KR100673786B1 - Emulsion type cosmetic compositions containing oil and emulsifier having fluorine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 불소계 오일을 함유한 유상부 및 수상부를 불소계 유화제로 고압 호모지나이저를 이용하여 균일하고 미세하면서 매우 안정한 유화입자를 만들어 화장료에 효과적으로 이용할 수 있는 유화 화장료 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to an emulsified cosmetic composition that can be effectively used in cosmetics by making oil phase and water phase containing fluorinated oil with a fluorinated emulsifier to form uniform, fine and highly stable emulsion particles using a high pressure homogenizer.
본 발명의 유화형 조성물은 피부에 높은 보습, 보호 효과를 갖는 불소계 오일을 불소계 유화제로 유화 시킨 조성물과 High Pressure기기를 이용하여 유화입자를 작게 만들어 유화안정성, 피부에 대한 안전성, 사용시 사용감, 보습력이 우수하고, 원료의 구성비를 일반 유화에 비해 광범위하게 변화시켜 다양한 물성을 얻을 수 있어 화장료의 기제로서 바람직하게 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 유화 안정성이 우수하면서 매끄러운 감촉이 좋으며 피부안전성, 우수한 보호력 및 보습력을 제공하는 유화 화장료 조성물을 제공할 수 있는 효과가 있다.
The emulsified composition of the present invention is made by emulsifying the fluorinated oil having a high moisturizing and protective effect on the skin with a fluorinated emulsifier and a high pressure device to make the emulsified particles small. It is excellent, and the composition ratio of a raw material can be changed widely compared with general emulsification, and various physical properties can be obtained, and it can use it suitably as a base of cosmetics. Therefore, the present invention has an effect of providing an emulsified cosmetic composition having excellent emulsification stability and good smooth feel and providing skin safety, excellent protection and moisturizing power.
유화조성물, 불소계오일, 유화제, 고압 호모지나이저Emulsifying Composition, Fluorine Oil, Emulsifier, High Pressure Homogenizer
Description
본 발명은 고압 호모지나이저(Homogenizer)를 이용하여 유화제로 불소계 유화제를 적용한 유화 화장료 조성물 및 그 제조방법에 대한 것이다. 더 상세하게는 불소계 오일를 함유한 유상부 및 수상부를 불소계 유화제로 고압 호모지나이저를 이용하여 균일하고 미세하면서 매우 안정한 유화입자를 만들어 화장료에 효과적으로 이용할 수 있는 유화 화장료 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to an emulsified cosmetic composition to which a fluorinated emulsifier is applied as an emulsifier using a high pressure homogenizer, and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to an emulsified cosmetic composition which can be effectively used in cosmetics by making oil phase and water phase containing fluorinated oil with a fluorinated emulsifier to form uniform, fine and highly stable emulsion particles using a high pressure homogenizer.
종래의 일반적인 유화 조성물은 대부분이 유동파라핀, 바셀린, 합성에스테르, 고급지방산, 고급알코올, 실리콘 오일 및 라놀린 유도체 등의 유상 성분을 점도 및 사용감에 적절하게 배합시킨 유상부와 물, 다가 알코올 등과 안정성을 증가시키기 위한 점증제로 수용성 폴리머를 적용한 수상 성분을 적절한 유화제를 선택하고 통상의 믹서로 유화시켜 유화 조성물을 제조하였다. 화장료 조성물에 사용되는 대부분의 원료들은 피부에 도포하기 때문에 비교적 피부에 안전하고, 유화제로는 비교적 피부자극이 적은 비이온계면활성제를 주로 이용하여 왔다. 그러나 비이 온 계면활성제를 적용하면서 일반 호모믹서로 유화를 하는 경우 작고 미세한 유화 입자를 만들기가 힘들며, 점도가 낮은 유화 제품류에는 적용하기가 매우 곤란했다(특허공개번호 제1990-007396호).In general, the general emulsified composition increases the stability of the oil phase, water, polyhydric alcohol, etc., in which oil phase components such as liquid paraffin, petrolatum, synthetic esters, higher fatty acids, higher alcohols, silicone oils, and lanolin derivatives are properly blended with viscosity and usability. Emulsion composition was prepared by selecting an appropriate emulsifier and emulsifying it with a conventional mixer by applying a water-soluble polymer as a thickener. Most of the raw materials used in the cosmetic composition is relatively safe for the skin because it is applied to the skin, and as the emulsifier, nonionic surfactants having relatively low skin irritation have been mainly used. However, when emulsifying with a general homomixer while applying a nonionic surfactant, it is difficult to make small and fine emulsion particles, and it is very difficult to apply to a low viscosity emulsion products (Patent No. 1990-007396).
불소계 화합물은 일반적으로 매우 독특한 특성을 갖게 된다. 즉 매우 강한 소수성을 갖게 되며 열적 안정성, 산화 안정성이 증대되고 표면 특성 면에서 비 접착성과 매우 낮은 마찰 특성을 나타낸다. 따라서, 이러한 특성을 가진 화합물을 화장품에 이용 함으로서 내수성의 증대는 물론 마찰 특성이 낮음을 이용하여 가벼운 사용감의 제품을 만들 수 있다. 그러나, 불소 화합물은 매우 강한 소수성을 보유하고 있기 때문에 거의 대부분의 용매에 불용성을 가져 화장품의 제재로 널리 쓰이는 유화물을 제조하는 것이 매우 어려운 것으로 알려져 있으며 불소 화합물의 비중이 물에 비하여 높은 것도 큰 제약 조건의 하나였다. 본 발명자들은 적은 양의 불소계 유화제를 사용하면서도 입자가 균일하고 미세하며 저점도 유화 조성물이면서 피부에 안전한 유화 조성물을 얻기 위해 많은 연구를 진행하였다. 그 중, 가장 효과적인 방법은 주 유화제로 불소계 유화제를 사용하고 고압 호모지나이저를 이용하게 되면 본 발명자가 목적하는 품질인 균일하고 아주 미세한 유화물을 제조할 수 있으며 더욱이 불소계 오일를 함유한 유상부도 쉽게 유화시킬 수 있다. 불소계 유화제란 일반적인 유화제의 수소를 불소로 치환한 유화제로서 포타슘 퍼풀루오로 카복시레이트, 포타슘 퍼풀루오로 알킬 카복시레이트 퍼풀루오로 알킬 포스페이트, 트리 메칠 암모늄 퍼풀루오로 알킬레이트, 퍼풀루오로 알킬 베테인 및 폴리옥시에칠렌 퍼풀루오로 알코올 등이다. 불소계 오일은 퍼풀루오로폴리메칠에텔, 퍼풀루오리네 이티드폴리에텔 또는 폴리옥시퍼풀루오로알칸등으로 현재 인공 혈액 등으로 활발히 연구하고 있으며(Art.Cells, Blood Subs., and Immob. Biotech., 25(1&2), 43-52(1997)) 불소계 유화제는 산업적으로 섬유 방사제 등으로 이용되고 있으나 아직 화장품으로는 사용되지 않고 있다.Fluorine-based compounds generally have very unique properties. In other words, it has very strong hydrophobicity, thermal stability, oxidative stability is increased, and non-adhesiveness and very low friction property in terms of surface properties. Therefore, by using a compound having such properties in cosmetics, it is possible to make a product with a light feeling by using not only increased water resistance but also low frictional properties. However, since fluorine compounds have a very strong hydrophobicity, it is known that it is very difficult to prepare an emulsion that is insoluble in almost all solvents and is widely used in cosmetics. Was one of. The present inventors have conducted a lot of research to obtain an emulsion composition which is safe and safe for skin while using a small amount of fluorine-based emulsifier while the particles are uniform, fine and low viscosity. Among them, the most effective method is to use a fluorinated emulsifier as the main emulsifier and to use a high-pressure homogenizer to produce uniform and very fine emulsions of the desired quality, and to easily emulsify oily parts containing fluorinated oils. Can be. Fluorine-based emulsifiers are emulsifiers substituted with hydrogen of a general emulsifier, such as potassium perfuluro carboxylate, potassium perfuluroalkyl carboxylate perfuluroalkyl phosphate, trimethyl ammonium perfuluroalkylate, perfuluroalkyl betaine and Polyoxyethylene perpuluolo alcohol and the like. Fluorinated oils are perpulouropolymethylether, perfulurinated polyether or polyoxyperfuluroalkanes, and are currently being actively researched in artificial blood (Art. Cells, Blood Subs., And Immob.Biotech., 25 (1 & 2), 43-52 (1997)) Although fluorine-based emulsifiers are used industrially as fiber spinning agents, they are not yet used in cosmetics.
본 발명은 상기와 같은 사실에 의거한 것으로, 본 발명자는 앞에 서술한 과제들을 해결하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 본 발명의 유화 화장료 조성물은 불소계 오일을 유상 성분으로 1~50중량% 함유하고 불소계 유화제의 함유율이 0.5~5중량%, 유화능을 보강할 목적으로 다가 알코올 및 수상성분의 함유율을 5~60중량%로 하여 1차로 일반 교반기나 호모믹서로 교반시킨 후 2차로 고압 호모지나이저를 통과시켜 안정하고 안전하며 보습력 있으며 피부 보호 효과가 탁월하면서도 사용감이 좋은 것을 밝혀내어 본 발명을 완성하게 되었다. 본 발명의 유화 화장료 조성물의 가벼운 사용감이나 피부 보호 효과는 불소계 오일의 특성으로부터 그 효과를 유추할 수 있으며 불소계 오일이 피부에 강력한 차단막을 형성하여 피부로부터 수분이 증발되는 것을 억제함으로써 우수한 보습력을 가지며, 또한 불소계 화합물은 매우 안정하여 인공 혈액 등으로 사용되는바 그 안전성을 예측할 수 있겠다.The present invention is based on the above facts, and the present inventors earnestly studied to solve the problems described above, and as a result, the emulsion cosmetic composition of the present invention contains 1 to 50% by weight of fluorinated oil as an oily component. The content of the fluorinated emulsifier is 0.5 to 5% by weight, and the content of the polyhydric alcohol and the aqueous phase component is 5 to 60% by weight for the purpose of reinforcing the emulsifying ability. Through the present invention was found to be stable, safe, moisturizing, excellent skin protection effect and good feeling to complete the present invention. The light feeling and skin protection effect of the emulsified cosmetic composition of the present invention can be inferred from the properties of the fluorine-based oil and has excellent moisturizing power by inhibiting the evaporation of moisture from the skin by forming a strong barrier film on the skin, In addition, the fluorine-based compound is very stable and can be used for artificial blood, and thus its safety can be predicted.
일반적으로 유화에서 유화 입자 크기는 유화제에 의한 계면장력 저하 능력과 유화시 기계적인 힘에 의해 많이 좌우된다. 그러나, 불소 화합물은 일반 오일보다 소수성이 강하기 때문에 강력한 힘을 가진 고압의 호모지나이저를 필요로 한다. In general, the emulsified particle size in the emulsification is highly dependent on the ability to lower the interfacial tension by the emulsifier and the mechanical force during emulsification. However, fluorine compounds are more hydrophobic than ordinary oils and require a high pressure homogenizer with strong force.
이하, 본 발명의 유화 화장료 조성물의 각 성분과 제조 방법인 고압 호모지나이저(Homogenizer)에 대해 상세히 설명하면, 고압 호모지나이저란 고압를 이용하여 유화하는 것으로, 일반적인 교반기나 호모믹서로 1차 교반시킨 유화물을 고압 호모지나이저(Homogenizer)를 통과시켜 2차 유화를 시키는 것을 말하며, 이때, 압력이 50~2500기압의 고압으로 제조하는데 입자가 미립화 되는 과정은 높은 압력에서 상압 1기압으로 유화물이 통과할 때 생기는 압력변동, 캐비테이션(Cavitation), 충돌력으로 유화입자를 작게 만드는 과정을 말한다. 유화물을 제조하는 방법으로 일반 호모믹서 보다 호모지나이저가 에너지로 환산하면 10,000배 정도 크다고 할 수 있겠다(Encyclopedia of Emulsion Technology, Vol 1 page 97 (1983)). 본 발명에서의 바람직한 압력은 200~900기압으로 1회 이상 통과시키는 것이 적당하다. 여기서 가장 바람직한 유화입자 크기 분포는 일반 호모믹서로1차 유화시킨 입자 평균 크기는 100~300 마이크로미터(㎛) 정도이고 일반 호모믹서로 1차 유화가 끝난 후 고압 호모지나이저 방법으로 2차 유화를 하면 평균 입자 크기는 1~10 ㎛이고 점도는 물과 같거나, 그 이상에서부터 10,000cps 이하이다.Hereinafter, each component of the emulsion cosmetic composition of the present invention and a high pressure homogenizer (Homogenizer) which is a manufacturing method will be described in detail. The high pressure homogenizer is emulsified using a high pressure, and is first stirred with a general stirrer or a homomixer. It refers to the second emulsification by passing the emulsion through a high pressure homogenizer. At this time, the pressure is manufactured at a high pressure of 50 to 2500 atmospheres. The process of atomization of the particles is to pass the emulsion from a high pressure to an atmospheric pressure of 1 atmosphere. It refers to the process of making emulsified particles small by pressure fluctuation, cavitation, and impact force. As a method of preparing emulsions, it can be said that the homogenizer is 10,000 times larger than the general homomixer in terms of energy (Encyclopedia of Emulsion Technology, Vol 1 page 97 (1983)). As for the preferable pressure in this invention, it is suitable to let it pass at least once at 200-900 atmospheres. Here, the most preferable emulsion particle size distribution is about 100 ~ 300 micrometer (㎛) of the average size of the primary emulsified by the general homomixer, and after the primary emulsification by the general homomixer, the secondary emulsification is performed by the high pressure homogenizer method. If the average particle size is 1 ~ 10 ㎛ and the viscosity is equal to water or more than 10,000cps or less.
본 발명에서 유화형 조성물의 유상 성분은 하기와 같은 구조식을 갖는 퍼풀루오로폴리메칠에텔, 퍼풀루오리네이티드폴리에텔 또는 폴리옥시퍼풀루오로알칸으로 분자량은 1500~7000 정도의 오일을 사용한다. The oil phase component of the emulsified composition in the present invention is perfuluropolymethylether, perfulurinated polyether or polyoxyperfuluroalkane having a structural formula as follows, and an oil having a molecular weight of about 1500 to 7000 is used.
X-CH2CF2O-(CF2CF2O)p-(CF2O)qCF2CH 2-XX-CH 2 CF 2 O- (CF 2 CF 2 O) p- (CF 2 O) qCF 2 CH 2 -X
p/q = 0.5-3 p / q = 0.5-3
X = -OHX = -OH
-(OCH2CH2)nOH-(OCH 2 CH 2 ) nOH
-(OCH2CH2)nO-PO(OH)2 여기서 n = 1- 2-(OCH 2 CH 2 ) nO-PO (OH) 2 where n = 1-2
본 발명에 사용된 유화제를 하기 표 1을 통하여 상세하게 설명한다.The emulsifier used in the present invention will be described in detail through Table 1 below.
또한, 본 발명의 수상성분으로서는 에칠렌글리콜, 글리세린, 프로필렌글리콜, 1.3.부칠렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 에리스리톨, 솔비톨 등 다가 알코올류와 에칠 알코올, 이소프로필 알코올 등 저급 알코올 및 물 등을 열거할 수 있다.In addition, examples of the aqueous phase component of the present invention include polyhydric alcohols such as ethylene glycol, glycerin, propylene glycol, 1.3.butylene glycol, dipropylene glycol, erythritol, sorbitol, lower alcohols such as ethyl alcohol and isopropyl alcohol, water, and the like. have.
본 발명의 유화 화장료 조성물에는 필요에 따라 고급알코올, 고급지방산, 비타민 등 약효성분, 자외선차단제, 산화방지제, 방부제, 향료, 착색제 등 보통 화장품에서 사용하는 성분을 첨가할 수 있다.
실시예 및 비교예To the emulsified cosmetic composition of the present invention, ingredients such as higher alcohols, higher fatty acids, vitamins, and other active ingredients, sunscreens, antioxidants, preservatives, fragrances, colorants, and the like, which are commonly used in cosmetics, can be added.
Examples and Comparative Examples
실시예의 제조방법은 불소 유화제와 불소 오일을 상기 표 2에 나타난 중량비로 혼합하고 50℃로 가온 교반하여 균일하게 만들어 놓는다. 별도의 믹서에 수상 성분을 상기 표 2에 나타난 중량비로 혼합하고 50℃로 가온 교반 시키면서 50℃인 유상 성분을 수상에 투입시키고 유화(1차 유화)시킨 후 냉각시킨다. 2차 유화는 고압 호모지나이저(Homogenizer)를 통과시키며 압력은 50~2500기압이며 통상 500기압에서 1회 통과시킨다. 비교예 1-3의 제조방법은 불소 유화제와 불소 오일을 상기 표 2에 나타난 중량비로 혼합하고 50℃로 가온 교반하여 균일하게 만들어 놓는다. 별도의 믹서에 수상성분을 상기 표 2에 나타난 중량비로 혼합하고 50℃로 가온 교반 시키면서 50℃인 유상성분을 수상에 투입 시키고 유화시킨 후 냉각시킨다.
In the preparation method of the embodiment, the fluorinated emulsifier and the fluorine oil are mixed at a weight ratio shown in Table 2 above, and heated and stirred at 50 ° C. to make it uniform. In a separate mixer, the water phase component is mixed in the weight ratio shown in Table 2 above, and the oil phase component having 50 ° C. is added to the water phase while stirring and warming to 50 ° C., followed by emulsification (primary emulsification) and cooling. Secondary emulsification passes through a high pressure homogenizer and the pressure is 50-2500 atm, usually at 500 atm once. In the preparation method of Comparative Example 1-3, the fluorinated emulsifier and the fluorine oil are mixed at the weight ratio shown in Table 2 above, and heated and stirred at 50 ° C to make it uniform. In a separate mixer, the water phase components are mixed in the weight ratio shown in Table 2 above, and the oil phase components having a temperature of 50 ° C. are added to the water phase while being heated and stirred at 50 ° C., emulsified and cooled.
안정성stability
안정성 평가는 50℃, 0℃, cycle(-10℃<1일> →45℃<1일> →-10℃<1일> …)에서 1개월간 보관 후 상태를 관찰하여 오일의 분리여부, 입자크기의 변화 등을 평가하였다.Stability evaluation was conducted at 50 ℃, 0 ℃, and cycle (-10 ℃ <1 day> → 45 ℃ <1 day> → -10 ℃ <1 day>…) for 1 month after observing the condition to separate oil and particles. The change in size and the like were evaluated.
◎ 매우 양호 O 양호 △ 약간 분리 ×완전 분리
◎ Very good O Good △ Slightly separated × Completely separated
입자크기 분포Particle size distribution
입자 크기와 그 분포의 정도는 일반적으로 사용하는 Particle Sizer기계를 이용하여 제조 후 측정하였다.The particle size and the degree of distribution were measured after preparation using a commonly used particle sizer machine.
상기 표 3, 4에서 보듯이, 비교예처럼 일반적인 방법으로 제조할 경우 유화 입자 크기도 매우 크고 불안정하였다. 호모지나이저를 이용하여 유화물을 제조시 압력이 미치는 영향은 압력이 높을수록 입자가 미세하고 유동성을 갖는 유화물을 얻을 수 있었으며, 압력이 높아진 것에 비해 입자 크기가 비례적으로 작아지지 않으므로 경제적인 측면을 고려하면 바람직하게는 500 기압이 적당하다.
As shown in Tables 3 and 4, the emulsion particles were also very large and unstable when prepared in a general manner as in Comparative Examples. The effect of pressure on the production of emulsions using homogenizers is that the higher the pressure, the more fine the particles and the more fluidized the emulsion.The higher the pressure, the smaller the particle size is. In consideration of this, preferably 500 atm is suitable.
사용감Feeling
비교예와 실시예와 같이 제조한 유화 화장료 조성물의 20대에서 40대까지 45명의 판넬이 제품평가를 관능평가로 사용감을 아래와 같이 판정하였다. Forty to fifty panelists in their twenties to forties of the emulsified cosmetic composition prepared in Comparative Examples and Examples judged the feeling of use as a result of sensory evaluation by product evaluation.
표 5에서 나타나듯이, 비교예와 실시예의 경우 같은 조성물을 가지더라도 고압처리 유무 및 압력에 따라 선호도가 달랐다. 그 이유는 고압처리 하지 않을 경우 입자가 크고 점도가 높아 피부에 부담을 주었지만, 고압 처리한 유화물은 유동성이 있고 입자가 작고 미세하여 피부에 부담감이 없기 때문이다. 또한 일반 유화물의 경우와 비교하면 월등한 사용성 우위를 나타냈다.
As shown in Table 5, even in the case of the comparative composition and the example, the preference was different depending on the presence and pressure of the high pressure treatment. The reason is that when the high pressure is not treated, the particles are large and the viscosity is high, which imposes a burden on the skin. However, the high pressure treated emulsion has fluidity and the particles are small and fine, so there is no burden on the skin. In addition, it showed an excellent usability advantage compared to the case of the general emulsion.
보습력Moisturizing
비교예와 실시예와 같이 제조한 유화 화장료 조성물의 20대에서 40대까지 45명의 판넬이 제품평가를 관능평가로 보습력을 아래와 같이 판정하였다.Forty to twenty to forty panelists of the emulsified cosmetic composition prepared in Comparative Examples and Examples were evaluated for the moisturizing power by the product evaluation by the sensory evaluation as follows.
표 6에서 나타나듯이, 일반적인 유화방법에 따라 제조한 비교예 1,2,3의 경우 실시예 보다 약간의 낮은 수준의 보습력를 보였으나 비교예4와 실시예의 경우는 현격한 보습력의 차이를 보였다.
As shown in Table 6, Comparative Examples 1, 2 and 3 prepared according to the general emulsification method showed a slightly lower level of moisturizing power than Example, but Comparative Example 4 and Examples showed a significant difference in moisturizing power.
안전성safety
비교예와 실시예와 같이 제조한 유화 화장료 조성물의 20대에서 40대까지 50명의 판넬의 팔에 각 시료를 15㎍을 도포한 후 밀폐시킨 후 48시간 후에 부종 등 자극을 육안으로 확인하였다. The stimulation such as edema was visually confirmed after 48 hours of application of 15 μg of each sample to the arms of 50 panelists in the 20s to 40s of the emulsion cosmetic composition prepared as in Comparative Examples and Examples.
표 7의 안전성 평가 결과 비교예나 실시예에서 피부에는 비교적 안전하였으나 호모지나이저를 이용하여 고압으로 제조한 실시예들이 일반적으로 제조한 비교예 보다 피부에 안전하게 결과로 나타났다.Results of the safety evaluation of Table 7 Comparative Examples or Examples Although it is relatively safe for the skin, the examples prepared by the high pressure using a homogenizer was shown to be safer on the skin than the comparative examples prepared generally.
상기의 실시예와 비교예를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 유화 화장료 조성물은 피부에 높은 보습, 보호 효과를 갖는 불소계 오일을 불소계 유화제로 유화 시킨 조성물과 High Pressure기기를 이용하여 유화입자를 작게 만들어 유화안정성, 피부에 대한 안전성, 사용시 사용감, 보습력이 우수하고, 원료의 구성비를 일반 유화에 비해 광범위하게 변화시켜 다양한 물성을 얻을 수 있어 화장료의 기제로서 바람직하게 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 유화 안정성이 우수하면서 매끄러운 감촉이 좋으며 피부안전성, 우수한 보호력 및 보습력을 제공하는 유화 화장료 조성물을 제공할 수 있는 효과가 있다.
As can be seen through the above examples and comparative examples, the emulsion cosmetic composition of the present invention is a composition of emulsified fluorine-based oil having a high moisturizing, protective effect on the skin with a fluorine-based emulsifier and emulsified particles using a high pressure device It is made small and has excellent emulsification stability, safety on skin, usability in use, and moisturizing power. The composition ratio of raw materials can be changed in a wide range compared to general emulsification, so that various physical properties can be obtained. Therefore, the present invention has an effect of providing an emulsified cosmetic composition having excellent emulsification stability and good smooth feel and providing skin safety, excellent protection and moisturizing power.
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