KR20200011837A

KR20200011837A - 기능성 마스크팩 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20200011837A
Application number: KR1020180086803A
Authority: KR
Inventors: 최성호; 권후근; 이원영; 권태연
Original assignee: 한남대학교 산학협력단
Priority date: 2018-07-25
Filing date: 2018-07-25
Publication date: 2020-02-04
Also published as: KR102093212B1

Abstract

본 발명은 원적외선 방출 마스크팩 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 원적외선 방출을 위해 황토, 진흙 및 광물을 사용하지 않고 폴리인산 화합물을 적용시키는 것이 특징으로서, 폴리인산과 유기바인더가 코팅된 원적외선 방출 마스크팩 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

기능성 마스크팩 및 이의 제조방법 {functional mask pack and method of preparing the same}

본 발명은 원적외선을 방출함과 동시에 항균성을 가지는 물질을 적용한 기능성 마스크팩 및 이의 제조법에 관한 것이다.

일반적으로 마스크팩은 피부에 다양한 영양분과 수분을 공급할 수 있으며 얼굴 모양에 맞추어 제작된 시트를 이용한 화장품의 종류이다. 현재에는 영양분과 수분을 공급하는 목적을 초월하여 여러가지 고기능성 마스크팩이 많은 기업에서 개발이 진행되고 있다.

1세대 마스크 팩은 천연재료를 이용하여 얼굴에 바르고 이를 씻어 내는 것을 기반으로 하며, 그 재료로는 주로 금, 과일, 식물, 곡물 등을 이용하였고, 1990년대 시트 마스크라는 2세대 마스크 팩의 등장으로 스킨과 같은 액상을 도포한 부직포 팩으로부터 시작하여 면으로 된 시트로 바뀐 마스크가 개발되면서, 흡수가 예전에 비해 더 잘되고 밀착력이 높은 팩으로 발달되었다. 3세대는 2004년에 개발되어진 면과 천연검류를 이용한 하이드로겔 마스크 팩이 나왔으며, 2세대와 3세대 중간 단계인 2.5세대인 천연소재를 이용한 바이오 셀룰로오스 마스크 팩이 2007년에 개발되었으나 바이오 셀룰로오스의 제조특성상 폐수 및 오염물질이 많이 나와 현재는 수입에 의존하고 있는 실정이다.

한편, 원적외선이라함은 전자기파의 일종으로 전기장과 자기장에 물결파로써 퍼져나가는 것을 말한다. 원적외선이 속해 있는 적외선은 가시광선의 빨강 바깥에 있는 광선이란 뜻이며 빨간빛보다 파장이 긴 전자기파를 의미한다. 이러한 적외선 중 가시광선에서 가장 멀리 떨어진, 즉 파장이 좀 더 긴 것을 원적외선으로 정의한다. 이러한 원적외선의 가장 큰 특징은 열작용이 크며, 침투력이 강하여 피부에 따스한 느낌을 주는 성질이 있다. 따라서, 찜질방과 같은 곳에서는 맥반석이나 황토를 이용하여 방을 구성하였는데, 이러한 이유가 바로 원적외선을 방출하기 위함이다. 원적외선의 열작용으로 인한 궁극적인 효능으로써는 각종 질병의 원인이 되는 세균을 없애는데 도움이 되고, 모세 혈관을 확장시켜 혈액순환에 도움을 준다. 이 밖에도 땀을 내거나 통증을 완화시키는데 효과가 크며, 중금속제거, 숙면, 탈취, 곰팡이 번식 방지, 공기 정화 등의 효과가 있어 주택이나 건축 자재로써 많이 응용되고 있다.

따라서, 종래에는 황토나 진흙, 광물 등을 이용하여 피부 보습 등의 마스크 팩을 제조하는 경우도 있으나, 황토나 진흙에는 유해물질 등이 존재하고 있어 독성이 있기 때문에 이러한 독성을 중화시켜 사용하여야 하고, 이에 따라 황토의 독성을 제거하는데 많은 시간과 비용이 소요되는 어려움이 있으며, 상기 황토는 90℃의 온도에서 적합한 양의 원적외선이 방사되기 때문에 상온에서는 충분한 양의 원적외선을 방사하기 어렵다는 등의 결점이 있고, 광물을 사용하는 것은 고가의 물질을 사용하여야 하기 때문에 일회용 마스크팩에 적용하는데 한계가 있다.

따라서, 독성이 없으면서 원적외선 효과를 보일 수 있는 대체물질이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

KR

200400424

Y1

KR

101519854

B1

본 발명은 마스크팩에 적용 될 수 있는 원적외선을 방출하는 성질을 가진 물질을 개발하기 위한 것으로, 원적외선이 많이 방출되는 것으로 알려져있는 물질인 “인(phosphorus)”를 기반으로한 물질을 마스크팩에 적용하데 그 목적이 있다.

또한 인산(phosphoric acid)를 단량체로하여 폴리 인산(polyphosphoric acid)을 제조하고 이를 마스크팩에 적용하는 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 합성된 polyphosphoric acid는 원적외선을 방출하여 피부의 세균 억제 및 피부 정화 효과를 일으키는 마스크팩을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 폴리인산 또는 이의 화장품학적으로 허용가능한 염, 및 유기바인더를 포함하는 원적외선 방출 마스크팩용 조성물을 제공한다.

<화학식 1>

(상기 화학식 1에서, n은 3 내지 10의 정수이다.)

상기 유기바인더는 녹말(starch), 베타-사이클로덱스트린, 올리고당(oligosaccharide)을 사용하는 것이 바람직하고 , 상기 폴리인산 100 중량부에 대비하여 유기바인더를 1 내지 2 중량부 혼합하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은 상기 조성물을 기본 베이스로 하여 기능성 화장료 성분을 추가로 더 포함하고, 상기 기능성 화장료 성분은 미백, 주름개선 및/또는 피부보습용 성분인 것이 바람직하고, 이러한 혼합물을 마스크팩에 침지시켜 마스크팩을 제조할 수 있다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 1) 인산(phosphoric acid (75%))과 요소(Urea)를 150 ℃에서 4시간동안 반응시키는 단계; 2) 남은 침전물을 여과하고 건조시켜 폴리인산을 수득하는 단계; 3) 상기 폴리인산을 유기바인더와 혼합하는 단계; 4) 상기 3) 단계에 의해 제조된 혼합 용액에 부직포를 침지시키는 단계;를 포함하는 원적외선 방출 마스크팩의 제조방법을 제공한다.

상기 3) 단계에 의해 제조된 혼합 용액은 폴리인산 100 중량부에 대비하여 유기바인더를 1 내지 2 중량부 혼합하고 상기 1) 단계에서 인산과 요소는 중량비 4:1로 반응시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 구현에 따른 제조된 물질은 원적외선을 방출하는 성질을 가지며 물에 용해되기 때문에 마스크팩으로 응용 될 수 있으며, 이러한 원적외선 방출 성질이 피부의 세균을 억제하며 피부를 정화하는 효능을 가지고 있다.

도 1은 상기 제작된 원적외선 방출 물질과 마스크팩에 바인더 역할을 하기 위해 첨가된 올리고당의 용액 및 그 용액에 대한 성분 및 성질을 나타낸다.
도 2는 원적외선 방출 물질의 코팅 과정을 나타낸다.
도 3은 원적외선 방출 물질의 세균에 대한 항균성 시험결과를 나타낸다.
도 4는 부직포에 원적외선과 방출 물질과 바인더를 코팅 한 후, 그에 대한 모폴로지를 주사전자현미경(Scanning Electron Microscopy; SEM) 이미지로 분석한 결과를 나타낸다.

이하, 본 발명의 실시 예를 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 똔느 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

하기 반응식 1에 나타난 바와 같이 인산을 단량체로하여 단일 과정만을 거치는 폴리인산을 합성하는 방법의 실시 예를 통하여 하기와 같이 설명한다.

<반응식 1>

상기 반응식 1에서 합성된 폴리 인산은 마스크팩에 잘 코팅 될 수 있도록 올리고당과 함께 물에 용해시켜 그들의 성분 및 성질에 대해서 특성평가 되었고, 이 용액을 직접 부직포에 코팅함으로써 코팅 유무를 확인하였다. 또한, 폴리 인산과 올리고당이 코팅된 부직포의 원적외선 방출량을 측정하였으며, 항균성을 확인하였다. 올리고당 뿐만 아니라 다른 종류의 바인더로써 사용 될 수 있는 물질들의 배합 비율을 결정하고 직접 코팅하여 SEM을 통해 그들의 모폴로지를 확인함으로써 어떤 바인더와 어떤 비율이 가장 적합한 배합 비율인지를 확인하였다.

<실시예 1> 폴리인산의 제작

반응조에 4kg phosphoric acid (75% 수용액)를 첨가하고 요소 1kg을 첨가하였다. 반응조의 온도를 150 ℃에서 4시간동안 유지하였으며, 반응시간 동안 암모니아 가스가 배출되는데 이 가스를 모두 배출 시킨후, 남은 침전물을 여과하고 건조시킴으로써 폴리인산을 수득하였다. 수율; 83%

상기 반응식 1에서와 같이 폴리인산의 제작 과정은 매우 간단하며 특히 대량합성에 용이하다는 장점을 가진다. 도 1(a)에 원소분석 결과와 같이 나타났으며, 인 함량이 굉장히 높기 때문에 높은 원적외선의 방출량을 기대할 수 있다는 것을 알 수 있고, 도 1 (b)는 용액의 pH, 점도, 용해도, 고형분 함유량을 나타내는데, pH의 경우 마스크팩으로 폴리인산 용액이 사용 될 때, 너무 높거나 낮으면 피부에 심각한 손상을 불러 일으킬 수 있기 때문에 적당한 pH가 요구되며 시험 결과 피부에 적용하기에 적절한 수치의 pH를 나타냈다.

점도는 56cPs의 높은 수치를 나타냈고 용해도는 64.9 g/100 mL의 높은 용해도를 보였다. 고형분 함유량은 35%를 보였는데 이는 마스크팩에 폴리인산을 코팅할 때 점도, 고형분 함유량, 용해도가 높아야 효율적으로 많은 양의 코팅을 할 수 있다.

<실시예 2>

도 2에서 볼 수 있듯이 마스크팩 제조는 폴리인산과 올리고당 용액을 이용하여 코팅을 실시하였다. 코팅은 간단히 코팅하고자하는 물질을 용액에 30분 동안 침지시킨 후, 꺼내어 건조시키는 간단한 방법으로 코팅하였다.

<실시예 3>

상기 건조된 마스크팩은 피부보습, 주름개선, 미백 등의 유효성분을 포함하는 조성물을 침지시킨 후 포장재에 삽입한 후 밀봉하였다.

실시예 2에 의해 제조된 마스크팩은, 도 2에서 나타난 바와 같이 코팅 후에 어떠한 색변화나 물성에 큰 영향을 끼치지 않는 것을 확인 할 수 있다.

또한 폴리인산이 코팅된 부직포의 원적외선 방출량을 시험한 결과, 원적외선 방출량은 한국원적외선협회에 직접 폴리인산이 코팅된 부직포를 분석의뢰하여 측정되었으며 우수한 수치의 원적외선 방출량을 하기 표 1과 같이 얻었다.

Emissivity (㎛)	Radiant energy (W/m^2.㎛, 37 ℃)
0.887	3.42 x 10²

또한 폴리인산의 세균 ATCC 6538과 ATCC4352에 대한 항균성을 시험하였다. 항균성은 한국표준시험연구원에 직접 폴리인산을 분석의뢰하여 측정되었으며 그 결과 도 3에서 볼 수 있듯이, 원적외선 방출 효과로 인해 세균의 감소율이 99%로 높은 수치를 나타내는 것을 알 수 있다.

마스크팩에 적용시키기 위하여 폴리인산과 혼합하여 바인더로써 사용될 물질들을 배합 비율을 달리하여 시험하였으며, 하기 표 2는 폴리인산과 호환성이 좋은 바인더의 종류 및 높은 호환성의 배합 비율을 나타낸 표이다.

	Starch	β-Cyclodextrin	oligosaccharide	polyphosphoric acid (in 100 mL H₂O)
1	0.5g	0.5g	0.5g	50g
2	1.0g	1.0g	1.0g
3	1.5g	1.5g	1.5g

부직포에 폴리인산과 바인더를 코팅한 후 그에 대한 모폴로지를 주사전자현미경(SEM)으로 관측하였다. (도 4 참조) 그 결과 아무것도 처리하지 않은 부직포와 대비하여 코팅된 부직포는 뚜렷히 다른 모폴로지를 보였다. 또한 바인더의 첨가양이 높을 수록 코팅의 밀도가 높아지는 경향성을 나타내었으며, 바인더의 비율이 폴리인산 100중량부 대비 1 중량부 내지 3 중량부 첨가했을 경우 바인더의 첨가량이 낮을 수록 코팅밀도가 큰 경향을 보였으며, 바인더의 첨가량이 3 중량부 이상일 경우 오히려 코팅의 효율이 떨어지는 것을 확인하였다. 더불어 바인더의 첨가 비율보다 폴리인산의 첨가비율이 더욱 높을 때의 마스크팩의 기능성이 더욱더 향상 된다는 점을 미루어 보았을때, 바인더의 비율이 1 내지 2 중량부 일때 가장 바람직하다.

한편 최종 마스크팩으로 제조하기 위하여 화장용 성분을 첨가하고, 폴리인산 소듐염과 올리고당을 주요 성분으로 한 조성을 하기 표와 같이 제조하였다.

성분		시험예 1	시험예 2
Oligo saccharide		1.05 g	3.15 g
Sodium triphosphate		4.35 g	4.35 g
Water		79.3 mL	78.3 mL
라벤더 수		10 mL	10 mL
H.A.P (하이드록스아세톤페논)		0.6 g	0.6 g
B.G (뷰틸렌그리콜)		4 g	4 g
Q-12 Y-C (Polyglyceryl-10 laurate)		0.5 g	0.5 g
Citric acid (10% sol)		-	7g
향	라벤더	0.05 g	0.05 g
	베르가못	0.1 g	0.1 g
	유칼립투스	0.05 g	0.05 g

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 제시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한저오디는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 폴리인산 또는 이의 화장품학적으로 허용가능한 염, 및 유기바인더를 포함하는 원적외선 방출 마스크팩용 조성물
<화학식 1>

(상기 화학식 1에서, n은 3 내지 10의 정수이다.)
제1항에 있어서, 상기 유기바인더는 녹말(starch), 베타-사이클로덱스트린 또는 올리고당(oligosaccharide) 것을 특징으로 하는 조성물
제1항에 있어서, 상기 조성물은 기능성 화장료 성분을 추가로 더 포함하고, 상기 기능성 화장료 성분은 미백, 주름개선 또는 피부보습용 성분인 것을 특징으로 하는 조성물
제1항에 있어서, 상기 폴리인산 100 중량부에 대비하여 유기바인더를 1 내지 2 중량부 혼합하는 것을 특징으로 하는 조성물
1) 인산(phosphoric acid (75%))과 요소(Urea)를 150 ℃에서 4시간동안 반응시키는 단계;
2) 남은 침전물을 여과하고 건조시켜 폴리인산을 수득하는 단계;
3) 상기 폴리인산을 유기바인더와 혼합하는 단계;
4) 상기 3) 단계에 의해 제조된 혼합 용액에 부직포를 침지시키는 단계;를 포함하는 원적외선 방출 마스크팩의 제조방법
제5항에 있어서,
상기 3) 단계에 의해 제조된 혼합 용액은 폴리인산 100 중량부에 대비하여 유기바인더를 1 내지 2 중량부 혼합하는 것을 특징으로 하는 제조방법
제5항에 있어서, 상기 1) 단계에서 인산과 요소는 중량비 2:1로 반응시키는 것을 특징으로 하는 제조방법