상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 pH가 3.3 내지 5.3이며, 반치폭이 55 내지 85Hz인 크기의 클러스터로 된 산성이온수를 함유하는 것을 특징으로 하는 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 화장료 조성물은 피부로의 수분 침투가 탁월하여 보습효과가 우수하며, 피부자극이 없고, 안정성이 우수하다.
상기 산성이온수는 원수를 전기분해하여 제조될 수 있으며, 전기분해는 2.0 ~ 15.0A의 전류 및 30 ~ 150V의 전압하에서 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 원수는 카본 필터에 의한 1차 전처리, 유에프 필터에 의한 2차 전처리 및 역삼투막 필터에 의한 3차 전처리를 통해 제조되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 화장료 조성물에 대하여 상세히 설명한다. 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 실시예는 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.
물은 H2O 분자 하나로 이루어진 입자로 구성되는 것이 아니라, 최소 5개에서 12 ~ 13개 정도의 단위로 구성되는 입자인 클러스터로 이루어지는데, 이러한 클러스터를 구성하는 물 분자의 수 및 클러스터의 형태에 따라 클러스터의 크기가 달라진다. 이러한 클러스터의 크기는 피부로의 물의 흡수율, 즉 경피흡수율에 영향을 미치는데, 대체로 클러스터의 크기가 작으면 경피흡수율이 높아진다.
본 발명의 화장료 조성물은 종래에 화장료에 사용되어 오던 정제수(Deionized water)의 일부 또는 전부를 반치폭이 55 내지 85Hz인 크기의 클러스터로 된 이온수(전해수, electro-analysised water)로 대체함으로써 우수한 보습 효과를 갖는다. 상기 이온수는 입자 크기가 정제수에 비해 작아, 정제수보다 용이하게 피부를 투과하여 우수한 경피흡수율을 가져 피부 세포 내부로 잘 흡수되고 건조 속도가 느려 화장료 조성물의 보습 효과를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 이온수의 낮은 계면장력은 피부 투과를 쉽게 하며, 이는 세포 내부 깊이 흡수를 도와 줄 수 있다.
물의 입자 크기의 측정은 원자핵의 자기공명 상태를 측정하는 방법인 NMR(핵자기 공명) 측정을 통해 이루어질 수 있다. NMR 측정은 NMR 피크의 폭을 통하여 물 클러스터의 크기를 측정하게 되는데, 이는 원자핵에 자기공명이 일어나면 에너지를 흡수하여 높은 에너지 상태로 올라가고, 높은 에너지 상태는 시간이 지나면 다시 원래의 상태로 돌아오는 에너지 완화현상을 이용한 것이다. 즉, NMR에서의 피크의 폭은 에너지 완화시간에 반비례하는데, 에너지 완화시간을 측정하면 물입자 운동이 빠른지 느린지를 알 수 있으며, 물의 클러스터가 크면 입자운동은 늦어지고, 에너지 완화시간은 짧아지며, NMR 폭은 커지게 되므로, 피크의 폭이 큰 것은 물의 클러스터 크기가 큰 것이고, 피크의 폭이 작은 것은 물의 클러스터 크기가 작은 것이다.
NMR 측정을 통해 통상 물의 반치폭을 얻을 수 있는데, 반치폭은 NMR 피크의 폭의 1/2 높이를 말하며, 단위는 Hz를 사용한다. 정제수의 반치폭은 약 100 내지 120Hz이며, 본 발명의 화장료 조성물에 포함되는 이온수의 반치폭은 55 내지 85Hz이다. 본 발명의 화장료 조성물은 상기 범위의 반치폭을 갖는 이온수를 포함하므로써, 원수를 포함하는 종래의 화장료 조성물에 비해 향상된 피부 보습 효과를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 화장료 조성물에 포함되는 이온수는 산성이온수로서, 3.3 내지 5.3의 pH를 갖는다. 본 발명의 화장료 조성물은, 산성이온수의 수렴작용에 의해 피부를 수축시켜 약산성인 피부를 보호할 수 있으며 미용에 뛰어난 효과를 나타낼 수 있다.
본 발명의 화장료 조성물에 포함되는 상기 산성이온수는 화장료 조성물 총 중량에 대해 0.01 내지 99.5 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 0.1 내지 90.0중량%로 함유되는 것이 더욱 바람직하다.
앞서 설명한 바와 같은 본 발명의 화장료 조성물에 함유되는 산성이온수는 공지의 전기분해 방법으로 제조될 수 있는데, 구체적으로는 원수를 전해조에 통과시켜 산성이온수와 알칼리수로 분해하고, 분해된 산성이온수를 취함으로써 제조될 수 있다. 이 때, 전해조의 전류는 예를 들어 2.0 ~ 15.0A, 더욱 구체적으로는 3 ~ 5A 정도를 사용한다. 또한, 전압은 예를 들어 30 ~ 150V, 더욱 구체적으로는 60 ~ 100V로 인가할 수 있다.
상기 원수는 카본 필터(활성탄)와 유에프 필터(중공사막 필터) 및 역삼투막 필터(RO 멤브레인 필터)를 이용하여 3단계로 전처리된 원수를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 카본 필터를 통해 일반적인 수돗물이나 지하수 같은 물에 있는 중금 속이나 염소 등의 여러 가지 오염 물질을 제거할 수 있고, 카본 필터를 통해 걸러지지 않은 여러 가지 불순물은 유에프 필터를 통해 최소화할 수 있으며, 역삼투막 필터를 통해 일반 세균은 물론 대장균 및 입자상의 불순물 등을 제거할 수 있다.
다만, 상기 산성이온수의 제조 방법은 바람직한 하나의 제조예에 해당하는 것으로, 다양한 공지의 방법들이 산성이온수 제조에 채용될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 화장료 조성물은 그 제형에 있어서 특별히 한정되지 않는데, 구체적으로 샴푸, 린스, 바디세정제, 비누 등의 세정제 제형, 립스틱, 메이컵베이스, 파운데이션, 유연화장수, 영양화장수, 마사지크림, 영양크림, 팩, 젤 또는 피부 점착타입의 제형을 갖는 화장료 제형, 로션, 연고, 겔, 크림, 패취 또는 분무제와 같은 경피투여형 제형 등으로 제조될 수 있음은 물론이다.
또한, 각 제형의 외용제 조성물에 있어서, 상기한 전기분해 방법으로 제조된 이온수 이외에 다른 성분들은 기타 외용제의 제형 또는 사용 목적 등에 따라 당업자가 어려움 없이 적의 선정하여 배합할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 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 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.
실험예
양극으로 백금 전극, 음극으로 백금 전극 및 이온 선택성 격막이 설치된 전해조에 카본 필터(활성탄)와 유에프 필터(중공사막 필터) 및 역삼투막 필터(RO 멤브레인 필터)를 이용하여 3단계로 전처리된 원수를 주입한 후, 전해조에 2A의 전류를 흘려 주어 전기 분해를 실시하였다. 그 후, 양극 쪽의 산성이온수를 취하였다. 동일한 과정을 여섯 차례 반복하여 여섯 개의 이온수 샘플(이온수 1, 이온수 2, 이온수 3, 이온수 4, 이온수 5, 이온수 6)을 제조하였다.
반치폭의 측정
상기 실험예를 통해 제조된 여섯 개의 이온수 샘플과 일반 화장료에 사용되는 정제수 샘플 세 개(정제수 1, 정제수 2, 정제수 3), 일반 가정에 공급되는 수돗물 샘플 3개(수돗물 1, 수돗물 2, 수돗물 3)에 대하여 500MHz NMR 장치(미국 Varian사 Model Unity 500)를 이용하여 반치폭을 측정하였고, 그 측정 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
종류 |
이온수 1 |
이온수 2 |
이온수 3 |
이온수 4 |
이온수 5 |
이온수 6 |
반치폭 |
57 Hz |
61 Hz |
59 Hz |
62 Hz |
71 Hz |
69 Hz |
종류 |
정제수 1 |
정제수 2 |
정제수 3 |
수돗물 1 |
수돗물 2 |
수돗물 3 |
반치폭 |
102 Hz |
113 Hz |
108 Hz |
110 Hz |
105 Hz |
118 Hz |
실시예
1 및
비교예
1(유연화장수)
하기 표 2의 조성에 따라 상기 실험예의 이온수 4를 함유한 유연화장수와 이온수 대신에 정제수를 함유하는 유연화장수를 제조하였다. 표 2의 단위는 중량%이다.
구분 |
성 분 |
실시예 1 |
비교예 1 |
1 |
베타인 |
1.0 |
1.0 |
2 |
부틸렌글라이콜 |
2.0 |
2.0 |
3 |
글리세린 |
2.0 |
2.0 |
4 |
에탄올 |
3.0 |
3.0 |
5 |
폴리옥시에틸렌 경화피마자유 |
0.3 |
0.3 |
6 |
향 |
미량 |
미량 |
7 |
방부제 |
미량 |
미량 |
8 |
색소 |
미량 |
미량 |
9 |
이온수 |
To 100 |
- |
10 |
정제수 |
- |
To 100 |
실시예
2 및
비교예
2(로션)
하기 표 3의 조성에 따라 상기 실험예의 이온수 4를 함유한 로션과 이온수 대신에 정제수를 함유하는 로션을 제조하였다. 표 3의 단위는 중량%이다.
NO. |
성 분 |
실시예 2 |
비교예 2 |
1 |
글리세릴스테아레이트 |
1.0 |
1.0 |
2 |
세토스테아릴알콜 |
1.0 |
1.0 |
3 |
친유형 모노스테아린산 스테아레이트 |
0.5 |
0.5 |
4 |
폴리소르베이트 60 |
1.6 |
1.6 |
5 |
솔비탄세스퀴올리에이트 |
0.7 |
0.7 |
6 |
스쿠알란 |
3.0 |
3.0 |
7 |
사이클로메치콘 |
3.0 |
3.0 |
8 |
글리세린 |
6.0 |
6.0 |
9 |
트리에탄올아민 |
0.2 |
0.2 |
10 |
카보머 |
0.2 |
0.2 |
11 |
향 |
미량 |
미량 |
12 |
방부제 |
미량 |
미량 |
13 |
색소 |
미량 |
미량 |
14 |
이온수 |
To 100 |
- |
15 |
정제수 |
- |
To 100 |
실시예
3 및
비교예
3(크림)
하기 표 4의 조성에 따라 상기 실험예의 이온수 4를 함유한 크림과 이온수 대신에 정제수를 함유하는 크림을 제조하였다. 표 4의 단위는 중량%이다.
NO. |
성 분 |
실시예 2 |
비교예 2 |
1 |
스테아릭애씨드 |
1.5 |
1.5 |
2 |
밀납 |
1.0 |
1.0 |
3 |
세토스테아릴알콜 |
2.0 |
2.0 |
4 |
친유형 모노스테아린산 스테아레이트 |
1.0 |
1.0 |
5 |
폴리소르베이트 60 |
1.8 |
1.8 |
6 |
솔비탄세스퀴올리에이트 |
1.0 |
1.0 |
7 |
쉐어버터 |
1.5 |
1.5 |
8 |
스쿠알란 |
6.0 |
6.0 |
9 |
마카다미아넛오일 |
3.0 |
3.0 |
10 |
사이클로메치콘 |
5.0 |
5.0 |
11 |
글리세린 |
6.0 |
6.0 |
12 |
부틸렌글라이콜 |
5.0 |
5.0 |
13 |
트리에탄올아민 |
0.2 |
0.2 |
14 |
카보머 |
0.2 |
0.2 |
15 |
향 |
미량 |
미량 |
16 |
방부제 |
미량 |
미량 |
17 |
색소 |
미량 |
미량 |
18 |
이온수 |
To 100 |
- |
19 |
정제수 |
- |
To 100 |
경피흡수량
측정
상기의 실시예 1-3과 비교예 1-3의 유연화장수, 로션 및 크림에 대하여 8주된 무모생쥐 피부를 대상으로 경피흡수량을 측정하였다. 무모생쥐의 등에서 분리한 피부를 가로 세로 각각 2㎝가 되도록 준비하여 피부의 겉부분이 위를 향하도록 장착한 다음 프란츠 셀의 도너(donor)와 리셉터(receptor)를 클램프로 고정하였다. 실시예 1-3 및 비교예 1-3의 유연화장수, 로션 및 크림을 각각 0.3㎖씩 무모생쥐의 피부에 도포하고 시간에 따라 프란츠 셀의 리셉터 부위에서 시료를 채취한 후, 고성능 액체크로마토그래피(HPLC)를 이용하여 시간에 따라 피부에 흡수된 양을 측정하였으며, 도포 농도당 피부 흡수량(㎕/㎤/중량%), 즉 경피흡수량을 하기 표 5에 나타내었다.
구 분 |
0시간 |
4시간 |
8시간 |
12시간 |
실시예 1 |
0 |
13.36 |
26.14 |
39.47 |
비교예 1 |
0 |
2.35 |
4.75 |
5.93 |
실시예 2 |
0 |
15.46 |
29.51 |
45.57 |
비교예 2 |
0 |
1.89 |
3.87 |
4.81 |
실시예 3 |
0 |
14.91 |
28.82 |
42.39 |
비교예 3 |
0 |
2.15 |
4.08 |
5.23 |
상기 표 5를 통해 실시예 1-3이 비교예 1-3에 비해 훨씬 우수한 경피흡수량을 가짐을 알 수 있으며, 이를 통해 산성이온수를 함유하는 본 발명의 화장료 조성물이 정제수를 함유하는 종래의 화장료 조성물에 비해 피부로의 침투가 효과적으로 이루어짐을 알 수 있었다.
보습력 측정
실시예 1-3 및 비교예 1-3에 대하여 Corneometer CM 825(독일 Courage Khazaka Electronic GmbH사)를 사용하여 피부의 보습 효과를 측정하였다. 측정은 이하와 같은 방법으로 실시하였다.
각각의 시료당 20 ~ 30대 여성 60명을 대상으로 1조당 20명씩 3개조로 나누어 실시예 1, 비교예 1과 실시예 2, 비교예 2 및 실시예 3, 비교예 3을 3개조로 하여 매일 2회씩 1개월간 얼굴에 도포하게 하였다. 미리 도포 시작 전 온도 24±2℃, 상대습도 40±5%의 항온 항습실에서 Corneometer CM 825를 이용하여 측정한 값을 기본 값으로 하고, 1주, 2주, 3주, 4주 경과 후 동일한 조건에서 증가율을 평가하였다. 측정값은 3회 측정하여 얻어진 값을 평균하여 사용하였으며, 대상자 60명의 평균값을 이용한 증가율을 표 6에 나타내었다.
구 분 |
1주 후 |
2주 후 |
3주 후 |
4주 후 |
실시예 1 |
30.2 |
35.2 |
37.8 |
40.6 |
비교예 1 |
18.8 |
21.3 |
24.3 |
23.6 |
실시예 2 |
37.3 |
40.8 |
42.7 |
48.3 |
비교예 2 |
28.5 |
30.5 |
29.8 |
30.8 |
실시예 3 |
37.4 |
44.3 |
46.2 |
50.5 |
비교예 3 |
27.8 |
30.7 |
33.3 |
31.5 |
상기의 결과에서 산성이온수를 함유하는 화장료 조성물에 관한 실시예 1-3이 피부 수분 함량 증가 효과가 비교예 1-3의 화장료 조성물에 비하여 우수함을 알 수 있으며, 피부 수분 증가율은 피부 보습력과 비례하므로 피부 보습력 또한 우수하다는 것을 알 수 있다. 특히 1주에서 4주까지의 결과로 보아 실시예 1-3의 경우가 비교예 1-3에 비하여 장기적인 보습 효과가 있음을 알 수 있다.
경피수분손실량
(
TEWL
: Trans-epidermal water loss) 측정
실시예 1-3과 비교예 1-3에 대하여 Tewameter TM 210(독일 C+K electronic GmbH사)을 사용하여 경피수분손실량(TEWL)을 평가하였다. 구체적인 평가 방법은 이하와 같다.
각각의 시료당 20~30대 여성 60명을 대상으로 1조당 20명씩 3개조로 나누어 실시예 1, 비교예 1과 실시예 2, 비교예 2 및 실시예 3, 비교예 3을 3개조로 하여 눈가를 중심으로 얼굴 전체에 도포하게 하였다. 도포 후 1시간, 2시간, 4시간, 6시간 후에 Tewameter TM 210을 이용하여 경피수분손실량을 측정하였다. 측정값은 3회 측정하여 얻어진 값을 평균하여 사용하였으며, 대상자 60명의 평균값을 이용한 측정값을 표 7에 나타내었다.
구 분 |
1시간 |
2시간 |
4시간 |
6시간 |
실시예 1 |
15.3 |
10.3 |
8.1 |
5.9 |
비교예 1 |
17.1 |
15.1 |
12.8 |
10.9 |
실시예 2 |
13.5 |
9.2 |
6.9 |
5.1 |
비교예 2 |
16.8 |
14.8 |
12.5 |
10.7 |
실시예 3 |
12.7 |
8.8 |
6.4 |
4.3 |
비교예 3 |
16.5 |
15.1 |
12.8 |
9.7 |
상기의 결과에서 산성이온수를 함유하는 화장료 조성물에 관한 실시예 1-3이 비교예 1-3의 화장료 조성물에 비하여 경피수분손실량이 훨씬 적음을 알 수 있으며, 피부 보습력은 경피수분손실량에 반비례하므로, 피부 보습력 또한 우수하다는 것을 알 수 있다.
안전성 시험
이온수 4, 실시예 1-3 및 비교예 1-3에 따른 유연화장수, 로션 및 크림의 안전성을 시험하기 위하여 패치테스트를 실시하였다. 시험에 참여한 피검자 20명(여:20)을 대상으로 Finn Chamber에 각 시험 물질을 적정농도로 처리하여 상박 안쪽 부위에 첩부하여 24시간 후와 48시간 후의 자극 농도를 육안으로 관찰하여 평가하고 각 자극 정도에 해당되는 피검자의 수를 표 8에 나타내었다.
구분 |
홍반, 가려움 |
부어오름 |
자극없음 |
24시간 후 |
48시간 후 |
24시간 후 |
48시간 후 |
24시간 후 |
48시간 후 |
이온수 4 |
- |
- |
- |
- |
20 |
20 |
실시예 1 |
1 |
- |
- |
- |
19 |
20 |
비교예 1 |
1 |
- |
1 |
- |
18 |
20 |
실시예 2 |
1 |
- |
1 |
- |
18 |
20 |
비교예 2 |
1 |
- |
1 |
- |
18 |
20 |
실시예 3 |
- |
- |
- |
- |
20 |
20 |
비교예 3 |
- |
- |
- |
- |
20 |
20 |
안전성 시험 결과 실시예와 비교예 일부에서 극소수의 미약한 자극이 관찰되었으나 단시간 내에 사라졌으며, 이로 미루어 볼 때 이온수 및 이온수 함유 화장료 조성물은 자극이나 부작용 증상을 보이지 않는 안전한 제형임을 확인하였다.