KR20180013627A

KR20180013627A - 하이드로겔의 지지체로 다공성 수지를 포함하는 하이드로겔 시트 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20180013627A
Application number: KR1020160097583A
Authority: KR
Inventors: 이헌한; 이채곤; 김광수; 석정은; 이형주
Original assignee: 주식회사 삼양사; 주식회사 삼양바이오팜
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2016-07-29
Publication date: 2018-02-07

Abstract

본 발명은 하이드로겔 시트에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 지지체로서 다공성 수지를 포함하여 별도의 점착제를 사용하지 않고도 하이드로겔이 탁월하게 지지체에 고정된 것을 특징으로 하는 하이드로겔 시트에 관한 것이다.

Description

하이드로겔의 지지체로 다공성 수지를 포함하는 하이드로겔 시트 및 이의 제조방법 {Hydrogel sheet comprising porous resin as support and method for preparing the same}

본 발명은 하이드로겔 시트에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 지지체로서 다공성 수지를 포함하여 별도의 점착제를 사용하지 않고도 하이드로겔이 탁월하게 지지체에 고정되는 것을 특징으로 하는 하이드로겔 시트에 관한 것이다.

천연 검을 기제로 포함하는 하이드로겔은 화장품의 마스크팩으로 널리 사용되고 있다. 이러한 하이드로겔은 얼굴이나 인체의 피부에 적용하여 보습 및 피부보호를 위해서 사용하는 화장품의 한 종류이다.

하이드로겔은 다양한 방법으로 제조할 수 있지만 여기서 언급하는 하이드로겔은 천연 검류로 구성된 하이드로겔이다. 이러한 하이드로겔 조성물은 많은 양의 수분을 함유하고 있으며 부드럽고 탄력이 있는 조성물로서 필요한 목적에 따라서 다양한 인체 활성성분 예를 들어 보습, 탄력, 주름, 기미, 주근깨, 아토피피부 등 다양한 미용 효과 및 피부트러블 개선에 필요한 활성성분을 함유할 수 있는 조성물이다.

일반적으로 하이드로겔 조성물은 양쪽에 떼어내는 필름으로 구성되거나, 지지체로 부직포가 사용되기도 한다. 양쪽 필름을 떼어내고 피부에 적용하는 경우 뒷면은 공기 중에 노출되게 된다. 공기 중에 노출된 하이드로겔은 대기중의 오염물질이나 원하지 않는 접촉 등으로 인해서 오염이 될 우려가 있다.

하이드로겔은 수분을 다량 함유하고 있으므로 점착제를 코팅한 필름을 지지체로 사용하기에는 적절하지 않다. 왜냐하면 하이드로겔의 수분으로 인해서 점착제의 점착력이 생기지 않고 미끄러져서 하이드로겔을 점착제 면에 고정시킬 수 없기 때문이다. 한편, 화학적인 점착제를 사용하는 경우 하이드로겔 자체의 수분에 강한 것이라 하더라도 이러한 화학적인 점착제가 피부에 직접 작용하여 피부의 민감도에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있다.

점착제가 코팅된 필름의 이러한 문제점을 해소하기 위하여 부직포를 사용하는 경우가 있다. 그러나 부직포를 사용하는 경우 부직포의 부드럽지 못한 재질적인 특징으로 인해서 얼굴의 곡면에 적용하는 경우 밀착력이 떨어지고 들뜨게 되는 등 사용에 불편을 초래하게 된다.

한편, 한국등록특허 제10-0711182호는 폴리우레탄을 마스크 팩재에 사용하는 것으로, 무공형의 외측 필름층; 두께가 0.05㎜ 내지 4㎜의 범위이고, 평균 직경이 1 내지 800㎛이며 기공의 개방율이 30 내지 80%인 미세 기공으로 이루어진 미용액 담지층과; 두께가 0.01㎜ 내지 1㎜의 범위이고, 평균 직경이 20 내지 500㎛이며 기공의 개방율이 30 내지 80%인 피부 접촉층;을 포함하는 3층 구조의 폴리우레탄 마스크 팩재 및 상기 무공형의 외측 필름층을 제외한 2층 구조의 폴리우레탄 마 스크 팩재를 개시하고 있다. 그러나 이는 폴리우레탄 자체를 마스크의 팩재로 사용하여 종래 종이, 부직포, 하이드로겔과 같은 팩재의 대체재에 관한 것으로, 하이드로겔을 마스크팩, 또는 부분팩으로 적용시의 문제점을 개선하는 것과는 상이하다.

이상과 같은 종래 하이드로겔 시트의 추가적인 점착제로 인한 피부 과민화 위험성, 낮은 밀착력 등의 문제점을 해소하기 위해, 본 발명은 하이드로겔의 뒷면을 보호하면서도 별도의 점착제 없이도 하이드로겔에 부착되어 지지할 수 있는 지지체를 포함하는 하이드로겔 시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 다른 본 발명의 목적은, 상기 하이드로겔 시트의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 해결하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 하이드로겔 및 상기 하이드로겔의 지지체로서 다공성 수지를 포함하는 하이드로겔 시트에 관한 것이다. 구체적으로, 상기 하이드로겔 시트는 다공성의 기공을 갖는 수지 표면 상에 하이드로겔이 고착되어 있고 별도의 점착제를 사용하지 않는 시트일 수 있다. 본 발명에 따른 하이드로겔 시트 중의 하이드로겔은 다량의 수분을 함유하고 있으며, 부드럽고 탄력을 가지며, 필요한 목적에 따라서 다양한 피부 유효 성분, 예를 들어 주름, 기미, 주근깨, 아토피 등을 개선할 수 있는 성분, 보습, 탄력, 영양 공급 등과 같은 다양한 미용 효과 및 피부 트러블 개선에 필요한 성분 등을 함유할 수 있다.

구체적인 일 양태에서, 본 발명에 따른 하이드로겔 시트는 하이드로겔 영역, 다공성 수지 영역 및 다공성 수지의 기공(공극) 내로 침투 및 고착된 하이드로겔 앵커(anchor)를 포함하며, 이들이 하나의 시트상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 상기 하이드로겔 영역은 다공성 수지를 포함하지 않는 하이드로겔 단독 영역으로서, 사용시 피부에 직접적으로 접촉하여 피부 유효 성분을 적용시킬 수 있다. 한편 상기 다공성 수지 영역은 상기 하이드로겔 영역의 지지체 역할을 하는 것으로, 수지 내의 기공에 침투 및 고착된 하이드로겔 앵커에 의해 상기 하이드로겔 영역과 강하게 연결되어, 별도의 점착제 없이도 하나의 시트상을 형성하여 각 영역이 별도의 층으로 분리되지 않는다는 특징을 갖는다.

본 발명에 따른 하이드로겔 시트는 “마스크팩”과 같이 얼굴 전면에 적용하여 활성성분을 피부에 전달하거나 침투시키는 팩 형태일 수 있고, “부분팩”과 같이 얼굴을 포함한 신체의 일부분에 적용하여 활성성분을 피부에 전달하거나 침투시키는 팩 형태일 수 있다.

본 발명에서 사용되는 하이드로겔은 겔화 고분자, 피부 유효 성분, 방부제, 계면활성제, 및 용제를 포함할 수 있고, 선호도에 따라 향료를 더욱 첨가할 수 있다.

상기 하이드로겔에 포함되는 겔화 고분자는 상기 하이드로겔을 겔 형태로 형성시키는 역할을 하는 것으로서, 예를 들어, 천연 검, 덱스트란 등과 같은 천연 다당류, 젤라틴, 카제인, 셀룰로오스계, 전분계, 알긴산계 등과 같은 반합성 고분자, 비닐계, 폴리에틸렌옥사이드, 에틸렌옥사이드와 같은 합성 고분자 등을 포함한다. 구체적으로, 상기 겔화 고분자는 갈락토만난, 글루코만난, 구아검, 로커스트빈검, 아라비아검, 아가, 알긴, 카라기난, 잔탄 및 젤란과 같은 천연 검, 덱스트란,젤라틴, 카제인, 알긴산염, 카보머(카보폴), 폴리에틸렌옥사이드, 에틸렌옥사이드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리메틸메타크릴레이트, PEG-45, 소듐아크릴레이트 폴리머, 카복시메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 히드록시메틸셀룰로오스 및 히드록시프로필셀룰로오스로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 구체적인 일 실시 양태에서, 본 발명에 따른 하이드로겔은 카라기난, 잔탄, 로커스트빈검, 글루코만난 및 카보폴의 혼합물을 포함한다. 상기 천연 검은 전체 하이드로겔 100 중량부를 기준으로 바람직하게는 0.1 내지 10 중량부, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 5 중량부 포함되는 것이 바람직하다. 상기 천연 검이 0.1 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 겔의 강도가 낮고 제조 및 사용시 쉽게 찢어지는 단점이 있어서 굴곡이 많은 피부에 적용시키기 어려우며, 10 중량부를 초과하여 포함하는 경우에는 겔의 강도가 지나치게 증가하고, 탄력성이 떨어지며, 점착성 기능이 저하되는 문제점이 있다.

상기 피부 유효 성분은 주름개선, 피부 미백, 수분 공급, 영양 공급 및 피부탄력 개선을 포함하는 피부 미용 기능을 갖는 1종 이상의 성분으로서, 예를 들어 알부틴, 니아신아미드, 비타민 C, 비타민 B5, 비타민 E, 레티놀, 코엔자임큐텐, 아데노신, 엘라스틴, 콜라겐, 히알루론산, 키토산, 및 천연 추출물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다. 나아가, 상기 천연추출물은 알로에, 녹차, 인삼, 홍삼, 목초액, 솔잎, 은행잎, 프로폴리스, 뽕잎, 누에, 달팽이 점액, 카카두플럼, 카무카무, 아사이 야자, 스쿠알란, 캐비어, 브로콜리, 블루베리, 위치하젤, 아세로라, 클로렐라, 망고스틴, 구아바, 산수유, 당근, 카페인, 하마멜리스, 스피룰리나, 연어알, 감태, 자이언트켈프, 곤포, 마치현, 파래, 우뭇가사리, 뽕나무 뿌리, 라즈베리, 산딸기, 톳, 모자반, 에델바이스, 카모마일, 라벤더, 페퍼민트, 유칼립투스, 레몬밤, 오레가노, 티트리, 황금, 어성초, 산자나무, 유자, 알부민, 난황 및 우유 단백질 등이 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 피부 유효 성분은 본 발명의 전체 하이드로겔 100 중량부 기준으로 0.01 내지 5중량부로 첨가될 수 있다.

상기 방부제로는 1,3-부틸렌글리콜, 페녹시에탄올, 메틸파라벤, 프로필파라벤, 포타슘솔베이트, 소듐데하이드로아세테이트, 1,2-헥산 디올 및 에틸헥산디올로 이루어진 군에서 선택되는 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 방부제는 전체 하이드로겔 100 중량부를 기준으로 1 내지 20중량부로 첨가될 수 있다.

상기 계면활성제는 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들어, 글리세릴스테아레이트, 레시틴, 소르비탄스테아레이트, 소르비탄세스퀴올리에이트, 소르비탄올리에이트, 소르비탄팔미테이트, C14-22 알코올 /C12-20 알킬글로코사이드, 스테아릴알콜/스테아릴글루코사이드, 폴리소르베이트 60, PEG-100 스테아레이트, 글리세릴스테아레이트, PEG-4 올리에이트, 소르비탄올리에이트,폴리글리세릴-3 메틸글로코오스티스테아레이트, 수소화된 PEG-60 캐스터 오일(HCO-60) 등이 있다.

상기 향료는 천연 및 합성 향료를 다양하게 사용할 수 있고, 예를 들어 레몬향 등이 바람직하다.

상기 용제로는 에탄올과 같은 저급 알코올이나 정제수 등을 사용할 수 있다.

상기 하이드로겔은 이상과 같은 성분들을 혼합한 후 일정 온도 범위로 가온하여 수화 및 용융시켜 다공성 기공을 갖는 수지의 기공 부분에 흡수되어 고착화될 수 있다. 구체적인 일 실시양태에서, 상기 하이드로겔은 다공성 수지의 기공에 흡수되어 고착화됨과 동시에 피부에 적용되도록 0.1 내지 5.0mm 두께로, 더욱 바람직하게는 1 내지 4 mm 두께로 다공성 기공을 가진 수지 표면 상에 형성되는 것이 바람직하다. 만약 0.1 mm 미만의 두께를 갖는 경우 하이드로겔의 두께가 지나치게 얇아 마스크의 내구성이 저하되어 유통시 또는 사용시 찢어지는 등 손상될 위험이 높으며, 5.0 mm가 초과된 두께를 갖는 경우 마스크가 지나치게 두꺼워 유연성이 떨어지고 피부에 밀착되지 않을 위험이 높다.

나아가, 본 발명에 따른 하이드로겔 시트는 하이드로겔의 지지체로서 다공성 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에서 사용되는 다공성 수지란 재질 내외부에 다수의 기공을 포함하는 수지를 의미하는 것으로, 이러한 다공성 기공을 가지는 수지는 발포에 의해서 다수의 기공을 가질 수 있으며, 이와 같이 다공성 수지 원료를 발포 처리하여 다공성 기공을 갖도록 제조한 수지는 “폼(foam)”으로도 지칭된다. 발포에 의해 다공성 수지를 제조하는 방법은 통상의 다공성 수지 제조방법에 따를 수 있다.

본 발명에 따른 다공성 수지의 원료로는 폴리우레탄을 비롯한 이와 유사한 다양한 고분자가 사용 될 수 있으며 원료에 제한이 있는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 다공성 수지는 폴리우레탄(PU), 아크릴로니트릴부타디엔 고무(NBR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 천연 고무(NR), 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 에틸렌-비닐아세테이트부틸 고무(EVA), 라텍스, 실리콘 고무, 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체(SIS), 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 공중합체(SEBS), 폴리비닐알코올(PVA), 부틸 고무 및 클로로프렌 고무로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 고분자를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 다공성 수지는 바람직하게는 60 내지 98%, 더욱 바람직하게는 70 내지 98%의 다공성을 가질 수 있다. 발포에 의한 다공성 기공이 60 내지 98% 수준에 이르면 완전히 하나의 시트로 적층될 수 있다(도 1 참조). 60%이하의 다공성을 가지면 다공성 기공 내로 하이드로겔 혼합물의 침투 정도가 약하여 두 층이 쉽게 떨어지며, 또 다공성이 98% 이상 증가하면 수지의 강도가 너무 떨어져서 지지체로써 적절하지 못하게 된다.

이와 같은 다공성 범위를 갖는 본 발명에 따른 수지는 일반적으로 탄성을 가지는 다공성 수지에 비해서 무게가 3 내지 10% 정도 가볍고, 다공성이 전혀 없는 폴리우레탄 시트에 대해 약 20 내지 30%의 무게에 상당할 뿐이다.

상기 다공성 수지의 평균적인 기공 지름은 100 내지 1000 um, 더욱 바람직하게는 100 내지 500 um, 더욱 더 바람직하게는 100 내지 300 um인 것이 좋다. 기공의 지름이 상기 범위보다 작거나 크면 기공 내로 하이드로겔 조성물의 침투 정도가 약하여 두 영역이 쉽게 떨어질 수 있어서 지지체로써 적절하지 못하게 되므로 상기 정도가 적절하다.

상기 다공성 수지의 두께는 바람직하게는 0.05 mm 내지 5.0mm, 더욱 바람직 하게는 0.05 mm 내지 3.0mm가 좋다. 0.05 mm 이하의 두께는 하이드로겔을 고착하기에는 두께가 얇고 다공성이 부족하여 하이드로겔을 포함할수 있는 공간이 부족하게 되어 밀착력이 낮아 질 수 있으며, 5.0mm 이상의 두께에서는 수지의 두께가 너무 두꺼워서 수지의 복원력이 증가하므로 얼굴의 곡면을 따라서 적용하기에 부적절하여 상기 범위가 적당하다. 특히, 5.0mm 이상의 두께에서는 곡면이 심한 부분에서 하이드로겔 시트의 피부 부착력이 낮아져서 하이드로겔 시트를 얼굴에 적용하기에 바람직하지 않다.

상기 다공성 수지는 하이드로겔에 부착되지 않은 다공성 수지의 이면에 추가의 필름 층을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 하이드로겔 시트 상에서 상기 다공성 수지 지지체 영역의 일면은 하이드로겔 영역에 고착되고, 다른 일면은 수지 필름층을 더 포함할 수 있다. 이러한 추가적인 부드러운 필름 층을 더하는 경우 외부로부터 다공성 수지 내로 들어오는 오염을 방지할 수도 있을 뿐만 아니라 하이드로겔 내의 수분 및 유효성분의 증발과 손실을 방지하는 기능도 더욱 보완하게 된다. 따라서, 다공성 수지 지지체는 수지와 필름의 2개의 층으로 구성될 수도 있다. 수지에 코팅되는 필름 층의 물성에 따라서 수지의 파열 강도는 다양한 값을 가질 수 있으며 이에 대해 제한이 있는 것은 아니다. 필름으로 사용되는 원료는 제한이 없으나 통상적으로 폴리우레탄을 포함하는 필름을 사용할 수 있다.

바람직하게, 본 발명에 따른 하이드로겔 시트는 약 1 내지 3kg/cm²의 인장강도, 850 내지 950%의 인장신율을 나타내고, 60 내지 75의 경도를 나타낸다.

또 다른 양태로서, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는 상기 하이드로겔 시트의 제조방법에 관한 것이다:

a) 겔화고분자, 피부 유효 성분, 방부제, 및 계면활성제를 용제에 부가 및 혼합하여 혼합액을 제조하는 단계;

b) 상기 a)의 혼합액을 60 내지 90℃에서 가온 용융하여 수화된 하이드로겔 혼합물을 만드는 단계;

c) 폴리우레탄(PU), 아크릴로니트릴부타디엔 고무(NBR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 천연 고무(NR), 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 에틸렌-비닐아세테이트부틸 고무(EVA), 라텍스, 실리콘 고무, 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체(SIS), 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 공중합체(SEBS), 폴리비닐알코올(PVA), 부틸 고무 및 클로로프렌 고무로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 고분자를 발포시킨 다공성 수지에 상기 단계 b)에서 제조된 하이드로겔 혼합물을 고착시키는 단계.

상기 제조방법에서 사용되는 성분의 종류 및 함량, 다공성 범위 등은 모두 상기 하이드로겔 시트에 관한 사항이 동일하게 적용될 수 있다.

구체적인 일 양태에서, 상기 단계 a)에서는 선호도에 따라 향료를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 단계 c)는 본 발명에 따른 하이드로겔의 지지체로 사용되는 다공성 수지를 제조하는 단계로서, 하나 이상의 다공성 수지 원료 성분을 가교제, 가교촉진제, 발포제, 기포안정제 등과 함께 배합하여 발포 및 경화시켜 발포체 형태의 폼을 제조할 수 있다. 이때, 발포 과정을 제어하여 다공성 수지 내 기공 크기 및 기공의 분포 등을 조절할 수 있고 다공성 수지의 제조시, 발포에 통상적으로 혼합될 수 있는 경화제, 산화제, 노화방지제, 충진제 등이 추가적으로 혼합될 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 발포 시 사용되는 가교제, 가교촉진제, 발포제, 기포안정제, 기타 첨가제의 양과 종류, 제조 시 발포를 위한 공기의 주입량, 발포온도 등은 적절하게 조절하여 제조하는 것이 가능하며, 이러한 조정은 당업자에게 자명하다

또한, 상기 단계 d)는 상기와 같이 단계 c)에서 제조된 다공성 수지(폼 형태)에 단계 b)에서 제조된 하이드로겔 혼합물을 고착시켜 하나의 하이드로겔 시트로 제조하는 단계로서, 이와 같이 다공성 수지(폼 형태)에 하이드로겔을 고착시키는 방법은, 예를 들어, 액체(용융) 상태의 하이드로겔 혼합물을 붓고, 선택적으로 가압하여 제조하거나, 액체(용융) 상태의 하이드로겔 혼합물의 윗쪽에 다공성 수지(폼 형태)를 올려서 흡수시켜 기공 조직내로 스며들게 하여 고착 시킬 수도 있는데, 이 경우 혼합물의 양이나 처리 시간에 따라 두께를 조절할 수 있다. 또한, 액체 상태의 하이드로겔 혼합물을 다공성 수지(폼 형태)와, 이형가능한 면 이나 사용 전에 떼어내는 필름과 다공성 수지 사이에 주입시키면서 고착 시킬 수도 있다. 이 경우는 두께가 일정하게 설정된 롤 사이를 통과 시켜서 더욱 일정한 두께의 하이드로겔을 다공성 수지에 고착하는 것이 가능하다.

바람직하게, 본 발명에 따른 제조방법에서는 하이드로겔 혼합물이 다공성 수지로 침투 및 고착화되어 앵커를 형성함과 동시에 피부에 적용되는 하이드로겔 층을 형성하여야 하므로, 적용되는 하이드로겔 혼합물의 양은 다공성 수지 위쪽에 형성되는 하이드로겔 영역의 두께 및 다공성 정도에 따라 달라지나, 하이드로겔 혼합물의 부피는 사용자가 적절히 조절하여 자유롭게 사용할 수 있고, 바람직하게는 다공성 수지 중의 기공 총 부피를 100으로 볼 때, 50 내지 500, 바람직하게는 70 내지 300의 부피비로 사용할 수 있다.

상기와 같이 다공성 수지와, 이형가능한 면 또는 사용 전 떼어내는 필름 사이에 하이드로겔 혼합물을 주입하여 하이드로겔 시트를 제조하는 경우, 주입시에 액체(용융) 상태의 하이드로겔 혼합물을 60 내지 90℃ 바람직하게는, 60 내지 70℃ 정도로 유지 시키는 것이 좋다.

또한, 상기 고착 이후, 제조된 하이드로겔 시트는 바람직하게는 0℃ 내지 40℃ 더욱 바람직하게는 0 내지 10℃에서 성형시켜 일정한 경도를 가지는 하이드로겔 시트로 숙성(aging)하여 제조될 수 있으며, 성형 후 원하는 모양으로 절단하고 포장하여 사용될 수 있다.

추가적으로, 상기 제조방법에 단계 c)에서 제조된 다공성 수지의 하이드로겔과 점착하지 않은 면에 필름 층을 고착시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 발포에 의해 형성된 상기 다공성 수지 위에 상기 하이드로겔의 구성성분을 포함하는 용융 혼합물을 고착시키게 되고, 이를 저온 조건에서 식히면 일정한 경도를 가지는 하이드로겔 시트가 만들어진다. 이와 같이, 다공성 수지 시트에 적층된 하이드로겔 조성물은 수지의 기공 안으로 침투하여 굳어지므로 점착제를 사용하지 않고도 수지와 일체가 되어서 시트를 형성하게 되는바, 불필요한 점착제와 같은 화학적인 물질을 더 사용할 필요가 없게 되어 이러한 화학적인 물질로 인해 발생할 수 있는 피부 자극이나 트러블을 최소화할 수 있다.

또한 다공성 수지는 얼굴의 굴곡진 곡면을 따라서 쉽게 적용이 될 정도로 매우 부드러운 재질 특성을 가지고 있다. 수지가 곡면에 따라서 휘어지고 구부러져도 다시 원래대로 복원하려는 복원력이 거의 없기 때문에 얼굴곡면에 부드럽게 적용할 수 있다.

이상과 같은 본 발명의 하이드로겔 시트 및 이의 제조방법에 따르면, 점착제를 사용하지 않고도 하이드로겔 층과 지지체 층이 하나의 시트로 탁월하게 점착되어, 불필요한 화학 물질의 사용이 배제되므로 이로 인한 피부 자극이나 트러블의 발생이 최소화될 수 있으며, 수지의 다공성으로 인해 매우 부드러운 촉감 및 얼굴 곡면에 최적화된 부착성을 제공할 수 있으므로 주름, 기미, 주근깨, 아토피 등을 개선할 수 있는 성분, 보습, 탄력, 영양 공급 등과 같은 다양한 미용 효과 및 피부 트러블 개선에 필요한 성분들이 효과적으로 피부에 적용되어 탁월한 피부 개선 효과를 나타낼 수 있다.

도 1은 천연검류로 구성된 하이드로겔이 수지 위에 고착된 것을 촬영한 사진이다.
도 2는 폴리우레탄 발포 폼의 절단면을 20배로 확대한 SEM사진이다.
도 3는 폴리우레탄 발포 폼의 절단면을 50배로 확대한 SEM 사진이다.
도 4는 폴리우레탄 탄력 필름의 절단면을 100배로 확대한 SEM사진이다.

이하, 구체적인 실시예를 들어 본 발명의 구성을 좀 더 자세하게 설명하고자 한다. 그러나, 본 발명의 범위가 실시예의 기재에 의하여 한정되는 것이 아님은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.

실시예 1 및 비교예 1: 본 발명에 따른 다공성의 폴리우레탄 발포 폼 및 폴리우레탄 탄력 필름의 제조

본 발명에 따른 다공성의 폴리우레탄 발포 폼(실시예 1)와 이의 비교를 위한 폴리우레탄 탄력 필름(비교예 1)은 모두 ㈜ 상원인터캠으로부터 입수하였다.

실시예 2: 본 발명에 따른 하이드로겔 시트의 제조

상기 실시예 1에서 제조된 다공성의 폴리우레탄 발포 폼에 하이드로겔을 고착시켜 본 발명에 따른 하이드로겔 시트를 제조하고 그 형태를 관찰하였다.

우선 실시예 1에서 제조된 다공성의 폴리우레탄 발포 폼에 하기 표 1과 같은 조성에 따라 하이드로겔 제조용 혼합물을 제조하였다.

	성분	중량(%)
천연검	카라기난	0.2
	잔탄검	0.1
	LBG(로카스트빈검)	0.2
	글루코만난	0.2
점증제	carbopol ultrez-10	0.1
피부 유효 성분	Hyaluronic acid	0.1
방부제	1,3-BG	5
계면활성제	HCO-60	0.5
향	레몬향	0.1
용제	정제수	93.5

겔화고분자의 일종인 천연 검과 점증제와 피부 유효 성분을 정제수에 천천히 가하면서 75℃로 가온하면서 완전히 녹을 때까지 저어주어 용융 상태의 수화된 혼합물을 제조하였다. 용융 상태의 수화 혼합물에 계면활성제, 방부제, 향 등을 순차적으로 투입하여 균일한 혼합물을 제조하였다.

상기 용융된 혼합물을 실시예 1의 다공성의 폴리우레탄 발포 폼에 두께가 2.5mm 가 되도록 붓고 4℃에서 냉각시켜 고형화시켜 최종적으로 하이드로겔 시트를 제조하였다. 제조된 하이드로겔 시트의 단면을 도 1에 나타내었다. 도 1에서 확인할 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 하이드로겔 시트는 수지의 다공성 기공 내로 하이드로겔이 침투되어 양 층이 완전히 하나로 합쳐져 있어 분리되지 않는 탁월한 부착성을 갖는다.

비교예 2: 폴리우레탄 탄력 필름을 사용한 하이드로겔 시트의 제조

상기 비교예 1에서 제조한 폴리우레탄 시트를 하이드로겔 지지체로 이용하기 위해 실시예 1의 폴리우레탄 발포 폼 대신 비교예 1의 폴리우레탄 탄력 필름을 사용하였다는 점을 제외하고, 상기 실시예 2의 하이드로겔 시트의 제조 방법과 동일하게 하이드로겔 시트를 제조하고자 하였다. 그러나, 하이드로겔이 폴리우레탄 탄력 필름에의 침투가 약하여 두 층이 분리되어 미끈거리는 상태로 별도로 존재하였으며, 하나의 시트로 고착되는 것 자체가 불가능함을 확인하였다.

실험예 1: 실시예 1의 폴리우레탄 발포 폼 및 비교예 1의 폴리우레탄 탄력 필름 및 다공성이 없는 폴리우레탄 필름의 다공성 측정

실시예 1에서 제조된 본 발명에 따른 폴리우레탄 발포 폼의 다공성 양상을 확인하기 위하여 다음과 같이 주사 전자현미경(Scanning Electron Microscope, SEM)을 사용하여 관찰하였다. 주사 전자현미경은 Jeol(Japan)사에서 제조한 전자 주사현미경(SEM-EDS) JSM 6335F 모델을 사용하여 관련하였다.

폴리우레탄 발포 폼의 주사형 전자현미경(Scanning Electron Microscope, SEM) 사진을 배율 별로 각각 도 2 내지 3에 나타내었다.

SEM 사진에 의하면 본 발명에 따른 폴리우레탄 발포 폼의 절단면에서 확인되는 기공의 크기는 대략 100 내지 200um정도이며, 거의 대부분의 폴리우레탄 면을 다공성 기공이 차지하고 있는 것을 확인할 수 있었다.

또한 SEM 사진에 의하면 폴리우레탄 탄력 필름의 절단면에서 확인되는 기공의 크기는 대부분 100um 보다 작은 기공으로 이루어져 있으며 또한 기공이 차지하지 면적도 폴리우레탄 발포 폼에 비해서 현저한 차이가 있음을 확인할 수 있었다.

실시예 1에서 제조된 본 발명에 따른 폴리우레탄 발포 폼과 폴리우레탄 탄력 필름의 다공성을 확인하기 위해, 수지가 함유할 수 있는 물의 무게를 통해 다공성을 측정하였다. 구체적으로 비교예 1의 폴리우레탄 탄력 필름과 실시예 1의 폴리우레탄 발포 폼 수지를 각각 일정한 크기로 절단하여 수지의 부피 총량을 확인하였다. 메스실린더 또는 저울을 이용하여 물 200ml을 정확히 취하여 500ml 비이커에 넣고, 상기 절단한 정해진 크기의 시편을 물에 충분히 잠기도록 하여 수지가 물을 완전히 흡수하도록 하였다. 약 5분 정도 시간 경과 후, 시편을 핀셋으로 들어 올려서 수지의 표면에 묻어있는 물이 자연스럽게 떨어지도록 하여 제거하고, 수지에서 더 이상 물방울이 떨어지지 않으면 수지에 흡수된 물의 양과 비이커에 남아 있는 물의 양을 정확히 저울로 측정하여 산정하였다. 수지가 흡수한 물의 양을 각각 3회 정도 측정하여 실험의 오차를 최소화하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

구분		폴리우레탄 탄력 필름 (비교예 1)	폴리우레탄 발포 폼 (실시예 1)
시편 크기(cm³)		10 * 10 * 0.15 (15cm³)	10 * 10 * 0.15 (15cm³)
수지가 흡수한 물의 양 (cm³)	1회	7.35	14.3
	2회	6.15	14.0
	3회	6.3	13.8
	평균	6.6	14.0

수지의 다공성의 정도는 수지가 흡수한 물의 부피를 시편의 총 부피로 나누어 주어 산정하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

		폴리우레탄 탄력 필름	폴리우레탄 발포 폼
시편 크기(cm³)		10 * 10 * 0.15 (15cm³)	10 * 10 * 0.15 (15cm³)
다공성 (%)	1회	49.0	95.3
	2회	41.0	93.3
	3회	42.0	92.0
	평균	44.0	93.5

측정된 실시예 1의 폴리우레탄 발포 폼, 비교예 1의 폴리우레탄 탄력 필름의 다공성을, 다공성이 없는 폴리우레탄 필름과 비교한 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 다공성이 없는 폴리우레탄 필름은 폴리우레탄 고분자를 용융시켜서 원하는 두께의 필름으로 형성시켜 제조하였다.

시편 크기 (가로세로높이) cm3	폴리우레탄 필름		폴리우레탄 탄력 필름		폴리우레탄 발포 폼
시편 크기 (가로세로높이) cm3	무게(g)	다공성(%)	무게(g)	다공성(%)	무게(g)	다공성(%)
10100.1	9.62	0	2.43	44.0%	2.33	93.5
10100.15	9.64	0	3.64	44.0%	3.5	93.5

실험예 2: 실시예 1의 폴리우레탄 발포 폼 및 비교예 1의 폴리우레탄 탄력 필름의 인장강도 및 인장신율 측정

나아가, 실시예 1에 따른 폴리우레탄 발포 폼 및 비교예 1의 폴리우레탄 탄력 필름의 수지의 인장강도(T.S)와 인장신율(T.E %)을 비교측정하였다. 인장 강도와 인장신율은 Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics(Designation: D638-10)에 의해서 인스트롱으로 측정하였으며 Type 1 시편을 사용하여 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.

	T.S [kgf/cm^2] (인장 강도)	T.E [%] (인장신율)
폴리우레탄 탄력 필름	4.19	896
폴리우레탄 발포 폼	1.30	932

상기와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1의 폴리우레탄 발포 폼은 일반적인 폴리우레탄 탄력 필름(비교예 1)에 비해 인장 강도가 낮고 인장신율이 높아 이를 하이드로겔과 조합하여 사용하는 경우 부드럽고 피부 굴곡에 잘 맞는 하이드로겔 시트를 제공할 수 있다.

실험예 3: 실시예 1의 폴리우레탄 발포 폼 및 비교예 1의 폴리우레탄 탄력 필름의 경도 측정

실시예 1에 따른 폴리우레탄 발포 폼 및 비교예 1의 폴리우레탄 탄력 필름의 경도를 비교측정하였다. 경도는 Texture Analyzer(제조: 스테이블 마이크로 시스템스)를 통해 단위 면적당(cm²) 가해지는 힘을 g 로 나타내어 측정하였으며, 3회 측정한 결과의 평균 값으로 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.

	폴리우레탄 탄력 필름	폴리우레탄 발포 폼
경도	139.1	68.6

상기와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1의 폴리우레탄 발포 폼은 일반적인 폴리우레탄 탄력 필름에 비해 약 1/2 수준으로 경도가 낮아 이를 하이드로겔과 조합하여 사용하는 경우 부드럽게 피부에 밀착되는 하이드로겔 시트를 제공할 수 있다. 폴리우레탄 발포 폼의 낮은 경도는 곡선에 적용 시에 복원력이 그 만큼 떨어진다는 것이다. 복원력이 적을수록 폴리우레탄에 고착화된 하이드로겔시트 제품을 얼굴 곡면에 적용 할 경우 곡면을 따라서 적용해도 복원력이 약하므로 곡면에 순응하여 밀착력을 유지 할 수 있게 된다.

Claims

하이드로겔 및
상기 하이드로겔의 다공성 수지 지지체
를 포함하는 하이드로겔 시트.
제1항에 있어서, 상기 하이드로겔이 상기 다공성 수지 상에 고착되어 하나의 층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이드로겔 시트.
제1항에 있어서, 상기 하이드로겔 시트는 하이드로겔 영역, 다공성 수지 지지체 영역과 다공성 수지 영역 기공 내의 하이드로겔 앵커를 포함하는 것인, 하이드로겔 시트.
제3항에 있어서, 상기 하이드로겔 앵커는 다공성 수지 영역의 기공 내에 침투 및 고착되어 하이드로겔 영역과 다공성 수지 영역을 결합시키는 것인, 하이드로겔 시트.
제1항에 있어서, 상기 별도의 점착제를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 하이드로겔 시트.
제1항에 있어서, 상기 하이드로겔은 겔화고분자, 피부 유효 성분, 방부제, 계면활성제 및 용제를 포함하는 것인, 하이드로겔 시트.
제6항에 있어서, 상기 겔화고분자는 갈락토만난, 글루코만난, 구아검, 로커스트빈검, 아라비아검, 아가, 알긴산, 카라기난, 잔탄, 젤란, 덱스트란, 젤라틴, 카제인, 알긴산염, 카보머(카보폴), 폴리에틸렌옥사이드, 에틸렌옥사이드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리메틸메타크릴레이트, PEG-45, 소듐아크릴레이트 폴리머, 카복시메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 히드록시메틸셀룰로오스 및 히드록시프로필셀룰로오스로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인, 하이드로겔 시트.
제6항에 있어서, 상기 피부 유효 성분은 주름개선, 피부 미백, 수분 공급, 영양 공급 및 피부탄력 개선을 포함하는 피부 미용 기능을 갖는 1종 이상의 성분인, 하이드로겔 시트.
제1항에 있어서, 상기 다공성 수지는 폴리우레탄(PU), 아크릴로니트릴부타디엔 고무(NBR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 천연 고무(NR), 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 에틸렌-비닐아세테이트부틸 고무(EVA), 라텍스, 실리콘 고무, 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체(SIS), 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 공중합체(SEBS), 폴리비닐알코올(PVA), 부틸 고무 및 클로로프렌 고무, 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것인 하이드로겔 시트.
제1항에 있어서, 상기 다공성 수지 지지체는 60 내지 98%의 다공성(porosity)을 갖는 것인 하이드로겔 시트.
제1항에 있어서, 상기 다공성 수지 지지체 내의 기공 지름이 100 내지 1000 um인, 하이드로겔 시트.
제1항에 있어서, 상기 다공성 수지 지지체 영역의 일면은 하이드로겔 영역에 고착되고, 다른 일면은 수지 필름층을 더 포함하는 것인, 하이드로겔 시트.
제1항에 있어서, 상기 하이드로겔의 두께가 0.1 내지 5.0mm인, 하이드로겔 시트.
제1항에 있어서, 상기 다공성 수지의 두께가 0.05mm 내지 5.0mm 인 하이드로겔 시트.
제1항에 있어서, 1 내지 3 kg/cm²의 인장강도 및 850 내지 950%의 인장신율을 나타내는, 하이드로겔 시트.
a) 겔화고분자, 피부 유효 성분, 방부제, 및 계면활성제를 용제에 부가 및 혼합하여 혼합액을 제조하는 단계;
b) 상기 a)의 혼합액을 60 내지 90℃에서 가온 용융하여 수화된 하이드로겔 혼합물을 만드는 단계; 및
c) 폴리우레탄(PU), 아크릴로니트릴부타디엔 고무(NBR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 천연 고무(NR), 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 에틸렌-비닐아세테이트부틸 고무(EVA), 라텍스, 실리콘 고무, 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체(SIS), 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 공중합체(SEBS), 폴리비닐알코올(PVA), 부틸 고무 및 클로로프렌 고무로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 고분자를 발포시킨 다공성 수지 지지체에 상기 단계 b)에서 제조된 하이드로겔 혼합물을 고착시키는 단계, 를 포함하는 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 하이드로겔 시트의 제조방법.
제16항에 있어서, 상기 단계 c)의 고착은 다공성 수지 지지체의 기공 내에 하이드로겔 혼합물이 침투되어 고형화되면서 하이드로겔 앵커를 형성하는 것을 특징으로 하는, 제조방법.
제16항에 있어서, 단계 c)에서 제조된 상기 하이드로겔 영역에 고착하지 않은 다공성 수지 지지체 영역의 다른 일면에 수지 필름 층을 적층시키는 단계를 더 포함하는 것인, 제조방법.
제16항에 있어서, 상기 단계 c)는
i) 상기 단계 b)에서 제조된 하이드로겔 혼합물을 붓고, 가압하거나,
ii) 상기 단계 b)에서 제조된 하이드로겔 혼합물의 상부에 다공성 수지를 올려서 기공 조직 내로 스며들게 하거나,
iii) 상기 단계 b)에서 제조된 하이드로겔 혼합물을 다공성 수지와 이형가능한 면 또는 사용전에 떼어내는 필름 사이에 주입하는 것에 의해 고착시키는 것인, 제조방법.
제19항에 있어서, 상기 iii)에 의해 하이드로겔 혼합물을 60 내지 90℃ 의 온도로 유지시키면서 주입하여 수행되는 것인, 제조방법.
제16항에 있어서, 상기 단계 c)에서 사용되는 하이드로겔 혼합물의 부피는, 다공성 수지 지지체의 총 기공 부피를 100으로 기준하여 50 내지 500 부피비를 갖는 것인, 제조방법.
제16항에 있어서, 상기 고착 이후, 제조된 하이드로겔 시트를 0℃ 내지 40℃ 에서 성형시켜 일정한 경도를 가지는 하이드로겔 시트로 숙성시키는 단계를 더 포함하는, 제조방법.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 하이드로겔 시트를 포함하는, 마스크팩, 또는 부분팩.