KR20130006259A - 섬유를 포함하는 미세돌기 마사지 패치 및 그 제조방법 - Google Patents

섬유를 포함하는 미세돌기 마사지 패치 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

종래의 미세돌기 마사지 패치의 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 제조과정에서 물이 건조될 때 뒤틀림 또는 부러지는 현상을 방지하고, 물이 건조된 후에도 유연성을 유지 시켜주어 휘거나, 구부려도 부러지지 않는 특징을 갖는 섬유(fiber)를 포함하는 미세돌기 마사지 패치 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

Description

섬유를 포함하는 미세돌기 마사지 패치 및 그 제조방법{Micro-needle massage patch containing fiber and method of preparing the same}
본 발명은 의료용 또는 미용의 목적으로 유용하게 사용될 수 있는 하는 미세돌기 마사지 패치 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
미세돌기 마사지 패치(micro-needle massage patch) 기술은 의료용 및 미용의 목적으로 표피의 각질층(stratum corneum)에 통증 없이 구멍을 뚫어 유효성분을 피부표면 내로 흡수 시키는 기술이다. 피부 표면에 미세돌기 마사지 패치를 대고 누르면 표피 전체와 진피에 미세통로들이 형성되고, 이 통로를 통해 피부에 바르는 유효 물질이 피부 표면 내로 자입(刺入) 될 수 있다. 이와 같은 미세돌기 마사지 패치 기술은 시술 통증이 거의 없어 사용이 편리하고 안전한 기술로써 최근 의약계에서 연구에 박차를 가는 새로운 기술이다.
미세돌기 마사지 패치의 특징은 피부 표면 내로 침투할 수 있도록 매우 가늘고, 적절한 기계적 강도, 점성 및 경도를 갖는 미세돌기를 포함하는 것이 바람직하다. 또한 생체 내에서 잘 용해되거나 스며드는 가용성 물질로 이루어진 미세돌기는 키토산(chitosan), 콜라겐(collagen), 젤라틴(gelatin) 및 히알루론산(hyaluronic acid; HA) 군 등에서 선택되는 생체유래 가용성 물질, 폴리락트산(polylactic acid), 폴리글리콜산(polyglycolic acid), 및 이들의 공중합체, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리아크릴산, 폴리아크릴아마이드 등의 생체적합성 고분자 및 수용성 고분자의 사용이 가능하다. 또한 전도성 있는 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 미세돌기 패치의 경우도 가능하며, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜 등의 전도성고분자 및 카본블랙, 금속분말 등 전도성 분말이 복합화된 고분자 등의 소재를 사용하여 미세돌기를 제조할 수 있다.
상기와 같이 가용성 또는 전도성 재질로 이루어진 미세돌기를 포함하는 마사지 패치는 제조하는 과정에서 뒤틀림 현상을 나타내거나, 제품으로 사용할 때 외부 응력에 의한 휘는 현상 등 유연하지 못한 단점을 가지고 있어 제조과정이 까다롭고, 최근에 가용성의 미세돌기(micro-needle)를 갖는 장치에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있으나 상기의 문제점들을 해결하지는 못한 실정이다(일본 공개 특허 공보 2003-238347호 참조).
알려진 미세돌기 마사지 패치 제조방법은 가용성 물질인 키토산(chitosan), 콜라겐(collagen), 젤라틴(gelatin) 및 히알루론산(hyaluronic acid; HA) 군 등에서 선택되는 생체유래 물질과 필요에 따라 의약제 또는 화장제 중 적어도 하나를 함유하는 수용액을 미세돌기의 형상에 대응하는 금형에 도포하는 단계; 실온(20 내지 30 ℃) 하에서 또는 가열(50 내지 100 ℃)에서 건조시키는 단계; 건조된 후에 형성물을 금형으로부터 박리시키는 단계로 이루어진다. 이와 같은 제조과정에서 사용하는 용매인 물, 기타 유기용매를 건조하는 과정에서 뒤틀림, 또는 휘는 현상으로 인해 제조과정시 불량률이 높고, 제조 후 성형물이 딱딱하여 유연성이 떨어져 약간의 휨에도 쉽게 부러지는 특성이 있어, 이러한 문제를 해결하기 위한 기술 개발이 절실한 상황이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술상의 문제점을 해결하기 위해, 미세돌기 마사지 패치에 섬유(fiber)를 포함 시켜 제조 함으로써 제조과정 중의 건조 단계에서 뒤틀림이 없고, 유연성을 유지 시켜주며, 제조된 후에도 휘거나 구부려도 부러지지 않는 항상 변화가 자유롭고, 통기성이 뛰어난 미세돌기 마사지 패치를 제공하는 것이다.
또한 상기의 섬유를 포함하는 미세돌기 마사지패치 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 섬유(fiber)를 포함하는 미세돌기 마사지 패치 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명에서의 미세돌기(micro-needle)는 피부표면 내에 자입(刺入) 되어 용해되거나 부러지는 것 등에 의해 피부표면 내로 유효성분이 공급되어야 하므로, 피부 표면 내에서 잘 용해 수 있는 ‘가용성’ 물질이 사용되는 것이 바람직하지만, 반드시 ‘가용성’ 물질인 것에 한정하는 것은 아니며, ‘전도성’ 물질인 경우를 포함한다.
미세돌기를 형성하는 가용성 물질들은 히알루론산(hyaluronic acid; HA), 키토산(chitosan), 전분(starch), 섬유소(cellulose), 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol), 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide), 폴리아크릴산(polyacrylate) 등 모든 수용성 고분자를 포함하며, 여기에 첨가제로서 비타민C, 펩타이드, 단백질, 카페인, 살리실산, 줄기세포 등 모든 화장품 성분을 첨가하여 제조할 수 있다.
또한, 수용성 고분자 물질 이외에 일반적인 고분자 물질도 사용할 수 있으며, 이 경우에는 적절한 용매를 선택하여 동일한 방법으로 제조 할 수 있다.
상기의 가용성 물질 중에서 선택되는 하나 또는 복수의 생체유래 가용성 물질로 이루어진 미세돌기는 세포 내로 자입(刺入) 되어야 하므로 그 기능을 위해 매우 딱딱하게 형성되어야 하는 바, 제조과정에서 쉽게 부러지거나, 수분이 건조되면서 뒤틀림 현상을 나타내거나, 물이 건조되고 난 후에 제품으로 사용할 때 외부 응력에 의한 휘는 현상 등 유연하지 못한 단점이 있다.
따라서 본 발명에서는 상기의 문제점을 극복하기 위해, 미세돌기 마사지 패치 제조과정에서 섬유(fiber)를 포함시켜 제조함으로써 제조과정의 건조단계에서 뒤틀림 현상을 방지하고, 수용액이 건조된 후에도 마사지 패치가 포함하고 있는 섬유(fiber)에 의해, 휘거나 구부려도 부러지지 않는 유연성이 유지된 마사지 패치를 제공하는 것이다.
본 발명에서 제공하는 미세돌기 마사지 패치가 포함하는 섬유(fiber)는 길고 가늘며 연하게 굽힐 수 있는 천연 또는 인조의 실 모양의 형태 즉, 선상(線狀)의 구조를 갖는 형태와 부직포, 천, 메쉬(mesh) 등의 면(sheet)로 이루어진 형태인 것을 의미한다.
본 발명에서 섬유(fiber)의 직경은 0.1 um 내지 100 um 이하, 바람직하게는 1 um 내지 30 um 이하인 것을 특징으로 한다. 또한 종횡비(aspect ratio)가 4에서 5,000 사이의 고분자 섬유, 금속섬유, 탄소섬유, 전도성 고분자 섬유 등을 포함하며, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.
고분자 섬유로는 아크릴 섬유, 키토산 섬유, 셀룰로오스 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리이미드 섬유, 폴리아마이드 섬유 등이 있으며 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 금속 섬유로는 스테인레스 스틸, 알루미늄, 구리, 니켈, 티타늄 등 모든 금속 재질을 포함한다.
섬유(fiber)의 함량은 1 wt% 미만을 사용하면 물이 건조될 때 뒤틀림을 방지하는 기능이 떨어지고, 80wt% 이상의 섬유(fiber)를 첨가할 경우, 분산이 어려워 제품의 생산에 어려움이 있으므로, 섬유(fiber)의 함량은 1 wt% 이상 80 wt% 미만으로 하하는 것 바람직하다.
미세돌기의 구조나 형태는 기반으로부터 첨단부까지 살펴 보았을 때, 기반의 너비가 넓은 곳에서 좁아지는 형태로 미세돌기가 피부를 자극하여 마사지 할수 있는 구조는 어떠한 형태라도 모두 가능하며, 길이는 20 um 내지 2 mm 이하가 바람직하지만, 이에 한정하는 것은 아니다.
또한, 상기의 마사지 패치 제조 방법은 가용성 물질과 섬유(fiber)를 혼합 및 분산하여 제조하는 방법과 가용성 물질을 미세돌기 마사지 패치 금형에 부은 후 부직포 등의 면(sheet)의 형태를 갖는 섬유(fiber)를 가용성 물질 위에 도포하는 제조방법을 제공하고자 한다.
우선, 가용성 물질과 섬유(fiber)를 혼합하여 마사지패치를 제조하는 방법은 히알루론산(hyaluronic acid; HA), 콜라겐(collagen), 전분(starch), 섬유소(cellulose), 키토산(chitosan) 등의 가용성 물질을 용해 시키고, 가용성 물질을 포함하는 수용액에 섬유(fiber)를 혼합 및 분산시키는 단계; 섬유(fiber)가 분산된 가용성 용액을 미세돌기 금형에 도포하는 단계; 상온(25 ℃) 또는 고온(50 내지 100 ℃)에서 건조시키는 단계; 및 상기 건조된 미세돌기 마사지 패치를 금형으로부터 분리하는 단계를 포함하는 제조 방법이다. 상기의 방법에서 가용성 물질과 섬유(fiber)를 혼합하는 경우 비율은 1 wt% 이상 80 wt% 이하인 것이 바람직하고, 섬유(fiber)의 직경이 0.1 um 내지 100 um 이하, 바람직하게는 1 um 내지 30 um 이하이며 종횡비(aspect ratio)가 4에서 5,000 사이인 섬유(fiber)를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 마사지 패치 제조방법의 또 다른 양태는 부직포 형태, 또는 직조공정으로 제조된 천 형태, 메쉬 형태의 섬유(fiber)를 이용하는 방법으로, 히알루론산(hyaluronic acid; HA), 콜라겐(collagen), 키토산(chitosan) 등의 가용성 물질을 용해시키는 단계; 미세돌기 금형에 상기의 가용성물질이 포함된 수용액을 도포하는 단계; 부직포 형태, 천 형태, 메쉬(mesh) 형태인 면(sheet)의 구조를 갖는 섬유를 가용성 물질을 포함하는 수용액에 도포하여 섬유(fiber)를 함침하는 단계; 상기 금형에 도포된 수용액의 수분을 상온 또는 고온(50 내지 100 ℃)에서 건조하여 일 단에 섬유가 결합된 마사지 패치를 제조하는 단계; 및 상기의 마사지 패치를 금형으로부터 분리하는 단계;를 포함하는 미세돌기 패치 제조 방법이다. 상기의 제조방법에서 사용하는 부직포, 천, 메쉬의 재질은 고분자 섬유, 금속, 탄소섬유 등을 포함하며, 이에 한정하지는 않는다. 상기의 부직포 등의 두께는 10 um 내지 3 mm, 바람직하게는 30 um 내지 1 mm인 것이 좋다.
상기의 부직포, 천, 메쉬 등의 섬유는 공기가 통할 수 있는 구조적 특징을 가지고 있어, 통기성이 우수하고, 피부에 부착했을 때 피부의 짓무름 등의 부작용을 방지할 수 있다. 또한 부직포, 천 등의 섬유에 항균기능, 향 등의 부가적인 기능을 추가할 수 있다.
본 발명은 가용성 미세돌기 마사지 패치가 쉽게 부러지거나, 휘거나 또는 뒤틀림 현상으로 인한 문제점을 개선하기 위해 섬유를 포함하여 미세돌기 마사지 패치 및 마사지 패치의 제조방법을 제공하는 것이다. 본 발명에서 제공되는 마사지 패치는 부러지거나 휘고 뒤틀리는 현상을 방지 할 뿐만 아니라 공기가 통할 수 있는 구조를 형성하여 통기성이 우수하고, 피부에 부착 시 피부의 짓무름 등 부작용을 방지 할 수 있다.
또한, 부직포, 천 등에 항균기능, 향 등의 부가적인 기능을 추가한 섬유를 사용이가능하므로 산업상으로 매우 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 섬유(300)와 가용성 물질(200)을 혼합하여 도포한 미세돌기 마사지 패치의 모식도.
도 2는 가용성 물질(200) 위에 면(sheet)으로 이루어진 섬유(400)를 도포한 마사지 패치의 모식도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 마사지 패치 금형의 지지기반.
110: 마사지 패치 금형의 미세돌기.
200: 가용성 물질.
300: 선상 구조의 섬유.
400: 면(sheet)으로 이루어진 섬유.
이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 설명하며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니며, 다양하게 변형되거나 본 발명의 기술적 사상을 포함하는 실시는 모두 본 발명의 범주에 포함 된다고 해야 할 것이다.
실시예 1. 선상 구조의 섬유와 가용성 물질이 혼합된 마사지 패치의 제조
1) 선상의 구조를 갖는 종횡비가5 인 폴리에스터 단섬유(200)를 가용성물질(300) 히알루론산과 혼합하였다. 이때 섬유와 가용성 물질의 혼합 비율은 3:7 이다.
2) 섬유가 혼합된 가용성 물질을 금형(100, 110)에 250 - 300um의 양을 도포하였다.
3) 도포된 혼합물은 50 ℃에서2시간 동안 건조하였다.
4) 건조된 마사지 패치를 금형으로 부터 분리하여 마사지 패치를 제조하였다.
실시예 2. 면(sheet)상 구조의 섬유와 가용성 물질이 혼합된 마사지 패치의 제조
1) 가용성 물질 히알루론산을 30% 농도로 물에 녹여 수용액을 제조하였으며, 제조된 가용성 물질을 마사지 패치 금형에 도포하였다.
2) 가용성 물질의 상부에 면(sheet)상의 구조를 갖는 부직포 형태의 폴리에스터 섬유를 얹어 가용성 물질에 함침 되도록 하였다. 상기 면(sheet)상 구조의 섬유는 두께가 150 um 인 것을 사용 하였다.
3) 섬유가 함침된 가용성 물질 수용액은 70℃에서 1시간 동안 건조하였다.
4) 건조된 마사지 패치를 금형으로부터 분리하여 마사지 패치를 제조하였다.
실시예 3. 마사지 패치의 뒤틀림 및 부러지는 현상 비교
상기 실시예 1과 실시예 2의 제조과정에서 뒤틀림 및 부러짐의 감소 정도를 비교하기 위해 하기와 같은 마사지 패치를 제조하였다.
비교예로써, 섬유를 포함하지 않는 마사지 패치 제조는 1) 가용성 물질 히알루론산을 30% 농도로 물에 녹여 수용액을 제조하였으며, 2) 제조된 가용성 물질을 마사지 패치 금형에 도포하였고, 3) 70℃에서 1시간 동안 건조하였다. 4) 건조된 마사지 패치를 금형으로부터 분리하여 마사지 패치를 제조하였다.
실시예 1, 실시예 2, 및 비교예의 뒤틀림, 부러짐, 성형성을 비교하였다. 본 발명에 따른 실시예 1과 실시예 2는 제조과정에서 성형성, 뒤틀림, 부러짐 등의 현상이 나타나지 않았으나, 비교예의 경우는 약 50%가 뒤틀리고 부러지는 현상을 나타냈다.
Figure pat00001

Claims (15)

  1. 섬유(fiber) 및 가용성 물질을 함유하는 미세돌기 마사지 패치.
  2. 제 1항에 있어서,
    선상(線狀)의 구조로 이루어지는 섬유가 가용성 물질과 혼합된 것을 특징으로 하는 마사지 패치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 섬유(fiber)의 함량은 마시지 패치의 중량기준으로 1 wt% 내지 80 wt% 인 것을 특징으로 하는 마사지 패치.
  4. 제1항에 있어서,
    면(sheet)상의 구조로 이루어지는 섬유가 가용성 물질 위에 도포된 것을 특징으로 하는 마사지 패치.
  5. 제4항에 있어서,
    면(sheet)상의 구조를 가지는 섬유는 부직포, 천, 메쉬 형태인 것을 특징으로 하는 마사지 패치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 가용성 물질은 히알루론산(hyaluronic acid; HA), 키토산(chitosan), 전분(starch), 섬유소(cellulose), 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol), 폴리에틸렌 옥사이드(polyethylene oxide), 폴리아크릴산(polyacrylate) 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 마사지 패치
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 가용성 물질은 비타민C, 펩타이드, 단백질, 카페인, 살리실산, 줄기세포, 약물 또는 화장품 성분으로 구성된 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 마사지패치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 섬유의 직경은 0.1 내지 100 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 마사지 패치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 섬유는 고분자 섬유, 금속 섬유, 탄소섬유 또는 전도성 고분자 섬유로 구성된 군에서 하나 또는 둘 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 마사지 패치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 고분자 섬유는 아크릴 섬유, 키토산 섬유, 섬유소(cellulose) 섬유, 폴리에틸렌(polyethylene) 섬유, 폴리프로필렌(polypropylene) 섬유, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리우레탄 섬유 또는 폴리락트산 섬유로 구성된 군에서 하나 또는 둘 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 마사지 패치
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 금속 섬유는 스테인레스 스틸, 알루미늄, 구리, 니켈 및 티타늄으로 구성된 군에서 하나 또는 둘이상 선택되는 것을 특징으로 하는 마사지 패치
  12. (a) 가용성 물질이 녹아있는 용액에 선상의 구조를 갖는 섬유를 혼합하여 분산시키는 단계;
    (b) 상기 섬유가 분산된 수용액을 미세돌기 금형에 도포하는 단계;
    (c) 금형에 도포된 수용액을 건조시켜 미세돌기 마사지 패치를 형성하는 단계;
    (c) 상기 미세돌기 마사지 패치를 금형으로부터 분리하는 단계; 를
    포함하는 마사지 패치의 제조 방법.
  13. (a) 가용성 물질이 녹아 있는 수용액을 미세돌기 금형에 도포하는 단계;
    (b) 단계 (a)의 가용성 물질 위에 부직포, 천, 또는 메쉬 형태의 면(sheet)상 구조를 갖는 섬유를 도포하는 단계;
    (c) 단계 (b)의 섬유를 가용성 물질에 함침하는 단계;
    (c) 상기 면(sheet)상 구조의 섬유가 함침된 가용성 물질을 건조시켜 미세돌기 마사지패치를 형성하는 단계;
    (d) 상기미세돌기 마사지 패치를 금형으로부터 분리하는 단계;를
    포함하는 마사지 패치의 제조 방법
  14. 제 11항 내지 제 12항에 있어서,
    상기 섬유는 종횡비(aspect ratio)가 4에서 5,000 사이의 고분자 섬유, 금속 섬유, 탄소섬유 또는 전도성 고분자 섬유로 구성된 군에서 하나 또는 둘이상 선택되는 것을 특징으로 하는 마사지 패치의 제조방법
  15. 제 12항에 있어서,
    면(sheet)상의 구조를 갖는 섬유의 두께는 10 ㎛ 내지 3 mm인 것을 특징으로 하는 마사지 패치의 제조방법.
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