KR101975996B1 - 마스크팩용 부직포 및 이의 제조방법 - Google Patents

마스크팩용 부직포 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR101975996B1 KR1020170155650A KR20170155650A KR101975996B1 KR 101975996 B1 KR101975996 B1 KR 101975996B1 KR 1020170155650 A KR1020170155650 A KR 1020170155650A KR 20170155650 A KR20170155650 A KR 20170155650A KR 101975996 B1 KR101975996 B1 KR 101975996B1
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Abstract

본 발명은 마스크팩의 사용 효과, 사용감 및 편리함 등을 높일 수 있는 마스크팩용 부직포 및 상기 마스크팩용 부직포의 제조방법에 관한 것이다.

Description

마스크팩용 부직포 및 이의 제조방법{THE NON-WOVEN FABRIC FOR MASK PACK AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 마스크팩 제조 시 사용되는 부직포(부직포 시트)에 관한 것이다.
일반적으로 마스크팩은 섬유 직물로 만들어진 운반체(즉, 마스크팩용 기본 직물)를 포함하며, 상기 운반체를 통해 영양 성분 및/또는 약품을 사용자에게 공급하는 구조로 이루어진다. 이러한 마스크팩의 주요 기능의 차이는 기본 직물인 운반체에 의해 결정되며, 대부분의 운반체는 부직포 재질로 이루어져 있다.
상기 부직포는 빠른 속도로 많은 양을 생산할 수 있고, 섬유에 광범위하게 응용할 수 있고, 구조와 성능이 다양하여 마스크팩의 운반체로써 요구되는 점인 '1회용, 실용적이면서 편리함, 안전하고 위생적임, 낮은 원가' 등을 충족시킬 수 있다.
현재 시장을 통해 공급되고 있는 마스크팩용 부직포는 그 질감을 좋게 하기 위해 두께를 유지하는 상태에서 종종 섬유의 백분비를 늘리고 밀도를 높이고 있는데, 이렇게 하면 섬유 사이의 밀착력이 높아지고 섬유 간의 얽힌 구조가 더 긴밀하게 되어 부직포의 구멍 직경이 작아짐에 따라 통기성과 투습성(透濕性)이 낮아지는 문제점이 있다. 이러한 문제점은 마스크팩용 부직포의 성능 저하와 더불어 마스크팩의 사용 효과 및 사용감 저하를 유발하게 된다.
이를 해결하기 위해 섬유 간의 얽힌 구조를 약간 느슨하게 하고 부직포의 구멍 직경을 약간 크게 한다면 통기성과 투습성을 높일 수 있으나, 부직포가 피부에 붙는 밀착성이 떨어져 마스크팩 사용 시 피부에서 떨어지거나 이를 붙일 때 기포가 생기는 등의 문제가 발생하여 사용자에게 불편함을 줄 수 있다.
따라서 마스크팩의 사용 효과, 사용감 및 편리함 등을 높일 수 있는 마스크팩용 부직포 및 그 제조방법의 개발이 필요한 상태이다.
대한민국 등록특허 제10-1149061호
본 발명은 마스크팩의 사용 효과, 사용감 및 편리함 등을 높일 수 있는 마스크팩용 부직포를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 상기 마스크팩용 부직포의 제조방법을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 프로페닐기 탄성체, 폴리프로필렌 수지, 친수성 마스터 배치 및 소프트 마스터 배치를 포함하는 조성물로 형성된 마스크팩용 부직포를 제공한다.
상기 프로페닐기 탄성체는 에틸렌 프로필렌 코폴리머일 수 있다.
상기 프로페닐기 탄성체와 상기 폴리프로필렌 수지와 상기 친수성 마스터 배치와 상기 소프트 마스터 배치의 함량 비율은 70:24:5:1의 질량 비율일 수 있다.
또한 본 발명은, a) 프로페닐기 탄성체, 폴리프로필렌 수지, 친수성 마스터 배치 및 소프트 마스터 배치를 포함하는 조성물을 교반하는 단계; b) 상기 교반된 조성물을 용융 및 프레싱하는 단계; c) 상기 용융 및 프레싱된 조성물을 방사 압출하여 섬유를 제조하는 단계; 및 d) 상기 섬유를 성형하여 섬유층으로 이루어진 부직포를 제조하는 단계를 포함하는 것인 마스크팩용 부직포의 제조방법을 제공한다.
상기 a) 단계에서의 조성물의 교반은 15 분 동안 이루어질 수 있다.
상기 d) 단계에서의 섬유층은 그물 모양의 제1 섬유 시트와 그물 모양의 제2 섬유 시트가 서로 결합된 것일 수 있다.
본 발명의 마스크팩용 부직포는 두 겹으로 이루어진 구조로, 친수성이 높고, 매우 부드러우며, 피부에 잘 밀착되고, 무게가 가벼운 장점 등이 있다. 이러한 마스크팩용 부직포로 마스크팩을 제조함에 따라 본 발명은 사용 효과, 사용감 및 편리함 등이 우수한 마스크팩을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실험예 3을 설명하기 위한 참고도이다.
이하 본 발명을 설명한다.
1. 마스크팩용 부직포
본 발명의 마스크팩용 부직포는 프로페닐기 탄성체, 폴리프로필렌 수지, 친수성 마스터 배치(master batch) 및 소프트 마스터 배치(master batch)를 포함하는 조성물로 형성된다.
상기 조성물에 포함되는 프로페닐기 탄성체는 부직포 섬유 원료를 이루는 주성분이다. 이러한 프로페닐기 탄성체는 특별히 한정되지 않으나, 에틸렌 프로필렌 코폴리머일 수 있다.
상기 조성물에 포함되는 폴리프로필렌 수지는 부직포 섬유 원료를 이루는 주성분이다. 이러한 폴리프로필렌 수지는 통상적으로 공지된 성분일 수 있고, 구체적으로는 폴리프로필렌 단일 중합체, 폴리프로필렌 블록 공중합체, 또는 폴리프로필렌 랜덤 공중합체일 수 있다.
본 발명은 마스크팩용 부직포를 이루는 섬유 원료로 상기 프로페닐기 탄성체 및 폴리프로필렌 수지를 사용함에 따라 무독성 및 무취이며, 밀도가 낮고 강도가 높으며, 고온 및 저온에 강하고, 열악한 환경에서도 잘 견뎌 갈라지지 않으며, 충격에 강하고, 당겨도 잘 찢어지지 않는 마스크팩용 부직포를 제공할 수 있다.
상기 조성물에 포함되는 친수성 마스터 배치는 마스크팩용 부직포의 친수성을 높인다. 이러한 친수성 마스터 배치는 통상적으로 공지된 성분일 수 있다.
상기 조성물에 포함되는 소프트 마스터 배치는 마스크팩용 부직포의 소프트함을 높인다. 이러한 소프트 마스터 배치는 통상적으로 공지된 성분일 수 있다.
본 발명은 마스크팩용 부직포를 이루는 보조 원료로 상기 친수성 마스터 배치 및 상기 소프트 마스터 배치를 사용함에 따라 친수성이 높고 매우 부드러우며 질감이 좋은 마스크팩용 부직포를 제공할 수 있다.
상기 조성물에 포함되는 프로페닐기 탄성체, 폴리프로필렌 수지, 친수성 마스터 배치 및 소프트 마스터 배치의 질량 비율은 특별히 한정되지 않으나, 상기 프로페닐기 탄성체가 35-105 분량(), 상기 폴리프로필렌 수지가 12-36 분량(), 상기 친수성 마스터 배치가 2.5-7.5 분량(), 상기 소프트 마스터 배치가 0.5-1.5 분량()일 수 있다.
구체적으로 상기 각 성분의 질량 비율은 상기 프로페닐기 탄성체가 35 분량, 상기 폴리프로필렌 수지가 12 분량, 친수성 마스터배치가 2.5 분량, 상기 소프트 마스터 배치가 0.5 분량일 수 있다.
또한 상기 각 성분의 질량 비율은 상기 프로페닐기 탄성체가 70 분량, 상기 폴리프로필렌 수지가 24 분량, 상기 친수성 마스터 배치가 5 분량, 상기 소프트 마스터 배치가 1 분량일 수 있다.
또 상기 각 성분의 질량 비율은 상기 프로페닐기 탄성체가 105 분량, 상기 폴리프로필렌 수지가 36 분량, 상기 친수성 마스터 배치가 7.5 분량, 상기 소프트 마스터 배치가 1.5 분량일 수 있다.
이와 같은 본 발명의 마스크팩용 부직포는 상술한 조성물로 형성되기 때문에 매우 부드럽고, 질감이 좋으며, 무게가 가볍고, 밀도가 높아 피부에 대한 밀착성(부착성) 등이 우수하다. 따라서 본 발명은 종래의 마스크팩용 부직포가 가지고 있던 밀도가 낮아 밀착성(부착성)이 떨어졌던 문제를 효과적으로 해결하였으며, 마스크팩용 부직포의 품질과 실용성을 높였다고 볼 수 있다.
2. 마스크팩용 부직포의 제조방법
본 발명은 상술한 마스크팩용 부직포의 제조방법을 제공하는데, 이에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
a) 조성물 교반
프로페닐기 탄성체, 폴리프로필렌 수지, 친수성 마스터 배치 및 소프트 마스터 배치를 포함하는 조성물을 배합한 후, 교반한다.
상기 각 성분의 배합 시 배합 비율은 특별히 한정되지 않으나, 질량 비율을 기준으로, 상기 프로페닐기 탄성체 35-105 분량, 상기 폴리프로필렌 수지 12-36 분량, 상기 친수성 마스터 배치 2.5-7.5 분량, 상기 소프트 마스터 배치 0.5-1.5 분량일 수 있다.
상기 배합 비율로 배합된 조성물을 스테틱 믹서(Static mixer)에 넣고 균일하게 교반하여 용융 처리한다. 상기 조성물의 교반은 10 내지 15 분(min) 동안 이루어질 수 있다. 상기와 같은 저온의 온도 범위에서 조성물을 교반시킴에 따라 교반이 균일하게 이루어지고 소프트한 성능이 유지된 상태의 조성물을 얻을 수 있다.
b) 용융 및 프레싱
상기 교반된 조성물을 용융 및 프레싱한다. 구체적으로 진공 재료흡입기를 통해 스테틱 믹서(Static mixer)에서 용융 처리된 조성물을 각각 압출기(extruder)의 재료 주입용 깔대기로 연속해서 수송한다. 다음, 상기 재료 주입용 깔대기를 통해 조성물을 압출기로 수송하여 용융 및 프레싱 처리한다. 상기 압출기에는 온도가 각기 다른 5개의 구역이 있으며, 상기 5개 구역의 온도는 각각 90-105 , 105-190 , 190-215 , 215-220 및 220-225 일 수 있다. 이때 압출기는 두 대가 사용될 수 있고, 각 압출기에는 모두 재료 주입용 깔대기가 구비되어 있을 수 있다.
c) 방사 압출
상기 용융 및 프레싱된 조성물을 방사 압출하여 섬유를 제조한다. 구체적으로 압출기가 용융 및 프레싱 처리한 조성물을 압출하고 계량펌프를 통해 계량이 통제된 상태에서 다이헤드(die head)를 통과해 스피너렛 플레이트 (spinneret plate)에서 섬유를 압출한다.
d) 부직포 제조
상기 섬유를 성형하여 섬유층으로 이루어진 부직포를 제조한다. 구체적으로 상기 방사 압출을 통해 얻어진 섬유를 냉각장치에 통과시켜 냉각 처리(air laid 작업)한 후, 다시 추출 흡입 장치를 통과시켜 벨트에 균일하게 흡착시키는 과정을 거쳐 그물 모양이 연속되는 섬유 시트를 형성한다. 이후, 두 겹의 그물 모양의 섬유 시트(제1 섬유 시트 및 제2 섬유 시트)를 롤러에 통과시켜 서로 결합(접합)시킴에 따라 섬유층으로 이루어진 부직포를 제조할 수 있다.
이후, 제조된 부직포는 재단기를 통해 요구되는 크기로 재단된 후, 포장기계를 이용한 포장 과정을 Lot별로 거쳐 완제품화될 수 있다. 이렇게 얻어진 완제품 부직포의 중량은 25 g/㎡일 수 있다.
이와 같이 본 발명의 마스크팩용 부직포의 제조방법은 그 과정이 간단하기 때문에 마스크팩용 부직포을 고효율로 제조할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
프로페닐기 탄성체, 폴리프로필렌 수지, 친수성 마스터배치 및 소프트 마스터배치를 각 성분의 질량 비율에 따라 배합하여 조성물을 제조하였다. 제조된 조성물을 스테틱 믹서(Static mixer)에 넣고 13 분 동안 균일하게 교반시켰다. 진공 재료흡입기를 사용해 상기 스테틱 믹서에서 교반된 조성물을 각각 압출기(extruder)의 재료 주입용 깔대기로 연속해서 수송시켰다.
다음, 상기 재료 주입용 깔대기를 통해 조성물을 압출기로 수송하여 용융 및 프레싱 처리를 진행하였다. 상기 압출기는 두 대를 사용하였고, 각 압출기에는 온도가 각기 다른 5개의 구역이 있었으며, 상기 5개 구역의 온도는 각각 90-105 , 105-190 , 190-215 , 215-220 및 220-225 였다.
그 다음, 상기 용융 및 프레싱 처리된 조성물을 압출기를 통해 방사 압출을 진행하였다. 구체적으로 계량펌프를 통해 계량을 통제한 후 다이헤드(die head)를 통과해 스피너렛 플레이트(spinneret plate)에서 폴리프로필렌계 섬유를 압출하였다. 이때, 상기 계량펌프와 상기 스피너렛 플레이트는 각각 2개씩으로 하였다.
다음, 상기 폴리프로필렌계 섬유를 냉각장치에 통과시키고, 다시 추출 흡입 장치를 통과시킨 후 벨트에 균일하게 흡착시켜 그물 모양의 섬유 시트를 형성하였다. 다음 두 겹의 섬유 시트를 롤러에 투입하고 열접합 공정을 거쳐 섬유층으로 이루어진 부직포를 제조하였다. 이후 재단 및 포장 과정을 거쳤으며, 재단된 부직포의 중량은 25g/㎡이었다.
[실험예 1] 부직포 성분 분석
실시예에서 제조된 부직포 성분의 분석을 공공기관에 의뢰하였으며, 그 분석 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
성분 비율 비고
폴리프로필렌(Polypropylene) 9.2% CAS NO.:9003-07-0
에틸렌 프로필렌 코폴리머
(Ethylene Propylene Copolymer)		 80% CAS NO.:9010-79-1
폴리프로필렌 호모 폴리머
(Polypropylene Home Polymer)		 2.4% -
지방산 아미드 유도체
(Fatty Amide Derivative)		 1.9% -
폴리올레핀 유도체
(Polyolefin Derivative)		 1.7% -
폴리에틸렌 왁스
(Polyethylene wax)		 2.0% CAS NO.:9002-88-4
폴리아크릴아미드
(Polyacrylamide)		 2.8% CAS NO.:9003-05-8
[실험예 2] 안전성 평가
일반 등급의 뉴질랜드산 암컷 흰 토끼 3 마리(체중 2.0~3.0kg)를 대상으로 실시예에서 제조된 부직포의 안전성을 다음과 같은 방법으로 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
- 시험 환경: 일반 등급의 토끼 케이지, 환경 온도 18-23 , 상대습도 45-65 %.
- 시험 방법: 시험하기 24시간 전에 토끼의 등쪽 척추의 양쪽 부분에 있는 털을
Figure 112017115927726-pat00001
로 넓이로 제거하였다. 이때, 피부가 손상되지 않도록 유의하였다. 실시예에서 제조된 부직포를
Figure 112017115927726-pat00002
크기로 재단하고 생리식염수로 적신 후, 털이 제거된 토끼의 등쪽 척추 부분에 부착하였다. 밀폐 실험 방식으로 진행하였으며, 4시간 후 부직포를 떼어내고 부직포가 부착되었던 부분을 온수로 세척하였다. 세척완료 후, 24 시간, 48 시간 및 72 시간 동안 피부에 홍반(붉은 반점) 및 수종 반응이 나타나는지를 관찰하였다.
구분 반응 관찰 시간
24 시간 48 시간 72 시간
샘플 블랭크 샘플 블랭크 샘플 블랭크
토끼 1 홍반 0 0 0 0 0 0
수종 0 0 0 0 0 0
토끼 2 홍반 0 0 0 0 0 0
수종 0 0 0 0 0 0
토끼 3 홍반 0 0 0 0 0 0
수종 0 0 0 0 0 0
평균 점수 반응 정도
0-0.4 극도로 경미
0.5-1.9 경도(輕度)
2-4.9 중도(中度)
5-8 중도(重度)
상기 표 2를 참조하면, 본 발명에 따른 실시예의 부직포는 피부에 부착하더라도 홍반 및 수종 반응이 나타나지 않아 무자극성으로, 피부에 안전하게 사용할 수 있다는 것을 알 수 있다.
[실험예 3]
실시예에서 제조된 부직포의 biomimetic membrane 탄성 곡선을 확인하였으며, 그 결과를 하기 표 3 및 도 1에 나타내었다.
도 1을 참조하면, A/B 포인트는 인장력을 표시한 것으로, 힘의 값이 낮을수록 탄성이 좋은 것으로 해석되며, C/D 포인트는 수축력을 표시한 것으로, 힘의 값이 낮을수록 탄성이 좋은 것으로 해석되고, E/F 포인트는 수축율을 표시한 것으로, 수치가 작을수록 탄성이 좋은 것으로 해석된다.
CD 방향 탄성 곡선 MD 방향 탄성 곡선
A: 1차 시험한 인장력 값은 7.5N
B: 2차 시험한 인장력 값은 6.1N
C: 1차 시험한 수축력 값은 3.7N
D: 2차 시험한 수축력 값은 3.4N
E: 1차 시험한 수축률 값은 48%
F: 2차 시험한 수축률 값은 51%		 A: 1차 시험한 인장력 값은 11.8N
B: 2차 시험한 인장력 값은 9.9N
C: 1차 시험한 수축력 값은 6.0N
D: 2차 시험한 수축력 값은 5.8N
E: 1차 시험한 수축률 값은 45%
F: 2차 시험한 수축률 값은 48%

Claims (6)

  1. 마스크팩용 부직포 조성물이 에틸렌 프로필렌 코폴리머, 폴리프로필렌 수지, 친수성 마스터 배치 및 소프트 마스터 배치를 포함하고,
    상기 마스크팩용 부직포 조성물의 상기 에틸렌 프로필렌 코폴리머, 상기 프로필렌 수지, 상기 친수성 마스터 배치 및 상기 소프트 마스터 배치의 함량이 질량비율로 70:24:5:1 이고, 상기 마스크팩용 부직포의 중량이 25
    Figure 112019023809691-pat00004
    이며,
    상기 마스크팩용 부직포 조성물은 a)상기 조성물을 교반하는 단계, b) 상기 교반된 조성물을 용융 및 프레싱하는 단계, c)상기 용융 및 프레싱된 조성물을 방사 압출하여 섬유를 제조하는 단계, d) 상기 섬유를 성형하여 섬유층으로 이루어진 부직포를 제조하는 단계를 통하여 제조되고,
    상기 a) 단계에서 상기 마스크팩용 부직포의 상기 에틸렌 프로필렌 코폴리머, 상기 프로필렌 수지, 상기 친수성 마스터 배치, 상기 소프트 마스터 배치의 함량이 질량 비율로 70:24:5:1이고,
    상기 b)단계에서 상기 프레싱은 5개 구역으로 나누어진 압출기에서 이루어지고, 상기 5개 구역의 온도는 각각 90-105, 105-190, 190-215, 220-225(℃)인 것을 특징으로 하고,
    상기 c)단계에서 상기 방사 압출은 2개의 스피너렛 플레이트에서 이루어지는 것을 특징으로 하고,
    상기 d) 단계에서 상기 섬유층은 상기 방사 압출을 통해 얻어진 섬유를 냉각장치에 통과시켜 냉각처리 하는 단계, 상기 냉각처리 된 섬유를 균일하게 흡착시켜 그물모양의 제1 섬유 시트 및 그물모양의 제2 섬유 시트를 형성하는 단계, 상기 그물 모양의 제1 섬유 시트와 상기 그물 모양의 제2 섬유 시트가 서로 결합되는 단계를 통하여 제조되는 것을 특징으로 하는 마스크팩용 부직포.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. a) 에틸렌 프로필렌 코폴리머, 폴리프로필렌 수지, 친수성 마스터 배치 및 소프트 마스터 배치를 포함하는 조성물을 교반하는 단계;
    b) 상기 교반된 조성물을 용융 및 프레싱하는 단계;
    c) 상기 용융 및 프레싱된 조성물을 방사 압출하여 섬유를 제조하는 단계; 및
    d) 상기 섬유를 성형하여 섬유층으로 이루어진 부직포를 제조하는 단계를 포함하고,
    상기 a) 단계에서 상기 마스크팩용 부직포의 상기 에틸렌 프로필렌 코폴리머, 상기 프로필렌 수지, 상기 친수성 마스터 배치 및 상기 소프트 마스터 배치의 함량이 질량 비율로 70:24:5:1이고,
    상기 b)단계에서 상기 프레싱은 5개 구역으로 나누어진 압출기에서 이루어지고, 상기 5개 구역의 온도는 각각 90-105, 105-190, 190-215 및 220-225(℃)인 것을 특징으로 하고,
    상기 c)단계에서 상기 방사 압출은 2개의 스피너렛 플레이트에서 이루어지는 것을 특징으로 하고,
    상기 d) 단계는 상기 섬유층은 상기 방사 압출을 통해 얻어진 섬유를 냉각장치에 통과시켜 냉각처리 하는 단계, 상기 냉각처리 된 섬유를 균일하게 흡착시켜 그물모양의 제1 섬유 시트 및 그물모양의 제2 섬유 시트를 형성하는 단계, 상기 그물 모양의 제1 섬유 시트와 상기 그물 모양의 제2 섬유 시트가 서로 결합되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크팩용 부직포의 제조방법.

  5. 삭제
  6. 삭제
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