KR101087346B1 - 자기발열체용 피부 점착성 조성물 및 이것이 부착된자기발열체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자기발열체용 피부 점착성 조성물 및 이것이 부착된 자기발열체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자기발열체용 피부 점착성 조성물에 있어서, 약제학적으로 사용 가능한 감압성 점착제에 아민성 관능기를 갖는 폴리메타크릴레이트 0.5∼30중량%가 첨가된 자기발열체용 피부 점착성 조성물 및 상기 조성물이 저면에 부착된 자기발열체에 관한 것이다. 본 발명에 따른 자기발열체를 인체나 동물의 피부에 부착할 경우 발열 중에도 점착력이 감소되지 않고 일정하게 유지되고 발열 때문에 발생하는 땀에도 오랜 시간동안 부착할 수 있는 효과가 있다.

자기발열체, 폴리메타크릴레이트, 피부, 점착, 통기성 시트

Description

자기발열체용 피부 점착성 조성물 및 이것이 부착된 자기발열체{Skin-adhesion composition for self-heating element and self-heating element coated with the same}

도 1은 본 발명에 따른 자기발열체용 피부 점착성 조성물이 적용될 수 있는 일 예의 자기발열체를 나타낸 단면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 자기발열체용 피부 점착성 조성물이 적용될 수 있는 다른 예의 자기발열체를 나타낸 단면도이며,

도 3은 도 2에 따른 자기발열체를 나타낸 사시도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※

1: 자기발열체 2: 발열조성물

3: 통기성(투습성) 시트 4: 피부 점착성 조성물

5: 박리층 12: 셀(cell)

본 발명은 자기발열체용 피부 점착성 조성물 및 이것이 부착된 자기발열체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인체나 동물의 피부에 부착할 경우 발열 중에도 점착력이 감소되지 않고 일정하게 유지되고, 발열 때문에 발생하는 땀에도 오랜 시간동안 부착할 수 있는 자기발열체용 피부 점착성 조성물 및 이것이 부착된 자기발열체에 관한 것이다.

일반적으로 자기발열체는 공기와 접촉하면 열이 발생되어 적용 부위 및 목적에 따라 체온이상, 약 40 내지 80℃의 온도를 수 시간 동안 유지하기 때문에 피부 또는 의복에 부착하여 보온의 목적으로 몸의 일부분을 따뜻하게 유지하거나 통증 완화, 혈행 개선, 근육 이완, 찜질 등의 치료목적으로 사용된다.

일반적인 자기발열체의 구조를 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 발열조성물(2)이 공기가 통할 수 있는 기공을 갖는 시트(3)에 삽입되어 밀봉되고, 이 시트는 공기가 통하지 않는 포장봉투(도시하지 않음)에 삽입되어 진공상태로 밀봉된 구조를 갖는다. 필요에 따라서 시트(3)의 일측에는 발열된 자기발열체(1)를 의복이나 신체에 부착할 수 있도록 점착 조성물(4)이 부착되고, 상기 점착 조성물(4)의 점착력을 보호하기 위해 상기 조성물층(4) 위에 박리층(5)이 형성된다. 따라서, 포장봉투를 개봉하여 발열조성물(2)이 내장된 시트를 꺼내면, 시트(3)에 형성된 기공을 통해 투과되는 공기가 발열조성물(2)과 접촉되면서 열이 발생된다.

한편, 상기 자기발열체는 치료목적을 위해서 환부에 직접 붙이는 것이 바람직하나, 피부에 부착하면 발열에 의하여 부착 부위의 온도가 상승하여 땀이 나고 발열조성물이 시간이 흐르면서 경화되므로 장시간 피부에 부착하기 어려워서 대부분의 자기발열체 제품들은 부착 부위가 의복에 한정되어 있고, 피부에 붙이는 자기발열체라고 하더라도 피부로부터 들뜨면서 장시간 붙어있지 못하고 떨어지는 단점 이 있다.

일반적으로 피부에 붙이는 점착제는 통상적 피부 온도인 32℃ 부근에서 최적의 점착력을 갖도록 설계되어 있고, 점착제의 점착력은 온도에 반비례하여 감소하는 것이 공지의 사실이다. 또 상기 자기발열체 중에서 통증 완화, 혈행 개선, 근육 이완, 찜질 등의 치료목적으로 환부에 직접 붙이는 것은 피부의 저온화상을 우려하여 대개 40∼45℃의 온도를 유지하며 발열한다. 따라서 일반적으로 피부에 사용하는 점착제를 자기발열체의 저면에 부착하여 피부에 붙일 경우 첫째로 자기발열체의 온도가 평균 40∼45℃ 정도로 상승하므로 점착제 자체의 점착력이 감소하고, 둘째로 발열에 의해 피부에서 땀이 발생하여 자기발열체가 피부에 잘 붙어있지 못하고 쉽게 떨어지게 된다. 반대로 40∼45℃ 부근에서 높은 점착력을 나타내는 점착제를 사용할 경우에는 발열이 끝난 후에 피부 온도인 32℃ 부근에서 너무 강한 점착력을 나타내어 떼어낼 때 표피조직의 탈리, 홍반 등을 수반하는 부작용이 나타나기 쉽다.

대한민국 공개특허 제1999-0044351호, 제1991-0010137호, 대한민국 등록특허 제382,347호, 미국 특허 제6,146,732호, 제5,984,995호, 제5,975,074호, 제5,879,378호, 제5,366,492호 등에서는 자기발열체를 제조하는 다양한 방법을 제시하고 있다. 그러나, 상기 특허들은 자기발열체의 제조에만 기술적 중심을 두고 있으며, 점착제가 자기발열체의 일면에 부착되어 환부에 직접 붙이는 형태가 개시되어 있더라도 온도에 따른 점착력의 변화에 대한 고려가 없으므로 실제로 피부에 적용하였을 때 발생하는 문제점들에 대한 해결방안이 제시되지 않고 있다.

한편, 대한민국 공개특허 제2002-0002199호, 국제 공개특허 WO 01-87276호, 국제 공개특허 WO 01-54674A1호에서는 아크릴레이트계 고분자를 사용하여 수용성 고분자 매트릭스를 제조함으로써 원하는 점착성(Adhesiveness)과 물리적 강도를 확보하려는 시도가 있으나, 수용성 고분자로 이루어진 하이드로젤이기 때문에 피부점착력 및 물리적 강도에는 한계가 있을 수밖에 없으며, 대한민국 공개특허 제2001-0021495호, 제2001-0031668호, 미국특허 제5,698,216호에서도 암모늄기 함유 메타크릴레이트 공중합체를 경피 투여 시스템에 적용하는 예가 있으나, 이 또한 자기발열체와 함께 사용하기에는 점착력 등의 성능에 문제가 있다.

이에 본 발명에서는 상술한 자기발열체에 적합한 점착제 조성물을 찾기 위한 연구를 수행한 결과, 아민성 관능기를 갖는 폴리메타크릴레이트가 상술한 문제점을 해결할 수 있음을 발견하였고, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 인체나 동물의 피부에 부착할 경우 32∼45℃, 특히 40∼45℃에서 일정한 점착력을 유지하고 부착 부위에서 발생하는 땀에도 점착력이 감소하지 않으면서 필요한 시간동안 부착할 수 있는 자기발열체용 피부 점착성 조성물을 선택적으로 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 피부 점착성 조성물이 저면에 부착된 자기발열체를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자기발열체용 피부 점착성 조성물은 자기발열체용 피부 점착성 조성물에 있어서, 약제학적으로 사용 가능한 감압성 점 착제에 아민성 관능기를 갖는 폴리메타크릴레이트 0.5∼30중량%가 첨가되어 32∼45℃ 온도 범위에서 점착력이 유지되는 것으로 구성된다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 상기 자기발열체는 공기 중에 노출되면 발열이 시작되는 자기발열체에 있어서, 상기 피부 점착성 조성물이 상기 자기발열체의 저면에 부착된 것으로 구성된다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 2는 본 발명에 따른 자기발열체용 피부 점착성 조성물이 적용될 수 있는 일 예의 자기발열체를 각각 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 2에 따른 자기발열체를 나타낸 사시도이다.

이를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 피부점착 조성물이 적용될 수 있는 자기발열체(1)는 발열조성물(2)이 내장된 자기발열 본체와, 상기 자기발열 본체의 저면에 부착되는 피부점착제 조성물(4)로 구성된다.

본 발명에 따른 피부점착제 조성물 중 일반적인 피부점착제는 의료용의 감압성 점착제(PSA, Pressure sensitive adhesive)로서 수계 또는 유기용매계 물질들이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 아크릴레이트 중합체, 비닐아세테이트-아크릴레이트 공중합체 등의 아크릴계 점착제류, 폴리이소부틸렌, 폴리스티렌, 폴리부타디엔 또는 이들의 공중합체인 합성고무류, 천연고무류, 실리콘계열 점착제 등을 단독 또 는 2종 이상을 혼합하여 사용하는 것이 좋다. 상기 일반적인 피부점착제는 피부점착제 조성물 함량 중 70∼99.5 중량% 함유시키는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 피부점착제 조성물 중 아민성 관능기를 갖는 폴리메타크릴레이트는 메타크릴산과 아크릴산 에스테르 또는 메타크릴산 에스테르의 완전 중합된 공중합체(USPNF) 중 아민성 관능기를 갖는 것이며 통상적으로 약제학적으로 사용가능한 것으로서 일반적 점착제의 종류와 제조방법에 따라 적합한 것을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 폴리메타크릴레이트는 자기발열체에 적합한 피부점착제 조성물 함량 중 0.5∼30중량% 함유시키는 것이 바람직하며, 만일 그 사용량이 너무 적으면 32∼45℃, 특히 40∼45℃에에 온도 범위에서 점착력을 일정하게 유지하지 못하고, 땀에 견디는 효과가 부적합하며, 과량 첨가하면 피부점착제 조성물의 점도가 지나치게 상승하여 피부점착제 조성물의 제조 자체가 어려워진다는 문제가 있다.

본 발명에 따른 폴리메타크릴레이트를 첨가함으로 인한 효과는 경피투여 조성물 중에 적절한 이차적 고분자의 첨가로 인해 경피투여 조성물의 응집력(cohesion)을 증가시켜 조성물의 물리적 강도(hardness)를 증가시킴으로써 온도변화에 따른 물리적 성질의 변화가 미미하고 피부에서 발생하는 땀에도 잘 견딜 수 있는 것으로 분석되었다.

본 발명에 있어서 선택적으로 피부점착제 조성물에 경피 흡수성의 약물을 배합하는 것에 의해 국소치료효과를 향상시키거나, 전신치료효과를 향상시키거나, 온열효과에 의해 혈액순환이 활발해져 약물을 신체 각 부위에 순환시킬 수 있기 때문 에 각 부위의 투여효과를 더욱 높이는 데에 있어서 바람직하다. 상기 경피흡수성 약물로서는 경피흡수성의 것이면 특별한 제한은 없으며, 구체적으로는 예컨대 피부자극제, 진통소염제, 중추신경작용제(수면제, 항간질제, 정신신경용 약제), 이뇨제, 혈압강하제, 혈관확장제, 진해거담제, 항히스타민제, 부정맥용약, 강심제, 부신피질 호르몬제, 국소마취제 등을 들 수 있다. 이들 약물은 1종 또는 필요에 의해서 2종 이상 배합되어 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 자기발열체에 적합한 피부점착제 조성물에는 경피흡수성 약물의 피부를 통한 전달이 가능하도록 경피흡수 촉진제를 함유시킬 수 있으며 피부 부작용과 피부점착성을 고려하여 적당량을 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 자기발열체를 상세히 설명하면 다음과 같다. 자기발열체의 공기가 통하도록 제작된 구조를 갖는 봉투는 투습성 필름 또는 시트(3) 형태로서 종이, 부직포, 직포, 천연 또는 합성고무, PET, PP, PVC, PU, PS, PC, PETG, EVOH, PE 및 나일론으로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상이 선택될 수 있으며, 투습성 필름 또는 시트(3)의 단위 중량은 통상 20 내지 200g/㎡, 바람직하게는 30 내지 150g/㎡, 투습도는 100 내지 2000g/㎡.24hr 을 갖도록 하지만 용도에 따라 적당한 것을 선택한다.

상기 투습성 필름 또는 시트(3)에 통기성을 부여하는 방법으로서는, 필름 또는 시트를 형성할 때 연신하여 통기공을 형성하는 방법, 이 필름 또는 시트로부터 특정 성분을 추출하여 통기공을 형성하는 방법 외에, 필름을 형성한 후 펀칭이나 미세침 등에 의한 천공에 의해 기계적으로 통기공을 형성하는 방법 등을 들 수 있다. 이렇게 형성된 투습성 필름 또는 시트(3) 내에 산화성 금속분말이 함유된 발열조성물(2)을 충진시켜 밀봉함으로써 자기발열체(1)를 제조한다.

산화성 금속분말이 함유된 발열조성물(2)을 구성하는 원료로는 종래 모든 조성물이 가능하며, 발열조성물 전체로서의 배합 비율은 목적으로 하는 발열 성능 등에 따라 달라 일괄적으로 특정할 수 없지만, 예를 들면 산화성 금속 분말 100 중량부에 대하여 활성탄이 5 내지 20 중량부, 무기 전해질이 1.5 내지 10 중량부, 물이 20 내지 60 중량부이다. 산화성 금속 분말로는 철 분말, 아연 분말, 알루미늄 분말 등인데, 통상은 철 분말이 사용되며, 환원 철 분말, 분쇄된 철 분말, 전해 철 분말 등이 바람직하다. 발열조성물 분체의 입도는 통상 60메쉬 이하, 바람직하게는 100메쉬 이하의 것이 50중량％ 이상 포함된다. 이밖에 목적하는 바에 따라 진주암 분말, 버미큐라이트, 고급 수성 수지 등의 보수제 또는 수소 발생 억제제, 고결 방지제 등을 혼합할 수도 있다.

이하, 본 발명에 대한 제조방법을 일예를 들어 설명한다.

먼저 감압성 점착제 용액에 아민성 관능기를 갖는 폴리메타크릴레이트를 고르게 혼합하고 필요에 따라 경피흡수성 약물과 피부투과 촉진제 등을 녹인 용액을 첨가하여 고르게 혼합한 후 박리지 위에 도포하고 건조하여 자기발열체에 적합한 피부점착제 조성물(4)을 제조한다. 다음으로, 산화성 금속분말, 활성탄, 무기전해질, 보수제, 물 등을 혼합한 발열조성물(2)을 투습성 필름 또는 시트(3)의 봉투 내에 충진시켜 밀봉하여 자기발열체(1)를 제조한다. 마지막으로, 미리 제조된 피부점착제 조성물(2)을 자기발열체의 저면에 전사하고 적당한 크기로 절단하여 피부에 부착 가능한 자기발열체 시스템을 제조한다.

이와 같이 제조된 자기발열체는 피부에 부착할 경우 자기발열체에서 발생하는 열에 의한 온도상승에 관계없이 일정한 점착력을 유지하고 부착 부위에서 발생하는 땀에도 점착력의 저하가 발생하지 않아서 오랜 시간동안 부착할 수 있다.

이하, 제조예, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.

제조예 1

철분 47중량%, 활성탄 10중량%, 규조토 8중량%, 목분 5중량%, 염화나트륨 2중량%를 칭량하여 잘 혼합하고 물 28중량%을 가하여 혼합한 발열조성물을 통기성 시트(한국바이린사, 투습도 450±50g/㎡ 24h)에 충진한 후 사방을 밀봉함으로써 공기와의 접촉으로 열이 발생하는 도 2 및 도 3 형태의 자기발열체를 제조하였다.

실시예 1

폴리메타크릴레이트(유드라짓, Eudragit E100; 독일 룀파마(Rohm Pharma)사) 분말을 10.0 건조중량%가 되도록 감압성 점착제인 아크릴계 점착제 용액(Monsanto사, Gelva 737)을 혼합한 후 박리지위에 300㎛로 도포하여 90℃에서 5분간 건조시켜 피부점착제 조성물을 제조하였다.

실시예 2

폴리메타크릴레이트(유드라짓, Eudragit EPO; 독일 룀파마(Rohm Pharma)사) 분말을 10.0 건조중량%가 되도록 감압성 점착제인 아크릴계 점착제 용액(Monsanto사, Gelva 1753)을 혼합한 후 박리지위에 300㎛로 도포하여 90℃에서 5분간 건조시 켜 피부점착제 조성물을 제조하였다.

실시예 3

폴리메타크릴레이트(유드라짓, Eudragit EPO) 분말을 5.0 건조중량%가 되도록 감압성 점착제인 아크릴계 점착제 용액(Monsanto사, Gelva 1753)에 혼합한 후 박리지위에 300㎛로 도포하여 90℃에서 5분간 건조시켜 피부점착제 조성물을 제조하였다.

실시예 4

폴리메타크릴레이트(유드라짓, Eudragit E100) 분말을 5.0 건조중량%가 되도록 감압성 점착제 용액인 폴리이소부틸렌 점착제 용액(National Starch사, Duro-Tak 87-2852)과 잘 혼합한 후 박리지위에 400㎛로 도포하여 90℃에서 8분간 건조시켜 피부점착제 조성물을 제조하였다.

실시예 5∼8

실시예 1∼4로부터 제조된 피부점착제 조성물을 제조예 1에서 제조된 자기발열체의 저면에 전사하고 적당한 크기로 절단하여 피부에 부착 가능한 자기발열체를 얻었다.

실시예 9

폴리메타크릴레이트(유드라짓, Eudragit E100) 분말을 10.0 건조중량%가 되도록 감압성 점착제인 아크릴계 점착제 용액(Monsanto사, Gelva 1753)에 혼합시킨 점착성 조성물과 미리 에틸아세테이트에 20 건조중량% 케토프로펜과 5 건조중량% N-메틸피롤리돈이 되도록 녹인 용액을 고르게 혼합한 후 박리지위에 350㎛로 도포 하여 90℃에서 5분간 건조시켜 피부점착제 조성물을 제조한 다음, 제조예 1에서 제조된 자기발열체의 저면에 전사하고 적당한 크기로 절단하여 피부에 부착 가능한 자기발열체를 얻었다.

실시예 10

폴리메타크릴레이트(유드라짓, Eudragit EPO) 분말을 7.0 건조중량%가 되도록 감압성 점착제 용액인 폴리이소부틸렌 점착제 용액(National Starch사, Duro-Tak 87-2852)과 잘 혼합시킨 점착성 조성물과 미리 디메틸술폭시드에 25% 건조중량 피록시캄과 8건조중량% 프로필렌글리콜 모노라우레이트가 되도록 녹인 용액을 고르게 혼합한 후 박리지위에 400㎛로 도포하여 90℃에서 8분간 건조시켜 피부점착제 조성물을 제조한 다음, 제조예 1에서 제조된 자기발열체의 저면에 전사하고 적당한 크기로 절단하여 피부에 부착 가능한 자기발열체를 얻었다.

실시예11

폴리메타크릴레이트(유드라짓, Eudragit EPO) 분말을 3.0 건조중량%가 되도록 감압성 점착제 용액인 아크릴계 점착제 용액(Monsanto사, Gelva 1753)과 잘 혼합시킨 점착성 조성물과 미리 에틸알콜에 10% 건조중량 케토롤락과 5건조중량% 프로필렌글리콜과 5건조중량% 프로필렌글리콜 200 모노라우레이트가 되도록 녹인 용액을 고르게 혼합한 후 박리지위에 250㎛로 도포하여 90℃에서 5분간 건조시켜 피부점착제 조성물을 제조한 다음, 제조예 1에서 제조된 자기발열체의 저면에 전사하고 적당한 크기로 절단하여 피부에 부착 가능한 자기발열체를 얻었다.

비교예 1∼4

본 발명의 실시예 1∼4에서 제조된 피부점착제 조성물과 실시예 1∼4에서 폴리메타크릴레이트를 제외하고 제조한 피부점착제 조성물을 통기성 시트(한국바이린사, 투습도 450±50g/㎡ 24h)에 전사한 후 대한약전의 반창고의 점착력시험법을 응용하여 각각 온도조건에서 점착력을 3회 측정하여 비교하였다. 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.

시험대상	온도조건
	32℃	40℃	45℃
실시예 1	225g	217g	221g
비교예 1	231g	187g	163g
실시예 2	251g	249g	239g
비교예 2	255g	211g	197g
실시예 3	264g	251g	246g
비교예 3	255g	211g	197g
실시예 4	198g	185g	182g
비교예 4	212g	162g	143g

비교예 5

본 발명의 실시예 7∼11로부터 제조된 자기발열체와 시판중인 피부에 붙이는 자기발열체를 복부의 피부에 부착한 후 부착시간 및 들뜨는 정도에 소요되는 시간을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.

시험대상	부착시간	25% 면적이 들뜨는 시간	50% 면적이 들뜨는 시간
실시예 7	8.3시간	5.8시간	7.2시간
실시예 8	7.5시간	5.1시간	6.9시간
실시예 9	7.3시간	5.9시간	6.3시간
실시예 10	6.8시간	4.7시간	5.3시간
실시예 11	8.9시간	6.5시간	7.1시간
온파스 (Mycoal사, 일본)	5.7시간	3.0시간	3.9시간

전술한 바와 같이, 본 발명은 선택적으로 자기발열체에 적합한 피부점착제 조성물을 자기발열체의 저면에 부착함으로써, 본 발명에 따른 자기발열체를 인체나 동물의 피부에 부착할 경우 발열 중에도 점착력이 감소되지 않고 일정하게 유지되고, 발열 때문에 발생하는 땀에도 오랜 시간동안 부착할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 자기발열체용 피부 점착성 조성물에 있어서,

   피부 점착성 조성물 총 100중량%를 기준으로, 약제학적으로 사용 가능한 감압성 점착제에 아민성 관능기를 갖는 폴리메타크릴레이트 0.5∼30중량%가 첨가되어 32∼45℃ 온도 범위에서 점착력이 유지되는 것을 특징으로 하는 자기발열체용 피부 점착성 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 감압성 점착제는 아크릴레이트 중합체, 아크릴계 점착제류, 합성고무류, 천연고무류 및 실리콘계열 점착제로 이루어진 군으로부터 하나 또는 그 이상 선택된 것을 특징으로 하는 조성물.
3. 제1항에 있어서, 상기 피부점착 조성물은 경피흡수성 약물 또는 경피흡수 촉진제를 더욱 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물.
4. 제1항에 있어서, 상기 점착력을 유지하는 온도 범위가 40∼45℃인 것을 특징으로 하는 자기발열체용 피부 점착성 조성물.
5. 투습성 필름 또는 시트로 둘러싸인 발열조성물이 공기 중에 노출되면 발열이 시작되는 자기발열체에 있어서,

   제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 피부 점착성 조성물이 상기 자기발 열체의 저면에 부착된 것을 특징으로 하는 자기발열체.
6. 제5항에 있어서, 상기 투습성 필름 또는 시트는 적어도 한 면이 투습도가 100∼2,000 g/㎡ 24hr인 것을 특징으로 하는 자기발열체.

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