KR101563967B1 - 개선된 유변학적 특성 및 촉감을 가지며 친수성이 조절된 전분 입자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실리카, 폴리실세스퀴옥산, 티타늄디옥사이드 및 폴리실옥산으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 표면개질제를 표면에 1-20 몰% 포함하는 전분 입자 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 촉감이 우수하고, 유변학적 특성이 크게 개선되며, 친수성이 조절된 전분 입자를 제조할 수 있다. 따라서 물에 쉽게 젖으면서도 기존의 전분과는 달리 물에서 끈적임이 없으며, 가라앉는 성질이 거의 없어 침지되지 않는 입자의 제공이 가능하다. 또한, 촉감뿐만 아니라 상용성이 우수하여 다양한 제형의 화장품에 도입이 가능한 이점이 있는바, 본 발명의 입자를 포함하는 화장품 조성물 또는 에멀젼을 제조할 수 있다.

Description

개선된 유변학적 특성 및 촉감을 가지며 친수성이 조절된 전분 입자{Starch Particles with Improved Rheological Properties, Touch Feeling and Adjusted Hydrophilicity}

본 발명은 실리코운, 실리카, 티타늄디옥사이드 또는 이들의 혼합물을 전분에 처리하여 물에 젖는 경우에도 끈적이지 않아 촉감이 매우 우수하고, 친수성이 조절된 전분 입자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

전분은 베이비파우더와 같은 파우더 제품을 비롯하여 여러 가지 화장품 성분으로 사용되고 있다. 그러나 전분은 촉감이 매우 뒤떨어지지는 않으나 최고의 수준이 아니고, 친수성이며, 특히 물에 젖는 경우 외부 충격이 가해질 때 매우 단단해 지는 성질을 가진 전형적인 비뉴톤 유체(non-Newtonian fluid)의 특성을 가지고 있어 사용이 매우 제한적이다.

그러함에도 전분은 천연물이라는 장점을 가지고 있어 환경오염을 발생시키지 않고, 소비자들에게 매우 친숙한 물질이므로 전분의 단점을 개선하기 위한 노력이 경주되었다. 옥테닐 석시네이트(Octenyl succinate) 또는 왁스를 전분의 표면에 코팅하여 제조한 친수성이 감소된 입자가 이미 상용화되어 있으나, 이들의 촉감은 아직 우수하다고 평가하기 어렵다.

여러 가지 용도로 적용하기 위해서는 소수성 입자는 물론 친수성을 잃지 않으면서도 개선된 특성을 가지는 입자들이 필요함은 물론이나, 현재까지 친수성을 유지하면서 젖은 전분의 끈적거리는 특성을 소멸시킨 입자는 알려져 있지 않다.

화장품에 적용하기 위한 물질이 가지고 있어야 할 가장 중요한 점은 우수한 촉감이며, 그에 못지않게 중요한 것은 화장품 제조 시 다른 물질과의 혼합이 용이해야 한다는 것이다. 또한 화장품 제형 내에서 특정 성분에 의하여 팽윤되어 변형되는 입자는 화장품으로의 적용이 바람직하지 않다.

한편, 입자의 표면을 변형시킴으로써 입자의 다양한 촉감 및 특성을 얻는 것이 다양한 제품의 제조를 위하여 매우 중요하다.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.

본 발명자들은 수분을 흡수한 경우 끈적거림이 없고, 촉감이 우수하며, 다양한 입자 특성을 가지는 전분을 주성분으로 한 입자의 제조하고자 연구 노력하였다. 그 결과 본 발명자들은 실리카, 폴리실세스퀴옥산, 티타늄디옥사이드 및 폴리실옥산으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분을 표면에 포함하여 다양한 엉김 성질, 촉감 및 친수성을 가지는 전분 입자를 제조하였다. 상기 입자는 모두 물에 쉽게 젖는 입자에서 나타나는 끈적임이나 침지현상이 일어나지 않고, 표면에 형성된 성분의 특성에 따라 엉김 성질이나 굴절율이 상이하며, 기존의 전분에 비하여 촉감과 특성이 우수할 뿐만 아니라 기존의 촉감이 우수한 PMMA 또는 폴리메틸실세스퀴옥산(polymethylsilsesquioxane)과 같은 입자에 버금가는 수준의 촉감을 가지고, 화장품 제조에 통상적으로 사용되는 각종 원료와 혼합할 경우 우수한 상용성을 보여 화장품 원료성분으로 사용이 가능함을 발견함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서 본 발명의 목적은 표면개질제를 표면에 포함하는 전분 입자를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 표면개질제를 표면에 포함하는 전분 입자의 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 전분 입자를 포함하는 화장료 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 전분 입자를 포함하는 에멀젼을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 전분 입자를 포함하는 에멀젼의 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 폴리실세스퀴옥산, 티타늄디옥사이드 및 폴리실옥산으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 표면개질제를 표면에 1-20 몰% 포함하는 전분 입자를 제공한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 테트라알콕시실란, 알킬트리알콕시실란, 테트라알콕시티타늄, 알킬실세스퀴옥산 및 디오가노디알콕시실란으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 전구체를 산 또는 염기로 가수분해 또는 중합하여 실리카, 폴리실세스퀴옥산, 티타늄디옥사이드 및 폴리실옥산으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 표면개질제를 표면에 형성시키는 단계를 포함하는 전분 입자의 제조방법을 제공한다.

본 발명자들은 수분을 흡수한 경우 끈적거림이 없고, 촉감이 우수하며, 다양한 입자 특성을 가지는 전분을 주성분으로 한 입자의 제조하고자 연구 노력하였다. 그 결과 본 발명자들은 실리카, 폴리실세스퀴옥산, 티타늄디옥사이드 및 폴리실옥산으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 성분을 표면에 포함하여 다양한 엉김 성질, 촉감 및 친수성을 가지는 전분 입자를 제조하였다. 상기 전분 입자는 모두 물에 쉽게 젖는 입자에서 나타나는 끈적임이나 침지현상이 일어나지 않고, 표면에 형성된 성분의 특성에 따라 엉김 성질이나 굴절율이 상이하며, 기존의 전분에 비하여 촉감과 특성이 우수할 뿐만 아니라 기존의 촉감이 우수한 PMMA 또는 폴리메틸실세스퀴옥산(polymethylsilsesquioxane)과 같은 입자에 버금가는 수준의 촉감을 가지고, 화장품 제조에 통상적으로 사용되는 각종 원료와 혼합할 경우 우수한 상용성을 보여 화장품 원료성분으로 사용이 가능함을 발견하였다.

따라서 본 발명은 개선된 유변학적 특성 및 촉감을 가지며 친수성이 조절된 전분 입자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

본 명세서 용어 "전분"은 분자식(C₆H₁₂O₆)_n 의 탄수화물에 다수의 α-글루코스 분자가 글리코시드 결합에 의해 중합된 천연고분자를 의미한다.

본 명세서의 용어 "흡유율"은 콩기름이나 아마유와 같은 화장품 성분으로 일반적으로 사용되는 기름성분을 입자에 가하여 입자가 완전히 젖되 흐르지 않는 최고점에서 가해진 기름의 무게를 원래 입자의 무게로 나누어 계산한 백분율을 의미한다.

본 명세서의 "흡수율"은 상기 "흡유율"과 동일한 개념으로 기름대신 물을 사용하여 측정한 값이다. 예컨대, 흡수율이 100%인 입자의 경우 입자 100에 물이 100g 가해 질 때까지는 흐르지 않으며 그보다 많은 양의 물에 섞이면 흐르게 된다.

본 발명에서 이용되는 전분은 당업계의 어떠한 전분(예컨대, 쌀, 옥수수, 타피오카 및 밀 등 전분을 형성하는 어떠한 식물로부터 얻어진 전분)도 포함한다. 바람직하게는 본 발명에서 이용되는 전분은 타피오카 전분 또는 옥수수 전분이다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 전분 입자는 1-20 μm의 지름을 가지고, 보다 바람직하게는 5-15 μm의 지름을 가진다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 전분 입자는 테트라알콕시실란, 알킬트리알콕시실란, 테트라알콕시티타늄, 알킬실세스퀴옥산 및 디오가노디알콕시실란으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 전구체를 산 또는 염기에 의하여 가수분해 또는 중합하여 상기 표면개질제를 표면에 형성한 입자이다.

본 발명의 실리카, 폴리실세스퀴옥산, 티타늄디옥사이드 또는 폴리실옥산의 형성에 사용 가능한 산 또는 염기는 당업계에 공지된 어떠한 산(예컨대, 황산 및 염산) 또는 염기(예컨대, 아민과 같은 유기염기 및 NaOH와 같은 무기염기)를 포함한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 방법에 적합한 산은 염산, 초산 또는 황산이며 보다 바람직하게는 염산이다.

본 발명의 바람직한 구현 예에 따르면, 본 발명의 방법에 적합한 염기는, NaOH, KOH, Ca(OH)₂, Ba(OH)₂, CsOH, Sr(OH)₂, LiOH, RbOH, Mg(OH)₂, 트리에틸아민 및 암모니아이고, 보다 바람직하게는 NaOH 또는 암모니아이며, 가장 바람직하게는 암모니아이다.

본 발명의 실리카는 알콕시실란 전구체를 이용하여 제조된다. 바람직하게는, 상기 실리카는 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라키스(메톡시에톡시실란) 및 테트라키스[(메톡시에톡시)에톡시실란]으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 전구체를 이용하여 제조되고, 보다 바람직하게는 테트라메톡시실란 또는 테트라에톡시실란을 이용하여 제조된다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 폴리실세스퀴옥산은 폴리메틸실세스퀴옥산, 폴리프로필실세스퀴옥산, 폴리옥틸실세스퀴옥산, 폴리페닐실세스퀴옥산 및 폴리비닐실세스퀴옥산으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 표면개질제이며, 보다 바람직하게는 폴리메틸실세스퀴옥산, 폴리프로필실세스퀴옥산, 폴리옥틸실세스퀴옥산 및 폴리페닐실세스퀴옥산으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 표면개질제이며, 가장 바람직하게는 폴리메틸실세스퀴옥산, 폴리프로필실세스퀴옥산 및 폴리옥틸실세스퀴옥산이다.

본 발명의 티타늄디옥사이드는 테트라알콕시티타늄 전구체를 이용하여 제조된다. 바람직하게는, 상기 티타늄디옥사이드는 테트라에톡시티타늄, 테트라프로폭시티타늄 및 테트라부톡시티타늄으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 전구체를 이용하여 제조되고, 보다 바람직하게는 테트라부톡시티타늄을 이용하여 제조된다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 폴리실옥산은 폴리디메틸실옥산, 폴리디페닐실옥산 및 폴리메틸비닐실옥산으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 표면개질제이며, 보다 바람직하게는 폴리디메틸실옥산이다.

본 발명에서 이용되는 폴리실세스퀴옥산 전구체로서의 알킬트리알콕시실란의 바람직한 예는 C₁-C₁₆알킬트리C₁-C₁₀알콕시실란이고, 보다 바람직하게는 C₁-C₁₆알킬트리C₁-C₅알콕시실란이며, 가장 바람직하게는 C₁-C₁₆알킬트리C₁-C₂알콕시실란이다. 예컨대, 본 발명에서 이용되는 알킬트리알콕시실란은 프로필트리메톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 옥틸트리메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 프로필트리에톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 옥틸트리에톡시실란 및 메틸트리에톡시실란을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에서 이용되는 폴리실세스퀴옥산 전구체로서의 아릴트리알콕시실란의 바람직한 예는 C₅-C₁₀아릴트리C₁-C₁₀알콕시실란이고, 보다 바람직하게는 나프틸트리C₁-C₅알콕시실란 및 페닐트리C₁-C₅알콕시실란이며, 가장 바람직하게는 페닐트리C₁-C₂알콕시실란이다. 예컨대, 본 발명에서 이용되는 아릴트리알콕시실란은 나프틸트리메톡시실란, 나프틸트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란 및 페닐트리에톡시실란을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에서 이용되는 폴리실옥산 전구체로서의 다이알킬다이알콕시실란의 바람직한 예는 다이C₁-C₁₀알킬다이C₁-C₁₀알콕시실란이고, 보다 바람직하게는 C₁-C₅알킬다이C₁-C₅알콕시실란이며, 가장 바람직하게는 다이C₁-C₃알킬다이C₁-C₂알콕시실란이다. 예컨대, 본 발명에서 이용되는 다이알킬다이알콕시실란은 프로필메틸다이메톡시실란, 에틸메틸다이메톡시실란, 다이메틸다이메톡시실란, 메틸프로필다이에톡시실란, 다이에틸다이에톡시실란 및 다이메틸다이에톡실란을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에서 이용되는 폴리실옥산 전구체로서의 아릴알킬다이알콕시실란의 바람직한 예는 C₅-C₁₀아릴C₁-C₁₀알킬다이C₁-C₁₀알콕시실란, 보다 바람직하게는 페닐C₁-C₅알킬다이C₁-C₅알콕시실란 또는 나프틸C₁-C₅알킬다이C₁-C₅알콕시실란, 가장 바람직하게는 페닐메틸다이C₁-C₂알콕시실란이다. 예컨대, 본 발명에서 이용되는 아릴알킬다이알콕시실란은 페닐메틸다이메톡시실란, 페닐메틸다이에톡시실란, 페닐에틸다이메톡시실란 및 페닐에틸다이에톡시실란을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에서 이용되는 폴리실옥산 전구체로서의 다이아릴다이알콕시실란의 바람직한 예는 다이C₅-C₁₀아릴다이C₁-C₁₀알콕시실란, 보다 바람직하게는 다이나프틸다이C₁-C₁₀알콕시실란 또는 다이페닐다이C₁-C₁₀알콕시실란, 가장 바람직하게는 다이페닐다이C₁-C₂알콕시실란이다. 예컨대, 본 발명에서 이용되는 다이아릴다이알콕시실란은 다이페닐다이메톡시실란 및 다이페닐다이에톡시실란을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 전분 입자 제조방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다:

본 발명에 따르면, 본 발명의 테트라알콕시실란, 알킬트리알콕시실란, 테트라알콕시티타늄, 알킬실세스퀴옥산 및 디오가노디알콕시실란으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 전구체를 산 또는 염기로 가수분해 또는 중합하여 실리카, 폴리실세스퀴옥산, 티타늄디옥사이드 및 폴리실옥산으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 표면개질제을 표면에 형성시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 방법은 상술한 전분 입자를 제조하는 방법이기 때문에, 이 둘 사이에 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여, 그 기재를 생략한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 표면개질제를 상기 전분 입자의 표면에 형성시키는 단계 이후에 초기 형성된 상기 표면개질제의 몰%를 인-시투에서 증가시키는 단계를 추가적으로 포함한다. 보다 바람직하게는 상기 표면개질제의 몰%는 1-8 몰% 증가시키고, 보다 더 바람직하게는 1-5 몰% 증가시키며, 가장 바람직하게는 2-4 몰% 증가시킨다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 표면개질제를 전분 입자의 표면에 형성시키는 단계 이후에 60-180℃의 열로 가열하여 상기 표면개질제를 상기 전분 입자에 고정시키는 단계를 추가적으로 포함한다. 보다 바람직하게는 상기 가열은 60-160℃ 열로 실시하고, 보다 더 바람직하게는 80-140℃ 열로 실시하며, 보다 더욱 더 바람직하게는 90-120℃ 열로 실시하고, 가장 바람직하게는 100-110℃의 열로 실시한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기의 본 발명의 방법에 의하여 제조된 전분 입자를 제공한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 본 발명의 전분 입자 또는 상기의 본 발명의 방법에 의하여 제조된 전분 입자를 포함하는 조성물을 제공한다.

본 발명의 조성물은 일반적인 입자가 이용될 수 있는 모든 용도에 사용할 수 있다. 예를 들어, 화장품 및 의약에 사용 가능하며 섬유, 고무, 피혁 등의 흡착방지제(윤활제) 등으로도 사용 가능하다.

본 발명의 바람직한 구현 예에 따르면, 상기 조성물은 화장품 조성물이다.

본 발명의 화장품 조성물에 포함되는 성분은 화장품 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들을 포함하며, 예컨대 안정화제, 용해화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제, 그리고 담체를 포함한다.

본 발명의 화장품 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클린싱, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 상세하게는, 유연 화장수, 영양 화장수, 영양 크림, 마사지 크림, 에센스, 아이 크림, 클렌징크림, 클렌징 포옴, 클렌징 워터, 팩, 스프레이 또는 파우더의 제형으로 제조될 수 있다.

본 발명의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 락토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.

본 발명의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는 담체 성분으로서 용매, 용해화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.

본 발명의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라칸트 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 제형이 계면-활성제 함유 클린징인 경우에는 담체 성분으로서 지방족 알코올 설페이트, 지방족 알코올 에테르 설페이트, 설포숙신산 모노에스테르, 이세티오네이트, 이미다졸리늄 유도체, 메틸타우레이트, 사르코시네이트, 지방산 아미드 에테르 설페이트, 알킬아미도베타인, 지방족 알코올, 지방산 글리세리드, 지방산 디에탄올아미드, 식물성 유, 라놀린 유도체 또는 에톡실화 글리세롤 지방산 에스테르 등이 이용될 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 조성물은 약제학적 조성물이다.

본 발명의 조성물이 약제학적 조성물로 제조되는 경우에는, 약제학적으로 허용되는 담체를 포함한다. 본 발명의 약제학적 조성물에 포함되는 약제학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약제학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 약제학적으로 허용되는 담체 및 제제는 Remington's Pharmaceutical Sciences (19th ed., 1995)에 상세히 기재되어 있다.

본 발명의 약제학적 조성물은 경구 또는 비경구 투여할 수 있으며, 비경구 투여인 경우에는 피하 주입, 근육 주입, 복강 주입, 경피 투여 등으로 투여할 수 있다.

본 발명의 약제학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 약제학적 조성물의 1일 투여량은 0.0001-100 ㎎/㎏이다.

본 발명의 약제학적 조성물은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약제학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액, 시럽제 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 산제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 본 발명의 전분 입자 또는 상기의 본 발명의 방법에 의하여 제조된 전분 입자를 포함하는 에멀젼을 제공한다.

본 명세서의 용어 "에멀젼"은 2종 이상의 액체가 다른 액체 내에 콜로이드 상태로 퍼져있는 용액을 의미한다. 본 발명의 에멀젼은 o/w 에멀젼, w/o 에멀젼, 멀티플 에멀젼(예컨대, w/o/w 에멀젼 및 o/w/o 에멀젼)을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 명세서의 용어 "o/w 에멀젼"은 물 속에 오일이 분산된 형태의 에멀젼을 의미하고, "w/o 에멀젼"은 오일에 물이 분산된 형태의 에멀젼을 의미하며, "w/o/w 에멀젼"은 w/o 에멀젼이 물에 분산된 형태의 에멀젼을 의미하고, "o/w/o 에멀젼"은 o/w 에멀젼이 오일에 분산된 형태의 에멀젼을 의미한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 에멀젼은 o/w 에멀젼, w/o 에멀젼이고, 보다 바람직하게는 w/o 에멀젼이다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기의 본 발명의 전분 입자 또는 상기의 본 발명의 방법에 의하여 제조된 전분 입자를 물 또는 오일에 혼합하는 단계를 포함하는 o/w 에멀젼 또는 w/o 에멀젼의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 o/w 에멀젼 또는 w/o 에멀젼의 제조방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다:

본 발명에 따르면, 상기의 본 발명의 전분 입자 또는 상기의 본 발명의 방법에 의하여 제조된 전분 입자를 물 또는 오일에 혼합하는 단계를 포함하고, 바람직하게는 오일에 혼합하는 단계를 포함한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 오일은 사이클로펜타실옥산, 디메티콘, 세틸에틸헥사노에이트, 수소화폴리데켄 또는 해바라기유이고, 보다 바람직하게는 해바라기유이다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 전분 입자를 혼합하는 단계 후 초음파를 처리하는 단계를 추가적으로 포함한다.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:

(a) 본 발명은 촉감이 우수하고, 유변학적 특성이 크게 개선되며, 친수성이 조절된 전분 입자 및 이의 제조방법을 제공한다.

(b) 본 발명은 유변학적 특성이 크게 개선되어 물에 쉽게 젖으면서도 기존의 전분과는 달리 물에서 끈적임이 없고, 가라앉는 성질이 거의 없어 침지되지 않는 입자를 제공할 수 있는 이점이 있다.

(b) 본 발명은 촉감뿐만 아니라 상용성이 우수하여 다양한 제형의 화장품에 도입이 가능한 이점이 있는바, 본 발명의 전분 입자를 포함하는 화장품 조성물 또는 에멀젼을 제공한다.

도 1은 실시예 1에서 획득한 전분 입자의 SEM(scanning electron microscope, 주사전자현미경) 및 EDX(Energy-dispersive X-ray spectroscopy, 에너지 분산형 x-ray 분광기)을 나타낸다.
도 2는 실시예 5에서 획득한 전분 입자의 SEM 및 EDX을 나타낸다.
도 3은 실시예 7에서 획득한 전분 입자를 초음파로 처리하기 전(A) 및 후(B)의 SEM을 나타낸다.
도 4는 실시예 11으로부터 얻어진 전분 입자를 먼저 물에 적신 후, 무게비 19배의 물과 무게비 19배의 해바라기유를 혼합한 것으로 안정한 방울들이 형성되어 있음을 볼 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.

실시예

본 명세서 전체에 걸쳐, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 "%"는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는 (중량/중량)%, 고체/액체는 (중량/부피)%, 그리고 액체/액체는 (부피/부피)%이다.

실시예 1: 염기를 사용한 실리카를 표면에 함유하는 전분 입자 제조 1

지름 5-15 μm의 크기를 가지는 순수한 타피오카 전분(신송산업주식회사, 대한민국) 100 g을 테트라에톡시실란 400 mL에 넣고 6시간 이상 교반하였다. 과량의 테트라에톡시실란을 여과하고 테트라에톡시실란으로 팽윤된 전분을 회수하였다. 테트라에톡시실란으로 팽윤된 전분을 물 2 L에 분산시키고 진한 암모니아수 10 mL를 가한 후 상온에서 3시간 교반하였다. 얻어진 전분 입자를 방치하여 상등액을 버리고, 다시 물 500 mL를 가한 후 방치하여 상등액을 버리는 방법을 3회 반복하여 전분에 결합되지 않은 실리카 입자를 제거하였다. 상기 전분 입자를 여과지로 여과한 후 얻어진 입자를 105℃에서 건조시켰다. 상기 전분 입자의 양은 약 80 g이었으며, 이는 물에 넣고 약간만 흔들어도 물에 분산되므로 친수성을 잃지 않고 있음을 알 수 있었다. 상기 전분 입자의 흡수율은 85%였으며, 흡유율은 80%였다. 공기 중에서 700℃까지 가열하여 수행한 TGA분석에서 잔유량은 24 몰%였다. 전분은 모두 산화되어 없어지므로 이는 형성된 실리카의 함량이 24 몰%임을 알 수 있었다. 상기 전분 입자의 느낌은 구르는 느낌을 가지며, 피부에 도포 시 건조한 느낌을 주었다(도 1).

실시예 2: 실리카를 표면에 함유하는 전분 입자 제조 2

테트라메톡시실란 200 mL를 물과 메틸알코올 1:1 혼합물 1 L에 녹이고, 진한 염산 10 mL를 가하여 3시간 동안 교반하였다. 여기에 순수한 옥수수 전분(CJ제일제당, 대한민국) 100 g을 분산시키고 2시간 교반 후, 10% NaOH를 사용하여 pH를 7로 조절하였다. 실시예 1과 같은 방식으로 과량의 실리카를 제거하고 여과하여 실리카가 결합된 전분 입자를 회수하고 건조시켰다. 얻어진 전분 입자의 양은 70 g이었으며, 소량의 입자를 물에 분산시키면 쉽게 분산됨을 관찰함으로써 친수성이 유지되었음을 알 수 있었다. 실시예 1과 동일한 방법으로 수행한 TGA는 약 9 몰%의 잔량을 보였으며 이로부터 실리카가 9 몰% 표면에 함유되었음을 알 수 있었다. 상기 전분 입자의 흡유율은 63%, 흡수율은 58%였다. 상기 전분 입자의 촉감은 원래의 옥수수 전분에 비하여 더 구르는 느낌이 있고, 뭉치지 않으며, 피부가 건조한 느낌을 주어 피부의 수분을 흡수할 수 있음을 확인할 수 있었다.

실시예 3: 인- 시투에서의 실리카 함량 증가

실시 예 1과 동일한 방법으로 얻은 입자 50g을 물 1 L에 분산 시킨 후 잘 교반하면서, 10g의 테트라메톡시실란이 들어 있는 메탄올 용액 100 mL와 10% NaOH 수용액 30 mL와 동시에, 서서히 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 약 3시간 교반시킨 후, 생성물을 6시간 이상 방치하여 입자를 가라앉힌 후, 상등액에 들어 있는 미세한 실리카 입자를 제거하는 방법을 3회 반복하여 실리카를 제거하였다. TGA를 사용한 분석 결과, 실리카의 함량이 약 27%로 원래의 입자에 비하여 약 3% 증가한 것을 알 수 있었다.

실시예 4: 티타늄디옥사이드를 표면에 함유하는 입자제조

잘 밀폐된 용기에 테트라부톡시티타늄 100 mL과 타피오카 전분(신송산업주식회사, 대한민국) 5 g, 마그네틱 스터링바를 넣고 1시간 이상 교반하였다. 질소 하에서 과량의 테트라부톡시티타늄을 최대한 따라내고 얻은 테트라부톡시티타늄으로 팽윤된 전분을 물과 메탄올이 1:9로 혼합된 용액 100 mL에 넣고 밤새 교반하였다. 실시예 1과 같은 방법으로 전분에 결합하지 않은 티타늄디옥사이드를 제거하고, 얻은 전분 입자를 105℃에서 건조하였다. 얻어진 전분 입자의 무게는 3.5 g이었으며, TGA를 사용한 분석결과 4.8 몰%의 티타늄디옥사이드가 형성되었음을 알 수 있었다. 상기 전분 입자를 물과 혼합할 경우, 쉽게 물에 분산되었다. 상기 전분 입자의 흡수율은 45%, 흡유율은 49%였다. 상기 전분 입자의 느낌은 원래의 전분에 비하여 약간 우수한 편이나 본 발명에서 제조한 입자 중에서 가장 열등하였다.

실시예 5: 폴리메틸실세스퀴옥산을 표면에 함유하는 입자 제조

타피오카 전분(백마표, 원산지 베트남) 100 g과 200 mL의 메틸트리메톡시실란과 6시간 교반하여 전분이 메틸실세스퀴옥산에 충분히 젖도록 하였다. 진공여과를 사용하여 과량의 메틸트리메톡시실란을 제거/회수하고 입자를 물과 메탄올이 9:1의 비율로 혼합된 용액 1 L에 분산시켰다. 분산이 된 직후, 진한 암모니아수 15 mL를 가한 후 3시간 교반하였다. 실시예 1과 동일한 방법으로 전분 표면에 형성되지 않은 폴리 메틸실세스퀴옥산을 제거하고, 105℃에서 입자를 건조하였다. 얻어진 전분 입자의 양은 92 g이었으며, TGA로 분석한 결과 잔존량은 12 몰%였다. 순수한 폴리메틸실세스퀴옥산은 90.2 몰%의 잔존량을 보이므로, 12 몰%의 잔존량으로부터 폴리메틸실세스퀴옥산의 함량은 13.3 몰%임을 알 수 있었다. 상기 전분 입자의 흡유율은 89%였으며, 물에 잘 젖지 않아 흡수율을 측정하는 것은 의미가 없었다. 상기 전분 입자의 느낌은 원래의 타피오카 전분에 비하여 현저히 부드러웠으며, 피부에 곱게 잘 분산되었다(도 2).

실시예 6. 폴리메틸실세스퀴옥산 및 폴리옥틸실세스퀴옥산을 표면에 함유하는 입자 제조

옥수수 전분 100 g과 150 g(1.10 mol)의 메틸트리메톡시실란 및 50 g(0.23 mol)의 옥틸트리메톡시실란 혼합물을 6시간 교반하여 전분이 두 알킬트리메톡시실란에 충분히 젖도록 하였다. 진공여과를 사용하여 과량의 오가노트리알콕시실란을 제거/회수하고 입자를 물과 메탄올이 9:1의 비율로 혼합된 용액 1 L에 분산시켰다. 분산된 직후, 진한 암모니아수 15 mL를 가한 후 3시간 교반하였다. 실시예 1과 동일한 방법으로 전분 표면에 형성되지 않은 폴리 메틸실세스퀴옥산을 제거하고, 105℃에서 입자를 건조하였다. 얻어진 전분 입자의 양은 92 g이었으며, TGA로 분석한 결과 잔존량은 10 몰%였다. 폴리옥틸실세스퀴옥산은 순수하게 입자로 제조할 수 없어 옥틸실세스퀴옥산을 공기 중에서 700℃까지 가열하여 남는 잔량을 정확히 알 수 없으나, 폴리메틸실세스퀴옥산을 700℃까지 가열하였을 때와 동일한 생성물을 형성한다고 하면 옥틸 실세스퀴옥산은 42.8 몰%의 잔존량을 가지게 된다.

SiO_{1 .5}CH₃(분자량: 67) -> 생성물(분자량: 60.4): 90.2%

SiO_{1 .5}(CH₂)₇CH₃(분자량: 141) -> 생성물(분자량: 60.4): 42.8%

전분 표면에 형성된 메틸실세스퀴옥산과 옥틸실세스퀴옥산의 몰비가 투입한 몰비와 동일하다고 하면, 즉 1.10:0.23이라고 하면, [(SiO_1.5)CH₃]x(1.1/1.33)x[SiO_1.5(CH₂)₇CH₃]x(0.23/1.11)이 형성되었을 것이며 그 분자량은 84.9이다.

[(SiO_{1 .5})CH₃]x(1.1/1.33)x[SiO_{1 .5}(CH₂)₇CH₃]x(0.23/1.11) -> 생성물(분자량: 60.4): 71.1%

따라서 10 몰%의 잔존량은 14.1 몰%의 실세스퀴옥산이 형성되었음을 말해 준다. 상기 전분 입자의 흡유율은 95%였으며, 흡수율은 측정할 수 없었다. 상기 전분 입자는 원래의 전분에 비하여 훨씬 부드러우며, 서로 엉기는 특성을 가지고 있어 콤팩트 제조에 적절한 것으로 보인다.

실시예 7: 폴리메틸실세스퀴옥산 및 폴리프로필실세스퀴옥산을 표면에 함유하는 입자 제조

60 g(1.10 mol)의 메틸트리메톡시실란 및 20 g(0.31 mol)의 프로필트리메톡시실란 혼합물을 에틸알코올과 물 1:1 용액 1 L에 녹이고 진한 암모니아수 10 mL를 혼합한 후, 20분 동안 격렬히 교반하였다. 여기에 타피오카 전분 100 g을 넣고 6시간 동안 격렬히 교반하였다. 형성된 입자를 실시예 1과 같이 처리하여 전분에 결합하지 않은 폴리실세스퀴옥산 입자를 제거하고, 코팅된 전분을 회수하였다. 105℃에서 건조한 후, TGA를 사용하여 측정한 7000℃에서의 잔유량은 9 몰%로, 실시예 5와 같은 방법으로 아래와 같이 계산하면, 전분에 형성된 폴리메틸실세스퀴옥산 및 폴리프로필실세스퀴옥산의 함량은 10.9 몰%이다.

(SiO_{1 .5}CH₃)x0.78x[SiO_{1 .5}(CH₂CH₂CH₃)]x0.22(분자량: 73.2) -> 생성물(분자량: 60.4)

얻어진 전분 입자의 흡유율은 75%였으며 흡수율은 측정할 수 없었다. 상기 전분 입자는 원래의 타피오카 전분에 비하여 훨씬 부드러우며, 피부에 잘 도포되었다. 본 발명에서 얻은 전분 입자 중 가장 우수한 촉감을 가진 입자였다.

실시예 8. 실시예 7에서 얻은 입자 표면의 실리코운의 안정성 조사

실시예 7에서 얻은 전분 입자 1 g을 물 10 mL에 분산시킨 후, 30W 초음파 세척기로 30분 동안 처리한 다음, 얻어진 분산물을 현미경 슬라이드 글래스에 퍼뜨린 후 건조시켰다. 건조된 전분 입자와 실시예 6에서 얻은 원래의 입자를 SEM으로 표면의 실리코운의 변화를 관찰한 결과 거의 변화가 없음을 알 수 있었다(도 3).

실시예 9: 폴리메틸실세스퀴옥산 및 폴리디메틸실옥산을 표면에 함유하는 입자 제조

전분 100 g과 150 g(1.10 mol)의 메틸트리메톡시실란 및 50 g(0.42 mol)의 디메틸디메톡시실란 혼합물을 6시간 교반하여 전분이 두 실리코운 전구체에 충분히 젖도록 하였다. 진공여과를 사용하여 과량의 전구체를 제거/회수하고 입자를 물과 메탄올이 9:1의 비율로 혼합된 용액 1 L에 분산시켰다. 분산이 된 직후, 진한 암모니아수 15 mL를 가한 후 3시간 교반하였다. 실시예 1과 동일한 방법으로 전분 표면에 형성되지 않은 폴리메틸실세스퀴옥산을 제거하고, 105℃에서 입자를 건조하였다. 얻어진 전분 입자의 양은 84 g이었으며, TGA로 분석한 결과 잔존량은 8 몰%였다. 이는 약 8.5 몰%의 폴리메틸실세스퀴옥산 및 폴리디메틸실옥산이 형성되었음을 말해 준다.

(Si_{1 .5}OCH₃)x0.72x[SiO(CH₃)₂]x0.22(분자량: 64.5) -> 생성물(분자량: 60.4)

상기 전분 입자의 흡유율은 40%였으며, 흡수율은 측정할 수 없었다. 상기 전분 입자의 촉감은 원래의 전분에 비하여 우수하나 입자들끼리만 존재할 경우 약간 뻑뻑한 느낌을 주었다.

실시예 10. 입자를 사용한 최소 성분 크림 제조 1

린시드 오일 80 g과 실시예 4에서 얻은 입자 30 g을 상온에서 혼합하고 휴대형 호모게나이저 호모 믹서(T.K.HOMO MIXER MARK II Model 2.5)를 사용하여 5분 동안 10000 rpm으로 혼합하였다. 얻어진 혼합물은 원래 린씨드 오일보다 약간 점성이 높았으나 유사한 양을 손에 도포하였을 때, 끈적거림이 훨씬 덜하였다. 약 2시간이 지나도 입자가 눈에 띄거나 거친 촉감을 주지 않았다.

실시예 11. 입자를 사용한 최소 성분 크림 제조 2

페크로라탐 40 g, 린시드유 40 g을 혼합하여 40℃의 물중탕에 녹이고, 실시예 6에서 제조한 전분 입자 20 g을 투입한 후, 휴대형 호모게나이저 호모 믹서(T.K.HOMO MIXER MARK II Model 2.5)를 사용 12000 rpm으로 5분씩 3분 간격으로 3회 처리하였다. 얻어진 생성물은 상온에서 왁스와 같았으며 손에 도포하였을 때, 끈적임이나 번들거림이 없었으며 촉감도 매우 우수했다.

실시예 12. 친수성 입자의 계면 활성제적인 행동

실시예 2에서 얻어진 전분 입자 5 g을 물 45 g에 혼합하고 여기에 해바라기씨 오일을 45 g씩 가한 후, 격렬히 교반하면 도 4와 같이 전분 입자에 의하여 안정화된 커다란 물방울이 형성되어 해바라기씨 오일 층에 분산됨을 알 수 있었다. 이러한 특성을 적용하면, 처리된 전분 입자를 사용하여 안정한 에멀젼을 제조할 수 있다.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (16)

1. 실리카, 폴리실세스퀴옥산, 그리고 폴리실세스퀴옥산 및 폴리실옥산으로 구성된 군으로부터 선택되는 표면개질제를 표면에 1-24 몰% 포함하는 전분 입자.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전분 입자는 테트라알콕시실란, 알킬트리알콕시실란, 알킬실세스퀴옥산 및 디오가노디알콕시실란으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 전구체를 산 또는 염기에 의하여 가수분해 또는 중합하여 상기 표면개질제를 표면에 형성한 것을 특징으로 하는 입자.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 실리카는 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라키스(메톡시에톡시실란) 및 테트라키스[(메톡시에톡시)에톡시실란]으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 전구체를 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 입자.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 폴리실세스퀴옥산은 폴리메틸실세스퀴옥산, 폴리페닐실세스퀴옥산, 폴리프로필실세스퀴옥산, 폴리옥틸실세스퀴옥산 및 폴리비닐실세스퀴옥산으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 표면개질제인 것을 특징으로 하는 입자.
   
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 폴리실옥산은 폴리디메틸실옥산, 폴리디페닐실옥산 및 폴리메틸비닐실옥산으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 표면개질제인 것을 특징으로 하는 입자.
   
7. 테트라알콕시실란, 알킬트리알콕시실란, 알킬실세스퀴옥산 및 디오가노디알콕시실란으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 전구체를 산 또는 염기로 가수분해 또는 중합하여 실리카, 폴리실세스퀴옥산, 그리고 폴리실세스퀴옥산 및 폴리실옥산으로 구성된 군으로부터 선택되는 표면개질제를 표면에 형성시키는 단계를 포함하는 전분 입자의 제조방법.
   
8. 제 7 항에 있어서, 상기 실리카는 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라키스(메톡시에톡시실란) 및 테트라키스[(메톡시에톡시)에톡시실란]으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 전구체를 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 방법.
   
9. 제 7 항에 있어서, 상기 폴리실세스퀴옥산은 폴리메틸실세스퀴옥산, 폴리페닐실세스퀴옥산, 폴리프로필실세스퀴옥산, 폴리옥틸실세스퀴옥산 및 폴리비닐실세스퀴옥산으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 표면개질제인 것을 특징으로 하는 방법.
   
10. 삭제
11. 제 7 항에 있어서, 상기 폴리실옥산은 폴리디메틸실옥산, 폴리디페닐실옥산 및 폴리메틸비닐실옥산으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 표면개질제인 것을 특징으로 하는 방법.
    
12. 제 7 항에 있어서, 상기 표면개질제를 상기 전분 입자의 표면에 형성시키는 단계 이후에 초기 형성된 상기 표면개질제의 몰%를 인-시투에서 증가시키는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
    
13. 제 7 항에 있어서, 상기 표면개질제를 상기 전분 입자의 표면에 형성하는 단계 이후에 60-180℃의 열로 가열하여 상기 표면개질제를 상기 전분 입자에 고정시키는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
    
14. 제 7 항 내지 제 9 항 및 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 의해 제조된 전분 입자.
    
15. 제 1 항 내지 제 4 항 및 제 6 항 중 어느 한 항의 입자를 포함하는 화장료 조성물.
    
16. 제 1 항 내지 제 4 항 및 제 6 항 중 어느 한 항의 입자를 포함하는 에멀젼.

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