KR20180064355A

KR20180064355A - 고온 안정성이 우수한 나노 에멀전 조성물

Info

Publication number: KR20180064355A
Application number: KR1020180063424A
Authority: KR
Inventors: 이성천; 김기영; 강내규
Original assignee: 주식회사 엘지생활건강
Priority date: 2018-06-01
Filing date: 2018-06-01
Publication date: 2018-06-14
Also published as: KR101904155B1

Abstract

본 발명은 고온 안정성이 우수한 나노 에멀전 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 특정 조합의 계면활성제를 사용하여 고온에서도 유화입자 크기를 장기간 유지하는 안정한 나노 에멀전 화장료 조성물을 제공하는 효과가 있다.

Description

고온 안정성이 우수한 나노 에멀전 조성물{Nanoemulsion compositions having improved thermal stability}

본 발명은 고온 안정성이 우수한 나노 에멀전 조성물에 관한 것이다.

일반적인 나노 에멀전은 유화 입자를 작은 사이즈로 만들기 위하여 고압 유화(microfluidizer), 전상온도법 등과 같은 특정한 공정을 사용한다 (J. Soc. Cosmet. Scientists Korea Vol. 37, No. 1, March 2011, 1-21). 그러나, 이러한 방식은 제조 공정이 복잡하여 산업적인 적용에 매우 제한적일 뿐만 아니라 이러한 방식으로 제조된 나노 에멀전은 제형의 고온 경시 안정성이 떨어지는 단점이 있다.

따라서, 본 발명자들은 PEG 에스테르계 또는 PG 에스테르계 계면활성제 및 소르비탄 지방에스테르계 계면활성제의 조합으로 고온 안정성이 뛰어난 현탁 나노 에멀전을 제조함으로써 본 발명을 완성하였다.

대한민국 공개특허 제10-2014-0069134호

J. Soc. Cosmet. Scientists Korea Vol. 37, No. 1, March 2011, 1-21 Langmuir, Vol. 24 No. 22, 2008, 12758-12765

본 발명의 목적은 나노 에멀전 제조 시 특정 조합의 계면활성제를 사용하여 고온에서 장기간 입자 안정성을 갖는 현탁 나노 에멀전 화장료 조성물을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 폴리에틸렌글리콜 에스테르계 계면활성제 또는 폴리글리세릴 에스테르계 계면활성제 중 어느 하나; 및 소르비탄 지방에스테르계 계면활성제를 포함하는 나노 에멀전 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명은 특정 조합의 계면활성제를 사용하여 고온에서도 유화 입자 크기를 장기간 유지하는 안정한 현탁 나노 에멀전 화장료 조성물을 제공하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 나노 에멀전 및 비교예에 따른 나노 에멀전의 고온 경시 안정성 측정 결과를 도시한 것이다.

이하, 본 발명의 구성을 구체적으로 설명한다.

본 발명은 폴리에틸렌글리콜 에스테르계 계면활성제 또는 폴리글리세릴 에스테르계 계면활성제 중 어느 하나; 및 소르비탄 지방에스테르계 계면활성제를 포함하는 나노 에멀전 화장료 조성물에 관한 것이다.

본 발명은 폴리에틸렌글리콜 에스테르계 계면활성제 또는 폴리글리세릴 에스테르계 계면활성제 중 어느 하나와 소르비탄 지방에스테르계 계면활성제의 조합을 유상성분으로 사용하여 고온에서도 유화입자의 크기를 장기간 유지하는 안정한 나노 에멀전을 제공하는 특징이 있다.

본 발명의 화장료 조성물의 계면활성제 조합에서, 폴리에틸렌글리콜 에스테르계 계면활성제 및 소르비탄 지방에스테르계 계면활성제는 0.5 내지 0.9:1의 중량비로 혼합될 수 있다. 또는, 폴리글리세릴 에스테르계 계면활성제 및 소르비탄 지방에스테르계 계면활성제는 1: 0.3 내지 0.9의 중량비로 혼합될 수 있다. 상기 범위 내의 혼합비를 사용하는 경우, 고온에서도 유화입자의 크기를 장기간 유지하는 안정한 나노 에멀전이 제조될 수 있다.

상기 폴리에틸렌글리콜 에스테르계 계면활성제는 PEG-40 하이드로제네이티드 캐스터 오일, PEG-60 하이드로제네이티드 캐스터 오일, PEG-80 하이드로제네이티드 캐스터 오일, PEG-20 소르비탄 모노라우레이트, PEG-20 소르비탄 모노팔미테이트, PEG-20 소르비탄모노스테아레이트, PEG-20 소르비탄 트리스테아레이트, 또는 PEG-30 소르비탄 모노올리에이트 등을 단독 또는 2종 이상 사용할 수 있다.

상기 폴리에틸렌글리콜 에스테르계 계면활성제는 나노 에멀전 화장료 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 5.0 중량%, 더 구체적으로, 0.3 내지 3.0 중량%, 보다 구체적으로, 0.5 내지 1.5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위가 0.1 중량% 미만인 경우 불안정한 에멀전이 형성되어 제형의 분리가 쉽게 일어나고, 5.0 중량%를 초과하는 경우, 입자 사이즈가 아주 작고 외관이 투명한 에멀전이 형성될 수 있다.

상기 폴리글리세릴 에스테르계 계면활성제는 폴리글리세릴 카프레이트, 폴리글리세릴 라우레이트, 폴리글리세릴 디라우레이트, 폴리글리세릴 트리라우레이트, 폴리글리세릴 미리스테이트, 폴리글리세릴 디미리스테이트, 폴리글리세릴 올리에이트, 폴리글리세릴 디올리에이트, 폴리글리세릴 스테아레이트, 폴리글리세릴 이소스테아레이트 또는 폴리글리세릴 디이소스테아레이트 등을 단독 또는 2종 이상 사용할 수 있다.

상기 폴리글리세릴 에스테르계 계면활성제는 나노 에멀전 화장료 조성물 총 중량에 대하여 0.05 내지 5.0 중량%, 더 구체적으로, 0.08 내지 3.0 중량%, 보다 구체적으로, 0.1 내지 1.0 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위가 0.05 중량% 미만인 경우, 불안정한 에멀전이 형성되어 제형의 분리가 쉽게 일어나고 이고, 5.0 중량%를 초과하는 경우, 자 사이즈가 아주 작고 외관이 투명한 에멀전이 형성될 수 있다.

상기 소르비탄 지방에스테르계 계면활성제는 소르비탄 모노라우레이트, 소르비탄 모노팔미테이트, 소르비탄 모노올리에이트, 소르비탄 트리 올리에이트, 소르비탄 모노스테아레이트, 소르비탄 트리 스테아레이트, 소르비탄 세스퀴올레이트 또는 소르비탄 이소스테아레이트 등을 단독 또는 2종 이상 사용할 수 있다.

상기 소르비탄 지방에스테르계 계면활성제는 나노 에멀전 화장료 조성물 총 중량에 대하여 0.02 내지 6.0 중량%, 더 구체적으로, 0.04 내지 4.0 중량%, 보다 구체적으로, 0.06 내지 1.5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위가 0.02 중량% 미만인 경우, 외관이 현탁한 나노 에멀전이 형성되지 않고, 5.0 중량%를 초과하는 경우, 불안정한 에멀전이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 화장료 조성물은 유상성분으로 알코올을 추가로 포함할 수 있다.

상기 알코올은 1가 또는 2가의 알코올일 수 있다. 바람직하게는, 에탄올일 수 있다.

상기 알코올은 나노 에멀전 화장료 조성물 총 중량에 대하여 2 내지 20 중량%, 더 구체적으로, 4 내지 15 중량%, 보다 구체적으로, 6 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위가 2 중량% 미만인 경우, 나노 에멀전 제조 시에 계면활성제의 용해가 어렵고, 20 중량%를 초과하는 경우, 에멀전의 나노 에멀전의 고온 안정성이 떨어질 수 있다.

본 발명의 화장료 조성물은 수상성분으로 정제수를 포함할 수 있다. 상기 정제수는 나노 에멀전 화장료 조성물 총 중량에 대하여 50 내지 95 중량%, 더 구체적으로, 60 내지 90 중량%, 보다 구체적으로, 70 내지 85 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위가 50 중량% 미만인 경우, 에탄올, 폴리올 등 기타 성분의 함량이 높아지므로 나노 에멀전의 경시 안정성이 떨어질 수 있고, 95 중량%를 초과하는 경우, 반대로 에탄올의 함량이 줄어들게 되므로 제조 시 계면활성제의 용해가 어려워 불안정한 나노 에멀전이 형성 수 있다.

본 발명의 화장료 조성물은 수상성분으로 폴리올 또는 이의 유도체를 포함할 수 있다. 상기 폴리올 또는 이의 유도체는 글리세린, 1가 또는 2가의 알코올 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 더 구체적으로, 글리세린, 폴리글리세린, 부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 프로판디올, 메틸프로판디올, 메틸글루세스, 헥산디올 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 보다 구체적으로, 부틸렌글리콜과 1,2-헥산디올의 혼합물일 수 있다.

상기 폴리올 또는 이의 유도체는 나노 에멀전 화장료 조성물 총 중량에 대하여 2 내지 30 중량%, 더 구체적으로, 3 내지 20 중량%, 보다 구체적으로, 5 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위가 2 중량% 미만인 경우, 나노 에멀전의 보습감이 줄어들고, 30 중량%를 초과하는 경우, 고온 안정성이 저하될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 나노 에멀전 화장료 조성물은 일반적인 화장료 조성물의 제조 시 사용하는 보조 성분으로서 폴리머, 색소, 향료, 방부제 등을 추가로 포함할 수 있으며, 이때 보조 성분의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 0 내지 20 중량%일 수 있다.

본 발명의 나노 에멀전 화장료 조성물은 유상 성분을 30 내지 50℃의 온도에서 완전히 용해시키고, 수상 성분에 투입하여 상온에서 500 내지 1000 rpm으로 교반하여 제조할 수 있다.

상기 나노 에멀전 화장료 조성물은 점도가 0 내지 5000 cps 일 수 있다.

이로부터 제조된 유화입자는 직경이 10 내지 500 nm, 더 구체적으로, 50 내지 300 nm, 보다 구체적으로, 150 내지 250 nm일 수 있다.

상기와 같이 제조된 본 발명의 나노 에멀전 화장료 조성물은 유화입자 제조 직후(초기 L값)와 50℃에서 8주간 보관 후 측정한 색차계의 L값의 차이(ΔL) 값이 10 이하, 또는 5 이하, 또는 3 이하일 수 있다.

본 발명의 나노 에멀전 화장료 조성물은 일반적인 유화제형 또는 가용화 제형의 화장품 형태로 제조할 수 있다. 예컨대, 에센스, 영양크림, 마사지 크림, 핸드 크림, 아이 크림, 바디 크림, 선탠 크림, 클렌징 크림, 메이크업 베이스 크림, 파운데이션 크림, 콘트롤 크림 또는 헤어 크림 등의 제형을 가질 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 내지 <실시예 2> 및 <비교예 1> 내지 <비교예 4> 나노 에멀전의 제조

하기 표 1과 같이, 유상성분을 40℃에서 완전히 용해시킨 후 수상성분에 투입하고, 상온에서 마그네틱 바로 600 rpm, 5분 동안 교반하여 나노 에멀전을 제조하였다.

상기 표 1에서 조성물의 ‘투명’이라 함은 조성물이 맑고 빛이 투과하여 일반적인 투명 용기에 제형을 가득 담았을 때 조성물 뒤편에 있는 물체 또는 색깔이 선명하게 보이는 정도로 정의하고, ‘반투명’은 조성물이 맑지 않고 투명 용기 반대쪽의 물체 또는 색을 희미하게 구별할 수 있을 정도의 탁함으로 정의한다. ‘현탁’은 제형을 담은 투명 용기의 뒤에 있는 물체 또는 색의 존재를 가늠할 수 없을 정도로 보이지 않을 정도의 탁함으로 정의한다.

<실험예 1> 고온 경시 안정성 평가

조성물의 고온 안정성을 확인하기 위하여, 만들어진 현탁 또는 반투명 조성물의 입자 크기를 제조 직후와 50℃에서 8주간 보관한 후에 Submicron Particle Sizer NICOMP™ 380을 이용하여 입자 크기 분포 (particle size distribution)을 분석하였다. 분석 방법은 기존 학계에 보고되었던 나노에멀전의 안정성 평가 방법과 동일하게 조성물의 입자 크기와 분포를 강도(intensity) 그래프로 비교하였다(Langmuir, Vol. 24 No. 22, 2008, 12758-12765).

도 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 및 2 조성물은 초기의 유화 입자 크기와 분포를 유지하고 있는데 반해, 비교예 2 내지 4의 조성물은 초기 유화 입자의 크기와 분포를 유지하지 못하며 불안정한 상태를 나타내었다. 이때, 투명 제형을 보이는 비교예 1의 고온 안정성은 측정하지 않았다.

따라서, 실시예 1 및 2의 조성물은 경시 입도 변화가 적으므로 열 안정성이 우수한 것으로 보인다.

<실험예 2> 현탁도 평가

조성물의 고온 안정성을 확인하기 위하여 만들어진 조성물의 현탁도를 제조 직후와 50℃에서 8주간 보관한 후에 각각 색차계 Konica Minolta Spectrophotometer CM-3600d로 분석하였다. 색차계의 L 값 범위 0~100에서 값이 100에 가까워질수록 투명하고 0에 가까워질수록 현탁함을 의미한다. 선행 특허 제10-1589476호에서 L값은 투명성을 나타내며 60 이상에서 ‘투명 또는 반투명’을 의미한다고 하나 분석 기기의 차이 또는 오차로 수치 기준이 다른 것으로 판단된다.

표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1 및 2의 현탁 조성물은 상대적으로 현탁도가 높은 조성물로 고온에서 장기 보관 시에도 L값의 변화가 적으며 초기의 현탁도를 유지하고 있다. 반면 비교예 3 및 4 현탁 조성물은 현탁을 유지하지 못하고 현탁도가 낮아지는 경향을 나타내었다.

비교예 1 및 2는 초기 L값이 100에 가까운 투명, 반투명 조성물로 현탁도의 변화가 거의 없다.

상기 결과로부터, 고온 조건에서 비가역적으로 투명해지는 다른 현탁 나노 에멀전 조성물에 비해 본 발명의 조성물은 현탁도를 장기간 유지하므로 고온 안정성이 우수함을 알 수 있었다.

Claims

폴리에틸렌글리콜 에스테르계 계면활성제 및 소르비탄 지방에스테르계 계면활성제를 0.5 내지 0.9:1의 중량비로 포함하고,
유화입자 제조 직후와 50℃에서 8주간 보관 후 측정한 색차계의 L값의 차이(ΔL) 값이 10 이하인, 현탁 나노 에멀전 화장료 조성물.
제1항에 있어서,
폴리에틸렌글리콜 에스테르계 계면활성제는 PEG-40 하이드로제네이티드 캐스터 오일, PEG-60 하이드로제네이티드 캐스터 오일, PEG-80 하이드로제네이티드 캐스터 오일, PEG-20 소르비탄 모노라우레이트, PEG-20 소르비탄 모노팔미테이트, PEG-20 소르비탄모노스테아레이트, PEG-20 소르비탄 트리스테아레이트 및 PEG-30 소르비탄모노올리에이트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인, 현탁 나노 에멀전 화장료 조성물.
제1항에 있어서,
폴리에틸렌글리콜 에스테르계 계면활성제는 현탁 나노 에멀전 화장료 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 5.0 중량%로 포함되는, 현탁 나노 에멀전 화장료 조성물.
제1항에 있어서,
소르비탄 지방에스테르계 계면활성제는 소르비탄 모노라우레이트, 소르비탄 모노팔미테이트, 소르비탄 모노올리에이트, 소르비탄 트리 올리에이트, 소르비탄 모노스테아레이트, 소르비탄 트리 스테아레이트, 소르비탄 세스퀴올레이트 및 소르비탄 이소스테아레이트로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인, 현탁 나노 에멀전 화장료 조성물.
제1항에 있어서,
소르비탄 지방에스테르계 계면활성제는 현탁 나노 에멀전 화장료 조성물 총 중량에 대하여 0.02 내지 6.0 중량%로 포함되는, 현탁 나노 에멀전 화장료 조성물.
제1항에 있어서,
알코올을 추가로 포함하는, 현탁 나노 에멀전 화장료 조성물.
제1항에 있어서,
정제수를 추가로 포함하는, 현탁 나노 에멀전 화장료 조성물.
제1항에 있어서,
글리세린, 폴리글리세린, 부틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 프로판디올, 메틸프로판디올, 메틸글루세스 및 헥산디올로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 폴리올 또는 이의 유도체를 추가로 포함하는, 현탁 나노 에멀전 화장료 조성물.
제8항에 있어서,
폴리올 또는 이의 유도체는 현탁 나노 에멀전 화장료 조성물 총 중량에 대하여 2 내지 30 중량%로 포함되는, 현탁 나노 에멀전 화장료 조성물.
제1항에 있어서,
현탁 나노 에멀전 화장료 조성물은 평균 유화 입자의 크기가 10 내지 500 nm인, 현탁 나노 에멀전 화장료 조성물.
제1항에 있어서,
현탁 나노 에멀전 화장료 조성물은 점도가 0 내지 5000 cps인, 현탁 나노 에멀전 화장료 조성물.