KR101873337B1 - 미세 타공이 형성된 하이드로겔 패치의 제조방법 및 이에 의해 제조된 하이드로겔 패치 - Google Patents

미세 타공이 형성된 하이드로겔 패치의 제조방법 및 이에 의해 제조된 하이드로겔 패치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, (a) 니들 어레이가 구비된 펀칭부를 이용해 지지층에 복수 개의 타공(A) 및 돌출부를 형성시키는 단계; (b) 상기 펀칭부를 제거하는 단계; 및 (c) 돌출부가 형성된 상기 지지층의 상면에 하이드로겔 조성물을 도포하여 하이드로겔 층을 형성시키는 단계;를 포함하는 미세 타공(B)이 형성된 하이드로겔 패치의 제조방법을 제공한다.
상기 방법으로 제조한 하이드로겔 패치를 피부에 도입하면, 패치의 온도가 상승함에 따라 수용공간에 진공상태가 조성되며, 이에 의해 하이드로겔 패치 내외부에 도포된 유효 성분 및 침적액이 타공(B)을 통해 빠른 속도로 흡습될 뿐만 아니라, 하이드로겔 패치 자체에 포함된 유효 성분 또한 빨려 들어가는 속도가 증가하게 된다. 이에 따라, 유효 성분을 피부에 다량 공급할 수 있으며, 하이드로겔 패치 자체는 부피감소 속도가 증가하게 되어 우수한 피부 리프팅 효과를 달성할 수 있다.

Description

미세 타공이 형성된 하이드로겔 패치의 제조방법 및 이에 의해 제조된 하이드로겔 패치{Method for preparing micro-perforated hydrogel patch and hydrogel patch prepared thereby}
본 발명은 다수의 미세 타공이 형성된 하이드로겔 패치를 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 하이드로겔 패치에 관한 것이다.
근래에 안면 피부 관리를 위하여 미용 성분이 함유된 젤 타입 또는 크림 타입의 마스크 팩(mask pack) 또는 시트(sheet) 형태의 마사지 수단(이하 '시트 마스크'라 함)이 주로 사용되고 있다.
이러한 마스크 팩 또는 시트 마스크는 일반적으로 미용 성분(cosmetic ingredient)이 함침된 마스크 팩 또는 시트 마스크를 도포하거나 또는 부착하여 피부에 미용 성분을 공급하고, 이를 제거하는 방법으로 사용되고 있다.
그러나, 종래의 마스크 시트는 제거하기 용이한 이점이 있으나, 시트와 피부 표면과의 밀착성이 떨어져 기능성 미용 성분이 피부 속으로 침투하는 현상을 저해하는 단점이 있어, 마스크 시트의 낮은 밀착성을 극복하기 위해서 겔 타입의 마스크 팩을 사용하기도 한다.
한편, 하이드로겔 패치는 친수성 고분자가 다량의 물에서 팽윤되어 녹지 않고 삼차원적인 형태를 유지하는 망상구조를 가진물질을 의미하는 것으로 고분자 주사슬이나 곁가지의 수산기(-OH), 카복실기(-COOH), 아미드기(-CONH), 아민기(-CONH2), 설폰기(-SO3H) 등에 의하여 친수성을 나타내어 다량의 물을 흡수할 수 있고, 외부 이력에 의한 유동성이 거의 없는 구조적으로 안정한 삼차원 망상 구조를 형성하여 액체와 고체의 중간성질의 형태를 유지할 수 있다.
상기 하이드로겔 패치는 삼차원 그물망 구조는 그 안에 유효성분을 가두어 두었다가 유효성분을 방출시키는 원리를 이용하여 유효 성분, 보습 성분 등을 피부에 직접적으로 전달할 수 있어 피부 미용 산업에 널리 이용되고 있다.
하지만, 현재까지 다양한 형태의 하이드로겔 패치가 개발되어 왔으나, 기존의 하이드로겔 패치는 지지체 없이 사용하기에는 강도가 낮고, 모양 유지가 어려우며, 제조과정 중 하이드로겔 패치의 파손이 발생하는 등의 문제가 있다. 이를 해결하기 위해 부직포, 나일론, 폴리에스테르 등의 합성섬유 및 천연 셀룰로오스 지지체에 합성 또는 천연물질의 유효성분을 함침하여 사용하고 있으나, 이러한 종래의 하이드로겔 패치는 피부에 부착시 지지체의 탄성력이 작아 피부 리프팅 능력과 밀착력이 다소 떨어지는 문제점을 가지고 있어, 이와 같은 단점을 보완할 수 있는 하이드로겔 패치의 제조방법에 대한 연구가 필요하다.
한국등록특허 제10-1206263호 (2012.11.29) 한국공개특허 제10-2013-0038615호 (2013.04.18)
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 얇은 두께의 하이드로겔 패치를 형성하는 과정 중 발생할 수 있는 하이드로겔 패치의 파손을 효과적으로 방지할 수 있으면서도, 피부 리프팅 능력이 탁월한 하이드로겔 패치를 제조하는 방법과 이에 의해 제조된 하이드로겔 패치에 관한 기술 내용을 제공하고자 하는 것이다.
상기한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명은, (a) 니들 어레이가 구비된 펀칭부를 이용해 지지층에 복수 개의 돌출부를 형성시키는 단계; (b) 상기 펀칭부를 제거하는 단계; 및 (c) 돌출부가 형성된 상기 지지층의 상면에 하이드로겔 조성물을 도포하여 하이드로겔 층을 형성시키는 단계;를 포함하는 미세 타공이 형성된 하이드로겔 패치의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 하이드로겔 조성물은 다가알코올, 겔화고분자, 친수성 고분자 및 겔화속도 조절제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하이드로겔 층은 두께가 0.5 내지 5 mm인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단계 (b)에서는 상기 하이드로겔 층을 형성시킨 후, 상기 하이드로겔 층에 유효 성분을 도입하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기에 기재된 방법으로 제조되어 복수개의 타공이 형성된 하이드로겔 패치를 제공한다.
또한, 상기 하이드로겔 패치는 원뿔 형상으로 내삽된 테이퍼진 단면 구조의 타공이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하이드로겔 패치는 1일 1시간씩 7일 동안 얼굴의 광대에 도입하면 14% 이상의 피부 리프팅 개선도를 나타내는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 미세 타공이 형성된 하이드로겔 패치의 제조방법에 따르면, 미세한 니들이 구비된 펀칭부로 천공하여 타공(A) 및 원뿔 형상으로 테이퍼진 단면 구조의 돌출부가 형성된 지지층의 상면에 하이드로겔 조성물을 도포하는 간단한 공정으로, 미세 타공(B)이 다량 형성되고, 형성된 타공(B)은 원뿔 형상으로 내삽된 테이퍼진 단면 구조의 수용공간을 형성하며, 타공(B)을 통해 유효 성분 및 공기의 유출입이 가능할 뿐만 아니라, 수용 공간에 유효 성분 및 침적액이 다량 담지될 수 있어 우수한 피부 미용 개선 효능을 갖는 하이드로겔 패치를 제조할 수 있다.
상기 방법으로 제조한 하이드로겔 패치를 피부에 도입하면, 패치의 온도가 상승함에 따라 수용공간에 진공상태가 조성되며, 이에 의해 하이드로겔 패치 외부에 도포된 유효 성분 및 침적액이 타공(B)을 통해 빠른 속도로 흡습될 수 있을 뿐만 아니라, 하이드로겔 패치 자체에 포함된 유효 성분이 또한 빨려들어가는 속도가 증가하게 된다. 이에 따라, 유효 성분을 피부에 다량 공급할 수 있으며, 하이드로겔 패치 자체는 부피감소 속도가 증가하게 되어 우수한 피부 리프팅 효과를 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 하이드로겔 패치의 제조방법을 나타낸 공정도이다.
도 2는 본 발명에 따른 하이드로겔 패치의 제조방법 중에서 펀칭부에 의해 지지층에 돌출부가 형성되는 과정[(a) 내지 (c)], 지지층의 상면에 하이드로겔 층이 형성되는 과정[(d) 및 (e)]을 모식적으로 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 하이드로겔 패치의 제조방법 제조한 하이드로겔 층을 나타낸 (b) 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 제조한 (a) 하이드로겔 패치(니들 어레이, 폴리에틸렌 필름 및 하이드로겔 층 포함) 및 (b) 하이드로겔 패치(폴리에틸렌 필름 및 하이드로겔 층 포함)를 촬영한 실제이미지이다.
도 5는 실시예에 따른 방법으로 제조하여 (a) 타공이 형성된 폴리에틸렌 필름 및 (b) 도 4에 나타낸 하이드로겔 패치의 일부분을 확대촬영한 실제이미지이다.
도 6은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 하이드로겔 패치의 리프팅 효과를 분석한 결과이다.
본 발명은 미세 타공이 다량 형성되어 피부에 도입시 하이드로겔 패치의 외부 및 하이드로겔 패치 자체에 포함된 유효 성분을 피부에 효과적으로 공급하면서도, 부피감소 속도가 향상되어 높은 피부 리프팅 효과를 달성할 수 있는 하이드로겔 패치를 제조하는 방법에 관한 기술 내용을 제공하고자 한다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명하도록 한다.
본 발명은, (a) 니들 어레이가 구비된 펀칭부를 이용해 지지층에 복수 개의 타공(A) 및 돌출부를 형성시키는 단계; (b) 상기 펀칭부를 제거하는 단계; 및 (c) 타공(A) 및 돌출부가 형성된 상기 지지층의 상면에 하이드로겔 조성물을 도포하여 하이드로겔 층을 형성시키는 단계;를 포함하는 미세 타공(B)이 형성된 하이드로겔 패치의 제조방법을 제공한다(도 1 참조).
상기 단계 (a) 복수개의 니들이 구비된 니들 어레이를 포함하는 펀칭부를 이용해 지지층에 복수 개의 타공(A) 및 돌출부를 형성시키는 단계이다.
상기 지지층은 충분한 연성 및 강도를 갖는 유연성 소재라면 제한받지 않고 사용할 수 있다.
상기 지지층은 부직포 등과 같이 필름 또는 시트 형상의 구조체일 수 있으며, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 나일론, 에폭시, 폴리이미드, 폴리에스테르, 우레탄, 아크릴, 폴리카보네이트, 요소, 멜라닌, 염화고무, 폴리비닐알콜, 폴리비닐에스테르, 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 코폴리머(PVDF-co-HFP), 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidenefluoride, PVDF), 폴리아크릴로니트릴 (polyacrylonitrile), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리테트라불화에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE), 스틸렌부타디엔 고무(styrenebutadiene rubber, SBR) 또는 에틸렌프로필렌디엔 공중합체(ethylene-propylene-diene copolymer, EPDM) 등과 같은 고분자로 이루어진 필름을 사용할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 하이드로겔 패치의 제조방법 중에서 펀칭부에 의해 지지층에 돌출부가 형성되는 과정[(a) 내지 (c)], 지지층의 상면에 하이드로겔 층이 형성되는 과정[(d) 및 (e)]을 모식적으로 나타낸 개념도이다.
도 2를 참조하면, 상기 펀칭부(100)는 지지층(200)을 관통시킬 수 있는 복수 개의 니들이 고정형성된 니들 어레이를 사용할 수 있으며, 상기 니들 어레이를 이용하여 지지층(200)에 복수 개의 타공(210, A) 및 돌출부(220)를 형성시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 펀칭부(100)의 미세 니들 어레이가 지지층(200)을 천공할 때, 연성을 갖는 지지층(200)은 니들에 의해 천공되어 타공(210, A) 및 원뿔 형상의 돌출부(220)가 형성되게 되며[도 2(a) 및 (b)참조], 이와 같은 돌출부(220)이 형성된 지지층(200)의 상면에 하이드로겔 조성물을 도포하여 원뿔 형상으로 테이퍼진 단면 구조를 갖는 타공(310, B)이 형성된 하이드로겔 층(300)을 형성시키게 된다[도 2(d) 참조].
상기 단계 (b)에서는, 펀칭부(100)를 제거하여 마이크로 미터 크기의 원뿔 형상의 타공(210, A) 및 돌출부(220)가 복수 개 형성된 지지층(200)을 수득할 수 있다[도 2(c) 참조].
상기 단계 (c)에서는, 돌출부(220)가 형성된 지지층(200)의 상면에 하이드로겔 조성물을 도포하여 하이드로겔 층(300)을 형성시키는 단계로서, 본 단계에서는 상기 지지층(200)의 상면에 하이드로겔 조성물을 도포함에 따라, 지지층(200)의 원뿔 형상의 돌출부(220)로 인해 복수 개의 미세 타공(310, B)이 형성된 하이드로겔 층(300)을 형성시킬 수 있다[도 2(d) 및 도 3 참조].
상기 하이드로겔 층(300)에서 지지층(200)이 제거되면 형성된 타공(310, B)은 원뿔 형상으로 내삽된 테이퍼진 단면 구조의 수용공간을 형성시킬 수 있어 유효 성분을 다량 포함할 수 있으며, 피부에 밀착하여 피부 흡수 표면적을 증가시킬 수 있다.
특히, 상기 하이드로겔 층을 하이드로겔 패치로 이용해 피부에 도입하게 되면, 피부에 강하게 밀착되게 되고, 피부 온도에 의해 하이드로겔 패치의 온도가 빠르게 상승하게 되어 하이드로겔이 팽윤되게 된다. 이때, 타공(B)의 수용공간에는 일정시간 동안 진공상태가 조성되며, 타공(B)을 통해 하이드로겔 층 내외부의 유효 성분 및 침적액이 빠른 속도로 흡습되게 되며, 하이드로겔 패치 자체에 포함된 유효 성분 또한 빨려 들어가는 속도 또한 증가하게 된다. 이에 따라, 하이드로겔 패치는 피부에 유효 성분을 다량 공급할 수 있고, 부피감소 속도가 향상되어 피부에 도입시 우수한 리프팅 효과를 달성할 수 있다[도 2(e) 참조].
이를 위해, 상기 하이드로겔 층에 형성된 타공(B)은 육안으로 확인하기 힘들 정도의 크기로 조밀하게 형성시키는 것이 바람직하며, 이는, 하이드로겔 층을 하이드로겔 패치로 이용할 시, 타공(B)에 의해 유효 성분 및 침적액의 유출입이 가능하고, 타공(B)의 평균직경이 작아 충분한 기계적 강도를 유지시키기 위함이다. 이를 위해, 상기 하이드로겔 층은 공기로 노출되는 면에 형성된 타공(B) 끝단의 평균직경이 1 내지 100 ㎛의 평균직경을 갖도록 제조하는 것이 바람직하며, 피부에 접촉되는 면에 형성된 타공(B)은 이보다 큰 직경을 갖도록 제조하여 원뿔 형상의 테이퍼진 단면 구조가 내삽된 타공(B)을 형성시킬 수 있다.
상기와 같이 타공(B)이 형성된 하이드로겔 층을 하이드로겔 패치로 활용할 경우, 상기 타공(B)은 하이드로겔 층 외부에 도포된 유효 성분과 공기를 타공(B)의 수용공간으로 유출입시킬 수 있는 통로의 역할을 하며, 타공(B)의 수용공간은 유효 성분의 흡수 표면적을 증가시키는 역할을 하게 된다.
따라서, 상기 하이드로겔 층을 하이드로겔 패치로 이용하여 피부에 도입하면 유효 성분을 다량 공급하고, 리프팅 효과가 우수하여 피부 주름 제거, 탄력 향상 등의 용도로 활용할 수 있다.
또한, 하이드로겔 패치 제조시, 지지층으로 하이드로겔 층을 보호할 수 있어 하이드로겔 층의 파손을 효과적으로 방지하여 안정적인 구조의 하이드로겔 패치를 수득할 수 있다.
나아가, 상기 하이드로겔 층은 복수 개의 미세 니들이 형성된 다양한 형상의 몰드를 이용하고, 이와 같은 몰드에 하이드로겔 조성물을 도포하여 타공이 형성된 하이드로겔 층을 형성시킬 수 있으나, 이에 제한받지 않고 다양한 방법을 사용할 수 있다.
상기 하이드로겔 층은 충분한 기계적 강도 및 연성을 가져 피부에 안정하게 도입될 수 있도록 두께가 0.5 내지 5 mm의 두께로 형성시킬 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 3 mm의 두께로 하이드로겔 층을 형성시킬 수 있다. 또한, 펀칭부에 구비된 니들의 갯수를 줄여 기계적 강도의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 상기 하이드로겔 층은 피부에 도입가능한 미용 패치로 사용하기에 적합한 강도(0.1 kgf/cm2 이상)인 0.15 내지 0.7 kgf/cm2의 강도를 가지면서, 동시에 수분측정기를 이용하여 수분함량 측정시 평균 93% 정도의 매우 높은 수분 함량을 보여 패치로 이용할 경우 보습효과가 뛰어나다.
그리고, 뛰어난 신장률을 가지고 있어 피부 밀착성이 좋으며, 부착된 부위에서 들뜨지 않고 밀착되어 피부를 조여줌으로써 부착되는 부위의 피부에 탄력을 부여할 수 있으며, 우수한 피부 밀착성으로 인해 과다 분비되는 유분의 제거까지 가능하고, 지지체 없이도 형태를 유지할 수 있어 하이드로겔 패치 표면에 피부미용 성분 분사시에도 안정한 특성을 구현할 수 있다.
상기 하이드로겔 조성물은 다가알코올, 겔화고분자, 친수성 고분자, 겔화속도 조절제 또는 이들의 혼합물을 포함하고, 상기 하이드로겔 조성물을 지지층의 상면에 도포한 후, 이를 응고시켜 하이드로겔 층을 형성시킬 수 있다.
상기 다가알코올은 글리세린, 에틸렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 소르비톨, 자일리톨 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 겔화고분자는 갈락토만난, 글루코만난, 구아검, 로커스트빈검, 플루로닉, 아가, 알긴, 카라기난, 잔탄, 젤란 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 친수성 고분자는 젤라틴, 폴리아크릴레이트 또는 그 염, 폴리메타크릴산, 카르복시비닐폴리머, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아미드, 폴리에틸렌옥시드, 폴리에틸렌이민, 폴리비닐피롤리돈, 메틸셀룰로오스, 셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스로 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 겔화속도 조절제는 EDTA, 아세트산, 락트산, 옥살산, 시트르산, 타르타르산, EDTA-2나트륨, 시트르산칼슘, 시트르산나트륨 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
또한, 상기 하이드로겔 조성물은 가교제를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 가교제는 수산화알루미늄, 수산화알루미늄겔, 함수규산알루미늄, 카올린, 아세트산알루미늄, 락트산알루미늄, 스테아르산알루미늄, 염화캄슘, 염화마그네슘, 염화알루미늄, 메타규산알루민산마그네슘, 규산알루민산마그네슘 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
또한, 본 단계에서는 상기 하이드로겔 층을 형성시킨 후, 상기 하이드로겔 층에 유효 성분을 도입하는 단계를 추가로 포함하도록 구성하여 하이드로겔 패치에 다양한 유효 성분을 도입하도록 구성할 수 있으며, 하이드로겔 층에 각종 영양 성분을 도포하거나, 영양 성분을 포함하는 용액에 하이드로겔 층을 침지시키는 방법으로 표면에 영양 성분을 포함하는 침적액 또는 침지액을 도입할 수 있다.
상기 유효 성분은 미백제, 주름개선제, 보습제 및 영양제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으며, 상기 유효 성분은 피부에 각종 영양성분을 공급할 수 있도록, 바람직하게는 하이드로겔 조성물의 총중량을 기준으로 0.5 내지 5 중량%로 포함할 수 있으며, 필요에 따라 적절히 조절할 수 있다.
상기 미백제는 닥나무추출물, 유용성 감초추출물, 알부틴, 에틸아스코빌에텔, 아스코빌글루코사이드, 나이아신아마이드, 알파-비사볼올, 아스코빌테트라이소팔미테이트로, 코직산, 마그네슘아스코빌포스페이트, 아세틸티로신, 플러린, 오리자놀, 메톡시피이지-7아스코빈산, 메틸운데세노일류시네이트, 디아세틸벤조일라티롤 또는 이들의 혼합물을 사용하여 하이드로겔 패치 착용시 미백 효과를 기대하도록 구성할 수 있다.
상기 주름개선제는 레티닐팔미테이트, 레티놀, 아데노신, 토코페롤, 플라보노이드, 폴리페놀, SOD(Superoxide dismutase), 코엔자임 Q10, 알파-리포익산, 아세틸헥사펩타이드, 레티닐 아세테이트, 아데노신, 비타민 C, 콜라겐 또는 이들의 혼합물을 사용하여 하이드로겔 패치 착용시 주름개선 효과를 기대할 수 있다.
상기 보습제는 글리세린, 1,3-부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 솔비톨, 아미노산, 펩티드 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있있으며, 적당한 수분감을 유지시켜 하이드로겔 패치 착용시 피부에 보습 효과를 기대할 수 있다.
상기 영양제는 알로에 베라 추출물, 카모마일 추출물, 포도씨오일, 달맞이종자유 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 하이드로겔 패치 착용시 피부에 충분한 영양제를 공급하는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 상기 유효 성분은 계면활성제 및 방부제를 추가로 포함하도록 구성할 수 있으며, 상기 계면활성제는 화장품 용도로 통상적으로 활용되는 폴리솔베이트 20, 40, 80, 루부롤 W 등을 사용할 수 있고, 방부제로 페녹시에탄올 등을 사용할 수 있다.
아울러, 상기 유효 성분은 천연잎으로부터 추출한 에센셜 오일을 추가적으로 포함하도록 구성하여 하이드로겔 패치에 향취를 부여하고, 천연잎의 유효성분의 함량을 증대시킴으로써, 미백 및 주름 개선 효과를 더욱 향상시키도록 구성할 수 있으며, 심미감 및 미려한 색상을 부여할 수 있도록 색깔을 부여할 수 있는 분말, 안료, 천연 색소 등을 더 포함하도록 구성할 수 있다.
또한, 본 단계에서는 상기 하이드로겔 패치를 수득한 후, 상기 하이드로겔 패치의 하이드로겔 층의 상면에 보호층을 형성시키는 단계를 추가적으로 포함하도록 구성하여, 지지층, 지지층의 상면에 형성된 하이드로겔 층 및 상기 하이드로겔 층의 상면에 형성된 보호층을 포함하는 구조의 하이드로겔 패치를 형성시킨 후, 상기 하이드로겔 패치를 다양한 모양으로 성형하여 성형과정 중에 발생할 수 있는 하이드로겔 패치의 손상을 효과적으로 방지할 수 있다.
상기 보호층은 하이드로겔 층을 외측 표면에 탈부착이 가능하여 보호막의 역할을 해 수분 증발 및 파손을 방지할 수 있는 역할을 하게 된다.
상기 보호층은 하이드로겔 층과 쉽게 박리되며 하이드로겔의 물성에 영향을 주지 않는 것이라면 제한받지 않고 사용할 수 있으며, 지지층과 동일한 소재를 사용할 수 있고, 바람직하게는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 필름을 사용할 수 있다.
또한, 본 단계에서는 하이드로겔 패치가 다양한 형상을 갖도록 성형할 수 있으며, 이로 인해, 제조한 하이드로겔 패치는 지지층 및 보호층을 제거한 후, 피부에 도입시킴에 따라, 피부 주름 제거 및 탄력 향상을 위한 마스크팩, 아이패치, 립패치, 바디패치, 넥패치, 엘보우패치 또는 특정 부위에 적용하는 부분 패치 등으로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 하이드로겔 패치의 제조방법에 따르면, 컨베이어 시스템을 이용한 자동화 설비를 통해, 미세 니들이 복수 개 형성된 니들 어레이의 상면에 지지층을 고정형성시킨 후, 니들 어레이를 제거하고, 지지층의 상면에 하이드로겔 조성물을 도포 및 응고시켜 하이드로겔 층을 형성시키고, 하이드로겔 층의 상면에 보호층을 부착시킨 후, 성형하는 방법을 통해 하이드로겔 패치를 대량 제조할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 하이드로겔 패치의 제조방법은 엠보싱이 형성된 하이드로겔 패치의 제조방법에 응용될 수 있으며, 다공성 엠보싱 형상의 표면을 갖는 하이드로겔 패치를 제조하는 방법에도 응용이 가능하다.
상기와 같이 엠보싱 형상 표면을 가지는 하이드로겔 패치는 다공성 구조가 형성되어, 상기 다공성 구조에 피부미용 성분 및 수분이 침투되게 하여 피부미용 성분 및 수분이 상기 엠보싱 내부에 저장되어 보습, 영양보급 및 이수력의 향상효과를 달성할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 미세 타공이 형성된 하이드로겔 패치의 제조방법에 따르면, 미세한 니들이 구비된 펀칭부로 천공하여 타공(A) 및 원뿔 형상으로 테이퍼진 단면 구조의 돌출부가 형성된 지지층의 상면에 하이드로겔 조성물을 도포하는 간단한 공정으로, 미세 타공(B)이 다량 형성되고, 형성된 타공(B)은 원뿔 형상으로 내삽된 테이퍼진 단면 구조의 수용공간을 형성하며, 타공(B)을 통해 유효 성분 및 공기의 유출입이 가능할 뿐만 아니라, 수용 공간에 유효 성분을 다량 담지될 수 있어 우수한 피부 미용 개선 효능을 갖는 하이드로겔 패치를 제조할 수 있다.
상기 방법으로 제조한 하이드로겔 패치는 유효 성분의 포함함량이 높고, 피부에 밀착하여 흡수 표면적을 증가시킬 수 있어 피부에 유효 성분을 효과적으로 도입시킬 수 있을 뿐만 아니라, 부피감소 속도가 향상되어 우수한 피부 리프팅 효과를 달성할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기에 기재된 방법으로 제조되어 복수개의 타공이 형성된 하이드로겔 패치를 제공한다.
또한, 상기 하이드로겔 패치는 원뿔 형상의 테이퍼진 단면 구조의 타공을 포함하여 우수한 피부 리프팅 효과를 달성할 수 있으며, 마스크팩, 아이패치, 립패치, 바디패치, 넥패치, 엘보우패치 또는 특정 부위에 적용하는 부분 패치 등의 용도로 사용될 수 있다.
상기 방법으로 제조한 하이드로겔 패치를 피부에 도입하면, 패치의 온도가 상승함에 따라 수용공간에 진공상태가 조성되며, 이에 의해 하이드로겔 패치 외부에 도포된 유효 성분이 타공(B)을 통해 빠른 속도로 흡습될 뿐만 아니라, 하이드로겔 패치 자체에 포함된 유효 성분 및 영양액을 포함하는 침적액이 또한 빨려 들어가는 속도가 증가하게 된다. 이에 따라, 유효 성분을 피부에 다량 공급할 수 있으며, 하이드로겔 패치 자체는 부피감소 속도가 증가하게 되어 우수한 피부 리프팅 효과를 달성할 수 있다.
특히, 상기 하이드로겔 패치는 1일 1시간씩 7일 동안 얼굴의 광대에 도입할 경우, 피부 리프팅 개선도가 14% 이상으로 우수한 특성을 나타낸다.
이하, 본 발명을 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하도록 한다.
제시된 실시예는 본 발명의 구체적인 예시일 뿐이며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
<실시예>
니들 어레이로 폴리에틸렌 필름을 천공하여 마이크로 미터 크기의 타공과 돌출부가 복수 개 형성된 지지층을 형성시켰으며, 니들 어레이를 제거하였다.
상기 지지층의 상면에 하이드로겔 조성물을 도포하여 하이드로겔 층을 형성시켰으며, 상기 하이드로겔 조성물은 하기에 나타낸 바와 같은 조성으로 제조하였다. 바이오 셀룰로오스 1 g, 폴리비닐알코올 0.06 g, 카라기난 0.935 g, 잔탄검 0.7 g, 캐럽콩검 0.814 g, 구아검 0.07 g, 아가 0.07 g, 포타슘클로라이드 0.035 g, 포도당 0.035 g과 혼합한 후, 60 ℃에서 교반하여 혼합물을 제조하고, 제조한 혼합물에 에탄올 3 ml 및 증류수 6 ml을 혼합하여 교반하였으며, 균질화처리기(homogenizer)로 균질화 처리하여 하이드로겔 조성물을 제조하였다. 제조한 하이드로겔 조성물을 폴리에틸렌 필름[도 5(a)]의 상면에 도포한 후, 이를 냉각시켜 도 4(a)에 나타낸 바와 같은 하이드로겔 패치(폴리에틸렌 필름 및 하이드로겔 층 포함)를 제조하였으며, 도 4(b) 및 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, 육안으로는 식별되지 않을 정도로 작은 입경을 갖는 타공이 다량 형성된 하이드로겔 패치(하이드로겔 층만 포함)를 수득하였다.
<비교예>
폴리에틸렌 필름 상에 실시예와 동일한 하이드로겔 조성물을 도포하여 하이드로겔 패치를 제조하였다.
<실험예> 리프팅 효능 분석
제조한 하이드로겔 패치의 리프팅 효능을 분석하기 위해서, 얼굴의 광대 부분에 리프팅 측정 실험을 수행하였으며, 피시험자 30명을 대상으로 왼쪽얼굴의 광대부분에 실시예 및 비교예에 따른 방법으로 제조한 하이드로겔 패치 시편(10 × 10 cm2)을 1일 1시간씩 7일 동안 반응시킨 후, 시편 사용 전과 직후, 1주 사용 후의 얼굴 광대 부분의 리프팅 개선 효능을 평가하였다. 측정은 삼차원 피부 측정기(ANTERA 3D)를 사용하였으며, 모든 피험자의 왼쪽 볼부위에 대한 피부 리프팅 효과를 분석하였고, 측정값은 피부의 함몰된 부피를 나타내는 오목부 미디엄(depression medium)을 이용하였으며, 단위는 mm2로 측정하였다.
도 6에 나타난 바와 같이, 비교예에 따른 방법으로 제조한 하이드로겔 패치를 도입한 리프팅 개선도를 분석한 결과, Depressions medium값이 사용 전과 비교하여 사용 직후 2.36%, 1주 사용 후 4.37%가 감소되는 변화를 나타낸 반면에, 실시예에 따른 방법으로 제조한 하이드로겔 패치를 도입한 경우에는, 사용 직후 9.86%, 1주 사용 후 14.67%가 감소되는 변화를 나타내는 것으로 확인되어 실시예에 따른 방법으로 제조한 하이드로겔 패치가 리프팅 효과가 현저히 우수하다는 사실을 확인할 수 있었다.

Claims (7)

  1. (a) 니들 어레이가 구비된 펀칭부를 이용해 지지층에 복수 개의 타공(A) 및 돌출부를 형성시키는 단계;
    (b) 상기 펀칭부를 제거하는 단계; 및
    (c) 타공(A) 및 돌출부가 형성된 상기 지지층의 상면에 하이드로겔 조성물을 도포하여 하이드로겔 층을 형성시키는 단계;
    를 포함하고, 하이드로겔 층의 공기 노출면에 형성된 미세 타공 끝단의 평균직경이 1 내지 100 ㎛이고, 하이드로겔 층의 피부 접촉면에 형성된 미세 타공 끝단의 평균직경이 공기 노출면에 형성된 타공 끝단의 평균직경보다 큰, 원뿔 형상의 미세 타공이 형성된 하이드로겔 패치의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하이드로겔 조성물은 다가알코올, 겔화고분자, 친수성 고분자 및 겔화속도 조절제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이드로겔 패치의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하이드로겔 층은 두께가 0.5 내지 5 mm인 것을 특징으로 하는 하이드로겔 패치의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (c)에서는 상기 하이드로겔 층을 형성시킨 후, 상기 하이드로겔 층에 유효 성분을 도입하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 하이드로겔 패치의 제조방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 방법으로 제조되어 복수개의 타공이 형성된 하이드로겔 패치.
  6. 제5항에 있어서,
    원뿔 형상으로 내삽된 테이퍼진 단면 구조의 타공(B)이 형성된 것을 특징으로 하는 하이드로겔 패치.
  7. 제5항에 있어서,
    1일 1시간씩 7일 동안 얼굴 광대에 도입하면 14% 이상의 피부 리프팅 개선도를 나타내는 것을 특징으로 하는 하이드로겔 패치.
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