JP2022504000A

JP2022504000A - 自動温度調節機能を有するコア‐シェルｐｃｍマイクロカプセルおよびこれを含む皮膚外用クーリング化粧料組成物

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Publication number: JP2022504000A
Application number: JP2020566920A
Authority: JP
Inventors: チャンジェシン; ヘジンナム; ジェソクオ; ソルビンリン; ジヒョンソン; ジョンヒョンパク
Original assignee: Biogenics Inc
Current assignee: Biogenics Inc
Priority date: 2019-10-08
Filing date: 2019-12-24
Publication date: 2022-01-13
Anticipated expiration: 2039-12-24
Also published as: JP7195651B2; EP4043003A1; WO2021071028A1; US20220249337A1; EP4043003A4; KR102087322B1

Abstract

本発明は、温度調節が可能なＰＣＭ（相転移物質）をコア物質として使用し、生分解性高分子物質をシェル物質として使用して、熱吸収機能に優れたコア‐シェル形態のＰＣＭマイクロカプセル製造およびこれを用いた熱老化防止効果を発揮することができる皮膚外用クーリング化粧料組成物に関する。本発明による自動温度調節機能を有するコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルは、シェル物質と単一または混合ＰＣＭを溶媒に溶解して油相の高分子溶液を生成するステップと、水溶性ポリマーを溶解して外部連続相を生成するステップと、油相の高分子溶液と外部連続相を乳化するステップと、外部連続相と溶媒を除去し、乾燥するステップとにより製造される。

Description

本発明は、温度調節が可能なＰＣＭ（相転移物質）をコア物質として使用し、生分解性高分子物質をシェル物質として使用して、熱吸収機能に優れたコア‐シェル形態のＰＣＭマイクロカプセル製造およびこれを用いた熱老化防止効果を発揮することができる皮膚外用クーリング化粧料組成物に関する。

経済成長と週５日勤務制度の施行で、外出やレジャーなどの外部活動などが頻繁になり、紫外線露出による「光老化」の問題とともに、最近、日差しの中の赤外線をはじめヒータ、韓国乾式サウナ、サウナ、キッチンの熱などによっても皮膚の温度が増加して「熱皮膚老化」が進み、皮膚のコラーゲン分解促進酵素の増加によって皮膚弾力の低下、しわの増加、光老化の加速化、皮膚の色素沈着などの症状が発生している。そのため、皮膚温度の上昇が、老化の主な根本原因として目立っており、新たな化粧品のスキンケアの傾向も、光老化やホワイトニングなどの現象に対するケアよりも皮膚トラブルの根本原因をケアする製品の比率が増加している傾向にある。

既存、しわの改善、紫外線の遮断などの特定の機能を含有した製品を主として市場が形成されていたら、最近、様々な抗老化機能を複合的に含んでいる複合機能性化粧品市場中心の速い成長が加速化している。特に、レジャー、スポーツ、余暇および趣味生活などによる野外活動の増加によって老化の主要原因となる紫外線と熱にしばしば露出することで、紫外線と熱を遮断するためのクーリング剤の開発と、これを活用した様々な機能性製品が化粧品分野において活発に開発されている。

ファッション業界においても、週５日勤務制度の影響で、キャジュアルウェア、アウトドアウェアがライフスタイルを支配する現象が著しい時代的状況で、温度調節素材を活用した高付加・差別化製品の市場を形成し発展してゆき、これに伴い、冷・温変化の直接な効果を体験することができる温度調節物質であるＰＣＭを活用して「ウェルビーング素材」として差別化した製品市場を形成している。

ＰＣＭは、周囲温度の変化に応じて熱量を吸収し保存、放出する機能を有した物質であって、潜熱をエネルギー源として使用しており、潜熱が高いほど熱保存能力に優れる。ＰＣＭは、種類によって、有機系と、無機系と、共融混合物系とに分けられるが、皮膚に使用可能な原料が制限的な化粧品分野においては、化学的に安定し相分離や過冷現象のない有機系ＰＣＭが好適であり、特に、他の有機系ＰＣＭよりも比較的高い潜熱を有したパラフィン系ＰＣＭが使用に適する。

従来開発されていたクーリング剤の場合、皮膚に血流量を増加させるか一時的な皮膚温度減少の効果を誘導することができるメントール、ペパーミント、はっか油、カンフル、ハーブ抽出物などを使用してクーリング化粧料組成物を製造し、清涼感とクーリング感を提供する方法を使用してきたが、その効果と持続時間が非常に一時的で、実際、皮膚温度減少の効果も大きくない。

ＰＣＭを織物や化粧品に物理的に適用するためには、壁材物質（shell）を使用してマイクロカプセル形態にカプセル化して周囲温度によって溶融したＰＣＭが液体状態で漏れることを防止し、洗濯、ドライクリーニング、天候から保護するか、化粧品剤形内で流出による変質および安定性の減少を遮断するなどの安定化技術が求められる。

アメリカ航空宇宙局（ＮＡＳＡ）で宇宙航空産業に利用するために初めて開発し、米国「Ｏｕｔｌａｓｔ」社でＰＣＭマイクロカプセルを機能性繊維に適用した以来、韓国内外の繊維産業分野で活発に応用されて需要が広範囲な状態であるが、現在まで開発されたＰＣＭ素材もほとんどが繊維を含む生活素材分野に限定されており、様々なマイクロカプセル壁材物質の提案や壁材物質の変化による特性比較などでは研究が不十分である。

現在、産業分野で幅広く使用されているＰＣＭマイクロカプセル関連技術の９０％以上が、残留モノマーの問題とともに微細プラスチックの環境問題が深刻に挙げられているポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、メラミン、ポリウレタン（ＰＵ）といった高分子素材を壁材物質として使用し、界面活性剤と造核剤（nucleator）を活用した重合反応によってカプセル化したもの（韓国登録特許１００３３７０２５００００、韓国登録特許１００７４１５６６００００、韓国登録特許１０１８４８４１３００００、韓国登録特許１００５５５８８１００００、国際出願特許ＰＣＴ／ＥＰ２０１２／０５２３８３、韓国登録特許１０１５７４５２２００００、国際出願特許ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０５９８８８）であって、人体に使用可能な素材が限定的で、高い水準の法的な規制が求められる化粧品分野では使用が不可能であるだけでなく、水に基づく水系剤形がほとんどであることから、化粧品分野での開発事例は非常に不十分な状態である。

本発明は、温度調節が可能なＰＣＭ（相転移物質）をコア物質として使用し、生分解性壁材物質をシェル物質として使用して、熱吸収機能に優れたコア‐シェル形態のＰＣＭマイクロカプセルおよびこれを用いた熱による老化防止効果を発揮することができる皮膚外用クーリング化粧料組成物を提供することを目的とする。

本発明による自動温度調節機能を有するコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルは、ＰＣＭの内部コアと、生分解性高分子の外部シェルとからなることを特徴とする。

好ましくは、ＰＣＭは、マイクロカプセル組成物の全重量に対して５重量％～８０重量％であることを特徴とする。

好ましくは、ＰＣＭは、ｎ‐オクタコサン（ｎ‐octacosane）、ｎ‐ヘプタコサン（ｎ‐heptacosane）、ｎ‐ヘキサコサン（ｎ‐hexacosane）、ｎ‐ペンタコサン（ｎ‐pentacosane）、ｎ‐テトラコサン（ｎ‐tetracosane）、ｎ‐トリコサン（ｎ‐tricosane）、ｎ‐ドコサン（ｎ‐docosane）、ｎ‐ヘンイコサン（heneicosane）、ｎ‐エイコサン（eicosane）、ｎ‐ノナデカン（ｎ‐nonadecane）、ｎ‐オクタデカン（octadecane）、ｎ‐ヘプタデカン（ｎ‐heptadecane）、ヘキサデカン（hexadecane）、ｎ‐ペンタデカン（ｎ‐pentadecane）、ｎ‐テトラデカン（ｎ‐tetradecane）、ｎ‐トリデカン（ｎ‐tridecane）、ステアリン酸（stearic acid）およびこれらの誘導体または複合体を単独でまたは混合して使用して、混合ＰＣＭの使用で融点制御が可能であることを特徴とする。

好ましくは、クーリング化粧品のＰＣＭは、２８～３５℃の融点を有するｎ‐オクタデカンとｎ‐エイコサンであり、これらを単独使用するか、融点４４℃のｎ‐ドコサンをｎ‐オクタデカンと一定比率で混合したことを特徴とする。

好ましくは、生分解性高分子は、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、水不溶性セルロース、ポリヒドロキシブチレート、脂肪族系不飽和ポリエステル化合物を単独でまたは混合して使用することを特徴とする。

好ましくは、コア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルは、カプセルの内部にメントール、天然オイル、合成オイル、エッセンシャルオイル、フレグランス、ビタミン、セラミド、有機紫外線吸収剤のような機能性物質をＰＣＭの重量に対して１～５０重量比でさらに含むことを特徴とする。

好ましくは、コア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルの平均粒子径は０．０５μｍ～５０μｍであることを特徴とする。

また、本発明による自動温度調節機能を有するコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルの製造方法は、シェル物質である生分解性高分子とコア物質であるＰＣＭを溶媒に溶解して油相の高分子溶液を生成するステップと、水溶性ポリマーを溶解して外部連続相を生成するステップと、油相の高分子溶液と外部連続相を乳化するステップと、外部連続相と溶媒を除去し、乾燥するステップとからなることを特徴とする。

また、本発明による皮膚外用化粧料組成物は、コア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルを全重量に対して０．１重量％～３０重量％で含むことを特徴とする。

本発明により製造されたコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルは、皮膚外用化粧料組成物を皮膚に適用する場合、ＰＣＭマイクロカプセルの高い潜熱量と安定した相転移サイクル特性による優れた熱吸収能力とクーリング効果の長期持続により、夏や高温の環境で皮膚温度の上昇の時に人体の熱を効果的に吸収して皮膚温度が減少することになり、熱老化から皮膚を保護するのに役立つことができる。

また、本発明は、コア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルの製造時に環境にやさしい生分解性物質を使用することから、ＰＭＭＡ、ＰＳ、ＰＵ、メラミンのような高分子による微細プラスチックの問題にも自由で、環境的にも安全であることから、化粧品用として人体に使用可能であるという効果がある。

また、本発明は、コアとシェルの比率調節によって様々な潜熱特性を有するコア‐シェルマイクロカプセルを製造することができ、ＰＣＭを混合使用すると、新たな融点特性を有するＰＣＭマイクロカプセルの製造が可能で、化粧品だけでなく、産業分野で求められる融点特性を有するマイクロカプセルの製造が可能であるという利点がある。

また、本発明は、ＰＣＭとともに機能性物質を追加することで、クーリング機能性に加えて追加される機能性物質によって様々な機能が追加されたクーリングマイクロカプセルの製造が可能であるという利点がある。

本発明によるＰＣＭマイクロカプセル製造を示す模式図である。本発明の一実施形態により製造されたＰＣＭマイクロカプセルの形態を確認することができるＳＥＭイメージとコア‐シェル構造を確認することができるＴＥＭイメージである。本発明の実施例１、実施例２、実施例３により製造されたＰＣＭマイクロカプセルのポリ乳酸の比率増加によるカプセル形態の変化を示すＳＥＭイメージである。本発明の実施例１により製造されたＰＣＭマイクロカプセルの温度変化による安定した相転移サイクルを示す示差走査熱量計の測定結果を示したグラフである。本発明の実施例４と実施例５により製造されたＰＣＭマイクロカプセルのＳＥＭイメージである。本発明の実施例４により製造されたＰＣＭマイクロカプセルの温度変化による安定した相転移サイクルを示す示差走査熱量計の測定結果を示したグラフである。本発明の実施例６により製造されたＰＣＭマイクロカプセルのＳＥＭとＴＥＭイメージである。本発明の実施例７によりポリ乳酸とエチルセルロースを壁材物質として製造されたユズエッセンシャルオイル含有ＰＣＭマイクロカプセルのＳＥＭイメージである。本発明の実施例８により製造されたメントール含有ＰＣＭマイクロカプセルのＳＥＭイメージである。本発明の実施例９、比較例１により製造されたＢＢクリーム剤形の皮膚塗布後の皮膚温度減少と持続時間を示したグラフである。本発明の実施例１０、比較例２により製造された日焼け止めクリーム剤形の皮膚塗布後の皮膚温度減少と持続時間を示したグラフである。本発明の実施例１０、比較例２により製造された日焼け止めクリーム剤形の皮膚塗布後の皮膚温度変化を測定した熱画像カメライメージである。本発明の実施例１０、比較例２により製造された日焼け止めクリーム剤形を５０℃のオーブンで５週間長期保管して皮膚塗布後の皮膚温度減少と持続時間を示したグラフである。本発明の比較例２、比較例３により製造された日焼け止めクリーム剤形の皮膚塗布後の皮膚温度減少と持続時間を示したグラフである。

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

本発明の自動温度調節機能を有するコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルは、ＰＣＭの内部コアと、生分解性高分子物質の外部シェルとからなる。

本発明による自動温度調節機能を有するコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルの製造方法は、シェル物質である生分解性高分子とＰＣＭを溶媒に溶解して油相の高分子溶液を生成するステップと、多量の水溶性ポリマーを溶解して外部連続相を生成するステップと、油相の高分子溶液と外部連続相を乳化するステップと、外部連続相と溶媒を除去し、乾燥するステップとからなる液中乾燥法が好ましい。

かかるコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルの平均粒子径は、０．０５μｍ～５０μｍであることが好ましい。

本発明のＰＣＭは、マイクロカプセル組成物の全重量に対して５重量％～９０重量％であることが好ましい。かかるＰＣＭは、ｎ‐オクタコサン（ｎ‐octacosane）、ｎ‐ヘプタコサン（ｎ‐heptacosane）、ｎ‐ヘキサコサン（ｎ‐hexacosane）、ｎ‐ペンタコサン（ｎ‐pentacosane）、ｎ‐テトラコサン（ｎ‐tetracosane）、ｎ‐トリコサン（ｎ‐tricosane）、ｎ‐ドコサン（ｎ‐docosane）、ｎ‐ヘンイコサン（heneicosane）、ｎ‐エイコサン（eicosane）、ｎ‐ノナデカン（ｎ‐nonadecane）、ｎ‐オクタデカン（octadecane）、ｎ‐ヘプタデカン（ｎ‐heptadecane）、ヘキサデカン（hexadecane）、ｎ‐ペンタデカン（ｎ‐pentadecane）、ｎ‐テトラデカン（ｎ‐tetradecane）、ｎ‐トリデカン（ｎ‐tridecane）など、これらの誘導体または複合体を単独でまたは混合して使用することができ、ステアリン酸（stearic acid）などのように４５～７０℃で相転移する物質も使用することができる。特に、クーリング化粧品の分野において皮膚温度減少に効果的な最適のＰＣＭは、２８～３５℃の融点を有するｎ‐オクタデカンとｎ‐エイコサンであり、これらを単独で使用するか、融点４４℃のｎ‐ドコサンをｎ‐オクタデカンと一定比率で混合し、皮膚温度変化範囲に相当する融点を有するパラフィンで製造して使用することを特徴とする。

本発明のシェル（shell）物質は、生分解性高分子であるポリカプロラクトン、ポリ乳酸、水不溶性セルロース、ポリヒドロキシブチレート、脂肪族系不飽和ポリエステル化合物を単独でまたは混合して使用することができる。

また、本発明のコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルは、カプセルの内部に機能性物質を内包することができる。この際、機能性物質は、メントール、天然オイル、合成オイル、エッセンシャルオイル、フレグランス、ビタミン、セラミド、有機紫外線吸収剤などを使用することができ、ＰＣＭの重量に対して１～９０の重量比で適用可能であるが、ＰＣＭによるクーリング効果を考慮すると、ＰＣＭの重量に対して１～５０の重量比で適用することが好ましい。

一方、本発明による皮膚外用化粧料組成物は、コア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルを化粧料組成物の全重量に対して０．１重量％～３０重量％で含んで製造される。

以下、本発明の実施例および比較例についてさらに詳述するが、下記の実施例は、本発明を例示するためのものであって、本発明の範疇はこれらに限定されるものではない。

＜製造例１：マイクロカプセルの製造＞
＜実施例１＞
油相の高分子溶液は、ポリ乳酸４ｇとＰＣＭ（ｎ‐オクタデカン）６ｇを撹拌機を用いてジクロロメタン溶媒８０ｇに完全に溶解して製造しており、外部連続相は、ポリビニルアルコール２ｇを蒸留水９８ｇに溶解して製造した。

製造された油相高分子溶液と外部連続相を混合してホモミキサー（homomixer）４０００ｒｐｍで５分間乳化した後、５００ｒｐｍの速度でジクロロメタン溶媒が完全に除去されるように撹拌した後、蒸留水で洗浄濾過し、真空乾燥オーブンで乾燥して白色パウダー状のコア‐シェル（core‐shell）ＰＣＭマイクロカプセルを製造した。

＜実施例２＞
油相の高分子溶液でＰＣＭとポリ乳酸の比率を５：５の比率で添加して溶解した以外は、実施例１と同一の方法でコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルを製造した。

＜実施例３＞
油相の高分子溶液でＰＣＭとポリ乳酸の比率を４：６の比率で添加して溶解した以外は、実施例１と同一の方法でコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルを製造した。

＜実験例１＞
前記実施例１によるコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルの製造過程を示す模式図を図１に示しており、これにより製造されたコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルの形態を確認することができるＳＥＭイメージ（左）とコア‐シェル内部構造を確認することができるＴＥＭイメージ（右）を図２に示した。また、実施例１、実施例２、実施例３により製造されたコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルのポリ乳酸の比率増加によるカプセル形態の変化を示すＳＥＭイメージを図３に示した。

図２に示されているように、ＳＥＭ分析により、コア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルの平均サイズが約８μｍであり、２μｍ～１５μｍの範囲のサイズを有することが確認され、ＴＥＭ構造分析により、コアにＰＣＭが存在し、シェル部分にポリ乳酸が存在するコア‐シェル形態のマイクロカプセルが製造され、ポリ乳酸シェルの厚さは略２００ｎｍ～１μｍであることを確認した。

また、図３に示されているように、コア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルは、マイクロカプセル組成物の全重量内のポリ乳酸の比率が増加するに伴い、カプセルの平均サイズが増加することを確認することができた。

＜実験例２＞
実施例１のコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルの温度変化によるマイクロカプセルの安定した相転移サイクルを確認するために示差走査熱量計（ＤＳＣ）で測定しており、昇温温度を－６０℃→７０℃→－６０℃→７０℃→－６０℃に変化させるサイクルテストを行い、その測定結果を図４のグラフで示した。

図４に示されているように、コア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルは、温度の上昇および降下の時に発熱および吸熱を繰り返しており、繰り返す相転移過程でも熱容量を保存しながら安定した相転移サイクルを有することを確認することができた。

＜実験例３＞
本発明の実施例１、実施例２、および実施例３により製造されたコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルに対して、示差走査熱量計を使用して熱分析結果を測定し、表１に示した。

表１のように、コア‐シェル形態のＰＣＭマイクロカプセル内のＰＣＭコア物質の含量は、ＰＣＭ：ポリ乳酸が６：４の比率で適用された実施例１の場合、６１．１％と、ＰＣＭがマイクロカプセル内に非常に高い含量で存在することを確認しており、一般的に、過冷現象を防ぐために添加する造核剤を使用しなかったにもかかわらず、過冷現象が発生しなかったことを確認した。

また、実施例２でのように、ＰＣＭ：ポリ乳酸の比率が５：５と低くなる場合、マイクロカプセル内のＰＣＭの含量は５３．７％と示されており、実施例３でのように、ＰＣＭ：ポリ乳酸の比率が４：６と低くなる場合、マイクロカプセル内のＰＣＭの含量は４３．２％と示され、ＰＣＭ：ポリ乳酸の比率調節によってマイクロカプセル内のＰＣＭの含量調節が可能であることが確認された。

＜実施例４＞
油相の高分子溶液でＰＣＭをｎ‐オクタテカンとｎ‐エイコサンを３：７の比率で混合して使用した以外は、実施例１と同一の方法でマイクロカプセルを製造した。

＜実施例５＞
油相の高分子溶液でＰＣＭをｎ‐エイコサン単独で使用した以外は、実施例１と同一の方法でマイクロカプセルを製造した。

＜実験例４＞
実施例４と実施例５により製造されたコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルの形態を確認することができるＳＥＭイメージを図５に示した。

図５に示されているように、ＳＥＭ分析により、実施例４と実施例５により製造されたコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルのカプセル形態を確認した結果、実施例１と類似したサイズと形態を有するマイクロカプセルが製造されたことを確認した。

＜実験例５＞
本発明の実施例４と実施例５により製造されたコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルに対して、示差走査熱量計を使用して熱分析結果を測定し、表２に示した。

また、実施例４により製造されたコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルの温度変化によるマイクロカプセルの安定した相転移サイクルを確認するために示差走査熱量計（ＤＳＣ）で測定しており、昇温温度を－６０℃→２００℃→－６０℃→２００℃→－６０℃に変化させるサイクルテストを行い、その測定結果を図６のグラフで示した。

表２のように、実施例４および実施例５により混合ＰＣＭを使用して製造されたコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセル内のＰＣＭコア物質含量は、５７．３％および５７．７％と、単一ＰＣＭを使用して製造した実施例１の場合と同様に、ＰＣＭ：ポリ乳酸が６：４に近い比率で製造されたことを確認した。

図６に示されているように、前記実施例により製造されたコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルは、温度の上昇および降下の時に発熱および吸熱を繰り返しており、２００℃まで繰り返す相転移過程でも熱容量を保存しながら安定した相転移サイクルを有することを確認することができた。

また、二種類のＰＣＭを一定比率で混合使用して製造した結果、潜熱蓄積能力の損失をもたらし得る過冷現象がなく、且つ使用した二種類のＰＣＭとは異なる溶融温度特性を有するコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルが製造されたことを確認した。

したがって、前記製造工程により溶融温度制御が可能で夏の皮膚やクーリング機能性衣類への適用に適する溶融温度特性を有するコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセル製造が可能であることを確認した。

＜実施例６＞
油相の高分子溶液で壁材物質としてポリ乳酸の代わりにエチルセルロースを使用した以外は、実施例１と同一の方法でマイクロカプセルを製造した。

＜実験例５＞
実施例６により製造されたＰＣＭマイクロカプセルのＳＥＭとＴＥＭイメージを確認し、図７に示した。

図７に示されているように、エチルセルロースを壁材物質として使用してＰＣＭマイクロカプセルを製造した場合、ポリ乳酸を壁材物質として適用して製造した表面が滑らかなマイクロカプセルとは異なり、表面に１μｍ以下のサイズの気孔を有するマイクロカプセルが製造されたが、ＴＥＭイメージ分析により気孔がＰＣＭコア層までには連結されず、ＰＣＭコアとエチルセルロースシェルからなるコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルが製造されたことを確認した。

＜実施例７＞
油相の高分子溶液でコア物質としてＰＣＭとともに機能性物質であるユズエッセンシャルオイルを１：１重量％の比率で使用し、シェル物質としてポリ乳酸またはエチルセルロースを使用した以外は、実施例１と同一の方法でマイクロカプセルを製造した。

＜実験例６＞
実施例７により製造されたユズエッセンシャルオイル含有ＰＣＭマイクロカプセルのＳＥＭイメージを確認し、図８に示した。

図８に示されているように、ＰＣＭと機能性物質であるユズエッセンシャルオイルをコア物質として使用し、壁材物質としてポリ乳酸またはエチルセルロースをシェル物質として使用してカプセルを製造した結果、ポリ乳酸の場合、表面に気孔が存在するマイクロカプセル（左）が製造された一方、エチルセルロースの場合、粗い表面を有するマイクロカプセル（右）が製造されたことを確認した。したがって、前記実施例７により、ＰＣＭ：フレグランスオイル：ポリ乳酸、またはＰＣＭ：フレグランスオイル：エチルセルロースの比率を調節してカプセルを製造すると、様々な表面特性を有するマイクロカプセルの製造が可能であることを確認し、かかる表面特性制御は、表面内気孔のサイズと形態によってフレグランスオイルの放出速度の制御に応用され得る。

＜実施例８＞
油相の高分子溶液でコア物質としてＰＣＭとともに化粧品分野で汎用のクーリング剤として使用されているメントールを、ＰＣＭの重量％に対して１０重量％で添加し、メントール含有ＰＣＭ：ポリ乳酸＝６：４または３：７の比率を適用して製造した以外は、実施例１と同一の方法でマイクロカプセルを製造した。

＜実験例７＞
実施例８により製造されたメントール含有ＰＣＭマイクロカプセルのＳＥＭイメージを確認し、図９に示した。

図９に示されているように、実施例８により製造されたメントール含有ＰＣＭマイクロカプセルの場合、実施例１のＰＣＭマイクロカプセルと類似の形態を有し、メントール含有ＰＣＭ：ポリ乳酸の比率調節によって様々なサイズと形態を有するマイクロカプセルの製造が可能であることを確認した。また、メントールによる清涼感とＰＣＭでよるクーリング感を同時に感じることができるクーリングマイクロカプセルの製造が可能であることを確認した。

＜製造例２＞皮膚外用化粧料組成物の製造
＜実施例９：ＢＢクリーム剤形の製造＞
実施例１のＰＣＭマイクロカプセルをクーリング剤として混合した後、撹拌して皮膚に塗布するクリーム剤形形態のＢＢクリーム剤形を製造した。ＢＢクリーム剤形の具体的な成分と含量は表３に示した。各剤形の製造過程は、以下の順序によって行った。

（１）油相混合物を７０～８０℃の加温条件で５００～７００ｒｐｍの速度で５分間撹拌し、完全に溶解した。

（２）前記ステップ（１）で得られた混合物にパウダー相を混合し、ホモミキサーを使用して６００～８００ｒｐｍで撹拌しながら均一に分散させた。

（３）ホモミキサーを使用して７０～８０℃で２８００～３５００ｒｐｍの撹拌速度で５分間撹拌して完全に溶解した水相混合物を、前記ステップ（２）で得られたパウダー相が分散した混合物に混合した後、撹拌した。

（４）前記ステップ（３）で得られた混合物を４５℃に冷却し、香料を混合して２８００～３５００ｒｐｍで５分間撹拌した後、３０℃に冷却した。

（５）前記ステップ（４）で得られた混合物にＰＣＭマイクロカプセルを少量ずつ入れながら分散させて液相化粧料組成物を製造した。

＜比較例１＞
実施例９のＢＢクリーム剤形の中でクーリング剤としてＰＣＭマイクロカプセルを含有していない以外は、同一の方法でＢＢクリーム剤形を製造した。

＜実施例１０：日焼け止めクリーム剤形の製造＞
実施例１のＰＣＭマイクロカプセルをクーリング剤として混合した後、撹拌して皮膚に塗布するクリーム剤形形態の日焼け止めクリーム剤形を製造した。日焼け止めクリーム剤形の具体的な成分と含量は、表４に示した。各剤形の製造過程は、以下の順序によって行った。

（２）水相混合物を７０～８０℃の加温条件で５００～７００ｒｐｍの速度で５分間撹拌し、完全に溶解した。

（３）前記ステップ（２）で得られた混合物に前記ステップ（１）で得られた混合物を、７５℃で３０００～３５００ｒｐｍの撹拌速度でゆっくり混合した後、３分間撹拌した。

（４）Ｃ相混合物を前記ステップ（３）で得られた混合物に添加した後、３０００～３５００ｒｐｍの撹拌速度で７５℃で３分間撹拌した。

（５）Ｄ原料を前記ステップ（４）の混合物に添加した後、３０００～３５００ｒｐｍの撹拌速度で７５℃で３分間撹拌した。

（６）前記ステップ（５）で得られた混合物にＰＣＭマイクロカプセルを少量ずつ入れながら分散させて液相化粧料組成物を製造した。

＜比較例２＞
実施例１０の日焼け止めクリーム剤形の中でクーリング剤としてＰＣＭマイクロカプセルを含有していない以外は、同一の方法で日焼け止めクリーム剤形を製造した。

＜比較例３＞
実施例１０の日焼け止めクリーム剤形の中でクーリング剤としてＰＣＭマイクロカプセルの代わりに一般的に多く使用されるクーリング成分であるメントールを使用した以外は、同一の方法で日焼け止めクリーム剤形を製造した。

＜実験例８：皮膚塗布時の皮膚温度低下試験＞
実施例９、実施例１０、比較例１、比較例２、比較例３により製造された皮膚外用化粧料組成物の皮膚クーリング機能性を測定するために、２５℃、５０％の恒温恒湿環境で２０分間待機した後、クーリング剤形を皮膚に塗布してから皮膚温度減少と持続時間を測定し、赤外線熱画像カメラ（SEEK THERMAL，USA）を使用してクーリング剤形の皮膚塗布の前と後に示される皮膚温度変化を測定した。

＜実験例８‐１＞
前記実施例９により製造されたＰＣＭマイクロカプセルを含有するＢＢクリーム剤形と、比較例１のＰＣＭマイクロカプセルを含有していないＢＢクリーム剤形をそれぞれ前膊部位に塗布して皮膚温度減少と持続時間を測定し、図１０のグラフで示した。

図１０に示されているように、実施例９のＰＣＭマイクロカプセルを含有するＢＢクリーム剤形は、塗布後の皮膚温度が５℃減少しており、１８分経過後の皮膚温度と同一温度に達した。一方、比較例１のＰＣＭマイクロカプセルを含有していないＢＢクリーム剤形は、塗布直後の皮膚温度が３℃減少しており、８分経過後の皮膚温度と同一温度に達したことを確認することができた。

このように、本発明の実施例で製造されたＰＣＭマイクロカプセルは、ＢＢクリーム剤形に適用すると、優れた皮膚クーリング作用と持続性を有するようにすることを確認することができた。

＜実験例８‐２＞
前記実施例１０により製造されたＰＣＭマイクロカプセルを含有する日焼け止めクリーム剤形と、比較例２のＰＣＭマイクロカプセルを含有していない日焼け止めクリーム剤形をそれぞれ前膊部位に塗布して皮膚温度減少と持続時間を測定し、図１１のグラフで示した。

また、前膊部位の塗布の前と後に示される皮膚温度変化を熱画像カメラで測定し、図１２（実施例１０は写真の上、比較例２は写真の下）に示した。

図１１に示されているように、実施例１０のＰＣＭマイクロカプセルを含有する日焼け止めクリーム剤形は、塗布後の皮膚温度が５℃減少しており、３０分経過後の皮膚温度と同一温度に達した。一方、比較例２のＰＣＭマイクロカプセルを含有していない日焼け止めクリーム剤形は、塗布後の皮膚温度が３℃減少しており、２０分経過後の皮膚温度と同一温度に達したことを確認することができた。

このように、本発明の実施例で製造されたＰＣＭマイクロカプセルは、日焼け止めクリーム剤形に適用すると、優れた皮膚クーリング作用と持続性を有するようにすることを確認することができた。

＜実験例８‐３＞
前記実施例１０により製造されたＰＣＭマイクロカプセルを含有する日焼け止めクリーム剤形と、比較例２のＰＣＭマイクロカプセルを含有していない日焼け止めクリーム剤形を５０℃のオーブンで５週間長期保管した後、剤形安定性を観察し、クーリング機能性を確認するために前膊部位に塗布した後、皮膚温度減少と持続時間を測定し、図１３のグラフで示した。

図１３に示されているように、日焼け止めクリーム剤形を５０℃のオーブンで５週間長期保管したときに、比較例２のＰＣＭマイクロカプセルを含有していない日焼け止めクリーム剤形の場合、塗布後の皮膚温度が３℃減少して１７分経過後の皮膚温度と同一温度に達した一方、実施例１０のＰＣＭマイクロカプセルを含有する日焼け止めクリーム剤形の場合、塗布後の皮膚温度が４℃減少し、３０分経過後にも皮膚温度との１度の差を維持した。これにより、ＰＣＭマイクロカプセル含有クーリング剤形の高温長期安定性を確認し、日焼け止めクリーム剤形も変色、変臭、剤形分離などの異常現象なく安定性を維持することを確認した。

＜実験例８‐４＞
前記比較例３により製造されたメントールを含有する日焼け止めクリーム剤形と、比較例２の日焼け止めクリーム剤形をそれぞれ前膊部位に塗布して皮膚温度減少と持続時間を測定し、図１４のグラフで示した

図１４に示されているように、比較例３のメントールを含有する日焼け止めクリーム剤形は、塗布後の皮膚温度が３℃減少しており、２０分経過後の皮膚温度と同一温度に逹し、比較例２のＰＣＭマイクロカプセルを含有していない日焼け止めクリーム剤形と類似の結果を示した。メントール含有日焼け止めクリームを塗布したときに、清涼感はあったが、メントール成分によるクーリング効果はないことを確認することができた。

このように、本発明の実施例で製造されたＰＣＭマイクロカプセルは、日焼け止めクリーム剤形において、優れたクーリング感と持続性を有するように作用することを確認することができた。

以上、本発明は、限定された実施例と図面によって説明されているが、本発明はこれによって限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者により、本発明の技術思想と以下に記載する請求の範囲の均等範囲内で様々な修正および変形が可能であることはいうまでもない。

本発明により製造されたコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルを含む皮膚外用化粧料組成物を皮膚に適用する場合、ＰＣＭマイクロカプセルの高い潜熱量と安定した相転移サイクル特性による優れた熱吸収能力とクーリング効果の長期持続により、夏や高温の環境で皮膚温度の上昇の時に人体の熱を効果的に吸収して皮膚温度が減少することになり、熱老化から皮膚を保護するのに役立つことができる。

Claims

ＰＣＭ（相転移物質）の内部コアと、生分解性高分子の外部シェルとからなることを特徴とする、自動温度調節機能を有するコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセル。
ＰＣＭは、マイクロカプセル組成物の全重量に対して５重量％～８０重量％であることを特徴とする、請求項１に記載の自動温度調節機能を有するコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセル。
ＰＣＭは、ｎ‐オクタコサン（ｎ‐octacosane）、ｎ‐ヘプタコサン（ｎ‐heptacosane）、ｎ‐ヘキサコサン（ｎ‐hexacosane）、ｎ‐ペンタコサン（ｎ‐pentacosane）、ｎ‐テトラコサン（ｎ‐tetracosane）、ｎ‐トリコサン（ｎ‐tricosane）、ｎ‐ドコサン（ｎ‐docosane）、ｎ‐ヘンイコサン（heneicosane）、ｎ‐エイコサン（eicosane）、ｎ‐ノナデカン（ｎ‐nonadecane）、ｎ‐オクタデカン（octadecane）、ｎ‐ヘプタデカン（ｎ‐heptadecane）、ヘキサデカン（hexadecane）、ｎ‐ペンタデカン（ｎ‐pentadecane）、ｎ‐テトラデカン（ｎ‐tetradecane）、ｎ‐トリデカン（ｎ‐tridecane）、ステアリン酸（stearic acid）およびこれらの誘導体または複合体を単独でまたは混合して使用してＰＣＭの融点を調節することを特徴とする、請求項１に記載の自動温度調節機能を有するコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセル。
ＰＣＭは、クーリング化粧品用の場合、２８～３５℃の融点を有するｎ‐オクタデカンとｎ‐エイコサンであり、これらを単独で使用するか、融点４４℃のｎ‐ドコサンをｎ‐オクタデカンと一定比率で混合したことを特徴とする、請求項３に記載の自動温度調節機能を有するコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセル。
生分解性高分子は、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、水不溶性セルロース、ポリヒドロキシブチレート、脂肪族系不飽和ポリエステル化合物を単独でまたは混合して使用することを特徴とする、請求項１に記載の自動温度調節機能を有するコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセル。
カプセルの内部に機能性物質をＰＣＭの重量に対して１～５０重量比でさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の自動温度調節機能を有するコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセル。
機能性物質は、メントール、天然オイル、合成オイル、エッセンシャルオイル、フレグランス、ビタミン、セラミド、有機紫外線吸収剤のいずれか一つであることを特徴とする、請求項６に記載の自動温度調節機能を有するコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセル。
コア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルの平均粒子径は、０．０５μｍ～５０μｍであることを特徴とする、請求項１に記載の自動温度調節機能を有するコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセル。
シェル物質である生分解性高分子とコア物質であるＰＣＭ（相転移物質）を溶媒に溶解して油相の高分子溶液を生成するステップと、
水溶性ポリマーを溶解して外部連続相を生成するステップと、
前記油相の高分子溶液と前記外部連続相を乳化するステップと、
前記外部連続相と溶媒を除去し、乾燥するステップとを含むことを特徴とする、自動温度調節機能を有するコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルの製造方法。
ＰＣＭは、マイクロカプセル組成物の全重量に対して５重量％～８０重量％であることを特徴とする、請求項９に記載の自動温度調節機能を有するコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルの製造方法。
ＰＣＭは、ｎ‐オクタコサン（ｎ‐octacosane）、ｎ‐ヘプタコサン（ｎ‐heptacosane）、ｎ‐ヘキサコサン（ｎ‐hexacosane）、ｎ‐ペンタコサン（ｎ‐pentacosane）、ｎ‐テトラコサン（ｎ‐tetracosane）、ｎ‐トリコサン（ｎ‐tricosane）、ｎ‐ドコサン（ｎ‐docosane）、ｎ‐ヘンイコサン（heneicosane）、ｎ‐エイコサン（eicosane）、ｎ‐ノナデカン（ｎ‐nonadecane）、ｎ‐オクタデカン（octadecane）、ｎ‐ヘプタデカン（ｎ‐heptadecane）、ヘキサデカン（hexadecane）、ｎ‐ペンタデカン（ｎ‐pentadecane）、ｎ‐テトラデカン（ｎ‐tetradecane）、ｎ‐トリデカン（ｎ‐tridecane）、ステアリン酸（stearic acid）およびこれらの誘導体または複合体を単独でまたは混合して使用してＰＣＭの融点を調節することを特徴とする、請求項９に記載の自動温度調節機能を有するコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルの製造方法。
生分解性高分子は、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、水不溶性セルロース、ポリヒドロキシブチレート、脂肪族系不飽和ポリエステル化合物を単独でまたは混合して使用することを特徴とする、請求項９に記載の自動温度調節機能を有するコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルの製造方法。
コア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルの平均粒子径は、０．０５μｍ～５０μｍであることを特徴とする、請求項９に記載の自動温度調節機能を有するコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルの製造方法。
カプセルの内部に機能性物質をＰＣＭの重量に対して１～５０重量比でさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載の自動温度調節機能を有するコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセル。
機能性物質は、メントール、天然オイル、合成オイル、エッセンシャルオイル、フレグランス、ビタミン、セラミド、有機紫外線吸収剤のいずれか一つであることを特徴とする、請求項９に記載の自動温度調節機能を有するコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセル。
請求項１～請求項８のいずれか一項に記載のコア‐シェルＰＣＭマイクロカプセルを全重量に対して０．１重量％～３０重量％含むことを特徴とする、皮膚外用化粧料組成物。