KR102536121B1 - 평가대상성분의 통기도 평가방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 평가대상성분의 통기도 평가방법에 관한 것으로, 구체적으로는, 시료 조성물을 직물 소재에 도포하고, 시료 조성물 도포 전후의 직물 소재의 통기도를 비교하여 평가대상성분의 통기도를 평가하는 방법에 관한 것이다. 노출된 기공의 수에 따라 직물 소재의 통기성이 변화하는 점을 기반으로, 시료 조성물 도포 전후의 직물 소재의 통기성 차이를 활용함으로써 정량적으로 평가대상성분의 통기도를 평가할 수 있다.

Description

평가대상성분의 통기도 평가방법{The method of evaluating the air permeability of the component to be evaluated}
본 발명은 평가대상성분의 통기도 평가방법에 관한 것으로, 구체적으로는, 시료 조성물을 직물 소재에 도포하고, 시료 조성물 도포 전후의 직물 소재의 통기도를 비교하여 평가대상성분의 통기도를 평가하는 방법에 관한 것이다.
피부는 보호 기능, 장벽 기능, 온도 조절 기능, 배설 기능, 호흡 기능 등을 하는 기관으로, 표피, 진피 및 피하지방으로 이루어진다. 표피는 가장 얇은 층으로 각질 형성 세포와 멜라닌 세포의 유기적인 결합으로 이루어져 있다. 진피는 피부의 약 95%를 차지하며, 피부의 보습 및 보호를 담당하는 층으로, 피부탄력(주름)에 중요한 역할을 하는 대표적인 단백질인 콜라겐 및 엘라스틴이 그물처럼 분포되어 있고, 혈관과 신경이 존재하며, 알레르기 반응에 관여하는 비만세포, 및 Na-PCA 또는 히아루론산 등의 천연 보습 인자도 함유하고 있다.
전술한 피부의 최외각층인 표피의 각질층은 외부 유해환경에 대한 장벽 역할을 수행하고 피부의 수분증발을 방지하는 중요한 기능을 하는데, 화장품은 그것의 제형적 특성에 따라 피부에 제품 도포 후 표피가 외부 환경과 차폐되어 불쾌함, 피부 트러블 및 피부 호흡 방해 등 피부 건강에 좋지 않은 영항을 미칠 수 있다.
따라서 표피의 외부 환경과 차폐에 따른 악영향을 예방하기 위하여 통기성이 우수한 화장료를 개발하고 있으나, 아직 화장료의 통기성을 평가하는 방법에 대한 연구 및 개발은 미흡한 상황이다. 대한민국 공개특허 제10-2021-0055495호는 유중수형 화장료 조성물 및 이를 이용하여 제조된 다공성 화장막에 대한 발명으로서, 드라이아이스를 이용하는 화장막의 통기성 평가방법을 개시하나 시간이 많이 소요되고, 정확도가 떨어지는 문제점을 가지고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2021-0055495호(2019.11.07)
이에 본 발명자들은 평가대상성분의 통기도를 정량적으로 평가하는 방법을 도출하고자 연구, 노력한 결과, 평가대상성분이 포함된 시료 조성물 도포 전후의 직물 소재의 통기도를 비교함으로써 빠르고 정확하게 평가대상성분의 통기도를 정량적으로 평가할 수 있음을 발견함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서 본 발명은 직물 소재에 시료 조성물을 도포하여 평가대상성분의 통기도를 평가하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은,
직물 소재를 준비하는 단계;
상기 직물 소재에 평가대상성분이 포함된 시료 조성물을 도포하는 단계; 및
상기 시료 조성물이 도포된 직물 소재의 공기 투과도를 측정하는 단계를 포함하는 시료 조성물 내 평가대상성분의 통기도 평가방법을 제공한다.
상기 직물 소재는 부직포일 수 있다.
상기 부직포는 일면이 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene)막으로 코팅된 것일 수 있다.
상기 시료 조성물은 수상 조성물, 유상 조성물 및 사이클로메치콘을 포함할 수 있다.
상기 수상 조성물은,
정제수(D.I Water), 카보폴(Carbopol), 글리세린(Glycerine), 크산탄 검(Xanthan gum), 알라토인(Allantoin), 베타인(Betaine), 알지닌(L-Arginine), 트레할로스(Trehalose) 및 아데노신(Adenosine)을 포함할 수 있다.
상기 유상 조성물은,
리포이드(Lipoid S75-3), 글리세롤 모노 스테아레이트(GMS), 밀납(Bees Wax), 세트아르 알코올(Cetearyl Alcohol), 시어버터(Shea butter), 페녹시에탄올(Phenoxyethanol), 카프릴릭/카프릭트리글리세라이드(MCT), 트윈60(Tween 60), 포도씨유(Grape Seed Oil), 감편도유(Sweet Almond Oil) 및 메틸파라하이드록시벤조에이트(Methyl Parahydroxy Benzoate)를 포함할 수 있다.
상기 시료 조성물 내 평가대상성분의 통기도 평가방법은 직물 소재에 시료 조성물을 도포하기 전 직물 소재의 공기 투과도를 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 평가대상성분의 통기도 평가방법으로서, 노출된 기공의 수에 따라 직물 소재의 통기성이 변화하는 점을 기반으로, 시료 조성물 도포 전후의 직물 소재의 통기성 차이를 활용함으로써 정량적으로 평가대상성분의 통기도를 평가할 수 있다.
도 1은 평가대상성분을 포함하는 시료 조성물의 통기도 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예에 기재된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은,
직물 소재를 준비하는 단계;
상기 직물 소재에 평가대상성분이 포함된 시료 조성물을 도포하는 단계; 및
상기 시료 조성물이 도포된 직물 소재의 공기 투과도를 측정하는 단계를 포함하는 시료 조성물 내 평가대상성분의 통기도 평가방법을 특징으로 한다.
구체적으로, 시료 조성물 내 평가대상성분의 통기도를 평가하는 방법은 다음과 같다.
먼저 직물 소재를 준비한다.
상기 직물 소재를 준비하는 방법은, 직물 소재를 증류수에 넣고 1 ~ 5 시간 흔든 후, 건조시킬 수 있으며, 이를 통하여 직물 소재 내 포함된 불순물 등을 제거할 수 있다.
상기 직물은 면직물, 견직물, 모직물, 교직물, 혼방직물 등이 사용될 수 있고, 바람직하게는 부직포 형태의 면직물이 사용될 수 있다.
상기 직물 소재는 일면이 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene)막으로 코팅된 것일 수 있다.
상기 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)은 각 탄소에 결합된 2개의 불소 원자를 갖는 탄소 원자의 사슬을 함유하는 테트라플루오로에틸렌(-[CF2-CF2]-)의 합성 불소중합체이다.
상기 폴리테트라플루오로에틸렌은 낮은 표면장력, 소수성(hydrophobic) 및 발수성(water repellent)이 뛰어난 특징을 가져, 직물 소재로 수분이 흡수되는 것을 막는 바, 평가대상성분의 통기도 평가 시 정확성을 높일 수 있다.
상기 폴리테트라플루오로에틸렌 코팅은, 직물 소재의 일면을 액상 PTFE에 담그거나 직물 소재의 일면에 액상 PTFE를 스프레이로 분사하는 방법으로 할 수 있다.
다음, 상기 직물 소재에 시료 조성물을 도포한다.
상기 시료 조성물은 수상 조성물, 유상 조성물 및 사이클로메치콘을 포함할 수 있다.
상기 시료 조성물은, 수상 조성물과 액상의 유상 조성물을 혼합한 후, 사이클로메치콘과 평가대상성분을 넣고 교반하여 얻어질 수 있으며, 구체적으로는, 먼저 유상 조성물을 고온으로 가열하여 얻어진 액상의 유상 조성물과 수상 조성물을 혼합하여 혼합물을 얻고, 온도를 낮추어 35 내지 40℃, 바람직하게는 37 내지 38℃에서 사이클로메치콘과 평가대상성분을 넣고 교반하여 얻어질 수 있다.
상기 수상 조성물은 물 100 중량부에 대하여,
카보풀 0.05 ~ 1 중량부, 글리세린 1 ~ 20 중량부, 크산탄 검 0.001 ~ 0.1 중량부, 알라토인 0.05 ~ 1 중량부, 베타인 0.1 ~ 5 중량부, 알지닌 0.05 ~ 1 중량부, 트레할로스 1 ~ 20 중량부, 아데노신 0.01 ~ 0.2 중량부를 포함할 수 있고, 바람직하게는 카보풀 0.1 ~ 0.5 중량부, 글리세린 5 ~ 15 중량부, 크산탄 검 0.005 ~ 0.05 중량부, 알라토인 0.1 ~ 0.5 중량부, 베타인 0.5 ~ 1.5 중량부, 알지닌 0.1 ~ 0.5 중량부, 트레할로스 5 ~ 10 중량부, 아데노신 0.05 ~ 0.1 중량부를 포함할 수 있다.
상기 유상 조성물은 상기 카프릴릭/카프릭트리글리세라이드 100 중량부에 대하여,
리포이드 1 ~ 30 중량부, 글리세롤 모노 스테아레이트 1 ~ 30 중량부, 밀납 1 ~ 30 중량부, 세트아르 알코올 5 ~ 50 중량부, 시어버터 5 ~ 50 중량부, 페녹시에탄올 5 ~ 50 중량부, 트윈60 10 ~ 80 중량부, 포도씨유 10 ~ 80 중량부, 감편도유 20 ~ 100 중량부, 메틸파라하이드록시벤조에이트 0.1 ~ 10 중량부를 포함할 수 있고, 바람직하게는 리포이드 5 ~ 20 중량부, 글리세롤 모노 스테아레이트 5 ~ 20 중량부, 밀납 5 ~ 20 중량부, 세트아르 알코올 10 ~ 25 중량부, 시어버터 10 ~ 25 중량부. 페녹시에탄올 10 ~ 25 중량부, 트윈60 20 ~ 50 중량부, 포도씨유 20 ~ 50 중량부, 감편도유 30 ~ 70 중량부, 메틸파라하이드록시벤조에이트 1 ~ 5 중량부를 포함할 수 있다.
상기 시료 조성물은 평가대상성분 100 중량부에 대하여, 수상 조성물 100 ~ 500 중량부, 유상 조성물은 10 ~ 200 중량부 및 사이클로메치콘 0.1 ~ 10 중량부를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 수상 조성물 150 ~ 400 중량부, 유상 조성물은 20 ~ 100 중량부 및 사이클로메치콘 1 ~ 5 중량부, 더욱 바람직하게는 수상 조성물 200 ~ 300 중량부, 유상 조성물은 30 ~ 80 중량부 및 사이클로메치콘 2 ~ 4 중량부를 포함할 수 있다.
상기 시료 조성물을 직물 소재에 도포하는 방법은 하기와 같다.
먼저, 직물 소재의 PTFE 코팅된 일면에 시료 조성물을 올려놓는다.
상기 PTFE 코팅된 일면은 낮은 표면장력, 소수성(hydrophobic) 및 발수성(water repellent)이 뛰어난 특징을 가져, 직물 소재로 시료 조성물 내 수분이 흡수되는 것을 막는 바, 평가대상성분의 통기도 평가 시 정확성을 높일 수 있다.
상기 직물 소재의 면적은 25 내지 60 cm2일 수 있고, 바람직하게는 35 내지 45 cm2일 수 있다.
상기 직물 소재에 올려놓은 시료 조성물의 양은 0.1 내지 10g, 바람직하게는 0.5 내지 5g일 수 있다.
다음, 직물 소재에 시료 조성물을 흡수시킨다.
이 때, 시료 조성물의 흡수는 압력을 가한 조건에서 이루어지는 것이 바람직하며, 흡수가 충분하게 이루어지지 않는 경우 평가의 정확성이 문제될 수 있다.
상기 시료 조성물의 흡수는 50 내지 200 pa의 압력을 0.5 내지 5분간 가하여 이루어질 수 있고, 바람직하게는 100 내지 150 pa의 압력을 1 내지 3분간 가하여 이루어질 수 있다.
다음, 시료 조성물 내 수분을 건조시킨다.
상기 건조는 15 ~ 50℃ 온도에서, 5 ~ 20분간 이루어질 수 있고, 바람직하게는 30 ~ 40℃의 온도에서, 8 ~ 15분간 이루어질 수 있다. 상기 시료 조성물 내에 수분이 남아 있는 경우 평가의 정확성이 문제될 수 있다.
다음, 상기 시료 조성물이 도포된 직물 소재의 공기 투과도를 측정한다.
또한, 상기 시료 조성물 내 평가대상성분의 통기도 평가방법은 직물 소재에 시료 조성물을 도포하기 전 직물 소재의 공기 투과도를 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 시료 조성물 도포 전과 후의 공기 투과도 측정값을 비교하여 평가대상성분의 통기도를 평가할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 제조예 및 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
제조예 1 : 시료 조성물 1의 제조
먼저, 정제수(D.I Water) 503.15 g, 카보폴(Carbopol) 2.0 g, 글리세린(Glycerine) 50.0 g, 크산탄 검(Xanthan gum) 0.05 g, 알라토인(Allantoin) 2.0g, 베타인(Betaine) 5.0 g, 알지닌(L-Arginine) 1.0 g, 트레할로스(Trehalose) 30.0 g, 아데노신(Adenosine) 0.4 g을 혼합하여 수상 조성물을 만들었다.
그리고 리포이드(Lipoid S75-3) 5.0 g, 글리세롤 모노 스테아레이트-105(GMS 105) 5.0 g, 밀납(Bees Wax) 5.0 g, 세트아르 알코올(Cetearyl Alcohol) 10.0 g, 시어버터(Shea butter) 10.0 g, 페녹시에탄올(Phenoxyethanol) 10.0 g, 카프릴릭/카프릭트리글리세라이드(MCT) 50.0 g, 트윈60(Tween 60) 15.0 g, 포도씨오일(Grape Seed Oil) 15.0 g, 감편도유(Sweet Almond Oil) 25.0 g, 메틸파라하이드록시벤조에이트(Methyl Parahydroxy Benzoate) 1.0 g을 모두 가열로 녹여 유상 조성물을 만든 후, 상기 수상 조성물과 유상 조성물을 혼합하여 혼합물을 만들었다.
상기 혼합물의 온도가 38 ℃ 이하로 떨어지면, 시험제품 250g, 사이클로메치콘(DC345) 5.4g을 넣고 교반하여 시료 조성물 1을 제조하였다.
한편, 상기 시험제품의 조성은 하기 표 1과 같다.
성분 함량(중량%)
정제수 73.9
글리세롤 폴리메틸아크릴/프로필렌글리콜 2
비테이인 5
1.3 부틸로노글리콜 5
글리세린 5
소디움하이마루네이트 3
카스트오일 0.4
위치하젤 2
기타 베이스 3.7
제조예 2 : 시료 조성물 2의 제조
상기 제조예 1에서 평가대상성분으로 대조제품을 사용하는 것을 제외하고는 동일하게 시료 조성물을 제조하였다.
한편, 상기 대조제품의 조성은 하기 표 2와 같다.
성분 함량(중량%)
정제수 56.7
글리세롤 폴리메틸아크릴/프로필렌글리콜 2
비테이인 5
1.3 부틸로노글리콜 5
글리세린 20
카보머 0.2
잔탄검 2
소디움하이마루네이트 3
카스트오일 0.4
위치하젤 2
기타 베이스 3.7
실시예 1 : 시험제품의 통기도 평가
1. 직물 소재 준비 단계
부직포를 증류수에 넣고 3시간 동안 흔든 후, 열풍식 건조기에 완전 건조시켰다.
2. 시료 조성물 도포 전 부직포의 통기도 측정 단계
Fully Automatic Permeability Tester Model(TYG461E-Ⅲ, 테크녹스, 한국)을 이용하여 시료 조성물 도포 전 부직포의 통기도를 측정하였다.
3. 시료 조성물 도포 단계
상기 제조예 1의 시료 조성물 1g을, 면적이 38 cm2인 부직포에 올리고, 125 pa의 압력으로 2분간 롤링한 후, 35 ℃에서 10분간 건조시켰다.
4. 시료 조성물 도포 후 부직포의 통기도 측정 단계
Fully Automatic Permeability Tester Model(TYG461E-Ⅲ, 테크녹스, 한국)을 이용하여 시료 조성물 도포 후 부직포의 통기도를 측정하였다.
5. 시료 조성물 도포 전과 후의 부직포의 통기도 측정값 비교 단계
상기 1 내지 4 단계를 10회 반복 실시 후, 그 평균값을 비교하여 시험제품의 통기도를 평가하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
구분 No 시료 조성물
도포 전
(㎤/㎠/s)		 시료 조성물
도포 후
(㎤/㎠/s)
실시예 1 1 5.760 1.100
2 5.190 1.380
3 5.200 1.820
4 5.310 1.240
5 5.540 1.410
6 5.420 1.710
7 5.590 1.550
8 5.470 1.690
9 5.380 1.580
10 5.420 1.780
평균값 5.428 1.526
상기 표 1의 결과에서 알 수 있듯이, 시료 조성물 도포하면 직물 소재의 통기도가 감소하는 바, 시료 조성물 도포 전과 후의 직물 소재의 통기도를 비교하여 시험제품의 통기도를 평가할 수 있었다.
실시예 2 : 대조제품의 통기도 평가
상기 실시예 1에서 제조예 2의 시료 조성물을 사용하는 것을 제외하고는 동일하게 대조제품의 통기도를 평가하였고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
구분 No 시료 조성물
도포 전
(㎤/㎠/s)		 시료 조성물
도포 후
(㎤/㎠/s)
실시예 2 1 5.200 0.430
2 5.090 0.220
3 5.700 0.390
4 5.640 0.410
5 5.580 0.320
6 5.490 0.340
7 5.340 0.290
8 5.450 0.380
9 5.410 0.370
10 5.570 0.280
평균값 5.447 0.343
상기 표 4의 결과에서 알 수 있듯이, 시료 조성물 도포하면 직물 소재의 통기도가 감소하는 바, 시료 조성물 도포 전과 후의 직물 소재의 통기도를 비교하여 대조제품의 통기도를 평가할 수 있었다.
상기 표 3과 표 4에서 나타난 바와 같이,
제조예 1 및 2의 시료 조성물 도포 전 부직포의 통기도는 각각 5.428, 5.447 ㎤/㎠/s로 별다른 차이가 없었으나, 도포 후 부직포의 통기도는 각각 1.526, 0.343 ㎤/㎠/s로 유의한 차이가 있음을 확인하였는바, 본 발명에서 제시된 통기도 평가방법을 통하여 평가대상성분별 통기도의 정량적인 평가가 가능함을 확인할 수 있었다.

Claims (7)

  1. 직물 소재를 준비하는 단계;
    상기 직물 소재에 평가대상성분이 포함된 시료 조성물을 도포하는 단계; 및
    상기 시료 조성물이 도포된 직물 소재의 공기 투과도를 측정하는 단계를 포함하고,
    상기 시료 조성물은 수상 조성물, 유상 조성물 및 사이클로메치콘을 포함하며,
    상기 수상 조성물은, 정제수(D.I Water), 카보폴(Carbopol), 글리세린(Glycerine), 크산탄 검(Xanthan gum), 알라토인(Allantoin), 베타인(Betaine), 알지닌(L-Arginine), 트레할로스(Trehalose) 및 아데노신(Adenosine)을 포함하고,
    상기 유상 조성물은, 리포이드(Lipoid S75-3), 글리세롤 모노 스테아레이트(GMS), 밀납(Bees Wax), 세트아르 알코올(Cetearyl Alcohol), 시어버터(Shea butter), 페녹시에탄올(Phenoxyethanol), 카프릴릭/카프릭트리글리세라이드(MCT), 트윈60(Tween 60), 포도씨유(Grape Seed Oil), 감편도유(Sweet Almond Oil) 및 메틸파라하이드록시벤조에이트(Methyl Parahydroxy Benzoate)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시료 조성물 내 평가대상성분의 통기도 평가방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 직물 소재는 부직포인 것을 특징으로 하는 시료 조성물 내 평가대상성분의 통기도 평가방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 부직포는 일면이 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene)막으로 코팅된 것을 특징으로 하는 시료 조성물 내 평가대상성분의 통기도 평가방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    직물 소재에 시료 조성물을 도포하기 전 직물 소재의 공기 투과도를 측정하는 단계를 더 포함하는 시료 조성물 내 평가대상성분의 통기도 평가방법.
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