KR101938127B1 - 미용 시트 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발수 처리된 나노 멤브레인으로 이루어진 층을 포함하는 미용 시트에 관한 것으로, 미용 시트에 함유된 기능성 제제의 피부 전달력 및 통기성이 우수한 장점이 있다.

Description

미용 시트 및 그 제조방법{Cosmetic Sheets and Method for Manufacturing the Same}

본 발명은 피부에 부착하여, 피부에 영양 물질 등의 기능성 물질을 전달하기 위한 미용 시트 및 그 제조방법에 관한 것이다.

흔히 '팩'으로 불리는 '미용 시트'는 시트상 기재에 고용량의 기능성 제제를 함침 등의 형태로 보유시킨 것으로, 피부에의 부착을 통해 피부 상태 개선을 목적으로 하는 각종 기능성 물질을 피부로 전달할 수 있다.

미용 시트로서 보편적으로 사용되는 부직포 기재 마스크 팩의 경우, 피부와의 밀착력이 충분하지 않아서 기능성 물질이 피부 깊숙이 전달되지 않는다는 문제점이 지적되고 있다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해 실제 소요량보다 과량의 기능성 물질 함유 제제를 보유시키고 있으나, 그로 인해, 제제의 낭비, 팩을 꺼내는 순간부터 피부 부착 동안에도 제제가 흘러내리는 불편함이 있다.

한편, 최근에는 수분 증발을 방지하고 피부 침투력 증대를 목적으로 한 호일 팩이 제안되어 있다. 호일 팩은 순면이나 부직포 등의 기능성 제제를 함침한 기재의 편면 또는 양면에 필름상을 적층한 것이다. 호일 팩은 통기성이 없는 필름상이 피부를 덮기 때문에 수분 증발을 방지하고 기능성 제제의 전달력을 높일 수 있는 장점이 있으나, 팩을 부착한 동안 외부 공기와의 차단을 막아 매우 갑갑하다는 불편함이 호소되고 있으며, 시트의 두께가 두꺼워 피부 밀착력이 좋지 않고, 무겁다는 단점이 있다. 또한, 제조 비용이 높다는 단점이 있다.

또한, 대부분의 팩 착용시 피부가 느끼는 갑갑함으로 인해, 기능성 제제의 피부 전달을 최대화하기 위한 권장 시간이 되기도 전에 팩을 제거하는 경우가 많다.

특허문헌 1: 특허공개 제2016-0027318호(2016.03.10.) 특허문헌 2: 특허공개 제2016-0118013호(2016.10.11) 특허문헌 3: 특허문헌 제2014-0107312호(2014.09.04)

이에, 본 발명은 기능성 물질의 피부 전달력은 높으면서도 통기성이 우수하여, 피부의 갑갑함을 현저하게 해소할 수 있는 팩을 제공하려고 한다. 이와 같은 과제 해결을 위한 연구 결과, 발수 처리된 나노 멤브레인을 이용하면, 상기한 문제점을 해소할 수 있는 것을 알아내어 본 발명을 완성하였다.

상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 발수 처리된 나노 멤브레인으로 이루어진 층을 포함하는 미용 시트를 제공한다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 나노 멤브레인은 전기방사로 제조된 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 발수 처리된 나노 멤브레인은 발수성 관능기가 중합체 사슬 내에 도입된 폴리우레탄 중합체로 이루어진 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 발수성 관능기는 불소 성분인 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 발수 처리된 나노 멤브레인은 불소 성분을 중합체 사슬 내에 0.1~7 mol% 포함하는 폴리우레탄 중합체로 이루어진 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 불소기가 도입된 폴리우레탄 중합체는 중량평균 분자량이 200,000~500,000이 되는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 발수 처리된 나노 멤브레인은 나노 멤브레인용 고분자 방사 용액에 불소계 또는 비불소계 발수제를 첨가하여 전기방사함으로써 제조된 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 발수 처리된 나노 멤브레인은 고분자 방사 용액을 전기방사하여 얻어진 나노 멤브레인에 불소계 또는 비불소계 발수제를 코팅 처리한 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 미용 시트는 나노 멤브레인으로 이루어진 층과 합지되는 부직포 층을 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 미용 시트의 부직포 층이 피부에 직접 닿는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 부직포는 천연섬유, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 나일론, 천연/합성 혼방 섬유를 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 형성된 부직포 중에서 선택되는 하나로 이루어진 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 미용 시트는 나노 멤브레인으로 이루어진 층과 부직포 층 사이에 접착제층을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 미용 시트는 ASTM F 316에 규정된 방법에 따라 측정한 통기도가 1~30L/min이다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 미용 시트의 나노 멤브레인으로 이루어진 층은 ASTM D 5946에 따라 측정한 접촉각이 100° 이상이다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 미용 시트는 피부 개선을 위한 기능성 제제를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 미용 시트는 얼굴 전체를 덮는 마스크 팩, 코에 부착하는 코 팩, 양 볼 또는 이마에 부착하는 부분 패치 또는 눈 아래에 부착하는 아이 패치의 형태를 가질 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 또한, 폴리올과 디이소시아네이트를 반응시켜 폴리우레탄 중합체를 제조하는 단계; 폴리우레탄 중합체와 양 말단에 히드록시 관능기가 부여된 불소화 탄소화합물을 부가중합 반응시켜 불소기 도입 폴리우레탄 중합체를 제조하는 단계; 불소기 도입 폴리우레탄 중합체를 용매로 희석하여 방사 용액을 제조하는 단계; 방사 용액을 전기 방사하여 발수 처리된 나노 멤브레인을 얻는 단계; 및 나노 멤브레인에 부직포를 합지하는 단계를 포함하는 미용 시트의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 불소화 탄소화합물은, 하기 화학식 1의 1개의 주쇄 사슬에 불소기가 8~14개 결합되고, 1개의 구조단에 불소 함량이 50~70 mol%이며, 양 말단에 히드록시 관능기가 부여된 에테르 디올 화합물인 것이 바람직하다.

[화학식 1]

본 발명에 따른 미용 시트는 발수 처리가 된 나노 멤브레인으로 인해, 미용 시트의 나노 멤브레인 측이 방수 기능을 갖게 되어 기능성 제제의 피부 전달력이 우수할뿐만 아니라 미용 시트에 보유된 기능성 제제의 휘발이 어려워 기능성 제제의 낭비가 없다고 하는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 미용 시트는 나노 멤브레인의 우수한 공기 투과 성능으로 인해 팩 사용시 갑갑함을 현저하게 줄여줄 수 있다. 또한, 미용 시트 효능의 극대화를 위해 장시간 사용하더라도 피부의 갑갑함이 현저하게 줄어드는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 미용 시트는 피부로 기능성 제제를 밀어주는 힘이 강하여 소량의 기능성 제제로도 충분한 팩의 효과를 달성할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 미용 시트는 나노 멤브레인의 두께가 얇고 중량이 낮기 때문에 피부 밀착력이 좋고 효과 대비 가격 경쟁력이 우수한 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 미용 시트의 나노 멤브레인 층의 물방울 접촉각을 측정한 결과를 나타낸 것으로, 그 상태를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 비교예 2에 따른 호일 팩의 물방울 접촉각을 측정한 결과를 나타낸 것으로, 그 상태를 보여주는 도면이다.

본 발명자들은 원단 등의 기재에 발수 처리를 하게 되면 기재의 바깥쪽으로 수분 및 오염 물질 등을 밀어내게 되어 방수 및 방오 성능을 가지는 점에 착안하여, 미용 기재에 함유된 기능성 제제가 피부 쪽으로 더 잘 흡수될 수 있도록 발수 처리 기재를 미용 시트에 적용하여 본 발명을 완성하였다.

본 명세서에서 '미용 시트'란 흔히 화장품 업계에서 사용하는 광의의 팩을 의미하며, 보다 구체적으로는 피부의 주름 완화 및 방지, 미백, 피부 트러블 개선, 피부 피지 제거 등을 목적으로 하는 제제를 보유하고, 피부에 부착되어 해당 제제를 전달하는 시트를 의미한다.

본 발명에 따른 미용 시트는 발수 처리된 나노 멤브레인으로 이루어진 층을 포함한다.

발수 처리는 예를 들어, 발수 성능이 있는 관능기를 함유한 고분자 중합체를 합성한 후, 이를 방사하여 나노 멤브레인을 제조함으로써, 발수 처리가 된 나노 멤브레인을 얻을 수 있다.

나노 멤브레인은 전기방사에 의해 제조되는 것이 바람직하다. 전기방사로 제조된 나노 멤브레인은 직경 1μm 미만의 3차원 세공 구조를 가지고 적층 구조를 가지고 있어, 공기 투과성이 우수한 장점이 있다. 따라서 미용 시트 착용 동안 피부가 느끼는 갑갑함을 저감할 수 있다.

나노 멤브레인은 전기방사로 나노 멤브레인을 제조할 수 있는, 폴리우레탄(PU), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리에테르술폰(PES)과 같은 다양한 고분자 수지가 이용될 수 있으나, 폴리우레탄 재질이 바람직하다. 폴리우레탄은 미용 시트의 단위 면적당 중량을 저감할 수 있어, 미용 시트 착용 동안 느끼는 무게감을 줄일 수 있으며, 피부와의 밀착력을 높일 수 있는 점에서 바람직하다.

발수성 관능기를 함유한 폴리우레탄 중합체는 폴리우레탄 중합체를 합성한 후, 발수성 관능기 함유 단량체를 폴리우레탄 중합체와 부가 중합시켜, 발수성 관능기를 폴리우레탄 중합체 내로 도입함으로써 제조할 수 있다.

본 발명에 있어서, 나노 멤브레인을 제조하기 위한 폴리우레탄 중합체는 폴리올과 디이소시아네이트를 부가반응시켜 제조할 수 있다.

폴리올로는 폴리에스테르계 폴리올 또는 폴리에테르계 폴리올이 바람직하게 사용될 수 있으며, 예를 들어 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜과 같은 디올류를 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 이 분야의 공지된 방법에 따라 합성하여 사용할 수 있다.

디이소시아네이트로는 1,4-테트라메틸디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌디이소아네트, 1,12-도데카메틸렌디이소시아네이트, 사이클로헥산-1,3-디이소시아네이트, 사이클로헥산-1,4-디이소시아네이트, 1-이소시아네이트-3-이소시아네이트메틸-3,3,5-트리메틸사이클로헥산(이소포론디이소시아네이트), 비스-(4-이소시아네이트 사이클로헥실) 메탄(수첨 MDI), 2-이소시아네이트사이클로헥실-2-이소시아네이트사이클로헥실메탄, 4-이소시아네이트사이클로헥실-2-이소시아네이트사이클로헥실메탄, 1,3-테트라메틸크실렌디이소시아네이트, 1,4-테트라메틸크실렌디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 디페닐-4,4-디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트 등이 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

폴리우레탄 중합체는 디올과 디이소시아네이트를 부가반응시켜 제조하는 통상의 방법에 따라 제조될 수 있으며, 중량평균분자량이 200,000~500,000인 것이 바람직하다. 중량평균분자량(Mw)이 200,000 미만이면 폴리우레탄 중합체의 분자량이 저하되어 전기방사 시 섬유형성이 어렵고 분사형태로 방사되는 문제점이 발생할 수 있으며, 인열강도 등과 같은 기계적 물성이 저하되고 열적 안정성, 내가수분해성 등과 같은 화학적 물성도 저하된다. 그리고 500,000을 초과하면 폴리우레탄 중합체의 합성시에 겔화되어 폴리우레탄이 딱딱해 지거나, 점도가 매우 높아져 방사 용액으로써 적합하지 않아 방사에 어려움이 있을 수 있다. 미용 시트로서의 촉감 및 피부와의 밀착력이 떨어질 수 있어 바람직하지 않다.

한편, 디올과 디이소시아네이트를 반응시킴에 있어서, 전체 OH기보다 전체 NCO기가 과잉이 되는 양비로 하는 것이 바람직하다. 디올과 디이소시아네이트의 비율을 이와 같이 조정하여 반응시킴으로써, 얻어지는 폴리우레탄 중합체의 사슬이 이소시아네이트기 말단을 가질 수 있게 되어, 후술하는 발수성 관능기를 용이하게 도일할 수 있다. 이때, 디올과 디이소시아네이트의 몰비는 1:1 ~ 1:1.4인 것이 바람직하다.

얻어진 폴리우레탄 중합체에 부가중합되는 발수성 관능기 함유 단량체로는 폴리우레탄 사슬의 이소시아네이트기 말단과 부가중합할 수 있도록 양 말단에 히드록시 관능기를 함유한 단량체인 것이 바람직하다.

또한, 발수성 관능기 함유 단량체로는 불소계 단량체 또는 비불소계 단량체가 사용될 수 있으며, 피부에 대한 안전성, 후술하는 전기방사에의 적용성, 후가공 처리 등을 고려할 때 불소계 단량체가 바람직하게 사용될 수 있다.

양 말단에 히드록시 관능기를 함유한 불소계 단량체로는, 하기 화학식 1로 표시되는 구조를 가지는 불소화 탄소화합물로서, 1개의 주쇄 사슬에 불소기가 8~14개 결합되고, 1개의 구조단에 불소 함량이 50~70 mol%인 에테르 디올을 들 수 있다.

[화학식 1]

폴리우레탄 중합체에 발수성 관능기 함유 단량체를 부가중합하는 방법으로는 폴리우레탄 중합체에 발수성 관능기가 고르게 도입되어 전체적으로 균일한 발수성이 발현될 수 있도록, 한번에 투입 혼합하여 반응시키는 것보다 적하 등의 방법을 통해 순차적으로 반응이 일어나게 하는 것이 바람직하다.

즉, 양 말단에 이소시아네이트기가 결합된 폴리우레탄 중합체의 초과된 이소시아네이트의 몰량 만큼 양 말단에 히드록시 관능기가 부여된 상기 화학식 1의 불소화 탄소화합물을 상기 폴리우레탄 중합체에 적하하면서 적정 분자량에 도달할 때까지 부가중합시키는 것이 바람직하다. 이를 통해 발수성 관능기인 불소기가 도입된 폴리우레탄 중합체가 얻어진다.

부가중합을 통해 불소기가 도입된 폴리우레탄 중합체의 중량평균분자량은 200,000~500,000인 것이 바람직하다. 중량평균분자량이 200,000 미만이면, 전기방사시 섬유 형성이 어렵고 분사 형태로 방사되는 문제점이 발생할 수 있으며, 전기방사로 제조되더라도 나노 멤브레인의 인열강도 등과 같은 기계적 물성이 저하되고 열적 안정성, 내가수분해성 등과 같은 화학적 물성도 저하된다. 500,000을 초과하면, 점도가 매우 높아져 방사 용액으로써 적합하지 않아 방사에 어려움이 있을 수 있으며, 폴리우레탄이 딱딱해져, 제조되는 나노 멤브레인이 딱딱해질 수 있어 미용 시트로서 촉감 및 피부와의 밀착력이 떨어질 수 있어 바람직하지 않다.

한편, 불소기 도입 폴리우레탄 중합체에서, 불소 성분은 최저 함량에 대해서는 포함되는 것으로 목적하는 효과의 발현이 가능하여 특별한 제한이 없으나, 가시적인 효과 발현을 위해 0.1 mol% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 또한, 바람직하게는 2~7 mol% 포함되는 것이다. 7 mol%를 초과하면 불소기 도입 폴리우레탄 중합체의 합성 진행이 되지 않고, 따라서 전기 방사용액을 얻을 수 없어 방사를 할 수 없다.

얻어진 불소기 도입 폴리우레탄 중합체는 전기 방사를 위한 방사 용액으로 제조된다. 사용 가능한 용매로는 이 기술 분야의 통상의 용매가 사용될 수 있으며, 극성 용매가 바람직하게 사용될 수 있다. 예를 들어 디메틸포름아마이드, 디메틸아세트아마이드, N-메틸 피롤리돈, 에탄올, 아세톤, 물 등이 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.

불소기 도입 폴리우레탄 중합체를 함유하는 방사 용액을 전기 방사하여 나노 멤브레인을 얻는다. 이때 전기 방사는 통상의 전기 방사 방법을 이용하면 되며, 본 발명의 목적에 따른 나노 멤브레인의 물성을 가질 수 있도록 전기 방사 조건을 적절하게 조절할 수 있다.

제조된 나노 멤브레인은 두께가 5~20㎛, 중량이 0.1g/m² 이상, 바람직하게는 3 g/m² 이상이며, 바람직하게는 15 g/m² 이하, 더 바람직하게는 8 g/m² 이하이다. 이 범위게 들어가게 함으로써, 후술하는 부직포 시트와의 접착성, 기능성 제제의 함침시 작업성을 양호하게 할 수 있으며, 피부 부착시에도 무게로 인한 답답함을 저감할 수 있다.

본 발명에 따른 미용 시트는 상기한 나노 멤브레인으로 이루어진 층에 합지되는 부직포로 이루어진 층을 더 포함한다.

부직포로 이루어진 층을 구성하는 부직포는 미용 시트 분야에서 일반적으로 사용되는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 천연섬유, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 나일론, 레이온 등의 합성 섬유, 천연/합성 혼방 섬유를 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 포함하여 이루어진 부직포를 사용할 수 있다. 친수성 화장용 제제의 함침을 촉진하는 면에서는 면, 레이온 등의 친수성 섬유를 포함하는 것이 바람직하며, 취급의 용이성, 가공성 면에서는 폴리에틸렌테레프탈레이트와 같은 고분자 중합체를 포함하는 것이 바람직하다. 친수성 섬유와 고분자 중합체를 함께 포함하는 부직포의 경우 친수성 섬유와 고분자 중합체는 5:5 내지 9:1의 중량비를 가질 수 있다.

부직포는 멜트블로운, 스펀본드, 스펀레이스 부직포 등일 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다.

부직포로 이루어진 층은 마스크 팩의 총 중량을 기준으로 80 내지 99 중량%의 범위일 수 있다. 또한, 부직포로 이루어진 층의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 50 내지 300 ㎛의 범위일 수 있다. 부직포 층의 단위 면적당 질량은 특별히 제한되지 않으나 20 내지 70 gsm의 범위로 하는 것이, 피부 부착시 무게감으로 인한 답답함을 저감할 수 있다.

본 발명에 따른 미용 시트는 나노 멤브레인으로 이루어진 층과 부직포 층 사이에 합지를 위한 접착층을 더 포함할 수 있다. 접착층은, 아크릴 접착제, 폴리우레탄 접착제, 폴리에스테르 접착제, 실리콘 접착제, 또는 이들의 조합을 사용할 수 있으며, 접착제의 특성에 따라 다양한 접착 방법을 활용하여 형성할 수 있다. 바람직하게는 접착성 향상을 위해 나노 멤브레인과 같은 재질인 폴리우레탄 접착제가 사용될 수 있다.

접착층의 접착제는 피부 자극을 최소화할 수 있도록 그 양을 최대한 적게 쓰면 되며, 그 양에 특별한 제한이 없으나, 예를 들면 미용 시트 총 중량에 대해 0.03 내지 15 중량%의 범위로 사용할 수 있다.

접착층을 통한 합지는 미용 시트 분야에 알려진 통상의 방법으로 행할 수 있으며, 예를 들어 코팅, 증착 등을 이용하여 부직포로 이루어진 층 상에 접착층을 형성시킨 후 나노 멤브레인으로 이루어진 층과 합지할 수 있다. 또한, 합지 후 접착력 향상을 위한 이 분야에서 통상적으로 실시하는 캘린더링 처리와 같은 후처리를 가하는 것도 가능하다.

본 발명에 따른 미용 시트는 부직포로 이루어진 층을 피부에 닿게 하여 사용한다. 부직포로 이루어진 층이 피부에 닿음으로써 부직포로 이루어진 층상에 형성된 나노 멤브레인의 발수 성능으로 인해 기능성 제제를 피부 깊숙이 더 잘 밀어주게 된다.

또한, 본 발명에 따른 미용 시트는 피부 개선을 위한 기능성 제제를 보유할 수 있다. 기능성 제제의 보유는 기능성 제제에 미용 시트를 함침시킴으로써 얻어질 수 있다. 기능성 제제는 친수성이어도 또는 친유성이어도 된다.

기능성 제제의 함침량은 목적하는 미용 시트의 기능에 따라 적절하게 정하면 되나, 본 발명의 미용 시트는 발수 처리로 인해 통상의 부직포 기반 미용 시트에 함침되는 양보다 적게 보유시켜도 된다.

본 발명에 따른 미용 시트는 얼굴 전체를 덮는 마스크 팩, 코에 부착하는 코 팩, 양 볼 또는 이마에 부착하는 부분 패치 또는 눈 아래에 부착하는 아이 패치의 형태를 가질 수 있으며, 목, 팔꿈치, 무릎, 발꿈치 등에 적용하는 형태의 시트로도 적용될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 미용 시트의 발수 처리는 상기한 방법 이외에, (a) 나노 멤브레인 기재용 고분자 방사 용액에 발수제를 첨가하여 혼련한 후, 이를 방사하여 나노 멤브레인을 제조하는 방법, (b) 나노 멤브레인을 제조한 후, 발수제 용액에 딥핑 또는 스프레이 등의 코팅 처리를 통해 제조하는 방법에 의해서도 실시할 수 있다.

발수 처리시 사용하는 발수제로는 상기한 방법과 마찬가지로 불소계 또는 비불소계 모두 사용이 가능하나, 피부에 대한 안전성, 나노 멤브레인과의 상용성, 전기방사에의 적용성, 후가공 처리 등을 고려할 때 불소계 발수제가 바람직하게 사용될 수 있다.

(a)의 방법에 있어서, 사용되는 불소계 발수제의 양은 전기 방사가 가능하도록 상기 불소기 도입 폴리우레탄 중합체의 경우와 마찬가지로, 불소기가 폴리우레탄 중합체에 0.1~7 mol% 포함될 수 있는 양으로 첨가하는 것이 바람직하다. 또한, (a)의 방법에 있어서, 폴리우레탄 중합체는 방사 직전에 불소계 발수제와 혼련되므로, 폴리우레탄 중합체의 중량평균분자량은 200,000~500,000인 것이 바람직하다.

(b)의 방법은 나노 멤브레인을 제조한 후에, 발수제를 코팅 처리하는 것이므로, 폴리우레탄 중합체를 중량평균분자량 200,000~500,000이 되도록 먼저 제조한 후, 이를 전기 방사하는 것이 바람직하다.

이하에 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 구체적으로 설명한다. 단, 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니다. 또한, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변경할 수 있는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

실시예

<실시예 1>

폴리에스테르계 폴리올 0.66mol, 폴리에테르게 폴리올 0.3mol과 디페닐메탄 디이소시아네이트 1mol을 부가반응으로 중합하여, 디올과 디이소시아네이트의 몰비가 1:1로 중합된 폴리우레탄 중합체를 얻었다. 그런 후 디메틸포름아마이드에 40 중량%로 되도록 희석하고, 불소계 단량체로서, Fluorolink D10-H(Solvay 제조, Mw: 700)을 4mol% 비율로 불소기 도입 폴리우레탄 중합체에 포함되도록 적하하면서 첨가하여, 부가중합시켰다. 얻어진 불소기 도입 폴리우레탄 중합체의 중량평균분자량은 350,000이었다.

전체 고형분 20 중량%가 되도록 디메틸포름아마이드에 불소기 도입 폴리우레탄 중합체를 희석하여 방사 용액을 준비하였다.

준비된 방사 용액을 방사 노즐과 컬렉터간의 거리를 30cm로 고정, 전압은 50kV로 설정, 방사 용액의 유량 1ml/min로 하여 전기 방사하여, 중량이 5g/m² 이상이고, 두께가 10㎛인 폴리우레탄 기재의 발수 처리된 나노 멤브레인을 얻었다.

제조된 나노 멤브레인에 두께 150㎛, 중량 40gsm의 큐프라 부직포를 폴리우레탄계 접착제로 합지하여, 마스크 팩 시트를 제조하였다.

<비교예 1>

폴리에스테르 0.7mol, 폴리에테르 0.3mol에 디페닐메탄 디이소시아네이트 1mol을 넣어 부가 중합하여 중량평균분자량 500,000의 폴리우레탄 중합체를 얻었다.

전체 고형분 20 중량%가 되도록 디메틸포름아마이드에 폴리우레탄 중합체를 희석하여 방사 용액을 준비하였다.

그 외 전기 방사 조건, 나노 멤브레인의 중량 및 두께, 부직포, 및 부직포와의 합지는 실시예 1과 동일하게 하여 마스크 팩 시트를 제조하였다.

<비교예 2>

시판되는 호일 팩.

두께 130㎛, 중량 40gsm

<실시예 2>

불소기를 도입하는 과정을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 하여 중량평균분자량 300,000의 폴리우레탄 중합체로부터 두께가 10㎛인 폴리우레탄 기재의 발수 처리가 되지 않은 나노 멤브레인을 얻었다.

불소계 수성 발수제(KF Guard, 니카코리아)를 1%의 폴리우레탄 중량 비율로 물에 희석한 다음, 그 용액에 나노 멤브레인을 약 3초간 충분히 적신 후 꺼내서 100 ℃에서 10분간 건조하여, 발수 처리된 나노 멤브레인을 얻었다.

제조된 나노 멤브레인에 두께 150㎛, 중량 40gsm의 큐프라 부직포를 폴리우레탄계 접착제로 합지하여, 마스크 팩 시트를 제조하였다.

이때, 상기 실시예 및 비교예 1에서 제조된 중합체의 중량평균분자량은 겔 투과 크로마토그래피(GPC)(RI-8000, Tosoh사)를 이용하여 테트라하이드로퓨란(유속 1mL/min)을 이동상으로 하고 TSKgel super HM-L, TSKgel super HM-M, TSKgel super HM-N(tosoh社)을 직렬로 연결한 칼럼을 통과시키고 칼럼 오븐의 온도를 40℃로 한 조건에서 측정하였다.

상기 실시예 및 비교예에 따른 마스크 팩 시트에 대하여 하기하는 평가를 실시하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.

통기도 평가

ASTM F 316으로 규정된 방법에 따라 PMI Gas Permeameter(장비명: CFP-1200AE)를 사용하여 측정하였다. 실시예 및 비교예에서 제조된 마스크 팩 시트로부터 직경 2cm의 시편을 준비해 PMI 장비에 장착하고, 1psi(즉 70mbar)의 압력으로 질소 가스의 투과도를 측정하였다.

접촉각 평가

ASTM D 5946로 규정된 방법에 따라 SEO Phoenix 300 Touch(장비명)를 사용하여 측정하였다. 실시예 및 비교예에서 제조된 마스크 팩 시트 위에 증류수(DI Water)를 일정량 떨어뜨린 후, 정지된 액체 방울과 표면이 이루는 각도를 측정하였다. 접촉각이 클수록 소수성이 크다는 것을 의미한다.

[표 1]

상기 표 1의 결과에 따르면, 본 발명의 실시예 1에 따른 마스크 팩 시트의 경우 통기도가 비교예 2의 호일 팩에 비하여 매우 현저하게 우수한 것을 알 수 있다.

또한, 도 1 및 도 2에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1에 따른 마스크 팩 시트는 발수 처리로 인해, 물방울 접촉 상태가 높은 접촉각을 가지는 것으로 나타났다. 이에 비해 비교예 2의 호일 팩은 발수 처리가 되어 있지 않아 낮은 접촉각을 가지는 것으로 나타났다. 이러한 결과로부터 실시예 1에 따른 마스크 팩 시트에 기능성 제제가 함유된 경우, 마스크 팩 시트의 나노 멤브레인으로 이루어진 층은 기능성 제제를 부직포쪽으로 밀어주는 힘이 생기게 하는 것을 추찰할 수 있다. 또한 나노 멤브레인으로 이루어진 층을 통해 기능성 제제가 휘발되는 것도 막아주어, 소량의 기능성 제제로도 원하는 목적을 달성할 수 있는 것으로 추찰된다.

휘발성 유기 화합물 함량 평가( VOCs )

ISO-17895에 규정된 방법에 따라, Perkin Elmer Turbomatrix 40 Trap Headspace Sampler(Headspacer), Agilent 7820/5975(GC-MSD)를 사용하여, Headspace GC법으로 VOCs를 측정하였다.

닫힌 바이알의 머리 위 공간(headspace)으로 시료를 휘발시켜 기화시킨 후 GCMS Injector에 기체를 직접 주입하여, 분석하는 방법으로, 실시예 1 및 실시예 2에서 제조된 마스크 팩 시트로부터 얻은 0.1g의 시료를 헤드스페이스 바이알(Headspace vial)에 넣은 후, 60℃, 30분간 처리시켜 발생한 가스를 GC-MS에 주입하여 분석하였다.

분석 결과, 실시예 1 및 실시예 2의 마스크 팩 시트에서는 퍼플루오로(Perfluoro)계 성분이 검출되지 않았다.

Claims (18)

1. 발수 처리된 나노 멤브레인으로 이루어진 층을 포함하며,
   상기 발수 처리된 나노 멤브레인으로 이루어진 층이 사용자의 피부에 직접 닿지 않는, 미용 시트.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 나노 멤브레인은 전기방사로 제조된 것인 미용 시트.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 발수 처리된 나노 멤브레인은 발수성 관능기가 중합체 사슬 내에 도입된 폴리우레탄 중합체로 이루어진 것을 특징으로 하는 미용 시트.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 발수성 관능기는 불소 성분인 것을 특징으로 하는 미용 시트.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 발수 처리된 나노 멤브레인은 불소 성분을 중합체 사슬 내에 0.1~7 mol% 포함하는 폴리우레탄 중합체로 이루어진 것을 특징으로 하는 미용 시트.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 폴리우레탄 중합체는 중량평균분자량이 200,000~500,000인 것을 특징으로 하는 미용 시트.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 발수 처리된 나노 멤브레인은 나노 멤브레인용 고분자 방사 용액에 불소계 또는 비불소계 발수제를 첨가하여 전기방사함으로써 제조된 것인 미용 시트.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 발수 처리된 나노 멤브레인은 고분자 방사 용액을 전기방사하여 얻어진 나노 멤브레인에 불소계 또는 비불소계 발수제를 코팅 처리한 것인 미용 시트.
   
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 미용 시트는 상기 발수 처리된 나노 멤브레인으로 이루어진 층과 합지되는 부직포 층을 더 포함하고,
   상기 부직포층이 사용자의 피부에 직접 닿는 것을 특징으로 하는 미용 시트.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 부직포는 천연섬유, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 나일론, 천연/합성 혼방 섬유를 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 형성된 부직포 중에서 선택되는 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 미용 시트.
    
11. 제9항에 있어서,
    상기 나노 멤브레인으로 이루어진 층과 부직포 층 사이에 접착제층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미용 시트.
    
12. 제9항에 있어서,
    상기 미용 시트는 ASTM F 316에 규정된 방법에 따라 측정한 통기도가 1~30L/min인 것을 특징으로 하는 미용 시트.
    
13. 제9항에 있어서,
    상기 미용 시트의 나노 멤브레인으로 이루어진 층은 ASTM D 5946에 따라 측정한 접촉각이 100° 이상인 것을 특징으로 하는 미용 시트.
    
14. 제9항에 있어서,
    상기 미용 시트는 피부 상태 개선을 위한 기능성 제제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미용 시트.
    
15. 제9항에 있어서,
    상기 미용 시트는 얼굴 전체를 덮는 마스크 팩, 코에 부착하는 코 팩, 양 볼 또는 이마에 부착하는 부분 패치 또는 눈 아래에 부착하는 아이 패치의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 미용 시트.
    
16. 폴리올과 디이소시아네이트를 반응시켜 폴리우레탄 중합체를 제조하는 단계;
    상기 폴리우레탄 중합체와 양 말단에 히드록시 관능기가 부여된 불소화 탄소화합물을 부가중합 반응시켜 불소기 도입 폴리우레탄 중합체를 제조하는 단계;
    상기 불소기 도입 폴리우레탄 중합체를 용매로 희석하여 방사 용액을 제조하는 단계;
    상기 방사 용액을 전기 방사하여 발수 처리된 나노 멤브레인을 얻는 단계; 및
    상기 나노 멤브레인에 부직포를 합지하는 단계를 포함하며,
    상기 불소화 탄소화합물은, 하기 화학식 1의 1개의 주쇄 사슬에 불소기가 8~14개 결합되고, 1개의 구조단에 불소 함량이 50~70 mol%이며, 양 말단에 히드록시 관능기가 부여된 에테르 디올 화합물인 것을 특징으로 하는, 미용 시트의 제조방법.
    [화학식 1]
    

    
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