KR101415843B1 - 셀룰로오즈를 이용한 모세관 겔망 구조를 가진 하이드로겔 시트 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 셀룰로오즈 화이버(Cellulose Fiber)로 네트모양 또는 망사모양으로 엉켜진 셀룰로오즈 화이버 섬유재를 형성하는 섬유재형성단계; 상기 셀룰로오즈 화이버 섬유재를 0.01 ~ 0.49% 저농도 하이드로겔에 1차로 함침시켜 꺼내는 1차함침단계; 상기 1차함침단계를 거친 셀룰로오즈 화이버 섬유재를 에어 블로잉으로 불어 가 건조시키면서 동시에 네트 셀인 망홀의 형상을 유지시키는 망홀유지단계; 베이스로 사용되는 베이스이형지를 마련하는 베이스이형지준비단계; 상기 베이스이형지 상면에 0.5 ~ 3.0% 고농도 하이드로겔을 도포하는 고농도 하이드로겔 도포단계; 상기 망홀유지단계를 거쳐 망홀을 갖는 셀룰로오즈 화이버 섬유재를 상기 0.5 ~ 3.0% 고농도 하이드로겔 상면에 위치시켜 함침시키는 섬유재함침단계; 상기 0.5 ~ 3.0% 고농도 하이드로겔 상면에 함침된 망홀을 갖는 셀룰로오즈 화이버 섬유재를 급냉각시키는 급냉각단계; 및 급냉각단계를 거친 셀룰로오즈 화이버 섬유재 상면에 상부이형지를 안착시키는 상부이형지안착단계를 포함하는 셀룰로오즈를 이용한 모세관 겔망 구조를 가진 하이드로겔 시트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 농도 변화에 의한 삼투성(Osmotic)의 효과를 효율적으로 진행할 수 있는 모세관 네트(capillary Net) 구조체인 하이드로겔 화이버 섬유재와 이를 감싸는 저농도 하이드로겔을 통해서 건조의 차이가 발생되지 않도록 전체적으로 고르게 분산될 수 있도록 유도하고, 저농도의 하이드로겔이 내포되어있어 하이드로겔이 상대적으로 부드럽고 피부친밀감이 높아지며, 이중 하이드로겔 구조로 저농도 폴리머 겔에 수용성 미용성분이나 약물을 고농도 함침시켜 피부 부착면으로 서서히 방출시켜 피부 트러블을 억제하는 서방성 제제로 활용하는 새로운 약물 전달 시스템으로 응용할 수 있는 효과가 있다.

Description

셀룰로오즈를 이용한 모세관 겔망 구조를 가진 하이드로겔 시트 및 그 제조방법{Hydrogel Sheet having Capillary Gel-Net Structure used Cellulose and Manufacturing Method Thereof}

본 발명은 천연 셀룰로오즈를 이용한 모세관(Capillary) 겔망 구조를 가진 하이드로겔 시트 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 농도 변화에 의한 삼투성의 효과를 효율적으로 진행할 수 있는 모세관 네트 구조체인 하이드로겔 화이버 섬유재와 이를 감싸는 저농도 하이드로겔을 통해서 건조의 차이가 발생되지 않도록 전체적으로 고르게 분산될 수 있도록 유도하고, 저농도의 하이드로겔이 내포되어있어 하이드로겔이 상대적으로 부드럽고 피부친밀감이 높아지며, 이중 하이드로겔 구조로 저농도 폴리머 겔에 수용성 미용성분이나 약물을 고농도 함침시켜 피부 부착면으로 서서히 방출시켜 피부 트러블를 억제하는 서방성 제제로 활용하는 새로운 약물 전달 시스템으로 응용할 수 있는 셀룰로오즈를 이용한 모세관 겔망 구조를 가진 하이드로겔 시트 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 셀룰로오즈(Cellulose)는 섬유소라고도 하고, 고등 식물과 조류 세포막, 섬유를 주성분으로 하는 단순 다당류의 일종이다. 목재, 면, 마 등에서 채취하며 가장 단순한 셀룰로오스를 얻을 수 있는 것은 면이다. 산에 의해 가수 분해되지만, 물에 녹지 않고 화학 약품에도 저항성이 강하다. 종이와 의류의 원료가 되는 것 이외에 화학적 처리에 의해 메틸 에틸화된 것은 소포제, 분산제로 사용한다.

묵이나 두부, 젤라틴은 화학에서 겔(gel) 상태라고 부른다. 용액 속에 입자들이 들어가 고체나 반고체로 굳어진 물질이다. 이 중 용액이 물인 것을 하이드로겔(hydrogel)이라고 한다.

이런 하이드로겔을 사용하는 시트상 팩은 피부에 부착 후 제거로 피부의 긴장완화, 피부보습, 탄력증진, 잔주름 완화, 피부 표면의 노폐물 및 오염물의 흡착제거, 오래 된 각질의 제거, 여분의 피지 제거, 피부의 매끄러움의 작용, 심리적 안정효과, 영양공급의 작용을 한다. 시트상 마스크는 하이드로겔을 부직포 또는 직포 등의 지지체에 도포한 형태로 사용된다. 하이드로겔로는 폴리아크릴산계, 폴리에테르계, 폴리비닐알코올계, 셀룰로오스 유도체계, 동식물 추출계의 수용성 고분자를 가교 또는 그 물질 자체의 부형성을 이용한 것이 있다. 시트상 하이드로겔의 제법의 예로 피브로인 수용액과 알긴산염, 셀룰로오스 및 한천으로 이루어지는 군에서 선택된 하나의 물질을 혼합하고 다가금속으로 겔화하는 방법이 있다.

그러나, 종래의 폴리에스터 네트(Net)를 이용하여 만든 하이드로겔 구조체인 하이드로겔 시트는, 절단면 부위나 하이드로겔의 폭이 좁은 부위가 다른 넓은 부위보다 빠르게 건조되고, 나중에는 이물감이 느껴질 정도로 건조의 차이가 발생되어 사용중 이물감이 많이 느껴지는 구조적인 문제점이 있었다.
한국특허등록 제10-0841742호(2008년 6월 27일 공고)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 농도 변화에 의한 삼투성(Osmotic)의 효과를 효율적으로 진행할 수 있는 모세관 네트(capillary Net) 구조체인 하이드로겔 화이버 섬유재와 이를 감싸는 저농도 하이드로겔을 통해서 건조의 차이가 발생되지 않도록 전체적으로 고르게 분산될 수 있도록 유도하고, 저농도의 하이드로겔이 내포되어있어 하이드로겔이 상대적으로 부드럽고 피부친밀감이 높아지며, 이중 하이드로겔 구조로 저농도 폴리머 겔에 수용성 미용성분이나 약물을 고농도 함침시켜 피부 부착면으로 서서히 방출시켜 피부 트러블을 억제하는 서방성 제제로 활용하는 새로운 약물 전달 시스템으로 응용할 수 있는 셀룰로오즈를 이용한 모세관 겔망 구조를 가진 하이드로겔 시트 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 셀룰로오즈를 이용한 모세관 겔망 구조를 가진 하이드로겔 시트의 제조방법은, 셀룰로오즈 화이버(Cellulose Fiber)로 네트모양 또는 망사모양으로 엉켜진 셀룰로오즈 화이버 섬유재를 형성하는 섬유재형성단계;

상기 셀룰로오즈 화이버 섬유재를 0.01 ~ 0.49% 저농도 하이드로겔에 1차로 함침시켜 꺼내는 1차함침단계;

상기 1차함침단계를 거친 셀룰로오즈 화이버 섬유재를 에어 블로잉으로 불어 가 건조시키면서 동시에 네트 셀인 망홀의 형상을 유지시키는 망홀유지단계; 및

상기 망홀유지단계를 거쳐 망홀을 갖는 셀룰로오즈 화이버 섬유재를 0.5 ~ 3.0% 고농도 하이드로겔로 도포 또는 코팅하여 급냉각시키는 급냉각단계를 포함하는 특징이 있다.

또한, 본 발명의 셀룰로오즈를 이용한 모세관 겔망 구조를 가진 하이드로겔 시트의 제조방법은, 셀룰로오즈 화이버(Cellulose Fiber)로 네트모양 또는 망사모양으로 엉켜진 셀룰로오즈 화이버 섬유재를 형성하는 섬유재형성단계;

상기 셀룰로오즈 화이버 섬유재를 0.01 ~ 0.49% 저농도 하이드로겔에 1차로 함침시켜 꺼내는 1차함침단계;

상기 1차함침단계를 거친 셀룰로오즈 화이버 섬유재를 에어 블로잉으로 불어 가 건조시키면서 동시에 네트 셀인 망홀의 형상을 유지시키는 망홀유지단계;

베이스로 사용되는 베이스이형지를 마련하는 베이스이형지준비단계;

상기 베이스이형지 상면에 0.5 ~ 3.0% 고농도 하이드로겔을 도포하는 고농도 하이드로겔 도포단계;

상기 망홀유지단계를 거쳐 망홀을 갖는 셀룰로오즈 화이버 섬유재를 상기 0.5 ~ 3.0% 고농도 하이드로겔 상면에 위치시켜 함침시키는 섬유재함침단계;

상기 0.5 ~ 3.0% 고농도 하이드로겔 상면에 함침된 망홀을 갖는 셀룰로오즈 화이버 섬유재를 급냉각시키는 급냉각단계; 및

급냉각단계를 거친 셀룰로오즈 화이버 섬유재 상면에 상부이형지를 안착시키는 상부이형지안착단계를 포함하는 특징이 있다.

상기 셀룰로오즈 화이버 섬유재는 직포 또는 부직포 중 어느 하나를 선택적으로 사용하는 특징이 있다.

또한, 본 발명의 셀룰로오즈를 이용한 모세관 겔망 구조를 가진 하이드로겔 시트는,

셀룰로오즈 화이버(Cellulose Fiber)로 네트모양 또는 망사모양으로 엉켜진 직포 또는 부직포의 셀룰로오즈 화이버 섬유재;

상기 셀룰로오즈 화이버 섬유재가 함침되고 건져내어 냉각되면서 네트 셀인 망홀을 유지하면서 그 외면을 감싸는 0.01 ~ 0.49% 저농도 하이드로겔; 및

상기 망홀을 갖는 셀룰로오즈 화이버 섬유재의 0.01 ~ 0.49% 저농도 하이드로겔 외면을 감싸는 0.5 ~ 3.0% 고농도 하이드로겔을 구비하는 특징이 있다.

상기 0.5 ~ 3.0% 고농도 하이드로겔의 하단에는 베이스이형지를 구비하고, 상단에는 상부이형지를 더 구비하는 특징이 있다.

이와 같이, 본 발명은 농도 변화에 의한 삼투성(Osmotic)의 효과를 효율적으로 진행할 수 있는 모세관 네트(capillary Net) 구조체인 하이드로겔 화이버 섬유재와 이를 감싸는 저농도 하이드로겔을 통해서 건조의 차이가 발생되지 않도록 전체적으로 고르게 분산될 수 있도록 유도하고, 저농도의 하이드로겔이 내포되어있어 하이드로겔이 상대적으로 부드럽고 피부친밀감이 높아지며, 이중 하이드로겔 구조로 저농도 폴리머 겔에 수용성 미용성분이나 약물을 고농도 함침시켜 피부 부착면으로 서서히 방출시켜 피부 트러블을 억제하는 서방성 제제로 활용하는 새로운 약물 전달 시스템으로 응용할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명 실시 예인 셀룰로오즈를 이용한 모세관 겔망 구조를 가진 하이드로겔 시트의 제조방법에 따른 하이드로겔 화이버 섬유재의 모습을 보인 요부 확대 평면도,
도 2는 본 발명 실시 예인 셀룰로오즈를 이용한 모세관 겔망 구조를 가진 하이드로겔 시트의 제조방법에 따라 하이드로겔 화이버 섬유재가 저농도 하이드로겔에 함침된 후 에어 브로잉에 의해 망홀(네트 셀)이 형성된 모습을 보인 요부 확대 평면도,
도 3은 본 발명 실시 예인 셀룰로오즈를 이용한 모세관 겔망 구조를 가진 하이드로겔 시트의 제조방법에 따라 저농도 하이드로겔에 함침된 하이드로겔 화이어 섬유재가 다시 고농도 하이드로겔에 의해 함침된 후 급냉각된 모습을 보인 요부확대 정단면도,
도 4는 본 발명 실시 예인 셀룰로오즈를 이용한 모세관 겔망 구조를 가진 하이드로겔 시트의 제조방법에 따라 제조된 하이드로겔 시트의 모습을 보인 요부확대 정단면도.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

참고로 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우에는 그 상세한 설명을 생략하였다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운영자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.

그러므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것임은 물론이다.

본 발명의 셀룰로오즈를 이용한 모세관 겔망 구조를 가진 하이드로겔 시트 제조방법은, 셀룰로오즈 화이버(Cellulose Fiber)로 네트모양 또는 망사모양으로 엉켜진 셀룰로오즈 화이버 섬유재(10)를 직포 또는 부직포로 형성하는 섬유재형성단계와, 상기 셀룰로오즈 화이버 섬유재(10)를 0.01 ~ 0.49% 저농도 하이드로겔(20)에 1차로 함침시켜 꺼내는 1차함침단계와, 상기 1차함침단계를 거친 셀룰로오즈 화이버 섬유재(10)를 에어 블로잉으로 불어 가 건조시키면서 동시에 네트 셀인 망홀(21)의 형상을 유지시키는 망홀유지단계와, 베이스로 사용되는 베이스이형지(30)를 마련하는 베이스이형지준비단계와, 상기 베이스이형지(30) 상면에 0.5 ~ 3.0% 고농도 하이드로겔(40)을 도포하는 고농도 하이드로겔 도포단계와, 상기 망홀유지단계를 거쳐 망홀(21)을 갖는 셀룰로오즈 화이버 섬유재(10)를 상기 0.5 ~ 3.0% 고농도 하이드로겔(40) 상면에 위치시켜 함침시키는 섬유재함침단계와, 상기 0.5 ~ 3.0% 고농도 하이드로겔(40) 상면에 함침된 망홀(21)을 갖는 셀룰로오즈 화이버 섬유재(10)를 급냉각시키는 급냉각단계와, 급냉각단계를 거친 셀룰로오즈 화이버 섬유재(10) 상면에 상부이형지(50)를 안착시키는 상부이형지안착단계를 포함하여서 이루어진다.

또한, 본 발명의 셀룰로오즈를 이용한 모세관 겔망 구조를 가진 하이드로겔 시트(1)는, 셀룰로오즈 화이버(Cellulose Fiber)로 네트모양 또는 망사모양으로 엉켜진 직포 또는 부직포의 셀룰로오즈 화이버 섬유재(10)와, 상기 셀룰로오즈 화이버 섬유재(10)가 함침되고 건져내어 냉각되면서 네트 셀인 망홀(21)을 유지하면서 그 외면을 감싸는 0.01 ~ 0.49% 저농도 하이드로겔(20)과, 상기 망홀(21)을 갖는 셀룰로오즈 화이버 섬유재(10)의 0.01 ~ 0.49% 저농도 하이드로겔(20) 외면을 감싸는 0.5 ~ 3.0% 고농도 하이드로겔(40)로 구성된다. 0.5 ~ 3.0% 고농도 하이드로겔(40)의 상단에는 상부이형지(50)가 위치되고, 하단에는 베이스이형지(30)가 위치된다.

상기 셀룰로오즈는 특히 면화 등에서 얻은 천연 셀룰로오즈로, 폴리사카라이드로 이루어진 고분자 섬유로, 다수의 하이드록시가 표면에 노출된 구조로 흡습성 및 수화 친화성이 제일 우수한 고분자이다.

이러한 본 발명은, 천연 셀룰로오즈 화이버(Cellulose Fiber)를 이용하여서 네트모양 또는 망사모양으로 엉켜진 부직포 또는 직포인 셀룰로오즈 화이버 섬유재(10)를 이용하여 0.01 ~ 0.49%인 저농도 하이드로겔(20)로 일차 함침시켜 꺼내고, 이를 에어 블로잉으로 네트 셀인 망홀(21)을 유지하게 가 건조시키며, 여기에 다시 0.5 ~ 3.0%인 고농도 하이드로겔(40)을 도포 또는 코팅하여 급냉각시키면, 셀룰로오즈 화이버 섬유재(10)는 0.01 ~ 0.49%인 저농도 하이드로겔(20) 조직과 이를 코팅한 0.5 ~ 3.0%인 고농도 하이드로겔(40) 조직으로 서로 다른 이중 구조의 겔 조직이 형성된 하이드로겔 시트(1)가 완성된다.

이런 본 발명의 하이드로겔 시트(1)는, 셀룰로오즈 화이버 섬유재(10)를 포함한 0.01 ~ 0.49%인 저농도 하이드로겔(20) 조직이 0.5 ~ 3.0%인 고농도의 하이드로겔(40) 네트 유닛 셀(Net unit cell)인 망홀(21)을 둘러싸고 있고, 또한 전체적으로 위아래로 0.5 ~ 3.0%인 고농도의 하이드로겔(40) 조직으로 코팅되어 있으며, 그 속에 0.01 ~ 0.49%인 저농도의 하이드로겔(20) 네트(Net)가 형성된 구조체를 갖게 된다.

이런 전체 구조체 내에서, 0.01 ~ 0.49%인 저농도의 하이드로겔(20)과 물리적으로 구조화된 셀룰로오즈 화이버 섬유재(10)는 모세관(Capillary) 효과로 인해 0.5 ~ 3.0%인 고농도의 하이드로겔(40) 내부에서 물 또는 기타 수용성분의 이동 통로 구실을 하게 된다.

이러한 본 발명은, 모세관 효과를 극대화할 수 있는 구조체인 하이드로겔 시트(1)로 발명되었고, 결과적으로 종래에서는 외부환경의 차이 즉, 피부 부착면의 온도차이나 구조적인 차이 구체적으로는, 도출부위나 절단부위가 많아 하이드로겔의 폭이 좁은 부위가 상대적으로 빠르게 얇아지게 되는 문제점이 있었으나, 본 발명에서는 농도 변화에 의한 삼투성(Osmotic)의 효과를 효율적으로 진행할 수 있는 모세관 네트(capillary Net)를 갖춘 구조체를 통해 변화에 대응해서 수분이나 수용성 약물이 모세관 네트(capillary Net)인 하이드로겔 화이버 섬유재(10)와 이를 감싸는 저농도 하이드로겔(20)을 통해서 고르게 분산될 수 있도록 구조적으로 유도하는 구조체를 제공한다.

또한, 종래의 단일 구조 하이드로겔보다 저농도의 하이드로겔(20)이 내포되어있어 하이드로겔이 상대적으로 부드럽고, 피부친밀감이 높아지는 효과가 있다.

또한, 이중 하이드로겔 구조로 저농도 폴리머 겔에 수용성 미용성분이나 약물을 고농도 함침시켜 피부 부착면으로 서서히 방출시켜 피부 트러블를 억제하는 서방성 제제로 활용하는 새로운 약물 전달 시스템(Drug Delivery System)으로 응용할 수 있다.

1 : 하이드로겔 시트
10 : 하이드로겔 화이버 섬유재
20 : 저농도 하이드로겔
21 : 망홀(네트 셀)
30 : 베이스이형지
40 : 고농도 하이드로겔
50 : 상부이형지

Claims (4)

1. 셀룰로오즈 화이버(Cellulose Fiber)로 네트모양 또는 망사모양으로 엉켜진 직포 또는 부직포의 셀룰로오즈 화이버 섬유재를 형성하는 섬유재형성단계;
   상기 셀룰로오즈 화이버 섬유재를 0.01 ~ 0.49% 저농도 하이드로겔에 1차로 함침시켜 꺼내는 1차함침단계;
   상기 1차함침단계를 거친 셀룰로오즈 화이버 섬유재를 에어 블로잉으로 불어 가 건조시키면서 동시에 네트 셀인 망홀의 형상을 유지시키는 망홀유지단계; 및
   상기 망홀유지단계를 거쳐 망홀을 갖는 셀룰로오즈 화이버 섬유재를 0.5 ~ 3.0% 고농도 하이드로겔로 도포 또는 코팅하여 급냉각시키는 급냉각단계를 포함하는 셀룰로오즈를 이용한 모세관 겔망 구조를 가진 하이드로겔 시트의 제조방법.
2. 셀룰로오즈 화이버(Cellulose Fiber)로 네트모양 또는 망사모양으로 엉켜진 셀룰로오즈 화이버 섬유재를 형성하는 섬유재형성단계;
   상기 셀룰로오즈 화이버 섬유재를 0.01 ~ 0.49% 저농도 하이드로겔에 1차로 함침시켜 꺼내는 1차함침단계;
   상기 1차함침단계를 거친 셀룰로오즈 화이버 섬유재를 에어 블로잉으로 불어 가 건조시키면서 동시에 네트 셀인 망홀의 형상을 유지시키는 망홀유지단계;
   베이스로 사용되는 베이스이형지를 마련하는 베이스이형지준비단계;
   상기 베이스이형지 상면에 0.5 ~ 3.0% 고농도 하이드로겔을 도포하는 고농도 하이드로겔 도포단계;
   상기 망홀유지단계를 거쳐 망홀을 갖는 셀룰로오즈 화이버 섬유재를 상기 0.5 ~ 3.0% 고농도 하이드로겔 상면에 위치시켜 함침시키는 섬유재함침단계;
   상기 0.5 ~ 3.0% 고농도 하이드로겔 상면에 함침된 망홀을 갖는 셀룰로오즈 화이버 섬유재를 급냉각시키는 급냉각단계; 및
   급냉각단계를 거친 셀룰로오즈 화이버 섬유재 상면에 상부이형지를 안착시키는 상부이형지안착단계를 포함하는 셀룰로오즈를 이용한 모세관 겔망 구조를 가진 하이드로겔 시트의 제조방법.
3. 셀룰로오즈 화이버(Cellulose Fiber)로 네트모양 또는 망사모양으로 엉켜진 직포 또는 부직포의 셀룰로오즈 화이버 섬유재;
   상기 셀룰로오즈 화이버 섬유재가 함침되고 건져내어 냉각되면서 네트 셀인 망홀을 유지하면서 그 외면을 감싸는 0.01 ~ 0.49% 저농도 하이드로겔; 및
   상기 망홀을 갖는 셀룰로오즈 화이버 섬유재의 0.01 ~ 0.49% 저농도 하이드로겔 외면을 감싸는 0.5 ~ 3.0% 고농도 하이드로겔을 구비하는 셀룰로오즈를 이용한 모세관 겔망 구조를 가진 하이드로겔 시트.
4. 제 3 항에 있어서;
   상기 0.5 ~ 3.0% 고농도 하이드로겔의 하단에는 베이스이형지를 구비하고, 상단에는 상부이형지를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 셀룰로오즈를 이용한 모세관 겔망 구조를 가진 하이드로겔 시트.

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