KR101861985B1

KR101861985B1 - 근적외선 차단용 유무기 복합입자를 포함하는 화장료 조성물

Info

Publication number: KR101861985B1
Application number: KR1020170128315A
Authority: KR
Inventors: 김수지; 이준배; 박천호; 김연준; 유권종; 조은철; 김성욱; 김민규; 한누리
Original assignee: 코스맥스 주식회사; 한양대학교 산학협력단
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2018-05-29
Also published as: CN109843248A; EP3689323A1; US10806684B2; WO2019066142A1; EP3689323A4; US20200146952A1

Abstract

본 발명은 근적외선 차단용 유무기 복합입자를 포함하는 화장료 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 근적외선 차단용 화장료 조성물을 피부에 도포할 경우 근적외선 영역의 빛을 유의미하게 차단해주며, 자외선 차단 소재와 함께 사용하여 복합 기능의 제품으로 사용할 수도 있고, 피부에 유해한 영향을 미치는 광범위한 파장대에 대한 차단이 가능하게 되어 피부 노화 방지에 도움을 준다.

Description

근적외선 차단용 유무기 복합입자를 포함하는 화장료 조성물{Cosmetic composition containing organic-inorganic composite particles for blocking near infrared rays}

본 발명은 근적외선 차단용 유무기 복합입자를 포함하는 화장료 조성물에 관한 것이다.

피부 노화는 자연 노화 과정인 내인성 노화와 여러 가지 환경적인 요소들에 의해 발생하는 외인성 노화의 두 가지 과정으로 구분된다. 외인성 노화는 그 주 원인이 빛이므로 광노화라고 할 수도 있으며, 이는 나이가 들어감에 따라 나타나는 내인성 노화와 달리 오랜 시간 동안 햇빛에 지속적으로 노출시 발생하는 깊은 주름, 거친 피부, 피부 탄력 저하 등과 같은 현상을 말한다.

지표면에 도달하는 태양광은 크게 자외선(UVB, UVA), 가시광선 및 적외선(IR-A, IR-B, IR-C)이 있으며 적외선 중 지상에 도달하는 적외선의 대부분은 근적외선(IR-A)이다. 이미 잘 알려져 있듯이 자외선은 표피 및 진피까지 침투하여 홍반 및 피부암 등 다양한 피부 노화를 일으킨다. 그러나 근적외선은 진피심층까지 도달하는 UVA보다 훨씬 더 깊은 피하지방층까지 침투하여 콜라겐 조직 파괴, 활성산소 생성은 물론 혈관 확장 등을 일으켜 탄력 저하 등의 근본적인 피부노화를 가져온다. 이전까지는 광노화의 주요 원인으로 자외선에 대하여 많은 연구가 이루어졌고, 이에 따라 자외선으로부터 피부를 보호하기 위한 유기, 무기 차단제에 대하여 수많은 연구들이 진행되어 왔다. 이러한 자외선 차단 유기, 무기 소재를 이용하여 개발된 제품은 SPF, PA와 같은 자외선 차단력을 나타내는 수치로 다양한 제품에 적용되고 있다. 하지만 최근 들어, 자외선뿐만 아니라 적외선 역시 피부 노화의 주요 인자 중 하나로 인지되고 있으며 이에 따라 적외선과 피부에 대한 연구가 많이 보고되고 있는 추세이다. 이에 맞추어 적외선 차단 제품 개발에 대한 관심도 점차 증가하고 있다.

그러나 현재까지의 연구 동향을 살펴보면 근적외선에 의한 피부노화 현상에 대해서는 많은 연구가 진행되어 오고 있지만, 이를 차단하기 위한 소재 및 제품 개발에 대한 연구는 미비하다.

대한민국 등록특허 제10-1700940호 대한민국 공개특허 제10-2014-0095736호 대한민국 특허출원 제10-2016-0081291호

일 양상은 고분자 매트릭스; 및 상기 고분자 매트릭스 내에 분산된 무기 나노입자를 포함하고, 소정의 두께를 갖는 중공의 구형상으로 형성된 것인 근적외선 차단용 유무기 복합입자를 포함하는 근적외선 차단용 화장료 조성물을 제공하는 것이다.

다른 양상은 고분자 매트릭스; 및 상기 고분자 매트릭스 내에 분산된 무기 나노입자를 포함하고, 소정의 두께를 갖는 중공의 구형상으로 형성된 것인 근적외선 차단용 유무기 복합입자와 유상부를 혼합하는 단계, 상기 혼합물을 50 ~ 100℃로 가온 용해시키는 단계, 상기 가온 용해된 용액에 수상부를 첨가한 후 교반하는 단계를 포함하는 근적외선 차단용 화장료 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.

일 양상은 고분자 매트릭스; 및 상기 고분자 매트릭스 내에 분산된 무기 나노입자를 포함하고, 소정의 두께를 갖는 중공의 구형상으로 형성된 것인 근적외선 차단용 유무기 복합입자를 포함하는 근적외선 차단용 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명에 따른 근적외선 차단용 화장료 조성물의 유효성분인 상기 근적외선 차단용 유무기 복합입자는 광학현미경과 주사전자현미경으로 관찰할 경우, 내부가 비어있어 중공 구조이며 구형상으로 형성된 것이 특징이다. 이와 같이 내부가 비어있는 중공 형태를 가지는바, 내부의 빈 공간과 유무기 복합입자 껍질 부분의 굴절률(refractive index)의 차이로 인하여 광산란 효과가 향상되는바, 근적외선 차단 성능이 향상된다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유무기 복합입자의 중심에서부터 최외측까지의 반경과, 상기 두께의 비율은 2:1 내지 4:1일 수 있다.

근적외선 차단용 유무기 복합입자의 외주면과 내주면의 표면은 높은 거칠기(roughness)를 가지는 것이 바람직한데, 표면의 높은 거칠기로 인해 빛의 회절 및 반사 특성이 향상되고, 결과적으로 적외선 영역의 광산란 특성을 증가시키게 됨으로써, 근적외선 차단 성능이 향상되는 효과를 가져온다. 따라서 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 유무기 복합입자 외주면의 RMS 표면 거칠기(root mean square, RMS)는 10-50 nm일 수 있다. 또한 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 유무기 복합입자 내주면의 RMS 표면 거칠기(root mean square, RMS)는 5-30 nm일 수 있다.

유무기 복합입자 표면의 거칠기는 무기 나노입자의 함량에 따라 값이 변화하게 되는바, 무기 나노입자의 함량은 상기 유무기 복합입자 전체 중량을 기준으로 1-5 중량%인 것이 바람직하다. 이때, 상기 무기 나노입자의 함량이 상기 하한치 미만이거나, 상기 상한치를 초과하면, 유무기 복합입자 표면의 거칠기 값이 감소하는바, 입자의 광산란 특성 감소로 인하여 근적외선 차단 능력이 떨어진다는 문제가 있다. 또한, 상기 무기 나노입자의 함량이 상기 상한치를 초과하는 경우에는 유무기 복합입자 내에서 무기 나노입자가 응집체를 형성하여 복합입자의 근적외선 차단 능력이 떨어진다는 문제가 있다. 따라서 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 무기 나노입자의 함량은 상기 유무기 복합입자 전체 중량을 기준으로 1-5 중량%일 수 있다.

용어 "무기 나노입자"는 고분자 매트릭스에 분산되어 유무기 복합입자를 이룰 수 있는 나노입자라면 반드시 이에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, TiO₂, ZnO, ZnO₂, CuO, CuO₂, Al₂O₃, Al(OH)₃, CeO₂, Ce₂O₃, Fe₂O₃, ZrO₂ 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 또한 무기 나노입자는 100-500nm 크기의 비구형 나노입자인 경우에 근적외선 차단능이 더욱 향상될 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 고분자 매트릭스는 무기 나노입자를 분산시킬 수 있는 고분자 매트릭스라면 반드시 이에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리에틸아크릴레이트, 폴리프로필아크릴레이트, 폴리이소프로필아크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트, 폴리부틸아크릴레이트, 폴리부틸메타크릴레이트, 폴리펜틸아크릴레이트, 폴리펜틸메타크릴레이트, 폴리글리시딜메타크릴레이트, 폴리사이클로헥실아크릴레이트, 폴리(2-에틸헥실아트릴레이트), 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 고분자 매트릭스는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)이고, 상기 무기 나노입자는 TiO₂일 수 있다. 일 구체예에서 20 wt%의 PMMA를 함유하는 MMA 단량체 용액에 분산된 무기 나노입자 TiO₂를 포함하는 유무기 복합입자의 근적외선 차단능력을 관측할 경우, 적외선 영역인 400-1250nm에서 빛의 차단 능력이 우수하며, 특히 근적외선 영역인 900-1250nm 영역에서도 우수한 차단능력이 관찰된다.

또한, 상기 무기 나노입자의 표면에는 플라즈몬 나노입자 또는 플라즈몬 나노필름이 부착되어 있을 수 있다. 이때, 표면에 부착된 상기 플라즈몬 나노입자 또는 플라즈몬 나노필름의 크기 및 간격에 따라 플라즈몬 나노입자의 표면 플라즈몬 공명(Localized Surface Plasmon Resonance)현상에 기이한 빛의 흡수 및 산란 파장이 조절될 수 있는바, 이를 통해 본 발명에 따른 유무기 복합입자의 근적외선 차단 능력을 조절할 수 있다. 따라서 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 무기 나노입자의 표면에는 플라즈몬 나노입자 또는 플라즈몬 나노필름이 부착되어 있는 것일 수 있다.

이때, 상기 플라즈몬 나노입자와 상기 플라즈몬 나노필름은 금, 은, 백금, 팔라듐, 구리 및 알루미늄 중에서 선택될 수 있다. 상기 플라즈몬 나노입자의 크기는 제조과정 중 첨가되는 금속염과 환원제의 양에 의해서 조절될 수 있으며, 상기 플라즈몬 나노입자의 모양은 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 구형, 막대형, 와이어형, 피라미드형, 큐브형 및 프리즘형 중에서 선택될 수 있다.

상기 근적외선 차단용 유무기 복합입자는 (a) 단량체 화합물과 가교제의 혼합용액에 무기 나노입자를 분산시키는 단계; (b) 상기 무기나노 입자 분산 용액에 개시제를 첨가하는 단계; 및 (c) 상기 개시제가 첨가된 분산 용액을 60-90 ℃의 안정제 수용액에 첨가하여 유화시키는 단계를 통하여 제조될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (a) 단계의 혼합용액에 선형고분자 물질을 더 첨가할 수 있다. 이때, 상기 첨가되는 선형고분자 물질의 함량은 상기 단량체 화합물 중량에 대하여 15-25 중량%일 수 있다.

또한, 상기 선형고분자 물질은 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리에틸아크릴레이트, 폴리프로필아크릴레이트, 폴리이소프로필아크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트, 폴리부틸아크릴레이트, 폴리부틸메타크릴레이트, 폴리펜틸아크릴레이트, 폴리펜틸메타크릴레이트, 폴리글리시딜메타크릴레이트, 폴리사이클로헥실아크릴레이트, 폴리(2-에틸헥실아트릴레이트), 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 단량체 화합물은 스티렌, 메틸메타크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 펜틸아크릴레이트, 펜틸메타크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 사이클로헥실아크릴레이트, 2-에틸헥실아트릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산 및 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 가교제는 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 1,2-에탄디올디아크릴레이트, 1,3-프로판디올디아크릴레이트,1,3-부탄디올디아크릴레이트, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 1,5-펜탄디올디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 프로필렌글리콜디아크릴레이트, 부틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디아크릴레이트, 폴리부틸렌글리콜디아크릴레이트, 알킬아크릴레이트, 1,2-에탄디올디메타크릴레이트, 1,3-프로판디올메타크릴레이트, 1,3-부탄디올디메타크릴레이트, 프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 부틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 폴리부틸렌글리콜디메타크릴레이트, 알릴메타크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 디알릴말레이트 및 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 개시제는 2,2-아조비스이소부티로니트릴(AIBN), 2,2-아조비스(2-메틸이소부티로니트릴), 2,2-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 벤조일퍼옥사이드, 라우릴퍼옥사이드, 큐멘하이드로퍼옥사이드, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, t-부틸하이드로퍼옥사이드, o-클로로벤조일퍼옥사이드, o-메톡시벤조일퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시이소부티레이트 및 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 안정제 수용액은 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol, PVA) 수용액, 디옥틸소듐설포썩시네이트(dioctyl sodium sulfosuccinate) 수용액, 소디움도데실 설페이트(sodium dodecyl sulfate)수용액, 세틸트리메틸암모니움 브로마이드(cetyl trimethylammonium bromide) 수용액 및 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다.

본 발명에 따른 근적외선 차단용 화장료 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조가 가능하다. 제품 형태는 립스틱, 립 글로스, 립 크림, 아이섀도 등의 메이크업 화장료; 헤어 스틱, 포마드 등의 모발 화장료; 수분 젤, 수분 크림, 에멀젼, 세럼, 로션, 크림, 액상 파운데이션, 또는 고체 파운데이션 제형등의 기초 화장료 등을 예로 들 수 있다.

또한 수중유형, 유중수형, 및 비수계 분산 중 어느 하나의 제형인 것일 수 있다. 용어, "수중유형 (oil-in-water: O/W)"은 "수중유형 에멀젼 (oil-in-water emulsion)"과 상호교환적으로 사용되며, 물에 오일이 분산되어 있는 형태를 의미한다. 용어, "유중수형 (water-in-oil: W/O)"은 "유중수형 에멀젼 (water-in-oil emulsion)"과 상호교환적으로 사용되며, 오일에 물이 분산되어 있는 형태를 의미한다. 용어, "비수계 분산형 (non-aqueous dispersion)"은 물이 아닌 용매에 분산되어 있는 형태를 의미한다. 일 구체예에서, 본 발명에 따른 근적외선 차단용 화장료 조성물은 유중수형으로 제조될 수 있다.

일 구체예에 따른 화장료 조성물은 또한 화장품에 통상 사용되는 추가 성분, 예컨대 정제수, 보습제, 유화제, 점증제, 분산제, 색소, 향료, 충전제, 보존제, 방부제, 중성화제, 자외선 차단제, 감미료, 비타민, 항산화제, 자유-라디칼 스케빈저, 금속 이온 봉쇄제, 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있는 임의의 통상적 미용 성분을 더 포함할 수 있다. 일 구체예에서, 본 발명에 따른 근적외선 차단용 화장료 조성물은 자외선 차단제를 추가로 포함하여 피부 노화 예방 효과를 극대화 할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

당업자는 본 명세서에 따른 조성물의 유리한 특성이 예상된 첨가에 의해 악영향을 받지 않거나 실질적으로 받지 않도록, 임의의 추가 성분 및/또는 이의 양을 선택할 수 있다. 상기 추가 성분의 배합량은 본 발명의 목적 및 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 당업자가 용이하게 선정 가능하며, 그 배합량은 조성물 전체 중량을 기준으로 약 0.001 내지 약 30 중량%, 구체적으로 약 0.01 내지 약 10 중량%일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 본 발명은 증류수, 화장용 기제 및 근적외선 차단용 유무기 복합입자를 유효성분으로 포함하는 근적외선 차단용 화장료 조성물일 수 있다.

다른 양상은 고분자 매트릭스; 및 상기 고분자 매트릭스 내에 분산된 무기 나노입자를 포함하고, 소정의 두께를 갖는 중공의 구형상으로 형성된 것인 근적외선 차단용 유무기 복합입자와 유상부를 혼합하는 단계, 상기 혼합물을 50 ~ 100℃로 가온 용해시키는 단계, 상기 가온 용해된 용액에 수상부를 첨가한 후 교반하는 단계를 포함하는 근적외선 차단용 화장료 조성물의 제조방법을 제공한다.

상기 "유상부" 라는 용어는 유성 용매 및 유성 용매에 용해되는 부분을 의미하며, 공중에 개시된 유성 용매이면서 당업자가 용이하게 치환하여 사용할 수 있는 모든 유상부를 사용하는 것이 가능하다.

상기 "수상부"라는 용어는 수용성 용매 및 수용성 용매에 용해되는 부분을 의미하며, 일 구체예에서 정제수일 수 있으나 이에 한정되는 것이 아니다.

상기 근적외선 차단용 유무기 복합입자를 유상부에 혼합하는 단계는 당업계에 알려진 어떠한 방법을 사용하여도 무방하다. 일 구체예에서는 혼합기를 이용할 수 있으며, 단순 교반하는 방법도 가능하다.

상기 혼합물을 가온 용해시키는 단계는 섭씨 50도 내지 100도에서 용해하는 것이며, 50~100℃, 50~90℃, 50~85℃, 50~80℃, 50~70℃, 60~100℃, 60~90℃, 60~85℃, 60~80℃, 70~100℃, 70~90℃, 70~85℃, 70~80℃, 또는 70~75℃ 정도의 온도로 가온하여 용해시킬 수 있다. 당업자의 판단에 따라 용해 온도를 조정하는 것이 가능하다.

상기 교반하는 단계에서는 교반기 내지 믹서의 사용 등 당업자가 용이하게 사용할 수 있는 공정을 통하여 교반할 수 있음은 자명할 것이다.

이와 같은 제조방법을 통하여 근적외선 영역의 빛을 유의미하게 차단하는, 고분자 매트릭스; 및 상기 고분자 매트릭스 내에 분산된 무기 나노입자를 포함하고, 소정의 두께를 갖는 중공의 구형상으로 형성된 것인 근적외선 차단용 유무기 복합입자를 포함하는 근적외선 차단용 화장료 조성물을 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 근적외선 차단용 화장료 조성물을 피부에 도포할 경우 근적외선 영역의 빛을 유의미하게 차단해주며, 자외선 차단 소재와 함께 사용하여 복합 기능의 제품으로 사용할 수도 있고, 피부에 유해한 영향을 미치는 광범위한 파장대에 대한 차단이 가능하게 되어 피부 노화 방지에 도움을 준다.

도 1은 자외선 및 근적외선 무기 입자의 분광반사율 측정 그래프이다.
도 2는 근적외선 차단용 유무기 복합입자를 포함한 화장료 조성물과 근적외선 차단용 유무기 복합입자를 포함하지 않은 화장료 조성물의 근적외선 영역에서 분광반사율을 비교한 그래프이다.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1. 근적외선 차단용 유무기 복합입자를 2.5 중량% 포함하는 근적외선 차단용 화장료 조성물의 제조

하기 표 1에 기재된 조성과 같이 실시예 1의 화장료 조성물을 제조하였다.

구체적으로는 우선 근적외선 차단용 유무기 복합입자로서 고분자 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 내에 티타늄디옥사이드가 분산된 중공의 구형상 유무기 복합입자를 제조하였다.

먼저, 0.60 g의 메틸메타크릴레이트(MMA)와 0.106 g의 에틸렌글리콜디메타크릴레이트(EDGMA)를 섞은 후, 0.015 g의 티타늄디옥사이드 나노입자 상용화 제품인 CR-50(Ishihara Sangyo Kaisha 사) 2 wt%을 분산시켰다. 다음으로, 선형 고분자물질인 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 0.15 g(MMA에 대해 20wt%, MW: 120,000)을 첨가한 후, 약 1시간 30분 동안 sonication 하였다. 다음으로, 0.14 g의 MMA에 0.011 g의 AIBN을 분산시킨 후, 상기 초음파 처리된 용액에 첨가하였다. 다음으로, 상기 AIBN이 첨가된 용액을 80 ℃의 Oil bath에서 가열된 PVA 수용액(15 g, 2 wt%)에 투입 및 교반하였다. 30초 동안 15000 rpm에서 균질화를 수행한 후, 원심분리(4000 rpm, 15 min) 정제과정을 3회 반복하여, 근적외선 차단용 유무기 복합입자를 수득하였다.

표 1에 기재된 유상부에 위와 같이 수득한 무기소재 근적외선 차단용 유무기 복합입자 2.5 중량%를 혼합하여 분산시킨 후 70 내지 80℃로 가온 용해시켰다. 이후 여기에 수상부를 첨가하고, 교반하여 제조하였다.

	성분	함량 (중량%)
	성분	비교예1	비교예2	비교예3	실시예1	실시예2
유상	라우릴피이지-폴리디메칠실록시에칠디메치콘	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00
	피이지-10디메치콘	3.00	3.00	3.00	3.00	3.00
	에칠헥실메톡시신나메이트 (유기자차)	5.00	5.00	5.00	5.00	5.00
	부틸렌글라이콜디카프릴레이트/디카프레이트	3.00	3.00	3.00	3.00	3.00
	디페닐실록시페닐트리메치콘	2.00	2.00	2.00	2.00	2.00
	사이클로펜타실록산	5.00	5.00	5.00	5.00	5.00
	사이클로헥사실록산	5.00	5.00	5.00	5.00	5.00
	디메치콘
	디스테아디모늄헥토라이트	0.50	0.50	0.50	0.50	0.50
무기 소재	티타늄디옥사이드(무기자차)	-	5.00	-	-	-
	징크옥사이드(무기자차)	-	-	5.00	-	-
	근적외선 차단용 유무기 복합입자	-	-	-	2.50	5.00
수상	정제수	To 100	To 100	To 100	To 100	To 100
	디소듐이디티에이	0.02	0.02	0.02	0.02	0.02
	폴리올	5.00	5.00	5.00	5.00	5.00
	방부제	적량	적량	적량	적량	적량
계		100	100	100	100	100

실시예 2. 근적외선 차단용 유무기 복합입자를 5.0 중량% 포함하는 근적외선 차단용 화장료 조성물의 제조

상기 표 1에 기재된 조성과 같이 실시예 2의 화장료 조성물을 제조하였다. 구체적으로는 유상 및 상기 실시예 1에 기재된 방법과 동일한 방법으로 제조된 무기소재 근적외선 차단용 유무기 복합입자 5.0 중량%를 혼합하여 분산시킨 후 70 내지 80℃로 가온 용해시켰다. 이후 여기에 수상부를 첨가하고, 교반하여 제조하였다.

실시예 1과 2는 기존 자외선 차단 무기소재와 근적외선 차단 유무기 복합입자의 함량에 따른 근적외선 차단 효과를 비교해보고자 제조하였다.

비교예 1. 무기소재를 포함하지 않는 비교용 화장료 조성물의 제조

상기 표 1에 기재된 조성과 같이 비교예 1의 화장료 조성물을 제조하였다. 구체적으로는 유상부를 혼합하여 분산시킨 후 70 내지 80℃로 가온시켰다. 이후 여기에 수상부를 첨가하고, 교반하여 제조하였다.

비교예 2. 티타늄디옥사이드를 포함하는 비교용 화장료 조성물의 제조

상기 표 1에 기재된 조성과 같이 비교예 2의 화장료 조성물을 제조하였다. 구체적으로는 유상 및 무기소재 티타늄디옥사이드 5.0 중량%를 혼합하여 분산시킨 후 70 내지 80℃로 가온 용해시켰다. 이후 여기에 수상부를 첨가하고, 교반하여 제조하였다.

비교예 3. 징크옥사이드를 포함하는 비교용 화장료 조성물의 제조

상기 표 1에 기재된 조성과 같이 비교예 3의 화장료 조성물을 제조하였다. 구체적으로는 유상 및 무기소재 징크옥사이드 5.0 중량%를 혼합하여 분산시킨 후 70 내지 80℃로 가온 용해시켰다. 이후 여기에 수상부를 첨가하고, 교반하여 제조하였다.

비교예 1의 경우 기존 자외선 차단 유기소재의 근적외선 차단 효과를 알아보고자 하였으며, 비교예 2 및 비교예 3의 경우 근적외선 영역에서 분광반사율에 영향을 줄 수 있는 기존 자외선 차단 무기소재인 티타늄디옥사이드 및 징크옥사이드를 각각 포함시켜 제조하였다. 비교예 및 실시예 모두 불투명한 흰색 에멀젼상의 조성물을 형성하는 것을 확인하였다.

실험예 1. 근적외선 분광광도계를 사용한 근적외선 차단능 평가

근적외선 차단 유무기 복합입자를 제형에 적용하기에 앞서 입자 자체의 근적외선 차단능을 평가하기 위하여 근적외선 분광광도계(NIR Spectrophotometer, ASD Inc., USA)를 사용하여 분광반사율을 측정하였다. 근적외선 영역의 파장대는 760 ~ 1400 nm이며, 이 영역에서 분광반사율이 높을수록 근적외선 차단능이 높다는 것을 의미한다. 기존 자외선 차단 무기입자 및 근적외선 차단 유무기 입자의 분광반사율 측정 결과를 도 1에 나타내었다.

근적외선 차단능 평가는 반사율 측정을 통하여 얻어진다. 일반적으로 유기 소재의 경우 빛을 흡수하기 때문에 자외선 차단 무기입자 및 근적외선 차단 유무기 입자에 대해서만 근적외선 차단능을 평가하였다.

도 1을 참조하면, 기존 자외선 차단 무기소재로 사용중인 티타늄디옥사이드와 징크옥사이드를 비교하였을 때, 티타늄디옥사이드의 분광반사율이 더 높은 것을 알 수 있다. 하지만, 근적외선 차단 유무기 복합입자와 비교하였을 때는 근적외선 차단 유무기 복합입자의 분광반사율이 기존 자외선 차단 무기 입자보다 훨씬 높음을 확인할 수 있다.

실험예 2. 근적외선 차단용 화장료 조성물의 in vivo 근적외선 차단 효과 평가

상기 비교예 및 실시예에서 제조한 에멀젼의 근적외선 차단 효과 평가를 위해 자사에서 개발한 아래의 평가 방법을 이용하였다. 근적외선 차단 효과는 근적외선 영역의 파장에서 분광반사율 측정을 통하여 평가하였으며, 측정을 위해 사용한 장비는 실험예1에서 사용한 것과 동일하다.

[근적외선 차단 효과 평가방법]

1) 사람 팔 안쪽 피부에 3.5 X 4 cm 크기로 준비

2) 샘플 도포 전의 분광반사율 측정(control)

3) 샘플 2 μL/cm²를 손가락을 이용하여 골고루 도포

4) 15분간 방치

5) 샘플이 도포 된 곳의 분광반사율 측정(sample)

6) 샘플 도포 전후의 분광반사율을 아래 수학식(IPF: Infrared Protection Factor)에 대입하여 적외선 차단 효과 측정

근적외선 차단 효과를 알아보기 위하여 비교예 1 ~ 3과 실시예 1, 2의 근적외선 차단 효과를 비교하였으며, 그 결과를 도 2에 나타내었다. 도 2는 근적외선 분광광도계를 통해 근적외선 차단효과를 측정한 그래프이다. 근적외선 영역의 파장을 많이 반사할수록 근적외선 차단효과가 우수하다고 판단할 수 있으며, 이에 따라, 샘플을 도포 하기 전보다 도포 후의 분광반사율이 얼마나 높아졌는지를 비교하였다.

도 2에서 control은 제품을 도포하지 않은 피부의 분광반사율 측정 결과이며, 나머지는 표 1의 조성대로 제조한 5가지 화장료 조성물의 측정 결과이다. 비교예 1의 경우 실험예 1에서 설명하였듯이 유기 차단제만 함유되어 있기 때문에 적외선을 흡수하여 화장료 도포 전후의 분광반사율 차이가 아주 미미하다. 비교예 2와 비교예 3은 자외선 차단 무기소재 티타늄디옥사이드와 징크옥사이드를 각각 함유한 화장료 조성물로 비교예 1과 비교하였을 때보다 분광반사율이 높아진 것을 알 수 있다.

하지만 도 2에서 알 수 있듯이, 기존 자외선 차단 무기소재로 제조한 조성물(비교예 2, 비교예 3)과 근적외선 차단 유무기 복합입자로 제조한 조성물(실시예 1, 실시예 2)을 비교 시 근적외선 차단 유무기 복합입자로 제조한 조성물이 근적외선 영역에서 화장료 도포 전보다 분광반사율이 훨씬 높아짐을 알 수 있다. 이는, 자외선 차단 무기소재보다 근적외선 차단 유무기 복합입자가 근적외선을 더 많이 반사시켜 피부로부터 근적외선을 차단시키는 효과가 높음을 나타낸다.

실험예 3. 화장료 조성물 사용감 평가 시험

동일 함량의 무기소재를 함유한 상기 실시예 2 및 비교예 2, 3을 통해 제조된 조성물에 대하여 피부 질환이 없는 성인 남녀 20명을 대상으로 다음과 같이 사용감을 평가하였다. 실시예 2와 비교예 2, 3을 얼굴 볼 부위에 사용하게 하였으며, 무기소재 사용시 나타날 수 있는 백탁, 발림성(뻑뻑함) 정도 및 전반적인 만족도 등의 사용감을 평가하여 그 결과를 아래 표 2에 나타내었다. 15명 이상이 만족할 경우 ◎, 10명 이상이 만족할 경우 ○, 5명 이상이 만족할 경우 △로 표기하였다.

	비교예 2	비교예 3	실시예 1
백탁정도	○	○	◎
발림성	△	○	◎
전반적인 만족도	○	○	◎

일반적으로 무기소재 함유 조성물의 경우 통상적으로 뻑뻑한 사용감이나 피부에 도포시 백탁 정도가 심하여 이에 대한 개선이 요구된다. 상기 표 2에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 근적외선 유무기 복합입자가 함유된 화장료 조성물의 경우, 기존 자외선 차단 무기입자를 사용했을 때보다 백탁도나 뻑뻑한 발림성이 개선되어 전반적인 사용감에 대한 만족도가 우수함을 확인할 수 있었다.

Claims

고분자 매트릭스; 및
상기 고분자 매트릭스 내에 분산된 무기 나노입자, 여기서 상기 무기 나노입자는 TiO₂, ZnO, ZnO₂, CuO, CuO₂, Al₂O₃, Al(OH)₃, CeO₂, Ce₂O₃, Fe₂O₃, ZrO₂ 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 무기 나노입자를 포함하고,
소정의 두께를 갖는 중공의 구형상으로 형성되고,
상기 유무기 복합입자의 중심에서부터 최외측까지의 반경과 상기 두께의 비율은 2:1 내지 4:1이고,
상기 무기 나노입자의 함량은 상기 유무기 복합입자 전체 중량을 기준으로 1-5 중량%인 것인 근적외선 차단용 유무기 복합입자를 포함하는 근적외선 차단용 화장료 조성물.
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청구항 1에 있어서, 상기 유무기 복합입자 외주면의 RMS 표면 거칠기(root mean square, RMS)는 10-50 nm인 것인 근적외선 차단용 화장료 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 유무기 복합입자 내주면의 RMS 표면 거칠기(root mean square, RMS)는 5-30 nm인 것인 근적외선 차단용 화장료 조성물.
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청구항 1에 있어서, 상기 고분자 매트릭스는 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리에틸아크릴레이트, 폴리프로필아크릴레이트, 폴리이소프로필아크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트, 폴리부틸아크릴레이트, 폴리부틸메타크릴레이트, 폴리펜틸아크릴레이트, 폴리펜틸메타크릴레이트, 폴리글리시딜메타크릴레이트, 폴리사이클로헥실아크릴레이트, 폴리(2-에틸헥실아트릴레이트), 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 근적외선 차단용 화장료 조성물.
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청구항 1에 있어서, 상기 고분자 매트릭스는 폴리메틸메타크릴레이트이고, 상기 무기 나노입자는 TiO₂인 것인 근적외선 차단용 화장료 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 화장료 조성물은 유중수형인 것인 근적외선 차단용 화장료 조성물.
청구항 1에 있어서, 상기 화장료 조성물은 자외선 차단용 화장료 조성물을 추가로 포함하는 것인 근적외선 차단용 화장료 조성물.
고분자 매트릭스; 및 상기 고분자 매트릭스 내에 분산된 무기 나노입자, 여기서 상기 무기 나노입자는 TiO₂, ZnO, ZnO₂, CuO, CuO₂, Al₂O₃, Al(OH)₃, CeO₂, Ce₂O₃, Fe₂O₃, ZrO₂ 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 무기 나노입자를 포함하고, 소정의 두께를 갖는 중공의 구형상으로 형성되고,
상기 유무기 복합입자의 중심에서부터 최외측까지의 반경과 상기 두께의 비율은 2:1 내지 4:1이고,
상기 무기 나노입자의 함량은 상기 유무기 복합입자 전체 중량을 기준으로 1-5 중량%인 것인 근적외선 차단용 유무기 복합입자와 유상부를 혼합하는 단계;
상기 혼합물을 50 ~ 100℃로 가온 용해시키는 단계;
상기 가온 용해된 용액에 수상부를 첨가한 후 교반하는 단계를 포함하는 근적외선 차단용 화장료 조성물의 제조방법.