KR102417656B1 - 미네랄 소재를 이용한 유효성분 안정화 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 미네랄 소재를 이용한 유효성분 안정화에 관한 것이다.
본 발명에서는 미네랄 소재를 이용하여 유효성분을 안정적으로 담지할 수 있으며, 본 발명에 따른 제조 방법에 의해 제조된 마이크로캡슐은 캡슐화 성분이 토양 성분과 동일하기 때문에 자연에 배출되었을 때 환경 문제가 없어 미세플라스틱 이슈에서 벗어날 수 있다.

Description

미네랄 소재를 이용한 유효성분 안정화 방법{Stabilization method of active ingredient using mineral materials}
본 발명은 미네랄 소재를 이용한 유효성분의 안정화 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 미세플라스틱 이슈에서 벗어날 수 있는 유효성분 안정화 기술에 관한 것으로, 미세플라스틱이 아닌 미네랄 소재를 이용하여 유효성분을 안정적으로 담지 할 수 있는 기술에 관한 것이다.
캡슐화란 유효성분의 효과적인 전달을 위해 유효성분을 외벽에 해당하는 물질에 포집하는 형태를 총칭한다. 이러한 캡슐은 유효성분의 적은 용량의 사용으로도 목적에 맞는 정확한 전달을 하여 부작용을 줄이고, 유효성분의 안정성을 유지하며 비용에 관한 문제를 줄일 수 있다. 이를 통해, 캡슐은 의/약학 분야에서 약물의 표적전달; 위생용품에서 향료의 안정성 유지와 사용자가 원하는 시점에서의 발향; 화장품 분야에서 효능물질의 빛, 열 등 외부자극으로부터의 안정성 유지와 피부 전달; 및 농업 분야와 식품 분야에서 살충제 및 영양성분 등의 안정성 유지와 흡수 효율 강화 등 산업분야에서 다양한 형태와 목적으로 응용되고 있다.
그러나 국제기구들에서는 자연계에서 분해되지 않고 축적되어 심각한 환경오염을 유발할 수 있는 미세플라스틱(지름 5 mm 이하의 작은 플라스틱 조각) 오염의 원인 중 하나로 마이크로캡슐을 지목하고 있다. ECHA 보고서(2019년)에 따르면, 미세플라스틱 이슈에서 벗어날 수 있는 물질로 무기물이나 생분해 고분자 물질 그대로를 사용하는 경우, readily biodegradable이라는 즉시 분해가능하도록 설계된 물질들이 선정되었다. 하지만 미세플라스틱 범주가 아닌 물질인 실리카와 같은 무기 소재로 제조한 캡슐은 건조 시 발생하는 장력이나 충격에 약해 쉽게 깨어지는 문제점이 있다. 또한, 천연고분자로 캡슐을 제조하면 물질 고유의 미세다공성으로 인해 캡슐 내부의 유효성분이 용출되어 캡슐의 안정성이 유지되지 않는 문제점이 있다. 미세다공성을 줄여 안정성을 높이기 위해 가교결합을 이용하면 분해성이 낮아지고 생분해성을 띠지 않는 문제점이 있다. 또한 쉽게 분해되도록 에스테르 결합이 도입된 물질을 사용하면 제형이 가혹한 조건(pH 변화, 온도 변화)을 버티지 못해 사용 전에 분해되는 문제점이 있어, 현재까지도 해결책이 알려져 있지 않거나 전무한 상태이다.
무기 소재인 실리카는 생체에 영향을 미치지 않아 안전한 물질로 제약, 화장품 및 생활용품 등에 다양하게 사용되는 재료이다. 상기 실리카는 대지를 구성하는 물질인 토양성분의 대부분을 차지하고 있고, 미생물인 규조류의 경우 세포벽을 구성하는 물질이기 때문에 안전한 물질이다. 따라서 실리카를 이용한 유효성분의 캡슐화에 대한 연구들이 각광받고 있으나, 앞서 언급한 것과 같이 실리카는 고분자와는 달리 건조 시 발생하는 장력에 의해 쉽게 깨어지기 때문에 이를 보완하는 연구가 필요한 실정이다.
1: ANNEX XV RESTRICTION REPORT, PROPOSAL FOR A RESTRICTION; SUBSTANCE NAME(S): intentionally added microplastics, DATE: 22 August 2019
본 발명자들은 무기 소재인 미네랄 소재를 이용한 마이크로캡슐을 개발하고자 연구한 결과, 유화제를 포함하는 연속상과 캡슐화 성분 및 유효성분을 포함하는 분산상을 혼합한 후 상기 캡슐화 성분의 경화 반응을 통해 유효성분이 포함된 마이크로캡슐을 제조할 경우, 상기 캡슐화 성분은 토양 성분과 동일하기 때문에 자연에 배출되었을 때 환경문제가 없음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 높은 범용성, 자연 친화성 및 안정성을 가지는 마이크로캡슐의 제조 방법, 이에 따라 제조된 마이크로캡슐 및 상기 마이크로캡슐을 포함하는 세탁 제품을 제공하는 것이다.
본 발명은 유화제를 포함하는 연속상과 캡슐화 성분 및 유효성분을 포함하는 분산상을 혼합하여 에멀전을 제조하는 단계; 및
상기 에멀전을 캡슐화 반응시키는 단계를 포함하고,
상기 유화제는 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제 및 비이온성 계면활성제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하고,
상기 캡슐화 성분은 실리카 전구체, 산화 티타늄 전구체 및 산화 지르코늄 전구체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것인 마이크로캡슐의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 전술한 마이크로캡슐의 제조 방법에 의해 제조되며, 입자 크기는 0.1 내지 1,000 ㎛인 마이크로캡슐을 제공한다.
또한, 본 발명은 전술한 마이크로캡슐을 포함하는 세탁 제품을 포함한다.
본 발명에서는 미네랄 소재를 이용한 유효성분 안정화 방법을 제공한다.
본 발명에서는 미네랄 소재를 이용하여 유효성분을 안정적으로 담지할 수 있으며, 본 발명에 따른 제조 방법에 의해 제조된 마이크로캡슐은 캡슐화 성분이 토양 성분과 동일하기 때문에 자연에 배출되었을 때 환경 문제가 없어 미세플라스틱 이슈에서 벗어날 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 제조 방법에 의해 제조된 마이크로캡슐은 치밀(dense)한 구조의 캡슐 외벽을 가지므로 유효성분의 용출을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 마이크로캡슐의 제조방법을 도식화시킨 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에서 제조된 마이크로캡슐을 Scanning Electron Microscopy(SEM)를 이용하여 형태를 확인한 결과를 나타낸다. 구체적으로, A는 실시예 8의 SEM 사진, B는 실시예 8의 확대 사진, C는 실시예 8의 파단면 사진 및 D는 실시예 40의 파단면 사진을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예 8에서 제조된 마이크로캡슐을 Mastersizer 3000을 이용하여 입도를 확인한 결과를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예 8 및 40에서 제조된 마이크로캡슐에 대하여, 유화제 존재 하 50℃의 환경에서 시간에 따른 캡슐 내 향의 보존량을 확인한 결과를 나타낸다.
본 발명은 유화제를 포함하는 연속상과 캡슐화 성분 및 유효성분을 포함하는 분산상을 혼합하여 에멀전을 제조하는 단계; 및
상기 에멀전을 캡슐화 반응시키는 단계를 포함하고,
상기 유화제는 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제 및 비이온성 계면활성제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하고,
상기 캡슐화 성분은 실리카 전구체, 산화 티타늄 전구체 및 산화 지르코늄 전구체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것인 마이크로캡슐의 제조 방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 구성을 구체적으로 설명한다.
본 발명에서 마이크로캡슐은 액상, 고상 또는 페이스트의 유효성분을 둘러싸는 미소한 입자를 의미하며, 0.1 내지 1,000 ㎛의 입자 크기를 가질 수 있다. 상기 마이크로캡슐은 유효성분을 외부 환경으로부터 물리, 화학적으로 보호할 수 있으며, 또한 유효성분의 방출을 조절할 수 있다.
본 발명에서 마이크로캡슐은 유화제를 포함하는 연속상과 캡슐화 성분 및 유효성분을 포함하는 분산상을 혼합하여 에멀전을 제조하는 단계(이하, 에멀전 제조 단계); 및
상기 에멀전을 캡슐화 반응시키는 단계(이하, 캡슐화 반응 단계)를 통해 제조될 수 있다.
본 발명에서 에멀전 제조 단계는 연속상과 분산상을 혼합하여 에멀전을 제조하는 단계일 수 있다.
본 발명에서 연속상은 수상으로서 유화제를 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 연속상의 용매로 당업계에서 통상적으로 사용되는 용매를 모두 사용할 수 있으며, 구체적으로, 증류수를 사용할 수 있다.
일 구체예에서, 유화제는 후술할 캡슐화 성분이 캡슐 외벽으로 변환될 수 있도록 뼈대로 사용되는 물질이다. 이러한 유화제로 당업계에서 통상적으로 사용되는 유화제를 사용할 수 있으며, 구체적으로, 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제 및 비이온성 계면활성제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
상기 양이온성 계면활성제로 트리메틸알킬암모늄염, 디알킬디메틸암모늄염 및 알킬벤질메틸암모늄염 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있고, 음이온성 계면활성제로 지방산 나트륨, 모노알킬 황산염, 알킬폴리옥시에틸렌 황산염, 알킬벤젠술폰산염 및 모노알킬인산염 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있으며, 양쪽성 계면활성제로 알킬설포베타인 및 알킬카르복시베타인 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있고, 비이온성 계면활성제로 지방알코올, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 지방산 솔비탄에스테르, 지방산 디에탄올아민 및 알킬모노글리세릴에테르 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
바람직하게, 유화제는 양이온성 계면활성제일 수 있으며, 구체적으로, 세틸트리메틸암모늄 브로마이드(CTAB) 또는 세틸트리메틸암모늄 클로라이드(CTAC)를 사용할 수 있다. 상기 CTAB 또는 CTAC는 유화로 인한 효과뿐만 아니라 구조 내에 존재하는 아민기에 의해 계면에서의 가수분해 및 반응이 촉진되므로, 더 균일한 반응을 유도할 수 있으며 치밀한 마이크로캡슐을 제조할 수 있다.
일 구체예에서, 유화제의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 에멀전 전체 중량(100 중량부) 대비 0.00001 내지 10 중량부, 0.0001 내지 10 중량부, 0.0002 내지 5 중량부, 0.0005 내지 2 중량부 또는 0.002 내지 1.2 중량부로 포함될 수 있다. 상기 유화제의 함량이 0.00001 중량부 미만이면 유화가 되지 않는 문제가 있고, 10 중량부를 초과하면 유화제의 성분이 과도하게 많아 캡슐 내부의 유효성분이 용출될 우려가 있다.
본 발명에서 분산상은 유상으로서 캡슐화 성분 및 유효성분을 포함한다.
일 구체예에서, 분산상의 용매는 연속상과 혼합되어 섞이지 않는 용매라면 특별히 제한되지 않는다. 연속상의 용매로 증류수를 사용할 경우, 분산상의 용매로 탄화수소(Hydrocarbon) 계열 용매; 에테르기(Ether group)를 포함하는 용매; 에스터기(Ester group)를 포함하는 용매; 케톤기(Ketone group)를 포함하는 용매; 벤젠(Benzene)을 포함하는 용매; 할로알칸(Haloalkane) 계열 용매; 및 실리콘(Silicone) 계열 용매로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
상기 탄화수소(Hydrocarbon) 계열 용매는 펜탄(Pentane), 헥산(Hexane), 사이클로헥산(Cyclohexane), 헵탄(Heptane), 옥탄(Octane), 이소도데칸(Isododecane) 및 도데칸(Dodecane)과 같은 선형 또는 비선형 구조의 화합물 중에서 선택될 수 있고, 에테르기(Ether group)를 포함하는 용매는 에틸 에테르(Ethyl ether), 부틸 에테르(Butyl ether) 및 메틸-t-부틸 에테르(Methyl-t-butyl ether) 중에서 선택될 수 있으며, 에스터기(Ester group)를 포함하는 용매는 에틸 아세테이트(Ethyl acetate), 부틸 아세테이트(Butyl actetate) 및 에틸 부티레이트(Ethyl butyrate) 중에서 선택될 수 있다. 또한, 케톤기(Ketone group)를 포함하는 용매는 메틸 에틸 케톤(Methyl ethyl ketone)일 수 있고, 벤젠(Benzene)을 포함하는 용매는 벤젠(Benzene), 톨루엔(Toluene) 및 자일렌(Xylene) 중에서 선택될 수 있으며, 할로알칸(Haloalkane) 계열 용매는 디클로로메탄(Dichrolomethane), 디클로로에탄(Dichloroethane), 클로로포름(Chloroform) 및 사염화 탄소(Carbon tetrachloride) 중에서 선택될 수 있고, 실리콘(Silicone) 계열 용매는 디메티콘(Dimethicone) 및 사이클로메티콘(Cyclomethicone) 중에서 선택될 수 있다
본 발명에서 캡슐화 성분은 캡슐 외벽을 구성하는 성분으로 캡슐화 반응시 미네랄 소재로 변환될 수 있다. 상기 캡슐화 반응은 가수분해 반응일 수 있다.
일 구체예에서, 캡슐화 성분으로 미네랄 소재 전구체를 사용할 수 있으며, 상기 미네랄 소재 전구체는 실리카 전구체, 산화 티타늄 전구체 및 산화 지르코늄 전구체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
일 구체예에서, 미네랄 소재 전구체는 하기 화학식 1내지 4로 표시되는 화합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112021075114016-pat00001
[화학식 2]
Figure 112021075114016-pat00002
[화학식 3]
Figure 112021075114016-pat00003
[화학식 4]
Figure 112021075114016-pat00004
상기 화학식 1 내지 4에서, A는 실리콘, 티타늄 또는 지르코늄일 수 있고, R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 말단에 작용기가 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 8의 알킬기일 수 있으며, 상기 작용기는 아민, 히드록시, 아미드, 카르복시, 비닐, 에폭시, 페닐 또는 머캅토 등을 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 실리카 전구체는 테트라메틸오르토실리케이트, 테트라에틸오르토실리케이트, 테트라프로필오르토실리케이트, 테트라부틸오르토실리케이트, 메틸트리메톡시실리케이트, 디메틸디메톡시실리케이트, 트리메틸메톡시실리케이트, 트리메틸에톡시실리케이트, 부틸트리메톡시실리케이트, N-프로필트리메톡시실란, N-옥틸트리메톡시실란, 아미노프로필트리메톡시실리케이트, 페닐트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란 및 메틸디메톡시실란으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있고, 산화 티타늄 전구체는 티타늄메톡사이드, 티타늄에톡사이드 및 티타늄부톡사이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으며, 산화 지르코늄 전구체는 지르코늄메톡사이드, 지르코늄에톡사이드 및 지르코늄부톡사이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 캡슐화 성분의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 에멀전 전체 중량(100 중량부) 대비 0.001 내지 30 중량부, 0.01 내지 25 중량부 또는 0.1 내지 20 중량부일 수 있다. 상기 캡슐화 성분의 함량이 0.001 중량부 미만이면, 캡슐화 반응이 일어나도 캡슐의 외벽이 유지되지 않을 만큼 얇게 형성되는 문제가 발생할 우려가 있고, 30 중량부를 초과하면 분산상과 연속상의 구분이 모호해져 캡슐이 형성되지 않는 문제가 발생할 우려가 있다.
본 발명에서 유효성분은 생성된 캡슐에 의해서 그 활성이 유지되길 희망하는 물질로, 상기 유효성분은 추후 캡슐의 외벽이 파괴됨으로써 그 활성이 발현될 수 있다. 유효성분이 상온에서 액체인 경우에는 용매인 분산상을 대체 할 수 있다. 이러한 유효성분으로 향, 자외선 차단제, 염료, 촉매, 항산화제 및 약물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
일 구체예에서, 유효성분이 향인 경우, 본 발명은 마이크로캡슐을 포함하는 발향 제품을 제공할 수 있다. 상기 발향 제품으로는 발향 스프레이, 방향 액상 제품, 세정제, 세안제, 바디 용품, 헤어 용품 또는 세탁 제품을 포함할 수 있다. 상기 세탁 제품은 의류에 처리되는 제품을 의미하며, 세탁 세제, 섬유 유연제, 향첨가제, 의류 탈취제, 드라이크리닝제, 얼룩제거제, 표백제 등을 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
유효성분이 자외선 차단제인 경우, 본 발명은 마이크로캡슐을 포함하는 자외선 차단용 화장료 조성물을 제공할 수 있다. 상기 자외선 차단제 성분으로는 이산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 규산염 또는 탈크와 같은 무기 자외선 차단제; 또는 이소아밀-p-메톡시신나메이트, 옥틸메톡시신나메이트, 에틸헥실트리아존, 옥시벤존, 디에틸아미노하이드록시벤조일 헥실벤조에이트, 옥토크릴렌옥틸살리실레이트, 부틸메톡시디벤조일메탄, 옥틸살리실레이트, 벤조페논, 안트라닐레이트와 같은 유기 자외선 차단제를 사용할 수 있다.
또한, 유효성분이 기능성 물질 또는 난용성 물질인 경우, 기능성 물질 또는 난용성 물질의 안정성 개선을 위한 담지체로서 본 발명의 마이크로캡슐을 제공할 수 있다. 상기 기능성 물질 또는 난용성 물질로는 레티놀 또는 레스베라스트롤과 같은 항산화제; 또는 콜레스테롤 또는 세라마이드와 같은 난용성 물질; 및 멘톨, 바닐릴부틸에테르와 같은 온냉감각 자극물질을 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 유효성분의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 에멀전 전체 중량(100 중량부) 대비 0.001 내지 20 중량부, 0.01 내지 15 중량부 또는 1 내지 10 중량부일 수 있다.
일 구체예에서, 캡슐화 성분의 함량은 유효성분 함량 대비 0.5 내지 3 배일 수 있다. 상기 캡슐화 성분의 함량이 유효성분 대비 3 배 초과이면 입자간 응집 현상이 발생하여 겔화가 일어나는 문제가 발생할 우려가 있으며, 0.5 배 미만이면 상분리가 일어날 우려가 있으므로, 상기 함량 비율을 0.5 내지 3 배로 유지하는 것이 좋다.
또한, 일 구체예에서, 캡슐화 성분 및 유효성분의 함량은 에멀전 전체 중량(100 중량부) 대비 35 중량부 이하일 수 있으며, 구체적으로, 10 내지 35 중량부, 11 내지 35 중량부 또는 15 내지 30 중량부일 수 있다. 캡슐화 성분 및 유효성분의 함량이 35 중량부를 초과하면 유효성분이 안정화되기 어렵고 오히려 입자간 응집 현상이 발생하여 겔화가 일어나는 문제가 발생할 우려가 있다. 또한, 캡슐화 성분 및 유효성분의 함량이 10 중량부 미만이면 상분리가 일어날 우려가 있다.
본 발명의 에멀전 제조 단계에서는 전술한 연속상 및 분산상을 혼합하여 에멀전을 제조할 수 있다.
일 구체예에서, 분산상의 함량은 분산상 및 연속상의 혼합 중량(100 중량부)을 기준으로 35 중량부 이하, 10 내지 35 중량부, 11 내지 35 중량부 또는 15 내지 30 중량부일 수 있다.
일 구체예에서, 에멀전 제조 단계는 연속상에 분산상을 첨가하여 수행할 수 있으며, 교반하에서 수행할 수 있다.
일 구체예에서, 교반은 20 내지 30℃, 또는 상온에서 1 내지 16,000 RPM, 5 내지 13,000 RPM, 또는 10 내지 10,000 RPM에서 수행될 수 있다. 또한, 교반 시간은 제조되는 에멀젼의 부피에 따라 달라질 수 있다.
본 발명에서 캡슐화 반응 단계는 전술한 에멀전 제조 단계에서 제조된 에멀전을 캡슐화 반응하여 마이크로캡슐을 제조하는 단계이다.
도 1에 나타난 바와 같이, 캡슐화 성분의 경화 반응(또는 고형화 반응)을 통해 유효성분이 포함된 안정한 마이크로캡슐을 제조할 수 있다. 구체적으로, 캡슐화 성분은 알콕시를 포함하므로 초기에는 코어 물질인 분산상에 섞여 있는 상태이나, 에멀전 계면에서 가수분해가 일어나면 상기 캡슐화 성분은 친수성으로 변화되며 계면에서 적층되게 된다. 그 과정에서 고형화 반응이 일어나 고체 외벽이 형성된다.
일 구체예에서, 에멀전 제조 단계와 캡슐화 반응 단계 사이의 시간 간격은 1 시간 내지 14 일일 수 있다.
일 구체예에서, 캡슐화 반응 단계는 약산성 조건에서 수행될 수 있다. 상기 약산성 조건은 pH 2 내지 5.5 또는 pH 2 내지 4 일 수 있다. 상기 약산성 조건에서 치밀한 구조의 캡슐 외벽을 제조할 수 있다. pH가 상기 범위를 벗어날 경우 목적하는 마이크로 크기의 입자(캡슐)가 형성되지 않을 수 있으며, 또한 입자가 형성되더라도 외벽의 두께가 얇거나 다공성의 입자가 형성되어 유효성분이 캡슐 내에 안정적으로 담지되지 않고 쉽게 용출될 우려가 있다.
일 구체예에서, 마이크로캡슐의 제조를 위한 캡슐화 반응은 20 내지 30℃ 또는 상온에서 10 분 내지 48 시간 동안 수행될 수 있다. 반응을 촉진시키기 위하여 온도를 높이는 경우 마이크로 크기의 입자(캡슐)가 형성되지 않고, 입자가 형성이 되더라도 외벽의 두께가 얇거나 다공성의 입자가 형성될 우려가 있으므로 반응 온도 및 시간을 상기와 같이 조절하는 것이 좋다.
일 구체예에서, 상기 캡슐화 반응은 교반 없이 에멀전을 정치시킨 상태에서 수행할 수 있다. 구체적으로, 본 발명은 반응 속도를 높이지 않는 에멀전을 정치시킨 상태에서 캡슐화 반응을 수행함으로써 치밀한 구조의 캡슐 외벽을 형성할 수 있다.
일 구체예에서 캡슐화 반응은 1 회 이상, 구체적으로 2 내지 3 회 수행할 수 있다. 1차 캡슐화 반응이 완료된 에멀젼에 캡슐화 성분을 추가하여 반응시키는 방법으로 2차 캡슐화 반응을 수행할 수 있다. 상기 2차 캡슐화 반응에서 사용되는 캡슐화 성분은 1차 반응시 사용되는 캡슐화 성분과 동일할 수 있으며, 다른 종류의 캡슐화 성분을 사용할 수도 있다.
상기 캡슐화 반응을 2 회 수행할 경우 이중벽을 가지는 마이크로캡슐이 제조될 수 있으며, 이중벽으로 제조될 경우 실리카의 함량이 많아지고 캡슐 자체가 두꺼워지므로 가혹환경에서도 유효성분을 안정적으로 보존할 수 있다.
또한, 본 발명은 전술한 마이크로캡슐의 제조 방법에 의해 제조된 마이크로캡슐에 관한 것이다.
본 발명에 따른 마이크로캡슐의 평균 입자 크기는 0.1 내지 1,000 ㎛, 0.1 내지 100 ㎛, 0.5 내지 80 ㎛ 또는 1 내지 5 ㎛일 수 있다. 상기 마이크로캡슐의 평균 입자 크기가 0.1 ㎛ 미만일 경우 캡슐에 담지되는 유효성분의 양이 너무 적어 마이크로캡슐을 적용하더라도 너무 적은 양이 발현되기 때문에 그 효과가 나타나지 않을 우려가 있다. 또한, 평균 입자 크기가 1,000 ㎛를 초과할 경우 미네랄 소재로 구성된 캡슐이 건조되면서 발생하는 장력에 의해 마이크로캡슐이 쉽게 깨지는 문제가 있다.
또한, 캡슐의 외벽 두께는 0.01 내지 1 ㎛일 수 있다.
또한, 본 발명은 전술한 마이크로캡슐을 포함하는 세탁 제품에 관한 것이다.
일 구체예에서, 세탁 제품은 세탁 세제, 섬유 유연제, 향첨가제, 의류 탈취제, 드라이크리닝제, 얼룩제거제, 표백제 등을 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 세탁 제품에서 마이크로캡슐의 함량은 전체 중량 대비 0.5 내지 20 중량부 또는 1 내지 10 중량부일 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통해 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
실시예
이하, 실시예와 비교예 및 실험예에 사용된 원료들은 상업적인 화장품 원료 업체 또는 시약 업체로부터 구매하여 사용하였다.
실시예 1 내지 10. 캡슐화 성분을 이용한 마이크로캡슐 제조
하기 표 1의 조성 및 함량에 따라 마이크로캡슐을 제조하였다. 먼저, 증류수에 유화제(CTAB)를 녹여 연속상을 제조하였다. 동시에 캡슐화 성분과 향(perfume)을 잘 섞어서 분산상을 제조하였다. 상기 연속상에 분산상을 첨가하고 8,000 rpm으로 교반하여 에멀전을 제조하고 약산성 조건에서 캡슐화 반응을 진행하였다.
한편, 비교예 1에서는 표 1의 조성 및 함량에 따라 향료를 유화시킨 유화액을 제조하였다.
먼저, 증류수에 유화제를 녹인 연속상을 제조하였다. 그 다음, 상기 연속상에 분산상인 향을 첨가하고 8,000 rpm으로 교반하여 에멀전을 제조하였다.
본 발명은 실험예 6을 제외하고는, 제조된 마이크로캡슐을 30℃, 습도 50%의 항온 항습 조건에서 24 시간 안정화한 다음 사용 하였다.
비교예 1 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8 실시예 9 실시예 10
Titanium
methoxide		 10
Titanium
ethoxide		 10
Titaniumbutoxide 10
Zirconiummethoxide 10
Zirconiumethoxide 10
Zirconiumbutoxide 10
Tetramethylorthosilicate 10
Tetraethylorthosilicate 10
Tetraproylorthosilicate 10
Tetrabutylorthosilicate 10
Perfume 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
Cetyltrimonium bromide(CTAB) 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
물 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100
실험예 1. 세탁 후 향의 강도 평가
실시예 1 내지 10 및 비교예 1에서 제조한 마이크로캡슐의 잔향 강화 성능을 확인하기 위해 세탁 평가를 진행하였다.
먼저, 시험용 섬유로 시판되는 면 타올(30 cm × 20 cm)(면 100%, 송월타월㈜) 4 장을 사용하였다. 상기 면 타올을 일반 세탁세제의 표준 사용량을 사용하여 세탁기로 5회 반복 세탁한 후 탈수하였다(1차 세탁).
전체 조성물 100 중량부를 기준으로, 5 중량부의 CTAB를 포함하는 수용액에 실시예 1 내지 10 및 비교예 1에서 제조한 마이크로캡슐 5 중량부를 넣고 면 타올에 바로 처리하였다. 구체적으로, 가정용 전자동 세탁기를 이용하여 물 수량 45L, 헹굼 10 분 탈수 5 분으로 설정하여 세탁하였다(2차 세탁). 그 다음, 면 타올을 습도 30%, 온도 25℃에서 12 시간 동안 건조하였다.
이때, 3가지 시점(세탁 직후, 건조 후 및 마찰 후)을 설정하여 20대 내지 40대의 20 명의 숙련된 패널리스트가 관능 평가를 진행하여 향 강도를 평가하였다. "세탁 직후"는 2차 세탁이 완료된 시점을ㅅ항온 항습실에서 12 시간 건조한 후의 시점을 의미하며, "마찰 후"는 상기 건조된 면 타올을 가로로 두 번 4 등분으로 접고 90도로 돌린 후 가로를 양손으로 잡은 다음 면 타올이 손 사이에 위치하게 하여 부드럽게 원을 그리듯이 비벼서 세 번 반복하여 마찰 시킨 후의 시점을 의미한다.
상기 향 강도는 마이크로캡슐을 무처리한 면 타올을 0점으로 기준 삼아, 최저 0점에서 최고 5점까지 부여하게 하였으며, 이를 3번 이상 반복하여 평균값을 내었다.
마이크로캡슐이 포함된 조성물을 제조한 뒤 면 타올에 세탁 처리 후 실시한 관능평가 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
<평가 기준>
0점: 향이 거의 남아있지 않음.
5점: 향이 많이 남아있음
비교예 1 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8 실시예 9 실시예 10
세탁 직후 4.12 2.18 2.11 3.24 2.18 2.53 3.11 2.35 2.15 2.34 2.53
건조후 1.05 1.26 1.19 1.29 1.27 1.24 1.36 1.35 1.79 1.51 1.21
마찰 후 1.05 2.35 2.46 2.84 2.64 2.76 2.84 3.48 3.85 3.37 3.51
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 마이크로캡슐을 사용할 경우 비교예 1에 비해 마이크로캡슐의 발향성이 나타남을 확인할 수 있다. 특히 캡슐화 성분으로 실리카 전구체를 사용한 경우 마찰 후 향의 강도가 3 이상으로 발향성이 높게 나타남을 확인할 수 있다.
건조 후 발향성이 우수한 이유는 일부 큰 마이크로캡슐 입자가 건조 과정 중에 깨져 발행되기 때문에 나타난 결과로 판단된다.
실시예 11 내지 20. 유화제의 종류에 따른 마이크로캡슐의 제조
표 3의 조성 및 함량에 따라 마이크로캡슐을 제조하였다.
먼저, 증류수에 유화제를 녹인 연속상을 제조하였다. 동시에 TEOS와 향(perfume)을 잘 섞어서 분산상을 제조하였다. 그 다음, 연속상에 분산상을 첨가하고 8,000 rpm으로 교반하여 에멀전을 제조하고 약산성 조건에서 캡슐화 반응을 진행하였다.
실시예 8 실시예 11 실시예 12 실시예 13 실시예 14 실시예 15 실시예 16 실시예 17 실시예 18 실시예 19 실시예 20
Tetraethyl
orthosilicate		 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
Cetyltrimonium bromide(CTAB) 0.05
Sodiumlaurylsulfate 0.05
AmmoniumLauryl sulfate 0.05
Cetyl alcohol 0.05
PEG glucoside 0.05
Sorbitan Olivate 0.05
Cocamidopropyl Betaine 0.05
Sodium cocoylapple amino acid 0.05
Sodium Lauroyl glutamate 0.05
Tween 20 0.05
Cetyltrimonium chlroride 0.05
Perfume 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
물 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100
실험예 2. 세탁 후 향의 강도 평가
실시예 11 내지 20에서 제조한 마이크로캡슐의 잔향 강화 성능을 확인하기 위해 세탁 평가를 진행하였다.
이러한 마이크로캡슐의 잔향 강화 성능은 실험예 1의 방법으로 수행하였다.
상기 관능평가 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
<평가 기준>
0점: 향이 거의 남아있지 않음.
5점: 향이 많이 남아있음
　 실시예 8 실시예 11 실시예 12 실시예 13 실시예 14 실시예 15 실시예 16 실시예 17 실시예 18 실시예 19 실시예 20
세탁 직후 2.15 3.85 3.48 3.26 2.95 2.97 2.15 2.35 2.15 2.85 2.26
건조후 1.79 1.05 0.95 0.85 1.23 1.28 1.53 1.66 1.54 1.04 1.51
마찰 후 3.85 1.55 1.65 2.15 2.33 2.15 3.64 3.58 3.6 2.41 3.89
상기 표 4에 나타난 바와 같이, 향오일이 함유된 마이크로캡슐을 사용할 경우 마찰 후 잔향성이 우수한 것을 확인할 수 있다.
대체로 양이온성 유화제를 사용하여 제조한 마이크로캡슐의 잔향성이 높았으며, 비이온성, 음이온성 유화제의 순서로 잔향성이 낮아진 것을 확인할 수 있다. 이는 양이온성 유화제를 사용하여 제조한 경우 캡슐화 반응이 계면에서 균일하게 일어나므로, 향오일 보존력이 높아 마찰 후 잔향성이 높게 나타났음을 의미한다.
실시예 21 내지 22. 표면 개질된 마이크로캡슐의 제조
표 5의 조성 및 함량에 따라 마이크로캡슐을 제조하였다.
먼저, 증류수에 유화제를 녹인 연속상을 제조하였다. 동시에 TEOS와 실리카 전구체 및 향을 잘 섞어서 분산상을 제조하였다. 그 다음, 연속상에 분산상을 첨가하고 8,000 rpm으로 교반하여 에멀전을 제조하고 약산성 조건에서 캡슐화 반응을 진행하였다.
실시예 8 실시예 21 실시예 22
Tetraethyl
orthosilicate		 10 10 10
N-octyltrimethoxy
silicate		 　 0.1 　
Phenyltrimethoxysilane 　 　 0.1
Cetyltrimonium bromide(CTAB) 0.05 0.05 0.05
Perfume 10 10 10
물 To 100 To 100 To 100
실험예 3. 세탁 후 향의 강도 평가
실시예 21 내지 22에서 제조한 마이크로캡슐의 잔향 강화 성능을 확인하기 위해 세탁 평가를 진행하였다.
이러한 마이크로캡슐의 잔향 강화 성능은 실험예 1의 방법으로 수행하였다.
상기 관능평가 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
<평가 기준>
0점: 향이 거의 남아있지 않음.
5점: 향이 많이 남아있음
　 실시예 8 실시예 21 실시예 22
세탁 직후 2.23 2.18 2.11
건조후 1.75 1.88 1.64
마찰 후 3.85 3.98 3.88
상기 표 6에 나타난 바와 같이, 마이크로캡슐의 표면이 작용기로 개질된 경우에도 잔향성이 유지됨을 확인할 수 있다.
실시예 23 내지 32. 유화제 함량에 따라 크기가 조절된 마이크로캡슐의 제조
표 7의 조성 및 함량에 따라 마이크로캡슐을 제조하였다.
먼저, 증류수에 유화제를 녹인 연속상을 제조하였다. 동시에 각 TEOS 및 향을 잘 섞어서 분산상을 제조하였다. 그 다음, 연속상에 분산상을 첨가하고 8,000 rpm으로 교반하여 에멀전을 제조하고 약산성 조건에서 캡슐화 반응을 진행하였다.
특히, 실시예 31 및 32은 더 작은 크기의 마이크로캡슐을 제조하기 위하여, 위의 에멀전 제조 과정 후 Tip sonicator를 5분 동안 처리해준 뒤 약산성 조건에서 캡슐화 반응을 진행하였다.
　 실시예 23 실시예 24 실시예 25 실시예 26 실시예 27 실시예 8 실시예 28 실시예 29 실시예 30 실시예 31 실시예 32
Tetraethyl orthosilicate 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
Cetyltrimonium bromide(CTAB) 0.0001 0.0005 0.001 0.005 0.01 0.05 0.1 0.5 1 1.5 2
Perfume 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
물 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100
크기(㎛) X 8.9 5.31 3.5 2.5 1.5 1.3 1.2 1.1 0.5 0.1
실험예 4. 마이크로캡슐 입자 크기 측정
실시예 23 내지 32에서 제조된 마이크로캡슐의 입자 크기를 측정하였다.
입자의 크기는 Matersizer 3000(Malvern, UK)을 이용하여 측정하였다.
유화제를 0.0001% 사용한 경우(실시예 23), 유화되지 않아 상분리가 일어났으나, 0.0005% 이상 사용한 경우 유화되기 시작하여 마이크로캡슐이 제조된 것을 확인할 수 있다.
특히, 도 3은 실시예 8에서 제조된 마이크로캡슐의 입도 측정 결과로서, 마이크로캡슐이 1.5 ㎛의 평균 입경을 가지는 것을 확인할 수 있다.
실험예 5. 세탁 후 향의 강도 평가
실시예 23 내지 32에서 제조한 마이크로캡슐의 잔향 강화 성능을 확인하기 위해 세탁 평가를 진행하였다.
이러한 마이크로캡슐의 잔향 강화 성능은 실험예 1의 방법으로 수행하였다.
상기 관능평가 결과를 하기 표 8에 나타내었다.
<평가 기준>
0점: 향이 거의 남아있지 않음.
5점: 향이 많이 남아있음
　 실시예 23 실시예 24 실시예 25 실시예 26 실시예 27 실시예 8 실시예 28 실시예 29 실시예 30 실시예 31 실시예 32
세탁 직후 4.53 4.35 3.51 2.35 2.15 2.23 2.25 2.05 2.05 2.21 2.05
건조후 0.5 0.5 0.7 0.8 1 1.75 1.64 1.7 1.61 1.34 1.15
마찰 후 0.5 0.5 1.2 1.5 2.5 3.85 3.85 3.84 3.88 3.53 1.25
상기 표 8에 나타난 바와 같이, 마이크로캡슐의 크기가 작아질수록 잔향성이 커짐을 확인할 수 있다. 이는 입자가 클수록 캡슐의 표면에 작용하는 장력을 캡슐이 버티지 못하고 깨짐으로서 잔향성을 유지하지 못한 것으로 판단된다. 또한 유화제를 0.1 중량% 이상 사용할 경우 입자크기의 변동이 거의 없었으며 잔향성도 비슷하게 나타난 것을 확인할 수 있다.
또한, sonicator 처리를 통해 작은 크기의 입자를 제조하는 경우 0.5 ㎛ 부터 잔향성이 줄어들기 시작하는 것을 확인할 수 있다.
실시예 33 내지 38 및 비교예 2 내지 3. 마이크로캡슐 껍질의 조성에 따른 마이크로캡슐의 제조
표 9의 조성 및 함량에 따라 마이크로캡슐을 제조하였다.
먼저, 증류수에 유화제을 녹인 연속상을 제조하였다. 동시에 TEOS 및 향을 잘 섞어서 분산상을 제조하였다. 그 다음, 연속상에 분산상을 첨가하고 8,000 rpm으로 교반하여 에멀전을 제조하고 약산성 조건에서 캡슐화반응을 진행하였다.
　 실시예 8 실시예 33 실시예 34 실시예 35 실시예 36 실시예 37 실시예 38 비교예2 비교예 3
Tetraethyl orthosilicate 10 0.1 0.5 1 5 15 20 30 50
Cetyltrimonium bromide(CTAB) 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
Perfume 10 10 10 10 10 10 10 10 10
물 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100
상온에서 28일 후 상태 양호 상분리 양호 양호 양호 양호 양호 겔링시작 겔화
TEOS 함량에 따라 28 일 동안 상온에서의 변화를 확인한 결과, TEOS를 0.1 중량%를 사용한 경우 캡슐이 제대로 만들어지지 않아 상분리가 일어났고, 30 중량% 이상 사용한 경우 겔링이 시작되며, 50 중량% 이상 사용한 경우 겔이 형성되는 문제점이 발생한 것을 확인할 수 있다.
실시예 39 내지 43. 이중벽으로 구성된 마이크로캡슐의 제조
표 10의 조성 및 함량에 따라 마이크로캡슐을 제조하였다.
먼저, 증류수에 유화제를 녹인 연속상을 제조하였다. 동시에 각 TEOS 및 향을 잘 섞어서 분산상을 제조하였다. 그 다음, 연속상에 분산상을 첨가하고 8,000 rpm으로 교반하여 에멀전을 제조하고 약산성 조건에서 캡슐화 반응을 진행하였다. 이후 1~9%의 TEOS를 추가한 후 400 rpm으로 교반하여 추가 캡슐화 반응을 진행하였다.
　 실시예 39 실시예 40 실시예 41 실시예 42 실시예 43 실시예 8
Tetraethyl orthosilicate 10 10 10 10 10 10
Tetraethyl orthosilicate (추가) 1 3 5 7 9 0
Cetyltrimonium bromide(CTAB) 0.0001 0.0005 0.001 0.005 0.01 0.05
Perfume 10 10 10 10 10 10
물 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100
실험예 6. 세탁 후 향의 강도 평가
실시예 39 내지 43에서 제조한 마이크로캡슐의 잔향 강화 성능을 확인하기 위해 세탁 평가를 진행하였다. 세탁하기 전 마이크로캡슐을 5% CTAB 용액에 넣고 50℃에서 1 개월 동안 보관하였다.
이러한 마이크로캡슐의 잔향 강화 성능은 실험예 1의 방법으로 수행하였다. 상기 관능평가 결과를 하기 표 11에 나타내었다.
<평가 기준>
0점: 향이 거의 남아있지 않음.
5점: 향이 많이 남아있음
　 실시예 39 실시예 40 실시예 41 실시예 42 실시예 43 실시예 8
세탁 직후 2.23 2.25 2.05 2.05 2.21 2.2
건조후 1.2 1.23 1.3 1.25 1.3 1.2
마찰 후 2.62 3.15 3.12 3.25 3.24 2.45
상기 표 11에 나타난 바와 같이, 마이크로캡슐의 껍질에 포함된 실리카의 함량이 많아질수록 마이크로캡슐이 가혹환경(고온에서 고함량의 계면활성제가 함유된 환경)에서도 향을 유지하고 있음을 확인할 수 있다. 이는 캡슐 자체가 두꺼워졌기 때문에 나타난 결과인 것으로 판단된다.
도 2D는 실시예 40에서 제조된 마이크로캡슐의 SEM 사진으로, 실시예 8에 해당하는 도 2C에 비해 표면이 매끄럽고 두께 또한 22 nm에서 38 nm로 증가한 것을 확인할 수 있다.
실험예 7. 마이크로캡슐 평가
마이크로캡슐의 외벽(shell)이 제대로 제조되었는지 확인하기 위해 실시예 8에서 제조된 마이크로캡슐을 에탄올에 넣고 충분한 시간 동안 향을 추출한 뒤 centrifuge를 이용하여 원심분리하였다. 그 후, 물을 넣고 분산시킨 뒤 동결건조하여 미세 파우더형태의 실리카 입자를 수득하였고, Scanning Electron Microscopy를 이용하여 마이크로캡슐의 형태를 확인하였다.
도 2는 마이크로캡슐의 형태를 확인할 결과를 나타낸다. 도 2 A 및 B에 나타난 바와 같이 마이크로캡슐의 표면에 미네랄 소재의 외벽이 형성된 것을 확인할 수 있다.
한편, 마이크로캡슐의 안정성을 확인하기 위해 전체 조성물 100 중량부를 기준으로, 5 중량부의 CTAB를 포함하는 수용액에 실시예 8과 40 에서 제조된 마이크로캡슐을 각각 5 중량부 넣은 후, 50℃의 챔버에 넣고 4 주일 동안 보관하였다. 1일, 2일 5일, 7일, 10일, 14일, 20일, 28일에 샘플을 채취하여 0.45 um syringe filter로 마이크로캡슐을 걸러낸 다음 에탄올에 넣고 sonicator를 이용하여 마이크로캡슐 내부에 남아있는 향을 UV-Vis spectrophotometer를 이용하여 흡광도를 측정하여 실제 농도를 측정하였다.
도 4는 마이크로캡슐의 안정성을 확인한 결과를 나타낸다
도 4에 나타난 바와 같이, 실시예 40의 경우 50℃에서도 4 주 동안 향을 80% 정도 유지한 것을 확인할 수 있다. 이를 통해 계면활성제가 많이 함유된 가혹한 조건에서도 장기간 마이크로캡슐이 향을 유지할 수 있음을 간접적으로 확인할 수 있다.
실시예 44 내지 55. pH에 따른 마이크로 캡슐 제조
하기 표 12의 조성 및 함량에 따라 마이크로캡슐을 제조하였다. 먼저, 증류수에 유화제를 녹여 연속상을 제조하였다. 동시에 캡슐화 성분과 향(perfume)을 잘 섞어서 분산상을 제조하였다. 상기 연속상에 분산상을 첨가하고 8,000 rpm으로 교반하여 에멀전을 제조하였다.
그 후, 1.0N HCl와 1.0N NaOH를 사용하여 에멀젼의 pH를 표 12와 같이 조정한 다음 캡슐화 반응을 진행하였다.
실시예 44 실시예 45 실시예 46 실시예 47 실시예 40 실시예 48 실시예 49 실시예 50 실시예 51 실시예 52 실시예 53 실시예 54 실시예 55
Tetraethyl
orthosilicate		 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
TetraethylOrthosilicate (추가) 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
Perfume 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
Cetyltrimonium bromide(CTAB) 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05
물 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100 To 100
pH 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 7 8
상태 상분리 상분리 유화 유화 유화 유화 유화 유화 유화 유화 상분리 상분리 상분리
마이크로캡슐의 제조 결과, pH 2 미만일 때와 6 이상인 경우 제조 과정에서 마이크로캡슐로 제조되지 않고 상분리가 일어났다. pH 2 내지 5.5에서는 캡슐화 반응이 진행된 후에도 유화 상태가 유지되는 것으로 확인되었다.
실험예 8. 세탁 후 향의 강도 평가
실시예 46 내지 52에서 제조한 마이크로캡슐의 pH에 따른 캡슐의 잔향 강화 성능을 확인하기 위해 세탁 평가를 진행하였다. 세탁하기 전 마이크로캡슐을 5% CTAB 용액에 넣고 50℃의 온도에서 1 개월 동안 보관하였다.
이러한 마이크로캡슐의 잔향 강화 성능은 실험예 1의 방법으로 수행하였다. 상기 관능평가 결과를 하기 표 13에 나타내었다.
<평가 기준>
0점: 향이 거의 남아있지 않음.
5점: 향이 많이 남아있음
　 실시예 46 실시예 47 실시예 40 실시예 48 실시예 49 실시예 50 실시예 51 실시예 52
세탁 직후 2.31 2.21 2.25 2.31 2.25 2.45 2.58 2.66
건조후 1.10 1.15 1.23 1.31 1.25 1.15 1.11 0.98
마찰 후 3.12 3.28 3.15 3.21 3.11 2.45 2.15 1.55
상기 표 13에 나타난 바와 같이, pH 2 내지 4에서 제조된 마이크로캡슐의 향 보존력이 높음을 확인할 수 있다.
이는 마이크로캡슐의 defect가 적게 제조되기 위해서는 적정한 pH 환경에서의 제조가 필요함을 의미하는 것이며, pH 2 내지 4에서 제조되어야 유효성분을 오랫동안 보존할 수 있는 마이크로 캡슐을 제조할 수 있음을 의미한다.

Claims (13)

  1. 유화제를 포함하는 연속상과 캡슐화 성분 및 유효성분을 포함하는 분산상을 혼합하여 에멀전을 제조하는 단계; 및
    상기 에멀전을 캡슐화 반응시키는 단계를 포함하고,
    상기 유화제는 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제 및 비이온성 계면활성제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하고,
    상기 캡슐화 성분은 실리카 전구체, 산화 티타늄 전구체 및 산화 지르코늄 전구체로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하며,
    상기 캡슐화 반응은 pH 2 내지 5.5에서 수행되는 것인 마이크로캡슐의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    유화제는 양이온성 계면활성제인 마이크로캡슐의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    유화제는 세틸트리메틸암모늄 브로마이드(CTAB) 또는 세틸트리메틸암모늄 클로라이드(CTAC)인 마이크로캡슐의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    유화제의 함량은 에멀전 전체 중량 대비 0.00001 내지 10 중량부인 마이크로캡슐의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    캡슐화 성분은 하기 화학식 1 내지 4로 표시되는 화합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것인 마이크로캡슐의 제조 방법:

    [화학식 1]
    Figure 112021075114016-pat00005

    [화학식 2]
    Figure 112021075114016-pat00006

    [화학식 3]
    Figure 112021075114016-pat00007

    [화학식 4]
    Figure 112021075114016-pat00008


    상기 화학식 1 내지 4에서, A는 실리콘, 티타늄 또는 지르코늄이고,
    R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소 또는 말단에 작용기가 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 8의 알킬기이며,
    상기 작용기는 아민, 히드록시, 아미드, 카르복시, 비닐, 에폭시, 페닐 또는 머캅토를 포함한다.
  6. 제 1 항에 있어서,
    실리카 전구체는 테트라메틸오르토실리케이트, 테트라에틸오르토실리케이트, 테트라프로필오르토실리케이트, 테트라부틸오르토실리케이트, 메틸트리메톡시실리케이트, 트리메틸에톡시실리케이트, 부틸트리메톡시실리케이트, N-프로필트리메톡시실란, N-옥틸트리메톡시실란, 아미노프로필트리메톡시실리케이트, 페닐트리메톡시실란 및 3-머캅토프로필트리메톡시실란으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하고,
    산화 티타늄 전구체는 티타늄메톡사이드, 티타늄에톡사이드 및 티타늄부톡사이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하며,
    산화 지르코늄 전구체는 지르코늄메톡사이드, 지르코늄에톡사이드 및 지르코늄부톡사이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것인 마이크로캡슐의 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    캡슐화 성분의 함량은 에멀전 전체 중량 대비 0.001 내지 30 중량부인 마이크로캡슐의 제조 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    유효성분은 향, 자외선 차단제, 염료, 촉매, 항산화제 및 약물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것인 마이크로캡슐의 제조 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    캡슐화 성분의 함량은 유효성분 대비 0.5 내지 3 배인 마이크로캡슐의 제조 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    캡슐화 성분 및 유효성분의 함량은 에멀전 전체 중량 대비 35 중량부 이하인 마이크로캡슐의 제조 방법.
  11. 삭제
  12. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 마이크로캡슐의 제조 방법에 의해 제조되며,
    입자 크기는 0.1 내지 1,000 ㎛인 마이크로캡슐.
  13. 제 12 항에 따른 마이크로 캡슐을 포함하는 세탁 제품.
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