Polyurethane은 1937년 Otto Bayer에 의해 처음 개발된 후, 탄성체(elastomers), 코팅제(coatings), 발포제(foams)과 같은 다양한 형태로, 다양한 응용처에 널리 사용되고 있으며, 2019년 기준 연간 약 950억달러의 시장규모를 가진다. 특히, 1950년대 독일 Bayer社가 개발한 thermoplastic polyurethane (TPU)는 고무와 플라스틱의 특성과 장점을 고루 갖춘, 내약품성과 내마모성이 우수한 열가소성 탄성체(thermoplastic elastomer, TPE)소재로, 가소재없이 열에 의한 소성가공이 가능하고, 친환경적이며, 인체에 무해한 특성으로 최근 큰 성장세에 있으며, 접착제 및 코팅제를 비롯 의료용품, 주방용품, 인테리어 용품, 스포츠용품, 휴대폰 케이스 등에 널리 사용되고 있다.
TPU소재는 양말단이 hydroxy로 기능화 되어 있는 polyol과 isocyanate간의 polyaddition반응을 통해 만들어 진다. 특히, polyol은 TPU의 soft segment와 hard segment의 상 분리 및 결정화를 비롯한 TPU의 물리적 화학적 성질을 결정하는 핵심 소재로써, 1950년대 처음 TPU가 개발된 이후, 많은 연구가 이루어져 왔다. 하지만, 이러한 노력에도 불구하고, 현재까지 오직 세 종류의 polyol(즉, polyether polyol, polyester polyol, polycarbonate polyol)만이 핵심소재로 사용되고 있다. 본 연구에서는 TPU소재의 혁신을 이끌 네번째 polyol로써 “다양한 acrylic 단량체로 구성되며, 완벽히 제어된 구조를 가진 무결점 hydroxyl-terminated polyacrylate”를 제안하고, 이를 실현할 수 있는 새로운 합성법을 개발하고자 한다. 기존 polyol대비, polyacrylate polyol의 무한에 가까운 구조적 다양성과 그에 기인한 다양한 물성은 기존 polyurethane 소재의 범위를 크게 확장하고, polyurethane 소재의 엄청난 혁신을 가져올 것이다.