KR20180084106A

KR20180084106A - 셀프 어셈블링 스킨 케어 에멀젼

Info

Publication number: KR20180084106A
Application number: KR1020187017068A
Authority: KR
Inventors: 크리쉬난 차리; 브라이언 피규라; 안추 우; 로버트 제이콥스
Original assignee: 루브리졸 어드밴스드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date: 2015-11-19
Filing date: 2016-11-16
Publication date: 2018-07-24
Also published as: BR112018010016A8; JP2018534310A; CN108472204A; WO2017087520A1; BR112018010016A2; AU2016356675A1; US20180325784A1; EP3377022A1

Abstract

본 발명의 개시 기술은 친수성 및 소수성 표면 상에 균일하게 코팅될 수 있고, 자외선으로부터 우수한 보호능 뿐만 아니라 내수성, 및 개선된 활성물질 전달을 제공할 수 있는 단분산에 가깝고 조정가능한 에멀젼 소적에 관한 것이다.

Description

셀프 어셈블링 스킨 케어 에멀젼

본 발명의 개시 기술은 친수성 표면 및 소수성 표면 둘 모두, 예컨대 피부 상에 균일하게 코팅되고, 자외선으로부터 탁월하게 보호할 뿐만 아니라 내수성 및 개선된 활성물질 전달을 제공할 수 있는, 단분산에 가깝고 조정가능한 에멀젼 소적에 관한 것이다.

에멀젼은 스킨 케어 적용에서 보편적으로 사용되며, 자외선 차단제, 안료, 보습 오일 및 친유성 활성제를 전달하는 것에 의거한다. 그러나, 제시되는 적용에 대해 적합한 에멀젼화제를 선택하는 것은 고려 중인 오일 상의 친수성-친유성 균형을 고려해야 하기 때문에 어려울 수 있다. 생성되면, 많은 일반적인 포뮬레이션 공정은 다분산 크기 분포를 갖는 에멀젼, 또는 환언하면, 광범위하게 다양한 크기 분포의 소적을 갖는 에멀젼을 형성한다. 또한, 에멀젼화제, 안정화제, 및 연속 상의 오일 용해도의 선택과 같은 인자에 의거하여, 크기 분포가 소적 유착(droplet coalescence) 또는 오스트발트 라이프닝(Ostwald ripening)으로 인해 시간의 함수로서 변화할 수 있다.

통상적인 에멀젼화제는 에멀젼에 일반적으로 대략 1 wt%로 사용된다. 수중유 에멀젼에 통상적인 에멀젼화제를 사용하기 위한 공정은 에멀젼화제를 가열 및 혼합하면서 오일 상에 용해시킨 후, 오일 상을 혼합하면서 수상에 첨가하는 것이다. 이러한 공정은 다분산 입도 분포를 갖는 에멀젼을 형성시킨다. 다분산 소적 크기 분포의 사용은 이것이 오일 상에 의해 피부의 균일한 피복을 유도할 가능성이 적기 때문에 스킨-케어 적용에 바람직하지 않다. 다분산 피커링 에멀젼(Pickering emulsion)의 예는 예를 들어, 피커링 에멀젼이 무기 입자 안정화제 만을 함유하는, US 6,703,032(Gers-Barlag 등, 2004년 3월 9일자 공고됨)에서 찾아볼 수 있다. 유사하게, 2011년 11월 23일자 공고된 EP 1,958,687 B1은 이온성 폴리머 및 유기 입자를 지닌 다분산 피커링 에멀젼을 교시한다.

대조적으로, 입도 분포(PSD)가 단분산인 에멀젼, 즉 입자에서 입자로의 크기 변화가 거의 없는 일정한 크기의 소적을 갖는 에멀젼으로 시작하는 것이 바람직할 것이다. 그러한 분포는 오일의 보다 균일한(이에 따라 효능적인) 함침을 유도해야 한다(오일 상에 용해될 수 있는 어떠한 활성제도 함께).

발명의 요약

그러므로, 본 발명의 개시 기술은 안정화제 시스템의 균일 분산물을 갖는 피커링 에멀젼을 제공함으로써 기재 상에 균일한 오일 막을 얻는 문제를 해결한다.

일 양태에서, 본 발명의 개시 기술은 새로운 유형의 피커링 에멀젼을 제공한다. 피커링 에멀젼은 미세하게 분산된 유중수 또는 수중유 시스템일 수 있다. 피커링 에멀젼은 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 유기 상; 수성 상; 및 안정화제 시스템의 균일 분산물을 포함할 수 있다.

구체예에서, 본원에서 교시되는 피커링 에멀젼은 예를 들어 도 1에서 보여지는 바와 같이, 투명 표면 상에 박막으로서 코팅되고, 레이저와 같은 광의 간섭성 빔(coherent beam)으로 조사되는 경우, 확산 산란보다는 하나 이상의 별개의 링을 나타내는 회절 패턴의 생성에 의해 입증되는 균일한 막을 생성할 수 있다. 일부 구체예에서, 투명 표면은 소수성 표면일 수 있다.

또 다른 구체예에서, 피커링 에멀젼의 안정화제 시스템은 비이온성 폴리머 및 무기 고체 입자를 포함할 수 있다. 일 구체예에서, 비이온성 폴리머 안정화제는 폴리에스테르 폴리머, 예컨대 이산과 디올의 반응 생성물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리머는 폴리프로필렌 글리콜 아디페이트, 예컨대 디프로필렌 글리콜 아디페이트일 수 있다. 폴리머는 또한 폴리프로필렌 글리콜 글루타레이트, 예컨대 디프로필렌 글리콜 글루타레이트일 수 있다. 또 다른 구체예에서, 비이온성 폴리머는 아디프산 코-메틸아미노에탄올("MAE") 코폴리머를 포함할 수 있다. 구체예에서, 무기 고체 입자는 아연, 실리카, 이산화티탄, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다.

또한, 구체예로서, A) 안정화제 시스템을 수성 상 또는 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 유기 상 중 적어도 하나로 용해시키는 단계; B) 단계 A)로부터의 용액에 수성 상 또는 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 유기 상 중 다른 하나를 혼합하면서 서서히 첨가하는 단계; 및 C) 단계 B)의 혼합물을 제한된 유착을 유도하기에 충분한 전단으로 처리하는 단계에 의해 제조되는 피커링 에멀젼이 포함된다.

구체예에서, 물을 포함하는 연속 상, 또는 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 유기 상에, 본원에서 기술되는 바와 같은 피커링 에멀젼을 함유하는 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 스킨-케어 조성물이 제공된다. 추가의 구체예에서, 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 스킨-케어 조성물은 적어도 하나의 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 첨가제, 예컨대, 이를 테면, UV 흡수제를 포함할 수 있다.

미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 스킨-케어 조성물은 조성물로 코팅되는 기재로의 UV 광의 투과를 감소시킬 수 있다.

본 발명의 기술의 또 다른 양태는 균일한 크기 분포를 갖는 피커링 에멀젼을 제조하는 공정을 포함한다. 공정은 안정화제 시스템을 수성 상에 용해시키거나 분산시키는 단계; B) 단계 A)의 생성물을 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 유기 상과 혼합하는 단계; 및 C) 단계 B)의 혼합물을 제한된 유착을 유도하기에 충분한 전단으로 처리하는 단계를 포함할 수 있다.

도 1은 퍼스널 및 홈 케어 적용을 위한 종래 기술의 통상적인 또는 피커링 에멀젼에서 예상되는 바와 같은 소적의 무질서화된 코팅을 나타내는 광의 프라운호퍼(Fraunhofer) 회절에 의해 야기된 회절 패턴을 나타낸다.
도 2는 본원에서 기술되는 바와 같은 피커링 에멀젼의 밀접 패킹된 정렬된 단층을 나타내는 광의 프라운호퍼 회절에 의해 야기된 회절 패턴을 나타낸다.

발명의 상세한 설명

여러 바람직한 특징 및 구체예가 하기에서 비제한적 예시에 의해 기술될 것이다.

당면한 본 발명의 기술은 부분적으로는 새로운 유형의 피커링 에멀젼, 피커링 에멀젼을 제조하는 방법, 및 피커링 에멀젼의 퍼스널 및 홈 케어 적용에서의 용도에 관한 것이다.

본원에 제공되는 피커링 에멀젼은 미세하게 분산된 유중수 시스템, 또는 미세하게 분산된 수중유 시스템일 수 있다. 어느 경우에나, 피커링 에멀젼은 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 유기 상(때로는 본원에서 "오일"로서 지칭됨) 및 수성 상 둘 모두, 뿐만 아니라 안정화제 시스템의 균일 분산물을 함유할 것이다.

피커링 에멀젼의 유기 상은 일반적으로 탄화수소, 예컨대 오일이나, 연화제, 향료 등을 포함할 수 있다. 본질적으로, 유기 상은 미용적 또는 약학적 에멀젼에 사용될 수 있는 어떠한 유기 물질이다.

유기 상의 비제한적 예는 미네랄 오일; 바셀린; 식물성 오일(너트 오일 포함); 수소화된 식물성 오일; 에센셜 오일; 조류 오일; 어유; 지방 알콜; 지방산; 지방산 및 지방 알콜 에스테르; 알콕실화된 지방 알콜; 알콕실화된 지방산 에스테르s; 벤조에이트 에스테르; 게르베트(Guerbet) 에스테르; 폴리에틸렌 글리콜의 알킬 에테르 유도체, 예컨대, 이를 테면 메톡시폴리에틸렌 글리콜(MPEG); 및 폴리알킬렌 글리콜; 라놀린 및 라놀린 유도체; 왁스; 등, 뿐만 아니라 이들의 혼합물을 포함한다. 유기 상은 약 10 내지 약 50 wt. %, 또는 약 15 내지 약 30, 또는 40 wt/%의 양으로 사용될 수 있다.

미네랄 오일 및 바셀린은 화장품, USP 및 NF 등급을 포함하며, Drakeol ™ 및 Penreco ™ 상표명으로 Penreco으로부터 상업적으로 입수가능하다.

유기 상으로서 적합한 예시적인 식물성 오일은 땅콩유, 참기름, 아보카도유, 코코넛유, 코코아 버터, 아몬드유, 해바라기유, 옥수수유, 면실유, 캐스터유, 올리브유, 호호바오일, 팜유, 팜커넬유, 대두유, 밀배아유, 아마인유, 해바라기씨유; 및 이들의 모노 -, 디 - 및 트리글리세라이드, 및 이들의 수소화된 유도체; 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. 예시적인 모노-, 디- 및 트리글리세라이드는 예를 들어, 카프릴릭 트리글리세라이드, 카프릭 트리글리세라이드, 카프릴릭/카프릭 트리글리세라이드, 및 카프릴릭/카프릭/라우릭 트리글리세라이드, 카프릴릭/카프릭/스테아릭 트리글리세라이드, 및 카프릴릭/카프릭/리놀레익 트리글리세라이드이다.

상술된 식물성 오일의 에톡실화된 모노- 및 디글리세라이드, 예컨대, 이를 테면, PEG-8 카프릴릭/카프릭 글리세라이드도 고려된다.

에센셜 오일은 유기 상으로서 사용될 수 있고, 방향족 에센스를 갖는 오일을 포함할 수 있다. 에센셜 오일은 페퍼민트 오일, 삼나무 오일, 캐스터유, 클로브 오일, 제라늄 오일, 레몬 그라스 오일, 아마인유, 민트 오일, 타임 오일, 로즈마리 오일, 박하 오일(Mentha arvensis), 마늘 오일, 아니스 오일, 바질 오일, 장뇌유, 시트로넬라 오일, 유칼립투스 오일, 생강유, 자몽 오일, 레몬 오일, 라임 오일, 만다린 오일, 오렌지 오일, 솔잎 오일, 후추 오일, 로즈 오일, 탠저린 오일, 티트리 오일, 차씨 오일, 미네랄 오일 및 어유를 포함하나, 이로 제한되는 것은 아니다.

유기 상으로서 적합한 지방 알콜은 8 내지 50개의 탄소 원자를 함유하는 지방 알콜을 포함하나, 이로 제한되는 것은 아니다. 예시적인 지방 알콜은 카프릴 알콜, 펠라르고닉(pelargonic) 알콜, 카프릭 알콜, 라우릴 알콜, 미리스틸 알콜, 세틸 알콜, 이소세틸 알콜, 스테아릴 알콜, 이소스테아릴 알콜, 세테아릴 알콜, 올레일 알콜, 리시놀레일 알콜, 아라키딜 알콜, 이소세닐 알콜, 베헤닐 알콜, 및 이들의 혼합물을 포함한다.

유기 상으로서 적합한 지방산은 10 내지 50개의 탄소 원자를 함유하는 지방산을 포함하나, 이로 제한되는 것은 아니다. 예시적인 지방산은 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레산, 리놀레산, 아라키드산, 베헨산, 및 이들의 혼합물로부터 선택된다.

유기 상으로서 적합한 지방산 및 지방 알콜 에스테르는 헥실 라우레이트, 데실 올레에이트, 이소프로필 스테아레이트, 이소프로필 이소스테아레이트, 부틸 스테아레이트, 옥틸 스테아레이트, 에틸헥실 스테아레이트, 세틸 스테아레이트, 미리스틸 미리스테이트, 옥틸도데실 스테아로일스테아레이트, 옥틸하이드록시스테아레이트, 디이소프로필 아디페이트, 이소프로필 미리스테이트, 이소프로필 팔미테이트, 에틸 헥실 팔미테이트, 이소데실 올레에이트, 이소데실 네오펜타노에이트, 디이소프로필 세바케이트, 이소스테아릴 락테이트, 이소스테아릴 하이드록시 스테아레이트, 디이소스테아릴 푸마레이트, 라우릴 락테이트, 디에틸 헥실 말레에이트, PPG-14 부틸 에테르 및 PPG-2 미리스틸 에테르 프로피오네이트, 에틸헥실 옥타노에이트, 세테아릴 옥타노에이트, 세테아릴 에틸헥사노에이트, 및 이들의 혼합물을 포함하나, 이로 제한되는 것은 아니다.

알콕실화된 지방 알콜은 지방 알콜과 알킬렌 옥사이드, 일반적으로 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드의 반응으로부터 형성된 에테르이다. 적합한 에톡실화된 지방 알콜은 지방 알콜과 폴리에틸렌 옥사이드의 부가생성물이다. 일 양태에서, 에톡실화된 지방 알콜은 화학식 R--(OCH₂CH₂)_n--OH로 표현될 수 있으며, 여기서 R은 모 지방 알콜의 선형 또는 분지형 지방족 잔기를 나타내고, n은 에틸렌 옥사이드의 분자 수를 나타낸다. 또 다른 양태에서, R은 8 내지 40개의 탄소 원자를 함유하는 지방 알콜로부터 유도된다. 일 양태에서, n은 2 내지 100, 또 다른 양태에서, 3 내지 80 및 추가의 양태에서 3 내지 50 범위의 정수이다. 추가의 양태에서, R은 상기 언급된 지방 알콜 유기 상으로부터 유도된다. 예시적인 에톡실화된 지방 알콜은 카프릴 알콜 에톡실레이트, 라우릴 알콜 에톡실레이트, 미리스틸 알콜 에톡실레이트, 세틸 알콜 에톡실레이트, 스테아릴 알콜 에톡실레이트, 세테아릴 알콜 에톡실레이트 올레일 알콜 에톡실레이트, 및, 베헤닐 알콜 에톡실레이트를 포함할 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니고, 각각의 상술된 에톡실레이트의 에틸렌 옥사이드 단위의 개수는 일 양태에서, 2 이상, 또 다른 양태에서 2 내지 약 150의 범위일 수 있다. 상술된 지방 알콜의 프로폭실화된 부가생성물 및 상술된 지방 알콜의 에톡실화된/프로폭실화된 부가생성물이 또한 고려되는 것으로 인지되어야 한다. 알콕실화된 알콜의 보다 특정 예는 베헤네쓰 5-30(5-30은 반복하는 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드 단위의 개수를 의미함), 세테아레쓰(Ceteareth) 2-100, 세테쓰(Ceteth) 1-45, 세톨레쓰(Cetoleth) 24-25, 클로레쓰(Choleth) 10-24, 코세쓰(Coceth) 3-10, C9-11 파레쓰(Pareth) 3-8, C11-15 파레쓰(pareth) 5-40, C11-21 파레쓰(Pareth) 3-10, C12-13 파레쓰(Pareth) 3-15, 데세쓰(Deceth) 4-6, 도독시놀(Dodoxynol) 5-12, 글리세레쓰(Glycereth) 7-26, 이소세테쓰(Isoceteth) 10-30, 이소데세쓰(Isodeceth) 4-6, 이소라우레쓰(Isolaureth) 3-6, 이소스테아레쓰(Isosteareth) 3-50, 라네쓰(Laneth) 5-75, 라우레쓰(Laureth) 1-40, 노녹시놀(Nonoxynol) 1-120, 노녹시놀(Nonoxynol) 5-150, 옥토시놀(Octoxynol) 3-70, 올레쓰(Oleth) 2-50, 스테아레쓰(Steareth) 2-100, 트리데세쓰(Trideceth) 2-10, 등이다.

알콕실화된 지방산은 지방산이 알킬렌 옥사이드와 또는 예비-형성된 폴리머성 에테르와 반응하는 경우에 형성된다. 형성되는 생성물은 모노에스테르, 디에스테르 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 유기 상으로서 사용하기에 적합한 에톡실화된 지방산 에스테르는 에틸렌 옥사이드의 지방산으로의 첨가에 의한 생성물이다. 생성물은 지방산의 폴리에틸렌 옥사이드 에스테르이다. 일 양태에서, 에톡실화된 지방산 에스테르는 R--C(O)O(CH₂CH₂O)_n--H로 표현될 수 있으며, 여기서 R은 지방산의 선형 또는 분지형 지방족 잔기를 나타내고, n은 에틸렌 옥사이드의 분자의 수를 나타낸다. 또 다른 양태에서, n은 2 내지 50, 또 다른 양태에서 3 내지 25, 및 추가의 양태에서 3 내지 10 범위의 정수이다. 또 다른 양태에서, R은 8 내지 30개의 탄소 원자를 함유하는 지방산으로부터 유도된다. 추가의 양태에서, R 및 C(O)O- 기는 상기 언급된 지방산 유기 상 물질로부터 유도된다. 상술된 지방산의 프로폭실화된 및 에톡실화된/프로폭실화된 생성물이 또한 고려되는 것으로 인지되어야 한다. 예시적인 알콕실화된 지방산 에스테르는 카프르산 에톡실레이트, 라우르산 에톡실레이트, 미리스트산 에톡실레이트, 스테아르산 에톡실레이트, 올레산 에톡실레이트, 코코넛 지방산 에톡실레이트, 및 폴리에틸렌 글리콜 400 프로폭실화된 모노라우레이트를 포함하나, 이로 제한되는 것은 아니고, 상술된 각각의 에톡실레이트에서 에틸렌 옥사이드 단위의 개수는 일 양태에서 2 이상, 또 다른 양태에서 2 내지 약 50의 범위일 수 있다. 에톡실화된 지방산의 보다 특정 예는 PEG-8 디스테아레이트(8은 반복되는 에틸렌 옥사이드 단위의 개수를 의미함), PEG-8 베헤네이트, PEG-8 카프레이트, PEG-8 카프릴레이트, PEG-8 카프릴레이트/카프레이트, PEG 코코에이트(수치가 명시되어 있지 않은 PEG는 에틸렌 옥사이드 단위의 개수가 2 내지 50의 범위임을 의미함)), PEG-15 디코코에이트, PEG-2 디이소노나노에이트, PEG-8 디이소스테아레이트, PEG-디라우레이트, PEG-디올레에이트 PEG-디스테아레이트, PEG 디탈레이트, PEG-이소스테아레이트, PEG-호호바산, PEG-라우레이트, PEG-리놀레네이트, PEG-미리스테이트, PEG-올레에이트, PEG-팔미테이트, PEG-리시놀레에이트, PEG-스테아레이트, PEG-탈레이트, 등이다.

벤조에이트 에스테르 유기 상은 C₁₂ 내지 C₁₅ 알킬 벤조에이트, 이소스테아릴 벤조에이트, 옥틸 도데실 벤조에이트, 스테아릴 벤조에이트, 디프로필렌 글리콜 디벤조에이트, 메틸 글루세쓰-20 벤조에이트, 캐스터유 벤조에이트, 세틸 리시놀레에이트 벤조에이트, 에틸헥실 하이드록시스테아레이트 벤조에이트, 디메티콘 PEG/PPG-20/23 벤조에이트, 및 디메티콘 PEG-8 벤조에이트로부터 선택되나, 이로 제한되는 것은 아니다.

게르베트 에스테르 유기 상 물질은 게르베트 알콜과 카복실산의 에스테르화 반응으로부터 형성된다. 게르베트 에스테르 유기 상 물질은 Noveon, Inc.으로부터 G-20, G-36, G-38, 및 G-66로서 상업적으로 입수가능하다.

라놀린 및 라놀린 유도체는 라놀린, 라놀린 왁스, 라놀린 오일, 라놀린 알콜, 라놀린 지방산, 알콕실화된 라놀린, 이소프로필 라놀레이트, 아세틸화된 라놀린 알콜, 및 이들의 조합물로부터 선택된다. 라놀린 및 라놀린 유도체는 Noveon, Inc.로부터 다음의 상표명 라놀린 LP 108 USP, 라놀린 USP AAA, Acetulan™, Ceralan™, Lanocerin™, Lanogel™(제품명 21 및 41), Lanogene™, Modulan™, Ohlan™, Solulan™(제품명 16, 75, L-575, 98, 및 C-24), Vilvanolin™(제품명 C, CAB, L-101, 및 P)로 상업적으로 입수가능하다.

왁스는 식물, 동물/곤충, 미네랄, 석유 및 합성 소스(source)로부터 유래된 것들을 포함한다. 합성적으로 개질된 천연(식물 및 동물/곤충) 왁스가 또한 고려된다. 예시적인 식물 유래 왁스는 베이베리(bayberry) 왁스, 칸델릴라(candelilla) 왁스, 가수분해된 칸델릴라 왁스, 카나우바(carnauba) 왁스, 에톡실화된 카나우바 왁스(예를 들어, PEG-12 카나우바 왁스), 가수분해된 카나우바 왁스, 카나우바산 왁스, 수소화된 캐스터 왁스, 에스파르토(esparto) 왁스, 수소화된 목랍(Japan wax), 수소화된 호호바 오일, 호호바 오일 에스테르, 황화된 호호바 오일, 오우리쿠리(ouricury) 왁스, 팜 커넬(palm kernel) 왁스, 및 수소화된 쌀겨 왁스를 포함하나, 이로 제한되는 것은 아니다. 예시적인 동물/곤충 유래 왁스는 밀랍, 산화된 밀랍, 에톡실화된 밀랍(예를 들어, PEG-6 밀랍, PEG-8 밀랍, PEG-12 밀랍, PEG-20 밀랍), 디메티콘 코폴리올 밀랍 에스테르 및 디메티코놀 밀랍 에스테르(예를 들어, Noveon, Inc으로부터 상표명 Ultrabee™로 입수가능한 비스-하이드록시에톡시프로필 디메티콘 밀랍 에스테르, 디메티콘 PEG-8 밀랍, 및 디메티코놀 밀랍), 백랍(Chinese wax), 셸락(shellac) 왁스, 경랍(spermaceti wax), 밍크(mink) 왁스, 및 라놀린 왁스를 포함하나, 이로 제한되는 것은 아니다. 예시적인 미네랄 왁스는 세레신(ceresin) 왁스, 몬탄(montan) 왁스, 몬탄산 왁스, 및 오조세라이트(ozocerite)를 포함하나, 이로 제한되는 것은 아니다. 예시적인 석유 왁스는 파라핀 왁스, 예컨대 이소도데칸 및 이소헥사데칸, 미정질 왁스, 및 산화된 미정질 왁스를 포함한다. 예시적인 합성 왁스는 합성 밀랍, 합성 칸델릴라 왁스, 합성 카나우바 왁스, 합성 목랍, 합성 호호바 오일, 폴리올레핀 왁스(예를 들어, 폴리에틸렌 왁스), 18 내지 40개의 탄소 원자를 함유하는 지방산의 에틸렌 글리콜 디에스테르 또는 트리에스테르를 포함한다. 상술된 왁스 및 왁스 부류의 둘 이상의 혼합물이 또한 고려된다.

일부 구체예에서, 유기 상 물질은 연화제, 예컨대 디옥틸/디카프릴 에테르일 수 있다.

일부 구체예에서, 유기 상 물질은 유기 자외선 차단제일 수 있다.

유기 상 물질은 천연 유래되거나 합성 유래되거나 간에 향료일 수 있다.

일부 구체예에서, 오일은 미네랄 오일을 포함하거나, 이를 필수적으로 포함하거나, 이로 이루어진다. 다른 구체예에서, 오일은 식물성 오일을 포함하거나, 이를 필수적으로 포함하거나, 이로 이루어진다.

일부 구체예에서, 유기 상 물질은 화장품 포뮬레이션에 사용되는 임의의 일반적인 오일, 예컨대, 이를 테면, 캐스터유, 코코글리세라이드(디, 트리), 카프릴릭/카프릭 트리글리세라이드, 코코넛 오일, 스윗 아몬드 오일, 해바라기유, 이소프로필 팔미테이트, 세테아릴 에틸헥사노에이트, 에틸헥실 스테아레이트, 호호바 오일, 이소도데칸, 미네랄 오일, 이소헥사데칸, 디옥틸/디카프릴 에테르, 또는 이들의 혼합물일 수 있다.

상기 언급된 여러 유기 상 물질이 여러 카테고리에서 간주될 수 있음이 당업자들에 의해 인지될 것이다. 따라서, 여러 유기 상 물질의 예시적인 기재가 어느 한 특정 유기 상 물질의 단일 정의를 의미하지 않는다. 여기에서 언급되지 않은 다수의 더 많은 유기 상 물질이 있지만 그럼에도 불구하고 여기에서 언급된 포뮬레이팅 원칙을 사용할 경우 유기 상으로서 하기 물질이 적합한 것으로 예상된다. 또한, 유기 상 물질은 단독으로 또는 다른 유기 상 물질과 조합하여 사용될 수 있다.

안정화제 시스템

본원에서 기술되는 피커링 에멀젼은 안정화제 시스템의 균일 분산물, 즉, 경우에 따를 수 있는 수성 또는 유기 상에 균일하게 분산되는 안정화제 시스템을 포함할 것이다.

본원에서 사용되는 "균일 분산물"은 분산물에 분산된 소적 또는 입자(총괄적으로 입자로서 지칭됨)가 균일한 크기 분포, 또는 즉 입자가 모두 입자에서 입자로의 변화가 거의 없는 일정한 크기인 분포를 갖는 분산물을 나타낸다. 구체예에서, 균일 분산물은 예를 들어, 산술 평균으로 나눈 입도 분포의 표준 편차로 정의되는 변동 계수(coefficient of variation)(cv)가 약 0.25 미만, 바람직하게는 0.2 미만, 및 가장 바람직하게는 0.15 미만인 입도 분포를 가질 수 있다.

일부 구체예에서, 균일 분산물의 입도를 측정하는 것이 어려울 수 있다. 따라서, 또 다른 구체예에서, "균일 분산물"은 투명 표면 상의 박막으로서 코팅되고, 레이저와 같은 광의 간섭성 빔으로 조사되는 경우, 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 개별적인 밝은 포인트보다는, 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 하나 이상의 별개의 링을 나타내는 회절 패턴의 생성에 의해 입증되는 균일한 입도 분포를 갖는 분산물을 나타낼 수 있다. 이러한 회절 패턴은 프라운호퍼 회절로서 지칭될 수 있다. 프라운호퍼 회절 현상은 문헌(Lisensky 등, Journal of Chemical Education, vol. 68, February 1991)에 보다 완전하게 기술되어 있다. "박막"은 예를 들어, 약 50 마이크론 또는 그 미만, 또는 25 마이크론 또는 그 미만, 또는 일부 경우에 10 마이크론 또는 그 미만의 두께를 갖는 막을 의미하고, 구체예에서, "박막"은 피커링 에멀젼 소적의 단층의 두께를 갖는 막을 나타낸다. 박막은 예를 들어, 소수성 표면, 예컨대, 이를 테면, 폴리메틸 메타크릴레이트("PMMA"), 예컨대 HelioScreen에 의해 제조된 Helioplates™로부터 성형된 표면, 피부 표면, 표면, 또는 친수성 표면, 예컨대, 이를 테면 표면 처리된 유리 상에 코팅될 수 있다. 또 다른 구체예에서, 박막은 예를 들어, 친수성 표면, 예컨대 표준 실험실 유리 슬라이드 상에 코팅될 수 있다.

구체예에서, 안정화제 시스템은 폴리머, 예컨대 비이온성 폴리머, 및 무기 고체 입자, 예컨대, 이를 테면, 산화아연, 이산화티탄 또는 실리카의 2-파트 안정화제를 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 무기 고체 입자는 실리카로 코팅될 수 있다. 실리카 코팅된 이산화티탄 및 산화아연은 상업적으로 입수가능하다.

이러한 2-파트 안정화제 시스템의 폴리머는 예를 들어, 비이온성 폴리머를 포함할 수 있다. 예로는 천연 발생 물질, 예컨대 단백질, 단백질 유도체, 셀룰로스 유도체(예를 들어, 셀룰로스 에스테르), 젤라틴 및 젤라틴 유도체, 폴리사카라이드, 카제인, 등, 뿐만 아니라 합성 수 투과성 콜로이드, 예컨대 폴리(비닐 락탐), 폴리에스테르, 아크릴아미드 폴리머, 라텍스, 폴리(비닐 알콜) 및 이의 유도체, 가수분해된 폴리비닐 아세테이트, 알킬 및 설포알킬 아크릴레이트 및 메타크릴레이트의 폴리머, 폴리아미드, 폴리비닐 피리딘, 아크릴산 폴리머, 말레산 무수물 코폴리머, 폴리알킬렌 옥사이드, 메타크릴아미드 코폴리머, 폴리비닐 옥사졸리디논, 말레산 코폴리머, 비닐 아민 코폴리머, 메타크릴산 코폴리머, 아크릴로일옥시알킬 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 비닐 이미다졸 코폴리머, 및 비닐 설파이드 코폴리머를 포함한다.

안정화제 시스템의 폴리머는 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 폴리머여야 한다. 즉, 폴리머는 사람에게 사용하기 위해 독성학적으로 허용가능해야 한다. 구체예에서, 폴리머는 화장품 또는 약학적 용도에 적합한 정제된 아디프산 코-메틸아미노에탄올("MAE")의 코폴리머일 수 있다. 그러나, 2차 아민이 독성학적으로 유해한(발암성인 것으로 알려진), 니트로사민을 형성할 수 있다는 것이 널리 알려져 있다. 따라서, 잘 정제되지 않을 경우, 아민 폴리머는 안정화제 시스템의 바람직한 폴리머가 아니다.

사용될 수 있는 그 밖의 폴리머는 덱스트란, 아라비아 고무(gum arabic), 제인(zein), 카제인(casein), 펙틴, 콜라겐 유도체, 콜로디온, 아가-아가(agar-agar), 애로루트(arrowroot), 알부민(albumin), 등을 포함한다. 또 다른 그 밖의 유용한 폴리머는 수용성 폴리비닐 화합물, 예컨대 폴리비닐 알콜, 폴리아크릴아미드, 폴리(비닐피롤리돈) 등이다.

그 밖의 유기 결합제, 예컨대 폴리비닐 알콜(PVA) 또는 폴리에틸렌 옥사이드(PEO)가 분산물의 성분으로서 사용될 수 있다.

비이온성 폴리머로서 적합한 폴리에스테르는 예를 들어, 이산과 디올의 반응 생성물을 포함할 수 있다. 폴리에스테르를 제조하는데 적합한 이산은 예를 들어, 에탄디오산(옥살산), 프로판디오산(말론산), 부탄디오산(석신산), 펜탄디오산(글루타르산), 헥산디오산(아디프산), 헵탄디오산(피멜산), 옥탄디오산(수베르산), 노난디오산(아젤라산), 데칸디오산(세바스산), 운-데칸디오산, 도데칸디오산, 헥사데칸디오산, 모노-불포화 이산, 예컨대 말레산, 푸마르산, 글루타콘산, 트라우마트산, 디-불포화 무콘산, 글루틴산, 분지형 시트라콘산, 메사콘산, 이타콘산, 타르트론산, 타르타르산, 아라비나르산, 사카르산, 메속살산, 옥살로아세트산 및 아세톤디카복실산을 포함할 수 있다. 이산은 유리 이산 또는 이산 무수물의 형태로 존재할 수 있으며, 둘 모두 용어 "이산"에 의해 포함된다. 폴리에스테르를 제조하는데 적합한 디올은 예를 들어, 에탄디올, 폴리에틸렌 글리콜, 프로판디올, 폴리프로필렌 글리콜, 부탄디올, 폴리부틸렌 글리콜, 폴리테트라하이드로푸란, 펜탄디올, 헥산디올, 폴리글리콜 코폴리머, 글리세롤, 폴리글리세롤, 및 글리콜 글리세린 코폴리머, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 및 그 밖의 폴리올 또는 탄수화물, 예컨대 프룩토스, 글루코스, 수크로스 및 이들의 이성질체 및 유도체를 포함할 수 있다. 구체예에서, 폴리에스테르는 폴리프로필렌 글리콜과 아디프산의 반응 생성물을 포함할 수 있다.

구체예에서, 폴리에스테르는 화학식 [O(CO)R(CO)OR']_n의 구조를 가질 수 있으며, 여기서 O(CO)R(CO)O는 이산으로부터 유도되고, R은 약 1 내지 10개의 탄소 원자, 또는 1 내지 5개의 탄소 원자, 또는 1, 2 또는 3개의 탄소 원자의 지방족 또는 방향족 함유 하이드로카빌 기이고, R'는 디올로부터 유도되고, 약 1 내지 10개의 탄소 원자, 또는 1 내지 5개의 탄소 원자, 또는 1, 2 또는 3개의 탄소 원자의 지방족 또는 방향족 함유 하이드로카빌 기이고, n은 약 1 내지 20, 또는 1 내지 10, 또는 1 내지 5, 또는 1, 2 또는 3의 정수이다. R은 임의로 분지형이고/거나 예를 들어, 아라비나르산, 옥살로아세트산 및 아세톤디카복실산에서와 같이 산소 또는 하이드록실기로 치환될 수 있다.

예시적인 폴리에스테르는 예를 들어, 폴리에틸렌 글리콜 석시네이트, 폴리에틸렌 글리콜 아디페이트, 폴리에틸렌 글리콜 세바케이트, 폴리프로필렌 글리콜 석시네이트, 폴리프로필렌 글리콜 아디페이트, 폴리프로필렌 글리콜 세바케이트, 폴리프로필렌 글리콜 글루타레이트, PEG-PPG 석시네이트, PEG-PPG 아디페이트, PEG-PPG 세바케이트, 헥실렌 글리콜 석시네이트, 헥실렌 글리콜 아디페이트, 헥실렌 글리콜 세바케이트, 2-메틸-2,4-펜탄디올 석시네이트, 2-메틸-2,4-펜탄디올 아디페이트, 2-메틸-2,4-펜탄디올 세바케이트; 등, 및 이들의 조합물을 포함할 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다.

폴리머 및 고체 입자의 양은 어느 폴리머 및 입자가 사용되는 지에 따라 달라질 수 있다. 안정화제 시스템에서 폴리머 및 입자 수준의 조절에 의해 최종 에멀젼 입도 분포를 조절할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 안정화제 시스템의 로드(load)가 높을 수록, 입도가 더 작다. 일반적으로, 각각의 폴리머 및 입자는 개별적으로 약 1 내지 약 10 wt%, 또는 약 1 내지 약 5 wt%로 존재할 수 있고, 일반적으로 폴리머 대 입자의 비는 약 1:5 내지 약 5:1이거나, 폴리머 대 입자의 비는 약 1:4 내지 약 4:1, 또는 약 1:3 내지 약 3:1, 및 심지어 약 1:2 내지 약 2:1 또는 약 1:1 내지 약 2:1이다.

공정

본 발명의 기술의 일 구체예에서, 균일한 크기 분포의 안정화제 시스템을 갖는 피커링 에멀젼을 생성하는 공정을 포함한다. 이 공정은 에멀젼의 제한된 유착을 유도하는 것을 포함한다.

제한된 유착 기술이 사용되며, 이 기술은 문헌(Thomas H. Whitesides and David S. Ross in "J. Colloid Interface Science" 169.48-59(1995))에 기술되어 있다. 제한된 유착 방법은 "현탁 중합" 기술 및 "폴리머 현탁" 기술을 포함할 수 있다. 현탁 방법은 중부가(poly-addition) 중합 가능한 모노머 또는 모노머들을 미립자 현탁화제를 함유하는 수성 매질에 첨가하여 연속(수성) 상에 불연속(오일 소적) 상을 형성시키는 것을 포함한다. 혼합물은 교반, 균질화 등에 의해, 전단력으로 처리되어 소적의 크기를 감소시킨다. 전단처리가 중지된 후, 소적 표면의 코팅 시 미립자 현탁화제의 안정화 작용의 결과로서 소적 크기에 대한 평형이 달성된다. 이러한 공정에서, 중합이 종결되어 폴리머 입자의 수성 현탁액을 형성한다. 이러한 공정은 본원에서 참고로 포함되는 미국 특허 번호 2,932,629; 5,279,934; 및 5,378,577에 기술되어 있다.

현탁 중합 공정은 그 명칭이 내포하는 하는 바와 같이, 폴리머를 생성하기 위해 사용되고, 이에 따라 중합을 필요로 한다. 중합이 동일계에서 안정화제 시스템의 폴리머를 제조하는데 유용할 수 있지만, 놀랍게도, 입자 크기를 감소시키기 위해 전단력 부가를 포함하는 기술이 피커링 에멀젼에서 안정화제 시스템의 제한된 유착을 달성하기 위한 본 발명에 잘 작용하는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 구체예에서, 피커링 에멀젼을 제조하는 공정은 A) 안정화제 시스템을 수성 상에 용해시키거나 분산시키는 단계; B) 단계 A)의 수성 상을 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 유기 상과 혼합하는 단계; 및 C) 단계 B)의 혼합물을 제한된 유착을 유도하기에 충분한 전단으로 처리하는 단계를 포함할 수 있다. 상술된 공정에 의해 제조된 피커링 에멀젼이 또한 본 발명의 기술에서 고려된다.

구체예에서, 균일한 크기 분포를 갖는 피커링 에멀젼을 제조하는 공정에서 단계 A)는 예를 들어, (i) 2-파트 안정화제 시스템의 폴리머를 연속 상에 용해시켜 폴리머 용액을 제조하고, (ii) 2-파트 안정화제 시스템의 무기 고체 입자를 폴리머 용액에 균질화시키는 것을 포함할 수 있다.

균일한 크기 분포를 갖는 피커링 에멀젼을 제조하는 공정에서 단계 C)는 단계 B)의 혼합물을 제한된 유착을 유도하기에 충분한 전단으로 처리하는 것을 포함할 수 있다. 제한된 유착을 유도하기에 충부한 전단은 요망하는 최종 크기보다 3 내지 10배 더 작은 입자 소적을 생성하기에 충분한 전단을 의미한다. 구체예에서, 제한된 유착을 유도하기에 충분한 전단은 예를 들어, 고전단 믹서(high shear mixer)로 달성될 수 있다. 또 다른 구체예에서, 제한된 유착을 유도하기에 충분한 전단은 콜로이드 밀(colloid mill)로 달성될 수 있다. 추가의 구체예에서, 제한된 유착을 유도하기에 충분한 전단은 미세유체화기(microfluidizer), 균질화기, 또는 초음파 에너지로 달성될 수 있다.

일 구체예에서, B)의 혼합물은 제한된 유착을 유도하기에 충분한 고전단 믹서에서 혼합된다. 일부 구체예에서, 균일한 크기 분포를 갖는 피커링 에멀젼을 제조하는 공정에서 단계 C)는 (i) 단계 B)의 혼합물을 균질화시켜 에멀젼을 제조하고, 이어서 (ii) 에멀젼을 미세유체화시키는 것을 포함할 수 있다.

"폴리머 현탁" 기술에서, 적합한 폴리머가 용매에 용해되고, 이 용액이 안정화제로서 무기 고체, 예컨대 콜로이드성 실리카를 함유하는 수용액 중에 미세한 수-비혼화성 액적으로서 분산된다. 평형이 달성되고, 소적의 크기가 소적 표면의 콜로이드성 실리카 코팅 작용에 의해 안정화된다. 용매는 증발 또는 그 위에 무기 고체 입자의 균일한 코팅을 갖는 폴리머 입자를 형성시키는 그 밖의 적합한 기술에 의해 소적으로부터 제거된다. 이 공정은 참고로 포함되는 1989년 5월 23일자 공고된 미국 특허 번호 4,833,060에 추가로 기술되어 있다.

또 다른 구체예에서, 피커링 에멀젼을 제조하는 공정의 단계 A)는 안정화제 시스템의 폴리머를 용매 중에 용해시키고, 이어서 용해된 폴리머를 고체 입자와 함께 수성 상에 용해시키거나 분산시키는 중간 단계를 포함할 수 있다. 제한된 유착 평형을 달성하기에 충분한 시간 후, 단계 A)의 수성 상은 단계 B)에서 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 유기 상과 혼합될 수 있다.

미용적 또는 약제학적 조성물

본 발명의 기술의 또 다른 양태는 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 스킨-케어 조성물을 포함한다. 스킨-케어 조성물은 A) 수성 상, 또는 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 유기 상; 및 B) 상기 언급된 바와 같은 피커링 에멀젼을 포함할 수 있다.

미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 스킨-케어 조성물은 추가로 적어도 하나의 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 첨가제를 포함할 수 있다.

클렌징 또는 진정을 위해 피부 및 점막에 적용되는 퍼스널 케어 및 국소적, 피부과적, 헬쓰 케어를 위한 포뮬레이션된 조성물은 다수의 동일하거나 유사한 생리학적으로 허용가능한 성분과 컴파운딩되고, 주로 선택된 성분의 순도 등급에서, 의약 또는 약제학적으로 허용되는 화합물의 존재에 의해, 및 제품이 제조될 수 있는 제어된 조건에 의해 다른, 동일하거나 유사한 것으로 제품 형태로 포뮬레이션되는 것은 공지되어 있다. 또한, 성분의 선택 및 허용량 또한 국가, 지역, 지방 및 국제 수준에서 정부 규제를 받을 수 있음이 알려져 있다.

안정화제 시스템의 균일 분산물을 함유하는 포뮬레이션된 조성물에서 성분의 선택 및 양은 당업자들에게 잘 알려져 있는 바와 같이 제품 및 이의 기능에 의거하여 달라질 것이다. 퍼스널 케어 및 국소 헬쓰 케어 제품을 위한 포뮬레이션 성분은, 본원에 나타나지 않을 수 있는 이전에 기술된 성분들 이외에, 전형적으로 용매, 계면활성제(세정제, 에멀젼화제, 포움 부스터(foam booster), 하이드로트로프(hydrotrope), 용해제(solubilizing agent), 및 현탁화제로서), 비계면활성 현탁화제, 에멀젼화제, 스킨 컨디셔닝제(연화제, 보습제 등), 막형성제, 피부 보호제, 결합제, 킬레이트제, 항균제, 항진균제, 연마제, 접착제, 흡수제, 착색제, 탈취제, 발한 억제제, 습윤제, 불투명화 및 진주광태화제, 항산화제, 보존제, 추진제, 스프레딩제, 자외선 차단제, 실내 피부 태닝 가속화제, 자외선 흡수제, pH 조절제, 보태니컬스(botanicals), 모발 염색제, 산화제, 환원제, 피부 표백제, 안료, 생리적 활성제, 항염증제, 국소 마취제, 향료 및 향료 용해제 등을 포함할 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. 광범위한 물질 목록 및 이들의 통상적인 기능 및 제품 범주가 일반적으로 CFTA 사전에, 그리고 특허 볼륨 2, 섹션 4 및 5에 나와 있다.

구체예에서, 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 스킨-케어 조성물은 자외선 차단제일 수 있다. 일부 구체예에서, 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 스킨-케어 조성물은 조성물로 코팅된 기재로의 UV 광 투과를 감소시킬 수 있다.

본원에서 기술되는 피커링 에멀젼을 포함하는 스킨-케어 조성물은 몇 가지 예를 들자면, 개선된 보습화, 부드러움, 윤활성, 감각 성질(즉, 피부 느낌), 발수성, 광택, 및 표면 성질을 제공할 수 있다.

또한, 본원에서 기술되는 피커링 에멀젼을 포함하는 스킨-케어 조성물은 개선된 자유-라디칼 보호능을 제공할 수 있다. 자유 라디칼 보호능은 자유 라디칼에 의한 열화로부터 캡슐화된 상을 보호하는 개시 발명의 능력을 나타낸다. 스킨케어, 및 특히 선케어(sun care)에서, 에멀젼의 내부(오일) 상은 종종 하이드록실, 퍼옥실, 또는 그 밖의 자유 라디칼에 의해 열화되기 쉬운 활성제 또는 UV 필터와 같은 화합물을 함유한다. 에멀젼 주변에 물리적 장벽을 형성함으로써, 개시 기술은 이들 라디칼 종의 내부 상으로의 확산을 최소화시키고, 이에 따라 캡슐화된 활성제의 안전성을 증가시킬 수 있다.

달리 명시되지 않는 한, 본원에서 언급되는 각각의 화학 물질 또는 조성물은 이성질체, 부산물, 유도체, 및 상업적 등급에 존재하는 것으로 일반적으로 이해되는 그 밖의 물질을 함유할 수 있는 상업적 등급의 물질인 것으로 해석되어야 한다.

상기 기술된 물질 중 일부는 최종 포뮬레이션에서 상호작용할 수 있음으로써 최종 포뮬레이션의 성분이 처음에 첨가되는 것과 상이할 수 있음이 알려져 있다. 본 발명의 조성물을 의도된 용도로 사용하여 형성된 생성물을 포함하여, 이로써 형성된 생성물은 용이하게 설명하지 못할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 이러한 모든 변형 및 반응 생성물은 본 발명의 범위 내에 포함되고, 본 발명은 상기 기술된 성분들을 혼합함으로써 제조된 조성물을 포함한다.

본원 기술은 친수성 표면 및 소수성 표면 둘 모두에 균일하게 코팅될 수 있는, 단분산에 가깝고 조정가능한 에멀젼 소적을 제조하는데 유용하며, 이는 하기 실시예를 참조하여 보다 잘 이해될 수 있다.

실시예

실시예 1

포뮬레이션

물 및 MAE를 비커에 첨가하고, 헤돌프 믹서(Heidolph mixer) 및 마린 블레이드(marine blade)를 사용하여 500 rpm에서 MAE가 용해될 때까지 혼합하였다. 실리카를 비커에 첨가하고, 혼합물을 40초 동안 9,400 rpm에서 IKA Ultra-Turrax T-25 균질화기를 사용하여 혼합하였다. 40초 믹스(mix) 후, 오일을 서서히 첨가하면서 믹스를 9,400 rpm에서 유지시켰다. 모든 오일이 첨가되면, 혼합을 4분 동안 13,400 rpm로 증가시켰다. 4분 기간 후, 믹스를 13,400 rpm에서 유지시키고, 보존제를 첨가하고, 혼합을 추가 1분 동안 유지시켰다. 이후, 최종 에멀젼을 10,000 psi에서 Divtech M-110P 미세유체화기를 통해 1회 통과시켰다.

하기 표에서 알 수 있드시, 에멀젼의 MAE 폴리머 및 실리카의 양을 조절함으로서, 입도가 조절가능하게 조정될 수 있다.

실시예 2

포뮬레이션 - 물 및 MAE를 비커에 첨가하고, 헤돌프 믹서 및 마린 블레이드를 사용하여 500 rpm에서 MAE가 용해될 때까지 혼합하였다. 별도로, 파트 A(하기)의 성분을 혼합하고, 65℃의 온도가 도달될 때까지 가열하였다. 실리카를 비커에 첨가하고, 혼합물을 40초 동안 9,400 rpm에서 IKA Ultra-Turrax T-25 균질화기를 사용하여 혼합한 후, 65℃로 가열하였다. 40초 믹스 후, 오일 상, 파트 A를 서서히 첨가하면서 믹스를 9,400 rpm에서 유지시켰다. 모든 오일이 첨가되면, 혼합물을 실온으로 냉각시켰다. 이후, 혼합 속도를 5분 동안 13,400 rpm로 증가시켰다. 4분 후, 혼합물을 13,400 rpm에서 유지시키고, 파트 B(하기)를 첨가하고, 혼합을 추가 1분 동안 유지시켰다. 이후, 최종 에멀젼을 10,000 psi에서 Divtech M-110P 미세유체화기를 통해 1회 통과시켰다. 이후, 파트 C(하기)를 첨가하고, 균일할 때까지 혼합하였다.

성분의 표

자외선 차단제의 자외선 차단 지수(Sun Protection Factor)(SPF)를 측정하기 위해 건조된 자외선 차단제 막의 자외선(UV) 투과율 데이터를 측정하였다. 측정되는 투과율이 낮을수록 자외선 차단제에 의해 더 많은 자외선이 차단되고, SPF 값이 더 높아질 것이다. 하기 표에서 알 수 있드시, 예시적인 자외선 차단제 모두가 에멀젼에서 동일량의 UV 필터로 제조된 통상적인 자외선 차단제보다 더 낮은 투과율을 가졌다.

실시예 3

디프로필렌 글리콜 아디페이트(DGA)의 제조: 기계식 교반기, 열전쌍, 질소 유입구 및 응축기가 구비된 4-목 둥근 바닥 플라스크에 77 그램 아디프산, 53 그램 디프로필렌 글리콜, 0.4 그램 메탄설폰산(70%) 및 0.3 그램 차아인산(50%)을 충전하였다. 혼합물을 300 rpm로 교반하고, 160℃로 가열하고, 250 mL/min로 질소 살포하면서 유지시켰다. 6.5 시간 후, 산가를 125.6로서 적정하였다. 혼합물을 80℃로 냉각시키고, 75 마이크론 필터 백(filter bag)을 통해 여과하여 점성 액체를 얻었으며, 이는 유백색으로 변하였고, 실온에서 방치하자 침전하였다.

물 및 DGA를 비커에 첨가하고, 헤돌프 믹서 및 마린 블레이드를 사용하여 500 rpm에서 DGA가 잘 분산될 때까지 혼합하였다. 실리카를 비커에 첨가하고, 혼합물을 40초 동안 9,400 rpm에서 IKA Ultra-Turrax T-25 균질화기를 사용하여 혼합하였다. 40초 믹스 후, 해바라기유를 서서히 첨가하면서 믹스를 9,400 rpm에서 유지시켰다. 모든 오일이 첨가되면, 혼합을 4분 동안 13,400 rpm로 증가시켰다. 4분 기간 후, 믹스를 13,400 rpm에서 유지시키고, 보존제를 첨가하고, 혼합을 추가 1분 동안 유지시켰다. 이후, 최종 에멀젼을 10,000 psi에서 Divtech M-110P 미세유체화기를 통해 1회 통과시켰다. 형성된 에멀젼은 하기에 기술되는 바와 같이 협소한 크기 분포를 가졌다:

실시예 4

디프로필렌 글리콜 글루타레이트(DPG)의 제조: 기계식 교반기, 열전쌍, 질소 유입구 및 응축기가 구비된 4-목, 1리터 둥근 바닥 플라스크에 324 그램 글루타르산 및 276 그램 아세트산 무수물을 충전하였다. 혼합물을 300 rpm로 교반하고, 130℃로 가열하고, 2시간 동안 유지시켜 아세트산을 증류시켰다. 증류가 중지되면, 혼합물을 90℃로 냉각시키고, 244 그램 디프로필렌 글리콜로 처리하고, 다시 145℃로 가열하고, 추가 3시간 동안 유지시켰다. 산가를 236.4로서 적정하였다. 혼합물을 80℃로 냉각시키고, 75 마이크론 필터 백을 통해 여과하여 점성이고 등명한 액체를 얻었다.

물 및 DPG를 비커에 첨가하고, 헤돌프 믹서 및 마린 블레이드를 사용하여 500 rpm에서 DPG가 잘 분산될 때까지 혼합하였다. 실리카를 비커에 첨가하고, 혼합물을 40초 동안 9,400 rpm에서 IKA Ultra-Turrax T-25 균질화기를 사용하여 혼합하였다. 40초 믹스 후, 해바라기유를 서서히 첨가하면서 믹스를 9,400 rpm에서 유지시켰다. 모든 오일이 첨가되면, 혼합을 4분 동안 13,400 rpm로 증가시켰다. 4분 기간 후, 믹스를 13,400 rpm에서 유지시키고, 보존제를 첨가하고, 혼합을 추가 1분 동안 유지시켰다. 이후, 최종 에멀젼을 10,000 psi에서 Divtech M-110P 미세유체화기를 통해 1회 통과시켰다. 형성된 에멀젼은 하기에 기술되는 바와 같이 협소한 크기 분포를 가졌다:

실시예 5

본 발명의 기술에 따라 제조된 에멀젼의 안정성을 문헌[1]로부터 채택된 시험 절차에 따라 시험하였다. 요약하면, 액체 상을 디클로로메탄 중의 지질 과산화 센서(Life Technologies로부터 구입된 BODIPY® 665/676 염료)의 1 mg/mL 스톡 용액을 생성시킴으로써 제조하였다. 90 μL의 이 용액을 30g의 수소화된 폴리데센(Puresyn™ 4)에 첨가하여 오일 상을 생성시켰다. 이후, 이 오일 상을 빛으로부터 보호하고, 대조군 및 실험 에멀젼 둘 모두에서 사용하였다.

[1] Zhao , Y., Engineering of Barrier Properties of Colloidosome Interface to Reduce Oxidation and Control the Release of Encapsulants , in Department of Food Science. 2013, Drexel University: Philadelphia.

포뮬라 1(비교)을 하기 표 1에 기술된 성분들을 사용하여 생성하였다. 메틸 글루코스 세스퀴스테아레이트 및 PEG-20 메틸 글루코스 세스퀴스테아레이트를 오일 상에 첨가하고, 60-65℃로 가열하였다. 이후, 이를 60-65℃로 가열된 탈이온수와 합하고, 5분 동안 9,400 rpm에서 IKA Ultra-Turrax T-25 균질화기를 사용하여 혼합하였다. 이후, 에멀젼을 실온으로 냉각되게 하였다.

포뮬라 2를 하기 표 1에 기술된 성분들을 사용하여 생성하였다. 물 및 디프로필렌 글리콜 글루타레이트(DPG)를 비커에 첨가하고, 헤돌프 믹서 및 마린 블레이드를 사용하여 500 rpm에서 DPG가 용해될 때까지 혼합하였다. 실리카를 비커에 첨가하고, 혼합물을 40초 동안 9,400 rpm에서 IKA Ultra-Turrax T-25 균질화기를 사용하여 혼합하였다. 40초 믹스 후, 오일을 서서히 첨가하면서 믹스를 9,400 rpm에서 유지시켰다. 모든 오일이 첨가되면, 혼합을 4분 동안 13,400 rpm로 증가시켰다. 4분 기간 후, 믹스를 13,400 rpm에서 유지시키고, 보존제를 첨가하고, 혼합을 추가 1분 동안 유지시켰다. 이후, 최종 에멀젼을 10,000 psi에서 Divtech M-110P 미세유체화기를 통해 1회 통과시켰다. 폴리비닐알콜을 혼합물에 첨가하고, 헤돌프 믹서 및 마린 블레이드를 사용하여 500 rpm에서 5분 동안 혼합하였다. 에멀젼의 pH를 수산화나트륨을 사용하여 pH 6-7로 조절하였다.

표 1

라디칼에 대한 에멀젼의 안정성을 시험하기 위해, 0.75 mL의 에멀젼을, Sigma Aldrich로부터 구입한, 0.75 mL의 2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘)디하이드로클로라이드(AAPH) 80 mM 용액과 석영 큐벳(quartz cuvette)에서 합하였다. 큐벳을 즉시 Fluoromax 4 형광계(Horiba Scientific)에 두었다. 큐벳을 630 nm에서 여기시키고, 방출은 699 nm에서 측정하였다. 데이터를 각 샘플에 대해 표준화시키고, 크리밍(creaming)으로 인한 샘플 고밀화(densification)를 고려하여 보정하였다. 표준화된, 보정된 형광이 표 2에 보여진다.

피커링 에멀젼을 나타내는 열화 데이터의 데이터 표는 표준 에멀젼에 비해 향상되었음을 나타낸다.

표 2

실시예 6

실리카 코팅된 TiO₂를 지닌 에멀젼의 사용을 지지하기 위해 데이터를 수집하였다. 물 및 실리카-코팅된 이산화티탄(Si-TiO₂) 코어-쉘 나노입자를 비커에 첨가하고, 73 W에서 15분 동안 초음파 처리하였다. DPG를 비커에 첨가하고, 혼합물을 헤돌프 믹서 및 마린 블레이드를 사용하여 500 rpm에서 DPG가 용해될 때까지 혼합하였다. 이후, 혼합물을 40초 동안 9,400 rpm에서 IKA Ultra-Turrax T-25 균질화기를 사용하여 혼합하였다. 40초 믹스 후, 해바라기유를 서서히 첨가하면서 믹스를 9,400 rpm에서 유지시켰다. 모든 오일이 첨가되면, 혼합을 4분 동안 13,400 rpm로 증가시켰다. 4분 기간 후, 믹스를 13,400 rpm에서 유지시키고, 보존제를 첨가하고, 혼합을 추가 1분 동안 유지시켰다. 이후, 최종 에멀젼을 10,000 psi에서 Divtech M-110P 미세유체화기를 통해 1회 통과시켰다. 형성된 에멀젼은 하기에 기술되는 바와 같이 협소한 크기 분포를 가졌다:

실시예 7

실리카 코팅된 산화아연을 지닌 에멀젼의 사용을 지지하기 위해 데이터를 수집하였다. 물 및 실리카-코팅된 징크 옥사이드(Si-ZnO) 코어-쉘 나노입자를 비커에 첨가하고, 73 W에서 15분 동안 초음파 처리하였다. DPG를 비커에 첨가하고, 혼합물을 헤돌프 믹서 및 마린 블레이드를 사용하여 500 rpm에서 DPG가 용해될 때까지 혼합하였다. 이후, 혼합물을 40초 동안 9,400 rpm에서 IKA Ultra-Turrax T-25 균질화기를 사용하여 혼합하였다. 40초 믹스 후, 해바라기유를 서서히 첨가하면서 믹스를 9,400 rpm에서 유지시켰다. 모든 오일이 첨가되면, 혼합을 4분 동안 13,400 rpm로 증가시켰다. 4분 기간 후, 믹스를 13,400 rpm에서 유지시키고, 보존제를 첨가하고, 혼합을 추가 1분 동안 유지시켰다. 이후, 최종 에멀젼을 10,000 psi에서 Divtech M-110P 미세유체화기를 통해 1회 통과시켰다. 형성된 에멀젼은 하기에 기술되는 바와 같이 협소한 크기 분포를 가졌다:

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본 명세서에 사용되는 바와 같이, "포함하는(including)", "함유하는" 또는 "특징으로 하는"과 동의어인 과도적인 용어 "포함하는"은 포괄적이거나 개방적이고, 추가의 인용되지 않은 요소 또는 방법 단계를 배제하지 않는다. 그러나, 본원의 "포함하는"의 각각의 기재에서, 이 용어는 또한 대안적인 구체예로서, 어구 "필수적으로 포함하는" 및 "~로 이루어진"을 포함하는 것으로 의도되며, "~로 이루어진"은 특정되지 않은 요소 또는 단계를 배제하고, "필수적으로 포함하는"은 고려 중인 조성물 또는 방법의 필수적이거나 기본적이고 신규한 특성에 실질적으로 영향을 주지 않는 부가적인 인용되지 않은 요소 또는 단계의 포함을 허용한다.

특정 대표적인 구체예 및 세부 사항이 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기재되어 있지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 그 안에서 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있음이 당업자에게 자명할 것이다. 이와 관련하여, 본 발명의 범위는 하기 청구 범위에 의해서만 제한된다.

Claims

피커링 에멀젼(Pickering emulsion)으로서,
상기 피커링 에멀젼은 미세하게 분산된 유중수 또는 수중유 시스템이고, 상기 피커링 에멀젼이
A) 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 유기 상;
B) 수성 상; 및
C) 안정화제 시스템을 포함하고,
피커링 에멀젼이 균일한 크기 분포를 갖는, 피커링 에멀젼.
제1항에 있어서, 피커링 에멀젼이 투명 표면 상에 박막으로서 코팅되고, 광의 간섭성 빔(coherent beam)으로 조사되는 경우, 확산 산란보다는 하나 이상의 별개의 링을 나타내는 회절 패턴의 생성에 의해 입증되는 균일한 막을 생성하는, 피커링 에멀젼.
제2항에 있어서, 투명 표면이 소수성 표면인, 피커링 에멀젼.
제1항에 있어서, 안정화제 시스템이 비이온성 폴리머 및 무기 고체 입자를 포함하는, 피커링 에멀젼.
제4항에 있어서, 무기 고체 입자가 산화아연, 이산화티탄, 실리카, 또는 이들의 조합물을 포함하는, 피커링 에멀젼.
제4항에 있어서, 상기 비이온성 폴리머가 디올과 이산의 반응 생성물인, 피커링 에멀젼.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피커링 에멀젼이
A) 안정화제 시스템을 수성 상 또는 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 유기 상 중 적어도 하나에 용해시키는 단계;
B) 단계 A)의 용액에 수성 상 또는 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 유기 상 중 다른 하나를 혼합하면서 서서히 첨가하는 단계;
C) 단계 B)의 혼합물을 제한된 유착(limited coalescence)을 유도하기에 충분히 높은 전단으로 처리하는 단계를 포함하는 단계들에 의해 제조되는, 피커링 에멀젼.
미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 스킨-케어 조성물로서,
A) 물을 포함하는 연속 상, 또는 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 유기 상; 및
B) 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 피커링 에멀젼을 포함하는, 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 스킨-케어 조성물.
제8항에 있어서, 적어도 하나의 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 첨가제를 추가로 포함하는, 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 스킨-케어 조성물.
제8항에 있어서, 적어도 하나의 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 첨가제가 UV 흡수제를 포함하는, 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 스킨-케어 조성물.
균일한 크기 분포를 갖는 피커링 에멀젼을 생성시키는 방법으로서,
A) 안정화제 시스템을 수성 상에 용해시키거나 분산시키는 단계;
B) 단계 A)의 수성 상을 미용적으로 또는 약제학적으로 허용되는 유기 상과 서서히 혼합하는 단계; 및
C) 단계 B)의 혼합물을 제한된 유착을 유도하기에 충분한 전단으로 처리하는 단계를 포함하는 방법.
제11항에 있어서, 단계 A)가 (i) 안정화제를 연속 상에 용해시켜 안정화제 용액을 제조하고, (ii) 고체 입자를 안정화제 용액에 균질화시키는 것을 포함하는 방법.
제11항 또는 제12항에 있어서, 단계 C)가 (i) 단계 B)의 혼합물을 균질화시켜 에멀젼을 제조하고, 이어서 (ii) 에멀젼을 미세유체화(microfluidizing)시키는 것을 포함하는 방법.