KR101339622B1 - 피부온도 감응형 하이드로겔 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피부온도 감응형 하이드로겔 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 하이드로겔 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 타라검, 타마린드씨검 중 적어도 하나의 비이온형 겔화 고분자 0.1-10중량%, 카라기난을 포함하는 이온형 겔화 고분자 0.1-5중량%, 베타글루칸, 하이드롤라이즈드콜라겐, 소듐하이알루로네이트 중 적어도 하나의 피부친화성 증진제 0.1-1중량%, 글리세린을 포함하는 다가알코올 1-30중량% 및 물 30-90중량%로 구성된다.

Description

피부온도 감응형 하이드로겔 조성물 및 그 제조방법{Hydrogel Composition and Method for their Preparation}

본 발명은 하이드로겔 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 외부 온도에 따라 겔 상태에서 유동 상태로 변화되면서 피부에 흡수되어 피부미용에 도움을 주는 피부온도 감응형 하이드로겔 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 하이드로겔 조성물은 다량의 수분을 함유하고 있는 겔 상태의 하이드로겔이 외부의 온도변화에 따라 유동 상태의 유동체로 변화하는 특성을 갖는 물질로, 최근 화장품, 스킨케어, 피부미용, 피부치료 등의 분야에서 다양하게 사용되고 있다. 그 중에서도 하이드로겔을 이용한 미용팩 또는 미용패치 분야는 빠르게 그 시장이 성장하고 있다.

피부미용을 위한 하이드로겔 팩 또는 패치의 경우, 하이드로겔 팩 또는 패치에 포함된 미용도포제가 피부에 스며드는 시간이 길어지면, 사용자의 피부를 팩 또는 패치가 덮고 있음으로 인해, 사용자의 모공이 확장되는 부작용이 발생한다.

따라서 피부미용을 위한 하이드로겔 팩 또는 패치는 치료용 약물제보다 상대적으로 빠르고 고르게 흡수가 되어야 한다. 그러나 기존의 미용을 위한 하이드로겔 팩 또는 패치의 경우, 하이드로겔이 겔 상태를 오래 유지하고 있고, 피부와 하이드로겔의 친화성에 한계가 존재하여 미용도포제가 피부에 효과적으로 흡수되지 못하는 문제점이 발생한다.

따라서 현재는 하이드로겔과 피부의 친화성을 개선시켜, 하이드로겔 조성물에 포함된 미용도포제가 피부에 빠르고 고르게 흡수될 수 있는 기술개발의 필요성이 요구되고 있는 실정이다.

[선행기술문헌]
1. 한국특허공개공보 제2005-0017556호(2005.02.22)
2. 일본특허공개공보 제2002-087993호(2002.03.27)
3. 일본특허공개공보 제2003-113036호(2003.04.18)

이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 미용도포제가 포함되고, 적정온도에서 유동 상태로 변화되는 하이드로겔을 피부에 적용할 때에 미용도포제가 피부 속으로 신속하고 균일하게 전달되도록 하기 위한 하이드로겔 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 하이드로겔 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 타라검, 타마린드씨검 중 적어도 하나의 비이온형 겔화 고분자 0.1-10중량%, 카라기난을 포함하는 이온형 겔화 고분자 0.1-5중량%, 베타글루칸, 하이드롤라이즈드콜라겐, 소듐하이알루로네이트 중 적어도 하나의 피부친화성 증진제 0.1-1.0중량%, 글리세린을 포함하는 다가알코올 1-30중량% 및 물 30-90중량%로 구성된다.

또한, 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 알로에베라잎 추출물을 포함하는 천연생체물질을 0.01-1중량% 더 포함한다.

또한, 상기 조성물의 총 중량을 기준으로 메틸파라벤, 프로필파라벤, 페녹시에탄올, 클로페네신을 포함하는 기능첨가제를 0.01-1중량% 더 포함한다.

아울러, 본 발명에 따른 하이드로겔 조성물 제조방법은 상온에서 타라검, 타마린드씨검 중 적어도 하나의 비이온형 겔화 고분자 0.1-10중량%, 카라기난을 포함하는 이온형 겔화 고분자 0.1-5중량%를 혼합하는 겔 형성물질 제조단계, 상기 겔 형성물질에 베타글루칸, 하이드롤라이즈드콜라겐, 소듐하이알루로네이트 중 적어도 하나의 피부친화성 증진제 0.1-1중량%와, 글리세린을 포함하는 다가알코올 1-30중량% 및 물 30-90중량%를 혼합한 후 40-95℃로 상승시키는 겔 용액 제조단계를 포함한다.

또한, 상기 겔 용액 제조단계 이후에 상기 겔 용액을 40-95℃로 유지시키면서 알로에베라잎 추출물을 포함하는 천연생체물질을 0.01-1중량%를 혼합하는 단계를 더 포함한다.

또한, 상기 천연생체물질을 혼합한 이후에 메틸파라벤, 프로필파라벤, 페녹시에탄올, 클로페네신을 포함하는 기능첨가제를 0.01-1중량%를 혼합하고, 상온으로 냉각시키는 단계를 더 포함한다.

이와 같이, 본 발명은 미용도포제가 포함되고, 적정온도에서 유동 상태로 변화되는 하이드로겔을 피부에 적용할 때에 미용도포제가 피부 속으로 신속하고 균일하게 전달될 수 있어, 피부미용에 효과적으로 활용될 수 있고, 사용자의 만족감을 향상시킬 수 있다.

도 1은 하이드로겔 조성물을 제조할 때 겔화 고분자로서 표 1의 샘플들을 사용하는 경우의 겔 강도(compressive strength)를 평가한 그래프이고,
도 2는 겔 팽윤도를 평가한 그래프이며,
도 3은 이수율(利水率)을 평가한 그래프이다.

이하, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 다만, 실시예들을 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 잘 알려져 있고, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 가급적 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 핵심을 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

본 발명의 하이드로겔 조성물은 10-50℃에서 겔 상태가 유동 상태로 변화되면서 하이드로겔에 포함된 미용도포제가 피부 속으로 신속하고 균일하게 전달되는 것을 특징으로 한다.

보다 구체적으로, 하이드로겔 조성물이 적용된 하이드로겔 시트(hydrogel sheet) 또는 패치(patch)가 피부에 밀착되었을 때, 체온의 온도범위 즉, 30~40℃에서 하이드로겔의 상태가 겔 상태에서 유동 상태로 변화된다. 그리고, 유동 상태로 변화된 하이드로겔 조성물에 포함되어 있는 친화성 증진제가 하이드로겔 조성물과 피부 사이의 친화성을 최적으로 향상시켜 하이드로겔 조성물에 포함된 미용도포제인 천연생체물질이 신속하게 경피 속으로 전달되게 하는 특성이 있다.

적정 온도 즉, 체온의 온도범위에서 하이드로겔의 상태가 겔 상태에서 유동 상태로 변화되도록 하기 위하여 하이드로겔 조성물에는 비이온형 겔화 고분자와 이온형 겔화 고분자인 겔 형성 물질이 포함되고, 피부로의 친화성을 향상시킬 수 있는 피부친화성 증진제가 포함된다.

아울러, 하이드로겔 조성물에는 피부에 유익한 물질을 제공하기 위한 천연생체물질이 포함되며, 체온에 의해 유동 상태로 변화된 하이드로겔 조성물이 피부에 흡수될 수 있도록 흐름성을 부여하는 다가 알코올과 기능성 물질인 기능첨가제가 함유된다.

본 발명의 하이드로겔 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 비이온형 겔화 고분자 0.1-10중량%, 이온형 겔화 고분자 0.1-5중량%, 피부친화성 증진제 0.1-1중량%, 천연생체물질 0.1-1중량%, 다가알코올 1-30중량%, 기능첨가제 0.01-1중량% 및 물 30-90중량%로 조성된다.

보다 구체적으로, 본 발명의 하이드로겔 조성물에 있어서, 겔 형성물질인 비이온형 겔화 고분자 및 이온형 겔화 고분자는 겔 형성물질로 사용된다. 비이온형 겔화 고분자는 10-50℃의 상온에서 고체 상태인 하이드로겔이 액상의 유동 상태로 변하게 하는 역할을 수행한다. 이온형 겔화 고분자는 약 0-30℃의 상온에서 하이드로겔 조성물이 겔 상태로 유지되도록 하는 역할을 수행한다.

본 발명의 하이드로겔 조성물에 포함된 비이온형 겔화 고분자는 물에 용해될 수 있는 다당류 고분자로서, 타라검, 타마린드씨검 등을 포함할 수 있고, 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1-10중량% 포함되는 것이 바람직하다.

본 발명의 하이드로겔 조성물에 포함된 이온형 겔화 고분자는 다당류 전해질 고분자로서 카라기난이 사용될 수 있으며, 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1-5중량% 포함되는 것이 바람직하다.

만일, 비이온형 겔화 고분자와 이온형 겔화 고분자의 포함 중량이 상기 중량 범위에 해당하지 않을 경우, 하이드로겔 조성물이 겔 상태로 형성되지 않거나, 외부 온도가 상승하여도 겔 상태가 유동 상태로 변화되는 현상이 발생되지 않을 수 있다.

아울러, 피부친화성 증진제는 하이드로겔 조성물과 피부와의 친화성을 향상시켜 하이드로겔 조성물에 포함된 미용도포제가 피부에 신속하게 균일한 양이 전달되도록 하는 역할을 수행한다. 본 발명의 하이드로겔 조성물에 포함되는 피부친화성 증진제는 베타글루칸, 하이드롤라이즈드콜라겐, 소듐하이알루로네이트 등으로 물에 용해될 수 있는 것이 유용한다. 베타글루칸 또는 하이드롤라이즈드콜라겐은 제품의 특성에 따라 각각 0.1-1중량% 포함되는 것이 바람직하며, 소듐하이알루로네이트는 제품의 특성에 관계없이 0.1-1중량% 포함되는 것이 바람직하다.

이러한 피부친화성 증진제는 그 함량이 너무 적은 경우에는 그 효과가 미미하며, 함량이 너무 많은 경우에는 온도를 상승시켜도 겔 상태가 유동 상태로 변화하지 않는 문제가 발생할 수 있다.

천연생체물질은 하이드로겔 조성물과 피부와의 친화성을 향상시키는 역할을 수행한다. 본 발명의 하이드로겔 조성물에 포함되는 천연생체물질은 알로에베라잎추출물이 사용되고, 조성물의 총 중량을 기준으로 0.01-1중량% 포함되는 것이 바람직하다.

이러한 천연생체물질은 그 함량이 너무 적은 경우, 그 효과가 미미하며 너무 많은 경우에는 온도를 상승시켜도 겔상태가 유동 상태로 변화하지 않는 문제가 발생할 수 있다.

본 발명의 하이드로겔 조성물에 포함된 다가알코올은 피부에 밀착된 하이드로겔 조성물이 피부에 침투될 수 있도록 하는 물질로서 수용성 액상으로 글리세린 등이 포함된다. 다가알코올은 조성물의 총 중량을 기준으로 1-30중량% 포함되는 것이 바람직하다. 이러한 다가알코올은 그 함량이 너무 적은 경우, 온도를 상승시켜도 겔 상태가 유동 상태로 변화하지 않으며 그리고 너무 많은 경우에는 겔이 형성되지 않는 문제가 발생할 수 있다.

본 발명의 하이드로겔 조성물에 포함된 기능첨가제는 하이드로겔에 안정성과 기능성을 부여할 수 있는 첨가제로 메틸파라벤, 프로필파라벤, 페녹시에탄올, 클로페네신 등이 사용된다. 기능첨가제는 메틸파라벤의 경우, 조성물의 총 중량을 기준으로 0.01-1중량% 포함되고, 프로필파라벤의 경우, 조성물의 총 중량을 기준으로 0.01-1중량% 포함되는 것이 바람직하다.

기능첨가제는 그 함량이 너무 적은 경우, 보관 안정성이 저하되어 장기간 보존 유지되지 않으며 그리고 너무 많은 경우에는 온도를 상승시켜도 겔상태가 유동 상태로 변화하지 않는 문제가 발생할 수 있다.

물은 하이드로겔 조성물의 주성분으로서 조성물의 총 중량을 기준으로 30-90중량%로 포함되며, 그 함량이 너무 적은 경우, 온도를 상승시켜도 겔 상태가 유동 상태로 변화하지 않으며 그리고 너무 많은 경우에는 겔 형성이 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있다.

한편, 본 발명의 하이드로겔 조성물은 다음과 같은 방법을 통해 제조될 수 있다. 우선, 상온에서 타라검, 타마린드씨검 중 적어도 하나의 비이온형 겔화 고분자 0.1-10중량%, 카라기난을 포함하는 이온형 겔화 고분자 0.1-5중량%를 혼합하여 겔 형성물질을 제조한다.

제조된 겔 형성물질에 베타글루칸, 하이드롤라이즈드콜라겐, 소듐하이알루로네이트 중 적어도 하나의 피부친화성 증진제 0.1-1중량%와, 글리세린을 포함하는 다가알코올 1-30중량% 및 물 30-90중량%를 혼합한 후 40-95℃로 상승시켜 겔 용액을 제조한다.

이후, 제조된 겔 용액을 40-95℃로 유지시키면서 알로에베라잎 추출물을 포함하는 천연생체물질을 0.01-1중량%를 혼합하고, 메틸파라벤, 프로필파라벤, 페녹시에탄올, 클로페네신을 포함하는 기능첨가제를 0.01-1중량%를 혼합한 후, 상온으로 냉각시켜, 겔 형태의 하이드로겔 조성물을 제조한다.

본 발명에 따라 타라검, 타마린드씨검, 카라기난을 포함하는 겔화 고분자를 이용하여 하이드로겔 조성물을 제조하는 경우 여러 우수한 특성이 나타난다. 도 1은 하이드로겔 조성물을 제조할 때 겔화 고분자로서 표 1의 샘플들을 사용하는 경우의 겔 강도(compressive strength)를 평가한 그래프이고, 도 2는 겔 팽윤도를 평가한 그래프이며, 도 3은 이수율(利水率)을 평가한 그래프이다.

샘플번호	성분	함량(%)	정제수(%)
1	로커스트콩검	30	70
2	글루코만난	30	70
3	타마린드검	30	70
4	타라검	30	70
5	카라기난	30	70
6	타라검, 타마린드씨검, 카라기난	30	70

겔 강도는 INSTRON 5569 (Instron Co., USA)를 이용하여 상온에서 압축강도를 측정하였다. 압축강도 측정을 위한 시편의 두께는 4.5mm 이고 지름은 10mm 이었으며, 샘플마다 6개의 시편을 제조하여 측정하였다. 압축강도 측정 시 크로스 헤드(Cross head) 속도는 10mm/min 이었으며, 시편이 50% 변형이 이루어질 때의 값을 측정하였다. 측정결과 샘플 6의 압축 강도가 29 kPa로 높은 강도의 물성 특성을 나타내었다.

최대 함유할 수 있는 수분량을 표시하는 겔 팽윤도는 건조된 시편을 상온에서 증류수에 침지시킨 후 시간 경과에 따른 무게변화를 평형에 이를 때까지 측정하였다. 수학식 1은 팽윤도를 계산하는 식이며, Ws는 팽윤된 겔의 무게이고, Wd는 건조된 겔의 무게이다.

측정 결과 샘플 6의 팽윤도가 가장 높아 최대 수분 함수량이 높음을 알 수 있다.

이수율은 제조된 샘플을 밀봉하여 시간 단위로 각각 개봉 후 샘플 제조 최초 무게와 시간 경과 후 샘플의 무게를 비교하여 측정한다. 측정 결과 샘플 6은 초기 10 시간까지는 다른 샘플과 비슷한 양상의 이수 형태를 보이나 장시간(10 시간 이상) 보관 상태로 갈수록 이수되는 양이 낮음을 알 수 있다. 따라서 겔 내에 수분을 장시간 보관할 수 있는 기능이 우수함을 알 수 있다.

지금까지 실시예를 통하여 본 발명에 따른 하이드로겔 조성물 및 그 제조방법에 대하여 설명하였다. 본 명세서에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 상기에 기재된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (6)

1. 피부온도 감응형 하이드로겔 조성물에 있어서,
   ① 타라검과 타마린드씨검과 카라기난의 혼합물인 겔화 고분자 0.2-15중량%와,
   ② 베타글루칸 0.1-1중량%와,
   ③ 다가알코올 1-30중량%와,
   ④ 물 30-90중량%를
   포함하는 피부온도 감응형 하이드로겔 조성물.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 타라검과 타마린드씨검과 카라기난을 혼합하여 겔화 고분자를 제조하는 단계와,
   상기 겔화 고분자 0.2-15중량%에 베타글루칸 0.1-1중량%를 혼합하는 단계와,
   상기 겔화 고분자와 상기 피부친화성 증진제의 혼합물에 글리세린을 포함하는 다가알코올 1-30중량% 및 물 30-90중량%를 혼합하여 겔 용액을 제조하는 단계를
   포함하는 피부온도 감응형 하이드로겔 조성물의 제조방법.
   
   
5. 삭제
6. 삭제

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