KR20120084284A - 하이드로겔 패치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하이드로겔 패치의 사용 상태를 나타내는 표시부를 구비하는 하이드로겔 패치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 하이드로겔 패치는 피부와 하이드로겔의 온도 차이를 2~5℃ 유지시켜 피부에 대한 사용감 및 냉각효과가 우수하다. 또한, 이러한 온도차이를 패치에 부착된 표시부를 통해 시각적으로 제공함으로써 패치의 열 흡수 상태나 교환시기를 소비자가 확인할 수 있다.
Description
본 발명은 하이드로겔 패치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하이드로겔 패치의 사용 상태를 나타내는 표시부를 구비하는 하이드로겔 패치에 관한 것이다.
일반적으로 피부 부착제는 여드름, 주름, 거칠음, 얼룩, 주근깨, 그 외의 치료나 경감용, 피부노화장지 등 피부미용에 사용되고 있다. 이러한 피부 부착제로는 부직포나 발포 플라스틱 등에 일정량 도포된 부착 패치가 이용되고 있다.
최근에 부착패치로서 하이드로겔을 이용한 피부관리가 다양하게 적용되고 있다. 하이드로겔은 약물조절방출(controlled release of drugs)을 위한 기지체로서 사용되기에 적합한 물질로 잘 알려져 있다(N.A. Pappas ed., "Hydrogels in Medicine and Pharmacy, Vol. 11; Polymers", CRC Press, Inc., 1987). 이는 하이드로겔을 기지체로 사용하여 그 속에 프로게스테론과 같은 호르몬을 함유시켜서 호르몬이 서서히 방출되어 몸 안으로 전달되는 호르몬의 양을 조절하는 약물전달체로서 이용되는 것이다. 사카이 등의 미국특허번호 제5,344,655호에 의하면 셀룰로즈 유도체 같은 수용성 고분자를 함유한 하이드로겔 기지를 사용하여 피부를 통하여 약물을 전달하는 기술이 공개되어 있다. 폭스 등의 미국특허번호 제5,405,366호에 의하면 광가교가 가능한 수용성 고분자를 함유하는 접착성 하이드로겔을 만들어 경피 약물전달시스템(transdermal drug delivery system)에 사용하는 기술이 알려져 있다. 제브너 등의 미국특허번호 제4,593,053호에 의하면 피부에 친화적이고 압력감응 하이드로겔을 만들어 사용하는 것을 공개하고 있다. 또한, 롤프 등의 미국특허번호 제6,361,790호 및 제 6,406,712호에 의하면 하이드로겔을 이용한 드레싱, 패치 등의 피부적용 방법을 공개하고 있다.
종래 기술들은 하이드로겔을 패치형태로 사용하여 약품전달이나 열 흡수기능을 하고 있으나, 이들 패치의 약품전달 정도나 열 흡수 상태 또는 패치의 교환시기를 소비자에게 알려주지 못하고 있는 실정이다.
상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 하나의 목적은 하이드로겔 패치의 열 흡수 상태나 교환시기를 소비자에게 제공하기 위한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은
하이드로겔층, 그 위에 형성된 부착포, 상기 부착포상에 인쇄되는 표시부를 포함하는 하이드로겔 패치로서, 상기 표시부는 시온안료를 포함하여 형성되고, 상기 패치가 피부에 부착되면 피부와 접촉하는 상기 하이드로겔층의 온도상승에 의해 상기 표시부의 색상이 변하는 하이드로겔 패치에 관계한다.
본 발명에 의한 하이드로겔 패치는 피부와 하이드로겔의 온도 차이를 2~5℃ 유지시켜 피부에 대한 사용감 및 냉각효과가 우수하다. 또한, 이러한 온도차이를 패치에 부착된 표시부를 통해 시각적으로 제공함으로써 패치의 열 흡수 상태나 교환시기를 소비자가 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일구현예에 의한 하이드로겔 패치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 다른 구현예에 의한 하이드로겔 패치의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 구현예에 의한 하이드로겔 패치의 변색과정을 보여주는 개략도이다.
도 4는 상기 하이드로겔 패치를 피부에 부착한 후 시간/온도 변화에 색상의 변화를 사진 촬영한 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 구현예에 의한 하이드로겔 패치의 개략도이다.
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도 4는 상기 하이드로겔 패치를 피부에 부착한 후 시간/온도 변화에 색상의 변화를 사진 촬영한 것이다.
본 발명의 일구현예에 의한 하이드로겔 패치는 피부와 하이드로겔의 온도차이를 나타내는 표시부를 포함한다.
이하에서 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 2는 본 발명의 일구현예에 의한 하이드로겔 패치의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 하이드로겔 패치는 하이드로겔층(10), 부착포(20), 상기 부착포상에 인쇄된 표시부(30)를 구비한다.
도 1을 참조하면, 상기 하이드로겔층(10)은 물 또는 물이 포함된 성분을 분산 매체로 하여 제조된 겔을 포함한다. 하이드로겔(Hydrogel)이란 어떤 고체 분자가 물을 흡수하여(재료마다 흡수율이 다르나 수백% 이상의 물을 흡수할 수도 있다) 용해되지 않고 고체구조와 유사한 어떤 구조적 형태를 취하는 물질을 말하며 유기고분자, 무기성(주로 콜로이드형의 점토류 등) 재료 등이 있다. 본 발명의 하이드로겔층(10)은 공지된 하이드로겔을 이용하여 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 하이드로겔층(10)은 아크릴계 폴리머를 이용하거나 천연고분자를 사용하여 형성할 수 있다.
상기 부착포(20)는 상기 하이드로겔층(10) 상에 형성되고, 그 위에 표시부가 인쇄된다. 상기 부착포(20) 상에 상기 하이드로겔층이 형성되고 이를 고정하는 기능을 한다. 상기 부착포(20)는 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 나일론 등의 플라스틱 필름류나 아세틸 셀룰로오스등의 생분해 필름 등으로 형성할 수 있다. 또한, 상기 부착포는 펄프류, 린넨계열의 천연섬유 부직포, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 아크릴로 제조되는 합성 단섬유 부직포 중 어느 하나의 부직포를 사용하여 형성할 수 있다.
상기 표시부(30)는 시온안료를 구비하여 형성된 변색부(31)를 포함한다.
도 1을 참조하면, 상기 표시부(30)는 시각적 효과를 높이기 위해 잉크의 색상이 변하지 않는 비변색부(32)를 포함할 수 있다. 상기 비변색부는 통상적으로 사용되는 잉크재료를 사용할 수 있다. 한편, 상기 표시부(30)는 상기 변색부(31)만을 사용하여 온도변화나 패치의 교체시기를 제공할 수 있다.
상기 변색부(31)의 색상이 24~36℃ 범위에서 사라지거나 또는 하나 이상의 다른 색상으로 변함에 따라 온도변화나 패치의 교체시기를 소비자에게 시각적으로 제공할 수 있다.
한편, 상기 변색부(31)는 상기 패치가 피부에 부착되면 변색하는 제 1 변색 구간, 상기 하이드로겔층에서 피부로의 수분공급이 진행되고 있음을 나타내는 제 2 변색 구간, 및 수분공급이 더 이상 진행되지 않음을 보여주는 제 3 변색구간을 포함할 수 있다.
상기 제 1 내지 제 3 변색구간은 상기 패치의 온도 변화에 따른 변색부의 색상 변화로 표시하고, 상기 제 1 변색구간은 온도 변화 범위가 24~25℃이고, 제 2 변색구간은 25초과 32℃미만, 제 3 변색구간은 32℃이상일 수 있다.
상기 변색부는 시온조성물을 부착포상에 인쇄하여 나타낼 수 있다.
상기 시온조성물은 바인더, 백색 및 유색 안료, 하나 이상의 시온안료, 용매를 포함한다. 상기 시온조성물은 상기 바인더 10~50중량%, 안료 1~20중량%, 하나 이상의 시온안료 0.1~10중량% 및 잔량으로 이들을 분산하는 용매를 포함할 수 있다.
상기 바인더는 시온안료를 상기 부착포(20) 상에 고정하는 기능을 한다. 상기 바인더로는 아크릴로니트릴계, 스티렌-아크릴로니트릴계 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌계, 부타디엔계, 아크릴계, 우레탄계, 에폭시계, 페녹시계, 폴리아미드계, 올레핀계, 실리콘계 수지 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 우레탄계 수지, 아크릴계 중합성 수지 등을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 시온조성물은 상기 바인더가 10~50중량%, 바람직하게는 15~35중량% 포함할 수 있다.
상기 안료는 상기 시온안료의 색상 보조제로서 백색, 황색, 적색 등의 유기안료 및/또는 무기안료를 사용할 수 있다. 유기 안료로는, 예컨대 화장품 및 식품 등에 사용이 허가된 여러 가지 레이크(lake) 안료 또는 이들의 혼합물이 포함된다.
무기안료로는 백색안료인 산화아연, 이산화티탄, 적색안료인 벵갈라, 황색안료인 황토, 투명성 백색안료인 실리카, 탄산칼슘을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 시온안료와의 색상 보조를 위해서는 백색 내지 황색 안료를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 안료는 1~20중량%, 바람직하게는 4~15중량%를 사용할 수 있다. 1중량% 미만으로 사용되는 경우에는 변색부에 색상을 충분히 부여하지 못하여 시각적인 효과를 소비자에게 발휘하지 못하게 되는 문제점이 있을 수 있고, 20중량%를 초과하는 경우에는 색상에서의 특별한 향상 없이 오히려 다른 성분들의 필수함량을 감소시켜 조성물의 물성 등을 저해하는 문제점이 있을 수 있다.
상기 시온안료는 온도에 따라 색상이 변하는 안료를 말하며 온도가 올라감에 따라 색깔이 없어지기 시작하다가 온도가 다시 내려가면 원래의 색깔로 돌아오거나 또는 반대로 온도가 상승함에 따라 색상이 나타나는 안료를 총칭한다.
일반적으로 통용되는 31℃에서 색상이 변하는 레드 시온안료(RT-31)는 33℃에서는 색이 없어졌다가 원래 온도로 낮아졌을 때는 본래의 색상으로 되돌아오고, 20℃에서 색상이 변하는 블루 시온안료(BT-20)의 경우에는 20℃이하에서 블루칼라로 보이다가 22℃가 되면 칼라가 없어진다. 또한, 31℃에서 변하는 오렌지 시온안료(OT-31)인 경우에는 열을 가했을 때 35℃에서 완전히 색상이 없어진다. 43℃에서 변하는 레드 시온안료(RT-43)인 경우 43℃의 열을 가했을 때 47℃ 정도에서 색상이 없어진다.
상기 시온안료는 현재 공지되어 있는 것들을 하나 이상 사용할 수 있으나 24℃~32℃에서 변색하는 시온안료가 바람직하다.
본 발명의 시온안료 조성물은 24℃~32℃에서 색상이 하나 이상, 바람직하게는 2~4개의 변색 범위를 나타낼 수 있다.
상기 시온안료는 0.1~10중량%, 바람직하게는 0.5~5중량%를 포함할 수 있다. 0.1중량% 미만의 경우에는 원하는 색상의 발현이 어렵고, 10중량% 초과하면 경제성 등의 문제가 있을 수 있다.
도 1을 참고하면, 상기 변색부(31)에 인쇄된 글자나 도안이 24~32℃ 범위에서 변색할 수 있다. 좀 더 구체적으로는, 상기 패치가 피부에 접촉하면 피부에 접촉되는 하이드로겔층의 온도상승에 의해 상기 변색부의 색상이 사라져 글자를 인식할 수 없게 되고, 결과적으로 도 1과 같이 비변색부(32)의 글자만이 남게 된다.
도 2를 참조하면, 상기 변색부(31)는 24℃ 미만일 때는 푸른색, 24~25℃의 제 1 변색구간에서는 푸른색이 연보라로 바뀌고, 제 2 변색구간인 25초과 32℃미만에서는 연보라가 핑크색으로 바뀌고, 온도상승에 따라 점점 핑크색이 옅어지고, 제 3 변색구간인 32℃이상에서는 회색 내지 흰색으로 바뀔 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 구현예에 의한 하이드로겔 패치의 변색과정을 보여주는 개략도이다.
도 3을 참조하면, 상기 변색부(31)는 24~25℃에서 변색하는 제 1 변색부(311), 25~32℃에서 변색하는 제 2 변색부(312)를 포함한다. 제 1 시온조성물로 제 1 변색부, 제 2 시온 조성물로 제 2 변색부(312)를 각각 인쇄한다. 상기 제 1 시온조성물은 다양한 방법으로 제조할 수 있는데, 예를 들면, 상기 시온조성물에 들어가는 시온안료인 25T 옐로우, 백색안료의 함량을 조절하여 제조할 수 있다.
도 3의 a를 참조하면, 제 1 변색부(311)로 "미부착"이라는 글씨가 인쇄되고, 제 2 변색부(312)로 "사용중"이라는 글씨가 인쇄되어 있다. 도 3의 b를 참조하면, 상기 패치를 피부에 붙이면, 24~25℃ 범위에서 제 1 변색부의 글자가 변색되어 보이지 않게 되어 상기 패치에는 "사용중"과 "교체"라는 글자만 남게 된다. 도 3의 c를 참조하면, 소정 시간이 지나면 패치의 온도가 좀 더 상승하여 32℃에 해당하게 되면 제 2 변색부인 "사용중"의 글자도 변색되어 사라지게 되어 결국 "교체"라는 글씨만 남게 되어 소비자로 하여금 패치의 교체시기를 알려줄 수 있다.
한편, 도 3에서 "교체"라는 글자체를 비변색부로 나타내었으나, 시온안료를 사용하여 처음에는 글자가 인식되지 않다가, 32℃ 온도 이상이 되면 색상이 나타나 "교체"라는 글자가 눈에 보이도록 형성할 수 있다.
본 발명의 상기 하이드로겔 패치가 피부에 부착되면 상기 하이드로겔층과 피부의 온도차가 2~5℃ 범위에서 20~30분 동안 유지되고, 상기 변색부는 상기 온도차에 따른 변화를 상기 시온안료의 변색으로 나타낼 수 있다. 본 발명에서 상기 하이드로겔층과 패치의 표면온도(부직포의 표면온도)는 사실상 거의 유사하므로 이하에서는 하이드로겔층의 온도와 패치의 온도를 동일하게 취급한다.
상기 하이드로겔층(10)은 많은 수분을 함유하고 있어 일반적으로 22~26℃의 온도를 나타낼 수 있다. 한편, 피부, 특히 얼굴부위는 32~34℃를 나타낸다. 상기 패치의 하이드로겔층(10)을 얼굴에 붙이면 상기 패치의 표면온도는 20~30초 정도 경과 후에 29~30℃를 나타내고, 반면 패치가 부착된 부위의 주변(패치 부착부와 2㎝ 이내)에서 측정한 피부온도는 감소하여 31~32℃를 나타낼 수 있다.
상기 하이드로겔층과 피부의 온도차가 2~5℃, 바람직하게는 3~4℃ 범위에서 유지하는 것이 좋다. 상기 온도차이가 유지되어야 피부냉각 효과가 뛰어나 미용이나 치료에 도움을 줄 수 있다. 상기 하이드로겔층과 피부의 온도차이를 20분~30분이상 유지하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 상기 하이드로겔층과 피부의 온도차를 패치상에 시각화하여 나타낼 수 있다.
실시예
1
바인더로서 우레탄계 수지(MK-5040, 고형분 30%, 명광화학) 25g과 톨루엔 55g이 들어있는 교반기에 백색안료인 이산화티탄(TiO2, 듀퐁)8g를 넣고 2500rpm, 10분간 혼합하여 분산시켰다. 이어서, 시온안료로 28T Blue(나노아이엔텍) 0.7g, 31T Red (나노아이엔텍) 0.3g과 톨루엔 11g을 상기 교반기에 추가로 넣어 안료를 분산시켜 시온 조성물을 제조하였다.
상기 시온조성물을 그라비아 코팅법으로 부직포 상에 인쇄하여 하이드로겔 패치를 제조하였다.
도 4는 상기 하이드로겔 패치를 피부에 부착한 후 시간/온도 변화에 색상의 변화를 사진 촬영한 것이다. 도 4를 참조하면, 진파랑색이었던 변색부의 색상이 피부 부착 직후(24.8℃)에 연보라로 변하고, 온도상승 폭이 큰 20초 후(29.2℃)에는 핑크색으로 변색되고, 그 이후(32℃)에는 핑크색이 점점 사라짐
을 확인할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 이들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위가 이들로 제한되는 것은 아니다.
10 : 하이드로겔층 20 : 부착포 30 : 표시부
Claims (7)
- 하이드로겔층, 그 위에 형성된 부착포, 상기 부착포상에 인쇄되는 표시부를 포함하는 하이드로겔 패치로서, 상기 표시부는 시온안료를 구비하여 형성된 변색부를 포함하고, 상기 패치가 피부에 부착되면 피부와 접촉하는 상기 하이드로겔층의 온도상승에 의해 상기 변색부의 색상이 변하는 것을 특징으로 하는 하이드로겔 패치.
- 제 1항에 있어서, 상기 변색부의 색상이 24~36℃ 범위에서 사라지거나 또는 하나 이상의 다른 색상으로 변하는 것을 특징으로 하는 하이드로겔 패치.
- 제 1항에 있어서, 상기 변색부는 상기 패치가 피부에 부착되면 변색하는 제 1 변색 구간, 상기 하이드로겔층에서 피부로의 수분공급이 진행되고 있음을 나타내는 제 2 변색 구간, 및 수분공급이 더 이상 진행되지 않음을 보여주는 제 3 변색구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이드로겔 패치.
- 제 3항에 있어서, 상기 제 1 내지 제 3 변색구간은 상기 패치의 온도 변화에 따른 변색부의 색상 변화로 표시하고, 상기 제 1 변색구간은 온도 변화 범위가 24~25℃이고, 제 2 변색구간은 25초과 32℃미만, 제 3 변색구간은 32℃이상인 것을 특징으로 하는 하이드로겔 패치.
- 제 2항에 있어서, 상기 변색부는
바인더 10~50중량%, 안료 1~20중량%, 하나 이상의 시온안료 0.1~10중량% 및 잔량으로 용매를 포함하는 시온조성물을 부착포상에 인쇄한 것을 특징으로 하는 하이드로겔 패치. - 제 5항에 있어서, 상기 바인더는 아크릴로나이트릴계, 부타디엔계, 아크릴계 및 우레탄계로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 수지로서 중량 평균 분자량이 1,000 내지 1,000,000 범위의 것임을 특징으로 하는 하는 하이드로겔 패치.
- 제 1항에 있어서, 상기 패치가 피부에 부착되면 상기 하이드로겔층과 피부 의 온도차가 2~5℃ 범위에서 20~30분 동안 유지되고, 상기 변색부는 상기 온도차에 따른 변화를 상기 시온안료의 변색으로 나타내는 것을 특징으로 하는 하이드로겔 패치.
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