KR102119625B1 - 에리스리톨을 이용하는 해열 하이드로겔 패치 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 점증제 및 유화제를 혼합하여 제1 용액을 제조단계(S10), 정제수, 금속이온봉쇄제, 산화방지제, 점도조절제, 및 안정제를 혼합하여 제2 용액을 제조하는 단계(S20), 제1 용액 및 제2 용액을 각각 여과한 후 교반기로 이송하는 단계(S30), 제1 용액 및 제2 용액을 교반기에 투입하여 교반하며 겔화 진행상황을 모니터링하는 단계(S40), S40 단계에서 설정된 정도로 겔화된 조성물에 에리스리톨 결정체를 첨가한 후 교반기를 교반하여 분산하는 단계(S50), 에리스리톨 결정체가 분산된 겔화된 조성물을 냉각 드럼을 통과하며 하이드로겔 코팅기로 코팅하는 단계(S60)를 포함하는 해열 하이드로겔 패치 제조 방법을 제공한다.

Description

에리스리톨을 이용하는 해열 하이드로겔 패치 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR HYDROGEL PATCH FOR FEVER ALLEVATION USING ERYTHRITOL}

본 발명은 에리스리톨을 이용하는 해열 하이드로겔 패치 제조방법에 관한 것이다.

종래에는 열을 낮추기 위해서 주로 수건이나 손수건 등에 물을 적시거나 봉지에 얼음을 담아 발열부위에 놓고 열을 식히는 방법 등을 사용해 왔다. 그러나 이러한 방법은 수건 등에 물을 적신 경우는 수건을 자주 물에 적셔야 하며 얼음이 녹아 봉지와 밖의 온도차이로 물기가 생기는 불편함이 있었다.

이에 쿨링 성분을 포함하는 쿨링 패치가 개발되었으나, 기존의 해열 패치. 쿨링패치 등에 함유된 쿨링 성분은 멘톨(Menthol)이나 에탄올 등으로 쿨링 효과는 냈지만 멘톨은 알코올의 일종으로 피부 자극을 유발하며, 피부를 건조하게 만들 수 있어서, 피부가 건성이거나, 상처가 있을 경우 또는 어린이에게는 사용하는게 불편한 단점을 가질 수 있다.

대한민국 등록 특허 제10-0767974호 대한민국 등록 특허 제10-1363085호

본 발명은 일시적인 냉감이 아닌 흡열 작용으로 인하여 피부를 냉각시킬 수 있고, 피부에 자극이 없는 해열 하이드로겔 패치를 제조하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 점증제 및 유화제를 혼합하여 제1 용액을 제조단계(S10), 정제수, 금속이온봉쇄제, 산화방지제, 점도조절제, 및 안정제를 혼합하여 제2 용액을 제조하는 단계(S20), 제1 용액 및 제2 용액을 각각 여과한 후 교반기로 이송하는 단계(S30), 제1 용액 및 제2 용액을 교반기에 투입하여 교반하며 겔화 진행상황을 모니터링하는 단계(S40), S40 단계에서 설정된 정도로 겔화된 조성물에 에리스리톨 결정체를 첨가한 후 교반기를 교반하여 분산하는 단계(S50), 에리스리톨 결정체가 분산된 겔화된 조성물을 냉각 드럼을 통과하며 하이드로겔 코팅기로 코팅하는 단계(S60)를 포함하는 해열 하이드로겔 패치 제조 방법을 제공한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 에리스리톨을 이용하는 해열 하이드로겔 패치 제조 방법은 에리스리톨을 완전 용해하여 사용하는 종래의 에리스리톨을 활용한 쿨링 조성물과 달리, 에리스리톨 결정체가 겔 표면에 남아 있게 하여, 그 알갱이가 피부 온도에 반응하여 녹아들 때 흡열 효과를 극대화 시킬 수 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 에리스리톨을 이용하는 해열 하이드로겔 패치 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2 는 에리스리톨 결정체가 혼합된 상태의 하이드로겔을 나타낸 도면이다.
도 3 은 하이드로겔 쿨링 드럼을 포함하는 코팅기를 나타낸 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 출원에서 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.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하에서 에리스리톨을 이용하는 해열 하이드로겔 패치 제조방법을 도 1을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도시되는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 해열 하이드로겔 패치는 점증제 및 유화제를 혼합하여 제1 용액을 제조단계(S10), 정제수, 금속이온봉쇄제, 산화방지제, 점도조절제, 및 안정제를 혼합하여 제2 용액을 제조하는 단계(S20), 제1 용액 및 제2 용액을 각각 여과한 후 교반기로 이송하는 단계(S30), 제1 용액 및 제2 용액을 교반기에 투입하여 교반하며 겔화 진행상황을 모니터링하는 단계(S40), S40 단계에서 설정된 정도로 겔화된 조성물에 에리스리톨 결정체를 첨가한 후 교반기를 교반하여 분산하는 단계(S50), 에리스리톨 결정체가 분산된 겔화된 조성물을 냉각 드럼을 통과하며 하이드로겔 코팅기로 코팅하는 단계(S60)를 포함한다.

S10 단계에서, 피부 보습 및 유막을 형성하는 점증제로 글리세린, 소듐폴리아크릴레이트를 사용할 수 있다. 점증제는 하이드로겔 100 중량부에 대하여 30~40 중량부가 사용되는 것이 바람직한데, 점증제가 하한치 미만일 경우 피부 보습 효과가 저하되고 유막이 형성되지 않으며 점도가 낮아져서 겔화되지 않고, 상한치를 초과할 경우 점도가 너무 높아져 겔에 크랙이 발생한다.

S10 단계에서, 수분과 유분을 이멀전 상태가 되도록 하는 유화제로는 소듐카보머, 탄소수 14 ~ 22의 알코올, 탄소수 12 ~ 20의 알킬글루코사이드, 글루코오스, 폴리솔베이트 60, 올리브왁스, 레시틴, 몬타노브왁스68, 이멀시파잉왁스, 칸데릴라왁스, 세틸알코올 및 밀랍으로 이루어진 군 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 유화제로 소듐카보머를 사용할 경우, 하이드로겔 100 중량부에 대하여, 0.1~2 중량부가 사용되는 것이 바람직한데, 상기 소듐카보머의 양이 하한치 미만일 경우에는 점도가 낮아져 제품이 형성되지 않고, 상기 소듐카보머의 양이 상한치를 초과할 경우에는 점도가 높아져 사용 감도가 저하된다.

S20 단계에서, 상기 정제수는 화학적으로 또는 물리적으로 유기물과 무기물을 제거한 순수한 물로서, 상기 정제수는 하이드로겔 100 중량부에 대하여, 65~75 중량부가 사용되는 것이 바람직한데, 상기 정제수의 양이 하한치 미만일 경우에는 농도가 높아지고 경도가 높아져 피부 밀착력이 저하되고 제품에 크랙이 발생하고, 상기 정제수의 양이 상한치를 초과할 경우에는 농도가 낮아지고 경도가 낮아져 제품의 물성이 변하게 되고 겔화되지 않는다.

S20 단계에서, 금속이온봉쇄제로 디소듐이디티에이가 사용될 수 있다. 디소듐이디티에이는 하이드로겔 100 중량부에 대하여, 0.1~0.5 중량부가 사용되는 것이 바람직한데, 상기 디소듐이디티에이의 양이 하한치 미만일 경우에는 안정화역할을 하지 못하여 제품의 산화를 방지하지 못하여 제품이 부패하게 되고, 상기 디소듐이디티에이의 양이 상한치를 초과할 경우에는 물성에 변화를 초래하여 질감을 저하시키고 사용감도 저하시킨다.

S20 단계에서, 산화방지제로 타타르산 또는 주석산을 사용하고, 점도 조절제 및 안정제로 아크릴레이트/C10-30알킬아크릴레이트크로스폴리머 (Acrylates/C10-30 Alkyl Acrylate Crosspolymer)를 사용하는 것이 바람직하다.

제1 용액 제조단계(S10) 또는 제2 용액 제조단계(S20)에서 한편, 피부 미백을 위해 닥나무 추출물, 알부틴, 에칠아스코빌에텔, 유용성감초추출물, 아스코빌 글루코사이드, 마그네슘 아스코빌 포스테이트,나이아신아마이드, 알파-비사보롤, 아스코빌테트라이소팔미테이트 등이 포함될 수 있고, 피부 주름 개선을 위해, 레티놀, 레티닐팔미테이트, 아데노신, 폴리에톡실레이티드레틴아마이드 등이 포함될 수 있다.

에리스리톨은 ERYTHRITOL; MESO-ERYTHRITOL; ERYTHROL; PHYCITOL; 2(R),3(S)-1,2,3,4-BUTANETETROL; 2(R),3(S)-1,2,3,4-1,2,3,4-부탄테트롤; 에리트리톨; 메조-에티트리톨 으로 불리우는 것으로, 효모인 Moniliella pollinis, Trichosporonoides megachilensis 또는 Candida lipolytica(Yarrowia lipolytica)에서 얻어진 발효액을 여과, 정제, 결정화, 수세를 거친 다음 건조하여 얻어지는 물질이다. 에리스리톨은 백색의 결정성분말로서 냄새가 없으며 단맛을 가지고 있다. 내열성이 뛰어나 200℃에서 1시간 동안 가열하여도 분해되지 않을 뿐만 아니라, 흡습성도 낮아서 결정을 쉽게 형성하는 장점을 가지고 있다. 에리스리톨은 설탕의 70∼80%의 감미를 가지고 있고 용해시에 흡열 작용이 매우 강하여 청량감이 뛰어나고, 다른 감미료와 달리 체내에서 에너지원으로 이용되지 않고 소변으로 대부분 배출되어 저칼로리 감미료로 많이 사용된다. 특히, 에리스리톨은 용해열이 -42.9Kcal/kg으로 물에 용해시 흡열 효과를 상당히 발휘할 수 있다.

S40 단계에서 겔화 정도는 제1 용액과 제 2 용액을 교반기로 교반을 진행하면 겔화가 시작된다. 300RPM이하의 속도로 교반하여 기포 발생을 억제하며 겔화 진행 상황을 모니터링한다. 점도는 최대 50,000 mPas까지 교반한다. 카타플라스마제형이 될 때까지 교반하는 것이 바람직하다.

S50 단계에서 에리스리톨 결정체 입자는 생산 과정에서 불균일하므로, 100 메쉬 크기의 메시 네트를 통과시켜 18 내지 60 메쉬의 평균 입자의 크기를 가지도록 하는 것이 바람직하다. 에리스톨 결정체의 결정 구조를 무너뜨리지 않도록 분쇄 과정을 거치지 않는 것이 바람직하다. 결정 구조를 가지는 18 내지 60 메쉬의 평균 입자 크기를 가지는 에리스톨 결정체는 하이드로겔 내에서 분산될 때 소량 용해되고, 피부 부착 후 추가 용해되며 피부를 냉각시킬 수 있다.

도 3은 S60 단계의 하이드로겔 코팅기를 나타낸다. 하이드로겔 코팅기는 이형필름 공급롤로부터 이형필름를 공급받고, 조성물 공급부로부터 에리스리톨 결정체 입자가 분산된 하이드로겔을 공급받고, 부직포 공급롤로부터 부직포를 공급받아 냉각 드럼의 회전에 따라 부직포 상에 냉각 하이드로겔이 코팅되고, 냉각 하이드로겔 상에 이형필름를 배치하여 냉각 하이드로겔 표면 보호할 수 있게 된다. 도 3에 도시되는 바와 같이, 이형필름와 하이드로겔과 부직포를 함께 적층하여 통과시키는 냉각 드럼(D)은 냉매 공급 라인을 통해 내부에 냉매가 공급된다. 냉각 드럼(D)은 표면 온도를 2℃로 설정하는 것이 바람직하다. 하이드로겔 조성물 내에 에리스리톨 결정체 입자를 분산시킨 후 부직포에 도포와 동시에 냉각 드럼(D)에 의해 이동되므로 하이드로겔이 냉각 응고되어 하이드로겔 조성물 내에서 에리스리톨 결정체가 용해되는 비율을 감소시키므로 피부에 부착시 용해되는 에리스리톨 결정체의 비율을 증가시킬 수 있다. 따라서, 냉각 효과를 증가시킬 수 있다.

이형 필름은 PET 계열을 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 에리스리톨을 이용한 해열 하이드로겔 패치 제조 방법에 따르면 에리스리톨 결정체가 하이드로겔 내에 분산되어, 피부에 부착된 후 용해된다. 피부 부착 상태에서 에리스리톨 결정체가 용해되므로 용해열이 -42.9Kcal/kg인 에리스리톨이 피부에 부착된 후 용해 시 피부 냉각 작용을 하게 된다.

기존의 에리스리톨을 활용한 화장품 관련 특허는 에리스리톨을 완전 용해하여 사용하었으나, 에리스리톨을 활용한 해열 하이드로겔 패치는 제조방법상 에리스리톨 결정체(알갱이)가 겔 표면에 남아 있게 하여, 그 알갱이가 피부 온도에 반응하여 녹아들 때 흡열 효과를 극대화 시킬 수 있다.

냉각 드럼을 포함하는 하이드로겔 코팅기에 의해 적층된 부직포, 하이드로겔, 이형필름은 일요한 크기로 절단된다. 본 발명에 따라 제조되는 해열 하이드로겔 패치는 카타플라스마 제형으로 피부 온도 하강 및 붓기 없애는 찜질 효과를 극대화할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따라 제조되는 해열 하이드로겔 패치는 냉각 챔버를 생략하고 냉각드럼 방식으로 제조하므로 냉각 속도를 높여 급랭할 수 있으므로, 제조 중 에리스리톨의 용해 비율을 절감할 수 있으므로 피부 부착 시 냉각 효과가 뛰어나다.

Claims (4)

1. 점증제 및 유화제를 혼합하여 제1 용액을 제조단계(S10);
   정제수, 금속이온봉쇄제, 산화방지제, 점도조절제, 및 안정제를 혼합하여 제2 용액을 제조하는 단계(S20);
   상기 제1 용액 및 상기 제2 용액을 각각 여과한 후 교반기로 이송하는 단계(S30);
   상기 제1 용액 및 상기 제2 용액을 교반기에 투입하여 교반하며 겔화 진행상황을 모니터링하는 단계(S40);
   상기 S40 단계에서 설정된 정도로 겔화된 조성물에 에리스리톨 결정체를 첨가한 후 교반기를 교반하여 분산하는 단계(S50); 및
   상기 S50 단계에서 에리스리톨 결정체가 분산된 겔화된 조성물을 냉각 드럼을 통과하며 하이드로겔 코팅기로 코팅하는 단계(S60)를 포함하고,
   상기 냉각드럼은 냉매 공급 라인을 통해 내부에 냉매가 공급되어 표면 온도가 2℃인 것을 특징으로 하는 에리스리톨을 이용하는 해열 하이드로겔 패치 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 S50 단계에서 상기 에리스톨 결정체는, 100 메쉬의 메쉬네트를 통과시켜 18 내지 60메쉬의 평균 입자 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 에리스리톨을 이용하는 해열 하이드로겔 패치 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 S40 단계에서,
   상기 제1 용액과 제 2 용액을 교반기로 300RPM이하의 속도로 교반하되, 혼합 조성물의 점도가 최대 50,000 mPas까지 교반하는 것을 특징으로 하는 에리스리톨을 이용하는 해열 하이드로겔 패치 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 S60 단계에서 하이드로겔 코팅기는,
   이형필름 공급롤로부터 이형필름를 공급받고, 상기 S50 단계에서 혼합된 조성물의 공급부로부터 에리스리톨 결정체 입자가 분산된 하이드로겔 조성물을 공급받고, 부직포 공급롤로부터 부직포를 공급받아 상기 냉각 드럼의 회전에 따라 부직포 상에 하이드로겔이 코팅되고, 상기 이형필름으로 커버되면서 상기 냉각 드럼 상면을 통과하며 냉각 응고되는 것을 특징으로 하는 에리스리톨을 이용하는 해열 하이드로겔 패치 제조방법.
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