KR20200061676A - 불균일계 나노촉매를 이용한 스킨케어용 필름의 제조방법 - Google Patents

불균일계 나노촉매를 이용한 스킨케어용 필름의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200061676A
KR20200061676A KR1020180147248A KR20180147248A KR20200061676A KR 20200061676 A KR20200061676 A KR 20200061676A KR 1020180147248 A KR1020180147248 A KR 1020180147248A KR 20180147248 A KR20180147248 A KR 20180147248A KR 20200061676 A KR20200061676 A KR 20200061676A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
terminal
skin care
film
producing
vinyl
Prior art date
Application number
KR1020180147248A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102187370B1 (ko
Inventor
박인
이지영
이연송
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to KR1020180147248A priority Critical patent/KR102187370B1/ko
Publication of KR20200061676A publication Critical patent/KR20200061676A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102187370B1 publication Critical patent/KR102187370B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/02—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by special physical form
    • A61K8/0204—Specific forms not provided for by any of groups A61K8/0208 - A61K8/14
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/02—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by special physical form
    • A61K8/04—Dispersions; Emulsions
    • A61K8/042—Gels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/72—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds
    • A61K8/84—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds obtained by reactions otherwise than those involving only carbon-carbon unsaturated bonds
    • A61K8/89—Polysiloxanes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00—Preparations for care of the skin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/06—Preparatory processes
    • C08G77/08—Preparatory processes characterised by the catalysts used
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/20—Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00—Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/80—Process related aspects concerning the preparation of the cosmetic composition or the storage or application thereof
    • A61K2800/95—Involves in-situ formation or cross-linking of polymers

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

본 발명은 비닐기 말단 실리콘 폴리머 용액과 하이드라이드기 말단 실리콘 폴리머 용액을 혼합하여 혼합물을 제조하고, 상기 혼합물에 불균일계 촉매를 첨가하여 하이드로실릴화 반응에 따라 실리콘 필름을 제조하여 스킨케어용 필름을 제조하는 방법에 관한 것이다. 유기용매에 용해된 촉매를 이용해 제조하는 기존의 필름과 달리 불균일계 촉매를 사용하여 본 발명에서와 같이 필름을 제조할 경우, 피부 피복시 유기용매로 인해 일어날 수 있는 부작용이 경감되어 피부 상태를 개선할 수 있다.

Description

불균일계 나노촉매를 이용한 스킨케어용 필름의 제조방법 {Manufacturing method for dressing film using heterogeneous catalysts}
본 발명은 불균일계 나노촉매를 이용한 스킨케어용 필름의 제조방법에 관한 것이다. 보다 자세하게는 본 발명은 불균일계 백금 촉매를 적용하여 하이드로실릴화 반응을 유도하여 실리콘을 경화함으로써 유기용매의 유입을 최소화한 스킨케어용 실리콘 필름의 제조방법에 관한 것이다.
실리콘은 뛰어난 안정성과 생체적합성 때문에 의료기기 분야뿐만 아니라 다양한 분야에서 사용되어 왔고, 치과 인상재 (2등급), 체내 삽입용 실리콘 겔 인공유방 (4등급) 등으로도 널리 사용되고 있는 안전성이 입증된 재료이며, 근래에는 상처 또는 흉터 치료를 위한 피복재, 피부 보습제나 주름개선제 등을 담지한 마스크팩으로도 사용되고 있다.
이러한 실리콘 겔 조성물은 비닐기 말단 실리콘 폴리머와 하이드라이드기 말단 실리콘 폴리머를 혼합하여 가교반응을 통해 경화시켜 피부에 적용할 수 있는 필름을 제조할 수 있다. 이 경우 가교반응을 위해서는 백금 촉매가 필수적으로 요구되고 있고, 일반적으로 백금 촉매로 Karstedt's 촉매 및 Speier's 촉매가 사용되고 있다. 그러나, Krstedt's 촉매 및 Speier's 촉매는 모두 유기용매에 분산된 상태에서 첨가되기 때문에, 가교반응을 통해 필름이 형성되더라도 유기용매는 필름에 그대로 남아 사람의 피부에 적용시 피부자극 등의 부작용을 유발하는 문제를 안고 있다.
이에 본 발명자들은 피부자극이 적은 실리콘 겔 조성물 또는 필름을 제조하기 위한 방법의 일환으로 유기용매에 분산된 균일계 촉매를 대체할 수 있는 다공성 무기물질을 이용한 불균일계 백금 촉매를 적용하여 하이드로실릴화 반응을 유도하여 실리콘을 경화함으로써 유기용매의 유입을 최소화한 실리콘 필름을 제조하여 본 발명을 완성하게 되었다.
대한민국 공개특허 제10-2013-0135843호 (발명의 명칭 : 피부 조성물 및 이의 사용방법, 출원인 : 리빙 프루프 인코포레이티드, 공개일 : 2013년12월11일) 대한민국 등록특허 제10-1166082호 (발명의 명칭 : 포화 Ｎ-헤테로사이클릭 카르벤-리간드 금속 착물 유도체, 이의 제조방법 및 이를 촉매로 이용한 수소화규소 반응으로 제조한 실란화합물의 제조방법, 출원인 : 한국과학기술연구원, 등록일 : 2012년07월10일) 대한민국 등록특허 제10-1905003호 (발명의 명칭 : 중공형 구조의 백금-금속계 합금 입자를 포함하는 촉매의 제조 방법, 출원인 : 전북대학교산학협력단, 등록일 : 2018년09월28일) 미국등록특허 제9993812호 (발명의 명칭 : High activity catalyst for hydrosilylation reactions and methods of making the same, 출원인 : MOMENTIVE PEREFORMANCE MATERIALS INC., 등록일 : 2018년06월12일) 미국등록특허 제8207241호 (발명의 명칭 : Platinum catalysts supported on nanosize titanium dioxide, their use in hydrosilylation and compositions comprising such catalysts, 출원인 : Wacker Chemie AG, 등록일 : 2012년06월26일) 미국등록특허 제6803440호 (발명의 명칭 : Catalysts for hydrosilylation reactions, 출원인 : Rhodia Chimie, 등록일 : 2004년10월12일) 대한민국 등록특허 제10-0859339호 (발명의 명칭 : 드레싱재용 실리콘 조성물 및 이를 이용한 드레싱재와 그 제조방법, 출원인 : 주식회사 원바이오젠, 등록일 : 2008년09월12일) 대한민국 등록특허 제10-1731612호 (발명의 명칭 : 의료용 실리콘 점착제 조성물, 출원인 : 태경하이텍(주), 등록일 : 2017년04월24일) 일본공개특허 제2015-521996호 (발명의 명칭 : 활성 성분을 피부에 전달하기 위한 필름 형성 폴리머를 포함한 국소용 조성물, 출원인 : LEO PHARMA AS, 공개일 : 2015년08월03일) 대한민국 등록특허 제10-1686998호 (발명의 명칭 : 의료용 실리콘 점착제 조성물, 출원인 : 주식회사 티앤엘, 등록일 : 2016년12월09일) 대한민국 공개특허 제10-2017-0134572호 (발명의 명칭 : 제거가능한 필름 형성 겔 조성물 및 이의 적용 방법, 출원인 : 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니, 공개일 : 2017년12월06일)
본 발명의 목적은 불균일계 나노촉매를 이용한 스킨케어용 필름의 제조방법을 제조하는 데에 있다. 보다 자세하게는 본 발명의 목적은 불균일계 백금 촉매를 적용하여 하이드로실릴화 반응을 유도하여 실리콘을 경화함으로써 유기용매의 유입을 최소화한 스킨케어용 실리콘 필름의 제조방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명은 (제1단계) 비닐기 말단 실리콘 폴리머 용액과 하이드라이드기 말단 실리콘 폴리머 용액을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및, (제2단계) 상기 혼합물에 불균일계 촉매를 첨가하여 하이드로실릴화 반응에 따라 실리콘 필름을 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스킨케어용 필름의 제조방법에 관한 것이다.
상기 불균일계 촉매는 다공성 물질에 백금이 담지되어 있는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게는, 상기 불균일계 촉매는,
(A단계) 다공성 물질을 포함하는 촉매 지지체를 제공하는 단계;
(B단계) 상기 촉매 지지체를 백금 전구체 용액에 분산시키는 혼합용액을 제공하는 단계; 및,
(C단계) 상기 혼합용액을 동결건조하여 분말화하는 단계;
를 포함하여 다공성 물질에 백금이 담지된 불균일계 촉매를 제조한다.
상기 불균일계 촉매는 환원처리하지 않고, 다공성 물질인 촉매 지지체가 백금 전구체 용액에 혼합된 혼합용액을 액체질소에서 동결하고, 이를 진공으로 건조하여 분말화를 하는 것을 특징으로 한다.
상기 다공성 물질은 비결정질 실리카 또는 결정질 실리카 중 선택될 수 있고, 상기 비결정질 실리카는 흄드 실리카인 것이 바람직하며, 결정질 실리카는 MCM-41, MCM-48 및 MCM-50 중 1 종 이상이 선택될 수 있다.
상기 불균일계 촉매가 비결정질 실리카인 경우, 120 ~ 160 m2/g의 비표면적을 갖고 세공용적이 0.3 ~ 0.6 ml/g을 가지며, 바람직하게는 110 ~ 145 m2/g의 비표면적을 갖고, 세공용적이 0.3 ~ 0.5 ml/g을 갖는다
상기 불균일계 촉매가 결정질 실리카인 경우 400 ~ 600 m2/g의 비표면적을 갖고, 세공용적이 1.0 ~ 1.9 ml/g을 가지며, 바람직하게는 450 ~ 540 m2/g의 비표면적을 갖고, 세공용적이 0.9 ~ 1.4 ml/g을 갖는다.
한편, 본 발명의 스킨케어용 필름의 제조방법에 있어서, 불균일계 촉매는 비닐기 말단 실리콘 폴리머 용액에 2 내지 4 중량%의 범위로 포함되는 것이 좋다. 이 때 촉매의 함량이 2 중량% 미만으로 첨가될 경우 실리콘 폴리머의 경화가 잘 되지 않아 바람직하지 않으며, 4 중량%를 초과하여 첨가될 경우에는 경화 속도가 너무 빨라 실리콘이 균질하게 경화되지 않을 수 있어 좋지 않다.
또한, 본 발명의 스킨케어용 필름의 제조방법에 있어서, 상기 비닐기 말단 실리콘 폴리머는, 비닐 말단 폴리디메틸실록산; 비닐 말단 디페닐실록산-디메틸실록산 코폴리머; 비닐 말단 폴리페닐메틸실록산; 비닐페닐메틸 말단 비닐페닐실록산-페닐메틸실록산 코폴리머; 비닐 말단 트리플루오로프로필메틸실록산-디메틸실록산 코폴리머; 비닐 말단 디에틸실록산-디메틸실록산 코폴리머; 비닐메틸실록산-디메틸실록산 코폴리머; 트리메틸실록시 말단 비닐메틸실록산-디메틸실록산 코폴리머; 실라놀 말단 비닐메틸실록산-디메틸실록산 코폴리머; 비닐 말단 비닐메틸실록산 호모폴리머; 모노 말단 폴리디메틸실록산; 비닐 말단 비닐메틸실록산 터폴리머; 비닐 말단 비닐메톡시실란 호모폴리머; 또는 이들의 조합물에서 1종 이상 선택될 수 있다.
상기 하이드라이드기 말단 실리콘 폴리머의 경우에도, 하이드라이드 말단 폴리디메틸실록산; 하이드라이드 말단 폴리페닐-(디메틸하이드로실록시)실록산; 하이드라이드 말단 메틸하이드로실록산-페닐메틸실록산 코폴리머; 트리메틸실록시 말단 메틸하이드로실록산-디메틸실록산 코폴리머; 트리메틸실록시 말단 폴리메틸하이드로실록산; 트리메틸실록시 말단 폴리에틸하이드로실록산; 트리메틸실록시 말단 메틸하이드로실록산-페닐오틸메틸실록산 코폴리머; 트리메틸실록시 말단 메틸하이드로실록산-페닐옥틸메틸실록산 터폴리머; 또는 이들의 조합물 중 1 종 이상이 선택될 수 있다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 제조방법으로 제조된 스킨케어용 필름은 스킨케어용으로 사용될 수 있으며 약물 또는 화장료 조성물이 담지 되어 상처 치료용 필름, 흉터 개선용 필름 또는 마스크팩 필름으로 이용 가능하다.
상기 스킨케어용 필름의 제조용 원료로 사용되는 말단기가 비닐기인 실리콘 폴리머는, 중량평균분자량 15,000~20,000, 점도(cP) 150~250인 것; 중량평균분자량 60,000~80,000, 점도(cP) 8,000~14,000인 것; 또는, 중량평균분자량 90,000~110,000, 점도(cP) 50,000~80,000인 것에서 선택되는 실리콘 폴리머이거나 이들의 중합체인 화합물로서, 이들의 중합시에는 각각의 저점도, 중점도 및 고점도 폴리머를 1:0.1:0.1 내지 1:10:10의 중량비로 혼합하여 사용할 수도 있다.
백금 전구체는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 구체적으로 수소결합성기를 갖는 백금전구체는 할로겐원자, 수산기(OH) 및 질산기(NO3) 중에서 선택된 수소결합성 관능기를 갖는 것이 사용될 수 있는 바, 바람직하기로는 플래티늄클로라이드(platinum chloride), 포타슘테트라클로로플라티네이트(potassium tetrachloroplatinate), 테트라아민플래티넘 클로라이드(tetraammineplatinum chloride), 테트라아민플래티늄 하이드록사이드tetraammineplatinum hydroxide), 및 테트라아민플래티늄 나이트레이트(tetraammineplatinum nitrate) 중 1 종을 사용할 수 있다.
본 발명의 필름 제조시, 중량평균분자량 300~500, 점도 2~10 cP인 사이클로 실록산(Cyclo siloxane) 및 디실록산(Disiloxane) 중에서 선택되는 실리콘이 첨가될 수 있다. 상기 실리콘으로는 바람직하게는 옥타메틸사이클로테트라실록산(octamethylcyclotetrasiloxane), 데카메틸사이클로펜타실록산(decamethylcyclopentasiloxane), 도데카메틸사이클로헥사실록산(Dodecamethylcyclohexasiloxane), 옥타메틸디실록산 (octamethyldisiloxane) 및 헥사메틸디실록산 (hexamethyldisiloxane)으로 이루어진 군 중에서 선택되는 것을 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 하이드라이드기 말단 실리콘 폴리머는 점도 30~100 cP, 중량평균분자량 100~20,000, Si-H Contents(mmol/g) 5~20인 실리콘 폴리머인 것을 사용하는 것이 좋다.
상기 스킨케어용 필름에는 자외선 첨가제가 첨가될 수 있다. 상기 자외선 첨가제로는 유기 자외선 차단제 또는 무기 자외선 차단제를 각각 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 구체적으로 유기 자외선 차단제로는 트리에톡시카프릴리실록산, 옥틸메톡시신나메이트, 옥틸살리실레이트, 옥토크릴렌, 부틸메톡시디벤조일메탄, 옥시벤존, 옥틸트리아존, 멘틸안트라닐레이트, 3,4-메틸벤질리덴 켐퍼, 이소아밀-P-메톡시신나메이트, 비스에틸헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진, 메틸렌비스벤조트리아졸리테트라메틸부틸페놀 등이 사용될 수 있다. 무기 자외선 차단제로는 이산화티탄, 산화아연, 산화철, 징크옥사이드, 티타늄디옥사이드 등이 사용될 수 있는데, 이들의 평균입도는 5 내지 300 nm인 것이 바람직하다.
상기 스킨케어용 필름에는 보습제가 첨가될 수 있다. 상기 보습제로는 글리세린, 글리세롤, 우레아, 아미노산, 락테이트 및 피로글루탐산으로 이루어진 군 중에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.
또한 상기 스킨케어용 필름에는 타겟물질이 담지될 수 있으며, 상기 타겟물질은 피부 전달이 가능한 약물이라면 어느 것이든지 사용가능하다. 상기 타겟물질로서 바람직하게는 주름개선제, 미백제, 항산화제, 항염제, 발모제, 피부암 치료제, 알레르기 억제제 및 아토피 억제제로 이루어진 군 중에서 선택되는 1종 이상의 약물일 수 있다. 상기 약물은 천연 화합물, 천연 추출물, 천연물의 분말, 합성 화합물, 천연 펩타이드, 재조합 펩타이드, 미생물 또는 이의 배양액, 광물 등일 수도 있다. 이 때 특히 주름개선제로서는 세포외 기질(Extracellular matrix, ECM) 단백질 분해 효소인 MMP-1을 저해하는 물질로서, 규산(Silicic acid), N-메틸-L-세린(N-Methyl-L-serine), 이소플라보노이드(Isoflavonoids), 디히드로에피엔드로스테론(Dehydroepiendrosteron), 파오니플로린(Paoniflorin) 등이 선택될 수 있으며, ECM의 붕괴를 촉진하는 활성산소를 제거하여 피부의 노화 방지하는 물질로서 벤자스타틴(Benzastatins), 코엔자임 큐10(Coenzyme Q10) 등이 사용될 수 있고, 이 외에도 각종 주름개선 효과가 알려진 아데노신(adenosine), 아스코르빌글루코사이드(ascorbyl glucoside), 키네틴(kinetin), 옥신(auxin), 펩타이드(peptide), 레티놀(retinol), 레티닐팔미테이트(retinyl palmitate), 폴리에톡실레이티드레틴아마이드(Polyethoxylated Retinamide), 알파-하이드록시산(alpha hydroxyl acid) 등이 이용가능하다. 상기 미백제로는 미백제는 알부틴(arbutin), 나이아신아마이드(niacinamide), 아스코르빈산(ascorbic acid), 마그네슘 아스코빌 포스페이트(magnesium ascorbyl phosphate), 아스코빌 애시드-2-글루코사이드(ascorbyl acid-2-glucoside), 닥나무 추출물, 에틸아스코빌에티르(Ethyl ascorbyl ether, 유용성 감초 추출물 등이 사용 가능하다. 이 외에도 상기 약물로서 콜라겐, 각종 비타민 등이 첨가될 수 있으며, 표피세포 증식을 촉진시키고 보습효과를 가진 하이드록시 프롤린 등이 포함될 수 있다.
본 발명은 비닐기 말단 실리콘 폴리머 용액과 하이드라이드기 말단 실리콘 폴리머 용액을 혼합하여 혼합물을 제조하고, 상기 혼합물에 불균일계 촉매를 첨가하여 하이드로실릴화 반응에 따라 실리콘 필름을 제조하여 스킨케어용 필름을 제조하는 방법에 관한 것이다. 유기용매에 용해된 촉매를 이용해 제조하는 기존의 필름과 달리 불균일계 촉매를 사용하여 본 발명에서와 같이 필름을 제조할 경우, 피부 피복시 유기용매로 인해 일어날 수 있는 부작용이 경감되어 피부 상태를 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명에서 불균일계 촉매를 제조하는 방법을 나타내는 모식도이다.
도 2는 다공성 실리카 담체인 비결정질 다공성 실리카(Aerosil 200)의 전자현미경 사진을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 방법으로 제조한 비결정질 다공성 실리카(Aerosil 200)에 Pt를 함침시킨이후 제조된 사진을 나타낸다.
도 4는 결정질 다공성 실리카로서 MCM-41의 전자현미경 사진 및 질소 흡탈착 그래프를 나타낸다.
도 5는 MCM-41/Pt 및 Aerosil 200/Pt과 이를 환원반응을 통해 제조한 MCM-41/Pt0 및 Aerosil 200/Pt0 의 분말 사진을 나타낸다.
도 6은 MCM-41/Pt(2wt%)의 EDS 측정 결과를 나타낸다.
도 7은 Aerosil 200/Pt(2wt%)의 EDS 측정 결과를 나타낸다.
도 8은 MCM-41/Pt(2wt%) 및 MCM-41/Pt(4wt%) 촉매를 이용하여 제조한 필름의 상태를 나타낸다.
도 9는 Aerosil 200/Pt(2wt%) 및 Aerosil 200/Pt(2wt%) 촉매를 이용하여 제조한 필름의 상태를 나타낸다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 내용이 철저하고 완전해지도록, 당업자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제공하는 것이다.
<실시예 1. 다공성 매체를 이용한 Pt 나노 촉매 합성>
다공성 실리카 담체에 물에 용해된 Pt 촉매 전구체를 함침한 후 건조 및 환원 등의 공정을 거쳐 Pt 나노 촉매를 제조하였고, 이 과정은 도 1에 간략하게 개시하였다.
이 때 다공성 실리카 담체로서 fumed silica(Aerosil 200, 도 2의 전자주사 현미경사진 참조)를 사용하였다. fumed silica는 현재 치약, 약물의 제형, 식품첨가물 등 다양한 영역에 사용되고 있으며 인체에 무해한 실리카로 잘 알려져 있으며, 수나노 크기의 실리카 입자가 다공성의 형태로 입자를 형성하고 있다.
본 발명에서 fumed silica로서 사용한 Aerosil 200의 비표면적은 181.9m2/g, 기공부피는 0.71cm3/g, 평균 기공 크기는 15.6nm로 갖는다.
Pt 나노 촉매의 제조를 위해, 먼저, K2PtCl4 0.242g을 증류수 20ml에 녹여 제조된 수용액에 Aerosil 4.9g을 넣고 혼합하였고, 젖은 상태를 유지하며 과량의 물을 heat gun을 이용하여 서서히 증발시켰다. Gel과 유사한 상태가 되었을 때 액체 질소를 이용하여 상기 샘플을 동결시킨 후 진공건조를 실시하였다(동결 건조 수행). 이렇게 제조된 Aerosil 200/Pt 나노촉매의 사진은 도 3b에 나타내었다. 이 때 동결건조를 이용하는 것은, Aerosil의 경우 약한 기공구조로 인해 고온에서 물을 증발시킬 경우 기공이 무너지는 현상이 발생하기에 이를 방지하기 위함이다.
이와 같은 용액 함침법을 이용하여 Aerosil 200에 Pt가 2wt% 담지된 나노 촉매를 용액 함침법을 이용하여 제조하였다. 도 3b을 참고하면, 옅은 붉은색의 파우더 형태의 입자가 생성된 것을 확인할 수 있다. 또한 동일한 공정을 이용하여 Pt가 1wt% 및 4wt% 담지된 Aerosil 200/Pt(1wt%), Aerosil 200/Pt(4wt%)를 제조하였다.
질소 흡착-탈착 등온선 분석(Nitrogen adsorption-desorption isotherm analysis) 결과, Pt가 1wt% 담지된 경우에는 비표면적인 160 m2/g 및 세공용적 0.6ml/g, 2wt%인 경우에는 비표면적인 145 m2/g 및 세공용적 0.5ml/g, 4wt% 인 경우에는 비표면적이 110 m2/g 및 세공용적인 0.3ml/g을 갖는 것을 확인하였다.
<실시예 2. MCM-41/Pt 나노촉매의 제조>
다음으로 MCM-41을 제조하여 이를 원료로 나노 촉매를 제조하였다. 제조된 MCM-41은 질소 흡착-탈착 등온선 분석(Nitrogen adsorption-desorption isotherm analysis) 결과, 비표면적은 633 m2/g, 기공부피 2.37 ml/g을 갖는 것을 확인하였다. 평균 기공 크기는 도 4a의 전자현미경 사진과 같이 MCM-41에는 2.7nm 크기의 기공이 균일하게 형성되어 있고, 도 4b의 결과와 같이 MCM-41의 질소 흡착 정도를 확인하게 되면 MCM-41에 메조기공 영역이 잘 발달되어 있음이 확인된다. 이러한 메조기공 영역으로 인해 물에 녹는 백금 전구체를 활용하여 나노 촉매의 제조가 가능하다.
이에, 나노 촉매의 제조를 위해 K2PtCl4 0.242g을 증류수 20ml에 녹여 K2PtCl4 수용액을 제조하고, 4.9g의 상기 MCM-41을 상기 용액에 넣고 교반하여 각 원료가 잘 섞이도록 하였다. 다음으로는 용매로 사용된 물을 제거하기 위해 120℃의 오븐에서 물을 증발시킨 후, Gel과 유사한 상태가 되었을 때 액체 질소를 이용하여 상기 샘플을 동결시킨 후, 옅은 주황색의 생성물을 회수하였다.
또한 동일한 공정을 이용하여 Pt가 1wt% 및 4wt% 담지된 MCM-41/Pt(1wt%), MCM-41/Pt(4wt%)를 제조하였다.
질소 흡착-탈착 등온선 분석(Nitrogen adsorption-desorption isotherm analysis) 결과, Pt가 1wt% 담지된 경우에는 비표면적인 590 m2/g 및 세공용적 1.9ml/g, 2wt%인 경우에는 비표면적인 540 m2/g 및 세공용적 1.4 ml/g, 4wt% 인 경우에는 비표면적이 450 m2/g 및 세공용적인 0.9 ml/g을 갖는 것을 확인하였다.
<비교예 1. 수소 환원 반응을 이용한 Pt 0 촉매의 제조>
MCM-41/Pt 및 Aerosil 200/Pt의 경우 Pt가 아직 환원되지 않아 Pt0의 형태로 존재하지 않기에, 함침된 Pt를 Pt0로 환원시키기 위해 실시예 1 및 2에서 제조한 나노촉매에 10분간 H2 gas를 주입하여 퍼지하였다. H2 gas를 이용한 환원 반응 이후 옅은 주황색 또는 백색을 띄던 각각의 촉매 생성물이 검게 변하는 것이 확인된다. 이렇게 제조된 각 촉매의 색상변화를 나타내는 사진을 도 5에 나타내었다.
<실험예 1. 나노 촉매의 특성 확인>
실시예 1 및 2의 공정을 거쳐 제조된 촉매의 특성을 확인하기 위해 Energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) 분석을 이용하여 나노 촉매 내에 Pt 분포를 확인하였다.
도 6은 MCM-41/Pt(2wt%)의 EDS 측정 결과로서, Si는 붉은 색으로, Pt를 초록색으로 구분하여 확인하였다. 이 때, Si(도 6(b))와 Pt(도 6(c))의 사진을 도 6(a)와 같이 레이어드하여 살펴보면, Si 내부에 Pt가 분포되어 있음을 확인할 수 있어, MCM-41 기공 내부에 Pt가 고르게 분포되어 있음을 명확히 알 수 있다.
도 7은 Aerosil 200/Pt(2wt%)의 EDS 측정 결과로서, MCM-41/Pt(2wt%)에서도 Si 내부에 Pt 원소가 고르게 분포되어 있음을 확인할 수 있다.
이러한 도 6과 도 7의 결과를 통해 용액 함침법을 이용하여 다공성실리카 내부에 Pt를 고르게 분산시킴으로써 백금 나노 촉매가 성공적으로 합성되었음을 확인할 수 있다.
<실험예 2. 합성된 나노 촉매를 이용한 dimethicone의 가교도 평가>
실험예 2-1. MCM-41/Pt 나노 촉매를 이용한 필름 형성
실시예 1과 비교예 1에서 합성된 나노 촉매에 따른 가교 특성을 비교 분석하기 위해, 먼저 MCM-41/Pt 나노 촉매를 이용하여 필름 형성을 하였다.
hydrogen dimethicone(H = 45 mol%)에 0.5g에 0.1mg의 MCM 41/Pt (2wt%)를 혼합한 혼합물을 제조하고, 상기 혼합물과 Aerosil 200이 2.5wt%로 분산된 divinyl dimethyldimethicone을 1:1의 중량비로 혼합하여 혼합용액을 얻었다. 상기 혼합용액을 준비된 틀에 넣고 80℃의 열풍으로 반응을 촉진시켜 필름을 생성시켰다. MCM-41/Pt(1wt%), MCM-41/Pt(4wt%)에 대해서도 같은 조건으로 필름을 제조하였다.
이상의 방법으로 생성된 필름의 사진을 도 8에 나타내었는데, MCM-41/Pt(2wt%), MCM-41/Pt(4wt%)의 경우 필름이 열풍 가열 이후 5분 이내에 필름을 형성되는 것으로 확인된다. 그러나, MCM 41/Pt(1wt%)의 경우에는 필름이 형성되지 않았다. 이는 너무 낮은 Pt의 함량으로 인해 반응속도가 현저히 떨어지는 이유로 볼 수 있다.
한편 MCM-41/Pt 촉매의 경우 MCM-41의 일정한 기공크기와는 달리 입자크기가 상당히 커 필름 제조 후 촉매가 검게 나타나게 되는 문제가 발생하기는 하였다.
실험예 2-2. MCM 41/Pt 0 나노 촉매를 이용한 필름 형성
필름의 형성 방법 및 상태 확인은 실험예 2-1과 동일한 방법으로 진행하였다. 그러나 MCM 41/Pt0 (2wt%)의 경우 열풍건조를 이용한 필름형성이 원활하지 않았는데, 80℃의 오븐에서 8시간 이상 경과 후 가교 진행이 시작되었고, 완전한 필름 형성도 되지 않았다. 따라서 MCM 41/Pt0 이 촉매로 사용하기에 적합하지 않음을 확인할 수 있다. 이는 Pt0로 환원시 Pt0금속간 회합이 발생하여 Pt0 금속입자의 성장으로 인해 촉매 활성이 상대적으로 낮아졌기 때문으로 보인다.
실험예 2-3. Aerosil 200/Pt 0 나노 촉매를 이용한 필름 형성
실험예 2-2와 같은 방법으로 Aerosil 200/Pt0 (2wt%) 촉매를 이용하여 필름을 형성하려 하였으나, 역시, MCM 41/Pt0 (2wt%) 촉매를 사용한 것과 같이 Aerosil 200/Pt0 나노 촉매 또한 8시간 째에서야 경화가 간신히 일어나며 필름 형성도 완전히 되지 않아 Aerosil 200/Pt0이 촉매로 사용하기에 적합하지 않은 것으로 확인되었다.
실험예 2-4. Aerosil 200/Pt 나노 촉매를 이용한 필름
실험예 2-2와 같은 방법으로 Aerosil 200/Pt (2wt%) 및 Aerosil 200/Pt (4wt%) 촉매를 이용하여 필름을 형성하였다. 그 결과 Aerosil 200/Pt(2wt%) 촉매는 10분, Aerosil 200/Pt (4wt%) 촉매는 5분의 필름형성시간이 소요되었다. 다만 Aerosil 200/Pt(1wt%)의 경우에도 Pt의 양이 너무 소량이기 때문에 필름이 형성되지 않았다.
이렇게 제조된 필름의 사진은 도 9에 나타내었는데, MCM-41/Pt 촉매와는 대비하여 보다 우수한 필름이 형성되었음을 확인할 수 있다. 결론적으로 다공성 물질이 비결정질인 경우, 결정질 물질에 비해 Pt 촉매가 다공성 내부에 고르게 분포되어 비닐기 말단 실리콘 폴리머와 하이드라이드기 말단 실리콘 폴리머의 가교반응을 보다 용이하게 유도하는 것으로 파악된다.

Claims (11)

  1. (제1단계) 비닐기 말단 실리콘 폴리머 용액과 하이드라이드기 말단 실리콘 폴리머 용액을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및, (제2단계) 상기 혼합물에 불균일계 촉매를 첨가하여 하이드로실릴화 반응에 따라 실리콘 필름을 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스킨케어용 필름의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 불균일계 촉매는 다공성 물질에 백금이 담지되어 있는 것을 특징으로 하는 스킨케어용 필름의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 불균일계 촉매는,
    (A단계) 다공성 물질을 포함하는 촉매 지지체를 제공하는 단계;
    (B단계) 상기 촉매 지지체를 백금 전구체 용액에 분산시키는 혼합용액을 제공하는 단계; 및,
    (C단계) 상기 혼합용액을 동결건조하여 분말화하는 단계;
    를 포함하여 다공성 물질에 백금이 담지되어 있는 것을 특징으로 하는 스킨케어용 필름의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 불균일계 촉매는 환원처리 되지 않는 것을 특징으로 하는 스킨케어용 필름의 제조방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 다공성 물질은 비결정질 실리카인 것을 특징으로 하는 스킨케어용 필름의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 비결정질 실리카는 흄드 실리카인 것을 특징으로 하는 스킨케어용 필름의 제조방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 다공성 물질은 결정질 실리카인 것을 특징으로 하는 스킨케어용 필름의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 결정질 실리카는 MCM-41, MCM-48 및 MCM-50 중 1 종 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 스킨케어용 필름의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 불균일계 촉매는 비닐기 말단 실리콘 폴리머 용액에 2 내지 4 중량%의 범위로 포함되는 것을 특징으로 하는 스킨케어용 필름의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 비닐기 말단 실리콘 폴리머는,
    비닐 말단 폴리디메틸실록산; 비닐 말단 디페닐실록산-디메틸실록산 코폴리머; 비닐 말단 폴리페닐메틸실록산; 비닐페닐메틸 말단 비닐페닐실록산-페닐메틸실록산 코폴리머; 비닐 말단 트리플루오로프로필메틸실록산-디메틸실록산 코폴리머; 비닐 말단 디에틸실록산-디메틸실록산 코폴리머; 비닐메틸실록산-디메틸실록산 코폴리머; 트리메틸실록시 말단 비닐메틸실록산-디메틸실록산 코폴리머; 실라놀 말단 비닐메틸실록산-디메틸실록산 코폴리머; 비닐 말단 비닐메틸실록산 호모폴리머; 모노 말단 폴리디메틸실록산; 비닐 말단 비닐메틸실록산 터폴리머; 비닐 말단 비닐메톡시실란 호모폴리머; 또는 이들의 조합물에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 스킨케어용 필름의 제조방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 하이드라이드기 말단 실리콘 폴리머는,
    하이드라이드 말단 폴리디메틸실록산; 하이드라이드 말단 폴리페닐-(디메틸하이드로실록시)실록산; 하이드라이드 말단 메틸하이드로실록산-페닐메틸실록산 코폴리머; 트리메틸실록시 말단 메틸하이드로실록산-디메틸실록산 코폴리머; 트리메틸실록시 말단 폴리메틸하이드로실록산; 트리메틸실록시 말단 폴리에틸하이드로실록산; 트리메틸실록시 말단 메틸하이드로실록산-페닐오틸메틸실록산 코폴리머; 트리메틸실록시 말단 메틸하이드로실록산-페닐옥틸메틸실록산 터폴리머; 또는 이들의 조합물 중 1 종 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 스킨케어용 필름의 제조방법.
KR1020180147248A 2018-11-26 2018-11-26 불균일계 나노촉매를 이용한 스킨케어용 필름의 제조방법 KR102187370B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180147248A KR102187370B1 (ko) 2018-11-26 2018-11-26 불균일계 나노촉매를 이용한 스킨케어용 필름의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180147248A KR102187370B1 (ko) 2018-11-26 2018-11-26 불균일계 나노촉매를 이용한 스킨케어용 필름의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200061676A true KR20200061676A (ko) 2020-06-03
KR102187370B1 KR102187370B1 (ko) 2020-12-04

Family

ID=71087484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180147248A KR102187370B1 (ko) 2018-11-26 2018-11-26 불균일계 나노촉매를 이용한 스킨케어용 필름의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102187370B1 (ko)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002179919A (ja) * 2000-12-06 2002-06-26 Clariant Life Molecules Florida Inc シリコーンゲルを含有する化粧用組成物
KR100859339B1 (ko) 2008-04-23 2008-09-22 주식회사 원바이오젠 드레싱재용 실리콘 조성물 및 이를 이용한 드레싱재와 그제조방법
KR101166082B1 (ko) 2009-12-31 2012-07-23 한국과학기술연구원 포화 ｎ-헤테로사이클릭 카르벤-리간드 금속 착물 유도체, 이의 제조방법 및 이를 촉매로 이용한 수소화규소 반응으로 제조한 실란화합물의 제조방법
KR20130135843A (ko) 2010-08-31 2013-12-11 리빙 프루프 인코포레이티드 피부 조성물 및 이의 사용방법
JP2015504418A (ja) * 2011-10-31 2015-02-12 モメンティブ パフォーマンス マテリアルズ インコーポレイテッド 不均一系貴金属触媒を用いる、改善された品質を有する有機ケイ素製品の製造プロセス
KR101686998B1 (ko) 2014-05-28 2016-12-19 주식회사 티앤엘 실리콘 겔 시트 드레싱
KR101731612B1 (ko) 2015-11-27 2017-05-23 태경하이텍(주) 의료용 실리콘 점착제 조성물
KR20170134572A (ko) 2015-04-06 2017-12-06 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 제거가능한 필름 형성 겔 조성물 및 이의 적용 방법
KR101905003B1 (ko) 2016-10-10 2018-10-08 전북대학교산학협력단 중공형 구조의 백금-금속계 합금 입자를 포함하는 촉매의 제조 방법

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002179919A (ja) * 2000-12-06 2002-06-26 Clariant Life Molecules Florida Inc シリコーンゲルを含有する化粧用組成物
KR100859339B1 (ko) 2008-04-23 2008-09-22 주식회사 원바이오젠 드레싱재용 실리콘 조성물 및 이를 이용한 드레싱재와 그제조방법
KR101166082B1 (ko) 2009-12-31 2012-07-23 한국과학기술연구원 포화 ｎ-헤테로사이클릭 카르벤-리간드 금속 착물 유도체, 이의 제조방법 및 이를 촉매로 이용한 수소화규소 반응으로 제조한 실란화합물의 제조방법
KR20130135843A (ko) 2010-08-31 2013-12-11 리빙 프루프 인코포레이티드 피부 조성물 및 이의 사용방법
JP2015504418A (ja) * 2011-10-31 2015-02-12 モメンティブ パフォーマンス マテリアルズ インコーポレイテッド 不均一系貴金属触媒を用いる、改善された品質を有する有機ケイ素製品の製造プロセス
KR101686998B1 (ko) 2014-05-28 2016-12-19 주식회사 티앤엘 실리콘 겔 시트 드레싱
KR20170134572A (ko) 2015-04-06 2017-12-06 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 제거가능한 필름 형성 겔 조성물 및 이의 적용 방법
KR101731612B1 (ko) 2015-11-27 2017-05-23 태경하이텍(주) 의료용 실리콘 점착제 조성물
KR101905003B1 (ko) 2016-10-10 2018-10-08 전북대학교산학협력단 중공형 구조의 백금-금속계 합금 입자를 포함하는 촉매의 제조 방법

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
미국등록특허 제6803440호 (발명의 명칭 : Catalysts for hydrosilylation reactions, 출원인 : Rhodia Chimie, 등록일 : 2004년10월12일)
미국등록특허 제8207241호 (발명의 명칭 : Platinum catalysts supported on nanosize titanium dioxide, their use in hydrosilylation and compositions comprising such catalysts, 출원인 : Wacker Chemie AG, 등록일 : 2012년06월26일)
미국등록특허 제9993812호 (발명의 명칭 : High activity catalyst for hydrosilylation reactions and methods of making the same, 출원인 : MOMENTIVE PEREFORMANCE MATERIALS INC., 등록일 : 2018년06월12일)
일본공개특허 제2015-521996호 (발명의 명칭 : 활성 성분을 피부에 전달하기 위한 필름 형성 폴리머를 포함한 국소용 조성물, 출원인 : LEO PHARMA AS, 공개일 : 2015년08월03일)

Also Published As

Publication number Publication date
KR102187370B1 (ko) 2020-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2589373B1 (en) Nanofiber laminate sheet
RU2580651C2 (ru) Композиция эмульсии для ухода за кожей
EP1116753B1 (en) Silicone-treated powder and process of production thereof
US7052718B2 (en) Metal oxide-organopolysiloxane hybrid powder and a method for the preparation thereof and a cosmetic composition therewith
KR102134530B1 (ko) 조성물 및 제조 방법
CN1889921A (zh) 油包水形式的化妆品组合物
CN104000742A (zh) 一种防晒液及焕颜cc防晒霜
KR101817806B1 (ko) 에멀젼화 방법을 이용하여 동결건조 방식으로 다공성 패치 형태의 피부개선 화장료 조성물을 제조하는 방법 및 상기 방법으로 제조된 다공성 패치 형태의 피부개선 화장료 조성물
KR20110013166A (ko) 메이크업 화장료와 액상 화장료를 함께 포함하는 화장료 조성물 및 그의 도포 방법
JP2001262004A (ja) シリコーン処理粉体、その製造方法及びそれを用いた組成物
KR102187370B1 (ko) 불균일계 나노촉매를 이용한 스킨케어용 필름의 제조방법
US9744119B2 (en) Cosmetic composition and method of preparation
FR2992197A1 (fr) Composition cosmetique comprenant des particules diffusantes non interferentielles et des particules d&#39;aerogel, et procede cosmetique d&#39;eclaircissement
Xu et al. Cerium doped dendritic mesoporous bioactive glass nanoparticles with bioactivity and drug delivery capability
JP2023502802A (ja) 低温高圧酵素を反応させたカラーベースおよび抽出液を含有する色調化粧料組成物
KR101839826B1 (ko) 천연보습인자를 담지한 각질세포 모사체, 이의 제조방법, 및 이를 함유하는 보습용 화장료 조성물
KR20170012735A (ko) 균일한 크기의 기공이 형성된 실리카 입자를 포함하는 미백 및 주름개선용 하이드로겔 팩의 제조방법
WO2016183033A1 (en) Active materials encapsulated in a sol-gel derived composition
JP6832853B2 (ja) 化粧品組成物および調製方法
KR20140095736A (ko) 근적외선 차단용 복합분체
KR102034142B1 (ko) 폴리실세스퀴옥산과 에몰리언트를 함유한 피부보습과 주름완화에 효과적인 에멀젼 조성물 및 이를 함유하는 화장료 조성물
TW201318640A (zh) 複合粒子的製造方法、化妝材料的製造方法及化妝材料
CN111529421A (zh) 一种含有色氨酸和酪氨酸的防晒剂及其制备方法
WO2023037983A1 (ja) 水溶性薬剤の皮膚浸透促進方法
JPH11279435A (ja) 改質粉体及びこれを含む外用組成物

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant