KR101819467B1

KR101819467B1 - 압전 화장료 조성물

Info

Publication number: KR101819467B1
Application number: KR1020160109329A
Authority: KR
Inventors: 홍성윤; 장지희; 김수지; 이준배; 김연준; 유권종; 황희윤; 안준혁; 황상균
Original assignee: 코스맥스 주식회사
Priority date: 2016-08-26
Filing date: 2016-08-26
Publication date: 2018-01-18
Also published as: WO2018038333A1; CN109562028B; US20190083368A1; CN109562028A

Abstract

본 발명은 압전성을 가지는 화장료 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압력을 가하였을 때 미세전류를 발생시키는 압전물질을 유효성분으로 함유하는 압전 화장료 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 압전 화장료 조성물을 피부에 도포하고 마사지시에 미세전류를 발생하여 피부 탄력 개선 효과 등 피부관리 효과를 극대화 시킬 수 있다.

Description

압전 화장료 조성물{Piezoelectric cosmetic composition}

본 발명은 압전성을 가지는 화장료 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압력을 가하였을 때 미세전류를 발생하여 피부 탄력을 증진시키는 압전 화장료 조성물 개발에 관한 것이다.

인체 내에는 각 기관 사이의 신호 전달을 위하여 미세전류가 흐르고 있다. 일반적으로 건강이 악화되거나 신체 상태가 불안정해지면 인체 내에 흐르는 미세전류가 약해진다. 이를 보완하기 위하여 미세전류를 발생시키는 기기를 사용하여 인체에 흘려주어 활성을 증대시켜준다. 문헌 Military Medical Research, 2014, 1:24에 의하면 미세전류는 상처 난 피부 세포에 자극을 주어 치유에 도움을 주며, Journal of Physical Therapy Science, 2011, 23, 515-518에 의하면 혈류속도를 증가시켜 혈액순환에 도움을 주는 것으로 알려져 있다. 특히, Homeopathy, 2012, 101, 147-153에 의하면 피부에 미세전류 도입시 콜라겐 섬유가 두꺼워지며, 피부 조밀도가 상승하여 피부 탄력 증진에 효과를 주는 것으로 알려져 있다. Clin Orthop, 1982, 171, 264-272에 의하면 미세전류 도입시 아미노산의 흡수를 증진시키는 것으로 나타났다.

최근에는 이러한 결과를 바탕으로 미세전류 발생 미용기기를 출시하고 있으며, 그 예로서 등록특허 제10-1050069호(이온도입기능을 갖는 휴대용 맛사지기), 제10-0614799호(휴대용 피부 미용기), 제10-1209102호(전기자극 기능을 가지는 미세전류 기기) 등이 있다. 또한, 피부 전문가의 도움으로 진피까지 도달이 어려운 효능 성분 물질을 주사로 투입하는 등의 방법으로 피부를 관리하는 경우도 많다. 그러나, 미용기기 이용시에 발생하는 충전 또는 배터리 장착, 고장 발생, 휴대의 어려움, 경제성 문제, 피부과 방문, 주사에 의한 자극 등의 번거로움이 발생하는 문제가 있다.

이에, 본 발명자들은 상기 미용기기 또는 피부 전문가 도움 등에 의해 발생하는 한계점들을 극복하기 위해 별도의 미용기기 없이 쉽게 미세전류를 발생시킬 수 있는 방법을 연구하던 중, 화장료 조성물 내에 압력을 가하였을 때 미세전류를 발생시킬 수 있는 압전물질(piezoelectric material)을 포함시킨 경우 화장료를 피부에 적용하여 누르거나 문지를 때 자연스럽게 미세전류를 발생시켜 피부미용에 도움을 줄 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하게 되었다.

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10-1050069

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10-0614799

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10-1209102

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본 발명의 주요 목적은 상기 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 미세전류 발생 미용기기 사용시에 발생하는 불편함을 없애고자 화장료 조성물 내에 압전물질을 내포하여 피부에 도포시 미세전류를 유도함으로써 피부 마사지 효과 및 피부 관리 효과를 극대화할 수 있는 압전 화장료 조성물을 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 피부에 적용하는 화장료 조성물에 있어서, 압력을 가하였을 때 미세전류를 발생할 수 있는 압전물질(piezoelectric material)을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 화장료 조성물을 제공한다.

압전 현상은 재료에 압력이 가해졌을 때 변형에 의해(기계에너지) 내부 분극이 변화하여 전하가 발생하는 것(전기에너지)으로 1880년 Jacques와 Pierre Curie에 의해 석영에서 최초로 관찰되었다. 대표적인 압전성 물질로는 Brium titanate(BaTiO₃), Lead zirconate titanate(Pb(Zr,Ti)O₃, PZT) 등 무기 압전 소자가 있다. 최근에는 압전성 고분자 물질로 PVDF가 관심을 끌고 있으며, 그밖에도 금속산화물 등의 고체 재료를 사용한다. 산업적으로는 이들 재료를 센서, 필터, 공진기, 액추에이터, 스피커, 에너지 하베스팅 등에 응용하여 다양한 분야에서 사용하고 있으나, 아직까지 화장료 조성물 분야에 사용된 적은 없다.

본 발명에 있어서, 상기 압전 물질은 압력을 가하였을 때 미세전류를 발생시킬 수 있기 때문에 이를 포함하는 화장료를 피부에 적용하여 누르거나 문지를 때 자연스럽게 미세전류를 발생시켜 피부미용에 도움을 줄 수 있다. 본 발명에 있어서, 바람직하게는 상기 압전물질은 액상 압전 물성 측정 장치로 측정하였을 때 1 내지 20 pC/N의 압전상수를 나타내는 것을 특징으로 한다. 본 발명자들은 액상 재료의 압전 물성을 측정할 수 있는 장치를 고안한 후 (한국특허출원 제10-2016-0095633호 참조). 여러 가지 압전물질을 포함하는 화장료 조성물의 압전물성을 측정한 결과, 상기 수치범위내의 압전상수를 나타냄을 확인하였다.

본 발명에 있어서, 상기 압전물질은 압력을 가하였을 때 미세전류를 발생시킬 수 있는 종래 알려진 어떤 압전성 물질도 포함하나, 바람직하게는 액정에멀젼 자체, 무기안료 분체, 압전소자 또는 압전폴리머인 것을 특징으로 하는 압전 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명자들은 이종산업인 액정 디스플레이 산업에서 사용되는 액정상의 압전성을 갖는 특징(Liquid Crystals, 2010, 37, 825-837 참조)에서 아이디어를 얻어, 종래 화장료로 사용되는 액정 에멀젼도 압전성을 가질 수 있음에 착안하여 액정 에멀젼과 일반 에멀젼을 제조하여 압전 물성을 측정한 결과 액정 에멀젼이 일반 에멀젼과 달리 압전 물성을 나타내며 그로인해 피부 탄력도가 증진된다는 사실을 확인하였다.

본 발명에 있어서, 압전물질로 사용되는 액정 에멀젼은 종래 화장료분야에서 알려진 액정 유화 기술로 제조되는 어떤 액정 에멀젼도 사용될 수 있으며, 예컨대, 온도에 따라 변화되는 써모트로픽 액정(Thermotropic Liquid Crystal) 또는 조성의 변화에 따라 변화되는 라이오트로픽 액정(Lyotropic Liquid Crystal)도 될 수 있으며, 이중에서 라이오트로픽 액정은 예컨대, 세틸알코올, 스테아릴알코올 등과 같은 지방알코올을 사용하는 방법, 콜레스테롤, 콜레스테릴미리스테이트나 세라마이드를 이용하는 방법, 또는 레시틴과 같은 인지질을 이용하는 방법이 사용될 수 있다.

본 발명에 있어서, 압전물질로 사용되는 무기안료 분체는 종래 화장료분야에서 사용되던 어떤 무기안료 분체도 사용될 수 있으며, 예컨대, 티타늄디옥사이드(TiO₂), 징크옥사이드(ZnO)과 같은 백색안료 뿐만 아니라, 실리카(SiO₂), 마이카와 같은 체질안료도 포함될 수 있다. 본 발명자들은 액정 에멀젼이 일반 에멀젼에 여러 가지 무기 안료 분체를 포함시켜 압전 물성을 측정한 결과 이를 포함하지 않는 일반 에멀젼과 달리 압전 물성을 나타내며, 무기 안료 분체의 양을 증가시킴에 따라 압전 물성도 커지는 것을 확인하였다.

본 발명에 있어서, 압전물질로 사용되는 압전소자는 종래 압전소자로 널리 알려진 수정, 티탄산바륨, 티탄산지르콘산납, 또는 이들을 소결한 압전 세라믹 등의 압전소자가 포함될 수 있으며, 압전물질로 사용되는 압전폴리머는 종래 압전성이 알려진 polyvinylidene fluoride (PVDF), polyamides, ParyleneC 등의 폴리머가 포함될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 압전물질은 액정에멀젼 자체인 경우에는 화장료 조성물의 일부 또는 전체 제형이 될 수 있으며, 그 외 무기 안료 분체 등의 경우에는 화장료 조성물의 총중량 대비 1 내지 10 중량% 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 압전 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 압전물질에 의해 발생된 미세전류는 화장료의 피부침투를 도와줄 뿐만 아니라 피부자극을 통해 피부탄력을 개선하는 것을 특징으로 하는 압전 화장료 조성물을 제공한다. 본 발명자들은 상기 압전물질을 포함한 화장료 조성물이 이를 포함하지 않는 화장료조성물보다 피부탄력을 증가시켜 피부활성에 도움을 준다는 것을 확인하였다.

본 발명에 있어서, 상기 압전 화장료 조성물은 압전물질을 유효성분으로 포함하는 것을 제외하고는 일반적인 화장료 조성물의 성분을 포함할 수 있으며, 예컨대, 물, 오일, 폴리올, 계면활성제, 및 보습제로 구성된 군에서 선택된 어느 하나 이상의 화장료를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 화장료 조성물은 화장수, 스킨, 로션, 크림 또는 에센스의 제형을 갖는 것을 특징으로 하는 압전 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명에 따르면, 미세전류를 발생시킬 수 있는 압전물질을 화장료 조성물에 포함시킴으로써 피부에 도포하고 마사지시에 미세전류를 발생하여 피부 탄력 개선 효과 등 피부관리 효과를 극대화 시킬 수 있다.

도 1은 화장료의 압전 물성을 측정하기 위한 장치의 개략도이다. 밀폐된 용기내에 액체 시료(speciment)를 넣고 수직 하중(vertical load)을 인가하면서 시료 양측에 위치한 전극(electrodes)사이의 전하량을 측정한다.
도 2는 비교예 1 ~ 2 및 실시예 1 ~ 3의 화장료 조성물의 압전 물성을 비교한 그래프이다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 설명하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업자에게 있어서 자명하다.

[시험예 1]: 비교예 및 실시예 제조

본 발명에서 사용되는 일반 에멀젼과 액정 에멀젼을 제조하기 위해 다음의 표 1과 같은 조성으로 에멀젼을 제조하였다.

성분	비교예 1	비교예 2	실시예 1	실시예2	실시예3
1. polydecene	0.009	-	-	-	-
2. Squalane	0.0005	-	-	-	-
3. Cetearyl alcohol	-	-	4	-	-
4. C14-22 alcohol	-	-	1.6	-	-
5. Vitamin E acetate	-	0.2	-	0.2	0.2
6. Glyceryl stearate SE	-	-	0.5	-	-
7. Caprylic/capric triglyceride	-	3	10	3	3
8. PEG/PPG-19/19 dimethicone	-	1.5	0.1	1.5	1.5
9. Dimethicone	3	-	-	-	-
10. Cyclomethicone	3	-	-	-	-
11. Cetyl dimethicone	3	-	-	-	-
12. Dimethicone/vinyl dimethicone crosspolymer	3	-	-	-	-
13. cyclopentasiloxane	-	21.5	-	21.5	21.5
14. C12-20 alkyl glucoside	-	-	0.4	-	-
15. Hydrogenated lecithin	-	-	0.1	-	-
16. D.I. Water	To 100	To 100	To 100	To 100	To 100
17. 1% EDTA-2Na solution	2	2	2	2	2
18. Sodium PCA	0.5	-	-	-	-
19. Sodium glutamate	-	0.5	-	0.5	0.5
20. Dipropylene glycol	-	10	-	10	10
21. Butylene glycol	2	-	-	-	-
22. Glycerin	5	10	15	10	10
23. 1% Carbomer solution	-	-	12	-	-
24. Triethanolamine	-	-	0.1	-	-
25. presevatives	적량	적량	적량	적량	적량
26. Perfume	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
27. 압전물질(zinc oxide)	-	-	-	4	-
28. 압전물질(titanium dioxide)	-	-	-	-	4

1) 상기 표 1에서 1 ~ 15은 유용성 성분이고, 이 중 3, 4는 고급 지방알코올이고, 14, 15는 비(非) POE계 비이온 계면활성제이고, 16 ~ 24는 수용성 성분으로 이 중 20 ~ 22는 폴리올이고, 23, 24는 점도 조절제이고, 25은 보존제이며 26은 향 성분이고, 27, 28은 압전물질이다.

2) 상기 표 1에서 원료 1 ~ 15를 혼합하고, 70 ~ 80 ℃에서 용해하여 유상용액을 제조하였다.

3) 별도의 용기에 상기 표 1의 원료 16 ~ 22를 혼합하고, 70 ~ 80 ℃까지 가온 용해하여 수상용액을 제조하였다.

4)-1 상기 2)의 유상용액을 상기 3)의 수상용액에 천천히 첨가하고, 호모 믹서로 교반하였다. (실시예 1)

4)-2 상기 3)의 수상용액을 상기 2)의 유상용액에 천천히 첨가하고, 호모 믹서로 교반하였다. (비교예 1 및 2, 실시예 2 및 3)

5) 상기 4)의 혼합용액에 표 1의 원료 23을 혼합하고 이어서 원료 24를 혼합하였다.

6) 실시예 1은 상기 5)의 과정 완료 후 10분 내에 40 ℃까지 급냉하였다. 이 후, 표 1의 원료 25와 26을 투입한 후 탈포하였다.

7) 비교예 1 ~ 2는 상기 5)의 과정 완료 후 상온 방치하고 표 1의 원료 25와 26을 투입한 후 탈포하였다.

8) 실시예 2 ~ 3은 상기 5)의 과정 완료 후 상온 방치하고, 표 1의 원료 25와 26을 투입한 후 각각 27과 28의 압전물질을 분산하고 탈포하였다.

간략히 비교예 1, 2는 일반 W/O 에멀젼이고, 실시예 1은 액정 에멀젼이며, 실시예 2, 3은 압전소자를 함유한 일반 에멀젼이다.

상기 실시예 1의 액정 에멀젼은 비(非)POE계 비(非)이온성인 레시틴과 글루코사이드계 계면활성제를 혼합하여 제조하였으며, 급냉공정 적용 후 세포간지질을 함유하는 안정한 다층 라멜라 구조를 갖는 액정 에멀젼이고, 이를 편광 현미경으로 측정하여 액정상이 형성되었음을 확인하였다.

[시험예 2]: 압전 에멀젼의 압전성 테스트

상기 시험예 1에서 제조한 실시예 1 및 비교예 1 ~ 3을 액상 압전 측정 장비를 이용하여 압전 물성을 다음과 같이 측정하여 표 2에 나타내었다.

<측정 방법>

1) 각 샘플 55 μL를 전극사이에 넣고 모터 스테이지를 이동시켜 4 ~ 10 N의 하중을 반복하여 가한다.

2) 인가된 하중 및 샘플로부터 발생한 전하량을 계측한다.

실험항목	비교예 1	비교예 2	실시예 1	실시예 2	실시예 3
압전 물성 (pC/N)	-	-	11.9	12.8	3.1

그 결과, 표 2에 나타난 바와 같이 일반 W/O 에멀젼인 비교예 1, 2의 경우 압전성이 나타나지 않았으며, 액정 에멀젼인 실시예 1의 경우 11.9로 고분자 압전소자 수준의 압전 상수값을 가지는 것으로 확인하였다. 실시예 2, 3의 경우 압전소자를 함유한 에멀젼으로 각각 12.8, 3.1의 값을 가지는 것으로 확인하였다. 따라서, 산화아연을 함유한 에멀젼에서 가장 높은 압전성을 갖는 것으로 확인하였다.

[시험예 3]: 압전 에멀젼의 피부 안전성 테스트

피부 질환이 없는 성인 남녀 10명을 대상으로 하여 상기 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 2에 대하여 자극 정도를 다음과 같이 평가하였다. 시험자들의 팔 전박에 20 μL의 시료를 도포한 후, 시험 부위를 밀폐한 후 24시간 동안 첩포하고, 첩포를 제거한 후 30분, 24시간 후에 피부에서의 반응을 CTFA(Cosmetic, Toiletry and Fragrance Association) 가이드라인에 제시된 terminology에 의거하여 검사하였다. 판정기준은 시험자들의 점수를 평균하여 0이면 무자극, 1미만이면 저자극, 3미만이면 경자극, 5미만이면 중자극, 5이상이면 강자극으로 평가한다. 자극 평가를 하기 표 3에 나타내었다.

실험항목	비교예 1	비교예 2	실시예 1	실시예 2	실시예 3
피부자극지수 (PII)	무자극	무자극	무자극	무자극	무자극

그 결과, 상기 표 3에 나타낸 바와 같이 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 2에서 모두 무자극으로 제품에 안전하게 사용가능함을 확인하였다.

[시험예 4]: 압전 에멀젼의 피부 탄력 평가

다음으로 상기 시험예 1에서 만든 비교예 2(일반 W/O 에멀젼)과 실시예 1의 피부 탄력도를 알아보기 위해 일반 남녀 5명을 대상으로 피부에 일정량 도포 후 2주 후 및 4주 후에 피부 탄력도를 측정한 결과를 표 4에 나타내었다.

피부 탄력도	비교예 2	실시예 1
2주	3.7	4.4
4주	5.3	8.8

피부 탄력도를 확인한 결과, 비교예 2의 경우 3.7이었던 2주에서 4주 피부 탄력도가 1.4배로 증가한 반면, 실시예 1(액정 에멀젼)의 경우 2주에서 4주 피부 탄력도가 2배로 증가한 것으로 나타났다.

따라서 본 발명에 따른 액정 에멀젼이 피부 활성에 도움을 주는 화장료로 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

Claims

피부에 적용하는 화장료 조성물에 있어서, 피부에 도포시 압력에 의해 미세전류를 발생할 수 있는 압전물질(piezoelectric material)로서 액정에멀젼 자체를 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 화장료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 압전물질은 액상 압전 물성 측정 장치로 측정하였을 때 1 내지 20 pC/N의 압전상수를 나타내는 것을 특징으로 하는 압전 화장료 조성물.
삭제
제1항에 있어서, 상기 압전물질에 의해 발생된 미세전류는 화장료의 피부침투를 도와줄 뿐만 아니라 피부자극을 통해 피부탄력을 개선하는 것을 특징으로 하는 압전 화장료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 압전 화장료 조성물은 물, 오일, 폴리올, 계면활성제, 및 보습제로 구성된 군에서 선택된 어느 하나 이상의 화장료를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 화장료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 화장료 조성물은 화장수, 스킨, 로션, 크림 또는 에센스의 제형을 갖는 것을 특징으로 하는 압전 화장료 조성물.