KR102269990B1 - Uv blocking composite structure and method of preparing the same - Google Patents

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Abstract

다공성 실리카 구조체를 포함하는 자외선 차단용 복합구조체 및 상기 자외선 차단용 복합구조체의 제조방법이 개시된다. 상기 자외선 차단용 복합구조체는 다공성 실리카 구조체를 포함함으로써 자외선 차단제로서 사용될 경우 사용감을 개선시키고, 백탁현상을 해결할 수 있으며, 상기 다공성 구조로 인하여 비중을 크게 감소시킴으로써 향상된 분산 안정성을 가진 입자를 제공할 수 있다. 또한, 별도의 고분자를 포함하지 않기 때문에 최근 문제가 되고 있는 미세 플라스틱 이슈를 피할 수 있다.
더불어, 상기 복합구조체는 실리카로 인하여 산란이 일어나 자외선 및 가시광선의 흡광을 증가시킬 수 있으며, 상기 실리카가 금속산화물 나노입자를 둘러싸고 있어 상기 금속산화물 나노입자와 자외선과의 광반응으로부터 유발되는 활성산소를 억제시킬 수 있는 효과가 있고, 금속산화물 나노입자와 피부 간의 직접적인 접촉을 방지시킬 수 있다.
Disclosed are a composite structure for blocking UV rays including a porous silica structure and a method for manufacturing the composite structure for blocking UV rays. The UV-blocking composite structure includes a porous silica structure, so that when used as a UV-blocking agent, the feeling of use can be improved, the cloudiness phenomenon can be solved, and particles with improved dispersion stability can be provided by greatly reducing the specific gravity due to the porous structure. have. In addition, since it does not contain a separate polymer, it is possible to avoid the microplastic issue, which has recently become a problem.
In addition, in the composite structure, scattering occurs due to silica to increase absorption of ultraviolet and visible light, and since the silica surrounds the metal oxide nanoparticles, active oxygen caused by the photoreaction between the metal oxide nanoparticles and the ultraviolet rays It has an inhibitory effect and can prevent direct contact between the metal oxide nanoparticles and the skin.

Description

자외선 차단용 복합구조체 및 이의 제조방법{UV BLOCKING COMPOSITE STRUCTURE AND METHOD OF PREPARING THE SAME}Composite structure for UV blocking and manufacturing method thereof {UV BLOCKING COMPOSITE STRUCTURE AND METHOD OF PREPARING THE SAME}

본 발명은 다공성 실리카 구조체를 포함하는 자외선 차단용 복합구조체 및 상기 자외선 차단용 복합구조체의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composite structure for blocking ultraviolet rays including a porous silica structure and a method for manufacturing the composite structure for blocking ultraviolet rays.

자외선은 파장이 가시광선보다 짧은 광선이며, 사람의 눈에는 보이지 않는 영역으로 10 내지 400 nm의 파장 영역을 가진다. 일반적인 X-선이나 감마선보다 투과성은 낮지만 가시광선이나 적외선에 비해 에너지가 높은 편이기 때문에, 인간의 피부에 일광 화상, 색소침착, 광 노화 등을 일으키는 원인으로 작용하며, 심하게 노출되었을 때에는 피부암을 일으키기도 한다.Ultraviolet light is a light having a shorter wavelength than visible light, and has a wavelength range of 10 to 400 nm as a region invisible to the human eye. Although the permeability is lower than general X-rays or gamma rays, it has higher energy than visible or infrared rays, so it causes sunburn, pigmentation, and photoaging of human skin. also cause

상기 자외선은 그 파장에 따라, 단파 자외선(UVC; 200-280 nm), 중파 자외선(UVB; 290-300 nm), 장파 자외선(UVA; 320-400 nm)으로 분류되며, 이 중 가장 파장이 짧고 에너지가 높은 단파 자외선은 대부분 오존층에 흡수되어 지표에 도달하지 못하고 소실된다. 그러나, 상기 중파 자외선은 표피 기저층과 진피 상부까지 투과하여 홍반, 부종 등의 일광 화상과 주근깨와 같은 색소침착을 유발하여 피부암을 일으킬 수 있는 광선으로 알려져 있으며, 상기 장파 자외선은 자외선 중 가장 파장이 긴 광선으로 피부의 진피층까지 도달하여 피부의 탄력을 감소시켜 주름생성을 촉진하는 등 광 노화를 유발하는 노화 광선으로 알려져 있다. 이와 같이, 다양한 피부 손상을 유발하는 자외선으로부터 피부를 보호하기 위해, 자외선 차단제의 필요성은 오래전부터 인식되어 왔고, 그 결과 다양한 종류의 자외선 차단 제품이 출시되어 왔다.The ultraviolet rays are classified into short wave   ultraviolet rays (UVC; 200-280 nm), medium wave   ultraviolet rays (UVB; 290-300 nm), and long wave   ultraviolet rays (UVA; 320-400 nm) according to their wavelength, and the shortest wavelength among them is Most of the high-energy short-wave   ultraviolet rays are absorbed by the ozone layer and are lost without reaching the surface. However, the medium wave   ultraviolet rays are known as rays that can cause skin cancer by penetrating to the basal layer of the epidermis and the upper dermis and causing sunburns such as erythema and edema and pigmentation such as freckles. It is known as an aging light that causes photoaging by reaching the dermis layer of the skin with light and reducing the elasticity of the skin to promote wrinkle formation. As described above, in order to protect the skin from UV rays that cause various skin damage, the need for UV blocking agents has been recognized for a long time, and as a result, various types of UV blocking products have been released.

종래의 자외선 차단제는 자외선으로부터 피부를 보호하는 기전에 따라 유기 자외선 차단제와 무기 자외선 차단제 두 가지로 나뉜다.Conventional sunscreens are divided into organic sunscreens and inorganic sunscreens according to the mechanism of protecting the skin from ultraviolet rays.

상기 유기 자외선 차단제는 자외선을 흡수하여 화학반응을 통해 자외선을 열로 바꾸어 방출하는 기전을 가지는 것으로, 이의 대표적인 일예로는 에틸헥실메톡시신나메이트, 에틸헥실살리실레이트, 옥토크릴렌, 부틸메톡시디벤조일메탄, 비스-에틸헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진 및 디에틸아미노하이드록시벤조일헥실벤조에이트 등을 들수 있다. 그러나, 이러한 유기 자외선 차단제는 피부에 흡수되어 피부자극 및 피부독성 등의 문제를 야기할 수 있다고 알려지면서 이의 사용이 제한되고 있다.The organic sunscreen absorbs ultraviolet rays and converts them into heat through a chemical reaction to emit them. Representative examples of these include ethylhexylmethoxycinnamate, ethylhexylsalicylate, octocrylene, butylmethoxydibenzoyl Methane, bis-ethylhexyloxyphenol methoxyphenyltriazine, diethylaminohydroxybenzoylhexylbenzoate, etc. are mentioned. However, the use of these organic sunscreens is limited as it is known that they can be absorbed into the skin and cause problems such as skin irritation and skin toxicity.

반면, 상기 무기 자외선 차단제는 자외선을 반사, 산란시켜 피부 내로 자외선이 침투하지 못하게 차단하는 기전을 가지는 것으로, 이의 대표적인 일예로는 이산화티탄, 산화아연 등을 들 수 있다. 그러나, 이러한 무기 자외선 차단제는 제형 내에서 분산 및 용해가 어렵고, 피부에 도포 시 백탁 현상을 보이거나 불량한 사용감(예컨대, 이물감 등)을 야기할 수 있으며, 극성이 높고 비중이 커서 화장품 제형에서 쉽게 응집되어 침전되는 문제를 가진다.On the other hand, the inorganic sunscreen has a mechanism of blocking UV rays from penetrating into the skin by reflecting and scattering UV rays, and typical examples thereof include titanium dioxide and zinc oxide. However, these inorganic   ultraviolet ray blocking agents are difficult to disperse and dissolve in the formulation, and when applied to the skin, may show a clouding phenomenon or cause a poor feeling of use (eg, foreign body feeling), and have high polarity and high specific gravity and thus easily aggregate in cosmetic formulations. It has a problem of sedimentation.

현재 이러한 자외선 차단제들의 단점을 극복하기 위해, 다양한 방면의 연구들이 시도되어지고 있다.Currently, in order to overcome the shortcomings of these   UV blocking agents, various studies are being attempted.

이러한 연구들 중 하나로서, 나노수준으로 작게 만들어진 무기 차단제가 있으나, 상기 무기 차단제도 피부에 밀착되거나 각질층에 침투하여 활성산소(reactive oxygen species, ROS)를 발생시켜, 피부자극 및 피부독성 등의 문제를 야기할 수 있는 가능성이 높아서, 나노수준의 크기를 갖는 무기 차단제의 사용의 유해성에 대한 논란이 있다.As one of these studies, there is an inorganic blocking agent made as small as a nano level, but the inorganic blocking agent also adheres to the skin or penetrates the stratum corneum to generate reactive oxygen species (ROS), causing problems such as skin irritation and skin toxicity. There is controversy about the harmfulness of the use of inorganic blocking agents with a nanoscale size because it is highly likely to cause

따라서, 여전히 높은 안전성과 우수한 자외선 차단 효과를 유지하면서, 백탁 현상 등이 발생하지 않는 우수한 자외선 차단제에 대한 시장의 요구가 절실한 상황이다.Therefore, there is an urgent need in the market for an excellent UV blocker that does not cause white turbidity while still maintaining high safety and excellent UV blocking effect.

이에, 본 발명자들은 종래의 자외선 차단제, 특히 무기 자외선 차단제의 문제점을 해소하고자 노력한 결과, 다공성 실리카 구조체 내에 금속산화물 나노입자를 위치시킬 경우 상기 구성만으로도 자외선 차단효과 뿐만 아니라 무기 자외선 차단제와 자외선과의 광반응으로부터 유발되는 활성산소의 억제능에 현저한 효과를 제공하는 것을 확인하여 본 발명을 완성하였다. 또한, 상기 발명은 별도의 고분자를 포함하지 않아 최근 문제가 되고 있는 미세 플라스틱 이슈 또한 벗어날 수 있어 매우 의미있는 발명인 것으로 기대된다.Accordingly, the present inventors have tried to solve the problems of conventional UV blocking agents, especially inorganic UV blocking agents. As a result, when metal oxide nanoparticles are placed in a porous silica structure, not only the above configuration but also the UV blocking effect, as well as the light between the inorganic UV blocking agent and UV light The present invention was completed by confirming that it provides a remarkable effect on the inhibitory ability of active oxygen induced from the reaction. In addition, the invention is expected to be a very meaningful invention since it does not include a separate polymer, and thus the microplastic issue, which has become a problem recently, can also be avoided.

이와 관련하여 대한민국 등록특허 제10-1806847호는 자외선 차단 및 미백 효과를 가지는 이산화티탄-알파 비사보올 복합체, 이의 제조방법 및 이의 용도에 대하여 개시하고 있다.In this regard, Korean Patent Registration No. 10-1806847 discloses a titanium dioxide-alpha-bisabolol complex having ultraviolet blocking and whitening effects, a method for preparing the same, and a use thereof.

본 발명은 전술한 문제를 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 일 실시예는 다공성 실리카 구조체를 포함하는 자외선 차단용 복합구조체를 제공한다.The present invention has been devised to solve the above-described problem, and an embodiment of the present invention provides a composite structure for blocking ultraviolet rays including a porous silica structure.

또한, 본 발명의 다른 일 실시예는 상기 자외선 차단용 복합구조체를 포함하는 자외선 차단제 조성물을 제공한다.In addition, another embodiment of the present invention provides a sunscreen composition comprising the composite structure for blocking ultraviolet rays.

더불어, 본 발명의 또 다른 일 실시예는 다공성 고분자 구조체를 이용하는 자외선 차단용 복합구조체의 제조방법을 제공한다. In addition, another embodiment of the present invention provides a method of manufacturing a composite structure for blocking ultraviolet rays using a porous polymer structure.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 한정되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. There will be.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 측면은, As a technical means for achieving the above-described technical problem, an aspect of the present invention is

다공성 실리카 구조체; 및 상기 구조체의 내부 또는 표면에 위치한 복수의 금속산화물 나노입자;를 포함하고, 상기 구조체를 형성하는 실리카가 상기 나노입자를 둘러싸고 있는 것을 특징으로 하는 자외선 차단용 복합구조체를 제공한다.porous silica structure; and a plurality of metal oxide nanoparticles located inside or on the surface of the structure, wherein silica forming the structure surrounds the nanoparticles.

상기 자외선 차단용 복합구조체는 별도의 고분자를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.The composite structure for blocking ultraviolet rays may be characterized in that it does not include a separate polymer.

상기 금속산화물 나노입자는 티타늄디옥사이드(TiO2), 세륨옥사이드(CeO2), 지르코늄디옥사이드(ZrO2), 산화철(Fe2O3), 이리듐디옥사이드(IrO2), 징크옥사이드(ZnO) 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것일 수 있다.The metal oxide nanoparticles are titanium dioxide (TiO 2 ), cerium oxide (CeO 2 ), zirconium dioxide (ZrO 2 ), iron oxide (Fe 2 O 3 ), iridium dioxide (IrO 2 ), zinc oxide (ZnO) and their It may include a material selected from the group consisting of combinations.

상기 자외선 차단용 복합구조체의 크기는 3 μm 내지 15 μm인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.The size of the UV-blocking composite structure may be 3 μm to 15 μm.

상기 자외선 차단용 복합구조체의 형태는 구형, 타원형, 로드형 또는 판형인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.The shape of the composite structure for blocking ultraviolet rays may be characterized in that it is spherical, oval, rod-shaped or plate-shaped.

상기 다공성 실리카 구조체의 기공도는 30 vol% 내지 70 vol%인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.The porosity of the porous silica structure may be characterized in that 30 vol% to 70 vol%.

상기 다공성 실리카 구조체의 비표면적은 1 m2/g 내지 500 m2/g인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.The specific surface area of the porous silica structure may be 1 m 2 /g to 500 m 2 /g.

상기 다공성 실리카 구조체의 기공 평균 직경은 1 nm 내지 500 nm인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.The porous silica structure may have an average pore diameter of 1 nm to 500 nm.

상기 금속산화물 나노입자의 크기는 1 nm 내지 100 nm인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.The metal oxide nanoparticles may have a size of 1 nm to 100 nm.

상기 다공성 실리카 구조체의 함량은 상기 금속산화물 나노입자 100 중량부 대비 100 중량부 내지 1000 중량부인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.The content of the porous silica structure may be 100 parts by weight to 1000 parts by weight based on 100 parts by weight of the metal oxide nanoparticles.

상기 자외선 차단용 복합구조체는 활성산소 제거능을 가지는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.The composite structure for blocking ultraviolet rays may be characterized in that it has an active oxygen removal ability.

상기 활성산소는 하이드록시 라디칼, 퍼옥시 라디칼 또는 슈퍼옥사이드 라디칼인 것일 수 있다.The active oxygen may be a hydroxy radical, a peroxy radical or a superoxide radical.

또한, 본 발명의 다른 일 측면은, In addition, another aspect of the present invention,

상기 자외선 차단용 복합구조체를 포함하는 자외선 차단제 조성물을 제공한다.It provides a sunscreen composition comprising the composite structure for blocking ultraviolet rays.

또한, 본 발명의 또 다른 일 측면은,In addition, another aspect of the present invention,

다공성 고분자 구조체에 항산화제를 코팅시키는 단계; 상기 항산화제가 코팅된 다공성 고분자 구조체에 금속산화물 나노입자를 코팅시키는 단계; 상기 금속산화물 나노입자가 코팅된 다공성 고분자 구조체에 실리카 전구체를 첨가하여 상기 다공성 고분자 구조체에 실리카를 코팅시키는 단계; 및 상기 실리카가 코팅된 다공성 고분자 구조체에 열처리를 하여 상기 다공성 고분자 구조체 및 항산화제를 제거시키는 단계;를 포함하는 자외선 차단용 복합구조체의 제조방법을 제공한다.coating the porous polymer structure with an antioxidant; coating the metal oxide nanoparticles on the porous polymer structure coated with the antioxidant; coating silica on the porous polymer structure by adding a silica precursor to the porous polymer structure coated with the metal oxide nanoparticles; and heat-treating the silica-coated porous polymer structure to remove the porous polymer structure and the antioxidant.

상기 다공성 고분자 구조체는 아크릴계 고분자, 비닐계 고분자, 에폭시계 고분자, 폴리올레핀계 고분자, 폴리우레탄계 고분자, 폴리아미드계 고분자, 폴리에스테르계 고분자, 폴리이미드계 고분자, 폴리카보네이트계, 폴리에테르계 고분자, 폴리실록산계 고분자, 불소계 고분자, 다당류 고분자 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것일 수 있다.The porous polymer structure is an acryl-based polymer, a vinyl-based polymer, an epoxy-based polymer, a polyolefin-based polymer, a polyurethane-based polymer, a polyamide-based polymer, a polyester-based polymer, a polyimide-based polymer, a polycarbonate-based polymer, a polyether-based polymer, and a polysiloxane-based polymer. It may include a material selected from the group consisting of polymers, fluorine-based polymers, polysaccharide polymers, and combinations thereof.

상기 항산화제는 상기 항산화제는 폴리페놀계 화합물 또는 페놀계 화합물인 것일 수 있다.The antioxidant may be a polyphenol-based compound or a phenol-based compound.

상기 열처리는 700℃ 내지 1,200℃에서 10 분 내지 60 분 동안 수행되는 것일 수 있다.The heat treatment may be performed at 700° C. to 1,200° C. for 10 minutes to 60 minutes.

상기 자외선 차단용 복합구조체의 제조방법은 상기 항산화제가 코팅된 다공성 고분자 구조체에 금속산화물 나노입자를 코팅시키는 단계; 이후에, 상기 금속산화물 나노입자가 코팅된 다공성 고분자 구조체에 항산화제를 추가로 코팅시키는 단계;를 더 포함하는 것일 수 있다.The manufacturing method of the composite structure for blocking ultraviolet rays comprises the steps of coating metal oxide nanoparticles on the porous polymer structure coated with the antioxidant; Thereafter, the step of further coating the antioxidant on the porous polymer structure coated with the metal oxide nanoparticles; may further include.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 자외선 차단용 복합구조체는 다공성 실리카 구조체를 포함함으로써 자외선 차단제로서 사용될 경우 사용감을 개선시키고, 백탁현상을 해결할 수 있으며, 상기 다공성 구조로 인하여 비중을 크게 감소시킴으로써 향상된 분산 안정성을 가진 입자를 제공할 수 있다. 또한, 별도의 고분자를 포함하지 않기 때문에 최근 문제가 되고 있는 미세 플라스틱 이슈를 피할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the composite structure for UV blocking includes a porous silica structure, so that when used as a UV blocking agent, the feeling of use can be improved, the cloudiness phenomenon can be solved, and the dispersion is improved by greatly reducing the specific gravity due to the porous structure It is possible to provide particles with stability. In addition, since it does not contain a separate polymer, it is possible to avoid the microplastic issue, which has recently become a problem.

더불어, 상기 복합구조체는 실리카로 인하여 산란이 일어나 자외선 및 가시광선의 흡광을 증가시킬 수 있으며, 상기 실리카가 금속산화물 나노입자를 둘러싸고 있어 상기 금속산화물 나노입자와 자외선과의 광반응으로부터 유발되는 활성산소를 억제시킬 수 있는 효과가 있고, 금속산화물 나노입자와 피부 간의 직접적인 접촉을 방지시킬 수 있다.In addition, in the composite structure, scattering occurs due to silica to increase absorption of ultraviolet and visible light, and since the silica surrounds the metal oxide nanoparticles, active oxygen caused by the photoreaction between the metal oxide nanoparticles and the ultraviolet rays It has an inhibitory effect and can prevent direct contact between the metal oxide nanoparticles and the skin.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 자외선 차단용 복합구조체의 제조과정을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 자외선 차단용 복합구조체를 제조함에 있어서, 제조공정 중 생성된 각각의 구조체를 나타낸 SEM 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실험예에 따른 구조체의 흡광도를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실험예에 따른 구조체의 열중량 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실험예에 따른 구조체의 형광 강도를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실험예에 따른 구조체의 하이드록실 라디칼 농도를 나타낸 그래프이다.
1 is a schematic view showing a manufacturing process of a composite structure for blocking ultraviolet rays according to an embodiment of the present invention.
2 is an SEM photograph showing each structure generated during the manufacturing process in manufacturing the composite structure for UV blocking according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing a result of measuring the absorbance of a structure according to an experimental example of the present invention.
4 is a graph showing a thermogravimetric analysis result of a structure according to an experimental example of the present invention.
5 is a graph showing the result of measuring the fluorescence intensity of the structure according to an experimental example of the present invention.
6 is a graph showing the hydroxyl radical concentration of a structure according to an experimental example of the present invention.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 의해 본 발명이 한정되지 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail. However, the present invention may be embodied in various different forms, and the present invention is not limited by the embodiments described herein, and the present invention is only defined by the claims to be described later.

덧붙여, 본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In addition, the terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the entire specification of the present invention, 'including' any component means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

본원의 제 1 측면은,The first aspect of the present application is

다공성 실리카 구조체; 및 상기 구조체의 내부 또는 표면에 위치한 복수의 금속산화물 나노입자;를 포함하고, 상기 구조체를 형성하는 실리카가 상기 나노입자를 둘러싸고 있는 것을 특징으로 하는 자외선 차단용 복합구조체를 제공한다.porous silica structure; and a plurality of metal oxide nanoparticles located inside or on the surface of the structure, wherein silica forming the structure surrounds the nanoparticles.

이하, 본원의 제 1 측면에 따른 상기 자외선 차단용 복합구조체를 상세히 설명한다.Hereinafter, the UV-blocking composite structure according to the first aspect of the present application will be described in detail.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 자외선 차단용 복합구조체는 다공성 실리카 구조체 및 금속산화물 나노입자만을 포함하고 있으며, 별도의 고분자를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다. 따라서, 상기 복합구조체를 이용하여 자외선 차단제 조성물을 제조 시 최근 문제되고 있는 미세 플라스틱 이슈를 피해갈 수 있는 효과가 있다. 한편, 상기 자외선 차단용 복합구조체는 다공성 실리카 구조체의 내부 또는 표면에 위치한 복수의 금속산화물 나노입자를 포함할 수 있으며, 상기 구조체를 형성하는 실리카가 상기 나노입자를 둘러싸고 있는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다. 이때, 상기 실리카가 나노입자를 둘러싸고 있다함은 코팅되어 있는 것을 의미하는 것일 수 있으며, 상기 실리카가 나노입자 전체를 둘러싸고 있는 것이 바람직하나, 일부분을 둘러싸고 있는 형태를 배제하는 것은 아니다.In one embodiment of the present application, the composite structure for blocking ultraviolet rays may include only a porous silica structure and metal oxide nanoparticles, and may not include a separate polymer. Therefore, there is an effect of avoiding the microplastic issue, which has recently been a problem when manufacturing a sunscreen composition using the composite structure. On the other hand, the composite structure for blocking ultraviolet rays may include a plurality of metal oxide nanoparticles located inside or on the surface of the porous silica structure, and the silica forming the structure may be characterized in that it surrounds the nanoparticles. . In this case, when the silica surrounds the nanoparticles, it may mean that they are coated, and it is preferable that the silica surrounds the entire nanoparticles, but does not exclude a form surrounding a part.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 다공성 실리카 구조체는 다공성의 형태를 가지기 때문에 빛을 산란시키는 특징이 있는 것일 수 있다. 따라서, 상기 다공성 실리카 구조체의 UV 산란 특성과 더불어 상기 구조체의 내부 또는 표면에 위치한 복수의 금속산화물 나노입자의 자외선 차단 효과가 결합되어, 보다 넓은 범위의 자외선을 차단하는 것일 수 있다. 또한, 상기 자외선 차단용 복합구조체는 낮은 비중으로 제형 내 분산성을 향상시킬 수 있으며, 다공성 실리카 구조체의 모폴로지에서 유도된 광산란 효과로 백탁 현상을 최소화 하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the porous silica structure may have a characteristic of scattering light because it has a porous shape. Therefore, the UV scattering properties of the porous silica structure and the UV blocking effect of a plurality of metal oxide nanoparticles located inside or on the surface of the structure may be combined to block a wider range of UV rays. In addition, the composite structure for UV blocking may improve dispersibility in the formulation with a low specific gravity, and may minimize the cloudiness phenomenon due to the light scattering effect induced in the morphology of the porous silica structure.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 금속산화물 나노입자는 자외선 차단성을 가진 금속산화물 나노입자일 수 있으며, 예를 들어, 티타늄디옥사이드(TiO2), 세륨옥사이드(CeO2), 지르코늄디옥사이드(ZrO2), 산화철(Fe2O3), 이리듐디옥사이드(IrO2), 징크옥사이드(ZnO) 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것일 수 있고, 바람직하게 상기 금속산화물 나노입자는 티타늄디옥사이드(TiO2)인 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the metal oxide nanoparticles may be metal oxide nanoparticles having UV blocking properties, for example, titanium dioxide (TiO 2 ), cerium oxide (CeO 2 ), zirconium dioxide (ZrO 2 ) ), iron oxide (Fe 2 O 3 ), iridium dioxide (IrO 2 ), zinc oxide (ZnO) and a material selected from the group consisting of combinations thereof, preferably the metal oxide nanoparticles are titanium It may be a dioxide (TiO 2 ).

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 자외선 차단용 복합구조체의 크기는 3 μm 내지 15 μm일 수 있으며, 바람직하게 5 μm 내지 10 μm인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다. 또한, 상기 자외선 차단용 복합구조체의 형태는 구형, 타원형, 로드형 또는 판형인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다. 따라서, 상기 자외선 차단용 복합구조체의 크기는 상기한 바와 같은 형태에 따라 의미가 달라질 수 있으며, 예를 들어, 구형일 경우 구의 직경을 의미하고, 타원형일 경우 장축의 직경 또는 단축의 직경일 수 있으며, 로드형일 경우 장축 또는 단축의 길이일 수 있고, 판형일 경우 입경 또는 두께를 의미하는 것일 수 있다. 상기 자외선 차단용 복합구조체의 크기 범위는 자외선 차단제로서 사용 시 사용감에 이물감을 부여하지 않는 범위의 평균 크기 범위인 것일 수 있으며, 상기 자외선 차단용 복합구조체의 형태는 바람직하게 구형 또는 타원형인 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the size of the composite structure for UV blocking may be 3 μm to 15 μm, preferably 5 μm to 10 μm. In addition, the shape of the composite structure for blocking ultraviolet rays may be characterized in that it is spherical, oval, rod-shaped or plate-shaped. Therefore, the size of the composite structure for UV blocking may have a different meaning depending on the shape as described above, and for example, if it is spherical, it means the diameter of a sphere, and if it is oval, it may be the diameter of the major axis or the diameter of the minor axis. , may be the length of the major axis or the minor axis in the case of a rod type, and may mean a particle diameter or thickness in the case of a plate type. The size range of the composite structure for blocking ultraviolet rays may be an average size range of a range that does not impart a foreign feeling to the feeling when used as a sunscreen, and the shape of the composite structure for blocking ultraviolet rays may be preferably a spherical or oval shape. .

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 다공성 실리카 구조체의 기공도는 부피 백분율(vol%) 단위로 표시될 수 있으며, 상기 기공도는 30 vol% 내지 70 vol%인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다. 이때, 상기 기공도는 다공성 실리카 구조체 전체 부피에 대한 기공들의 총 부피의 비율을 의미하는 것일 수 있다. 한편, 상기 기공도가 30 vol% 미만일 경우 기공도가 너무 낮아 다공성 구조체로서의 효과인 사용감 개선, 백탁현상 해결 및 낮은 비중으로 향상된 분산 안정성을 가진 입자의 제공을 달성하지 못할 수 있으며, 70 vol% 초과일 경우 기공도가 너무 높아 구조체의 형태를 유지할 수 없는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the porosity of the porous silica structure may be expressed in units of volume percentage (vol%), and the porosity may be 30 vol% to 70 vol%. In this case, the porosity may mean a ratio of the total volume of the pores to the total volume of the porous silica structure. On the other hand, if the porosity is less than 30 vol%, the porosity is too low, so it may not be possible to achieve the effect of improving the feeling of use as a porous structure, solving the cloudiness phenomenon, and providing particles with improved dispersion stability with a low specific gravity, exceeding 70 vol% In this case, the porosity may be too high to maintain the shape of the structure.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 다공성 실리카 구조체의 비표면적은 1 m2/g 내지 500 m2/g인 것일 수 있다. 한편, 상기 비표면적 범위에서 상기 다공성 실리카 구조체의 기공 평균 직경은 1 nm 내지 500 nm인 것일 수 있으며, 바람직하게 1 nm 내지 300 nm인 것일 수 있고, 더욱 바람직하게는 10 nm 내지 200 nm인 것일 수 있다. 상기 비표면적 범위에서 상기 다공성 실리카 구조체의 기공 평균 직경이 1 nm 미만일 경우 기공의 크기가 너무 작아 다공성 구조체로서의 특성이 잘 발현되지 않는 것일 수 있으며, 500 nm 초과일 경우 기공의 크기가 너무 커 구조체의 형태를 유지할 수 없는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the specific surface area of the porous silica structure may be 1 m 2 /g to 500 m 2 /g. Meanwhile, in the specific surface area range, the average pore diameter of the porous silica structure may be 1 nm to 500 nm, preferably 1 nm to 300 nm, and more preferably 10 nm to 200 nm. have. If the average pore diameter of the porous silica structure in the specific surface area range is less than 1 nm, the pore size may be too small to exhibit the properties as a porous structure well, and if it exceeds 500 nm, the pore size is too large of the structure It may not be able to maintain its shape.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 금속산화물 나노입자의 크기는 1 nm 내지 100 nm인 것을 특징으로 하는 것일 수 있으며, 형태는 제한되지 않으나, 예를 들어, 구형, 타원형, 로드형 또는 판형 등일 수 있다. 한편, 상기 금속산화물 나노입자가 로드형일 경우 장축 및 단축의 길이비(장축(L1)/단축(L2)의 길이비)가 2 이상일 수 있고, 바람직하게는 2 내지 8인 것일 수 있다. 또한, 상기 금속산화물 나노입자가 판형일 경우 종횡비(입경(d)/두께(t)의 비)가 2 이상일 수 있고, 바람직하게는 2 내지 40인 것일 수 있다. 이때, 상기 판상 금속산화물 나노입자의 입경은 2 내지 100 nm이고, 두께는 1 내지 20 nm일 수 있다.In one embodiment of the present application, the size of the metal oxide nanoparticles may be 1 nm to 100 nm, and the shape is not limited, but, for example, may be spherical, oval, rod-shaped or plate-shaped. have. On the other hand, when the metal oxide nanoparticles are rod-shaped, the length ratio of the major axis and the minor axis (length ratio of the major axis (L 1 )/short axis (L 2 )) may be 2 or more, preferably 2 to 8. In addition, when the metal oxide nanoparticles are plate-shaped, the aspect ratio (ratio of particle diameter (d)/thickness (t)) may be 2 or more, preferably 2 to 40. In this case, the particle diameter of the plate-shaped metal oxide nanoparticles may be 2 to 100 nm, and the thickness may be 1 to 20 nm.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 다공성 실리카 구조체의 함량은 상기 금속산화물 나노입자 100 중량부 대비 100 중량부 내지 1000 중량부인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다. 상기 다공성 실리카 구조체의 함량이 상기 금속산화물 나노입자 100 중량부 대비 100 중량부 미만일 경우 다공성 실리카 구조체를 형성하는 실리카가 금속산화물 나노입자를 잘 둘러싸고 있지 않은 것으로서, 금속산화물 나노입자의 실리카 코팅으로 인한 효과 즉, 금속산화물 나노입자와 자외선과의 광반응으로부터 유발되는 활성산소를 억제시킬 수 있는 효과 및 금속산화물 나노입자와 피부 간의 직접적인 접촉을 방지하는 효과를 달성하지 못할 수 있고, 1000 중량부 초과인 경우 실리카 구조체의 함량이 너무 많아 금속산화물 나노입자 자체의 자외선 차단 효과가 발현되지 않는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the content of the porous silica structure may be 100 parts by weight to 1000 parts by weight based on 100 parts by weight of the metal oxide nanoparticles. When the content of the porous silica structure is less than 100 parts by weight relative to 100 parts by weight of the metal oxide nanoparticles, the silica forming the porous silica structure does not surround the metal oxide nanoparticles well, and the effect due to the silica coating of the metal oxide nanoparticles That is, the effect of inhibiting active oxygen caused by the photoreaction between the metal oxide nanoparticles and ultraviolet rays and the effect of preventing direct contact between the metal oxide nanoparticles and the skin may not be achieved, and when it exceeds 1000 parts by weight Since the content of the silica structure is too large, the UV blocking effect of the metal oxide nanoparticles itself may not be expressed.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 자외선 차단용 복합구조체는 활성산소 제거능을 가지는 것을 특징으로 하는 것일 수 있으며, 상기 활성산소는 하이드록시 라디칼, 퍼옥시 라디칼 또는 슈퍼옥사이드 라디칼인 것일 수 있다. 즉, 상기 자외선 차단용 복합구조체는 자외선 차단능 뿐 아니라, 하기 반응식 1에 나타낸 바와 같이 자외선 흡수 후 광반응을 통해 생성된 활성산소를 효과적으로 억제함으로써 피부자극 및 이에 부가되는 부작용 등을 최소화 하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the UV-blocking composite structure may be characterized in that it has an ability to remove active oxygen, and the active oxygen may be a hydroxy radical, a peroxy radical or a superoxide radical. That is, the UV-blocking composite structure effectively suppresses not only UV-blocking ability, but also active oxygen generated through a photoreaction after UV absorption as shown in Reaction Formula 1, thereby minimizing skin irritation and side effects added thereto. have.

[반응식 1][Scheme 1]

MO2 + hv → MO2(h+ + e-)MO 2 + hv → MO 2 (h + + e - )

h+ + H2O → OH + H+ h + + H 2 O → OH + H +

e- + O2 → O2 - e - + O 2 → O 2 -

이때, 상기 반응식 1에서 M은 티타늄, 세륨, 지르코늄, 철, 이리듐 또는 아연일 수 있다. 구체적으로, 상기 자외선 차단용 복합구조체는 구조체를 형성하는 실리카가 금속산화물 나노입자를 둘러싸고 있는 형태를 가짐으로써 금속산화물 나노입자와 피부와의 직접적인 접촉을 방지하여 상기 금속산화물 나노입자에서 발생하는 활성산소가 피부에 접촉하는 것을 방지하여 주는 것일 수 있다. 즉, 상기 자외선 차단용 복합구조체는 상기 활성산소에 포함된 라디칼 제거능이 탁월하여, 이로부터 유발되는 피부노화 및 조직손상 등의 문제를 효과적으로 방지할 수 있으며, 따라서 자외선 차단 효과뿐 아니라 안티에이징 효과 또한 가지고 있는 것일 수 있다.In this case, M in Scheme 1 may be titanium, cerium, zirconium, iron, iridium, or zinc. Specifically, the composite structure for UV blocking has a form in which silica forming the structure surrounds the metal oxide nanoparticles, thereby preventing direct contact between the metal oxide nanoparticles and the skin, thereby preventing active oxygen generated from the metal oxide nanoparticles. It may be to prevent contact with the skin. That is, the UV blocking composite structure has excellent radical removal ability contained in the active oxygen, and can effectively prevent problems such as skin aging and tissue damage caused by this, and thus not only UV blocking effect but also anti-aging effect may be what you have

또한, 상기 금속산화물 나노입자가 상기 다공성 실리카 구조체의 내부 또는 표면에 고르게 위치하여 제형 내에서 응집되는 현상을 최소화함으로써 이의 사용감을 크게 향상시킨 것일 수 있다. 더불어, 종래 유기 자외선 차단제의 경우, 광안정성이 낮기 때문에 시간이 지남에 따라 덧발라 주어야 하는 번거로움 뿐 아니라 무기 자외선 차단제로부터 야기되는 활성산소에 의해 이의 활성이 저하되는 문제가 있었다. 그러나, 본 발명의 상기 자외선 차단용 복합구조체는 자외선을 효과적으로 산란 및 차단시킴은 물론 제형 내의 활성산소를 차단하여, 유기 자외선 차단제 사용 시의 문제를 해결함과 동시에 자외선 차단능에 있어서 현저하게 향상된 시너지를 이룰 수 있는 것일 수 있다.In addition, the metal oxide nanoparticles are evenly positioned inside or on the surface of the porous silica structure to minimize agglomeration in the formulation, thereby greatly improving the feeling of use. In addition, in the case of conventional organic sunscreens, there is a problem in that the activity is lowered by active oxygen caused by the inorganic sunscreen as well as the inconvenience of having to reapply over time because of low photostability. However, the composite structure for UV blocking of the present invention effectively scatters and blocks UV rays as well as blocks active oxygen in the formulation, thereby solving the problem of using an organic UV blocking agent and remarkably improved synergy in UV blocking ability. it may be achievable

본원의 제 2 측면은,The second aspect of the present application is

상기 본원의 제 1 측면의 자외선 차단용 복합구조체를 포함하는 자외선 차단제 조성물을 제공한다.It provides a sunscreen composition comprising the composite structure for blocking ultraviolet rays of the first aspect of the present application.

본원의 제 1 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 본원의 제 1 측면에 대해 설명한 내용은 제 2 측면에서 그 설명이 생략되었더라도 동일하게 적용될 수 있다.Although detailed descriptions of parts overlapping with the first aspect of the present application are omitted, the contents described with respect to the first aspect of the present application may be equally applied even if the description thereof is omitted in the second aspect.

이하, 본원의 제 2 측면에 따른 자외선 차단제 조성물을 상세히 설명한다.Hereinafter, the sunscreen composition according to the second aspect of the present application will be described in detail.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 자외선 차단제 조성물은 자외선 차단용 복합구조체를 포함하는 것일 수 있으며, 상기 자외선 차단용 복합구조체는 다공성 실리카 구조체; 및 상기 구조체의 내부 또는 표면에 위치한 복수의 금속산화물 나노입자;를 포함하고, 상기 구조체를 형성하는 실리카가 상기 나노입자를 둘러싸고 있는 것일 수 있다. 상기 자외선 차단용 복합구조체는 다공성 실리카 구조체 및 금속산화물 나노입자만을 포함하고 있으며, 별도의 고분자를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다. 따라서, 상기 복합구조체를 이용하여 자외선 차단제 조성물을 제조 시 최근 문제되고 있는 미세 플라스틱 이슈를 피해갈 수 있는 효과가 있다. 한편, 상기 자외선 차단용 복합구조체는 다공성 실리카 구조체의 내부 또는 표면에 위치한 복수의 금속산화물 나노입자를 포함할 수 있으며, 상기 구조체를 형성하는 실리카가 상기 나노입자를 둘러싸고 있는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다. 이때, 상기 실리카가 나노입자를 둘러싸고 있다함은 코팅되어 있는 것을 의미하는 것일 수 있으며, 상기 실리카가 나노입자 전체를 둘러싸고 있는 것이 바람직하나, 일부분을 둘러싸고 있는 형태를 배제하는 것은 아니다.In one embodiment of the present application, the sunscreen composition may include a composite structure for blocking ultraviolet rays, and the composite structure for blocking ultraviolet rays includes a porous silica structure; and a plurality of metal oxide nanoparticles located inside or on the surface of the structure, and the silica forming the structure may surround the nanoparticles. The composite structure for blocking ultraviolet rays may include only a porous silica structure and metal oxide nanoparticles, and may not include a separate polymer. Therefore, there is an effect of avoiding the microplastic issue, which has recently been a problem when manufacturing a sunscreen composition using the composite structure. On the other hand, the composite structure for blocking ultraviolet rays may include a plurality of metal oxide nanoparticles located inside or on the surface of the porous silica structure, and the silica forming the structure may be characterized in that it surrounds the nanoparticles. . In this case, when the silica surrounds the nanoparticles, it may mean that they are coated, and it is preferable that the silica surrounds the entire nanoparticles, but does not exclude a form surrounding a part.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 다공성 실리카 구조체는 다공성의 형태를 가지기 때문에 빛을 산란시키는 특징이 있는 것일 수 있다. 따라서, 상기 다공성 실리카 구조체의 UV 산란 특성과 더불어 상기 구조체의 내부 또는 표면에 위치한 복수의 금속산화물 나노입자의 자외선 차단 효과가 결합되어, 보다 넓은 범위의 자외선을 차단하는 것일 수 있다. 또한, 상기 자외선 차단용 복합구조체는 낮은 비중으로 제형 내 분산성을 향상시킬 수 있으며, 다공성 실리카 구조체의 모폴로지에서 유도된 광산란 효과로 백탁 현상을 최소화 하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the porous silica structure may have a characteristic of scattering light because it has a porous shape. Therefore, the UV scattering properties of the porous silica structure and the UV blocking effect of a plurality of metal oxide nanoparticles located inside or on the surface of the structure may be combined to block a wider range of UV rays. In addition, the composite structure for UV blocking may improve dispersibility in the formulation with a low specific gravity, and may minimize the cloudiness phenomenon due to the light scattering effect induced in the morphology of the porous silica structure.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 자외선 차단용 복합구조체는 활성산소 제거능을 가지는 것을 특징으로 하는 것일 수 있으며, 상기 활성산소는 하이드록시 라디칼, 퍼옥시 라디칼 또는 슈퍼옥사이드 라디칼인 것일 수 있다. 즉, 상기 자외선 차단용 복합구조체는 자외선 차단능 뿐 아니라, 하기 반응식 1에 나타낸 바와 같이 자외선 흡수 후 광반응을 통해 생성된 활성산소를 효과적으로 억제함으로써 피부자극 및 이에 부가되는 부작용 등을 최소화 하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the UV-blocking composite structure may be characterized in that it has an ability to remove active oxygen, and the active oxygen may be a hydroxy radical, a peroxy radical or a superoxide radical. That is, the UV-blocking composite structure effectively suppresses not only UV-blocking ability, but also active oxygen generated through a photoreaction after UV absorption as shown in Reaction Formula 1, thereby minimizing skin irritation and side effects added thereto. have.

[반응식 1][Scheme 1]

MO2 + hv → MO2(h+ + e-)MO 2 + hv → MO 2 (h + + e - )

h+ + H2O → OH + H+ h + + H 2 O → OH + H +

e- + O2 → O2 - e - + O 2 → O 2 -

이때, 상기 반응식 1에서 M은 티타늄, 세륨, 지르코늄, 철, 이리듐 또는 아연일 수 있다. 구체적으로, 상기 자외선 차단용 복합구조체는 구조체를 형성하는 실리카가 금속산화물 나노입자를 둘러싸고 있는 형태를 가짐으로써 금속산화물 나노입자와 피부와의 직접적인 접촉을 방지하여 상기 금속산화물 나노입자에서 발생하는 활성산소가 피부에 접촉하는 것을 방지하여 주는 것일 수 있다. 즉, 상기 자외선 차단용 복합구조체는 상기 활성산소에 포함된 라디칼 제거능이 탁월하여, 이로부터 유발되는 피부노화 및 조직손상 등의 문제를 효과적으로 방지할 수 있으며, 따라서 자외선 차단 효과뿐 아니라 안티에이징 효과 또한 가지고 있는 것일 수 있다.In this case, M in Scheme 1 may be titanium, cerium, zirconium, iron, iridium, or zinc. Specifically, the composite structure for UV blocking has a form in which silica forming the structure surrounds the metal oxide nanoparticles, thereby preventing direct contact between the metal oxide nanoparticles and the skin, thereby preventing active oxygen generated from the metal oxide nanoparticles. It may be to prevent contact with the skin. That is, the UV blocking composite structure has excellent radical removal ability contained in the active oxygen, and can effectively prevent problems such as skin aging and tissue damage caused by this, and thus not only UV blocking effect but also anti-aging effect may be what you have

또한, 상기 금속산화물 나노입자가 상기 다공성 실리카 구조체의 내부 또는 표면에 고르게 위치하여 제형 내에서 응집되는 현상을 최소화함으로써 이의 사용감을 크게 향상시킨 것일 수 있다. 더불어, 종래 유기 자외선 차단제의 경우, 광안정성이 낮기 때문에 시간이 지남에 따라 덧발라 주어야 하는 번거로움 뿐 아니라 무기 자외선 차단제로부터 야기되는 활성산소에 의해 이의 활성이 저하되는 문제가 있었다. 그러나, 본 발명의 상기 자외선 차단용 복합구조체는 자외선을 효과적으로 산란 및 차단시킴은 물론 제형 내의 활성산소를 차단하여, 유기 자외선 차단제 사용 시의 문제를 해결함과 동시에 자외선 차단능에 있어서 현저하게 향상된 시너지를 이룰 수 있는 것일 수 있다.In addition, the metal oxide nanoparticles are evenly positioned inside or on the surface of the porous silica structure to minimize agglomeration in the formulation, thereby greatly improving the feeling of use. In addition, in the case of conventional organic sunscreens, there is a problem in that the activity is lowered by active oxygen caused by the inorganic sunscreen as well as the inconvenience of having to reapply over time because of low photostability. However, the composite structure for UV blocking of the present invention effectively scatters and blocks UV rays as well as blocks active oxygen in the formulation, thereby solving the problem of using an organic UV blocking agent and remarkably improved synergy in UV blocking ability. it may be achievable

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 자외선 차단용 복합구조체의 함량은 상기 자외선 차단제 조성물 총 중량을 기준으로 0.1 중량% 내지 20 중량%일 수 있으며, 바람직하게는 0.1 중량% 내지 10 중량%, 더욱 바람직하게는 0.1 중량% 내지 5 중량%일 수 있다.In one embodiment of the present application, the content of the composite structure for blocking ultraviolet rays may be 0.1 wt% to 20 wt%, preferably 0.1 wt% to 10 wt%, more preferably 0.1 wt% to 20 wt% based on the total weight of the sunscreen composition It may be 0.1 wt% to 5 wt%.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 자외선 차단제 조성물은 빛의 난반사 효과에 의해 가시광선 영역의 빛에 대한 흡수를 낮추어 금속산화물 나노입자와 같은 무기 미립자의 문제점인 백탁 현상을 최소화함은 물론이고, 항산화제를 이용하여 제조되기 때문에 항산화제와의 강력한 결합으로 금속산화물 나노입자가 다공성 실리카 구조체에 균일하게 도포되어 향상된 자외선 차단능을 구현할 수 있다. 또한, 상기 자외선 차단제 조성물은 UVB 뿐만 아니라 UVA 영역의 차단 효과도 우수하고, 광반응으로부터 유발되는 활성산소의 억제능이 탁월하며, 자외선 차단제로서 사용하기에 충분한 안정성을 제공할 수 있다.In one embodiment of the present application, the sunscreen composition lowers absorption of light in the visible ray region due to the diffuse reflection effect of light to minimize the cloudiness phenomenon, which is a problem of inorganic fine particles such as metal oxide nanoparticles, as well as antioxidant Since it is manufactured using an antioxidant, the metal oxide nanoparticles are uniformly applied to the porous silica structure by strong bonding with the antioxidant, thereby implementing improved UV blocking ability. In addition, the sunscreen composition has excellent blocking effect in the UVB as well as UVA region, has excellent inhibition of active oxygen caused by photoreaction, and can provide sufficient stability for use as a sunscreen.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 자외선 차단제 조성물은 유기용매, 실리콘 오일, 섬유제, 유화제, 보습제, 가소제 또는 정제수를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present application, the sunscreen composition may further include an organic solvent, silicone oil, fiber, emulsifier, moisturizer, plasticizer or purified water.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 유기용매는 알코올, 글라이콜, 실리콘오일, 네추럴오일, 베지터블오일, 너츠오일 또는 미네랄오일 등이 사용될 수 있다. 상기 유기용매는 상기 자외선 차단용 복합구조체를 분산시키기 위한 용매의 역할을 한다. 또한, 상기 유기용매는 자외선 차단용 복합구조체를 분산시킬 수 있고, 발림성이 좋은 제형의 화장료 조성물을 제조하는데 적합한 유기용매라면 특별한 제한 없이 모두 사용될 수 있다.In one embodiment of the present application, the organic solvent may be alcohol, glycol, silicone oil, natural oil, vegetable oil, nut oil or mineral oil. The organic solvent serves as a solvent for dispersing the UV-blocking composite structure. In addition, the organic solvent can disperse the UV-blocking composite structure, and any organic solvent suitable for preparing a cosmetic composition having a good spreadability can be used without any particular limitation.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 실리콘 오일은 디메치콘, 세틸디메치콘, 사이클로펜타실록산, 사이클로헥사실록산 또는 스테아릴디메치콘 등이 사용될 수 있다. 상기 실리콘 오일은 화장료를 유화함에 있어서 오일상을 형성할 수 있고, 사용감을 개선하는 역할을 한다.In one embodiment of the present application, the silicone oil may be dimethicone, cetyldimethicone, cyclopentasiloxane, cyclohexasiloxane or stearyldimethicone. The silicone oil can form an oil phase in emulsifying a cosmetic, and serves to improve the feeling of use.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 섬유제는 VGL silk 등이 사용될 수 있다. 상기 섬유제는 자외선 차단제 조성물의 사용감을 개선시키는 역할을 한다.In one embodiment of the present application, the textile material may be used, such as VGL silk. The textile agent serves to improve the feeling of use of the sunscreen composition.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 유화제는 PEG 실리콘 유화제, 비이온성 W/O 유화제, 양이온성 유화제 또는 음이온성 유화제 등이 사용될 수 있다. 상기 유화제는 본 발명에 따른 자외선 차단제 조성물의 각 성분들이 유화될 수 있도록 해준다. 또한, 입자를 유상의 에멀전 입자에 가두어 제형의 안정성을 향상시키는 역할을 한다.In one embodiment of the present application, the emulsifier may be a PEG silicone emulsifier, a nonionic W / O emulsifier, a cationic emulsifier or an anionic emulsifier. The emulsifier allows each component of the sunscreen composition according to the present invention to be emulsified. In addition, it serves to improve the stability of the formulation by trapping the particles in the emulsion particles of the oil phase.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 보습제는 1,2-hexanediol, 글리세린, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 소비톨 또는 트레할로스 등의 폴리올, 아미노산, 요소, 젖산염 또는 PCA-Na 등의 천연보습인자(NMF), 히아루론산염, 콘드로이친 황산염 또는 가수분해 콜라겐 등의 고분자 보습제 등이 사용될 수 있다. 상기 보습제는 본 발명에 따른 자외선 차단제 조성물의 보습력을 높여주며 동시에 방부제 역할을 할 수 있다.In one embodiment of the present application, the moisturizing agent is 1,2-hexanediol, glycerin, propylene glycol, butylene glycol, polyethylene glycol, sorbitol or polyol such as trehalose, amino acid, urea, lactate or PCA-Na natural moisturizing agent A high molecular weight moisturizer such as factor (NMF), hyaluronate, chondroitin sulfate, or hydrolyzed collagen may be used. The moisturizer may increase the moisturizing power of the sunscreen composition according to the present invention and at the same time serve as a preservative.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 가소제로는 DPG(Dipropylene glycol) 등이 사용될 수 있다.In one embodiment of the present application, the plasticizer may be DPG (Dipropylene glycol) or the like.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 자외선 차단제 조성물은 상기 성분 이외에, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서 유지, 왁스류, 계면활성제, 증점제, 색소, 미용 첨가제, 분말, 당류, 산화 방지제, 완충제, 각종 추출액, 안정화제, 방부제, 향료 등의 통상 화장료 조성물에 배합되는 성분을 적절히 배합할 수 있다.In one embodiment of the present application, the sunscreen composition contains oils, waxes, surfactants, thickeners, pigments, cosmetic additives, powders, sugars, antioxidants, buffers, Components commonly formulated in cosmetic compositions such as various extracts, stabilizers, preservatives and fragrances can be appropriately blended.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 유지로는 월견초유, 로즈힙 오일, 피마자유 또는 올리브유 등의 식물성 오일, 밍크오일 또는 스쿠알렌 등의 동물성 오일, 유동파라핀 또는 바세린 등의 광물성 오일, 실리콘 오일 또는 미리스틴산 이소프로필 등의 합성 오일 등이 사용될 수 있다.In one embodiment of the present application, the fats and oils include vegetable oils such as colostrum oil, rosehip oil, castor oil or olive oil, animal oils such as mink oil or squalene, mineral oil such as liquid paraffin or vaseline, silicone oil or myristine Synthetic oils, such as acid isopropyl, etc. can be used.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 왁스류로는 카나우바왁스, 칸델릴라 왁스 또는 호호바 오일 등의 식물성 왁스, 밀랍 또는 라놀린 등의 동물성 왁스 등이 사용될 수 있다.In one embodiment of the present application, as the waxes, vegetable wax such as carnauba wax, candelilla wax or jojoba oil, animal wax such as beeswax or lanolin may be used.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 계면활성제로는 음이온 계면활성제, 양이온 계면활성제, 양쪽성 계면활성제 또는 비이온 계면활성제 등이 사용될 수 있다.In one embodiment of the present application, the surfactant may be an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, or a nonionic surfactant.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 증점제는 예를들어 수용성 고분자가 사용될 수 있다.In one embodiment of the present application, the thickener may be, for example, a water-soluble polymer.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 수용성 고분자로는 구아검, 로카스트빈검, 퀸스씨드, 카라기난, 갈락탄, 아라비아검, 트라가칸트검, 펙틴, 만난 또는 전분 등의 식물계(다당류계) 천연고분자, 크산탄검, 텍스트란, 석시놀글루칸, 카드란 또는 히알론산 등의 미생물계(다당류계) 천연고분자, 젤라틴, 카제인, 알부민 또는 콜라겐 등의 동물계(단백류계) 천연고분자, 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 히드록시, 에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스 또는 메틸히드록시프로필셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 반합성고분자, 가용성 전분, 카르복시메틸전분 또는 메틸전분 등의 전분계 반합성고분자, 알긴산프로필렌글리콜에스테르 또는 알긴산염 등의 알긴산계 반합성고분자, 기타 다당류계 유도체 반합성고분자, 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐메틸에테로, 카르복시비닐폴리머 또는 폴리아크릴산나트륨 등의 비닐계 합성고분자, 폴리에틸렌옥사이드, 에틸렌옥사이드 또는 프로필렌옥사이드블록공중합체 등의 기타 합성고분자, 베트나이트, 라포나이트, 미분산화규소, 콜로이드알루미나 등의 무기물 등이 사용될 수 있다. In one embodiment of the present application, as the water-soluble polymer, plant-based (polysaccharide-based) natural polymers such as guar gum, locust bean gum, quince seed, carrageenan, galactan, gum arabic, tragacanth, pectin, mannan or starch , xanthan gum, textlan, succinol glucan, cadran or hyaluronic acid, such as microbial (polysaccharide) natural polymer, gelatin, casein, albumin or collagen, etc. animal (protein) natural polymer, methyl cellulose, ethyl cellulose , hydroxy, ethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, cellulose-based semi-synthetic polymers such as carboxymethyl cellulose or methyl hydroxypropyl cellulose, starch-based semi-synthetic polymers such as soluble starch, carboxymethyl starch or methyl starch, alginic acid propylene glycol ester or alginic acid Alginic acid-based semi-synthetic polymers such as salts, other polysaccharide derivative semi-synthetic polymers, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyvinylmethyl ether, carboxyvinyl polymer or vinyl-based synthetic polymers such as sodium polyacrylate, polyethylene oxide, ethylene oxide Alternatively, other synthetic polymers such as propylene oxide block copolymers, and inorganic materials such as betnite, laponite, micro-dispersed silicon oxide, colloidal alumina, etc. may be used.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 색소는 예를들어 합성색소 또는 천연색소가 사용될 수 있고, 상기 합성색소는 FD&C Yellow No 6 또는 FD&C Red No 4 등의 수용성/유용성 염료, 산화철 또는 울트라마린 등의 무기안료, D&C Red No 30 또는 D&C Red No 36 등의 유기안료, FD&C Yellow No 6 Al lake 등의 레이크 등이 사용될 수 있으며, 상기 천연색소는 β-카로틴, β-아포-8-카로티날, 리로핀, 카프산틴, 비키신, 크로신 또는 칸다키산틴 등의 카로티노이드계 색소, 시소닌, 라마닌, 니노시아닌, 카르사민, 사프롤옐로우, 루틴, 구엘세틴 또는 카카오색소 등의 플라보노이드계 색소, 리보플라빈 등의 플라빈계 색소, 라카인산, 카르민산(코키닐), 케르메스산, 아리자린, 시코린, 아르카닌 또는 니키노크롬 등의 퀴논계 색소, 크로로필 또는 혈색소 등의 포르피린계 색소, 크르크민(다메릭) 등의 디케톤계 색소, 베타닌 등의 베타시아니딘계 색소 등이 사용될 수 있다.In one embodiment of the present application, the dye may be, for example, a synthetic dye or a natural dye, and the synthetic dye is a water-soluble/oil-soluble dye such as FD&C Yellow No 6 or FD&C Red No 4, iron oxide or ultramarine. Inorganic pigments, organic pigments such as D&C Red No 30 or D&C Red No 36, lakes such as FD&C Yellow No 6 Al lake, etc. may be used, and the natural pigments are β-carotene, β-apo-8-carotene, lilo. Carotenoid pigments such as pin, capxanthin, vixin, crosine, or candaxanthin; flavonoid pigments such as sisonin, lamanin, ninocyanine, carsamine, saprole yellow, rutin, guercetin, or cacao pigment; Flavin-based pigments such as riboflavin, quinone-based pigments such as laccaic acid, carminic acid (cochinyl), kermesic acid, arizarin, cycorin, arkanine or nicinochrome, porphyrin-based pigments such as chlorophyll or hemoglobin; Diketone-based pigments such as chromin (dameric), betacyanidin-based pigments such as betanin, and the like may be used.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 미용첨가제는 예를들어 비타민, 식물추출물 또는 동물추출물이 사용될 수 있고, 상기 비타민은 레티놀(비타민 A), 토코페롤(비타민 E) 또는 아스코빅산(비타민 X) 등이 사용될 수 있고, 상기 식물추출물은 멘톨(박하), 아줄렌(카모마일), 알란토인(밀), 카페인(커피), 감초추출물, 계피추출물, 녹차추출물, 라벤더추출물 또는 레몬추출물 등이 사용될 수 있고, 상기 동물 추출물은 프라센타(소의 태반), 로얄젤리(벌의 분비물), 달팽이추출물(점액분비물) 등이 사용될 수 있다.In one embodiment of the present application, the cosmetic additive, for example, vitamin, plant extract or animal extract may be used, and the vitamin is retinol (vitamin A), tocopherol (vitamin E) or ascorbic acid (vitamin X), etc. Can be used, and the plant extract is menthol (mint), azulene (chamomile), allantoin (wheat), caffeine (coffee), licorice extract, cinnamon extract, green tea extract, lavender extract or lemon extract, etc. may be used, and the As the animal extract, placenta (cow placenta), royal jelly (bee secretion), snail extract (mucus secretion), etc. may be used.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 자외선 차단제 조성물은 추가로 유기 자외선 차단제를 더 포함할 수 있으며, 상기 유기 자외선 차단제는 예를 들어, 벤조일계 화합물, 벤조에이트계 화합물, 벤조페논계 화합물, 트리아진계 화합물, 시나메이트계 화합물, 살리실레이트계 화합물, 설페이트계 화합물, 실론산계 화합물 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것일 수 있고, 보다 구체적으로 바람직하게는 디에틸아미노하이드록시벤조일헥실벤조에이트, 호모살레이트, 에틸헥실살리실레이트, 페닐벤즈이미다졸설포닉애씨드, 옥토크릴렌, 에틸헥실메톡시신나메이트, 에틸헥실팔미테이트, 부틸메톡시디벤조일메탄, 4-메틸벤질리덴캠퍼, 이소아밀-p-메톡시신나메이트, 비스-에틸헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것일 수 있다. 이때, 상기 유기 자외선 차단제의 함량은 자외선 차단제 조성물 총 중량을 기준으로 1 중량% 내지 25 중량%일 수 있으며, 바람직하게는 5 중량% 내지 20 중량%일 수 있다.In one embodiment of the present application, the sunscreen composition may further include an organic sunscreen, and the organic sunscreen is, for example, a benzoyl compound, a benzoate compound, a benzophenone compound, or a triazine-based compound. It may include a material selected from the group consisting of compounds, cinamate compounds, salicylate compounds, sulfate compounds, silonic acid compounds, and combinations thereof, and more particularly preferably diethylaminohydroxy Benzoylhexylbenzoate, homosalate, ethylhexylsalicylate, phenylbenzimidazole sulfonic acid, octocrylene, ethylhexylmethoxycinnamate, ethylhexyl palmitate, butylmethoxydibenzoylmethane, 4-methylbenzylidene It may include a material selected from the group consisting of camphor, isoamyl-p-methoxycinnamate, bis-ethylhexyloxyphenol methoxyphenyltriazine, and combinations thereof. In this case, the content of the organic sunscreen may be 1 wt% to 25 wt%, preferably 5 wt% to 20 wt%, based on the total weight of the sunscreen composition.

본원의 제 3 측면은,The third aspect of the present application is

다공성 고분자 구조체에 항산화제를 코팅시키는 단계; 상기 항산화제가 코팅된 다공성 고분자 구조체에 금속산화물 나노입자를 코팅시키는 단계; 상기 금속산화물 나노입자가 코팅된 다공성 고분자 구조체에 실리카 전구체를 첨가하여 상기 다공성 고분자 구조체에 실리카를 코팅시키는 단계; 및 상기 실리카가 코팅된 다공성 고분자 구조체에 열처리를 하여 상기 다공성 고분자 구조체 및 항산화제를 제거시키는 단계;를 포함하는 자외선 차단용 복합구조체의 제조방법을 제공한다.coating the porous polymer structure with an antioxidant; coating the metal oxide nanoparticles on the porous polymer structure coated with the antioxidant; coating silica on the porous polymer structure by adding a silica precursor to the porous polymer structure coated with the metal oxide nanoparticles; and heat-treating the silica-coated porous polymer structure to remove the porous polymer structure and the antioxidant.

본원의 제 1 측면 및 제 2 측면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 본원의 제 1 측면 및 제 2 측면에 대해 설명한 내용은 제 3 측면에서 그 설명이 생략되었더라도 동일하게 적용될 수 있다.Although detailed descriptions of parts overlapping with the first and second aspects of the present application are omitted, the descriptions of the first and second aspects of the present application may be equally applied even if the description is omitted in the third aspect. .

이하, 본원의 제 3 측면에 따른 자외선 차단제 조성물을 도 1을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the sunscreen composition according to the third aspect of the present application will be described in detail with reference to FIG. 1 .

우선, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 자외선 차단용 복합구조체의 제조방법은 다공성 고분자 구조체에 항산화제를 코팅시키는 단계;를 포함한다.First, in one embodiment of the present application, the method of manufacturing the composite structure for blocking ultraviolet rays comprises the step of coating an antioxidant on the porous polymer structure.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 다공성 고분자 구조체는 입자의 표면에 기공이 형성된 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 겔 타입, 침강형(precipitated) 타입, 흄드(fumed) 타입, 드라이 타입, 그라운드 타입, 소성(calcined) 타입, 수화형(hydrous) 타입 중 가능한 형태로 사용될 수 있다. 종류 측면에서, 상기 다공성 고분자 구조체는 다공성 유기 고분자 입자일 수 있으며, 예를 들어, 아크릴계 고분자, 비닐계 고분자, 에폭시계 고분자, 폴리올레핀계 고분자, 폴리우레탄계 고분자, 폴리아미드계 고분자, 폴리에스테르계 고분자, 폴리이미드계 고분자, 폴리카보네이트계, 폴리에테르계 고분자, 폴리실록산계 고분자, 불소계 고분자, 다당류 고분자 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것일 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 다공성 고분자 구조체는 바람직하게 생체적합성 고분자일 수 있으며, 예를 들어, 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate; PMMA), 폴리글리콜라이드(polyglycolide; PGA), 폴리락타이드(polylactide; PLA), 폴리(락타이드-co-글리콜라이드) 공중합체(poly(lactide-co-glycolide); PLGA), 폴리(메타)아크릴레이트 공중합체(poly(metha)acrylate copolymer), 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체(poly(ethylene-co-vinyl acetate; EVA), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리카프로락톤(polycaprolactone; PCL), 폴리오르토에스테르(polyorthoester), 폴리포스파진(polyphosphagene), 알지네이트, 콜라겐, 키토산 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the porous polymer structure is not particularly limited as long as pores are formed on the surface of the particles, for example, a gel type, a precipitated type, a fumed type, a dry type, a ground It can be used in any of the possible forms among a type, a calcined type, and a hydrous type. In terms of type, the porous polymer structure may be a porous organic polymer particle, for example, acrylic polymer, vinyl polymer, epoxy polymer, polyolefin polymer, polyurethane polymer, polyamide polymer, polyester polymer, It may include a material selected from the group consisting of a polyimide-based polymer, a polycarbonate-based polymer, a polyether-based polymer, a polysiloxane-based polymer, a fluorine-based polymer, a polysaccharide polymer, and combinations thereof. More specifically, the porous polymer structure may be preferably a biocompatible polymer, for example, polymethylmethacrylate (PMMA), polyglycolide (PGA), polylactide (polylactide; PLA) , poly(lactide-co-glycolide) copolymer (poly(lactide-co-glycolide); PLGA), poly(metha)acrylate copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer ( poly(ethylene-co-vinyl acetate; EVA), polystyrene, polycaprolactone (PCL), polyorthoester, polyphosphagene, alginate, collagen, chitosan and combinations thereof It may include a material selected from the group consisting of.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 다공성 고분자 구조체는 하기의 제조방법을 통하여 제조되는 것일 수 있다. 즉, 상기 다공성 고분자 구조체의 제조방법은 아크릴계 고분자, 비닐계 고분자, 에폭시계 고분자, 폴리올레핀계 고분자, 폴리우레탄계 고분자, 폴리아미드계 고분자, 폴리에스테르계 고분자, 폴리이미드계 고분자, 폴리카보네이트계, 폴리에테르계 고분자, 폴리실록산계 고분자, 불소계 고분자 또는 다당류 고분자와 고분자형 비이온성 계면활성제를 유기용매에 용해시키는 단계; 상기 혼합용액을 수용성 고분자가 함유된 수용액에 투입하여 유화시키는 단계; 상기 유화시킨 결과물을 가온하여 유기용매를 증발시키는 단계; 및 증발시킨 후 가라앉은 다공성 고분자 구조체를 세척 및 건조시키는 단계;를 포함하는 것일 수 있다. 이때, 상기 혼합용액은 상기 수용성 고분자가 함유된 수용액에 투입된 후 유화되면서 물에 잘 용해되는 성질을 가진 고분자형 비이온성 계면활성제가 수용액 상으로 이동하면서, 이동방향에 따라 상기 기술한 아크릴계 고분자 등의 입자에 다공성 구조를 형성하게 하고, 최종적으로 다공성 고분자 구조체가 제조되는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the porous polymer structure may be manufactured through the following manufacturing method. That is, the method of manufacturing the porous polymer structure is acrylic polymer, vinyl polymer, epoxy polymer, polyolefin polymer, polyurethane polymer, polyamide polymer, polyester polymer, polyimide polymer, polycarbonate polymer, polyether Dissolving a polymer-based polymer, polysiloxane-based polymer, fluorine-based polymer or polysaccharide polymer and a polymer-type nonionic surfactant in an organic solvent; emulsifying the mixed solution into an aqueous solution containing a water-soluble polymer; evaporating the organic solvent by heating the emulsified product; and washing and drying the submerged porous polymer structure after evaporation. At this time, the mixed solution is added to the aqueous solution containing the water-soluble polymer and then emulsified while the polymer-type nonionic surfactant having a property of being well soluble in water moves into the aqueous solution, and according to the direction of movement, the above-described acrylic polymer, etc. A porous structure may be formed on the particles, and a porous polymer structure may be finally prepared.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 아크릴계 고분자 등과 고분자형 비이온성 계면활성제의 사용량은 제한되지 않으며, 바람직하게 상기 아크릴계 고분자 등 100 중량부 대비 상기 고분자형 비이온성 계면활성제의 함량이 40 중량부 내지 150 중량부인 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the amount of the polymer-type nonionic surfactant used is not limited, and the amount of the polymer-type nonionic surfactant is preferably 40 parts by weight to 150 parts by weight relative to 100 parts by weight of the acrylic polymer, etc. It may be parts by weight.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 고분자형 비이온성 계면활성제는 서로 다른 반복단위를 가진 폴리알킬렌옥사이드의 블록공중합체일 수 있으며, 구체적으로 폴리에틸렌옥사이드 및 폴리프로필렌옥사이드의 블록공중합체일 수 있다. 또한, 바람직하게 상기 고분자형 비이온성 계면활성제는 플루로닉(Pluronic)계열의 블록공중합체일 수 있다.In one embodiment of the present application, the polymer-type nonionic surfactant may be a block copolymer of polyalkylene oxide having different repeating units, and specifically may be a block copolymer of polyethylene oxide and polypropylene oxide. In addition, preferably, the polymer-type nonionic surfactant may be a block copolymer of the Pluronic series.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 유기용매는 아크릴계 고분자와 고분자형 비이온성 계면활성제를 용해시킬 수 있는 용매라면 제한되지 않으며, 바람직하게 메틸렌 클로라이드, n-헥사논, 메틸이소프로필케톤, 톨루엔, 이소아밀알콜 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것일 수 있다. 이때, 상기 아크릴계 고분자 등과 고분자형 비이온성 계면활성제 중량합에 대한 상기 유기용매의 부피비(w/v)는 0.001 내지 1 g/mL일 수 있다.In one embodiment of the present application, the organic solvent is not limited as long as it is a solvent capable of dissolving the acrylic polymer and the polymer-type nonionic surfactant, preferably methylene chloride, n-hexanone, methyl isopropyl ketone, toluene, iso It may include a material selected from the group consisting of amyl alcohol and combinations thereof. In this case, the volume ratio (w/v) of the organic solvent to the sum of the weight of the acrylic polymer and the like of the polymer type nonionic surfactant may be 0.001 to 1 g/mL.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 수용성 고분자는 상기 혼합용액을 유화시킬 수 있는 것이라면 제한되지 않으며, 바람직하게 폴리비닐알콜, 폴리(비닐알콜-비닐아세테이트) 공중합체, 폴리아크릴산, 폴리(아크릴레이트-아크릴산) 공중합체, 히드록시프로필 셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐메틸에테르, 폴리에틸렌이민 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것일 수 있다. 이때, 상기 수용성 고분자의 사용량은 제한되지 않으며, 바람직하게 물에 대하여 0.01 중량% 내지 10 중량%로 사용될 수 있다.In one embodiment of the present application, the water-soluble polymer is not limited as long as it can emulsify the mixed solution, preferably polyvinyl alcohol, poly(vinyl alcohol-vinyl acetate) copolymer, polyacrylic acid, poly(acrylate- acrylic acid) copolymer, hydroxypropyl cellulose, polyvinylpyrrolidone, polyvinylmethyl ether, polyethyleneimine, and combinations thereof. At this time, the amount of the water-soluble polymer is not limited, and may be preferably used in an amount of 0.01 wt% to 10 wt% based on water.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 유화시키는 단계에서 유화의 교반 조건은 제한되지 않으나, 목적하는 평균 직경을 구현하기 위해 바람직하게는 1,000 rpm 내지 10,000 rpm으로 교반하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the stirring conditions of the emulsification in the emulsifying step are not limited, but may preferably be stirred at 1,000 rpm to 10,000 rpm in order to realize a desired average diameter.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 다공성 고분자 구조체의 크기는 3 μm 내지 15 μm일 수 있으며, 바람직하게 5 μm 내지 10 μm인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다. 또한, 상기 다공성 고분자 구조체의 형태는 구형, 타원형, 로드형 또는 판형인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다. 따라서, 상기 다공성 고분자 구조체의 크기는 상기한 바와 같은 형태에 따라 의미가 달라질 수 있으며, 예를 들어, 구형일 경우 구의 직경을 의미하고, 타원형일 경우 장축의 직경 또는 단축의 직경일 수 있으며, 로드형일 경우 장축 또는 단축의 길이일 수 있고, 판형일 경우 입경 또는 두께를 의미하는 것일 수 있다. 한편, 상기 다공성 고분자 구조체의 형태는 바람직하게 구형 또는 타원형인 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the size of the porous polymer structure may be 3 μm to 15 μm, preferably 5 μm to 10 μm. In addition, the shape of the porous polymer structure may be characterized in that the spherical, elliptical, rod-shaped or plate-shaped. Therefore, the size of the porous polymer structure may have a different meaning depending on the shape as described above. For example, if it is spherical, it means the diameter of a sphere, and if it is oval, it may be the diameter of the major axis or the diameter of the minor axis, and the rod. In the case of the shape, it may be the length of the major axis or the minor axis, and in the case of the plate shape, it may mean the particle size or thickness. Meanwhile, the shape of the porous polymer structure may be preferably spherical or oval.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 다공성 고분자 구조체의 기공도는 부피 백분율(vol%) 단위로 표시될 수 있으며, 상기 기공도는 30 vol% 내지 70 vol%인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다. 이때, 상기 기공도는 다공성 고분자 구조체 전체 부피에 대한 기공들의 총 부피의 비율을 의미하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the porosity of the porous polymer structure may be expressed in units of volume percentage (vol%), and the porosity may be 30 vol% to 70 vol%. In this case, the porosity may mean a ratio of the total volume of the pores to the total volume of the porous polymer structure.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 다공성 고분자 구조체의 비표면적은 1 m2/g 내지 500 m2/g인 것일 수 있다. 한편, 상기 비표면적 범위에서 상기 다공성 고분자 구조체의 기공 평균 직경은 1 nm 내지 500 nm인 것일 수 있으며, 바람직하게 1 nm 내지 300 nm인 것일 수 있고, 더욱 바람직하게는 10 nm 내지 200 nm인 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the specific surface area of the porous polymer structure may be 1 m 2 /g to 500 m 2 /g. Meanwhile, in the specific surface area range, the average pore diameter of the porous polymer structure may be 1 nm to 500 nm, preferably 1 nm to 300 nm, and more preferably 10 nm to 200 nm. have.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 다공성 고분자 구조체의 표면이 수소결합을 형성할 수 있는 극성 잔기를 포함하지 않는 경우 추가적인 표면처리를 통해 수소결합을 형성할 수 있는 극성 잔기를 도입하는 것이 바람직할 수 있다. 상기 추가적인 표면처리는 유기 산화제, 무기 산화제, 플라즈마, 자외선-오존 조사, 전자선 조사 등 공지의 처리 방법을 통해 처리될 수 있다. 상기 표면처리를 통해 비극성 고분자 구조체의 표면에 카르복실산기, 카르보닐기 등 수소결합을 형성할 수 있는 극성 잔기를 도입할 수 있는 점에서 다공성 고분자 구조체의 고분자 소재는 특정 소재에 제한되지 않는다. 한편, 상기 다공성 고분자 구조체의 표면에 존재하는 극성 잔기는, 후술하는 바와 같이, 항산화제에 포함되어 있는 하이드록시기와 수소결합 등을 통해 상호작용할 수 있으며, 항산화제가 다공성 고분자 구조체의 표면에 선택적으로 결합 또는 바인딩되어 유기층을 형성할 수 있다.In one embodiment of the present application, when the surface of the porous polymer structure does not include a polar moiety capable of forming hydrogen bonds, it may be preferable to introduce a polar moiety capable of forming hydrogen bonds through additional surface treatment. have. The additional surface treatment may be performed through a known treatment method such as an organic oxidizing agent, an inorganic oxidizing agent, plasma, ultraviolet-ozone irradiation, or electron beam irradiation. The polymer material of the porous polymer structure is not limited to a specific material in that a polar moiety capable of forming a hydrogen bond, such as a carboxylic acid group or a carbonyl group, can be introduced on the surface of the non-polar polymer structure through the surface treatment. On the other hand, the polar moiety present on the surface of the porous polymer structure may interact with a hydroxyl group included in the antioxidant, such as through hydrogen bonding, as described later, and the antioxidant selectively binds to the surface of the porous polymer structure. Alternatively, it may be bound to form an organic layer.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 항산화제는 다공성 고분자 구조체의 표면에서 수 나노미터의 매우 얇은 유기층을 형성하게 하여, 상기 다공성 고분자 구조체의 기공도를 유지할 수 있도록 돕는 것일 수 있다. 또한, 상기 유기층은 후술할 금속산화물 나노입자와 금속-리간드 교환 착물(metal-ligand charge complex)을 이루어 강한 결합을 형성할 수 있기 때문에, 상기 다공성 고분자 구조체의 표면에 향상된 점착성으로 금속산화물 나노입자를 도입할 수 있도록 할 수 있다.In one embodiment of the present application, the antioxidant may help to maintain the porosity of the porous polymer structure by forming a very thin organic layer of several nanometers on the surface of the porous polymer structure. In addition, since the organic layer can form a strong bond by forming a metal-ligand charge complex with metal oxide nanoparticles to be described later, metal oxide nanoparticles with improved adhesion to the surface of the porous polymer structure. can be introduced.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 항산화제는 2 이상의 하이드록시기를 포함하는 것으로서, 폴리페놀계 화합물 또는 페놀계 화합물인 것일 수 있으며, 상기 폴리페놀계 화합물 또는 페놀계 화합물은 예를 들어, 탄닌산, 카테콜, DL-3,4-디하이드록시페닐알라닌, DL-DOPA(3,4-Dihydroxy-DL-phenylalanin), 카테콜아민, 3-히드록시티라민, 도파민, 폴리도파민, 플로로글루시놀, 카페인산, 디히드로카페인산, 페룰산, 프로토카테쿠인산, 클로로겐산, 이소클로로겐산, 겐티신산, 호모겐티신산, 몰식자산, 헥사히드록시디펜산, 엘라긴산, 로스마린산, 리쏘스페르민산, 쿠르쿠민, 폴리히드록실화된 쿠마린, 폴리히드록실화된 리그난, 네오리그난, 실리마린, 아피게놀, 루테올롤, 케르세틴, 케르세타긴, 케르세타게틴, 크리신, 미리세틴, 람네틴, 게니스테인, 모린, 고시페틴, 켐페롤, 루틴, 나린긴, 나링게닌, 헤스페리틴, 헤스페리딘, 디오스민, 디오스모시드, 아멘토플라본, 피세틴, 비텍신, 이소리퀴르티게닌, 헤스페리딘, 메틸칼콘, 택시폴리올, 실리빈, 실리크리스틴, 실리디아닌, 카테킨, 에피카테킨, 갈로카테킨, 카테킨 몰식자산염, 갈로카테킨 몰식자산염, 에피카테킨 몰식자산염, 에피갈로카테킨 몰식자산염, 에피갈로카테킨, 글루코갈린; 프로안토시아니딘, 프로필 몰식자산염, 이소아밀옥틸 몰식자산염, 도데실 몰식자산염, 펜타-O-갈로일 글루코스, 갈로탄닌, 엘라기탄닌, 시키미산, 살리실산, 레스베라트롤 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the antioxidant includes two or more hydroxyl groups, and may be a polyphenol-based compound or a phenol-based compound, and the polyphenol-based compound or phenol-based compound is, for example, tannic acid, Catechol, DL-3,4-dihydroxyphenylalanine, DL-DOPA (3,4-Dihydroxy-DL-phenylalanin), catecholamine, 3-hydroxytyramine, dopamine, polydopamine, phloroglucinol, caffeic acid, Dihydrocaffeic acid, ferulic acid, protocatechuic acid, chlorogenic acid, isochlorogenic acid, gentic acid, homogentic acid, gallic acid, hexahydroxydiphenic acid, ellagic acid, rosmarinic acid, lysospermic acid, curcumin, polyhydroxy acid Sylated coumarin, polyhydroxylated lignan, neolignan, silymarin, apigenol, luteolol, quercetin, quercetagine, quercetagetin, chrysine, myricetin, ramnetin, genistein, morin, gocifetin kaempferol, rutin, naringin, naringenin, hesperitin, hesperidin, diosmin, diosmoside, amentoflavone,  fisetin, vitexin, isoliquirtigenin, hesperidin, methylchalcone, taxipolyol, silybin, sily Christine, silidianine, catechin, epicatechin, gallocatechin, catechin molt, gallocatechin molly, epicatechin molly, epigallocatechin molly, epigallocatechin, glucogalin; group consisting of proanthocyanidin, propyl moles, isoamyloctyl moles, dodecyl moles, penta-O-galoyl glucose, gallotannins, ellagitannins, shikimic acid, salicylic acid, resveratrol and combinations thereof It may be one comprising a material selected from.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 다공성 고분자 구조체에 항산화제를 코팅하는 것은 항산화제에 포함된 2 이상의 하이드록시기가 다공성 고분자 구조체의 카르보닐기와 같은 작용기와 수소 결합 등을 통해 결합되어 다공성을 유지한 채 코팅되는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, in the coating of the antioxidant on the porous polymer structure, two or more hydroxyl groups included in the antioxidant are bonded to a functional group such as a carbonyl group of the porous polymer structure through hydrogen bonding, etc. to maintain porosity. It may be coated.

다음으로, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 자외선 차단용 복합구조체의 제조방법은 상기 항산화제가 코팅된 다공성 고분자 구조체에 금속산화물 나노입자를 코팅시키는 단계;를 포함한다.Next, in one embodiment of the present application, the method of manufacturing the composite structure for blocking ultraviolet rays includes the step of coating the metal oxide nanoparticles on the porous polymer structure coated with the antioxidant.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 금속산화물 나노입자는 상기 항산화제와 금속-리간드 교환 착물(metal-ligand charge complex)을 이루어 강한 결합을 형성하여, 향상된 점착성으로 상기 다공성 고분자 구조체에 코팅되는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the metal oxide nanoparticles form a strong bond by forming a metal-ligand charge complex with the antioxidant, and may be coated on the porous polymer structure with improved adhesion. have.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 금속산화물 나노입자의 함량은 상기 항산화제 1 중량부 대비 4 중량부 내지 1,000 중량부인 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the content of the metal oxide nanoparticles may be 4 parts by weight to 1,000 parts by weight based on 1 part by weight of the antioxidant.

다음으로, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 자외선 차단용 복합구조체의 제조방법은 상기 금속산화물 나노입자가 코팅된 다공성 고분자 구조체에 항산화제를 추가로 코팅시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.Next, in one embodiment of the present application, the method of manufacturing the composite structure for blocking ultraviolet rays further comprises the step of further coating the antioxidant on the porous polymer structure coated with the metal oxide nanoparticles; may further include.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 항산화제에 대한 설명은 상기 다공성 고분자 구조체에 항산화제를 코팅시키는 단계;에서 설명한 바와 동일하다. 다만, 본 단계에서는 항산화제의 추가 코팅이 후술할 실리카를 상기 다공성 고분자 구조체에 향상된 점착성으로 코팅시키기 위하여 수행되는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the description of the antioxidant is the same as described in; coating the antioxidant on the porous polymer structure. However, in this step, additional coating of an antioxidant may be performed to coat silica, which will be described later, on the porous polymer structure with improved adhesion.

다음으로, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 자외선 차단용 복합구조체의 제조방법은 상기 항산화제가 추가로 코팅된 다공성 고분자 구조체에 실리카 전구체를 첨가하여 상기 다공성 고분자 구조체에 실리카를 코팅시키는 단계;를 포함한다.Next, in one embodiment of the present application, the method for preparing the composite structure for blocking ultraviolet rays comprises the steps of coating silica on the porous polymer structure by adding a silica precursor to the porous polymer structure further coated with the antioxidant; do.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 실리카는 상기 항산화제와 금속-리간드 교환 착물(metal-ligand charge complex)을 이루어 강한 결합을 형성하여, 향상된 점착성으로 상기 다공성 고분자 구조체에 코팅되는 것일 수 있다. 이때, 상기 실리카는 상기 다공성 고분자 구조체 뿐만 아니라, 이미 코팅되어 있던 금속산화물 나노입자 또한 코팅하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the silica may be coated on the porous polymer structure with improved adhesion by forming a strong bond by forming a metal-ligand charge complex with the antioxidant. In this case, the silica may be to coat not only the porous polymer structure, but also the already coated metal oxide nanoparticles.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 실리카의 함량은 상기 다공성 고분자 구조체 100 중량부 대비 1 중량부 내지 10 중량부인 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the content of the silica may be 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the porous polymer structure.

다음으로, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 자외선 차단용 복합구조체의 제조방법은 상기 실리카가 코팅된 다공성 고분자 구조체에 열처리를 하여 상기 다공성 고분자 구조체 및 항산화제를 제거시키는 단계;를 포함한다.Next, in one embodiment of the present application, the method for manufacturing the composite structure for blocking UV light is heat-treated on the silica-coated porous polymer structure to remove the porous polymer structure and the antioxidant.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 열처리는 700℃ 내지 1,200℃에서 10 분 내지 60 분 동안 수행되는 것일 수 있으며, 바람직하게는 800℃ 내지 1,000℃에서 20 분 내지 40 분 동안 수행되는 것일 수 있다. 상기 열처리를 통하여 상기 다공성 고분자 구조체 및 항산화제가 제거되는 것일 수 있으며, 따라서, 상기 제조되는 자외선 차단용 복합구조체는 다공성 실리카 구조체 및 복수의 금속산화물 나노입자만을 포함하게 되는 것일 수 있다. 이때, 상기 열처리가 상기 온도 및 시간 범위 미만으로 수행되는 경우 상기 다공성 고분자 구조체 및 항산화제가 제거되지 않을 수 있으며, 상기 온도 및 시간 범위 초과로 수행되는 경우 다공성 고분자 구조체 및 항산화제가 제거되는 조건을 이미 달성하였기 때문에 비효율적인 것일 수 있다. 즉, 상기 제조되는 자외선 차단용 복합구조체는 별도의 고분자를 포함하지 않아 최근 문제되고 있는 미세 플라스틱 이슈를 피해갈 수 있는 효과가 있다. 한편, 상기 열처리를 통하여 상기 다공성 고분자 구조체가 제거되기 때문에 이에 코팅되어 있던 실리카가 상기 다공성 고분자 구조체와 유사한 형상으로 다공성 실리카 구조체로서 존재하는 것일 수 있다. 또한, 상기 다공성 실리카 구조체의 내부 또는 표면에 복수의 금속산화물 나노입자가 위치하며, 상기 구조체를 형성하는 실리카가 상기 나노입자를 둘러싸고 있는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the heat treatment may be performed at 700° C. to 1,200° C. for 10 minutes to 60 minutes, and preferably at 800° C. to 1,000° C. for 20 minutes to 40 minutes. The porous polymer structure and the antioxidant may be removed through the heat treatment, and thus, the manufactured composite structure for UV protection may include only the porous silica structure and a plurality of metal oxide nanoparticles. At this time, when the heat treatment is performed below the temperature and time range, the porous polymer structure and the antioxidant may not be removed, and when performed above the temperature and time range, the conditions in which the porous polymer structure and the antioxidant are removed have already been achieved It may be inefficient because That is, since the manufactured composite structure for UV blocking does not contain a separate polymer, it is possible to avoid the microplastic issue, which has been a problem recently. Meanwhile, since the porous polymer structure is removed through the heat treatment, the silica coated thereon may exist as a porous silica structure in a shape similar to that of the porous polymer structure. In addition, a plurality of metal oxide nanoparticles are positioned inside or on the surface of the porous silica structure, and the silica forming the structure may surround the nanoparticles.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

실시예 1. 자외선 차단용 복합구조체의 제조Example 1. Preparation of a composite structure for blocking UV rays

1. TiO1. TiO 22 -탄닌-PMMA 미립구의 제조-Preparation of tannin-PMMA microspheres

다공성 폴리메틸메타아크릴레이트 미립구 (PMMA, Sunjin Chemical Co., Ltd, Suwon, Republic of Korea) 100 mg을 50 mL falcon tube 내 비이온수 20 mL에 분산시켰다. 탄닌 코팅을 위하여 탄닌산(tannic acid, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) 20 mg를 15 mL falcon tube를 이용하여 비이온수 10 mL에 녹인 후, PMMA 미립구가 분산되어 있는 falcon tube에 첨가하고 5 분간 볼텍스 믹서로 교반해 준 후, 50 mL 비이커로 옮겨 상온에서 30 분 동안 마그네틱 바로 교반시켰다. 교반 후 비이온수와 에탄올을 2:1 비율로 혼합한 용액을 이용하여 2 번 세척하고, 원심 분리는 1,000 x g, 3 분으로 진행하였다. 세척 후 침전된 미립구는 다시 100 mL 구형 플라스크 내 비이온수 20 mL에 분산시켰다. 수분산 TiO2 나노입자 (UV-TITAN M040, Sachtleben, Duisburg, Germany) 20 mg를 15 mL falcon tube 내 비이온수 10 mL에 잘 분산시킨 후, 미립구가 분산이 되어 있는 플라스크에 첨가하였다. 이후 oil bath를 이용하여 섭씨 80도에서 3 시간 마그네틱 바를 이용하여 교반하였다. 교반 후 비이온수와 에탄올을 2:1 비율로 혼합한 용액을 이용하여 2 번 세척하였고, 원심 분리는 1,000 x g, 3분으로 진행하였다. 100 mg of porous polymethylmethacrylate microspheres (PMMA, Sunjin Chemical Co., Ltd, Suwon, Republic of Korea) were dispersed in 20 mL of non-ionized water in a 50 mL falcon tube. For tannin coating, 20 mg of tannic acid (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) was dissolved in 10 mL of non-ionized water using a 15 mL falcon tube, and then added to the falcon tube in which PMMA microspheres were dispersed. After stirring with a vortex mixer for 5 minutes, it was transferred to a 50 mL beaker and stirred with a magnetic bar at room temperature for 30 minutes. After stirring, the mixture was washed twice using a solution in which non-ionized water and ethanol were mixed in a 2:1 ratio, and centrifugation was performed at 1,000 xg, 3 minutes. After washing, the precipitated microspheres were again dispersed in 20 mL of non-ionized water in a 100 mL spherical flask. 20 mg of water-dispersed TiO 2 nanoparticles (UV-TITAN M040, Sachtleben, Duisburg, Germany) were well dispersed in 10 mL of non-ionized water in a 15 mL falcon tube, and then added to the flask in which the microspheres were dispersed. Then, using an oil bath, the mixture was stirred at 80°C for 3 hours using a magnetic bar. After stirring, the mixture was washed twice using a solution in which non-ionized water and ethanol were mixed in a 2:1 ratio, and centrifugation was performed at 1,000 x g, 3 minutes.

2. 실리카-TiO2. Silica-TiO 22 -PMMA 미립구의 제조-Preparation of PMMA microspheres

상기 1.에서 제조된 TiO2-탄닌-PMMA 미립구에 실리카 코팅을 진행하기 위해 침전된 미립구에 탄닌산을 이용하여 상기 1.과 동일한 조건으로 탄닌 코팅을 진행하였다. 탄닌이 코팅된 미립구를 진공 오븐을 이용하여 건조 후, 10 mL 바이알 내 에탄올 5 mL에 100 mg를 분산시켰다. 그리고 TEOS (tetraethyl orthosilicate, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) 200 uL을 첨가시킨 후, 상온에서 마그네틱 바를 이용하여 30 분 동안 교반시켰다. 교반 후에 암모니아 용액(ammonia solution, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) 200 uL과 비이온수 1 mL를 추가로 첨가하였고, 30분 동안 상온에서 마그네틱 바를 이용하여 교반하였다. 실리카 코팅이 끝난 후, 상기 1.과 동일 조건으로 2 회 세척을 진행하였다.In order to perform silica coating on the TiO 2 -tannin-PMMA microspheres prepared in 1., tannin coating was performed under the same conditions as in 1. using tannic acid on the precipitated microspheres. After drying the tannin-coated microspheres using a vacuum oven, 100 mg was dispersed in 5 mL of ethanol in a 10 mL vial. Then, 200 uL of TEOS (tetraethyl orthosilicate, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) was added and stirred at room temperature using a magnetic bar for 30 minutes. After stirring, 200 uL of ammonia solution (ammonia solution, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) and 1 mL of non-ionized water were additionally added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes using a magnetic bar. After silica coating was finished, washing was performed twice under the same conditions as in 1.

3. 자외선 차단용 복합구조체(실리카-TiO3. Composite structure for UV protection (silica-TiO) 22 나노구조체)의 제조 Preparation of nanostructures)

상기 2.에서 제조된 실리카-TiO2-PMMA 미립구에 포함된 고분자 미립구와 탄닌을 제거하기 위하여, 섭씨 900도에서 30 분간 열처리를 진행하여 실리카-TiO2 나노구조체를 수득하였다. In order to remove the polymer microspheres and tannins contained in the silica-TiO 2 -PMMA microspheres prepared in step 2., heat treatment was performed at 900 degrees Celsius for 30 minutes to obtain a silica-TiO 2 nanostructure.

실시예 2. 자외선 차단용 복합구조체의 제조Example 2. Preparation of a composite structure for blocking UV rays

상기 실시예 1의 2.에서 첨가된 TEOS의 양을 100 uL로 한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 자외선 차단용 복합구조체를 제조하였다.A composite structure for UV protection was prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of TEOS added in Example 1 2 was 100 uL.

비교예. 수분산 TiOcomparative example. water dispersion TiO 22 나노입자 nanoparticles

별도의 처리를 하지 않은 수분산 TiO2 나노입자를 준비하였다.Water-dispersed TiO 2 nanoparticles without a separate treatment were prepared.

실험예 1. 자외선 차단용 복합구조체의 구조 및 흡광도 측정Experimental Example 1. Measurement of structure and absorbance of a composite structure for UV protection

상기 실시예 1의 TiO2 나노입자(a), TiO2-탄닌-PMMA 미립구(b), 실리카-TiO2-PMMA 미립구(c) 및 실리카-TiO2 나노구조체(d)의 구조를 확인하기 위하여 전자현미경(Hitachi S-4800, Tokyo, Japan)을 이용하여 SEM 이미지 찍었으며, 이를 도 2에 각각 나타내었다. In order to confirm the structure of tannin -PMMA microspheres (b), the silica microspheres -PMMA -TiO 2 (c) and silica -TiO 2 nanostructures (d) - Example 1 TiO 2 nano-particles of (a), TiO 2 SEM images were taken using an electron microscope (Hitachi S-4800, Tokyo, Japan), which are shown in FIG. 2 , respectively.

측정 결과 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이 TiO2 나노입자는 나노 사이즈의 크기를 가지고 있음을 확인할 수 있었으며, 실리카-TiO2 나노구조체(d)의 크기는 TiO2-탄닌-PMMA 미립구(b), 실리카-TiO2-PMMA 미립구(c)에 비하여 다소 작게 형성되었음을 확인할 수 있었다. 이는 고온의 열처리 과정을 통하여 고분자 미립구와 탄닌이 제거되었기 때문인 것으로 분석되었다.TiO 2 nanoparticles, as the measurement results shown in (a) of FIG. 2 has been able to check that it has the size of a nano size, size of the silica nanostructures -TiO 2 (d) is a TiO 2 - Tannin -PMMA microspheres (b ), it was confirmed that the silica-TiO 2 -PMMA microspheres were formed somewhat smaller than (c). This was analyzed to be because the polymer microspheres and tannins were removed through the high-temperature heat treatment process.

또한, 상기 실시예 1의 TiO2 나노입자, TiO2-탄닌-PMMA 미립구, 실리카-TiO2-PMMA 미립구 및 실리카-TiO2 나노구조체 각각의 흡광 특성을 UV-VIS/NIR Spectrophotometer를 통해 분석(Lambda 1050, Perkin Elmer, Waltham, MA, USA)하였으며, 이를 도 3에 나타내었다. 분석 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이 실시예 1에서 제조된 자외선 차단용 복합구조체(실리카-TiO2 나노구조체)의 경우 비교예의 TiO2 나노입자와 비교하여 흡광도 측면에서 유사한 값을 나타내어 우수한 자외선 차단 효과를 가지고 있음을 확인할 수 있었다.In addition, TiO 2 nano-particles in Example 1, TiO 2 - Tannin -PMMA microspheres, silica, and silica microspheres -PMMA -TiO 2 -TiO 2 nanostructures each absorption characteristics analyzed via UV-VIS / NIR Spectrophotometer (Lambda 1050, Perkin Elmer, Waltham, MA, USA), which is shown in FIG. 3 . The results also carried out as shown in Example 1. 3 The composite structure of sunscreen prepared in the comparative example to compare with TiO 2 nanoparticles exhibits a similar absorbance value in terms of an excellent sun protection case (silica -TiO 2 nanostructures) effect was able to confirm that it has

또한, 상기 실시예 1의 PMMA 미립구, TiO2-탄닌-PMMA 미립구, 실리카-TiO2-PMMA 미립구 및 실리카-TiO2 나노구조체 각각의 성분을 열중량 분석기를 통해 분석 (TGA, TG209 F1 Libra, NETZSCH, Selb, Germany) 하였으며, 이의 결과를 도 4에 나타내었다. 도 4에 나타낸 바와 같이 TiO2-탄닌-PMMA 미립구와 실리카-TiO2-PMMA 미립구의 경우 각각 13.3% 및 14.4%의 중량을 나타내어 실리카 코팅 시에 1% 정도의 잔여 중량이 증가함을 확인할 수 있었으며, 실리카-TiO2 나노구조체의 경우 무게 변화가 없어 고분자(PMMA 및 탄닌)가 모두 제거되었음을 확인할 수 있었다.In addition, PMMA microspheres in Example 1, TiO 2 - Tannin -PMMA microspheres, silica, and silica microspheres -PMMA -TiO 2 -TiO 2 nanostructures each analyzed by the thermogravimetric analysis component (TGA, TG209 F1 Libra, NETZSCH , Selb, Germany), and the results are shown in FIG. 4 . As shown in Figure 4 TiO 2 - Tannin -PMMA For microspheres and silica -TiO 2 -PMMA microspheres exhibits a weight of 13.3% and 14.4% respectively was confirmed that the residual weight increase of about 1% at the time of silica coating , Silica-TiO 2 In the case of nanostructures, there was no change in weight, so it was confirmed that all polymers (PMMA and tannins) were removed.

실험예 2. 자외선 차단용 복합구조체의 하이드록실 라디칼 억제 효능 측정Experimental Example 2. Measurement of Hydroxyl Radical Inhibition Efficacy of Composite Structure for UV Protection

상기 실시예 1, 2 및 비교예의 자외선 차단용 복합구조체에서 TiO2에 의해 발생된 하이드록실 라디칼의 농도를 측정하기 위해 테레프탈산(terephthalic acid, TAc, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) 어세이법을 이용하였다. 테레프탈산의 용해도를 높이기 위해 이를 4 mM NaOH (Junsei Chemical, Tokyo, Japan)에 녹여 사용하였다. 0.1 mg/mL TiO2 500 μL와 1 mM 테레프탈산 500 μL를 10 mL 유리 바이알에서 혼합하였다. 바이알에 들어있는 수용액은 20 분 동안 8 W UV 램프에 노출시켰다. UV에 노출된 수용액은 12,000 rpm에서 5분 동안 원심분리된 후, 상층액을 마이크로 플레이트 리더기(Microplate reader, CLARIO star, BMG Labtech, Ortenberg, Germany)에서 형광 측정하였다. 측정 조건은 320 nm의 excitation 파장, 350-600 nm 범위의 emission 파장대에서 측정되었으며, 이의 결과를 도 5에 나타내었다. 또한, 2-하이드록시테레프탈산(2-hydroxyterephthalic acid, 2-HTAc, Tokyo Chemical Industry, Tokyo, Japan)은 하이드록실 라디칼 농도의 계산을 위한 검정 곡선(calibration curve)을 그리기 위해 사용되었으며, 이의 결과를 도 6에 나타내었다. To measure the concentration of hydroxyl radicals generated by TiO 2 in the UV blocking composite structures of Examples 1 and 2 and Comparative Examples, terephthalic acid (TAc, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA) was This method was used. To increase the solubility of terephthalic acid, it was dissolved in 4 mM NaOH (Junsei Chemical, Tokyo, Japan). 500 μL of 0.1 mg/mL TiO 2 and 500 μL of 1 mM terephthalic acid were mixed in a 10 mL glass vial. The aqueous solution in the vial was exposed to an 8 W UV lamp for 20 min. After the aqueous solution exposed to UV was centrifuged at 12,000 rpm for 5 minutes, the supernatant was fluorescence measured in a microplate reader (Microplate reader, CLARIO star, BMG Labtech, Ortenberg, Germany). Measurement conditions were measured at an excitation wavelength of 320 nm and an emission wavelength band of 350-600 nm, and the results are shown in FIG. 5 . In addition, 2-hydroxyterephthalic acid (2-HTAc, Tokyo Chemical Industry, Tokyo, Japan) was used to draw a calibration curve for the calculation of the hydroxyl radical concentration, and the results are shown in Fig. 6 is shown .

도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이 상기 실시예 1 및 2에서 제조된 자외선 차단용 복합구조체의 경우 비교예의 수분산 TiO2 나노입자와 비교하여 현저히 낮은 형광 강도 및 하이드록실 라디칼 농도를 나타냄을 확인할 수 있었다. 또한, 실리카가 더 많이 포함된 실시예 1의 경우 실시예 2에 비하여 하이드록실 라디칼 억제 효능이 더욱 우수함을 확인할 수 있었다. 이는 탄닌 및 PMMA가 함께 포함된 데이터와 비교 시 유사한 하이드록실 라디칼 억제 효능을 나타낸 것으로서, 본 발명에 따른 자외선 차단용 복합구조체는 별도의 고분자를 포함하지 않고도 하이드록실 라디칼 억제 효능을 나타냄을 확인할 수 있었다.As shown in FIGS. 5 and 6, in the case of the UV-blocking composite structure prepared in Examples 1 and 2, it can be confirmed that it exhibits significantly lower fluorescence intensity and hydroxyl radical concentration compared to the water-dispersed TiO 2 nanoparticles of Comparative Example. there was. In addition, in the case of Example 1 containing more silica, it was confirmed that the hydroxyl radical inhibitory effect was more excellent than that of Example 2. It was confirmed that the composite structure for UV protection according to the present invention exhibited a hydroxyl radical inhibitory effect without including a separate polymer as it showed a similar hydroxyl radical inhibitory effect when compared with the data included with tannin and PMMA. .

Claims (18)

다공성 실리카 구조체; 및
상기 구조체의 내부에 위치한 복수의 금속산화물 나노입자;
를 포함하고,
상기 구조체를 형성하는 실리카가 상기 나노입자 전체를 둘러싸고 있고,
상기 다공성 실리카 구조체가 다공성 고분자 구조체가 제거되어 형성된 기공을 포함하고, 기공도 30 vol% 내지 70 vol%인 것을 특징으로 하는 자외선 차단용 복합구조체.
porous silica structure; and
a plurality of metal oxide nanoparticles located inside the structure;
including,
Silica forming the structure surrounds the entire nanoparticle,
The porous silica structure includes pores formed by removing the porous polymer structure, and the porosity is 30 vol% to 70 vol%.
제1항에 있어서,
상기 자외선 차단용 복합구조체는 별도의 고분자를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 자외선 차단용 복합구조체.
According to claim 1,
The composite structure for blocking UV rays, characterized in that it does not contain a separate polymer.
제1항에 있어서,
상기 금속산화물 나노입자는 티타늄디옥사이드(TiO2), 세륨옥사이드(CeO2), 지르코늄디옥사이드(ZrO2), 산화철(Fe2O3), 이리듐디옥사이드(IrO2), 징크옥사이드(ZnO) 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것인 자외선 차단용 복합구조체.
According to claim 1,
The metal oxide nanoparticles are titanium dioxide (TiO 2 ), cerium oxide (CeO 2 ), zirconium dioxide (ZrO 2 ), iron oxide (Fe 2 O 3 ), iridium dioxide (IrO 2 ), zinc oxide (ZnO) and their Composite structure for UV protection comprising a material selected from the group consisting of combinations.
제1항에 있어서,
상기 자외선 차단용 복합구조체의 크기는 3 μm 내지 15 μm인 것을 특징으로 하는 자외선 차단용 복합구조체.
According to claim 1,
The size of the composite structure for blocking UV rays is 3 μm to 15 μm.
제1항에 있어서,
상기 자외선 차단용 복합구조체의 형태는 구형, 타원형, 로드형 또는 판형인 것을 특징으로 하는 자외선 차단용 복합구조체.
According to claim 1,
The shape of the composite structure for blocking UV rays is a composite structure for blocking UV, characterized in that it is a spherical shape, an oval shape, a rod shape, or a plate shape.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 다공성 실리카 구조체의 비표면적은 1 m2/g 내지 500 m2/g인 것을 특징으로 하는 자외선 차단용 복합구조체.
According to claim 1,
The porous silica structure has a specific surface area of 1 m 2 /g to 500 m 2 /g.
제1항에 있어서,
상기 다공성 실리카 구조체의 기공 평균 직경은 1 nm 내지 500 nm인 것을 특징으로 하는 자외선 차단용 복합구조체.
According to claim 1,
The porous silica structure has an average pore diameter of 1 nm to 500 nm.
제1항에 있어서,
상기 금속산화물 나노입자의 크기는 1 nm 내지 100 nm인 것을 특징으로 하는 자외선 차단용 복합구조체.
According to claim 1,
The composite structure for UV blocking, characterized in that the size of the metal oxide nanoparticles is 1 nm to 100 nm.
제1항에 있어서,
상기 다공성 실리카 구조체의 함량은 상기 금속산화물 나노입자 100 중량부 대비 100 중량부 내지 1000 중량부인 것을 특징으로 하는 자외선 차단용 복합구조체.
According to claim 1,
The amount of the porous silica structure is 100 parts by weight to 1000 parts by weight based on 100 parts by weight of the metal oxide nanoparticles.
제1항에 있어서,
상기 자외선 차단용 복합구조체는 활성산소 제거능을 가지는 것을 특징으로 하는 자외선 차단용 복합구조체.
According to claim 1,
The UV-blocking composite structure is a UV-blocking composite structure, characterized in that it has an active oxygen removal ability.
제11항에 있어서,
상기 활성산소는 하이드록시 라디칼, 퍼옥시 라디칼 또는 슈퍼옥사이드 라디칼인 것인 자외선 차단용 복합구조체.
12. The method of claim 11,
The active oxygen is a hydroxy radical, a peroxy radical or a superoxide radical for blocking UV rays.
제1항의 자외선 차단용 복합구조체를 포함하는 자외선 차단제 조성물.
A sunscreen composition comprising the composite structure for UV blocking of claim 1.
다공성 고분자 구조체에 항산화제를 코팅시키는 단계;
상기 항산화제가 코팅된 다공성 고분자 구조체에 금속산화물 나노입자를 코팅시키는 단계;
상기 금속산화물 나노입자가 코팅된 다공성 고분자 구조체에 실리카 전구체를 첨가하여 상기 다공성 고분자 구조체에 실리카를 코팅시키는 단계; 및
상기 실리카가 코팅된 다공성 고분자 구조체에 열처리를 하여 상기 다공성 고분자 구조체 및 항산화제를 제거시키는 단계;
를 포함하는 제1항의 자외선 차단용 복합구조체의 제조방법.
coating the porous polymer structure with an antioxidant;
coating the metal oxide nanoparticles on the porous polymer structure coated with the antioxidant;
coating silica on the porous polymer structure by adding a silica precursor to the porous polymer structure coated with the metal oxide nanoparticles; and
removing the porous polymer structure and the antioxidant by heat-treating the silica-coated porous polymer structure;
A method of manufacturing a composite structure for UV blocking of claim 1 comprising a.
제14항에 있어서,
상기 다공성 고분자 구조체는 아크릴계 고분자, 비닐계 고분자, 에폭시계 고분자, 폴리올레핀계 고분자, 폴리우레탄계 고분자, 폴리아미드계 고분자, 폴리에스테르계 고분자, 폴리이미드계 고분자, 폴리카보네이트계, 폴리에테르계 고분자, 폴리실록산계 고분자, 불소계 고분자, 다당류 고분자 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것인 자외선 차단용 복합구조체의 제조방법.
15. The method of claim 14,
The porous polymer structure is an acrylic polymer, a vinyl-based polymer, an epoxy-based polymer, a polyolefin-based polymer, a polyurethane-based polymer, a polyamide-based polymer, a polyester-based polymer, a polyimide-based polymer, a polycarbonate-based polymer, a polyether-based polymer, and a polysiloxane-based polymer. A method of manufacturing a composite structure for UV blocking comprising a material selected from the group consisting of polymers, fluorine-based polymers, polysaccharide polymers, and combinations thereof.
제14항에 있어서,
상기 항산화제는 폴리페놀계 화합물 또는 페놀계 화합물인 것인 자외선 차단용 복합구조체의 제조방법.
15. The method of claim 14,
The antioxidant is a polyphenol-based compound or a method for producing a composite structure for blocking ultraviolet rays that is a phenol-based compound.
제14항에 있어서,
상기 열처리는 700℃ 내지 1,200℃에서 10 분 내지 60 분 동안 수행되는 것인 자외선 차단용 복합구조체의 제조방법.
15. The method of claim 14,
The heat treatment is a method of manufacturing a composite structure for UV protection that is performed for 10 minutes to 60 minutes at 700 ℃ to 1,200 ℃.
제14항에 있어서,
상기 자외선 차단용 복합구조체의 제조방법은 상기 항산화제가 코팅된 다공성 고분자 구조체에 금속산화물 나노입자를 코팅시키는 단계; 이후에,
상기 금속산화물 나노입자가 코팅된 다공성 고분자 구조체에 항산화제를 추가로 코팅시키는 단계;를 더 포함하는 것인 자외선 차단용 복합구조체의 제조방법.
15. The method of claim 14,
The manufacturing method of the composite structure for blocking ultraviolet rays comprises the steps of coating metal oxide nanoparticles on the porous polymer structure coated with the antioxidant; Since the,
The method of manufacturing a composite structure for UV blocking further comprising; further coating an antioxidant on the porous polymer structure coated with the metal oxide nanoparticles.
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