KR0170573B1 - 화장료용 자외선 차단제의 제조방법 및 이를 함유한 화장료 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피부안전성이 우수하면서, 자외선 차단효과가 높고 사용감이 우수한 화장료용 자외선 차단제의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 화장료용 자외선 차단제의 제조방법은, 액상의 유기 자외선 차단제에 1가 무기염을 가하여 에스터화한 후, 여과, 건조시켜서 수용성의 분말을 얻고; 얻은 분말을 정제수에 용해시키고, 여기에 다가 염을 가하여 치환반응시킨 후, 여과, 건조시킴을 특징으로 한다.

Description

화장료용 자외선 차단제의 제조방법 및 이를 함유한 화장료 조성물

본 발명은 피부안전성이 우수하면서, 자외선 차단효과가 높고, 사용감이 우수한 화장료용 자외선 차단제의 제조방법 및 이를 함유한 화장료 조성물에 관한 것이다.

일반적으로, 태양 광선 중에 포함된 자외선은 그 파장에 따라, 장파장 자외선(UVA; 320∼400nm), 중파장 자외선(UVB; 280∼320nm), 단파장 자외선(UVC; 200∼280nm)로 분류되며, 대기오염 등에 의해 오존층은 점점 옅어지고 있고, 특히 남극지방 등의 일부지역에서는 오존층의 파괴가 심각한 상태에 이르고 있어 인체가 자외선 노출되는 위험이 더욱 커지고 있다. UVC는 인체에 매우 유해하나 현재까지는 대기중의 온존층에 흡수되어 지표상에는 거의 도달하지 않으며, 주로 UVA와 UVB가 피부에 부작용을 유발한다. UVA는 멜라닌 형성에 의해 피부를 검게 하며(Tanning Effect), 광독성 및 광알러지 등을 유발하고, 에너지가 더 큰 중파장 자외선, 즉 UVB는 일광화성(홍반, 수포유발), 피부암, 색소침착, 피부 단백질의 변성 및 피부 세포 각질화 촉진 등을 일으킨다.

따라서, 유해 자외선으로부터 피부을 보호하기 위해 자외선 차단제가 배합된 자외선 차단 화장료에 대한 연구가 활발히 진행되어 있다. 종래의 자외선 흡수제로는 옥틸메톡시신나메이트, 부틸메톡시디벤조일메탄, 옥틸디메틸파바, 시녹세이트(Cinoxate)등의 유기 흡수제를 주로 사용하여 왔으며, 자외선 산란제로는 이 산화티탄, 초미립자 이산화티탄. 산화아연, 초미립자 산화아연, 탈크, 마이카, 카올린, 산화철 등의 무기 안료를 주로 사용하여 왔다. 그러나, 유기 자외선 흡수제의 경우, 특정 파장영역에 대한 흡수효과는 우수하지만 분자구조 특성상, 흡수가능한 파장영역이 일반적으로 무기 자외선 산란제에 비해서 흡수폭이 좁기 때문에 효과적인 자외선 차단을 위해서 서로 최대 흡수 파장영역이 다른 유기 자외선 흡수제를 혼합하여 사용하여야 하며, 또한 사용성이 오일리하고, 그 자체가 합성 화학물질이라 피부에 여러가지 부작용을 일으키며, 특히 광에 의한 알러지가 큰 문제점을 대두되고 있다. 이러한 피부에 대한 문제점으로 인하여, 유기 자외선 흡수제를 특수원료로 법적으로 규정지어 화장료 배합시 각 원료들에 대하여 최대 배합량을 규정하여 사용량을 제한하고 있는 것이 현실이다. 또, 무기 자외선 산란제의 경우, 산란, 반사기능을 통해서 자외선차단효과를 지니기 때문에, 산란, 반사를 시키지 못한 자외선이 피부에 침투되어 단독 사용시 자외선 차단력이 떨어질 수 있으며, 화장료에 다량 배합시 화장료의 사용감이 뻑뻑하여 부드럽지 못하고 피부에서 들떠 화장이 자연스럽지 못한 단점이 있다. 특히 분말상 초미립자 산화아연의 경우, 자외선 차단효과와 특히 광에 의해 자극받은 피부에 수렴, 진정작용과 상처 치유효과를 제공할 수 있는 좋은 원료이나, 특정한 함량 이상 배합시 재응집(Reaggregation)이 일어나 유화파괴 등과 같이 화장료에 있어서 안정성을 나쁘게 하는 원인이 되어, 화장료에 극히 제한적인 함량만이 사용되고 있다.

통상적으로 자외선 차단용 화장료에는 이들 상호간의 단점들을 보완하기 위하여, 유기 자외선 흡수제와 무기 자외선 산란제를 혼합 사용하고 있는 것이 대부분이다. 그러나, 이러한 방법으로는, 각각의 자외선 차단물질을 사용하는 함량에 제한이 있어 단점을 해결하는데 한계가 있다. 따라서, 최근에는 자외선 차단 및 산란 효과를 지니는 무기안료에 유기 자외선 차단제를 코팅하여 분말상으로 만들어 사용하고 있다. 예로서 자외선을 흡수하는 유기 차단제가 피부에 잔존하여 발생될 수 있는 피부 알러지를 없애기 위해 이러한 유기 자외선 차단제를 무기안료와 반응, 피복처리하는 코팅방법에 의한 기술이 선보이고 있다.

그러나, 이러한 방법으로 피복처리한 복합안료도 많이 사용하게 되면, 원료들의 피복력에 의해 화장이 자연스럽지가 않고 들떠 보이는 단점이 있다.

이에, 본 발명자들은 상기한 바와 같은 문제점들을 해소하고, 피부안전성이 우수하면서, 자외선 차단효과가 높고 사용감이 우수한 화장료용 자외선 차단제를 제공하기 위해서 예의 연구한 결과, 공지의 피복처리방법에 의한 복합안료와는 달리, 유기 및 무기 자외선 차단제를 피복에 의한 물리적인 혼합에 의해서가 아니라, 액상의 유기 자외선 차단물질을 Zn²⁺등의 다가염으로 치환하여 불용성의 분말 형태의 자외선 차단물질을 제조하는 화학적인 치환반응에 의해 유·무기 자외선 차단제의 특성을 모두 갖는 유기안료를 개발하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 피부안전성이 우수하면서, 자외선 차단효과가 높고 사용감이 우수한 화장료용 자외선 차단제의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 유·무기 자외선 차단제의 특성을 모두 갖는 화장료용 자외선 차단제의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은, 유·무기 자외선 차단제의 특성을 모두 갖는 화장료용 자외선 차단제를 함유함으로써, 피부안전성이 우수하면서, 자외선 차단효과가 높고, 사용감이 우수한 화장료 조성물을 제공하는 것이다.

상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 화장료용 자외선 차단제의 제조방법은, 액상의 유기 자외선 차단제에 1가 무기염을 가하여 에스터한 후, 여과, 건조시켜서 수용성의 분말을 얻고; 얻은 분말을 정제수에 용해시키고, 여기에 다가염을 가하여 치환반응시킨 후, 여과, 건조시킴을 특징으로 한다.

또, 상기한 제조방법에서 다가염으로는 Zn²⁺, Al³⁺, Ca²⁺또는 Mg²⁺을 사용할 수 있다.

상기한 제조방법에서 사용되는 유기 자외선 차단제는 분자중에 다가염으로 치환가능한 에스테르기를 갖고 있는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 옥틸메톡시신나메이트, 시녹세이트 등을 포함한다. 바람직하게는 시녹세이트가 좋다. 이는 시녹세이트의 경우, 홍반을 유발하는 UVB영역 뿐만아니라 텐닝효과를 나타내는 UVA영역에 이르는 넓은 파장영역에서 자외선차단효과를 나타내기 때문이다.

본 발명의 제조방법에 의해 얻어지는 자외선 차단제는, UVA영역에서 UVB영역에 이르는 넓은 파장영역의 자외선에 대한 차단효과가 우수하며, 유기 자외선 흡수제와는 달리 오일리한 감촉이 없어 산뜻한 사용감을 줄 수가 있으며, 분말상태이므로 피부에 침투가 되지 않아서 피부 부작용을 줄일 수 있다. 또 무기 분말상의 자외선 산란제와는 달리 화장료에 많은 함량을 배합 사용하여도 사용감이 뻑뻑하지 않다.

또, 본 발명은 상기한 특성을 갖는 자외선 차단제를 함유함으로써, 피부안전성이 우수하면서, 자외선 차단효과가 높고, 사용감이 우수한 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명의 화장료 조성물에서 상기한 자외선 차단제의 함량은 화장료의 제형에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니나, 조성물 총중량에 대해 0.1∼10중량%의 양으로 사용할 수 있다.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 실시예들은 본 발명을 예시할 뿐이며, 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[제조예]

(1)시녹세이트 10g을 에탄올 100g에 서서히 가하면서 믹싱하여 투명한 액상의 용액이 형성될 때까지 충분히 교반하였다.

(2) (1)에서 얻은 용액을 50℃로 가열하면서, 용액에 수산화나트륨(NaOH, 30%액) 3g을 가하여 혼합하였다. 흰색의 침전물의 형성을 확인할 수 있었다.

(3) (2)의 혼합액을 30분간 더 교반한 후, 여과, 건조시켜서 백색의 수용성 분말을 얻었다.

(4) 정제수 200g을 70℃로 가열한 후, 여기에 (3)에서 얻은 백색의 분말을 첨가하고 교반하여 용해시켰다.

(5) 염화아연(ZnCl₂) 1.2g을 (4)에서 얻은 용액에 첨가하여 백색의 부유물의 형성을 확인하였다. 얻은 혼합액을 여과, 건조시켜서 1∼10μm 크기의 백색의 친유성 백색 분말을 얻었다.

[비교제조예]

(1) 무기안료인 산화아연 분말 200g을 리본타입 혼합기에 넣고 믹싱하였다.

(2) 시녹세이트 10g을 에탄올 100g에 첨가하고 교반한 후, (1)의 산화아연 분말 표면에 분사시켰다.

(3) (2)에서 얻은 안료를 70℃에서 완전 건조시킨 후, 분쇄하여 무기안료인 산화아연에 시녹세이트가 단순 코팅된 복합 안료를 얻었다.

다음은 상기[제조예]와 [비교제조예]에서 얻은 안료를 화장료에 배합시켜 얻은 실시예와 비교예를 들어 설명하고자 한다.

[실시예1 및 비교예 1∼2]

[자외선 차단크림 : W/O형]

[제조방법]

(1) 1∼10의 원료를 75∼80℃로 가열 용해하고, 원료 11-13을 가한후, 교반하여 충분히 분산시켰다.

(2) 14∼19의 원료를 80∼85℃로 가열하고 (1)에 투입하여 10분간 교반하여 유화시킨 후에 탈기하고 냉각시켰다.

[실시예 2 및 비교예 3∼4]

[트윈케이크]

[제조방법]

원료 1∼14를 혼합하고, 원료 15∼21을 75∼80℃로 가열하여 용해한 후, 분무하고 분쇄하여 성형하였다.

다음은 자외선차단 크림의 실시예, 비교예와 트윈케이크의 실시예 및 비교예에 대하여 피부안전성, 자외선 차단지수 및 사용감을 비교하였다.

[실험예 1]

[피부안전성]

피부의 안전성을 측정하기 위하여 통상의 패취테스트를 실시하였으며, 18∼30세의 여성 30명의 양쪽 하박 안쪽에 상기 실시예 및 비교예의 첩포를 부착한 후, 24시간이 지난 후에 첩포를 떼어내고, 떼어낸 지 30분이 지난 후에 양성반응을 보인 검사요원의 수를 표1에 나타내었다. 강양성홍반, 수포의 유발이 확인된 경우이며, 약양성은 따끔거리는 정도의 자극을 느낀 경우이다.

표 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 제조방법에 따라 유기 자외선 차단제를 다가염으로 치환시켜 제조한 자외선 차단제를 사용한 화장료의 경우(실시예 1, 실시예 2), 유기 자외선 차단제를 사용한 화장료(비교예 2, 비교예 4)나, 무기 자외선 차단제에 유기 자외선 차단제를 단순 코팅하여 제조한 자외선 차단제를 사용한 화장료(비교예 1, 비교예 3)보다, 상대적으로 피부에 안전함을 알 수 있다. 이는 본 발명의 제조방법에 따른 자외선 차단제가 분말상으로 피부에 침투되지 않기 때문이며, 또한 무기 안료에 유기 자외선 차단제를 도포한 분말이 아니라 화학적 치환반응에 의한 방법으로 제조됨으로써 불순물이 적기 때문이다.

[실험예 2]

[자외선 차단지수(SPF)측정]

상기 실시예 및 비교예에 의해 제조된 화장료들의 자외선에 의한 홍반 억제정도를 나타내는 자외선 차단지수(SPF : Sun Protection Factor)를 측정하여 그 결과를 비교하였다.

자외선 차단치수의 측정방법은 다음과 같다. 먼저 시험 대상자 30인의 등에, 솔라 시뮬레이터(Multiport 600 Solar UV Simulator)기기를 이용하여 시료를 도포하지 않은 상태에서 일정량의 자외선(UVA+UVB)을 조사하고 24시간 후에 조사 부위를 관찰하여 최소 홍반량(MED : Minimal Erythema Dose; 피부에 홍반을 일으킬 수 있는 최소의 자외선량)을 측정한 다음, 인접 부위에 각 시료를 일정량(2㎎/㎠)도포하고 20분 후에 자외선을 조사한 후, 다시 24시간 후에 시험 부위를 관찰하여 각 시료를 도포했을 때의 최소 홍반량을 결정하여 다음의 식에 의거하여 자외선 차단지수를 구하고, 그 평균값을 계산하였으며, 그 결과를 표 4에 나타내었다.

표 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 제조방법에 따라 유기 자외선 차단제를 다가염으로 치환시켜 제조한 자외선 차단제를 사용한 화장료의 경우(실시예 1, 실시예2), 유기 자외선 차단제를 사용한 화장료(비교예 2, 비교예 4)나, 무기 자외선 차단제에 유기 자외선 차단제를 단순 코팅하여 제조한 자외선 차단제를 사용한 화장료(비교예 1, 비교예 3)보다, UVA+UVB영역의 자외선에 대한 차단지수가 더 높음을 알 수 있다. 이는, 분 발명의 제조방법에 따른 자외선 차단제는 유·무기 자외선 차단제의 특성을 모두 갖고 있어 UVA+UVB의 넓은 파장영역의 자외선에 대한 차단 효과가 우수하기 때문이며, 또한 다른 비교예에 비해 균일하게 피부에 도포되어 자외선을 보다 균일하게 효과적으로 차단할 수 있으며, 또한 후술하는 [실험예 3]에서 입증되는 바와 같이 밀착성이 상대적으로 우수하여 화장이 잘 지워지지 않고 자외선 차단효과의 지속력이 우수하기 때문이다.

[실험예 3]

[사용감]

18∼30세의 30명에게 상기 실시예 및 비교예의 화장료를 연속 3일간씩 3주 동안 사용하게 하여, 밀착감, 매트한 감촉, 수렴작용, 지속성 및 내수성에 대하여 다음과 같은 판정에 따라 점수화하고, 점수의 평균을 표 5에 나타내었다.

1... 나쁘다.

2... 나쁜 편이다.

3... 좋은 편이다.

4... 좋다.

표 5으로부터 알 수 있는 바와 같이, 유기 자외선 차단제를 사용한 화장료의 경우, 유기 자외선 차단제가 액상인 오일상으로 구성된 원료이기 때문에, 사용감이 오일리하고 미끌거리며 밀착감이 나쁘고, 또한 화장막의 밀착성이 떨어져 장시간 경과시 화장이 쉽게 지워지기 때문에 지속성이 나쁜 단점이 있다. 또, 무기 자외선 차단제에 유기 자외선 차단제를 단순 코팅하여 제조한 자외선 차단제를 사용한 화장료의 경우, 원료자체의 피복력이 강하여 많이 사용하면 화장이 균일하지 않고 두껍게 마무리되어 들떠 보이며 화장료의 사용감이 부드럽지 못한 단점이 있다. 반면, 본 발명의 제조방법에 따라 유기 자외선 차단제를 다가염으로 치환시켜 제조한 자외선 차단제를 사용한 화장료의 경우, 분말상으로 오일리한 감촉이 없이 산뜻하고 매트한 사용감을 줄 수 있으며, 또한 피복력이 거의 없는 분말상이므로 사용감이 가볍고, 얇고 균일한 화장을 할 수 있어 자연스러우며 지속성이 우수하다.

Claims (2)

1. 액상의 시녹세이트에 1가 무기염을 가하여 에스터화한 후, 여과, 건조시켜서 수용성 분말을 얻고, 얻은 분말을 정제수에 용해시키고, 여기에 Zn²⁺, Al³⁺, Ca²⁺, Mg²⁺중에서 선택된 적어도 1종의 다가염을 가하여 치환 반응시킨 후, 여과, 건조시킴을 특징으로 하는 화장료용 자외선 차단제의 제조방법.
2. 제1항의 방법으로 제조되는 자외선 차단제를 0.1∼10중량%의 양으로 함유함을 특징으로 하는 화장료 조성물.