WO2017171513A1 - 마스크 팩용 부직포 시트 - Google Patents

마스크 팩용 부직포 시트 Download PDF

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WO2017171513A1
WO2017171513A1 PCT/KR2017/003619 KR2017003619W WO2017171513A1 WO 2017171513 A1 WO2017171513 A1 WO 2017171513A1 KR 2017003619 W KR2017003619 W KR 2017003619W WO 2017171513 A1 WO2017171513 A1 WO 2017171513A1
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WO
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sheet
nonwoven fabric
divided
mask pack
yarn
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PCT/KR2017/003619
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안태환
김진일
최진환
조희정
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코오롱인더스트리 주식회사
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    • A45—HAND OR TRAVELLING ARTICLES
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    • A45D44/00—Other cosmetic or toiletry articles, e.g. for hairdressers' rooms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/02—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by special physical form
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    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4282—Addition polymers
    • D04H1/43—Acrylonitrile series
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4326—Condensation or reaction polymers
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    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
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    • D04H13/00—Other non-woven fabrics

Definitions

  • the present invention relates to a nonwoven sheet for mask pack.
  • mask packs are popular among women as well as men because of the convenience of skin care at home, and most of all, they live in a society where their appearance is becoming more competitive. For busy modern people who can't afford it, skin care using mask packs is becoming a way to achieve satisfactory effects while saving time and money.
  • sheet-shaped support that mimics the shape of the face is impregnated with essences containing nutrients such as natural extracts, proteins and vitamins to whiten, improve wrinkles
  • Sheet-type mask packs are formulated to provide hydration, skin trouble relief, skin elasticity, and antibacterial function.
  • the sheet used as a support in a sheet-type mask pack is mostly a nonwoven fabric manufactured using synthetic fibers such as polypropylene (PP), polyester (PET), polyethylene (PE), and the like.
  • the sheet manufactured based on the nonwoven fabric did not adhere enough to the skin, so there was a limit to delivering the active ingredient to the depth of the skin.
  • the weight of the pack may be increased, causing discomfort such as dripping from the face during use.
  • a mask pack sheet in the form of a hydrogel which is capable of daily activities even though the pack is worn with excellent adhesion to the skin, has also appeared and has become popular.
  • the thickness of the sheet itself is heavy, and there was an inconvenience in that the protective film attached to the gel part was removed for protection.
  • Korean Patent Publication No. 2011-0060525 'Ultra-fine melt blown nonwoven fabric with excellent hygroscopicity and cosmetic sheet mask using the same'
  • a technique of improving absorption of a mask sheet by using a hydrophilic additive in a ultra-fine melt blown nonwoven fabric sheet is disclosed.
  • Korean Patent Laid-Open No. 2011-080066 'Skin Beauty Sheet and Manufacturing Method thereof'
  • a double layer nanofiber layer was formed on a nonwoven fabric, and the skin mask pack treated with plasma on the double layer nanofiber layer was treated. I'm proposing.
  • the present invention is to provide a non-woven sheet for the mask pack non-woven sheet is improved in flexibility and impregnation of the material itself compared to the non-woven type mask pack sheet made of conventional synthetic fibers, excellent self-supporting strength.
  • a preferred embodiment of the present invention for solving the above problems is a mask pack nonwoven sheet including a divided yarn formed from two or more thermoplastic resins.
  • the divided yarn according to the embodiment may be formed from two or more thermoplastic resins including polyethylene terephthalate (PET) and nylon (Nylon).
  • PET polyethylene terephthalate
  • Nylon nylon
  • the divided yarn may be formed from a thermoplastic resin including 60 to 80% by weight polyethylene terephthalate (PET) and 20 to 40% by weight of nylon (Nylon).
  • PET polyethylene terephthalate
  • Nylon nylon
  • the divided yarn according to the embodiment may also be one or more selected from 8 divided yarns, 16 divided yarns and 32 divided yarns, and may have an average diameter of 0.01 to 2 ⁇ m per strand of fibers after being divided.
  • the nonwoven fabric sheet according to the embodiment may be a spun bond nonwoven fabric, the unit weight may be 30 to 60 g / m 2 based on dry weight, 0.15 to 0.3 ⁇ m thickness, porosity 60 to 95%. .
  • the present invention due to the excellent flexibility of the material, it is possible to improve adhesion and adhesion to the skin, improve wettability on cosmetics, and further, a mask pack sheet in a spun-bond method. As it is manufactured, it is possible to secure the excellent strength as well as the magnetic base force of the nonwoven sheet.
  • the present invention provides a nonwoven fabric sheet for a mask pack including divided yarns formed from two or more thermoplastic resins. Since the nonwoven fabric sheet for mask packs of the present invention includes divided yarns of fine fineness, it has high porosity and can contain cosmetic preparations well, and it has good flexibility and is applied to the skin to provide excellent effects as a mask pack sheet. .
  • the term 'splitting yarn' of the present invention refers to a special fiber manufactured so that a plurality of strands of fine fibers can be split out from one filament after complex spinning of a plurality of polymer resins. Can be divided into several types. Known as a representative split yarn is the sea island yarn (sea island), but the split yarn of the present invention is a radial shape that extends from the center of the fiber like a spokes rather than the islands of the sea islands to see the form of splitting the fine islands ( ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ) It may mean something close.
  • the divided yarn of the present invention is formed from two or more kinds of thermoplastic resins, all of the characteristics of the two kinds of thermoplastic resins may be exhibited.
  • the divided yarn when considering the elasticity and chemical resistance of the mask pack sheet, it is preferable that the divided yarn includes polyethylene terephthalate (PET), and when considering the wearing comfort such as excellent touch, the divided yarn includes nylon (Nylon). It is desirable to do. More preferably, when the divided yarn is formed from two or more thermoplastic resins including polyethylene terephthalate (PET) and nylon (Nylon), both the excellent elasticity and wettability of PET as well as the excellent flexibility of nylon are secured. It is possible to give the user an excellent fit as a sheet for mask packs.
  • PET polyethylene terephthalate
  • nylon nylon
  • the divided yarn 60 to 80% by weight of polyethylene terephthalate (PET) and 20 to 40% by weight of nylon (Nylon) It is good that it is N / P split yarn formed from the thermoplastic resin containing.
  • the divided yarn may be one or more selected from among 8 divided yarns, 16 divided yarns and 32 divided yarns, and among them, 16 divided yarns or 32 divided yarns may be used. It is more preferable for securing the flexibility of the sheet.
  • the present invention after the divided yarn is divided, it is preferable to divide into fine fibers having an average diameter of 0.01 to 2 ⁇ m per fiber.
  • a conventional technology for manufacturing a non-woven fabric sheet for mask pack using the ultrafine fibers such as Korea Patent Publication No. 2011-0060525.
  • the prior art is applying a melt-blown method that obtains microfiber by stretching while giving a high pressure hot air when the filament is discharged from the spinneret, prepared by the melt blown method Microfiber nonwoven fabrics are too low in strength and easily tear or adhere to the skin, resulting in insufficient support.
  • the mask pack nonwoven sheet of the present invention may be manufactured by a spun-bond method.
  • the spunbonded filament is made of short fibers, and then the short fibers are scattered in a web form and heat is applied thereto to prepare the nonwoven fabric by bonding the fibers constituting the web.
  • Excellent mechanical properties tensile strength
  • the nonwoven fabric sheet for mask pack of the present invention is produced by a spunbond method, while at the same time realizing the basic strength of the nonwoven fabric sheet, while using a split yarn, the final manufactured nonwoven fabric sheet has an average diameter of 0.5 to 2 ⁇ m It can be included to ensure excellent skin fit and soft fit.
  • the nonwoven fabric sheet for mask pack of the present invention may be manufactured by a spunbond method and may include ultrafine fibers.
  • the average diameter of the fibers is 10 ⁇ m. If it is below, there is a disadvantage that is difficult to apply, but the present invention is to be able to include the ultrafine fibers in the nonwoven fabric produced by the spunbond method because the split yarn is applied.
  • thermoplastic resins are put into separate extruders, and then melted, and the melted two or more kinds of resins are spinnerets designed with a specific shape of a nozzle (for example, a radial shape). (spinneret) to spin the split yarn containing two or more kinds of thermoplastic resin in one filament.
  • the spun divided yarns are drawn sufficiently using a high pressure air drawing device to produce filament fibers having a diameter of 10 to 25 ⁇ m, which is an average diameter that can be conventionally applied to the spunbond process.
  • the stretched filaments are opened in accordance with a conventional spunbond process, laminated in the form of a web, and then thermally bonded to each other through high-temperature and high-pressure calender rolls or emboss rolls. Thereafter, physical external force is applied to the manufactured nonwoven fabric through a high pressure water jet.
  • a high pressure water jet In this process, two polymers forming a split yarn are finally polymerized due to insufficient compatibility (affinity) with each other. The physical bond between them is broken and divided into microfiber form.
  • the pressure of the high pressure water jet water jet
  • the divided yarn is divided into microfibers to further complicate the structure of the web to further improve the strength of the nonwoven fabric. If the pressure of the water jet is 50 bar or less, it is not perfectly divided into microfibers and only the hair is formed on the surface. Difficult to apply as a sheet.
  • the divided yarn comprises polyethylene terephthalate (PET)
  • PET polyethylene terephthalate
  • aqueous alkali for example NaOH
  • the mask pack nonwoven fabric sheet of the present invention preferably has a unit weight of 30 to 60 g / m 2 , a thickness of 0.15 to 0.3 ⁇ m, and a porosity of 60 to 95%.
  • a unit weight of 30 to 60 g / m 2 preferably has a unit weight of 30 to 60 g / m 2 , a thickness of 0.15 to 0.3 ⁇ m, and a porosity of 60 to 95%.
  • KOLON polyethylene terephthalate
  • nylon DOMO, NY6 CHIP Domamid 2403T-HS
  • the prepared filament fibers were laminated in the form of a web on a conveyor net by a conventional opening method, and then subjected to a calendering process by calender rolls heated at a temperature of about 130 ° C. to give smoothness and an appropriate thickness.
  • 45 g A spunbond nonwoven fabric was prepared having a weight ratio of / m 2 (dry weight basis).
  • the spunbond nonwoven fabric for the mask pack sheet was finally manufactured by washing and drying.
  • Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the medium pressure of the water jet was changed to 150 bar.
  • Example 3 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the weight loss was changed to 10%.
  • Example 4 In the same manner as in Example 1, except that the filament was manufactured in 16 divided yarns. Example 4 was prepared.
  • Example 5 was manufactured in the same manner as in Example 1, except that composite spinning was performed using a content ratio (wt%) of the first polymer (PET) and the second polymer (Nylon) as 90:10.
  • Example 6 was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the composite spinning was performed using a content ratio (wt%) of the first polymer (PET) and the second polymer (Nylon) as 50:50.
  • the filament was manufactured using only polyethylene terephthalate (Kolon, P-25 SDT (Semi Dull Grade), used as the first polymer in Example 1), laminated on a conveyor net in the form of a web, and then about 130 A spunbond nonwoven fabric (Comparative Example 1) having a weight of 45 g / m 2 was prepared through a calendering process using a calender roll heated to a temperature of ° C. In addition, in the same manner as in Example 1, the water jet was divided and an alkali reduction process was performed.
  • the filament was prepared using only nylon (DO6, NY6 CHIP Domamid 2403T-HS) used in Example 1, laminated on a conveyor net in the form of a web, and then heated to a temperature of about 130 ° C.
  • a spunbond nonwoven fabric (Comparative Example 2) having a weight of 45 g / m 2 was prepared through a calendering process using a calender roll.
  • the water jet was divided and an alkali reduction process was performed.
  • Example 3 was prepared in the same manner as in Example 1, except that the fine granulation was carried out only by dissolving 40% of the sea component using ().
  • PET and Nylon are prepared in a weight ratio of 70:30, and each of them is introduced into two extruders, and at the same time spinning, air is supplied at a pressure of 5 psi and a temperature of 250 ° C., and the cooling temperature is 10 ° C. for the weight of the nonwoven fabric.
  • a meltblown nonwoven fabric (Comparative Example 4) of 45 g / m 2 was prepared.
  • Air permeability was measured using Frazier test method according to ASTM D 737. Specifically, the air permeability was measured by obtaining the amount of air (cm 3 / cm 2 / sec) flowing into the specimen having a size of 38 cm 2 at a drain pressure of 125 Pa.
  • division degree is computed by following formula 1 through the photograph 10ea which the nonwoven fabric cross section carried out by the magnification x200 microscope.
  • Equation 1) (number of divided filaments) / (number of filaments) * 100
  • Stiffness A panel angled at 45 ° to the edge of the bench that is level with the bottom surface, and the nonwoven sheet touches the panel while pushing the nonwoven sheet at a constant speed toward the edge of the bench. Based on this, the length of the nonwoven fabric sheet was pushed out from the edge of the bench. The longer the nonwoven sheet is pushed out, the lower the flexibility can be interpreted.
  • Example 1 (32 split yarns) 30 90% 8 ⁇ 10 ⁇ m 11 30 0.28 ⁇ m 3.0 cm
  • Example 2 32 split yarns 50 68% 14 ⁇ 20 ⁇ m 8 36 0.34 ⁇ m 2.8 cm
  • Example 3 32 split yarns 45 70% 12-18 ⁇ m 10 25 0.34 ⁇ m 2.5cm
  • Example 4 (16 split yarns) 64 72% 17 ⁇ 23 ⁇ m 12 28 0.48 ⁇ m 3.8 cm
  • Example 5 (N / P: 1/9) 62 40% 24 ⁇ 28 ⁇ m 12 31 0.39 ⁇ m 4.2 cm
  • Mask pack nonwoven fabric sheets of Examples 1 to 5 according to the present invention have excellent air permeability and physical properties due to the formation of micropores, and are smooth and flexible, so that when applied as a mask pack sheet, the adhesion to the skin is good and excellent feeling It was evaluated to be able to give.
  • the N / P ratio of 3/7, 32 divided yarn Examples 1 to 3 was found to be excellent even in flexibility and excellent physical properties.
  • Example 1 Example 2 Example 3
  • Example 4 Example 5
  • Example 6 Comparative Example 1 Comparative Example 2 Comparative Example 3 Comparative Example 4
  • Comparative Examples 1 and 2 were evaluated at 2 points or less in initial adhesion, and Comparative Examples 1 and 4 were evaluated at 3 points or less in support capacity, and Comparative Examples 1 and 2 scored 2 points in sustainability and texture at attachment. It evaluated below.
  • Comparative Examples 3 and 4 although the initial adhesion, the sustaining force, and the feeling of adhesion at all were excellent evaluations of 4.0 or higher, the bearing capacity was evaluated to be the lowest.

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Abstract

본 발명은 소재의 우수한 유연성으로 인해 피부와의 밀착력 및 부착성을 개선할 수 있고, 화장품에 대한 함침성(wettability)을 향상시킬 수 있으며, 나아가 자기 기지력은 물론 우수한 강도까지 확보할 수 있는 마스크 팩용 부직포 시트로서, 구체적으로는 2종 이상의 열가소성 수지로부터 형성된 분할사를 포함하는 마스크 팩용 부직포 시트에 관한 것이다.

Description

마스크 팩용 부직포 시트
본 발명은 마스크 팩용 부직포 시트에 관한 것이다.
많은 여성들의 오랜 관심사였으며, 이제는 남녀노소 불문하고 자기 관리를 위해 다양한 투자가 이루어지고 있는 산업 분야 중 하나가 바로 미용(beauty) 산업이다. 미용 분야에서도 특히, 피부 관리는 고대로 거슬러 올라갈 만큼 인류와 오랜 역사를 공유하고 있다. 초창기의 피부관리는 로마 그리스에서 여성들이 보리, 콩 등의 곡물을 빻은 가루를 꿀, 꽃, 채소즙과 섞어 얼굴에 바르고 다음날 우유로 씻어내면서 시작한 것으로 그 최초 유래가 전해지고 있다.
현대에 들어 보다 많은 사람들이 미용에 관심을 갖게 되면서 뷰티 제품들이 점점 보편화되기 시작하였고, 이에 따라 피부의 보습, 노폐물의 제거, 미백, 피부 건강 증진 등 피부 건강을 위한 피부 관리 방법과 형태도 다양한 모습으로 개발되었다. 그 가운데 마스크 팩은 집에서 간편하게 피부 관리를 할 수 있다는 장점으로 인하여 여성들은 물론 남성들에게도 많은 인기를 얻고 있으며, 무엇보다도 외모마저 경쟁력이 되어가고 있는 사회에서 살고 있으나, 관리를 위해 시간을 투자할 만큼의 여유는 없는 바쁜 현대인들에게 마스크 팩을 이용한 피부 관리는 시간과 비용을 절약하면서도 만족스러운 효과를 얻을 수 있는 방법으로 자리매김하고 있다.
마스크 팩의 종류는 크림, 겔, 워시 오프 타입 등으로 다양하며, 그 중 얼굴 형태를 본뜬 시트 형태의 지지체에 천연 추출물, 단백질, 비타민 등의 영양 물질을 포함하는 에센스를 함침시켜 미백, 주름개선, 수분공급, 피부 트러블 완화, 피부 탄력 부여, 항균 등의 기능을 가지도록 제조된 시트 타입의 마스크 팩은 장시간 동안 피부에 화장품을 접촉시킬 수 있을 뿐만 아니라, 일회용으로 간편하게 사용할 수 있어 많은 사람들이 찾고 있다. 시트 타입의 마스크 팩에서 지지체로 사용되는 시트는 주로 폴리프로필렌(PP), 폴리에스테르(PET), 폴리에틸렌(PE) 등의 합성섬유를 이용하여 제조된 부직포를 이용하는 경우가 대부분이다.
그런데, 부직포를 기반으로 제조된 시트는 피부에 충분히 밀착되지 않아 유효성분을 피부의 깊은 곳까지 전달하기에는 한계가 있었으며, 이를 해결하고자 과량의 에센스를 사용하여 피부에 대한 부착력을 향상시키기 위한 노력도 있었으나, 오히려 팩의 무게를 증가시켜 사용시 얼굴에서 흘러내리는 등 불편함을 초래하기도 하였다. 이에 따라, 최근에는 피부와의 우수한 밀착력으로 팩을 착용하고도 일상적인 활동이 가능한 하이드로겔 형태의 마스크 팩 시트도 등장하여 인기몰이를 하였다. 다만, 하이드로겔 마스크 팩 시트의 경우 두께가 두꺼워 시트 자체의 무게가 무겁고, 겔 부분의 보호를 위해 부착된 보호 필름을 떼어낸 후 사용해야 하는 불편함이 있었다.
한편, 시트 타입 마스크 팩의 인기만큼이나 이와 관련된 다양한 제품 및 기술들이 개발되었다. 일예로 한국 공개특허 제2011-0060525호, '흡습성이 우수한 초극세 멜트블로운 부직포 및 이를 이용한 화장품용 시트 마스크'에서는 초극세사 멜트블로운 부직포 시트에 친수성 첨가제를 이용하여 마스크 시트의 흡수력을 향상시킨 기술을 소개하였고, 한국 공개특허 제2011-080066호, '피부 미용 시트 및 이의 제조방법'에서는 부직포상에 2중층의 나노섬유층을 형성하고, 상기 2중층의 나노섬유층 상에 플라즈마로 표면 처리한 피부 마스크 팩를 제안하고 있다.
그러나, 상기 기술을 포함한 종래 기술들의 대다수는 합성섬유를 이루는 소재 자체가 가지는 물성의 한계로 인하여 신축성이 약하며, 피부에 부착되어 활동에 불편을 야기시키거나 오랜 시간 착용시 피부로부터 잘 이격되는 문제를 완벽히 해결할 수는 없었다. 또한, 멜트 블로우(melt blown) 방식으로 제조된 부직포의 강도가 약해 자기 지지력이 부족하고, 이로 인해 잘 찢어지는 단점이 있었으며, 화장품 조성물에 대한 함침성(Wettability)이 약하다는 한계가 있었다.
이에 본 발명을 통해 종래 합성섬유로 제조된 부직포 타입의 마스크 팩 시트와 비교하여 소재 자체의 유연성 및 함침성이 개선되고, 자기 지지력이 우수하며 잘 찢어지지 않는 마스크 팩용 부직포 시트를 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 구현예는 2종 이상의 열가소성 수지로부터 형성된 분할사를 포함하는 마스크 팩용 부직포 시트이다.
상기 구현예에 의한 분할사는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 나일론(Nylon)를 포함하는 2종 이상의 열가소성 수지로부터 형성된 것일 수 있다.
이때, 상기 분할사는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 60 내지 80 중량% 및 나일론(Nylon) 20 내지 40 중량%를 포함한 열가소성 수지로부터 형성된 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 분할사는 또한, 8분할사, 16분할사 및 32분할사 중 선택된 1 종 이상인 것일 수 있으며, 분할된 후 섬유의 한 가닥당 평균 직경이 0.01 내지 2㎛인 것일 수 있다.
상기 구현예에 의한 부직포 시트는 스펀 본드(spun bond) 부직포일 수 있고, 단위 중량이 건조중량 기준 30 내지 60g/m2이고, 두께가 0.15 내지 0.3㎛이며, 공극률이 60 내지 95%일 수 있다.
본 발명에 따르면 소재의 우수한 유연성으로 인해 피부와의 밀착력 및 부착성을 개선할 수 있고, 화장품에 대한 함침성(wettability)을 향상시킬 수 있으며, 나아가 스펀본드(spun-bond) 방식으로 마스크 팩 시트를 제조함에 따라 부직포 시트의 자기 기지력은 물론 우수한 강도까지 확보할 수 있다.
본 발명은 2종 이상의 열가소성 수지로부터 형성된 분할사를 포함하는 마스크 팩용 부직포 시트를 제공한다. 본 발명의 마스크 팩용 부직포 시트는 세(細)섬도의 분할사를 포함하는 것이므로 공극률이 높아 화장품 조액을 잘 머금고 있을 수 있고, 유연성이 좋아 피부에 밀착력 있게 적용되어 마스크 팩 시트로서 우수한 효과를 나타낸다.
본 발명의 용어 '분할사'는 복수의 폴리머 수지를 복합 방사(紡絲, spinning)한 후, 하나의 필라멘트에서 여러 가닥의 극세 섬유가 갈라져 나올 수 있도록 제조한 특수 섬유를 의미하는 것으로서, 섬유 단면에 따라 여러 종류로 구분될 수 있다. 대표적인 분할사로 알려진 것은 해도사(海島絲)이나, 본 발명의 분할사는 해도사보다는 섬유의 중심으로부터 바퀴살처럼 뻗어나가는 방사형(放射形)의 형상으로 세섬도사(細纖度絲)들이 갈라져 나가는 형태를 보다 가깝게 의미하는 것일 수 있다.
본 발명의 상기 분할사는 2종 이상의 열가소성 수지로부터 형성된 것이므로 2종의 열가소성 수지의 특성을 모두 나타낼 수 있다. 특히, 마스크 팩 시트의 신축성과 내화학성을 고려했을 때 상기 분할사는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 포함하는 것이 바람직하고, 우수한 터치감 등의 착용감을 고려했을 때, 상기 분할사는 나일론(Nylon)을 포함하는 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 상기 분할사가 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 나일론(Nylon)를 포함하는 2종 이상의 열가소성 수지로부터 형성되었을 때, PET의 우수한 신축성 및 함침성(wettability)은 물론 Nylon의 우수한 유연성을 모두 확보할 수 있어, 마스크 팩용 시트로서 사용자에게 우수한 착용감을 부여할 수 있다.
이때, 마스크 팩용 시트로서 적합한 통기성 및 탄성을 확보하고, 높은 분할도로 분할사를 보다 안정적으로 분할하기 위해서 상기 분할사는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 60 내지 80 중량% 및 나일론(Nylon) 20 내지 40 중량%를 포함한 열가소성 수지로부터 형성된 N/P 분할사인 것이 좋다. 또한, 상기 분할사는 8분할사, 16분할사 및 32분할사 중 선택된 1 종 이상인 것일 수 있고, 그 중에서도 16분할사 또는 32분할사인 것이, 가능하다면 32분할사의 비율이 높은 것이 초극세화 구현을 통한 시트의 유연성 확보에 보다 바람직하다.
본 발명에서 상기 분할사는 분할된 후, 섬유 한 가닥당 평균 직경이 0.01 내지 2㎛인 극세섬유로 분할되는 것이 바람직하다. 물론 한국 공개특허 제2011-0060525호와 같이 극세섬유를 이용하여 마스크 팩용 부직포 시트를 제조하는 종래기술은 존재한다. 다만, 상기 종래기술은 방사 구금에서 필라멘트가 토출되어 나올 때 고압의 핫에어를 부여하면서 연신시킴으로써 극세섬유화를 얻는 멜트 블로운(melt-blown)방법을 적용하고 있는데, 멜트 블로운 방식에 의해 제조된 극세섬유 부직포는 강도가 지나치게 낮아서 쉽게 찢어지거나 피부에 부착해도 지지력이 부족한 문제가 발생한다.
반면, 본 발명의 마스크 팩용 부직포 시트는 스펀본드(Spun-bond) 방식으로 제조된 것일 수 있다. 스펀본드 방식에 의하면, 방사된 필라멘트를 단섬유로 만든 후, 단섬유를 웹(web) 형태로 흩뿌리고 여기에 열을 가해 웹을 이루고 있는 섬유들을 접착함으로써 부직포를 제조하므로 멜트 블로운 방식으로 제조한 부직포에 비해 우수한 기계적 물성(인장강도)을 확보할 수 있다. 즉, 본 발명의 마스크 팩용 부직포 시트는 스펀본드 방식으로 제조됨에 따라 부직포 시트의 기본적인 강도를 구현하면서도 동시에 분할사를 이용함에 따라 최종적으로 제조된 부직포 시트에는 평균 직경이 0.5 내지 2㎛인 극세섬유가 포함되게 할 수 있어 뛰어난 피부 밀착 특성과 부드러운 착용감을 확보할 수 있게 된다.
이때, 본 발명의 마스크 팩용 부직포 시트가 스펀본드 방식으로 제조된 것이면서도 극세섬유를 포함할 수 있음에 대해서는 또다른 기술적 의미도 존재한다. 일반적으로 스펀본드 방식으로 부직포를 제조함에 있어서는 섬유의 평균 직경이 10㎛ 이하일 경우, 적용하기 어려운 단점이 있으나 본 발명은 분할사를 적용하였기 때문에 스펀본드 방식으로 제조된 부직포에 극세섬유를 포함시킬 수 있게 되는 것이다.
본 발명의 마스크 팩용 부직포 시트를 제조하는 과정은 다음과 같이 보다 구체적으로 설명될 수 있다.
먼저 2종 이상의 열가소성 수지를 각각 별개의 익스트루더로 투입한 후 용융시시키고, 용융된 2 종 이상의 수지가 노즐의 모양이 특정한 모양으로(예를 들면, 방사형(放射形)으로) 설계된 방사구금(spinneret)에서 만나게 함으로써 하나의 필라멘트에 2 종 이상의 열가소성 수지가 포함되어 있는 분할사를 방사한다. 방사된 분할사는 고압의 공기 연신장치를 이용해 충분히 연신하여 스펀본드 공정에 통상적으로 적용할 수 있는 평균 직경인 10 내지 25㎛ 의 직경을 갖는 필라멘트 섬유로 제조한다.
이렇게 연신한 필라멘트들을 통상적인 스펀본드 공정에 따라 개섬하고, 웹의 형태로 적층한 후, 고온, 고압의 캘린더롤이나 엠보스롤을 통해 서로 열접착한다. 이 후, 제조된 부직포에 고압의 워터 젯(water jet)를 통해 물리적인 외력을 가하게 되는데, 이 과정에서 분할사를 이루고 있는 2종의 폴리머가 서로의 부족한 상용성(친화성)으로 인해 결국 폴리머 간의 물리적 결합이 끊고, 극세사 형태로 분할한다. 이때, 고압의 워터 젯(water jet)의 압력은 50 내지 280bar 수준으로 가해줄 수 있으며, 분할사가 극세사로 분할이 되면서 웹의 구조를 더욱 복잡하게 만들어 부직포의 강도를 더욱 향상시킬 수 있게 된다. 만약 water jet의 압력이 50bar 이하의 경우에는 극세사로 완벽하게 분할이 되지 않고 표면에 모우(毛羽)만 일으키는 등 분할도가 미미하여 소프트한 특성과 강도 확보는 물론, 표면에 발생된 모우로 인해 마스크 팩용 시트로 적용하기에 곤란하다.
만약, 본 발명에 있어서 상기 분할사가 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 포함하는 경우라면, 워터 젯을 통한 물리적 분할 공정에 이외에 추가적으로 알칼리(예을 들면 NaOH) 수용액을 통해 PET 성분을 10 내지 20% 정도 용해시킴으로써 물리적 분할이 이루어지지 않은 일부 필라멘트를 화학적으로 분할시킬 수도 있다. 특히, 알칼리 수용액을 통한 PET의 용해는 PET에 더욱 소프트한 특징을 부여할 수 있는 효과를 가져오기도 하므로, 최종 마스크 팩 시트에 부드러운 질감을 구현하는 하나의 방법이 바람직하게 적용될 수 있다.
본 발명의 마스크 팩용 부직포 시트는 단위 중량이 건조중량 기준 30 내지 60g/m2이고, 두께가 0.15 내지 0.3㎛이며, 공극률이 60 내지 95%인 것이 좋다. 이와 같은 조건을 만족하도록 제조되었을 때, 섬유 사이의 공간에 보다 많은 화장품 조액(기능성 약제 등)을 담지할 수 있게 되며, 얼굴에 착용한 후 불편한 사용감 없이 시트가 피부에 잘 점착되도록 할 수 있는 것이다.
실시예
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
제 1 폴리머인 폴리에틸렌테레프탈레이트(코오롱社, P-25 SDT(Semi Dull Grade))와 제 2 폴리머인 나일론(DOMO 社, NY6 CHIP Domamid 2403T-HS)을 연속 압출기를 이용하여 각각 방사온도 288℃로 용융시킨 다음, 제 1 폴리머와 제 2 폴리머의 함량(wt%)비를 70:30으로 하여 복합 방사하였다. 이어서 모세공에서 방출된 연속 필라멘트를 냉각풍으로 고화시킨 후 고압의 공기 연신장치를 이용하여 방사속도 5000m/min이 되도록 연신시켜 분할전 필라멘트의 평균 직경이 17.32㎛인 32분할사를 제조하였다. 상기 제조된 필라멘트 섬유를 통상의 개섬법에 의해 컨베이어 네트(net) 상에 웹의 형태로 적층시킨 후 약 130℃의 온도로 가열된 캘린더롤에 의한 캘린더 공정을 거쳐 평활성과 적정한 두께를 부여한 중량 45g/m2(건조중량 기준)인 스펀본드 부직포를 제조하였다.
이 후, 워터 젯(Water jet)을 이용하여, 하(80bar)-상(280bar)-하(60bar) 압력 세기 순서로 부직포에 압력을 부여하였다. 이때, 하-상-하의 순서로 압력을 부여한 것은 저압력에서 초기 교락으로 부직포 시트형태를 고정 시킨 후, 고압력에서 필라멘트의 분할 및 교락이 이루어지게 하고, 다시 저압력에서 필라멘트의 평할도를 높여 필라멘트 뭉침 등을 없애기 위함이다. 초기 압력이 너무 높을 경우 부직포 시트에 주름 또는 구멍이 발생하는 문제가 생길 수 있고, 중기 Water jet의 압력이 너무 낮거나 높을 경우 적절한 강도를 발현하기 어려울 수 있으며, 마지막으로 말기 압력의 세기는 부직포 품위(겉보기 형태)를 결정하므로 잘 제어하는 것이 중요하다.
이어서, 알칼리성 용매(NaOH)를 이용하여 약 15~20% 수준의 감량율로 PET 폴리머 일부를 녹여냄으로써(감량) 분할사 필라멘트의 분할도를 높이고, 부드러운 터치감 성능을 향상시켰다. 이와 같은 가공 후, 최종적으로 세척 및 건조 공정을 거쳐 마스크팩 시트용 스펀본드 부직포 원단을 제조하였다.
실시예 2
워터 젯(Water jet)의 중기 압력을 150bar로 변경한 것을 제외하고 상기 실시예 1와 동일한 방법으로 실시예 2를 제조하였다.
실시예 3
감량율을 10%로 변경한 것을 제외하고 상기 실시예 1와 동일한 방법으로 실시예 3을 제조하였다.
실시예 4
필라멘트를 16분할사로 제조한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 4을 제조하였다.
실시예 5
제 1 폴리머(PET)와 제 2 폴리머(Nylon)의 함량(wt%)비를 90:10으로 하여 복합 방사한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 5를 제조하였다.
실시예 6
제 1 폴리머(PET)와 제 2 폴리머(Nylon)의 함량(wt%)비를 50:50으로 하여 복합 방사한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 6을 제조하였다.
비교예 1
실시예 1에서 제 1 폴리머로 사용한 폴리에틸렌테레프탈레이트(코오롱社, P-25 SDT(Semi Dull Grade))만 이용하여 필라멘트를 제조하고, 컨베이어 네트(net) 상에 웹의 형태로 적층시킨 후 약 130℃의 온도로 가열된 캘린더롤에 의한 캘린더 공정을 거쳐 중량 45g/m2인 스펀본드 부직포(비교예 1)를 제조하였다. 또한, 실시예 1과 동일한 방법으로 워터젯을 이용안 분할 공정 및 알칼리 감량 공정을 수행하였다.
비교예 2
실시예 1에서 제 2 폴리머로 사용한 나일론(DOMO 社, NY6 CHIP Domamid 2403T-HS)만을 이용하여 필라멘트를 제조하고, 컨베이어 네트(net) 상에 웹의 형태로 적층시킨 후 약 130℃의 온도로 가열된 캘린더롤에 의한 캘린더 공정을 거쳐 중량 45g/m2인 스펀본드 부직포(비교예 2)를 제조하였다. 또한, 실시예 1과 동일한 방법으로 워터젯을 이용안 분할 공정 및 알칼리 감량 공정을 수행하였다.
비교예 3
N/P분할사 대신 PET(도(島)성분)와 CoPET(해(海)성분)의 성분비가 6:4인 해도형 PET/CoPET(코오롱社) 필라멘트를 원사로 사용하고, 알칼리성 용매(NaOH)를 이용하여 40%의 해성분을 녹여내는 방법(감량)만으로 세섬화(細纖化)를 한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 3을 제조하였다.
비교예 4
PET와 Nylon를 70:30의 중량비율로 준비하여 2개의 익스트루더로 각각 투입한 후, 방사와 동시에 5psi의 압력과 250℃의 온도의 에어를 공급하고, 냉각온도 10℃로 하여 부직포의 중량 45g/m2 인 멜트블로운 부직포(비교예 4)를 제조하였다.
측정예 Ⅰ
이렇게 제조된 실시예 1 내지 3의 마스크 팩용 부직포 시트를 대상으로 통기도, 분할도, 섬유 공극크기, 강도, 신도, 밀도 및 유연성을 다음과 같은 방법에 의해 측정하여 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
<물성 측정 방법>
(1) 통기도: 공기투과도는 ASTM D 737 규정에 따른 프레이져(Frazier) 시험방법을 이용하여 측정하였다. 구체적으로는, 125 Pa의 드레인(drain) 압력에서 38 ㎠ 크기를 갖는 시편으로 유입되는 공기의 양(㎤/㎠/sec)을 얻음으로써 공기투과도를 측정하였다
(2) 분할도: 부직포 단면을 배율 x200 현미경 찰영한 사진 10ea을 통하여 분할도를 하기 식 1에 의해 계산한다.
식 1) (분할된 필라멘트의 수) / (필라멘트의 수) * 100
(3) 섬유공극크기: 3cm 직경의 시편에 Galwick(물보다 낮은 표면장력의 물질) Fulid 적신 후, 일정한 속력으로 증가하는 공기압을 흘려보내며 그 압의 변화를 측정(측정장비: PMI Capillary Flow Porometer) 및 계산하여 필라멘트 간 공극 크기를 측정한다.
(4) 강도 및 신도: 인장강도와 인장신율은 KS K 0521 법을 이용하였으며, 구체적으로 가로×세로=5×20 ㎝ 크기의 부직포 시편을 INSTRON사의 측정장비를 이용하여 상/하 5×5 ㎝의 지그로 물린 후 인장속도 200 ㎜/min으로 측정하였다
(5) 매끈함(MIU): 피아노 줄이 부직포 표면에 닿이면서 지나감에 따른 표면의 요철에 따른 상하좌우 흔들림으로 표면의 매끈함을 측정(측정 장비: KES-SE / KATO TECH Co., LTD / Japan)하였으며, 값이 작을수록 매끈한 것으로 판단하였다.
(6) 유연성(stiffness): 바닥면과 수평을 이루고 있는 실험대의 가장자리에 45°의 경사각을 각는 판넬을 설치하고, 부직포 시트를 실험대의 가장자리를 향하여 일정 속도로 밀어내면서 부직포 시트가 판넬에 닿는 시점을 기준으로 부직포 시트가 실험대의 가장자리로부터 밀려난 길이를 측정하였다. 부직포 시트가 밀려난 길이가 길수록 유연성이 낮은 것으로 해석할 수 있다.
통기도(ccs) 분할도 섬유공극크기 강도(kgf/5cm) 신도(%) 매끈함(MIU) 유연성(Stiffness)
실시예 1(32분할사) 30 90% 8~10㎛ 11 30 0.28㎛ 3.0cm
실시예 2(32분할사) 50 68% 14~20㎛ 8 36 0.34㎛ 2.8cm
실시예 3(32분할사) 45 70% 12~18㎛ 10 25 0.34㎛ 2.5cm
실시예 4(16분할사) 64 72% 17~23㎛ 12 28 0.48㎛ 3.8cm
실시예 5(N/P:1/9) 62 40% 24~28㎛ 12 31 0.39㎛ 4.2cm
실시예 6(N/P:5/5) 58 56% 22~27㎛ 11 32 0.41㎛ 2.2cm
비교예 1(PET) 82 9% 34~37㎛ 16 41 0.53㎛ 4.6cm
비교예 2(Nylon) 75 12% 30~38㎛ 12 38 0.51㎛ 5.3cm
비교예 3(해도사) 24 100% 5~7㎛ 4 18 0.21㎛ 1.6cm
비교예 4(멜트 블로우) 22 - 4~6㎛ 2 13 0.19㎛ 1.2cm
본 발명에 따라 제조된 실시예 1 내지 5의 마스크 팩용 부직포 시트는 미세공극 형성으로 인한 통기도와 물리적 특성이 우수하고, 매끈하고 유연하여 마스크 팩용 시트로 적용 되었을때 피부에 보다 밀착력이 좋고 우수한 사용감을 줄 수 있는 것으로 평가되었다. 특히 N/P 비율이 3/7이고, 32 분할사인 실시예 1 내지 3은 물리적 특성은 우수하면서도 유연성까지 월등히 좋은 것으로 나타났다.
측정예 Ⅱ. 블라인드 테스트
상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 4의 부직포 시트를 실제 마스크 팩으로 만들어 사용자들이 사용했을 때, 실질적으로 사용자에게 어떤 만족감을 줄 수 있는지 확인하기 위하여, 블라인드 테스트를 추가로 실시하였다. 시중에 판매되고 있는 에센스 가운데 무작위로 하나를 선택하여 20mL를 준비하고, 상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 4의 부직포 시트를 각각 마스크 팩 모양으로 타공한 후, 준비한 에센스에 1시간 동안 담지하여 마스크 팩을 제조하였다.
실험대상으로는 10대, 20대, 30대, 40대, 50대 연령별 남성 및 여성 패널 각 20명(총 40명)을 선정하여 총 9일에 걸쳐 준비된 9종류의 마스크 팩을 순서에 관계없이 사용(사용시간 20분으로 제한)해보도록 하였다. 실험 대상자들에게는 하기 평가기준에 따라 마스크 팩 사용 후, 초기밀착력, 지지력(사용시 흘러내림), 지속력, 및 부착시 감촉에 대한 평가를 요청하였으며, 실험 대상자들의 답변을 평균(소수 둘째자리 이하 버림)하여 표 4에 나타내었다.
<평가 기준>
(1) 초기 밀착력: 마스크 팩을 얼굴에 부착하였을 때, 얼굴 곡선을 따라 시트가 피부에 밀착되는 정도를 5점 척도법 기준으로 평가함.
- 초기 밀착력 5점 척도
매우우수: 5점/ 우수: 4점/ 보통: 3점/ 불만족: 2점/ 매우 불만족: 1점
(2) 지지력: 에센스를 담지한 마스크 팩을 부착하고 일상 생활을 하였을 때, 에센스의 무게에 의해 마스크 팩이 얼굴로부터 흘러 내리는 정도를 5점 척도법 기준으로 평가함.
- 지지력 5점 척도
활동에 지장 없음: 5점/ 일반 마스크 팩과 비슷한 정도(가까운 동선에서의 움직임엔 지장 없음): 4점/ 움직임이 거의 없는 활동은 가능: 3점/ 얼굴로부터 이탈하여 불편함: 2점/ 움직이는 것이 불가능함: 1점
(3) 지속력: 사용시간 20분 동안 부직포 시트에 담지된 에센스가 피부에 흡수되어 부직포 시트가 건조되기 시작하는 시점을 5점 척도법 기준으로 평가함.
- 지속력 5점 척도
착용 동안 촉촉함이 유지됨: 5점/ 18분 이후부터 시트가 마르기 시작함: 4점/ 16분~17분에서 시트가 마르기 시작함: 3점/ 13분~15분에서 시트가 마르기 시작함: 2점/ 12분 이내 시트가 마르기 시작함: 1점
(4) 부착시 감촉: 마스크 팩을 얼굴에 부착하였을 때, 피부에 닿은 감촉을 5점 척도법 기준으로 평가함.
- 부착시 감촉 5점 척도
매우우수: 5점/ 우수: 4점/ 보통: 3점/ 불만족: 2점/ 매우 불만족: 1점
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
초기 밀착력 4.7 4.8 4.7 3.8 3.7 4.3 2.0 1.8 4.8 4.8
지지력 4.2 4.1 4.1 3.8 3.9 3.9 2.9 2.8 1.7 1.8
지속력 4.9 4.8 4.9 4.2 3.7 3.9 2.1 1.7 4.7 4.8
부착시감촉 4.9 4.9 4.9 4.2 4.3 4.5 2.0 1.8 4.9 4.9
블라인드 테스트 결과 초기 밀착력에서 비교예 1 및 2는 2점 이하로 평가되었고, 지지력에서는 비교예 1 내지 4 모두 3점 미만으로 평가되었으며, 지속력과 부착시 감촉에서도 비교예 1 및 2는 점수가 2점 이하로 평가되었다. 비교예 3 및 4는 초기밀착력과 지속력, 부착시 감촉 모두 4.0 이상으로 우수한 평가를 받았음에도 불구하고 지지력이 가장 낮게 평가되었다.
반면, 본 발명에 따라 분할사로 제조된 실시예 1 내지 6의 경우 모든 평가에서 점수가 3.0 이상으로 나타났으며, 특히 실시예 1 내지 3은 4.0 이상으로 매우 높은 평가를 받은 것으로 확인되었다.

Claims (7)

  1. 2종 이상의 열가소성 수지로부터 형성된 분할사를 포함하는 마스크 팩용 부직포 시트.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 분할사는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 나일론(Nylon)를 포함하는 2종 이상의 열가소성 수지로부터 형성된 것임을 특징으로 하는 마스크 팩용 부직포 시트.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 분할사는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 60 내지 80 중량% 및 나일론(Nylon) 20 내지 40 중량%를 포함한 열가소성 수지로부터 형성된 것임을 특징으로 하는 마스크 팩용 부직포 시트.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분할사는 8분할사, 16분할사 및 32분할사 중 선택된 1 종 이상인 것임을 특징으로 하는 마스크 팩용 부직포 시트.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 분할사는 분할된 후 섬유의 한 가닥당 평균 직경이 0.01 내지 2㎛인 것임을 특징으로 하는 마스크 팩용 부직포 시트.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 부직포 시트는 스펀 본드(spun bond) 부직포인 것을 특징으로 하는 마스크 팩용 부직포 시트.
  7. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 부직포 시트는 단위 중량이 건조중량 기준 30 내지 60g/m2이고, 두께가 0.15 내지 0.3㎛이며, 공극률이 60 내지 95%인 것임을 특징으로 하는 마스크 팩용 부직포 시트.
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