KR102174527B1 - 화합물 및 이를 포함하는 근적외선 차단제용 화장료 조성물 - Google Patents

화합물 및 이를 포함하는 근적외선 차단제용 화장료 조성물 Download PDF

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Abstract

화학식 1 및 화학식 2의 화합물을 포함하는 조성물, 이를 포함하는 입자 및 근적외선 차단제용 화장료 조성물이 개시된다.

Description

화합물 및 이를 포함하는 근적외선 차단제용 화장료 조성물 {Compound and Cosmetic composition comprising the same for blocking the near infrared rays}
화합물 및 이를 근적외선 차단제용 화장료 조성물에 관한 것이다.
최근 연구에 의하면, 지표면으로 입사하는 태양광 파장 중 한 종류인 근적외선(NIR)이 피부 유해성을 가지고 있음이 밝혀지고 있다. 적외선으로 간주되는 파장인 760nm에서 1mm파장 가운데 760 ~ 1400nm와 1400 ~ 3000nm의 파장대는 각각 IR-A와 IR-B로 분류되기도 하며, IR-A와 IR-B영역이 근적외선으로 통용된다.
근적외선은 자외선이 발생시키는 피부 주름 생성 기전과는 다른 기전으로 피부 주름 생성을 촉진시킨다. 그 때문에 현재 사용되고 있는 자외선차단제 만으로는 피부 주름 생성 현상 등을 효과적으로 차단할 수 없다. 근적외선이 일으키는 피부 주름 생성 기전은 다음과 같다.
근적외선은 피부의 표피와 진피, 피하조직까지 침투가 가능한 특성을 가진다. 피부층으로 전달된 적외선의 복사에너지가 유발한 열에너지는 섬유아세포(dermal fibroblasts)와 피부 층 내에 Matrix metalloproteinases (MMPs)의 발현을 촉진시킨다. MMPs는 진피에 존재하며 피부의 강도와 형태를 지지해주는 역할을 하는 기질단백질의 분해하는 효소로써 기질단백질(콜라겐 등)의 변성을 일으킨다. 이 때문에 근적외선이 피부에 침투할 경우 피부 주름, 피부 노화 현상을 수반할 수 있다.
근적외선을 차단하기 위한 소재로는 티타늄디옥사이드가 주로 사용되나 소재의 특성상 피부가 하얗게 보이는 백탁현상이 발생한다. 이는 소비자의 구매욕구를 저하시킨다. 또한 광촉매 성질을 가지기 때문에 진피층 침투 시, 또는 호흡기로 흡입 시에는 체내 염증 유발의 우려가 존재한다.
최근 근적외선을 차단할 물질로써 Polymethylmethacrylate(PMMA)를 금속산화물인 세륨 옥사이드/알루미늄 옥사이드 등으로 코팅한 복합분체가 연구된 바 있다. 또 다른 예로 지르코늄디옥사이드 표면에 실리카가 코팅된 복합분체가 연구된 바 있다.
WO2016171383A1 KR20140095736A US20140073729A1
Park C. H., Lee M. J., Ahn J., Kim S., Kim H. H., Kim K. H., Eun H. C. and Chung J. H., The society for investigative dermatology, Heat shock-induced matrix metalloproteinase (MMP)-1 and MMP-3 are mediated through ERK and JNK activation and via an autocrine interleukin-6 loop, 123 (2004) 1012-1019. Cho S., Lee M. J., Kim M. S. Lee S, Kim Y. K., Lee D. H, Lee C. W., Cho K. H. and Chung J. H., Journal of dermatological science, Infrared plus visible light and heat from natural sunlight participate in the expression of MMPs and type Ⅰ procollagen as well as infiltration of inflammatory cell in human skin in vivo, 50 (2008) 123-133. Leder, L. B., The Journal of Chemical Physics, Rotatory Sense and Pitch of Cholesteric Liquid Crystals. 55(6) (1971) 2649-2657.
근적외선을 선택 반사시킴으로 투명하고, 혼합물의 조성에 따라 콜레스테릭 액정의 피치를 자유자재로 조절 가능하여 광범위한 파장의 근적외선 차단이 가능하며, 기존 근적외선 차단 소재인 티타늄디옥사이드와 같은 금속산화물의 무기 분체 간 응집으로 인해 발생하는 백탁현상이 발생하지 않는 조성물 등을 제공하는 것이다.
일 측면에 따르면,
하기 화학식 1 및 화학식 2를 포함하는 조성물이 제공된다:
<화학식 1>
Figure 112019044806264-pat00001
<화학식 2>
Figure 112019044806264-pat00002
상기 화학식 1 및 2에서, X는 할로겐기를 나타내고, Y는 에스테르기 또는 카보네이트기를 포함하는 모이어티를 나타내며, R 및 R'는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기를 나타낸다.
다른 일 측면에 따르면, 상기 조성물을 포함하는 입자가 제공된다.
또 다른 일 측면에 따르면, 상기 조성물을 포함하는 근적외선 차단제용 화장료 조성물이 제공된다.
일 구현예에 따른 화학식 1 및 화학식의 화합물을 포함하는 조성물은 근적외선을 선택 반사시킴으로 투명하고, 혼합물의 조성에 따라 콜레스테릭 액정의 피치를 자유자재로 조절 가능하여 광범위한 파장의 근적외선 차단이 가능하며, 기존 근적외선 차단 소재인 티타늄디옥사이드와 같은 금속산화물의 무기 분체 간 응집으로 인해 발생하는 백탁현상이 발생하지 않으며, 기존 소재인 티타늄디옥사이드의 광촉매 현상으로 인한 피부 산화 발생 가능성을 예방할 수 있으며, 기존 소재인 티타늄디옥사이드 마이크로, 나노 입자의 폐 흡입으로 인한 금속 산화물의 체내 축적 가능성도 예방 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 조성물이 콜레스테릭상임을 나타내는 편광현미경 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콜레스테릭 액정상 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 콜레스테릭 액정 피치에 따른 반사 파장을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학식 1 및 화학식 2의 혼합 조성에 따른 온도 대비 중심 반사 파장 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물의 실시예에 따른 다양한 조성의 혼합물들의 상전이 온도를 나타낸 그래프이다.
도 6은 일 구체예에 따른 액정 조성물의 근적외선 영역에서의 반사율을 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로캡슐을 편광 현미경으로 관찰한 이미지이다.
일 측면에 따른 조성물은 하기 화학식 1 및 화학식 2를 포함한다:
<화학식 1>
Figure 112019044806264-pat00003
<화학식 2>
Figure 112019044806264-pat00004
상기 화학식 1 및 2에서, X는 할로겐기를 나타내고, Y는 에스테르기 또는 카보네이트기를 포함하는 모이어티(moiety)를 나타내며, R 및 R'는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기를 나타낸다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1에서 X는 Cl, Br 또는 I일 수 있다. 예를 들어 상기 화학식 1에서 X는 Cl이다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 2에서 에스테르기를 포함하는 모이어티는 R1(C=O)O-이고, 카보네이트기를 포함하는 모이어티는 R2O(C=O)O-이며, R1 및 R2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐기 및 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐기 중에서 선택될 수 있다. 예를 들어, Y는 1 이상의 이중 결합을 포함하는 알케닐기일 수 있으며, 상기 이중 결합은 시스(cis) 형태일 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1 및 화학식 2에서 R 및 R'는 하기 화학식 2a로 나타내질 수 있다:
Figure 112019044806264-pat00005
화학식 2a에서 *는 이웃 원자와의 결합을 나타낸다.
일 구현예에 따르면, 상기 R1은 하기 화학식 3a로 나타내지고, R2는 하기 화학식 3b로 나타내질 수 있다:
Figure 112019044806264-pat00006
화학식 3a 및 3b에서 *는 이웃 원자와의 결합을 나타낸다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1에서, X는 Cl을 나타내고, R은 하기 화학식 2a를 나타내고, 화학식 2에서 R'은 하기 화학식 2a를 나타내고, Y는 R2O(C=O)O-이고 R2는 하기 화학식 3b로 나타낼 수 있다:
Figure 112019044806264-pat00007
Figure 112019044806264-pat00008
화학식 2a 및 3a에서 *는 이웃 원자와의 결합을 나타낸다.
즉, 화학식 1 및 2의 화합물은 각각 하기 화학식 3 및 4로 나타내질 수 있다:
<화학식 3>
Figure 112019044806264-pat00009
<화학식 4>
Figure 112019044806264-pat00010
일 구현예에 따르면, 상기 조성물은 화학식 1의 화합물을 20 내지 40 중량% 포함하고, 화학식 2의 화합물을 60 내지 80 중량% 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 조성물은 화학식 1의 화합물을 30 내지 35 중량% 포함하고, 화학식 2의 화합물을 65 내지 70 중량% 포함한다.
일 구현예에 따르면, 상기 조성물에서 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물의 중량% 비는 1:1 내지 1:4일 수 있다. 예를 들어, 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물의 중량% 비는 1:1 내지 1:3이다.
일 구현예에 따르면, 상기 조성물은 콜레스테릭 액정 성질을 갖는 조성물일 수 있다. 콜레스테릭 액정 성질을 갖는다는 것은 액정 분자가 콜레스테릭상일 때일정한 방향으로 배향되어 있는 분자에 비틀림이 더해져 전체적으로 층과 수직의 방향으로 나선 모양을 이루는 상태임을 말한다. 이를 도식적으로 나타내면 도 2와 같다.
콜레스테릭 액정은 비등방성인 불투명한 콜레스테릭 상으로 존재할 때 도 2와 같이 분자들이 주기적으로 꼬여 있는 구조를 가진다. 따라서, 액정의 피치를 조절함에 의해 브래그 법칙(Bragg's law)에 근거하여 다음과 같은 λ(반사파장) = n(평균 액정 굴절률)×P(액정pitch)에 근거하여 입사광을 선택적으로 반사시키는 것이 가능하다. 예를 들어, 콜레스테릭 액정의 평균 굴절률을 1.5로 가정하면(25℃), 액정 피치를 507 nm 이상으로 증가시키면 입사광의 선택반사파장을 760nm 이상 범위의 근적외선 영역으로 이동시키는 것이 가능하다. 한편, 액정의 피치 조절은 서로 다른 콜레스테릭 액정 화합물을 특정한 비율로 혼합하면 가능하다.
도 3은 콜레스테릭 액정 피치에 따른 반사 파장을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 반사되는 파장 범위 △λ는 n△×P(pitch)로 나타내질 수 있으며, 여기서, △n = ne - no 이다. ne는 이상굴절률이고, no 은 정상굴절률이다.
빛이 액정 분자로 입사하면 편광 방향에 따라 다른 굴절률을 가지므로 진행속도가 달라진다. 예를 들어 특정 액정 분자의 분자의 장축 방향의 굴절률이 크고 (이상굴절률, ne), 분자의 장축에 수직한 방향의 굴절률이 작다면 (정상굴절률, no), 분자에 입사된 빛은 장축과 수평한 편광방향의 빛은 지연되고 장축과 수직한 편광방향의 빛은 지연이 거의 되지 않을 것이다. 굴절률은 (진공에서의 빛의 속도) ÷ (매질에서의 빛의 속도) 이다. 이 때문에 빛의 복굴절 현상이 발생하게 된다. 이러한 복굴절 현상이 액정의 콜레스테릭상에서 일어나게 된다면 λ는 n×P의 식에 부합되는 파장의 빛이 액정의 나선 구조를 따라 연속적으로 위상지연된다.
이때 콜레스테릭 액정이 좌선성 나선구조를 가진다면 좌원편광으로 입사된 빛은 반사되고, 우원편광으로 입사된 빛은 액정을 그대로 투과한다. 이것이 콜레스테릭 액정이 빛을 선택적으로 반사하는 원리이다. 앞서 서술한대로 콜레스테릭 액정의 피치에 따라 위 원리에 부합하는 빛의 파장이 달라지므로 피치를 조절함으로써 반사시키고자 하는 빛의 파장을 선택할 수 있다.
또한 액정 화합물들은 모두 고유한 굴절률을 가지고 있으므로 액정 혼합물 조성에 따라 평균 굴절률(n) 역시 변화할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 상기 조성물에서 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물이 각각 상기 중량% 범위로서 상기 중량% 비를 가지는 경우, 굴절률과 액정 피치를 곱한 값인 반사 파장의 영역이 근적외선 영역에 해당하여 근적외선을 반사시키는 특성을 가질 수 있다.
일 구현예에 따르면, 콜레스테릭 액정 성질을 갖는 상기 조성물의 굴절률은 25℃ 내지 40℃에서 1.1 내지 1.9이고, 액정 피치(pitch)가 400 내지 600nm일 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 조성물이 반사하는 파장 범위는 구체적으로 700 내지 1800nm일 수 있다. 예를 들어, 상기 조성물이 반사하는 파장 범위는 700 내지 1100nm이다.
다른 측면에 따른 마이크로캡슐은 상기 조성물을 포함할 수 있다. 마이크로 캡슐은 일반적으로 알려진 방법으로 제조될 수 있으며, 상세한 제조 방법은 실시예를 참조한다. 예를 들어, 상기 마이크로 캡슐은 리포조옴일 수 있다.
또 다른 측면에 따른 포함하는 근적외선 차단제용 화장료 조성물은 상기 조성물을 포함할 수 있다. 상기 조성물은 입자(예를 들어, 마이크로캡슐) 내에 존재할 수 있다.
상기 근적외선 차단제용 화장료 조성물은 입자(예를 들어, 마이크로캡슐)를 포함할 수 있고, 상기 입자(예를 들어, 마이크로캡슐)는 화학식 1 및 화학식 2의 화합물을 포함하는 조성물을 포함할 수 있다. 상기 근적외선 차단제용 화장료 조성물은 화학식 1 및 화학식 2의 화합물을 포함하는 입자(예를 들어, 마이크로캡슐) 이외에 일반적으로 화장료에 사용되는 물, 1이상의 오일상을 포함하는 담체, 공유화제, 지방 및 왁스, 안정제, 후화제, 생물성 활성 성분, 필름 형성제, 방향제, 착색제, 진주광제, 방부제, 안료, 전해액(예를 들면, 황산마그네슘), pH 조절제, 산화 방지제, 계면 활성제 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명의 화학식에 사용된 치환기에 대해서 설명한다.
본 명세서 중 C1-C60알킬기는, 탄소수 1 내지 60의 선형 또는 분지형 지방족 탄화수소 1가(monovalent) 그룹을 의미하며, 구체적인 예에는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소부틸기, sec-부틸기, ter-부틸기, 펜틸기, iso-아밀기, 헥실기 등이 포함된다. 본 명세서 중 C1-C60알킬렌기는 상기 C1-C60알킬기와 동일한 구조를 갖는 2가(divalent) 그룹을 의미한다.
본 명세서 중 C2-C60알케닐기는, 상기 C2-C60알킬기의 중간 또는 말단에 하나 이상의 탄소 이중 결합을 포함한 탄화수소 그룹을 의미하며, 이의 구체적인 예에는, 에테닐기, 프로페닐기, 부테닐기 등이 포함된다. 본 명세서 중 C2-C60알케닐렌기는 상기 C2-C60알케닐기와 동일한 구조를 갖는 2가 그룹을 의미한다.
본 명세서 중 C2-C60알키닐기는, 상기 C2-C60알킬기의 중간 또는 말단에 하나 이상의 탄소 삼중 결합을 포함한 탄화수소 그룹을 의미하며, 이의 구체적인 예에는, 에티닐기, 프로피닐기, 등이 포함된다. 본 명세서 중 C2-C60알키닐렌기는 상기 C2-C60알키닐기와 동일한 구조를 갖는 2가 그룹을 의미한다.
본 명세서 중 C1-C60알콕시기는, -OA101(여기서, A101은 상기 C1-C60알킬기임)의 화학식을 갖는 1가 그룹을 의미하며, 이의 구체적인 예에는, 메톡시기, 에톡시기, 이소프로필옥시기 등이 포함된다.
본 명세서 중 C3-C10시클로알킬기는, 탄소수 3 내지 10의 1가 포화 탄화수소 모노시클릭 그룹을 의미하며, 이의 구체예에는는 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기 등이 포함된다. 본 명세서 중 C3-C10시클로알킬렌기는 상기 C3-C10시클로알킬기와 동일한 구조를 갖는 2가 그룹을 의미한다.
본 명세서 중 C1-C10헤테로시클로알킬기는, N, O, Si, P 및 S 중에서 선택된 적어도 하나의 헤테로 원자를 고리-형성 원자로서 포함한 탄소수 1 내지 10의 1가 모노시클릭 그룹을 의미하며, 이의 구체예에는 1,2,3,4-옥사트리아졸리디닐기(1,2,3,4-oxatriazolidinyl), 테트라히드로퓨라닐기(tetrahydrofuranyl), 테트라히드로티오페닐기 등이 포함된다. 본 명세서 중 C1-C10헤테로시클로알킬렌기는 상기 C1-C10헤테로시클로알킬기와 동일한 구조를 갖는 2가 그룹을 의미한다.
본 명세서 중 C3-C10시클로알케닐기는 탄소수 3 내지 10의 1가 모노시클릭 그룹으로서, 고리 내에 적어도 하나의 이중 결합을 가지나, 방향족성(aromaticity)을 갖지 않는 그룹을 의미하며, 이의 구체예에는 시클로펜테닐기, 시클로헥세닐기, 시클로헵테닐기 등이 포함된다. 본 명세서 중 C3-C10시클로알케닐렌기는 상기 C3-C10시클로알케닐기와 동일한 구조를 갖는 2가 그룹을 의미한다.
본 명세서 중 C1-C10헤테로시클로알케닐기는 N, O, Si, P 및 S 중에서 선택된 적어도 하나의 헤테로 원자를 고리-형성 원자로서 포함한 탄소수 1 내지 10의 1가 모노시클릭 그룹으로서, 고리 내에 적어도 하나의 이중 결합을 갖는다. 상기 C1-C10헤테로시클로알케닐기의 구체예에는, 4,5-디히드로-1,2,3,4-옥사트리아졸일기, 2,3-디히드로퓨라닐기, 2,3-디히드로티오페닐기 등이 포함된다. 본 명세서 중 C1-C10헤테로시클로알케닐렌기는 상기 C1-C10헤테로시클로알케닐기와 동일한 구조를 갖는 2가 그룹을 의미한다.
본 명세서 중, 치환된 C1-C60알킬기, 치환된 C2-C60알케닐기, 치환된 C2-C60알키닐기, 치환된 C1-C60알콕시기, 치환된 C3-C10시클로알킬기, 치환된 C1-C10헤테로시클로알킬기, 치환된 C3-C10시클로알케닐기 및 치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐기의 치환기 중 적어도 하나는,
중수소(-D), -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기 및 C1-C60알콕시기;
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, -Si(Q11)(Q12)(Q13), -N(Q11)(Q12), -B(Q11)(Q12), -C(=O)(Q11), -S(=O)2(Q11) 및 -P(=O)(Q11)(Q12) 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기 및 C1-C60알콕시기;
C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹;
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기, C1-C60알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, -Si(Q21)(Q22)(Q23), -N(Q21)(Q22), -B(Q21)(Q22), -C(=O)(Q21), -S(=O)2(Q21) 및 -P(=O)(Q21)(Q22) 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹; 및
-Si(Q31)(Q32)(Q33), -N(Q31)(Q32), -B(Q31)(Q32), -C(=O)(Q31), -S(=O)2(Q31) 및 -P(=O)(Q31)(Q32);
중에서 선택되고,
상기 Q11 내지 Q13, Q21 내지 Q23 및 Q31 내지 Q33은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기, C1-C60알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, 중수소, -F 및 시아노기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된 C1-C60알킬기, 중수소, -F 및 시아노기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된 C6-C60아릴기, 비페닐기 및 터페닐기 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서 중 * 및 *'은, 다른 정의가 없는 한, 해당 화학식 중 이웃한 원자와의 결합 사이트를 의미한다.
다른 일 측면에 따른 입자는, 상기 화학식 1 및 화학식 2의 화합물을 포함하는 조성물을 포함한다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1 및 화학식 2의 화합물을 포함하는 조성물은 입자 내에 캡슐화된 것일 수 있다. 상기 입자는 마이크로캡슐일 수 있다.
다른 구체예에 있어서, 상기 입자는 생분해성 고분자일 수 있다. 상기 생분해성 고분자의 예는 폴리스티렌(polystyrene), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리비닐클로라이트(PVC), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 지방족 폴리에스테르계 고분자로서, 폴리(L-락트산)(PLLA), 폴리(D,L-락트산）(PDLLA), 폴리(글리콜산)(PGA), 폴리(카프로락톤)(PCL), 폴리(하이드록시알카노에이트), 폴리다이옥산온(PDS), 폴리트라이메틸렌카보네이트 중에서 선택된 1 종이거나, 또는 이들 단위들의 공중합체인 폴리(락트산-co-글리콜산)(PLGA), 폴리(L-락트산-co-카프로락톤)(PLCL), 폴리(글리콜산-co-카프로락톤)(PGCL), 이들의 유도체 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 화학식 1 및 화학식 2의 화합물을 포함하는 화장료 조성물, 또는 상기 입자(예를 들면, 마이크로 입자)를 포함하는 피부 외용제 또는 화장료 조성물을 제공한다.
일 구체예에 있어서, 상기 화학식 1 및 화학식 2의 화합물을 포함하는 조성물은 근적외선 차단 효과를 가져, 상기 피부 외용제 또는 화장료 조성물에 유용하게 사용될 수 있다. 따라서, 상기 피부 외용제 또는 화장료 조성물은 근적외선 차단용 피부 외용제 또는 화장료 조성물일 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물은, 예를 들어 액상 제품, 로션, 에센스, 크림, 선로션, 선크림, 메이크업 베이스, 파운데이션, 비비크림, 스틱상 제품 또는 밤(Balm) 타입 제품 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제조하고자 하는 제형에 따라 추가로 유분, 물, 계면활성제, 보습제, 저급 알콜, 증점제, 킬레이트제, 방부제, 향료 등을 선택하여 배합 첨가할 수 있다. 또한 자외선 차단제, 광산란제 등을 포함할 수 있으며, 그 제형 및 첨가성분이 상기 내용에 한정되는 것은 아니다. 또한 상기 성분들은 피부 과학 분야에서 일반적으로 사용되는 양으로 도입될 수 있다.
상기 화장료 조성물은 화장품에 통상 사용되는 추가 성분, 예컨대, 점증제, 분산제, 향료, 충전제, 보존제, 방부제, 중성화제, 감미료, 비타민, 자유-라디칼 스케빈저, 금속 이온 봉쇄제, 기능성 성분 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있는 임의의 통상적 미용 성분을 더 포함할 수 있다.
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.
본 명세서에서, 상기 피부외용제는 크림, 겔, 연고, 피부 유화제, 피부 현탁액, 경피전달성 패치, 약물 함유 붕대, 로션, 또는 그 조합일 수 있다. 상기 피부외용제는 연고제, 로션제, 스프레이제, 패취제, 크림제, 산제, 현탁제, 겔제 또는 젤의 형태로 제조되어 사용될 수 있다. 상기 피부외용제는 통상 화장품이나 의약품 등의 피부외용제에 사용되는 성분, 예를 들면 수성성분, 유성성분, 분말성분, 알코올류, 보습제, 증점제, 자외선흡수제, 미백제, 방부제, 산화방지제, 계면활성제, 향료, 색제, 각종 피부 영양제, 또는 이들의 조합과 필요에 따라서 적절하게 배합될 수 있다. 상기 피부외용제는, 에데트산이나트륨, 에데트산삼나트륨, 시트르산나트륨, 폴리인산나트륨, 메타인산나트륨, 글루콘산 등의 금속봉쇄제, 카페인, 탄닌, 벨라파밀, 감초추출물, 글라블리딘, 칼린의 과실의 열수추출물, 각종생약, 아세트산토코페롤, 글리틸리틴산, 트라넥삼산 및 그 유도체 또는 그 염등의 약제, 비타민 C, 아스코르브산인산마그네슘, 아스코르브산글루코시드, 알부틴, 코지산, 글루코스, 프룩토스, 트레할로스 등의 당류등도 적절하게 배합할 수 있다.
또한, 일 측면에 따르면, 상기 화학식 1 및 화학식 2의 화합물을 포함하는 조성물, 그를 포함하는 입자 또는 이들을 포함하는 피부외용제 또는 화장료 조성물을 피부에 도포하는 단계를 포함하는 개체의 근적외선 차단 방법을 제공한다.
상기 조성물에 대해서는 상술한 바와 동일하다. 상기 개체는 포유동물, 예를 들면, 사람, 소, 말, 돼지, 개, 양, 염소, 또는 고양이일 수 있다.
이하에서, 실시예를 들어, 본 발명의 일 구현예에 따른 조성물, 이를 포함하는 입자(예를 들어, 마이크로캡슐) 및 이를 포함하는 화장료 조성물에 대하여 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 도면 및 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 도면 및 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 ]
콜레스테릭 액정 화합물 준비
하기 화합물 CC(Cholesteryl chloride, Sigma-Aldrich) 및 COC(Cholesteryl oleyl carbonate, Sigma-Aldrich)의 콜레스테릭 액정 화합물을 준비하였다.
Figure 112019044806264-pat00011
CC(cholesteryl chloride)
Figure 112019044806264-pat00012
COC(cholesteryl oleyl carbonate)
콜레스테릭 액정 조성물 제조
CC COC
실시예 1 25 중량% 75 중량%
실시예 2 30 중량% 70 중량%
실시예 3 33 중량% 67 중량%
상기 표 1에 나타난 비율로 CC 및 COC를 혼합하여 조성물을 제조하였다.
실시예 1,2,3의 혼합물이 각각 균질하게 혼합되기 위해서는 CC 및 COC를 표 1의 중량% 비로 동일 용기에 넣은 후 등방성인 액체가 되는 상전이 온도 이상으로 가열한다. 그 후 충분히 교반하여 CC 및COC가 균질하게 혼합되도록 한다.
혼합된 액정 혼합물을 슬라이드 글라스 위에 한 방울 떨어뜨린 후 커버글라스를 덮는다. 커버글라스를 손가락으로 수 차례 약하게 누르면 유리 표면과 평행하게 액정이 배향된다. 그리고 액정의 온도를 핫스테이지를 사용해 조절해 가며 편광 현미경으로 편광 이미지를 촬영하고 이를 통해 상전이 온도를 측정한다.
액정이 일정한 온도 이상으로 승온되면 더 이상 액정 특유의 규칙적인 구조를 유지하지 못하고 투명한 등방성인 액체 상태가 된다. 그에 따라 액정상일 때 보이던 불투명한 콜레스테릭상의 특징적인 편광 이미지가 관찰되지 않게 된다. 따라서, 편광 현미경을 이용해 교차 편광판 사이에 위치한 콜레스테릭 액정의 온도에 따른 이미지 촬영은 조성물이 어떤 상으로 존재하는지를 알아 볼 수 있는 유용한 방법이다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 조성물의 배향구조를 편광현미경으로 관찰한 사진이다. 도1의 이미지는 실시예 3의 COC:CC = 67:33 액정 혼합물이 직교 편광(Anaylzer,Polarizer 수직)하에서 35℃에서 촬영된 편광 이미지로서, 도 1에 나타난 특유의 편광 이미지 texture는 실시예 3의 조성물이 해당 온도에서 콜레스테릭 상임을 나타낸다.
통상적인 상온 또는 체온의 온도 구간은 25 ℃ 내지 36.5 ℃이다. 콜레스테릭 액정을 이용한 근적외선 차단제 조성물이 상온 또는 피부의 체온 범위에서 근적외선을 반사하기 위해서는 콜레스테릭 상에서 등방성 액체가 되는 온도인 상전이 온도가 25 ℃보다 높은 것이 바람직 하다. 또한 콜레스테릭 액정을 포함하는 근적외선 차단제 조성물이 냉각될 때 등방성 액체에서 콜레스테릭상으로 되는 상전이 온도가 25 ℃보다 높은 것이 바람직 하다.
실시예 1, 2, 3 의 조성물의 상전이 온도가 25℃보다 높은 온도임을 도 5를 통해 나타내었다. 적절한 조성비를 가지는 경우, 원하는 온도 범위에서 근적외선을 반사할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학식 1 및 화학식 2의 혼합 조성에 따른 온도 대비 중심 반사 파장 변화를 나타낸 그래프이고, 도 6은 일 구체예에 따른 액정 조성물의 파장에 따른 반사율을 나타낸 그래프이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화학식 1 및 화학식 2의 화합물의 혼합 조성비에 따라, 도 4, 6으로부터 반사 파장의 범위가 달라진다는 것을 알 수 있다.
콜레스테릭 액정 조성물을 포함하는 마이크로캡슐 제조
실시예 1의 혼합 조성물 500mg, PCL(Polycaprolactone, Mn 45,000, Sigma-Aldrich) 375mg, 및 DCM(Dichloromethane, Sigma-Aldrich) 5ml를 바이알에 넣고 볼텍스로 균질화한 후, 상기 조성물을 PVA(Poly(vinyl alcohol), -(CH2CHOH)n-: n = approx. 2000, TCI) 50ml에 첨가하고, 25℃, 1500rpm에서 20분 동안 교반하여 수중유적형(O/W) 에멀젼을 제조하였다.
계속해서, 상기 조성물을 38℃, 300rpm에서 10 시간 동안 교반하여 DCM을 기화시킨 후 상온으로 냉각시켰다.
상기 조성물을 증류수로 세척 및 디켄팅(decanting)을 3회 반복하여 마이크로캡슐을 얻었다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로캡슐을 편광 현미경으로 관찰한 이미지이다. 도 7을 참조하면, 편광 사진에서 마이크로캡슐 속의 액정으로 인하여 밝은 형상이 확인됨을 알 수 있다. 이는 마이크로캡슐 내에 액정 조성물이 적절하게 캡슐화되었음을 의미한다.
이렇게 제조된 화장품 또한 마이크로캡슐 속에 포함된 액정으로 인하여 근적외선을 차단하는 효과를 가질 수 있다.

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물을 포함하는 조성물을 포함하는 근적외선 차단제용 화장료 조성물:
    <화학식 1>
    Figure 112020039201113-pat00013

    <화학식 2>
    Figure 112020039201113-pat00014

    상기 화학식 1에서, X는 Cl이고 R은 하기 화학식 2a를 나타내고,
    상기 화학식 2에서, R'은 하기 화학식 2a를 나타내고, Y는 R2O(C=O)O-이고 R2는 하기 화학식 3b를 나타내며,
    Figure 112020039201113-pat00026

    Figure 112020039201113-pat00027

    화학식 2a 및 3a에서 *는 이웃 원자와의 결합을 나타낸다.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물의 중량% 비가 1:1 내지 1:4인 근적외선 차단제용 화장료 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물을 포함하는 조성물이 콜레스테릭 액정 성질을 갖는 근적외선 차단제용 화장료 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 콜레스테릭 액정 성질을 갖는 상기 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물을 포함하는 조성물의 굴절률이 25℃ 내지 40℃ 범위에서 1.1 내지 1.9이고, 액정 피치(pitch)가 400 내지 600nm인 근적외선 차단제용 화장료 조성물.
  11. 삭제
  12. 하기 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물을 포함하는 조성물을 포함하는 입자로서,
    상기 조성물의 반사 파장 범위가 700 내지 1800 nm인 입자:
    <화학식 1>
    Figure 112020039201113-pat00028

    <화학식 2>
    Figure 112020039201113-pat00029

    상기 화학식 1에서, X는 Cl이고 R은 하기 화학식 2a를 나타내고,
    상기 화학식 2에서, R'은 하기 화학식 2a를 나타내고, Y는 R2O(C=O)O-이고 R2는 하기 화학식 3b를 나타내며,
    Figure 112020039201113-pat00030

    Figure 112020039201113-pat00031

    화학식 2a 및 3a에서 *는 이웃 원자와의 결합을 나타낸다.

  13. 삭제
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