KR100602731B1 - 사용감이 개선된 화장품 원료 물질, 이의 제조방법 및 이를 이용한 화장품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화장품 원료 물질에 관한 발명으로, TiO₂, SiO₂ 또는 ZnO와 같은 무기분체를 폴리머 비드의 표면에 코팅하여 무기성 물질을 함유하는 화장품 원료물질을 제조 하는 방법을 제공한다. 본 발명에 의하면 상기 무기분체의 자외선 차단효과, 미백효과, 지분흡수 및 광 안정성과 같은 기능적 특성을 가짐과 동시에 무기분체의 낮은 사용감이 개선되고 화학적, 물리적으로 안정한 화장품 원료 물질 및 이를 이용한 화장품을 제공 할 수 있다.

화장품, 차광물질, TiO2, ZnO, SiO2, 고분자 비드, 사용감

Description

사용감이 개선된 화장품 원료 물질, 이의 제조방법 및 이를 이용한 화장품{Cosmetic Raw Materials With Improved Feeling of Use, Their Preparation Method and Cosmetics Comprising Them}

도 1은 실시예 1의 TiO₂가 코팅된 고분자 비드의 SEM사진이다.

도 2는 실시예 2의 ZnO가 코팅된 고분자 비드의 SEM사진이다.

본 발명은 화장품 원료 물질에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 TiO₂, SiO₂ 또는 ZnO와 같은 무기분체를 폴리머 비드의 표면에 코팅함으로써 상기 무기분체의 자외선 차단효과, 미백효과, 지분흡수 및 광안정성과 같은 기능적 특성을 가짐과 동시에 사용감이 개선된 화장품의 원료로서 사용될 수 있는 원료물질에 관한 것이다.

최근, 옥외 여가 활동시에는 적당한 차광제를 바르고 나가야 한다는 대중의 식이 높아짐에 따라, 차광제 제조 분야에 전례없는 성장이 이루어졌다. 또한 유기성 차광제를 포함하는 높은 SPF값의 햇빛 차단 제품을 이용하는 일부 사용자에게서 발생할 수 있는 자극성 및 민감성 문제에 대한 관심이 이 분야에서 일어나고 있다.

사람의 피부가 약 290㎚ 내지 400㎚ 파장의 빛을 포함하는 햇빛과 인공 조명에 민감하다는 것은 잘 알려져 있다. 약 290㎚ 내지 320㎚ 파장의 자외선(UV-B 영역)은 적색화나 홍반, 부종, 수포 또는 더 심한 경우의 다른 피부 발진을 포함한 피부에 유해한 결과를 신속하게 발생시키는 것으로 알려져 있다. 이러한 파장범위의 광선에 대한 지속적이거나 만성적인 노출은 자외선 각화증 및 암과 같은 피부상태를 수반한다. 최근에는, 320㎚ 파장이상의 자외선(UV-A 영역) 및 사람의 피부에 대한 이러한 광선의 역효과에 대해서도 관심이 쏠리고 있다. 320 내지 400㎚의 광선은 피부의 조기 노화 현상을 일으킨다. 또한, 만성적인 햇빛 노출은 피부의 면역반응을 제한한다는 최근의 연구가 발표되었다.

따라서 이러한 것을 방지하기 위해서 자외선 흡수제나 분체등의 자외선 산란제를 배합한 메이컵 화장품이 현재 사용되고 있다. 여기서의 자외선 산란제로서는 유기성 물질도 있으나 유기성 차광제는 자극성 및 민감성 반응을 일으킬 수 있다.이를 극복하기 위해 물리적인 일광차단제, 즉 산화아연 및 이산화티탄과 같은 무기 화합물을 혼입시키는 방법이 시도되었다. 이산화티탄과 같은 무기 미립자 화합물을 선스크린제로 사용된 예가 미국 특허 제5,215,749호 및 동 제5,188,831호에 있다. 이산화티탄, 산화아연등의 굴절율이 높은 안료는 물리적인 기구로 자외선을 산란하여 차단시키며 은폐력과 착색력도 높은 특징이 있다.

그러나 백색안료의 대표적인 이산화티탄 비중이 약 4.2g/cc을 가짐에 따라 화장품에 배합할 경우에 기제와의 비중차가 심해서 이산화티탄이 밑으로 가라앉는 문제가 발생하여 제품 안정성면에서 좋지 못하다. 현재로서는 이산화티탄을 안정하게 분산시키기 위해서 계면활성제를 다량 사용하거나 이산화티타늄 표면에 친유성 처리를 하여 사용하거나 기제의 점도를 상당히 높게해서 사용되고 있다.

또한, 화장품용 무기원료로 사용되는 TiO₂(미백효과, 차광효과, 광안정성), ZnO(미백효과, 차광효과, 광안정성), 및 SiO₂(지분흡수, 광안정성) 등의 초미분말 무기분체는 무기분체가 갖는 기능상의 특성에도 불구하고 자체의 형상 및 분체특성에 따라 피부에 부착성이 강하고 마찰저항이 커 바름성이 매끄럽지 않아 화장품으로서의 사용감이 나쁜 것들이 많이 있다. 나노기술의 영향으로 화장품 기술을 갈수록 미분화되어가고 있지만, 무기분체는 미분화될수록 사용감이 악화되며 뭉치는 성질이 있다.

그러므로 안전하고(피부 저자극성) 사용감이 좋은 광범위 스펙트럼 UV 보호(예를 들어, UVA 및 UVB 조사에 대해)를 제공하는 안정하고(광안정화 포함), 효과적인 차광제품 및 무기분체를 사용하여 그 기능적 특성을 유지하면서도 사용감이 좋은 화장품에 대한 요구가 남아 있다.

이에 본 발명자는 기존 유기 및 무기 차광제를 포함하는 화장품 원료 조성물의 여러 가지 문제점을 고려하여, 안정성 및 사용감이 개선된 화장품 원료 물질을 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 종전 시판용 물질의 단점을 극복하고 사람의 피부에 대해 안전하고 사용감이 좋은 무기성 물질을 포함하는 화장품 원료물질을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 사람의 피부에 대해 안전하고 사용감이 좋은 무기성 물질을 포함하는 화장품 원료물질을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 사람의 피부에 대해 안전하고 사용감이 좋은 무기성 물질을 포함하는 화장품 원료물질을 함유하는 화장품을 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적과 그외의 목적 및 특징은, 하기에 제시된 상세한 설명을 통하여 당 분야의 숙련된 사람에게 용이하게 명백히 알려질 것이다.

본 발명의 상기 목적과 그외의 특징 및 장점은 자외선 차단 및 미백효과 등을 갖는 무기성 물질을 고분자 비드에 코팅함으로써 상기 무기성 물질을 함유하면서도 사용감이 좋은 화장품 원료물질에 의해 달성된다. 특히, 본 발명은 차광 및 미백 물질로서 특정 입자 크기 범위의 이산화티탄과 산화아연을 고분자 비드에 코팅하여 함유하는 화장품 원료 물질에 관한 것이다. 상기 화장품 원료 물질은, 높은 SPF값을 가지면서 물리적으로 안정하며 이를 함유하여 제조된 화장품은 사용감이 개선된 것이다.

본 발명의 화장품 원료물질은 특정 입자 크기, 즉 약 10-300nm의 이산화티탄 및 산화아연을 포함하는 화장품에 첨가될 수 있는 무기물질을 함유한다.

본 발명에 유용한 이산화티탄은 익히 공지된 공업적 방법에 의해 제조할 수 있다. 산화 아연은 다른 용도중 페인트, 종이 및 중합체에서 백색 색소로서 통상적으로 작용하는 무기물질이다. 산화 아연은 또한 인체 보호용 제품에 있어서 신체의 차광제로 이용되고 있다. 본 발명에 유용한 산화 아연은 화학 분야에 익히 공지된 여러 방법에 의해 제조할 수 있다.

본 발명의 화장품 원료 물질은 차광제 또는 미백제로서 이산화티탄 및 산화아연 등을 함유하여 상기 제제를 피부에 사용하기 적합하도록 하는 담체 또는 부형제와 같은 증량 매질을 함유한다. 본 발명의 화장품 원료물질을 포함하는 화장품 조성물은 고체, 액체 또는 에어로졸 형태로 존재할 수 있다. 본 발명의 화장품 원료물질을 포함하는 화장품 조성물은 크림, 로션, 밀크, 무쓰, 겔, 오일, 토닉, 스프레이, 핸드 및 바디 로션, 콜드 크림, 얼굴 보습제, 항-여드름 제제, 국소 진통제, 메이크업, 립스틱 등을 비롯한 다양한 제품 유형으로 제형화될 수 있다. 국소적 담체 및 그러한 제품의 제형화에 필요한 추가의 성분들은 제품 유형에 따라 다양하며, 당 분야의 숙련가들에 의해 통상적으로 선택될 수 있다.

본 발명의 목적은 고분자 비드에 무기분체를 코팅함으로써 달성된다. 고분자 비드에 무기분체를 코팅하는 방법은 하기와 같다.

1. 고분자 비드의 분산

3-15㎛의 직경을 갖는 디메티콘(Dimethicone) 또는 비닐 디메티콘(Vinyl Dimethicone) 재질의 고분자 비드를 용매중에 10-30 중량퍼센트로 교반기(rpm 200) 를 이용하여 30분간 교반하여 고분자 비드를 용매에 충분히 분산시킨다. 상기 용매로는 테트라하이드로푸란(Tetrahydrofuran)이 바람직하다.

2. 실리콘 오일 첨가

상기 분산액에 실리콘오일을 상기 고분자 비드의 1-3 중량 퍼센트로 첨가하여 10분간 추가로 교반하여 분산시킨다.

3. 코팅제 첨가

고분자 비드에 코팅하고자 하는 TiO₂, SiO₂ 또는 ZnO를 고분자비드의 10-100 중량 퍼센트로 첨가하여 실온에서 20분간 교반하면서 반응시켜 고분자비드에 코팅제를 코팅한다. 상기 코팅제의 크기는 직경 10-300nm가 바람직하다.

4. 여과 및 건조

상기 반응물을 고압 또는 저압 여과기로 여과하여 케이크상의 응집체를 얻어 40-50℃의 온도의 건조기에서 건조하여 잔류 용매를 제거한다.

5. 분쇄

헨셀믹서나 아토마이저를 이용하여 분쇄한다.

본 발명의 특정 태양은 하기의 실시예에 의해 설명된다. 그러나, 본 발명이 각각의 실시예에서 설명된 특정 한계로 제한되지 않는다.

실시예

[실시예 1] TiO₂가 코팅된 고분자 비드의 제조

3-15㎛ 직경의 비닐 디메티콘(Vinyl Dimethicone) 재질의 고분자 비드를 테트라하이드로푸란에 15 중량퍼센트로 교반기(rpm 200)로 교반하면서 30분간 분산시켰다.

상기 분산액에 실리콘오일을 상기 고분자 비드의 1 중량 퍼센트로 첨가하여 10분간 분산시키고 직경 150nm의 TiO₂를 고분자비드와 2:3의 중량비(고분자 비드의 67wt%)로 첨가하여 20분간 교반하면서 실온에서 반응시켰다.

상기 반응물을 고압 여과기로 여과하여 케이크상의 응집체를 얻어 45℃의 온도의 건조기에서 건조하여 잔류 용매를 제거하고 헨셀 믹서로 분쇄하였다.

도 1은 결과 산물인 TiO₂가 코팅된 고분자 비드의 SEM 사진이다. TiO₂입자가 고분자 비드에 고르게 코팅된 것을 볼 수 있다.

[실시예 2] ZnO가 코팅된 고분자 비드의 제조

3-15㎛ 직경의 비닐 디메티콘(Vinyl Dimethicone) 재질의 고분자 비드를 테트라하이드로푸란에 15 중량퍼센트로 교반기(rpm 200)을 이용하여 교반하면서 30분 간 분산시켰다.

상기 분산액에 실리콘오일을 상기 고분자 비드의 1 중량 퍼센트로 첨가하여 10분간 교반하면서 분산시키고 직경 20nm의 ZnO를 고분자비드와 2:3의 중량비(고분자 비드의 67wt%)로 첨가하여 20분간 교반하면서 실온에서 반응시켰다.

상기 반응물을 고압 여과기로 여과하여 케이크상의 응집체를 얻어 45℃의 온도의 건조기에서 건조하여 잔류 용매를 제거하고 헨셀 믹서로 분쇄하였다.

도 2는 결과 산물인 ZnO가 코팅된 고분자 비드의 SEM 사진이다. ZnO가 고분자 비드의 표면에 고르게 코팅되었음을 볼 수 있다.

[실시예 3] 본 발명에 따른 화장품 원료물질의 사용감 등의 관능 검사

실시예 1 및 2에서 제조된 본 발명에 따른 화장품 원료물질과 고분자 비드에 코팅되지 않은 20nm의 ZnO 분체 및 150nm의 TiO₂ 분체의 사용감, 퍼짐성 및 부착성을 화장품 연구경력이 1년이상인 15인을 대상으로 비교 조사하여 하기 표 1에 나타내었다.

사용감이라 함은 화장품으로 사용할 때 느껴지는 촉감을 의미하며, 퍼짐성이라함은 분첩을 사용하여 피부에 펴 바를 때 그 퍼지는 정도를 나타낸다. 또한, 부착성이라 함은 화장품으로 사용시 분첩에 의한 도포와 그 도포 후 피부에 부착되는 정도를 말한다.

항 목	ZnO	ZnO + Polymer Bead(실시예 2)	TiO 2	TiO 2 + Polymer Bead(실시예 1)
사용감	×	◎	×	◎
퍼짐성	△	○	△	○
부착성	○	△	○	△

◎ : 매우 좋음, ○ : 좋음, △ : 보 통, × : 나쁨

상기 표 1의 결과를 살펴보면, TiO₂ 및 ZnO는 미립자성으로 인해 자체 응집성이 강하고, 피부 굴곡에 쌓이는 성질이 있기 때문에 사용감이 떨어지는데 반해, 고분자 비드에 코팅한 경우는 고분자 비드가 구형의 수 마이크론 크기의 입자이기 때문에 사용감 및 퍼짐성이 우수한 것으로 판단되며, 부착성의 저하는 구형으로 인한 피부접촉면의 감소 때문인 것으로 판단된다.

본 발명의 화장품 원료물질을 함유하는 화장품 조성물은 TiO₂, SiO₂ 또는 ZnO와 같은 무기분체를 함유하므로 우수한 화학적 안정성, 물리적 안정성 및 광 안정성을 나타낸다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 를 폴리머 비드의 표면에 코팅하여 무기성 물질을 함유하는 화장품 원료물질을 제조 하는 방법에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 상기 무기분체의 자외선 차단효과, 미백효과, 광 안정성과 같은 기능적 특성을 가짐과 동시에 무기분체의 낮은 사용감이 개선되고 화학적, 물리적으로 안 정한 화장품 원료 물질 및 이를 이용한 화장품을 제공 할 수 있으므로 본 발명은 화장품 산업상 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (4)

1. 3-15㎛ 직경의 디메티콘(Dimethicone) 또는 비닐 디메티콘(Vinyl Dimethicone) 재질의 고분자 비드를 테트라하이드로푸란 중에 10-30 중량퍼센트로 교반기를 이용하여 30분간 분산시키는 단계;

   상기 분산액에 실리콘오일을 상기 고분자 비드의 1-3 중량 퍼센트로 첨가하여 10분간 추가로 분산시키는 단계;

   상기 고분자 비드에 코팅하고자 하는 직경 10-300nm의 TiO₂, SiO₂ 또는 ZnO에서 선택된 하나의 화장품 원료 무기분체를 상기 고분자 비드의 10-100 중량 퍼센트로 첨가하여 반응기에서 20분간 반응시키는 단계; 및

   상기 반응물을 고압 또는 저압 여과기로 여과 후, 40-50℃에서 건조하여 분쇄하는 단계를 포함하여 이루어지는 사용감이 개선된 화장품 조성물의 제조방법.
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