KR20180042162A

KR20180042162A - 미세 돌기구 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20180042162A
Application number: KR1020177036900A
Authority: KR
Inventors: 사토시 우에노; 히데오 고바야시; 다카토시 니이츠
Original assignee: 카오카부시키가이샤
Priority date: 2015-08-19
Filing date: 2016-08-05
Publication date: 2018-04-25
Also published as: WO2017030012A1; JP6586317B2; US20180185624A1; CN107735143A; US10828479B2; JP2017038781A; KR102332619B1; CN107735143B

Abstract

본 발명의 미세 돌기구 (1A) 는, 기재 시트 (2) 의 일면 (2a) 으로부터 돌출 형성된 침상 또한 중공의 제 1 돌기부 (3) 와, 그 기재 시트 (2) 의 일면 (2a) 에 있어서의 그 제 1 돌기부 (3) 의 근방으로부터 돌출 형성되고 또한 그 제 1 돌기부 (3) 보다 돌출 높이가 낮은 중공의 제 2 돌기부 (4) 를 갖고 있다. 제 1 돌기부 (3) 의 선단부가 개구되어 있고, 그 개구부 (31) 를 개재하여 그 제 1 돌기부 (3) 의 중공부 (30) 와 외부가 연통되어 있다. 개구부 (31) 는, 제 1 돌기부 (3) 의 선단에 형성되어 있다.

Description

미세 돌기구 및 그 제조 방법{MICROPROJECTION IMPLEMENT AND METHOD FOR PRODUCING SAME}

본 발명은, 약제의 경피 흡수에 이용 가능한 미세 돌기구 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 의료 분야, 미용 분야 등에 있어서, 마이크로 니들 등이라고도 불리는 미세한 침상 돌기를 구비한 액 주입구 (注入具) 에 의한 약제의 경피 흡수가 주목받고 있다. 이 액 주입구에 의하면, 마이크로 니들을 각질층 등의 피부에 있어서의 비교적 얕은 층에 자입시켜 체내에 약제를 주입하는 것이 가능하고, 통상적인 주사기에 비해 피험자가 느끼는 통증이 대폭적으로 저감되기 때문에, 비침습적인 약제의 투여 수단으로서 주목받고 있다.

특허문헌 1 에는, 피부를 천자 (穿刺) 가능한 송곳 형상의 입체 형상을 갖고, 그 표면에 약제를 도포한 상태에서 피부에 천자함으로써 그 약제를 체내에 주입 가능한 이른바 솔리드 타입의 마이크로 니들을 구비한 마이크로 니들 디바이스가 개시되어 있다. 특허문헌 1 에 기재된 마이크로 니들 디바이스는, 기재의 일면 상에 동일 형상 동일 치수의 마이크로 니들이 다수 형성된 구성을 가지며, 각 마이크로 니들의 높이는 균일하고, 또 사용시에는 마이크로 니들 전체가 피부에 천자되기 때문에, 각 마이크로 니들의 표면 전체에 약제가 도포된다. 특허문헌 1 에 기재된 마이크로 니들 디바이스는, 열가소성 수지 등의 기재를 가열하고, 그 가열 상태의 기재의 표면을, 마이크로 니들의 배치 패턴에 대응한 형 (型) 으로 프레스함으로써 제조되는 것으로, 이러한 제조 방법으로부터 분명한 바와 같이, 마이크로 니들 자체는 중실 (中實) 구조이다.

일본 공개특허공보 2013-248299호

본 발명은, 가열에 의해 연화 가능한 기재 시트의 일면으로부터 돌출 형성된 침상 또한 중공의 제 1 돌기부와, 그 기재 시트의 일면에 있어서의 그 제 1 돌기부의 근방으로부터 돌출 형성되고 또한 그 제 1 돌기부보다 돌출 높이가 낮은 중공의 제 2 돌기부를 갖는, 미세 돌기구의 제조 방법이다.

본 발명은, 상기 제 1 돌기부 형성용의 제 1 볼록형과, 그 제 1 볼록형에 접촉하는 물체를 가열하는 가열 수단을 사용하고, 그 제 1 볼록형의 선단 (先端) 을 상기 기재 시트의 타면에 맞닿게 하여 그 맞닿음 부분을 가열하면서, 그 제 1 볼록형을 그 기재 시트의 상기 일면 측을 향하여 소정 거리 압입함으로써, 그 기재 시트의 압입 부분을 그 제 1 볼록형의 형상으로 변형시키는 제 1 압입 공정을 갖는다.

또 본 발명은, 상기 제 2 돌기부 형성용의 제 2 볼록형과, 그 제 2 볼록형에 접촉하는 물체를 가열하는 가열 수단을 사용하고, 그 제 2 볼록형의 선단을 상기 기재 시트의 타면에 맞닿게 하여 그 맞닿음 부분을 가열하면서, 그 제 2 볼록형을 그 기재 시트의 상기 일면 측을 향하여 소정 거리 압입함으로써, 그 기재 시트의 압입 부분을 그 제 2 볼록형의 형상으로 변형시키는 제 2 압입 공정을 갖는다.

상기 제 2 볼록형에 의한 상기 기재 시트의 압입 거리를, 상기 제 1 볼록형에 의한 그것에 비해 짧게 한다.

또 본 발명은, 기재 시트의 일면으로부터 돌출 형성된 침상의 제 1 돌기부와, 그 기재 시트의 그 일면에 있어서의 그 제 1 돌기부의 근방으로부터 돌출 형성되고 또한 그 제 1 돌기부보다 돌출 높이가 낮은 중공의 제 2 돌기부를 갖는 미세 돌기구이다.

도 1 은, 본 발명의 미세 돌기구의 일 실시양태를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 2(a) 는, 도 1 에 나타내는 미세 돌기구의 모식적인 상면도, 도 2(b) 는, 도 2(a) 의 I-I 선에 있어서의 돌기부의 배치를 나타낸 가상적인 측면도이다.
도 3 은, 도 1 에 나타내는 미세 돌기구의 일부의 높이 방향 (돌기부의 돌출 방향) 을 따른 모식적인 단면도이다.
도 4 는, 도 1 에 나타내는 미세 돌기구의 사용 상태를 모식적으로 나타내는 도면으로, 그 미세 돌기구의 제 1 돌기부가 피부의 각질층에 자입하고, 제 2 돌기부가 피부에 자입하지 않고 피부 표면과 접하고 있는 모습을 나타내는 도면이다.
도 5 는, 미세 돌기구에 있어서의 돌기부의 선단경 (徑) 의 측정 방법을 나타내는 설명도이다.
도 6(a) 는, 본 발명의 미세 돌기구의 다른 실시양태의 모식적인 상면도 (도 2(a) 상당 도면), 도 6(b) 는, 도 6(a) 의 II-II 선에 있어서의 돌기부의 배치를 나타낸 가상적인 측면도이다.
도 7(a) 는, 본 발명의 미세 돌기구의 또 다른 실시양태의 모식적인 상면도, 도 7(b) 는, 도 7(a) 의 III-III 선에 있어서의 돌기부의 배치를 나타낸 가상적인 측면도이다.
도 8(a) 는, 본 발명의 미세 돌기구의 또 다른 실시양태의 모식적인 상면도, 도 8(b) 는, 도 8(a) 의 IV-IV 선에 있어서의 돌기부의 배치를 나타낸 가상적인 측면도이다.
도 9(a) 는, 본 발명에 관련된 돌기부의 다른 실시양태의 사시도, 도 9(b) 는, 도 9(a) 에 나타내는 돌기부의 임의의 위치에 있어서의 높이 방향 (돌기부의 돌출 방향) 을 따른 모식적인 단면도이다.
도 10 은, 본 발명의 미세 돌기구의 제조 방법의 실시에 사용하는 제조 장치의 일 실시양태의 전체 구성을 나타내는 도면이다.
도 11(a) ∼ 도 11(e) 는, 각각, 도 10 에 나타내는 제조 장치를 사용한 미세 돌기구의 제조 방법에 있어서의 주된 공정의 설명도이다.
도 12(a) ∼ 도 12(e) 는, 각각, 본 발명의 미세 돌기구의 제조 방법의 다른 실시양태에 있어서의 주된 공정의 설명도이다.

마이크로 니들을 약제의 경피 흡수에 이용하는 경우의 이점의 하나로서, 전술한 바와 같이, 통상적인 주사기와 비교하여 각질층 등의 피부에 있어서의 비교적 얕은 층에 약제를 주입할 수 있고 또한 피험자가 느끼는 통증이 적은 점을 들 수 있다. 이 점, 마이크로 니들의 돌출 높이가 지나치게 높으면, 피부에 자입 깊이가 지나치게 깊어지기 때문에, 이와 같은 이점은 얻어지지 않는다. 한편으로, 돌출 높이가 낮은 미세한 마이크로 니들에는, 가공이 곤란하다는 과제가 있다. 예를 들어, 중공의 입체 형상을 이루고, 그 중공부로부터 약제를 외부로 토출하는 이른바 중공 타입의 마이크로 니들의 경우, 그 제조 공정에 있어서 마이크로 니들의 선단에 약제 토출용의 개구를 고정밀도로 형성하는 것은 용이하지 않으며, 이것을 실현하기 위해서는, 제조 공정이 복잡화되고, 제조 비용이 고등 (高騰) 할 우려가 있다. 피부에 자입해도 통증이 적은 고품질의 마이크로 니들 (미세 돌기) 을 비교적 저비용으로 안정적으로 제조할 수 있는 기술은 여전히 제공되고 있지 않다.

본 발명은, 피부에 자입 깊이의 제어가 가능하고, 피부에 자입했을 때의 통증을 저감시킬 수 있는 미세 돌기를 구비한 미세 돌기구를 제공하는 것에 관한 것이다. 또 본 발명은, 이러한 미세 돌기구를 비교적 저비용으로 안정적으로 제조할 수 있는, 미세 돌기구의 제조 방법을 제공하는 것에 관한 것이다.

이하 본 발명을, 그 바람직한 실시양태에 기초하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 ∼ 도 4 에는, 본 발명의 미세 돌기구의 일 실시양태가 나타나 있다. 본 실시양태의 미세 돌기구 (1A) 는, 평면에서 보아 원형상의 기재 시트 (2) 의 일면인 상면 (2a) 으로부터 돌출 형성된 침상 또한 중공의 제 1 돌기부 (3) 와, 기재 시트 (2) 의 상면 (2a) 에 있어서의 제 1 돌기부 (3) 의 근방으로부터 돌출 형성되고 또한 제 1 돌기부 (3) 보다 돌출 높이가 낮은 중공의 제 2 돌기부 (4) 를 갖고 있다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 제 1 돌기부 (3) 는 중공부 (30) 를 갖는 미세 돌기, 이른바 마이크로 니들로 되어 있다. 또, 본 실시형태에서는, 제 2 돌기부 (4) 는 중공부 (40) 를 갖는 마이크로 니들이다. 돌기부 (3, 4) 는 모두 후술하는 바와 같이, 돌기부 (3, 4) 에 대응하는 볼록형을 기재 시트 (2) 의 타면 (하면) (2b) 으로부터 일면 (상면) (2a) 을 향하여 압입하여 그 압입 부분을 그 볼록형의 형상으로 변형시킴으로써 형성되어 있으며, 기재 시트 (2) 의 하면 (2b) 에 있어서의 돌기부 (3, 4) 에 대응하는 부분은 개구되고, 중공부 (30, 40) 가 노출되어 있다. 본 명세서에 있어서, 「기재 시트의 상면」에 있어서의 「상」이란, 기재 시트에 있어서의 돌기부가 형성되는 측을 가리키고, 「기재 시트의 하면」에 있어서의 「하」란, 기재 시트에 있어서의 개구가 형성되는 측을 가리킨다.

미세 돌기구 (1A) 에 있어서는, 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 1 돌기부 (3) 및 제 2 돌기부 (4) 는 각각 복수 형성되어 있는 바, 임의의 1 개의 제 1 돌기부 (3) 의 근방, 보다 구체적으로는 임의의 1 개의 제 1 돌기부 (3) 로부터 면 방향으로 5 ㎜ 이내의 영역에, 제 2 돌기부 (4) 가 적어도 1 개 형성되어 있다. 또, 미세 돌기구 (1A) 에 있어서는, 제 1 돌기부 (3) 는 원뿔상을 이루고, 제 2 돌기부 (4) 는 원뿔대상을 이루고 있는 바, 복수의 제 1 돌기부 (3) 는 서로 동일 형상 동일 치수이고, 복수 개의 제 2 돌기부 (4) 도 서로 동일 형상 동일 치수이다.

미세 돌기구 (1A) 는, 약제의 경피 흡수에 이용 가능한 액 주입구이다. 미세 돌기구 (1A) 는 이러한 용도를 위하여, 제 1 돌기부 (3) 에 개구부 (31) 를 갖고 있다. 보다 구체적으로는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 제 1 돌기부 (3) 의 선단부에는 개구부 (31) 가 형성되어 있고, 그 개구부 (31) 를 개재하여 제 1 돌기부 (3) 의 중공부 (30) 와 외부가 연통되어 있다. 개구부 (31) 는, 제 1 돌기부 (3) 를 형성하는 기재 시트 (2) 를 두께 방향으로 관통하는 관통공이고, 원뿔상의 제 1 돌기부 (3) 의 선단에 위치하고 있다. 제 1 돌기부 (3) 의 중공부 (30) 는, 개구부 (31) 로부터 외부로 토출되는 액의 저류부 또는 통로로서 기능한다. 미세 돌기구 (1A) 를 약제의 경피 흡수에 사용하는 경우에는, 예를 들어 도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 1 돌기부 (3) 의 선단부를 피부 (S) 에 자입하고, 그 제 1 돌기부 (3) 의 중공부 (30) 에 저류된 액상의 약제 (L) 를, 그 선단부의 개구부 (31) 로부터 피부 (S) 에 주입한다. 이와 같이 제 1 돌기부 (3) 의 중공부 (30) 가 약제의 저류부로서 기능하는 것은, 전형적으로는 외부로부터 약제의 공급이 없는 경우이며, 외부로부터 약제의 공급이 있는 경우, 예를 들어, 미세 돌기구 (1A) 와 함께 어플리케이터 등의 약제 공급기 (도시 생략) 를 병용하는 경우에는, 중공부 (30) 는 약제의 통로로서 기능한다.

미세 돌기구 (1A) 의 주된 특징의 하나는, 기재 시트 (2) 의 상면 (2a) 으로부터 돌출 높이가 상이한 2 종류의 돌기부 (3, 4) 가 서로 근접 배치되어 있는 점에 있다. 즉, 미세 돌기구 (1A) 에 있어서는, 상대적으로 돌출 높이가 높은 제 1 돌기부 (3) 의 근방 (제 1 돌기부 (3) 로부터 면 방향으로 5 ㎜ 이내) 에, 상대적으로 돌출 높이가 낮은 제 2 돌기부 (4) 가 1 개 이상 배치되어 있고, 이러한 돌기부 (3, 4) 의 특징적인 배치에 의해, 제 1 돌기부 (3) 의 피부에 대한 자입 깊이를 제어 가능하게 이루어져 있다. 이와 같이, 피부에 자입시키는 제 1 돌기부 (3) 의 근방에 이것보다 돌출 높이가 낮은 제 2 돌기부 (4) 가 배치되어 있으면, 제 1 돌기부 (3) 를 선단측으로부터 피부에 자입시켜 간 경우에, 그 근방의 제 2 돌기부 (4) 의 선단이 피부의 표면에 접촉한 시점에서 제 1 돌기부 (3) 의 자입이 멈추어 (도 4 참조), 피부의 보다 깊은 부위까지 제 1 돌기부 (3) 가 자입시키는 것이 방지된다. 요컨대, 미세 돌기구 (1A) 가 갖는 돌출 높이가 상이한 2 종류의 돌기부 (3, 4) 중, 피부에 자입시켜 약제의 주입부로서 기능하는 것은 제 1 돌기부 (3) 뿐이며, 이것보다 돌출 높이가 낮은 제 2 돌기부 (4) 는, 제 1 돌기부 (3) 의 자입 깊이를 제한하는 스토퍼로서 기능한다.

이와 같이 미세 돌기구 (1A) 는, 제 1 돌기부 (3) 의 피부에 대한 자입 깊이가 제어 가능하게 이루어져 있음으로써, 피부의 임의의 깊이에 약제를 경피 흡수시킬 수 있다. 그 때문에, 미세 돌기구 (1A) 에 의하면, 약제의 종류 등에 따라 제 1 돌기부 (3) 의 자입 깊이를 조절함으로써, 약제의 효과를 최대한으로 발휘시키는 것이 가능하다. 또, 예를 들어 도 4 에 나타내는 바와 같이, 피부 (S) 의 표층부인 각질층 (S1) 에 제 1 돌기부 (3) 를 자입하고, 피부 (S) 의 보다 깊은 부위인 표피 (S2), 진피 (S3) 에는 제 1 돌기부 (3) 를 자입시키지 않도록 함으로써, 종래의 주사기에 비해 경피 흡수에 수반하는 통증이 대폭적으로 저감될 수 있다. 종래의 주사 바늘을 구비한 주사기를 사용하여 약제의 경피 흡수를 실시한 경우에는, 주사 바늘이 각질층 (S1) 을 넘어서 표피 (S2) 나 진피 (S3), 나아가서는 진피 (S3) 보다 깊은 부위인 피하 조직 (도시 생략) 에까지 자입시키는 경우가 많으며, 그 때문에 피험자는 주사 바늘의 자입시키는 것에 의한 통증에 견뎌야 했었지만, 미세 돌기구 (1A) 에 의하면, 피험자에게 통증을 느끼게 하지 않고 약제의 경피 흡수를 실시할 수 있다. 제 1 돌기부 (3) 의 자입 깊이는, 제 1 돌기부 (3) 와 그 근방의 제 2 돌기부 (4) 의 돌출 높이의 차에 일치하기 때문에, 이 돌출 높이의 차를 적절히 조정함으로써, 상기 효과가 보다 확실하게 발휘되게 된다.

도 3 을 참조하여, 제 1 돌기부 (3) 의 기재 시트 (2) 의 일면 (상면) (2a) 으로부터의 돌출 높이를 h1, 그 근방의 제 2 돌기부 (4) 의 그 일면 (2a) 으로부터의 돌출 높이를 h2, 기재 시트 (2) 의 실질 두께를 t 로 한 경우, 상기 「상대적으로 돌출 높이가 높은 제 1 돌기부 (3) 의 근방에 상대적으로 돌출 높이가 낮은 제 2 돌기부 (4) 가 배치되어 있다」라는 구성의 채용에 의해, h1 － h2 ＜ t 인 관계가 성립하도록 돌기부 (3, 4) 의 돌출 높이를 조정하는 것이 가능해진다. 「h1 － h2」는 제 1 돌기부 (3) 의 자입 깊이에 상당하기 때문에, h1 － h2 ＜ t 인 관계가 성립한다는 것은, 제 1 돌기부 (3) 의 피부에 대한 자입 깊이를 기재 시트 (2) 의 실질 두께 (t) 보다 짧게 할 수 있다는 것이며, 이러한 자입 깊이는, 실질 두께 (t) 가 통상적인 극단적으로 두께가 있는 것이 아닌 범위이면, 피부에 자입했을 때에 통증을 거의 느끼지 않는 미세한 레벨의 것이다.

후술하는 바와 같이, 돌기부 (3, 4) 는 기재 시트 (2) 에 볼록형을 압입하여 이것을 변형시킴으로써 형성되고, 선단부에 개구부 (31) 를 갖는 제 1 돌기부 (3) 에 대해서는, 그 볼록형에 의한 기재 시트 (2) 에 대한 압입시에, 그 볼록형의 선단을 기재 시트 (2) 에 찔러서 이것을 관통시켜 개구부 (31) 를 천공 형성한다. 이 점, 만일, 기재 시트 (2) 의 일면 (2a) 에 제 2 돌기부 (4) 가 존재하지 않고 제 1 돌기부 (3) 만이 존재하는 양태에 있어서, 자입시의 통증 저감 등의 관점에서 제 1 돌기부 (3) 의 피부에 대한 자입 깊이를 짧게 하기 위하여, 제 1 돌기부 (3) 의 돌출 높이 (h1) 를 기재 시트 (2) 의 실질 두께 (t) 보다 짧게 하고자 한 경우 (h1 ＜ t), 기재 시트 (2) 의 실질 두께 (t) 가 통상적인 극단적으로 두께가 있는 것이 아닌 범위이면, 상기 볼록형에 의한 기재 시트 (2) 의 압입 거리는 상당히 짧은 것이 되기 때문에, 그 볼록형의 선단이 기재 시트 (2) 를 관통하기 어렵고, 개구부 (31) 의 천공 형성이 곤란해진다. 이에 반해, 미세 돌기구 (1A) 에 있어서는, 서로 근접하는 2 종류의 돌기부 (3, 4) 의 돌출 높이의 차가 자입 깊이가 되기 때문에, 제 1 돌기부 (3) 의 돌출 높이 자체는, 기재 시트 (2) 의 실질 두께 (t) 의 여하에 상관없이 임의로 설정할 수 있으며, 반드시 실질 두께 (t) 보다 짧게 할 필요는 없다. 요컨대, 상기 「상대적으로 돌출 높이가 높은 제 1 돌기부 (3) 의 근방에 상대적으로 돌출 높이가 낮은 제 2 돌기부 (4) 가 배치되어 있다」라는 구성의 채용에 의해, 선단에 약제 주입용의 개구부 (31) 를 갖고 또한 피부에 자입했을 때에 통증을 거의 느끼지 않는, 제 1 돌기부 (3) 의 안정적인 형성이 가능해지는 것이다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「기재 시트의 압입 거리」란, 기재 시트의 하면 (돌기부의 형성측과는 반대측) 을 기준으로 하여 볼록형을 압입한 거리를 말한다. 따라서, 제 1 볼록형에 의한 기재 시트의 압입 거리는, 기재 시트의 실질 두께 (t) 와 제 1 돌기부 (3) 의 높이 (h1) 의 합계값과 동일해지고, 제 2 볼록형에 의한 기재 시트의 압입 거리는, 기재 시트의 실질 두께 (t) 와 제 2 돌기부의 높이 (h2) 의 합계값이 된다.

돌기부 (3, 4) 의 돌출 높이는 특별히 제한되지 않으며, 미세 돌기구 (1A) 의 용도 등에 따라 적절히 조정하면 되는데, 이른바 마이크로 니들 (미세 돌기) 이라고 부르기에 어울리는 미세 사이즈로, 인간의 각질층으로부터 진피까지의 깊이에 자입 가능하게 하는 관점에서, 이하와 같이 설정하는 것이 바람직하다.

제 1 돌기부 (3) 의 돌출 높이 (h1) 는, 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.02 ㎜ 이상, 그리고 바람직하게는 10 ㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 5 ㎜ 이하, 보다 구체적으로는, 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상 10 ㎜ 이하, 나아가 0.02 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하이다.

제 2 돌기부 (4) 의 돌출 높이 (h2) 는, 바람직하게는 0.02 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.03 ㎜ 이상, 그리고 바람직하게는 5 ㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 4 ㎜ 이하, 보다 구체적으로는, 바람직하게는 0.02 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하, 나아가 0.03 ㎜ 이상 ∼ 4 ㎜ 이하이다.

양 돌기부 (3, 4) 의 돌출 높이의 차 (h1 － h2) 는, 바람직하게는 0.001 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.005 ㎜ 이상, 그리고 바람직하게는 5 ㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 4 ㎜ 이하, 보다 구체적으로는, 바람직하게는 0.001 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하, 나아가 0.005 ㎜ 이상 4 ㎜ 이하이다.

기재 시트 (2) 의 실질 두께 (t) 는, 바람직하게는 0.005 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상, 그리고 바람직하게는 1.0 ㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 0.5 ㎜ 이하, 보다 구체적으로는, 바람직하게는 0.005 ㎜ 이상 1.0 ㎜ 이하, 나아가 0.01 ㎜ 이상 0.5 ㎜ 이하이다.

제 1 돌기부 (3) 의 선단경은, 바람직하게는 0.001 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.005 ㎜ 이상, 그리고 바람직하게는 0.5 ㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 0.3 ㎜ 이하, 보다 구체적으로는, 바람직하게는 0.001 ㎜ 이상 0.5 ㎜ 이하, 나아가 0.005 ㎜ 이상 0.3 ㎜ 이하이다.

제 2 돌기부 (4) 의 선단경은, 바람직하게는 0.002 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.01 ㎜ 이상, 그리고 바람직하게는 5 ㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 2 ㎜ 이하, 보다 구체적으로는, 바람직하게는 0.002 ㎜ 이상 5 ㎜ 이하, 나아가 0.01 ㎜ 이상 2 ㎜ 이하이다.

돌기부 (3, 4) 의 선단경은 하기 방법에 의해 측정된다.

〔미세 돌기구에 있어서의 돌기부의 선단경의 측정 방법〕

측정 대상의 돌기부 (제 1 돌기부 (3) 또는 제 2 돌기부 (4)) 의 선단부를, 주사형 전자 현미경 (SEM), 혹은 마이크로스코프를 사용하여 도 5 에 나타내는 SEM 화상과 같이 관찰한다. 다음으로, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 양측변 (1a, 1b) 중의 일측변 (1a) 에 있어서의 직선 부분을 따라 가상 직선 (ILa) 을 연장하고, 타측변 (1b) 에 있어서의 직선 부분을 따라 가상 직선 (ILb) 을 연장한다. 그리고, 선단측에서, 일측변 (1a) 이 가상 직선 (ILa) 으로부터 멀어지는 지점을 제 1 선단점 (1a1) 으로서 구하고, 타측변 (1b) 이 가상 직선 (ILb) 으로부터 멀어지는 지점을 제 2 선단점 (1b1) 으로서 구한다. 이와 같이 하여 구한 제 1 선단점 (1a1) 과 제 2 선단점 (1b1) 을 연결하는 직선의 길이 (L) 를 주사형 전자 현미경 (SEM) 을 사용하여 측정하고, 측정된 그 직선의 길이를 측정 대상의 돌기부의 선단경으로 한다.

전술한 바와 같이, 미세 돌기구 (1A) 에 있어서는, 제 2 돌기부 (4) 는 제 1 돌기부 (3) 의 자입 깊이를 제한하는 스토퍼로서 기능하는 것이며, 그 자체를 피부에 자입시키는 것은 상정하고 있지 않다. 그 때문에 제 2 돌기부 (4) 는, 기재 시트 (2) 의 상면 (2a) 측에 있어서 개구되어 있지 않고 개구부를 갖고 있지 않다.

또 제 2 돌기부 (4) 는, 그 선단이 피부 표면과 맞닿음으로써 스토퍼로서의 기능을 하는 점에서, 제 2 돌기부 (4) 의 선단은 피부에 맞닿아도 통증이 적은 형상이 바람직하고, 이러한 관점에서, 도 2(b) 에 나타내는 바와 같은 측면에서 보았을 때에 있어서, 수평 방향으로 연장되는 직선 또는 제 2 돌기부 (4) 의 돌출 방향 (제 1 돌기부 (3) 의 자입시키는 방향) 을 향하여 볼록한 만곡선인 것이 바람직하다. 미세 돌기구 (1A) 에 있어서의 제 2 돌기부 (4) 는, 도 1 ∼ 도 4 에 나타내는 바와 같이 측면에서 보았을 때에 있어서 직선을 이루고 있으며, 즉, 그 제 2 돌기부 (4) 의 선단은 요철이 없는 평탄면이다.

제 2 돌기부 (4) 에 의한 제 1 돌기부 (3) 의 자입 깊이의 제한 기능을 보다 확실하게 발휘시키기 위해서는, 돌기부 (3, 4) 의 배치에 대해서도 연구가 필요해진다. 이러한 관점에서, 미세 돌기구 (1A) 는, 도 2(a) 에 나타내는 바와 같이, 「1 개의 제 1 돌기부 (3) 의 근방 (그 1 개의 제 1 돌기부 (3) 로부터 면 방향으로 5 ㎜ 이내) 이고 또한 그 1 개의 제 1 돌기부 (3) 를 사이에 두고 서로 대향하는 위치에 적어도 1 쌍의 제 2 돌기부 (4) 가 배치되어 있는 부분」(이하, 돌기부 특정 배치부라고도 한다) 을 포함하고 있다. 도 2(a) 에 있어서는, 상면에서 보아 원형상의 기재 시트 (2) 의 중심에 위치하는 1 개의 제 1 돌기부 (3) 를 통과하여 도 2(a) 의 상하 방향으로 연장되는 돌기부 (3, 4) 의 세로 열, 및 그 1 개의 제 1 돌기부 (3) 를 통과하여 도 2(a) 의 좌우 방향으로 연장되는 돌기부 (3, 4) 의 가로 열 각각에 있어서, 상기 돌기부 특정 배치부가 그 열 방향으로 연속하여 존재하고 있다. 상기 돌기부 특정 배치부에 있어서는, 1 개의 제 1 돌기부 (3) 를 사이에 두고 그 양측에, 그 제 1 돌기부 (3) 의 자입 깊이를 제한하는 스토퍼로서 기능하는 제 2 돌기부 (4) 가 배치되어 있기 때문에, 상기 돌기부 특정 배치부를 포함하는 미세 돌기구 (1A) 에 의하면, 제 1 돌기부 (3) 의 자입 깊이가 보다 확실하게 제한되어, 제 1 돌기부 (3) 가 의도치 않게 깊게 자입시키는 문제가 잘 발생하지 않는다.

미세 돌기구 (1A) 에 있어서의 돌기부 (3, 4) 의 배치에 대하여 더욱 설명하면, 도 2(a) 에 나타내는 바와 같은 미세 돌기구 (1A) 의 상면에서 보았을 때에 있어서, 1 개의 제 1 돌기부 (3) 를 중심으로 하여 그 주위에 복수의 다른 제 1 돌기부 (3) 및 제 2 돌기부 (4) 가 방사상으로 배치되고, 또한 그 복수의 방사 방향 중 적어도 일부 (상기 세로 열 및 가로 열) 에 있어서 제 1 돌기부 (3) 와 제 2 돌기부 (4) 가 교대로 배치되어 있고, 복수의 돌기부 (3, 4) 가 방사상 패턴으로 배치되어 있다. 이 방사상 패턴의 중심에 위치하는 1 개의 제 1 돌기부 (3) 는, 평면에서 보아 원형상의 기재 시트 (2) 의 중심에 위치하고 있다.

도 6 ∼ 9 에는, 본 발명의 미세 돌기구의 다른 실시양태 또는 그 주요부가 나타나 있다. 후술하는 다른 실시양태에 대해서는, 상기 실시양태와 상이한 구성 부분을 주로 설명하고, 동일한 구성 부분은 동일한 부호를 붙여 설명을 생략한다. 특별히 설명하지 않는 구성 부분은, 상기 실시양태의 미세 돌기구 (1A) 에 대한 설명이 적절히 적용된다.

도 6 에 나타내는 미세 돌기구 (1B) 에 있어서는, 1 개의 제 1 돌기부 (3) 와 그 근방에 위치하는 제 2 돌기부 (4) 는 근원부 (돌기부의 돌출 방향에 있어서의 선단부와는 반대측의 단부) 가 연결되어 있다. 보다 구체적으로는, 도 6(a) 에 나타내는 바와 같이, 기재 시트 (2) 의 상면 (2a) 에 복수의 돌기부 (3, 4) 가 방사상 패턴으로 배치되고, 그들 복수의 돌기부 (3, 4) 모두가 상기 돌기부 특정 배치부를 구성하고 있으며, 상면 (2a) 에 9 개의 상기 돌기부 특정 배치부가 존재하고 있다. 그리고, 이 9 개의 상기 돌기부 특정 배치부 각각에 있어서, 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이, 1 개의 제 1 돌기부 (3) 와 이것을 사이에 두고 서로 대향하는 2 개의 제 2 돌기부 (4, 4) 는 근원부만이 연결되어 일체화되어 있고, 각 돌기부 (3, 4) 의 선단부는 연결되지 않고 각각 독립적으로 존재하고 있다. 또한, 여기서 말하는 「근원부가 연결되어 있다」란, 기재 시트 (2) 의 일면, 즉 베이스 높이를 이루는 면인 상면 (2a) 보다 각 돌기부 (3, 4) 의 돌출 방향 선단측의 위치에 있어서, 제 1 돌기부 (3) 와 제 2 돌기부 (4) 가 연속하고 있는 상태를 가리킨다. 본 실시형태에서는, 상기 돌기부 특정 배치부를 구성하는 돌기부 (3, 4) 의 「연결되어 있는 근원부」가, 양 돌기부 (3, 4) 사이의 골부로 되어 있다.

도 7 에 나타내는 미세 돌기구 (1C) 에 있어서는, 제 2 돌기부 (4) 는 상면에서 보았을 때에 있어서 연속된 환상을 이루고 있다. 보다 구체적으로는, 도 7(a) 에 나타내는 바와 같이, 평면에서 보아 원형상의 기재 시트 (2) 의 중심에 위치하는 1 개의 제 1 돌기부 (3) 를 포위하도록, 평면에서 보아 원환상의 제 2 돌기부 (4) 가 배치되고, 또한 이 원환상의 제 2 돌기부 (4) 보다 돌기구 (1C) 의 외방에 그 제 2 돌기부 (4) 를 따라 복수 (8 개) 의 제 1 돌기부 (3) 가 그 제 2 돌기부를 포위하도록 배치되고, 또한 이들 복수의 제 1 돌기부 (3) 를 포위하도록, 평면에서 보아 원환상의 다른 제 2 돌기부 (4) 가 배치되어 있고, 2 개의 원환상의 제 2 돌기부 (4, 4) 가 동심원상으로 배치되어 있다.

도 8 에 나타내는 미세 돌기구 (1D) 는, 제 2 돌기부 (4) 가 상면에서 보았을 때에 있어서 불연속인 환상을 이루고, 기재 시트 (2) 의 상면 (2a) 에 복수의 돌기부 (3, 4) 가 방사상 패턴으로 배치되어 있는 점 이외에는, 도 7 에 나타내는 미세 돌기구 (1C) 와 동일하게 구성되어 있다. 즉, 미세 돌기구 (1D) 에 있어서의 제 2 돌기부 (4) 는, 도 8(a) 에 나타내는 바와 같은 상면에서 보았을 때에 있어서, 원호상을 이루고 있다.

그런데, 도 6 에 나타내는 미세 돌기구 (1B) 에 있어서는, 상기 돌기부 특정 배치부를 구성하는 1 개의 제 1 돌기부 (3) 와 그 근방에 위치하는 제 2 돌기부 (4) 는 근원부만이 연결되어 있었지만, 도 9 에 나타내는 특정 돌기부 (5) 와 같이, 제 2 돌기부 (4) 는 그 근방의 제 1 돌기부 (3) 에 대하여, 근원부뿐만 아니라 선단부가 연결되어 있어도 된다. 특정 돌기부 (5) 는, 제 2 돌기부 (4) 가 그 선단부 및 근원부에서 근방의 제 1 돌기부 (3) 와 연결되어 이루어지는 돌기부이다. 특정 돌기부 (5) 는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 기재 시트 (2) 의 상면 (2a) 으로부터 솟아오르는 근원부 (51) 와, 근원부 (51) 의 돌출 방향의 선단에 연접된 선단부 (52) 를 가지며, 선단부 (52) 는, 상면 (2a) 과 평행한 평탄부 (53) 에 의해 포위되어 있고, 평탄부 (53) 의 중앙부에 위치하고 있다. 근원부 (51) 는 제 2 돌기부 (4), 선단부 (52) 는 제 1 돌기부 (3) 로 이루어지고, 또 평탄부 (53) 는, 제 2 돌기부 (4) 의 돌출 방향의 선단으로 이루어지고, 도 9(b) 에 나타내는 바와 같은 단면 (斷面) 에서 보았을 때에 있어서, 수평 방향으로 연장되는 직선상을 이루고 있다. 도 9 에 나타내는 특정 돌기부 (5) 는, 평면에서 보았을 때 (상면에서 보았을 때) 에 있어서 방향성이 없는 형상을 이루며, 특정 돌기부 (5) 를 임의의 위치에서 그 높이 방향 (특정 돌기부 (5) 의 돌출 방향) 을 따라 절단한 경우의 단면은, 도 9(b) 에 나타내는 바와 같은 단면이 된다. 또한, 도 9(b) 중의 일점파선은, 특정 돌기부 (5) 를 구성하는 1 개의 제 1 돌기부 (3) 의 가상적인 측면의 윤곽선, 도 9(b) 중의 점선은, 특정 돌기부 (5) 를 구성하는 2 개의 제 2 돌기부 (4, 4) 각각의 가상적인 측면의 윤곽선이며, 모두 실제로는 존재하지 않는 윤곽선이다. 특정 돌기부 (5) 의 중공부 (50) 는, 구획이 없는 연속된 1 개의 공간부를 형성하고, 선단의 개구부 (31) 를 개재하여 외부와 연통되어 있다.

특정 돌기부 (5) 의 선단부 (52) (제 1 돌기부 (3) 의 선단부) 를 피부에 자입시킨 경우에는, 그 선단부 (52) 의 근원에 위치하는 평탄부 (53) (제 2 돌기부 (4) 의 선단) 가, 그 선단부 (52) 의 자입을 제한하는 스토퍼로서 기능한다. 또, 특정 돌기부 (5) 의 중공부 (50) 는, 도 9(b) 에 나타내는 바와 같은 특정 돌기부 (5) 의 돌출 방향 (미세 돌기구의 높이 방향) 을 따른 단면에서 보았을 때에 있어서, 등변사다리꼴의 상측 바닥의 중앙부에 이등변삼각형이 연접된 형상을 이루고 있기 때문에, 이 이등변삼각형상의 부분 즉 선단부 (52) 를 피부에 자입시킨 상태에 있어서는, 중공부 (50) 에 저류된 액이 그 선단부 (52) 에 집중되고, 그 액의 전부를 개구부 (31) 로부터 토출하는 것이 가능해져, 액이 중공부 (50) 에 잔존하는 문제가 잘 발생하지 않는다.

다음으로, 본 발명의 미세 돌기구의 제조 방법에 대하여, 그 바람직한 실시양태에 기초하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도 10 에는, 본 발명의 미세 돌기구의 제조 방법의 실시에 사용하는 제조 장치의 일 실시양태가 나타나 있다. 본 실시양태의 제조 장치 (100) 는, 전술한 미세 돌기구 (1A) 의 특징을 모두 구비한 미세 돌기구 (1) 의 제조 장치이다. 미세 돌기구 (1) 는, 미세 돌기구 (1A) 에 있어서 기재 시트 (2) 를 소형화하고 또한 돌기부 (3, 4) 의 수를 적게 하여 미세 돌기구 (1A) 를 컴팩트하게 한 것이다. 또한, 도 10 에서는 이해 용이의 관점에서, 미세 돌기구 (1A) 를 실제의 것보다 크게 그리고 있다.

제조 장치 (100) 는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 롤상으로 권회된 장척 띠상의 기재 시트 (2) 를 권출하여 일방향으로 주행시키고, 그 주행 중의 기재 시트 (2) 에 대하여, 제 1 볼록형 (111) 및 제 2 볼록형 (112) 을 그 기재 시트 (2) 의 일면 측으로부터 타면 측으로 압입하여 변형시켜, 제 1 볼록형 (111) 에 대응하는 제 1 돌기부 (3) 및 제 2 볼록형 (112) 에 대응하는 제 2 돌기부 (4) 를 각각 형성하도록 이루어져 있으며, 기재 시트 (2) 의 주행 방향의 상류측으로부터 하류측을 향하여, 돌기부 형성부 (120), 냉각부 (130), 릴리스부 (140) 를 구비하고 있다. 도면 중, 부호 MD (Machine Direction) 는 기재 시트 (2) 의 주행 방향 (기재 시트 (2) 의 길이 방향), 부호 CD (Cross machine Direction) 는 그 주행 방향과 직교하는 방향 (기재 시트 (2) 의 폭 방향), 부호 Z 는 기재 시트 (2) 의 두께 방향이다.

기재 시트 (2) 는 가열에 의해 연화 가능한 시트이며, 상기 볼록형 (111, 112) 의 압입에 의한 기재 시트 (2) 의 변형 (돌기부 (3, 4) 의 형성) 은, 기재 시트 (2) 에 있어서의 볼록형 (111, 112) 과의 맞닿음 부분을 가열하여 연화 용융시킴으로써 이루어진다. 기재 시트 (2) 로는, 열가소성 수지를 포함하는 시트를 사용할 수 있다. 열가소성 수지로는, 예를 들어, 폴리 지방산 에스테르, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르이미드, 폴리스티렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트류, 폴리염화비닐, 나일론 수지, 아크릴 수지 등을 들 수 있고, 이들의 1 종을 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 열가소성 수지 중에서도 생분해성의 관점에서, 폴리 지방산 에스테르가 바람직하게 사용되며, 구체적으로는, 폴리락트산, 폴리글리콜산, 또는 이것들의 조합 등을 들 수 있다. 기재 시트 (2) 는, 열가소성 수지 이외에, 히알루론산, 콜라겐, 전분, 셀룰로오스 등을 포함한 혼합물로 형성되어 있어도 된다.

제조 장치 (100) 에 있어서는, 볼록형 (111, 112) 에 의한 기재 시트 (2) 의 압입에 의해 기재 시트 (2) 를 보다 확실하게 변형시키는 관점에서, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 주행 중의 기재 시트 (2) 의 MD 방향을 따른 양측 가장자리부를 1 쌍의 지지 부재 (101, 101) 로 지지한다. 1 쌍의 지지 부재 (101, 101) 는, 각각, 돌기부 형성부 (120), 냉각부 (130) 및 릴리스부 (140) 에 걸쳐서 연속되며, 기재 시트 (2) 의 상면 (2a) 측, 즉, 볼록형 (111, 112) 이 압입되는 측과는 반대측에 배치되어 있다. 기재 시트 (2) 의 양측 가장자리부가 1 쌍의 지지 부재 (101, 101) 로 지지된 상태에서, 그 기재 시트 (2) 에 있어서의 양 지지 부재 (101, 101) 사이에 끼인 부분에 대하여, 볼록형 (111, 112) 을 그 기재 시트 (2) 의 하면 (2b) 측으로부터 상면 (2a) 측을 향하여 압입한 경우, 그 압입에 져서 기재 시트 (2) 가 젖혀져 말리는 것 등의 문제가 발생하는 경우가 없어, 돌기부 (3, 4) 를 보다 안정적으로 형성하는 것이 가능해진다.

본 실시양태의 제조 방법에 있어서는, 제 1 볼록형 (111) 및 제 2 볼록형 (112) 이 일체가 된 압입구 (110) 를 사용한다. 압입구 (110) 는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 기판 (113) 의 일면 (상면) 상에, 제 1 돌기부 (3) 형성용의 제 1 볼록형 (111) 과, 제 2 돌기부 (4) 형성용의 제 2 볼록형 (112) 이 형성된 것으로, 전술한 제 1 돌기부 (3) 와 제 2 돌기부 (4) 의 돌출 높이의 차이를 반영하여, 제 2 볼록형 (112) 은 제 1 볼록형 (111) 보다 기판 (113) 으로부터의 돌출 높이가 낮다. 압입구 (110) 는, 제조 목적물인 미세 돌기물 (1) 의 형상에 대응한 형상을 이루고 있으며, 볼록형 (111, 112) 의 형상 및 배치는 미세 돌기물 (1) 의 그것과 거의 동일하다. 제 1 볼록형 (111) 의 선단은 첨예한 형상을 이루고, 기재 시트 (2) 에 용이하게 찔리도록 이루어져 있는 것에 반해, 제 2 볼록형 (112) 의 선단은 날카롭지 않고 평탄하며, 기재 시트 (2) 에 찔리기 어렵도록 이루어져 있다.

압입구 (110) 는, 볼록형 (111, 112) 에 접촉하는 물체 (기재 시트 (2)) 를 가열하는 도시되지 않은 가열 수단을 구비하고 있다. 볼록형 (111, 112) 을 가열 대상의 기재 시트 (2) 에 맞닿게 하여 그 맞닿음 부분을 상기 가열 수단으로 가열함으로써, 그 맞닿음 부분이 연화 용융시키는 것이 가능하다. 상기 가열 수단으로는, 가열 히터 장치 등의 발열 장치 외에, 볼록형 (111, 112) 을 초음파 진동시키는 수단 (초음파 진동 장치) 을 사용할 수도 있다. 이 초음파 진동 장치의 작동에 의해 초음파 진동하는 볼록형 (111, 112) 을 기재 시트 (2) 에 맞닿게 함으로써, 그 기재 시트 (2) 의 맞닿음 부분에 마찰열을 발생시켜 그 맞닿음 부분이 연화 용융시킬 수 있다. 본 실시양태에 있어서는, 상기 가열 수단으로서 초음파 진동 장치를 채용하고 있다. 상기 가열 수단은, 그 목적을 달성 가능하도록, 압입구 (110) 의 내부 또는 외부의 임의의 위치에 배치할 수 있다.

상기 가열 수단에 의해 기재 시트 (2) 를 가열할 때의 가열 온도로는, 기재 시트 (2) 의 유리 전이 온도 (Tg) 이상의 온도에서 실시하는 것이 바람직하고, 나아가서는, 기재 시트 (2) 의 연화 온도 이상의 온도에서 실시하는 것이 바람직하다. 또, 당해 가열 온도는 기재 시트 (2) 의 융점 미만인 것이 바람직하다.

또한, 상기 「기재 시트의 유리 전이 온도 (Tg)」는, 기재 시트의 구성 수지의 Tg 를 의미하며, 그 구성 수지가 복수 종 존재하는 경우에 있어서 그들 복수 종의 Tg 가 서로 상이한 경우, 상기 가열 수단에 의한 기재 시트의 가열 온도는, 적어도 그들 복수의 Tg 중 가장 낮은 Tg 이상인 것이 바람직하고, 그들 복수의 Tg 중 가장 높은 Tg 이상인 것이 더욱 바람직하다.

또, 상기 「기재 시트의 연화 온도」에 대해서도 Tg 와 동일하며, 즉, 기재 시트의 구성 수지가 복수 종 존재하는 경우에 있어서 그들 복수 종의 연화 온도가 서로 상이한 경우, 상기 가열 수단에 의한 기재 시트의 가열 온도는, 적어도 그들 복수의 연화 온도 중 가장 낮은 연화 온도 이상인 것이 바람직하고, 그들 복수의 연화 온도 중 가장 높은 연화 온도 이상인 것이 더욱 바람직하다.

또, 기재 시트가 융점이 상이한 2 종 이상의 수지를 포함하여 구성되어 있는 경우, 상기 가열 수단에 의한 기재 시트의 가열 온도는, 그들 복수의 융점 중 가장 낮은 융점 미만인 것이 바람직하다.

상기 「기재 시트의 Tg」는 이하의 방법에 의해 측정되며, 상기 「기재 시트의 연화 온도」는, JIS K-7196 「열가소성 플라스틱 필름 및 시트의 열기계 분석에 의한 연화 온도 시험 방법」에 따라 측정된다.

〔기재 시트의 유리 전이 온도 (Tg) 의 측정 방법〕

측정기는 Perkin Elmer 사 제조의 시차 주사 열량 측정 장치 (Diamond DSC) 를 사용한다. 측정 대상의 기재 시트로부터 시험편 10 ㎎ 을 채취하고, 그 시험편을 소정 조건으로 가열한다. 구체적으로는 시험편에 대하여, 20 ℃ 를 5 분간 등온한 후에, 20 ℃ 에서 220 ℃ 까지, 5 ℃/분의 속도로 승온시켜, 가로축 온도, 세로축 열량의 DSC 곡선을 얻는다. 그리고, 이 DSC 곡선으로부터 유리 전이 온도 (Tg) 를 구한다.

볼록형 (111, 112) 은, 잘 부러지지 않는 고강도의 재질로 형성되어 있다. 볼록형 (111, 112) 의 재질로는, 강철, 스테인리스강, 알루미늄, 알루미늄 합금, 니켈, 니켈 합금, 코발트, 코발트 합금, 구리, 구리 합금, 베릴륨구리, 베릴륨구리 합금 등의 금속, 또는 세라믹 등을 들 수 있다. 볼록형 (111, 112) 이 형성되어 있는 기판 (113) 은, 그 볼록형 (111, 112) 과 동일한 재질로 형성할 수 있다.

압입구 (110) 는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 주행하는 기재 시트 (2) 의 하면 (2b) 측에 있어서, 돌기부 형성부 (120), 냉각부 (130) 및 릴리스부 (140) 에 걸쳐서 기재 시트 (2) 와 나란히 주행 가능하게 이루어져 있다. 또, 압입구 (110) 는, 도시되지 않은 피스톤 실린더에 의해 두께 방향 (Z) 으로 이동 가능하게 이루어져 있고, 돌기부 형성부 (120) 에 있어서의 압입구 (110) 에 의한 기재 시트 (2) 의 압입 조작, 및 릴리스부 (140) 에 있어서의 압입구 (110) 의 인발 조작은, 이 피스톤 실린더에 의해 실행된다. 압입구 (110) 의 일련의 동작 (피스톤 실린더 및 컨베이어의 동작) 은, 도시되지 않은 제어 수단에 의해 제어된다.

본 실시양태의 제조 방법은, 제 1 볼록형 (111) 및 상기 가열 수단 (초음파 진동 장치) 을 사용하는 제 1 압입 공정과, 제 2 볼록형 (112) 및 그 가열 수단을 사용하는 제 2 압입 공정을 갖고 있다. 제 1 압입 공정은 제 1 돌기부 (3) 를 형성하기 위한 공정, 제 2 압입 공정은 제 2 돌기부 (4) 를 형성하기 위한 공정이다. 본 실시양태의 제조 방법의 주된 특징의 하나로서, 압입구 (110) 를 이용함으로써, 양 공정을 동시에 실시하는 점을 들 수 있다.

본 발명의 제조 방법에는, 「제 1 볼록형 (111) 을 구비하지만 제 2 볼록형 (112) 을 구비하고 있지 않은 압입구 (도시 생략) 를 사용하여 제 1 압입 공정을 실시하는 공정과, 제 2 볼록형 (112) 을 구비하지만 제 1 볼록형 (111) 을 구비하고 있지 않은 압입구 (도시 생략) 를 사용하여 제 2 압입 공정을 실시하는 공정을 갖고, 양 압입 공정을 임의의 순서로 실시하는 양태」가 포함된다. 이러한 양태에 있어서는, 각 압입 공정의 실시 후에 기재 시트 (2) 를 냉각시킨다. 이러한 양태는, 제조 목적물인 미세 돌기구 (1) 가 갖는 복수 종 (2 종) 의 돌기부 (3, 4) 와 동수의 압입 공정을 실시할 필요가 있어, 공정의 복잡화, 제조 비용의 고등, 가공 정밀도의 저하 등의 문제가 우려된다. 이에 반해, 제조 장치 (100) 를 사용한 본 실시양태의 제조 방법은, 볼록형 (111, 112) 이 일체가 된 압입구 (110) 에 의한 1 회의 압입 조작에 의해, 제 1 및 제 2 압입 공정을 동시에 실시할 수 있기 때문에, 공정수가 비교적 적어도 되며, 미세 돌기구를 비교적 저비용으로 양호한 정밀도로 안정적으로 제조할 수 있다.

제조 장치 (100) 에 있어서는, 먼저, 돌기부 형성부 (120) 에 있어서, 제 1 볼록형 (111) 의 선단을 기재 시트 (2) 의 하면 (타면) (2b) 에 맞닿게 하여 그 맞닿음 부분을 상기 가열 수단 (초음파 진동 장치) 으로 가열하면서, 제 1 볼록형 (111) 을 기재 시트 (2) 의 상면 (일면) (2a) 측을 향하여 소정 거리 압입함으로써, 그 기재 시트 (2) 의 압입 부분을 제 1 볼록형 (111) 의 형상으로 변형시킴 (제 1 압입 공정) 과 함께, 제 2 볼록형 (112) 의 선단을 기재 시트 (2) 의 하면 (2b) 에 맞닿게 하여 그 맞닿음 부분을 상기 가열 수단 (초음파 진동 장치) 으로 가열하면서, 제 2 볼록형 (112) 을 기재 시트 (2) 의 상면 (2a) 측을 향하여 소정 거리 압입함으로써, 그 기재 시트 (2) 의 압입 부분을 제 2 볼록형 (112) 의 형상으로 변형시킨다 (제 2 압입 공정). 또, 제 1 볼록형 (111) 에 의한 압입에 의해 형성되는 것은 제 1 돌기부 (3), 제 2 볼록형 (112) 에 의한 압입에 의해 형성되는 것은 제 2 돌기부 (4) 인 바, 전술한 바와 같이, 제 2 돌기부 (4) 는 제 1 돌기부 (3) 에 비해 기재 시트 (2) 의 상면 (2a) 으로부터의 돌출 높이가 낮기 때문에, 제 2 볼록형 (112) 에 의한 기재 시트 (2) 의 압입 거리는, 제 1 볼록형 (111) 에 의한 그것에 비해 짧아진다.

돌기부 형성부 (120) 에 있어서는, 전술한 바와 같이, 압입구 (110) 를 이용함으로써 제 1 및 제 2 압입 공정을 동시에 실시한다. 즉, 도 11(a) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 볼록형 (111) 및 제 2 볼록형 (112) 의 선단을 기재 시트 (2) 의 하면 (2b) 을 향하여 또한 상기 가열 수단 (초음파 진동 장치) 을 작동시킨 상태에서, 도 11(b) 및 도 11(c) 에 나타내는 바와 같이, 압입구 (110) 를 기재 시트 (2) 의 하면 (2b) 측으로부터 상면 (2a) 측을 향하여 압입하고, 그 압입구 (110) 에 의한 1 회의 압입 조작에 의해 제 1 및 제 2 압입 공정을 동시에 실시한다.

압입구 (110) 에 의한 압입 조작에 있어서는, 먼저, 상대적으로 돌출 높이가 높은 제 1 볼록형 (111) 의 첨예한 선단이, 초음파 진동한 상태에서 기재 시트 (2) 의 하면 (2b) 에 찔리고, 더욱 압입구 (110) 를 압입해 가면, 제 1 볼록형 (111) 의 선단이 자신의 초음파 진동에 의한 마찰열에 의해 주변의 수지를 연화 용융시키면서 기재 시트 (2) 를 두께 방향으로 이동시키며, 그 제 1 볼록형 (111) 의 선단의 이동에 수반하여, 기재 시트 (2) 가 그 선단의 형상으로 변형되고, 그 결과, 기재 시트 (2) 의 상면 (2a) 측에 제 1 돌기부 전구체 (3') 가 돌출 형성된다. 제 1 돌기부 전구체 (3') 는, 제 1 돌기부 (3) 보다 돌출 높이가 낮은 돌기부이며, 제 1 돌기부 전구체 (3') 의 중공부에 존재하는 제 1 볼록형 (111) 을 추가로 소정 거리 압입함으로써 최종적으로 제 1 돌기부 (3) 가 된다. 한편, 상대적으로 돌출 높이가 낮은 제 2 볼록형 (112) 의 평탄한 선단은, 제 1 볼록형 (111) 보다 늦게, 초음파 진동한 상태에서 기재 시트 (2) 의 하면 (2b) 에 맞닿는다 (도 11(b) 참조). 또한, 도시된 형태에서는, 제 2 볼록형 (112) 의 선단이 기재 시트 (2) 의 하면 (2b) 에 맞닿는 타이밍이 제 1 돌기부 전구체 (3') 의 형성 후로 되어 있지만, 볼록형 (111, 112) 의 돌출 높이의 차나 기재 시트 (2) 의 두께 여하에 따라서는, 그 타이밍이 제 1 돌기부 전구체 (3') 의 형성 전이 되는 경우도 있을 수 있다.

도 11(b) 에 나타내는 상태로부터, 압입구 (110) 를 기재 시트 (2) 의 상면 (2a) 측으로 더욱 압입해 가면, 제 1 돌기부 전구체 (3') 는, 제 1 볼록형 (111) 에 의한 압입에 의해 변형되어 제 1 돌기부 (3) 가 된다. 또, 그 제 1 돌기부 (3) 의 형성 과정에서, 제 1 볼록형 (111) 의 첨예한 선단이 기재 시트 (2) 를 두께 방향으로 관통하고, 그 관통 부분이 개구부 (31) 가 된다. 한편, 제 2 볼록형 (112) 의 선단은, 도 11(b) 에 나타내는 바와 같이 기재 시트 (2) 의 하면 (2b) 에 맞닿은 상태로부터, 그 자신의 초음파 진동에 의한 마찰열에 의해 주변의 수지를 연화 용융시키면서 기재 시트 (2) 를 두께 방향으로 이동시키며, 그 제 2 볼록형 (112) 의 선단의 이동에 수반하여, 기재 시트 (2) 가 그 선단의 형상으로 변형되고, 그 결과, 기재 시트 (2) 의 상면 (2a) 측에 제 2 돌기부 (4) 가 돌출 형성된다 (도 11(c) 참조). 제 1 돌기부 (3) 와 그 근방의 제 2 돌기부 (4) 는, 거의 동시에 형성된다.

이렇게 하여 돌기부 (3, 4) 가 형성된 기재 시트 (2) 는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 그들 돌기부 (3, 4) 의 내부에 대응하는 볼록형 (111, 112) 이 삽입된 상태 (도 11(c) 상태) 인 채로 냉각부 (130) 로 이송되고, 거기서 볼록형 (111, 112) 마다 냉각된다. 이러한 냉각 공정에 의해, 가열되어 연화 상태에 있던 돌기부 (3, 4) 가 고화된다. 냉각부 (130) 는, 냉풍 송풍 장치 (131) 를 구비하고 있다. 냉풍 송풍 장치 (131) 는, 주행하는 기재 시트 (2) 의 전체를 덮는 케이스체를 갖고, 그 케이스체 내를 통과하는 기재 시트 (2) 에 대하여, 도 11(d) 에 나타내는 바와 같이, 그 상면 (2a) 측으로부터 송풍구 (132) 에 의해 냉풍을 분사하여, 그 돌기부 (3, 4) 에 삽입되어 있는 제 1 볼록형 (111) 및 제 2 볼록형 (112) 마다 냉각시킨다. 냉풍 송풍 장치 (131) 에 의한 냉각 온도, 냉각 시간 등은, 도시되지 않은 제어 수단에 의해 제어된다. 또한, 기재 시트 (2) 의 냉각 고화가 완료되지 않은 상태에서, 돌기부 (3, 4) 내에 삽입되어 있는 볼록형 (111, 112) 이 초음파 진동하고 있으면, 돌기부 (3, 4) 의 형상이나 치수에 이상이 생길 우려가 있기 때문에, 볼록형 (111, 112) 을 초음파 진동시키는 것은 돌기부 형성부 (120) 에 그치고, 냉각 공정에서는 초음파 진동을 멈추어 두는 것이 바람직하다.

냉각부 (130) 에 의한 냉각 공정 후에는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 릴리스부 (140) 에 있어서, 기재 시트 (2) 에 대한 압입구 (110) 에 의한 압입 상태를 해제한다. 구체적으로는, 기재 시트 (2) 에 압입된 상태의 압입구 (110) 를 상기 피스톤 실린더에 의해 하강시킴으로써, 그 기재 시트 (2) 의 제 1 돌기부 (3) 의 내부로부터 제 1 볼록형 (111) 을 인발함과 함께, 제 2 돌기부 (4) 의 내부로부터 제 2 볼록형 (112) 을 인발한다 (도 11(e) 참조). 그 후, 도시되지 않은 절단 수단에 의해 띠상의 기재 시트 (2) 를 단위 길이로 절단함으로써, 목적으로 하는 미세 돌기물 (1) 이 얻어진다.

압입구 (110) 가 구비하는 상기 가열 수단으로는, 전술한 바와 같이 가열 히터 장치 등의 발열 장치를 사용할 수도 있다. 도 12 에는, 상기 가열 수단으로서 발열 장치를 사용한 경우의 돌기부 (3, 4) 의 형성의 모습이 나타나 있다. 상기 가열 수단으로서 발열 장치를 사용한 경우의 돌기부 (3, 4) 의 형성 공정은, 전술한 초음파 진동 장치를 사용한 경우와 기본적으로 동일하다. 즉, 도 12(a) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 볼록형 (111) 및 제 2 볼록형 (112) 의 선단을 기재 시트 (2) 의 하면 (2b) 을 향하여 또한 상기 가열 수단 (발열 장치) 을 작동시킨 상태에서, 도 12(b) 및 도 12(c) 에 나타내는 바와 같이, 압입구 (110) 를 기재 시트 (2) 의 하면 (2b) 측으로부터 상면 (2a) 측을 향하여 압입하고, 그 압입구 (110) 에 의한 1 회의 압입 조작에 의해 제 1 및 제 2 압입 공정을 동시에 실시한다. 그 후, 냉각부 (130) 에 있어서의 냉각 공정, 릴리스부 (140) 에 있어서의 압입 상태의 해제가 순차 실시된다. 상기 가열 수단으로서 발열 장치를 사용한 경우에 있어서 특별히 설명하지 않는 점은, 초음파 진동 장치를 사용한 경우의 설명이 적절히 적용된다.

제 1 볼록형 (111) 및 제 2 볼록형 (112) 은, 그들 자체가 상기 발열 장치에 의해 가열되어 있고, 그 가열 상태인 채로 기재 시트 (2) 에 압입된다. 볼록형 (111, 112) 에 의한 기재 시트 (2) 의 가열 온도는, 돌기부 (3, 4) 의 형성을 용이하게 하는 관점에서, 기재 시트 (2) 를 구성하는 열가소성 수지의 연화점 이상이 바람직하고, 나아가서는 그 열가소성 수지의 용융 온도 미만이 바람직하다.

전술한 미세 돌기구 (1) 의 제조 방법은, 미세 돌기구 (1) 와 실질적으로 동일 형상의 미세 돌기구 (1A) 는 물론, 미세 돌기구 (1B, 1C, 1D) 에도 적용 가능하다. 이러한 제조 방법에 의하면, 압입구에 의한 1 회의 압입 조작만으로, 선단에 개구를 갖는 미세한 돌기부를 고정밀도로 형성하는 것이 가능하며, 심플한 공정에도 불구하고, 미세 돌기구를 안정적으로 대량 생산할 수 있다. 상기 압입구로는, 제조 목적물인 미세 돌기구의 형상에 대응한 형상의 것을 사용하면 되고, 상기 압입구의 각 부의 치수, 볼록형의 배치 등은, 제조 목적물인 미세 돌기구의 그것과 동일하게 설정할 수 있다.

이상, 본 발명을 그 바람직한 실시양태에 기초하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시양태에 제한되지 않는다. 예를 들어, 돌기부 (3, 4) 의 형상, 배치는 특별히 제한되지 않으며, 각각 임의로 설정 가능하다. 또, 본 발명의 제조 방법의 상기 실시양태에 있어서는, 압입 공정 후의 기재 시트 (제 1 돌기부 및 제 2 돌기부) 의 냉각을, 냉각 장치를 사용한 강제 냉각에 의해 실시하고 있었지만, 냉각 장치를 사용하지 않고 자연 냉각에 의해 실시해도 된다.

또, 전술한 실시양태에서는, 마이크로 니들 즉 미세 돌기부는 모두 중공 구조이고, 또한 제 1 돌기부가 그 돌출 방향 선단에 개구부를 갖는 것이었지만, 본 발명의 미세 돌기구는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 중공의 마이크로 니들 형상의 제 1 돌기부의 중공 부분에, 그 돌기부의 형성 수지 또는 그 이외의 다른 수지를 충전하여, 중실 구조의 제 1 돌기부로 할 수 있다. 즉 본 발명에는, 「기재 시트 (2) 의 일면 (2a) 으로부터 돌출 형성된 침상 또한 중실의 제 1 돌기부 (3) 와, 그 기재 시트 (2) 의 그 일면 (2a) 에 있어서의 그 제 1 돌기부 (3) 의 근방으로부터 돌출 형성되고 또한 그 제 1 돌기부 (3) 보다 돌출 높이가 낮은 중공의 제 2 돌기부 (4) 를 갖는 미세 돌기구」가 포함된다. 또, 제 1 볼록형의 압입 속도나 가열 온도를 조정함으로써, 제 1 돌기부의 선단이 개구되어 있지 않은 것으로 할 수 있다. 그러나, 미세 돌기구는, 전술한 실시양태와 같이, 중공 구조이고 또한 선단에 개구부를 갖는 제 1 돌기부를 구비하고 있는 것이, 약제의 유지량이 많고, 또한 체내에 약제를 공급하기 쉽기 때문에 바람직하다.

또, 전술한 실시양태에서는, 제 1 및 제 2 압입 공정 중 어느 것에 있어서도, 제 1 볼록형 (111) 또는 제 2 볼록형 (112) 의 선단을 기재 시트 (2) 의 하면 (2b) 에 맞닿게 하여 그 맞닿음 부분을 가열 수단 (초음파 진동 장치 또는 발열 장치) 으로 가열하면서, 그 선단을 기재 시트 (2) 의 상면 (2a) 측을 향하여 소정 거리 압입함으로써, 그 기재 시트 (2) 의 압입 부분을 제 1 볼록형 (111) 또는 제 2 볼록형 (112) 의 형상으로 변형시키고 있고, 요컨대, 가열 수단에 의한 기재 시트 (2) 의 가열과 볼록형에 의한 압입을 동시에 실시하고 있었지만, 이것들은 동시에 실시하지 않아도 되며, 요컨대, 기재 시트에 있어서의 제 1 또는 제 2 볼록형의 맞닿음 부분을 가열 수단으로 직접적 또는 간접적으로 가열하면서, 제 1 또는 제 2 볼록형을 소정 거리 압입하면 된다. 예를 들어, 제 1 압입 공정에 있어서, 제 1 볼록형 (111) 의 선단을 기재 시트 (2) 의 하면 (2b) 에 맞닿게 하기 전에, 제 1 볼록형 (111) 의 선단을 미리 가열 수단으로 가열해 두고, 그 가열된 제 1 볼록형 (111) 의 선단을 기재 시트 (2) 의 하면 (2b) 에 맞닿게 함으로써, 그 맞닿음 부분을, 가열 수단을 사용하지 않고 제 1 볼록형 (111) 의 선단이 갖는 열만으로 가열하면서, 그 선단을 기재 시트 (2) 의 상면 (2a) 측을 향하여 소정 거리 압입하는 방법이어도 되고, 제 2 압입 공정에 있어서도, 이와 같은 가열 수단에 의한 간접적인 기재 시트의 가열 방법을 실시할 수 있다. 전술한 본 발명의 실시양태에 관하여, 추가로 이하의 부기를 개시한다.

<1>

가열에 의해 연화 가능한 기재 시트의 일면으로부터 돌출 형성된 침상 또한 중공의 제 1 돌기부와, 그 기재 시트의 일면에 있어서의 그 제 1 돌기부의 근방으로부터 돌출 형성되고 또한 그 제 1 돌기부보다 돌출 높이가 낮은 중공의 제 2 돌기부를 갖는, 미세 돌기구의 제조 방법으로서,

상기 제 1 돌기부 형성용의 제 1 볼록형과, 그 제 1 볼록형에 접촉하는 물체를 가열하는 가열 수단을 사용하고, 그 제 1 볼록형의 선단을 상기 기재 시트의 타면에 맞닿게 하여 그 맞닿음 부분을 가열하면서, 그 제 1 볼록형을 그 기재 시트의 상기 일면 측을 향하여 소정 거리 압입함으로써, 그 기재 시트의 압입 부분을 그 제 1 볼록형의 형상으로 변형시키는 제 1 압입 공정과,

상기 제 2 돌기부 형성용의 제 2 볼록형과, 그 제 2 볼록형에 접촉하는 물체를 가열하는 가열 수단을 사용하고, 그 제 2 볼록형의 선단을 상기 기재 시트의 타면에 맞닿게 하여 그 맞닿음 부분을 가열하면서, 그 제 2 볼록형을 그 기재 시트의 상기 일면 측을 향하여 소정 거리 압입함으로써, 그 기재 시트의 압입 부분을 그 제 2 볼록형의 형상으로 변형시키는 제 2 압입 공정을 갖고,

상기 제 2 볼록형에 의한 상기 기재 시트의 압입 거리를, 상기 제 1 볼록형에 의한 그것에 비해 짧게 하는, 미세 돌기구의 제조 방법.

<2>

상기 제 1 압입 공정에서는, 상기 제 1 볼록형의 선단을 상기 기재 시트의 타면에 맞닿게 하여 그 맞닿음 부분을 상기 가열 수단으로 가열하면서, 그 제 1 볼록형을 그 기재 시트의 상기 일면 측을 향하여 소정 거리 압입함으로써, 그 기재 시트의 압입 부분을 그 제 1 볼록형의 형상으로 변형시키고,

상기 제 2 압입 공정에서는, 상기 제 2 볼록형의 선단을 상기 기재 시트의 타면에 맞닿게 하여 그 맞닿음 부분을 상기 가열 수단으로 가열하면서, 그 제 2 볼록형을 그 기재 시트의 상기 일면 측을 향하여 소정 거리 압입함으로써, 그 기재 시트의 압입 부분을 그 제 2 볼록형의 형상으로 변형시키는 <1> 에 기재된 미세 돌기구의 제조 방법.

<3>

기판의 일면 상에 상기 제 1 볼록형과 그 제 1 볼록형보다 돌출 높이가 낮은 상기 제 2 볼록형이 형성되고, 또한 양 볼록형에 접촉하는 물체를 가열하는 가열 수단을 구비한 압입구를 사용하는, <1> 또는 <2> 에 기재된 미세 돌기구의 제조 방법.

<4>

상기 양 볼록형의 선단을 상기 기재 시트의 타면을 향하여 또한 상기 가열 수단을 작동시킨 상태에서, 상기 압입구를 그 기재 시트의 타면 측으로부터 상기 일면 측을 향하여 압입함으로써, 상기 제 1 압입 공정 및 상기 제 2 압입 공정을 동시에 실시하는 <3> 에 기재된 미세 돌기구의 제조 방법.

<5>

상기 압입구에 의한 1 회의 압입 조작에 의해, 상기 제 1 압입 공정 및 상기 제 2 압입 공정을 동시에 실시하는 <4> 에 기재된 미세 돌기구의 제조 방법.

<6>

상기 제 1 볼록형의 상기 기판의 일면으로부터의 돌출 높이와 상기 제 2 볼록형의 상기 기판의 일면으로부터의 돌출 높이의 차가, 상기 기재 시트의 실질 두께에 비해 작은 <3> ∼ <5> 중 어느 하나에 기재된 미세 돌기구의 제조 방법.

<7>

상기 제 1 볼록형을 구비하지만 상기 제 2 볼록형을 구비하고 있지 않은 압입구를 사용하여 상기 제 1 압입 공정을 실시하는 공정과,

상기 제 2 볼록형을 구비하지만 상기 제 1 볼록형을 구비하고 있지 않은 압입구를 사용하여 상기 제 2 압입 공정을 실시하는 공정을 갖고,

이들 양 압입 공정을 임의의 순서로 실시하고, 또한 각 압입 공정의 실시 후에 상기 기재 시트를 냉각시키는 <1> 또는 <2> 에 기재된 미세 돌기구의 제조 방법.

<8>

상기 제 2 볼록형이 원뿔대상인, <1> ∼ <7> 중 어느 하나에 기재된 미세 돌기구의 제조 방법.

<9>

상기 가열 수단은 상기 제 1 볼록형 및 제 2 볼록형을 초음파 진동시키는 수단이고, 그 가열 수단의 작동에 의해 초음파 진동하는 그 양 볼록형을 상기 기재 시트에 맞닿게 함으로써, 그 기재 시트의 맞닿음 부분에 마찰열을 발생시켜 그 맞닿음 부분이 연화 가능하게 이루어져 있는 <1> ∼ <8> 중 어느 하나에 기재된 미세 돌기구의 제조 방법.

<10>

상기 가열 수단에 의한 상기 기재 시트의 가열 온도가, 그 기재 시트의 유리 전이 온도 이상 융점 미만인 <1> ∼ <9> 중 어느 하나에 기재된 미세 돌기구의 제조 방법.

<11>

상기 가열 수단에 의한 상기 기재 시트의 가열 온도가, 그 기재 시트의 연화 온도 이상 융점 미만인 <1> ∼ <10> 중 어느 하나에 기재된 미세 돌기구의 제조 방법.

<12>

상기 미세 돌기구가 마이크로 니들인 <1> ∼ <11> 중 어느 하나에 기재된 미세 돌기구의 제조 방법.

<13>

상기 제 1 돌기부 및 상기 제 2 돌기부가, 각각, 상기 기재 시트 상에 배치된 마이크로 니들 어레이인 <12> 에 기재된 미세 돌기구의 제조 방법.

<14>

기재 시트의 일면으로부터 돌출 형성된 침상의 제 1 돌기부와, 그 기재 시트의 그 일면에 있어서의 그 제 1 돌기부의 근방으로부터 돌출 형성되고 또한 그 제 1 돌기부보다 돌출 높이가 낮은 중공의 제 2 돌기부를 갖는 미세 돌기구.

<15>

상기 제 1 돌기부는 중공이고 또한 개구부를 갖고 있고, 그 개구부를 개재하여 그 제 1 돌기부의 중공부와 외부가 연통되어 있는 <14> 에 기재된 미세 돌기구.

<16>

상기 개구부는, 상기 제 1 돌기부의 선단에 형성되어 있는 <15> 에 기재된 미세 돌기구.

<17>

상기 제 1 돌기부의 중공부는, 그 제 1 돌기부의 상기 개구부로부터 외부로 토출되는 액의 저류부로서 기능하는 <15> 또는 <16> 에 기재된 미세 돌기구.

<18>

상기 제 2 돌기부는, 상기 기재 시트의 일면 측에 있어서 개구부를 갖고 있지 않은 <14> ∼ <17> 중 어느 하나에 기재된 미세 돌기구.

<19>

상기 제 2 돌기부의 선단은, 측면에서 보았을 때에 있어서, 수평 방향으로 연장되는 직선 또는 그 제 2 돌기부의 돌출 방향을 향하여 볼록한 만곡선인 <14> ∼ <18> 중 어느 하나에 기재된 미세 돌기구.

<20>

1 개의 상기 제 1 돌기부의 근방이고 또한 그 1 개의 제 1 돌기부를 사이에 두고 서로 대향하는 위치에 1 쌍의 상기 제 2 돌기부가 배치되어 있는 부분을 포함하는 상기 <14> ∼ <19> 중 어느 하나에 기재된 미세 돌기구.

<21>

1 개의 상기 제 1 돌기부와 그 근방에 위치하는 상기 제 2 돌기부는 근원부가 연결되어 있는 <14> ∼ <20> 중 어느 하나에 기재된 미세 돌기구.

<22>

상면에서 보았을 때에 있어서, 1 개의 상기 제 1 돌기부를 중심으로 하여 그 주위에 상기 제 1 돌기부 및 상기 제 2 돌기부가 방사상으로 배치되고, 또한 그 복수의 방사 방향 중 적어도 일부에 있어서 그 제 1 돌기부와 그 제 2 돌기부가 교대로 배치되어 있는 상기 <14> ∼ <20> 중 어느 하나에 기재된 미세 돌기구.

<23>

상기 제 2 돌기부는, 상면에서 보았을 때에 있어서 연속된 환상 또는 불연속인 환상을 이루고 있는 <14> ∼ <22> 중 어느 하나에 기재된 미세 돌기구.

<24>

상기 제 1 돌기부의 상기 기재 시트의 일면으로부터의 돌출 높이와 상기 제 2 돌기부의 상기 기재 시트의 일면으로부터의 돌출 높이의 차가, 그 기재 시트의 실질 두께에 비해 작은 <14> ∼ <23> 중 어느 하나에 기재된 미세 돌기구.

<25>

상기 제 1 돌기부가 마이크로 니들인 <14> ∼ <24> 중 어느 하나에 기재된 미세 돌기구.

<26>

상기 제 1 돌기부 및 상기 제 2 돌기부가, 각각, 상기 기재 시트 상에 배치된 마이크로 니들 어레이인 <25> 에 기재된 미세 돌기구.

실시예

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

〔실시 제조예 1〕

도 10 에 나타내는 제조 장치 (100) 를 사용하여 미세 돌기구 (1) 를 제조하였다. 기재 시트로서, 두께 0.3 ㎜ 의 폴리글리콜산으로 이루어지는 시트를 사용하였다. 미세 돌기구 (1) 의 제조에 사용한 압입구 (110) 는, 기판 (113) 의 상면에 형성된 원뿔상의 제 1 볼록형 (111) 및 원뿔대상의 제 2 볼록형 (112) 과, 양 볼록형 (111, 112) 을 초음파 진동시키는 초음파 진동 장치를 구비한 것이었다. 제 1 볼록형 (111) 은, 기판 (113) 의 상면으로부터의 돌출 높이 3 ㎜, 선단경 0.015 ㎜ 이고, 제 2 볼록형 (112) 은, 기판 (113) 의 상면으로부터의 돌출 높이 2.78 ㎜, 선단경 0.5 ㎜ 였다. 제 1 볼록형에 의한 기재 시트의 압입 거리는 0.85 ㎜〔＝ 0.55 ㎜ (제 1 돌기부의 높이) ＋ 0.3 (기재 시트의 실질 두께)〕, 제 2 볼록형에 의한 기재 시트의 압입 거리는 0.63 ㎜〔＝ 0.33 ㎜ (제 2 돌기부의 높이) ＋ 0.3 ㎜ (기재 시트의 실질 두께)〕㎜ 였다. 그리고, 제 1 돌기부와 제 2 돌기부의 높이의 차는 0.22 ㎜ 였다.

〔참고 제조예 1〕

돌출 높이가 상이한 2 종류의 볼록형 (111, 112) 을 갖는 압입구 (110) 대신에, 1 종류의 원뿔상의 볼록형만을 갖는 압입구를 사용한 것 이외에는, 실시 제조예 1 과 동일하게 하여 미세 돌기구를 제조하였다. 참고 제조예 1 에서 사용한 압입구는, 제 1 볼록형 (111) 을 구비하지만 제 2 볼록형 (112) 을 구비하고 있지 않은 점 이외에는, 실시 제조예 1 에서 사용한 것과 동일하게 하였다. 이러한 압입구에 의한 기재 시트의 압입 거리는 0.5 ㎜〔＝ 0.2 ㎜ (제 1 돌기부의 높이) ＋ 0.3 (기재 시트의 실질 두께)〕였다.

〔평가〕

실시 제조예 1 에 의해 얻어진 미세 돌기구 (1) 를 육안으로 관찰한 결과, 원뿔상의 제 1 볼록형 (111) 에 의한 압입에 의해 형성된 제 1 돌기부 (3) 의 선단에, 개구부 (31) (도 11(e) 참조) 가 형성되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 이에 반해, 참고 제조예 1 은, 실시 제조예 1 의 (제 1 볼록형의 이동량 － 제 2 볼록형의 이동량) 과 참고 제조예 1 의 그것이 거의 동일함에도 불구하고, 얻어진 미세 돌기구의 돌기부의 선단에 개구는 형성되어 있지 않았다. 이것으로부터, 돌출 높이가 상이한 복수 종의 볼록형을 갖는 압입형을 사용함으로써, 피부에 대한 자입 깊이를 얕게 제어할 수 있어, 종래에는 곤란하였던, 선단에 개구를 갖는 미세한 마이크로 니들의 형성이 용이해지는 것을 알 수 있다. 즉, 피부에 대한 자입 깊이를 얕게 제어하면서, 원하는 형상의 돌기부를 용이하게 형성할 수 있다.

산업상 이용가능성

본 발명에 의하면, 피부에 자입 깊이의 제어가 가능하고, 피부에 자입했을 때의 통증을 저감시킬 수 있는 미세 돌기를 구비한 미세 돌기구가 제공된다. 또 본 발명에 의하면, 이러한 미세 돌기구를 비교적 저비용으로 안정적으로 제조할 수 있는, 미세 돌기구의 제조 방법이 제공된다.

Claims

가열에 의해 연화 가능한 기재 시트의 일면으로부터 돌출 형성된 침상 또한 중공의 제 1 돌기부와, 그 기재 시트의 일면에 있어서의 그 제 1 돌기부의 근방으로부터 돌출 형성되고 또한 그 제 1 돌기부보다 돌출 높이가 낮은 중공의 제 2 돌기부를 갖는, 미세 돌기구의 제조 방법으로서,
상기 제 1 돌기부 형성용의 제 1 볼록형과, 그 제 1 볼록형에 접촉하는 물체를 가열하는 가열 수단을 사용하고, 그 제 1 볼록형의 선단을 상기 기재 시트의 타면에 맞닿게 하여 그 맞닿음 부분을 가열하면서, 그 제 1 볼록형을 그 기재 시트의 상기 일면 측을 향하여 소정 거리 압입함으로써, 그 기재 시트의 압입 부분을 그 제 1 볼록형의 형상으로 변형시키는 제 1 압입 공정과,
상기 제 2 돌기부 형성용의 제 2 볼록형과, 그 제 2 볼록형에 접촉하는 물체를 가열하는 가열 수단을 사용하고, 그 제 2 볼록형의 선단을 상기 기재 시트의 타면에 맞닿게 하여 그 맞닿음 부분을 가열하면서, 그 제 2 볼록형을 그 기재 시트의 상기 일면 측을 향하여 소정 거리 압입함으로써, 그 기재 시트의 압입 부분을 그 제 2 볼록형의 형상으로 변형시키는 제 2 압입 공정을 갖고,
상기 제 2 볼록형에 의한 상기 기재 시트의 압입 거리를, 상기 제 1 볼록형에 의한 그것에 비해 짧게 하는, 미세 돌기구의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 압입 공정에서는, 상기 제 1 볼록형의 선단을 상기 기재 시트의 타면에 맞닿게 하여 그 맞닿음 부분을 상기 가열 수단으로 가열하면서, 그 제 1 볼록형을 그 기재 시트의 상기 일면 측을 향하여 소정 거리 압입함으로써, 그 기재 시트의 압입 부분을 그 제 1 볼록형의 형상으로 변형시키고,
상기 제 2 압입 공정에서는, 상기 제 2 볼록형의 선단을 상기 기재 시트의 타면에 맞닿게 하여 그 맞닿음 부분을 상기 가열 수단으로 가열하면서, 그 제 2 볼록형을 그 기재 시트의 상기 일면 측을 향하여 소정 거리 압입함으로써, 그 기재 시트의 압입 부분을 그 제 2 볼록형의 형상으로 변형시키는 미세 돌기구의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
기판의 일면 상에 상기 제 1 볼록형과 그 제 1 볼록형보다 돌출 높이가 낮은 상기 제 2 볼록형이 형성되고, 또한 양 볼록형에 접촉하는 물체를 가열하는 가열 수단을 구비한 압입구를 사용하고,
상기 양 볼록형의 선단을 상기 기재 시트의 타면을 향하여 또한 상기 가열 수단을 작동시킨 상태에서, 상기 압입구를 그 기재 시트의 타면 측으로부터 상기 일면 측을 향하여 압입함으로써, 상기 제 1 압입 공정 및 상기 제 2 압입 공정을 동시에 실시하는 미세 돌기구의 제조 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 압입구에 의한 1 회의 압입 조작에 의해, 상기 제 1 압입 공정 및 상기 제 2 압입 공정을 동시에 실시하는 미세 돌기구의 제조 방법.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 볼록형의 상기 기판의 일면으로부터의 돌출 높이와 상기 제 2 볼록형의 상기 기판의 일면으로부터의 돌출 높이의 차가, 상기 기재 시트의 실질 두께에 비해 작은 미세 돌기구의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 볼록형을 구비하지만 상기 제 2 볼록형을 구비하고 있지 않은 압입구를 사용하여 상기 제 1 압입 공정을 실시하는 공정과,
상기 제 2 볼록형을 구비하지만 상기 제 1 볼록형을 구비하고 있지 않은 압입구를 사용하여 상기 제 2 압입 공정을 실시하는 공정을 갖고,
이들 양 압입 공정을 임의의 순서로 실시하고, 또한 각 압입 공정의 실시 후에 상기 기재 시트를 냉각시키는 미세 돌기구의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 볼록형이 원뿔대상인 미세 돌기구의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 수단은 상기 제 1 볼록형 및 제 2 볼록형을 초음파 진동시키는 수단이고, 그 가열 수단의 작동에 의해 초음파 진동하는 그 양 볼록형을 상기 기재 시트에 맞닿게 함으로써, 그 기재 시트의 맞닿음 부분에 마찰열을 발생시켜 그 맞닿음 부분이 연화 가능하게 이루어져 있는 미세 돌기구의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 수단에 의한 상기 기재 시트의 가열 온도가, 그 기재 시트의 유리 전이 온도 이상 융점 미만인 미세 돌기구의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 수단에 의한 상기 기재 시트의 가열 온도가, 그 기재 시트의 연화 온도 이상 융점 미만인 미세 돌기구의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 미세 돌기구가 마이크로 니들인 미세 돌기구의 제조 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 제 1 돌기부 및 상기 제 2 돌기부가, 각각, 상기 기재 시트 상에 배치된 마이크로 니들 어레이인 미세 돌기구의 제조 방법.
기재 시트의 일면으로부터 돌출 형성된 침상의 제 1 돌기부와, 그 기재 시트의 그 일면에 있어서의 그 제 1 돌기부의 근방으로부터 돌출 형성되고 또한 그 제 1 돌기부보다 돌출 높이가 낮은 제 2 돌기부를 갖는 미세 돌기구.
제 13 항에 있어서,
상기 제 1 돌기부는 중공이고 또한 개구부를 갖고 있고, 그 개구부를 개재하여 그 제 1 돌기부의 중공부와 외부가 연통되어 있는 미세 돌기구.
제 14 항에 있어서,
상기 개구부는, 상기 제 1 돌기부의 선단에 형성되어 있는 미세 돌기구.
제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
상기 제 1 돌기부의 중공부는, 그 제 1 돌기부의 상기 개구부로부터 외부로 토출되는 액의 저류부로서 기능하는 미세 돌기구.
제 13 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 돌기부는, 상기 기재 시트의 일면 측에 있어서 개구부를 갖고 있지 않은 미세 돌기구.
제 13 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 돌기부의 선단은, 측면에서 보았을 때에 있어서, 수평 방향으로 연장되는 직선 또는 그 제 2 돌기부의 돌출 방향을 향하여 볼록한 만곡선인 미세 돌기구.
제 13 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
1 개의 상기 제 1 돌기부의 근방이고 또한 그 1 개의 제 1 돌기부를 사이에 두고 서로 대향하는 위치에 1 쌍의 상기 제 2 돌기부가 배치되어 있는 부분을 포함하는 미세 돌기구.
제 13 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
1 개의 상기 제 1 돌기부와 그 근방에 위치하는 상기 제 2 돌기부는 근원부가 연결되어 있는 미세 돌기구.
제 13 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
상면에서 보았을 때에 있어서, 1 개의 상기 제 1 돌기부를 중심으로 하여 그 주위에 상기 제 1 돌기부 및 상기 제 2 돌기부가 방사상으로 배치되고, 또한 그 복수의 방사 방향 중 적어도 일부에 있어서 그 제 1 돌기부와 그 제 2 돌기부가 교대로 배치되어 있는 미세 돌기구.
제 13 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 돌기부는, 상면에서 보았을 때에 있어서 연속된 환상 또는 불연속인 환상을 이루고 있는 미세 돌기구.
제 13 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 돌기부의 상기 기재 시트의 일면으로부터의 돌출 높이와 상기 제 2 돌기부의 상기 기재 시트의 일면으로부터의 돌출 높이의 차가, 그 기재 시트의 실질 두께에 비해 작은 미세 돌기구.
제 13 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 돌기부가 마이크로 니들인 미세 돌기구.
제 24 항에 있어서,
상기 제 1 돌기부 및 상기 제 2 돌기부가, 각각, 상기 기재 시트 상에 배치된 마이크로 니들 어레이인 미세 돌기구.