KR100835865B1 - Microfine emulsion containing titanium dioxide and zinc oxide and composition of external application to the skin containing thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무기물인 이산화티탄과 산화아연이 분산매 중에 높은 농도로 안정하게 분산된 유분산액, 이의 제조방법 및 이를 함유하는 외용제 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to an oil dispersion in which titanium dioxide and zinc oxide, which are inorganic substances, are stably dispersed at a high concentration in a dispersion medium, a preparation method thereof, and an external preparation composition containing the same.

무기자외선차단제*분산*안정화*이산화티탄*산화아연Inorganic UV Blocker * Dispersion * Stabilization * Titanium Dioxide * Zinc Oxide

Description

이산화티탄과 산화아연의 미세 유분산액 및 이를 함유하는 외용제 조성물{Microfine emulsion containing titanium dioxide and zinc oxide and composition of external application to the skin containing thereof}Microdispersion of titanium dioxide and zinc oxide and composition for external application containing the same

도 1은 동적 레이저 광산란법에 의해 측정한 실시예 1∼4에서 제조된 유분산액의 시간에 대한 입도 분포 변화 및 안정도를 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing the particle size distribution change and stability with respect to time of the oil dispersion prepared in Examples 1 to 4 measured by the dynamic laser light scattering method.

도 2는 동적 레이저 광산란법에 의해 측정한 실시예 6 및 실시예 7에서 제조된 유분산액의 입도 비교 및 시간에 따른 안정도를 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing particle size comparison and stability with time of the oil dispersions prepared in Examples 6 and 7 measured by dynamic laser light scattering.

본 발명은 무기물인 이산화티탄과 산화아연이 분산매 중에 높은 농도로 안정하게 분산된 유분산액, 이의 제조방법 및 이를 함유하는 외용제 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to an oil dispersion in which titanium dioxide and zinc oxide, which are inorganic substances, are stably dispersed at a high concentration in a dispersion medium, a preparation method thereof, and an external preparation composition containing the same.

자외선의 피부에 대한 영향이 알려짐에 따라 자외선 방지 화장품의 추세는 과거에 레저활동 시에 있어 일광 화상(sun burn)의 방지, 즉 과도한 일광 노출을 억제하는 방향에서, 현재 일상 생활에서 자외선을 방어하여 기미, 주근깨 및 주름 등의 생성을 억제하는 방향으로 변화하고 있다.As the effect of UV rays on the skin is known, the trend of anti-UV cosmetics in the past has been to protect against UV rays in daily life, in the direction of preventing sun burn, ie, excessive sun exposure, in leisure activities. It is changing in the direction which suppresses generation | occurrence | production of a blemish, freckles, and wrinkles.

자외선 방어기능을 갖는 소재에는 크게 자외선을 흡수하여 열, 파동, 형광 및 라디칼 등으로 에너지가 변환되는 유기계의 자외선 흡수제와 자외선을 흡수, 산란시키는 무기계 안료인 자외선 산란제로 나눌 수 있다.The material having the ultraviolet protective function can be classified into an organic ultraviolet absorber which absorbs ultraviolet rays and converts energy into heat, waves, fluorescence and radicals, and an ultraviolet scattering agent which is an inorganic pigment that absorbs and scatters ultraviolet rays.

유기계 자외선 흡수제는 주로 UVB(290∼320nm)를 방어하기 위한 것이 많아 UVA(320∼400nm)의 방어를 위한 것보다는 UVB를 방어하기 위한 것이 주류였다. 유기계 자외선 흡수제는 흡광 계수가 높고 효율적으로 자외선을 흡수하지만, 흡수 후에 분해나 중합 반응이 발생하여 피부 안전성 및 자외선 차단의 지속성이 떨어진다. 따라서 이러한 문제로 인하여 배합성분 및 농도의 제한이 뒤따르게 된다.Organic UV absorbers mainly used to defend UVB (290-320 nm), so the main purpose was to defend UVB rather than UVA (320-400 nm). Organic ultraviolet absorbers have high absorption coefficients and efficiently absorb ultraviolet rays, but degradation and polymerization occur after absorption, resulting in poor skin safety and sustainability of UV blocking. Therefore, these problems are followed by limitations of ingredients and concentrations.

무기계 자외선 차단제는 주로 금속 산화물로 이루어져 있으며, 높은 굴절율을 갖기 때문에 빛의 산란효과가 높고, 무기물이기 때문에 유기계 자외선 흡수제와 같은 분해 등의 문제가 적다. 그러나 가시광을 분산하기 때문에 백색이 눈에 띄어 자연스러운 화장마무리가 어렵고, 피부 도포 시에 버석거리는 감이 생기는 단점이 있다.Inorganic sunscreens are mainly composed of metal oxides, and have a high refractive index, so the light scattering effect is high, and since they are inorganic, there are few problems such as decomposition such as organic UV absorbers. However, because of the visible light dispersion, white is conspicuous, and natural makeup is difficult, and there is a disadvantage that a feeling of flutter occurs when the skin is applied.

이러한 자외선 흡수제와 산란제는 모두 각각의 장점과 단점을 함께 갖고 있지만, 그 중에서도 넓은 파장에서 자외선 차단 능력을 가지며 또한 안전성이 높은 무기 자외선 차단제가 자외선 차단 면에서 그 역할이 중요하다고 할 수 있다.These UV absorbers and scattering agents all have advantages and disadvantages, but among them, inorganic UV blockers having high UV protection at a broad wavelength and having high safety may play an important role in UV blocking.

이와 같이, 무기계 자외선 차단제가 일반적으로 자외선 산란제라고 정의되는 것은 자외선의 산란에 의한 자외선 방어효과가 크기 때문이며, 이에 반하여 유기계 자외선 방어제는 자외선 흡수제로 정의된다. As such, the inorganic sunscreen is generally defined as an ultraviolet scattering agent because the UV protection effect due to the scattering of ultraviolet light is large, whereas the organic ultraviolet ray blocking agent is defined as an ultraviolet absorber.                         

무기계 자외선 차단제인 이산화티탄이나 산화아연은 안료의 분류로 백색안료라고 정의되며, 광 산란에 의한 밀폐력이 높은 안료로서, 이들의 광 산란력은 굴절율과 입자 크기에 의해 좌우된다.Titanium dioxide or zinc oxide, which is an inorganic sunscreen, is defined as a white pigment in the classification of pigments, and is a pigment having a high sealing force due to light scattering, and their light scattering power depends on refractive index and particle size.

최근의 연구결과에 따르면 UV를 조사 받으면 이산화티탄과 산화아연은 저에너지 상태(valence band)에서 고에너지 상태(conduction band)로 여기(excitation)된다. 이 경우는 입사되는 여기 에너지(UV)가 에너지 갭보다 클 경우 발생된다. 여기서 에너지 갭이란 것은 이산화티탄, 산화아연의 전자를 여기시키는데 필요한 에너지 크기를 지칭한다. 루타일의 이산화티탄은 3.06eV의 에너지 갭을 갖고 산화아연의 경우 3.23eV의 에너지 갭을 갖는다. 하기의 수학식 1에 따라서 이산화티탄은 405nm, 산화아연은 385nm의 파장에 해당되므로 각각 이산화티탄은 405nm 파장보다 짧은 파장의 자외선을 흡수하게 되며 산화아연은 385nm 파장보다 짧은 파장의 자외선을 흡수하게 된다. 이는 빛의 파장과 에너지가 반비례하기 때문이다. 반면 이산화티탄은 405nm 보다 긴 파장의 자외선을 산란시키며, 산화아연은 385nm 보다 긴 파장의 자외선을 산란시키게 된다.Recent studies show that when UV is irradiated, titanium dioxide and zinc oxide are excited from the low energy state (valence band) to the high energy state (conduction band). This case occurs when the incident excitation energy UV is larger than the energy gap. The energy gap here refers to the amount of energy required to excite the electrons of titanium dioxide and zinc oxide. Rutile titanium dioxide has an energy gap of 3.06 eV and for zinc oxide has an energy gap of 3.23 eV. According to Equation 1 below, since titanium dioxide corresponds to a wavelength of 405 nm and zinc oxide is 385 nm, titanium dioxide absorbs ultraviolet rays shorter than 405 nm and zinc oxide absorbs ultraviolet rays shorter than 385 nm. . This is because the wavelength and energy of light are inversely proportional. Titanium dioxide, on the other hand, scatters ultraviolet rays longer than 405 nm and zinc oxide scatters ultraviolet rays longer than 385 nm.

Figure 112002044049209-pat00001
Figure 112002044049209-pat00001

* λ= 파장(wavelength)* lambda = wavelength

* h = 플랑크상수(Planck's constant) h = Planck's constant

* C = 빛의 속도(speed of light)* C = speed of light

* E = 에너지 갭(energy gap)* E = energy gap

흡수된 에너지는 전자가 저에너지 상태로 저하됨에 따라서 보다 긴 파장(가시광선 등)의 형태로 전환하게 된다.The absorbed energy is converted into a longer wavelength (visible light, etc.) as the electrons are lowered to a low energy state.

한편 이산화티탄과 산화아연은 400nm 이상의 가시광 영역에서는 흡수를 거의 보이지 않게 된다.On the other hand, titanium dioxide and zinc oxide show little absorption in the visible light region of 400 nm or more.

따라서, 이산화티탄이나 산화아연이 자외선 차단분체로서 사용되는 것은, 예전에는 높은 굴절율에 의한 높은 자외선 차단능으로 인한 것이었지만, 최근에 들어서는 UVA, UVB의 자외선 영역에서는 흡수능을 보이고 가시영역에서는 흡수능이 없는 무색의 분체이기 때문임이 최근에 밝혀지고 있다.Therefore, the use of titanium dioxide and zinc oxide as UV blocking powders was previously due to high UV blocking ability due to high refractive index, but in recent years, UVA and UVB have absorption ability in the UV region and no visible ability in the visible region. It is recently discovered that it is a colorless powder.

무기계 자외선 차단제의 특징은 다음과 같다.Features of the inorganic sunscreen are as follows.

우선, 장점으로는, 첫째, UVA와 UVB의 자외선 전 영역에서의 차단 기능을 갖고 있으며, 둘째, 화학적으로 안정하고, 셋째, 독성이 없고 안전성이 높으며, 넷째, 냄새가 없다. 반면에, 단점으로는, 첫째, 가시광을 분산하기 위해 백색이 눈에 띄어 화장의 자연스러운 마무리가 어렵고, 둘째, 퍼짐성이 무겁고 피부에 도포했을 때에 버석거리는 감이 생기며, 셋째, 미립자화 했을 때에 광활성이 높다.First of all, firstly, it has the blocking function in the whole UV area of UVA and UVB, and secondly, it is chemically stable, thirdly, it is not toxic and high in safety, and fourthly, it is odorless. On the other hand, the disadvantages are: first, white is conspicuous in order to disperse visible light, making natural finish of makeup difficult; second, heavy spreading, a feeling of fluffing when applied to the skin; and third, light activity when particulated. high.

따라서 이들 장점을 살리면서 단점을 개선한 소재를 개발하는 것이 중요하다.Therefore, it is important to develop a material that improves these disadvantages while taking advantage of these advantages.

이 때문에 안료의 미립자화, 질감의 개선, 복합화 등의 기술 개발 등, 높은 투명감과 사용감을 만족시키기 위한 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 또한 무기안료의 분산성이나 지속성을 고려한 제형의 개발도 소재개발과 더불어 중요시되고 있다.For this reason, researches for satisfying high transparency and usability, such as development of techniques such as pigment fineness, texture improvement, and complexation, have been continuously conducted. In addition, the development of formulations in consideration of the dispersibility and persistence of inorganic pigments is also important with material development.

무기계의 자외선차단제로 개발된 이산화티탄이나 산화아연은 넓은 영역의 파장에서의 자외선 차폐 효능에도 불구하고 제형으로 사용함에 있어 기능적 측면이나 사용상 측면에 있어 어려움이 많다.Titanium dioxide or zinc oxide, developed as an inorganic sunscreen, has many functional and operational difficulties in its formulation, despite its UV-shielding effectiveness over a wide range of wavelengths.

일반적으로 기존에 개발된 물리적인 무기 자외선차단제인 이산화티탄이나 산화아연은 이른바 '미립자(microfine)'라 하는데 대체적으로 그 지름이 1um 이하이다.Generally, physically developed inorganic sunscreens such as titanium dioxide and zinc oxide are called 'microfine' and generally have a diameter of less than 1 um.

1um 이하의 입자(submicron)는 자외선 차단에 효과적일 뿐만 아니라 빛(가시광선)을 산란시키지 않는다. 따라서, 기초 화장료, 메이크업 화장료 등의 선케어 제품의 응용에 있어 유용하다. 그러나 1um 보다 큰 입자들은 가시광선 영역에서 빛을 산란시키기 때문에 이른바 '백탁현상'(whitening effect)이 발생된다.Submicron particles of less than 1um are not only effective in blocking ultraviolet rays but also scattering light (visible light). Therefore, it is useful in the application of sun care products, such as basic cosmetics and makeup cosmetics. However, particles larger than 1 μm scatter light in the visible region, causing a so-called whitening effect.

그러나 미립자(microfine) 이산화 티탄은 비표면적이 크기 때문에 광활성이 높다. 따라서 화장료에 배합하였을 경우 화장품의 품질이 저하될 뿐만 아니라 피부에 도포되었을 때 피부의 자극을 유발할 수 있다. 일반적으로 미립자 이산화티탄은 빛이 닿으면 마이너스 전기를 띠는 전자와 플러스 전기를 띠는 정공을 만든다. 이 전자와 정공은 매우 강한 환원력과 산화력을 갖고 있어 대기중의 물과 산소로부터 활성산소인 수산기(OH)와 과산소이온(O2 -)을 생성한다. 따라서 화장품 원료로 사용되는 이산화티탄은 대부분 이러한 광활성을 방지하기 위해서 표면처리가 되어 있다. 표면 처리 물질로서 알루미나, 실리카, 지르코늄 또는 금속비누 처리 등을 이용한 표면처리가 있다.However, microfine titanium dioxide has high photoactivity due to its large specific surface area. Therefore, when formulated in cosmetics, not only the quality of the cosmetics may be lowered, but may also cause skin irritation when applied to the skin. In general, particulate titanium dioxide produces negatively charged electrons and positively charged holes when exposed to light. These electrons and holes have very strong reducing and oxidizing power to generate hydroxyl groups (OH) and peroxygen ions (O 2 ), which are active oxygen, from water and oxygen in the atmosphere. Therefore, titanium dioxide, which is used as a raw material for cosmetics, is mostly surface treated to prevent such photoactivity. Surface treatment materials include surface treatment using alumina, silica, zirconium or metal soap treatment.

또한, 이러한 마이크로미터 이하의 나노크기의 입자들은 다음의 몇 가지 문제점을 지니고 있다.In addition, these sub-micron-sized particles have several problems.

즉, 이산화티탄이나 산화아연은 1차 입자를 형성하여 입자의 건조나 파쇄 등의 제조 과정을 거치면서 또는 저장이나 여러 가지의 과정을 거치면서 쉽게 회합체(agglomerate)를 형성한다. 이러한 회합체는 다시 서로 회합하게 되어 더 큰 입자를 형성하게되며 이를 '클럼프(clump)'라고 한다. 이러한 클럼프는 일반적으로 입자의 크기가 1um보다 훨씬 크다. 결국 이들 회합체는 이산화티탄, 산화아연이 갖고 있는 본래의 자외선차단 기능을 감소시키며 피부 위에 도포되었을 경우 백탁 현상을 증가시킨다. '미립화(microfine)'된 입자들은 서로 회합되어 서서히 '덩어리(agglomeration)'나 '더스팅(dusting)'이 생성되면서 자외선 차단 기능을 나타내지 못하게 된다.That is, titanium dioxide or zinc oxide forms primary particles to easily form agglomerates during the manufacturing process such as drying or crushing the particles or during storage or various processes. These associations again associate with each other to form larger particles, which are called 'clumps'. Such clumps generally have a particle size much greater than 1 um. Eventually, these associations reduce the inherent sunscreen function of titanium dioxide and zinc oxide and increase the cloudiness when applied over the skin. 'Microfine' particles are associated with each other and gradually produce 'agglomeration' or 'dusting', which do not exhibit UV protection.

이산화티탄은 입자 크기의 차이 때문에 1차 입자 크기가 200∼300nm의 안료급의 이산화티탄, 100nm 이하의 미립자 이산화티탄으로 나눠진다. 안료급의 이산화티탄에 비교해서 미립자 이산화티탄은 가시광의 영역에서 투명성이 증가한다. 안료급의 이산화티탄은 은폐력이 상대적으로 크며, 100nm 이하의 미립자 이산화티탄은 가시광의 영역에서 산란능력이 저하되어 투명성이 증가되며, 자외선 방어능력이 증가한다. 이산화티탄의 구조는 아나타스(anatase)와 금홍석(rutile)의 두 가지로 존재하며 결정구조와 그 결정구조에 따른 물리적 차이는 다음과 같다.Titanium dioxide is divided into pigment grade titanium dioxide having a primary particle size of 200 to 300 nm and particulate titanium dioxide having a particle size of less than 100 nm because of the difference in particle size. Compared with pigment grade titanium dioxide, particulate titanium dioxide has increased transparency in the visible light region. Pigment-grade titanium dioxide has a relatively high hiding power, and fine particle titanium dioxide of 100 nm or less has a high scattering ability in the visible light region, thereby increasing transparency and increasing ultraviolet defense ability. There are two structures of titanium dioxide, anatase and rutile, and the physical differences according to the crystal structure and its crystal structure are as follows.

아나타스는 결정단위가 꼭지점끼리(점접촉) 연결되어 있는 결정이고, 금홍석은 결정 단위가 측면모서리끼리(선접촉) 연결되어 있는 결정 모양이며, 하기 표 1에 이들의 물성을 비교하였다.Anatas is a crystal in which crystal units are connected with vertices (point contact), and rutile is a crystal shape in which crystal units are connected with side edges (line contact), and their properties are compared in Table 1 below.

이산화티탄의 결조 구조에 따른 물성 비교Comparison of Properties According to the Structure of Titanium Dioxide 아나타스Anatas 금홍석Rutile color 흑갈색, 노랑, 파랑Dark brown, yellow, blue 검정, 붉은 갈색(굵은 결정)Black, Reddish Brown (Coarse Crystals) 노랑(얇은 결정)Yellow (Thin Crystal) 투명도transparency 불투명opacity 투명Transparency 결정decision 정방정계(Tetragonal)Tetragonal 정방정계(Tetragonal)Tetragonal 경도Hardness 5.5∼65.5 to 6 6∼6.56 to 6.5 줄무늬색Striped color 흰색White 갈색Brown 비중importance 3.8∼3.93.8 to 3.9 4.24.2 밴드 갭(Band Gap) 에너지Band Gap Energy 3.23eV3.23 eV 3.02eV3.02 eV 사용처Where to use 광촉매 재료Photocatalyst material 백색도료, 안료White paint, pigment

자외선을 차단하는 기능은 자외선을 산란하는 효과와 흡수하는 효과의 복합적 메커니즘으로 이루어진다. 단파장의 자외선에서는 주로 흡수에 의한 효과가 나타나며, 반면에 장파장의 자외선에서는 분산기능이 지배적으로 나타난다. 미립자 이산화티탄의 자외선 차단에서 흡수효과와 분산효과가 모두 효과적으로 나타나기 위한 입자의 크기가 존재하는데 약 70∼190nm 정도로 알려져 있다. 또한 미립자 이산화티탄의 분산성 향상, 광촉매 반응 억제, 피부 접촉감 개선, 내수성 향상, 발유성 향상을 위해 실리콘, 금속비누, 불소 화합물, 실리카, 알루미나 등 여러 가지 표면처리가 이루어진다. 분산성에서는 100nm 이하의 미립자는 2차 응집을 형성하는 경우가 많다. 이러한 응집체는 입자 크기가 큰 이산화티탄으로 거동이 나타나기 때문에 기대하는 자외선 차단 효과를 발휘할 수 없게 된다. 이러한 입자의 생성으로 인하여 '덩어리(agglomeration)'나 '더스팅(dusting)'이 생성됨으로써, 이를 함유하는 화장료에 있어서도 나쁜 영향을 주게 되며, 또한 화장료의 안정성과 보관 중의 제형의 안정도를 감소시키게 된다. 이처럼 자외선 차단용 무기 입자들의 입자 성장에 따른 '덩어리(agglomeration)'와 '더스팅(dusting)'은 효과적 자외선 차단제인 무기 입자들의 제형화 및 자외선 차단능에 결정적인 요인이다. 이러한 '덩어리(agglomeration)'나 '더스팅(dusting)'과 같은 입자의 뭉침 현상을 방지하기 위한 기술은 효과적인 무기 자외선 차단제를 개발하기 위해서 필수적이다. 따라서 높은 분산성과 분산 상태의 안정성이 중요한 열쇠가 된다. 즉, 분산매에서의 분산성을 올리기 위한 표면처리로서 유상에서의 분산성을 높이기 위해 알루미늄스테아레이트 등의 표면처리나 수상에서의 분산성을 높이기 위해 실리카, 친수성 고분자 등을 이용한 표면처리를 하는 기술이 개발되어 있다.The ability to block UV rays consists of a complex mechanism of scattering and absorbing UV rays. In the short wavelength ultraviolet light, the effect is mainly due to absorption, while in the long wavelength ultraviolet light, the dispersing function is dominant. Particle size exists to effectively exhibit both absorption and dispersion effects in the ultraviolet ray shielding of particulate titanium dioxide, which is known to be about 70-190 nm. In addition, various surface treatments such as silicon, metal soap, fluorine compound, silica, and alumina are performed to improve dispersibility of fine particle titanium dioxide, suppress photocatalytic reaction, improve skin contact, improve water resistance, and improve oil repellency. In dispersibility, fine particles of 100 nm or less often form secondary aggregation. Such agglomerates exhibit the behavior of titanium dioxide having a large particle size, and thus cannot exhibit the expected sunscreen effect. The formation of these particles produces 'agglomeration' or 'dusting', which adversely affects the cosmetics containing them, and also reduces the stability of the cosmetics and the stability of the formulation during storage. . As described above, 'agglomeration' and 'dusting' due to the growth of inorganic particles for UV protection are crucial factors in formulating and blocking UV rays of inorganic particles, which are effective sunscreens. Techniques for preventing particle aggregation such as 'agglomeration' and 'dusting' are essential for developing effective inorganic sunscreens. Therefore, high dispersion and stability of dispersion state are important keys. That is, as a surface treatment for enhancing the dispersibility in the dispersion medium, a technique for surface treatment using aluminum stearate or the like to improve dispersibility in the oil phase or silica or hydrophilic polymer to increase the dispersibility in the water phase Developed.

기존에 여러 분산시스템의 개발이 이루어져 있으나 실질적으로 여러 썬(sun) 제형, 즉 로션, 크림, 스프레이 등과 퍼스널 제품인 핸드크림, 바디 크림 등에 응용이 가능한 안정한 분산시스템은 개발되지 않았다. 뿐만 아니라 기존에 입자의 뭉침 현상을 방지하기 위해서 고융점의 에스테르계 오일 등을 이용하여 최종 분산상태가 고점도의 젤 상태인 것이 개발되어 있다(미국등록특허 제6,261,713호). 그러나 이러한 분산상태에서의 분산입자는 실질적으로 상온에서 안정한 입자의 상태를 보이지만 온도가 상승하면 분자 운동의 활동성 증가로 인하여 입자의 뭉침 현상이 발생할 수 있다. 실질적으로 화장료 제형의 제조시 유화 및 가용화 시의 온도는 대개 70∼80℃에서 이루어지기 때문에, 분산된 이산화티탄이나 산화아연의 온도에 의한 영향으로 인하여 덩어리(agglomeration) 현상이 발생할 수 있다.Although various dispersion systems have been developed, a stable dispersion system has not been developed that can be applied to various sun formulations such as lotions, creams, sprays, and personal hand creams and body creams. In addition, in order to prevent agglomeration of particles in the past, a high viscosity gel state using a high melting point ester oil or the like has been developed (US Patent No. 6,261,713). However, the dispersed particles in the dispersed state substantially shows a stable state of the particles at room temperature, but as the temperature increases, the aggregation of particles may occur due to the increase in the activity of molecular motion. Substantially, since the temperature during emulsification and solubilization during the preparation of the cosmetic formulation is usually at 70 to 80 ° C., agglomeration may occur due to the influence of the temperature of dispersed titanium dioxide or zinc oxide.

또한 이산화티탄을 분산매에 분산한 후 적절한 분산제를 가하고 충분히 교반한 다음 사용 전에 밀링기를 이용하여 미세 입자로 분산을 실시하는 연구도 진행되었다(미국등록특허 제5,573,753호).In addition, after dispersing the titanium dioxide in the dispersion medium, an appropriate dispersant was added and sufficiently stirred, and then a study was conducted to disperse the fine particles using a mill before use (US Patent No. 5,573,753).

아울러 이산화티탄의 표면에 인지질을 코팅하여 화장료 중량 대비 이산화티탄 0.5∼50 중량%를 함유할 수 있는 분산 시스템이 개발되어 있으며, 이는 이산화티탄 표면을 인지질로 코팅함으로써 입자의 뭉침을 어느 정도 방지할 수 있는 분산 시스템이다(미국등록특허 제5,817,298호).In addition, a dispersion system has been developed that can contain 0.5 to 50% by weight of titanium dioxide relative to the weight of cosmetics by coating phospholipid on the surface of titanium dioxide, which can prevent the aggregation of particles to some extent by coating the surface of titanium dioxide with phospholipid Distributed system (US Pat. No. 5,817,298).

그러나 이러한 기존에 개발된 분산 기술 중에서 무기계 자외선 차단제의 분산 시스템의 안정화 기술 및 경시변화가 장기간 동안 안정함을 보이는 연구는 이루어지지 않았다.However, among these existing dispersion technologies, no studies showing stabilization techniques and changes over time for the dispersion system of inorganic sunscreens have been stable for a long time.

이에 따라 본 발명에서는 이러한 무기계 자외선 차단제인 이산화티탄과 산화아연 등의 뭉침 현상을 방지할 수 있는 시스템의 개발과 안정성의 확보를 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to develop a system capable of preventing agglomeration of titanium dioxide and zinc oxide, which are inorganic sunscreens, and to secure stability.

이에 무기계 자외선 차단제인 이산화티탄, 산화아연 입자의 응집을 방지하기 위한 분산매 및 분산제와의 관계를 규명함으로써 안정한 분산계를 설계할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors have found that a stable dispersion system can be designed by identifying a relationship between a dispersion medium and a dispersant for preventing aggregation of titanium dioxide and zinc oxide particles, which are inorganic sunscreens, and completed the present invention.

따라서, 본 발명의 목적은 안정한 무기계 자외선 차단제의 분산계를 설계하고, 이의 안정성을 향상시킴으로써 효과적인 자외선의 차단 능력을 갖는 안정적인 유분산액을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to design a stable dispersion system of inorganic sunscreens and to improve their stability to provide a stable oil dispersion having effective ultraviolet blocking ability.

본 발명의 또 다른 목적은 무기계 자외선 차단제를 친유성의 용매에 분산함에 있어서 적절한 분산제를 적절한 농도로 첨가하여 저점도의 분산상을 제조하는 방법을 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a method for preparing a low viscosity dispersed phase by adding an appropriate dispersant at an appropriate concentration in dispersing an inorganic sunscreen agent in a lipophilic solvent.                         

본 발명의 다른 목적은 무기계 자외선 차단제를 분산매로서 친유성의 용매에 분산하여 연속식 고압, 고속 밀링기를 통하여 입자 크기를 축소하여 수십에서 수백 나노미터 크기로 제조하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing an inorganic sunscreen in a lipophilic solvent as a dispersion medium to reduce the particle size through a continuous high pressure, high speed mill to produce a size of several tens to hundreds of nanometers.

따라서, 본 발명의 목적은 상기의 안정한 무기계 자외선 차단제를 함유하는 유분산액을 함유하는 피부 외용제 조성물을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a skin external preparation composition containing an oil dispersion containing the above stable inorganic sunscreen agent.

본 발명은 무기계 자외선 차단제가 분산되어 있는 자외선 차단 유분산액 및 상기 유분산액의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a sunscreen oil dispersion in which an inorganic sunscreen is dispersed and a method for producing the oil dispersion.

또한 본 발명은, 상기 유분산액을 이용한 자외선 차단제 및 안정화 기술에 관한 것이다.The present invention also relates to a sunscreen and stabilization technology using the oil dispersion.

또한, 본 발명은 상기 안정화된 유분산액을 함유하는 자외선 차단용 외용제 조성물을 제공한다. 바람직하게는, 본 발명의 자외선 차단제는 이산화티탄 또는 산화아연이다. 본 발명에서의 자외선 차단 성분인 이산화 티탄 또는 산화 아연 등은 광활성의 방지를 위해서 무기 물질과 유기 물질이 코팅되어 있는 상태이며, 무기계 자외선 차단제인 입자가 분산된 유분산액은 상온에서 저점도로서 이에 전단력을 가하면 점도가 하강하는 전형적인 식소트로픽(thixotropic) 구조의 성질을 나타냄을 특징으로 한다.In addition, the present invention provides an external composition for sunscreen containing the stabilized oil dispersion. Preferably, the sunscreen of the invention is titanium dioxide or zinc oxide. In the present invention, titanium dioxide or zinc oxide, which is a UV blocking component, is coated with inorganic and organic materials to prevent photoactivity, and an oil dispersion in which particles of an inorganic UV blocking agent are dispersed has a low viscosity at room temperature and thus shear force. The addition is characterized by the characteristic of a typical thixotropic structure in which the viscosity decreases.

또한 상기한 무기입자를 함유한 유분산액은 약 6 개월 간 초기의 입자 분산상태가 유지됨을 특징으로 한다.In addition, the oil dispersion containing the inorganic particles is characterized in that the initial particle dispersion state is maintained for about 6 months.

본 발명의 무기계 자외선 차단제의 유분산액 제조방법은 다음의 단계로 이루 어진다.The process for producing the oil dispersion of the inorganic sunscreen of the present invention consists of the following steps.

먼저, 적절한 분산제를 분산매에 부가한 후 교반하여 농도가 일정하게 유지되도록 하여 친유성 상을 만드는 단계; 무기계 자외선 차단제를 상기 친유성 상에 부가하여 교반하여 무기계 자외선 차단제를 친유성상에서 습윤(wetting)시키고 동시에 입자의 축소를 위해서 비드를 이용한 밀링을 가하는 습윤 공정 및 분산 단계; 상기 둘째 단계에서 분산된 무기계 자외선 차단제 유분산액을 비드와 분리하는 단계; 분리 후 무기계 자외선 차단제의 농도가 일정하게 되도록 교반하는 정상상태 단계; 및 무기계 자외선 차단제가 분산매와의 일정한 혼합을 이룸으로써 분산제가 무기계 자외선 차단제의 표면에 일정한 농도로 흡착을 이루는 정상 상태에 도달한 후 고에너지를 가하여 응집된 입자를 분리 및 안정화하는 단계;이다.First, adding a suitable dispersant to the dispersion medium, followed by stirring to maintain a constant concentration to form a lipophilic phase; A wet process and a dispersion step of adding and stirring an inorganic sunscreen to the lipophilic phase to wet the inorganic sunscreen in the lipophilic phase and simultaneously milling with beads for shrinking the particles; Separating the inorganic sunscreen dispersion dispersed in the second step from the beads; A steady state step of stirring so that the concentration of the inorganic sunscreen is constant after separation; And separating and stabilizing the aggregated particles by applying high energy after reaching a steady state in which the inorganic sunscreen is formed at a constant concentration on the surface of the inorganic sunscreen by forming a constant mixing with the dispersion medium.

상기의 유분산액은 무기계 자외선 차단제를 0.1∼70중량% 만큼 함유한다. 예를 들어, 이산화티탄은 0.1∼60 중량%, 바람직하게는 20∼50 중량%, 산화아연은 0.1∼70 중량%, 바람직하게는 30∼60중량% 함유할 수 있다. 또한 이들을 혼합하여 사용 가능하다. 0.1 중량% 미만이 되면 기대하는 효과를 가질 수 없고, 반면에 70 중량%를 초과하면 분산이 제대로 행해지지 않는 문제가 있다.The oil dispersion contains 0.1 to 70% by weight of an inorganic sunscreen. For example, titanium dioxide may contain 0.1 to 60% by weight, preferably 20 to 50% by weight, and zinc oxide to 0.1 to 70% by weight, preferably 30 to 60% by weight. Moreover, these can be mixed and used. If it is less than 0.1% by weight can not have the expected effect, whereas if it exceeds 70% by weight there is a problem that the dispersion is not performed properly.

또한 본 발명의 분산매로는 에스테르계 오일 또는 실리콘 오일을 사용할 수 있다.In addition, an ester oil or a silicone oil may be used as the dispersion medium of the present invention.

본 발명에 있어서 분산제의 첨가량은 전체 유분산액의 총중량의 0.1∼20중량%, 바람직하게는 2∼15중량% 함유함을 특징으로 한다. 0.1 중량% 미만이 되면 기대하는 효과를 얻을 수 없고, 20 중량%를 초과하면 제형화가 어려운 문제가 있다. The amount of the dispersant added in the present invention is characterized by containing 0.1 to 20% by weight, preferably 2 to 15% by weight of the total weight of the total oil dispersion. If it is less than 0.1% by weight, the expected effect cannot be obtained, and if it exceeds 20% by weight, there is a problem that formulation is difficult.                     

예를 들어, 본 발명의 마이크로 이산화티탄의 유분산액의 제조 방법을 상세히 설명하면 하기와 같다.For example, the manufacturing method of the oil dispersion of the micro titanium dioxide of this invention is demonstrated in detail as follows.

첫째, 적절한 분산제를 분산매에 부가한 후 50∼200rpm의 속도로 2∼3 시간 충분히 교반하여 농도가 일정하게 유지되도록 하는 단계이다. 교반은 일반적인 믹서기, 이를테면 패들믹서(peddle mixer)를 이용한다. 또한 반응기에 배플(baffle)을 설치하여 교반하면 혼합이 원활히 이루어질 수 있다. 둘째, 이산화티탄을 총 중량 대비 0.1∼60중량%로 친유성 상에 부가하여 충분한 시간 동안 교반하여 이산화티탄을 친유성상에서 습윤(wetting)시키는 단계이다. 이 단계에서는 습윤과 동시에 1차적으로 입자의 축소를 위해서 비드를 이용한 밀링을 가한다. 비드는 일반적으로 내충격성 및 마모성이 적은 지르코늄을 사용한다. 비드의 크기는 약 10∼30mm가 적절하다. 비드의 투입 양은 유분산액과 비드의 부피비가 2∼3:1이 됨이 적절하다. 셋째, 상기 둘째 단계에서 분산된 이산화티탄 유분산액을 비드와 분리한다. 분리 후 이산화티탄의 농도가 일정하도록 2차로 교반을 실시한다. 이는 상기 첫째 단계와 같은 방법으로 수행한다. 넷째, 이산화티탄이 분산매와의 일정한 혼합을 이룸으로써 분산제는 이산화티탄의 표면에 일정한 농도로 흡착을 이루게 된다. 이러한 정상 상태에 도달한 후 고에너지를 가하여 응집된 입자를 분리 및 안정화시킨다.First, a suitable dispersant is added to the dispersion medium, followed by sufficient stirring for 2 to 3 hours at a speed of 50 to 200 rpm to maintain a constant concentration. Agitation uses a common mixer, such as a paddle mixer. In addition, when the baffle (baffle) is installed in the reactor, the mixing can be made smoothly. Secondly, titanium dioxide is added to the lipophilic phase at 0.1 to 60% by weight based on the total weight and stirred for a sufficient time to wet the titanium dioxide in the lipophilic phase. In this step, milling with beads is applied to wet and simultaneously shrink the particles. Beads generally use zirconium with low impact and low wear. The size of the beads is appropriately about 10-30mm. It is appropriate that the input amount of beads is 2 to 3: 1 by volume ratio of oil dispersion and beads. Third, the titanium dioxide dispersion dispersed in the second step is separated from the beads. After separation, agitation was performed in a secondary manner so that the concentration of titanium dioxide was constant. This is done in the same way as the first step. Fourth, the titanium dioxide is a constant mixing with the dispersion medium, so that the dispersant is adsorbed at a constant concentration on the surface of the titanium dioxide. After reaching this steady state, high energy is added to separate and stabilize the aggregated particles.

상기 제조방법의 첫째 단계와 둘째 단계에서, 분산제를 분산매에 먼저 혼합하고 무기계 자외선 차단제 성분을 첨가할 수도 있고, 분산매에 무기계 자외선 차단제 성분을 첨가한 후 습윤 및 분산을 원활하게 하기 위해 분산제를 첨가할 수도 있다. 바람직하게는 분산제를 분산매에 먼저 첨가하고 무기계 자외선 차단제 성분 을 더 첨가하는 것이다.In the first and second steps of the manufacturing method, the dispersant may be first mixed with the dispersion medium and the inorganic sunscreen component may be added, and the inorganic sunscreen component may be added to the dispersion medium, and then the dispersant may be added to facilitate the wetting and dispersing. It may be. Preferably, the dispersant is first added to the dispersion medium, followed by further addition of the inorganic sunscreen component.

고에너지를 가할 수 있는 방법은 다이노밀 및 마이크로플루다이저 (Microfluidics. Inc.) 등의 장치를 이용할 수 있다. 이러한 고에너지의 분산기는 크게 정치식(batch type)과 연속식(continuos type)으로 구분할 수 있다. 공정의 효율성 및 경제성을 고려하면 연속식이 정치식보다 우수하지만 연속식의 경우 분산 및 입자 축소의 효율을 반드시 고려해야 한다.As a method of applying high energy, devices such as dynomil and microfluidics (Microfluidics. Inc.) may be used. These high energy dispersers can be largely divided into batch type and continuous type. Considering the efficiency and economics of the process, continuous is better than stationary, but in the case of continuous the efficiency of dispersion and particle reduction must be taken into account.

이러한 여러 단계를 거쳐 수십에서 수백 나노미터의 입자 크기를 유지하는 무기계 자외선 차단제의 투명한 미세입자의 유분산액을 제조할 수 있으며, 본 발명은 이러한 상기의 무기계 자외선 차단제, 예를 들어 이산화티탄, 산화아연의 미세 유분산액의 제조 방법을 특징으로 한다.Through these various steps, it is possible to prepare a dispersion of transparent fine particles of an inorganic sunscreen which maintains a particle size of several tens to hundreds of nanometers, and the present invention provides such inorganic sunscreens such as titanium dioxide and zinc oxide. It is characterized by a method for producing a fine oil dispersion.

본 발명에서 제시된 이산화티탄, 산화아연, 분산매 및 분산제는 다음의 표 2에 나타내었다.The titanium dioxide, zinc oxide, dispersion medium and dispersant presented in the present invention are shown in Table 2 below.

성분(상표명)Ingredient (trade name) INCI INCI 출처source 분산매Dispersion Finsolv TNFinsolv TN C12~15 알킬벤조에이트(Alkyl Benzoate)C12-15 Alkyl Benzoate Fintex Inc.Fintex Inc. ININININ 이소노닐이소노나노에이트 (Isononyl Isononanoate)Iononyl Isononanoate DUBIOS Inc.DUBIOS Inc. IPMIPM 이소프로필미리스트레이트 (Iso propyl Myristrate)Iso propyl myristrate ODOODO 옥틸도데실올레이트(Octyl Dodecyl Oleate)Octyl Dodecyl Oleate DC345DC345 사이클로메치콘(Cyclo Methicone)Cyclo Methicone Dow CorningDow Corning 이산화티탄Titanium dioxide M170M170 이산화티타늄(Titanium dioxide)/ 산화알루미늄(aluminium oxide)/ 디메치콘(demethicone)Titanium dioxide / aluminum oxide / demethicone Kemira Inc.Kemira Inc. TTO S-2TTO S-2 이산화티타늄(Titanium dioxide)/ 수산화알루미늄(aluminium hydroxide)/ 산화지르코늄(zirconium oxide)/ 스테아르산(stearic acid)Titanium dioxide / aluminum hydroxide / zirconium oxide / stearic acid Ishihara Sangyo Kaisha Ltd.Ishihara Sangyo Kaisha Ltd. 산화아연Zinc oxide Zinc OxideZinc oxide 산화아연(Zinc oxide)/디메치콘(dimethicone)Zinc oxide / dimethicone ㈜석경Seokkyung Co., Ltd. 분산제Dispersant Abil EM 90Abil EM 90 세틸(Cetyl) PEG/PPGCetyl PEG / PPG EMALEX SS 5050EMALEX SS 5050 폴리옥시에틸렌-메틸폴리실록산 코폴리머 (Polyoxyethylene-MethylpolySiloxane copolymer)Polyoxyethylene-MethylpolySiloxane copolymer Nihon Emulsion Co.Ltd.Nihon Emulsion Co.Ltd. Hexaglyn PR-15Hexaglyn PR-15 폴리헥사글리세린 레시놀레이트 (Poly hexaglycerin recinolate)Poly hexaglycerin recinolate NIKKO Chemical Co., Ltd.NIKKO Chemical Co., Ltd.

상기의 무기계 자외선 차단제에 대해서 안정한 유분산액을 형성하는 분산제와 분산매의 조합은 하기와 같다.The combination of the dispersing agent and dispersion medium which form a stable oil dispersion with respect to the said inorganic type sunscreen is as follows.

먼저, 이산화티탄을 사용할 경우, 이산화티탄 M170일 때에는 에스테르계 오일의 분산매와 분산제로 Hexaglyn PR-15가 바람직하며, 이산화티탄 TTO S-2의 경우에는 실리콘계 오일의 분산매와 분산제로 EMALEX SS5050이 바람직하다.First, in the case of using titanium dioxide, Hexaglyn PR-15 is preferred as a dispersion medium and a dispersant of an ester oil in the case of titanium dioxide M170, and EMALEX SS5050 is preferred as a dispersion medium and a dispersant of a silicone oil in the case of titanium dioxide TTO S-2. .

또한, 산화아연을 사용할 경우에는 에스테르계 오일-Hexaglyn PR-15 및 실리콘계 오일-EMALEX SS5050 모두 바람직하다.In addition, when using zinc oxide, both ester oil-Hexaglyn PR-15 and silicone oil-EMALEX SS5050 are preferable.

본 발명의 미세화된 이산화티탄, 산화아연의 유분산액은 광활성의 방지를 위해서 입자 표면이 무기, 유기 물질로 표면 처리된 이산화티탄, 산화아연을 사용하였다.The finely divided titanium dioxide and zinc oxide oil dispersion of the present invention used titanium dioxide and zinc oxide whose surface was treated with inorganic or organic materials to prevent photoactivity.

표면처리 물질은 분산매가 친유성이므로 이에 적합한 친유성의 코팅 물질로 이루어져 있다. 대표적인 유기 코팅물질로는 디메틸디메톡시실란, 디메치콘, 메치콘, 폴리실록산 등의 실리콘계와 스테아르산, 올레산, 리놀레산 등 지방산류의 코팅제가 가능하며, 무기 코팅물질로서는 수산화알루미늄, 지르코늄 등이 가능하다.The surface treatment material is composed of a lipophilic coating material suitable for the dispersion medium is lipophilic. Typical organic coating materials include silicone-based coatings such as dimethyldimethoxysilane, dimethicone, methicone, polysiloxane, and fatty acids such as stearic acid, oleic acid, and linoleic acid, and inorganic coating materials such as aluminum hydroxide and zirconium.

또한, 본 발명의 외용제 조성물은 미세 입자로 분산된 자외선 차단 유분산액을 조성물 총 중량에 대하여 0.1∼60 중량%의 양으로 함유하는 것을 특징으로 한다.In addition, the external preparation composition of the present invention is characterized by containing the sunscreen dispersion dispersed in fine particles in an amount of 0.1 to 60% by weight based on the total weight of the composition.

본 발명의 이산화티탄, 산화아연의 미세 유분산액을 이용한 외용제 조성물은 그 제형에 있어서 특별히 한정되는 바가 없으며, 예를 들면, 유연화장수, 영양화장수, 마사지크림, 영양크림, 팩, 젤 또는 피부 점착타입의 화장료, 립스틱, 메이컵 베이스, 파운데이션 등의 제형을 갖는 화장료, 샴푸, 린스, 바디크렌저, 비누 등의 세정료 조성물일 수 있으며, 또한, 로션, 연고, 겔, 크림, 패취 또는 분무제와 같은 경피 투여형 제형일 수 있다.The external composition using the fine dispersion of titanium dioxide and zinc oxide of the present invention is not particularly limited in the formulation, for example, softening longevity, nourishing longevity, massage cream, nourishing cream, pack, gel or skin adhesive type It may be a cleaning composition such as cosmetics, shampoos, rinses, body cleansers, soaps, and the like having cosmetic formulations such as cosmetics, lipsticks, makeup bases, foundations, and the like, and also, transdermals such as lotions, ointments, gels, creams, patches or sprays. Dosage forms.

이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명하나 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to this.

<실시예 1> M170의 Finsolv TN 오일 분산액Example 1 Finsolv TN Oil Dispersion of M170

분산제인 폴리헥사글리세린 레시놀레이트(상품명: Hexaglyn PR-15, 제조사: Nikko Chemical Co., Ltd. 이하 'Hexaglyn PR-15'라 칭함) 40g을 분산매인 C12∼15 알킬벤조에이트(상품명: Finsolv TN, 제조사: Fintex Inc. 이하 'Finsolv TN'이라 칭함) 240g에 가하고 50∼200 rpm의 속도로 2∼3 시간 교반하여 농도가 일정하게 되도록 하였다. 여기에 이산화티탄(상품명: M170, 제조사: Kemira 사, 이하 'M170'이라 칭함) 120g을 첨가하였다. 일정한 농도를 유지하기 위해 패들믹서를 이용하여 교반을 하여 M170이 분산매에 일정하게 섞이도록 하였다. 이때 반응기에 차단막을 설치하여 난류를 일으킴으로써 교반 시간을 단축할 수 있었다.40 g of polyhexaglycerin resinoleate (trade name: Hexaglyn PR-15, manufacturer: Nikko Chemical Co., Ltd., hereinafter referred to as 'Hexaglyn PR-15') as a dispersion medium C 12-15 alkylbenzoate (trade name: Finsolv) TN, manufacturer: Fintex Inc. (hereinafter referred to as Finsolv TN)) was added to 240 g and stirred at a rate of 50 to 200 rpm for 2 to 3 hours to maintain a constant concentration. 120 g of titanium dioxide (trade name: M170, manufacturer: Kemira, hereinafter referred to as 'M170') was added thereto. In order to maintain a constant concentration was stirred using a paddle mixer to ensure that M170 was constantly mixed in the dispersion medium. At this time, by installing a blocking membrane in the reactor to cause turbulence it was possible to shorten the stirring time.

충분한 시간동안 습윤이 일어날 수 있도록 교반을 실시한 후 1차 크기축소를 일으키기 위해서 볼 밀을 이용하였다. 볼 밀에 사용되는 지르코늄 비드는 약 30mm 크기를 사용하였다. 비드의 투입 양은 유분산액과 비드의 부피비가 2∼3:1이 되도록 하였다.The ball mill was used to cause primary size reduction after stirring to allow wetting for a sufficient time. Zirconium beads used in the ball mill used a size of about 30 mm. The amount of beads added was such that the volume ratio of the oil dispersion and the beads was 2-3: 1.

이후 비드와 유분산액을 분리한 다음 분산제 Hexaglyn PR-15가 M170에 균일하게 흡착할 수 있도록 1시간 동안 교반한 후 고압, 연속식 수직 밀을 이용하여 미세 분산을 실시하였다. 이때 비드는 약 3∼5um 크기를 사용하였다. 1차 분산 후 오랜 시간이 지나면 유분산액의 침전현상이 발생할 수 있으므로 2차 미분산을 실시하기 전에 교반기를 이용하여 교반하여 농도를 일정하게 유지하고 동시에 분산제가 이산화티탄에 균일하게 흡착할 수 있도록 하였다.Thereafter, the beads and the oil dispersion were separated and then stirred for 1 hour to uniformly adsorb the dispersant Hexaglyn PR-15 onto M170, and then fine dispersion was performed using a high pressure, continuous vertical mill. At this time, the beads used a size of about 3 ~ 5um. Precipitation of oil dispersion can occur after a long time after the first dispersion. Therefore, before the second microdispersion, stirring is carried out using a stirrer to maintain a constant concentration, and at the same time, the dispersant can be uniformly adsorbed onto titanium dioxide. .

<실시예 2> M170의 ININ 오일분산액Example 2 ININ Oil Dispersion of M170

분산제인 Hexaglyn PR-15 40g을 분산매인 이소노닐이소노나노에이트(상품명: ININ, 제조사: Dubios Inc. 이하 'ININ'이라 칭함) 240g에 첨가하고 50∼200 rpm의 속도로 2∼3 시간 교반하여 농도가 일정하게 되도록 하였다. 여기에 M170 120g을 첨가하였다. 일정한 농도를 유지하기 위해 패들믹서를 이용하여 교반하여 M170이 분산매에 일정하게 섞이도록 하였다. 이때 반응기에 차단막을 설치하여 난류를 일으킴으로써 원활한 교반할 수 있었다. 40 g of Hexaglyn PR-15, a dispersant, was added to 240 g of isononyl isononanoate (trade name: ININ, manufactured by Dubios Inc., hereinafter referred to as 'ININ'), and stirred for 2 to 3 hours at a speed of 50 to 200 rpm. The concentration was made constant. 120 g of M170 was added thereto. In order to maintain a constant concentration was stirred using a paddle mixer to ensure that M170 was constantly mixed in the dispersion medium. At this time, it was possible to smoothly stir by installing a blocking membrane in the reactor to cause turbulence.

충분한 시간동안 습윤이 일어날 수 있도록 교반한 다음 1차 크기축소를 일으키기 위해서 볼 밀을 이용하였다. 볼 밀에 사용되는 지르코늄 비드는 약 30mm 크기를 사용하였다. 비드의 투입 양은 유분산액과 비드의 부피비가 2∼3:1이 되도록 하였다.The ball mill was used to stir for a sufficient time and to cause first size reduction. Zirconium beads used in the ball mill used a size of about 30 mm. The amount of beads added was such that the volume ratio of the oil dispersion and the beads was 2-3: 1.

이후 비드와 유분산액을 분리한 후 1시간 동안 교반한 다음 고압, 연속식 수직 밀을 이용하여 미분산을 실시하였다. 이때 비드는 약 3∼5um 크기를 사용하였다. 1차 분산 후 오랜 시간이 지나면 유분산액의 침전현상이 발생할 수 있으므로 2차 미분산을 실시하기 전에 패들 교반기를 이용하여 교반함으로써 농도를 일정하게 유지하였다.Thereafter, the beads and the oil dispersion were separated, and then stirred for 1 hour, and then microdispersion was performed using a high pressure, continuous vertical mill. At this time, the beads used a size of about 3 ~ 5um. Since a long time after the first dispersion may cause precipitation of the oil dispersion, the concentration was kept constant by stirring using a paddle stirrer before performing the second microdispersion.

<실시예 3> M170의 IPM 오일 분산액Example 3 IPM Oil Dispersion of M170

분산제인 Hexaglyn PR-15 40g을 분산매인 이소프로필미리스트레이트(상품명: IPM, 이하 'IPM'이라 칭함) 240g에 첨가하고 50∼200 rpm의 속도로 2∼3 시간 교반하여 농도가 일정하게 되도록 하였다. 여기에 M170 120g을 첨가하였다. 일정한 농도를 유지하기 위해 패들믹서를 이용하여 교반하여 M170이 분산매에 일정하게 섞이도록 하였다. 40 g of Hexaglyn PR-15 as a dispersant was added to 240 g of isopropylmyrilate (trade name: IPM, hereinafter referred to as 'IPM') as a dispersion medium, and stirred at a speed of 50 to 200 rpm for 2-3 hours to keep the concentration constant. 120 g of M170 was added thereto. In order to maintain a constant concentration was stirred using a paddle mixer to ensure that M170 was constantly mixed in the dispersion medium.

충분한 시간동안 습윤이 일어날 수 있도록 교반한 후 1차 크기축소를 일으키기 위해서 볼 밀을 이용하였다. 볼 밀에 사용되는 지르코늄 비드는 약 30mm 크기를 사용하였다. 비드의 투입 양은 유분산액과 비드의 부피비가 2∼3:1이 되도록 하였다.The ball mill was used to cause primary size reduction after stirring for sufficient time to cause the wetting. Zirconium beads used in the ball mill used a size of about 30 mm. The amount of beads added was such that the volume ratio of the oil dispersion and the beads was 2-3: 1.

이후 비드와 유분산액을 분리한 다음 1시간 동안 교반한 후 고압, 연속식 수직 밀을 이용하여 미분산을 실시하였다. 이때 비드는 약 3∼5um 크기를 사용하였다. 1차 분산 후 오랜 시간이 지나면 유분산액의 침전현상이 발생할 수 있으므로 2차 미분산을 실시하기 전에 패들 교반기를 이용하여 교반함으로써 농도를 일정하게 유지하였다.Thereafter, the beads and the oil dispersion were separated, and then stirred for 1 hour, followed by fine dispersion using a high pressure, continuous vertical mill. At this time, the beads used a size of about 3 ~ 5um. Since a long time after the first dispersion may cause precipitation of the oil dispersion, the concentration was kept constant by stirring using a paddle stirrer before performing the second microdispersion.

<실시예 4> M170의 ODO 오일 분산액Example 4 ODO Oil Dispersion of M170

분산제인 Hexaglyn PR-15 40g을 분산매인 옥틸도데실올레이트(상품명: ODO, 이하 'ODO'라 칭함) 240g에 가하고 50∼200 rpm의 속도로 2∼3 시간 교반하여 농도가 일정하게 되도록 하였다. 여기에 M170 120g을 첨가하였다. 이때 분산 및 습윤을 원활하게 하기 위해서 ODO에 첨가하였다. 일정한 농도를 유지하기 위해 패들믹서를 이용하여 교반하여 M170이 분산매에 일정하게 섞이도록 하였다.40 g of Hexaglyn PR-15 as a dispersant was added to 240 g of octyldodecyl oleate (trade name: ODO, hereinafter referred to as 'ODO') and stirred at a speed of 50 to 200 rpm for 2-3 hours to maintain a constant concentration. 120 g of M170 was added thereto. At this time it was added to the ODO to facilitate dispersion and wetting. In order to maintain a constant concentration was stirred using a paddle mixer to ensure that M170 was constantly mixed in the dispersion medium.

충분한 시간동안 습윤이 일어날 수 있도록 교반한 후 1차 크기축소를 일으키기 위해서 볼 밀을 이용하였다. 볼 밀에 사용되는 지르코늄 비드는 약 30mm 크기를 사용하였다. 비드의 투입 양은 유분산액과 비드의 부피비가 2∼3:1이 되도록 하였다.The ball mill was used to cause primary size reduction after stirring for sufficient time to cause the wetting. Zirconium beads used in the ball mill used a size of about 30 mm. The amount of beads added was such that the volume ratio of the oil dispersion and the beads was 2-3: 1.

이후 비드와 유분산액을 분리한 다음 1시간 동안 교반한 후 고압, 연속식 수직 밀을 이용하여 미분산을 실시하였다. 이때 비드는 약 3∼5um 크기를 사용하였다. 1차 분산 후 오랜 시간이 지나면 유분산액의 침전현상이 발생할 수 있으므로 2차 미분산을 실시하기 전에 패들 교반기를 이용하여 교반함으로써 농도를 일정하게 유지하였다.Thereafter, the beads and the oil dispersion were separated, and then stirred for 1 hour, followed by fine dispersion using a high pressure, continuous vertical mill. At this time, the beads used a size of about 3 ~ 5um. Since a long time after the first dispersion may cause precipitation of the oil dispersion, the concentration was kept constant by stirring using a paddle stirrer before performing the second microdispersion.

<실시예 5> M170의 ININ 오일분산액 Example 5 ININ Oil Dispersion of M170

M170 120g을 이소노닐이소노나노에이트(상품명: ININ, 제조사: Dubios Inc. 이하 'ININ'이라 칭함) 240g에 서서히 교반하면서 첨가하였다. M170은 60중량%까지 분산할 수 있다. 이때 분산 및 습윤을 원활하게 하기 위해서 ININ에 분산제인 Hexaglyn PR-15를 40g 첨가하였다. 일정한 농도를 유지하기 위해 패들믹서를 이용하여 교반을 하여 M170이 분산매에 일정하게 섞이도록 하였다. 이때 반응기에 차단막을 설치하여 난류를 일으킴으로써 원활한 교반할 수 있었다. 120 g of M170 was added to 240 g of isononylisononanoate (trade name: ININ, manufactured by Dubios Inc., hereinafter referred to as 'ININ') with gentle stirring. M170 can be dispersed up to 60% by weight. At this time, 40g of Hexaglyn PR-15, a dispersant, was added to ININ to facilitate dispersion and wetting. In order to maintain a constant concentration was stirred using a paddle mixer to ensure that M170 was constantly mixed in the dispersion medium. At this time, it was possible to smoothly stir by installing a blocking membrane in the reactor to cause turbulence.

충분한 시간동안 습윤이 일어날 수 있도록 교반한 후 1차 크기축소를 일으키기 위해서 볼 밀을 이용하였다. 볼 밀에 사용되는 지르코늄 비드는 약 30mm 크기를 사용하였다. 비드의 투입 양은 유분산액과 비드의 부피비가 2∼3:1이 되도록 하였다.The ball mill was used to cause primary size reduction after stirring for sufficient time to cause the wetting. Zirconium beads used in the ball mill used a size of about 30 mm. The amount of beads added was such that the volume ratio of the oil dispersion and the beads was 2-3: 1.

이후 비드와 유분산액을 분리한 다음 1시간 동안 교반한 후 고압, 연속식 수직 밀을 이용하여 미분산을 실시하였다. 이때 비드는 약 3∼5um 크기를 사용하였다. 1차 분산 후 오랜 시간이 지나면 유분산액의 침전현상이 발생할 수 있으므로 2차 미분산을 실시하기 전에 패들 교반기를 이용하여 교반함으로써 농도를 일정하게 유지하였다.Thereafter, the beads and the oil dispersion were separated, and then stirred for 1 hour, followed by fine dispersion using a high pressure, continuous vertical mill. At this time, the beads used a size of about 3 ~ 5um. Since a long time after the first dispersion may cause precipitation of the oil dispersion, the concentration was kept constant by stirring using a paddle stirrer before performing the second microdispersion.

<시험예 1> 입도 분석 비교 (실시예 1∼3)Test Example 1 Comparison of Particle Size Analysis (Examples 1 to 3)

실시예 1∼3의 각각의 이산화티탄이 분산된 입자의 크기를 분석하여 분산상태를 측정하였다. 입도의 분포도는 자외선 차단능에 직접적 영향을 끼치므로 중요한 인자이며, 또한, 분산안정도를 알아볼 수 있는 장점이 있다. 입도의 크기 및 분포도는 동적 레이저 광산란법(Dynamic light scattering, Zetasizer 3000HS, Malvern, UK)에 의하여 수나노미터 입자크기까지 분석할 수 있다. 도 1에서 각각의 실시예에 대한 입자의 크기 및 안정도 결과를 알 수 있다.The dispersion state was measured by analyzing the size of particles in which titanium dioxide in each of Examples 1 to 3 was dispersed. The particle size distribution is an important factor because it directly affects the UV blocking ability, and also has the advantage of recognizing dispersion stability. The size and distribution of the particle size can be analyzed up to several nanometer particle size by dynamic light scattering (Zetasizer 3000HS, Malvern, UK). In Figure 1 it can be seen the particle size and stability results for each example.

도 1에서 알 수 있듯이 시간에 대한 유분산액의 입도 분포 변화는 분산매에 따라서 다른 양상을 보이고 있다. 실시예 1∼3의 분산과정은 원활히 일어나지만 안정도에 있어서 큰 차이를 나타내고 있다. 실시예 2에서의 ININ을 분산매로 사용한 유분산액의 안정도가 가장 우수함을 알 수 있다. 입자크기는 약 160∼190nm로, 이는 효과적으로 자외선을 차단할 수 있는 입자의 범위이다.As can be seen in Figure 1, the particle size distribution change of the dispersion with respect to time is showing a different aspect depending on the dispersion medium. The dispersion process of Examples 1 to 3 occurs smoothly, but shows a large difference in stability. It can be seen that the stability of the oil dispersion using the ININ as the dispersion medium in Example 2 is the most excellent. The particle size is about 160-190 nm, which is a range of particles that can effectively block ultraviolet rays.

<실시예 6> 분산제 ABIL EM 90을 이용한 TTO S-2의 실리콘 오일 분산액Example 6 Silicone Oil Dispersion of TTO S-2 with Dispersant ABIL EM 90

분산제로 대표적인 실리콘계 계면활성제인 세틸 PEG/PPG(상품명: ABIL EM90, 이하 'ABIL EM90'이라 칭함) 48g을 분산매인 사이클로메치콘(상품명: DC345, 이하 'DC345'라 칭함) 212g에 가하고 50∼200rpm의 속도로 2∼3시간 교반하여 농도가 일정하게 되도록 하였다. 여기에 이산화티탄(상품명: TTO S-2, 제조사: Ishihara Sangyo Kaisha Ltd., 이하 'TTO S-2'라 칭함) 140g을 첨가하였다. 일정한 농도를 유지하기 위해 패들믹서를 이용하여 교반하여, TTO S-2가 분산매에 일정하게 섞이도록 하였다.As a dispersant, 48 g of cetyl PEG / PPG (trade name: ABIL EM90, hereinafter referred to as ABIL EM90), a typical silicone surfactant, was added to 212 g of cyclomethicone (trade name: DC345, hereinafter referred to as 'DC345') as a dispersion medium, and 50 to 200 rpm. The mixture was stirred at a rate of 2 to 3 hours to keep the concentration constant. 140 g of titanium dioxide (trade name: TTO S-2, manufacturer: Ishihara Sangyo Kaisha Ltd., hereinafter referred to as 'TTO S-2') was added thereto. In order to maintain a constant concentration by stirring using a paddle mixer, TTO S-2 was constantly mixed with the dispersion medium.

이후의 공정은 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다.The subsequent process was carried out in the same manner as in Example 1.

<실시예 7> 분산제 EMALEX SS 5050을 이용한 TTO S-2의 실리콘 오일 분산액Example 7 Silicone Oil Dispersion of TTO S-2 Using Dispersant EMALEX SS 5050

분산제로 대표적인 실리콘계 계면활성제인 폴리옥시에틸렌-메틸폴리실록산 코폴리머(상품명: EMALEX SS 5050, 제조사: Nihon Emulsion Co., Ltd., 이하 'EMALEX SS 5050'이라 칭함) 48g을 분산매인 DC345 212g에 가하고 50∼200rpm의 속도로 2∼3시간 교반하여 농도가 일정하게 되도록 하였다. 여기에 TTO S-2 140g을 첨가하였다. 일정한 농도를 유지하기 위해 패들믹서를 이용하여 교반하여, TTO S-2가 분산매에 일정하게 섞이도록 하였다.As a dispersant, 48 g of polyoxyethylene-methylpolysiloxane copolymer (trade name: EMALEX SS 5050, manufactured by Nihon Emulsion Co., Ltd., hereinafter referred to as EMALEX SS 5050), a typical silicone surfactant, was added to 212 g of DC345, a dispersion medium. It stirred at the speed of -200 rpm for 2-3 hours, and made concentration constant. 140 g of TTO S-2 was added thereto. In order to maintain a constant concentration by stirring using a paddle mixer, TTO S-2 was constantly mixed with the dispersion medium.

이후의 공정은 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다.The subsequent process was carried out in the same manner as in Example 1.

<실시예 8> 분산제 ABIL EM 90을 이용한 TTO S-2의 실리콘 오일 분산액Example 8 Silicone Oil Dispersion of TTO S-2 with Dispersant ABIL EM 90

이산화티탄(상품명: TTO S-2, 제조사: Ishihara Sangyo Kaisha Ltd., 이하 'TTO S-2'라 칭함) 140g을 사이클로메치콘(상품명: DC345, 이하 'DC345'라 칭함) 212g에 서서히 가하며 교반하였다. TTO S-2은 60중량%까지 분산할 수 있다. 이때 분산 및 습윤을 원활하게 하기 위해서 DC345에 분산제를 첨가하였다. 분산제는 대표적인 실리콘계 계면활성제인 세틸 PEG/PPG(상품명: ABIL EM90, 이하 'ABIL EM90'이라 칭함)를 48g 첨가하였다. 일정한 농도를 유지하기 위해 패들믹서를 이용하여 교반하여, TTO S-2가 분산매에 일정하게 섞이도록 하였다.140 g of titanium dioxide (trade name: TTO S-2, manufacturer: Ishihara Sangyo Kaisha Ltd., hereinafter referred to as 'TTO S-2') was slowly added to 212 g of cyclomethicone (trade name: DC345, hereinafter referred to as 'DC345') and stirred. It was. TTO S-2 can be dispersed up to 60% by weight. At this time, a dispersant was added to DC345 in order to facilitate dispersion and wetting. The dispersant was added 48 g of cetyl PEG / PPG (trade name: ABIL EM90, hereinafter referred to as 'ABIL EM90'), which is a typical silicone surfactant. In order to maintain a constant concentration by stirring using a paddle mixer, TTO S-2 was constantly mixed with the dispersion medium.

이후의 공정은 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다.The subsequent process was carried out in the same manner as in Example 1.

<실시예 9> 분산제 EMALEX SS 5050을 이용한 TTO S-2의 실리콘 오일 분산액Example 9 Silicone Oil Dispersion of TTO S-2 Using Dispersant EMALEX SS 5050

TTO S-2 140g을 DC345 212g에 서서히 가하며 교반하였다. TTO S-2은 60중량%까지 분산하였다. 이때 분산 및 습윤을 원활하게 하기 위해서 DC345에 분산제를 첨가하였다. 분산제는 대표적인 실리콘계 계면활성제인 폴리옥시에틸렌-메틸폴리실록산 코폴리머(상품명: EMALEX SS 5050, 제조사: Nihon Emulsion Co., Ltd., 이하 'EMALEX SS 5050'이라 칭함) 48g을 첨가하였다. 일정한 농도를 유지하기 위해 패들믹서를 이용하여 교반하여, TTO S-2가 분산매에 일정하게 섞이도록 하였다.140 g of TTO S-2 was slowly added to 2345 g of DC345 and stirred. TTO S-2 was dispersed up to 60% by weight. At this time, a dispersant was added to DC345 in order to facilitate dispersion and wetting. The dispersant was added 48 g of polyoxyethylene-methylpolysiloxane copolymer (trade name: EMALEX SS 5050, manufactured by Nihon Emulsion Co., Ltd., hereinafter referred to as 'EMALEX SS 5050'), which is a representative silicone surfactant. In order to maintain a constant concentration by stirring using a paddle mixer, TTO S-2 was constantly mixed with the dispersion medium.

이후의 공정은 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다.The subsequent process was carried out in the same manner as in Example 1.

<시험예 2> 입도 분석 비교 (실시예 6, 7)Test Example 2 Comparison of Particle Size Analysis (Examples 6 and 7)

상기 실시예 6 및 7은 이산화티탄의 표면에 스테아르산이 코팅되어 있는 것이다. 이것을 실리콘 오일인 DC345에 분산하기 위해서 HLB(Hydrohhilic/lipophilic balance) 값이 낮은 분산제를 사용해야 한다. 또한 분산매가 실리콘 오일이기 때문에 실리콘계의 분산제를 사용하는 것이 적절하다. 따라서 본 발명에서는 두 가지 ABIL EM 90과 EMALEX SS 5050을 이용하여 분산을 실시하였으며 이의 안정도를 살펴보았다. ABIL EM 90의 경우 분산은 잘 이루어지나 시간이 경과함에 따라서 급격히 유분산액의 점도가 상승하는 현상이 나타났으며, EMALEX SS 5050의 경우는 일정한 점도를 유지하였다.Examples 6 and 7 are stearic acid coated on the surface of titanium dioxide. In order to disperse this in the DC345, a silicone oil, a dispersant with a low HLB (hydrohhilic / lipophilic balance) value should be used. In addition, since the dispersion medium is a silicone oil, it is appropriate to use a silicone-based dispersant. Therefore, in the present invention, dispersion was performed using two ABIL EM 90 and EMALEX SS 5050, and the stability thereof was examined. In the case of ABIL EM 90, dispersion was well performed, but the viscosity of the oil dispersion rapidly increased as time passed. In the case of EMALEX SS 5050, the viscosity was maintained.

동적 레이저 광산란법(Dynamic light scattering, Zetasizer 3000HS, Malvern, UK)을 이용하여 입자의 크기 및 분산 입자의 안정도를 측정한 결과는 도 2에서 알 수 있듯이 EMALEX SS 5050을 분산제로 사용한 유분산액의 안정도가 ABIL EM 90을 분산제로 사용한 유분산액보다 훨씬 입도가 미세하며, 안정도도 우수함을 알 수 있다.As a result of measuring particle size and stability of dispersed particles using dynamic light scattering (Zetasizer 3000HS, Malvern, UK), as shown in FIG. 2, the stability of the dispersion using EMALEX SS 5050 as a dispersant It can be seen that the particle size is much finer than the oil dispersion using ABIL EM 90 as a dispersant, and the stability is excellent.

평균 입도는 약 160∼190nm이며 이는 효과적인 자외선 차단을 갖는 범위를 만족한다.
The average particle size is about 160-190 nm, which satisfies the range with effective ultraviolet blocking.

<실시예 10> ZnO의 에스테르 오일 분산액Example 10 Ester Oil Dispersion of ZnO

분산제인 Hexaglyn PR-15 48g을 분산매인 에스테르계 오일인 Finsolv TN 152g에 첨가하고 50∼200rpm의 속도로 2∼3시간 교반하여 농도가 일정하게 되도록 하였다. 여기에 디메치콘이 표면 처리된 산화아연 200g을 첨가하였다. 일정한 농도를 유지하기 위해 패들믹서를 이용하여 교반하여 산화아연이 분산매에 일정하게 섞이도록 하였다. 이때 반응기에 배플을 설치하여 난류를 일으킴으로써 교반시간을 단축할 수 있다.48 g of Hexaglyn PR-15 as a dispersant was added to 152 g of Finsolv TN as an ester-based oil as a dispersion medium and stirred for 2 to 3 hours at a speed of 50 to 200 rpm to maintain a constant concentration. To this was added 200 g of zinc oxide surface-treated with dimethicone. In order to maintain a constant concentration was stirred using a paddle mixer to ensure that the zinc oxide is constantly mixed with the dispersion medium. At this time, by installing a baffle in the reactor to cause turbulence, the stirring time can be shortened.

이후의 공정은 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다. 산화아연의 유분산액은 이산화티탄의 유분산액과는 달리 에스테르계 오일인 Finsolv TN 및 ININ에 안정한 분산 상태를 보였다. 평균 입도는 150∼180nm이었다.The subsequent process was carried out in the same manner as in Example 1. The oil dispersion of zinc oxide showed a stable dispersion state in Finsolv TN and ININ, which are ester oils, unlike the oil dispersion of titanium dioxide. The average particle size was 150 to 180 nm.

<실시예 11> ZnO의 실리콘 오일 분산액Example 11 Silicone Oil Dispersion of ZnO

분산제인 EMALEX SS 5050 48g을 분산매인 DC345 112g에 첨가하고 50∼200 rpm의 속도로 2∼3시간 교반하여 농도가 일정하게 되도록 하였다. 여기에 디메치콘이 표면 처리된 산화아연 240g을 첨가하였다. 이후의 공정은 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다. 산화아연의 분산결과 안정한 분산상태를 보였으며 평균입도는 160∼190nm이었다.48 g of EMALEX SS 5050, a dispersant, was added to 112 g of DC345, a dispersion medium, and stirred at a rate of 50 to 200 rpm for 2-3 hours to maintain a constant concentration. To this was added 240 g of zinc oxide surface-treated with dimethicone. The subsequent process was carried out in the same manner as in Example 1. As a result of dispersion of zinc oxide, it showed stable dispersion state and the average particle size was 160 ~ 190nm.

<실시예 12> ZnO의 에스테르 오일 분산액Example 12 Ester Oil Dispersion of ZnO

디메치콘이 표면 처리된 산화아연 200g을 에스테르계 오일인 ININ 152g에 서서히 첨가하며 교반하였다. 디메치콘 처리 산화아연은 70중량%까지 분산할 수 있다. 이때 분산 및 습윤을 원활하게 하기 위해서 분산매에 분산제인 Hexaglyn PR-15을 48g 첨가하였다. 일정한 농도를 유지하기 위해 패들믹서를 이용하여 교반하여 산화아연이 분산매에 일정하게 섞이도록 하였다. 이때 반응기에 배플을 설치하여 난류를 일으킴으로써 교반시간을 단축할 수 있다.200 g of zinc oxide treated with dimethicone was gradually added to 152 g of ININ, an ester oil, and stirred. Dimethicone treated zinc oxide can be dispersed up to 70% by weight. At this time, in order to facilitate dispersion and wetting, 48 g of Hexaglyn PR-15, a dispersant, was added to the dispersion medium. In order to maintain a constant concentration was stirred using a paddle mixer to ensure that the zinc oxide is constantly mixed with the dispersion medium. At this time, by installing a baffle in the reactor to cause turbulence, the stirring time can be shortened.

이후의 공정은 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다. 산화아연의 유분산액은 이산화티탄의 유분산액과는 달리 에스테르계 오일인 Finsolv TN 및 ININ에 안정한 분산 상태를 보였다. 평균 입도는 150∼180nm이었다.The subsequent process was carried out in the same manner as in Example 1. The oil dispersion of zinc oxide showed a stable dispersion state in Finsolv TN and ININ, which are ester oils, unlike the oil dispersion of titanium dioxide. The average particle size was 150 to 180 nm.

<실시예 13> ZnO의 실리콘 오일 분산액Example 13 Silicone Oil Dispersion of ZnO

디메치콘이 표면 처리된 산화아연 240g을 DC345 112g에 서서히 첨가하며 교반하였다. 표면 처리된 산화아연은 70중량%까지 분산하였다. 이때 분산 및 습윤을 원활하게 하기 위해서 DC345에 분산제인 EMALEX SS 5050 48g을 첨가하였다. 이후의 공정은 상기 실시예 1과 동일하게 진행하였다. 산화아연의 분산결과 안정한 분산상태를 보였으며 평균입도는 160∼190nm이었다.240 g of zinc oxide treated with dimethicone was slowly added to 112 g of DC345 and stirred. The surface treated zinc oxide was dispersed up to 70% by weight. At this time, 48 g of EMALEX SS 5050, a dispersant, was added to DC345 to facilitate dispersion and wetting. The subsequent process was carried out in the same manner as in Example 1. As a result of dispersion of zinc oxide, it showed stable dispersion state and the average particle size was 160 ~ 190nm.

이상의 실시예 및 시험예에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 무기계 자외선 차단제인 이산화티탄과 산화아연 등의 뭉침 현상을 방지할 수 있는 피부 전달 시스템을 개발하고 이 시스템의 안정성을 확보하는 기술을 개발하였으며, 이를 이용하여 나아가 효과적인 자외선 차단 능력을 갖는 안정한 무기계 자외선 차단제인 이산화티탄 및 산화아연을 함유하는 피부 외용제 조성물을 제공할 수 있다.As described in the above Examples and Test Examples, the present invention has developed a skin delivery system that can prevent aggregation of titanium dioxide and zinc oxide, which are inorganic sunscreen agents, and a technology for securing stability of the system. Furthermore, it is possible to provide an external composition for skin containing titanium dioxide and zinc oxide, which are stable inorganic sunscreen agents having effective sunscreen ability.

Claims (9)

(가) 분산제를 분산매에 부가한 후 교반하여 농도가 일정하게 유지되도록 하여 친유성 상을 제조하는 단계, (A) adding a dispersant to the dispersion medium, followed by stirring to maintain a constant concentration to prepare a lipophilic phase, 여기에서 사용하는 분산제는 세틸 PEG(Polyethylene glycol), 세틸 PPG(Polypropylene glycol), 폴리옥시에틸렌-메틸폴리실록산 코폴리머 및 폴리헥사글리세린 레시놀레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, The dispersant used herein is at least one selected from the group consisting of cetyl PEG (polyethylene glycol), cetyl polypropylene glycol (PPG), polyoxyethylene-methylpolysiloxane copolymer, and polyhexaglycerin resinoleate, 분산매는 C12-15 알킬벤조에이트, 이소노닐이소나노노에이트, 이소프로필미리스트레이트, 옥틸도데실올레이트 및 사이클로메치콘으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이며; The dispersion medium is at least one selected from the group consisting of C12-15 alkylbenzoate, isononylisonananoate, isopropylmyrilate, octyldodecylolate and cyclomethicone; (나) 무기계 자외선 차단제를 상기 친유성 상에 부가하여 교반하여 상기 무기계 자외선 차단제를 친유성상에서 습윤(wetting)시키고 동시에 입자의 축소를 위해서 비드를 이용한 밀링을 가하는 습윤 공정 및 1차 분산 단계; (B) a wet process and a primary dispersion step of adding and stirring an inorganic sunscreen to the lipophilic phase to wet the inorganic sunscreen in the lipophilic phase and simultaneously milling with beads to reduce the particles; (다) 상기 (나) 단계에서 분산되어 제조된 무기계 자외선 차단제 유분산액을 비드와 분리하는 단계; (C) separating the inorganic sunscreen oil dispersion prepared by the dispersion in step (b) with the beads; (라) 비드와 분리된 상기 유분산액의 상기 무기계 자외선 차단제의 농도가 일정하게 되도록 교반하는 정상 상태 단계; 및 (D) a steady state step of stirring the concentration of the inorganic sunscreen of the oil dispersion separated from the beads to be constant; And (마) 상기 교반 후 다이노밀 또는 마이크로플루다이저를 이용하여 고에너지를 가하여 응집된 입자를 분리 및 안정화시키는 단계; (E) separating and stabilizing the aggregated particles by applying high energy using a dynomil or a microfluidizer after the stirring; 를 포함하고 무기계 자외선 차단제를 함유하는 유분산액의 제조방법.A method of producing an oil dispersion comprising an inorganic sunscreen. 제 1항에 있어서, 상기 (나)항의 무기계 자외선 차단제는 이산화티탄 및 산화아연으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 유분산액의 제조방법.The method of claim 1, wherein the inorganic sunscreen of (b) is at least one selected from the group consisting of titanium dioxide and zinc oxide. 제 2항에 있어서, 상기 유분산액 총 중량에 대해서 상기 무기계 자외선 차단제는 0.1∼70중량%로 함유되는 것임을 특징으로 하는 유분산액의 제조방법.The method of claim 2, wherein the inorganic sunscreen is contained in an amount of 0.1 to 70% by weight based on the total weight of the oil dispersion. 제 1항에 있어서, 상기 유분산액의 분산매는 에스테르계 오일 또는 실리콘계 오일임을 특징으로 하는 유분산액의 제조방법.The method of claim 1, wherein the dispersion medium of the oil dispersion is an ester oil or a silicone oil. 제 1항에 있어서, 상기 분산제는 0.1∼20 중량%로 함유됨을 특징으로 하는 유분산액의 제조방법.The method of claim 1, wherein the dispersant is contained in an amount of 0.1 to 20% by weight. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 의한 방법으로 제조된 무기계 자외선 차단제를 함유하는 유분산액.An oil dispersion containing an inorganic sunscreen prepared by the method according to any one of claims 1 to 5. 제 6항에 의한 유분산액을 조성물 총 중량에 대하여 0.1∼60 중량%로 함유하는 외용제 조성물.An external preparation composition containing the oil dispersion according to claim 6 in an amount of 0.1 to 60% by weight based on the total weight of the composition. 제 7항에 있어서, 상기 외용제 조성물은 유연화장수, 영양화장수, 마사지크림, 영양크림, 팩, 젤, 립스틱, 메이크업 베이스, 파운데이션, 샴푸, 린스, 바디크렌저, 비누, 로션, 연고, 겔, 크림, 패취 또는 분무제로 제형화됨을 특징으로 하는 외용제 조성물.According to claim 7, wherein the external composition is a softening lotion, nourishing cosmetics, massage cream, nutrition cream, pack, gel, lipstick, makeup base, foundation, shampoo, rinse, body cleanser, soap, lotion, ointment, gel, cream, An external preparation composition characterized in that it is formulated as a patch or spray. (가) 무기계 자외선 차단제를 분산매에 교반하면서 첨가하여 친유성 상을 제조하는 단계, (A) adding an inorganic sunscreen to the dispersion medium while stirring to prepare a lipophilic phase, 여기에서 사용하는 분산매는 C12-15 알킬벤조에이트, 이소노닐이소나노노에이트, 이소프로필미리스트레이트, 옥틸도데실올레이트 및 사이클로메치콘으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고; The dispersion medium used here is at least one member selected from the group consisting of C12-15 alkylbenzoate, isononylisonanonoate, isopropylmyrilate, octyldodecylolate and cyclomethicone; (나) 분산제를 상기 (가) 단계에서 제조된 용액에 부가하고 교반하여 상기 무기계 자외선 차단제를 (가) 단계에서 제조한 친유성 상에 습윤(wetting)시키고 동시에 입자의 축소를 위해서 비드를 이용한 밀링을 가하는 습윤 공정 및 1차 분산 단계, (B) adding a dispersant to the solution prepared in step (a) and stirring to wet the inorganic sunscreen on the lipophilic phase prepared in step (a) and milling with beads to shrink the particles at the same time. A wetting process and a first dispersion step, 여기에서 사용하는 분산제는 세틸 PEG(Polyethylene glycol), 세틸 PPG(Polypropylene glycol), 폴리옥시에틸렌-메틸폴리실록산 코폴리머 및 폴리헥사글리세린 레시놀레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이며; The dispersant used herein is at least one selected from the group consisting of cetyl PEG (polyethylene glycol), cetyl polypropylene glycol (PPG), polyoxyethylene-methylpolysiloxane copolymer, and polyhexaglycerin resinoleate; (다) 상기 (나) 단계에서 분산되어 제조된 무기계 자외선 차단제 유분산액을 비드와 분리하는 단계; (C) separating the inorganic sunscreen oil dispersion prepared by the dispersion in step (b) with the beads; (라) 비드와 분리된 상기 유분산액의 상기 무기계 자외선 차단제의 농도가 일정하게 되도록 교반하는 정상 상태 단계; 및 (D) a steady state step of stirring the concentration of the inorganic sunscreen of the oil dispersion separated from the beads to be constant; And (마) 상기 교반 후 다이노밀 또는 마이크로플루다이저를 이용하여 고에너지를 가하여 응집된 입자를 분리 및 안정화시키는 단계; (E) separating and stabilizing the aggregated particles by applying high energy using a dynomil or a microfluidizer after the stirring; 를 포함하고 무기계 자외선 차단제를 함유하는 유분산액의 제조방법.A method of producing an oil dispersion comprising an inorganic sunscreen.
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