KR101984688B1 - 3d 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 및 그 제조방법 - Google Patents

3d 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 및 그 제조방법 Download PDF

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정영수
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(주)뷰티화장품
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Abstract

본 발명은 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 제조방법에 관한 것이다.
상기 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 제조방법은, 지지프레임부(2), 상기 지지프레임부(2)에 의해 지지되며 전후좌우 이동 가능하게 장차되는 프린팅플레이트부(3), 캐트리지부(4), 상기 지지프레임부(2)에 의해 지지되며 전후좌후 및 상하 이동 가능하게 장착되는 3D프린팅노즐부(5)를 포함하는 3D 프린터(1)를 이용한 3D 프린팅 마스크팩 제조 방법에 있어서, 상기 프린팅플레이트부(3)에 장착된 하부필름층(101)의 상부에 하부필름층(101)의 형상에 따라 하이드로겔 소재를 3D프린팅노즐부(5)를 통해 분사하여 하부 하이드로겔층(110)을 형성하는 하부 하이드로겔층 프린팅과정(S20); 상기 하부 하이드로겔층이 형성된 후, 상기 하부 하이드로겔층(110)의 상부에 마이크로니들 어레이 소재를 분사하여 마이크로니들어레이층(120)을 형성하는 마이크로니들어레이층 프린팅과정(S30); 및 상기 마이크로니들어레이층(120)이 형성된 후, 상기 마이크로니들어레이층(120)의 상부에 하이드로겔 소재를 분사하여 상부 하이드로겔층(130)을 형성하는 상부하이드로겔층 프린팅과정(S40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 및 그 제조방법{Manufacturing method of mask pack including 3D printing hydrogel sheet}
본 발명은 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 제조방법에 관한 것이다.
하이드로겔(hydrogel)은 정제수를 분산 매체로 하는 삼차원 친수성 고분자 망상 구조를 가진 물질로서, 다량의 수분을 흡수할 수 있고 천연 조직과 같은 유연성을 가지고 있다. 이러한 특성으로 인해 상처 드레싱, 콘텍트 렌즈, 약제 또는 미용제의 전달 매체, 보형물, 폐수 처리제 등 그 적용 분야가 다양화되고 있다.
이러한 특성을 갖는 하이드로겔은 인체의 세포 기질과 유사한 구조를 가지며, 불활성의 생체 적합성, 고무와 같은 탄성을 갖고 산소와 영양분의 투과가 뛰어나기 때문에 미용, 의료뿐만 아니라 다양한 제약 산업분야에 널리 사용되고 있다.
최근 이러한 하이드로겔의 탄성, 피부 밀착성 및 부드러운 촉감을 이용하여 보습 및 영양 공급 또는 각질 제거 효과를 향상시킨 마스크팩이 개발되고 있다.
그러나, 종래의 하이드로겔 마스크팩 제조방법은 보습, 미백, 주름 등의 천연 또는 합성 기능성 소재, 향료 등을 포함하여 높은 온도에서 용해시킨 후 온도를 낮추어 제조되므로 고온에서 불안정한 향료, 기능성 물질의 일부가 분해되어 기능성 물질의 효능을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 갈변과 이취의 원인이 되어 소비자들에게 거부감을 주며, 향료, 기능성 물질이 하이드로겔 제조시 불순물로 작용해 겔화를 방해하여 마스크의 인장력, 탄력성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.
또한, 하이드로겔 자체만을 이용하여 필름을 제조할 경우 기계적 강도가 약하여 형태를 유지하기 어렵거나 찢어지는 경우가 종종 발생하여 부직포, 메쉬, 망에 부가하여 사용하는 것이 일반적이었다.
그런데 이 경우 하이드로겔을 부직포, 메쉬, 망과 같은 기재층에 도포나 전사하는 공정이 필요함으로써 공정이 복잡하고, 화장수나 기능성 추출물을 첨가하면 뻣뻣하게 되어 부착성이 좋지 않고, 기재층에서 하이드로겔이 떨어져 나가는 경우 등의 많은 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허 제10-2016-0104939호(공개일자 2016.09.06) 대한민국 공개특허 제10-2013-0046842호(공개일자 2013.05.08)
본 발명은 상기와 같은 필요에 의해 창출된 것으로서, 천연 또는 합성 기능성 물질의 손실을 줄이고 갈변, 이취를 방지하며, 인장력과 탄력성이 좋은 3D 하이드로겔 시트를 이용한 마스크팩 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 제조 방법은,
지지프레임부(2), 상기 지지프레임부(2)에 의해 지지되며 전후좌우 이동 가능하게 장차되는 프린팅플레이트부(3), 캐트리지부(4), 상기 지지프레임부(2)에 의해 지지되며 전후좌후 및 상하 이동 가능하게 장착되는 3D프린팅노즐부(5)를 포함하는 3D 프린터(1)를 이용한 3D 프린팅 마스크팩 제조 방법에 있어서,
상기 프린팅플레이트부(3)에 장착된 하부필름층(101)의 상부에 하부필름층(101)의 형상에 따라 하이드로겔 소재를 3D프린팅노즐부(5)를 통해 분사하여 하부 하이드로겔층(110)을 형성하는 하부 하이드로겔층 프린팅과정(S20);
상기 하부 하이드로겔층이 형성된 후, 상기 하부 하이드로겔층(110)의 상부에 마이크로니들 어레이 소재를 분사하여 마이크로니들어레이층(120)을 형성하는 마이크로니들어레이층 프린팅과정(S30); 및
상기 마이크로니들어레이층(120)이 형성된 후, 상기 마이크로니들어레이층(120)의 상부에 하이드로겔 소재를 분사하여 상부 하이드로겔층(130)을 형성하는 상부하이드로겔층 프린팅과정(S40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 하이드로겔 소재는 다가알코올, 겔화고분자, 친수성 고분자, 겔화속도 조절제 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하이드로겔 소재의 성분은,
1 내지 30 중량%의 수용성 고분자, 0.5 내지 5 중량%의 영양 물질, 0.5 내지 5 중량%의 알코올 및 나머지 물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하이드로겔 소재는,
글리세린 5~15중량%, 디프로필렌글라이콜 5~15중량%에 카라기난 0.10~5중량%, 캐럽콩검 0.10~5중량%, 잔탄검 0.10~5중량%, 셀룰로오스검 0.10~3중량%을 넣고 습윤시키고,
상기 습윤된 글리세린, 디프로필렌글라이콜에 카라기난, 캐럽콩검, 잔탄검, 셀롤로오스검 혼합물에 방부제(phytonside HD) 1~2중량%, 디소듐이디티에이 0.02중량%, 나이아신아마이드 2~5중량%, 칼슘락테이트 0.01~0.5중량%, 소듐하이알루로네이트 0.1중량%를 넣어준 후,
가용화제(피이지-60하이드로제네이티드캐스터오일) 0.10~0.50중량%, 토코페릴아세테이트 0.01~0.50중량%, 향료 0.01~0.20중량%를 60도 가온 용해한 후,
상기 습윤된 글리세린, 디프로필렌글라이콜에 카라기난, 캐럽콩검, 잔탄검, 셀롤로오스검 혼합물에 방부제(phytonside HD), 디소듐이디티에이, 나이아신아마이드, 칼슘락테이트, 소듐하이알루로네이트 혼합물에 80도 물을 넣은후 교반하면서 용해된 가용화제를 첨가하고,
10% 또는 20% 미분화 바이오 셀룰로오스를 가온후 후첨하여 제조될 수 있다.
상기 마이크로니들어레이층 프린팅과정(S30)은,
상기 하부 하이드로겔층(110)의 형상에 대응하는 판상의 베이스(121)를 형성한 후, 상기 베이스(121) 상에 다수의 마이크로니들(122)을 돌출 형성하는 과정인 것을 특징으로 한다.
상기 마이크로니들 어레이층(120)은 다공성 필름 또는 시트 형상의 구조체이며,
상기 마이크로니들 어레이층 소재는,
폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 나일론, 에폭시, 폴리이미드, 폴리에스테르, 우레탄, 아크릴, 폴리카보네이트, 요소, 멜라닌, 염화고무, 폴리비닐알콜, 폴리비닐에스테르, 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(PVDF-co-HFP), 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidenefluoride, PVDF), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리테트라불화에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE), 스틸렌부타디엔 고무(styrenebutadiene rubber, SBR), 또는 에틸렌프로필렌디엔 공중합체(ethylene-propylene-diene copolymer, EPDM) 중 하나 이상의 고분자 수지일 수 있다.
상기 상부 하이드로겔층 프린팅과정(S40)은,
상기 마이크로니들(122)들의 단부가 상부면으로 돌출되는 높이를 가지고 상기 상부 하이드로겔층(130)을 형성하며, 상기 마이크로니들(122)들의 주변에 함침액의 용출을 용이하게 하는 홀(131)들을 형성하는 과정인 것을 특징으로 한다.
상기 상부 하이드로겔층 프린팅과정(S40)은,
상기 마이크로니들들의 상기 상부 하이드로겔층 상부로의 돌출부의 길이가 10 내지 1000 ㎛가 되도록 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 제조 방법은,
상기 하부 하이드로겔층 프린팅과정(S20)과 상기 상부 하이드로겔층 프린팅과정(S40)의 수행과 동시에, 함침액을 분사하여 상기 상부 및 하부 하이드로겔층이 함침액을 포함하도록 하는 함침액도포과정(S15);을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 함침액도포과정(S15)는,
상기 함침액을 상기 상부 및 하부 하이드로겔층에 -20 ~ 40℃ 이하의 온도에서 도포하는 과정일 수 있다.
상기 함침액은, 정제수 합이 100이 되도록 하여, 알란토인 0.1~2중량%, 디소듐이디티에이 0.1~2중량%, 베타글루칸 0.1~2중량%, 소듐하이알루로네이트 0.1~2중량%, 베타인 0.1~2중량%, 디포타슘글리시리제이트 0.01~0.5중량%, 글리세린 1~5중량%, 부틸렌글라이콜 1~5중량%, 디프로필렌글라이콜 1~5중량%, 이소펜틸디올 0.1~0.5중량%, 페녹시에탄올 0.1~1중량%, 디소듐이디티에이 (중복삭제), 에칠헥실글리세린 0.01~0.1중량%, 부톡시디글라이콜 0.1~1중량%, 라즈베리케톤 0.1~0.5중량%, 벤질글라이콜 0.1~1중량% 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 함침액은,
아데노신, 레티놀, 레티닐팔미테이트, 나이아신아마이드, 알부틴, 유용성감초추출물, 아스코르빅애씨드, 마그네슘아스코빌포스테이트, 알파-비사볼올, 에칠아스코빌에텔 등으로 이루어지는 천연 또는 합성 기능성물질 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 기능성 물질을 더 포함할 수 있다.
상기 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 제조 방법은,
상기 마이크로니들 어레이층 프린팅과정(S30) 이후 및 상기 상부 하이드로겔층 프린팅과정(S40) 이후, 상기 마이크로니들 어레이층의 표면과 상기 상부 하이드로겔층의 표면에 단백질층을 형성하기 위한 단백질층 프린팅을 수행하는 단백질층 프린팅과정(S16)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 제조방법에 의해 제조된 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩을 제공한다.
본 발명에 따른 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 제조방법에 의하면, 하이드로겔을 부직포, 메쉬, 망과 같은 기재층에 도포나 전사하는 공정이 없어져 전체 공정이 단순화 되고, 향료 및 천연 또는 합성 기능성 물질을 높은 온도에서 하이드로겔에 용해시키지 않으므로 향료 및 천연 또는 합성 기능성 물질의 분해를 막아 기능성 물질의 효능을 유지시키고, 하이드로겔 시트는 향료 및 천연 또는 합성 기능성 물질을 포함하지 않는 순수 하이드로겔 성분만으로 겔화시키므로 하이드로겔 시트의 인장력과 탄력성을 높일 수 있고, 따라서 하이드로겔 시트를 포함하는 마스크팩 역시 인장력과 탄력성이 좋아진다.
또한, 본 발명에서는 부직포, 메쉬, 망과 같은 기재층이 없는 바, 화장수나 기능성 추출물이 기재층에 흡수되어 하이드로겔이 굳어지는 현상을 막을 수 있고, 기재층에서 하이드로겔이 떨어져 나가는 문제점을 원천적으로 차단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시에 따른 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 제조를 위한 3D 프린터(1)의 개략적인 사시도.
도 2는 본 발명의 실시에 따른 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 제조방법의 순서도.
도 3은 하부필름층(101)을 나타내는 도면.
도 4는 하부필름층(101)의 상부에 3D 프린팅에 의해 하부 하이드로겔층을 형성한 것을 나타내는 도면.
도 5는 하부 하이드로겔층의 상부에 3D 프린팅에 의해 마이크로니들 어레이층을 형성한 것을 나타내는 도면.
도 6은 마이크로니들 어레이층의 상부에 3D 프린팅에 의해 상부 하이드로겔층을 형성한 것을 나타내는 도면.
도 7은 상부 하이드로겔층의 홀(131)들의 나타내는 도면.
도 8은 상부필름층(102)을 제거하는 과정을 나타내는 도면.
도 9는 하부필름층(101)으로부터 하드로겔 시트(140)를 분리하는 과정을 나타내는 도면.
도 10은 3D 프린팅에 의해 제작된 하이드로겔 시트(140)로서의 마스크팩을 나타내는 도면.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시에 따른 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 제조를 위한 3D 프린터(1)의 개략적인 사시도이다.
도 1과 같이, 상기 3D 프린터(1)는 지지프레임부(2), 상기 지지프레임부(2)에 의해 지지되며 전후좌우 이동 가능하게 장차되는 프린팅플레이트부(3), 캐트리지부(4), 상기 지지프레임부(2)에 의해 지지되며 전후좌후 및 상하 이동 가능하게 장착되는 3D프린팅노즐부(5)를 포함하여 구성된다.
상기 캐트리지부(4)에는 하이드로겔 소재와 함침액 및 마이크로니들 소재가 저장되어 3D프린팅노즐부(5)로 공급하게 된다.
상기 하드로겔 소재는 글리세린 5~15중량%, 디프로필렌글라이콜 5~15중량%에 카라기난 0.10~5중량%, 캐럽콩검 0.10~5중량%, 잔탄검 0.10~5중량%, 셀룰로오스검 0.10~3중량%을 넣고 습윤시키고,
상기 습윤된 글리세린, 디프로필렌글라이콜에 카라기난, 캐럽콩검, 잔탄검, 셀롤로오스검 혼합물에 방부제(phytonside HD) 1~2중량%, 디소듐이디티에이 0.02중량%, 나이아신아마이드 2~5중량%, 칼슘락테이트 0.01~0.5중량%, 소듐하이알루로네이트 0.1중량%를 넣어준 후,
가용화제(피이지-60하이드로제네이티드캐스터오일) 0.10~0.50중량%, 토코페릴아세테이트 0.01~0.50중량%, 향료 0.01~0.20중량%를 60도 가온 용해한 후 상기 습윤된 글리세린, 디프로필렌글라이콜에 카라기난, 캐럽콩검, 잔탄검 혼합물에 방부제(phytonside HD), 디소듐이디티에이, 나이아신아마이드, 칼슘락테이트, 소듐하이알루로네이트 혼합물에 80도 물을 넣은후 교반하면서 용해된 가용화제를 첨가하고, 10% 또는 20% 미분화 바이오 셀룰로오스를 가온후 후첨하여 제조될 수 있다.
또한, 상기 하이드로겔 소재는 다가알코올, 겔화고분자, 친수성 고분자, 겔화속도 조절제 또는 이들의 혼합물을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 하이드로겔 소재는 5 내지 30 중량%의 수용성 고분자, 0.5 내지 5 중량%의 영양 물질, 0.5 내지 5 중량%의 알코올 및 나머지 물을 포함하여 구성될 수도 있다.
상기 함침액은, 정제수 합이 100이 되도록 하여, 알란토인 0.1~2중량%, 디소듐이디티에이 0.1~2중량%, 베타글루칸 0.1~2중량%, 소듐하이알루로네이트 0.1~2중량%, 베타인 0.1~2중량%, 디포타슘글리시리제이트 0.01~0.5중량%, 글리세린 1~5중량%, 부틸렌글라이콜 1~5중량%, 디프로필렌글라이콜 1~5중량%, 이소펜틸디올0.1~0.5중량%, 페녹시에탄올 0.1~1중량%, 디소듐이디티에이 (중복삭제), 에칠헥실글리세린 0.01~0.1중량%, 부톡시디글라이콜 0.1~1중량%, 라즈베리케톤 0.1~0.5중량%, 벤질글라이콜 0.1~1중량% 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 함침액은, 아데노신, 레티놀, 레티닐팔미테이트, 나이아신아마이드, 알부틴, 유용성감초추출물, 아스코르빅애씨드, 마그네슘아스코빌포스테이트, 알파-비사볼올, 에칠아스코빌에텔 등으로 이루어지는 천연 또는 합성 기능성물질 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 기능성 물질을 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 함침액은 상부 및 하부 하이드로겔층에 -20 ~ 40℃ 이하의 온도에서 도포된다.
상기 마이크로니들 어레이층(120)은 다공성 필름 또는 시트 형상의 구조체이며, 상기 마이크로니들 어레이층 소재는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 나일론, 에폭시, 폴리이미드, 폴리에스테르, 우레탄, 아크릴, 폴리카보네이트, 요소, 멜라닌, 염화고무, 폴리비닐알콜, 폴리비닐에스테르, 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(PVDF-co-HFP), 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidenefluoride, PVDF), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리테트라불화에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE), 스틸렌부타디엔 고무(styrenebutadiene rubber, SBR), 또는 에틸렌프로필렌디엔 공중합체(ethylene-propylene-diene copolymer, EPDM) 중 하나 이상의 고분자 수지일 수 있다.
상기 3D프린팅노즐부(5)는 기 설정된 3D프린팅 하이드로겔 시트를 포함하는 마스크팩 제조를 위한 3D프린팅 제어 명령에 따라 캐트리지부(4)에 저장된 소재들을 프린팅플레이트부(3) 상에 분사하여 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함하는 마스크팩을 제작하게 된다. 3D프린팅노즐부(5)는 분사되는 하이드로겔이 노즐에서 경화되어 굳는 것을 방지하기 위하여 노줄부분의 온도를 50~120도 정도 컨트롤하는 발열체(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시에 따른 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 제조방법의 순서도이다.
도 2와 같이, 상기 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 제조방법은, 하부필름장착과정(S10), 하부 하이드로겔층 프린팅과정(S20), 마이크로니들 어레이층 프린팅과정(S30), 상부 하이드로겔층 프린팅과정(S40), 상부 필름형성과정(S50) 및 하부 하이드로겔층프린팅과정(S20)과 상부 하이드로겔층 프린팅과정(S40)과 함께 수행되는 함침액도포과정(S15) 및 마이크로니들 어레이층 프린팅과정(S30)의 이후 및 상부 하이드로겔층 프린팅과정(S40) 이후에 수행되는 단백질층 프린팅과정(S16)을 포함하여 이루어진다.
도 3은 하부필름층(101)을 나타내는 도면이다.
도 3과 같이, 작업자에 의해 프린팅 플레이트부(3) 상에 하부필름층(101)이 놓여지는 하부필름장착과정(S10)이 수행된다.
이 후, 3D 프린터(1)는 프린팅 플레이트부(3)에 놓여진 하부필름층(101)을 인식한 후, 하부필름층(101)의 면상에 하이드로겔 소재를 분사하여 3D 프린팅을 하는 것에 의해 하부 하이드로겔층을 형성하는 하부 하이드로겔층 프린팅과정(S20)을 수행한다. 이때, 하부 하이드로겔층 프린팅과정(S20)과 함께 하부 하이드로겔층이 함침액을 함유하도록 함침액을 분사하여 상기 상부 및 하부 하이드로겔층이 함침액을 포함하도록 하는 함침액도포과정(S15)이 동시에 수행된다. 도 4는 하부필름층(101)의 상부에 3D 프린팅에 의해 하부 하이드로겔층을 형성한 것을 나타내는 도면이다.
하부 하이드로겔층 프린팅과정(S20)이 수행된 후에는, 하부 하이드로겔층(110)의 상부에 마이크로니들 어레이 소재를 분사하여 마이크로니들어레이층(120)을 형성하는 마이크로니들어레이층 프린팅과정(S30)을 수행한다. 이 과정에서 먼저 베이스(121)가 형성되고 베이스(121)의 상부에 마이크로니들(122)들이 형성된다. 도 5는 하부 하이드로겔층의 상부에 3D 프린팅에 의해 마이크로니들 어레이층(120)을 형성한 것을 나타내는 도면이다. 이후, 마이크로니들 어레이층(120)의 표면에 단백질층을 형성하기 위한 단백질층프린팅과정(S16)이 수행된다. 도 6은 마이크로니들 어레이층의 상부에 3D 프린팅에 의해 상부 하이드로겔층을 형성한 것을 나타내는 도면이다.
다음으로, 마이크로니들어레이층(120)의 상부에 하이드로겔 소재를 분사하여 상부 하이드로겔층(130)을 형성하는 상부하이드로겔층 프린팅과정(S40)을 수행한다. 이 과정에서 상부 하이드로겔층(130)이 함침액을 함유하도록 함침액을 분사하여 상기 상부 및 하부 하이드로겔층이 함침액을 포함하도록 하는 함침액도포과정(S15)이 동시에 수행된다. 또한, 이 과정에서 마이크로니들(122)들의 단부가 상부면으로 돌출되는 높이를 가지도록 상부 하이드로겔층(130)을 형성하며, 상기 마이크로니들(122)들의 주변에 함침액의 용출을 용이하게 하는 홀(131)들이 형성된다. 마이크로니들들의 상부 하이드로겔층 상부로의 돌출부의 길이는 10 내지 1000 ㎛이다. 도 7은 상부 하이드로겔층의 홀(131)들의 나타내는 도면이다. 또한, 상부 하이드로겔층(130)이 형성된 후에는 상부 하이드로겔층(130) 표면에 단백질층을 형성하기 위한 단백질층프린팅과정(S16)이 수행된다.
상술한 처리과정에 의해 생성된 하부 하이드로겔층(110), 단백질 층을 가지는 마이크로니들 어레이층(120) 및 단백질 층을 가지는 상부 하이드로겔층(130)이 본 발명의 3D 프린팅 하이드로겔 시트(140, 도 6 참조)를 형성한다. 그리고 하부필름층(101), 하이드로겔 시트(140) 및 상부 필름층(102)의 구성이 본 발명의 마스크팩을 형성한다.
도 8은 상부필름층을 제거하는 과정을 나타내는 도면이고, 도 9는 하부필름층(101)으로부터 하드로겔 시트(140)를 분리하는 과정을 나타내는 도면이며, 도 10은 3D 프린팅에 의해 제작된 하이드로겔 시트(140)로서의 마스크팩을 나타내는 도면ㅇ이다.
상술한 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함하는 마스크팩의 사용을 위해서는 상부필름층(102)을 제거한 후, 하이드로겔 시트(140)를 하부 필름층(101)으로부터 분리하여 얼굴에 붙이거나, 하부 필름층(101)과 함께 하이드로겔 시트(140)을 얼굴에 부착한 후 하부 필름층(101)을 제거하는 등의 방식으로 사용할 수 있게 된다.
1: 3D 프린터
2: 지지프레임부
3: 프린팅 플레이트부
4: 캐드리지부
5: 3D프린팅노즐부
6: 디스플레이부
100: 마스크팩
101: 하부필름층
102: 상부필름층
110: 하부하이드로겔층
120: 마아크로니들어레이층
121: 베이스
122: 마이크로니들
130: 상부하이드로겔층
131: 홀
140: 하이드로겔시트

Claims (14)

  1. 지지프레임부(2), 상기 지지프레임부(2)에 의해 지지되며 전후좌우 이동 가능하게 장차되는 프린팅플레이트부(3), 캐트리지부(4), 상기 지지프레임부(2)에 의해 지지되며 전후좌후 및 상하 이동 가능하게 장착되는 3D프린팅노즐부(5)를 포함하는 3D 프린터(1)를 이용한 3D 프린팅 마스크팩 제조 방법에 있어서,
    상기 프린팅플레이트부(3)에 장착된 하부필름층(101)의 상부에 하부필름층(101)의 형상에 따라 하이드로겔 소재를 3D프린팅노즐부(5)를 통해 분사하여 하부 하이드로겔층(110)을 형성하는 하부 하이드로겔층 프린팅과정(S20);
    상기 하부 하이드로겔층이 형성된 후, 상기 하부 하이드로겔층(110)의 상부에 마이크로니들 어레이 소재를 분사하여 마이크로니들어레이층(120)을 형성하는 마이크로니들어레이층 프린팅과정(S30); 및
    상기 마이크로니들어레이층(120)이 형성된 후, 상기 마이크로니들어레이층(120)의 상부에 하이드로겔 소재를 분사하여 상부 하이드로겔층(130)을 형성하는 상부하이드로겔층 프린팅과정(S40);을 포함하여 이루어지는 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 하이드로겔 소재는,
    다가알코올, 겔화고분자, 친수성 고분자, 겔화속도 조절제 또는 이들의 혼합물을 포함하는 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 제조 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 하이드로겔 소재의 성분은,
    5 내지 30 중량%의 수용성 고분자, 0.5 내지 5 중량%의 영양 물질, 0.5 내지 5 중량%의 알코올 및 나머지 물을 포함하는 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 제조 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 하이드로겔 소재는,
    글리세린 5~15중량%, 디프로필렌글라이콜 5~15중량%에 카라기난 0.10~5중량%, 캐럽콩검 0.10~5중량%, 잔탄검 0.10~5중량%, 셀룰로오스검 0.10~3중량%을 넣고 습윤시키고,
    상기 습윤된 글리세린, 디프로필렌글라이콜에 카라기난, 캐럽콩검, 잔탄검, 셀롤로오스검 혼합물에 방부제(phytonside HD) 1~2중량%, 디소듐이디티에이 0.02중량%, 나이아신아마이드 2~5중량%, 칼슘락테이트 0.01~0.5중량%, 소듐하이알루로네이트 0.1중량%를 넣어준 후,
    가용화제(피이지-60하이드로제네이티드캐스터오일) 0.10~0.50중량%, 토코페릴아세테이트 0.01~0.50중량%, 향료 0.01~0.20중량%를 60도 가온 용해한 후 상기 습윤된 글리세린, 디프로필렌글라이콜에 카라기난, 캐럽콩검, 잔탄검 혼합물에 방부제(phytonside HD), 디소듐이디티에이, 나이아신아마이드, 칼슘락테이트, 소듐하이알루로네이트 혼합물에 80도 물을 넣은후 교반하면서 용해된 가용화제를 첨가하고, 10% 또는 20% 미분화 바이오 셀룰로오스를 가온후 후첨하여 제조되는 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 제조 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 마이크로니들어레이층 프린팅과정(S30)은,
    상기 하부 하이드로겔층(110)의 형상에 대응하는 판상의 베이스(121)를 형성한 후, 상기 베이스(121) 상에 다수의 마이크로니들(122)을 돌출 형성하는 과정인 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 제조 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 마이크로니들 어레이층(120)은 다공성 필름 또는 시트 형상의 구조체이며,
    상기 마이크로니들 어레이층 소재는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 나일론, 에폭시, 폴리이미드, 폴리에스테르, 우레탄, 아크릴, 폴리카보네이트, 요소, 멜라닌, 염화고무, 폴리비닐알콜, 폴리비닐에스테르, 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(PVDF-co-HFP), 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidenefluoride, PVDF), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리테트라불화에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE), 스틸렌부타디엔 고무(styrenebutadiene rubber, SBR), 또는 에틸렌프로필렌디엔 공중합체(ethylene-propylene-diene copolymer, EPDM) 중 하나 이상의 고분자 수지인 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 제조 방법.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 상부 하이드로겔층 프린팅과정(S40)은,
    상기 마이크로니들(122)들의 단부가 상부면으로 돌출되는 높이를 가지고 상기 상부 하이드로겔층(130)을 형성하며, 상기 마이크로니들(122)들의 주변에 함침액의 용출을 용이하게 하는 홀(131)들을 형성하는 과정인 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 제조 방법.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 상부 하이드로겔층 프린팅과정(S40)은,
    상기 마이크로니들들의 상기 상부 하이드로겔층 상부로의 돌출부의 길이가 10 내지 1000 ㎛가 되도록 수행되는 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 제조 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 하부 하이드로겔층 프린팅과정(S20)과 상기 상부 하이드로겔층 프린팅과정(S40)의 수행과 동시에, 함침액을 분사하여 상기 상부 및 하부 하이드로겔층이 함침액을 포함하도록 하는 함침액도포과정(S15);을 더 포함하여 구성되는 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 제조 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 함침액도포과정(S15)은,
    상기 함침액을 상기 상부 및 하부 하이드로겔층에 -20 ~ 40℃ 이하의 온도에서 도포하는 과정인 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함하는 마스크팩 제조 방법.
  11. 청구항 9에 있어서, 상기 함침액은,
    정제수, 알란토인, 디소듐이디티에이, 베타글루칸, 소듐하이알루로네이트, 베타인, 디포타슘글리시리제이트, 글리세린, 부틸렌글라이콜, 디프로필렌글라이콜, 이소펜틸디올, 페녹시에탄올, 디소듐이디티에이, 에칠헥실글리세린, 부톡시디글라이콜, 라즈베리케톤, 벤질글라이콜 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 제조 방법.
  12. 청구항 9에 있어서, 상기 함침액은,
    아데노신, 레티놀, 레티닐팔미테이트, 나이아신아마이드, 알부틴, 유용성감초추출물, 아스코르빅애씨드, 마그네슘아스코빌포스테이트, 알파-비사볼올, 에칠아스코빌에텔 등으로 이루어지는 천연 또는 합성 기능성물질 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 기능성 물질을 더 포함하는 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 제조 방법.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 마이크로니들 어레이층 프린팅과정(S30) 이후 및 상기 상부 하이드로겔층 프린팅과정(S40) 이후, 상기 마이크로니들 어레이층의 표면과 상기 상부 하이드로겔층의 표면에 단백질층을 형성하기 위한 단백질층 프린팅을 수행하는 단백질층 프린팅과정(S16);을 더 포함하는 3D 프린팅 하이드로겔 시트를 포함한 마스크팩 제조 방법.
  14. 삭제
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