KR102283824B1 - 바이오차를 포함하는 화장료 조성물 - Google Patents

바이오차를 포함하는 화장료 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다양한 식물 유래 바이오매스로부터 제조된 바이오차를 포함하는 화장료 조성물에 대한 것이다.

Description

바이오차를 포함하는 화장료 조성물{COSMETIC COMPOSITION CONTAINING BIOCHAR}
본 발명은 다양한 식물 유래 바이오매스로부터 제조된 바이오차를 포함하는 화장료 조성물에 대한 것이다.
바이오차(biochar)는 바이오매스(biomass)와 숯(charcoal)의 합성어로서, 산소 공급이 제한된 조건에서 바이오매스를 열분해시켜 생산된 고체물질이다. 바이오차는 토양의 지력을 향상시키고 탄소를 토양에 붙잡아 두는 친환경제제로서 주로 이용되고 있다. 바이오매스가 열분해에 의하여 바이오차로 되면서 바이오매스에 고정된 탄소의 80% 정도가 바이오차에 남아있고, 토양에 주입된 바이오차 또한 많은 양이 분해되지 않고 토양에 남아있어, 대기 중의 이산화탄소의 20% 정도를 토양에 오랫동안 보관할 수 있다. 이와 같이 지구온난화를 유발하는 이산화탄소를 흡수한다는 사실이 알려지면서 이와 관련된 연구가 전 세계적으로 활발하게 이루어지고 있으나, 이산화탄소 흡수제 이외의 다른 용도에 대해서는 아직 연구가 미흡하다.
종래 화장료 제품에서 피부에 수분을 공급하고 피지를 제어하기 위해 숯을 이용하고 있으나, 숯은 일반적으로 참나무와 같은 목질로부터 제조되어 구조가 치밀하고 단단하여 민감한 피부에 부작용을 일으킬 수 있다.
한국공개특허 제10-2008-0102486호
본 발명자들은 다양한 식물 유래 바이오매스로부터 제조된 바이오차를 화장품에 적용함으로써 노폐물 제거 및 수분 및 영양성분을 공급할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 장미꽃, 아카시아꽃, 벚꽃, 라벤더잎, 녹차잎, 레몬껍질, 유자껍질, 단풍잎, 자스민잎, 페퍼민트잎, 은행나무잎, 커피껍질, 장미허브잎, 율마잎, 애플민트잎 및 로즈마리잎으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 식물 유래 바이오매스로부터 제조된 바이오차를 포함하는 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 바이오차는 300℃ 내지 1000℃의 온도 하에서 5초 내지 5시간 동안 열분해 또는 가스화 반응시켜 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 바이오차는 0.01 내지 80 중량%로 함유될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 바이오차는 0.01 내지 200 ㎛ 직경의 바이오차 입자가 혼합된 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 바이오차는 기공을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 바이오차는 기능성 화장료 원료를 담지할 수 있으며, 예를 들어, 아스타잔틴, 알파카로틴, 베타카로틴, 제아잔틴, 루테인, 라이코펜, 베타크롭토잔틴, 칸타잔틴, 비타민A, 비타민 C, 비타민D, 비타민E, 비타민K, 유비퀴논, 히아루로닉에시드, 알파하이드록시에시드, 아세틸 글루코사민, 코지산 및 이의 유도체, 알부틴, 아스코르브산 및 이의 유도체, 히드로퀴논 및 이의 유도체, 레조르시놀, 사이클로알카논, 메틸렌디옥시페닐 알칸올 및 2,7-디니트로인다졸로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 바이오차의 표면이 개질된 것일 수 있으며, 예를 들어, 운모 등 다양한 미네랄 성분을 침전법 및 소성 등에 의해 표면에 펄이 추가된 것일 수 있다. 또한, 산, 알칼리 등으로 표면을 개질하여 불순물 제거와 표면적을 증가시켜 기능성 화장료 원료의 담지를 극대화시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 바이오차는 피부의 땀, 피지 및 각질을 흡수하고 수분을 공급할 수 있다.
본 발명의 다양한 식물 유래 바이오매스를 이용하여 바이오차를 제조함으로써, 식물 폐기물을 효과적으로 이용할 수 있어 부가가치를 생산할 수 있다. 다양한 식물 유래 바이오매스로부터 제조된 바이오차를 화장품에 적용시킴으로써 우수한 흡착력 및 수분 조절 기능을 부여할 수 있으며, 바이오차의 기공에 기능성 화장료 원료를 담지하여 기능성 화장품을 용이하게 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 있어서 바이오차를 함유한 화장품의 사용 전(A) 및 후(B)의 피부 상태를 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 있어서 바이오차를 함유한 화장품을 피부에 바른 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 있어서 온도별로 제조된 단풍잎 바이오차의 작용기(A) 및 장미꽃 바이오차의 작용기(B)를 비교한 FTIR 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 이하의 설명에 있어, 당업자에게 주지 저명한 기술에 대해서는 그 상세한 설명을 생략할 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다.
따라서 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 장미꽃, 아카시아꽃, 벚꽃, 라벤더잎, 녹차잎, 레몬껍질, 유자껍질, 단풍잎, 자스민잎, 페퍼민트잎, 은행나무잎, 커피껍질, 장미허브잎, 율마잎, 애플민트잎 및 로즈마리잎으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 식물 유래 바이오매스로부터 제조된 바이오차를 포함하는 화장료 조성물에 관한 것이다.
상기 바이오차는 300℃ 내지 1000℃의 온도 하에서 5초 내지 5시간 동안 열분해 또는 가스화 반응시켜 제조될 수 있다. 상기 온도 및 시간은 식물 유래 바이오매스의 종류에 따라 조절될 수 있으며, 예를 들어, 300℃ 내지 800℃, 300℃ 내지 500℃, 350℃ 내지 1000℃, 500℃ 내지 1000℃ 또는 350℃ 내지 750℃의 온도에서 바이오차를 제조할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 열분해 또는 가스화 반응은 본 분야에서 사용되는 방법이라면 제한 없이 사용될 수 있다.
상기 바이오차는 0.01 내지 80 중량%로 함유될 수 있으며, 화장료 조성물의 제형 형태에 따라 함량을 조절할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 바이오차는 0.01 내지 200 ㎛ 직경의 바이오차 입자가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 바이오차는 기공을 가질 수 있으며, 상기 기공 또는 표면에 기능성 화장료 원료를 담지할 수 있다. 상기 기능성 화장료 원료는 화장품 분야에서 사용되는 기능성 원료라면 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들어, 아스타잔틴, 알파카로틴, 베타카로틴, 제아잔틴, 루테인, 라이코펜, 베타크롭토잔틴, 칸타잔틴, 비타민A, 비타민 C, 비타민D, 비타민E, 비타민K, 유비퀴논, 히아루로닉에시드, 알파하이드록시에시드, 아세틸 글루코사민, 코지산 및 이의 유도체, 알부틴, 아스코르브산 및 이의 유도체, 히드로퀴논 및 이의 유도체, 레조르시놀, 사이클로알카논, 메틸렌디옥시페닐 알칸올 및 2,7-디니트로인다졸로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 기능성 화장료 원료는 π-π 및 소수성 상호작용, 친수성 상호작용, 미네랄 복합체 형성(metal complexation), 정전기 상호작용, 수소결합, 작용기 복합체 형성(functional group complexation) 등에 의해 바이오차의 표면 또는 내부 기공에 담지될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 바이오차의 표면이 개질된 것일 수 있으며, 예를 들어, 운모 등 다양한 미네랄 성분을 침전법, 소성 등에 의해 표면에 펄이 추가된 것일 수 있다. 또한, 산, 알칼리 등의 화학물질로 표면을 개질하여 불순물 제거와 표면적을 증가시켜 기능성 화장료 원료의 담지를 극대화시킬 수 있다. 상기와 같은 표면 개질 방법은 본 분야에서 사용되는 방법이라면 제한 없이 사용될 수 있다.
바이오차는 특정 물질의 빠른 흡착 및 느린 탈착 특성을 가지고 있으며, 이 특성을 화장료에 적용함으로써, 피부의 땀, 피지, 각질 등과 같은 노폐물을 빠르게 흡착하고 피부로 수분 및 영양분을 천천히 공급하여 유용성분을 피부에 오랜시간 유지시킬 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
상기 화장료 조성물은 로션, 아이크림, 크림, 페이스오일, 마스카라, 아이섀도, 아이라이너, 립스틱, 립글로즈, 블러셔, 파운데이션, 메이크업 베이스, 마스크팩, 에센스, 스킨, 세럼, 스크럽제, 클렌징폼, 클렌징로션, 클렌징크림, 바디클렌져 등의 다양한 형태의 제형으로 제조될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 화장료 조성물은 잔탄검 (Xanthan gum), 규산알루미늄마그네슘 (Magnesium silicate), 글리시리진산디칼륨 (Dipotassium Glycyrrhizinate), 프로필렌글리콜 (Propylene Glycol), 파라옥시안식향산부틸 (Butylρ-Hydroxybenzoate), 파라옥시안식향산-메틸 (Methylρ-Hydroxybenzoate), 정제수, 향료, 천연추출물 (세이지 (sage) 추출물, 프로폴리스 (propolis) 추출물, 유칼립투스 (eucalyptus) 추출물, 제라늄 (geranium) 추출물, 알로에 (aloe) 추출물, 검은콩 (black soybean) 추출물 등)과 제균제 (메칠파라벤 (methylparaben), 메칠클로로이소치아졸리논 (Methylchloroisothiazoonone), 메칠이소치아졸리논 (Methylisothiazolinone) 및 황(Sulfur)) 및 계면활성제 (코카미도프로필베타인 (cocamidopropyl betaine), 디소듐코코암포디아세테이트 (disodium Cocoamphodiacetate), 디소듐라우릴-설포석시네이트 (disodium lauryl sulfosuccinate), 라우라미도프로필 베타인 (lauramidopropyl betaine), 라우릴 베타인(lauryl betaine), 레시틴 (lecithin), 하이드로제네이티드레시틴 (hydrogenated lecithin)) 등의 보조성분을 추가 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하기로 한다. 그러나 이들 실시예들은 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1: 단풍잎 바이오차 함유 화장료 조성물
단풍잎 유래 바이오차는 다음과 같이 제조되었다. 단풍잎을 자연건조 후, 파쇄하여 2000 μm 이하로 체거름하였다. 열분해하기 위하여 열분해 온도 350, 550, 750℃로 각각 올린 상태에서 파쇄된 단풍잎 약 10g을 열분해 반응기에 넣은 후, 질소 가스를 흘려주면서 각 온도에서 2시간 반응시켜 단풍잎 바이오차를 제조하였다. 제조된 바이오차는 100 μm 이하로 파쇄 및 체거름하였으며, 이후 불순물 제거을 위하여 증류수로 3일간 3회 이상 세척하였다. 350, 550, 750 ℃에서 단풍잎 바이오차를 제조한 후, 이의 지질 흡수능을 비교하였다. 증류수 5 mL과 올리브유 5 mL 혼합액에 바이오차 0.05g을 첨가하고 3시간 동안 진탕 처리하였다. 그런 다음, 수거한 바이오차를 80 ℃에서 24시간 건조한 후, 항량하였다. 750 ℃에서 제조한 바이오차가 가장 높은 46 mg/g BC의 오일을 흡수하였고, 이는 화장품에 적용 시, 지질 형태의 피지 등을 효과적으로 제거하는 역할을 할 것으로 판단된다.(표 1).
Figure 112019082383828-pat00001
실시예 2. 피부의 피지 제거율 및 수분량 분석
시중에 판매되는 화장품 (바이오차가 함유되지 않은 (A))과 바이오차를 함유한 화장품 (B)을 비교하기 위하여 남성, 여성 각 2명을 대상으로 7일간 시험하였다. 도 1 및 도 2에서와 같이 피부 (손등 및 얼굴)에 발라 피지 제거율 및 수분량 효과를 평가하였다. 유분 및 수분 측정기는 Sebum meter (Skin XP, Aram KT com, Korea) 및 Corneum moisture meter (Moisture Checker, scalar impressive works, Japan)를 사용하여 측정하였다. 바이오차를 함유한 화장품을 바른 피실험자 모두에서 피부로부터 피지 제거율은 증가하였고, 피부의 수분 증가율은 증가하는 것을 확인하였다(표 2).
Figure 112019082383828-pat00002
실시예 3: 단풍잎 및 장미꽃 바이오차의 작용기 특성
온도별로 제조된 단풍잎 바이오차의 작용기(도 3의 (A)) 및 장미꽃 바이오차의 작용기(도 3의 (B))를 비교하기 위하여 FTIR 분석을 실시하였다. 도 3에서와 같이 온도별로 제조된 바이오차는 서로 다른 작용기 및 작용기의 강도가 다르게 나타날 수 있으며, 바이오차를 제조하기 위한 원료에 따라서도 큰 차이가 나타날 수 있다. 이는 앞서 언급한 바와 같이, 기능성 화장료 원료의 담지 효율을 증가시킬 수 있으며, 또한, 피부에서 흡착 및 탈착을 용이하게 할 수도 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 단풍잎을 포함하는 식물 유래 바이오매스로부터 제조된 바이오차를 포함하는 화장료 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 바이오차는 300℃ 내지 1000℃의 온도 하에서 5초 내지 5시간 동안 열분해 또는 가스화 반응시켜 제조된 것인 화장료 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 바이오차는 0.01 내지 80 중량%로 함유되는 것인 화장료 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 바이오차는 0.01 내지 200 ㎛ 직경의 바이오차 입자가 혼합된 것인 화장료 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 바이오차는 기공을 갖는 것인 화장료 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 바이오차는 기능성 화장료 원료를 담지한 것인 화장료 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기능성 화장료 원료는 아스타잔틴, 알파카로틴, 베타카로틴, 제아잔틴, 루테인, 라이코펜, 베타크롭토잔틴, 칸타잔틴, 비타민A, 비타민 C, 비타민D, 비타민E, 비타민K, 유비퀴논, 히아루로닉에시드, 알파하이드록시에시드, 아세틸 글루코사민, 코지산 및 이의 유도체, 알부틴, 아스코르브산 및 이의 유도체, 히드로퀴논 및 이의 유도체, 레조르시놀, 사이클로알카논, 메틸렌디옥시페닐 알칸올 및 2,7-디니트로인다졸로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것인 화장료 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 바이오차의 표면이 개질된 것인 화장료 조성물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 바이오차의 표면 개질은 침전법 또는 소성에 의해 펄을 추가하거나 화학물질로 표면을 처리하여 불순물을 제거하고 표면적을 증가시키는 것인 화장료 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 바이오차는 피부의 땀, 피지 및 각질을 흡수하고 수분을 공급하는 것인 화장료 조성물.
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