탄 입자의 제조방법.
  15. 제 7 항에 있어서,
    상기 (3) 단계는 생분해성 폴리올계 단량체 1몰 기준
    5 내지 45몰의 사슬 연장제를 첨가하는 단계인, 폴리우레탄 입자의 제조방법.
  16. 제 7 항에 있어서,
    상기 사슬 연장제는 디아민계 단량체를 포함하는, 폴리우레탄 입자의 제조방법.
  17. 제 7 항에 있어서,
    상기 (3) 단계는 가교 결합제를 첨가하는 단계를 더 포함하는, 폴리우레탄 입자의 제조방법.


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(논문 1) European Polymer Journal, Volume 131, 15 May 2020, 109701
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