KR20180062027A

KR20180062027A - 보습 및 발수기능의 2-Layer 부직포 시트 및 이를 이용한 마스크 팩

Info

Publication number: KR20180062027A
Application number: KR1020160161850A
Authority: KR
Inventors: 선우예림; 함진수; 김춘기; 류승우; 최재민; 황지환
Original assignee: 주식회사 휴비스
Priority date: 2016-11-30
Filing date: 2016-11-30
Publication date: 2018-06-08
Also published as: KR102556727B1

Abstract

본 발명은 보습기능 부직포층 및 발수기능 부직포층로 적층된 2-Layer 부직포 시트에 있어서, 상기 보습기능 부직포층은 친수 폴리에스테르계 수지섬유로 구성되되, 하드 세그먼트 중 디올(Diol) 성분으로 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 디카르본산(Dicarbonic acid) 성분으로 테레프탈산(Terephthalic acid)을 사용하고, 소프트 세그먼트인 폴리올(Polyol)은 폴리에틸렌글리콜(PEG)이며, 상기 폴리올의 분자량은 2000~5000이고 상기 친수 폴리에스테르계 수지 대비 30 내지 70중량%로 구성되고, 상기 발수기능 부직포층은 발수 폴리에스테르계 수지섬유로 구성되되, 하드 세그먼트 중 디올(Diol) 성분으로 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 디카르본산(Dicarbonic acid) 성분으로 테레프탈산(Terephthalic acid)을 사용하고, 소프트 세그먼트인 폴리올(Polyol)은 폴리에틸렌글리콜(PEG) 또는 폴리테트라메틸렌 글리콜(PTMG)이며, 상기 PEG 분자량은 100~1000, 상기 발수 폴리에스테르계 수지 대비 5 내지 50중량%로 구성되고, 상기 PTMG 분자량은 100~3000, 상기 발수 폴리에스테르계 수지 대비 30 내지 70중량%로 구성된 것에 특징이 있는 보습 및 발수기능의 2-Layer 부직포 시트에 관한 것이다.

Description

보습 및 발수기능의 2-Layer 부직포 시트 및 이를 이용한 마스크 팩{2-layer Nonwoven Sheet With Moisture And Water Repellent Function And Mask Pack Using That}

본 발명의 부직포 시트는 보습 및 발수기능의 2-Layer 부직포 시트 및 이를 이용한 마스크 팩으로 보다 구체적으로는 표면 Layer에는 발수 기능을 갖는 폴리에스테르섬유를, 이면 Layer에는 흡수 기능을 갖는 폴리에스테르 섬유를 사용함으로써 보습 및 발수 기능을 갖는 부직포 시트 및 이를 이용한 마스크 팩에 관한 것이다.

팩(Pack)이란 원래 '감싸다'라는 뜻을 가지고 있으며, 피부미용의 목적을 달성하기 위해 팩제를 얼굴에 빈틈없이 도포하여 놓는 화장품의 일종을 의미한다. 팩제는 피부의 컨디션에 따라 적절히 선택되며 피부와 외부를 일시적으로 차단한다. 그때 팩제에 포함되어 있는 유효성분이 외부로 증발되지 않고 다량 피부에 침투하게 되어 보습, 진정, 노화, 각질 및 노폐물 제거, 지친 피부 회복, 탄력증진 및 미백 등의 기능을 하게 된다.

마스크팩(Facial Mask)는 얼굴 모양에 맞추어 제작된 마스크 시트를 이용하여 제작된 팩의 종류이며 시트 마스크라고도 한다. 마스크 시트는 1990년대 부직포 시트를 1세대로 하여 현재 4세대 바이오 셀룰로오스 시트까지 시간에 흐름에 따라 대표적인 소재가 변모해 왔다. 1세대 마스크 시트는 레이온과 폴리프로필렌 혼방 부직포 시트이다. 재료 확보가 쉽고 가격이 저렴하여 저가 대량 유통구조를 띄었다. 이후 2세대 면 마스크 시트가 등장했다. 천연 섬유이기 때문에 피부자극이 줄었고, 흡수성과 밀착력도 부직포보다 뛰어났다. 이후, 유효 성분 전달 소재인 수용성 하이드로겔 시트가 유행했다. 최근에는 4세대인 바이오 셀룰로오스시트가 인기를 끌고 있다.

한편, 대한민국 등록특허 10-1609895호에서는 폴리에틸렌 극세 섬유를 포함하는 폴리에틸렌/폴리에스테르 복합 분할사와 친수성 셀룰로오스 섬유가 혼면되어 수류교락된 부직포로 이루어지는 화장료 함침용 피부 피복 시트에 대해 소개되어 있다.

상기의 종래 기술은 이종의 재료를 단순 혼면, 교락시켰기 때문에 재료 별 특성에 따른 효과를 기대하기 어렵다.

또한, 대한민국 등록특허 10-0820073호에서는 셀룰로오스 파이버(Cellulose fiber)를 중간 흡수층으로 하고 양 외측면을 셀룰로오스 시트로 라미네이팅(Laminating)한 다층의 셀룰로오스 구조를 이용함으로써 높은 흡수력과 보습력을 가지고 뛰어난 유연성으로 피부와의 밀착감이 우수한 부직포 및 이를 이용한 부직포 마스크에 대해 소개되어 있다.

상기의 종래 기술은 형태는 다르지만 소재가 동일한 셀룰로오스로 Layer를 구성하기 때문에, Layer 별로 상이한 기능을 기대하기 어렵다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 목적으로 본 발명에서는 보습 및 발수 2-Layer로 부직포를 구성하여 피부 적용 시 우수한 에센스 피부 전달력을 가지면서도 발수 Layer에 의해 외부로 수분손실에 의한 건조를 방지하여 보습 유지력이 우수한 보습 및 발수기능의 2-Layer 부직포 시트를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명은 보습 유지력이 우수한 보습 및 발수기능의 2-Layer 부직포 시트를 이용한 마스크 팩을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 보습기능 부직포층 및 발수기능 부직포층로 적층된 2-Layer 부직포 시트에 있어서, 상기 보습기능 부직포층은 친수 폴리에스테르계 수지섬유로 구성되되, 하드 세그먼트 중 디올(Diol) 성분으로 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 디카르본산(Dicarbonic acid) 성분으로 테레프탈산(Terephthalic acid)을 사용하고, 소프트 세그먼트인 폴리올(Polyol)은 폴리에틸렌글리콜(PEG)이며, 상기 폴리올의 분자량은 2000~5000이고 상기 친수 폴리에스테르계 수지 대비 30 내지 70중량%로 구성되고, 상기 발수기능 부직포층은 발수 폴리에스테르계 수지섬유로 구성되되, 하드 세그먼트 중 디올(Diol) 성분으로 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 디카르본산(Dicarbonic acid) 성분으로 테레프탈산(Terephthalic acid)을 사용하고, 소프트 세그먼트인 폴리올(Polyol)은 폴리에틸렌글리콜(PEG) 또는 폴리테트라메틸렌 글리콜(PTMG)이며, 상기 PEG 분자량은 100~1000, 상기 발수 폴리에스테르계 수지 대비 5 내지 50중량%로 구성되고, 상기 PTMG 분자량은 100~3000, 상기 발수 폴리에스테르계 수지 대비 30 내지 70중량%로 구성된 것에 특징이 있는 보습 및 발수기능의 2-Layer 부직포 시트를 제공한다.

또한 본 발명은 상기 친수 및 발수 폴리에스테르계 수지섬유의 중합 공정 수분율이 각각 2~ 7% 및 0.01~1% 인 것에 특징이 있는 보습 및 발수기능의 2-Layer 부직포 시트를 제공한다.

또한 본 발명은 상기 보습기능 부직포층은 수분 흡수율이 130~200%인 것에 특징이 있는 보습 및 발수기능의 2-Layer 부직포 시트를 제공한다.

또한 본 발명은 상기 발수기능 부직포층은 수분 흡수율이 50~130%인 것에 특징이 있는 보습 및 발수기능의 2-Layer 부직포 시트를 제공한다.

또한 본 발명은 보습 및 발수기능의 2-Layer 부직포 시트로 구성된 마스크 팩를 제공한다.

본 발명은 보습이 우수한 폴리에스테르계 부직포와 발수 특성을 가지는 폴리에스테르계 부직포를 스펀본드(Spunbond) 방사를 통해 2-Layer로 구성하여 마스크팩 시트로 적용시 팩제의 피부 전달력과 보습 유지력이 우수하며 발수 Layer를 통해 팩제의 건조를 방지하는 동시에 통기성을 가지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명인 보습 및 발수기능의 2-Layer 부직포 시트의 단면도이다.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 약, 실질적으로 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

본 발명은 보습기능 부직포층 및 발수기능의 부직포층로 적층된 2-Layer 부직포 시트에 있어서, 상기 보습기능의 부직포층은 친수 폴리에스테르계 수지섬유로 구성되되, 하드 세그먼트 중 디올(Diol) 성분으로 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 디카르본산(Dicarbonic acid) 성분으로 테레프탈산(Terephthalic acid)을 사용하고, 소프트 세그먼트인 폴리올(Polyol)은 폴리에틸렌글리콜(PEG)이며, 상기 폴리올의 분자량은 2000~5000이고 상기 친수 폴리에스테르계 수지 대비 30 내지 70중량%로 구성되며,

상기 발수기능 부직포층은 발수 폴리에스테르계 수지섬유로 구성되되,

하드 세그먼트 중 디올(Diol) 성분으로 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 디카르본산(Dicarbonic acid) 성분으로 테레프탈산(Terephthalic acid)을 사용하고, 소프트 세그먼트인 폴리올(Polyol)은 폴리에틸렌글리콜(PEG) 또는 폴리테트라메틸렌 글리콜(PTMG)이며, 상기 PEG 분자량은 100~1000, 상기 발수 폴리에스테르계 수지 대비 5 내지 50중량%로 구성되고, 상기 PTMG 분자량은 100~3000, 상기 발수 폴리에스테르계 수지 대비 30 내지 70중량%로 구성된 것에 특징이 있다.

상기 친수 폴리에스테르계 수지 조성물의 제조방법에 대해서 자세히 설명하면,

테레프탈산(Terephthalic acid)과 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol)의 축합중합반응에 의한 분자쇄의 길이를 증가시킨다.

또한 소프트 세그먼트인 폴리올(Polyol)은 폴리에틸렌글리콜(PEG)이며, 분자량은 2000~5000, 상기 친수 폴리에스테르계 수지 대비 30 내지 70중량%인 것으로 유연성과 탄성을 가지면서 중합 공정 수분율이 2 내지 7%로 높은 친수성을 가지는 것을 특징으로 한다.

또한 발수 폴리에스테르계 수지는 테레프탈산(Terephthalic acid)과 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol)의 축합중합반응에 의한 분자쇄의 길이를 증가시키는 것은 친수 폴리에스테르 수지 조성물 제조방법과 동일하며 다만, 소프트 세그먼트인 폴리올(Polyol)은 폴리에틸렌글리콜(PEG) 또는 폴리테트라메틸렌 글리콜(PTMG)이며, PEG 분자량은 100~1000, 상기 발수 폴리에스테르계 수지 대비 5 내지 50중량%이고, PTMG 분자량은 100~3000, 상기 발수 폴리에스테르계 수지 대비 30 내지 70중량%인 것으로 중합 공정 수분율이 0.01 내지 1%로 소수성을 가지면서도 유연성과 탄성을 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 두 가지 중합반응에 의한 친수 및 발수 폴리에스테르계 수지는 융점이 180 내지 210℃, 경도가 Shore D 40이하이다.

또한 본 발명에 있어서, 상기와 같이 구성된 친수 및 발수 폴리에스테르계 수지를 스펀본드 방사하여 부직포를 제조한다. 이 공정은 고분자를 연속 필라멘트로 직접 방사하는 공정을 포함하고, 임의로 배열하여 적층하고 웹을 형성하는 공정과 섬유을 결속하고 형태를 안정화하는 결합공정으로 이루어진다. 그리고, 이 공정에서는 나일론, 폴리에스테르, 폴리프로필렌과 같은 열가소성 수지를 혼합 사용할 수 있다.

방사공정에서 친수 및 발수 폴리에스테르계 수지는 각각 상이한 방사기에 일정한 점도를 갖도록 용융된 후 투입구를 통해 공급한다. 고유점도(IV)가 0.9 내지 1.5 값을 갖는다.

이후 친수 및 발수 폴리에스테르계 수지는 각각 상이한 방사기의 필터장치를 거쳐 방사 노즐을 통하여 연속적인 필라멘트로 방사한다. 방사된 필라멘트는 상이한 냉각챔버로 이동되며 필라멘트는 챔버를 통과할 때 냉각기류가 필라멘트를 가로질러 유입되어 용융된 필라멘트는 고화된다. 스펀본드 부직포의 제조공정에서 연신은 전형적인 섬유방사에 이용되는 고데트방법과 달리 고속기류가 필라멘트에 평행하게 공급되어 개개의 필라멘트를 연신하게 되므로 필라멘트의 냉각과 연신은 단일 공정상에서 이루어지게 된다.

이후에 방사된 2종의 필라멘트 섬유는 동일한 네트컨베이어에 적층된다. 발수 기능을 하는 수지를 사용한 필라멘트 섬유는 네트컨베이어에 직접 얹어져 한 개의 Layer인 발수기능 부직포층(20) 형성하게 되고, 상기 발수기능 부직포층(20)위에 보습 기능을 하는 수지를 사용한 필라멘트 섬유가 얹어져 또 하나의 Layer인 보습기능 부직포층(10)를 형성하게 된다. 네트컨베이어 위에서 적층된 두 개의 부직포층은 캘린더 롤에서 140 내지 160℃로 압착된다. 이 공정에 집속성이 부여되어 한 장의 부직포로 압착된다. 이후에 압착된 부직포는 권취기에 감겨 제조 공정이 끝이 난다.

상기 압착된 2-Layer 부직포 시트는 평균 직경이 10 ~ 40㎛인 섬유로 이루어지고, 단위면적당 중량은 25 ~ 200g/㎡이다. 또한, 인장강도는 1 ~ 10㎫이며 하중은 0.1 ~ 10Kgf인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 2-Layer 부직포는 보습력 및 발수력이 우수한 2종의 폴리에스테르계 수지를 이용하여 상기의 스펀본드 공정으로 2-Layer 부직포 시트를 제조하여 보습과 발수 두 가지 기능을 부여하였다. 본 발명의 2-Layer 부직포의 보습력과 발수력은 폴리에스테르계 수지의 물에 대한 흡수율 차이에 의해 특징된다.

보습기능 부직포층(10)의 흡수율은 130 내지 200% 이상이 적당하며, 바람직하게는 150% 이상이 적당하다. 발수기능 부직포층(20)의 흡수율은 50% 내지 130% 이하가 적당하다. 또한, 마스크팩 착용 시의 통기성과 피부 밀착력을 부여하기 위해서 2-Layer 부직포 시트의 구성 섬유 직경이 40㎛ 이하가 적당하며, 바람직하게는 25㎛이하가 적당하다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 설명의 특징 및 기타의 장점은 후술되는 실시예로부터 보다 명백하게 될 것이며, 하기 실시예는 예시적인 목적으로 기재될 뿐 본 발명의 보호범위를 한정하거나 제한하는 것으로 해석될 수 없다.

실시예 1

통상의 스펀본드 방사 설비에서 보습기능 부직포층은 용융온도 185℃, 고유점도(IV) 1.4, 공정 수분율이 3.0%인 친수 폴리에스테르계 수지(135A), 발수기능 부직포층은 용융온도 185℃, 고유점도(IV) 1.2, 공정 수분율이 0.06%인 발수 폴리에스테르계 수지(160A)를 원료 투입구에 투입하여 방사 압출기 온도 245℃에서 스펀본드 방사를 진행한다.

스펀본드 공정에서 보습기능 부직포층의 경우, 방사 온도는 240℃에서 진행하였다. 이외 방사의 조건으로 기어펌프는 30rpm, QS풍량 550rpm, 석션은 450rpm으로 한다. 발수기능 부직포층의 경우, 방사 온도는 220℃에서 진행하였다. 이외 방사의 조건으로 기어펌프는 10rpm, QS풍량 450rpm, 석션은 360rpm으로 한다. 방사 노즐을 통해 방사된 2종의 필라멘트 섬유를 이동하는 네트컨베이어 위에 적층한 다음 캘린더 롤에서 분당 50m 속도, 150℃의 온도로 압착하여 스펀본드 부직포의 집속성을 부여한 뒤 권취기에서 분당 50m의 속도로 감아 보습 및 발수기능의 2-Layer 부직포 시트를 제조한다.

이렇게 제조된 보습 및 발수기능의 2-Layer 부직포 시트를 상기의 분석방법으로 흡액성, 보습유지력, 인장강도, 파단신율을 분석하여 그 결과를 표1에 나타낸다.

실시예 2

실시예 1에서 보습기능 부직포층을 다른 조성의 공정 수분율이 5.0% 친수 폴리에스테르계 수지(135P)를 이용하여 동일 발수기능 부직포층은 발수 폴리에스테르계 수지(160A) 동일 방사 조건에서 스펀본드 방사를 진행한다.

실시예 3

실시예 2에서 발수기능 부직포층를 다른 조성의 공정 수분율이 0.03%인 발수 폴리에스테르계 수지(180A)를 이용하여 스펀본드 방사를 진행한다.

비교예 1-4

실시예에서 사용된 4가지의 친수 및 발수 폴리에스테르계 수지(135A, 135P, 160A, 180A)를 이용하여 동일 방사 조건에서 1-Layer 스펀본드 방사를 진행한다.

이렇게 제조된 1-Layer 부직포를 상기의 분석방법으로 흡액성, 보습유지력, 인장강도, 파단신율을 분석하여 그 결과를 표1에 나타낸다.

◎ 흡액성

흡액성 분석방법 : 부직포를 10X10cm의 정사각형으로 재단하여 무게를 잰다(W1). 재단한 부직포를 에센스를 충분히 침지한 후 꺼내어 무게를 잰다(W2). (W2-W1)/W1X100의 값을 흡액성(단위:%)으로 한다.

◎ 보습 유지력

보습 유지력 분석방법 : 부직포를 얼굴 모양으로 타공하여 에센스 20g에 침지한 것을 보습 층을 얼굴에 닿게 부착하여 착용 후 건조되기까지의 시간을 측정하였다.

물성	구분	실시예1	실시예2	실시예3	비교예1	비교예2	비교예3	비교예4
물성	종류	2-Layer			1-Layer
구성	친수	135A	135P	135P	135A	135P	-	-
구성	발수	160A	160A	180A	-	-	160A	160A
평량	gsm	70	70	70	70	70	70	70
두께	㎛	159	135	146	173	186	130	128
흡액성	%	1038	1162	1085	1051	1334	1001	983
보습 유지력	분	105	130	115	45	60	25	15

표1은 보습 및 발수 2-Layer로 구성된 부직포 시트의 흡액성, 보습유지력에 대한 결과 값을 나타낸다. 실시예는 2-Layer 부직포 시트, 비교예는 1-Layer 부직포 시트이며 실시예는 비교예에 비해 비슷한 흡액성을 가지나 시간이 지남에 따른 보습 유지력이 상당히 우수한 것을 알 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것 이다.

10: 보습기능 부직포층
20: 발수기능 부직포층

Claims

보습기능 부직포층 및 발수기능 부직포층로 적층된 2-Layer 부직포 시트에 있어서,
상기 보습기능 부직포층은 친수 폴리에스테르계 수지섬유로 구성되되,
하드 세그먼트 중 디올(Diol) 성분으로 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 디카르본산(Dicarbonic acid) 성분으로 테레프탈산(Terephthalic acid)을 사용하고, 소프트 세그먼트인 폴리올(Polyol)은 폴리에틸렌글리콜(PEG)이며, 상기 폴리올의 분자량은 2000~5000이고 상기 친수 폴리에스테르계 수지 대비 30 내지 70중량%로 구성되고,
상기 발수기능 부직포층은 발수 폴리에스테르계 수지섬유로 구성되되,
하드 세그먼트 중 디올(Diol) 성분으로 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 디카르본산(Dicarbonic acid) 성분으로 테레프탈산(Terephthalic acid)을 사용하고, 소프트 세그먼트인 폴리올(Polyol)은 폴리에틸렌글리콜(PEG) 또는 폴리테트라메틸렌 글리콜(PTMG)이며, 상기 PEG 분자량은 100~1000, 상기 발수 폴리에스테르계 수지 대비 5 내지 50중량%로 구성되고, 상기 PTMG 분자량은 100~3000, 상기 발수 폴리에스테르계 수지 대비 30 내지 70중량%로 구성된 것에 특징이 있는 보습 및 발수기능의 2-Layer 부직포 시트.
제1항에 있어서,
상기 친수 및 발수 폴리에스테르계 수지섬유의 중합 공정 수분율이 각각 2~ 7% 및 0.01~1% 인 것에 특징이 있는 보습 및 발수기능의 2-Layer 부직포 시트.
제1항에 있어서
상기 보습기능 부직포층은 수분 흡수율이 130~200%인 것에 특징이 있는 보습 및 발수기능의 2-Layer 부직포 시트.
제1항에 있어서
상기 발수기능 부직포층은 수분 흡수율이 50~130%인 것에 특징이 있는 보습 및 발수기능의 2-Layer 부직포 시트.
상기 제1항 또는 제2항에 의한 보습 및 발수기능의 2-Layer 부직포 시트로 구성된 마스크 팩.