KR20070070278A - 시트형 알긴산 팩 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시트형 알긴산 팩 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 알긴산 또는 알긴산 알칼리 금속염을 일정 농도로 용해시켜 형성된 수화겔(hydrogel)을 동결건조하여 알긴산 스폰지를 제조한 후 압축하여 시트형으로 제조하고, 여기에 피부 상처 치료용 성분 또는 기능성 미용성분을 함유하는 수용액을 도포함으로써, 상처치료용 드레싱 또는 피부 미용팩으로 사용하기에 적합한 물성을 갖는 시트형 알긴산 팩 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

시트형 알긴산 팩, 상처치료용 드레싱, 피부 미용

Description

시트형 알긴산 팩 및 그의 제조방법{Alginic Acid Sheet Pack and Method for Preparing Thereof}

본 발명은 시트형 알긴산 팩 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 알긴산 또는 알긴산 알칼리 금속염을 일정 농도로 용해시켜 형성된 수화겔(hydrogel)을 동결건조하여 알긴산 스폰지를 제조한 후 압축하여 시트형으로 제조하고, 여기에 피부 상처 치료용 성분 또는 기능성 미용성분을 함유하는 수용액을 도포함으로써, 상처치료용 드레싱 또는 피부 미용팩으로 사용하기에 적합한 물성을 갖는 시트형 알긴산 팩 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

피부에 외상이 생겼을 경우 상처를 치료하기 위한 목적으로 상처치료용 드레싱을 사용한다. 특히 화상의 경우에는 상처 부위의 감염과 건조화를 방지하기 위한 드레싱을 반드시 필요로 하는데, 여기에 사용되는 드레싱은 체액을 흡수할 수 있는 능력이 좋아야 하고, 박테리아 등의 감염으로부터 창상을 보호할 수 있어야 한다. 또한, 이러한 상처치료용 드레싱은 산소투과성, 부착 용이성, 취급 용이성 등과 함께 약물 투여 및 저장성, 멸균 가능성을 가져야 한다.

한편, 피부 미용을 위하여 사용하는 팩(pack)은 팩에 함유된 미용성분으로 얼굴 및 특정 부위를 감싸게되어, 피부 모공 속 노폐물 제거, 수분 및 각종 미용 성분 공급, 원활한 혈액순환 유도 등의 피부 생리기능을 회복시켜 주는 기능성 화장품의 일종이다. 이러한 미용팩은 적용되는 미용성분에 의해 보습, 진정, 노화방지, 각질 및 노폐물 제거, 탄력 증진, 미백 등 다양한 효과를 얻을 수 있다.

상기한 미용용 팩은 적용하는 형태에 따라 필오프(peel off) 팩, 워시오프(wash off) 팩, 시트형(sheet) 팩으로 나뉜다.

이때, 필오프 타입은 팩을 바르고 일정시간 경과 후에 건조된 피막을 제거해 내는 형태이며, 워시오프 타입은 팩을 바르고 시간이 경과한 후 물로 씻어내는 형태이다. 상기 필오프 타입과 워시오프 타입의 팩은 피부에 균일한 두께로 바르기가 힘들며, 피부에서 제거시에도 팩이 건조되어 형성된 피막이 찢어지거나 잔류물이 모공에 남는 등 미용성분의 완전한 제거가 힘들며, 또한 피부에 도포, 건조 및 제거의 과정도 번거롭다는 단점이 존재한다.

이에 비해 시트형은 시트 자체를 붙였다 떼는 형태이므로 부착 부위 전체에 균일하게 적용하는 것이 가능하며 부착이나 탈착 등의 과정에서 매우 편리하며, 또한 팩제가 피부에 잔류할 위험이 없다는 장점이 존재한다.

이에 본 발명의 발명자들은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 연구노력한 결과, 알긴산 또는 알긴산 알칼리 금속염이 물에 녹아 형성된 수화겔을 동결건조하여 스폰지를 제조한 후 압축 성형하여 제조한 알긴산 시트에 피부 상처 치료용 성분 또는 기능성 미용성분을 도포할 경우 상처 부위의 습윤 환경 조성 및 삼출물 흡수를 통해 상처 치유를 촉진하고, 기존 팩의 문제점인 탈부착상의 용이성과 팩제의 피부잔존 문제를 해결할 수 있음을 알게되어 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명은 시트형태로의 제작이 용이하고, 두께의 조절이 자유로우며, 유연성, 강도와 같은 물리적 성질이 우수하며, 흡수율 및 피부에의 수분 공급도가 높고 피부 잔존율은 낮아서 상처 부위의 드레싱 및 미용 팩으로서의 적용에 적합한 시트형 알긴산 팩 및 그의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 알긴산 또는 알긴산 알칼리 금속염 0.1 ∼ 30 중량%가 함유된 알긴산 수화겔(hydrogel)을 성형 후 동결건조하여 알긴산 스폰지를 제조하는 단계; 상기 알긴산 스폰지를 압축하여 시트형 알긴산 스폰지를 제조하는 단계; 및 상기 시트형 알긴산 스폰지에 수분을 함유하는 기능성 배합액을 도포하는 단계를 포함하여 구성되는 시트형 알긴산 팩의 제조방법을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기한 방법에 의하여 제조된 것으로, 최대굽힘 각도가 150 °이상이고, 흡수율이 알긴산 시트 중량의 5 ∼ 100 배인 시트형 알긴산 팩을 포함한다.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명은 알긴산 또는 알긴산 알칼리 금속염을 일정 농도로 용해시켜 형성 된 수화겔(hydrogel)을 동결건조하여 알긴산 스폰지를 제조한 후 압축하여 시트형으로 제조하고, 여기에 피부 상처 치료용 성분 또는 기능성 미용성분을 함유하는 수용액을 도포함으로써, 상처치료용 드레싱 또는 피부 미용팩으로 사용하기에 적합한 물성을 갖는 시트형 알긴산 팩 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

이하 본 발명을 제조단계에 따라 구체적으로 설명한다.

먼저, 알긴산 또는 알긴산 알칼리 금속염 0.1 ∼ 30 중량%가 함유된 알긴산 수화겔(hydrogel)을 성형 후 동결건조하여 알긴산 스폰지를 제조하는 단계이다.

상처치료용 드레싱과 미용 팩은 상처부위에서 삼출되는 성분의 흡수능 및 수분 공급력이 우수하여야 하며, 상처 치료용 성분 및 기능성 미용 성분에 대한 안정성이 우수하여야 하므로, 이러한 물성을 만족시킬 수 있는 재료로서 수화겔(Hydrogel), 즉, 수분을 함유하여 겔 형태를 띠는 것으로 높은 함수율로 인해 화상과 같은 상처 부위의 습윤 상태 유지 및 피부 재생의 촉진이 가능한 특성을 가지는 것을 사용하고자 하였으며, 상기한 수화겔로서는 젤라틴(gelatin), 키토산(chitosan), 아가(agar), 카라기난(carrageenan), 알긴산(alginic acid) 등의 천연고분자가 많이 사용되고 있다.

특히 본 발명에서는 알긴산을 적용하였다. 알긴산(alginic acid)은 육지식물의 셀룰로오스에 상당하는 해양식물의 다당류로 α-(1→4)-L-글루론산과 β-(1→4)-D-만누론산으로 구성된 직쇄 공중합체로서, 수용성 알긴산 나트륨 염으로 널리 이용되고 있는데, 알긴산 고유의 생분해성, 흡습성, 지혈작용, 생체 친화성 등의 특성이 우수하다.

상기 알긴산 수화겔은 알긴산 또는 알긴산 알칼리 금속염을 순수에 용해하여 제조하는데, 상기 알긴산 알칼리 금속염으로는 특히 수용성이 우수한 알긴산 나트륨염, 알긴산 칼륨염, 알긴산 암모늄염 등을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 알긴산 또는 알긴산 알칼리 금속염의 수화겔은 0.1 ∼ 30 중량% 농도인 것을 사용하며, 이때, 농도가 0.1 중량% 미만인 경우에는 스폰지로 성형하기가 어려우며, 30 중량%를 초과하면 용해하기가 어렵고 제조된 스폰지의 유연성이 떨어지는 문제점이 있다.

이러한 알긴산 수화겔은 성형틀에 투입, 코팅, 다이캐스팅, 압출 등의 방법을 통해 성형하고, 바람직하게는 탈포한 후 성형 및 동결건조하여 알긴산 스폰지를 제조한다.

두 번째로, 상기 알긴산 스폰지를 압축하여 시트형 알긴산 스폰지를 제조하는 단계이다.

이때, 가교공정을 추가적으로 수행 후 압축할 경우 보다 바람직한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 상기 단계에서 제조된 알긴산 스폰지를 가교액에 침지하여 가교하고, 이를 수세한 후에 건조, 압축하거나, 가교액에 침지하여 가교후 수세 후 압축하여 건조한다.

상기 알긴산 스폰지의 가교는 2가 금속염 또는 공유결합능을 가지는 유기계 가교제를 사용하여 수행되며, 상기 2가 금속염은 염화칼슘, 염화아연, 염화제2철 및 염화마그네슘 등 중에서 선택된 것을 사용할 수 있고, 상기 공유 결합능을 가지는 유기계 가교제는 글루타르알데히드, 디시클로헥실 카르보디이미드, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 등 중에서 선택된 것을 사용할 수 있다. 상기한 가교액의 농도는 특별히 한정되지 않으며 시트의 요구 성능 및 외관에 따라 다양한 농도로 사용될 수 있다.

미가교한 시트형 알긴산 스폰지의 경우 상기 첫 번째 단계에서 제조된 알긴산 스폰지를 압축하는 간단한 공정으로 시트형으로 제조할 수 있다.

상기 동결건조된 알긴산 스폰지의 압축 공정은 롤링법 및 상하 압축법 등을 적용할 수 있으며, 상기 압축된 시트형 알긴산 스폰지의 밀도 및 두께는 해당 압축공정에서의 압축 중량, 롤러의 간격을 이용해 조절 가능하다.

즉, 롤러를 이용할시, 각 롤러 사이의 간격을 조절함으로써 제품의 두께 및 밀도의 조절이 가능하다. 이때, 롤러의 회전 속도는 특별히 제한하지 않으며, 또한 압착 회수는 원하는 밀도 및 두께를 얻을때까지 1회 이상 수회 반복 가능하다. 또한, 상하 압축법은 상하 구동되는 압축판을 이용하여 실시할수 있는데, 이때 상하 압축판의 간격은 원하는 두께 및 밀도에 따라서 조절할 수 있으며, 압축 하중 및 압축 시간에는 특별히 구애 받지 않는다.

상기에서 제조된 시트형 알긴산 스폰지는 경우에 따라서는 필요한 크기와 모양으로 재단하는 공정을 거친다.

세 번째는 상기 시트형 알긴산 스폰지에 수분을 함유하는 기능성 배합액을 도포하는 단계이다.

상기 제조된 시트형 알긴산 스폰지에 목적 및 용도에 따라 수분과 각종 기능성 배합액을 도포한다. 상기 배합액에 함유되는 수분의 양은 시트형 알긴산 스 폰지 중량의 3 ∼ 300 배이며, 수분의 함량이 3 배 미만이면 시트형 알긴산 스폰지의 팽윤 및 수분 함유율이 충분치 않아 상처치료용 드레싱 및 피부 미용 팩으로서의 역할을 할 수 없다.

수분 외의 배합액에 함유되는 기능성 성분은 그 용도에 따라 달라지며 특별히 한정되지 않는다.

즉, 상처 치유용 드레싱이 목적인 경우에는 생체 활성인자인 피브로넥틴, 비트로넥틴, 산성 섬유아세포 성장인자(Fibroblast Growth Factor, FGF), 염기성 FGF, KGF(Keratinocyte Growth Factor), VEGF(Vascular Endothelial Growth Factor), EGF(Epidermal Growth Factor), PDGF-AA(Platelet Derived Growth Factor AA), PDGF-AB(Platelet Derived Growth Factor AB), PDGF-BB(Platelet Derived Growth Factor BB), TGF-α(Transforming Growth Factor-α), TGF-β, IGF(Insulin-like Growth Factor), TNF(Tumor Necrosis Factor), GM-CSF(Granulocyte Macrophage Colony Stimulating Factor), NGF(Nerve Growth Factor), 헤파린결합 EGF, 인터페론, 적혈구 조혈인자, 1L-1(인터루킨-1), IL-2, IL-6, IL-8 또는 조직활성화 펩티드 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 테트라사이클린, 네오마이신, 설파디아진, 살리실산 염, 트리클로산 등과 같은 화합물을 혼합할 수 있다.

또한, 글리세린, 프로필렌글리콜, 소르비톨, 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 등이 보습을 위한 성분으로 첨가될 수 있다.

이밖에도 부형제, 항산화제, 미백제, 자극완화제와 같은 성분이 첨가될 수 있다.

상기와 같은 기능성 성분을 수분과 혼합하여 도포액을 제조한 후 상기 시트형 알긴산 스폰지에 도포하는데, 이때 도포에 사용되는 방법은 특별히 구애되지 않으며, 예를들면 나이프 코팅, 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 함침 등의 방법을 적용할 수 있다.

이렇게 얻어진 시트형 알긴산 팩제는 뛰어난 삼출물 흡수력을 보이며 피부 및 창상 부위에 대한 수분 공급 능력이 뛰어나다. 시트 제작시 두께 조절이 용이하고 유연성이 뛰어나 팩으로서의 적용에 적합하다. 또한 팩을 제거하기가 매우 용이하며, 제거 후 피부 잔존율이 낮다.

이하, 본 발명을 다음 실시예에 의거하여 더욱 구체적으로 설명하겠는바, 본 발명이 다음 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

알긴산 나트륨(Medium viscosity, SIGMA 사)을 순수에 1 중량%의 농도로 용해한 알긴산 나트륨 수용액을 4 시간 동안 감압 처리하여 탈포한 후, 이를 플라스틱 용기에 붓고 -40 ℃에서 동결하고, 60시간 동안 동결 건조하여 알긴산 스폰지를 제조하였다.

상기 알긴산 스폰지를 0.2M 염화칼슘 수용액에 20분간 침지하여 가교, 수세하고, -40 ℃에서 동결, 30 시간 동안 동결 건조하여 얻어진 알긴산 스폰지를 상하 간격 1mm의 롤러 사이를 2m/min의 속도로 통과시키는 과정을 2회 반복하여 두께 1 mm의 시트형 알긴산 스폰지를 제조하였다.

상기 시트형 알긴산 스폰지 중량의 30 배에 해당하는 정제수에 20 중량%의 글리세린, 0.01 mg의 피브로넥틴을 첨가하고 교반기로 잘 혼합하여 고루 분산시켜 제조한 후 상기 시트형 알긴산 스폰지를 함침(dipping)하여 시트형 알긴산 팩을 제조하였다.

실시예 2

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 알긴산 스폰지를 제조하였다.

상기 알긴산 스폰지를 0.4M 염화칼슘 수용액에 5분간 침지하여 가교, 수세하고, 이를 상하 간격 0.5 mm의 롤러 사이를 1m/min의 속도로 통과시켜 압축한 후 -30 ℃에서 동결, 20 시간 동안 동결건조하여 두께 0.5 mm의 시트형 알긴산 스폰지를 제조하였다.

상기 제조된 시트형 알긴산 스폰지 중량의 40 배에 해당하는 정제수에 15 중량%의 폴리에틸렌글리콜, 1 중량% 항산화제(아스코르빈산)을 첨가하고 교반기로 잘 혼합하여 고루 분산시켜 제조한 도포액을 상기 시트형 알긴산 스폰지에 스프레이 코팅하여 시트형 알긴산 팩을 제조하였다.

실시예 3

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 알긴산 스폰지를 제조하였다.

상기 알긴산 스폰지를 상하 압축판을 이용해 간격 0.7 mm, 압축 하중 1 ton 으로 1분간 압축하여 두께 0.7 mm의 시트형 알긴산 스폰지를 제조하였다.

상기 제조된 알긴산 시트 중량의 15 배에 해당하는 정제수에 10 중량%의 에틸렌글리콜, 0.1 mg의 에테르산 나트륨, 살리실산글리콜을 첨가하고 교반기로 잘 혼합하여 고루 분산시켜 제조한 도포액에 상기 시트산 알긴산 스폰지를 함침하여 시트형 알긴산 팩을 제조하였다.

시험예

상기 실시예 1 ∼ 3 에서 제조한 시트형 알긴산 팩의 유연성, 식염수 흡수율, 수분 공급 정도, 팩 제거시 피부 잔존 여부를 측정하고, 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

1) 유연성(°): 시료의 구조가 부서지지 않는 최대 굽힘 가능 각도를 측정하여 평가하였다.

2) 식염수 흡수율(배): 시료를 60 ℃의 온도의 건조기에서 24 시간 동안 건조하여 무게(A)를 측정한 후, 0.9% 염화나트륨 수용액에 25 ℃의 온도로 30분 동안 침지시키고, 1분간 잔여수분을 제거한 후 무게(B)를 측정하여 다음 수학식 1에 따라 흡수율을 측정하였다.

흡수율(배) = (B-A) / A

3) 팩 제거시 피부 잔존 여부 : 세안 후 사람의 얼굴 피부에 3 × 3 cm로 절단한 시료를 부착하고 30분 동안 방치하였다. 이 후 팩을 떼어내고 피부 잔존 여부를 관찰하였다.

4) 수분 공급 정도(%): 시료를 3 × 3 cm의 크기로 절단하여 무게를 잰 후, 세안 후의 사람 얼굴에 부착하고 이를 수분이 증발되지 않도록 랩으로 감싸 상온에서 방치하고 30분 후의 중량 변화를 측정하여 다음 수학식 2에 따라 수분 공급 정도를 측정하였다.

수분 공급 정도(%) = (시료의 초기 무게-시료의 박리 후 무게)/초기 시료의 수분 함량 × 100

구분	실시예1	실시예2	실시예3
유연성(°)	150	170	175
흡수율(배)	35	40	30
수분 공급 정도(%)	16	19	24
팩 제거시 피부잔존여부	잔존안함	잔존안함	잔존안함

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 ∼ 3에서 제조된 시트형 알긴산 팩은 유연성이 뛰어나 신체 각종 부위에의 부착이 자유로우며, 높은 식염수 흡수율로 인해 상처부위의 삼출물 흡수능이 우수하다. 또한 수분 공급 정도가 뛰어나 피부의 습윤환경 조성에 적당하고 팩 제거시에도 피부에 잔존하지 않아 상처 드레싱 및 피부 미용을 위한 팩으로 사용하기에 적합한 성능을 보임을 알 수 있었다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 상처치료용 드레싱 및 피부 미용을 위한 팩으로 이용할 수 있는 시트형 알긴산 팩을 간단한 공정으로 제조할 수 있었으 며, 이렇게 제조된 시트형 알긴산 팩은 유연성, 흡수성, 수분 공급 정도 및 탈착 용이성이 뛰어나 이 용도로의 사용이 확대되리라 기대된다.

Claims (7)

1. 알긴산 또는 알긴산 알칼리 금속염 0.1 ∼ 30 중량%가 함유된 알긴산 수화겔(hydrogel)을 성형 후 동결건조하여 알긴산 스폰지를 제조하는 단계;

   상기 알긴산 스폰지를 압축하여 시트형 알긴산 스폰지를 제조하는 단계; 및

   상기 시트형 알긴산 스폰지에 수분을 함유하는 기능성 배합액을 도포하는 단계

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 시트형 알긴산 팩의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 동결건조 후 가교시키는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 시트형 알긴산 팩의 제조방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 가교는 2가 금속염 또는 공유결합능을 가지는 유기계 가교제를 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 시트형 알긴산 팩의 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 2가 금속염은 염화칼슘, 염화아연, 염화제2철 및 염화마그네슘 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 시트형 알긴산 팩의 제조방법.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 유기계 가교제는 글루타르알데히드, 디시클로헥실 카르보디이미드, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 시트형 알긴산 팩의 제조방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 수분은 알긴산 시트 중량의 3 ∼ 300 배 포함되는 것을 특징으로 하는 시트형 알긴산 팩의 제조방법.
7. 상기 청구항 1 내지 6 항 중 어느 하나의 항에 의하여 제조된 것으로, 최대굽힘 각도가 150 °이상이고, 흡수율이 알긴산 시트 중량의 5 ∼ 100배인 것을 특징으로 하는 시트형 알긴산 팩.