KR102478528B1 - Environment-friendly elastomer hydrogel using starch, method for manufacturing the same and method for coloring bio-elastomer - Google Patents

Environment-friendly elastomer hydrogel using starch, method for manufacturing the same and method for coloring bio-elastomer Download PDF

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Abstract

개시된 탄성 하이드로젤은, 실리콘 엘라스토머 성분 100 중량부에 대하여 전분 5 내지 50 중량부를 포함하고, 쇼어 A 경도가 5 내지 65이고, 팽윤율(팽윤된 재료 무게-건조된 재료 무게/건조된 재료 무게)이 0.2 내지 1.0이다. 상기 탄성 하이드로젤은 우수한 생분해성과 생체적합성을 갖는다.The disclosed elastic hydrogel contains 5 to 50 parts by weight of starch based on 100 parts by weight of a silicone elastomer component, has a Shore A hardness of 5 to 65, and a swelling ratio (swollen material weight-dried material weight/dried material weight) is from 0.2 to 1.0. The elastic hydrogel has excellent biodegradability and biocompatibility.

Description

전분계 중합체를 이용한 친환경 탄성 하이드로젤, 그 제조 방법 및 바이오엘라스토머의 착색 방법{ENVIRONMENT-FRIENDLY ELASTOMER HYDROGEL USING STARCH, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME AND METHOD FOR COLORING BIO-ELASTOMER}Eco-friendly elastic hydrogel using starch-based polymer, manufacturing method thereof, and coloring method of bio-elastomer

본 발명은 전분계 중합체를 이용한 친환경 소재에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 전분계 중합체를 이용한 친환경 탄성 하이드로젤, 그 제조 방법 및 바이오엘라스토머의 착색 방법에 관한 것이다.The present invention relates to eco-friendly materials using starch-based polymers. More specifically, it relates to an eco-friendly elastic hydrogel using a starch-based polymer, a method for preparing the same, and a method for coloring a bioelastomer.

탄성 하이드로젤은 전자제품(착용형 전자기기 기재)에서 화장품(마스크팩 등), 의료분야(일회용 컨택트렌즈, 피부/점막부착 의료기기, 세포배양 기재, 진단/분석키트, 약물전달 기제 등)에 이르기까지 다양한 분야에서 활용되고 있다.Elastic hydrogels are used in electronic products (wearable electronic devices), cosmetics (mask packs, etc.), medical fields (disposable contact lenses, skin/mucosal attachment medical devices, cell culture materials, diagnosis/analysis kits, drug delivery mechanisms, etc.) It is used in various fields from

탄성 하이드로젤로 이루어진 제품은 사용시간에 따라 함유된 수분이 증발됨으로써 기능성을 잃게 되므로 다양한 일회용 제품에 활용되고 있다. 종래의 탄성 하이드로젤은 석유화학 물질 등을 주로 사용함에 따라, 낮은 생체적합성에 따른 위해성 우려 및 낮은 생분해성으로 인한 환경오염 문제가 있다.Products made of elastic hydrogel lose their functionality as the moisture contained in them evaporates over time, so they are used in various disposable products. As conventional elastic hydrogels mainly use petrochemical materials, there are concerns about environmental pollution due to low biocompatibility and low biodegradability.

(1) 대한민국등록특허 10-1968470(1) Korean Registered Patent No. 10-1968470 (2) 미국등록특허 US 4016117(2) US registered patent US 4016117

(1) ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 6, 3742­3753, Robust and Biodegradable Elastomers Based on Corn Starch and Polydimethylsiloxane(1) ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 6, 37423753, Robust and Biodegradable Elastomers Based on Corn Starch and Polydimethylsiloxane

본 발명의 일 과제는, 생분해성 및 생체적합성이 개선된 친환경 탄성 하이드로젤을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide an eco-friendly elastic hydrogel with improved biodegradability and biocompatibility.

본 발명의 다른 과제는, 상기 친환경 탄성 하이드로젤의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing the eco-friendly elastic hydrogel.

본 발명의 다른 과제는, 합성 안료를 이용하지 않는 바이오엘라스토머의 착색 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for coloring a bioelastomer without using synthetic pigments.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급된 과제에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem, and may be expanded in various ways without departing from the spirit and scope of the present invention.

상술한 본 발명의 일 과제를 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 탄성 하이드로젤은, 실리콘 엘라스토머 성분 100 중량부에 대하여 전분 5 내지 50 중량부를 포함하고, 쇼어 A 경도가 5 내지 65이고, 팽윤율(팽윤된 재료 무게-건조된 재료 무게/건조된 재료 무게)이 0.2 내지 1.0 이다.An elastic hydrogel according to exemplary embodiments of the present invention for achieving the above-described object of the present invention contains 5 to 50 parts by weight of starch based on 100 parts by weight of a silicone elastomer component, and has a Shore A hardness of 5 to 65 , and the swelling ratio (swollen material weight-dried material weight/dried material weight) is 0.2 to 1.0.

일 실시예에 따르면, 상기 탄성 하이드로젤은, 실리콘 엘라스토머 성분 100 중량부에 대하여 전분 5 내지 15 중량부를 포함하고, 쇼어 A 경도가 30 내지 50이고, 팽윤율(팽윤된 재료 무게-건조된 재료 무게/건조된 재료 무게)이 0.3 내지 0.5이다.According to one embodiment, the elastic hydrogel contains 5 to 15 parts by weight of starch based on 100 parts by weight of the silicone elastomer component, has a Shore A hardness of 30 to 50, and a swelling ratio (swollen material weight-dried material weight / dry material weight) is 0.3 to 0.5.

본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 하이드로젤의 제조 방법은, 실리콘 엘라스토머 성분 100 중량부에 대하여 전분 5 내지 50 중량부, 가교제 0.1 내지 5 중량부, 경화 지연제 0.1 내지 2 중량부 및 가황제 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 엘라스토머 조성물을 성형 및 경화하는 단계 및 상기 경화된 엘라스토머를 열탕 침지하여 상기 전분을 겔화하는 단계를 포함한다.In the method for producing an elastic hydrogel according to an embodiment of the present invention, 5 to 50 parts by weight of starch, 0.1 to 5 parts by weight of a crosslinking agent, 0.1 to 2 parts by weight of a curing retardant, and 0.1 part by weight of a vulcanizing agent, based on 100 parts by weight of a silicone elastomer component. to 5 parts by weight of molding and curing the elastomer composition, and immersing the cured elastomer in hot water to gel the starch.

일 실시예에 따르면, 상기 가교제는, 디메틸하이드로젠실록산 또는 메틸하이드로젠실록산과 메틸실세스퀴옥산을 포함한다.According to one embodiment, the crosslinking agent includes dimethylhydrogensiloxane or methylhydrogensiloxane and methylsilsesquioxane.

일 실시예에 따르면, 상기 경화 지연제는 2-메틸-3-부틴-2-올, 2-페닐-3-부틴-2-올, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올, 1-에티닐사이클로헥산올, 1,5-헥사디인, 1,6-헵타디인, 3,5-디메틸-1-헥센-1-인, 3-에틸-3-부텐-1-인, 3-페닐-3-부텐-1-인, 1,3-디비닐테트라메틸디실록산, 1,3,5,7-테트라비닐테트라메틸사이클로테트라실록산 및 1,3-디비닐-1,3-디페닐디메틸디실록산으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.According to one embodiment, the curing retardant is 2-methyl-3-butyn-2-ol, 2-phenyl-3-butyn-2-ol, 3,5-dimethyl-1-hexyn-3-ol, 1 -ethynylcyclohexanol, 1,5-hexadiyne, 1,6-heptadiyne, 3,5-dimethyl-1-hexene-1-in, 3-ethyl-3-butene-1-in, 3 -phenyl-3-butene-1-yne, 1,3-divinyltetramethyldisiloxane, 1,3,5,7-tetravinyltetramethylcyclotetrasiloxane and 1,3-divinyl-1,3-di and at least one selected from the group consisting of phenyldimethyldisiloxane.

일 실시예에 따르면, 상기 가황제는, 말단이 히드록시기로 블록킹된(terminated) 디메틸실록산, 말단이 히드록시기로 블록킹된 메틸비닐실록산, 옥타메틸 시클로테트라실록산, 말단이 디메틸비닐실록시기로 블록킹된 디메틸실록산, 말단이 히드록시기로 블록킹된 폴리디메틸실록산 및 메틸비닐시클로실록산으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.According to one embodiment, the vulcanizing agent is dimethylsiloxane whose terminal is blocked with a hydroxyl group, methylvinylsiloxane whose terminal is blocked with a hydroxyl group, octamethyl cyclotetrasiloxane, and dimethylsiloxane whose terminal is blocked with a dimethylvinylsiloxy group. , At least one selected from the group consisting of polydimethylsiloxane and methylvinylcyclosiloxane whose ends are blocked with a hydroxyl group.

일 실시예에 따르면, 상기 전분은, 천연 전분 및 변성 전분으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.According to one embodiment, the starch includes at least one selected from the group consisting of natural starch and modified starch.

일 실시예에 따르면, 상기 전분은, 물리적 변성 전분(physically modified starch), 효소처리 전분, 산처리 전분, 염기처리 전분, 표백 전분, 인산 일전분(monostarch phosphate), 전분 아세테이트, 히드록시프로필 전분 및 히드록시프로필 인산 이전분으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 변성 전분을 포함한다.According to one embodiment, the starch is physically modified starch, enzyme-treated starch, acid-treated starch, base-treated starch, bleached starch, monostarch phosphate, starch acetate, hydroxypropyl starch and and at least one modified starch selected from the group consisting of hydroxypropyl starches.

일 실시예에 따르면, 상기 탄성 하이드로젤의 쇼어 A 경도가 5 내지 65이고, 팽윤율(팽윤된 재료 무게-건조된 재료 무게/건조된 재료 무게)이 0.2 내지 1.0 이다.According to one embodiment, the elastic hydrogel has a Shore A hardness of 5 to 65, and a swelling ratio (swollen material weight-dried material weight/dried material weight) of 0.2 to 1.0.

일 실시예에 따르면, 상기 전분의 함량은 상기 실리콘 엘라스토머 성분 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부이고, 상기 탄성 하이드로젤의 쇼어 A 경도가 30 내지 50이고, 팽윤율이 0.3 내지 0.5 이다.According to one embodiment, the content of the starch is 5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the silicone elastomer component, the shore A hardness of the elastic hydrogel is 30 to 50, and the swelling ratio is 0.3 to 0.5.

일 실시예에 따르면, 상기 탄성 하이드로젤을 건조하는 단계 및 상기 건조된 탄성 하이드로젤을 60℃ 이상의 물에서 2분 내지 30분간 침지하여 수분으로 팽윤하는 단계를 더 포함한다.According to one embodiment, the step of drying the elastic hydrogel and immersing the dried elastic hydrogel in water of 60 ° C. or higher for 2 to 30 minutes to swell with water is further included.

본 발명의 일 실시예에 따른 바이오폴리머의 착색 방법은, 실리콘 엘라스토머 성분 100 중량부에 대하여 전분 5 내지 50 중량부, 가교제 0.1 내지 5 중량부, 경화 지연제 0.1 내지 2 중량부 및 가황제 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 엘라스토머 조성물을 성형 및 경화하는 단계 및 상기 경화된 엘라스토머를 가열하여, 상기 전분의 캐러멜화에 의한 색상을 발현하는 단계를 포함한다.In the method for coloring a biopolymer according to an embodiment of the present invention, 5 to 50 parts by weight of starch, 0.1 to 5 parts by weight of a crosslinking agent, 0.1 to 2 parts by weight of a curing retardant, and 0.1 to 2 parts by weight of a vulcanizing agent, based on 100 parts by weight of a silicone elastomer component. Molding and curing an elastomer composition containing 5 parts by weight and heating the cured elastomer to develop color by caramelization of the starch.

일 실시예에 따르면, 상기 전분의 캐러멜화를 위한 가열 온도는 170℃ 내지 250℃이다.According to one embodiment, the heating temperature for caramelization of the starch is 170 ° C to 250 ° C.

일 실시예에 따르면, 상기 전분의 캐러멜화를 위한 가열 시간은 30분 내지 150분이다.According to one embodiment, the heating time for caramelization of the starch is 30 minutes to 150 minutes.

상술한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 저렴하고 쉽게 구할 수 있는 자연유래 물질인 전분 중합체를 탄성중합체에 첨가하여 탄성 하이드로젤의 생분해성을 개선할 수 있다. As described above, according to exemplary embodiments of the present invention, the biodegradability of the elastic hydrogel can be improved by adding a starch polymer, which is an inexpensive and easily available natural material, to the elastomer.

또한, 전분계중합체는 낮은 치수안정성(dimensional stability)으로 인해 기계 가공에 적합하지 않으나, 탄성중합체가 기계적 물성을 제공하는 부재로 작용하여 치수안정성이 보장될 수 있으며, 탄성중합체와 전분계중합체의 배합 비율을 조절하여 기계적 물성 및 수분함유능을 조절할 수 있다.In addition, starch-based polymers are not suitable for machining due to their low dimensional stability, but dimensional stability can be ensured by the elastomer acting as a member that provides mechanical properties, and the combination of the elastomer and starch-based polymer By adjusting the ratio, the mechanical properties and water content can be adjusted.

또한, 본질적으로 친수성(hydrophilic)을 갖는 전분계중합체가 소수성(hydrophobic)성을 갖는 실리콘 탄성중합체의 액체 젖음성(wettability)을 강화할 수 있고, 전분계중합체의 겔화(gelation)특성을 활용해 탄성중합체에 수분함유능을 부여함에 따라 피부/점막 접촉 제품에 응용할 경우 강화된 젖음성과 수분함유능에 의해 마찰을 저감하고, 촉촉함 등 감성 품질을 개선시킬 수 있으며, 접촉 후 소수성 탄성중합체가 탄성 하이드로젤이 함유한 수분의 증발을 지연시켜 사용 시간이 증가하는 장점이 있다In addition, starch-based polymers, which are inherently hydrophilic, can enhance the liquid wettability of silicone elastomers having hydrophobic properties, and can be applied to elastomers by utilizing the gelation characteristics of starch-based polymers. When applied to skin/mucosal contact products, friction can be reduced and emotional quality such as moistness can be improved by enhanced wettability and water-containing ability, and after contact, the hydrophobic elastomer contains elastic hydrogel. It has the advantage of increasing the use time by delaying the evaporation of moisture.

또한, 화학적으로 처리되어 호화 특성이 개량된 변성전분중합체을 활용하면 낮은 온도에서도 배합 재료의 호화를 쉽게 유도할 수 있다.In addition, if a modified starch polymer having improved gelatinization properties by chemical treatment is used, it is possible to easily induce gelatinization of a blended material even at a low temperature.

또한, 별도 안료 첨가 없이, 전분 배합 바이오폴리머를 열처리하여 전분의 캐러멜화(caramelization)를 유도함에 따라 재료에 색상을 부여할 수 있으므로, 비용의 절감이 가능하며, 친환경적인 제품을 제조할 수 있다.In addition, without the addition of a separate pigment, the starch-containing biopolymer can be heat-treated to induce caramelization of starch to impart color to the material, so that cost can be reduced and environmentally friendly products can be manufactured.

상기 색상 구현은, 별도의 분위기 가스 제어 없이 공기 중에서 열처리하는 것이므로 간단하게 수행이 가능하며, 전분 함량을 조절하거나 열처리 온도와 열처리 시간을 조절함으로써, 다양한 색상이 구현 가능하다. 따라서, 의료 기기 등에 사용될 경우, 다양한 스킨 톤을 구현 가능하다. Since the color implementation is heat treatment in air without separate atmosphere gas control, it can be simply performed, and various colors can be implemented by adjusting the starch content or adjusting the heat treatment temperature and heat treatment time. Therefore, when used in medical devices or the like, various skin tones can be implemented.

또한, 제품의 형상 등에 따라 제품 내 약간의 색상 편차가 발생할 수 있으나, 이를 이용하여 생체 재료를 제조할 경우, 제품이 실제 피부와 유사한 자연스러운 색상을 가짐에 따라 심미감을 개선할 수 있다.In addition, slight color deviation may occur in the product depending on the shape of the product, but when a biomaterial is manufactured using this, aesthetics can be improved as the product has a natural color similar to that of actual skin.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 하이드로젤의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 하이드로젤의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오엘라스토머의 착색 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 실시예 2에 따라 얻어진 샘플(착용형 의료기기-비강확장기)들의 디지털 사진이다. 1 is a flowchart illustrating a method for manufacturing an elastic hydrogel according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a flow chart for explaining a method for manufacturing an elastic hydrogel according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart for explaining a method for coloring a bioelastomer according to an embodiment of the present invention.
4 is a digital photograph of samples (wearable medical device-nasal dilator) obtained according to Example 2.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 친환경 탄성 하이드로젤 및 그 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, an eco-friendly elastic hydrogel and a manufacturing method thereof according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Since the present invention can have various changes and various forms, specific embodiments are exemplified and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown enlarged than actual for clarity of the present invention.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, or combination thereof described in the specification, but one or more other features or numbers However, it should be understood that it does not preclude the presence or addition of steps, operations, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't

탄성 하이드로젤의 제조 방법Manufacturing method of elastic hydrogel

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 하이드로젤의 제조 방법을 도시한 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a method for manufacturing an elastic hydrogel according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 엘라스토머 조성물을 성형 및 경화한다(S12).Referring to FIG. 1, the elastomer composition is molded and cured (S12).

상기 엘라스토머 조성물은 전분, 실리콘 엘라스토머 성분, 가교제, 경화지연제 및 가황제를 포함한다. 필요에 따라, 상기 엘라스토머 조성물은 촉매, 가소제, 이형제, 충진제 등과 같은 첨가제를 더 포함할 수 있다.The elastomer composition includes starch, a silicone elastomer component, a crosslinking agent, a curing retardant and a vulcanizing agent. If necessary, the elastomer composition may further include additives such as catalysts, plasticizers, release agents, and fillers.

상기 전분은, 카사바, 고구마, 밀, 옥수수, 감자, 쌀 등과 같은 식물 유래의 천연 전분일 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 이에 한정되지 않으며, 상기 전분으로는, 물리적 변성 전분(physically modified starch), 효소처리 전분, 산처리 전분, 염기처리 전분, 표백 전분, 인산 일전분(monostarch phosphate), 전분 아세테이트, 히드록시프로필 전분, 히드록시프로필 인산 이전분 등과 같은 변성 전분이 사용될 수도 있다. 상기와 같은 변성 전분은 노화에 대한 저항성이 높아, 탄성 하이드로젤을 건조 후 다시 팽윤할 경우에도 높은 팽윤율을 유지할 수 있다.The starch may be natural starch derived from plants such as cassava, sweet potato, wheat, corn, potato, rice, and the like. However, embodiments of the present invention are not limited thereto, and the starch includes physically modified starch, enzyme-treated starch, acid-treated starch, base-treated starch, bleached starch, monostarch phosphate, Modified starches such as starch acetate, hydroxypropyl starch, hydroxypropyl starch and the like may be used. The modified starch as described above has high resistance to aging, and can maintain a high swelling rate even when the elastic hydrogel is swollen again after drying.

상기 실리콘 엘라스토머 성분은, 경화 반응이 가능한 작용기를 갖는 실록산 단량체, 실록산 올리고머, 폴리실록산 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상업적으로 입수 가능한 실리콘 엘라스토머 성분은, 다우코닝 코포레이션(Dow Corning Corporation)으로부터 입수가능한 다우 코닝ㄾ C6-235, C6-250, C6-265 탄성중합체, 다우 코닝ㄾ QP1(예를 들어, QP1-30, QP1-50, QP1-60, QP1-70) 실리콘 탄성 중합체, 다우 코닝ㄾ QP1-30 실리콘 탄성중합체(CHN), 다우 코닝ㄾ QP1-30 HC 벌룬 고무 베이스(Balloon Rubber Base) 등을 포함할 수 있다.The silicone elastomer component may include a siloxane monomer, a siloxane oligomer, and polysiloxane having a functional group capable of a curing reaction. For example, commercially available silicone elastomer components include Dow Corning® C6-235, C6-250, C6-265 Elastomers, Dow Corning® QP1 available from Dow Corning Corporation (eg, QP1-30, QP1-50, QP1-60, QP1-70) Silicone Elastomer, Dow Corning Corporation QP1-30 Silicone Elastomer (CHN), Dow Corning Corporation QP1-30 HC Balloon Rubber Base, etc. can include

예를 들어, 상기 가교제는 사슬 내 또는 사슬 말단에 Si-H기를 갖는 폴리오가노실록산을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 가교제는 디메틸하이드로젠실록산, 메틸하이드로젠실록산을 포함하거나, 이를 메틸실세스퀴옥산과 혼합하여 사용할 수 있다.For example, the crosslinking agent may include a polyorganosiloxane having a Si-H group in a chain or at a chain terminal. For example, the crosslinking agent may include dimethylhydrogensiloxane or methylhydrogensiloxane, or may be used in combination with methylsilsesquioxane.

상기 경화 지연제는 상기 엘라스토머 조성물의 경화 속도를 조절하는 목적으로 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 경화지연제는, 2-메틸-3-부틴-2-올, 2-페닐-3-부틴-2-올, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올, 1-에티닐사이클로헥산올, 1,5-헥사디인, 1,6-헵타디인, 3,5-디메틸-1-헥센-1-인, 3-에틸-3-부텐-1-인, 3-페닐-3-부텐-1-인, 1,3-디비닐테트라메틸디실록산, 1,3,5,7-테트라비닐테트라메틸사이클로테트라실록산, 1,3-디비닐-1,3-디페닐디메틸디실록산 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The curing retardant may be included for the purpose of controlling the curing rate of the elastomer composition. For example, the curing retarder is 2-methyl-3-butyn-2-ol, 2-phenyl-3-butyn-2-ol, 3,5-dimethyl-1-hexyn-3-ol, 1- Ethynylcyclohexanol, 1,5-hexadiyne, 1,6-heptadiyne, 3,5-dimethyl-1-hexene-1-yne, 3-ethyl-3-butene-1-yne, 3- Phenyl-3-butene-1-yne, 1,3-divinyltetramethyldisiloxane, 1,3,5,7-tetravinyltetramethylcyclotetrasiloxane, 1,3-divinyl-1,3-diphenyl dimethyldisiloxane or combinations thereof.

상기 가황제는 가교를 증진하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 가황제는, 말단이 히드록시기로 블록킹된(terminated) 디메틸실록산, 말단이 히드록시기로 블록킹된 메틸비닐실록산, 옥타메틸 시클로테트라실록산, 말단이 디메틸비닐실록시기로 블록킹된 디메틸실록산, 말단이 히드록시기로 블록킹된 폴리디메틸실록산, 메틸비닐시클로실록산 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The vulcanizing agent may be used to promote crosslinking. For example, the vulcanizing agent is dimethylsiloxane whose terminal is blocked with a hydroxyl group, methylvinylsiloxane whose terminal is blocked with a hydroxyl group, octamethyl cyclotetrasiloxane, dimethylsiloxane whose terminal is blocked with a dimethylvinylsiloxy group, terminal Polydimethylsiloxane blocked with this hydroxyl group, methylvinylcyclosiloxane, or a combination thereof may be included.

일 실시예에 따르면, 상기 전분의 함량은 상기 실리콘 엘라스토머 성분 100 중량부에 대하여 5 내지 50 중량부를 포함할 수 있다. 상기 전분의 함량이 과소한 경우 겔화도가 저하될 수 있으며, 상기 전분의 함량이 과다한 경우 경화도가 감소하여 적절한 물성을 얻기 어렵다. 바람직하게, 상기 전분의 함량은 상기 실리콘 엘라스토머 성분 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부일 수 있다.According to one embodiment, the content of the starch may include 5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the silicone elastomer component. When the content of the starch is too low, the gelation degree may be reduced, and when the content of the starch is excessive, the degree of curing is reduced, making it difficult to obtain appropriate physical properties. Preferably, the content of the starch may be 5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the silicone elastomer component.

예를 들어, 상기 엘라스토머 조성물은 실리콘 엘라스토머 성분 100 중량부에 대하여 전분 5 내지 50 중량부, 가교제 0.1 내지 5 중량부, 경화 지연제 0.1 내지 2 중량부 및 가황제 0.1 내지 5 중량부를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 엘라스토머 조성물은 실리콘 엘라스토머 성분 100 중량부에 대하여 전분 5 내지 15 중량부, 가교제 0.1 내지 5 중량부, 경화 지연제 0.1 내지 2 중량부 및 가황제 0.1 내지 5 중량부를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 엘라스토머 조성물은 실리콘 엘라스토머 성분 100 중량부에 대하여 전분 8 내지 12 중량부, 가교제 0.5 내지 2 중량부, 경화 지연제 0.1 내지 1 중량부 및 가황제 1 내지 5 중량부를 포함할 수 있다. 상기의 조성을 통해 본 발명이 목적하는 물성(경도 및 팽윤율)을 갖는 탄성 하이드로젤을 얻을 수 있다.For example, the elastomer composition may include 5 to 50 parts by weight of starch, 0.1 to 5 parts by weight of a crosslinking agent, 0.1 to 2 parts by weight of a curing retardant, and 0.1 to 5 parts by weight of a vulcanizing agent, based on 100 parts by weight of the silicone elastomer component. . Specifically, the elastomer composition may include 5 to 15 parts by weight of starch, 0.1 to 5 parts by weight of a crosslinking agent, 0.1 to 2 parts by weight of a curing retardant, and 0.1 to 5 parts by weight of a vulcanizing agent, based on 100 parts by weight of the silicone elastomer component. More specifically, the elastomer composition may include 8 to 12 parts by weight of starch, 0.5 to 2 parts by weight of a crosslinking agent, 0.1 to 1 part by weight of a curing retardant, and 1 to 5 parts by weight of a vulcanizing agent, based on 100 parts by weight of the silicone elastomer component. . Through the above composition, an elastic hydrogel having desired physical properties (hardness and swelling ratio) of the present invention can be obtained.

상기 엘라스토머 조성물을 성형 및 경화는 적정한 온도와 압력 조건에서 진행될 수 있다. 예를 들어, 압축 하중은 500kPa 내지 2,000kPa일 수 있으며, 100℃ 내지 200℃의 온도에서 수행될 수 있다. 또한, 상기 가열 가압 공정은 1분 내지 10분 동안 수행될 수 있다. 상기 엘라스토머 조성물이 성형 및 경화됨에 따라 엘라스토머가 얻어질 수 있다.Molding and curing of the elastomer composition may be performed under appropriate temperature and pressure conditions. For example, the compressive load may be 500 kPa to 2,000 kPa, and may be performed at a temperature of 100 °C to 200 °C. In addition, the heating and pressing process may be performed for 1 minute to 10 minutes. As the elastomer composition is molded and cured, an elastomer may be obtained.

다음으로, 상기 경화된 엘라스토머를 겔화한다(S14). 상기 엘라스토머의 겔화는 상기 엘라스토머에 포함된 전분의 겔화에 의한 것일 수 있다. 상기 전분의 겔화를 유도하기 위하여 열탕 침지를 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 열탕 침지는 85℃ 이상의 물에서 2분 내지 30분간 수행될 수 있다.Next, the cured elastomer is gelled (S14). Gelation of the elastomer may be caused by gelation of starch included in the elastomer. Hot water immersion may be performed to induce gelation of the starch. For example, the hot water immersion may be performed in water of 85° C. or higher for 2 to 30 minutes.

일 실시예에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따라 얻어진 탄성 하이드로젤은 실리콘 엘라스토머 성분 100 중량부에 대하여 전분 5 내지 50 중량부를 포함하고, 쇼어 A 경도가 5 내지 65이고, 팽윤율(팽윤된 재료 무게-건조된 재료 무게/건조된 재료 무게)이 0.2 내지 1.0 일 수 있다. 바람직하게, 상기 탄성 하이드로젤은 실리콘 엘라스토머 성분 100 중량부에 대하여 전분 5 내지 15 중량부를 포함하고, 쇼어 A 경도가 30 내지 50이고, 팽윤율이 0.3 내지 0.5 일 수 있다.According to one embodiment, the elastic hydrogel obtained according to one embodiment of the present invention contains 5 to 50 parts by weight of starch based on 100 parts by weight of the silicone elastomer component, has a Shore A hardness of 5 to 65, and a swelling rate (swollen material weight-dried material weight/dried material weight) may be 0.2 to 1.0. Preferably, the elastic hydrogel may include 5 to 15 parts by weight of starch based on 100 parts by weight of the silicone elastomer component, have a Shore A hardness of 30 to 50, and have a swelling ratio of 0.3 to 0.5.

상기 탄성 하이드로젤은, 공정상 또는 용도상의 필요에 따라 건조 후 다시 팽윤될 수 있다(비연속적 공정).The elastic hydrogel may be swollen again after drying according to process or use requirements (non-continuous process).

예를 들어, 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 탄성 하이드로젤의 제조 방법을 따르면, 먼저 엘라스토머 조성물을 성형 및 경화한다(S22). 다음으로, 상기 경화된 엘라스토머를 겔화한다(S24). 상기 성형/경화 단계 및 상기 겔화 단계의 수행 방법은 기설명한 실시예에서와 실질적으로 동일할 수 있다.For example, referring to FIG. 2 , according to the manufacturing method of an elastic hydrogel according to an embodiment, first, an elastomer composition is molded and cured (S22). Next, the cured elastomer is gelled (S24). Methods of performing the molding/curing step and the gelation step may be substantially the same as those in the above-described embodiment.

다음으로, 겔화된 엘라스토머를 건조한다(S25). 예를 들어, 상기 엘라스토머의 건조는 열풍 건조에 의해 수행될 수 있다. 수분을 함유하지 않도록 건조된 탄성젤(겔화된 엘라스토머)은 건조한 실내에서 실온 보관될 수 있다.Next, the gelled elastomer is dried (S25). For example, drying of the elastomer may be performed by hot air drying. An elastic gel (gelled elastomer) dried so as not to contain moisture can be stored at room temperature in a dry room.

다음으로, 건조된 탄성 엘라스토머를 수분으로 팽윤시켜 탄성 하이드로젤을 형성한다(S26). 예를 들어, 상기 건조된 탄성 엘라스토머를 60℃ 이상의 물에서 2분 내지 30분간 침지하여 수분으로 팽윤된 탄성 하이드로젤을 형성할 수 있다.Next, the dried elastic elastomer is swollen with moisture to form an elastic hydrogel (S26). For example, an elastic hydrogel swollen with moisture may be formed by immersing the dried elastic elastomer in water at 60° C. or higher for 2 to 30 minutes.

본 발명의 실시예들에 따르면, 저렴하고 쉽게 구할 수 있는 자연유래 물질인 전분 중합체를 탄성중합체에 첨가하여 탄성 하이드로젤의 생분해성을 개선할 수 있다. According to embodiments of the present invention, the biodegradability of the elastic hydrogel can be improved by adding a starch polymer, which is an inexpensive and easily available natural material, to the elastomer.

또한, 전분계중합체는 낮은 치수안정성(dimensional stability)으로 인해 기계 가공에 적합하지 않으나, 탄성중합체가 기계적 물성을 제공하는 부재로 작용하여 치수안정성이 보장될 수 있으며, 탄성중합체와 전분계중합체의 배합 비율을 조절하여 기계적 물성 및 수분함유능을 조절할 수 있다.In addition, starch-based polymers are not suitable for machining due to their low dimensional stability, but dimensional stability can be ensured by the elastomer acting as a member that provides mechanical properties, and the combination of the elastomer and starch-based polymer By adjusting the ratio, the mechanical properties and water content can be adjusted.

또한, 본질적으로 친수성(hydrophilic)을 갖는 전분계중합체가 소수성(hydrophobic)성을 갖는 실리콘 탄성중합체의 액체 젖음성(wettability)을 강화할 수 있고, 전분계중합체의 겔화(gelation)특성을 활용해 탄성중합체에 수분함유능을 부여함에 따라 피부/점막 접촉 제품에 응용할 경우 강화된 젖음성과 수분함유능에 의해 마찰을 저감하고, 촉촉함 등 감성 품질을 개선시킬 수 있으며, 접촉 후 소수성 탄성중합체가 탄성 하이드로젤이 함유한 수분의 증발을 지연시켜 사용 시간이 증가하는 장점이 있다In addition, starch-based polymers, which are inherently hydrophilic, can enhance the liquid wettability of silicone elastomers having hydrophobic properties, and can be applied to elastomers by utilizing the gelation characteristics of starch-based polymers. When applied to skin/mucosal contact products, friction can be reduced and emotional quality such as moistness can be improved by enhanced wettability and water-containing ability, and after contact, the hydrophobic elastomer contains elastic hydrogel. It has the advantage of increasing the use time by delaying the evaporation of moisture.

또한, 화학적으로 처리되어 호화 특성이 개량된 변성전분중합체을 활용하면 낮은 온도에서도 배합 재료의 호화를 쉽게 유도할 수 있다.In addition, if a modified starch polymer having improved gelatinization properties by chemical treatment is used, it is possible to easily induce gelatinization of a blended material even at a low temperature.

본 발명의 실시예들에 따른 탄성 하이드로젤의 제조 방법은 단순하고 친환경적인 장점이 있다.The manufacturing method of the elastic hydrogel according to the embodiments of the present invention has the advantage of being simple and environmentally friendly.

바이오엘라스토머의 착색 방법Coloring method of bioelastomer

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오엘라스토머의 착색 방법을 설명하기 위한 순서도이다.3 is a flowchart for explaining a method for coloring a bioelastomer according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 엘라스토머 조성물을 성형 및 경화한다(S32).Referring to FIG. 3, the elastomer composition is molded and cured (S32).

상기 엘라스토머 조성물은 전분, 실리콘 엘라스토머 성분, 가교제, 경화지연제 및 가황제를 포함한다. 필요에 따라, 상기 엘라스토머 조성물은 촉매, 가소제, 이형제, 충진제 등과 같은 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 엘라스토모 조성물은 기설명된 것과 동일할 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The elastomer composition includes starch, a silicone elastomer component, a crosslinking agent, a curing retardant and a vulcanizing agent. If necessary, the elastomer composition may further include additives such as catalysts, plasticizers, release agents, and fillers. Since the elastomeric composition may be the same as that previously described, a detailed description thereof will be omitted.

다음으로, 상기 경화된 엘라스토머를 가열하여 색상을 부여한다(S34). 상기 엘라스토머가 적정 온도로 가열되면 상기 엘라스토머 내부의 전분이 캐러멜화됨에 따라 색상이 나타난다. 상기 엘라스토머의 색상은 열처리 온도와 열처리 시간에 따라 달라질 수 있다.Next, the cured elastomer is heated to give color (S34). When the elastomer is heated to an appropriate temperature, the color appears as the starch inside the elastomer is caramelized. The color of the elastomer may vary depending on the heat treatment temperature and heat treatment time.

일 실시예에 따르면, 상기 엘라스토머의 열처리 온도는 170℃ 내지 250℃일 수 있다. 상기 열처리 온도가 과도하게 낮을 경우, 발색이 약하거나 다양한 색상을 표현하기 어렵다. 또한, 상기 과도하게 높을 경우, 엘라스토머의 물성이 저하되거나 색상을 콘트롤하기 어렵다. 바람직하게, 상기 엘라스토머의 열처리 온도는 210℃ 내지 230℃일 수 있다. According to one embodiment, the heat treatment temperature of the elastomer may be 170 °C to 250 °C. When the heat treatment temperature is excessively low, color development is weak or it is difficult to express various colors. In addition, when it is excessively high, the physical properties of the elastomer are deteriorated or it is difficult to control the color. Preferably, the heat treatment temperature of the elastomer may be 210 °C to 230 °C.

상기 열처리 시간은 목적하는 색상에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들어, 30분 내지 150분간 진행될 수 있다. The heat treatment time may vary depending on the desired color, and may be, for example, 30 minutes to 150 minutes.

일 실시예에 따르면, 상기 열처리는 대기 중에서 진행될 수 있다.According to one embodiment, the heat treatment may be performed in air.

본 발명의 실시예들에 따르면, 별도 안료 첨가 없이, 전분 배합 바이오폴리머를 열처리하여 전분의 캐러멜화(caramelization)를 유도함에 따라 재료에 색상을 부여할 수 있으므로, 비용의 절감이 가능하며, 친환경적인 제품을 제조할 수 있다.According to the embodiments of the present invention, it is possible to impart color to the material by inducing caramelization of starch by heat-treating the starch-mixed biopolymer without the addition of a separate pigment, thereby reducing cost and being environmentally friendly. product can be manufactured.

상기 색상 구현은, 별도의 분위기 가스 제어 없이 공기 중에서 열처리하는 것이므로 간단하게 수행이 가능하며, 전분 함량을 조절하거나 열처리 온도와 열처리 시간을 조절함으로써, 다양한 색상이 구현 가능하다. 따라서, 의료 기기 등에 사용될 경우, 다양한 스킨 톤을 구현 가능하다. Since the color implementation is heat treatment in air without separate atmosphere gas control, it can be simply performed, and various colors can be implemented by adjusting the starch content or adjusting the heat treatment temperature and heat treatment time. Therefore, when used in medical devices or the like, various skin tones can be implemented.

또한, 제품의 형상 등에 따라 제품 내 약간의 색상 편차가 발생할 수 있으나, 이를 이용하여 생체 재료를 제조할 경우, 제품이 실제 피부와 유사한 자연스러운 색상을 가짐에 따라 심미감을 개선할 수 있다.In addition, slight color deviation may occur in the product depending on the shape of the product, but when a biomaterial is manufactured using this, aesthetics can be improved as the product has a natural color similar to that of actual skin.

이하에서는 구체적인 실시예 및 실험 결과를 통해 본 발명의 효과를 살펴보기로 한다.Hereinafter, the effect of the present invention will be examined through specific examples and experimental results.

실시예 1­탄성 하이드로젤의 제조Example 1 Preparation of elastic hydrogel

하기의 표 1에 따라 엘라스토머 조성물을 준비하고, 이를 성형 및 경화(Compression molding, 압축하중 1200kPa, 140℃, 3분)한 후, 10분간 열탕 침지(물, 90℃)하여 전분의 겔화(gelation)를 유도하였다. 다음으로, 70℃의 물에 10분간 침지하여 수분을 함유한 탄성 하이드로젤이 형성된 것을 확인하였다.An elastomer composition was prepared according to Table 1 below, molded and cured (compression molding, compression load 1200 kPa, 140 ° C, 3 minutes), and then immersed in hot water (water, 90 ° C) for 10 minutes to gelation of starch induced. Next, it was confirmed that an elastic hydrogel containing water was formed by immersing in water at 70° C. for 10 minutes.

표 1Table 1

Figure 112021059737176-pat00001
Figure 112021059737176-pat00001

실험­ 경도 평가Experimental hardness evaluation

엘라스토머 조성물의 전분 함량을 0부터 10 중량부로 변경하여 경도(쇼어A)를 측정하여 아래의 표 2에 나타내었다. 전분 함량을 제외한 나머지 성분은 표 1과 동일하게 실험하였다.The hardness (Shore A) was measured by changing the starch content of the elastomer composition from 0 to 10 parts by weight and is shown in Table 2 below. The remaining components except for the starch content were tested in the same manner as in Table 1.

표 2Table 2

Figure 112021059737176-pat00002
Figure 112021059737176-pat00002

또한, 전분 함량이 10 중량부인 샘플에서, 팽윤된 탄성 하이드로젤의 무게와 건조된 탄성 하이드로젤의 무게를 측정하여 팽윤율을 얻고 이를 아래의 표 3에 나타내었다.In addition, in a sample having a starch content of 10 parts by weight, the weight of the swollen elastic hydrogel and the dried elastic hydrogel were measured to obtain a swelling ratio, which is shown in Table 3 below.

표 3Table 3

Figure 112021059737176-pat00003
Figure 112021059737176-pat00003

표 2를 참조하면, 전분 함량이 증가함에 따라 경도가 감소하는 것을 확인할 수 있으며, 이를 통해 전분 함량을 조절하여 목적하는 경도의 제품을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 또한, 표 3을 참조하면, 목적하는 적정 팽윤율을 갖는 제품이 얻어짐을 확인하였다.Referring to Table 2, it can be seen that the hardness decreases as the starch content increases, and through this, it can be seen that a product having a desired hardness can be obtained by adjusting the starch content. In addition, referring to Table 3, it was confirmed that a product having a desired appropriate swelling ratio was obtained.

실시예 2­ 바이오폴리머의 착색Example 2 Coloring of biopolymers

상기의 표 1에 따라 엘라스토머 조성물을 준비하고, 이를 성형 및 경화(Compression molding, 압축하중 1200kPa, 140℃, 3분)한 후, 220℃에서 열처리한 후 공기중에서 냉각하였다.An elastomer composition was prepared according to Table 1 above, molded and cured (compression molding, compression load 1200 kPa, 140° C., 3 minutes), heat treated at 220° C., and then cooled in air.

도 4는 실시예 2에 따라 얻어진 샘플(착용형 의료기기-비강확장기)들의 디지털 사진이다. 도 4에서, 샘플들은 위에서부터 열처리 시간 순서(0분, 60분, 80분, 90분, 100분)로 나열되었다.4 is a digital photograph of samples (wearable medical device-nasal dilator) obtained according to Example 2. In FIG. 4, the samples are listed in order of heat treatment time (0 min, 60 min, 80 min, 90 min, 100 min) from the top.

도 4를 참조하면, 동일한 온도에서 열처리하더라도 열처리 시간에 따라 다른 색상을 구현할 수 있음을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 4 , it can be confirmed that different colors can be implemented according to the heat treatment time even when heat treatment is performed at the same temperature.

상술한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although it has been described with reference to exemplary embodiments of the present invention, those skilled in the art can make various modifications to the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It will be understood that it can be modified and changed accordingly.

본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 탄성 하이드로젤 및 착색된 바이오 폴리머는 비강확장기 등과 같은 의료용 기구, 의료용 기기, 유아용 완구, 신체 부착 제품 등 다양한 제품에 이용될 수 있다.Elastic hydrogels and colored biopolymers according to exemplary embodiments of the present invention can be used in various products such as medical devices such as nasal dilators, medical devices, toys for children, and body attachment products.

Claims (14)

실리콘 엘라스토머 성분 100 중량부에 대하여 전분 5 내지 50 중량부를 포함하고, 쇼어 A 경도가 5 내지 65이고, 팽윤율(팽윤된 재료 무게-건조된 재료 무게/건조된 재료 무게)이 0.2 내지 1.0 인 탄성 하이드로젤. Contains 5 to 50 parts by weight of starch based on 100 parts by weight of the silicone elastomer component, has a Shore A hardness of 5 to 65, and a swelling ratio (swollen material weight-dried material weight / dried material weight) of 0.2 to 1.0 Elasticity hydrogel. 제1 항에 있어서, 상기 전분의 함량은 상기 실리콘 엘라스토머 성분 100 중량부에 대하여 전분 5 내지 15 중량부이고, 쇼어 A 경도가 30 내지 50이고, 팽윤율이 0.3 내지 0.5 인 것을 특징으로 하는 탄성 하이드로젤. The elastic hydrogel of claim 1, wherein the content of starch is 5 to 15 parts by weight of starch based on 100 parts by weight of the silicone elastomer component, the Shore A hardness is 30 to 50, and the swelling ratio is 0.3 to 0.5. gel. 실리콘 엘라스토머 성분 100 중량부에 대하여 전분 5 내지 50 중량부, 가교제 0.1 내지 5 중량부, 경화 지연제 0.1 내지 2 중량부 및 가황제 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 엘라스토머 조성물을 성형 및 경화하는 단계; 및
상기 경화된 엘라스토머를 열탕 침지하여 상기 전분을 겔화하는 단계를 포함하는 탄성 하이드로젤의 제조 방법.Forming and curing an elastomer composition comprising 5 to 50 parts by weight of starch, 0.1 to 5 parts by weight of a crosslinking agent, 0.1 to 2 parts by weight of a curing retardant, and 0.1 to 5 parts by weight of a vulcanizing agent based on 100 parts by weight of a silicone elastomer component; and
Method for producing an elastic hydrogel comprising the step of gelling the starch by immersing the cured elastomer in hot water. 제3항에 있어서, 상기 가교제는, 디메틸하이드로젠실록산 또는 메틸하이드로젠실록산과 메틸실세스퀴옥산을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 하이드로젤의 제조 방법.The method of claim 3, wherein the crosslinking agent comprises dimethylhydrogensiloxane or methylhydrogensiloxane and methylsilsesquioxane. 제3항에 있어서, 상기 경화 지연제는 2-메틸-3-부틴-2-올, 2-페닐-3-부틴-2-올, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올, 1-에티닐사이클로헥산올, 1,5-헥사디인, 1,6-헵타디인, 3,5-디메틸-1-헥센-1-인, 3-에틸-3-부텐-1-인, 3-페닐-3-부텐-1-인, 1,3-디비닐테트라메틸디실록산, 1,3,5,7-테트라비닐테트라메틸사이클로테트라실록산 및 1,3-디비닐-1,3-디페닐디메틸디실록산으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 하이드로젤의 제조 방법.The method of claim 3, wherein the curing retardant is 2-methyl-3-butyn-2-ol, 2-phenyl-3-butyn-2-ol, 3,5-dimethyl-1-hexyn-3-ol, 1 -ethynylcyclohexanol, 1,5-hexadiyne, 1,6-heptadiyne, 3,5-dimethyl-1-hexene-1-in, 3-ethyl-3-butene-1-in, 3 -phenyl-3-butene-1-yne, 1,3-divinyltetramethyldisiloxane, 1,3,5,7-tetravinyltetramethylcyclotetrasiloxane and 1,3-divinyl-1,3-di A method for producing an elastic hydrogel comprising at least one selected from the group consisting of phenyldimethyldisiloxane. 제3항에 있어서, 상기 가황제는, 말단이 히드록시기로 블록킹된(terminated) 디메틸실록산, 말단이 히드록시기로 블록킹된 메틸비닐실록산, 옥타메틸 시클로테트라실록산, 말단이 디메틸비닐실록시기로 블록킹된 디메틸실록산, 말단이 히드록시기로 블록킹된 폴리디메틸실록산 및 메틸비닐시클로실록산으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 하이드로젤의 제조 방법.The method of claim 3, wherein the vulcanizing agent is dimethylsiloxane terminally blocked with a hydroxy group, methylvinylsiloxane terminally blocked with a hydroxyl group, octamethyl cyclotetrasiloxane, and dimethylsiloxane terminally blocked with a dimethylvinylsiloxy group. , A method for producing an elastic hydrogel comprising at least one selected from the group consisting of polydimethylsiloxane and methylvinylcyclosiloxane whose ends are blocked with a hydroxyl group. 제3항에 있어서, 상기 전분은, 천연 전분 및 변성 전분으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 하이드로젤의 제조 방법.The method of claim 3, wherein the starch comprises at least one selected from the group consisting of natural starch and modified starch. 제3항에 있어서, 상기 전분은, 물리적 변성 전분(physically modified starch), 효소처리 전분, 산처리 전분, 염기처리 전분, 표백 전분, 인산 일전분(monostarch phosphate), 전분 아세테이트, 히드록시프로필 전분 및 히드록시프로필 인산 이전분으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 변성 전분을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 하이드로젤의 제조 방법.The method of claim 3, wherein the starch is physically modified starch, enzyme-treated starch, acid-treated starch, base-treated starch, bleached starch, monostarch phosphate, starch acetate, hydroxypropyl starch and A method for producing an elastic hydrogel comprising at least one modified starch selected from the group consisting of hydroxypropyl starch prior to phosphate. 제3항에 있어서, 상기 탄성 하이드로젤의 쇼어 A 경도가 5 내지 65이고, 팽윤율(팽윤된 재료 무게-건조된 재료 무게/건조된 재료 무게)이 0.2 내지 1.0 인 것을 특징으로 하는 탄성 하이드로젤의 제조 방법.The elastic hydrogel according to claim 3, wherein the elastic hydrogel has a Shore A hardness of 5 to 65 and a swelling ratio (swollen material weight-dried material weight/dried material weight) of 0.2 to 1.0. manufacturing method. 제3항에 있어서, 상기 전분의 함량은 상기 실리콘 엘라스토머 성분 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부이고, 상기 탄성 하이드로젤의 쇼어 A 경도가 30 내지 50이고, 팽윤율이 0.3 내지 0.5인 것을 특징으로 하는 탄성 하이드로젤의 제조 방법.The method of claim 3, wherein the content of the starch is 5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the silicone elastomer component, the elastic hydrogel has a Shore A hardness of 30 to 50, and a swelling ratio of 0.3 to 0.5. A method for producing an elastic hydrogel. 제3항에 있어서,
상기 탄성 하이드로젤을 건조하는 단계; 및
상기 건조된 탄성 하이드로젤을 60℃ 이상의 물에서 2분 내지 30분간 침지하여 수분으로 팽윤하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄성 하이드로젤의 제조 방법.According to claim 3,
drying the elastic hydrogel; and
The method of producing an elastic hydrogel, comprising the step of immersing the dried elastic hydrogel in water of 60 ° C. or higher for 2 to 30 minutes to swell with water. 실리콘 엘라스토머 성분 100 중량부에 대하여 전분 5 내지 50 중량부, 가교제 0.1 내지 5 중량부, 경화 지연제 0.1 내지 2 중량부 및 가황제 0.1 내지 5 중량부를 포함하는 엘라스토머 조성물을 성형 및 경화하는 단계; 및
상기 경화된 엘라스토머를 가열하여, 상기 전분의 캐러멜화에 의한 색상을 발현하는 단계를 포함하는 바이오폴리머의 착색 방법.Forming and curing an elastomer composition comprising 5 to 50 parts by weight of starch, 0.1 to 5 parts by weight of a crosslinking agent, 0.1 to 2 parts by weight of a curing retardant, and 0.1 to 5 parts by weight of a vulcanizing agent based on 100 parts by weight of a silicone elastomer component; and
and heating the cured elastomer to develop a color by caramelization of the starch. 제12항에 있어서, 상기 전분의 캐러멜화를 위한 가열 온도는 170℃ 내지 250℃인 것을 특징으로 하는 바이오폴리머의 착색 방법.13. The method of coloring biopolymer according to claim 12, wherein the heating temperature for caramelization of the starch is 170°C to 250°C. 제13항에 있어서, 상기 전분의 캐러멜화를 위한 가열 시간은 30분 내지 150분인 것을 특징으로 하는 바이오폴리머의 착색 방법.14. The method of claim 13, wherein the heating time for caramelization of the starch is 30 to 150 minutes.
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