KR100930875B1 - 자외선 차단용 케이크형 화장료 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분산형 티타늄디옥사이드(TiO2) 및 판상안료로 복합화하고 이소프로필 티타늄 트리아이소스테아레이트로 표면처리한 구상안료를 사용한 케이크형의 화장료 조성물로서, 기존의 무기계 및 유기계 자외선 차단제의 단점인 백탁현상 및 번들거림은 최소화시키고 자외선 차단효과는 극대화시킨 오일 케이크형 화장료 조성물에 관한 것이다.
자외선 차단, 무기계 자외선 차단제, 유기계 자외선 차단제, 백탁현상, 번들거림, 구상안료, 케이크형 화장료

Description

자외선 차단용 케이크형 화장료 조성물{Cosmetic composition of cake type for blocking ultraviolet rays}
본 발명은 왁스와 오일, 분체 등이 포함된 케이크형 화장료 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자외선 차단효과가 우수하고 화장료를 바를 시 허옇게 보이는 현상인 백탁현상 및 광택(gloss)을 최소화 시킴으로써 오일을 바른 것처럼 보이게 하는 번들거림이 적으면서, 무기계 자외선 차단제의 사용으로 인해 발생되는 무겁고 거친 사용감을 최소화한 오일 케이크상 화장료 조성물에 관한 것이다.
케이크형의 화장료는 크게 오일부와 분체부로 구성되는데, 통상적으로 오일부에 분체부를 분산시킨 후 유동성을 부여하기 위하여 가열한 다음, 접시에 몰딩하여 고형화 시키는 방법으로 제조된다. 이렇게 제형한 케이크는 분체 화장료에 비하여 피부 부착성, 피부 결점에 대한 커버력이 양호하며, 발수능력이 우수한 화장막을 형성하며, 케이크형 분체 화장료와 유사하게 화장도구를 이용하여 손에 묻히지 않고 간편하게 화장할 수 있는 장점을 가지고 있다.
한편, 최근의 화장료 조성물에 있어서는 필수적으로 요구되는 기능 중의 하나가 자외선 차단효과이며, 심지어는 화장료의 다른 기능은 최소화 하거나 제거하고 자외선 차단기능만을 극대화한 화장료까지 개발되고 있고 케이크상 화장료에 있어서도 이러한 현상은 예외가 아니다.
케이크형 화장료에서 자외선 차단효과를 주기 위해서는 자외선 차단제의 성분, 함량 및 전처리 공정 등이 매우 중요하다.
일반적으로 오일 케이크형의 화장료에 구성될 수 있는 자외선 차단제는 크게 유기계 자외선 차단제와 무기계 자외선 차단제로 나뉠 수 있다. 무기자외선 차단제의 경우는 대표적인 자외선 차단물질로서 물리적으로 매우 안정할 뿐 아니라 굴절률이 2.5~2.8 내외 정도로 매우 높고 입자경이 작기 때문에 백색도, 은폐력, 착색력 등의 화학적 성질 또한 매우 우수하여 이를 메이크업 제품에 함유시킬 경우 피부 도포만으로 자외선 차단 효과가 있으며, 광이나 열, 내약품성에도 우수하고, 티타늄디옥사이드(TiO2)가 화장료 조성물에서 일반적으로 많이 사용되고 있다. 유기계 자외선 차단제로는 옥틸메톡시신나메이트, 이소아밀-P-메톡시신나메이트, 비스에틸헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진, 메틸렌비스벤조트리아졸리테트라메틸부틸페놀 등이 사용된다.
상기 무기계 자외선 차단물질은 같은 물질이라도 분산처리를 어떻게 하냐에 자외선 차단 효과가 달라지는데, 티타늄디옥사이드(TiO2) 같은 무기계 자외선 차단제의 경우는 무기분체의 입자크기(이하 ‘입경’으로 언급)에 따라 자외선 차단 효 과의 차이가 발생된다.
일반적으로 무기 분체의 입경이 차단하고자 하는 파장의 1/2 정도 되는 입경에서 해당되는 자외선의 산란효과가 극대화되어 자외선 차단효율이 높아지는 것으로 알려져 있으며, 자외선 차단제의 함량이 많을수록 자외선 차단효과는 일반적으로 높아지게 된다. 그러나 무기계 자외선 차단제의 경우 같은 물질간의 응집력이 매우 크므로 무기분체 하나하나의 입자 (이하 1차 입자)의 크기는 자외선을 차단하기에 적절한 크기라 하더라도 서로 응집됨으로 인해 1차 입자 보다 커진 2차 입자(1차가 몇몇이 뭉쳐서 커진 형태)나 3차 입자(2차 입자가 1차 입자나 2차 입자와 뭉쳐서 괴를 형성한 형태)가 되어서 자외선 차단효과가 떨어지게 되며, 입자가 커짐으로 인해 가시광선 파장에서의 차폐효과가 커져 화장료를 바를 시 피부가 허옇게 보이는 현상인 백탁현상이 현저하게 발생이 된다.
이를 위해 종래의 메이크업 화장료에서는 20~50 나노미터 정도의 1차 입자 사이즈의 티타늄디옥사이드(TiO2)를 사용하거나 스테아릭에시드, 실리콘 및 실리콘 유도체 등으로 티타늄옥사이드의 표면을 코팅 처리하여 사용하여 왔으나 응집력이 강하여 자외선 차단효과가 떨어지고 백탁현상이 발생되는 단점이 여전히 발생되었다. 따라서 상기 단점을 극복하기 위하여 특허공개 2007-0068629호 ‘분산형 티타늄다이옥사이드를 함유하는 화장료 조성물 및 그 제조 방법’에서는 무기계 자외선 차단제인 티타늄디옥사이드(TiO2)를 C12~15 알킬벤조에이트(C12~15 alkyl benzoate)에 분산시킨 제형을 케이크형 화장료를 포함한 일반적인 화장료에서 사용하였다. 그러나 케이크형 화장료의 경우는 오일이 40중량% 이상 함유되며, 특히나 C12~15 알킬벤조에이트(C12~15 alkyl benzoate)는 화장료에서 사용되는 일반적인 오일에 비해 광택이 심하게 발생이 되는 특징이 있어서, 케이크형 화장료의 경우는 화장시 광택으로 인한 피부에서의 번들거림으로 인해 적절치 않은 것으로 판단된다.
또한 대다수의 유기계 자외선 차단제의 경우는 물질의 특성상 광택이 심하게 발생되며, 특히나 케이크형 화장료의 경우에는 앞서 언급한 것과 같이 오일을 40중량% 이상 함유하고 있어서 오일과 유기계 자외선 차단제로 인한 광택이 발생하며, 화장시 광택으로 인한 피부에서의 번들거리는 현상이 유발되는 단점이 있다.
이에, 본 발명자들은 무기계 자외선 차단제인 티타늄옥사이드(TiO2)를 케이크형 화장료에 사용할 때 나타나는 단점을 해결할 수 있는 방법을 연구한 결과 사이클로메치콘 또는 메틸 트리메치콘에 분산시킨 분산형 티타늄디옥사이드를 사용함으로써 백탁현상을 개선하고 자외선 차단력도 동시에 극대화시킬 수 있음을 알아내었다. 또한 판상안료로 복합화하고 이소프로필 티타늄 트리아이소스테아레이트로 표면처리한 구상안료를 사용함으로써 난반사 효과를 주어 유기계 자외선 차단제 및 오일로 인한 광택을 최소화하여 번들거림을 개선시킬 수 있음을 알아내고 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 백탁현상을 최소화하고 자외선 차단효과가 우수하며 광택을 최소화시켜 번들거림 현상을 감소시킨 케이크형 화장료 조성물을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하지 위하여, 본 발명은 분산제와 함께 사이클로펜타실록산 또는 메틸 트리메치콘에 분산시킨 분산형 티타늄디옥사이드; 및 판상안료로 복합화하고 이소프로필 티타늄 트리이소스테아레이트로 표면처리한 구상안료를 함유하는 케이크형 화장료 조성물을 제공한다.
상기 분산제는 알루미늄스테아레이트(aluminum stearate), 폴리하이드록시스테아릭애씨드 (polyhydroxystearic acid) 및 프로필렌 글리콜 이소스테아레이트(propylene glycol isostearate)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이고, 상기 판상안료는 탈크이며, 상기 구상안료는 에틸렌/메타 아크릴레이트 코폴리머이고, 상기 사이클로펜타실록산 또는 메틸 트리메치콘은 25~29중량%로 사용되며, 상기 분산형 티타늄디옥사이드는 조성물 총 중량에 대하여 1~71.4중량% 사용된다.
상기 에틸렌/메타 아크릴레이트 코폴리머는 40~50㎛이고, 조성물 총 중량에 대하여 0.1~15중량% 함유되며, 비중이 0.95~1.0이다.
본 발명이 제공하는 케이크형 화장료 조성물은 무기계 자외선 차단제의 사용으로 인한 백탁현상의 발생이 감소되고, 유기계 자외선 차단제의 사용으로 인한 번들거림 현상이 개선되었으며, 자외선 차단 효과는 극대화되어 화장시의 사용감을 증대시킨다.
본 발명은 분산제와 함께 사이클로펜타실록산 또는 메틸 트리메치콘에 분산시킨 분산형 티타늄디옥사이드; 및 판상안료로 복합화하고 이소프로필 티타늄 트리이소스테아레이트로 표면처리한 구상안료를 함유하는 케이크형 화장료 조성물을 제공한다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 분산형 티타늄디옥사이드는 (1) 미립자 티타늄디옥사이드에 알루미나를 첨가한 후, 교반하고 여과하여 70~90℃에서 건조시키고 1차로 복합화 된 분체를 제조하는 1단계; 및 (2) 상기 분체에 분산제를 투입하고 3시간 동안 사이클로펜타실록산 혹은 메틸 트리메치콘에 분산시켜 분산형 티타늄디옥사이드를 제조하는 2단계;의 과정으로 제조된다.
상기 (1) 단계에서의 미립자 티타늄디옥사이드는 10~50㎚의 평균입경을 갖는 것으로, 조성물 총 중량에 대하여 33~37중량% (평균 35%) 사용된다. 상기 알루미나는 일반적으로 광활성을 줄이기 위해 표면코팅을 하는 과정에서 첨가하는 것으로, 분산형 티타늄디옥사이드 중량에 대하여 1.5~2.5중량%가 사용된다.
상기 (2) 단계에서 사용되는 분산제로는 알루미늄스테아레이트(aluminum stearate), 폴리하이드록시스테아릭애씨드(polyhydroxystearic acid) 및 프로필렌 글리콜 이소스테아레이트(propylene glycol isostearate)가 사용되고, 분산형 티타늄디옥사이드의 중량에 대하여 알루미늄스테아레이트는 4~8중량%, 폴리하이드록시스테아릭애씨드는 1~5중량%, 프로필렌 글리콜 이소스테아레이트는 22~32중량% 함유되며, 상기 함량 범위를 벗어나면, 점도 유지가 되지 않아 보관시 상분리 현상이 나타날 수 있고, 사용감에도 영향을 미치게 된다. 또한, 상기 사이클로펜타실록산 또는 메틸 트리메치콘은 분산형 티타늄디옥사이드의 중량에 대하여 25~29중량%의 범위로 사용된다. 함량이 29중량%를 초과하면 장시간 보관시 상분리의 우려가 있으며, 25중량% 미만이면 사이클로펜타실록산 또는 메틸 트리메치콘과 같은 휘발성 실 리콘의 사용으로 인한 번들거림 감소와 같은 효과가 줄어들고 분산형 티타늄디옥사이드 조성물의 점도가 높아져 핸들링 하는 것이 쉽지 않으며, 케이크형 화장료에 투입 시 점도의 증가로 분산시간이 늘어나는 불리한 점이 나타나게 된다.
상기의 방법으로 제조된 분산형 티타늄디옥사이드는 화장료 조성물에 특별히 한정적이지 않지만 조성물 총 중량에 대하여 1~71.4중량%로 함유된다. 분산형 티타늄디옥사이드의 함유량이 1중량% 미만이면 자외선 차단력이 SPF 지수로 5 미만이어서 자외선 차단의 큰 효과를 발휘할 수 없고 번들거림 제어효과도 매우 제한적이며, 71.4중량%를 초과하면 화장료에서의 사용량에 대한 국내법이 정하는 법적 제한치를 넘게 된다.
상기의 방법으로 제조된 분산형 티타늄디옥사이드를 사용함으로써 백탁현상 등의 단점을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 사이클로펜타실록산 혹은 메틸 트리메치콘이 피부에 도포 후 서서히 휘발되어 피부에서 무겁지 않고 가벼운 사용성을 나타낼 수 있다.
한편, 본 발명의 조성물은 케이크형 화장료에 들어가는 오일의 광택으로 인한 번들거림을 방지하기 위하여 판상안료로 복합화하고 표면을 이소프로필 티타늄 트리아이소스테아레이트로 처리한 구상안료를 사용한다. 본 발명에서는 판상안료로 탈크를 사용하며, 구상안료는 직경 40~50㎛의 에틸렌/메타 아크릴레이트 코폴리머를 사용한다. 기존의 직경이 3~15㎛ 내외인 구상안료보다 훨씬 큰 크기인 구상의 직경이 40~50㎛의 에틸렌/메타 아크릴레이트 코폴리머를 사용함으로써 오일막으로 인한 난반사 방해요인을 최소화하여 난반사로 인한 광택을 최소화할 수 있다. 또 한, 일반적으로 안료의 직경(혹은 상당직경)이 100㎛에 근접하면 부착특성이 떨어지므로 이를 방지하고, 케이크상 화장료의 제조시 70℃ 이상의 고온에서 다른 분체나 오일에 비해 낮은 비중으로 인해 침전되는 것을 막으며, 오일에 대한 분산성을 높이기 위해 구상안료를 판상안료로 복합화하고 이소프로필 티타늄 트리아이소스테아레이트로 표면처리한다. 이때 케이크형 화장료의 비중이 1.0 내외인 것을 감안하여 복합화하는 판상안료의 양과 표면처리 물질인 이소프로필 티타늄 트리아이소스테아레이트의 함량을 조절하여 최종 복합화 및 표면처리 한 구상안료의 비중은 0.95~1.0임이 바람직하다.
복합화 및 표면처리한 구상안료의 사용량은 조성물 총 중량에 대하여 0.1~15중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 0.1중량% 미만일 경우에는 빛에 대한 산란효과가 충분치 않게 되어 광택으로 인한 번들거림을 제어하기 어려우며, 15중량%를 초과할 경우에는 오일부에 비해 분체부가 지나치게 많게 되어 60℃ 이상의 고온에서 유동성이 떨어져 케이크형 화장료의 제조 가공시에 어려움이 발생한다.
이하, 실시예 및 시험예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하지만 본 발명이 하기 실시예 및 시험예로 한정되는 것은 아니다.
[참고예]
하기 표 1의 구성으로 실시예 1~2 및 비교예 1~2의 케이크형 화장료를 제조하였다. 실시예 1~2는 분산형 티타늄디옥사이드를 이용한 것이고, 비교예 1은 티타 늄디옥사이드를 이용한 것이며, 비교예 2는 분산형 티타늄디옥사이드를 이용한 것이나 티타늄디옥사이드를 C12~15 알킬벤조에이트에 분산시킨 제형이다. 각각의 실시예 1~2 및 비교예 1~2에서 티타늄디옥사이드의 순수함량은 16.6중량%이다.
성분(함량 중량 %) 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
폴리에칠렌 2.480 2.480 2.480 2.480
오조케라이트 3.500 3.500 3.500 3.500
폴리하이드록시스테아릭애씨드 - - 1.420 -
프로필렌글라이콜이소스테아레이트 - - 12.800 -
디카프릴릴카보네이트 20.2 20.2 33.000 20.2
부틸파라벤 0.100 0.100 0.100 0.100
에틸헥실메톡시신나메이트 7.000 7.000 7.000 7.000
이소아밀-P-메톡시신나메이트 2.000 2.000 2.000 2.000
스테아릭애씨드 1.6 1.6 - 1.6
소르비탄세스퀴올리에이트 2.000 2.000 2.000 2.000
라우릴피이지.피피지-18.18메치콘 1.500 1.500 1.500 1.500
알루미늄하이드록사이드 1.8 1.8 0.000 1.8
티타늄디옥사이드/알루미늄하이드록사이드/스테아릭애씨드 - - 20.000 -
티타늄디옥사이드/사이클로펜타실록산 /알루미나/알루미늄스테아레이트/ 폴리하이드록시스테아릭애씨드/ 프로필렌글라이콜이소스테아레이트 47.42 47.42 - -
티타늄디옥사이드/알루미나/알루미늄스테아레이트 /C12-15알킬벤조에이트 /폴리하이드록시스테아릭애씨드 - - - 47.42
폴리메틸메타아크릴레이트 10.000 - 10.000 10.000
탈크/에칠렌.메타크릴레이트코폴리머 /이소프로필티타늄트리이소스테아레이트 - 10 - -
알루미늄스테아레이트 - - 2.850 -
알루미나 - - 0.950 -
향 0.400 0.400 0.400 0.400
합계 100.000 100.000 100.000 100.000
[시험예 1] 분산형 티타늄디옥사이드에 의한 백탁 감소 효과 측정
조성물의 백탁현상을 측정하기 위해, 백탁현상을 잘 확인할 수 있는 검정색의 인조 피혁에 실시예 1~2 및 비교예 1~2를 각각 0.07g씩 균일하게 도포한 후, 1분이 지난 다음 색차계를 이용하여 명도값을 측정하였다. 명도값이 높을수록 백탁현상이 발생이 되는 것으로, 명도값의 차이가 1 이상 되면 백탁현상의 정도에 차이가 있는 것으로 판단하였다. 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
명도값 20.8 21.5 55.5 21.1
상기 표 2의 결과를 보면, 비교예 1의 경우 명도 값이 매우 높아 백탁현상이 심하게 발생이 됨을 확인할 수 있으나, 분산형 티타늄디옥사이드를 사용한 실시예 1~2 및 비교예 2의 경우는 비교예 1과 비교할 때 현저히 백탁현상이 없어짐을 알 수 있으며, 실시예 1~2 및 비교예 2 간에는 거의 비슷한 정도의 수치를 나타낸다.
[시험예 2] SPF 지수 향상 효과
투명 플라스틱 테이프(Transpore Tape ; 3M, USA)를 준비된 캐스트(cast)에 부착시킨 후 상기 실시예 1~2 및 비교예 1~2의 화장료 조성물을 시료 2mg/cm2로 도포한 후, UV 측정기(SPF 290 Analyzer)로 자외선 차단 효과를 측정하였으며, 결과는 하기 표 3에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
SPF 지수 58.7 60.9 42.5 59.4
상기 표 3의 결과를 보면, 실시예 1~2 및 비교예 2의 경우 SPF 지수값이 비교예 1보다 SPF 지수가 대략 38% 이상 높게 나와, 분산형 티타늄디옥사이드를 사용한 경우 자외선 차단 효과가 더 우수함을 알 수 있다.
[시험예 3] 번들거림의 원인이 되는 광택감소 효과
조성물의 광택지수를 측정하기 위해, 광택을 잘 확인할 수 있는 검정색의 인조 피혁에 실시예 1~2 및 비교예 1~2를 각각 0.07g씩 균일하게 도포한 후, 1분이 지난 다음 광택기(GARDNER: MICRO-TRI-GLOSS)를 이용하여 광택값을 측정하였으며, 결과는 하기 표 4에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
광택지수(각도 60도) 8.2 1.0 5.8 10.5
상기 표 4의 결과를 보면, 분산형 티타늄디옥사이드를 사용한 실시예 1 및 비교예 2의 경우 티타늄디옥사이드를 사용한 비교예 1에 비해 광택값이 높으며, C12~15 알킬벤조에이트에 분산시킨 비교예 2는 C12~15 알킬벤조에이트의 영향으로 훨씬 높은 광택지수를 나타냄을 알 수 있다. 실시예 2의 경우는 난반사 효과를 극대화 할 수 있도록 탈크로 복합화하고 표면처리한 에틸렌/메타 아크릴레이트 코폴리머를 사용함으로써 비교예 1에 비하여 광택이 80% 이상 감소되는 것을 확인할 수 있다.

Claims (11)

  1. 분산제와 함께 사이클로펜타실록산 또는 메틸 트리메치콘에 분산시킨 분산형 티타늄디옥사이드; 및
    탈크로 복합화하고 이소프로필 티타늄 트리아이소스테아레이트로 표면처리한 에틸렌/메타 아크릴레이트 코폴리머;
    를 함유하고,
    상기 분산제는 알루미늄스테아레이트, 폴리하이드록시스테아릭애씨드 및 프로필렌 글리콜 이소스테아레이트인 케이크형 화장료 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서, 상기 사이클로펜타실록산 또는 메틸 트리메치콘은 25~29중 량%로 사용됨을 특징으로 하는 케이크형 화장료 조성물.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 분산형 티타늄디옥사이드는 조성물 총 중량에 대하여 1~71.4중량% 함유됨을 특징으로 하는 케이크형 화장료 조성물.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 에틸렌/메타 아크릴레이트 코폴리머는 40~50㎛임을 특징으로 하는 케이크형 화장료 조성물.
  8. 제 1항에 있어서, 복합화 및 표면처리한 상기 에틸렌/메타 아크릴레이트 코폴리머는 조성물 총 중량에 대하여 0.1~15중량% 함유됨을 특징으로 하는 케이크형 화장료 조성물.
  9. 제 1항에 있어서, 복합화 및 표면처리한 상기 에틸렌/메타 아크릴레이트 코폴리머는 비중이 0.95~1.0임을 특징으로 하는 케이크형 화장료 조성물.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 백탁현상을 감소시킴을 특징으로 하는 케이크형 화장료 조성물.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 조성물은 광택을 감소시킴을 특징으로 하는 케이크형 화장료 조성물.
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