KR20190069241A - 점착성 하이드로겔 시트의 제조벙법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 겔화고분자, 피부유효성분, 다가알콜, 친수성 고분자, 가교제, 겔화속도 조절제 및 용제를 포함하는 점착성 하이드로겔 조성물에 관한 것이다.

Description

점착성 하이드로겔 시트의 제조벙법{Preparation Of Sticky Hydrogel Sheets}

본 발명은 점착성 하이드로겔 시트의 제조벙법에 관한것으로 보다 자세하게는 겔화고분자, 피부유효성분, 및 용제를 포함한 겔을 지지체에 코팅하는 점착성 하이드로겔 시트의 제조벙법에 관한 것이다.

하이드로겔은 기본적으로 물과의 친화성이 높은 폴리머가 수계 용매 중에서 팽윤된 것이다. 하이드로겔은 흡수성, 팽윤성, 점착성, 도전성 등의 각종 특성을 갖고 있으며, 이들 특성을 살려 토목 건축, 농예, 식품, 의료,화장품, 전기 등의 광범위한 분야에 있어 이용되고 있다.

예를 들면, 의료 현장에 있어서는, 심전도 등의 측정 장치의 전극 패드로서 점착성 하이드로겔이 사용되고 있다. 또한 근래에는, 체중 감량이나 근력 트레이닝을 목적으로 한 EMS(Electrical　Muscle　Stimulation)의 전극 패드로도 점착성 하이드로겔이 사용되고 있다. 이 EMS는 점착성 하이드로겔로 이루어지는 전극 패드를 피부에 첩부(貼付)하여 전기 자극에 의해 근육을 수축시키는 운동 기구이며, 일반 가정에서도 사용될 기회가 많아지고 있다.

이러한 전극 패드에 사용되는 점착성 하이드로겔로는 피부에 대해 고점착성을 갖는 것이 요구된다.

예를 들면 특허문헌 1에는, 소정량의 수용성 고분자를 사용함으로써, 점착성을 향상시키는 기술이나 그것을 이용한 의료용 전극이 개시되어 있다. 특허문헌 1에 개시되어 있는 기술은 하이드로겔의 점착력을 향상시킬 수 있지만, 첩부와 박리를 수 차례 반복하는 것만으로도 점착력이 바로 저하되어 버리는, 즉 반복 사용시의 점착력이 충분한 것은 아니었다. 또한 피부로부터 박리시킨 후에 피부가 붉어진다는 문제도 있었다.

여기서, 반복 사용시의 점착력이 저하되는 주된 원인 및 피부가 붉어지는 주된 원인으로는, 예를 들면 전극 패드를 피부로부터 박리할 때에 피부 표면으로부터 각질이 탈락되어 전극 패드의 표면에 부착되고, 유효한 점착면적이 저하되는 것을 들 수 있다.

반복 사용시의 점착력을 유지시키는 방법으로서, 예를 들면 특허문헌 2에는 피부에 대해 첩부, 박리를 수 차례 반복함으로써 점착력이 저하된 점착면을 수세함으로써 점착력을 회복시키는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 특허문헌 2에 기재되어 있는 하이드로겔은 수세 등의 작업이 필요하므로, 확실하게 점착력을 회복시키기 위해서는 세정 방법이나 건조 방법 등에 대해 취급 설명서 등에 기재된 조건을 지켜야 하기 때문에, 사용자에게 번잡함을 느끼게 한다는 문제가 있었다.

또한 피부가 붉어지는 것을 억제하는, 즉 피부에 대한 자극을 완화시킨다고 하는 과제에 대해서는 해결되어 있지 않은 것이 현상황이다.

발명은 상기 현상황을 감안하여 수세 등의 특별한 작업을 수반하지 않고, 반복 사용시의 점착성이 우수하며, 또한 특히 피부에 대한 자극이 적은 점착성 하이드로겔용 조성물시트의 제조바법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 겔화고분자, 피부유효성분, 및 용제를 60 내지 80℃의 온도에서 혼합하는 단계; 친수성 고분자, 다가알콜, 겔화속도 조절제 및 가교제를 첨가하여 겔을 제조하는 단계; 및 상기 겔을 지지체에 코팅하는 단계를 포함하는 점착성 하이드로겔 시트의 제조방법을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 점착성 하이드로겔 시트는 겔화고분자 0.1 내지 10 중량%, 피부유효성분 0.1 내지 15중량%, 다가알콜 5 내지 35중량%, 친수성 고분자 0.5 내지 10 중량%, 가교제 0.01 내지 5 중량%, 겔화속도 조절제0.01 내지 5중량% 및 용제 45 내지 80 중량%를 포함하는 점착성 하이드로겔 시트의 제조방법을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 시트는 0.5 내지30mm의 두께로 제조되는 점착성 하이드로겔 시트의 제조방법을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 지지체는 종이, 부직포, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부타디엔, 에틸렌초산비닐공중합체, 폴리염화비닐 필름으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 점착성 하이드로겔 시트의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 점착성 하이드로겔용 조친수성 고분자를 포함하는 피부 첩부제의 경우 충분한 가교를 위해 가온 조건에서 숙성시키는 단계가 필요하나, 겔화 고분자와 함께 친수성 고분자를 포함하는 본 발명의 점착성 하이드로겔 조성물은 별도의 숙성 단계 없이도 밀착력이 우수하며 안정한 점착성 하이드로겔 시트를 제조할 수 있다

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

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

본 발명은 겔화고분자, 피부유효성분, 다가 알콜, 친수성 고분자, 가교제, 겔화속도 조절제 및 용제를 포함하는 점착성 하이드로겔 조성물에 관한 것으로, 본 발명은 겔화 고분자와 함께 친수성 고분자를 포함하여 별도의 숙성 단계 없이도 안정한 점착성 하이드로겔 시트를 제조할 수 있다.

상기 점착성 하이드로겔 조성물은 겔화고분자 0.1 내지 10 중량%, 피부유효성분 0.1 내지 15중량%, 다가알콜 5내지 35중량%, 친수성 고분자 0.5 내지 10 중량%, 가교제 0.01 내지 5 중량%, 겔화속도 조절제 0.01 내지 10중량% 및 용제 45 내지 80 중량%를 포함하는 것이 바람직하다.

보다 바람직하게, 상기 본 발명의 점착성 하이드로겔 조성물은 겔화고분자 0.5 내지 5 중량%, 피부유효성분 0.15 내지 5중량%, 다가알콜 10 내지 30중량%, 친수성 고분자 1 내지 5 중량%, 가교제 0.05 내지 3중량%, 겔화속도 조절제 0.05 내지 3중량% 및 용제 45 내지 70 중량%를 포함한다.

본 발명의 점착성 하이드로겔 조성물에 포함되는 겔화고분자는 점착성 조성물을 겔화시키는 역할을 하는 것으로 예를 들어, 갈락토만난, 글루코만난, 구아검, 로커스트 빈 검, 플루로닉, 아가, 알긴, 카라기난, 잔탄, 젤란 등으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 겔화고분자는 본 발명의 전체 점착성 하이드로겔 조성물의 중량을 기준으로 0.1 내지 10 중량%로 포함되는것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5 내지 5 중량%의 함량으로 포함된다. 상기 겔화고분자가 0.1 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 겔의 경도가 낮고, 유연성이 떨어져 피부 밀착성이 감소하여 굴곡이 많은 피부에 적용하기가 어려운 문제가 있고, 10 중량%를 초과하여 포함되는 경우에는 겔이 늘어져 형태 유지가 어렵고 탄력성이 떨어지며, 점착성 기능이 저하되는 문제가 있다.

본 발명의 피부 점착 조성물에 포함되는 피부유효성분은 피부와의 친화성을 향상시켜주고 피부에 효과적으로 작용할 수 있는 기능성 성분의 피부 흡수율을 높이는 역할을 하는 것으로서, 미백성분, 주름기능성, 항산화 성분,보습성분, 항균성분 등일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 점착성 하이드로겔 조성물에 포함될 수 있는 피부유효성분은 예를 들어, 알부틴, 나이아신아마이드,비타민 C, 비타민 B5, 비타민 E, 레티놀, 코엔자임큐텐, 아데노신, 엘라스틴, 콜라겐, 히알루론산, 키토산 및 천연 추출물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 천연추출물은 알로에, 녹차, 인삼, 홍삼, 목초액, 솔잎, 은행잎, 프로폴리스, 뽕잎, 누에, 달팽이 점액,카카두플럼, 카무카무, 야사이야자, 스쿠알란, 캐비어, 브로콜리, 블루베리, 위치하젤, 아세로라, 클로렐라, 망고스틴, 구아바, 산수요, 당근, 카페인, 하마멜리스, 스피룰리나, 연어알, 감태, 자이언트켈프, 곤포, 마치현,파래, 우뭇가사리, 뽕 나무 뿌리, 라즈베리, 산딸기, 톳, 모자반, 에델바이스, 카모마일, 라벤더, 페퍼민트, 유칼립투스, 레몬밤, 오레가노, 티트리, 황금, 어성초, 산자나무, 유자, 알부민, 및 난황, 우유 단백질로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.

상기 피부유효성분은 본 발명의 전체 점착성 하이드로겔 조성물을 기준으로 0.1 내지 15중량%로 첨가될 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.15 내지 5 중량%의 함량으로 포함된다. 이때, 상기 피부유효성분이 0.1 중량% 미만으로 첨가되는 경우에는 피부 친화성이 떨어져 피부 개선 효과가 미약한 문제가 있고, 15중량%를 초과하여 첨가되는 경우에는 피부 자극이 나타날 수 있고 안정성이 불충분하여 변취 및 변색이 발생하는 문제가 있다.

본 발명의 피부 점착성 조성물에 포함되는 상기 다가 알콜은 보습 역할을 하는 것으로서, 예를 들어, 글리세린,에틸렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 소르비톨, 및 자일리톨로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 보다 바람직하게는 글리세린이

사용된다.

상기 다가 알콜은 본 발명의 전체 점착성 하이드로겔 조성물을 기준으로 5 내지 35 중량%로 첨가되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10 내지 30 중량%의 함량으로 포함된다. 상기 다가 알콜이 5 중량% 미만인 경우에는 피부에 부착 시에 조성물 중의 수분이 휘산되기 쉬우며 점착력이 저하되는 문제가 있고, 35 중량%을 초과하는 경우에는 끈적임 등이 발생하여 사용감이 나빠지고 비경제적인 문제가 있다.

상기 친수성 고분자는 겔화를 위해 첨가되는 것으로서 물에 의해 겔화될 수 있는 어떠한 고분자가 첨가될 수 있으며, 예를 들어 젤라틴, 폴리아크릴레이트 또는 그 염, 폴리메타크릴산, 카르복시비닐폴리머, 폴리비닐알코올,폴리아크릴아미드, 폴리에틸렌옥시드, 폴리에틸렌이민, 폴리비닐피롤리돈, 메틸셀룰로오스, 셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 및 히드록시에틸셀룰로오스로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 폴리아크릴레이트의 염은 리튬, 나트륨, 칼륨 등의 금속염인 것이 바람직하다.

상기 친수성 고분자는 본 발명의 전체 점착성 하이드로겔 조성물을 기준으로 0.5 내지 10 중량%로 포함될 수 있으며, 보다 바람직하게는 1 내지 5 중량%의 함량으로 포함된다. 상기 친수성 고분자가 0.5 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 본 발명의 점착성 하이드로겔 조성물이 충분한 강도를 유지하지 못하는 경향이 있으며, 10 중량%를 초과하여 포함되는 경우에는 점도가 높아져서 코팅이 불균일해지고, 제조 시 높은 점도로 인해 작업성이 불충분한 문제가 있다.

상기 가교제는 다가 금속염인 것이 바람직하며, 예를 들어 수산화알루미늄, 수산화알루미늄겔, 함수규산알루미늄, 카올린, 아세트산알루미늄, 락트산알루미늄, 스테아르산알루미늄, 염화캄슘, 염화마그네슘, 염화알루미늄, 메타규산알루민산마그네슘, 및 규산알루민산마그네슘으로 구성된 그룹으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으나,이에 제한되는 것은 아니다. 가장 바람직하게는 수산화알루미늄이 사용될 수 있다.

상기 가교제는 본 발명의 전체 점착성 하이드로겔 조성물을 기준으로 0.01 내지 5중량% 인 것이 바람직하고, 0.05 내지 3중량%인 것이 보다 바람직하며, 0.05 내지 0.2 중량% 인 것이 가장 바람직하다.

상기 가교제가 0.01 중량% 미만인 경우에는 가교반응이 충분히 진행하지 않고 겔 강도가 불충분해지는 경향이 있으며, 상기 가교제가 5 중량%를 초과하는 경우에는 점착성 하이드로겔 조성물 제조 시 가교반응 속도가 지나치게 빨라지고 겔화가 불균일해지며 점착성 하이드로겔 조성물의 강도가 강해져서 작업성이 불충분해지는 경향이 있다.

이때, 겔화 속도 조절제는 예를 들어 금속이온에 대하여 킬레이트 작용을 가지는 EDTA, 아세트산, 락트산, 옥살산, 시트르산, 타르타르산 등의 유기산, EDTA-2나트륨, 시트르산칼슘, 시트르산나트륨, 시트르산니나트륨 등의 유기산염, 및 유기염기로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으나 이제 제한되는 것은 아니다.

한편, 본 발명의 용제는 바람직하게는 물을 이용하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 용제는 용제를 제외한 다른 성분에 용제를 첨가하여 100 중량%가 되도록 잔부의 양으로 포함하며, 보다 바람직하게는 45 내지 80 중량%이 양으로 포함된다.

나아가, 본 발명의 점착성 하이드로겔 조성물에는 필요에 따라, 보존제, 향료, 계면활성제, 점증제 등과 같은 기타 첨가제가 첨가될 수 있으며, 상기 기타 첨가제는 특히 제한되는 것은 아니다.

예를 들어, 본 발명에 첨가되는 보존제는 카프릴글라이콜, 파라옥시벤조산알킬에스테르, 벤조산, 벤조산나트륨, 소르빈산, 소르빈산칼륨, 페녹시에탄올, 파라벤, 펜탄디올, 안식향산, 살리실산, 디하이드로초산 또는 그 염류, 에틸헥실글리세린, 1,2-헥산디올, 카프릴글리콜트로포론, p-옥시안식향산 에스테르, 3-트리플루오로메틸-4,4‘-디클로로카바바닐라이드, 및 2,4,4’-트리클로로-2-하이드록시디페닐에테르로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에 의하면 점착성 하이드로겔 시트의 제조방법이 제공되며, 겔화고분자, 피부유효성분 및 용제를 60 내지 80℃의 온도에서 혼합하는 단계; 친수성 고분자, 다가알콜, 겔화속도 조절제 및 가교제를 첨가하여 겔을 제조하는 단계; 및 상기 겔을 지지체에 코팅하는 단계를 포함한다.

본 발명의 점착성 하이드로겔 시트를 제조하기 위해 사용되는 점착성 하이드로겔 조성물의 성분 및 함량은 상술한 바와 같다.

상기 60 내지 80℃의 온도에서 혼합하는 단계는 필요에 따라 기타 첨가제를 추가하여 수행할 수도 있다.

상기 혼합하는 단계가 60℃ 미만에서 온도에서 수행되는 경우에는 충분한 겔화가 이루어지지 않는 문제가 있으며, 80℃를 초과하여 수행되는 경우에는 피부유효성분의 안정성이 감소되는 문제가 있다.

상기 혼합단계에 후속적으로 친수성 고분자, 다가알콜, 가교제 및 겔화 속도 조절제를 첨가하여 겔을 제조한다.나아가, 본 발명의 점착성 하이드로겔 조성물에는 필요에 따라, 보존제, 향료, 계면활성제, 점증제 등과 같은 기타 첨가제가 적절한 단계에 추가로 첨가될 수 있으며, 상기 기타 첨가제는 특히 제한되는 것은 아니다.

상기 겔을 지지체 상에 코팅하는 단계에 있어서, 상기 코팅은 당해 기술분야에 널리 알려져 있는 어떠한 코팅방법을 이용하여 수행할 수 있으며, 예를 들어 롤러 및 필름코터(Film coater)등으로 코팅하여 제조하거나, 압출하여 필름을 얻는 용융-압출법을 이용하거나 상기 화장용 필름 조성물을 도프(dope)로 제조하고 상기 도프를

캐스팅하여 필름을 얻는 용액 캐스팅 방법 등이 사용될 수 있다. 상기 코팅하는 단계에 있어서 상기 지지체는 종이, 부직포, 또는 다양한 소재의 베이스 기재 또는 박리 필름일수 있으며, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부타디엔, 에틸렌초산비닐공중합체, 폴리염화비닐 필름으로 이루어지는 그룹으로부터 선택될 수 있다.

한편, 필요한 경우 상기 코팅된 이면은 박리 처리가 실시된 부직포나, 종이, 필름 등을 도포하여 수분 등의 증발을 막을 수 있다.

본 발명의 상기 점착성 하이드로겔 시트는 0.05내지0.3 cm의 두께로 제조되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 약 0.1~0.2㎛의 두께로 제조된다. 이 때, 모든 면적에서 균일한 두께로 코팅되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 화장용 점착성 하이드로겔 시트의 두께가 0.05cm미만인 경우에는 박막으로 인하여 핸들링이 어려우며, 두께가 0.3cm을 초과하는 경우에는 굴곡이 있는 피부에 부착 시 밀착성이 떨어지는 문제가 있다.

후속적으로 본 발명에 따라 제공되는 상기 점착성 하이드로겔 시트는 피부의 어떠한 특정 부위를 도포할 수 있는 형태로 제조될 수 있으며, 적용 부위 및 용도에 따라 원하는 어떠한 모양 및 크기로 제조할 수 있다.

일반적으로, 친수성 고분자를 포함하는 피부 첩부제의 경우 충분한 가교가 이루어지지 않아 겔의 물리적 성질이불량하고 끈적임이 있어 숙성을 시키지 않고 바로 성형하기 어려우므로, 가교를 위해 필수적으로 약 50℃의 온도에서 1일 내지 2일 정도 숙성시키는 단계가 필요하지만, 본 발명과 같이 겔화 고분자와 함께 친수성 고분자를 포함하는 경우에는 이러한 숙성 단계를 거치지 않고 바로 성형이 가능한 점착성 하이드로겔 조성물을 제조할 수 있다.

나아가, 본 발명에 의하면 상기와 같은 방법에 의해 제조된 상기 점착성 하이드로겔 시트가 제공된다.

이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시에는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 내지 3

하기 표 1에서 1, 2, 5내지 10번의 성분을 75 ℃의 온도에서 혼합한 다음, 3, 4, 11 내지 18의 성분을 첨가하여겔로 제조하였다.

상기 겔을 PET 필름 지지체 상에 코팅한 다음, 별도의 숙성 단계 없이 원하는 모양으로 성형하였다.

실시예 4 내지 6

하기 표 2에서 1, 2, 5 내지 10번의 성분을 75 ℃의 온도에서 혼합한 다음, 3, 4, 11 내지 18의 성분을 첨가하여 겔로 제조하였다.

상기 겔을 PET 필름 지지체 상에 코팅한 다음, 별도의 숙성 단계 없이 원하는 모양으로 성형하였다.

시험예 1: 점착성 평가

건강한 남녀 실험자 20명의 피험자의 팔 상박부에 상기 실시예 1 및 2에 따라 제조된 점착성 하이드로겔시트와, 비교예 1의 시트를 각각 10시간씩 부착하고, 관능 조사를 하였다.

부착성 지수는 하기 표 3에 기재된 바와 같다.

박리 정도를 각각 측정한 후 피험자의 수로 나누어 그 평균 박리 정도를 계산하여 하였다. 그 결과 실시예 대부분 4.0 이상인 값을 갖는다.

Claims (4)

1. 겔화고분자, 피부유효성분, 및 용제를 60 내지 80℃의 온도에서 혼합하는 단계; 친수성 고분자, 다가알콜, 겔화속도 조절제 및 가교제를 첨가하여 겔을 제조하는 단계; 및 상기 겔을 지지체에 코팅하는 단계를 포함하는 점착성 하이드로겔 시트의 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 점착성 하이드로겔 시트는 겔화고분자 0.1 내지 10 중량%, 피부유효성분 0.1 내지 15중량%, 다가알콜 5 내지 35중량%, 친수성 고분자 0.5 내지 10 중량%, 가교제 0.01 내지 5 중량%, 겔화속도 조절제0.01 내지 5중량% 및 용제 45 내지 80 중량%를 포함하는 점착성 하이드로겔 시트의 제조방법.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 시트는 0.5 내지30mm의 두께로 제조되는 점착성 하이드로겔 시트의 제조방법.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 지지체는 종이, 부직포, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부타디엔, 에틸렌초산비닐공중합체, 폴리염화비닐 필름으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 점착성 하이드로겔 시트의 제조방법.