KR102607641B1 - 오염을 감소시키기 위한 미립자 광물의 용도 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 피부 및/또는 케라틴 물질에 적용하기 위한 조성물에서 오염 방지제로서의 미립자 광물의 용도, 피부 및/또는 케라틴 물질을 오염으로부터 보호하는 방법, 미립자 광물을 포함하는 조성물 및 상기 조성물의 제조 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 일반적으로 피부 및/또는 케라틴 물질에 적용하기 위해 적합하고/하거나 의도된 조성물에서 오염 방지제로서의 하나 이상의 미립자 광물의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 또한 하나 이상의 미립자 광물을 포함하는 조성물을 피부 및/또는 케라틴 물질에 적용함으로써 피부 및/또는 케라틴 물질을 오염으로부터 보호하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 미립자 광물을 포함하는 조성물, 치료 방법에 사용하기 위한 미립자 광물을 포함하는 조성물 및 상기 조성물의 제조 방법에 관한 것이다.
오염은 피부 및/또는 케라틴 물질, 예를 들어 모발 및 손톱에 부정적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 예를 들어, 오염은 피부 내 비타민 E 양을 감소시키고, 피부 세포의 호흡을 감소시키고, 박리를 증가시키고, 피지 분비를 증가시키고, 피부 노화 및 탄력/견고함의 상실을 가속화할 수 있다. 도시에 거주하는 인구가 증가함에 따라 점점 더 많은 수의 사람들이 높은 수준의 오염에 노출되어 오염의 부정적인 영향을 받을 위험에 있다. 따라서 피부를 오염으로부터 보호할 수 있는 제품에 대한 소비자의 관심이 증가하고 있다. 또한, 피부 및/또는 케라틴 물질에 적용하기 위한 천연의 비화학 제품에 대한 관심이 증가하고 있다. 그러므로 피부 및/또는 케라틴 물질을 오염으로부터 보호하기 위해 개선되고/거나 대안적인 조성물을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 피부 및/또는 케라틴 물질에 적용하기 위한 조성물에서 오염 방지제로서의 미립자 광물의 용도가 제공된다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물 및/또는 조성물은 오염을 흡수하고/하거나 오염이 피부로 유입되는 것을 감소시키거나 방지한다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물 및/또는 조성물은 세포 호흡을 증가시키고/시키거나 박리를 감소시키고/시키거나 피부 노화를 억제하고/하거나 피부 견고함 및/또는 탄력의 상실을 감소시키고/시키거나 피지 분비를 감소시키고/시키거나 피부 내 비타민 E 수준을 증가시킨다.
특정 실시 양태에서, 용도는 미용일 수 있다. 특정 실시 양태에서, 용도는 치료일 수 있다. 따라서, 본 발명의 추가의 양태에서, 치료 조성물에서 오염 방지제로서 사용하기 위한 미립자 광물을 포함하는 조성물이 제공된다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 미립자 광물을 포함하는 조성물을 피부 및/또는 케라틴 물질에 적용하는 단계를 포함하는, 피부 및/또는 케라틴 물질을 오염으로부터 보호하는 방법이 제공된다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물 및/또는 조성물은 오염을 흡수하고/하거나 오염이 피부로 유입되는 것을 감소시키거나 방지한다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물 및/또는 조성물은 세포 호흡을 증가시키고/시키거나 박리를 감소시키고/시키거나 피부 노화를 억제하고/하거나 피부 견고함 및/또는 탄력의 상실을 감소시키고/시키거나 피지 분비를 감소시키고/시키거나 피부 내 비타민 E 수준을 증가시킨다.
특정 실시 양태에서, 방법은 미용일 수 있다. 특정 실시 양태에서, 방법은 치료일 수 있다. 따라서, 본 발명의 추가의 양태에서, 치료 방법에서 오염 방지제로서 사용하기 위한 미립자 광물을 포함하는 조성물이 제공된다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 미립자 광물을 포함하는 조성물이 제공된다. 조성물은 피부 및/또는 케라틴 물질에 적용하기 위해 적합하고/하거나 의도된다. 미립자 광물은 오염 방지제이다.
특정 실시 양태에서, 조성물은 미용 조성물이다. 특정 실시 양태에서, 조성물은 치료 용도를 위해 적합하고/하거나 의도된 치료 조성물이다.
본 발명의 제4 양태에 따르면, 본원에 기재된 임의의 양태 또는 실시 양태에 따른 조성물의 제조 방법이 제공된다. 상기 방법은 예를 들어 미립자 광물과 액체 담체를 배합하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 임의의 양태의 특정 실시 양태는 다음 이점 중 하나 이상을 제공할 수 있다:
· 오염 방지 효과;
- 오염으로부터 보호
- 오염 흡수
- 오염이 피부로 유입되는 것을 방지/감소
· 세포 호흡(예를 들어, 피부 세포 호흡) 증가;
· 박리 감소;
· 피부 노화 방지;
· 피부 견고함 및/또는 탄력의 상실의 감소;
· 피지 분비의 감소;
· 비타민 E 수준의 증가;
· 천연 첨가제 제공.
본 발명의 언급된 임의의 하나 이상의 특정한 양태들과 관련하여 제공되는 세부 사항, 예 및 선호 사항이 본원에서 추가로 설명될 것이며 본 발명의 모든 양태들에 동일하게 적용될 것이다. 본원의 가능한 모든 변형에서 본원에 기술된 실시 양태, 실시예 및 선호 사항의 임의의 조합은 본원에 달리 지시되지 않는 한 또는 문맥상 명백하게 모순되지 않는 한 본 발명에 포함된다.
[도 1]은 담배 추출물이 임의의 광물을 통해 여과되지 않을 때와 비교하여 담배 추출물이 활석 1을 통해 여과될 때(테스트 2회 반복)의 세포 생존율(%) vs. 담배 추출물 희석율(%)을 나타낸다.
[도 2]는 담배 추출물이 임의의 광물을 통해 여과되지 않을 때와 비교하여 담배 추출물이 활석 1 또는 펄라이트를 통해 여과될 때의 세포 생존율(%) vs. 담배 추출물 희석율(%)을 나타낸다.
[도 3]은 담배 추출물이 임의의 광물을 통해 여과되지 않을 때와 비교하여 담배 추출물이 활석 1 또는 카올린을 통해 여과될 때의 세포 생존율(%) vs. 담배 추출물 희석율(%)을 나타낸다.
[도 4]는 담배 추출물이 임의의 광물을 통해 여과되지 않을 때와 비교하여 담배 추출물이 활석 1 또는 활석 2를 통해 여과될 때의 세포 생존율(%) vs. 담배 추출물 희석율(%)을 나타낸다.
[도 5]는 담배 추출물이 임의의 광물을 통해 여과되지 않을 때와 비교하여 담배 추출물이 활석 1 또는 DE1을 통해 여과될 때의 세포 생존율(%) vs. 담배 추출물 희석율(%)을 나타낸다.
[도 6]은 담배 추출물이 임의의 광물을 통해 여과되지 않을 때와 비교하여 담배 추출물이 활석 1 또는 DE2를 통해 여과될 때의 세포 생존율(%) vs. 담배 추출물 희석율(%)을 나타낸다.
[도 7]은 담배 연기에 노출되지 않고 표면에 테스트 샘플이 적용되지 않거나(위쪽 패널) 표면에 활석 1을 함유한 테스트 샘플이 적용된(아래 패널) 피부 생검의 현미경 이미지를 보여준다.
[도 8]은 두 피부 생검 모두가 표면에 활석 1을 함유한 테스트 샘플이 적용되고 담배 연기에 노출되거나(제1열) 10개비 담배 연기에 노출된(제2열) 피부 생검, 또는 피부 생검이 표면에 활석 1을 함유한 테스트 샘플이 적용되지 않고 10개비 담배 연기에 노출된 피부 생검(제3열)의 현미경 이미지를 보여준다. 위쪽 이미지는 20X 확대이고 아래쪽 이미지는 40X 확대이다.
[도 9]는 피부 생검이 표면에 DE 2를 함유한 테스트 샘플이 적용될 때 10개비 담배 연기에 노출된 피부 생검의 현미경 이미지를 보여준다. 위쪽 이미지는 20X 확대이고 아래쪽 이미지는 40X 확대이다.
[도 10]은 피부 생검이 표면에 합성 규산칼슘을 함유한 테스트 샘플이 적용될 때 10개비 담배 연기에 노출된 피부 생검의 현미경 이미지를 보여준다. 위쪽 이미지는 20X 확대이고 아래쪽 이미지는 40X 확대이다.
[도 11]은 피부 생검이 표면에 PCC를 함유한 테스트 샘플이 적용될 때 10개비 담배 연기에 노출된 피부 생검의 현미경 이미지를 보여준다. 위쪽 이미지는 20X 확대이고 아래쪽 이미지는 40X 확대이다.
[도 12]는 피부 생검이 표면에 DE 3을 함유한 테스트 샘플이 적용될 때 10개비 담배 연기에 노출된 피부 생검의 현미경 이미지를 보여준다. 위쪽 이미지는 20X 확대이고 아래쪽 이미지는 40X 확대이다.
[도 2]는 담배 추출물이 임의의 광물을 통해 여과되지 않을 때와 비교하여 담배 추출물이 활석 1 또는 펄라이트를 통해 여과될 때의 세포 생존율(%) vs. 담배 추출물 희석율(%)을 나타낸다.
[도 3]은 담배 추출물이 임의의 광물을 통해 여과되지 않을 때와 비교하여 담배 추출물이 활석 1 또는 카올린을 통해 여과될 때의 세포 생존율(%) vs. 담배 추출물 희석율(%)을 나타낸다.
[도 4]는 담배 추출물이 임의의 광물을 통해 여과되지 않을 때와 비교하여 담배 추출물이 활석 1 또는 활석 2를 통해 여과될 때의 세포 생존율(%) vs. 담배 추출물 희석율(%)을 나타낸다.
[도 5]는 담배 추출물이 임의의 광물을 통해 여과되지 않을 때와 비교하여 담배 추출물이 활석 1 또는 DE1을 통해 여과될 때의 세포 생존율(%) vs. 담배 추출물 희석율(%)을 나타낸다.
[도 6]은 담배 추출물이 임의의 광물을 통해 여과되지 않을 때와 비교하여 담배 추출물이 활석 1 또는 DE2를 통해 여과될 때의 세포 생존율(%) vs. 담배 추출물 희석율(%)을 나타낸다.
[도 7]은 담배 연기에 노출되지 않고 표면에 테스트 샘플이 적용되지 않거나(위쪽 패널) 표면에 활석 1을 함유한 테스트 샘플이 적용된(아래 패널) 피부 생검의 현미경 이미지를 보여준다.
[도 8]은 두 피부 생검 모두가 표면에 활석 1을 함유한 테스트 샘플이 적용되고 담배 연기에 노출되거나(제1열) 10개비 담배 연기에 노출된(제2열) 피부 생검, 또는 피부 생검이 표면에 활석 1을 함유한 테스트 샘플이 적용되지 않고 10개비 담배 연기에 노출된 피부 생검(제3열)의 현미경 이미지를 보여준다. 위쪽 이미지는 20X 확대이고 아래쪽 이미지는 40X 확대이다.
[도 9]는 피부 생검이 표면에 DE 2를 함유한 테스트 샘플이 적용될 때 10개비 담배 연기에 노출된 피부 생검의 현미경 이미지를 보여준다. 위쪽 이미지는 20X 확대이고 아래쪽 이미지는 40X 확대이다.
[도 10]은 피부 생검이 표면에 합성 규산칼슘을 함유한 테스트 샘플이 적용될 때 10개비 담배 연기에 노출된 피부 생검의 현미경 이미지를 보여준다. 위쪽 이미지는 20X 확대이고 아래쪽 이미지는 40X 확대이다.
[도 11]은 피부 생검이 표면에 PCC를 함유한 테스트 샘플이 적용될 때 10개비 담배 연기에 노출된 피부 생검의 현미경 이미지를 보여준다. 위쪽 이미지는 20X 확대이고 아래쪽 이미지는 40X 확대이다.
[도 12]는 피부 생검이 표면에 DE 3을 함유한 테스트 샘플이 적용될 때 10개비 담배 연기에 노출된 피부 생검의 현미경 이미지를 보여준다. 위쪽 이미지는 20X 확대이고 아래쪽 이미지는 40X 확대이다.
피부 및/또는 케라틴 물질에 적용하기 위해 적합하고/하거나 의도된 조성물에서 오염 방지제로서의 미립자 광물의 용도가 본원에 제공된다. 미립자 광물을 포함하는 조성물을 피부 및/또는 케라틴 물질에 적용하는 단계를 포함하는, 피부 및/또는 케라틴 물질을 오염으로부터 보호하는 방법이 본원에서 추가로 제공된다.
본원에 사용되는 용어 "오염 방지제"는 하나 이상의 오염 물질이 피부 및/또는 케라틴 물질에 미치는 하나 이상의 부작용을 감소시키고/시키거나 방지하는 작용제를 의미한다. 본원에서 사용되는 "피부 및/또는 케라틴 물질을 오염으로부터 보호"라는 표현은 하나 이상의 오염 물질이 피부에 미치는 하나 이상의 부작용이 감소하거나 방지됨을 의미한다. 본원에 사용되는 용어 "오염 물질"은 피부에 유해한 영향을 미치는 물질을 말하며, 예를 들어 탄소 미립자, 휘발성 유기 화합물, 다환식 방향족 탄화수소, 중금속(예를 들어, 비소, 카드뮴, 크롬, 수은, 네오디뮴, 니켈, 납, 안티몬, 비스무트), 대기 미립자 물질(직경 10 ㎛ 이하의 미세 입자(PM10), 직경 2.5 ㎛ 이하의 미세 입자(PM2.5) 및 직경 100 나노 미터의 초미세 입자 포함), 및 독성 가스(예를 들어, NO2, 일산화탄소, SO2, O3)와 같은 대기 오염 물질, 화학제품(예를 들어, 살충제), 및 자유 라디칼을 포함한다. "오염 물질"이라는 용어는 UV 방사선을 포함하지 않는다.
이론에 구속되지 않고, 미립자 광물은 오염 물질에 대한 보호막으로서 작용하는 것으로 생각된다. 따라서, 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 하나 이상의 오염 물질을 흡수한다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 하나 이상의 오염 물질이 피부로 유입되는 것을 감소시키거나 방지한다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 모든 오염 물질이 피부로 유입되는 것을 감소시키거나 방지한다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 피부 상의 탄소 입자의 양을 약 30 중량% 이상 감소시킨다. 예를 들어, 미립자 광물은 피부 상의 탄소 입자의 양을 약 35 중량% 이상 또는 약 40 중량% 이상 또는 약 45 중량% 이상 또는 약 50 중량% 이상 또는 약 55 중량% 이상 또는 약 60 중량% 이상 또는 약 65 중량% 이상 또는 약 70 중량% 이상 감소시킬 수 있다. 이는, 예를 들어, 미립자 광물을 포함하는 조성물이 적용되지 않은 피부 상의 탄소 입자의 양과 비교되거나, 미립자 광물을 포함하지 않은 것을 제외하고는 동일한 조성물이 적용된 피부 상의 탄소 입자의 양과 비교될 수 있다. 이는 예를 들어, 카메라 및 확대 렌즈를 사용하여 피부 표면상의 탄소 입자 수를 관찰함으로써 결정될 수 있다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물 및/또는 조성물은 다음 효과 중 하나 이상을 가질 수 있다:
· 세포 호흡 증가;
· 박리 감소 또는 방지;
· 피부 노화 감소 또는 방지;
· 피부 견고함 및/또는 탄력의 상실의 감소 또는 방지;
· 피지 분비의 감소 또는 방지;
· 비타민 E의 증가.
상기 열거된 효과 중 하나 이상을 얻는 경우, 증가 또는 감소는 예를 들어 미립자 광물을 포함하는 조성물의 적용 전에 피부와 비교하여 결정될 수 있다. 대안적으로, 증가 또는 감소는 미립자 광물을 포함하는 조성물이 적용되지 않은 피부 또는 미립자 광물을 포함하지 않는 것을 제외하고 동일한 조성물이 적용된 피부와 비교하여 결정될 수 있다.
각각의 효과는 예를 들어 눈으로 관찰될 수 있거나 당업자에게 공지된 방법에 의해 측정될 수 있다. 본원에 개시된 조성물 및 약학 조성물의 특성(예를 들어, 오염 방지 효과)은 생체 내 또는 시험관 내 또는 생체 외에서 결정될 수 있다. 예를 들어, 피부에 미치는 오염의 영향은 피부 생검을 사용하여, 예를 들어 생물학적 마커를 측정함으로써 측정될 수 있다. 예를 들어, 세포 호흡은 소비된 포도당 및/또는 산소의 양을 결정하거나 세포에 의해 생성된 이산화탄소의 양을 측정함으로써 측정될 수 있다. 피부 내 비타민 E의 양은 예를 들어, 혈액 내 비타민 E의 양을 측정함으로써 추론될 수 있다. 피부 노화는, 예를 들어, 문헌["Anti-aging cosmetics and its efficacy assessment methods" Xiang Li, 2015 Global Conference on Polymer and Composite Materials, IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 87 (2015) 012043](이들의 내용은 본원에 참고로 포함됨)에 기재된 하나 이상의 방법에 의해 측정될 수 있다. 피부 견고함 및/또는 탄력은 예를 들어, 압력 적용에 대한 피부의 반응을 결정함으로써 측정될 수 있다. 피지 분비는 예를 들어, 세버미터(sebumeter)를 사용하여 측정될 수 있다.
특정 실시 양태에서, 조성물은 국소 적용을 위한 것이다. 즉, 조성물은 예를 들어 피부, 두피, 속눈썹, 눈썹, 손톱 및 점막을 포함하는 피부 및/또는 케라틴 물질에 적용하기 위한 것이다.
특정 실시 양태에서, 용도 및/또는 방법은 미용 용도 및/또는 방법이고, 미립자 물질을 포함하는 조성물은 화장 조성물이다.
특정 실시 양태에서, 용도 또는 방법은 각각 치료 용도 또는 치료 방법이고, 미립자 물질을 포함하는 조성물은 치료 용도/방법을 위해 적합하고/하거나 의도된 약학 조성물이다. 본 발명과 관련하여 용어 "약학 조성물"은 (약학적 유효량의) 미립자 광물 및 하나 이상의 약학적으로 허용 가능한 담체 및/또는 부형제 및/또는 희석제를 포함하는 조성물을 의미한다.
특정 실시 양태에서, 조성물은 건강한 피부에 적용하기 위해 적합하고/하거나 의도된다. 특정 실시 양태에서, 조성물은 건조하거나 손상된 피부에 적용하기 위해 적합하고/하거나 의도된다.
특정 실시 양태에서, 오염으로부터 피부 및/또는 케라틴 물질을 보호하는 것은 예를 들어 하나 이상의 의학적 상태를 치료 또는 예방할 수 있다. 예를 들어, 피부 및/또는 케라틴 물질을 오염으로부터 보호하는 것은 아토피성 피부염, 루푸스, 여드름, 건선, 주사(rosacea), 습진, 두드러기 및 피부암과 같은 하나 이상의 피부 병태를 치료 또는 예방할 수 있다.
본원에 사용되는 표현 "치료 또는 예방" 및 유사한 용어는 일반적인 의학적 관행에 따라 이용 가능한 임의의 테스트에 따라 판단되는 바와 같이, 장애를 제거 또는 예방하거나, 예방 및 치료적 관리를 포함하여 증상을 완화하기 위해 의도된 모든 적용을 지칭한다. 특정 결과를 달성하기 위한 합리적인 기대를 목표로 하지만 항상 그렇게 하지는 않는 중재는 "치료 또는 예방"이라는 표현에 포함된다. 장애의 진행을 늦추거나 중단시키는 데 성공한 중재는 "치료 또는 예방"이라는 표현에 포함된다.
투여되는 조성물의 양은 대상체의 요건에 따라 달라질 수 있다. 치료적 및 비-치료적 적용 모두에 대해, 투여되는 조성물의 양은 원하는 결과, 대상체의 요건 및 직면한 오염 수준에 따라 달라질 수 있다. 특정 상황에 대해 적절한 양/투여량의 결정은 당해 분야의 기술 내에 있다. 예를 들어, 치료적 적용일 경우, 당해 분야의 통상의 기술을 가진 의사 또는 수의사는 필요한 유효량의 약학 조성물을 용이하게 결정하고 처방할 수 있다. 총 일일 양/투여량은 원하는 경우 하루 동안 분할되어 나누어 투여될 수 있다.
일반적으로, 본 발명에 따른 조성물에서 활성제의 적합한 일일 용량은 원하는 효과, 예를 들어 치료 효과를 일으키고/키거나 오염을 흡수하고/하거나 오염이 피부로 유입되는 것을 방지하기 위해 효과적인 최저 용량인 양일 것이다. 조성물의 비-독성 특성으로 인해 광범위한 용량이 사용될 수 있는 것으로 고려된다. 당업자는 적합한 용량 또는 투여량이 통상적으로 대상체마다 다를 것이고, 오염의 유형 및/또는 조성물의 투여 초기에 대상체의 건강 상태의 중증도와 같은 요인에 따라 결정될 것이라는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 조성물은 하루종일 적절한 간격으로 개별적으로 투여되는 2 또는 3개 이상의 하위 용량으로, 경우에 따라 단위 제형으로, 투여될 수 있다.
특정 실시 양태에서, 대상체는 인간이다. 다른 실시 양태에서, 대상체는 인간 이외의 포유동물, 예를 들어 비인간 영장류(예를 들어, 유인원, 원숭이 및 여우 원숭이), 반려 동물, 예를 들어 고양이 또는 개, 작업 및 스포츠 동물, 예를 들어 개, 말 및 조랑말, 가축, 예를 들어 돼지, 양, 염소, 사슴, 황소 및 소, 및 실험실 동물, 예를 들어 설치류(예를 들어, 토끼, 쥐, 생쥐, 햄스터, 모래쥐 또는 기니피그)이다.
특정 실시 양태에서, 조성물은 헤어 샴푸, 헤어 컨디셔너, 보습제(예를 들어, 손, 바디 및/또는 발 보습제), 아이 크림, 클렌저(예를 들어, 샤워 및/또는 목욕에 사용하기 위한 액체 비누와 같은 페이스 또는 바디 클렌저), 프라이머, 입술 연고, 메이크업 제품(예를 들어, 파운데이션, 컨실러, CC 크림, BB 크림, 페이스 또는 바디 파우더(예를 들어, 압축 또는 루즈 파우더), 브론저, 하이라이터, 블러셔, 아이섀도, 마스카라, 립스틱, 하이라이터, 아이 라이너, 눈썹 어플리케이터), 손 소독제 및 헤어 스프레이 중 하나 이상이다.
특정 실시 양태에서, 조성물은 예를 들어 엘릭시르, 시럽, 현탁액, 스프레이, 에멀젼, 로션, 겔, 크림 및 용액의 형태의 액체 제제이다. 예를 들어, 특정 실시 양태에서, 조성물은 겔, 크림, 로션 또는 에멀젼의 형태이다. 기술 및 제형은 반적으로 문헌[Remington, The Science and Practice of Pharmacy, Mack Publishing Co., Easton, PA, 최신판]에서 찾아 볼 수 있다.
조성물 또는 약학 조성물은 다른 생물학적 활성제를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 조성물 또는 약학 조성물은 피부 노화 또는 피부 견고함 및/또는 탄력의 상실 또는 박리를 억제 또는 감소시키기에 적합한 생물학적 활성제, 세포 호흡을 증가시키기에 적합한 생물학적 활성제, 피지 분비를 감소 또는 방지하기에 적합한 생물학적 활성제 및/또는 피부 내 비타민 E를 증가시키기에 적합한 생물학적 활성제를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 조성물 또는 약학 조성물은 아토피성 피부염, 루푸스, 여드름, 건선, 주사, 습진, 두드러기 및 피부암과 같은 하나 이상의 피부 병태를 치료 및/또는 예방하기에 적합한 하나 이상의 생물학적 활성제를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 조성물 또는 약학 조성물은 하나 이상의 비타민, 광물, 피부 재생제, 피부 회복제, 피부 연화제, 피부 진정제 및 자외선 차단 활성제를 추가로 포함할 수 있다.
조성물은 투여 방식 및 제형의 성질에 따라 예를 들어 흡수제, 부형제, 희석제, 담체, 보조제, 부형제, 비히클, 보존제, 충전제, 수화제, 결합제, 착색제, 붕해제, 습윤제, 연화제, 유화제, 현탁제, 감미제, 향미제, 방향제, 항균제, 항진균제, 항산화제, 세정제, 각질 제거제, 윤활제, 질감 개선제, 코팅제, 캡슐화제, 필름 형성제, 증점제 및 분산제로부터 선택된 성분을 추가로 함유할 수 있다. 추가 성분 중 하나 이상(예를 들어, 모두)은 예를 들어, 피부 및/또는 케라틴 물질에 적용될 때 부작용이 전혀 없다는 점에서 피부에 적합할 수 있다.
피부 및/또는 케라틴 물질에 적용하기 위해 적합하고/하거나 의도된 조성물의 제조 방법이 또한 본원에 제공된다. 조성물은 예를 들어 본원에 개시된 양태 또는 실시 양태 중 임의의 하나 이상에 따를 수 있다.
방법은 미립자 광물을 액체 담체와 배합하는 단계를 포함한다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 당업자에게 공지된 임의의 기술에 의해 혼합 및/또는 블렌딩함으로써 액체 담체와 배합될 수 있다.
오염을 흡수하고/하거나 오염이 피부로 유입되는 것을 감소시키거나 방지하는데 적합한 임의의 미립자 광물이 본 발명에 사용될 수 있다.
미립자 광물은, 예를 들어, 임의의 유효량(세포 호흡의 증가, 박리의 감소 또는 방지, 피부 노화의 감소 또는 방지, 피부 견고함 및/또는 탄력의 상실의 감소 또는 방지, 피지 분비의 감소 또는 방지, 또는 비타민 E의 증가와 같이 바라는 목표를 달성하는데 충분한 양)으로 사용될 수 있다. 미립자 광물은, 예를 들어, 피부 및/또는 케라틴 물질에 적용하기 위한 조성물에 약 0.5 중량% 내지 약 60 중량% 범위의 양으로 존재할 수 있다. 예를 들어, 미립자 광물은 조성물에 약 1 중량% 내지 약 55 중량% 또는 약 1 중량% 내지 약 50 중량% 또는 약 2 중량% 내지 약 45 중량% 또는 약 3 중량% 내지 약 40 중량% 또는 약 4 중량% 내지 약 35 중량% 또는 약 5 중량% 내지 약 30 중량% 범위의 양으로 존재할 수 있다.
특정 실시 양태에서, 광물은 실리카계 광물 또는 실리케이트계 광물이다. 실리카계 광물은 50 중량% 초과의 실리카(SiO2)를 포함하는 광물이다. 실리케이트계 광물은 실리케이트 이온(예를 들어, 오르토 실리케이트 이온(SiO4 4 -) 또는 다른 실리케이트 이온([SiO2 +n]2n-))을 포함하는 화합물을 50 중량% 초과하여 포함하는 광물이다. 예를 들어, 실리카계 광물은 60 중량% 초과 또는 70 중량% 초과 또는 80 중량% 초과 또는 90 중량% 초과의 실리카를 포함하는 광물일 수 있다. 예를 들어, 실리케이트계 광물은 실리케이트 이온을 포함하는 화합물을 60 중량% 초과 또는 70 중량% 초과 또는 80 중량% 초과 또는 90 중량% 초과하여 포함하는 광물일 수 있다.
특정 실시 양태에서, 광물은 자연 유래(천연 광물로부터 유래)이다. 특정 실시 양태에서, 광물은 합성적이다. "자연 유래"는 광물이 자연적으로 발생하거나 자연적으로 발생하는 광물로부터 제조된다는 것을 의미한다. 자연 발생 또는 자연 발생 광물로부터 제조된 모든 광물은 합성적이지 않다. 광물이 자연 유래일 경우, 일부 광물 불순물은 불가피하게 분쇄된 물질을 오염시킬지도 모른다. 그러나 일반적으로, 광물은 5 중량% 미만, 바람직하게는 1 중량% 미만의 다른 광물 불순물을 함유할 것이다.
실리카계 광물은 자연 유래 실리카계 광물 및 합성 실리카계 광물을 모두 포함한다. 자연 유래 실리카계 광물은 예를 들어 유리 실리카, 천연 유리, 규조토 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
유리 실리카는, 예를 들어, 석영, 트리디마이트, 크리스토발라이트, 오팔, 자기질 실리카, 코사이트, 스티쇼바이트 및 옥수를 포함한다.
천연 유리(일반적으로 화산 유리라고 함)는 규산질 마그마 또는 용암의 신속한 냉각에 의해 형성된다. 예를 들어, 펄라이트, 부석, 푸미사이트, 시라스, 흑요석 및 피치 스톤을 비롯한 여러 유형의 천연 유리가 알려져 있다. 가공하기 전에 펄라이트는 색깔이 회색 내지 녹색일 수 있으며 작은 진주 같은 덩어리로의 깨짐을 유발하는 구면 균열이 풍부하다. 부석은 경량의 유리질 다공성 암석이다. 흑요석은 유리질 광택과 특징적인 패각상 깨짐이 있으며 색이 짙을 수 있다. 피치 스톤은 왁스성 수지 광택이 있으며 갈색, 녹색 또는 회색일 수 있다. 펄라이트 및 부석과 같은 화산 유리는 대량의 퇴적물에서 발생하며 널리 상업적으로 사용된다. 강화된 형태일 때 종종 "응회암"으로 지칭되는 화산재는 유리질 형태일 수 있는 작은 입자 또는 단편을 포함한다.
본원에 사용되는 용어 천연 유리는 화산재를 포함한다. 천연 유리는 유문암과 화학적으로 동등할 수 있다. 조면암, 데사이트, 안산암, 레타이트 및 현무암과 화학적으로 동등한 천연 유리가 알려져 있지만 덜 일반적일 수 있다. 용어 "흑요석"은 일반적으로 실리카가 풍부한 다수의 천연 유리에 적용된다. 흑요석 유리는 실리카 함량에 따라 하위 카테고리로 분류될 수 있으며, 유문암질 흑요석(전형적으로 약 73 중량%의 SiO2를 함유함)이 가장 일반적이다.
펄라이트는, 예를 들어, 약 72 내지 약 75% SiO2, 약 12 내지 약 14% Al2O3, 약 0.5 내지 약 2% Fe2O3, 약 3 내지 약 5% Na2O, 약 4 내지 약 5% K2O, 약 0.4 내지 약 1.5% CaO(중량 기준), 및 소량의 다른 금속 원소를 함유할 수 있는 수화된 천연 유리이다. 펄라이트는 더 높은 함량(예를 들어, 약 2 내지 약 5 중량%)의 화학적으로 결합된 물, 유리질의 진주 광택의 존재 및 특징적인 동심 또는 아치형 양파 피부 같은(즉, 펄라이트의) 깨짐에 의해 다른 천연 유리와 구별될 수 있다. 펄라이트는 팽창되거나 비팽창될 수 있다. 펄라이트 제품은 밀링 및 열팽창에 의해 제조될 수 있으며, 높은 공극률, 낮은 부피 밀도, 및 화학적 불활성과 같은 고유의 물리적 특성을 가질 수 있다. 밀링된 팽창 펄라이트의 평균 입자 크기는 5 내지 200 마이크론 범위이고, 중앙(median) 기공 크기가 5 내지 20 마이크론이며 기공 부피는 2 내지 10 L/mg 범위이다.
부석은 메조포러스(mesoporous) 구조(예를 들어, 최대 약 1 mm 크기의 기공 또는 소포를 가짐)를 특징으로 하는 천연 유리이다. 부석의 다공 특성으로 인해 겉보기 밀도가 매우 낮아 많은 경우 수면에 부유할 수 있다. 대부분의 상용 부석은 약 60 중량% 내지 약 70 중량%의 SiO2를 함유한다. 부석은 밀링 및 분류에 의해 가공될 수 있으며, 제품은 경량 골재로서, 그리고 또한 연마제, 흡착제 및 충전제로서 사용될 수 있다. 비팽창 부석 및 열팽창 부석은 또한 여과 성분으로 사용될 수 있다.
규조토 제품은 규조토("DE" 또는 "규조암" 또는 "키젤구르(kieselgur)"라고도 함)로부터 얻을 수 있으며, 일반적으로 규조류의 규산질 골격(피각)의 형태의 생물 기원 실리카(예를 들어, 살아있는 유기체에 의해 생산되거나 야기된 실리카)에 풍부한 퇴적물로 알려져 있다. 규조류는 일반적으로, 필박스와 같이 살아있는 규조류에서 서로 잘 맞는 2개의 각(vlave)을 포함한 다양하고 복잡한 구조의 화려한 규산질 골격을 갖는 부류인 바실라리오피세에( Bacillariophyceae)의 다양하고 미세한 단세포의 황금 갈색 조류 또는 조류 유사 식물이다. 규조토는 수성 규조류의 잔유물로부터 형성될 수 있으며, 따라서 규조토 퇴적물은 현재 또는 이전의 수역 근처에서 발견될 수 있다. 이러한 퇴적물은 일반적으로 출처에 따라 담수와 해수의 두 가지 범주로 분류된다. 담수 규조토는 일반적으로 마른 호반에서 채굴되며 결정형 실리카 함량이 낮고 철 함량이 높은 것으로 특징지을 수 있다. 대조적으로, 해수 규조토는 일반적으로 해양 지역으로부터 추출되며, 결정형 실리카 함량이 높고 철 함량이 낮은 것으로 특징지울 수 있다.
규조토는 주로 규조류로 알려진 수생 단세포 조류의 실리카 미세 화석으로 구성된다. 규조토는 전형적으로 약 60 내지 95% 실리카, 1 내지 12% 알루미나 및 0.5 내지 8% 산화철의 범위로 화학 조성을 갖는다. 또한, 산화칼슘, 이산화티타늄, 산화마그네슘, 산화나트륨 및 산화칼륨과 같은 다른 화합물을 소량 함유할 수 있다. 규조토는 예를 들어 최대 80 내지 90%의 공극을 함유하는 다공성이 큰 구조를 가지며, 다양한 형태 및 크기의 입자로 이루어진다. 일 실시 양태에서, 천연 규조토는 다른 물질과 혼합된 약 90% SiO2를 포함한다. 또 다른 실시 양태에서, 조질 규조토는 약 90% SiO2와 다양한 금속 산화물, 예를 들어, 그러나 이에 제한되지 않는, Al, Fe, Ca 및 Mg 산화물을 포함한다.
규조토 출발 물질은 당업자에게 현재 공지되어 있거나 이후에 발견되는 임의의 다양한 적절한 형태를 가질 수 있다. 일 실시 양태에서, 하나 이상의 천연 규조토는 가공되지 않는다(예를 들어, 화학적 및/또는 물리적 변형 공정을 거치지 않음). 이론에 구속되지 않고, 천연 규조토 내 불순물, 예를 들어 점토 및 유기 물질은, 일부 실시 양태에서, 더 높은 양이온 교환 용량을 제공할 수 있다. 규조토는 예를 들어 약 5 내지 약 200 마이크론 범위의 평균 입자 크기를 가질 수 있다. 규조토는 예를 들어 1 내지 80 m2/g 범위의 표면적을 가질 수 있다. 규조토는, 예를 들어 1 내지 20 마이크론의 중앙 기공 크기를 가지며 2 내지 10 L/mg 범위의 기공 부피를 가질 수 있다.
광물이 규조토일 경우, 광물은 크리스토발라이트 함량이 낮을 수 있다. 예를 들어, 크리스토발라이트 함량은 약 2 중량% 미만일 수 있다. 예를 들어, 크리스토발라이트 함량은 약 1 중량% 미만일 수 있다. 예를 들어, 크리스토발라이트 함량은 약 0.5 중량% 미만일 수 있다. 예를 들어, 크리스토발라이트 함량은 약 0.1 중량% 미만일 수 있다. 크리스토발라이트 함량은 WO 2010/042614호(그 내용은 본원에 참고로 포함됨)에 기술된 특정 방법을 포함하여, 당업자에게 현재 공지되어 있거나 이후에 발견되는 임의의 적절한 측정 기술에 의해 측정될 수 있다.
광물이 규조토일 경우, 광물은 하나 이상의 금속, 예를 들어 하나 이상의 가용성 금속을 포함할 수 있다. 본원에 사용되는 용어 "가용성 금속"은 하나 이상의 액체에 용해될 수 있는 임의의 금속을 지칭한다. 가용성 금속은 당업자에게 공지되어 있으며, 철, 알루미늄, 칼슘, 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 니켈, 카드뮴 및 수은을 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 규조토를 포함하는 필터 보조제가 하나 이상의 액체를 여과하는데 사용되는 경우, 하나 이상의 가용성 금속이 규조토 여과 보조제로부터 분리되어 액체로 들어갈 수 있다. 당업자에게 현재 공지되어 있거나 이후에 발견되는 것들을 포함하여, 규조토 제품 내 하나 이상의 가용성 금속의 수준을 측정하기 위한 임의의 적절한 프로토콜 또는 테스트가 사용될 수 있다. 예를 들어, 양조 산업은 규조토 필터 보조제의 BSI를 측정하기 위한 하나 이상의 프로토콜을 개발하였다. BSI 또는 맥주 가용성 철은 맥주와 같은 액체의 존재하에서 분리되는, 규조토를 포함하는 필터 보조제의 백만분의 일로 측정될 수 있는 철 함량을 지칭한다. 유럽 음료 협약(EBC: European Beverage Convention) 방법은 액체 프탈산수소칼륨을 필터 보조제와 접촉시킨 후 철분 함량에 대해 액체를 분석한다. 더 구체적으로, EBC 방법은 예를 들어, 주어진 양의 필터 보조 물질과 함께 추출제로서 10 g/L 용액의 프탈산수소칼륨(KHP, KHC8H4O4)을 2시간의 총 접촉 시간으로 사용한다. 그런 다음 페로진(FERROZINE) 방법으로 추출물을 철분 함량에 대해 농도를 분석한다. 특정 실시 양태에서, 규조토는 약 30 ppm 이하의 각각의 가용성 금속 또는 총 가용성 금속을 포함한다. 예를 들어, 규조토는 약 25ppm 이하 또는 약 20ppm 이하 또는 약 20ppm 이하 또는 약 15ppm 이하 또는 약 10 ppm 이하 또는 약 5 ppm 이하 또는 약 2 ppm 이하의 각각의 가용성 금속 또는 총 가용성 금속을 포함할 수 있다. 특정 실시 양태에서, 규조토는 독립적으로 약 30 ppm 이하의 비소, 카드뮴, 코발트, 크롬, 수은, 네오디뮴, 니켈, 납 및 안티몬 각각을 포함한다. 예를 들어, 규조토는 독립적으로 약 25 ppm 이하 또는 약 20 ppm 이하 또는 약 20 ppm 이하 또는 약 15 ppm 이하 또는 약 10 ppm 이하 또는 약 5 ppm 이하 또는 약 2 ppm의 상기 3가지 금속 각각을 포함한다.
광물이 규조토일 경우, 광물은 필터 보조 조성물에 사용하기에 적합한 투수율을 가질 수 있다. 투수율은 당업자에게 현재 공지되어 있거나 이후에 발견되는 임의의 적절한 측정 기술에 의해 측정될 수 있다. 투수율은 일반적으로 1기압의 차동 압력의 적용 하에 1 cm3/sec의 유속으로 점도가 1 mPa · s 인 유체를 유동시키는 1 cm2 단면 및 1 cm 높이의 다공성 베드의 투수율에 의해 결정되는 다시(darcy) 단위 또는 다시로 측정된다. 투수율을 측정하는 원리는 이전에 다시(Darch)의 법칙에서 다공성 매체에 대해 유도되었다(예를 들어, 문헌[J. Bear, "The Equation of Motion of a Homogeneous Fluid: Derivations of Darcy's Law," in Dynamics of Fluids in Porous Media 161-177 (2nd ed. 1988)] 참조). 투수율과 관련될 수 있는 일련의 장치 및 방법이 존재한다. 투수율을 측정하는데 유용한 하나의 예시적인 방법에서, 수중 여과 매체의 현탁액으로부터 격막 상에 필터 케이크를 형성하도록 특수하게 구성된 장치를 설계하고; 명시된 부피의 물이 알고 있는 단면적의 측정된 두께의 필터 케이크를 통해 흐르는데 필요한 시간을 측정한다. 따라서, 일 실시 양태에서, 본원에 기재된 제품은 1.0 Da 이상, 바람직하게는 3.0 Da 이상의 투수율을 가질 수 있다.
합성 실리카계 광물은 예를 들어 건식(fumed) 실리카, 실리카 흄, 습식(precipitated) 실리카 및 실리카 겔을 포함한다. 특정 실시 양태에서, 실리카계 광물은 합성 실리카가 아니다.
실리케이트계 광물은 자연 유래 실리케이트계 광물 및 합성 실리케이트계 광물을 모두 포함한다. 자연 유래 실리케이트계 광물은 예를 들어, 오르토실리케이트(예를 들어, 홍주석, 멀라이트), 소로실리케이트, 시클로실리케이트(예를 들어, 벤토나이트, 전기석), 이노실리케이트(예를 들어, 페롤실리트, 규회석), 필로실리케이트(예를 들어, 크라스톨라이트, 할로이사이트와 같은 점토, 카올리나이트, 몬모릴로나이트, 질석, 활석 및 파이로필라이트, 운모) 및 텍토실리케이트(예를 들어, 장석)를 포함한다. 실리케이트계 광물은 예를 들어 이들 실리케이트 중 임의의 하나 이상일 수 있다. 예를 들어, 실리케이트계 광물은 규산칼슘, 규산마그네슘 또는 이들의 조합일 수 있다.
또한, 자연 유래 실리케이트계 광물은 천연 광물로부터 제조된 광물을 포함한다. 예를 들어, 규산칼슘은 산화칼슘을 천연 실리카계 또는 실리케이트계 광물과 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 예를 들어, 규산칼슘은 산화칼슘을 규조토와 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 산화규소를 규조토와 반응시켜 제조된 규산칼슘은, 예를 들어 규조토 형태의 광물 구조를 가질 수 있다. 규산칼슘은, 예를 들어 약 5.5 mL/g 이상, 예를 들어 약 6.0 mL/g 이상의 기공 부피를 가질 수 있다.
일 실시 양태에서, 광물은 채광 또는 추출 후에 최소한의 가공을 거친다. 추가의 실시 양태에서, 광물은 하나 이상의 물리적 변형 공정을 거친다. 당업자는 사용하기에 적합한 물리적 변형 공정을 쉽게 알 것이며, 이는 현재 공지되거나 이후에 발견될 수 있으며; 적절한 물리적 변형 공정에는 밀링, 건조 및 공기 분류가 포함되지만 이에 제한되지는 않다. 또 다른 실시 양태에서, 광물은 하나 이상의 화학적 변형 공정을 거친다. 당업자는 본 발명에서 사용하기에 적합한 화학적 변형 공정을 쉽게 알 것이며, 이는 현재 공지되거나 이후에 발견될 수 있으며; 적절한 화학적 변형 공정은 실란화 및 하소를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
일 실시 양태에서, 미립자 광물은 탄산염, 예를 들어 탄산칼슘[중질 탄산칼슘(GCC: ground calcium carbonate) 및 침강성 탄산 칼슘(PCC: precipitated calcium carbonate) 포함]이다.
본 발명은 자연 유래 실리카계 또는 실리케이트계 광물의 관점에서 논의되는 경향이 있을 수 있다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 활석, 펄라이트, 카올린, 규조토 및 이들의 조합 중 하나 이상으로부터 선택된다. 예를 들어, 본 발명은 천연 유리(예를 들어, 펄라이트), 규조토 또는 자연 유래 규산칼슘과 관련하여 논의되는 경향이 있을 수 있다. 예를 들어, 특정 실시 양태에서, 광물은 규조토이다. 예를 들어, 특정 실시 양태에서, 광물은 펄라이트이다. 특정 실시 양태에서, 펄라이트는 팽창 및 분류된(예를 들어, 대략 분류된) 펄라이트일 수 있다. 팽창 및 분류된(예를 들어, 대략 분류된) 펄라이트는 예를 들어 약 45 내지 약 75 ㎛, 예를 들어 약 50 내지 약 70 ㎛ 범위의 d50을 가질 수 있다. 특정 실시 양태에서, 펄라이트는 팽창 및 밀링된 펄라이트일 수 있다. 팽창 및 밀링된 펄라이트는 예를 들어 약 20 내지 약 60 ㎛, 예를 들어 약 30 내지 약 50 ㎛ 범위의 d50을 가질 수 있다. 그러나 본 발명은 그러한 실시 양태로 제한되는 것으로 해석되어서는 안된다.
본원에 개시된 복합 재료는 입자 크기를 갖는다. 입자 크기는 당업자에게 현재 공지되어 있거나 이후 발견되는 임의의 적절한 측정 기술에 의해 측정될 수 있다. 달리 언급되지 않는 한, 입자 크기 및 입자 크기 특성, 예를 들어 입자 크기 분포("psd": particle size distribution)는 리즈 앤드 노스러프(Leeds and Northrup) 마이크로트랙(Microtrac) X100 레이저 입자 크기 분석기(Leeds and Northrup, 미국 펜실베이니아주 노스 웨일즈 소재)를 사용하여 측정되며, 이는 0.12 ㎛ 내지 704 ㎛의 입자 크기 범위에 걸친 입자 크기 분포를 결정할 수 있다. 주어진 입자의 크기는 등가 구면 직경 또는 "esd(equivalent spherical diameter)"라고도 알려진, 현탁액을 통해 침전되는 등가 직경의 구의 직경으로 표현된다. 중앙 입자 크기, 또는 d50 값은 입자의 50 중량%가 그 d50 값보다 작은 esd를 갖는 값이다. d10 값은 입자의 10 중량%가 그 d10 값보다 작은 esd를 갖는 값이다. d90 값은 입자의 90 중량%가 그 d90 값보다 작은 esd를 갖는 값이다.
미립자 광물은 예를 들어 약 0.05 내지 약 50 ㎛ 범위의 d10을 가질 수 있다. 예를 들어, 광물은 약 0.1 내지 약 45 ㎛, 예를 들어 약 0.2 내지 약 40 ㎛, 예를 들어 약 0.3 내지 약 35 ㎛, 예를 들어 약 0.4 내지 약 30 ㎛, 예를 들어 약 0.5 내지 약 25 ㎛, 예를 들어 약 1 내지 약 20 ㎛, 예를 들어 약 2 내지 약 15 ㎛, 예를 들어 약 5 내지 약 10 ㎛ 범위의 d10을 가질 수 있다.
미립자 광물은, 예를 들어, 약 0.5 내지 약 100 ㎛ 범위의 d50을 가질 수 있다. 예를 들어, 광물은 약 0.5 내지 약 98 ㎛, 예를 들어 약 0.5 내지 약 95 ㎛, 예를 들어 약 0.5 내지 약 90 ㎛, 예를 들어 약 1 내지 약 85 ㎛, 예를 들어 약 1 내지 약 80 ㎛, 예를 들어 약 1 내지 약 75 ㎛, 예를 들어 약 1 내지 약 70 ㎛ 범위의 d50을 가질 수 있다. 예를 들어, 광물은 약 2 내지 약 65 ㎛, 예를 들어 약 2 내지 약 60 ㎛, 예를 들어 약 2 내지 약 55 ㎛ 범위의 d50을 가질 수 있다. 예를 들어, 광물은 약 5 내지 약 50 ㎛, 예를 들어 약 5 내지 약 45 ㎛, 예를 들어 약 5 내지 약 40 ㎛ 또는 약 5 내지 약 35 ㎛ 또는 약 5 내지 약 30 ㎛ 또는 약 5 내지 약 25 ㎛ 또는 약 5 내지 약 20 ㎛ 또는 약 5 내지 약 15 ㎛ 또는 약 5 내지 약 10 ㎛ 범위의 d50을 가질 수 있다.
미립자 광물은, 예를 들어, 약 1 내지 약 200 ㎛ 범위의 d90을 가질 수 있다. 예를 들어, 광물은 약 2 내지 약 190 ㎛, 예를 들어 약 2 내지 약 180 ㎛, 예를 들어 약 3 내지 약 170 ㎛, 예를 들어 약 3 내지 약 160 ㎛, 예를 들어 약 4 내지 약 150 ㎛, 예를 들어 약 5 내지 약 140 ㎛, 예를 들어 약 6 내지 약 130 ㎛, 예를 들어 약 6 내지 약 120 ㎛, 예를 들어 약 7 내지 약 110 ㎛, 예를 들어 약 7 내지 약 100 ㎛, 예를 들어 약 8 내지 약 90 ㎛, 예를 들어 약 8 내지 약 80 ㎛, 예를 들어 약 9 내지 약 70 ㎛, 예를 들어 약 9 내지 약 60 ㎛, 예를 들어 약 10 내지 약 50 ㎛, 예를 들어 약 10 내지 약 40 ㎛, 예를 들어 약 15 내지 약 30 ㎛, 예를 들어 약 20 내지 약 25 ㎛ 범위의 d90을 가질 수 있다.
미립자 광물은, 예를 들어 약 1 이상의 박층 지수(lamellarity index)를 가질 수 있다. 예를 들어, 미립자 광물은 약 1.5 이상 또는 약 2 이상 또는 약 2.5 이상 또는 약 3 이상의 박층 지수를 가질 수 있다. 예를 들어, 미립자 광물은 약 1 내지 약 20, 또는 약 1 내지 약 15, 또는 약 1 내지 약 10, 또는 약 1 내지 약 5 범위의 박층 지수를 가질 수 있다.
본원에 사용되는 용어 "박층 지수"는 다음 비율로 정의된다:
여기서 "d50laser"는 상기한 바와 같이 레이저 입자 크기 분석기를 사용하여 얻은 평균 입자 크기(d50)의 값이고 "d50sedi"는 하기에 기재된 바와 같이 세디그래프(표준 ISO 13317-3)를 사용한 침강에 의해 얻은 중앙 직경 값이다. 이 지수가 입자의 가장 작은 치수에 대한 가장 큰 치수의 평균 비율과 상관관계가 있음을 보여주는 논문[G. Baudet and J. P. Rona, Ind. Min. Mines et Carr. Les techn. June, July 1990, pp 55-61]을 참조한다.
상기 언급된 침강 기술에서, 활석 미립자 물질에 대해 본원에 언급된 입자 크기 특성은 본원에서 마이크로메리틱스 세디그래프 5100 유닛(Micromeritics Sedigraph 5100 unit)"로 지칭되고 스톡크스 법칙(Stokes' Law)의 적용에 기초한, 마이크로메리틱스 인스트루먼츠 코포레이션(Micromeritics Instruments Corporation, 미국 조지아주 노크로스 소재(www.micromeritics.com))에서 공급되는 세디그래프 5100 기계를 사용하여 수성 매질에서 완전히 분산된 조건에서 미립자 물질의 침강에 의해 잘 알려진 방식으로 측정된 바와 같다. 상기 기계는 당 업계에서 '등가 구형 직경(e.s.d)'으로 지칭되며 주어진 e.s.d 값보다 작은 크기를 갖는 입자의 누적 중량%의 측정값 및 플롯을 제공한다. 평균 입자 크기 d50sedi는 입자의 50 중량%가 그 d50 값보다 작은 등가 구형 직경을 갖는 이러한 방식의 입자 e.s.d로 결정된 값이다. d95sedi 값은 입자의 95 중량%가 그 d95sedi 값보다 작은 e.s.d를 갖는 값이다. 입자 크기 특성은 ISO 13317-3 또는 이와 동등한 방법에 따라 결정될 수 있다.
미립자 광물은, 예를 들어, 약 0.1 ㎛ 내지 약 40 ㎛ 범위의 d50sedi(본원에 기재된 바와 같이 세디그래프에 의해 측정된 d50)를 가질 수 있다. 예를 들어, 미립자 광물은 약 0.2 ㎛ 내지 약 35 ㎛ 또는 약 0.3 ㎛ 내지 약 30 ㎛ 또는 약 0.4 ㎛ 내지 약 25 ㎛ 또는 약 0.5 ㎛ 내지 약 20 ㎛ 범위의 d50sedi를 가질 수 있다. 예를 들어, 미립자 광물은 약 0.1 ㎛ 내지 약 15 ㎛ 또는 약 0.2 ㎛ 내지 약 12 ㎛ 또는 약 0.5 ㎛ 내지 약 10 ㎛ 또는 약 0.5 ㎛ 내지 약 8 ㎛ 또는약 0.5 ㎛ 내지 약 5 ㎛ 범위의 d50sedi를 가질 수 있다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 약 1 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 예를 들어 약 5 ㎛ 내지 약 40 ㎛, 예를 들어 약 10 ㎛ 내지 약 30 ㎛, 예를 들어 약 10 ㎛m 내지약 25㎛ 범위의 d50을 갖는 활석이다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 약 1 ㎛ 내지 약 20 ㎛, 예를 들어 약 5 ㎛ 내지 약 15 ㎛, 예를 들어 약 6 ㎛ 내지 약 14 ㎛, 예를 들어 약 7 ㎛ 내지 약 13 ㎛, 예를 들어 약 8 ㎛ 내지 약 12 ㎛, 예를 들어 약 9 ㎛ 내지 약 11 ㎛ 범위의 d50을 갖는 활석이다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 약 5 ㎛ 이상 또는 약 6 ㎛ 이상의 d50을 갖는 활석이다. 예를 들어, 미립자 광물은 약 7 ㎛ 이상 또는 약 8 ㎛ 이상 또는 약 9 ㎛ 이상 또는 약 10 ㎛ 이상의 d50을 갖는 활석일 수 있다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 약 10 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 예를 들어 약 10 ㎛ 내지 약 40 ㎛, 예를 들어 약 10 ㎛ 내지 약 35 ㎛, 예를 들어 약 15 ㎛ 내지 약 35 ㎛, 예를 들어 약 15 ㎛ 내지 약 30 ㎛ 또는 약 20 ㎛ 내지 약 30 ㎛ 또는 약 20 ㎛ 내지 약 25 ㎛ 또는 약 15 ㎛ 내지 약 25 ㎛ 또는 약 15 ㎛ 내지 약 20 ㎛ 범위의 d50을 갖는 활석이다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 약 1 이상의 박층 지수를 갖는 활석이다. 예를 들어, 미립자 광물은 약 1.5 이상 또는 약 2 이상 또는 약 2.5 이상의 박층 지수를 갖는 활석일 수 있다. 예를 들어, 미립자 광물은 약 1 내지 약 20 또는 약 1 내지 약 15 또는 약 1 내지 약 10 또는 약 1 내지 약 5 범위의 박층 지수를 갖는 활석일 수 있다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 약 1 ㎛ 이상의 d50sedi(본원에 기재된 바와 같이 세디그래프에 의해 측정된 d50)를 갖는 활석이다. 예를 들어, 미립자 광물은 약 1.5 ㎛ 이상 또는 약 2 ㎛ 이상 또는 약 2.5 ㎛의 d50sedi를 갖는 활석일 수 있다. 예를 들어, 미립자 광물은 약 1 ㎛ 내지 약 20 ㎛ 또는 약 1.5 ㎛ 내지 약 15 ㎛ 또는 약 2 ㎛ 내지 약 12.5 ㎛ 또는 약 2.5 ㎛ 내지 약 10 ㎛ 또는 약 2.5 ㎛ 내지 약 7.5 ㎛ 또는 약 2.5 ㎛ 내지 약 5 ㎛ 범위의 d50sedi를 갖는 활석일 수 있다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 약 0.05 ㎛ 내지 약 10 ㎛, 예를 들어 약 0.5 ㎛ 내지 약 9 ㎛, 예를 들어 약 1 ㎛ 내지 약 8 ㎛, 예를 들어 약 2 ㎛ 내지 약 7 ㎛, 예를 들어 약 3 ㎛ 내지 약 6 ㎛ 범위의 d10을 갖는 활석이다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 약 30 ㎛ 내지 약 100 ㎛, 예를 들어 약 30 ㎛ 내지 약 90 ㎛, 예를 들어 약 40 ㎛ 내지 약 80 ㎛, 예를 들어 약 50 ㎛ 내지 약 70 ㎛, 예를 들어 약 55 ㎛ 내지 약 65 ㎛ 범위의 d90을 갖는 활석이다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 활석 미립자의 총 중량을 기준으로 약 20% 미만의 알루미늄 함량을 갖는 활석이다. 알루미늄 함량은 X-선 형광 분광법(XFS: X-ray Fluorescence Spectroscopy)에 의해 결정될 수 있는 바와 같이 Al2O3 함량으로 계산된다. 특정 실시 양태에서, 활석 미립자는 약 15 중량% 미만, 또는 약 10 중량% 미만, 또는 약 8.0 중량% 미만, 또는 약 6.0 중량% 미만, 약 5.0 중량%, 또는 약 4.0 중량% 미만, 또는 약 3.0 중량% 미만, 또는 약 2.0 중량% 미만, 또는 약 1.5 중량% 미만, 또는 약 1.0 중량% 미만, 또는 약 0.75 중량% 미만의 알루미늄 함량을 갖는다. 특정 실시 양태에서, 활석 미립자는 약 0.10 중량% 이상, 예를 들어 약 0.20 중량% 이상, 또는 약 0.40 중량% 이상의 알루미늄 함량을 갖는다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 약 1 ㎛ 내지 약 40 ㎛, 예를 들어 약 2 ㎛ 내지 약 35 ㎛, 예를 들어 약 5 ㎛ 내지 약 30 ㎛, 예를 들어 약 10 ㎛ 내지 약 25 ㎛, 예를 들어 약 15 ㎛ 내지 약 20 ㎛ 범위의 d50을 갖는 펄라이트이다. 펄라이트는 예를 들어 밀링된 펄라이트일 수 있다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 약 0.5 ㎛ 내지 약 10 ㎛ 또는 약 0.5 ㎛ 내지 약 9 ㎛ 또는 약 0.5 ㎛ 내지 약 8 ㎛ 또는 약 0.75 ㎛ 내지 약 7 ㎛ 또는 약 0.75 ㎛ 내지 약 6 ㎛ 또는 약 1 ㎛ 내지 약 5 ㎛ 범위의 d50을 갖는 카올린이다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 약 1 ㎛ 내지 약 30 ㎛, 예를 들어 약 2 ㎛ 내지 약 25 ㎛, 예를 들어 약 5 ㎛ 내지 약 20 ㎛, 예를 들어 약 10 ㎛ 내지 약 15 ㎛ 범위의 d50을 갖는 규조토이다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 약 1 ㎛ 내지 약 20 ㎛ 또는 약 2 ㎛ 내지 약 15 ㎛ 범위의 d50을 갖는 규조토이다.
특정 실시 양태에서, 광물은 유분 및/또는 피지 및/또는 수분과 같은 물질을 흡수할 수 있다. 특정 실시 양태에서, 광물은 유분 또는 피지 또는 수분과 함께 현탁액 또는 용액에 존재하는 물질을 흡수할 수 있다.
특정 실시 양태에서, 광물은 100 g의 광물당 약 10 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 20 mL 이상의 유분 흡수 용량을 갖는다. 특정 실시 양태에서, 광물은 100 g의 광물당 약 40 mL 이상의 유분 흡수 용량을 갖는다, 예를 들어, 광물은 100 g의 광물당 약 50 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 60 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 70 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 80 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 90 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 100 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 110 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 120 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 130 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 140 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 150 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 160 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 170 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 180 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 190 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 200 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 210 mL 이상의 유분 흡수 용량을 가질 수 있다.
특정 실시 양태에서, 광물은 100 g의 광물당 약 40 mL 이상의 수분 흡수 용량을 갖는다. 예를 들어 광물은 100 g의 광물당 약 50 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 60 mL 이상, 100 g의 광물당 약 70 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 80 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 90 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 100 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 110 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 120 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 130 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 140 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 150 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 160 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 170 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 180 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 190 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 200 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 210 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 220 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 230 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 240 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 250 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 260 mL 이상의 수분 흡수 용량을 가질 수 있다.
특정 실시 양태에서, 광물은 100 g의 광물당 약 20 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 30 mL 이상의 피지 흡수 용량을 갖는다. 특정 실시 양태에서, 광물은 100 g의 광물당 약 40 mL 이상의 피지 흡수 용량을 갖는다, 예를 들어, 광물은 100 g의 광물당 약 50 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 60 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 70 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 80 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 90 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 100 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 110 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 120 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 130 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 140 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 150 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 160 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 170 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 180 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 190 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 200 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 210 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 220 mL 이상의 피지 흡수 용량을 가질 수 있다.
특정 실시 양태에서, 광물은 100 g의 광물당 약 10 내지 약 800 mL 범위의 유분 흡수 용량을 가질 수 있다. 특정 실시 양태에서, 광물은 100 g의 광물당 약 40 내지 약 800 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 60 내지 약 750 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 80 내지 약 700 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 100 내지 약 650 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 120 내지 약 600 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 140 내지 약 550 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 160 내지 약 500 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 180 내지 약 450 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 200 내지 약 400 mL 범위의 유분 흡수 용량을 가질 수 있다.
특정 실시 양태에서, 광물은 100 g의 광물당 약 40 내지 약 800 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 60 내지 약 750 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 80 내지 약 700 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 100 내지 약 650 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 120 내지 약 600 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 140 내지 약 550 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 160 내지 약 500 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 180 내지 약 450 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 200 내지 약 400 mL 범위의 수분 흡수 용량을 가질 수 있다.
특정 실시 양태에서, 광물은 100 g의 광물당 약 20 내지 약 800 mL 범위의 피지 흡수 용량을 가질 수 있다. 특정 실시 양태에서, 광물은 100 g의 광물당 약 40 내지 약 800 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 60 내지 약 750 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 80 내지 약 700 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 100 내지 약 650 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 120 내지 약 600 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 140 내지 약 550 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 160 내지 약 500 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 180 내지 약 450 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 200 내지 약 400 mL 범위의 피지 흡수 용량을 가질 수 있다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 50 mL 이상의 유분 흡수 용량을 갖는 활석이다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 10 mL 내지 100 g의 광물당 약 100 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 20 mL 내지 100 g의 광물당 약 100 mL 범위의 유분 흡수 용량을 갖는 활석이다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 40 mL 내지 100 g의 광물당 약 100 mL 범위의 유분 흡수 용량을 갖는 활석이다. 예를 들어, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 40 mL 내지 100 g의 광물당 약 90 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 45 mL 내지 100 g의 광물당 약 80 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 50 mL 내지 100 g의 광물당 약 70 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 55 mL 내지 100 g의 광물당 약 60 mL 범위의 유분 흡수 용량을 갖는 활석일 수 있다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 60 mL 이상의 피지 흡수 용량을 갖는 활석이다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 20 mL 내지 100 g의 광물당 약 100 mL 범위의 피지 흡수 용량을 갖는 활석이다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 40 mL 내지 100 g의 광물당 약 100 mL 범위의 피지 흡수 용량을 갖는 활석이다. 예를 들어, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 40 mL 내지 100 g의 광물당 약 90 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 45 mL 내지 100 g의 광물당 약 80 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 50 mL 내지 100 g의 광물당 약 70 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 55 mL 내지 100 g의 광물당 약 60 mL 범위의 피지 흡수 용량을 갖는 활석일 수 있다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 40 mL 내지 100 g의 광물당 약 100 mL 범위의 수분 흡수 용량을 갖는 활석이다. 예를 들어, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 40 mL 내지 100 g의 광물당 약 90 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 45 mL 내지 100 g의 광물당 약 80 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 50 mL 내지 100 g의 광물당 약 70 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 55 mL 내지 100 g의 광물당 약 60 mL 범위의 수분 흡수 용량을 갖는 활석일 수 있다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 120 mL 이상의 유분 흡수 용량을 갖는 펄라이트이다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 40 mL 내지 100 g의 광물당 약 300 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 50 mL 내지 100 g의 광물당 약 300 mL 범위의 유분 흡수 용량을 갖는 펄라이트다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 100 mL 내지 100 g의 광물당 약 200 mL 범위의 유분 흡수 용량을 갖는 펄라이트이다. 예를 들어, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 110 mL 내지 100 g의 광물당 약 190 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 120 mL 내지 100 g의 광물당 약 180 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 130 mL 내지 100 g의 광물당 약 170 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 140 mL 내지 100 g의 광물당 약 160 mL 범위의 유분 흡수 용량을 갖는 펄라이트일 수 있다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 140 mL 이상의 피지 흡수 용량을 갖는 펄라이트이다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 50 mL 내지 100 g의 광물당 약 400 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 60 mL 내지 100 g의 광물당 약 350 mL 범위의 피지 흡수 용량을 갖는 펄라이트이다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 100 mL 내지 100 g의 광물당 약 200 mL 범위의 피지 흡수 용량을 갖는 펄라이트이다. 예를 들어, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 110 mL 내지 100 g의 광물당 약 190 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 120 mL 내지 100 g의 광물당 약 180 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 130 mL 내지 100 g의 광물당 약 170 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 140 mL 내지 100 g의 광물당 약 160 mL 범위의 피지 흡수 용량을 갖는 펄라이트일 수 있다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 150 mL 내지 100 g의 광물당 약 300 mL 범위의 수분 흡수 용량을 갖는 펄라이트이다. 예를 들어, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 180 mL 내지 100 g의 광물당 약 300 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 200 mL 내지 100 g의 광물당 약 300 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 210 mL 내지 100 g의 광물당 약 290 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 220 mL 내지 100 g의 광물당 약 280 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 230 mL 내지 100 g의 광물당 약 270 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 240 mL 내지 100 g의 광물당 약 260 mL 범위의 수분 흡수 용량을 갖는 펄라이트일 수 있다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 50 mL 이상의 유분 흡수 용량을 갖는 카올린이다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 20 mL 내지 100 g의 광물당 약 100 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 30 mL 내지 100 g의 광물당 약 100 mL 범위의 유분 흡수 용량을 갖는 카올린이다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 40 mL 내지 100 g의 광물당 약 100 mL 범위의 유분 흡수 용량을 갖는 카올린이다. 예를 들어, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 40 mL 내지 100 g의 광물당 약 90 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 45 mL 내지 100 g의 광물당 약 80 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 50 mL 내지 100 g의 광물당 약 70 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 50 mL 내지 100 g의 광물당 약 60 mL 범위의 유분 흡수 용량을 갖는 카올린일 수 있다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 40 mL 내지 100 g의 광물당 약 100 mL 범위의 수분 흡수 용량을 갖는 카올린이다. 예를 들어, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 40 mL 내지 100 g의 광물당 약 90 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 45 mL 내지 100 g의 광물당 약 80 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 45 mL 내지 100 g의 광물당 약 70 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 50 mL 내지 100 g의 광물당 약 60 mL 범위의 수분 흡수 용량을 갖는 카올린일 수 있다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 60 mL 이상의 피지 흡수 용량을 갖는 카올린이다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 30 mL 내지 100 g의 광물당 약 120 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 40 mL 내지 100 g의 광물당 약 100 mL 범위의 피지 흡수 용량을 갖는 카올린이다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 40 mL 내지 100 g의 광물당 약 150 mL 범위의 피지 흡수 용량을 갖는 카올린이다. 예를 들어, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 45 mL 내지 100 g의 광물당 약 120 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 50 mL 내지 100 g의 광물당 약 100 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 60 mL 내지 100 g의 광물당 약 90 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 70 mL 내지 100 g의 광물당 약 80 mL 범위의 피지 흡수 용량을 갖는 카올린일 수 있다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 100 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 120 mL 이상의 유분 흡수 용량을 갖는 규조토이다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 40 mL 내지 100 g의 광물당 약 300 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 40 mL 내지 100 g의 광물당 약 300 mL 범위의 유분 흡수 용량을 갖는 규조토이다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 70 mL 내지 100 g의 광물당 약 300 mL 범위의 유분 흡수 용량을 갖는 규조토이다. 예를 들어, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 75 mL 내지 100 g의 광물당 약 100 mL 범위의 유분 흡수 용량을 갖는 규조토일 수 있다. 예를 들어, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 150 mL 내지 100 g의 광물당 약 300 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 150 mL 내지 100 g의 광물당 약 250 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 160 mL 내지 100 g의 광물당 약 240 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 170 mL 내지 100 g의 광물당 약 230 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 180 mL 내지 100 g의 광물당 약 220 mL 범위의 유분 흡수 용량을 갖는 규조토일 수 있다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 140 mL 이상의 피지 흡수 용량을 갖는 규조토이다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 50 mL 내지 100 g의 광물당 약 320 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 60 mL 내지 100 g의 광물당 약 310 mL 범위의 피지 흡수 용량을 갖는 규조토이다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 70 mL 내지 100 g의 광물당 약 300 mL 범위의 피지 흡수 용량을 갖는 규조토이다. 예를 들어, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 75 mL 내지 100 g의 광물당 약 100 mL 범위의 피지 흡수 용량을 갖는 규조토일 수 있다. 예를 들어, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 150 mL 내지 100 g의 광물당 약 300 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 150 mL 내지 100 g의 광물당 약 250 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 160 mL 내지 100 g의 광물당 약 240 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 170 mL 내지 100 g의 광물당 약 230 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 180 mL 내지 100 g의 광물당 약 220 mL 범위의 피지 흡수 용량을 갖는 규조토일 수 있다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 70 mL 내지 100 g의 광물당 약 300 mL 범위의 수분 흡수 용량을 갖는 규조토이다. 예를 들어, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 75 mL 내지 100 g의 광물당 약 120 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 80 mL 내지 100 g의 광물당 약 110 mL 범위의 수분 흡수 용량을 갖는 규조토일 수 있다. 예를 들어, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 150 mL 내지 100 g의 광물당 약 300 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 200 mL 내지 100 g의 광물당 약 300 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 210 mL 내지 100 g의 광물당 약 290 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 220 mL 내지 100 g의 광물당 약 280 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 230 mL 내지 100 g의 광물당 약 280 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 240 mL 내지 100 g의 광물당 약 280 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 250 mL 내지 100 g의 광물당 약 280 mL 범위의 수분 흡수 용량을 갖는 규조토일 수 있다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 80 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 100 mL 이상의 유분 흡수 용량을 갖는 탄산칼슘(예를 들어, PCC)이다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 30 mL 내지 100 g의 광물당 약 150 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 40 mL 내지 100 g의 광물당 약 130 mL 범위의 유분 흡수 용량을 갖는 탄산칼슘(예를 들어, PCC)이다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 50 mL 내지 100 g의 광물당 약 100 mL 범위의 유분 흡수 용량을 갖는 탄산칼슘(예를 들어, PCC)이다. 예를 들어, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 75 mL 내지 100 g의 광물당 약 100 mL 범위의 유분 흡수 용량을 갖는 탄산칼슘(예를 들어, PCC)일 수 있다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 90 mL 이상의 피지 흡수 용량을 갖는 탄산칼슘(예를 들어, PCC)이다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 40 mL 내지 100 g의 광물당 약 150 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 50 mL 내지 100 g의 광물당 약 140 mL 범위의 피지 흡수 용량을 갖는 탄산칼슘(예를 들어, PCC)이다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 60mL 내지 100 g의 광물당 약 130 mL 범위의 피지 흡수 용량을 갖는 탄산칼슘(예를 들어, PCC)이다. 예를 들어, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 70 mL 내지 100 g의 광물당 약 120 mL 범위의 피지 흡수 용량을 갖는 탄산칼슘(예를 들어, PCC)일 수 있다. 예를 들어 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 80 mL 내지 100 g의 광물당 약 110 mL 범위의 피지 흡수 용량을 갖는 탄산칼슘(예를 들어, PCC)일 수 있다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 280 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 300 mL 이상의 유분 흡수 용량을 갖는 규산칼슘(합성 규산칼슘)이다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 200 mL 내지 100 g의 광물당 약 500 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 250 mL 내지 100 g의 광물당 약 450 mL 범위의 유분 흡수 용량을 갖는 규산칼슘(합성 규산칼슘)이다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 300 mL 내지 100 g의 광물당 약 400 mL 범위의 유분 흡수 용량을 갖는 규산칼슘(합성 규산칼슘)이다. 예를 들어, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 250 mL 내지 100 g의 광물당 약 350 mL 범위의 유분 흡수 용량을 갖는 규산칼슘(합성 규산칼슘)일 수 있다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 280 mL 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 300 mL 이상의 피지 흡수 용량을 갖는 규산칼슘(합성 규산칼슘)이다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 200 mL 내지 100 g의 광물당 약 500 mL, 예를 들어 100 g의 광물당 약 250 mL 내지 100 g의 광물당 약 450 mL 범위의 피지 흡수 용량을 갖는 규산칼슘(합성 규산칼슘)이다. 특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 300 mL 내지 100 g의 광물당 약 400 mL 범위의 피지 흡수 용량을 갖는 규산칼슘(합성 규산칼슘)이다. 예를 들어, 미립자 광물은 100 g의 광물당 약 250 mL 내지 100 g의 광물당 약 350 mL 범위의 피지 흡수 용량을 갖는 규산칼슘(합성 규산칼슘)일 수 있다.
피지 흡수 용량, 유분 흡수 용량 및 수분 흡수 용량은 광물 샘플을 용기 안에 무게를 재고(예를 들어, 100 내지 300 mL 세라믹 또는 유리 접시에 1 내지 10 그램) 피지, 유분 또는 수분을 광물에 점진적으로 점적 방식(예를 들어, 초당 약 1 방울)으로 첨가하여 결정된다. 액체를 첨가하는 동안 샘플을 교반하여 각 방울이 광물 샘플의 건조 부분에 떨어지도록 한다. 샘플 입자가 수분에 젖으면, 이들은 응집하여 페이스트의 작은 덩이(lump)를 형성한다. 이 덩이는 최소한의 교반을 사용하고 혼합물에 압력을 사용하지 않도록 주의하여 덩어리 전체에 분포되도록 유지되어야 한다. 액체의 흡수가 진행됨에 따라, 페이스트 덩이는 더 큰 덩이를 형성하고, 이는 주위에서 교반될 때 공을 형성한다. 이 시점에 도달하면 첨가된 액체의 비율과 양을 줄여서 반드시 종점을 지나가지 않도록 해야 한다. 이 시점에서 액체를 첨가할 때 건조 샘플이 아닌 공에 부딪혀야 한다. 이 공들을 주위에서 교반하여 물기가 있는 표면이 남아 있는 건조한 샘플과 접촉하게 한다. 건조 샘플이 젖어 집어 올리면 페이스트 덩이가 캐서롤의 측면과 바닥에 번지는 경향이 있다. 이것이 종점이다. 사용된 수분의 총량을 적고 100g의 광물 샘플당 액체(피지/유분/수분)의 mL를 계산한다. 유분은 예를 들어 아마인 유분일 수 있다. 피지는 예를 들어, 인공 피지, 예를 들어 문헌[Gerhardt L., Fabrication, Characterisation and Tribological Investigation of Artificial Skin Surface Lipid Films. Tribol let. 2009, 34, 81-93]에 기재된 바와 같은 인공 피지일 수 있다.
샘플의 유분 흡수율은 ASTM-D1483-95에 따라 중량을 기준으로 결정될 수 있다. 중량 퍼센트의 유분 흡수율은 다음과 같이 계산될 수 있다:
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 피부 및/또는 케라틴 물질에 적용하기 위해 적합하고/하거나 의도된 조성물에 포함되기 전에 자유 유동성 과립의 형태이다. "자유 유동성(free-flowing)"은 광물이 자유롭게 움직일 수 있다는 것, 예를 들어 광물은 연속적인 흐름으로 이동할 수 있다는 것(예를 들어, "주입됨(poured)")을 의미한다. "과립"은 광물이 입자 또는 알갱이(하나 이상의 작은 입자로부터 형성된 입자)의 형태임을 의미한다.
광물이 "자유 유동성 과립"의 형태인지의 여부는 기본 유동 에너지(BFE: base flow energy)에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 광물이 약 1200 mJ 이하의 BFE를 갖는 경우, 광물은 "자유 유동성 과립"으로 간주할 수 있다. 예를 들어, 광물이 약 1100 mJ 이하, 예를 들어 약 1000 mJ 이하, 예를 들어 약 800 mJ 이하, 예를 들어 약 700 mJ 이하, 예를 들어 약 600 mJ 이하의 BFE를 갖는 경우, 광물은 "자유 유동성"인 것으로 간주할 수 있다.
특정 실시 양태에서, 광물은 비교적 높은 유분 및/또는 수분 함량에서도 자유 유동성 과립의 형태이다. 예를 들어, 광물은 100 g의 광물당 약 140 g 이상의 액체(예를 들어, 유기산 및/또는 유분 및/또는 수분) 함량에서 자유 유동성 과립의 형태일 수 있다. 예를 들어, 광물은 100 g의 광물당 약 150 g 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 160 g 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 170 g 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 180 g 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 190 g 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 200 g 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 210 g 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 220 g 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 230 g 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 240 g 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 250 g 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 260 g 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 270 g 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 280 g 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 290 g 이상, 예를 들어 100 g의 광물당 약 300 g 이상의 액체 함량에서 자유 유동성 과립의 형태일 수 있다. 예를 들어, 광물은 100 g의 광물당 약 140 g 내지 약 600 g, 예를 들어 100 g의 광물당 약 150 내지 약 550 g, 예를 들어 100 g의 광물당 약 160 내지 약 500 g 범위의 액체 함량에서 자유 유동성 과립의 형태일 수 있다.
특정 실시 양태에서, 광물은 광물이 100 g의 광물당 200 g의 액체 함량을 가질 때 약 1200 mJ 이하인 기본 유동 에너지(BFE)를 갖는다. 예를 들어, 광물은 광물이 100 g의 광물당 200 g의 액체 함량을 가질 때 약 1100 mJ 이하, 예를 들어, 광물이 100 g의 광물당 200 g의 액체 함량을 가질 때 약 1000 mJ 이하, 예를 들어, 광물이 100 g의 광물당 200 g의 액체 함량을 가질 때 약 900 mJ 이하, 예를 들어, 광물이 100 g의 광물당 200 g의 액체 함량을 가질 때 약 800 mJ 이하의 BFE를 가질 수 있다. 예를 들어, 광물은 광물이 100 g의 광물당 200 g의 액체 함량을 가질 때 약 200 내지 약 1200 mJ, 예를 들어, 광물이 100 g의 광물당 200 g의 액체 함량을 가질 때 약 300 내지 약 1100 mJ, 예를 들어, 광물이 100 g의 광물당 200 g의 액체 함량을 가질 때 약 400 내지 약 1000 mJ, 예를 들어, 광물이 100 g의 광물당 200 g의 액체 함량을 가질 때 약 400 내지 약 800 mJ 범위의 BFE를 가질 수 있다.
특정 실시 양태에서, 광물은 광물이 100 g의 광물당 150 g의 수분 함량을 가질 때 약 1200 mJ 이하의 기본 유동 에너지(BFE)를 갖는다. 예를 들어, 광물은 광물이 100 g의 광물당 150 g의 수분 함량을 가질 때 약 1100 mJ 이하, 예를 들어, 광물이 100 g의 광물당 150 g의 수분 함량을 가질 때 약 1000 mJ 이하, 예를 들어, 광물이 100 g의 광물당 150 g의 수분 함량을 가질 때 약 900 mJ 이하, 예를 들어, 광물이 100 g의 광물당 150 g의 수분 함량을 가질 때 약 800 mJ 이하의 BFE를 가질 수 있다. 예를 들어, 광물은 광물이 100 g의 광물당 150 g의 수분 함량을 가질 때 약 200 내지 약 1200 mJ, 예를 들어, 광물이 100 g의 광물당 150 g의 수분 함량을 가질 때 약 300 내지 약 1100 mJ, 예를 들어, 광물이 100 g의 광물당 150 g의 수분 함량을 가질 때 약 400 내지 약 1000 mJ, 예를 들어, 광물이 100 g의 광물당 150 g의 수분 함량을 가질 때 약 400 내지 약 800 mJ 범위의 BFE를 가질 수 있다.
기본 유동 에너지는 프리먼 파우더 레오미터(Freeman Powder Rheometer) 모델 FT3을 사용하여 측정된다. FT3 레오미터는 분말 샘플을 통해 나선형 경로를 따라 블레이드를 아래쪽으로 구동한다. 블레이드가 분말을 통해 아래로 힘을 가하면 이에 가해진 힘이 측정된다. 이 데이터가 측정의 기초를 이룬다. 블레이드가 샘플을 통과하는 나선형 경로는 회전 속도와 축 속도 조합에 의해 결정된다. 분말 덩어리 내의 각 입자는 강제로 움직일 때까지 정지 상태에 있다가 블레이드가 이동해 갈 때 다시 정지한다. 분말 변위 패턴은 사실상 정상 상태이어서, 흐름을 관찰할 수 있으며 일반적으로 측정된 힘의 매끄러운 선형 또는 로그 프로파일을 생성한다. 이러한 힘은 연속 공정인 블레이드 바로 주변 영역에 있는 분말의 입자 간 결합의 전단 및 파괴를 시작하는데 필요한 것이다.
기본 유동 에너지는 주어진 유동 패턴과 유속으로 일정한 부피의 조건화된 분말을 변위시키는 데 필요한 에너지이다. 샘플 용기에 160ml의 분말을 측정하고 질량을 기록하여 샘플을 준비한다. 그런 다음 샘플에 조건화된 사이클을 수행하고 필요한 경우 부피를 다시 확인하고 160ml로 조정한 후 테스트를 수행한다. BFE 테스트는 5° 음의 상향 나선형 경로에서 블레이드 팁 속도가 100mm/s인 표준의 조건화된 사이클, 이어서 100mm/s로 설정된 하향 횡단 팁 속도 및 10° 음의 나선형을 이용한 테스트 사이클로 이루어진다.
과립상 물질의 충전체의 비 공극 부피는 예를 들어 약 3 cc/g 이상, 또는 약 4 cc/g 이상 또는 약 5 cc/g 이상일 수 있다. 전형적으로, 본 발명의 제품은 0.1 ㎛보다 작거나 100 ㎛보다 큰 기공에 기공 부피가 있더라도 거의 없다. 기공 부피의 대부분, 예를 들어 기공 부피의 70% 이상은 1 ㎛보다 크고 100 ㎛보다 작은 기공에 존재할 수 있다. 기공 부피의 40% 이상은 10 ㎛보다 크고 100 ㎛보다 작은 기공에 존재할 수 있다. 기공 부피는 CE 인스트루먼츠(CE Instruments) 모델 "파스칼(Pascal) 240" 수은 공극률 측정기를 사용하여 수은 공극률 측정법에 의해 측정될 수 있다. 상기 방법은 팽창계(dilatometer)에 배치된 샘플의 배기를 수반하며, 이는 이어서 수은으로 채워진다. 충전된 팽창계에 압력이 가해지고 수은이 먼저 과립 사이의 입자 간 기공과 입자의 중공 공극으로 침입한 다음, 테스트중인 샘플 내의 과립의 기공으로 침입한다. 침입된 수은의 부피는 정밀 정전용량 전극 및 워시번(Washburn) 방정식에 따라 가해진 압력으로부터 계산된 기공 직경에 의해 결정된다. 공극률 측정을 위한 접촉 각은 140°이고, 압력은 전형적으로 0.012 MPa 내지 200 MPa이다. 과립상 물질의 충전체의 평균 기공 직경은 5 내지 15㎛ 정도, 예를 들어 약 10㎛일 수 있다. 일반적으로, 과립의 평균 기공 직경(입자 내 기공, 및 과립으로 형성된 중공 공극은 제외)은 1 내지 3㎛ 정도, 예를 들어 약 2㎛이다. 광물은, 예를 들어, 특히 광물이 규조토일 경우에 기재된 바와 같이 기공 부피를 가질 수 있다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 약 1 m2/g 이상의 표면적을 갖는다. 예를 들어, 광물은 약 2 m2/g 이상 또는 약 5 m2/g 이상 또는 약 10 m2/g 이상 또는 약 20 m2/g 이상 또는 약 30 m2/g 이상 또는 약 40 m2/g 이상 또는 약 50 m2/g 이상 또는 약 60 m2/g 이상 또는 약 70 m2/g 이상의 표면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 광물은 약 1 m2/g 내지 약 100 m2/g 또는 약 2 m2/g 내지 약 90 m2/g 또는 약 5 m2/g 내지 약 80 m2/g 범위의 표면적을 가질 수 있다.
샘플의 표면적은 상기 입자의 표면을 완전히 덮는 단분자층을 형성하기 위해 상기 표면에 흡착된 질소의 양에 의해 BET 방법에 따라 결정될 수 있다(BET 방법에 따른 측정, AFNOR 표준 X11-621 및 622 또는 ISO 9277). 특정 실시 양태에서, 비 표면은 ISO 9277, 또는 이와 동등한 임의의 방법에 따라 결정된다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 약 80 이상의 L 백색도 값을 갖는다. 예를 들어, 미립자 광물은 약 82 이상 또는 약 84 이상 또는 약 85 이상 또는 약 86 이상 또는 약 88 이상 또는 약 90 이상 또는 약 92 이상 또는 약 94 이상의 L 백색도 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 미립자 광물은 약 80 내지 약 100 또는 약 82 내지 약 98 또는 약 84 내지 약 96 또는 약 85 내지 약 95의 L 백색도 값을 가질 수 있다.
L, a 및 b는 하기 실시예에 기재된 바와 같이 스펙트로/플러스(Spectro/plus) 분광 광도계(Colour and Appearance Technology, Inc., 뉴저지주 프린스턴 소재)에서 수집된 헌터(Hunter) 스케일을 사용하여 측정될 수 있다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 분무 건조될 수 있다(즉, 분무 건조 공정의 제품). 분무 건조된 광물 제품은 예를 들어 밀링, 건조, 공기 분류, 실란화 및 하소와 같은 하나 이상의 물리적 또는 화학적 변형 공정에 의해 처리될 수 있다.
분무 건조된 광물은 예를 들어 실질적으로 구형 과립을 포함할 수 있다. 예를 들어, 약 50 중량% 초과의 분무 건조된 광물, 예를 들어 약 60 중량% 초과, 예를 들어 약 70 중량% 초과, 예를 들어 약 80 중량% 초과, 예를 들어 약 90 중량 초과의 분무 건조된 광물은 실질적으로 구형 과립을 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 실질적으로 구형인 과립은 중공 코어로 둘러싸인 광물 껍질을 가질 수 있다. 제품은, 예를 들어, 상기한 임의의 물리적 또는 화학적 변형 공정 후, 예를 들어 하소 후 실질적으로 동일한 형태를 가질 수 있다.
분무 건조된 광물은, 예를 들어, 결합제를 추가로 포함할 수 있으며, 이는 분무 건조된 과립의 형성을 용이하게 하기 위해 분무 건조된 현탁액에 포함되었을 수 있다. 제품과 관련되거나 제품 내에 남아있는 결합제는 "영구적 결합제"로 지칭될 수 있다. 영구 결합제의 예는 가교된 알긴산 염, 열경화성 수지, 열가소성 수지 및 스티렌-부타디엔 중합체이다. 결합제는 예를 들어 분무 건조된 광물에 약 10 중량% 이하, 예를 들어 약 8 중량% 이하, 예를 들어 약 6 중량% 이하, 예를 들어 약 5 중량% 이하, 예를 들어 약 4 중량% 이하, 예를 들어 약 3 중량% 이하, 예를 들어 약 2 중량% 이하, 예를 들어 약 1 중량% 이하의 양으로 존재할 수 있다.
분무 건조 공정은 균일하거나 실질적으로 균일한 분무 건조된 과립을 생성할 수 있으며, 이 경우 과립의 직경은 상기 범위 내에 있을 것이다. d90/d10 비에 의해 특징지어지는 입자 크기 분포 곡선의 기울기는 전형적으로 5 이상, 바람직하게는 8 이상이다. 일부 실시 양태에서, 분무 건조된 과립은 본질적으로 단분산일 수 있다. 특정 실시 양태에서, 광물 분무 건조는 광물의 유분 및/또는 수분 흡수 특성을 개선할 수 있다.
분무 건조는 고온 가스를 사용하여 신속하게 건조시켜 액체 또는 슬러리로부터 건조 분말을 제조하는 방법이다. 본원에 기재된 방법은 광물 입자를 포함하는 현탁액이 분무 건조되는 단계를 포함할 수 있다. 광물 과립은 회수된다. 회수된 과립은 열 처리(본원에서 "하소"로도 지칭됨)될 수 있다.
예를 들어, 본원에 기재된 방법은 광물 입자(예를 들어, 본원에 기재된 바와 같은 광물), 액체 매질 및 결합제를 포함하는 현탁액을 분무 건조하는 단계 및 분무 건조된 광물 과립을 회수하는 단계를 포함할 수 있다. 광물 출발 물질 및/또는 분무 건조된 광물 과립은 본원에 기재된 임의의 하나 이상의 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 분무 건조된 광물 과립은 분무 건조 단계 이전의 광물의 피지 및/또는 유분 및/또는 수분 흡수 용량과 비교하여 증가된 피지 및/또는 유분 및/또는 수분 흡수 용량을 가질 수 있다.
분무 건조될 현탁액은 전형적으로 액체 매질 및 고체 부분을 포함하는 수성 현탁액이다. 액체 매질은 전형적으로 물이다.
현탁액은 결합제를 추가로 포함할 수 있다. 결합제는 무기성 또는 유기성일 수 있고, 예를 들어 라텍스 유형 결합제로서 고체 성분을 포함할 수 있다. 결합제는 분무 건조된 과립의 형성을 용이하게 하기 위해 현탁액에 포함될 수 있다.
일 실시 예에서, 결합제는 임시 결합제일 수 있다. "임시 결합제"는 제품에 남아 있지 않도록 의도되지만 광물 입자를 함께 결합시키고 초기 형성 후에 분무 건조체를 지지하는 작용을 하는 결합제를 의미하며, 이는 그 후 열 처리와 같은 분무 건조체에 구조적 강성을 부여하기 위한 단계를 포함하여 하나 이상의 추가의 단계를 거칠 수 있다. 따라서, 이러한 임시 결합제는 열 비산성(fugitive)일 수 있는데, 즉 결합제 물질을 기화 또는 연소시킬 수 있는 충분한 열을 가하면 분무 건조체로부터 제거된다. 적합한 임시 결합제의 예는 전분, 탄수화물, 당, 폴리-비닐 아세테이트, 폴리-비닐 알코올, 라텍스, 젤라틴, 왁스, 셀룰로오스, 덱스트린, 열가소성 수지, 열경화성 수지, 염소화 탄화수소, 검, 밀가루, 카제인, 알긴산 염, 단백질, 비튜멘, 아크릴, 에폭시 수지 및 요소이다. 본 발명의 실시 양태에서, 임시 결합제는 폴리 비닐 알코올 결합제 또는 라텍스 결합제일 수 있다. 현탁액 중 임시 결합제의 양은 고체를 기준으로 10 중량% 이하, 예를 들어 2 내지 10 중량%의 범위일 수 있다. 결합제가 임시 결합제일 경우, 분무 건조된 과립은 분무 건조체에 구조적 강성을 부여하기 위한 단계인 열 처리 또는 하소를 거칠 수 있다. 열 처리 단계에서, 임시 결합제는 분무 건조체로부터 제거되거나 실질적으로 제거된다.
또 다른 실시 양태에서, 결합제는 영구 결합제일 수 있다. "영구 결합제"는 제품 내에 남아 있으며 고온의 하소 단계를 필요로 하지 않으면서 분무 건조체에 구조적 강도를 제공하도록 의도된 결합제를 의미한다. 영구 결합제의 예는 가교된 알긴산 염, 열경화성 수지, 열가소성 수지 및 스티렌-부타디엔 중합체이다. 사용되는 구체적인 영구 결합제는 여과될 액체에 현저하게 용해되지 않고 결합제가 입단(aggregate)에 구조적 지지를 제공할 것을 보장하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 물에 불용성인 결합제는 맥주 여과에 사용될 여과재에 사용하기에 적합할 것이다.
영구 결합제는 또한 예를 들어 가교성일 수 있다. 이러한 가교성 결합제가 사용되는 경우, 가교를 달성하기 위해 분무 건조체를 형성한 후에 추가의 화학적 또는 저온 열 처리(예를 들어 200℃ 미만)가 필요할 수 있다. 적합한 가교 결합성 결합제의 예는 비닐 아세테이트와 아크릴산 에스테르의 공중합체, 예를 들어 웨커 케미(Wacker Chemie)의 비나파스(Vinnapas) AN214이다. 본 발명에 사용되는 영구 결합제는 본질적으로 유기성일 경우 열 비산성일 수 있음을 이해해야 한다. 그러나 임시 결합제와 열 비산성인 영구 결합제 사이의 차이는 영구 결합제가 하소 처리의 필요없이 분무 건조 단계 동안 생성된 응집된 구조를 고정할 수 있다는 것이다.
열 비산성이 아닌 다른 영구 결합제가 사용될 수 있다. 이러한 결합제는 무기계이다. 예는 시멘트, 포졸란 물질, 규산염, 물유리, 석고, 벤토나이트 및 붕산염을 포함한다. 또한, 알루민산나트륨, 알루민산칼륨 또는 알루민산리튬과 같은 알칼리 금속 알루미네이트 결합제, 및 알루민산칼슘 및 알루민산마그네슘과 같은 알칼리 토금속 알루미네이트 결합제를 포함하는 알루미네이트 결합제가 포함된다. 영구 결합제를 사용하는 이점은 하소 단계를 피할 수 있다는 것이다.
현탁액의 고체 부분은 하나 이상의 선택적 추가 무기 성분 및 하나 이상의 선택적 유기 고체 성분과 함께 미립자 광물 성분을 포함한다.
현탁액의 무기 고체 함량은 하기에 더 상세하게 논의되는 사용된 분무 건조 방법, 원하는 분무 건조된 과립의 크기에 따라 결정된다. 그러나 전형적으로 분무 건조에 적합한 점도를 가지려면, 현탁액은 현탁액의 중량을 기준으로 5 중량% 이상, 예를 들어 10 중량% 이상, 예를 들어 15 중량% 이상의 무기 고체 함량을 가져야 하며, 현탁액의 중량을 기준으로 최대 30%, 또는 25% 또는 20%의 무기 고체 함량을 가질 수 있다. 전형적으로, 고체 함량은 현탁액의 중량을 기준으로 15 내지 25 중량%의 범위일 것이다.
선택적인 무기 성분은 본원에 기재된 바와 같은 광물 이외에 하나 이상의 미립자 무기 광물; 및/또는 하나 이상의 적합한 융제(fluxing agent)를 포함할 수 있다. 선택적인 유기 고체 성분은 유기 결합제의 고체 성분일 수 있다.
현탁액 중의 무기 고체의 총 중량을 기준으로 소량의 추가 무기 광물 성분, 예를 들어 20% 이하, 예를 들어 현탁액 중의 무기 고체의 총 중량을 기준으로 10% 이하 또는 5% 이하가 분무 건조되는 현탁액에 포함될 수 있다. 이는 추가의 무기 광물 성분을, 예를 들어 외벽에, 포함하는 분무 건조된 과립을 생성시킬 것이다. 이는 분무 건조된 과립의 특성, 예를 들어 강도 및/또는 투수율을 조정하는데 사용될 수 있다.
융제는 분무 건조된 현탁액의 선택적 추가 성분이다. 분무 건조된 과립이 하소되어야 하는 경우 융제는 필수적일 수 있다(소위 "융제 하소"). 하소 과정에서 하나 이상의 융제의 존재는 분무 건조체의 벽에 있는 광물 입자가 함께 소결되도록 유발되는 온도를 감소시킬 수 있다.
융제로서 적합한 물질은 당업자에게 현재 공지되어 있거나 이후에 발견될 수 있는 임의의 것이다. 일 실시 양태에서, 융제는 탄산나트륨(소다회, Na2CO3)이다. 또 다른 실시 양태에서, 융제는 수산화나트륨(NaOH)이다. 추가의 실시 양태에서, 하나 이상의 융제는 염화나트륨(NaCl)이다. 또 다른 실시 양태에서, 하나 이상의 융제는 탄산칼륨(K2CO3)이다. 또 다른 실시 양태에서, 하나 이상의 융제는 붕산나트륨(Na2B4O7)이다.
일 실시 양태에서, 융제는 IA 족의 하나 이상의 알칼리 금속의 하나 이상의 염이다. 또 다른 실시 양태에서, 융제는 하나 이상의 알칼리 금속의 하나 이상의 염이다. 추가의 실시 양태에서, 하나 이상의 알칼리 금속은 나트륨이다. 또 다른 실시 양태에서, 하나 이상의 알칼리 금속은 나트륨보다 큰 원자 반경을 갖는 알칼리 금속으로부터 선택된다. 또 다른 실시 양태에서, 하나 이상의 알칼리 금속은 칼륨이다. 또 다른 실시 양태에서, 하나 이상의 알칼리 금속은 루비듐이다.
하나 이상의 융제는 분무 건조 전에 현탁액에 첨가되고; 결과적으로, 융제는 융제 기능을 쉽게 제공할 수 있는 위치에서 분무 건조된 과립의 벽에 위치된다.
융제는 현탁액 중의 무기 고체의 총 중량을 기준으로 약 8% 미만의 양으로, 또는 약 7% 미만의 양으로, 또는 약 6% 미만의 양으로, 또는 약 5% 미만의 양으로, 또는 약 4% 미만의 양으로, 또는 약 3% 미만의 양으로, 또는 약 2% 미만의 양으로 현탁액에 존재할 수 있다. 또 다른 실시 양태에서, 현탁액은 현탁액 중 무기 고체의 총 중량을 기준으로 약 0.5 % 내지 약 10%의 융제를 함유한다.
분무 건조된 과립이 융제 하소되는 일부 실시 양태에서, 하나 이상의 융제는 화학적 분해 반응을 거칠 수 있다. 이러한 화학적 분해의 한 실시 양태에서, 나트륨을 함유하는 하나 이상의 융제는 하나 이상의 공급 물질에 존재하는 규조 실리카와 결합하여 규산나트륨을 형성하고, 공정에서 이산화탄소 가스를 방출한다. 또 다른 실시 양태에서, 하나 이상의 알칼리 금속을 함유하는 하나 이상의 융제는 하나 이상의 공급 물질에 존재하는 규조 실리카와 결합하여 하나 이상의 알칼리 금속 실리케이트를 형성한다.
현탁액은 그 자체가 공지된 방식으로 분무 건조될 수 있다. 현탁액은 분무 건조기의 입구로 공급될 수 있고 분무 건조된 물질은 분무기로부터 배출된다.
분무 건조는 또한 노즐 분무기 또는 분수 분무 건조 기술을 사용하여 수행될 수 있으며, 여기서 슬러리는 건조 챔버의 원뿔로부터 위쪽으로 분무된다. 이를 통해 물방울이 건조기 바닥으로 돌아가기 전에 물방울의 완전한 비행 원호 중에 건조가 이루어지므로 더 거칠고 자유 유동성인 분말을 제공한다.
본 발명에서 사용될 수 있는 또 다른 유형의 분무 건조기는 "회전 휠" 또는 "회전 디스크" 분무기를 사용하는 것이다. 적합한 분무 건조 장치의 일례는 니로 마이너(Niro Minor) 분무 건조기 유닛이다. 이 기계는 직경이 800mm이고, 원뿔 기부의 600mm 원통 높이의 건조 챔버를 가지고 있으며 공기 구동 디스크 타입 분무기가 장착되어 있다. 분무기는 30,000rpm의 속도로 작동될 수 있다. 건조는 300℃의 입구-공기 온도를 사용하여 수행될 수 있다. 슬러리는 연동 펌프를 통해 필요한 배출구 온도(전형적으로 110 내지 120℃)를 유지하도록 선택된 속도로 분무기에 공급된다.
분무 건조 방법의 일례에서, 350 내지 400℃의 입구 온도 및 110 내지 120℃의 출구 온도가 사용되었다.
현탁액의 무기 고체 함량은 하기에 더 상세하게 논의되는 사용된 분무 건조 방법, 원하는 분무 건조된 과립의 크기에 따라 결정된다. 그러나 전형적으로, 현탁액은 5 내지 30 중량%, 예를 들어 15 내지 25 중량%의 무기 고체 함량을 가질 것이다.
본원에서 하소 처리로도 지칭되는 열 처리는 분무 건조체의 벽에 있는 광물 입자가 함께 소결되어 파쇄에 내성을 갖는 몸체를 생성하도록 적절한 온도에서 수행될 수 있다. 최대 하소 온도는 예를 들어 500℃ 이상, 또는 600℃ 이상, 또는 700℃ 이상, 또는 800℃ 이상, 또는 900℃ 이상일 수 있다. 분무 건조체의 미세 구조의 파괴 및 추가 비용의 발생을 방지하기 위해, 최대 하소 온도는 전형적으로 1200℃ 미만, 예를 들어 1100℃ 미만 또는 1000℃ 미만이다.
하소 기간은 원하는 결과에 따라 실험적으로 결정될 수 있다. 그러나 전형적으로 하소는 피크 온도에서의 지속 시간이 4시간 미만, 또는 3시간 미만, 또는 2시간 미만, 또는 1시간 미만이 되도록 수행될 수 있다. 일 실시 양태에서, 하소는 "플래시" 하소에 의해 수행될 수 있으며, 여기서 하소는 매우 신속하게 수행된다. 하소는 회분식 공정, 또는 연속식 공정으로 수행될 수 있다. 적합한 연속 공정은 회전식 관상로를 사용할 수 있으며, 여기서 하소되지 않은 공급 물질은 적절한 온도로 유지되는 가열 구역을 연속적으로 지나간다. 실시 양태에서, 하소는 하소 온도를 예를 들어, 분당 1 내지 50℃, 예를 들어 분당 1 내지 10℃의 속도로 최종적인 최대 온도까지 증가시켜 수행된 후, 예를 들어 분당 1 내지 50℃, 예를 들어 분당 5 내지 20℃의 속도로 실온으로 냉각될 수 있다.
하소된, 분무 건조된 과립은 하소되지 않은 출발 물질과 실질적으로 동일한 입자 크기 분포를 갖는다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 결합제로 응집(과립화)되며, 여기서 하나 이상의 작은 입자가 부착되어 더 큰 입자를 형성한다. 결합제는 예를 들어 분무 건조에도 사용될 수 있는 본원에 기재된 임의의 결합제일 수 있다. 예를 들어, 결합제는 폴리비닐 알코올일 수 있다. 예를 들어, 결합제는 부분적으로 비누화될 수 있다. 예를 들어, 결합제는 약 5 cps의 점도를 가질 수 있다. 예를 들어, 결합제는 약 80% 이상, 예를 들어 약 85% 이상, 예를 들어 약 88%의 가수 분해율(%)를 가질 수 있다. 예를 들어, 결합제는 세키수이(Sekisui)에서 구입 가능한 셀볼(Celvol) 205E®일 수 있다. 예를 들어, 결합제는 미립자 광물의 총 중량을 기준으로 약 10% 이하의 양으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 결합제는 광물의 총 중량을 기준으로 약 0.5 내지 약 8%, 예를 들어 약 1 내지 약 6%, 예를 들어 약 1 내지 약 5%, 예를 들어 약 1 내지 약 3% 범위의 양으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 결합제는 약 5 중량% 이하, 예를 들어 약 4 중량% 이하, 예를 들어 약 3 중량% 이하의 양으로 사용될 수 있다.
특정 실시 양태에서, 미립자 광물은 당업자에게 공지된 임의의 기술에 의해 혼합 및/또는 블렌딩함으로써 배합될 수 있다. 광물은 예를 들어 광물을 결합제와 혼합함으로써, 예를 들어 에이리히(Eirich) 믹서 또는 식품 혼합기(예를 들어, 호바트(Hobart) 식품 혼합기)를 사용하거나 팬 펠리타이저 또는 드럼 펠리타이저 등과 같은 펠렛타이저를 사용하여 응집될 수 있다. 광물은 예를 들어, 분무 건조에 의해 응집될 수 있다. 광물은, 예를 들어, 결합제를 광물 상에 분무 건조함으로써 응집될 수 있다. 예를 들어, 3 중량% 폴리비닐 알코올의 100 g 용액이 100 g의 광물(예를 들어, 규조토)에 분무될 수 있다. 광물은, 예를 들어, 결합제를 제자리에서(in situ) 광물 위로 침전시킴으로써 응집될 수 있다. 결합제는 예를 들어 분무 건조에 사용될 수 있는 본원에 기재된 임의의 결합제일 수 있다. 특정 실시 양태에서, 결합제는 예를 들어 침전된 결합제일 수 있다. 결합제는 예를 들어 실리카 결합제일 수 있다. 예를 들어, 결합제는 알칼리 실리카 결합제일 수 있다. 예를 들어, 결합제는 규산나트륨 및/또는 규산칼륨일 수 있다. 예를 들어, 결합제는 광물의 총 중량을 기준으로 약 0.5 내지 약 8%, 예를 들어 약 1 내지 약 6%, 예를 들어 약 1 내지 약 5%, 예를 들어 약 1 내지 약 3% 범위의 양으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 결합제는 약 5 중량% 이하, 예를 들어 약 4 중량% 이하, 예를 들어 약 3 중량% 이하의 양으로 사용될 수 있다.
응집 전 및/또는 후에, 미립자 광물은 하나 이상의 분류 단계를 거칠 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 열 처리 전 및/또는 후에, 광물은, 일부 실시 양태에서, 하나 이상의 분류 단계를 거칠 수 있다. 일부 실시 양태에서, 미립자 광물의 입자 크기는 당 업계에 잘 알려진 몇 가지 기술 중 어느 하나를 사용하여 적합하거나 원하는 크기로 조정된다. 일부 실시 양태에서, 광물은 분말 크기 분포를 조정하기 위해 적어도 하나의 기계적 분리를 거친다. 적절한 기계적 분리 기술은 당업자에게 잘 알려져 있으며, 밀링, 분쇄, 스크리닝, 압출, 마찰 전기 분리, 액체 분류, 에이징, 및 공기 분류를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
미립자 광물은 하나 이상의 열 처리를 거칠 수 있다. 적절한 열 처리 공정은 당업자에게 잘 알려져 있으며, 현재 알려져 있거나 이후에 발견될 수 있는 것들을 포함한다. 일부 실시 양태에서, 하나 이상의 열 처리는 열 처리된 광물 조성물에서 유기물 및/또는 휘발성 물질의 양을 감소시킨다. 일부 실시 양태에서, 하나 이상의 열 처리는 하나 이상의 하소를 포함한다. 일부 실시 양태에서, 하나 이상의 열 처리는 하나 이상의 융제 하소를 포함한다. 일부 실시 양태에서, 하나 이상의 열 처리는 하나 이상의 배소를 포함한다.
하소는 당업자에게 현재 공지되어 있거나 이후에 발견되는 임의의 적절한 공정에 따라 수행될 수 있다. 일부 실시 양태에서, 하소는 광물(들)의 융점 미만의 온도에서 수행된다. 일부 실시 양태에서, 하소는 약 600℃ 내지 약 1100℃ 범위의 온도에서 수행된다. 일부 실시 양태에서, 하소 온도는 약 600℃ 내지 약 700℃의 범위이다. 일부 실시 양태에서, 하소 온도는 약 700℃ 내지 약 800℃의 범위이다. 일부 실시 양태에서, 하소 온도는 약 800℃ 내지 약 900℃의 범위이다. 일부 실시 양태에서, 하소 온도는 약 600℃, 약 700℃, 약 800℃, 약 900℃, 약 1000℃ 및 약 1100℃로 이루어진 군으로부터 선택된다. 더 낮은 온도에서의 열 처리는 광물 복합 소재의 제조를 위한 다른 공정보다 에너지 절약을 초래할 수 있다.
융제 하소는 하나 이상의 융제의 존재하에 하나 이상의 하소를 수행하는 것을 포함한다. 융제 하소는 당업자에게 현재 공지되어 있거나 이후에 발견되는 임의의 적절한 공정에 따라 수행될 수 있다. 일부 실시 양태에서, 하나 이상의 융제는 당업자에게 현재 공지되어 있거나 이후 밝혀지는, 융제로서 작용할 수 있는 임의의 물질이다. 일부 실시 양태에서, 하나 이상의 융제는 하나 이상의 알칼리 금속을 포함하는 염이다. 일부 실시 양태에서, 하나 이상의 융제는 카보네이트, 실리케이트, 클로라이드 및 히드록시드 염으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다른 실시 양태에서, 하나 이상의 융제는 나트륨, 칼륨, 루비듐 및 세슘 염으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 또 다른 실시 양태에서, 하나 이상의 융제는 나트륨, 칼륨, 루비듐 및 세슘 카보네이트 염으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
배소는 당업자에게 현재 공지되어 있거나 이후에 발견되는 임의의 적절한 공정에 따라 수행될 수 있다. 일부 실시 양태에서, 배소는 광물(예를 들어, 규조토 및/또는 천연 유리)에서 결정형 광물(예를 들어, 결정형 실리카)의 형성을 방지하는 것을 돕는 일반적으로 더 낮은 온도에서 수행되는 하소 공정이다. 일부 실시 양태에서, 배소는 약 450℃ 내지 약 900℃ 범위의 온도에서 수행된다. 일부 실시 양태에서, 배소 온도는 약 500℃ 내지 약 800℃의 범위이다. 일부 실시 양태에서, 배소 온도는 약 600℃ 내지 약 700℃의 범위이다. 일부 실시 양태에서, 배소 온도는 약 700℃ 내지 약 900℃의 범위이다. 일부 실시 양태에서, 배소 온도는 약 450℃, 약 500℃, 약 600℃, 약 700℃, 약 800℃ 및 약 900℃로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시 양태에 따르면, 미립자 광물은 하나 이상의 열 처리를 거친 후, 열 처리된 광물 성분을 하나 이상의 결합제(예를 들어, 실리카 결합제)와 공 응집 단계를 거칠 수 있다.
실시예
실시예
1
담배 연기에 존재하는 화합물을 흡수/보유하는 미립자 광물의 용량을 측정하기 위한 실험을 수행하였다. 담배 연기를 미립자 광물에 통과시키고 0.22 ㎛ 필터에서 여과하여 생물학적 오염을 방지한다. 그 후, 여과된 연기를 액체("담배 추출물") 안으로 기포를 형성시킨다.
담배 추출물을 다양한 농도(순수한 담배 추출물(100%), 20% 담배 추출물(1/5로 희석한 담배 추출물), 10%, 2% 및 1%)로 배양 중인 정상의 인간 각질 세포(NHEK: normal human keratinocyte)와 24시간 동안 접촉시켰다. 마지막 3시간 동안, 세포 증식제 WST1(테트라졸륨의 염 함유)을 도입하고 450nm에서의 흡광도를 측정하였다. 황색의 착색 수준은 생존 세포 수에 비례한다. 결과는 y 축에 생존율(%)(담배 추출물과 접촉하지 않은 세포 배양물과 비교하여)과 x 축에 담배 추출물의 희석율을 나타내는 그래프로 제시하였다. 값의 분석은 그래프패드 프리즘(GraphPad Prism) 5 소프트웨어를 사용하여 수행하였다. 정현파 진행 분석으로 각 추출물에 대해 지정된 노출 시간 후 EC50(기준(모든 세포 사멸)과 최대(모든 세포 생존) 사이의 절반으로 반응을 유도하는 담배 추출물의 농도)을 평가하였다.
하기 표 1에 나타낸 광물을 테스트하였다.
결과는 [도 1 내지 6]에 나타낸다. EC50 결과는 표 2에 나타낸다.
실시예
2
네이티브스킨® 플러스(NativeSkin® Plus) 인체 피부 모델을 사용하여 담배 연기에 노출된 피부에 미치는 다양한 광물의 영향을 테스트하였다. 피부 모델은 영양 매트릭스에 담긴 인간 피부의 생검이며, 공기와 접촉된 상피 표면을 가진다. 실리콘 링은 제품을 더 잘 적용할 수 있게 하고 제제의 측면 퍼짐을 방지한다. 피부 생검은 36세의 여성에서 복부 성형술로부터 얻었으며 피츠패트릭(Fitzpatrick) 스케일에서 포토타입 3에 해당하였다.
스테인레스 스틸 주걱을 사용하여 테스트할 샘플을 동일한 양으로 피부 모델의 표면에 적용하였다. 이어서, 피부 모델을 10개비 담배에 노출한 후 미셀라 워터에 적신 면봉으로 세척하고 나서 건조한 후 인큐베이터에 37℃에서 24시간 동안 두었다. 담배에 노출하기 전에 샘플을 피부에 균질하게 편다. 노출 후, 샘플의 막힘을 관찰한다.
이어서, 피부 생검을 매트릭스로부터 떼어내어 2개 부분으로 절단하였는데, 첫 번째 부분은 하기 설명된 바와 같이 파라핀에 포매시키고 염색하기 위한 것이며, 두 번째 부분은 이후 연구를 위해 -80℃에 보관하였다.
피부 생검의 첫 번째 부분을 포르말린으로 고정하고, 탈수시킨 다음 파라핀에 포매시켰다. 피부 절편은 두께가 5 ㎛였다. 피부 절편을 해마톡실린을 사용하여 염색하여 레이카(LEICA)® DFC 280 현미경을 사용하여 피부 형태 분석을 가능하게 하였다. DNA 손상을 검출하기 위해 γH2AX를 사용한 염색을 또한 수행하였고 DM5000B 현미경 하에서 관찰하였다. 각 유형의 염색에 대해 10개의 이미지를 얻었다. γH2AX 염색의 형광 강도를 이미지 J(Image J) 분석을 사용하여 정량하고 용해 세포의 백분율과 연관성을 보였다.
테스트 샘플은 d50이 3.0 ㎛(세디그래프), 유분 흡수가 65 ml/100g, BET 표면적이 7.5 m2/g이고 탭 부피 밀도(tapped bulk density)(ISO 787/110)가 0.50 g/cm3인 활석을 테스트 광물과 혼합한 후 이 광물 혼합물을 디메틸 폴리실록산 베이스(디메티실(Dimethisil)® DM-200, 이노스펙 퍼포먼스 케미칼스(Innospec Performance Chemicals)에서 구입 가능)와 배합하여 제조하였다. 상대 비율은 활석 64.4 중량%, 테스트 광물 27.6 중량% 및 베이스 8.0 중량%였다.
테스트 광물은 표 3에 제시한다. 활석 1은 다른 테스트 샘플에서 다른 테스트 광물과 함께 사용되는 동일한 활석임에 주의한다.
해마톡실린으로 염색된 피부 생검의 이미지는 하기 [도 7 내지 12]에 제시한다.
담배 연기에 노출되지 않은 피부 생검은 테스트 샘플의 적용 여부에 관계없이 정상적인 형태를 보였다. 눈에 띄는 차이는 관찰되지 않았다
10개비 담배 연기에 노출된 피부 생검의 경우, 테스트 샘플이 적용되지 않은 경우 피부 층의 매우 중요한 조직 붕괴가 관찰되었다.
PCC, DE 3 및 합성 탄산칼슘을 함유하는 테스트 샘플이 적용되었을 때 피부층의 조직 붕괴가 감소하였음이 관찰되었다. DE 2를 함유하는 테스트 샘플이 피부 생검에 적용되었을 때 조직 붕괴는 관찰되지 않았다.
γH2AX 염색법에 의한 용해 세포의 정량 결과는 표 4에 나타낸다. 테스트 샘플을 적용하지 않은 피부 생검을 대조군으로 사용하였다.
다음의 번호가 매겨진 단락은 본 발명의 특정 실시 양태를 정의한다:
1. 피부 및/또는 케라틴 물질에 적용하기 위한 조성물에서 오염 방지제로서의 미립자 광물의 용도.
2. 단락 1에 있어서, 미립자 광물은 실리카계 또는 실리케이트계 광물인 용도.
3. 단락 1 또는 2에 있어서, 미립자 광물은 천연 광물로부터 유래하는 것인 용도.
4. 단락 1 내지 3 중 어느 하나의 단락에 있어서, 미립자 광물은 탄산칼슘, 활석, 펄라이트, 카올린, 규조토 및 이들의 조합으로부터 선택되는 것인 용도.
5. 단락 1 내지 4 중 어느 하나의 단락에 있어서, 미립자 광물은 약 0.5 ㎛ 내지 약 100 ㎛, 예를 들어 약 0.5 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 예를 들어 약 0.5 ㎛ 내지 약 30 ㎛ 범위의 d50을 갖는 것인 용도.
6. 단락 1 내지 5 중 어느 하나의 단락에 있어서, 미립자 광물은 약 0.05 ㎛ 내지 약 50 ㎛ 범위의 d10을 갖는 것인 용도.
7. 단락 1 내지 6 중 어느 하나의 단락에 있어서, 미립자 광물은 약 1 내지 약 200 ㎛ 범위의 d90을 갖는 것인 용도.
8. 단락 1 내지 7 중 어느 하나의 단락에 있어서, 미립자 광물은 100 g의 미립자 광물당 약 20 mL 이상, 예를 들어 100 g의 미립자 광물당 약 40 mL 이상, 예를 들어 100 g의 미립자 광물당 약 50 mL 이상, 예를 들어 100 g의 미립자 광물당 약 80 mL 이상의 유분 흡수 용량을 갖는 것인 용도.
9. 단락 1 내지 8 중 어느 하나의 단락에 있어서, 미립자 광물은 100 g의 미립자 광물당 약 40 mL 이상, 예를 들어 100 g의 미립자 광물당 약 50 mL 이상, 예를 들어 100 g의 미립자 광물당 약 100 mL 이상의 수분 흡수 용량을 갖는 것인 용도.
10. 단락 1 내지 9 중 어느 하나의 단락에 있어서, 미립자 광물은 100 g의 미립자 광물당 약 30 mL 이상, 예를 들어 100 g의 미립자 광물당 약 40 mL 이상의 피지 흡수 용량을 갖는 것인 용도.
11. 단락 1 내지 10 중 어느 하나의 단락에 있어서, 미립자 광물은 약 80 이상의 L 백색도 값을 갖는 것인 용도.
12. 단락 1 내지 11 중 어느 하나의 단락에 있어서, 용도는 미용 또는 치료 용도인 용도.
13. 단락 1 내지 12 중 어느 하나의 단락에 있어서, 피부 및/또는 케라틴 물질에 적용하기 위한 조성물은 헤어 샴푸, 헤어 컨디셔너, 보습제, 프라이머 또는 클렌저와 같은 미용 조성물인 용도.
14. 단락 1 내지 13 중 어느 하나의 단락에 있어서, 피부 및/또는 케라틴 물질에 적용하기 위한 조성물은 에멀젼, 겔, 로션 또는 크림의 형태인 용도.
15. 단락 1 내지 14 중 어느 하나의 단락에 있어서, 피부 및/또는 케라틴 물질에 적용하기 위한 조성물은 약 0.5 중량% 내지 약 60 중량%의 미립자 광물을 포함하는 것인 용도.
16. 단락 1 내지 15 중 어느 하나의 단락에 있어서, 미립자 광물은 오염 물질을 흡수하고/하거나 오염 물질이 피부로 유입되는 것을 감소시키거나 방지하는 것인 용도.
17. 단락 1 내지 16 중 어느 하나의 단락에 있어서, 피부 및/또는 케라틴 물질에 적용하기 위한 조성물은 세포 호흡을 증가시키고/시키거나 박리를 감소시키고/시키거나 피부 노화를 억제하고/하거나 피부 견고함 및/또는 피부 탄력의 상실을 감소시키고/시키거나 피지 분비를 감소시키고/시키거나 피부 내 비타민 E 수준을 증가시키는 것인 용도.
18. 미립자 광물을 포함하는 조성물을 피부 및/또는 케라틴 물질에 적용하는 단계를 포함하는, 피부 및/또는 케라틴 물질을 오염으로부터 보호하는 방법.
19. 단락 18에 있어서, 미립자 광물은 실리카계 또는 실리케이트계 광물인 방법.
20. 단락 18 또는 19에 있어서, 미립자 광물은 천연 광물로부터 유래하는 것인 방법.
21. 단락 18 내지 20 중 어느 하나의 단락에 있어서, 미립자 광물은 탄산칼슘, 활석, 펄라이트, 카올린, 규조토 및 이들의 조합으로부터 선택되는 것인 방법.
22. 단락 18 내지 21 중 어느 하나의 단락에 있어서, 미립자 광물은 약 0.5 ㎛ 내지 약 100 ㎛, 예를 들어 약 0.5 ㎛ 내지 약 50 ㎛, 예를 들어 약 0.5 ㎛ 내지 약 30 ㎛ 범위의 d50을 갖는 것인 방법.
23. 단락 18 내지 22 중 어느 하나의 단락에 있어서, 미립자 광물은 약 0.05 ㎛ 내지 약 50 ㎛ 범위의 d10을 갖는 것인 방법.
24. 단락 18 내지 23 중 어느 하나의 단락에 있어서, 미립자 광물은 약 1 내지 약 200 ㎛ 범위의 d90을 갖는 것인 방법.
25. 단락 18 내지 24 중 어느 하나의 단락에 있어서, 미립자 광물은 100 g의 미립자 광물당 약 20 mL 이상, 예를 들어 100 g의 미립자 광물당 약 40 mL 이상, 예를 들어 100 g의 미립자 광물당 약 50 mL 이상, 예를 들어 100 g의 미립자 광물당 약 80 mL 이상의 유분 흡수 용량을 갖는 것인 방법.
26. 단락 18 내지 25 중 어느 하나의 단락에 있어서, 미립자 광물은 100 g의 미립자 광물당 약 40 mL 이상, 예를 들어 100 g의 미립자 광물당 약 50 mL 이상, 예를 들어 100 g의 미립자 광물당 약 100 mL 이상의 수분 흡수 용량을 갖는 것인 방법.
27. 단락 18 내지 26 중 어느 하나의 단락에 있어서, 미립자 광물은 100 g의 미립자 광물당 약 30 mL 이상, 예를 들어 100 g의 미립자 광물당 약 40 mL 이상의 피지 흡수 용량을 갖는 것인 방법.
28. 단락 18 내지 27 중 어느 하나의 단락에 있어서, 미립자 광물은 약 80 이상의 L 백색도 값을 갖는 것인 방법.
29. 단락 18 내지 28 중 어느 하나의 단락에 있어서, 용도는 미용 또는 치료 용도인 방법.
30. 단락 18 내지 29 중 어느 하나의 단락에 있어서, 피부 및/또는 케라틴 물질에 적용하기 위한 조성물은 헤어 샴푸, 헤어 컨디셔너, 보습제, 프라이머 또는 클렌저와 같은 미용 조성물인 방법.
31. 단락 18 내지 30 중 어느 하나의 단락에 있어서, 피부 및/또는 케라틴 물질에 적용하기 위한 조성물은 에멀젼, 겔, 로션 또는 크림의 형태인 방법.
32. 단락 18 내지 31 중 어느 하나의 단락에 있어서, 피부 및/또는 케라틴 물질에 적용하기 위한 조성물은 약 0.5 중량% 내지 약 60 중량%의 미립자 광물을 포함하는 것인 방법.
33. 단락 18 내지 32 중 어느 하나의 단락에 있어서, 미립자 광물은 오염 물질을 흡수하고/하거나 오염 물질이 피부로 유입되는 것을 감소시키거나 방지하는 것인 방법.
34. 단락 18 내지 33 중 어느 하나의 단락에 있어서, 피부 및/또는 케라틴 물질에 적용하기 위한 조성물은 세포 호흡을 증가시키고/시키거나 박리를 감소시키고/시키거나 피부 노화를 억제하고/하거나 피부 견고함 및/또는 피부 탄력의 상실을 감소시키고/시키거나 피지 분비를 감소시키고/시키거나 피부 내 비타민 E 수준을 증가시키는 것인 방법.
35. 미립자 광물을 포함하는 조성물로서, 피부 및/또는 케라틴 물질을 오염으로부터 보호하기 위해 피부 및/또는 케라틴 물질에 적용될 수 있는 조성물.
36. 단락 35에 있어서, 조성물은 건조하고/하거나 손상된 피부를 치료하기 위한 것인 조성물.
37. 미립자 광물을 액체 담체와 배합하는 단계를 포함하는, 단락 35 또는 36의 조성물의 제조 방법.
Claims (15)
- 오염 방지제로서 미립자 광물을 포함하는 미용 조성물로서,
미용 조성물은 피부 및/또는 케라틴 물질에 적용하기 위한 것이고,
미립자 광물은 활석, 펄라이트, 카올린, 규조토 및 이들의 조합으로부터 선택되는 것이며, 미립자 광물은 100 g의 미립자 광물당 40 mL 이상의 수분 흡수 용량을 갖는 것인 미용 조성물. - 제1항에 있어서, 미립자 광물은 0.5 ㎛ 내지 100 ㎛ 범위의 d50을 갖는 것인 미용 조성물.
- 제1항에 있어서, 미립자 광물은 100 g의 미립자 광물당 20 mL 이상의 유분 흡수 용량을 갖는 것인 미용 조성물.
- 제1항에 있어서, 미립자 광물은 100 g의 미립자 광물당 30 mL 이상의 피지 흡수 용량을 갖는 것인 미용 조성물.
- 제1항에 있어서, 미용 조성물은 헤어 샴푸, 헤어 컨디셔너, 보습제, 프라이머 또는 클렌저인 미용 조성물.
- 제1항에 있어서, 미립자 광물은 오염 물질을 흡수하고/하거나, 오염 물질이 피부로 유입되는 것을 감소시키거나 방지하는 것인 미용 조성물.
- 제1항에 있어서, 미용 조성물은 에멀젼, 겔, 로션 또는 크림의 형태인 미용 조성물.
- 제1항에 있어서, 미용 조성물은 0.5 중량% 내지 60 중량%의 미립자 광물을 포함하는 것인 미용 조성물.
- 오염 방지제로서 미립자 광물을 포함하는 약학 조성물로서,
약학 조성물은 피부 및/또는 케라틴 물질에 적용하기 위한 것이고,
미립자 광물은 활석, 펄라이트, 카올린, 규조토 및 이들의 조합으로부터 선택되는 것이고, 미립자 광물은 100 g의 미립자 광물당 40 mL 이상의 수분 흡수 용량을 갖는 것이며,
아토피성 피부염, 루푸스, 여드름, 건선, 주사(rosacea), 습진, 두드러기 또는 피부암의 치료 또는 예방용인 약학 조성물. - 미립자 광물을 액체 담체와 배합하는 단계를 포함하는, 제1항의 미용 조성물의 제조 방법.
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