KR20230158445A - Composition for hydrogel sheet, hydrogel sheet made from the composition and method of manufacturing thereof - Google Patents

Composition for hydrogel sheet, hydrogel sheet made from the composition and method of manufacturing thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20230158445A
KR20230158445A KR1020230153048A KR20230153048A KR20230158445A KR 20230158445 A KR20230158445 A KR 20230158445A KR 1020230153048 A KR1020230153048 A KR 1020230153048A KR 20230153048 A KR20230153048 A KR 20230153048A KR 20230158445 A KR20230158445 A KR 20230158445A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hydrogel sheet
hydrogel
composition
sheet
cellulose
Prior art date
Application number
KR1020230153048A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
신주희
정지선
방성환
정주영
Original Assignee
롯데정밀화학 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 롯데정밀화학 주식회사 filed Critical 롯데정밀화학 주식회사
Priority to KR1020230153048A priority Critical patent/KR20230158445A/en
Publication of KR20230158445A publication Critical patent/KR20230158445A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08L1/08Cellulose derivatives
    • C08L1/26Cellulose ethers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/02Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by special physical form
    • A61K8/04Dispersions; Emulsions
    • A61K8/042Gels
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L26/00Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form
    • A61L26/0009Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form containing macromolecular materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/075Macromolecular gels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L93/00Compositions of natural resins; Compositions of derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2301/00Characterised by the use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08J2301/08Cellulose derivatives
    • C08J2301/26Cellulose ethers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

본 발명은 셀룰로오스 에테르(cellulose ether), 겔화제(gelling agent) 및 겔화 촉진제(gelling promoter)를 포함하고, 상기 셀룰로오스 에테르의 2중량% 수용액 점도는 브룩필드 점도계로 20℃ 및 20rpm의 조건에서 측정할 때 3cps ~ 300 cps인 것을 특징으로 하는 하이드로겔 시트용 조성물 및 하이드로겔 시트용 조성물, 이로부터 제조되는 하이드로겔 시트 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 상기와 같은 저점도의 셀룰로오스 에테르를 포함함으로써, 상기 셀룰로오스 에테르, 겔화제 및 겔화촉진제가 혼합된 하이드로겔 시트용 조성물을 열수에 투입 및 교반하여 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 제조하는 과정 중에 발생되는 기포를 단시간의 탈포공정을 통해 용이하게 제거할 수 있다.The present invention includes cellulose ether, a gelling agent, and a gelling promoter, and the viscosity of a 2% by weight aqueous solution of the cellulose ether is measured at 20° C. and 20 rpm with a Brookfield viscometer. It relates to a composition for a hydrogel sheet, characterized in that it is 3 cps to 300 cps, a composition for a hydrogel sheet, a hydrogel sheet manufactured therefrom, and a method for manufacturing the same. According to the present invention, by including the cellulose ether of low viscosity as described above, the composition for hydrogel sheets mixed with the cellulose ether, gelling agent and gelation accelerator is added to hot water and stirred to prepare a composition solution for hydrogel sheets. Bubbles generated during the process can be easily removed through a short-term defoaming process.

Description

하이드로겔 시트용 조성물, 이로부터 제조되는 하이드로겔 시트 및 이의 제조 방법{COMPOSITION FOR HYDROGEL SHEET, HYDROGEL SHEET MADE FROM THE COMPOSITION AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF}Composition for hydrogel sheet, hydrogel sheet manufactured therefrom and method for manufacturing same {COMPOSITION FOR HYDROGEL SHEET, HYDROGEL SHEET MADE FROM THE COMPOSITION AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF}

본 발명은 하이드로겔 시트용 조성물, 이로부터 제조되는 하이드로겔 시트 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for a hydrogel sheet, a hydrogel sheet manufactured therefrom, and a method for producing the same.

하이드로겔(hydrogel)은 물을 분산매체로 한 친수성 폴리머 체인의 네트워크이다. 상기 하이드로겔은 물에 녹지 않고 팽윤되어 구조 내에 많은 양의 수분을 함유할 수 있고, 유연성이 자연조직과 매우 유사하게 나타난다. Hydrogel is a network of hydrophilic polymer chains using water as a dispersion medium. The hydrogel is insoluble in water and swells, so it can contain a large amount of moisture in its structure, and its flexibility is very similar to natural tissue.

상기 하이드로겔은 특유의 친수성과 유연성으로 인해 의약학적 분야, 예컨대 조직공학, 세포배양(Cell culture), 지효성 약물 전달 시스템(Sustained-release drug delivery system), 바이오센서, 소프트 렌즈, 의료전극 등에 사용되고 있으며, 이 밖에 화장품 분야에서도 보습, 영양공급, 주름개선, 미백 등 다양한 효능을 피부에 전달하는 용도의 마스크 팩으로 활용되고 있다.The hydrogel is used in medical fields such as tissue engineering, cell culture, sustained-release drug delivery system, biosensor, soft lens, medical electrode, etc. due to its unique hydrophilicity and flexibility. , In addition, in the cosmetics field, it is used as a mask pack to deliver various effects to the skin, such as moisturizing, nutritional supply, wrinkle improvement, and whitening.

예컨대, 마스크 팩의 경우, 하이드로겔을 시트형태로 제조하여 활용하는 방안에 대한 연구개발이 활발하게 이루어져왔다. 종래의 하이드로겔은 시트 형태로 제조하였을 때, 하이드로겔 만으로는 외형을 유지할 수 없고 강도가 약하기 때문에 합성수지나 부직포, 메쉬, 망과 같은 지지체에 부가하여 사용하는 것이 일반적이었다. 그러나, 부직포 등과 같은 지지체를 기재로 하는 마스크팩은 쉽게 건조되고 피부와 밀착력이 떨어지며, 상기 지지체에서 하이드로겔이 떨어져 나가는 경우도 많았다. 그리고, 상기 부직포 등과 같은 지지체는 화학적 공정을 통하여 제조되기 때문에, 이를 지지체로 하는 마스크팩을 피부에 사용시 피부 트러블이 발생될 수 있으므로 안전성 측면에서 많은 평가와 검토가 필요하였다.For example, in the case of mask packs, research and development has been actively conducted on ways to manufacture and utilize hydrogel in sheet form. When conventional hydrogels are manufactured in sheet form, hydrogels alone cannot maintain their appearance and are weak in strength, so they are generally used in addition to supports such as synthetic resins, non-woven fabrics, mesh, or nets. However, mask packs based on a support such as non-woven fabric dry easily, have poor adhesion to the skin, and the hydrogel often falls off from the support. In addition, since the support such as the non-woven fabric is manufactured through a chemical process, skin problems may occur when a mask pack using this support is used on the skin, so much evaluation and review was required in terms of safety.

이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로서, 특허문헌 1(대한민국 공개특허공보 제10-2013-0036543호)은 지지체 없이 형태를 유지할 수 있는 마스크 기재용 하이드로겔 조성물 및 이를 이용한 하이드로겔의 제조방법에 대해 개시하고 있다. 구체적으로, 상기 하이드로겔 조성물은 가교제 0.1 내지 10 중량%, 겔화 고분자 0.2 내지 6 중량%, 다가알코올 0.5 내지 20중량% 및 정제수 70 내지 90중량%를 포함하고, 상기 하이드로겔의 제조방법은 (ⅰ) 상온에서 정제수에 가교제를 첨가한 후 40 내지 85℃ 온도에서 교반하여 수용액을 제조하는 단계; (ⅱ) 상온에서 다가 알코올에 겔화 고분자를 용해시킨 후 상기 수용액에 투입하여 40 내지 80℃에서 교반함으로써 하이드로겔 조성물을 제조하는 단계; (ⅲ) 상기 하이드로겔 조성물을 0.5 내지 2 mm의 두께로 압축 코팅하는 단계; (ⅳ) 상기 압축코팅된 하이드로겔 조성물 층을 상온에서 냉각하여 하이드로겔로 제조하는 단계; 및 (ⅴ) 상기 냉각된 하이드로겔을 40 내지 85℃의 온도에서 12시간 내지 36시간동안 열처리하는 단계를 포함한다.As a method to solve this problem, Patent Document 1 (Korean Patent Publication No. 10-2013-0036543) discloses a hydrogel composition for a mask base that can maintain its shape without a support and a method for producing a hydrogel using the same. I'm doing it. Specifically, the hydrogel composition includes 0.1 to 10% by weight of a crosslinking agent, 0.2 to 6% by weight of a gelling polymer, 0.5 to 20% by weight of a polyhydric alcohol, and 70 to 90% by weight of purified water, and the method for producing the hydrogel is (i) ) Preparing an aqueous solution by adding a crosslinking agent to purified water at room temperature and stirring at a temperature of 40 to 85°C; (ii) preparing a hydrogel composition by dissolving the gelled polymer in polyhydric alcohol at room temperature, adding it to the aqueous solution and stirring at 40 to 80°C; (iii) compression coating the hydrogel composition to a thickness of 0.5 to 2 mm; (iv) cooling the compression-coated hydrogel composition layer at room temperature to produce a hydrogel; and (v) heat treating the cooled hydrogel at a temperature of 40 to 85°C for 12 to 36 hours.

그러나, 상기 (ⅱ)단계에 따르면 가열 및 교반과정을 통해 액상의 하이드로겔 조성물이 제조되는데, 이러한 과정에서 상기 액상의 하이드로겔 조성물 내에 다수의 기포가 발생될 수 있고, 이렇게 생성된 기포가 제거되지 않으면 하이드로겔 시트에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 구체적으로, 상기 액상의 하이드로겔 조성물에 포함된 다수의 기포가 하이드로겔 시트에 남아 그대로 굳을 경우, 투명하지 않고 뿌옇게 흐려진 하이드로겔 시트가 제조되므로 외관상 좋지 않을 뿐 아니라, 굳어 있는 기포는 하이드로겔의 3차원 망상구조 형태를 방해하여 겔강도와 같은 겔 시트 물성이 저하되는 문제를 야기하게 된다.However, according to step (ii), a liquid hydrogel composition is prepared through a heating and stirring process, and during this process, a large number of bubbles may be generated in the liquid hydrogel composition, and the bubbles thus generated cannot be removed. Otherwise, it may have a negative effect on the hydrogel sheet. Specifically, when a large number of bubbles contained in the liquid hydrogel composition remain in the hydrogel sheet and harden, a non-transparent and cloudy hydrogel sheet is produced, which is not only unsatisfactory in appearance, but also the solidified bubbles are 3% of the hydrogel. Disruption of the dimensional network structure causes the problem of deterioration of gel sheet properties such as gel strength.

KRKR 10201300365431020130036543 AA

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 저점도를 갖는 셀룰로오스 에테르를 포함함으로써 하이드로겔 시트용 조성물 용액 제조과정 중에 발생되는 기포가 용이하게 제거될 수 있는 하이드로겔 시트용 조성물을 제공하는 것이다. 본 명세서에서 "하이드로겔 시트용 조성물 용액"이라 함은 고형분이 열수에 분산, 용해 또는 부분 용해된 액상의 상태를 의미하는 것으로, 분산액, 용해액 또는 부분 용해액의 개념을 포함하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a composition for a hydrogel sheet from which bubbles generated during the production process of the composition solution for a hydrogel sheet can be easily removed by containing a cellulose ether having a low viscosity. As used herein, “composition solution for hydrogel sheets” refers to a liquid state in which solids are dispersed, dissolved, or partially dissolved in hot water, and includes the concepts of dispersion, solution, or partial solution.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 상기 조성물로 제조된 강도 및 외관이 우수한 하이드로겔 시트 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a hydrogel sheet manufactured from the above composition with excellent strength and appearance and a method for manufacturing the same.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 셀룰로오스 에테르(cellulose ether), 겔화제(gelling agent) 및 겔화 촉진제(gelling promoter)를 포함하고, 상기 셀룰로오스 에테르의 2중량% 수용액 점도는 우벨로데 점도계(Ubbelohde's viscometer)로 20℃의 조건에서 측정할 때 3cps ~ 300cps인 것을 특징으로 하는 하이드로겔 시트용 조성물을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention includes cellulose ether, a gelling agent, and a gelling promoter, and the viscosity of a 2% by weight aqueous solution of the cellulose ether is measured using an Ubbelohde viscometer. Provided is a composition for a hydrogel sheet, characterized in that it is 3 cps to 300 cps when measured under conditions of 20°C using (Ubbelohde's viscometer).

상기 셀룰로오스 에테르는 메틸 셀룰로오스(methyl cellulose), 히드록시에틸 메틸 셀룰로오스(hydroxyethyl methyl cellulose), 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스(hydroxypropyl methyl cellulose), 히드록시에틸 셀룰로오스(hydroxyethyl cellulose), 히드록시프로필 셀룰로오스(hydroxypropyl cellulose) 및 카르복시메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose)로 이루어진 군에서 선택되는 일종 이상을 포함할 수 있다.The cellulose ethers include methyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose. and carboxymethyl cellulose.

상기 겔화제는 카라기난(Carrageenan), 로커스트 빈 검(Locust bean gum), 마노스(Mannose) 및 워터 체스넛 분말(water-chestnut flour)로 이루어진 군에서 선택되는 일종 이상의 천연 고분자를 포함할 수 있다.The gelling agent may include one or more natural polymers selected from the group consisting of carrageenan, locust bean gum, mannose, and water-chestnut flour.

상기 겔화 촉진제는 1족 또는 2족 금속의 염일 수 있고, 바람직하게 염화마그네슘, 염화칼륨, 염화칼슘 및 염화나트륨으로 이루어진 군에서 선택되는 일종 이상을 포함할 수 있다.The gelation accelerator may be a salt of a Group 1 or Group 2 metal, and may preferably include at least one selected from the group consisting of magnesium chloride, potassium chloride, calcium chloride, and sodium chloride.

상기 셀룰로오스 에테르의 글루코스 단위(glucose unit) 당 상기 겔화제의 반복단위 몰비는 0.01 ~ 12.00이고, 상기 겔화 촉진제의 몰비는 0.01 ~ 2.00일 수 있다.The molar ratio of the repeating unit of the gelling agent per glucose unit of the cellulose ether may be 0.01 to 12.00, and the molar ratio of the gelation accelerator may be 0.01 to 2.00.

상기 하이드로겔 시트용 조성물의 5중량% 수용액 점도는 브룩필드 점도계로 60℃ 및 15 ~ 60rpm의 조건에서 측정할 때 500cps ~ 5000cps일 수 있다.The viscosity of the 5% by weight aqueous solution of the hydrogel sheet composition may be 500cps to 5000cps when measured with a Brookfield viscometer at 60°C and 15 to 60 rpm.

또한, 본 발명은 상기 하이드로겔 시트용 조성물로 제조되는 하이드로겔 시트를 제공한다. In addition, the present invention provides a hydrogel sheet manufactured from the composition for hydrogel sheet.

상기 하이드로겔 시트는 기공도(porosity)가 0.01% ~ 5%일 수 있다.The hydrogel sheet may have a porosity of 0.01% to 5%.

상기 하이드로겔 시트는 화장품용 마스크 팩으로 이용될 수 있고, 또는 창상 피복재로 이용될 수 있다.The hydrogel sheet can be used as a cosmetic mask pack or as a wound coating material.

그리고, 본 발명은 상기 하이드로겔 시트용 조성물로 제조되는 하이드로겔 시트의 제조방법을 제공하며, 상기 제조방법은 셀룰로오스 에테르, 겔화제 및 겔화 촉진제를 혼합하여 하이드로겔 시트용 조성물을 제조하는 단계; 상기 하이드로겔 시트용 조성물을 열수(hot water)에 투입하고 교반하여 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 제조하는 단계; 상기 하이드로겔 시트용 조성물 용액에서 기포를 부상시켜 탈포하는 단계; 상기 탈포하는 단계를 거친 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 시트 형태로 캐스팅(casting)하는 단계; 및 상기 캐스팅된 시트 형태의 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 겔화하는 단계를 포함한다.In addition, the present invention provides a method for manufacturing a hydrogel sheet prepared from the composition for a hydrogel sheet, the manufacturing method comprising the steps of mixing a cellulose ether, a gelling agent, and a gelation accelerator to prepare a composition for a hydrogel sheet; Preparing a composition solution for a hydrogel sheet by adding the composition for a hydrogel sheet to hot water and stirring it; Defoaming by levitating air bubbles in the hydrogel sheet composition solution; Casting the hydrogel sheet composition solution that has undergone the defoaming step into a sheet form; and gelling the composition solution for a hydrogel sheet in the form of a cast sheet.

상기 열수의 온도는 70℃ ~ 100℃일 수 있다.The temperature of the hot water may be 70°C to 100°C.

상기 탈포하는 단계는, 상기 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 55℃ ~ 65℃에서 20분 ~ 60분간 유지하는 것에 의하여 수행될 수 있다.The defoaming step may be performed by maintaining the hydrogel sheet composition solution at 55°C to 65°C for 20 to 60 minutes.

상기 탈포하는 단계를 거친 하이드로겔 시트용 조성물 용액(고형분 5중량%)의 점도는 브룩필드 점도계로 60℃ 및 15 ~ 60rpm의 조건에서 측정할 때 500cps ~ 5000cps일 수 있다. The viscosity of the hydrogel sheet composition solution (solid content: 5% by weight) that has gone through the defoaming step may be 500 cps to 5000 cps when measured at 60°C and 15 to 60 rpm with a Brookfield viscometer.

본 발명에 따르면, 하이드로겔 시트용 조성물이 2중량% 수용액이 3cps ~ 300cps의 점도를 가지는 셀룰로오스 에테르를 포함함으로써, 상기 하이드로겔 시트용 조성물을 열수에 투입 및 교반하여 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 제조하는 과정 중에 발생되는 기포를 단시간의 탈포공정을 통해 용이하게 제거할 수 있다.According to the present invention, the composition for hydrogel sheets includes cellulose ether in which a 2% by weight aqueous solution has a viscosity of 3 cps to 300 cps, and the composition for hydrogel sheets is added to hot water and stirred to prepare a composition solution for hydrogel sheets. Bubbles generated during the process can be easily removed through a short-term defoaming process.

이와 같이, 하이드로겔 시트용 조성물 용액 내에 포함된 기포가 제거됨에 따라, 상기 기포로 인해 투명성이 떨어지고 뿌옇게 흐려진 외관을 갖는 하이드로겔 시트가 제조되는 문제점이 해소될 수 있다. 또한, 상기 기포가 하이드로겔의 3차원 망상구조 형태를 방해하여 겔강도와 같은 겔 시트 물성이 저하되는 문제점 또한 해소될 수 있다. In this way, as the bubbles contained in the composition solution for a hydrogel sheet are removed, the problem of producing a hydrogel sheet with reduced transparency and a cloudy appearance due to the bubbles can be solved. In addition, the problem of the bubbles interfering with the three-dimensional network structure of the hydrogel, thereby reducing the gel sheet physical properties such as gel strength, can be solved.

도 1은 실시예 1에 따라 제조된 하이드로겔 시트의 사진을 나타낸 것이다.
도 2는 비교예 1에 따라 제조된 하이드로겔 시트의 사진을 나타낸 것이다.
Figure 1 shows a photograph of a hydrogel sheet prepared according to Example 1.
Figure 2 shows a photograph of the hydrogel sheet prepared according to Comparative Example 1.

본 발명은 하이드로겔 시트용 조성물, 이로부터 제조되는 하이드로겔 시트 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a composition for a hydrogel sheet, a hydrogel sheet manufactured therefrom, and a method for producing the same.

먼저, 하이드로겔 시트용 조성물에 대해 살펴보면, 상기 조성물은 셀룰로오스 에테르(cellulose ether), 겔화제(gelling agent) 및 겔화 촉진제(gelling promoter)를 포함하고, 상기 셀룰로오스 에테르의 2중량% 수용액 점도는 우벨로데 점도계로 20℃의 조건에서 측정할 때 3cps ~ 300cps인 것을 특징으로 한다.First, looking at the composition for a hydrogel sheet, the composition includes cellulose ether, a gelling agent, and a gelling promoter, and the viscosity of a 2% by weight aqueous solution of the cellulose ether is Ubbelo. When measured with a viscometer under conditions of 20°C, it is characterized as 3cps to 300cps.

하이드로겔이란, 친수성 고분자의 사슬이 가교(cross-linking)를 이루어 3차원 망상구조를 형성한 것으로, 물을 함유하면서도 물에 녹지 않는 물질이다. 친수성 고분자들은 친수성이 강한 극성기 등을 가지며, 이러한 극성기들은 공유결합, 이온결합, 수소결합 또는 반데르발스(van der Waals) 결합 등에 의하여 3차원 망상 구조를 형성하게 된다.Hydrogel is a three-dimensional network structure formed by cross-linking hydrophilic polymer chains, and is a material that contains water but is insoluble in water. Hydrophilic polymers have polar groups with strong hydrophilicity, and these polar groups form a three-dimensional network structure through covalent bonds, ionic bonds, hydrogen bonds, or van der Waals bonds.

상기 하이드로겔 시트용 조성물에 포함되는 셀룰로오스 에테르는 셀룰로오스의 히드록시기를 에테르화한 셀룰로오스 유도체를 지칭하는 것이다. Cellulose ether included in the composition for hydrogel sheet refers to a cellulose derivative in which the hydroxyl group of cellulose is etherified.

본 발명에 따른 셀룰로오스 에테르의 2중량% 수용액 점도는 우벨로데 점도계로 20℃의 조건에서 측정할 때 3 ~ 300 cps의 낮은 점도범위를 갖는다. 본 발명자들은 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 제조하는 과정에서 상기 용액 내에 다량의 기포가 발생되고 이렇게 발생된 기포가 제거되지 않으면 하이드로겔 시트의 물성에 악영향을 미친다는 것을 인지하였다. 이에, 이러한 문제를 해결하고자 예의 연구 노력한 결과, 상기와 같은 낮은 점도범위를 갖는 셀룰로오스 에테르를 사용할 경우, 하이드로겔 시트용 조성물 용액 제조 후 단시간의 탈포공정을 통해 용이하게 기포를 제거할 수 있다는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.The viscosity of a 2% by weight aqueous solution of cellulose ether according to the present invention has a low viscosity range of 3 to 300 cps when measured at 20°C with an Ubbelohde viscometer. The present inventors recognized that during the process of preparing a composition solution for a hydrogel sheet, a large amount of bubbles are generated in the solution and that if the generated bubbles are not removed, they have a negative effect on the physical properties of the hydrogel sheet. Accordingly, as a result of intensive research efforts to solve this problem, it was confirmed that when using cellulose ether with a low viscosity range as described above, air bubbles can be easily removed through a short-time defoaming process after preparing the composition solution for hydrogel sheets. And the present invention was completed.

상기 셀룰로오스 에테르는 메틸 셀룰로오스(methyl cellulose), 히드록시에틸 메틸 셀룰로오스(hydroxyethyl methyl cellulose), 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스(hydroxypropyl methyl cellulose), 히드록시에틸 셀룰로오스(hydroxyethyl cellulose), 히드록시프로필 셀룰로오스(hydroxypropyl cellulose) 및 카르복시메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose)로 이루어진 군에서 선택되는 일종 이상을 포함할 수 있다.The cellulose ethers include methyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose. and carboxymethyl cellulose.

상기 하이드로겔 시트용 조성물은 겔 형성, 강도 조절, 이수 현상(syneresis) 조절 및 사용감 개선을 이유로 겔화제를 사용할 수 있다. 상기 겔화제로서는 피부에 대한 독성을 없애기 위하여 수용성 합성 고분자보다 천연 고분자가 사용될 수 있다. 이러한 겔화제로서 통상적으로 사용되는 천연고분자 겔화제가 제한없이 사용가능하며, 예를 들어 카라기난(Carrageenan), 로커스트 빈 검(Locust bean gum), 마노스(Mannose) 및 워터 체스넛 분말(water-chestnut flour)로 이루어진 군에서 선택되는 일종 이상이 사용될 수 있다. 특히, 상기 카라기난이 단독으로 사용되거나 카라기난과 다른 겔화제의 조합이 사용될 경우, 상온에서 겔화가 가능하고 우수한 겔 강도를 갖는 하이드로겔을 제조할 수 있어 바람직하다.The composition for the hydrogel sheet may use a gelling agent for gel formation, strength control, syneresis control, and improvement of feeling of use. As the gelling agent, natural polymers can be used rather than water-soluble synthetic polymers to eliminate toxicity to the skin. As such gelling agents, commonly used natural polymer gelling agents can be used without limitation, for example, carrageenan, locust bean gum, mannose, and water-chestnut flour. One or more types selected from the group consisting of may be used. In particular, when the carrageenan is used alone or in combination with carrageenan and another gelling agent, it is preferable to produce a hydrogel that can be gelled at room temperature and has excellent gel strength.

상기 천연 고분자 물질의 기계적 물성을 향상시키기 위하여 겔화 촉진제가 사용될 수 있다. 상기 겔화 촉진제는 상기 천연 고분자 물질을 가교시키는 역할을 한다. 상기 겔화 촉진제는 1족 또는 2족 금속의 염일 수 있으며, 바람직하게 염화마그네슘, 염화칼륨, 염화칼슘 및 염화나트륨으로 이루어진 군에서 선택되는 일종 이상이 포함될 수 있다.A gelation accelerator may be used to improve the mechanical properties of the natural polymer material. The gelation accelerator serves to crosslink the natural polymer material. The gelation accelerator may be a salt of a Group 1 or Group 2 metal, and may preferably contain at least one selected from the group consisting of magnesium chloride, potassium chloride, calcium chloride, and sodium chloride.

상기 셀룰로오스 에테르의 글루코스 단위(glucose unit) 당 상기 겔화제의 반복단위 몰비는 0.01 ~ 12.00이고, 상기 겔화 촉진제의 몰비는 0.01 ~ 2.00일 수 있다. 상기 겔화제의 반복단위 몰비가 상기 셀룰로오스 에테르의 글루코스 단위(glucose unit) 당 0.01 미만일 경우 점성이 너무 낮고 겔의 형성이 어려워 겔의 특성을 나타내지 못할 우려가 있고, 반면 12.00을 초과할 경우 겔의 경도가 너무 높아져 피부에 대한 부착력이 떨어지고 사용감이 저하될 우려가 있다. 또한, 겔화 촉진제의 몰비가 상기 셀룰로오스 에테르의 글루코스 단위(glucose unit) 당 0.01 미만일 경우 겔의 강도가 너무 낮아 겔이 무르고 찢기는 현상이 발생할 우려가 있고, 반면 2.00을 초과할 경우 겔의 경도가 너무 높아 피부에 대한 부착력이 떨어질 우려가 있다.The molar ratio of the repeating unit of the gelling agent per glucose unit of the cellulose ether may be 0.01 to 12.00, and the molar ratio of the gelation accelerator may be 0.01 to 2.00. If the repeating unit molar ratio of the gelling agent is less than 0.01 per glucose unit of the cellulose ether, the viscosity is too low and gel formation is difficult, and there is a risk that the gel characteristics may not be displayed. On the other hand, if it exceeds 12.00, the hardness of the gel If it becomes too high, there is a risk that adhesion to the skin may decrease and the feeling of use may deteriorate. In addition, if the molar ratio of the gelation accelerator is less than 0.01 per glucose unit of the cellulose ether, the strength of the gel is too low and there is a risk of the gel becoming brittle and tearing. On the other hand, if it exceeds 2.00, the hardness of the gel is too high. There is a risk that adhesion to the skin may decrease.

본 발명에 따라 제공되는 상기 하이드로겔 시트용 조성물의 5중량% 수용액 점도는 브룩필드 점도계로 60℃ 및 15 ~ 60rpm의 조건에서 측정할 때 500cps ~ 5000cps일 수 있다. 이때, 상기 하이드로겔 시트용 조성물의 수용액 점도는 탈포공정을 거친 하이드겔 시트용 조성물 용액의 점도를 측정한 것이다.The viscosity of the 5% by weight aqueous solution of the composition for the hydrogel sheet provided according to the present invention may be 500cps to 5000cps when measured under conditions of 60°C and 15 to 60 rpm with a Brookfield viscometer. At this time, the viscosity of the aqueous solution of the composition for hydrogel sheets is measured by measuring the viscosity of the solution of the composition for hydrogel sheets that has gone through the degassing process.

한편, 본 발명은 상기 따른 하이드로겔 시트용 조성물로 제조되는 하이드로겔 시트를 제공한다. Meanwhile, the present invention provides a hydrogel sheet manufactured from the composition for a hydrogel sheet according to the above.

상기 하이드로겔 시트는 기공도(porosity)가 0.01% ~ 5%일 수 있다. 상기 기공도가 0.01% 미만일 경우 제조공정 대비 경제성이 떨어질 우려가 있고, 반면 5%를 초과할 경우 하이드로겔 시트의 강도가 떨어지고 뿌옇게 흐려져 보이므로 외관상 좋지 못하다는 문제가 발생할 우려가 있다. 이때, 상기 기공도는 하이드로겔 시트의 무게 및 부피를 측정하여 실측된 시트의 밀도와 이론적으로 계산된 시트의 밀도를 이용하여 계산될 수 있다.The hydrogel sheet may have a porosity of 0.01% to 5%. If the porosity is less than 0.01%, there is a risk that the economic feasibility of the manufacturing process will decrease. On the other hand, if it exceeds 5%, the strength of the hydrogel sheet decreases and it looks cloudy, so there is a risk of poor appearance. At this time, the porosity can be calculated using the density of the sheet measured by measuring the weight and volume of the hydrogel sheet and the density of the sheet calculated theoretically.

상기 하이드로겔 시트는 의약학적 분야 및 화장품 분야에 광범위하게 적용될 수 있으며, 바람직하게 화장품용 마스크 팩으로 이용될 수 있고, 또는 창상 피복재로 이용될 수 있다.The hydrogel sheet can be widely applied in the medical and cosmetic fields, and can preferably be used as a cosmetic mask pack or as a wound covering material.

또한, 본 발명은 상기 하이드로겔 시트의 제조방법을 제공하며, 상기 제조방법은 셀룰로오스 에테르, 겔화제 및 겔화 촉진제를 혼합하여 하이드로겔 시트용 조성물을 제조하는 단계; 상기 하이드로겔 시트용 조성물을 열수(hot water)에 투입하고 교반하여 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 제조하는 단계; 상기 하이드로겔 시트용 조성물 용액에서 기포를 부상시켜 탈포하는 단계; 상기 탈포하는 단계를 거친 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 시트 형태로 캐스팅(casting)하는 단계; 및 상기 캐스팅된 시트 형태의 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 겔화하는 단계를 포함한다.In addition, the present invention provides a method for producing the hydrogel sheet, which includes preparing a composition for a hydrogel sheet by mixing cellulose ether, a gelling agent, and a gelling accelerator; Preparing a composition solution for a hydrogel sheet by adding the composition for a hydrogel sheet to hot water and stirring it; Defoaming by levitating air bubbles in the hydrogel sheet composition solution; Casting the hydrogel sheet composition solution that has undergone the defoaming step into a sheet form; and gelling the cast composition solution for a hydrogel sheet in the form of a sheet.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로겔 시트의 제조방법에 대해 단계별로 상세히 설명한다.Hereinafter, the method for manufacturing a hydrogel sheet according to an embodiment of the present invention will be described step by step in detail.

(1) 하이드로겔 시트용 조성물 제조 단계(1) Step of preparing composition for hydrogel sheet

이 단계는 상기 셀룰로오스 에테르, 겔화제 및 겔화 촉진제를 혼합하여 하이드로겔 시트용 조성물을 제조하는 단계이다. 이때, 상기 셀룰로오스 에테르의 점도 및 종류, 그리고 겔화제 및 겔화 촉진제의 종류 및 함량(몰비) 등과 같은 각 조성물의 특성은 전술한 바와 같다.This step is to prepare a composition for a hydrogel sheet by mixing the cellulose ether, gelling agent, and gelation accelerator. At this time, the characteristics of each composition, such as the viscosity and type of the cellulose ether, and the type and content (molar ratio) of the gelling agent and gelling accelerator, are as described above.

상기와 같이 셀룰로오스 에테르, 겔화제 및 겔화 촉진제를 혼합하여 하이드로겔 시트용 조성물을 만들고 나서 후술할 (2)단계에 따라 상기 하이드로겔 시트용 조성물을 열수에 투입하여 교반하는 경우, 각각의 셀룰로오스 에테르, 겔화제 및 겔화 촉진제를 단계적으로 열수에 투입하여 교반하는 경우에 비하여 후술할 (3)단계에에 따른 탈포공정에 소요되는 공정시간이 단축될 수 있다.When a composition for a hydrogel sheet is prepared by mixing a cellulose ether, a gelling agent, and a gelling accelerator as described above, and then adding the composition for a hydrogel sheet to hot water and stirring according to step (2), which will be described later, each cellulose ether, Compared to the case where the gelling agent and gelling accelerator are gradually added to hot water and stirred, the process time required for the degassing process according to step (3), which will be described later, can be shortened.

(2) 하이드로겔 시트용 조성물 용액 제조 단계(2) Step of preparing composition solution for hydrogel sheet

이 단계는 상기 하이드로겔 시트용 조성물을 열수(hot water)에 투입하고 교반함으로써 분산 및 부분 용해하여 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 제조하는 단계이다. This step is to prepare a composition solution for a hydrogel sheet by dispersing and partially dissolving the hydrogel sheet composition in hot water and stirring.

상기 열수의 온도는 70℃ ~ 100℃일 수 있다. 이때, 상기 열수의 온도가 70℃ 미만일 경우에는 하이드로겔 시트용 조성물의 분산 및 부분용해가 잘 이루어지지 않아 하이드로겔 시트용 조성물 용액 제조가 어려울 수 있고, 이로 인해 하이드로겔 시트의 물성이 저하될 수 있다.The temperature of the hot water may be 70°C to 100°C. At this time, if the temperature of the hot water is less than 70°C, dispersion and partial dissolution of the composition for the hydrogel sheet may not occur well, so it may be difficult to prepare the composition solution for the hydrogel sheet, which may result in a decrease in the physical properties of the hydrogel sheet. there is.

상기 하이드로겔 시트용 조성물을 열수에 분산 및 부분 용해시켜 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 제조하는 과정에서 기계식 교반기(mechanical stirrer)를 사용하여 물리적인 힘을 가하게 되는데, 이때 다량의 기포가 상기 용액 내에 발생하게 된다. 상기 용액에서 기포가 제거되지 않으면, 상기 조성물로 제조되는 하이드로겔 시트의 외관 및 강도 등과 같은 기계적 물성에 부정적인 영향을 미치므로, 기포 제거를 위해 후술할 (3) 탈포단계을 거치게 된다.In the process of preparing the composition solution for hydrogel sheets by dispersing and partially dissolving the composition for hydrogel sheets in hot water, physical force is applied using a mechanical stirrer. At this time, a large amount of bubbles are generated in the solution. I do it. If air bubbles are not removed from the solution, it will have a negative effect on the mechanical properties, such as appearance and strength, of the hydrogel sheet manufactured from the composition, and therefore, the defoaming step (3), which will be described later, is performed to remove air bubbles.

(3) 탈포단계 (3) Defoaming step

이 단계는 상기 하이드로겔 시트용 조성물 용액에서 기포를 부상시켜 탈포하는 단계이다. This step is a step of defoaming by levitating air bubbles in the hydrogel sheet composition solution.

상기 탈포하는 단계는, 상기 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 55℃ ~ 65℃에서 20분 ~ 60분간 유지하는 것에 의하여 수행될 수 있다. 본 발명에 따라 3cps ~ 300cps 범위의 낮은 점도를 갖는 셀룰로오스 에테르를 포함하는 하이드로겔 시트용 조성물을 이용하여 상기 (2)단계에 따라 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 제조할 경우, 상기 용액 내에 생성된 기포는 55 ~ 65℃ 범위에서 자연적으로 부상하여 제거될 수 있다. 이때, 상기 용액을 상기 온도범위로 유지할 경우, 1시간 이내에 용액 내의 기포를 제거할 수 있으므로 공정 효율이 향상될 수 있다.The defoaming step may be performed by maintaining the hydrogel sheet composition solution at 55°C to 65°C for 20 to 60 minutes. When preparing a composition solution for a hydrogel sheet according to step (2) using a composition for a hydrogel sheet containing a cellulose ether having a low viscosity in the range of 3 cps to 300 cps according to the present invention, bubbles generated in the solution Can be naturally floated and removed in the range of 55 to 65°C. At this time, when the solution is maintained in the above temperature range, process efficiency can be improved because bubbles in the solution can be removed within 1 hour.

이와 같이 단시간의 탈포공정에 의해 용이하게 하이드로겔 시트용 조성물 용액에 포함된 기포가 제거됨에 따라, 상기 기포로 인해 야기되는 문제점, 예컨대 상기 기포가 하이드로겔의 3차원 망상구조 형태를 방해하여 겔강도와 같은 겔 시트 물성을 저하시키거나 뿌옇고 흐린 외관을 갖게 하여 하이드로겔 시트의 품질을 저하시키는 문제점을 해소할 수 있다.As the air bubbles contained in the composition solution for a hydrogel sheet are easily removed through this short-term degassing process, problems caused by the bubbles, such as the bubbles interfering with the three-dimensional network structure of the hydrogel, reduce the gel strength. It is possible to solve the problem of deteriorating the quality of the hydrogel sheet by lowering the physical properties of the gel sheet or giving it a cloudy and cloudy appearance.

본 발명에 따른 하이드로겔 시트용 조성물은 저점도의 셀룰로오스 에테르를 포함하므로, 상기 탈포단계를 거친 하이드로겔 시트용 조성물 용액(고형분 5중량%)의 점도는 브룩필드 점도계로 60℃ 및 15 ~ 60rpm의 조건에서 측정할 때 500cps ~ 5000cps 일 수 있다.Since the composition for hydrogel sheets according to the present invention contains low viscosity cellulose ether, the viscosity of the composition solution for hydrogel sheets (5% by weight of solids) that has gone through the degassing step is measured at 60°C and 15 to 60 rpm using a Brookfield viscometer. When measured under certain conditions, it can be 500cps to 5000cps.

(4) 캐스팅 단계(4) Casting step

이 단계는 상기 탈포단계를 거친 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 시트 형태로 캐스팅(casting)하는 단계이다.This step is a step of casting the hydrogel sheet composition solution that has gone through the degassing step into a sheet form.

구체적으로, 상기 탈포된 하이드로겔 시트용 조성물 용액은 상온에서 0.1mm ~ 10.0mm의 두께로 캐스팅됨으로써 하이드로겔 시트로 제조될 수 있다. 상기 두께가 0.1mm 미만일 경우 하이드로겔 시트의 강도 저하로 인하여 찢어지는 문제가 발생할 수 있고, 반면 10mm를 초과할 경우 피부 밀착력이 현저히 떨어지고, 유효성분의 전달 효율성이 떨어질 수 있다.Specifically, the defoamed composition solution for a hydrogel sheet can be produced into a hydrogel sheet by casting it to a thickness of 0.1 mm to 10.0 mm at room temperature. If the thickness is less than 0.1 mm, tearing problems may occur due to a decrease in the strength of the hydrogel sheet, while if it exceeds 10 mm, skin adhesion may be significantly reduced and delivery efficiency of the active ingredient may be reduced.

(5) 겔화단계(5) Gelation step

이 단계는 상기 캐스팅 단계를 거친 시트 형태의 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 겔화하는 단계이다.This step is a step of gelling the composition solution for a sheet-shaped hydrogel sheet that has gone through the casting step.

상기 겔화는 본 발명에 속하는 분야에 속하는 통상의 방법에 따라 수행될 수 있으며, 예컨대 겔화제로서 카라기난이 단독으로 사용되거나 카라기난과 다른 겔화제의 조합이 사용될 경우에는 상온에서 자연 방치하는 방법으로 수행될 수 있다. The gelation may be performed according to a conventional method belonging to the field of the present invention. For example, when carrageenan is used alone as a gelling agent or a combination of carrageenan and another gelling agent is used, it may be carried out by leaving it naturally at room temperature. You can.

이하, 실시예들을 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이러한 실시예들에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples, but the present invention is not limited to these examples.

실시예 1Example 1

히드록시프로필 메틸셀룰로오스(hydroxypropyl methyl cellulose; HPMC)(롯데정밀화학주식회사 제조, HPMC 2910), 카라기난(MSC), 로커스트 빈 검(LBG Sicilia) 및 염화칼륨(Sigma Aldrich)을 혼합하여 하이드로겔 시트용 조성물을 제조하였다. 이때, 상기 HPMC의 글루코스 단위(glucose unit) 1몰당 상기 카라기난은 0.3몰, 상기 로커스트 빈 검은 0.1몰, 상기 염화칼륨은 0.07몰의 몰비로 혼합되었다. 즉, 상기 HPMC, 겔화제(카라기난 + 로커스트 빈 검) 및 염화칼륨은 1 : 0.4 : 0.07의 몰비로 혼합되었다. 그리고, 상기 히드록시프로필 메틸셀룰로오스의 2중량% 수용액 점도는 우벨로데 점도계로 20℃ 조건에서 측정할 때 15cps 이다.A composition for a hydrogel sheet was prepared by mixing hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) (HPMC 2910, manufactured by Lotte Fine Chemical Co., Ltd.), carrageenan (MSC), locust bean gum (LBG Sicilia), and potassium chloride (Sigma Aldrich). Manufactured. At this time, per 1 mole of glucose unit of the HPMC, the carrageenan was mixed at a molar ratio of 0.3 mole, the locust bean gum was 0.1 mole, and the potassium chloride was 0.07 mole. That is, the HPMC, gelling agent (carrageenan + locust bean gum), and potassium chloride were mixed at a molar ratio of 1:0.4:0.07. In addition, the viscosity of a 2% by weight aqueous solution of hydroxypropyl methylcellulose is 15 cps when measured at 20°C with an Ubbelohde viscometer.

이어서, 상기 하이드로겔 시트용 조성물을 85℃의 열수에 투입하고 교반하여 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 제조하였다. 이때, 상기 하이드로겔 시트용 조성물 용액에서 총고체 함량(하이드로겔 시트용 조성물)은 5중량%이다.Next, the composition for a hydrogel sheet was added to hot water at 85°C and stirred to prepare a composition solution for a hydrogel sheet. At this time, the total solid content (composition for hydrogel sheets) in the hydrogel sheet composition solution is 5% by weight.

이어서, 상기 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 60℃에서 60분동안 방치함으로써, 상기 용액 내에 생성된 기포가 자연적으로 부상하여 외부로 방출되도록 하는 탈포공정을 수행하였다. 이때, 탈포공정을 거친 하이드로겔 시트용 조성물 용액(고형분 5중량%)의 점도는 브룩필드 점도계로 60℃ 및 60rpm의 조건에서 측정할 때 1677cps 이다.Next, the hydrogel sheet composition solution was left at 60°C for 60 minutes to perform a degassing process in which bubbles generated in the solution naturally floated and were released to the outside. At this time, the viscosity of the hydrogel sheet composition solution (solid content 5% by weight) that has gone through the degassing process is 1677cps when measured at 60°C and 60rpm with a Brookfield viscometer.

이어서, 상기 탈포 공정을 거친 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 상온조건에서 0.1mm의 두께로 캐스팅한 후, 겔화하여 하이드로겔 시트를 제조하였다. Next, the composition solution for a hydrogel sheet that had gone through the degassing process was cast to a thickness of 0.1 mm under room temperature conditions and then gelled to prepare a hydrogel sheet.

실시예 2 내지 4 및 비교예 1 내지 2Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 2

상기 HPMC의 2중량% 수용액 점도 및 상기 탈포공정을 거친 하이드로겔 시트용 조성물 용액의 점도가 하기의 표 1에 기재된 바와 같이 변경된 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 하이드로겔 시트를 제조하였다.A hydrogel sheet was prepared in the same manner as in Example 1, except that the viscosity of the 2% by weight aqueous solution of HPMC and the viscosity of the hydrogel sheet composition solution that had undergone the degassing process were changed as shown in Table 1 below.

평가예 1Evaluation example 1

상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 2에 따라 60℃에서 60분동안 방치된 상기 하이드로겔 시트용 조성물 용액 속에 남아 있는 기포의 상태, 즉 탈포상태를 육안으로 관찰하였다.The state of bubbles remaining in the hydrogel sheet composition solution left at 60°C for 60 minutes according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 2, that is, the degassing state, was observed with the naked eye.

하기의 표 1에서 "×"는 기포가 거의 다 부상하여 상기 용액은 투명한 맑은 상태이며, 상부에 소수의 기포만 잔류하는 상태를 나타낸다. 그리고, "△"는 상기 용액 아랫부분은 맑은 용액이지만 상부에 두꺼운 층의 기포로 덮여 있는 상태를 나타내며, "○"는 상기 용액 내부 전체적인 부분에 기포가 잔류하고 있는 상태를 나타낸다.In Table 1 below, “×” indicates that almost all bubbles have floated, so the solution is transparent and clear, with only a few bubbles remaining at the top. In addition, "△" indicates a state in which the lower part of the solution is clear, but the upper part is covered with a thick layer of bubbles, and "○" indicates a state in which bubbles remain throughout the entire interior of the solution.

평가예 2Evaluation example 2

상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 2에 따라 제조된 하이드로겔 시트를 가로세로 7cm×7cm로 재단한 시편의 겔시트 강도를 측정하고, 그 결과를 하기의 표 1에 나타내었다. 이때, 측정조건은 하기와 같다.The gel sheet strength of a specimen cut from the hydrogel sheets prepared according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 2 to 7 cm x 7 cm was measured, and the results are shown in Table 1 below. At this time, the measurement conditions are as follows.

- 기기 : CT3 Texture Analyzer(Brookfield)- Device: CT3 Texture Analyzer (Brookfield)

- Probe : TA41(Cyliderical probe) - Probe: TA41 (Cyliderical probe)

- Fixture base table : Ta-BT-KTI- Fixture base table: Ta-BT-KTI

- Test type : compression - Test type: compression

- Target type : Distance - Target type: Distance

- Target value : 30mm - Target value: 30mm

- Trigger load : 2g -Trigger load: 2g

- Test speed : 0.5 mm/s- Test speed: 0.5 mm/s

HPMC 점도(cps)HPMC viscosity (cps) 하이드로겔 시트용 조성물 점도(cps)Viscosity of composition for hydrogel sheet (cps) 탈포상태Defoamed state 겔시트 강도(g)Gel sheet strength (g) 실시예 1Example 1 1515 16771677 ×× 101.5101.5 실시예 2Example 2 150150 33543354 ×× 100.8100.8 실시예 3Example 3 200200 38183818 ×× 93.493.4 실시예 4Example 4 300300 41844184 ×× 89.389.3 비교예 1Comparative Example 1 400400 55625562 74.374.3 비교예 2Comparative Example 2 500500 62026202 74.874.8

상기 표 1을 살펴보면, 2중량% 수용액의 점도가 3cps ~ 300cps인 HPMC를 포함하는 실시예 1 내지 4의 경우, 탈포공정을 거친 하이드로겔 시트용 조성물 용액(고형분 5중량%)의 점도가 500cps ~ 5000cps 범위에 속하는 것을 확인할 수 있고, 이 경우 60분간의 탈포공정을 거친 후 기포가 거의 다 부상하여 상기 하이드로겔 시트용 조성물 용액은 투명한 맑은 상태이며, 상부에 소수의 기포만 잔류하는 상태를 나타내었다. 반면, 상기 점도 범위를 벗어나는 HPMC를 포함하는 하이드로겔 시트용 조성물로부터 제조된 비교예 1 내지 2에 따른 하이드로겔 시트용 조성물 용액의 경우, 60분의 탈포공정을 거친 후에도 상부에 두꺼운 층의 기포로 덮여 있는 상태를 나타내거나 상기 용액 속 전체적인 부분에 기포가 잔류하고 있는 상태를 나타내었다.도 1 및 2에는 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 하이드로겔 시트의 사진이 각각 도시되어 있다. 상기 도 1 및 2를 살펴보면, 실시예 1에 따라 제조된 하이드로겔 시트에는 기포가 관찰되지 않는 반면, 비교예 1에 따라 제조된 하이드로겔 시트에는 기포가 다량 발견되는 것을 확인할 수 있다.Looking at Table 1, in the case of Examples 1 to 4 containing HPMC with a 2% by weight aqueous solution having a viscosity of 3cps to 300cps, the viscosity of the composition solution for a hydrogel sheet (5% by weight of solids) that has undergone a degassing process is 500cps to 500cps. It can be confirmed that it falls within the range of 5000cps, and in this case, after a 60-minute degassing process, almost all bubbles floated, and the composition solution for hydrogel sheets was transparent and clear, with only a few bubbles remaining at the top. . On the other hand, in the case of the hydrogel sheet composition solutions according to Comparative Examples 1 to 2 prepared from the hydrogel sheet composition containing HPMC outside the above viscosity range, a thick layer of bubbles was formed on the top even after a 60-minute defoaming process. It indicates a state of being covered or of bubbles remaining throughout the entire solution. Figures 1 and 2 show photographs of the hydrogel sheet prepared according to Example 1 and Comparative Example 1, respectively. Looking at Figures 1 and 2, it can be seen that while no bubbles were observed in the hydrogel sheet prepared according to Example 1, a large amount of bubbles were found in the hydrogel sheet prepared according to Comparative Example 1.

또한, 실시예 1 내지 4에 따라 제조된 하이드로겔 시트의 경우, 비교예 1 내지 2에 따라 제조된 하이드로겔 시트에 비하여 강도가 높게 나타나는 것을 확인할 수 있다.In addition, it can be seen that the hydrogel sheets prepared according to Examples 1 to 4 have higher strength compared to the hydrogel sheets prepared according to Comparative Examples 1 to 2.

이상, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 권리범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.As described above, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but rather to explain the scope of the present invention, and the scope of rights of the present invention should be interpreted in accordance with the scope of the patent claims below, and all technical ideas within the equivalent scope thereof should be interpreted. should be interpreted as included in the scope of rights of the present invention.

Claims (11)

우벨로데 점도계로 20℃에서 측정 시의 셀룰로오스 에테르 2중량% 수용액 점도가 3cps ~ 300cps인 셀룰로오스 에테르, 겔화제 및 겔화 촉진제를 혼합하여 하이드로겔 시트용 조성물을 제조하는 단계;
상기 하이드로겔 시트용 조성물을 70℃ ~ 100℃의 열수(hot water)에 투입하고 교반하여 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 제조하는 단계;
상기 하이드로겔 시트용 조성물 용액에서 기포를 부상시켜 탈포하는 단계;
상기 탈포하는 단계를 거친 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 시트 형태로 캐스팅(casting)하는 단계; 및
상기 캐스팅된 시트 형태의 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 겔화하는 단계를 포함하고,
상기 탈포하는 단계를 거친 하이드로겔 시트용 조성물 용액(고형분 5중량%)의 점도는 브룩필드 점도계로 60℃ 및 15 ~ 60rpm의 조건에서 측정할 때 500cps ~ 5000cps인 것을 특징으로 하는 하이드로겔 시트 제조 방법.
Preparing a composition for a hydrogel sheet by mixing a cellulose ether, a gelling agent, and a gelling accelerator having a 2% by weight aqueous solution of cellulose ether with a viscosity of 3 cps to 300 cps as measured at 20°C with an Ubbelohde viscometer;
Preparing a composition solution for a hydrogel sheet by adding the composition for a hydrogel sheet to hot water at 70°C to 100°C and stirring it;
Defoaming by levitating air bubbles in the hydrogel sheet composition solution;
Casting the hydrogel sheet composition solution that has undergone the defoaming step into a sheet form; and
Comprising the step of gelling the composition solution for a hydrogel sheet in the form of a cast sheet,
A method of producing a hydrogel sheet, characterized in that the viscosity of the composition solution for a hydrogel sheet (5% by weight of solids) that has gone through the defoaming step is 500 cps to 5000 cps when measured at 60 ° C. and 15 to 60 rpm with a Brookfield viscometer. .
제1항에 있어서,
상기 탈포하는 단계는, 상기 하이드로겔 시트용 조성물 용액을 55℃ ~ 65℃에서 20분 ~ 60분간 유지하는 것에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 하이드로겔 시트 제조 방법.
According to paragraph 1,
The defoaming step is a hydrogel sheet manufacturing method, characterized in that performed by maintaining the hydrogel sheet composition solution at 55 ° C. to 65 ° C. for 20 minutes to 60 minutes.
제1항에 있어서,
상기 셀룰로오스 에테르는 메틸 셀룰로오스(methyl cellulose), 히드록시에틸 메틸 셀룰로오스(hydroxyethyl methyl cellulose), 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스(hydroxypropyl methyl cellulose), 히드록시에틸 셀룰로오스(hydroxyethyl cellulose), 히드록시프로필 셀룰로오스(hydroxypropyl cellulose) 및 카르복시메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose)로 이루어진 군에서 선택되는 일종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이드로겔 시트 제조 방법.
According to paragraph 1,
The cellulose ethers include methyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose. and carboxymethyl cellulose.
제1항에 있어서,
상기 겔화제는 카라기난(Carrageenan), 로커스트 빈 검(Locust bean gum), 마노스(Mannose) 및 워터 체스넛 분말(water-chestnut flour)로 이루어진 군에서 선택되는 일종 이상의 천연 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이드로겔 시트 제조 방법.
According to paragraph 1,
The gelling agent is characterized in that it contains at least one natural polymer selected from the group consisting of carrageenan, locust bean gum, mannose, and water-chestnut flour. Hydrogel sheet manufacturing method.
제1항에 있어서,
상기 겔화 촉진제는 1족 또는 2족 금속의 염인 것을 특징으로 하는 하이드로겔 시트 제조 방법.
According to paragraph 1,
A method for producing a hydrogel sheet, characterized in that the gelation accelerator is a salt of a Group 1 or Group 2 metal.
제5항에 있어서,
상기 겔화 촉진제는 염화마그네슘, 염화칼륨, 염화칼슘 및 염화나트륨으로 이루어진 군에서 선택되는 일종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이드로겔 시트 제조 방법.
According to clause 5,
A method of producing a hydrogel sheet, wherein the gelation accelerator includes at least one selected from the group consisting of magnesium chloride, potassium chloride, calcium chloride, and sodium chloride.
제1항에 있어서,
상기 셀룰로오스 에테르의 글루코스 단위(glucose unit) 당 상기 겔화제의 반복단위 몰비는 0.01 ~ 12.00이고, 상기 겔화 촉진제의 몰비는 0.01 ~ 2.00인 것을 특징으로 하는 하이드로겔 시트 제조 방법.
According to paragraph 1,
A method for producing a hydrogel sheet, characterized in that the molar ratio of the repeating unit of the gelling agent per glucose unit of the cellulose ether is 0.01 to 12.00, and the molar ratio of the gelation accelerator is 0.01 to 2.00.
제1항에 따른 하이드로겔 시트 제조 방법으로 제조되는 하이드로겔 시트.A hydrogel sheet manufactured by the hydrogel sheet manufacturing method according to claim 1. 제8항에 있어서,
상기 하이드로겔 시트는 기공도(porosity)가 0.01% ~ 5%인 것을 특징으로 하는 하이드로겔 시트.
According to clause 8,
The hydrogel sheet is characterized in that the hydrogel sheet has a porosity of 0.01% to 5%.
제8항에 있어서,
상기 하이드로겔 시트는 화장품용 마스크 팩으로 이용되는 것을 특징으로 하는 하이드로겔 시트.
According to clause 8,
The hydrogel sheet is characterized in that it is used as a cosmetic mask pack.
제8항에 있어서,
상기 하이드로겔 시트는 창상 피복재로 이용되는 것을 특징으로 하는 하이드로겔 시트.
According to clause 8,
A hydrogel sheet, characterized in that the hydrogel sheet is used as a wound coating material.
KR1020230153048A 2016-09-22 2023-11-07 Composition for hydrogel sheet, hydrogel sheet made from the composition and method of manufacturing thereof KR20230158445A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230153048A KR20230158445A (en) 2016-09-22 2023-11-07 Composition for hydrogel sheet, hydrogel sheet made from the composition and method of manufacturing thereof

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160121762A KR20180032752A (en) 2016-09-22 2016-09-22 Composition for hydrogel sheet, hydrogel sheet made from the composition and method of manufacturing thereof
KR1020230153048A KR20230158445A (en) 2016-09-22 2023-11-07 Composition for hydrogel sheet, hydrogel sheet made from the composition and method of manufacturing thereof

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160121762A Division KR20180032752A (en) 2015-09-25 2016-09-22 Composition for hydrogel sheet, hydrogel sheet made from the composition and method of manufacturing thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230158445A true KR20230158445A (en) 2023-11-20

Family

ID=61976413

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160121762A KR20180032752A (en) 2015-09-25 2016-09-22 Composition for hydrogel sheet, hydrogel sheet made from the composition and method of manufacturing thereof
KR1020230153048A KR20230158445A (en) 2016-09-22 2023-11-07 Composition for hydrogel sheet, hydrogel sheet made from the composition and method of manufacturing thereof

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160121762A KR20180032752A (en) 2015-09-25 2016-09-22 Composition for hydrogel sheet, hydrogel sheet made from the composition and method of manufacturing thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (2) KR20180032752A (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102309618B1 (en) * 2019-10-31 2021-10-07 (주)이미인 Rice hydrogel and preparing method thereof
KR102483862B1 (en) * 2022-07-08 2023-01-03 (주)씨어스테크놀로지 Eco-friendly biocompatible conductive hydrogel for medical device electrode and manufacturing method thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130036543A (en) 2011-10-04 2013-04-12 주식회사 제닉 Hydrogel composition for holding object and method for preparing hydrogel using the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130036543A (en) 2011-10-04 2013-04-12 주식회사 제닉 Hydrogel composition for holding object and method for preparing hydrogel using the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180032752A (en) 2018-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200253841A1 (en) Composition for hydrogel sheet, hydrogel sheet manufactured therefrom, and method for manufacturing same
KR20230158445A (en) Composition for hydrogel sheet, hydrogel sheet made from the composition and method of manufacturing thereof
Qi et al. Investigation of Salecan/poly (vinyl alcohol) hydrogels prepared by freeze/thaw method
JP4762785B2 (en) Gelatin sponge
Kirdponpattara et al. Structural modification and characterization of bacterial cellulose–alginate composite scaffolds for tissue engineering
US6800753B2 (en) Regenerated cellulose and oxidized cellulose membranes as potential biodegradable platforms for drug delivery and tissue engineering
Zhu et al. Novel enzymatic crosslinked hydrogels that mimic extracellular matrix for skin wound healing
KR101500987B1 (en) Hydrogel composition for masking pack containing water-soluble polyurethane
KR101367105B1 (en) Hydrogel Composition For Holding Object And Method For Preparing Hydrogel Using the Same
KR20170053515A (en) Method of manufacturing dry hydrogel sheet and dry hydrogel sheet manufactured by the method
Cui et al. An injectable and self-healing cellulose nanofiber-reinforced alginate hydrogel for bone repair
CN112121032B (en) Hydrogel patch for skin care and preparation method thereof
KR20180060173A (en) Method of manufacturing porous hydrogel sheet and porous hydrogel sheet manufactured by the method
EP3715119A1 (en) Ink for 3d printing system
Zou et al. Temperature-sensitive poly (N-isopropylacrylamide)/konjac glucomannan/graphene oxide composite membranes with improved mechanical property, swelling capability, and degradability
CN111939324B (en) Injectable in-situ forming hydrogel based on natural polysaccharide and preparation method and application thereof
CN112940304B (en) Three-dimensional cell culture scaffold, fibroblast gel and preparation method thereof
CN108359143B (en) Hydrogel 3D printing material and preparation method thereof
Kalyani et al. Modulation of morphology, water uptake/retention, and rheological properties by in-situ modification of bacterial cellulose with the addition of biopolymers
Madadian et al. Development of 3D-Printable Albumin–Alginate Foam for Wound Dressing Applications
JP5054306B2 (en) Film-like composition
CN113336972B (en) Multifunctional collagen-based nano composite hydrogel and preparation method thereof
CN112704765A (en) Chitosan-graphene oxide composite gel and preparation method thereof
JP3700940B2 (en) Method for producing porous sheet for skin care
KR20130134423A (en) Opaque hydrogel cosmetic pack composition using calcium carbonate

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
E902 Notification of reason for refusal